具有引导件的被动安全气囊通风口的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及用于协助保护车辆的乘员的装置，并且特别地涉及在车辆的仪表面板 与前座乘员之间可充气的安全气囊。
【背景技术】
[0002] 已知的是提供一种用于协助保护车辆的乘员的诸如安全气囊的可充气车辆乘员 保护设备。安全气囊的一个特别类型是在车辆的前座乘员与车辆的仪表面板之间可充气的 前安全气囊。此安全气囊可以是驾驶员安全气囊或者乘客安全气囊。当充气时，驾驶员与 乘客安全气囊协助保护乘员免于与诸如车辆的仪表面板和/或方向盘的车辆部件撞击。
[0003] 乘客安全气囊通常以放气状态存储在安装到车辆仪表面板的壳体中。安全气囊门 与壳体和/或仪表面板可连接以在存储状态中协助封装并且隐藏安全气囊。当乘客安全气 囊展开时，安全气囊门打开以允许安全气囊移动到充气位置。安全气囊门由于通过使安全 气囊充气施加在门上的力而打开。
[0004] 驾驶员安全气囊通常以放气状态存储在安装在车辆方向盘上的壳体中。安全气囊 覆盖件与壳体和/或方向盘可连接以在存储状态中协助封装并且隐藏安全气囊。当驾驶员 安全气囊展开时，安全气囊覆盖件打开以允许安全气囊移动到充气位置。安全气囊覆盖件 由于通过使驾驶员安全气囊充气施加在覆盖件上的力而打开。
[0005] 另一种类型的安全气囊是在车辆的侧面结构与车辆乘员之间可充气的侧撞击安 全气囊。侧撞击安全气囊可以例如是座椅座式安装、侧结构安装或者门式安装的。另一种 类型的安全气囊是在车辆的仪表面板和/或转向柱与车辆乘员之间可充气的可充气膝垫。 可充气膝垫可以例如安装在仪表面板中或者在转向柱上。
【发明内容】
[0006] 本发明涉及用于协助保护车辆的乘员的装置。此装置包括在车辆表面与车辆乘员 之间可充气的可充气车辆乘员保护设备。此保护设备包括面板，该面板具有当保护设备处 于充气状态中时呈现为朝向乘员的一部分。通风口具有用于释放来自所述保护设备的充气 流体的至少一个开口并且具有致动状态与非致动状态。引导件系带连接到通风口门，并且 通风口系带连接到保护设备。通风口系带包括连接到引导件系带的引导件，使得所述引导 件与引导件系带相对于彼此可滑动。在通风口系带上的张力将张力施加到引导件系带以便 致动通风口。通风口构造为当保护设备初始展开时初始地处于未致动状态中，将保护设备 进一步展开到预定程度，以致使通风口系带作用在引导件系带上，以将通风口布置在致动 状态中。
[0007] 本发明还涉及用于协助保护车辆的乘员的装置。此装置包括在车辆表面与车辆乘 员之间可充气的可充气车辆乘员保护设备。此保护设备包括面板，该面板具有当保护设备 处于充气状态中时呈现为朝向乘员的一部分。通风口具有用于释放来自所述保护设备的充 气流体的至少一个开口并且具有致动状态与非致动状态。引导件设置到通风口门上。通风 口连接到保护设备并且延伸通过引导件，使得通风口系带与引导件相对于彼此可滑动。在 通风口系带上的张力将张力施加到引导件以便致动通风口。通风口构造为当保护设备初始 展开时初始地处于未致动状态中，将保护设备进一步展开到预定程度，以致使通风口系带 作用在引导件上，以将使通风口布置在致动状态中。
【附图说明】
[0008] 当参照附图考虑本发明的下面描述时，本发明的前述与其它特征对于本领域中的 技术人员而言将变得显而易见，在附图中：
[0009] 图1和图2是示出根据本发明的方面的用于协助保护车辆的乘员的装置的不同状 态的示意性侧视图。
[0010] 图3是示出在不同车辆操作状态下的一些乘员特征的图表。
[0011] 图4示意性示出了图1的装置的自动适配系带。
