CN105339214B - 缆带式安全气囊控制系统 - Google Patents

Abstract

一种缆带式安全气囊控制系统，其包括安全气囊(10)，该安全气囊(10)包括限定安全气囊的内部的至少一个面板(12)和附接到所述至少一个面板(12)以将所述内部分隔成多个腔室(102、104)的分隔件(100)。内部缆带(211)附接到所述至少一个面板(12)并附接到分隔件(100)，以限制该分隔件在朝向所述腔室(102、104)之一的方向上移动。

Description

缆带式安全气囊控制系统

相关申请的交叉引用

本申请要求2013年3月1日提交的美国临时申请No.61/771,312 和2014年2月27日提交的美国临时申请No.14/192,812的权益，上述申请的全部内容通过引用的方式并入本文。

技术领域

本发明涉及缆带式安全气囊、以及包括所述安全气囊的车辆和安全气囊车辆乘员保护系统。

背景技术

安全气囊和其他可折叠和可膨胀约束件被设计为使用可释放的缆带来选择性地修改安全气囊或约束软垫在展开期间的性能。在特定的安全气囊中，例如，相关联的缆带中的张力使控制安全气囊通风口的阀维持在关闭位置。在可膨胀装置展开期间或展开之后的某些时刻，缆带中的张力可以被释放，以允许通风阀被促动并随后释放安全气囊气体。

然而，仍存在一定的挑战。一个仍存在挑战是，在安全气囊展开过程中控制安全气囊的各个区域之间的压力差以及安全气囊的各个区域的几何形状的能力。换言之，在上部区域或头部/颈部处、在中间区域或胸部处和/或在安全气囊的底部处控制安全气囊的动态体积的能力仍是一个挑战。一般地，在碰撞事件中安全气囊中的几乎瞬时压力开始时，包括与展开中的安全气囊邻近的乘员的身材和位置在内的各种因素要求对安全气囊的各个区域进行一些类型的体积控制，以控制可能典型地由于安全气囊压力开始而发生的力。安全气囊的状态在多种区域之间并不典型地区分，因此，基于对于各种应用的具体设计标准来产生压力差将是现有技术的一个改进。

本发明的实施例提供了安全气囊内的新颖的缆带式体积控制机构或系统。

发明内容

在本文描述的实施例的一个方面中，提供了一种安全气囊，该安全气囊包括：至少一个面板，该至少一个面板限定安全气囊的内部；和分隔件，所述分隔件附接到所述至少一个面板，以将所述内部分隔成多个腔室。内部缆带被附接到所述至少一个面板并附接到所述分隔件，以限制所述分隔件在朝向所述腔室之一的方向上移动。

在本文描述的实施例的另一个方面中，提供了一种安全气囊，所述安全气囊包括：至少一个面板，该至少一个面板限定安全气囊的内部；和分隔件，该分隔件定位在所述内部中，以将所述内部分隔成上腔室和下腔室。内部缆带被附接到所述至少一个面板并附接到所述分隔件，以将上腔室划分成多个相邻的子腔室。

附图说明

图1是根据本发明的一个实施例的乘员侧安全气囊(处于膨胀状态)的侧视图。

图2是图1的安全气囊的正视图。

图3是图1的安全气囊的示意性透视图，示出了安全气囊内部的元件。

图4是图1的安全气囊的侧视图，该安全气囊在车辆内在就座的乘员前方安装并展开。

图5是图1至图4的乘员侧安全气囊的另一个实施例的侧透视图，示出了其处于膨胀状态且包括内部缆带。

图6是图5的透视图，示出了在安全气囊内部由缆带形成的区域。

图7是图5和图6所示的安全气囊的平面图，示出了缆带到安全气囊主面板的示例性附接位置。

图8是图5和图6的透视图，示出了安全气囊的实施例的另外特征。

图9是图8的实施例的部分截面侧视图，示出了缆带到安全气囊分隔件和主面板的附接。

图10是根据本文所述的一个实施例的内部缆带的平面图。

图11是未膨胀的安全气囊的平面图中的分隔面板，示出了分隔件中的代表性的腔室间通风口的位置。

图12是处于膨胀的初始状态中的图11所示的安全气囊的一部分的侧视图，示出了腔室间通风口的位置。

图12A是图12所示的安全气囊实施例的截面侧视图。

图12B是图12A所示的截面侧视图的一部分的放大视图。

图13是图12中的安全气囊的侧视图，示出了安全气囊的膨胀的后期阶段。

图14是位于根据FMVSS标准No.208的NHTSA离座测试的位置 2中的仿人测试装置(ATD)的示意图。

图15是包括根据本发明实施例的安全气囊的车辆乘员保护系统的示意图。

图16是车辆安全气囊激活之前的位于根据FMVSS标准No.208 的NHTSA离座测试的位置1中的三岁仿人测试装置的侧视图。

图17是车辆安全气囊激活之后的图16的侧视图。

图18是图1至图4的乘员侧安全气囊的透视图，示出了其处于膨胀状态且安装在车辆中。

图19是根据本发明的另一个实施例的乘员侧安全气囊的透视图，示出了其处于膨胀状态且安装在车辆中。

图20是示出了仿人测试装置的相对比例和用于限定根据本发明实施例的分隔件在安全气囊内的期望定位的相关参数的示意图。

图21是根据实施例的、根据分隔件在安全气囊内的定位而接触展开的安全气囊的混合III型第5百分位女性测试仿人测试装置的侧视图。

图22是根据实施例的、根据分隔件在安全气囊内的定位而接触展开的安全气囊的混合III型第50百分位男性测试仿人测试装置的侧视图。

图23A和图23B是根据本文描述的实施例的安全气囊的示意性截面侧视图，示出了当安全气囊膨胀时由上腔室和下腔室共享的安全气囊内部体积的一部分。

具体实施方式

下面将参考附图描述本发明的实施例。

图1至图4是根据本发明实施例的乘员侧安全气囊10(处于膨胀状态)的视图。图1至图4所示的安全气囊实施例由三个面板形成。特别地，该安全气囊由主面板12、右侧面板14(当从就座位置观察安全气囊时)、以及与右侧面板14相反的左侧面板16形成。侧面板14、16中的每一个均是大致平坦的(当安全气囊膨胀时)。主面板12将左面板和右面板连接，并限定安全气囊10的外壁。结果，主面板12的整个右边缘沿着接缝70(例如，通过缝合、缝接或其他合适的方式) 连接到右面板14，且主面板12的整个左边缘沿着接缝72(例如，通过缝合、缝接或其他合适的方式)连接到左面板16。

主面板12具有前碰撞侧20和后膨胀侧22。除了限定安全气囊10 的前部和后部之外，主面板12的端部在后膨胀侧22处彼此结合。另外，后膨胀侧22具有尺寸适于接收充气器(未示出)的缝隙(未示出)，且还可以包括尺寸适于接收螺栓(或其他合适的紧固件)的孔(未示出)，所述螺栓被构造为将安全气囊10固定到汽车车身(或其他装置)。

参考图1至图4，分隔件100沿着其周界缝合到或以其他适当方式附接到主面板、左面板和右面板的内表面，这通过使用任何合适的附接方法(例如，缝合、粘合等)来进行，以限制气体在分隔件的任一侧上的安全气囊内部的部分之间流动。在一个实施例中，分隔件100 附接到面板内表面，以最大可能程度地在分隔件和与其附接的面板之间形成气密密封。分隔件100将安全气囊的内部分隔成上腔室102和下腔室104。限定上腔室102的一个或多个面板12、14、16的部分中包括一个或多个通风部106，以在乘员和安全气囊接触期间以受控的方式将气体从上腔室中释放。

