專利名稱：氣囊橫向沖擊保護裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于汽車乘員的氣囊橫向沖擊保護裝置，該裝置與汽車座椅的后背成一體并且包括一個壓縮氣源和一個胸部保護氣囊，該氣囊由上述壓縮氣源充氣并在充氣時在座椅背的側(cè)面空間中展開。
美國專利US 5,12,079中公開了一個這種保護裝置。該裝置用于防止汽車乘員在有橫向沖擊的情況下與汽車相接觸，例如與B桂或車門內(nèi)側(cè)相接觸。從展開的氣囊相對汽車乘員的位置不依賴于座椅在汽車縱向上的位置的意義而言，將保護裝置裝在汽車座椅的背后是有利的。但是，用這種氣囊不能充分保護頭部區(qū)域，因為氣囊的展開受到安全帶的妨礙。
本發(fā)明提供一種上述類型的氣囊橫向沖擊保護裝置，在該裝置中設(shè)置附加的頭部保護氣囊，這種氣囊適于在充氣期間于胸部保護氣囊之上展開。由于頭部保護氣囊基本上獨立于胸部保護氣囊展開，所以可以用適當?shù)拇胪项A(yù)定氣囊的展開方向從而避免受到安全帶的妨礙。適當?shù)拇胧┯绕浒▽R氣囊連接口、折疊的形式以及氣囊本身的結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明基于這樣的考慮，即頭部保護氣囊展開的兩種不同方式特別適于防止對頭部保護氣囊完全展開的妨礙。一種充氣方式包括在充氣階段頭部保護氣囊的展開一開始主要是傾斜向上向前，然后則主要傾斜向上向后展開，從而最終處于汽車與乘員頭部側(cè)面的位置。由于頭部保護氣囊的這種特定展開方向，使其總是圍繞著安全帶沿一條精確的路線展開，從而使安全帶不會妨礙頭部保護氣囊的展開。為實現(xiàn)頭部保護氣囊沿這種特定方向展開，特別有利的是使頭部和胸部保護氣囊相互獨立，即如根據(jù)本發(fā)明最佳實施例那樣。
根據(jù)本發(fā)明的另一個優(yōu)選實施例，使胸部保護氣囊和頭部保護氣囊相互連接。利用這種結(jié)構(gòu)，胸部保護氣囊作為頭部保護氣囊的支承。
還可以利用均衡管路將胸部和頭部保護氣囊相互連接。這種結(jié)構(gòu)在有橫向沖擊時在汽車乘員的胸部撞擊到相應(yīng)的氣囊以及頭部撞擊到相應(yīng)的氣囊之間形成時間差，這種延遲將使汽車乘員的胸部比其頭部更貼近相應(yīng)的氣囊。由于使用均衡管路，所以由于胸部撞擊胸部保護氣囊所推出的一定量的氣體完全用于給頭部保護氣囊充氣。
頭部保護氣囊展開的不同路線包括所謂的向上展開該氣囊。假如安全帶是在頭部保護氣囊的展開區(qū)域中延伸，則由該氣囊將安全帶向上抬起。在現(xiàn)有技術(shù)中，認為頭部保護氣囊和安全帶之間的碰撞是一個問題。但是，申請人發(fā)現(xiàn)這種碰撞并未在頭部保護氣囊上施加不希望的影響，這是因為在有側(cè)向沖擊的時候汽車乘員相對汽車形成位移從而形成一定的安全帶松馳，這種松馳便允許安全帶不對頭部保護氣囊的展開形成妨礙。假如象根據(jù)本發(fā)明的另一個優(yōu)選實施例所提供的那樣使頭部保護氣囊和胸部保護氣囊相互形成一個整體，則可以以一種特別有利的方式實現(xiàn)頭部保護氣囊的展開。
最好是經(jīng)胸部保護氣囊使頭部保護氣囊與壓縮氣源相連接。這種結(jié)構(gòu)導(dǎo)致一種特別簡單和緊的約束方式且同時使汽車剩員胸部在胸部保護氣囊上的碰撞完全用于給頭部保護氣囊充氣。
在從屬權(quán)利要求中限定了本發(fā)明的其它有利的發(fā)展。
下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步描述。


