專利名稱：充氣器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于保護(hù)車輛乘員的保護(hù)緩沖墊的膨脹裝置。更具體而言，本發(fā)明涉及一種用于為緩沖墊提供膨脹氣體的膨脹裝置，在正常狀態(tài)下，緩沖墊折疊起來并且沿著車廂側(cè)面的上角部放置，如果發(fā)生車輛側(cè)面沖擊碰撞或翻倒，緩沖墊就膨脹成簾形以膨脹到側(cè)門和B立柱的車窗上。
背景技術(shù)：
安裝在車輛例如汽車中的氣囊裝置通常包括氣體發(fā)生器或充氣器。充氣器運(yùn)行以膨脹氣囊，氣囊設(shè)置成用來在車輛發(fā)生緊急情況例如碰撞時(shí)保護(hù)乘客身體。
氣囊的特性在很大程度上取決于充氣器。例如，充氣器的位置可能使得氣囊的各部分以不同速率膨脹。通常，位于最接近充氣器的氣囊部分會(huì)比位于遠(yuǎn)離充氣器的氣囊部分膨脹得快。從而，在檢測到緊急情況后，氣囊的特定部分可能需要更多時(shí)間來達(dá)到足以保護(hù)車輛中乘員的膨脹狀態(tài)。
另外，坐在靠近車輛側(cè)面的乘客在側(cè)面沖擊時(shí)比他們在車輛前面沖擊的情況下更接近碰撞點(diǎn)。因此，當(dāng)車輛發(fā)生側(cè)面沖擊碰撞時(shí)氣囊的迅速完全膨脹的重要性變高了。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于解決這些和其它問題中的至少一個(gè)問題。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，一種用于車輛乘員的保護(hù)裝置包括一個(gè)氣囊，設(shè)置成沿著車輛的內(nèi)側(cè)膨脹；一個(gè)細(xì)長的充氣器，包括一個(gè)在車輛的縱向沿著車輛內(nèi)側(cè)延伸的管；和管上的多個(gè)開口，設(shè)置成使得膨脹氣體能夠進(jìn)入并膨脹氣囊，其中充氣器每米長度的開口數(shù)目在大約20與大約100個(gè)之間。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，一種用于車輛乘員的保護(hù)裝置包括一個(gè)氣囊，設(shè)置成沿著車輛的內(nèi)側(cè)膨脹；和一個(gè)細(xì)長的充氣器，包括一個(gè)在車輛的縱向沿著車輛內(nèi)側(cè)延伸的管，其中管長與氣囊長度的比率在大約0.7與大約1.0之間。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，一種用于車輛乘員的保護(hù)裝置包括一個(gè)氣囊，設(shè)置成沿著車輛的內(nèi)側(cè)膨脹；一個(gè)細(xì)長的充氣器，包括一個(gè)在車輛的縱向沿著車輛內(nèi)側(cè)延伸的管；和管上的多個(gè)開口，設(shè)置成使得膨脹氣體能夠進(jìn)入并膨脹氣囊，其中管的橫截面積與這些開口中一個(gè)開口的面積的比率在大約2與大約20之間。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，一種用于車輛乘員的保護(hù)裝置包括一個(gè)氣囊，設(shè)置成沿著車輛的內(nèi)側(cè)膨脹；一個(gè)細(xì)長的充氣器，包括一個(gè)在車輛的縱向沿著車輛內(nèi)側(cè)延伸的管；和管上的多個(gè)開口，設(shè)置成使得膨脹氣體能夠進(jìn)入并膨脹氣囊，其中這些開口中一個(gè)開口的面積與管長的比率在大約0.01mm2/mm與大約0.04mm2/mm之間。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，一種用于車輛乘員的保護(hù)裝置包括一個(gè)氣囊，設(shè)置成沿著車輛的內(nèi)側(cè)膨脹；和一個(gè)細(xì)長的充氣器，包括一個(gè)在車輛的縱向和側(cè)向中的一個(gè)方向上沿著車輛內(nèi)側(cè)延伸的管，其中在縱向和側(cè)向中的所述一個(gè)方向上充氣器長度與車輛長度的比率在大約0.6與1.0之間。


通過下面的描述、所附權(quán)利要求和附圖中示出的所附示意性實(shí)施例，本發(fā)明的這些和其它特征、方面以及優(yōu)點(diǎn)將變得明顯，下面簡要描述附圖。
