CN104583022A - 具有自适应影响装置的安全气囊模块 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种安全气囊模块，该安全气囊模块具有包围第一气体室(G1)的第一外罩(10)；用于填充第一气体室(G1)的第一充气装置；至少一个自适应影响装置，该自适应影响装置特别是用于主动地对第一气体室(G1)的通风或第一外罩(10)的形状进行影响；和用于操作影响装置的操作单元(40)。在这种情况下，操作单元(40)具有包围第二气体室(G2)的第二外罩(44)和用于填充第二气体室(G2)的气体源，其中影响装置的状态通过由气体源对第二气体室(G2)的填充而改变。为了实现构造上和功能上的高度灵活性而设有拉拔元件，该拉拔元件的第一端部(62)与自适应影响装置联接或者构成自适应影响装置并且该拉拔元件的第二端部(64)在第二气体室(G2)未被填充时与操作单元(40)的第二外罩(44)联接并且在第二气体室(G2)被填充时与第二外罩(44)分离(图2)。

Description

具有自适应影响装置的安全气囊模块
本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的具有自适应影响装置的安全气囊模块。
几乎每个安全气囊、特别是每个前部安全气囊都具有通风装置，在需要被保护人员撞击时气体通过该通风装置能够从由安全气囊外罩所包围的气体室、下面是第一气体室溢出，由此耗散需要被保护人员的动能并且使需要被保护人员没有轻易地从安全气囊的安全气囊罩弹回。在最简单的情况下，这样的通风装置仅是通风口，特别是在安全气囊外罩中的通风口。
为了能够考虑到不同的事故情况和/或需要被保护人员的重量，在现有技术中公开了用于对安全气囊的形状或在气体室中的压力进行影响的自适应影响装置。如果需要影响安全气囊的形状，那么通常设置可松开的限制带。还已知自适应通风装置，该自适应通风装置除了通风口以外还具有扼流元件，该扼流元件在第一状态中比在第二状态中更加强烈地扼制流过通风口的气体流。通常在这种情况下第一状态是被扼流或者甚至闭合状态并且第二状态是被少量扼流的状态、例如完全打开的状态。
在一些这样的具有自适应影响装置的安全气囊模块中还设有操作单元，该操作单元能够使得自适应影响装置在外部信号被给出时主动地从该自适应影响装置的第一状态转变到其第二状态。例如US6,648,371B2对此公开了一种以烟火技术工作的执行器。在这种情况下拉拔带的第一端部与扼流元件连接并且该拉拔带的第二端部与执行器的销连接。执行器对此特别是保持在安全气囊模块的壳底处。只要没有操作执行器，那么扼流元件通过拉拔带与壳底连接。拉拔带在安全气囊外罩完全地膨胀时进入张紧状态，该状态将扼流元件保持在其第一状态中。如果操作执行器，那么保持拉拔元件的第二端部的销借助烟火技术的加载被炸开，拉拔元件失去其应力并且扼流元件过渡到其第二状态、即其未被扼流的状态。原则上，这种技术起到非常好的作用，但是具有缺陷，在安全气囊的气体室内部会有零件、例如销乱飞，并且由于烟火技术的加载而在安全气囊外罩内部出现明火。此外，烟火技术的加载将其他气体提供到安全气囊外罩的气体室中，而这并不总是想要的。
文献DE102005039418B4提供一种具有自适应通风装置的安全气囊模块，其中操作单元由“在安全气囊模块内部的小的安全气囊模块”构成。在这种情况下可由实际安全气囊外罩的气体室内部的小的第二安全气囊影响扼流元件。该第二安全气囊的外罩(下面也称为第二外罩)包围第二气体室，该第二气体室能够通过点火器形式的气体发生器被填充气体。如果出现这种情况，那么用气体填充的第二外罩从通风口揭开以瓣状存在的扼流元件，由此通风装置过渡到其未被扼流的第二状态中。对此的缺点是，第二外罩和通风口必须直接地相互邻接，这一般非常难实现。特别地，在安全气囊外罩中设置通风口几乎是不可能的。
在此基础上，本发明的目的是改进这种类型的安全气囊模块，使得实现构造上和功能上的高度灵活性。在自适应影响装置是自适应通风装置的情况下，特别是需要能够在安全气囊外罩的一个区段中设置通风口。该安全气囊外罩可以是使得第一气体室与环境分开的外罩或者是使得两个腔室相互分开的隔板式外罩。所以下面将该外罩概括地称为“第一外罩”。
该目的通过具有权利要求1的特征的安全气囊模块得以实现。
