CN103889790B - 车辆用膝部安全气囊及其折叠方法 - Google Patents

车辆用膝部安全气囊及其折叠方法 Download PDF

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Abstract

公开了一种折叠膝部安全气囊的方法。所述方法包括：垂直于竖直中心轴线折叠膝部安全气囊的下部，使得膝部安全气囊的下端位于膝部安全气囊的前板料上，分别朝着竖直中心轴线折叠膝部安全气囊的两侧，朝向膝部安全气囊的下部卷起膝部安全气囊的上端部。在膝部安全气囊初始展开时，被折叠的膝部安全气囊的下部朝向乘员的腿迅速展开，从而尽可能地减少用来确保仪表板和乘员的腿之间空间最小的时间，并且迅速将乘员的腿约束起来。

Description

车辆用膝部安全气囊及其折叠方法
技术领域
本发明涉及一种汽车安全装置。更具体地，本发明涉及一种可充气的车辆用膝部安全气囊，这种安全气囊在车辆发生碰撞的情况下能保护乘员的膝部。
背景技术
通常，车辆用膝部安全气囊模块包括膝部安全气囊和充气装置。膝部安全气囊安装在仪表板内部较低的部分以容纳方向盘，其在折叠状态被容纳起来，并在车辆发生碰撞的情况下朝向乘员的膝部展开。充气装置向膝部安全气囊提供高压气体。
如果传感器在车辆发生碰撞的情况下检测到撞击，充气装置进行操作以向膝部安全气囊提供高压气体。因为膝部安全气囊在被充气之后在高压气体的作用下按照预定的体积朝向乘员的膝部展开，所以，乘员的膝部可以免于由于与乘员前方的仪表板发生碰撞而引起的伤害。
发明内容
技术问题
因此，考虑到现有技术中存在上述问题，本发明应运而生，本发明的目的是提供车辆用膝部安全气囊，所述车辆用膝部安全气囊可以在乘员的腿和仪表板之间在向上的方向和向下的方向展开，使得从乘员的膝部向下延伸的乘员的腿以及乘员的膝部均能受到保护。
本发明的另一个目的是提供车辆用膝部安全气囊，所述车辆用膝部安全气囊能在膝部安全气囊被初始展开时尽可能地缩短用来确保仪表板和乘员的腿之间空间最小的时间。
本发明的又一个目的是提供车辆用膝部安全气囊，所述车辆用膝部安全气囊能在膝部安全气囊被展开时防止安全气囊夹在乘员的两腿之间。
针对上述问题的解决方案
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供一种车辆用膝部安全气囊，所述膝部安全气囊在折叠状态下被容纳在面向乘员的膝部的车辆主体的内部，在车辆发生碰撞的情况下，所述膝部安全气囊借助于从充气装置充入的气体朝向乘员的膝部展开。膝部安全气囊包括前板料和后板料，所述前板料指向乘员的膝部，所述后板料指向与乘员膝部方向相反的方向，并且具有气体端口以接收来自充气装置的气体。后板料的边缘在纵向方向的长度比前板料在纵向方向的长度长出预定的长度；由于在气体端口的两侧设置有折叠部分，所以后板料在纵向方向的长度等于前板料在纵向方向的长度；缝纫线将折叠部分与前板料和后板料的边缘部缝在一起，此时折叠部分重叠在前板料上。
根据本发明另一个方面，提供一种折叠膝部安全气囊的方法，所述方法包括：垂直于竖直中心轴线折叠膝部安全气囊的下部，使得膝部安全气囊的下端位于膝部安全气囊的前板料上，分别朝着竖直中心轴线折叠膝部安全气囊的两侧，朝向膝部安全气囊的下部卷起膝部安全气囊的上端部。
根据本发明，在垂直于膝部安全气囊的竖直中心轴线折叠膝部安全气囊的下部的步骤中，在沿膝部安全气囊向上的方向上折叠膝部安全气囊的下端，使得位于膝部安全气囊的前板料上的膝部安全气囊的下部以之字形样式被折叠之后，将膝部安全气囊的被折叠的下端对折，使得膝部安全气囊的下端指向膝部安全气囊的下部。
根据本发明，在分别朝着竖直中心轴线折叠膝部安全气囊的两侧的步骤中，在平行于竖直中心轴线的向后的方向上折叠膝部安全气囊的两个侧端，使得膝部安全气囊的两个侧端位于膝部安全气囊的后板料上。
附图说明
当结合附图时，从下文详细的描述中将更清楚地理解本发明的上述目的、其它目的、特征以及其它优点，其中：
图1是根据本发明示出车辆用膝部安全气囊模块的截面图；
图2是根据本发明示出车辆用膝部安全气囊模块的初始展开状态的截面图；
图3是根据本发明示出车辆用膝部安全气囊模块的完全充气状态的截面图；
图4是根据本发明示出车辆用膝部安全气囊模块的分解立体图；
图5是根据本发明示出车辆用膝部安全气囊模块的装配的立体图；
图6是沿着图5中的线Ⅵ-Ⅵ所截取的截面图；以及
图7a至图7f是根据本发明示出将车辆用膝部安全气囊模块折叠起来的步骤的视图。
具体实施方式