在本发明的实施例中，分隔件100和安全气囊10的膨胀形状以及分隔件100和与其附接的面板12、14、16的内部部分之间的相交部的位置被特别设定，以确保各种身材的乘员的头部和颈部沿着安全气囊的上腔室102的外部碰撞气囊(即，上腔室102吸收了乘员的头部和颈部的冲击)。

参考图1至图4，在一个示例中，附接到主面板12的前侧20的内表面的分隔件100的边缘100a限定了分隔件100的前边沿100a。前边沿100a沿着接缝110附接到主面板前侧20，且构造为使得当安全气囊安装在车辆内并完全膨胀时，前边沿100a和将该前边沿附接到前侧的接缝110的部分110a将处在与安全气囊的前侧接触的任何乘员的颈部和头部下方(更具体地，在图20所示且在下文中限定的区域Z内)。在安全气囊的这种构造中，乘员头部和颈部将总是沿着安全气囊上腔室102的外部接触安全气囊。

在图1至图4所示的特定实施例中，分隔件100附接到安全气囊面板12、14、16的内表面，以形成弯曲的表面100b，所述表面100b 具有向下倾斜的部分100c，该向下倾斜的部分100c终止于连接到前侧 20的前边沿100a中。然而，将分隔件100连接到主面板和侧面板的接缝可以具有促进在本文所述的区域Z内的期望位置处附接到面板12所需的任何位置和/或构造。例如，图18示出了在膨胀状态中且安装在车辆内的图1至图4中的安全气囊的实施例。

参考图19和图20，在本文描述的实施例中，分隔件的前边沿100a 沿着接缝110附接到主面板，所述接缝110被定位成处于区域Z内，所述区域Z在下端Z2处由就座的混合III型第5百分位女性ATD 305 的髋关节(hip pivot)202限定(包括所述下端Z2)，并在上端Z1处由就座的混合III型第50百分位ATD 405的肩关节(shoulder pivot)206 限定(包括所述上端Z1)。49CFR Part 572中描述了在此所述的所有测试ATD的这些边界位置和其他特征，其在此通过完整引用并入本文，且其例如可以在http: //www.gpo.gov/fdsys/pkg/CFR-2011-title49-vol7/pdf/CFR-2011-title49-vo l7-part572.pdf中获取。在特定的实施例中，就座的混合III型第5百分位女性ATD的髋关节202处在与该ATD接触的座椅部分上方3.30英寸竖直距离处，而就座的混合III型第50百分位ATD 405的肩关节206 处在与该ATD接触的座椅部分上方17.5英寸的距离处。因此，区域Z 的尺寸为14.2英寸。

应注意，就座的ATD 305、405、505的髋关节是共线的或处在同一水平，从而，就座的混合III型第50百分位男性ATD 405的髋关节可以称为202’。区域Z的此共同边界也可用作参考轴线。在此实施例中，位于ATD 305、405、505上的各自肩关节上方的身体的各部分被考虑以限定这些ATD各自的头部和颈部。图21示出了展开的安全气囊 10的正面或接触面以及如刚刚描述地定位的分隔件前边沿110a与混合 III型第5百分位女性ATD 305之间的接触。图22示出了具有图21所示的相同设计的、展开的安全气囊10与混合III型第50百分位男性ATD 405之间的接触。可见，ATD 305和405均在上述区域Z内接触将分隔件前边沿100a连接到安全气囊主面板12的接缝110a。

在图1至图4所示的特定实施例中，分隔件100附接到安全气囊面板12、14、16的内表面以形成弯曲表面100b，所述表面100b具有向下倾斜的部分100c，所述向下倾斜的部分100c终止于连接到前侧20 的前边沿100a中。然而，将分隔件100连接到主面板和侧面板的接缝可以具有促进将在本文所述的区域Z内的期望位置处附接到面板12所需的任何位置和/或构造，只要分隔件前边沿100a的附接位置满足前述标准即可。

提供了腔室间通风系统以允许气体从上腔室流动到下腔室中，并且还限制从下腔室104到上腔室102中的回流。在一个实施例中，该通风系统包括形成在分隔件100中的一个或多个开口200，以实现从上腔室102到下腔室104中的流体连通。虽然图1至图4所示的实施例示出了单个开口200，但在分隔件中可以设置有多个开口，以控制腔室之间的气体的流速以及安全气囊的各个部分膨胀的顺序。

在一个实施例中，流动限制阀112(图中示意性地示出)沿着分隔件100定位或结合到分隔件100中或另外以可操作方式联接到分隔件 100，用于控制通过分隔件开口200在上腔室和下腔室之间的气体流动。该阀可以构造成使得所述阀的减缓或阻止气体从下腔室104流入上腔室102中的促动响应时间与上腔室和下腔室之间的压差成正比。该阀也可构造成使得气体通过该阀进入上腔室中的回流速度与上腔室和下腔室之间的压差成正比。在特定实施例中，阀112被结合到分隔件100 的结构中，且开口200被结合到该阀的结构中。另外，在包括形成在分隔件100中的多个开口的实施例中，阀可以结合到分隔件100内或另外以可操作方式联接到分隔件100，用于控制通过每个开口或仅通过开口的一部分的气体流动。

阀112可以具有适于以本文所述的方式控制气体在安全气囊内部中流动的任何数量的结构。在一个实施例中，该阀具有在美国专利申请No.61/862,491中所示的结构，该美国专利申请的公开内容在此通过引用的方式并入。在另一个实施例中，该阀具有在美国专利申请No. 61/865,095中所示的结构，该美国专利申请的公开内容在此通过引用的方式并入。可以通过控制该阀的结构和尺寸以已知的方式控制从上腔室102到下腔室104的气体流速。

在本文描述的本发明的实施例中，各个安全气囊元件被成形且相互连接，使得当完全膨胀时，安全气囊的前侧20有助于在与安全气囊碰撞期间和在与安全气囊接触之后维持头部、颈部和胸部身体部位沿着线L的对准，如图4所示。希望的是，在与安全气囊接触期间和接触之后维持这种对准，使得乘员的整个上身(即头部、颈部和胸部) 有效地绕乘员的髋部轴线枢转，如图4所示。为此，如图4中可见，该气囊被构造为使得膨胀的气囊前侧20的与乘员接触的部分形成大致平坦平面，所述平面由附图中的线P指示。也希望的是，这些身体部位沿着其布置的线L在与安全气囊碰撞期间和碰撞之后与平面P平行，以有助于防止头部/颈部和胸部的差动(即，颈部和头部相对于胸部的弯曲)。

在安全气囊膨胀的早期阶段，乘员安全带(未示出)张紧以将乘员的下胸部约束在座椅中。因此，髋部点202处在第一位置H1处。在随后的膨胀阶段，安全带张紧器松弛而因此允许髋部点202从位置H1 移动到更靠近平面P或处在平面P上的第二位置H2。因此，在随后的膨胀阶段期间，由于乘员的移动，线L接近平面P或沿着平面P布置。

在本文描述的实施例的另一个方面中，安全气囊的体积比(VR) 被定义为：

VR＝V_upper/(V_upper+V_lower)

其中，V_upper是完全膨胀时的上腔室102的体积，V_lower是完全膨胀时的下腔室104的体积。由于将前边沿100a定位为处于本文所述的区域Z中，本发明的实施例限定了完全膨胀时的上腔室体积V_upper与完全膨胀时的总内部安全气囊体积(V_upper+V_lower)的比值范围。在本文描述的实施例中，期望的体积比的范围在35％至85％之间，包括35％和85％。换言之，安全气囊的体积比的范围由如下关系式控制：

