CN101253076A - 车辆乘客约束***的气囊 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于车辆乘客约束***的气囊，所述气囊包括至少一个气囊腔，该气囊腔可充满气体并包括至少一个排流装置，气体可通过该排流装置从所述气囊腔流出。在第一实施例中，所述排流装置包括：排流开口(11)，该排流开口(11)形成在所述气囊腔(1)的壁的主层(10)中；附加耐磨层(30)，该附加耐磨层(30)在所述主层(10)的外侧遮盖住所述排流开口(11)；和中间层(21)，所述附加层(30)在其周边至少部分地通过该中间层(21)连接到所述主层(10)。在另一形式的实施例中，使用通气阀、夹紧阀和展开控制回弹带来实现和控制所述排流装置。

Description

车辆乘客约束***的气囊
技术领域
本发明涉及一种用于车辆乘客约束***的气囊，所述气囊包括至少一个气囊腔，该气囊腔可充满气体，并且该气囊腔设有至少一个排流装置，气体可通过该排流装置从气囊腔排出。
背景技术
例如，US-A-5603526中公开了这样一种气囊，其描述一种气囊，其中设有排流开口的气囊的主织物层在排流开口区域被缝合到主织物层的附加织物层覆盖。当达到预定压力时，所述附加织物层沿着撕扯缝破裂，使得气体可从气囊内部排出。
US-A1-2003/0209895公开了一种具有气囊的气囊***，其中通过圆柱形织物连接设置排流开口，当气囊中达到预定内部压力时，气囊向外展开。US-A1-2004/0130135同样公开了一种气囊，其中当达到特定内部压力时，圆柱形织物连接翻向外侧，从而为气囊提供了排流开口。
US-B2-6832778公开了一种车辆乘客安全***，其中通向外界的排流开口根据气囊的展开状态而被遮盖或暴露。
发明内容
本发明的目的是给车辆乘客约束***的气囊提供进一步的改进，其将允许气体从气囊流出到外部空气中，或从第一气囊腔流入第二气囊腔，和/或能够控制气流的方向。
该目的通过具有权利要求1的特征的气囊、具有权利要求11的特征的气囊、具有权利要求14的特征的气囊和具有权利要求16的特征的气囊来实现。本发明的优选和有利改进限定在从属权利要求中。
因此在本发明的第一变形中，气囊腔的排流装置由下列组成：排流开口，该排流开口在所述气囊腔的壁的主层中；本质上抗扯裂的附加层，该附加层在所述主层的外侧遮盖住所述排流开口；和中间层，所述附加层在其周边通过该中间层至少部分地连接到所述主层。例如，所述中间层例如由硅树脂构成。所述附加层形成一种薄膜，其遮盖所述主层的排流开口，并这样与所述排流开口一起形成阀。
在本发明的该第一变形的第一改进中，所述排流开口允许气体从所述气囊腔的压力控制式排出。当所述气囊腔内达到预定压力时，所述附加层本身从所述主层脱离，这保证所述附加层本身至少部分地从所述中间层脱离，和/或所述中间层本身至少部分地从所述主层脱离。在两种情形下，气体都可从所述气囊腔排出。
根据本发明该第一变形的另一改进，在所述气囊充满气体之前，所述附加层沿其周边通过所述中间层完全连接到所述主层上。同时该连接以如下方式设计：当达到特定压力时，所述附加层被所述主层吹掉，因此所述附加层本身有效地完全从所述主层脱离。但是，在该过程中，所述附加层并不撕坏；其为本质上抗扯裂设计。
可选择地，在所述气囊充满气体之前，所述附加层沿其周边通过所述中间层完全连接到所述主层，但是该连接以如下方式设计：当达到预定压力时，所述附加层本身只部分地从所述主层脱离。这样，在出现所述附加层的仅仅局部的脱离的情况下发生依赖于压力的溢流。在流向反向时，所述中间层用作止回阀并且防止气体流入所述气囊腔。所述中间层构成了一类盖子，当所述气囊内的压力达到平衡压力时该盖子抬起，并且当所述气囊内的压力低于所述平衡压力时该盖子落下，从而关闭了所述排流开口。
