CN102574495A - 用于车辆乘员约束系统的气囊模块 - Google Patents

用于车辆乘员约束系统的气囊模块 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于车辆乘员约束系统的气囊模块，具有：气囊包装件(1)，所述气囊包装件(1)具有可膨胀以保护车辆乘员的气囊(14)以及气囊(14)布置在其内的包封(11、12)；和模块外壳(2)，气囊包装件(1)布置在所述模块外壳(2)中。在此，气囊包装件(1)的包封(11、12)包括第一包封部分(11)和第二包封部分(12)，且第一包封部分(11)和第二包封部分(12)每个均具有至少一个凸缘部分(111、121)，所述凸缘部分(111、121)相互连接以形成从其余的气囊包装件(1)突出的至少一个包封凸缘(6)。包封凸缘(6)设置为在空间上固定在模块外壳(2)上和/或能够在空间上固定在模块外壳(2)和相邻结构(4)之间。本发明还涉及具有所述类型的气囊模块的车辆以及生产气囊模块的方法。

Description

用于车辆乘员约束系统的气囊模块
技术领域
本发明涉及根据权利要求1的前序部分的用于车辆乘员约束系统的气囊模块，以及气囊模块的生产方法。
背景技术
已知将气囊以折叠状态包装到箔片内且在箔片内造成真空，以获得气囊的高的包装密度。例如，已知将气囊折叠在深冲底部箔片中且将所述底部箔片与大致为平的顶部箔片焊接在一起。在此，可能发生的问题是在展开气囊时发生底部箔片的大的膨胀，且所述底部箔片在气囊通过顶部箔片离开之前撕开。这样的不希望的底部箔片膨胀是由于如下事实所导致，即气囊仅可在顶部箔片的区域内离开气囊模块，且相应地推靠顶部箔片。这导致底部箔片受到张力且类似地膨胀。底部箔片的撕开可能导致箔片碎片以不希望的未限定的方式被推入到车辆内部。此问题可能在气囊包装件未被真空包装时同样发生。
在乘客气囊模块的情况中，此问题具体化为，在气囊包装件的顶部箔片与在展开情况中翻开或撕开且典型地通过仪表板或分开的盖形成的相邻的气囊活门之间，由车辆制造商要求了最小距离，所述最小距离典型地等于大致15mm。气囊包封必须能够膨胀过该距离而不会使底部箔片由于在这里作用在底部箔片上的拉应力而被撕开。
此问题在低温范围内发生程度增加，其中箔片的膨胀能力明显受限。确实存在在低温范围内也能够很大程度地膨胀的箔片。然而，这样的箔片昂贵和/或仅能被有限程度地深冲，这是为何此箔片仅在有限程度上适合于解决所述问题的原因。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有气囊包装件的气囊模块，该气囊包装件关于例如箔片的气囊包装的不希望的撕开具有改进的安全性。同时，应可获得带有此气囊模块的车辆以及用于生产相应的气囊模块的方法。
此任务通过带有权利要求1的特征的气囊模块以及带有权利要求15所述的特征的方法实现。本发明的实施例在从属权利要求中详细说明。
因此，根据本发明的方面建议，提供了气囊包装件的包封的包封凸缘，所述包封凸缘通过气囊包装件的第一下部包封部分和第二上部包封部分形成，并且空间上固定在模块外壳上和/或能够空间上固定在模块外壳和相邻结构之间，所述相邻结构例如是仪表板。第一包封部分在此例如通过气囊包装件的底部箔片形成且第二包封部分通过顶部箔片形成。通过将包封凸缘空间上固定，第一下部包封部分的拉应力被防止或至少明显降低，因为在通过第二上部包封部分的膨胀所产生的展开的情况下，相应的拉力由模块外壳和/或相邻结构吸收。以此，下部包封部分最多经受小的膨胀。
同时，这意味着所出现的应变集中在上部包封部分的区域内，这意味着整个膨胀基本上由上部包封部分承担，直至此上部包封部分最终以限定的方式在撕开边缘的区域内被撕开。通过此应变降低，下部包封部分失效的危险得以明显降低。
