專利名稱：裝在車輛外扶手內(nèi)的側(cè)邊空氣囊的制作方法
本申請是1994年6月9日提交的流水號為08/257,080的專利申請的部分繼續(xù)申請，該08/257,080是1992年7月13日提交的流水號為07/912,790，專利號為5,378,036的專利申請的分案申請。發(fā)明背景1.發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明涉及車輛的約束系統(tǒng)，尤其涉及可自車輛座椅的外側(cè)扶手上展開的可充氣“空氣囊”系統(tǒng)。
2.先有技術(shù)討論在撞車期間用以保護車輛乘員的可充氣空氣囊在約束系統(tǒng)技術(shù)中是眾所周知的。通常，這些裝置處于方向盤或儀表板中，并在正面碰撞的情況下展開。
以前也提出過將空氣囊裝置在車輛乘員的外側(cè)以吸收側(cè)撞或至少具有側(cè)向分量的碰撞的能量。業(yè)已提出過各式各樣的安裝位置，包括將空氣囊設(shè)置在座椅的靠背部、座椅底部、門板、裝有扶手的門內(nèi)，或在門上方的車頂內(nèi)。從這些位置上，空氣囊能充滿乘員和門之間的區(qū)域。
在足夠能量的碰撞中，撞擊傳感器觸發(fā)一氣體發(fā)生器，后者迅速對空氣囊充氣。由于必須這樣迅速地對空氣囊充氣以保護乘員，因此其操作基本上是一種密封式爆炸。這樣，當空氣囊展開時，且不說碰撞本身，可能對乘員產(chǎn)生傷害。在設(shè)計空氣囊系統(tǒng)中，必須達到兩方面的平衡，一方面，要確?？諝饽以诟咚倥鲎矔r能足夠快的展開以保護車輛乘員，另一方面，要減少由于空氣囊的迅速充氣而引起的受傷危險。
相對于側(cè)撞空氣囊系統(tǒng)，設(shè)計任務(wù)變得更為困難。與正面撞擊相比，在側(cè)撞和侵入乘員之間的時間或距離極短。與正面撞擊不同，在撞擊達到乘員之前基本上沒有供吸收車輛擠壓區(qū)能量或供撞擊傳過車輛結(jié)構(gòu)的時間或距離。側(cè)撞時，空氣囊甚至必須比正撞時更快地充氣，以緩沖乘員的撞擊，并有助于防止實際突入座椅區(qū)。與坐在座椅上的乘員正前方相反，在乘員旁邊為展開空氣囊所留的空間也小得多。因此，側(cè)撞的空氣囊對碰撞固有地提供更少的保護，并較正面碰撞的標準空氣囊更多地遭受空氣囊的展開損傷。由于這樣，側(cè)撞空氣囊位置及其展開的方向是至關(guān)重要的設(shè)計準則。
配置于車門扶手或車門板內(nèi)的空氣囊有許多缺點，這些種布局通常要求空氣囊直接朝乘員頭部或軀干展開，更像正面安裝的空氣囊，但在收藏的空氣囊和乘員之間的距離短，因而展開的時間少。這就增加了由于展開引起損傷的危險。
為了在碰撞時保護乘員的頭部，必須自車頂部展開單獨的空氣囊，或者，安裝在扶手上的空氣囊在充氣時必須自乘客的下軀體延伸到他的或她的頭部。這一長距離要求更多的充氣時間，或更猛烈的氣體爆炸來充氣，也增加了損傷的危險。
當自扶手向上延伸到乘員的頭部時，空氣囊可能絆住或向上鉤住在座椅、乘員或他(她)的衣服上?？赡苄枰鼜娪辛Φ某錃鈦泶_?？諝饽以诔藛T和門之間的窄小間域內(nèi)完全擴張。在該結(jié)構(gòu)中，該空氣囊充氣到乘員下肋骨架的側(cè)邊。這種膨脹空氣囊的猛裂爆炸不僅其有損傷肋骨架的危險，而且還向上推動乘員的外臂，這也能造成嚴重的損傷或影響空氣囊的充分展開。
與袋于門扶手或門板內(nèi)的空氣囊相關(guān)的另一個問題是它沒有能力在乘員和門或車輛側(cè)邊之間保持適當?shù)亩ㄎ弧Ｓ捎诔藛T通常能按許多方位調(diào)節(jié)座椅，因此，須將空氣囊做得較大，以包括所有可能的座椅方位。否則，乘員的端部在某些方位上會得不到保護。即使具有較大的空氣囊，依然不可能使緩沖準確對中乘員，并且加重了上述諸如展開時間、展開力度和絆住的問題。
