CN105292044B - 具有保护片的帘式安全气囊 - Google Patents

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Abstract

一种用于机动车辆的帘式安全气囊，包括可充气缓冲垫和保护片，该保护片具有连接至安全气囊的连接边缘和从连接边缘延伸的自由长度。缓冲垫可以变为折叠状态，缓冲垫在展开方向从折叠状态可展开，并且片的自由长度被定位于邻近缓冲垫的展开方向。安全气囊被安装在车辆中，以便邻近车辆的采光口展开。在充气期间缓冲垫的展开导致保护片连同缓冲垫一起在展开方向被拉动，以使片覆盖缓冲垫向外的侧面(在缓冲垫和采光口之间)，以保护缓冲垫免受来自任何侵入采光口的物体的损害。

Description

具有保护片的帘式安全气囊
技术领域
本发明涉及用于机动车辆中的乘员保护的帘式安全气囊系统。
背景技术
帘式安全气囊是旨在于例如侧面撞击或翻车事件这样的事故期间保护乘员免受伤害的充气装置。帘式安全气囊总体位于沿车辆的侧面要么在侧面采光口的上方、要么在侧面采光口的下方的位置，以及当被充气时覆盖侧窗的内(向内的)表面、车顶支撑柱(A、B和/或C柱等)、以及车辆侧面结构的相邻部分。
在涉及侧面撞击的事故期间，侧窗面板有可能破损。在模拟车辆的侧面撞杆的车辆安全性测试期间，发现如果在帘式安全气囊展开期间，破损的车窗面板的碎片通过杆向帘式安全气囊施力，则帘式安全气囊会被刺穿。
有可能通过使用更加耐刺穿的材料构成安全气囊来降低这种损害的可能性。然而，这种材料会比更常用于安全气囊的材料更厚、更重、和/或更硬，因此会在为储存而折叠时占用更多的空间和/或在展开时占用更长的时间。同样，如果发现在测试期间仅安全气囊表面的相对小的部分易于损坏，则有必要仅加强这些相对小的区域。
发明内容
在公开的实施例中，一种安装在机动车辆内的帘式安全气囊，包含折叠的可充气缓冲垫——该缓冲垫用于在邻近车辆采光口的展开方向展开，以及具有在折叠的缓冲垫外侧被固定至安全气囊和/或车辆的连接边缘的保护片。自连接边缘延伸的片的自由长度(free-length)设置在邻近缓冲垫的展开方向处。在充气期间缓冲垫的展开导致保护片连同缓冲垫一起在展开方向被拉动，以使片覆盖缓冲垫向外的侧面，并且保护其免受来自任何侵入采光口的物体的损害。
在进一步的实施例中，连接边缘被固定至缓冲垫。
在进一步的实施例中，连接边缘上的至少一个连接点与连接缓冲垫的内侧面板和外侧面板的零长度拉带(tether)处于同一位置。
在进一步的实施例中，自由长度的远端被折叠，并定位于邻近折叠的缓冲垫的展开方向处。
在进一步的实施例中，自由长度卷绕在缓冲垫的展开方向，并定位在缓冲垫的内侧。
在进一步的实施例中，自由长度的远端被折叠，并定位于折叠的缓冲垫的内侧上。
在进一步的实施例中，自由长度邻近连接边缘的一部分被折叠，并被定位于折叠的缓冲垫的向外侧面。
在进一步的实施例中，缓冲垫的至少一部分邻近采光口的上边缘，并且展开方向朝向采光口的下边缘。
在公开的实施例中，一种用于机动车辆的具有存放状态的帘式安全气囊，其中：
可充气缓冲垫被折叠，该缓冲垫用于在展开方向展开，并且具有第一侧面和第二侧面；以及
片在第一侧面上的连接边缘处被固定至缓冲垫，并且从连接边缘延伸的自由长度在缓冲垫的展开方向上卷绕并被定位在第二侧面上。
在进一步的实施例中，连接边缘上的至少一个连接点与连接缓冲垫的内侧面板和外侧面板的零长度拉带(tether)处于同一位置。
在进一步的实施例中，缓冲垫被折叠，以使缓冲垫的内侧面板接触片。
在进一步的实施例中，自由长度的远端被折叠，并定位于缓冲垫的第二侧面上。
在进一步的实施例中，片在沿连接边缘的多个连接点处连接至缓冲垫。
在进一步的实施例中，帘式安全气囊适用于与缓冲垫的邻近采光口的上边缘的至少一部分一起安装，并且展开方向朝向采光口的下边缘。
