專利名稱：充氣式氣囊的折疊方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種充氣式汽車氣囊的折疊方法和裝置。
發(fā)明的技術(shù)背景這種方法和裝置用于將可充氣的氣囊折疊到一起，其尺寸使折疊好的安全氣囊能夠作為如司機和乘客的氣囊組件的一部分或側(cè)面氣囊安裝到汽車內(nèi)。都知道氣囊的折疊形式應(yīng)當(dāng)保證在發(fā)生碰撞時能夠盡可能快地打開。
在現(xiàn)有技術(shù)中，提供了多種設(shè)備通過使用槳狀物將氣囊折疊成扇形以形成折疊的氣囊。
這些優(yōu)越之處通過涉及折疊方法的權(quán)利要求1的特怔來體現(xiàn)，特別在于該方法包括以下步驟待折疊的氣囊以其封閉端固定到殼體的上部，并且其開口端固定到位于與上部相對的基板上，基板將氣囊的內(nèi)部與殼體的內(nèi)部空間完全封鎖隔離；殼體與基板作相對運動；并且在相對運動過程中氣囊內(nèi)和/或殼體內(nèi)的壓力發(fā)生變化。
本發(fā)明實現(xiàn)了非常簡單的折疊方法，其中，基本上只需要一殼體和相對殼體運動的基板。此外，該方法主要以自動的方式進行。本發(fā)明的另一個優(yōu)點在于進行氣囊折疊實際上不需要與氣囊接觸，這就使氣囊損壞的危險變的很小。
按照本發(fā)明一個所選實施例，只有氣囊內(nèi)的壓力會發(fā)生變化，其變化方式是壓力交替地高于和低于最好等于環(huán)境壓力的一個平均壓力P0。通過壓力變化實現(xiàn)了尚未折疊的氣囊部分交替地朝著殼體的內(nèi)壁方向外壓和從殼體的內(nèi)壁向著殼體的中心軸線分別地被抽回或吸入。通過這種方式，氣囊在殼體的內(nèi)壁和中心軸線之間的區(qū)域以曲折的形式折疊。
按照本發(fā)明的另一個實施例，在氣囊和殼體內(nèi)壓力的變化方式是氣囊內(nèi)的壓力總是高于及殼體內(nèi)的壓力總是低于最好相當(dāng)于環(huán)境壓力的平均壓力P｀0，或者氣囊內(nèi)壓力交替地高于和低于殼體內(nèi)的壓力，但是無論如何殼體和氣囊內(nèi)的壓力都要高于最好相等于環(huán)境壓力的一個值。
在這個實施例的第一種變形中，兩個壓力基本上作用于相同的方向。其作用方式是氣囊被兩個壓力壓向殼體的內(nèi)壁并從殼體的內(nèi)壁被吸回。另外，壓力以確定的方式變化，變化主要取決于基板和殼體的形狀設(shè)計，使得氣囊能夠以所希望的方式進行折疊。
在這個實施例的第二種變形中，兩個壓力互相相對作用，氣囊即可以壓向殼體的內(nèi)壁方向也可以離開內(nèi)壁，這取決于當(dāng)時哪個壓力高。
按照本發(fā)明其他的優(yōu)選示例性實施例，在氣囊和/或殼體的內(nèi)部產(chǎn)生不均勻的壓力分布。利用這種壓力分布，尚未折疊的氣囊部分在殼體和基板的相對運動過程中，在任何時間都可以形成任何希望的形狀。
因此按照本發(fā)明的折疊辦法能夠有目的地得到預(yù)定的折疊結(jié)構(gòu)，氣囊最好的折疊方式是睡袋的折疊方式。
本發(fā)明的主要目的還體現(xiàn)在涉及折疊裝置的權(quán)利要求7的主要特征中，特別是關(guān)于設(shè)有殼體和基板的折疊裝置，該裝置能夠?qū)⒋郫B的安全氣囊以其閉端固定到相對基板的殼體的上部，并且將開口端固定到基板上，使得基板將安全氣囊的內(nèi)部與殼體的內(nèi)部空間完全封鎖隔離；殼體與基板作相對運動；和在基板上設(shè)置有至少一個控制口，經(jīng)過控制口待折疊氣囊內(nèi)的壓力可發(fā)生變化。