[0012] 图5A-图5C相应地是图1和图2的装置的一部分的放大后视图。
[0013] 图6和图7是示出根据本发明的另一个方面的用于协助保护车辆的乘员的装置的 示意性侧视图。
[0014] 图8A-图8C是示出具有不同构造的图6和图7的装置的不同状态的示意图。
[0015] 图9是示出在不同车辆操作状态下以及与图8A-图8C的通风口构造相关的相应 通风口状态中的一些乘员特征的图表。
[0016] 图IOA-图IOC是根据本发明的方面的在不同状态中的图6和图7的装置的一部 分的放大视图。
[0017] 图IlA-图IlC是根据本发明的另一个方面的在不同状态中的图6和图7的装置 的一部分的放大视图。
[0018] 图12是示出根据本发明的另一个方面用于协助保护车辆的乘员的装置的示意性 侧视图。
[0019] 图13A-图13C是示出具有不同构造的图12的装置的不同状态的示意图。
[0020] 图14A-图14C是根据本发明的方面的在不同状态中的图12的装置的一部分的放 大视图。
[0021] 图15A-图15C是根据本发明的另一个方面的在不同状态中的图12的装置的一部 分的放大视图。
【具体实施方式】
[0022] 本发明涉及用于协助保护车辆乘员的装置，并且特别地涉及在车辆的仪表面板与 前座乘员之间可充气的安全气囊。图1-图2示出了包括以安全气囊形式的可充气车辆乘 员保护设备14的用于协助保护车辆12的乘员20的装置10的实例。在图1和图2中示出 的实施方式中，安全气囊14是用于协助保护车辆12的乘客侧24上的座椅22的乘员20的 乘客前安全气囊。如图1和图2中所示，车辆12还包括用于协助保护车辆乘客20的座椅 安全带18。
[0023] 安全气囊14可以是包括充气机32与壳体34的安全气囊模块30的一部分。安全 气囊14具有以图1中的虚线指示的存储状态，其中此安全气囊是折叠的并且布置在壳体34 中。模块30安装到安装到车辆12的仪器板或仪表面板36。壳体34协助将安全气囊14与 充气机32包括并且支撑在仪表面板36中。
[0024] 安全气囊门40可释放地连接到仪表面板36和/或壳体34。在闭合状态（未示 出），安全气囊门40形成用于模块30的覆盖件并且协助将处于存储状态中的安全气囊14 封装在壳体34中。门40可移动到图1中示出的打开状态以便露出开口 44,安全气囊14 可以通过此开口 44从在壳体34中的存储状态展开。门40可以借助于诸如塑料铰接部分、 条带或者系系带的部件（未示出）直接地或者通过壳体34连接到例如仪表面板36的车辆 12。
[0025] 充气机32是可致动的以将充气流体提供到安全气囊14的可充气体积54,从而使 安全气囊展开到充气状态。充气机32可以是任何已知类型，诸如存储气体、固体推进剂、增 加或混合。装置10包括以50示意性示出的传感器，以便传感诸如碰撞的用于期望使安全 气囊14充气的事件。充气机32经由引线52可操作地连接到传感器50。
[0026] 安全气囊14可以由诸如尼龙（例如，纺织尼龙6-6纱线）的任何适当材料构造， 并且可以以任何适当方式构造。例如，安全气囊14包括一件或多件或者面板材料。如果使 用多于一件或一个面板，该件或该面板可以通过诸如缝合、超声波焊接、热粘合或粘结剂的 已知的方式相互连接，以形成安全气囊。安全气囊14可以未涂覆、涂覆以诸如气体不可渗 入聚氨酯的材料或者层压以诸如气体不可渗入膜的材料。安全气囊14可以由此具有气密 或基本上气密构造。本领域中的技术人员将会理解的是，诸如聚合物纱线的另选材料与诸 如硅的另选涂层，也可以被用于构造安全气囊14。
