CN109789846B - 抽吸气囊组件 - Google Patents

Abstract

本发明提供了用于抽吸环境空气以增强充气的气囊垫组件。一些实施方案可以包括充气模块，所述充气模块包括充气机和多个高速喷嘴，所述多个高速喷嘴与所述充气机流体地联接并被配置为将充气气体从所述充气机输送到气囊垫中。联接到所述气囊垫的壳体可以包括抽吸入口，所述抽吸入口被配置为允许在对所述气囊垫充气期间将环境空气接纳到所述气囊垫中。所述多个高速喷嘴可以被配置为在致动所述充气机时将环境空气与来自所述充气机的所述充气气体一起吸取到所述气囊垫中。在一些实施方案中，可以提供阀组件，所述阀组件被配置为在致动所述充气机时打开并在对所述气囊垫充气之后关闭以防止空气和充气气体通过所述抽吸入口离开。

Description

抽吸气囊组件

发明内容

诸如自主车辆之类的车辆技术的各种改进可能需要改变气囊组件的操作方式。例如，在一些自主车辆或其他较新车辆中，可能使用较大气囊。例如，由于气囊模块与车辆乘员之间的距离较大，就可能需要这样做。在一些系统中，甚至设想可以使用单个垫为多个乘员提供保护。

然而，展开大气囊垫或同时展开多个气囊垫可能造成困难。例如，可能需要排出车辆内的环境空气以减轻因展开造成的车辆内的空气的位移导致的压力增加。在展开期间将环境空气抽吸到气囊垫中的气囊组件可以允许减轻这些困难中的一些。然而，现有抽吸气囊组件存在许多缺点，诸如太大、笨重和/或复杂，通常需要许多不同的部件和阀机构。

因此，本发明人已经确定，将会希望提供克服现有技术的前述限制和/或其他限制中的一个或多个的系统和方法。在一些实施方案中，本文公开的发明构思可以允许通过例如将射流或气体引导部件中的一些或全部整体地模制到塑料壳体中、将相对简单的阀特征缝合或以其他方式联接到组件中以简单且经济地控制抽吸气流的方向来替换先前系统的复杂部件，并且/或者采用预碰撞展开传感器以增加允许抽吸的时间量。

在根据一些实施方案的气囊垫组件的更特定的示例中，组件可以包括气囊垫和充气模块，该充气模块包括：充气机；以及多个高速喷嘴，这些高速喷嘴与充气机流体地联接。多个高速喷嘴可以被配置为将充气气体从充气机输送到气囊垫中。组件还可以包括壳体，该壳体联接到气囊垫。壳体可以包括抽吸入口，诸如在壳体一侧的敞开端，该抽吸入口被配置为允许在对气囊垫充气期间将环境空气接纳到气囊垫中。多个高速喷嘴可以被配置为在致动充气机时将环境空气与来自充气机的充气气体一起吸取到气囊垫中。组件还可以包括阀，该阀被配置为在致动充气机时打开。阀可以被配置为在对气囊垫充气期间关闭，以防止空气和充气气体通过抽吸入口离开。

在一些实施方案中，阀可以被配置为在对气囊垫充气期间在预定阶段自动地关闭，诸如在将足够量的气体接纳到气囊垫中时。

在一些实施方案中，阀可以朝向关闭位置偏置，诸如通过提供例如铰链或铰接部件。

在一些实施方案中，充气模块可以包括一个或多个充气机导管。充气机导管可以与充气机流体地联接并与多个高速喷嘴流体地联接。在一些这样的实施方案中，充气机导管可以包括大小随充气机导管远离充气机延伸和/或远离充气机的充气气体被输送通过的部分延伸而减小的横截面尺寸。

在根据其他实施方案的气囊垫组件的另一个示例中，组件可以包括气囊垫和充气模块，该充气模块包括：充气机；以及壳体，该壳体联接到气囊垫。壳体可以包括抽吸入口，该抽吸入口被配置为允许在对气囊垫充气期间将环境空气接纳到气囊垫中。充气机导管可以与壳体联接并与充气机流体地联接。多个高速喷嘴可以与充气机导管流体地联接，其中多个高速喷嘴中的每一个被配置为将充气气体从充气机输送到气囊垫中，并且其中多个高速喷嘴中的每一个被配置为在致动充气机时将环境空气与来自充气机的充气气体一起吸取到气囊垫中。

组件还可以包括阀，诸如单向阀，该阀包括翼片和联接到翼片的支撑构件。支撑构件可以朝向关闭位置偏置，在关闭位置，翼片阻挡抽吸入口，并且支撑构件可以被配置为在致动充气机时打开。阀可以进一步被配置为在对气囊垫充气期间关闭，诸如在完成这种充气之后，以防止在对气囊垫充气之后空气和充气气体通过抽吸入口离开。

在一些实施方案中，多个高速喷嘴中的每一个可以延伸穿过形成在翼片中的对应的多个开口。

在一些实施方案中，阀还可以包括铰链，该铰链被配置为将支撑构件朝向关闭位置偏置。

在一些实施方案中，翼片可以由气囊垫的一部分(诸如气囊垫的整体部分或延伸部)形成。

在根据其他实施方案的气囊垫组件的又一个示例中，组件可以包括气囊垫和充气模块，该充气模块包括与气囊垫流体地联接的压缩气体室。压缩气体室可以被填充有包含可燃气体和惰性气体的气体混合物。壳体可以联接到气囊垫，其中壳体包括抽吸入口，该抽吸入口被配置为允许在对气囊垫充气期间将环境空气接纳到气囊垫中，并且其中，在致动时，压缩气体室被配置为迫使气体混合物进入气囊垫，并且其中气体混合物被配置为在被迫进入气囊垫的同时将环境空气吸取到气囊垫中。组件还可以包括引发器，该引发器延伸到气囊垫中，并且被配置为在致动时点燃气囊垫内的可燃气体，可燃气体由气体混合物和环境空气组成。