同时还公开了一种折叠帘式安全气囊的方法，帘式安全气囊包括可充气缓冲垫和具有连接安全气囊和/或至车辆的连接边缘的片。方法包含将缓冲垫折叠至折叠状态——缓冲垫在展开方向上从该折叠状态可展开，并随后将自连接边缘延伸的片的自由长度定位于邻近缓冲垫的展开方向。充气期间缓冲垫的展开致使保护片连同缓冲垫在展开方向被拉动，以使片覆盖缓冲垫向外的侧面，并且保护其免受来自任何侵入采光口的物体的损害。
在方法的进一步的实施例中，定位步骤进一步包含将自由长度卷绕在折叠的缓冲垫的展开方向，以将自由长度的一部分定位在折叠的缓冲垫与连接边缘相对的一侧上。
在进一步的实施例中，方法进一步包含折叠自由长度定位于折叠的缓冲垫与连接边缘相对的一侧上的部分。
在方法的进一步的实施例中，定位步骤进一步包含折叠自由长度的远端，并将自由长度未折叠的部分卷绕在展开方向，以将折叠的远端定位至存放的缓冲垫与连接边缘相对的一侧。
在方法的进一步的实施例中，定位步骤进一步包含折叠自由长度邻近连接边缘的一部分，并将折叠的部分定位至邻近折叠的缓冲垫具有连接边缘的一侧。
在进一步的实施例中，连接边缘上的至少一个连接点与连接缓冲垫的内侧面板和外侧面板的零长度拉带处于同一位置。
附图说明
在此所描述的本发明的实施例特别结合了所附的权利要求。然而，其它的特征将变得更加明显，并且实施例可以通过结合附图参照下面的具体实施方式得到最好的理解，附图中：
图1是包括多排帘式安全气囊的车辆内部的示意图；
图2是具有保护片的帘式安全气囊的示意性透视图；
图3A-3E示意性地显示了折叠帘式安全气囊和保护片的方法中的步骤顺序；
图4A是帘式安全气囊在折叠状态下的截面示意图；
图4B是在充气过程初期的图4A所示安全气囊；
图4C是完全充气状态的图4A和图4B所示的安全气囊；
图5是显示具有折叠的并且存放在缓冲垫向外侧面上的保护片的帘式安全气囊的替代性实施例的示意图；
图6是显示具有折叠的并且以不同方式存放的保护片的帘式安全气囊的第二替代性实施例的示意图；
图7是显示固定在安全气囊和车辆之间的保护片的示意图。
具体实施方式
根据需要，在此公开本发明的具体实施方式；然而，需要理解的是所公开的实施例仅仅是可以以不同的和替代的形式实施本发明的示例性实施例。附图不一定是按比例绘制；某些特征可能被夸大或最小化以显示特定组件的细节。因此，在此公开的具体结构和功能细节不应被解释为限制，而仅仅作为教导本领域技术人员以各种方式利用本发明的代表性基础。
图1示意性地且总体上显示了典型的机动车辆包括含有前车门和后车门14的侧面车身结构12。车门14具有上边缘或窗台16，其限定了侧面采光口18的下边缘。车顶纵梁20限定了采光口18的上边缘。前和后边缘由车顶支撑柱来限定，例如A柱22、B柱24、以及C柱26。
虽然现有附图中描述了具有两排座位(前和后)和在各自侧面具有两个车门的四门轿车类型的车辆，但是本发明同样适用于具有任何数量排座位和/或车门、和/或由支柱和/或固定的(未打开)车身面板(未显示)来分开的采光口的车辆。同样，即使仅显示车身结构的左侧，但是应当理解的是车身结构的右侧本质上是相同的。
前排和后排帘式安全气囊30、40显示为处在它们的完全充气和展开位置，该位置在车辆内部邻近侧面采光口18处。正如本领域内所公知的那样，帘式安全气囊以存放(放气并折叠)状态(见图4A-4C和图5-7)沿一个或多个采光口的边缘安装于车辆内。在所描述的实施例中，安全气囊30、40邻近车顶纵梁20沿采光口的上边缘安装。前排帘式安全气囊30可以沿A柱22向前和向下延伸，和/或后排帘式安全气囊40可以沿C柱26向后和向下延伸。
前排和后排安全气囊30、40被描述为分别可充气，在这种情况下它们可以通过外部拉带(未示出)在它们的相邻的边缘总体沿B柱24彼此相互连接。正如本领域内所公知的那样，同样可以使用单个、多排安全气囊而无需背离本发明的范围。