该安全气囊模块设有拉拔元件，该拉拔元件的第一端部与自适应影响装置联接或者构成自适应影响装置并且该拉拔元件的第二端部在第二气体室未被填充时与操作装置的第二外罩联接并且在第二气体室被填充时与第二外罩分离。
在自适应通风装置的情况下，第二外罩不是直接地影响扼流元件，而是借助拉拔元件、该拉拔元件的第一端部与扼流元件联接或者构成扼流元件并且该拉拔元件的第二端部在第二外罩的气体室未填充时与该第二外罩联接并且在对第二外罩的气体室填充时与该第二外罩分离。由此保留了这种类型的安全气囊模块的所有优点，但是不需要承受其缺点。
根据本发明的安全气囊模块的另一个优点是，由第二外罩和其对应的气体源构成的操作单元可以实施为标准组件，该标准组件可以用于多种不同的安全气囊几何形状、安全气囊内部压力和应用。特别是在这种情况下能够使该标准组件用作自适应通风单元的操作单元和双重深度安全气囊中的操作单元。这对于专利文献DE102005039418B4的操作单元不是这种情况。
为了不需要额外的结构空间并且为了确保第二外罩能够毫无问题地完全膨胀，第二外罩能够完全地布置在由第一安全气囊外罩包围的气体室的内部。但是也可以使第二外罩完全地布置在由第一安全气囊外罩包围的气体室的外部。
可以将第二外罩构造成使得该第二外罩在其填充之后也保持完全地闭合，也可以将该第二外罩构造成，使得该第二外罩在其填充时打开。根据具体情况这两者都可以具有优势。
在第一个优选的实施方式中，如果第二外罩的第二气体室没有被填充，那么拉拔元件的第二端部通过一个裂开连接件与第二外罩连接。该裂开连接件构造成，在第二气体室填充气体并因此第二外罩膨胀时，该裂开连接件断裂。在这种情况下，裂开连接件特别是构造为撕裂缝。该实施方式具有非常简单的可制造性和重量轻的优点。
在第二个优选的实施方式中，拉拔元件的第二端部实施为套环，该套环在第二气体室未被填充时围绕第二外罩延伸。在这种情况下，套环的周长比在第二气体室被填充时第二外罩的最大周长更短，因此，套环由于第二外罩的膨胀而打开。在这里，第二外罩特别是可以构造为金属箔，这具有高阻抗的优点，特别是相对于填充第一气体室的热气体。
第二外罩能够完全单独地构造。但是也可以使第一外罩的一个区段或者第一外罩的加强层的一个区段构成第二外罩的一部分。
如上所述，本发明的重要应用是操纵自适应通风装置。但是例如对安全气囊外罩的形状的主动影响(双重深度)同样是可能的。
现在根据优选的实施例参考附图对本发明进行详细说明。在附图中：
图1示出了根据本发明的安全气囊模块的第一实施方式在静止状态下的示意性剖面图，
图2示出了图1所示实施例在气体发生器点燃并且填充第一气体室之后的情况，该气体室由安全气囊外罩(在这里称为第一外罩)包围，但是其中通风装置还处于被扼流的状态，
图3示出了图2所示实施例在操作单元被激活之后的情况，由此通风装置已经过渡到未被扼流的状态中，
图4示出了在与图2相应的状态中的操作单元，该操作单元与在图1至3中所示类似，
图5示出了在与图3相应的状态中的、图4的操作单元，
图6示出了在图4中所示的实施例的变型方案，
图7示出了图6所示的实施例在与图5相应的状态中的情况，
图8示出了图4所示的实施例的另一变型方案，
图9示出了图8所示的实施例在与图5相应的状态中的情况，
图10示出了在与图4相应的状态中的操作单元的第一实施方式的第二实施例，
图11示出了在与图5相应的状态中的、图10所示的操作单元，
图12示出了在与图4相应的状态中的操作单元的第一实施方式的第三实施例，
图13示出了图10所示的实施例在与图5相应的状态中的情况，
图14示出了图12所示的实施例的一个变型方案，
图15示出了图12所示的实施例在与图5相应的状态中的情况，
图16示出了操作单元的第二实施方式的立体示意图，
图17示出了沿图16中平面E-E的剖面图，
图18示出了图17所示的实施例在操作单元被点燃之后的情况，以及
图19示出了在已装配状态下的操作单元，该操作单元与在图8中所示类似，
图20示出了本发明的在与图2相应的状态中的第二应用示例，以及
图21示出了图20所示的实施例在与图3相应的状态中的情况。
首先根据其中自适应影响装置是自适应通风装置的应用示例对本发明进行描述。
