CN1930025A - 驾驶员安全气囊模件 - Google Patents

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Abstract

一种安全气囊模件(20、20a)包括：一充气器(300)、一第一支承构件(200、200a)、一第二支承构件(250、250a－250d)和用于将一安全气囊(100)封闭的一盖子(30)。盖子包括多个弹性凸片(48)。这些凸片围绕容纳安全气囊(100)的一腔室(38)定位。具有一加厚的端部的一结构形成在每个凸片的一端上。加厚的端部是一锁紧部件(50)，该锁紧部件防止盖子从第一和第二支承构件脱开。当接触到诸板之一时可使每一凸片及相关的锁紧部件从一静止位置移动到一弯曲位置。第一和第二支承构件围绕每个凸片放置并协作地形成一有效的窄开口，该开口小于较厚的端部。这可防止较厚的端部移动通过第一和第二支承构件，从而防止盖子从第一和第二支承构件脱开。

Description

驾驶员安全气囊模件
本发明涉及一种安全气囊模件，尤其涉及一种安全气囊盖连接于一壳体或支承构件上无须附加的紧固件的安全气囊模件。
已有技术示出了安全气囊模件，其中一壳体或支承板通过铆钉或其它类似的分散紧固件固定于一盖子。另一类型的安全气囊模件在壳体和盖子之间引入了一种咬合配合连接。在这一类型的模件中，安全气囊盖通常包括多个可变形的构件，在将壳体组装在盖子上时，每一构件都被向外推，从而可不使用分散的紧固件。在将盖子完全插入或插在壳体上时，这些构件经咬合而进入锁定位置。
如权利要求1所列出的本发明提供了一种新颖的结构，其中诸如一支承板或杯形壳体之类的一壳体或支承件固定于一配合工作的盖子。
图1是本发明的安全气囊模件的分解图。
图2是安全气囊盖的仰视图。
图3是图2的截面4-4处的横截面图。
图3a是图3的一部分的放大图。
图4是保持件和安全气囊的横截面图。
图5是第一支承构件的平面图。
图6是图5的截面6-6处的横截面图。
图7示出了在组装安全气囊模件时的中间步骤。
图8和9是支承构件250的不同的视图。
图10和11是部分安装好的安全气囊模件的视图。
图12是图11的局部放大图。
图13是组装好的模件在图14b的截面13-13处的横截面图。
图14是一个支承构件的平面图。
图14a是另一支承构件的等轴测图。
图14b是组装好的安全气囊的平面图。
图15和16示出了本发明的另一个实施例。
图17-19示出了本发明的再一个实施例。
图1示出了根据本发明的安全气囊模件20的主要组件。盖子30容纳有安全气囊100，而保持件150位于安全气囊中并围绕安全气囊的颈状部分102内的一孔处。保持件包括多根延伸的螺柱152。这些保持件螺柱152延伸出安全气囊100的颈状部分并将第一或内支承构件200、第二或外支承构件250和充气器300连在一起。诸如螺母154之类紧固件的将上述组件固定在一起。
图1中示出了第一支承构件200的一种样式。每个支承构件通常都是金属冲压件，而它们的某些结构特征可以不同。例如，图1所示的第一支承构件200基本上为板状外表，但是它也可具有如图6所示的经冲压而下凹的中心。类似地，第二或外板250代表可以形成为本发明的一部分的板的类型。例如，图1所示的第二支承构件250也具有基本上为板状的外表，但是它也可具有与第一支承构件的下凹中心相嵌套的经冲压而下凹的中心。如果需要的话，使用带有下凹中心的构件可减少模件的总的深度。第二支承构件250被显示为带有多个孔260、260a以及可部分覆盖每个孔的多个凸片276。在其它的实施例中，可将凸片去除或者可改变与孔的数量相关的凸片的数量。
图2是盖子底部的下侧的平面图并示出了它的其它结构特征。盖子被构造成以锁紧的方式与一个或多个支承构件200、200a；250、250a结合并接纳这些支承构件。盖子30包括与已有技术相同的一些特征，比如诸侧部32、一顶部34和形成在顶部34的下侧34a中的一多段式分裂缝36。虽然并非本发明的需要，但在安全气囊领域中在盖子30的顶部34的外表面34b(见图3)上使用看不到的分裂缝36是最近采用的技术。
