专利名称：安装在机动车辆中的气囊的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种如权利要求1前序部分所述的安装在机动车辆中的气囊。
背景技术：
传统的气囊设有一个或几个流出开口，并依靠具有特定性能特征(performane profile)的气体发生器单元填充。由于气囊的几何结构、气体发生器单元的性能特征以及单个或多个流出口的横截面，当气囊处于膨胀状态时，其产生了一定的内压，以及由此而造成的硬度。
理想地，气囊的硬度，特别是用在侧向气囊系统中的气囊的硬度，应该适合于车辆乘员的体重。相对轻的乘员需要硬度较小的气囊，换句话说内压较低的气囊，目的在于当身体的相应部位——例如胸部——撞击气囊时，施加于气囊的力尽可能的小。另一方面，较重的车辆乘员需要较大内压的气囊，因为否则施加给乘员的总的保持压力可能会过低，会出现即使存在气囊而乘员仍可能透过气囊撞击到车辆的内部结构的危险。
由于车辆通常由几个人使用，因此通常不可能设计车辆中的每个气囊以与要保护的特定乘员的需求一致。因此，需要获得一种气囊，如果不得不保护轻的或重的乘员其能够进行识别，并且能够根据需要提供不同的硬度。
与上述情况类似的问题也存在于所谓的“离位事故”的情况中。气囊通常被设计为保护处于“正常”乘坐位置的车辆乘员。如果乘员处于非典型的乘坐位置，可能会发生这样的情况，他或她发现自己处于气囊膨胀的方向，这意味着如果气囊以爆发的方式膨胀乘员可能会受到伤害。为了减少这个问题的严重性，DE10018170A1提出了一种气囊，如果乘员处于朝向气囊膨胀的方向时能够进行识别，并且如果发生这种情况时限制伸展的动力。例如，下面提出的与此相关联的实施例在第一个实施例中，气囊呈现为两个腔，两个腔通过一种阀门互相连接。这个阀门装置通过这样一种方式设计和实现如果气囊在其膨胀过程中撞击到障碍物，该阀门保持关闭。在这种情况下，气囊只有一个腔被填充，从而缩短了膨胀的范围。
在另一个实施例中，气囊的外侧覆盖层呈现有阀门，如果气囊没有遇到障碍物该阀门只是关闭的。如果气囊遇到障碍物，开口保持开放，这意味着气囊的膨胀和压力保持较低。
DE10018170A1中提出的气囊的特殊形状用于在存在障碍物时限制气囊的膨胀。障碍物的类型，以及例如无论车辆乘员是又大又重还是又小又轻，在这里并不起作用。这也不是为了解决这种情况下设定的任务所必需的。
从本领域的技术现状出发，本发明的目标是创造一种气囊，其依赖于车辆乘员的某些物理特性提供不同的硬度。
发明内容
这一目标通过具有权利要求1特性的气囊得到解决。
车辆乘员的身形大小被选择作为气囊不同膨胀状态的标准，因为身形大小通常是与乘员的重量密切相关的，而且气囊无需外在的帮助就能够“识别”。
该气囊呈现出至少一个主腔和至少一个辅助腔，这些腔依靠连通口互相连接。现在气体排出所经过的流出口被设置在辅助腔内或辅助腔上。封闭元件被分配给流出口，当气囊膨胀完毕或者在气囊正膨胀的过程中，当辅助腔遇到障碍物时，封闭元件完全地或者部分地阻断通向流出口的气体通路。
现在这样的气囊可以被制成需要的尺寸并以如下方式进行布置，主腔形成胸部腔而且在身形大的乘员的情况下保持在该乘员的高度，但是在身形小的乘员的情况下，位于乘员的肩部之上。现在如果一个在身形大的乘员遇到这样的气囊，流出口被阻塞，这意味着主腔内的压力相应地增加。然而，在在身形小的乘员的情况下，流出口仍然与主腔连通从而气体能从主腔中流出，这导致了所期望的主腔压力的减少并因此形成较软的气囊。
