CN109070835B - 安全气囊模块 - Google Patents

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Abstract

一种用于保护车辆乘员的安全气囊模块。该模块包括由相连接的第一面板和第二面板形成的安全气囊，其中所述安全气囊包括第一可充气腔室和第二可充气腔室。该模块还包括用于为所述安全气囊提供充气气体的充气机。所述第一可充气腔室和所述第二可充气腔室通过气体流动通道流体连接。所述第一面板和所述第二面板沿着位于所述第二腔室中的体积控制接缝连接在一起。所述接缝被配置成在所述安全气囊充气期间撤离，从而允许所述第二腔室完全充气。

Description

安全气囊模块
技术领域
本发明大体涉及安全气囊。
背景技术
安全气囊模块通常包括储存的安全气囊或垫子和充气机。所述模块可以位于一定位置中以展开到车辆的乘客舱中，以便在碰撞事件期间保护乘员。安全气囊可包括各种可充气腔室，以确保安全气囊提供适当的缓冲、弹射缓解、能量吸收和其他期望的保护性特征。
垫子的腔室可以设计成使得垫子达到期望的压力，这将在碰撞事件期间为乘员提供可接受的约束。垫子由充气机提供的气体加压。充气机可以在尺寸、压力、摩尔输出和填充速度以及气体温度方面变化。为了确保达到期望的内部垫子压力，可以调整垫子的设计和配置和/或充气机的设计和配置。例如，较小体积的垫子可能需要较小的充气机，以便达到与较大体积的垫子相同的内部压力。在某些情况下，垫子的设计可能需要使用较大(因此较昂贵)的充气机。使用具有较小体积或甚至较小有效体积的垫子以使得可以使用较小的充气机具有一些设计益处。例如，较小的充气机可以降低模块的成本和/或较小的垫子可以允许较快的展开，因为填充垫子所需的充气气体的量较少。
本申请公开了提供上述优点的安全气囊模块的若干实施例。
发明内容
为了解决上述现有技术中的问题，本发明提出了一种用于保护车辆乘员的安全气囊模块，其包括：
安全气囊，所述安全气囊由相连接的内侧面板和外侧面板形成，其中所述安全气囊包括第一腔室和第二腔室；以及
充气机，所述充气机用于为所述安全气囊提供充气气体，其中
所述第一腔室和所述第二腔室通过气体流动通道相连接；并且
所述内侧面板和所述外侧面板沿着完全位于所述第二腔室内的易断接缝连接在一起，其中所述易断接缝在所述安全气囊充气期间释放，从而允许所述第二腔室完全充气，
其中，所述充气气体在通过所述第一腔室之后被引导至所述第二腔室；并且
所述充气气体仅仅在所述易断接缝的一侧进入所述第二腔室。
可选地，所述易断接缝包括位于所述内侧面板和所述外侧面板之间的硅树脂条。
可选地，所述易断接缝包括一对分离的接缝。
可选地，所述一对分离的接缝沿着同一条线布置，其中一间隙位于所述一对分离的接缝的端部之间。
可选地，所述一对分离的接缝平行地定位，并且一间隙位于所述一对分离的接缝之间；并且
所述间隙沿着所述一对分离的接缝的长度延伸。
可选地，所述易断接缝远离所述安全气囊的配置成在碰撞事件期间由乘员的头部接触的区域定位。
可选地，所述安全气囊模块被配置成连接到所述车辆的座椅的内侧，并且被配置成针对远侧碰撞事件保护所述乘员。
可选地，所述安全气囊模块被配置成安装在所述车辆的乘客舱的侧面上；并且
所述安全气囊被配置成展开到所述车辆的侧帘的位置中以便针对侧面碰撞事件保护所述乘员。
同样地，为了解决现有技术中的问题，本发明还提出了一种用于保护车辆乘员的安全气囊模块，其包括：
内侧面板和外侧面板，其中所述内侧面板和所述外侧面板连接在一起以形成可充气垫子；以及
充气机，所述充气机用于为所述可充气垫子提供充气气体，其中
所述可充气垫子包括第一腔室和第二腔室；
所述第一腔室通过通道流体连接到所述第二腔室；