35％<＝V_upper/(V_upper+V_lower)<＝85％

根据本发明实施例的用于双腔室式安全气囊的体积比的控制方程是使用乒乓球体积法(Ping Pong Ball Volume Method)同时测量的上腔室自身与上腔室及下腔室之和的比值。

为给定的安全气囊应用所选择的特定体积比通过如下因数来确定，例如其中使用安全气囊的车辆的内部特征的相对位置和尺寸。这些特征确定了例如可用于安全气囊展开的、在就座的乘员、挡风玻璃 210和仪表板212(或其他气囊存放位置)之间的体积。例如，相对较小的可用展开空间可能要求相对小的安全气囊。在此情况中，安全气囊体积比(V_upper/(V_upper+V_lower))可能需要如本文所述地定制，以优化对乘员的保护。

可以规定分隔件100的结构以及分隔件附接到主面板和侧面板的位置，以提供在规定范围内的期望体积比。例如，通过将分隔件布置且固定在安全气囊内部内的相对较低位置处使得上腔室体积相对于气囊的总内部体积较大，可以实现相对较大的体积比。相反，通过将分隔件布置且固定在安全气囊内部内相对较高位置处使得上腔室体积相对于安全气囊的总内部体积较小，可以实现相对较小的体积比。

已经发现，如上所述构造的乘员侧安全气囊特别有效地提供了对各种身材的成年人的最佳缓冲性能，也实现了对于三岁和六岁仿人测试装置(ATD)的低风险展开性能要求，如前述安全法规中所规定的。通过将如前所述的上腔室和下腔室内的压力的比例关系与前述安全气囊结构相结合，使得安全气囊腔室表面可吸收响应于更重的胸部和更小更轻的头部的相互作用的能量，以帮助在乘员和安全气囊接触期间将身体维持为沿着线L对准(图4)。特别地，从相应的成年第5百分位女性和成年第50百分位男性，通过最大可能程度地维持这些身体部位彼此处在直线上同时使得上体作为整体能够在髋部轴线处枢转，提供了最佳的安全气囊性能。

参考图11至图13，在又一个实施例中，阀机构112控制并提供通过形成在分隔件100中的一个或多个开口200的方向性气体流动。已发现，在填充期间的安全气囊性能受到开口(多个开口)200距安全气囊的充气器侧100d的距离(或多个距离)100f的影响(见图12A)，且还受到开口(多个开口)200距安全气囊的乘员侧100a的沿着平行于车辆的前后轴线延伸的轴线的距离(或多个距离)的影响。更具体地，如果开口200的前边沿200a(或在使用多个开口的情况下，任一开口的前边沿)被设置为与位置100j(由距乘员侧的距离D1限定)相比更靠近软垫的乘员接触侧(从将分隔件100与主面板12的前部分连接的接缝且沿着分隔件的表面测量)，则安全气囊将倾向于在上腔室 102的膨胀期间过度向下拉动，因此在乘员和膨胀中的安全气囊之间接触之前将安全气囊拉离如图4所示的与乘员身体期望地对准的状态。

如果开口200的最后边缘200b(或在使用多个开口的情况下，任一开口的最后边缘)被设置为与位置100h(其处在沿着分隔件100的表面距充气器侧100d预定距离100f处)相比更靠近安全气囊的膨胀侧 100d，则阀机构112的部件的移动可能因靠近仪表板轮廓(如图12A 中的线212所示)而受到限制，因此损害了阀操作。因此，沿着分隔件的表面在位置100h和100j之间，是其中开口或多个开口200应定位为实现充足的气体流动以填充下腔室的区间或区域。

虽然在将前边沿(多个前边沿)200a定位为超过距离D1且从主面板12的前部分更远处时消除了在膨胀的初始阶段期间安全气囊的过度向下拉动、从而提高了相对于成年乘员的安全气囊的总体性能，但是开口(多个开口)的这种定位可能导致对于离开位置1的儿童的低于最优的性能。在这些要求之间存在一定的平衡，所述平衡可对于具体的车辆或具体的应用而被调整，以实现在展开情况中早期和后期的且对于两种类型的乘员的最佳总体性能。在位置100h和100a之间存在用于调整初始软垫填充和软垫倾斜以实现对于给定应用的期望的结果的最优位置(或多个最优位置)。对于特定的应用，开口(或多个开口)200的精确的期望位置可以通过迭代的方式确定，通过实验确定，或通过分析确定。

在安全气囊的特定的实施例中，希望沿着分隔件100定位所述开口(多个开口)200，使得在膨胀期间，安全气囊10以预定方式与儿童乘员相互作用。更具体地，开口(多个开口)200沿着分隔件定位，使得由于上腔室在展开的初始阶段期间填充，当混合III型三岁和六岁 ATD(一般地标记为700)的头部700a靠着或靠近车辆仪表板定位在如下位置处时，安全气囊上腔室102在头部700a的上方膨胀，所述位置被规定为根据FMVSS标准No.208(其例如可以在 http://www.law.cornell.edu/cfr/text/49/571.208获取)的NHTSA离座(OOP)测试的位置2，其全部内容通过引用的方式并入本文。混合III 型三岁和六岁测试假人具有由国家公路交通安全管理局在 http://www.nhtsa.gov/Research/HYBRID+III+6-Year+Old+Physical+Data 定义的生理参数，其内容在此通过完整引用并入。该离座测试的位置2 也在参考文献的图5中示出，所述参考文献为 http://www.nhtsa.gov/cars/rules/rulings/80g/80giii.html，其基本内容在本申请中重复，如图14。

由于气体从上腔室102流入到下腔室104中，下腔室104在展开的后期阶段中膨胀，以便占据儿童头部后方和周围的空间，由此防止和/或减轻安全气囊和儿童头部之间的有害的相互作用。此膨胀过程在图12和图13中示出，其中圆圈700代表了三岁或六岁ATD，且标记为700a的圆圈的部分代表该ATD的头部的顶部。

根据前述NHTSA标准，值D1、100f和其他阀定位参数被确定为车辆内部尺寸和离座位置-2儿童的放置的函数。阀布置的实际限制影响了对于离座三岁或六岁儿童的安全气囊性能，如通过NHTSA FMVSS 标准No.208限定的，其完整内容在此通过引用的方式并入。通过将开口(多个开口)200定位在由图12A和图12B中的位置100h和100j 限定的范围(即，区域Z3)内，由安全气囊施加在处与位置-1的三岁和六岁儿童(如图20所示)上的力将分布在儿童的头部和胸部之间。例如，已发现，当开口(多个开口)200被定位在沿着分隔件距将分隔件100与安全气囊的乘员侧连接的接缝距离D1内时，在展开时，安全气囊将倾向于在完全填充之前碰撞儿童。与儿童的这种接触倾向于降低气体到下腔室中的流量，这降低了作用在儿童上的力。也已发现，当开口(多个开口)200被定位在沿着分隔件从安全气囊的充气器侧(100d)朝向安全气囊的乘员侧预定距离(100f)内时，在展开时，安全气囊将倾向于在完全填充之前碰撞儿童，从而具有前述结果。

相比之下，参考图16和图17(示出了定位在用于NHTSA离座测试的位置-1处的三岁仿人测试装置)，已发现当开口(多个开口)200 定位在本文所述的区域Z3内时，气体被允许无阻碍地流入下腔室中。这造成了更均匀地分布的在儿童头部和胸部上的载荷。此外，利用阀的这种放置，气体能够更容易地从上腔室流出到通风部106外部。

