CN107107857A - 侧面碰撞气囊模块 - Google Patents

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Abstract

一种用于保护车辆座椅的乘客的气囊模块。该模块包括可充气的气囊和充气机。气囊在展开之前存储在车辆座椅中并且包括由气囊的前部处的缝隙隔开的内侧可充气腔室和外侧可充气腔室。气囊配置成展开到沿车辆座椅和乘客一侧的位置。

Description

侧面碰撞气囊模块
相关申请的交叉引用
本发明要求享有于2014年12月24日提交的美国临时专利申请No.62/096678的优先权和权益。在前临时申请以其整体通过引用的方式结合在本文中。
技术领域
本发明总体上涉及侧面碰撞气囊的领域。
背景技术
侧面碰撞气囊(SAB)在车辆的乘员的外侧展开以在侧面碰撞事故中保护乘员的躯干和/或头部和/或骨盆。当前，有两种解决方案以增加侧面气囊中的有效顶层(loft)或厚度，以改进在侧面碰撞事故期间的能量管理。
发明内容
在标准前/后展开的二维侧面气囊中，气囊的有效厚度能够通过增加衬垫的总体周边区域并且由此增加总体体积来增加。同时，气囊的几何尺寸能够调节以通过确保被充气的气囊具有更加球形或柱形的形状来增加有效厚度。穿越车辆宽度可以由在衬垫被完全充气时竖直和向前收缩的量来控制和/或限制。然而，这样的气囊的增加的体积需要较大的充气机输出以实现展开窗口中的期望的压力。
在其他气囊中，气囊的周边接缝能够置于穿越车辆方向中以增加顶层或厚度。这是增加顶层的有效手段，但是在这种情况下，向前覆盖和衬垫轨道可能在展开期间受损，因为SAB初始侧向地展开，以及向前轨道通过与其展开的环境相互作用而被专门地控制。
在这两种情况下，在车辆侧面碰撞事故期间的能量通过衬垫厚度和衬垫压力来管理。
附图说明
本发明的特征、方面和优点将会通过以下描述、所附权利要求、和附图所示的附带的示例性实施方式而变得显然，该附图在下文中简要地描述。
图1是包括侧面碰撞气囊模块的车辆座椅的示意性侧视图。
图2是车辆座椅的示意性侧视图，示出具有展开的气囊的侧面碰撞气囊模块。
图3是具有图2的被充气的气囊的车辆座椅的侧视图。
图4是具有图2的被充气的气囊的车辆座椅的前视图。
图5是具有图2的被充气的气囊的车辆座椅的俯视图。
图6是沿线6-6取得的、图3的气囊的俯视剖视图。
图7是沿线7-7取得的、图5的气囊的侧视剖视图。
图8是气囊的主面板的外部侧的立体图。
图9是图8中示出的主面板的内部侧的立体图。
图10是气囊的一对中央面板在组装气囊之前的立体图。
图11是气囊的中央面板在面板沿中央接缝连接之后的立体图。
图12是示出图9和11的主面板和中央面板在连接面板之前的立体图。
图13是图12中示出的主面板和中央面板在将面板连接在一起的组装步骤期间的立体图。
图14是示出中央面板和主面板在气囊的组装期间的对准的立体图。
图15是示出连接好的主面板和中央面板的立体图，其中气囊的一部分折叠起来以示出所有中央面板。
图16是气囊的一个外部侧在折叠以存储在气囊模块中之前的立体图。
图17是根据可选实施方式的组装好的单件式气囊的侧视图。
图18是图17的气囊的主面板的外部侧的平面图。
图19是图17的气囊的主面板的内部侧的平面图。
图20是图17的气囊的主面板的内部侧在制造过程中的平面图。
图21是图17的气囊的主面板的内部侧在制造过程中、在接系件连接到面板之后的平面图。
图22是图17的气囊的主面板的外部侧在制造过程中的平面图，示出气囊的内侧瓣部与外侧瓣部之间的缝隙。
图23是图17的气囊的主面板的外部侧在制造过程中的平面图。
具体实施方式
将参照附图描述气囊模块的各种特征。在整个附图中使用相同的附图标记来指代在下文中描述的本发明的相同或相似的部分和每个实施方式。