在一些车辆中，例如具有可伸缩车顶(活动折叠车顶)的车辆，众所周知沿车门槛16安装帘式安全气囊，以使它们总体向上平行于采光口18展开。本发明不限于安装于采光口上方并向下展开的帘式安全气囊。
图2显示了从车辆移出并处于非折叠状态的前排帘式安全气囊30。帘式安全气囊30包含具有外侧面板44和内侧面板46(图2中不可见)的缓冲垫42，该外侧面板44和内侧面板46围绕它们的共同周边连接，以形成至少一个可充气的、本质上气密的腔室。
帘式安全气囊30进一步包含向缓冲垫42提供充气气体的气体发生器52。气体发生器52可以包含压缩气筒或烟火装置(pyrotechnic device)，正如本领域内所公知的那样，并且与缓冲垫通过一个或更多充气导管流体连通。气体发生器52可以附接于缓冲垫42，以使安全气囊30可以作为在车辆装配过程期间安装于车辆内的单一的模块制造。
为了清晰地进行描述，可以说缓冲垫42拥有充气边缘42a和远端边缘42b。充气边缘42a被限定为这样的边缘：充气气体由此处进入缓冲垫，并且气囊的展开由此处扩散。在所描述的实施例中，气体发生器52位于充气边缘42a，但这不一定是所有车辆安装的情况。远端边缘42b被限定为与充气边缘42a总体上相对的边缘。
缓冲垫的内侧面板和外侧面板46、44可以通过缝合(总体以48表示)或其它适当的技术(粘合剂、热粘合、一体式编织结构等)来连接。面板44、46由柔性的、本质上不透气的材料制成，例如涂有硅胶、聚氨酯或其它适当的材料的人造织物(例如尼龙或聚酯)，正如本领域内所公知的那样。面板44、46还可以在缓冲垫周边内的一个或更多位置通过内部拉带50彼此相互连接，正如本领域内所公知的那样。拉带50可以被定位，以便在充气时达到缓冲垫42的所需形状/厚度，和/或为充气气体提供有利的流动路径。一个或更多拉带50可以包含“零长度”拉带，缓冲垫的内侧面板和外侧面板在那里直接彼此相互缝合。用于连接和/或形成拉带50的缝合用虚线来表示。
帘式安全气囊30可以进一步包含用于将安全气囊固定至车辆结构(例如车顶纵梁20和/或支柱22、24、26)的一个或更多安装插座(mounting tab)53。帘式安全气囊30通常安装于车辆内部装饰组件的后面，在图中未作清晰的说明。在安全气囊30的安装过程中，其电连接至在检测到的撞击事件过程中控制激活的车辆电气系统和/或约束控制模块(未显示)，正如乘员保护领域内所公知的那样。
安全气囊30进一步包含保护片54，其沿保护片的连接边缘54a固定至缓冲垫42。从连接边缘延伸的片54的自由长度54b相对于缓冲垫42不受限制。在向下展开的帘式安全气囊所描述的实施例中，连接边缘54a总体邻近片的上边缘，并且自由长度54b向下悬垂朝向片的远端边缘54c。
片54可以由与用于缓冲垫42的相似的织物材料制成，但是由于片不需要保留气压，因此对于该织物没有必要进行不透气涂覆处理。取消涂层可以有望减小片54和缓冲垫42之间的摩擦或拖拽量，并导致较小的阻力，以迅速地展开缓冲垫。
在所描述的实施例中，连接点56限定连接边缘54a。连接点56可以，例如，包含短长度的缝合。将连接点56定位于缓冲垫42的非充气部分上，对于简化安全气囊30的制造来说是有利的。例如，所描述的实施例显示了与拉带50相一致的连接点56。由于缓冲垫在零长度拉带处未充气，使得当充气时，涉及的缝合将不会产生任何从缓冲垫中泄漏气体的风险，因此这种连接点56的布置在零长度拉带的情况下尤其有利。可选地或附加地，片54可以被附接至缓冲气垫外的外围缝合48的非充气部分，或至安全气囊或车辆的一些其它的部分，如下所述。
图3A-E示意性地描述了一系列将帘式安全气囊30折叠进入存放状态以安装在车辆中的步骤。首先，如图3A所示，将缓冲垫42放气并铺平，并将片54的自由长度54b拉离缓冲垫。在图3B中，将缓冲垫42较低的部分(至少是低于片的连接边缘54a的部分)使用通常在安全气囊行业被称作“外侧卷曲(outboard roll)”的技术来折叠：起始于远端边缘42b，缓冲垫以螺旋的方式卷曲至帘式安全气囊30的侧面，当安全气囊被安装在车辆中时该侧面将面向车辆外部(或车辆向外侧)(在本图中显示为逆时针方向)。