本發(fā)明提供了一種具有非常簡單結(jié)構(gòu)的折疊裝置，其能夠進行基本是自動的無須接觸的氣囊折疊。
按照本發(fā)明的所選實施例，殼體和基板界定的處于最終位置的空間至少要近似地相當(dāng)于氣囊組件的殼體所包圍的、放置折疊好的具有最后壓緊尺寸的氣囊的空間。這樣，通過本發(fā)明裝置折疊的氣囊可以在完成折疊過程之后馬上一體進入氣囊組件，這樣用來制造氣囊組件所需的時間可以縮短。
按照本發(fā)明另外一個優(yōu)選示例性實施例中，在構(gòu)成了一個頂蓋的殼體上部的面對基板的邊，形成了與處于最終位置的基板或設(shè)置在基板上的氣囊組件接合的對接面，并最好能夠?qū)⒋郫B氣囊固定于基板，使之處于與夾持元件和/或氣囊組件的底板相連接的狀態(tài)。因此在這個實施例，氣囊組件的殼體被構(gòu)成頂蓋的殼體上部模擬替代。在最終位置，頂蓋的對接面到達并位于氣囊組件，特別是與設(shè)置在底板的夾持元件相接。因此在從折疊裝置的殼體移開帶有折疊好的氣囊的氣囊組件時，氣囊組件殼體還需要放上。
若按照本發(fā)明另外一個優(yōu)選示例性實施例，構(gòu)成殼體上部的帽狀部分可以與殼體壁脫離，殼體壁和帽狀部分的連接可以在完成折疊后解除。準(zhǔn)備進行安裝的整個氣囊組件和帽狀部分構(gòu)成的氣囊組件殼體也可以接著被取下。這時只有帽狀部分和夾持元件或者氣囊組件的底板之間的連接還需要分別建立。對于下一個折疊過程，即時會安裝一個作為上部的新帽狀部分到剩余的殼體壁。
按照本發(fā)明還有的另外一個優(yōu)選示例性實施例，殼體被一個護罩包圍，形成一個夾層空間。并且在夾層空間設(shè)置有至少一個控制口，經(jīng)過控制口的殼體內(nèi)部空間的壓力能夠發(fā)生變化。在這個實施例中，待折疊殼體要受到額外的來自外部的作用力，壓力或/和真空源連接到殼體和護罩之間的夾層空間。因此增加了產(chǎn)生不同折疊結(jié)構(gòu)的可能性。
按照本發(fā)明還有的另外一個示例性的優(yōu)選實施例，殼體和/或基板設(shè)置了多個控制口，不同尺寸的控制口在殼體和/或基板上的分布要能夠得到一個給定的壓力分布。通過這種方式尤其地可以在殼體和/或氣囊內(nèi)產(chǎn)生不均勻的壓力分布，這對氣囊折疊結(jié)構(gòu)型式的產(chǎn)生提供了更大自由度。
本發(fā)明的其它的涉及折疊方法和折疊裝置的具有優(yōu)越性的實施例將在附屬權(quán)利要求中和下面的說明書中以及在附圖中加以說明。
圖5是圖4示例性裝置的如圖2所示參數(shù)與時間關(guān)系的圖表，另外的是連接到殼體的壓力/真空源所產(chǎn)生的壓力與時間關(guān)系圖。
所選實施例的說明

圖1所示本發(fā)明折疊裝置實施例，一待折疊的氣囊14被置于殼體10之內(nèi)，其封閉端的中央固定到構(gòu)成帽形的殼體上部16。
殼體10的側(cè)壁20穿過基板12和操作板13之間的間隙15?；?2與操作板13布置在同一平面上，可以構(gòu)成操作板13的組成部分。氣囊14的開口端連接到環(huán)狀的夾持元件24和底板26，底板26和夾持元件24是可以固定到車輛上的氣囊組件的組成部分。
氣囊組件24,26經(jīng)底板26的固定銷27穿過基板12上的相應(yīng)開口固定到基板12。
氣囊14與氣囊組件24,26，和氣囊組件24,26與基板12的連接是以朝殼體10的方向密封氣囊14的內(nèi)部來進行的。
