CN107804268A - 包括中心件和可充气的翼的安全气囊 - Google Patents

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Abstract

安全气囊包括限定充气腔的中心件和可充气的翼。可充气的翼连接到中心件并且围绕中心件的外周彼此隔开。可充气的翼在充气位置从中心件径向延伸。

Description

包括中心件和可充气的翼的安全气囊
技术领域
本发明总体涉及车辆安全气囊，并且更具体地涉及包括中心件和可充气的翼的安全气囊。
背景技术
车辆可以包括允许乘员在车辆操作期间面对彼此的便利设施。例如，自主车辆可以自主地操作，以允许车辆的乘员在不需要监测车辆操作的情况下搭乘在车辆中。具体地，自主车辆可以包括在车辆操作期间自由旋转的座椅。这可以允许座椅的乘员面对彼此以及进行互动。这也可以允许所有的乘员放松、彼此互动以及专注于车辆便利设施。
发明内容
根据本发明，提供一种安全气囊，包含：
中心件，其限定充气腔并且可充气到充气位置；以及
可充气的翼，其连接到中心件并且围绕中心件的外周彼此隔开；并且
每个可充气的翼在充气位置从中心件径向延伸。
根据本发明的一个实施例，其中中心件包括围绕中心件的外周彼此隔开的面板，面板与可充气的翼交替设置。
根据本发明的一个实施例，其中面板在充气位置以圆柱形式设置。
根据本发明的一个实施例，其中可充气的翼在充气位置延伸远离充气腔。
根据本发明的一个实施例，其中可充气的翼与充气腔流体连通。
根据本发明的一个实施例，其中中心件包括在充气腔和可充气的翼之间延伸的开口。
根据本发明的一个实施例，其中每个可充气的翼包括位于开口附近的第一侧和与第一侧相对的第二侧，以及附接到第一侧和第二侧的拉带。
根据本发明的一个实施例，该安全气囊进一步包含拉带，拉带具有连接到中心件的第一端以及连接到中心件并且延伸跨过开口的第二端。
根据本发明的一个实施例，其中每个可充气的翼与相邻的可充气的翼等距离地隔开。
根据本发明的一个实施例，其中第一拉带在充气腔外部附接到第一可充气的翼和第二可充气的翼，第二拉带在充气腔外部附接到第二可充气的翼和第三可充气的翼，第三拉带在充气腔外部附接到第三可充气的翼和第四可充气的翼，并且第四拉带在充气腔外部附接到第四可充气的翼和第一可充气的翼。
根据本发明的一个实施例，其中中心件沿纵向轴线是纵长的并且每个可充气的翼沿平行于纵向轴线的轴线是纵长的。
根据本发明的一个实施例，其中中心件包括沿纵向轴线彼此隔开的顶部和底部，并且其中可充气的翼与顶部以及底部隔开。
根据本发明的一个实施例，其中中心件是圆柱形。
根据本发明，提供一种乘员约束***，包含：
车顶；
由车顶支撑的安全气囊，安全气囊包括中心件，中心件限定充气腔并且可充气到充气位置；以及
可充气的翼，可充气的翼连接到中心件并且围绕中心件的外周彼此隔开；并且
每个可充气的翼在充气位置从中心件径向延伸。
根据本发明的一个实施例，其中中心件包括围绕中心件的外周彼此隔开的面板，面板与可充气的翼交替设置。
根据本发明的一个实施例，其中面板在充气位置以圆柱形式设置。
根据本发明的一个实施例，其中可充气的翼在充气位置延伸远离充气腔。
根据本发明的一个实施例，其中可充气的翼与充气腔流体连通。
根据本发明的一个实施例，其中中心件包括开口，开口在充气腔和每个可充气的翼之间延伸。
根据本发明的一个实施例，其中第一拉带在充气腔外部附接到第一可充气的翼和第二可充气的翼，第二拉带在充气腔外部附接到第二可充气的翼和第三可充气的翼，第三拉带在充气腔外部附接到第三可充气的翼和第四可充气的翼，并且第四拉带在充气腔外部附接到第四可充气的翼和第一可充气的翼。
附图说明
图1是车辆的透视图，其包括由车辆车顶支撑的乘员约束***，其中安全气囊处于未充气位置；
图2是图1的透视图，其中安全气囊处于充气位置，安全气囊包括中心件和连接到中心件的可充气的翼；
图3是包括安全气囊和座椅的车辆的俯视图；
图4是处于充气位置的安全气囊的透视图；