圖1是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)示意性實(shí)施例的充氣器的剖視側(cè)視圖。
圖2是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的乘員保護(hù)裝置的側(cè)視圖。
圖3是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的管的一部分的剖視圖。
圖4是根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的管的一部分的剖視圖。
圖5是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)示意性實(shí)施例的管的剖視側(cè)視圖。
圖6是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的充氣器和氣囊的側(cè)視圖。
圖7是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的充氣器的局部側(cè)視圖。
圖8是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的充氣器的側(cè)視圖。
圖9a-9c示出了各種構(gòu)造的與汽車連接的級聯(lián)式充氣器。
具體實(shí)施例方式
以下將參考附圖描述本發(fā)明的實(shí)施例。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，提供一種充氣器。如圖1所示，充氣器包括具有多個(gè)開口110的管100。管100包括充滿惰性氣體的內(nèi)腔150。惰性氣體可以包括例如氬或氦。惰性氣體可以通過進(jìn)氣口120充入管100。在氣體充入管100后，可以用例如球焊130密封進(jìn)氣口120。因此，在啟動(dòng)之前充氣器充滿壓縮氣體。
管100包括兩個(gè)端部140。管100的每個(gè)端部140都包含膨脹裝置200。膨脹裝置200包括觸發(fā)器或啟動(dòng)器210以及助推器蓋體220。蓋體220覆蓋觸發(fā)器210并且包含助推推進(jìn)劑230。用填隙材料145密封管的每個(gè)端部140。觸發(fā)器210包括伸出管100外的部分，該部分以可操作的方式連接到控制電路上，當(dāng)確定即將發(fā)生涉及相關(guān)車輛的碰撞時(shí)，控制電路向觸發(fā)器發(fā)送觸發(fā)信號(hào)。
在充氣器啟動(dòng)之前，每個(gè)開口110都是密封的。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示意性實(shí)施例，用密封件115封閉開口110。密封件115構(gòu)造成當(dāng)惰性氣體的壓力達(dá)到預(yù)定水平時(shí)即破裂或破碎。密封件115可以包括膠帶或其它類似的薄膜?；蛘呷鐖D3所示，開口110可以形成為管100的壁的局部穿孔113。例如，管100可以由不銹的材料形成，并且可以用沖頭部分地刺入管100的壁以形成弱化部分，當(dāng)位于管中的惰性氣體的壓力達(dá)到預(yù)定水平時(shí)弱化部分就破裂。
如上所述，管100可以由不銹鋼或具有足夠強(qiáng)度來容納壓縮氣體的其它材料形成。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，管100可以彎曲以適應(yīng)包含充氣器在內(nèi)的氣囊的形狀。但是，例如如圖4所示，如果氣囊包含大致筆直的上部，管100可以沿著基本筆直的線延伸。
如圖2所示，充氣器可以設(shè)置在氣囊300內(nèi)部用來保護(hù)車輛中的乘員。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，氣囊300構(gòu)造為沿著車輛的側(cè)面膨脹。如圖2所示，氣囊可以從A立柱410起延伸覆蓋B立柱420并到達(dá)C立柱430。氣囊300可以包括多個(gè)隔間或部分310。每個(gè)膨脹氣體流出開口110可以和隔間310對齊。另外，如圖2所示，管100的形狀可以是彎曲的以適應(yīng)氣囊300上部的形狀。
