專(zhuān)利名稱(chēng)：用于人員保護(hù)裝置的氣袋的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于機(jī)動(dòng)車(chē)上氣動(dòng)的人員保護(hù)裝置的氣袋以及一種配備有該氣袋的機(jī)動(dòng)車(chē)。
背景技術(shù)：
可以在機(jī)動(dòng)車(chē)上在若干個(gè)空腔內(nèi)受保護(hù)地裝入這種氣袋或氣囊，他們?cè)谛枰那闆r下必須以最短的時(shí)間從所述空腔內(nèi)膨脹出來(lái)，用于在堅(jiān)硬的機(jī)動(dòng)車(chē)車(chē)身部件和可能需要保護(hù)的人、尤其機(jī)動(dòng)車(chē)的乘客或行人之間形成緩沖器。這種氣袋不僅在其已膨脹狀態(tài)接住行人的時(shí)刻，而且也可能在這之前就受到巨大的機(jī)械負(fù)荷，例如當(dāng)膨脹的氣袋從其安裝位置必須通過(guò)狹小的開(kāi)口擠出進(jìn)入外部，并且在開(kāi)口的邊緣可能受到巨大的摩擦力時(shí)。尤其對(duì)于氣袋用于保護(hù)行人的情況，也可能當(dāng)氣袋在其膨脹時(shí)或在接住行人被擠壓到車(chē)行道上時(shí)才產(chǎn)生較大的摩擦負(fù)荷。當(dāng)氣袋由于摩擦負(fù)荷而破裂時(shí)，它就失去了作用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，改進(jìn)這種氣袋的工作可靠性。上述技術(shù)問(wèn)題通過(guò)如下技術(shù)手段予以解決，S卩，所述氣袋的隔膜至少局部包括內(nèi)層和外層，所述外層具有比所述內(nèi)層更高的抵抗摩擦應(yīng)力的耐受性。這種提高的耐受性，可以通過(guò)不同的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)，例如通過(guò)對(duì)于外層使用具有較低摩擦系數(shù)和/或較高抗撕裂強(qiáng)度的材料，或雖然要忍受外層被磨損，但外層的厚度設(shè)計(jì)得足夠大，以便至少保護(hù)內(nèi)層抵抗摩擦應(yīng)力達(dá)到這么久，就像氣袋為緩沖撞擊在它上面的人所需時(shí)間那么長(zhǎng)。所述外層可以至少在隔膜預(yù)計(jì)的有摩擦負(fù)載的區(qū)域內(nèi)并且優(yōu)選多于一塊區(qū)域地形成一個(gè)封閉的層，用于在其整個(gè)危險(xiǎn)區(qū)域內(nèi)保護(hù)內(nèi)層?？梢岳缤ㄟ^(guò)潤(rùn)滑劑，像油脂或蠟構(gòu)成這種封閉的層，這種潤(rùn)滑劑在與摩擦面接觸時(shí)易刮脫；但是也可以由耐用的材料(例如芳綸)構(gòu)成不易受到磨損的層，但在此所述層的完整性可能會(huì)受到阻礙，即，摩擦面的凸起可能掛住該層，并且撕裂該層。為了節(jié)約結(jié)構(gòu)空間，相宜地也可以由分離或分散的、逐個(gè)地固定在內(nèi)層上的磨損體構(gòu)成所述外層。這些磨損體即便在氣袋膨脹的狀態(tài)下沒(méi)有完全遮蓋所述內(nèi)層時(shí)，仍可以使內(nèi)層有效地保持遠(yuǎn)離摩擦面。為了避免所述磨損體掛住摩擦面的凸起，很有效的方法是鱗片狀地安置所述磨損體。所述磨損體可以粘接在隔膜的內(nèi)層上；當(dāng)隔膜具有開(kāi)口時(shí)，尤其當(dāng)隔膜是織物并且該開(kāi)口是在織物的紗之間的間隙時(shí)，可以這樣有效地固定所述磨損體，即，磨損體具有固定段，這些固定段插入或穿入所述內(nèi)層的開(kāi)口中。根據(jù)另一種變型形式外層同樣可以設(shè)計(jì)為織物。外層和內(nèi)層也可以相互連接為統(tǒng)一的織物。
