CN102555973B - 具有绳和滑轮布置的气囊 - Google Patents

Abstract

一种帮助控制充气式保护装置(14)展开的设备(10)，该设备包括：绳(150)，其具有和保护装置的第一部分(100，104)连接的第一连接部和与保护装置的第二部分(102)连接的第二连接部。导向件(156)与保护装置(14)连接。绳(150)延伸穿过导向件(156)。将绳(150)构造成运动穿过导向件(156)，以将保护装置(14)的第一部分(100，104)沿第一方向的运动转化成保护装置的第二部分(102)沿不同于第一方向的第二方向的运动。

Description

具有绳和滑轮布置的气囊

相关申请

本申请是对2010年10月27日提交的美国专利申请NO.12/912,800号在一定程度上的延续，在此通过引用引入其全部内容。

技术领域

本发明涉及一种用于帮助保护车辆乘员的装置。更特别地，本发明涉及一种能够在仪表板和车辆前座乘员之间充气的气囊。

背景技术

已知提供一种充气式车辆乘员保护装置——例如气囊——用于帮助保护车辆乘员。一种特定类型的气囊是能够在车辆前排座椅的乘员和车辆仪表板之间充气的前气囊。这种气囊可以是驾驶员气囊或乘客气囊。驾驶员气囊和乘客气囊在充气后帮助保护乘员免受车辆部件(例如车辆的仪表板和/或方向盘)的撞击。

典型地，将乘客气囊以被抽气状态存放在安装至车辆仪表板的壳体中。气囊门能够与壳体和/或仪表板连接，以帮助封闭和隐藏处于存放状态的气囊。在展开乘客气囊时，气囊门打开以允许气囊转至充气状态。充气中的气囊对门施加作用力，由此将气囊门打开。

典型地，将驾驶员气囊以被抽气状态存放在安装在车辆方向盘上的壳体中。气囊盖能够与壳体和/或方向盘连接，以帮助封闭和隐藏处在存放状态的气囊。在展开驾驶员气囊时，气囊盖打开，以允许气囊转至充气状态。充气中的驾驶员气囊对盖施加作用力，由此将气囊盖打开。

另外一种类型的气囊是侧面碰撞安全气囊，其能够在车辆侧面结构和车辆乘员之间充气。例如，可以将侧面碰撞安全气囊安装至座椅、侧面结构或门。另外一种类型的气囊是充气式膝垫，其能够在仪表板和/或车辆转向柱与车辆乘员之间充气。例如，可以将充气式膝垫安装在仪表板中或转向柱上。

发明内容

本发明涉及一种帮助控制充气式保护装置展开的设备。该设备包括，绳(TETHER)，该绳具有与所述保护装置的第一部分连接的第一连接部和与所述保护装置的第二部分连接的第二连接部。一导向件与所述保护装置连接。所述绳延伸穿过该导向件。将所述绳构造成运动穿过该导向件，从而将所述保护装置的所述第一部分沿第一方向的运动转化成所述保护装置的所述第二部分沿不同于所述第一方向的第二方向的运动。

本发明还涉及一种帮助保护交通工具乘员的设备。该设备包括充气式车辆乘员保护装置，该充气式车辆乘员保护装置能够在车辆表面和车辆乘员之间充气膨胀。该保护装置包括面朝所述乘员的第一部分和第二部分，以及位于邻近或接近车辆表面的第三部分。绳具有与所述保护装置的第一部分连接的第一连接部和与所述保护装置的第二部分连接的第二连接部。一导向件与所述保护装置的第三部分连接。所述绳穿过延伸所述导向件。将所述绳构造成当所述保护装置在没有阻碍的情况下展开时允许所述第一部分基本上完全展开并约束所述第二部分的展开。将所述绳构造成响应于所述乘员陷入到所述第一部分中而运动穿过所述导向件，以便释放所述第二部分以向完全展开状态进一步展开。

附图说明

本发明的以上和其它特征将在与本发明相关的本领域技术人员考虑以下参照附图对本发明的说明时变得明显。其中：

图1和图2是示意性侧视图，示出了根据本发明第一实施例的用于帮助保护车辆乘员的设备的不同状态；

图3是图1和图2中设备的一部分的放大视图；

图4是示出了在不同车辆操作状态下的一些乘员特征的图表；

图5A和图5B是示意性侧视图，示出了根据本发明第二实施例的用于帮助保护车辆乘员的设备的不同状态；

图6A和图6B是示意性侧视图。示出了根据本发明第三实施例的用于帮助保护车辆乘员的设备的不同状态；

图7A和图7B是示意性侧视图，示出了根据本发明第四实施例的用于帮助保护车辆乘员的设备的不同状态；

图8A和图8B是示意性侧视图，示出了根据本发明第五实施例的用于帮助保护车辆乘员的设备的不同状态；

具体实施方式

用于帮助保护车辆12的乘员20的装置10包括气囊形式的充气式车辆乘员保护装置14。在图1和图2示出的实施例中，气囊14是乘客前气囊，用于帮助保护在车辆12的乘客侧24上的座椅22的乘员20。如图1和图2所示，车辆12还包括用于帮助保护车辆乘员20的座椅安全带18。

