[发明专利]具有主动排气的主动垫式安全气囊

说明书

技术领域

本发明总体上涉及机动车辆中乘员防撞保护的主动垫式安全气囊，更具体地，涉及通过在维持适当的冲击响应的同时减少所需的气体量的方式对囊袋排气。

背景技术

主动垫式安全气囊是一种在发生碰撞时吸收碰撞并减少对乘员的创伤的具有囊袋的车辆乘员防撞装置。与通过多个孔展开安全气囊室相反，在碰撞事件开始时，为了通过膨胀气体的作用吸收碰撞和耗散能量，主动垫式安全气囊利用内饰表面自身膨胀。申请号为12/824,150、申请日为2010年6月26日的美国专利申请公开了一种与手套箱门整合为一体的轻质且具有视觉吸引力的主动膝部垫式安全气囊，该申请文件以参考引用的方式结合于此。

在一种典型的结构中，主动垫式安全气囊包括面对车辆乘员并且沿密封边缘连接到基部壁或者面板的前壁或者面板。车壁通常是由具有可折叠部分的模制塑料制成，在展开期间可折叠部分变直，从而提供囊袋。例如，外围封条通过热焊形成。

众所周知，为了优化乘员接触安全气囊时的能量耗散，应该排放膨胀气体以允许安全气囊受控制地溃缩，其安全地降低碰撞乘员的速度。一些传统的安全气囊已经使用仅响应于安全气囊内的压力达到预定阈值时才打开的排气口。如果主动垫式安全气囊采用由模制塑料面板制成的可充气的囊袋，那么就需要一直对安全气囊排气以使其在无碰撞的情况下以保持其实质上为大气压力。否则，在极端温度时装有主动垫式安全气囊的内饰部件可能发生显著变形，因为面板材质是相对柔性的。此外，需要避免使用现有技术中公知类型的昂贵、复杂的排气阀。

现有的垫式安全气囊采用在塑料面板中钻出的排气孔来提供恒定的排气能力。垫式安全气囊的设计排放能力由碰撞阶段中乘员撞击垫式安全气囊时所需要的排气量决定。在常见的排气中，膨胀气体以一定的速率计量流出囊袋，该速率优化乘员在碰撞阶段中的减速(即使在膨胀阶段可能流失过多的气体)。

在最初填充垫式安全气囊的过程中，通过排气口流失气体导致需要膨胀气体源具有较大排放能力。这将增加充气机的成本和尺寸。减小排气口的尺寸而允许使用尺寸较小、成本较低的充气机不仅降低碰撞时能量吸收，而且可能由于囊袋里的高压力而导致囊袋的外围焊接出现故障。

发明内容

在本发明的一个方面，主动垫式安全气囊具有囊袋，该囊袋具有形成内腔的展开侧和支承侧。气体源连接到囊袋，用以在展开过程中将膨胀气体供应到内腔中，以使囊袋膨胀。囊袋包括用来排放膨胀气体的可变排气口，排气口在排气口两侧的压力差实质上为零时具有第一预定流量系数，并且在排气口两侧存在预定的压力差时具有较大的流量系数。

附图说明

图1是可以应用本发明的一种主动膝部垫式安全气囊手套箱门系统从外部观察的分解透视图。

图2是囊袋在最初膨胀阶段的剖面图。

图3是囊袋接近最大膨胀时的剖面图。

图4是受到乘员撞击的囊袋的剖面图。

图5是现有技术与本发明的囊袋的压力随时间变化的对比曲线图。

图6是表示本发明的变化的流量系数的曲线图。

图7是本发明主动排气的一个具体实施例的平面图。

图8是沿图7中的线8-8的剖面图，排气口处于最低流量系数的位置。

图9是与图8相似的剖面图，排气口处于较高流量系数的位置。

图10和图11是表示可选择实施例的剖面图，排气口分别处于低流量系数和高流量系数的位置。

图12是图7所示的排气口的平面图，可弯曲部件偏到高流量系数的位置。

具体实施方式

现参照图1，现有的主动膝部垫式安全气囊系统10有基板部件11，它构成了垫式安全气囊的底座。基板11可以通过铰链从存储腔或者如图1所示的手套箱12连接到机动车辆，或者也可以安装至另一结构，比如，驾驶杆下面的仪表盘支座。这些位置都可以接触到坐在机动车辆座椅上的乘员的膝盖。

基板11具有一个适合密封至带有匹配的外缘15的前面板部件14的外缘13。底板15和前面板14最好由模制塑料制成，并且可以通过塑态焊接、例如热板焊接连接到一起，构成围绕内部开放空间17的外围密封，用以形成囊袋。膨胀气体源16活动是电子可控的，用于在撞击发生时激活以释放气体来对垫式安全气囊充气。前面板14可以包含内饰表面(例如，手套箱门的外部)，或者附加外壳18可以被应用到前面板14的外表面(即A类表面)。外壳18最好由塑料制成，并且可以是真空成型的热塑层，其可以被施以纹理或者被以其他方式处理。