基板12做成中空的。在面對氣囊14內(nèi)部的區(qū)域設(shè)置有控制口18。在圖1中顯示了四個控制口。兩個所示控制口18位于基板12中部近似半圓形狀的部分28。該部分對應(yīng)與用于待折疊氣囊的氣體發(fā)生器。其它的控制口18設(shè)置在氣體發(fā)生器部分28和夾持元件24之間。
基板12可以經(jīng)中心控制管36連接到圖中未示出的壓力/真空源，因此經(jīng)控制口18，壓力/真空源能夠變化氣囊14內(nèi)的壓力。
殼體10的上部16形成一個帽子形狀，其具有平行基板12延伸的蓋部分，氣囊14就固定在蓋部分上，和垂直于蓋部分的側(cè)壁部分。頂蓋在其外側(cè)壁處被殼體10的側(cè)壁20套封。因此在殼體的內(nèi)壁形成了一個臺階，臺階帶有帽狀上部16的邊，而邊則帶有面對基板12的并平行基板12延伸的對接表面22。
殼體10的自由內(nèi)橫截面在垂直于用虛線表示的中心線38的平面上是恒定的，所述內(nèi)橫截面最高達到上部16的對接表面22，內(nèi)橫截面的形狀相應(yīng)于氣囊14在折疊狀態(tài)下具有的形狀。例如，殼體10的橫斷面可以是圓，正方形，矩形，或三角形，在角的部分可能的話要圓整。
不同于圖1的實施例，殼體10可以有朝向上部16的錐度，如以漏斗的方式。在折疊好的氣囊中，隨與基板距離的增加折疊長度減小。
殼體10可相對于基板12和操作板13移動。這樣殼體就能被圖中未示出的驅(qū)動裝置提供的力F推動，力F可以作用在突出于基板12和操作板13之間間隙15的殼體10的自由端，也可以作用在殼體10的上部16，并且是沿圖1中大箭頭的方向作用。
為了采用圖1中的裝置折疊氣囊14，殼體10和基板12要在圖1所示的初始位置開始。在初始位置時，在氣囊14連接到殼體10上部16的位置和基板12之間的距離與處于完全未折疊狀態(tài)的氣囊14的長度相等。
然后，氣囊14固定到上部16和基板12。為了進行這種操作，例如，可在殼體10的側(cè)壁20設(shè)置操作孔(未示出)。作為替代辦法，還可以首先移開殼體10，將氣囊14固定到基板12，然后在殼體重新放上時將氣囊14固定到上部16。
接著按照圖2所示圖表，殼體被暫時的恒力F作用朝著基板12的方向移動，同時氣囊14內(nèi)的壓力經(jīng)控制管路36和控制口18受到與控制管路36連接的壓力/真空源影響產(chǎn)生變化。相對運動最好以恒速進行。
發(fā)生壓力變化的方式是中空基板12內(nèi)的壓力P以逐漸變小和近似正弦變化并交替地高于和低于相等于環(huán)境壓力的數(shù)值P0。氣囊14內(nèi)的壓力服從壓力P。延續(xù)的時間決定于控制口18的數(shù)量和尺寸。
氣囊在壓力變化作用下交替地被壓向殼體10的內(nèi)壁方向和向殼體10的中心軸線38的方向抽吸回。圖1的裝置正在進行抽吸，這可用括號內(nèi)的表示壓力操作的小箭頭符號來表示。
因此，最靠近基板12的氣囊外罩未折疊部分周期性地在殼體的內(nèi)壁和殼體10的中心軸線38之間前后運動。壓力/真空源的從壓力轉(zhuǎn)換到真空的開關(guān)設(shè)置為在氣囊外罩碰到殼體10內(nèi)壁的一刻接通。
在折疊過程的終點，即在圖2時間點t，圖3中的殼體上部16的對接表面22與底板26的邊緣部分相接觸，彎曲的邊緣部分與基板12分離。氣囊14以圖3所顯示的方式折疊，出現(xiàn)圍繞殼體中心軸線38的氣囊環(huán)形區(qū)并以層迭的方式疊放，氣囊14的封閉端以蓋的方式放到折疊的環(huán)形區(qū)之上。
