CN111183070A - 用于车辆方向盘的气囊模块 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于车辆方向盘(6)的气囊模块(10)，该气囊模块具有用于固定装配在所述车辆方向盘(6)上的模块基座(12)和减振环(16)，所述模块基座具有基座开口(14)，所述减振环用于将气体发生器(18)可振动地紧固在模块基座(12)上，所述减振环(16)具有环轴线(A)和用于气体发生器(18)的装配法兰(20)，其中，减振环(16)从装配法兰(20)出发具有弹性的减振壁(22)，该减振壁沿轴向朝模块基座(12)延伸并沿周向围绕环轴线(A)延伸，其中，为了紧固在模块基座(12)上，减振环(16)具有沿轴向延伸的弹性的多个减振脚(24)，并且减振环(16)通过减振脚(24)紧固在模块基座(12)上，使得减振壁(22)在气囊模块(10)被激活之前已经贴靠在模块基座(12)上以及沿轴向向模块基座(12)加载并发生弹性形变。

Description

用于车辆方向盘的气囊模块
技术领域
本发明涉及一种用于车辆方向盘的气囊模块，该气囊模块具有用于固定装配在车辆方向盘上的模块基座和减振环，所述模块基座具有基座开口，所述减振环用于将气体发生器可振动地紧固在模块基座上，其中，所述减振环具有环轴线和用于气体发生器的装配法兰，其中，所述减振环从装配法兰出发具有弹性的减振壁，该减振壁沿轴向朝模块基座延伸并且围绕环轴线延伸，并且所述减振环为了紧固在模块基座上而具有多个沿轴向延伸的弹性的减振脚。
背景技术
在许多车辆方向盘中，在车辆的空转中或某些速度范围中发生振动，这些振动被驾驶员感觉为干扰。这些振动另外归因于车辆方向盘与转向柱的刚性连接。
已知的是：使用所谓的减振器来避免不期望的方向盘振动，以便调整整个系统的固有频率，从而使其处于非危险范围内。例如设置在方向盘中的气囊模块的气体发生器目前被用作抵消振动的减振质量体。
这种类型的EP 2 445 761 B1已经示出了一种气囊模块，其中气体发生器经由减振环的弹性固定脚可振动地紧固在发生器支架上。在触发气体发生器之后，气囊中的压力升高，气体发生器由此被向着发生器支架的方向加载。一旦达到足够的内部压力，气体发生器和减振环会在固定脚形变的情况下向发生器支架运动，以实现气体发生器和发生器支架之间的密封，即闭合气体发生器和发生器支架之间的间隙。
然而已经得到证实的是：直到气体发生器与发生器支架之间密封为止，不期望的大的气体量从气囊模块中逸出。这种气体损失虽然可以通过额外的燃料来补偿，但这导致了更大的气体发生器和额外的成本。此外，气囊还具有较短的使用寿命，这是因为在气囊展开之后当内部压力下降时，间隙再次打开，由此使压力下降加速。
发明内容
本发明的目的是：提供一种带有可振动地支承的气体发生器的气囊模块，该气囊模块在气体发生器被激活时具有尽可能少的气体损失。
根据本发明，所述目的通过开头所述类型的气囊模块得以实现，其中减振环借助减振脚紧固在模块基座上，使得减振壁在气囊模块被激活之前已经贴靠在模块基座上以及沿轴向向着模块基座加载并发生弹性形变。由于减振壁的这种持续的预张紧，在减振环与模块基座之间不产生轴向间隙，发生器气体通过该轴向间隙会以不期望的方式经由基座开口向气囊模块的外部逸出。减震壁沿周向设计为优选环形闭合的并且包围模块基座的基座开口，因而也不存在切向间隙，发生器气体会经由该切向间隙逸出。因此特别是在气囊展开开始时，减振环与模块基座之间的密封得到了显著改进并且不期望的气体泄漏相应地最小化。由于减振环和模块基座在气体发生器被触发之前不再仅仅经由减振脚持续联接、而是还经由减振壁持续联接，因此在调节减振系统时也必须将该减振壁作为减振弹簧来考虑。例如可以通过预紧、壁厚和对减振壁所用材料的选择以及由此产生的弹性来以低费用调节需消除的振动频率。
减振脚优选构成与模块基座的卡锁连接或咬合连接。通过这种方式可以在没有专用工具的情况下将减振环快速且简单地装配在模块基座上。