在下文中，将朝向乘员的膝部K的方向定义为向前的方向，将背对乘员的膝部K的方向定义为向后的方向。将穿过充气装置的中心部分朝向水平轴线HA上部的方向定义为向上的方向，将朝向水平轴线HA下部的方向定义为向下的方向。
图1是根据本发明示出车辆用膝部安全气囊模块1的截面图，图2是根据本发明示出车辆用膝部安全气囊模块1的初始展开状态的截面图，图3是根据本发明示出车辆用膝部安全气囊模块1的完全充气状态的截面图。
参考图1和图3，膝部安全气囊模块1包括膝部安全气囊10、给膝部安全气囊10提供气体的充气装置30以及保持件70，所述保持件70容纳处于折叠状态的膝部安全气囊10以及充气装置30并被安装在仪表板50中。
仪表板50包括覆盖部位55。通过撕开线51和铰合线53，所述覆盖部位55盖住保持件70的开口71。所述撕开线51设置在仪表板50内表面对应于乘员膝部K的一侧。所述铰合线53设置在仪表板50内表面的另一侧。
如果从充气装置30向膝部安全气囊10提供的气体对膝部安全气囊10充气，则覆盖部位55的内表面被加压，使得撕开线51被撕裂，并且覆盖部位55围绕铰合线53旋转，以打开仪表板50内表面对应于乘员膝部K的一侧。
用来盖住保持件70的开口71的覆盖部位55可以与仪表板50一体地形成，如上文所描述的，或者，还可以通过使用不同的部件形成。
在充气装置30的第一半外周部装配进保持件70的凹部73并且第二半外周部由挤压部件80支撑之后，充气装置30通过连接部件90与保持件70的底部连接。充气装置30不限于此，而是可以具有不同的结构和安装状态。
稍后将对膝部安全气囊10的气体端口13a的周边部13c进行描述，所述周边部13c位于保持件70和挤压部件80之间，使得周边部13c可以通过连接部件80与保持件70和挤压部件80连接。
膝部安全气囊10包括朝向乘员的膝部K充气的上部充气部分C1和朝向乘员的腿K1充气的下部充气部分C2。
图4是根据本发明示出车辆用膝部安全气囊模块的分解立体图，图5是根据本发明示出车辆用膝部安全气囊模块的装配的立体图，图6是沿着图5中的线Ⅵ-Ⅵ所截取的截面图。
参考图4至图6，膝部安全气囊10由单件制成，并且包括朝向乘员的膝部K的前板料11和朝向前板料11的后板料13，其中，通过围绕中间部分M折叠所述单件形成前板料11和后板料13。因为中间部分M是通过将所述单件对折形成的，所以，中间部分M基本构成膝部安全气囊10的上端部(参见图7a至图7f)。
前板料11和后板料13不限于以单件形成，而是可以通过使用不同的部件形成。换句话说，膝部安全气囊10可以由一片前板料和一片后板料制成。
后板料13设置有气体端口13a，来自充气装置30的气体被引入所述气体端口13a。后板料13沿上方向U和下方向L的边缘的长度比前板料11沿上下方向U和L的长度长出预定的值。
气体端口13a设置在某个部分的下方，该部分对应于后板料13沿上方向U和下方向L的长度的一半。在后板料13的气体端口13a的两侧形成折叠部分13t，使得后板料13在上方向U和下方向L的长度基本等于前板料11在上方向U和下方向L的长度。
如果前板料11在折叠部分13t被折叠的状态下与后板料13重叠，则折叠部分13t重叠在前板料11上。在这种状态下，如果使用缝纫线15将膝部安全气囊10的边缘缝起来，则后板料13的边缘(包括折叠部分13t)和前板料11的边缘通过缝纫线15被缝合在一起。
在膝部安全气囊10已被完全展开的状态下，折叠部分13t朝向乘员的腿K1纵向延伸更多，从而构成膝部安全气囊10的下部充气部分C2。相应地，乘员的腿K1可以得到更加有效的保护。
折叠部分13t按照彼此对称的方式形成于气体端口13a的两侧，使得当膝部安全气囊10被充气时膝部安全气囊10可以被更加稳固地展开。
如图4至图5所示，至少一对折叠部分13t围绕气体端口13a形成。
通过使用额外的板料可以形成膝部安全气囊10的下部充气部分C2。例如，下部充气部分C2可以通过缝纫线15与上部充气部分C1联结起来。然而，在这种情况下，增加了织物的使用量，而且需要额外执行缝纫线的缝合步骤，从而增加了制造成本。折叠部分13t与后板料13一体地形成，并且不需要使用额外的板料，从而减少了安全气囊的制造成本。
气体端口13a的周边部13c位于保持件70和挤压部件80之间，使得周边部13c可以通过连接部件90与保持件70和挤压部件80连接(参见图1)。
在车辆发生碰撞的情况下(例如正面碰撞)，在具有上述结构的膝部安全气囊模块1中，充气装置30进行操作以将气体引入膝部安全气囊10，使得膝部安全气囊10开始充气。当膝部安全气囊10被充气时，仪表板50的覆盖部位55被推压并打开，膝部安全气囊10在仪表板50的外部被充气。
