專利名稱：氣囊裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于保護車輛乘員頭部的氣囊，而且更具體地涉及一種頭部保護氣囊，該頭部保護氣囊構造成一旦車輛側撞或傾翻就沿側門柱等展開。而且，本發(fā)明涉及具有該頭部保護氣囊的頭部保護氣囊裝置。
背景技術：
如在本領域內一般公知的那樣，將用于保護車輛乘員頭部的氣囊靠近車輛內部的一個角落安裝，在該角落處頂片和側片相互連接，而且該氣囊構造成在從充氣器通過氣體入口將氣體引入時沿側門窗等展開。
國際公開No.WO97/06987(因此這里引入其全文作為參考)公開了配置在車輛乘員側面的側氣囊。在該側氣囊中，囊的縱向中間部分由在橫向方向上(車體的長度方向這一點也適用于以下描述)延伸的接縫收緊，從而將囊分成上部和下部。沿氣囊的面對車輛乘員的部分設置片。片的上部和下部分別連接至囊的上部和下部。在囊充氣時，片被緊緊拉伸。從而在乘員的肩部與囊接觸時，片向下拉動囊的上部。如此，朝向車輛乘員拉動氣囊的上部以保護車輛乘員的頭部。
日本未審專利申請公開No.2003-72500公開了用于保護車輛乘員頭部的氣囊(因此這里引入其全文作為參考)。在這類氣囊中，將支撐織物設置在同時面對車輛乘員和車體的囊的側面上。支撐織物的上下邊緣與囊的上下邊緣連接。
在采用國際公開No.WO97/06987內公開的氣囊作為頭部保護氣囊的情形中，該氣囊具有設置成面對車輛乘員的片，在車輛乘員的頭部與該片接觸時，因為還將囊的下部向車輛乘員拉動，在片中產生的張力不足，因此該片不能適當?shù)乇Ｗo頭部。
在日本未審專利申請公開No.2003-72500中公開的頭部保護氣囊的情形中，支撐織物有助于保護乘員的頭部。然而，為了確保氣囊或支撐織物立即擋住車輛乘員的頭部，需要增加氣囊連接構件的厚度，這從而增加了氣囊的尺寸。結果，需要采用具有較大容量的充氣器。
因此，本發(fā)明的一個目的在于提供一種頭部保護氣囊，該頭部保護氣囊排除了采用具有較大容量的充氣器的需要，并能夠立即保護車輛乘員的頭部，從而充分吸收施加在車輛乘員頭部上的震動；以及一種具有該頭部保護氣囊的頭部保護氣囊裝置。

發(fā)明內容
本發(fā)明的一個實施例涉及氣囊裝置。該氣囊裝置包括氣囊，該氣囊具有第一側表面和第二側表面以及上端部和下端部。該氣囊設置為充氣成如下狀態(tài)，在該狀態(tài)中由所述第一側表面與包含所述氣囊的上端部和下端部的平面形成包絡空間。該包絡空間的體積與已充氣氣囊的體積的比值大于約1.0。
根據(jù)本發(fā)明的另一實施例，提供一種用于保護車輛乘員的氣囊裝置。該氣囊裝置包括氣囊，該氣囊具有第一側表面和第二側表面以及上端部和下端部；以及連接所述氣囊的上端部和下端部的構件。所述氣囊設置為充氣成如下狀態(tài)，在該狀態(tài)中由所述第一側表面和包含該連接構件的平面形成包絡空間。
根據(jù)本發(fā)明的另一實施例，提供一種乘員安全系統(tǒng)。該乘員安全系統(tǒng)包括氣囊，該氣囊具有第一側表面和第二側表面以及上端部和下端部；連接所述氣囊的上端部和下端部的構件；以及充氣器，該充氣器用于對所述氣囊充氣。所述氣囊設置為充氣成如下狀態(tài)，在該狀態(tài)中由所述第一側表面和包含該連接構件的平面形成包絡空間。
根據(jù)本發(fā)明的另外又一實施例，提供一種氣囊裝置。該氣囊裝置包括氣囊，該氣囊具有第一側表面和第二側表面、上端部和下端部、與中間部分；以及連接所述氣囊的上端部和下端部的構件。所述氣囊設置為充氣成如下狀態(tài)，在該狀態(tài)中由所述第一側表面和包含該連接構件的平面形成包絡空間。
應理解上述一般性描述和以下詳細描述均只是示例性和說明性的，并不是對所要求保護的本發(fā)明的限制。


本發(fā)明的這些和其它特征、方面和優(yōu)點將從以下描述、所附權利要求和在附圖中示出的附隨示例性實施例顯而易見，下面簡述這些附圖。
圖1(a)和1(b)為示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的頭部保護氣囊的展開狀態(tài)的示意性側視圖。
圖2(a)、2(b)和2(c)為對圖1(a)中示出的氣囊的運作進行說明的視圖。
圖3為示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的從車輛乘員側觀察的并維持在未展開狀態(tài)的頭部保護氣囊的透視圖。
圖4為示出了向上拉動頭部保護氣囊囊的狀態(tài)的透視圖。
圖5為示出了從車體側觀察的頭部保護氣囊的透視圖。
圖6為示出了頭部保護氣囊被展開并從車輛乘員側觀察的狀態(tài)的透視圖。
圖7(a)、7(b)、7(c)、7(d)和7(e)為沿圖6的直線A-A、B-B、C-C、D-D和E-E的橫截面圖。
圖8(a)和8(b)為示出了本發(fā)明另一實施例的說明性視圖。
圖9(a)和9(b)為示出了本發(fā)明另一實施例的說明性視圖。
圖10為示出了本發(fā)明另一實施例的說明性視圖。
圖11(a)、11(b)和11(c)為示出了本發(fā)明另外又一實施例的說明性視圖。
圖12(a)、12(b)和12(c)為示出了本發(fā)明另外又一實施例的說明性視圖。
圖13為根據(jù)本發(fā)明另一實施例的氣囊的視圖。
圖14(a)和14(b)為根據(jù)本發(fā)明另一實施例的氣囊的視圖。圖14(a)為透視圖，而圖14(b)為圖14(a)中示出的氣囊的側視圖。
