CN100423971C - 汽车安全气囊组件 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种安全气囊组件，包括：一个用于容纳至少一个气体发生器和至少一个气囊的外壳，其中，该外壳具有至少一对托板，该对托板包括一个用于将外壳紧固在车架横梁上的可变形的第一托板、以及不同于第一托板的第二托板；第二托板具有一个长孔，该长孔基本上在外壳的运动方向上延伸，用于在外壳的运动过程中导向至少一个连接件并用于衰减该运动；第一托板构造为，由连接件连接到车架横梁；该组件构造为，在外壳和车辆仪表板之间没有连接，并且外壳构造为远离乘客移动。本发明的安全气囊组件可简化带有可远离乘客的外壳的安全气囊组件的结构，以降低制造费用和安装费用。

Description

汽车安全气囊组件
技术领域
本发明总的涉及一种安全气囊组件，特别涉及带有用于容纳至少一个气体发生器和至少一个气囊的外壳的安全气囊组件。
背景技术
在汽车中安全气囊具有共同的特征。然而，已经发现，人们希望安全气囊能够在车辆发生事故时提供衰减运动。例如，专利文献DE 4430 588公开了一种气囊系统，至少可部分远离车辆乘客。为此，容纳气体发生器和气囊的外壳为吸收能量而固定在可塑性变形的或者弹性的部件上。由此避免在碰撞情况下，身体不是保持直立坐姿而是前倾并将头部处于为可充气气囊预留空间内的乘客，不会受到安全气囊以及可能还有安全气囊组件面板部件的伤害。此外，同样为了吸收能量和衰减运动，还具有充气压缩弹簧。
德国公开专利文献DE 197 51 991 A1(作为参照包含在此)也公开了一种安全气囊组件，其中，容纳气体发生器和气囊的外壳一方面借助于可变形的法兰固定在仪表板上，另一方面借助于可变形的部件固定在仪表板的下部结构上。这种可变形的法兰和可变形的部件，由于外壳远离车辆乘客的衰减运动，在乘客头部碰撞时同样吸收能量。
公知具有两个不同的部件用于吸收能量和外壳的衰减运动。所介绍的这种设置的缺点在于，安全气囊的结构过于复杂，以至于制造费用，尤其是各自两个变形部件或阻尼元件的加工费用，以及还有这些部件的安装费用太高。因此，需要一种结构不太复杂、安装成本低、并同时能够提供能量吸收和衰减运动的安全气囊组件。
发明内容
本发明一个实施例的目的在于，简化带有可远离乘客的外壳的安全气囊组件的结构，以便降低制造费用和安装费用。
本发明提供了一种安全气囊组件，包括：一个用于容纳至少一个气体发生器和至少一个气囊的外壳，其中，该外壳具有至少一对托板，该对托板包括一个用于将外壳紧固在车架横梁上的可变形的第一托板、以及不同于第一托板的第二托板；第二托板具有一个长孔，该长孔基本上在外壳的运动方向上延伸，用于在外壳的运动过程中导向至少一个连接件并用于衰减该运动；第一托板构造为，由连接件连接到车架横梁；该组件构造为，在外壳和车辆仪表板之间没有连接，并且外壳构造为远离乘客移动。
在带有用于容纳至少一个气体发生器和至少一个气囊的外壳的安全气囊组件中，外壳和仪表板之间不存在连接；外壳可远离乘客，依据本发明，外壳具有至少一对托板，可变形的第一托板用于将外壳固定在车架横梁上，第二托板具有基本上在外壳的运动方向上延伸的长孔，用于在外壳的运动时导向至少一个连接件和衰减该运动，其中，连接件将第一托板与车架横梁连接。
也就是说，在这种安全气囊组件中，仅有两个与外壳连接的托板和一个作为不同部件的连接件，用于在头部碰撞到安全气囊组件时吸收能量和衰减外壳的运动，其中，主要通过长孔与连接件的相互作用吸收能量。由于部件很少，无论是加工费用还是安装费用均有所降低。
在又一实施例中，长孔的至少一个边缘可以通过连接件在长孔相对于连接件运动时变形，由此在外壳远离乘客移动时产生减震效果。产生减震的另一种可能性在于，连接件在长孔相对于连接件运动时可以变形，或通过两个部件变形得到充分利用。
