CN111148663A - 车辆乘员约束系统的正面气囊 - Google Patents

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Abstract

车辆乘员约束系统的正面气囊具有外罩，该外罩具有前壁和周向壁。前壁坯料(12)具有至少一个切口(28)，该切口在两个连接部位(32)处从第一周向边缘(20)出发，其中，切口(28)的边缘区段(34)分别从连接部位(32)起延伸到前壁坯料(12)的内部中，使得两个边缘区段(34)成V形彼此靠拢地延伸并且在一点中相交。在完成的正面气囊中，两个边缘区段沿着其整个长度彼此连接，使得连接部位(32)位于第一周向边缘(20)中并且直接彼此毗连，并且在充气的正面气囊中，在前壁中在边缘区段的区域中构造有凸出部。

Description

车辆乘员约束系统的正面气囊
技术领域
本发明涉及正面气囊、更具体地涉及用于车辆乘员约束系统的副驾驶气囊或驾驶员气囊。
背景技术
不是设置在车辆方向盘中的正面气囊主要安装在副驾驶座椅区域的仪表板中。在已知的结构中，气囊具有在充气状态中指向副驾驶的前壁，该前壁构成用于承接车辆乘员的撞击面。该前壁通常关于竖直方向倾斜地延伸，使得车辆乘员可以以头部和上身没入气囊中。
在已知的正面气囊中，前壁沿着其周向边缘与通常漏斗形的周向壁连接，该周向壁在背向前壁的背侧上具有吹气口，通过该吹气口填充气囊，并且该吹气口通常还具有用于将整个正面气囊紧固在仪表板上的固定区段。这样的气囊也被称为“方形袋(SquareBag)”，这是因为前壁基本上具有矩形的或六边形的形状(当然拐角是倒圆的)。
即使在不同类型的正面碰撞(其中也包括部分偏离的正面撞击)中，也力争达到尽可能全面的对车辆乘员的头部和上身的保护。在这种重叠度
Figure BDA0002431313350000011
大约为35％并且冲击角相对车辆纵轴线向外偏离15°的撞击中，特别是车辆乘员的头部和上身仍然应该被正面气囊承接或支撑。
发明内容
本发明的目的是：实现改进的正面气囊，该正面气囊特别是在具有小覆盖度的正面碰撞中提供对车辆乘员的头部和上身的良好保护，并且该正面气囊的设计可以简单且灵活地适配不同的车辆内部空间几何形状。在此特别是应该阻止车辆乘员的侧向滑离或者说使之变得困难。
所述目的通过具有权利要求1特征的正面气囊得以实现。根据本发明，车辆乘员约束系统的正面气囊具有外罩，该外罩拥有前壁和周向壁，在该周向壁上设置有用于相对车辆固定地紧固正面气囊的固定区段，并且所述前壁构成用于车辆乘员的撞击面。所述前壁具有环绕的第一周向边缘，该第一周向边缘在周向壁的环绕的第二周向边缘上与该周向壁环绕地连接，其中，两个周向边缘的长度相同。所述前壁具有能够平面展开的坯料。前壁的坯料具有至少一个切口，该切口在两个连接部位处从第一周向边缘出发，其中，所述切口的边缘区段分别从连接部位起延伸到所述坯料的内部中，使得两个边缘区段至少基本上呈V形地彼此靠拢地延伸并且相交于一点。在完成的正面气囊中，两个边缘区段沿着其整个长度彼此连接，使得连接部位位于第一周向边缘中并且彼此直接毗连。在充气的正面气囊中，在所述前壁中在边缘区段的区域中构造有凸出部。
所述前壁以特别有利的方式具有一件式的坯料。
然而，所述前壁也可以以有利的方式由两个或更多个坯料构成，这些坯料沿着所述切口的对称线彼此连接、特别是缝合。在此，所述前壁在周向边缘连接之前以及在边缘区段的V形部分连接之前也仍然可以平面展开。
在这里，前壁的坯料的内部由想象的包络线(Umhüllende)限定，该包络线由第一周向边缘以及在切口相应连接部位之间的想象的直线连接获得。