在所说明的功能性中，进一步需要考虑的是上部包封部分沿限定的撕开线的撕开由垂直应变和水平应变的加和引起。所述应变在撕开线的区域内由本发明强化，其方式使得撕开线在上部包封部分的小膨胀时已被撕开，即在在气囊活门的方向上在小的竖向路径后被撕开。
根据本发明的解决方案因此可靠地防止了包封部分在气囊展开时的分离，其中，同时能够实现包封的以限定的方式在上部包封部分内的打开以及气囊由于包封的限定的打开而以限定的方式的展开。同时，由于对下部包封部分的释放，可无任何困难地满足对于折叠包装件和相邻的气囊活门之间的最小距离的要求。
气囊包装件的包封的包封凸缘通过将第一包封部分的凸缘部分与第二包封部分的凸缘部分连接来形成。两个凸缘部分例如焊接或胶合在一起。凸缘部分在此具体地是形成为平面的突出部，所述突出部可从其余的包封部分突出。在此，凸缘部分可设置为具有封闭的环绕的几何形状，以此包封凸缘也一起具有此几何形状。在其他实施例中，例如活门状结构的非环绕结构也可每个均形成凸缘部分和包封凸缘。也可提供第一包封部分和/或第二包封部分的多个凸缘部分，特别是相互分开的凸缘部分和通过所述包封部分形成的凸缘部分。
在本发明的实施例中，在从气囊包装件侧向突出的位置中，包封凸缘空间上固定在模块外壳上或可空间上固定在模块外壳和相邻结构之间。包封凸缘因此从其余的气囊包装件侧向突出，从而不影响实际气囊包装件就可将其固定。在此方面，包封凸缘可设置为空间上固定在或可空间上固定在模块外壳的凸缘的区域内。模块外壳的凸缘提供了用于固定和夹持包封凸缘的宽的支承部，模块外壳借助于该凸缘例如被紧固在例如仪表板的车辆结构内。这样的夹持可使用或不使用分开的固定装置进行。
包封凸缘例如通过分开的或与模块整合的固定元件空间上固定在模块外壳上。例如，模块螺纹连接的螺栓用于将包封凸缘在空间上固定。在另一个实施例中，钩形成在模块外壳上，而包封凸缘悬垂在所述钩中。包封凸缘可另外设置为通过例如仪表板的相邻结构的固定元件空间上固定，和/或包封凸缘可设置为通过用于将模块外壳连接到相邻结构的形状锁定元件空间上固定。
为在空间上固定包封凸缘，在某一典型实施例中，包封凸缘被设置为具有预先冲出的孔，所述孔允许例如钩或铆钉的固定元件通过所述孔。
在本发明的实施例中，第一包封部分形成气囊布置在其内的壳体。第二包封部分闭合由第一包封部分形成的壳体。第一和第二包封部分在此例如通过底部箔片和顶部箔片形成，所述底部箔片和顶部箔片在各凸缘部分上焊接在一起。特别地，底部箔片在此形成为深冲底部箔片，折叠气囊放置在该深冲底部箔片内。
本发明还涉及具有根据权利要求1的气囊模块的车辆。
根据本发明的气囊模块的生产方法包括如下步骤：
-将气囊布置在第一包封部分内；
-将第一包封部分的至少一个凸缘部分与第二包封部分的至少一个凸缘部分连接以形成包封，气囊布置在所述包封内，其中相互连接的两个凸缘部分形成包封的至少一个包封凸缘，且其中包封和气囊形成气囊包装件；
-将气囊包装件布置在模块外壳内；和
-将包封凸缘空间上固定在模块外壳上和/或在模块外壳和相邻结构之间。
在此，包封可设置为在完成凸缘部分的连接前被抽真空，使得可获得真空包装的气囊包装件，所述气囊包装件然后布置在模块外壳内。
附图说明
本发明将在下文中作为示例参考附图并借助多个实施例解释。各图为：
图1示出了气囊模块的第一典型实施例的截面图示；
图2示出了气囊模块的第二典型实施例的截面图示；和
图3示出了气囊模块的第三典型实施例的截面图示。
具体实施方式
图1示出了气囊模块，所述气囊模块具有气囊包装件1、模块外壳2和气体发生器3。通过紧固元件51、52，气囊模块被连接到相邻结构，例如连接到车辆的仪表板4。
