CN108216107A - 带有凹入表面的车门安装的安全气囊总成 - Google Patents

Abstract

一种安全气囊包括折叠部分，每个折叠部分具有顶点和分支。分支从顶点延伸到相邻折叠部分的分支。紧固件固定到折叠部分上并且将折叠部分可释放地彼此连接。

Description

带有凹入表面的车门安装的安全气囊总成

技术领域

本发明涉及车辆技术领域，具体涉及带有凹入表面的车门安装的安全气囊总成。

背景技术

如机动车辆的车辆可以包括设计成在车辆的正面碰撞期间充气并且被前排座椅的乘员碰撞的安全气囊。安全气囊可以安装到车辆的车门上。例如，驾驶员安全气囊可以安装到驾驶员车门，并且乘客安全气囊可以安装到乘客车门。在车辆的正面碰撞期间，驾驶员安全气囊可以被驾驶员座椅中的乘员碰撞，并且乘客安全气囊可以被乘客座椅中的乘员碰撞。

在正面碰撞期间，车辆可能被另一物体在车辆前部的整个宽度上进行碰撞。这种类型的碰撞可以导致乘员在车辆中向正前(即沿车辆向前方向)移动。在车辆的倾斜碰撞期间，车辆可能被另一物体相对于车辆的纵向中心线偏移碰撞。这种类型的碰撞可以导致乘员沿车辆前进方向和横向于车辆方向(即向前并且朝向车辆的受碰撞角落)移动。在这种情况下，乘员可以以一定角度碰撞安全气囊(例如驾驶员安全气囊和乘客安全气囊)。类似地，在车辆的侧面碰撞期间，当乘员被沿横向于车辆方向推动时，乘员可以碰撞安全气囊(例如驾驶员安全气囊和乘客安全气囊)。

发明内容

根据本发明，提供一种安全气囊总成，包含：

包括折叠部分的安全气囊，每个折叠部分具有顶点和分支，每个分支从顶点延伸到相邻的一个折叠部分的分支中的一个；和

固定到折叠部分并且将折叠部分可释放地彼此连接的紧固件。

根据本发明的一个实施例，其中紧固件相对于折叠部分是易断的。

根据本发明的一个实施例，其中紧固件是缝合线。

根据本发明的一个实施例，其中紧固件延伸穿过折叠部分的分支。

根据本发明的一个实施例，其中安全气囊包括充气室，紧固件延伸穿过分支和充气室。

根据本发明的一个实施例，其中安全气囊具有周边，并且折叠部分围绕周边延伸。

根据本发明的一个实施例，其中紧固件还限定为沿着安全气囊的周边彼此间隔开的多个紧固件。

根据本发明，提供一种总成，包含：

车门；

座椅；和

安装在车门上并且可充气到充气位置的安全气囊；

其中在充气位置中，安全气囊具有邻近车门的第一端部、与第一端部间隔开的第二端部以及位于第一和第二端部之间的凹入部分，凹入部分与座椅之间的间隔比第一和第二端部与座椅之间的间隔更远。

