CN105683001A - 充气机和气囊的固定结构 - Google Patents

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Abstract

本发明提供充气机和气囊的固定结构，其为充气机和气囊通过固定构件进行固定的充气机和气囊的固定结构，固定构件为从板部的下面侧支持固定所述充气机的下侧固定构件，下侧固定构件具有筒状壁部和形成于一端侧开口部的凸缘部，筒状壁部具有可以嵌合于充气机壳体的包含下侧环状台阶面的周壁面的内表面形状，凸缘部具有多个螺栓孔，下侧固定构件在板部的下表面侧，筒状壁部与充气机壳体的包含环状台阶面的周壁面抵接，凸缘部与板部的下表面抵接，气囊和下侧固定构件通过贯通气囊、板部及下侧固定构件的凸缘部而安装的螺栓和螺母进行固定。

Description

充气机和气囊的固定结构
技术领域
本发明涉及可以用于搭载于汽车的气囊装置的、充气机和气囊的固定结构。
背景技术
充气机以和气囊共同固定在模块体内的状态而作为气囊模块使用。
将充气机固定于模块体时，通常采用利用和充气机壳体形成为一体的凸缘部(例如，JP-ANo.10-29493的图23、图24)而固定于模块体的方法。
在US-ANo.5,547,213的图4、图5中，示出了用圆盘状的安装装置30固定充气机80的结构。
在US-ANo.5,518,266的图1中，示出了使用安装板14和保持环18将膨胀器12和气囊16固定于膨胀器安装凸缘38而成的结构。
JP-ANo.7-117611为以下结构：不需要用于通过焊接安装膨胀装置的凸缘(段号0004、0005)，代替其使用了可以拧紧固定的保持托架22(图5、图6、段号0030、0031)。
JP-BNo.4560881在第1图中示出了将按压部20和收容部14进行组合而固定充气机4的结构。
发明内容
本发明包括发明1和发明2。
发明1
提供充气机(10)和气囊(40)的固定结构，其为充气机(10)和气囊(40)通过固定构件固定于模块体的板部(50)的充气机(10)和气囊(40)的固定结构，其中，
形成充气机(10)的外壳的壳体(11)为大致圆柱形状，
轴向的一端面(12)侧的周壁面(11a)具有气体排出口(14)，
在轴向的另一端面(13)侧的周壁面，在另一端面(13)侧具有通过减小壳体(11)的外径而形成的下侧环状台阶面(16)，
所述固定构件是从板部(50)的下表面(50b)侧支持固定所述充气机(10)的下侧固定构件(30)，
下侧固定构件(30)具有筒状壁部(31)和形成于一端侧开口部的凸缘部(32)，
筒状壁部(31)的内表面形状是可以与充气机壳体(11)的包含下侧环状台阶面(16)的周壁面嵌合，
凸缘部(32)具有多个螺栓孔(33)，
充气机(10)和气囊(40)的固定结构为：充气机(10)相对于形成在模块体的板部(50)的孔嵌合，使得充气机(10)的具有气体排出口(14)的周壁面(11a)在板部(50)的上表面(50a)侧，包含下侧环状台阶面(16)的周壁面在板部(50)的下表面(50b)侧，
气囊(40)在板部(50)的上表面(50a)侧，从气囊开口部进行覆盖并包入充气机壳体(11)的包含气体排出口(14)的周壁面(11)，
下侧固定构件(30)在板部(50)的下表面(50b)侧，筒状壁部(31)与充气机壳体(11)的包含环状台阶面(16)的周壁面抵接，凸缘部(32)与板部(50)的下表面(50b)抵接，
