后排座椅安全气囊模块的制作方法

本专利申请要求于2016年4月8日递交的序列no.62/319,976的美国临时专利申请的优先权。该专利申请的全部内容通过引用并入本文中。

本申请总体上涉及安全气囊模块，并且特别涉及一种包含可充气安全气囊垫的安全气囊模块，该安全气囊模块被构造成在坐在车辆后排座椅(例如，车辆的第2排或第3排)中的乘员的前方展开。

技术实现要素：

本文所述的后排座椅安全气囊模块包括可充气安全气囊垫，其在车辆发生前向或近前方碰撞时为坐在车辆后排座椅中的乘员提供支撑并且吸收冲击力以吸收乘员的能量。

附图说明

本发明的特征、方面和优点将从以下描述和附图中所示的随附示例性实施例变得显而易见，这些实施例在下面简要描述。

图1是后排座椅安全气囊模块的侧视图。

图2是后排座椅安全气囊模块的侧视图，示出了展开的可充气安全气囊垫和坐在车辆后排座椅中的乘员之间的相互作用。

图3示出了已充气安全气囊垫的三个不同视图。

图4是展开的可充气安全气囊垫的侧视图，示出了控制可充气安全气囊垫的展开位置的单个居中定位的外部系绳。

图5示出了图4的可充气安全气囊垫中使用的外部系绳。

图6-7示出了用于制造可充气气囊垫的实施例的织物面板。

图8示出了可用于制造可充气气囊垫的另一实施例的织物面板。

图9示出了可充气安全气囊垫的断裂系绳。

图10示出了可充气安全气囊垫的内部系绳到可充气安全气囊垫的前面板的连接。

图11示出了可充气安全气囊垫的位于可充气安全气囊垫的通道中的阀。

图12示出了可以将阀集成到用于制造可充气安全气囊垫的织物面板中。

图13是后排座椅安全气囊模块的另一实施例的侧视图。

图14是后排座椅安全气囊模块的另一实施例的侧视图，示出了展开的可充气安全气囊垫与坐在车辆后排座椅中的乘员之间的相互作用。

图15示出了用于制造如图13和图14所示的可充气安全气囊垫的另一个实施例的织物面板。

图16示出了如图13和图14所示的充气安全气囊垫的另一实施例的侧视图。

具体实施方式

如图所示，后排座椅安全气囊模块可包括可充气垫，该可充气垫包括简单的可充气结构，该可充气结构包括下部部分、上部部分和分别连接在下部部分和上部部分之间的两个可选支撑系绳以支撑乘员并吸收撞击能量。安全气囊模块可以安装到车辆前排座椅的椅背的下部部分、中间部分或上部部分。

当充气机启动并使得可充气垫展开时，可充气垫展开到这种位置使得上部部分位于下部部分上方以为乘员提供支撑和能量吸收功能。可充气垫被构造为通过上部部分排气到可充气垫的外部用于计量吸收能量的气体流。安全气囊模块和展开可充气垫不需要额外机械附接到前座椅后部的上部部分区域或车身中的任何其他结构。

本文所述的安全气囊模块提供了独特的后排座椅前向碰撞保护可充气垫，其使用几何形状、安装、系绳和通气的组合来支撑乘员并吸收碰撞能量。

图1是后排座椅安全气囊模块的实施例的侧视图。气囊模块包括充气机10和可充气垫400，该可充气垫400包括下部部分100和上部部分200。下部部分100和上部部分200可以通过至少一个外部系绳300连接。

在展开中，为坐在车辆前排座椅中的乘员展开可充气安全气囊垫的相同传感器系统也将用于控制后排座椅安全气囊模块。后部可充气垫400将展开到适当位置以保护车辆的后排乘员40。

后排座椅安全气囊模块可以安装到车辆前排座椅的椅背30的下部部分、中间部分或上部部分。安全气囊模块包括壳体和垫充气装置(即充气机10)，壳体容纳折叠的可充气垫400，垫充气装置产生气体以填充可充气垫400。充气机10接收展开电信号并且响应于该信号而触发或启动并将气体释放到折叠的可充气垫400中。气体流入可充气垫400的下部部分100中。