圖15(a)、15(b)和15(c)為根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的氣囊的視圖。圖15(a)為透視圖。圖15(b)為沿圖15(a)的直線A-A的側視圖。圖15(c)為沿圖15(a)的直線B-B的視圖。
圖16(a)、16(b)和16(c)為根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的氣囊的視圖。圖16(a)為具有面對乘員的連接構件的氣囊的視圖。圖16(b)為設置在車輛內下儀表板上的氣囊的視圖。圖16(c)為設置在車輛頂襯上的氣囊的視圖。
圖17(a)和17(b)為根據(jù)本發(fā)明另一實施例的氣囊的視圖。圖17(a)為具有面對車體的連接構件的氣囊的視圖。圖17(b)為具有面離車體的連接構件的氣囊的視圖。
圖18為氣囊的視圖。
圖19為根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的乘員保護系統(tǒng)的示意圖。
圖20為根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的氣囊的視圖。
圖21為根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的氣囊的視圖。
圖22為根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的氣囊的視圖。
圖23為根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的氣囊的視圖。
圖24為根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的呈“花”形的氣囊的視圖。
圖25為根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的氣囊的視圖。
圖26為根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的氣囊的視圖。
圖27(a)至27(f)為根據(jù)本發(fā)明另一實施例的具有預折疊的氣囊的視圖。
圖28(a)至28(f)為根據(jù)本發(fā)明另一實施例的具有預折疊和所列折疊變化的氣囊的視圖。
圖29(a)和29(b)為根據(jù)本發(fā)明另一實施例的呈“雙D”形的氣囊的視圖。圖29(a)為透視圖，而圖29(b)為側視圖。
圖30為根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的氣囊的視圖。
圖31為根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的氣囊的視圖。
圖32(a)和32(b)為根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的氣囊的視圖。圖32(a)為具有系繩的氣囊的透視圖。圖32(b)為沿圖32(a)的直線A-A的剖面的端視圖。
圖33(a)至33(c)為根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的具有連接至車輛頂襯的帶的氣囊的視圖。
具體實施例方式
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供有一種可沿車輛內部的側表面展開的頭部保護氣囊，該頭部保護氣囊包括囊，該囊設置成面對車輛乘員，并在從充氣器向該囊內引入氣體時展開；以及連接構件，該連接構件設置在囊的面對著車體的一側，并將囊的上端部和下端部相互連接；其中在囊展開時，囊的縱向中間部分向車輛乘員凸出，而且該連接構件以拉緊的狀態(tài)連接至囊的上端部和下端部，使得在囊的縱向中間部分與該連接構件之間形成空間。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面的頭部保護氣囊的特征在于在第一方面中，所述中間部分設置成比氣囊的在縱向方向上的中部低。
根據(jù)第三方面的頭部保護氣囊的特征在于在第一和第二方面中，至少在囊的前部，所述中間部分向氣囊的前端在高度上逐漸減小。
根據(jù)第四方面的頭部保護氣囊的特征在于在第一至第三方面中的任一方面中，在囊展開時，囊的從所述中間部分向上延伸的上部的厚度方向上的中心線在向上方向上逐漸接近連接構件，而且該囊的從所述中間部分向下延伸的下部的厚度方向上的中心線在向下方向上逐漸接近連接構件。
第五方面的頭部保護氣囊的特征在于在第四方面中，展開的囊從側面觀察時具有大致‘＜’形或‘L’形的構造。
第六方面的頭部保護氣囊的特征在于在第一至第五方面中的任一方面中，囊包括面對車輛乘員的第一片和面對車體的第二片，第一片和第二片以如下方式相互連接，使得在它們之間形成至少一個將氣體從充氣器引入其中的腔室；而且第一片和第二片的縱向長度大于所述連接構件的縱向長度。
第七方面的頭部保護氣囊的特征在于在第六方面中，第一片和第二片通過多個在縱向方向上延伸的線性連接部分相互連接，在這些線性連接部分之間形成腔室以在該縱向方向上延伸。
第八方面的頭部保護氣囊的特征在于在第七方面中，在囊的所述縱向中間部分處，這些腔室中的每一腔室具有比囊的上部和下部中的每一部分的寬度小的寬度。
第九方面的頭部保護氣囊的特征在于在第六方面中，第一片和第二片在所述中間部分處通過在橫向方向上延伸的線性連接部分相互連接，而且在該線性連接部分的上面和下面形成腔室。
