[0001] 本
申请是申请日为2006年10月10日、申请号为200680038756.9、
发明名称为“具有膨胀管状内部结构的安全气囊系统”的
专利申请的分案申请。
技术领域
[0002] 本发明涉及用于在预定时刻使安全气囊充气和展开来限制乘员的安全气囊系统。
背景技术
[0003] 关于乘客侧安全气囊系统，一种通过固定安全气囊的体积来实现充气装置的通用的技术是可行的(见公开号为2002-166805的日本专利申请)，其中通过为安全气囊设置具有预定尺寸的穿通部使安全气囊的尺寸基于车型而不同。关于此技术，穿通部设置在气流通道部内，其
定位在安全气囊中的充气装置和乘员限制部之间，并且当安全气囊被充气和展开时其
覆盖仪表板的上表面。
[0004] 然而，通过使用上述安全气囊系统，难以进一步减小用于限制乘员头部、胸部和腹部的乘客侧安全气囊的体积。
发明内容
[0005] 本发明的一个目的是提供安全气囊系统，其可以减少安全气囊的体积。
[0006] 本发明的第一方案涉及一种安全气囊系统，其包括在预定时刻被激活以产生气体的气体发生器，以及由供应自气体发生器的气体充气和展开的安全气囊。在这种安全气囊系统中，安全气囊具有
管状骨架形成部，所述管状骨架形成部设置在安全气囊内并且由供应自气体发生器的气体充气以形成骨架部。
[0007] 关于上述安全气囊系统，当气体发生器在诸如车辆碰撞或翻倒的预定时刻被激活时，来自气体发生器的气体被供应到安全气囊的骨架形成部。当骨架形成部被充气而形成管状骨架部时，安全气囊作为整体被充气和展开来限制乘员。因此，当气体被供应到设置于安全气囊中的管状骨架形成部时，安全气囊被展开，从而有可能减少将被供应到安全气囊以使安全气囊展开为预定形状的气体的量。
[0008] 因此，通过使用上述安全气囊系统能够减小安全气囊的体积。
[0009] 在上述安全气囊系统中，骨架形成部可以沿安全气囊的表面设置。
[0010] 关于此安全气囊系统，由于骨架形成部被充气以形成骨架部，因此安全气囊被充气和展开而压
力被直接施加到外围。因此，可以通过使用少量的气体容易地使安全气囊按照理想的形状展开。
[0011] 在上述安全气囊系统中，骨架形成部可以包括通过供应自气体发生器的气体被充气以形成具有格子形状的骨架部的部分。
[0012] 关于此安全气囊系统，当安全气囊被充气和展开时，至少部分骨架部形成格子形状，从而通过使用体积减小的安全气囊就能够有效地限制乘员。格子形状包括X形状，以及多个骨架部从相应的预定点延伸的形状。
[0013] 在上述安全气囊系统中，骨架形成部可以包括通过供应自气体发生器的气体充气以形成多个具有柱形形状的骨架部的部分，并且相对于
车身在大体上垂直的方向上延伸的部分。
[0014] 关于此安全气囊系统，骨架部包括相对于车身在大体上垂直的方向上延伸的多个柱形部分，因此气流通道简单，并且有可能在短时间周期内展开安全气囊。
[0015] 在上述安全气囊系统中，安全气囊可以就车身的前后而言在乘员的前方充气和展开，并且可以包括：乘员
接触部，当设置在安全气囊内部的骨架形成部经充气而形成骨架部时，所述乘员接触部朝向乘员展开；以及一对
侧壁部，当设置在安全气囊内部的骨架形成部经充气而形成骨架部时，所述一对侧壁部在车辆的宽度方向上在气体发生器和乘员接触部的各边缘之间展开。
[0016] 关于此安全气囊系统，一对侧壁部就车身的前后而言从气体发生器侧朝向后部展开，并且乘员接触部在一对侧壁部的后边缘之间展开。特别地，在展开的安全气囊中，由一对侧壁部和乘员接触部环绕的区域是空腔。当安全气囊的骨架形成部被充气而形成骨架部时，一对侧壁部和乘员接触部允许安全气囊充气和展开，即给予其形状。因此，使用体积减小的安全气囊，就能够有效地限制乘员的头部、胸部和腹部。
