CN109318848A - 具有接收凹部的膝部安全气囊 - Google Patents

Abstract

一种膝部安全气囊包括前面板、后面板以及第一和第二拉带。第一拉带位于面板之间并限定外侧腔室。第二拉带位于面板之间并限定内侧腔室。拉带共同限定中心腔室。处于充气位置的腔室大体上是垂直的并且是平行的。内侧腔室比其它腔室薄。在充气位置，拉带分别限定第一和第二膝部接收凹部。

Description

具有接收凹部的膝部安全气囊

技术领域

本公开涉及车辆领域，更具体地，涉及一种具有接收凹部的膝部安全气囊。

背景技术

在车辆的正面碰撞中，乘员的膝部和小腿可以与包含于车辆乘客侧的杂物箱内的内部仪表板接触。膝部安全气囊用于降低乘客膝部和小腿受伤的风险。膝部安全气囊可以被调整以通过减少股骨负荷来控制并降低正面碰撞中的伤害。期望提供一种膝部安全气囊，其能够减少可以在倾斜撞击碰撞和相关的不对称载荷下发生的乘员小腿的胫骨的潜在旋转。

发明内容

根据本发明，提供一种膝部安全气囊，包含：

前面板；

后面板；

位于面板之间的第一拉带，第一拉带限定外侧腔室；以及

位于面板之间的第二拉带，第二拉带限定内侧腔室，拉带共同限定中心腔室，并且处于充气位置的腔室大体上垂直且平行，内侧腔室比其它腔室更薄，

其中，处于充气位置时，拉带分别限定外侧和内侧膝部接收凹部。

根据本发明的一个实施例，前面板和后面板共同限定安全气囊的外周边，并且外侧腔室设置于第一拉带和外周边的外侧之间，并且内侧腔室设置于第二拉带和外周边的内侧之间。

根据本发明的一个实施例，内侧腔室在横向方向上比中心腔室和外侧腔室更窄。

根据本发明的一个实施例，中心腔室在横向方向上比内侧腔室和外侧腔室中的每一个更宽。

根据本发明的一个实施例，内侧凹部在内侧大体上是敞开的。

根据本发明的一个实施例，腔室具有大体上相同的长度。

根据本发明的一个实施例，第一拉带在安全气囊的顶部和安全气囊的底部之间延伸，并且限定外侧腔室和中心腔室之间的通道，以及第二拉带在安全气囊的顶部和安全气囊的底部之间延伸，并且限定中心腔室和内侧腔室之间的通道。

根据本发明的一个实施例，第一拉带是沿着安全气囊的顶部和安全气囊的底部之间的第一线分布的第一多个第一拉带中的一个，并且第一拉带限定外侧腔室和中心腔室之间的通道，第二拉带是沿着安全气囊的顶部和安全气囊的底部之间的第二线分布的第二多个第二拉带中的一个，并且第二拉带限定内侧腔室和中心腔室之间的通道。

根据本发明的一个实施例，处于充气位置时，腔室各自限定从安全气囊的顶部延伸至安全气囊的底部的柱。

根据本发明的一个实施例，处于充气位置时，拉带和腔室共同限定后面板中的凹部。

根据本发明，提供一种膝部安全气囊模块，包含：

用于安装至仪表板的向下部分的壳体；

安全气囊，处于未充气状态时设置于壳体内，并且处于充气位置时具有三个大体上平行且垂直定向并连接的腔室，腔室由两个拉带隔开，拉带在腔室之间限定两个凹部，内侧腔室的厚度比中心腔室更薄；以及

