CN104507759B - 带有外部偏转器的安全气囊模块 - Google Patents

带有外部偏转器的安全气囊模块 Download PDF

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Abstract

一种安全气囊模块(400)具有外壳(402)、安全气囊(404)、充气器(406)以及偏转器机构(420)，其提供屏障件或引导件以及反作用罩或表面401，以修正充气时安全气囊的轨迹，从而以低的轨迹充气。偏转器机构(420)具有张紧构件(430)。

Description

带有外部偏转器的安全气囊模块
技术领域
本发明总的涉及安全气囊，并且具体来说涉及改变充气的安全气囊的轨迹以减小对挡风玻璃冲击力的装置。
背景技术
图1示意地示出典型的车辆的乘客车厢20，显示相对的A-柱22、挡风玻璃24和仪表板26。位于仪表板的顶表面28上的是展开门30。挡风玻璃相对于顶表面定向成某一角度A，该角度约从20度变化到60度。展开门30是仪表板的一部分。位于仪表板下方的是已知种类的安全气囊模块40，其包括：安全气囊42、充气器44和外壳46。在安全气囊42展开/充气时，展开门30便能与仪表板26的其余部分分离。通常地，在仪表板内围绕展开门30加工出多个应力提升件或弱化部或可撕裂接缝56。这些应力提升件或弱化部或可撕裂接缝56设计成可破裂从而允许展开门朝向仪表板转动，如图2所示。当展开门运动时，安全气囊42继续充气。该操作设计成在安全气囊的内部压力处于适度水平时发生。应力提升件或可撕裂接缝56设计成在适度的安全气囊压力的情况下破裂，以防止展开推进力强力地作用在挡风玻璃上。
有时，弱化部56没按照设计而破裂，因此安全气囊42将继续充气并且以增加的力压到展开门30的底面上。当弱化部56最后破裂时，安全气囊42以很大的力向外展开，安全气囊42和展开门30以冲击力F1推抵于挡风玻璃上，该冲击力高到足以使挡风玻璃碎裂。
本发明的目的是纠正现有技术的不足之处。
附图说明
图1示意地示出车辆的典型的挡风玻璃和仪表板。
图2是示出充气的乘客侧的安全气囊的剖视图。
图3示出本发明的一个实施例。
图4示出外部系绳的详图。
图5A-5D示出将外部系绳连接到安全气囊模块外壳的各种方式。
图6是通过图3的截面6-6截取的剖视图。
图7示意地示出外部偏转器。
图8是示出偏转器、安全气囊和充气器的剖视图。
图9是外部偏转器的零部件的平面图。
图10是俯视图，该图示出处于与外壳内的折叠的安全气囊保持操作关系的外部偏转器。
图11示出本发明的操作。
图12示出本发明的替代实施例。
图13示出本发明的另一实施例。
图14示出本发明的另一实施例。
图15和16示出由本发明产生的性能上可比较的改进。
具体实施方式
参照图3，该图示出了本发明的安全气囊模块400，其包括外壳402、安全气囊404和充气器406。一般来说，本发明的该部分是颇为传统的。安全气囊模块400还包括偏转器机构420，其提供屏障件或引导件以及反作用罩或表面，以修正充气安全气囊的轨迹，使得安全气囊趋于以比没有屏障件或引导件的情况下低的膨胀轨迹进行充气。该轨迹的校正阻止安全气囊在挡风玻璃的下部处冲击挡风玻璃，由此，减轻施加到挡风玻璃上的力，并降低挡风玻璃损坏的风险。在本发明的第一实施例中，偏转器机构包括张紧构件430，在所示的第一实施例中，该张紧构件构造成一定长度的座椅安全带状物，或固定到反作用罩401上的类似条带。在其它的实施例中，该张紧构件由反作用罩的交叠的各层形成，或替代地由固定到反作用罩上的线材或绳子形成。