专利名称：用于车辆的气囊设备的制作方法
技术领域：
概括地说，本发明涉及用于车辆的气囊设备，更加特别地，本发明涉及一种用于车 辆的气囊设备，其安装在车顶中并且在车辆发生碰撞时展开以保护后座乘客。
背景技术：
迄今为止，用于车辆的气囊设备的开发集中在保护前座乘客。这样做的原因在于
以下假设当车辆发生碰撞时，与方向盘或仪表板碰撞所导致的对于前座乘客的受伤风险
相对较高，而处于比前座乘客离碰撞地点更远的位置的后座乘客相对安全。 然而，当车辆遭受正面碰撞时，未佩戴安全带的后座乘客可能由于与前座乘客的
头部或者前座的座椅靠背碰撞而弄伤他/她的头部。考虑到佩戴安全带的后座乘客的百分
比比前座乘客的百分比低得多的事实，用于保护后座乘客的气囊设备的开发的需求更加强烈。 同时，考虑到以上事实，提出了用于保护后座乘客的车辆的气囊设备，如图1中所 示。然而，在这种方法中，气囊设备安装在前座100的座椅靠背110中。因此，垫子130就在 后座乘客200的脸的前方充气，于是给后座乘客带来一种焦虑的感觉。此外，根据前座100 的位置或者座椅靠背IIO放倒的角度，垫子130展开的方向也会变化。为了避免这个问题， 前座100的向前或向后移动或者座椅靠背110的放倒功能必须受到限制。然而，这不是优 选的，因为其大大地减少前座100的便利性。在该图中，附图标记120表示在其中包容垫子 130的外壳。 公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理解，而 不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经为本领域技术人员所公知的现有技 术。
发明内容
本发明的各个方面致力于提供一种用于车辆的气囊设备，其能够解决安装在前座 的座椅靠背中的传统气囊设备的几个问题，并且在车辆遭受正面碰撞时能够更加有效地保 护后座乘客。 在本发明的一方面中，用于车辆的气囊设备可以包括充气机、安装在车顶中的外 壳以及垫子，所述垫子包容在所述外壳中并且配置为通过从所述充气机排放的气体向下展 开以保护车辆中的乘客，其中在垫子处于展开状态时所述垫子的上表面由车顶支撑，当垫 子向下展开时垫子的前表面以倾斜的形状在车辆的向后方向上延伸，以形成凹陷，从而防 止与前座的座椅靠背发生干扰，其中所述外壳安装在前座和后座之间，其中在所述垫子完
4全展开时所述垫子具有"n "的形状，并且其中所述垫子配置为在其中具有局部不同的气 体压力。 所述垫子的前上部分中的气体压力可以高于所述垫子的后下部分中的气体压力， 并且所述垫子的后下部分中的气体压力可以高于其后上部分中的气体压力，其中气体流动 通过的气体通道形成在所述垫子中，从而使得在所述垫子的前上部分中从所述充气机供给 的气体围绕所述垫子的后下部分沿着所述凹陷的内表面流动，并接着填充进入所述垫子的 后上部分。 所述垫子可以通过隔件分为多个腔室，至少一个腔室置于所述垫子的前上部分
中，至少一个腔室置于其后下部分中，以与置于所述垫子的前上部分中的腔室流体连通，并
且至少一个腔室置于其后上部分中，以与置于所述垫子的后下部分中的腔室流体连通，其
中每个腔室包括气体压力控制构件，以控制各个腔室中的气体压力，并且其中所述气体压
力控制构件至少为形成在所述隔件上的气孔，以控制邻近腔室之间的气体的流动量。所述腔室中至少可以形成通风孔，以将气体排放到所述垫子的外部。 在本发明的另一方面中，所述腔室可以包括第一腔室、第二腔室和第三腔室，所述
第一腔室形成在所述垫子的上表面的前后端部和其前表面的上端部之间，所述第二腔室沿 着所述第一腔室下方的前表面的下部分延伸并且沿着所述垫子的后表面向上延伸，所述第 三腔室以一种所述第一腔室和所述第二腔室基本上围绕所述第三腔室的形状置于所述第 一腔室和所述第二腔室之间，其中所述第一腔室具有向前突出的形状，从而在所述垫子的 展开状态中，所述第一腔室由车顶支撑以承受由乘客施加至所述垫子的后表面的力，并且 其中在所述垫子的展开状态中，所述第一腔室的气体压力最高，所述第二腔室中的气体压 力比所述第三腔室中的气体压力高。 所述隔件可以包括第一隔件、第二隔件和第三隔件，所述第一隔件用于分隔所述
