CN101360635B - 可膨胀安全气囊 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可膨胀安全气囊，该气囊配备有在气囊织物上形成的可控气孔，该气孔含有在气囊织物上形成的孔，以及柔性通风管，该通风管从所述孔向气囊内部延伸，并在位于气囊内部的开口自由端处结束，该通风管的自由端通常被束缚在气囊内以保持气孔为关闭的状态，但是其可响应传感器发出的信号而释放以打开气孔。在一个设计中，所述通风管在所述孔周围固定到气囊织物的内表面，并且被设计成具有锥形横截面，其在管的自由端比在管的固定端更小。在另一个设计中，所述通风管被环绕所述孔的外周并位于所述管的范围之内的缝线在所述孔周围被固定到气囊织物的内表面。

Description

可膨胀安全气囊

技术领域

本发明涉及可膨胀安全气囊，更具体地涉及可在发生事故时为车辆的乘客提供保护的可膨胀安全气囊。 

背景技术

提供如下的可膨胀安全气囊是众所周知的：即其可在发生事故时发生膨胀，从而在机动车辆乘客的前面或附近提供保护性护垫。基于该用途，充分气密的安全气囊被认为是优选地，以便确保气囊可在最长时间内保持膨胀，与此同时，通过实际使用发现，优选地，气囊至少具有一个气孔，因为若非如此，则当乘客撞击安全气囊时，其将被简单地从气囊处反弹出。即使所产生的气囊在最初展开之后快速缩小，提供有气孔的气囊被发现能够提供更为适合的“护垫效果”。但是，气囊通常由适当的传感器安排展开，在气囊膨胀之时，将要被保护的座位上之人与安全气囊发生接触。 

已发现根据一定的范围，例如所乘坐座位的大小，所乘坐座位的位置，以及座位上之人是否系带安全带，可以理想地调整气囊的内压或气囊所提供的“护垫”效果。没有系带安全带的座位上的人可能比系带了安全带的座位上的人需要“更硬的”气囊。同样地，发现体型大的座位上的人比体型小的座位上的人需要“更硬的”气囊。但是，如果可能的话，应该为坐在靠近气囊的人提供相对“软”的安全气囊。 

通过感应相关参数及调整使用气体发生器注射入安全气囊内的空气量，人们已进行了各种尝试以便提供具有这些特征的气囊。但是这样的配置较为复杂，而且昂贵。因此，已有建议提供具有可控气孔的改进型气囊装置以使安全气囊可以根据相关参数泄气。 

WO2003/006276A3公开了这种普通类型的装置，其中气囊配有在气 囊织物上形成的可控气孔。通过由夹子保持的构造元件，气孔通常被维持在关闭的位置，该夹子是可释放的，以响应传感器发出的信号，例如碰撞传感器。在该文献的一个具体实施例中提供了凹入管，其从气孔延伸进入气囊的内部，管的自由端限定可控的气孔。管的自由端由夹子保持，并在接受到碰撞传感器发出的合适的信号后被释放。 

但是现在认为更为需要的是提供改进型的气囊换气装置，其适合于更方便地生产，并在事故情况下更快速地换气。 

发明内容

因而本发明的一个目的是提供改进型的可膨胀安全气囊。 

因此，本发明在一个方面提供了可膨胀安全气囊，该气囊配备有在气囊织物上形成的可控气孔，该气孔含有在气囊织物中形成的孔，以及柔性通风管，该通风管从所述孔向气囊内部延伸，并在位于气囊内部的开口自由端处结束，该通风管的自由端通常被束缚在气囊内以保持气孔为关闭的状态，但是其响应来自传感器的信号而可以释放以打开气孔，其特征在于，所述通风管在所述孔周围被固定到气囊织物的内表面，并且被设计成具有锥形横截面，其在管的自由端比在管的固定端更小。 

优选地，所述管在其自由端和固定端之间的至少一个区域实质上为截头锥形式。 

有利地，所述管由织物带(strip of fabric)形成，其主要的中央区域在所述孔周围被固定到所述气囊的内表面，并且所述织物带被折叠远离所述气囊织物以限定两层大致叠置的织物，所叠置的层相互连接以限定通风管。 

