中心侧气囊模块的制作方法

本专利申请要求于2016年2月16提交的申请号为no.62/295,820的美国专利申请的优先权的权益。该专利申请的全部内容通过引用并入本文中。

本申请总体上涉及一种用于车辆的气囊模块。特别地，本申请涉及一种中心侧碰撞气囊(csiab)，其安装在左右车辆座椅之间的车辆中心以保护乘员免受侧碰撞。特别地，csiab为乘客提供远侧撞击事故保护。术语“远侧”指的是车辆与乘员座椅的位置的相反侧。

背景技术：

某些csiab采用包括硅树脂密封膨胀织物衬垫和外部收束的衬垫，其构造成在远侧撞击的情况下减少乘员跨车(cross-car)行进。某些csiab构造还构造为利用托架和膨胀衬垫之间的相互作用。这种相互作用可以通过将膨胀衬垫管的下部部分构造成膨胀到预定尺寸抵达邻接或接触车辆中心托架且夹插于车辆托架和乘员之间的位置处，以减少乘员的跨车行进。通常，托架和衬垫之间的更多相互作用导致乘员更少的跨车行进，并且因此产生更好的约束性能。由于随着乘员横跨车辆行进时乘员可能通过躯干、臀部和腿部接合托架，因此车辆托架还在事故期间提供约束。

许多小型车辆在驾驶员座椅和乘客座椅之间具有非常窄的跨车间隙，因此，没有用于高中心托架的空间。因此，几乎没有空间来配置中心侧碰撞气囊衬垫，该气囊衬垫包括可以挤靠或夹靠托架并提供补充约束的可膨胀室。即使在较小的车辆中存在中心托架，托架通常由于其小尺寸而在结构上较脆弱，并且因此在由乘员或衬垫接合时可能弯曲或弓起。许多小型车辆没有可供乘员或衬垫接合的托架。结果，小型车辆产生构造为限制乘员偏移的膨胀衬垫的最极端负载情况。

在没有位于乘员之间的托架或车辆仅包括小型和/或脆弱托架的车辆中，安装至驾驶员座椅向内侧侧的当前csiab由于在远侧撞击事故期间由乘员跨车行进所引起的诱发力而不能够约束乘客。小型车辆中一个通常不可接受的选择将是增大衬垫中的压力，以便为乘员提供更多的约束。衬垫中的高压可以由大尺寸、高压且高摩尔输出的充气机(inflator)所供应。然而，使用这种大尺寸充气机会增加模块重量和包装尺寸而超过座椅装饰环境中可允许的范围。此外，常规衬垫材料不被认为能够处理极高压力(工作压力为300kpa并长达长期时间段)。衬垫材料可以在高应力区域通过额外热屏蔽和额外增强材料层来进行增强。然而，这种增强会增加模块重量、可包装性和成本。因此，改变衬垫材料配置不是可接受的商业选择。在大多数csiab中，需要使用硅树脂密封剂将织物面板粘合在一起以达到并保持用于约束性能的高压。增加衬垫中的压力可能需要改变所使用的密封剂的量和/或类型，这也直接影响重量、可包装性和成本。因此，需要一种用于较小车辆的csiab模块设计，其包括常规尺寸充气机。