图2是后排座椅安全气囊模块的侧视图，示出了展开的可充气垫400和坐在车辆的后排座椅20中的乘员40之间的相互作用。如上所述，当充气机10启动并展开可充气垫400时，可充气垫400展开到这种位置使得上部部分200位于下部部分100上方，以为乘员40提供支撑和能量吸收功能。

下部部分100和上部部分200首尾相连，并且外部连接在下部部分100和上部部分200之间的系绳300使下部部分100和上部部分200相对于彼此得以保持。可充气垫400可以从椅背30的下部部分、中间部分或上部部分突出，同时对下部部分100充气将展开的可充气垫400引导到膝盖上方并朝向乘员40的骨盆区域。

随着下部部分100充气，上部部分200则随着充气气体流动通过位于下部部分100和上部部分200的接口处的通道而开始充气。通道由匹配的织物面板形成为缩窄或限制流动区域。通道可以通过阀或限流器装置闭合。例如，如下面进一步描述的，当下部部分100和上部部分200受到乘员40的冲击时，阀可以限制从上部部分200到下部部分100的回流。

随着上部部分200充气，可充气垫400的轨迹受到外部附接在上部部分200和下部部分100之间的系绳300的约束，使得随着上部部分200充气其折回在下部部分100上。可充气垫400在骨盆区域和膝盖区域中与乘员40相互作用。膝盖抵靠前排椅背30的下部部分由下部部分100支撑，而下部部分100的远端部支撑骨盆，以将其保持在适当位置。

可充气垫400的构造使相互作用的乘员40在骨盆处枢转，其中上躯干、颈部和头部向前弯曲。随着乘员40的上躯干向前枢转，躯干与上部部分200相互作用，该上部部分200位于下部部分100的面向乘员的端部和前排椅背30的上部部分之间。

如上所述，上部部分可以保持在适当位置，外部系绳300连接下部部分100和上部部分200。上部躯干的能量通过现在在充气的下部部分100上方压缩上部部分200并且随后通过上部部分200中的单个或多个通气孔排出压缩气体而消散，同时下部部分100和上部部分200都继续支撑乘员40。乘员能量被吸收并且支撑件被保持，直到气体从通气孔基本排出。

图3示出了充气垫400的三个不同视图。充气垫400包括位于下部部分100中的接缝，其中内部系绳(未示出)连接到织物面板从而形成可充气垫400。在展开期间，可充气垫400向上移动到膝盖上方并移动进入乘员40的骨盆区域中。可充气垫400的上部部分可包括比下部部分100更大的体积，用于吸收能量并缓冲乘员40。

图4是展开的可充气垫400的侧视图，示出了控制可充气垫400的展开位置的单个居中定位的外部系绳300。

图5示出了在图4的可充气垫400中使用的外部系绳300。细长的居中定位的系绳300跨越在下部部分100和上部部分200之间。另外，可破坏的系绳310连接在充气机开口和交叉接缝之间，该交叉接缝将内部系绳固定在下部部分100中。

图6-图10示出了用于制造可充气垫400的各种实施例的织物面板。如图6和图7所示，可以使用四个面板来制造可充气垫400。

下部部分100由后面板150和前面板160形成。前面板160更靠近车辆的前部并且包括用于使得充气气体进入安全气囊的开口以及一个或多个开口165以允许气体从下部部分100通到上部部分200。上部部分200可以由前面板260和后面板250形成。任一面板都可以包括通气开口，该通气开口可用于调节安全气囊可充气垫400的性能。

如图6所示，通气开口可以位于上部部分200的前面板260中。上部部分200的前面板260的周边的凹部部分沿着接缝线270连接到下部部分的前面板160。面板的周边连接在一起(例如，通过缝合)以形成可充气垫400。

图8示出了可用于制造可充气垫400的替代实施例的面板。图8包括用作隔热板的附加面板410。隔热板410定位至前面板430,440以及后面板420的内部，形成可充气垫400的下部部分。

如图8所示，单个后面板420可用于整个可充气垫400。因此，代替四面板的可充气垫400，可充气垫400可由三个主面板形成。可充气垫400还可包括一个或多个外部系绳300。如图5所示，系绳310(例如，断裂系绳)可定位在充气机附近并在初始展开期间引导可充气垫400。系绳310可以构造成一旦下部部分充气就断开。还如图5所示，细长的外部系绳300可以在下部部分100(例如，在充气机开口处)和上部部分200的周边之间延伸以提供可充气垫400的额外收缩。

