自适应后座椅安全气囊的制作方法

本申请是2017年6月22日提交的美国申请序号为15/629,833的申请的部分的继续申请，该申请序号为15/629,833的申请是2014年12月29日提交的美国申请序号为14/583,856的申请的分案，该申请序号为14/583,856的申请要求2014年10月21日提交的美国临时申请序号为62/066,605和2014年10月22日提交的美国临时申请序号为62/067,075的申请的权利，它们的内容通过引用整体并入本文。

本发明涉及一种用于帮助保护车辆乘员的设备。更具体地，本发明涉及一种在车辆的反作用表面与车辆座椅中的乘员之间可充气的安全气囊。

背景技术：

已知的是，为了帮助保护车辆的乘员，提供一种可充气的车辆乘员保护装置，比如安全气囊。一种特定类型的安全气囊是正面安全气囊，其可在车辆前部座椅的乘员与车辆的仪表板之间充气。这种安全气囊可以是驾驶员安全气囊或乘客安全气囊。当充气时，驾驶员和乘客安全气囊有助于保护乘员免受车辆部件(比如车辆的仪表板和/或方向盘)的冲击。

乘客安全气囊通常以放气状态储存在安装到车辆仪表板上的壳体中。安全气囊门可与壳体和/或仪表板连接，以帮助将安全气囊封闭和隐藏在储存状态中。在乘客安全气囊展开时，安全气囊门打开以允许安全气囊移动至充气位置。由于由正充气的安全气囊施加在门上的力，安全气囊门打开。

驾驶员安全气囊通常以放气状态储存在安装在车辆方向盘上的壳体中。安全气囊盖可与壳体和/或方向盘连接，以帮助将安全气囊封闭和隐藏在储存状态中。在驾驶员安全气囊展开时，安全气囊盖打开以允许安全气囊移动到充气位置。由于由正充气的驾驶员安全气囊施加在盖上的力，驾驶员安全气囊盖打开。

另一种类型的安全气囊是侧向冲击安全气囊，其可在车辆的侧面结构与车辆乘员之间充气。侧向冲击安全气囊可以例如安装在座椅中、安装在侧面结构中或者安装在门中。另一种类型的安全气囊是可充气的膝垫，其可在车辆的仪表板和/或转向柱与车辆乘员之间充气。可充气膝垫可以例如安装在仪表板中或转向柱上。

乘客侧向和正面安全气囊通常设计成延伸至车辆内的一定高度处，所述安全气囊在较高车辆乘员的头部和车辆的挡风玻璃之间提供屏障。这种安全气囊高度增加了安全气囊的体积，并将安全气囊体积的一部分置于较矮的乘员的肩部上方。本领域对安全气囊而言需要一种结构，其减小在较高成员肩部上方与较矮乘员肩部上方的安全气囊体积。

技术实现要素：

本发明涉及一种用于帮助保护具有用于接纳车辆乘员的座椅的车辆的乘员的设备。该设备包括可充气的车辆乘员保护装置，该车辆乘员保护装置可在车辆中邻接反作用表面的储存状态充气到在反作用表面与车辆乘员之间的展开状态。保护装置包括：呈现为朝向座椅的前部部分；以及用于在保护装置处于展开状态时接纳陷入的乘员的可充气体积。连接到所述前部部分上的后部部分具有与前部部分间隔开间距的可充气体积。当保护装置处于展开状态中时，前部部分定位在车辆乘员与所述后部部分之间。无论在反作用表面与车辆乘员之间的距离如何，充气的前部部分可相对于后部部分在前后方向上移动，以接触车辆乘员。

根据另一个实施例，一种用于帮助保护具有用于接纳车辆乘员的座椅的车辆的乘员的设备包括：可充气的车辆乘员保护装置，该车辆乘员保护装置可从在车辆中邻接反作用表面的储存状态充气到在反作用表面与车辆乘员之间的展开状态。保护装置包括：呈现为朝向座椅的前部部分；以及用于在保护装置处于展开状态中时接纳陷入的乘员的可充气体积。所述前部部分直到该前部部分的最下边缘在前后方向上具有基本不变的厚度。连接至所述前部部分的后部部分具有与该前部部分间隔开间距的可充气体积。当保护装置处于展开状态时，前部部分定位在车辆乘员与后部部分之间。无论在反作用表面与车辆乘员之间的距离如何，充气的前部部分可相对于后部部分在前后方向上移动，以接触车辆乘员。