附图说明

根据以下描述、所附权利要求和附图中所示的随附示例性实施例将使本发明的特征、方面和优点将变得显而易见，这些实施例在下面简要描述。

图1是根据所公开实施例的展开气囊的俯视图。

图2是图1的气囊的俯视图，其包括定位成控制气囊的展开和位置的可选束带。

图3是可用于形成图1中所示的气囊实施例的各种织物面板的视图。

图4是图1的展开气囊的俯视图。

图5是图1的展开气囊的向后看前视图。

图6是图1的展开气囊的向前看前视图。

图7是图1的展开气囊的侧视图。

图8是从驾驶员座椅所见的图1的展开气囊的侧视图。

图9是图1的展开气囊的向前看后视图。

图10是从乘客座椅的向外侧所见的图1的展开气囊的侧视图。

图11是图1的展开气囊的俯视图。

图12是根据可替选实施例的未膨胀气囊衬垫的驾驶员侧视图。

图13是根据图12中所示的可替选实施例的未膨胀气囊衬垫的乘客侧视图。

图14是从驾驶员座椅所见的图12的展开气囊的侧视图。

图15是图12的展开气囊的向后看前视图。

图16是展开气囊的底部部分的向后看前视图，其示出了座椅底部和气囊之间的相互作用。

图17是展开气囊的向后看前视图，其示出了当与驾驶员接触时所定位的气囊。

图18是展开气囊的向后看前视图，其示出了气囊和座椅底部之间的相互作用。

图19是从乘客座椅向外侧向内观看所见的展开气囊的侧视图。

图20是展开气囊的向前看后视图，其示出了驾驶员的移动和平移的方向。

图21是展开气囊的向后看前视图，其示出了驾驶员的运动和平移的方向。

图22是展开气囊的向前看后视图，其示出了气囊的高度和座椅框架的覆盖范围。

图23是包括两个气囊的中心侧碰撞气囊系统的另一可替选实施例的向后看前视图。

图24是包括两个气囊的中心侧面碰撞气囊系统的两个可替选实施例的向后看前视图。

图25是图23和24所示的座椅底部所安装气囊的示例性实施例的向后观看前视图。

具体实施方式

将参考附图描述csiab的各种特征和实施例。在整个附图中并且在下文描述的每个实施例中可以使用相同的附图标记来表示相同或相似的部件。

本文公开的csiab模块的实施例安装到座椅框架165的向内侧，优选地安装到乘客座椅靠背侧轨。该模块包括充气机250和气囊或衬垫200。模块中使用的衬垫可包括密封剂(例如，硅树脂密封剂)以维持性能所需的压力。衬垫200优选地构造成没有排气开口。由于衬垫200必须保持用于缓冲和侧向约束的压力，因此在展开期间不需要排出膨胀气体。衬垫200构造成沿跨车方向从乘客座椅151的向内侧朝驾驶员侧展开以随着乘员100横跨车辆朝侵入物或相邻的乘客座椅乘员150行进时主动地接合驾驶员座椅乘员100并且逐渐吸收能量(即，“骑倒”)。衬垫200的展开轨迹被配置成在展开时避开驾驶员的肩膀。衬垫200不会干扰乘客，因为衬垫200从乘客150朝向车辆的中心和驾驶员100展开。

衬垫200可包括前向可膨胀室205和后向可膨胀室215。前向可膨胀室205可构造成具有大致圆柱形形状。将衬垫的前向可膨胀室205设置为圆柱形几何形状使得衬垫在一旦与驾驶员乘员100和乘客座椅底部155接合时具有足以抵抗屈曲的截面模量。截面模量是膨胀衬垫的强度及其抗弯曲强度的测量值。衬垫200的尺寸可以根据在设计过程中所考虑的车辆撞击脉冲的严重程度而变化。

衬垫的大致圆柱形前向部分205构造成当在车辆中展开时竖直定位，以便增加衬垫截面模量的有效性。随着乘员100接合衬垫200，衬垫的该柱状部分205必须跨越大直径弯曲(或抗弯曲)。例如，如图20和图21所示，当驾驶员沿方向b朝向衬垫200移动时，衬垫随着前向可膨胀室205在车辆座椅之间竖直延伸而抵抗弯曲。

如上所述，衬垫的圆柱形部分的下部部分设计成当由驾驶员乘员10加载时向上推抵乘客座椅底部155，以便将座椅底部155用作相互作用表面(以类似于接合中央控制台300的其他csiab衬垫设计的方式)。中央控制台300示出在图1和图2中，但是本文描述的csiab实施例主要用于在一对相邻车辆座椅之间不具有中心控制台或仅具有小的或结构上脆弱的控制台的座椅构造中。前向可膨胀室205的下部部分向下延伸以进一步增加室205的柱状结构和整体衬垫几何形状的有效性。在撞击情境下，该下部部分将挤压或夹紧在驾驶员和乘客座椅之间，并通过减小有效衬垫容积来增加内部压力，因此增加了衬垫的刚性并改善了约束性。

