CN1962323A - 气囊装置 - Google Patents

Abstract

一种气囊包括：在展开状态下以箭头“＜”的形状弯曲的囊；连接构件，该连接构件布置在该囊的面对着车体的一侧，并将囊的上端部和下端部相互连接。囊的纵向中间部分向车辆乘员凸出。在该凸出的中间部分和连接构件之间形成空间。车辆乘员的头部最初与该中间部分接触，然后向车体挤压囊。囊的从该中间部分向上和向下延伸的上部和下部与该连接构件协作以形成三角形空间。

Description

气囊装置

相关专利申请的交叉引用

本申请要求以下美国临时专利申请的优先权和权益：

2004年11月12日提交的申请No.60/627,025；

2004年11月15日提交的申请No.60/627,178；

2004年11月18日提交的申请No.60/628,539；

2005年2月15日提交的申请No.60/652,731；及

2005年1月25日提交的申请No.60/646,487。

此处引入这些在先申请中的每一申请作为参考。

技术领域

本发明涉及一种用于保护车辆乘员头部的气囊，而且更具体地涉及一种头部保护气囊，该头部保护气囊构造成一旦车辆侧撞或倾翻就沿侧门柱等展开。而且，本发明涉及具有该头部保护气囊的头部保护气囊装置。

背景技术

如在本领域内一般公知的那样，将用于保护车辆乘员头部的气囊靠近车辆内部的一个角落安装，在该角落处顶片和侧片相互连接，而且该气囊构造成在从充气器通过气体入口将气体引入时沿侧门窗等展开。

国际公开No.WO97/06987(因此这里引入其全文作为参考)公开了配置在车辆乘员侧面的侧气囊。在该侧气囊中，囊的纵向中间部分由在横向方向上(车体的长度方向：这一点也适用于以下描述)延伸的接缝收紧，从而将囊分成上部和下部。沿气囊的面对车辆乘员的部分设置片。片的上部和下部分别连接至囊的上部和下部。在囊充气时，片被紧紧拉伸。从而在乘员的肩部与囊接触时，片向下拉动囊的上部。如此，朝向车辆乘员拉动气囊的上部以保护车辆乘员的头部。

日本未审专利申请公开No.2003-72500公开了用于保护车辆乘员头部的气囊(因此这里引入其全文作为参考)。在这类气囊中，将支撑织物设置在同时面对车辆乘员和车体的囊的侧面上。支撑织物的上下边缘与囊的上下边缘连接。

在采用国际公开No.WO97/06987内公开的气囊作为头部保护气囊的情形中，该气囊具有设置成面对车辆乘员的片，在车辆乘员的头部与该片接触时，因为还将囊的下部向车辆乘员拉动，在片中产生的张力不足，因此该片不能适当地保护头部。

在日本未审专利申请公开No.2003-72500中公开的头部保护气囊的情形中，支撑织物有助于保护乘员的头部。然而，为了确保气囊或支撑织物立即挡住车辆乘员的头部，需要增加气囊连接构件的厚度，这从而增加了气囊的尺寸。结果，需要采用具有较大容量的充气器。

因此，本发明的一个目的在于提供：一种头部保护气囊，该头部保护气囊排除了采用具有较大容量的充气器的需要，并能够立即保护车辆乘员的头部，从而充分吸收施加在车辆乘员头部上的震动；以及一种具有该头部保护气囊的头部保护气囊装置。

发明内容

本发明的一个实施例涉及气囊装置。该气囊装置包括气囊，该气囊具有第一侧表面和第二侧表面以及上端部和下端部。该气囊设置为充气成如下状态，在该状态中由所述第一侧表面与包含所述气囊的上端部和下端部的平面形成包络空间。该包络空间的体积与已充气气囊的体积的比值大于约1.0。

根据本发明的另一实施例，提供一种用于保护车辆乘员的气囊装置。该气囊装置包括：气囊，该气囊具有第一侧表面和第二侧表面以及上端部和下端部；以及连接所述气囊的上端部和下端部的构件。所述气囊设置为充气成如下状态，在该状态中由所述第一侧表面和包含该连接构件的平面形成包络空间。

根据本发明的另一实施例，提供一种乘员安全系统。该乘员安全系统包括：气囊，该气囊具有第一侧表面和第二侧表面以及上端部和下端部；连接所述气囊的上端部和下端部的构件；以及充气器，该充气器用于对所述气囊充气。所述气囊设置为充气成如下状态，在该状态中由所述第一侧表面和包含该连接构件的平面形成包络空间。

根据本发明的另外又一实施例，提供一种气囊装置。该气囊装置包括：气囊，该气囊具有第一侧表面和第二侧表面、上端部和下端部、与中间部分；以及连接所述气囊的上端部和下端部的构件。所述气囊设置为充气成如下状态，在该状态中由所述第一侧表面和包含该连接构件的平面形成包络空间。