根据气囊模块的一种实施方式，所述减振脚分别具有紧固区段，该紧固区段具有加厚的外部横截面和环绕的减震脚凹槽，其中，在模块基座中设有紧固开口并且每个紧固开口的边缘接合到配置的减振脚的减震脚凹槽中。由此可以将减振脚插入紧固开口中，直到开口边缘通过所述加厚的外部横截面的弹性形变相应咬合到配置的减振脚凹槽中并且减振环以低费用紧固在模块基座上为止。
弹性的减振壁优选具有与模块基座邻接的自由轴向壁端部，其中，在模块基座中沿径向邻接所述自由轴向壁端部地构造有径向止挡。气体发生器被触发后，气囊内部中的压力升高并且将自由轴向壁端部沿径向向模块基座的径向止挡加载。特别优选地产生闭合的环形接触，该环形接触防止弹性的减振壁的过度形变并且此外负责减振壁与模块基座之间的极其可靠的、理想情况下很大程度上无泄漏的密封。
特别优选地，所述减振壁具有与模块基座邻接的自由轴向壁端部，其中，在模块基座中构造有凹槽，所述自由轴向壁端部接合到该凹槽中。
根据气囊模块的一种实施方式，所述减振脚整体地集成在环绕的减振壁中，特别地，减振脚在轴向和径向上具有大于减振壁的尺寸。替代地也可考虑的是：减振脚设置成相对环绕的减振壁径向错开。
优选地，多个减振脚沿周向均匀分布地设置，特别地，减震环具有三个减震脚。当然也可以考虑具有其它数量的减振脚、特别是具有四个减振脚的减振环。
根据气囊模块的一种实施方式，弹性的减振脚在轴向方向上至少部分地具有中空横截面。通过该中空横截面获得减振脚的特别低的抗振性。这是有利的，因为除了减振脚的抗振性之外还必须考虑弹性的减振壁的抗振性，并且为了在期望的频率范围内实现减振，所得的总抗振性不允许过大。
优选地，减振环是双组分构件，其具有构成减振壁和减振脚的弹性的第一组分以及相比第一组分具有较小弹性的很大程度上形状稳定的第二组分。所述第一组分优选是弹性的塑料材料、特别是弹性体、例如橡胶或硅树脂，而第二组分优选是相比较之下刚性的塑料材料、特别是热塑性塑料或金属、例如钢。出于制造和成本的原因，减振环优选是由两种塑料组分制成的双组分注塑成型件。
根据气囊模块的另一实施方式，气体发生器设置有具有发生器法兰的气体发生器，该发生器法兰沿轴向贴靠在减震环的装配法兰上并且沿周向优选闭合地环绕，特别地，气体发生器与减震环牢固连接、例如卡锁、卷边、压紧或拧紧。特别优选地，两个法兰都闭合环绕并且彼此面状贴靠，从而形成基本上密封的连接。
附图说明
本发明的其它特征和优点从下面参照附图对优选实施方式的描述中得出。
附图中：
图1示出了具有根据本发明的气囊模块的车辆方向盘的剖视图；
图2示出了图1所示气囊模块的减振环的剖视图；
图3示出了图1所示气囊模块在减振环的弹性的减振壁区域中的细节剖视图；
图4示出了图1所示气囊模块在减振环的弹性的减振脚的区域中的细节剖视图；
图5示出了图2所示减振环的透视性俯视图；
图6示出了图2所示减振环的透视性仰视图；
图7示出了图2所示减振环的轴向俯视图；
图8示出了图1所示气囊模块的发生器支架的轴向俯视图；
图9示出了处于部分装配状态的图1所示气囊模块的透视性俯视图；
图10示出了图9所示部分装配的气囊模块的透视性仰视图。
具体实施方式
图1示出了用于车辆方向盘6的气囊模块10，该气囊模块具有模块基座12以及用于将气体发生器18可振动地紧固在模块基座12上的减振环16，所述模块基座牢固地装配在车辆方向盘6的示意性绘出的方向盘骨架8上并且具有基座开口14。在示出的实施例中，模块基座12是发生器支架，气体发生器18至少部分地延伸穿过基座开口14和/或经由基座开口14可连接到电控制单元上。
图2详细示出的减振环16包括环轴线A和用于气体发生器18的沿周向闭合环绕的装配法兰20，其中，减振环16从装配法兰20出发具有弹性的减振壁22，该减振壁沿轴向朝模块基座12延伸并且围绕环轴线A沿周向闭合环绕。
此外，为了紧固在模块基座12上，减振环16具有多个沿轴向延伸的弹性的减振脚24，其中，减振环16通过减振脚24紧固在模块基座12上，使得减振壁22在气体发生器18被激活之前已经贴靠在模块基座12上以及沿轴向向模块基座12加载并发生弹性形变(也参见图3和图4)。由于减振壁22对设计为发生器支架的模块基座12的这种持续的轴向预紧，形成了基本上密封的连接，该连接很大程度上防止了在气体发生器18被触发后气体立即泄漏到气囊模块10之外。