在操作中，通過由傳感器例如加速度型碰撞傳感器響應(yīng)傳感器檢測到涉及本車輛的碰撞即將發(fā)生而產(chǎn)生的信號(hào)來觸發(fā)啟動(dòng)器210。在觸發(fā)啟動(dòng)器210后，助推推進(jìn)劑230觸發(fā)從而產(chǎn)生使蓋體220破裂的排放氣并且升高管100內(nèi)所含惰性氣體的壓力。惰性氣體的壓力升高從而使得流出開口110解除密封，使得氣體能夠從充氣器逸入氣囊300。當(dāng)氣體離開管100并且進(jìn)入氣囊300時(shí)，氣囊300迅速地沿著車廂的側(cè)面均勻展開并且覆蓋車輛的立柱410、420、430。
由于例如管100的弱化部分113失效(圖3)或由于密封件115失效(圖4)可能會(huì)出現(xiàn)產(chǎn)生經(jīng)過開口110的流動(dòng)通道的情況。開口110構(gòu)造成使得能夠預(yù)先確定使密封件破裂并且產(chǎn)生開口110所需的氣體壓力。
如圖3和4所示，氣體流出開口110可以設(shè)置在沿著管100外部的各個(gè)位置處。開口110在多個(gè)位置處的設(shè)置可以使得一部分或全部氣囊300更快地膨脹。例如，在圖6示出的實(shí)施例中，相鄰開口之間的長度L3可以在10mm與20mm之間，優(yōu)選約為15mm。
從以上的描述顯而易見，提供沿著氣囊300的大致整個(gè)長度的充氣器使得氣囊能夠迅速均勻地膨脹從而給車輛的乘員提供增強(qiáng)的保護(hù)。
本發(fā)明還包括一個(gè)包含作為所存儲(chǔ)氣體的替代物的氣體發(fā)生劑或推進(jìn)劑的充氣器的實(shí)施例。而根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，充氣器可以包含作為氣囊的壓縮空氣源的分解型材料。
如圖5所示，根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，管100可以包含氣體發(fā)生劑或推進(jìn)劑500。充氣器也可以包含放置在管100一端的標(biāo)準(zhǔn)觸發(fā)器200或啟動(dòng)器組件。觸發(fā)器200接收來自點(diǎn)火電路或控制器的信號(hào)以便啟動(dòng)對充氣器的操作。
推進(jìn)劑包或氣體發(fā)生劑500可以遍及管100的所有、大部分或全部長度，從而一旦觸發(fā)推進(jìn)劑500時(shí)有利于大致均勻的氣體發(fā)生。在充氣器長度上的均勻的氣體發(fā)生是理想的，這樣使得氣囊300均勻膨脹。一旦觸發(fā)推進(jìn)劑500，所述多個(gè)氣體出口110與氣囊流體連通，從而在氣囊的長度上提供持續(xù)均勻的膨脹。推進(jìn)劑材料可以選自已知的傳統(tǒng)推進(jìn)劑，例如美國專利申請公開2001/0045735 A1中所披露的推進(jìn)劑。
對于上述氣囊的實(shí)施例，本發(fā)明包括特定的優(yōu)選參數(shù)。選擇這些參數(shù)以確保氣囊的適當(dāng)快速均勻膨脹以及必要時(shí)氣囊的持續(xù)膨脹。
例如，現(xiàn)在參考圖6，可以根據(jù)簾式側(cè)氣囊300的長度L2仔細(xì)選擇充氣管100的長度L1。如上所述，管100可以是彎曲的或直的。長度L1對應(yīng)于沿著管100的幾何中心縱向測量時(shí)管100的長度。如圖6所示，沿著展開的側(cè)簾300的底沿測量氣囊300的長度L2。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，充氣管長度與氣囊長度的比率L1/L2在大約0.7與大約1.0之間。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，比率L1/L2在大約0.75與大約0.95之間。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，比率L1/L2在大約0.80與大約0.90之間。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，比率L1/L2約為0.85。在一個(gè)實(shí)施例中，管100的長度L1在大約1.0與3.0mm之間，并且優(yōu)選在大約1.2與1.4mm之間，優(yōu)選約為1.3mm，或者優(yōu)選在大約2.4與2.6mm之間，優(yōu)選約為2.5mm。
