用于汽車能量吸收系統中的彈性結構以及能量吸收系統的制造方法與工藝

本發明涉及一種用于汽車能量吸收系統中的彈性結構，其中，所述彈性結構可借助一種介質膨脹成一種用作為乘客保護和/或行人保護的物體。另外，本發明還涉及一種汽車的能量吸收系統作為乘客保護和/或行人保護。

背景技術：
能量吸收系統在碰撞中能夠實現碰撞能量的吸收并且通常在汽車中或者汽車上用于保護汽車的乘客和/或行人。能量吸收系統通常包括一個塑料袋或編織袋，所述塑料袋或者編織袋在發生事故時就突然地在乘客與汽車內室的部件之間或者在行人與汽車車身部件之間鼓起。由此避免乘客或者說行人撞到汽車的堅硬部位。在新型能量吸收系統中，不再使用這類塑料袋或者編織袋。所述能量吸收系統取而代之地設有一個彈性結構，所述彈性結構在碰撞中借助氣體介質、例如氣球鼓起并且由此構成了用作為乘客保護和/或行人保護的物體。相對于傳統的塑料袋或者編織袋而言，所述彈性結構具有這樣的優點，即：其需要更少的結構空間，具有更輕的重量并且成本也更低。這種彈性結構甚至可以重復使用，因為當所述氣體介質消失時，其基本就能回到其初始形態。在實踐中已經表明，所述彈性結構隨著使用壽命的增加會承受由于環境影響而帶來的老化，可通過細微氣孔和/或裂縫的構成注意到這種老化。其結果是，彈性結構在碰撞情況下不再膨脹至所需要的體積，因為彈性結構會通過最細微的氣孔和/或裂縫而不斷地漏氣。因此，到了一定的老化程度后，可能就不再足以確保彈性結構在能量吸收系統中可靠地發揮作用，因而就要事先提前用一個新的彈性結構來更換掉之前的彈性結構。然而，彈性結構的事先更換和經常更換又會帶來所不期望的額外的成本。

技術實現要素：
因此，本發明要解決的技術問題在于，采取這樣的措施，即：所述彈性結構借助這些措施可在具有開頭所述類型的特點并且設有彈性結構的能量吸收系統中在與目前相比更長的時間內保持充分地發揮作用。上述技術問題首先通過一種應用在汽車的能量吸收系統中的彈性結構來解決，其中，所述彈性結構可借助一種介質膨脹成為一種起到了乘客保護和/或行人保護作用的物體并且至少部分地由用作為氣體障壁且具有彈性的功能結構覆蓋。根據本發明的彈性結構會借助一種介質、尤其是一種氣體介質或者液體介質而膨脹成為一種用作為乘客保護和/或行人保護的物體，以便其在汽車能量吸收系統中的應用。根據本發明設定為，所述彈性結構至少部分地被用作為氣體障壁且具有彈性的功能結構覆蓋。通過這一措施，即便可能發生老化現象，也能充分維持彈性結構的正常作用，以便能夠用作為乘客保護或者說行人保護。通過所述功能結構來確保，彈性結構即便在由于老化而出現孔隙度的情況下也能夠在碰撞中借助所述介質膨脹至這樣的程度，使得其充分地發揮其作為乘客保護或者行人保護的作用。其中，起到氣體障壁作用的功能結構就防止介質通過老化引起的裂縫和氣孔而泄漏出去。由于功能結構具有彈性，功能結構可在碰撞情況下連同彈性結構一起膨脹，因此，盡管有功能結構，彈性結構也仍然會膨脹成為用作為乘客保護或者行人保護的物體。通過本發明還避免了，在激活能量吸收系統以及隨之而來的借助介質使彈性結構進氣時，一部分介質會通過彈性結構中的小裂縫和氣孔向外泄漏并進入汽車的駕駛室。這在介質對環境有害和/或損害健康的情況下就具有了重大意義。根據本發明的第一種構型，所述功能結構被布置在所述彈性結構的外側面上。因此，通過所述功能結構從外面保護了所述彈性結構并且由此用作為防止外部作用的環境影響的防護裝置。