双腔室式乘客安全气囊的制作方法
【专利说明】双腔室式乘客安全气囊
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2014年8月12日提交的美国临时申请N0.61/865,095的优先权,该美国临时申请的全部公开内容在此通过引用的方式并入。
技术领域
[0003]本文描述的实施例涉及一种乘客安全气囊,所述乘客安全气囊在例如正面碰撞或侧面碰撞的紧急情况期间被气体填充。更具体地,本文描述的实施例涉及如下一种乘客安全气囊:该乘客安全气囊包括将安全气囊的内部分为多个腔室的分隔器和用于控制腔室之间的气体流动的室间通气系统。
【背景技术】
[0004]在车辆安全气囊系统被激活时,膨胀气体通常进入车辆乘客安全气囊的第一腔室,然后前进到与第一腔室流体连通的一个或多个另外的腔室。在特定情形下,希望限制气体从第二腔室到第一腔室内的回流,该第二腔室是从第一腔室填充的。这有助于在乘客与第二腔室的安全气囊外部的部分接触期间维持第二腔室内的压力,从而有助于在相对更长的时间段内缓冲而保护乘客。气流控制机构应能够实现从第一腔室迅速填充第二腔室(和任何其他腔室)。另外,为了维持第二腔室内的压力,该气流控制机构还应当对气体回流状况或趋向于促使气体回到第一腔室内的反向压力差迅速地进行响应,这通过采取动作以将该回流限制到期望的程度来进行。
[0005]考虑到这些要求,对于控制安全气囊的腔室之间的气体流动的改进的方法和机构,存在着持续需求。
【发明内容】
[0006]在本文描述的实施例的一个方面,提供了一种安全气囊。该安全气囊包括:外壳,该外壳限定了安全气囊的内部;和分隔器,该分隔器位于所述内部中,以便将所述内部分为第一腔室和第二腔室。该分隔器包括本体部分和沿着边缘附接到该本体部分的至少一个瓣片。该分隔器附接到外壳,以便在外壳和本体部分之间形成气密密封,并在所述至少一个瓣片和外壳之间形成气体流动通道。
[0007]在本文描述的实施例的另一个方面,提供了一种用于安全气囊的分隔器。该分隔器包括本体部分,该本体部分具有第一侧、与第一侧相反的第二侧、以及开口,该开口允许所述第一侧和第二侧之间的流体连通。中空构件围绕该开口并固定到本体部分,以便在该构件和本体部分之间形成气密密封。该构件被构造成使得:响应于其中第一侧上的压力比第二侧上的压力大的压力差,该构件的壁被强迫分离,以允许从第一侧通过该构件到第二侧的转移气体。该构件还构造成使得:响应于其中第二侧上的压力比第一侧上的压力大的压力差,该构件的壁被强迫相互接触,以限制从第二侧通过该构件到第一侧的转移气体。
【附图说明】
[0008]图1是根据本文描述的实施例的乘客侧安全气囊(处于膨胀状态)的示意性透视图,该乘客侧安全气囊包括安全气囊分隔器和流动控制阀机构。
[0009]图2是图1的安全气囊的一部分的透视图,示出了包括根据本文描述的实施例的阀机构的安全气囊内部分隔器。
[0010]图2A是图2的阀实施例的透视图,示出了该阀处于打开状态。
[0011]图2B是图2的阀实施例的透视图,示出了该阀处于关闭状态。
[0012]图3是可附接到安全气囊内部的分隔器的替代实施例的示意性平面图。
[0013]图4A是图3所示的分隔器实施例的分解图。
[0014]图4B是处于组装状态的、图3和图4A所示的分隔器实施例的侧视图。
[0015]图5是图3所示的分隔器实施例的另一个示意性平面图。
[0016]图6是图3至图5所示的分隔器和阀的示意性侧视图,其中该阀被示出为处于打开状态。
[0017]图7是图3至图5所示的分隔器和阀的示意性侧视图,其中该阀被示出为处于关闭状态。
[0018]图8是处于组装状态的、图4A所示的分隔器和阀实施例的另一侧视图。
[0019]图9是图8的侧视图,示出了处于折叠状态的分隔器的一部分。
[0020]图10是图9的视图,示出了分隔器中的开口,该开口允许安全气囊的上腔室和下腔室之间的流动。
[0021]图11是根据本文描述的替代实施例的乘客侧安全气囊(处于膨胀状态)的示意性透视图,该乘客侧安全气囊包括安全气囊分隔器和多个流动控制阀。
[0022]图12A是图11所示的实施例的示意性前视图,示出了所述阀处于打开状态。
[0023]图12B是图11所示的实施例的示意性前视图,示出了所述阀处于关闭状态ο
[0024]图12C是处于展平或延伸状态的、被结合到图11至图12B的安全气囊实施例中的分隔器的平面图。
[0025]图13是根据本文描述的另一个替代实施例的乘客侧安全气囊(处于膨胀状态)的示意性透视图,该乘客侧安全气囊包括安全气囊分隔器和多个流动控制阀。
[0026]图13A是处于展平或延伸状态的、被结合到图13的安全气囊实施例中的分隔器的平面图,它还示出了应附接到安全气囊外壳的分隔器瓣片部分。
[0027]图14示出了图11至图12B所示的实施例的横截面平面图。
[0028]图15是根据本文描述的另一个替代实施例的乘客侧安全气囊(处于膨胀状态)的横截面平面图,该乘客侧安全气囊包括安全气囊分隔器和多个流动控制阀。