第十方面的頭部保護氣囊的特征在于在第一至第九方面中的任一方面中，所述連接構件包括片或系繩帶。
第十一方面的頭部保護氣囊的特征在于在第一至第十方面中的任一方面中，所述連接構件構造成使得在縱向方向上向該連接構件施加超過預定水平的張力時，該連接構件的縱向長度增加。
第十二方面的頭部保護氣囊的特征在于在第一至第九方面中的任一方面中，所述連接構件包括片；從囊的前端向前延伸的前突出部分連接至該片的前端；將由來自充氣器的氣體充氣的充氣腔室設置在該前突出部分內從而在縱向方向上延伸；而且該前突出部分的后端的下部連接至囊的前端的下部。
第十三方面的頭部保護氣囊的特征在于在第一至第九方面中的任一方面和第十二方面中，所述連接構件包括片；在囊的后方方向上延伸的后突出部分連接至該片的后端；將由來自充氣器的氣體充氣的充氣腔室設置在該后突出部分內從而在縱向方向上延伸；而且該后突出部分的前端的下部連接至囊的后端的下部。
第十四方面的頭部保護氣囊的特征在于在第一至第九方面中的任一方面中，所述連接構件包括片；前封閉件安裝成將在連接構件的前邊緣和囊之間的空間封閉，而且后封閉件安裝成將在連接構件的后邊緣和囊之間的空間封閉，從而在囊和連接構件之間形成的空間被封閉以形成空間；而且形成通氣部分以使該空間與外部連通。
第十五方面的頭部保護氣囊裝置包括根據(jù)第一至第十五方面中的任一方面的頭部保護氣囊；以及充氣器，該充氣器產生用于對頭部保護氣囊充氣的氣體。
在車輛乘員與根據(jù)本發(fā)明的頭部保護氣囊接觸時，囊的中間部分在逐漸向車體收回的同時對車輛乘員的頭部進行保護。通過這一收回，向囊施加力使得囊的上部和下部相互分開。連接構件反抗該力。因此，在保護車輛乘員頭部的同時，囊的中間部分逐漸向車體收回。此時，吸收了作用在車輛乘員頭部上的震動。在已經(jīng)擋住車輛乘員頭部的該中間部分與車體接觸之后，囊被壓下以吸收作用在車輛乘員頭部上的震動。
因為囊的中間部分的凸出部分向車輛乘員凸出，囊能夠立即擋住乘員的頭部，而且在整個持續(xù)時間期內能夠吸收震動。在囊收回的同時，頭部接收的來自囊的反作用力相對較小。結果，在車輛乘員的頭部最初由囊擋住時，從囊向乘員頭部施加的反作用力較小。
在第二方面的頭部保護氣囊中，即使在車輛乘員具有低的坐高時，囊的凸出的中間部分也能夠安全地保護車輛乘員的頭部。
當車輛乘員的坐高減小時，車輛乘員傾向于落座在更前方的位置。在第三方面的頭部保護氣囊中，即使在具有低的坐高的車輛乘員處于該前方的位置時，囊的凸出的中間部分也能夠安全地保護擋住車輛乘員的頭部。
在第四方面的頭部保護氣囊中，在車輛乘員與囊接觸并且偏置力施加在囊的中間部分時，由來自囊的上部的反作用力和來自囊的下部的反作用力反抗該偏置力。
特別地，如在第五方面中的那樣，如果展開的囊從側面觀察時大致呈箭頭‘＜’形或‘L’形，那么囊和連接構件形成大致三角形的空間。從而，因為由車輛乘員施加的偏置力難以使囊變形，所以能夠充分地吸收來自車輛乘員的震動。
通過第六方面的頭部保護氣囊，因為連接構件拉動囊，所以囊展開以形成大致三角形的空間。
通過第七方面的頭部保護氣囊，一旦展開就能夠減小囊的厚度。
通過第八方面的頭部保護氣囊，當囊展開時，每一腔室在其寬度減小的區(qū)域處彎曲。
在本發(fā)明的第九方面中，第一片和第二片能夠通過在橫向方向上延伸的線性連接部分相互連接。在這一情形下，在片展開時，囊沿該線性連接部分彎曲。
如在第十方面描述的那樣，連接構件可以包括片或系繩帶。如果連接構件包括片，在囊展開時產生的用于將囊的上部和下部相互分開的力作用在整個囊上。如果連接構件包括系繩帶，就能夠減小氣囊的重量。
在第十一方面的情形中，就垂直長度即連接構件高度的增加而言，更加有效地吸收了震動。
在第十二和十三方面的頭部保護氣囊中，因為對前延伸部分和后延伸部分充氣，在車輛乘員與前延伸部分或后延伸部分接觸時，能夠由對應的部分吸收震動。而且，在前延伸部分和后延伸部分向下展開時，因為將囊向下拉動，能夠迅速地實現(xiàn)囊的展開。
在第十四方面的頭部保護氣囊的情形中，在囊收回時，因為在囊后面形成的空間內存在的空氣緩慢地向外部排出，能夠可靠地吸收來自車輛乘員的震動。
以下將參考附圖描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例。
在以下給出的描述中，橫向方向指車輛的向前和向后的方向，在該橫向方向上安裝根據(jù)本發(fā)明的頭部保護氣囊，并且縱向方向指車輛的向上和向下的方向，在該縱向方向上將根據(jù)本發(fā)明的頭部保護氣囊在車輛內部展開。
對如以下將要順序詳細描述的根據(jù)本發(fā)明各種實施例的所有頭部保護氣囊(此后簡稱為“氣囊”)沿頂部面板的側部安裝，例如在這些氣囊的折疊狀態(tài)下從立柱A向立柱C延伸，并且在發(fā)生車輛的側撞或傾翻時，這些氣囊沿著車輛內部的側表面充氣并以簾幕的形狀展開，以對坐在車輛內部的前座位或后座位上的車輛乘員的頭部進行保護，從而防止車輛乘員的頭部與車輛內部的側表面碰撞，或者防止將車輛乘員通過車輛窗口拋出。
在圖1(a)中示出的氣囊90包括囊95，該囊95在充氣狀態(tài)下彎成‘＜’形；以及連接構件91，該連接構件91位于囊95的面對著車體的一側，并將囊95的上部和下部相互連接。囊95的大致與囊95的中部對應的縱向中間部分向車輛乘員凸出。從連接構件91到囊95的凸出端的距離由附圖標記92標識。在垂直凸出的中間部分95c和連接構件91之間形成空間99。