附图说明

在参考附图考虑本发明的以下描述时，本发明的上述和其他特征对于本发明所涉及领域的技术人员将变得清楚，其中：

图1示出了根据本发明的实施例的用于帮助保护车辆乘员的设备的示意图；

图2示出了图1设备的示意性侧视图，其示出了具有系安全带的车辆乘员的不同状态；

图3a-3c示出了图1设备的示意性侧视图，其示出了具有系安全带的车辆乘员的不同的后部座椅状态；

图4a-4b示出了根据本发明的另一个实施例的用于帮助保护车辆乘员的设备的示意图；

图5a-5c示出了根据本发明的另一个实施例的用于帮助保护车辆乘员的设备的示意图；

图6a-6b示出了根据本发明的另一个实施例的用于帮助保护车辆乘员的设备的示意图；

图7a-7c示出了根据本发明的另一个实施例的用于帮助保护车辆乘员的设备的示意图；

图8a-8c示出了根据本发明的另一个实施例的用于帮助保护车辆乘员的设备的示意图；

图9a-9b示出了根据本发明的另一个实施例的用于帮助保护车辆乘员的设备的示意图；

图10a-10b示出了根据本发明的另一个实施例的用于帮助保护车辆乘员的设备的示意图；

图11a-11b示出了根据本发明的另一个实施例的用于帮助保护车辆乘员的设备的示意图；

图12a-12b示出了根据本发明的另一个实施例的用于帮助保护车辆乘员的设备的示意图；

图13示出了根据本发明的另一个实施例的用于帮助保护车辆乘员的设备的示意图。

图14示出了根据本发明的另一个实施例的用于帮助保护车辆乘员的设备的示意图。

图15示出了根据本发明的另一个实施例的用于帮助保护车辆乘员的设备的示意图。

图16和17示意性地示出了可以用如本申请公开的任一个实施例示出的设备实现的特征。

图18和19示意性地示出了可以在本申请公开的任一实施例中实现的设备构造。

图20示意性地示出了可以用如本申请公开的任一实施例示出的设备实现的特征。

具体实施方式

本发明涉及一种用于帮助保护车辆乘员的设备。更具体地，本发明涉及一种在车辆的反作用表面与车辆座椅中的乘员之间可充气的安全气囊。用于帮助保护车辆12的乘员20的设备10包括安全气囊14形式的可充气车辆乘员保护装置14。在图1-4b所示的实施例中，安全气囊14是乘客安全气囊，其用于帮助保护定位在车辆前部座椅16后面的车辆12一侧24的后部座椅22的乘员20。前部座椅16定位在仪表板36的后面并且呈现为朝向仪表板36。所述侧24可以是车辆12的驾驶员侧(如图所示)或乘客侧(未示出)。车辆12还包括车顶19以及连接到后部座椅22上的用于帮助保护车辆乘员20的安全带18。

参照图2，安全气囊14可以是安全气囊14模块30的组成部分，该安全气囊模块包括充气机32和壳体34。安全气囊14具有储存状态(在图2中以虚线表示)其中安全气囊被折叠并且以储存状态放置在壳体34内。模块30安装到车辆12的前部座椅16的座椅靠背23上或该座椅靠背内。壳体34有助于容纳和支撑座椅靠背23中的安全气囊14和充气机32。替代地，模块30可以安装在车辆12的(未示出)的b柱、门、后座椅座垫、中控台、仪表板36或车顶19中。

模块30的门(未示出)可以可释放地连接到座椅靠背23和/或壳体34上。在关闭状态(未示出)中，门形成用于模块30的盖子并且帮助将安全气囊14以储存状态封闭在座椅靠背23内的壳体34中。门可移动到打开状态中，该打开状态揭开壳体34和座椅靠背23中的开口44，安全气囊14可穿过该开口从壳体34中的储存状态展开到充气或展开状态。门可以通过诸如塑料铰链部分、带子或系绳的方式(未示出)直接或通过壳体34连接到车辆12例如连接到座椅靠背23上。

充气机32是可开动的，以向安全气囊14的可充气体积60提供充气流体，以将安全气囊14展开到充气状态。充气机32可以为任何已知类型，比如储存的气体、固体推进剂、增强型或混合型。设备10包括感测器，该感测器在50处示意性地示出，其用于感测使安全气囊14充气所需的事件比如碰撞。充气机32经由引线52可操作地连接到感测器50上。

安全气囊14可以由任何合适的材料构成、比如尼龙(例如，编织尼龙-6,6纱线)并且可以以任何合适的方式构成。例如，安全气囊14可包括一个或多个片材或板材。如果使用一个以上的片或板，那么多个片或板可以通过已知的方式互相连接，比如缝合、超声波焊接、热绑定或粘合剂，以形成安全气囊14。安全气囊14可以是未覆层的、可以涂覆有诸如不透气的聚氨酯的材料，或者可以用诸如不透气薄膜的材料层压。安全气囊14从而可以具有气密或基本气密的结构。本领域技术人员会理解替代材料(比如聚酯纱线)和替代覆层(比如硅树脂)也可用于构造安全气囊14。

在所示的实施例中，安全气囊14由一个或多个板材构成，所述板材相互连接以限定安全气囊的可充气体积60，该安全气囊具有图1-4b所示的构造。参照图1-2，充气的安全气囊14从壳体34中沿向后的方向朝向后部座椅22中的乘员20远离座椅靠背23展开。座椅靠背23因此充当了车辆12的用于正展开的安全气囊14的反作用表面。当从侧面观察时，安全气囊14具有倒u形构造，并且当从顶部观察时(未示出)，安全气囊具有大致矩形的形状。充气的安全气囊14包括邻接乘员20的前部部分62和邻接座椅靠背23的后部部分64。

在展开状态下，前部部分62与前部座椅16间隔开并且包括前部板或表面70，其呈现为朝向后部座椅中的乘员20。后部部分64经由与模块34的连接而邻接座椅靠背23地并且与该座椅靠背连接地定位。表面70与座椅靠背23间隔开一定距离或深度d1，该距离或深度在车辆12的前后方向上延伸。侧向部分80，82在前部部分62与后部部分64之间延伸。侧向部分80，82在安全气囊14的相对侧上基本彼此平行地延伸。侧向部分80定位为向着车辆12的外侧，并且侧向部分82定位为向着车辆的内侧。

顶部部分90呈现为朝向车顶19并且将前部部分62连接到后部部分64上。底部部分92更靠近后部座椅22地定位。前部部分62、后部部分64、侧向部分80、82、顶部部分90以及底部部分92彼此配合以帮助限定安全气囊14的可充气体积60。除了它们各自的可充气部分之外，前部部分62、后部部分64、侧向部分80、82、顶部部分90以及底部部分92中的每一个可以包括不可充气部分(未示出)。