圖1是根據(jù)本發(fā)明第一實施例的側(cè)向沖擊氣囊保護裝置的縱向剖視圖；圖2是沿圖1中II-II線取的橫向剖視圖；圖3是圖1所示保護裝置的局部剖視分解圖；圖4是胸部保護氣囊和頭部保護氣囊處于展開狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是與圖2類似的，設(shè)置于座椅背中的保護裝置的剖視圖；圖6是與圖1類似的、設(shè)置于座椅背中的保護裝置的縱向剖視圖；圖7表示圖6中的保護裝置處于兩個氣囊的第一中間展開步驟中的狀態(tài)；圖8表示圖6中的保護裝置處于兩個氣囊的第二中間展開步驟中的狀態(tài)；圖9表示圖6中的保護裝置處于兩個氣囊完全展開的狀態(tài)；
圖10表示與圖4對應(yīng)的本發(fā)有的一個改進實施例；圖11表示與圖6類似的、相對于圖9所做的改進；圖12是根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的側(cè)向沖擊保護裝置的局部剖視示意圖；圖13是圖12的橫向剖視圖；圖14是處于展開狀態(tài)的圖12所示胸部和頭部保護氣囊的結(jié)構(gòu)示意圖；圖15是圖12的胸部氣囊和頭部保護氣囊處于展開狀態(tài)的示意立體圖；圖16示意性地表示圖12所示的胸部和頭部保護氣囊的折疊狀態(tài)。
圖1至3中表示了根據(jù)本發(fā)明第一實施例的氣囊橫向沖擊裝置。該系統(tǒng)的主要部分包括殼體10，頭部保護氣囊12，胸部保護氣囊14和壓縮氣源16。
在圖示的實施例中，殼體10包括兩個半殼18，壓縮氣源16裝在其中。最好是使殼體與壓縮氣源之間的尺寸關(guān)系為在將兩個半殼18和20用螺釘緊固在一起時對壓縮氣源形成適宜的夾緊作用，從而將其牢固地固定在殼體10中。另外，也可以在殼體和壓縮氣源上設(shè)置互補鎖緊件以便改善連接。在圖2中分別以序號22和24表示這種鎖緊件，序號22表示一個在半殼內(nèi)表面沿其縱向延伸的突起，序號24表示沿壓縮氣源16的縱向延伸的槽。用螺釘將兩半殼18和20連接在一起，螺釘擰入固定孔26中。
將兩個半殼設(shè)置成在安裝狀態(tài)下由其形成兩個用于保護裝置氣囊的連接開口，即用于頭部保護氣囊12的連接開口28和胸部保護氣囊14的連接開口30。沿著各連接開口的內(nèi)緣分別設(shè)有槽32和34。在用螺釘將半殼18和20緊固在一起的狀態(tài)下，分別在槽中放置緊固環(huán)36和38，這些環(huán)分別設(shè)在各氣囊12和14的入口上。以同樣的方法將頭部保護氣囊12和胸部保護氣囊14與殼體10牢固地連接。將兩個氣囊以適宜的形狀折疊于殼體之外，在背向壓縮氣源的一側(cè)，折疊好的胸部保護氣囊14部分地處于其上的一個位置上。關(guān)于這一點，尤其參見圖1。最后，用圖3中示意表示的保護罩40將折疊好的氣囊固定到位。
從圖1和3中還可以看出，在殼體的兩個軸向端上設(shè)有備用的連接耳42，該連接耳與殼體不是一體的并且用于氣囊橫向沖擊保護裝置與汽車座椅后背的連接，該連接耳裝在汽車座椅的后背中。
圖4表示處于吹起狀態(tài)下的兩個氣囊12和14的總體形狀，在該狀態(tài)中可以在橫向沖擊的情況下為汽車乘員提供最佳保護作用。在該圖中，表示了一位汽車乘員，該乘員坐在汽車駕駛員座位上，該座位帶有示意表示的、適當拉緊的安全帶46。在汽車駕駛員的上體和車門之間，從椅背47處伸出一個展開的胸部保護氣囊14。為了保護乘員的頭部，在胸部保護氣囊14的上方從椅背47上還伸出一個頭部保護氣囊12。為了使安全帶46不妨礙頭部保護氣囊12的展開，要使氣囊12從椅背47先傾斜向上向前然后傾斜向上向后延伸，從而使其總是精確地圍繞著安全帶并處于部分在乘員頭部之前，部分在其側(cè)面的位置。