气囊14可以是气囊模块30的一部分，该气囊模块包括充气器32和壳体34。气囊14有图1中虚线示出的存放状态，在该状态中，气囊被折叠并放置在壳体34内。模块30安装至车辆12的仪表盘36或仪表板36。壳体34帮助将气囊14和充气器32容纳并支撑在仪表板36中。

气囊门40可释放地连接至仪表板36和/或壳体4。在关闭状态(未示出)中，气囊门40形成模块30的盖，帮助把出于存放状态的气囊14封闭在壳体34内。门40能够运动到图1所示的打开状态来打开开口44，气囊14可以通过该开口从壳体34内的存放状态展开。可以通过例如塑料铰接部、带或绳等工具(未示出)将门40直接地或经过壳体34连接至车辆12(例如连接互仪表板6)。

充气器32能被致动，以向气囊14的可充气容积54提供充气流体使气囊展开至被充气状态。充气器32可以是任何一种已知类型的充气器，例如储气型、固体推进剂型、扩增式或混合式。装置10包括以附图标记50示意性示出的传感器，用于感测需要对气囊14充气的事件(例如碰撞)。充气器32通过导线52与传感器50可操作地连接。

可以用任何适合的材料(诸如尼龙，例如6-6纱线编织尼龙)以任何适合的方式制造气囊14。例如，气囊14可以包括一个或更多个材料片或材料面板。如果采用多个材料片或材料面板，可以用已知的方式——例如缝合、超声波焊接、热粘接或粘合剂——将这些材料片或材料面板互相连接来形成气囊。气囊14可以是未涂覆的，或者涂覆有诸如不透气聚氨酯的材料，或者层压有诸如不透气膜的材料。因此，气囊14可以具有气密的或基本气密的构造。本领域的技术人员将明白，还可以使用例如聚酯纱线之类的备选材料和例如硅树脂之类的备选涂层来制造气囊14。

在感测到发生了需要对气囊14充气的事件(例如发生车辆碰撞)时，车辆传感器50经导线52向充气器32提供信号。一旦收到来自传感器50的信号，充气器32被致动，以已知方式向气囊14的可充气容积54提供充气流体。充气中的气囊14在门40上施加作用力，让门运动至打开状态。气囊14从存放状态充气到展开状态，例如图1中实线所示的完全充气的、展开的并且加压的状态。气囊14在被充气时帮助保护车辆乘员20免受车辆12的部件(例如仪表板36)的撞击。

当气囊14响应需要保护乘员的事件而展开时，气囊通过帮助吸收乘员施加给气囊的撞击力来帮助保护乘员20。当乘员20撞击气囊14时，乘员陷入到气囊中，气囊吸收撞击力并将其分散至整个气囊的大面积和体积。说“陷入”到气囊14中，意指这样的情况，即，在车辆12受到正面撞击时，乘员向前运动与气囊14接合，如图1和图2中标出的箭头42所示。乘员到气囊14中的“陷入度”是乘员20运动至气囊的充气深度中的距离或程度。换句话说，可以将陷入乘员20使前面板74的给定点向仪表板36运动的距离作为陷入的程度来测量。例如，可以将图1中标为D1的充气深度与图2中标为D2的陷入深度之间的差值作为陷入程度来计算。可选地，可以将前面板74上的点与仪表板36上的固定点之间的距离或者将乘员20(例如乘员的胸部)上的点与仪表板上的固定点之间的距离作为陷入度来测量。

多种因素确定乘员20陷入气囊14的程度。例如，乘员20的尺寸和质量、乘员冲击气囊14的速度、气囊的加压情况和乘员是否受制于座椅安全带18都有助于确定乘员在给定的展开场境下陷入气囊的程度。一些确定因素在图4中示出，图4描绘了乘员在尺寸不同、系有或未系有安全带、以不同速度冲击气囊14的情况下胸部至仪表板的气囊的陷入度。

图4示出了具有两种不同尺寸的乘员的陷入值，即，第百分之50的男性乘员(50％男性)和第百分之5的女性乘员(5％女性)的陷入值。所述的50％男性来自美国男性人口的统计数值。该50％男性具有美国男性人口的中等身高和重量，意味着大约一半的美国男性人口比其更高/更重，而大约一半的美国男性比其更矮/更轻。该50％男性因此是平均或中间尺寸的男性乘员。所述的5％女性来自美国女性人口的统计数值。该5％女性具有中等高度和重量，仅比大约5％的美国女性人口更高/更重。相反地，这意味着大约95％的美国女性人口比该5％女性更高/更重。因此，该5％女性是小的女性乘员。

图4示出了乘员是否系安全带的事实对乘员陷入气囊的程度的影响。如图4所示，以每小时25英里行驶的未系安全带的5％女性乘员陷入气囊的程度比以每小时35英里行驶的系有安全带的5％女性乘员多大约150毫米。类似地，以每小时25英里行驶的未系安全带的50％男性乘员陷入气囊的程度比以每小时35英里行驶的系有安全带50％男性乘员超出200毫米更多(大约225毫米)。事实上，以每小时25英里行驶的未系安全带的5％女性乘员陷入气囊的程度比以每小时35英里行驶的系有安全带50％男性乘员多大约150毫米。