图1至3示出了一种用于安装在方向盘的轮毂区域中的前部安全气囊模块，即一种驾驶员侧安全气囊模块。该前部安全气囊模块原则上通常按如下方式构造：即，该前部安全气囊模块具有包括壳壁20b和壳底20a的壳体20，在静止状态中这里称为第一外罩10的安全气囊外罩被折叠到该壳体中。第一外罩10包围第一气体室G1。第一外罩10通过一个保持和导流板元件26被保持在壳底20a上，为此，保持和导流板元件26具有底部26a，还有一个环绕的侧壁26b从该底部延伸。使用第一充气装置、即气体发生器30灌注第一气体室，该气体发生器在所示的实施例中穿过在壳底20a中的孔22并且穿过保持和导流板元件26中的缺口延伸到壳体20的内部中并因此延伸到第一气体室G1中。该气体发生器30以通常的方式和方法具有推动式充气装置32，一旦第一点火器通过高压线36以电气方式被点燃，就会通过第一点火器34点燃该推动充气装置。在气体发生器30的上部区域中有用于所产生气体的排出口；扩散器24跨越气体发生器30的该区域。在所示的实施例中，气体发生器30和壳底20a之间的连接通过气体发生器的凸缘38和缓冲器39实现。
在第一外罩10上设有自适应通风装置11，通过该通风装置能够对第一气体室G1排气。在第一外罩中可以设有特别是以孔形式的第二通风装置、特别是非自适应通风装置。但是这并未示出。自适应通风装置11具有通风口12并且在所示的实施例中具有包围该通风口12的管口。该管口14构成自适应通风装置11的扼流元件。设有拉拔带60形式的拉拔元件，该拉拔带的第一端部62环绕管口14的背离第一外罩10的端部，使得，当拉拔带60处于拉应力下时，管口14被拉紧，由此通风装置在该状态下关闭或者至少被扼流。如果对第一气体室G1填充气体并且拉拔带60没有处于拉应力下，那么由于在第一气体室中主导的压力，管口向外翻并且通风装置过渡到其未被扼流的状态。这样的通风装置例如在文献US2006/0071461A1中进行了详细得描述，对此可参考该文献，所以就不需要详细地描述这种通风装置的具体构造。
拉拔带60的第二端部64在初始状态下与操作单元40的元件连接。操作单元40用于在第一外罩10膨胀的情况下使通风装置11(即管口14)从第一状态、即被扼流的状态转变到第二状态、即未被扼流的状态下。该操作单元40在这里如下地构造：
操作单元40具有第二壳体42，该第二壳体穿过壳底20a延伸到第一气体室G1中并且朝向该气体室敞开。在该第二壳体42中保持有第二点火器48，该第二点火器的点火加载装置位于第二壳体的空腔43中。同样有高压线、即高压线50从该第二点火器延伸。第二点火器48用作操作单元40的气体源。第二外罩44与第二壳体42密封地连接，该第二外罩包围第二气体室G2，该第二气体室能够由第二点火器48的气体填充。第二外罩44可以由普通的安全气囊织物构成。因此，操作单元40在一定程度上构成实际安全气囊模块内部中的小安全气囊模块。带60的第二端部64与第二外罩44缝合，使得接缝、即撕裂缝49将第二外罩44的两个层缝合在一起。因此，在局部上存在三层，即，拉拔带60的第二端部64以及第二外罩44的两个层。这在后面的图4中还能更好地看清。
如果这时点燃气体发生器30，那么气体流入到第一气体室G1中并且第一外罩10以普通的方式膨胀。在这种情况下，拉拔带60张紧，由此管口14被拉紧并且没有或者仅有少量气体能够通过通风口12溢出，由此通风装置处于被扼流的第一状态。构成扼流元件的管口14的状态在这里也称为第一状态(图2)。
如果这时第二点火器48被点燃，那么由其所产生的气体填充第二气体室G2，由此第二外罩44膨胀。由于该膨胀使得撕裂缝裂开并因此使得拉拔带60的第二端部64与第二外罩44分离。由此，带60不再能够吸收拉拔力并且管口14通过在第一气体室中主导的压力而向外翻，由此开启通风口12并且通风装置以及随之管口14过渡到第二状态、即未被扼流的状态。第二外罩44保持闭合，因此第二点火器48和由其产生的气体不能与安全气囊模块的其他元件相互作用(图3)。
图4和5再次示出了非常类似的操作单元40，但是该操作单元没有真正的壳体。工作原理与上述相同，其中图4示出了图2的状态并且图5示出了图3的状态。特别是人们可以很好地看出在初始状态(图4)下拉拔带60与第二外罩的两个层44a、44b的缝合部。
图6和7示出了上述方案的变型。在这里，操作单元40没有壳体类型的部件，而是用作充气装置的第二点火器48仅通过其高压线50保持。这可以简化安全气囊的制造，因为不需要改变传统的安全气囊模块的壳体20。