模块外壳2通过侧壁21形成壳体22，用于布置气囊包装件1。壳体2另外包括用于气体发生器3的紧固区域23。在此方面，图示的外壳2同时图示了气体发生器支承部。然而，可设置成使得气体发生器支承部被设计为分开的部件。
气体发生器仅作为示例在图1中图示。基本上可使用任何气体发生器，其中可一起应用扩散器(未图示)。
模块外壳2此外形成了凸缘24，所述凸缘24用于将气囊模块紧固到仪表板4。凸缘24具有开口241，所述开口241允许连接元件52的通过。在图示的典型实施例中，连接元件是螺栓52，所述螺栓52连接到仪表板4且通过开口241插入并由螺母51紧固以用于与模块外壳连接。显而易见的是，模块外壳2和仪表板4的紧固然而也可通过合适的形状锁定和/或力配合的锁定连接以不同的方式进行。例如，螺栓52可设置成预组装在模块外壳2上或整合在模块外壳2内，并且被插入到仪表板4的开口或凹陷内。
气囊包装件1包括具有深冲底部箔片的形式的第一包封部分11以及具有顶部箔片12的形式的第二包封部分12，二者通过一个或多个焊缝13相互连接。深冲底部箔片11在此形成壳体112以用于布置折叠的气囊14。壳体112通过基本上形成为平面的顶部箔片12封闭。顶部箔片12具有一个或多个撕开线，当气囊14在展开的情况下以限定的方式膨胀时，顶部箔片在达到指定膨胀时沿所述撕开线撕开。此撕开线122示意性地在图1中图示。
为将底部箔片11和顶部箔片12连接，设置有底部箔片11的凸缘部分111和顶部箔片12的凸缘部分121，所述凸缘部分以平面方式相互重叠，并且在该区域内，布置有用以将底部箔片11和顶部箔片12连接的焊缝13。相互连接的凸缘部分112、121形成了气囊包装件1的包封凸缘6。该包封凸缘6从气囊包装件1的其余部分突出。
气囊包装件1在实施例中被真空包装，即在包封11、12内形成真空以获得气囊14的高的包装密度。在其他实施例中，气囊包装件为非真空包装。
为固定包封凸缘6，所述包封凸缘6具有预冲出的孔61。在预冲出的孔的区域中，箔片凸缘6被推过螺栓52，并且当螺母51紧固时被夹在模块外壳2的凸缘24与仪表板4之间。
在将模块外壳2连接到仪表板4之后，包封凸缘6空间上固定在模块外壳2和仪表板4之间。这导致在展开情况下由顶部箔片12承担整个膨胀，其中底部箔片11不承受膨胀或仅承受小程度的膨胀。顶部箔片12发生膨胀直至所述顶部箔片12最终在一个或多个撕开线112上以限定的方式撕开。
在本文中，应指出的是仪表板4在位于气囊包装件1上方的盖区域41内具有较小的壁厚，且在此方面从顶部箔片12分开。此距离X通常由车辆制造商确定，且可达近似15mm。考虑到由于包封凸缘6的空间上固定而在顶部箔片12上发生的应变集中，实现了使顶部箔片12在与仪表板4的盖区域41接触之前撕开。然而，在其他典型实施例中，也可设置成使得顶部箔片12仅在已离开仪表板4之后被撕开。以此方式，因为所出现的应变基本上总是被顶部箔片12吸收，所以可接受的是顶部箔片仅在稍后的时间在其已冲破盖41后撕开。
通过模块外壳2的壁21形成的壳体21例如可形成为方形或圆柱形，这取决于模块外壳2自身具有圆形还是矩形横截面。相应地，包封凸缘6可形成为环绕的包封凸缘或替代地可具有多个活门状包封凸缘区域。在任何情况中，底部箔片11设置为在至少两侧上、也可在三侧或四侧上或环绕地被夹在模块外壳2和仪表板4之间，使得所述底部箔片11在展开的情况中不承受膨胀或仅承受小程度的膨胀。
底部箔片11和顶部箔片12可由相同的或替代地由不同的材料制成。进一步应指出的是，在图示的示例实施例中，气体发生器3并未布置在气囊包装件的包封内，而是替代地凸缘连接到所述气囊包装件上。气体从气体发生器3到气囊14内的流入在此通过在气体流入区域内对底部箔片11的局部破坏而发生。然而，气体发生器3可等效地设置为类似地布置在气囊包装件1内。