正如下文中将会看到的，反作用罩401部分地覆盖折叠的安全气囊404，从而阻止安全气囊在张紧构件430(其更靠近挡风玻璃)前面展开，例如，参见图3、7或8。张紧构件430包括相对端部432和434，它们固定到外壳402。例如，在图3所示的实施例中，端部432和434固定到外壳的侧部436。图4中仅可见外壳的一侧436。张紧构件430通过合适的装置固定到反作用罩401的顶部。在所示的实施例中，张紧带通过缝合到反作用罩401上的缝线进行固定。
张紧带的相应的端部432和434可以各种方式附连到外壳，参见图5A-5D。如图4所示，以及图5A中所示，带状物的各端432、434形成为带有延伸构件或臂452的环450。带状物的端部折叠到自身上并缝合在一起以形成环。标号454示出缝合线。带状物环被拉过形成在任何方便部位处的外壳上的孔460，例如在侧部上或水平唇形物上。张紧构件430的中心部分和延伸构件452提供屏障，以将带状物保持在位。图5B示出将带状物430固定到外壳402上的另一替代方法。如果外壳402是塑料的，则可将带状物缝合到塑料外壳，例如，缝合在其侧边上。在图5C中，带状物430通过铆钉466固定到外壳。在图5D中，带状物的端部形成到环471内；将销472插入到环内。在销就位的情况下，环的直径被设计成比外壳中的孔460大。其它的附连机构也在本发明的精神之内。
参照图6-9。图6是通过图3的截面线6-6截取的安全气囊模块400的剖视图。在图6中，充气器406已经以传统的方式放置在安全气囊模块400内，然后将该安全气囊折叠成紧凑的构造。正如行内所公知的，通过用重量轻的可撕裂的盖子405来包封安全气囊，该折叠的安全气囊便被保持在该构造中，盖子405覆盖折叠的安全气囊的所有的多个侧部和端部。
图7示出固定到反作用罩431的张紧构件430、折叠的安全气囊，使其盖子405保护性地包封该安全气囊，使其充气器406定位在其中，并可部分地滑入反作用罩431内。该构造显示在图7中，折叠的安全气囊404的一部分和其盖子405从张紧构件430向外延伸，该张紧构件基本上形成反作用罩431的向外的边缘。还简要地参照图8，该图是通过图7的截面线8-8截取的剖视图。其中显示了安全气囊404、盖子405、反作用罩431以及张紧构件430之间的关系。
图9是偏转器420的隔离图，该图示出了平放的反作用罩431和张紧构件430。反作用罩包括多个相对延伸的腿部460，每个腿部包括安装孔461。反作用罩431的边缘部分462定位在张紧构件或带子的下方，这形成了偏转器420的前部。具有安装孔461的大致矩形的部分464与边缘部分462相对定位。令反作用罩431放置在折叠的安全气囊顶上，下拉腿部460，使得安装开口461可放置在充气器406的安装栓柱470周围。该运动覆盖了折叠的安全气囊的右和左侧或端部。其后，罩子的部分464向下运动，使得安装孔461也被固定到栓柱470。该运动使反作用罩431运动到覆盖状态中，该覆盖状态覆盖在安全气囊顶部的后面上、折叠的安全气囊的后侧或表面上以及折叠的安全气囊的底部的后部上。当如图8所示的该子组件插入外壳402内时，一旦充气器通过附加的紧固件固定到外壳上，便使反作用罩固定就位。