气囊14可以具有一个或多个能被致动的特征部来响应车辆的状态、乘员的状态或车辆和乘员的状态而帮助控制或调整车辆车辆气囊的充气、展开和加压。根据本发明，能够在充气时响应车辆和乘员的状态被动地致动这些特征部。因此，在示出的实施例中，这些特征部是能被致动的，不用依赖于主动式传感器和/或致动器，例如电致动器或者烟火式致动器。本领域技术人员将明白，可以例如响应由主动式传感器确定的状态而主动地致动这些特征部中的特定特征部。

参照图1和图2，气囊14包括绳150，用来根据车辆12中的车辆或车辆乘员的状态来调适气囊14的构造。在图1和图2所示的实施例中，自适应绳150包括单一长度的绳材料，其具有与气囊14(例如气囊的前面板74的中部或下部80)连接的第一端部152。绳150的第二端部154与气囊14前面板74的上部76连接。绳150延伸经过与气囊14连接的导向件156。导向件156将绳150锚固至气囊，并允许绳150滑动或以其它方式运动经过导向件的结构。导向件156将绳150分成用作触发绳162的第一段和用作成形绳164的第二段。

导向件156可以采用各种形式。参照图3，导向件156例如可以包括材料环(所述材料诸如气囊材料)，例如通过缝线158将材料环固定至气囊14的面板。连接导向件156和气囊14的备选方式包括超声波焊接、粘合剂和热粘接、以及机械紧固件。导向件156可以具有备选的构造和/或构型。例如，导向件156可以具有金属或塑料的构造，而非材料环。具有这种构造的导向件例如可以为金属/塑料D形环的形式，或者为用于加固织物材料中的孔或眼的金属/塑料孔眼或扣眼的形式。在另一实例中，导向件156可以被构造成气囊壳体34的一部分，此时导向件可以包括形成在壳体结构中或与壳体结构连接的环或孔。

和前面板的与成形绳164连接的部分76的表面积和曲率半径(参见图2)相比，前面板74的与触发绳162连接的部分80具有大的表面积和曲率半径(参见图1)。上部76的表面积和曲率半径比中/下部80的表面积和曲率半径可以小好几倍。对于图1和图2所示的构造，前面板74的中/下部80施加给触发绳162的作用力比前面板的上部76施加给成形绳164的作用力要大。

当气囊14充气并展开时，气囊中的气体压力垂直于限定气囊的可充气容积54的面板的表面。气囊14中作用在中/下部80的相对大表面积上的气体压力施加给触发绳162一具有相应的大幅度的作用力。相反地，作用在上部76的相对小的表面积上的气体压力施加给成形绳164一具有相应较小的、减小幅度的作用力。结果，张紧的触发绳162克服上部76施加在成形绳164上的作用力。因此，如图1所示，中/下部80拽拉绳150通过导向件156，使触发绳162延长并使成形绳164缩短。

因此，成形绳164限制上部76的展开，并回拉(draw-in)上部，使气囊14形成图1中所示的形状。因此，中/下部80基本上实现图1中所示的完全展开状态。说“基本上实现”，意指承认仅凭绳150和导向件156的存在就足以对中/下部80的展开造成些许极小的限制，因为以上布置不可能不产生任何影响。考虑以上因素来构造和布置气囊14、绳150和导向件156，使得对中/下部的限制极小，不会阻止中/下部执行其应有的功能，因此，以上因素是不能忽视的。

另外，如图1所示方式被回拉的上部76明显被阻止实现完全展开的状态(参照图2)。说“明显被阻止”，意指将上部76回拉到这样一种程度，使得相比完全展开状态中的上部，在性能上存在显著的、明显的改变或调整余地。当绳150释放上部以使其向完全展开的状态运动时，上部76会因此在性能或覆盖面上出现一些明显的变化或调整，这将在下文中更加详细地描述。

根据本发明，自适应绳150与导向件156协作以响应车辆状态、乘员状态或者车辆状态和乘员状态两者，从而调节气囊14的充气状态。特别地，绳150可以调节气囊14的充气、展开、构造、形状、加压或其组合。根据图1和图2所示的实施例，通过气囊14以及自适应绳150和导向件156的物理构造和配置被动地实现这种控制。

特别地，在图1和图2所示的实施例中，将气囊14、自适应绳150和导向件156构造、配置和布置成根据气囊14展开时乘员20是否受制于座椅安全带18调节气囊14的充气状态。这是有利的，因为未系安全带的乘员比系有安全带的乘员陷入气囊14的程度更深，并且在气囊上陷入的位置不同。

如图1所示，在乘员20系有安全带的情况下，座椅安全带18用于帮助约束乘员20。因此，系有安全带的乘员20，尤其是乘员的下部躯干90和臀部92被约束而不会向仪表板36运动。这使得气囊14在来自乘员20的阻力或阻碍相对小的情况下充气和展开。如附图标记20’处的虚线所示，系有安全带的乘员的头部94和上躯干96陷入到气囊14的中部100。中部100位于气囊的上部102下面，在成形绳164的端部154与前面板74连接的区域中。中部100还位于气囊14的下部104上面，在触发绳162的端部152与前面板74连接的区域中。如图1所示，乘员20’陷入气囊14中的程度或距离对比地或相对地小。

