CN1315673C - 车辆使用者的安全装置 - Google Patents

Abstract

一种车辆使用者安全装置，用来保护车辆使用者的颈部和项部。该装置包括一个主安全气囊，用来使使用者的头部弯曲：和至少一个与主安全气囊流体连通的副安全气囊。副安全气囊和主安全气囊相互连接，从而副安全气囊首先进行充气。副安全气囊的结构便于充气，并且在主气囊充气之前将其放置在确定的位置上。

Description

车辆使用者的安全装置

技术领域

本发明涉及一种车辆使用者的安全装置。

背景技术

这种车辆使用者的安全装置在EP1 164 062 A1(作为参考并入本文)进行了披露，并且特别结合该专利中的图5进行了描述。这种此前为人所知的车辆使用者安全装置具有一个由两部分组成的安全气囊。安全气囊的一部分作为支撑部分，另一部分作为夹持部分。支撑部分的作用是将车辆座椅的头枕提到一个升高的位置。安全气囊的夹持部分用于使乘客的头部或颈部向前弯曲。

发明内容

根据本发明的一种实施例，提供了一种安全气囊。这种安全气囊包括一个主安全气囊和一个副安全气囊。主安全气囊保护颈部和项部。副安全气囊的“弯曲”功能是被动的。副安全气囊的作用是，当主安全气囊仍然处于未充气的状态时，拖动主安全气囊进入颈部和项部区域，亦即，进入车辆座椅的头枕或上部和乘客的头部和颈部之间的区域，并且在主安全气囊充气之前，将其放置在那里。由于主安全气囊首先进入乘客的颈部和项部区域并且在充气之前被放置在这个区域，可以确信，随后主安全气囊充气时，乘客颈部和颈部区域产生的压力非常均匀和缓慢，因为压力通过主安全气囊的整个外表面上均匀地施加在乘客身上。为了产生缓慢的、逐渐积累的压力并且产生一个缓和的预防性的动作，主安全气囊在充气之前就已经放置并覆盖着颈部和项部区域；这是通过按照本发明的附加的副安全气囊来实现的，副安全气囊不具有任何“预防性的”作用，而只是用于展开并放置最初完全未充气的主安全气囊。

在本发明的一个代表性的实施例中，副安全气囊具有两个管状的定位垫，用于充气时对主安全气囊进行定位。优选地，定位垫可以越过乘客的头部并朝着车辆的顶部配置在左侧和右侧。通过将定位垫安排在乘客头部旁边，可以确保当副安全气囊或定位垫进行充气时，在乘客的颈部和项部之间的区域不会产生不希望的压力，因为充气将通过主安全气囊逐渐地进行，如前所述。

为了使这两个定位垫相互处于规定的位置，通过一个中间的定位垫将这两个管状定位垫连接起来，可以认识到这样做是具有优越性的，因为在充气时中间的定位垫将处于头枕和乘客的头部之间的区域。为了保证这种情况下副安全气囊进行充气时，没有压力施加在乘客的颈部和项部之间的区域，中间的定位垫的厚度方向上充满空气，乘客的头部仅仅在行驶的方向上轻微地向前移动。措词“轻微地向前”将被理解为意味着在行驶方向上不超过15厘米的头部运动。

为了防止充气时定位垫撞击车辆的顶部而不能达到预期的位置，将定位垫向前弯曲或在顶部区域向前倾斜，可以认识到这样做具有优越性；这可以通过在定位垫上增加两个区域，从而以一种有利的方式来实现，增加即一个下部区域和一个上部区域，其中下部区域处于充气状态时，至少位于乘客的颈部和头部区域的水平面上，并且从司机座椅处伸至车辆顶部；上部区域至少在充气状态下位于乘客的头部区域的上方，并且相对于下部区域在行驶的方向上向前转动一个角度。

如果这两个外部定位垫在其下部通过中间定位垫连接，在上部通过主安全气囊的上部连接，可以保证定位垫相对于彼此处于规定的位置，并且能够非常可靠地将安全气囊配置并定位在乘客的颈部区域。

另外，如果定位垫的上部区域的长度是用来提供车辆的车顶纵梁的覆盖物，可以认为这是具有优越性的，因为如果这是定位垫的长度，就可以实现定位垫的双重目标：一方面，定位垫用来确定主安全气囊的位置，另一方面，可以向乘客提供免于碰撞车辆的车顶纵梁的侧向保护。

