气囊的制作方法

本发明涉及一种气囊，并且特别地，但不排他地，涉及一种减少碰撞后车辆乘员的胸腔上的负荷的气囊。

背景技术：

在碰撞的情况下，车辆(例如机动车辆)的驾驶员和任何乘客(统称为“乘员”)可能受到可能导致受伤的力。例如，模拟碰撞的各种计算机辅助工程结果显示驾驶员的胸部和颈部可能不自然地移位或扭曲。由于上部肋骨对心脏提供保护，所以不希望上部胸腔的过度负荷。

因此，需要改进车辆约束技术，以便在碰撞期间能够减少乘员胸部和颈部的负荷。

技术实现要素：

根据本发明的布置，提供了一种安全带气囊，其包括：充气室，其可从未展开状态充气至展开状态，该充气室包括第一充气室和第二充气室；连接件，其用于将气囊支撑在安全带上，使得第一充气室定位于第二充气室的上方；以及流动导向器，其用于将充气气体引导到充气室中以使充气室充气，流动导向器被构造成在第二充气室之前将充气气体引导到第一充气室中。

提供包括第一充气室的气囊，在使用中，该第一充气室在位于第一充气室下方的第二充气室之前充气，这意味着上部充气室在下部充气室之前充气，并且从而在碰撞期间，可为乘员的上部身体提供更大的支撑。例如，将安全带定位成使得气囊位于乘员肩部周围，具体地使得第一充气室位于乘员肩部周围，意味着在充气时，定位于乘员肩部周围的充气室可以首先充气，并且因此乘员的胸腔可以被支撑。因此，可以减小乘员胸腔上的负荷。

气囊可以支撑在安全带的下侧。这允许气囊位于乘员身体和安全带之间。因此，充气的气囊可以用作防止安全带扎入乘员皮肤的衬垫。充气的气囊可以将安全带从乘员身上抬起，以进一步减少他们的肩部和胸腔上的负荷。因此，气囊可以被构造成使安全带偏离乘员。

因此，根据本发明的气囊可以说是包括多个充气室。因此，气囊可以被称为“多室”气囊。第一充气室可以被认为是最上面的室，因为在使用中，当气囊被支撑在安全带上时，该室可以定位于第二室的上方。在使用中，第一室可以定位在乘员肩部周围，并且因此当气囊使用于机动车辆中时，第一室可以是靠近汽车座椅的头枕的室。因此，当气囊在车辆中使用时，第二室可以定位成靠近汽车的地板。

气囊可以包括充气机，并且流动导向器可以是管。管可以从充气机延伸并且终止于第一充气室，以通过在第二充气室之前将气体引导到第一充气室中而在对第二充气室充气之前对第一充气室充气。管可以从充气机延伸到并穿过第二充气室到达管可以终止的第一充气室。因此，流动导向器可以是包括附接到充气机的非自由端部和自由端部的管。在使用中，充气气体可从充气机穿过管并经由自由端部从管中排出。这种管可以使用在如上所描述的气囊中，并且因此，管的自由端部可以设置在第一充气室中。

气囊可以包括可以位于充气室中的充气机。气囊可以包括用于致动充气机的致动器。这具有不需要额外的电线、炸药等来使气囊充气的优点。

可选地，在不在权利要求的范围内的示例中，充气机可以位于车辆的其它位置，例如b柱、通道，或者位于安全带所附接的车辆座椅上或座椅中的任何位置。

气囊可以包括用于致动充气机的致动器，其中致动器位于充气室中。气囊致动器可以是用于将气囊可滑动地支撑在安全带上的可滑动连接件。致动器可以是用于将气囊可滑动地支撑在安全带上的辊。

气囊可以包括位于充气室内的致动器单元。致动器单元可以包括用于将充气室从未展开状态充气至展开状态的充气机。致动器单元可以包括用于致动充气机的致动器。致动器单元可以包括用于接收安全带的端部的插槽。致动器可以被构造成当安全带张力超过预定水平时致动充气机。