充气机，充气机连接至安全气囊并固定至壳体上。

根据本发明的一个实施例，内侧腔室的厚度比外侧腔室更薄。

根据本发明的一个实施例，中心腔室在横向方向上比内侧腔室和外侧腔室中的每一个更宽。

根据本发明的一个实施例，凹部中的内侧凹部在内侧大体上是敞开的。

根据本发明的一个实施例，腔室具有大体上相同的长度。

根据本发明的一个实施例，拉带中的第一拉带在安全气囊的顶部和安全气囊的底部之间延伸，并且限定作为外侧腔室的腔室中的一个和中心腔室之间的通道，以及拉带中的第二拉带在安全气囊的顶部和安全气囊的底部之间延伸，并且限定中心腔室和内侧腔室之间的通道。

根据本发明的一个实施例，拉带中的第一拉带是沿着安全气囊的顶部和安全气囊的底部之间的第一线分布的第一多个第一拉带中的一个，并且第一拉带限定中心腔室和作为内侧腔室的腔室中的一个之间的通道，拉带中的第二拉带是沿着安全气囊的顶部和安全气囊的底部之间的第二线分布的第二多个第二拉带中的一个，并且第二拉带限定中心腔室和内侧腔室之间的通道。

根据本发明的一个实施例，安全气囊进一步包含

前面板；以及

后面板，

其中拉带设置于前面板和后面板之间，并且面板共同限定安全气囊的外周边，腔室中的一个为设置于拉带中的第一拉带和外周边的外侧之间的外侧腔室，以及内侧腔室设置于拉带中的第二拉带和外周边的外侧之间。

根据本发明的一个实施例，处于充气位置时，腔室各自限定从安全气囊的顶部延伸至安全气囊的底部的柱。

根据本发明的一个实施例，处于充气位置时，拉带和腔室共同限定后面板中的凹部。

附图说明

图1是位于前座椅中的乘员的示意性侧视图，示例性膝部安全气囊模块设置于仪表板中并且模块的示例性膝部安全气囊处于未展开位置；

图2是图1的乘员和安全气囊模块的示意性侧视图，膝部安全气囊处于展开位置；

图3是处于展开位置的图2的乘员和安全气囊的俯视图；

图4是处于展开位置的图3的示例性安全气囊的俯视图；

图5是图4的安全气囊沿箭头5的方向的视图；

图6是图5的安全气囊沿箭头6的方向的透视截面图；

图7是图5的安全气囊沿箭头7的方向的透视截面图；

图8是图5的安全气囊在箭头6的方向上的透视截面图，示出了第一替代性拉带配置；

图9是图5的安全气囊沿箭头6的方向的透视截面图，示出了第二替代性拉带配置。

具体实施方式

本说明书中阐述的相对取向和方向(作为示例，上、下、底、向前、向后、前、后、背面、外侧、内侧、向内、向外、侧面、左、右)并非作为限制，而是为了方便向读者描绘所述结构的至少一个实施例。这种示例性取向是从坐在座椅中、面向仪表板的乘员的角度来看的。在附图中，贯穿几幅附图，相同的数字表示相同的部件。

膝部安全气囊包括前面板、后面板以及第一和第二拉带。第一拉带位于面板之间并限定外侧腔室。第二拉带位于面板之间并限定内侧腔室。拉带共同限定中心腔室。处于充气位置的腔室大体上是垂直的并且是平行的。内侧腔室比其它腔室薄。在充气位置，拉带分别限定第一和第二膝部接收凹部。

前面板和后面板可以共同限定安全气囊的外周边。外侧腔室可以设置于第一拉带和外周边的外侧之间。内侧腔室可以设置于第二拉带和外周边的内侧之间。

膝部安全气囊模块包括壳体、安全气囊和充气机。壳体可以安装至仪表板的面向下的部分。处于未充气位置的安全气囊设置于壳体中。在充气位置，安全气囊具有三个基本平行且垂直定向并连接的腔室。腔室由两个拉带隔开，拉带在腔室之间限定两个凹部。内侧腔室的厚度比中心腔室更薄。充气机连接至安全气囊并固定至壳体。