特别是当可以阻止乘客头部与车辆顶部发生无防护的冲击—例如当车辆倾翻时，可以实现对乘客的颈部—项部椎骨非常可靠的保护。通过将主安全气囊的上部设计为一个斜道，就可以方便的实现这个保护作用，这样在头部朝着车辆顶部运动的期间，乘客的头部沿着一个确定的路线得到保护。

为了保证主安全气囊均匀地充气，如果在主和副安全气囊之间提供两个连接孔，可以认为这样是具有优越性的。为了保证通过两个定位垫对主安全气囊进行希望的定位，提供一个连接孔连接主安全气囊和其中一个定位垫，而另一个连接孔来连接主安全气囊和另外一个定位垫，可以认为这样做是具有优越性的。

为了使两个定位垫能够保证对乘客头部进行侧向保护，两个定位垫在行驶的方向上凸出一部分—这与中间垫圈有关，可以认为这样做是具有优越性的。

如果副安全气囊是通过两个完全镜像对称形状的安全气囊层制造的，那么该气囊可以制造得非常简单并且成本很低，在这种气囊中每个安全气囊层都沿着镜像轴配置，在外缘处连接在一起，并且通过至少两个带状接缝细分成三部分，这三部分将两个安全气囊层夹紧在一起，中间垫的中间部分和两个外侧部分形成定位垫，中间垫和两个定位垫的下部完全平行于镜像轴配置；在另一方面，定位垫的两个上部区域以一个垂直于镜像轴的给定角度弯曲。

为了在两个定位垫的上部和下部区域之间实现一个最佳的倾斜角度，给定的角度大约为45°，可以认为这样是具有优越性的。

通过一个粘接件和/或通过一个接缝，亦即一个折边，可以将两个带状接缝连接在一起，从而可以形成两个安全气囊层。因此，这同样可以应用两个安全气囊层，安全气囊层在它们的外缘上被缝合和/或连接在一起。

为了提高中间垫的稳定性，在中间垫圈区域提供中心导管，可以认为这样是具有优越性的；通过连接，特别是通过附着粘合和/或缝合，两个安全气囊层至少在接近于镜像轴处部分地连接起来，在中间垫圈上形成两个中心导管。

为了方便主安全气囊的配置和主安全气囊的正确定位，中间垫的中心导管朝着车辆顶部呈圆锥形逐渐变细，以便这个区域中的中间垫和主安全气囊的斜道之间的变化平稳，可以认为这样是具有优越性的。

可以通过将两个安全气囊层的锥形边缘在中间垫的上部至少部分地制成波浪形，以便中心导管实现逐渐变细的锥形。

如果主安全气囊由两个外缘连接在一起的附加安全气囊层形成，那么主安全气囊可以获得一个特别容易因而更具有优越性的结构；主安全气囊细分为一个下部垫片区域和一个上部垫片区域，上部垫片区域由两个附加的带状结合区分成三个管状部分，三个管状部分与两个附加的安全气囊层结合在一起形成主安全气囊的斜道。

通过附着粘合和/或缝合可以形成这两个附加的带状结合区域；同样可以用于两个附加的安全气囊层，优选地，这两个安全气囊层在其外缘处结合在一起和/或缝合在一起。

另外，在给定角度上向外伸出的定位垫上部区域的两个内部边缘和主垫的上部侧向边缘连接在一起，特别是通过附着粘合和/或缝合连接起来，可以认为这样是具有优越性的，因为在这种结合体的结构中，在定位垫和主垫片之间，前述的乘客头部之上的定位垫的角度得以固定。

