用于安全气囊模块的柔性壳体的制作方法

专利名称：用于安全气囊模块的柔性壳体的制作方法
技术领域：
本发明通常涉及用于车辆充气限制系统的安全气嚢模块，更特别 地，涉及用于安全气嚢模块的壳体。
背景技术：
众所周知，可以通过安全限制系统来保护车辆乘客，该安全限制系 统无需操作员干涉从没有展开或者静止状态自启动到展开状态，即"被 动限制系统"。这样的系统通常包含或者包括可充气的车辆乘客限制器 或元件。例如,以软垫或者袋子的形式，通常称为"安全气嚢垫"。实 际中，当车辆突然减速，例如在碰撞事件中，该安全气嚢垫被典型的设 计成可随气体充气或者膨胀。该安全气嚢垫可以按所需地在车辆内部的一个或者多个位置处展开在乘客和车辆内部的某些部件之间，例如门、 方向盘、仪表盘等等，以防止或者避免乘客强制地撞击汽车内部这样的 部位。基于车辆中乘客的安置或位置和车辆碰撞的方向或特性中的任一或两者，研发或修整了各种类型或形式的这种被动限制装置，以给车辆 乘客所需的保护。汽车乘客旁的安全气嚢设备通常包含和一个安全气嚢 模块组件，该安全气嚢模块组件有一个在模块壳体里的充气机设备和一 个适合膨胀出模块壳体侧面的可膨胀的安全气嚢垫。在目前应用的乘客 旁的安全气嚢模块组件的结构中，该可膨胀的安全气嚢垫适合于膨胀出 模块壳体的顶部侧面，经常称为"装在顶部"的安全气嚢垫。这样的模 块组件安装在紧靠着挡风玻璃的汽车仪表盘中。 一经启动，充气机设备 释放出可使安全气嚢垫膨胀的充气气体。装在顶端的安全气嚢垫最初朝 着挡风玻璃膨胀，然后，朝着乘客方向沿着仪表盘向下快速膨胀。目前乘客旁的安全气嚢模块组件通常包括机织尼龙可膨胀的安全气 嚢垫，该气嚢垫与带有点火(pyrotechnic)或者贮存气体的充气机设 备充气结合。在膨胀前，该模块壳体包含折叠的外形紧凑的安全气嚢， 也典型性地包含和/或担当充气机设备的支撑结构。典型地，壳体通常 是刚性的以完成这些功能。现有的壳体典型地由成型的钢或铝，或者尼 龙填充的玻璃制成。至少部分由于形成例如模块壳体的部件的材料成本 增加，所以生产安全气嚢模块组件的成本增加。但是，车辆生产商们希 望保持低生产成本。除了减少成本之外，汽车生产商们为了生产更经济 的车辆，通常还希望有重量降低的有相同或相近性能的车辆组件。因此，对于相对筒单，轻重量的设计和结构，和相对低廉或降低成 本的安全气嚢有需要和需求。发明内容本发明的一般目的是为车辆安全气嚢装置提供改良的安全气嚢模块。本发明的更具体的目的的是克服一个或者更多以上所述的问题。本发明的 一般目的可通过用于安全气嚢模块的壳体而至少部分实 现，该安全气嚢模块包含结构紧凑的可以通过充气机设备提供的充气气 体而膨胀的充气垫。该壳体包含用于连接壳体和车辆，由刚性材料形成 的凸边，该壳体也包含用于固定凸边，由软质材料形成的滑槽组件。与本发明相比，现有技术通常没有提供一种轻质的设计和结构而且 相对低廉或降低生产成本的安全气嚢模块壳体。本发明进一步包含用于安全气嚢模块的壳体，该安全气嚢模块包含 结构紧凑可以通过充气机设备提供的充气气体而膨胀的充气垫。该壳体包含由刚性材料形成，用于连接壳体和车辆的凸边。该壳体也包含折叠和缝合形成滑槽组件的织物片。滑槽组件固定在凸边上形成壳体腔以包含充气垫。从与附属权利要求和附图相结合的以下详细描述中，对于本技术领 域的技术人员，其他的目的和优势是显而易见的。


图1是根据本发明一个实施方案用于安全气嚢模块的壳体的透视 图。图2是组装前图1的壳体透视图。图3是包含图1壳体的安全气嚢模块的分解图。图4是与车辆连接的图3的安全气嚢模块的局部截面图。图5是本发明另一实施方案的安全气嚢模块的透视图。图6是本发明其他实施方案的壳体部件的透视图。图7是图6所示的壳体部件的端视图。
具体实施方式