其后，当膝部安全气囊10的内部压力逐渐增大并且沿前板料11和后板料13的表面方向上产生的张力增大时，随着前板料11和后板料13(前板料11和后板料13彼此重叠)伸展，折叠部分13t展开，然后，折叠部分13t沿上方向U和下方向L展开。
接着，如果膝部安全气囊10的内部压力增大更多，则折叠部分13t伸展，使得膝部安全气囊10朝向乘员的腿K1延伸并进行充气，从而形成上部充气部分C1和下部充气部分C2。
结果，膝部安全气囊10不仅通过上部充气部分C1保护了乘员的膝部K，还通过下部充气部分C2有效地保护了乘员的腿K1。
图7a至图7f是根据本发明示出将车辆用膝部安全气囊模块折叠起来的步骤的视图。详细地，图7a至图7f示出了将膝部安全气囊10折叠起来的步骤，所述膝部安全气囊10具有图4至图6所示的结构。
参考图7a，垂直于膝部安全气囊10的竖直中心轴线VA将膝部安全气囊10的下部17上折，使得膝部安全气囊10的下端16位于前板料11上并指向膝部安全气囊10的向上的方向U(步骤S1)。
参考图7b，将膝部安全气囊10的下部17(如上文所述，已垂直于膝部安全气囊10的竖直中心轴线VA将膝部安全气囊10的下部17上折到前板料110上)对折，使得膝部安全气囊10的下端16再次指向膝部安全气囊10的向下的方向L(步骤S2)。
通过步骤S1和步骤S2，膝部安全气囊10的下部17垂直于竖直中心轴线VA按照之字形被折叠在前板料11上。
在膝部安全气囊初始充气时，已被折叠起来的膝部安全气囊10的下部17(如上文所述)朝向乘员的腿K1快速展开，从而尽可能地减少确保仪表板50和乘员的腿K1之间空间最小的时间，使得乘员的腿K1可以被迅速约束起来。其后，如果膝部安全气囊10已被完全充气，则膝部安全气囊10的下部17被向下充气，以保护乘员的腿K1。
参考图7c，通过步骤S1和步骤S2，在膝部安全气囊10的下部17垂直于竖直中心轴线VA按照之字形的方式被折叠到前板料11上的状态下，膝部安全气囊10的一个侧端部18按照如下方式进行折叠：膝部安全气囊10的这个侧端部18位于膝部安全气囊10的后板料13上并且按照基本平行于竖直中心轴线VA的方式指向竖直中心轴线VA(步骤S3)。
参考图7d，在步骤S3中按照膝部安全气囊10的侧端部18指向膝部安全气囊10的竖直中心轴线VA的方式将膝部安全气囊10的侧端部18折叠起来之后，按照如下方式将被折叠的部分对折：膝部安全气囊10的侧端部18再次指向侧面方向S1(步骤S4)。
参考图7e，当沿与侧端部18不同的折叠方向上被折叠时，相对的侧端部19通过与侧端部18相同的折叠方案平行于竖直中心轴线VA按照之字形的方式被折叠。因此，相对的侧端部19最终朝向相反的方向S2被折叠(步骤S5)。
因为膝部安全气囊10的两侧通过步骤S3至步骤S5中的折叠方案均按照之字形的方式朝向膝部安全气囊10的竖直中心轴线VA被折叠，所以，膝部安全气囊10的被折叠的侧端部18和19对着乘员的腿K1被定位，使得膝部安全气囊10的侧端部18和19在两个侧面方向上展开。相应地，当膝部安全气囊10被展开时，可以防止膝部安全气囊10在乘员的两腿之间展开并被夹在乘员的两腿之间。
参考图7f，在膝部安全气囊10的两侧在膝部安全气囊10的后板料13上按照之字形的方式朝向膝部安全气囊10的竖直中心轴线VA被折叠的状态下，在向下的方向L上将上端部M卷起，使得折叠操作得以完成(步骤S6)。
尽管出于解释性的目的对本发明优选的实施例进行了描述，但是，本领域技术人员将理解多种修改、增加和替换都是可行的，并且不偏离附上的权利要求中所公开的本发明的范围和精神。
实用性
如上文所述，根据本发明的车辆用膝部安全气囊，通过提供朝向乘员的腿进行充气的腿充气部分可以有效地保护乘员的腿。
根据本发明的车辆用膝部安全气囊，气体端口一侧处的膝部安全气囊的下部在膝部安全气囊的向前的方向上被上折之后，被折叠的下部在膝部安全气囊的向下的方向上被对折，从而尽可能地缩短了当安全气囊初始展开时确保仪表板和乘员的腿之间空间最小的时间。
根据本发明的车辆用膝部安全气囊，以单件准备的安全气囊织物被对折以形成安全气囊的前板料和后板料，并且折叠部分彼此对称地形成于后板料的两侧，从而在使安全气囊织物的使用量最小化的同时形成了上部充气部分和下部充气部分。
根据本发明的车辆用膝部安全气囊，通过在后板料的两侧形成折叠部分，膝部安全气囊可以稳固地展开。

