专利名称：充气式座椅安全带系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种系统和方法，用于为车辆提供一种例如充气囊或座椅安全带的充气式部件，并在该车辆发生撞车时对所述部件充气，以保护乘员。
背景技术：
车辆乘员的安全是车辆生产商和车辆乘员都关心的重要问题。生产商已在车辆上采用了座椅安全带，某些是部分充气式的或是完全充气式的，并采用了充气式安全气囊，以便在该车辆发生撞车时保护其乘员。当车辆发生撞车时，一种充气式部件(在本文中采用该术语描述安全气囊以及充气式安全带或充气式安全带部分)会被充气，以便将乘员的速度降低到低于不可接受的速度，并限制乘员的运动，从而提高乘员的安全性。很多生产商已开始为前排司机座椅的乘员提供充气式部件。
也许，带有充气式部件的车辆的最突出的问题涉及如下事实当这种车辆发生撞车时，直到乘员运动到接触所述充气式部件，该部件才开始限制乘员的运动。特别是对于空气囊而言，它通常要从仪表盘或方向盘上展开，这样会浪费宝贵的时间和用于保护乘员免受伤害的减速空间。如果在撞车之后、在乘员在车体内运动之前即开始限制其运动，则所产生的保护作用将明显高于上述装置对乘员的保护作用。
目前所采用的非充气式座椅安全带在车辆发生撞车时几乎能马上接触乘员。不过，这种座椅安全带具有一些突出的缺陷。例如，虽然座椅安全带的某些特殊设计可以通过使用预张紧装置在安全气囊产生限制之前即开始限制乘员，但这种安全带不能对乘员的头部运动提供控制。不过，这种缩短的减速时间可导致明显较高的减速和负荷，至少对乘员的头部有这样的作用，但从对头部的伤害角度来看，所产生的结果不够理想。
另外，座椅安全带通常具有窄的机械结构，因此，不能将限制负荷分配到乘员身体的较大面积上。这会导致当车辆发生撞车时，会对乘员身体与座椅安全带接触的有限部分上产生不必要的高负荷。此外，这种安全带具有一定的伸长量，当乘员坐在前排座椅上时，这种伸长量在很多场合下会使得乘员的头部撞击方向盘或仪表盘。
另外，座椅安全带中织物材料的卷绕和座椅安全带的拉伸会延长乘员的不受约束运动的时间。这在事实上推迟了所有有效制约的开始。这意味着，必须用更短的时间阻止乘员的运动，这一时间应短于当座椅安全带无伸长量时的可能的时间。这会在由座椅安全带对乘员的运动产生约束期间使乘员产生不希望有的高运动速率。
即使采用现有技术中已知类型的充气式座椅安全带也不能克服上述所有不足和缺陷。现有技术中用充气式安全带消除上述缺陷和不足的尝试包括在带中有一对可充气部分的座椅安全带，并且需要用比所需要的充气器更大的充气器完成对上述部分的充气。现有的试图产生令人满意的充气式安全带的方案还会导致在车内储存所述这对充气式部分的严重问题，并且上述可充气的部分需占据会妨碍乘员进、出车辆的空间。
现有充气式座椅安全带的不足和缺陷还在于，需要把充气器安装在可分离的连接件上，并将定位器安装在座椅侧面。可充气部分的这种双重性导致了很多突出的问题。所述问题之一是，充气用气体必须通过位于安全带的扣环连接点处的导管，该连接点本身是可分离的。这使得安全带和充气器难于包装和操纵。
可以看出，必须将具有复式可充气部分的充气式安全带连接于这样的机构上该机构可因车辆中乘员的体型和位置不同而将安全带展开不同的长度。这需要将充气器安装在具有上述缺陷的扣环位置上，或者需要将大型充气器安装在座椅安全带的可充气部分中。另外，复式可充气部分还需要使用额外的充气器、爆管和导线等，因为必须同时对成对的可充气部分充气。
现有技术中已知的充气式座椅安全带还具有其它明显不足和缺陷。例如，在发生侧撞时它不能适当保护乘员的颈部和头部。另外，它也不能适当保护乘员的下肢。这是由于以下事实即前排座椅乘员的下肢会在发生撞车时向前滑动，撞击仪表盘，而后排座椅的乘员会滑向前排座椅的背面。这会导致对乘员下肢的损伤。
与现有充气式座椅安全带相关的充气器包括易燃材料和相关的装置，该装置以低效率的热力学方式工作。这需要把过量的烟火材料用于充气器中，这势必会不恰当地加大该充气器的大小和重量。现有充气器所需的烟火材料量大致要比本发明充气器所用的烟火材料多50-100％。因而排除了该充气式安全带和充气器在车辆中进行可接受的包装。
用于现有充气器中的易燃材料的结构和组成还会产生较缓慢的充气系统。这种缓慢的充气系统虽然可用于安全气囊，但不能用于充气式座椅安全带，因为这种约束装置必须在展开常规安全气囊所需时间的不足1/4的时间内展开。这是由于充气式安全带和充气式侧面安全气囊在发生侧撞时保护乘员所必须的。另外，相对正面碰撞的距离和时间而言，发生侧撞的车辆的减速距离和从车辆发生侧撞开始到乘员撞击车体的内表面所需的时间都大大降低了。
用于上述某些系统的易燃材料还需要过滤器，以收集所产生的固体颗粒。上述现有系统中需要滤除的固体颗粒是多余的。其它系统需要使用烟火颗粒。这种颗粒的大小使得会发生颗粒破裂和开裂，并导致燃烧面积的变化，从而对颗粒内的燃烧速度产生不利影响，并因此影响充气时间。
另外，当对大的颗粒使用缓慢的燃烧速率时，在工作温度范围内其性能的波动大到不能接受的程度。例如，假设函数时间为40-50毫秒，当温度在175F°至-65F°的范围内变化时，烟火材料燃烧速度的变化会导致充气器的函数时间有大约±20％的变化。这是因为烟火材料的燃烧速度随工作温度的变化而变化所造成的。燃烧速率的这种显著变化会使总的函数时间发生大约15-20毫秒的变化，这占安全气囊用于减缓乘员运动的时间的很大一部分。所述总函数的变化会导致保护作用的变化。
发明简述本发明提供了一种能克服上述缺陷和不足的系统。该系统包括一个座椅安全带，该座椅安全带具有一个设置在接近乘员的胸部、颈部和头部的可充气的安全带部分，还包括一个与之相连接的由标准织物带构成的膝带部分，当所述可充气部分充气时该膝带会紧靠乘员的膝部系紧。这在车辆发生撞车时会增强防止前排座椅上的乘员滑向仪表盘或方向盘的约束力，从而保护乘员的膝部和下肢免受伤害。它还能防止后排座椅的乘员滑动撞上前排座椅的背面。
另外，所述可充气的安全带部分在充气以后缩短了有效长度和距乘员胸部的距离，以便在发生正面碰撞时同时提供可充气的安全带部分的预张紧、负荷分配和对头部的支持性缓冲。另外，通过让所述可充气的安全带部分通过肩部并靠在头部旁边，该可充气的安全带部分可避免乘员的颈部和头部因侧撞而受到伤害。
本发明还提供了一种充气器，它几乎能在车辆发生撞车时立即作出反应。例如，在由于撞车而触发该充气器之后，它可用大约10毫秒(ms)的时间对所述可充气的安全带部分进行充气。在本发明的充气器中，通过采用一个大约2英寸3的小的压力容积即可部分实现上述目的。这样小的容积可快速抽入本发明的可充气安全带部分。相比之下，现有充气器的容积大约为10-40英寸3。而且，本发明的充气器具有高压力，这可以加快烟火材料在本发明充气器中的燃烧速度。
本发明的充气器适用于烟火材料颗粒。这种颗粒可累积性地提供大的表面，从而提高这种颗粒的燃烧速度。结果，上述颗粒的小粒度所产生的气体产生速度大约比现有充气器的气体产生速度快10倍。另外，本发明充气器中较少量的烟火材料可产生少量的任何有害副产物或有害气体。本发明充气器的优点还在于，该充气器的所有部件都装在一个外壳里，其优点还在于所述外壳里的气体经过一个短的开口直接流入所述可充气安全带部分内，以便在车辆撞车而触发该充气器之后，立即对所述可充气安全带部分充气。
当本发明的颗粒状烟火材料遭遇到在上述实例中给出的相同的温度变化、即-65F°至+175F°时，其函数时间的总体时间变化不明显，特别是由于本发明充气器中的推进剂的燃烧时间仅为约2-5毫秒。因此，与采用现有的充气器相比，在采用本发明的充气器时可提供更稳定的性能，并可对乘员提供显然更大的保护作用。
在本发明充气器的一个实施方案中，装在所述充气器外壳里的易碎容器中的烟火颗粒在车辆发生撞车时会部分燃烧。这种部分燃烧会打开所述容器。然后，所述部分燃烧的颗粒几乎立即(例如2-5毫秒)在还含有一种气体的外壳中燃烧。所产生的气体膨胀可在所述壳体与一个开口之间建立连通，正常情况下，该开口与所述外壳之间通过一个可破裂的隔膜或一个溢流式弹簧加载阀或通过本领域已知的其它类似装置隔离。由流经所述开口的气体对一个安全带部分充气，该安全带部分被设置为倾斜对角式通过乘员的胸部，并连接于一种车辆支承结构上(例如，乘员座椅后面的支柱)，以便保护乘员的胸部、身体、颈部和头部。
通过多次压合将本发明的可充气安全带部分连接于形成膝带部分的带状织物上。当所述可充气的安全带部分被充气时，所述压合的某些部分会逐渐分离，但不会完全分离，以抵消作用于可充气的安全带部分上的力。所述膝带部分穿过接近于所述可充气安全带部分的连接件上的孔，并横向通过乘员的膝部。
当所述可充气安全带部分被充气时，所述膝带部分会靠着乘员膝部系紧。该膝带部分可通过所述连接件可分离地连接于位于座椅内侧的定位器上。当所述连接件与该定位器分离时，所述膝带部分会被放置(例如缠绕)到一个伸缩装置上，以使可充气的安全带部分在所述支承结构(例如，位于司机座椅后面的支柱)和所述伸缩装置之间位于接近外侧座椅侧面的位置。这样，乘员便可以不受妨碍地进、出车辆。
可将所述可充气安全带部分密封在由诸如聚酯的合适材料制成的包皮中。所述包皮可由一片材料制成，通过缝合将其相反的两端连接在一起，以形成一个密封所述可充气安全带部分的简体。随着可充气安全带部分沿下游方向逐渐充气，所述包皮的缝合部分会逐渐分离。所述包皮的优点在于它可以使所述可充气安全带部分沿背离充气器的方向进行受控制的充气。该包皮还能降低因紫外线而造成的对构成可充气安全带部分的材料的降解作用，并防止该可充气的安全带部分因乘员摩擦而降解。可在所述包皮中靠近可充气的安全带部分设置一个加固件，以防该可充气的安全带部分扭曲。另外，所述包皮可由易碎的织物材料制成，将其设计成当所述可充气的安全带部分充气时会被炸开。
