CN102555976B - 用于机动车辆的帘式安全气囊总成 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于机动车辆(5)的帘式安全气囊总成(50；150)，其中帘式安全气囊(30；151)包括若干相对小体积的展开管(33、34、35；130、131、132、133、135)，其能在帘式安全气囊(30；151)展开期间快速充气以通过将帘式安全气囊(30；151)在相比其他情况下更快速地拉到位来协助帘式安全气囊(30；151)展开。展开管(33、34、35；130、131、132、133、135)还可为机动车辆5的乘员在碰撞事故早期提供头部保护。

Description

用于机动车辆的帘式安全气囊总成

技术领域

本发明涉及机动车辆，特别涉及用于机动车辆的改进的帘式安全气囊总成。

背景技术

众所周知，机动车辆装有帘式安全气囊以在意外事故中保护机动车辆的乘员免于与机动车辆侧面接触，并且在翻车事故中保护乘员的身体部分免于穿出窗口。

这种帘式安全气囊的问题是，尤其是安全气囊较大时，展开帘式安全气囊所用的时间相当长，除非使用非常大的充气机。这样大的充气机难以在车辆上装载，因此是不理想的。此外，帘式安全气囊在充气过程中容易扭曲，因此，如果在安全气囊内达到充足的工作压力之前被碰撞，它有可能被推出窗口。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种用于机动车辆的帘式安全气囊，其在不需要大的充气机的情况下可较快展开，并且具有改进的对抗经窗口被挤出的性能。

根据本发明的第一个方面，提供一种用于机动车辆的帘式安全气囊总成，其具有可沿着上缘固定到机动车辆车体结构部分的帘式安全气囊以及至少一个为帘式安全气囊充气的充气机，所述帘式安全气囊具有至少一个可充气腔室以及多个形成安全气囊的一部分以协助安全气囊展开的展开管，其中在帘式安全气囊的展开期间，多个展开管快速充气由此将帘式安全气囊快速拉到位。

当帘式安全气囊充分展开时，每个展开管可从帘式安全气囊的上缘实质上垂直向下延伸。

每个展开管可以实质上帘式安全气囊的整个长度从帘式安全气囊的上缘向帘式安全气囊的下缘延伸。

展开管的总体积可以相比展开管和至少一个可充气腔室的合起来的总体积相对较小，由此减少展开帘式安全气囊所需的时间。

至少一个展开管可包括一个或多个通气孔，用于为至少一个可充气腔室提供气体。

所述一个或多个通气孔可为至少一个可充气腔室的底端提供气体。

每个充气机可通过集管(manifold)连接到帘式安全气囊上，所述集管具有针对每个展开管的分离的出口。

根据本发明的第一方面的第一实施例，帘式安全气囊可具有两个可充气腔室，每个腔室可由各自的展开管在两侧束缚，所述总成具有单个充气机，所述集管具有用于为位于安全气囊一端的第一展开管提供气体的第一出口，用于为位于安全气囊相对一端的第二展开管提供气体的第二出口，用于为位于两个可充气腔室之间的第三展开管提供气体的第三出口，用于为两个可充气腔室之一提供气体的第四输出管，以及用于为两个可充气腔室的另外一个提供气体的第五出口。

两个可充气腔室的每一个的上缘由连接到充气机的集管充气。

根据本发明第一方面的第二实施例，所述总成可具有用于为第一和第二展开管提供气体的第一充气机，为第三、第四和第五展开管提供气体的第二充气机，每个展开管可以被各自的可充气腔室部分围绕。

每个可充气腔室的形状可制成形成许多指状物，当可充气腔室充气时，指状物与邻近可充气腔室上的指状物交错。

每个展开管的形状可制成提供大的头部保护区域以及小的充气体积。

每个通气孔可具有小的面积以限制从各个展开管到可充气腔室的气流。

根据本发明的第二方面，提供具有至少一个根据本发明第一方面构造的帘式安全气囊的机动车辆。

附图说明

现参照附图通过实例说明本发明，其中：

图1是具有根据本发明第一实施例的帘式安全气囊总成的机动车辆右侧的局部侧视图，显示安全气囊总成处于展开前的收纳状态。

图2是类似于图1的视图，但是显示形成处于展开状态的安全气囊总成一部分的安全气囊。

图3是形成安全气囊总成一部分的充气机和集管的放大视图。

图4是沿图2上的x-x线穿过形成安全气囊一部分的展开管的局部横截面，显示处于充分充气状态的展开管。

图5是示于图4中的处于充气开始状态的高压展开管的局部侧视图。

图6是根据本发明第二实施例的帘式安全气囊总成的侧视图，显示处于展开状态的帘式安全气囊。

具体实施方式

参照图1，显示了从机动车辆5的乘客厢观察的机动车辆5的右侧的一部分。机动车辆5具有包括侧壁6W的车体结构6，所述侧壁6W具有A-柱8A、B-柱8B和C-柱8C形式的三个结构件。侧壁6W具有形成于其中的两个窗口7A和7B。用于帘式安全气囊30的储藏厢置于侧壁6W的顶部，用于收纳展开前的帘式安全气囊30。