在优选的实施例中，辅助腔呈现出内腔和外腔。在这个装置中，外腔与主腔连通，辅助腔呈现出阀门开口，外腔依靠阀门开口与位于内腔上的流出口连通。如果辅助腔遇到障碍物，外腔的一部分织物层被压到阀门开口上，主腔和流出口之间的气体通路被阻断。
进一步优选的实施方式源于进一步的从属权利要求以及参考附图更加详细描述的示例实施例。附图如下图1为根据本发明的气囊的立体图；图2为沿着平面A穿过图1的截面图；图3为图2中的细节D；图4-图7为根据本发明的气囊的运行模式图；图8为根据本发明的第二实施例的侧视图；图9为图8中沿着平面B-B的截面图；图10为根据第三实施例的气囊的两个外侧织物层的织物片图；图11为第三实施例的两个内侧织物层的织物片图；以及图12为与图9相对应的通过第三实施例的气囊的截面图。
附图标记列表10 主腔10a 主腔的织物层14 连通口20 骨盆腔30 辅助腔32 内腔32a 内侧织物层
34阀门开口35流出口36外腔36a 外侧织物层40前侧42缝合区域50第二织物片51第一(外侧)织物层52第二(外侧)织物层53a 第一接缝53b 第二接缝54第一织物片55第一内侧织物层56第二内侧织物层57连接区域58内部捕获带59气体发生器开口60外部捕获带62中间区域64覆盖织物64a 第一侧64b 第二侧G 身形大的车辆乘员K 身形小的车辆乘员F 车辆内部具体实施方式
第一实施例现在参考图1到图3描述根据第一实施例的气囊的结构，这里第一实施例为侧向气囊的形式。该气囊呈现出三个腔，也就是，设计为胸部腔形式的主腔10、骨盆腔20以及辅助腔30。主腔10和骨盆腔20用于维持车辆乘员，而辅助腔30主要用于主腔10的压力调节。
如图2和图3最佳示出的，辅助腔30依靠缝合区域42缝在主腔10上。而且，主腔10和辅助腔30依靠连通口14互相连通，从而气体的交换能够在主腔10和辅助腔30之间发生。
辅助腔30自己再次形成两部分，具有内侧织物层32a的内腔32和具有外侧织物层36a的外腔36。前述的连通口14是主腔的织物层10a与外侧织物层36a的公共开口。
内腔32和外腔36各自的形状基本上为可由图1最佳示出的管状。在这里，外侧织物层36a在某个区域显示为被划开，从而使内腔32的区域是可见的。内腔32和外腔36呈现出共同的前侧40，流出口35位于所述前侧40，该流出口35连通内腔32的内部和气囊外面的环境。
连通内腔32和外腔36的阀门开口34(见图1至图3)位于内侧织物层32a中。如果气囊不受阻碍地膨胀(这对应于图1至图3所示的情形)，主腔与外部环境连通，即，气体能够流出主腔进入外部环境。在这种情况下，气体通路如下首先气体从主腔10流经连通口14进入外腔36，从那里经过阀门开口34进入内腔32，并且从那里经过流出口35到达外界。依赖于气体发生器(未示出)的性能以及选择的几何结构，通过这些方式在主腔10中形成了一定的内压。
阀门开口34和连通口14在形式上可以是各自织物层上的孔或者是透气的织物区域。
现在如果部分外侧织物层36a受到挤压而靠着阀门开口34，后者完全地或部分地关闭，而且从主腔10到外界的气流被节流或者完全阻断，从而根据给定的气体发生器的性能，在主腔10中形成较高内压。因此，在这个实施例中外侧织物层36a的一部分用作阻塞或节制气流的关闭元件。
现在参考图4至图7描述根据本发明的安装在机动车辆内的气囊的功能模式，车辆的内侧用参考字母F表示。
图4示出了在侧面碰撞过程中紧挨着身形大的车辆乘员G膨胀的气囊。现在如果在身形大的乘员G和气囊之间发生相对的运动，身形大的乘员G的肩部区域与辅助腔30进行接触，因此上面示出的外侧织物层36a覆盖阀门开口34，导致来自主腔10的气流被阻塞(见图5)。这导致大的内压并因此导致较大的主腔硬度，其足以承受身形大并且一般也重的乘员G。
