專(zhuān)利名稱(chēng)：向柔性空容器充氣的方法和容器設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種當(dāng)設(shè)置在車(chē)輛內(nèi)的容器受到強(qiáng)減速度時(shí)向柔性空容器內(nèi)充氣的方法，其中被充氣的容器用作防止傷害的力吸收氣墊。而且，本發(fā)明涉及一種用于車(chē)輛的容器設(shè)備，它包括一個(gè)柔性容器，當(dāng)該容器設(shè)備受到強(qiáng)減速度時(shí)用氣體充填容器，起防止傷害的力吸收氣墊的作用。
眾所周知，在汽車(chē)的乘客艙內(nèi)設(shè)置有能鼓起柔性空容器(例如氣袋)的裝置，用于取代安全帶，或較佳地作為安全帶的輔助裝置。當(dāng)撞車(chē)時(shí)，有很大的減速度力作用到車(chē)輛和氣袋裝置上，氣袋立即或極快地鼓起到司機(jī)或乘客面前，以避免司機(jī)或乘客受傷，否則，司機(jī)或乘客如果被甩到車(chē)輛的駕駛盤(pán)或儀表板上，就可能受傷。
但是已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，在氣袋鼓起前，如果司機(jī)或乘客太靠近氣袋，這種氣袋也會(huì)導(dǎo)致傷害。在這種情況下，氣袋膨脹時(shí)打擊到司機(jī)或乘客身上的力可能很大，足以重傷甚至殺死司機(jī)或乘客。而且，如果兒童座椅在氣袋鼓起前靠近這樣一個(gè)氣袋，氣袋膨脹時(shí)打擊到所述座椅上的力可能很大，足以重傷坐在所述座椅上的兒童。
DE-A-2 501 602公開(kāi)了這樣一種用于汽車(chē)的先前已知的氣袋設(shè)備。該設(shè)備包括充有增壓氣體的第一貯氣罐，當(dāng)減速時(shí)，增壓氣體膨脹充填氣袋，以及一個(gè)引爆腔，它包括一種工質(zhì)，可燃燒以提高氣袋充氣期間膨脹氣體的溫度。在所述燃燒期間生成一氧化碳。所述氣體含有一種惰性氣體(如氬氣、氦氣或氖氣)和少量氧氣，使所述一氧化碳能轉(zhuǎn)化成二氧化碳。
US-A-5 348 344公開(kāi)了另一種先前已知的氣袋設(shè)備，它包括兩個(gè)貯氣罐和一個(gè)燃燒腔，燃燒腔設(shè)置于柔性可膨脹容器的上游，有引爆裝置用于啟動(dòng)從貯氣罐注入的氣體在燃燒腔內(nèi)燃燒。燃燒腔通常用一個(gè)端壁與柔性容器隔開(kāi)，端壁是一個(gè)爆破圓盤(pán)，當(dāng)燃燒腔內(nèi)的壓力達(dá)到某個(gè)預(yù)定值時(shí)，圓盤(pán)即爆破。
DE-A-2 344 517又公開(kāi)了另一種先前已知的用于車(chē)輛的氣袋，它設(shè)置成能在較低速度撞車(chē)時(shí)膨脹得稍慢些，而在較高速度撞車(chē)時(shí)膨脹得較快。為此，該已知的氣袋包括兩種不同的火藥，分別用于兩種膨脹情況。
本發(fā)明的目的是改善撞車(chē)時(shí)氣袋對(duì)司機(jī)和乘客的安全性，并防止在氣袋充氣過(guò)程中的傷害。
采用下述首次界定的方法可以達(dá)到這個(gè)目的，它包括下列步驟在第一步充氣期間部分充填容器，傳感一個(gè)反映容器尺寸的參數(shù)值，以及如果所述值滿(mǎn)足預(yù)定條件，則在第二步充氣期間繼續(xù)充填該容器。用這樣的方法可以探測(cè)到是否有物體或人在氣袋的膨脹方向，倘若探測(cè)到有，就減小氣袋的充填度。因此，采用根據(jù)本發(fā)明的方法，就可能避免由于在充氣過(guò)程中氣袋撞擊這個(gè)物體或人造成的傷害。因此，如果所述值不滿(mǎn)足所述預(yù)定條件，則不執(zhí)行所述第二步充氣。替代地，所述第二步充氣可以包括放氣，如果所述值不滿(mǎn)足所述預(yù)定條件的話(huà)。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述參數(shù)包括容器沿一個(gè)方向的長(zhǎng)度，以及如果在第一步充氣后所述長(zhǎng)度超過(guò)預(yù)定值，則執(zhí)行所述第二步充氣。