现在参照图2和5，帘式安全气囊总成50包括帘式安全气囊30。帘式安全气囊30具有上缘36、下缘37、前缘38和后缘39。当展开时，帘式安全气囊30具有宽度“W”和长度“L”(如图2所示)。

帘式安全气囊30包括第一和第二可充气腔室31、32和第一、第二和第三展开管33、34和35。展开管33、34、35作为帘式安全气囊30的整体部分形成，由将展开管33、34、35与可充气腔室31、12密封隔开的缝合线(columnsofstitching)50定义。图4显示了定义第三展开管35的两个缝合线50。

相比两个可充气腔室31、32，每个可充气展开管33、34、35具有较小的内部体积。在一实例中，每个展开管33、34、35的体积是可充气腔室31体积的2％，可充气腔室32具有与可充气腔室31实质上相同的体积。

然而可理解的是，在其他实施例中，两个可充气腔室31、32可以具有不同的体积，或者可具有多于或少于两个的可充气腔室。然而，在所有情况下，每个展开管33、34、35的体积比帘式安全气囊的任何一个可充气腔室小很多，由此使其在帘式安全气囊30的展开过程中快速充气。

每个展开管33、34、35延伸实质上帘式安全气囊30的整个长度。当帘式安全气囊30从帘式安全气囊30的上缘36附近的位置向帘式安全气囊30的下缘37附近的位置实质上垂直展开时，每个展开管33、34、35延伸。

充气机21作为安全气囊总成50的一部分为帘式安全气囊30充气，以将其展开。如本领域所公知的，充气机21由电子控制器(未显示)根据储存在控制器中的参数以及由控制器接收的来自位于机动车辆5上的传感器(未示出)的输入来控制。

充气机21连接到具有许多小横截面积的出口23、24、25、26和27的集管22。由于充气机21中产生的约600巴的非常高的压力，来自出口23、24、25、26和27的流速足以产生理想的充气，但是当帘式安全气囊30随充气机21排空(exhaustion)而溃缩时，小横截面积提供足够的对抗来自可充气腔室31、32的约1.0巴的相对低压的气流。提供小横截面积出口因此作为实质的双向阀门，允许充气期间的气流，限制放气期间的气流。出口23、24、25、26和27连接到两个可充气腔室31、32以及以下述方式连接到三个展开管33、34、35。

出口23连接到位于帘式安全气囊30前缘38附近的第一展开管33，并设置为在帘式安全气囊30展开时，为各自的展开管33提供气流“A”。

出口24连接到位于帘式安全气囊30后缘39附近的第二展开管34，并设置为在帘式安全气囊30展开时，为各自的展开管33提供气流“D”。

出口25连接到位于两个可充气腔室31、32之间的第三展开管35，并设置为在帘式安全气囊30展开时，为各自的展开管35提供气流“F”。

出口26连接到位于朝向帘式安全气囊30前部的第一可充气腔室31，并设置为在帘式安全气囊30展开时，为第一腔室31提供气流“B”。

出口27连接到位于朝向帘式安全气囊30后部的第二可充气腔室32，并设置为在帘式安全气囊30展开时，为第二可充气腔室32提供气流“C”。

出口23至27的横截面积可以是相同的，或者它们可以具有不同的横截面积以提供不同的流速“A”至“F”。

在图5中，显示帘式安全气囊30处于卷起来的收纳状态，紧随充气刚开始并且第三展开管35正要开始充气之后。可以理解的是，帘式安全气囊30在收纳状态也可以是折叠的而不是卷起来的。

安全气囊总成的操作如下，当充气机21收到为帘式安全气囊30充气的命令时，它开始产生气体，所述气体流入集管22，之后通过出口26、27；23、24、25流出分别到达可充气腔室31、32和展开管33、34、35。由于展开管33、34、35具有相对小的体积，初始气流会快速使它们充气，引起它们从它们的收纳位置伸直，由此在可充气腔室31、32完成充气之前，拉动帘式安全气囊的剩余部分到位。气体继续流动由此使得已由展开管33、34、35正确预定位的可充气腔室31、33充气，覆在窗口7A、7B上边。