借助图4变得清楚的是：减振脚24与模块基座12形成卡锁连接或咬合连接，以用于将减振环16与模块基座简单且快速地装配。
具体而言，减振脚24分别具有紧固区段，该紧固区段具有加厚的外部横截面和环绕的减振脚凹槽28，其中，在模块基座12中设有紧固开口30，并且每个紧固开口30的边缘接合到配置的减振脚24的减振脚凹槽28中。
根据图3，减震壁22具有与模块基座12轴向邻接的自由轴向壁端部32，其中，在模块基座12中沿径向邻接自由轴向壁端部32地构造有径向止挡34。通过这个特别是设置在减振壁22的径向内部的径向止挡34，自由壁端部32在发生器气体加压时被压靠在该径向止挡34上。因此，自由壁端部32不能径向向内变形并且因此也没有气流经由基座开口14释放到气囊模块10的外部。特别优选地，不仅减振壁22、还有径向止挡34都构造成沿周向环绕，从而在其间形成闭合的环接触，该环接触随着气体压力的增加而具有增加的密封性。
在气囊模块10的所示实施例中，在模块基座12中不仅在减振壁22的径向内部而且在减振壁22的径向外部都分别设置有径向止挡34，其中，两个径向止挡34限定凹槽36。换句话说，根据图8，在模块基座12中形成凹槽36，减振壁22的自由轴向壁端部32接合到该凹槽中。通过该凹槽36，自由壁端部32在两个径向方向上被固定、特别是很大程度上无间隙地固定。
由于其与可牢固地装配在方向盘骨架8上的模块基座12的持续接触，减振壁22在减振时也产生阻力。因此作为应对有利的是：减小减振脚24的抗振性，以防止过高的总抗振性，也就是说，防止减振系统的整体刚性过高。
如图2、图4和图5所示，弹性的减振脚24例如在轴向上至少部分地具有中空横截面，以便减小抗振性。
此外，在所示实施例中的减振环16是双组分构件，其具有形成减振壁和减振脚的弹性的第一组分以及相比第一组分具有较小弹性的很大程度上形状稳定的第二组分。以这种方式，减振系统的期望刚度也可以通过第一组分的材料来影响，而不必同时满足减振环16的稳定性要求。通过适当地选择第二组分的材料来确保必要的稳定性、特别是减振环16的装配法兰20的必要的稳定性。第一组分优选是弹性的塑料材料、特别是弹性体如橡胶或硅树脂，而第二组分优选是相比较之下牢固刚性的塑料材料、特别是热塑性塑料或金属、如钢。出于制造和成本的原因，减振环16特别优选是由两种不同的塑料组分制成的双组分注塑成型件。
在根据图6的减振环16的实施例变型中，减振脚24整体地集成在环绕的减振壁22中。在此，减振脚24在轴向和径向上具有大于减振壁22的尺寸。替代地也可以考虑：减振脚24布置成与闭合环绕的减振壁22径向错开。
根据图7的减振环16的俯视图示出，多个减振脚24沿周向均匀分布地布置，其中，在所示实施例中具体地设置有三个减振脚24。当然也可以考虑具有其它数量的减振脚24、特别是四个减振脚24的减振环16。
下面根据图7至图10简要讨论气囊模块10的组装，图7示出减振环16的俯视图并且图8示出构造成发生器支架的模块基座12的俯视图。
此外在图1和图9所示的气体发生器18设置有沿周向闭合环绕的发生器法兰38，该发生器法兰沿轴向贴靠在减振环16的装配法兰20上。特别地，两个法兰20、38围绕环轴线A闭合环绕并且彼此面状地贴靠，从而形成了基本上密封的连接。气体发生器18在此与减振环16牢固连接，例如卡锁、卷边、压紧、拧紧。
在本实施例中，气体发生器18具体地通过周壁40实现紧固，该周壁成型在减振环16的装配法兰20的径向外侧并沿轴向向着减振器壁22延伸(另参见图2和图5)。
根据图9，气体发生器18及其发生器法兰38沿轴向安置在减振环16的装配法兰20上，使得周壁40沿径向直接邻接发生器法兰38并且包围该发生器法兰。接下来，周壁40的沿周向间隔开的多个紧固区段42通过合适的工具径向向内形变，使得它们在径向上与发生器法兰38搭接并且优选在轴向上也相对装配法兰20固定。此外，装配法兰20还具有防扭转栓44，该防扭转栓延伸穿过发生器法兰38的相应的防扭转开口，以将气体发生器18相对减振环16沿周向固定在预先确定的位置中。气体发生器18由此持续且牢固地连接到减振环16。