图5是图4的安全气囊的截面图，其包括位于可充气的翼中的拉带；
图6是图4的安全气囊的截面图，其中拉带交替定位；
图7A是处于充气位置的安全气囊的透视图，其中拉带位于安全气囊外；
图7B是图7A的安全气囊的俯视图；
图8是车辆内部的透视图，其包括具有撕裂缝的车顶内衬；
图9是车辆的乘员约束***的示意图。
具体实施方式
参考附图，其中在全部几幅图中相同的附图标记表示相同的部件，用于车辆10的乘员约束***12包括安全气囊14。安全气囊14包括限定充气腔18的中心件16和连接到中心件16的可充气的翼20。可充气的翼围绕中心件16的外周彼此隔开。当安全气囊处于充气位置时，可充气的翼20从中心件16径向延伸。
安全气囊14可以从图1和图8中示出的未充气位置充气到如图2-7B所示的充气位置。安全气囊14可以响应于车辆10的碰撞而展开到充气位置。在充气位置，安全气囊14可以吸收在碰撞期间来自乘员(未示出)的能量，以减少乘员撞击车辆10内部22的其它乘员和/或部件的可能性。
例如，在车辆10碰撞期间，乘员可以被推入安全气囊14。乘员的头部、躯干或其他四肢(例如手臂和腿)可以接触从乘员吸收能量的安全气囊14。此外，乘员的头部在可充气的翼20之间的空间(例如凹口)中接触安全气囊14的中心件16。以这种方式，可充气的翼20可以将乘员的头部保持在可充气的翼20之间的空间内。这会导致减少乘员的头部的向前运动，这可以降低头部伤害指数(HIC)，并且减少乘员头部的转动运动，这会降低脑损伤指数(BrIC)。
车辆10可以是自主车辆。换句话说，车辆10可以被自主地操作，以使车辆10可以在没有来自驾驶员的持续关注的情况下行驶，即，车辆10可以在没有人类输入的情况下自行驾驶。在自主车辆操作期间，乘员可以面对彼此。
参考图1，车辆10包括限定车辆10内部22的车身24。车身24可以包括车顶26、地板34和多个支柱(未编号)。车身24可以具有承载式车身结构、非承载式车身结构或任何其它合适的结构。车身24可以由任何合适的材料制成，例如钢、铝等。
车顶26可以包括多个车顶横梁28，如图1-3和图8所示。车身24的支柱和/或任何其他部件可以支撑车顶横梁28。
如图8所示，车顶内衬30可以支撑在车顶横梁28上。车顶内衬30可以包括撕裂缝32。撕裂缝32在安全气囊14展开到充气位置时可以允许安全气囊14穿破车顶内衬30朝向地板34。当安全气囊处于未充气位置时，撕裂缝32可以邻近安全气囊14。撕裂缝32可以是例如线形、T形、十字形等的形状，或者可以与安全气囊14的形状相匹配。
如图1-3所示，车辆10的内部22可以包括一个或多个座椅36。例如，车辆10的内部22可以包括由地板34支撑的多个座椅36。车辆10可以包括任何合适数量的座椅36，并且座椅36可以以任何合适的方式设置。
座椅36可以例如被设置为在安全气囊14展开到充气位置时使安全气囊14位于座椅36之间，如图2-3所示。如图1-3所示，座椅36可以设置成环形。可选地，座椅36可以以前排(未示出)和后排(未示出)设置。座椅36中的每一个可以是例如斗式座椅、长形座椅、儿童座椅、增高垫或任何其它合适类型的座椅。
参考图1和图2，座椅36可以包括座椅底部38和座椅靠背40。座椅靠背40可以从座椅底部38向上延伸。此外，座椅靠背40可以相对于座椅底部倾斜。底座(未编号)可以将座椅底部38支撑在车辆10的地板34上。
座椅36可以安装在地板34上的固定位置。作为另一示例，座椅36可以是相对于车辆10的地板34可在车辆的前后方向和/或在车辆横向方向上独立地或作为一个单元一起移动，例如以围绕环的圆形路径移动。换句话说，座椅36的底座可以相对于车辆10的地板34在车辆前后方向和/或车辆横向方向上移动。
座椅36可以绕座椅轴线S转动。例如，座椅36可以绕座椅轴线S转动到任何选定位置，例如180-360度。如图2所示，当安全气囊14展开到充气位置时，座椅轴线S大致平行于中心件16的纵向轴线A。参考图1-3，座椅36可独立地转动到面对彼此的位置。在该位置，当安全气囊14展开到充气位置时，乘员相互碰撞的可能性会降低。
