CN1483611A - 用于气囊组件的气囊 - Google Patents

Abstract

一个气囊，其中一旦气囊已经达到预定的展开状态，则在控制带的帮助下将一个孔打开或关闭。控制带的一端在所述孔的区域中固定到气囊外皮上。控制带在其另一端处连接到气囊外皮上，从而，当达到展开的预定状态时，控制带滑入到气囊外皮中，从而通过气囊外皮的滑入区域利用气囊的内部压力将该孔封闭，或者使控制带滑出该气囊外皮，以便将先前封闭的孔打开。

Description

用于气囊组件的气囊

技术领域

本发明涉及一种用于在意外事件中保护车辆乘员的气囊。

背景技术

德国专利申请公开19640322 A1(在此结合作为参考)公开了一种气囊。在该气囊中，一个控制带直到气囊已经到达展开的预定状态为止始终保持气囊的流出孔打开。一旦达到展开的预定状态，则控制带被撕开并且一个闭合元件封闭气囊的流出孔。该气囊具有这种流出孔，该流出孔在膨胀开始时仍然打开且仅在随后被封闭，该流出孔的设置考虑了已知的“不正确位置”的情况。“不正确位置”的情况是被气囊保护的车辆乘员没有采取正确的就座位置的情况，而就座于不正常的就座位置、特别是就座于车辆乘员非常靠近仍未打开的气囊并因此被气囊以全力撞击的位置上。为了避免在这种“不正确位置”的情况下严重地伤害车辆乘员，在气囊中设有流出孔，在气囊膨胀过程中该流出孔最初仍然打开，从而如果车辆乘员与气囊过早接触，则气体可以从气囊中逸出，从而显著减小了气囊对车辆乘员造成的冲击。当气囊达到或超过展开的预定状态或“膨胀状态”时，可以设想为不存在“不正确位置”的状态，而是替代地设想为车辆乘员处于其正确的就座位置上。于是，从这一时刻起可以关闭流出孔。关闭流出孔以确保气囊尽可能迅速地膨胀并达到其最终状态、即尽可能快地达到其最终尺寸和最终压力。

进而，欧洲专利申请公开EP0788933 A2(在此结合作为参考)公开了一种具有两个气囊部分的气囊。其中设有一个流出孔，气体可以通过该流出孔从气囊的一部分流入到气囊的另一部分中(反之亦然)。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种气囊，其中，气囊的流出口和/或流出孔被特别简单地且以气体式的方式关闭，和/或被特别简单地打开。

根据本发明的一个实施例，提供一种气囊，其中，将气囊外皮的开孔区域、即在气囊外皮中设有流出口和/或流出孔的区域完全拉入、也就是说滑入气囊外皮，从而实现流出口和/或流出孔的密封。由于滑入的外皮材料被气囊的内部压力压在一起，于是将该孔密封起来，结果，实现了流出口和/或流出孔实际上的完全密封。

根据本发明方案的气囊、或者根据本发明方案的密封的一个特别的优点为，由于不需要例如在上面提到的德国专利申请公开19640322A1中公开的已知气囊中所存在的附加的封闭元件，所以可以以很高的成本效率生产气囊。通过省去附加的封闭元件，同时还提高了根据本发明一个方案的气囊可靠性；这是由于各个附加元件永远存在自身故障的危险，因而必然增加了技术缺陷的风险。

根据本发明的方案的气囊，可以有利地作为两部分或多部分气囊、即具有两个或多个部分气囊的气囊来加以实施，于是，其中流出口和/或流出孔可以设置在两部分气囊之间，从而通过打开或封闭流出口和/或流出孔，可以控制各部分气囊的膨胀顺序和/或各部分气囊中的压力。因此，该流出口和/或流出孔作为一个直接的“流出孔”。

另外或替代地，流出口和/或流出孔还可以形成于外部气囊外皮上、即形成于气囊的外壁上，从而流出口和/或流出孔打开时，气体从气囊中排出。在这种情况下，流出口和/或流出孔作为一个直接的“流出孔”。可以设置这种流出孔，以便例如减小在“不正确位置”事故中受伤的危险。

根据本发明的一个方案，对于“不正确位置”的情况，如果车辆乘员太靠近气囊的前面，则若将气囊的控制带的另一端设置在其在面对车辆乘员的一侧上将被认为是有利的，这是因为控制带直接预先确定了一个实际上作为一个长度尺寸的、车辆乘员所保持的安全距离，并且，在伤害危险方面，随着流出口和/或流出孔的封闭，在该安全距离下的气囊完全膨胀可以被认为是允许的。