在一些实施方案中，充气模块还可以包括至少一个喷嘴，并且在一些这样的实施方案中为多个高速喷嘴，该喷嘴与压缩气体室流体地联接。喷嘴可以被配置为将气体混合物从压缩气体室输送到气囊垫中，优选地以高单位时间速度和/或体积，以便也将环境空气夹带到气囊垫中。

在一些实施方案中，气囊垫可以包括行人用气囊垫，该行人用气囊垫被配置为在撞击期间从车辆的外表面展开，以便在撞击期间为行人缓冲。

在一些实施方案中，压缩气体室没有氧化气体，并且气囊垫组件被配置为使得从环境空气获得的氧气在可燃气体点燃期间用作氧化气体。

在一些实施方案中，可燃气体包括氢和甲烷中的至少一种，并且惰性气体包括氮和氩中的至少一种。在一些这样的实施方案中，气体混合物可以包含约30mol％和约40mol％之间的量的氢，并且气体混合物还包含约60mol％和约70mol％之间的量的氩。

一些实施方案还可以包括第二引发器，该第二引发器与压缩气体室联接。第二引发器可以被配置为在致动时以足够的力迫使气体混合物进入气囊垫以将环境空气与气体混合物一起吸取到气囊垫中。

一些实施方案还可以包括阀，该阀被配置为在致动充气机时打开。阀可以进一步被配置为在对气囊垫充气期间自动地关闭，诸如在用气体混合物和环境空气对气囊垫进行充分充气之后。在一些实施方案中，由引发器引起的燃烧可以被配置为造成阀的关闭。

在根据一些实施方案的气囊充气模块的示例中，气囊充气模块可以包括壳体，该壳体被配置为与气囊垫联接，其中壳体包括抽吸入口，该抽吸入口被配置为允许在对气囊垫充气期间将环境空气接纳到气囊垫中。气囊充气模块还可以包括：充气机，该充气机被配置为产生充气气体以促进对气囊垫的充气；以及充气机导管，该充气机导管与壳体联接并与充气机流体地联接。充气模块还可以包括阀组件，该阀组件可以包括第一面板和第二面板。阀组件可以被配置为定位在打开位置和关闭位置中/定位在打开位置和关闭位置之间，在打开位置，允许环境空气通过抽吸入口，在关闭位置，第一面板和第二面板阻挡抽吸入口。

充气模块还可以包括多个高速喷嘴，这些高速喷嘴与充气机导管流体地联接，其中多个高速喷嘴中的每一个被配置为从充气机输送充气气体，并且其中多个高速喷嘴中的每一个被配置为在致动充气机时将环境空气与来自充气机的充气气体一起吸取通过抽吸入口。

在一些实施方案中，第一面板可以被配置为在关闭位置与第二面板至少部分地重叠。在其他实施方案中，第一面板可以被配置为在关闭位置与第二面板相邻地延伸而不存在任何重叠。

在一些重叠实施方案中，第一面板可以包括下部面板，并且第二面板可以包括上部面板，其中下部面板被配置为在关闭位置定位在上部面板下方，并且其中阀组件被配置为使得在致动充气机之后，阀组件被配置为返回到关闭位置，其中下部面板定位在上部面板下方。在一些这样的实施方案中，下部面板可以朝向关闭位置偏置，在关闭位置，下部面板至少部分地阻挡抽吸入口，并且上部面板朝向关闭位置偏置，在关闭位置，上部面板至少部分地阻挡抽吸入口，其中以比使上部面板朝向关闭位置偏置的力更大的力使下部面板朝向关闭位置偏置。这可以在对气囊垫充气之后使下部面板比上部面板更快地弹回到其关闭位置，气囊垫可以定位在充气模块内。

在一些实施方案中，第一面板可以包括多个开口，这些开口被配置为接纳穿过其中的多个高速喷嘴的至少子组。在一些这样的实施方案中，第二面板也可以包括多个开口，这些开口被配置为接纳穿过其中的多个高速喷嘴的至少子组。在一些这样的实施方案中，第一面板的多个开口中的至少一些可以与第二面板的多个开口中的至少一些开口重叠，使得多个高速喷嘴中的至少一些被配置为在关闭位置延伸穿过第一面板的开口和第二面板的开口。

在一些实施方案中，阀组件还可以包括用于朝向关闭位置偏置面板(诸如第一面板和第二面板中的一个或多个)的装置。在一些这样的实施方案中，用于偏置的装置可以包括：第一铰链，该第一铰链被配置为将第一面板朝向关闭位置偏置；以及第二铰链，该第二铰链被配置为将第二面板朝向关闭位置偏置。

在其他实施方案中，用于偏置的装置可以包括联接构件，该联接构件被配置为在第一面板和第二面板中的至少一个的第一端处将第一面板和第二面板中的至少一个联接到壳体，该联接构件被配置为允许第一面板和第二面板中的至少一个在打开位置与关闭位置之间枢转。在一些这样的实施方案中，联接构件可以包括联接带，该联接带在第一端处沿着第一面板和第二面板中的至少一个的周边延伸，其中联接带被配置为将第一面板和第二面板中的至少一个的周边夹在壳体与联接带之间。在一些实施方案中，联接带可以包括与通气面板不同的材料，诸如更硬或更刚性的材料。一个或多个紧固件，诸如铆钉或螺栓，可以用于将通气面板联接在壳体与联接构件之间。

