[发明专利]气囊模块

说明书

一种气囊模块(100)，包括控制单元、由控制单元管理的电流源、将气体在一定压力下存储的容器(110)以及具有入口管(122)和出口管的中空体，在该入口管中紧密地安装有由可刺穿膜(112)密封的容器(110)的出口(111)，在该出口管上紧密地组装有可充气袋(130)。该气囊模块(100)还包括被配置成刺破密封容器(110)的膜(112)的致动器组件(140)，所述致动器组件(140)包括可移动地约束至体(120)的刺穿构件(141)以及至少一个线性形状记忆合金线致动器构件(143)，所述线性形状记忆合金线致动器构件(143)电连接至电流源并且可操作地约束至刺穿构件(141)，以使刺穿构件(141)移动超过可刺穿膜(112)。

本发明总体上涉及安全系统，并且更具体地涉及包括致动器组件的气囊模块，该致动器组件包括由形状记忆合金制成的元件。

本领域中已知的气囊模块由控制单元、气体发生器和垫子(即可充气袋)组成。在即将发生碰撞的情况下，控制单元激活气体发生器，该气体发生器递送在几毫秒内将垫子填充到一定压力的适当量的气体。加压的垫子在乘员与例如仪表板或方向盘的物体之间膨胀，从而提供将在碰撞时保护乘员的减速和缓冲作用。

气体发生器的激活通常通过一个或更多个烟火装置进行，所述烟火装置通常称作“引发器”或者“电火柴”。由包裹在可燃材料中的电导体组成的电火柴被少于2毫秒的1安培至3安培的电流脉冲激活。当电导体变得足够热时，它会点燃可燃材料，这启动气体发生器。在气囊中，电火柴用于点燃气囊充气装置内的固体推进剂，使得推进剂产生在大约20毫秒到30毫秒内对气囊充气的惰性气体。

作为用于车辆气囊的激活气体发生器的烟火装置的替选，可以将用于对气囊充气的气体存储在容器中，其中通过机械地释放或者破坏封闭容器的出口的密封构件来打开该容器。为了实现这一点，已经提出了采用电线或烟火填料作为触发构件以用于从容器中释放加压气体的机械装置。

例如，US 6247725描述了一种用于打开旨在对气囊充气的加压气体的容器的装置，其中，容器包括壳体和由密封元件封闭的出口，该密封元件由压力构件和止动构件支撑，以抵抗由存储在容器内部的气体的压力施加的打开力。根据该装置的实施方式，压力构件由电线约束，该电线在通过供应电流而加热时断裂。当线断裂时，压力构件自由移动，从而允许密封构件被存储在容器中的气体的压力破坏并且释放气体。

DE 10158222 A1描述了一种类似的与用于对气囊模块的垫子充气的加压气体的容器相关联的致动器装置。该装置的实施方式采用镍钛诺线，该镍钛诺线被容纳在气体容器的内部并被约束至密封该气体容器出口的塞子。该装置还包括可控制的电流源，使得可以通过供应电流来加热镍钛诺线，并且因此缩短镍钛诺线直到其断裂。因此塞子被释放，从而允许加压气体离开容器。

在所述装置的其他七个实施方式中应用通过向保持线供应电流而使保持线热断裂的相同原理，来释放对执行安全动作的元件进行驱动的预加载弹簧。

WO 2016/116308描述了另一种类似装置，其中，由通过烟火填料产生的燃烧气体将可移动的刺穿构件推向加压气体容器的密封构件，以刺穿所述密封构件。一旦密封构件已被刺穿，则借助于加压气体将所述刺穿构件带回到初始位置，加压气体被引向垫子。

在激活气囊模块后，损坏的部件例如垫子、加压气体容器及其致动器装置通常由新的部件来替换，以恢复安全系统的操作。这需要时间并且通常具有高成本，在垫子未被损坏并且可以简单地折叠回至其座椅中时成本可能较低，这是例如关于用于摩托车和脚踏车的气囊模块以及有时也用于机动车辆的气囊模块的情况。然而，根据上述实施方式中的任一个的致动器装置由于其单次使用配置而总是需要被替换。

上面提到的DE 10158222 A1也描述了镍钛诺合金由于其形状记忆能力而以螺旋弹簧的形式使用的两个实施方式，对该螺旋弹簧供应电流以便相对于执行相对动作的偏置弹簧改变该螺旋弹簧的强度。