气囊可以配置在车辆内的各种场所以在各种碰撞场合中保护车辆的乘客。例如，气囊可以配置在仪表板中、靠近方向盘处、车辆座椅中、车门装饰面板中、顶篷中等。参照图1，用于车辆的车辆座椅10示出为具有乘客12。车辆座椅10包括具有座椅底部框架15的大体上水平的下部或座椅底部14，和具有座椅靠背框架17的上部或座椅靠背16。座椅底部14耦连到车辆，以及座椅靠背16从座椅底部14的后端向上延伸。座椅底部14和座椅靠背16中的每个包括衬垫(诸如耦连到框架的泡沫垫)和围绕衬垫的装饰盖。
根据示例性实施方式，侧面气囊(SAB)模块20配置在车辆座椅10中。SAB模块20可以配置成在侧面碰撞或翻滚事故中保护车辆的乘客。在示例性实施方式中，SAB模块20沿车辆座椅10的外侧位于座椅靠背16中。SAB模块20配置成展开气囊以便在侧面碰撞事故中在乘客与装饰之间吸收能量和/或限制乘客12的穿越车辆(例如侧向、从一侧到另一侧)运动。尽管SAB模块20通常示出为配置成用于驾驶员侧的乘员，但是SAB模块20可以用在驾驶员侧和乘员侧的配置中。SAB模块20可以用于向位于车辆的客舱的任何座椅排(例如第一、第二、第三)中的任何乘客提供保护。在其他实施方式中，SAB模块20可以从客舱的另一个结构(诸如车门面板或柱)展开。
如图2所示，SAB模块20根据示例性实施方式可以包括可充气的气囊或衬垫22和充气机24。充气机24可以是烟火装置或配置成产生用于可充气的衬垫22的高体积流率的气体的其他气囊充气装置。SAB模块20在装饰盖下方配置在座椅靠背16内。SAB模块20利用安装装置耦连到座椅靠背框架17。在涉及车辆的侧面碰撞事故中，由充气机24提供的充气气体填充衬垫22，使得衬垫22膨胀以从座椅靠背16的侧枕展开到沿车辆座椅10的乘客12的上半身和骨盆以及车辆的车门(或客舱的其他外部)一侧的位置。气囊22可以包括隔热罩或部件(例如气体扩散器)以减轻气囊22对于来自充气机24的充气气体的暴露。
衬垫22通常由通过多个接缝耦连在一起的多个面板形成。根据示例性实施方式，面板是尼龙纤维。在其他实施方式中，衬垫22可以由任何适当的纤维材料形成。面板可以缝制在一起或通过任何适当的方法(诸如热粘合或胶合)固定。面板和连接接缝可以涂覆有密封剂，以便减少充气气体的泄漏。衬垫22可以划分成两个或更多的隔室(例如腔室、管等)。通路或端口可以配置在各个隔室之间，从而使得隔室彼此流体连通。衬垫22可以还包括多个未被充气部分，诸如通常将隔室分隔的未被充气部分。
如图6所示，气囊或衬垫22示出为具有内侧瓣部30和外侧瓣部32。每个瓣部可以由一个或更多的可充气的腔室形成。内侧瓣部30沿共享竖直接缝34耦连到外侧瓣部32，该共享竖直接缝靠近气囊22的后侧或后部36和充气机24沿缝隙38的基部在瓣部30与32之间延伸。共享竖直接缝34允许在展开期间类似于标准二维(例如单一瓣部的)侧气囊的初始前/后轨道。瓣部30，32可以流体连接在衬垫的后部或尾部处。
从气囊的后侧36向前，内侧瓣部30和外侧瓣部32彼此远离延伸，其中凹槽或缝隙38沿中心接缝34形成在内侧瓣部30与外侧瓣部32之间。缝隙38形成内侧半气囊和外侧半气囊。在衬垫22在车辆中向前展开时，衬垫22的厚度因此从后侧36向前增加。瓣部30和32的组合厚度控制衬垫22的总体有效厚度。内侧瓣部30和外侧瓣部32配置成为衬垫22提供将对较高的顶层(即，增加衬垫宽度和加载深度)以在侧面碰撞期间在乘客与车辆(例如装饰)之间更有效地吸收能量。瓣部可以配置为不流体连接的单独的半气囊。例如气囊可以包括将瓣部分隔的中心面板，或缝隙38可以延伸到充气机。充气机24可以配置成单独地为每个瓣部提供充气气体。可选地，如图所示，瓣部可以配置为在衬垫22的尾部或后部处流体连接的连接好的半气囊。
