CN101808857A - 带有表面结构的气囊模块 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种气囊模块(1)，其带有气袋，用于给所述气袋充气的气体发生器(2)和用于在未充气状态时容纳该气袋的壳体(3)，所述气囊模块具有正面，在所述气囊模块的正面设置有气囊出口，其中，所述正面(4)具有一种表面结构，该表面结构阻碍所述气囊出口平坦地放置在平面(5)上。

Description

带有表面结构的气囊模块

本发明涉及一种按权利要求1的前序部分所述的气囊模块，其带有气袋，用于给所述气袋充气的气体发生器和用于容纳未充气状态的气袋的壳体，在该气囊模块的正面设置有气囊出口。

所述气囊模块的气体发生器包括一般产生烟气的、例如充气片(Gassatztabletten)形式的燃料，该燃料在通过点火装置，例如电火花发生器点燃后，释放迅速膨胀的、给所述气袋充气的气体，并且以这种方式展开气袋，使得所述气袋以很大的冲击力从所述气囊出口中弹出。

尤其由于加热所述气囊模块并因此加热包含在所述气体发生器中的燃料会导致意外或例如为测试的目的有针对性地点燃所述气体发生器，并且由此展开所述气袋。例如，气囊模块在所谓的火烧试验中针对性地在规定的时间内承受一定火焰温度的火。

在此，如果带有设置有气囊出口的正面的气囊模块平坦地放置在一平面上，例如在支承架或火烧试验的测试面上，通过产生的气体和展开的气袋在所述壳体内部开始产生高压。由于所述气囊出口上的壳体的质量惯性，所述压力刚开始并未在所述气袋展开的情况下通过-首先由于平坦地放置在所述平面上而封闭的-气囊出口消除，因此会导致所述壳体被拆解。在此产生的壳体碎片，尤其是气体发生器被加速，对周围造成危险。尤其由于炸药法规等可导致所述气囊模块不被许可。

尤其在所述气囊模块在其正面支承时，一般具有较大重量的气体发生器布置在气囊出口的上面，使得难以从所述平面取走所述气囊模块(取走所述气囊模块使气袋能展开，因此可能消除压力)，从而会使得壳体被拆解。

因此，DE 202004014775U1建议了一种所谓的预点火装置，该预点火装置在相应导致壳体被拆解的强烈地产生气体之前，使烟气燃料受控地燃烧。然而，尽管如此，在突然出现很高的火焰温度时，还是会迅速产生气体，并且出现在壳体内部产生压力的上述缺点。此外，所述点火设备的多级构造是耗费的。

因此，本发明所要解决的技术问题是减少在正面支承的气囊模块被拆解的危险。

该技术问题通过权利要求1的特征解决。本发明优选的实施形式是各从属权利要求的主题。

根据本发明的气囊包括气袋和用于给气袋充气的气体发生器。所述气体发生器尤其包括以烟火技术产生气体的燃料，该燃料例如能电点燃，并且在点燃之后产生迅速膨胀的气体，该气体充满并展开所述气袋。所述气袋在未充气状态有利地折叠并装在壳体中。所述气体发生器可全部或部分地装在所述壳体中或固定在该壳体上。所述壳体在一种优选的设计中由塑料和/或金属制造。

所述气囊模块具有正面，在该正面中构造有气囊出口。所述气囊出口例如可以具有基本上矩形的或椭圆形或其它形状的轮廓。

按本发明，壳体的、设置有气囊出口的正面具有表面结构，该表面结构防止所述气囊出口平坦地放置在平面上。因此，防止气袋不首先通过平坦地放置于平面上并且由此基本上密闭的气囊出口展开并消除由已点燃的气体发生器产生的压力。这降低了这样的危险，即，在气囊模块以其正面被支承在一平面上时，所述气囊模块在自点火或其它点火后被拆解。

在所述气囊出口非平面地放置时，在所述正面和所述正面支承在其上的平面之间获得一个或多个空隙或间隙，所述气袋可以通过所述一个或多个空隙或间隙展开。由此不仅能消除壳体内部的压力。额外地，在正面和平面之间一个或多个间隙中膨胀的气袋使所述气囊从其位置倾翻，因此，从所述平面翻走的气囊出口不再被该平面封闭并且可使所述气袋自由展开。因此，能够快速消除壳体内部的压力，从而降低壳体被拆解的危险。