应理解上述一般性描述和以下详细描述均只是示例性和说明性的，并不是对所要求保护的本发明的限制。

附图说明

本发明的这些和其它特征、方面和优点将从以下描述、所附权利要求和在附图中示出的附随示例性实施例显而易见，下面简述这些附图。

图1(a)和1(b)为示出了根据本发明实施例的头部保护气囊的展开状态的示意性侧视图。

图2(a)、2(b)和2(c)为对图1(a)中示出的气囊的运作进行说明的视图。

图3为示出了根据本发明一个实施例的从车辆乘员侧观察的并维持在未展开状态的头部保护气囊的透视图。

图4为示出了向上拉动头部保护气囊囊的状态的透视图。

图5为示出了从车体侧观察的头部保护气囊的透视图。

图6为示出了头部保护气囊被展开并从车辆乘员侧观察的状态的透视图。

图7(a)、7(b)、7(c)、7(d)和7(e)为沿图6的直线A-A、B-B、C-C、D-D和E-E的横截面图。

图8(a)和8(b)为示出了本发明另一实施例的说明性视图。

图9(a)和9(b)为示出了本发明另一实施例的说明性视图。

图10为示出了本发明另一实施例的说明性视图。

图11(a)、11(b)和11(c)为示出了本发明另外又一实施例的说明性视图。

图12(a)、12(b)和12(c)为示出了本发明另外又一实施例的说明性视图。

图13为根据本发明另一实施例的气囊的视图。

图14(a)和14(b)为根据本发明另一实施例的气囊的视图。图14(a)为透视图，而图14(b)为图14(a)中示出的气囊的侧视图。

图15(a)、15(b)和15(c)为根据本发明的另一实施例的气囊的视图。图15(a)为透视图。图15(b)为沿图15(a)的直线A-A的侧视图。图15(c)为沿图15(a)的直线B-B的视图。

图16(a)、16(b)和16(c)为根据本发明的另一实施例的气囊的视图。图16(a)为具有面对乘员的连接构件的气囊的视图。图16(b)为设置在车辆内下仪表板上的气囊的视图。图16(c)为设置在车辆顶衬上的气囊的视图。

图17(a)和17(b)为根据本发明另一实施例的气囊的视图。图17(a)为具有面对车体的连接构件的气囊的视图。图17(b)为具有面离车体的连接构件的气囊的视图。

图18为气囊的视图。

图19为根据本发明的一个实施例的乘员保护系统的示意图。

图20为根据本发明的另一实施例的气囊的视图。

图21为根据本发明的另一实施例的气囊的视图。

图22为根据本发明的另一实施例的气囊的视图。

图23为根据本发明的另一实施例的气囊的视图。

图24为根据本发明的另一实施例的呈“花”形的气囊的视图。

图25为根据本发明的另一实施例的气囊的视图。

图26为根据本发明的另一实施例的气囊的视图。

图27(a)至27(f)为根据本发明另一实施例的具有预折叠的气囊的视图。

图28(a)至28(f)为根据本发明另一实施例的具有预折叠和所列折叠变化的气囊的视图。

图29(a)和29(b)为根据本发明另一实施例的呈“双D”形的气囊的视图。图29(a)为透视图，而图29(b)为侧视图。

图30为根据本发明的另一实施例的气囊的视图。

图31为根据本发明的另一实施例的气囊的视图。

图32(a)和32(b)为根据本发明的另一实施例的气囊的视图。图32(a)为具有系绳的气囊的透视图。图32(b)为沿图32(a)的直线A-A的剖面的端视图。

图33(a)至33(c)为根据本发明的另一实施例的具有连接至车辆顶衬的带的气囊的视图。

具体实施方式

根据本发明的第一方面，提供有一种可沿车辆内部的侧表面展开的头部保护气囊，该头部保护气囊包括：囊，该囊设置成面对车辆乘员，并在从充气器向该囊内引入气体时展开；以及连接构件，该连接构件设置在囊的面对着车体的一侧，并将囊的上端部和下端部相互连接；其中在囊展开时，囊的纵向中间部分向车辆乘员凸出，而且该连接构件以拉紧的状态连接至囊的上端部和下端部，使得在囊的纵向中间部分与该连接构件之间形成空间。

根据本发明的第二方面的头部保护气囊的特征在于：在第一方面中，所述中间部分设置成比气囊的在纵向方向上的中部低。

根据第三方面的头部保护气囊的特征在于：在第一和第二方面中，至少在囊的前部，所述中间部分向气囊的前端在高度上逐渐减小。

根据第四方面的头部保护气囊的特征在于：在第一至第三方面中的任一方面中，在囊展开时，囊的从所述中间部分向上延伸的上部的厚度方向上的中心线在向上方向上逐渐接近连接构件，而且该囊的从所述中间部分向下延伸的下部的厚度方向上的中心线在向下方向上逐渐接近连接构件。

第五方面的头部保护气囊的特征在于：在第四方面中，展开的囊从侧面观察时具有大致‘＜’形或‘L’形的构造。

第六方面的头部保护气囊的特征在于：在第一至第五方面中的任一方面中，囊包括面对车辆乘员的第一片和面对车体的第二片，第一片和第二片以如下方式相互连接，使得在它们之间形成至少一个将气体从充气器引入其中的腔室；而且第一片和第二片的纵向长度大于所述连接构件的纵向长度。

第七方面的头部保护气囊的特征在于：在第六方面中，第一片和第二片通过多个在纵向方向上延伸的线性连接部分相互连接，在这些线性连接部分之间形成腔室以在该纵向方向上延伸。

第八方面的头部保护气囊的特征在于：在第七方面中，在囊的所述纵向中间部分处，这些腔室中的每一腔室具有比囊的上部和下部中的每一部分的宽度小的宽度。

第九方面的头部保护气囊的特征在于：在第六方面中，第一片和第二片在所述中间部分处通过在横向方向上延伸的线性连接部分相互连接，而且在该线性连接部分的上面和下面形成腔室。

第十方面的头部保护气囊的特征在于：在第一至第九方面中的任一方面中，所述连接构件包括片或系绳带。

第十一方面的头部保护气囊的特征在于：在第一至第十方面中的任一方面中，所述连接构件构造成使得在纵向方向上向该连接构件施加超过预定水平的张力时，该连接构件的纵向长度增加。

第十二方面的头部保护气囊的特征在于：在第一至第九方面中的任一方面中，所述连接构件包括片；从囊的前端向前延伸的前突出部分连接至该片的前端；将由来自充气器的气体充气的充气腔室设置在该前突出部分内从而在纵向方向上延伸；而且该前突出部分的后端的下部连接至囊的前端的下部。