致动器可以是构造成使安全带前进的辊。辊可以被构造成当安全带张力超过预定水平时移位以致动充气机。充气机可以是包括充气气体的易碎管。致动器可以被构造成移位以使易碎管破裂，从而致动充气机以释放充气气体，其中，充气气体从充气机释放到气囊的充气室中使充气室充气，并且因此使气囊充气到其展开状态。易碎管可以包括玻璃。例如，易碎管可以包括pyrex(rtm)玻璃和/或石英玻璃。

充气机可以被支撑件缠绕或由支撑件支撑。支撑件可以是丝网。支撑件可以连接到充气室的内部以将充气机支撑在充气机室中。

充气气体可以包括冷凝气体。例如，充气气体可以包括大约20ml的液化气体。易碎管可以具有大约1mm的内直径和大约在1mm和3mm之间的外侧直径。易碎管的材料和尺寸可以使得其能够保持加压气体(即，充气气体)。充气气体可以包括一氧化二氮(n2o)。充气气体的压力可以在500psi和600psi(约3400kpa和4100kpa)之间。

充气机可以被致动以将充气气体引导到第一充气室，从而在预张紧安全带的同时使气囊充气。

气囊可以可滑动地支撑在安全带上。这意味着气囊可以定位在安全带上不同高度的范围内。这反过来允许乘员将气囊调节到舒适的高度，或者气囊一旦充气(或展开)将提供更大支撑的高度。

气囊可以位于乘员肩部周围，并且可以包括定位器以使气囊位于乘员肩部周围。定位器可以是从气囊延伸的突起。

根据本发明的又一种布置，提供了一种对安全带气囊充气的方法，气囊包括可从未展开状态充气到展开状态的充气室，充气室包括第一充气室和第二充气室，以及用于将气囊支撑在安全带上的连接件，使得第一充气室定位于第二充气室的上方，以及充气机，其中充气机位于充气室中；该方法包括以下步骤：将充气气体引导到第一充气室中；并且然后将充气气体引导到第二充气室中以使充气室充气。

在充气之前，该方法可以包括将气囊定位在安全带上的步骤，使得第一充气室定位在第二充气室的上方。

将充气气体引导到第一充气室的步骤可以与安全带的预张紧同时执行。

在充气之后，第一充气室和第二充气室可以被加压至不同的压力。

第一充气室中的压力可以高于第二充气室中的压力。

根据本发明的另一布置，提供了一种包括如上所描述的安全带和气囊的安全带装置。气囊可以支撑在安全带的下侧。例如，当安全带被构造成使用于机动车辆时，气囊可以被支撑在安全带的下侧。这意味着当气囊在碰撞过程中充气时，由于充气的气囊将位于安全带和乘员之间，安全带被抬离乘员。由于气囊的最上面的室可以在气囊的任何其它室之前填充充气气体，所以在碰撞之后可以立即保护乘员的胸腔。

气囊可以可滑动地支撑在安全带上。这允许使用者可滑动地重新定位气囊，使得气囊位于保护例如他们的上部身体的位置。

根据本发明的一种布置，提供了一种气囊，其中充气机位于气囊内。

根据本发明的一种布置，提供了一种安全带装置，其包括安全带和支撑在安全带上的气囊，其中气囊包括位于气囊内的充气机。

附图说明

为了更好地理解本发明，并且说明如何实现本发明，现在将仅通过示例的方式参考附图，其中：

图1是根据本发明的布置的气囊的透视视图；

图2a和2b是根据图1所示的布置的气囊的透视视图，该气囊以未展开状态(图2a)和展开状态(图2b)支撑在安全带上；

图3a和3b是根据本发明的布置的气囊的透视视图；

图4a和4b是根据本发明的布置的气囊的侧剖视图。

具体实施方式

图1示出了根据本发明的布置的气囊1。气囊1包括充气室3，充气室3可从未展开状态(图1中所示)充气到展开状态。充气室3包括第一充气室5和第二充气室7。连接件9将气囊1支撑在安全带11上，使得第一充气室5定位于第二充气室7上方。

