双腔式乘员安全气囊的制作方法
【专利摘要】一种用于安全气囊(10)的分隔器(100)，其包括第一侧、与第一侧相反的第二侧、和被构造为允许第一侧和第二侧之间的流体连通的至少一个开口(112)。阀盖(150、250、350、450)在第二侧上位于至少一个开口上方。阀盖(350、450)具有附接到分隔器(100)的第一对相反边缘(350b、350c、450d、450e)和在第一对相反边缘中的边缘之间延伸的另一边缘(350s、450b)，该另一边缘(350s、450b)附接到分隔器(100)。
【专利说明】双腔式乘员安全气囊
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2013年11月29日提交的美国临时申请N0.61/910，278的权益，该申请的公开内容通过引用整体并入本文。
技术领域
[0003]本发明涉及一种乘员安全气囊，其在诸如例如正面或者侧面碰撞的紧急情况中被填充气体。
【背景技术】
[0004]在可充气车辆安全气囊的一些应用中，可能有必要或者需要在安全气囊充气期间和/或在车辆乘员接触充气后安全气囊时控制安全气囊内部的各部分之间的气体流动。这一流动控制可使用设置且构造成调节安全气囊内部的各部分之间的气体流动的阀门机构来实现。阀门机构可以构造为在充气期间允许气体自由流动到安全气囊的所有部分中，而限制气体在与充气流动方向相反的方向上回流。已经发现，许多现有阀门设计响应于变化压力差的反应时间过长。现有设计也可能难以制造和/或从气体回流限制到所需程度上不太有效。由此，一直需要具有快速响应时间的流动限制阀门设计，以在碰撞事件期间防止来自充气安全气囊的各部分的过量气体损耗。
【发明内容】
[0005]在本文所述实施方式的一个方面中，提供了用于安全气囊的分隔器。该分隔器包括第一侧、与第一侧相反的第二侧和构造为允许第一侧和第二侧之间的流体连通的至少一个开口。阀盖设置在第二侧上位于至少一个开口上方。阀盖具有附接到分隔器的第一对相反边缘和在第一对相反边缘中的边缘之间的另一边缘，该另一边缘附接到分隔器。
[0006]在本文所述实施方式的另一个方面中，提供了用于安全气囊的分隔器。该分隔器包括第一侧、与第一侧相反的第二侧和构造为允许第一侧和第二侧之间的流体连通的至少一个开口。阀盖设置在第二侧上位于至少一个开口上方。阀盖具有附接到分隔器的第一对相反边缘和不附接到分隔器的第二对相反边缘。所述盖的处于第二对相反边缘之间的一部分构造成在第一侧上的压力大于第二侧上的压力时响应于压力差而从分隔器分离开一段距离，该距离大于分隔器和第二对相反边缘中任一边缘之间的距离。
[0007]在本文所述实施方式的另一个方面中，提供了用于安全气囊的分隔器。该分隔器包括第一侧、与第一侧相反的第二侧和构造为允许第一侧和第二侧之间的流体连通的至少一个开口。阀盖设置在第二侧上位于至少一个开口上方。阀盖具有附接到分隔器的第一对相反边缘和不附接到分隔器的第二对相反边缘。所述盖的在第二对相反边缘中的边缘之间的宽度小于所述盖沿着第二对相反边缘中任一边缘的宽度。
【附图说明】
[0008]图1是整合有根据本文所述实施方式的安全气囊分隔器和流动限制阀门机构的乘员侧安全气囊(处于充气状态)的透视图。
[0009]图2示出了如在从下腔朝向分隔器的方向上看的根据一个【具体实施方式】的阀盖的平面图。
[0010]图3A示出了如在从下腔朝向分隔器的方向上看的根据另一【具体实施方式】的阀盖的平面图。
[0011]图3B示出了安装到分隔器的图3A的阀盖的横截面侧视图。
[0012]图4A示出了根据一个【具体实施方式】的流动限制阀门机构的平面图，其中阀门在打开状态并且是在从上腔朝向分隔器的方向上看。
[0013]图4B示出了图4A的阀门机构的横截面侧视图。
[0014]图4C示出了图4B所示的的阀门机构的一部分的横截面端视图。
[0015]图4D示出了图4B所示的阀门机构的一部分的横截面侧视图。
[0016]图4E是分隔器的一部分的横截面图，示出了图4C-4D中的阀盖在压力差趋于促使气体从腔102通过开口 412a进入腔104期间处于打开状态。
[0017]图4F是图4E的横截面图，示出阀盖在压力差趋于促使气体从腔104通过开口412a回到腔102期时在操作期间处于关闭状态。
[0018]图4G是在从下腔104朝向分隔器的方向上看的处于关闭状态的图4C-4D的阀盖。
[0019]图5A是安全气囊的一部分的局部横截面侧视图，示出了附接到分隔器面板的阀门机构的另一实施方式。
[0020]图5B是图5A的安全气囊的一部分的局部横截面前视图，示出了图5A中的阀门机构的实施方式。
[0021]图6是示例性车辆乘员保护系统的示意图，其包括整合有根据本文所述实施方式的阀门机构的安全气囊。
[0022]图7是如在从下腔朝向分隔器的方向上看的分隔器的平面图，该分隔器整合有根据本文所述实施方式的阀盖以及整合有允许在分隔器的相对侧之间的流体连通的至少一个分隔器通气孔。
【具体实施方式】