所述功能結構由此防止所述彈性結構受到例如來自外部的機械作用的影響。所述功能結構還防止所述彈性結構受到陽光輻照、UV輻照、濕氣、溫度波動和/或這些作用的影響。因此，所述功能結構防止所述彈性結構可能出現的老化現象，尤其是避免或者至少延遲所述彈性結構上面的老化現象。在本發明中，所述外側面指的是所述彈性結構在其于安裝狀態下位于能量吸收系統內或者能量吸收系統上時向外的、朝向外部環境的側面。位于外部的功能層可另外用作為裝飾層，例如通過用有色涂料給該功能層著色的方式。所述功能結構當然也可布置在所述彈性結構的內側面上。由此也在很大程度上實現了一種非常好的氣體障壁，該氣體障壁即便是在高內壓的情況下(例如在碰撞中通過介質構成這種高內壓)也能很好地發揮作用。根據本發明的另一種構型可設定為，所述功能結構被布置在所述彈性結構的外側面和內側面上。因此，相對于所述在碰撞情況下使彈性結構進氣并且還使其膨脹作為行人保護或者乘客保護的物體的介質而言，功能結構就非常有效地用作為氣體障壁。同時，在外面的與彈性結構的外側面相對應的功能結構就用作為防止環境或機械從外面作用到彈性結構上的防護裝置，并且由此預防了可能發生的老化現象、損傷或者甚至是彈性結構的毀壞。本發明的另一種構型的措施針對同一個方向或同一種作用，功能結構包覆著彈性結構。彈性結構由此基本完全被功能結構包圍或者說包封。本發明的另一種構型設定為，所述功能結構被設計為設置在彈性結構上的層、尤其是涂層。其中，所述功能結構和所述彈性結構優選以平整的平面相互連接。通過將所述功能結構設計為層或者說涂層以及所述功能結構與所述彈性結構以平整的平面相連，兩個結構就構成了可在工業上進行預制的一個整體。這種事先進行預制的一個整體降低了將功能結構安裝進能量吸收系統中的投入，因為其已經被安裝到彈性結構上。另外，通過所述功能結構與所述彈性結構以平整平面的相互連接，也實現了持久牢固的連接。其中，所述功能結構和所述彈性結構優選通過制造工藝實現不可分地彼此相連。為了以最佳的方式保持彈性結構發揮作用，所述功能結構具有與彈性結構基本相同的彈性特性。可選方案是，所述功能結構當然也可比所述彈性結構更加具有彈性。根據本發明的一種構型設定為，所述彈性結構由至少一種彈性體、尤其是橡膠構成。因此，所述彈性結構尤其適用于應用在能量吸收系統中。根據本發明的另一種優選的構型設定為：所述功能結構由硅酮構成。因此，所述功能結構不漏氣或者至少基本不漏氣，從而完全或者至少基本完全避免了介質從所述能量吸收系統的膨脹室中泄漏出去。所述功能結構也可通過由硅脂、硅樹脂或者硅油構成的層或者薄膜構成。當功能結構連同彈性結構一起完全或者部分地被密封、裝在汽車的內室中或者被保護起來地安裝進某個部件或組合部件的任意一個其他的部分中并且外部由此對于彈性結構、進而對于所涂覆的功能結構僅具有極小的影響時，可構成這樣一種功能結構。這樣的功能結構優選布置在彈性結構的外側面上，因為由此易于接觸到彈性結構并且進而能夠以非常簡單的方式實施由硅脂、硅樹脂或者硅油構成的薄薄的薄膜或者層的涂覆。原則上，每種有彈性的起到了氣體障壁作用的材料均可被用來作為所述功能結構的材料。所述功能結構可由至少一種彈性體、例如橡膠構成。所述功能結構也可由不同于硅酮的其他合成型聚合物構成。根據另一個方面，本發明還包括了一種用于汽車的能量吸收系統作為乘客保護和/或行人保護，其中，所述能量吸收系統具有至少一個上述類型的彈性結構。