内部系绳315可另外用作扩散器，以将气流分配到可充气垫400中。如图8所示，内部系绳315包括三个开口，以将气体均匀地分配到下部部分100中。内部系绳315沿着接缝线连接在前面板和后面板之间。例如，如图9和图10所示，内部系绳315沿着侧向延伸接缝缝合到前面板440。外部系绳300连接到前面板440的相反表面。如图9所示，系绳310的一个端部也在前面板440的相反表面上连接到与内部系绳315相同的接缝处。图10示出了内部系绳315到前面板440的连接。同样，前面板430,440的周边沿着其周边的匹配凹部部分缝合在一起。在组装内部系绳315之后，后面板420的周边缝合到两个前面板430,440的周边。

如图11所示，可充气垫400可包括位于下部部分100和上部部分200之间的通道550中的阀500。阀500可构造为止回阀。例如，主阀面板101,201可以定位在通道550中并且连接到可充气垫400的前面板和后面板。阀500可以构造成允许气体沿方向a通过开口131从阀门101的下部部分100侧流动到阀201的上部部分200侧。开口131可以由可选的织物条带555覆盖以形成止回阀。

当可充气垫400充气并与乘员40接触时，上部部分中的压力增加，导致阀条带555阻塞开口131。限制流动离开下部部分100，从而保持下部部分的压力，以用于吸收由于与乘员40的膝盖和骨盆接触而产生的能量。阀500还可以构造成允许通过开口131的约束或限制回流。例如，可以调节条带555的尺寸和形状，以允许通过开口131的可接受但减少的回流。

如图12所示，阀500可以集成到面板中。例如，类似于图6中所示的通气开口165，阀500可以结合到下部部分前面板中。而且，面板的定位于组装可充气垫400内部的上部外边缘570可保持不与后面板连接，以允许下部部分100和上部部分200之间的可调节量旁路气体流动。

图13是后排车辆座椅安全气囊模块的另一实施例的侧视图，其中安全气囊模块被构造成安装到前排车辆座椅710的椅背705的上部部分并且在展开时为乘员715提供支撑和能量吸收功能。

如图13所示，后排车辆座椅安全气囊模块包括充气机720(未示出)以及可充气垫725，该可充气垫725包括下部部分730、上部部分735、以及连接下部部分730和上部部分735的外部系绳740。充气机720向充气垫725提供充气气体，并且充气垫725构造成在坐在后排车辆座椅745中的乘员715的前方展开。在车辆的前向碰撞期间，可充气垫725展开并且乘员715沿车辆的纵向轴线的方向施载可充气垫725的上部部分735和下部部分730。

可充气垫725被构造成通过弯曲远离乘员715而在坐在后车辆座椅745中的乘员715的前方展开。可充气垫725自乘员715的膝盖上方的位置并朝向乘员715的骨盆区域展开。例如，可充气垫可从前排车辆座椅710的椅背705的上部部分展开。

外部系绳740被构造成通过限制上部部分735展开远离下部部分730来控制可充气垫725的展开轨迹。例如，外部系绳740可以通过限制上部部分735移动远离下部部分730来控制可充气垫725的展开轨迹，使得随着上部部分735充气上部部分735折回在下部部分730上。因此，当可充气垫725充气时，可充气垫725被构造成弯曲形状，使得上部部分735位于下部部分730上方。

随着下部部分730充气，上部部分735开始随着充气气体流动通过可充气垫725而充气。可充气垫725的上部部分735具有比可充气垫725的下部部分730更大的体积。

可充气垫725还可以进一步包括连接在下部部分730的充气点和下部部分730的靠近充气点的点之间的第二外部系绳750(未示出)。第二外部系绳750的长度短并且被构造成通过限制可充气垫725的向外突出并弯曲可充气垫725的展开来控制可充气垫725的展开轨迹。第二外部系绳750也可以被构造成在受到由可充气垫725的展开所产生的拉力时撕裂。

图14是后排车辆座椅安全气囊模块的另一实施例的侧视图，示出了展开的可充气垫725与乘员715之间的相互作用。在车辆的前向碰撞期间，可充气垫725在乘员715的前方展开，并且乘员715沿着车辆的纵向轴线的方向施载可充气垫725的上部部分735和下部部分730。