根据本发明的一个实施例，还包含仪表板，安全气囊在充气位置从车门跨过座椅在座椅与仪表板之间延伸。

根据本发明的一个实施例，其中凹入部分面向座椅。

根据本发明的一个实施例，还包含中央控制台，安全气囊包括沿着邻近中央控制台的第二端部延伸的延伸部。

根据本发明的一个实施例，其中安全气囊包括充气室，还包含设置在充气室中并且固定到凹入部分的拉带。

根据本发明的一个实施例，其中安全气囊包括通过充气室与凹入部分间隔开的后部，拉带从凹入部分延伸到后部。

根据本发明的一个实施例，还包含与安全气囊流体连通的充气机。

根据本发明，提供一种使安装在车门上的安全气囊充气的方法，安全气囊具有周边、围绕周边的折叠部分以及连接折叠部分的紧固件，方法包含：

将安全气囊充气到使安全气囊沿横向于车辆方向膨胀远离车门的第一充气压力；

将安全气囊充气到大于第一充气压力的第二充气压力，以断开紧固件并且使安全气囊沿车辆向后方向膨胀。

根据本发明的一个实施例，还包含用拉带限制安全气囊的延伸以形成面向车辆向后方向的凹入部分。

附图说明

图1是包括座椅、中央控制台、仪表板和安装到车门的处于未充气位置的安全气囊的车辆的透视图；

图2是具有在第一充气阶段沿横向于车辆方向从车门充气的安全气囊的图1的透视图；

图3是具有在第二充气阶段中沿车辆向后方向朝向座椅充气到充气位置的安全气囊的图2的透视图；

图4A是包括凹入部分、第一端部和第二端部的安全气囊的后视图；

图4B是具有当方向盘在车辆的自主操作期间收起在仪表板中的情况下从驾驶员车门充气的安全气囊和从乘客车门充气的第二安全气囊的图4A的后视图；

图5是设置在处于充气位置的安全气囊的充气室中的拉带的顶部视图；

图6是包括沿着安全气囊的周边的折叠部分和固定到折叠部分的紧固件的安全气囊的透视图；

图7A是具有固定到折叠部分的紧固件的折叠部分的剖视图；

图7B是在使折叠部分充气的第一充气压力下的折叠部分的剖视图；

图7C是在使折叠部分充气并且使紧固件破裂的第二充气压力下的折叠部分的剖视图；

图8是控制系统的框图；

图9是用于使安全气囊充气的过程的框图。

具体实施方式

参考附图，其中在几个视图中相同的附图标记表示相同的部分，安全气囊10包括折叠部分12。每个折叠部分12具有顶点14和分支16。每个分支16从顶点14延伸到相邻的一个折叠部分12的其中一个分支16。紧固件18固定在折叠部分12上，并且使折叠部分12可释放地彼此连接。

当感测到对车辆20的碰撞(例如正面碰撞)时，安全气囊10从如图1所示的未充气位置充气到如图3-5所示的充气位置。安全气囊10以两个充气阶段从未充气位置展开到充气位置。如图2所示，在第一充气阶段，安全气囊从车门42沿横向于车辆方向CV膨胀。在第一充气阶段，紧固件18固定到折叠部分12(即顶部14和/或分支16)，以在第一充气阶段期间减小安全气囊10在车辆向后方向VR上的膨胀。如图3-5所示，当安全气囊10进一步充气到第二充气阶段时，安全气囊10内部的压力使紧固件18破裂，从而使折叠部分12彼此释放，并且使安全气囊10沿车辆向后方向VR膨胀。

参考图1-3，车辆20包括座椅22。座椅22可以设置在车辆20的乘客舱24的前部(驾驶员座椅26和乘客座椅28)。座椅22及其部件的位置和方向可以是可由乘员调节的。座椅22可以包括座椅靠背30、座椅底部32和头枕34。头枕34可以由座椅靠背30支撑，并且可以相对于座椅靠背30静止或可移动。座椅靠背30可以由座椅底部32支撑，并且可以相对于座椅底部32静止或可移动。车辆20可以包括任何合适数量的处于任何合适布置的座椅22。

继续参考图1-3，车辆20包括仪表板36。仪表板36可以设置在乘客舱24的车辆前端并且可以包括车辆控制装置。具体地，如图1-5所示，仪表板36可以相对于座椅22设置在车辆前方方向VF上并且沿横向于车辆方向CV延伸。当乘员在车辆前方方向VF上移动期间碰撞安全气囊10时，仪表板36可以用作阻止安全气囊10在车辆前方方向VF上充气并且支撑安全气囊10的反作用表面。方向盘可以安装到乘客舱24中的仪表板36。在车辆20的自主操作期间，方向盘可以移动到收起位置，例如缩回到仪表板36中。