可在所述定位器中设置一个开关，使其处于断开状态。当把所述连接件放入该定位器中时，所述开关被合上。所述开关包括在一个电路中，当所述开关被合上时，在车辆发生碰撞时所述电路可引起所述烟火材料的燃烧。这样，只有在本发明的充气式系统被连接用于保护乘员身体的前提下，当车发生撞车时所述可充气的安全带部分才会充气。从生产充气式系统和将该充气式系统安装在车辆上的成本角度出发，上述设计是很重要的。
附图简述在附图中
图1是按照本发明制成的一种充气器的剖视图，该充气器包括一个装有烟火材料颗粒的易碎容器，并包括一个装有所述容器并容纳一种气体的外壳，以便产生热动力学能量，用于对装在诸如汽车等车辆上的诸如可充气安全带部分的充气式部件充气；图2是类似于图1的剖视图，但示出容器打开之后的充气器，所述容器是因为装在其中的烟火材料颗粒的部分燃烧而被打开的，图中还示意出烟火颗粒在所述外壳中的继续燃烧；图3是采用了一种具有一体化安全带的车辆的示意性局部透视图，所述一体化安全带包括一个可充气的安全带部分和一个非充气式的膝带部分，用于在该车辆发生撞车时限制坐在该车中的乘员的运动；图4是所述车辆及坐在该车中的乘员的示意性局部侧视图，表示在所述可充气的安全带部分充气之后该可充气的安全带部分及所述膝带部分的配置；图5是所述一体化安全带的局部透视图，该安全带包括所述可充气的安全带部分和膝带部分，显示用缝合设置对可充气的安全带部分和膝带部分的连接方式，所述缝合线用于抵消当所述可充气的安全带部分被充气时在其内所产生的应力；图6是大致沿图5中线6-6的局部剖视图，更详细地显示所述可充气的安全带部分和膝带部分通过缝合连接而形成所述一体化安全带，以及所述可充气的安全带部分的折叠，以便当该可充气的安全带部分被充气时作用在它上面的应力最小；图7是进一步详细显示图5和6中所示缝合线的局部视图，并显示用在特定部位的座椅安全带缝合线的使用，即使在充气以后在该特定部位的可充气的安全带部分仍保持折叠状态，该缝合线被用于将来自可充气安全带部分的负荷转移到膝带部分。
图8是坐在车上的乘员的正视图，并显示所述一体化安全带，该安全带包括所述可充气的安全带部分和所述膝带部分，其中的实线部分表示所述可充气的安全带部分和膝带部分约束乘员，而用虚线表示当所述可充气安全带部分和膝带部分处于非限制性的隐藏状态时的该可充气的安全带部分；和图9是大致沿图5的线9-9的所述可充气安全带部分及包裹该可充气安全带部分的包皮的剖视图。
发明详述一种用于为诸如可充气安全带部分的充气式部件充气的装置(充气器)的一个实施方案在图1和2中总体上用10表示。虽然本申请中所披露的充气器10特别适用于对车辆上的部件进行充气，但可以理解的是，该充气器可用于为除车辆以外的其它物体上的部件充气。
在附图中所示出的所述充气器的实施方案中，设有一个外壳12。外壳12可以用低导热性材料制成，以便用作容纳气体、优选为诸如氮气、氦气或氩气等气体的高压容器。氩气为优选气体。所述所有气体优选为惰性的。可以通过一个空心销14将所述气体导入外壳12中，可以在将所述气体导入该外壳之后通过焊接方式密封该空心销。
在弯曲部16处将外壳12弯曲，以固定一个插件18，该插件优选具有低导热性。外壳12和插件18可以由金属材料制成，该材料优选具有低导热性，或者由在其内表面上涂有低导热性涂层的材料制成。外壳12和插件18还可以由环氧类材料、玻璃纤维、尼龙或多种具有低导热性的其它合适材料制成，以上所有材料在本领域中是众所周知的。将一个环19放置在外壳12中的接近弯曲部16处，以形成防止气体从该外壳中泄漏的密封件。
可在插件18中设置一个开关20。当外壳12中的气体压力超过预定值时，可迫使隔膜22压靠在开关20上。当外壳12中的气体压力低于上述预定值时，隔膜22会与开关20分离。然后开关20就被合上，以使位于该车辆的乘员室前面的仪表盘或显示屏(未示出)发光，从而显示充气器10没有工作。开关20的操作可以为相关的电路提供一个信号。该信号可以显示充气器10处于失效状态。相信所述相关电路为本领域技术人员所熟知。
插头26可由具有低导热性的材料制成。理想的是，插头26与插件18的材料的组成相同。插销24伸入插头26中。插销24与电桥标准导线28呈导电连接状态。电桥标准导线28优选由一级点火化合物28a包覆，或与该化合物直接并置，所述点火化合物是经过筛选的，以便从电和热两方面适当地与电桥标准导线28的电热特性联系，从而适当点燃烟火材料30的颗粒。相信所述电桥标准导线28和一级点火化合物28a为本领域所熟知。
烟火材料30的颗粒装在易碎容器32中、紧邻于一级点火材料28a。插头26a与插销24彼此之间是电绝缘的，以免短路。根据应用情况，烟火材料30的燃烧时间可以大约为1～30毫秒(ms)，优选为大约2-5毫秒。
所述可燃或烟火材料30可以由较小的粒子或颗粒组成，这些颗粒的粒度范围大约为0.010-0.060英寸。通常，所述颗粒具有直径大约为0.050英寸、厚度大约为0.20英寸的实际尺寸，或者具有筛目大小为16的大致为球状和颗料形状的实际尺寸。
举例来说，材料30可由被标识为UPCO 302或CPCO 718的材料的颗粒构成，所述材料是由记载于申请中的申请受让人命名的。所述烟火材料30的颗粒可以包括由不同大小的颗粒组成的混合物，以控制该可燃材料的燃烧时间。当使用充气器10规定量的材料30时，该材料具有如下特性当其部分燃烧时所产生的副产物或当其充分燃烧时所产生的最终产物对环境来说是安全的，而且以小的用量用于充气器10时不会产生破坏性的或有害的气体。本文所使用的“对环境来说是安全的”一词是指因烟火材料30燃烧所产生的副产物和最终产物不会伤害乘员或损坏车辆或大气。
被称作“UPCO 718”的材料特别有用，因为它在燃烧时会产生对环境来说是安全的材料。被称作“UPCO 302”的材料是有利的，因为它能产生比材料“UPCO 718”高的燃烧热量，但其不足之处在于，当其燃烧时会产生某些对环境来说不安全的产物，如一氧化碳。不过，为了克服上述缺陷，可将足够量的氧气引入外壳12中，以便将所有一氧化碳氧化成二氧化碳。另外，可在外壳12中装有另一种燃料，以便如果在容器32中的烟火材料燃烧之后在外壳12中存在任何多余氧气的话，与外壳12中任何多余的氧气燃烧。
可将外壳12在弯曲31处弯曲，并在该弯曲处放置一个环34，以便密封该外壳和歧管36。还可用除弯曲之外的其它熟知方式将环34固定在外壳12上。歧管36可由具有低导热性的材料制成，其组成优选与插件18和插头26的组成相当。可将一个可破裂的隔膜38放置在歧管36的开口40上，以便将该开口与外壳12隔开，直至该隔膜破裂。可以理解的是，还可以用除隔膜38之外的其它装置将外壳12和开口40隔离，并且在该外壳中的气体膨胀后在所述外壳与开口之间形成连通。例如，可以用一种由弹簧加载的溢流阀取代隔膜38。
开口40与从歧管36上伸出的导管42相通。优选通过销44将导管42固定安装在歧管36上，或是用扣环或其它本领域已知装置进行可转动地连接。另外，导管42可绕其轴相对转动，以便当所述可充气的安全带部分通过乘员身体时，为可充气的安全带部分104提供充气的最佳位置(图4)。导管42与可充气的安全带部分104连通(图4)。可以看出的是，如果让开口40直接与可充气的安全带部分104连通的话，可将导管42省去。
当车辆发生撞车时，一个信号经插销24传送至电桥标准导线28。上述过程可以通过本领域公知的方法实现。然后电桥标准导线28加热点燃一级点火化合物28a，再由后者点燃可燃材料30的颗粒。由可燃材料30的颗粒燃烧产生的热量使易碎容器32打开或破裂。
容器32的破裂是在一段较短的时间，如大约1毫秒之后发生的。在上述时间结束时，烟火材料30的粒度略有减少，但不明显，这是由于其颗粒的部分燃烧造成的。在容器32破裂之后，所述部分燃烧过的烟火材料30的颗粒进入外壳12中，这些颗粒在外壳12中继续燃烧。这一燃烧过程是在一段较短的时间、如大约2-5毫秒的时间内完成的。如图2所示，烟火材料的颗粒沿离开所述容器的方向向开口40运动，并在其沿这一方向运动时燃烧。这样可使得烟火材料32的颗粒在从容器32中向开口40运动时其粒度变小。
烟火材料30的颗粒的组成和烟火材料颗粒在外壳12中渐进位置上的燃烧具有某些重要优点。烟火材料30，尤其是“UPCO 718”材料燃烧所产生的副产物和最终产物对环境或乘员来说是无害的。当外壳12中有多余量的氧气或燃料时，所述“UPCO 302”材料也是如此。
另外，烟火材料30的颗粒在外壳12中燃烧会导致由这种燃烧所产生的热量以热方式直接传给外壳12中的气体分子，而基本上不接触外壳12、端塞18和歧管36。外壳12、容器32、端塞18和歧管36具有与加热的气体接触的低导热性的表面，以便因所述烟火材料燃烧所放出的热量仅被用于有效加热并膨胀所述气体。另外，容器32和外壳12不会吸收所产生的任何大量的热量，因为其较薄，还因为充气器10不合有任何滤料，该滤料在所述气体通过时可吸收来自气体的大量热能。
如上文所述，外壳12中的气体优选为氮气、氦气或氩气。烟火材料30或由所述烟火材料燃烧所产生的一切副产物或最终产物与所述气体之间的一切有限的化学反应。在所述惰性气体中优选为氩气，因为它具有低导热性。结果，由烟火材料30的颗粒燃烧所产生热量的大部分被截留在氩气分子中。这部分热量用于升高外壳12中氩气分子的温度。所述热量会膨胀外壳中的氩气，并提高该氩气对隔膜38的压力。