根据本发明的另一个方案，相反，如果车辆乘员在一侧上挨着膨胀着的气囊并且可能受到气囊侧壁的冲击，则若控制带的另一端被固定到气囊外皮的侧部区域中将是有利的。如果控制带被横向安装，则在这种情况下，气囊的横向伸展是对是否存在“不正确位置”情况的检测。

根据本发明的又一个方案，例如在制造方面，如果更加简单地在除实际上的最佳点之外的几个点上固定控制带，则若将控制带引导穿过设置在气囊外皮内侧上的偏转装置将会是有利的。因此，例如可以将偏转装置固定到气囊外皮上面对车辆乘员的区域中，并且可以将控制带的另一端固定在气囊外皮的横向区域中。可以特别简单且有利地利用一个控制带从中穿过的环套形成这种偏转装置。

控制带可以连接到辅助控制带上，辅助控制带用它们的另一端固定到气囊外皮的多个点上。通过辅助控制带可以形成逻辑“或”操作，即、当至少一个辅助控制带完全张紧时，封闭流出口和/或流出孔。

根据本发明的另一个方案，如果采用固定到流出口和/或流出孔的相对点上的至少两个控制带，则将是有利的。这是由于在气囊的这一方案中，滑入的气囊材料被拉离，从而避免了滑入气囊材料的折皱，并且特别是实现了利用气囊的内部压力形成的气密封。

根据本发明的另一个方案，流出口和/或流出孔的实际完全密封是以所述孔为软管形或吹管形的有利方式实现的，这是由于滑入的气囊材料可以借助其形状的作用而被理想地压在一起，从而实现最佳的密封。

根据本发明的另一方案，如果控制带在其中间区域、即其两端之间的区域中的至少一个点上连接到气囊外皮上，则将会是有利的。这种连接例如可以通过一个可撕开的接缝或一个接触—闭合固定件等形成。这样的固定件的功能是，仅当气囊达到特定的最小压力且压力受控的固定元件打开时，才发生例如软管形外皮区域的滑入。于是，当没有固定元件时，不仅以展开受控方式、而且以压力受控的方式、即作为气囊的内部压力功能封闭流出口和/或流出孔。

有利地，根据本发明的气囊可以用作例如两室侧气囊。两室侧气囊传统上具有一个用于车辆乘员骨盆区域的部分气囊和一个用于车辆乘员胸廓区域的部分气囊。优选地，在两室侧气囊的情况下，流出口和/或流出孔设置在骨盆部气囊和胸廓部气囊之间。

在第一膨胀阶段，优选封闭流出孔，以便骨盆部气囊可以非常迅速地膨胀。由于压力的快速产生，将车辆乘员非常迅速地推出侧撞事故中的侵入区。在骨盆部气囊已经执行了这一任务之后，就不再需要骨盆部气囊中的特别高的气压了，从而，可以利用控制带打开流出孔，并且骨盆部气囊中的高气压还可以被用于使胸廓部气囊的膨胀。因此，胸廓部气囊略迟一些时间膨胀。在胸廓部气囊膨胀之后，后者可以截住车辆乘员并且保护其不会撞到汽车侧向结构上。

或者，在两部分或多部分气囊的情况下，也可以以在气囊膨胀的第一阶段中各部分气囊均匀膨胀的方式，启动(一个或多个)流出口和/或流出孔，并且在第一阶段膨胀结束之后将(一个或多个)流出口和/或流出孔封闭，从而可以在各部分气囊中形成不同的气压。

附图说明

图1和2表示根据本发明的气囊的第一个典型实施例。

图3表示根据本发明的气囊的第二个典型实施例。

图4表示根据本发明的气囊的第三个典型实施例。

图5和6表示根据本发明的气囊的第四个典型实施例。

图7至9表示根据本发明的气囊的第五个典型实施例。

图10至12表示根据本发明的气囊的第六个典型实施例。

图13至15表示根据本发明的气囊的第七个典型实施例。

具体实施方式

各典型实施例中的元件，在相应附图中的各种情况下，采用相同的参考标号。

图1表示气囊外皮15尚未完全展开的气囊10，该气囊10由一个气体发生器20充气。图1中的箭头30表示展开方向。

气囊10可以具有一个软管形或吹管形的例如带有一个孔40的外皮区域35，由一个气体发生器20输送的气体可以通过该孔40流出气囊10，其中，孔40被设计成一个流出孔。

在流出孔40的区域50中，一个控制带60在一端70被固定。控制带60的另一端连接到气囊10的前部区域90上。布置在车辆中时，前部区域90面向车辆乘员(在图1中未示出)。

