CN102666214A - 低位安装的具有连续腔室的可充气膝部气囊 - Google Patents

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Abstract

一种可充气膝部气囊，具有多个可充气腔室。所述可充气腔室可以成型为独立的腔室，而不是由内部系链分开的单独腔室。所述可充气腔室可以被设置为连续的构造，其中腔室形成“L”型，以便在气囊展开时，能够与仪表盘的形状相符。

Description

低位安装的具有连续腔室的可充气膝部气囊
技术领域
本发明总体上涉及汽车保护系统领域。更准确地说，本发明涉及带有多个可充气腔室的可充气膝部气囊垫。
附图说明
通过下面的描述和附加的权利要求，结合附图，本实施例会更充分地显现。需要理解，附图仅描绘了典型实施例，因此，不应该被认为是对本发明范围的限制，下面将参考附图，对实施例进行具体地和细节性的描述和解释。
图1为可充气膝部气囊的后视立体图。
图2为可用于制造图1所示可充气膝部气囊的第二腔室的材料板的正视图。
图3为可用于制造图1所示可充气膝部气囊的第一腔室的材料板的正视图。
图4为在材料板被联结在一起后，图2至图3中的材料板的前视图。
图5为在材料板均被折叠并缝合以形成图1所示气囊的第一和第二腔室后，图4中的材料板的前视图。
图6为图5中的材料板的后视图。
图7为图1所示可充气膝部气囊的部分切除的立体图。
图8为图1所示可充气膝部气囊的截面图。
图9A为图1所示可充气膝部气囊在被安装到车辆上后，但在其展开前的侧视图。
图9B为图9A所示可充气膝部气囊在其气囊展开前期时的侧视图。
图9C为图9B所示可充气膝部气囊在其气囊展开中期时的侧视图。
图9D为图9C所示可充气膝部气囊在其气囊展开后期时的侧视图。
具体实施方式
应该理解的是，在本说明书的附图中大体上描述和图示的实施例的部件能够以多种不同的构造进行安排和设计。因此，如附图中所表示的多种实施例的下列更详细的描述，并不是对本发明所要求保护的范围的限制，而仅仅是各种实施例的代表。虽然实施例的多种方面在附图中得以展现，但是除非特别指出，附图并不一定按照比例绘制。
短语“连接至”、“联结至”以及“与......连通”指代的是两个或更多个实体之间的任何形式的相互作用，包括机械的、电的、磁性的、电磁的、流体的和热的相互作用。两个部件可与彼此联结，即使它们不与彼此直接接触。术语“邻接”指代的是彼此有直接物理接触的零件，即使这些零件不一定附接在一起。
可充气气囊系统广泛用于在碰撞情况时将对乘客的伤害降到最低。气囊模块已经被安装在车辆的各种位置处，包括但不限于方向盘、仪表盘、侧门内或侧部座位内、靠近车辆的车顶纵梁处、头顶位置处，或者在膝部或腿部的位置处。在下面的说明中，“气囊”可以指代可充气帘式气囊、头顶气囊、前部气囊，或者任何其他类型的气囊。
前部气囊通常安装在车辆的方向盘和仪表盘中。在安装时，气囊被卷起，折叠，或者两者均有，并以卷起/折叠状态保持在盖板后面。当发生碰撞事件时，车辆传感器触发了充气机的激活，该充气机迅速用充气气体填充该气囊。因此，所述气囊迅速地从卷起/折叠构造变为充气构造。
图1为具有处于连续构造的两个或更多腔室的可充气膝部气囊110的后视立体图。可充气膝部气囊110可构成气囊组件100的一部分。可充气膝部气囊110可包括第一腔室120和第二腔室140，其中第一和第二腔室中的每一个均包括独立的可充气腔室，这些可充气腔室附接在一起并且流体相通。在本发明中，“气囊110”指代的是具有两个或更多腔室的气囊，所述腔室以大体上连续的构造联结在一起。
可充气膝部气囊110可被描述为具有上部111、下部112、正面(未示出)，以及背面114。气垫110的上部111为气垫处于展开状态时，最靠近车辆顶棚的气垫的部分。下部112为在气垫110处于展开状态时低于上部111，并最接近车辆底板的部分。术语“下部”并不一定局限于气垫110的低于气垫的水平中间平面的部分，也可包括气垫底部的不到一半、多于一半或刚好一半。类似地，术语“上部”并不一定局限于气垫110的高于气垫的水平中间平面的部分，也可包括气垫顶部的不到一半、多于一半或刚好一半。