在该改进中，所述中间层优选以如下方式设计，即其具有至少一个开口区域，当达到预定压力时，所述附加层本身在该开口区域从所述主层脱离；至少一个保持区域，在达到所述预定压力之时和之后，所述附加层在该保持区域牢固地连接到所述主层。在这种情形下，至少一个保持区域具有用于例如在所述中间层的相应区域内将所述附加层、所述中间层和所述主层不可分离地连接在一起的附加接缝。
在再一改进中，所述附加层在其周边只从其开端部分地连接到所述主层，使得在所述气囊的任意展开状态下气体的排出都是可能的。这里，无需吹掉所述附加层就可发生气体的溢流。在流向反向时，所术附加层用作止回阀，并且防止气体流入所述气囊腔中。还是在该变形中，所述中间层构成了一类盖子，当所述气囊内的压力超过平衡压力时，该盖子抬起，并且当所述气囊内的压力低于所述平衡压力时，该盖子落下，从而关闭了所述排流开口。该实施例的优点在于，无需发生任何气体回流，就可从所述气囊腔给其它气囊腔充气。
为了实现只将所述附加层部分地连接到所述主层，所述中间层可形成多个连接区域，其中所述附加层连接到所述主层，在所述连接区域之间留下空缺区域，所述附加层在该空缺区域中未连接到所述主层，使得气体可流过这些空缺区域。
在本发明的第二变形中，所述气囊腔的排流装置包括：细长管状延伸部，该细长管状延伸部形成在所述气囊腔的壁中，并提供所述气囊腔的排流开口。所述管状延伸部——下文中也称为通气管——为尺寸不定的，这是因为当没有气体流过所述管状延伸部时，所述管状延伸部弯曲和皱缩。在这种情形下，所述气囊优选具有第一气囊腔和第二气囊腔，所述管状延伸部形成在所述第一气囊腔上，并延伸进所述第二气囊腔内。另外，在有利的改进中，所述第一气囊腔与所述第二气囊腔布置成一个在另一个之上，当气体流过所述延伸时，所述管状延伸部垂直向上延伸入所述第二气囊腔中，并且在没有气流通过的情形下由于重力而皱缩。
本发明的该变形提供了一种通气阀，在气体溢流结束时(即在所述两个气囊腔内的压力相等之后)，该通气管弯曲并关闭。类似地，当所述第二气囊腔内达到过高压力时，例如由于车辆乘客与所述第二气囊腔接触，因此所述通气管关闭。这样，本发明的该变形还确保了气体不能流入所述第一气囊腔。所述通气管优选由标准的气囊材料形成。
在本发明的第三变形中，所述气囊腔的所述排流装置包括细长管状延伸部，该管状延伸部形成在所述气囊腔的壁中，并提供了所述气囊腔的排流开口。所述管状延伸部——下文中也称为收缩软管——由在受热时经历收缩过程的材料构成。这里，在触发所述气囊的情况下，当气体流过时产生加热。在本发明的该变形中，设有收缩软管阀，当加热增加时其截面减小，使得随着增加的加热，流出的气体量也减小。从而，提供了一种依赖于温度的排气，通过温度调整排流开口的截面。
所述收缩软管由与实际气囊不同的材料构成。它优选尺寸稳定。
在本发明第三变形的优选改进中，在所述管状延伸部内设有密封套管，沿着该密封套管的外缘具有缺口，气体可通过该缺口。当进行所述收缩过程时，这里的所述管状延伸部越来越与所述密封套管一致，从而封闭了所述缺口。
在本发明的第四变形中，所述气囊腔的所述排流装置包括排流开口，该排流开口形成在所述气囊腔的壁中；平的阻挡带，该阻挡带固定在所述气囊腔的内部，并具有至少一个局部缺口。所述阻挡带中的局部缺口在所述阻挡带中以及所述阻挡带在所述气囊腔中以如下方式布置：在所述气囊腔的至少一个折叠状态中，所述局部缺口布置在所述排流开口的前面。本发明的该变形允许气体根据所述气囊腔的展开状态的变化，从气囊，或在优选的改进中另一气囊腔的充气中流出。所述阻挡带在特定展开位置打开或者关闭所述排流开口。
在该第四变形的优选实施例中，通过至少一个套环进给所述阻挡带，所述套环形成在所述气囊壁靠近所述排流开口的内侧上。这允许根据展开的状态引导所述排流开口附近的所述阻挡带，使得其可将其局部开口定位在所述排流开口之上。所述阻挡带，至少在形成所述局部缺口的区域中，还另外优选地形成使得可在其可在所述气囊腔内相对于所述排流开口移动。
