CN101092126B - 安全气囊***的气垫 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种安全气囊***的气垫。该安全气囊***的气垫包括一个被充气器中的气体展开的第一气垫，一个在第一气垫的前面以从第一气垫得到气体并向着乘客展开的第二气垫，一个在第二气垫和第一气垫之间形成的气垫连接单元，以使第二气垫可旋转地连接到第一气垫上并使第一气垫内的气体流入到第二气垫中。可使在离位状态的乘客免于受伤也保护在正常位置状态的乘客。在保护处于安全气囊***离位状态下的一岁、三岁、六岁孩子的性能测试中，气垫展开使受伤程度降低，令人满意。由于省掉了乘客辨认传感器和大量的活叶，则可减少安全气囊***部件的数量、成本和重量。

Description

安全气囊***的气垫
技术领域
本发明涉及一种在车辆的碰撞期间保护乘客免受冲击的安全气囊***的气垫，更具体地说，涉及一种将在离位(OOP，OUT-OF-POSITION)状态的乘客受到的伤害减到最小的安全气囊***的气垫。
背景技术
一般的，车辆上设置安全气囊***，是为了要吸收在碰撞意外事故期间施加给坐在驾驶员位置或乘客位置上的乘客的冲击，以保护乘客免受伤害。
安全气囊***包括驾驶员座位安全气囊***、乘客座位安全气囊***和侧面安全气囊***。驾驶员座位安全气囊***安放在一个手柄中以保护驾驶员的前面。乘客座位安全气囊***设在仪表板上以保护在乘客座位上的乘客的前面。侧面安全气囊***设在座位的侧面以保护乘客的侧面。
安全气囊***包括充气器、气垫以及车辆安全气囊外壳，充气器在车辆的碰撞期间放出气体，气垫通过充气器的气体压力向着乘客展开来吸收施加给乘客的冲击，车辆安全气囊外壳内部设有气垫和充气器。
在安全气囊***中，在车辆的碰撞期间从充气器中放出的气体进入气垫里，气垫在气体的压力下向着乘客展开，以便于车辆碰撞所施加给乘客的冲击被吸收。
充气器内气体进入的进气口在气垫上乘客的相对侧。气垫里设有至少一个系绳来控制气垫展开时的形状。
然而，在传统的安全气囊***的气垫中，乘客在离位(OOP)状态即乘客没有正常地坐在车辆的位子上时，乘客不受展开的气垫的保护并且在气垫的展开压力作用下更容易受伤.
因此，在近来的安全气囊***中，车辆上设有一个用来辨认乘客所处状态的乘客监视传感器，当乘客监视传感器分辨出乘客处于离位状态时，气垫不展开或者低风险地展开以避免乘客受伤。
为了低风险地展开气垫，充气器的气体压力要降低，在气垫展开的最初阶段进入气垫中的气体被释放到外面很多，气垫最初的展开由另一个结构引导。
然而，在气垫展开的最初阶段降低充气器的气体压力或者把气垫中的气体放出到外面的方法中，安全气囊***的保护处于离位状态的乘客的性能是可靠的，而保护处于正常位置状态下的乘客的性能变差。
同时，在垫子的外面安排许多活叶(flap)，围着气垫并彼此互相重叠，因此气垫最初的展开因活叶间的磨擦阻力被推迟，确保了安全气囊***保护处在离位状态的乘客的性能。然而，活叶间的磨擦阻力是不均匀的，因此均匀地设计安全气囊***的性能是很困难的。因为大量活叶的增加，气垫的结构变得复杂，成本上升。
近来，安全气囊***的性能条例趋于加强，以便于保护离位状态的乘客，特别地，条例规定了保护乘客例如处于离位状态的一岁小孩、三岁小孩或六岁小孩的性能。当性能不满足这些规定时，事情处在不利的状况。
根据上述的安全气囊***，可确保保护在离位状态的身体形状近似成人的六岁小孩的性能。不过，却难于确保保护在离位状态的身体形状大大不同于成人的一岁和三岁小孩的性能。
发明内容
本发明一直致力于提供一种安全气囊***的气垫，其中此气垫由第一气垫和第二气垫组成，第一气垫先被展开，然后第二气垫被展开，并且，可以使处于离位状态的乘客免于受伤并保证其保护在正常位置的乘客的性能是可靠的。
本发明还一直致力于提供另一种安全气囊***的气垫，此气垫被展开，使得处于离位状态的乘客免于受伤，省掉了一个乘客分辨传感器和许多活叶，以减少安全气囊***的部件数量、成本和重量。