图6和图7示出了如果一个身形小的乘员K存在时的情形。这里同样地，在侧面碰撞的情况下，身形小的乘员K和气囊之间发生相对运动，但是肩部区域位于辅助腔30之下，所以外侧织物层36a没有被压靠在阀门开口34上。这导致从主腔10到流出口35的气体通路仍然畅通，因此在主腔10中出现了期望的较低压力。
第二实施例图8示出了第二实施例的侧面图。该实施例呈现为主腔10和辅助腔30，但是没有骨盆腔20；然而这样的腔也可以自然地存在于以这种方式实现的气囊中。主腔10和辅助腔30通过将外侧织物层51和外侧织物层52在连接区域57中的主腔10和辅助腔30之间的过渡区域部分地缝合在一起而形成。这意味着形成了两个连通口14，两个连通口14分别位于连接区域57的左右两侧。
位于第一外侧织物层51中的流出口35被覆盖织物64覆盖，覆盖织物64的第一侧64a和第二侧64b没有和第一外侧织物层51缝合在一起，所以在这里来自流出口35的气体可以进入车辆的内部。如果辅助腔30被挤压到机动车辆的内部结构上，例如受到乘员的肩部的挤压，流出口35被靠在内部结构上的覆盖织物64关闭，而且气流被阻断了。因此覆盖织物形成了关闭元件。因此，基本的作用原理与第一实施例是同样的。
第三实施例图10和图12示出了刚刚描述的实施例的一种变体。在这里区别是设有两个辅助腔，辅助腔30a和辅助腔30b。由于辅助腔30a和辅助腔30b的特定排列(见图12)，一方面以一种简单的方法获得了良好的流出行为，而且如果需要也可以实现流出口的良好的关闭行为。气囊的盖层只由两个织物片加工而成。
图10示出了第一织物片54，由第一织物片54形成了第一外侧织物层51和第二外侧织物层52。在其中，在虚线L之下形成了主腔10，而在虚线L之上形成了辅助腔30a和辅助腔30b。同样像刚刚描述的变体一样，设有连接区域57。而且，气体发生器开口59设置在第一外侧织物层51和第二外侧织物层52之间的过渡区域内的第一织物片54内。
图11示出了第二织物片50，由第二织物片50形成了第一内侧织物层55和第二内侧织物层56。而且外部捕获带60位于第二织物片50上。两个流出口35以及四个内部捕获带58位于第二织物片50中，内部捕获带58在制造过程中与第一外侧织物层51或第二外侧织物层52连接。
织物片50和织物片54如下文所描述的那样被缝合在一起。第二织物片50沿着中线M对折，然后第一内侧织物层55沿着第一接缝53a与第一外侧织物层51缝合在一起，第二内侧织物层56沿着第二接缝53b与第二外侧织物层52缝合在一起。而且，已经与第二织物片50结合的内部捕获带58与外侧织物层51、外侧织物层52的各自相对的区域缝合在一起。最后，所有四个织物层通过缝合在连接区域57内结合在一起。作为最后的步骤，辅助腔30a和辅助腔30b的顶边依靠外部捕获带60连接在一起。这导致了图12所示的结构，图12所示为与图9所示相对应的截面并且示出了气囊完全展开的情形。
在连接区域57内所有四个织物层被缝合在一起。在这个连接区域57下方是主腔10，在连接区域57的上方是辅助腔30a和辅助腔30b。两个辅助腔的厚度分别受到两个捕获带58的限制。从主腔进入辅助腔的气流发生在连接区域57的左右两侧(这不能从图12所示的情形看出)。辅助腔30a和辅助腔30b依靠外部捕获带60在其上端互相连接，所以在辅助腔30a和辅助腔30b之间形成了基本上向着顶部和侧面开放的中间区域62。两个流出口35终止于这个中间区域62中，从而避免了流向车辆乘员或车辆侧面结构的直接气流。如果辅助腔30a和辅助腔30b被外部障碍物压到一起，例如受到乘员的肩部挤压，流出口35关闭。这意味着一个辅助腔形成了另一个辅助腔的关闭元件。