模块的安全气囊还可以包括前面板和后面板。拉带可以设置于前面板和后面板之间。面板可以共同限定安全气囊的外周边。其中一个腔室可以是设置于拉带中的第一拉带和外周边的外侧之间的外侧腔室。内侧腔室可以设置于拉带中的第二拉带和外周边的内侧之间。

内侧腔室可以在横向方向上比中心腔室和外侧腔室更窄。

中心腔室可以在横向方向上比内侧腔室和外侧腔室中的每一个更宽。

内侧凹部可以在内侧大体上敞开。

腔室可以具有大体上相同的长度。

第一拉带可以在安全气囊的顶部和安全气囊的底部之间延伸，并限定外侧腔室和中心腔室之间的通道。第二拉带可以在安全气囊的顶部和安全气囊的底部之间延伸，并限定中心腔室和内侧腔室之间的通道。

第一拉带是沿着安全气囊的顶部和安全气囊的底部之间的第一线分布的第一多个第一拉带中的一个。第一拉带可以限定外侧腔室和中心腔室之间的通道。第二拉带是沿着安全气囊的顶部和安全气囊的底部之间的第二线分布的第二多个第二拉带中的一个。第二拉带限定内侧腔室和中心腔室之间的通道。

在充气位置，腔室可以各自限定从安全气囊的顶部延伸至安全气囊的底部的柱。

在充气位置，拉带和腔室可以共同限定后面板中的凹部。

如图1和2所示，膝部安全气囊模块10可以设置于车辆13仪表板12中——部分示出——位于供乘员16占用的座椅14前面。安全气囊模块10可以包括壳体18、充气机20和膝部安全气囊22。面板(未示出)可以设置在安全气囊22上方。充气机20和安全气囊22可以在处于未展开——即未充气——位置时设置于壳体18中。壳体18为处于展开——即充气——位置时的安全气囊22提供反作用表面。壳体18可以由仪表板12支撑。更具体地，壳体18可以安装至仪表板12的面向下的下部24。壳体18可以由任何材料形成——例如刚性聚合物、金属、复合材料等。

安全气囊22可以由编织聚合物或任何其它材料形成。作为一个示例，安全气囊22可以由编织尼龙纱线形成——例如尼龙6-6。其它实例包括聚醚醚酮(PEEK)、聚醚酮酮(PEKK)、聚酯等。编织聚合物可以包括涂层——例如硅胶、氯丁橡胶、聚氨酯等。例如，涂层可以是聚有机硅氧烷。

仪表板12可以设置于车辆13的乘客舱26的前端并面向前座椅14。仪表板12可以包括具有仪表和车辆控制装置的仪表操纵板，并且可以包括方向盘(未示出)。

充气机20可以连接至安全气囊22。一旦接收到来自例如车辆控制器(未示出)的信号，充气机20可以用可充气介质——例如气体——给安全气囊22充气。充气机20可以是例如烟火式充气机，其利用化学反应将充气介质推送至安全气囊22。充气机20可以是任何合适的类型——例如冷气充气机。

碰撞传感器可以与控制器通信。碰撞传感器可以编程为检测对车辆的碰撞。碰撞传感器可以是任何合适的类型，例如，后接触传感器(例如加速度计、压力传感器和接触开关)，以及预碰撞传感器(如雷达、激光雷达和视觉传感系统)。视觉系统可以包括一个或多个摄像机、CCD(电荷耦合器件)图像传感器、CMOS(互补金属氧化物半导体)图像传感器等。碰撞传感器可以位于车辆中或车辆上的多个点处。

图中所示的示例性座椅14是斗式座椅(bucket seat)。或者，座椅14可以是长座椅(bench seat)或其它类型的座椅。座椅14可以具有座垫30，座垫30可以支撑在座椅框架(未示出)上。衬垫30可以由覆盖有座套的缓冲材料制成。缓冲材料可以由泡沫或任何其它合适的支撑材料形成。座套可以由布料、皮革、人造皮革或任何其它合适的材料形成。座套可以缝合在泡沫周围的面板中。