在本文中结合一个实施方案公开的特征、结构、步骤或特性能够以任何合适的方式组合在一个或多个替代实施方案中。

附图说明

描述了本公开的非限制性和非穷举性实施方案，包括参考附图的本公开的各种实施方案，其中：

图1是根据一些实施方案的气囊充气模块的透视图；

图2是图1的气囊组件的横截面图；

图3是在将气囊垫插入壳体中之前示出的结合有图1和图2的气囊充气模块的气囊垫组件的横截面图；

图4是在将气囊垫插入壳体之后的图3的气囊垫组件的横截面图；

图5是在展开期间的图3和图4的气囊垫组件的横截面图；

图6是在展开期间的气囊垫组件的替代实施方案的横截面图；

图7是根据其他实施方案的气囊垫组件的上部透视幻影图；

图8是图7的气囊垫组件的另一个实施方案的下部透视幻影图；

图9是根据另一个实施方案的气囊充气模块的横截面图；

图10是结合有图9的气囊充气模块的气囊垫组件的另一个实施方案的局部横截面图；

图11是结合有两个气囊垫组件作为行人用气囊的车辆的上部平面图；

图12是根据又一个实施方案的气囊充气模块的横截面图，气囊充气模块被示出为处于关闭位置；并且

图13是被示出为处于打开位置的图12的气囊充气模块的横截面图。

具体实施方式

下面提供与本公开的各种实施方案一致的装置、系统和方法的详细描述。虽然描述了若干实施方案，但是应理解，本公开不限于所公开的特定实施方案中的任一个，而是涵盖许多替代、修改和等效物。另外，虽然在以下描述中阐述了许多具体细节，以便提供对本文公开的实施方案的透彻理解，但是一些实施方案可以在没有这些细节中的一些或全部的情况下进行实践。此外，为了清楚起见，未详细地描述相关领域中已知的某些技术材料，以便避免不必要地模糊本公开。

本文中公开了涉及抽吸气囊垫组件的装置、方法和系统，该抽吸气囊垫组件被配置为利用环境空气、在一些情况下连同充气气体一起对较大的气囊垫(诸如用于多个乘员的气囊垫、用于自主车辆的气囊垫或行人用气囊垫)进行充气。

通过参考附图可最好地理解本公开的实施方案，其中相似部件可以由相似数字表示。应当容易理解，如本文的附图中一般描述和示出的，所公开的实施方案的部件能够以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对本公开的装置和方法的实施方案的详细描述并非旨在限制所要求保护的本公开的范围，而仅代表本公开的可能实施方案。另外，除非另有说明，否则方法步骤不一定需要以任何特定顺序执行或甚至顺序地执行，也不需要仅使步骤执行一次。现在将参考附图更详细地描述关于某些优选实施方案和实施方式的附加细节。

图1描绘了用于与本文公开的某些气囊垫组件结合使用的气囊充气模块110。气囊充气模块110包括壳体120，该壳体被配置为联接到气囊垫(图1中未描绘)。壳体120在一端处包括抽吸入口125，该抽吸入口被配置为允许在对气囊垫充气期间将环境空气接纳到气囊垫中。在所描绘的实施方案中，抽吸入口125由位于充气机导管130a、130b和130c之间的多个开口限定，每个开口包括多个高速喷嘴135、以及垂直于充气机导管130a、130b和130c延伸的多个支撑构件132。如以下将详细讨论的，抽吸入口125被配置为在打开合适的阀时将气囊垫的内部部分与环境空气流体地联接，以允许将环境空气与来自喷嘴135的充气气体一起引入气囊垫中。

还优选的是，使用相对大量的喷嘴，以便产生足够的压差来驱动抽吸并提供驱动抽吸的充气气体的均匀分布。虽然附图中描绘的优选实施方案中示出了三十六个喷嘴，但是不要求该精确数量。另外，优选地，高速喷嘴135中的每个被配置为将输送穿过其中的充气气体在输送到气囊垫中的同时保持在相对紧密的柱中，而不是膨胀成气体羽流。这可以进一步促进产生所期望的压差以驱动抽吸过程。因此，优选的是，驱动喷嘴135的压力不超过约500psi。还可优选的是，该压力为至少约100psi。因此，在一些优选实施方案中，充气机导管130内的压力在约100和约500之间，或在一些这样的实施方案中，在100和500psi之间。

虽然可能需要相对高的速度，但是在一些实施方案中，可能优选的是，保持来自喷嘴135的气体的速度不会达到某个上限。例如，在某些优选实施方案中，气囊充气模块110可以被配置为使得从喷嘴135输送的气体低于超音速。这可用于防止由进入气体产生的羽流变得太大。因此，可能优选的是，保持来自喷嘴135的气体尽可能地接近于是在竖直柱/流中输送。

还可优选的是，喷嘴彼此间隔开足够的距离，使得膨胀气体的流线不相交或至少最小程度地相交。因此，优选地，喷嘴在分配给抽吸入口的区域内的每个相邻喷嘴之间以最大空间量间隔开，诸如在所描绘的实施方案中的情况。

气囊充气模块110还包括充气机140，如图2所示。充气机140与充气机导管130a、130b和130c流体地联接，充气机导管继而与喷嘴135流体地联接。喷嘴135被配置为以高速度速率和/或体积/时间速率将充气气体从充气机140输送到气囊垫中，使得将环境空气与来自喷嘴135的充气气体一起通过抽吸入口125抽吸到气囊垫中，使得气囊垫由充气气体和环境空气一起充气。

在替代实施方案中，比起提供多个间隔开的喷嘴，导管130可以设有沿着它们相应的上端中的一个或多个定位的线性狭缝。

图2进一步示出了充气机导管130中的一个或多个(在一些实施方案中，全部)可具有大小随充气机导管130远离充气机140延伸而减小的横截面尺寸。这对于实现在充气期间通过各个喷嘴135中的每一个的气体的均匀或至少更均匀的分布可能是有用的。虽然图2中描绘的充气机导管130b的横截面直径从充气机140到充气机导管130b的远端具有渐进的锥形，但是应理解，在替代实施方案中，横截面直径和/或其他尺寸能够以其他方式变化，诸如经由一个或多个步骤或以其他方式突然改变这种横截面直径/尺寸。在优选实施方案中，充气机导管130和在一些实施方案中的喷嘴135、壳体120和/或整个充气模块110可以由模制热塑性材料制成。