第十三方面的头部保护气囊的特征在于：在第一至第九方面中的任一方面和第十二方面中，所述连接构件包括片；在囊的后方方向上延伸的后突出部分连接至该片的后端；将由来自充气器的气体充气的充气腔室设置在该后突出部分内从而在纵向方向上延伸；而且该后突出部分的前端的下部连接至囊的后端的下部。

第十四方面的头部保护气囊的特征在于：在第一至第九方面中的任一方面中，所述连接构件包括片；前封闭件安装成将在连接构件的前边缘和囊之间的空间封闭，而且后封闭件安装成将在连接构件的后边缘和囊之间的空间封闭，从而在囊和连接构件之间形成的空间被封闭以形成空间；而且形成通气部分以使该空间与外部连通。

第十五方面的头部保护气囊装置包括：根据第一至第十五方面中的任一方面的头部保护气囊；以及充气器，该充气器产生用于对头部保护气囊充气的气体。

在车辆乘员与根据本发明的头部保护气囊接触时，囊的中间部分在逐渐向车体收回的同时对车辆乘员的头部进行保护。通过这一收回，向囊施加力使得囊的上部和下部相互分开。连接构件反抗该力。因此，在保护车辆乘员头部的同时，囊的中间部分逐渐向车体收回。此时，吸收了作用在车辆乘员头部上的震动。在已经挡住车辆乘员头部的该中间部分与车体接触之后，囊被压下以吸收作用在车辆乘员头部上的震动。

因为囊的中间部分的凸出部分向车辆乘员凸出，囊能够立即挡住乘员的头部，而且在整个持续时间期内能够吸收震动。在囊收回的同时，头部接收的来自囊的反作用力相对较小。结果，在车辆乘员的头部最初由囊挡住时，从囊向乘员头部施加的反作用力较小。

在第二方面的头部保护气囊中，即使在车辆乘员具有低的坐高时，囊的凸出的中间部分也能够安全地保护车辆乘员的头部。

当车辆乘员的坐高减小时，车辆乘员倾向于落座在更前方的位置。在第三方面的头部保护气囊中，即使在具有低的坐高的车辆乘员处于该前方的位置时，囊的凸出的中间部分也能够安全地保护挡住车辆乘员的头部。

在第四方面的头部保护气囊中，在车辆乘员与囊接触并且偏置力施加在囊的中间部分时，由来自囊的上部的反作用力和来自囊的下部的反作用力反抗该偏置力。

特别地，如在第五方面中的那样，如果展开的囊从侧面观察时大致呈箭头‘＜’形或‘L’形，那么囊和连接构件形成大致三角形的空间。从而，因为由车辆乘员施加的偏置力难以使囊变形，所以能够充分地吸收来自车辆乘员的震动。

通过第六方面的头部保护气囊，因为连接构件拉动囊，所以囊展开以形成大致三角形的空间。

通过第七方面的头部保护气囊，一旦展开就能够减小囊的厚度。

通过第八方面的头部保护气囊，当囊展开时，每一腔室在其宽度减小的区域处弯曲。

在本发明的第九方面中，第一片和第二片能够通过在横向方向上延伸的线性连接部分相互连接。在这一情形下，在片展开时，囊沿该线性连接部分弯曲。

如在第十方面描述的那样，连接构件可以包括片或系绳带。如果连接构件包括片，在囊展开时产生的用于将囊的上部和下部相互分开的力作用在整个囊上。如果连接构件包括系绳带，就能够减小气囊的重量。

在第十一方面的情形中，就垂直长度即连接构件高度的增加而言，更加有效地吸收了震动。

在第十二和十三方面的头部保护气囊中，因为对前延伸部分和后延伸部分充气，在车辆乘员与前延伸部分或后延伸部分接触时，能够由对应的部分吸收震动。而且，在前延伸部分和后延伸部分向下展开时，因为将囊向下拉动，能够迅速地实现囊的展开。

在第十四方面的头部保护气囊的情形中，在囊收回时，因为在囊后面形成的空间内存在的空气缓慢地向外部排出，能够可靠地吸收来自车辆乘员的震动。

以下将参考附图描述本发明的优选实施例。

在以下给出的描述中，横向方向指车辆的向前和向后的方向，在该横向方向上安装根据本发明的头部保护气囊，并且纵向方向指车辆的向上和向下的方向，在该纵向方向上将根据本发明的头部保护气囊在车辆内部展开。

对如以下将要顺序详细描述的根据本发明各种实施例的所有头部保护气囊(此后简称为“气囊”)沿顶部面板的侧部安装，例如在这些气囊的折叠状态下从立柱A向立柱C延伸，并且在发生车辆的侧撞或倾翻时，这些气囊沿着车辆内部的侧表面充气并以帘幕的形状展开，以对坐在车辆内部的前座位或后座位上的车辆乘员的头部进行保护，从而防止车辆乘员的头部与车辆内部的侧表面碰撞，或者防止将车辆乘员通过车辆窗口抛出。

在图1(a)中示出的气囊90包括：囊95，该囊95在充气状态下弯成‘＜’形；以及连接构件91，该连接构件91位于囊95的面对着车体的一侧，并将囊95的上部和下部相互连接。囊95的大致与囊95的中部对应的纵向中间部分向车辆乘员凸出。从连接构件91到囊95的凸出端的距离由附图标记92标识。在垂直凸出的中间部分95c和连接构件91之间形成空间99。