如图14所示，可充气垫725还包括至少一个内部系绳815，其具有多个扩散器开口840。内部系绳815偏置并连接可充气垫725的前面板800和后面板805。例如，内部系绳815以一定角度定位在可充气垫725的前面板800的内表面和后面板805的内表面之间。

内部系绳815被构造成在展开期间通过控制可充气垫725的厚度来控制可充气垫725的轨迹。例如，内部系绳815在展开期间通过减小可充气垫725的厚度来控制可充气垫725的轨迹。内部系绳815还被构造成将充气气体通过多个扩散器开口840分配到可充气衬垫725中，并将可充气衬垫725分隔成至少第一可充气部分和第二可充气部分。

图15示出了用于制造如图13和图14所示的安全气囊垫的另一个实施例的织物面板。可充气垫725包括前面板800、后面板805、第一侧面板810、至少一个内部系绳815、第二侧面板820、隔热板830和用于与充气机连接的至少一个支撑加强件835。

如图15所示，前面板800更靠近车辆的前方。后面板805比前面板800长，包括用于充气机的开口825，并为可充气垫725提供弯曲背部形状。第一侧面板810和第二侧面板820分别具有弯曲形状。隔热板830内部定位于可充气垫725的下部部分730的前面板800和后面板805。

图16示出了如图13和14所示的充气安全气囊垫725的另一实施例的侧视图。如图16所示，可充气垫725具有d形几何形状。具体地，第一侧面板810的边缘沿着第一连续接缝连接到前面板800和后面板805中的每一个，并且第二侧面板820的边缘沿第二连续接缝连接到前面板800和后面板805中的每一个。

除了用于制造可充气垫725的另一实施例的织物面板的相应形状之外，可充气垫725的d形几何形状也由外部系绳740(未示出)构造。例如，外部系绳连接可充气垫725的下部部分730和上部部分735，使得当可充气垫725充气时，可充气垫725具有弯曲形状，使得上部部分735位于下部部分730上方。

如本文所使用的，术语“几乎”、“大约”、“基本上”和类似的术语旨在具有与本公开的主题涉及的本领域技术人员的共同和公认用法相一致的广泛含义。阅读本公开内容的本领域技术人员应当理解，这些术语旨在允许描述和要求保护的某些特征，而不将这些特征的范围限制于所提供的任何精确数值范围。因此，这些术语应被解释为表明所描述和要求保护的主题的非实质性或无关紧要的修改或变型被视为在所附权利要求中所述的本发明的范围内。

应当注意，这里用于描述各种实施方式的术语“示例性”旨在表示这些实施方式是可行实施方式的可行示例、表示和/或说明(并且这样的术语并不旨在表示这些实施方式必然是非凡或最高级的例子)。

这里使用的术语“联结”、“连接”等意味着两个构件直接或间接地彼此接合。这种接合可以是固定的(例如，永久的)或可移动的(例如，可移动的或可释放的)。这种接合可以通过以下来实现：两个构件、或可以彼此或者与两个构件一体成型为单个整体的两个构件和任何另外的中间构件、或者彼此附接的两个构件或任何另外的中间构件。

这里对元件的位置的引用(例如，“顶部”、“底部”、“上方”、“下方”、“前方”、“后方”、“内侧”、“外侧”等)仅仅是用于描述附图中各种元素的方向。应当注意，根据其他示例性实施方式，各种元件的取向可以不同，并且这些变型旨在被本公开所涵盖。

重要的是要注意，在各种示例性实施方式中示出的安全气囊的结构和布置仅是说明性的。尽管在本公开中仅详细描述了几个实施例，但是阅读本公开的本领域技术人员将容易理解，可以进行许多修改(例如，各种元件的尺寸、维度、结构、形状和比例的变化，参数值，安装布置，材料使用，颜色，方向等)，而不实质上脱离本文所述主题的新颖性教导和优点。例如，示出为一体成型的元件可以由多个部件或元件构成，元件的位置可以倒置或以其他方式变化，并且可以更改或改变离散元件或位置的性质或数量。根据替代实施方式，可以改变或重新排序任何过程或方法步骤的顺序或次序。在不脱离本发明的范围的情况下，还可以在各种示例性实施方式的设计、操作条件和布置中进行其他替换、修改、改变和省略。