再根據另一個方面，本發明還包括一種用于汽車的、包括彈性結構的能量吸收系統作為乘客保護和/或行人保護，所述彈性結構被定位在一個外罩或者支架上并且借助一種介質、尤其是一種氣體介質或者液體介質膨脹成一個用作為乘客保護和/或行人保護的物體。根據本發明，這樣一種能量吸收系統包括了一個用作為氣體障壁且具有彈性的功能結構，所述功能結構在構成了用于容納所述彈性結構的空腔的同時被定位在所述外罩或者支架上。通過這一措施，實現了所述彈性結構的密封。盡管可能發生老化現象，也充分地維持了所述彈性結構正常地發揮作用，以便用作為乘客保護或者說行人保護。通過所述功能結構來確保，彈性結構即便在由于老化而出現孔隙度的情況下也能夠在碰撞中借助所述介質膨脹至這樣的程度，直到其充分地滿足其作為乘客保護或者行人保護的作用。其中，起到氣體障壁作用的功能結構就防止介質通過老化引起的裂縫和氣孔而泄漏出去。由于功能結構具有彈性，功能結構可在碰撞時連同彈性結構一起膨脹，因此，盡管有功能結構，彈性結構也仍然會膨脹成為用作為乘客保護或者行人保護的物體。由此也避免了，在激活能量吸收系統以及隨之而來的借助介質使彈性結構進氣時，一部分介質會通過彈性結構中的小裂縫和氣孔向外泄漏并進入汽車的駕駛室。這在介質對環境有害和/或損害健康的情況下就具有了重大意義。另外，功能結構也從外面保護了彈性結構。因此，所述功能結構就起到了防止受到來自外部作用的環境影響或者機械作用的防護作用。功能結構還防止彈性結構受到陽光輻照、UV輻照、濕氣、溫度波動和/或這些作用的影響。根據本發明的一種構型設定為，所述空腔僅僅通過所述功能結構構成或者通過所述功能結構以及所述外罩或所述支架構成。由此就在技術角度上以簡單的方式實現了這種空腔。所述功能結構優選比所述彈性結構更具有彈性，或者所述功能結構和所述彈性結構至少具有基本相同的特性。從而以最佳的方式維持了所述彈性結構正常地發揮作用。所述彈性結構還要優選由至少一種彈性體、尤其是橡膠構成。一種優選的構型在于，所述功能結構由硅酮構成，尤其是由硅樹脂構成。因此，所述功能結構不漏氣或者至少基本不漏氣，該功能結構由此就能夠完全或者至少基本完全避免了介質從所述能量吸收系統的膨脹室中泄漏出去。所述功能結構當然也可由各種具有彈性的、用作為氣體障壁的材料構成。就這方面而言，所述功能結構也可由至少一種彈性體、例如橡膠或者另一種不同于硅酮的合成型聚合物構成。另外，本發明還包括了一種具有至少一個上述類型的能量吸收系統的汽車，所述能量吸收系統作為用于乘客保護和/或行人保護的措施被設置在汽車內和/或汽車上。附圖說明本發明的其他目的、優點、特點和使用方案由下面借助附圖對兩種實施例所進行的說明中得出。附圖中：圖1為汽車的用于乘客保護和/或行人保護的能量吸收系統的一種可能的實施方式的剖面圖；以及圖2為汽車的用于乘客保護和/或行人保護的能量吸收系統的另一種可能的實施方式的剖面圖。具體實施方式圖1以示意性的圖示-示出了一種能量吸收系統100，所述能量吸收系統例如可被應用在汽車內或汽車上，以便乘客保護和/或行人保護。能量吸收系統100具有外罩110，在其上布置一個彈性結構1。在激活所述能量吸收系統100時，所述彈性結構1就膨脹成這樣一種物體，即：該物體防止行人或者乘客撞到汽車的堅硬部位、例如駕駛室或者汽車車身的構件上。