[0029]图15A是处于展平或延伸状态的、被结合到图15的安全气囊实施例中的分隔器的平面图。
[0030]图16是图14所不的横截面的一部分的放大视图。
[0031]图17是根据本文描述的另一个替代实施例的乘客侧安全气囊(处于膨胀状态)的一部分的横截面平面图,该乘客侧安全气囊包括安全气囊分隔器和多个流动控制阀机构。
[0032]图18是根据本文描述的另一个替代实施例的乘客侧安全气囊(处于膨胀状态)的一部分的横截面侧视图,该乘客侧安全气囊包括安全气囊分隔器和至少一个流动控制阀。
[0033]图19是根据本文描述的另一个替代实施例的乘客侧安全气囊(处于膨胀状态)的一部分的示意性截面视图,该乘客侧安全气囊包括安全气囊分隔器和多个流动控制阀。
[0034]图19A是根据本文描述的另一个替代实施例的包括安全气囊分隔器的乘客侧安全气囊(处于膨胀状态)的一部分的示意性截面视图。
[0035]图19B是图19A的示意性截面视图,示出了响应于乘员与安全气囊的接触而处于关闭状态的分隔器开口。
[0036]图20是包括根据本发明一个实施例的安全气囊的车辆乘员保护系统的视图。
【具体实施方式】
[0037]在所有附图的若干个示图的描述中,相同的附图标记指示了相同的部件。另外,虽然针对本文描述的各个特征的尺寸列举了目标值,但应理解的是,这些值可由于诸如制造公差的因素而略微变化,且这些变化也在本文描述的实施例的预期范围内。
[0038]下面将参考附图描述本发明的实施例。本领域普通技术人员将理解适用于本文描述的本发明实施例的安全气囊设计、构造和操作的多个方面。例如,美国专利N0.68886857、N0.7857347,N0.8128124和N0.8322748描述了许多这样的方面,且它们的全部内容通过引用但不以限制的方式将并入本文。
[0039]图1是乘客侧安全气囊10(处于膨胀状态)的一个实施例的视图。图1所示的安全气囊实施例具有由三个面板形成的外壳,所述三个面板相互组合以限定安全气囊的内部。具体地,该安全气囊由主面板12、右侧(当从就坐位置观察该安全气囊时)面板16、以及与右侧面板16相对的左侧面板14形成。侧面板14、16中的每一个是大致平面的(当安全气囊10膨胀时)。主面板12将左面板和右面板连接并围绕安全气囊10包裹(wraps around)。结果,主面板12的右边缘整体沿着接缝72连接(例如,通过缝接、缝合、粘性附接或其他合适的方式)到右面板16,且主面板12的左边缘整体沿着接缝70连接(例如,通过缝接、缝合或其他合适的方式)到左面板14。
[°04°] 主面板12具有前碰撞侧20和后膨胀侧22。侧面板14、16和主面板12也相互组合以限定安全气囊的口(mouth)22a,气体通过该口22a被注入到安全气囊内。在围绕安全气囊10包裹之后,主面板12的端
部在后膨胀侧处结合。另外,后膨胀侧22具有狭缝(未示出),该狭缝被设定尺寸以接收膨胀器(未示出),且还可包括孔(未示出),该孔被设定尺寸以接收螺栓(或其他合适的紧固件),该螺栓被构造为将安全气囊10固定到汽车车身(或其他装置)。限定了上腔室102(下文中更详细地描述)的面板12、14、16中的一个或多个面板的部分还可以在其内部包括一个或多个通气部(未示出),以在乘客和安全气囊相互接触期间将气体从上腔室以受控的方式释放。
[0041]参考图1和图2,分隔器100被沿着其外周缝接或以其他适当的方式附接到安全气囊主面板、安全气囊左面板和安全气囊右面板的内表面。分隔器100具有本体部分ΙΟΟρ,该本体部分10p包括第一侧10a以及与第一侧相反的第二侧100b。分隔器100附接到面板的内表面,以在分隔器和与分隔器附接的面板之间形成气密密封。分隔器100将安全气囊的内部分为第一腔室或上腔室102以及第二腔室或下腔室104。面板12、14和16和分隔器100能够以已知的方式由不透气织物或其他合适的不透气材料形成。
[0042]在本文描述的实施例中,该安全气囊被构造为通过将膨胀气体接收到上腔室102内而被填充。此气体的一部分然后被转移到下腔室104。因此,上腔室102变成安全气囊的较高压力区域,而下腔室104是较低压力区域。在替代实施例中,该安全气囊可构造为通过将膨胀气体接收到下腔室104内而被填充。此气体的一部分然后被转移到上腔室102中以完成安全气囊的膨胀。因此,在这些实施例中,下腔室104变成安全气囊的较高压力区域,而上腔室102是较低压力区域。
[0043]还提供了室间通气系统,以允许气体从较高压力的腔室(在此实施例中为上腔室102)流入到较低压力的腔室(在此实施例中为下腔室104)内,且还限制从下腔室104到上腔室102内的回流。在一个实施例中,该室间通气系统为阀机构112 (在图1和图2中示意性地示出)的形式,该阀机构112被结合到分隔器100中或以可操作方式联接到分隔器100,用于控制上腔室和下腔室之间的气体流动。阀112可具有任何数量的适合以本文描述的方式控制安全气囊内部中的气体流动的结构。