图1(b)中示出的气囊90′的囊95′中，凸出的中间部分95c′设置成比囊95′的中部低。在从侧面观察时囊95′为‘L’形。

囊95和95′的连接构件91和91′由织物(片)、带(系绳)、网状物等制成。在图1(b)中，除了门93、窗94和顶部面板98之外，还示出了由囊95′的中间部分95c′挡住的车辆乘员的头部H。

在每一囊95和95′充气的状态下，每一囊的从每一囊的弯曲部分向上延伸的上部的厚度方向上的中心线‘a’在向上方向上逐渐接近连接构件91，而且该囊的从每一囊的弯曲部分向下延伸的下部的厚度方向上的中心线‘b’在向下方向上逐渐接近连接构件91。

图2(a)和2(b)为示出了由图1(a)示出的气囊90对车辆乘员的头部H和肩部进行保护的状态的视图。

参考图2(a)，车辆乘员的头部H最初与囊95的中间部分95c接触，从而向车体推动囊95。囊95的上部95a和下部95b以及连接构件91形成三角形结构。因此，与头部H对囊95施加的向车体推动囊95的力F1相对，在囊95的上部95a和下部95b中产生反作用力F2和F3，以分别作用在与上部95a和下部95b平行的相反方向上。结果，头部H被施加有反作用力F2和F3的合力，并只是逐渐地移动以将囊95推入空间99中。通过这一方式，逐渐吸收了对头部H的震动。从而，头部H向车体移动的速度逐渐减小。

结果如图2(b)所示，囊95通过连接构件91与窗94或立柱(未示出)接触，然后在头部的作用下靠着车体压下。

在图2(b)示出的状态中，因为显著减小了头部H向车体移动的速度，所以由囊95作用在头部H上的反作用力较小。

图2(c)为示出了气囊作用在头部H上的反作用力随发生车辆侧撞后的时间进程而变化的图。

在气囊90的情形下，因为中间部分90c最初挡住头部H的事实，尽管反作用力最初增加，但在最初阶段后，只产生相对较低的反作用力。

相反地，在气囊靠近窗设置的比较例中，因为头部从开始就压下气囊，从气囊向头部施加的反作用力的最大值大于在气囊90的情形中的反作用力的最大值。

接着，将参考图3至图7描述根据本发明的头部保护气囊的具体实例。

气囊1包括：囊2，对该囊2充气以向车辆乘员凸出；连接构件3，该连接构件3设置在囊2的面对着车体的一侧，并由将囊2的上部和下部相互连接的片组成；前突出部分4，该前突出部分4连接至连接构件3以向前突出；以及后突出部分5，该后突出部分5连接至连接构件3以向后突出。在囊2充气时，在囊2与连接构件3之间形成空间19(见图6和7)。

通过对面对车辆乘员的第一片6(见图7)和面对连接构件3的第二片7(见图7)进行缝合形成囊2。沿多个纵向缝合线8、沿片6和7的下边缘延伸的下缝合线9以及沿片6和7的上边缘延伸的上缝合线10进行缝合。

在片6和7的上端部的稍下方，通过片6和7以及连接构件3形成开口11，并且沿圆形缝合线12在每一开口11周围进行缝合。纵向缝合线8连接至该圆形缝合线12。

在这些纵向缝合线8之间形成多个纵向可充气的腔室13。在这些圆形缝合线12与上缝合线10之间形成隧道形气体通道(管)14以沿上缝合线10延伸。

而且，这些纵向缝合线8的纵向中间部分中的每一纵向中间部分形成有圆形缝合线部分8a或半圆形缝合线部分8b。在圆形缝合线部分8a之间或在圆形缝合线部分8a和半圆形缝合线部分8b之间，腔室13具有减小的宽度。

在气囊1的上边缘上形成多个接头件18。通过螺钉、铆钉等将这些接头件18紧固至车体的顶部侧轨或立柱A上。

连接构件3包括片。如图5所示，通过圆形缝合线12将连接构件3的上部缝合至片6和7，并通过下缝合线9将连接构件3的下边缘缝合至片6和7。

连接构件3的从圆形缝合线12至下缝合线9测量的长度小于片6和7的从圆形缝合线12至下缝合线9测量的长度。

如图7(e)所示，通过沿缝合线22将车辆乘员侧片20和车体侧片21相互缝合而形成前突出部分4。在本发明的这一优选实施例中，片20的上边缘连接至第一片6，而片21的上边缘连接至第二片7。

如图3至6所示，缝合线22包括：沿片20和21的上边缘延伸的缝合线部分22a、沿片20和21的前边缘延伸的缝合线部分22b、沿片20和21的前下边缘延伸的缝合线部分22c、用于形成腔室23的缝合线部分22d、用于形成管24的缝合线部分22e和22f、用于形成管25的缝合线部分22g和22i、以及用于形成腔室26的缝合线部分22h。

缝合线部分22i将片20和21以及连接构件3相互缝合。缝合线部分22i沿前突出部分4的后边缘向上延伸，并连接至在囊2的前部处形成的圆形缝合线12。

管24连接至管14并从前突出部分4的上边缘延伸至前突出部分4的前边缘。管24与腔室23连通。管25从管24的近端分支出来并沿着前突出部分4的后边缘向下延伸。管25与腔室26连通。

搭接片27从突出部分4的下部向突出部分4的前方延伸。搭接片27连接至车体的立柱A，并起到向已充气气囊1的下边缘施加张力的功能。

通过沿缝合线32和33缝合车辆乘员侧片30和车体侧片31(见图7)形成后突出部分5。缝合线32沿片30和31的上部延伸并连接至缝合线10。片30的上部连接至第一片6，而且片31的上部连接至第二片7。