外層和內(nèi)層所具有的不同的抵抗摩擦應(yīng)力的耐受性可以尤其這樣實(shí)現(xiàn)，S卩，內(nèi)層和外層通過(guò)不同類(lèi)型的紗構(gòu)成。當(dāng)外層至少部分由芳綸或聚四氟乙烯(PTFE)構(gòu)成時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)較高的抵抗摩擦應(yīng)力的耐受性。本發(fā)明的主題也包括一種具有上述類(lèi)型的氣袋的機(jī)動(dòng)車(chē)。這種氣袋可以作為保護(hù)行人的裝置安置在機(jī)動(dòng)車(chē)的保險(xiǎn)杠上，尤其前保險(xiǎn)杠上。對(duì)于用于保護(hù)行人的氣袋，外層應(yīng)該相應(yīng)地至少設(shè)在部分隔膜上，這部分隔膜在膨脹狀態(tài)下面向行車(chē)道，并且可以與行車(chē)道發(fā)生摩擦接觸。氣袋背向行車(chē)道的部分優(yōu)選不具有外層，用于在不碰撞狀態(tài)下最小化氣袋的空間需求和其重量。當(dāng)氣袋設(shè)置成要穿過(guò)通孔膨脹時(shí)，外層應(yīng)該至少設(shè)在部分氣袋上，在膨脹時(shí)該氣袋部分與通孔的邊緣發(fā)生摩擦接觸。而沒(méi)有摩擦接觸危險(xiǎn)的氣袋部分還是應(yīng)該優(yōu)選不設(shè)有外層。紋理化表面或結(jié)構(gòu)化表面常常具有各向異性的摩擦系數(shù)。因?yàn)橥ǔＭㄟ^(guò)氣袋的裝入來(lái)確定氣袋相對(duì)于摩擦表面運(yùn)動(dòng)的方向，因而存在這種可能性，即，將根據(jù)本發(fā)明的氣袋的隔膜定向或定位成，使之必要時(shí)相對(duì)于摩擦表面沿其摩擦系數(shù)最小的那個(gè)方向運(yùn)動(dòng)。


本發(fā)明其它的特征和優(yōu)點(diǎn)由下面結(jié)合附圖對(duì)實(shí)施例的說(shuō)明來(lái)給出。附圖中:圖1示出根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的機(jī)動(dòng)車(chē)的前部的示意性側(cè)視圖；圖2示出根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的機(jī)動(dòng)車(chē)的儀表板的示意性剖面圖；圖3示出用于根據(jù)本發(fā)明的氣袋的隔膜的結(jié)構(gòu)的第一實(shí)施例的示意性剖視圖；圖4示出隔膜結(jié)構(gòu)的第二實(shí)施例與圖3類(lèi)似的示意性剖視圖；圖5示出隔膜結(jié)構(gòu)的第三實(shí)施例；圖6示出第四實(shí)施例；圖7示出根據(jù)第五實(shí)施例的隔膜的放大剖視圖；圖8示出根據(jù)第六實(shí)施例的隔膜的放大剖視圖；圖9示出根據(jù)第七實(shí)施例的隔膜的放大剖視圖。
具體實(shí)施例方式圖1示出在本發(fā)明的第一典型的應(yīng)用情況中機(jī)動(dòng)車(chē)的前部。機(jī)動(dòng)車(chē)的前部很大的部分是被由塑料制成的保險(xiǎn)杠I所占據(jù)。保險(xiǎn)杠I在其前端具有在圖中不可見(jiàn)的凹槽或凹缺，在所述凹槽或凹缺內(nèi)(必要時(shí)通過(guò)蓋板保護(hù))安裝處在緊密折疊狀態(tài)的氣袋2和用于給氣袋充氣的煙火式氣體發(fā)生器。在此處設(shè)有圖中沒(méi)有示出的已知的控制開(kāi)關(guān)，以便在檢測(cè)到表示行駛的機(jī)動(dòng)車(chē)與外部障礙物例如行人3接觸的強(qiáng)烈震動(dòng)時(shí)，或優(yōu)選當(dāng)檢測(cè)到以大約與機(jī)動(dòng)車(chē)行駛速度相應(yīng)的速度靠近這種障礙物的情況下，點(diǎn)燃?xì)怏w發(fā)生器。在后一種情況中氣袋2可以在機(jī)動(dòng)車(chē)接觸行人3之前膨脹，并且因此達(dá)到如圖1所示的狀態(tài)。所述膨脹的氣袋2通過(guò)保險(xiǎn)杠I的下緣向下伸出，并且因此被行駛氣流向下相對(duì)于車(chē)行道表面4偏轉(zhuǎn)。以這種方式氣袋2在離車(chē)行道表面4很近的距離上與行人3的腿相碰，并且保證避免行人的腿被拉進(jìn)機(jī)動(dòng)車(chē)的下部。