安全气囊14可以是安全气囊总成42的一部分。安全气囊总成42可以包括支撑安全气囊14的安全气囊基部44。例如，当安全气囊14处于未充气位置时，安全气囊基部44可以容纳安全气囊14。当安全气囊14展开到充气位置时，安全气囊底座44可提供反作用表面。可以利用夹子、紧固件、粘合剂等将安全气囊14附接到安全气囊基部44。安全气囊基部44可以是任何合适的类型，并且可以由例如塑料、金属、复合材料等的任何合适的材料制成。
车辆10的车顶26可以支撑安全气囊总成42。例如，如图1-3所示，安全气囊总成42可以被安装到车顶26的一个或多个横梁28。安全气囊基部44可以包括用于将安全气囊总成42安装到一个或多个车顶横梁28的支架(未示出)等。当安全气囊14处于未充气位置时，如图8所示，安全气囊总成42可以设置在车顶横梁28和车顶内衬30之间。
安全气囊总成42可以包括与安全气囊14流体连通的充气装置46，充气装置46使安全气囊14从未充气位置充气到充气位置。充气装置46利用例如气体的充气介质扩展安全气囊14，以使安全气囊14从未充气位置移动到充气位置。具体地，充气装置46可以与充气腔18连通，以将充气介质供应到充气腔18。
充气装置46可以由车顶26支撑，例如，充气装置46可以设置在气囊基部44中。可选地，如图1-3所示，充气装置可以直接安装到车顶横梁28，或者设置在车身24的任何其它合适的部分，例如在支柱上。
充气装置46可以是例如烟火式充气装置，该烟火式充气装置使用化学反应将充气介质驱动到安全气囊14内。可选地，充气装置46可以是冷充气装置，当启动时，其点燃烟火填料，以形成通过填充管48向安全气囊14释放加压充气介质的开口。可选地，充气装置46可以是任何合适的类型，例如混合充气装置。
如上文所述，安全气囊14可以从如图1和图8所示的未充气位置展开到如图2-7B所示的充气位置。在充气位置，安全气囊14的中心件16可以具有顶部50，如图2、图4和图7A所示。中心件16的顶部50可以邻近车辆10的车顶26。中心件16还可以包括邻近车辆10的地板34的底部52。安全气囊14的中心件16可以限定充气腔18。
如图2、图4和图7A所示，并且如上文所述，当安全气囊14展开到充气位置时，中心件16沿着纵向轴线A伸长。在充气位置，中心件16可以具有任何合适的形状，例如圆柱形。中心件16可以由单件材料制成。可选地，中心件16可以由多件材料制成。
如上文所述，可充气的翼20绕中心件16的外周彼此隔开。例如，中心件16可以包括在相邻的可充气的翼20之间——即从一个可充气的翼20到相邻的可充气的翼20——延伸的多个面板17，如图5和图6所示。当安全气囊14处于充气位置时，面板17可以以圆柱形式设置。
面板17可以是单件材料的一部分。作为另一示例，多个面板17可以以任何合适的方式附接到一起，例如缝合。当中心件16包括附接到一起的多个面板17或由单件材料形成时，开口54可以在面板17(或在单件材料)中位于可充气的翼20连接到中心件16的位置。开口54可以在充气腔18和可充气的翼20之间延伸。
作为另一示例，多个面板17可以围绕中心件16的外周彼此隔开，面板17限定位于相邻面板17之间的开口54。一个可充气的翼20的第一侧56可以连接到一个面板17，并且与第一侧56相对的可充气的翼20的第二侧58可以连接到相邻的面板17。可充气的翼20可延伸横跨相邻面板17之间的开口54。每个开口54可以包括连接到相邻面板17的可充气的翼20，其中开口54由在充气腔和可充气的翼20之间延伸的相邻面板17限定。
每个可充气的翼20可以包括后端60、顶端62和底端(未示出)。如图5、图6和图7B所示，在充气位置，可充气的翼20可以具有长度L和宽度W，其中长度L大于宽度W。可充气的翼20可以由单件材料制成。可选地，可充气的翼20可以由多件材料制成。