如图2-9所示，安全气囊22可以包括前面板32和后面板34。外围面板36可以设置于前面板32和后面板34之间，或者前面板32和后面板34可以彼此直接连接。后面板34可以覆盖前面板32。前面板32和后面板34可以共同限定安全气囊22的外周边38。

安全气囊22包括三个腔室——外侧腔室42、内侧腔室48和中心腔室52，其在处于充气位置时大体上垂直且平行。内侧腔室48和外侧腔室42各自连接至中心腔室52。腔室42、48和52彼此流体连通并且通过示例性第一拉带40和示例性第二拉带46分开。第一拉带40设置于前面板32和后面板34之间并且连接前面板32和后面板34。第一拉带40限定外侧腔室42。拉带40可以沿一个或多个第一线60延伸。处于充气位置时，第一线60在安全气囊22的顶部54和底部56之间延伸。外侧腔室42设置于第一拉带40和安全气囊22的外侧44之间。第二拉带46设置于前面板32和后面板34之间并连接前面板32和后面板34。第二拉带46限定内侧腔室48。拉带46可以沿一个或多个第二线61延伸。处于充气位置时，第二线61在安全气囊22的顶部54和底部56之间延伸。内侧腔室48设置于第二拉带46和安全气囊22的内侧50之间。拉带40、46共同限定中心腔室52。处于充气位置的腔室42、48、52大体上垂直且彼此平行。

位于拉带40和46中的每一个的相对于安全气囊22的底部56和/或顶部54的一个或多个端部处的间隙G1和G2可以允许腔室42、48、52之间的流体连通。间隙G1和G2限定了允许可充气介质在腔室42、48、52之间流通的通道。

如图8中所示，示例性替代性第一拉带40A和示例性替代性第二拉带46A可以包括多个孔68，以用作进入并穿过拉带40A、46A的通道，以允许腔室42、48、52之间可充气介质的流体连通。拉带40A、46A可以分别沿线60A和61A延伸。线60A、61A在处于充气位置时在安全气囊22的顶部54和底部56之间延伸。

如图9中所示，示例性第二替代性第一拉带40B可以是在处于充气位置时沿着安全气囊22的顶部54和安全气囊22的底部56之间的一个或多个第一线60B分布的多个拉带40B中的一个。第一拉带40B可以通过它们的相对间距在相邻的腔室42和52之间限定通道62。类似地，示例性替代性第二拉带46B可以是在处于充气位置时沿着安全气囊22的顶部54和安全气囊22的底部56之间的一个或多个第二线61B分布的第二多个拉带46B中的一个。第二拉带46B可以在相邻的腔室52、48之间限定通道63。

在安全气囊22的充气位置中，拉带40、46与后面板34一起限定位于中心腔室52的外侧的外侧膝部凹部64(即外侧膝部接收凹部，即外侧接收凹部)和位于中心腔室52的内侧的内侧膝部凹部66(凹部凹部凹部凹部即内侧膝部接收凹部，即内侧接收凹部)。凹部64、66可以通过在外侧44和第一拉带40之间、拉带40、46之间以及第二拉带46和内侧50之间提供横向材料长度大于前面板的相应材料长度的后面板34来允许形成。

内侧腔室48比腔室42和52窄。腔室48在前后方向上具有厚度T1。厚度T1小于外侧腔室42的厚度T2。厚度T1还小于中心腔室52的厚度T3。腔室42、48、52可以具有大体上相同的长度L1。腔室42、48、52限定从安全气囊22的顶部54延伸至安全气囊22的底部56的柱。