一个或多个接缝100可以大致在前后方向上沿着安全气囊14的长度从前部部分62延伸到后部部分64，以用于将可充气体积60分成多个腔室102。可以对每个接缝100进入可充气体积60的的深度进行调整以形成具有所需截面和/或增压的腔室102，即接缝可以彼此相同或可以彼此不同，使得腔室以不同的速率充气和增压。接缝100还可以构造成控制腔室102的体积，从而控制充气机32的尺寸，该尺寸需要用来使安全气囊14完全充气并展开。对腔室102的体积的控制还控制安全气囊14的刚度以满足所需的性能指标。在一个示例中，(多个)中间腔室102在向内侧-向外侧方向上可以被造得较小，从而提供相对于更向内侧和更向外侧的腔室的刚度减小的刚度。

安全气囊14包括空间110，该空间限定可充气体积60外侧的未充气或未增压的体积。在图1所示的结构中，空间110从底部部分92朝向顶部部分90延伸。空间110在侧向部分80，82之间完全延伸并且在顶部部分90的内表面112处终止。所以安全气囊14分叉成两个可充气瓣120，这两个可充气瓣在底部部分92处彼此间隔分开并且通过顶部部分90彼此连接以帮助限定空间110的形状。每个瓣120在竖直方向上具有基本相同的高度，使得安全气囊14关于顶部部分90基本对称。图1中所示的安全气囊14因此具有拱形或倒置u形的形状。

中线98在车辆12的前后方向上延伸穿过安全气囊14。中线98与安全气囊14的最上边缘和最下边缘等距地间隔开、即中线定位在沿着安全气囊高度的一半处，一般用h1表示。在图1的实施例中，将前部部分62、顶部部分90和后部部分64的尺寸选择为，使得空间110在中线98上方延伸，即，该空间具有的从安全气囊14的最下边缘起的深度大于充气的安全气囊14的高度h1的一半的深度。替换地，空间110可以具有的深度是安全气囊14的高度的一半h1或者小于其一半。安全气囊14中的空间110的存在减小了可充气体积60的尺寸，以便提供所需的充气性能指标。

在感测到使安全气囊14充气所需的事件比如车辆碰撞发生时，感测器50经由引线52向充气机32提供信号。在接收到来自感测器50的信号时，充气机32开动并以已知的方式向安全气囊14的可充气体积60提供充气流体。正充气的安全气囊14在前部座椅16的座椅靠背23上施加力以使座椅靠背破裂并允许安全气囊从储存状态充气到展开状态，比如在图2中以实线示出的完全充气、展开和增压的状态。安全气囊14在展开时帮助保护车辆乘员20免受车辆12的部件的冲击、，比如与前部座椅16的冲击。

安全气囊14在展开时通过帮助吸收由乘员置于安全气囊上的冲击力来帮助保护乘员20。参照图2，当乘员20冲击安全气囊14时，该乘员陷入安全气囊，该安全气囊吸收冲击力并将其分配在遍及安全气囊的体积和面积的区域中。参考以下例子，在车辆12正面冲击的情况下，“陷入”到安全气囊14中的意思为，乘员20如由箭头标记42和图2中的虚线标记20'所表示的那样向前移动、与安全气囊接合。乘员20到安全气囊14中的“陷入”，指乘员相对于乘员第一次接触充气的安全气囊、即接触前部部分62的表面70的点移动到安全气囊的充气深度中的距离或程度。

换句话说，陷入程度可以作为表面70上的给定点被陷入的乘员20’朝前部座椅移动的距离而被测量。例如，图2中的陷入程度可以作为在整个安全气囊14的完全充气的深度d1与整个安全气囊相对于座椅靠背23陷入的深度(未示出)之间的差而被计算出。替换地，陷入可以作为当乘员第一次触碰安全气囊时开始的在表面70上的点与前部座椅16上的面向乘员的固定点之间的距离变化或者在乘员20上的点例如乘员的胸部与座椅靠背23上的固定点之间的距离变化而被测量。

若干因素决定乘员20陷入安全气囊14的程度。例如，乘员20的尺寸或质量、乘员撞击安全气囊14的速度以及安全气囊的增压全都有助于确定在给定展开情形下乘员陷入安全气囊的程度。

如图2所示，在系安全带的乘员20的情况下，安全带18用于帮助约束乘员。作为结果，系安全带的乘员20、尤其是乘员的下部躯干122和臀部130被限制无法朝向前部座椅16移动。这允许安全气囊14在相对小的来自乘员20的阻力或抑制力的情况下充气并展开。如在20'处的虚线所示的那样，系安全带的乘员的头部124陷入安全气囊14的前部部分62，并且更具体地陷入安全气囊的靠近顶部部分90的表面70。系安全带的乘员的头部124还可能陷入安全气囊14的顶部部分90，这取决于乘员的尺寸和/或安全气囊的高度h1。系安全带的乘员的上部躯干126在前瓣120处陷入安全气囊14的底部部分92。

由于安全气囊14的构造，前部部分62被陷入的乘员20朝向前部座椅16的方向偏转，并且因此前部部分朝向安全气囊的后部部分64偏转。由于空间110是不增压的并且定位在前部部分62与后部部分64之间，所以前部部分偏转到该空间中并且更靠近后部部分。乘员20'陷入安全气囊14的程度或距离可以比较小或者说相对小。安全气囊14可以构造成，使得在系安全带的乘员20整个陷入期间前部部分62始终保持与后部部分64间隔开。为此可以调整安全气囊14的刚度，以确保当乘员20陷入安全气囊时空间110的体积不完全消失。

由于在前部部分62和后部部分64之间的空间110，由安全气囊14的下部部分提供的约束力比由上部部分提供的约束力更小(更柔软)，这是因为前部部分可以以枢转或滑动的方式经由与顶部部分90的连接区域偏转到所述空间中。换句话说，因为空间110没有像将在安全气囊14中连续贯穿整个深度d1发生的那样增压，与乘员20相互作用的可充气体积60的尺寸减小，并且因此相对于连续的气囊设计，安全气囊14的下部部分的约束起初时更软。如果乘员20陷入安全气囊14足以致使前部部分62接触后部部分64，那么接触部分的约束将变得更硬，使得可以避免陷入的乘员20'与前部座椅的接触。