与传统方形袋中的前壁相比，根据本发明的气囊的坯料具有过剩材料，该过剩材料构成所述凸出部。然而在完成的正面气囊中，第一周向边缘与所述切口的类型、形状、深度和数量无关地始终具有相同的长度和形状，使得可以始终使用相同的周向壁。
正面气囊优选用作副驾驶气囊，但也可以考虑用作驾驶员气囊。
正面气囊的外罩可以完全由前壁和周向壁构成，基本上不必使用另外的坯料部分(除了可能的加强层或类似物)。
当切口的两个边缘区段成镜像地延伸使得所述切口具有对称轴线时，两个边缘区段的彼此连接得到简化。然而无论如何所述两个边缘区段具有相同的长度。
可能的是，设置有多个切口，这些切口可以以任何方式分布在前壁坯料上。特别优选地存在两个或四个切口。这些切口设置成沿第一周向边缘彼此相应间隔开，并且它们的相应连接部位在完成的正面气囊中彼此连接，使得周向边缘在所有连接部位处闭合。
对于一些使用目的已经证明是有利的是：第一周向边缘在完成的正面气囊中关于想象的中心线对称，并且在前壁的坯料中的切口设置为偏离该中心线。在这种情况下，在充气状态中，前壁中的凸出部也位于中心线旁侧，这可以提供保护以防止侧向滑脱或提供在侧向方向上的增大的撞击面。
在正面气囊的安装并充气的状态中，中心线在俯视图中可以沿竖直方向分开正面气囊。
切口的想象的对称轴线例如可以相对中心线倾斜延伸。这允许产生凸出部，这些凸出部提供良好的保护以防止侧向滑脱。
当然，对称轴线相对中心线的平行定向也是可能的，这对前壁的其它形状的凸出部是有利的。
在另外可能的设置中，设置有至少两个切口，这些切口关于中心线对称设置。这产生具有关于中心线对称设置的凸出部的前壁。
两个切口在前壁的坯料中也可以对置，使得这两个切口的对称轴线位于一条直线上。
也可能的是：两个切口设置为，这两个切口从第一周向边缘的对立区段起彼此聚拢地延伸并且特别是各自具有成镜像延伸的边缘区段。
在此已经证明是有利的是：所述切口从第一周向边缘的上部区段和下部区段出发，以便在中心线旁侧的区域中产生凸出部。术语“上”和“下”始终与前壁在安装并充气的状态中的定向有关。这意味着，前壁的在安装并充气的状态中的上部边缘和下部边缘在前壁的坯料部分展开时被称为上部边缘或者下部边缘，对此，“上”和“下”也在坯料部分的展开状态中得到限定。
优选地，上部切口在此构造得比下部切口更深，以便在前壁的上部区域中产生更大的凸出部。
一个切口的两个边缘区段通常可以直线地、但也可以弯曲地延伸。如果这些边缘区段遵循曲线，则其优选是凸状弯曲的，以便在充气状态中的前壁中产生在这些边缘区段的中心朝外指向的凸出部。
如果应使前壁侧向向外增大，那么可以使至少一个切口、优选两个彼此靠近延伸的切口在前壁坯料的旁侧三分之一处延伸。
在一种可能的设置中，设置有从第一周向边缘的对立区段起彼此靠近地延伸的切口，一想象的连接线延伸穿过其最深点，该想象的连接线针对对应正面气囊的安装并充气的状态展开和定向的前壁相对水平线以60°至80°之间的角延伸。
特别地，连接线可以将旁侧的上部拐角区段与前壁坯料的其余部分分开。优选地，拐角区段的面积最大对应前壁坯料的总面积的30％。
当然，根据本发明的正面气囊也可以在内部设置有限制带、例如也可以主动释放的限制带。
附图说明
下面借助多个实施例结合附图进一步描述本发明。附图中：
图1a至1c示出了根据本发明第一实施方式的正面气囊的坯料部分；
图1d示出了由图1c所示的坯料完成的前壁的示意图；
图2示出了完成的、安装并充气的正面气囊，该正面气囊具有图1d所示的前壁；
图3a至3c示出了用于根据本发明第二实施方式的正面气囊的前壁坯料；
图3d示出了由根据图3c的坯料完成的前壁的示意图；
图4示出了完成的、安装并充气的正面气囊，该正面气囊具有图3d所示的前壁；