[0027] 当传感到诸如车辆碰撞的期望安全气囊14充气的事件发生时，传感器50经由引 线52将信号提供到充气机32。当接收来自传感器50的信号时，充气机32被致动并且以已 知的方式将充气流体提供给安全气囊14的可充气体积54。充气安全气囊14将力施加在门 40上，这使门移动到打开状态。安全气囊14从存储状态充气到展开状态，诸如图1中实线 所示的完全充气、展开并且加压的状态。当已充气时，安全气囊14协助保护车辆乘员20以 免撞击车辆12的部件，诸如仪表面板36。
[0028] 当安全气囊14响应于期望保护乘员的事件展开时，安全气囊14通过协助吸收由 乘员布置在安全气囊上的撞击力来协助保护乘员20。当乘员20撞击安全气囊14时，乘员 压入到安全气囊中，这吸收与分布遍布气囊的较大面积与体积的撞击力。通过"压入"到安 全气囊14中，这意味着涉及在前面撞击车辆12的情形中的实例，乘员20如通过图1和图 2中的箭头标示42指示的向前移动到与安全气囊14接合。
[0029] 乘员"压入"到安全气囊14中是乘员20移动到安全气囊的充气深度中的距离或 程度。换句话说，压入程度可以测量为通过压入乘员20在前面板74上的给定点移向仪表 面板36的距离。例如，在图2中的压入程度可以计算为图1中标示为Dl的充气深度与图2 中标示为D2的压入深度之间的差值。另选地，压入可以测量为前面板74上的点与仪表面 板36上的固定点之间或者乘员20 (例如，乘员的胸部）上的点与仪表面板上的固定点之间 的距离。
[0030] 多个因素确定乘员20压入安全气囊14的程度。例如，乘员20的尺寸与质量、乘 员撞击安全气囊14的速度、安全气囊的压力、以及乘员是否由座椅安全带18限定全部都协 助以给定的展开状态确定乘员压入安全气囊的程度。在图3中示出了这些确定因素中的 一部分，其描述了对于不同尺寸、系安全带对未系安全带、以及以不同速度冲击安全气囊14 的乘员的胸部到仪表面板的安全气囊压入。
[0031] 图3示出了用于两个不同尺寸的乘员-百分之五十的男性乘员（50%男性）与 百分之五的女性乘员（5%女性）。50%的男性是从用于美国男性人口的统计值中获得的。 50%男性具有美国男性人口的平均身高与体重，意味着美国男性人口的大致一半较高/较 重以及美国男性人口的大致一半较矮/较轻。50%男性由此是平均或中间尺寸的男性乘 员。5%女性是从用于美国女性人口的统计值中获得的。5%女性具有比仅大致5%的美国 女性人口更高/更重的平均身高与体重。相反地，这意味着大致95 %美国女性人口比95 % 女性更高/更重。5%女性由此是小的女性乘员。
[0032] 图3示出了无论乘员系安全带对未系安全带都对压入到安全气囊中的乘员具有 影响。如图3中所示，以25mph前进的未系安全带的5%女性乘员比以35mph前进的系安 全带的5%女性乘员压入安全气囊多大约200_。类似地，以25mph前进的未系安全带的 50%男性乘员比以35mph前进的系安全带的50%男性乘员压入安全气囊多超过200mm(大 约225mm)。实际上，以25mph前进的未系安全带的50%女性比以35mph前进的系安全带的 50 %男性乘员压入安全气囊多大约150mm。