基板12控制口18的尺寸大小和布置的方式要使當(dāng)基板12凹陷部分的壓力P變化時，相應(yīng)的壓力改變以不同的速度出現(xiàn)在氣囊的不同位置。
以這種方式，氣囊14內(nèi)可以產(chǎn)生不均勻的壓力分布，在殼體10和基板12的相對運動中不均勻的壓力分布可以有目的地用來控制氣囊14的形狀，使氣囊14得到各種所希望的折疊結(jié)構(gòu)。
在優(yōu)選的實施例中，上部16是可分離地與側(cè)壁20連接。故在折疊過程的終點，上部16和側(cè)壁20之間的連接可以脫離。然后上部16形成氣囊組件的殼體，其可以在折疊過程的終點進行安裝并在最后可以取出。對于下一個折疊程序，一個新上部即下一個待折疊氣囊的氣囊組件殼體，然后被連接到余下的側(cè)壁20。在這類實施例，上部16因此可以指定為實際殼體，帶有環(huán)形斷面的側(cè)壁指定為圓柱體。
圖4所示本發(fā)明折疊裝置實施例，除了將在下面介紹的的差別，有與實施例圖1對應(yīng)的結(jié)構(gòu)，操作辦法和優(yōu)越功能。
按照圖2，殼體10｀被一個剛性地固定到操作板13｀的護罩34所包圍，并形成了夾層空間30。殼體10｀還設(shè)立了在其表面分布的控制口18｀。控制口流動連通殼體10｀的內(nèi)部和夾層空間30。
操作板13｀設(shè)有平行于殼體側(cè)壁20｀并與其間隔布置的軸向套管，其以夾層空間30延伸部分的形式構(gòu)成。在這個區(qū)域還形成如圖4所示的繞殼體10｀的中心軸線38｀延伸的環(huán)狀間距，經(jīng)過中心管，夾層空間30能夠連接到壓力/真空源。另外可采用的方式有夾層空間30可在近似基板12｀高度的地方終止。僅通過管狀連接管路連接到壓力/真空源。
根據(jù)圖4的實施例，夾層空間30的寬度不是常數(shù)。在側(cè)壁區(qū)是最大而在上部16｀的蓋部分最小。
進行氣囊14｀的折疊，殼體10｀要被圖5中暫時為恒力的F｀并最好以恒速推動，通過圖4折疊裝置的基板12｀和操作板13｀之間的間隙。
不同于圖1和圖2所介紹的折疊方法，按照圖5中的示例，壓力P0′無可置疑地和周期性地在中空基板12｀內(nèi)變化，并以逐漸減少的幅度和近似正弦的但又保持高于最好相當(dāng)于環(huán)境壓力的壓力值P2的方式變化。夾層空間30內(nèi)的壓力也同樣周期性地，以逐漸減少的幅度和近似正弦的方式變化，但經(jīng)常低于壓力P0′。
氣囊因此總是從氣囊內(nèi)14｀壓向殼體10｀的內(nèi)壁，同時又分別從氣囊14｀的外側(cè)抽吸到殼體的內(nèi)壁，即氣囊14｀內(nèi)的壓力和殼體10｀的壓力以同一方向作用。
根據(jù)本發(fā)明壓力隨時間的變化方式可使得在各個時刻氣囊總是位于殼體10｀內(nèi)的一個位置，可在基板12｀和上部16｀相對運動時，使氣囊14｀以所希望的折疊方式進行折疊。
這樣，在各種方式中的基板12｀的控制口18｀和殼體10｀的控制口32的布置和尺寸加工，以及夾層空間30寬度的尺寸加工都要能夠使得，當(dāng)中空基板12｀的壓力P1或夾層空間30的壓力p2分別改變時，相應(yīng)的氣囊14｀和殼體內(nèi)的壓力以不同的速度和在不同的位置進行變化。
以這種方式，在氣囊14｀或殼體10｀內(nèi)分別產(chǎn)生了不均勻的壓力分布，不均勻的壓力可以用于有目的地控制氣囊14｀的形狀和使氣囊14｀具有所希望的折疊結(jié)構(gòu)。
不同于上述介紹的方式，壓力P1和P2都可以設(shè)置為總是高于環(huán)境壓力，也可以暫時以互相反向的方式變化，但要交替地有一個或另一個壓力高一些。這樣，氣囊可以例如，周期性地在殼體的內(nèi)壁和殼體的中心軸線之間前后運動，使氣囊以曲折的方式折疊。