为了实现主安全气囊中足够的稳定性，在主安全气囊的上部垫片区域内，两个附加的带状连接区域中的每一个都形成一个圆环形或椭圆形的接缝，可以认为这样是具有优越性的；为了保证在突发情况下，乘客的头部不被固定，圆环形或椭圆形接缝被副安全气囊的中间垫片覆盖着，可以认为这样是具有优越性的，因为这样就避免了对头部固定。这可以通过以下的事实方便地实现，即主安全气囊和副安全气囊相互布置在一起，这样至少在主和副安全气囊的充气状态下，副安全气囊的管状中间垫片位于乘客的头部和两个接缝之间并且覆盖着头部。在一种非常简单并且因此具有优越性的方式中，主安全气囊的下部垫片区域的形状可以由一个圆形接缝一例如一个椭圆形接缝制成；主安全气囊的形状非常重要，因为形状决定了乘客的头部和颈部将受到怎样的保护；如果主安全气囊的下部垫片区域具有一个圆形接缝，特别是一个椭圆形接缝，可以认为这样是具有优越性的；考虑到乘客的头部和颈部所受到的希望的保护，圆形接缝确定了主安全气囊的厚度和形状。

为了防止安全气囊在充气时碰到使用者座椅的头枕，配置能够保持安全气囊处于待用状态的安全气囊贮存器，或者提供了一个坡道—例如一个金属薄片，可以认为这样是具有优越性的，因为当安全气囊充气时，它就会在行驶的方向上向前展开。

在安全气囊中为了实现充分的甚至在车辆倾翻时也能实现稳定性，副安全气囊的中间垫片的下端制造得比中间垫圈的保持部分更加牢固，因为其下端完全配置在头枕和司机座椅的上端之间区域内，可以认为这样是具有优越性的。通过将中间垫在头枕和司机座位之间的部分制造得比中间垫圈的剩余部分更厚，可以实现中间垫的较坚固的结构。

特别是，在车辆倾翻的情况下，安全气囊的侧向位置必须不会发生变化，这一点很重要；通过将副安全气囊固定在安全气囊贮存器或使用者座椅的至少两个固定点上，可以方便地实现对安全气囊进行特别安全的侧向安装，其中一个固定点在一个定位垫的底部外边缘，另一个在另一个定位垫圈的下部外边缘。

通过在连接孔处将主和副安全气囊连接在一起，特别是使用硅酮胶进行粘结，可以非常容易地、因而也是非常方便地提供主和副安全气囊之间的导管。通过这种方式来实现主和副安全气囊的连接，由于结果是形成了“安全气囊的结合体”，因而可以实现形状的高度稳定性。

另外，安全气囊的接缝用粘合剂进行密封，特别是用硅酮胶来密封，可以认为这样是具有优越性的；优选地，所有的接缝都应该用硅酮胶来密封。

如果在很高的速度下发生了追尾冲撞，可能会发生使用者座椅的后部，例如司机座椅的机械故障并发生向后移动。然后使用者也向后移动，从而将头部暴露于撞击车辆坚硬部分而受到伤害的危险中；为了确保使用者头部得到充分的保护，可以利用安全气囊，特别是主安全气囊的斜道。使用者的安全装置在尾部具有一个冲撞传感器和连接在传感器上的控制系统，假设发生追尾冲撞，当冲撞传感器检测到从车辆尾部以超过给定的速度差极限的速度产生冲撞时，控制系统会使安全气囊充气，可以认为这样是具有优越性的。可以理解术语“速度差”意味着由使用者安全装置保护的车辆和从尾部冲撞的车辆之间在速度上的差值。

可以理解，前面的一般说明和后面的详细描述都仅仅是示范性和说明性的，不是对权利要求书所述的本发明的限制。

附图说明

根据随后的描述、附加的权利要求书和下面图中将简要描述的示范性实施例，本发明的这些和其它特征，观点和优点将变得清楚。

图1a、1b、1c是根据本发明使用者安全装置的安全气囊的一个实施例的透视图。

图2是图1a到图1c中安全气囊的主气囊的横截面图。

图3是图1a到图1c中的副安全气囊的横截面图。

图4a和4b是显示了图1a到1c中安全气囊的主和副安全气囊之间的连接的横截面图。

图5a到5h是显示了图1a到1c中主和副安全气囊依次充气的车辆内部的透视图。

具体实施方式

图1a到1c是三个根据本发明在车辆使用者安全装置中的安全气囊的一个实施例的三维视图。在图1a中可以看到，主安全气囊1通过一个椭圆形接缝3和两个圆形接缝5分为一个下部7和一个上部9。两个圆形接缝5形成两个近似平行的接缝11和13的底端，两个平行接缝都延伸至主安全气囊1的上部9的端部，从那里进入主安全气囊1的外部主接缝15。