所述可充气垫子包括完全位于所述第二腔室内的体积控制接缝；并且
所述体积控制接缝将所述内侧面板连接到所述外侧面板并被配置成在所述第二腔室中的压力达到预定值之后断开，从而允许所述第二腔室完全充气，
其中，来自所述充气机的充气气体经由所述第一腔室和所述通道引导至所述第二腔室；并且
所述充气气体仅仅在所述体积控制接缝的一侧进入所述第二腔室。
可选地，所述可充气垫子被配置成使得所述第二腔室中的峰值压力在所述体积控制接缝分离之前出现。
可选地，所述可充气垫子被配置成使得在所述体积控制接缝断开之前所述第二腔室中的压力大于完全充气的第二腔室中的压力。
可选地，所述可充气垫子被配置成沿着所述车辆的车顶纵梁储存并且以帘式配置向下展开。
可选地，所述可充气垫子被配置成基本上在所述车辆的中央展开到车辆座椅的内侧。
可选地，所述第二腔室被配置成包括定位成在涉及所述车辆的碰撞事件期间与所述乘员的头部接触的区域。
可选地，所述第二腔室的定位成较靠近所述通道的部分充气至比所述第二腔室的位于所述体积控制接缝的与所述通道相反的一侧的部分高的压力。
可选地，所述体积控制接缝包括多个接缝。
可选地，所述体积控制接缝包括硅树脂条。
同样地，为了解决现有技术中的问题，本发明还提出了一种可充气的安全气囊，所述安全气囊用于在涉及车辆的侧面冲击碰撞事件中保护所述车辆的乘员，其中所述安全气囊包括连接在一起以形成可充气垫子的内侧面板和外侧面板，所述安全气囊包括：
第一腔室和第二腔室，所述第一腔室和所述第二腔室由位于所述安全气囊的周边内的第一接缝分开，所述第一腔室和所述第二腔室通过气体通道相连接；以及
体积控制易断接缝，其位于所述第二腔室中，其中
所述体积控制易断接缝将所述内侧面板连接到所述外侧面板并被配置成在充气期间断开，从而允许所述第二腔室完全充气，
其中，充气气体在通过所述第一腔室之后被引导至所述第二腔室；并且
所述充气气体仅仅在所述体积控制易断接缝的一侧进入所述第二腔室。
可选地，所述体积控制易断接缝包括硅树脂条。
可选地，所述体积控制易断接缝包括由间隙分开的一对硅树脂条。
附图说明
本发明的特征、方面和优点将从以下描述、所附权利要求和附图中所示的随附示例性实施例中变得明显，下面简要描述所述附图。
图1是展开的中央侧安全气囊的示意图。
图2是侧安全气囊的平面图。
图3是侧安全气囊的备选实施例的平面图。
图4是侧帘型安全气囊的平面图，其显示了在车辆乘客舱侧面内部展开的帘式安全气囊。
图5是侧帘型安全气囊的平面图。
具体实施方式
下面将参考附图来描述本发明的各种特征。在整个附图中，使用相同的附图标记来指代相同或相似的部件，并且在下文描述的本发明的每个实施例中，使用相同的附图标记来指代相同或相似的部件。
本申请涉及在车辆中使用的安全气囊模块。根据图1所示的实施例，公开了一种中央侧安全气囊模块。所述安全气囊模块包括安全气囊或垫子100，所述安全气囊或垫子100包括第一腔室110和第二腔室120。第二腔室120定位成向位于车辆座椅10中的车辆乘员的头部提供保护。所述安全气囊可包括一个或多个不可充气区域130。此外，所述气囊可包括各种内部接缝140，所述内部接缝140用于将安全气囊100分成两个或更多个内部腔室。所述接缝可包括圆形端部150，以帮助沿着接缝更均匀地分布应力。尽管未在图1中示出，但是安全气囊模块包括用于向垫子提供充气(膨胀)气体的充气机。
安全气囊100被配置成展开到乘员和车辆中央控制台20之间的位置中。然而，在某些车辆布置中，安全气囊100可以以不同方式配置，以适应不包括中央控制台的车辆中存在的结构配置。例如，在没有中央控制台的情况下，安全气囊100可以进一步延伸到座椅底部下方并且使用乘客和/或驾驶员座椅的座椅底部来为安全气囊提供支撑。
尽管图1公开了中央侧安全气囊，但是本文公开的结构可应用于其他安全气囊配置，例如侧帘型安全气囊(参见例如图4)，或安装在车辆座椅外侧的侧安全气囊。