已发现，图4所示的最优膨胀轮廓范围和与乘员身体的对准以及图12至图13所示的安全气囊膨胀过程可以通过如下方式实现：即，将所有分隔件开口200定位为使得开口的所有边缘处在由图12A中的位置100h和100j界定的或处在位置100h和100j之间的区域内，该区域也可以在一侧上由图12所示的对应于图12B 中的位置100h的竖直平面P1限定，所述位置100h邻靠混合III型六岁仿人测试装置(ATD) 的头部的最前部分(当混合III型六岁的头部处在如上文规定的对于 NHTSA离座测试的位置2时)，且在相对的侧上由穿过图12B 所示的位置100J的竖直平面P2(见图12)限定。如现有技术中已知，仿人测试装置具有人类的形状、质量和机械响应，装配有传感器，包括加速度计、偏转传感器和其他测量装置，以模仿人体的性能。所述仿人测试装置使用在车辆安全测试中的潜在损伤评估中。在一个实施例中，当安全气囊膨胀时，平面P2朝向车辆后方与平面P1间隔开大致7英寸。这有效地将分隔件开口(多个开口)定位在包围了混合III型六岁 ATD的头部的区域内。平面P1和P2之间的距离限定了开口200可以定位在其中的区域Z3。例如，图11是未膨胀的安全气囊的平面图，图中示出了具有圆形开口200的安全气囊分隔件100的实施例，所述圆形开口200被定位为使得当安全气囊膨胀时，开口的最后边缘处在规定的区域Z3内。

已发现，在700平方毫米(例如，可使用大致15mm半径的一个开口实现)至32000平方毫米(例如，可使用大致100mm半径的一个开口实现)的范围内的开口(或多个开口)200的总面积对于帮助保证安全气囊性能处于最佳范围内是期望的。在如上所述的使用了方向性阀机构以促进流入并限制从下腔室到上腔室的回流的本发明实施例中，分隔件的开口或多个开口的面积可能需要处在或靠近该700至 32000平方毫米的开口尺寸范围的上端，以在流动降低的情况下提供所需的膨胀轮廓，所述流动降低由于气体在流过开口(多个开口)且与阀的部分相互作用时的气体内的湍流和摩擦导致。

在一个实施例中，开口或多个开口200是圆形的。然而，开口(多个开口)可以具有任何希望的形状，只要开口(多个开口)的总面积处在上文规定的范围内，且只要所有开口边缘定位在上文限定的区域内即可。

另外，用于特定应用的形成在分隔件100中的开口200的数量和开口(多个开口)的最优尺寸可以基于车辆碰撞脉冲的类型和其中安装了安全气囊的车辆的内部几何形状、希望的安全气囊填充速度、体积比、所使用的方向性阀的类型、仪表板的总尺寸和弯曲以及其他相关的因素来确定。如本文描述的开口(多个开口)200的尺寸和位置促进在安全气囊填充的初始阶段期间充气气体从上腔室到下腔室的的平滑且迅速传输。一旦上腔室和下腔室的压力之间大致达到平衡，则从一个腔室到另一个腔室的流动降低。当乘员开始在软垫的下腔室上施加载荷时，下腔室内的压力增加，从而导致阀的操作构件限制气体从下腔室到上腔室的回流。此受限制的流动现在有效地从与安全气囊下腔室相互作用的乘员吸收能量。还能够调整或调节该流动限制，以对于特定应用根据需要来吸收能量。控制上腔室和下腔室之间的流动的流动限制阀112可以具有单个操作构件，所述单个操作构件提供希望的流入特征(到下腔室的流入)和希望的回流(从下腔室的回流)特征，或阀可以具有用于控制流入的一个操作构件和控制从下腔室的流出的另一个操作构件。在乘员在软垫上加载的后期阶段中，来自下腔室的回流进入到上腔室中且然后气体通过位于上腔室的壁中的主通风部106从上腔室排放到环境中。

在其中多个阀结合到分隔件100中或联接到分隔件100以增加到下腔室104中的气体流动的实施例中，不需要所有的阀都定位在区域 Z3内。然而，希望将任何另外的阀定位在区域Z3内而非在距分隔件前边沿100a的距离D1内。

在根据NHTSA位置-2测试标准的离座儿童的情形中，软垫展开建立的初始阶段保持与以上所述相同。然而，通过分隔件阀机构调节的在上腔室和下腔室之间的气体流动在儿童与软垫相互作用时不同。在离座-2儿童的情形中，下腔室的体积由于被离座儿童所占据的空间而降低。分隔件阀机构继续允许气体从上腔室流动到下腔室中。然而，阀机构还允许气体继续流入到下腔室中，直至软垫的下腔室和上腔室内部压力处于平衡，由此稳定软垫和离座儿童之间的相互作用。分隔件阀机构112和软垫主通风部设计被构造为促进该平衡状态到适应状态的迅速过渡，在所述适应状态中，软垫从气体流入到下腔室中的状态改变到其中从主通风部(位于上腔室的壁(多个壁)内)到环境中的气体流动增加的状态。此增加的从软垫流出允许上腔室内的降低压力且因此允许气体从下腔室回到上腔室中的回流和离开主通风部到环境中的流动。对于成年和儿童乘员的保护来说，阀机构112的这种调节两个腔室之间的连通的适应能力是很重要的。

在本发明的本文所述的特定实施例中，各个安全气囊元件被成形且相互连接，使得当完全膨胀时，气囊的前侧20有助于在乘员与安全气囊的早期相互作用期间维持头部、颈部和胸部身体部位沿着如图4 所示的线L对准，其中乘员的上身部分沿着线L从髋部点202向前枢转。当乘员接触气囊时，期望维持头部和胸部的对准且被气囊从头部和胸部吸收的能量的平衡，以最小化颈部处的相对运动。如图4中可见，该气囊被构造为使得面对乘员20的软垫的上腔室和下腔室形成大体上的平面，如图中由线P所指示的。在安全气囊膨胀的早期阶段，乘员安全带(未示出)张紧以将乘员的下部胸部约束在座椅内。因此，髋部点202处在第一位置H1处。在膨胀的后期阶段，安全带辐网的约束力极限被加速中的乘员所施加的力超过，因此允许髋部点202从位置H1移动到更靠近平面P或处在平面P上的第二位置H2。因此，在膨胀的后期阶段期间，由于乘员的移动，线L接近平面P或沿着平面P 放置。

已发现，如上所述地构造的乘员侧安全气囊特别有效地提供了对于各种成年身材的最优的软垫性能且还实现了对于三岁和六岁ATD的低风险展开性能要求，如前述安全法规中所规定的。如前所述的上腔室和下腔室中的压力的比例关系连同前述安全气囊结构一起使得安全气囊腔室表面可响应于更重的胸部和更小更轻的头部的相互作用而吸收能量，以帮助在乘员与安全气囊接触期间维持身体沿线L(图4)对准。特别地从成年第5百分位女性和成年第50百分位男性的角度，通过如下方式提供了最优安全气囊性能：即，最大可能程度地维持这些身体部分的相互共线，同时使上身能够作为整体在髋部轴线处枢转。