气囊1包括流动导向器13，流动导向器13用于将充气气体引导到充气室以对充气室充气。流动导向器13用于将充气气体在引导到第二充气室7之前引导到第一充气室5中。

流动导向器13在图1中示出为管，其终端端部位于第一充气室中。管本身可以是充气机或者可以将充气气体从充气机引导到第一充气室。

连接件9附接到第一充气室5，当气囊1支撑在安全带11上时，连接件9在安全带11的靠近机动车辆座椅头枕的端部处支撑第一充气室5。因此，连接件9将第一充气室5支撑在第二充气室7上方。可以理解，这意味着第一充气室5可以位于乘员肩部周围，并且第二充气室7可以位于乘员肩部下方(例如乘员的下胸部)或位于乘员肩部但在第一充气室区域下方。

在碰撞期间，气囊1可被致动以从未展开状态(图1中所示)充气到展开状态。在碰撞期间，第一充气室5可以被致动以从未展开状态(图1中所示)充气至展开状态。此外，第二充气室7可以被致动以从未展开状态(图1中示出)充气到展开状态。

为了将气囊1提供的保护集中在乘员的肩部，第一充气室5可以被构造成在第二充气室7之前充气，第一充气室5可以被致动以在第二充气室7开始充气之前完全充气。第一充气室5可以被致动以在第二室7开始充气之前开始充气。如下面将描述的，包括用于使至少一个充气室充气的充气气体的充气管(例如充气机或连接到充气机的管)可以被构造成终止于第一充气室5，从而在任何充气气体被引导到第二充气室7之前将气体引导到第一充气室。充气气体可以经由第一充气室5被引导到第二充气室7。

第一和第二充气室5、7在喉部6处连接，喉部6可以是连接或接合第一和第二充气室的任何工具。喉部6可以是连接或接合第一和第二充气室的任何通道。例如，第一和第二充气室5、7可以缝制或以其他方式附接在一起，使得它们形成一个基本连续的充气室。在该示例中，喉部6可以包括缝合之间的间隙。在另一示例中，喉部6可以包括易碎阀，该易碎阀被构造成当一个充气室(例如，第一充气室)中的压力高于预定水平时破裂。例如，两个充气室可以缝合在一起，在缝合之间没有间隙，但是可以经由易碎阀连通，易碎阀在破裂时在室之间创建通道。

因此，喉部6可以具有基本上等于第一和第二充气室中至少一个的横截面流动面积的横截面流动面积。替代地，第一充气室和第二充气室可以在喉部6处接合，该喉部的横截面流动面积基本上小于第一充气室和第二充气室中的至少一个的横截面流动面积，从而约束两个室之间的气流。第一和第二充气室5、7因此可以在喉部6处接合，该喉部是两个充气室之间的流动收缩部。在喉部6处可提供阀，用于控制在其间的充气气体的流动。

充气室5、7可以由单件编织而成，或者可以是接合在一起的两个单独件。

图2a示出了处于未展开状态的图1的气囊1。在这种状态下，乘员12是在驾驶车辆或是车辆中的乘客。气囊1被支撑在安全带11上并且定位于乘员的肩部周围。具体地，气囊1被支撑在安全带11上，使得第一充气室5定位于第二充气室7上方。因此气囊1被支撑在安全带11上，以便使气囊1的第一充气室5位于乘员肩部周围或乘员肩部上。图2b示出了处于展开状态的图1的气囊1。在该状态下，气囊1的第一充气室5已经被充气气体填充以便充气至其展开状态，并且第二充气室7或者被充气气体填充或者被完全充气。因此，第一充气室5已经被完全或部分地首先填充，使得可以在另一身体部位(例如乘员的下胸部)之前通过气囊1对乘员的肩部提供保护。因此，图2b示出了在碰撞之后气囊1已经被充气，并且由于其沿着安全带11的位置以及第一室在第二室上方的定位，充气的气囊1支撑乘员的上部胸腔。

在碰撞期间作用在乘员上的力可能导致乘员在他们的座椅中向前移动(如图2b所示)。乘员的这种快速运动可以致动气囊以使其从未展开状态充气到展开状态。因此，在碰撞期间乘员的运动可以致动充气机以在第二充气室之前使第一充气室从其未展开状态充气至其展开状态。