[0023]在关于多个附图的整个描述中，同样的附图标记指同样的部件。另外，虽然对于本文所述各种特征的尺寸会提到目标值，但应理解这些值可以由于诸如制造公差的这些因素而变化，并且另外，这些变化在本文所述实施方式的预期范围内。
[0024]本发明实施方式将稍后参考附图描述。本领域普通技术人员应了解适用于本文所述的本发明实施例的安全气囊设计、构造和操作的各种方面。举例来说，第6886857号美国专利、第7857347号美国专利、第8128124号美国专利以及第8322748号美国专利描述许多这些方面，且这些专利的全部内容通过引用方式合并入本文，但并不是限制性的
[0025]图1是乘员侧安全气囊10(在充气状态)的一个实施方式的透视图。图1所示的安全气囊的实施方式由三个面板形成。具体地，安全气囊由主面板12、左侧(当从就座位置看安全气囊时)面板14和与左侧侧板14相对的右侧面板16形成。侧面面板14、16均是大体平面的(当安全气囊10不充气时)。主面板12连接左侧和右侧面板，并且围绕安全气囊10卷绕。结果，主面板12的整个右边缘沿着接缝70连接(例如，通过缝合、缝纫、胶粘附接或者其它合适的方法)到左面板14，并且主面板12的整个左边缘沿着接缝72连接(例如，通过缝合、缝纫或者其它合适的方法)到右面板16。面板12、14和16组合以形成限定安全气囊的内部的外壳。
[0026]主面板12具有前冲击侧或乘员接触面20及后充气侧22。侧面板14、16和主面板12还组合以限定安全气囊的口部22a，气体通过该口部22a注入到安全气囊中。在卷绕安全气囊10之后，主面板12的端部在后充气侧处接合。另外，后充气侧22具有被定尺寸为接收充气机(未示出)的狭缝(未示出)，并且还可以包括被定尺寸为接收构造成将安全气囊10固定到机动车(或其它装置)主体的螺栓(或其它适合紧固件)。限定上腔102的面板12、14、16中一个或多个的部分也可以在其中整合有一个或多个通气孔(未示出)，用以在乘员和安全气囊之间接触时将气体以受控方式从上腔释放到安全气囊外部。
[0027]参考图1，分隔器100被缝合或以其它方式适当地沿着其周边附接到主安全气囊面板、左和右安全气囊面板的内表面。分隔器100可以附接到面板的内表面，以便在分隔器和其附连到的面板之间形成气密密封。分隔器100将安全气囊内部划分为第一或者上腔102和第二或者下腔104。在图1所示的实施方式中，分隔器具有附接到乘员接触面20的前边缘100a、附接到侧面板14、16中相应一个的一对相对侧边缘和沿着安全气囊的后充气侧附接到主面板12的后边缘。当附接到面板12、14和16时，分隔器100具有设置在上腔102内且面向上腔102的一侧或者面以及设置在下腔104内且面向下腔104的相反侧。
[0028]面板12、14和16以及分隔器100可以以已知方式由不透气织物或者其它合适的不透气材料形成。
[0029]腔间通气机构被整合在分隔器中或以其它方式操作地联接到分隔器，以允许气体从上腔流动到下腔中，以及限制从下腔104回到上腔102中的回流。在一个实施方式中，通气机构为形成在分隔器100中的一个或多个开口(图1中示意性地显示为元件112a)和整合到分隔器100中或操作地附接到分隔器100用于控制通过上下腔之间的每个开口 112a的气体流动的流动限制阀门机构(图1中示意性地显示为元件112)的形式。阀门112可具有适于以本文所述所述方式限制安全气囊内部中的气体流动的许多结构中的任一种。
[0030]在本文所述实施方式中，形成在分隔器中的气体流动开口的参数规定成提供所需的总横截面气体流动通路面积，以在阀门机构被从上腔102到下腔104中的气体流动推动到打开状态时，允许足以在期望时段内填充安全气囊下腔的通过狭缝的气体容积流率。允许期望流率所需的开口尺寸和/或开口数目可以以分析方式或迭代方式、通过实验、使用已知方法来确定。
[0031 ] 在图2-3B和5A-5B所示的实施方式中，设有至少一个圆形开口 112a，以允许上腔102和下腔104之间的流体连通。虽然在图1、2和5所示的实施方式中提供了单个开口 112a，但可使用多个开口。替代地，开口 112a可具有不同于圆形的(多种)形状，如本文所述。每个开口 112a均由边缘112b限定。
[0032]在本文所述实施方式中，流动限制阀门机构112设置且构造成允许气体流入且停留在上腔102中以通过开口 112a自由流动到下腔104中，而限制气体从下腔到上腔中的回流。另外，为此，在【具体实施方式】中，流动限制阀门机构112构造为响应于在下部和上腔之间发生趋于在与安全气囊填充方向相反的方向上推动气体的压力差(即，趋于在从第二腔到第一腔的方向上推动气体)时关闭，从而允许在下腔中维持延长的持续较高的充气压力。这种反向压力差可例如在安全气囊充气期间或之后车辆乘员沿着下腔104接触安全气囊外部而发生。从上腔102通过开口 112a到下腔104的气体流率可通过控制开口 112a的尺寸以及阀门结构和尺寸来控制。