根据本发明的另一个方面，提供了一种可膨胀安全气囊，该气囊配备有在气囊织物中形成的可控气孔，该气孔含有在该气囊织物中形成的孔，和柔性通风管，该通风管从所述孔向气囊内部延伸，并在位于气囊内部的自由端处结束，该通风管的自由端通常被束缚在气囊内以保持气孔为关闭的状态，但是其响应来自传感器的信号而可以释放以打开气孔，其特征在于，所述通风管被环绕所述孔的外周并位于所述管的范围之内 的缝线在所述孔周围被固定到气囊织物的内表面。 

优选地，所述管由织物带形成，其主要的中央区域通过环绕所述孔的缝纫线而被固定在所述气囊的内表面上，并且该织物带被折叠远离所述气囊织物以限定两层大致叠置的织物，所述叠置的层沿对齐的边相互连接以限定通风管。 

有利地，所叠置的层被缝制在一起以限定通风管。 

方便地，所述孔实质上为椭圆形。 

优选地，所述织物带围绕虚拟的折叠线折叠，所述折叠线与所述椭圆孔的长轴大致重合。 

有利地，通过折叠所述带所限定的每一所述层为基本一致的梯形形式，并沿所述梯形的腰相互连接。 

方便地，每一所述层都采取等腰梯形的形式。 

优选地，通过折叠所述带所限定的每一所述层为基本一致的四边形形式，其没有平行侧边，每一层具有一个相对长的边，和一个相对短的边，两个长边对齐并彼此连接，两个短边对齐并彼此连接，以该种方式使通风管配备有开口的自由端，该自由端与通风孔呈锐角。 

有利地，所述气囊进一步配备有充气机以将膨胀气体充入气囊的内部，其中所述通风管相对于所述充气机取向以便使所述短边比所述长边更靠近充气机。 

方便地，所述气囊进一步配备有充气机以便将膨胀气体充入气囊的内部，其中所述通风管相对于所述充气机取向以使所述长边比所述短边更靠近充气机。 

优选地，所述通风管初始被带子所束缚以选定一个位置，在该位置上，通风管被折叠而穿越通风孔，所述带子响应于来自传感器的信号从而可以释放出来以使得通风管被打开而至少部分穿过所述孔。 

附图说明

为了更为容易地理解本发明，以及认识本发明的其他特征，通过实 施例，参照附图，接下来描述本发明的具体实施方案，在附图中： 

图1是示意图，其显示将成为膨胀气囊的一部分的织物片的内表面，所述织物片具有固定于其上的将形成通风管的较小织物带； 

图2是固定在气囊织物的主体上的织物带的放大图； 

图3是一侧视图，沿气囊织物的平面观察，显示有额外的织物带，在随后的生产阶段其被折叠以形成锥形通风管； 

图4显示，在(a)中，本发明通风管位于第一位置的侧视图；在(b)中通风管采用原始折叠的构造，在其中通风管位于通风孔之上；在(c)中，气囊一旦膨胀，通风管处于展开的初始阶段；在(d)中，处于展开的最后阶段。 

图5是基本与图1相对应的视图，但是显示出一个可选的实施方案，其中通风管由织物带制成，其具有与图1不同的构造； 

图6是基本与图3相对应的视图，但是显示出图5的通风管构造； 

图7是基本与图5相对应的视图，但是显示出另一个可选的通风管织物的构造；以及 

图8是基本与图3相对应的视图，但是显示出图7的通风管构造。 

具体实施方式

更为详细地参照图1，该图说明了处于初始生产阶段的可膨胀安全气囊1的一部分。可膨胀安全气囊1包括织物片材料2的下层，从图中可以看出，织物片材料2具有普通的正方形构造，但是具有稍微的圆角。织物片材料2的上(内)表面优选涂覆有保护层以保护织物材料的编织不受用于使安全气囊膨胀的炽热且强劲的膨胀气流的攻击。 

在气囊织物2的下层中大致中心的位置处，形成一个气体入口3，其大小和构造都适合于覆盖住充气机4的部分，这样的普通类型的气体发生器本身是已知的。该气体发生器带有朝向外方的外周安装用法兰5，气囊织物2的环绕气体入口孔3的加强区被固定到法兰5。充气机4的通过气体入口孔3突出的部分在其周围限定多个气体出口孔(图1未示出， 但是在图6和图8中标识于4a)，一旦启动充气机4，通过这些气体出口孔，引导径向向外的充气气流。 