简要地参照图9的虚线区域600，该部分表明了本发明另一替代的实施例。该区域600是用于形成反作用罩431的材料的延伸部，并且用来替换较早实施例中所用的带状物430a。由于带状物430a从反作用罩431中移去，将区域600的材料折回到其自身上从而形成如图12所示的多个折痕(fold,折叠部)602。该过程形成带有侧边432和434的另一条替代的张紧构件。还参照图13，该图示出另一实施例，其中，张紧构件430由固定到一部分反作用罩431上的多个线材或绳子700形成。这些线材或绳子可止于环704处，该环704可固定到模块外壳，或替代地包裹在安全气囊周围，并固定到充气器安装紧固件470。张紧构件的该替代的安装符合于带状物430a和折叠的材料602。
简要地参照图10，图10用虚线484和482显示，以示出张紧构件430可向后运动以参照图10与虚线484对齐，或可向前运动以参照图10与虚线482对齐。可以明白到，张紧构件的放置会影响到安全气囊的充气轨迹。再次参照图7和10，张紧构件430的宽度显示为W；安全气囊外壳中开口的宽度显示为W1。尺寸S1是张紧带的后表面和外壳的嘴部或开口后面之间的距离，而尺寸S2是张紧带430的前边缘和外壳402的嘴部的前边缘之间距离。在本发明的优选实施例中，这些尺寸如下：W＝47mm，W1＝95mm，S1＝30mm以及S2＝20mm。
图11示出安装在典型的仪表板26上的本发明，仪表板的顶部相对于挡风玻璃24成某一角度A。仪表板26包括凹入部或斜槽27，外壳402安装在该凹入部或斜槽下方。安装可以任何传统的方式来完成。在事故过程中，产生一信号，该信号又致使充气器406产生充气气体，该充气气体连通到折叠的安全气囊404。当安全气囊充气时，使其盖子405破裂，并在张紧带430上形成张力T，这加固了反作用罩431的前边缘。如前所描述的反作用罩也附连到充气器406，并且在张紧构件处于张力的情况下，反作用罩起到反作用表面的作用，这防止安全气囊404沿向前方向550作向前运动，即，朝向挡风玻璃的运动。充气的安全气囊404作用在反作用罩上，并以向后动量的分量从仪表板退出，该分量对挡风玻璃增加更为切向的角度，减轻对挡风玻璃的冲击。张紧的张紧构件430防止安全气囊以大致向上的方向离开外壳和仪表板，从而进一步减轻了对挡风玻璃的冲击。正如可以明白到的，材料特征、尤其是张紧构件430和偏转器420的材料特征控制充气安全气囊的轨迹。此外，张紧构件430中的初始张力T也有利于对安全气囊轨迹的控制。图14示出另一替代的外部偏转器500，其基本上由张紧构件430构成，张紧构件430足够地宽，以防止安全气囊离开朝向车辆前面定位的带状物的那侧406。此外，该张紧构件可形成有模制的或凸起的中心部分502，其有利于安全气囊沿着箭头504向外运动。
图15和16示出动态试验结果，其中，将反作用膜800放置在挡风玻璃的内表面上。当安全气囊充气时，压靠在反作用膜上的安全气囊的冲击力在挡风玻璃内表面上形成由安全气囊所产生的力的压印或压力曲线。图15示出不带外部偏转器的基部系统的特性。颜色图案和颜色强度显示了安全气囊施抵于挡风玻璃上的力。尺寸X1示出相对于挡风玻璃的力曲线的位置。图16示出类似规格的安全气囊的操作，但它是由外部偏转器420引导的安全气囊。如图中可见，反作用膜在挡风玻璃的内表面上留下低得多的和减小的力曲线，这表明本发明获得的改进的性能。可见，膜上的力曲线的强度减小，为了打印和可以看清，轮廓线已经布置在这些所示力曲线的周围。
根据这里所提供的对本发明的描述，本发明的各种变化都是可能的。尽管为了说明本发明已经显示了某些代表性的实施例和细节，但本技术领域内技术人员应该认识到，可以作出各种改变和修正，而不会脱离本发明的范围。因此，应该理解到，在所描述的特殊实施例中，可以作出各种改变，这些改变均被纳入在由附后权利要求书所定义的本发明的完全的范围之内。