另一方面在氣袋2與車(chē)行道表面4較長(zhǎng)時(shí)間保持緊密接觸的情況下存在這種危險(xiǎn)，即，如果不采取合適的應(yīng)對(duì)措施，會(huì)擦傷氣袋并且使其失效。下面結(jié)合圖3詳細(xì)闡述這種應(yīng)對(duì)措施的實(shí)施例。圖2示出本發(fā)明的第二典型的應(yīng)用情況。在局部示出的機(jī)動(dòng)車(chē)的前風(fēng)擋玻璃5的下方存在儀表板內(nèi)飾板6。在靜止?fàn)顟B(tài)下氣體發(fā)生器7和折疊的氣袋2被安裝在儀表板的內(nèi)部，并且在儀表板內(nèi)飾板6內(nèi)設(shè)置延伸的薄弱處。當(dāng)在有強(qiáng)烈的震動(dòng)引發(fā)氣體發(fā)生器7并且氣袋2開(kāi)始膨脹時(shí)，在氣袋2的壓力下沿著所述薄弱處撕開(kāi)儀表板內(nèi)飾板6。由此在向上偏轉(zhuǎn)的部段8和內(nèi)飾板6不動(dòng)的部段9之間形成出口 10，通過(guò)該出口氣袋2擠入客艙，用于在那繼續(xù)膨脹。出口的邊緣12由于其產(chǎn)生過(guò)程經(jīng)常是尖棱的，并且氣袋11的隔膜的一部分，該部分在氣袋11從出口 10出來(lái)時(shí)被打磨，若沒(méi)有適合的保護(hù)措施會(huì)存在危險(xiǎn)，在此損壞該隔膜部分。圖3示出根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例膨脹的氣袋2的截面的示意圖。形成氣袋2的一個(gè)或多個(gè)斗室的外壁的柔軟的隔膜13在膨脹的狀態(tài)下面向車(chē)行道表面4的區(qū)域內(nèi)具有內(nèi)層14和外層15。該內(nèi)層14可能是緊密的織物、薄膜或復(fù)合材料(例如由彈性橡膠材料組成的薄膜，其通過(guò)嵌入織物層在伸展性方面受到限制)。外層15在此是由油脂或蠟組成的層。這種外層15雖然可以在與車(chē)行道4的接觸下很快被磨掉，但是它也為內(nèi)層14提供了有效的保護(hù)，其厚度如此設(shè)置，直到氣袋2已經(jīng)有效地接住行人3時(shí)，該外層都能至少避免內(nèi)層14與車(chē)行道接觸。在氣袋2背向車(chē)行道表面4的上部區(qū)域16 (參見(jiàn)圖1)的膨脹狀態(tài)下隔膜13沒(méi)有外層，以免在沒(méi)有膨脹的靜止?fàn)顟B(tài)下沒(méi)有必要地提高氣袋的空間需求。備選地考慮外層15也可以是由柔韌易彎曲的材料(例如芳綸)組成的薄膜。這種薄膜可以大面積地與內(nèi)層14粘接，或者可以形成至少部分滲入內(nèi)層14的織物的薄膜，例如通過(guò)在內(nèi)層14上涂抹芳綸溶液。為了確保持久的、有可能甚至是為實(shí)現(xiàn)重新折疊氣袋2并將其重新用于另一個(gè)膨脹過(guò)程所需的抵抗摩擦磨損的耐受性，所需的外層15的厚度可能使得連續(xù)的薄膜有較大的剛性，以至于不能再順利地被緊密地折疊成用于氣袋2在靜止?fàn)顟B(tài)下所要求的那樣。這里可以提供一種在圖4中示出的變化形式作為補(bǔ)償辦法，外層15由不連續(xù)的或分散的、逐個(gè)地固定在內(nèi)層14上的塊狀的磨損體17構(gòu)成。磨損體17可以分別粘接在內(nèi)層14上，或者當(dāng)內(nèi)層14為織物時(shí)，磨損體17的材料可以分別滲入在織物的經(jīng)紗和緯紗之間的間隙內(nèi)，用于以這種方式形成形狀配合和材料相連的固定。當(dāng)磨損體17在與車(chē)行道表面4接觸下被壓進(jìn)內(nèi)層14時(shí)，可能出現(xiàn)這種情況，內(nèi)層14在兩個(gè)磨損體17之間的間隙18內(nèi)還是會(huì)與車(chē)行道表面4接觸。為了保證排除這種可能性，如圖5所示，可以鱗片狀地安置所述磨損體，其具有分別通過(guò)粘接或滲透內(nèi)層14的織物而牢靠地固定在內(nèi)層14上的底部部段19和通過(guò)底部部段19與內(nèi)層14相連接的翼段20，該翼段背向底部部段19的邊緣分別與鄰近的磨損體的底部部段19重疊。