本文描述的安全气囊100优选地由两个主面板形成。所述面板可以称为内侧面板和外侧面板。所述面板可沿着周边接缝连接在一起。所述面板还可以在各种内部接缝(例如将第一腔室110与第二腔室120分开的上部接缝140)处相连接。此外，可以在第一腔室110中设置闭合接缝115以提供不可充气区域。不可充气区域可用于减小总体安全气囊的体积，以便减少需要由充气机提供的气体的量。
如图2所示，安全气囊110可以包括内部接缝160。接缝160被认为是体积控制接缝或体积优化接缝，因为所述接缝的位置、尺寸和强度可以控制安全气囊100的体积。接缝160优选地由远离区域A定位的硅树脂条(珠)形成，所述区域A预期将被乘员的头部接触。内部接缝160基本上封闭上部腔室或第二腔室120的一部分，从而防止整个第二腔室120完全充气(膨胀)。因此，第二腔室120的体积初始时被减小，从而使得在乘员头部预期进行接触的区域中具有相对较高的压力。因此，内部接缝160在安全气囊100的初始填充期间有效地产生高蓬起区域。在上部腔室120中的压力达到一定压力之后，接缝160将撤离或断开。例如，硅树脂条被剥离，以使得安全气囊的内侧和外侧面板分离以允许整个上部腔室120完全充气(膨胀)。在接缝160被释放之后，将针对碰撞事件的剩余阶段提供充气(膨胀)安全气囊的完全覆盖。接缝160被认为是体积控制接缝或体积优化接缝，因为所述接缝的位置、尺寸和强度可以在安全气囊100的充气期间控制体积。
接缝160是易断的，因为它允许形成安全气囊的面板在特定压力下分离。接缝160优选地利用硅树脂条形成。然而，缝合部可用作硅树脂或其他合适粘合剂的替代物。缝合部将被配置成撤离和断开以允许面板在特定压力下分离。如图2所示，接缝160可包括由间隙163分开的两个单独的接缝。所述两个接缝可被配置成向正被分离的安全气囊面板提供合适的阻力，以确保接缝释放的时机是合适的。例如，可以根据所使用的充气机200来调整接缝的长度。而且，可以调整间隙163的尺寸以改变接缝的强度。通常，接缝的总体配置(即，尺寸、宽度、形状、数量等)可以根据车辆的类型和/或安全气囊的类型来调整。
对于图2中所示类型的安全气囊，针对给定的充气机，体积控制接缝的使用可以提供更快的加压时间，并且还可以提供上部腔室的压力的显著增大。例如，对于给定的充气机和扩散器(扩压器)布置，由于包括体积控制接缝，在上部腔室中记录的第一压力时间从大约28ms减少到23ms。而且，当与不包括体积控制接缝的安全气囊相比时，开始之后60ms时的压力从大约50kPa增加到大约125kPa。此外，由于包括体积控制接缝，两个腔室达到平衡压力的时间从大约190ms减少到大约100ms。在上面提供的示例中，接缝在开始之后大约70ms时分离。然而，即使在上部腔室的体积由于接缝分离而增大之后，上部腔室中的压力也将快速恢复并且保持处于在没有设置体积控制接缝的情况下将存在的压力之上。
如图3所示，安全气囊100可包括一个或多个体积优化或控制接缝165。为简单起见，在图3中，示出了三个单独的基本平行的接缝。然而，可以根据需要提供接缝的各种组合和布置以控制安全气囊100和上部腔室120的初始体积。例如，可以使用较小强度的多个接缝(例如，较薄的硅树脂条)作为单个较强接缝(例如，较厚的硅树脂条)的替代。
