CN103303245B - 用于汽车的保护装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种汽车的人员保护装置，其包括气体发生器(1)和腔(12)，腔由可膨胀膜(19)限定并可通过气体发生器(1)的气体发生膨胀。膜(19)为弹性的，并且膜(19)的可膨胀性至少在第一部分(6)受到衬护件的限制。

Description

用于汽车的保护装置
技术领域
本发明涉及一种保护装置，特别是在发生事故时在汽车内部或者外部保护人员。
背景技术
具有气囊和气体发生器的安全气囊装置，其气体发生器在发生事故时被点燃，以便使气囊膨胀，该装置多年来被使用在汽车中。气囊在静止状态时折叠置于外壳中，其在使用时通过膨胀撞开外壳。而在使用后再次折好气囊并将其重新放入外壳通常是不可能的，这样尽管气囊织物由于人员的撞击并没有磨损并且本身未损坏，仍必须更换全部安全气囊装置，从而导致过高的费用支出。
因此值得期待拥有一种安全气囊装置，其气囊可以在膨胀后重新回到安装空间内。可以考虑不使用传统的不可膨胀织物，而是使用橡胶弹性膜来制作这种气囊，其在膨胀后重新收紧并回到静止形状。但这种橡胶弹性膜存在问题，即当人员撞到膜的一部分上时，膜所包围住的气体会(通过使没有由于与人员接触而被限制的膜部分继续膨胀而)发生避让，这明显影响安全气囊装置的减速缓冲作用。
德国专利申请文件DE 10 2010 062 088 A1公开了一种安全气囊装置，其气囊膜的一部分上具有一个头部碰撞区，此部分可膨胀，以便可以保护性地拦截头部撞击。然而此可膨胀区只构成气囊的一小部分。其他不可膨胀部分不能帮助气囊在膨胀后重新回到静止形状。并且也没有说明该可膨胀区的膨胀是可逆的。因此，气囊也不可能回到静止形状。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于提供一种具有气体发生器和可通过气体发生器膨胀的腔的保护装置，其中，腔在发生膨胀后可以回到其初始形状并且可避免腔的气体避让碰撞的危险。
所述技术问题通过包括气体发生器和腔的保护装置来解决，其中，所述腔由可膨胀膜限定并可通过气体发生器的气体发生膨胀，所述膜为弹性的，并且膜的可膨胀性至少在第一部分受到衬护件的限制。
膜可具有无衬护件的第二部分。通过让膜的无受损危险的一部分在撞击时可以过度延伸，放弃衬护件，可最小化所述膜在静止状态时的空间需求。
衬护件可以设置在膜的外表面，以便在腔膨胀时，膜从内抵靠衬护件并由此被阻止继续膨胀。
这种衬护件可松散地包围静止状态中的膜，但其也能够在腔膨胀时有必要控制衬护件的运动时，全部或者部分地与膜相粘或者以其他方式固定在膜上。
作为替代措施，衬护件也可以置入膜中。
腔的进气口优选地设于受加护或带有衬护件的第一部分内。这样当在膨胀期间膜必须经过尖角或者其他障碍物时，即膜可能受损时，衬护件可以额外用以保护膜。
所述膨胀腔在膨胀状态通常在坚硬表面前延伸，以便在人员撞穿坚硬表面前承受住人员。无衬护件的第二部分可以位于膜朝向坚硬表面的一面，因为如果人员发生撞击，第二部分可被挤压到坚硬表面并因此阻挡其继续膨胀。
与之相反，第二部分也可以位于膜与坚硬表面相反的一面，即可以通过它与所承接人员的接触而限制其膨胀。
第一部分优选地在其膨胀至延伸极限时具有向第二部分方向缩窄过渡的部分，当人员发生撞击时，该缩窄过渡部分视第二部分的设置取向而定，环绕该第二部分地或者与人员或者与坚硬表面接触。
一种节省材料和安装空间的衬护件可以相宜地具有网状结构。
衬护件可以由纺织材料、各根单条的丝线、带子或者织物制成。
如果在汽车上安装该保护装置，汽车外蒙皮的一部分可以构成上述坚硬表面。
如果在汽车外部安装该保护装置，不能准确预言，人员可能会撞击到哪里。因此，在这种情况下，无衬护件的第二部分优选地朝向汽车外蒙皮。
