双腔室式乘客安全气囊的制作方法
【专利说明】双腔室式乘客安全气囊
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2013年2月28日提交的第61/771，066号和2014年1月21日提交的第61/929，764号的美国临时申请的权益，上述申请的全部内容通过引用的方式并入本文。
【背景技术】
[0003]本发明涉及一种乘客安全气囊，该乘客安全气囊在诸如例如正面撞击或侧面撞击的紧急情况期间充满气体。
[0004]目前的安全气囊垫设计可包括多个腔室并且可包含允许气体从一个腔室流到另一个腔室的腔室间通气系统。这些垫被构造成在膨胀时快速接触车辆乘员以限制乘客头部、颈部和胸部的运动。然而，就安全气囊的与每个部位接触的各个部分的刚性或阻力来说，这些垫设计没有区分这些不同部位。
[0005]研究表明，与安全气囊接触的各身体部分的质量有很大不同。例如，胸部与头部&颈部的质量比可根据个人的性别而在5:1到8:1之间的范围内。由于身体部位质量以及乘员与垫之间的接触力度的不同，已经证明难以设计出对接触安全气囊的身体各部位提供最佳保护的多腔室安全气囊。
[0006]因此，存在对如下安全气囊设计的需求:该安全气囊设计允许由安全气囊的各部分提供的对乘员撞击的刚度或阻力根据从安全气囊展开开始后所经过的时间、乘员的身材和/或与安全气囊的相关部分接触的乘员身体的不同部位的质量进行调节。
【发明内容】
[0007]在本文所述实施例的一个方面，提供了一种安全气囊，该安全气囊包括:至少一个面板，该至少一个面板限定安全气囊的内部；和分隔件，该分隔件位于所述内部中，以将所述内部分成上腔室和下腔室。阀机构以可操作方式联接到分隔件，用于限制气体从下腔室到上腔室中的流动。阀机构被构造成使得该阀的减少或阻止气体从下腔室流入上腔室中的动作响应时间与所述上腔室和下腔室之间的压差成正比。
[0008]在本文所述的实施例的另一方面，提供了一种安全气囊，该安全气囊包括限定安全气囊的正面的至少一个面板，该正面被构造成当安全气囊处于充气状态时限定一个平坦平面⑵。
[0009]在本文所述实施例的另一方面，提供了一种安全气囊，该安全气囊包括:至少一个面板，该至少一个面板限定安全气囊的内部；和分隔件，该分隔件位于所述内部中，以将所述内部分成上腔室和下腔室。安全气囊被构造成:随着上腔室在展开的初始阶段充气以及当混合III型6岁仿人试验设备的头部700a定位成搁靠或靠近在指定为根据FMVSS标准第208条的NHTSA离位(OOP)测试的位置_2的位置的车辆仪表盘时，在该头部的顶部上方展开。
[0010]在本文所述实施例的另一方面，提供了一种安全气囊，该安全气囊包括至少一个面板，该至少一个面板限定安全气囊的内部；和分隔件，所述分隔件位于所述内部中以将所述内部分成上腔室和下腔室。分隔件具有沿着该分隔件形成的至少一个开口，该至少一个开口被定位成使得:在安全气囊启动之后，该至少一个开口的所有边缘位于由第一竖直平面(P1)以及第二竖直平面(P2)界定的区域(Z3)内，该第一竖直平面(P1)具有沿分隔件从安全气囊的充气器侧(100d)向安全气囊的乘员接触侧的预定距离(100f)，该第二竖直平面(P2)经过由沿分隔件从接缝(110a)的距离(D1)限定的位置(100j)，该接缝(110a)将分隔件(100)与安全气囊的乘员侧连接。
[0011]在本文所述实施例的另一方面，提供了一种安全气囊，该安全气囊包括至少一个面板，该至少一个面板限定安全气囊的内部；和分隔件，该分隔件位于所述内部中以将所述内部分成上腔室和下腔室。安全气囊被构造成在安全气囊启动之后提供对车辆乘员的胸部的成比例约束。
【附图说明】
[0012]图1是根据本发明的一个实施例的乘客侧安全气囊(处于充气状态)的侧视图。
[0013]图2是图1的安全气囊的正视图。
[0014]图3是图1的安全气囊的示意立体图，示出了安全气囊内部的元件。
[0015]图4是在车辆中、在就座的乘客前方安装并展开的图1的安全气囊的侧视图。
[0016]图5是示出处于充气状态并安装在车辆中的图1-4的乘客侧安全气囊的立体图。
[0017]图6是示出处于充气状态并安装在车辆中的根据本发明另一实施例的乘客侧安全气囊的立体图。
[0018]图7是示出根据本发明实施例的仿人试验设备的相对比例和用于限定分隔件在安全气囊内的期望定位的相关参数的示意图。
[0019]图8是依照实施例的、根据分隔件在安全气囊内的定位而接触展开的安全气囊的混合III型第5百分位女性试验的仿人试验设备的侧视图。
