CN107107792A - 气囊模块 - Google Patents

Abstract

一种气囊模块，所述气囊模块安装至座椅框架的底部的内部侧。所述模块包括可充气的气囊和充气机。气囊配置成展开到座椅底部的内部侧的直接向内的位置。气囊的一部分在气囊充气时在座椅底部上方延伸。

Description

气囊模块

相关申请的交叉引用

本专利申请要求于2014年11月21日递交的美国临时专利申请No.62/083045的优先权。上述临时申请的全部内容通过引用并入本文中。

技术领域

本发明总体上涉及气囊模块的领域。

背景技术

气囊系统或模块在动态车辆事故(例如，前方冲击或侧面冲击)期间提供对乘客改进的保护。在动态车辆事故期间，气囊模块通过可充气的气垫或气囊提供对乘客的改进的保护或安全性，气垫或气囊借助于充气机从快速推进到气垫中的气体展开和充气，由此，气垫在受保护的乘客与车辆的另一部分之间展开。

当前中心侧冲击气囊(CSIAB)气垫利用充气的织物管或腔室以及外部受限的几何形状来减小在远侧冲击中的乘客跨越车辆行程(cross-car travel)。一些当前的设计还利用在可充气的气垫与中央控制台之间的相互作用，由此，充气气垫的较低部分设计成预定宽度和深度，以允许气垫抵靠或接触车辆的中央控制台并且楔入在车辆控制台与乘客之间，以减少乘客跨越车辆行程。

在很多在驾驶员座椅及乘客座椅之间具有非常窄的穿过车辆间隙的小型车辆中，很少或者几乎没有机会使用相互作用的腔室以挤压或楔住控制台，并且提供补充的限制。如果在小型车辆中存在有控制台，则由于其较小的尺寸，其可能在结构上较薄弱，并且可能在接触乘客或气垫时弯曲或拱起。在其他车辆中，完全不存在供乘客或气垫推靠的控制台，得到用于充气气垫的最极端负载情况。

控制台与可充气气垫之间的相互作用可以减少头部和肩部行程，并且可以在由乘客的肩部推靠时作用为保持气垫不再枢转的构件。控制台可便于气垫形成一个乘客或多个乘客与入侵物体之间的屏障。在一些实施方式中，在气垫与控制台之间的更多的相互作用产生较少的乘客跨越车辆行程并且可以在某些情况下导致改进的限制行为。车辆控制台还可以在事故期间提供限制。例如，乘客的臀部和腿部可以在乘客行进跨越车辆时推靠控制台。与硬性车辆控制台之间的这种乘客相互作用包括大部分的乘客能量吸收，其中充气的气垫提供额外吸收。

车辆可能需要较小的气囊模块以便适配到较小的车辆环境中。减小模块的尺寸的一种方式是减小充气机和气垫的尺寸。因此，可能需要一种较小体积的气垫以通过减小充气机输出来满足包装需求和较低的操作压力。特别是对于CSIAB应用，气垫体积减小可能导致在气垫与控制台之间的相互作用的减小或消除二者之间的相互作用。例如，减小气垫的下部的尺寸或体积可能导致气垫在接近或者远侧碰撞事故期间在由乘客推靠时不再与中央控制台接触或相互作用。此外，某些较小的车辆可能不包括中央控制台。

气垫与硬性车辆控制台之间的相互作用的减小或消除可能导致气垫成为能量吸收的主要源头。本文中描述的气囊模块的各种实施方式允许气囊在存在或不存在硬性中央控制台的情况下吸收能量。

发明内容

根据本文中所公开的实施方式，提供一种气囊模块，该气囊模块安装至座椅框架的底部的内部侧。该模块包括：可充气的气囊或者气垫，以及用于为气囊提供充气气体的充气机。气囊配置成展开到座椅底部的内部侧的直接向内的位置。气囊的一部分在气囊充气时在底部上方延伸。气囊可配置成在充气时在座椅底部的整个纵向长度上、在车辆的前后方向上延伸。在一个实施方式中，气囊可配置成在座椅底部的前方向前延伸。气囊可配置成展开到在座椅底部的上方延伸和而且也在座椅底部的下方延伸的位置中。气囊在前后方向上的长度可以大于气囊的高度。

气囊模块可包括在气囊气垫的上边缘与座椅框架之间延伸的至少一根系绳。系绳可配置成在气囊充气时将气囊定位在座椅底部上方。系绳位于气囊的外部上。第二系绳可以配置在气囊的外部上。两根系绳可连接到气囊的前边缘和上边缘，以使得气囊的位置稳定。