有一種折疊結(jié)構(gòu)，其同樣是折疊成曲折的形狀，但是折疊是垂直延伸，即平行于殼體的中心軸線38｀。這種氣囊結(jié)構(gòu)可以用圖4中的折疊裝置實現(xiàn)。只要氣囊采用不同于上面介紹的方式而是通過側(cè)壁20｀的控制口32和基板12｀的控制口18、進行抽吸，并且各個壓力要暫時以適當(dāng)?shù)姆绞阶兓?br> 從原理上講，沒有必要要求氣囊折疊成相對殼體中心線均衡的折疊結(jié)構(gòu)，而希望既使本發(fā)明折疊方法和本發(fā)明折疊裝置產(chǎn)生無目地出現(xiàn)的混亂的折疊結(jié)構(gòu)，仍能在出現(xiàn)碰撞時保證氣囊能理想的打開。
權(quán)利要求
1．折疊用于汽車的充氣式氣囊(14,14｀)的方法，包括步驟所述安全氣囊(14,14｀)的封閉端固定到殼體(10,10｀)的上部(16,16｀)；所述氣囊的開口端固定到位于與上部(16,16｀)相對位置的基板(12,12｀)上,所述基板(12,12｀)將所述氣囊(14。14｀)的內(nèi)部與所述殼體(10,10｀)的內(nèi)部空間完全封鎖隔離；所述殼體(10,10｀)和所述基板(12,12｀)作相對運動；和在相對運動過程中所述氣囊(14,14｀)內(nèi)和/或所述殼體(10,10｀)內(nèi)的壓力發(fā)生變化。
2．如權(quán)利要求1所述折疊方法，其特征在于，所述相對運動至少要以近似恒定速度進行。
3．如權(quán)利要求1所述折疊方法，其特征在于，所述壓力以周期性變化，最好是具有近似正弦的和逐漸降低的變化幅度。
4．如權(quán)利要求1所述折疊方法，其特征在于，所述壓力僅在所述氣囊內(nèi)變化，所述壓力的變化方式是交替地高于和低于一個最好與外界壓力相應(yīng)的平均值p0。
5．如權(quán)利要求1所述折疊方法，其特征在于，所述氣囊(14)內(nèi)和所述殼體內(nèi)壓力的變化方式是所述氣囊(14｀)的壓力總是高于和所述殼體的壓力(10｀)總是低于一個最好與外界壓力相應(yīng)的平均值p0。
6．如權(quán)利要求1所述折疊方法，其特征在于，所述氣囊(14)內(nèi)和所述殼體內(nèi)壓力的變化方式是所述氣囊(14｀)的壓力交替地高于和低于所述殼體(10｀)的壓力，但所述氣囊和所述殼體內(nèi)的壓力總是高于一個最好與外界壓力相應(yīng)的值。
7．如權(quán)利要求1所述折疊方法，其特征在于，在所述氣囊(14,14｀)內(nèi)或所述殼體(10,10｀)內(nèi)存在不均勻的壓力分布。
8．用于具有封閉端和開口端的充氣式氣囊(14,14｀)的折疊裝置，所述裝置包括一基板(12,12｀),一殼體(10,10｀)，其具有一上部分和內(nèi)部空間，所述殼體適于將待折疊的氣囊的封閉端固定到位于相對所述基板的所述殼體上部，以所述基板將所述氣囊的內(nèi)部與所述殼體的所述內(nèi)部空間封鎖隔離的方式，所述氣囊開口端固定到所述基板，所述殼體和所述基板可相對運動；和所述基板設(shè)置有至少一個控制口(18,18｀)，所述待折疊氣囊(14,14｀)內(nèi)的壓力經(jīng)過所述控制口出現(xiàn)壓力變化。
9．如權(quán)利要求8所示折疊裝置，其特征在于，所述殼體(10,10｀)和所述基板(12,12｀)在初始位置和最終位置之間移動，處在初始位置的所述上部和所述基板(12,12｀)之間的距離相應(yīng)于一個完全未折疊氣囊的長度。