示例性内侧腔室48可以具有比外侧腔室42和中心腔室52各自的宽度W2和W3窄的宽度W1。示例性中心腔室52的宽度W3可以在横向方向上比内侧和外侧腔室48、42各自的宽度W1和W2宽。如图3所示，内侧腔室48可以在处于充气位置时邻接中央控制台58。中央控制台58可以协同安全气囊22在相对侧面碰撞的情况下限制内侧膝部向前的运动，并且中心腔室52可以以协同安全气囊22在相同侧面撞击的情况下控制内侧膝部向前的运动。

膝部安全气囊模块10可以以下面的方式操作。

在碰撞——包括偏置碰撞和斜向碰撞——的情况下，碰撞传感器可以检测到碰撞并通过通信网络将信号发送至车辆控制器。车辆控制器可以通过通信网络将信号发送至充气机。充气机20可以排气并使膝部安全气囊22充气。

示例性偏置碰撞可以使车辆前端的侧面的25％至40％与障碍物重叠。这样的碰撞将导致乘员相对于车辆的惯性力，该惯性力使乘员16在朝向仪表板12的向前方向和横向方向上偏斜，其中，取决于重叠的侧面，横向方向在朝向车门时为外侧，在朝向中心控制台58时为内侧。乘员16上的合成负载相对于纵向车辆轴线是不对称的，乘员的一侧相对于仪表板偏斜。类似地，示例性斜向碰撞——其中车辆以与车辆的纵向轴线成10度至40度之间的示例性角度撞击障碍物或车辆——将导致乘员相对于车辆的惯性力，该惯性力使乘员16在向前方向和横向方向上偏置。示例性碰撞可以是偏置碰撞和斜向碰撞二者。

当惯性力使乘员16向前和向外偏斜时，膝部凹部64、66接收相关的膝部，甚至上述不对称载荷。膝部被中心腔室52分开，防止膝部彼此接触。膝部安全气囊22在其充气位置足够厚，以防止膝部和小腿与仪表板12的下部24接合。外侧腔室42防止外侧膝部与车厢26的外侧部分——例如车门——接合。

当惯性力使乘员16向前和向内偏斜时，膝部凹部64、66接收相关的膝部，并限制膝部的任何横向运动，并且通过关联限制小腿。膝部被中心腔室52分开，防止膝部彼此接触。膝部安全气囊22在其充气位置足够厚，以防止膝部和小腿与仪表板12的下部24接合。内侧腔室48协同控制台58约束并保护内侧膝部免受撞击伤。

如本文所使用的，副词“大体上”意味着形状、结构、尺寸、数量、时间等可以因材料、加工、制造、数据传输、计算速度等存在缺陷而偏离精确描述的几何形状、距离、尺寸、数量、时间等

已经以说明性方式描述了本发明，并且可以理解的是，已使用的术语旨在说明词语的本质内而非限制性的.根据上述教导，本发明的很多修改和变形是可以能的，并且除了具体的描述之外本发明是可以实践的。

Claims (15)

1.一种膝部安全气囊，包含：

前面板；

后面板；

位于所述面板之间的第一拉带，所述第一拉带限定外侧腔室；以及

位于所述面板之间的第二拉带，所述第二拉带限定内侧腔室，所述拉带共同限定中心腔室，并且处于充气位置的所述腔室大体上垂直且平行，所述内侧腔室比其它所述腔室更薄，

其中，处于所述充气位置时，所述拉带分别限定外侧和内侧膝部接收凹部。

2.根据权利要求1所述的膝部安全气囊，其中，所述前面板和所述后面板共同限定所述安全气囊的外周边，并且所述外侧腔室设置于所述第一拉带和所述外周边的外侧之间，并且所述内侧腔室设置于所述第二拉带和所述外周边的内侧之间。

