专利名称：具有适应性的排气装置的前部安全气囊的制作方法
技术领域：
本发明涉及在汽车中用于将撞击或碰撞事故中乘员所经历的冲击减 震的前部安全气囊的排气装置，并且更具体地，涉及可以适应乘员的不同 位置和大小的排气装置。
背景技术：
安全气囊组件主要由折叠式缓冲垫组成，该折叠式缓冲垫在某些传感 器装置检测到车辆的碰撞时借助于发生器所产生的气体迅速充气。因此，
该缓冲垫在车辆的乘员和车辆的空地(area)之间展开，从而在碰撞过程中保 护他/她。
在通常的缓冲垫展开操作中，在缓冲垫充满气体时由发生器产生的内 部压力可以高得足以使缓冲垫变得那么硬以致乘员被它弹回。为了防止这 种缺陷，它们配置有排气开口，该排气开口用于在被触发时降低缓冲垫的 内部压力，并且由此而降低导致伤害的可能性。
又已知的是，使用几种堵塞这种排气开口的装置，对缓冲垫中的内部 压力的控制实现了比仅通过开口尺寸的变化所提供的控制更好的控制。在 这种意义上，必须强调使用衬片(patch)，以实现气体不是立即通过排出 口排出，而是当缓冲垫内部达到给定压力在衬片破碎时才排出。该技术已 经提出了不同类型的衬片，这些衬片具有或多或少根据对缓冲垫内部的气 体压力的一定抵抗力，而控制其破碎的不同方式。因此，使缓冲垫实现其 保护功能所需的气体压力的存在与确保气体压力不达到过大值相适合，所 述过大值对缓冲垫展开所为的人具有危险。
另外，根据每一次碰撞和所涉及的乘员类型的具体特征允许增加气体 出口流的排气装置也己经变得是必要的，并且为此目的几种排气装置解决 方案也是己知的，这些排气装置解决方案提供了便于随着在缓冲垫中的内 部压力的增加而增加排气面积的表面可调的排气开口。最近出现的需要包括对这样的安全气囊的需要，该安全气囊允许降低 排气面积，甚至完全消除排气面积，在某些撞击条件下，这需要必须起与 所指出的作用相反的作用的闭合机构。之前提及的常规衬片必须在缓冲垫 内部的内部气体压力达到给定的水平之前，都一直完全堵塞出口孔，然后
它们破碎，不再起作用；现在需要允许在某些情形下封闭排气开口的相反
装置。带有这种意义的几个提议是己知的，例如以下的那些。
西班牙专利ES 2,182,629， US专禾U 6,139,048 、 US专利申请 2004/0090054、专利申i青WO 2006/024472和US专利申请2006/0151979 描述了使用移动元件以利用由于压力差以及乘员如何撞击安全气囊的差 别而在缓冲垫中产生的应力来封闭排气开口的装置。
专利申请EP 1,640,221和WO 2007/003418描述了使用在出现某些条 件时封闭排气开口的元件的被动式排气控制机构。
本发明提出了具有可适应车辆的乘员的不同位置和大小的排气装置 的前部安全气囊，该排气装置具有与所提及技术中的那些不同的功能。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种机动车用安全气囊组件，该安全气囊组 件可以适应乘员的不同位置和大小以及适应不同类型的撞击。
本发明的另一个目的是提供一种机动车用安全气囊组件，该安全气囊 组件具有根据乘员的不同位置、大小以及撞击的类型的自适应性，而无需 任何用于检测乘员的不同位置、大小以及撞击的类型的机构。
本发明的另一个目的是提供一种机动车用安全气囊组件，该安全气囊 组件允许吸收(Absorb)可能涉及所预期的乘员位置的变化的其它被动安全 系统的偏差(tolerance)。必须提及具有拟定的形变的单壳体结构、座椅、座 椅安全带和可折叠式转向柱，它们可能导致乘员位置在一定的调整范围内 的变化。