圖1(b)中示出的氣囊90′的囊95′中，凸出的中間部分95c′設置成比囊95′的中部低。在從側面觀察時囊95′為‘L’形。
囊95和95′的連接構件91和91′由織物(片)、帶(系繩)、網(wǎng)狀物等制成。在圖1(b)中，除了門93、窗94和頂部面板98之外，還示出了由囊95′的中間部分95c′擋住的車輛乘員的頭部H。
在每一囊95和95′充氣的狀態(tài)下，每一囊的從每一囊的彎曲部分向上延伸的上部的厚度方向上的中心線‘a’在向上方向上逐漸接近連接構件91，而且該囊的從每一囊的彎曲部分向下延伸的下部的厚度方向上的中心線‘b’在向下方向上逐漸接近連接構件91。
圖2(a)和2(b)為示出了由圖1(a)示出的氣囊90對車輛乘員的頭部H和肩部進行保護的狀態(tài)的視圖。
參考圖2(a)，車輛乘員的頭部H最初與囊95的中間部分95c接觸，從而向車體推動囊95。囊95的上部95a和下部95b以及連接構件91形成三角形結構。因此，與頭部H對囊95施加的向車體推動囊95的力F1相對，在囊95的上部95a和下部95b中產生反作用力F2和F3，以分別作用在與上部95a和下部95b平行的相反方向上。結果，頭部H被施加有反作用力F2和F3的合力，并只是逐漸地移動以將囊95推入空間99中。通過這一方式，逐漸吸收了對頭部H的震動。從而，頭部H向車體移動的速度逐漸減小。
結果如圖2(b)所示，囊95通過連接構件91與窗94或立柱(未示出)接觸，然后在頭部的作用下靠著車體壓下。
在圖2(b)示出的狀態(tài)中，因為顯著減小了頭部H向車體移動的速度，所以由囊95作用在頭部H上的反作用力較小。
圖2(c)為示出了氣囊作用在頭部H上的反作用力隨發(fā)生車輛側撞后的時間進程而變化的圖。
在氣囊90的情形下，因為中間部分90c最初擋住頭部H的事實，盡管反作用力最初增加，但在最初階段后，只產生相對較低的反作用力。
相反地，在氣囊靠近窗設置的比較例中，因為頭部從開始就壓下氣囊，從氣囊向頭部施加的反作用力的最大值大于在氣囊90的情形中的反作用力的最大值。
接著，將參考圖3至圖7描述根據(jù)本發(fā)明的頭部保護氣囊的具體實例。
氣囊1包括囊2，對該囊2充氣以向車輛乘員凸出；連接構件3，該連接構件3設置在囊2的面對著車體的一側，并由將囊2的上部和下部相互連接的片組成；前突出部分4，該前突出部分4連接至連接構件3以向前突出；以及后突出部分5，該后突出部分5連接至連接構件3以向后突出。在囊2充氣時，在囊2與連接構件3之間形成空間19(見圖6和7)。
通過對面對車輛乘員的第一片6(見圖7)和面對連接構件3的第二片7(見圖7)進行縫合形成囊2。沿多個縱向縫合線8、沿片6和7的下邊緣延伸的下縫合線9以及沿片6和7的上邊緣延伸的上縫合線10進行縫合。
在片6和7的上端部的稍下方，通過片6和7以及連接構件3形成開口11，并且沿圓形縫合線12在每一開口11周圍進行縫合?？v向縫合線8連接至該圓形縫合線12。
在這些縱向縫合線8之間形成多個縱向可充氣的腔室13。在這些圓形縫合線12與上縫合線10之間形成隧道形氣體通道(管)14以沿上縫合線10延伸。
而且，這些縱向縫合線8的縱向中間部分中的每一縱向中間部分形成有圓形縫合線部分8a或半圓形縫合線部分8b。在圓形縫合線部分8a之間或在圓形縫合線部分8a和半圓形縫合線部分8b之間，腔室13具有減小的寬度。
在氣囊1的上邊緣上形成多個接頭件18。通過螺釘、鉚釘?shù)葘⑦@些接頭件18緊固至車體的頂部側軌或立柱A上。
連接構件3包括片。如圖5所示，通過圓形縫合線12將連接構件3的上部縫合至片6和7，并通過下縫合線9將連接構件3的下邊緣縫合至片6和7。
連接構件3的從圓形縫合線12至下縫合線9測量的長度小于片6和7的從圓形縫合線12至下縫合線9測量的長度。
如圖7(e)所示，通過沿縫合線22將車輛乘員側片20和車體側片21相互縫合而形成前突出部分4。在本發(fā)明的這一優(yōu)選實施例中，片20的上邊緣連接至第一片6，而片21的上邊緣連接至第二片7。
如圖3至6所示，縫合線22包括沿片20和21的上邊緣延伸的縫合線部分22a、沿片20和21的前邊緣延伸的縫合線部分22b、沿片20和21的前下邊緣延伸的縫合線部分22c、用于形成腔室23的縫合線部分22d、用于形成管24的縫合線部分22e和22f、用于形成管25的縫合線部分22g和22i、以及用于形成腔室26的縫合線部分22h。
縫合線部分22i將片20和21以及連接構件3相互縫合。縫合線部分22i沿前突出部分4的后邊緣向上延伸，并連接至在囊2的前部處形成的圓形縫合線12。
管24連接至管14并從前突出部分4的上邊緣延伸至前突出部分4的前邊緣。管24與腔室23連通。管25從管24的近端分支出來并沿著前突出部分4的后邊緣向下延伸。管25與腔室26連通。
搭接片27從突出部分4的下部向突出部分4的前方延伸。搭接片27連接至車體的立柱A，并起到向已充氣氣囊1的下邊緣施加張力的功能。
通過沿縫合線32和33縫合車輛乘員側片30和車體側片31(見圖7)形成后突出部分5。縫合線32沿片30和31的上部延伸并連接至縫合線10。片30的上部連接至第一片6，而且片31的上部連接至第二片7。
縫合線32包括三個縱向縫合線部分33a、33c和33e，以及將這些縱向縫合線部分33a、33c和33e的下部互相連接的縫合線部分33b和33d。在縫合線部分33a和33c之間以及在縫合線部分33c和33e之間形成腔室38和39。
縫合線部分33e將片30和31以及連接構件3相互縫合。