衬垫的上部部分包括大致圆柱形柱形部分和后向部分，它们一起形成凹形形状，该凹形形状可具有楔形或凹口类型膨胀轮廓以在受到跨车力和压缩时接合座椅泡沫/装饰。衬垫中的凹口275(如从衬垫的俯视图中可以最佳地看到，例如图4)朝驾驶员100打开，并且进一步增加衬垫的刚度和约束能力。衬垫200中的凹口275可以通过将衬垫的相邻侧面板连接在一起而形成。例如，可以使用零束带260(例如，接缝、密封、粘合、胶合)来连接衬垫200的边界面板以形成楔形或凹口形状。衬垫可以具有成角度跨车轮廓(类似于杯形手)，以便乘员在撞击事故中骑倒衬垫过程中在吸收能量期间主动地驾驭驾驶员乘员躯干。前向可膨胀室205可包括零深度束带或未膨胀密封部分。

衬垫200构造成为受保护乘员提供头部缓冲以对抗乘客舱的侵入或相邻的乘员。特别地，衬垫200设计成具有足够跨车尺寸，以便形成枕状壁，从而保护驾驶员乘员100和乘客乘员150免于彼此接触。在某些实施例中，在不需要很大横截面模量和内部压力就能实现足够的约束/头部缓冲的情况下，衬垫可以在接缝处保持未密封并且可以采用标准充气机。密封剂材料(例如硅树脂)的消除或减少大大降低了成本并改善了可包装性，即使对于大衬垫(如果需要)也是如此。如果为了充分约束而需要更大的横截面模量，则可以在一个或多个接缝位置密封衬垫200，以防止气体泄漏，以便使用标准充气机更有效地保持压力。因此，如果衬垫被密封，则可能不需要更大的充气机。根据车辆环境对轨迹、约束等的要求，衬垫可以外部束系或可以不外部束系。

本文公开的气囊模块构造用于没有中心控制台或仅具有小的或结构上脆弱的中心控制台的车辆。模块可以在乘客座椅151处在座椅靠背侧轨向内侧安装到座椅框架165并且朝驾驶员乘员100跨车展开，以在驾驶员100和乘客150之间、或者在驾驶员和侵入物之间形成刚性的圆柱形屏障。展开的衬垫可以与乘客座椅底部155和/或乘客座椅乘员150相互作用。

图1-图11公开了上述气囊模块的实施例。如图所示，衬垫200包括两个部分205,215。如图1所示，更前向部分205具有大致圆柱形形状，并且可以与后向部分215一起形成用于接合驾驶员的楔形或凹口。如图2所示，气囊或衬垫200可以包括外部束带220，该外部束带220围绕衬垫200的驾驶员侧缠绕用于将气囊定位在适当位置。前向衬垫管205的圆柱形几何形状将具有在从侧面加载时足以抵抗弯曲的截面模量。衬垫200通常是未密封的。图3示出了用于形成气囊的主要织物面板。示出了用于制造气囊200的主要面板。除了顶部边缘之外，主面板280沿折叠线折叠并沿其周边缝合。楔形形状顶部面板290连接到主面板280顶部的开口周边。顶部面板290包含用于接合驾驶员的楔形形状。在可替选实施例中，可以使用一件或三件式气囊。主面板280的侧面板部分之间的零束带连接部260在图3中示出。如图所示，这些连接部可包括增强织物条带。各种加强板和束带面板用于形成图2中所示的束带。主面板280的不对称侧面板部分构造成进一步使得接收驾驶员的整个衬垫200的凹口或楔形形状成为可能。

如图4和图8所示，驾驶员乘员100嵌靠在衬垫轮廓内部，从而保护躯干和头部。衬垫的上部部分具有围绕驾驶员乘员缠绕的跨车轮廓，并且还夹抵乘客乘员或乘客座椅泡沫和装饰。如图5所示，在远侧碰撞之后，驾驶员将朝乘客乘员行进。乘客座椅所安装气囊200将在乘员和座椅底座之间在适当位置展开以提供约束“壁”。衬垫的前向部分延伸得足够低以便与乘客座椅底部和驾驶员座椅底部相互作用。例如，如图5所示，衬垫200的下部部分在座椅底部下方展开。如图8所示，衬垫的上部部分包括用于保护驾驶员头部的高顶部(loft)。如图5和图7所示，衬垫的下部部分设计成延伸经过座椅底部的顶部以便接合座椅底部。衬垫的下部部分可以夹插在驾驶员座椅底部和乘客座椅底部之间。图9-图11示出了图1的展开气囊的各种其他视图。