根据本发明，提供了一种安全气囊***的气垫，它包括一个被充气器中的气体展开的第一气垫，一个在第一气垫的前面以从第一气垫得到气体并向着乘客展开的第二气垫，一个在第二气垫和第一气垫之间形成的气垫连接单元，以使第二气垫可旋转地连接到第一气垫上并使第一气垫内的气体流入到第二气垫中。
第一气垫、第二气垫和气垫连接单元彼此成为一体。气垫连接单元是把第一气垫和第二气垫的连接部部分地缝合而形成的。
在气垫连接单元没有被缝合的部分中形成有截面比第一气垫和第二气垫的截面窄的气体流动通道。将气体排到外面的排气孔设在第二气垫的两个侧面上。
气垫包括一个形成气垫前部、后部、上部和下部的主板(main panel)和一对连接到主板并形成气垫左侧和右侧的侧板(side panel)。气垫连接单元通过部分地缝合主板或侧板形成。
气垫连接单元包括缝合上部和下部的一侧形成的缝合单元和形成在上部和下部另一侧以充当气体流动通道的孔口单元。
许多缝合单元可从一侧朝向另一侧地设置，而孔口单元可形成在该许多缝合单元之间。该许多缝合单元可往复地设置，而孔口单元可通过该许多缝合单元往复地纵向形成。
下部的中间部分可以弯曲地向上突出，以连接到上部的中间部分上，上部的中间部分可以弯曲地向下突出，以连接到下部的中间部分上，或者上部和下部的中间部分可以弯曲地向下和向上突出以互相连接。缝合部分设置在上部和下部的连接部。
与上述不同，气垫连接单元可包括缝合左部和右部的一侧的缝合单元和形成在左部和右部的另一侧以充当气体流动通道的孔口单元。
附图说明
图1是本发明的乘客座位安全气囊***的剖视图；
图2A-2C是根据本发明实施例的各种不同形状的乘客座位安全气囊***的气垫的侧视图；
图3是图2A沿着线A-A的剖视图；
图4是图2A的气垫的透视图；
图5是根据本发明另一实施例的乘客座位安全气囊***的气垫的透视图；
图6是图5气垫连接单元的剖视图；
图7是根据本发明另一实施例的乘客座位安全气囊***的气垫的透视图；
图8是根据本发明另一实施例的乘客座位安全气囊***的气垫的透视图；
图9是图8气垫连接单元的剖视图。
具体实施方式
现在将参照附图更充分地描述本发明，其中示出了本发明的多个实施例。
图1是本发明的乘客座位安全气囊***的剖视图。图2A-2C是根据本发明一个实施例的各种不同形状的乘客座位安全气囊***的气垫的侧视图。图3是图2A沿线A-A的剖视图。图4是图2A气垫的透视图。
如图1所示，根据本发明的乘客座位安全气囊***包括一个设在仪表板2中的安全气囊外壳4，一个设在安全气囊外壳4内以在车辆的碰撞期间放出气体的充气器6，一个固定在安全气囊外壳4内并有很多孔用来放出充气器6中的气体的护圈8，一个容纳在安全气囊外壳4内以在通过护圈8的孔放出的气体作用下向着乘客座位展开的气垫20。
安全气囊外壳4包括一个装在仪表板2的背面且其内部容纳有气垫20的气垫外壳10，一个在气垫外壳10的后面且其内部容纳有充气器6的罐状外壳12。
凸缘10A形成在气垫外壳10的外表面上以通过螺栓紧固到仪表板2上。安装支架14形成在罐状外壳12的一侧以通过螺栓紧固到车颈横梁16上。
充气器6连到碰撞辨认传感器(未示出)上，以在车辆的碰撞期间辨认出通过碰撞辨认传感器的信号充气的车辆的碰撞并放出高压气体。
气垫20以在气垫外壳10内被折叠多次的状态容纳在气垫外壳10内，以便于在充气器6的气体压力下向着气垫外壳10展开。
气垫20由一个容器状的主板22和一对侧板24组成，该主板22的左侧和右侧是打开的以形成气垫20的上部22A、下部22B、前部22C和后部22D，该对侧板24缝合在主板22的左侧和右侧上，从而形成气垫20的左部24A和右部24B。
主板22和侧板24由织物形成以缝合成使之彼此结合。
根据具有上述结构的乘客座位安全气囊***，当碰撞辨认传感器测试到车辆的碰撞时，充气器6接到碰撞辨认信号的碰撞信号充气以放出气体，并且，充气器6的气体沿着安全气囊外壳4移动并经过护圈8的孔流到气垫20的内部。然后，气垫20断开仪表板2上的切割线2A，并向着座位上的乘客展开，以吸收施加给乘客的冲击。
