CN105579299B - 包括具有扩散器的气囊的气囊模块 - Google Patents

Abstract

气囊模块包括：可充气的垫；配置成提供用于给垫充气的充气气体的充气机；和用于将充气气体从充气机引导到气囊内的扩散器。扩散器是管状的，并且在用于连接到充气机的一端部处包括第一开口。扩散器包括第二和第三开口，所述第二和第三开口位于扩散器的另一端部处，使得充气气体在两个不同的方向上被分配到可充气的垫内。

Description

包括具有扩散器的气囊的气囊模块

相关申请的交叉引用

本申请涉及于2013年7月10日提交的编号为61/844,686的美国临时申请，该美国临时申请以其全文通过引用并入本文。

技术领域

本申请通常涉及车辆气囊的领域。更具体地，本申请涉及适于可充气气囊的用于将从充气机流出的充气气体偏转和分配到气囊内的偏转器或扩散器。

背景技术

使用充气装置的可充气气囊体通常需要将气体扩散到气囊垫内以便给垫正确地充气并保持垫织物的完整性，所述充气装置通过烟火点火器产生气体、储存气体或其组合。在典型的可充气气囊中，所述充气装置点燃以便燃烧固体推进剂，其转变成液体然后转变成气体以便给气囊垫充气。对于扩散器的需求在高压***、快速展开***、或其中产生气体从燃烧过程形成大量的热和/或颗粒的***中尤其明显。

传统的扩散器可由多个组件构成，并且可包括多个接缝。附加的组件和接缝可表示扩散器制造时间和成本上的增加。

发明内容

本发明的一个实施例涉及一种气囊模块，其包括可充气的垫，配置成提供用于给垫充气的充气气体的充气机，和用于将充气气体从充气机引导到气囊内的扩散器。扩散器是管状的，并且在用于连接到充气机的一端部处包括第一开口。扩散器包括第二和第三开口，所述第二和第三开口位于所述扩散器的另一端部处，使得充气气体在两个不同的方向上被分配到所述可充气的垫内。

本发明的另一实施例涉及一种气囊组合件，其包括可充气的气囊垫，用于将充气气体提供到垫的充气机，以及套筒形的扩散器。扩散器在一端部处连接到导管以便将充气气体携载到气囊垫。扩散器在套筒的与导管相反的一端部处包括一对开口，使得充气气体可在两个不同的方向上分配到气囊垫内。

本发明的另一个实施例涉及包括用于保护车辆乘员的侧面帘式气囊的模块。模块包括侧面帘式气囊，用于给气囊提供充气气体的充气机，和扩散器。扩散器将充气气体从充气机分配到气囊内。扩散器包括一对开口，用于将充气气体在气囊的前后两个方向上进行分配。

应当理解的是，前述一般性描述和以下详细描述都只是示例性和说明性的，并且不限制如权利要求所保护的本发明。

附图说明

本发明的这些和其它特征、方面和优点将从下面的描述、所附的权利要求书、和附图中所示的随附的示例性实施例变得显而易见，对附图简述如下。

图1A是根据示例性实施例的车辆内部的透视图。

图1B是根据示例性实施例的部署在车辆内部的头部侧面碰撞气囊装置的透视图。

图2是根据示例性实施例的处于未充气状态下的将内侧片材移除的气囊装置的侧视图。

图3是根据示例性实施例的织物扩散器的侧视图。

图4是根据示例性实施例的未组装好的织物扩散器的平面视图。

图5A-图7B是根据示例性实施例的适于图3所示织物扩散器的折叠过程的侧视图和前视图。

图8是沿着线8-8所取的图3所示织物扩散器的示意性横截面视图。

图9是沿着线9-9所取的图3所示织物扩散器的示意性横截面视图。

具体实施方式

参照图1A和图1B，示出根据示例性实施例的车辆内部10(例如，乘员舱室等)的透视图。示出为头部侧面气囊(HSAB)模块20的气囊装置被定位在车辆的车顶纵梁14内。HSAB模块20可包括由气体发生器或充气机24充气的气囊垫22以及至少一个连接元件，所述至少一个连接元件以传统的方式联接在气囊垫22和车辆的结构构件(诸如窗孔16上方的车顶纵梁14)之间。在其它实施例中，充气机可安装在车辆框架支柱(例如，A支柱15，B支柱17或C支柱19)附近。因此，充气机可根据车辆的配置和所希望的气囊展开特性考虑为后部或中间安装的充气机。气囊垫22优选以折叠状态固定在装饰面板(未示出)的下面。装饰面板被卡扣、旋拧或以其它方式在充气机和压缩的折叠的帘式气囊垫22上方固定在位。