通过两个平行的接缝11和13，在上部9上形成三个管状部分17，用作斜道19。主安全气囊1的下部7用来在行驶的向前方向上保护车辆使用者的头部和颈部。

进一步，在图1a中显示了两个连接部分21，通过这两个连接部分，主安全气囊1和副安全气囊23具有流体连接。主安全气囊和副安全气囊在连接孔21处相互连接在一起。

参考号25表示一个将主安全气囊1连接到副安全气囊23上的接缝。

图1b显示一个安全气囊的侧视图。所看到的是在连接孔27处连接在副安全气囊23上的主安全气囊1，通过侧面接缝25缝合在副安全气囊上。

图1c显示的副安全气囊23被两个平行的接缝29分成两个定位垫31和一个中间垫33。

中间垫33由一个在外表上形成副安全气囊23的一个对称轴或者镜像轴的长接缝35再次分成两个管状中间管道37，管道向上延伸，亦即向着主垫1的斜道19延伸。

进一步，图1c显示一个外罩(或者安全气囊贮存器)39，在贮存器内，由主安全气囊1和副安全气囊23形成的安全气囊41可以以折叠状态存放。例如用于向安全气囊41充气的气体产生器40，也可以存储在外罩39之内。

为了将安全气囊固定在车辆座椅上，在定位垫31的底部边缘上提供固定点43，固定点相隔很大一个距离。

图2显示按照图1a到1c的安全气囊41中的主安全气囊1。可以看到两个安全气囊层45，形式为织物板45；这些织物板相互叠放并通过外部主接缝15缝合在一起。

同样可以从图2中看到的是椭圆形接缝3以及两个圆形接缝5，它们将主安全气囊1分成下部垫部分7和上部垫部分9。进一步，所显示的两个平行的接缝11和13将上部垫部分再次分成管状部分17。管状部分17形成主安全气囊1的斜道19。

同样表示在图2中的是对齐点47、47′、49和49′。在对齐点47和49以及47′和49′之间的边缘区域上主安全气囊1缝合在副安全气囊23的定位垫的外部边缘上。

图2进一步显示粘结位置51，该位置用于在连接孔21处将主安全气囊1粘结在副安全气囊23上。

进一步，在图2中表示了定位十字架53，显示主安全气囊1是如何相对于副安全气囊23定位的；在图3中，显示了副安全气囊23上对应的定位十字架，这将在下文中进行解释。

图3详细显示副安全气囊23的结构。图中显示了两个安全气囊层55，这些气囊层的形式为织物板55。这些织物板55相互叠放并且通过外部接缝57缝合在一起。同样可以看到的是平行接缝29，它将副安全气囊分成三个部分，亦即分成中间垫33和两个定位垫31。两个平行的接缝29相互之间形成一个圆形接缝。

图3进一步显示纵向接缝35，该接缝形成副安全气囊23的镜像轴或者对称轴，并且形成另一个圆形接缝61。这个纵向接缝35将中间垫33分成两个中间管道37。

在副安全气囊23的上部—亦即与气体入口区域63相对的区域—织物板55具有波浪型的结构；其结果是，当副安全气囊23充气后，副安全气囊23的两个中间管道37以圆锥的形式结合在一起。

正如可以进一步在图3中看到的一样，中间垫33和两个定位垫31的两个下部都绝对平行于由纵向接缝35形成的镜像轴；定位垫31的两个上部，亦即，那些与中间垫33的波浪状区域连通的区域，转过一个角度从而垂直于镜像轴。这个角度在图3的实施例中大约为45度。

在图3中表示了对齐点65、67、65′和67′，这些点确定了副安全气囊23的织物板55的边缘区域。在对齐点65和67以及65′和67′之间的缝合区域内，副安全气囊23通过接缝25(参见图1a、1b、2、3、4a和4b)缝合在主安全气囊1上。具体地，两个安全气囊缝合在一起使得图2中的对齐点49和图3中的对齐点67对齐，图3中的对齐点67′与图2中的对齐点49′对齐。只是因为副安全气囊23的织物板55向上翻转以便允许它们按照图2连接在主安全气囊1和副安全气囊23之间的接缝25上，因此有可能在这些点上将两个安全气囊缝合在一起。