如上文所述，可充气的翼20可以连接到中心件16。例如，可充气的翼20的第一侧56可以在中心件16内的开口54的一侧连接到中心件16，并且可充气的翼20的第二侧58可以在开口54的相对侧连接到中心件16。以这种方式，可充气的翼20可以与充气腔18流体连通。可充气的翼20可以以任何合适的方式——例如缝合、粘合剂、化学焊接、装订等——连接到中心件16。
如图2-7B所示，可充气的翼20可以围绕中心件16的外周彼此隔开。例如，可充气的翼20可以围绕中心件16彼此等距离地隔开。当安全气囊14处于充气位置时，可充气的翼20可以从中心件16径向延伸。可充气的翼20可以例如沿远离充气腔18的方向径向延伸。
如上文所述，可充气的翼20可以与充气腔18流体连通。例如，开口54可以在由中心件16限定的充气腔18和可充气的翼20之间延伸。如此，当充气装置46将充气介质驱动到充气腔18中时，充气介质可以穿过中心件16中的开口54到达可充气的翼20。在充气装置46将充气介质驱动到充气腔18内时，中心件16和可充气的翼20可以扩展，例如伸长。
可选地，可充气的翼20可以独立于充气腔18地充气。例如，充气装置46可以与可充气的翼20连通，以将充气介质供应到可充气的翼20。
在充气位置，如图2所示，可充气的翼20可以沿着平行于中心件16的纵向轴线A的纵向轴线B是纵长的。可充气的翼20可以沿着纵向轴线B延伸。可充气的翼20可以在中心件16的顶部50和底部52之间延伸。可选地，可充气的翼20可以从中心件16的顶部50延伸到底部52。
包括中心件16和可充气的翼20的安全气囊14可以由例如编织聚合物的任何合适的气囊材料制成。例如，安全气囊14可以由织物尼龙丝制成，如尼龙6-6。其它合适的材料包括聚醚醚酮(PEEK)、聚醚酮酮(PEKK)、聚酯和/或任何其它合适的聚合物。织物聚合物可以包括涂层，例如硅树脂、氯丁橡胶、聚氨酯等。例如，涂层可以是聚有机硅氧烷。包括中心件16和可充气的翼20的安全气囊14可以全部由相同的材料制成，或者由不同的材料制成。
安全气囊14可以包括拉带64。拉带64可以包括第一端66和第二端68。如图5所示，在安全气囊14的中心件16中的开口54附近，拉带64的第一端66可以附接到可充气的翼20的第一侧56，并且拉带64的第二端68可以附接到可充气的翼20的第二侧58。每个可充气的翼20可以包括至少一个拉带64，如图5所示。另外，每个可充气的翼20可以包括沿着可充气的翼20的纵向轴线B隔开的多个拉带64。
另外或可选地，安全气囊14可以包括如图6所示的拉带64。具体地，拉带64的第一端66在开口54的一侧附接到中心件16，并且拉带64的第二端68横跨开口54被附接到中心件16。中心件16中的每个开口54可以包括至少一个拉带64。另外，每个开口54可以包括沿着开口54的长度隔开的多个拉带64。
参考图7A和图7B，安全气囊14可以包括安全气囊14外部的拉带64。例如，一个或多个拉带64可以将相邻的可充气的翼20彼此附接。
在图9中示出了乘员约束***12的示意图。乘员约束***12可以包括碰撞感测***70。碰撞感测***70可以包括至少一个传感器72。传感器72适于检测车辆10的碰撞。碰撞传感器可以是任何合适的类型，例如，比如加速度计、压力传感器和接触开关的接触后传感器；以及例如雷达、激光雷达或视觉感测***的预碰撞传感器。视觉***可包括一个或多个摄像机、电荷耦合器件(CCD)图像传感器、互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器等。传感器72可以以多点定位在车辆10内或车辆10上，以感测例如车辆10的碰撞。传感器72是图9中所示的碰撞感测***70的唯一部件。然而，应理解的是，碰撞感测***70可以包括图9中未示出的另外的部件。
乘员约束***12可以包括控制器74。控制器74和传感器72可以连接到车辆10的通信总线76，例如控制器局域网络(CAN)总线。控制器74可以使用来自通信总线76的信息来控制充气装置46的启动。充气装置46可以连接到控制器74，如图9所示，或者可以直接连接到通信总线76。
