[发明专利]侧面碰撞时用的安全气囊系统

说明书

本发明涉及在车辆中安装充气件(如充气囊)，以及对充气件进行充气以便在车辆发生碰撞时保护车内人员的系统和方法。本发明尤其涉及在车辆中安装充气囊，并对气囊充气以便当车辆发生侧面碰撞时保护车内人员的系统和方法。

发明背景

保证车辆车内人员的安全对于车辆制造厂家和车内人员都是很重要的。车辆制造厂家设置了局部或全部充气的座位安全带，和车内充气囊，以便当车辆发生碰撞时保护车内人员。充气件(这里充气件一词包括安全气囊)在车辆发生碰撞时成为充气状态，使车内人员的运动速度降至低于难以承受的速度，并限定其运动，从而提高车内人员的安全性。许多制造厂家已开始在前排座位安装充气件。

也许，对装有充气件的车辆中最需要考虑的是在车辆发生碰撞时直到车内人员移动到与充气件接触时这类充气件才开始限制车内人员运动的情况。尤其是在使用侧面保护安全气囊(通常其设置在车门和车内人员之间)的情况下，碰撞和车内人员开始移动的时间间隔很短。

现有技术的充气装置烟火材料需求量比本发明的充气装置中烟火材料的用量约多出50％～100％。因此，现有技术的车内充气件和充气装置取得令人满意的包装是很困难的。

现有充气装置中所用易燃材料的形状和成分也使充气系统的充气过程变得很慢。这些充气缓慢的充气系统，有时对于前面气囊是有用的，但对于充气的座位安全带和侧面撞击的保护系统而言则是无用的，因为这种保护装置的展开所用时间必须低于传统气囊展开所用时间的1/5。这就迫使充气安全带和侧面充气囊对车内人员形成保护所需时间必须大大短于正面碰撞气囊形成保护所需时间。此外，侧面碰撞的减速距离，以及车辆开始发生侧面碰撞至车内人员撞到车内表面的时间间隔要大大短于正面碰撞的减速距离和所用时间。

某些系统的易燃材料还需要过滤器，以收集产生的固体颗粒。在这些现有系统中需要过滤的固体颗粒很多。已经需要采用其它系统来利用较大的烟火颗粒。这些尺寸的颗粒要发生破裂并使燃烧表面发生变化，因而对颗粒的燃烧速率、操作压力和充气时间都会产生不利的影响。

另外，使用大颗粒的燃料，其燃烧速率下降，从而在操作温度范围内其性能变化很大。例如，假设充气装置起作用时间为40～50毫秒，当温度在175°F和-65°F之间变化时，烟火材料的燃烧速率的变化使充气装置起作用时间变化范围约达到±20％。这是由于烟火材料的燃烧速率随操作温度的变化而变化造成的。燃烧速率的这种大幅度变化已使充气装置整个起作用时间前后变化约达15～20毫秒之多，而气囊发挥作用的时间就是使车内人员做减速运动。整个起作用时间的这种变化已使对车内人员的保护发生了变化。

车辆侧面碰撞可能比车辆正面碰撞更危险。原因之一就是当车辆侧面发生碰撞时，车辆几乎无法保护车内人员。这是由于在车辆的侧面只有很薄的一层材料来保护车内人员免受车辆的侧面碰撞。

若干年来，车辆中应安装充气囊已被车辆制造厂接受。车辆制造厂致力于安装充气囊以便在车辆发生正面碰撞时保护驾驶员和前排座位上的其他人员。然而，车辆制造厂几乎还没有研究很好地保护驾驶员和其他人员以防侧面碰撞的充气囊。

1995年12月22提交的申请号为08/587,773题目为“在车辆发生碰撞时保护车内人员的充气件和充气装置的系统，以及对充气件进行充气的方法”的申请与本申请为共同未决申请，本申请也转让给同一受让人。在该申请中，公开和要求保护一种克服以上(尤指正面碰撞)缺点和不足的系统。在本发明的系统中不同的组件或装置的结构和操作由所述的于1995年12月22日提交的申请号为08/587,773的共同未决申请进行补充，在此它作为参考资料引用。

已知的侧面气囊包括美国专利5,496,061、5,464,246、5,322,322和5,282,648的气囊的布置。

本发明的简述

本发明提出了克服上述现有技术缺点的系统和方法。其包括充气装置，它是由专利申请号08/587,773中所述的充气装置改造而成的，它几乎可瞬时对车辆侧面的碰撞做出反应，并对系统中的气囊充气。由于本发明的充气装置是在专利申请号08/587,773中所述的充气装置的基础上改造而成的，因此，它具有专利申请号08/587,773中所述的充气装置的所有优点。

本发明的充气囊放置在靠近车辆外壳的车内人员侧面附近，以便当发生碰撞时保护车内人员。本发明的充气装置与气囊之间的关系是这样的，通过沿气囊长度方向同时向气囊充气，使气囊充气时间最短。气囊在充气前放置在座位侧面的一个外观精美的盒体中，以占据最小空间，而且几乎可瞬时充气至最大尺寸。