CN1459395A - 乘员保护装置 - Google Patents

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Abstract

提供一种乘员保护装置，即使只配备低输出能力的气体发生器也能够在足够早的阶段膨胀展开气囊，并且充分保护乘员的头部。仪表盘16配有保护胸部的气囊装置20，车顶18配有保护头部的气囊装置30。当车辆10发生碰撞时，触发气囊装置20、30各自的气体发生器26、36以喷出气体，并且气囊24、34分别向胸部P2和头部P1的前方展开以承受胸部P2和头部P1。

Description

乘员保护装置
技术领域
本发明涉及在车辆发生碰撞过程中通过将气囊向乘员的前方膨胀展开以保护车辆乘员的乘员保护装置。
背景技术
配备在车辆上的在车辆发生碰撞过程中利用向乘员的前方膨胀展开的气囊来保护乘员的乘员保护装置一般应用安装在方向盘上的驾驶员座位气囊装置和安装在仪表盘上的前排乘客座位气囊装置。
在日本专利申请公开Nos.6-344842、7-117605和9-328048中披露了一种气囊装置，其中气囊从车辆的车顶向下膨胀展开。
发明内容
传统的驾驶员座位气囊装置和前排乘客座位气囊装置具有相对高的容量以使膨胀展开的气囊承受乘员的胸部和头部。因此，用于给气囊充气的气体发生器提供相应较高的输出。
因此，本发明的一个目的是提供一种即使只配备低输出能力的气体发生器，乘员保护装置也能够在足够早的阶段膨胀展开气囊。
本发明的乘员保护装置包括一个向车辆上乘员的前方展开的气囊和一个用来膨胀展开气囊的气体发生器，气囊包括向乘员胸部的前方展开的保护胸部的气囊和向乘员头部的前方展开的保护头部的气囊。
由于本发明的乘员保护装置包括保护头部的气囊和保护胸部的气囊，单独一个气囊所需的容量比现有技术的气囊装置的气囊小，因此对每个气囊可以使用低输出的气体发生器。更进一步，可以单独控制保护头部的气囊和保护胸部的气囊的膨胀展开起始时间和展开后的内部压力。
保护头部的气囊优选设在车辆的车顶。由于车辆的车顶具有足够的强度以充分承受在气囊的膨胀展开过程中的反作用力。
由于保护头部的气囊承受在重量上比胸部轻的乘员的头部，对它的容量要求比保护胸部的气囊低。减小保护头部气囊的容量允许对保护头部的气囊使用低输出气体发生器。
根据本发明的实施例，保护头部的气囊沿着车辆的挡风玻璃展开，并且在膨胀展开的状态下其厚度处于25到200mm之间。
相对薄的气囊具有低容量，因此即使只配备低输出气体发生器也能够在足够早的阶段展开。沿着挡风玻璃在大范围内膨胀展开气囊可以允许即使乘员的头部偏离位置也能够沿着保护头部的气囊承受其头部。
在这种情况下，优选保护头部的气囊位于后视镜的上方并且是由右半部分和左半部分组成的组件，其中右半部分从后视镜在右方区域展开而左半部分从后视镜在左方区域展开，并且在右半部分和左半部分之间设有间隙以安放后视镜。具有了这样的布置，保护头部的气囊可以利用一个气体发生器而同时在驾驶员座位的前方和前排乘客座位的前方展开。
在本发明中，优选进一步提供用于探测乘员坐高的坐高探测装置，当坐高探测装置所探测的坐高比预定值高时，保护头部的气囊和保护胸部的气囊都能够膨胀展开，当所探测的坐高比预定值低时，只有保护胸部的气囊能够膨胀展开。具有了这样的布置，当乘员具有较低坐高(如儿童)时，乘员的头部和胸部可以通过只膨胀展开保护胸部的气囊来承受。
附图的简要说明
图1是车辆在纵向上的剖面图，该车辆配有根据第一个实施例的乘员保护装置。
图2是车辆在纵向上的剖面图，该车辆配有根据第二个实施例的乘员保护装置。
图3是根据第三个实施例的气囊的透视图。
图4是沿图3线IV-IV的剖面图。
图5是车辆在纵向上的剖面图，该车辆配有根据第四个实施例的乘员保护装置。
图6是车辆在纵向上的剖面图，该车辆配有根据第五个实施例的乘员保护装置。
附图标记
14：挡风玻璃
16：仪表盘
18：车顶
20：保护胸部的气囊装置
24：保护胸部的气囊
26：充气器
30，30A：保护头部的气囊装置
34，34A，34B：保护头部的气囊
36：充气器
40：方向盘
44：保护胸部的气囊
实施例的描述
参考附图描述本发明的实施例。图1是车辆在纵向上的剖面图，该车辆配有根据第一个实施例的乘员保护装置。
乘员保护装置保护坐在车辆10前排乘客座位12上的乘员P。附图标记14代表车辆10的挡风玻璃；附图标记16代表仪表盘；附图标记18代表车顶。附图标记12a代表座垫，附图标记12b代表座背；附图标记12c代表头枕。
在这个实施例中，仪表盘16配有保护胸部的气囊装置20，车顶18配有保护头部的气囊装置30。气囊装置20、30分别包括容器22、32，以折叠状态装在容器22、32内的气囊24、34，用于使气囊24、34膨胀展开的气体发生器(充气器)26、36，和用于盖住容器22、32的盖子(未示出)。
