專利名稱：汽車安全氣囊組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總的涉及一種安全氣囊組件，特別涉及帶有用于容納至少一個(gè)氣體發(fā)生器和至少一個(gè)氣囊的外殼的安全氣囊組件。
背景技術(shù)：
在汽車中安全氣囊具有共同的特征。然而，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，人們希望安全氣囊能夠在車輛發(fā)生事故時(shí)提供衰減運(yùn)動(dòng)。例如，專利文獻(xiàn)DE 4430 588公開了一種氣囊系統(tǒng)，至少可部分遠(yuǎn)離車輛乘客。為此，容納氣體發(fā)生器和氣囊的外殼為吸收能量而固定在可塑性變形的或者彈性的部件上。由此避免在碰撞情況下，身體不是保持直立坐姿而是前傾并將頭部處于為可充氣氣囊預(yù)留空間內(nèi)的乘客，不會(huì)受到安全氣囊以及可能還有安全氣囊組件面板部件的傷害。此外，同樣為了吸收能量和衰減運(yùn)動(dòng)，還具有充氣壓縮彈簧。
德國(guó)公開專利文獻(xiàn)DE 197 51 991 A1(作為參照包含在此)也公開了一種安全氣囊組件，其中，容納氣體發(fā)生器和氣囊的外殼一方面借助于可變形的法蘭固定在儀表板上，另一方面借助于可變形的部件固定在儀表板的下部結(jié)構(gòu)上。這種可變形的法蘭和可變形的部件，由于外殼遠(yuǎn)離車輛乘客的衰減運(yùn)動(dòng)，在乘客頭部碰撞時(shí)同樣吸收能量。
公知具有兩個(gè)不同的部件用于吸收能量和外殼的衰減運(yùn)動(dòng)。所介紹的這種設(shè)置的缺點(diǎn)在于，安全氣囊的結(jié)構(gòu)過于復(fù)雜，以至于制造費(fèi)用，尤其是各自兩個(gè)變形部件或阻尼元件的加工費(fèi)用，以及還有這些部件的安裝費(fèi)用太高。因此，需要一種結(jié)構(gòu)不太復(fù)雜、安裝成本低、并同時(shí)能夠提供能量吸收和衰減運(yùn)動(dòng)的安全氣囊組件。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的目的在于，簡(jiǎn)化帶有可遠(yuǎn)離乘客的外殼的安全氣囊組件的結(jié)構(gòu)，以便降低制造費(fèi)用和安裝費(fèi)用。
在帶有用于容納至少一個(gè)氣體發(fā)生器和至少一個(gè)氣囊的外殼的安全氣囊組件中，外殼和儀表板之間不存在連接；外殼可遠(yuǎn)離乘客，依據(jù)本發(fā)明，外殼具有至少一對(duì)托板，可變形的第一托板用于將外殼固定在車架橫梁上，第二托板具有基本上在外殼的運(yùn)動(dòng)方向上延伸的長(zhǎng)孔，用于在外殼的運(yùn)動(dòng)時(shí)導(dǎo)向至少一個(gè)連接件和衰減該運(yùn)動(dòng)，其中，連接件將第一托板與車架橫梁連接。
也就是說，在這種安全氣囊組件中，僅有兩個(gè)與外殼連接的托板和一個(gè)作為不同部件的連接件，用于在頭部碰撞到安全氣囊組件時(shí)吸收能量和衰減外殼的運(yùn)動(dòng)，其中，主要通過長(zhǎng)孔與連接件的相互作用吸收能量。由于部件很少，無論是加工費(fèi)用還是安裝費(fèi)用均有所降低。