继续参照图1-3，车辆20可以包括中央控制台38。中央控制台38例如可以固定到驾驶员座椅26与乘客座椅之间的车辆20的地板40。中央控制台38可以相对于仪表板36处于车辆向后方向VR上。中央控制台38例如可以包括储物箱、杯架、前托盘和扶手。

车辆20包括提供进入乘客舱24的车门42(例如前驾驶员车门44、前乘客车门46等)。每个车门42可以包括连接到外部面板(未标号)的内部面板(未编号)和安装到内部面板的装饰面板48。装饰面板48可以通过任何合适的方式(例如通过粘接剂、夹子、销等)安装到内部面板上。内部面板和装饰面板48可以与乘客舱24内的仪表板36相邻。内部面板和外部面板可以例如由金属(例如钢、铝等)构成。装饰面板48可以由任何合适的材料(例如塑料、乙烯树脂、皮革等)制成。

车辆20包括含有壳体(未示出)、充气机72以及安全气囊10的安全气囊总成50。安全气囊总成50例如可以安装在车门42(即内部面板)上。具体地，装饰面板48和内部车门可以在其间限定空间(未示出)，并且安全气囊总成50可以在内部面板与装饰面板48之间的空间中安装到内部面板。壳体可以是任何合适的材料，例如刚性聚合物、金属、复合材料或刚性材料的组合。壳体可以构造成容纳处于未充气位置的安全气囊10并且支撑处于充气位置的安全气囊10。

如图4A所示，安全气囊10可以安装到前乘客车门46。替代地或另外地，如图4B所示，另一个安全气囊10可以安装到前驾驶员车门44。在这样的示例中，安全气囊10可以是相同的或几乎相同的，并且可以彼此呈镜像。当感测到碰撞(例如正面碰撞)时，安全气囊10在横向于车辆方向CV上充气远离车门42。换言之，安全气囊10在座椅22与仪表板36之间朝向中央控制台38充气。当安全气囊10安装到前驾驶员车门44时，安全气囊10可以仅在方向盘处于收起位置时展开。

安全气囊10可以由任何合适类型的材料形成，例如由编织聚合物制成。例如，安全气囊10可以由编织尼龙纱线(例如尼龙66)形成。其他合适的示例包括聚醚醚酮(PEEK)、聚醚酮酮(PEKK)、聚酯或任何其他合适的聚合物。编织聚合物可以包括涂层，例如硅树脂、氯丁橡胶、聚氨酯等。例如，涂层可以是聚硅氧烷(polyorganosiloxane)。

继续参考图4A和4B，在充气位置，安全气囊10可以包括邻近车门42的第一端部52、与第一端部52间隔开的第二端部54以及位于第一端部52与第二端部54之间的凹入部分56。具体地，安全气囊10包括在第一端部52处的第一外部突起58和在第二端部54处的第二外部突起60。第一外部突起58位于凹入部分56与第一端部52之间，并且第二外部突起60位于凹入部分56与第二端部54之间。在本段落中作为标识符使用形容词“第一”和“第二”并非旨在表示重要性或顺序。

安全气囊10可以包括与凹入部分56间隔开的后部62。后部62设置在凹入部分56与仪表板36之间，并且后部62和凹入部分56在安全气囊10的充气室64的相对侧上彼此间隔开。如下文进一步所述的，安全气囊10的充气室64(在图7A-C中示出)沿着凹入部分56、第一外部突起58和第二外部突起60延伸。

如图5所示，凹入部分56与座椅22之间的间隔比第一端部52和第二端部54与座椅22之间的间隔更远。具体地，凹入部分56与座椅22之间的间隔比第一外部突起58和第二外部突起60二者与座椅22之间的间隔更远。

凹入部分56在车辆后方方向VR上面向座椅22。凹入部分56相对于第一端部52和第二端部54向车辆前方方向VF凹入(即向内弯曲)。具体地，凹入部分56从第一外部突起58凹入地延伸到第二外部突起60。