[0017] 在上述安全气囊系统中，安全气囊可以包括允许一对侧壁部与气体发生器单独连通的一对气体供给端口。
[0018] 关于此安全气囊系统，来自气体发生器的气体从气体供给端口通过相应的侧壁部流入到乘员接触部中。因此，有可能在短时间周期内以平衡的方式使安全气囊充气和展开，在安全气囊中，由一对侧壁部和乘员接触部环绕的区域是空腔。
[0019] 在上述安全气囊系统中，安全气囊可包括：上壁部，其在安全气囊充气和展开的状态下，相对于车身在垂直方向上连接气体发生器和乘员接触部的上边缘；下壁部，其在安全气囊充气和展开的状态下，相对于车身在垂直方向上连接气体发生器和乘员接触部的下边缘；及气流通道部，其设置在上壁部和下壁部中的每一个内，气流通道部使气体发生器和乘员接触部彼此连通。
[0020] 关于此安全气囊系统，来自气体发生器的气体通过上壁部侧上的气流通道并通过下壁部侧上的气流通道流入到乘员接触部中。因此，有可能在短时间周期内以平衡的方式使安全气囊充气和展开，在安全气囊中，由一对侧壁部和乘员接触部环绕的区域是空腔。特别地，通过采用安全气囊也包括一对气体供给端口的构造，气体通过四个气体流入通道流入到安全气囊中，因此有可能在更短的时间周期内展开安全气囊。
[0021] 在上述安全气囊系统中的安全气囊中，形成安全气囊的外表面的外侧织物可沿骨架形成部的外围被缝合或粘结到设置在外侧织物的内部上的内侧织物上，由此骨架形成部被设置在外侧织物的内部上。
[0022] 关于此安全气囊系统，通过将内侧织物缝合或粘结到外侧织物的内侧上，外侧织物形成安全气囊的外表面，使安全气囊沿其表面设置有骨架形成部。因此，与在气囊内设置管状内部构件单独形成气流通道的结构相比，该结构简单。
[0023] 如上所述，依照本发明的安全气囊系统能够减小安全气囊的体积。
附图说明
[0024] 通过下文中参照附图对优选
实施例的描述，本发明上述和另外的目的、特征和优点将变得明显，其中使用相似的附图标记表示相似的构件，并且其中：
[0025] 图1为依照本发明第一实施例的安全气囊系统的立体图，其中展开的安全气囊能够被穿透观看；
[0026] 图2为依照本发明第一实施例的安全气囊在车身中处于展开状态下的安全气囊系统的截面侧视图；
[0027] 图3A和3B为表示依照本发明第一实施例的安全气囊系统的图，其中图3A为表示安全气囊处于展开状态时的外观的立体图，而图3B为表示安全气囊的内部的后视图；
[0028] 图4A和4B为表示构成依照本发明第一实施例的安全气囊系统的安全气囊的图，其中图4A为气囊内层的平面图，而图4B为气囊外层的平面图；
[0029] 图5A至5C为表示构成依照本发明第一实施例的安全气囊系统的安全气囊的
制造过程的图，其中图5A为表示气囊内层弯曲的气囊内层的状态的立体图，图5B为表示将气囊外层放置到气囊内层上之前气囊内、外层的状态的立体图，而图5C为表示气囊外层被缝合到气囊内层上时的气囊内、外层的状态的立体图；
[0030] 图6为依照本发明第二实施例的安全气囊系统的立体图，其中展开的安全气囊能够被穿透观看；
[0031] 图7为构成依照本发明第二实施例的安全气囊系统的气囊内层的平面图；及[0032] 图8为依照相对于本发明实施例的比较性示例的安全气囊系统的立体图。
具体实施方式
[0033] 现在参考图1和2描述如依照本发明第一实施例的安全气囊系统的乘客侧安全气囊系统10。图中所示箭头FR，UP和W分别表示
汽车A的前方(运行方向)、上方和宽度方向，其中安装了乘客侧安全气囊系统10。
[0034] 图1所示为被激活的乘客侧安全气囊系统10的一般性整体结构的立体图。图2所示为被激活的乘客侧安全气囊系统10的一般性整体结构的截面侧视图。如这些附图所示，乘客侧安全气囊系统10包括，作为主要部件：作为气体发生器的充气装置12；安全气囊14，其通过由充气装置12产生的气体的流入被充气和展开；以及安全气囊箱16，其中容纳了充气装置12和折叠的安全气囊14。
