CN111051148A - 用于车辆乘员约束系统的气囊 - Google Patents

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CN111051148A CN201880057344.2A CN201880057344A CN111051148A CN 111051148 A CN111051148 A CN 111051148A CN 201880057344 A CN201880057344 A CN 201880057344A CN 111051148 A CN111051148 A CN 111051148A
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Abstract

本发明涉及一种用于车辆乘员约束系统的气囊(10)，该气囊(10)在充气状态中具有构成乘员撞击面的前侧(24)和相反的背侧(22)。前侧(24)和背侧(22)通过气囊(10)的外罩区段(14，16)构成，这些外罩区段在其外边缘(34，36)处相互连接。前侧(24)顺着沿气囊(10)的纵向延伸的中心线(M)比背侧(22)长，使得气囊(10)在充气状态中具有弯曲的形状。前侧(24)具有至少一根基本上弯曲地且横向于中心线(M)延伸的定型线(42)，两个外罩区段(14，16)在该定型线上相互连接。前侧(24)的相应的外边缘(34，36)和背侧(22)的相应的外边缘(34，36)具有同样的总长度。

Description

用于车辆乘员约束系统的气囊
技术领域
本发明涉及一种用于车辆乘员约束系统的气囊、特别是所谓的膝部气囊。
背景技术
在现有技术中，应用在机动车中以便例如在膝盖范围内保护车辆乘员的气囊是众所周知的。这样的气囊也称为膝部气囊。在膝部气囊中通常分为两种不同的结构型式，在这些结构型式中气囊设置在机动车内的可见区域中或者不可见区域中。在设置在可见区域中的膝部气囊中，例如设置有视线遮挡件(Sichtabdeckung)，该视线遮挡件通常在驾驶员侧设置在转向柱护板下部或者在副驾驶员侧设置在杂物箱下部。设置在不可见区域中的膝部气囊例如设置在仪表板下部或者后部。
在设置在不可见区域中的膝部气囊或者相应的气囊模块中，气囊必须围绕仪表板的下部边缘向上展开，以便极为有效地特别是在其膝部范围内保护车辆乘员。气囊因此在充气状态中具有弯曲的形状，该形状从仪表板下部或者后部的不可见区域出发围绕仪表板延伸。为了以期望方式影响气囊的充气行为，气囊需要确定的控制机构。
这在现有技术中通常通过如下方式实现，即，气囊的背侧在充气状态中比前侧短，其中，通过如下方式缩短背侧的长度，即，在背侧上设置织物褶裥，基于该织物褶裥将气囊的至少一个构成背侧的外罩区段部分地打成褶裥。
在这种情况下已被证实为不利的是：制造成本高，因为需要制作织物褶裥的单独的制造工序。此外，由于额外的制造工序和额外使用的材料之故产生较高的制造成本。此外在加工时必须保持高公差精度，以保证气囊以期望的方式展开。另外，经折叠的气囊由于织物褶裥之故需要较大的结构空间，这是因为在织物褶裥的区域中产生织物堆积。
发明内容
本发明的目的是：实现一种用于车辆乘员约束系统的气囊，该气囊特别是可以用作膝部气囊，其中，这个气囊需要小的结构空间且易于制造。
根据本发明，所述目的通过用于车辆乘员约束系统的气囊得以实现，该气囊在充气状态中具有构成乘员撞击面的前侧和相反的背侧，其中，所述前侧和背侧通过气囊的外罩区段构成，该外罩区段在其外边缘处相互连接，其中，所述前侧顺着沿气囊的纵向延伸的中心线比背侧长，使得气囊在充气状态中具有弯曲的形状，其中，所述前侧具有至少一根基本上弯曲地且横向于中心线延伸的定型线，两个外罩区段在该定型线上相互连接，其中，所述前侧的相应的外边缘和所述背侧的相应的外边缘具有同样的总长度。