如图2A到图3所示，根据本发明实施例的气垫20包括第一气垫30，其通过护圈8固定到安全气囊外壳4的内部并具有让充气器6中的气体流入的进气口，还包括第二气垫32，其形成在第一气垫30的前面以从第一气垫30得到气体并向着乘客展开，以及气垫连接单元34，它形成在第一气垫30和第二气垫32之间，以便于第二气垫32旋转地连接到第一气垫30上并使第一气垫30的气体流到第二气垫32中。
第一气垫30和第二气垫32要有足够的大小，以便能有效吸收在车辆碰撞期间乘客被安顿之后的负荷。
第一气垫30中没有排气口。不过，第二气垫32的两侧有排气口36以排放气体。
也就是说，排气口36形成在一对侧板24(形成了气垫20的左侧和右侧)上，以防止第二气垫32的内部压力过度地增加并加速第二气垫32的松弛，以便改善吸收施加给乘客的冲击的性能。
通过部分地缝合主板22或侧板24，气垫连接单元34一体形成在第一气垫30和第二气垫22之间。
也就是说，气垫连接单元34包括缝合单元40，缝合上部22A和下部22B的中间部分的中心；孔口单元41，由上部22A、下部22B、左部24A和右部24B组成，以充当缝合单元40左右侧上的气体流动通道。
气垫连接单元34通过缝合单元40在第一气垫30和第二气垫32之间形成得非常狭窄，以支承第二气垫32能上下旋转。预定大小的气体流动通道通过孔口单元41形成在除了缝合单元40以外的部分中，以将第一气垫30里的气体引导到第二气垫32的内部。
因此，当根据安全气囊***的设计条件控制缝合单元40从一侧到另一侧的长度时，孔口单元41的大小被控制成使第二气垫32的展开时间和速度得到控制。
如图2A-2C所示，根据安全气囊***的设计条件，气垫连接单元34可设在第一气垫30和第二气垫32的上部、下部和中间部分。
也就是说，图2A的气垫20这样弯曲，使得下部22B的中间部分向上突出，以连接到上部22A的中间部分。在下部22B和上部22A的连接部分的中间部分形成有缝合单元40，从而将气垫连接单元34设在第一气垫30和第二气垫32上。图2B中的气垫20”这样弯曲，使得主板22的上部22A的中间部分向下突出，以连接到下部22B的中间部分。下部22B和上部22A的连接部分的中间部分形成有缝合单元40，从而将气垫连接单元34设在第一气垫30和第二气垫32的下方。图2C中的气垫20″这样弯曲，使得主板22的上部22CA和下部22B分别向下和向上突出，以彼此附着，并且，下部22B和上部22A的附着部分被部分地缝合，以便气垫连接单元34在第一气垫30和第二气垫32之间的中心形成。
以下，根据本实施例，如图2A所示，气垫连接单元34形成在第一气垫30和第二气垫32上。
如上所述，因为第一气垫30、第二气垫32和气垫连接单元34通过简单地缝合上部22A和下部22B的中间部分而形成，气垫20的结构就简单，且不必增加附加部分以便将气垫20分成两个腔室。
根据本发明具有上述结构的乘客座位安全气囊***的操作和效果将描述如下。
首先，当碰撞辨认传感器辨认车辆的碰撞以把操作信号传送给充气器6时，充气器6被充气以产生气体，产生的气体沿着安全气囊外壳4流动，并通过护圈8的孔流向气垫20的进气口，以便于使气体通过进气口流进气垫20里。
气垫20的第一气垫30首先被气体展开，第一气垫30冲断仪表板2上的切割线2A并向着乘客座位上的乘客展开。
然后，当第一气垫30被完全展开时，第一气垫30中的气体通过气垫连接单元34的孔口单元41进入第二气垫32之内，以便展开第二气垫32。
当气垫20不是一次展开而是如上述分两步展开时，保护在安全气囊***的正常位置的乘客的性能和保护在安全气囊***的离位状态的乘客的性能都足够可靠。
也就是说，由于只有第一气垫30在最初展开气垫20的阶段被展开，就可保护乘客，即使乘客处于离位状态即乘客没有正常地坐在车辆的座位上，并且防止乘客受到气垫20展开压力的伤害。
