一种包括转向柱下方的压低的区域的安全气囊总成的制作方法

本公开总体涉及车辆领域，并且具体地，本公开涉及一种包括转向柱下方的压低的区域的安全气囊总成。

背景技术：

车辆可以包括各种可在车辆碰撞期间展开以便在碰撞期间吸收来自车辆乘员的能量的安全气囊。安全气囊限定一充气腔室，并且气体发生器与该充气腔室连通，以用于使安全气囊从非充气位置充气至充气位置。一种类型的安全气囊是膝部安全气囊，其可在车辆的转向柱下方展开，以便在车辆碰撞期间吸收来自驾驶员的膝部的碰撞。该膝部安全气囊可以由仪表板支撑，即位于膝垫后方，或者可以由转向柱支撑。

车辆会经受各种各样的碰撞测试。这些碰撞测试可以包括由美国公路安全保险协会(IIHS)和国家公路交通安全局(NHTSA)规范化的那些测试。这些碰撞测试可以包括推动车辆乘员向前和向侧面移动的测试，例如，偏移正面碰撞和斜向碰撞测试。一种这样的测试是小型重叠刚性壁障(SORB)测试，在该测试中，使用从车辆中心线偏移的刚性壁障碰撞车辆的前角。在这个测试中，驾驶员座椅中的测试假人被向前和朝向车辆的碰撞角落推动。另一种类型的碰撞测试是斜向碰撞测试，在该测试中，以相对于车辆中心线的一角度碰撞车辆，并且驾驶员座椅内的测试假人被向前并且在朝向车辆的驾驶员侧车门或朝向车辆的乘客侧车门的横跨车辆的方向上推动。

在向前和向侧面推动乘员的碰撞过程中，乘员的膝部可以被推动，以越过膝部安全气囊朝向车辆的前角滑动。这种滑动移动减小了碰撞力的吸收，并且乘员的膝盖可以滑出安全气囊并碰撞到车辆内部的其他部件。将安全气囊充气至相对高的充气压力可以促使乘员的膝部在这些类型的碰撞期间滑动。另外，基于各种方面，膝部安全气囊可以在转向柱周围翻卷，这会促使乘员的膝部在推动乘员向前或向侧面移动的碰撞过程中滑动。