[0044]可以通过控制所述开口112a的尺寸以及该阀的结构和尺寸来控制从上腔室102到下腔室104中的气体流速(f 1w rate)。在本文描述的实施例中,该阀是单向阀或止回阀,其被构造为限制气体从下腔室回到上腔室内的回流。为此,在特定实施例中,该阀被构造为响应于下腔室和上腔室之间的趋向于在与安全气囊填充方向相反的方向(即,在从第二腔室到第一腔室中的方向)上推动气体的压力差的发生而关闭。该阀响应于这种压力差的关闭有助于在下腔室中维持长期持续的压力。
[0045]在图2至图2B所示的实施例中,该阀机构包括开口112a,该开口 112a被提供为运行上腔室102和下腔室104之间的流体连通(S卩,分隔器的第一侧和第二侧之间的流体连通)。由构造为管或柱的形状的材料制成的中空构件113的第一端113a沿着开口 112a的外周被缝合或以其他适当的方式附接到分隔器100,以便包围或围绕开口 112a并在构件113和所述本体部分之间形成气密密封。因此,从上腔室102通过开口 112a流动到下腔室104中的任何气体都通过中空构件113并沿着该中空构件113经由开口 195流动到下腔室中,开口 195形成在该构件的自由的或未附接的第二端113b中。构件113被构造为响应于其中上腔室压力大于下腔室压力的压力差而打开并快捷地将气体从上腔室102转移到下腔室104。图2A示出了处于打开状态的该阀的此实施例,其中气体沿箭头“A”流过构件113并进入下腔室104中,由此使所述管结构膨胀并维持该阀的打开状态。在所示的实施例中,构件113是大致柱形的。然而,构件113可具有对于特定的应用来说合适或希望的任何截面形状。在一个实施例中,构件113与本体部分10p分开地形成,且随后使用任何合适的方法附接在一起。替代地,构件113可以与该本体部分一体地形成为整体件。
[0046]—般地,反向压力差被定义为在从第二腔室回到第一腔室中的方向上推动气体的压力差,该气体被从第一腔室接收到第二腔室中。构件113还构造为响应于其中下腔室压力大于上腔室压力的反向压力差而关闭,以限制从下腔室104回到上腔室102的转移气体。为此,从所述分隔器延伸的构件113的长度L针对开口 112a的直径或其他有关尺寸被设定尺寸,使得下腔室104中的较高的相对气体压力在该构件的外表面上推压(如图2B中的箭头B所示),从而导致该构件的相对壁朝着彼此塌缩而相互接触,并导致该构件113的材料向内折叠并聚拢,从而将该构件在其打开构造中提供的气体流动通道关闭并产生该阀的关闭状态,以限制气体通过该构件到腔室102中的回流。这使得能够在一段延长的时间内在第二腔室104中维持升高的压力。该构件还具有相对于开口 112a的尺寸而言的足够长度L,以确保该构件的壁塌缩或闭合,而不会由于驱动式反向压力差而迫使该构件从分隔器100的下腔室侧通过开口 112a进入到该分隔器的上腔室侧中。图2B示出了响应于下腔室104中的比上腔室102中更高的压力而处于关闭状态的该阀的此实施例。
[0047]通过如本文描述地规定该构件113和开口112a的尺寸,也使得该构件的尺寸能够被优化,以最小化用于该构件的材料量,从而最小化了构件尺寸对阀响应时间的影响。可以通过分析或使用已知的方法和测试通过反复实验来确定阀构件113和开口 112a的最佳尺寸。
[0048]在特定实施例中,当该分隔器由于安全气囊膨胀而完全伸展或延伸时,对于具有在5mm至1mm范围内(含边界值)的直径的圆形分隔器开口 112a,所述尺寸L在20mm至50mm的范围内(含边界值)。
[0049]随着所述两个腔室之间的压力差增大,使阀材料关闭所述流动通道的压力也增大,使得该止回阀保持关闭,即使所述腔室之间具有相对高的压力差也是如此。
[0050]构件113可以由与分隔器100或面板12、14、16中的任一面板相同的材料形成,或者构件113可以由任何其他合适的不透气材料或多种不透气材料形成。构件113还构造得相对柔韧,以便它能够迅速响应于如上所述的上腔室和下腔室之间的压力差。
[0051]图3至图10示出了安全气囊腔室分隔器200和相关的阀212的另一个实施例。在此实施例中,该分隔器和阀机构由不透气织物或其他合适的不透气材料的两个大致“T”形件214和216形成。每个材料件的“T”字的顶部部分(对于材料件214来说是214a,对于材料件216来说是216a)形成分隔器本体部分200p和该分隔器的附接部分,而每个材料件的杆或底部部分(对于材料件214来说是214b,对于材料件216来说是216b)形成构件230,该构件230限定气体流动通道并从分隔器本体部分200p延伸。
[0052]材料件214和216被切割成相同的尺寸且相互邻近地定位,使得它们的外周边缘相互对准,如图4B所示。材料件214和216然后沿着第一接缝220a和第二接缝220b被彼此缝合或以其他方式适当地附接,以沿着这些接缝形成气密密封。如图4B可见,第一接缝220a和第二接缝220b中的每一个均沿着该件的阀部分214b和216b的外边缘延伸,并且还沿着从阀部分的每一侧延伸的所述“T”字的顶部部分214a和216a的底部边缘延伸。