所述易碎容器32和外壳12之间还协同作用，以便因所述颗粒燃烧所产生的热量而使外壳12中的气体温度最大程度的提高。外壳12和容器32是由低导热性材料制成，至少与所述气体接触的表面是由这种材料制成。所述材料可以是陶瓷、橡胶涂层和聚乙烯涂层等。所述材料的导热性大约为1-15K/W(M.K.)，与此相对应的是，当用诸如钢或铝的较高导热性的材料制做外壳12和容器32时，其导热性范围为50-200K/W(M.K.)。
外壳12和容器32还不会吸收任何较大量的所产生的热量，因为其仅在大约10毫秒或更短的时间内暴露于高温下。这一点与现有的充气器不同，现有的充气器要在上述高温下工作大约30-60毫秒。在这段较长时间内，热量会传到构成这种充气器的部件上。
当外壳12中的气体充分膨胀时，隔膜38破裂，而所述气体膨胀通过开口40和导管42。导管42可以是选择性的。通过取消导管42，被加热的气体可直接经开口40输送到可充气的安全带部分104。可以对隔膜38的面积以及开口40和导管42的截面积加以选择，以便控制隔膜38的破裂时间和经所述开口和导管进入所述可充气安全带部分104中的气体的流量。烟火材料30的具体组成和该材料中不同颗粒的相对尺寸还控制着所述气体在容器32中的被加热时间。所述具体组成还相应地控制所述气体流入可充气安全带部分104中的时间。
所述气体经导管42流入诸如可充气安全带部分104的充气式部件中，该部件由诸如尼龙的合适材料制成，并可以包括在总体上用100表示的一体化安全带中(图3和4)。尽管在本说明书中所进行的讨论是专门针对可充气的安全带部分104进行的，但应当明白的是，充气器10还可用于除了可充气安全带部分104之外的其它类型的可充气部件，包括安全气囊。
一体化安全带100适于安装在总体上用102表示的车辆中。该一体化安全带100被做成用于在车辆102发生撞车时保护乘员。如图3和4所示，一体化安全带100的可充气的安全带部分104的上端连接于诸如支柱106的支承结构上并位于乘员所坐座椅108的上方，该支柱安装在车辆102的侧面。支柱106设置在车门110的后面，前排座椅的乘客可经该门进、出。另外，所述支承结构还可以构成车辆的其它合适部分。例如，当所述可充气的安全带部分104保护车辆后排座椅上的乘客时，所述支承结构可以构成车顶部分内表面上的凸缘。
图4中所示的充气器10优选安装在可充气的安全带部分104的上端。当可充气的安全带部分104与支柱106连接时，这种连接可以位于支柱106的上端。可充气的安全带部分104可以优选整体位于装饰性仪表盘与标准的肩带调节机构之间，以使该可充气的安全带部分的上部最适当地贴合乘员的整个范围。优选将可充气的安全带部分104设置在乘员肩部上方，而且，实际上高于乘员的颈部，并大致位于接近乘员左侧面颊的水平高度上(如果乘员是司机的话)或接近乘员的头顶部。
可充气的安全带部分104可以图6所示方式折叠。如图6所示，可充气的安全带部分104设有一对相对的壁部分104a和104b，这一对壁是横向分离的。壁部分104a和104b中的每一个是以Z字形形式从该壁部分的横向末端向位于所述壁部分的横向末端之间的横向距离的中间位置延伸的。这种关系可加快可充气的安全带部分104从该安全带部分上部向下充气的速度。它还可改善沿向下方向对可充气的安全带部分104充气的均匀性。
优选用一种包皮105(图9)包住可充气的安全带部分104。包皮105可由诸如聚酯的合适材料制成，并可以具有与车辆102的内部装饰相匹配的颜色。包皮105可由一片材料制成，在其相对的末端通过缝合线迹109连接在一起。缝合线迹109可以设在朝向乘员胸部的一面，以便车辆上的其它乘员看不见这些线迹。当可充气的安全带部分104被充气时，包皮105会逐渐从其上分离。在包皮105中贴着可充气的安全带部分104设置一个加固件107，以防可充气的安全带部分104扭曲，使其在充气之前处于展平状态。
包皮105具有某些优点。它可以防止可充气的安全带部分104因紫外线照射而降解。它还可以防止可充气的安全带部分104因与乘员胸部摩擦而降解。它还能将可充气的安全带部分104保持为稳定的起始最小体积，并保持该可充气的安全带部分折叠，以便均匀展开该安全带部分。加固件107还有助于保持可充气的安全带部分104的折叠，以便均匀展开该安全带部分。
可充气的安全带部分104斜向(以一定的横向角)向下延伸至一个在乘员座椅108的内侧接近乘员膝部、但位于乘员膝部以上的位置。可充气的安全带部分104以这种斜置或横向设计形式通过乘员胸部。在所述较低位置上，可充气的安全带部分104与构成膝带部分112的标准座椅安全带带状织物材料适当连接。膝带部分112可由诸如尼龙的合适材料制成。膝带部分112的结构可与目前所采用的膝带的结构相当。可充气的安全带部分104和膝带部分112可被视为构成了一种一体化安全带。
在一个接近、但高于乘员膝部的位置上，膝带部分112穿过一个D-环连接件116延伸(图8)。诸如D-环连接件116的D-环连接件为本领域所熟知。D-环连接件116上有一个孔115(图5)，膝带部分112伸入该孔中，以便将膝带部分112的方向从向下的垂直方向改变成大致水平的方向(图8)，所述膝带部分沿该水平方向延伸通过乘员的膝部。膝带部分112的内侧末端与D-环连接件116连接(图3)，而该连接件又可拆开地连接于车辆上的定位器122上。将D-环连接件116和定位器122的结构用在诸如汽车的车辆上在本领域中是众所周知的，这种产品目前在市场上有售。
当充气器10被启动时，可充气的安全带部分104从其上部向下充气。这样做是有利的，因为理想的是避免将充气器10安装在不希望的位置上，如安装在扣环和伸缩装置位置上，因为其存在附属的气体和电气连接缺陷。另外，可充气的安全带部分104从其上部向下充气有利于在一开始时保护乘员的头、颈和胸部。这是基于如下事实对乘员头部、颈部和胸部的伤害可能是致命性的，但对乘员下肢，如乘员膝部和踝关节的伤害通常最坏的情况是致残，但不是致命的。而且，当车辆102发生侧撞时，用于在头部与发生侧撞的车辆侧面内侧之间布置保护性缓冲垫的时间较短(例如10-15毫秒)。在这种场合下，可充气的安全带部分104从其上部向下充气特别有利。
如图4所示，可充气的安全带部分104在充气之后可保护乘员颈部和头部。这样可以控制乘员的头部运动，方法是通过用一个充气的缓冲垫从乘员下颌的下面支承乘员头部并防止乘员头部沿向前的方向剧烈转动。当乘员头部象在现有技术中那样向前剧烈转动、同时乘员胸部向前移动时，乘员的头部可能撞击控制盘、仪表盘或方向盘(如果乘员坐在前排座椅上的话)，除非能象在本发明中那样适当限制这种运动。而且，与在现有技术中一样，当发生撞车时，由于向下施加在其颈部的剧烈冲击会使乘员颈部严重变形。可以看出，乘员的胸部和腿部也可受到本发明可充气的安全带的保护。当乘员乘坐在后排座椅上时，乘员的颈部和头部以这种方式受到保护通过本发明的可充气的安全带部分阻止其向前排座椅的背部运动。
当可充气的安全带部分104被充气以后，其有效长度因该可充气部分的充气材料的路径被推向外侧而缩短。这样，当连接件连接于定位器122上时，又可通过连接件116的D-环部分牵拉膝带部分112的带状织物部分。这可导致膝带部分112靠着乘员膝部绷紧。
当膝带部分112因可充气的安全带部分104充气而绷紧以后，可限制乘员下部躯干的运动。这样可以阻止身体的下部向前滑动，并相应明显降低乘员膝部和足部受到伤害的机率。它还可以固定乘员的上部躯体，以使乘员的头部和胸部受到最有效的限制。
容器32中的烟火材料30的量是如此之少，而可充气的安全带部分104的充气又是如此快速，以致所述可充气的安全带部分的温度仅有少量的升高。例如，因为对所述安全带部分充气而使可充气的安全带部分104的温度升高可能大约仅为7°F。这样可以防止发生现有充气式安全带有时会烧伤乘员的情况。
如图5和6所示，在充气之前可充气的安全带部分104较窄。这是由于每一个壁部分104a和104b从所述壁部分的横向末端至该壁部分中间的一个位置均为Z字形结构。上述结构如图5和6所示。然而，当可充气的安全带部分104被充气时，它会膨胀，以使壁部分104a和104b之间的横向距离明显增加。这一点在图7和8中可明显看出。这种结构是有利的，这是因为作用于乘员身体胸部。颈部和头部的任何部位上的单位力都会由于可充气安全带部分104与乘员身体接触面积的明显增加而显著降低。
膝带部分112适于与固定安装在接近车辆地板处的伸缩装置124连接。伸缩装置124可以本领域熟知的常规方法制做，以便将膝带部分112放置(例如，缠绕)在该伸缩装置上，或使得该膝带部分从伸缩装置上解绕。适用于车辆中膝带部分的伸缩装置目前在市场上有售。例如，伸缩装置124可以是由亚利桑那州(Arizona)，Phoenix的Am-Safe生产并销售的卷绕速度敏感伸缩装置(Webbing VelocitySensitive Retractor)(零件号501580-4031)。这种伸缩装置引入本申请中以作参考。
伸缩装置124可防止膝带部分112在车辆102发生撞车时被拉长。由于膝带部分112在上述场合下不能伸长，可充气的安全带部分104在充气后可导致膝带部分112靠着乘员的膝部绷紧。与此同时，可充气的安全带部分104处于接近乘员的头部、颈部和胸部处，以便基本上限制乘员身体上述部分的运动。