在又一實(shí)施例中，長(zhǎng)孔的至少一個(gè)邊緣可以通過連接件在長(zhǎng)孔相對(duì)于連接件運(yùn)動(dòng)時(shí)變形，由此在外殼遠(yuǎn)離乘客移動(dòng)時(shí)產(chǎn)生減震效果。產(chǎn)生減震的另一種可能性在于，連接件在長(zhǎng)孔相對(duì)于連接件運(yùn)動(dòng)時(shí)可以變形，或通過兩個(gè)部件變形得到充分利用。
通過以下方法可以產(chǎn)生減震，即第二托板內(nèi)長(zhǎng)孔的寬度在外殼底部的方向上減小至小于連接件的寬度或直徑的寬度。因此在外殼遠(yuǎn)離乘客移動(dòng)時(shí)，對(duì)長(zhǎng)孔壁和連接件變形所施加的力必然不斷增加，由此減震隨著外殼遠(yuǎn)離乘客的不斷移動(dòng)而增長(zhǎng)。
在一個(gè)實(shí)施例中，長(zhǎng)孔的寬度優(yōu)選為連續(xù)變小。在另一個(gè)實(shí)施例中，長(zhǎng)孔的兩個(gè)邊緣相對(duì)外殼的運(yùn)動(dòng)方向傾斜向著對(duì)方收縮。在第二實(shí)施例中，長(zhǎng)孔的第一邊緣與外殼的運(yùn)動(dòng)方向平行延伸，而另一邊緣向著該第一邊緣傾斜收縮。在第三實(shí)施例中，長(zhǎng)孔的邊緣平行并相對(duì)外殼的運(yùn)動(dòng)方向傾斜延伸。
此外，長(zhǎng)孔的寬度在外殼底部的方向上首先減小到小于連接件的寬度或直徑的一個(gè)寬度；邊緣隨后平行延伸。
此外，長(zhǎng)孔的寬度也可以在其面向外殼底部的末端上擴(kuò)大到相當(dāng)于連接件的寬度或直徑的一個(gè)寬度。在這種情況下，即在外殼移動(dòng)的結(jié)束階段長(zhǎng)孔不再變形，也就是說，長(zhǎng)孔的壁也不再吸收能量。長(zhǎng)孔寬度這種擴(kuò)大的作用是，在考慮到長(zhǎng)孔和連接件之間配合的加工公差的情況下，達(dá)到預(yù)先規(guī)定的終端位置。
在一實(shí)施例中，長(zhǎng)孔的寬度連續(xù)擴(kuò)大到相當(dāng)于連接件的寬度或直徑的寬度。此外，長(zhǎng)孔的寬度也可以從這一寬度向其面向外殼底部的末端又一次連續(xù)變小。由此達(dá)到在能量吸收減少后能量吸收再次增加的目的。
作為連接件最優(yōu)選是螺絲，其螺桿穿過長(zhǎng)孔延伸。利用這種簡(jiǎn)單的連接件除了支承外殼外，還可以達(dá)到與第二托板的長(zhǎng)孔結(jié)合下增加減震的目的。
托板彼此相距設(shè)置，使其存在螺母用于第一托板和車架橫梁之間螺旋連接的空間。
第一托板優(yōu)選通過固定在車架橫梁上的支架與車架橫梁連接。托板最好在外殼的底部與外殼連接。
可變形的第一托板既可以整體變形，也可以具有可變形的薄弱部位，或者兩者兼而有之，在后一種情況下，薄弱部位這樣構(gòu)成，使其依據(jù)目的首先變形。作為可變形的薄弱部位例如可以具有彎曲部位。
應(yīng)該理解的是，上述總的描述和下列詳細(xì)描述僅是示例性和解釋性的，并限制所要求的本發(fā)明。