后突出部分5的上部形成稍微向后凸出的氣體入口36。沿著上縫合線32形成管37。管37與管14以及相應的腔室38和39連通。
靠近立柱A設置氣囊1的前端部，靠近立柱B設置氣囊1的后端部，而氣囊1的上邊緣設置在頂部側面板上。在氣囊1折疊成拉長的結構并在車體的橫向方向上延伸的狀態(tài)下，將氣囊1安裝在車體內形成的用于氣囊1的容納空間(未示出)內。充氣器或氣體導管連接至氣體入口36。
通過如立柱飾襯、頂部飾襯等覆蓋元件將容納在車體的容納空間內的折疊氣囊1覆蓋。在氣囊1充氣時，氣囊1擠壓并打開該覆蓋元件以允許氣囊1展開到車輛內部。
以下將對具有如上述構造的氣囊1的頭部保護氣囊裝置的運作進行描述。
如果發(fā)生車輛的側撞或傾翻，就觸發(fā)充氣器，并且將氣體通過管37、14、24和25供應至氣囊1的相應腔室38、39、13、26和23中，從而對氣囊1充氣。氣囊1打開覆蓋元件，沿車體內部的側表面以簾幕的形狀向下展開，并如圖6所示的那樣在車輛乘員和車體之間完全充氣，以防止引起車輛乘員直接與立柱、窗等接觸并防止將車輛乘員拋出車輛。
在根據(jù)本發(fā)明的頭部保護氣囊1中，氣囊1的展開能夠根據(jù)氣囊1中的充氣器管道出口在其它情況中的位置和尺寸而改變。
如上所述，前突出部分4和后突出部分5向下拉動氣囊2。經(jīng)過管14將氣體供應至各個腔室13，對氣囊2充氣。因為囊2的上部和下部連接至連接構件3，所以囊2的縱向中間部分向車輛乘員凸出。在本發(fā)明的這一優(yōu)選實施例中，因為如從圖7(c)中可容易地看到的那樣，在充氣的同時，各個腔室13的中間部分由于圓形縫合線部分8a和半圓形縫合線部分8b的存在而寬度減小，所以囊2沿連接圓形縫合線部分8a和半圓形縫合線部分8b的線大致以箭頭‘＜’的形狀彎曲。在囊2和連接構件3之間形成空間19。該空間19在囊2的前端部和后端部處向大氣開口。
由如圖6所示那樣擴展并充氣的氣囊對車輛乘員進行保護。如在圖2的情形下，因為車輛乘員的頭部與囊2的中間部分接觸并由囊2的中間部分保護，所以能夠充分地吸收施加在車輛乘員上的震動，并且如圖2(c)所示，從囊2向車輛乘員施加的反作用力的最大值較小。
而且，在本發(fā)明的這一優(yōu)選實施例中，如圖3和4所示，圓形縫合線部分8a和半圓形縫合線部分8b向車輛的前側在高度上逐漸減小。由于這一事實，囊2的彎曲部分也向著車輛的前側在高度上逐漸減小。這將確保由于具有低的坐高的車輛乘員傾向于落座在更前方的位置，所以囊2的彎曲部分在靠近囊2前側處具有減小的高度以安全地保護車輛乘員的頭部。在這一方面，可以采用如下車輛，在該車輛中，在車輛乘員向前滑動座位時，座墊的剩余高度自動升高。因此，在這一情形中，優(yōu)選地，囊2的彎曲線在橫向方向上具有相同的高度。
以下將參考圖8和其它附圖描述本發(fā)明的其它實施例。圖8(b)為沿圖8(a)的直線B-B的橫截面圖。
在圖8(a)和8(b)中示出的氣囊1A中，由橫向縫合線41對囊2A的縱向中間部分進行縫合，而且在縫合線41之上和之下形成腔室42和43。縫合線41從囊2A的前邊緣延伸至在囊2A的后部附近的位置。在縫合線41和囊2A的后邊緣之間形成有將腔室42和43相互連通的連通部分44。
氣囊1A的其它構造與氣囊1的構造相同，并從而采用相同的附圖標記以標識相同的部件。
在氣囊1A充氣時，囊2A和連接構件3形成三角形結構，而且在囊2A和連接構件3之間形成空間19。因此，根據(jù)這一實施例的氣囊1A達成與氣囊1相同的效果。
盡管在圖8中在囊2A的后部處形成連通部分44，但能夠容易地理解到，能夠在囊2A的前部處和在囊2A的前部和后部之間形成該連通部分44。
在圖9示出的氣囊1B中，在囊2B的腔室13之間安裝不可充氣的片部46。腔室13的縱向中間部分由于半圓形縫合線8B而在寬度上減小。其它的構造與圖6的構造相同，從而采用相同的附圖標記以標識相同的部件。
圖9(b)為沿圖9(a)的直線B-B的橫截面圖。
在氣囊1B中，囊2B充氣并在縱向中間部分處彎曲，而且在囊2B和連接構件3之間形成空間19。因此，根據(jù)這一實施例的氣囊1B達成與氣囊1相同的效果。而且，在這一實施例中，因為片部46安裝在囊2B內，而且形成少量的腔室13，即使在采用具有較小容量的充氣器時，氣囊1B也能夠迅速充氣。
以如下方式構造圖10中示出的氣囊1′，使得在氣囊1′中在連接構件3的縱向中間部分處，由裂口接縫51形成環(huán)形部分50。其它的構造與氣囊1的構造相同。
氣囊1′也達成與氣囊1相同的效果。在本發(fā)明的這一優(yōu)選實施例中，如果在縱向方向上向連接構件3施加不低于預定水平的張力，當撕開裂口接縫51時，連接構件3的縱向長度增加。通過這一方式，在撕開裂口接縫51時，吸收了施加在車輛乘員上的震動。
而且，如圖11所示，可以在氣囊1″的連接構件3″內形成多個短裂縫52，而不是采用裂口接縫51形成環(huán)形部分50。
如圖11(b)(該圖11(b)為沿圖11(a)的直線B-B的橫截面圖)和圖11(c)所示，如果在縱向方向上向連接構件3″施加不低于預定水平的張力，當裂縫52打開時，吸收了施加在車輛乘員上的震動?？梢杂闪芽诮涌p封閉每一裂縫52，使得能夠通過施加不低于預定水平的張力將該裂口接縫撕開。圖11(a)中的其它構造與圖5中的構造相同。
圖12所示的氣囊60包括囊61；連接構件62，該連接構件62設置在囊61的面對著車體的一側，并由將囊61的上部和下部相互連接的片組成；以及側片63，該側片起到用于將氣囊60的前部和后部封閉的前封閉件和后封閉件的作用。