当以本领域熟知方式将连接件116(图3和5)从伸缩装置122上拆开时，伸缩装置124会导致膝带部分104被放置(例如，缠绕)在该伸缩装置上。结果，使可充气的安全带部分向下放置在接近座椅108、但位于其后的位置。这种情形如图8中的虚线和图4中的实线所示。当可充气的安全带部分104的上端与支柱106连接时，乘员可以不受可充气的安全带104任何部分的限制经前门上、下车，因为所述支柱位于前门的后面。
正如将会看到的，可充气的安全带组件100是有利的，因为在不对车辆中的任何部件或组件进行调整的前提下即可在车内将其改型。可将一体化安全带100用于司机座椅上的乘员、其它前排座椅上的乘员和后排座椅上的乘员。可将一体化安全带100作为一个整体组件装在上述每一个座椅上，部分原因在于用以为可充气的安全带部分104充气的充气器10是与该可充气的安全带部分并置的。
通过以上讨论可以了解，可充气的安全带部分104几乎是在车辆发生撞车之后立即被充气的。当充气达到可充气的安全带部分104的底部时，会在一个厚度不连续的部位产生大的张力，该部位在可充气的安全带部分104的较薄部分与以膝带部分112为代表的标准座椅安全带结构的带状织物的较厚部分之间。所述厚度不连续性部位位于可充气的安全带部分112与膝带部分112相连接的部位。
所述位于可充气的安全带部分104与膝带部分112之间的厚度不连续部位处的大的应力将撕裂可充气安全带部分104的薄的材料，如果不采取措施防止这种现象发生的话，还会使可充气的安全带部分104与膝带部分112分离。如果可充气的安全带部分104完全与可充气的安全带部分112分离，从保护乘员的角度来看，对可充气的安全带部分104充气的作用将会丧失。
图5-7表示用于解决上一段落中所讨论的问题的缝合线迹设置，总体上用130表示。所述缝合线迹设置包括缝合线迹134的若干线迹132a、132b、132c、132d和132e。在所述若干缝合线迹132a、132b、132c、132d和132e每一个中的缝合线迹134被排列成锯齿形或Z字形，其中，在所述若干缝合线迹排列中的线迹沿所述安全带部分104和112的重叠长度分布，其中，缝合线迹134的若干线迹132a、132b、132c、132d和132e中每隔一个具有第一横向位置，而所述若干线迹排列中的其余者具有不同于所述第一横向位置的横向位置。缝合线迹134的若干线迹132a、132b、132c、132d和132e之间彼此横向间隔开。理想的是，缝合线迹134的所述若干线迹132a、132b、132c、132d和132e中的每一个都沿侧向与相邻的缝合线迹均匀间隔开。
如图5所示，线迹134中的线迹132a、132c和132e的长度大于线迹132b和132d的长度。理想的是，线迹134的所述若干线迹132b和132d分别位于线迹134的所述若干线迹132a和132c之间以及线迹134的若干线迹132c和132e之间。采用这种排列的目的主要是为了减弱当应力负荷从可充气安全带部分104的薄材料向膝带部分112的较厚带状织物过渡时的任何突然增加。可以理解的是，缝合线迹134的所述若干线迹132a、132b、132c、132d和132e可具有相同或不同的长度，而不会影响本发明的范围。
在可充气安全带104上沿线迹134的所述若干线迹132a、132b、132c、132d和132e的位置，在可充气的安全带部分104和膝带部分112的重叠部分的宽度方向上横向设置附加缝合线迹136和138(图6和7)，所述线迹沿所述可充气的安全带部分和膝带部分的重叠长度方向间隔设置。附加线迹从线迹136的每一个横向边缘向线迹138的另一个横向边缘斜行延伸，以构成交叉形状。所述对角线迹用140和142表示。这些线迹的作用是将由可充气安全带部分104的一条横向边缘所承受的负荷沿可充气的安全带部分104和膝带部分112的横向尺寸传至所述可充气安全带部分的另一横向边缘。
当从可充气安全带部分104的上部向下对其充气时，在可充气安全带部分104的下端、在构成该可充气安全带部分的可充气薄布上所产生的力顺序作用于线迹134的若干线迹132a、132b、132c、132d和132e中的每一个上。上述作用对每一个缝合线迹逐渐加荷到分离点，并因此将这些线迹分开。这一过程可从图7中看出。
当可充气安全带部分104下端的薄布被充气，并使线迹134的所述若干线迹132a、132b、132c、132d和132e中的每一个顺序分离时，所述力会因为线断开的能量吸收而被减弱，以这种方式保护所述薄布并保持其完好无损，并将安全带的负荷从可充气的安全带部分104转移到膝带部分112。所述Z字形线迹优选与可充气的安全带部分104的路径呈大约45°的角度，并且是由具有如下断裂强度的缝线构成每一条线一个接一个地依次断裂；以便对所述布的负荷形成最大的限制。
可充气的安全带组件成本较高，因此希望该一体化安全带100仅在需要使用的时候才被充气。为了实现这一目的，可以把一个开关141(图5)安装在连接件116上，该开关被安装在所述连接件与定位器122连接的位置上。只有当连接件116与定位器122连接时开关141才会合上。开关141通过一个电路与图2所示的插销24连接。因此，只有当开关141被合上时才能启动充气器10，以使烟火材料30燃烧。这样可以防止可充气的安全带部分104被充气，除非乘员希望受到所述一体化安全带100的保护。
构成本发明的所述系统的某些重要优点在于其独立的子系统及其组件的关系。例如，充气器10由于其所具备的某些优点而可以及时打开容器32(图1和2)，并加热外壳12中的气体。所述优点包括烟火材料30的组成，该烟火材料被制备成颗粒，该烟火材料颗粒在容器32中的部分燃烧，以及这些烟火材料颗粒随后在外壳12中的燃烧，因为所述烟火材料颗粒是在所述外壳中接近具有低导热性的气体燃烧的。所述优点还包括充气器10中较少的部件数量，包括容器32、外壳12和歧管36在内的不同部件的薄的绝缘壁，以及制作所述这些部件的材料。
另外，由于烟火材料30呈不同于某些现有充气器中所使用的较大颗粒的粉状或颗粒状形式(现有颗粒的粒度为本发明烟火材料粒子或颗粒的20倍)，因此，烟火材料30的燃烧可在明显短于现有技术的时间内完成。造成烟火材料30快速燃烧的部分原因是在容器32中只有少量的烟火材料，还有部分原因是与现有技术相比，燃烧时的压力较高，大约为12,000磅/英寸2(psi)。本发明的充气器10用于一体化安全带100时还能提供大致均匀的操作特性，即使当车辆附近的环境温度有大的变化时也是如此。
一体化安全带100也具有某些重要优点。当可充气的安全带部分104被充气以后，它可以保护乘员的胸部、颈部和头部。它还能靠着乘员膝部系紧膝带部分112。这样可以为乘员下肢提供进一步的保护。当乘员希望进、出乘员门112时，将连接件116从定位器122上拆开，并将膝带部分112放置(例如，缠绕)在伸缩装置124上。如图8所示，这样可以使可充气的安全带部分104大体上沿座椅108放置，使其处于门100的后面。
与现有技术相比，构成本发明的系统还有其它优点。例如，外壳12是接近开口40和选择性的导管42安装的。这有助于减少可充气安全带部分104的充气时间。还能减轻充气器10的重量，并减少该充气器所占据的空间。充气器10重量的减轻和其所占空间的减少还可以减少该充气器中烟火材料30的量。如上文所述，该烟火材料优选为粒子或颗粒形状。烟火材料30烧所产生的副产物和最终产物无须在所述充气器中采用过滤器加以过滤。
当可充气的安全带部分104充气以后，它可以在形成可充气安全带部分104的薄布上产生大的应力。该应力会因为可充气安全带部分104与膝带部分112在线迹134处的所述若干线迹132a、132b、132c、132d和132e处分离而被吸收。线迹134中的其它线迹可以象线迹136、138、140和142那样保持完整。可充气的安全带部分104和膝带部分112以这种方式保持连接，而不会对形成可充气安全带部分104的布产生任何撕裂作用。
本发明系统的优点还在于包皮105的配置(图9)，它与可充气安全带部分104呈包封关系，以便保护该可充气的安全带部分，并控制该可充气安全带部分的充气。该系统的优点还在于在定位器122上设置开关141，以便只有当连接件116位于所述定位器中、所述开关被合上时该系统才会工作。
尽管已结合具体实施方案对本发明做了介绍和说明，但对于本领域技术人员来说显而易见的是有关原理可应用于诸多其它实施方案中。因此，本发明仅由所附权利要求书规定的范围限定。
权利要求
1.一种用于在车辆发生撞车时保护车内乘员的组合，所述车辆具有一个支承结构，并具有第一和第二固定件，该组合包括一个一体化安全带，包括一个可充气的安全带部分和一个膝带部分，所述可充气的安全带部分沿对角线方向越过乘员胸部，该可充气的安全带部分具有相反的第一和第二末端，并将其做成使第一末端连接于所述车辆的所述支承结构，所述膝带部分具有相对的第一和第二末端，并将其第一末端与所述可充气安全带部分的第二末端连接，并由可充气安全带部分的第二末端出延伸通过乘员膝部，该膝带部分的第二末端具有一个连接件，用以连接于所述车辆中的第一固定件，所述膝带部分在其接近可充气安全带的部位具有一个第二连接件，用以连接于所述车辆中的第二固定件，和可操纵地与所述膝带部分连接的装置，用于使所述膝带部分沿所述可充气安全带的方向向上延伸，并用于在所述可充气的安全带部分充气之后将所述膝带部分贴靠着乘员膝部系紧。
2.如权利要求1的组合，具有相对可述可充气的安全带部分设置的装置，用于在所述车辆发生撞车时对可充气的安全带部分进行充气。