安全气囊10可以包括设置在充气室64中并且固定到凹入部分56以在安全气囊10充气到充气位置时保持凹入部分56的凹入形状的拉带66。拉带66可以从凹入部分56延伸到后部62。如图5所示，拉带66允许凹入部分56与座椅22之间的间隔比第一端部52和第二端部54与座椅22之间的间隔更远。换言之，当安全气囊10处于充气位置时，拉带66可以限制凹入部分56朝向座椅22延伸。在未充气位置，拉带66可以在充气室64内折叠。拉带66可以由任何合适的材料形成，例如可以由与安全气囊10的其余部分相同类型的材料形成。

在未充气位置和充气位置，第一端部52附接到车门42，即通过充气机72附接到车门42。在充气位置，第二端部54从车门42向中央控制台38延伸。

安全气囊10可以包括沿着靠近中央控制台38的第二端部54延伸的延伸部68。具体地，第二外部突起60包括延伸部68，并且延伸部68以悬臂方式从凹入部分56突出。延伸部68相对于凹入部分56设置在车辆内侧的位置，并且相对于凹入部分56向下延伸。当安全气囊10充气时，延伸部68设置在乘员的腿部与中央控制台38之间以在车辆碰撞期间减少或防止腿部与中央控制台38之间的碰撞。

当安全气囊10处于充气位置时，充气室64在凹入部分56与后部62之间延伸。充气室64还延伸到第一外部突起58和包括延伸部68的第二外部突起60中。如下面进一步阐述的，充气室64可以用充气介质充气，以将安全气囊10从未充气位置充气到充气位置。

如图6所示，折叠部分12可以沿着凹入部分56、后部62、第一外部突起58和第二外部突起60围绕安全气囊10的周边70延伸。折叠部分12可以围绕周边70(即围绕安全气囊10的其余部分)连续地延伸。

当安全气囊10处于如图7A和图7B所示的未充气位置时折叠部分12折叠，并且当安全气囊10充气到如图7C所示的充气位置时折叠部分12展开。如上所述，每个分支16从顶点14延伸到相邻的一个折叠部分12的其中一个分支16中。例如，折叠部分12的顶点14可以沿着如图7C示出的共同轴线C对齐。在第一充气阶段，如图2所示，共同轴线C可以在车辆向后方向VR上延伸。折叠部分12可以具有任何合适的形状，例如手风琴形状。

如上所述，紧固件18被固定到折叠部分12。紧固件18例如可以延伸穿过折叠部分12的每个分支16(即穿过分支16和充气室64)。紧固件18可以是缝合穿过分支16的一个或多个缝合线。紧固件18可以是如织物线(例如尼龙、聚酯等)的线。缝合线可以延伸穿过每个分支16。作为另一个示例，紧固件18可以包括多个缝合线，每个缝合线连接到两个分支16上。可选地或另外地，紧固件18可以是将折叠部分12彼此固定的粘接剂。例如，粘接剂可以是环氧树脂粘接剂、丙烯酸粘接剂等。参考图6，安全气囊10可以包括沿安全气囊10的周边70彼此间隔开的多个紧固件18。

如上所述，每个紧固件18将折叠部分12可释放地彼此连接。每个紧固件18相对于折叠部分12是易断的。特别地，紧固件18例如构造为具有在安全气囊10充气至阈值压力时破裂的大小、形状、位置。当安全气囊10充气但在充气到阈值压力之前，安全气囊10处于如图2所示的第一充气阶段。在第一充气阶段，安全气囊10在横向于车辆方向CV上充气。当充气室64中的压力达到阈值压力时，紧固件18破裂并且开始第二充气阶段，在此期间，安全气囊10膨胀到如图3所示的充气位置。

充气机72可以例如是使用化学反应将充气介质驱动到安全气囊10的烟火式充气机。充气机72可以是任何合适的类型，例如低温气体充气机、混合式充气机等。当从例如控制器74接收到信号时，充气机72可以用如气体的充气介质使安全气囊10充气。