根据另一备选实施例，公开了一种侧帘安全气囊模块。所述模块包括帘型侧安全气囊300。如图4所示，安全气囊或垫子300可包括配置成保护车辆乘员的各种腔室。垫子300被配置成由充气机400充气，并且被配置成在一经充气则向下展开之前储存在车辆的上边梁中。如图4所示，安全气囊300位于车辆的侧窗和车辆支柱(例如，A、B和C支柱)的内侧。所述模块在图4中显示为具有中间安装的充气机400。然而，所述充气机也可以安装在安全气囊的前部或后部附近，这取决于车辆和乘员保护所需的安全气囊配置。如图4所示，所述安全气囊可包括一个或多个体积控制接缝355。在安全气囊300中的压力达到一定压力之后，接缝355将会撤离。例如，硅树脂条将被剥离，以使得形成所述安全气囊的内侧面板和外侧面板分离，以允许整个安全气囊300完全充气(膨胀)，包括所述安全气囊的位于接缝355下方的下部。在接缝355被释放之后，将为乘员的保护提供充气(膨胀)安全气囊的完全覆盖。在接缝被释放之前，所述安全气囊的上部将充气(膨胀)，以便保护乘员的头部并从车辆中弹射出。如图4所示，接缝355选择性地定位成远离所述安全气囊的将由乘员的头部接触的区域(例如，覆盖窗户的门饰板上方的区域)，从而确保这些区域在所述安全气囊的初始充气期间将相对高地蓬起。
如图5所示，安全气囊或垫子300可包括配置成保护车辆乘员的各种腔室。还可以设置体积控制接缝360以控制前部腔室330的充气(膨胀)。在安全气囊300的前部腔室330中的压力达到一定压力之后，接缝360将撤离。例如，硅树脂条将被剥离，以使得形成所述安全气囊的内侧面板和外侧面板分离，以允许整个前部腔室330完全充气(膨胀)。在接缝330被释放之后，将在碰撞事件的剩余阶段期间提供充气(膨胀)安全气囊的完全覆盖。
可以使用体积控制接缝的各种组合。例如，图4和图5中公开的接缝355、360可以在同一安全气囊中设置，从而延迟安全气囊的前部和底部的充气(膨胀)。在所述接缝被释放之后，将在碰撞事件的剩余阶段期间提供充气(膨胀)安全气囊的完全覆盖。
上述各种安全气囊包括特别放置的牺牲接缝(例如，硅树脂条)，以便在垫子展开期间的选定时间段内增大腔室压力。在所述牺牲接缝撤离(例如，接缝分离)之后，给定缓冲腔室的剩余部分充气(膨胀)以针对乘员的保护提供额外的覆盖。所述体积控制接缝允许所述安全气囊提供所需的安全保护和覆盖，而不需要较大的充气机，否则为了将安全气囊充气到所需压力，较大的充气机将会是必要的。
不需要为了达到和/或维持指定的压力值而必然地增大充气机输出。而且，垫子的特定腔室不需要改变尺寸。约束或缓冲所需的特定冲击范围或区域可以选择性地“封闭”(通过使用体积控制接缝)，以便减小所述区域中的体积，从而在特定性能要求所需的一定时间段内增大压力。在需要特定腔室中的较高压力的时间段之后，所述接缝可以撤离(例如，硅树脂可以被剥离)并且面板可以分离，从而将腔室的体积增加到在碰撞事件的剩余阶段期间提供所需覆盖的位置。在硅树脂条的情况下，硅树脂可以被调整以在任何认为必要的时间段剥离。而且，所述体积控制接缝可以放置在如下的区域中，即，在所述区域中，所述体积控制接缝不会在需要垫子的性能的时间段内对垫子的约束能力产生负面影响。参见，例如，图2，其中接缝160位于头部保护区域或区段A的外部。
通过调整体积控制接缝的放置、尺寸和形状，可以使用较小的充气机输出/尺寸来产生相同的安全气囊性能，就像使用较大的充气机输出/尺寸来填充相同的给定垫子体积一样。所述体积控制接缝允许在不增加或减小垫子的总体体积/尺寸或使用较大的充气机的情况下根据所需性能选择性地选择气体进入缓冲腔室的位置和时间以及量(多少)。
在图2所示的实施例中，体积控制接缝160允许上部头部保护腔室120的尺寸增大以适应大多数任何尺寸的乘员。例如，对于中央侧安全气囊，通过使用体积控制接缝160，可以增大上部腔室的尺寸以保护95％的男性。因此，在中央侧安全气囊模块的情况下，不仅可以覆盖和保护较大的乘员，而且可以为平均大小的乘员提供较大量的保护(较大的覆盖区段以针对较大的乘客占用、侵入等等保护他们)。