[0020]图9是依照实施例的、根据分隔件在安全气囊内的定位而接触展开的安全气囊的混合III型第50百分位男性仿人试验设备的侧视图。
[0021]图10是示出在车辆安全气囊展开之前就座的仿人试验设备的车辆乘客舱的侧视图。
[0022]图11是正好在安全气囊已经启动并开始展开之后的图10的侧视图。
[0023]图12是在安全气囊启动之后经过了附加时间之后的图11的侧视图。
[0024]图13是在乘客的头部及颈部与安全气囊完全接触之后的图12的视图。
[0025]图14是在乘客的胸部与安全气囊分隔件面板的前边缘的接缝接触之后的图13的视图。
[0026]图15是未充气安全气囊的平面图中的分隔面板，示出了代表性的腔室间通气开口在分隔件中的位置。
[0027]图16是处于充气状态的图15所示的安全气囊的一部分的侧视图，示出了腔室间通气的位置，并且示出了安全气囊的一个实施例的充气初始阶段。
[0028]图16A是图16所示的安全气囊实施例的截面侧视图。
[0029]图16B是图16A所示的截面侧视图的一部分的放大图。
[0030]图17是示出安全气囊充气的后期阶段的图16的安全气囊的侧视图。[0031 ] 图18是位于在FMVSS标准第208条下的NHTSA离位测试的位置_2上的仿人试验设备的不意图。
[0032]图19A和19B是根据本文所述的实施例的安全气囊的示意性截面侧视图，示出了当气囊充气时由所述上腔室和下腔室共享的安全气囊内部体积的一部分。
[0033]图20是在车辆安全气囊启动之前、位于在FMVSS标准第208条下的NHTSA离位测试的位置-1上的3岁仿人试验设备的侧视图。
[0034]图21是在车辆安全气囊启动之后的图20的侧视图。
[0035]图22是根据本发明实施例的包含安全气囊的车辆乘员保护系统的视图。
【具体实施方式】
[0036]下面将参照附图描述本发明的各实施例。本领域普通技术人员会理解适用于本文所述的本发明实施例的安全气囊设计、构造和工作的各个方面。例如，美国专利第6886857、7857347,8128124和8322748号描述了很多这样的方面并且全部以引用的方式而不是以限制的方式并入本文。
[0037]图1-4是根据本发明实施例的乘客侧安全气囊10(处于充气状态)的视图。图1-4所示的安全气囊实施例由三个面板构成。具体地说，安全气囊由主面板12、右侧(当从就座位置观察安全气囊时)面板14以及与右侧面板14相反的左侧面板16。侧面板14、16均是大致平面的(当安全气囊10未充气时)。主面板12连接该左和右面板并包裹安全气囊10。因此，主面板12的整个右边缘沿接缝70 (例如，通过缝合、缝纫或其它适当方式)连接到右面板14，而主面板12的整个左边缘沿接缝72(例如，通过缝合、缝纫或其它适当方式)连接到左面板16。
[0038]主面板12具有正面撞击侧20和背面充气侧22。在包裹安全气囊10之后，主面板12的端部在背面充气侧彼此接合。此外，背面充气侧22具有尺寸适于接纳充气器(未示出)的狭缝(未示出)，并且还可包括尺寸适于接纳螺栓(或其它适当固定件)的孔(未示出)，该螺栓被构造成将安全气囊10固定到汽车车身(或其它设备)。安全气囊的或主面板12的“正面”是构造并定位成当安全气囊启动时首先被车辆乘员撞击的安全气囊部分。
[0039]参照图1-4，分隔件100沿其周界缝合到或以其它适当方式附连到主面板、左面板和右面板的内表面。分隔件100沿接缝110附连到面板内表面以限制气体在分隔件与其附连到的面板之间流动。在具体实施例中，分隔件100沿接缝110附连到面板内表面，以便形成在分隔件与其附连到的面板之间的气密密封。分隔件100将安全气囊内部分成上腔室102和下腔室104。
[0040]在本发明的各实施例中，安全气囊10和分隔件100的充气形状以及分隔件100与其附连到的面板12、14、16的内部之间相交的位置构造成确保各种身材的乘客的头部和颈部(如图7所示，混合III型第5百分位女性试验ATD 305被整体标示为302，混合III型第50百分位男性试验ATD 405被整体标示为402，混合III型第95百分位男性试验ATD 505被整体标示为502)沿气囊的上腔室102的外部撞击气囊(即，上腔室102吸收乘客的头部和颈部的撞击力)。分隔件100的构型、其在安全气囊内的定位以及将分隔件前边缘100a附连到面板12的接缝110的部分110a的位置使得所述垫能够将相对较重的胸部(在AT