第一腔室和所述第二腔室，透过所述第一隔件形成至少一个通孔，从而通过所述通孔将气 体从所述第一腔室引入所述第二腔室，所述第二隔件用于分隔所述第二腔室和所述第三腔 室，所述第三隔件用于分隔所述第三腔室和所述第一腔室，其中所述第一隔件和所述第三 隔件彼此整体结合，并且将所述第一腔室与所述第二腔室且与所述第三腔室分隔。 第一通风孔可以形成在所述第二腔室中，以通过该第一通风孔将气体排放到所述
第二腔室的外部。第二通风孔可以形成在所述第二隔件中，以将所述第二腔室中的气体排
放进入所述第三腔室，其中系绳(tether)设置在所述第二隔件和所述垫子的后表面之间， 以确定所述第二腔室的展开形状。 在本发明的另一方面中，用于车辆的气囊设备可以包括充气机、在前座和后座之
间安装在车顶中的外壳、包容在所述外壳中的垫子以及气体通道，所述垫子通过由所述充
气机排放的气体向下展开以保护后座乘客，所述气体通道配置为使得气体沿着所述垫子的
内表面并接着围绕面对后座乘客的所述垫子的后表面流动，气体以从所述垫子的后表面的
下端部到上端部的方向填充进入所述垫子，其中所述垫子的前表面以倾斜的形状朝向其后
表面延伸，并且具有凹陷以在所述垫子正展开时防止与前座的座椅靠背发生干扰。 通过纳入本文的附图以及随后与附图一起用于说明本发明的某些原理的具体实
施方式，本发明的方法和装置所具有的其它特征和优点将变得清楚或更为具体地得以阐明。
图1是显示用于保护后座乘客的车辆的传统气囊设备的示意图。
图2是显示根据本发明的用于车辆的示例性气囊设备的示意图。
图3是描述图2中所示的垫子的外部形状的图。
图4是描述图2中所示的垫子的内部构造的图。
图5是描述图2中所示的垫子的内部构造的另一幅图。
具体实施例方式
现在将详细地参考本发明的各个实施方式，这些实施方式的实例被显示在附图中 并描述如下。尽管本发明将与示例性实施方式相结合进行描述，但是应当意识到，本说明书 并非旨在将本发明限制为那些示例性实施方式。相反，本发明旨在不但覆盖这些示例性实 施方式，而且覆盖可以被包括在由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围之内的各种 选择形式、修改形式、等价形式及其它实施方式。 图2描述了根据本发明的不同实施方式的气囊设备的展开。如图2中所示，外壳 20在前座和后座之间安装在车顶1中。垫子32通过从充气机10供给的气体充气而从外壳 20处向下展开，从而保护后座乘客。 优选地，充气机10安装在车顶面板2和头部内衬3之间的空间中。以两级方式排 放气体的双级充气机用作充气机10。在第一级中，充气机10在30ms之内对垫子30进行 充气。在第二级中，充气机10在后座乘客200与垫子30发生碰撞的时刻(从这个时刻起， 垫子30的压力开始降低)再次排放气体，从而垫子30的压力，特别是第一腔室41 (参见图 4)的压力，保持为高于预定值，从而使得垫子30的上部分的前端部能够可靠地被头部内衬 3所支撑。 外壳20也安装在车顶面板2和头部内衬3之间的空间中。外壳20的下表面可以 被头部内衬3所覆盖，或者可选择地，可以暴露于头部内衬3之外，也就是说暴露于乘客车 厢。对于前一种情况，形成用于确保垫子30展开的撕开线。对于后一种情况，气囊门设置 在外壳20的下表面中。此外，外壳20必须稳固地固定至车顶1，因为当垫子30完全展开时 垫子30需要通过外壳20可靠地悬挂。 参考显示垫子30的外观的图3以及图2，垫子30包括上表面、后表面和前表面31、 32和33，在其中限定出用于保持气体压力的封闭空间40。在这里，为了便于描述，这些表面 仅仅根据垫子30展开时的位置彼此区分，但是它们不一定体现为通过缝纫连接起来形成 垫子30的分离的织物件。