例如如图4和图5所示，帘型安全气囊也可以受益于使用体积控制接缝360。许多侧帘型安全气囊(即，车顶纵梁安全气囊或RRAB)安装在具有三排座椅的车辆中。通常，需要非常高输出的充气机以便达到弹射缓解所需的安全气囊内部压力。而且，通常减少使用大量缓冲腔室以便降低制造成本。然而，体积控制接缝可以用于安全气囊的不需要为弹射缓解而充气至高压力的区域中。因此，可以在抑制弹射所需的时间范围(例如，1.5-6.0秒)内，通过增大压力来增大总体缓冲刚度。在所需的时间段或之后，硅树脂接缝将在可接受的压力下剥离并针对碰撞事件的剩余阶段提供完全充气(膨胀)的覆盖。因此，所述接缝将允许充气机将垫子填充至增大的压力而不会改变总体上垫子的覆盖范围或尺寸。而且，较小的充气机可用于在相同的垫子中产生足够好的压力，并因此大大降低安全气囊模块的成本。
如本文所使用的，术语“大约”、“约”、“基本上”和类似的术语旨在具有与本公开的主题所涉及的领域中的普通技术人员的普遍和可接受的用法相一致的广泛含义。回顾本公开的本领域技术人员应当理解，这些术语旨在允许描述所述和所主张的某些特征而非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表明，所述和所主张的主题的非实质性或不紧要的修改或变更被认为是在所附权利要求中所叙述的本发明的范围内。
应当注意，本文中用于描述各种实施例的术语“示例性”旨在表示这些实施例是可能的实施例的可能的示例、呈现和/或说明(并且这样的术语并不意味着这些实施例必然是超它的或最好的示例)。
本文中使用的术语“耦接”、“连接”等意味着两个构件直接或间接地彼此结合。这种结合可以是固定的(例如，永久的)或可移动的(例如，可移除的或可释放的)。这种结合可以通过将所述两个构件或所述两个构件与任何另外的中间构件彼此一体地形成为单个整体，或者通过将所述两个构件或所述两个构件与任何另外的中间构件彼此附接来实现。
本文中对元件的位置的指代(例如，“顶”、“底”、“上”、“下”、“前”、“后”、“内”、“外”等)仅仅是用于描述图中各种元件的方位。应当注意，各种元件的方位可以根据其他示例性实施例而不同，并且这些变化旨在被本公开所涵盖。
重要的是要注意，各种示例性实施例中示出的转换器和施加器机构的构造和布置仅仅是说明性的。尽管在本公开中仅仅详细描述了几个实施例，但是回顾本公开的本领域技术人员将容易理解，可以进行许多修改(例如，各种元件的尺寸、规格、结构、形状和比例的变化，参数值的变化，安装布置的变化，材料使用的变化，方位的变化等)，而不实质上脱离本文所述主题的新颖性的教导和优点。例如，示出为整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，并且离散元件的性质或数量或位置可以改变或变化。根据备选实施例，可以改变或重新排序任何过程或方法步骤的次序或顺序。在不脱离本发明的范围的情况下，还可以在各种示例性实施例的设计、操作条件和布置方面进行其他替换、修改、改变和省略。

Claims (20)

1.一种用于保护车辆乘员的安全气囊模块，其包括：
安全气囊，所述安全气囊由相连接的内侧面板和外侧面板形成，其中所述安全气囊包括第一腔室和第二腔室；以及
充气机，所述充气机用于为所述安全气囊提供充气气体，其中
所述第一腔室和所述第二腔室通过气体流动通道相连接；并且
所述内侧面板和所述外侧面板沿着完全位于所述第二腔室内的易断接缝连接在一起，其中所述易断接缝在所述安全气囊充气期间释放，从而允许所述第二腔室完全充气，
其特征在于，所述充气气体在通过所述第一腔室之后被引导至所述第二腔室；并且
所述充气气体仅仅在所述易断接缝的一侧进入所述第二腔室。
2.根据权利要求1所述的安全气囊模块，其中所述易断接缝包括位于所述内侧面板和所述外侧面板之间的硅树脂条。
3.根据权利要求1所述的安全气囊模块，其中所述易断接缝包括一对分离的接缝。