图3是结合有前述充气模块110的气囊垫组件100的一部分的横截面图。如该图中所示，气囊垫组件100包括气囊垫102。

气囊垫组件100还包括阀组件150。阀组件150包括翼片152、支撑构件154和铰链156。在一些实施方案中，翼片152可以包括用于限定气囊垫102的相同材料。在一些这样的实施方案中，翼片152可以仅包括该材料的整体延伸部。优选地，支撑构件154是刚性的，并且因此可以包括由刚性材料(诸如刚性热塑性材料)制成的面板。

铰链156优选地被配置为将阀150朝向关闭位置偏置，在关闭位置，阀150部分地或完全地覆盖抽吸入口125。在致动充气机140时，阀150优选地被配置为打开以允许通过抽吸将环境空气引入气囊垫102中。这可以通过来自通过喷嘴135的充气气体的力，通过由通过喷嘴135输送的充气气体所产生的压力变化，以及/或者通过展开和膨胀以在其中产生部分真空的气囊垫102来实现。换句话说，虽然如下讨论，但优选地，阀150包括被配置为接纳穿过其中的喷嘴135的开口，但是在一些实施方案中，这种喷嘴的子组可以被定位成使得充气气体直接地迫使阀150进入打开位置。或者，喷嘴135中的每个可以延伸穿过阀150中的相应开口，并且充气模块110可以被配置为使得输送充气气体通过喷嘴135造成压力发生充分变化，以在致动充气机140时间接地打开阀150。因此，优选地，阀150是单向的被动阀。另外，如将结合以下讨论更明显的，优选地，阀150被配置为在对气囊垫102充气期间在预定阶段自动地关闭。虽然对于某些实施方案可能优选的是被动阀，诸如出于成本原因，但是在替代实施方案中，可以使用其他阀，诸如电动阀和/或机械阀。

图4是在阀组件150已经置于关闭位置并且气囊垫102已经折叠到壳体120中之后的气囊垫组件100的横截面图。如在该图中最佳地示出的，面板154可以被缝合或以其他方式与翼片152直接地联接，使得翼片152和面板154围绕铰链156一起在图4中所示的关闭位置与打开位置之间摆动，在打开位置，可将抽吸气体与来自充气机140的充气气体一起引入气囊垫102中。

图5示出了在充气期间的气囊垫组件100。如在该图中所示，一旦已经展开充气机140，就以强制方式将充气气体引入气囊垫102中。通过喷嘴135输送的气体的速度和/或体积速率足以使环境空气夹带在充气气体内并因此与该充气气体一起被抽吸到气囊垫102中，如图5中的箭头所指示。

在一些实施方案中，将环境空气与通过喷嘴135中的一个或多个输送的充气气体一起如此抽吸也造成了阀组件150从关闭位置朝向打开位置的移动，在关闭位置，阀组件阻挡抽吸入口125，在打开位置，阀组件150允许环境空气输送通过抽吸入口125。图5描绘了处于这些打开位置和关闭位置之间的中间位置的阀组件150。优选地，阀组件150还被配置为自动地关闭以防止环境空气和充气气体在充气之后通过抽吸入口125离开。

图6示出了在充气期间的气囊垫组件600的替代实施方案。气囊垫组件600类似于气囊垫组件100，但有一些例外。最值得注意的是，气囊垫组件600包括阀组件650，该阀组件包括两个翼片，即，第一翼片652和第二翼片658。翼片652和658都可以形成为气囊垫602在充气模块610的相对侧上的整体延伸部。或者，翼片652和658可以是由气囊垫602的延伸部形成的单个翼片的相对部分，以便形成管状结构。作为又一个替代方案，翼片652和658中的一个或两个可以包括垫的另一部分的部分，诸如扩散器。或者，一个或两个翼片652和658可以仅是联接到壳体610的单独件。在展开之前，翼片652和658可以在关闭位置彼此叠置。

而且，铰接面板或其他支撑构件654可以被缝合或以其他方式联接到翼片652/658中的一个或两个。虽然图6中描绘了单独铰链656，但是本领域的普通技术人员将理解，在需要时，支撑构件654可以仅由用作铰链的柔性材料形成，而不是提供单独铰链。另外，在需要时，可以为翼片658提供第二铰链。

图7和图8描绘了具有不同的阀750的气囊垫组件700的又一个实施方案，不同的阀在这些图中以虚线示出。这些图还描绘了充气模块710相对于气囊垫702的优选放置并且更清楚地描绘了充气模块710的敞开底侧，该充气模块710可以与充气模块110类似或相同，这允许将环境气体抽吸到气囊垫702中。这些图还描绘了充气机740足够大至什么程度以同时将充气气体(优选地均匀地)分配到所有三个充气导管730a、730b和730c。同样，充气导管730a、730b和730c可以与充气导管130a、130b和130c类似或相同，并且能够以相同的方式与它们相应的充气机740/140联接。而且，如前所述，如果随着距充气机740的距离增加而使这些充气导管的横截面直径或另一尺寸变小，那么通过充气导管730中的每个的每单位时间的气体的速度和其他体积可类似地是至少基本上均匀的。

还如图7和图8所示，阀750可包括整体形成的面板或翼片705，其包括多个开口，这些开口被配置为接纳穿过其中的多个喷嘴。虽然图7和图8描绘了处于展开配置的气囊垫组件700，但是应理解，在展开之前，可以将阀750向下折叠以阻挡充气模块710的敞开底侧(抽吸入口)。在展开时，来自充气机740的充气气体和/或在气囊垫702内产生的部分真空可以使阀750解除对开口/入口的阻挡以允许将环境空气抽吸到气囊垫702中。在一些实施方案中，阀750的一个或多个其他翼片和/或部分可以放置在翼片705上，使得来自充气机740的充气气体在展开期间迫使这些其他翼片/部分首先打开，如以下更详细地描述的。而且，如前所述，阀750可以由相同材料制成，并且在一些实施方案中，可以制成为气囊垫702的织物的整体延伸部。或者，阀750可以由其他材料形成和/或分开地联接到充气模块710。