如图6-图8所示，气囊衬垫的尺寸和衬垫的前向部分的圆柱形几何形状(例如前向衬垫管205)提供在由乘员(例如，驾驶员)从侧面加载时足以抵抗弯曲的截面模块。衬垫的尺寸也可以足够大以确保驾驶员嵌靠在衬垫的轮廓内，从而保护驾驶员的躯干和头部。衬垫200设计成在撞击事故时和撞击事故期间提供整个驾驶员和乘客乘员的覆盖范围。头部、肩部、躯干、臀部和大腿完全受到保护。

远侧气囊模块的可替选实施例示出于图12-图15中。该模块包括充气机450和衬垫400。衬垫400可包括前向可膨胀室405和后向可膨胀室415。前向可膨胀室405的大体积和顶部在乘员和/或进入车辆的乘客舱的侵入之间提供枕状壁。气囊400的柱状部分405的圆柱形形状有助于抵抗由乘员施加在衬垫上的侧向力。气囊400的前向柱形部分405可包括小圆形形状硅树脂密封部分410，以减小体积并利用标准侧气囊充气机尺寸/输出保持良好的操作压力。

衬垫400的下部部分设计成延伸得比座椅底部的顶部低，以便如当前设计中的中心控制台一样接合的座椅底部155。在没有中心控制台的车辆中，这种类型的相互作用对于侧向约束可能是必要的。下部部分可以夹插在乘客和驾驶员侧座椅底部之间。

密封部分或未膨胀区域定位为减小容积并保持气囊的良好操作压力，但同时使用提供标准量气体输出的标准尺寸充气机。如图12和图13所示，衬垫400可以包括位于前向和后向可膨胀室405、415之间的未膨胀区域420。衬垫的前向部分的圆柱形形状有助于抵抗由乘员施加在衬垫上的侧向力。充气机450和气囊400安装至座椅靠背侧轨，如图14所示。如图15所示(见区域“a”)，衬垫400的下部部分设计成延伸经过座椅底部的顶部(见线440)以接合座椅底部。衬垫的下部部分可以夹插在驾驶员和乘客座椅底部之间。图12和图13示出了在安装和膨胀之前与充气机一起平放的气囊。如图所示，气囊400可以由两个面板480、490形成。

图16-图22同样适用于上述两个实施例。上述两个实施例都构造为如关于图16-图22所描述和所示出地起作用。如图16所示，在远侧碰撞之后，驾驶员100将朝乘客乘员150行进。乘客座椅所安装气囊将在乘员和座椅底座之间在适当位置展开以提供约束“壁”。如图17所示，当驾驶员乘员开始接合衬垫时，驾驶员可能由于皮带预紧器而倾斜，并且头部将被大直径衬垫轮廓缓冲，从而保护驾驶员100不撞击乘客头部、乘客座椅151或任何进入的车辆侵入物。将保护乘客乘员150在上边梁(例如，侧帘)气囊600和座椅所安装气囊200、400之间免受进入的驾驶员乘员的影响。在所示的情况下，乘客乘员150还充当约束装置，作为对驾驶员的附加反作用力。

如图18所示，衬垫可以与几乎下降到车辆地板的两个座椅底部相互作用。在没有控制台的远侧撞击中，座椅将聚集在一起并在其间挤压大腔室，从而进一步增加衬垫的压力并改善约束和缓冲。衬垫和座椅之间的相互作用可以针对特定的车辆环境进行调整或设计。该衬垫设计用于在撞击事故时和撞击事故期间提供整个驾驶员和乘客乘员的覆盖范围。头部、肩部、躯干、臀部和大腿完全受到保护。(例如，参见图19)。