[0053]在沿着所述接缝附接之后,所述“T”字的其余未附接的顶部部分可以彼此分开并展开或侧向延伸,如图3、图5和图9至图10所示,以形成分隔器的本体部分200p。这些材料件的未缝合或未附接的外周或边缘290和292然后可以附接到前文所述的形成安全气囊外观的各个面板12、14和16,以便在该“T”字的顶部部分与所述外部面板之间形成气密密封。通过以这种方式附接到安全气囊的外部面板,该“T”字的被连接的顶部部分相互组合以形成类似于前述分隔器100的分隔器200。通过将此分隔器200附接到外部面板,形成了如前所述的安全气囊上腔室102和下腔室104。另外,可以看到,在所述接缝之间的织物件214和216的中央未附接部分相互组合而形成大致“孔眼”状的阀开口 212a,该阀开口 212a通向类似形状的围封件230中,该围封件230包括由材料件214和216的“T”
字的相互连接的杆或底部部分214b和216b限定的流动通道231。流动通道231允许上腔室102和下腔室104之间的流体连通。
[0054]阀212的操作基本上与上文中参考图1至图2B描述的阀112的操作相同。可以通过控制该开口 212a的尺寸以及该阀的结构和尺寸来控制从上腔室102到下腔室104中的气体流速。类似于前述的阀实施例112,阀212是单向阀或止回阀,其被构造为限制气体从下腔室104回到上腔室102中的回流。除此之外,该阀还被构造为响应于下腔室和上腔室之间的趋向于在与安全气囊填充方向相反的方向(即,在从第二腔室到第一腔室中的方向)上推动气体的压力差的发生而关闭,从而能够在下腔室中维持长期持续的压力。
[0055]从上腔室102流动通过开口 212a进入下腔室104中的任何气体均通过该通道231并沿着通道231流动,从而通过在围封件230的自由端或未附接端中的开口 233离开。开口 233被构造为响应于其中上腔室压力大于下腔室压力的压力差而打开并快捷地将气体从上腔室102转移到下腔室104。图6示出了处于打开状态的该阀的此实施例,其中气体沿箭头“A”流过围封件230并进入下腔室104中,因此使该围封件结构膨胀并维持该阀的打开状态。
[0056]而且,围封件230还被构造为响应于其中下腔室压力大于上腔室压力的安全气囊压力差而关闭并限制从下腔室104回到上腔室102中的转移气体。为此,围封件230的长度L’被相对于开口 212a的横截面面积或其他相关尺寸而设定尺寸,使得下腔室104中的较高的相对气体压力在该围封件的外表面上推压,从而导致该围封件的壁朝着彼此塌缩而相互接触,并导致该围封件230的材料向内折叠并聚拢,从而将该围封件在其打开构造中提供的气体流动通道关闭并产生该阀的关闭状态,以限制气体通过该围封件到上腔室102中的回流。这使得能够在一段延长的时间内在第二腔室104中维持升高的压力。
[0057]该围封件还具有相对于开口212a的尺寸而言的足够长度L’,以确保该围封件的壁朝向彼此塌缩或闭合,而不会由于驱动式压力差(driving pressure differential)而迫使该围封件从分隔器200的下腔室侧通过开口212a进入该分隔器的上腔室侧中。图7示出了响应于下腔室104中的比上腔室102中更高的压力而处于关闭状态的该阀的此实施例。
[0058]通过对提供通道231的期望的横截面面积和长度L’所需的底部部分214b和216b的尺寸进行规定,也使得能够优化该围封件的尺寸,以最小化用于该围封件的材料量,从而最小化了该围封件的尺寸对阀响应时间的影响。可以通过分析或通过反复试验来确定底部部分214b和216b的最佳尺寸。
[0059]在一个实施例中,当该分隔器由于安全气囊膨胀而完全伸展或延伸时,对于具有在20mm2至30mm2范围内(含边界值)的横截面面积的通道231,所述尺寸L’在20mm至50mm的范围内。
[0060]随着所述两个腔室之间的压力差增大,使阀材料关闭所述流动通道的压力也增大,使得该止回阀维持关闭,即使所述腔室之间具有相对高的压力差也是如此。
[0061 ]在一个替代实施例中,安全气囊腔室分隔器200和阀212由单个连续材料件形成,而非由两个分开的片材形成。
[0062]参考图11至图17,在另一个实施例中,分隔器300具有本体部分300p,该本体部分300p具有附接部分310以及与所述附接部分310—起形成的未附接部分313和315。附接部分310附接到形成安全气囊的外部或外壳的面板12、14和16,以如前所述地在分隔器和面板之间形成气密密封。未附接部分313和315不附接到面板12、14和16中的任何面板,从而在未附接部分313、315和面板12、14、16的与未附接部分313和315相对的部分之间提供开口 320和322,所述开口 320和322允许上腔室102和下腔室104之间的流体连通。