[0033]如本文使用的，当阀盖沿着分隔器的侧边(阀盖沿着该侧设置)至少沿着围绕阀盖被设置为与之重叠的分隔器开口的所有边缘的连续接触区域R(例如，类似于围绕图4G中的开口 412a的连续区域R)与分隔器接触时，认为本文所述的流动限制阀门机构的实施方式认为处于“关闭”状态。在这一状态下，阀盖可以接触开口的边缘和/或分隔器的围绕且临近开口的边缘的部分，其中阀盖设置为与该边缘重叠。在这一状态下，气体从下腔104到分隔器开口的唯一通路将处于分隔器及阀盖的与分隔器接触的部分之间。由此，在这一状态下，阀盖将对气体从下腔104到上腔102中的回流提供最大限制。
[0034]另外，如本文使用的，当机构的阀盖从分隔器开口中的阀盖设置为与之重叠的全部边缘脱离接触或分离开(例如，从图4G中的开口 412a的所有边缘412b分离开)时，认为本文所述流动限制阀门机构的实施方式处于“打开”状态。在这一状态下，气体可以自由流过分隔器开口，并且在穿过分隔器开口之后冲击关联的阀盖。
[0035]图1是整合有根据本文所述实施方式的安全气囊分隔器100和流动限制阀门机构112的乘员侧安全气囊(在充气状态)的透视图。图5A安全气囊的一部分的局部横截面，示出了附接到分隔器面板100的阀盖150的一个实施方式。图5B是安全气囊的一部分的局部横截面前视图，示出了图5A中的阀盖的实施方式150。
[0036]参考图1、5A和5B，在本文所述实施方式的一个方面中，阀盖150被附接到分隔器100的处于下腔104中的一侧100b，以便重叠分隔器开口 112a。在这一位置，流过开口 112a的气体将在扩散或者散布到下腔中之前冲击盖150。在其中在分隔器100中形成多个开口 112a的实施方式中，阀盖构造为与全部开口重叠，同时仍以本文所述方式工作。在替代实施方式中，在使用多个开口 112a的情形中，如图5A和5B所示且如本文所述的单独盖150设置每个开口上方。
[0037]在图5A和5B*，盖150具有主体150a、距主面板12的前部较近地设置的第一边缘150b，和沿着主体的与第一边缘150a相反的一侧且距安全气囊的后充气侧22较近地设置的第二边缘150f。盖150还具有第一端部150c和与第一端部相反的第二端部150。
[0038]盖150可以沿着边缘150f和150b缝合到或以其它方式适当地附接到分隔器100，以便在盖边缘和分隔器100之间形成气密密封。端部150c、150d不附接到分隔器，由此允许流过开口 112a以及(因与盖150接触而偏转)的气体流过在盖的开放端部150c、150d和分隔器之间形成的通路170a和170b。气体通过通路170a和170b流入到下腔104。
[0039]在图5A和5B所示的实施方式中，盖150被附接到分隔器100，以便开放端部150c和150d将气体引向相对的安全气囊侧面板14、16(未示出)。但是，便取决于具体应用的要求，盖可以附接到分隔器以便盖的端部被定向为将气体流动在任何(多个)期望方向上引导。
[0040]参考图5A和5B，在本文所述的阀盖150的实施方式中，盖构造且附接到分隔器100，以便盖的未附接的主体150a和端部150c、150d响应于通过开口 112a的气体流动碰撞盖(或以其它方式在上腔压力大于下腔压力时响应于压力差)而背离分隔器移动，从而形成凹处或者气体接收子腔160。
[0041 ] 如图5B所示，主体150a中的在端部150c、150d之间的部分构造为当盖由于通过开口 112a的气体流动而扩张时形成凹陷部150g，该凹陷部150g处于盖的开放端部150c、150d中的任一端部相对分隔器100延伸的最低水平L以下的水平处。这一凹陷部以及子腔160总体上提供了紊流区域，碰撞气体的部分在该紊流区域中被在各种方向上偏转和反射，从而混合、组合和损耗能量，然后通过形成在端部150c、150d和分隔器100之间的通路170a、170b离开子腔。在【具体实施方式】中，流过开口 112a的气体还在它们在子腔160中停留期间被冷却。如果需要，安全气囊面板中的一个或多个和/或分隔器可以由吸热材料形成(或被涂布或浸渍有吸热材料)，以利于气体的冷却。通常认为，凹陷部150g在水平L(图5B)以下的深度D影响到气体在子腔160中的平均停留时间。亦即，深度D越大，则气体在通过通路170a、170b离开子腔160之前在子腔160中的平均停留时间就越长。这一深度D能够规定为根据具体应用的要求而增大或减小气体在其中的平均停留时间。
[0042]换句话说，盖150构造为使得盖的处于未附接边缘150d、150c之间的部分可以响应于通过开口 112a的气体流动碰撞盖(或以其它方式在上腔压力大于下腔压力时响应于压力差)而从分隔器分离开一段距离D+L，该距离D+L大于分隔器与边缘150d、150c中任一边缘之间的最大距离L。