图5a至5c示出了用于根据本发明第三实施方式的正面气囊的前壁坯料；
图5d示出了由根据图5c的坯料完成的前壁的示意图；
图6示出了完成的、安装并充气的正面气囊，该正面气囊具有图5d所示的前壁；
图7a至7c示出了用于根据本发明第四实施方式的正面气囊的前壁坯料；
图7d示出了由根据图7c的坯料完成的前壁的示意图；
图8示出了完成的、安装并充气的正面气囊，该正面气囊具有图7d所示的前壁；
图9a至9c示出了用于根据本发明第五实施方式的正面气囊的前壁坯料；
图9d示出了由根据图9c的坯料完成的前壁的示意图；
图10a至10c示出了用于根据本发明第六实施方式的正面气囊的前壁坯料；
图10d示出了由根据图10c的坯料完成的前壁的示意图。
具体实施方式
图1a至1c以不同的视图示出了根据第一实施方式的正面气囊10(参见图2)的坯料，这些视图说明了前壁坯料12的设计发展。
正面气囊10基本上包括两个坯料部分：前壁坯料12以及周向壁坯料16，所述前壁坯料单独构成之后的前壁14，所述周向壁坯料之后单独形成正面气囊10的周向壁18(分别除了可能的未示出的加强层或类似物)。两个坯料部分12、16自己分别可以平面展开。
图1a说明了根据本发明的正面气囊10和根据现有技术的正面气囊之间的区别。
前壁坯料12可以在想象中划分为坯料部分12a以及与其分开的箭头形状的材料添加物12b，它们共同产生前壁坯料12的区域(参见图1b和1c)。
坯料部分12a在此对应已知的用于所谓的方形袋的前壁坯料并且由环绕的第一周向边缘20限界。
在此，坯料部分12a关于中心线M对称，其中，在完成并充气的正面气囊10的俯视图中，在安装位置中，中心线M也穿过固定区段21，周向壁18通过该固定区段固定到车辆上，并且该固定区段还构成用于引入填充气体的吹气口。
附图标记22表示位于前壁14的下部四分之一处的区段，在该区段中，前壁14与后壁或模块直接连接或者通过牵引件与后壁或模块连接，使得获得在图2、4、6和8中可见的凹进部(Einbuchtung)。前壁14特别是通过直线的且基本上水平延伸的区段22与后壁或模块联接，以便产生凹进部。该想法不限于所示的实施方式，而更是可普遍用于所有根据本发明的气囊。
如已经提到的那样，在根据本发明的正面气囊10中，前壁坯料12想象中由坯料部分12a和材料添加物12b组成。材料添加物12b通过以下方式扩展了坯料部分12a，即，如图1b所示将该材料添加物(想象地)置入坯料部分12a中。由此产生了图1c所示的整体的一件式前壁坯料12。
如在图1b和1c中可识别的那样，材料添加物12b的形状选择为，使得产生切口28，该切口伸入前壁坯料的内部30中，其中，切口28在两个连接部位32处从前壁坯料12的第一周向边缘20出发。
前壁坯料12的内部30在此由前壁坯料12的周向边缘20以及在两个连接部位32之间的想象的(直线)连接限定。
第一周向边缘20在其整个长度上与周向壁坯料16的周向边缘24连接，该周向边缘构成周向壁坯料16的整个周向边缘的区段。周向壁坯料16的其余的周向边缘区段26a、26b位于固定区段22的两侧并且彼此连接，使得周向壁18整体具有漏斗形。
在完成的正面气囊10中，周向壁18的第二周向边缘24在周向上闭合并且在长度上与前壁14的第一周向边缘20相同，并且在形状和曲率上也与其相同。因此，前壁14可以在其第一周向边缘20处无褶皱地与周向壁18的第二周向边缘24连接。
仅由坯料部分12a、16组成的正面气囊在充气状态中具有关于中心线M对称的前壁14，该前壁虽然在实践中因为正面气囊的固有柔性拱起，但是原则上形成平坦的撞击面。
切口28由两个边缘区段34限界，这两个边缘区段彼此靠拢地延伸并且相交于公共点36。在这里示出的示例中，两个边缘区段34构成大约V形。