相反，安全气囊14的顶部部分90基本上连续地从前部座椅16的靠背延伸到乘员20，几乎没有或没有开放空间。因此相对于由瓣120提供给乘员下部躯干122的约束，顶部部分90为陷入的乘员的头部124和上部躯干126提供更硬的约束。因此，本发明的安全气囊14有利于为陷入的乘员20'提供可变的约束，以便满足所需的性能指标。

此外由于接缝100的竖直构造，每个腔室102沿前部部分62在其最下边缘和最上边缘之间提供基本相似的约束。所以不管头部124沿着前部部分62的高度的撞击在哪里，具有不同头部位置或高度的乘员20经受类似的约束。因此基于后部座椅22中的乘员20的预期尺寸，前部部分62上的每个腔室102的高度可以构造成对应于可能的乘员头部124位置的范围。

如果系安全带的乘员20陷入安全气囊14足以使前部部分62接触后部部分64，即在前部部分和后部部分之间的空间110基本上或完全消失，本发明的安全气囊产生与在前后方向上相互邻接并紧靠地定位的两个较小体积的安全气囊基本相同的乘员约束。换句话说，这种双安全气囊的构造将导致与本发明的设有不增压空间110的单体积安全气囊14基本上相同的同类乘员20约束。

前部部分62与后部部分64的接触伴随着较大的乘员20和/或较高速度的冲撞事件发生。所以在冲撞事件的后期阶段期间，这种引起的约束加强有利于减少乘员与前部座椅16触碰的可能性。本发明的空间110有利地允许气囊14按区域、即头部124对躯干122，126提供可变的乘员20约束，以及如果当头部124和上部躯干足够靠近前部座椅16使得空间坍缩至零体积或接近零体积时提供变化、即加强的约束。

安全气囊14的低体积构造还有助于更早地启动约束，这是因为与连续体积安全气囊相比，减小体积的安全气囊14可以更迅速地定位和填充。还有可能减小充气机32的所需的尺寸和成本。

安全气囊14的充气机32、顶部部分90、前部部分62和空间110的尺寸为，提供足以使安全气囊充气、展开并增压至图2的在所需性能参数内的充气状态的充气流体的体积。因为系安全带的乘员20是预期的状态，所以图2的顶部部分90、前部部分62以及空间110的构造有助于改善设备的可靠性。

此外，普通技术人员理解的是：本发明的安全气囊14的低体积结构可以允许安全气囊没有主动或适应性通气，同时仍为陷入的乘员20'提供可变约束。本发明的安全气囊14的低体积结构还允许安全气囊的前部部分62的高度增加到足以接触车顶19以容纳较高的乘员而不妨害安全气囊提供可变乘员约束的能力。

参照图3a-3c，本发明的安全气囊14的结构适于有利地适配前部座椅16和/或后部座椅22的各种位置，以使安全气囊能够基于各种前部座椅状态帮助保护后部座椅的乘员20。换句话说，本发明的安全气囊14是可操作的，以在前部座椅16和后部座椅22之间的在前后方向上的距离变化时帮助向乘员20提供类似约束。不管前部座椅16与后部座椅22之间的前后距离如何，安全气囊14的在前部部分62和后部部分64之间的空间110允许充气的安全气囊呈现相同的大致拱形的形状。

在前部座椅16与后部座椅22之间的前后距离增加(从而使乘员20移动至更远离前部座椅)，前部部分62更远地远离固定至前部座椅的后部部分64地充气并展开。作为结果，空间110在前后方向上的尺寸增大，从而减小了安全气囊14的高度h1。类似地，在前部座椅16与后部座椅22之间的前后距离减小(从而使乘员20移动至更靠近前部座椅)，前部部分62更靠近固定至前部座椅的后部部分64地展开。作为结果，空间110在前后方向上的尺寸减小，从而增加了安全气囊14的高度h1。换句话说，本发明的安全气囊14的拱形形状的构造膨胀或塌缩以适配前部座椅16与后部座椅22之间的不同空间关系。

无论前部座椅16与后部座椅22之间的前后间距如何，安全气囊14都以基本相同的方式操作。座椅靠背23充当主要反作用表面，其抵抗安全气囊14的由于展开和陷入的乘员20'的向前移动。所以在每种情况下，前部部分62在其与乘员20接触之前完全充气并且在朝向乘员移动期间以及在与乘员接触时保持完全充气。那么陷入的乘员20'使前部部分62朝向后部部分64移动，同时提供给乘员的约束，一旦前部部分和后部部分彼此紧靠以如所描述的那样加强安全气囊14，所述约束就增大。

图3a示出后部座椅22中的乘员20，该后部座椅与前部座椅16间隔第一距离d1。这可以发生在例如当前部座椅16远离后部座椅22并朝向仪表板36移动以容纳较小或较矮的前部座椅乘员20的时候。在这种状态下，安全气囊14的前后深度等于距离d1，其中，安全气囊为膨胀的拱形形状。图3a中的安全气囊14具有高度h1。

图3b示出后部座椅22中的乘员20，该后部座椅与前部座椅16间隔第二距离d2，该第二距离小于第一距离d1。这可以发生在例如当前部座椅16从仪表板36处移动一段距离以容纳正常尺寸的前部座椅乘员20的时候。在这种状态下，安全气囊14的前后深度等于距离d2，并且因此图3b中的拱形的安全气囊14相对于图3a中的安全气囊14在前后方向上被压缩。所以图3b中的安全气囊14具有大于高度h1的高度h2。