本發(fā)明的這些和其它的特點(diǎn)、方面和優(yōu)點(diǎn)將從下面的描述、所附的權(quán)利要求和附圖示出的典型實(shí)施例中變得清楚。附圖中圖1示出容納氣體發(fā)生器和氣囊的外殼的側(cè)視圖，采用第一實(shí)施例在乘客頭部碰撞前外殼和長(zhǎng)孔固定在導(dǎo)向板上；圖2示出圖1實(shí)施例在乘客頭部碰撞前的前視圖；圖3示出容納氣體發(fā)生器和氣囊的外殼的側(cè)視圖，采用第二實(shí)施例在乘客頭部碰撞前固定外殼；圖4示出圖1實(shí)施例乘客頭部碰撞后的側(cè)視圖；圖5示出圖1實(shí)施例乘客頭部碰撞后的前視圖；圖6示出外殼的側(cè)視圖，采用第二實(shí)施例長(zhǎng)孔固定在導(dǎo)向板上；圖7示出外殼的側(cè)視圖，采用第三實(shí)施例長(zhǎng)孔固定在導(dǎo)向板上；圖8示出長(zhǎng)孔的一個(gè)實(shí)施例的力-行程曲線圖；圖9示出長(zhǎng)孔的又一實(shí)施例的力-行程曲線圖；圖10示出長(zhǎng)孔的又一實(shí)施例的力-行程曲線圖；圖11示出長(zhǎng)孔的又一實(shí)施例的力-行程曲線圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，提供了一種安全氣囊組件，具有不太復(fù)雜的結(jié)構(gòu)和較低的安裝成本，同時(shí)提供能量吸收和衰減運(yùn)動(dòng)。
圖1示出外殼1，用于容納一個(gè)氣體發(fā)生器(未示出)和一個(gè)氣囊(未示出)。該外殼優(yōu)選是鎂壓鑄的鑄造外殼或者整體注模的塑料外殼。外殼1的底部上固定有作為導(dǎo)向托板的第一托板3和第二托板2。第一托板3用于將外殼1借助于支架5和螺絲6固定在車架橫梁4上，其中，該支架5固定在所述車架橫梁上，螺絲6作為連接件。托板2，3相互平行但又彼此相距，使螺母9可在它們之間移動(dòng)。螺絲6的螺桿6a在其末端7a穿過第二托板2上的長(zhǎng)孔7(圖2)，在該末端上，長(zhǎng)孔的寬度大致相當(dāng)于螺桿6a的直徑。在該第一實(shí)施例中，長(zhǎng)孔的在外殼底部的方向上逐漸變小到小于螺絲6螺桿6a直徑的寬度，也就是說，邊緣11，12向著對(duì)方收縮。在上端7b上，長(zhǎng)孔又變寬，大致相當(dāng)于螺絲6螺桿6a的直徑。
所介紹的這種支架設(shè)置可以由多部分，最好由兩部分組成，以便達(dá)到可靠支承外殼1的目的。
在圖1示出的靜止位置上，螺絲6的螺桿靠在長(zhǎng)孔7的下端上。如圖4所示那樣，如果現(xiàn)在外殼1通過頭部碰撞而遠(yuǎn)離乘客移動(dòng)，其中，運(yùn)動(dòng)方向如箭頭所示，那么第一托板3變形并同時(shí)吸收能量。長(zhǎng)孔7同時(shí)隨同托板2移動(dòng)。與此同時(shí)，螺絲6的螺桿逐漸移動(dòng)到長(zhǎng)孔較窄直徑的區(qū)域。由于邊緣11，12由此產(chǎn)生的變形，也就是說，長(zhǎng)孔7和/或者螺桿擴(kuò)大，越來越多地吸收能量，也就是說，外殼1遠(yuǎn)離乘客的運(yùn)動(dòng)得到衰減。通過長(zhǎng)孔7與螺桿6a的這種相互作用，在頭部碰撞時(shí)產(chǎn)生的能量絕大部分被吸收，而通過托板3吸收的小部分能量。在運(yùn)動(dòng)結(jié)束時(shí)，如圖5所示，螺絲6的螺桿靠近長(zhǎng)孔7的上端。
在圖3的實(shí)施例中，第一托板10具有作為可變形薄弱部位的彎曲部位8。在該實(shí)施例中，當(dāng)頭部碰撞時(shí)第一托板10首先在該部位上彎曲。此外，當(dāng)外殼1繼續(xù)增加負(fù)荷時(shí)，第一托板10的其余區(qū)域也會(huì)變形。