封闭空间40包括多个腔室41、42和43(参见图4)以及气体通 道70，所述多个腔室通过使用隔件50分隔封闭空间40而形成，腔室41 、42和43通过所述 气体通道70彼此连通。 上表面31固定至外壳20。当垫子展开时，上表面31的一部分(并非固定至外壳 20的部分)释放至头部内衬3之外。特别地，当垫子展开时，上表面31的前部分向前打开， 并且被头部内衬3所支撑。在这里，优选的是上表面31的前部分与头部内衬3产生面接触。 各种公知技术都能够在该结构中使用，以将上表面31固定至外壳20。后表面32是垫子直 接与后座乘客200的脸或胸接触的部分。后表面32以近似竖直的方向从上表面31的后端部向下延伸。如此，后表面32以近似竖直的方向正好在后座乘客200的前面延伸的原因是， 当车辆遭受正面碰撞时，后座乘客200由于惯性向前移动的距离以及作用于后座乘客200 的冲击能够由于后表面32而减小。特别地，在后座乘客200没有佩戴安全带的情况下，后 表面32的上述结构能够防止后座乘客200由于冲击惯性而向前弹起通过前座100和头部 内衬3之间的空间。更加优选地，后表面32的下端部延伸至后座乘客200的大腿和腹部之 间的空间。 前表面33以倾斜的形状从上表面31的前端部延伸至后表面32的下端部。凹陷 34形成在前表面33中以在垫子展开时避免与前座100发生干扰。特别地，凹陷34具有与 一种移动轨迹相对应的形状，当在座椅靠背110已经移动至最后位置并且头枕140已经抬 升至最高位置之后座椅靠背110向前以及向后倾斜时，头枕140沿着所述移动轨迹移动。具 有上述形状的凹陷34确保垫子30的平顺展开，并且防止正在充气的垫子30以较大的力撞 击前座乘客300的脸，其中该前座乘客300在向后倾斜前座100的座椅靠背110之后，前座 乘客300斜靠在前座100上。 形成气体通道70，从而使得从充气机10排放的气体填充进入垫子30，首先流向上 表面31的前端部，然后沿着前表面34的内表面向下流动，并且最终在从后表面32的下端 部至其上端部的方向上流动。由于气体通道70的上述结构，首先，气体能够先向上表面31 的前端部供给，从而从垫子30展开的最初阶段起就确保了头部内衬3支撑垫子30的力；其 次，能够防止垫子30在后座乘客200的方向上快速充气，从而防止后座乘客200由于垫子 30的展开而受伤。 同时，在图2中，附图标记43所表示的部分是空的空间(下面将要解释的第三腔 室)。这个空的空间有效地吸收作用于与后表面32碰撞的后座乘客200 (特别是乘客200 的脸)的冲击。在图3中，附图标记73所表示的部分是第一通风孔，其作用是在后座乘客 200与垫子30发生碰撞的时刻通过降低垫子30中的气体压力而吸收作用于后座乘客200 的冲击。第一通风孔73形成在下面将要具体解释的第二腔室(42:参见图4)中。最初第 一通风孔73处于封闭状态，并且仅在第二腔室42中的压力超过预定压力的时候打开。
垫子30的内部构造将通过参考图4和图5进行描述。如图4和图5中所示，垫子 30中的封闭空间40通过隔件51、52和53分隔为第一、第二和第三腔室41、42和43。
第一腔室41置于上表面31的前端部和后端部以及前表面33的上端部之间，并且 具有向前突出的形状。第一腔室41通过第一隔件51与第二腔室42分隔开，并且通过第 三隔件53与第三腔室43分隔开。完全展开的垫子30通过第一腔室41支撑在头部内衬3 上。当车辆发生碰撞时，(上表面和外壳之间的)剪切力以及近似顺时针方向的力(如图4 中所示)通过与后表面32发生碰撞的后座乘客200施加至垫子30。此时，由于头部内衬3 支撑的第一腔室41，垫子30承受顺时针方向的力。 第一腔室41需要保持相对较高的气体压力以确保头部内衬3以足够的力支撑第 一腔室41。从充气机10排放的气体通过气孔71首先供给进入第一腔室41。透过第一隔 件51可以至少形成气体压力控制构件(例如通孔72)，以适当地控制从第一腔室41进入第 二腔室42的气体流动。根据本发明的不同实施方式，第一隔件51与第三隔件53结合，换 言之，它们由单一的织物制成。同时，充气机10可以根据情况安装在垫子30中。