同样，图3显示固定点43，通过它安全气囊1固定在车辆使用者的安全装置上。

另外，图中标出了粘结点51，该粘结点用于将副安全气囊粘结在主安全气囊上。进一步，可以看到定位十字架53，该十字架用于表示图2中的主安全气囊1固定在副安全气囊23的织物板55上的位置。

最后，图4a和4b显示副安全气囊23的织物板55如何放置在主安全气囊1的织物板45上，并且在其边缘区域折叠在一起后如何缝合。

副安全气囊23的织物板55和主安全气囊1的织物板45在粘结点51处粘结在一起。

图5a到5h显示按照图1到4的安全气囊在一定时间内，亦即在0到300毫秒的时间窗内的充气。每个图中的左侧图像显示一个侧视图，而右侧图像显示一个正视图。图5b到5h显示进一步的充气过程。

在图5a到5h中显示了一个具有头枕110的车辆座椅100。一个所谓的假人120代替一个车辆使用者，安坐在这个车辆座椅100上。

在图5a中安全气囊41基本上看不见，所看到的只是已经完全充气的侧面安全气囊130。侧面安全气囊130在解释车辆使用者安全装置的过程中起到重要的作用，而且只是用来显示图1到4中的使用者安全装置可以按照希望与另外的安全装置结合在一起使用。

在图5b到5e中可以看到副安全气囊投入使用并充气。特别是，可以看到定位垫31是如何在假人120的头部的左右两侧向着车辆顶部伸展，并且同时将整个尚未充气的主安全气囊1放置在头枕110和假人120的头部之间(特别是参见图5d)。然后主安全气囊1进行充气，正如例如可以从图5e中看到的一样。

在图5h中安全气囊已经完全充满气体。可以看到定位垫31，在它们之间露出了主安全气囊1的斜道19。

从图5a到5h中进一步可以看到—特别是在车辆使用者身材较小的情况下—不仅是主安全气囊的上部可以作为斜道，主和副安全气囊的下部也可以作为斜道。因此，主和副安全气囊的下部的尺寸与主安全气囊的斜道有关，可以作为靠近实际斜道19的另外的斜道。

在这里，优先权申请，2002年8月14日提出的DE 102 37 574.7号专利申请作为参考全部并入此处。

这里给出了本发明的披露内容，本领域中一般技术人员可以理解在本发明的范围和实质之内可以有其它的实施例或者修改。因此，本领域一般技术人员从包含在本发明的范围和实质之内的披露内容中所作的所有修改，都将包括在本发明的其它实施例中。本发明的范围由所附权利要求阐述的内容确定。

Claims (30)

1.一种用于坐在车辆座椅上的使用者的安全装置，包括：

一个配置在使用者头部和座位的头部防护装置之间的安全气囊，其中安全气囊包括一个与副安全气囊流体连通的主安全气囊；

其中副安全气囊构造为在主安全气囊充满气体之前完全充气；并且其中安全气囊配置为当副安全气囊充气时，主安全气囊位于头枕和使用者的颈部和项部之间，这样主安全气囊充气后会迫使使用者的头部和颈部朝着胸部弯曲，

其中副安全气囊具有两个连接着主安全气囊的管状定位垫，这样，定位垫进行充气后就可以对主安全气囊定位，

并且两个管状定位垫配置为在充气期间，定位垫朝着车辆顶部在使用者头部的左右两侧从车辆座椅向侧向展开，并且将主安全气囊带入位于头部防护装置和使用者头部之间的位置。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，两个管状定位垫通过一个中间垫连接起来，中间垫在充气时配置在头枕和使用者头部之间的区域。

3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，中间垫的厚度很小，当副安全气囊充气时，使用者的头部仅仅朝着车辆行驶方向轻微地移动。

4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，中间垫的厚度构造为使得在充气后，使用者头部的运动在车辆行驶方向上不超过15厘米。

5.如权利要求1所述的装置，其特征在于，定位垫包括一个下部和一个上部，当处于充气状态时，下部位于使用者颈部和头部区域的水平面上并且从驾驶员座位上朝着车辆的车顶伸出，而上部位于使用者头部区域之上并且在行驶方向上相对于下部向前形成一定的角度。

