專利名稱：對汽車安全系統的至少兩層的、折疊成可充氣安全帶的氣囊進行充氣的裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種利用氣體發生器對汽車安全系統的氣囊進行充氣的裝置，該氣囊是至少兩層的、折疊成可充氣安全帶的氣囊。
背景技術：
氣囊例如設置在方向盤中、副駕駛前面的儀表板中、沿側面設在B柱上、頂蓋框架中、方向盤下面或座椅中并且在事故情況下被充氣。氣囊在此方面的任務是，防止乘員在事故中碰到汽車結構或汽車的堅硬部件、例如方向盤或汽車玻璃并且在此情況下被嚴重損傷。此外，通過充氣的氣囊可以改變乘員在向前移動期間的運動過程，從而例如避免穿過安全帶或在安全帶下面的稱作下沉的滑潛或滑脫。此外，這種充氣的氣囊也作為可充氣安全帶使用，其被折疊成安全帶并卷繞在安全帶自動伸縮器上。
為給氣囊充氣通常使用通過連接件與氣囊連接的氣體發生器。由氣體發生器產生的氣流例如通過氣體通道導入氣囊內，其中，可以具有在氣囊內部分布氣流的附加氣體噴管。EP I 347 894B1例如公開了一種通過具有噴嘴頭的充氣單元充氣的氣囊。充氣單元在此方面通過噴嘴頭與氣囊氣密連接，為此需要與氣囊專門配合的連接件和相應構成氣囊本身的連接區。可充氣安全帶原則上存在的問題是，氣體發生器在哪個部位上與可充氣安全帶連接，因為安全帶承受持續的反復的拉出和拉入運動。出于這一原因，可充氣安全帶大多要么從末端止擋充氣，要么通過安全帶卡舌進行非常復雜的充氣。由EP I 056 894B1公開了一種特別是用于安全帶的兩層可充氣整體安全帶帶件，其作為軟管狀的安全帶帶件織造/紡造成。依據分類的DE 10 2008 048 340B3介紹了一種利用氣體發生器對汽車安全系統的至少兩層的氣囊進行充氣的裝置。由氣體發生器產生的氣流從外部對準氣囊。通過氣流在氣囊的至少一層中可以燒出開口。在一種實施例中，氣流具有至少600度的溫度。在氣囊內燒出開口是一種化學反應，其中除了可燃材料外還需要氧化劑例如氧，利用其可燃材料在也稱為燃燒的燒出時產生化合。為使釋放能量的反應開始需要活化能。為了能在氣囊中燒出開口，因此既需要足夠大量的氧化劑，也需要用于使反應開始的足夠高的活化能，例如需要以相當高溫度的形式的活化能。所需的活化能此外取決于可燃材料。如果缺少這些前提之一，便不能在氣囊中燒出開口。為使通過氣囊保護的乘員不受導入氣囊內的氣流的高溫傷害，需要相應的保護措施，例如像足夠厚的氣囊外套，使得在氣囊充氣后該護套在對準乘員的外側上的溫度是乘員可以忍受的。氣流的溫度越高，保護措施越復雜
發明內容
本發明的目的在于，改進一種用于對兩層的、折疊成可充氣安全帶的氣囊進行充氣的裝置。為實現所提出的目的本發明提出，由氣體發生器產生的氣流從外部對準氣囊，該氣流通過物理過程而在氣囊的至少一個層中產生開口。開口的產生例如通過在施加氣流的區域內使氣囊的至少一層局部熔化或撕裂進行。為產生開口可以將多個物理過程相互組合。例如，氣囊的材料可以被溫度高于材料熔點的氣流熔化，而熔體可以通過氣流本身吹走。在氣囊或安全帶帶件的常用材料中，材料的熔點明顯低于材料燃燒所需的活化能。材料的撕裂例如可以通過氣流的動能實現。氣囊的材料也可以通過溫度低于熔點、但高于環境溫度的氣流軟化或削弱，從而可以更加容易地撕裂材料。通過物理過程在氣囊中產生開口與燒出開口相比具有諸多優點。物理過程不需要例如氧的氧化劑，其為燃燒而必須在氣流中或在待燒出開口直接的周圍環境中足量存在。 此外，對于物理過程來說不必超過活化能，這樣可以使氣流具有更低的溫度。因此，為使由氣囊保護的乘員免受導入氣囊中的氣流溫度傷害的保護措施可以更為低成本/簡單地實施。令人驚訝地得到證實的是，在氣流從外部直接對準到氣囊上的情況下氣囊也會展開，在此情況下根本不需要連接口或連接件。