缝合线32包括三个纵向缝合线部分33a、33c和33e，以及将这些纵向缝合线部分33a、33c和33e的下部互相连接的缝合线部分33b和33d。在缝合线部分33a和33c之间以及在缝合线部分33c和33e之间形成腔室38和39。

缝合线部分33e将片30和31以及连接构件3相互缝合。

后突出部分5的上部形成稍微向后凸出的气体入口36。沿着上缝合线32形成管37。管37与管14以及相应的腔室38和39连通。

靠近立柱A设置气囊1的前端部，靠近立柱B设置气囊1的后端部，而气囊1的上边缘设置在顶部侧面板上。在气囊1折叠成拉长的结构并在车体的横向方向上延伸的状态下，将气囊1安装在车体内形成的用于气囊1的容纳空间(未示出)内。充气器或气体导管连接至气体入口36。

通过如立柱饰衬、顶部饰衬等覆盖元件将容纳在车体的容纳空间内的折叠气囊1覆盖。在气囊1充气时，气囊1挤压并打开该覆盖元件以允许气囊1展开到车辆内部。

以下将对具有如上述构造的气囊1的头部保护气囊装置的运作进行描述。

如果发生车辆的侧撞或倾翻，就触发充气器，并且将气体通过管37、14、24和25供应至气囊1的相应腔室38、39、13、26和23中，从而对气囊1充气。气囊1打开覆盖元件，沿车体内部的侧表面以帘幕的形状向下展开，并如图6所示的那样在车辆乘员和车体之间完全充气，以防止引起车辆乘员直接与立柱、窗等接触并防止将车辆乘员抛出车辆。

在根据本发明的头部保护气囊1中，气囊1的展开能够根据气囊1中的充气器管道出口在其它情况中的位置和尺寸而改变。

如上所述，前突出部分4和后突出部分5向下拉动气囊2。经过管14将气体供应至各个腔室13，对气囊2充气。因为囊2的上部和下部连接至连接构件3，所以囊2的纵向中间部分向车辆乘员凸出。在本发明的这一优选实施例中，因为如从图7(c)中可容易地看到的那样，在充气的同时，各个腔室13的中间部分由于圆形缝合线部分8a和半圆形缝合线部分8b的存在而宽度减小，所以囊2沿连接圆形缝合线部分8a和半圆形缝合线部分8b的线大致以箭头‘＜’的形状弯曲。在囊2和连接构件3之间形成空间19。该空间19在囊2的前端部和后端部处向大气开口。

由如图6所示那样扩展并充气的气囊对车辆乘员进行保护。如在图2的情形下，因为车辆乘员的头部与囊2的中间部分接触并由囊2的中间部分保护，所以能够充分地吸收施加在车辆乘员上的震动，并且如图2(c)所示，从囊2向车辆乘员施加的反作用力的最大值较小。

而且，在本发明的这一优选实施例中，如图3和4所示，圆形缝合线部分8a和半圆形缝合线部分8b向车辆的前侧在高度上逐渐减小。由于这一事实，囊2的弯曲部分也向着车辆的前侧在高度上逐渐减小。这将确保：由于具有低的坐高的车辆乘员倾向于落座在更前方的位置，所以囊2的弯曲部分在靠近囊2前侧处具有减小的高度以安全地保护车辆乘员的头部。在这一方面，可以采用如下车辆，在该车辆中，在车辆乘员向前滑动座位时，座垫的剩余高度自动升高。因此，在这一情形中，优选地，囊2的弯曲线在横向方向上具有相同的高度。

以下将参考图8和其它附图描述本发明的其它实施例。图8(b)为沿图8(a)的直线B-B的横截面图。

在图8(a)和8(b)中示出的气囊1A中，由横向缝合线41对囊2A的纵向中间部分进行缝合，而且在缝合线41之上和之下形成腔室42和43。缝合线41从囊2A的前边缘延伸至在囊2A的后部附近的位置。在缝合线41和囊2A的后边缘之间形成有将腔室42和43相互连通的连通部分44。

气囊1A的其它构造与气囊1的构造相同，并从而采用相同的附图标记以标识相同的部件。

在气囊1A充气时，囊2A和连接构件3形成三角形结构，而且在囊2A和连接构件3之间形成空间19。因此，根据这一实施例的气囊1A达成与气囊1相同的效果。

尽管在图8中在囊2A的后部处形成连通部分44，但能够容易地理解到，能够在囊2A的前部处和在囊2A的前部和后部之间形成该连通部分44。

在图9示出的气囊1B中，在囊2B的腔室13之间安装不可充气的片部46。腔室13的纵向中间部分由于半圆形缝合线8B而在宽度上减小。其它的构造与图6的构造相同，从而采用相同的附图标记以标识相同的部件。

图9(b)为沿图9(a)的直线B-B的横截面图。

在气囊1B中，囊2B充气并在纵向中间部分处弯曲，而且在囊2B和连接构件3之间形成空间19。因此，根据这一实施例的气囊1B达成与气囊1相同的效果。而且，在这一实施例中，因为片部46安装在囊2B内，而且形成少量的腔室13，即使在采用具有较小容量的充气器时，气囊1B也能够迅速充气。

以如下方式构造图10中示出的气囊1′，使得：在气囊1′中在连接构件3的纵向中间部分处，由裂口接缝51形成环形部分50。其它的构造与气囊1的构造相同。

气囊1′也达成与气囊1相同的效果。在本发明的这一优选实施例中，如果在纵向方向上向连接构件3施加不低于预定水平的张力，当撕开裂口接缝51时，连接构件3的纵向长度增加。通过这一方式，在撕开裂口接缝51时，吸收了施加在车辆乘员上的震动。