在圖5中示出的這種鱗片狀布置結(jié)構(gòu)特別對(duì)氣袋2相對(duì)于車(chē)行道表面4在一個(gè)方向上的運(yùn)動(dòng)特別不敏感，在這個(gè)方向上底部部段19設(shè)在隔膜運(yùn)動(dòng)方向的前方并且翼段20設(shè)在后方，S卩，此方向?yàn)樵趫D5中向左，如通過(guò)箭頭所示。同時(shí)也是在這個(gè)方向上，氣袋2相對(duì)于車(chē)行道表面4的摩擦系數(shù)最小?；谶@種原因氣袋2應(yīng)該如此裝配在機(jī)動(dòng)車(chē)上，在膨脹狀態(tài)下在機(jī)動(dòng)車(chē)行駛方向上所述磨損體17的底部部段19分別設(shè)在翼段20的前部。
圖6示出一種變型形式，所述磨損體17在截面內(nèi)是圓形的，用于將掛住車(chē)行道表面4的凸起的可能性降到最小。將磨損體17部分深埋安置在內(nèi)層14內(nèi)擴(kuò)大了與內(nèi)層14的接觸面積，并且由此將磨損體17牢靠地固定。圖7示出對(duì)于隔膜13局部的示意性的放大剖面圖。明顯可以看出，隔膜13的內(nèi)層14在這里設(shè)計(jì)為具有經(jīng)紗和緯紗21、22的織物。磨損體17被噴灑在隔膜13的織物上，其中，塊狀磨損體17的材料的一部分穿透織物的經(jīng)紗和緯紗21、22之間的間隙23，由此所述經(jīng)紗和緯紗局部嵌入塊狀磨損體17的固定部段24內(nèi)地延伸。在這里通過(guò)磨損層25在固定部段24的外側(cè)形成抵抗摩擦磨損的耐受性的外層15。磨損層25可以與固定部段24一體式地形成或在固定部段24上構(gòu)成特別抵抗摩擦和磨損的保護(hù)層。為了降低摩擦或磨損，磨損層25可以例如由聚四氟乙烯(PTFE)或芳綸構(gòu)成。圖8示出本發(fā)明的另一種變型形式，其中隔膜13的內(nèi)層14還是設(shè)計(jì)為織物。所述織物在這里具有類(lèi)似毛皮的結(jié)構(gòu)，其具有編入的纖維26，例如由芳綸構(gòu)成，其自由端形成外層15。當(dāng)在與地面接觸的情況下纖維26緊密地貼靠在內(nèi)層14上時(shí)，該纖維提供一種有效抵抗損傷的保護(hù)，同時(shí)使摩擦最小化。在圖9示出的變型形式中，內(nèi)層14和外層15集成在統(tǒng)一的織物內(nèi)。所示的織物具有緞紋組織。這種緞織的特征為，經(jīng)紗和緯紗基本在織物不同的側(cè)面上延伸，并且當(dāng)它們分別相互平行延伸時(shí)，產(chǎn)生一種強(qiáng)烈的摩擦各向異性。在圖中剖切示出的經(jīng)紗21在編織時(shí)受到很高的夾緊應(yīng)力，因此在完成編織時(shí)與在俯視圖中示出的緯紗22相比該經(jīng)紗明顯較少地彎曲。由此所述緯紗22獨(dú)自形成面向車(chē)行道表面4的外層15，當(dāng)緯紗22被很大程度地磨損時(shí)，經(jīng)紗21才與車(chē)行道表面4發(fā)生接觸。當(dāng)對(duì)于緯紗22使用柔韌的、可承受高負(fù)荷的材料(如芳綸)時(shí)，在這里也可能實(shí)現(xiàn)較高的對(duì)抗摩擦力的耐受性。附圖標(biāo)記列表1.保險(xiǎn)杠2.氣袋3.行人4.車(chē)行道表面5.前擋風(fēng)玻璃6.儀表板內(nèi)飾板7.氣體發(fā)生器8.偏轉(zhuǎn)部段9.不動(dòng)部段10.出口12 邊緣13 隔膜14 內(nèi)層15 外層16上部區(qū)域17磨損體18 間隙
19底部部段20翼板21經(jīng)紗22緯紗23間隙24固定部段25磨損部段26纖 維
權(quán)利要求