图3c示出后部座椅22中的乘员20，该后部座椅与前部座椅16间隔第三距离d3，该第三距离小于第二距离d2。这可以发生在例如当前部座椅16朝向后部座椅22并远离仪表板36移动以容纳较大或较高的前部座椅乘员20的时候。在这种状态下，安全气囊14的前后深度等于距离d3，并且因此图3c中的拱形的安全气囊相对于图3a和3b中的安全气囊在前后方向上被压缩。所以图3c中的安全气囊14具有大于高度h2的高度h3。

在安全气囊14在图3a-3c的任何座椅状态下展开期间，充气的前部部分62远离后部部分64并且朝向后部座椅22移动，直到表面70紧靠乘员20。此时，前部部分62完全充气，并且乘员没有陷入安全气囊14。随后，乘员20可以以前述方式与展开的安全气囊14相互作用。

当安全气囊被允许完全展开时、即当乘员没有陷入安全气囊时，常规安全气囊在前后方向上仅具有一个充气深度。换句话说，一旦乘员与前部座椅间隔开的间距超过预定距离而传统的安全气囊完全充气至相同的充气深度，就在展开的安全气囊和乘员之间留下间隙。该间隙是有问题的，因为它允许乘员在朝向安全气囊移动而在接触该安全气囊之前时获得速度，因此不必要地增加来自安全气囊的所需约束的程度。换句话说，这些传统的安全气囊在乘员穿过间隙移动到与安全气囊接触期间提供延迟的乘员约束。作为结果，乘员不仅可以在此期间获得速度，而且乘员也会向内侧或向外侧移动，使乘员以不太理想的方式撞击安全气囊。

另一方面，本发明的安全气囊14通过展开期间在前后方向上伸长或膨胀而适配或适应在后部座椅22中的乘员20与前部座椅16之间的距离。安全气囊14的这种前后移动有助于确保安全气囊接触乘员，而不管前部座椅16与后部座椅22之间的距离如何。所以在本发明的完全展开的适配的安全气囊14与后部座椅22的乘员20之间不存在间隙。作为结果，气囊14向陷入的乘员20'提供立即的约束，这有助于防止乘员在朝向前部座椅16行进时加速并且有助于减少乘员在与安全气囊相互作用期间向内侧或向外侧移动的机会。

图4a和4b示出根据本发明的另一个实施例的安全气囊14a。图4a和4b中的某些组件与图1-3c的组件相似或相同。这些相似或相同的组件被以与图1-3c相同的附图标记给出。另一方面，后缀“a”被添加到图4a和4b中的组件(与图1-3c的组件不同)的附图标记中以避免混淆。

在图4a和4b中，气囊14a的底部部分92的最下边缘没有与顶部部分90的最下边缘相对于中线98对准。如图所示，前部部分62的底部在后部部分64的底部下方延伸。充气的安全气囊14a因此一般是钩形的或具有歪曲的反转的u形。如图4b所示，前部部分62和后部部分64的底部相对于安全气囊14a的剩余部分向外(向内侧和向外侧)延伸。更具体地，前部部分62和后部部分64的底部具有基本上截锥形的形状，然而当从顶部观察时安全气囊14a的其余部分是基本上矩形的。限定腔室102的接缝100在前后方向上沿着安全气囊14的长度延伸。

类似于图1-3c的安全气囊14，安全气囊14a作用在陷入的乘员20'上的约束力减小，直到前部部分62和后部部分64彼此接触。乘员20进一步陷入安全气囊14a，引起了安全气囊的更大的约束。另外，图4a-4b的安全气囊14a自动地在前后方向上膨胀到对适配在乘员20与前部座椅16之间的距离而言必要的程度。

图5a-5c示出根据本发明的另一个实施例的安全气囊14b。在图5a-5c中，底部部分92包括凹部或凹坑125，其有助于减小可充气体积60的尺寸，因此允许使用较小的充气机32。前部部分62的底部在凹部125的内侧和外侧扩大。当从顶部观察时，安全气囊14b具有大致矩形的形状。与后部部分的其余部分相比，后部部分64的附接到前部座椅16上的底部具有扩大的圆形形状。限定腔室102的接缝100在前后方向上沿着安全气囊14b的长度延伸。

类似于图4a和4b的安全气囊14a，安全气囊14b是钩形的，并且安全气囊作用在陷入的乘员20'上的约束力减小直到前部部分62和后部部分64彼此触碰。乘员20进一步陷入安全气囊14b引起安全气囊的更大的约束。另外，图5a-5c的安全气囊14a自动地在前后方向上膨胀到对适配在乘员20与前部座椅16之间的距离而言必要的程度。

图6a和6b示出根据本发明的另一个实施例的安全气囊14c。在图6a和6b中，安全气囊14c类似于图4a和4b的安全气囊14a是钩形的。然而与安全气囊14a(图4a)相比，安全气囊14c是倒置的，使得空间110穿过顶部部分90朝向底部部分92延伸并且终止于底部部分92的内表面128处。当从顶部观察时，安全气囊14c具有大致矩形的形状。前部部分62的顶部在后部部分64的顶部上方延伸。尽管前部部分62和后部部分64被示出为在竖直方向上彼此错开，但是应当理解的是：前部部分和后部部分可以替代地对齐以形成更对称的拱形的或u形的安全气囊14c(未示出)。限定腔室102的接缝100一般在前后方向上沿着安全气囊14c的长度延伸。

类似于图1-3c的安全气囊14，安全气囊14c作用在陷入的乘员20'上的约束力减小直到前部部分62和后部部分64彼此触碰。乘员20进一步陷入安全气囊14c引起安全气囊的更大的约束。另外，图6a和6b的安全气囊14c自动地在前后方向上膨胀到对适配在乘员20与前部座椅16之间的距离而言必要的程度。