為此，所述能量吸收系統100優選以這樣一種方式布置在汽車內或者汽車上，即：在觸發該能量吸收系統之后，由于彈性結構的膨脹而形成的物體就位于行人或者說乘客與汽車構件之間，由此在發生碰撞的情況下就吸收了作用于乘客或者行人的碰撞能量。如圖1所示，外罩110可通過構成了空腔的主體構成，所述主體朝向一個側面開口。開口的側面可被所述彈性結構1覆蓋，其中，所述彈性結構1優選被固定在該外罩110的壁面上。在該外罩110上設置一個氣體發生器130，所述氣體發生器在其激活狀態下生成氣體的介質并且在其激活狀態下將這種氣體的介質壓進外罩110的內部。氣體的介質通過外罩110的用作為膨脹室120的內部被施加在彈性結構1上，所述彈性結構由于氣體介質的壓力而由初始形狀膨脹至(圖1中未示出的)最終形狀，這種最終形狀構成了用作為乘客保護和/或行人保護的物體。所述彈性結構1至少在其外側面3上具有一個有彈性的功能結構2。如圖1中所示，所述有彈性的功能結構2還可包覆著彈性結構1，因此不僅設置在該彈性結構1的外側面3上，而且還設置在其內側面4上。其中，所述有彈性的功能結構2起到了氣體障壁的作用，從而通過功能結構2覆蓋住在彈性結構1上可能出現的、例如由于老化現象而引起的細微縫隙或者氣孔，并且由此防止或者說避免了氣體介質從彈性結構1中流出。功能結構2優選被設計為比彈性結構1更具有彈性。功能結構2還可具有至少基本與彈性結構1相同的彈性特性。因此，在激活能量吸收系統100時，不會由于功能結構2而損害彈性結構1的膨脹特性。所述功能結構2可被構造為位于彈性結構1上的層。所述功能結構2優選由硅酮構成。功能結構2還例如可通過由硅脂、硅樹脂或者硅油構成的層或者薄膜而被涂覆到彈性結構1上。這種功能結構2不僅可被涂覆到彈性結構1的外側面3上，還可被涂覆到其內側面4上。彈性結構1優選由彈性體、例如橡膠構成。圖2示出了能量吸收系統200的另一種可能的實施方式，所述能量吸收系統可被應用于汽車內或者汽車上，以便行人保護和/或乘客保護。所述能量吸收系統200具有一個彈性結構10，所述彈性結構被定位在支架210上并且可借助氣體介質膨脹成一個用作為乘客保護或者行人保護的物體。所述能量吸收系統200還-與之前的能量吸收系統給100相同-具有一個有彈性的功能結構12，所述功能結構起到了氣體障壁的作用。在能量吸收系統200中，功能結構12在構成用于容納彈性結構10的空腔240的同時被定位在支架210上。其中，所述空腔240通過功能結構12和支架210構成，彈性結構10就位于所述空腔240內。在如圖2的實施方式中，彈性結構10為閉合的物體，其內部構成了膨脹室220，在能量吸收系統已經被激活之后，借助布置在支架210上的氣體發生器230在所述膨脹室內生成氣體介質并且將這種氣體介質壓進該膨脹室中。彈性結構10通過氣體介質流進膨脹室220中而膨脹并且壓向有彈性的功能結構12，所述功能結構然后同樣膨脹，直到膨脹室220具有這樣大小的體積，使得形成用作為行人保護或者乘客保護的物體。在能量吸收系統200中，所述功能結構12在其末端上或者說末端區域上固定地與支架210相連或者說被固定在其上。所述功能結構12優選由硅酮構成。彈性結構35優選由彈性體、例如橡膠構成。標注說明1彈性結構2功能結構3外側面4內側面10彈性結構12功能結構100能量吸收系統110外罩120膨脹室130氣體發生器200能量吸收系統210支架220膨脹室230氣體發生器240空腔