圖6示出第二托板2內(nèi)長(zhǎng)孔的第二實(shí)施例。長(zhǎng)孔的一個(gè)邊緣13與外殼1的運(yùn)動(dòng)方向平行延伸，而第二邊緣14向第一邊緣13傾斜收縮。在該實(shí)施例中，長(zhǎng)孔的寬度也在外殼1底部的方向上變小。
在圖7的實(shí)施例中，長(zhǎng)孔的邊緣15，16彼此平行，但相對(duì)外殼的運(yùn)動(dòng)方向傾斜延伸。在該實(shí)施例中，長(zhǎng)孔的寬度不變。在該實(shí)施例中，主要通過邊緣16的變形，但也通過螺絲6螺桿的變形，衰減外殼的運(yùn)動(dòng)。
在圖8至11示出的力-行程曲線圖中，長(zhǎng)孔與前面的圖示相比調(diào)轉(zhuǎn)了90，其中，長(zhǎng)孔的左端為其下端，右端為長(zhǎng)孔面向外殼底部的末端。螺桿6a在所有圖中均處于長(zhǎng)孔下端其原始位置上，也就是說，在圖8至11的圖示出處于左端。
圖8示出長(zhǎng)孔7的力-行程曲線圖，其中，其寬度從下端7a開始連續(xù)變小。該實(shí)施例相當(dāng)于圖1，2和5示出的實(shí)施例。由于長(zhǎng)孔寬度連續(xù)減少，通過長(zhǎng)孔壁吸收的能量在長(zhǎng)孔相對(duì)于螺桿6a移動(dòng)時(shí)線性增長(zhǎng)，直至在長(zhǎng)孔的另一端7b上才突然結(jié)束，由于那里寬度擴(kuò)大到螺桿6a的直徑。
在圖9的實(shí)施例中，長(zhǎng)孔7的寬度首先連續(xù)減少。隨后直至長(zhǎng)孔另一端7b上擴(kuò)大之前寬度保持不變，也就是說，邊緣17，18平行延伸。由此，通過長(zhǎng)孔壁吸收的能量在長(zhǎng)孔相對(duì)于螺桿6a移動(dòng)時(shí)線性增長(zhǎng)，然后在長(zhǎng)孔寬度不變的區(qū)域內(nèi)保持不變，最后在如圖8所示的實(shí)施例中那樣，在另一端7b上突然結(jié)束。
在圖10實(shí)施例的長(zhǎng)孔中，寬度首先連續(xù)減少，隨后在預(yù)先確定的長(zhǎng)度上保持不變，然后再次逐漸增加，直到在長(zhǎng)孔另一端7b擴(kuò)大到螺桿6a的直徑。由此，通過長(zhǎng)孔壁吸收的能量在長(zhǎng)孔相對(duì)于螺桿6a移動(dòng)時(shí)首先線性增長(zhǎng)，然后在長(zhǎng)孔寬度不變的區(qū)域內(nèi)保持不變，然后在連續(xù)擴(kuò)大的區(qū)域內(nèi)再次線性減少。
圖11示出的實(shí)施例基本上相當(dāng)于圖10的實(shí)施例。在這里，長(zhǎng)孔在末端7c上也是首先再次擴(kuò)大到螺桿6a的直徑。但隨后長(zhǎng)孔7的寬度再次連續(xù)變小。與圖10力-行程曲線圖的區(qū)別在于，如從圖11力-行程曲線圖的右段所看到的那樣，在吸收的能量下降后，長(zhǎng)孔壁在其相對(duì)于螺桿6a移動(dòng)時(shí)重新吸收能量。
從這些實(shí)施例可以看出，通過長(zhǎng)孔的不同構(gòu)成，可以簡(jiǎn)單的方式影響頭部碰撞時(shí)的能量吸收。
在2003年6月30日提交的德國(guó)優(yōu)先申請(qǐng)203 10 345.9，包括了該說明書、附圖、權(quán)利要求書和摘要，全部作為參考包含在此。