在本发明的又一个方面中，如图5至图10中所示，提供了体积控制机构(VCM)或内部缆带211，以控制在安全气囊展开时的气体体积分布。在图5至图10所示的实施例中，该VCM包括第一或前缆带机构211a、第二或后缆带机构211b、以及将第一和第二缆带机构连接的连接部分211c。体积控制机构211的第一端213沿着相对更靠近安全气囊前侧20的第一连接接缝12b附接到安全气囊面板12的内上表面12a。从第一端213起，VCM 211的前缆带机构211a朝向分隔件100 的前边沿100a向下延伸，并沿着开口200和分隔件前边沿100a之间的接缝100e固定到分隔件100。VCM 211的另一个部分211c然后继续沿着分隔件100大致设置在开口200和阀112上方且朝向安全气囊膨胀侧22继续，然后沿着开口200和后部22之间的接缝100f固定到分隔件。部分211c具有包括在其中的开口211d，以允许气体穿过部分211c流动到阀112和相关联的分隔件开口200，然后穿过该阀并进入下腔室 104中。参考图9，从阀112中的将上腔室和下腔室连接的开口的中心到连接接缝100e的距离DV1和从阀112中的将上腔室和下腔室连接的开口的中心到连接接缝100f的距离DV2中的任一个距离可优选在100 至250毫米(mm)的范围内，包括100和250毫米。一般地，距离 DV1和DV2是通过测试基于“六岁”ATD在安全气囊促动时的头部位置迭代地计算来限定的。VCM 211的后部或后缆带机构211b然后朝向主面板12从分隔件100向上延伸回，且在VCM 211的第二端215处沿着连接接缝12d固定到面板12的上内表面12c。将认识到的是，取决于该附接接缝12b和12d的位置，在分隔件100和主面板12之间延伸的前缆带机构21的长度L1和在分隔件100和主面板12之间延伸的后缆带机构211b的长度L2可优选被定尺寸为大约80mm至大约350 mm。在评估促动之后的安全气囊性能时，VCM 211的各个部分的长度例如可以通过车辆挡风玻璃高度和六岁“儿童”头部的离座高度限定。

虽然图9的实施例中的阀112被示出为位于缆带部分211c下方，但实现了腔室之间的流体连通的阀112和分隔件开口(多个开口)200 可以定位在如前所述的区域Z3内的任何位置。

参考图12至图14，本文所述的缆带机构的实施例被构造为且附接到分隔件100和外安全气囊面板12，以控制或约束在安全气囊膨胀期间该分隔件的移动，从而防止分隔件在膨胀期间位于根据FMVSS标准No.208(图14)的NHTSA离座测试的位置2上的三岁仿人测试装置的头部和颈部上施加压力。更具体地，这些缆带机构实施例防止分隔件的附接部分在上腔室膨胀期间向下移动或偏转足够远而将压力施加到儿童的头部。因此，缆带211限制了在安全气囊膨胀期间分隔件 100在朝向下腔室104的方向上的偏转。由于缆带机构施加在分隔件上的约束，在安全气囊展开时，气体流动到上腔室102中且安全气囊在离座儿童的头部上方从仪表板212移开，且安全气囊在上腔室填充时在儿童的头部的顶部上延展。

当上腔室102填充时，上腔室的体积最终变得受VCM的缆带机构211a和211b约束，这限制了附接到缆带的分隔件100的部分朝向下腔室104的移动，并防止分隔件在儿童的头部和颈部施加压力。上腔室到其被VCM约束的可利用体积的填充导致了下腔室的填充的迅速加快，所述下腔室在离座儿童的头部后方和周围延展，如图13中所示。

另外，对于成年乘员，通过限制分隔件向下且到下腔室中的移动，缆带机构(以及控制上腔室的体积)还将上腔室的延展轨迹导引原理仪表板。这导致降低的填充时间，且产生与成年乘员的头部的更早接触。这进一步通过提供了对于否则不被约束的头部和颈部的支承而有助于降低对于乘员的潜在伤害。因此，VCM使得能够对上腔室体积进行控制，以实现在预定范围内的值。

另外，由于上腔室体积被控制，下腔室体积也被控制。例如，对于具有给定的总内部体积的安全气囊，通过防止分隔件朝向下腔室偏转来将上腔室限制到相对较小的体积将相应地增加下腔室的膨胀体积，由此增加下腔室的能量吸收能力。因此，这种通过调整VCM的缆带机构的附接点和长度来“调适”或调整每个腔室的膨胀体积的能力使得能够更精确地根据特定应用的要求来调整每个腔室的能量吸收能力。

可以计算得到和/或通过测试迭代地确定需要满足特定应用的要求的缆带211的一部分的长度和到面板12和分隔件100的附接位置。

虽然在此所示的VCM的实施例被定位在上腔室102中，但在替代实施例中，本文描述的VCM可以定位在下腔室104内且附接到分隔件的下面，以便以与定位在上腔室中的VCM所述的方式相同的方式来限制分隔件在朝向上腔室102的方向上的偏转或运动。例如，这可以在气体从下腔室到上腔室的回流期间限制分隔件的偏转。因此，一般地，VCM可以定位在通过分隔件形成的安全气囊腔室中的一个安全气囊腔室中，以限制分隔件在朝向由该分隔件所形成的另一个腔室的方向上的偏转。

VCM 211可以由与用于制造安全气囊的相同的织物或材料形成。例如，在此通过引用的方式整体并入的美国专利申请No.6,458,725和 No.6,886,857教示了用于制造安全气囊的多种材料。另外，在此通过引用的方式整体并入的美国专利申请No.8,128,124，7,857,347和No. 8,322,748描述了制造多种安全气囊的结构和各种方面，这可以有利地在本发明中利用以形成此安全气囊。

参考图10，图5至图10所示的缆带或VCM 211具有总长度LT。在图5至图10所示的实施例中，VCM 211具有本体211z，所述本体 211z带有一对相反的端部213和215以及在第一和第二端部之间延伸的一对相反的侧边缘211s和211r。端部213的宽度为W1，且端部215 的宽度为W2。该本体沿着在侧边缘之间延伸的第一分隔件接缝100e 和第二分隔件接缝100f附接到分隔件100。

在所示的实施例中，缆带宽度是均匀的。然而，取决于希望的特定体积演变，VCM211可以在宽度和长度上变化。如果对于一定的应用是希望的，则宽度W也可以沿着缆带的长度变化。例如，宽度W1 可以与宽度W2不同。在其他示例中，并非以恒定的方式沿着长度LT使宽度增加或降低，而是缆带宽度可以以实现填充效果的希望安全气囊内部压力所需的任何方式沿着长度变化。

参考图23A和图23B，在特定实施例中，可见，膨胀的上腔室体积V_upper包括V_upper1(当上腔室和下腔室具有相同的内部压力时测量，表示为图23A中的分隔件构造702)和另外的体积ΔVU，所述另外的ΔVU是在V_upper1和当腔室之间的压力差导致分隔件100朝向下腔室104的净偏转(图23A)时产生的延展的上腔室体积(表示为图23A 中的分隔件构造704)之间的差。也可见，膨胀的下腔室体积V_lower包括V_lower1(当上腔室和下腔室具有相同的内部压力时测量，表示为图 23B中的分隔件构造702)和另外的体积ΔVL，所述另外的ΔVL是在V_lower1和当腔室之间的压力差导致分隔件100朝向上腔室102的净偏转 (图23B)时产生的延展的下腔室体积(表现为图23B中的分隔件构造706)之间的差。VCM 211可以附接到分隔件100并附接到限定安全气囊的面板，以将总和(ΔVU+ΔVL)限制到最大为在不附接分隔件的情况下安全气囊在完全展开的总内部体积的15％。该总和(ΔVU+ ΔVL)限定了安全气囊内部的共享体积，因为其是处于在朝向下腔室拉伸或偏转到最大可允许值时的分隔件100和在朝向上腔室拉伸或偏转到最大可允许值时的分隔件之间的总体积。因此，该共享的体积是由上腔室和下腔室共享的总体积。因为如上所述上腔室102的体积被 VCM限制，所以ΔVU将通常小于ΔVL。