这些和其它目的是通过一种机动车用前部安全气囊组件实现的，该机 动车用前部安全气囊组件包括可充气缓冲垫，该可充气缓冲垫在发生碰撞 时可以被发生器所产生的气体充气，所述可充气缓冲垫包括至少一个排气 开口和调节通过所述开口的排气的调节装置，所述调节装置由挠性材料部件和应力构件形成，所述挠性材料部件被接合到在所述排气开口的周边或 附近区域的可充气缓冲垫上，使得挠性材料部件可以部分或完全地封闭或 打开排气开口，从而防止或允许气体的输出，而所述应力构件在其一端接 合到所述挠性材料部件上，并且在另一端接合到可充气缓冲垫上，其中建 造所述应力构件和所述挠性材料部件的几何构造，使得在缓冲垫展开过程 中，排气开口的开启程度由应力构件的应力水平决定。排气开口在应力构 件没有受应力时封闭，并且随着应力构件中的应力增加而逐渐打开。
在本发明的一个实施方案中，排气装置包括几个排气开口。因此，前 部安全气囊组件获得了建立对乘员的位置和大小的适应性的能力的额外 变化。
在本发明的另一个实施方案中，安全气囊组件的缓冲垫被构造成保护 两个乘员，并且包括两个排气装置。因此，用于保护车辆的两个乘员的前 部安全气囊组件获得了对他们中每一个的位置和大小的适应性的能力。
本发明的主要优点在于获得了以自适应方式运行，使缓冲垫的压力适 合乘员的位置、大小和撞击的严重性的前部安全气囊组件。
本发明的另一个优点在于提高了安全气囊组件的OOP(非正常乘坐位
置(OutofPosition))性能，因为排气装置有助于吸收缓冲垫展开的能量，从
而降低对乘员的伤害。
本发明的另一个优点在于结合在缓冲垫中的应力构件允许改善其展 开的操纵和引导。
本发明的另一个优点在于结合在缓冲垫中的应力构件可以使与乘员 的接触表面最佳化。
从其目的的几个说明性、但决不是限制性的实施方案关于附图的详细 描述中，本发明的其它特征和优点将变得明显。
图1显示了处于其两种展开状态的根据本发明的具有排气调节装置的 安全气囊组件的第一实施方案的示意性横截面图，在一种状态中，应力构 件受应力，而在另一种状态(以虚线显示)中，它没有受应力。
图2显示了处于其两种展开状态的根据本发明的具有排气调节装置的安全气囊组件的第二实施方案的示意性横截面图，在一种状态中，应力构 件受应力，而在另一种状态(以虚线显示)中，它没有受应力。
图3和4示意性地显示了在最初的缓冲垫展开阶段允许挠性材料部件 完全封闭排气开口的两个实施方案。
图5a和5b分别示意性显示了处于两种展开状态的根据本发明的具有 排气调节装置的安全气囊组件的第三实施方案，应力构件在第一种状态中 没有受应力，而在第二种状态中受应力。
具体实施例方式
根据在图l和2中所示的本发明的两个第一实施方案的前部安全气囊 包括可充气缓冲垫11，所述可充气缓冲垫ll具有排气开口 17和排气调 节装置，所述排气调节装置由挠性材料部件21和应力构件23形成，所述 挠性材料部件21接合到缓冲垫11上使得挠性材料部件21可以部分或完 全地封闭或打开排气开口 17，而所述应力构件23在一端接合到所述挠性 部件21上，并且在另一端接合到可充气缓冲垫11上。可充气缓冲垫11 被构造成在乘员(未显示)和车辆主体的前部13之间展开。
通过适合的接合装置如接缝，将挠性材料部件21沿着其周边完全或 部分接合到可充气缓冲垫11上，而且该部件没有受应力，而是在它和垫 之间留下间隙。排气开口 17位于挠性材料部件21的周界的内部。
通常处于带状的应力构件23的一部分通过适合的接合装置如接缝35 接合到挠性材料部件21上，并且在另一部分通过适合的装置如接缝接合 到可充气缓冲垫11上。
使用这种排气装置，根据乘员的实际位置和他/她的尺寸获得缓冲垫的 多重-自适应性。