在与位于中心的充气机4间隔开的位置处，配置一延长的织物带6，其关于横向对称轴7基本是对称的，织物带6的每半个部分呈锥形，每半个部分随着离开对称轴7的距离的增大而缩小。在图1中显示织物带6位于气囊织物2的最里面的表面，以选定一位置，在该位置上其横向对称轴7与连接气囊织物2的一个角与气体入口孔3的中心之间的虚拟线基本重合。 

如更为详细的图2所示，织物带6通过基本为椭圆形的缝纫线8在以图1所示的朝向上固定到气囊织物2的内表面，由此被定义的椭圆长轴与织物带6的横向对称轴7相重合。当织物带6以这种方式被固定到气囊织物层2的内表面时，基本为椭圆形的通气孔9切过织物带6和层2，椭圆形通气孔9因而位于椭圆形缝纫线8之内以使椭圆形缝纫线8围绕于通气孔9的外围行进。但是应当理解的是，在一个气囊可选择的生产方法中，基本为同样的椭圆形通气孔可以单独切过织物层2和织物带6，于是，织物带6就可以靠着层2以使两个椭圆孔对齐，于是，两个织物层就可以通过外周缝纫线8缝合在一起。 

还应当理解的是，在一个可选择的实施方案中，椭圆形通气孔9的纵横比可以与附图所描述的纵横比不同，或者通气孔和相关的缝纫外围线可以采用圆形的形式。 

因此应当理解的是，以上述方式将气囊织物2的主层和织物带6缝在一起之后，织物带6最终在织物带的基本中央的区域处固定到气囊织物的内表面。完成该步骤后，织物带6有效地限定两个基本一致的翼片10，每个翼片位于通风孔9的相对侧。图2所描述的实施方案的每个翼片10都是基本一致的形式，并采取基本等腰的梯形的形状，梯形较长的底边跨过通风孔9，较短的底边与此分隔开。 

此后，材料10的两个翼片可以离开织物2的主层的内表面围绕由对称轴7定义的虚拟折叠线向上折叠，以相互叠置，并从而使得每一梯形的腰可以对齐。这就是图3中的侧视图所描述的结构。 

当两个翼片10以这种方式被叠置时，由梯形的“腰”所定义的一个翼片的两个边与另一翼片的对齐的边相互连接，最优选的是通过各自的缝线11的方式。但是，重要的是理解每一翼片10的末端，其由各自的梯形的短“底边”所定义，它们不发生连接。在这种方式中，被缝在一起的翼片限定一个环绕通风孔9的通风管，其远离主要的织物层2的内表面向气囊内部延伸，以在远离通风孔9的位置终止并形成为一个开口末端12，如图3所示，由于由织物带6所定义的每一翼片10的普通梯形形式，所产生的朝向内部的通风管在其两个末端之间至少有一个区域，其基本为截头锥形式，并且其因此具有锥形横切面，其在自由端处小于在固定到织物层2的一端处。 

从图3要认识的另一个重要特征是，由于以上述方式限定通风管的织物带6在织物带6的两个翼片10向上折叠并被缝在一起之前，通过缝纫线8被固定至织物层2上，由缝纫线8定义的外围接缝有效地位于所产生的通风管之内。这一点是重要的，因为这确保易于受炽热且强劲的气流损伤的缝纫线被管的织物所保护，而不受在充气时充气机4所产生的气流的冲击。这帮助阻止了对由缝纫线8限定的接缝的损害。 

图4a是与图3的侧视图垂直的另一个侧视图，通常沿椭圆形通风孔9的短轴，在两个翼片10以上述方式相互连接之后。图4a显示通风管处于通常的未变形的自然状态。但是在之后的本发明气囊的装配阶段，通风管从图4a所描述的“自然”状态折叠以采取图4b所描述的结构，在该结构中，通风管被折叠越过通风孔。通风管最初通过可释放的带13保持以这种折叠结构，带13的一端被固定在通风管一侧，并且通过被作为气囊模块的一部分提供的可释放启动器，所述带13在其另一末端被可释放地固定。因此一接收到来自传感器的适当信号(被设计为，例如，检测座位上的人的体重或位置)，则所述带的远离通风管的末端被释放。 

在图3中示出了在带13和限定通风管的织物之间的附接的一个优选形式，可以观察到，带13通过缝纫线14被固定到限定翼片10的织物上，缝纫线14与使两个翼片侧缘互相连接的主缝纫线11大致邻近。在一个可选的设计中，可以设计，带13的一个末端可以在织物10的两个翼片 向上折叠并被叠置时通过插入到织物10的两个翼片之间而被固定，以使缝纫线11单线可以将翼片10和它们之间的带13相互连接。 