盡管本發(fā)明公開了發(fā)明內(nèi)容，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解的是，在本發(fā)明的范圍和精神內(nèi)可以用其它的實(shí)施例和修改。因此，由本發(fā)明的公開本領(lǐng)域技術(shù)人員在本發(fā)明的范圍和精神內(nèi)可以得到的所有修改，都可作為本發(fā)明的另一些實(shí)施例。因此本發(fā)明的范圍將如所附的權(quán)利要求所確定。
權(quán)利要求
1.一種安全氣囊組件，包括一個(gè)用于容納至少一個(gè)氣體發(fā)生器和至少一個(gè)氣囊的外殼，其中，該外殼具有至少一對(duì)托板，該對(duì)托板包括一個(gè)用于將外殼緊固在車架橫梁上的可變形的第一托板、以及第二托板；第二托板具有一個(gè)長(zhǎng)孔，該長(zhǎng)孔基本上在外殼的運(yùn)動(dòng)方向上延伸，用于在外殼的運(yùn)動(dòng)過程中導(dǎo)向至少一個(gè)連接件并用于衰減該運(yùn)動(dòng)；第一托板構(gòu)造為，由連接件連接到車架橫梁；該組件構(gòu)造為，在外殼和車輛儀表板之間沒有連接，并且外殼構(gòu)造為遠(yuǎn)離乘客移動(dòng)。
2.如權(quán)利要求1所述的安全氣囊組件，其中，長(zhǎng)孔的至少一個(gè)邊緣構(gòu)造為，在長(zhǎng)孔相對(duì)于連接件運(yùn)動(dòng)時(shí)通過連接件而變形，從而提供衰減。
3.如權(quán)利要求1所述的安全氣囊組件，其中，連接件構(gòu)造為，在長(zhǎng)孔相對(duì)于連接件運(yùn)動(dòng)時(shí)變形，從而提供衰減。
4.如權(quán)利要求1所述的安全氣囊組件，其中，長(zhǎng)孔的寬度在外殼底部的方向上減小至小于連接件的寬度或直徑的寬度。
5.如權(quán)利要求1所述的安全氣囊組件，其中，長(zhǎng)孔的寬度在外殼底部的方向上連續(xù)減小。
6.如權(quán)利要求1所述的安全氣囊組件，其中，長(zhǎng)孔的兩個(gè)邊緣相對(duì)外殼的運(yùn)動(dòng)方向傾斜地向著對(duì)方收縮。
7.如權(quán)利要求1所述的安全氣囊組件，其中，長(zhǎng)孔的第一邊緣與外殼的運(yùn)動(dòng)方向平行延伸，而另一邊緣向著該第一邊緣傾斜收縮。
8.如權(quán)利要求1所述的安全氣囊組件，其中，長(zhǎng)孔的邊緣彼此平行并相對(duì)外殼的運(yùn)動(dòng)方向傾斜延伸。
9.如權(quán)利要求4所述的安全氣囊組件，其中，長(zhǎng)孔構(gòu)造為，在長(zhǎng)孔的寬度減小至小于連接件的寬度或直徑的寬度之后，然后長(zhǎng)孔的所述邊緣平行延伸。
10.如權(quán)利要求1所述的安全氣囊組件，其中，長(zhǎng)孔在其面向外殼底部的末端上擴(kuò)大至一個(gè)寬度，該寬度相當(dāng)于連接件的寬度或直徑。
11.如權(quán)利要求10所述的安全氣囊組件，其中，長(zhǎng)孔是連續(xù)加寬的。
12.如權(quán)利要求1所述的安全氣囊組件，其中，長(zhǎng)孔的寬度在其面向外殼底部的末端上，從相當(dāng)于連接件直徑的寬度連續(xù)減小。
13.如權(quán)利要求4所述的安全氣囊組件，其中，連接件包括一個(gè)螺絲，該螺絲具有一個(gè)穿過長(zhǎng)孔延伸的螺桿。