图9示出了充气模块910的替代实施方案。与充气模块110类似，充气模块910包括壳体920，该壳体被配置为联接到气囊垫(图9中未示出)。虽然图9中不可见(参见图10)，壳体920优选地还在一端处包括抽吸入口925，该抽吸入口被配置为允许在对气囊垫充气期间通过抽吸来将环境空气接纳到气囊垫中。在图9中，该入口被面板956阻挡，该面板是阀组件950的一部分，如以下更详细地说明的。与充气模块110一样，该抽吸入口可以由位于充气机导管930a、930b和930c之间的多个开口限定，每个开口包括多个高速喷嘴935。多个支撑构件932可垂直于充气机导管930a、930b和930c延伸。

充气模块910与充气模块110的不同之处在于它包括充气机940，该充气机包括压缩充气气体的室944。充气机还可以包括引发器942和定位在室944的相对端上的扩散器946。充气模块910还可以包括气体分配室948，该气体分配室邻近扩散器946定位在室944的端部处，充气气体被配置为从该室输送。气体分配室948与充气导管930a、930b和930c中的每个流体地联接，使得在展开时，来自室944的气体可以被输送通过充气导管930a、930b和930c中的每个，并最终地通过流体地联接到其上的各个喷嘴935中的每个。如图9所示，在优选实施方案中，充气导管930a、930b和930c的横截面直径或另外尺寸随着距气体分配室948的距离增加而减小。

室944优选地包括气体混合物，该气体混合物包括可燃和/或挥发性气体和惰性气体，它们可以在气囊垫内点燃，以允许某些较大的气囊垫更快速地充气，诸如用于多个乘员的垫或行人用垫。在一些实施方案中，室944缺少氧化气体。在这样的实施方案中，如前讨论，在抽吸期间从环境空气获得的氧气可以在点燃气囊垫内的气体期间用作氧化气体。在一些实施方案中，可燃气体可以包括氢和甲烷中的至少一种，并且惰性气体可以包括氮和氩中的至少一种。在一些这样的实施方案中，气体混合物可以包含例如一种或多种可燃气体(诸如氢)，其量在约30mol％和约40mol％之间，并且可以包含一种或多种惰性气体(诸如氩)，其量在约60mol％和约70mol％之间。然而，预期的是，对于某些实施方案，在压缩气体充气机中的典型储存压力下在约-40摄氏度至约90摄氏度的范围内的任何气态烃都可以是可接受的。另外，虽然可以优选地将可燃气体和惰性气体组合到单个室中，但是可以设想到其中这些气体可以在单独的室中和/或被单独地引入的替代实施方案。

图10描绘了结合有充气模块910的气囊垫组件900的另一实施方案。如在该图中最佳地示出的，气囊垫组件900包括气囊垫902和单向阀组件950，该单向阀组件被配置为在充气期间自动地打开气囊垫902以通过抽吸入口925引入环境空气，并且然后在已经进行充分充气之后自动地关闭抽吸入口925。如前所述，这种自动打开可以由于通过喷嘴935以高速引入充气气体而导致的真空或压差进行。类似地，在充气期间的预定阶段，该压差可能下降和/或反转以允许阀950关闭。

阀组件950优选地包括相对刚性的材料(至少与气囊垫902的织物相比)，并且可以在一端处铰接，如在956处所示，使得面板954朝向其关闭位置偏置。面板954还可以包括多个开口，这些开口被配置为允许接纳喷嘴935的一些或全部。如前所述，在一些实施方案中，另一翼片可以与面板954重叠或以其他方式与面板954联接。类似地，如以下结合图12和图13的实施方案更详细地描述的，一些实施方案可以包括多个面板，这些面板在一些这样的实施方案中可以重叠。然而，如图10中最佳地示出的，在一些实施方案中，可以在没有另一个翼片或另一个面板的情况下使用面板954。

还如图10所示，气囊垫组件900还包括第二引发器/点火器960，其定位成在气囊垫902内延伸。在通过抽吸引入足够体积的充气气体和环境空气之后，引发器960可以被配置为点燃气囊垫902内的可燃气体，包括来自室944的气体混合物和环境空气。然后，所产生的燃烧反应可以完成对气囊垫902充气的过程。该过程可以允许相对大的气囊垫(在一些实施方案中，600L或更大的垫)快速地充气。在一些实施方案中，阀组件950可以被配置为由来自用引发器960点燃气囊垫902内的气体的力而关闭。

在一些实施方案中，引发器960可以被配置为在引入气体混合物和环境空气期间在特定的期望点处展开。例如，在一些优选实施方案中，引发器960可以被配置为在耗尽/排出来自室944的所有气体之后点燃组合的空气和气体混合物。然而，优选地，在这种耗尽/排出与点火之间没有延迟，或至少基本上没有延迟。因此，在一些实施方案中，来自引发器960的火花可以在将来自室944的气体与环境空气一起引入气囊垫902中的过程的接近结束时而不是技术上在该过程之后的情况下输送。如图10所示，引发器960可以与充气机模块910间隔开。然而，可以预期替代实施方案，其中该引发器/点火器960可以替代地结合到充气机模块910中。无论哪种方式，优选地，引发器960被定位成延伸到气囊垫902中或以其他方式与气囊垫902内的气体接触。

由于通过点燃乘员空间中的可燃气体来展开气囊的影响，气囊垫组件900对于被配置为在撞击期间从车辆的外表面展开以在撞击期间对行人缓冲的行人用气囊，或被配置为在封闭的乘员空间外展开的其他气囊特别有用。因此，图11描绘了包括两个外部/行人用气囊垫组件900a和900b的车辆10，两个外部/行人用气囊垫组件被配置为分别通过抽吸气囊充气模块910a和910b进行充气，该气囊充气模块可以包括压缩气体室，如前所述。

车辆10还可以包括一个或多个传感器，诸如预碰撞传感器S1/S2。在一些实施方案中，单独的传感器可以用于每个气囊垫组件，如图11所示。这种传感器可用于允许在与行人撞击之前在足够的时间内进行充气，以便提供足够的撞击缓冲。在一些实施方案中，传感器S1和/或S2可以包括预碰撞传感器，该预碰撞传感器包括例如相机、雷达和/或激光器。