参照图1B，在涉及车辆的侧面碰撞、翻滚、正面碰撞或正面偏离碰撞的事件过程中，传感器触发可位于车顶纵梁14或车顶组合件内的气体发生器或充气机24，以便快速产生气体并迫使气体进入气囊垫22。气囊垫22远离储存位置向下展开并沿着车辆内部10的侧面朝向车辆乘员12到达展开位置。当气体通过充气机被迫进入垫22内时气囊垫22在横跨车辆的方向上膨胀。在展开位置下，气囊垫22设置在乘员12和车辆侧面之间并通常覆盖窗孔16的至少一部分。

气囊垫22通常由第一片材(例如，内侧片材，内部片材，前部片材等)和第二面材(例如，外侧片材，外部片材，后部片材等)形成，它们通过多个缝合接缝联接在一起。根据一个示例性实施例，第一片材和第二片材是尼龙织物。所述片材可通过诸如热粘结或焊接的其它合适方法被缝合在一起或固定。所述片材和连接接缝可涂覆有密封剂，以减少充气气体的泄漏。气囊垫22可被划分成两个或多个隔室或腔室。通道或端口可设置在各个腔室之间，使得所述腔室彼此流体连通。帘式气囊垫22还可包括多个非充气部分，诸如通常将腔室分开的非充气部分。

现在参照图2，以展开状态示出气囊垫22，其中第一片材被隐藏以便示出气囊垫22的内部。根据一个示例性实施例，扩散器26联接到充气机24。充气机24可包括导管部分，用于将充气气体从充气机24的气体产生部分携载到气囊垫22。扩散器26可设置在充气机24和气囊垫22之间。扩散器26可在一端部处连接到充气机24的导管部分并用于将充气气体从充气机24的导管部分引导到气囊垫22的内部。扩散器26将气体扩散到气囊垫22内以便安全适当地给垫充气并保持垫织物的完整性。扩散器26在高压***、快速展开***、或其中产生气体从燃烧过程形成大量的热和/或颗粒的***中是特别理想的。这种扩散器26通常包括阻挡或偏转部分28，其提供大致垂直于来自充气机24的气体路径的表面。气体然后重新定向通过至少两个出口通道27，29到达气囊垫22的内部以便给气囊22充气。出口通道或开口27，29可定位成使得充气气体在垫的前后两个方向上被引导。位于所述开口之间的扩散器26部分可配置成阻挡充气气体并捕获由充气气体携载的颗粒副产物，因为颗粒一般不会改变方向来随着充气气体流离开开口。因此，扩散器26可配置成扩散和引导充气气体并捕获由充气机24所产生的颗粒副产物(如果有的话)。此外，如果被引入到气囊内的气体处于高温下，则扩散器26可用作热屏障。

参照图3，更详细地示出扩散器26。根据一个示例性实施例，扩散26是一种简化的扩散器，其由单片织物通过单条缝合接缝30以形成管状(例如，管形的)套筒结构形成，所述单条缝合接缝30沿着扩散器26的周边的一部分延伸。接缝30可以是连续的以便改善扩散器的可制造性。接缝30可在扩散器织物平放时被缝合。充气机24可通过开口34容纳在扩散器26的窄颈部32内。接缝30封闭扩散器26的与开口34相对的端部，形成偏转部分28，其配置成将气体流动从充气机24重新定向。留下扩散器26的一部分开放以形成第一开口27，其配置成允许气体逸出扩散器。第二开口29通过扩散器26中的切口36形成。第一开口27和第二开口29定位成使得充气气体通过开口27和29在两个不同的方向上分配到气囊垫22的内部。在一个实施例中，充气气体在与充气气体分配通过第一开口27的方向的大致反方向上分配通过第二开口29。