14.如權(quán)利要求4所述的安全氣囊組件，其中，托板彼此相距設(shè)置，使其存在螺母用于第一托板和車架橫梁之間螺旋連接的空間。
15.如權(quán)利要求1所述的安全氣囊組件，其中，第一托板構(gòu)造為，通過固定在所述車架橫梁上的支架與車架橫梁連接。
16.如權(quán)利要求1所述的安全氣囊組件，其中，托板連接到在外殼的底部。
17.如權(quán)利要求1所述的安全氣囊組件，其中，可變形的第一托板可以整體變形。
18.如權(quán)利要求1所述的安全氣囊組件，其中，可變形的第一托板具有一個(gè)可變形的薄弱點(diǎn)。
19.如權(quán)利要求18所述的安全氣囊組件，其中，可變形的薄弱點(diǎn)具有一個(gè)彎曲部位。
20.一種用于車輛的安全氣囊組件，包括一個(gè)外殼，可在第一方向上移動(dòng)，并構(gòu)造為容納一個(gè)氣體發(fā)生器和一個(gè)氣囊；一個(gè)可變形的第一托板，其構(gòu)造為將外殼固定到車輛上；以及一個(gè)第二托板，其包括一個(gè)長(zhǎng)孔，該長(zhǎng)孔基本上在第一方向上延伸，用于在外殼的運(yùn)動(dòng)過程中導(dǎo)向一個(gè)連接件；該長(zhǎng)孔的寬度沿長(zhǎng)孔的長(zhǎng)度變化；其中，第一托板構(gòu)造為，由連接件連接到車架橫梁上；并且外殼的運(yùn)動(dòng)被衰減。
21.如權(quán)利要求20所述的安全氣囊組件，其中，長(zhǎng)孔的第一邊緣與外殼的運(yùn)動(dòng)方向平行延伸，而另一邊緣向著該第一邊緣傾斜收縮。
22.如權(quán)利要求20所述的安全氣囊組件，其中，長(zhǎng)孔的邊緣彼此平行并相對(duì)外殼的運(yùn)動(dòng)方向傾斜延伸。
23.如權(quán)利要求20所述的安全氣囊組件，其中，長(zhǎng)孔構(gòu)造為，其寬度在外殼底部的方向上減小至小于連接件的寬度或直徑的寬度，然后長(zhǎng)孔的所述邊緣平行延伸。
24.如權(quán)利要求20所述的安全氣囊組件，其中，長(zhǎng)孔在其面向外殼底部的末端上擴(kuò)大到一個(gè)寬度，該寬度相當(dāng)于連接件的寬度或直徑。
25.如權(quán)利要求24所述的安全氣囊組件，其中，長(zhǎng)孔是連續(xù)加寬的。
26.如權(quán)利要求25所述的安全氣囊組件，其中，長(zhǎng)孔的寬度在其面向外殼底部的末端上，從相當(dāng)于連接件直徑的寬度連續(xù)減小。
全文摘要
一種安全氣囊組件帶有容納至少一個(gè)氣體發(fā)生器和至少一個(gè)氣囊的外殼。其中，外殼和儀表板之間不存在連接；并可遠(yuǎn)離乘客。依據(jù)本發(fā)明，外殼具有至少一對(duì)托板，可變形的第一托板用于將外殼連接在車架橫梁上，第二托板具有基本上在外殼的運(yùn)動(dòng)方向上延伸的長(zhǎng)孔，用于在外殼的運(yùn)動(dòng)時(shí)導(dǎo)向至少一個(gè)連接件和衰減該運(yùn)動(dòng)，其中，連接件將第一托板與車架橫梁連接。
文檔編號(hào)B60R21/205GK1576113SQ20041006320
公開日2005年2月9日 申請(qǐng)日期2004年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月30日
發(fā)明者坂口峰 申請(qǐng)人:高田-彼得里公開股份有限公司