图10描绘了结合有充气模块910的气囊垫组件900的另一实施方案。如在该图中最佳地示出的，气囊垫组件900包括气囊垫902和单向阀组件950，该单向阀组件被配置为在充气期间自动地打开气囊垫902以通过抽吸入口925引入环境空气，并且然后在已经进行充分充气之后自动地关闭抽吸入口925。如前所述，这种自动打开可以由于通过喷嘴935以高速引入充气气体而导致的真空或压差进行。类似地，在充气期间的预定阶段，该压差可能下降和/或反转以允许阀950关闭。

阀组件950优选地包括相对刚性的材料(至少与气囊垫902的织物相比)，并且可以在一端处铰接，如在956处所示，使得面板954朝向其关闭位置偏置。面板954还可以包括多个开口，这些开口被配置为允许接纳喷嘴935的一些或全部。如前所述，在一些实施方案中，另一翼片可以与面板954重叠或以其他方式与面板954联接。类似地，如以下结合图12和图13的实施方案更详细地描述的，一些实施方案可以包括多个面板，这些面板在一些这样的实施方案中可以重叠。然而，如图10中最佳地示出的，在一些实施方案中，可以在没有另一个翼片或另一个面板的情况下使用面板954。

还如图10所示，气囊垫组件900还包括第二引发器/点火器960，其定位成在气囊垫902内延伸。在通过抽吸引入足够体积的充气气体和环境空气之后，引发器960可以被配置为点燃气囊垫902内的可燃气体，包括来自室944的气体混合物和环境空气。然后，所产生的爆炸/反应可以完成对气囊垫902充气的过程。该过程可以允许相对大的气囊垫(在一些实施方案中，600L或更大的垫)快速地充气。在一些实施方案中，阀组件950可以被配置为由来自用引发器960点燃气囊垫902内的气体的力而关闭。

在一些实施方案中，引发器960可以被配置为在引入气体混合物和环境空气期间在特定的期望点处展开。例如，在一些优选实施方案中，引发器960可以被配置为在耗尽/排出来自室944的所有气体之后点燃组合的空气和气体混合物。然而，优选地，在这种耗尽/排出与点火之间没有延迟，或至少基本上没有延迟。因此，在一些实施方案中，来自引发器960的火花可以在将来自室944的气体与环境空气一起引入气囊垫902中的过程的接近结束时而不是技术上在该过程之后的情况下输送。如图10所示，引发器960可以与充气机模块910间隔开。然而，可以预期替代实施方案，其中该引发器/点火器960可以替代地结合到充气机模块910中。

图12和图13描绘了气囊充气模块1210的又一个实施方案，其可以与本文公开的气囊垫组件中的一个或多个结合地使用。气囊充气模块1210包括阀组件1250。图12描绘了气囊充气模块1210，其中阀组件1250处于关闭位置，在关闭位置，抽吸入口1225被阻挡。如上所述，在优选实施方案中，阀组件1250处于该关闭位置，直到充气机(未示出)展开，之后阀组件1250可以重新定位到打开位置，如图13所示。优选地，阀组件1250被配置为在充气机展开期间自动地打开，以允许通过抽吸入口1225引入环境空气，并且然后在已经进行充分充气之后自动地关闭抽吸入口1225。如前所述，这种自动打开可以由于通过喷嘴1235以高速引入充气气体而导致的真空或压差进行。类似地，在充气期间的预定阶段，该压差可能下降和/或反转以允许阀组件1250关闭。

阀组件1250包括两个面板，即，面板1254a和面板1254b，它们在图12的关闭位置朝向彼此延伸。如还在该图中描绘的，面板1254a和1254b在关闭位置彼此重叠。然而，也预想了其中面板1254a和1254b不重叠的替代实施方案。例如，面板1254a和1254b可替代地朝向彼此延伸，使得它们相应的端部接触或几乎接触。

如前所述，优选地，面板1254a和1254b中的一个或两个朝向它们相应的关闭位置偏置。在所描绘的实施方案中，面板1254a和1254b通过联接构件1256朝向它们相应的关闭位置偏置，该联接构件被配置为在面板1254a和/或1254b的第一端处将第一面板1254a和第二面板1254b中的一个或两个联接到充气模块1210的壳体1220。虽然在描绘的实施方案中，联接构件1256围绕壳体1220的整个内周边延伸，但是在其他实施方案中，可以使用两个单独的联接构件，诸如每个面板一个。而且，在所描绘的实施方案中，联接构件1256包括邻近壳体1220在面板1254a和/或1254b的相应的第一端处沿着面板1254a和/或1254b的周边延伸的联接带1256。联接带1256进一步被配置为将面板1254a和/或1254b的周边夹在壳体1220与联接带1256之间。如图12中最佳地示出的，各种紧固件，诸如铆钉、螺栓等，可以用于将面板1254a和/或1254b的周边夹在壳体1220与联接带1256之间。

通过限制面板1254a和/或1254b在一端处挠曲的能力，联接带1256可以被配置为允许面板1254a和/或1254b在打开位置和关闭位置之间枢转。因此，优选地，面板1254a和/或1254b包括柔性而弹性的材料，诸如热塑性材料，使得至少部分地来自通过喷嘴1235输送的充气气体以及通过抽吸入口1225的所夹带的环境空气的力导致面板1254a和/或1254b枢转到它们相应的打开位置，并且在充分充气之后返回到它们相应的关闭位置。

然而，在替代实施方案中，可以提供一个或多个铰链以用于将面板1254a和1254b中的一个或两个朝向它们相应的关闭位置偏置。铰链，诸如铰链156、656或956，是用于将通气面板朝向关闭位置偏置的装置的示例。联接带1256是用于将通气面板朝向关闭位置偏置的装置的另一示例。