接下来将包括气体发生器18和减振环16的组件插入模块基座12中，其中，将图3所示的减振壁22的自由壁端部32接合到凹槽36中，并且将图4所示的减振脚24扣入模块基座12的紧固开口30中(另请参见图10)。
然后将模块护罩46与经折叠的气囊48和气囊保持板50一起装配在模块基座12上，其中，气囊保持板50例如通过图3所示的螺栓52紧固至模块基座12，并且模块护罩46和气囊48通过其气囊口54夹在气囊保持板50与模块基座12之间。
最后，整个预装配的气囊模块10例如可以通过成型在模块基座12上的钩子56(见图1和图10)固定、特别是卡锁在车辆方向盘6的方向盘骨架8上。

Claims (10)

1.用于车辆方向盘的气囊模块，该气囊模块具有：
用于固定装配在所述车辆方向盘上的模块基座(12)，所述模块基座具有基座开口(14)，和
减振环(16)，所述减振环用于将气体发生器(18)可振动地紧固在所述模块基座(12)上，
其中，所述减振环(16)具有环轴线(A)和用于所述气体发生器(18)的装配法兰(20)，
其中，所述减振环(16)从所述装配法兰(20)出发具有弹性的减振壁(22)，所述减振壁沿轴向朝所述模块基座(12)延伸并沿周向围绕所述环轴线(A)延伸，
其中，为了紧固在所述模块基座(12)上，所述减振环(16)具有沿轴向延伸的弹性的多个减振脚(24)，
其特征在于，所述减振环(16)通过所述减振脚(24)紧固在所述模块基座(12)上，使得所述减振壁(22)在所述气囊模块(10)被激活之前已经贴靠在所述模块基座(12)上以及沿轴向向所述模块基座(12)加载并发生弹性形变。
2.根据权利要求1所述的气囊模块，其特征在于，所述减振脚(24)与所述模块基座(12)形成卡锁连接或咬合连接。
3.根据前述权利要求中至少一项所述的气囊模块，其特征在于，所述减振脚(24)分别具有紧固区段(26)，该紧固区段具有加厚的外部横截面和环绕的减振脚凹槽(28)，其中，在所述模块基座(12)中设有紧固开口(30)并且每个紧固开口(30)的边缘接合到配置的减振脚(24)的减振脚凹槽(28)中。
4.根据前述权利要求中至少一项所述的气囊模块，其特征在于，所述减振壁(22)具有与所述模块基座(12)邻接的自由轴向壁端部(32)，其中，在所述模块基座(12)中沿径向邻接所述自由轴向壁端部(32)地构造有径向止挡(34)。
5.根据前述权利要求中至少一项所述的气囊模块，其特征在于，所述减振壁(22)具有与所述模块基座(12)邻接的自由轴向壁端部(32)，其中，在所述模块基座(12)中构造有凹槽(36)，所述自由轴向壁端部(32)接合到所述凹槽中。
6.根据前述权利要求中至少一项所述的气囊模块，其特征在于，所述减振脚(24)整体地集成在环绕的减振壁(22)中。
7.根据前述权利要求中至少一项所述的气囊模块，其特征在于，所述多个减振脚(24)沿周向均匀分布地布置，特别是所述减振环(16)具有三个减振脚(24)。
8.根据前述权利要求中至少一项所述的气囊模块，其特征在于，所述弹性的减振脚(24)在轴向上至少部分地具有中空横截面。
9.根据前述权利要求中至少一项所述的气囊模块，其特征在于，所述减振环(16)是双组分构件，该双组分构件具有形成减振壁(22)和减振脚(24)的弹性的第一组分以及第二组分，该第二组分具有的弹性比第一组分小。
10.根据前述权利要求中至少一项所述的气囊模块，其特征在于，设置有气体发生器(18)，该气体发生器具有发生器法兰(38)，所述发生器法兰沿轴向贴靠在所述减振环(16)的所述装配法兰(20)上，特别是所述气体发生器(18)与所述减振环(16)牢固连接。
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