第一腔室120具有上部121、下部122，并且部分由周边接缝127所限定。类似地，第二腔室140具有上部141、下部142，以及周边接缝147。此外，第二腔室140包括用于将充气机联结到气囊110上的孔；充气机插入孔152被构造为允许管状的充气机插入气垫110的第二部分140中，充气机阀杆孔153构造为允许充气机的安装阀杆通过该孔伸出。
图2至图3为用于形成第一和第二腔室120和140的材料板的俯视正视图。如图2和图3中描述的材料板的形状仅用于说明目的，可根据不同的实施例进行变化。一般地，材料板可具有缩小的宽度部分126和146，在此可形成折叠材料板的位置。一旦被折叠，被折叠的中间部分146可包括第二腔室的下部的下边缘。材料板可包括腔室到腔室的通风孔125和145，并且能够形成第二腔室140的材料板可包括充气机孔152和153。材料板可包括本领域所熟知的编织尼龙织物。在所述实施例中，充气机插入孔152的直径大于充气机阀杆孔153的直径。
本领域技术人员能够意识到，第一和第二腔室不一定需要由单一材料板形成，并且在腔室由这些材料进行装配之前，孔并不需要由形成腔室的材料形成。同样的，本领域技术人员应该明白，在没有脱离本发明的范围和精神的情况下，可应用多种类型和构造的气囊垫隔膜。例如，气垫隔膜的大小、形状，以及比例可根据其在不同车辆或车辆的不同位置处的应用进行变化。同样的，气垫隔膜可包括一片或多片本领域所熟知的任何材料，例如编织尼龙织物。另外，气囊垫可通过使用多种技术，例如整体编织、“剪裁缝纫”，或者两种技术的结合进行制造。此外，气垫隔膜可使用密封的或未密封的接缝制造，其中接缝由缝合、粘合、胶粘、射频焊接、热封，或任何其他合适的技术或技术的结合所形成。
图4描述了在材料板的第一腔室120已经被安置在材料板的第二腔室140的顶部，并且在缝合线117处缝合后，图2至图3中的材料板。材料板被定向为使得腔室到腔室的通风孔125/145重合。
图5至图6分别为在形成第一和第二腔室120和140的材料板已经被折叠并在周边接缝127和147周围缝合后，可充气膝部气囊110的前、后视图。图5至图6可被认为是描述了处于平整构造的气囊110，其中气囊伸展，但未充气。图5描述了可充气膝部气囊110的正面113，其包括第一腔室120的正面123和第二腔室140的正面143。图6描述了可充气膝部气囊110的背面114，其包括第一腔室120的背面124和第二腔室140的背面144。
第一腔室120可包括一个或多个内部系链；在所述实施例中，第一腔室包括第一内部系链131和第二内部系链132，其中每个内部系链从正面123延伸至背面124。类似地，第二腔室140可包括一个或多个内部系链；在所述实施例中，第二腔室包括可具有多个系链通风孔151的内部系链150，系链通风孔151被构造为使得充气气体从中流过。第二腔室140也具有充气机孔152和153。第一和第二腔室120和140的每一个的周边由周边接缝127和147部分地限定。第一腔室120和第二腔室140附接，使得腔室到腔室的通风孔125和145构成一孔，通过该孔，充气气体能够从一个腔室流动到另一个腔室。
图7描述了可充气膝部气囊110的部分切除的立体图，其中第一腔室120的一部分被切除。为了清晰，可充气膝部气囊110被描绘为处于充气状态。第一和第二腔室120和140分别限定了一可充气空间118，该可充气空间可被认为是通过腔室到腔室的通风孔125和145伸进两个腔室中的邻接的可充气空间。第一和第二腔室通过缝合线117附接在一起。充气机孔152和153在第二腔室140的背面144上可见。在另一个实施例中，腔室到腔室的通风孔可被构造为单向或单向阀形式，从而充气气体能够从第二腔室穿过到达第一腔室，但反之则不行。在另一个实施例中，第一和/或第二腔室可包括一个或多个大气通风孔，每个孔允许充气气体从可充气空间通过到达气囊外部。
图8为可充气膝部气囊110的截面图，其示出处于展开/充气构造。第一腔室和第二腔室120和140的可充气深度受到内部系链131、132和150的限制。内部系链150具有系链通风孔151。第二腔室140具有充气机阀杆孔153和充气机插入孔(不可见)；充气机孔包括可位于在第二腔室140的下边缘和缝合线157之间距离的约30％至约60％之间的中心，所述缝合线157将内部系链150联结至第二腔室。