附图说明
下面基于几个示例性实施例并参考附图来更加详细地描述本发明，其中：
图1A示意性地示出了具有排流装置的气囊的第一示例性实施例的顶视图，其包括布置在气囊排流开口之上的附加层，该视图示出了重叠的层；
图1B示出了图1A中布置的透视截面图；
图2A示意性地示出了具有排流装置的气囊的第二示例性实施例的顶视图，其包括布置在气囊排流开口之上的附加层，该视图示出了重叠的层；
图2B示出了图2A中布置的透视截面图；
图3示意性地示出了具有排流装置的气囊的第三示例性实施例的顶视图，其包括布置在气囊排流开口之上的附加层，该视图示出了重叠的层；
图4A示意性地示出了具有第一腔和第二腔的气囊的示例性实施例，其中第二腔通过第一腔的气囊通气管充满气体；
图4B示出了图4A中的气囊，当在两个气囊腔中获得基本相等的内部压力时，气囊通气管弯曲；
图5A示出了具有向外突出的圆柱形收缩软管阀的气囊的示例性实施例；
图5B示出了图5A中的气囊，在收缩软管阀中布置了通过收缩的收缩软管来气密密封的部分可渗透套管；
图6A示出了具有阻挡带布置的气囊的示例性实施例，所述阻挡带根据气囊的展开状态封闭或暴露气囊的排流开口，气囊以第一折叠状态示出；以及
图6B示出了图6A中处于第二折叠状态的布置。
具体实施方式
下面的附图均示出了用于车辆乘客约束***的气囊，所述气囊包括排流装置，该排流装置可表现为不同的个体特征并且其允许气体从气囊腔或者进入开放的外界，或者进入气囊的另一个气囊腔。除了所示气囊之外，车辆乘客约束***还包括车辆乘客约束***的其它典型元件，例如，特别是气体发生器、气囊传感器和控制装置。另外，约束***可依据实际的具体形式，具有如扩散器、***或壳体等元件。由于这些元件对本领域的技术人员是公知的，所以图中未单独示出。
进一步指出的是，下述气囊可以任何方式构造，尤其是作为驾驶员前气囊、作为前座乘客前气囊、作为侧面气囊、作为膝部气囊或作为头部气囊。所述排流装置可基本用于机动车辆的所有气囊***中。
除非直接说明，否则下面附图的说明并不区别下列情形：即其中气体通过分别所述的排流装置流入开放空间(室外环境)的情形，和其中气体通过分别所述的排流装置从第一气囊腔流入一个或多个其它气囊腔的情形。所述气囊和排流装置可基本用于两种变形。
下面，始终参考气囊腔。其中气囊只包括一个腔的地方，气囊腔与气囊同义。
图1A、1B示出了具有气囊壁的气囊腔1。气囊壁包括织物主层10。其中，例如，具有一个或多个排流开口11(所谓的排气开口)，排流开口11是圆形的。主层10由任意气囊材料构成。
在开口11的区域中，在主层10的上面具有附加层30(在下文中也称为薄膜)。附加层30优选为织物层。但是，除了织物之外，其它薄片状材料也可用作附加层的材料，例如塑料膜或金属箔。
薄膜30并不是通过缝合而是通过中间层20连接到主层10。中间层20构成了用于连接主层10和薄膜30的部件。中间层20由如硅树脂或一层粘合剂形成。
根据图1A、1B，薄膜30同样为圆形，其边缘在主层10的排流开口11上方突出。但是，排流开口11和薄膜30的圆形结构并不是什么实质要素；它们仅仅需要拥有基本相应的形状，以使薄膜30可牢固地覆盖排流开口11。
薄膜30通过中间层20沿着其整个外缘连接到主层10，并且以这种方式完全地封闭了排流开口11。当气囊腔1内达到最小压力时，吹掉薄膜30。薄膜30为抗扯裂设计，也就是说，当达到最小压力时，薄膜30作为一个整体从主层10分离，而其本身不会撕裂。
特别地，将薄膜30吹掉所需的最小压力随着中间层20和薄膜30与主层10的相应粘结或连接区域的厚度和宽度、以及其连接或粘合连接的强度的变化来变化。一旦已知所述参数就可明确地设定所需最小压力。
所述布置产生了排流装置依赖于压力的打开，所述排流装置包括排流开口11、中间层20和附加层30。
图2A、2B示出了可选的改进，其与图1A、1B内中间层的改进不同。