裝于門扶手內(nèi)的空氣囊在碰撞中也易于位移。當?shù)诙寇囕v擠入第一部車輛的門構(gòu)件內(nèi)時，第一部車輛門內(nèi)的空氣囊的位置或方位可能受到破壞，足以造成空氣囊不適當展開。例如，在空氣囊能正確展開之前，可將它推入車輛內(nèi)，或甚至推入乘員的外側(cè)。
通過將側(cè)撞空氣囊設(shè)置于座椅靠背或底墊內(nèi)可以解決上述某些問題。在這些位置上，當座椅被調(diào)成空氣囊最適當?shù)貙χ谐藛T，因而無須大于所需尺寸時，空氣囊與乘員一起移動。空氣囊還遠離撞擊處，賦予它更多的展開時間。然而，在這些位置上，空氣囊鄰近乘員直接展開，增加了損傷的危險。可能物體會妨礙空氣囊的正確展開也是一個問題。在事故發(fā)生期間，乘員可能妨礙或部分阻撓空氣囊的最初展開，或者它可能被絆住在座椅、扶手、車門內(nèi)表面或約束皮帶上。同樣，當把空氣囊安裝在座椅底部時，它較被安裝在車門扶手或車門板上有一段較長的移動距離來實現(xiàn)完全展開。
在先有技術(shù)中所需要的也是所缺少的是一種側(cè)撞空氣囊系統(tǒng)，它自對中乘員的位置上使空氣囊展開，這個位置，即使當座椅位置變更時也保持中心對中乘員，并且以這種方式來展開空氣囊，使由于展開引起的損傷危險和空氣囊絆住在乘員或鄰近物體上的可能性均減至最少。
發(fā)明概述按照本發(fā)明的一個方面，把在側(cè)撞情況下用來展開的空氣囊設(shè)置在處于車輛座椅外側(cè)以旋轉(zhuǎn)方式安裝的扶手內(nèi)，為的是相對于車輛乘員的外側(cè)成中心配置。
按照本發(fā)明的另一個方面，該扶手連于座椅并與其一起移動，為的是在座椅調(diào)節(jié)位置的寬廣范圍內(nèi)保持中心對中乘員。
按照本發(fā)明的又一個方面，將空氣囊系統(tǒng)配置成在遠離車輛乘員處展開，為的是顯著減少展開損傷的幾率。
按照本發(fā)明的再一個方面，將空氣囊系統(tǒng)配置成面對車門的通常光滑的內(nèi)表面向外展開。由于車門上沒有配置扶手，當展開時空氣囊便不會掛在扶手上或乘員的手臂上。
在一個優(yōu)選的實施例中，該扶手以旋轉(zhuǎn)方式安裝在座椅靠背的外側(cè)，并沿座椅靠背側(cè)能向上收縮，以使車輛乘員能方便地進入。在使用中，該扶手能手動或自動地下降到平行于座椅底的操作位置。最好，在扶手的外側(cè)以鉸鏈連接-罩板，而在碰撞時打開，以便在扶手上露出一個孔口，空氣囊經(jīng)該孔口展開。
和連于車門上相反，連于座椅的在外配置的扶手的優(yōu)點公開于Tohn A.Townsend的于1995年1月3日出版的標題為“滑動的汽車車門的改進”的流水號為07/912,790現(xiàn)在的專利號為5,378,036的原始申請中，在這里加以引用是為了參考。這些優(yōu)點包括能自動地對乘員送出一束緊皮帶；使扶手在使用中最佳定位而不管座椅位置如何調(diào)節(jié)；對側(cè)撞提供最佳的局部被動保護，諸如一種逐漸變形的軟枕，驅(qū)動帶扶手的垂直滑動門開閉；能使整個座椅和約束系統(tǒng)作為單件整體來制造和安裝于車輛中。
附圖簡介

圖1是表示本發(fā)明扶手在其工作位置上的側(cè)視圖，空氣囊處于收藏狀態(tài)(以虛線表示扶手的收縮位置)；圖2是表示本發(fā)明扶手的側(cè)視圖，其中空氣囊已展開；圖3是表示本發(fā)明扶手的正視圖，其中空氣囊已展開。
優(yōu)選實施例詳述參照圖1-3，本發(fā)明的扶手10的優(yōu)選實施例連同司機座椅12一起表示。該扶手安裝在乘客座椅上便形成這些姿態(tài)的鏡形。該扶手也能以同樣的方式應(yīng)用于車輛后座上。
