本公开内容一般地涉及安全设备，其防止非期望的安全带安装的气囊(airbag)展开(例如当气囊应该处于禁用模式时展开)对交通工具乘员或维护人员的伤害。
背景技术：
交通工具气囊存在当它们意外地膨胀时击打不适当的位置或未保护的乘员或维护人员的伤害风险。现有的气囊抗膨胀安全设备电子地禁用气囊的爆发性增压泵。然而，安全措施的“armed”或“safe”状态对座椅执行工作的维护人员可能不总是可见的。在一些情况下，座椅的部件必须被移除以查看气囊是否已经进入防备启动的安全模式。因此，当认为系统处于“safe”状态，但是该系统实际上处于“armed”状态时，可能发生意外展开。
另外，由于失效的焊料连接，现有的安全设备也可能电子地失效，导致维护人员受伤。现有的安全零件(feature)依赖于防止爆发性增压泵的启动并且如果其发生可能不提供保护。此外，现有的气囊安全零件在它可冲击人类乘员之前不会破坏气囊本身的外罩(envelop)。因此，改进的气囊抗膨胀安全设备可能是期望的。
技术实现要素：
本公开内容描述了安全设备，其防止非期望的安全带安装的气囊展开对交通工具乘员或维护人员的伤害。设备可以通过如下实现功能：使用囊(bag)膨胀的能量以迫使其抵靠围绕气囊安全带的切割构件的切割/切断表面，切割、切断或刺穿膨胀的气囊。在实例内，这防止囊的完全膨胀和对气囊附近的乘员产生的冲击。该设备提供在其中所有其他安全设备失效的情况中最后机会的保护实例。该设备对交通工具乘员是视觉上明显的，提供安全措施生效的肯定可见的确认。
具体而言，在一个实例中描述了设备。该设备包括具有第一端和第二端的细长构件。该设备还包括连接至细长构件的第一端的带扣(buckle)保持器。此外，该设备包括连接至细长构件的第二端的切割构件。切割构件包括基本上垂直于细长构件的底部部分和从底部部分垂直延伸的顶部部分。切割构件还包括由切割构件的底部部分的内表面和切割构件的顶部部分的内表面限定的通孔。
在另一个实例中描述了系统。该系统包括座椅安全带，其包括：(i)具有第一端和第二端的第一部分，其中第一部分的第一端配置为连接至座椅，并且其中第一部分的第二端包括公扣(malebuckle)，和(ii)具有第一端和第二端的第二部分，其中第二部分的第一端配置为连接至座椅，并且其中第二部分的第二端包括母扣(femalebuckle)。该系统还包括连接至座椅安全带的第一部分的气囊。系统还包括气囊膨胀限制设备，包括(i)具有第一端和第二端的细长构件，(ii)连接至细长构件的第一端的带扣保持器，其中带扣保持器配置为接收公扣，和(iii)连接至细长构件的第二端的切割构件，其中切割构件包括通孔，座椅安全带的第一部分通过该通孔被定位。
在仍另一个实例中描述了方法。该方法包括通过气囊膨胀限制设备的切割构件的通孔定位座椅安全带的第一部分的公扣，其中座椅安全带的第一部分包括气囊。该方法还包括将公扣插入气囊膨胀限制设备的带扣保持器内，其中气囊膨胀限制设备进一步包括定位在切割构件和带扣保持器之间的细长构件，并且其中细长构件具有这样的长度：使得当公扣被插入带扣保持器内时，切割构件被定位在气囊的近似中点之上。
已经讨论的特征、功能和优势可以在各种实例中独立地实现或可以在又其他实例中组合，参考以下描述和附图可见其进一步细节。
附图说明
在所附权利要求中阐释了认为表示说明性实例的特性的新颖特征。然而，当结合附图阅读时，通过参考本公开内容的说明性实例的以下详细描述将最佳地理解说明性实例以及其优选的使用模式，进一步目标和描述，其中：
图1是根据实例的实例设备的图解。
图2是根据实例的图1的实例设备的切割构件的横截面视图。
图3a是根据实例的另一实例设备的图解。
图3b是根据实例的另一实例设备的图解。
图4是根据实例的另一实例设备的图解。
图5是根据实例的实例系统的图解。
