CN111114486A - 用于车辆乘员约束系统的安全气囊 - Google Patents

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亚历山德拉·巴尔巴斯·卡尔沃
迪奥戈·冈卡尔维斯·罗查
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Abstract

本发明涉及用于车辆乘员约束系统的安全气囊，包括：安全气囊面板，其限定可充气安全气囊容积，且包括前面板部分和后面板部分；系绳，其在安全气囊的内部延伸跨过可充气安全气囊容积；形成在安全气囊面板的后面板部分中的排放孔；以及用于闭合排放孔的第一闭合凸片和第二闭合凸片，系绳沿排放孔方向从紧密连接至前面板部分的第一系绳端延伸到相对的第二系绳端，第一闭合凸片从紧密连接至后面板部分的第一凸片端延伸到紧密连接至第二系绳端的第二凸片端，第二闭合凸片邻近排放孔紧固在后面板部分上，在车辆乘员撞击充气的安全气囊时，两个闭合凸片通过可释放的连接联接。

Description

用于车辆乘员约束系统的安全气囊
技术领域
本发明涉及一种用于车辆乘员约束系统的安全气囊，包括：安全气囊面板，其限定可充气安全气囊容积，并且具有前面板部分和后面板部分；系绳，其在所述安全气囊的内部延伸穿过所述可充气安全气囊容积；形成在所述安全气囊面板的后面板部分中的排放孔；以及用于闭合所述排放孔的第一闭合凸片和第二闭合凸片，其中所述系绳沿所述排放孔方向从紧密连接至所述前面板部分的第一系绳端延伸到相对的第二系绳端，其中所述第一闭合凸片从紧密连接至所述后面板部分的第一凸片端延伸到紧密连接至第二系绳端的第二凸片端，并且所述第二闭合凸片邻近所述排放孔紧固在后面板部分上。
背景技术
从现有技术中已经知道，安全气囊除了永久打开的排放孔之外，还具有自适应排放孔，所述自适应排放孔响应于预定的边缘状态(比如例如安全气囊的展开形状和/或车辆乘员的就座位置)选择性地打开或至少部分地闭合。
DE 10 2015 110 365 A1示出了一种包括自适应排放孔的通用安全气囊，该自适应排放孔在安全气囊的完全充气和展开的状态下闭合，并且当乘员侵入安全气囊中时打开。在这种情况下，自适应排放孔是“被动”自适应的，特别是仅通过车辆乘员引起的安全气囊变形。不需要用于打开和/或闭合排放孔的电气、烟火或其它“主动”控制装置，这有助于降低制造成本和车辆乘员约束系统的复杂性。
如果车辆乘员在侵入安全气囊后弹回，则根据德国专利DE 10 2015 110 365 A1的自适应排放孔再次闭合。然而，存在这样的情况，其中所述排放孔的重新闭合是不希望的，并且连续打开的排放孔将有利于乘员约束。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种具有最简单的结构设计的安全气囊，该安全气囊包括被动可控制的自适应排放孔，该排放孔在其释放后不可逆地保持在打开位置。
根据本发明，该目的通过开头提及的类型的安全气囊来实现的，其中两个闭合凸片通过当车辆乘员撞击充气的安全气囊时可释放的连接联接。
在车辆乘员撞击充气的安全气囊的前面板部分之前，闭合凸片通过可释放连接彼此紧固，使得安全气囊的自适应排放孔大致闭合。当车辆乘员撞击并侵入充气的安全气囊时，可释放连接断开，并且排放孔被释放。因此，可释放连接的该(不可逆的)断开以很小的结构开支确保了排放孔保持释放，并且即使车辆乘员弹回也不会再次闭合。安全气囊展开开始时闭合的排放孔使安全气囊具有较长的保持时间，即保持足够用于乘员约束的内部压力相对较长的时间。排放孔的不可逆释放随后使得车辆乘员允以受控方式以及完全有利的乘员约束侵入。通过这种方式，所描述的安全气囊特别还适用于具有自动或自主驾驶模式的车辆。
优选地，两个闭合凸片之间的可释放连接是撕裂接缝的形式。在撕裂接缝中，所需的极限载荷，即接缝将撕裂的载荷，可以毫不费力地非常精确地调节。另外，撕裂接缝可以快速且容易地产生。
撕裂接缝优选地包括两个线性接缝部分，其从结合接缝末端开始以一角度(尤其以一锐角)以箭头状远离彼此延伸到相应的自由接缝部分端。撕接裂缝的所述箭头形状在载荷下导致接缝末端处的张力集中，从而形成限定的且容易再现的撕裂行为。