參照圖3，扶手10被安裝在座椅12的外側(cè)，處在車輛乘員和車門14之間。本發(fā)明能與通常的車門一起使用，但最好與垂直滑動門一起使用。垂直滑動門的優(yōu)點和結(jié)構(gòu)在1992年7月13申請的流水號為07/912,790的原始申請中作了充分的敘述，該申請于1995年1月3日以專利號5,378,036出版。
參照圖1，扶手10最好以旋轉(zhuǎn)方式安裝在座椅12的靠背16上。如圖所示，當乘員入座時，扶手10如普通的扶手一樣工作。為能方便地進、出，扶手10最好繞樞軸15旋轉(zhuǎn)，向上沿靠背16側(cè)邊(以虛線表示)或向下靠近座椅底部18，進入收縮位置。扶手在收縮與工作位置之間的移動可用手動或自動驅(qū)動。收縮外側(cè)扶手的優(yōu)點和結(jié)構(gòu)，以及它如何用于送出約束皮帶扣緊乘員，在1995年6月7日提交的流水號為08/477,200的相關(guān)專利申請中作了充分描述，在這里引用是為了參考。
空氣囊20(在圖1中的收藏位置上未示出，但在圖2、3中示出其展開狀態(tài))配置在扶手10內(nèi)，最好向其后部靠近乘員的臀部，當在其收藏位置不使用時，蓋板22保護空氣囊20。
參照圖2和3，現(xiàn)在敘述空氣囊20的展開。在本技術(shù)中熟知的撞擊傳感器23，最好配置于車輛的側(cè)邊或門14內(nèi)，當傳感到具有側(cè)向分量的碰撞時，便接觸空氣囊20使其展開。氣體發(fā)生器(未示但在本技術(shù)中是熟知的)供以能量，對空氣囊20充氣。同時，蓋板22由一電子插銷(未示)松開，該插銷防止干擾處于非使用狀態(tài)的空氣囊20?；蛘撸w板22可由膨脹空氣囊20的推力推開。最好，蓋板22用鉸鏈沿其底緣連于扶手10，以允許蓋板22向外和向下轉(zhuǎn)動，使空氣囊20能無約束地向上膨脹?；蛘撸斂諝饽?0收藏時，能用鎖銷(未示)將蓋板22完全固定在適當?shù)奈恢茫⒂谜归_空氣囊20的力將蓋板完全推離所述孔口。
參照圖3，空氣囊20自扶手10中沿向外的方向射出。因為該展開空氣囊并不對準乘員，所以展開損傷的幾率減至最小。同時，由于空氣囊20是對著門14的光滑的預知的內(nèi)表面展開的，因此當它向上朝乘員的頭部擴展時，絆住在任何東西上的機率很小。因為扶手10是設(shè)在座椅12上而不是在門14上的，所以在門14上無須要有凸起或凹口區(qū)。若采用了垂直滑動門，則省去了門轉(zhuǎn)桿，且門和窗的按鈕可設(shè)在儀表板或控制臺上，使門14的內(nèi)表面無阻礙物。
在空氣囊20對準門14的內(nèi)部展開后，它沿門向上很快擴展到全展開的位置，空氣囊20在這個全展開位置上，在側(cè)撞期間，便能保護乘員的軀體，并最好向上擴展到乘員的頭部，為的是也能保護頭部。
由于空氣囊20是向外展開的，因此，在撞碰期間，扶手10便處在乘員的臀部和空氣囊20之間。這樣，扶手10，包括其內(nèi)表面及任何空氣囊收藏容器(未示)的內(nèi)表面，應(yīng)被設(shè)計為可收縮的，以吸收碰撞的能量，或者至少不包含若乘員被甩向它時會造傷害的這樣一些部件。最好，扶手10包括逐步變形的材料，在任何程度的碰撞期間，那里的空間可容許提供保護。
為使本發(fā)明在碰撞期間正確地工作，扶手10顯然應(yīng)處在各圖中所示的工作位置上，而不是在收縮位置上(以虛線表示)。應(yīng)采用適當?shù)穆?lián)鎖裝置呀警告系統(tǒng)，尤其是若扶手被設(shè)計成手動的，以防止在扶手處于收縮位置的情況下車輛被驅(qū)動。