[0035] 如图2所示，乘客侧安全气囊系统10，即，其中容纳了充气装置12和折叠的安全气囊14的安全气囊箱16设置在位于乘客座椅(未示出)前方的仪表板18中。乘客侧安全气囊系统10被设计成当充气装置12产生气体时，使安全气囊14在仪表板18和前车窗玻璃20之间充气和展开，并且遍布仪表板18的上后部，从而限制乘客座椅上的乘员的头部、胸部和腹部。下面将给出详细的描述。
[0036] 充气装置12容纳点火器、点火介质，气体发生介质(燃烧以产生气体的介质，或燃烧以打开压缩惰性气体从中通过的通道的介质)等。充气装置12被设计为，当点火器点燃点火介质时，气体发生介质燃烧以产生大量气体。适于乘客侧安全气囊系统10的充气装置12被设计为，当
加速度
传感器检测到汽车A的对头碰撞并将检测
信号输出到安全气囊ECU(传感器和ECU未示出)时，安全气囊ECU激活点火器，这导致点火介质的点火。
[0037] 如图1所示，安全气囊14被设计为，当充气装置12产生的气体流入到设置在由双点划线表示的外盖片14A的内侧上的管状骨架形成部22中时，形成骨架部24(已经填充气体的充气后的骨架形成部22)以允许安全气囊14采用充气或展开形状，其中安全气囊14可以限制和控制乘员(在下文中，此状态被称为展开状态)。
[0038] 更特别地，安全气囊14包括：乘员接触部14B，乘员将与其接触，并且当安全气囊14处于展开状态时，其面向乘员的头部、胸部和腹部；以及一对左和右侧壁部14C和14D，它们相对于车辆纵向定位在安全气囊箱16和乘员接触部14B之间，并且当安全气囊14处于展开状态时它们定向在车辆宽度方向上。在车辆宽度方向上，侧壁部14C和14D的前端在其两端处固定地保持在安全气囊箱16中。展开的安全气囊14的结构为，由乘员接触部
14B，侧壁部14C和14D，以及安全气囊箱16环绕的区域是空腔C，由充气装置12产生的气体没有供应到空腔C。
[0039] 乘员接触部14B被形成使得其边大体上形成长方形形状，其中当安全气囊14处于展开状态时从后面看来各边在相对于车身的大体上垂直的方向上或者在车辆宽度方向上延伸。乘员接触部14B包括：形成具有长方形
框架形状的框架状骨架部24A的框架状骨架形成部22A，当安全气囊14处于展开状态时长方形框架形状的每条边都位于沿长方形的外围；以及形成X形状的格子状骨架部24B的格子状骨架形成部22B，当安全气囊14处于展开状态时所述格子状骨架形成部22B沿框架状骨架部24A的对
角线长度延伸。如图3A所示，在展开状态下形成于乘员接触部14B中，并且具有大体上呈三角形形状的四个窗口26由外盖片14A关闭。
[0040] 侧壁14C和14D被形成，从而形成大体上地三角形形状(梯形形状)，当安全气囊14处于展开状态时从侧面看来，其
顶点部位于安全气囊箱16侧。侧壁部14C和14D中的每一个都包括：形成具有框架形状的框架状骨架部24C的框架状骨架形成部22C，当安全气囊14处于展开状态时框架形状的每条边都位于沿三角形形状的外围；以及形成格子状骨架部24D的格子状骨架形成部22D，当安全气囊14处于展开状态时，格子状骨架部24D从框架状骨架部24C的三条边中的每一条的中部延伸并聚集在框架状骨架部24C的中心。左和右框架状骨架形成部22C(框架状骨架部24C)的后侧，相对于车辆的纵向，在车辆宽度方向上与框架形骨架部24A的侧面在其两个边缘处结合。如图3A所示，在展开状态下形成于侧壁部14C和14D的每一个中，并且具有大体上呈矩形形状的三个窗口28由外盖片14A关闭。