与图1A、1B中的实施例不同，图2A、2B中实施例的中间层并不是连续的，而是形成被空缺区域22中断的空间限定的连接区域21。在所示示例性实施例中，设有中间层的两个弧形区域21。
薄膜30只有部分外缘连接到主层10上意味着在气囊1的任何展开状态下，自排流开口11的气体都可流过排流开口11和空缺区域22，例如，流入外界或流入另一个气囊腔。但是，薄膜30在侧向上与排流开口11重叠意味着如果气流方向反向，那么薄膜承担密封元件的功能。设有止回阀，该止回阀只允许流动的气体沿一个流向通过排流装置或由此形成的阀，而沿其它流动方向的气体将导致阀关闭。本发明的该设计尤其允许一个或多个其它气囊腔从第一气囊腔充气，而气体无法从这些其它腔流回第一腔。
图3示出了图1A、1B与2A、2B中实施例的组合。如图1A、1B中，中间层20是连续的，也就是说，中间层20沿着薄膜30的整个***在薄膜30与主层11之间延伸。但是，设有至少一个区域23，其具有用于确保薄膜30无法在所述区域23中从主层10脱离的装置24。在所示示例性实施例中，这些附属装置包括接缝24，其在所述区域23中将薄膜30与主层10牢固地连接在一起。在所示示例性实施例中，设有两个这种保持区域23，但是这种区域的数量可不同于此。中间层还形成有位于保持区域23之间的开口区域25。
该示例性实施例如下运行。当气囊腔1内达到最小压力时，开口区域25打开，同时，薄膜30沿着保持区域23继续连接到主层10。因此，由于一定的向上压力，发生气体溢入外界或进入另一个气囊腔，图1中实施例的工作由止回阀的工作来补充，也就是说如果流向反向，那么排流开口11被薄膜30关闭。因此，设有只在超过预定压力时才打开的止回阀。
图4A、4B示出了气囊100的示例性实施例，其包括示意性示出的至少两个气囊腔110、120。这些可为侧面气囊的两个气囊腔，例如，为胸部腔110和头部腔120。
第二腔120通过第一腔110充满气体。为此目的，第一腔110的气囊壁111形成圆柱形延伸部112，下文中也称为通气管，其突出进入第二气囊腔120的壁121中相应的开口122内。通气管112由尺寸不稳定材料构成，也就是说，在没有内部压力时，通气管112皱缩。通气管112优选由与气囊壁111相同的材料构成。
图4A示出了第一气囊腔内达到压力P1的情形，所述压力P1大于第二气囊120内的压力P2。因此，气体通过通气管112流入第二气囊腔120。由于气体的通流和相关的内部压力，因此通气管112直立对齐并向上垂直突出伸入第二气囊腔120中。
图4B示出了两个气囊腔110、120内的压力P1、P2基本上相等、也就是说完成了给第二气囊腔120充气的过程的情形。在这种情形下，气体不再流过通气管112，并且由于缺乏尺寸稳定性和重力作用，通气管112皱缩并弯曲。结果，通气管112关闭。因此，提供了只允许气体沿一个方向流过的通气阀。
应当指出，如果例如由于乘客的挤压，第二气囊腔120内的压力P2大于第一气囊腔110内的压力P1，则通气管112也同样弯曲。
图5A、5B示出了另一示例性实施例，其中根据图5A，气囊腔200在其壁210内形成软管211的形式的排气开口，该软管211为圆柱形并且优选尺寸稳定。这里，软管211由遇热收缩的材料构成，使得在受热时，软管211的截面减小，从而流出的气体量减小。因此，在下文中，软管211称为收缩软管211。
图5B中示出了收缩软件211用来控制气体流量的可能应用。在图5B的实施例中，收缩软管211内设有套管220，该套管220具有被开口222中断的侧壁区域221。套管220远离气囊腔200的端部223封闭。只要收缩软管211不承靠在套管220的外缘上，通过侧面开口222流出的气体就可向外流。由于流出车辆乘客约束***的气体通常为高温，所以当热气体流过时收缩软件211越来越皱缩。结果，收缩软管211开始承靠在套管220的外侧。当出现这种情况时，气体不再向外通过套管220的侧面开口222。因此，气流越来越少，并且当收缩软管211由于皱缩碰到套管220的壁时完全停止。