第一和第二腔室120和140通过缝合线117进行附接，从而腔室到腔室的通风孔125和145至少部分地对准，从而可充气空间118可被认为伸进两个腔室中。第一和第二腔室120和140在第二腔室的背面144联结在一起，从而周边接缝147的上部位于气囊110的乘客侧。第一和第二腔室120和140联结在一起，使得背面124和144之间形成一角度。
第一和第二腔室120和140在第二腔室140的背面144联结在一起，其构造方式决定了当它们充气时第一和第二腔室120和140之间的角度。例如，图8所示的角度大于90°，例如大约120°。在一些实施例中，该角度可以在约90°和约160°之间。在图8所述的实施例中，接缝117和147的位置帮助维持需要的角度。在一些实施例中，第二腔室的长度D1(图7)可从约150mm到约250mm；宽度D2可从约200mm到约500mm；以及可充气深度D3可从约50mm到约150mm。在一些实施例中，第一腔室的长度D4(图7)可从约250mm到约500mm；宽度D5可从约350mm到约700mm；以及可充气深度D6可从约50mm到约200mm。从第二腔室140的末端148到充气机孔153和152的中心(在图7中描述)的距离D7可从约25mm到约125mm。充气机孔可位于沿第二腔室宽度的任意位置处。
图9A-9D描述了可充气膝部气囊110的展开顺序和展开轨迹，其中可充气膝部气囊110安装在车辆10的仪表盘12的底部14处。仪表盘12具有正面16，位于仪表盘的乘客侧。气囊组件100可通过充气机160联结到仪表盘12上。气囊组件100可被认为是安装在“低于”仪表盘12处，气囊110可被认为是包括“底部展开”气囊。气囊组件100可以进一步包括外罩，气囊110可被包装在其中。充气机160与位于气囊110底部112处的可充气空间118流体相通。
图9A描述了在充气机160被激活前，并且在气囊被展开前的可充气膝部气囊110。可充气膝部气囊110可被称为“底部展开”气囊，当气囊110开始展开时，它沿着车辆底板的方向移动。图9B描述了气囊110的早期展开，其中充气机160已被激活，并至少部分地对第二腔室140的可充气空间118进行了充气。第二腔室140的主要移动方向可被认为是相对于车辆底板为水平的，并向车辆驾驶室的乘客方向移动或进入车辆驾驶室。
图9C描述了可充气膝部气囊110中期展开状态，其中第二腔室140如图9B所示已经至少部分充气，并且第一腔室120部分充气。可充气膝部气囊110被设置为使得第一腔室120靠近仪表盘12的正面16进行展开。第二腔室140的长度可能会改变，从而改变了第一腔室120与仪表盘12在多近处进行展开。第一腔室120可被认为是沿仪表盘12的正面16大体上平行的方向上进行展开。为了清晰，图9B-9C描绘了在第一腔室120开始如图9B所示进行充气之前，以及在第一腔室如图9C所示已经完全充气之前，第二腔室140被完全充气。在一些实施例中，当第一腔室开始充气时，第二腔室仅可部分地充气。在一些实施例中，在第一腔室完全地充气前，第二腔室可完全充气。在其他实施例中，第二腔室和第一腔室可同时完全充气。
图9D描绘了在第一和第二腔室120和140的可充气空间118已经完全充气后的可充气气囊110。气囊110的正面113位于垫在乘客的膝部和小腿处的位置上。在第一腔室120和第二腔室140之间形成的角度与仪表盘12的底部14和正面15形成的角度类似。
本说明书中披露的任何方法包括执行描述的方法的一个或多个步骤或动作。方法步骤和/或动作可彼此互换。换句话说，除非对于实施例的适当操作需要特殊顺序的步骤或动作，否则具体步骤和/或动作的顺序和/或使用可以被修改。
无需进一步的细节，相信本领域技术人员能够利用上面的描述，将本发明应用到其最充分的程度。本说明书中的示例和实施例应该被解释为仅用于说明，并非是对本发明的范围以任何方式进行限制。对本领域技术人员来说显而易见的是，在没有脱离本说明书所描述的发明的根本准则的情况下，对于上述实施例的细节可以进行变化。换句话说，对上面描述所具体披露的实施例的各种修改和改进仍位于所附权利要求的范围内。本发明的范围因此由下面的权利要求所限定。

Claims (19)

1.一种被构造为安装在车辆中的仪表盘底部的可充气膝部气囊，其中可充气膝部气囊包括：
第一可充气腔室；和