下面將參照圖5至9描述兩個氣囊的展開。但并沒有對觸發(fā)傳感器系統(tǒng)進行詳細的描述，且假設(shè)該系統(tǒng)在汽車乘員安全技術(shù)方面是公知的。在圖5中，表示了一個象圖4那樣的座椅背47的剖視圖。在座椅背47的左側(cè)將殼體10固定在框架48上，并使殼體10的長軸大體上與座椅背47的縱軸相平行。這樣，胸部保護氣囊的連接開口便基本上指向前方且頭部保護氣囊的連接開口28處于相對座椅背47縱軸傾斜的平面中。如從這種狀態(tài)下開始，利用觸發(fā)傳感器系統(tǒng)來觸發(fā)氣囊橫向沖擊保護裝置，則壓縮氣體將從壓縮氣源16流入殼體中(沿圖1中箭頭44)。壓縮氣體流到殼體10之外，經(jīng)連接開口28和30進入兩個氣囊12和13，這些氣囊在開始展開的時候首先打開保護罩40。接著，同時對兩個氣囊12和14進行充氣。圖7中示意性地表示了這種展開的第一中間步驟。從圖7可以看出，胸部保護氣囊14基本上向前展開，而頭部保護氣囊12則首先向前并傾斜向上展開。從圖8可以看出，在兩個氣囊的進一步展開過程中，胸部保護氣囊14將基本上繼續(xù)向前展開，而在頭部保護氣囊12的一定的展開步驟中，氣囊12的繼續(xù)向上然后沿向后的方向傾斜展開。這種展開方向的改變僅在頭部保護氣囊12已經(jīng)充分地向前展開從而使向后展開不會導(dǎo)致出現(xiàn)與安全帶46的不希望的干涉時才開始出現(xiàn)，并且它是要借助于胸部保護氣囊14與頭部保護氣囊12之間的接觸進行的。
最后，圖9表示了兩氣囊12和14處于完全展開的狀態(tài)。從中可以看出，借助于胸部保護氣囊14和頭部保護氣囊12與固定于此的安全帶可以在有橫向沖擊時為汽車乘員提供最佳保護。
由這種氣囊橫向沖擊保護裝置的形狀形成一系列的優(yōu)點。首先是由于采用了兩個氣囊，即頭部保護氣囊12和胸部保護氣囊14，使得頭部保護氣囊12以一種最佳形式適應(yīng)安全帶46的延伸從而使其不會妨礙頭部保護氣囊的展開。頭部保護氣囊12的結(jié)構(gòu)及其展開方向的效果均保證其不會影響胸部保護氣囊14的展開。由于為展開兩上氣囊共用一個公共壓縮氣源，所以形成一種特殊的沖擊保護系統(tǒng)，它可以象一個模塊那樣很容易地整體地裝在不同類型的座椅47中。這種模塊易于適應(yīng)各種安裝環(huán)境，這是因為在連接同樣結(jié)構(gòu)的殼體10時，只需根據(jù)各種座椅背采用特制的連接耳42，而這種連接耳的造價是很低的。由于兩個氣囊12和14是通過殼體10內(nèi)部以一種流體連接的方式連在一起，所以在出現(xiàn)橫向沖擊時從一個氣囊移至另一個氣囊的氣體體積是相等的。有利的是，用鑄造制成兩個半殼18和20，在組裝保護裝置時僅需要簡單的螺釘將兩個半殼裝在一起，將保護裝置的所有其它部件裝在兩個半殼之間。最后， 由于殼體10內(nèi)部空間的合理結(jié)構(gòu)，可以調(diào)整從壓縮氣源16噴出并流至兩個氣囊12和14的氣體的分布效果。
在第一實施例的改型中，如圖10所示，利用一條補償或均衡管路13將頭部保護氣囊12和胸部保護氣囊14相互連接。用相同長度的紡織材料整體地制成兩個氣囊12和14。連接紡織材料的疊合長度的接縫線17使氣囊12和14相互分開同時還形成均衡管路13。
圖11a至11d表示了兩個氣展開的不同階段。在這些圖中，用箭頭表示了氣流和展開的方向。 圖11a中所示的狀態(tài)是在觸發(fā)氣體發(fā)生器后大約15ms的狀態(tài)。圖11b表示在觸發(fā)氣體發(fā)生器后已經(jīng)過去大約10ms的情況；圖11c是大約15ms后的情況；圖11d是20ms后的情況。
圖12至15表示一個根據(jù)本發(fā)明第二實施例的氣囊橫向沖擊保護裝置。為了避免不必要的重要，序號與針對第一實施例的相同。
第一和第二實施例之間最明顯的區(qū)別在于，在第二實施例中，頭部保護氣囊12和胸部保護氣囊14相互制成一體，并且在兩氣囊12，14之間設(shè)置一道隔離墻50。隔離墻50上設(shè)有兩個開口52用以形成從壓縮氣源16通過胸部保護氣囊14到達頭部保護氣囊12的流體連接。
胸部保護氣囊14帶有一個織物部分54，用以引導(dǎo)由壓縮氣源16釋放出的壓縮氣流向上到達頭部保護氣囊12?？椢锊糠?4還用于保護胸部氣囊14的壁，因為它可以防止由壓縮氣源16放出的熱氣直接與胸部保護氣囊14的壁相接觸。