在囊61中，如在囊2的情形中的那樣，沿著縫合線將兩個片64和65相互縫合以形成多個縱向腔室66。沿囊61的上邊緣形成管67，而且能夠通過氣體入口68供應氣體。片63包括三角形片，這些三角形片將在囊61和連接構件62之間形成的空間70的側面封閉。該空間70通過在連接構件62內形成的通氣孔71與大氣連通。
在本實施例中，囊61的縱向中間部分也彎曲以向車輛乘員凸出。
因此，根據(jù)這一實施例的氣囊達成與上述各個氣囊相同的效果。
特別地，在本發(fā)明的這一優(yōu)選實施例中，在車輛乘員與囊61接觸以減小空間70的體積時，當空間70內存在的空氣通過通氣孔71排出時，吸收了施加在車輛乘員上的震動。
盡管在圖12中在連接構件62內形成通氣孔71，但是可以在側片63內形成該通氣孔71。而且，連接構件62或側片63的至少一部分可以由具有透氣性的織物構成，以代替該通氣孔。
通過示例的方式示出并說明了上述實施例，而本發(fā)明可以有其它的構造。例如，可以采用帶代替連接構件3。而且，可以將氣囊安裝在其它位置處如在立柱A、立柱C、立柱D之間等。進一步地，可以將氣囊安裝在車輛外部，或直接安裝在車輛的座位或儀表板上。也可采用氣囊組合。而且，氣囊的形狀可以變化。氣囊可以充氣成“D”或“＞”形，“L”形或“V”形或其它類似的形狀。
根據(jù)本發(fā)明的另一實施例，氣囊1能夠包括在氣囊1中以彎曲的形式延伸或彎曲形成大致“D”形或“＞”形的縫合摺或縱向接縫8以及圓形接縫12。在圖13示出的這一實施例中，氣囊1包括由縫合摺8和圓形接縫12形成的大體為直線的區(qū)域106和彎或彎曲區(qū)域108的組合。從直線區(qū)域106向彎曲接縫區(qū)域108的過渡區(qū)域是打開的。然而，該過渡區(qū)域也能夠由一個或多個織物片覆蓋。進而，能夠由氣囊腔室形成直線區(qū)域106到彎曲接縫區(qū)域108之間的該過渡區(qū)域。
圖14(a)和14(b)示出了本發(fā)明的另一實施例。氣囊200能夠具有作為連接構件的系繩201。系繩201沿氣囊200在各個點之間相互連接以在氣囊200中形成彎曲或“＞”形。系繩201在各個連接點205處連接至氣囊200。在每一腔室203中氣囊200能夠具有單獨一個紐結或彎曲(與圖1(a)類似)，或者氣囊200能夠具有多個紐結或彎曲，如圖14(b)所示。系繩201能夠在兩個或更多的位置處連接至氣囊200以促使在氣囊200內形成一個或多個彎曲或紐結。連接構件201還能夠包括帶或繩索或任何其它合適的裝置。
在本發(fā)明的另一實施例中，氣囊220可以具有腔室相互變形與腔室變形的組合。例如，圖15(a)、15(b)和15(c)示出了具有多個腔室223的氣囊220。在氣囊220的上部中心區(qū)域內的腔室223進一步變形以產生圖15(c)中示出的形狀。這一相互變形和變形有助于在碰撞事件過程中容納乘員的頭部H。相互變形的腔室的位置能夠位于氣囊220內的各種位置處，而不必如圖15(a)所示那樣定位。
根據(jù)圖16(a)中示出的另一實施例，氣囊290能夠具有面向乘員定位的連接構件91。進而，氣囊290能夠設置在車輛內部的多個位置處，如沿著下儀表板D設置以保護乘員的膝蓋，或沿著車輛的頂襯R設置，如在圖16(b)和16(c)能夠見到的那樣。
在圖17(a)和17(b)中示出的本發(fā)明的另一實施例中，氣囊290能夠設置在車輛295的外部，使得在碰撞的情形下能夠保護車輛外部的行人或其它個人。氣囊290能夠設有面對車輛295或面離車輛295的連接構件91。
在本發(fā)明的另一實施例中，將氣囊300設置成充氣至如下狀態(tài)，在該狀態(tài)中由第一側表面302和包含氣囊305的上端部和下端部的平面形成包絡空間Y，這可從圖18中見到。包絡空間Y的體積與已充氣氣囊300的體積V的比值大于約1.0。在另一實施例中，該比值大于約1.2。
在本發(fā)明的另一實施例中，連接構件91的縱向長度X小于氣囊300的縱向長度L。在一個實施例中，氣囊300的縱向長度L與連接構件91的縱向長度X的比值約為1.2或更大。在另一實施例中，氣囊300的縱向長度L與連接構件91的縱向長度X的比值約為1.25。
在另一實施例的氣囊裝置中，氣囊300包括有效空間因子，該有效空間因子定義為行程長度Z除以氣囊300的充氣體積V。本發(fā)明的一個實施例中的氣囊300的有效空間因子約為7.5。在另一實施例中，氣囊300包括大于7.5的有效空間因子。在一個實施例中，多個腔室中的每一腔室在氣囊300的中間部分處的寬度小于所述多個腔室中的每一腔室在氣囊300的上端部和下端部處的寬度。
在另一實施例中，如圖19示意性示出的那樣，氣囊90是乘員安全系統(tǒng)320的一部分。乘員安全系統(tǒng)320包括電子控制單元325，設置該電子控制單元325以確定車輛碰撞并觸發(fā)氣囊90的展開。座位重量傳感器330也能夠包括在乘員安全系統(tǒng)320內，該座位重量傳感器330設置成確定車輛乘員的重量和/或位置。除此之外，乘員安全系統(tǒng)320還能夠包括能夠由電子控制單元325控制的電動座椅安全帶裝置335。
圖20為本發(fā)明的一個實施例的實例，其中由氣囊350的腔室353的形狀形成氣囊350內的彎曲。例如，接縫352的彎曲可以用于減小腔室353的厚度，如圖20示出的那樣。這引起氣囊350在接縫彎曲352的區(qū)域內變弱并在氣囊350內產生彎曲。彎曲線354是相鄰的腔室353與變弱了的區(qū)域356的布置。