气囊24是保护胸部的气囊，气囊34是保护头部的气囊。
在这个实施例中，保护胸部的气囊装置20安装在仪表板16的上部，保护胸部的气囊24从仪表板16的上部向车辆的后方膨胀展开。
保护头部的气囊装置30安装在车顶18的前端，保护头部的气囊34从车顶18的前端向下膨胀展开。膨胀展开后的保护头部的气囊34与挡风玻璃14接触。
坐在前排乘客座位12上的乘员P是一个具有正常坐高的成年人，他的头部P1位于头枕12c的前面，他的胸部P2位于座背12b上部的前方。保护胸部的气囊24主要向胸部P2的前方展开，保护头部的气囊34主要向头部P1的前方展开。
当车辆10发生碰撞时，触发气囊装置20、30各自的气体发生器26、36以喷出气体，气囊24、34象图中双点划线所表示的那样分别向胸部P2和头部P1的前方展开以分别承受胸部P2和头部P1。
传统的前排乘客座位气囊的容量和根据本实施例的气囊24、34的总容量在一个数量级，但是在这个实施例中，比传统的前排乘客座位气囊小得多的气囊24、34分别由气体发生器26、36单独充气；因此，即使只配备具有低输出的气体发生器26、36，气囊24、34也可以足够早地膨胀展开。
在这个实施例中，保护头部的气囊34如附图所示在靠近乘客头部P1的位置膨胀展开。保护头部的气囊34承受比胸部P2在重量上要轻一些的头部P1，因此它的容量比保护胸部的气囊24要小。在这个实施例中，优选保护头部的气囊34具有15到60升量级的容量而保护胸部的气囊24具有80到120升量级的容量。
图2是车辆在纵向上的剖面图，该车辆配有根据第二个实施例的乘员保护装置。
在这个实施例中，保护头部的气囊装置30A利用一个小型气囊作为保护头部的气囊34A，它沿着挡风玻璃14膨胀展开使得在膨胀展开的状态下其最大厚度d大约在25到200mm之间，优选其最大厚度在50到150mm之间，这里的厚度d是指膨胀展开后的保护头部的气囊34A在与挡风玻璃14垂直方向上的厚度。图2的其它布置类似于图1的布置并且用相同的附图标记表示相同的部件。这个小型气囊34A的容量很小以至于用一个具有相当低的输出的气体发生器36就足够了。
一种可以同时用于驾驶座位和前排乘客座位的窗帘式保护头部的气囊34B可以用来代替图2中的保护头部的气囊34A。保护头部的气囊34B具有左半部分34L和右半部分34R，在左半部分34L和右半部分34R之间具有间隙34M以允许后视镜放在那里。保护头部的气囊34B置于车顶前端宽度方向的中心并且在后视镜之上。保护头部的气囊34B通过经气体入口34G引入的由气体发生器36喷出的气体膨胀展开，气体入口34G设在保护头部的气囊34B的侧面中心。由于设有间隙34M，左半部分34L和右半部分34R沿着挡风玻璃14向下膨胀展开以绕过后视镜。
如图4所示，形成气囊34使得前片34a、后片34b放在一起然后将它们的外周边用缝合线34c缝在一起而形成囊状。在左半部分34L和右半部分34R，前片34a和后片34b在多个从下端向上延伸的缝合部分34d缝合在一起。设有缝合部分34d减小了膨胀展开后的保护头部的气囊34B的最大厚度。
这种薄的保护头部的气囊34A和34B可以不设通气孔，或者设有直径非常小的通气孔。
在实施例中，保护胸部的气囊装置是为前排座位的乘客准备的；但是，可以为驾驶员座位上的乘员提供图5所示的保护胸部的气囊装置。驾驶员座位保护胸部的气囊装置设在方向盘40上。气囊(保护胸部的气囊)44的膨胀展开范围覆盖了从坐在驾驶员座位42上的乘员(成人)P的胸部P2到他头部下半部分的前部区域。气囊44可以比普通驾驶员座位气囊装置中的气囊小一些；但是，也可以具有相同的尺寸。驾驶员座位42包括座垫42a，座背42b和头枕42c。图5的其它布置与图1一样并且用相同的附图标记表示相同的部件。
示于图3和图4的具有保护头部的气囊34B的保护头部的气囊装置可以用来代替图5的保护头部的气囊装置30。
在本发明中，可以提供探测坐高的装置，在乘员C(例如儿童)的坐高比预定值低的时候，如图6所示，只有保护胸部的气囊24膨胀展开。在发生碰撞后修理汽车时，具有这种布置的车辆只要将保护胸部的气囊装置换成一个新的就足够了，从而减少了修理费用。
坐高探测装置的例子是具有图像获取设备和图像分析设备的坐高探测装置；沿着座背12b的高度方向上以一定间隔排放多个人体探测器；红外测距设备设置在车顶，但是该装置不限于此。
在本发明中，可以通过探测碰撞冲击力和乘员的重量控制气囊膨胀期间的气囊内部压力，或者通过探测座位上儿童座位的存在/不存在或方向来控制气囊装置的触发。更进一步，可以通过探测乘员的位置来控制气囊装置的触发。保护头部的气囊和保护胸部的气囊可以同时膨胀展开或者任何一个先膨胀展开。
如上面所描述的，即使气体发生器的输出较低，本发明的乘员保护装置也能够在足够早的阶段膨胀展开气囊，并且充分保护乘员的头部。