[0043]在本文所述实施方式的阀盖的另一方面中，盖150还构造且附接到分隔器100以便重叠开口 112a，从而如果发生其中下腔压力大于上腔压力的冒涨或者其它压力差(由此趋于促使气体从下腔104回退通过开口 112a)，则盖的主体150a将在朝向开口 112a的方向上被推动且被推动到关闭状态，在该关闭状态，盖沿着分隔器中的在其上设有盖150的一侧沿着围绕开口的连续区域(类似于图4G所示的区域R，以及如先前所述的)接触分隔器，由此阻挡开口并且限制气体到腔102中的回流。这种反向压力差可例如响应于在安全气囊充气期间或之后车辆乘员沿着下腔接触安全气囊外部而发生。
[0044]图2示出了如从分隔器的下侧看(S卩，在第二腔104中就位且朝向分隔器看)的根据一个【具体实施方式】的阀盖250的平面图。在图2所示的实施方式中，盖250具有主体250a、附接到分隔器100且具有相对主体的凹形形状的第一边缘250b，以及沿着主体的与第一边缘250a相反的一侧设置、附接到分隔器100且同样具有相对于主体的凹形形状的第二边缘250c。盖250还具有第一开放或者未附接边缘或者端部250d和与第一端部的第二开放或者未附接边缘或者端部250e。盖具有在未附接边缘250d、250e之间延伸的附接长度L3。
[0045]在图2所示的实施方式中，单个开口112a形成在分隔器中。但是，如先前所述，通过分隔器也可以形成多个气体流动开口。
[0046]在【具体实施方式】中，开口 112a是圆形的，并且具有120毫米的直径D5，但开口可具有符合具体要求所需的任何形状或者尺寸。
[0047]盖250可以沿着边缘250c、250b被缝合或以其它方式适当地附接到分隔器100，以便在盖边缘和分隔器100之间形成气密密封。端部250e、250d不附接到分隔器，从而允许流过开口 112a且因与盖250接触而偏转的气体在盖的开放端部250e、250d和分隔器之间流动并且流动到下腔104中。盖250可以构造且附接到分隔器100，以便响应于通过开口 112a的气体流动而如图5A、5B所示地且如先前所述地反应。更具体地，盖250可以构造且附接到分隔器100以便响应于通过开口 112a的气体流动而形成凹陷部和子腔260，如先前所述。
[0048]在图2所示的实施方式中，盖250被附接到分隔器100，以便在盖端部或者边缘250d、250e和分隔器100之间形成气体流动通路270a、270b，以将气体引向相对的安全气囊侧面板14、16。但是，盖在附接到分隔器时的任何开放端部可根据具体应用的要求而定向成将气体流动在任何(多个)期望方向上引导。
[0049]在图2所示的实施方式中，限定在盖250和分隔器之间以及未附接的盖端部或者边缘250d、250e之间的子腔260的至少一部分的宽度Wl小于子腔在任一边缘250d、250e处的最窄宽度W2。这一尺寸差异使得子腔260的沿着未附接边缘250e、250d的开放端部比子腔的邻近气体穿过分隔器开口 112处的中央部宽，这允许随着气体从开口 112朝向盖端部250e、250d流动，气压压力下降到一定程度。
[0050]阀盖250还构造且附接到分隔器100，以便盖的未附接的主体250a以及端部250d、250e响应于通过开口 112a的气体流动碰撞盖(或以其它方式在上腔压力大于下腔压力时响应于压力差)背离分隔器移动，从而形成关联的凹处或者气体接收子腔。
[0051 ] 盖250还构造且附接到分隔器100以便重叠开口 112a，从而如果发生其中下腔压力大于上腔压力的冒涨或者其它压力差(由此趋于促使气体从下腔104回退通过开口 112a)，则盖的主体250a将在朝向开口 112a的方向上被推动且被推动到关闭状态，在该关闭状态，盖沿着分隔器中的在其上设有盖250的一侧沿着围绕开口的连续区域(类似于图4G所示的区域R，以及如先前所述的)接触分隔器，由此阻挡开口并且限制气体到腔102中的回流。这种反向压力差可例如响应于在安全气囊充气期间或之后车辆乘员沿着下腔接触安全气囊外部而发生。
[0052]图3A示出了从分隔器下侧在第二腔104中看的根据另一【具体实施方式】的阀盖350的平面图。图3B示出了安装到分隔器100的图3A的阀盖的局部横截面侧视图。
[0053]在图3A和3B所示的实施方式中，盖350具有主体350a、附接到分隔器100的第一边缘350b，和沿着主体的与第一边缘350b相反的一侧设置且附接到分隔器100的第二边缘350c。盖350还具有第一端部350d和与第一端部相反的第二端部350e。在图3A、3B所示的实施方式中，盖350覆盖形成在分隔器中的一对气体流动开口 112a。在【具体实施方式】中，开口112&具有54毫米的相等直径06&和0613，但各开口可具有符合具体要求所需的任何具体形状或者尺寸。
[0054]盖350可以沿着边缘350c、350b被缝合或以其它方式适当地附接到分隔器100，以便在盖边缘和分隔器100之间形成气密密封。端部350e、350d不附接到分隔器，从而允许流过开口 112a且因与盖350接触而偏转的气体在盖的开放端部和分隔器之间流动并且流动到下腔104中。另外，盖350沿着在开口 112a之间形成的且在将边缘350c、350b附接到分隔器100的接缝之间延伸的气密接缝350s被附接到分隔器100。这将子腔360划分为一对小腔360a、360b。各小腔均构造为接收来自开口 112a中的相关一个的气体流动，并将该气体流动引向盖端部350e、350d中的相应一个，如先前所述的。