因此，當(dāng)氣袋在所述方向可以自由膨脹的條件下，即沒(méi)有物體或人阻礙氣袋的完全膨脹時(shí)，就有可能把氣袋完全膨脹起來(lái)。因此，所述的一個(gè)方向與所述車(chē)輛的行進(jìn)方向基本相反。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，所述參數(shù)包括容器內(nèi)的壓力，以及如果在第一步充氣后所述壓力低于預(yù)定壓力值，則執(zhí)行所述第二步充氣。如果氣袋的膨脹被一個(gè)物體或人阻礙，探測(cè)到的容器內(nèi)壓力就可能高于容器膨脹到其第一步充氣期間自由尺寸時(shí)的壓力。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，所述第一步充氣包括用至少一種氣體源部分地充填該容器。在這種情況下，第二步充氣可能包括例如用另一種氣體、引爆火藥或兩者的組合繼續(xù)充填該容器。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，所述第一步充氣包括用至少兩種氣體源部分地充填該容器，以及第二步充氣包括用引爆這兩種氣體的方法來(lái)充填該容器。因此這兩種氣體可能在第一步充氣期間在容器內(nèi)混合。而且，所述兩種氣體可能至少包括氧氣和氫氣。引爆氫氧混合氣導(dǎo)致容器在第二步充氣期間強(qiáng)有力地迅速膨脹。而且，所述兩種氣體包括惰性成分，至少包括氬氣、氦氣和氮?dú)庵弧?br> 上述目的也可以用下述首次界定的容器設(shè)備達(dá)到，其特征為用于在第一步充氣時(shí)向容器部分充氣的第一充氣裝置，用于傳感一個(gè)反映容器尺寸參數(shù)值的裝置，以及如果所述參數(shù)滿(mǎn)足預(yù)定條件，用于在第二步充氣期間向容器內(nèi)繼續(xù)充氣的第二充氣裝置。這樣一個(gè)設(shè)備能保護(hù)阻礙氣袋完全膨脹的物體或人。而且，所述設(shè)備能部分地充填氣袋，防止有很大的力撞擊所述物體或人。
該容器設(shè)備的較佳實(shí)施例界定于附屬的權(quán)利要求10-17中。
現(xiàn)參照附圖公開(kāi)的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作較詳細(xì)的敘述。


圖1表示了根據(jù)本發(fā)明第一個(gè)實(shí)施例在第一情形的容器設(shè)備。
圖2表示了在第二情形的圖1容器設(shè)備。
圖3表示了根據(jù)本發(fā)明第二個(gè)實(shí)施例在第一情形的容器設(shè)備。
圖4表示了在第二情形的圖3容器設(shè)備。
圖1表示了根據(jù)本發(fā)明第一個(gè)實(shí)施例的容器設(shè)備。容器設(shè)備包括一個(gè)柔性的容器1，下文稱(chēng)為氣袋1。氣袋1裝在底座2上，底座2再附著到汽車(chē)內(nèi)駕駛盤(pán)上、前儀表板上或前座椅的后表面。底座2呈盒形，氣袋1在不激活位置時(shí)裝在底座2內(nèi)。氣袋1的口密封地連接到底座2。底座2，因而氣袋1的內(nèi)部分別經(jīng)過(guò)導(dǎo)管5和導(dǎo)管6與第一貯氣罐3和第二貯氣罐4連通。第一貯氣罐3內(nèi)裝氧和至少氬、氦和氮之一的高壓氣體混合物。第一貯氣罐3內(nèi)的氧相當(dāng)于兩個(gè)貯氣罐3和4內(nèi)氣體總?cè)莘e的2.5％至20％(容積比)之間。第二貯氣罐4內(nèi)裝氫和一種惰性氣體，例如至少氬、氦和氮之一，的氣體混合物。第二貯氣罐4內(nèi)的氫相當(dāng)于兩個(gè)貯氣罐3和4內(nèi)氣體總?cè)莘e的3％至15％(容積比)之間。較佳地，第一貯氣罐3和第二貯氣罐4內(nèi)宜裝同種惰性氣體。在本實(shí)施例中，氦是最佳的惰性氣體。
而且，容器設(shè)備還包括控制器7和減速度計(jì)8，減速度計(jì)8連接到控制器7，用于傳感車(chē)輛的減速度?？刂破?電連接到設(shè)置于導(dǎo)管5和6上的爆破板9。在氣袋1內(nèi)底座2的底部裝有電連接到控制器7的引爆器10。應(yīng)該指出，引爆器10可以是任何一種已知的類(lèi)型，例如電火花塞、機(jī)械引爆的炸藥等。