根据安全气囊的一个实施例，闭合凸片从安全气囊内部通过排放孔延伸到安全气囊外部，其中，两个闭合凸片的第一凸片端从安全气囊面板的后面板部分的外部被紧固、尤其是(紧密地)缝合。第一凸片端可以彼此接触或者甚至彼此重叠，以使得闭合凸片完全封闭第一凸片端的区域中的排放孔。
在该实施例中，当安全气囊完全充气时，两个闭合凸片可以在安全气囊的内部横向于安全气囊面板延伸，并且在安全气囊的外部平行于安全气囊面板延伸，并且尤其是在相反方向上延伸，使得在排放孔的区域中，闭合凸片偏转，从而形成折叠部，其中撕裂接缝构造在横向于安全气囊面板延伸的闭合凸片部分中。
如果撕裂接缝是箭头状的，在这种情况下，接缝末端优选抵接在折叠部上，并且线性接缝部分从接缝末端开始向前面板部分延伸。通过这种方式，在车辆乘员撞击充气的安全气囊之后，撕裂缝已经立即被解开，因此非常迅速地提供排放孔的期望的不可逆释放。
根据安全气囊的另一实施例，系绳和第一闭合凸片可以一体地形成。
本发明进一步包括转向盘组件，其包括可绕转向轴旋转的车辆转向盘以及包括前述安全气囊的安全气囊模块。在这种情况下，安全气囊作为驾驶员安全气囊安装在转向盘毂的区域中，并且在碰撞的情况下，可以有利地保护车辆的驾驶员。
附图说明
根据从属权利要求以及参照附图对优选实施例的以下描述，本发明的再一些特征和优点将是显而易见的，其中：
-图1示出了根据本发明的安全气囊在车辆乘员撞击之前处于充气状态的示意性截面图；
-图2示出了当车辆乘员撞击时根据图1的安全气囊的示意性截面图；
-图3示出了车辆乘员撞击后根据图1的安全气囊的示意性截面图；
-图4示出了在车辆乘员撞击后根据图1的安全气囊的另一示意性截面图；
-图5示出了根据图1的安全气囊的闭合凸片的详细视图；以及
-图6示出了在另一实施例中阐述的根据本发明的安全气囊的示意性细节截面图。
具体实施方式
图1至4示出了转向盘组件10，其包括可绕转向轴A旋转的车辆转向盘12以及安装在转向盘毂的区域中且包括用于车辆乘员约束系统的安全气囊14的安全气囊模块。
安全气囊14包括限定可充气安全气囊容积以及包括前面板部分18和后面板部分20的安全气囊面板16、横跨可充气安全气囊容积在安全气囊14的内部延伸的系绳22、形成在安全气囊面板16的后面板部分20中的排放孔24以及用于闭合排放孔24的第一闭合凸片26和第二闭合凸片28。关于这一点，安全气囊面板16的在安全气囊14的充气状态下面向车辆乘员30的一部分被称为前面板部分18，其中在图1至4中仅示意性地示出了车辆乘员30的头部。相应地，后面板部分20是安全气囊面板16的与前面板部分18相对并且远离车辆乘员30的一部分。
处于安全气囊14的充气状态中的系绳22从紧密连接(尤其是缝合)到前面板部分18的第一系绳端32朝向排放孔24延伸达至相对的第二系绳端34。
第一闭合凸片26从紧密连接(尤其是缝合)到后面板部分20的第一凸片端36延伸到紧密连接(尤其是缝合)至第二系绳端34的第二凸片端38。
类似于第一闭合凸片26，第二闭合凸片28的第一凸片端40邻近排放孔24紧固(尤其是缝合)到后面板部分20。
另外，两个闭合凸片26、28通过在车辆乘员30撞击充气的安全气囊14时可释放的连接联接，所述可释放的连接特别被设计为撕裂接缝42。闭合凸片26、28优选由薄棉制成，其中所述薄棉可以特别与用于安全气囊面板16的薄棉相同。
图5示出了第一闭合凸片26的详细视图，其中在第二凸片端38处示出了接缝44，处于安装状态中的第一闭合凸片26通过该接缝44紧密地连接至系绳22。
更进一步地，示出了撕裂接缝42，撕裂接缝42在车辆乘员30侵入充气的安全气囊14之前使两个闭合凸片26、28彼此固定。根据图5，撕裂接缝42包括两个线性接缝部分46、48，所述两个线性接缝部分从结合接缝末端50处以一定角度α(尤其是以锐角α)开始以箭头形状远离彼此延伸到相应的自由接缝部分端。
第二闭合凸片28可以大致与第一闭合凸片26相同，然而，其中第二闭合凸片28在其第二凸片端41处不连接至系绳22。
根据图1至4，两个闭合凸片26、28从安全气囊14的内部通过排放孔24延伸到安全气囊14的外部，其中，两个闭合凸片26、28的第一凸片端36、40从安全气囊面板16的后面板部分20的外部被紧固到、尤其是缝合到排放孔24的相对侧上。当沿着排放孔24的外周方向观察时，第一凸片端36、40可以彼此接触或重叠，使得闭合凸片26、28在它们的第一凸片端36、40的区域中完全封闭排放孔24。