盖子具有大致为矩形的腔室38，用于接纳图1所示折叠的安全气囊100。可将折叠好的安全气囊放置在腔室中，或者可在腔室中在现场将安全气囊折叠好。腔室38由壁41、42、43、44形成，这些壁为一体模制的部分或者为安全气囊盖30的下侧34a的延伸部分。在本发明的优选实施例中，盖子由诸如尼龙、TPO或聚酯之类的热塑性塑料制成。侧部或壁41-44的每一个都包括至少一个将壁分成多个凸片或部分48(还是见图3)的槽、插口或间隙46。在优选的实施例中，这些槽并不延伸通过每个壁41-44的整个高度(或者槽可以延伸通过壁的长度)。在附图中，凸片48形成各相应的壁41-44的上部(见图3)。形成在每个凸片48上的是各个锁紧部件50，在所示的实施例中这些锁紧部件是由每个壁的凸片或凸片部分的端部处的加厚段或较厚的末端形成的。在所示的实施例中，各个凸片的每个锁紧部件的大致形状都是类似的，仅仅是宽度不同。本发明中也可采用形状不同且不类似的锁紧部件。
图3是盖子的横截面图，该图示出了分裂缝36和一对相对的凸片48以及锁紧部件50。在所示的实施例中，每个锁紧部件的横截面形状都是多边形的。每个锁紧部件50都包括从凸片48的内壁54垂直延伸的接合表面52。锁紧部件包括接纳表面56，该表面的方位相对于凸片48的外侧壁58呈角度A(还是见图3a)。每个凸片48的内、外壁54、58大致互相平行。每个锁紧部件50包括与表面52、56相连的连接表面或顶部60。较佳地，表面52、56、60的轮廓大致平坦。这些表面、尤其是表面56、60可为拱形的，使每个锁紧部件具有球茎形状，如虚线56a、60a所示。选择用于形成盖子的材料的机械特性以及每个凸片48的尺寸(包括宽度W，见图2)，从而可在安装过程中将每个凸片48(以及与之成一体的锁紧部件50)径向向内推。
图4示出了处于部分折叠状态的安全气囊100。安全气囊100包括具有孔或口104的颈状部分102。充气器300位于孔104中并安排该充气器从而使安装紧固件152从安全气囊100中相应的孔106延伸，诸孔106位于中心孔104周围。
在图1和4中，保持件150为薄壁、冲压或拉伸的零件，该零件具有周边壁或侧部156和底部158。可将该壁去除且保持件可为扁平的。底部158具有较大的孔160以及四个较小的孔159，至少一部分充气器300通过较大的孔而被容纳。四个螺纹紧固件152延伸进入安全气囊100的颈状部分中的相应的孔106并穿过这些孔。孔160和孔104的尺寸大致相同。
根据具体的装置，首先可以用一些已知技术的任何一个折叠安全气囊100以将它放进壁41-44所形成的腔室38中。随后可将保持件150连接于颈状部分102。或者，首先可将安全气囊连接到保持件上，将安全气囊折叠，随后将折叠的安全气囊同其中的保持件的组合放入盖子下侧上的中心腔34。通过操作支承构件200、250将保持件和安全气囊固定于盖子。然后将充气器300安装到支承构件200、250之一或另一个上并用螺母154固定。
图5和6示出了第一支承构件200a，也将它称作内壳体200a。支承构件200较佳地包括冲压而成的钢。在优选实施例中，支承构件200a大致为板状。支承构件200a可为如图1所示的扁平的或具有下凹的中心部分。图5和6的第一支承构件200a包括其中带有圆形孔204的下凹中心部分或底部202，从而使支承构件200a具有杯形形状。底部202包括多个紧固件孔203，这些孔与保持件的螺纹紧固件152的数量、尺寸和位置相对应。
从底部202向上且径向延伸的是倾斜的周边壁206，该周边壁过渡到周边或上部或板状部分208。上部208包括多个轴向延伸的肋条或凸片210，这些肋条之间形成相邻的开口、插槽和孔214。每个肋条210配合在盖子的凸片内槽或插口46的一个中。在图5中，肋条或凸片210大致为矩形。上部208包括多个角部肋条或突起212，这些突起配合在盖子的腔室38(见图2)的角落处相应略宽的角部槽或间隙46a(形成在各个壁41-44之间的间隙中)中。支承构件200a包括多个翼片220，这些翼片从上部板状部分或表面208相反地延伸。每个翼片包括孔222，这些孔可为由螺纹孔或光滑的孔，用来帮助将组装好的模件连接到方向盘的一部分上，比如转向盘的盘毂或毂板。每个翼片220的根部或基部充当肋片210的作用。