[0041] 如上所述，乘客侧安全气囊系统10被设计为，如图1中的箭头所示，当来自充气装置12的气体流入到管状骨架形成部22A至22D中时，形成骨架部24A至24D，从而在框架中形成格子，因此安全气囊14展开，从而整个安全气囊14，即，乘员接触部14B，相对于车辆纵向的一对左和右侧壁部14C和14D，以及安全气囊箱16限定空腔C。
[0042] 在此实施例中，安全气囊14包括：上壁部14E，其从上方覆盖空腔C；以及下壁部14F，其从下方覆盖空腔C。然而，安全气囊14可以不包括上壁部14E和下壁部14F。
[0043] 通过将如图4A所示的内侧织物的气囊内层30放置在如图4B所示的外侧织物的气囊外层32上，并且将它们的预定部分缝合到一起而形成上述安全气囊14。
[0044] 气囊内层30具有从长方形中心部30A的两侧延伸出的，形成侧壁部14C和14D的三角形侧部30B和30C，所述长方形中心部30A形成乘员接触部14B。通过切掉相应的部分而使四个窗口26设置在长方形中心部30A上。通过切掉相应的部分而将三个窗口28设置在各侧部30B和30C上。由安全气囊箱16支持的长方形部34在与中心部30A相对的侧面上从气囊内层30的各侧部30B和30C的边缘延伸出。
[0045] 气囊外层32具有从形成乘员接触部14B的长方形中心部32A的两侧延伸出来形成侧壁部14C和14D的三角形侧部32B和32C。
耳部36在与中心部32A相对的侧面上从气囊外层32的各侧部32B和32C的边缘延伸出。此外，形成上壁部14E的上壁形成部38，以及形成下壁部14F的下壁形成部40分别从中心部32A的上、下边缘延伸出。
[0046] 在由图3A所示的气囊外层32构成的外盖片14的内侧上提供有骨架形成部22的所述安全气囊14通过下述方式形成：将气囊内层30放置在气囊外层32上从而使中心部30A以及侧部30B和30C分别与中心部32A以及侧部32B和32C重合；除了箱支持部34或耳部36从中延伸出的各部分之外，将其外围的周围缝合到一起；和环绕各窗口将窗口26和
28周围的边缘部分缝合到一起。可以不切掉与窗口26和28相对应的部分而制备气囊内层
30。
[0047] 现在通过参考图5A至5C描述安全气囊14的制造过程。首先，如图5A所示，弯曲气囊内层30以使箱支持部34彼此靠近，然后，如图5B所示，将长方形箱支持部34的端部缝合到一起。其后，将气囊外层32从外侧(凸起侧)放置到弯曲的气囊内层30上，并且将除箱支持部34或耳部36从中延伸出的各部分之外的气囊内层30和气囊外层32的外围全部缝合到一起，并且如图5C中的缝合部S所示，将窗口26和28周围的边缘部分环绕各窗口缝合到一起。在此实施例中，上壁形成部38和下壁形成部40的侧边缘部的缝合与将侧部30B和32B缝合到一起，以及将侧部30C和32C缝合到一起是同步进行的。
[0048] 关于如此制造的安全气囊14，相互连接的箱支持部34被固定到安全气囊箱16上，并且耳部36被固定到安全气囊箱16上，从而使气体供给端口42形成在车辆宽度方向上的箱支持部34的各端部与相应的耳部36之间。各气体供给端口42与充气装置12的气体排放部分相通，从而使来自充气装置12的气体可被导入到安全气囊14的侧壁部14C和14D中的骨架形成部22中。
[0049] 在安全气囊14被固定到安全气囊箱16的状态中，安全气囊14以适当的折叠的状态容纳在安全气囊箱16中。
[0050] 下面将给出第一实施例的工作原理的描述。
