气囊装置和相关方法 【技术领域】
本发明涉及一种气囊装置和相关方法，尤其是涉及一种用于车辆的气囊装置及其相关方法，该气囊装置的展开特征已被控制。
背景技术
近年来，已经提出在车辆车厢的上部设置用于在发生侧撞或侧翻时保护乘客的头部的气囊装置。
该气囊装置布置成这样，即整个气囊折叠成卷筒形状或波纹管(bellows)形状，并安装成这样的状态，即该气囊的上端部分固定在车体上部的侧部车顶纵梁上，且该气囊的、位于车厢侧的部分由作为车辆内部部件的车顶内衬覆盖。然后，当车辆发生侧撞或侧翻时，气囊通过来自充气机的气体进行充气，它向下展开成帘状，同时朝着车辆车厢内推开车顶内衬的下端部分，从而保护乘客的头部。
日本专利No.3329277公开了一种气囊装置，该气囊装置有这样的结构，其中，气囊的折转部分(turned-back portion)布置在车体和气囊的折叠部分之间，这样，当车顶内衬由折叠部分自身推开时，通过首先使折转部分充气而将折叠部分自身压向车顶内衬，且气囊向车辆车厢内展开。
【发明内容】
不过，根据本发明人的研究，在这样的气囊装置中，因为所采用地结构使得气囊自身的折叠部分压在车顶内衬上，以便通过使气囊的折转部分首先膨胀而推开该车顶内衬，因此，当折叠部分展开时的阻力必然增大，这可能影响气囊的展开速度和展开方向。
根据本发明人的研究，获得了本发明，本发明的目的是提供一种用于车辆的气囊装置及其相关方法，该气囊装置能够提高气囊的展开速度，并能够使展开方向稳定。
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种用于车辆的气囊装置，它包括：气囊，该气囊的上端部分沿车体的纵向方向固定在车体上，并在车体的上部和车厢内部部件之间，且该气囊用于向下展开成帘状形状；充气机，该充气机用于产生供给气囊的气体；折叠部分，该折叠部分通过折叠该气囊而形成；以及折转部分，该折转部分通过使气囊的、位于上端部分和折叠部分之间的部分折转而形成，以便提供位于车辆车厢侧的第一折转部分以及位于该第一折转部分和折叠部分之间的第二折转部分，第一折转部分和第二折转部分中的至少一个折入该折叠部分和车体之间。
根据本发明的另一方面，提供了一种卷绕用于车辆的气囊的方法，该气囊的上端部分沿车辆的纵向方向固定在车体上，并在车体的上部和车厢内部部件之间，且该气囊用于向下展开成帘状形状，该方法包括：折叠该气囊以便形成折叠部分；以及使气囊的、在气囊上端部分和折叠部分之间的部分折转，以便形成折转部分，从而提供位于车辆车厢侧的第一折转部分和位于该第一折转部分和折叠部分之间的第二折转部分，该第一折转部分和第二折转部分中的至少一个将折入该折叠部分和车体之间。
通过下面的说明并结合附图，可以清楚本发明的其它特征、优点和优越性。
附图的简要说明
图1是本发明实施例的、用于车辆的气囊装置的侧视图，该图表示了气囊已经向下展开成帘状形状时的状态；
图2是本发明实施例的、用于车辆的气囊装置沿图1中的线II-II的剖视图，该图主要表示了气囊进行折叠和安装时的状态；
图3是本发明实施例的、用于车辆的气囊装置的放大剖视图，该图以放大形式表示了图2中的气囊折叠时的状态；
图4是图1的放大侧视图，用于表示本发明实施例的、用于车辆的气囊装置的气囊的第一折转部分和第二折转部分的范围；以及
图5是本发明实施例的、用于车辆的气囊装置的剖视图，该图表示了图2中的气囊的第一折转部分和第二折转部分已经充气，从而将折叠部分推出时的状态。
【具体实施方式】
下面将参考图1至图5详细介绍根据本发明实施例的、用于车辆的气囊装置AB以及它的相关方法。在各图中，车辆的前方由箭头FR表示，车辆的后方由箭头RR表示，上方由箭头UPR表示，下方由箭头LWR表示，右侧方向由箭头R表示，而左侧方向由箭头L表示。