如果在汽车客舱内装入该保护装置，膜的第二部分也背向坚硬表面并朝向撞击的乘客。
附图说明
本发明其他特征和优点参照附图由实施例的下面说明给出。这些特征也可按不同于在此处特别说明的组合方式进行组合。在同一句子中或者上下文中出现多个这种特征的事实并非表示它们只能按在此特别说明的组合方式出现。原则上只要不会导致本发明的功能不能实现，多个这种特征也可被个别忽略或者改变。附图中：
图1示出根据发明的保护装置膨胀状态的示意性剖面图；
图2示出保护装置膨胀腔的透视示意图；
图3示出腔壁的剖面示意图；
图4示出按照第二实施例的腔壁剖面示意图；
图5示出按照第三实施例的腔壁；
图6示出静止状态中的安装在汽车车身外部的保护装置；及
图7示出图6保护装置的剖面示意图。
具体实施方式
图1示出按照本发明第一实施例的保护装置的示意剖面图。所述保护装置被装入汽车客舱，例如方向盘内或者所示情况中的仪表盘3内。该保护装置包括气体发生器1和气囊2，其在静止状态被安置在仪表盘3凹下去的外壳4中。外壳4在静止状态由图中未示出的盖封闭，或者其可以是仪表盘3的延伸超出外壳4的内衬板并在腔4高度处具有薄弱处，当气体发生器1被引燃并且气囊2开始膨胀时，该薄弱处破裂，同时气囊2如附图所示可以膨胀入客舱5。
气囊2的壁包括橡胶弹性膜19(例如见图3)，其在气囊2的一部分6中通过衬护件限制膨胀，而另一部分7没有这种衬护件。膨胀的气囊2的加护部分6从与气体发生器1相连的进气口8开始延伸并通过外壳4，并防止膜19受损，在膜从外壳4中弹出经过内衬板9的尖状边缘时。加护部分6部分地位于仪表盘3的内衬板9上并基本构成气囊2在内衬板9和乘客撞击体10之间暴露的全部表面。
所述部分7位于气囊2背向进气口8的部分并且其尺寸为被撞击体10完全或者至少基本完全覆盖。较小的未覆盖边缘部分，如图1中由11示出，在物体10撞击时对气囊2的形变无明显影响，因为尽管该边缘部分11与被衬护件限制了继续膨胀的部分6不同，可在物体10的压力下继续膨胀，但此时的膨胀只导致气囊2发生较小的容积增长。因此气囊2包围的腔12内必须有非常高的压力才可用于边缘部分11继续膨胀，现实中已无法达到这种高压，因为在物体10的压力下，腔12内的气体通过未示出的节流位置泄露出，以便无反弹地迎接物体10的撞击。
如图1中清晰可见，加护部分6在最大直径部分和非加护部分7之间具有一个向非加护部分7逐渐缩窄过渡的部分13。该部分13保证部分7保持足够小，以便被物体10全部或者至少基本全部覆盖，并由此阻止过度膨胀。
图2示出膨胀气囊2的透视示意图。此处示出的气囊2由此具有立方形的形状，即，加护部分6由多个在其边缘彼此连接的裁切段相连而成，并且这些加护部分的裁切段分别形成立方形四个狭窄面15中的任何一个。如果气囊2具有一整片橡胶弹性膜，膨胀的气囊2将具有气球形外形。
上述衬护件在此通过由具有高牵引负荷能力的纤维，例如芳族聚酰胺制成的网14构造而成，该网覆盖在图中未示出的朝向仪表盘内衬板9的背面、狭窄面15和气囊正面16的一部分上。特别在进气口8处和气囊2的那个与进气口8紧邻的(在膨胀状态延伸通过外壳的)部分上，所述衬护件也可以由金属丝构造而成。网14与其所包裹的橡胶弹性膜19不是固定连接。当膜在充入气体的影响下膨胀时，才使网14向外扩张。
网4在图2膨胀状态具有大面积的由边框17包围的开口，其限定膜的非加护部分7。为了阻止膜在膨胀时穿过开口而随之拉掉整张网14，边框17彼此相对的边缘部分可以相互通过可破坏的连接固定，例如借助丝线，当网14鼓起时，丝线在膜的压力下在膨胀后期撕开和断裂。图2中可在边框17的边缘处看见所述丝线的残余部分18。