图7a-7c示出根据本发明的另一个实施例的安全气囊14d。在图7a-7c中，前部部分62和后部部分64通过顶部部分90和底部部分92连接在一起。换句话说，充气的安全气囊14d形成圆形或多边形的环，其中，空间110在向内侧-向外侧的方向上完全延伸穿过安全气囊14d。因此，空间110既不延伸穿过顶部部分90也不延伸穿过底部部分92。限定腔室102的接缝100沿着安全气囊14d的部分62，64，90，92延伸，使得接缝环绕空间110。接缝100可以竖直地和/或水平地延伸以限定腔室102。

安全气囊14d可额外地包括连接到前部部分62上的一个或多个保持部分140。如所示，保持部分140构成可充气部分，这些可充气部分从邻接安全气囊14的每个侧向部分80，82的前表面70延伸。每个保持部分140在竖直方向上沿着前部部分62纵向延伸。保持部分140可以相对于彼此向外(向内侧和向外侧)延伸或者可以彼此平行(未示出)。保持部分140增加前部部分62的表面面积，以保护乘员20，这些乘员在陷入安全气囊14d期间向内侧或向外侧移动。通过考虑与安全气囊14d的侧向倾斜冲击，保持部分140有助于使乘员头部124的转动最小化。

类似于图1-3c的安全气囊14，安全气囊14d作用在陷入的乘员20'上的约束力减小直到前部部分62和后部部分64彼此触碰。乘员20进一步陷入安全气囊14d引起安全气囊更大的约束。另外，图7a-7c的安全气囊14d自动地在前后方向上膨胀到对适配在乘员20与前部座椅16之间的距离而言必要的程度。

图8a-8c示出根据本发明的另一个实施例的安全气囊14e。在图8a-8c中，充气的安全气囊14e形成圆形的或多边形的环，其中，空间110竖直延伸穿过整个安全气囊14e。空间110因此没有延伸至侧向部分80，82或穿过侧向部分，而是被侧向部分限界。在该实施例中省略了保持部分，但是这些保持部分可以替代地设置在前部部分62上(未示出)。侧向部分80，82从后部部分64向外(向外侧和向内侧)延伸并且相对彼此向外延伸，使得当从顶部观察时，安全气囊14e具有带圆角的大致三角形的形状。可以调节侧向部分80，82之间的角度以满足性能指标。前部部分62在前后方向上比后部部分64厚。用于限定腔室102的接缝100在向内侧-向外侧的方向上沿着每个部分水平地延伸，使得接缝环绕空间110。附加的接缝100可以竖直地延伸以进一步帮助限定和调整腔室102。

类似于图1-3c的安全气囊14，安全气囊14e作用在陷入的乘员20'上的约束力减小直到前部部分62和后部部分64彼此触碰。乘员20进一步陷入安全气囊14e引起安全气囊更大的约束。另外，图8a-8c的安全气囊14e自动地在前后方向上膨胀到对适配在乘员20与前部座椅16之间的距离而言必要的程度。

图9a和9b示出根据本发明的另一个实施例的安全气囊14f。安全气囊14f类似于图8a-8c的安全气囊14e。然而，安全气囊14f包括一个或多个支撑构件150，所述支撑构件在侧向部分80，82之间延伸并连接侧向部分80，82，以用于将侧向部分保持在相对彼此预定的角度或定向。支撑构件150可以构成或包括不可充气部分、比如弹性或非弹性的系绳或织物片。支撑构件150可定位在安全气囊14f的最上边缘处和/或安全气囊的最下边缘处(未示出)。

支撑构件150促使侧向部分80，82更靠近至彼此平行，这增加了安全气囊14f的刚度。通过将侧向部分80，82一起拉得更靠近，空间110的向内侧-向外侧的深度减小，并且侧向部分延伸得更靠近沿着车辆12的前后方向的方向。在这种结构中，与以一定角度进行压缩不同的是，侧向部分80，82在乘员20陷入期间沿着其长度被压缩得更多。支撑构件150还有助于防止侧向部分80，82在乘员20约束期间向外弯曲。替代地或附加地，支撑构件150可以在接缝100之间延伸以用于相同的目的(未示出)。

限定腔室102的接缝100在向内侧-向外侧的方向上沿着每个部分62，64，80，82，90，92水平地延伸，使得这些接缝环绕空间110。附加的接缝100可以竖直地延伸以进一步帮助限定和调整腔室102。接缝100还被构造成使得安全气囊14f的腔室102是凹入的。换句话说，安全气囊14f的腔室102朝向空间110向内弯曲，因此减小安全气囊的充气体积。

类似于图1-3c的安全气囊14，安全气囊14f作用在陷入的乘员20'上的约束力减小直到前部部分62和后部部分64彼此触碰。乘员20进一步陷入安全气囊14f引起安全气囊更大的约束。另外，图9a-9b的安全气囊14f自动地在前后方向上膨胀到对适配在乘员20与前部座椅16之间的距离而言必要的程度。

图10a和10b以及图11a和11b示出安全气囊14g，14h，其具有与图9a-9b的安全气囊14f基本相似的构造。气囊14g，14h二者都包括一个或多个支撑构件150，其中安全气囊14g，14h中的空间110略微改动自气囊14f中的空间110。

图12a-12b示出根据本发明的另一个实施例的安全气囊14i。在图12a-12b中，顶部部分90具有比前部部分62或后部部分64中任一个的厚度更大的厚度t1、例如腔室102的厚度。顶部部分90中增加的厚度为陷入的乘员20'提供更大的约束。当从顶部观察时，安全气囊14i具有大致矩形的形状。限定腔室102的接缝100在前后方向上沿着安全气囊14b的长度延伸。接缝100构造成提供顶部部分90，该顶部部分具有相对于瓣120的体积扩大的体积。最靠近乘员20的瓣120沿着其从顶部部分90到其邻接乘员下部躯干122的最下边缘的长度在前后方向上具有基本不变的厚度t2。