[0055]在图3A和3B所示的实施方式中，盖350被附接到分隔器100，以便开放端部350e和和350d将气体引向相对的安全气囊侧面板14、16。但是，便取决于具体应用的要求，根据具体应用的要求，盖在附接到分隔器时的任何开放端部可定向成将气体流动在任何(多个)期望方向上引导。
[0056]盖350构造且附接到分隔器100以便边缘350e、350d以及主体350a的在接缝350s和边缘350e、350d之间的未附接部分响应于通过开口 112a的气体流动碰撞盖(或以其它方式在上腔压力大于下腔压力时响应于压力差)而背离分隔器移动，从而在盖350和分隔器之间形成凹处或者气体接收子腔。
[0057]盖350还构造且附接到分隔器100以便重叠开口 112a，从而如果发生其中下腔压力大于上腔压力的冒涨或者其它压力差(由此趋于促使气体从下腔104回退通过开口 112a)，则主体350a的处于接缝350s和边缘350e、350d之间的未附接部分将在朝向开口 112a的方向上被推动且被推动到关闭状态，在该关闭状态，盖沿着分隔器中的在其上设有盖350的一侧沿着围绕开口的连续区域(类似于图4G所示的区域R，以及如先前所述的)接触分隔器，由此阻挡开口并且限制气体到腔102中的回流。这种反向压力差可例如响应于在安全气囊充气期间或之后车辆乘员沿着下腔接触安全气囊外部而发生。
[0058]参考图4A-4D，在另一实施方式中，流动限制阀门机构为在分隔器400中形成的至少一个纵向狭缝或者腮条412a形式的一个或多个气体流动开口的形式，分隔器具有类似于图1中的前边缘10a的前边缘400a。每个开口412a均由边缘412b限定。在所示的实施方式中，采用了多个狭缝412a，所有狭缝412a均具有相等的长度LI且均具有纵向轴线L7，其中这些轴线L7平行于彼此延伸。但是，任何狭缝412a可在满足具体应用要求所需的任何方向上具有任何期望长度和/或沿着多个非平行轴线延伸。另外，如先前所述，狭缝尺寸规定为提供所需的总横截面气体流动通路面积，当阀门机构被从上腔102到下腔104中的气体流动推动到打开状态时，该总横截面气体流动通路面积允许足以在期望时段内填充安全气囊下腔的通过狭缝的气体容积流率。允许该期望流率所需的狭缝尺寸和/或狭缝数目可以分析方式或者叠代方式、通过实验、使用已知方法来确定。在【具体实施方式】中，每个狭缝412a具有200毫米的标称长度LI。
[0059]在【具体实施方式】中，每个狭缝412a是纵向的并且具有相对的同轴端部。
[0060]在【具体实施方式】中，狭缝412a平行于彼此延伸并且具有彼此分离开20毫米的距离L5的纵向端部。
[0061 ]在【具体实施方式】中，狭缝412a沿着分隔器的长度M2的一部分Ml均匀分布，该部分Ml占分隔器铺设在平面上时的总长度M2的40 %。
[0062]在图4A-4D中，所示的流动限制阀门机构的实施方式另外包括覆盖且重叠各狭缝412a的单独盖450。各盖450具有主体450a、第一边缘450b、与第一边缘相反的第二边缘450c，和一对相反的端部或者边缘450d、450e。第一边缘450b可以被缝合或以其它方式附接到分隔器400，以便在两者之间形成气密密封。端部450、450e也可均缝合或以其它方式附接到分隔器400以便在端部和分隔器之间形成气密密封。边缘450c不附接到分隔器。
[0063]另外，盖450构造且附接到分隔器，以便允许至少主体450a和第二边缘450c响应于气体流过开口 412a且碰撞阀盖或以其它方式在上腔压力大于下腔压力时响应于压力差而被在背离分隔器的方向上推动。在这一情况下，压力差使得在盖450和分隔器之间形成从盖和分隔器之间引向下腔104中的气体流动通路或者气体接收子腔450p(图4C和4D)。
[0064]盖450还构造且附接到分隔器400以便重叠开口 412a，从而如果发生其中下腔压力大于上腔压力的冒涨或者其它压力差(由此趋于促使气体从下腔104回退通过开口 112a)，则盖的主体450a将在朝向开口 112a的方向上被推动且被推动到关闭状态，在该关闭状态，盖沿着分隔器中的在其上设有盖450的一侧沿着围绕开口的连续区域(类似于图4G所示的区域R，以及如先前所述的)接触分隔器，由此阻挡开口并且限制气体到腔102中的回流。这种反向压力差可例如响应于在安全气囊充气期间或之后车辆乘员沿着下腔接触安全气囊外部而发生。