图6A、6B示出了借助于阻挡带控制气囊腔的排流装置的示例性实施例。气囊腔300在其气囊壁310内具有排流开口311。排流开口311允许气体流出进入气囊的外界，或者进入另一个气囊腔中。在排流开口311的上方设有薄片状阻挡带320，该阻挡带320的两端322、323牢固地固定到气囊壁310。另外，在气囊壁上设有套环330，阻挡带320在排流开口320的附近穿过该套环330。在套环330之一或其它地方，阻挡带320反复折叠，使得存在阻挡带材料的储备。
在所示示例性实施例的非展开状态下，在气囊壁310内排流开口311的上方设有阻挡带320中的开口321，使得当开始展开时，气体可通过开口321、311流出气囊腔300。随着增加的展开和阻挡带320相应的绷紧，阻挡带320内的开口321相对于气囊壁310内的排流开口311发生位移，使得两个开口不再象它们开始时那样重叠。只要阻挡带320中的开口321不再位于排流开口311上方，阻挡带320就遮盖住排流开口311并且防止了气体的进一步外流。
所述示例性实施例仅仅当作实例。特别地，在气囊或气囊腔的非展开状态中，阻挡带320中的开口320还可不与排流开口311重叠，并且其只在随后的展开状态中或者气囊的最终展开状态中出现，因而使得通过排流开口311的气体溢出只可能在后面的时间点发生。具体实施方式依赖于展开时气囊内部压力的所需控制。
车辆乘客约束***气囊的所述展开允许降低通过排流装置放气时作用在乘客上的压力，该排流装置用于控制排气的量。

Claims (19)

1.一种用于车辆乘客约束***的气囊，所述气囊具有至少一个气囊腔，所述气囊腔可充满气体，并且所述气囊腔具有至少一个排流装置，气体可通过该排流装置从所述气囊腔排出，其中所述排流装置包括：
-排流开口(11)，该排流开口(11)形成在所述气囊腔(1)的壁的主层(10)中；
-本质上抗扯裂的附加层(30)，该附加层(30)在所述主层(10)的外侧遮盖住所述排流开口(11)；
-中间层(20；21；23，25)，所述附加层(30)在其周边通过该中间层至少部分地连接到所述主层(10)。
2.如权利要求1所述的气囊，其特征在于，当所述气囊腔(1)内达到预定压力时，所述附加层(30)本身至少部分地从所述主层(10)脱离，使得气体可从所述气囊腔(1)排出。
3.如权利要求2所述的气囊，其特征在于，在给所述气囊(1)充满气体之前，所述附加层(30)沿其周边通过所述中间层(20)完全连接到所述主层(10)，并且该连接以如下方式设计：当达到特定压力时，所述附加层(30)由所述主层(10)吹掉。
4.如权利要求2所述的气囊，其特征在于，在给所述气囊(1)充满气体之前，所述附加层(30)沿其周边通过所述中间层(23，25)完全连接到所述主层(10)，并且该连接以如下方式设计：当达到预定压力时，所述附加层(30)本身只部分地从所述主层(10)脱离。
5.如权利要求4所述的气囊，其特征在于，所述中间层包括：
-至少一个开口区域(25)，在所述至少一个开口区域(25)中，当达到预定压力时，所述附加层(30)本身从所述主层(10)脱离；
-至少一个保持区域(23)，在所述至少一个保持区域(23)中，在达到所述预定压力之时和之后，所述附加层(30)牢固地连接到所述主层(10)。
6.如权利要求5所述的气囊，其特征在于，在所有情况下，至少一个保持区域(23)具有用于在所述中间层的对应区域(23)中将所述附加层(30)、所述中间层和所述主层(10)不可分离地连接在一起的装置(24)。
7.如权利要求1所述的气囊，其特征在于，在任何时候，所述附加层(30)在其周边都只部分地连接到所述主层(10)，所述排流装置以如下方式设计：在任何时候气体都可从所述气囊腔(1)排出，但不能流入所述气囊腔(1)。