在一个实施例中，扩散器26可具有大致截头圆锥形的形状，具有的颈部32由扩散器26的第一端部形成，所述第一端部具有的宽度小于扩散器26的第二端部或远端的宽度(例如，邻近开口27和29和偏转部分28的端部)。在其它实施例中，扩散器26可具有大致圆柱形的形状，其具有沿着扩散器26长度的相对恒定的宽度。

扩散器26中的充气气体的力可在接缝30中形成显著的应力。根据一个示例性的实施例，接缝30在邻近开口29的高应力区域38内以张力加载。在气囊垫22的充气过程中接缝30在高负载下在高应力区域38中会破裂(例如，撕裂，断裂，散开等)，但不损害扩散器26整体结构的完整性。扩散器配置成使得接缝30的破裂仅扩大相邻开口29，其不显著改变充气气囊模块的性能特征。因此，气囊模块可被构造成使得在一定条件下(例如，更高的温度环境中)使得扩散器可承受更高的压力，所述更高的压力可接受接缝30的破裂，但不损害气囊的性能。

现在参照图4-9B，根据示例性的实施例，扩散器26由单个织物构件40形成。展开的织物构件40在形状上通常是梯形的，具有顶部边缘41和底部边缘43。织物构件40折叠到其自身上以形成大致截头圆锥形的套筒。织物构件40可包括对准特征，示出为孔42，以促进扩散器26的折叠(例如，具有与夹具界面连接的对准特征以便正确定位褶皱)。所述织物40可以是传统的气囊材料，诸如高强度的尼龙。因为它由柔性织物材料形成，因此当气囊模块20被收起到装饰组件或覆盖组件后面时，扩散器26可与气囊垫22折叠成一个紧凑的包装。

在第一步骤中，织物构件40的上部部分沿着第一折线44折叠以形成第一层46(参照图5B)。切口36a沿着织物构件40的顶部边缘41设置。在第二步骤中，织物构件40沿第二折线48折叠，第二折线48与第一层46的边缘41大致重合，以形成第二层50(参照图6B)。切口36b沿着第二折线48设置，并且当织物构件40沿着第二折线48折叠时与切口36a对准。在第三步骤中，织物构件40沿着第三折线52折叠以形成第三层54和第四层56(参照图7B)。扩散器26通过用沿着边缘41和43以及第二折线48的缝合线30将层46，50，54，和56联接到一起而形成。如图8中所示，缝合线30在扩散器26的颈部32部分中将所有四层46，50，54，和56联接到一起。如图9中所示，在切口36a和36b处，缝合接缝30仅将第二层50联接到第四层56。因此在第一层46和第二层50之间形成第二开口29。所有四层也在远端部处联接到一起，除了切口36a和36b之外，以形成偏转部分28。使用单条连续缝合线30提高气囊的可制造性。此外，通过允许接缝在邻近开口29的区域38中打开，扩散器能够调节到更高的压力，这可在较高温度下发生。

充气机24被接收在第一层46和第二层50之间，并将充气气体释放到中央腔室58内。偏转部分28将流出中央腔室58的气体重新定向通过第一开口27和第二开口29。非对称的切口36保护接缝30免受张力负载的影响。气体在中心腔室58内的向外膨胀和作用于偏转部分28上的力可能会在高应力区域38中迫使接缝30破裂，但非对称的切口36保持接缝30在偏转部分28内的完整性。即使接缝30破裂，扩散器26的构造也允许扩散器保持完整不损和相应的功能，以及第一层在高应力区域38中从第二层50部分地断开连接。

如上所述的由单个织物片材和单条缝合接缝构成的扩散器相比于可包括多个组件和附加的制造和组装步骤的传统扩散器可代表对于气囊模块而言的成本节约。此外，简易的折叠模式允许扩散器以高度的准确性快速地组装，从而导致有效地将充气气体从充气机重新定向到气囊垫内部的扩散器。

重要的是应该指出，如在各种示例性实施例中所示的织物扩散器的构造和布置仅仅是说明性的。尽管在本公开中已经详细地描述了仅仅几个实施例，但是本领域内的那些技术人员在阅读本公开内容之后将容易意识到许多修改是可能的(例如，在下述中的变化：各种元件的大小，尺寸，结构，形状和比例，参数值，安装布置，使用的材料，颜色，取向等)，而实质上不脱离本文所公开主题的新颖性教导和优点。例如，示出为一体形成的元件可由多个部分或元件构成，元件的位置可以颠倒或以其它方式改变，并且离散元件或位置的性质或数量可以改变或变化。因此，所有这些修改都意旨被包括在本申请的范围之内。任何过程或方法步骤的顺序或序列可根据备选实施例改变或重新排序。可在示例性实施例的设计、操作条件和布置方面进行其它的替换、修改、改变和省略。

