CN103287378B - 用于气囊的适应性通气及方法 - Google Patents

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Abstract

气囊组件包括壳体、安装在该壳体中的充气机、以及气囊。通风口设置在该壳体的壁中用于从该壳体放出充气气体。通风盖关闭该通风口，使得充气气体不到达该通风口。阀构件也关闭该通风盖并且通过电致动器选择性地可移动，以响应于感测到的乘员和车辆的状况，使该阀构件适应于选定的关闭程度。系绳连接到该气囊并且连接到该通风盖以在该气囊到达其展开中的某一阶段时突然打开该通风盖，使得充气气体从壳体通过通风口放出的速率将由先前规定的通风口的选定的关闭程度来确定。

Description

用于气囊的适应性通气及方法
技术领域
本发明涉及一种用于约束乘员的汽车气囊，并且更具体地，提供一种用于使气囊适于个体乘员的特别地感测到的保护需要的适应性通气。
背景技术
在机动车辆中熟知的是，使就座的乘员前方的可充气气囊充气以便结合座椅安全带约束乘员的向前移动。
现有技术已经意识到，乘员受到气囊的约束会受到诸如乘员的尺寸、乘员的重量、车辆座椅的位置以及车辆的速度的因素的影响。
将期望的是提供一种改进的气囊系统，所述改进的气囊系统在具体乘员进入车辆后，可感测关于该乘员的关键特征然后使该气囊系统适于为该个体乘员提供最佳约束。
发明内容
气囊组件包括具有壁的壳体、以及安装在该壳体中用于产生充气气体的充气机。气囊被折叠在该充气机的顶上，将被通过该充气气体充气。通风口设置在该壳体的壁中用于从该壳体放出充气气体。通风盖具有关闭该通风口的常闭位置，使得该充气气体将被导引至该气囊中以朝乘员加速其充气。系绳连接到该气囊并且连接到该通风盖以在该气囊达到其朝乘员展开中的某一阶段时打开该通风盖。阀构件也关闭该通风盖并且选择性地可移动以提供该通风口的选定的关闭和打开程度。该阀构件由电致动器操作，在乘员进入到车辆中之后，以及在车辆的驾驶期间，该电致动器将操作该阀构件到使该通风口的大小适于特定乘员的位置。因此，当该系绳打开该通风盖时，充气气体从该壳体通过该通风口放出的速率将通过先前规定的选定的该通风口的关闭程度来确定。控制器被设置并且收集来自传感器的数据，所述传感器感测就座乘员的尺寸、重量和/或位置、车辆速率以及对于确定对特定就座乘员来说的气囊的最佳充气有用的其它数据。
本发明还提供如下方案：
1. 一种气囊组件，包括：
具有壁的壳体；
充气机，其安装在所述壳体中用于产生充气气体；
气囊，其折叠在所述充气机的顶上，将被所述充气气体充气；
通风口，其在所述壳体的壁中用于从所述壳体放出充气气体；
适配器阀构件，其通过致动器选择性地可移动以提供所述通风口的选定的关闭程度；以及，
通风盖，其具有独立于所述阀构件关闭所述通风口的关闭位置，并且连接到附接到所述气囊的系绳，使得：在所述气囊达到一定的展开程度后，所述系绳被张紧以将所述通风盖移至打开位置。
2. 根据方案1所述的气囊组件，其特征在于，还包括：所述适配器阀构件由电致动器移动，并且所述电致动器响应于传感器感测到对就座乘员的约束需要而受到控制。
3. 根据方案2所述的气囊，其特征在于，还包括：所述传感器感测包括座椅位置、乘员位置、车辆速度、乘员高度、以及乘员重量的一个或多个状况。
4. 根据方案1所述的气囊，其特征在于，还包括：所述通风盖抵靠所述壳体壁的内侧上的通风口而关闭并且所述阀构件位于所述壳体壁的外侧上。
5. 根据方案1所述的气囊，其特征在于，还包括：所述通风盖通过粘接结合附接到所述壳体的壁，并且所述系绳附接到所述通风盖，并且所述粘接结合由所述系绳破坏以将所述通风盖移动至打开位置。
6. 根据方案2所述的气囊，其特征在于，还包括：控制器，其从所述传感器接收输入并且控制所述电致动器。
7. 根据方案2所述的气囊，其特征在于，还包括：所述适配器阀构件包括管状套筒，旋转盘阀安装在所述管状套筒中并且通过所述电致动器旋转。
8. 根据方案2所述的气囊，其特征在于，还包括：所述适配器阀构件是滑动闸阀，所述滑动闸阀通过所述电致动器滑动越过所述通风口。