图1示出了在车辆乘员30撞击安全气囊面板16的前面板部分18之前展开并完全充气的安全气囊14。相应地，两个闭合凸片26、28在安全气囊14的内部横向于安全气囊面板16延伸，并且在安全气囊14的外部沿相反的方向平行于安全气囊面板16延伸。闭合凸片26、28因此在排放孔24的区域中偏转，从而形成折叠部52，其中撕裂接缝42构造在横向于安全气囊面板16延伸的闭合凸片部分中。在该闭合凸片部分中，两个闭合凸片26、28彼此邻接，并且仅在闭合凸片的纵向方向上(即，横向于安全气囊面板16)通过内部安全气囊压力加载。因此，撕裂接缝42很大程度上被未加载，并将两个闭合凸片26、28彼此固定。
图2示出了车辆乘员30侵入安全气囊14中的情况。安全气囊面板16的前面板部分18变形，使得第一系绳端32沿排放孔24的方向移动，并且系绳22内的拉伸应力将减弱。由于在排放孔24的区域中施加内部压力(参见箭头54)，闭合凸片26、28通过排放孔24向外移动，并且通过排放孔24至少部分地释放气流。当向外移动时，闭合凸片26、28在撕裂接缝42的区域中横向于闭合凸片的纵向方向(参见箭头56)彼此远离地加载，使得撕裂接缝42被张紧超过其极限载荷并将撕裂。
如图3中所示，在车辆乘员30侵入并且撕裂接缝42撕裂之后，第二闭合凸片28被气流推出到安全气囊14之外，直到它完全位于安全气囊14外部。第二闭合凸片28仅通过第一凸片端40的紧固保持在安全气囊面板16上，并且在该位置不阻止气体通过排放孔24流出安全气囊14。
根据图4，即使车辆乘员30在侵入安全气囊14之后回弹并因此再次从安全气囊14的后面板部分20移除，排放孔24也保持打开。
因此，安全气囊14包括当车辆乘员30侵入时有利地不可逆地打开的排放孔24。
这种类型的安全气囊14特别适用于具有自动或自主驾驶模式的车辆。与手动驾驶模式相比，处于自动或自主驾驶模式的车辆乘员30经常与车辆转向盘12进一步间隔开，例如，因为车辆乘员30已经采用放松的斜躺就座位置和/或车辆转向盘12已经远离车辆乘员30移动以给他/她更多的自由空间。相应地，在车辆碰撞的情况下，车辆乘员30相对较晚地撞击在安全气囊14上，从而导致内部安全气囊压力已经不期望地低，尤其是当安全气囊14中设置有永久打开的气流孔时。然而，在根据图1至4的安全气囊设计中，在安全气囊开始展开时，排放孔24由闭合凸片26、28闭合，使得安全气囊14保持足以用于乘员约束相当长时间的内部压力。在车辆乘员30撞击之前，排放孔24不会被释放，使得排放孔24的不可逆的释放允许车辆乘员30的受控缓冲侵入，并且总体上确保了与永久打开的气流孔相比的有利的乘员约束。
从图5可以明显看出，所示示例性实施例中的V状或箭头状撕裂接缝42被布置成使得接缝末端50抵接在折叠部52上，并且线性接缝部分46、48从接缝末端50朝向前面板部分18延伸。在图5中，折叠部52以虚线表示，在折叠部52处，根据图1的第一闭合凸片26从横向于安全气囊面板16的方向偏转到平行于安全气囊面板16的方向，并且折叠在折叠部52处的第一闭合凸片26的第一凸片端36以折线表示。
图6示出了安全气囊14的另一实施例，该实施例与根据图1至5的实施例的不同之处仅在于以下事实，两个闭合凸片26、28的第一凸片端36、40从安全气囊面板16的后面板部分20的内部而不是外部紧固、尤其是缝合在排放孔24的相对侧上。关于安全气囊14的总体设计和功能，因此参考前面的描述。
类似于根据图1至5的实施例，当安全气囊14完全充气时，两个闭合凸片26、28从大致平行于安全气囊面板16的第一凸片端36、40开始朝向彼此延伸，在排放孔24的区域中彼此接触，然后在形成折叠部52的同时横向于安全气囊面板16延伸，其中撕裂接缝42抵接在折叠部52上，并且形成在横向于安全气囊面板16延伸的闭合凸片部分中。
在该实施例中，撕裂接缝42也优选地包括两个线性接缝部分46、48，所述两个线性接缝部分从结合接缝末端50开始以一定角度α以箭头形状远离彼此地延伸到相应的自由接缝部分端(参见图5)。接缝末端50抵接在折叠部52上，并且线性接缝部分46、48沿前面板部分18的方向从接缝末端50延伸。