图6是根据实例的图5的实例系统的另一图解。
图7是根据实例的图5的实例系统的另一图解。
图8是根据实例的实例方法的流程图。
具体实施方式
现在将参考附图在下文更充分地描述公开的实例，其中显示了一些但是不是全部公开的实例。的确，若干不同的实例可以被提供并且不应被解释为限于本文阐释的实例。而是，提供这些实例以便本公开内容将是透彻的和完整的，并且将向本领域技术人员充分地传达本公开内容的范围。
在下述说明中，阐释了许多具体细节以提供公开的概念的透彻理解，其可以在没有一些或全部这些详情下被实践。在其他情况下，已知设备和/或方法的细节已经被省略以避免不必要地使该公开内容模糊。虽然将结合具体实例描述一些概念，但是应当理解这些实例不旨在是限制性的。
除非另外指出，本文使用的术语“第一”、“第二”等仅作为标记，并且不旨在对这些术语所指示的项目施加顺序、位置或等级要求。而且，提及例如“第二”项目不要求或排除，例如“第一”或更低编号的项目，和/或，例如“第三”或更高编号的项目的存在。
本文提及“一个实例”意思是结合该实例描述的一个或多个特征、结构或特性包括在至少一种实施中。说明书中各种地方的短语“一个实例”可以涉及或可以不涉及相同的实例。
如本文所使用，“配置为”执行指定功能的系统、装置、结构、物品、元件、组件或硬件的确能够在没有任何改变的情况下执行指定功能，而不是仅仅具有在进一步改进之后执行指定功能的可能性。换句话说，“配置为”执行指定功能的系统、装置、结构、物品、元件、组件或硬件被具体地选择、产生、实施、使用、编程、和/或设计，用于执行指定功能的目的。如本文所使用，“配置为”表示系统、装置、结构、物品、元件、组件或硬件的现有特性，其使系统、装置、结构、物品、元件、组件或硬件能够在没有进一步改进的情况下执行指定功能。对于本公开内容的目的，被描述为“配置为”执行具体功能的系统、装置、结构、物品、元件、组件或硬件可以另外地或可选地被描述为“适于”和/或被“操作以”执行该功能。
以下提供了根据本公开内容的主题的说明性、非详尽的实例，其可能或可能没有被要求保护。
在实例内，描述了防止非期望的安全带安装的气囊展开对交通工具乘员或维护人员的伤害的设备。设备可以通过如下实现功能：使用囊膨胀的能量以迫使其抵靠围绕气囊安全带的切割构件的切割/切断表面，切割、切断或刺穿膨胀的气囊。这样，在实例内，该设备不需要能量源。可以选择设备的物理形状、尺寸和组成以确保在气囊达到完全膨胀之前破坏气囊。此外，该设备可以被制成各种尺寸、形状和/或材料以有效地切开由不同材料制成的气囊或不同形状和尺寸的气囊。
膨胀的气囊的切割、切断或刺穿防止囊的完全膨胀和对气囊附近的乘员产生的冲击。这样，该设备提供在其中所有其他安全设备已经失效的情况中最后机会的保护。该设备对交通工具乘员是视觉上明显的，提供安全措施生效的肯定可见的确认。
在操作中，具有内置(integral)气囊的座椅安全带被插入设备的通孔内并且被紧固至设备的带扣保持器。环绕座椅安全带的设备的存在视觉上指示安全零件是有效的。当人在气囊可能错误地展开的冲击范围内的任何时候可以施加该设备。在飞机制造设施处，例如，其为将座椅安装在飞机上的任何时间，或气囊增压泵可能被启动的任何时间。飞机运营者也可使用该设备以确保在内部维护活动期间的安全。当各种制造商、销售商和维护人员紧密地靠近安装的气囊系统工作时，使用如上所述的设备可以防止由气囊展开造成的伤害。
参考附图下文还描述了以上讨论的实例设备和系统的各种其他特征以及使用这些设备的方法。