9. 根据方案2所述的气囊，其特征在于，还包括：所述适配器阀构件是设置在所述壳体壁中的槽，并且具有槽的盘与所述壳体壁的槽对准，并且所述电致动器使所述盘旋转。
10. 一种气囊组件，包括：
具有壁的壳体；
充气机，其安装在所述壳体中用于产生充气气体；
气囊，其折叠在所述充气机的顶上，将被用所述充气气体充气；
通风口，其在所述壳体的壁中用于从所述壳体放出充气气体；
适配器阀构件和通风盖，其以串联关系布置以关闭所述通风口；
所述通风盖具有独立于所述阀构件关闭所述通风口的关闭位置，并且连接到附接到所述气囊的系绳，使得：在所述气囊达到一定的展开程度后，所述系绳被张紧以将所述通风盖移至打开位置；
并且所述适配器阀构件通过致动器选择性地可移动以提供所述通风口的选定的关闭程度，使得：在打开所述通风盖后，通过所述通风口的充气气体的放出速率由所述适配器阀构件确定。
11. 根据方案10所述的气囊组件，其特征在于，还包括：所述适配器阀构件通过电致动器移动，并且响应于传感器如从诸如座椅位置、乘员位置、车辆速度、乘员高度、以及乘员重量的一个或多个状况感测到对所述就座乘员的约束需要，所述电致动器受到控制。
12. 根据方案10所述的气囊组件，其特征在于，还包括：所述阀盖抵靠所述壳体壁的内侧上的通风口而关闭并且所述阀构件位于所述壳体壁的外侧上。
13. 一种使气囊的通气适应于特定乘员的需求的方法，包括：
在气囊组件的壳体壁中设置通风口；
在所述通风口上设置通风盖以覆盖所述通风口，使得充气气体不能到达所述通风口；
提供与所述通风口空气流连通的适配器阀；
响应于感测到的所述乘员和车辆的状况，调整所述适配器阀，使得所述通风口的大小被调节到将提供来自所述气囊充气机的充气气体的计算的通风速率的关闭程度；
以及，在所述气囊达到某一充气程度后打开所述通风盖，使得充气气体然后与所述通风口连通，并且所述充气气体从所述气囊壳体通过所述适配器阀以所述计算的速率放出。
14. 根据方案13所述的方法，其特征在于，还包括：通过系绳将所述通风盖连接到所述气囊打开所述通风盖，使得在所述气囊达到某种程度的充气移动之后，所述通风盖将被打开。
15. 一种使气囊的通气适应于特定乘员的需求的方法，包括：
在气囊组件的气囊壳体壁的壁中设置通风口；
在所述壳体的内侧上设置通风盖以覆盖所述通风口，使得充气气体不能到达所述通风口；
提供与所述通风口连通的适配器阀；
感测所述乘员和所述车辆中的一者或两者的状况并且计算从气囊壳体放出充气气体的需要；
响应于所述计算的对通气的需要，调整所述适配器阀，使得所述通风口的大小被调节到将提供来自所述气囊充气机的充气气体的计算的通气速率的关闭程度；
以及，提供在所述通风盖与所述气囊之间连接的系绳以在所述气囊达到某一充气程度之后突然打开所述通风盖，使得充气气体然后与所述通风口连通，并且所述充气气体从所述气囊壳体以所述计算的速率放出。
16. 根据方案15所述的方法，其特征在于，还包括：所述适配器阀由电致动器移动，并且响应于由一个或多个传感器感测到的状况，所述电致动器受到控制。
17. 根据方案16所述的方法，其特征在于，还包括：所述传感器感测包括座椅位置、乘员位置、车辆速度、乘员高度、以及乘员重量的一个或多个状况。
18. 根据方案15所述的方法，其特征在于，还包括：所述阀盖抵靠所述壳体壁的内侧上的通风口而关闭并且所述阀构件位于所述壳体壁的外侧上。
19. 根据方案15所述的方法，其特征在于，还包括：通过粘接结合将所述阀盖附接到所述壳体的壁并且系绳附接到所述阀盖并且破坏所述粘接结合以使所述通风盖移动至打开位置。
20. 根据方案16所述的方法，其特征在于，还包括从所述传感器接收输入并且控制所述电致动器。
本发明的适用性的进一步的范围将从下文提供的详细描述变得明显。应理解，详细的描述和特定示例在示出本发明的示例性实施例的同时，旨在仅用于说明目的并且不旨在限制本发明的范围。
附图说明
根据详细描述和附图将更充分地理解本发明，其中：
图1是车辆仪表板的侧立视图，具有根据本发明的气囊，并且具有以分段和剖视示出的部件；
图2是沿图1的箭头2-2的方向截取的视图；