3.如权利要求1的组合，其中，所述可充气的安全带部分大致延伸到所述车辆中的所述支承结构，以便对该可充气的安全带部分在相当于乘员胸部、颈部和头部的部位进行充气。
4.如权利要求1的组合，其中所述第二固定件包括一个伸缩装置，该伸缩装置被构造并相对于所述膝带部分安装，以便当所述第一连接件与所述第一固定件脱开时将所述膝带部分放置在该伸缩装置上；而且，该伸缩装置还相对所述车辆上的一个座椅安装，用于对所述可充气的安全带部分进行定位，以便于当所述第一连接件与所述第一固定件脱开时使乘员进入车辆和离开车辆。
5.如权利要求4的组合，其中所述车辆具有一个供乘员使用的座椅，与所述可充气的安全带部分连接的装置，用于在车辆发生撞车时对所述可充气的安全带部分充气，所述可充气的安全带部分大致延伸到所述支承结构，用于对所述可充气的安全带部分充气，以便支承乘员的肩部、颈部和头部，所述支承结构被安装在所述座椅的一侧，而所述第二固定件和所述伸缩装置被安装在该座椅的与所述支承结构相同的一侧。
6.一种用于在车辆发生撞车时保护车内乘员的组合，该车辆具有支承结构，并且有供乘员使用的座椅，该座椅具有一个内侧和一个外侧，并在该乘员座椅的内侧具有第一定位器装置，而在该乘员座椅的外侧具有第二定位器装置，一个一体化安全带，包括一个膝带部分和一个可充气的安全带部分，所述膝带部分具有相对的第一和第二末端，并在其第一末端具有第一连接件以用于固定在所述第一定位器装置中，并在接近第二末端处具有一个第二连接件，以用于固定在所述第二定位器装置中，该第二连接件包括一个孔，该孔被构造和设置成用作使所述膝带部分穿过的通道，和所述可充气的安全带部分具有与所述膝带部分的第二末端连接的第一末端，以及被设计成与所述支承结构连接的第二末端，将所述可充气的安全带设计成当车辆发生撞车时被充气，并在所述充气之后使所述膝带部分贴靠着乘员系紧。
7.如权利要求6的组合，其中安装在所述可充气安全带部分中的装置，用于储存气体，并用于当车辆发生撞车时将所述气体膨胀到所述可充气的安全带部分中。
8.如权利要求6的组合，其中所述车辆有一个地板，所述可充气的安全带部分被设计成用于在位于乘员头部上方的位置与所述支承结构连接，和所述第二定位器装置被安装在接近所述车辆的地板处，并包括一个伸缩装置，用于将所述膝带部分放置在所述第二定位器装置上，并在所述第一连接件与所述第一定位器分离并被放置在所述伸缩装置上时，将所述可充气的安全带部分放置在接近乘员座椅处。
9.如权利要求6的组合，其中所述可充气的安全带部分从位于所述乘员座椅内侧的乘员膝部以横向角度向位于该乘员座椅外侧的乘员上体部分延伸。
10.如权利要求9的组合，其中所述可充气的安全带部分向上延伸通过乘员肩部，并且在所述可充气的安全带部分充气时，所述可充气的安全带部分位于乘员颈部和头部的一侧，以保护乘员的颈部和头部。
11.如权利要求10的组合，具有相对所述可充气的安全带部分安装的装置，用于储存气体，并在所述车辆发生撞车时将所述气体膨胀到所述可充气的安全带部分中，将所述可充气的安全带部分设计成用于与位于乘员头部上方位置处的所述支承结构连接，和所述第二定位器装置包括一个伸缩装置，该伸缩装置被设计成用于当所述第一连接装置与所述第一定位器装置脱开时将所述膝带部分放置在该伸缩装置上，所述第二定位器被安装在接近所述车辆的地板处，以便当所述第一连接件与所述第一定位器装置脱开而且所述膝带部分被放置在所述伸缩装置上时将所述可充气的安全带部分放置在接近所述座椅处。
12.一种用于在车辆发生撞车时保护车内乘员的组合，所述车辆具有供乘员使用的座椅，该座椅具有一个内侧和一个外侧，该车辆还具有一个支承结构，并在所述座椅的内侧具有第一定位器，在该座椅的外侧具有第二定位器，一个一体化安全带，包括一个膝带部分和一个可充气的安全带部分，所述膝带部分被设置成延伸通过乘员膝部，并在其第一末端具有与所述第一定位器连接的第一连接件，所述膝带部分具有与所述第一末端相对的第二末端，所述可充气的安全带部分在所述膝带部分的第二末端与该膝带部分连接，安装在所述膝带部分第二末端上的装置，用于与所述第二定位器连接，并用于将所述膝带部分引导至所述可充气的安全带部分，安装在所述可充气安全带部分第二末端处的装置，用于将该可充气的安全带部分连接在所述支承结构上，和一个相对所述膝带部分安装的伸缩装置，它接近所述第二连接件，用于在所述第一连接件连接于所述第一定位器上时减少所述膝带部分的松驰，并用于在将超过预定值的力作用于该膝带部分时防止该膝带部分的长度增加，其中该所施加的力用于增加所述膝带通过乘员膝部的长度。
13.如权利要求12的组合，其中所述可充气的安全带部分从位于所述座椅内侧的接近乘员膝部的位置向上延伸通过乘员胸部到达所述车辆内的所述支承结构处。
14.如权利要求12的组合，具有用于在车辆发生撞车时对所述可充气安全带部分进行充气的装置，所述可充气安全带部分和所述膝带部分之间的相对设置可以在该可充气的安全带部分充气时将所述膝带部分贴靠着乘员膝部系紧，
15.如权利要求12的组合，具有在所述可充气的安全带部分被充气时在该可充气安全带部分上施加的一个力，用于连接所述膝带部分和所述可充气的安全带部分的装置，其连接方式使得当所述可充气的安全带部分被充气时，无须将所述膝带部分与所述可充气的安全带部分分离开即可抵消施加在所述可充气安全带部分上的力。
16.如权利要求13的组合，其中所述车辆有一个前门和一个后窗，以及一个位于所述前门与所述后窗之间的支柱，用于在车辆发生撞车时对所述可充气的安全带部分进行充气的装置，所述可充气的安全带部分与所述膝带部分之间的相对设置可以在该可充气的安全带部分充气时使所述膝带部分贴靠着乘员的膝部系紧，和用于以如下方式连接所述膝带部分和所述可充气的安全带部分的装置，即当所述可充气的安全带部分充气时，无须将所述膝带部分与所述可充气的安全带部分分离开即可吸收施加在可充气安全带部分上的力，所述支承结构构成了位于所述前门与所述后窗之间的支柱。
17.一种用于在车辆发生撞车时保护车内乘员的组合，所述车辆具有一个支承结构，并具有一个带内侧和外侧的座椅，用于容纳乘员，一个一体化安全带，包括一个可充气的安全带部分和一个膝带部分，所述可充气的安全带部分从位于乘员身体一侧的膝部向上、并横向延伸到位于乘员身体另一侧的肩部，所述膝带部分延伸通过乘员膝部，用于将所述膝带部分可松脱地连接于所述车辆的所述座椅内侧处的第一装置，用于将位于所述座椅内侧的膝带部分从一个通过乘员膝部的位置引导至一个沿向上方向的位置的第二装置，用于在接近所述第二装置处连接所述膝带部分和所述可充气的安全带部分的第三装置，用于在接近所述第二装置处将所述膝带部分连接于所述车辆的第四装置，和用于在乘员肩部上方的位置将所述可充气的安全带部分连接在所述车辆的所述支承结构上的第五装置。
18.如权利要求17的组合，具有伸缩所述膝带部分的第六装置，以便大体上消除该膝带部分的所有松驰部分，并且在所述膝带部分连接于所述可充气的安全带部分之后防止所述膝带部分被拉长。
19.如权利要求17的组合，其中所述第三装置被设计成在所述可充气的安全带部分充气期间和在所述力被施加在所述膝带部分上之前吸收施加在所述可充气安全带部分上的力。
20.如权利要求17的组合，其中相对所述可充气的安全带部分设置的第六装置用于在车辆发生撞车时对所述可充气的安全带部分进行充气。
21.如权利要求18的组合，其中所述第三装置被设计成用于在所述可充气的安全带充气期间和在所述力作用在所述膝带部分上之前吸收作用于所述可充气安全带上的力，和相对所述可充气的安全带部分设置的第七装置，用于在车辆撞车时对所述可充气的安全带部分充气。
22.一种用于在车辆发生撞车时保护车内乘员的组合，一个一体化安全带，包括一个可充气的部分和一个膝带部分，所述可充气的安全带部分被设计成向上延伸，以便在充气后保护乘员的胸部、颈部和头部，并将该可充气安全带部分的第一末端连接在所述车辆上，所述膝带部分被设计成延伸通过乘员膝部，并将其第二末端连接在所述车辆上，将所述可充气的安全带部分的第二末端与所述膝带部分的第一末端相互连接的第一装置，用于在该连接装置中吸收因所述可充气安全带部分充气而施加在所述膝带部分上的力，和用于将所述膝带部分从乘员膝部上的一个位置沿向上方向引导的第二装置，用于通过所述第一装置将所述膝带部分的第一末端连接于所述可充气安全带部分的第二末端。
23.如权利要求22的组合，其中所述膝带部分被设计成以其第一末端与所述车辆连接，并将一个伸缩装置设置在所述膝带部分的第一末端，用于在所述膝带部分被放置在乘员膝部上而且膝带部分的第一末端与所述车辆连接时减少该膝带部分中的松驰，该膝带部分被构造成当对其施加了在车辆撞车时原本会在其中产生松驰的力时能锁定就位。
24.如权利要求22的组合，其中所述膝带部分的第二末端被设置并设计成与所述车辆脱开连接，和第三装置，用于在上述脱开连接时使所述膝带部分沿一个方向运动，以便将所述膝带部分从乘员膝上移开。
25.如权利要求24的组合，其中所述车辆包括一个座椅，所述可充气的安全带部分和所述膝带部分被设置和设计成这种形式当所述膝带部分的第二末端与所述车辆脱开时，将所述可充气的安全带部分放置在接近所述座椅的位置，以便乘员在进、出所述车辆时不会受到所述可充气安全带部分或膝带部分的任何妨碍。
26.如权利要求22的组合，具有用于在车辆发生撞车时为可充气的安全带部分充气的第三装置。