在将保持件和折叠的安全气囊放进腔室38之后，支承构件(内壳体)200a被放置在盖子30上。支承构件200a位于腔室38和壁41-44上方(安全气囊和保持件在之前已经位于腔室中)并降低到盖子之上，从而每根支腿、凸片或突起210、212如图7所示地配合进壁41-44中的凸片内间隙46、46a的相应的一个中。图2和3标出了许多的尺寸，比如WC1、WC2、WC3和WC4，WC1和WC2分别表示相对的锁紧部件50的内部互相面对的边缘之间的距离，锁紧部件处于它们各自停止或未受压状态。图5示出了相应的尺寸WS1和WS2，这两个尺寸在每个孔或插口214的相对的根部边缘或表面215之间延伸。如果WS 1小于WC1且如果WS2小于WC2，则可将支承构件200a的中心区域放低到盖子30的壁41-44上，并如以上所述的那样放置而不会使任何一个锁紧部件50变形。
图7是示出了位于盖子30上的支承构件200a的俯视平面图。图3是盖子30的截面图且不包括支承构件200，但示出了两个相对的未变形锁紧部件50，这两个锁紧部件保持其中所示的结构，并带有或不带有位于适当位置中的第一支承构件200。通过引入支承构件200，锁紧部件50没有从其静止位置变形。
图8是第二或内支承构件250a(也称作外壳体)的另一个实施例的俯视平面图。图9是沿图8的截线9-9得到的横截面图。第二支承构件或壳体250a执行与图1所示第二支承构件250大致相同的功能。构件250a不包括向上弯曲的凸片176。构件250a是板状并可由钢质冲压件制成。构件250a包括下凹的底部252，该底部具有与孔204的尺寸相同的中心圆形孔254。底部还包括多个小孔253，这些小孔与紧固件152的尺寸、形状和位置相对应。
径向延伸、向上设置的壁256自底部252延伸并过渡到板状部分或外边缘部分258。第二支承构件250a包括多个开口、插口或孔260、260a，这些孔形成为外部258和过渡壁256的一部分。孔260、260a在支承构件250a中的布置与盖子30的凸片48和锁紧部件50的几何形状相对应。每个上、下孔260a由数字261所表示的任意的肋条或间隔件所分开。边缘258在孔260之间的部分是作为孔260的肋条或间隔件。上、下孔260a可由单个较大的孔(见图14a)替代，在此情况下就不使用与孔260a相关的肋条261。
在一种组装的方法中，首先将第二支承构件250a、250放低到第一支承构件200上，而第一支承构件200早已位于盖子30上的适当位置中。支承构件250a、250的方位为使每个孔260、260a都绕相应的锁紧部件50(或在图14a所示的较大的孔260a的情况下为一组锁紧部件)定位，而每个锁紧部件50的顶部60延伸通过相应的孔260、260a。随后将支承构件250a、250向下推到下支承构件200上。当第二支承构件250a被推到多个锁紧部件50上时，每个孔260、260a各自的外边缘272与每个锁紧部件50的相应的接纳表面56接合，将锁紧部件向内推到与支承构件200相关的阻挡或锁定位置。外边缘272充当凸轮，将锁紧部件50的接纳表面向内推。在第二支承构件的其它实施例中，这一凸轮功能是由凸片276完成的。
图8中的尺寸WS3和WS4表示相对定位的孔260、260a的外边缘272之间的直径。再参照图2所示的尺寸WC3和WC4。WC3和WC4为相对放置的凸片48和锁紧部件50的外壁58之间的距离，此时凸片和锁紧部件处于未受压的状态。尺寸WS3和WS4小于相应的尺寸WC3和WC4。由于相对于尺寸WC3和WC4而缩短的尺寸WS3和WS4，构件250a向下的运动将边缘272靠着每个锁紧部件50相应的接纳表面56放置，相对于图3所示锁紧部件50的静止位置将锁紧部件50向内推。锁紧部件50的偏置、受压并朝向内的重定位位置在图10中示出。当将第二支承构件250a安装到盖子30和第一支承构件200上时，接合表面52在支承构件200的顶部208上的相应的表面242上滑动。