充气机72可以是单级充气机。在这种情况下，充气机72将单次部署的充气介质释放到安全气囊10中。在这种充气介质的单次部署的开始，安全气囊10最初膨胀到如图2所示的第一充气阶段。在这种单次部署期间，压力继续增加，充气室64中的压力增加到阈值压力以上，即增加到第二充气压力，该压力使紧固件18破裂并且将第二充气阶段中的安全气囊10膨胀到如图3所示的充气位置。

作为另一示例，充气机72可以是双级充气机。在那种情况下，充气机72释放一级部署和随后的二级部署的充气介质。一级部署使安全气囊10膨胀到第一充气阶段，并且使充气室64充气到低于阈值压力的压力。二级部署将充气室64充气到超过阈值压力的压力，该压力使紧固件18破裂并且使第二充气阶段的安全气囊10膨胀到如图3所示的充气位置。

安全气囊10可以与充气机72直接流体连通。作为另一示例，安全气囊总成50可以包括将充气机72连接到安全气囊10的填充管(未示出)。

参考图8，车辆20可以包括具有与充气机72和/或碰撞传感器78通信的控制器74的控制系统76。控制器74、充气机72和碰撞传感器78可以通过通信网络80进行通信。

控制器74可以是基于微处理器的控制器。控制器74可以包括处理器、存储器等。控制器74的存储器可以存储可由控制器74执行的指令。

碰撞传感器78可以与控制器74通信。碰撞传感器78适于探测对车辆20的碰撞(例如正面碰撞)。碰撞传感器78可以是任何合适的类型，例如接触后传感器(如加速计、压力传感器、接触开关)；以及碰撞前传感器(如雷达、激光雷达(LIDAR)和视觉传感系统等)。视觉传感系统可以包括一个或多个摄像机、CCD(电荷耦合器件，charge-coupled device)图像传感器、CMOS(互补金属氧化物半导体，Complementary Metal Oxide Semiconductor)图像传感器等。碰撞传感器78可以位于车辆20中或车辆20上的许多点处。

控制系统76可以通过通信网络80(如控制器区域网络(CAN)总线)、以太网和/或通过任何其他有线或无线通信网络来传输信号。

响应于感测到的与另一物体的碰撞，碰撞传感器78可以通过通信网络80将指令发送到控制器74。控制器74可以编程为指示安全气囊总成50(即充气机72)使安全气囊10充气。当安全气囊10安装到前驾驶员车门44时，控制器74可以编程为仅当方向盘处于收起位置时展开安全气囊10。换言之，控制器74可以编程为响应于感测到的碰撞并且响应于指示方向盘处于收起位置的信号而使安装到前驾驶员车门44的安全气囊10充气。

在第一充气阶段期间，安全气囊10在横向于车辆方向CV上膨胀。随着在充气室64中的压力增加并且超过阈值压力(即第二充气压力)，紧固件18破裂，并且安全气囊10沿车辆向后方向VR膨胀到充气位置。在充气位置，如果乘员被推向车辆向前方向VF，那么凹入部分56可以接收乘员的头部和上胸部。凹入部分56接住头部，并且第一外部突起58和第二外部突起60将乘员的头部保持在凹入部分56内，以降低乘员的头部接触车门42、中央控制台38、仪表板36等的可能性。在碰撞过程中，安全气囊10可以吸收来自至少部分地在车辆向前方向VF和横向于车辆方向CV上(即向前和朝向车辆20的碰撞角)运动的乘员的能量。