本文中描述一种用于机动车辆的乘客约束系统，该机动车辆包括相邻的驾驶员座椅及乘客座椅。每个座椅包括由座椅框架支撑的座椅底部和座椅靠背。约束系统包括：以折叠配置储存在驾驶员座椅及乘客座椅中的一者的座椅底部中的可充气的气囊。充气机连接到驾驶员座椅及乘客座椅中的该一者的座椅框架，并且配置成提供气体以使得气囊充气。气囊配置成充气并且展开到在驾驶员座椅及乘客座椅中的该一者的向内侧上在座椅底部旁边的位置。

约束系统可以包括细长定位机构，该细长定位机构在一端处连接到气囊，并且在另一端处锚固至座椅框架。细长定位机构包括至少两根系绳，并且其中一根系绳连接至气囊的前边缘，而另外一根系绳连接至气囊的上边缘。

该系统可以包括储存在驾驶员座椅及乘客座椅中的该一者的座椅靠背中的第二可充气气囊。第二可充气气囊配置成充气并且展开到在驾驶员座椅及乘客座椅中的该一者的向内侧上在座椅底部旁边的位置，以由此吸收由乘客的上半身的运动所产生的能量。储存在乘客座椅的座椅底部中的气囊可以配置成充气并且展开到这样的位置中，在该位置中，充气的气囊的一部分位于乘客座椅的座椅底部上方，以使得乘客座椅的座椅底部的乘坐表面抵抗由驾驶员撞击充气气囊的上部的力所产生的力矩。

附图说明

从下文中简要描述的以下说明、所附权利要求书以及所附的示例性实施方式，本发明的这些和其他优点、方面、以及优点将变得显而易见。

图1为根据示例性实施方式的包括座椅底部气囊模块的车辆座椅的侧视图；

图2为根据示例性实施方式的包括在充气配置中的座椅底部气囊模块的车辆座椅的向外侧视图；

图3为在平坦、未充气的配置中的图2的气囊模块的前视图；

图4和图5为在平坦、未充气的配置中的图2的气囊模块的后视图；

图6为在储存、未充气的配置中的图2的气囊模块的示意性前视图；

图7为包括图2的座椅底部气囊模块的车辆座椅的前视图；

图8为包括图2的气囊模块的座椅底部的车辆座椅的向内侧视图，其中座椅底部气垫被移除；

图9为在充气配置中的图2的气囊模块的示意性侧视图，示出气囊与座椅底部框架之间的相互作用；

图10为在充气配置中的图2的气囊模块在与安装至同一车辆座椅的中央侧冲击气囊一起使用中的示意性前视图；

图11为在充气配置中的图2的气囊模块在与安装至第二车辆座椅的中央侧冲击气囊一起使用中的示意性前视图。

具体实施方式

参照附图，将说明安全气囊模块的各种特征。相同的附图标记在整个附图和在下文描述的本发明的实施方式中每一实施方式中用来指代相同或相似的部分。

如图1所示，提供用于车辆的车辆座椅10以支撑乘客。车辆座椅10包括位于座椅16的底部中的气囊模块20。模块20配置成包括气囊，该气囊展开到一位置以吸收能量，并且在侧面冲击事故(例如，远侧冲击)中限制乘客12的跨越车辆(例如，横向、从一侧到另一侧)运动。车辆座椅10包括具有座椅靠背框架15的座椅靠背14以及具有座椅底部框架17的座椅底部16。座椅底部气囊模块20安装至座椅底部框架17的向内部分。尽管座椅底部气囊模块20通常示出为配置成用于驾驶员侧乘客，但是座椅底部气囊模块20可应用至驾驶员侧和乘客侧配置中。座椅底部气囊模块20可用于对位于车辆的任何座椅排(例如，第一、第二、第三)中的任何乘客提供保护。