Claims (17)

1.一种安全气囊模块(400)，包括：
外壳(402)；
安全气囊(404)；
充气器(406)；以及
偏转器机构(420)，所述偏转器机构提供反作用罩(401)，以修正充气时安全气囊(404)的轨迹，从而达到以下中的一项或两项：a)以低的轨迹充气，以及b)降低对挡风玻璃的冲击力，
其中，所述偏转器机构(420)具有张紧构件(430)，所述反作用罩(401)由多层制成，所述张紧构件(430)固定到所述反作用罩(401)，
其中，所述反作用罩(401)部分地覆盖被折叠的安全气囊(404)，以防止安全气囊(404)在所述张紧构件(430)的前面展开，
其中，所述反作用罩(401)附连到所述充气器(406)和所述外壳(402)和所述张紧构件(430)且在所述安全气囊(404)充气时在所述张紧构件(430)内形成张力，从而加固所述反作用罩(401)的前边缘，所述反作用罩(401)起到反作用表面的作用，从而防止所述安全气囊(404)朝向下部挡风玻璃向前运动。
2.如权利要求1所述的安全气囊模块(400)，其特征在于，所述张紧构件(430)是一定长度的带子，所述带子包括固定到反作用罩(401)的带状物(430a)。
3.如权利要求1所述的安全气囊模块，其特征在于，所述张紧构件(430)由固定到所述反作用罩(401)的线材或绳子形成。
4.如权利要求1所述的安全气囊模块(400)，其特征在于，所述张紧构件(430)还包括固定到所述外壳(402)的相对各端部。
5.如权利要求4所述的安全气囊模块(400)，其特征在于，所述张紧构件(430)在所述外壳(402)的侧部(436)处固定到所述外壳(402)。
6.如权利要求1所述的安全气囊模块(400)，其特征在于，所述反作用罩(401)在折叠于所述外壳(402)内时部分地覆盖安全气囊(404)，从而防止安全气囊(404)在展开时运动到所述张紧构件(430)的前面和更靠近挡风玻璃。
7.如权利要求1所述的安全气囊模块(400)，其特征在于，所述张紧构件(430)固定到所述反作用罩(401)的顶部。
8.如权利要求5所述的安全气囊模块(400)，其特征在于，所述张紧构件(430)固定到所述反作用罩(401)的顶部。
9.如权利要求2所述的安全气囊模块(400)，其特征在于，通过在带状物(430a)的各端部(432、434)处形成带有延伸构件或臂(452)的环(450)，所述张紧构件(430)的相应各端部(432、434)附连到所述外壳(402)，每个带状物的环(450)在外壳(402)的各侧部(436)或水平唇形物上被拉过所述外壳(402)上的孔(460)。
10.如权利要求9所述的安全气囊模块(400)，其特征在于，所述带状物(430a)的端部翻折到其自身上，并缝合在一起而形成环(450)。
11.如权利要求2所述的安全气囊模块(400)，其特征在于，所述外壳(402)由塑料材料制成，所述带状物(430a)缝合到所述外壳(402)的侧部。
12.如权利要求9所述的安全气囊模块(400)，其特征在于，销(472)被插入每个环内，从而使销(472)在位的环的直径大于所述外壳(402)内的孔(460)。
13.如权利要求1所述的安全气囊模块(400)，其特征在于，所述反作用罩(401)由如下材料制成，所述材料包括材料的延伸部，所述延伸部折回到其自身上以形成多个折痕，从而形成固定到所述外壳(402)的侧部(436)的张紧构件(430)。
14.如权利要求1所述的安全气囊模块(400)，其特征在于，所述张紧构件(430)是具有宽度W的带子，所述外壳具有宽度为W1的开口，其中，所述张紧构件(430)的放置能用来调整充气的轨迹。
15.如权利要求14所述的安全气囊模块(400)，其特征在于，将所述张紧构件(430)如下放置：W＝47mm，W1＝95mm，S1＝30mm，以及S2＝20mm，其中，S1是张紧构件(430)的后表面或边缘和外壳开口的后边缘之间的距离，S2是所述张紧构件(430)的前边缘和所述外壳(402)的开口或嘴部的前边缘之间的距离。
16.如权利要求1所述的安全气囊模块(400)，其特征在于，所述张紧构件(430)还防止安全气囊沿大致的向上方向运动，以进一步减轻所述安全气囊(404)对挡风玻璃的冲击。
17.如权利要求16所述的安全气囊模块(400)，其特征在于，所述张紧构件(430)在安全气囊(404)充气时具有初始张力(T)，所述张力(T)由所述张紧构件(430)和偏转器机构(420)的物理和材料特性建立，以控制安全气囊的轨迹。
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