通常适用的是：两个边缘区段34原则上具有相同的长度并且彼此成镜像构造和设置。这造成切口28相应具有对称轴线S。
切口28的对称轴线S在此相对中心线倾斜。此外，整个材料添加物12b定位于中心线M的旁侧。材料添加物12b在此具有等腰锐角三角形的形状，该三角形的底部具有切口28(参见图1a和1b)。切口28位于第一周向边缘20的在正面气囊10的安装并充气的状态中的上部区段37a上，而材料添加物12b的与切口28对置的角定位于第一周向边缘20的下部区段37b中的一点处。
为了完成前壁14，两个边缘区段34沿着它们的整个长度彼此连接，使得两个连接部位32重合并且切口28闭合。该状态如图1d所示。
前壁14现在具有环绕的第一周向边缘20，该环绕的第一周向边缘在形状和长度上精确地对应坯料部分12a的第一周向边缘20。
因此，与传统的前壁仅由坯料部分12a构成的方形袋相比，也不必改变周向壁坯料16。如已知的那样，前壁14沿着其第一周向边缘20与周向壁18的第二周向边缘24连接，由此产生完成的正面气囊10(参见图2)。
在材料添加物12b和切口28的区域中获得过剩材料，该过剩材料在正面气囊10的充气状态中产生凸出部38，在该凸出部中，前壁14相对仅由坯料部分12a构成的前壁向外突出、特别是相对剩余的前壁14垂直或侧向地向外突出。
在该示例中，凸出部38位于中心线M的旁侧，这是因为材料添加物12b定位于中心线的旁侧。
通过适当地选择(多个)材料添加物12b的形状和设置，前壁14可以非常多样化地设计并且因此可以以简单的方式适配不同的车辆内部空间几何形状。根据本领域技术人员的判断，在此可以将材料添加物12b以任何形状、尺寸和定向添加到原本的基本坯料、即坯料部分12a中，以便在正面气囊10的充气状态中赋予前壁14期望的三维形状。当然也可以将多个单独的材料添加物12b应用在坯料12a中的不同部位。
该原则通过借助以下示例性实施方式针对一些基本的变型来说明。
即使材料添加物12b在这里部分地示出为单独的部分，这也仅用作说明。完成的前壁坯料12始终是一件式的，例如如图1c所示。
为了获得完成的前壁坯料12，在变型中已经将整个前壁坯料12一件式地从织物层剪下。
然而还可能的是：在另外的变型中将前壁坯料12细分成多个单个的坯料部分并将它们组合、特别是缝合在一起(在图1c中用附图标记12a'和12a”示出)。各个坯料部分的分割在此沿对称轴线S实现。在图中，可能的细分用S'标识。这样制造完成的前壁坯料12的外轮廓与一件式的前壁坯料12的外轮廓没有区别。
在所有实施方式中，第一周向边缘20在形状和长度上与基本的坯料部分12a、即与传统方形袋的前壁的第一周向边缘相同。
由于基本原则在所有实施方式中都是相同的，并且它们仅在材料添加物12b的形状上有所不同，因此为了更好地理解，为所有实施方式继续使用已经引入的附图标记。
图3a至3d以及图4示出了根据第二实施方式的正面气囊10以及其前壁坯料12。
与刚刚描述的第一实施方式不同，这里设有两个切口28a、28b。过剩材料12b在这里可以示出为矩形，在其对置的窄侧上分别构造有切口28，其中，两个切口28a、28b的形状和尺寸相同。
过剩材料12b倾斜地置入坯料部分12a的中心线M旁侧，使得一个切口28a设置在第一周向边缘的上部区段37a中，并且第二切口28b设置在下部区段37b中。
相应的边缘区段34相交的两个点36在此位于两个切口28a、28b的对称轴线S上。
中心线M与对称轴线S之间的角在第一实施方式中向上开放(针对正面气囊10的安装并充气的状态)，而这个角在第二实施方式中向下开放。