气囊(40)和下侧固定构件(30)通过贯通气囊(40)、板部(50)及下侧固定构件的凸缘部(32)而安装的螺栓(60)和螺母(61)进行固定。
发明2
提供充气机(10)和气囊(40)的固定结构，其为充气机(10)和气囊(40)通过2个固定构件固定于模块体的板部(50)的、充气机(10)和气囊(40)的固定结构，其中，
形成充气机(10)的外壳的壳体(11)为大致圆柱形状，
轴向的一端面(12)侧的周壁面(11a)具有气体排出口(14)，
在轴方向的两个端面(12、13)侧的周壁面，分别在其端面(12、13)侧具有通过减小壳体(11)的外径而形成的上侧环状台阶面(15)和下侧环状台阶面(16)，
所述两个固定构件包括：从板部(50)的上表面(50a)侧支持固定充气机(10)的上侧固定构件(20)、和从板部(50)的下表面(50b)侧支持固定充气机(10)的下侧固定构件(30)，
上侧固定构件(20)具有环状平面部(21)和环状外周壁部(23)，环状平面部(21)具有多个螺栓孔(22)，环状外周壁部(23)从环状平面部(21)的外周部垂直设置，
下侧固定构件(30)具有筒状壁部(31)和形成于一端侧开口部的凸缘部(32)，
筒状壁部(31)的内表面形状是可以与充气机壳体(11)的包含环状台阶面(16)的周壁面嵌合，
凸缘部(32)具有多个螺栓孔(33)，
充气机(10)和气囊(40)的固定结构为：充气机(10)相对于形成在模块体的板部(50)的孔嵌合，使得充气机(10)的具有气体排出口(14)的周壁面(11a)在板部(50)的上表面(50a)侧，包含下侧环状台阶面(16)的周壁面在板部(50)的下表面(50b)侧，
气囊(40)在板部(50)的上表面(50a)侧，从气囊开口部进行覆盖并包入充气机壳体(11)的包含气体排出口(14)的周壁面(11a)，
上侧固定构件(20)在板部(50)的上表面(50a)侧，环状平面部(21)隔着气囊(40)与板部(50)抵接，且环状平面部(21)的内周部与上侧环状台阶面(15)抵接的方式嵌合充气机壳体(11)，
下侧固定构件(30)在板部(50)的下表面(50b)侧，筒状壁部(31)与充气机壳体(11)的包含环状台阶面(16)的周壁面抵接，凸缘部(32)与板部(50)的下表面(50b)抵接，
上侧固定构件(20)、气囊(40)及下侧固定构件(30)通过贯通上侧固定构件(20)、气囊(40)、板部(50)及下侧固定构件的凸缘部(32)而安装的螺栓(60)和螺母(61)进行固定。
附图说明
本发明通过下面详细的说明和附图进一步完全得到理解，但这些仅用于说明本发明，本发明不受其限制。
[图1]图1为本发明所使用的充气机的正面图。
[图2]图2为显示本发明的充气机和气囊的固定结构的正面图。正面侧的固定构件、气囊、模块体(板部)以取下的状态进行显示。
发明的详细说明
使用JP-ANo.10-29493那样的具有凸缘部的充气机壳体时，具有以下优点：容易固定至模块体，可以确保充分的固定强度。
但是，由于与充气机壳体为一体形成，所述凸缘部虽然不需要像充气机壳体那样的耐压性，但仍需要用与充气机壳体相同的材质制成相同厚度。
因此，从满足维持安装强度和气囊模块整体的轻质化两者的观点出发，存在改进的余地。
从US-ANo.5,547,213的图4、图5考虑，不能认为安装强度充分。
US-ANo.5,518,266的安装板14和保持环18具有和膨胀器安装凸缘38同等或以上的厚度，从轻质化的方面不充分。
JP-ANo.7-117611完全没有记载针对保持托架22自身的轻质化。
JP-BNo.4560881对轻质化而言不充分。