[0063]另外,还提供了阀机构312和321(在图11至图12B中示意性地示出),以允许气体从上腔室流入下腔室中,并且也限制从下腔室104到上腔室102中的回流。可以通过控制开口320和322的尺寸以及该阀的结构和尺寸来控制从上腔室102到下腔室104中的气体流速。在本文所述的实施例中,这些阀是单向阀或止回阀,其被构造为限制气体从下腔室回到上腔室中的回流。除此之外,在特定实施例中,这些阀还被构造为响应于下腔室和上腔室之间的趋向于在与安全气囊填充方向相反的方向(即,在从第二腔室回到第一腔室的方向)上推动气体的反向压力差的发生而关闭,由此能够在下腔室中维持长期持续的压力。
[0064]参考图11至图12C,在一个实施例中,材料的瓣片312b的第一端312a沿着形成开口320的一侧的分隔器未附接部分313的外周边缘与本体部分300p—体地形成或者被缝合到或以其他适当的方式附接到本体部分300p,以在该瓣片和本体部分之间形成气密密封。而且,材料的瓣片321b的第一端321a沿着形成开口 322的一侧的未附接部分315的外周边缘与分隔器300—体地形成或者被缝合到或以其他适当的方式附接到分隔器300,以在该瓣片和本体部分之间形成气密密封。在所示的实施例中,瓣片312b和321b是矩形的,但根据特定应用的要求,也可使用其他形状。瓣片312b具有长度LI和宽度wl,瓣片321b具有长度L2和宽度?2。图12C示出了处于展平或延伸状态的如所描述地附接有瓣片312b和321b的图11至图12B的分隔器300的平面图。
[0065]当分隔器300沿着附接部分310附接到形成安全气囊外壳的面板时,从上腔室102通过开口 320和322流入到下腔室104中的任何气体都将流过开口 320并流过开口 322,该开口 320由一侧上的瓣片312b和另一侧上的安全气囊面板14界定,该开口 322由一侧上的瓣片321b和另一侧上的安全气囊面板16界定。该气体将响应于其中上腔室压力大于下腔室压力的压力差而沿着附接到这些开口的瓣片312b和321b流动。
[0066]图12A示意性地示出了处于打开状态的阀312和321的实施例,其中气体沿箭头“A”流过开口320和322并进入下腔室104中,从而将瓣片312b和321b向旁边推开并维持该阀的打开状态。而且,瓣片312b和321b被构造为响应于其中下腔室压力大于上腔室压力的安全气囊压力差而关闭并限制从下腔室104回到上腔室102的转移气体。为此,瓣片312b和321b的长度LI和L2分别相对于与瓣片312b和321b联接的相应开口 320和322的相关尺寸而被设定尺寸,使得下腔室104中的较高的相对气体压力在这些瓣片的内表面312s和321s上推压,从而导致瓣片312b和321b朝向其各自的开口 320和322移动并且还朝着安全气囊的外部面板12、14和16的相应面板移动,直到在这些瓣片与安全气囊的外壁之间形成接触。这种接触在每个开口 320和322处形成气密密封,它限制了从下腔室104到上腔室102中的回流。这使得能够在一段延长的时段内在第二腔室104中维持升高的压力。
[0067]瓣片312和321还分别具有相对于其各自的开口320和322而言的足够长度LI和L2,以确保这些瓣片如上所述地接触分隔器和所述壁,而不会由于驱动式压力差而迫使这些瓣片通过其各自的开口进入分隔器300的上腔室侧102中。图12B示出了响应于下腔室104中的比上腔室102中更高的压力而处于关闭状态的这些阀的此实施例,其中,较高的气体压力在瓣片312b和321b的内表面上施加由箭头“B”表示的力。
[0068]通过如本文描述地规定瓣片312和321的尺寸,也使得能够优化所述瓣片的尺寸,以最小化用于所述瓣片的材料量,从而最小化了所述瓣片的尺寸对阀响应时间的影响。可以通过分析或通过反复试验来确定所述阀瓣片的最佳尺寸。
[0069]在一个实施例中,当该分隔器由于安全气囊膨胀而完全伸展或延伸时,对于每个具有在20mm2至30mm2范围内(含边界值)的横截面面积的开口 320和322,图12A中的尺寸LI和L2在20mm至50mm的范围内。
[0070]随着所述两个腔室之间的压力差增大,使阀材料关闭所述流动通道的压力也增大,使得该止回阀维
持关闭,即使所述腔室之间具有相对高的压力差也是如此。
[0071]瓣片312b和321b可以由与本体部分300p或面板12、14、16中的任何面板相同的材料形成,或者所述瓣片可以由任何其他合适的不透气材料或多种不透气材料形成。瓣片312和321还构造得相对柔韧,以便所述瓣片312和321能够迅速响应于如上所述的上腔室和下腔室之间的压力差。
[0072]图14示出了图11至图12B所示的实施例的平面截面图。
[0073]图15示出了类似于图14所示的实施例的另一个实施例的平面图。在图15中,沿着分隔器300的侧边缘形成有多个开口320、320’、322和322’,且每个开口均设有刚才描述的相关的止回阀。图15A示出了处于展平或延伸状态的图15的分隔器300的平面图。图16是图14所示的截面的一部分的放大图,其中该阀被示出为处于打开状态。