[0065]图4E是分隔器的一部分的横截面图，示出了图4C-4D中的阀盖在压力差趋于促使气体从腔102通过开口 412a进入腔104期间处于打开状态。图4F是图4E的横截面图，示出阀盖在压力差趋于促使气体从腔104后退通过开口 412a进入腔102时在操作期间处于关闭状态。图4G示出了处于关闭状态的阀门机构，其中阀盖450沿着围绕开口 412a的连续区域R接触分隔器。在图4G中看到，在本文所述的关闭状态下，阀盖450在分隔器开口 412a的边缘412b附近接触分隔器400并重叠开口，以便限制通过开口进入腔102中的回流。
[0066]虽然阀盖的实施方式450的操作在图4E、4F中示出并在此做出了详细说明，但本文所述的所有阀盖实施方式构造成响应于气体从腔102通过开口流动到腔104中而从它们覆盖的开口的边缘分离开。另外，本文所述的所有阀盖实施方式构造成在腔104中的气体压力大于腔102中的压力时响应于压力差接触分隔器并且重叠它们覆盖的开口的边缘。
[0067]在本文所述实施方式中，已经发现，分隔器在气体从上腔102到下腔104的通过期间朝向下腔104的偏转程度会受到分隔器的气体流动开口的数量、分布和大小的影响。例如，在整合有纵向狭缝或者腮条412a的实施方式中，已经发现，沿着分隔器的狭缝数目的增大使得作用以沿着分隔器的包括狭缝的区域将分隔器朝向下腔104推动的力减小。另外已经发现，将狭缝在分隔器中的更大区域上分布使得作用以沿着分隔器的包括狭缝的区域将分隔器朝向下腔104推动的力减小。另外已经发现，增大沿着分隔器形成的狭缝的尺寸使得作用以沿着分隔器的包括狭缝的区域将分隔器朝向下腔104推动的力减小。
[0068]在本文所述实施方式中，阀门机构将从上腔102到下腔104中的气体流动阻碍或者限制为尽可能少也是合乎需要的，以便安全气囊的整个容积被尽可能快速地填充。另外，如果从上腔到下腔中的气体流动因提供的总分隔器开口面积不足而受到过大阻碍(即，如果从上腔到下腔的气体流动被过大地阻挡)，则上腔会在足够气体传送到下腔之前被快速填充，由此导致安全气囊在下腔完全充满之间不期望地“弹跳”。为利于整个安全气囊的快速充气并有助于防止安全气囊弹跳，如先前所述地，分隔器开口的总面积被规定为确保到下腔104中的气体流动的速率足以在预定时段内充满安全气囊。
[0069]参考图7，在另一实施方式中，在本文所述的一个或多个流动限制阀门实施方式之夕卜，分隔器还包括沿着分隔器形成的一个或多个回流通气孔510。图7示出了整合有如图2所示的主分隔器开口 112a和流动限制阀盖250的分隔器实施方式500。但是，回流通气孔可以用在整合有本文所述阀盖的任何实施方式的分隔器中。另外，根据具体应用的要求，可采用单个通气孔510或者多个通气孔。
[0070]通气孔510是暴露的并且构造成在反向压力差趋于促使气体从腔104进入腔102期间允许气体在分隔器500的相反侧之间从下腔104到上腔102中的受限的、定量的回流，而流动限制阀门覆盖或者关闭分隔器开口 112a，以便限制通过分隔器开口的回流。在【具体实施方式】中，一个或多个通气孔510沿着联接到分隔器的一个或多个关联阀盖的边缘形成且沿着这些边缘延伸。在另一【具体实施方式】中，一个或多个通气孔沿着分隔器的从附接到分隔器的任何阀盖分离开的部分形成。参数，诸如通气孔510沿着分隔器的位置以及通气孔510的尺寸，可根据碰撞波形来规定。
[0071]通气孔510允许下腔104中压力的降低速率比其中在盖处于关闭状态时仅允许经由通过阀盖的气体泄漏实现到上腔102中的回流的情形更快。在其中碰撞波形比较猛烈的情形中(例如，具有较陡的初始上升斜率)，则通气孔510还在初始的袋子充气期间提供了额外的从上腔到下腔中的气体流动通路，从而允许下腔较快速地充满。
[0072]通气孔还允许在乘员接触安全气囊之后，将下腔104中的气体“再循环”和再分配到上腔中，以帮助与其中使上腔气体通过安全气囊上腔通气孔泄放到安全气囊外部而无补充的情形相比在上腔中(根据需要)在更长时段上保持较高压力。这允许安全气囊在乘员接触之后在较大程度上且在更长时段上支撑乘员的头部和上身，从而减少乘员身体绕髋部区域的旋转以及降低作用于乘员颈部的力矩的猛烈程度。
[0073]现在参考图6，本文所述的任何安全气囊实施方式可以整合到安全气囊系统200中。安全气囊系统200包括整合了根据本文所述实施方式的流动限制阀门机构的至少一个安全气囊10以及整合到或者操作地联接到安全气囊10的气源915，气源915允许在安全气囊系统致动时与安全气囊的内部流体连通。安全气囊10可以安装在车辆仪表板211上或者车辆中的其它合适部分上。安全气囊系统200也可以与碰撞事件传感器210通信，碰撞事件传感器210执行已知的碰撞传感器算法或结合该算法操作，以在碰撞事件中发出安全气囊系统200致动信号。
[0074]在本文所述的阀门机构实施方式的操作中，在车辆碰撞事件时，从传感器210或者从合适的控制器发出致动信号，使安全气囊10充气。在充气期间，流动限制阀门机构处于打开状态以允许膨胀气体从上腔102自由流动到下腔104，以利于安全气囊的快速充气。随着乘客身体前向移动，乘客的躯干最先接触安全气囊的在安全气囊下腔外部的部分。与安全气囊接触的乘客对下腔104施加的压力在下腔和上腔之间产生压力差，导致阀门机构中的阀盖关闭，由此限制膨胀气体到上腔102中的回流。