[0051] 关于具有上述构造的乘客侧安全气囊系统10，当其内安装有乘客侧安全气囊系统10的汽车A发生对头碰撞时，安全气囊ECU激活充气装置12来产生气体。此气体通过气体供给端口42流入到安全气囊14中，并且通过相对于车辆纵向的左和右侧壁部14C和14D充入到乘员接触部14B中。然后，与作为骨架的框架状骨架部24A和格子状骨架部24B一起展开的乘员接触部14B，和与作为骨架的框架状骨架部24C和骨架部24D一起展开的相对于车辆纵向而言的左和右侧壁部14C和14D，展开上壁部14E和下壁部14F，从而当作为整体观看时，安全气囊14被充气和展开成围绕空腔C的囊状。
[0052] 充气并展开的安全气囊14进而接触到上体被座椅安全带限制的乘客座椅上的乘员的头部、胸部和腹部，并且以辅助方式限制乘员的上体。因此，在汽车A对头碰撞时，乘客侧安全气囊系统10和座椅安全带系统有效地保护乘客座椅上的乘员。
[0053] 由于乘客侧安全气囊系统10的构造，安全气囊14得以通过将气体充入到管状骨架形成部22中而充气和展开，有可能利用少量气体展开安全气囊14。更特别地，与图8所示的作为对比性示例的通过以气体填充气囊使袋状安全气囊100充气和展开的构造相比，不需要用气体填充空腔C的安全气囊14实现了显著的体积减小(减少气体用量)。特别地，由于在乘员的前方存在大空间，因此在安全气囊处于展开状态时需要具有大体积的乘客侧安全气囊系统10中，已经实现了安全气囊14的体积减小。
[0054] 在乘客侧安全气囊系统10中，管状骨架形成部22沿安全气囊14的外盖片14A形成，更特别地，与外盖片14A一体的安全气囊14的外壁部(乘员接触部14B，左和右侧壁部14C和14D)由骨架部24形成，并且作为保持展开形状的加固部。结果，即使当与管状加固部(骨架部作为柱部或梁部)设置在空腔C中的安全气囊相比时，也有可能减小安全气囊
14的体积。
[0055] 此外，由于在乘客侧安全气囊系统10的展开的乘员接触部14B中，格子状骨架部24B位于框架状骨架部24A中，因此有可能利用骨架结构来有效地限制乘员。
[0056] 此外，由于在乘客侧安全气囊系统10中，提供了与相对于车辆纵向的左和右侧壁部14C和14D相对应的两个气体供给端口42，因此有可能从充气装置12对称地供应气体，并且通过形状的平衡变化迅速展开安全气囊14。
[0057] 此外，由于在乘客侧安全气囊系统10中，通过将气囊内层30和气囊外层32缝合到一起而制成具有骨架形成部22的安全气囊14，因此有可能获得构造简单且体积减小的安全气囊14。
[0058] 接下来，将描述本发明的第二实施例。基本上与第一实施例相同的部件或部位将由与第一实施例相同的附图标记表示，并且将省略对其的描述。
[0059] 图6所示为依照第二实施例的被激活的乘客侧安全气囊系统50的一般性整体结构的立体图。如图6所示，乘客侧安全气囊系统50与乘客侧安全气囊系统10的区别在于用安全气囊52代替安全气囊14。
[0060] 安全气囊52包括外盖片52A、乘员接触部52B、侧壁部52C和52D、上壁部52E和下壁部52F，所述部分分别对应于第一实施例中的外盖片14A、乘员接触部14B、侧壁部14C和14D、上壁部14E和下壁部14F。
[0061] 在乘员接触部52B中，在安全气囊52展开的状态下形成在车辆宽度方向上连接框架状骨架部24A的上、下边缘的中点的柱状骨架部24E的柱状骨架形成部22E，被设置在当安全气囊52处于展开状态时形成框架状骨架部24A的框架状骨架形成部22A中。形成在乘员接触部52B中使得柱状骨架形成部22E在其间插入的窗口54，通过外盖片52A关闭。
[0062] 在每一个壁部52C和52D中，在安全气囊52展开的状态下形成在车辆纵向上连接框架状骨架部24C的上、下边缘的中点的柱状骨架部24F的柱状骨架形成部22F，被设置在当安全气囊52处于展开状态时形成框架状骨架部24C的框架状骨架形成部22C中。形成在壁部52C和52D的每一个中使得柱状骨架形成部22F在其间插入的窗口56，通过外盖片52A关闭。