圖21為本發(fā)明的一個實施例，在該實施例中采用硅線358使氣囊腔室353變弱。硅通過沿彎曲線354減小氣囊350的直徑而使氣囊350變弱。例如，硅線358可以包括硅條或硅帶。可以采用硅基材料，包括硅。在放氣過程中，硅線358可能失效并從氣囊滑落。例如，硅線358可能通過斷裂或破裂而失效。硅線358可能發(fā)生完全或部分的失效或根本就不發(fā)生失效。
圖22示出了本發(fā)明的另一實施例，其中氣囊腔室353之間的接縫357可以用于在氣囊350內形成彎曲。例如，可以將放置在腔室353之間的接縫357攢集在一起以在氣囊350內形成折疊線或彎曲線。這在氣囊350的一側產生凸扣359，而在氣囊350的另一側產生內凹360或凹谷。在氣囊350內的共用接縫357可以是3至5厘米長。圖23示出了本發(fā)明的與圖22的氣囊類似的另一實施例，但該實施例還包括連接構件91以加強氣囊350的彎曲或屈曲。
圖24示出了本發(fā)明的另一實施例，其中采用具有花形的氣囊380。例如，可以采用三個或更多的腔室381、382、383以形成花的“花瓣”。在圖24中示出的實例中，腔室381、382、383形成雙D形，而中間腔室382起到針對沿中間腔室382的縱向方向的力的吸收元件的作用。
如圖25所示，在本發(fā)明的一個實施例中，采用硅條402將氣囊腔室408分隔成較小的腔室。在圖25示出的實例中，硅條402將腔室408分隔成兩個具有較小體積的較小腔室。這引起氣囊400的快速展開和氣囊400的快速定位。可以采用一個或多個硅條402，而且硅條402可以是平行的或可以是不平行的。例如，硅線402可以包括硅條或硅帶?？梢圆捎霉杌牧?，包括硅。在展開過程中氣囊400內部的壓力增加時，硅條402可能失效并允許氣囊400充滿氣。例如，硅線402可能通過斷裂或破裂而失效。硅線402可能發(fā)生完全或部分的失效或根本就不發(fā)生失效。在圖26示出的另一實施例中，采用硅條402以進一步劃分氣囊腔室408。
在本發(fā)明的另一實施例中，在折疊過程之前對氣囊420進行預折疊，使得氣囊420和拉緊層91的長度相等，或使得氣囊420布置有相等長度的兩個側面。為了實現(xiàn)相等的長度，可能需要一次或多次預折疊以得到平的分層組裝件。圖27f示出了具有氣囊層421和拉緊層91的氣囊420。圖27a、27b、27c、27d和27e示出了用于氣囊420的預折疊的各種實例。
在本發(fā)明的另一實施例中，在氣囊420組裝之前采用卷狀折疊、之字形折疊、加1或不同預折疊類型的組合對氣囊420進行預折疊。圖28a、28b、28c、28d、28e和28f示出了用于氣囊420的預折疊和預折疊組合的各種實例。
圖29a示出了本發(fā)明的另一實施例的實例，其中采用了具有雙側D形的氣囊440。例如氣囊440可以由兩個D形氣囊形成。雙側D形氣囊在其中部可以包括拉緊層91。圖29b示出了雙側D形氣囊440的端視圖。
在本發(fā)明的另一實施例中，主氣囊腔室455可以連接至副氣囊腔室457，使得由從這些主腔室455通過的氣體充滿這些副腔室457。在圖30中示出的該實例中，接縫458用于產生副腔室457，由從主腔室455流過的氣體從下面充滿這些副腔室457。這些布置允許快速定位，而且接縫458的采用還允許氣囊450沿彎曲線459彎曲。氣囊450的由于這些接縫458引起的彎曲可能足夠對囊450進行成形而不需另外的彎曲裝置。
圖31示出了本發(fā)明的又一實施例，該實施例采用設置在氣囊450的頂部附近的接縫458，以將腔室453分隔成主腔室455和副腔室457。這些設計允許在氣囊450的上部區(qū)域內用較少的圓形接縫460快速定位?？梢酝ㄟ^水平拉緊或上述方法中的任何方法產生彎曲線。
在本發(fā)明的另一實施例中，可以采用內部系繩層510以對氣囊500進行成形。在圖32a示出的實例中，在氣囊500的中部縫合雙V織物以將氣囊500形成為X形。可以通過在邊緣處存在的接縫將雙V織物或X系繩510縫合在一起。可以采用這些內部系繩層510以限制氣囊500的延伸。圖32b示出了具有X系繩510的氣囊500的剖面的端視圖。
在本發(fā)明的另一實施例中，采用固定到車輛上一個點處的帶530。例如，帶530可以固定到車輛內部的頂部R上。在圖33a示出的實施例中，帶530固定到車輛的頂部R上并固定到具有連接構件91的氣囊520上。在圖33b示出的實施例中，沒有彎曲或連接構件的氣囊520連接至固定到車輛內頂部R上的帶530。在圖33c中示出的實施例中，在其下邊緣處沒有彎曲帶的氣囊520連接至固定到車輛內頂部R上的帶530。通過帶530的直接保護、通過氣囊520的設置或上述方法的組合可以實現(xiàn)其它變體。
給定本發(fā)明的公開內容，本領域內的熟練技術人員將意識到在本發(fā)明的范圍與精神內可以存在其它的實施例和變型。因而，由本領域內的熟練技術人員在本發(fā)明的范圍與精神內從本公開內容中可得到的所有變型將被包括作為本發(fā)明的進一步的實施例。如所附權利要求中闡明的那樣對本發(fā)明的范圍進行限定。
權利要求
1.一種氣囊裝置，包括氣囊，該氣囊具有第一側表面和第二側表面以及上端部和下端部；其中所述氣囊設置為充氣成如下狀態(tài)，在該狀態(tài)中由所述第一側表面與包含所述氣囊的上端部和下端部的平面形成包絡空間；其中該包絡空間的體積與已充氣氣囊的體積的比值大于約1.0。
2.權利要求1的氣囊裝置，其中所述比值大于約1.2。