通过以下方法可以产生减震，即第二托板内长孔的宽度在朝向外壳底部的方向上减小至小于连接件的宽度或直径的宽度。因此在外壳远离乘客移动时，对长孔壁和连接件变形所施加的力必然不断增加，由此减震随着外壳远离乘客的不断移动而增长。
在一个实施例中，长孔的宽度优选为连续变小。在另一个实施例中，长孔的两个边缘相对于外壳的运动方向倾斜向着对方收缩。在第二实施例中，长孔的第一边缘与外壳的运动方向平行延伸，而另一边缘向着该第一边缘倾斜收缩。在第三实施例中，长孔的边缘平行并相对于外壳的运动方向倾斜延伸。
此外，长孔的宽度在朝向外壳底部的方向上首先减小到小于连接件的宽度或直径的一个宽度；边缘随后平行延伸。
此外，长孔的宽度也可以在其靠近外壳底部的末端上扩大到相当于连接件的宽度或直径的一个宽度。在这种情况下，即在外壳移动的结束阶段长孔不再变形，也就是说，长孔的壁也不再吸收能量。长孔宽度这种扩大的作用是，在考虑到长孔和连接件之间配合的加工公差的情况下，达到预先规定的终端位置。
在一实施例中，长孔的宽度连续扩大到相当于连接件的宽度或直径的宽度。此外，长孔的宽度也可以从这一宽度向其靠近外壳底部的末端又一次连续变小。由此达到在能量吸收减少后能量吸收再次增加的目的。
作为连接件最优选是螺钉，其螺杆穿过长孔延伸。利用这种简单的连接件除了支承外壳外，还可以达到与第二托板的长孔结合下增加减震的目的。
托板彼此相距设置，使其存在螺母用于第一托板和车架横梁之间螺旋连接的空间。
第一托板优选通过固定在车架横梁上的支架与车架横梁连接。托板最好在外壳的底部与外壳连接。
可变形的第一托板既可以整体变形，也可以具有可变形的薄弱部位，或者两者兼而有之，在后一种情况下，薄弱部位这样构成，使其依据目的首先变形。作为可变形的薄弱部位例如可以具有弯曲部位。
本发明还提供了一种用于车辆的安全气囊组件，包括：一个外壳，可在第一方向上移动，并构造为容纳一个气体发生器和一个气囊；一个可变形的第一托板，其构造为将外壳固定到车辆上；以及一个不同于第一托板的第二托板，其包括一个长孔，该长孔基本上在第一方向上延伸，用于在外壳的运动过程中导向一个连接件；该长孔的宽度沿长孔的长度变化；其中，第一托板构造为，由连接件连接到车架横梁上；并且外壳的运动被衰减。
应该理解的是，上述总的描述和下列详细描述仅是示例性和解释性的，并限制所要求的本发明。
附图说明
本发明的这些和其它的特点、方面和优点将从下面的描述、所附的权利要求和附图示出的典型实施例中变得清楚。附图中：
图1示出容纳气体发生器和气囊的外壳的侧视图，采用第一实施例在乘客头部碰撞前外壳和长孔固定在导向板上；
图2示出图1实施例在乘客头部碰撞前的前视图；
图3示出容纳气体发生器和气囊的外壳的侧视图，采用第二实施例在乘客头部碰撞前固定外壳；
图4示出图1实施例乘客头部碰撞后的侧视图；
图5示出图1实施例乘客头部碰撞后的前视图；
图6示出外壳的侧视图，采用第二实施例长孔固定在导向板上；
图7示出外壳的侧视图，采用第三实施例长孔固定在导向板上；
图8示出长孔的一个实施例的力-行程曲线图；
图9示出长孔的又一实施例的力-行程曲线图；
图10示出长孔的又一实施例的力-行程曲线图；
图11示出长孔的又一实施例的力-行程曲线图。
具体实施方式
本发明的一个实施例中，提供了一种安全气囊组件，具有不太复杂的结构和较低的安装成本，同时提供能量吸收和衰减运动。
图1示出外壳1，用于容纳一个气体发生器(未示出)和一个气囊(未示出)。该外壳优选是镁压铸的铸造外壳或者整体注模的塑料外壳。外壳1的底部上固定有作为导向托板的第一托板3和第二托板2。第一托板3用于将外壳1借助于支架5和螺钉6固定在车架横梁4上，其中，该支架5固定在所述车架横梁上，螺钉6作为连接件。托板2，3相互平行但又彼此相距，使螺母9可在它们之间移动。螺钉6的螺杆6a在其末端7a穿过第二托板2上的长孔7(图2)，在该末端上，长孔的宽度大致相当于螺杆6a的直径。在该第一实施例中，长孔的在朝向外壳底部的方向上逐渐变小到小于螺钉6螺杆6a直径的宽度，也就是说，边缘11，12向着对方收缩。在上端7b上，长孔又变宽，大致相当于螺钉6螺杆6a的直径。