[0074]参考图13和图13A,在特定实施例中,与图11所示的瓣片类似的矩形瓣片312b’和321b ’分别具有各自的宽度wl ’和w2 ’,该宽度wl’和w2 ’被设定尺寸以提供侧部分312w和321w,当该分隔器附接到形成安全气囊外壳的面板时,所述侧部分312w和321w延伸超过开口 320和322的每个端部或与开口 320和322的每个端部重叠。即,瓣片312b,沿着瓣片宽度尺寸wl’的部分直接附接到侧面板14,以便提供瓣片312b’的附接部分312w并在所述外壳和每个附接的瓣片部分之间形成气密密封。当分隔器本体部分300p和瓣片部分312w附接到形成安全气囊外壳的面板时,这些附接的瓣片部分与开口 320的端部重叠或延伸超过开口 320的端部。此外,瓣片321b’沿着瓣片宽度尺寸w2’的部分附接到侧面板16,以便提供瓣片321b’的附接部分321w。当分隔器本体部分300p和瓣片部分321w附接到形成安全气囊外壳的面板时,这些附接的瓣片部分与开口 322的端部重叠或延伸超过开口 322的端部。可以根据特定应用的要求来规定瓣片附接部分312w和321w的长度。图13A示出了如所描述地附接有瓣片312b和321b的处于展平或延伸状态的图13的分隔器300的平面图,还示出了瓣片的部分312w和321w,这些部分312w和321w附接到安全气囊面板14和16中的相关的面板,使得所述瓣片的这些部分与开口 320和322的端部重叠。
[0075]由瓣片312b的延伸侧部提供的重叠或另外的材料有助于防止瓣片312b的两个相反的侧边缘312r响应于下腔室和上腔室之间的趋向于从下腔室104朝着上腔室102推动气体的压力差而被推动通过开口320或与该开口的相关边缘形成接触。而且,由瓣片321b的延伸侧部提供的重叠有助于防止瓣片321b’的两个相反的侧边缘321r响应于下腔室和上腔室之间的趋向于从下腔室104朝着上腔室102推动气体的压力差而被推动通过开口 322或与该开口的相关边缘形成接触。
[0076]在图17所示的另一个特定实施例中,前文所述的阀312被示出为处于关闭状态,如图12B可见。然而,与安全气囊面板14接触的瓣片312b的表面和与瓣片312b接触的安全气囊面板14的内表面中的一个或二者被涂覆有硅胶或类似材料的层800,以有助于在所述瓣片和安全气囊侧面板的接触表面之间形成并维持气密密封。
[0077]参考图18,在另一个特定实施例中,安全气囊510包括分隔器500和至少一个开口512a以及根据本文所述实施例的相关的止回阀555。分隔器500附接到安全气囊面板512、514、516的内表面,以形成弯曲的或波状的表面500s,所述表面500s具有在各个方向上延伸并终止于与安全气囊前侧520连接的向下延伸的前边缘500e中的交替相邻的平坦部分,其中,一个或多个止回阀(未示出)沿着该分隔器位于期望的位置(多个位置)处。然而,将分隔器500连接到安全气囊主面板和侧面板的接缝可具有针对特定应用的要求所需的任何位置和/或构造。为了前述的阀实施例的有效运行,期望该阀开口 112a和将所述瓣片附接到分隔器的接缝沿着分隔器的相对平坦部分设置。该阀(多个阀)的设计参数和附接到安全气囊面板512、514、516的分隔器500的形状可以被优化,以使安全气囊的一个或多个部分在安全气囊的其他部分之前膨胀和/或偏转或以期望的方式响应于车辆乘客的各个部位在安全气囊外部上的撞击。
[0078]图19示出了另一个安全气囊实施例的截面透视图,示出了沿着分隔器300且在分隔器300下方的安全气囊的部分。在此实施例中,该分隔器沿着附接部分510附接到形成安全气囊的外部或外壳的面板512、514和516,以如前所述地在分隔器和所述面板之间形成气密密封。分隔器300具有本体部分300p且包括上文参考图11至图14描述的侧开口 320和322。另外,另一个开口 324形成在分隔器和主安全气囊面板512之间,与安全气囊的前碰撞侧520相对。开口 324也具有以可操作方式联接到该开口的根据本文所述实施例之一的止回阀。
[0079]图19A是根据另一个替代实施例的包括安全气囊分隔器的乘客侧安全气囊(处于膨胀状态)的一部分的示意性截面视图。参考图19A,分隔器700沿着附接部分700附接到形成安全气囊的外部或外壳的面板712、714、716,以如前所述地在分隔器和所述面板之间形成气密密封。在此实施例中,该分隔器的附接到前面板且与前面板相邻的部分700e相对于该前面板的平面倾斜或成角度地定向。在图19A所示的特定实施例中,当安全气囊处于膨胀状态时,与前面板712相邻的分隔器700的部分700e在向下方向D5(从邻近前面板就坐的车辆乘员的角度观察)上倾斜或成角度。然而,分隔器部分700e也可替代地在向上方向(与方向D5相反的方向)上倾斜或成角度。
[0080]在特定实施例中,分隔器部分700e的倾斜或定向方向的改变在位置L8处开始,该位置L8是安全气囊上的将安全气囊附接到(或将安全气囊被构造为附接到)车辆以将膨胀气体收容在其内的位置(通过图18A中的平面P7指示)到将分隔器700附接到安全气囊的前面板712并附接到前碰撞侧720(在该位置,乘员将与前面板接触)的接缝700s的距离L9的三分之二。另外,与图19所示的开口 324类似的开口 724位于该分隔器和主安全气囊面板712之间,与安全气囊的前碰撞侧720相对。