当然，应当理解的是，在以上述方式装配上述的通风管之后，通过将一个织物的上层叠置在一个织物2的下层上，并使两个层绕其外周相互连接而形成气囊1，以使最终的气囊被限定成：具有通风管，该通风管环绕于通风孔9安装，并向上折叠越过通风孔以位于气囊封套之内。 

在气囊“通常的”充气过程中，当希望气囊具有“普通的”硬度时，带13不通过启动器被释放。这时，气囊以普通方式膨胀，因此，设置为穿过织物层2的基本开放的通气孔15(见图1)提供了气体排出气囊内部的通路。因此当座位上的人接触到气囊时，气囊内的气压初始时当然将会升高，但是当座位上的人撞击气囊时，气体随后被强制排出通风孔15，以使气囊提供理想的“护垫”效果。 

在上述的气囊“普通的”膨胀过程中，气压将作用于向上折叠的通风管，部分的通风管如图4c所示，将被驱动穿过通气孔9。但是，倘若带13被启动器设置保持就位，则通风管将被阻止完全穿过孔9，这样将保持通风孔9对气流的密闭。 

但是，如果传感器决定需要“软的”气囊，这时，当气囊被至少部分充气时，启动器将被松开，因此释放带13。这时气囊内的气压将引起朝向内部的通风管，如图(d)通常所示，被驱使通过通气孔9伸出气囊。由于被向上折叠的通风管起初被驱使通过孔9部分伸出，同时保持通常密封的结构，在带13释放后，如图4(d)所示，完全通过通气孔9的通风管将非常迅速地分开。 

一旦通过通气孔9完全打开通风管，通风管开放的自由端12因此形成另一个开放的通气孔，使得相对于管被保持在越过通气孔9折叠的初始位置的情况，有更大量的气体排出气囊。 

已发现，如上所述的通风管结构的锥形构造从展开速度上来说提供了显著的优势，因为其能够更容易地打开通风管，并且使通风管更容易通过通气孔9。 

现在来看图5，图示了织物带6的一个可选模式，其被用于提供一个 通风管，该通风管具有与上述模式稍有不同的模式，以提供不同的通气特点。在这种设计中，织物带6同样相对于对称轴7基本对称，同样以同上述图1和2基本相同的方式被固定到织物层2上。但是，在该设计中，织物带6的形状是这样的，被限定在对称轴7两侧的两个翼片10每一个都有图1至图2所示出的模式稍微被削去顶端的模式。这将发现取代了采取完全梯形模式，两个翼片10的每一个都采取基本一致的没有平行边的四边形形状的模式。通过对比图2和5，将发现图5所示出的可选构造可以通过切去每一翼片10的末端区域以缩短其两个侧边的其中之一而形成。因此，每一翼片10具有一个相对长的侧边16和一个相对短的侧边17。 

在另一方面，图5和图6所示出的实施方案的通风管以与上述图1到图3完全相同的方式形成。这两个所产生的翼片10每一个都围绕由对称轴7所定义的虚拟折叠线，并离开织物层2向上折叠以形成叠置结构，并使两个短边17彼此对齐，两个长边16彼此对齐。之后两个长边16通过缝纫线18彼此相互连接，两个短边17通过缝纫线19彼此固定。如图6所示，该设计因此提供了通风管，在该通风管中，开放末端12斜向远离充气机4。这通过附接最终限定通风管的织物带6而实现，以这种方式使得通风管相对于充气机取向，使相互连接的长边16比短边17更靠近充气机。 

关于上述图5和图6所示出的设计类型有助于保证没有或至少非常少的来自充气机4的气流在带释放的瞬间立即进入通风管的开口端。如图6所示，在带13被释放的瞬间，在通风管通过通风孔9之前，通风管的开口末端斜向远离充气机4，因此基本阻止大量气流从充气机进入管的开口端，直至其通过通风管9并反转。 