4.根据权利要求3所述的安全气囊模块，其中所述一对分离的接缝沿着同一条线布置，其中一间隙位于所述一对分离的接缝的端部之间。
5.根据权利要求3所述的安全气囊模块，其中所述一对分离的接缝平行地定位，并且一间隙位于所述一对分离的接缝之间；并且
所述间隙沿着所述一对分离的接缝的长度延伸。
6.根据权利要求1所述的安全气囊模块，其中所述易断接缝远离所述安全气囊的配置成在碰撞事件期间由乘员的头部接触的区域定位。
7.根据权利要求1所述的安全气囊模块，其中所述安全气囊模块被配置成连接到所述车辆的座椅的内侧，并且被配置成针对远侧碰撞事件保护所述乘员。
8.根据权利要求1所述的安全气囊模块，其中所述安全气囊模块被配置成安装在所述车辆的乘客舱的侧面上；并且
所述安全气囊被配置成展开到所述车辆的侧帘的位置中以便针对侧面碰撞事件保护所述乘员。
9.一种用于保护车辆乘员的安全气囊模块，其包括：
内侧面板和外侧面板，其中所述内侧面板和所述外侧面板连接在一起以形成可充气垫子；以及
充气机，所述充气机用于为所述可充气垫子提供充气气体，其中
所述可充气垫子包括第一腔室和第二腔室；
所述第一腔室通过通道流体连接到所述第二腔室；
所述可充气垫子包括完全位于所述第二腔室内的体积控制接缝；并且
所述体积控制接缝将所述内侧面板连接到所述外侧面板并被配置成在所述第二腔室中的压力达到预定值之后断开，从而允许所述第二腔室完全充气，
其特征在于，来自所述充气机的充气气体经由所述第一腔室和所述通道引导至所述第二腔室；并且
所述充气气体仅仅在所述体积控制接缝的一侧进入所述第二腔室。
10.根据权利要求9所述的安全气囊模块，其中所述可充气垫子被配置成使得所述第二腔室中的峰值压力在所述体积控制接缝分离之前出现。
11.根据权利要求9所述的安全气囊模块，其中所述可充气垫子被配置成使得在所述体积控制接缝断开之前所述第二腔室中的压力大于完全充气的第二腔室中的压力。
12.根据权利要求9所述的安全气囊模块，其中所述可充气垫子被配置成沿着所述车辆的车顶纵梁储存并且以帘式配置向下展开。
13.根据权利要求9所述的安全气囊模块，其中所述可充气垫子被配置成基本上在所述车辆的中央展开到车辆座椅的内侧。
14.根据权利要求9所述的安全气囊模块，其中所述第二腔室被配置成包括定位成在涉及所述车辆的碰撞事件期间与所述乘员的头部接触的区域。
15.根据权利要求9所述的安全气囊模块，其中所述第二腔室的定位成较靠近所述通道的部分充气至比所述第二腔室的位于所述体积控制接缝的与所述通道相反的一侧的部分高的压力。
16.根据权利要求9所述的安全气囊模块，其中所述体积控制接缝包括多个接缝。
17.根据权利要求16所述的安全气囊模块，其中所述体积控制接缝包括硅树脂条。
18.一种可充气的安全气囊，所述安全气囊用于在涉及车辆的侧面冲击碰撞事件中保护所述车辆的乘员，其中所述安全气囊包括连接在一起以形成可充气垫子的内侧面板和外侧面板，所述安全气囊包括：
第一腔室和第二腔室，所述第一腔室和所述第二腔室由位于所述安全气囊的周边内的第一接缝分开，所述第一腔室和所述第二腔室通过气体通道相连接；以及
体积控制易断接缝，其位于所述第二腔室中，其中
所述体积控制易断接缝将所述内侧面板连接到所述外侧面板并被配置成在充气期间断开，从而允许所述第二腔室完全充气，
其特征在于，充气气体在通过所述第一腔室之后被引导至所述第二腔室；并且
所述充气气体仅仅在所述体积控制易断接缝的一侧进入所述第二腔室。
19.根据权利要求18所述的安全气囊，其中所述体积控制易断接缝包括硅树脂条。
20.根据权利要求18所述的安全气囊，其中所述体积控制易断接缝包括由间隙分开的一对硅树脂条。
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