气囊模块20配置成减小乘客12的位移和加速度，而在由乘客12冲击时减小力并且吸收能量。如图2所示，气囊模块20包括气囊或者气垫22和充气机24。充气机24可以为烟火装置或其他气囊充气装置，其配置成为可充气的气囊22以大体积流速产生气体。由充气机24提供的充气气体将气囊22填充，使得气囊22膨胀以从座椅底部16的侧枕展开到在乘客12与车辆的中心之间的位置和同一行中的另一座椅、以及坐在其中的乘客。气囊模块20可以与其他系统(例如安装至座椅后框架15的中央侧冲击气囊模块18)一起工作以在动态事故期间减小驾驶员的横向加速度和位移。气囊模块20利用气囊22与座椅底部框架17之间的相互作用，以模拟乘客与控制台之间的相互作用，以在不存在控制台或当前控制台比较薄弱/脆弱的车辆环境中提供补充的限制，并且可以在侧面冲击事故期间在由中央侧冲击气囊18的乘客或气囊推靠时弯曲或拱起。

在图3-5中，示出气囊模块20处于未充气的配置中，其与座椅底部框架17脱离。气囊22通常由通过多个编织缝隙联结在一起的第一板(例如，向内板、内部板、前板等)和第二板(例如，向外板、外部板、后板等)形成。根据示例性实施方式，第一板和第二板为尼龙编织物。板可以编织在一起或通过其他合适的方法(例如，热粘合或焊接)而固定。板或连接缝隙可以涂覆有密封剂，以便减小充气气体的泄露。气囊22可分成两个或多个隔室(例如，腔室、管等)。乘客或端口可以设置在各个腔室之间，从而使得隔室彼此流体连通。气囊22还可以包括多个未充气的部分，例如通常将隔室分开的未充气的部分。

充气机24可以包括用于将充气气体从充气机24的气体产生部携带到气囊22的管道部。充气机24的管道部通过开向气囊22的内部隔室中的开口32而容纳在气囊的窄颈30中。

气垫或气囊22可以配置成通过细长的定位机构(例如条带或系绳)起作用。系绳可以在内部或外部。如图4和图5所示，外部系绳34，36和38可以配置成控制气囊22的展开。外部系绳34，36和38例如可以由从编织缝隙(例如，外周缝隙35)延伸到安装装置(示出为安装螺柱40)的编织板形成。系绳34，36和38配置成在充气期间将气囊22预定位到竖直位置中。在充气之后，系绳34，36和38作用成为气囊22增加强度和刚性。

安装螺柱40可以通过或者可以联结到相邻于座椅缝隙17的安装板。气囊模块20可以通过将安装螺柱40穿过座椅底部框架17中的开口而联结到座椅底部框架17。紧固件(示出为螺母)联结到安装螺柱40以将气囊模块20固定至座椅底部框架17。根据其他示例性实施方式，气囊模块20可以通过另一合适的联结机构而联结至座椅底部框架17，该另一合适的联结机构例如整体形成在座椅底部框架17和/或气囊模块20(例如，整体形成在安装托架中)的咬合紧固件或紧固特征。气囊22(例如，气囊22的下部)可以包括加强件，以防止由座椅底部框架17的尖锐的拐角或其他特征对气囊22造成损坏。

如图6所示，气囊包括20固定至座椅底部框架17并且储存有在折叠的、未充气的配置中的气囊22。未充气的气囊22可以包括折叠(褶皱)区段46和卷起区段48以使得气囊22紧凑，以便使得气囊22适配在储存区域的小截面中，并且在气囊模块20启动时实现所需的轨迹。根据一些示例性实施方式，气囊模块22可以包括壳体25，气囊22和充气机24容纳在该壳体中。壳体25包括缝隙、接头、开口、或允许气囊22在其通过充气机24充气时从壳体25出现的其他结构。

参照图7-8，示出了处于充气配置中的气囊模块20的各种视图。根据示例性实施方式，充气气囊22为沿着座椅底部16设置的坚硬的、硬性的竖直气垫。气囊22的上部定位成接近于乘客12的臀部和腿部，覆盖乘客12的大腿、膝盖和髋关节。气囊22配置成模拟乘客12的臀部和腿部与中央控制台之间的推靠。

参照图9和图10，气囊模块20安装至座椅底部框架17，从而使得在气囊模块20启动并且由乘客推靠时在充气气囊22与座椅底部框框17之间存在相互作用。在充气时(例如，侧面冲击事故、侧翻事故中)，乘客12在充气气囊22的上部上施加横向力(F)。由乘客的力(F)产生的力矩在气囊22与座椅底部框架17之间的在安装螺柱40下方的接触区域50处受到抵抗，以将气囊22保持在大体上竖直方向上。如图10所示，从安装在座椅靠背处的模块18展开的气囊可以接触从座椅底部展开的气囊22，反之亦然。气囊作用为补充保护装置，为彼此提供支撑并且在气囊展开期间用作供其他气囊接触的作用面。