仍然有机会设计一种膝部安全气囊，该膝部安全气囊在推动乘员在向前和向侧面的方向上移动的碰撞过程中降低乘员的膝盖越过膝部安全气囊滑动的可能性。

技术实现要素：

根据本发明，提供一种安全气囊总成，包含：

安全气囊，安全气囊限定充气腔室；以及

气体发生器，气体发生器与充气腔室连通；

安全气囊包括顶面并且包括前侧和后侧，前侧和后侧各自从顶面延伸，充气腔室被限定于前侧与后侧之间；

前侧和后侧限定沿着顶面彼此隔开的两个延伸部，以及沿着顶面设置于延伸部之间的凹陷部；

安全气囊包括从凹陷部延伸的压低的区域，其中前侧和后侧沿着压低的区域彼此相互连接。

根据本发明的一个实施例，其中前侧和后侧沿着压低的区域彼此缝合。

根据本发明的一个实施例，其中延伸部和凹陷部呈U形，并且其中压低的区域大体上为矩形。

根据本发明的一个实施例，其中压低的区域从一个延伸部延伸至另一个延伸部。

根据本发明的一个实施例，其中安全气囊包括与顶面隔开的底面，前侧和后侧各自从顶面向底面延伸，其中压低的区域从顶面朝向底面延伸。

根据本发明的一个实施例，其中压低的区域从一个延伸部延伸至另一个延伸部。

根据本发明的一个实施例，其中延伸部和凹陷部呈U形，并且其中压低的区域大体上为矩形。

根据本发明的一个实施例，其中压低的区域从顶面朝向底面延伸10-70mm。

根据本发明的一个实施例，其中安全气囊可从非充气位置充气至充气位置，在该充气位置，在延伸部处从前侧到后侧的距离大于在压低的区域处从前侧到后侧的距离。

根据本发明的一个实施例，其中凹陷部被配置成沿着车辆的转向柱延伸。

根据本发明，提供一种转向柱总成，包含：

转向柱；以及

安全气囊，安全气囊包括两个延伸部和设置在延伸部之间的凹陷部，延伸部和凹陷部被配置成在安全气囊处于充气位置时部分地围绕转向柱延伸；

其中安全气囊的前侧和后侧沿着压低的区域彼此连接，压低的区域被配置成在处于充气位置时位于转向柱的下方。

根据本发明的一个实施例，其中前侧和后侧沿着压低的区域彼此缝合。

根据本发明的一个实施例，其中延伸部和凹陷部呈U形，并且压低的区域大体上为矩形。

根据本发明的一个实施例，其中压低的区域从一个延伸部向另一个延伸部延伸。

根据本发明的一个实施例，其中安全气囊包括顶面和底面，前侧和后侧各自从顶面向底面延伸，其中压低的区域从顶面朝向底面延伸。

根据本发明的一个实施例，其中压低的区域从一个延伸部向另一个延伸部延伸。

根据本发明的一个实施例，其中延伸部和凹陷部呈U形，并且其中压低的区域大体上为矩形。

根据本发明的一个实施例，其中压低的区域从顶面朝向底面延伸10-70mm。

根据本发明的一个实施例，其中在延伸部处从前侧到后侧的距离大于在压低的区域处从前侧到后侧的距离。

根据本发明的一个实施例，其中延伸部和凹陷部被配置成在处于充气位置时邻接转向柱。

附图说明

图1是车辆仪表板和转向柱的透视图，其中车辆外部以虚线示出；

图2是仪表板的透视图，其中安全气囊处于充气位置并且乘员响应于车辆碰撞而被推向车辆的前左侧；

图3是仪表板的透视图，其中安全气囊处于充气位置并且乘员响应于车辆碰撞而被推向车辆的右前侧；

图4是安全气囊的透视图；

图5是图4的安全气囊沿线5的横截面图；

图6是图4的安全气囊沿线6的横截面图；

图7是安全气囊系统的示意图。

具体实施方式

参照附图，其中贯穿几幅附图，相似的附图标记指示相似的部件，一种用于车辆12的安全气囊总成10包括安全气囊14和气体发生器16。安全气囊14限定充气腔室18，并且气体发生器16与充气腔室18连通。安全气囊14包括顶面20，并且包括各自从该顶面20延伸的前侧22和后侧24。充气腔室18被限定于前侧22和后侧24之间。前侧22和后侧24限定沿着顶面20彼此相互隔开的两个延伸部26，以及沿着顶面20设置于延伸部26之间的凹陷部28。安全气囊14包括从凹陷部28延伸的压低的区域30。前侧22和后侧24沿着压低的区域30彼此连接。

如下文所述，由于凹陷部28沿着顶面20设置于延伸部26之间，所以延伸部26和凹陷部28可以环绕在车辆12的转向柱32。该结构降低了安全气囊14在转向柱32周围翻卷(billow)的可能性。另外，由于前侧22和后侧24沿着压低的区域30彼此相互连接，所以该压低的区域30也降低了安全气囊14在转向柱32周围翻卷的可能性。

在安全气囊总成10的设计过程中，压低的区域30的尺寸被调整以适应充气腔室18内的充气压力，而无需调整气体发生器16的尺寸和/或无需附加和/或修改安全气囊14中的排气孔。调整压低的区域30的尺寸以调整充气压力可以比调整气体发生器16的尺寸更简单并且更具成本效益。例如，当将安全气囊总成10从一个车型年度重新设计为下一个时，当将安全气囊总成10从一种车型重新设计成另一种车型时，可以通过调整压低的区域30的尺寸来调整充气压力。