而且，如图11所示，可以在气囊1″的连接构件3″内形成多个短裂缝52，而不是采用裂口接缝51形成环形部分50。

如图11(b)(该图11(b)为沿图11(a)的直线B-B的横截面图)和图11(c)所示，如果在纵向方向上向连接构件3″施加不低于预定水平的张力，当裂缝52打开时，吸收了施加在车辆乘员上的震动。可以由裂口接缝封闭每一裂缝52，使得能够通过施加不低于预定水平的张力将该裂口接缝撕开。图11(a)中的其它构造与图5中的构造相同。

图12所示的气囊60包括：囊61；连接构件62，该连接构件62设置在囊61的面对着车体的一侧，并由将囊61的上部和下部相互连接的片组成；以及侧片63，该侧片起到用于将气囊60的前部和后部封闭的前封闭件和后封闭件的作用。

在囊61中，如在囊2的情形中的那样，沿着缝合线将两个片64和65相互缝合以形成多个纵向腔室66。沿囊61的上边缘形成管67，而且能够通过气体入口68供应气体。片63包括三角形片，这些三角形片将在囊61和连接构件62之间形成的空间70的侧面封闭。该空间70通过在连接构件62内形成的通气孔71与大气连通。

在本实施例中，囊61的纵向中间部分也弯曲以向车辆乘员凸出。

因此，根据这一实施例的气囊达成与上述各个气囊相同的效果。

特别地，在本发明的这一优选实施例中，在车辆乘员与囊61接触以减小空间70的体积时，当空间70内存在的空气通过通气孔71排出时，吸收了施加在车辆乘员上的震动。

尽管在图12中在连接构件62内形成通气孔71，但是可以在侧片63内形成该通气孔71。而且，连接构件62或侧片63的至少一部分可以由具有透气性的织物构成，以代替该通气孔。

通过示例的方式示出并说明了上述实施例，而本发明可以有其它的构造。例如，可以采用带代替连接构件3。而且，可以将气囊安装在其它位置处如在立柱A、立柱C、立柱D之间等。进一步地，可以将气囊安装在车辆外部，或直接安装在车辆的座位或仪表板上。也可采用气囊组合。而且，气囊的形状可以变化。气囊可以充气成“D”或“＞”形，“L”形或“V”形或其它类似的形状。

根据本发明的另一实施例，气囊1能够包括在气囊1中以弯曲的形式延伸或弯曲形成大致“D”形或“＞”形的缝合摺或纵向接缝8以及圆形接缝12。在图13示出的这一实施例中，气囊1包括由缝合摺8和圆形接缝12形成的大体为直线的区域106和弯或弯曲区域108的组合。从直线区域106向弯曲接缝区域108的过渡区域是打开的。然而，该过渡区域也能够由一个或多个织物片覆盖。进而，能够由气囊腔室形成直线区域106到弯曲接缝区域108之间的该过渡区域。

图14(a)和14(b)示出了本发明的另一实施例。气囊200能够具有作为连接构件的系绳201。系绳201沿气囊200在各个点之间相互连接以在气囊200中形成弯曲或“＞”形。系绳201在各个连接点205处连接至气囊200。在每一腔室203中气囊200能够具有单独一个纽结或弯曲(与图1(a)类似)，或者气囊200能够具有多个纽结或弯曲，如图14(b)所示。系绳201能够在两个或更多的位置处连接至气囊200以促使在气囊200内形成一个或多个弯曲或纽结。连接构件201还能够包括带或绳索或任何其它合适的装置。

在本发明的另一实施例中，气囊220可以具有腔室相互变形与腔室变形的组合。例如，图15(a)、15(b)和15(c)示出了具有多个腔室223的气囊220。在气囊220的上部中心区域内的腔室223进一步变形以产生图15(c)中示出的形状。这一相互变形和变形有助于在碰撞事件过程中容纳乘员的头部H。相互变形的腔室的位置能够位于气囊220内的各种位置处，而不必如图15(a)所示那样定位。

根据图16(a)中示出的另一实施例，气囊290能够具有面向乘员定位的连接构件91。进而，气囊290能够设置在车辆内部的多个位置处，如沿着下仪表板D设置以保护乘员的膝盖，或沿着车辆的顶衬R设置，如在图16(b)和16(c)能够见到的那样。

在图17(a)和17(b)中示出的本发明的另一实施例中，气囊290能够设置在车辆295的外部，使得在碰撞的情形下能够保护车辆外部的行人或其它个人。气囊290能够设有面对车辆295或面离车辆295的连接构件91。

在本发明的另一实施例中，将气囊300设置成充气至如下状态，在该状态中由第一侧表面302和包含气囊305的上端部和下端部的平面形成包络空间Y，这可从图18中见到。包络空间Y的体积与已充气气囊300的体积V的比值大于约1.0。在另一实施例中，该比值大于约1.2。

在本发明的另一实施例中，连接构件91的纵向长度X小于气囊300的纵向长度L。在一个实施例中，气囊300的纵向长度L与连接构件91的纵向长度X的比值约为1.2或更大。在另一实施例中，气囊300的纵向长度L与连接构件91的纵向长度X的比值约为1.25。

在另一实施例的气囊装置中，气囊300包括有效空间因子，该有效空间因子定义为行程长度Z除以气囊300的充气体积V。本发明的一个实施例中的气囊300的有效空间因子约为7.5。在另一实施例中，气囊300包括大于7.5的有效空间因子。在一个实施例中，多个腔室中的每一腔室在气囊300的中间部分处的宽度小于所述多个腔室中的每一腔室在气囊300的上端部和下端部处的宽度。

