機動車約束系統的製作方法

2023-10-19 19:29:37

專利名稱：機動車約束系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種根據權利要求l的前序部分的、用於機動車的約束系統。
背景技術：
由用於機動車的安全技術公知，通過在短時間內為阻止乘員向前移動 的氣墊充氣，來保護乘員免受傷害。
這裡感興趣的是，氣墊快速地達到有效體積。為此需要的是，例如通 過煙火技術產生較大的氣體量並將其導入氣囊中。近來，在設計要添加的 氣體體積時對乘員和/或車輛的參數進行估計，從而例如在所謂的乘員"離
位，，時通過減少氣體體積而不允許氣嚢展開到完全體積。這裡存在的問題
是調節到所有可想到負荷情況和成本密集的控制調節技術。
因此人們致力於發展一種所謂的自動調節系統，該系統能自動地調節
到相應的負荷情況。
為此現有技術包括例如流出開口 ，該流出開口在氣嚢內壓過大時自動關閉。
由德國7〉開文本2 302 737已知一種約束系統，該系統包括兩層式氣 嚢，其中僅在所述兩個層之間引導氣體。使得不形成完整的氣墊而是形成 一球環狀的支撐結構。這裡，支撐結構的展開在貼靠氣墊的橫向方向上進 行。
EP 0589 059 Bl另外指出，在兩層式氣嚢展開期間必須向內腔中吸入 周圍空氣，以克月W氐壓。
二者相同之處在於，由於氣嚢由兩個層形成，所以將氣嚢展開到完全體積需要的氣體體積較小。從而可降低溫度和汙染。
最後GB 1420 226 A公開了一種用於機動車的約束系統，其中在兩層 式氣墊的內部設置有管狀支撐結構，該管狀支撐結構在被充氣亦即啟用的 狀態下的縱向範圍超過橫向範圍的尺寸。該支撐結構由於其特別的幾何結 構而主要在其縱向範圍的方向上展開。
該文獻並未說明根據各種負荷情況例如，根據各乘員或各乘員位置自 動進行氣嚢的調節。

發明內容
因此本發明的目的在於，這樣改進上述的約束系統，使得約束系統的 變量適應於相應的負荷情況。
根據本發明，所述目的由根據權利要求l所述的特徵實現。有利的實 施形式由從屬權利要求給出。
本發明提出了一種約束系統，由於支撐結構的特別的幾何形式，即， 由於超過橫向範圍的縱向範圍，所述約束系統在展開期間與障礙物相遇時 不達到其在完全展開時具有的穩定狀態和/或不達到最終體積或最終膨脹。 由於其縱向結構，支撐結構在展開期間具有不同的穩定性。在開始時支撐 結構更易於不穩定，也就是在展開時易於受阻，完全展開的支撐結構達到 完全穩定狀態，亦即約束力。也就是說，支撐結構在展開期間與障礙物相 遇時，如例如在乘員過於向前傾斜(離位)的情況，所述展開由於支撐結 構的仍不穩定的結構而可僅以很小的力容易地停止或偏轉。這種很小的力 對乘員的加載很小。
當在本發明中提到支撐結構時，其指的是一一與常規的球狀氣泡(氣
嚢)不同---種骨架狀結構，該骨架狀結構在完全展開狀態下具有與常
3見氣嚢相似的約束作用，但具有明顯複雜的結構，例如分支結構。因此能 夠不僅減少必須的氣體體積，而且如果該乘員在一定程度上"擋住"展開 的支撐結構，該支撐結構還減少在展開時作用在乘員身上的力的峰值。與 此不同，在氣嚢中的氣體量從啟用開始直至完全展開都處於一明顯提高的水平，因此與展開狀態無關地對展開路徑上的障礙物進行強烈地加載。
有利地所述支撐結構能被氣體填充，其中填充的是以煙火技術產生的 氣體還是來自加壓存儲器的氣體還是周圍的空氣並不重要。周圍空氣可通 過在展開過程中產生的低壓的吸入而導入由支撐結構包括的承載空間中。 這樣可進一步減少氣體體積。
如果設置有在流動技術上相互連接或與周圍環境相連接的多個支撐結 構，則能形成網狀、樹狀或骨架狀構成的約束系統。這樣使例如在車輛縱 向方向上延伸的支撐結構能夠與在車輛橫向方向上延伸的支撐結構相連 接。這裡，橫向延伸的支撐結構的展開仍然在相應支撐結構的縱向延伸方 向上進行。
或者，所述支撐結構通過柔性片材特別是紡織柔性片材相互連接。在 這種情況下，可在兩個相鄰的支撐結構之間張開柔性片材。
如果多個支撐結構通過柔性片材相互連接，則可利用在由此包圍成的 承載體積中的氣體以起約束作用。在承載體積中的、用於約束乘員的氣體 可通過加熱裝置(例如產生熱和必要時少量氣體體積的點火片或小的氣體 發生級)加熱或補充。從而使得氣體體積或內壓增大，從而使相應的約束 作用增大。