氣流直接通過氣囊承受氣流的位置導入，其中，通過由氣流在氣囊的至少一個層上產生開口而使氣流的導入得到促進。此外提出，氣流方向與氣囊的規定展開方向夾成一小于90°的角度。因此，通過氣流的定向就同時預先規定了展開方向并加速氣囊的充氣。此外，由此在該層中產生承受氣流的波紋，從而使該層承受附加的機械負荷并附加地加速了開口的產生。在一種具有優點的實施方式中，氣囊作為可充氣安全帶這樣設計，使其至少部分地滿足針對用于乘員保護的安全帶的安全帶帶件提出的要求，這一點特別是涉及到抗拉強度或可延展性/可膨脹性。這種安全帶帶件的例子在EP I 056 894B1中有所介紹。為使氣流不會損壞汽車中相鄰的部件并附加地能夠使氣囊最佳充氣而提出，氣囊的被氣流對準的區域、氣流和氣體發生器的至少是氣流排出的區域被一外殼封裝。此外提出，氣體發生器相對于氣囊無接觸地設置。因此氣囊僅承受擊中它的氣流的負荷并且排出的氣流在擊中氣囊的層之前可以擴展，從而使之具有相應的熱能或動能以產生開口。術語“無接觸”在這里應理解成，氣體發生器的氣體排出面不與氣囊接觸，其中，氣體發生器的外殼絕對可以與氣囊接觸。由于依據本發明的裝置，安全帶現在可以在任意的部位上被填充，例如也可以在安全帶自動伸縮器的出口上被填充。此外提出，所述裝置具有用于安全帶的導向結構，從而使各單個部件相對彼此設置，特別是使安全帶與氣體發生器的距離即使在安全帶拉入和拉出運動時也保持不變。此外在一種實施例中提出，安全帶在氣體發生器點火的時刻在安全帶牽拉方向上被鎖止。由此避免了，安全帶在擊中氣流的作用下沿安全帶牽拉方向運動、并因此使氣流擊中安全帶的位置運動。
下面借助附圖詳細示出的優選實施例對本發明進行詳細說明。其中圖I示出在氣體發生器點火時刻的、用于對可充氣安全帶進行充氣的裝置；圖2示出在產生開口的時刻的、用于對可充氣安全帶進行充氣的裝置；圖3示出在可充氣安全帶展開時刻的、用于對可充氣安全帶進行充氣的裝置；圖4示出用于對可充氣安全帶進行充氣的裝置連 同斜置的氣體發生器。
具體實施例方式從圖I-圖3中可以看出依據本發明的用于對氣囊2進行充氣的裝置，該氣囊作為可充氣安全帶構成。除了可充氣安全帶，利用該裝置也可以對任何其它的安全系統氣囊進行充氣。可充氣安全帶2由兩個層2a和2b形成，這兩個層在其側面相互連接并可以被充氣成一軟管。可充氣安全帶2在未充氣狀態下折疊成一常規幾何結構的安全帶并卷繞在示意示出的安全帶自動伸縮器3中。為了對可充氣安全帶2進行充氣而設有氣體發生器I，在氣體發生器I點火后一氣流6經該氣體發生器端面的流出口 4排出。氣流6對準安全帶2的層2a。在一種優選的實施例中，氣流6具有低于600°C的溫度，從而能夠以較低的成本/復雜性使系有安全帶2的乘員不受高溫傷害。該較低的成本/復雜性的例子是如下的可充氣安全帶其由比溫度高于600°C的氣流6所必須的情況更薄的織物構成。另一優點是在更薄的織物中比更厚的織物中更容易產生開口。溫度特別低的氣流6例如可以利用所謂的冷氣發生器產生，其在一種實施例中主要被填充以壓縮氦。氣體發生器I設置成與安全帶2無接觸地間隔開，從而安全帶不承受氣體發生器I的負荷且在擊中層2a之前氣流6可以完全擴展。“無接觸”在此涉及設置流出口 4的氣體排出面。氣流6的擴展應理解成例如氣流6在從氣體發生器I排出時處在壓力下的氣體進行減壓時的加速，由此使氣流6的動能高到足以能在氣囊的其中一層中產生開口。氣流6的擴展也可以理解成氣流6在從氣體發生器排出的氣體減壓時的冷卻。氣體發生器I、氣流6和安全帶2的被氣流6加載的部分都封裝在一外殼5中，從而氣流6不能損壞汽車中的相鄰部件、也不能普遍地進入汽車的內部空間中。安全帶2穿過外殼5的壁部的穿通部同時形成導向結構9和10，通過所述導向結構根據一與氣體發生器I距離不變的預先確定的位置來引導安全帶2。