在图5至图10所示的一个实施例中，VCM 211被构造为且附接到分隔件100和面板12，以有效地将上腔室102划分成多个相邻的区域或子腔室1至4(如在图6中所示)。在包括多个子腔室的实施例中， VCM 211的部分可以扩宽以衰减气体围绕缆带的和通过阀112的扩散。除了希望的宽度外或作为替代的设计，VCM 211也可以含有一个或多个穿孔，所述穿孔提供通过阀112的经过设计的气体和体积释放。另外，一个或多个开口可以设置在缆带机构211a、211b、211c中的一个或多个中，以在安全气囊膨胀期间在一个或多个优选的方向上引导气体流动，或另外地进一步修改安全气囊膨胀轮廓。例如，一个或多个开口能够设置在缆带机构211b中，以促进从子腔室3到相邻的子腔室2中的气体流动。另外(或替代地)一个或多个开口扇区设置在缆带机构211a中，以促进从子腔室1到相邻的腔室1中的气体流动。气体通过设置在缆带机构211a和211b中的任何开口的流量(多个流量)可以被修改到特定应用的要求，这通过调整开口的数量和/或尺寸(多个尺寸)来实现。例如，可以通过增加形成在将相邻的子腔室分开的缆带机构中的开口的数目或开口(多个开口)的总横截面积，来增加在相邻的子腔室之间的气体流量。相反，可以通过减少形成在将相邻的子腔室分开的缆带机构中的开口的数目或开口(多个开口)的总横截面积，来降低在相邻的子腔室之间的气体流量。另外，可以调整设置在缆带机构211a和211b中的开口的位置或多个位置，以有助于产生希望的安全气囊膨胀响应。

将认识到的是，当整合已知的具有特定的随时间的气体(摩尔) 输出的充气器时，能够基于有效体积确定上腔室的希望的随时间变化的压力和下腔室的希望的随时间变化的压力(或压力梯度)，这例如由迭代地改变宽度、长度或VCM 211内的穿孔而导致。

在图5至图10所示的实施例中，VCM 211沿着两条接缝100e和 100f(所述接缝100e和100f可在侧边缘211s和211r之间延伸)附接到分隔件100并附接到面板12，以形成限制分隔件的部分的移动的三个缆带部分211a、211b和211c。然而，VCM可以附接到分隔件和面板以形成任何希望的数量的限制缆带部分，以有助于实现分隔件的希望轮廓并有助于优选安全气囊的选择部分的膨胀和/或加压率的次序，从而满足特定应用的要求。例如，在一个特定实施例中，缆带在其一端处沿着分隔件接缝(所述分隔件接缝可在侧边缘211s和211r之间延伸)附接到分隔件100，且在其另一端处沿着面板接缝附接到面板12，由此以单个缆带机构而非以多个相互连接的缆带机构将分隔件和面板 12连接。在另一个实施例中，多个缆带机构可以将面板12连接到分隔件，其中，每个缆带机构具有附接到分隔件100的一个端部和附接到面板12的一个端部。另外，可以使用缆带的类型的组合，包括附接到分隔件100和面板12以便如图5至图10所示地被分段的一个或多个缆带，以及相对端部附接到面板12和分隔件100中的相应一个的一个或多个缆带，如前文所述。

在另一个特定的实施例中，分隔件100的前边沿110a沿着构造为在安全气囊膨胀期间处在接触安全气囊的前侧20的乘员的颈部下方的接缝附接到安全气囊的前侧20，并且将缆带211附接到分隔件的分隔件接缝100e沿着分隔件前边沿110a延伸。

因此，VCM 211通过控制在安全气囊促动且安全气囊压力开始时的分隔面板100的向下偏转来减小或增加腔室体积，这分别通过限制分隔面板100的向下偏转或通过增加分隔面板100的向下偏转来实现。因此，增加VCM 211的宽度引入了上腔室压力梯度并提供了相对较高的软垫轨迹、较硬的软垫区域和到随后的子腔室的气体流动的降低流量。另一方面，降低VCM 211的宽度产生了上腔室压力梯度的相对降低，提供了较低的软垫轨迹、提供了较软的软垫区域和到随后的腔室中的相对平滑的气体转移。例如，在图9所示的实施例中，如果缆带机构211b具有第一宽度w且缆带机构211a具有第二宽度w+x(使得 211a比211b更宽)，则到子腔室1中的气体流动(图6)将被阻碍，由此增加了子腔室2中的压力。这增加了到子腔室4中的气体流动。

在上述方式中，上腔室可以如前所述地分隔成多个子腔室，其中第一子腔室中的压力与相邻的第二子腔室中的压力不同。以此方式，上腔室的总压力梯度可以根据在上腔室内的位置而变化或“调适”。

另外，通过如上所述改变缆带宽度，能够控制上腔室的与乘员或 ATD相互作用的子腔室(如图6中示出为子腔室1)的部分的填充率。以此方式，可根据特定应用的要求改变对于头部和颈部的支承的刚度或水平以及实现希望支承水平的速度。

以相同的方式，VCM 211的长度可以降低，以降低相对上腔室体积，增加相对上腔室压力，提供较高的软垫轨迹和相对较刚的软垫区域。另一方面，VCM 211的长度可以增加，以增加相对上腔室体积，降低相对上腔室压力，提供较低的软垫轨迹和相对较软的软垫区域。

调节安全气囊性能的又一个方式包括调节上腔室缆带附接区域，这又影响了如上所述的变量，例如上腔室内的压力梯度。

在本发明的又一个方面中，如图6所示，本发明的被促动的安全气囊10具有基于每个腔室随时间的加压过程的四个相对腔室。参考图 6，在安全气囊展开时，气体首先进入区域3。取决于缆带的宽度，气体围绕缆带/扩散器机构或VCM 211被向外引导。当区域3内的压力增加时，造成了在缆带机构上的向上动量。区域3的向上动量导致相对地不膨胀的下腔室(区域4)在被加压前处在离座儿童的头部上方。来自区域3的气体被径向向外推动，从而造成了“袋效应”。气体然后被传送到区域2，其处通过迭代地确定前缆带机构211a的尺寸(宽度和/ 或长度)，可以调整到区域1和区域4中的气体流入。已发现，缆带机构211越宽且从腔室3到相邻的腔室2和1的气体流量越低，则区域4 的下腔室的填充率越高。相反地，已发现，缆带机构211的宽度越小，则更前部1和2被加压得越快，同时下腔室区域4被加压得相对越慢。被认为的是缆带211的宽度的降低通过增加限定在缆带211和安全气囊的相对的壁14和16中的每个壁之间的流动通道的面积而促进气体从腔室3流动到腔室1和腔室2。相应地，VCM 211的宽度可以设计为产生区域1至4的期望压力梯度，因此下腔室和上腔室可以被调适到给定的特定设计要求的压力梯度。

一般地，已发现缆带宽度可以被“调适”或调整，以增加或降低区域1至3中的压力。缆带的宽度的范围一般地从大约50mm至大体上横跨软垫的内部的宽度，由此促进按希望增加或降低流量。换言之，当缆带的宽度增加时，压力相对地增加，这是因为用于充气器气体行进到随后的腔室中的面积降低。当缆带或VCM 211宽度横跨软垫10 延伸时，可以通过迭代地设计带有穿孔的缆带而促进从图6所示的第一区域的气体流动的调节，以调节各个区域1至4之间的压力梯度。

在此所述的缆带构造和附接选择促进了提供期望的安全气囊膨胀响应，同时仍实现在安全气囊膨胀期间和已实现安全气囊完全膨胀之后对于分隔件的构造或轮廓形状的控制。

参考图7，在一个实施例中，VCM 211可以大体上沿着接缝12b 和12d沿上表面12a和12c附接，由此，这些附接接缝可以大体上限定为优选在区域D2-D1＝d内发生，所述区域位于与(在仪表板内的)充气器990分别沿着内和外上软垫表面12a或12c相距100mm(在D1处)至800mm(在D2处)(包含边界)。