10．如權(quán)利要求8所示折疊裝置，其特征在于，被所述殼體(10,10｀)和所述基板(12,12｀)界定的處于最終位置的所述空間至少要近似地相當(dāng)于氣囊組件的殼體所包圍的放置折疊好的、具有最后壓緊尺寸的氣囊(14,14｀)的空間。
11．如權(quán)利要求8所示折疊裝置，其特征在于，所述殼體(10,10｀)的所述上部形成被所述殼體(10,10｀)的側(cè)壁(20,20｀)在其外側(cè)套封的帽狀,所述上部可與所述殼體的側(cè)壁(20,20｀)脫離。
12．如權(quán)利要求8所示折疊裝置，其特征在于，在所述殼體(10,10｀)的所述上部(16,16｀)的面對基板(12,12｀)的邊形成了作為對接表面(22)的頂面，其在最終位置與基板(12,12｀)或設(shè)置在所述基板(12,12｀)的氣囊組件(24,26)接合。
13．如權(quán)利要求8所示折疊裝置，其特征在于，所述待折疊的氣囊通過一個夾持元件或一個氣囊組件的底板固定在所述基板上。
14．如權(quán)利要求8所示折疊裝置，可用于折疊供氣囊組件使用的所述充氣式氣囊，氣囊組件包括一能夠產(chǎn)生氣體并向所述氣囊充氣的氣體發(fā)生器，其特征在于，所述基板(12,12｀)的面向所述殼體(10,10｀)上部(16,16｀)的表面形成一表面部分(28)，其對應(yīng)于供待折疊氣囊(14,14｀)使用的所述氣體發(fā)生器，所述控制口(18,18｀)最好在其上形成。
15．如權(quán)利要求8所示折疊裝置，其特征在于，在垂直于所述運動方向的平面，所述殼體(10,10｀)的自由內(nèi)橫截面在所述基板(12,12｀)和所述上部(16,16｀)之間形狀是不變的，最好是圓形，正方形，矩形，或三角形。
16．如權(quán)利要求8所示折疊裝置，其特征在于，所述殼體最好是有朝向所述上部方向的漏斗狀錐形，而其所述殼體的自由內(nèi)橫截面在各垂直所述運動方向的平面是矩形。
17．如權(quán)利要求8所示折疊裝置，其特征在于，所述殼體(10｀)被一個護罩(34)包圍，形成了夾層空間(30)，所述殼體設(shè)置至少一個控制開口(32)與夾層空間相通，經(jīng)過這些開口所述殼體(10｀)的內(nèi)部空間壓力將發(fā)生變化。
18．如權(quán)利要求8所示折疊裝置，其特征在于，所述殼體(10｀)或所述基板(12｀)設(shè)置有多個最好有不同尺寸的控制孔(32,18,18｀)，其間隔分布以便在所述殼體(10｀)或所述基板(12,12｀)上產(chǎn)生給定的最好是不均勻的壓力分布。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種汽車氣囊(14)的折疊方法,其包括步驟:待折疊的氣囊以其封閉端固定到殼體(10)的上部(16);以氣囊的開口端固定到位于與上部(16)相對位置的基板(12),基板(12)將安全氣囊(14)的內(nèi)部與殼體的內(nèi)部空間完全封鎖隔離;殼體與基板作相對運動;和在相對運動過程中安全氣囊內(nèi)和/或殼體內(nèi)的壓力發(fā)生變化。本發(fā)明還涉及折疊氣囊的裝置,特別是涉及應(yīng)用本發(fā)明折疊方法的氣囊折疊裝置。
文檔編號B60R21/20GK1306480SQ99807611
公開日2001年8月1日 申請日期1999年6月22日 優(yōu)先權(quán)日1998年6月22日
發(fā)明者J·波羅斯基, J·－A·瓦庫斯 申請人:德爾菲技術(shù)公司