因此，不同于传统的帘式安全气囊，使帘式安全气囊30到位所用的时间不是由填充相对大体积的可充气腔室31、32所用的时间决定，而是由使展开管33、34、35充气所用的时间支配的，所述展开管通过在打开时将帘式安全气囊30快速拉到位来协助其展开。

本发明的一个优点是相比传统的帘式安全气囊能使用较小的充气机，因为，不同于传统的帘式安全气囊，两个可充气腔室31、32的填充时间不决定定位帘式安全气囊30所用的时间。

如果展开管33、34、35中的压力设置为在展开帘式安全气囊30的时间段期间保持高压力，可得到另外的优点。在这种情况下，展开管33、34、35作为伸直元件，能防止帘式安全气囊30的过分扭曲，降低安全气囊的一部分通过窗口7A、7B之一被挤出的可能性。展开管33、34、35因此能够稳定帘式安全气囊30，协助它保持在原位。

另一个有优势的设置是在一个或多个展开管33、34、35中提供一个或多个通气孔。所述通气孔(未示出)位于帘式安全气囊30的下缘37附近的位置。当展开管33、34、35接近它们充分展开的位置时，形成展开管33、34、35的材料的绽开或解开使得通气孔露出或打开，由此允许气体从各自的展开管33、34、35流入邻近的可充气腔室31、32。这具有在帘式安全气囊30被展开管33、34、35的初始填充定位之后，增大可充气腔室31、32的填充速度的效果。这种设置使得可充气腔室31、32能通过集管22和出口26、27从顶部填充以及通过一个或多个展开管33、34、35中的一个或多个通气孔从底部填充。这是有益的，因为产生帘式安全气囊底部的快速充气通常是困难的，还有在某些情况下，这也是乘员初始接触可能发生的地方。

尽管如上述帘式安全气囊具有两个可充气腔室，但可以理解的是，它也可以有益地应用到具有不同数目可充气腔室的帘式安全气囊。

现在参照图6，显示了根据本发明的用于例如机动车辆5的机动车辆的帘式安全气囊总成150的第二实施例。所述安全气囊总成150包含帘式安全气囊151以及两个充气机120A、120B。

帘式安全气囊151具有上缘136、下缘137、前缘138和后缘139。当展开时，帘式安全气囊151具有宽度“W”和长度“L”(如图6上标示)。

帘式安全气囊151分别包括第一、第二、第三、第四和第五可充气腔室140、142、143、145和147，以及分别包括第一、第二、第三、第四和第五展开管130、132、131、133和135。

展开管130、132、131、133和135形成为帘式安全气囊151的整体部分，由将展开管130、132、131、133和135与可充气腔室140、142、143、145和147密封隔离开的缝合定义。

每个可充气展开管130、132、131、133和135具有相对小的内部体积，以允许它们快速充气。

当帘式安全气囊151充气时，每个展开管130、132、131、133和135从帘式安全气囊151的上缘136附近的位置向帘式安全气囊151的下缘137沿帘式安全气囊151的长度方向延伸，并且实质上垂直地延伸。

两个分离的充气机120A和120B用于为帘式安全气囊151充气以展开它。如本领域所公知，充气机120A、120B由电子控制器(未显示)根据储存在控制器中的参数以及由控制器接收的来自位于安装有帘式安全气囊151的机动车辆上的传感器(未示出)的输入来控制。

第一个充气机120A通过集管(未示出)连接至两个出口(图6上由箭头标示)。

这些出口的第一个为第一展开管130提供气体，另一个出口为第二展开管132提供气体。每个展开管130、132包括由弱化的缝合(weakenedstitching)形成的一个或多个通气孔。在图6所示的实例中，第一展开管具有两个通气孔v1和v2，第二展开管132也具有两个通气孔v3和v4，但可以理解的是，也可以具有不同数目的通气孔。通气孔v1、v2；v3、v4位于各自展开管130、132的下端，由当各自展开管130、132中的压力达到某一预定水平时形成各自展开管130、132的缝合局部松开形成。通气孔v1、v2；v3、v4形成之后，气体能够从两个展开管130、132流入两个各自的可充气腔室140、142。即，第一腔室140由通过通气孔v1和v2从第一展开管130流入的气体填充，第二腔室142由通过通气孔v3和v4从第二展开管132流入的气体填充。