为了加强这种效果，所述表面结构可这样设计，使得该表面结构使所述气囊模块很难或防止所述气囊模块以其正面抗倾翻地支承在所述平面上。在此，对于抗倾翻的支承可理解为，为从水平面上位置的倾翻要克服很大的阻力。例如在立方体以正面放置于水平面上时，立方体的重力垂直经过所述正面的平面重心指向，因此，围绕该正面的棱边的倾翻需要克服相对较高的阻力矩，即，抗倾翻地支承。反之，一个带有倒圆正面的气囊模块可以轻易地倾翻，该正面例如具有球形部分、圆柱形部分或锥形部分的形状。此外，因为带有这种表面结构的正面不平坦地放置在一平面上，因此并不密闭所述气囊出口，展开的气袋可通过在这种正面和所述平面之间的间隙弹出，并且在此使所述壳体倾翻。尤其当气囊模块以其正面支承在水平面上时，由此获得在本发明意义上的不抗倾翻的支承，即，作用在所述气囊重心处的重力并不延伸经过投影在所述水平面上的正面的平面中心点。

所述表面结构具有接触面，即，正面在放置于平面上时与该平面接触的所有点构成的平面。该接触面优选相对气囊出口所在的平面以一角度倾斜。该角度可以优选在5°和45°之间。如果这种气囊模块放置于一水平面上，该气囊模块相对该水平面以一角度倾斜，因此，通过气囊出口展开的气袋的冲击力不是垂直而是倾斜地碰到所述水平面上，由此，所述气囊模块被倾翻。

在本发明的一种优选的设计中，在所述壳体的正面设置有一个或多个突起。这些突起例如可以设计成销形，弓形或扇形。这些突起也能肋状地延伸经过所述正面长度的一部分或延伸经过所述正面的整个长度。同样地，这些突起也可以设计成宽平面形。各突起可以具有相同形状。同样地，不同形状的突起也可以相互组合。

通过这些突起能够以简单的方式在正面和气囊模块所放置的平面之间创造间隙，而不会影响在壳体设计时的构造自由性。尤其可以通过这种突起防止抗倾翻的支承。

一个或多个，尤其所有突起可以拆卸地，例如用螺纹连接或卡锁固定在所述壳体上。由此，可用固定的突起支承或测试所述气囊模块，并由此防止所述壳体在点燃气体发生器时被拆解的危险。在快安装到汽车中之前可以这样地拆除所述突起，使得可以再次实现所述正面在例如仪表板等的背面的平坦支承。

同样地，一个或多个突起也可以不可拆卸地固定在壳体上，例如粘接或焊接在所述壳体上。如果例如注塑或浇铸成型壳体，突起可以有利地与所述壳体设计成一体。这降低了制造耗费并且确保所述壳体的正面不能被无意地平坦支承在一平面上。

在一种优选的设计中，尤其在所述突起未执行支承功能时，而是仅防止所述正面平坦地支承在平面上，可以在所述突起中设置有一些穿孔或缺口，以便减轻突起的重量并且节省材料。

如果所述突起在安装在汽车中时还保留在所述壳体上，该突起优选具有使所述突起能够容纳在汽车相应的凹槽中的轮廓。如果根据本发明的气囊模块例如是一种驾驶员头部气囊模块，所述突起可以这样设计，使得在所述气囊模块安装在方向盘中时，所述突起容纳在方向盘鼓(Lenkradtopf)或方向盘盖的凹槽中。如果按本发明的气囊模块是副驾驶员-气囊模块，所述突起与设置在仪表板背对客舱的背面上的凹槽相匹配。如果根据本发明的气囊模块是侧面气囊模块，所述突起可以容纳在设置在车门内衬中，A柱，B柱或C柱或天窗中的凹槽中。由此，分别获得气囊模块尤其节约空间的装配。同时，所述突起可用作安装辅助件，将气囊模块固定在其安装位置。

所述突起优选也用作用于展开的气袋的导向翼。该气袋通过气囊出口以通过其截面，进气孔等规定的方式展开。如果在设置有气囊出口的正面设置与展开的气袋接触的突起，可通过针对性地定位和设计突起共同控制气袋的展开特性。例如可通过突起定义相对展开的气袋位于该突起后方区域的遮蔽(Abschattung)。

优选所述气囊出口可通过一面板封闭，其可以通过展开的气袋打开。该面板例如可以具有额定断裂位置，该额定断裂位置通过穿孔或材料变薄形成，并且能被破坏性地打开。同样地，所述面板可以具有一个或多个盖板，所述盖板可由展开的气袋撞开。

如上所述，布置在壳体与所述正面相对的背面重的气体发生器的危险增大了这样的危险，即，平坦地放置在一平面上的气囊模块在热作用下被拆解，因为通过在密闭的壳体内部点燃的燃料产生的压力由于惯性迅速升高，该惯性抑制从所述平面抬起壳体，因此抑制释放所述气囊出口。相反，在按本发明的气囊模块中，气体发生器可以布置在壳体与所述正面相对的侧面上，这提高了气囊模块的设计自由度。所述气体发生器在此有利地相对气囊出口和/或正面偏心地布置，因此，也由于重量分布获得了不抗倾翻的支承。