图9示出了对安全气囊10充气的方法。该过程在框100中开始，在框100中感测到车辆20与另一物体的碰撞(例如正面碰撞)。

在框102中，碰撞传感器78可以通过通信网络80向控制器74发送指令。控制器74可以编程为指示安全气囊总成50(即充气机72)使安全气囊10充气。

在框104中，安全气囊10充气到低于阈值压力的压力，以在第一充气阶段中沿横向于车辆方向CV使安全气囊10膨胀远离车门42。

在框106中，充气室64中的压力增加到阈值压力以上。当充气室64中的压力超过阈值压力时，第二充气压力破坏紧固件18并且使安全气囊10沿车辆向后方向VR膨胀。

如上所述，第二充气压力允许凹入部分56与座椅22之间的间隔比第一端部52和第二端部54与座椅22之间的间隔更远。具体地，在框108中，拉带66限制安全气囊10的延伸，以形成面向车辆向后方向VR的凹入部分56。在充气位置，拉带66在凹入部分56与后部62之间被拉紧，以形成面向座椅22的凹入部分56。

已经以说明性方式描述了本公开，并且应该理解，已经使用的术语旨在是描述词语的性质，而不是对其的限制。根据上述教导，本公开的许多修改和变化是可能的，并且本公开可以以与具体描述不同的方式实施。

Claims (15)

1.一种安全气囊总成，包含：

包括折叠部分的安全气囊，每个所述折叠部分具有顶点和分支，每个所述分支从所述顶点延伸到相邻的一个所述折叠部分的其中一个所述分支；和

固定到所述折叠部分并且将所述折叠部分可释放地彼此连接的紧固件。

2.根据权利要求1所述的安全气囊总成，其中所述紧固件相对于所述折叠部分是易断的。

3.根据权利要求1所述的安全气囊总成，其中所述紧固件是缝合线。

4.根据权利要求1-3任一项所述的安全气囊总成，其中所述紧固件延伸穿过所述折叠部分的所述分支。

5.根据权利要求1-3任一项所述的安全气囊总成，其中所述安全气囊包括充气室，所述紧固件延伸穿过所述分支和所述充气室。

6.根据权利要求1-3任一项所述的安全气囊总成，其中所述安全气囊具有周边，并且所述折叠部分围绕所述周边延伸。

7.根据权利要求6所述的安全气囊总成，其中所述紧固件还限定为沿着所述安全气囊的所述周边彼此间隔开的多个紧固件。

8.一种总成，包含：

车门；

座椅；和

安装在所述车门上并且可充气到充气位置的安全气囊；

其中在所述充气位置中，所述安全气囊具有邻近所述车门的第一端部、与所述第一端部间隔开的第二端部以及位于所述第一和第二端部之间的凹入部分，所述凹入部分与所述座椅之间的间隔比所述第一和第二端部与所述座椅之间的间隔更远。

9.根据权利要求8所述的总成，还包含仪表板，所述安全气囊在所述充气位置从所述车门跨过所述座椅在所述座椅与所述仪表板之间延伸。

10.根据权利要求8所述的总成，其中所述凹入部分面向所述座椅。

11.根据权利要求8-10任一项所述的总成，还包含中央控制台，所述安全气囊包括沿着邻近所述中央控制台的所述第二端部延伸的延伸部。

12.根据权利要求8-10任一项所述的总成，其中所述安全气囊包括充气室，所述总成还包含设置在所述充气室中并且固定到所述凹入部分的拉带。

13.根据权利要求12所述的总成，其中所述安全气囊包括通过所述充气室与所述凹入部分间隔开的后部，所述拉带从所述凹入部分延伸到所述后部。

14.一种使安装在车门上的安全气囊充气的方法，所述安全气囊具有周边、围绕所述周边的折叠部分以及连接所述折叠部分的紧固件，所述方法包含：

将所述安全气囊充气到使所述安全气囊沿横向于车辆方向膨胀远离车门的第一充气压力；

将所述安全气囊充气到大于所述第一充气压力的第二充气压力，所述第二充气压力断开所述紧固件并且使所述安全气囊沿车辆向后方向膨胀。

15.根据权利要求14所述的方法，还包含用拉带限制所述安全气囊的延伸以形成面向所述车辆向后方向的凹入部分。