本发明提供充气机和气囊的固定结构，其与具有利用和充气机壳体一体形成的凸缘部而固定于模块体的固定结构的气囊模块比较，整体可以更轻质化。
以下记载发明1或发明2优选的实施方式(1)、(2)及(3)。
(1)根据发明1或发明2所述的充气机和气囊的固定结构，其中，所述固定构件由和形成所述充气机壳体的金属相同的金属形成，所述固定构件的厚度小于所述充气机壳体的厚度。
(2)根据发明1或发明2所述的充气机和气囊的固定结构，其中，所述固定构件由和形成所述充气机壳体的金属不同的金属形成，形成所述固定构件的金属密度小于形成充气机壳体的金属密度。
(3)根据发明1或发明2所述的充气机和气囊的固定结构，其中，所述固定构件由树脂或包含树脂的复合体形成。
本发明的充气机和气囊的固定结构与现有技术那样的利用和充气机壳体成型为一体的凸缘部固定于模块体的结构不同，其是不需要所述凸缘部、而是使用另外的构件将充气机固定于模块体的发明。
就本发明的充气机和气囊的固定结构而言，可以实现以高水平维持充气机固定至模块体的固定强度、以及气囊模块整体轻质化这两者。
需要说明的是，本发明的充气机壳体的外径为大致圆柱状，虽然优选最大外径(D)和高度(H)的关系(H/D)为0.5～1.5左右，但也可以在所述范围之外。
通过将充气机壳体的外形和固定构件的形状相互关联进行组合，而将固定强度维持于高水平。
就在充气机壳体的轴方向的另一端面侧的周壁面而言，在另一端面侧具有通过减小壳体的外径而形成的下侧环状台阶面，
下侧环状台阶面可以为通过壳体的外径连续减小而形成的环状倾斜面，也可以为包括阶梯状台阶的环状平面。
下侧固定构件的筒状壁部的内表面形状是可以与所述充气机壳体的包含环状台阶面的周壁面嵌合的形状。虽然也包括周壁面的外表面形状与下侧固定构件的筒状壁部的内表面形状一致的情况，但只要嵌合即可，没有必要一致。
由于充气机壳体的包含下侧环状台阶面的周壁部与固定构件的筒状壁部为互相接触的状态，因此提高了固定强度。
进一步，由于能更加提高固定强度，因此优选调整充气机壳体的包含下侧环状台阶面的周壁面的外径、或者下侧固定构件的筒状壁部的内径的大小，使得充气机壳体的包含环状台阶面的周壁面相对于下侧固定构件的筒状壁部而压入。
气囊模块整体的轻量化可以如下操作进行实施。
(I)在固定构件是由和形成充气机壳体的金属相同的金属形成时，使固定构件的厚度小于充气机壳体的厚度。
就充气机壳体而言，在工作时会从内侧施加较高的压力，因此需要可以维持耐压性的程度的厚度。
但是，如果是作为充气机壳体以外的另外构件的固定构件，则由于不需要所述的耐压性，所以固定构件的厚度可以小于充气机壳体的厚度。
另外，如果可以像这样减小厚度，考虑到工业的大量生产，则除可以节省使用的金属材料以外，还可以使得制造成本降低。
(II)在固定构件是由和形成充气机壳体的金属不同的金属形成时，使用密度小于形成充气机壳体的金属的金属作为形成固定构件的金属。
例如，充气机壳体由不锈钢、铁形成时，可以使固定构件由铝形成。
另外即使使用不同的金属时，也可以和所述(1)同样地减小厚度。
(III)固定构件不有金属形成，而是由树脂或包含树脂的复合体形成。
树脂为公知的，可以使用合成树脂以及天然树脂，可以是热塑性树脂树脂，也可以是热固性树脂。另外，可以配合周知的树脂用的填充剂等。
就包含树脂的复合体而言，可以使用树脂与无机纤维、有机纤维或金属纤维的复合体、树脂与金属箔或者金属薄板的复合体、由树脂和无机材料(包括碳纤维材料)形成的薄板(由无机材料和树脂形成的薄板)的复合体等。