现在参考附图，图1图解了根据实例的设备100。如图1中所显示，设备100可以包括具有第一端104和第二端106的细长构件102。设备100还可以包括连接至细长构件102的第一端104的带扣保持器108。设备100还可以包括连接至细长构件102的第二端106的切割构件110。如图1中所显示，在细长构件102的第二端106和切割构件110之间的过渡可以是平滑的圆角过渡。当设备100处于使用中时这种圆角过渡可以提供改善的应力分布。切割构件110可以包括基本上垂直于细长构件102的底部部分112和从底部部分112垂直延伸的顶部部分114。切割构件110还可以包括由切割构件110的底部部分112的内表面118和切割构件110的顶部部分114的内表面120限定的通孔116。
术语“基本上”意思是叙述的特性、参数或值不需要精确地实现，但是其偏差或变化——包括例如容差、测量误差、测量精度限制和本领域技术人员已知的其他因素——可能以不排除该特性旨在提供的效果的量出现。例如，底部部分112基本上垂直于细长构件102，并且这可以包括相对于细长构件102以90°角定位的底部部分112。在其他实例中，这可以包括相对于细长构件102在包括80°-100°角之间的角度范围内定位的底部部分112。仍此外，在其他实例中，基本上垂直允许从90°偏移的容差。
细长构件102可具有这样的长度：使得当将座椅安全带的公扣被插入带扣保持器108内时，切割构件110被定位在座椅安全带的气囊的近似中点之上。这样，细长构件102具有范围从约6英寸至约12英寸的长度。在一个实例中，细长构件102可以基于具体的使用情况被调节至各种长度。另外，通孔116可以被调整尺寸使得设备100允许气囊初始膨胀，但是不足以伤害在气囊附件的任何人。这样，通孔具有范围从约8英寸至约12英寸的长度，和范围从约4英寸至约6英寸的宽度。
如以下另外的细节所讨论，带扣保持器108配置为从座椅安全带接收公扣。这样，带扣保持器108可以采用各种形式。在一个实例中，如图1中所显示，带扣保持器108可以包括公扣滑动到其内的通道109。通道109防止公扣在与细长构件102垂直的方向上移动。带扣保持器108还可以包括按钮111，并且公扣可以包括按钮111配置为装入其中的孔。使用者然后可以按下按钮111，并且远离带扣保持器108滑动公扣以分离公扣与带扣保持器108。带扣保持器108的其他布置也是可能的。
图2是图1的实例设备100的切割构件110的横截面视图。如图2中所显示，切割构件110的底部部分112的厚度(t1)具有均匀厚度，并且切割构件110的顶部部分114的外表面122的厚度(t2)大于切割构件110的顶部部分114的内表面120的厚度(t3)，从而限定切割构件110的切割表面。在一个实例中，切割构件110的底部部分112的厚度(t1)等于切割构件110的顶部部分114的外表面122的厚度(t2)。切割构件110的底部部分112的厚度(t1)的范围可以为从约0.5英寸至约0.75英寸。切割构件110的顶部部分114的外表面122的厚度(t2)的范围可以为从约0.5英寸至约0.75英寸(以匹配t1)。切割构件110的顶部部分114的内表面120的厚度(t3)的范围可以为从约0.0625英寸至约0.125英寸。切割构件110的顶部部分114的内表面120的厚度(t3)可以是这样的厚度以刺穿膨胀的气囊，但不是如切到使用设备100的操作者这么锋利。
在一个实例中，如图1中所显示，切割构件110的顶部部分114的内表面120包括具有刀刃形状边缘的多个圆形的或扇形的切口(cutout)124。在一个实例中，多个切口124是半圆形的。当设备100处于使用中时，并且当气囊展开时，这种布置可以有利于分散强加在切割构件110上的应力。多个切口124可以提供多个相对锋利的“角部零件(corner-feature)”，当气囊膨胀至通孔116内时其仅起到刺穿表面的作用。例如，如果包装的未膨胀气囊抵靠切割构件110的顶部部分114的内表面120摩擦，包装的气囊将不会暴露于多个切口124的角部，防止包装的囊罩(bag-cover)被切割构件110损毁或损坏。