图3a和3b描绘了根据本发明的示例性布置的气囊101a、101b。对于图1的气囊，图3a和3b中所描绘的气囊101a、101b包括充气室3，该充气室包括第一充气室5和第二充气室7。每个气囊通过连接件支撑在安全带11上，使得第一充气室5定位于第二充气室7上方。

图3a示出了气囊101a，其包括用于将充气气体在引导到第二充气室7之前引导到第一充气室5中的流动导向器213a，流动导向器213a是延伸到气囊101a的充气室3中、通过第二充气室7并延伸到第一充气室5的管。流动导向器213a是延伸通过第二充气室7并终止于第一充气室5的管。流动导向器213a可以在非自由端部连接到充气机(图3a中未示出)。流动导向器213a的另一端部，即自由端部，被设置并终止于第一充气室5中。

因此，图3b的气囊101b包括用于在第二充气室7之前将充气气体引导到第一充气室5中的流动导向器213b，流动导向器213b是延伸到并终止于第一充气室5中而不延伸或通过第二充气室7的管。

因此，根据本发明的布置的流动导向器可包括管。管可以包括连接到充气机的非自由端部和被构造成将充气气体从充气机引导到气囊的第一充气室中的自由端部。管的自由端部可以设置在气囊的第一充气室中或终止于气囊的第一充气室中。这种构造可以确保充气气体在第二充气室之前被立即引导到第一充气室中。

由于气囊可以支撑在安全带上，使得气囊的第一充气室可以定位在气囊的第二充气室的上方，因此流动导向器可以构造成将充气气体引导到气囊的最上室中。

因此，图1、3a和3b的气囊可以通过首先将充气气体导入第一充气室然后将气体导入第二充气室而充气。

在某些不在权利要求的范围内的示例中，充气机可以位于车辆的仪表板或中央控制台中，或者位于b柱中，或者位于车辆座椅中。

在图3a或3b的气囊100a、100b中，流动导向器213a、213b的延伸到气囊外侧(即室5和7的外侧)的部分可以被套筒包围。套筒可以是安全带11的部分，套筒可以在未被气囊100a、100b包围的区域中支撑在安全带11上。套筒可以容纳流动导向器213a、213b。因此，套筒可以在靠近车辆座椅的头枕处支撑在安全带11上，并且可以构造成接收流动导向器213a、213b。可选地，套筒可以在靠近安全带带扣处支撑在安全带11上。这样，流动导向器213a、213b的延伸到气囊外侧的任何部分(例如，流动导向器的延伸到气囊的上部端部外或下部端部下方的部分)可由套筒容纳，并且因此在使用中可能不可见。例如，流动导向器213a、213b可以是不可见的，其从气囊中延伸出来并沿着安全带11延伸。

图4a和4b示出了根据本发明的布置的示例气囊400。气囊包括用于将气囊400支撑在安全带11上的连接件，该连接件至少部分地由引导件(例如第一辊441)提供。因此，气囊400的运动可以包括第一辊441的运动，从而允许它们之间的相对运动以及相对于安全带11的相对运动。因此第一辊441可以将气囊400可滑动地支撑在安全带11上。

气囊400包括图4a所示的处于未展开状态的第一充气室410。连接件441将气囊400支撑在安全带11上，使得第一充气室410定位于气囊400的第二充气室(未示出)的上方。充气室410包括充气机420和用于致动充气机420的致动器单元430。致动器单元430包括用于接收安全带11的插槽431、432。每个插槽431、432被构造成接收安全带11的端部，使得安全带11延伸穿过致动器单元430。因此，气囊400可以通过致动器单元430支撑在安全带11上，并且致动器单元430可以被认为是用于将气囊400可滑动地支撑在安全带11上的可滑动连接件。

致动器单元430包括附加引导件，例如第二引导件和第三引导件，诸如第二辊440和第三辊442。第一、第二和第三辊440、441和442的每一个都构造成允许安全带11沿着并经过辊移动。安全带11延伸穿过致动器单元430并穿过第一、第二和第三辊。可以理解，辊有利于安全带11穿过致动器并因此穿过气囊400的容易运动。