本发明的充气机和气囊的固定结构和上述发明同样的，与现有技术那样的利用和充气机壳体成型为一体的凸缘部而固定于模块体的结构不同，不需要所述凸缘部，而是使用别的构件将充气机固定于模块体。
本发明的充气机和气囊的固定结构和上述发明相比较，由于使用2个固定构件作为固定构件，所以虽然提高了充气机至模块体的固定强度，但质量仅增加了固定构件的数量变多的程度。
通过将充气机壳体的外形和固定构件的形状相互关联进行组合，而将固定强度维持于高水平。
充气机壳体具有上侧环状台阶面和下侧环状台阶面，上侧固定构件相对于上侧环状台阶面固定，下侧固定构件相对于包含下侧环状台阶面的周壁面固定。在此，上侧环状台阶面和下侧环状台阶面均可以为通过壳体的外径连续减小而形成的环状倾斜面，也可以为包括阶梯状台阶的环状平面，也可以是任一者为环状倾斜面、另一者为包括阶梯状台阶的环状平面。
由于用2个固定构件从充气机壳体的轴向的上下进行支持的结构，固定强度提高。
进一步，由于更加能提高固定强度，因此优选调整充气机壳体的包含下侧环状台阶面的周壁面的外径、和下侧固定构件的筒状壁部的内径的大小，使得充气机壳体的包含下侧环状台阶面的周壁面相对于下侧固定构件的筒状壁部而压入。
在气囊模块整体的轻质化中，可以针对上侧固定构件和下侧固定构件这两者实施所述(I)～(III)。
另外，在使上侧固定构件和下侧固定构件由相同材质的金属、树脂形成时，可以减小上侧固定构件的厚度而进行轻质化。
就本发明的充气机和气囊的固定结构而言，充气机和气囊以高固定强度固定于模块体，并且整体轻质化了。
具体实施方式
通过图1～图2对本发明的一个实施方式进行说明。图1为本发明所使用的充气机的正面图，图2为显示本发明的充气机和气囊的固定结构的正面图。
形成充气机10的外壳的壳体11为大致圆柱形状，H/D(D为最大外径)为0.5～0.8的范围。
充气机壳体11整体厚度均匀，厚度为0.5～2.0mm左右、金属制。
就壳体11而言，从一端面12向另一端面13(X轴方向)按顺序具有：上侧周壁面11a、中间周壁面11b、下侧周壁面11c。
虽然上侧周壁面11a的外径(D1)、中间周壁面11b的外径(D)、下侧周壁面11c的外径(D2)的大小关系被调整为使得D>D2>D1，但只要D最大，D1和D2可以为相同大小，也可以为D1>D2。
在一端面12侧的上侧周壁面11a中，沿周向等间隔地形成了多个气体排出口14。
在上侧周壁面11a和中间周壁面11b之间，形成了使得外径向一端面12连续减小的上侧环状台阶面15。
中间周壁面11b的外径(D)和上侧周壁面11a的外径(D1)可以为D1/D＝0.90～0.98左右的范围。
在下侧周壁面11c和中间周壁面11b之间，形成了使得外径向一端面13连续减小的下侧环状台阶面16。
中间周壁面11b的外径(D)和下侧周壁面11c的外径(D2)可以为D2/D＝0.90～0.98左右的范围。
固定构件包括上侧固定构件20和下侧固定构件30的组合。
上侧固定构件20具有环状平面部21和环状外周壁部23，该环状平面部21具有多个螺栓孔22，该环状外周壁部23从环状平面部21的外周部垂直设置。
调整环状平面部21的内侧的孔的外径，使得其与周壁面11a和上侧环状台阶面15的边界部分的外径一致。
环状平面部21支持充气机10并且固定气囊40，环状外周壁部23与从气体排出口14排出的气体冲突而改变气体流的方向，使得气体流易于导入气囊40内。
就上侧固定构件20而言，在与充气机壳体11同样为铁制时，由于不要求耐压性，因此厚度薄于充气机壳体11的厚度，如果充气机壳体11的厚度为1.0mm，则上侧固定构件20可以为0.1～0.5mm。