[0075]阀盖材料的压力以及阀盖材料收缩流道的速度也随着两个腔之间的压力差增大而增大，从而在存在的压力差情形下流动限制阀门持续地限制回流，即使在腔之间的压力差较高时也是如此。通过阀门机构关闭限制到上腔102中的回流允许在下腔104中维持延长的持续的较高充气压力，这在乘客与安全气囊接触期间对乘客下身提供了较稳固支撑。
[0076]随着乘客身体继续前向移动，乘客头部沿着上腔102接触安全气囊的外部。这一接触迫使气体从上腔经由上腔通气孔流动到安全气囊的外部。以此方式，乘客上身的接触力被吸收，并且旅客头部受到安全气囊的缓冲，同时乘客的躯干和下身仍由加压的下腔支撑。
[0077]再次参考图6，根据本文所述实施方式的安全气囊10或者包括该实施方式的安全气囊系统200也可以整合到包括有额外元件、诸如安全带组件151的更宽泛、更全面的车辆乘员保护系统180中。图6示出了这种保护系统的一个示例性实施方式的示意图。安全带组件151包括安全带壳体152和从壳体152延伸的安全带161。安全带牵引器机构154(例如，弹簧加载机构)可联接到带子的端部。另外，安全带预紧器156可以联接到带子牵引器机构154，以在碰撞事件中致动牵引器机构。可结合本发明实施方式的安全带使用的典型的安全带牵引器机构在美国专利5，743，480、5，553，803、5，667，161、5，451，008、4，558，832和4，597，546中记载，这些专利通过引用合并入本文。合适预紧器的例示性实例在美国专利6，505，790和6，419，177中记载，这些专利通过引用合并入本文。
[0078]安全带系统151也可以与碰撞事件传感器158(例如，惯性传感器或者加速度传感器)通信，碰撞事件传感器158结合已知的碰撞传感器算法操作以经由例如整合到预紧器中的烟火点火器(未示出)指令对带子预紧器的致动。通过引用合并入本文的美国专利6，505，790和6，419，177提供了关于以此方式致动的预紧器的例示性实例。
[0079]如本文使用的，术语“大致”及类似术语旨在具有与本公开主题所涉及领域内的普通技术人员公认且接收的用法相一致的宽泛含义。查阅本公开的本领域技术人员将理解，这引起术语旨在允许描述所述的一些特征，而不是将这些特征的范围限制于所提供的精确数值范围。因此，这些术语应阐释为表明对所述主题的非实质性或不重要的修改或者改变被视为在如本文所述的本发明范围内。
[0080]如本文使用的术语“联接”、“连接”、“附接”等等指两个构件直接或者间接地接合到彼此。这种接合可以是不动的(例如，固定式)或者可动的(例如，可拆装或者可释放的)。这种接合可通过将两个构件或者两个构件与任何附加中间构件彼此一体地形成为单个整体式主体或者通过将两个构件或者两个构件与任何附加中间构件附接到彼此来实现。
[0081]本文中对于元件位置的引述，例如“顶”、“底”、“以上”、“以下”、“侧方”等等仅用以描述各种元件在附图中的定向。应指出，各种元件的定向可根据其它示例性实施方式而不同，并且这些变化旨在由本公开涵盖。
[0082]重要的是注意到，如所示的且本文所述的安全气囊和阀门实施方式的结构和布置仅是例示性的。虽然在本公开中已经详细说明了仅若干个实施方式，但查阅本公开的本领域技术人员将易于理解在不实质性地偏离本文公开主题的新颖教导和优点的情况下，可进行许多修改(例如，各种元件的大小、尺寸、结构、形状和比例、参数值、安装布置、材料使用、颜色、定向等等的变化)。例如，显示为一体地形成的元件可由多个部件或元件构造成，元件的位置可倒置或以其它方式改变，分立元件的特性或数目或者位置可以改动或者变化。另夕卜，描述为由多个元件形成的特性在可选例中可以在可行情况下被一体地形成。因此，所有这些修改旨在被包括在本申请的范围内。任何的过程或方法步骤的序列或者顺序可根据可选实施方式来变化或重排序。示范性实施例的设计、操作状态和布置可进行其它取代、修改、改变和省略。
[0083]此外，具有相同外部尺寸和结构的安全气囊可用于许多应用，这是应为因设计要求所致的安全气囊性能特性的变化可通过修改安全气囊的内部结构(例如，通过改变分隔件的位置、通过修改连接上腔和下腔的各种阀门实施例的流动特性)来实现。此使用共同外部结构的能力提供安全气囊设计和制造的一致性。
[0084]还将理解，关于各种实施方式的先前描述仅出于例示性的目的。因此，本文公开的各种结构上的和操作上的特征易于进行多种修改，这些修改都不偏离所附权利要求的范围。
【主权项】