在图1中，将流出孔40打开，从而由气体发生器20输送的气体可以离开气囊10。

图2表示在膨胀状态中的根据图1的气囊10。可以看出，控制带60被张紧，并且已经将外皮区域35拉入、即滑入气囊10的内部。利用气囊10的内部压力，滑入外皮区域35被压在一起，从而封闭流出孔40。

在根据图1和2的典型实施例中，控制带60可以在其中部区域、即两端70和80之间的区域中连接到气囊外皮15上。这样的连接，例如可以由一个可撕开的接缝或一个接触—闭合固定件或类似物形成。这种压力受控固定元件95的功能为，仅当气囊10已经达到一个特定的最小压力时才发生外皮区域35的滑动。因此，流出孔40的封闭不仅由于没有固定元件而以展开受控的方式进行，而且以压力受控的方式、即作为气囊10的内部压力的功能进行。

仅当由于内部压力而使固定元件打开时，才将气囊封闭。仅当这时控制带60才可以将软管形的外皮区域35拉入气囊。

进而，上述这种固定元件也可以用于下述的其它典型实施例中。

图3表示根据本发明的气囊的第二个典型实施例，并且特别是表示在膨胀状态下的情况，其中，采用两个控制带：控制带60和另一个控制带100。另一个控制带100在一端110处连接到外皮区域35上，并且在其另一端120处连接到气囊外皮15上。两个控制带60和100的两个端部70和110分别连接于不同的点上、例如外皮区域35的相对向的点上，并且以避免外皮材料折皱、且实现利用气囊10的内部压力将外皮材料最佳地压在一起并将孔封闭的方式保持外皮区域35。

图4表示根据本发明的气囊的第三个典型实施例。表示一个形成环套的偏转装置130。通过环套130拉动控制带60，以便固定到气囊外皮15的侧部区域135上的控制带60发生偏转。偏转装置130提供了一个总体较长的“拉入运动”。进而，所选择的气囊更加受控的制动成为可能。

进而，利用偏转装置，提供了一种逻辑“与”操作。这是因为，仅当气囊外皮15在固定偏转装置130的点和在固定控制带60的另一端的点处充分膨胀时，才产生外皮区域35的滑入。

图5和6表示根据本发明的气囊的第四个典型实施例。气囊外皮15具有一个流出孔140，在这种情况下根据图6是一个通气孔，滑入到气囊10的内部区域中。

图5表示当气囊10还没完全展开时的情况。因此，通气孔仍然打开并且气体可以逸出。在根据图6的图解中，气囊10完全膨胀，并且通气孔区域滑入到气囊内部，并且被气囊的内部压力封闭。

图7至9表示根据本发明的气囊的第五个典型实施例。在根据图7和8的图解中(分别为侧视图和顶视图)，气囊10尚未完全打开，并且外皮区域35尚未滑入气囊内部。

在根据图9的图解中(侧视图)，气囊膨胀并且外皮区域35滑入，从而将流出孔40封闭。

在第五个典型实施例中，当例如在“不正确位置”的情况下、气囊外皮横向展开受到阻碍时，流出孔40保持打开。相反，当气囊向上展开至其预定厚度时，将流出孔40封闭。

利用两个分别用一端160与控制带60的另一端80连接、且各个带150的另一端170与侧气囊外皮135连接的辅助控制带150，实现气囊的这一动作。

图10至12表示根据本发明的气囊的第六个典型实施例。该气囊为两室侧气囊200，其具有一个骨盆部气囊210和一个胸廓部气囊220。骨盆部气囊210被一个作为气囊200的气囊外皮的一部分的分隔层(分隔膜)230与胸廓部气囊220分开。分隔层230具有一个流出孔240，该流出孔240可以由一个形成于分隔层230中的“吹管”形成。

控制带250的一端被连接到吹管240上。控制带250的另一端在一个点260处被固定到胸廓部气囊220上。利用一个气体发生器300对两室侧气囊200进行充气。为此，气体发生器300具有一个面对胸廓部气囊220的气孔310，和一个面对骨盆部气囊210的气孔320。该气体发生器300是以流入骨盆部气囊210的气流的大小与流入胸廓部气囊220的气流的大小精确相等的方式设计的。两部分气囊210和220具有不同的体积，从而，采用同样的气流填充气囊210和220，将在其中产生不同的压力。结果，骨盆部气囊210显著地比胸廓部气囊220更快地膨胀。在膨胀的第一个阶段中，由于骨盆部气囊210内的内部压力，吹管或流出孔240仍然封闭，从而在骨盆部气囊210和胸廓部气囊220之间不产生气体的溢流。