图8和9示出了另一个变型方案。在这里，用作充气装置的第二点火器48位于第二外罩44的外部并且借助管状的导气元件52与第二气体室G2连接。
在第一实施例中，第二外罩44能够一件式地织成(one piece woven)。
图10和11示出了操作单元40的第一实施方式的第二实施例。在这里，带60的第二端部在第二外罩44的两个层44a和44b之间延伸，同样地，借助撕裂缝49将该端部与这两个层缝合。在这里还有由三部分构成的结构，但是其中，层顺序不同于第一实施例中的层顺序；但是，如在第一实施例中那样的层顺序也是可以的。首先在这里闭合第二外罩44并且包围第二气体室G2。如果第二点火器48被点燃并且接下来用气体填充第二气体室G2，那么在这里通过气体压力将第二外罩44的两个层相互挤开，由此撕裂缝裂开并且释放带60的第二端部62。在这里，第二外罩44在拉拔带60的第二端部释放之后打开并且气体能够进入第一气体室G1。
图12和13示出了本发明的第一实施方式的第三实施例。在这里，第一外罩和第二外罩相互没有完全地分离，而是共同拥有第一外罩10的区段10a，借助闭合的、持久的接缝47将第二外罩44的层44c缝到该第一外罩上。相应的粘合、焊接或类似方式当然也是可能的。此外在这里还设有撕裂缝49，该撕裂缝使拉拔带60、第一外罩的区段10a和第二外罩的层44c相互连接。工作原理如图6和7中所示。代替第一外罩的区段，也可以使用第一外罩的加强层的区段。在该实施例中优选的是，点火器(相当于在图6和7中所示物)仅通过其高压线50被保持。
图14和15示出了第三实施例的变型方案，该变型方案的工作原理与第二实施例(图10和11)的工作原理相一致。在这里，第一外罩10和第二外罩44也是共同拥有第一外罩10的区段10a，第二外罩44的层14c被缝合到该区段上。在这里，持久的接缝47和撕裂缝在初始状态下构成闭合连接，该连接在第二点火器44点燃时沿着撕裂缝裂开。拉拔带40的第二端部64能够借助撕裂缝44保持在第一外罩10的区段10a和第二外罩的层44c之间。
图16至18现还描述操作单元40的第二实施方式。优选地，在这里第二外罩44是薄的金属板，该金属板在图8和9所示的初始状态下被折叠起来。带60的第二端部64构造为套环64a，该套环围绕第二外罩44延伸，对此优选地，该第二外罩具有基本上构造为长形的区段。
在这里，套环64a也通过撕裂缝49被封住，借助该撕裂缝，拉拔带60与其本身连接。如果这时处于第二外罩44内部的第二点火器(从图8中仅可看出连接销)被点燃，那么在这里第二外罩44也膨胀，其中该第二外罩特别是增大其直径，如在图10中所示的一样。该直径大于套环64a的自由的内部直径，由此使撕裂缝断裂。即在这里带60的第二端部也被释放，由此，通风装置过渡到其未被扼流的第二状态中。在图19中以虚线示出第二外罩44的初始形状，以明确工作原理。
图19示出了根据上述第二实施方式的第二外罩44如何能够在外部布置在壳底20a上并且拉拔带60如何穿过壳体中的相应缺口23延伸。在这种情况下，第二外罩44的两个端部支撑在壳底上。在这种情况下，第二外罩44的承载点火器的端部保持在容纳部中并且例如借助卡圈固定，但是这在图11中仅象征性地示出。在这种情况下，缺口23额外地用作另一通风装置，即作为非自适应通风装置。
至此已经根据应用描述了本发明，其中操作单元40影响自适应通风装置的状态。这是非常重要的应用，但是同时，其他的应用也是可能的，特别是影响第一外罩的形状的、特别是厚度。这在图20和21中示出。在这里，在这种情况下用作限制带的拉拔带60的第一端部62直接地、持久地与第一外罩10连接，特别是缝合。因此，在点燃第二点火器50之前(即激活操作单元40之前)实现了第一外罩10的被减小的最大膨胀(图20)，在点燃第二点火器50之后，第一外罩实现了完全的最大膨胀(图21)(双重深度)。之前所述的、操作单元40的所有实施方式和实施例也能够用于这种应用。
附图标记列表
10 第一外罩
11 通风装置
12 通风口
14 管口
20 壳体
20a 壳底
20b 壳壁
22 孔
23 缺口
24 扩散器
26 保持和导流板元件
26a 底部
26b 侧壁
30 气体发生器