第二可充气腔室与所述第一可充气腔室以连续的构造流体地联结，从而在可充气膝部气囊展开期间，所述第二腔室先于所述第一腔室被至少部分地充气，以及
其中在展开的构造中，所述第一腔室的下部在所述第二腔室的背面的上部处附接至所述第二腔室，以及
其中在展开的构造中，所述第一腔室位于所述第二腔室上方，以及
其中在展开的构造中，所述第一可充气腔室的背面和所述第二可充气腔室的背面之间的角度大于90°。
2.根据权利要求1所述的可充气膝部气囊，其特征在于，在所述第一可充气腔室和第二可充气腔室之间的角度介于约90°和约160°之间。
3.根据上述权利要求中任一项所述的可充气膝部气囊，其特征在于，所述第二可充气腔室的周边接缝位于所述可充气膝部气囊的正面侧。
4.根据上述权利要求中任一项所述的可充气膝部气囊，其特征在于，所述第一和第二可充气腔室的每一个包括单独的材料板。
5.根据权利要求4所述的可充气膝部气囊，其特征在于，所述第一可充气腔室的下部包括形成所述第一可充气腔室的单独的材料板的折叠的中间部分。
6.根据上述权利要求中任一项所述的可充气膝部气囊，其特征在于，所述第二可充气腔室包括多个位于所述第二可充气腔室的背面上的充气机孔。
7.根据权利要求1所述的可充气膝部气囊，其特征在于，所述第二可充气腔室包括充气机插入孔和充气机阀杆孔，并且每个均位于所述第二可充气腔室的背面。
8.根据权利要求7所述的可充气膝部气囊，其特征在于，所述充气机插入孔的直径大于充气机阀杆孔的直径。
9.根据权利要求7或权利要求8所述可充气膝部气囊，其特征在于，所述充气机插入孔位于当所述气囊处于平整构造时距离所述第二腔室的末端约25mm和约125mm之间的位置处，所述充气机阀杆孔位于当所述气囊处于平整构造时距离所述第二腔室的末端约25mm和约125mm之间的位置处。
10.根据权利要求7-9中任一项所述的可充气膝部气囊，其特征在于，所述第二腔室包括内部系链，所述内部系链定向为使得其穿过所述第二腔室的一部分，沿大体上与所述第二腔室的下边缘平行的轴延伸。
11.根据权利要求10所述的可充气膝部气囊，其特征在于，所述内部系链从所述第二腔室的正面延伸到背面，其中所述内部系链包括一孔，使得充气气体能够从所述系链的一侧流动到所述系链的另一侧。
12.根据权利要求11所述的可充气膝部气囊，其特征在于，所述充气机插入孔和所述充气机阀杆孔的中心位于所述第二腔室的下边缘和将内部系链联结至所述第二腔室的缝合线之间距离的约30％和约60％之间。
13.根据权利要求12所述的可充气膝部气囊，其特征在于，所述第一可充气腔室包括内部系链，所述内部系链穿过所述第一腔室的一部分，沿大体上与所述第一腔室的下边缘平行的轴延伸，并且其中所述内部系链从所述第一腔室的正面延伸到背面。
14.根据权利要求7-13中任一项所述的可充气膝部气囊，其特征在于，所述第二可充气腔室的顶部和所述第一可充气腔室的底部均包括多个腔室到腔室的通风孔。
15.根据权利要求14所述的可充气膝部气囊，其特征在于，所述第一和第二可充气腔室相附接，使得所述第二可充气腔室的每个腔室到腔室的通风孔均与所述第一可充气腔室的腔室到腔室的通风孔对准。
16.一种被构造为安装在车辆中的仪表盘底部的可充气膝部气囊组件，所述可充气膝部气囊组件包括：
可充气气囊外罩；
安装在所述外罩内部的可充气膝部气囊，其中所述可充气膝部气囊包括：
第一可充气腔室；和
第二可充气腔室，
其中所述第一和第二可充气腔室以连续的构造联结在一起，从而所述第二可充气腔室的顶部附接至所述第一可充气腔室的底部；以及，
联结至位于所述第二腔室处的所述气囊的充气机，
其中所述充气机一旦激活，所述可充气膝部气囊的一部分沿向下的方向，朝向车辆地板处冲出所述外罩。
17.根据权利要求16所述的可充气膝部气囊，其特征在于，在展开期间，所述第二腔室先于所述第一腔室被部分地充气。
18.根据权利要求17所述的可充气膝部气囊，其特征在于，在展开期间，所述第二腔室在沿相对于地板主要为水平的方向上移动。
19.根据权利要求18所述的可充气膝部气囊，其特征在于，在展开期间，所述上部在以相对于所述第二腔室的水平方向成一定角度的方向上展开，从而所述第一腔室朝向乘客膝部向上移动，接近于所述仪表盘的正面。
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