本发明的主导思想是：通过如下方式更加节省空间并且由此更加简单地制造气囊，即，摒弃背侧的织物褶裥。与此相应地可以减小经折叠的气囊所需的结构空间。此外能够节省额外的织物褶裥所需的材料以及额外的装配或者制造工序。由于前侧或者背侧的相应的外边缘、即外侧轮廓延伸相同，所以保证了相应的外边缘能够无褶地相互缝合在一起。
基本上弯曲的定型线在指向车辆乘员的前侧上延伸，该定型线沿车辆方向观察横向延伸。所述定型线在三维构造的气囊内部、特别是在大小和/或形状方面隔开或者限定不同的腔室。前侧上的定型线的基本上弯曲的走向已经通过三个点确定，例如外边缘区域中的两个点和中心线区域中的一个点。如果一根定型线通过这三个点具有曲线，那么存在定型线的基本上弯曲的走向。
一种观点规定：气囊构造为无褶裥的。因此在膝部气囊中保证了：这种膝部气囊以期望的方式充气，即，在充气状态中具有弯曲的形状。在这种情况下可以摒弃用于控制充气行为的织物褶裥、特别是背侧上的织物褶裥。
根据另一观点，所述外罩区段通过单独构造的外罩件构成。气囊、特别是其坯料由此构造为多件式的。将各个外罩件相互缝合在一起，以构成气囊的形状。在这种情况下可以构成基本上弯曲地且横向于中心线延伸的定型线。
作为可选方案，气囊由一个唯一的外罩件构成。该外罩件可以包括多个例如通过接缝和/或折叠部构成的外罩区段。所述一个外罩件因此能够折叠，使得产生相应的外罩区段，这些外罩区段通过接缝固定。基本上弯曲地且横向于中心线延伸的定型线可以至少局部通过接缝构成。例如定型线沿着折叠部和至少一条接缝延伸。
另一观点规定：两个外罩区段具有边缘轮廓，该边缘轮廓保证了所述前侧的相应的外边缘和所述背侧的相应的外边缘具有同样的总长度。如果外罩区段通过单独的外罩件构成，那么这些外罩区段分别具有边缘轮廓，该边缘轮廓朝着所述外边缘向后缩进，以保证前侧的和后侧的相应的外边缘的长度彼此一致。
朝向外边缘向后缩进的边缘轮廓可以通过切除织物材料得以实现，其中，被切除的织物材料相当于否则设置的织物褶裥。
如果存在一个唯一的外罩件，那么相应的定型线弯曲地延伸，使得前侧的相应的外边缘和背侧的相应的外边缘具有同样的总长度。在此，所述接缝以向后缩进的方式向着外边缘延伸。在外边缘上回缩的(zurücklaufend)接缝限定多余的织物材料、即从接缝直到边缘为止的织物材料，其中，多余的织物材料相当于否则在织物褶裥中设置的织物材料。
总的来说，前侧上的相应的外罩区段-这些外罩区段经由定型线相互连接-因此构成为：前侧的外边缘和背侧的外边缘具有同样的总长度。
根据一种实施方式，外罩区段中的至少一个外罩区段在坯料中具有横向于中心线基本上凸状延伸的边缘轮廓。由此保证了相应的外罩区段在其外边缘的区域中构造为相对其中心区域向后缩进。
特别地，基本上横向于所述中心线延伸的边缘轮廓具有多个分区，这些分区具有不同的形状。因此边缘轮廓可以具有确定的几何形状，该几何形状保证了：一方面前侧顺着沿气囊的纵向延伸的中心线比背侧长；并且另一方面前侧的和背侧的相应的外边缘具有同样的总长度。
特别是分区构造为直线的、基本上凸状的和/或基本上凹状的。因此各分区可以构造为不同的、例如相反的，以保证相应的外罩区段(这些外罩区段经由定型线相互连接)的横向于中心线延伸的边缘轮廓具有期望的形状。由此保证了气囊能够在其外边缘上相互无褶地缝合在一起，这是因为外边缘具有同样的长度。