Claims (4)

1.一种车辆用膝部安全气囊，所述膝部安全气囊在折叠状态下被容纳在面向乘员的膝部的车辆主体的内部，在车辆发生碰撞的情况下，所述膝部安全气囊通过从充气装置充入的气体朝向乘员的膝部展开，其特征在于，所述膝部安全气囊包括：
前板料和后板料，所述前板料指向乘员的膝部，所述后板料指向朝乘员膝部方向相反的方向，并且所述后板料具有气体端口以容纳来自所述充气装置的气体，
所述后板料的边缘在纵向方向的长度比所述前板料在纵向方向的长度长出预定的长度；由于在所述气体端口的两侧设置有折叠部分，所述后板料在纵向方向的长度等于所述前板料在纵向方向的长度；所述折叠部分在所述折叠部分重叠在所述前板料上的状态下，与所述前板料的边缘部和所述后板料的边缘部通过缝纫线被缝在一起。
2.折叠权利要求1中所述的膝部安全气囊的方法，其特征在于，所述方法包括：
垂直于竖直中心轴线折叠膝部安全气囊的下部，使得所述膝部安全气囊的下部位于所述膝部安全气囊的前板料上；
分别朝着所述竖直中心轴线折叠所述膝部安全气囊的两侧；以及
朝向所述膝部安全气囊的下部卷起所述膝部安全气囊的上端部。
3.如权利要求2所述的方法，其中，在垂直于所述膝部安全气囊的竖直中心轴线折叠所述膝部安全气囊的下部的步骤中，在沿所述膝部安全气囊向上的方向折叠所述膝部安全气囊的下端之后，使得位于所述膝部安全气囊的前板料上的所述膝部安全气囊的下部以之字形样式被折叠，将所述膝部安全气囊的被折叠的下端对折，使得所述膝部安全气囊的下端指向所述膝部安全气囊的下部。
4.如权利要求2所述的方法，其中，在分别朝着所述竖直中心轴线折叠膝部安全气囊的两侧的步骤中，在平行于所述竖直中心轴线的向后的方向上折叠所述膝部安全气囊的两个侧端，使得所述膝部安全气囊的两个侧端位于所述膝部安全气囊的后板料上。
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