参照图11，在另一实施方式中，气囊模块20可以安装至乘客侧座椅10b，而非驾驶员侧座椅10a。气囊22配置成包裹在乘客侧座椅10b的座椅底部16的上部周围。在碰撞(例如，侧面冲击事故、侧翻事故等)中，驾驶员侧座椅10a的乘客12施加横向力到充气的气囊22的上部上。由乘客力产生的力矩在气囊22与座椅底部16的顶部之间的接触区域52处受到抵抗。最初，在碰撞事故期间，安装在座椅底部处的气囊22将会竖直并且水平展开以抵靠乘客的腿部、大腿和膝盖，并由此对乘客的身体的下部提供最初的限制。该限制可以防止乘客朝向车辆的远侧并且潜在地朝向另一乘客和/或车辆的侵入部分(intruding portion)在座椅中摇晃。如果不存在中央控制台，则气囊可能有效地楔入在各座椅之间和/或两个乘客之间以提供进一步阻力和能量吸收。

座椅底部气囊模块20通过在缺乏各车辆座椅之间的控制台的车辆中模拟乘客与控制台之间的相互作用而提供乘客的跨越车辆限制。座椅底部气囊模块20还可以用于增强控制台的跨越车辆限制，该控制台可以弯曲或以其他方式而不能够抵抗乘客的横向力。

座椅底部气囊模块20允许其他乘客约束系统得以简化。例如，典型的中央侧冲击气囊(CSUAB)模块的复杂度、尺寸和成本可降低，因为座椅底部气囊模块20配置成解决碰撞中的乘客能量的一部分。座椅底部气囊模块20还可用于当前系统中以进一步改进跨越车辆限制。

座椅底部气囊模块20可用于具有多种气囊或气垫变型的驾驶员侧座椅10a或乘客侧座椅10b中。座椅底部气囊模块20可安装至具有或不具有安装托架42的座椅底部框架17。座椅底部气囊模块20可以包括外部系绳(例如，系绳34，36和38)或可以缺乏外部系绳。

如本文所使用的，术语“大约”，“约”，“基本上”和类似的术语意在具有与本公开的主题所涉及的领域的技术人员所通常的用法和可接受的用法一致的广泛的含义。为阅读本公开的本领域技术人员应当理解的是，这些术语意在允许在不限制所提供的任何精确的多个范围的这些特征的范围下对所描述的和所要求保护的某些特征的描述。因此，这些术语应当被解释为指代所描述和所要求保护的主题的非实质的或无关紧要的变型或替选被视为落入所附权利要求书中所引述的本发明的范围内。

应当注意的是，本文中所使用的用于描述各种实施方式的术语“示例性”意在指代，这些实施方式是可能的实施方式的可行示例、表示和/或示出(以及该术语不意在表示，这些实施方式必然是特别的或是最好的示例)。

如本文中所使用的术语“联结”、“连接”等意思是两个构件直接或间接地彼此连接。该联结可以为静态(例如，永久的)或可运动的(例如，可移除的或可拆卸的)。该联结可以通过彼此整体形成一个整体的两个构件或两个构件和任何额外的中间构件、或通过两个构件或两个构件和彼此附接的任何额外的中间构件而实现。

本文中所引用的元件的位置(例如，“上”、“下”、“上方”、“下方”等)仅仅用于描述附图中的各种元件的方向。应当注意的是，各种元件的方向可以根据其他示例性实施方式而不同，并且这些变型意在被本公开涵盖。

重要的是要注意到，在各个示例性实施方式中所示的气囊模块的结构和布置仅仅是示意性的。仅仅在该公开中详尽地描述了仅仅几个实施方式，但是阅读了本公开的本领域的技术人员将容易理解到，在不实质上背离本文中所描述的主题的新颖教导和优点的前提下，可以进行很多修改(例如，大小，尺寸，结构，形状的变化和各种元件的比例，参数值，安装布置，材料的使用，颜色，定向)。例如，如整体形成而示出的元件可以由多个部件或元件构成，元件的位置可以相反，或以其他方式改变，并且离散元件的特征或者数目或位置可以替选或改变。任何过程或方法步骤的次序或顺序可以根据替选实施方式而改变或重新排序。在不背离本发明的范围的前提下，针对各种示例性实施方式的设计、操作条件和布置还可以进行其他替代、修改、改变和省略。