图3是沿图1的箭头3-3的方向截取的视图；
图4是类似于图1的侧立视图但是示出被充气以约束乘员的气囊；
图5是传感器和用于操作图2和图3的适配器阀的控制系统的示意图；
图6是适配器阀的另一个实施例的立视图；
图7是图6的适配器阀的俯视图；
图8是该适配器阀的又一示例的立视图；
图9是图8的适配器阀的平面图。
具体实施方式
下面对某些示例性实施例的描述在本质上仅仅是示例性的并且不旨在限制本发明、其应用、或使用。
参照图1，看到的是，机动车辆车身包括位于未示出的车辆座椅前方的仪表板10。挡风玻璃12限定了仪表板10的前方极限。该仪表板具有气囊门14，该气囊门14关闭设置在仪表板10中的气囊开口16。
大体上以20指示的气囊组件隐藏在仪表板10的气囊门14下。气囊组件20包括壳体26，该壳体26通常由冲压钢或挤制铝构造，并且充气机组件28安装在该壳体26中。气囊30由柔性织物材料制成并且被折叠以被封装在壳体26内并且在充气机28的顶上。通风口36设置在壳体26的壁37中。
如在图1、图2和图3中最佳地看到的，通风口36是圆的并且具有通过螺钉38附接到壳体26的外壁的管状套筒40。管状套筒40具有圆形喉部44，在该圆形喉部中，可调节阀构件，特别地旋转圆形盘46，可旋转地安装在枢轴48上。枢轴48的端部延伸通过管状套筒40中的孔，并且旋转致动器52附接到轴48的一端。激励旋转致动器52将使盘46旋转到任何旋转程度，使得盘46可完全阻塞喉部44，如图1中所示，或盘46可相对于通风口36旋转至任何选定的旋转程度，使得通风口36可被阻塞以控制并且调节充气气体通过通风口36和管状套筒40的连通。
图1、图2和图3还示出，通风盖56通过铰链销58安装在壳体26的壁37的内侧，该铰链销具有安装在铰链支架60和62中的端部，该铰链支架60和62连接到壳体壁37。通风盖56关闭通风口36。如在图3中最佳看到的，通风盖56的边缘通过粘接珠（adhesive bead）63粘接地紧固至壳体26的壁37，使得通风盖56被固定到壳体26并且从而被保持在如图1中所示的其关闭位置。图1还示出以气囊材料的带的形式的系绳64，该系绳64的一端66附接到通风盖56的与铰链58相对的端部，并且其另一端68缝合到气囊30。
参照图4，看到的是，充气机28已经被致动以产生充气气体，该充气气体进而迫使折叠的气囊30展开并且通过在仪表板10中的开口16喷出，如通过门14向上枢转移动到与挡风玻璃12相接合所允许。图4还示出，气囊30已经被充气到这样的程度：系绳64已经被张紧，并且由充气气囊施加到系绳64的力已经使通风盖56强制地枢转离开其图1的关闭位置到图4的打开位置。通过系绳64施加充分的力以克服已经将通风盖56保持在其完全关闭位置的粘接密封剂，而使得通风盖56枢转到图4的打开位置。因此，如在图4中看到的，一旦通风盖56相对于通风孔36突然移至打开状况，则允许充气气体通过通风口36逃逸。允许充气气体通过通风口36放出的速率将由圆形盘46的关闭程度来确定。因此，看到的是，圆形盘46作为大体上以69标识的适配器阀构件运行，其将确定充气气体通过通风口36的流率。然而，充气气体不能到达适配器阀构件69，直至通风盖56通过系绳64突然打开为止。
参照图5，示出了用于确定由圆形盘46提供的阀构件的关闭程度的感测和控制系统的典型示意图。特别地，图5示出座椅位置传感器70、乘员位置传感器72、乘员重量传感器74、以及车辆速度传感器76。这些传感器将输入提供给控制器78，其通过算法处理感测到的数据，该算法然后将控制信号发送至马达致动器52，该马达致动器进而将阀盘46旋转到其所计算的位置。因此，将理解，在启动并且驾驶车辆之后，传感器可不断地收集关于使气囊系统适于特定乘员的需要的信息，然后在车辆行程期间状况改变时相应地调整阀盘46的位置。应理解，在气囊充气事件的特定瞬间，不尝试调节阀盘46的位置。相反，阀盘46将在充气事件之前已经被预定位。然后，在发生充气事件之后，当通风盖56被移至如图4中所示的打开位置时，阀盘46将已经被确立在适当的关闭程度用于使气囊充气事件适于特定的就座乘员的需要，该就座乘员的乘员特定数据已经由各种传感器收集并且由控制器计算。