如图2所示，在乘员20未系安全带的情况下，座椅安全带18没有帮助约束乘员20。结果，未系安全带的乘员20(包括乘员的下部躯干90和臀部92)未受到约束而向仪表板36运动。因此，当气囊14响应车辆撞击而充气和展开时，乘员的整个身体不受约束地向仪表板36运动。如附图标记20’处的虚线所示，当这种情况发生时，未系安全带的乘员20在乘员向仪表板36运动的同时也会向上运动。出于一些原因会发生这种情况。座椅底部可能自后向前往上倾斜，因此乘员20在座椅底部上往前运动的同时也会往上运动。另外，乘员20在往前运动的同时也可能会从倚靠位置运动到直立位置。此外，乘员20在车辆中往前运动的同时，他/她可能会运动出座位。

如图2中的虚线所示，乘员的头部94陷入到气囊14的上部102中。乘员的上躯干96陷入到气囊14的中部100中。乘员的下躯干90陷入到气囊14的下部104中。如图2所示，对比观察系有安全带的乘员(参照图1)，乘员20’陷入气囊14中的程度和距离相比地或相对地大，或者相比地或相对地多。

本领域的技术人员将明白，图1和2的实施例的绳150与导向件156的协作，响应车辆乘员20的安全带系扣状况来调适气囊14的充气状态。在乘员20扣有安全带的情况下，绳150保持图1所示的基本构型，约束上部102使其不会完全展开，同时允许下部104完全展开。结果，气囊14初步展开且保持在图1的构型中，图1的构型相比图2所示的构型是低容积构型。图1中气囊14的低容积构型要求较少体积的气体来实现所需的充气、展开和加压特性。这能够帮助减小充气器的必要尺寸和成本，还也能帮助确保充气和展开的可靠性。由于乘员未扣安全带是最糟的情景，充气器的尺寸设计成提供足够体积的充气流体，以在期望的性能参数内对气囊14充气、使其展开并对其加压，以达到图2的大容积充气状态。在这种情况下，由充气器输送的充气流体的体积显然足以对气囊14充气、使其展开并对其加压，以达到在期望的性能参数内的图1的低容积充气状态。由于乘员扣有安全带是希望的状态，图1和图2的绳构型有助于改善设备的可靠性。

在乘员20未扣安全带的情况下，气囊14向其中绳150保持图1所示的基本构型的构型初步充气。然而，未扣安全带的乘员20未受制于座椅安全带18，其运动成接合下部104，使下部向仪表板36运动，从而通过前面板74的中/下部80减轻施加在触发绳162上的作用力。结果，绳150运动经过导向件156，使触发绳162缩短而使成形绳164延长，由此释放气囊14的上部102以使其完全展开到图2中示出的状态。在该状态下，上部102被定位成接收和缓冲未系安全带的乘员20’。本领域的技术人员将明白，绳150释放气囊上部102以使其展开的程度与乘员20陷入气囊14的程度成比例。

本领域的技术人员还将明白，本发明的绳150和导向件156有利地根据乘员20是否受制于座椅安全带18来调节气囊14的构型。绳150调适气囊14的构型，使得气囊具有相对小的体积，同时覆盖扣有安全带的乘员20(图1)撞击气囊的空间。同样，绳150调适气囊14的构型，使得气囊具有相对大的体积，同时覆盖未扣有安全带的乘员20(图2)撞击气囊的空间。

此外，由于上部102的展开与乘员20陷入到气囊14中的陷入度成比例，绳150调适气囊14的构型用于在图1和图2中分别示出的扣有安全带和未扣安全带的极端情况之间的各种状态。例如，在气囊展开时乘员的姿态(例如向前倾斜或者以其它方式离开正常入座位置)能够影响乘员的陷入程度，并因此影响气囊14上部的最终展开。类似地，在气囊展开时，车辆座椅向前/向后的位置、在展开时变化的车辆速度、以及在小的5％女性和大的95％男性之间的变化的乘员尺寸都能够影响乘员的陷入程度，并因此成比例地影响气囊14的上部102的展开。

如图1至图3所示和所述，本发明的绳150和导向件156有利地设置为将保护装置的第一部分在第一方向上的运动转化成保护装置的第二部分在不同于第一方向的第二方向上的运动。然而，本领域的技术人员将明白，这种相对运动的转化并不局限于图1至图3所示的气囊14的面板的运动。本发明的绳150和导向件156可适于提供各种气囊调节，如下文段落中和附图中所描述的那样。

参照图5A和5B的实施例，气囊200包括绳202和导向件204，它们以与图1和图2示出的方式类似或相同的方式布置。导向件204将绳202分为触发绳206和成形绳208。在图5A和5B的实施例中，气囊200还包括通气口210，能够选择性地致动通气口以便从气囊200的可充气容积释放充气流体。