在图12中表示根据图10的两室侧气囊200的膨胀时间分布。在此，p1表示骨盆部气囊210中的气压，p2表示胸廓部气囊220中的气压。可以看出，在t＝0和t＝t_打开之间的第一阶段中，骨盆部气囊210显著地比胸廓部气囊220更块地膨胀。一旦胸廓部气囊220已经展开到其控制带250被拉紧的程度，则位于骨盆部气囊210上且先前延伸至骨盆部气囊210中的吹管240滑出骨盆部气囊，并且滑入到胸廓部气囊220中。结果，吹管240或流出孔240打开，并且气体从骨盆部气囊210溢流到胸廓部气囊220中。这一点表示在图11中。

图12中表示出了在气体从骨盆部气囊210溢流至胸廓部气囊220的阶段过程中的压力分布时间。在溢流阶段中，即两室侧气囊200的膨胀的第二时间阶段，位于时间点t＝t_打开和t＝t_结束之间。在到达时刻t＝t_结束之后，两室侧气囊200完全膨胀，从而空气囊内的压力不再产生任何可以感觉到的变化。

因此，根据图10至12的两室侧气囊200为具有在时间上顺序膨胀的骨盆部气囊210和胸廓部气囊220的气囊。首先，骨盆部气囊210相对快速地膨胀，从而非常迅速地在骨盆部气囊210中产生相对较高的气压。结果，在汽车发生侧撞事故时，在建立起这一压力之后，车辆乘员被相对迅速地推出侵入区域，从而可以防止特别是对车辆乘员骨盆区域的伤害。

在骨盆部气囊210执行其将车辆乘员推出侵入区域的主要任务之后，骨盆部气囊210中的特别高的压力便不再需要。因此，存在于骨盆部气囊210中的高气压可以用于对胸廓部气囊220进行充气。胸廓部气囊210中的气压的“协同作用”具有两个优点。一方面，由于气体发生器300的气体和来自骨盆部气囊210的气体均用于充气，所以胸廓部气囊220的膨胀被加速。另一方面，由于骨盆部气囊210在骨盆部气囊210膨胀的第一阶段中、和在胸廓部气囊220膨胀的第二阶段中使用了两次，所以还节省了气体。由于气体的多次使用，气体发生器的尺寸可以相对较小，或者比其它方式小。

在图10和11中，并且在图13和14中，箭头P标记出气囊内的气流；为了清楚起见，在此仅给出单个箭头作为各附图中的参考符号。

图13至15表示根据本发明的气囊的第七个典型实施例。气囊400具有一个上部气囊410和一个下部气囊420。两部分气囊410和420被分隔层430分开。在分隔层430中设有一个吹管形式的流出孔440，在膨胀的第一阶段中，气体可以通过该流出孔440从下部气囊420流入到上部气囊410中(参见图13)。

利用一个气体发生器500对气囊400充气，所述气体发生器500的尺寸使得两部分气囊410和420中的压力的建立与膨胀的第一阶段类似。这表示在图15中，从中可以看出，在时刻t＝0和t＝t_关闭之间，两部分气囊410和420中的压力分布p1和p2相对而言是类似的。在图15中，在这种情况中的参考标号p1表示下部气囊420中的气体压力，并且参考标号p2表示上部气囊410中的气体压力。

在膨胀的第一阶段结束之后，下部气囊420已经展开到这样的程度：连接于吹管440和下部气囊420的气囊外皮上的控制带520将吹管440拉出上部气囊410的区域、并且将其滑入到下部气囊420的区域中。

图14表示滑过吹管440之后的气囊400。作为下部气囊420中的内部压力的结果，吹管440被封闭，从而不再发生两部分气囊410和420之间的气体溢流。由于两部分气囊410和420被作为阀工作的吹管440相互分开，在这种情况下可以在两部分气囊410和420中形成不同的气压。是否在两部分气囊410和420中形成压差，以及两部分气囊410和420中的压差为多大将依赖于气体发生器500的尺寸。

图15以举例的方式表示在吹管440封闭之后两部分气囊410和420中的气压的时间分布。在时刻t＝t_关闭和t＝t_结束之间的期间内，两个气压p1和p2相互偏离，使得下部气囊420中的压力p1比上部气囊410中的气压更迅速地升高。在膨胀结束之后，两部分气囊中的气压保持恒定。在图15中对时刻t＞t_结束进行了表示。