气囊充气模块1210还包括多个充气机导管1230a、1230b和1230c，每个充气机导管包括从其延伸的多个高速喷嘴1235。如前所述，在一些优选实施方案中，充气机导管1230a、1230b和1230c中的一个或多个可以具有大小随充气机导管1230远离充气机(未示出)延伸而减小的横截面尺寸。类似地，在优选实施方案中，充气机导管1230a、1230b和/或1230c、喷嘴1235、壳体1220和/或整个充气模块1210可以由模制热塑性材料制成。

如图13中最佳地示出的，面板1254a和1254b中的一个或两个还可以包括多个开口1257，这些开口可以被配置为允许接纳穿过其中的喷嘴1235的一些或全部。如图12所示，在包括具有重叠的通气面板1254a和1254b的阀组件1250的实施方案中，区域(被示出为沿着中心充气机导管1230b延伸)可以被配置为使得在关闭位置，其喷嘴1235延伸穿过一个面板1254b中的第一组开口以及相对面板1254a中的第二组开口。

前述说明已经参照各种实施方案和实施方式进行描述。然而，本领域的普通技术人员将了解，可以在不脱离本公开的范围的情况下做出各种修改和改变。例如，各种操作步骤、以及用于执行操作步骤的部件可取决于特定应用或考虑到与系统操作相关联的任何数量的成本函数以各种方式实现。因此，可以删除、修改步骤中的任何一个或多个或将其与其他步骤组合。因此，本公开被认为是说明性而非限制性意义，并且所有此类修改旨在包括在本公开的范围内。同样地，以上已经针对各种实施方案而描述了益处、其他优点和问题解决方案。然而，益处、优点、问题解决方案、以及可使任何益处、优点或解决方案出现或变得更显著的任何要素不应被解释为关键、所需或必要特征或要素。

本领域的技术人员将了解，可以在不脱离本发明的基础原理的情况下对上述实施方案的细节做出许多改变。因此，本发明的范围应仅由以下权利要求确定。

Claims (29)

1.一种气囊垫组件，包括：

气囊垫；

充气模块，所述充气模块包括：

充气机；

多个高速喷嘴，所述多个高速喷嘴与所述充气机流体地联接，其中所述多个高速喷嘴被配置为将充气气体从所述充气机输送到所述气囊垫中；

充气机导管，其中所述充气机导管与所述充气机流体地联接并与所述多个高速喷嘴流体地联接；

壳体，所述壳体联接到所述气囊垫，其中所述壳体包括抽吸入口，所述抽吸入口被配置为允许在对所述气囊垫充气期间将环境空气接纳到所述气囊垫中，并且其中所述多个高速喷嘴被配置为在致动所述充气机时将环境空气与来自所述充气机的所述充气气体一起吸取到所述气囊垫中；和

阀，所述阀被配置为在致动所述充气机时打开，其中所述阀被配置为在对所述气囊垫充气期间关闭以防止空气和充气气体通过所述抽吸入口离开。

2.根据权利要求1所述的气囊垫组件，其中所述阀被配置为在对所述气囊垫充气期间在预定阶段自动地关闭。

3.根据权利要求2所述的气囊垫组件，其中所述阀朝向关闭位置偏置。

4.根据权利要求1所述的气囊垫组件，其中所述充气机导管包括大小随所述充气机导管远离所述充气机的充气气体被输送通过的部分延伸而减小的横截面尺寸。

5.根据权利要求1所述的气囊垫组件，还包括第二充气机导管，所述第二充气机导管与所述充气机流体地联接，其中所述第二充气机导管包括第二多个高速喷嘴，所述第二多个高速喷嘴被配置为将充气气体从所述充气机输送到所述气囊垫中。

6.一种气囊垫组件，包括：

气囊垫；

充气模块，所述充气模块包括：

充气机；

壳体，所述壳体联接到所述气囊垫，其中所述壳体包括抽吸入口，所述抽吸入口被配置为允许在对所述气囊垫充气期间将环境空气接纳到所述气囊垫中；

充气机导管，所述充气机导管与所述壳体联接并与所述充气机流体地联接；和

多个高速喷嘴，所述多个高速喷嘴与所述充气机导管流体地联接，其中所述多个高速喷嘴中的每一个被配置为将充气气体从所述充气机输送到所述气囊垫中，并且其中所述多个高速喷嘴中的每一个被配置为在致动所述充气机时将环境空气与来自所述充气机的所述充气气体一起吸取到所述气囊垫中；和阀，所述阀包括：

翼片包括多个开口；其中所述多个高速喷嘴中的每一个延伸穿过形成在所述翼片中的对应的多个开口；和

支撑构件，所述支撑构件联接到所述翼片，其中所述支撑构件朝向关闭位置偏置，在所述关闭位置，所述翼片阻挡所述抽吸入口，其中所述翼片被配置为在致动所述充气机时打开，并且其中所述阀被配置为在对所述气囊垫充气期间关闭以防止在对所述气囊垫充气之后空气和充气气体通过所述抽吸入口离开。

7.根据权利要求6所述的气囊垫组件，其中所述阀还包括铰链，所述铰链被配置为将所述支撑构件朝向所述关闭位置偏置。

8.根据权利要求6所述的气囊垫组件，其中所述翼片由所述气囊垫的一部分形成。

9.根据权利要求6所述的气囊垫组件，其中所述充气机导管包括大小随所述充气机导管远离所述充气机的充气气体被输送通过的部分延伸而减小的横截面尺寸。

10.一种气囊垫组件，包括：

气囊垫；

充气模块，所述充气模块包括：

压缩气体室，所述压缩气体室与所述气囊垫流体地联接，其中所述压缩气体室包括含有可燃气体和惰性气体的气体混合物；和

壳体，所述壳体联接到所述气囊垫，其中所述壳体包括抽吸入口，所述抽吸入口被配置为允许在对所述气囊垫充气期间将环境空气接纳到所述气囊垫中，并且其中，在致动时，所述压缩气体室被配置为迫使所述气体混合物进入所述气囊垫，并且其中所述气体混合物被配置为在被迫进入所述气囊垫的同时将环境空气吸取到所述气囊垫中；和