27.如权利要求25的组合，其中所述膝带部分被设计成使其第一末端连接在所述车辆上，并将一个伸缩装置安装在所述膝带部分的第一末端，以便当该膝带部分被设置在乘员膝上而且该膝带部分的第一末端连接于所述车辆上时，减少该膝带部分中的任何松驰，所述膝带部分被设计成当对该膝带部分施加一个使其产生松驰的力时，它能固定在就位，和用于在车辆发生撞车时对所述可充气的安全带部分充气的装置。
28.一种用于在车辆发生撞车时保护车内乘员的组合，具有一个一体化安全带，包括一个可充气的安全带部分和一个膝带部分，所述可充气的安全带部分被设计成向上延伸，以便在充气后保护乘员的胸部、颈部和头部，并使该可充气的安全带部分的第一末端连接于所述车辆上，该可充气的安全带部分是由可缝合的材料制成，所述膝带部分被设计成布置于乘员膝上，并将其第二末端连接在所述车辆上，该膝带部分是由可缝合成所述膝带部分和所述可充气安全带部分的材料制成，用于将所述可充气安全带部分的第二末端与所述膝带部分的第一末端缝合的装置，以便将所述可充气安全带部分和膝带部分连接在一起形成一体化安全带，并且在所述可充气的安全带部分充气以后抵消施加在该可充气安全带部分第二末端上的力，同时，至少所述缝合装置中的某些部分仍然能有效连接所述可充气的安全带部分和所述膝带部分，以形成所述一体化安全带，和用于将所述膝带部分从乘员膝部的一个位置向上引导的装置，以便通过所述缝合装置将所述膝带部分缝合在所述可充气的安全带部分上。
29.如权利要求28的组合，其中在所述可充气安全带部分的第一末端设有用于当车辆发生撞车时对该可充气安全带部分充气的装置。
30.如权利要求28的组合，其中所述膝带部分在其第一末端可拆开地连接于所述车辆上，而且在其第二末端具有用于在该膝带部分的第一末端与所述车辆脱开时收紧该膝带部分的装置。
31.如权利要求28的组合，其中所述车辆具有一个车顶和一个地板，所述可充气的安全带部分与所述车辆的连接处位于接近所述车辆车顶的一个位置，而所述膝带部分与所述车辆的连接处位于接近所述车辆地板的一个位置，以便在乘员进、出所述车辆时不会受到所述可充气安全带部分和所述膝带部分的任何妨碍。
32.如权利要求31的组合，其中在所述可充气安全带部分的第一末端设有用于在车辆发生撞车时对所述可充气的安全带部分充气的第一装置，所述膝带部分在其第二末端可拆开地连接于所述车辆上，而且在该膝带部分的第一末端设有用于当该膝带部分的第二末端与所述车辆脱开时收紧该膝带部分的装置。
33.如权利要求29的组合，其中所述第一装置包括一个外壳，用于容纳在加热时可膨胀的气体，并包括装在易碎容器中的烟火材料颗粒；而且，当所述容器中的烟火材料颗粒开始燃烧时该容器会破裂；当所述容器破裂时，该容器中的烟火材料颗粒会部分燃烧；而且所述烟火材料的这种部分燃烧的颗粒在所述外壳中燃烧以将热量传至储存在外壳中的气体，以便将被加热的气体膨胀到所述可充气的安全带部分中。
34.一种用于在车辆发生撞车时保护车内乘员的组合，具有一个可充气的部件，用于在充气时限制乘员在所述车辆中的位置，一个易碎容器，用于将烟火材料的颗粒储存在该易碎容器中，一个外壳，用于储存具有在受热时会膨胀之特性的气体，用于在车辆发生撞车时使所述烟火材料的颗粒开始燃烧的第一装置，以使所述易碎容器在所述烟火材料颗粒部分燃烧后破裂，并将该部分燃烧的烟火材料颗粒排入所述外壳中，以使所述烟火材料的颗粒在该外壳中完全燃烧，并把燃烧所产生的热量传给该外壳中的气体，和相应于所述外壳中的气体膨胀的第二装置，以使所膨胀的气体从该外壳经一个受控制的通道流出。
35.如权利要求34的组合，其中所述可充气的部件构成一个可充气的安全带部分，一个与所述可充气的安全带部分连接的膝带部分，以便与该可充气的安全带部分形成一体化安全带，和以配合操作的方式与所述可充气的安全带部分和所述膝带部分连接的第三装置，并可以随着所述可充气安全带部分的充气使所述膝带部分贴靠着乘员身体系紧。
36.如权利要求34的组合，其中所述受控制的通道包括一个导管，由该导管形成一个开口，以便当所述外壳中的气体膨胀时接收该外壳中的气体，从而由该气体对所述可充气的安全带部分进行充气。
37.如权利要求34的组合，其中所述第二装置包括一个安装在所述外壳与所述受控制的通道之间的易碎隔膜，该隔膜可响应于所述外壳中气体的特定压力而产生破裂，以便使所述外壳中的气体经所述控制的通道流出。
38.如权利要求35的组合，其中所述受控制的通道包括一个导管，由该导管形成一个开口，以便当所述外壳中的气体膨胀时接收外壳中的气体，从而对所述可充气的安全带部分进行充气，和所述第二装置，该装置包括一个安装在所述外壳与所述导管之间的易碎隔膜，该隔膜可响应于所述外壳中气体的特定压力产生破裂，以便使所述外壳中的气体经所述导管中的所述开口流出。
39.如权利要求34的组合，具有用于将所述气体导入所述外壳中并在上述导入过程之后对该外壳进行密封的第三装置。
40.一种组合，具有一个可充气的部件，一个易碎容器，用于将一种烟火材料的颗粒储存在所述易碎容器中的第一装置；一个用于储存气体的外壳，该气体具有遇热膨胀的特性，用于发热的第二装置，以便引发所述烟火材料颗粒的燃烧，并且在所述烟火材料颗粒部分燃烧之后使所述易碎容器破裂，以及将所述部分燃烧的烟火材料颗粒排放到所述外壳中来使该部分燃烧的烟火材料颗粒在所述外壳中完全燃烧，并将由所述烟火材料颗粒燃烧所产生的热量传给所述外壳中的气体，和响应于向所述外壳中的气体进行热量传递的第三装置，以便用所述被加热的气体对所述可充气的部件进行充气。
41.如权利要求40的组合，其中，所述第二装置包括一个导管，该导管有一个由所述外壳延伸出的开口，由该导管将所述被加热的气体传输到所述可充气的部件中。
42.如权利要求40的组合，其中所述可充气的部件构成一个可充气的气囊；而且，该可充气的气囊被设置成从乘员一侧的膝部延伸通过乘员的胸部、到达位于该乘员另一侧的头部；以及将所述容器、所述第二装置、所述外壳和所述第三装置设置成从乘员头部向乘员膝部沿向下方向对所述可充气的安全带部分充气。
43.如权利要求40的组合，其中所述可充气的部件安装在车辆上，用于在车辆发生撞车时保护车内的乘员；而且所述可充气的部件包括一个可充气的安全带部分；以及与所述可充气的安全带部分连接在一起的一个膝带部分；以及与所述可充气的安全带部分和所述膝带部分连接的第三装置，用以在所述可充气的安全带部分被充气以后将膝带部分贴靠着该车辆中的乘员膝部系紧，而且由所述可充气的安全带部分和所述膝带部分形成一个一体化安全带。
44.如权利要求40的组合，其中所述外壳和所述容器是由具有低导热性的材料制成。
45.如权利要求44的组合，其中所述可充气的部件被安装在车辆中，用于在车辆发生撞车时保护车内乘员，所述第三装置包括一个导管，该导管具有一个从所述外壳延伸到所述可充气部件的开口，所述可充气的部件包括一个可充气的气囊，所述可充气的安全带部分被设置成从乘员一侧的膝部越过乘员胸部延伸到该乘员另一侧的头部；而且将所述容器、所述第一装置、所述外壳和所述第二装置设置成可用于从乘员头部向该乘员膝部沿向下方向对所述可充气的安全带部分充气，与所述可充气的安全带部分连接的一个膝带部分，该膝带部分与所述可充气的安全带部分形成一个一体化安全带，和与所述可充气的安全带部分和所述膝带部分连接的第三装置，用于当车辆发生撞车时，在所述可充气的安全带部分充气以后，将所述膝带部分贴靠着车内乘客的膝部系紧。
46.一种组合，具有一个可充气的部件，一个用于容纳遇热可膨胀的气体的外壳，以配合操作的方式与所述外壳连接的第一装置，用于容纳材料的颗粒，颗粒燃烧产生使所述外壳中气体膨胀的热量，该第一装置在所述可燃材料颗粒部分燃烧之后会破裂，以使所述可燃材料颗粒在该外壳中继续燃烧，从所述外壳伸出的第二装置，该装置与所述外壳呈气体隔离关系，并且构造成在所述外壳中产生预定的气体压力之后与该外壳呈气体连通状态，并且用于在所述第二装置与所述外壳之间建立起气体连通关系之后对所述可充气的部件充气，和用于启动所述可燃材料颗粒在所述第一装置中的燃烧的第三装置。
47.如权利要求46的组合，其中由所述第二装置和所述外壳形成用于将膨胀的气体从所述外壳引入所述第二装置中的通道，并且所述可充气的部件相对于所述第二装置安装，以接收流经该第二装置的气体，以便对所述可充气的部件充气。
48.如权利要求46的组合，具有与所述外壳配合操作的装置，用于指示在所述第一装置中的可燃材料颗粒燃烧之前所述外壳中的气体压力是否处在预定极限范围内。
49.如权利要求46的组合，具有以配合操作方式与所述外壳连接的装置，用于将气体导入所述外壳中，并且用于在所述导入过程之后将所述气体密封在所述外壳中。
50.如权利要求46的组合，其中所述外壳中的所述气体是一种惰性气体。
51.如权利要求47的组合，具有以配合操作方式与所述外壳连接的装置，用于指示在所述第一装置中的可燃材料颗粒燃烧之前所述外壳中的气体压力是否处在预定极限范围内，和以配合操作方式与所述外壳连接的装置，用于将所述气体导入所述外壳中，并用于在所述导入过程之后将所述气体密封在所述外壳中，所述外壳中的所述气体是氩气。
52.如权利要求47的组合，其中所述外壳和所述第一装置是由一种具有低导热性的材料制成，以降低因所述可燃材料在所述第一装置和所述外壳中的燃烧所产生的热量损失。
53.一种组合，具有一个用于容纳可膨胀气体的外壳，一个安装在该外壳中的容器，装在所述容器中的烟火材料颗粒，所述颗粒的燃烧性能产生不会破坏环境而且不会伤害乘员的副产物和终产物，用于引发所述烟火材料在所述容器中燃烧的第一装置，在所述烟火材料颗粒燃烧时，所述外壳中的气体膨胀，以配合操作方式与所述外壳连接的第二装置，由它形成一个通道，响应于所述外壳中所述气体的膨胀的第三装置，以产生流经所述通道的气体，和一个可充气的部件，可以响应于流经所述通道的气体而被充气。