所介绍的这种支架设置可以由多部分，最好由两部分组成，以便达到可靠支承外壳1的目的。
在图1示出的静止位置上，螺钉6的螺杆靠在长孔7的下端上。如图4所示那样，如果现在外壳1通过头部碰撞而远离乘客移动，其中，运动方向如箭头所示，那么第一托板3变形并同时吸收能量。长孔7同时随同托板2移动。与此同时，螺钉6的螺杆逐渐移动到长孔较窄直径的区域。由于边缘11，12由此产生的变形，也就是说，长孔7和/或者螺杆扩大，越来越多地吸收能量，也就是说，外壳1远离乘客的运动得到衰减。通过长孔7与螺杆6a的这种相互作用，在头部碰撞时产生的能量绝大部分被吸收，而通过托板3吸收的小部分能量。在运动结束时，如图5所示，螺钉6的螺杆靠近长孔7的上端。
在图3的实施例中，第一托板10具有作为可变形薄弱部位的弯曲部位8。在该实施例中，当头部碰撞时第一托板10首先在该部位上弯曲。此外，当外壳1继续增加负荷时，第一托板10的其余区域也会变形。
图6示出第二托板2内长孔的第二实施例。长孔的一个边缘1 3与外壳1的运动方向平行延伸，而第二边缘14向第一边缘13倾斜收缩。在该实施例中，长孔的宽度也在外壳1底部的方向上变小。
在图7的实施例中，长孔的边缘15，16彼此平行，但相对于外壳的运动方向倾斜延伸。在该实施例中，长孔的宽度不变。在该实施例中，主要通过边缘16的变形，但也通过螺钉6螺杆的变形，衰减外壳的运动。
在图8至11示出的力-行程曲线图中，长孔与前面的图示相比调转了90°，其中，长孔的左端为其下端，右端为长孔靠近外壳底部的末端。螺杆6a在所有图中均处于长孔下端其原始位置上，也就是说，在图8至11的图示出处于左端。
图8示出长孔7的力-行程曲线图，其中，其宽度从下端7a开始连续变小。该实施例相当于图1，2和5示出的实施例。由于长孔宽度连续减少，通过长孔壁吸收的能量在长孔相对于螺杆6a移动时线性增长，直至在长孔的另一端7b上才突然结束，由于那里宽度扩大到螺杆6a的直径。
在图9的实施例中，长孔7的宽度首先连续减少。随后直至长孔另一端7b上扩大之前宽度保持不变，也就是说，边缘17，18平行延伸。由此，通过长孔壁吸收的能量在长孔相对于螺杆6a移动时线性增长，然后在长孔宽度不变的区域内保持不变，最后在如图8所示的实施例中那样，在另一端7b上突然结束。
在图10实施例的长孔中，宽度首先连续减少，随后在预先确定的长度上保持不变，然后再次逐渐增加，直到在长孔另一端7b扩大到螺杆6a的直径。由此，通过长孔壁吸收的能量在长孔相对于螺杆6a移动时首先线性增长，然后在长孔宽度不变的区域内保持不变，然后在连续扩大的区域内再次线性减少。
图11示出的实施例基本上相当于图10的实施例。在这里，长孔在末端7c上也是首先再次扩大到螺杆6a的直径。但随后长孔7的宽度再次连续变小。与图10力-行程曲线图的区别在于，如从图11力-行程曲线图的右段所看到的那样，在吸收的能量下降后，长孔壁在其相对于螺杆6a移动时重新吸收能量。
从这些实施例可以看出，通过长孔的不同构成，可以简单的方式影响头部碰撞时的能量吸收。
在2003年6月30日提交的德国优先申请203 10 345.9，包括了该说明书、附图、权利要求书和摘要，全部作为参考包含在此。
尽管本发明公开了发明内容，但本领域技术人员应该理解的是，在本发明的范围和精神内可以用其它的实施例和修改。因此，由本发明的公开本领域技术人员在本发明的范围和精神内可以得到的所有修改，都可作为本发明的另一些实施例。因此本发明的范围将如所附的权利要求所确定。

Claims (26)

1. 一种安全气囊组件，包括：
一个用于容纳至少一个气体发生器和至少一个气囊的外壳，
其中，该外壳具有至少一对托板，该对托板包括一个用于将外壳紧固在车架横梁上的可变形的第一托板、以及不同于第一托板的第二托板；