在图3C中，临近充气边缘42a的缓冲垫剩下的、未卷曲的部分被折叠成手风琴或Z字形模式。为了清楚地描述，夸大了Z字折叠部分的厚度(垂直距离，如图中所示)，而实际的帘式安全气囊以实践中简洁的方式折叠。以所示的方式折叠帘式安全气囊30建立了展开方向D，在充气过程中缓冲垫42的展开沿该方向D传播，远离充气边缘42a。
用于折叠缓冲垫42的步骤的本质和组合对本发明的实践没有限制，如许多其它折叠技术在本领域内是公知的。例如，缓冲垫42可以向内侧面卷曲，或者全部长度可以是Z字折叠。无论使用什么折叠方法，折叠的帘式安全气囊具有展开方向D。
如图3B和3C所示，片54的自由长度54b在折叠步骤过程中保持拉离缓冲垫42，以使片不会和缓冲垫一起被折叠。
在图3D中，自由长度54b较低的部分被折叠为，例如，在54d显示的Z字形。与折叠的缓冲垫42一样，为了清楚地说明，Z字折叠部分54d的厚度被夸大。自由长度54b随后被定位于邻近折叠的缓冲垫42面向展开方向D的表面，如图3E所示。安全气囊30可以被保留在由一个或更多临时带条(未清楚地显示)所显示的折叠或存放配置中，在帘式安全气囊展开过程中一个或更多临时带条破裂或以其它方式释放缓冲垫42和片54。
图3E还显示了安装至车辆的车顶纵梁20的安全气囊30，其邻近侧面采光口18，例如，通过螺纹紧固件(未显示)穿过安装插座53并与车顶纵梁接合。为了清楚地说明，省略了许多典型帘式安全气囊安装环境的公知的组件和元件。例如，车顶内衬(未示出)和/或其他内部组件(未示出)可以覆盖安全气囊30以使其在车内不可见。
当安装在车辆内时，存放的或折叠的(未展开的)帘式安全气囊30具有朝向采光口18定向的向外侧面OB以及朝向车辆内部定向的向内侧面IB。需要注意的是向外侧面OB和向内侧面IB以及折叠的安全气囊30的侧面不必与缓冲垫的外侧面板和内侧面板44、46相一致。例如在此所述的“向外卷曲”折叠技术导致缓冲垫42的内侧面板46暴露于螺旋卷曲的外侧，以及因此同时朝向折叠的缓冲垫的向内侧面IB、向外侧面OB二者(也朝向展开方向D)定向。
图4A示意性地描述了不同于图3E的存放的帘式安全气囊30的替代性配置，不同之处在于片的自由长度54b卷绕在展开方向，以使Z字折叠部分54d被定位于邻近折叠的缓冲垫42的向内侧面IB。在这个配置中，自由长度54b在连接边缘54a和Z字折叠部分54d之间的部分设置在邻近展开方向D。与图3E的实施例一样，折叠的安全气囊的展开方向D总体平行于采光口18的平面和/或车窗面板28。Z字折叠部分54d可以被定位于直接与展开方向D对齐(相对于安全气囊30的六点钟位置，如图3E所示)和沿顺时针绕安全气囊向邻近车顶纵梁20延伸之间的任何位置。
在图4B中显示了部分充气状态的帘式安全气囊30，其中缓冲垫42开始在展开方向D向下展开。缓冲垫42的上部、Z字折叠部分54d实质上被展开(被充气)，以及螺旋卷曲的较低的部分刚刚开始展开。片54的自由长度54b仍然卷绕在展开的缓冲垫42的较低的部分，覆盖内侧面板46，其另外与车窗面板28直接接触。因此，片54保护缓冲垫42免于在缓冲垫安全气囊展开过程中由破损的车窗玻璃和/或穿过采光口18侵入的物体(例如杆、墙、其它车辆、或在翻车事故情况下的道路表面)造成的刺穿或损害。片54导致对于缓冲垫42的展开仅有最少量的阻力，并且因此不会显著减缓展开。
图4C显示了处于完全展开位置的帘式安全气囊30，其中片54设置在充气的缓冲垫42和采光口18之间。片54可以没有必要覆盖采光口18的整个垂直延伸，如图4C所示。如果测试或现实世界的经验指示在展开过程中仅仅一部分的缓冲垫42的长度容易被损坏，则保护片54可以被设置尺寸并相应地定位为仅仅覆盖该特定的区域。