因此，概括起来，看到的是，设置在壳体内侧的通风盖56充当常闭阀，其堵塞充气气体到达通风口，直至在气囊达到某一展开状况之后系绳64快速打开通风盖56为止。安装在壳体的外侧上的适配器阀构件69已经通过控制器78预先设置为充气事件作好准备，但是在充气事件期间不移动。因此，通风盖56和适配器阀构件69用作串联布置的阀，充气气体通过其被放出。
参照图6和图7，用于打开和关闭在壳体的壁中的通风口的阀构件的不同示例被示出。特别地，如在图6和图7中看到的，气囊壳体80在其中具有矩形通风口82，该矩形通风口82通过滑动闸阀84关闭。旋转的驱动轴88具有可旋转地安装在轴承90上的一端及由旋转的致动器94驱动的其另一端。驱动螺母96附接到滑动闸阀84并且与驱动轴88啮合，使得驱动轴88通过致动器94的旋转将使滑动闸阀84相对于通风口82左右平移。通风盖100设置在壳体80内，并且通过在铰链支架104和106上枢转的铰链销102安装。弹簧106作用在通风盖上以如图6和图7中所示定位通风盖，从而封闭通风口82。图6和图7的致动器94将从图5的控制器78接收控制信号，以使滑动闸84沿图6中的左右方向滑动，因此提供大体上以108标识的适配器阀构件、以及通风口82的合适的关闭程度为气囊的充气作好准备。
图8和图9示出适应性阀布置的又一个实施例，其中，气囊壳体110 具有由多个径向隔开的泪珠状的槽112限定的通风口。旋转阀构件114通过保持环116和旋转轴118可旋转地安装在壳体110的外侧上。致动器122附接到旋转轴118并且使旋转阀构件14旋转通过少量旋转度，因此设置在旋转阀构件114中的多个径向隔开的泪珠状的槽口128将完全封闭槽112或部分或完全打开如由致动器122规定的旋转位置所确定的槽112，因此提供大体上以129标识的适配器阀。通风盖130设置在通风壳体110的内侧上并且通过铰链支架132和134以及铰链销136铰接到壳体110的内侧。通风盖130完全覆盖通风口112，直至存在气囊充气事件为止，在该气囊充气事件期间，如在图1中的系绳将移开通风盖130，使得充气气体可通过阀构件114以由其旋转位置确定的速率放出。
因此，看到的是，通风盖设置在壳体的内侧，其充当常闭阀，该常闭阀阻塞充气气体到达通风口，直至连接到气囊的系绳打开通风盖为止。然后，充气气体从气囊充气机放出的速率由适应性阀构件确定，该适应性阀构件已经通过传感器和控制器被设置在选定的关闭程度。应了解，用于操作适配器阀构件的电致动器不必为快速作用致动器，因为在气囊充气的瞬间不尝试调节适配器阀构件。
虽然本发明的前述描述提供了阀构件和通风盖的某些示例，但是应理解，本发明的实施方式可使用其它阀和盖结构实现。此外，虽然本文中示出的示例具有通过铰链安装在壳体壁上并且通过粘合剂或弹簧被保持在关闭位置的通风盖，但是其它等效结构对于本领域的技术人员将是明显的。例如，盖可简单到为通过粘合剂附接到壳体壁并且然后当气囊充气时由系绳撕开的一片材料。或者盖可通过弹簧或其它机械装置铰接但被保持在关闭位置，该弹簧或其它机械装置将由系绳克服以允许盖从覆盖通风口移开。

Claims (17)

1.一种气囊组件，包括：
具有壁的壳体；
充气机，其安装在所述壳体中用于产生充气气体；
气囊，其折叠在所述充气机的顶上，将被所述充气气体充气；
通风口，其在所述壳体的壁中用于从所述壳体放出充气气体；
适配器阀构件；
通风盖，其具有独立于所述适配器阀构件关闭所述通风口的关闭位置，并且连接到附接到所述气囊的系绳，使得：在所述气囊达到一定的展开程度后，所述系绳被张紧以将所述通风盖移至打开位置；以及
所述适配器阀构件与所述通风盖以串联关系布置以关闭所述通风口，并且所述适配器阀构件通过致动器选择性地可移动以提供所述通风口的选定的关闭程度，使得：在打开所述通风盖后，通过所述通风口的充气气体的放出速率由所述适配器阀构件确定。
2.根据权利要求1所述的气囊组件，其特征在于，还包括：所述适配器阀构件由电致动器移动，并且所述电致动器响应于传感器感测到对就座乘员的约束需要而受到控制。