每个腔室140、142实质上是U-形的，部分包围据以填充其的展开管130、132。每个展开管130、132的形状制成以最小的体积提供良好的头部保护区域。在所示实例中，展开管130、132在帘式安全气囊151下缘137附近比它们在上缘136附近宽。这是因为，针对本实例，当帘式安全气囊151展开时，乘客头部比起上缘136，位于更接近下缘137的位置。

作为上述设置的替代，每个通风孔v1、v2；v3、v4可永久打开，但具有小的面积以形成气流的阻塞或限制。在任一情况下，通风孔v1、v2、v3和v4保证展开管130、132快速展开以提供头部保护，之后填充第一和第二腔室140、142以提供翻车挤出保护。

第二充气机120B通过集管(未示出)连接至三个出口(在图6上以箭头示出)。

这些出口的第一个为第三展开管131提供气体，这些出口的第二个为第四展开管133提供气体，第三个出口为第五展开管135提供气体。每个展开管131、133和135包括由弱化的缝合形成的一个或多个通气孔。在图6所示的实例中，第三展开管131具有两个通气孔v5和v6，第四展开管133具有两个通气孔v7、v8，第五展开管135具有两个通气孔v9和v10，但可以理解的是，也可以具有不同数目的通气孔。通气孔v5、v6；v7、v8和v9、v10全部位于各自展开管131、133和135的下端，由当各自展开管131、133、135中的压力达到某一预定水平时形成各自展开管131、133、135的缝合局部松开形成。通气孔v5、v6；v7、v8和v9、v10形成之后，气体能够从三个展开管131、133和135流入三个各自的包围腔室143、145和147。即，第三腔室143由通过通气孔v5和v6从第三展开管131流入的气体填充，第四腔室145由通过通气孔v7和v8从第四展开管133流入的气体填充，以及第五腔室147由通过通气孔v9和v10从第五展开管135流入的气体填充。

每个腔室143、145、147实质上是U-形的，部分包围据以填充其的展开管131、133、135。每个展开管131、133、135的形状制成以最小的体积提供良好的头部保护区域。在所示实例中，展开管131、135因此在帘式安全气囊151下缘137附近比它们在上缘136附近宽。这是因为，针对本实例，当帘式安全气囊151展开时，乘客头部比起上缘136，位于更接近下缘137的位置。

作为上述设置的替代，每个通风孔v5、v6；v7、v8和v9、v10可永久打开，但具有小的面积以形成气流的阻塞或限制。在任一情况下，通风孔v5、v6；v7、v8和v9、v10保证展开管131、133、135快速展开以提供头部保护，之后填充第三、第四和第五可充气腔室143、145和147以提供翻车挤出保护。

可以注意到的是，各个腔室140、142、143、145和147的垂直边缘在它们相互作用的地方具有类似手指的形状，由此当可充气腔室140、142、143、145和147充气时，这些指状物相互交错。当帘式安全气囊151展开时，这种设置提供额外的头部保护，因为所述指状物能够被定位以覆盖机动车辆的垂直结构(A、B、C、D柱等)。此外，这样形成的类似手指的结构使帘式安全气囊151局部变硬，提供增大的抵抗安全气囊帘151穿过下面的窗口局部挤出的性能，同时减少用于提供这种功能的气体的体积。

展开管130、132、131、133和135具有快速展开帘式安全气囊151以提供快速保护头部的主要功能。例如，在充气机120A、120B启动之后，在小至30ms的时间内就能提供头部缓冲。这通过使用针对每个展开管130、132、131、133和135的相对小的气体体积实现。每个展开管130、132、131、133和135的形状制成提供大的头部保护区域和小的充气体积。

提供初始展开和头部保护功能之后，展开管130、132、131、133和135用于填充可充气腔室140、142、143、145和147，其主要功能是提供增大的抵抗帘式安全气囊151挤出的性能，以及进一步的头部碰撞保护覆盖范围。

可以理解的是，如果展开管130、132、131、133和135的尺寸增大到覆盖所有由展开管130、132、131、133和135以及可充气腔室140、142、143、145和147结合起来覆盖的面积，那么如果使用相同尺寸的充气机，填充这样的大体积所用的时间将会长得多。较慢的填充不理想，因为在碰撞事故早期，这会提供较少的头部碰撞保护。如以上提及，不期望使用大的充气机，因为它们难以装载。