[0081 ] 在安全气囊的膨胀期间,膨胀气体流入到腔室102中,然后从腔室102通过开口724进入腔室104中。分隔器部分700e的倾斜度和开口724的尺寸(特别是该开口的在朝着平面P7的方向上延伸的尺寸)被规定为使得该开口响应于车辆乘员与安全气囊前面板712的接触而收缩并然后闭合。即,由于乘员的接触而在方向X上施加的压力朝着该开口的最前方边缘724a推压前面板712,且同时在X方向上推动所述接缝700s,由此减小了气体能够流过的开口 724的有效宽度724m并限制了通过开口 724的气体流动。在所示的实施例中,有效宽度724m被测量为从接缝700s到边缘724a的水平距离。在足够的乘员接触压力下,接触表面720和接缝700s被进一步在X方向上推动,直至前面板712接触该开口的边缘724s并延伸过该开口而完全覆盖该开口,这关闭了该开口并限制了下腔室和上腔室之间的响应于随后的趋向于在与安全气囊填充方向相反的方向上推动气体的反向压力差而从下腔室104到上腔室102中的气体回流。图19B示出了图19A的实施例,其中该开口 724响应于乘员777与安全气囊的接触而处于关闭状态。因此,该开口的尺寸直接响应于乘员与安全气囊的接触而减小,且然后该开口闭合。此实施例消除了对响应于反向压力差而闭合该开口的瓣片的需求,只要乘员维持抵靠在前面板上的压力即可。对于特定的应用,可以通过分析或使用已知的方法和测试通过反复实验来确定分隔器部分700e的最佳向下倾斜斜度和开口 724的尺寸。
[0082]在替代实施例中,倾斜的分隔器部分700e和相关的开口724可以与该分隔器中形成的其他开口和阀机构(未示出)结合使用,以允许和限制腔室102和104之间的流动。
[0083]在本文所述的实施例中,根据特定应用的要求,例如根据安全气囊的期望填充时间、安全气囊内侧的应在填充其他位置之前先被填充的位置(多个位置)(如果存在)和其他相
关的因素,任何期望类型的(或多个类型的)任何数量的单向阀可以在任何合适的位置(多个位置)处被结合到相关的分隔器中。
[0084]现在参考图20,本文描述的安全气囊的实施例10可以被结合到安全气囊系统900中。安全气囊系统900包括至少一个气体源915(例如,已知的充气器或气体生成系统)和根据本文描述的实施例的安全气囊10。该安全气囊以可操作方式联接到气体源,以便能够在气体生成系统激活时与气体源流体连通。安全气囊系统900也可包括碰撞事件传感器910(或与之通信)。碰撞事件传感器910包括已知的碰撞传感器算法,该算法例如在碰撞事件中经由气体源915的激活来促进安全气囊系统900的致动。
[0085]再参考图20,安全气囊系统900也可以结合到更广泛的更复杂的车辆乘员保护系统800中,该车辆乘员保护系统800包括例如安全带组件850的另外元件。图20示出了此保护系统的一个典型实施例的示意图。安全带组件850包括安全带壳体852和从壳体852延伸的安全带860。安全带收回器机构854(例如,弹簧加载的机构)可以联接到安全带的端部。另夕卜,已知的安全带预紧器856可以联接到安全带收回器机构854,以在碰撞事件中致动该收回器机构。在美国专利 Νο.5,743,480、Νο.5,553,803、Νο.5,667,161、Νο.5,451,008、Νο.4,558,832和N0.4,597,546中描述了可与本发明的安全带实施例结合使用的典型的安全带收回器机构,上述文献在此通过引用的方式并入。在美国专利N0.6,505,790和N0.6,419,177中描述了本发明的安全带实施例可以与之组合的典型预紧器的示意性示例,上述文献在此通过引用的方式并入。
[0086]安全带组件850也可以包括碰撞事件传感器850(例如,惯性传感器或加速度计),或与碰撞事件传感器850通信,所述碰撞事件传感器850包括已知的碰撞传感器算法,所述算法例如经由结合到预紧器中的烟火点燃器(未示出)的激活来促进安全带预紧器856的致动。之前通过引用的方式并入的美国专利%.6,505,790和%.6,419,177提供了以此方式致动的预紧器的示意性示例。
[0087]在此对于元件的位置或定向的参考,例如“上”、“下”等指当安装在车辆内时的膨胀安全气囊的特征。应注意的是,各种元件的定向可以根据其他典型实施例不同,且这样的变化意图于被本公开所涵盖。
[0088]应注意的是,具有相同的外部尺寸和结构的安全气囊可用于多种应用,因为由于设计要求导致的安全气囊性能特征方面的变化可以通过修改安全气囊的内部结构(例如,改变分隔器的位置、改变将上腔室和下腔室连接的各种阀机构的流动特性和改变上腔室通气位置和特性)来实现。使用共同的外部结构的这种能力提供了在安全气囊设计和制造方面的一致性程度。
[0089]将理解的是,各种实施例的前述描述仅用于示意的目的。因此,对于在此公开的各种结构和操作特征易于作出多种改型,这些改型都不偏离所附权利要求的范围。
【主权项】