点36之间的想象的连接线在这里与对称轴线S重合，该连接线将旁侧的上部拐角区段40与前壁坯料12的其余部分分开。在这些示例中，该拐角区段40的面积最大等于前壁坯料12总面积的30％。
对称轴线S在此特别是相对水平线H以在60°至80°之间的角度延伸(针对对应正面气囊10的安装并充气的状态展开和定向的前壁14)。
在连接各个切口28a、28b的相应边缘区段34之后，获得图3d示出的完成的具有相应凸出部38的前壁14，该凸出部在这里示出为折叠的褶痕。
在充气并安装的状态中，如图4所示，凸出部38构成了在其余的正面14的延长部中侧向突出的耳朵。
图5a至5d以及图6示出了第三实施方式，其示出刚刚描述的实施方式的变型。
材料添加物12b构造和设置为与刚刚描述的实施方式中相似。主要的区别在于，在该实施方式中，边缘区段34不像在第一和第二实施方式中那样直线延伸、而是凸状弯曲地延伸。当然，各个切口28a、28b的相应的边缘区段34在这里也构造为成镜像的并且精确地具有相同的长度，因而它们可以毫无问题地彼此连接。
边缘区段34的凸出形状产生更圆的凸出部38(见图6)。
图7a至7d以及图8示出了第四实施方式。
与第三实施方式不同，两个切口28a、28b构造有不同的深度，其中，在安装状态中，上部切口28a构造得比下部切口28b更深。这种实施方式说明了使用材料添加物12b的另外的设计可能性。
在图9a至9d所示的第五实施方式中设置有两个单独的材料添加物12b，它们应用在坯料部分12a上的不同部位处。
在该示例中，两个材料添加物12b设计为相同的并且关于中心线M设置在该中心线的两侧(参见图9b)。
材料添加物12b在其形状上对应第三实施方式的材料添加物，但是在这里也再次穿过两个最深点36延伸的对称轴先S在这里平行于中心线M定向。
作为结果，凸出部38在完成的前壁14中设置在中心并且基本上在前壁14的整个宽度上延伸。
在图10a至10d所示的第六实施方式中与第五实施方式一样设置有两个单独的同样相同(当然如有必要成镜像的)形式的材料添加物12b，这些材料添加物同样在中心线M的两侧并且关于该中心线对称地置入坯料部分12a中。
然而在此，在每个材料添加物12b中仅设置有一个切口28，并且每个材料添加物具有等腰锐角三角形的形状，其中，切口28构造在底部处。每个切口28的两个边缘区段在此凸状弯曲地延伸。
与其它实施形式相反，材料添加物12b、此处即三角形的与切口28对置的尖角在坯料12的内部而不是在该坯料的周向边缘20处终止。两个切口28的对称轴线S分别相对中心线M倾斜竖立并且向下朝该中心线靠近地延伸。两个切口28设置在前壁14的第一周向边缘20的上部区段37a中。
由此产生的凸出部38限制在前壁14的上部部分上。
所述切口28、28a、28b在此分别设置在前壁坯料12的旁侧三分之一处。各个切口28的准确放置、同样还有数量、形状和定向及其边缘区段34以及普遍还有(多个)材料添加物12b的形状和大小都在本领域技术人员的判断中。

Claims (16)

1.车辆乘员约束系统的正面气囊，该正面气囊具有外罩，该外罩具有前壁(14)和周向壁(18)，其中，在所述周向壁(18)上设置有用于相对车辆固定地紧固所述正面气囊(10)的固定区段(22)，并且所述前壁(14)构成用于车辆乘员的撞击面并且具有环绕的第一周向边缘(20)，该第一周向边缘在所述周向壁(18)的环绕的第二周向边缘(24)上与该周向壁环绕地连接，其中，两个周向边缘(20、24)的长度相同，其中，所述前壁(14)具有坯料(12)，该坯料能够平面展开，并且前壁坯料(12)具有至少一个切口(28；28a、28b)，该切口在两个连接部位(32)处从所述第一周向边缘(20)出发，其中，所述切口(28；28a、28b)的边缘区段(34)分别从所述连接部位(32)起延伸到所述前壁坯料(12)的内部(30)中，使得两个边缘区段(34)成V形彼此靠拢地延伸并且相较于一点(36)，并且在完成的正面气囊(10)中，所述两个边缘区段(34)沿着其整个长度彼此连接，使得所述连接部位(32)位于所述第一周向边缘(20)中并且直接彼此毗连，并且在充气的正面气囊(10)中，在所述前壁(14)中在所述边缘区段(34)的区域中构造有凸出部(38)。