尽管在图1至图6中仅示出了用于组装在车辆转向盘12内的驾驶员安全气囊，但是安全气囊14当然还可以是不同的安全气囊，例如乘客安全气囊。

Claims (10)

1.一种用于车辆乘员约束系统的安全气囊，包括：
安全气囊面板(16)，其限定可充气安全气囊容积并包括前面板部分(18)和后面板部分(20)；
系绳(22)，其在所述安全气囊(14)的内部延伸跨过所述可充气安全气囊容积；
排放孔(24)，其形成在所述安全气囊面板(16)的后面板部分(20)中；以及
第一闭合凸片(26)和第二闭合凸片(28)，其用于闭合所述排放孔(24)，
其中，所述系绳(22)沿所述排放孔(24)的方向从紧密连接至所述前面板部分(18)的第一系绳端(32)延伸到相对的第二系绳端(34)，
其中，所述第一闭合凸片(26)从紧密连接至所述后面板部分(20)的第一凸片端(36)延伸到紧密连接至所述第二系绳端(34)的第二凸片端(38)，并且
其中，所述第二闭合凸片(28)邻近所述排放孔(24)紧固在所述后面板部分(20)上，
其特征在于，当车辆乘员(30)撞击在充气的安全气囊(10)上时，所述两个闭合凸片(26、28)通过可释放的连接联接。
2.根据权利要求1所述的安全气囊，其特征在于，所述两个闭合凸片(26、28)之间的可释放连接是撕裂接缝(42)的形式。
3.根据权利要求2所述的安全气囊，其特征在于，所述撕裂接缝(42)包括两个线性接缝部分(46、48)，其从结合接缝末端(50)开始以角度(α)以箭头形状远离彼此延伸到相应的自由接缝部分端。
4.根据前述权利要求中任一项所述的安全气囊，其特征在于，所述闭合凸片(26、28)从所述安全气囊(10)的内部通过所述排放孔(24)延伸到所述安全气囊(10)的外部，所述两个闭合凸片(26、28)的第一凸片端(36、40)从所述外部紧固在所述安全气囊面板(16)的后面板部分(20)上。
5.根据权利要求3和4所述的安全气囊，其特征在于，当所述安全气囊(10)完全充气时，所述两个闭合凸片(26、28)在所述安全气囊(14)的内部横向于所述安全气囊面板(16)延伸，并且在所述安全气囊(10)的外部平行于所述安全气囊面板(16)延伸，从而在所述排放孔(24)的区域中形成折叠部(52)，其中，所述撕裂接缝(42)被构造在横向于所述安全气囊面板(16)延伸的闭合凸片部分中。
6.根据权利要求5所述的安全气囊，其特征在于，所述接缝末端(50)抵接在所述折叠部(52)上，并且所述线性接缝部分(46、48)从所述接缝末端(50)开始沿所述前面板部分(18)的方向延伸。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的安全气囊，其特征在于，所述两个闭合凸片(26、28)从所述安全气囊(10)的内部沿所述排放孔(24)的方向延伸，所述两个闭合凸片(26、28)的第一凸片端(36、40)从所述安全气囊面板(16)的后面板部分(20)的内部上被紧固在所述排放孔(24)的相对侧上，使得当所述安全气囊(10)完全充气时，所述两个闭合凸片(26、28)从大致平行于所述安全气囊面板(16)的第一凸片端(36、40)开始朝向彼此延伸，在所述排放孔(24)的区域中彼此接触，然后在形成折叠部(52)的同时横向于所述安全气囊面板(16)延伸，其中，所述撕裂接缝(42)抵接在所述折叠部(52)上，并且形成在横向于所述安全气囊面板(16)延伸的闭合凸片部分中。
8.根据权利要求7所述的安全气囊，其特征在于，所述撕裂接缝(42)包括两个线性接缝部分(46、48)，其从结合接缝末端(50)开始以角度(α)以箭头形状远离彼此延伸到相应的自由接缝部分端，特别是其中所述接缝末端(50)抵接在所述折叠部(52)上，并且所述线性接缝部分(46、48)从所述接缝末端(50)开始朝向所述前面板部分(18)延伸。
9.根据前述权利要求中任一项所述的安全气囊，其特征在于，所述系绳(22)和所述第一闭合凸片(26)一体地形成。
10.一种转向盘组件，其包括能绕转向轴(A)旋转的车辆转向盘(12)以及包括安全气囊模块，所述安全气囊模块包括根据前述权利要求中任一项所述的安全气囊(14)。
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