如图20-图22所示，驾驶员在标记为b的方向上移动。随着将衬垫推向乘客，衬垫的上部轮廓构造成保护驾驶员免于碰撞乘客座椅框架(参见图22)。此外，衬垫可以旋转并接合座椅泡沫和装饰以增加约束。该衬垫提供完全的乘客座椅框架覆盖范围以用作用于约束的附加相互作用并保护进入的驾驶员乘员免受刚性座椅框架的影响。

图23和图24示出了用于不包括中央控制台的车辆中的远侧碰撞保护的可替选实施例。例如，如图23所示，车辆可以包括在座椅之间展开的乘客座椅气囊700以及从驾驶员座椅底部展开的座椅底部安装囊800。乘客座椅囊具有减小尺寸并且不接合座椅底部囊。乘客座椅衬垫可以具有上面关于图12-图14所示和所述的形式。可以将垫400修改为适当的尺寸以匹配图23-图25中所示的系统。

在图25中示出了示例性的驾驶员侧座椅所安装气囊或衬垫。驾驶员侧所安装气囊模块包括气囊或衬垫800以及充气机。衬垫800构造成从座椅底部105的侧软垫展开到驾驶员座椅101与乘员100之间和车辆的中心与同一排中的另一个座椅(例如，乘客座椅)之间的位置处。衬垫800与座椅底部框架相互作用，以在没有控制台的车辆环境中提供补充约束。衬垫800通常可以由通过多个缝合接缝联结在一起的第一面板(例如，向内侧面板、内面板、前面板等)和第二面板(例如，向外侧面板、外面板、后面板等)形成。气囊800可以分成两个或更多个隔室(例如，室、管等)。可以在各个隔室之间提供通道或端口使得隔室彼此流体连通。气囊800还可包括多个未膨胀部分，例如通常将隔室分开的未膨胀部分。

可以将衬垫或气囊800设置为与细长定位机构一起起作用，例如，条带或束带。束带可以是内部的或外部的。束带可以设置为控制气囊800的展开，例如在膨胀期间将气囊800预定位到直立位置。在膨胀之后，束带用于增加气囊22的强度和刚度。

在膨胀状态中，气囊800形成沿着座椅底部105设置的坚硬、刚性、直立衬垫。气囊800的上部部分可以定位为邻近乘员100的臀部和腿部，从而覆盖乘员100的大腿、膝盖和髋关节。

可替选地，如图24所示，乘客和驾驶员气囊可以设置成提供气囊之间的相互作用。例如，乘客囊和驾驶员囊可以在座椅底部上方“叠覆”某一竖直距离750。或者，如图24中的虚线所示，乘客囊700可以在座椅底部之间完全延伸，使得沿着两个气囊700、800的竖直长度存在完全相互作用。

本文公开的气囊模块和衬垫的各种实施例提供若干优点。衬垫可以提供约束和缓冲能力，同时仅需要最少量的密封剂来密封衬垫。例如，对于那些不需要增加压力保持以进行侧向约束的设置而言，衬垫可以不密封。通过减少压力保持所需的密封剂量或完全消除密封剂，未密封的衬垫降低了典型csiab模块的复杂性和成本。衬垫提供足够的截面模量、跨车尺寸以及与乘客座椅底部的相互作用，以约束和缓冲驾驶员和乘客。因此，衬垫消除了对多个束带和管状腔室设置的需要。然而，如果需要，如果车辆环境需要，气囊可以包括束带。气囊构造成在从乘客侧座椅靠背轨道展开期间避免接触驾驶员的肩部。

例如，测试结果已经证明，在正常远侧撞击中在与乘员负载相关联的时间段期间，衬垫的内部压力足以保护乘员。与大约100kpa的相对高压(与大多数帘式气囊相比)相结合的衬垫高顶部为乘员的头部提供了足够的缓冲。在乘员加载期间(例如，40ms至110ms)，气囊衬垫的压力可以在大约80kpa至大约100kpa的范围内。标准向外侧安装帘式气囊在大约40-50kpa下运行，并且在头部缓冲时间段期间，一些中心安装远侧气囊膨胀至150kpa或更大的压力。