如果支撐結構在展開期間與障礙物相遇，則藉助於再分配裝置將後流 入的氣體再分配到其它相鄰的支撐結構中或再分配到周圍環境。可設想， 通過後流入(的氣體)產生的支撐結構中的內壓通過增加支撐結構的橫截 面而減小。這可以這樣實現，即在一定的壓力下接縫失效，使得支撐結構 能在其橫向方向上增大。還可設想在達到過高的內壓時打開的卸壓閥。
在傳統的緊湊的氣嚢中，到目前為止都避免將流出開口指向乘員，因 為達到的氣體溫度過高。因為向承載體積的內部流入的不是煙火產生的氣 體，而是冷的周圍空氣，所以能夠由於降低的溫度而將流出開口指向乘員。 因此，利用乘員與氣嚢之間的不同接觸面通過乘員來封堵流出開口橫截面， 可實現氣嚢阻尼對不同的周圍條件的自適應。
因此，與具有較大體積(通常具有較大重量)的人的接觸面更大，並因此封堵部更大，從而實現更強的約束作用。在更劇烈的事故中，由於乘 員向氣嚢中的沉入更強而使接觸面增大，從而使約束作用提高。這種原理 還允許對於系安全帶的乘員和不系安全帶的乘員具有不同的氣嚢阻尼，因 為在乘員不系安全帶的情況下，乘員沉入氣嚢的程度更小。
如果流出開口設計成穿孔，亦即設計成多個小的通孔，如例如以織網 形成，則在與乘員尺寸相對應的突出面可被封閉。利用多個小流出開口通 常可提高結果的可重複性。
在一種優選實施形式中，所述支撐結構中的至少一個延伸成至少部分 地與硬結構特別是支承管柱重疊。另外也可設置在乘員之間展開作為乘員 間氣嚢/相互作用的氣嚢的支撐結構。
為了能夠提供根據本發明的、帶有可充氣部分的複雜支撐結構以及柔 性片材，優選單片織網技術。這種技術的突出之處在於，能夠在同一個裝 置中按需要製成雙層的可充氣的部分和單層的柔性片材，或者說能夠織成 一三維結構。


下面結合附圖對本發明的有利實施形式進行詳細說明
圖1示出緊接在啟動氣體發生器之後的支撐結構，
圖2a示出根據圖1的、展開的支撐結構在與障礙物相遇時被阻擋，
圖2b示出根據圖1的支撐結構在與障礙物i相遇時偏轉，
圖3示出處於完全展開的狀態下的、才艮據圖l的支撐結構，
圖4示出帶有複雜的支撐結構的約束系統，
圖5示出兩個通過柔性片材相互連接的支撐結構。
具體實施例方式
圖1至3以示意性的側^L圖示出支撐結構1,該支撐結構在未啟用狀 態下被巻繞起。或者也可能是Z形摺疊或以其它方式摺疊。
如特別是由圖3可見，處於啟用狀態下的支撐結構的長度L超過橫截
7面積Q的尺寸很多。這裡，支撐結構l具有怎樣的形狀是不重要的。
如果配設於支撐結構1的氣體發生器被啟動，則突然間形成的氣體G 進入支撐結構l的由壁2形成的內腔3中。這樣侵 使支撐結構朝向其長度 延伸的方向展開。因為在長形的支撐結構l中的氣體G僅僅能從後向前傳 送，所以支撐結構1的仍巻繞的部分區域4沿流動方向移動並被開巻。
如果在展開路徑上設置一障礙物5,則仍未展開的部分區域4由於橫 截面積小而被中斷/卡斷，使得氣體G不能再流入(參見圖2a)。在這種 狀態中，支撐結構l對於所作用的橫向力明顯是不穩定的，所以當仍未展 開的部分區域4與障礙物相遇時僅在以6來表示的位置處中斷。因此支撐 結構在展開期間不達到在完全展開時具有的穩定狀態和/或不達到最終體 積或最終膨脹，所以明顯降低了作用在乘員身上的負荷值。
根據障礙物5與支撐結構1之間的碰撞角度，支撐結構1可能會偏轉 (參見圖2b)而不是完全中斷。另外，這裡支撐結構在展開期間不達到在 完全展開時具有的穩定狀態。
如果與此相反地使支撐結構1完全被氣體填充(參見圖3)，則達到 了完全的穩定狀態，也就是說完全的約束作用。
圖4示出了一種由兩個在車輛縱向方向上延伸的支撐結構7、 8以及一 個在車輛橫向方向上延伸的支撐結構9形成的約束系統。三個支撐結構7、 8、 9在流動技術方面相互連接，使得在啟用之後首先是支撐結構7、 8沿 其縱向範圍展開，然後支撐結構9也沿其縱向範圍展開。即使在斜撞時， 被支撐結構7、 8、 9幾乎包圍的乘員IO也可被這種布置結構保護而免受側 向力。