权利要求
1.一种安装在机动车辆内的气囊，所述气囊具有至少一个主腔(10)和至少一个辅助腔(30)，由此主腔(10)和辅助腔(30)依靠连通口(14)和流出口(35)互相连通，其特征在于，所述流出口(35)被分配给所述辅助腔(30)，而且还设有关闭元件，如果所述气囊膨胀完毕或正膨胀时，当所述辅助腔(30)遇到障碍物时，所述关闭元件阻断或节流流经流出口(35)的气流。
2.根据权利要求1所述的气囊，其特征在于，所述气囊为侧向气囊的形式，由此主腔(10)形成胸部腔而辅助腔(30)设置于所述主腔的顶部区域。
3.根据权利要求2所述的气囊，其特征在于，骨盆腔(20)位于主腔(10)的下部区域。
4.根据上述任何一项权利要求所述的气囊，其特征在于，所述辅助腔(30)呈现出具有内侧织物层(32a)的内腔(32)和具有外侧织物层(36a)的外腔(36)。所述外侧织物层(36a)部分地与所述主腔(10)的织物(10a)连接，而且所述连通口(14)位于外侧织物层(36a)和所述主腔(10)的织物(10a)之间。所述内侧织物层(32a)呈现出阀门开口(34)，气体可以通过所述阀门开口(34)从所述外腔(36)流入所述内腔(32)并从那里流到流出口(35)。
5.根据权利要求4所述的气囊，其特征在于，所述外侧织物层(36a)的一部分用作阀门开口(34)的关闭元件。
6.根据权利要求4或5所述的气囊，其特征在于，所述辅助腔的内侧织物层和外侧织物层基本上为管状。
7.根据权利要求1至3中任意一项所述的气囊，其特征在于，所述关闭元件由覆盖织物(64)形成。
8.根据权利要求1至3中任意一项所述的气囊，其特征在于，设有两个辅助腔(30a，30b)。
9.根据权利要求8所述的气囊，其特征在于，所述两个辅助腔中的每一个呈现出内侧织物层(55，56)，由此所述两个内侧织物层处于彼此相对的位置，而且当所述气囊完全展开时，在所述两个内侧织物层之间存在开放的中间区域(62)。
10.根据权利要求9所述的气囊，其特征在于，所述两个辅助腔通过外部捕获带(60)互相连接。
11.根据权利要求9或10所述的气囊，其特征在于，所述两个辅助腔的流出口(35)终止于中间区域(62)内。
12.根据权利要求9至11中任意一项所述的气囊，其特征在于，盖层由两个织物片制成。
13.根据权利要求9至12中任意一项所述的气囊，其特征在于，设有两个外侧织物层和两个内侧织物层(51，52；55，56)，并且所有四个织物层在连接区域(57)内互相连接。
全文摘要
根据本发明，对机动车辆的乘员的改善的保护，可通过一种在必要时可根据成员身形大小提供不同硬度的气囊实现。为此，所述气囊呈现出至少一个主腔(10)和至少一个辅助腔(30)，由此主腔(10)和辅助腔(30)通过连通口(14)彼此连通。而且还设有流出口，气体可以从所述流出口流出气囊。流出口设置在辅助腔(30)上，而且还设有关闭元件，当气囊膨胀完毕或者在气囊的膨胀过程中，当辅助腔(30)遇到障碍物时，所述关闭元件阻断或节流流经所述流出口(图2)的气流。
文档编号B60R21/231GK1918020SQ200580004270
公开日2007年2月21日 申请日期2005年2月4日 优先权日2004年2月6日
发明者拉尔夫·扎乌里茨, 斯特凡·霍伊泽尔 申请人:奥托立夫开发公司