而且，容器設(shè)備還包括一個(gè)用于傳感反應(yīng)氣袋1尺寸參數(shù)的傳感裝置。在第一個(gè)實(shí)施例中，傳感裝置包括兩根柔性的線11，每根線11固定到氣袋1內(nèi)壁的一端，并連接到另一端的致動(dòng)器12上。致動(dòng)器12裝到底座2上，并與控制器7電連接。當(dāng)每根線11伸長(zhǎng)并從致動(dòng)器12上拉脫時(shí)，致動(dòng)器12設(shè)置成被激活，即產(chǎn)生電信號(hào)或脈沖。
圖1表示了一個(gè)阻礙者13，它例如可以是一個(gè)物體，例如供小孩用的座椅，或靠近駕駛盤(pán)、儀表板或前座椅的人。
當(dāng)減速度計(jì)8感受到足夠大的減速度力表明撞車(chē)時(shí)，產(chǎn)生一個(gè)信號(hào)，并經(jīng)控制器7(控制器可能就是減速度計(jì)8的一部分)傳遞到爆破板9，然后爆破板9被激活，即破裂或被爆破。這樣，導(dǎo)管5和6開(kāi)通，貯氣罐3和4內(nèi)的氣體混合物進(jìn)入氣袋1的內(nèi)部。結(jié)果，氣袋1充滿(mǎn)氣體而膨脹。如圖1所示，氣袋1的膨脹受物體13的阻礙。這表明線11沒(méi)有伸到最大長(zhǎng)度，因此致動(dòng)器12沒(méi)有被激活。因此沒(méi)有信號(hào)或脈沖送到引爆器10，因此氣袋1也不會(huì)繼續(xù)膨脹。現(xiàn)轉(zhuǎn)到圖2的情形，這里沒(méi)有物體或人阻礙氣袋1的膨脹。這意味著有信號(hào)或脈沖從每個(gè)致動(dòng)器12送到控制器7，控制器7再激活引爆器10引爆氣袋1中的氣體混合物。因此，引爆器10的激活導(dǎo)致氫氧之間的迅速燃燒，使氣袋1中氣體混合物的溫度升高，因此產(chǎn)生足以把氣袋1鼓起到其最終尺寸的膨脹。應(yīng)該指出，本發(fā)明也可以只用一根線11和一個(gè)致動(dòng)器12來(lái)實(shí)現(xiàn)。在用兩根線11和兩個(gè)致動(dòng)器12的情形，有可能把致動(dòng)器12設(shè)置成這樣，即僅當(dāng)兩根線11都被拉長(zhǎng)并從相應(yīng)的致動(dòng)器12拉脫時(shí)，控制器7才產(chǎn)生引爆信號(hào)。當(dāng)然，設(shè)置多于兩根線11和兩個(gè)致動(dòng)器12也是可能的。
圖3和4表示了本發(fā)明的第二個(gè)實(shí)施例。需要說(shuō)明，在所有的圖示實(shí)施例中，具有相應(yīng)功能的部件都用同一個(gè)參照序號(hào)。第二個(gè)實(shí)施例與第一個(gè)實(shí)施例的不同之處在于柔性的線11和致動(dòng)器12由測(cè)距器14取代。測(cè)距器14為已知類(lèi)型，例如激光發(fā)射器、IR傳感器等。測(cè)距器14測(cè)量從底座2至氣袋1對(duì)側(cè)內(nèi)壁的距離，如虛線15所示。而且，在第二個(gè)實(shí)施例中，導(dǎo)管5和6相互會(huì)合形成公共的進(jìn)氣道16通到氣袋1內(nèi)部。
一旦檢測(cè)到強(qiáng)減速度，立即有信號(hào)或脈沖送到爆破板9，啟動(dòng)第一步充氣，把貯氣罐3和4中的氣體混合物充入氣袋1的內(nèi)部。如果氣袋1的膨脹被物體或人13所阻礙，測(cè)距器14測(cè)得的距離15將不足以激活引爆器10，因此氣袋1將不完全充滿(mǎn)。如果沒(méi)有物體或人阻礙氣袋1的膨脹，距離15將超過(guò)某個(gè)預(yù)定值，測(cè)距器14將給出一個(gè)信號(hào)或脈沖激活引爆器10，導(dǎo)致氣袋1內(nèi)氣體混合物的引爆，如同第一個(gè)實(shí)施例中那樣。