如图8和图9中所示，VCM上附接接缝12b和12d可以设置在相对更靠近充气器的距离处。在特定实施例中，例如可使得附接接缝12b 和12d大体上设置在沿着内和外上软垫表面12a或12c距充气器位置的 300mm(在D1处)至500mm(在D2处)的范围d内。结果，安全气囊10具有降低的向外(或前)加载，由此产生了安全气囊在其围绕仪表板形成轮廓时的向下移动。换言之，安全气囊10更向后朝向仪表板定向。

另一方面，又参考图8，前缆带机构211a可以在相对更靠近距充气器的800mm的距离处的接缝12b处附接，且后缆带机构211b可以在距充气器大约400mm的接缝12d处附接。由于接缝12b和12d的朝向安全气囊的前部相对更远的该位置，安全气囊10在展开时呈现更大的向外加载，由此产生了围绕仪表板的轮廓的更大的向下移动，因此前壁20与图8中所示的实施例相比距仪表板相对更远。

在图4中示意了根据本发明的实施例的安全气囊的操作以及车辆乘员的身体在与展开的安全气囊接触之前和接触期间的移动。

在安全气囊展开前，安全气囊10以现有技术中已知的方式可操作地联接到相关联的气体生成系统或其他膨胀流体源(未示出)。膨胀流体源可以可操作地联接到碰撞事件传感器(未示出)，所述碰撞事件传感器包括控制器(未示出)(或与所述控制器可操作地通信)，所述控制器在碰撞事件中给出安全气囊系统的激活信号。

当系统被激活且在乘员接触安全气囊之前时，膨胀流体从流体源流入到上腔室102中，从而使上腔室迅速膨胀。膨胀流体然后穿过开口200和相关联的阀112流动到下腔室104中。另外，当下腔室被填充时，阀112限制气体响应于下腔室104中的压力的回流，以限制气体回流到上腔室102中。因此，在乘员向前移动的同时且与安全气囊接触之前，整个安全气囊被完全地膨胀。

在乘员接触安全气囊时，上腔室中的气体通过阀112被排出到下腔室104且通过上腔室通风部106被排出到安全气囊外部，从而导致响应于与乘员的头部和颈部的接触的上腔室压力的降低和安全气囊前表面在上腔室上的“软化”。此软化有助于提供足够的支承以保护乘员的头部和颈部，同时有助于最小化头部/颈部和安全气囊之间的接触力。然而，因为阀112的存在，下腔室压力维持在相对高的水平，由此响应于与乘员的胸部的接触以及与安全带系统的协作维持了下腔室外部的安全气囊表面的坚固性。这促进乘员的上体绕髋部轴线的枢转。安全气囊继续展开且均匀地偏转，以保持与接触安全气囊的乘员的对准。

现在参考图15，在此所述的安全气囊的实施例10可以结合到安全气囊系统900中。该安全气囊系统900包括至少一个气体源915(例如，已知的充气器或气体生成系统)和根据在此所述的实施例的安全气囊10。该安全气囊可操作地联接到气体源，以在气体生成系统被激活时实现与气体源的流体连通。安全气囊系统900还可以包括碰撞事件传感器910(或与之通信)。碰撞事件传感器910包括已知的碰撞传感器算法，所述算法在碰撞事件中例如经由激活气体源915而促使安全气囊系统900的促动。

又参考图15，安全气囊系统900也可以被结合到更广义、更复杂的车辆成员保护系统800中，所述系统包括另外的元件，例如安全带组件850。图15示出了这种保护系统的一个示例性实施例的示意图。安全带组件850包括安全带壳体852和从壳体852延伸的安全带860。安全带收回器系统854(例如，弹簧加载的机构)可以联接到安全带的端部部分。另外，已知的安全带预张紧器856可以联接到安全带收回器机构854，以在碰撞事件下促动收回器机构。另外，安全带组件也可以包括带有载荷限制器的能量管理特征件，所述带有载荷限制器可以被调适或调整，以与安全气囊系统协作地运行，以优化能量吸收。可以与本发明的安全带实施例结合使用的示例性座椅安全带收回器机构在美国专利No.5,743,480、No 5,553,803、No 5,667,161、No 5,451,008、 No 4,558,832和No 4,597,546中描述，所述美国专利在此通过引用的方式并入。美国专利No.6,505,790和No 6,419,177中描述了本发明的实施例的安全带可以与其组合的示例性张紧器的示意性示例，所述美国专利在此通过引用的方式并入。

安全带组件850也可以包括碰撞事件传感器850(例如，惯性传感器或加速度计)(或与之通信)，所述碰撞事件传感器850包括已知的碰撞传感器算法，所述算法例如经由激活结合到预张紧器中的烟火技术点火器(未示出)促使安全带预张紧器856的促动。前文中在此通过引用并入的美国专利No.6,505,790和No 6,419,177提供了以这种方式被促动的预张紧器的示意性示例。

如在此所使用，术语“大致”、“大约”、“大体上”等意图于具有广义的意义，所述广义的意义与通常的和被本发明所隶属的领域的一般技术人员所采用的意义相协调。阅读本公开本领域一般技术人员应理解的是，所述术语意图于允许所描述和所要求保护的特定特征的描述，而不将这些特征的范围限制到所提供的精确的数字范围。因此，这些术语应解释为指示了对于所描述和要求保护的主旨的非本质的或不关键的百姓或替代被考虑为落在如在所附权利要求中所陈述的本发明的范围内。

应注意的是，如在此用于描述多种实施例所使用的术语“示例性”意图于指示此实施例是可能的实施例的可能的示例、代表和/或阐述，且此术语不意图于意味着此实施例必需是特别的或最好的示例。

如在此所使用的术语“联接”、“连接”等意味着两个构件相互直接或间接的结合。此结合可以是静止的(例如，永久的)或可移动的 (例如，可移除的或可释放的)结合。此结合可以通过使两个构件或两个构件和任何另外的中间构件相互一体地形成为单一体或通过使得两个构件或两个构件和任何另外的中间构件相互附接来实现。

在此对于位置的参考，例如“顶部”、“底部”、“上方”、“下方”等仅用于描述在附图中多种元件的定向。应注意的是，多各个元件的定向可以根据其他示例性实施例不同，且此定向意图于被本公开包括。

重要的是注意到，在多个示例性实施例中示出的模块化膝部安全气囊的构造和布置仅是示例。虽然在此公开中仅详细描述了一些实施例，但本方面所隶属的领域的一般技术人员将容易地认识到，许多改型是可以的(例如，各个元件的尺寸、尺度、结构、形状和比例方面的变化，多种参数，安装布置，材料使用，颜色，定向等)，而不在本质上偏离在此所公开的主旨的新颖的教示和优势。例如，示出为一体地形成的元件可以由多个部分或元件构造，所述元件的位置可以反向或另外地变化，且分立的元件或位置的属性或数量可以变化或改变。因此，所有这些改型意图于包括在本申请的范围内。任何过程或方法步骤的次序或序列可以根据替代实施例变化或重排。可以在示例性实施例的操作情况和布置方面进行其他替代、改型、改变和省略。

Claims (29)

1.一种安全气囊，包括：

至少一个面板，所述至少一个面板限定所述安全气囊的内部，所述面板具有前侧、后侧和上侧，所述前侧的至少一部分被构造为在所述安全气囊膨胀时接触乘员的头部和胸部，所述前侧的所述至少一部分被构造为在所述安全气囊膨胀时形成基本平坦的平面(P)，并且所述上侧在所述前侧和所述后侧之间延伸；