参照图1-3，安全气囊14可以是膝部安全气囊。具体地，转向柱总成34可以包括转向柱32和安全气囊14，并且安全气囊14可以是可在转向柱32下方展开的，以在车辆12碰撞期间吸收来自驾驶员膝部的碰撞。在该结构中，安全气囊14可以由仪表板36来支撑，例如，在膝垫44后面，和/或可以由转向柱32来支撑。

安全气囊14可以是可从如图1所示的非充气位置充气至如图2和3所示的充气位置的。在非充气位置，安全气囊14可以被存放于装饰件后面，装饰件是例如膝垫44和/或转向柱32上的护罩。气体发生器16可以给充气腔室18充气，以将安全气囊14充气至充气位置，安全气囊14在该位置延伸穿过装饰件，以在车辆12碰撞过程中吸收来自驾驶员膝部的碰撞能。

参见图2和3，延伸部26和凹陷部28被配置成在安全气囊14处于充气位置时部分地围绕转向柱32延伸。例如，延伸部26和凹陷部28呈U形。凹陷部28和延伸部26可以各自被配置成沿着车辆12的转向柱32延伸。压低的区域30被配置成在充气位置位于转向柱32的下方，并且延伸部26被配置成在充气位置沿着转向柱32的侧面向上延伸。例如，延伸部26和凹陷部28可以被配置成在充气位置邻接转向柱32。

参照图4-6，如前所述，凹陷部28和延伸部26沿着安全气囊14的顶面20延伸。安全气囊14包括与顶面20隔开的底面46。在充气位置，顶面20被设置于安全气囊14的顶部，并且底面46被设置于安全气囊14的底部。前侧22与后侧24可以各自从顶面20延伸至底面46。

继续参照图4-6，前侧22与后侧24各自沿着左侧58和右侧60从顶面20延伸至底面46。延伸部26可以被限定于左侧58和右侧60。顶面20、底面46、左侧58和右侧60可以彼此一体成型，即，同时形成为单独的单元、或者可以是缝合的面板。

当安全气囊14处于充气位置时，在延伸部26处从前侧22到后侧24的距离大于在压低的区域30处从前侧22到后侧24的距离。换句话说，安全气囊14在延伸部26比在压低的区域30更厚。当安全气囊14位于充气位置时，压低的区域30可以是未充气的，或者作为选择地，充气可以被限制，以使压低的区域30相对于延伸部26被压低。

安全气囊14可以包括主体部分38，该主体部分38由位于延伸部26和压低的区域30下方的前侧22和后侧24构成。在主体部分38处从前侧22到后侧24之间的距离大于在压低的区域30处从前侧22到后侧24之间的距离。换句话说，安全气囊14在主体部分38比在压低的区域30更厚。

前侧22和后侧24沿着压低的区域30彼此相互缝合。具体地，缝合线40可以与前侧22和后侧24二者接合。缝合线40可以被配置成例如具有在安全气囊14处于充气位置时保持压低的区域30非充气的尺寸和形状，或者作为选择地，缝合线40可以被配置成限制压低的区域30的充气，以在安全气囊14处于充气位置时保持压低的区域30相对于延伸部26被压低。

缝合线40可以围绕压低的区域30周边延伸，以限定压低的区域30的边界。缝合线40可以延伸贯穿压低的区域30，以便至少部分地加强压低的区域30，以在安全气囊14处于充气位置时保持压低的区域30相对于延伸部26和主体部分38被压低。

作为选择地或者除了缝合线40之外，前侧22与后侧24的相对移动可以以任何适当的方式限制在压低的区域30中。作为一个示例，前侧22与后侧24可以在压低的区域30处被彼此焊接、融合、粘附等。

压低的区域30从顶面20朝向底面46延伸。换句话说，压低的区域30起始于顶面20，朝向底面46延伸，并且可以在底面46之前终止，即可以与底面46隔开。压低的区域30可以从顶面20朝向底面46延伸10-70mm。