若本發(fā)明的扶手10被制在具有所示的全整體式約束系統(tǒng)的座椅內(nèi)，則是更可取的。在這種座椅內(nèi)，下皮帶同定點24和扣環(huán)碰鎖機構(gòu)26牢固地固定在座椅12的下構(gòu)件上而不是像普通的約束皮帶系統(tǒng)那樣同定在車輛的底板上。并且，皮帶卷軸和張緊器組件28被歸并到座椅附件30內(nèi)，而不是被安裝在車頂或B形柱上。當皮帶和卷軸張緊器28配置在座椅12內(nèi)而不是直接安裝在車上內(nèi)，空氣囊20很少像掛在肩頭的皮帶32。將約束皮帶系統(tǒng)歸并到座椅內(nèi)的其它優(yōu)點在1995年6月7日申請的流水號為08/477,200的相關(guān)專利申請中作了充分的描述。該約束皮帶系統(tǒng)以通常的方式工作，且應(yīng)與空氣囊系統(tǒng)一起使用。
上述的說明和附圖僅出于說明的目的，而不是本發(fā)明全部可能的替代方案。因此，應(yīng)當理解本發(fā)明并不限于上述單一的實施例及在這里所說明的，而是包括任何和所有凡落在所附權(quán)利要求書的保護范圍內(nèi)的各種變型。
權(quán)利要求
1.一種保護車輛乘員的空氣囊約束裝置，包括一個連于車輛座椅并與車輛座椅一起移動的扶手，該扶手配置在座椅外側(cè)附近；一個被收藏在該扶手內(nèi)的空氣囊；一個在碰撞期間用以觸發(fā)空氣囊使其展開的撞擊傳感器，其中空氣囊離開車輛乘員向外展開。
2.一種如權(quán)利要求1所述的空氣囊約束裝置，其特征在于空氣囊對著車門向外展開，并沿門向上膨脹，以保護乘員的軀干、頸部和頭部免受側(cè)撞。
3.一種如權(quán)利要求1所述的空氣囊約束裝置，其特征在于還包括一個可分離地連于扶手外側(cè)用以交替地封蓋和露出扶手外側(cè)上的孔口，當空氣囊被收藏在扶手內(nèi)時，該蓋板用以蓋住空氣囊，并在碰撞時向外分離以露出空氣囊，以允許空氣囊經(jīng)該孔口展開。
4.一種如權(quán)利要求3所述的空氣囊約束裝置，其特征在于所述蓋板包括一個用鉸鏈連于扶手的下緣，以允許該蓋板向外且向下轉(zhuǎn)動，此時露出扶手上的孔口。
5.一種如權(quán)利要求1所述的空氣囊約束裝置，其特征在于所述扶手可轉(zhuǎn)動地連于座椅靠背部。
6.在具有于關(guān)閉位置和開啟位置之間可移動的側(cè)門及配置于車門內(nèi)側(cè)且鄰近該門的乘客座椅的機動車輛中，所述座椅具有向上配置的靠背部和配置于靠背部下面一高度的下座椅部，其改進包括a)由座椅支承的扶手設(shè)在座椅和車門之間，以便在當車門開啟時允許基本上無阻礙地經(jīng)該門進、出座椅的縮加位置跟當車門關(guān)閉時配置于下座椅部高度的上方且在座椅與車門間的工作位之間活動；b)空氣囊配置于扶手內(nèi)，以便在萬一碰撞時展開，該空氣囊自扶手離開乘客向外且朝車門展開，膨脹到處于車門和由座椅支承的乘客之間的區(qū)域。
7.一種如權(quán)利要求6所述的空氣囊約束裝置，其特征在于該空氣囊朝向車門展開，并沿車門向上膨脹，以保護乘客的軀干、頸部和頭部免受側(cè)撞。
8.一種如權(quán)利要求6所述的空氣囊約束裝置，其特征在于所述扶手可轉(zhuǎn)動地連于座椅的靠背部。
全文摘要
公開了一種車輛側(cè)撞空氣囊系統(tǒng),其中,空氣囊(10)設(shè)在可轉(zhuǎn)動地連于車輛座椅(12)的扶手外側(cè)。在碰撞期間,配置于扶手外側(cè)孔口上的蓋板(22)分離,空氣囊經(jīng)該孔口離開乘員對著車門向外展開。最好,該空氣囊充滿乘員和車門之間的整個空間,以便在碰撞時保護乘員的軀干、頸部和頭部。該發(fā)動系統(tǒng)可與垂直移動車門或普通車門一起使用。
文檔編號B60R21/231GK1196705SQ96197109
公開日1998年10月21日 申請日期1996年6月25日 優(yōu)先權(quán)日1995年8月2日
發(fā)明者J·A·湯森 申請人:喬爾托設(shè)計有限公司