根据其它实施方式，基本上横向于中心线延伸的边缘轮廓具有连续的几何形状。该连续的几何形状通过如下方式得以限定，即，其可以通过特别是可求差分的连续函数描述。例如这样的边缘轮廓恰恰没有多个具有不同形状的分区。然而边缘轮廓的连续的几何形状可以分为不同的分区。
特别是横向于中心线延伸的边缘轮廓构造为弧形的。这保证了相应的外罩区段在其外边缘区域中具有相对其中心区域向后缩进的形状。
另一观点规定：至少一根基本上弯曲地且横向于中心线延伸的定型线至少部分通过接缝构成。接缝在此可以设置在唯一的外罩件上，以便构成不同的外罩区段。如果相应的外罩件的织物材料例如是折叠的，那么也可以仅仅部分地设置接缝。此外，经由接缝能够将构造为彼此独立的外罩件相互连接。
根据另一观点，两个外罩区段在基本上横向于中心线延伸的边缘轮廓的区域中相互缝合在一起，特别是所述接缝至少部分构成定型线。因此经由一接缝构成相应的外罩区段。如果气囊由多个外罩件构成，那么定型线、即构成该定型线的接缝在外罩件的相应的边缘轮廓的区域中延伸。
如果气囊由一个唯一的外罩件构成，那么所述接缝在限定区域中延伸，以便以期望的方式构成外罩区段。所述定型线在此可以通过接缝和折叠部形成。
根据一种实施方式，所述接缝基本上平行于边缘轮廓延伸。因此接缝至相应的边缘轮廓的间距基本上相等。
另一实施方式规定：接缝与边缘轮廓无关地延伸。因此所述接缝可以针对边缘轮廓具有横向于中心线基本上凸状延伸的形状。
所述接缝可以具有多个接缝分段，这些接缝分段具有不同的形状。例如接缝分段构造为直线的、基本上凸状的和/或基本上凹状的。
附图说明
从以下的说明和参照的附图中获得本发明的另外的优点和特征。附图中示出：
图1是根据本发明第一实施方式的气囊的坯料的示意图；
图2是根据本发明第二实施方式的气囊的坯料的局部视图；
图3是根据本发明第三实施方式的气囊的坯料的局部视图；
图4是根据本发明第四实施方式的气囊的坯料的局部视图；
图5是根据本发明第五实施方式的气囊的坯料的局部视图；
图6是根据本发明第六实施方式的气囊的坯料的局部视图；
图7是根据本发明第七实施方式的气囊的坯料的局部视图；
图8是根据本发明第八实施方式的气囊的坯料的局部视图。
具体实施方式
图1示出了气囊10的未缝合的状态，该气囊可以用作膝部气囊。气囊10是机动车中的车辆乘员约束系统的组成部分，利用该车辆乘员约束系统保护车辆乘员。通常气囊10与此处未示出的气体发生器共同构成气囊模块。
由于示出的气囊10处于未缝合的状态中，所以与气囊10相应地示出了坯料12，该坯料在所示出的实施方式中包括两个外罩区段14、16，这些外罩区段通过单独构造的外罩件18、20构成。
第一外罩区段14在所示出的实施方式中构成气囊10在充气状态中的背侧22。此外，第一外罩区段14部分地构成气囊10在充气状态中的前侧24。因此第一外罩区段14具有构成坯料12第一区域28的背侧面26以及部分前侧面30，该部分前侧面与第二外罩区段16共同构成气囊10在充气状态中的前侧24。部分前侧面30以及第二外罩区段16共同构成第二区域32，该部分前侧面和第二外罩区段在所示出的实施方式中分别通过两个外罩件18、20构成。
因此第一区域28对应于气囊10的背侧22，而第二区域32则对应于气囊10的前侧24。
总的来说，气囊10的前侧24在其充气状态中构成乘员撞击面，经由该乘员撞击面特别是保护车辆乘员的至少一个膝盖。
图1用虚线示出了折叠线F，该折叠线位于两个区域28、32之间。沿着折叠线F折叠第一外罩区段14，以便将坯料12设计成，其可以被缝合为(三维的)气囊10。一根中心线M垂直于这根折叠线F，该中心线限定第一外罩区段14的以及第二外罩区段16的纵向。