3.權利要求1的氣囊裝置，進一步包括將氣囊的第一端部和第二端部連接在一起的連接構件。
4.權利要求3的氣囊裝置，其中所述氣囊設置為充氣成如下狀態(tài)，在該狀態(tài)中所述第二側表面設置在車輛乘員附近并且所述連接構件面對車體。
5.權利要求3的氣囊裝置，其中所述氣囊設置為充氣成如下狀態(tài)，在該狀態(tài)中所述第二側表面設置在車體附近并且所述連接構件面對車輛乘員。
6.權利要求1的氣囊裝置，其中所述連接構件的縱向長度小于所述氣囊的縱向長度。
7.權利要求6的氣囊裝置，其中所述氣囊的縱向距離與所述連接構件的縱向長度的比值約為1.2或更大。
8.權利要求6的氣囊裝置，其中所述氣囊的縱向距離與所述連接構件的縱向長度的比值約為1.25。
9.權利要求1的氣囊裝置，其中所述氣囊裝置包括約為7.5的有效空間因子。
10.權利要求1的氣囊裝置，其中所述氣囊裝置包括大于7.5的有效空間因子。
11.一種用于保護車輛乘員的氣囊裝置，包括氣囊，該氣囊具有第一側表面和第二側表面以及上端部和下端部；連接所述氣囊的上端部和下端部的構件；其中所述氣囊設置為充氣成如下狀態(tài)，在該狀態(tài)中由所述第一側表面和包含該連接構件的平面形成包絡空間。
12.權利要求11的氣囊裝置，其中在所述氣囊展開時，所述氣囊在從側面觀察時形成大體側向一邊的“V”形。
13.權利要求11的氣囊裝置，其中在所述氣囊展開時，所述氣囊從側面觀察時形成大體“L”形。
14.權利要求11的氣囊裝置，其中在所述氣囊展開時，所述氣囊和連接構件一起從側面觀察時形成大致“D”形。
15.權利要求11的氣囊裝置，其中所述氣囊包括設置成在碰撞事件過程中容納乘員的頭部的中間部分。
16.權利要求15的氣囊裝置，其中所述中間部分設置成比氣囊的在縱向方向上的中心位置低。
17.權利要求15的氣囊裝置，其中所述中間部分近似地設置于氣囊的在縱向方向上的中心處。
18.權利要求15的氣囊裝置，其中所述氣囊包括連接以形成腔室的第一片和第二片。
19.權利要求18的氣囊裝置，其中第一片和第二片的縱向長度大于所述連接構件的縱向長度。
20.權利要求18的氣囊裝置，其中在第一片和第二片之間形成多個腔室。
21.權利要求20的氣囊裝置，其中所述多個腔室在氣囊內縱向延伸。
22.權利要求21的氣囊裝置，其中所述多個腔室中的每一腔室在氣囊的所述中間部分處的寬度小于所述多個腔室中的每一腔室在氣囊的上端部和下端部處的寬度。
23.權利要求11的氣囊裝置，其中所述構件包括織物片。
24.權利要求11的氣囊裝置，其中所述構件包括系繩。
25.權利要求11的氣囊裝置，其中所述構件在附加的連接點處連接至所述氣囊。
26.權利要求11的氣囊裝置，進一步包括多個構件。
27.一種乘員安全系統(tǒng)，包括氣囊，該氣囊具有第一側表面和第二側表面以及上端部和下端部；連接所述氣囊的上端部和下端部的構件；以及充氣器，該充氣器用于對所述氣囊充氣，其中，所述氣囊設置為充氣成如下狀態(tài)，在該狀態(tài)中由所述第一側表面和包含該連接構件的平面形成包絡空間。
28.權利要求27的乘員安全系統(tǒng)，進一步包括電子控制單元，該電子控制單元設置成對車輛碰撞進行確定并觸發(fā)所述氣囊的展開。
29.權利要求27的乘員安全系統(tǒng)，進一步包括座位重量傳感器，該座位重量傳感器設置成對車輛乘員的重量和/或位置進行確定。
30.權利要求27的乘員安全系統(tǒng)，進一步包括電動座椅安全帶裝置。
31.權利要求27的乘員安全系統(tǒng)，進一步包括多個氣囊。
32.權利要求31的乘員安全系統(tǒng)，其中所述多個氣囊中的一個氣囊是駕駛員側氣囊。
33.權利要求31的乘員安全系統(tǒng)，其中所述多個氣囊中的一個氣囊是乘客側氣囊。
34.權利要求31的乘員安全系統(tǒng)，其中所述多個氣囊中的一個氣囊是側氣囊。
35.一種氣囊裝置，包括氣囊，該氣囊具有第一側表面和第二側表面、上端部和下端部、與中間部分；以及連接所述氣囊的上端部和下端部的構件；其中所述氣囊設置為充氣成如下狀態(tài)，在該狀態(tài)中由所述第一側表面和包含該連接構件的平面形成包絡空間。
36.權利要求35的氣囊裝置，其中所述氣囊設有靠近車體的所述中間部分，而且所述連接構件在所述氣囊的離開車體的一側上面對車輛乘員。
37.權利要求35的氣囊裝置，其中所述氣囊裝置設置成位于車輛頂部，使得所述氣囊向下向車輛乘員展開。
38.權利要求35的氣囊裝置，其中所述氣囊裝置設置成位于車體的下部，使得所述氣囊向下展開至與車輛乘員的膝蓋接觸的位置。
39.權利要求35的氣囊裝置，其中所述氣囊裝置設置在車輛座位上。
40.權利要求35的氣囊裝置，其中所述氣囊是側氣囊。
41.權利要求35的氣囊裝置，其中所述氣囊設置在車輛的外部部分上。
全文摘要
一種氣囊包括在展開狀態(tài)下以箭頭“＜”的形狀彎曲的囊；連接構件，該連接構件布置在該囊的面對著車體的一側，并將囊的上端部和下端部相互連接。囊的縱向中間部分向車輛乘員凸出。在該凸出的中間部分和連接構件之間形成空間。車輛乘員的頭部最初與該中間部分接觸，然后向車體擠壓囊。囊的從該中間部分向上和向下延伸的上部和下部與該連接構件協(xié)作以形成三角形空間。
文檔編號B60R21/26GK1962323SQ200510118198
公開日2007年5月16日 申請日期2005年11月11日 優(yōu)先權日2004年11月12日
發(fā)明者馬丁·布羅伊寧格, 基爾斯蒂安·魏里希 申請人:高田-彼得里(烏爾姆)有限公司