[0033] 本技术领域的技术人员应该理解的是可以从图3中示出的系紧安全带/未系紧安 全带数据中推测出更多。例如，25mph的50%未系紧安全带男性将会击穿安全气囊并且撞 击仪表面板。25mph的5%未系安全带女性将在击穿安全气囊的50mm的范围内并且撞击仪 表面板。由于用于乘员的不同的座椅位置，以35mph前进的系安全带的50%男性与5%女性 将在击穿安全气囊的大约200mm的范围内并且撞击仪表面板。因此将会理解的是击穿与缓 冲之间的区别可以是相对短的距离/位置的问题。例如，如果50%男性的座椅位置是IOOmm 更近，那么击穿与非击穿之间的差值是100mm，如果乘员略微更高或者更重，如果座椅安全 带略微松弛或者如果车辆以略微较高速率前进，那么差值就可能容易地被收紧。因此主动 地响应乘员尺寸/重量、座椅位置、车辆速度、以及在安全气囊展开时刻可能存在的扣紧状 态的大量组合变得非常困难。
[0034] 考虑到此，安全气囊14可以具有一个或多个可致动特征以便响应于车辆状态、乘 员状态或者车辆与乘员状态来协助控制或调整安全气囊的充气、展开、以及加压。在充气时 这些特征响应于车辆与乘员状态被动地可致动。因此，在示出的实施方式中，在不依靠主动 传感器和/或致动器，诸如电或烟火致动器的情况下这些特征也是可致动的。根据本发明， 在充气时这些特征响应于车辆与乘员状态被动地可致动。因此，在示出的实施方式中，在不 依靠主动传感器和/或致动器，诸如电或烟火致动器的情况下这些特征也是可致动的。本 领域中的技术人员将会理解的是，可以例如响应于经由主动传感器确定的状态主动地致动 这些特征中的某一些。
[0035] 参照图1和图2,安全气囊14包括用于基于车辆12中的一个或多个车辆或乘员状 态调节安全气囊14的构造的自动适配系带60。在图1和图2的实施方式中，自动适配系带 60是三支腿系带，其具有用作触发器系带62的第一段、用作成形系带64的第二段、以及用 作锚定件系带66的第三段。触发器系带62、成形系带64、以及锚定件系带66从系带延伸 的共同点68处相互交叉与相互连接。
[0036] 锚定件系带66具有第一端部70,该第一端部70在锚定点88处固定到安全气囊 14 (例如，到安全气囊的后面板41)或者固定到车辆12的结构，诸如安全气囊模块30 (例如 滤毒器（canister) 34)或者仪表面板36。成形系带64具有固定到安全气囊14 (例如固定 到安全气囊14的前面板74)的第一端部72。在图1和图2中示出的实施方式中，成形系带 64的第一端部72连接到安全气囊14的前面板74的上部76。触发器系带62具有固定到 安全气囊14(例如固定到安全气囊14的前面板74)的第一端部78。在图1和图2中示出 的实施方式中，触发器系带66的第一端部78连接到安全气囊14的前面板74的中部或下 部80。
[0037] 与成形系带64连接到其上的前面板的上部76的表面积与曲率半径相比（参见图 2)，触发器系带62连接到其上的前面板74的中部/下部80具有更大的表面积与曲率半径 (参见图1)。上部76的表面积与曲率半径的程度可以比中部/下部80的表面积与曲率半 径的程度小好几倍。对于图1和图2中示出的构造来说，前面板74的中部/下部80施加 在触发器系带62上的力大于由前面板的上部76施加在成形系带64上的力。
[0038] 当安全气囊14充气与展开时，气囊中的气体压力正交作用到限定气囊的可充气 体积54的面板的表面。作用在中部/下部80的相对大的表面区域上的安全气囊14中的气 体压力将相应大的力施加在触发器系带62上。相反地，作用在上部76的相对小的表面区 域上的气体压力将相应小的力施加在成形系带64上。由于系带60的这个与三支腿构造， 如图1中所示，系带在前面板74与锚定点88之间沿着锚定件系带66与触发器系带62在 大体直线上变得张紧。因此，基本上通过锚定件系带66与触发器系带62的张紧克服由上 部76在施加在成形系带64上的力，这致使成形系带限制上部76的展开，由此使安全气囊 14具有图1中示出的形状。
[0039]