图5描述了折叠的帘式安全气囊30的替代性配置，其中自由长度54b的最低端穿过或卷绕在展开方向D，以及片的一部分被折叠成Z字折叠54e，并被包装至邻近折叠的缓冲垫42的向外侧面OB。在这种配置中，自由长度54b在远端边缘54c和Z字折叠部分54e之间的部分设置在邻近展开方向D处。
图6显示了折叠的帘式安全气囊30的另一替代性配置，其中片54的远端以螺旋方式卷曲。自由长度54b随后卷绕在展开方向D，并且螺旋卷曲的部分54f被定为于邻近折叠的缓冲垫42的向内侧面IB。在这个配置中，自由长度54b在连接边缘54a和卷曲部分54f之间的部分设置在邻近展开方向D处。螺旋卷曲的部分54f可以作为替代地被定位至邻近展开方向D，与图3E中所示的Z字折叠部分54d的放置相同。
在所有图3至图6的实施例中，片的自由长度54b的至少一部分设置在邻近缓冲垫42的展开方向D处。这种配置导致缓冲垫42当在充气过程中展开时连同其一起在展开方向拉动片54。因此片54在整个展开顺序中保持在缓冲垫42和采光口18之间。
图7显示了帘式安全气囊30的进一步替代性实施例，其中片54(并非固定至缓冲垫42)通过在安全气囊安装到车辆中的过程中使其最上边缘限制在车辆和安全气囊本身之间来相对于安全气囊30和车辆固定。例如，片54可以限制在所示的安全气囊安装插座53和车顶纵梁20之间。
尽管上面对示例性实施例进行了描述，但并不意味着这些实施例描述了本发明的所有可能形式。相反，在说明书中使用的词语是描述性的而不是限制性的词语，并且需要理解的是，可以做出不脱离本发明的精神和范围的各种改变。此外，各种实施实施例的特征可以被组合以形成本发明的进一步的实施例。

Claims (10)

1.一种安装在机动车辆内的帘式安全气囊，包含：
折叠的可充气缓冲垫，所述缓冲垫用于在展开方向上邻近车辆采光口展开；以及
具有连接边缘的片，所述连接边缘在所述的折叠的缓冲垫外侧被固定至所述安全气囊，自所述连接边缘延伸的所述片的自由长度设置在邻近所述折叠的缓冲垫的所述展开方向处，所述自由长度的远端被折叠以形成折叠部分，所述折叠部分在所述缓冲垫展开过程中展开并在所述缓冲垫和所述采光口之间延伸，所述折叠部分相对于所述缓冲垫不受限制。
2.根据权利要求1所述的帘式安全气囊，其中所述连接边缘被固定至所述缓冲垫。
3.根据权利要求2所述的帘式安全气囊，其中所述连接边缘上的至少一个连接点与连接所述缓冲垫的内侧面板和外侧面板的零长度拉带处于同一位置。
4.根据权利要求1所述的帘式安全气囊，其中所述折叠部分定位于邻近所述折叠的缓冲垫的所述展开方向处。
5.根据权利要求1所述的帘式安全气囊，其中所述自由长度卷绕在所述缓冲垫的展开方向，并定位在所述折叠的缓冲垫的内侧。
6.一种用于机动车辆的具有存放状态的帘式安全气囊，其中：
可充气缓冲垫被折叠，所述缓冲垫用于在展开方向上邻近车辆采光口展开，并且具有第一侧面和第二侧面；以及
片在所述第一侧面上的连接边缘处被固定至所述缓冲垫，并且从所述连接边缘延伸的自由长度在所述缓冲垫的所述展开方向上卷绕并被定位在所述第二侧面上，所述自由长度的远端被折叠以形成折叠部分，所述折叠部分在所述缓冲垫展开过程中展开并在所述缓冲垫和所述采光口之间延伸，所述折叠部分相对于所述缓冲垫不受限制。
7.根据权利要求6所述的帘式安全气囊，其中所述连接边缘上的至少一个连接点与连接所述缓冲垫的内侧面板和外侧面板的零长度拉带处于同一位置。
8.根据权利要求6所述的帘式安全气囊，其中所述缓冲垫被折叠，以使所述缓冲垫的内侧面板接触所述片。
9.根据权利要求6所述的帘式安全气囊，其中所述折叠部分定位于所述缓冲垫的所述第二侧面上。
10.根据权利要求6所述的帘式安全气囊，其中所述片在沿所述连接边缘的多个连接点处连接至所述缓冲垫。
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