第二托板具有一个长孔，该长孔基本上在外壳的运动方向上延伸，用于在外壳的运动过程中导向至少一个连接件并用于衰减该运动；
第一托板构造为，由连接件连接到车架横梁；
该组件构造为，在外壳和车辆仪表板之间没有连接，并且外壳构造为远离乘客移动。
2. 如权利要求1所述的安全气囊组件，其中，长孔的至少一个边缘构造为，在长孔相对于连接件运动时通过连接件而变形，从而提供衰减。
3. 如权利要求1所述的安全气囊组件，其中，连接件构造为，在长孔相对于连接件运动时变形，从而提供衰减。
4. 如权利要求1所述的安全气囊组件，其中，长孔的宽度在朝向外壳底部的方向上减小至小于连接件的宽度或直径的宽度。
5. 如权利要求1所述的安全气囊组件，其中，长孔的宽度在朝向外壳底部的方向上连续减小。
6. 如权利要求1所述的安全气囊组件，其中，长孔的两个边缘相对于外壳的运动方向倾斜地向着对方收缩。
7. 如权利要求1所述的安全气囊组件，其中，长孔的第一边缘与外壳的运动方向平行延伸，而另一边缘向着该第一边缘倾斜收缩。
8. 如权利要求1所述的安全气囊组件，其中，长孔的边缘彼此平行并相对于外壳的运动方向倾斜延伸。
9. 如权利要求4所述的安全气囊组件，其中，长孔构造为，在长孔的宽度减小至小于连接件的宽度或直径的宽度之后，然后长孔的所述边缘平行延伸。
10. 如权利要求1所述的安全气囊组件，其中，长孔在其靠近外壳底部的末端上扩大至一个宽度，该宽度相当于连接件的宽度或直径。
11. 如权利要求10所述的安全气囊组件，其中，长孔是连续加宽的。
12. 如权利要求1所述的安全气囊组件，其中，长孔的宽度在其靠近外壳底部的末端上，从相当于连接件直径的宽度连续减小。
13. 如权利要求4所述的安全气囊组件，其中，连接件包括一个螺钉，该螺钉具有一个穿过长孔延伸的螺杆。
14. 如权利要求4所述的安全气囊组件，其中，托板彼此相距设置，使其存在螺母用于第一托板和车架横梁之间螺旋连接的空间。
15. 如权利要求1所述的安全气囊组件，其中，第一托板构造为，通过固定在所述车架横梁上的支架与车架横梁连接。
16. 如权利要求1所述的安全气囊组件，其中，托板连接到外壳的底部。
17. 如权利要求1所述的安全气囊组件，其中，可变形的第一托板可以整体变形。
18. 如权利要求1所述的安全气囊组件，其中，可变形的第一托板具有一个可变形的薄弱点。
19. 如权利要求18所述的安全气囊组件，其中，可变形的薄弱点具有一个弯曲部位。
20. 一种用于车辆的安全气囊组件，包括：
一个外壳，可在第一方向上移动，并构造为容纳一个气体发生器和一个气囊；
一个可变形的第一托板，其构造为将外壳固定到车辆上；以及一个不同于第一托板的第二托板，其包括一个长孔，该长孔基本上在第一方向上延伸，用于在外壳的运动过程中导向一个连接件；
该长孔的宽度沿长孔的长度变化；
其中，第一托板构造为，由连接件连接到车架横梁上；并且
外壳的运动被衰减。
21. 如权利要求20所述的安全气囊组件，其中，长孔的第一边缘与外壳的运动方向平行延伸，而另一边缘向着该第一边缘倾斜收缩。
22. 如权利要求20所述的安全气囊组件，其中，长孔的边缘彼此平行并相对于外壳的运动方向倾斜延伸。
23. 如权利要求20所述的安全气囊组件，其中，长孔构造为，其宽度在朝向外壳底部的方向上减小至小于连接件的宽度或直径的宽度，然后长孔的所述边缘平行延伸。
24. 如权利要求20所述的安全气囊组件，其中，长孔在其靠近外壳底部的末端上扩大到一个宽度，该宽度相当于连接件的宽度或直径。
25. 如权利要求24所述的安全气囊组件，其中，长孔是连续加宽的。
26. 如权利要求25所述的安全气囊组件，其中，长孔的宽度在其靠近外壳底部的末端上，从相当于连接件直径的宽度连续减小。
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