在缓冲垫展开开始时，排气开口 17被挠性材料部件21封闭。随着缓 冲垫展开的逐渐进行，如在图中所示的两种展开状态，即采用虚线的状态 和采用实线的状态中可以看到，应力构件23逐渐对挠性材料部件21施加 应力并且进行牵拉时，根据应力程度，它完全或部分地打开排气开口 17。 根据乘员如何撞击缓冲垫11，以及甚至根据他/她撞击缓冲垫的位置，应 力构件23失去应力，因此完全或部分地封闭排气开口 17。这表明，对于尺寸更小或冲击能更低的乘员，应力构件23在与该乘员接触时并不失去
应力，因此排气开口 18保持打开，从而降低了缓冲垫的硬度。然而，对 于尺寸更大或冲击能更大的乘员，应力构件23将失去应力，导致排气开 口 17被密封，从而使缓冲垫中的压力保持更长时间，从而使对乘员的支 持最佳化。
因此，通过所提及的排气装置，减小了在缓冲垫展开开始时发生的气 体损失，从而将组件的性能最大化，并且控制排气以减少或消除了坚硬的 接触。在最初和最终的展开阶段，排气被阻止，并且在中间阶段，允许适 应乘员位置-尺寸配置的排气。
本发明的安全气囊组件的这些特征将其与其中排气开口在最初的缓 冲垫展开阶段打开的现有技术中的那些解决方案明显地区别开来。另一个 显著的差别是本发明的排气装置的挠性，该排气装置没有像在目前技术发 展水平中的一些解决方案中出现的一样被固定到任何硬的元件上。
在图1中所示的实施方案中，安置应力构件使得它在相当程度地垂直 于缓冲垫11与乘员的接触表面的方向上受应力，而在图2中所示的实施 方案中，将应力构件23安置在倾斜于缓冲垫11与乘员的接触表面的方向 上。在两种情况下，排气开口 17都位于缓冲垫11的在该缓冲垫展开过程 中不被乘员或车辆阻挡的区域。
另外，在被制造成具有预期与乘员接触的主前板和沿着它们的周边边 缘接合的主后板的缓冲垫11的情况下，将应力构件23接合到主前板上。
除用于将挠性材料部件21接合到可充气缓冲垫11上的那些装置以 外，排气调节装置的适合操作还可能需要使用另外的装置。
在图3中所示的另外适合的装置由挠性材料部件21与可充气缓冲垫 的另外的接缝25组成，该接缝25在应力构件23将一定应力施加到挠性 材料部件21上时可以破碎。
根据图4，特别是在将挠性材料部件21沿着其整个周边接合到可充气 缓冲垫11上时防止任何气体泄漏的另外适合的装置由预切线(Pre-cuts)27 组成，所述预切线27限定了在应力构件23将一定应力施加到挠性材料部 件21上时的断裂线(breaking line)。
在图5a和5b中所示的实施方案中，有两个排气开口 17、 17，，并且排气装置包括被接合在所述排气开口 17、 17，的周边或附近区域上的缓冲
垫11上的两个挠性部件21、 21，，所述两个挠性部件21、 21，接合到应力 构件23上，在这种情况下，所述应力构件23包括接合到缓冲垫11上的 主干部分33以及接合到所述挠性部件21、 21'上的两个臂31、 31，。本发 明还包括多个排气开口的类似实施方案，特别是数量被包括在3和7之间 的类似实施方案。
在本发明的又一个实施方案中，预期用于保护多于l个乘员，如出现 在具有司机和两个乘员的三座席的工业用车辆的情况下的前部安全气囊 组件，将包括两个根据本发明的排气装置，其位于缓冲垫的面向每一位所 述乘员的区域，使得它可以相对于每一个乘员适应性地以及不同地运行。
尽管已经描述并且显示了本发明的几个实施方案，但是可以引入被包 括在其范围内的变型，该范围不意在受到所述实施方案的限制，而是受到 后附权利要求的内容的限制。
权利要求