1.一種在機(jī)動(dòng)車(chē)上用于氣動(dòng)的人體保護(hù)裝置的氣袋(2)，其特征為，所述氣袋(2)的隔膜(13)至少局部包括內(nèi)層(14)和外層(15)，所述外層(15)具有比所述內(nèi)層(14)更高的抵抗摩擦應(yīng)力的耐受性。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣袋，其特征為，所述外層(15)是封閉的層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣袋，其特征為，所述外層(15)由分散的、逐個(gè)的固定在所述內(nèi)層上的磨損體(17)組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的氣袋，其特征為，所述磨損體(17)被鱗片狀地安置。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的氣袋，其特征為，所述磨損體(17)粘接在所述內(nèi)層(14)上。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的氣袋，其特征為，所述磨損體(17)的固定段(24)插入所述內(nèi)層(14)的開(kāi)口(23)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣袋，其特征為，所述外層是織物。
8.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的氣袋，其特征為，所述內(nèi)層是織物。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣袋，其特征為，所述內(nèi)層(14、21)和外層(15、22)構(gòu)成織物。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的氣袋，其特征為，所述內(nèi)層(14、21)和外層(15、22)由不同類(lèi)型的織物的紗構(gòu)成。
11.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的氣袋，其特征為，所述外層(15)至少部分由芳綸或聚四氟乙烯(PTFE)構(gòu)成。
12.—種具有根據(jù)權(quán)利要求1至11之一所述的氣袋的機(jī)動(dòng)車(chē)，其特征為，所述氣袋(2)被安置在所述機(jī)動(dòng)車(chē)的保險(xiǎn)杠(I)上，尤其前保險(xiǎn)杠上。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的機(jī)動(dòng)車(chē)，其特征為，將所述外層(15)至少設(shè)在所述氣袋(2)的一部分上，所述部分在膨脹狀態(tài)下面向車(chē)行道(4)。
14.具有根據(jù)權(quán)利要求1至11之一所述的氣袋的機(jī)動(dòng)車(chē)，其特征為，所述氣袋被安置成，用于穿過(guò)通孔(10)膨脹并且所述外層(15)至少設(shè)在所述氣袋(2)的一部分上，該部分在膨脹時(shí)與所述通孔(10)的邊緣產(chǎn)生摩擦接觸。
15.根據(jù)權(quán)利要求12或13所述的機(jī)動(dòng)車(chē)，其特征為，所述外層(15)具有各向異性的摩擦系數(shù)并且定向所述外層(15)，使摩擦系數(shù)最小。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種在機(jī)動(dòng)車(chē)上用于氣動(dòng)的人體保護(hù)裝置的氣袋(2)，其特征為，所述氣袋(2)的隔膜(13)至少局部包括內(nèi)層(14)和外層(15)，所述外層(15)具有比所述內(nèi)層(14)更高的對(duì)于摩擦應(yīng)力的耐受性。
文檔編號(hào)B60R21/36GK103171514SQ20121055717
公開(kāi)日2013年6月26日 申請(qǐng)日期2012年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月20日
發(fā)明者U.里克 申請(qǐng)人:通用汽車(chē)環(huán)球科技運(yùn)作有限責(zé)任公司