54.如权利要求53的组合，其中所述容器在所述烟火材料颗粒在所述容器中部分燃烧后会破裂，而且，在所述易碎容器破裂之后，所述部分燃烧的烟火材料颗粒可以在所述外壳中进一步燃烧。
55.如权利要求53的组合，其中所述外壳中的所述气体具有低导热性。
56.如权利要求53的组合，具有第四装置，用于将所述气体导入所述外壳中，并用于在所述导入过程之后密封所述外壳。
57.如权利要求53的组合，其中将所述可充气的部件安装在车辆中，用于在车辆发生撞车时保护车内乘员，所述可充气的部件包括一个可充气的安全带部分，一个膝带部分，它被设计并安装成延伸通过乘员膝部，由所述可充气的安全带部分和所述膝带部分形成一个一体化安全带，将所述可充气的安全带部分设计并安装成用于保护乘员身体的除膝部之外的一部分，和用于连接所述膝带部分和所述可充气的安全带部分的装置，以便在车辆发生撞车时、在所述可充气的安全带部分充气之后，将所述膝带部分贴靠着乘员膝部系紧，并使所述可充气的安全带部分位于乘员身体的这种其它部位。
58.如权利要求53的组合，其中所述可充气的部件包括一个可充气的安全带部分，所述可充气的安全带部分被设计并安装成在充气之后接近乘员的胸部、颈部和头部。
59.如权利要求53的组合，其中所述容器在该容器中的烟火材料颗粒部分燃烧之后会破裂，而且，在所述易碎容器破裂之后所述部分燃烧过的烟火材料颗粒可在所述外壳中继续燃烧，所述外壳中的所述气体是惰性的，并具有低导热性，和第四装置，用于将所述气体导入所述外壳中，并用于在所述导入过程之后密封所述外壳。
60.如权利要求59的组合，其中将所述可充气的部件安装在一个车辆中，用于在车辆发生撞车时保护车内乘员，所述可充气的部件包括一个可充气的安全带部分，一个膝带部分，它被设计并设置成延伸通过乘员的膝部，所述可充气的安全带部分被设计并安装成用于保护所述乘员身体的除膝部之外的其它部分，和用于连接所述膝带部分和所述可充气的安全带部分的第五装置，以形成一个一体化安全带，并用于在车辆发生撞车时。在所述可充气的安全带部分充气之后，将所述膝带部分贴靠着乘员膝部系紧，并使所述可充气的安全带部分贴靠着所述乘员身体的这种其它部位。
61.如权利要求53的组合，具有安装在所述外壳中的装置，用于在所述外壳中的气体压力降至低于预定水平时发出指示。
62.一种用于在车辆发生撞车时保护座椅上的乘员的组合，该座椅具有内侧和外侧，一个包括一座椅和一支承结构的车辆，一个一体化安全带，包括一个可充气的安全带部分和一个膝带部分，所述可充气的安全带部分由所述支承结构向下延伸、通过乘员胸部到达所述座椅的内侧，该可充气的安全带部分具有一个上端和一个下端，所述膝带部分与所述可充气安全带部分的下端连接，以便与该可充气的安全带部分形成一体化安全带，而且，该膝带部分从所述座椅的内侧通过乘员膝部延伸到该座椅的外侧，可操纵地与所述可充气安全带部分连接的第一装置，用于在车辆发生撞车时对所述可充气的安全带部分充气，和与所述膝带部分连接的第二装置，用于在车辆发生撞车并且所述可充气的安全带部分被充气以后将所述膝带部分固定在乘员膝部。
63.如权利要求62的组合，其中所述第二装置包括一个装有烟火材料颗粒的易碎容器，当车辆发生撞车时所述材料燃烧，一个外壳，所述易碎容器被设置在所述外壳中，在该易碎容器中的烟火材料颗粒开始燃烧之后该容器打开，以使所述烟火材料颗粒在所述外壳中完全燃烧，在所述外壳中有一种气体，当该外壳中的烟火材料颗粒燃烧时可将所述气体加热，和响应于所述外壳中的气体加热的第三装置，其可以作为所述被加热气体进入所述可充气安全带部分的通道，以便为所述可充气的安全带部分充气。
64.如权利要求62的组合，其中所述车辆具有一个地板，所述第二装置包括一个伸缩装置，该伸缩装置安装在所述车辆中接近所述地板处，并可以操作以便使所述膝带部分的起始延伸部分通过乘员膝部，并在随后起到防止所述膝带部分延伸的作用，从而防止该膝带部分在车辆发生撞车时被拉长，并在所述可充气的安全带部分充气之后将所述膝带部分贴靠着乘员膝部系紧。
65.如权利要求64的组合，具有一个位于所述车辆中所述座椅内侧的定位器，和一个安装在所述膝带部分末端的连接件，该连接件可连接于所述定位器上，以便将所述膝带部分固定在乘员膝部，所述伸缩装置被设置成可在所述连接件与所述定位器脱开之后将所述膝带部分放置在所述伸缩装置上，以便乘员进、出所述车辆时不会受到可充气安全带部分的任何妨碍。
66.如权利要求65的组合，其中所述第二装置包括一个装有所述烟火材料颗粒的易碎容器，当车辆发生撞车时，所述烟火材料燃烧，一个外壳，所述易碎容器安装在所述外壳中，并且在该易碎容器中的烟火材料颗粒开始燃烧之后产生破裂，以使该烟火材料颗粒在所述外壳中完全燃烧，在所述外壳中有一种气体，该气体在所述外壳中的烟火材料燃时可被加热，和响应于所述外壳中的气体加热的第三装置，用于将被加热的气体输送到所述可充气的安全带部分中，以便对可充气的安全带部分充气。
67.一种用于在车辆发生撞车时保护乘员的组合，具有一个车辆，它包括支承结构、一个具有内侧和外侧的座椅、一个接近于所述座椅内侧的定位器和一个接近于所述座椅外侧的伸缩装置，一个一体化安全带，包括一个可充气的安全带部分和一个膝带部分，所述可充气的安全带部分与位于所述乘员座椅中的乘员胸部上方的支承结构连接，并沿横向向下延伸通过乘员胸部到达一个接近乘员膝部的位置，所述膝带部分与所述可充气的安全带部分在接近该可充气安全带部分底部的一个位置连接，并延伸通过乘员膝部到达乘员膝部内侧，位于所述膝带部分上的第一和第二连接装置，用以分别连接于所述定位器和所述伸缩装置，和可操纵地与所述可充气的安全带部分连接的充气装置，用于在车辆发生撞车时为所述可充气的安全带部分充气。
68.如权利要求67的组合，其中所述可充气的安全带部分在充气以后延伸通过乘员颈部并紧贴乘员面颊，以便在车辆发生撞车时保护乘员的胸部、颈部和头部。
69.如权利要求67的组合，其中所述车辆具有一个地板，所述伸缩装置接近所述地板安装在所述座椅附近的一个位置，并将其设计成当所述连接装置与所述第一定位器脱开时，把所述膝带部分放置在所述伸缩装置上，以使乘员可以不受妨碍地进、出车辆。
70.如权利要求67的组合，其中所述充气装置是相对于所述可充气的安全带部分安装的，以便在车辆发生撞车时为该可充气的安全带部分充气，所述充气装置包括可燃烧的材料颗粒，该材料燃烧后可产生不会伤害乘员或破坏大气的副产物和最终产物。
71.如权利要求70的组合，其中所述可充气的安全带部分延伸通过乘员颈部，并在充气后紧贴乘员面颊，以保护乘员的胸部、颈部和头部，所述第二定位器包括一个接近所述地板安装在所述座椅附近一个位置处的伸缩装置，该伸缩装置被设计成当所述第一连接装置与所述第一定位器脱开时将所述膝带部分放置在所述伸缩装置上，以使乘员可以不受妨碍地进出所述车辆。
72.一种用于在车辆发生撞车时保护乘员的组合，具有一个车辆，它包括一个地板、一个支承结构、一个具有内侧和外侧的座椅、以及一个接近该座椅内侧和所述车辆地板安装的定位器，一个一体化安全带，它包括一个可充气的安全带部分和一个膝带部分，当乘员坐在所述座椅上时，所述可充气的安全带部分与所述支承结构在乘员胸部上方的一个位置连接，所述可充气的安全带部分向下延伸并横向通过乘员胸部，所述膝带部分从所述座椅的外侧经过乘员膝部延伸到该座椅的内侧，并具有用于与所述定位器连接的连接装置，相对所述可充气的安全带部分安装的第一装置，用于在车辆发生撞车时对所述可充气的安全带部分充气，和用于将所述可充气的安全带部分和所述膝带部分连接的第二装置，以便由该第二装置吸收因所述可充气的安全带部分充气而在该可充气的安全带部分上所产生的力，而不会使所述膝带部分与所述可充气的安全带部分脱开。
73.如权利要求73的组合，具有第三装置，用于对位于所述座椅外侧的膝盖部分重新定向，将其从沿乘员膝部的方向改变成相应于所述可充气安全带横向方向的方向，以便通过所述第二装置将所述膝带部分连接在所述可充气的安全带部分上。
74.如权利要求72的组合，具有一个安装在所述车辆中的座椅外侧接近车辆地板处的伸缩装置，将其设计成当所述连接装置与所述定位器分离时将所述膝带部分放置在所述伸缩装置上，以便当乘员进、出该车辆时不会受到所述可充气安全带的任何阻碍。
75.如权利要求72的组合，其中所述第二装置包括若干延伸通过所述可充气安全带部分和所述膝带部分的线迹，所述这些部分彼此之间以重叠关系设置。
76.如权利要求74的组合，其中所述可充气的安全带部分和所述膝带部分沿其长度部分以重叠关系设置，所述若干线迹中的每一个线迹沿所述可充气安全带部分和所述膝带部分的重叠部分呈Z字形设置，所述第二装置还包括在所述可充气的安全带部分和所述膝带部分的重叠部分的横向末端之间横向分布的附加线迹，还包括在所述可充气的安全带部分和膝带部分的重叠部分的相对横向末端之间沿对角线分布的线迹，该线迹与上述附加线迹相连。
77.如权利要求76的组合，其中所述车辆包括一个接近所述地板设置在所述座椅附近一个位置处的伸缩装置，并将该伸缩装置设计成当所述连接装置与所述第一定位器分离时将所述膝带部分放置在该伸缩装置上，以使乘员可以不受妨碍地进、出所述车辆，用于将所述膝带部分在该膝带部分外侧重新定向的第三装置，将其从沿乘员膝部的方向改变成所述可充气安全带部分的横向方向，以便通过所述第二装置连接所述膝带部分和所述可充气的安全带部分，一个安装在所述车辆中座椅外侧、接近该车辆地板的伸缩装置，并将其设计成当所述连接装置与所述定位器分离时将所述膝带部分放置在所述伸缩装置上，以便乘员可以不受妨碍地进出所述车辆，所述第二装置包括若干延伸通过所述可充气安全带部分和所述膝带部分的重叠部分中的线迹。