内侧瓣部30和外侧瓣部32相对于乘客定位，从而使得乘客在侧面碰撞事故期间接触并且加载内侧瓣部30和外侧瓣部32两者。与单一腔室类型的侧面气囊相比，瓣部30和32一起为乘客提供增加的侧向阻力。增加的侧向阻力允许两个瓣部30和32被充气到低于单一腔室的压力，而与此同时在侧面碰撞事故期间维持类似或改进的能量管理。在内侧瓣部30由乘客加载时，该内侧瓣部迫使气体进入到外侧瓣部32中，由此在侧向碰撞期间形成持续阻力，与单一腔室相比具有相对于乘客的更低的反作用力。
在瓣部30与32之间沿衬垫22的中心的缝隙38提供空间以实施自适应排气，以在动态事故期间进行更好的能量管理。包括排气开口(例如襟翼、孔、狭缝、易碎部分等)的排气特征可以配置在瓣部30与32之间，以允许气体泄漏到缝隙38中。排气特征能够当在动态事故期间被加载时基于两个瓣部30和32的相互作用而打开或关闭以管理由乘客传递到气囊22的能量。例如排气特征可以是配置在缝隙38的上部中的自适应、被动的特征。相对较小的乘客(例如5％女性)可以在这个排气特征下方利用肩部接触气囊22，允许充气气体通过排气特征泄漏以减轻乘客与衬垫之间的反作用力。相对较大的乘客(例如95％男性)可以在这个排气特征处或上方利用肩部接触气囊22，覆盖任何排气开口并且由此关闭开口并且限制充气气体的排气，由此增加乘客与衬垫之间的反作用力。
参照图6-7，内部接系件40沿前/后方向延伸并且在内部接缝42和44处耦连到外部面板。内部接系件40在展开期间控制竖直中央接缝34的位置。内部接缝42和44的位置和内部接系件40的几何尺寸能够调节以改变气囊22的形状和展开特性。接缝42和44的位置还能够通过控制内侧瓣部30和外侧瓣部32在展开时相互作用或分散开来的量来在确定衬垫22的总体顶层中起到一定作用。
与具有同一内部体积的单一腔室衬垫相比，将衬垫体积分隔到内侧瓣部30和外侧瓣部32中允许衬垫22沿侧向方向的更大的宽度。与单一腔室衬垫相比，衬垫22具有增加的顶层，而不减少衬垫22的前/后覆盖和乘客的约束。
现在参照图8-16，气囊22的构造根据示例性实施方式示出。气囊22的构造配置成相对简单以便于制造。气囊22可以由多个外部面板形成。主面板50在图8中示出，并且可以形成内侧瓣部30和外侧瓣部32两者的外表面。在一个示例性实施方式中，主面板50可以是单一织物面板。在其他实施方式中，主面板50可以由多个面板(例如内侧瓣部面板和外侧瓣部面板)形成。如图16所示，开口51可以配置在主面板50中以允许安装充气机24所使用的紧固件穿过主面板50。
如图9所示，内部接系面板52和充气机增强面板54可以在接缝42处连接到主面板50。内部接系面板52和充气机增强面板54可以如图所示每个由单一面板形成，或可以由多个面板形成。
气囊22的外部面板可以包括一对中心面板56，该一对中心面板连接在一起以形成瓣部的内表面。中心面板示出为C形，但是面板的配置可以改变以适应例如特定车辆或加载需求。作为可选方案，中心面板56可以由单一中央面板形成，该单一中央面板接系或锚固以形成缝隙38的基部。如图10所示，中心面板56包括向内延伸的襟翼58。如图11所示，中心面板56的内部边缘57可以缝合在一起以形成中央接缝34的一部分。如图12和13所示，内部接系件52的边缘可以与每个襟翼58对齐并且在接缝44处缝合在一起。如图14和15所示，中心面板56的外部边缘59和主面板50的外部边缘53缝合在一起以在外围接缝45处关闭衬垫22的前部。中心面板56的外部边缘59和主面板50的外部边缘53接下来缝合在一起以使得接缝45沿衬垫22的顶部部分和底部部分继续并且关闭气囊22。