Claims (20)

1.一种气囊模块，所述气囊模块安装至座椅框架的底部的内部侧，包括：

可充气的气囊；

充气机；

其中，气囊配置成展开到座椅底部的内部侧的直接向内的位置，以及

其中，气囊的一部分在气囊充气时在座椅底部上方延伸。

2.如权利要求1所述的气囊模块，还包括在气囊的上边缘与座椅框架之间延伸的至少一根系绳，并且其中系绳配置成将气囊定位在座椅底部上方。

3.如权利要求2所述的气囊模块，其中系绳位于气囊的外部上。

4.如权利要求3所述的气囊模块，还包括第二系绳，所述第二系绳位于气囊的外部上，并且在气囊的前边缘与座椅框架之间延伸。

5.如权利要求4所述的气囊模块，其中第二系绳连接至气囊的上边缘和前边缘。

6.如权利要求1所述的气囊模块，其中气囊配置成在充气时在座椅底部的整个纵向长度上延伸。

7.如权利要求6所述的气囊模块，其中气囊配置成在座椅底部的前部向前延伸。

8.如权利要求6所述的气囊模块，其中气囊在前后方向上的长度大于气囊的高度。

9.一种用于机动车辆的乘客约束系统，包括相邻的驾驶员座椅及乘客座椅，其中每个座椅包括由座椅框架支撑的座椅底部和座椅靠背，约束系统包括：

可充气的气囊，所述气囊以折叠配置储存在驾驶员座椅及乘客座椅中的一者的座椅底部中；

充气机，所述充气机连接到驾驶员座椅及乘客座椅中的所述一者的座椅框架，其中充气机配置成提供气体以使得气囊充气；以及

其中气囊配置成充气并且展开到在驾驶员座椅及乘客座椅中的所述一者的向内侧上在座椅底部旁边的位置。

10.如权利要求9所述的系统，还包括细长定位机构，所述细长定位机构在一端处连接到气囊并且在另一端处锚固至座椅框架。

11.如权利要求10所述的系统，其中细长定位机构包括至少两根系绳，并且其中一根系绳连接至气囊的前边缘，而另一根系绳连接至气囊的上边缘。

12.如权利要求9所述的系统，还包括储存在驾驶员座椅及乘客座椅的所述一者的座椅靠背中的第二可充气气囊，其中第二可充气气囊配置成充气并且展开到驾驶员座椅及乘客座椅的所述一者在座椅靠背旁边的向内一侧上的位置中，以由此吸收由乘客的上半身的运动所产生的能量。

13.如权利要求9所述的系统，其中气囊储存在乘客座椅的座椅底部中，并且配置成充气并且展开到使得充气气囊的一部分位于乘客座椅的座椅底部上方的位置中，以使得乘客座椅的座椅底部的乘坐表面抵抗由驾驶员撞击充气气囊的上部的力所产生的力矩。

14.如权利要求12所述的系统，其中，在展开位置中，第二充气气囊与第一充气气囊接触，以使得每一气囊为另一气囊提供支撑。

15.一种用于保护车辆座椅的乘客的系统，所述车辆座椅包括座椅框架，所述座椅框架支撑座椅底部和座椅靠背，所述座椅为相邻的驾驶员座椅及乘客座椅中的一者，所述系统包括：

可充气的气囊；

充气机，所述充气机用于提供气体以使得气囊充气；

其中气囊固定至座椅框架并且在充气之前储存在座椅底部中；

其中气囊配置成展开到在驾驶员座椅及乘客座椅之间的位置，并且配置成沿着座椅底部的整个长度纵向延伸。

16.如权利要求15所述的系统，还包括在气囊的边缘与座椅框架之间延伸的系绳，其中系绳配置成在气囊展开之后使得气囊的位置稳定。

17.如权利要求16所述的系统，还包括在气囊的边缘与座椅框架之间延伸的第二系绳，其中第二系绳基本上在竖直方向上从座椅框架向上延伸。

18.如权利要求15所述的系统，其中气囊配置成在气囊充气时基本上覆盖座椅底部的整个侧表面。

19.如权利要求15所述的系统，其中气囊配置成展开到在座椅底部的上方延伸而且也在座椅底部的下方延伸的位置。

20.如权利要求15所述的系统，其中气囊配置成展开到与没有附接所述气囊的座椅的座椅底部重叠的位置中。