通气口210包括通气绳212，该绳响应气囊展开时车辆和乘员的状态来操作以致动通气口210。通气绳212包括绳202的第三段，该第三段从气囊200上的将成形绳208附接至气囊的位置延伸。然而，通气绳212可以是独立于触发绳206和成形绳208的绳。通气口210具有图5A示出的打开状态，并且能够响应触发绳212上的张紧力而致动到图5B中示出的关闭状态。

将通气口210构造成根据车辆和/或车辆中乘员的状态从气囊200选择性地释放充气流体。如图5A所示，如果气囊200在无阻碍时充气和展开，那么通气绳212保持松弛，并且通气口210保持在打开状态中使让充气流体从气囊中流出。如果气囊200在有阻碍时(大体上如图5B中的箭头所示，所述阻碍例如来自未系安全带或位置往前的乘员)充气和展开，那么气囊200展开到图5B示出的状态。在这种状态中，通气绳212变得张紧，并将通气口210拽拉至阻止充气流体从气囊200中流出的关闭状态。

本领域的技术人员将从上文明白，根据本发明，自适应绳202、导向件204和通气口210合起来作用以在展开未受阻碍的情况下(例如，系有安全带的乘员)使气囊200成形和从气囊放出充气流体，而在展开受到阻碍的情况下(例如未系安全带的乘员)使气囊成形和阻止放出充气气体。导向件204在重新定向绳202时，一边允许在气囊上的期望位置处使气囊200成形，一边同时允许通气口被选择性地致动。通过仔细选择在气囊200上使绳202和导向件204定位的位置，能够构造气囊200的被调节或成形的部分。有利地，对通过自适应绳202、导向件204和通气口210实现的自适应成形和通气进行被动地控制，并且所述自适应成形和通气能够在无需主动地监测乘员或车辆，也无需主动地致动绳或通气口的情况下响应。

作为另一优点，通过调整触发绳206、成形绳208和通气绳212的相对长度，或者通过调整绳和导向件204连接到气囊200的相对位置，能够在气囊处于预定的展开阶段时调节气囊以从气囊中放出充气流体。例如，能够调节绳206、绳208和绳212的相对长度和/或这些绳与气囊14c连接的相对位置，以便通气口210在气囊达到图5B的完全充气展开状态的时刻之前或接近该时刻的任何时候阻止放出充气流体。因此，可以将绳202和导向件204如此设置，即，当气囊200的展开程度在图5A状态和图5B状态之间时，通气口210均阻止放出充气流体。

参照图6A和图6B的实施例，气囊230包括蝇232和导向件234，它们以与图5A和图5B的方式类似或相同的方式设置。导向件234将绳232分为触发绳236和成形绳238。在图6A和6B的实施例中，气囊230同样包括通气口240，其能够被选择性地致动以便从气囊230的可充气容积释放充气流体。

通气口240包括通气绳242，该绳响应气囊展开时车辆和乘员的状态来操作以便致动通气口240。通气绳242包括绳232的第三段，该第三段从气囊230上的将成形绳238附接至气囊的位置延伸。然而，通气绳242可以是单独于触发绳236和成形绳238的绳。通气口240具有图6A所示的关闭状态，并且能够响应触发绳242上的张紧力而被致动到图6B中示出的打开状态。

将通气口240配置为根据车辆和/或车辆中乘员的状态从气囊230选择性地释放充气流体。图6A和图6B的气囊230与图5A和图5B的气囊230的唯一区别在于可以将通气口240从关闭状态(图6A)致动到打开状态(图6B)。如图6A所示，如果气囊230在没有阻碍的情况下充气和展开，那么通气绳242保持松弛，并且通气口240保持在关闭状态中因而阻止从气囊中放出充气流体。如果气囊230在有阻碍时(大体上如图6B中的箭头所示，所述阻碍例如来自未系安全带或位置往前的乘员)充气和展开，气囊230展开到图6B中示出的状态。在这种状态中，通气绳242变得张紧，并将通气口240拽拉至打开状态从而将充气流体从气囊230放出。

本领域的技术人员将从上文明白，根据本发明，自适应绳232、导向件234和通气口240合起来作用以在展开未受阻碍的情况下(例如，系有安全带的乘员)使气囊230成形和从气囊放出充气流体，而在展开受到阻碍的情况下(例如未系安全带的乘员)使气囊成形和阻止放出充气流体。导向件234在重新定向绳232时，一边允许在气囊上的期望位置处使气囊230成形，一边同时允许通气口被选择性地致动。通过仔细选择在气囊230上使绳232和导向件234定位的位置，能够构造气囊230的被调节或成形的部分。有利地，通过自适应绳232、导向件234和通气口240实现的自适应成形和通气被被动地控制并且所述自适应成形和通气能够在无需主动地监测乘员或车辆，也无需主动地致动绳或通气口的情况下响应。

作为另一优点，通过调整触发绳236、成形绳238和通气绳242的相对长度，或者通过调整绳和导向件234连接到气囊230的相对位置，能够在气囊处于预定的展开阶段时调节气囊以从气囊中放出充气流体。例如，能够调节绳236、绳238和绳242的相对长度和/或这些绳与气囊230连接的相对位置，以便通气口240在气囊达到图6B的完全充气和展开状态的时刻之前或接近该时刻的任何时候阻止放出充气流体。因此，可以将绳232和导向件234如此设置，即，当气囊230的展开程度在图6A状态和图6B状态之间时，通气口240均阻止放出充气流体。