6.如权利要求2所述的装置，其特征在于，两个定位垫在下部通过中间垫连接在一起，在上部通过主安全气囊的上部连接在一起。

7.如权利要求5所述的装置，其特征在于，定位垫上部的长度足以保护使用者免受车辆的车顶纵梁伤害。

8.如权利要求5所述的装置，其特征在于，主安全气囊的上部形成一个斜道，这样当主安全气囊向着车顶展开时，可以沿着一条路径引导乘客的头部。

9.如权利要求6所述的装置，其特征在于，通过两个连接孔提供主垫和副垫之间的流体连接。

10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，两个连接孔将主安全气囊连接在两个定位垫上。

11.如权利要求2所述的装置，其特征在于，两个定位垫配置为在向前行驶方向上比中间垫扩展得更远。

12.如权利要求2所述的装置，其特征在于，副安全气囊包括：

两个完全相同的安全气囊层，每层都具有一个对称轴，其中这两层在它们的外部边缘上连接起来，以及

至少两个连接这两个安全气囊层的带状连接部分，它们将副安全气囊再分为三部分，其中中间部分形成中间垫，两个外侧部分形成定位垫；其中副安全气囊配置为中间垫和定位垫的两个下部绝对平行于镜像轴，而定位垫的两个上部在垂直于对称轴的方向上转动一个给定的角度。

13.如权利要求12所述的装置，其特征在于，给定的角度大约为45度。

14.如权利要求12所述的装置，其特征在于，连接两个安全气囊层的两个带状连接区域分别由一个连接接缝形成。

15.如权利要求12所述的装置，其特征在于，两个安全气囊层在它们的外部边缘上粘合在一起。

16.如权利要求12所述的装置，其特征在于，两个安全气囊层在靠近对称轴的地方至少部分地相互连接，从而在中间垫上形成两个管状中心导管。

17.如权利要求16所述的装置，其特征在于，中心导管在其上端区域以圆锥形相互结合在一起。

18.如权利要求17所述的装置，其特征在于，两个安全气囊层的边缘在中间垫的上部至少部分地呈波浪形。

19.如权利要求1所述的装置，其特征在于，主安全气囊包括两个安全气囊层，安全气囊层在外部边缘上结合在一起，并且主安全气囊被再次分为下部垫部分和上部垫部分，上部垫部分由连接两个安全气囊层的两个带状连接部分再次细分并形成三个管状部分，三个管状部分形成主安全气囊的斜道。

20.如权利要求19所述的装置，其特征在于，两个带状连接部分通过缝合和/或粘结形成。

21.如权利要求19所述的装置，其特征在于，两个安全气囊层在其外部边缘上缝合和/或粘结在一起。

22.如权利要求19所述的装置，其特征在于，定位垫上部的两个内部边缘和主垫的侧向上部边缘通过缝合和/或粘结结合在一起。

23.如权利要求22所述的装置，其特征在于，在主安全气囊的上部垫部分的两个带状连接区域形成圆形接缝，主和副安全气囊相互配置，从而在主和副安全气囊处于充气状态时，副安全气囊的中心导管配置在乘客头部和两个接缝之间并且保护接缝不碰到头部。

24.如权利要求22所述的装置，其特征在于，主安全气囊的下部垫部分具有一个弯曲接缝，根据使用者颈部和头部的理想弯曲程度来决定主安全气囊的厚度和形状。

25.如权利要求1所述的装置，其特征在于，安全气囊储存在一个贮存器中，贮存器包括一个坡道，以保证在充气时安全气囊向前展开。

26.如权利要求2所述的装置，其特征在于，与中间垫的其它区域相比，副安全气囊的中间垫制造得更加坚固，并且位于头枕和使用者座椅的上端区域。

27.如权利要求1所述的装置，其特征在于，副安全气囊固定在车辆座椅的两个固定点上，其中固定点位于定位垫的底部外边缘上。

28.如权利要求1所述的装置，其特征在于，主和副安全气囊通过粘结剂连接在一起。

29.如权利要求1所述的装置，其特征在于，安全装置配置为在车辆的尾端被第二辆车辆以超过该车辆速度一个预定量的速度碰撞的情况下，向安全气囊充气。

30.如权利要求28所述的装置，其特征在于，安全气囊层之间和主及副安全气囊之间的区域至少部分地填充硅酮胶。

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