单件式分隔件，所述单件式分隔件附接到所述前侧的所述至少一部分并附接到所述后侧以将所述内部分隔成上腔室和下腔室，其中，所述上侧在所述上腔室中；以及

内部缆带，所述内部缆带附接到所述上侧并附接到所述单件式分隔件，以限制所述单件式分隔件在朝向所述下腔室的方向上移动。

2.根据权利要求1所述的安全气囊，其中，所述缆带具有第一端和与所述第一端相反的第二端，并且其中，所述第一端沿着第一面板接缝附接到所述上侧，所述第一面板接缝沿着所述第一端的边缘的至少一部分延伸。

3.根据权利要求2所述的安全气囊，其中，所述缆带的第二端附接到所述单件式分隔件。

4.根据权利要求2所述的安全气囊，其中，所述缆带具有本体，所述本体具有一对相对的侧边缘，所述一对相对的侧边缘在所述第一端和所述第二端之间延伸，并且其中，所述本体沿着第一分隔件接缝附接到所述单件式分隔件。

5.根据权利要求4所述的安全气囊，其中，所述缆带的在所述第一面板接缝和所述第一分隔件接缝之间的长度在80毫米至350毫米的范围内。

6.根据权利要求4所述的安全气囊，其中，所述本体在与所述第一分隔件接缝间隔开的位置处沿着第二分隔件接缝附接到所述单件式分隔件。

7.根据权利要求6所述的安全气囊，其中，所述单件式分隔件的前边沿沿着被构造为在所述安全气囊的膨胀期间处在与安全气囊的所述前侧接触的乘员的颈部下方的接缝附接到所述安全气囊的所述前侧，并且其中，所述第一分隔件接缝沿着所述前边沿延伸。

8.根据权利要求6所述的安全气囊，其中，所述安全气囊进一步包括优先气体流动阀，所述优先气体流动阀以可操作方式联接到所述单件式分隔件，且所述优先气体流动阀被构造为允许从所述上腔室到所述下腔室中的气体流动并限制气体从所述下腔室到所述上腔室中的流动，并且其中，所述缆带的在所述第一分隔件接缝和所述第二分隔件接缝之间延伸的部分包括开口，所述开口允许从所述上腔室通过所述开口到所述阀的流体连通。

9.根据权利要求8所述的安全气囊，其中，所述第一分隔件接缝和第二分隔件接缝中的至少一个与将所述上腔室和下腔室连接的所述阀中的开口的中心之间的距离在100毫米至250毫米的范围内，包括100毫米和250毫米。

10.根据权利要求6所述的安全气囊，其中，所述缆带的所述第二端沿着第二面板接缝附接到所述上侧，所述第二面板接缝沿着所述第二端的长度的至少一部分延伸，所述第二面板接缝与所述第一面板接缝间隔开。

11.根据权利要求6所述的安全气囊，其中，所述缆带的一部分在所述第二分隔件接缝到所述上侧之间延伸且附接到所述上侧。

12.根据权利要求10所述的安全气囊，其中，所述第一面板接缝和所述第二面板接缝位于所述安全气囊内，以处在从定位在车辆的仪表板中的充气器延伸100毫米至800毫米的区域内。

13.根据权利要求12所述的安全气囊，其中，所述第一面板接缝和所述第二面板接缝位于所述安全气囊内，以处在从所述充气器延伸300毫米至500毫米的区域内，包括300毫米和500毫米。

14.根据权利要求1所述的安全气囊，其中，所述缆带被构造为且附接到所述上侧并附接到所述单件式分隔件，以防止所述单件式分隔件在位于根据FMVSS标准No.208的NHTSA离座测试的位置2上的混合III型三岁仿人测试装置的头部上施加压力。

15.根据权利要求14所述的安全气囊，其中，所述缆带被构造为且附接到所述上侧并附接到所述单件式分隔件，使得所述安全气囊的下腔室在所述测试装置的头部后方填充。

16.根据权利要求1所述的安全气囊，其中，所述缆带附接到所述上侧并附接到所述单件式分隔件，以将所述安全气囊的共享体积限制到最大为在不附接有所述单件式分隔件的情况下处于完全膨胀状态下的所述安全气囊的总内部体积的15％。

17.根据权利要求1所述的安全气囊，其中，所述安全气囊还包括开口和流动限制阀，所述开口形成在所述单件式分隔件中，以允许所述多个腔室中的腔室之间的流体连通，所述流动限制阀以可操作方式联接到所述开口，用于控制通过所述开口的气体流动。

18.一种车辆，所述车辆包括根据权利要求1所述的安全气囊。

19.一种车辆乘员保护系统，所述车辆乘员保护系统包括根据权利要求1所述的安全气囊。

20.一种安全气囊，包括：

至少一个面板，所述至少一个面板限定所述安全气囊的内部，所述面板具有前侧、后侧和上侧，所述上侧在所述前侧和所述后侧之间延伸；

单件式分隔件，所述单件式分隔件附接到所述前侧并附接到所述后侧，以将所述内部分隔成上腔室和下腔室，所述下腔室被构造为当所述安全气囊在膨胀状态下时处于所述上腔室下方，其中，所述上侧在所述上腔室中；以及

内部缆带，所述内部缆带附接到所述上侧并附接到所述单件式分隔件，以将所述上腔室划分成多个相邻的子腔室，

所述缆带附接到所述上侧并附接到所述单件式分隔件，使得进入所述安全气囊的充气气体进入第一子腔室，然后从所述第一子腔室流动到第二子腔室中，然后从所述第二子腔室流动到所述下腔室中。

21.根据权利要求20所述的安全气囊，其中，所述缆带附接到所述上侧并附接到所述单件式分隔件，以将所述上腔室划分成三个相邻的子腔室。

22.根据权利要求20所述的安全气囊，其中，所述缆带的第一缆带部分定位在所述后侧和所述前侧之间，以形成在所述第一缆带部分的第一侧上的与所述后侧相邻的所述第一子腔室、以及在与所述第一缆带部分的所述第一侧相反的所述第一缆带部分的第二侧上的所述第二子腔室。

23.根据权利要求22所述的安全气囊，其中，所述缆带的第二缆带部分定位在所述前侧和所述第一缆带部分之间，以形成在所述第一缆带部分和所述第二缆带部分之间的所述第二子腔室、以及与所述前侧相邻的第三子腔室。

24.根据权利要求23所述的安全气囊，其中，所述单件式分隔件的前边沿沿着被构造为在所述安全气囊的膨胀期间处于与安全气囊的前侧接触的乘员的颈部下方的接缝附接到安全气囊的所述前侧，并且其中，所述缆带的所述第二缆带部分沿着沿所述前边沿延伸的接缝附接到所述单件式分隔件。

25.根据权利要求23所述的安全气囊，其中，所述缆带进一步包括第三部分，所述第三部分在所述第一缆带部分和所述第二缆带部分之间延伸并将所述第一缆带部分和所述第二缆带部分连接。

26.根据权利要求20所述的安全气囊，其中，在所述安全气囊的膨胀期间，所述多个子腔室中的第一子腔室内的压力不同于所述多个子腔室中的第二子腔室。

27.根据权利要求23所述的安全气囊，其中，所述缆带附接到所述上侧并附接到所述单件式分隔件，使得所述充气气体从所述第二子腔室流动到第三子腔室中。

28.一种车辆，所述车辆包括根据权利要求20所述的安全气囊。

29.一种车辆乘员保护系统，所述车辆乘员保护系统包括根据权利要求20所述的安全气囊。