控制器74可以直接地或通过通信总线76与传感器72和充气装置46通信，以在传感器72感测到车辆10的碰撞时启动充气装置46，例如用于向充气装置46的烟火填料提供脉冲。代替感测碰撞或另外地，碰撞感测***70可以配置为在碰撞之前感测碰撞，即预碰撞感测。传感器72可以是任何合适的类型，例如使用雷达、激光雷达和/或视觉***。视觉***可以包括一个或多个摄像机、CCD图像传感器和/或CMOS图像传感器等。
控制器74可以是基于微处理器的控制器。传感器72与控制器74通信，以将数据传送到控制器74。基于由传感器72传送的数据，控制器74可以指示充气装置46启动。
在操作中，在车辆10的正常操作条件下，安全气囊14处于如图1和图8所示的未充气位置。当传感器72感测到车辆10的碰撞时，碰撞感测***70触发与控制器74的通信识别碰撞。作为响应，控制器74可以指示充气装置46利用充气介质使安全气囊14充气，将安全气囊14从未充气位置展开到充气位置。当安全气囊14充气到充气位置时，安全气囊14可以使车顶内衬30移动以从例如安全气囊基部44的反作用表面或可安装安全气囊14的任何相似的表面向下延伸。
已经以说明性方式描述了本公开，并且应当理解的是，使用的术语旨在是描述性的语言而不是限制。根据上述教导，本公开的许多修改和变化是可行的，并且本发明可以以具体描述的方式之外的方式实施。

Claims (15)

1.一种安全气囊，包含：
中心件，所述中心件限定充气腔并且可充气到充气位置；以及
可充气的翼，所述可充气的翼连接到所述中心件并且围绕所述中心件的外周彼此隔开；并且
每个所述可充气的翼在所述充气位置从所述中心件径向延伸。
2.根据权利要求1所述的安全气囊，其中所述中心件包括围绕所述中心件的所述外周彼此隔开的面板，所述面板与所述可充气的翼交替设置。
3.根据权利要求2所述的安全气囊，其中所述面板在所述充气位置以圆柱形式设置。
4.根据权利要求1所述的安全气囊，其中所述可充气的翼在所述充气位置延伸远离所述充气腔。
5.根据权利要求1所述的安全气囊，其中所述可充气的翼与所述充气腔流体连通。
6.根据权利要求1所述的安全气囊，其中所述中心件包括在所述充气腔和所述可充气的翼之间延伸的开口。
7.根据权利要求6所述的安全气囊，其中每个所述可充气的翼包括位于所述开口附近的第一侧和与所述第一侧相对的第二侧，以及附接到所述第一侧和所述第二侧的拉带。
8.根据权利要求6所述的安全气囊，进一步包含拉带，所述拉带具有连接到所述中心件的第一端以及连接到所述中心件并且延伸跨过所述开口的第二端。
9.根据权利要求1所述的安全气囊，其中每个所述可充气的翼与相邻的所述可充气的翼等距离地隔开。
10.根据权利要求1所述的安全气囊，其中第一拉带在所述充气腔外部附接到第一可充气的翼和第二可充气的翼，第二拉带在所述充气腔外部附接到所述第二可充气的翼和第三可充气的翼，第三拉带在所述充气腔外部附接到所述第三可充气的翼和第四可充气的翼，并且第四拉带在所述充气腔外部附接到所述第四可充气的翼和所述第一可充气的翼。
11.根据权利要求1所述的安全气囊，其中所述中心件沿纵向轴线是纵长的并且每个所述可充气的翼沿平行于所述纵向轴线的轴线是纵长的。
12.根据权利要求11所述的安全气囊，其中所述中心件包括沿所述纵向轴线彼此隔开的顶部和底部，并且其中所述可充气的翼与所述顶部以及所述底部隔开。
13.根据权利要求1-12任一项所述的安全气囊，其中所述中心件是圆柱形。
14.一种乘员约束***，包含：
车顶；
由所述车顶支撑的安全气囊，所述安全气囊包括中心件，所述中心件限定充气腔并且可充气到充气位置；以及
可充气的翼，所述可充气的翼连接到所述中心件并且围绕所述中心件的外周彼此隔开；并且
每个所述可充气的翼在所述充气位置从所述中心件径向延伸。
15.根据权利要求14所述的乘员约束***，其中所述中心件包括围绕所述中心件的所述外周彼此隔开的面板，所述面板与所述可充气的翼交替设置。
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