[发明专利]具有用于负载管理的主动排气口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用于乘员碰撞保护的主动垫式安全气囊，并且更具体地涉及具有由塑料壁板形成的可充气囊袋的主动垫式安全气囊，该可充气囊袋在冲击期间根据乘客冲击垫式安全气囊的能量排气以管理放气速率。

背景技术

主动垫式安全气囊是一种具有可充气的囊袋以在碰撞中吸收冲击并减少对乘员的创伤的车辆乘员防护装置。与充气时从后部各种开口出现的由各种各样的纤维织物制成的可展开的气囊靠垫相反，在碰撞事件开始时，主动垫式安全气囊利用内饰表面自身膨胀来通过充气气体的作用吸收冲击并耗散能量。通过引用的方式结合于此的、2012年6月26日公布的第8，205，909号美国专利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。同样通过引用的方式结合于此的、专利申请公布号2012/0267878A1的未决美国专利申请公开了一种典型结构，其中主动垫式安全气囊包括面向车辆乘员并沿着密封的外围附接到基壁或者面板的前壁或面板。为了提供可充气的囊袋，一个或者两个壁都是可变形的。例如，基壁可具有在充气时变直的褶状(即，折叠状)区域。在展开前、非充气条件下，壁最初间隔开较小的距离。这容许充气气体以一种实现整个面板均匀充气的方式进入。

主动垫式安全气囊的典型囊袋的前壁和基壁由诸如聚乙烯、聚烯烃、或者聚氯乙烯这样的成型热塑性塑料组成。它们通常是注塑成型的，但也可以是吹塑成型的。当单独成形时，前壁和基壁必须围绕其外围气密地结合以便形成可充气的囊袋。该结合必须是牢固的，以抵抗充气期间的高压所产生的分离。可以通过例如热焊接形成外围密封。

已知的是，当乘员接触气囊时，为了优化能量的耗散，充气气体应该排出以容许安全气袋的可控压缩，从而安全地减速冲击的乘员。一些常规的安全气袋已经使用排气口，该排气口只有在响应安全气袋内的压力达到预定阈值时才打开。在主动垫式安全气囊使用由成型塑料面板构成的囊袋的情况下，一直为可充气囊袋排气以保持其在非碰撞状况期间基本上为大气压力是可取的。此外，由于面板材料是相对易曲的，包含主动垫式安全气囊的内饰组件在温度极限期间可以发生明显的变形。此外，避免使用现有技术中已知类型的昂贵的、复杂的排气阀是可取的。

通过引用的方式结合于此的、美国专利公布2012/0248742A1公开了一种用于主动垫式安全气囊的主动排气口，其中排气口在低压力时具有通过该排气口的低流量，并且在较高压力下具有通过该排气口的较高流量。排气口在充气初始阶段的减小的流量允许使用较小(较便宜的)充气机，同时在较高压力下的较高排气流量通过限制压力上升和避免可能引起密封破裂的大的撕力来帮助确保外围焊缝的完整性。

已经发现，响应于较高压力而采取较高流量系数的主动排气口在一些情况下，例如比较硬的冲击(例如，比较重的乘客以中等速度移动或者体型较小的乘客以较高的速度移动)，可以导致不足的能量管理。在这些特殊的情况下，不希望的囊袋的快速放气可以导致冲击体的不充足的初始减速，然后，一旦垫式安全气囊完全溃陷，可能接着是垫式安全气囊降到最低点(以及冲击体的突然减速)。本发明克服了这些困难，同时提供了一种可以用简单的、低成本的方法制造的具有高度可靠性的主动排气口结构。

发明内容

在本发明的一个方面中，主动垫式安全气囊安装在机动车辆中的乘客厢的内饰表面。配备塑料成型的、可膨胀的前壁用于朝向乘客厢中的乘客展开。塑料成型的后壁围绕实质密封的外围与前壁结合以形成可充气的囊袋，其中后壁包括至少一个主动排气口和至少一个实质环形的褶状挡板(baffle)。充气机响应于车辆的碰撞事件，将充气气体耦接至可充气囊袋中。主动排气口包含在后壁上的窗口开口和与窗口开口并置的一体成型的盖片(f1ap)。盖片具有对应于第一流量系数的未偏转位置，和对应于小于第一流量系数的、非零的第二流量系数的偏转位置。当由乘客冲击导致的可充气囊袋中的压力大于预定压力时，盖片从未偏转位置移动至偏转位置。

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的向外部观看的分解透视图。

图2是主动垫式安全气囊的可充气囊袋总成的后部透视图。

图3是显示了在各种撞击事件期间的囊袋压力的比较曲线。

图4是具有根据本发明配置的主动排气口的后壁的后部透视图。

图5和6分别显示了在未偏转位置的图4所示的主动排气口的透视图和横截面图。

图7和8分别显示了在偏转位置的图4所示的主动排气口的透视图和横截面图。