3.根据权利要求2所述的气囊组件，其特征在于，还包括：所述传感器感测包括座椅位置、乘员位置、车辆速度、乘员高度、以及乘员重量的一个或多个状况。
4.根据权利要求1所述的气囊组件，其特征在于，还包括：所述通风盖抵靠所述壳体壁的内侧上的通风口而关闭并且所述适配器阀构件位于所述壳体壁的外侧上。
5.根据权利要求1所述的气囊组件，其特征在于，还包括：所述通风盖通过粘接结合附接到所述壳体的壁，并且所述系绳附接到所述通风盖，并且所述粘接结合由所述系绳破坏以将所述通风盖移动至打开位置。
6.根据权利要求2所述的气囊组件，其特征在于，还包括：控制器，其从所述传感器接收输入并且控制所述电致动器。
7.根据权利要求2所述的气囊组件，其特征在于，还包括：所述适配器阀构件包括管状套筒，旋转盘阀安装在所述管状套筒中并且通过所述电致动器旋转。
8.根据权利要求2所述的气囊组件，其特征在于，还包括：所述适配器阀构件是滑动闸阀，所述滑动闸阀通过所述电致动器滑动越过所述通风口。
9.根据权利要求2所述的气囊组件，其特征在于，还包括：所述适配器阀构件是设置在所述壳体壁中的槽，并且具有槽的盘与所述壳体壁的槽对准，并且所述电致动器使所述盘旋转。
10.一种使气囊的通气适应于特定乘员的需求的方法，包括：
在气囊组件的壳体壁中设置通风口；
在所述通风口上设置通风盖以覆盖所述通风口，使得充气气体不能到达所述通风口；
提供与所述通风口空气流连通的适配器阀；
响应于感测到的所述乘员和车辆的状况，调整所述适配器阀，使得所述通风口的大小被调节到将提供来自所述气囊充气机的充气气体的计算的通风速率的关闭程度；
以及，在所述气囊达到某一充气程度后打开所述通风盖，使得充气气体然后与所述通风口连通，并且所述充气气体从所述气囊壳体通过所述适配器阀以所述计算的速率放出。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，还包括：通过系绳将所述通风盖连接到所述气囊打开所述通风盖，使得在所述气囊达到一定程度的充气移动之后，所述通风盖将被打开。
12.一种使气囊的通气适应于特定乘员的需求的方法，包括：
在气囊组件的气囊壳体壁的壁中设置通风口；
在所述壳体的内侧上设置通风盖以覆盖所述通风口，使得充气气体不能到达所述通风口；
提供与所述通风口连通的适配器阀；
感测所述乘员和车辆中的一者或两者的状况并且计算从气囊壳体放出充气气体的需要；
响应于所述计算的对通气的需要，调整所述适配器阀，使得所述通风口的大小被调节到将提供来自所述气囊充气机的充气气体的计算的通气速率的关闭程度；
以及，提供在所述通风盖与所述气囊之间连接的系绳以在所述气囊达到某一充气程度之后突然打开所述通风盖，使得充气气体然后与所述通风口连通，并且所述充气气体从所述气囊壳体以所述计算的速率放出。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，还包括：所述适配器阀由电致动器移动，并且响应于由一个或多个传感器感测到的状况，所述电致动器受到控制。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，还包括：所述传感器感测包括座椅位置、乘员位置、车辆速度、乘员高度、以及乘员重量的一个或多个状况。
15.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，还包括：阀盖抵靠所述壳体壁的内侧上的通风口而关闭并且所述适配器阀位于所述壳体壁的外侧上。
16.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，还包括：通过粘接结合将阀盖附接到所述壳体的壁并且系绳附接到所述阀盖并且破坏所述粘接结合以使所述通风盖移动至打开位置。
17.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，还包括从所述传感器接收输入并且控制所述电致动器。
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