就上侧固定构件20而言，在充气机壳体11为铁制时，如果充气机壳体11的厚度为1.0mm，则上侧固定构件20可以为厚度0.5～1.0mm左右的树脂制。
下侧固定构件30具有筒状壁部31和凸缘部32，所述凸缘部32形成于一端侧的开口部。
筒状壁部31的内表面形状与充气机壳体11的中间周壁面11b、环状台阶面16、下侧周壁面11c的表面形状一致。这里，将筒状壁部31的对应于中间周壁面11b和下侧周壁面11的壁面的内径，调整为使得其仅稍小于中间周壁面11b的外径(D)和下侧周壁面11c的外径(D2)。
凸缘部32具有多个螺栓孔33。
下侧固定构件30在与充气机壳体11同样为铁制时，由于不要求耐压性，厚度薄于充气机壳体11的厚度，如果充气机壳体11的厚度为1.0mm，则下侧固定构件30可以为0.5～0.8mm。
就下侧固定构件30而言，在充气机壳体11为铁制时，如果充气机壳体11的厚度为1.0mm，则下侧固定构件30可以为厚度2.5～4.0mm左右的铝制。
需要说明的是，也可以不使用上侧固定构件20，仅使用下侧固定构件30作为固定构件。
在组合使用上侧固定构件20和下侧固定构件30、且使用的构件由相同材质形成时，可以减小上侧固定构件20的厚度。例如，可以使得上侧固定构件20的厚度为下侧固定构件30的厚度的50～90％的范围。
通过图2对充气机10和气囊40的固定结构进行说明。充气机10嵌合于模块体的板部50预先形成的孔。
此时，进行嵌合使得充气机壳体11的上侧周壁面11a和上侧环状台阶面15从板部50的上表面50a伸出，下侧周壁面11c、下侧环状台阶面16及中间周壁面11b的一部分从板部的下表面50b伸出。
中间周壁面11b的剩余部分形成与板部50的孔的内周面接触的状态。
气囊40为具有开口部(气囊开口部)的袋状，通常由尼龙形成。
气囊40在板部50的上表面50a侧，从气囊开口部进行覆盖并包入充气机壳体11的包含气体排出口14的上侧周壁面11a。
上侧固定构件20在板部50的上面50a侧，使得环状平面部21隔着气囊40与板部50抵接、且环状平面部21的内周部以与上侧周壁面11a和上侧环状台阶面15的边界部抵接的方式嵌合于充气机壳体11。上侧固定构件20也可以与上侧环状台阶面15抵接。
下侧固定构件30在板部50的下表面50b侧，筒状壁部31与充气机壳体11的中间周壁面11b、下侧环状台阶面16以及下侧周壁面11c抵接，凸缘部32与板部的下表面50b抵接。
就上侧固定构件20、气囊40及下侧固定构件30而言，利用贯穿形成于上侧固定构件20的螺栓孔22、形成于气囊40的开口部周边的螺栓孔，形成于板部50的螺栓孔、及形成于下侧固定构件30的凸缘部32的螺栓孔而安装的螺栓60和螺母61进行固定。
以下，对充气机和气囊的固定结构的优选固定顺序进行说明。
用螺栓60和螺母61将上侧固定构件20、气囊40及下侧固定构件30安装于板部50。
然后从下侧固定构件30的方向嵌合充气机10。
此时，通过调整上侧周壁面11a的外径(D1)、中间周壁面11b的外径(D)、下侧周壁面11c的外径(D2)的大小关系使得D>D2>D1，嵌合操作变得容易。
进一步，通过将筒状壁部31的对应于中间周壁面11b和下侧周壁面11的壁面的内径调整为使得其仅稍小于中间周壁面11b的外径(D)和下侧周壁面11c的外径(D2)，在嵌合后，由于使得中间周壁面11b和下侧周壁面11c被筒状壁部31从外侧按压(即由于为压入的状态)，因此固定强度提高。