现在来考虑图7，其示出了织物带6的另一个可选方式，其用于提供具有另一个稍微不同形式的通风管。在该设计中，织物带6基本等同于图5和图6设计的织物带，但是在该设计中，该织物带在一位置附接于气囊织物2的层上，该位置相对于图5示出的位置旋转了180℃。这导致了在通风管中所具有的开口末端以斜向朝向充气机4而不是如图5和图6的设计的情形远离充气机4。图8非常清晰地显示了通风管12开口末端的倾角。正如由此而获得的理解，在该设计中，织物带6被固定于气囊织物2上，以这种方式使得通风管相对于充气机取向，使得相互连接的短边17比长边16更靠近充气机。

上述的有关图7和图8的设计类型在设计上是有优势的，其中在带13释放的瞬间，但是在管完全反转通过通风孔9之前，希望有一定程度的初始通风通过通风孔9。如图8所示，通风管被设计成使得其自由端斜向朝向充气机4。这种设计的效果是：在带13释放的瞬间，但在管大致反转通过通风孔9之前，充气机产生的一些膨胀气体可以容易地进入通风管的自由端12。 

当在说明书和权利要求书中应用时，术语“包括(comprises)”和“包括(comprising)”及其变体是指包括特定的特征、步骤或整体。术语不被解释为排除其他特征、步骤或组件的存在。 

上文中所公开的特征，或下文的权利要求，或附图，以其特定的形式表达，或者根据实施所公开功能的装置，根据实现所公开结果的方法或步骤表达，如果合适，可以单独或这些特征的任意结合以其不同形式被用于实现本发明。 

Claims (12)

1.一种可膨胀安全气囊，所述气囊配备有在气囊织物上形成的可控气孔，所述气孔含有在气囊织物中形成的孔，以及柔性通风管，所述通风管从所述孔向所述气囊内部延伸，并在位于所述气囊内部的开口自由端处结束，所述通风管的自由端通常被束缚在气囊内以保持气孔为关闭的状态，但是其可响应来自传感器的信号而释放以便打开气孔，其特征在于，所述通风管在所述孔的周围被固定到气囊织物的内表面，并且被设计成具有锥形横截面，所述锥形横截面在管的自由端比在管的固定端更小。

2.根据权利要求1所述的可膨胀安全气囊，其特征在于，所述管的在其自由端和固定端之间的至少一个区域基本上为截头锥形式。

3.根据权利要求1或2所述的可膨胀安全气囊，其特征在于，所述管由织物带形成，所述织物带的基本的中央区域在所述孔的周围被固定到所述气囊的内表面，并且所述织物带被折叠远离所述气囊织物以限定两层大致叠置的织物，所叠置的层被相互连接以限定通风管。

4.根据权利要求3所述的可膨胀安全气囊，其特征在于，所叠置的层被缝制在一起以限定通风管。

5.根据权利要求3所述的可膨胀安全气囊，其特征在于，所述孔基本为椭圆形。

6.根据权利要求5所述的可膨胀安全气囊，其特征在于，所述织物带围绕虚拟的折叠线折叠，所述折叠线与所述椭圆孔的长轴大致重合。

7.根据权利要求3所述的可膨胀安全气囊，其特征在于，通过折叠所述织物带所限定的每一所述层为基本一致的梯形形式，并沿所述梯形的腰相互连接。

8.根据权利要求7所述的可膨胀安全气囊，其特征在于，每一所述层都采取等腰梯形的形式。

9.根据权利要求3所述的可膨胀安全气囊，其特征在于，通过折叠所述织物带所限定的每一所述层为基本一致的四边形形式，所述四边形没有平行侧边，每一层具有一个相对长的边和一个相对短的边，两个长边对齐并彼此连接，两个短边对齐并彼此连接，以该种方式使通风管配备有开口的自由端，所述自由端与通风孔呈锐角。

10.根据权利要求9所述的可膨胀安全气囊，其特征在于，所述气囊进一步配备有充气机以将膨胀气体充入所述气囊的内部，其中所述通风管相对于所述充气机取向以使所述短边比所述长边更靠近充气机。

11.根据权利要求9所述的可膨胀安全气囊，其特征在于，所述气囊进一步配备有充气机以将膨胀气体充入所述气囊的内部，其中所述通风管相对于所述充气机取向以使所述长边比所述短边更靠近充气机。

12.根据权利要求3所述的可膨胀安全气囊，其特征在于，所述通风管初始由带子束缚以选定一个位置，在所述位置上，所述通风管被折叠而跨过通风孔，所述带子可响应于来自传感器的所述信号而释放出来，以使得所述通风管被打开而至少部分穿过所述孔。

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