3.根据权利要求1所述的膝部安全气囊，其中，所述内侧腔室在横向方向上比所述中心腔室和所述外侧腔室更窄。

4.根据权利要求1所述的膝部安全气囊，其中，所述中心腔室在横向方向上比所述内侧腔室和所述外侧腔室中的每一个更宽。

5.根据权利要求1所述的膝部安全气囊，其中，所述内侧凹部在内侧大体上是敞开的。

6.根据权利要求1所述的膝部安全气囊，其中，所述第一拉带在所述安全气囊的顶部和所述安全气囊的底部之间延伸，并且限定所述外侧腔室和所述中心腔室之间的通道，以及所述第二拉带在所述安全气囊的所述顶部和所述安全气囊的所述底部之间延伸，并且限定所述中心腔室和所述内侧腔室之间的通道。

7.根据权利要求1所述的膝部安全气囊，其中，所述第一拉带是沿着所述安全气囊的顶部和所述安全气囊的底部之间的第一线分布的第一多个第一拉带中的一个，并且所述第一拉带限定所述外侧腔室和所述中心腔室之间的通道，所述第二拉带是沿着所述安全气囊的顶部和所述安全气囊的底部之间的第二线分布的第二多个第二拉带中的一个，并且所述第二拉带限定所述内侧腔室和所述中心腔室之间的通道。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的膝部安全气囊，其中，处于所述充气位置时，所述腔室具有大体上相同的长度并且每个所述腔室限定从所述安全气囊的顶部延伸至所述安全气囊的底部的柱，以及所述拉带和所述腔室共同限定所述后面板中的所述凹部。

9.一种膝部安全气囊模块，包含：

用于安装至仪表板的向下部分的壳体；

安全气囊，所述安全气囊处于未充气状态时设置于所述壳体内，并且处于充气位置时具有三个大体上平行且垂直定向并连接的腔室，所述腔室由两个拉带隔开，所述拉带在所述腔室之间限定两个凹部，内侧腔室的厚度比中心腔室更薄；以及

充气机，所述充气机连接至所述安全气囊并固定至所述壳体上。

10.根据权利要求9所述的膝部安全气囊模块，其中，所述内侧腔室的厚度比外侧腔室更薄。

11.根据权利要求9所述的膝部安全气囊模块，其中，所述中心腔室在横向方向上比所述内侧腔室和外侧腔室中的每一个更宽。

12.根据权利要求9所述的膝部安全气囊模块，其中，所述凹部中的内侧凹部在内侧大体上是敞开的。

13.根据权利要求9所述的膝部安全气囊模块，其中，所述拉带中的第一拉带在所述安全气囊的顶部和所述安全气囊的底部之间延伸，并且限定作为外侧腔室的所述腔室中的一个和所述中心腔室之间的通道，以及所述拉带中的第二拉带在所述安全气囊的所述顶部和所述安全气囊的所述底部之间延伸，并且限定所述中心腔室和所述内侧腔室之间的通道。

14.根据权利要求9所述的膝部安全气囊模块，其中，所述拉带中的第一拉带是沿着所述安全气囊的顶部和所述安全气囊的底部之间的第一线分布的第一多个第一拉带中的一个，并且所述第一拉带限定所述中心腔室和作为内侧腔室的所述腔室中的一个之间的通道，所述拉带中的第二拉带是沿着所述安全气囊的顶部和所述安全气囊的底部之间的第二线分布的第二多个第二拉带中的一个，并且所述第二拉带限定所述中心腔室和所述内侧腔室之间的通道。

15.根据权利要求9-14中任一项所述的膝部安全气囊模块，所述安全气囊进一步包含：

前面板；以及

后面板，

其中拉带设置于所述前面板和所述后面板之间，并且所述面板共同限定所述安全气囊的外周边，所述腔室中的一个为设置于所述拉带中的第一拉带和所述外周边的外侧之间的外侧腔室，以及所述内侧腔室设置于所述拉带中的第二拉带和所述外周边的外侧之间，进一步地，其中在所述充气位置，所述腔室所述腔室具有大体上相同的长度，并且每一个所述腔室限定从所述安全气囊的顶部延伸至所述安全气囊的底部的柱，以及所述拉带和所述腔室共同限定所述后面板中的所述凹部。