图1是根据本实施例的、用于车辆的气囊装置的侧视图，该图表示了气囊已经向下展开成帘形时的状态，图2是气囊装置沿图1中的线II-II的剖视图，该图主要表示了气囊进行折叠和安装时的状态；图3是气囊装置的放大剖视图，该图以放大形式表示了图2中的气囊折叠并安装时的状态；图4是图1的放大侧视图，用于表示气囊装置的气囊的第一折转部分和第二折转部分的范围。
如图1所示，为了便于说明，当从车辆车厢RM侧看车辆V的上部时，气囊1展开成帘形。在车辆中，前支柱2、中心支柱3和后支柱4作为车体的一部分，侧部车顶纵梁5形成于该前支柱2、中心支柱3和后支柱4的上面，该侧部车顶纵梁5具有封闭截面结构，并沿车辆的纵向延伸。气囊1布置成沿侧部车顶纵梁5从前支柱2伸向后支柱4。
详细的说，气囊1容纳于壳体(未示出)中，并成这样的状态，即该气囊的上端部的安装件1a固定在侧部车顶纵梁5上且气囊通常如图2和3所示进行折叠，该气囊由车顶内衬6覆盖，该车顶内衬6是车辆车厢RM的内部部件。
如图1所示，两组的三个充气室7(即总共6个充气室)形成于该气囊1的前部和后部。进口7a形成于各充气室的上端，且各进口7a与沿车辆的纵向在气囊1的上部处延伸的气体引导通道8连通。充气机9与该气体引导通道8的后部连接，该充气机9是气体发生器，用于产生气体G，该气体G用于使气囊1膨胀和展开。来自充气机9的气体经过气体引导通道8，以便通过各个进口7a而被引入各个充气室7中。条带10布置在气囊1的前端和前支柱2之间。当气囊1向下展开时，该条带10向前拉动气囊1。因此，条带10不仅帮助向下展开气囊1，而且使气囊沿纵向方向平滑展开。
下面将主要参考图2和3介绍怎样折叠气囊1。由图2中的点划线表示的气囊1表示为它在折叠前的状态，由双点划线表示的气囊1表示为它在膨胀后的状态。
首先，在气囊1中，折叠部分11形成为卷筒形状，通过将处于由图2中的点划线表示的状态下的气囊1的下端PE向车辆车厢的右侧壁一侧(即沿由图2中箭头W表示的逆时针方向)卷绕成所谓的“外绕”卷筒形状而获得该卷筒形状。术语“外绕”的意思是通过从下端PE朝着车辆车厢的侧壁而顺序地卷绕气囊1而卷绕气囊的卷绕方法。
然后，在折叠部分11和安装件1a之间的气囊1的一部分在图3中的点P2和P3处折转两次，该折叠部分11卷绕成卷筒形状，该安装件1a固定在侧部车顶纵梁5上，该折转部分中的、靠近安装件1a的那一个定义为第一折转部分A(对应于在点P1和点P2之间的部分)，而靠近折叠部分11的另一个折转部分则定义为第二折转部分B(对应于在点P2和点P3之间的部分)。也就是，相互交叠的第一折转部分A和第二折转部分B形成于侧部车顶纵梁5和车辆车厢内的车顶内衬6之间，且第一折转部分A位于车辆车厢的内侧，而第二折转部分B位于车辆车厢的外侧，并在该第一折转部分A和折叠部分11之间。
更详细地说，如图3所示，第一折转部分A和第二折转部分B形成为这样，即第二折转部分B的长度b(对应于在点P2和点P3之间的距离)比第一折转部分A的长度“a”(对应于在点P1和点P2之间的距离)更长(a＜b)。因此，第二折转部分B的上部处于这样的状态，即它折入折叠部分11和侧部车顶纵梁5之间。如图4所示，该第一折转部分A对应于气体引导通道8的上部，而该第二折转部分B对应于气体引导通道8的下部、充气室7的进口7a和上端部分。
下面将介绍具有上述结构的气囊装置的操作。
图5是气囊装置的剖视图，该图表示了图2中的气囊装置的第一折转部分和第二折转部分已经充气，从而将折叠部分推出时的状态。
首先，当传感器(未示出)检测到车辆已经进行侧撞或侧翻时，气体从充气机9中喷出。
这时，喷出的气体首先进入气体引导通道8，并到达与各充气室7连通的进口7a，同时对各第一折转部分A进行充气，从而向第二折转部分B充气。