类似于图4a和4b的安全气囊14a，安全气囊14i是钩形的，并且安全气囊作用在陷入的乘员20'上的约束力减小直到前部部分62和后部部分64彼此触碰。乘员20进一步陷入安全气囊14i引起安全气囊更大的约束。另外，图12a-12b的安全气囊14i自动地在前后方向上膨胀到对适配在乘员20与前部座椅16之间的距离而言必要的程度。

参照图13，根据本发明的另一方面，安全气囊14'构造成固定到车辆12的车顶19处并且可从该车辆的车顶19展开。所以在该构造中，车辆12的车顶19充当用于正展开的安全气囊14'的反作用表面，并且距离d1在前后方向和竖直方向两个方向上都具有分量。安全气囊14'可以构成前述安全气囊14-14c中的任何一个安全气囊。安全气囊模块30定位在车顶19内，使得安全气囊14'朝向前部座椅16与后部座椅22之间的乘员20向下展开。安全气囊14'可以类似于图1，4a，5a或6a中的安全气囊14-14c，并且因此安全气囊可以是钩形、弓形或u形。

在任何情况下，安全气囊14'包括空间110，其允许正展开的安全气囊适配各种座椅16，22状态。安全气囊14'可以在朝向乘员20的方向上展开，使得前部部分62相对于后部部分64向车辆后部移动，直到前部部分紧靠后部座椅乘员。换句话说，车顶安装的安全气囊14'的行为类似于前部座椅安装的安全气囊14-14c。一个或多个系绳(未示出)可以将前部部分62连接到车顶19上，以控制安全气囊14'的展开和前部部分62相对于后部部分64的移动。

图14和15示出安全气囊14j，14k，其构造成固定到仪表板36上并且可从仪表板展开，其中，侧24构成车辆12的乘客侧。所以在这种构造中，仪表板36充当用于正展开的安全气囊14j，14k的反作用表面。替代地，安全气囊14j，14k可以固定到车辆12的驾驶员侧的方向盘(未示出)上并可从方向盘展开，其中，方向盘因此充当反作用表面。而且应当理解的是：安全气囊14j或14k中的任一个安全气囊可以构成前述安全气囊14-14i中的任何一个(未示出)。

参照图14，安全气囊模块30定位在仪表板36内，使得安全气囊14j在前后方向上朝向在仪表板与前部座椅16之间的乘员20展开。后部部分64上的瓣120与开口44间隔开，该开口位于壳体34中并且定位在仪表板36的后部。

安全气囊14j包括空间110，该空间110允许正展开的安全气囊适配前部座椅16相对于仪表板36的各种状态。安全气囊14j因此可以在朝向前部座椅乘员20的方向上展开，使得前部部分62相对于后部部分64向车辆后部移动，直到前部部分紧靠乘员。换句话说，图14的安装在仪表板处的安全气囊14j自动地在前后方向上膨胀到对适配在前部座椅乘员20与仪表板36反作用表面之间的距离而言必要的程度。此外，类似于图1-12b的安全气囊14-14i，安全气囊14j作用在陷入的乘员20'上的约束力减小直到前部部分62和后部部分64彼此触碰。乘员20进一步陷入安全气囊14j，因此引起安全气囊的更大限制。

参照图15，安全气囊模块30定位在仪表板36内，使得安全气囊14k在前后方向上朝向在仪表板与前部座椅16之间的乘员20展开。后部部分64上的瓣120延伸穿过开口44，该开口位于壳体34中并且朝向车辆12的车顶19。

安全气囊14k包括空间110，该空间允许正展开的安全气囊适配前部座椅16相对于仪表板36的各种状态。安全气囊14k可以在朝向前部座椅乘员20的方向上展开，使得前部部分62相对于后部部分64向车辆后部移动，直到前部部分紧靠前部座椅乘员。换句话说，图15的安装在仪表板处的安全气囊14k自动地在前后方向上膨胀到对适配在前部座椅乘员20与仪表板36反作用表面之间的距离而言必要的程度。

此外，类似于图1-12b和14的安全气囊14-14j，安全气囊14k作用在陷入的乘员20'上的约束力减小，直到前部部分62和后部部分64彼此触碰。乘员20进一步陷入安全气囊14k，因此引起安全气囊的更大的约束。

图16和17示出可以在本文公开的任一安全气囊构造中实施的特征。因此，安全气囊通常示出在14处，其中应理解的是：所述安全气囊代表本文公开的所有实施例，而不管它们所参考的附图标记如何。如图16和17所示，安全气囊14形成安全气囊模块30的组成部分，该安全气囊模块安装在车辆座椅16的座椅靠背23上或座椅靠背23内，该座椅定位为向前或定位在安全气囊旨在保护的车辆乘员20的前方。

在图16和17的示例构造中，安全气囊14包括外部展开系绳160，该外部展开系绳用于帮助控制安全气囊的展开。展开系绳160具有第一端162和相对的第二端164。第一端162可以在靠近安全气囊模块30定位的位置处连接到安全气囊14上、比如连接到安全气囊的后部部分64上。在一种特别示例中，展开系绳160的第一端162可以连接到安全气囊14的邻接或靠近安全气囊的嘴部部分的后部部分64上，充气流体通过该嘴部部分从充气机被引导到安全气囊中。

展开系绳160的第二端164在与第一端162的连接处间隔开的位置处连接到安全气囊14上。在图16和17的示例构造中，第二端164连接到安全气囊14的前部部分62上。更具体地，如图16和17的示例构造所示，展开系绳160的第二端164可以在邻接或靠近前部部分的底部部分92处连接到前部部分62上。然而，展开系绳160的第二端164可以在除底部部分92之外的位置连接到前部部分62上，如图16中160'处的虚线大致表示的那样。