在这种实例中，多个切口124的每个的直径的范围可以为从约0.5英寸至约1.5英寸。在另一个实例中，可以使用可选形状的切口。在另一个实例中，不存在切口，并且切割构件110的顶部部分114的内表面120的厚度(t3)足以刺穿膨胀的气囊。如图1中所显示，通孔116的其中通孔116接触(meet)底部部分112的每个角部可以是弧形的。当设备100在使用中时，这种弧形过渡可以提供改善的应力分布。
图3a是设备100的另一实例的图解。具体而言，如图3a中所显示，切割构件110的顶部部分114的内表面120包括指向通孔116的突起126。在这种实例中，突起126在膨胀的气囊中产生尖锐的、局部的应力集中装置(stressriser)，其穿透气囊外罩，并且突起126的加宽边缘将初始穿透扩展为逐渐增长的狭缝，从而防止气囊的完全膨胀。在一个具体实例中，如图3a中所显示，切割构件110包括指向通孔116的单个突起126。在另一个实例中，如图3b中所显示，切割构件110包括指向通孔116的三个突起126。其他数目的突起126也是可能的。
在一个实例中，如图1中所显示，切割构件110是半圆形的，使得切割构件110的底部部分112是基本上直的并且切割构件110的顶部部分114是弯曲的。术语“基本上”意思是叙述的特性、参数或值不需要精确地实现，但是其偏差或变化——包括例如容差、测量误差、测量精度限制和本领域技术人员已知的其他因素——可能以不排除该特性旨在提供的效果的量出现。例如，如果底部部分的纵轴具有0°的曲率半径，那么底部部分112是基本上直的。在其他实例中，如果底部部分的纵轴具有在0°-10°之间的曲率半径，那么底部部分112是基本上直的。这种布置——其中底部部分112是基本上直的——向支撑切割构件110提供了稳定的支撑底座。在这种实例中，切割构件110可具有范围从约8英寸至约14英寸的内径。另外，如图1中所显示，设备100可以进一步包括视觉指示器128。视觉指示器128(显示读取“在飞行之前移除”)提供设备100在原位的视觉指示，并且进一步对使用者提供在使用座椅安全带之前移除设备100的提示。
在一个实例中，设备100是单件，使得细长构件102、带扣保持器108和切割构件110中的每个包括相同的材料。在这种实例中，材料可以包括碳纤维增强聚合物、尼龙聚合物、聚碳酸酯、聚乙烯、聚酰亚胺、玻璃填充的聚酰胺、g10/fr4玻璃纤维布/环氧树脂、玻璃或碳填充的聚芳基酰胺、或玻璃或碳填充的聚酰胺酰亚胺中的一种。
图4是设备100的又另一个实例的图解。具体而言，如图4中所显示，切割构件110包括具有第一端和第二端的缆绳130。缆绳130可以包括不锈钢缆绳，作为实例。在一个实例中，如图4中所显示，缆绳130的第一端可以被模锻(swage)至缆绳130的第二端以形成环(loop)。缆绳130可以被连接至细长构件102的第二端106。在一个具体实例中，如图4中所显示，细长构件102的第二端106可以包括配置为接收环形缆绳130的止动端(snap-end)保持器132。在这种实例中，止动端保持器132可以被打开以转换缆绳130，基于具体的使用情况使用具有不同厚度的缆绳。例如，如果座椅安全带中的气囊更坚固可能需要更厚的缆绳130。另外，不同长度的细长构件102的范围提供可调节性以在座椅安全带尺寸范围内定位缆绳130。在使用中，在如图4中所显示的实例中，气囊配置为由于通过缆绳130强加的剧烈的收缩应力爆炸。
图5-7图解了根据实例的系统200。如图5中所显示，系统200包括座椅安全带140。座椅安全带140包括具有第一端144和第二端146的第一部分142。第一部分142的第一端144配置为连接至座椅148，并且第一部分142的第二端146包括公扣150。座椅安全带140还包括具有第一端154和第二端156的第二部分152。第二部分152的第一端154配置为连接至座椅148，并且第二部分152的第二端156包括母扣158。系统200还包括连接至座椅安全带140的第一部分142的气囊160。气囊160可以与座椅安全带140的第一部分142是一体的。