在根据图13至15的典型实施例中，吹管440或由吹管440形成的阀确保在膨胀的第一阶段中两部分气囊410和420基本上遵循可比较的压力分布。在气囊膨胀的第一阶段结束之后，两部分气囊410和420之间的气流被阀或吹管440切断，从而可以使两部分气囊410和420达到它们各自的最终压力。

Claims (18)

1.一种用于保护车辆乘员的气囊组件的气囊，包括：

一个气囊外皮；

至少一个在气囊外皮中的最初封闭的可封闭流出口和/或流出孔；以及

至少一个控制带，设置用于在气囊膨胀过程中，当达到气囊展开的预定状态时，打开至少一个流出口和/或流出孔，或者封闭至少一个流出口和/或流出孔，该至少一个控制带具有一个端部和另一个端部，

其中，至少一个控制带的一端在至少一个流出口和/或流出孔的区域中固定到气囊外皮上，并且该至少一个控制带的另一端连接到气囊外皮上，其连接方式为，当达到预定的展开状态时，该至少一个控制带：

(a)将位于至少一个流出口和/或流出孔区域中的气囊外皮部分滑入到气囊中，以便至少一个流出口和/或流出孔借助气囊的内部压力被气囊外皮的滑入部分封闭，或者

(b)将位于至少一个流出口和/或流出孔的区域中的气囊外皮的一部分滑出，并且滑入到气囊中，以便打开预先封闭的至少一个流出口和/或流出孔。

2.如权利要求1所述的气囊，其中，该气囊进一步包括：两个部分气囊，所述部分气囊相互流通连接，并且其中，至少一个流出口和/或流出孔设置在部分气囊之间。

3.如权利要求1所述的气囊，其中，至少一个流出口和/或流出孔形成于气囊的外壁上，以便当至少一个流出口和/或流出孔打开时，气体从气囊中排出。

4.如权利要求1所述的气囊，其中，至少一个控制带的另一端在面对车辆乘员的区域中被固定到气囊外皮上。

5.如权利要求1所述的气囊，其中，至少一个控制带的另一端被固定到气囊外皮的侧部区域中。

6.如权利要求1所述的气囊，进一步包括：

一个设置在气囊外皮内侧的偏转装置，所述至少一个控制带被引导穿过该偏转装置。

7.如权利要求6所述的气囊，其中，偏转装置在面对车辆乘员的区域中被固定到气囊外皮上，并且所述至少一个控制带的另一端被固定到气囊外皮的侧部区域中。

8.如权利要求6所述的气囊外皮，其中，偏转装置由一个环套形成，至少一个控制带被拉动穿过该环套。

9.如权利要求1所述的气囊，其中，至少一个控制带在其另一端上连接到至少两个辅助控制带的一端上，至少一个控制带的另一端经由副带或偏转装置直接或非直接地连接到气囊外皮上。

10.如权利要求1所述的气囊，进一步包括：

至少另一个控制带，该控制带具有一端和另一端，至少另一个控制带的一端在至少一个流出口和/或流出孔的区域中连接到与至少一个控制带的一端相对的点上。

11.如权利要求1所述的气囊，其中，气囊外皮包括在至少一个流出口和/或流出孔的区域中一个软管形或吹管形设计。

12.如权利要求1所述的气囊，其中，至少一个控制带在其一端和另一端之间的一个区域中的至少一点处借助一个固定元件固定到气囊外皮上，固定元件被设计成当气囊达到预定的内部压力时解除固定。

13.如权利要求12所述的气囊，其中，固定元件包括一个将气囊外皮和至少一个控制带相互连接起来的可撕开接缝。

14.如权利要求12所述的气囊，其中，固定元件包括一个将气囊外皮和至少一个控制带相互连接起来的接触—闭合固定件。

15.如权利要求1所述的气囊，其中，该气囊包括一个具有骨盆部气囊和胸廓部气囊的两室侧气囊。

16.如权利要求15所述的气囊，其中，胸廓部气囊和骨盆部气囊通过至少一个流出口和/或流出孔连接起来。

17.如权利要求16所述的气囊，其中，该气囊的设置使得骨盆部气囊比胸廓部气囊更快地膨胀，并且其中，在气囊膨胀的第一阶段结束之后，流出口和/或流出孔打开，以便骨盆部气囊的气体可以流入到胸廓部气囊中。

18.如权利要求1所述的气囊，其中，该气囊进一步包括两个部分气囊，并且至少一个流出口和/或流出孔被设置成以下述方式工作，即，在气囊膨胀的第一阶段中，各部分气囊均匀膨胀，并且在膨胀的第一阶段结束之后，至少一个流出口和/或流出孔封闭，以便可以在两部分气囊中形成不同的气压。

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