在另一实施例中，如图19示意性示出的那样，气囊90是乘员安全系统320的一部分。乘员安全系统320包括电子控制单元325，设置该电子控制单元325以确定车辆碰撞并触发气囊90的展开。座位重量传感器330也能够包括在乘员安全系统320内，该座位重量传感器330设置成确定车辆乘员的重量和/或位置。除此之外，乘员安全系统320还能够包括能够由电子控制单元325控制的电动座椅安全带装置335。

图20为本发明的一个实施例的实例，其中由气囊350的腔室353的形状形成气囊350内的弯曲。例如，接缝352的弯曲可以用于减小腔室353的厚度，如图20示出的那样。这引起气囊350在接缝弯曲352的区域内变弱并在气囊350内产生弯曲。弯曲线354是相邻的腔室353与变弱了的区域356的布置。

图21为本发明的一个实施例，在该实施例中采用硅线358使气囊腔室353变弱。硅通过沿弯曲线354减小气囊350的直径而使气囊350变弱。例如，硅线358可以包括硅条或硅带。可以采用硅基材料，包括硅。在放气过程中，硅线358可能失效并从气囊滑落。例如，硅线358可能通过断裂或破裂而失效。硅线358可能发生完全或部分的失效或根本就不发生失效。

图22示出了本发明的另一实施例，其中气囊腔室353之间的接缝357可以用于在气囊350内形成弯曲。例如，可以将放置在腔室353之间的接缝357攒集在一起以在气囊350内形成折叠线或弯曲线。这在气囊350的一侧产生凸扣359，而在气囊350的另一侧产生内凹360或凹谷。在气囊350内的共用接缝357可以是3至5厘米长。图23示出了本发明的与图22的气囊类似的另一实施例，但该实施例还包括连接构件91以加强气囊350的弯曲或屈曲。

图24示出了本发明的另一实施例，其中采用具有花形的气囊380。例如，可以采用三个或更多的腔室381、382、383以形成花的“花瓣”。在图24中示出的实例中，腔室381、382、383形成双D形，而中间腔室382起到针对沿中间腔室382的纵向方向的力的吸收元件的作用。

如图25所示，在本发明的一个实施例中，采用硅条402将气囊腔室408分隔成较小的腔室。在图25示出的实例中，硅条402将腔室408分隔成两个具有较小体积的较小腔室。这引起气囊400的快速展开和气囊400的快速定位。可以采用一个或多个硅条402，而且硅条402可以是平行的或可以是不平行的。例如，硅线402可以包括硅条或硅带。可以采用硅基材料，包括硅。在展开过程中气囊400内部的压力增加时，硅条402可能失效并允许气囊400充满气。例如，硅线402可能通过断裂或破裂而失效。硅线402可能发生完全或部分的失效或根本就不发生失效。在图26示出的另一实施例中，采用硅条402以进一步划分气囊腔室408。

在本发明的另一实施例中，在折叠过程之前对气囊420进行预折叠，使得气囊420和拉紧层91的长度相等，或使得气囊420布置有相等长度的两个侧面。为了实现相等的长度，可能需要一次或多次预折叠以得到平的分层组装件。图27f示出了具有气囊层421和拉紧层91的气囊420。图27a、27b、27c、27d和27e示出了用于气囊420的预折叠的各种实例。

在本发明的另一实施例中，在气囊420组装之前采用卷状折叠、之字形折叠、加1或不同预折叠类型的组合对气囊420进行预折叠。图28a、28b、28c、28d、28e和28f示出了用于气囊420的预折叠和预折叠组合的各种实例。

图29a示出了本发明的另一实施例的实例，其中采用了具有双侧D形的气囊440。例如气囊440可以由两个D形气囊形成。双侧D形气囊在其中部可以包括拉紧层91。图29b示出了双侧D形气囊440的端视图。

在本发明的另一实施例中，主气囊腔室455可以连接至副气囊腔室457，使得由从这些主腔室455通过的气体充满这些副腔室457。在图30中示出的该实例中，接缝458用于产生副腔室457，由从主腔室455流过的气体从下面充满这些副腔室457。这些布置允许快速定位，而且接缝458的采用还允许气囊450沿弯曲线459弯曲。气囊450的由于这些接缝458引起的弯曲可能足够对囊450进行成形而不需另外的弯曲装置。

图31示出了本发明的又一实施例，该实施例采用设置在气囊450的顶部附近的接缝458，以将腔室453分隔成主腔室455和副腔室457。这些设计允许在气囊450的上部区域内用较少的圆形接缝460快速定位。可以通过水平拉紧或上述方法中的任何方法产生弯曲线。

在本发明的另一实施例中，可以采用内部系绳层510以对气囊500进行成形。在图32a示出的实例中，在气囊500的中部缝合双V织物以将气囊500形成为X形。可以通过在边缘处存在的接缝将双V织物或X系绳510缝合在一起。可以采用这些内部系绳层510以限制气囊500的延伸。图32b示出了具有X系绳510的气囊500的剖面的端视图。

在本发明的另一实施例中，采用固定到车辆上一个点处的带530。例如，带530可以固定到车辆内部的顶部R上。在图33a示出的实施例中，带530固定到车辆的顶部R上并固定到具有连接构件91的气囊520上。在图33b示出的实施例中，没有弯曲或连接构件的气囊520连接至固定到车辆内顶部R上的带530。在图33c中示出的实施例中，在其下边缘处没有弯曲带的气囊520连接至固定到车辆内顶部R上的带530。通过带530的直接保护、通过气囊520的设置或上述方法的组合可以实现其它变体。

给定本发明的公开内容，本领域内的熟练技术人员将意识到在本发明的范围与精神内可以存在其它的实施例和变型。因而，由本领域内的熟练技术人员在本发明的范围与精神内从本公开内容中可得到的所有变型将被包括作为本发明的进一步的实施例。如所附权利要求中阐明的那样对本发明的范围进行限定。