图2示出了图1的典型实施例的修改，其中包封凸缘的空间上固定不发生在模块外壳2和仪表板4之间，而是替代地仅发生在模块外壳2上。这样的优点在于使得固定和夹持可在气囊模块的组装过程中进行。在图1的典型实施例中，包封凸缘6的夹持仅在将气囊模块安装在仪表板4上时进行。
在图2的典型实施例中，模块外壳2具有至少两个钩25，包封凸缘6通过冲出的窗61悬垂在钩25中。为此目的，例如根据图2设置成：凸缘24在其背离气囊包装件1的外侧上形成向下弯曲的钩25。然后，焊接的凸缘部分111、121或由所述凸缘部分111、121形成的包封凸缘6借助预冲出的孔悬垂在这些钩25中。除此之外，图2的典型实施例对应于图1的典型实施例。
在展开的情况下且因此打开气囊包装件14时，彼此连接的箔片凸缘表面111、121通过钩25被保持在外壳上。由此又限定了底部箔片12的膨胀。
在图3的典型实施例中，仪表板4到模块外壳2的连接通过未图示的钩或螺纹连接实现。为将箔片紧固在仪表板4上，提供了具有销和/或钩和/或条或枢轴的形式的固定元件42，所述固定元件42在图3中示意性地图示且突出到模块外壳2的相应的开口26内。焊接的凸缘表面111、121又具有冲出的孔61。当气囊模块安装在仪表板4内时，仪表板4的固定元件42穿过箔片凸缘6的孔61，且以此方式将所述箔片凸缘6空间上固定。除此之外，图3的典型实施例对应于图1的典型实施例。
在展开的情况中并且因此打开气囊包装件时，箔片凸缘表面111、121且因此箔片凸缘6通过固定元件42固定在其位置处，从而又防止或限制了底部箔片11的膨胀。
图1至图3的典型实施例也可组合。例如，在图1的典型实施例中，可提供用于悬挂在模块外壳2上的包封凸缘6内的另外的钩和/或根据图3的另外的固定元件。
所详细说明的气囊模块的生产例如可通过如下方式进行。首先，将折叠的气囊布置在深冲的底部箔片11内。随后，顶部箔片的凸缘部分121放置在底部箔片11的凸缘部分111上和/或预先固定在所述凸缘部分111上，以此形成了包封。随后，将包封排空。现在，底部箔片11的凸缘部分111和顶部箔片的凸缘部分121被焊接在一起，使得包封且气囊形成真空包装的气囊包装件。在此，也可设置成在包封排空前已经将两个凸缘部分121、111部分地焊接，其中完全的焊接仅在排空之后进行。在其他实施例变体中，避免了包封的排空。
气囊包装件然后布置在模块外壳12内。随后，包封凸缘6被空间上固定在模块外壳2上和/或在模块外壳和相邻结构之间，如作为示例借助于图1至图3所图示。
本发明的实施例不限制于所图示的典型实施例，所述典型实施例仅理解为示例。例如，图示的包封凸缘在模块外壳上的固定或在模块外壳和仪表板之间的固定可相互组合。此外，所详细说明的气囊模块可作为连接到仪表板的替代另外连接到另一相邻的车辆结构。在此方面，本发明的原理可转用于与乘客气囊模块不同类型的其他气囊模块。此外，模块外壳、将包封凸缘空间上固定在模块外壳上或在模块外壳和相邻结构之间的方式、以及图示的气囊包装件仅理解为示例。这也适用于仅示意性地指示的将气囊折叠在气囊包装件内的方式。

Claims (15)

1.一种用于车辆乘员约束系统的气囊模块，该气囊模块具有：
-气囊包装件(1)，所述气囊包装件(1)具有气囊(14)以及包封(11、12)，所述气囊(14)能够膨胀以用于保护车辆乘员，所述气囊(14)布置在所述包封(11、12)中，和
-模块外壳(2)，所述气囊包装件(1)布置在所述模块外壳(2)中，其中
-所述气囊包装件(1)的所述包封(11、12)包括第一下部包封部分(11)和第二上部包封部分(12)，并且
-所述第一包封部分(11)和所述第二包封部分(12)每个具有至少一个凸缘部分(111、121)，所述凸缘部分(111、121)相互连接，从而形成从剩余的气囊包装件(1)突出的至少一个包封凸缘(6)，