2.根据权利要求1所述的正面气囊，其特征在于，所述前壁(14)具有一件式的坯料(12)。
3.根据前述权利要求中任一项所述的正面气囊，其特征在于，所述切口(28；28a、28b)的两个边缘区段(34)成镜像地延伸，使得所述切口(28；28a、28b)具有对称轴线(S)。
4.根据前述权利要求中任一项所述的正面气囊，其特征在于，设置有多个切口(28a、28b)、特别是两个或四个切口(28a、28b)。
5.根据前述权利要求中任一项所述的正面气囊，其特征在于，在完成的正面气囊(10)中，所述第一周向边缘(20)关于想象的中心线(M)对称并且所述切口(28；28、28b)在所述前壁坯料(12)中设置成偏离所述中心线(M)。
6.根据权利要求5所述的正面气囊，其特征在于，所述切口(28；28a、28b)的想象的对称轴线(A)相对所述中心线(M)倾斜延伸。
7.根据前述权利要求中任一项所述的正面气囊，其特征在于，在完成的正面气囊(10)中，所述第一周向边缘(20)关于想象的中心线(M)对称，并且设置有至少两个切口(28a、28b)，这些切口设置为关于所述中心线(M)对称。
8.根据前述权利要求中任一项所述的正面气囊，其特征在于，设置有两个切口(28a、28b)，这两个切口在所述前壁坯料(12)中对置，使得所述两个切口(28a、28b)的对称轴线(S)位于一条直线上。
9.根据前述权利要求中任一项所述的正面气囊，其特征在于，两个切口(28a、28b)从所述第一周向边缘(20)的对立区段起彼此靠拢地延伸并且特别是分别具有成镜像延伸的边缘区段(34)。
10.根据权利要求9所述的正面气囊，其特征在于，所述切口(28a、28b)从所述第一周向边缘(20)的上部区段和下部区段(37a、37b)出发。
11.根据权利要求10所述的正面气囊，其特征在于，上部切口(28a)构造为比下部切口(28b)深。
12.根据前述权利要求中任一项所述的正面气囊，其特征在于，一个切口(28；28a、28b)的两个边缘区段(34)直线延伸。
13.根据权利要求1至11中的一项所述的正面气囊，其特征在于，一个切口(28；28a、28b)的两个边缘区段(34)弯曲地、特别是凸状地延伸。
14.根据前述权利要求中任一项所述的正面气囊，其特征在于，所述至少一个切口(28；28a、28b)、特别是两个彼此靠近地延伸的切口(28a、28b)在所述前壁坯料(12)旁侧的三分之一处延伸。
15.根据前述权利要求中任一项所述的正面气囊，其特征在于，设置有从所述第一周向边缘(20)的对立区段起彼此靠近地延伸的切口(28a、28b)，想象的连接线(S)延伸穿过这些切口的最深点(36)，该想象的连接线针对对应正面气囊的安装并充气的状态展开和定向的前壁相对水平线(H)以在60°至80°之间的角度延伸。
16.根据权利要求15所述的正面气囊，其特征在于，所述连接线(S)将旁侧的上部拐角区段(40)与所述前壁坯料(12)的其余部分隔开，特别是所述拐角区段(40)的面积最大对应前壁坯料的总面积的30％。
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