32 推动式充气装置
34 第一点火器
36 气体发生器的高压线
38 凸缘
39 缓冲器
40 操作单元
42 第二壳体
43 空腔
44 第二外罩
44a、b、c 第二外罩的层
47 持久的接缝
48 第二点火器
49 撕裂缝
50 第二点火器的高压线
52 导气元件
60 拉拔带
62 第一端部
64 第二端部
64a 套环
G1 第一气体室
G2 第二气体室

Claims (17)

1.一种安全气囊模块，所述安全气囊模块具有：
包围第一气体室(G1)的第一外罩(10)；
用于填充所述第一气体室(G1)的第一充气装置；
至少一个自适应影响装置，所述自适应影响装置特别是用于主动地对所述第一气体室(G1)的通风或所述第一外罩(10)的形状进行影响；
用于操作所述影响装置的操作单元(40)，其中，所述操作单元(40)具有包围第二气体室(G2)的第二外罩(44)和用于填充所述第二气体室(G2)的气体源，其中，
所述影响装置的状态通过由所述气体源对所述第二气体室(G2)的填充而改变，
其特征在于，设有拉拔元件，所述拉拔元件的第一端部(62)与自适应影响装置联接或者构成自适应影响装置并且所述拉拔元件的第二端部(64)在第二气体室(G2)未被填充时与所述操作单元(40)的第二外罩(44)联接并且在所述第二气体室(G2)被填充时与所述第二外罩(44)分离。
2.根据权利要求1所述的安全气囊模块，其特征在于，所述第二外罩(44)完全地布置在所述第一气体室(G1)的内部。
3.根据权利要求1所述的安全气囊模块，其特征在于，所述第二外罩(44)完全地布置在所述第一气体室(G1)的外部。
4.根据前述权利要求中任一项所述的安全气囊模块，其特征在于，所述气体源是与第一充气装置相互独立的第二充气装置，所述第二充气装置布置在第二气体室(G2)的内部或者借助导气元件与所述第二气体室连接。
5.根据权利要求4所述的安全气囊模块，其特征在于，所述充气装置是布置在第二气体室(G2)内部的点火器(48)。
6.根据权利要求5所述的安全气囊模块，其特征在于，所述点火器通过其高压线(50)保持。
7.根据前述权利要求中任一项所述的安全气囊模块，其特征在于，所述第二外罩(44)在第二气体室被填充之后也保持闭合。
8.根据权利要求7所述的安全气囊模块，其特征在于，所述拉拔元件的第二端部实施为套环(64a)，所述套环在第二气体室(G2)未被填充时围绕第二外罩(44)延伸，并且所述套环通过第二气体室(G2)被填充时膨胀的第二外罩而打开。
9.根据权利要求1至6中任一项所述的安全气囊模块，其特征在于，所述第二外罩(44)在第二气体室(G2)被填充时打开。
10.根据权利要求1至7中任一项所述的安全气囊模块，其特征在于，如果所述第二气体室(G2)没有被填充，那么所述拉拔元件的第二端部(64)通过一个裂开连接件与所述第二外罩(44)连接。
11.根据权利要求10所述的安全气囊模块，其特征在于，所述裂开连接件是撕裂缝(29)，所述撕裂缝通过拉拔元件和所述第二外罩(49)的两个层(44a、44b)延伸。
12.根据前述权利要求中任一项所述的安全气囊模块，其特征在于，所述第一外罩和第二外罩完全地相互分离。
13.根据权利要求1至11中任一项所述的安全气囊模块，其特征在于，所述第一外罩的一个区段或者所述第一外罩的加强层的一个区段构成第二外罩的一部分。
14.根据前述权利要求中任一项所述的安全气囊模块，其特征在于，所述自适应影响装置是用于使第一气体室(G1)通风的自适应通风装置(11)，所述自适应通风装置具有至少一个通风口(12)和至少一个扼流元件，所述扼流元件在第一状态中比在第二状态中更加强烈地扼制流过所述通风口(12)的气体流，其中所述扼流元件的状态通过由所述气体源对所述第二气体室(G2)的填充而改变。
15.根据权利要求14所述的安全气囊模块，其特征在于，所述通风口(12)处于所述第一外罩(10)中。
16.根据权利要求14或15中任一项所述的安全气囊模块，其特征在于，设有至少另一个特别是非自适应的通风装置。
17.根据权利要求1至13中任一项所述的安全气囊模块，其特征在于，所述拉拔元件的第一端部(62)直接与所述第一外罩连接。
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