有利地，展开系绳160限制或以其他方式约束前部部分62、通常还有前部的底部部分92、更具体的在安全气囊14的初始充气和展开时。如图16所示，当安全气囊14远离座椅靠背23充气并展开时，展开系绳160阻止底部部分92朝向乘员20展开。同时，允许顶部部分90和后部部分64充气并展开到它们各自的展开位置。随着压力在安全气囊14中的建立，前部部分62被推向其展开位置，但被展开系绳160限制。这导致在展开系绳160中建立起张力。当安全气囊的增压和所导致的张力达到预定水平时，展开系绳160释放、允许前部部分62(包括底部部分92)移动到展开位置。

展开系绳160可以构造成以各种方式释放。例如，展开系绳160可包括撕裂接缝，系绳构造成当该系绳上的张力达到预定水平时沿着所述撕裂接缝破裂或撕裂。替代地，展开系绳160可以通过撕裂缝合固定到安全气囊160上，该撕裂缝合配置成当系绳上的张力达到预定水平时破裂并且释放系绳与安全气囊的连接。在图16和17所示的实施例中，展开系绳160包括撕裂接缝166，系绳沿着该撕裂接缝破裂。

展开系绳160有助于防止前部部分62超越展开位置，该展开位置设计为当安全气囊14充气时到达的位置。图17示出了预期的展开位置。“超越”的意思指的是：由于充气产生的动量，前部部分会移动超过预期的展开位置的可能性。超越可能导致安全气囊14在乘员20冲击气囊时未能到达预期的展开位置。包含展开系绳160减缓了安全气囊14的前部部分62的动量并且因此有助于防止这种情况发生。

图18和19示出可以在本文公开的任一安全气囊中实施的安全气囊构造。因此，安全气囊通常示出在14处，其中应理解的是：所述安全气囊代表本文公开的所有相关的实施例，而不管它们所参考的附图标记。例如图18和19的安全气囊14的构造可以在图16和17的安全气囊中实施。

在图18和19的示例构造中，安全气囊14包括前部部分62，该前部部分从气囊的顶部部分90的宽处到气囊的底部92窄处逐渐变窄。选择这种从宽至窄、从顶至底的锥形构造，以符合或对应于乘员20的冲击安全气囊14某些部分的部分。如图19所示并且也参照图16和17以作参考，上部部分90具有在图19中以w1大致示出的宽度，该宽度覆盖乘员的上部躯干126和肩部170的宽度，并且因此上部部分90可以接纳那些部分以及乘员的头部124。

前部部分62向下逐渐变窄至在下部部分92处以w2概括示出的宽度，该宽度覆盖乘员的下部躯干122和臀部130的宽度，同时前部部分定位在肩部170和手臂172之间。照此，前部部分覆盖下部躯干122和臀部130，而同时避免来自乘员臂172的干扰。这提供了若干个优点。安全气囊的锥化避免安全气囊14在展开期间接触乘员的手臂172并使之加速，所述接触与加速可能导致伤害。安全气囊的锥化还避免乘员的手臂172干扰安全气囊14及时精确地展开。

明确且清楚的是：当参照前部部分62的宽度(包括宽度w1和w2)时，该宽度的意思指的是横跨安全气囊的面侧向测量的安全气囊14的尺寸，当安全气囊14处于正常充气并展开的状态并且乘员处于正常的坐姿时，所述面呈现为面向乘员20。安全气囊14的前部部分62的宽度因此符合乘员的侧向测量结果，比如侧向横跨肩部、侧向横跨胸部、侧向横跨躯干、侧向横跨臀部等。另外，当安全气囊14或其部分(例如前部部分62)被描述为，构造成“覆盖”乘员20的一部分时，其意思是，宽度(横跨安全气囊的宽度以尺寸w1和/或w2的方式测得)足以定位在乘员的所述位置与定位在乘员前方的车辆座椅16之间。

参照图18-20，安全气囊14包括接缝180，其中前板182和后板184经由内部系绳190互相连接。在图18-20所示的实施例中，有两个这样的接缝180，并且因此有两根系绳190。这些系绳保持安全气囊14的所需厚度，在图20中在t处概括地表示出该厚度。如图20所示，安全气囊14的所需厚度t可沿其长度变化。系绳190保持该所需厚度。

另外，系绳190在安全气囊14内形成可充气的腔室192。在图18-20的示例构造中，系绳190形成三个这样的腔室192。然而，腔室192的数量可以更多或更少。系绳190包括开口194，这些开口允许充气流体在各腔室192之间移动。这有助于确保各腔室192之间的均匀增压，这促进安全气囊14的均匀、快速和一致地充气和展开。

此外，系绳190和腔室192可以构造成使得来自充气机32的充气流体直接进入安全气囊14的外部腔室。在这种情况下，充气流体仅通过系绳190中的开口194进入内部(中部)腔室192。安全气囊14的这种从外至内的充气由图19中从充气机32发出的流动箭头概括地表示。从外向内的充气有助于快速展开安全气囊14，其中，外部腔室192快速移动就位并且沿着中部腔室拉动或以其他方式推动中部腔室与它们一起移动。这样与如果安全气囊的整个可充气体积同时充气的情况相比，安全气囊14可以更快地移动到所需的展开位置种。

当外部腔室192首先展开并充气时，中部腔室随之迅速填充。应当理解的是：充气流体将在外部腔室开始充气并展开之后不久开始穿过孔194进入中部腔室192。因此，中部腔室的充气和展开不是发生在外部腔室之后、而是以延迟的方式发生，使得中部腔室的初始充气/展开延迟。在这种初始延迟之后，所有三个腔室192基本上同时充气并展开，其中，外部腔室在中部腔室之前达到完全充气并展开。由于外部腔室的展开，中部腔室192快速移动到展开位置并且此后不久完全充气并加压。

从本发明的以上描述中，本领域技术人员会觉察出改进、变化和改动。本

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