图7A和图7B示出了本发明的另一实施例。参照图7A和图7B，气囊250包括绳252、第一导向件254和第二导向件256。第一导向件254在气囊的后面板260上固定至气囊250。第二导向件256在气囊的前面板262上固定至气囊250。导向件254和导向件256将绳250以如下方式分为三段，即，触发绳270包括其中两段，而成形绳272包括剩下的一段。

将绳252配置成根据车辆和/或车辆中乘员的状态选择性地调适气囊250的形状。如图7A所示，如果气囊250在无阻碍时充气和展开，那么成形绳272经由触发绳270被张紧，由此以示出的方式使气囊250成形。如果气囊250在有阻碍时(大体上如图7B中的箭头所示，所述阻碍例如来自未系安全带或位置往前的乘员)充气和展开，那么气囊250展开到图7B中示出的状态。在这种状态中，触发绳270没有使成形绳272张紧，因此气囊250达到图7B中示出的完全展开状态。

本领域的技术人员将从上文明白，根据本发明，自适应绳252、导向件254和导向件256合起来作用以在展开未受阻碍的情况下(例如，系有安全带的乘员)使气囊250成形，以及在展开受到阻碍的情况下(例如未系安全带的乘员)使气囊250成形。导向件254和导向件256在重新定向绳252时允许在气囊上的期望位置处使气囊250成形。通过仔细选择在气囊250上使绳252和导向件254、256定位的位置，能够构造气囊250的被调节或成形的部分。有利地，对通过自适应绳252和导向件254、256实现的自适应成形和通气进行被动地控制，并且所述自适应成形和通气能够在无需主动地监测乘员或车辆，也无需主动地致动绳或通气口的情况下响应。

在图7A和图7B的实施例中，用第一导向件254和第二导向件256来配置绳252，从而以不同于之前实施例的单个导向件构造的方式调适气囊250的形状。双导向件的构造用于使因前面板262沿展开方向运动和张紧两段式触发绳270而被占用的成形绳272的长度翻倍。类似地，双导向件的配置用于使因前面板262沿由图7A中箭头大体示出的方向运动(例如通过未系安全带的乘员)而被释放的成形绳270的长度翻倍。图7A和图7B的双导向件构造能够因此扩大气囊250在未受阻展开的情况下被成形的程度。

在图7A和图7B的实施例中，乘员沿图7B的箭头方向以给定的距离陷入气囊将使得成形绳272的长度以所述给定距离的两倍的量增加。如果减少导向件的数量——例如通过去掉一个导向件而产生图1和2的构造——乘员以给定的距离陷入气囊将使得成形绳272的长度以等于给定距离的量增加。类似地，如果还提供除图7A和7B示出的导向件以外的导向件来增加导向件的数量，那么乘员以给定距离陷入气囊将使得成形绳272的长度增加，并且所述成形绳的长度以超出双导向件实施例的双倍增长的量相应地增加。

图8A和图8B示出了本发明另一实施例。参照图8A和图8B，气囊280包括绳282、第一导向件284和第二导向件286。第一导向件284在气囊的后面板290上固定至气囊280。第二导向件286在气囊的前面板292上固定至气囊280。导向件284和导向件286将绳280以如下方式分为三段，即，触发绳300包括其中一段，而成形绳302包括剩下两段。

将绳252配置成根据车辆和/或车辆中乘员的状态选择性地调适气囊250的形状。如果气囊280在无阻碍时充气和展开，如图8A所示，那么成形绳302经由触发绳300被张紧，由此以示出的方式使气囊280成形。如果气囊280在有阻碍时(大体上如图8B中的箭头所示，所述阻碍例如来自未系安全带或位置往前的乘员)充气和展开，那么气囊280展开到图8B中示出的状态。在这种状态中，触发绳300没有使成形绳302张紧，因此气囊280达到图8B中示出的完全展开状态。

本领域的技术人员将从上文明白，根据本发明，自适应绳282、导向件284和导向件286合起来作用以在展开未受阻碍的情况下(例如，系有安全带的乘员)使气囊280成形，以及在展开受到阻碍的情况下(例如未系安全带的乘员)使气囊成形。导向件284和导向件286在重新定向绳282时允许在气囊上的期望位置处使气囊280成形。通过仔细选择在气囊280上使绳282和导向件284、286定位的位置，能够构造气囊280的被调节或成形的部分。有利地，对通过自适应绳282和导向件284、286实现的自适应成形和通气被动地控制，并且所述自适应成形和通气能够在无需主动地监测乘员或车辆，也无需主动地致动绳或通气口的情况下响应。

车辆在图8A和8B的实施例中，用第一导向件284和第二导向件286来配置绳282，从而以不同于之前实施例的单个导向件构造的方式调适气囊280的形状。图8A和图8B的双导向件构造用于使成形绳302的因前面板292沿展开方向运动和将触发绳300张紧而被占用的长度减半。类似地，双导向件构造用于使成形绳300因前面板292沿由图8A中箭头大体示出的方向运动(例如通过未系安全带的乘员)而被释放的长度减半。图8A和图8B的双导向件构造能够因此缩小气囊280在展开不受障碍的情况下的被成形的程度。