根據(jù)第三個(gè)實(shí)施例，線11和致動(dòng)器12，以及測(cè)距器14用設(shè)置于容器1中的壓力傳感器取代。第三個(gè)實(shí)施例也可以用圖3和4說(shuō)明，其中序號(hào)14指壓力傳感器。如果物體或人13阻礙了氣袋1的膨脹，氣袋1中的壓力將高于氣袋1可以膨脹到其第一步充氣期間的全尺寸時(shí)的壓力。因此，如果傳感器14測(cè)得的壓力高于某個(gè)預(yù)定值，則不產(chǎn)生信號(hào)激活引爆器10，而如果傳感器14測(cè)得的壓力低于所述預(yù)定值，則有信號(hào)送到引爆器，引爆氣袋1內(nèi)的氣體混合物。
圖3和4也可以說(shuō)明本發(fā)明的第四個(gè)實(shí)施例。底座2可以包括放氣閥17，它連接到控制器7，并設(shè)置成如果在第一步充氣期間檢測(cè)到有阻礙者13，則在第二步充氣期間把放氣閥17打開(kāi)。因此，利用打開(kāi)放氣閥17可以防止氣袋1完全膨脹。
本發(fā)明不限于所公開(kāi)的這些實(shí)施例，而是可以在附屬的權(quán)利要求的范圍內(nèi)變化和修改。
例如，可以把測(cè)距器14設(shè)置在氣袋1外，其中的測(cè)距器14例如可以是發(fā)光器件和光電管的形式，用來(lái)確定氣袋1最遠(yuǎn)端的位置。
氣袋1也可以用不同于上述的其它方法充填。例如，第一步充氣可以充入第一種氣體或氣體混合物，而第二步充氣可以充入第二種氣體或氣體混合物。在這種情況不發(fā)生引爆。而且，也可以一個(gè)或兩個(gè)充氣步驟都用煙火方法，例如引爆第一和第二火藥。也可以用這些技術(shù)的組合來(lái)充填氣袋1，例如在第一步充氣時(shí)用氣體或氣體混合物充填容器1，而在第二步充氣時(shí)則引爆火藥。
本發(fā)明不限于兩步充氣，而是第一和第二步充氣中的每一步都可以包括一個(gè)或幾個(gè)充氣步驟。
權(quán)利要求
1.一種當(dāng)設(shè)置在車(chē)輛內(nèi)的容器受到強(qiáng)減速度時(shí)向車(chē)內(nèi)設(shè)置的柔性空容器內(nèi)充氣的方法，其中被充氣的容器用作防止傷害的力吸收氣墊，所述方法包括下述工作步驟在第一步充氣期間部分充填該容器，傳感一個(gè)反映容器尺寸的參數(shù)值，以及如果所述值滿(mǎn)足預(yù)定條件，則在第二步充氣期間繼續(xù)充填該容器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于如果所述值不滿(mǎn)足所述預(yù)定條件，則不執(zhí)行所述第二步充氣。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于如果所述值不滿(mǎn)足所述預(yù)定條件，則所述第二步充氣包括放氣。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求之任何一項(xiàng)的方法，其特征在于所述參數(shù)包括容器沿一個(gè)方向的長(zhǎng)度，以及如果在第一步充氣后所述長(zhǎng)度超過(guò)預(yù)定值，則執(zhí)行所述第二步充氣。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的方法，其特征在于所述一個(gè)方向與所述車(chē)輛的行進(jìn)方向基本相反。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-3之任何一項(xiàng)的方法，其特征在于所述參數(shù)包括容器內(nèi)的壓力，以及如果在第一步充氣后所述壓力低于預(yù)定壓力值，則執(zhí)行所述第二步充氣。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求之任何一項(xiàng)的方法，其特征在于所述第一步充氣包括用至少一種氣體源部分充填該容器。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求之任何一項(xiàng)的方法，其特征在于所述第一步充氣包括用至少兩種氣體源部分充填該容器，以及第二步充氣包括用引爆這兩種氣體的方法來(lái)充填該容器。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的方法，其特征在于所述兩種氣體至少包括氧氣和氫氣。