1.一种用于安全气囊的分隔器，所述分隔器包括: 第一侧； 第二侧，所述第二侧与所述第一侧相反； 至少一个开口，所述至少一个开口被构造成允许所述第一侧和所述第二侧之间的流体连通； 阀盖，所述阀盖在所述第二侧上位于所述至少一个开口上方，所述阀盖具有: 第一对相反边缘，所述第一对相反边缘被附接到所述分隔器;和 另一边缘，所述另一边缘在所述第一对相反边缘中的边缘之间延伸，所述另一边缘被附接到所述分隔器。2.根据权利要求1所述的分隔器，其中，所述阀盖被构造成响应于在所述第一侧上的压力大于所述第二侧上的压力的压力差而与所述至少一个开口的边缘分离开，并且其中，所述盖被构造成响应于在所述第二侧上的压力大于所述第一侧上的压力的压力差而接触所述分隔器且与所述至少一个开口的边缘重叠。3.—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 根据权利要求1所述的分隔器，所述分隔器位于所述内部中，以便将所述内部划分为在所述分隔器的第一侧上的第一腔和在所述分隔器的第二侧上的第二腔。4.一种车辆乘员保护系统，包括根据权利要求3所述的安全气囊。5.一种车辆，包括根据权利要求3所述的安全气囊。6.根据权利要求1所述的分隔器，其中，所述至少一个开口是具有一对相反的同轴端部的纵向狭缝。7.一种安全气囊模块，包括根据权利要求3所述的安全气囊。8.根据权利要求1所述的分隔器，进一步包括多个开口和单独的阀盖，所述多个开口被构造成允许在所述第一侧和第二侧之间的流体连通，所述阀盖在所述第二侧上位于所述多个开口中的每个开口上方。9.根据权利要求8所述的分隔器，其中，所述第一对相反边缘和所述另一边缘被附接到所述分隔器，以便在所述第一对相反边缘、所述另一边缘和所述分隔器之间形成子腔， 其中，所述另一边缘沿着在所述多个开口中的开口之间延伸的接缝附接到所述分隔器，以便将所述子腔划分为一对较小的腔， 并且其中，每一个较小的腔被构造成接收来自所述多个开口中的关联开口的气流。10.根据权利要求8所述的分隔器，其中，所述多个开口中的每一个开口是具有相反的同轴端部的纵向狭缝，每一个狭缝具有纵向轴线，并且其中所述纵向轴线彼此平行延伸。11.根据权利要求1所述的分隔器，进一步包括沿着所述分隔器形成的至少一个分隔器通气孔。12.根据权利要求11所述的分隔器，其中，所述至少一个通气孔沿着阀盖的边缘形成，所述阀盖的所述边缘可操作地联接到所述分隔器。13.—种用于安全气囊的分隔器，所述分隔器包括: 第一侧； 第二侧，所述第二侧与所述第一侧相反； 至少一个开口，所述至少一个开口被构造成允许所述第一侧和所述第二侧之间的流体连通； 阀盖，所述阀盖在所述第二侧上位于所述至少一个开口上方，并且所述阀盖具有附接到所述分隔器的第一对相反边缘和未附接到所述分隔器的第二对相反边缘， 其中所述盖的处于所述第二对相反边缘之间的一部分被构造成响应于在所述第一侧上的压力大于所述第二侧上的压力的压力差而从所述分隔器分离开一段距离，该距离大于所述分隔器和所述第二对相反边缘中的任一边缘之间的距离。14.一种安全气囊，包括: 外壳，所述外壳限定所述安全气囊的内部;和 根据权利要求11所述的分隔器，所述分隔器位于所述内部中，以便将所述内部划分为在所述分隔器的第一侧上的第一腔和在所述分隔器的第二侧上的第二腔。15.—种车辆乘员保护系统，包括根据权利要求14所述的安全气囊。16.—种车辆，包括根据权利要求14所述的安全气囊。17.—种安全气囊模块，包括根据权利要求14所述的安全气囊。18.根据权利要求14所述的分隔器，进一步包括沿着所述分隔器形成的至少一个分隔器通气孔。19.根据权利要求18所述的分隔器，其中，所述至少一个通气孔沿着阀盖的边缘形成，所述阀盖的所述边缘可操作地联接到所述分隔器。20.—种用于安全气囊的分隔器，所述分隔器包括: 第一侧； 第二侧，所述第二侧与所述第一侧相反； 至少一个开口，所述至少一个开口被构造成允许所述第一侧和所述第二侧之间的流体连通； 阀盖，所述阀盖在所述第二侧上位于所述至少一个开口上方，以在所述分隔器和所述阀盖之间限定子腔，所述阀盖具有: 第一对相反边缘，所述第一对相反边缘被附接到所述分隔器;和 第二对相反边缘，所述第二对相反边缘不被附接到所述分隔器， 其中，所述盖的在所述第二对相反边缘中的边缘之间的宽度小于在所述第二对相反边缘中的任一边缘处的所述子腔的最窄宽度。21.根据权利要求20所述的分隔器，进一步包括沿着所述分隔器形成的至少一个分隔器通气孔。22.根据权利要求21所述的分隔器，其中，所述至少一个通气孔沿着阀盖的边缘形成，所述阀盖的所述边缘可操作地联接到所述分隔器。23.—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 根据权利要求20所述的分隔器，所述分隔器位于所述内部中，以便将所述内部划分为在所述分隔器的第一侧上的第一腔和在所述分隔器的第二侧上的第二腔。24.—种车辆乘员保护系统，包括根据权利要求23所述的安全气囊。25.一种车辆，包括根据权利要求23所述的安全气囊。26.一种安全气囊模块，包括根据权利要求23所述的安全气囊。
【文档编号】B60R21/16GK105992715SQ201480065339
【公开日】2016年10月5日
【申请日】2014年12月1日
【发明人】克里斯托弗·L·安德森
【申请人】Tk控股公司