另一方面，由于第二气垫32展开且第二气垫32可旋转地连到气垫连接单元34上，当第二气垫32上下旋转时，可像传统的气垫一样保护在正常位置状态下的乘客并且避免在离位状态的乘客被挤倒，因此可以避免乘客受伤。
尤其是，在安全气囊***的性能规则里，有一条规则是关于在离位状态下的乘客的安全的。存在有一项当一岁的小孩坐在儿童座位上处于离位状态时安全气囊展开使受伤降低的测试，还有一项当三岁的小孩和六岁的小孩坐在儿童座位上处于离位状态时安全气囊展开使受伤降低的测试。
有关三岁小孩和六岁小孩的安全气囊展开使受伤降低的测试被分成两种情况，一种情况是孩子的胸部被放在仪表板2的侧面，另一种情况是孩子的头部被放在仪表板2的侧面。
在三岁和六岁孩子的胸部被放在仪表板2侧面上的情况下，孩子因气垫初始的展开压力受伤的机率很大。而按照本发明，当第一气垫30和第二气垫32像气垫20一样分步展开时，在气垫20展开的开始阶段传递给孩子的展开压力减少，这样可以使三岁和六岁大的孩子免受伤害。
在三岁和六岁孩子的头部被放在仪表板2的侧面上以及一岁的孩子在儿童座位上的情况下，因为头部和儿童座位比气垫20展开的方向低，孩子的头部和儿童座位被气垫20的展开压力向下挤压时，一个大的事故发生。然而当第二气垫32被连到第一气垫30上以可以像本发明的气垫20一样上下旋转时，虽然第二气垫32展开而挤压孩子的头部，同时孩子的座位向下，第二气垫32绕着气垫连接单元34旋转，以便于减小挤压力，使三岁、六岁和一岁的孩子免受伤害。
由于包括本发明气垫20的安全气囊***符合保护离位状态的乘客的性能测试，因此安全气囊***没有相应国家的限制。
当一个不系空气安全带的人受到车辆冲击的影响时，此时处于第一气垫30和第二气垫32完全展开的状态，第二气垫32吸收施加给乘客的冲击同时通过气孔36放出气体。然而，由于气孔36没有形成在第一气垫30中，因此气体不被放到外部，可以避免乘客因缺乏气体而直接与仪表板2相撞，由此避免乘客受伤。
如上所述，在气垫20展开的开始阶段，第一气垫30吸收施加给乘客的冲击。然而，在气垫20展开的最后阶段，由于第一气垫30的存在，乘客和仪表板2碰撞。
图5是根据本发明另一实施例的乘客座位安全气囊***的气垫的透视图。图6是图5气垫连接单元的剖视图。
不同附图中的相同参考标号表示相同的元件，由此省去对其的说明。
如图5和图6所示，根据本发明另一个实施例的气垫50包括许多在第一气垫30和第二气垫32之间从一侧到另一侧彼此分离的气垫连接单元34的缝合单元42和许多缝合单元42之间的孔口单元43。其它元件与本发明上述实施例中的元件相同。
也就是说，这许多缝合单元42在气垫50的主板22的上部22A和下部22B的中间部分从一侧到另一侧彼此分离。当根据安全气囊***的设计条件控制缝合单元42的数量和位置时，孔口单元43的数量和位置也要控制。
在图5和图6中，两个缝合单元42A和42B从一侧到另一侧彼此分离，因此孔口单元43A、43B和43C形成在气垫连接单元34的左边、右边和中间。不过，本实施例并不限于上述的情况，缝合单元42和孔口单元43的数量和位置可以按照安全气囊***的设计条件变化。
与本发明的上述实施例不同，由于通过气垫连接单元34流入第二气垫32的气体量是按安全气囊***的设计条件控制的，因此，第二气垫32的展开时间和速度可以被控制。同时，由于孔口单元43形成在气垫连接单元34的中间，气体均匀地流入第二气垫32。
图7是根据本发明另一实施例的乘客座位安全气囊***的气垫的透视图。不同附图中的相同参考标号表示相同的元件，由此省去对其的说明。
由于这些缝合单元44A、44B和44C在气垫52的主板22的上部22A和下部22B的中间部分从一侧到另一侧地彼此分离，孔口单元45A和45B形成在这些缝合单元与缝合单元之间。
缝合单元44的数量和位置是按安全气囊***的设计条件控制的，以便于孔口单元45的数量和位置可以被控制。