如上记载了本发明。显然本发明在其范围中包含各种方式的变化，这些变化并不偏离本发明的范围。此外，所有的对本领域技术人员而言明显地认为是本发明的变形这样的情形，都包括在所附权利要求的范围内。

Claims (5)

1.充气机和气囊的固定结构，其为充气机和气囊通过固定构件固定于模块体的板部的充气机和气囊的固定结构，其中，
形成充气机的外壳的壳体为大致圆柱形状，
轴向的一端面侧的周壁面具有气体排出口，
在轴向的另一端面侧的周壁面，在另一端面侧具有通过壳体的外径减小而形成的下侧环状台阶面，
所述固定构件为从板部的下表面侧支持固定所述充气机的下侧固定构件，
下侧固定构件具有筒状壁部和形成于一端侧开口部的凸缘部，
筒状壁部的内表面形状是可以使充气机壳体的包含下侧环状台阶面的周壁面嵌合，
凸缘部具有多个螺栓孔，
充气机和气囊的固定结构为：充气机相对于形成在模块体的板部的孔嵌合，使得所述充气机的具有气体排出口的周壁面在板部的上表面侧，包含下侧环状台阶面的周壁面在板部的下表面侧，
气囊在板部的上表面侧，从气囊开口部进行覆盖并包入充气机壳体的包含气体排出口的周壁面，
下侧固定构件在板部的下表面侧，筒状壁部与充气机壳体的包含环状台阶面的周壁面抵接，凸缘部与板部的下表面抵接，
气囊和下侧固定构件通过贯通气囊、板部及下侧固定构件的凸缘部而安装的螺栓和螺母进行固定。
2.充气机和气囊的固定结构，其为充气机和气囊通过2个固定构件固定于模块体的板部的充气机和气囊的固定结构，其中，
形成充气机的外壳的壳体为大致圆柱形状，
轴向的一端面侧的周壁面具有气体排出口，
在轴方向的两个端面侧的周壁面，分别在其端面侧具有通过减小壳体的外径而形成的上侧环状台阶面和下侧环状台阶面，
所述2个固定构件包括：从板部的上表面侧支持固定充气机的上侧固定构件、和从板部的下表面侧支持固定充气机的下侧固定构件，
上侧固定构件具有环状平面部和环状外周壁部，该环状平面部具有多个螺栓孔，该环状外周壁部从环状平面部的外周部垂直设置，
下侧固定构件具有筒状壁部和形成于一端侧开口部的凸缘部，
筒状壁部的内表面形状是可以与充气机壳体的包含环状台阶面的周壁面嵌合，
凸缘部具有多个螺栓孔，
充气机和气囊的固定结构为：充气机相对于形成在模块体的板部的孔嵌合，使得充气机的具有气体排出口的周壁面在板部的上表面侧，包含下侧环状台阶面的周壁面在板部的下表面侧，
气囊在板部的上表面侧，从气囊开口部进行覆盖并包入充气机壳体的包含气体排出口的周壁面，
上侧固定构件在板部的上表面侧，以环状平面部隔着气囊与板部抵接，且环状平面部的内周部与上侧环状台阶面抵接的方式嵌合于充气机壳体，
下侧固定构件在板部的下表面侧，筒状壁部与充气机壳体的包含环状台阶面的周壁面抵接，凸缘部与板部的下表面抵接，
上侧固定构件、气囊及下侧固定构件通过贯通上侧固定构件、气囊、板部及下侧固定构件的凸缘部而安装的螺栓和螺母进行固定。
3.根据权利要求1或2所述的充气机和气囊的固定结构，其中，所述固定构件由和形成所述充气机壳体的金属相同的金属形成，所述固定构件的厚度小于所述充气机壳体的厚度。
4.根据权利要求1或2所述的充气机和气囊的固定结构，其中，所述固定构件由和形成所述充气机壳体的金属不同的金属形成，形成所述固定构件的金属密度小于形成充气机壳体的金属密度。
5.根据权利要求1或2所述的充气机和气囊的固定结构，其中，所述固定构件由树脂或包含树脂的复合体形成。
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