1.一种安全气囊,包括: 外壳,所述外壳限定所述安全气囊的内部;和 分隔器,所述分隔器位于所述内部中,以便将所述内部分为第一腔室和第二腔室,所述分隔器包括本体部分和沿着边缘附接到所述本体部分的至少一个瓣片,所述分隔器附接到所述外壳,以便在所述外壳和所述本体部分之间形成气密密封并在所述至少一个瓣片和所述外壳之间形成气体流动通道。2.—种车辆乘员保护系统,所述车辆乘员保护系统包括根据权利要求1所述的安全气嗇 ο3.—种车辆,所述车辆包括根据权利要求1所述的安全气囊。4.根据权利要求1所述的安全气囊,其中,所述本体部分包括多个瓣片,每个瓣片均沿着与该瓣片相关的边缘附接到所述本体部分,并且其中,所述分隔器附接到所述外壳,以便在所述外壳和所述本体部分之间形成气密密封并在所述外壳与所述多个瓣片中的每个瓣片之间形成相关的气体流动通道。5.根据权利要求4所述的安全气囊,其中,所述分隔器附接到所述外壳,以便在所述多个瓣片中的第一瓣片与所述外壳的形成所述安全气囊的左侧的部分之间形成气体流动通道,并在所述多个瓣片中的第二瓣片与所述外壳的形成所述安全气囊的右侧的部分之间形成气体流动通道。6.根据权利要求5所述的安全气囊,其中,所述分隔器附接到所述外壳,以便在所述多个瓣片中的第三瓣片与所述外壳的形成所述安全气囊的前碰撞侧的部分之间形成气体流动通道。7.根据权利要求1所述的安全气囊,其中,所述多个瓣片中的至少一个瓣片的一部分被直接附接到所述外壳,以便在所述外壳与被附接的瓣片部分之间形成气密密封。8.根据权利要求1所述的安全气囊,其中,所述分隔器附接到所述外壳,使得:所述至少一个瓣片处在所述第二腔室内,并且,响应于其中所述第二腔室内的压力比所述第一腔室内的压力大的压力差,所述至少一个瓣片被强迫与所述外壳接触,以限制从所述第二腔室通过所述流动通道到所述第一腔室的转移气体。9.一种用于安全气囊的分隔器,所述分隔器包括 本体部分,所述本体部分具有第一侧、与第一侧相反的第二侧、以及开口,所述开口允许所述第一侧和所述第二侧之间的流体连通;和 中空构件,所述中空构件围绕所述开口并固定到所述本体部分,以便在所述构件和所述本体部分之间形成气密密封,所述构件被构造成使得:响应于其中所述第一侧上的压力比所述第二侧上的压力大的压力差,所述构件的壁被强迫彼此分离,以允许从所述第一侧通过所述构件到所述第二侧的转移气体;所述构件还构造成使得:响应于其中所述第二侧上的压力比所述第一侧上的压力大的压力差,所述构件的壁被强迫彼此接触,以限制从所述第二侧通过所述构件到所述第一侧的转移气体。10.—种安全气囊,所述安全气囊包括根据权利要求9所述的分隔器。11.一种车辆乘员保护系统,所述车辆乘员保护系统包括根据权利要求10所述的安全气囊。12.—种车辆,所述车辆包括根据权利要求10所述的安全气囊。13.根据权利要求9所述的分隔器,其中,所述构件是柱形的。14.根据权利要求9所述的分隔器,其中,所述分隔器由第一材料件和第二材料件形成,所述第一材料件和所述第二材料件沿着所述第一材料件和所述第二材料件的边缘部分彼此连接,以沿着被连接部分形成气密密封,并且其中,所述构件由所述被连接部分的一部分形成。15.根据权利要求13所述的分隔器,其中,所述构件具有从所述本体部分的所述第二侧延伸的在20mm至50mm范围内的长度。16.根据权利要求9所述的分隔器,其中,所述构件被构造为确保所述构件不响应于反向压力差而从所述第二侧经过所述开口到所述第一侧。17.—种安全气囊,包括: 外壳,所述限定所述安全气囊的内部;和 分隔器,所述分隔器位于所述内部中,以便将所述内部分为第一腔室和第二腔室, 所述分隔器的一部分被附接到所述外壳,所述分隔器的所述一部分包括邻近所述外壳的开口,所述分隔器的所述一部分相对于所述外壳被定向成使得所述外壳在朝着所述开口的方向上的移动将所述开口关闭。18.根据权利要求17所述的安全气囊,其中,所述安全气囊被构造成使得:当所述安全气囊处于膨胀状态时,所述分隔器的所述一部分在向下方向上倾斜。19.根据权利要求18所述的安全气囊,其中,所述安全气囊被构造成使得所述分隔器从第一位置开始在向下方向上倾斜,所述第一位置在从所述安全气囊上的将所述安全气囊附接到车辆以将膨胀气体收容在所述安全气囊内的位置前进到第二位置的距离的三分之二处,所述分隔器在所述第二位置处附接到所述安全气囊的所述外壳。
【专利摘要】一种安全气囊,包括:外壳,其限定安全气囊的内部;和分隔器,其位于所述内部中,以便以将所述内部分为第一腔室和第二腔室。该分隔器包括本体部分和沿着边缘附接到该本体部分的至少一个瓣片。该分隔器附接到外壳,以在外壳和本体部分之间形成气密密封并在所述至少一个瓣片和外壳之间形成气体流动通道。
【IPC分类】B60R21/233
【公开号】CN105555619
【申请号】CN201480050175
【发明人】迈克尔·D·格雷罗, 杰米·F·佩雷斯, 维维克·马里普迪
【申请人】Tk控股公司
【公开日】2016年5月4日
【申请日】2014年8月12日
【公告号】DE112014003724T5, WO2015023700A1