其特征在于，
所述包封凸缘(6)在空间上被固定在所述模块外壳(2)上，并且/或者能够在空间上被固定在所述模块外壳(2)和相邻结构(4)之间。
2.根据权利要求1所述的气囊模块，其特征在于，在从所述气囊包装件(1)侧向突出的位置中的所述包封凸缘(6)在空间上被固定在所述模块外壳(2)上，并且/或者能够在空间上被固定在所述模块外壳(2)和相邻结构(4)之间。
3.根据权利要求1或2所述的气囊模块，其特征在于，在所述模块外壳(2)的凸缘(24)的区域中的所述包封凸缘(6)在空间上被固定，或者能够在空间上被固定。
4.根据前述权利要求中的任一项所述的气囊模块，其特征在于，所述包封凸缘(6)借助于在所述模块外壳(2)上的分开的或模块化整合的固定元件(25)而在空间上被固定。
5.根据权利要求4所述的气囊模块，其特征在于，所述模块外壳(2)在背离所述气囊包装件(1)的模块外壳(2)的外侧上形成钩(25)，所述包封凸缘(6)悬垂在所述钩(25)中。
6.根据前述权利要求中的任一项所述的气囊模块，其特征在于，所述包封凸缘(6)能够通过所述相邻结构(4)的固定元件(52)而在空间上被固定。
7.根据前述权利要求中的任一项所述的气囊模块，其特征在于，所述包封凸缘(6)能够通过形状锁定元件(26、42)在空间上被固定，所述形状锁定元件(26、42)用于将所述模块外壳(2)连接到所述相邻结构(4)。
8.根据前述权利要求中的任一项所述的气囊模块，其特征在于，所述包封凸缘(6)具有用于固定的多个预冲出的孔(61)，所述预冲出的孔(61)允许穿过固定元件(52)。
9.根据前述权利要求中的任一项所述的气囊模块，其特征在于，所述包封凸缘(6)能够通过夹持而被固定在所述模块外壳(2)和相邻结构(4)之间，而无需另外的固定装置。
10.根据前述权利要求中的任一项所述的气囊模块，其特征在于，所述气囊模块是乘客气囊模块，并且，所述相邻结构(4)与所述模块外壳(2)一起用于所述包封凸缘(6)的空间上的固定，并且所述相邻结构(4)由仪表板形成。
11.根据前述权利要求中的任一项所述的气囊模块，其特征在于，所述第二包封部分(15)具有至少一个撕开边缘(122)，所述第二包封部分(15)在展开的情况下沿所述至少一个撕开边缘(122)撕开。
12.根据前述权利要求中的任一项所述的气囊模块，其特征在于，所述第一包封部分(11)形成壳体(112)，折叠的气囊(14)布置在所述壳体(112)中，且所述第二包封部分(12)封闭由所述第一包封部分(11)形成的所述壳体(112)。
13.根据前述权利要求中的任一项所述的气囊模块，其特征在于，所述第一包封部分(11)和所述第二包封部分(12)通过底部箔片和顶部箔片形成，所述底部箔片和所述顶部箔片在各凸缘部分(111、121)上焊接在一起。
14.根据前述权利要求中的任一项所述的气囊模块，其特征在于，所述气囊(14)被真空包装在所述包封(11、12)中。
15.一种用于生产车辆乘员约束系统的气囊模块的方法，具有如下步骤：
-将气囊(14)布置在第一包封部分(11)中；
-将所述第一包封部分(11)的至少一个凸缘部分(111)与第二包封部分(12)的至少一个凸缘部分(121)连接以形成包封，所述气囊(14)布置在所述包封中，其中，相互连接的两个凸缘部分(111、121)形成所述包封的至少一个包封凸缘(6)，并且其中所述包封(11、12)和所述气囊(14)形成气囊包装件(1)；
-将所述气囊包装件(1)布置在模块外壳(2)中；和
-将所述包封凸缘(6)在空间上固定在所述模块外壳(2)上和/或在所述模块外壳(2)和相邻结构(4)之间。
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