图4a描绘了正常车辆使用中的安全带11，即不是在碰撞期间或碰撞后立即使用的安全带。在这种使用中，安全带11是松弛的，以便乘坐者可以拉动来调节安全带11。当乘员拉动或推动安全带11时，安全带11将穿过辊440、441、442前进穿过气囊400的第一充气室410。这种正常使用不同于例如在碰撞之后被预张紧的安全带，在碰撞之后被预张紧的安全带将参照图4b进行描述。

充气机420是包括充气气体421的易碎管。充气气体421包含在易碎管420内，该易碎管构造成在施加预定力时破裂。易碎管420的破裂将把充气气体421释放到气囊400的第一充气室410中。将充气气体421释放到第一充气室410中将使第一充气室410充气到其展开状态(如图4b所示)，并因此使气囊400充气。

可以提供插槽433以在安全带张力高于预定水平时指引第一辊441与易碎管邻接。

第一辊441是致动器，其可移位以使易碎管420破裂，从而释放充气气体421以使气囊400充气。第一辊441可以构造成当安全带5中的张力超过预定水平时移位。这样，在碰撞的情况下，安全带11的自动预张紧和/或乘员的运动将增加安全带11中的张力，预定水平可以被设定为低于该带张力(预张紧之后)。至少一个引导件(例如第一、第二和第三辊中的至少一个)限定了安全带的弯曲(即非直的)路径。例如，第一引导件可以与第二和第三引导件两者的切向路径(或在其间延伸的路径)相交。当安全带中的张力增加时，力作用在第一引导件上以迫使第一引导件进入由第二和第三引导件限定的路径(或在第二和第三引导件之间延伸的路径)中。这样，该力可迫使第一引导件成为与所有三个引导件相交的直线。因此，当安全带中的张力增加时，力可以作用在第一引导件上以使安全带在第二引导件和第三引导件之间变直。第一引导件(例如，第一辊441)的运动可以致动充气机。

因此，致动器单元430可以被构造成当安全带中的张力超过预定水平时致动充气机420以使气囊400充气。因此，致动器单元430可以被认为是用于充气机的致动器。

插槽433是用于第一辊441的插槽。在该插槽内提供有销434，该销连接到第一辊441，以使第一辊441能够在插槽内运动。第一辊441可以通过充气机保持在适当地方。或者，第一辊441可以通过弹簧保持在适当地方，该弹簧的偏压限制第一辊朝向易碎管420的动作。因此，使易碎管破裂并使气囊充气所需的力可以是克服弹簧的偏压所需的力，使得第一辊441可以朝向易碎管420前进。

图4b示出了在预张紧之后，例如在碰撞引起的预张紧之后的安全带11。所示的安全带11处于高于致动致动器单元430所需的预定水平的张力下。如图4b所示，安全带11的张力已经促使第一辊441向易碎管420施加大于预定力的力，以使管420破裂。因此，第一辊441已经移位以使易碎管420破裂。充气气体421已经前进到第一充气室410中，这已引起第一充气室410充气到其展开状态。这样，图4b示出了处于展开状态的气囊400。图4a和4b中的示例示出了根据本发明的气囊，其中充气机位于气囊内。在其它不在权利要求限定的范围内的示例中，充气机可以位于气囊上或气囊外侧。

尽管在致动器单元430中描绘了三个辊，但将理解，任何数目的辊在本发明的范围内。

因此，通过首先将充气气体引导到气囊的第一充气室中，然后将气体引导到气囊的第二充气室中，可以将上述气囊中的任一个从未展开状态充气至展开状态，当气囊被支撑在安全带上时，第二充气室被定位在第一充气室的下方。

可以在第一和第二充气室之间提供阀，以确保在充气之后两个室被加压到不同的压力。在充气之后，第一充气室可以保持在比第二充气室高的压力下。例如，阀可以确保气体从第一充气室排出到第二充气室中。