图3依据剖面示意图示出气囊2的壁结构。上述由天然或合成橡胶制成的膜，这里以19标示，一体地在所述两个部分6、7上延伸。网14在膜19外侧通过形状配合连接保持。构成网的丝线20可以，特别是当其本身具有一定坚固性时，在交叉点21彼此松散地或围绕构成边框17的丝线或者钢丝22编织，以便保证膨胀状态时网14的统一网孔。丝线也可在交叉点21打结或者以合适的方式彼此固定及固定在边框17上。
根据图4中部分示出的可替换的构造设计，衬护件也可以由柔韧的丝线或者带子23构造而成，其置于橡胶弹性膜19的部分6的材料中。丝线或者带子23在膨胀限制状态基本线性展开，而在还未到膨胀极限的膨胀状态，如图4所示可呈波浪形或者螺旋形形状。
图5再次示出壁的又一种构造设计，其中衬护件由膜19外侧上固定的网14构造而成。网14由条带24保持，条带如同膜19由橡胶弹性材料制成并沿边框17延伸，并分别在网14的筛孔中通过焊接点25或者以合适方式固定在膜19上。
图6示出作用于汽车车身外部的按照本发明的保护装置的示意图。此处所示的膨胀气囊29在未膨胀的静止状态时被置于水箱中，该水箱在车身挡风玻璃26下端并沿着发动机盖27后侧边缘下方延伸。供发动机盖27通常可绕相邻于其后侧边缘的轴线翻转的铰链28(受保护装置的气体发生器的驱动)被解锁，膨胀的气囊29由此可将发动机盖27举起并通过由此产生的缝隙伸展而摊铺在挡风玻璃26及与其相邻的A柱30上。
图7示出撞击物31撞击瞬间膨胀气囊29侧翼的剖面示意图。如上述构造，气囊29也包括加护部分32和非加护部分33。与图1的构型不同之处在于，所述非加护部分33不朝向加载的撞击物31，而是朝向挡风玻璃26。在撞击物31的压力下，该非加护部分33完全紧贴挡风玻璃26并且通过由此导致的摩擦被阻止继续膨胀延伸。
附图标记清单
1 气体发生器
2 气囊
3 仪表盘
4 外壳
5 客舱
6 加护部分
7 非加护部分
8 进气口
9 内衬板
10 物体
11 边缘部分
12 腔
13 区域
14 网
15 狭窄面
16 正面
17 边框
18 丝线
19 膜
20 丝线
21 交叉点
22 钢丝
23 带
24 条带
25 焊接点
26 挡风玻璃
27 发动机盖
28 铰链
29 气囊
30 A柱
31 撞击物
32 加护部分
33 非加护部分

Claims (8)

1.一种保护装置，具有气体发生器(1)和腔(12)，腔由可膨胀膜(19)限定并可通过气体发生器(1)的气体发生膨胀，其中，膜(19)为弹性的，并且膜(19)的可膨胀性至少在第一部分(6；32)受到衬护件的限制，所述膜(19)还具有无衬护件的第二部分(7；33)，其特征在于，所述衬护件(14)设置于膜(19)的外表面上或所述衬护件(23)置入膜(19)内，其中，腔在膨胀状态下在硬表面(9；26、30)前延伸，其中，第二部分(33；7)位于腔(12)朝向所述硬表面(26、30)或背向所述硬表面(9)的一侧。
2.按照权利要求1所述的保护装置，其特征在于，所述腔(12)的进气口(8)在第一部分(6)内形成。
3.按照权利要求1或2所述的保护装置，其特征在于，第一部分(6；32)在膨胀至延伸极限的状态包括向第二部分缩窄过渡的区域(13)。
4.按照权利要求1或2所述的保护装置，其特征在于，所述衬护件(14)具有网状结构。
5.按照权利要求1或2所述的保护装置，其特征在于，所述衬护件(14；23)由纺织材料构成。
6.按照权利要求1或2所述的保护装置，其特征在于，所述保护装置安装在汽车内。
7.按照权利要求6所述的保护装置，其特征在于，所述汽车的一部分外蒙皮构成所述硬表面(26，30)。
8.按照权利要求6所述的保护装置，其特征在于，所述保护装置安装成在汽车客舱(5)内膨胀。
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