10.根據(jù)權(quán)利要求8和9之任何一項(xiàng)的方法，其特征在于所述兩種氣體包括惰性成分，至少包括氬氣、氦氣和氮?dú)庵弧?br> 11.一種用于車(chē)輛的容器設(shè)備，它包括當(dāng)容器裝置受到強(qiáng)減速度時(shí)用氣體充填、用作防止傷害的力吸收氣墊的柔性容器(1)，其特征為用于在第一步充氣時(shí)向容器部分充氣的第一充氣裝置(3，4)，用于傳感一個(gè)反映容器(1)尺寸參數(shù)值的裝置(11，12，14)，以及如果所述參數(shù)滿(mǎn)足預(yù)定條件，用于在第二步充氣期間向容器(1)內(nèi)繼續(xù)充氣的第二充氣裝置(10)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的設(shè)備，其特征在于所述傳感裝置(11，12，14)用于檢測(cè)容器(1)沿一個(gè)方向的長(zhǎng)度。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的設(shè)備，其特征在于所述傳感裝置包括控制裝置(7，10)，如果在第一步充氣后測(cè)得的長(zhǎng)度超過(guò)預(yù)定值，則控制裝置啟動(dòng)所述第二步充氣。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的設(shè)備，其特征在于所述傳感裝置包括測(cè)距器(14)，用于檢測(cè)容器(1)沿所述一個(gè)方向的基本最遠(yuǎn)位置。
15.根據(jù)權(quán)利要求13的設(shè)備，其特征在于所述傳感裝置至少包括一根裝在容器(1)內(nèi)且長(zhǎng)度基本相當(dāng)于所述預(yù)定長(zhǎng)度的柔性線(11)。
16.根據(jù)權(quán)利要求15的設(shè)備，其特征在于柔性容器(1)由底座(2)支撐，所述控制裝置包括裝到底座(2)上的致動(dòng)器(12)，以及柔性線(11)連接到容器(1)的內(nèi)壁和致動(dòng)器(12)上，所述致動(dòng)器(12)如此安排，即如果柔性線(11)在第一步充氣期間伸展到其全長(zhǎng)時(shí)，致動(dòng)器(12)啟動(dòng)所述第二步充氣。
17.根據(jù)權(quán)利要求11的設(shè)備，其特征在于所述傳感裝置包括壓力傳感器(14)和控制裝置(7，10)，壓力傳感器(14)用于測(cè)定容器(1)內(nèi)的壓力，控制裝置(7，10)如此安排，即如果在第一步充氣后所述傳感器(14)測(cè)得的壓力低于預(yù)定壓力值，則啟動(dòng)所述第二步充氣。
18.根據(jù)權(quán)利要求11-17之任一項(xiàng)的設(shè)備，其特征在于所述第一充氣裝置包括裝有高壓狀態(tài)的第一種氣體混合物的第一壓力貯氣罐(3)，裝有高壓狀態(tài)的第二種氣體混合物的第二壓力貯氣罐(4)，以及把第一和第二貯氣罐(3，4)連接到柔性容器內(nèi)部的導(dǎo)管(5，6，16)。
19.根據(jù)權(quán)利要求18的設(shè)備，其特征在于所述第二充氣裝置包括引爆器(10)，它設(shè)置于柔性容器(1)內(nèi)引爆柔性容器(1)內(nèi)的第一氣體混合物和第二氣體混合物。
全文摘要
本發(fā)明提供了在受到強(qiáng)減速時(shí)用氣體充填設(shè)置于車(chē)輛中的柔性空容器(1)的一種方法和一種容器設(shè)備。充氣的容器用作力吸收氣墊,防止受傷。容器(1)在第一步充氣期間用第一充氣裝置(3,4)部分地充填,用傳感裝置(11,12)傳感一個(gè)反映容器(1)尺寸的參數(shù),以及如果所述參數(shù)滿(mǎn)足預(yù)定條件,用第二充氣裝置(10)在第二步充氣期間繼續(xù)充填容器。
文檔編號(hào)B60R21/268GK1240393SQ97180759
公開(kāi)日2000年1月5日 申請(qǐng)日期1997年12月9日 優(yōu)先權(quán)日1996年12月17日
發(fā)明者漢斯·埃德格倫 申請(qǐng)人:Aga公司