8.如权利要求7所述的气囊，其特征在于，所述中间层形成多个连接区域(21)，在所述多个连接区域(21)中所述附加层(30)连接到所述主层(10)，在所述连接区域(21)之间留下空缺区域(22)，在所述空缺区域(22)中所述附加层(30)未连接到所述主层(10)。
9.如前述权利要求中任意一项所述的气囊，其特征在于，所述中间层(20；21；23，25)由硅树脂构成。
10.如前述权利要求中任意一项所述的气囊，其特征在于，所述附加层(30)由织物层形成。
11.一种用于车辆乘客约束***的气囊，所述气囊具有至少一个气囊腔，所述气囊腔可充满气体，并且所述气囊腔具有至少一个排流装置，气体可通过该排流装置从所述气囊腔排出，其中所述排流装置包括：
-管状延伸部(112)，该管状延伸部(112)形成在所述气囊腔(110)的壁(111)中，并提供所述气囊腔(110)的排流开口；
-由于当没有气体流过所述管状延伸部(112)时所述管状延伸部(112)弯曲，所述管状延伸部(112)的尺寸不稳定。
12.如权利要求11所述的气囊，其特征在于，所述气囊(100)包括第一气囊腔(110)和第二气囊腔(120)，所述管状延伸部(112)形成在所述第一气囊腔(110)上，并延伸进所述第二气囊腔(120)中。
13.如权利要求12所述的气囊，其特征在于，所述第一气囊腔(110)与所述第二气囊腔(120)布置成一个在另一个之上，当气体流过所述管状延伸部(112)时，所述管状延伸部(112)垂直向上延伸入所述第二气囊腔(120)中。
14.一种用于车辆乘客约束***的气囊，所述气囊具有至少一个气囊腔，所述气囊腔可充满气体，并且所述气囊腔具有至少一个排流装置，气体可通过该排流装置从所述气囊腔排出，其中所述排流装置包括：
-管状延伸部(211)，该管状延伸部(211)形成在所述气囊腔(200)的壁(210)中，并提供所述气囊腔(200)的排流开口；
-所述管状延伸部(211)由在受热时经历收缩过程的材料构成。
15.如权利要求14所述的气囊，其特征在于，在所述管状延伸部(211)中布置有密封套管(220)，该密封套管(220)沿着其纵壁具有缺口(222)，气体可通过该缺口，当进行所述收缩过程时，所述管状延伸部(211)越来越与所述密封套管(220)一致，从而封闭所述缺口。
16.一种用于车辆乘客约束***的气囊，所述气囊具有至少一个气囊腔，所述气囊腔可充满气体，并且所述气囊腔具有至少一个排流装置，气体可通过该排流装置从所述气囊腔排出，其中所述排流装置包括：
-排流开口(311)，该排流开口(311)形成在所述气囊腔(300)的壁(310)中；
-阻挡带(320)，该阻挡带(320)固定在所述气囊腔(300)的内部，并具有至少一个局部缺口(321)；
-以如下方式使所述阻挡带(320)中的所述局部缺口(321)布置在所述阻挡带(320)中并且使所述阻挡带(320)布置在所述气囊腔(300)中：在所述气囊腔(300)的至少一个折叠状态中，所述局部缺口(321)布置在所述排流开口(311)的前面。
17.如权利要求16所述的气囊，其特征在于，通过至少一个套环(300)进给所述阻挡带(320)，所述套环(300)形成在气囊腔壁(310)靠近所述排流开口(311)的内侧。
18.如权利要求16或17所述的气囊，其特征在于，所述阻挡带(320)至少在形成所述局部缺口(321)的区域中布置在所述气囊腔(300)中，使其可相对于所述排流开口(311)移动。
19.如权利要求16至19中任意一项所述的气囊，其特征在于，所述气囊包括第一气囊腔和第二气囊腔，所述排流开口允许用来自所述第一气囊腔的气体填充所述第二气囊腔。
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