通過示例，能夠根據(jù)充氣管100的長度L1確定開口或孔110的數(shù)目。根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，設(shè)置開口110使得沿著充氣管100的長度大約每米有10個(gè)開口。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，每米管長的開口數(shù)目在20與100之間，優(yōu)選在每米50與80個(gè)之間，優(yōu)選為約每米70個(gè)?？?10的大小也優(yōu)選使得開口110的面積約為40mm2，例如孔110是一個(gè)直徑為7mm的圓，但是開口110的面積可以在從10mm2到100mm2的范圍內(nèi)。但是，如下所述，開口的大小可以根據(jù)充氣器的其它參數(shù)而變化。
提高氣囊性能和可靠性的另一個(gè)重要參數(shù)是相對于管100大小的開口110大小(即長度和橫截面積)。例如，每個(gè)開口110的大小選為相對于充氣管100的橫截面積A2具有預(yù)定大小的橫截面積A1。如圖7所示，開口110的橫截面積A1對應(yīng)于管100并不存在以便容納開口110的部分的表面積。如圖7所示，還根據(jù)大致與管的縱向垂直的橫截面來確定管100的橫截面積A2。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，管100的橫截面積A2與開口110的橫截面積A1的比率在大約20.0與大約2.0之間。根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，比率A2/A1在大約16.0與大約10.0之間。根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，比率A2/A1約為13.0。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，選擇充氣管100與開口110從而預(yù)先確定開口110的大小A1與管100的長度L1的比率。例如，橫截面積與管長的比率A1/L1在大約0.01mm2/mm與大約0.04mm2/mm之間。根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，比率A1/L1在大約0.02mm2/mm與大約0.03mm2/mm之間。根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，比率A1/L1約為0.025mm2/mm。
現(xiàn)在參考圖9a到9c，本發(fā)明還包括一個(gè)用于覆蓋大約60％到100％車輛長度的氣囊的級聯(lián)式充氣器。圖9a所示的充氣器具有管長X，充氣器在汽車內(nèi)部或外部與汽車連接(兩種實(shí)施例都已示出)，汽車具有長度Y。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，充氣器長度X與汽車長度Y的比率在大約60％與大約100％之間，優(yōu)選在大約70％與大約90％之間，更優(yōu)選約為80％。在圖9a中，構(gòu)造與放置充氣器以沿著汽車的側(cè)面膨脹氣囊。圖9b示出了氣囊的級聯(lián)式充氣器的另一個(gè)實(shí)施例，該級聯(lián)式充氣器構(gòu)造成沿著汽車的前面膨脹氣囊，圖9c示出了氣囊的級聯(lián)式充氣器的另一個(gè)實(shí)施例，該級聯(lián)式充氣器構(gòu)造成沿著汽車的后面膨脹氣囊。
WO 00/32447披露了一種使用多個(gè)氣囊和安全帶的充氣器。美國專利申請公開2001/0045735 A1披露了一種細(xì)長的充氣器。這里把上述兩個(gè)文件全部引入作為參考。本發(fā)明的范圍包括給上述文件中披露的充氣器提供上述的附加改進(jìn)和優(yōu)點(diǎn)。