在支撐結構7、 8、 9之間可張開一柔性片材11，從而例如在四個布置 成漏鬥狀的支撐結構中包圍出內腔12。位於內腔12中的氣體可通過加熱 裝置(例如產生熱和必要時少量氣體體積的點火片或小的氣體發生級)加 熱或補充，使得氣體膨脹並且(約束)系統更具抵抗性。
圖5示出第二實施例，其中沒有設置橫向延伸的支撐結構。 支撐結構與柔性片材相結合的布置結構明顯依賴於約束系統在車輛中的位置以及希望的負荷情況。所以用於側撞的支架狀布置結構由於空間原 因而設計成與用於正撞的支撐結構不同。然而事實上，在車輛中利用長形 支撐結構能夠達到多個位置，所述位置由於所需要的氣體體積卻不能由傳 統的氣嚢達到。
權利要求
1. 一種用於機動車的約束系統，所述約束系統由一個或多個支撐結構形成，其中處於啟用狀態下的支撐結構的縱向範圍明顯超過橫向範圍的尺寸，以及所述支撐結構主要沿其縱向範圍的方向展開，其特徵在於，所述支撐結構(7，8，9)在展開期間與障礙物(5)相遇時不達到其在完全展開時具有的穩定狀態和/或不達到最終體積或最終膨脹。
2. 根據權利要求1所述的約束系統，其特徵在於，所述支撐結構(7, 8， 9)能被氣體填充。
3. 根據權利要求2所述的約束系統，其特徵在於，所述支撐結構(7, 8， 9)能糹皮通過煙火製造技術產生的氣體填充。
4. 根據權利要求2或3所述的約束系統，其特徵在於，由所述支撐 結構(7， 8， 9)界定的承載空間能通過吸取或圍繞周圍空氣而被填充。
5. 根據上述權利要求中一項或多項所述的約束系統，其特徵在於， 設置有多個支撐結構(7, 8, 9),所述支撐結構在流動技術上相互連接或 與周圍環境相連接。
6. 根據上述權利要求中一項或多項所述的約束系統，其特徵在於， 設置有支撐結構(7, 8, 9),所述支撐結構通過柔性片材特別是紡織柔性 片材相互連接。
7. 根據上述權利要求中一項或多項所述的約束系統，其特徵在於， 設置有加熱裝置，特別是點火片或小的氣體發生級，該加熱裝置在支撐結 構(7, 8， 9)的啟動狀態下加熱或補充吸入的或圍繞的氣體。
8. 根據上述權利要求中一項或多項所述的約束系統，其特徵在於， 設置有用於分配多餘氣體的再分配裝置。
9. 根據權利要求8所述的約束系統，其特徵在於，所述再分配裝置 將多餘氣體再分配到相鄰的支撐結構(7, 8, 9)中。
10. 根據權利要求8所述的約束系統，其特徵在於，所述再分配裝置在內壓過高時使所述支撐結構(7， 8， 9)的橫截面增大。
11. 根據權利要求8所述的約束系統，其特徵在於，所述再分配裝置 是卸壓閥，通過該卸壓閥將多餘氣體釋放到周圍環境或相鄰的支撐結構(7， 8， 9)中。
12. 根據上述權利要求中一項或多項所述的約束系統，其特徵在於， 流出開口從所圍繞的承載體積指向乘員，該開口被向前移動的乘員所覆蓋。
13. 根據上述權利要求中一項或多項所述的約束系統，其特徵在於， 流出開口是在包圍承載空間的材料上加工出的穿孔或其它通路。
14. 根據上述權利要求中一項或多項所述的約束系統，其特徵在於， 所述支撐結構(7， 8, 9)中的一個延伸成至少部分地與車輛的硬的結構特 別是支承管柱重疊。
15. 根據上述權利要求中一項或多項所述的約束系統，其特徵在於， 所述支撐結構(7， 8， 9)中的至少一個在乘員之間展開作為乘員間氣嚢。
16. 根據上述權利要求中一項或多項所述的約束系統，其特徵在於， 所述的一個或多個支撐結構(7, 8, 9)和/或柔性片材通過單片織網4支術 製成。
全文摘要
本發明涉及一種用於機動車的約束系統，所述約束系統由一個或多個支撐結構形成。處於啟用狀態下的支撐結構的縱向範圍明顯超過橫向範圍的尺寸，所述支撐結構主要沿縱向範圍的方向展開。本發明的目的在於改進約束系統，使得約束系統的變量適應於相應的負荷情況。根據本發明，所述支撐結構(7，8，9)在展開期間與障礙物(5)相遇時不達到其在完全展開時具有的穩定狀態和/或不達到最終體積或最終膨脹。
文檔編號B60R21/231GK101506006SQ200780030503
公開日2009年8月12日 申請日期2007年6月23日 優先權日2006年8月14日
發明者A·希爾特, C·魯德布施, F·賴特爾, L·誇爾格 申請人:戴姆勒股份公司