两个外罩区段14、16构造为，使得气囊10的背侧22在缝拢状态中在中心线M的区域中比前侧24具有更小的长度，由此保证了：气囊10在充气状态中围绕仪表板充气。气囊10因此在充气状态中具有弯曲的形状、即沿着z方向。
此外从图1中可以看出：坯料12构造为，使得背侧22的外边缘34以及通过部分前侧面30和第二外罩区段16构成的前侧24的外边缘36具有同样的总长度。
这意味着：在围绕折叠线F折合所述部分前侧面30时或者折叠第一外罩区段14时保证了：相应的外边缘34、36无褶地重叠，使得它们能够以简单的方式相互缝合在一起。
通过单独构造的外罩件18、20构成的两个外罩区段14、16另外分别具有边缘轮廓38、40，两个外罩区段14、16经由该边缘轮廓相互连接。
在此沿着定型线42将两个外罩区段14、16相互缝合，使得当两个外罩区段14、16相互连接时，产生相应的接缝44。定型线42在此限定三维的气囊42中的腔室。
这样产生的定型线42因此位于气囊10的前侧24上，其中，如从图1中可以看出的那样，该定型线42基本上横向于中心线M延伸。此外，定型线42并不是直线地、而是基本上弯曲地延伸、即沿着y方向。
总的来说，定型线42以及边缘轮廓38、40基本上平行于折叠线F、即基本上横向于中心线M延伸。
在所示出的实施方式中，不仅定型线42或者接缝44、而且边缘轮廓38、40分别构成为：它们在外边缘区域、接近外边缘36的区域中相对中心区域、即相对沿着中心线M的区域向后缩进。
由此保证了：背侧和前侧22、24的相应的外边缘34、36彼此一致，从而能够在折叠状态中将坯料12在外边缘34、36处无褶地缝在一起，以构成气囊10。同时前侧24在中心线M的区域中比背侧22长，因而产生所期望的充气行为。
两个外罩区段14、16的相应的边缘轮廓38、40分别具有多个分区46至56。第一外罩区段14的第一边缘轮廓38相应地具有三个分区46至50，而第二外罩区段16的第二边缘轮廓40同样包括三个分区52至56。相应的分区46至56构造为彼此成对地对应。
总体上，两个边缘轮廓38、40具有基本上凸状的形状。然而，相应的分区46至56却构造为不同的，使得它们具有不同的形状。例如靠近相应的外边缘36的分区46、50、52、56具有一种形状，该形状保证了织物材料在这些区域中相对第一外罩区段14的和第二外罩区段16的中心区域向后缩进。从构成在分区46、50、52、56中的边缘与虚线(该虚线为分区48、54的连续延长线)之间的面积中可以看出：织物材料在分区46、50、52、56中向后缩进。
由此保证了：两个外罩区段14、16的外边缘34、36彼此一致，即具有同样的总长度。此外由此保证了：背侧22构造为比前侧24短，这涉及沿着中心线M的长度，由此产生了期望的充气行为。
具体地说，位于相应的外边缘36的区域中的分区46、50、52、56具有凹状的形状，而其余的分区48、54则具有凸状的形状。然而由于分区48、54占优势，所以两个边缘轮廓38、40基本上具有凸状的形状。
定型线42或者接缝44在所示出的实施方式中平行于边缘轮廓38、40延伸，使得定型线42或者接缝44也具有多个接缝分段58至62。如从图1中可以清楚看出的那样，第一接缝分段58配置给分区46、52，第二接缝分段60配置给分区48、54而第三接缝分段62配置给分区50、56。
就这点而言，第一和第三接缝分段58、62分别具有凹状的形状，而第二接缝分段60则具有凸状的形状。总体上，接缝44或者定型线42基本上具有凸状的形状。
图2至8示出了另外的实施方式，在这些图中仅仅示出了第二区域32，即那个限定前侧24的区域。