图17-23示出用于在侧面气囊模块中使用的气囊的另一个实施方式。在图17-23中示出的气囊70包括两个瓣部76，78以与在上文中描述的气囊相同的方式起作用。在图17中示出的气囊70是单件式气囊。气囊由单一主面板71形成。面板可以包括一个或更多的排气开口79以允许充气气体在充气之后从气囊泄漏。如图19所示，排气开口可以由补片73增强。面板71可以包括开口51以允许充气机定位在气囊内部并且连接到气囊外部的固定器。
如图19所示，气囊71可以包括内部接系件72。尽管示出为单一面板72，但是接系件可以由两个单独的面板形成。接系件72延伸以使得接系件的端部在衬垫的瓣部之间的缝隙77的基部处连接到气囊。接系件72的中间部可以靠近充气机连接到主面板。气囊可以还包括补片以在充气机连接到主面板和固定器的区域中支撑主面板。此外，隔热罩75可以配置成与充气机相邻。图20-23示出气囊的组装，该气囊以如图20和21所示的“内朝外”配置组装。主面板折叠起来，以及周边部分如图20所示沿周边接缝81连接在一起。面板接下来折叠(例如卷起)或聚集在一起以允许接系件72的端部通过局部椭圆形状的接缝82连接到面板。接缝穿过四层纤维(即，接系件72和主面板71)。
如图22所示，在制造期间，气囊转向正常位置，以及两个瓣部76，78的周边由接缝83，84关闭。对于气囊的最终组装，主面板如图17和23所示由三个附加接缝85，86，87连接在一起。所得的气囊是以与上文中描述的实施方式实质上相同的方式起作用的单件式两瓣部气囊。
上文中的实施方式的多种变形是可能的，以调节气囊的展开的各种方面和被充气的气囊的属性。气囊的顶部能够调节和定制以满足能量管理需求，而不牺牲前/后覆盖。类似地，气囊的前/后覆盖能够易于调节和定制以满足能量管理需求，而不牺牲衬垫顶部。例如，气囊的侧向宽度或顶层可以通过改变中央竖直接缝的位置、内部接系件的大小、和瓣部之间的缝隙的深度来调节。在某些实施方式中，瓣部的底部和/或顶部边缘可以耦连在一起以适应具有减小的间隙的车辆平台。
如本文所使用的，术语“大致”、“大约”、“基本上”，和类似术语旨在具有与本公开所属的领域中的技术人员的共同和接受的用法相一致的广泛含义。阅读本公开的本领域中的技术人员应当理解的是，这些术语旨在允许对所描述和要求保护的特定特征的描述，而不将这些特征的范围限制于所提供的任何精确数值范围。因此，这些术语应被解释为指示出非实质或无关紧要的修改，或所描述和要求保护的主题的可选方案被认为在所附权利要求所述的本发明的范围内。
应当注意的是，本文中用于描述各种实施方式的术语“示例性”旨在表示这样的实施例是可能的实施例、代表和/或可能的实施方式的说明(并且这样的术语不意味着这样的实施方式必然是非凡或最高级的实施例)。
如本文所使用的术语“耦连”、“连接”等意指两个部件直接或间接地彼此结合。这种结合可以是静止的(例如永久的)或可移动的(例如可移除或可释放的)。这种结合可以利用两个构件或两个构件和任何附加的中间构件一体地形成为单一整体或彼此或两个构件或两个构件和任何附加的中间构件彼此附接而实现。
这里提及的元件的位置(例如“顶部”、“底部”、“上方”、“下方”、“前方”、“后方”、“内侧”、“外侧”等)仅用于描述图中各种元素的定向。应当注意的是，各种元件的定向可能根据其他示例性实施方式而不同，以及这样的变化旨在被本公开所涵盖。
重要的是注意到，如在各种示例性实施方式中所示的气囊模块的构造和布置仅仅是说明性的。虽然在本公开中仅详细描述几个实施方式，但是阅读本公开的本领域中的技术人员将容易地认识到，许多修改是可能的(例如各种元件的大小、尺寸、结构、形状和比例的变化、参数的值、安装布置、材料的使用、颜色、定向等)，而不脱离本文描述的主题的新颖教导和优点。例如，示出为一体形成的元件可以由多个部件或元件构成，元件的位置可以颠倒或以其他方式变化，以及离散元件或位置的性质或数量可以更改或变化。根据可选实施方式，任何过程或方法步骤的顺序或排序可以变化或重新排序。在不脱离本发明的范围的情况下，也可以在各种示例性实施方式的设计、操作条件和布置中进行其他替换、修改、改变和省略。