尽管已经描述和描绘了包括两个室的气囊，但是将容易理解的是，根据本发明的原理，可以利用任何数量的室。例如，可以使用多个室，并且在使用中，气囊可以支撑在安全带上，使得靠近汽车座椅的头枕的室在任何其它室之前首先充气。这样，气囊可以充气以在碰撞期间支撑乘员的胸腔。

以下编号的陈述形成本发明的一部分：

陈述1.一种气囊，包括：

充气室，充气室能够从未展开状态充气至展开状态，充气室包括第一充气室和第二充气室；

连接件，其用于将气囊支撑在安全带上，使得第一充气室位于第二充气室的上方；以及

流动导向器，流动导向器用于将充气气体引导到充气室中以使充气室充气，流动导向器被构造成在第二充气室之前将充气气体引导到第一充气室中。

陈述2.陈述1的安全带气囊还包括充气机，并且其中流动导向器是从充气机延伸并且穿过第二充气室到达第一充气室的管。

陈述3.陈述1的安全带气囊还包括充气机，其中，充气机位于充气室中。

陈述4.陈述3的安全带气囊还包括用于致动充气机的致动器，其中致动器位于充气室中。

陈述5.陈述4的安全带气囊，其中，致动器包括用于接收安全带的端部的插槽，并且其中致动器构造成当安全带张力超过预定水平时致动充气机。

陈述6.陈述3或4的安全带气囊，其中，致动器包括用于使安全带前进的辊，并且其中辊被构造成当安全带张力超过预定水平时移位以致动充气机。

陈述7.陈述3-6的安全带气囊，其中，充气机是包括充气气体的易碎管。

陈述8.陈述2-7的安全带气囊，其中，充气机可被致动以将充气气体引导到第一充气室，从而在预张紧安全带的同时使气囊充气。

陈述9.前述任一陈述中的安全带气囊，其中连接件是用于将气囊可滑动地支撑在安全带上的可滑动连接件。

陈述10.一种安全带装置，包括安全带和根据前述陈述中任一项的安全带气囊，气囊被支撑在安全带的下侧。

陈述11.一种为安全带气囊充气的方法，气囊包括充气室，充气室可从未展开状态充气至展开状态，充气室包括第一充气室和第二充气室，以及连接件，连接件用于将安全带气囊连接至安全带，使得第一充气室定位于第二充气室的上方；该方法包括：

将充气气体引导到第一充气室中；并且然后

将充气气体引导到第二充气室中，以使第二充气室充气。

陈述12.陈述11的方法，其中，将充气气体引导到第一充气室中的步骤与安全带的预张紧同时执行。

陈述13.陈述11和12的方法，其中，在充气之后，第一充气室和第二充气室被加压至不同的压力。

陈述14.陈述13的方法，其中，第一充气室中的压力高于第二充气室中的压力。

陈述15.一种对包括多个室的气囊充气的方法，包括以下步骤：将气囊定位在安全带上，使得气囊的第一室定位在气囊的第二室上方，以及在对第二室充气之前对第一室充气。

陈述16.陈述15的方法，其中气囊被支撑在安全带的下侧。

陈述17.根据任一前述陈述的气囊或方法，其中第一充气室和第二充气室在喉部处连接。

陈述18.陈述17的气囊或方法，其中喉部包括在第一充气室与第二充气室之间的缝合。

陈述19.陈述18的气囊或方法，其中喉部包括缝合之间的间隙，缝合用于连接第一充气室和第二充气室。

陈述20.陈述17或18的气囊或方法，其中，缝合被构造为当第一充气室中的压力超过预定阈值时破裂。

陈述21.陈述17-20中任一项的气囊或方法，其中喉部包括易碎阀，易碎阀被构造成当第一充气室的压力高于预定水平时破裂。

陈述22.陈述17-21中任一项的气囊或方法，其中喉部包括基本上等于第一充气室和第二充气室中的至少一个的横截面流动面积。

陈述23.陈述17-22中任一项的气囊或方法，其中喉部包括小于第一和第二充气室中至少一个的横截面流动面积，从而约束两个室之间的气流。

陈述24.陈述17-23中任一项的气囊或方法，其中在喉部处提供阀以用于控制第一室与第二室之间的充气气体的流动。