第二腔室42沿着第一腔室41下方的前表面33和后表面32延伸。第二腔室42
7通过第二隔件52与第三腔室43分隔开。第二隔件52在其第一端部固定至第一和第三隔 件51和53之间的边界，并且在其第二端部固定至后表面32的上端部或者上表面31的后 端部。将第二隔件52连接至后表面32的系绳60连接至第二隔件52的中间部分。系绳60 的作用是确定第二腔室42的展开形状和第三腔室43的展开形状。基于该系绳60，第二腔 室42分为处于较低位置的第一腔室部分42a和处于较高位置的第二腔室部分42b。通过通 孔72引入第二腔室42的第一腔室部分42a的气体向上流动进入第二腔室42的第二腔室 部分42b。 此外，在本发明的不同实施方式中，可以在第二腔室42中形成第一通风孔73和/ 或诸如第二通风孔74的另一气体压力控制构件，以控制第二腔室42中的压力。气体通过 第一通风孔73排放至第二腔室42之外，并且气体通过第二通风孔74从第二腔室42流动 进入第三腔室43，所述第三腔室43是空的空间。 第三腔室43以第一腔室41和第二腔室42包围第三腔室43的形状置于第一腔室 41和第二腔室42之间。在示例性实施方式中，虽然第二隔件52的第二端部被描述为连接 至后表面32或上表面31，其也可以连接至第三隔件53。 将第一、第二和第三腔室41、42和43中的压力互相比较，第一腔室41中的压力保 持在最高水平。在第一腔室41之后，第二腔室42是第二高的。第三腔室43中的压力是最 低的。在具有上述构造的本发明的不同实施方式中，垫子30能够由车顶1可靠地支撑，并 且能够给与后表面32发生碰撞的后座乘客200 —种蓬松的感觉。同时，在图5中，附图标 记20表示的部分表示了包容垫子30的外壳所置于的位置。 如上面所述，根据本发明不同实施方式的用于车辆的气囊设备可以安装在车辆的 车顶中，从而不对前座的设计产生限制。 此外，垫子的展开不会受到前座的阻碍，从而能够可靠地确保保护后座乘客的功 能。 另外，当垫子展开时，它不会撞击后座乘客，也不会撞击前座乘客的脸。 此外，当车辆遭受正面碰撞时，本发明的气囊设备能够有效地吸收作用于后座乘
客的冲击力。 为了方便解释和在所附权利要求中精确限定，术语"上"、"向下"、"下"、"前"和
"后"用于参考图中显示的特征的位置描述示例性实施方式的这些特征。
前面对本发明具体示例性实施方式所呈现的描述是出于说明和描述的目的。前面 的描述并不想要成为毫无遗漏的，也不是想要把本发明限制为所公开的精确形式，显然，根 据上述教导很多改变和变化都是可能的。选择示例性实施方式并进行描述是为了解释本发 明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的其它技术人员能够实现并利用本发明的各 种示例性实施方式及其不同选择形式和修改形式。本发明的范围意在由所附权利要求书及 其等价形式所限定。
权利要求
一种用于车辆的气囊设备，包括充气机；安装在车顶中的外壳；以及垫子，所述垫子包容在所述外壳中并且配置为通过从所述充气机排放的气体向下展开以保护车辆中的乘客，其中在所述垫子处于展开状态时，所述垫子的上表面由所述车顶支撑，当垫子向下展开时，垫子的前表面以倾斜的形状在车辆的向后方向上延伸，以形成凹陷，从而防止与前座的座椅靠背发生干扰。
2. 根据权利要求1所述的气囊设备，其中所述外壳安装在前座和后座之间。
3. 根据权利要求1所述的气囊设备，其中在所述垫子完全展开时所述垫子具有"n " 的形状。
4. 根据权利要求1所述的气囊设备，其中所述垫子配置为在其中具有局部不同的气体 压力。
5. 根据权利要求4所述的气囊设备，其中所述垫子的前上部分中的气体压力高于所述 垫子的后下部分中的气体压力，并且所述垫子的后下部分中的气体压力高于其后上部分中 的气体压力。