引发器，所述引发器延伸到所述气囊垫中，其中所述引发器被配置为在致动时点燃所述气囊垫内的可燃气体，并且其中所述可燃气体包括所述气体混合物和环境空气。

11.根据权利要求10所述的气囊垫组件，其中所述充气模块还包括至少一个喷嘴，所述至少一个喷嘴与所述压缩气体室流体地联接，其中所述至少一个喷嘴被配置为将所述气体混合物从所述压缩气体室输送到所述气囊垫中。

12.根据权利要求11所述的气囊垫组件，其中所述至少一个喷嘴包括多个高速喷嘴，其中所述多个高速喷嘴被配置为将环境空气与来自压缩气体室的所述气体混合物一起吸取到所述气囊垫中。

13.根据权利要求10所述的气囊垫组件，其中所述气囊垫包括行人用气囊垫，所述行人用气囊垫被配置为在撞击期间从车辆的外表面展开，以便在所述撞击期间为行人缓冲。

14.根据权利要求10所述的气囊垫组件，其中所述压缩气体室没有氧化气体，并且其中所述气囊垫组件被配置为使得从所述环境空气获得的氧气在所述可燃气体点燃期间用作氧化气体。

15.根据权利要求14所述的气囊垫组件，其中所述可燃气体包括氢和甲烷中的至少一种，并且其中所述惰性气体包括氮和氩中的至少一种。

16.根据权利要求15所述的气囊垫组件，其中所述气体混合物包含30mol％和40mol％之间的量的氢，并且其中所述气体混合物还包含60mol％和70mol％之间的量的氩。

17.根据权利要求10所述的气囊垫组件，还包括第二引发器，所述第二引发器与所述压缩气体室联接，其中所述第二引发器被配置为在致动时以足够的力迫使所述气体混合物进入所述气囊垫以将环境空气与所述气体混合物一起吸取到所述气囊垫中。

18.根据权利要求10所述的气囊垫组件，还包括阀，所述阀被配置为在致动充气机时打开，其中所述阀被配置为在对所述气囊垫充气期间关闭。

19.一种气囊充气模块，包括：

壳体，所述壳体被配置为与气囊垫联接，其中所述壳体包括抽吸入口，所述抽吸入口被配置为允许在对所述气囊垫充气期间将环境空气接纳到所述气囊垫中；

充气机，所述充气机被配置为产生充气气体以促进对所述气囊垫的充气；

充气机导管，所述充气机导管与所述壳体联接并与所述充气机流体地联接；

阀组件，所述阀组件包括：

第一面板；和

第二面板，其中所述阀组件被配置为定位在打开位置和关闭位置中，在所述打开位置，允许环境空气通过所述抽吸入口，在所述关闭位置，所述第一面板和所述第二面板阻挡所述抽吸入口；和

多个高速喷嘴，所述多个高速喷嘴与所述充气机导管流体地联接，其中所述多个高速喷嘴中的每一个被配置为从所述充气机输送充气气体，并且其中所述多个高速喷嘴中的每一个被配置为在致动所述充气机时将环境空气与来自所述充气机的所述充气气体一起吸取通过所述抽吸入口。

20.根据权利要求19所述的气囊充气模块，其中所述第一面板被配置为在所述关闭位置与所述第二面板至少部分地重叠。

21.根据权利要求20所述的气囊充气模块，其中所述第一面板包括下部面板，其中所述第二面板包括上部面板，其中所述下部面板被配置为在所述关闭位置定位在所述上部面板下方，并且其中所述阀组件被配置为使得在致动所述充气机之后，所述阀组件被配置为返回到所述关闭位置，其中所述下部面板定位在所述上部面板下方。

22.根据权利要求21所述的气囊充气模块，其中所述下部面板朝向关闭位置偏置，在所述关闭位置，所述下部面板至少部分地阻挡所述抽吸入口，其中所述上部面板朝向关闭位置偏置，在所述关闭位置，所述上部面板至少部分地阻挡所述抽吸入口，并且其中以比使所述上部面板朝向所述关闭位置偏置的力更大的力使所述下部面板朝向所述关闭位置偏置。

23.根据权利要求19所述的气囊充气模块，其中所述第一面板包括多个开口，所述多个开口被配置为接纳穿过其中的所述多个高速喷嘴的至少子组。

24.根据权利要求23所述的气囊充气模块，其中所述第二面板包括多个开口，所述多个开口被配置为接纳穿过其中的所述多个高速喷嘴的至少子组。

25.根据权利要求24所述的气囊充气模块，其中所述第一面板的所述多个开口中的至少一些与所述第二面板的所述多个开口中的至少一些重叠，使得所述多个高速喷嘴中的至少一些被配置为在所述关闭位置延伸穿过所述第一面板的开口和所述第二面板的开口。

26.根据权利要求19所述的气囊充气模块，其中所述阀组件还包括用于将所述第一面板和所述第二面板中的至少一个朝向所述关闭位置偏置的装置。

27.根据权利要求26所述的气囊充气模块，其中所述用于偏置的装置包括：

第一铰链，所述第一铰链被配置为将所述第一面板朝向所述关闭位置偏置；和

第二铰链，所述第二铰链被配置为将所述第二面板朝向所述关闭位置偏置。

28.根据权利要求26所述的气囊充气模块，其中所述用于偏置的装置包括联接构件，所述联接构件被配置为在所述第一面板和所述第二面板中的至少一个的第一端处将所述第一面板和所述第二面板中的至少一个联接到所述壳体，其中所述联接构件被配置为允许所述第一面板和所述第二面板中的所述至少一个在所述打开位置与所述关闭位置之间枢转。

29.根据权利要求28所述的气囊充气模块，其中所述联接构件包括联接带，所述联接带在所述第一端处沿着所述第一面板和所述第二面板中的所述至少一个的周边延伸，并且其中所述联接带被配置为将所述第一面板和所述第二面板中的所述至少一个的所述周边夹在所述壳体与所述联接带之间。

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