与本发明的上述实施例不同，由于通过气垫连接单元34流入第二气垫32的气体量是按安全气囊***的设计条件控制的，所以第二气垫32的展开时间和速度可以被控制。同时，由于气垫连接单元34中形成的孔口单元45的位置和方向是可控的，这样可以优化进入第二气垫32的气体的方向。
图8是根据本发明另一实施例的乘客座位安全气囊***的气垫的透视图。图9是图8气垫连接单元的剖视图。
不同附图中的相同参考标号表示相同的元件，由此省去对其的说明。
如图8和图9所示，在根据本发明另一实施例的在气垫54中，气垫连接单元35包括一个缝合单元46(缝合左部24A和右部24B的中间部分的中心)和孔口单元47(由上部22A、下部22B、左部24A和右部24B组成，以充当缝合单元46上下侧上的气体流动通道)。其它元件与本发明上述实施例中的元件相同。
也就是说，气垫连接单元35通过缝合单元46在第一气垫30和第二气垫32之间形成得非常窄，以支承第二气垫32从一侧到另一侧地旋转。孔口单元47分别形成在缝合单元46的上面和下面，以便于第二气垫32能平稳地上下展开。
虽然本发明已经被特别地显示并参照优选的实施例加以描述，但本领域的技术人员将会理解，可在形式和细节上做出各种变化，而不脱离由随附权利要求限定的本发明的精神和范围。
也就是说，根据本发明的气垫能应用到驾驶员座位安全气囊***、侧面安全气囊***以及根据实施例的乘客座位安全气囊***。
控制气垫展开的系绳能设在根据本发明的气垫中。
在根据本发明具有上述结构的安全气囊***的气垫(由第一气垫、第二气垫和气垫连接单元组成)中，由于第一气垫首先被展开，然后第二气垫被展开，就可以使处于离位状态的乘客免于受伤并使保护在正常位置状态的乘客的性能得以保证。
并且，由于第一气垫和第二气垫分步展开，且第二气垫通过气垫连接单元可旋转地连到第一气垫，在保护一岁、三岁和六岁的处于离位状态的孩子不受伤害的性能的测试期间，气垫展开使伤害降低，令人满意。
同时，当气垫满足了保护在离位状态和正常位置状态的乘客的性能时，由于省掉了传统的安全气囊***中采用的乘客辨认传感器和许多的活叶，则可减少安全气囊***部件的数量、成本和重量。
此外，由于第一气垫和第二气垫分步展开，充气器的设计压力减小，因此充气器的容量减小。

Claims (7)

1.一种安全气囊***的气垫，该气垫包括：第一气垫，因充气器的气体而展开；第二气垫，形成在该第一气垫的前面，并以从该第一气垫得到气体向乘客展开；气垫连接单元，形成在该第二气垫与第一气垫之间；
其特征在于，所述气垫还包括：
一个形成气垫前部、后部、上部和下部的主板；一对侧板，连接到主板上以形成气垫的左侧和右侧；
并且，该气垫连接单元是通过部分地缝合该主板或侧板而形成，使第一气垫的内部气体通过所述气垫连接单元流入到第二气垫，
其中下部的中间部分向上突出，以连接到上部的中间部分或上部的中间部分向下突出，以连接到下部的中间部分，使第二气垫展开后，该气垫连接单元支撑第二气垫上下旋转。
2.如权利要求1所述的安全气囊***的气垫，其特征在于，所述该第一气垫、第二气垫和气垫连接单元彼此形成一体。
3.如权利要求2所述的安全气囊***的气垫，其特征在于，截面窄于所述第一气垫和所述第二气垫截面的气体流动通道形成在没有缝合在气垫连接单元内的部分中。
4.如权利要求3所述的安全气囊***的气垫，其特征在于，所述第二气垫的两侧设有气孔，以将气体排放到外部。
5.如权利要求1所述的安全气囊***的气垫，其特征在于，所述气垫连接单元包括：孔口单元，形成在上部和下部的另一侧上，以充当气体流动通道。
6.如权利要求5所述的安全气囊***的气垫，其特征在于，所述气垫连接单元包括：缝合单元，所述缝合单元从一侧到另一侧地设置，并且，该孔口单元形成在缝合单元之间。
7.如权利要求6所述的安全气囊***的气垫，其特征在于，所述缝合单元往复地设置，并且，该孔口单元是通过该许多缝合单元往复地纵向形成的。
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