6. 根据权利要求5所述的气囊设备，其中气体流动通过的气体通道形成在所述垫子 中，从而使得在所述垫子的前上部分中从所述充气机供给的气体围绕所述垫子的后下部分 沿着所述凹陷的内表面流动，并接着填充进入所述垫子的后上部分。
7. 根据权利要求6所述的气囊设备，其中所述垫子通过隔件分为多个腔室，至少一个 腔室置于所述垫子的前上部分中，至少一个腔室置于其后下部分中，以与置于所述垫子的 前上部分中的腔室流体连通，并且至少一个腔室置于其后上部分中，以与置于所述垫子的 后下部分中的腔室流体连通。
8. 根据权利要求7所述的气囊设备，其中每个腔室包括气体压力控制构件，以控制各 个腔室中的气体压力。
9. 根据权利要求8所述的气囊设备，其中所述气体压力控制构件至少为形成在所述隔 件上的气孔，以控制邻近腔室之间的气体的流动量。
10. 根据权利要求7所述的气囊设备，其中在所述腔室中至少形成有通风孔，以将气体 排放到所述垫子的外部。
11. 根据权利要求7所述的气囊设备，其中所述腔室包括第一腔室，所述第一腔室形成在所述垫子的上表面的前后端部和其前表面的上端部之间；第二腔室，所述第二腔室沿着所述第一腔室下方的前表面的下部分延伸并且沿着所述 垫子的后表面向上延伸；禾口第三腔室，所述第三腔室以一种所述第一腔室和所述第二腔室基本上围绕所述第三腔 室的形状置于所述第一腔室和所述第二腔室之间。
12. 根据权利要求ll所述的气囊设备，其中所述第一腔室具有向前突出的形状，从而 在所述垫子的展开状态中，所述第一腔室由所述车顶支撑以承受由乘客施加至所述垫子的 后表面的力。
13. 根据权利要求ll所述的气囊设备，其中在所述垫子的展开状态中，所述第一腔室 的气体压力最高，所述第二腔室中的气体压力比所述第三腔室中的气体压力高。
14. 根据权利要求11所述的气囊设备，其中所述隔件包括第一隔件，所述第一隔件用于分隔所述第一腔室和所述第二腔室，透过所述第一隔件 至少形成有通孔，从而通过所述通孔将气体从所述第一腔室引入所述第二腔室； 第二隔件，所述第二隔件用于分隔所述第二腔室和所述第三腔室；禾口 第三隔件，所述第三隔件用于分隔所述第三腔室和所述第一腔室。
15. 根据权利要求14所述的气囊设备，其中所述第一隔件和所述第三隔件彼此一体结合，并且将所述第一腔室与所述第二腔室且与所述第三腔室分隔。
16. 根据权利要求11所述的气囊设备，其中第一通风孔形成在所述第二腔室中，以通 过该第一通风孔将气体排放到所述第二腔室的外部。
17. 根据权利要求11所述的气囊设备，其中第二通风孔形成在所述第二隔件中，以将 所述第二腔室中的气体排放进入所述第三腔室。
18. 根据权利要求14所述的气囊设备，其中系绳设置在所述第二隔件和所述垫子的后 表面之间，以确定所述第二腔室的展开形状。
19. 一种用于车辆的气囊设备，包括 充气机；在前座和后座之间安装在车顶中的外壳；包容在所述外壳中的垫子，所述垫子通过由所述充气机排放的气体向下展开以保护后 座乘客；以及气体通道，所述气体通道配置为使得所述气体沿着所述垫子的内表面并接着围绕面对 后座乘客的所述垫子的后表面流动，气体以从所述垫子的后表面的下端部到上端部的方向 填充进入所述垫子。
20. 根据权利要求19所述的气囊设备，其中所述垫子的前表面以倾斜的形状朝向其后 表面延伸，并且具有凹陷以在所述垫子正展开时防止与前座的座椅靠背发生干扰。
全文摘要
一种用于车辆的气囊设备，可以包括充气机、安装在车顶中的外壳以及垫子，所述垫子包容在所述外壳中并且配置为通过从所述充气机排放的气体向下展开以保护车辆中的乘客，其中在垫子处于展开状态时所述垫子的上表面由车顶支撑，当垫子向下展开时垫子的前表面以倾斜的形状在车辆的向后方向上延伸，以形成凹陷，来防止与前座的座椅靠背发生干扰。
文档编号B60R21/231GK101746335SQ20091014624
公开日2010年6月23日 申请日期2009年6月24日 优先权日2008年12月2日
发明者崔埈烈, 金容善 申请人:现代自动车株式会社;起亚自动车株式会社