系统200还包括气囊限制设备100。气囊限制设备100可以包括如上关于图1-4描述的设备100的一个或多个零件。具体而言，气囊限制设备100可以包括具有第一端104和第二端106的细长构件102。气囊限制设备100还可以包括连接至细长构件102的第一端104的带扣保持器108。带扣保持器108配置为接收座椅安全带140的第一部分142的公扣150。气囊限制设备100还可以包括连接至细长构件102的第二端106的切割构件110。切割构件110包括通孔116，通过其定位座椅安全带140的第一部分142。
如图5中所显示，细长构件102具有这样的长度：使得当将公扣150插入带扣保持器108内时，切割构件110被定位在气囊160的近似中点之上。传统的气囊抗膨胀安全机构包括防止爆发性增压泵启动的电气安全联锁装置。当座椅安全带140的第一部分142与座椅安全带的第二部分152分离(即，公扣150从母扣158移除)时，一种这样的电气安全联锁装置自动启动。这样，通过要求使用者将公扣150插入细长构件102的带扣保持器108内确保额外的安全等级。
在使用中，如图6中所显示，气囊限制设备100被调节尺寸使得当启动时气囊160开始膨胀。传统的气囊可以包括罩(covering)，这样使气囊160能够膨胀一段时间，确保切割构件110刺穿气囊本身，而不是可能更难以刺穿的气囊罩。
图7图解了气囊160抵靠气囊限制设备100的切割构件110的爆发性压力。当压力变得太大时，切割构件110切断气囊160，引起彻底的气囊破裂，并且使得气体从气囊160逸出。因为气囊160完全地破裂，所以它将不能强有力地冲击在气囊160附近的任何人。而是，这样的人仅仅暴露于排放的气囊气体。气囊限制设备100保持附属(captive)在座椅安全带140上，这样它不会强加冲击风险。
图8是根据实例的实例方法的流程图。在图8中显示的方法800呈现了在例如图1-7中所显示的设备100和/或系统200的形成期间可以使用的方法的实例。应理解，对此和本文公开的其他过程和方法，流程图显示本实例的一种可能的实施的功能和操作。可选的实施包括在本公开内容的实例的范围内，其中可以以显示或讨论的顺序之外执行功能，包括基本上同时或相反的顺序，取决于涉及的功能，如本领域技术人员合理地理解。因此，某些操作可以以不同的顺序或同时执行。另外，本领域技术人员将认识到不是描述的所有操作都需要执行。
最初，在方框802处，方法800包括定位座椅安全带的第一部分的公扣通过气囊膨胀限制设备的切割构件的通孔，其中座椅安全带的第一部分包括气囊。
在方框804处，方法800包括将公扣插入气囊膨胀限制设备的带扣保持器内，其中气囊膨胀限制设备进一步包括定位在切割构件和带扣保持器之间的细长构件，并且其中细长构件具有这样的长度：使得当将公扣插入带扣保持器内时切割构件被定位在气囊的近似中点之上。在一个实例中，方法800进一步包括在定位公扣通过切割构件的通孔之前使座椅安全带的第一部分的公扣与座椅安全带的第二部分的母扣分离。在另一个实例中，方法800进一步包括响应当将公扣插入气囊膨胀限制设备的带扣保持器时的气囊启动，使用切割构件刺穿气囊。
此外，本公开内容包括根据下述条款的实例：
条款1.一种设备，其包括：
具有第一端和第二端的细长构件；
连接至细长构件的第一端的带扣保持器；和
连接至细长构件的第二端的切割构件，其中切割构件包括基本上垂直于细长构件的底部部分和从底部部分垂直延伸的顶部部分，并且其中切割构件包括由切割构件的底部部分的内表面和切割构件的顶部部分的内表面限定的通孔。