1.一种机动车用前部安全气囊组件，其包括可充气缓冲垫(11)，所述可充气缓冲垫(11)在发生碰撞时可以用发生器所产生的气体进行充气，所述可充气缓冲垫(11)包括至少一个排气开口(17)和调节通过所述排气开口(17)的排气的调节装置，所述调节装置由挠性材料部件(21)和应力构件(23)形成，所述挠性材料部件(21)被接合在所述排气开口(17)的周边的所述可充气缓冲垫(11)上，使得所述挠性材料部件(21)可以部分或完全地封闭或打开所述排气开口(17)，从而防止或允许气体的输出，而所述应力构件(23)在其一端接合到所述挠性材料部件(21)上，并且在另一端接合到所述可充气缓冲垫(11)上，其特征在于建造所述应力构件(23)和所述挠性材料部件(21)的几何构造，使得在所述缓冲垫(11)展开过程中，所述排气开口(17)的开启程度由所述应力构件(23)的应力水平决定。
2. 根据权利要求1所述的机动车用前部安全气囊组件，其特征在于所 述挠性材料部件(21)初始被接合到所述可充气缓冲垫(11)上，使得它完全封 闭所述排气开口(17)，并且其特征在于它包括在通过所述应力构件(23) 将应力施加到其上时允许在其内形成断裂线的装置(25, 27)。
3. 根据权利要求1-2中任一项所述的机动车用前部安全气囊组件，其 特征在于所述可充气缓冲垫(ll)包括沿着它们的周边边缘接合的主前板和 后板，所述主前板预期与乘员接触，并且其特征在于所述应力构件(23)接 合到所述主前板上。
4. 根据权利要求1-3中任一项所述的机动车用前部安全气囊组件，其 特征在于所述缓冲垫(11)包括多个排气开口(17, 17')，并且其特征在于调节 通过这些开口的排气的所述排气装置由以下形成挠性材料部件(21)，所 述挠性材料部件(21)被接合在所述排气开口(17, 17')的周边的所述可充气 缓冲垫(ll)上；和由多个臂(31, 31，)形成的应力构件(23)，所述多个臂(31， 31')在它们的一端接合到所述挠性材料部件(21, 21')上，并且在另一端接合 到主干部分(33)上，所述主干部分(33)在相反端接合到所述缓冲垫(11)上。
5. 根据权利要求4所述的机动车用前部安全气囊组件，其特征在于所 述排气开口的数量被包括在2和7之间。
6.根据权利要求1-3中任一项所述的机动车用前部安全气囊组件，其特征在于所述缓冲垫(ll)被构造成，用于保护车辆的几个乘员，每一个所 述排气装置都位于所述缓冲垫的面向每一个乘员的每一个部分中。
全文摘要
本发明提供一种具有适应性的排气装置的前部安全气囊，其包括可以被由发生器产生的气体进行充气的可充气缓冲垫(11)，该可充气缓冲垫(11)包括至少一个排气开口(17)和排气调节装置，该排气调节装置由挠性材料部件(21)和应力构件(23)形成，挠性材料部件(21)被接合在排气开口(17)的周边或附近区域的可充气缓冲垫(11)上，使得挠性材料部件(21)可以部分或完全地封闭或打开排气开口(17)，从而防止或允许气体的输出，而应力构件(23)在其一端接合到挠性材料部件(21)上，并且在另一端接合到可充气缓冲垫(11)上，建造应力构件(23)和挠性材料部件(21)的几何构造，使得在缓冲垫(11)展开过程中，述排气开口(17)的开启程度由所述应力构件(23)中的应力水平决定。
文档编号B60R21/2338GK101407202SQ20081016992
公开日2009年4月15日 申请日期2008年10月9日 优先权日2007年10月9日
发明者伊莎贝尔·德尼斯, 埃米利亚诺·科雷·阿尔马萨, 奥格斯坦·拉蒙·拉莫斯, 路易斯·何塞·杜阿尔特·德阿雷斯 申请人:德尔福金属西班牙有限公司