在图8A和8B的实施例中，乘员沿图8B的箭头方向以给定的距离陷入气囊将使得成形绳302的长度以所述给定距离的一半增加。如果减少导向件的数量——例如通过去掉一个导向件而产生图1和2的构造——那么乘员以给定的距离陷入气囊将使得成形绳302的长度以等于所述给定距离的量增加。类似地，如果还提供除图8A和8B示出的导向件以外的导向件来增加导向件的数量，那么乘员以给定距离陷入气囊将使得成形绳302的长度减少，并且成形绳的长度从双导向件实施例的减半的长度相应地减少。

通过本文描述的自适应绳和相配合的导向件的构造提供给气囊的自适应特征并不限于实施例所示的乘客前气囊。本领域的技术人员将明白，自适应绳和导向件的构造可以适用于其他充气式车辆乘员保护装置——例如驾驶员侧前气囊、驾驶员或乘客侧面碰撞安全气囊和侧帘式安全气囊、以及充气式膝垫——以获得这些装置中的期望的自适应特征。

对于驾驶员前气囊而言，气囊的期望的自适应特征可以与本文描述的关于实施例所示的乘客前气囊的那些自适应特征类似或相同。所以，那些影响为产生期望的适应性特征而选择自适应绳和相配合的导向件和/或出口的构造的考虑因素也可以与本文描述的关于实施例所示的乘客前气囊的那些考虑因素类似或相同。因此，例如乘员的位置、车辆座椅的位置、气囊展开时乘员是否位于正常就坐位置这些因素，或者这些因素的组合会影响气囊的自适应特征以及影响对气囊构造选择的考虑因素。

对于驾驶员/乘客侧面碰撞安全气囊和侧帘式安全气囊而言，例如乘员的宽度或身围、乘员是否倚靠在车辆侧面结构上、乘员是否远离正常入座位置就坐这些因素，或者这些因素的组合会影响气囊的期望的自适应特征。因此，影响对气囊构造(尤其是自适应绳和相配合的导向件和/或通气口的构造)的选择的考虑因素可以根据专门针对侧面碰撞/侧帘式安全气囊的实施方案而变化。

对于充气式膝垫而言，例如乘员腿的长度、腿的位置、车辆座椅的位置这些因素，或这些因素的组合可以影响膝垫的期望的自适应特征。因此，影响对膝垫构造(尤其是自适应绳和相配合的导向件和/或通气口的构造)选择的考虑因素可以根据专门针对膝垫的实施方案而变化。

从以上对本发明的描述，本领域的技术人员可以感知其改进、改变或变型。本发明的权利要求书意亦覆盖在本领域的技术人员能感知的范围内的这些改进、改变或变型。

Claims (26)

1.一种帮助控制充气式保护装置展开的设备，该设备包括：

绳，该绳具有与所述保护装置的第一面板部分连接的第一连接部和与所述保护装置的第二部分连接的第二连接部；和

与所述保护装置连接的导向件，所述绳延伸穿过所述导向件；

所述绳被构造成运动穿过所述导向件，从而将所述保护装置的所述第一面板部分沿第一方向的运动转化成所述保护装置的所述第二部分沿不同于所述第一方向的第二方向的运动；

其特征在于，所述绳的第二连接部与所述保护装置的上部面板部分连接。

2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述绳被构造成运动穿过所述导向件，并且响应于乘员陷入到所述第一面板部分中而将所述第一面板部分的运动转化成所述第二部分的运动。

3.根据权利要求1所述的设备，其中，如此构造和布置所述绳和所述导向件，使得当所述保护装置的所述第一面板部分在展开过程中未受到阻碍时基本上实现完全展开状态，所述保护装置的所述第一面板部分在基本上实现其完全展开状态的过程中将所述绳拽拉通过所述导向件，使所述绳回拉所述保护装置的所述第二部分，从而基本上抑制所述第二部分达到完全展开状态。

4.根据权利要求1所述的设备，其中，如此构造和布置所述绳和所述导向件，使得当所述保护装置在未受到阻碍的情况下展开时，所述第一面板部分达到其完全展开状态。

5.根据权利要求1所述的设备，其中，如此构造和布置所述绳和所述导向件，以允许所述保护装置的所述第二部分朝完全展开状态展开至这样一种程度，该程度与所述保护装置的所述第一面板部分朝完全展开状态的展开受到抑制的程度成比例。

6.根据权利要求5所述的设备，其中，所述第二部分的展开程度与所述第一面板部分的受阻程度的比例是1:1。

7.根据权利要求5所述的设备，其中，所述第二部分的展开程度与所述第一面板部分的受阻程度的比例是2:1或更大。

8.根据权利要求5所述的设备，其中，所述第二部分的展开程度与所述第一面板部分的受阻程度的比例是1:2或更小。

9.根据权利要求1所述的设备，其中，所述第一面板部分包括所述保护装置的面板，所述设备进一步包括能被致动的通气口，所述绳和所述导向件被构造和设置成响应所述面板的展开而致动所述通气口。