压低的区域30可以被设置于延伸部26之间。具体地，压低的区域30可以从一个延伸部26延伸至另一个延伸部26，即可以在延伸部26处终止。压低的区域30可以从顶面20朝向底面46并且在延伸部26之间大体上呈矩形。

安全气囊14的主体部分38可以包括在安全气囊14位于充气位置时不同厚度——即，前侧22与后侧24之间的距离——的区域。例如，如图4-6所示，主体部分38可以限定设置为在压低的区域30下方的袋状部42和在安全气囊14处于充气位置时围绕袋状部44延伸的垫子44，即位于袋状部42和底面46之间。当安全气囊14位于充气位置时，袋状部42和垫子44可以形成为任何适当的形式。例如，拉带和/或内部排气孔可以限定袋状部42和垫子44。

袋状部42和垫子44可以例如在车辆12碰撞过程中当安全气囊14处于充气位置时接收乘员的膝部。在这个位置中，袋状部42和垫子44可以限制或防止乘员的膝部在横跨车辆12的方向上朝向车辆12的驾驶员侧车门或乘员侧车门的移动。具体地，袋状部42和垫子44可以限制或防止乘员的膝盖横跨安全气囊14的滑动。

安全气囊14可以由任何适当类型的材料制成，例如编制聚合物。例如，安全气囊可以由编织尼龙丝制成，例如尼龙6,6。其他合适的示例包括聚醚醚酮(PEEK)、聚醚酮酮(PEKK)、聚酯、或者任何适当的聚合物。编制聚合物可以包括涂层，例如硅胶、氯丁橡胶、聚氨酯、等等。例如，该涂层可以是聚有机硅氧烷。

如前所述，安全气囊总成10包括气体发生器16，如图7中示意性地示出。气体发生器16与充气腔室18连通，以使用例如气体这样的充气介质使充气腔室18膨胀。气体发生器16可以是烟火气体发生器16，其使用化学反应来驱动充气介质进入充气腔室18。气体发生器16可以是任何适当的类型，例如，冷气气体发生器16。

安全气囊10可以以任何适当的形式被安装至车辆12。例如，安全气囊10可以被安装至仪表板36和/或转向柱32。

安全气囊总成10可以是安全气囊系统48的部件，安全气囊系统48在图7中示意性地示出。安全气囊系统48包括碰撞感测系统50，该碰撞感测系统50可以包括至少一个用于感测车辆12的碰撞的碰撞传感器52。碰撞传感器52是图7所示的碰撞感测系统50的唯一部件，然而，应当领会的是，碰撞感测系统50可以包括未显示于图7中的附加部件。

安全气囊总成10可以包括控制器54。控制器54和传感器52可以被连接至车辆的通信总线56，例如控制器局域网(CAN)总线。控制器可以使用来自通信总线56的信息来控制气体发生器16的激活。气体发生器16可以被连接至控制器54，如图7中所示，或者可以被直接连接至通信总线56。

控制器54可以直接地或者通过通信总线56与传感器52和气体发生器16通信，以用于激活气体发生器16，例如，用于在传感器52感测到车辆12的碰撞时向气体发生器16的烟火填料提供脉冲。作为选择地或者除了感测碰撞以外，碰撞感测系统50可以配置成在碰撞之前感测碰撞，即预碰撞感测。传感器52可以是任何适当的类型，例如，使用雷达、激光雷达、和/或视觉系统。视觉系统可以包括一个或更多摄像机、CCD(电荷耦合器件)图像传感器、和/或CMOS(互补金属氧化物半导体)图像传感器等。

控制器54可以是基于微处理器的控制器。传感器52与控制器54通信，以向控制器54传递数据。基于由传感器52传递的数据，控制器54指示气体发生器16激活。

本公开已经以说明的方式进行了描述，并且应当理解的是，使用的术语旨在描述性的词语本质，而并非是限制性的。本公开的许多修改和变形在上述教导的指引下是有可能的，并且本公开能够以除了具体描述的以外的方式实施。