边缘轮廓38、40和/或定型线42或者接缝44在这些实施方式中具有不同的形状、特别是分区46至56或者接缝分段58至62。
图2例如示出：边缘轮廓38、40具有连续的几何形状。因此分区46至56构造为：可以通过特别是可求差分的连续函数描述相应的边缘轮廓38、40。这同样适用于定型线42或者接缝44和相应的接缝分段58至62，这是因为定型线42或者接缝44都平行于边缘轮廓38、40延伸。
图3示出了一种实施方式，在该实施方式中只有定型线42或者接缝44具有连续的几何形状，因而可以通过特别是可求差分的连续函数描述接缝分段58至62。而边缘轮廓38、40则构造为直线的，使得织物材料在相应的边缘区域上凸出。这个凸出的织物材料也可以称为多余的织物材料，这相当于否则在背侧22上用于织物褶裥的织物材料的量。
在根据图2和3的实施方式中，定型线42或者接缝44在气囊10的前侧24上构造为基本上弯曲的。
图4所示的实施方式与图3所示的实施方式的不同之处如下：定型线42或者接缝44通过直线的接缝分段58至62构成。接缝分段58至62设置成相应地相对彼此成夹角、特别是关于中心线M镜像对称。因此产生基本上弯曲的定型线42或者接缝44，这是因为两个指向边缘区域的接缝分段58、62相对中间的接缝分段60向后缩进地延伸。
总的来说，相应的外罩区段14、16的延伸直到定型线42或者接缝44为止的织物材料因此是关键。所述织物材料在中心线M的区域中比在设置在相应的外边缘36的区域中的边缘区域中具有更大的、直到定型线42或者接缝44为止的长度。
图5至7示出了另外的实施方式，这些另外的实施方式相对图1至4所示的实施方式的不同之处如下：两个外罩区段14、16通过一个唯一的外罩件64构成，该外罩件沿着翻折线U翻折，以构成两个外罩区段14、16。因此将所述唯一的外罩件64沿着该翻折线U折叠，使得产生折叠部66。该折叠部至少部分地构成定型线42。
折叠部66在此基本上相当于根据图4中示出的实施方式的第一外罩区段14的第一边缘轮廓38，其中，气囊10在折叠部66的区域中已经是气密的。
在根据图5的实施方式中，接缝44以与图4中的实施方式类似的方式延伸。
根据图6和7的实施方式基本上与图5和1的实施方式相对应，其中，仅仅部分地设置有接缝44，这是因为该接缝延伸进入折叠部66中、即直接进入折叠的边缘中。定型线42在这些实施方式中因此通过接缝44和折叠部66构成。
在图6示出的实施方式中，与根据图6的实施方式相比仅仅示出了接缝分段58、62，这是因为中间接缝分段60会与折叠部66重合。
在图7所示的实施方式中，仅仅部分地在与接缝分段58、62的过渡区域中构造有中间接缝分段60，直到该中间接缝分段60进入折叠部66中为止。
如从图1至7中可以看出的那样，定型线42始终基本上横向于中心线M地以及弯曲地构造，这是因为该定型线42在边缘区域中、即在外边缘36上相对中心线M周围的中间区域向后缩进。
定型线42可以如在根据图1至5的实施方式中那样完全通过接缝44或者部分地通过接缝44和折叠部66构成。
一般来说，定型线42因此包括一种轮廓，经由该轮廓保证了：背侧和前侧22、24的外边缘34、36具有同样的长度，然而前侧24在中心线M的区域中比背侧22长，由此产生气囊10的期望的充气行为。
这特别是经由至少接缝分段58、62得以实现，这些接缝分段进入前侧24的外边缘36中，这些接缝分段58、62保证了定型线42在外边缘36的区域中相对中心线M附近的中心区域回缩。接缝分段58、62因此在外边缘36的区域中离开折叠部66或者相应的边缘轮廓38、40。由此在前侧24上产生定型线42的基本上弯曲的形状。