其中，如图5所示，因为第一折转部分A和第二折转部分B膨胀以便在车顶内衬6和侧部车顶纵梁5之间凸出，因此，车顶内衬6由于第一折转部分A和第二折转部分B的配合作用而朝着车辆车厢RM内部推开。
然后，气体到达对应于各充气室7的折叠部分11，该气体使气囊整个在车辆中沿箭头E向下膨胀，同时使折叠部分11沿图3中的顺时针方向(如箭头e所示)展开。因为车顶内衬6已经通过第一折转部分A和第二折转部分B的相互配合而朝着车辆车厢RM内推开，因此，该折叠部分11将朝着车辆车厢RM推出，同时不会使折叠部分11压靠在车顶内衬6上。因此，当折叠部分11展开时产生的阻力大大减小，从而使气囊1的展开速度提高，并使展开方向稳定。而且，因为第二折转部分B的上部折入折叠部分11和侧部车顶纵梁5之间，因此，由于第二折转部分B的上部(它进行折入)充气而产生朝着展开方向E作用在折叠部分11上的推力，从而进一步提高了气囊1的展开速度。
最后，气囊1到达展开状态，这时，它已经向下展开成帘形，如图2中双点划线所示，并用于保护乘客的头部。
其中，因为第二折转部分B包括充气室7的进口7a，因此，在第二折转部分B膨胀之后，即在折叠部分11通过第二折转部分B的膨胀而推出到车辆车厢MR侧的宽阔空间内之后，气体从该进口7a流入充气室7。因此，进口7a可以充分打开，并能够将气体平滑引入充气室7中。
此外，因为折叠部分11折叠成外卷的卷筒形状，因此，折叠部分11沿顺时针方向开卷并展开，同时该折叠部分11保持这样的状态，即它位于从侧部车顶纵梁5向下，以便接近位于车辆车厢右侧的侧车窗SW。因此，当发生碰撞或侧翻而使位于侧车窗SW内的乘客与该侧车窗SW之间的间距变窄时，气囊1也能够可靠地在该狭窄间距中膨胀和展开，从而可以保护乘客的头部。
顺便说明，在上述实施例中，对具有卷筒形状的折叠部分11作为一个实例进行了说明，但是本发明并不局限于这样的折叠部分。原则上，本发明也可以用于波纹管状的折叠部分。
根据本实施例的结构，因为在气囊中有第一折转部分和第二折转部分，该第一折转部分具有位于车辆车厢内侧的部分，该第二折转部分与该第一折转部分连通，因此，第一折转部分和第二折转部分在折叠部分膨胀之前进行膨胀，从而使内部部件由膨胀的第一和第二折转部分朝着车辆车厢内推开。
因此，并不需要折叠部分压靠内部部件，在折叠部分充气时的阻力变小，从而使气囊的展开速度提高，并使展开方向稳定。
而且，因为第二折转部分的上部折入折叠部分和车体之间，因此，折入部分膨胀导致产生作用在折叠部分上的、朝着展开方向的推力，并进一步提高气囊的展开速度。
而且，因为第二折转部分至少包括充气室的进口，因此，在第二折转部分膨胀之后，即在折叠部分通过第二折转部分的膨胀而推出到车辆车厢侧的宽阔空间内之后，气体从该进口流入充气室。因此，进口可以充分打开，并能够将气体平滑引入充气室中。
此外，因为折叠部分形成为外卷的卷筒形状，该外卷的卷筒形状通过从气囊下端朝着车厢侧壁将该气囊卷绕成卷筒形状而获得，因此，当折叠部分接近车体(车窗)时，该折叠部分开卷并展开。因此，即使当乘客与车体之间的间距变窄时，气囊也能够可靠地在该狭窄间距中展开。
专利申请No.TOKUGAN 2003-042584的全部内容以及临时专利申请No.60/493357的全部内容被本文参引，该专利申请No.TOKUGAN2003-042584在日本的申请日为2003年2月20日，该临时专利申请No.60/493357在美国的申请日为2003年8月8日。
尽管上面已经参考本发明的特定实施例介绍了本发明，但是本发明并不局限于上述实施例。本领域技术人员根据本文教导可以对上述实施例进行变化和改变。本发明的范围由下面的权利要求确定。