本发明其它有利的扩展方案由各从属权利要求和以下对优选实施形式的说明获得。为此在附图中示出，部分示意示出：

图1是根据本发明第一实施形式的气囊模块的侧视图；

图2是根据本发明第二实施形式的气囊模块的侧视图；

图3是根据本发明第三实施形式的气囊模块的侧视图；

图4是根据本发明第四实施形式的气囊模块的侧视图。

图1示出了根据本发明第一实施形式的气囊模块1。所述气囊模块包括制造为塑料成型件的壳体3和容纳在该壳体3中的气体发生器2，该气体发生器用于给同样装在所述壳体3中的、在初始状态下折叠的气袋充气(未示出)。

所述壳体在正面4上具有一(未示出的)基本上矩形的气囊出口，该气囊出口通过一(未示出的)薄膜封闭。在包含未示出的充气片的气体发生器2点燃时，该气体发生器用迅速膨胀的气体给所述气袋充气，以便展开原本折叠的气袋，在此，气囊经过所述气囊出口弹出，并且所述薄膜沿通过材料变薄给定的额定断裂位置裂开。

所述壳体在其正面4上具有两个布置于所述气囊出口旁边的肋状突起6，这两个肋状突起6在侧视图中具有基本上扁平的、倒圆的三角形的轮廓，该三角形的基本平面延伸经过整个正面4，由图1仅能看见一个基本平面。

如图1所示，如果按本发明第一实施形式的气囊1以其正面4支承在水平面5上，例如支承架或用于火烧试验的试验面上，所述突起6导致气囊模块倾斜，使得在一侧(图1右边)在所述正面4和水平面5之间产生三角形的间隙。因此，获得所述气囊模块1在水平面5上不抗倾翻的支承，因为气囊模块1相对所述水平面5已经略微倾斜，因此，仅克服较小的阻力就能进一步倾翻。

如果按本发明第一实施形式的气囊在图1中所示的位置意外地，例如在支承时，或例如在火烧试验中故意承受火烧，气体发生器2的充气片被点燃，并且给所述气袋充气。该气袋通过在三角形间隙(图1右边)的区域中未被水平面5封闭的气囊出口弹出，并且展开到该间隙中。由此，已经消除一部分由所述气体发生器2产生的压力。

通过气袋在正面4和平面5之间的所述间隙中展开，所述气囊模块1沿在图1中通过箭头示出的方向继续倾翻，使得在正面4的气囊出口达到一基本上与平面5垂直的自由位置，由此所述气袋可以基本上无阻碍地进一步展开。

通过气囊模块1的、由于三角形突起6相对所述水平面5倾斜的弹出方向，展开的气袋以一定的斜角碰到所述平面5上，因此有利地加强了倾翻运动。

所有这些都降低了在正面4支承的气囊模块1由于所述气体发生器2点燃被拆解的危险。

如果展开的气袋从气囊出口中弹出，该气袋在此从内侧与所述两个侧面的突起6接触。由此，所述两个突起相对所述展开的气袋遮住背对气囊出口的、在突起侧面附近的区域，因此起导向翼作用，一同预先给定所述气袋的展开特性的。

图2以与图1相应的示图示出了按本发明第二实施形式的气囊模块1。在此，相同的元件用一样的附图标记表示，因此，不再对其进行说明，以下仅说明与第一实施形式的不同之处。

两个侧面布置的肋状突起6在第二实施形式中设计成基本上圆弧状。因此，在两侧(图2的左边和右边)获得了所述正面4和水平面5之间的间隙，所述气袋通过该间隙展开，并且在此所述气囊模块可沿由双箭头所示的方向倾翻。由于所述正面4倒圆的轮廓，所述气囊模块1在此很容易倾翻，即，不抗倾翻地支承。根据本发明第二实施形式的所述气囊模块1在此沿顺时针时针方向倾翻，还是沿逆时针方向倾翻，与例如所述气袋的弹出方向，气囊模块1的重量分布等有关。

所述两个侧面的、圆弧状突起6在第二实施形式中具有穿孔7，以节约材料和重量。

图3以与图1，2相应的视图示出了按本发明第三实施形式的气囊模块1。在此，相同元件再次用一样的附图标记表示，因此，不再对其进行说明，以下仅说明与第一和第二实施形式的不同之处。

在按本发明第三实施形式的气囊模块中，所述侧面的、肋状并且在侧视图中为三角形的突起6不延伸经过整个正面4，而仅构造在一侧(图3的右边)。如果按第三实施形式的气囊模块1以其正面4放置在水平面5上，那么仅未设置有突起(图3左边)的正面区域的棱边和金字塔形突起6的顶点接触所述水平面5。所述气囊模块1的表面结构的、由这些棱边和顶点定义的接触面相对所述气囊出口所在的平面5具有为5°的α角，因此，所述气囊模块1在支承于其正面4上时相对水平面5具有一相对重力方向或水平面5倾斜的弹出方向。如果所述气体发生器被点燃，展开的气袋在侧面布置的突起6之前和之间弹出，并且在此使所述气囊模块1沿数学上正的方向倾翻。