10.根据权利要求9所述的设备，其中，所述绳和所述导向件被构造和设置成响应所述面板的展开而使所述通气口致动到关闭状态。

11.根据权利要求9所述的设备，其中，所述绳和所述导向件被构造和设置成响应所述面板的展开而使所述通气口致动到打开状态。

12.根据权利要求1所述的设备，其中，所述导向件包括材料环。

13.根据权利要求1所述的设备，进一步包括用于从所述保护装置放出充气流体的通气口，所述通气口能够响应于所述第一面板部分的展开被阻止达到完全展开状态而被致动。

14.根据权利要求1所述的设备，进一步包括用于从所述保护装置放出充气流体的通气口，所述通气口能够响应于第二部分达到完全展开状态而被致动。

15.根据权利要求1所述的设备，其中：

所述导向件包括与所述保护装置的所述第一面板部分连接的第一导向件、以及在与所述保护装置的所述第一面板部分和所述第二部分间隔开的位置处与所述保护装置连接的第二导向件；

所述绳包括第一终端部和相对的第二终端部，所述第一终端部在邻近或靠近所述第二导向件的位置处锚固至所述保护装置，而所述第二终端部锚固至所述保护装置的所述第二部分；

所述绳包括用作触发绳的第一段和用作成形绳的第二段，所述触发绳从所述第一终端部穿过所述第一导向件延伸到所述第二导向件，所述成形绳从所述第二导向件延伸到所述绳的所述第二终端部。

16.根据权利要求15所述的设备，其中，与所述保护装置的所述第一面板部分连接的所述第一导向件限定与所述保护装置连接的所述绳的所述第一连接部。

17.根据权利要求1所述的设备，其中：

所述导向件包括在与所述保护装置的所述第一面板部分和所述第二部分都间隔开的位置处与所述保护装置连接的第一导向件、和与所述保护装置的所述第二部分连接的第二导向件；

所述绳包括第一终端部和相对的第二终端部，所述第一终端部锚固至所述保护装置的所述第一面板部分，而所述第二终端部在邻近或靠近所述第二导向件的位置处锚固至所述保护装置；

所述绳包括用作触发绳的第一段和用作成形绳的第二段，所述触发绳从所述第一终端部延伸到所述第一导向件，所述成形绳从所述第一导向件穿过所述第二导向件延伸到所述绳的所述第二终端部。

18.根据权利要求17所述的设备，其中，其中所述第二导向件限定与所述保护装置连接的所述绳的所述第二连接部。

19.根据权利要求1所述的设备，其中所述导向件包括多个导向件，所述绳延伸穿过所述多个导向件中的每一个，所述绳被构造和设置成延伸穿过所述多个导向件，使得所述第一面板部分沿所述第一方向的运动以不是1:1的比率转化成所述第二部分沿所述第二方向的运动。

20.根据权利要求1所述的设备，其中，所述绳从所述第一连接部延伸的部分包括触发绳，该触发绳被构造成响应于乘员陷入到第一面板部分中而缩短，所述绳从所述第二连接部延伸到触发绳的部分包括成形绳，该成形绳被构造成响应于所述触发绳的缩短而延长，所述保护装置的所述第二部分被构造成响应于所述成形绳的增长而朝完全展开状态运动。

21.根据权利要求20所述的设备，其中，所述导向件限定所述触发绳转变成所述成形绳的转变点。

22.根据权利要求20所述的设备，其中，所述导向件包括多个导向件，所述成形绳和所述触发绳中的至少一个延伸穿过所述多个导向件，使得所述第一面板部分沿所述第一方向的运动以不是1:1的比率转化成所述第二部分沿所述第二方向的运动。

23.一种帮助保护车辆乘员的设备，该设备包括：

充气式车辆乘员保护装置，该充气式车辆乘员保护装置能够在车辆表面和车辆乘员之间充气膨胀，所述车辆保护装置包括面朝所述乘员的作为前部的第一面板部分和作为上部的第二面板部分，以及邻近或接近所述车辆表面定位的第三部分；

绳，该绳具有与所述保护装置的第一面板部分连接的第一连接部和与所述保护装置的第二面板部分连接的第二连接部；和

导向件，该导向件与所述保护装置的第三部分连接，所述绳穿过延伸所述导向件；

所述绳被构造成当所述保护装置在未受到阻碍的情况下展开时，允许所述第一面板部分基本上完全展开并约束所述第二面板部分的展开，所述绳被构造成响应于所述乘员陷入到所述第一面板部分中而运动穿过所述导向件，以便释放所述第二面板部分以向完全展开状态进一步展开。

24.根据权利要求23所述的设备，其中，所述保护装置包括前气囊，所述第一面板部分包括所述前气囊的中部和下部中的至少一个，所述第二面板部分包括所述前气囊的上部。

25.根据权利要求23所述的设备，进一步包括与所述保护装置的所述第一面板部分连接的第二导向件，所述第二导向件限定所述第一连接部。

26.根据权利要求23所述的设备，其进一步包括与所述保护装置的所述第二面板部分连接的第二导向件，所述第二导向件限定所述第二连接部。