在将支承构件200、250a的每一个安装到盖子上的过程中，紧固件152被放置成分别延伸通过第一和第二支承构件中相应的孔203、253。在组装好之后，第一支承构件200的底部204和壁206如图11所示配合或嵌套在第二支承构件250a相应的底部252和壁256上。如果第一和第二支承构件200、250为扁平的，则它们与另一个构件的相应的平面互相配合或嵌套。
当第二支承构件250、250a处于适当位置时，如图12所示，它使每个锁紧部件50周围的有效开口间隙274变窄。这一有效开口274被定义为构件250a的孔260/260a的向外-向内边缘272和构件200的每个插口214的根部或边缘215之间的距离，该根部或边缘215是作为阻挡表面而起作用的。有效开口274小于每个锁紧部件50的深度D，从而避免盖子30和锁紧部件50在展开安全气囊的过程从支承构件200、250被拉出。随后，将充气器300安装到以上的组件上。
充气器300包括一大致为圆柱形的本体302和一径向延伸的法兰304，在法兰上有多个安装孔308。充气器被放置在第二支承构件、第一支承构件和保持环同心定向的孔254、204、160中。充气器本体302延伸通过安全气囊的中心孔104。充气器具有多个出口310，膨胀气体通过这些出口进入安全气囊。螺母154将各种组件固定在一起。图13示出了模件最终组装好的方位。充气器包括一个或多个功能和类型已知的励磁机301。可首先将充气器300安装在支承构件200上，然后可将第二支承构件安装在充气器法兰304上。
图14-16示出了本发明的另一个实施例。图14和14a在功能上类似于图8的实施例。在图14中的另一个实施例中，第二支承构件250b装配有与每个孔260、260a相邻的多个凸片276。凸片276提供了一个放大的推动或凸轮表面，该表面由图8中的表面或边缘272设置。凸片276是在构件250b的冲压过程中随着每个孔260、260a(或图14a中的260b)一侧附近的材料向上弯曲以形成凸片而形成的。每个凸片276的下表面278形成接合表面，该接合表面将相应的锁紧部件50向内推。支承构件250b以对构件250、250a所描述的相同的方式安装在盖子和支承构件200上。在这一实施例中，接合表面278强制支承在接合表面56上，从而与先前的实施例相比可提供更大的与锁紧部件的接触面积。
图14b是安装好的模件20a的俯视图，该图示出了安装在盖子上的第一和第二支承构件，充气器300位于第二支承构件之上。图14a示出了带有凸片276的另一个第二支承构件250c。与图14中的每组孔260a相关的三个较小的凸片由单个较宽的凸片276替代，而诸较小的孔260a由一个较宽的孔260b替代。在安装过程中，各自被接纳在孔260a中的不同的锁紧部件50被集中接纳在较宽的孔260b中。支承构件250c包括下凹的底部202，但也可如图1所示的构件250那样为扁平的。
图17-19示出了本发明的另一个实施例。图18示出了另一个驾驶员侧模件20a，它包括盖子30a、安全气囊、保持环150a、第一和第二支承构件200b、250d和充气器。在先前的实施例中，盖子30的弹性凸片48和锁紧部件50由第二或外支承构件中的孔的边缘或由凸片276的类似作用的接合面278作用而向内变形。这一实施例构成了模件的相应的部分，从而在组装时使盖子凸片和锁紧部件可向外运动进入锁紧的结构。
相比于图1和2中所示的矩形腔室，盖子30a的腔室38为八角形。由壁501-508所形成的腔室包括两组相对放置的锁紧部件50a。壁501、503、505、507的顶部的功能是充当弹性凸片48。在这个实施例中只使用两组凸片48。每个锁紧部件50a的形状和功能大致类似于上述锁紧部件50，然而，表面56、52和60的方位相反。总的来说，每个锁紧部件50a包括钩状或球茎状端部(如部件50那样)，该端部相对于相应的凸片面向外。模件20a还包括与以上所述的保持环和安全气囊的设计基本相同的保持环150和安全气囊(未示出)。保持环与安全气囊接触的内表面可为平面而不是杯形。