Claims (6)

1.一种乘员保护装置，它包括一个向车辆上乘员的前方展开的气囊和一个用来膨胀展开气囊的气体发生器，其中
气囊包括向乘员胸部的前方展开的保护胸部的气囊和向乘员头部的前方展开的保护头部的气囊。
2.根据权利要求1的乘员保护装置，其中保护头部的气囊从车辆的车顶向下展开。
3.根据权利要求1或2的乘员保护装置，其中保护头部的气囊的容量小于保护胸部的气囊的容量。
4.根据权利要求1到3中任何一项的乘员保护装置，其中保护头部的气囊沿着车辆的挡风玻璃展开，并且在膨胀展开的状态下其厚度处于25到200mm之间。
5.根据权利要求4的乘员保护装置，其中保护头部的气囊位于后视镜的上方并且是由右半部分和左半部分组成的组件，其中右半部分从后视镜在右方区域展开而左半部分从后视镜在左方区域展开；并且其中
在右半部分和左半部分之间设有间隙以安放后视镜。
6.根据权利要求1到5中任何一项的乘员保护装置，它包括用于探测乘员坐高的坐高探测装置，其中
当坐高探测装置所探测的坐高比预定值高时，保护头部的气囊和保护胸部的气囊都能够膨胀展开；当所探测的坐高比预定值低时，只有保护胸部的气囊能够膨胀展开。
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