胸部保護氣囊14還包括一道收縮縫56，利用該縫可以在對胸部保護氣囊14充氣的時候使其適應(yīng)在其附近延伸的車門的形狀。為了使胸部保護氣囊14在充氣狀態(tài)下穩(wěn)定，在該氣囊的充氣口之上設(shè)有連接點58，該連接點用于附加地使胸部保護氣囊14與汽車座椅背47相連接。
如圖12和13所示，氣囊橫向沖擊保護裝置的殼體10包括一條安裝帶60，用于系住胸部保護氣囊14，還包括兩個固定段62，該段與安裝帶60連接并與壓縮氣源16連接。這些固定段62與連接耳42配合以便將殼體10連接于座椅背47的框架48上。
圖16表示了幾種有利的，使頭部保護氣囊12主要向上展開的胸部保護氣囊14和頭部保護氣囊12的折疊模式。從頭部保護氣囊12和胸部保護氣囊14處于平的狀態(tài)(圖16中1)開始，將頭部保護氣囊12疊入胸部保護氣囊14中(圖16中2，3)。接著將其中帶有頭部保護氣囊12的胸部保護氣囊14疊成鋸齒形(見圖16中4)，由此形成兩個氣囊12，14的完全折疊狀態(tài)。在從壓縮氣源16中釋放出的壓縮氣體充入處于這種折疊狀態(tài)中的氣囊12，14中時，胸部保護氣囊14首先在座椅背47側(cè)面的空間中展開，接著頭部保護氣囊12向上膨脹，從而對汽車乘員的頭部形成保護。假如頭部保護氣囊12碰到從汽車乘員胸部向著汽車B柱延伸的安全帶。則因為在側(cè)向沖擊時會出現(xiàn)一定的帶松馳，所以安全帶將被向上升起而不會影響頭部保護氣囊的展開。
權(quán)利要求
1.用于汽車乘員的氣囊橫向沖擊保護裝置，該裝置與汽車座椅背(47)成一體并包括壓縮氣源(16)和胸部保護氣囊(14)，該氣囊由壓縮氣源(16)充氣并適于在充氣時于座椅背(47)的側(cè)面空間中展開，其特征在于，設(shè)有一個附加的頭部保護氣囊(12)，該氣囊適于在充氣時于胸部保護氣囊(14)之上展開。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，氣囊(12，14)相互獨立。
3.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，氣囊(12，14)相互連接。
4.如權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，利用均衡管路(13)將氣囊(12，14)相互連接。
5.如權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，由縫線(17)形成均衡管路(13)，利用所述縫線(17)進一步將氣囊(12，14)相互分隔。
6.如權(quán)利要求2至5所述的裝置，其特征在于，通過殼體(10)的內(nèi)部空間使兩個氣囊(12，14)相互液體流動地連接，壓縮氣體從壓縮氣源(16)流入殼體(10)中。
7.如權(quán)利要求2至6所述的裝置，其特征在于，在殼體上設(shè)置用于兩個氣囊(12，14)的分離的連接開口(28，30)。
8.如權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，用于頭部保護氣囊(12)的所述連接開口(28)在一個相對座椅背(47)的縱向軸傾斜延伸的平面中延伸。
9.如權(quán)利要求2至8所述的裝置，其特征在于，胸部保護氣囊(14)和頭部保護氣囊(12)由一個公共的壓縮氣源(16)充氣。
10.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，氣囊(12，14)制成一體。
11.如權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于，頭部保護氣囊(12)通過胸部保護氣囊(14)與壓縮氣源(16)連接。