图4以与图1至3相应的视图示出了按本发明第四实施形式的气囊模块1。在此，相同元件再次用一样的附图标记表示，因此，不再对其进行说明，以下仅说明与第一至第三实施形式的不同之处。

在第四实施形式中，通过布置在所述正面4(图4左边)一侧的销形突起6防止所述气囊出口平坦地放置在所述平面5上。在支承或火烧试验时，由于气体发生器2的点燃展开的气袋使在其正面4支承在所述水平面5上的气囊模块1沿顺时针倾翻，并因此可以快速展开到所述壳体3的外面。由此，降低所述壳体3被拆解的危险。

为了安装在(未示出的)仪表板平坦的背面，将布设的突起6去除，并且将所述气囊模块1以已知的方式例如螺纹固定在所述仪表板上。在这种装配状态下已由此降低所述壳体3被拆解的危险，即，在所述气体发生器2点燃时，展开的气袋可以通过气囊出口和仪表板中相应的孔弹出。

尤其在第一，第三和第四实施形式时，由于所述正面4设计带有突起6的表面结构获得了不抗倾翻的支承，因为，在图1，3或4中，气囊模块1以其正面4支承在水平面5上，作用在气囊模块的重心处的重力不延伸经过投影到所述水平面上的正面的平面中心。

附图标记清单

1气囊模块

2气体发生器

3壳体

4正面

5平面

6突起

7穿孔

α接触平面和气囊弹出平面之间的角度

Claims (15)

1.一种气囊模块(1)，带有一气袋，一用于给所述气袋充气的气体发生器(2)和用于容纳未充气状态的所述气袋的壳体(3)，所述气囊模块具有正面(4)，在所述正面设置有气囊出口，其特征在于，所述正面(4)具有一表面结构，该表面结构防止所述气囊出口平坦地支承在平面(5)上。

2.按权利要求1所述的气囊模块(1)，其特征在于，所述正面(4)具有一表面结构，该表面结构防止所述气囊模块(1)以其正面(4)抗倾翻地支承在所述平面(5)上。

3.按权利要求2所述的气囊模块(1)，其特征在于，所述正面(4)具有球形部分，圆柱形部分或锥形部分形状的表面结构。

4.按权利要求3所述的气囊模块，其特征在于，所述表面结构具有与所述气囊出口所处的平面成大于0°，尤其在5°和45°之间的夹角(α)的接触面。

5.按权利要求1至4之一所述的气囊模块(1)，其特征在于，这样设计所述表面结构，使得在所述气囊模块(1)的正面(4)放置在所述平面(5)上时在所述正面(4)和所述平面(5)之间获得一个或多个间隙。

6.按权利要求1至5之一所述的气囊模块(1)，其特征在于，在所述正面(4)上设置有一个或多个突起(6)。

7.按权利要求6所述的气囊模块(1)，其特征在于，一个或多个突起(6)设计成销状、弓状、扇状、肋状或宽平面形。

8.按权利要求6或7所述的气囊模块(1)，其特征在于，一个或多个突起(6)可拆卸地固定在所述壳体(3)上。

9.按权利要求6至8之一所述的气囊模块(1)，其特征在于，一个或多个突起(6)不可拆卸地固定在所述壳体(3)上，尤其与所述壳体(3)一体地构造。

10.按权利要求6至9之一所述的气囊模块(1)，其特征在于，一个或多个突起(6)分别具有一个或多个穿孔(7)。

11.按权利要求6至10之一所述的气囊模块(1)，其特征在于，一个或多个突起(6)具有用于容纳在凹槽中的轮廓，该凹槽设置在客舱元件，尤其是方向盘、仪表板、车门、A柱、B柱、C柱或车顶盖中。

12.按权利要求1至11之一所述的气囊模块(1)，其特征在于，一个或多个突起(6)设计为用于展开的气袋的导向翼。

13.按权利要求1至12之一所述的气囊模块(1)，其特征在于，所述气囊出口具有一能由展开的气袋打开的面板。

14.按权利要求1至13之一所述的气囊模块(1)，其特征在于，所述气体发生器布置在壳体与所述正面相对的侧面上。

15.一种用于安装按权利要求8所述气囊模块(1)的方法，其特征在于，具有步骤：

支承所述带有固定的突起(6)的气囊模块(1)；

就在所述气囊模块(1)即将固定在汽车中之前，去掉固定的所述突起(6)。

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