給定本發(fā)明的公開內(nèi)容，本領(lǐng)域技術(shù)人員會(huì)認(rèn)識(shí)到在本發(fā)明的范圍和精神內(nèi)可以有其它實(shí)施例和改進(jìn)。相應(yīng)地，將包含本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本公開內(nèi)容可得到的在本發(fā)明的范圍和精神內(nèi)的所有改進(jìn)作為本發(fā)明進(jìn)一步的實(shí)施例。本發(fā)明的范圍將如權(quán)利要求所提出的那樣限定。
權(quán)利要求
1.一種用于車輛乘員的保護(hù)裝置，包括一個(gè)氣囊，設(shè)置成沿著車輛的內(nèi)側(cè)膨脹；一個(gè)細(xì)長的充氣器，包括一個(gè)在車輛的縱向沿著車輛內(nèi)側(cè)延伸的預(yù)增壓管；和管上的多個(gè)開口，設(shè)置成使得膨脹氣體能夠進(jìn)入并膨脹氣囊，其中充氣器每米長度的開口數(shù)目在大約20與大約100個(gè)之間。
2.如權(quán)利要求1所述的保護(hù)裝置，其中充氣器長度在大約1.0與大約3.0米之間。
3.如權(quán)利要求1所述的保護(hù)裝置，其中至少一個(gè)所述開口具有在大約10與大約100mm2之間的面積。
4.如權(quán)利要求1所述的保護(hù)裝置，其中開口用薄膜密封。
5.一種用于車輛乘員的保護(hù)裝置，包括一個(gè)氣囊，設(shè)置成沿著車輛的內(nèi)側(cè)膨脹；一個(gè)細(xì)長的充氣器，包括一個(gè)在車輛的縱向沿著車輛內(nèi)側(cè)延伸的管；和管上的多個(gè)開口，設(shè)置成使得膨脹氣體能夠進(jìn)入并膨脹氣囊，其中這些開口包括具有弱化部分的局部穿孔，這些弱化部分構(gòu)造為當(dāng)管內(nèi)部的壓力超過預(yù)定閾值時(shí)破裂；并且其中充氣器每米長度的開口數(shù)目在大約20與大約100個(gè)之間。
6.一種用于車輛乘員的保護(hù)裝置，包括一個(gè)氣囊，設(shè)置成沿著車輛的內(nèi)側(cè)膨脹；和一個(gè)細(xì)長的充氣器，包括一個(gè)在車輛的縱向沿著車輛內(nèi)側(cè)延伸的管，其中管長與氣囊長度的比率在大約0.7與大約1.0之間。
7.一種用于車輛乘員的保護(hù)裝置，包括一個(gè)氣囊，設(shè)置成沿著車輛的內(nèi)側(cè)膨脹；一個(gè)細(xì)長的充氣器，包括一個(gè)在車輛的縱向沿著車輛內(nèi)側(cè)延伸的管；和管上的多個(gè)開口，設(shè)置成使得膨脹氣體能夠進(jìn)入并膨脹氣囊，其中管的橫截面積與這些開口中一個(gè)開口的面積的比率在大約2與大約20之間。
8.一種用于車輛乘員的保護(hù)裝置，包括一個(gè)氣囊，設(shè)置成沿著車輛的內(nèi)側(cè)膨脹；一個(gè)細(xì)長的充氣器，包括一個(gè)在車輛的縱向沿著車輛內(nèi)側(cè)延伸的管；和管上的多個(gè)開口，設(shè)置成使得膨脹氣體能夠進(jìn)入并膨脹氣囊，其中這些開口中一個(gè)開口的面積與管長的比率在大約0.01mm2/mm與大約0.04mm2/mm之間。
9.一種用于車輛乘員的保護(hù)裝置，包括一個(gè)氣囊，設(shè)置成沿著車輛的內(nèi)側(cè)膨脹；和一個(gè)細(xì)長的充氣器，包括一個(gè)在車輛的縱向和側(cè)向中的一個(gè)方向上沿著車輛內(nèi)側(cè)延伸的管；其中在縱向和側(cè)向中的所述一個(gè)方向上所述充氣器長度與所述車輛長度的比率在大約0.6與大約1.0之間。
全文摘要
一種用于車輛乘員的保護(hù)裝置，包括一個(gè)氣囊，設(shè)置成沿著車輛的內(nèi)側(cè)膨脹；一個(gè)細(xì)長的充氣器，包括一個(gè)在車輛的縱向沿著車輛內(nèi)側(cè)延伸的管；管上的一些開口，設(shè)置成使得膨脹氣體能夠進(jìn)入并膨脹氣囊。
文檔編號(hào)B60R21/232GK1693119SQ20051006671
公開日2005年11月9日 申請日期2005年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月4日
發(fā)明者亟村宏 申請人:高田株式會(huì)社