Claims (14)

1.一种气囊模块，其包括：

可充气的垫；

充气机，其配置成提供充气气体，用于给垫充气；

扩散器，其用于将充气气体从充气机引导到气囊内；

其中扩散器

是管状的，

包括在扩散器的一端部处的用于连接到充气机的第一开口，以及均定位在扩散器的与第一开口相反的端部处的第二开口和第三开口，使得充气气体在两个不同的方向上通过第二开口和第三开口被分配到可充气的垫内，

包括在第一开口与第二开口之间延伸的第一折线以及在第一开口与第三开口之间延伸的第二折线，并且

包括织物，从而使得在扩散器中的第二开口和第三开口中的至少一个由织物的切口部分形成，其中织物被折叠，使得织物的至少两个层叠置到彼此上并且使得切口部分叠置到另一切口部分上以便形成第二开口和第三开口中的所述至少一个的完整边界。

2.根据权利要求1所述的气囊模块，其中扩散器的另一部分包括位于第二开口和第三开口之间的防止充气气体进入垫的阻挡部分。

3.根据权利要求1所述的气囊模块，其中被折叠的织物的各层通过单条的连续接缝保持在位。

4.根据权利要求3所述的气囊模块，其中接缝配置成在邻近第二开口和第三开口之一的位置处破裂，从而允许被折叠的织物分离。

5.根据权利要求1所述的气囊模块，其中织物被折叠至少两次，其中每条折线沿着管状的扩散器的长度延伸。

6.一种气囊组合件，其包括：

可充气的气囊垫；

用于将充气气体提供到垫的充气机；

套筒形的扩散器，所述扩散器在一端部处连接到导管以便将充气气体携载到气囊垫，其中扩散器在套筒的与所述导管相反的一端部处包括一对开口，使得充气气体可在两个不同的方向上分配到气囊垫内；

其中扩散器包括被折叠的织物，所述被折叠的织物沿着以套筒形的扩散器的长度延伸的线折叠，并且其中扩散器仅包括用于将被折叠的织物保持在位的单条连续接缝。

7.根据权利要求6所述的气囊组合件，其中接缝配置成在邻近该对开口的位置处破裂，从而允许被折叠的织物分离。

8.根据权利要求6所述的气囊组合件，其中扩散器包括织物，并且其中在扩散器中的开口中的至少一个由织物的切口部分形成。

9.根据权利要求8所述的气囊组合件，其中织物包括另一切口部分，并且其中织物被折叠，使得切口部分叠置在另一切口部分上以形成开口中的至少一个的边界。

10.根据权利要求6所述的气囊组合件，其中织物被折叠至少两次，其中每条折线沿着套筒形扩散器的长度延伸。

11.根据权利要求6所述的气囊组合件，其中扩散器的相对端部包括位于所述一对开口之间的阻挡部分，并且其中阻挡部分防止充气气体进入垫，并且配置成捕获可由充气气体携载的颗粒。

12.包括用于保护车辆乘员的侧面帘式气囊的模块，其中所述模块包括：

侧面帘式气囊和用于给气囊提供充气气体的充气机；

扩散器，其用于将充气气体从充气机分配到气囊内；其中扩散器包括一对开口，用于将充气气体在气囊的前后两个方向上进行分配；

其中扩散器包括织物，织物被折叠，使得两个切口部分彼此叠置以便形成所述一对开口中的至少一个；

其中被折叠的织物的各层仅通过单条连续接缝保持在位；以及

其中接缝配置成在邻近该对开口之一的位置处破裂，从而允许被折叠的织物分离。

13.根据权利要求12所述的模块，其中该对开口中的每个定位成使得气体在向前的方向上离开该对开口之一，而在向后的方向上离开该对开口中的另一个。

14.根据权利要求13所述的模块，其中所述一对开口通过阻挡部分分隔开，所述阻挡部分配置成防止充气气体进入垫，并且配置成捕获可由充气气体携载的颗粒。