78.一种用于保护乘员的组合，具有一个具有座椅的车辆，一个充气器，它包括一个易碎容器，并包括装在该容器中的烟火材料颗粒，还包括一个用于容纳气体的外壳，所述易碎容器相对所述外壳安装，以便在该容器破裂后与所述外壳连通，从而在所述易碎容器打开之后、在所述容器中的烟火材料完全燃烧之前，将所述烟火材料颗粒放置在所述外壳中，相对于所述外壳安装的装置，以使所述气体在车辆发生撞车时因所述外壳中的烟火材料颗粒燃烧所产生的热量而膨胀时从所述外壳中流出，和一个相对于从所述外壳流出的气体流设置的可充气的部件，由该气体进行充气，以便保护所述座椅上的乘员。
79.如权利要求78的组合，具有相对于所述外壳安装的装置，以阻止所述气体从所述外壳流入所述可充气的部件中，该装置可由所述外壳中的气体所产生的力启动，以形成从所述外壳流向所述可充气部件的气体流。
80.如权利要求78的组合，具有可对车辆发生撞车作出反应的装置，以点燃所述容器中的所述烟火材料颗粒。
81.如权利要求78的组合，其中将所述可充气的部件设计成相对所述座椅里的乘员安装，以便在车辆发生撞车时被充气至一定程度，以保护乘员头部、颈部、肩部和胸部。
82.如权利要求78的组合，其中所述隔离装置包括一个易破裂的隔膜；而且，具有一个安装在所述外壳和所述可充气的部件之间的导管，以便在所述隔膜破裂之后将所述气体从所述外壳输送到所述可充气的部件中。
83.如权利要求78的组合，其中，所述气体是惰性的。
84.如权利要求79的组合，具有能对车辆发生撞车作出反应的装置，用于点燃所述容器中的烟火材料，所述可充气的部件被设计成相对所述座椅上的乘员安装，以便在车辆发生撞车时被充气至一定程度，以保护乘员的头部、颈部、肩部和胸部，所述烟火材料构成一种材料的颗粒，该材料可以燃烧以产生不会伤害乘员或对大气有害的副产物和最终产物，所述气体是氩气。
85.一种用于保护乘员的组合，具有一个包括一座椅的车辆，一个易碎容器，装在该容器中的烟火材料颗粒，一个装有一种气体的外壳，该外壳与所述容器连通，以便在所述烟火材料的颗粒完全燃烧之前接收所述烟火材料的颗粒，并且在所述容器破裂之后使所述烟火材料的颗粒继续燃烧，用于在车辆发生撞车时点燃所述烟火材料颗粒的装置，一个与所述外壳连通的导管，用于接收并输送所述外壳中被加热的气体，一个安装在所述外壳与所述导管之间的隔膜，用于将所述外壳与所述导管隔离，并且该隔膜由被加热气体使其破裂，以连通所述外壳和导管，和一个响应于流经所述导管的气体而被充气的可充气气囊，该可充气的气囊相对于所述座椅设置，以便在该气囊被充气之后保护所述座椅里的乘员。
86.如权利要求85的组合，其中所述导管与所述外壳相连，并且该导管仅由所述隔膜与所述外壳隔开。
87.如权利要求85的组合，其中所述气体是选自氮气、氦气和氩气的惰性气体。
88.如权利要求85的组合，其中所述可充气的气囊包括一个可充气的安全带部分，该安全带部分包括一对相对设置的壁部分，该壁部分各自沿Z字形状延伸至所述相对设置的壁部分之间的横向距离的中间位置。
89.一种用于在车辆发生撞车时保护车内乘员的组合，具有一个可充气的气囊，它包括一对相对设置的壁，所述每一个壁沿Z字形状从这些壁的横向末端延伸至位于所述相对设置的壁之间的横向距离的中间位置，和用于对所述可充气的气囊充气的充气装置。
90.如权利要求89的组合，其中，所述可充气气囊沿具有一个垂直部件的方向上安装，以形成该气囊的顶部，和所述充气装置相对所述可充气的气囊设置，以便从该可充气气囊的顶部对该气囊进行充气。
91.如权利要求89的组合，其中，所述可充气的气囊包括一个可充气的安全带部分，在其安装方向上具有一个垂直部件，以形成该可充气安全带部分的顶部，一个一体化安全带，它包括所述可充气的安全带部分和一个安装在该可充气安全带下面的膝带部分，和相对所述可充气的安全带部分安装的所述充气装置，用于从所述可充气安全带部分的顶部沿朝向所述膝带部分的方向对该可充气的安全带部分充气。
92.如权利要求89的组合，其中所述可充气的气囊包括一个可充气的安全带部分，所述可充气的安全带部分沿具有一个垂直部件的方向上安装，以形成所述可充气安全带部分的顶部，一个一体化安全带，它包括所述可充气的安全带部分和一个安装在所述可充气安全带部分下面的膝带部分，所述充气装置相对于所述可充气的安全带部分安装，以便从所述可充气安全带部分的顶部向下沿朝向所述膝带部分的方向对所述可充气的安全带部分充气，所述膝带部分相对所述膝带部分设置，以便在所述可充气的安全带部分充气之后约束乘员身体的下部。
93.一种用于在车辆撞车时保护车内乘员的组合，具有一个可充气的安全带部分，它沿具有一个垂直部件的方向安装，以形成所述可充气安全带部分的顶部，用于从所述可充气安全带部分的顶部对该可充气的安全带部分充气的充气装置，和一个可操纵地在所述可充气安全带部分的底部与所述膝带部分连接的膝带部分，所述可充气的安全带部分和所述膝带部分形成一个一体化安全带。
94.如权利要求93的组合，其中所述膝带部分延伸通过乘员膝部，并相对于所述可充气的安全带部分安装，以便在所述可充气的安全带部分充气以后贴靠着乘员身体系紧。
95.如权利要求93的组合，具有用于将所述可充气安全带部分的底部与所述膝带部分连接的装置，以便在所述可充气的安全带部分充气以后使所述膝带部分与所述可充气的安全带部分局部分离、而不是完全分离。
96.如权利要求94的组合，其中所述充气装置包括一个其内装有气体的外壳，还包括一种烟火材料的颗粒，这种烟火材料颗粒在开始燃烧之前是与所述外壳隔离的，并且该烟火材料颗粒在其部分燃烧之后移动到所述外壳中，和用于在车辆发生撞车时点燃所述烟火材料颗粒的装置。
97.如权利要求94的组合，具有用于将所述可充气安全带部分的底部与所述膝带部分连接的装置，以便在所述可充气的安全带部分充气之后使所述膝带部分与所述可充气的安全带部分局部分离、而不是完全分离，所述充气装置包括一个其内装有气体的外壳，还包括一种烟火材料的颗粒，该烟火材料颗粒在开始燃烧之前是与所述外壳隔离的，并且该烟火材料颗粒在其部分燃烧之后移动到所述外壳中，和用于在车辆发生撞车时点燃所述烟火材料颗粒的装置。
98.一种用于保护乘员的组合，一个车辆，它包括一个定位器和一个安装在该定位器中的开关，该开关具有断开和合上的两种状态，正常情况下它处于断开状态。一个可充气的安全带部分，一个膝带部分，它与可充气的安全带部分连接并处于乘员膝部上，以便在该可充气的安全带部分充气之后固定乘员的下肢身体，所述可充气的安全带部分和膝带部分形成一个一体化安全带，一个用于对所述可充气的安全带部分充气的充气器，该充气器包括一种烟火材料的颗粒、一种气体以及用于点燃该烟火材料颗粒的电路，以使该烟火材料颗粒燃烧，并通过该烟火材料颗粒的燃烧所产生的热量使所述气体膨胀，具有所述开关的电路，和一个从所述膝带部分伸出连接于所述定位器的连接件，以便合上所述开关并对所述电路通电，以便在所述开关合上之后、在车辆发生撞车时点燃所述烟火材料的颗粒。
99.如权利要求98的组合，其中所述车辆包括一个支承结构，还包括一个座椅，和所述可充气的安全带装置连接于所述支承结构，并相对于所述座椅上的乘员延伸，以便在所述可充气的安全带部分充气之后保护乘员的胸部、颈部、肩部和头部。
100.如权利要求99的组合，其中所述座椅具有内侧和外侧、以及安装在所述车辆中的座椅外侧的伸缩装置，所述伸缩装置安装在所述座椅的外侧，以便当所述连接件与所述定位器脱离连接时将所述膝带部分放置在所述伸缩装置上，并将所述可充气的安全带部分放置在所述支承结构与所述伸缩装置之间。
101.如权利要求98的组合，其中所述充气器包括一个外壳，用于容纳所述气体分子，并且用于在所述烟火材料颗粒部分燃烧之后接收该烟火材料颗粒，以使所述部分燃烧过的颗粒在所述外壳中继续燃烧，并将燃烧所产生的热量直接传递给所述气体，以使所述气体分子所占据的空间膨胀。
102.如权利要求34的组合，其中所述外壳还包括用于使所述烟火材料完全燃烧的气体组分，以及当所述烟火材料被放入所述外壳中后由该烟火材料燃烧所产生的副产物。
103.如权利要求40的组合，其中所述外壳还包括用于使所述烟火材料完全燃烧的气体组分，和当所述烟火材料被放入所述外壳中后由该烟火材料燃烧所产生的副产物。
104.如权利要求53的组合，其中所述外壳还包括用于使所述烟火材料完全燃烧的气体组分，和当所述烟火材料被放入所述外壳中后由该烟火材料燃烧所产生的副产物。
全文摘要
一种通过缝合连接于膝带部分(112)的可充气安全带部分(104),所述缝合部分会逐渐分离,以抵消施加在可充气安全带部分(104)上的力。可充气安全带部分(104)通过一个混合式充气器充气。当可充气安全带部分(104)充气时,膝带部分(112)贴靠着乘员的膝部系紧。由一个连接件(116)将膝带部分(112)可分离地连接于位于座椅(108)内侧的定位器(122)上。当把连接件(116)从定位器(122)上拆开时,膝带部分(112)被缠绕在伸缩装置(124)上,以使可充气安全带部分(104)移动到旁侧位置。
文档编号B60R22/16GK1209098SQ96199986
公开日1999年2月24日 申请日期1996年12月9日 优先权日1995年12月22日
发明者D·J·勒维斯 申请人:环宇推进器公司