[0063] 上臂部52E包括形成梁状骨架部24G并且用作气流通道的梁状骨架形成部22G，当安全气囊52处于展开状态时所述梁状骨架部24G在车辆宽度方向上的上壁部52E的中部在车辆纵向上延伸，并且所述梁状骨架部24G使安全气囊箱16和乘员接触部52B(框架状骨架部24A的上边缘部)彼此连通。相似地，下臂部52F包括形成梁状骨架部24H并且用作气流通道的梁状骨架形成部22H，当安全气囊52处于展开状态时所述梁状骨架部24H在车辆宽度方向上的下壁部52F的中部在车辆纵向上延伸，并且所述梁状骨架部24H使安全气囊箱16和乘员接触部52B(框架状骨架部24A的下边缘部)彼此连通。
[0064] 梁状骨架部24G和24H的每一个前端部都固定到安全气囊箱16上，并且用作与充气装置12的气体排放部连通的气体供给端口58。梁状骨架部24G和24H可不作为本发明的骨架部而只作为气体供给通道。
[0065] 通过将图7所示的气囊内层60放置在图4B所示的气囊外层32上并将它们的预定部分缝合在一起来制作安全气囊52。构成安全气囊52的气囊内层60具有将被放置在气囊外层32的中心部32A上的中心部60A，以及将被分别放置在气囊外层32的侧部32B和32C上的侧部60B和60C。通过将气囊内层60放置在气囊外层32上以使中心部60A和侧部60B及60C分别与中心部32A和侧部32B及32C重合，将除了箱支持部34或耳部36从各部延伸出的部分之外的上述部分的外围全部缝合在一起，以及将环绕窗口54和56的边缘部分全部环绕各个窗口缝合在一起，来形成在构成气囊外层32的外盖片52A的内侧上设置有骨架形成部22的安全气囊52。可以不切掉与窗口54和56相对应的部分而制备气囊内层60。
[0066] 带部62和64在车辆宽度方向上从气囊内层60中心的中心部60A的上、下边缘延伸出。将在车辆宽度方向上的带部62的两个边缘缝合到气囊外层32的上壁形成部38上之后，带部62形成梁状骨架形成部22G。将在车辆宽度方向上的带部64的两个边缘缝合到气囊外层32的下壁形成部40之后，带部64形成梁状骨架形成部22H。
[0067] 如在乘客侧安全气囊系统10的情况中，在汽车A发生对头碰撞时，上述乘客侧安全气囊系统50展开安全气囊52，从而限制和保护乘客座椅上的乘员。由于乘客侧安全气囊系统50被构造成通过为柱状骨架形成部22填充气体使安全气囊14充气和展开，故可以获得与第一实施例相似的效果，例如由于相似的工作原理导致的安全气囊52的体积的减小。
[0068] 在乘客侧安全气囊系统50中，由于相对于车身在大体上垂直的方向上延伸的部分，是以竖直条带的样式设置的柱状骨架形成部22E和22F，框架状骨架形成部22A和22C，因此气体流入通道简单。结果，容易制造安全气囊52，并能够在短时间周期内展开安全气囊52。特别地，在乘客侧安全气囊系统50中，四个气体供给端口42和58设置在安全气囊52中，从而能够在更短的时间周期内展开安全气囊52。
[0069] 尽管上述实施例示出将本发明应用到乘客侧安全气囊系统10和50的示例，但是本发明不局限于这些实施例。然而，本发明可以应用到用于侧面碰撞时的保护的安全气囊系统，例如侧面安全气囊和窗帘式安全气囊，多种乘员保护安全气囊系统，例如驾驶员侧安全气囊，后座安全气囊和膝盖安全气囊，以及行人保护安全气囊系统，例如机罩安全气囊和支柱安全气囊。因此，安全气囊的形状不局限于与那些其中形成了空腔C的安全气囊14和52的形状相似的形状。形状可基于应用适当地改变。
[0070] 此外，尽管上述实施例示出通过将气囊外层32和气囊内层30或气囊内层60缝合在一起来制成安全气囊14或52的示例，然而，本发明不局限于这些实施例。安全气囊14或52可通过将气囊外层32和气囊内层30或气囊内层60粘结在一起制成。