12.如權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于，在兩個氣囊(12，14)之間設(shè)置一道隔離墻(50)，隔離墻至少具有一個開口(52)，用以在兩個氣囊之間形成流體連接。
13.如前述任一項權(quán)利要求所述裝置，其特征在于，在充氣過程中，頭部保護氣囊(12)一開始主要傾斜向上向前傾斜展開，然后主要傾斜向上向后展開，最終處于汽車乘員頭部側(cè)面的位置。
14.如權(quán)利要求1至12之一所述的裝置，其特征在于，在充氣過程中，頭部保護氣囊(12)主要向上展開。
15.如前述任一權(quán)利要求所述的裝置，其特征在于，在充氣過程中，胸部保護氣囊(14)比頭部保護氣囊(12)更早達到其全部展開狀態(tài)。
16.如前述任一權(quán)利要求所述的裝置，其特征在于，設(shè)置殼體(10)以便將兩個氣囊(12，14)和壓縮氣源(16)作為一個單獨的模塊共同安裝。
17.如權(quán)利要求16所述的裝置，其特征在于，殼體(10)包括兩個用于連接在一起的半殼(18和20)
18.如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，殼體(10)包括一個用于胸部保護氣囊(14)的安裝帶(60)，和幾個與安裝帶(60)連接并與壓縮氣源(16)連接的固定段(62)。
19.如權(quán)利要求17或18所述的裝置，其特征在于，設(shè)置分離的連接耳(42)，用以將殼體(10)連接于座椅背(47)的框架(48)上。
20.如權(quán)利要求17或18所述的裝置，其特征在于，殼體(10)帶有整體的連接耳(42)，用于將殼體(10)連接于座椅背(47)的框架(48)上。
21.如前述任一權(quán)利要求之一所述的裝置，其特征在于，將頭部保護氣囊(12)折疊成其一部搭疊在胸部保護氣囊(14)上的同時在其遠離壓縮氣源(16)的一側(cè)位于外側(cè)位置上。
22.如權(quán)利要求1至20之一所述的裝置，其特征在于，將頭部保護氣囊(12)疊入胸部保護氣囊(14)中。
23.如前述任一權(quán)利要求之一所述的裝置，其特征在于，用保護罩(40)將氣囊(12，14)保持在其折疊狀態(tài)，該罩連接地蓋住兩個氣囊(12，14)。
24.如權(quán)利要求23所述的裝置，其特征在于，保護罩(40)具有一條沿著座椅背(47)的縱軸延伸的撒開縫。
25.如前述任一權(quán)利要求之一所述的裝置，其特征在于，在胸部保護氣囊(14)中設(shè)置織物部分(54)，用以將由壓縮氣源(16)釋放出的壓縮氣流向上引向頭部保護氣囊(12)。
26.如前述任一權(quán)利要求之一所述的裝置，其特征在于，在胸部保護氣囊(14)上設(shè)置一道收縮縫(56)。
27.如前述任一權(quán)利要求之一所述的裝置，其特征在于，經(jīng)連接點(58)在胸部保護氣囊(14)的充氣開口之上將胸部保護氣囊(14)連接于汽車座椅背上。
全文摘要
用于汽車乘員的氣囊橫向沖擊保護裝置，該裝置與汽車座椅背(47)成一體并包括壓縮氣源(16)和胸部保護氣囊(14)，該氣囊由壓縮氣源(16)充氣并適于在充氣時于座椅背(47)的側(cè)面空間中展開。設(shè)有一個附加的頭部保護氣囊(12)，該氣囊適于在充氣時于胸部保護氣囊(14)之上展開。為此設(shè)置附加的頭部保護氣囊(12)，該氣囊在充氣時于胸部氣囊(14)之上展開。不管安全帶在B柱和乘員之間正常延伸，這種結(jié)構(gòu)均可于胸部保護氣囊之上的適當區(qū)域中展開頭部保護氣囊。
文檔編號B60R21/231GK1150564SQ96112430
公開日1997年5月28日 申請日期1996年10月16日 優(yōu)先權(quán)日1995年10月17日
發(fā)明者多米尼克·阿克, 托馬斯·里希特 申請人:Trw乘員約束系統(tǒng)公司