安全气囊总成150的操作如下所述：

当检测到需要帘式安全气囊151展开的碰撞事故时，两个充气机120A、120B被激活，开始产生使五个展开管130、132、131、133和135快速充气的气体，由此使帘式安全气囊151展开至覆盖下面的窗口和车体结构的充分展开状态，以提供快速的头部保护。五个展开管130、132、131、133和135中的压力继续上升，直到达到通气孔v1、v2、v3、v4、v5、v6、v7、v8、v9和v10打开的预定压力，在此指所有的通气孔v1、v2、v3、v4、v5、v6、v7、v8、v9和v10，以允许气体流入包围的可充气腔室140、142、143、145和147，由此提供额外的头部保护，增大帘式安全气囊151抵抗穿过一个或多个下面的窗口(未示出)挤出的性能。

因此，总而言之，使用相对小体积的可充气展开管提供了无需大充气机更快速定位帘式安全气囊的经济有效的方式。

尽管本发明已经参照一个或多个实施例举例说明，但是本领域的技术人员应该理解本发明并不局限于所公开的实施例，在不背离由权利要求所确定的本发明的保护范围的条件下，可以想到公开的实施例的一个或多个变更或替换实施例。

Claims (16)

1.一种用于机动车辆的帘式安全气囊总成，其特征在于，具有可沿着上缘固定到机动车辆车体结构部分的帘式安全气囊以及至少一个为帘式安全气囊充气的充气机，所述帘式安全气囊具有第一可充气腔室、第二可充气腔室、第一展开管、第二展开管以及第三展开管，所述第一可充气腔室具有第一侧和第二侧，所述第二可充气腔室具有第一侧和第二侧，所述第一展开管、第二展开管和第三展开管形成安全气囊的一部分以协助安全气囊展开，所述第一展开管与所述第一可充气腔室的所述第一侧相关联，所述第二展开管与所述第一可充气腔室的所述第二侧以及所述第二可充气腔室的所述第一侧相关联，所述第三展开管与所述第二可充气腔室的所述第二侧相关联，在帘式安全气囊的展开期间，多个展开管快速充气由此将帘式安全气囊快速拉到位。

2.如权利要求1所述的总成，其特征在于，当帘式安全气囊充分展开时，每个展开管从帘式安全气囊的上缘实质上垂直向下延伸。

3.如权利要求1所述的总成，其特征在于，每个展开管以实质上帘式安全气囊的整个长度从帘式安全气囊的上缘向帘式安全气囊的下缘延伸。

4.如权利要求1所述的总成，其特征在于，展开管的总体积相比展开管和至少一个可充气腔室的合起来的总体积相对较小，由此减少展开帘式安全气囊所需的时间。

5.如权利要求1所述的总成，其特征在于，至少一个展开管包括一个或多个通气孔，用于为至少一个可充气腔室提供气体。

6.如权利要求5所述的总成，其特征在于，所述一个或多个通气孔为至少一个可充气腔室的底端提供气体。

7.如权利要求1-6任一项所述的总成，其特征在于，每个充气机通过集管连接到帘式安全气囊上，所述集管具有针对每个展开管的分离的出口。

8.如权利要求7所述的总成，其特征在于，帘式安全气囊具有两个可充气腔室，每个腔室由各自的展开管在两侧束缚，所述总成具有单个充气机，所述集管具有用于为位于安全气囊一端的第一展开管提供气体的第一出口，用于为位于安全气囊相对一端的第二展开管提供气体的第二出口，用于为位于两个可充气腔室之间的第三展开管提供气体的第三出口，用于为两个可充气腔室之一提供气体的第四输出管，以及用于为两个可充气腔室的另外一个提供气体的第五出口。

9.如权利要求8所述的总成，其特征在于，两个可充气腔室的每一个的上缘由连接到充气机的集管充气。

10.如权利要求1-6任一项所述的总成，其特征在于，所述总成具有用于为第一和第二展开管提供气体的第一充气机，为第三、第四和第五展开管提供气体的第二充气机，每个展开管被各自的可充气腔室部分围绕。

11.如权利要求10所述的总成，其特征在于，每个可充气腔室的形状制成形成许多指状物，当可充气腔室充气时，指状物与邻近可充气腔室上的指状物交错。

12.如权利要求10所述的总成，其特征在于，每个展开管的形状制成以提供大的头部保护区域以及小的充气体积。

13.如权利要求11所述的总成，其特征在于，每个展开管的形状制成以提供大的头部保护区域以及小的充气体积。

14.如引用权利要求5时的权利要求10所述的总成，其特征在于，每个通气孔具有小的面积以限制从各个展开管到可充气腔室的气流。

15.如引用权利要求6时的权利要求10所述的总成，其特征在于，每个通气孔具有小的面积以限制从各个展开管到可充气腔室的气流。

16.一种具有至少一个如权利要求1至15任一项所述的帘式安全气囊总成的机动车辆。