条款2.条款1所述的设备，其中切割构件的底部部分的厚度具有均匀厚度，并且其中切割通孔的顶部部分的外表面的厚度由切割构件的底部部分的内表面和切割构件的顶部部分的内表面限定。
条款3.条款1所述的设备，其中切割构件的顶部部分的内表面包括多个切口。
条款4.条款3所述的设备，其中多个切口是半圆形的。
条款5.条款1所述的设备，其中切割构件是半圆形的，使得切割构件的底部部分是基本上直的并且切割构件的顶部部分是弯曲的。
条款6.条款1所述的设备，其中切割构件的顶部部分的内表面包括指向通孔的多个突起。
条款7.条款1所述的设备，其中设备是单件，使得细长构件、切割构件和带扣保持器中的每个包括相同的材料。
条款8.条款7所述的设备，其中材料包括碳纤维增强聚合物、尼龙聚合物、聚碳酸酯、聚乙烯或聚酰亚胺中的一种。
条款9.条款1所述的设备，其中切割构件的顶部部分包括具有第一端和第二端的缆绳，其中缆绳的第一端被连接至切割构件的底部部分的第一端，并且其中缆绳的第二端被连接至切割构件的底部部分的第二端。
条款10.一种系统，其包括：
座椅安全带，包括：
具有第一端和第二端的第一部分，其中第一部分的第一端配置为连接至座椅，并且其中第一部分的第二端包括公扣；
具有第一端和第二端的第二部分，其中第二部分的第一端配置为连接至座椅，并且其中第二部分的第二端包括母扣；和
连接至座椅安全带的第一部分的气囊；和
气囊膨胀限制设备，包括：
具有第一端和第二端的细长构件；
连接至细长构件的第一端的带扣保持器，其中带扣保持器配置为接收公扣；和
连接至细长构件的第二端的切割构件，其中切割构件包括通孔，座椅安全带的第一部分被定位通过通孔。
条款11.条款10所述的系统，其中细长构件具有这样的长度：使得当将公扣插入带扣保持器内时，切割构件被定位在气囊的近似中点之上。
条款12.条款10所述的系统，其中切割构件包括基本上垂直于细长构件的底部部分和从底部部分垂直延伸的顶部部分，使得通孔由切割构件的底部部分的内表面和切割构件的顶部部分的内表面限定。
条款13.条款12所述的系统，其中切割构件的底部部分的厚度具有均匀厚度，并且其中切割构件的顶部部分的外表面的厚度大于切割构件的顶部部分的内表面的厚度，从而限定切割构件的切割表面。
条款14.条款12所述的系统，其中切割构件的顶部部分的内表面包括指向通孔的多个突起。
条款15.条款12所述的系统，其中切割构件是半圆形的，使得切割构件的底部部分是基本上直的并且切割构件的顶部部分是弯曲的。
条款16.条款12所述的系统，其中切割构件的顶部部分的内表面包括多个切口。
条款17.条款16所述的系统，其中多个切口是半圆形的。
条款18.一种方法，其包括：
定位座椅安全带的第一部分的公扣通过气囊膨胀限制设备的切割构件的通孔，其中座椅安全带的第一部分包括气囊；和
将公扣插入气囊膨胀限制设备的带扣保持器内，其中气囊膨胀限制设备进一步包括定位在切割构件和带扣保持器之间的细长构件，并且其中细长构件具有这样的长度：使得当将公扣插入带扣保持器内时，切割构件被定位在气囊的近似中点之上。
条款19.条款18所述的方法，进一步包括：
在定位公扣通过切割构件的通孔之前使座椅安全带的第一部分的公扣与座椅安全带的第二部分的母扣分离。
条款20.条款18所述的方法，进一步包括：
响应当将公扣插入气囊膨胀限制设备的带扣保持器时的气囊启动，使用切割构件刺穿气囊。
为了图解和描述的目的，不同有利布置的描述已经被呈现，并且不旨在是穷尽的或限于公开形式的实例。许多改变和变化对本领域技术人员将是显而易见的。此外，不同的有利实例可以提供与其他有利实例相比不同的优势。选择和描述选定的一个或多个实例以便最佳解释实例的原理、实际应用并且使本领域其他技术人员能够理解具有适合于预期的具体用途的各种改变的各种实例的公开内容。