第一支承构件200b为板状并用被包围的孔514替代支承构件200的开口端插口214和肋条210，采用一周边边缘516连接在一起而形成该孔。如图所示，支承构件200b包括两组相对放置的孔514，然而，如果需要的话，可使用分隔肋条261(未示出)将每个主孔314再分成多个更小的孔，其方法为图8中用于外支承构件250a的方法。第一或内支承构件200b还包括中心孔204以及多个安装孔203。选择每个孔514的尺寸以及每对相对的孔514的位置，从而绕相应的锁紧部件50a匹配而不需要将锁紧部件50a和凸片48的任何一个从其静止位置移动。为了达到这一位置，相对的孔514组之间的间隔要足以使构件200b可以位于盖子上，四个锁紧部件50a每一个都通过相应的孔514。
第二或外支承构件250d还包括另一块钢板，该钢板具有一扁平本体251，该本体带有一中心孔254和多个安装孔253。支承构件250d包括多个向上翻转的凸肩或凸片276，每个凸肩或凸片276的下侧形成接合表面278。
图18是示出了绕单个锁紧部件50a而位于盖子30a(未示出)上的在适当位置中的内支承构件200a的局部截面图，在这个方位中，构件200a由盖子水平支承。在这个方位中，每个凸片48和锁紧部件50a处于它们各自的静止或未变形状态。外支承构件250d被显示为与锁紧部件50a对准并暂时与构件200a间隔开。随后，支承构件250d向下移动并座在盖子30a上。在这一过程中，表面287接合每个锁紧部件50a的表面56并将锁紧部件50a向外推(见箭头510)，造成各个相应的凸片48和锁紧部件50a向外移动到将内支承构件200a盖住的位置，从而实现图19所示的锁紧或接合方位。随后，将诸如300之类的充气器安装在支承构件250d上并安装到螺纹紧固件152上，由此充气器和安装构件200a、250d可靠地紧固在保持环150上。随着诸零件被紧固在一起，接合平面278继续将各个锁紧部件50a径向向外推到其组装和锁定的位置。

Claims (9)

1.一种安全气囊模件(20、20a)包括：一充气器(300)、一第一支承构件(200、200a)、一第二支承构件(250、250a-250d)和用于将一安全气囊(100)封闭的一盖子(30)；
盖子包括多个弹性凸片(48)，这些凸片围绕容纳安全气囊(100)的一腔室(38)以预定的样式定位，具有一加厚的端部的一结构形成在每个凸片的一末端上，加厚的端部被构造成一锁紧部件(50)，该锁紧部件防止盖子从第一和第二支承构件脱开，当接触到诸板之一时可使每一凸片及相关的锁紧部件从一静止位置移动到一偏移位置；
第一和第二支承构件围绕每个凸片放置并被构造成协作地形成一有效的窄开口，该开口的尺寸小于较厚的端部，由此可防止较厚的端部移动通过第一和第二支承构件，从而防止盖子从第一和第二支承构件脱开。
2.如权利要求1所述的安全气囊模件，其特征在于，第一支承构件(200-200a)被构造成被放置于盖子上而不必使凸片从其静止位置移动。
3.如权利要求2所述的安全气囊模件，其特征在于，第二支承构件(250、250a-d)被构造成与每个锁紧部件接合以使每个凸片和锁紧部件从它们各自的静止位置移动。
4.如权利要求2所述的安全气囊模件，其特征在于，每个锁紧部件(50)包括一接合表面(52)，当每个凸片位于它们各自的静止位置时该表面与第一支承构件分开。
5.如权利要求4所述的安全气囊模件，其特征在于，第一接合表面(52)被构造成当第二支承构件与一相应的锁紧部件接触时该表面移动到一锁定位置。
6.如权利要求3所述的安全气囊模件，其特征在于，锁紧部件被构造成可沿一第一方向和一相反的第二方向中的一个移动。
7.如权利要求6所述的安全气囊模件，其特征在于，锁紧部件被构造成可沿向内或向外的方向之一移动。
8.如权利要求1所述的安全气囊模件，其特征在于，锁紧部件被构造成可沿一第一方向和一相反的第二方向中的一个移动。
9.如权利要求8所述的安全气囊模件，其特征在于，锁紧部件被构造成可沿向内或向外的方向之一移动。
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