Claims (20)

1.一种用于保护车辆座椅的乘客的气囊模块，包括：
可充气的气囊；
充气机，所述充气机配置成产生充气气体，用于为气囊充气；
其中气囊在展开之前存储在车辆座椅中；
其中气囊包括由气囊的前部处的缝隙隔开的内侧可充气腔室和外侧可充气腔室；
其中气囊配置成展开到沿车辆座椅和乘客一侧的位置。
2.根据权利要求1所述的气囊模块，其中内侧腔室和外侧腔室在气囊的尾部处流体连接。
3.根据权利要求2所述的气囊模块，其中气囊包括连接在一起的多个织物面板。
4.根据权利要求3所述的气囊模块，其中所述多个织物面板包括形成内侧腔室和外侧腔室的外表面以及气囊的尾部的至少一个主面板。
5.根据权利要求1所述的气囊模块，其中气囊包括一对内部接系件；并且其中每个接系件定位成从气囊的尾部延伸到形成内侧腔室和外侧腔室中的一个的外表面的面板。
6.根据权利要求5所述的气囊模块，其中内部接系件由单一织物面板形成。
7.根据权利要求3所述的气囊模块，其中所述多个织物面板还包括形成内侧可充气腔室和外侧可充气腔室的内表面的至少一个中央面板。
8.根据权利要求7所述的气囊模块，其中中央面板包括两个中心面板，以及其中每个中心面板通过中心接缝连接到另一个中心面板，所述中心接缝形成外侧腔室与内侧腔室之间的缝隙的基部。
9.根据权利要求8所述的气囊模块，其中当气囊被充气时，中心接缝基本上竖直地延伸。
10.根据权利要求9所述的气囊模块，其中每个中心面板是C形的。
11.一种乘客保护装置，用于从涉及车辆的侧面碰撞中保护车辆的客舱的乘客，所述装置包括充气机和可充气的衬垫，其中衬垫包括由缝隙隔开的内侧可充气腔室和外侧可充气腔室；以及其中气囊配置成向前展开到乘客与车辆的客舱的内部侧之间的位置。
12.根据权利要求11所述的乘客保护装置，其中气囊包括从衬垫的后部朝向左侧可充气腔室和右侧可充气腔室延伸的一对内部接系件。
13.根据权利要求12所述的乘客保护装置，其中接系件由单一织物面板形成。
14.根据权利要求11所述的乘客保护装置，其中气囊包括位于内侧腔室和外侧腔室中的一个中的至少一个排气开口，其中排气开口定位成允许由充气机产生的充气气体通过排气开口泄漏到缝隙中。
15.根据权利要求11所述的乘客保护装置，其中气囊由折叠起来的单一主面板形成；以及其中主面板的周边部分连接在一起。
16.根据权利要求15所述的乘客保护装置，还包括接系面板，所述接系面板定位在气囊的内部中并且在缝隙的基部处延伸到主面板的周边。
17.根据权利要求16所述的乘客保护装置，其中接系面板包括两个端部，以及其中接系面板的两个端部在缝隙的基部处连接到主面板的周边。
18.根据权利要求17所述的乘客保护装置，其中接系件的中间部靠近充气机连接到主面板。
19.一种用于保护车辆座椅的乘客的气囊模块，包括：
气囊，所述气囊包括由缝隙隔开的内部瓣部和外部瓣部；
充气机，所述充气机用于提供气体以将气囊充气；
其中气囊包括内部接系件，所述内部接系件从靠近充气机的位置延伸到缝隙的基部；
以及其中包括内部瓣部和外部瓣部的气囊的外部由单一面板形成。
20.根据权利要求19所述的气囊模块，其中接系件由单一面板形成，所述接系件包括两个端部，以及其中接系件的两个端部在缝隙的基部处连接到主面板的周边，以及其中接系件的中间部靠近充气机连接到主面板。
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