图8示出了另外的实施方式，该另外的实施方式与其余的实施方式的不同之处在于：气囊10或者坯料12具有第三外罩件68，该第三外罩件构造为插入件，该插入件置入两个外罩件18、20之间。
在所示出的实施方式中，两个外罩件18、20的边缘轮廓38、40以及接缝走向构造为与根据图4的外罩件18、20的边缘轮廓和接缝走向类似。用作插入件的第三外罩件68相应对应地构造。
也可以设置有另外的插入件，使得气囊10能够由三个以上的外罩件构成。各个外罩件经由相应的定型线42相互连接，这些定型线因此是连接线。
总的来说可以规定：接缝44的形状能够相互替换，特别是根据图1至4的实施方式的接缝44的形状可以应用到其它实施方式上。
一般来说提供了一种气囊10，该气囊可用作膝部气囊并且需要小的结构空间，该气囊10此外易于制造。由于气囊10可用作膝部气囊，所以能够以所期望的方式控制其充气行为。

Claims (11)

1.用于车辆乘员约束系统的气囊(10)，该气囊(10)在充气状态中具有构成乘员撞击面的前侧(24)和相反的背侧(22)，所述前侧(24)和所述背侧(22)通过气囊(10)的外罩区段(14，16)构成，这些外罩区段在其外边缘(34，36)处相互连接，其中，所述前侧(24)顺着沿气囊(10)的纵向延伸的中心线(M)比所述背侧(22)长，使得气囊(10)在充气状态中具有弯曲的形状，其中，所述前侧(24)具有至少一根基本上弯曲地且横向于所述中心线(M)延伸的定型线(42)，两个外罩区段(14，16)在该定型线上相互连接，其中，所述前侧(24)的相应的外边缘(34，36)和所述背侧(22)的相应的外边缘(34，36)具有同样的总长度。
2.根据权利要求1所述的气囊(10)，其特征在于：所述气囊(10)构造为无褶裥的。
3.根据权利要求1或2所述的气囊(10)，其特征在于：所述外罩区段(14，16)通过单独构造的外罩件(18，20)构成。
4.根据前述权利要求之任一项所述的气囊(10)，其特征在于：所述两个外罩区段(14，16)具有边缘轮廓(38，40)，该边缘轮廓保证了所述前侧(24)的相应的外边缘(36)和所述背侧(22)的相应的外边缘(34)具有同样的总长度。
5.根据前述权利要求之任一项所述的气囊(10)，其特征在于：所述外罩区段(14，16)中的至少一个外罩区段在坯料(12)中具有横向于所述中心线基本上凸状延伸的边缘轮廓(38，40)。
6.根据权利要求5所述的气囊(10)，其特征在于：基本上横向于所述中心线(M)延伸的边缘轮廓(38，40)具有多个分区(46至56)，这些分区具有不同的形状。
7.根据权利要求6所述的气囊(10)，其特征在于：所述分区(46至56)构造为直线的、基本上凸状的和/或基本上凹状的。
8.根据权利要求5所述的气囊(10)，其特征在于：基本上横向于所述中心线(M)延伸的边缘轮廓(38，40)具有连续的几何形状、特别是构造为弧形的。
9.根据前述权利要求之任一项所述的气囊(10)，其特征在于：所述至少一根基本上弯曲地且横向于中心线(M)延伸的定型线(42)至少部分通过接缝(44)构成。
10.根据前述权利要求之任一项所述的气囊(10)，其特征在于：所述两个外罩区段(14，16)在基本上横向于所述中心线(M)延伸的边缘轮廓(38，40)的区域中相互缝合在一起，特别是所述接缝(44)至少部分构成所述定型线(42)。
11.根据权利要求9或10所述的气囊(10)，其特征在于：所述接缝(44)具有多个接缝分段(58至62)，这些接缝分段具有不同的形状。
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