Claims (41)

1.一种气囊装置，包括：

气囊，该气囊具有第一侧表面和第二侧表面以及上端部和下端部；

其中所述气囊设置为充气成如下状态，在该状态中由所述第一侧表面与包含所述气囊的上端部和下端部的平面形成包络空间；

其中该包络空间的体积与已充气气囊的体积的比值大于约1.0。

2.权利要求1的气囊装置，其中所述比值大于约1.2。

3.权利要求1的气囊装置，进一步包括将气囊的第一端部和第二端部连接在一起的连接构件。

4.权利要求3的气囊装置，其中所述气囊设置为充气成如下状态，在该状态中所述第二侧表面设置在车辆乘员附近并且所述连接构件面对车体。

5.权利要求3的气囊装置，其中所述气囊设置为充气成如下状态，在该状态中所述第二侧表面设置在车体附近并且所述连接构件面对车辆乘员。

6.权利要求1的气囊装置，其中所述连接构件的纵向长度小于所述气囊的纵向长度。

7.权利要求6的气囊装置，其中所述气囊的纵向距离与所述连接构件的纵向长度的比值约为1.2或更大。

8.权利要求6的气囊装置，其中所述气囊的纵向距离与所述连接构件的纵向长度的比值约为1.25。

9.权利要求1的气囊装置，其中所述气囊装置包括约为7.5的有效空间因子。

10.权利要求1的气囊装置，其中所述气囊装置包括大于7.5的有效空间因子。

11.一种用于保护车辆乘员的气囊装置，包括：

气囊，该气囊具有第一侧表面和第二侧表面以及上端部和下端部；

连接所述气囊的上端部和下端部的构件；

其中所述气囊设置为充气成如下状态，在该状态中由所述第一侧表面和包含该连接构件的平面形成包络空间。

12.权利要求11的气囊装置，其中在所述气囊展开时，所述气囊在从侧面观察时形成大体侧向一边的“V”形。

13.权利要求11的气囊装置，其中在所述气囊展开时，所述气囊从侧面观察时形成大体“L”形。

14.权利要求11的气囊装置，其中在所述气囊展开时，所述气囊和连接构件一起从侧面观察时形成大致“D”形。

15.权利要求11的气囊装置，其中所述气囊包括设置成在碰撞事件过程中容纳乘员的头部的中间部分。

16.权利要求15的气囊装置，其中所述中间部分设置成比气囊的在纵向方向上的中心位置低。

17.权利要求15的气囊装置，其中所述中间部分近似地设置于气囊的在纵向方向上的中心处。

18.权利要求15的气囊装置，其中所述气囊包括连接以形成腔室的第一片和第二片。

19.权利要求18的气囊装置，其中第一片和第二片的纵向长度大于所述连接构件的纵向长度。

20.权利要求18的气囊装置，其中在第一片和第二片之间形成多个腔室。

21.权利要求20的气囊装置，其中所述多个腔室在气囊内纵向延伸。

22.权利要求21的气囊装置，其中所述多个腔室中的每一腔室在气囊的所述中间部分处的宽度小于所述多个腔室中的每一腔室在气囊的上端部和下端部处的宽度。

23.权利要求11的气囊装置，其中所述构件包括织物片。

24.权利要求11的气囊装置，其中所述构件包括系绳。

25.权利要求11的气囊装置，其中所述构件在附加的连接点处连接至所述气囊。

26.权利要求11的气囊装置，进一步包括多个构件。

27.一种乘员安全系统，包括：

气囊，该气囊具有第一侧表面和第二侧表面以及上端部和下端部；

连接所述气囊的上端部和下端部的构件；以及

充气器，该充气器用于对所述气囊充气，

其中，所述气囊设置为充气成如下状态，在该状态中由所述第一侧表面和包含该连接构件的平面形成包络空间。

28.权利要求27的乘员安全系统，进一步包括电子控制单元，该电子控制单元设置成对车辆碰撞进行确定并触发所述气囊的展开。

29.权利要求27的乘员安全系统，进一步包括座位重量传感器，该座位重量传感器设置成对车辆乘员的重量和/或位置进行确定。

30.权利要求27的乘员安全系统，进一步包括电动座椅安全带装置。

31.权利要求27的乘员安全系统，进一步包括多个气囊。

32.权利要求31的乘员安全系统，其中所述多个气囊中的一个气囊是驾驶员侧气囊。

33.权利要求31的乘员安全系统，其中所述多个气囊中的一个气囊是乘客侧气囊。

34.权利要求31的乘员安全系统，其中所述多个气囊中的一个气囊是侧气囊。

35.一种气囊装置，包括：

气囊，该气囊具有第一侧表面和第二侧表面、上端部和下端部、与中间部分；以及

连接所述气囊的上端部和下端部的构件；

其中所述气囊设置为充气成如下状态，在该状态中由所述第一侧表面和包含该连接构件的平面形成包络空间。

36.权利要求35的气囊装置，其中所述气囊设有靠近车体的所述中间部分，而且所述连接构件在所述气囊的离开车体的一侧上面对车辆乘员。

37.权利要求35的气囊装置，其中所述气囊装置设置成位于车辆顶部，使得所述气囊向下向车辆乘员展开。

38.权利要求35的气囊装置，其中所述气囊装置设置成位于车体的下部，使得所述气囊向下展开至与车辆乘员的膝盖接触的位置。

39.权利要求35的气囊装置，其中所述气囊装置设置在车辆座位上。

40.权利要求35的气囊装置，其中所述气囊是侧气囊。

41.权利要求35的气囊装置，其中所述气囊设置在车辆的外部部分上。

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