為使安全帶2在氣流6擊中時不會偏移，附加設有支撐件11，安全帶2利用其層2b貼靠在該支撐件上。通過將該裝置設置在安全帶自動伸縮器3上，可以在任意位置處對可充氣安全帶2充氣，其中，與安全帶拉出長度無關，總是對緊貼在安全帶自動伸縮器上的也稱為肩部安全帶的對角安全帶直接或間接地首先進行充氣，而無需像在從末端止擋充氣時的情況那樣首先必須對腰部安全帶充氣、然后才在通流過轉彎位置的情況下在對角安全帶的安全帶卡舌中充氣。因此對乘員的胸部載荷起決定性作用的對角安全帶被功能可靠地充氣，而不存在轉彎位置處的氣體通流由于安全帶2中的載荷而中斷并且對角安全帶不充氣的危險。從圖2可以看出同樣的裝置，其處在氣流6已經在層2a中產生開口 7的時亥IJ。因為氣流6現在具有在層2a與2b之間擴展到安全帶2中的可能性，所以層2a上的壓力自動變小。在對安全帶2充氣的進一步過程中，氣流6然后進入層2a與2b之間并將可充氣安全帶2充氣。在此方面具有優點的是，安全帶自動伸縮器3被鎖止，以便使安全帶2在充氣的壓力下不自動放開。從圖4可以看出本發明的另一略有變化的實施方式，其中氣體發生器I略傾斜地設置，從而在方向C上排出的氣流6與所設置的展開方向A所夾角度B小于90°。通過斜置氣體發生器I 一方面加速了其充氣過程，因為氣流6的定向有助于氣流6向展開方向A 的流入。另一方面，由此有助于開口 7的產生，這是因為擊中層2a的氣流6將層2a推成波紋8，也就是施加一沿安全帶2縱向起作用的機械負荷。此外，波紋8中的開口 7已經具有這樣的定向，即預先規定了沿展開方向A的入流方向。
權利要求
1.利用氣體發生器(I)對汽車安全系統的氣囊(2)進行充氣的裝置，所述氣囊是至少兩層的、折疊成可充氣安全帶的氣囊，其中，由氣體發生器(I)產生的氣流(6)從外部對準氣囊(2)，所述氣流(6)通過一物理的、非化學的過程在氣囊(2)的至少一層(2a)中產生開口(7)。
2.按權利要求I所述的裝置，其特征在于，所述物理的過程是氣囊的被氣流加載的區域的至少一部分熔化或撕裂。
3.按權利要求I或2所述的裝置，其特征在于，氣流(6)的方向(C)與氣囊(2)的規定的展開方向(A)夾成一小于90°的角度(B)。
4.按前述權利要求之一所述的裝置，其特征在于，氣囊(2)的被氣流(6)對準的區域、氣流(6)和氣體發生器(I)的至少是氣流(6)排出的區域被一外殼(5)封裝。
5.按前述權利要求之一所述的裝置，其特征在于，氣體發生器(I)相對于氣囊(2)無接觸地設置，特別是與氣囊(2)相距一最大20mm的距離。
6.按前述權利要求之一所述的裝置，其特征在于，所述裝置設置在安全帶的安全帶自動伸縮器(3)上或具有用于安全帶的導向結構。
7.按前述權利要求之一所述的裝置，其特征在于，安全帶設置成在距離恒定的情況下相對于氣體發生器可動。
8.按前述權利要求之一所述的裝置，其特征在于，安全帶在氣體發生器點火的時刻在安全帶牽拉方向上被鎖止。
9.按前述權利要求之一所述的裝置，其特征在于，氣囊(3)在背離氣體發生器(I)的一側上得到支撐。
10.按前述權利要求之一所述的裝置，其特征在于，氣流(6)具有低于600°C的溫度。
全文摘要
本發明涉及一種利用氣體發生器(1)對汽車安全系統的氣囊(2)進行充氣的裝置，所述氣囊是至少兩層的、折疊成可充氣安全帶的氣囊，其中，由氣體發生器(1)產生的氣流(6)從外部對準氣囊(2)，所述氣流(6)通過一物理的、非化學的過程在氣囊(2)的至少一層(2a)中產生開口(7)。
文檔編號B60R21/18GK102905943SQ201180024945
公開日2013年1月30日 申請日期2011年5月7日 優先權日2010年5月20日
發明者C·布爾奇克 申請人:戴姆勒股份公司