本发明提供了用于车辆安全气嚢模块组件的相对低廉或者降低成 本且轻质量的安全气嚢模块壳体。本发明的壳体使用例如织物的柔性材 料，替代如常规安全气嚢模块壳体中典型使用的成型金属。壳体包含用 于固定刚性凸边的柔软滑槽组件。凸边提供了仪表盘平面中所需的石更度 和支撑，以在可充气安全气嚢垫膨胀过程中抵制扩张。当膨胀前充气垫 是折叠的紧凑结构时，凸边允许使用织物滑槽组件以包含充气垫。用织 物代替典型地使用在常规安全气嚢模件壳体中的钢或铝，如所需地减少 了用于安全气嚢模块材料的成本，也增加了运输的效率。图1显示了根据本发明一实施方案的用于安全气嚢模块的壳体20。 壳体20包括凸边22和固定在凸边22上的滑槽组件24。凸边22是由 例如金属或者塑料的刚性材料形成，以给壳体20刚性支撑。凸边可以 由 一个完整的刚性材料片形成或者由两个或以上的刚性材料片连接而 成。凸边22用于连接壳体2G和车辆，如下进一步讨论。滑槽组件24 可由柔软的材料形成，例如织物。用于形成本发明滑槽组件的织物的例 子包括但不限于尼龙织物和聚酯织物。在图1所示的本发明实施方案中， 凸边22是长方形状或结构，并且装配的滑槽组件24也是相应的长方 形、类似盒子的形状或结构。如本技术领域的技术人员所理解的，各种 各样和可选择的材料、形状和/或结构可以用于形成本发明的壳体、凸 边和/或滑槽组件。凸边22包含一对用于连接凸边22和车辆的车辆连接凸缘26和27。
车辆连接凸缘26和27分别从凸边22的两个相对侧壁30和31上的第 一边缘28和29以一定的角度向外伸出，例如，基本垂直。凸边22也 包含一对滑槽凸缘32和33，其分别从侧壁30和31上的与第一边缘28 和29相对的凸边边缘以一定角度向外伸出，例如，基本垂直。在凸边 侧壁30和31上向外延伸的车辆连接凸缘26和27和滑槽凸缘32和33 给凸边22以"C形"的结构。该结构提供了平面刚性，而且如所需地减 少和/或消除了在充气垫展开过程中凸边22的变形。如图2所示，凸边 22包含多个凸舌口 36，该口分别设置穿过与车辆连接凸缘26和27邻 近的凸边22部分。凸舌口 36设置在每个凸边侧壁30和31中，并且分 别位于车辆连接凸缘26和27与滑槽凸缘32和33之间。再次参见图1,滑槽组件24包含折叠环绕在部分凸边22上的连接 部分40。连接部分40如所需地环绕滑槽组件24的顶部或者边缘延伸， 并且折叠环绕在凸边22的每个侧壁，例如侧壁30和31。通过将折叠的 连接部分40连接到滑槽组件24的侧面或侧壁，例如侧壁41,将滑槽组 件24环绕凸边22固定。折叠的连接部分40在或者朝着与连接部分40的 折叠端43相对的连接部分末端按所需地固定在滑槽组件侧壁上。在本发明的一个实施方案中，折叠的连接部分40通过多个缝线46 与滑槽组件24的侧壁连接。如本领域技术人员根据本文提供的教导所 理解的，依据例如织物的强度和/或缝合线的材料的因素，可以用各种 和可选择的类型、式样和/或缝线的数量来连接折叠连接部分40和滑槽 组件24的侧壁。在本发明的一实施方案中，缝合是通常笔直和平行于 凸边22的锁式或者链型缝法。虽然本发明在此所描述的是通过折叠在凸边上方且固定在滑槽组 件的侧壁上的连接部分把滑槽组件和凸边连接起来，本发明并不意欲受 此限制。为了把滑槽组件固定到凸边上的其他可选^^方法也可用于本发 明的壳体。在本发明的可选择的实施方案中，可以通过或不通过将滑槽 组件的一部分在凸边上或环绕凸边折叠，而将滑槽组件固定到凸边。在 本发明的一实施方案中，可以通过胶合、超声焊合或者把织物夹物模压 到凸边，把滑槽组件固定到凸边上。扣、揿扭或者铆钉可以把滑槽组件 的织物连接到凸边上。凸边或者滑槽组件也可以包括钩，该钩可以分别 地钩住滑槽组件织物或者凸边里相应的钩孔，或者与滑槽组件织物或者 凸边相连的金属环。该滑槽组件也能通过杆或销钉与凸边相连，该杆或 销钉延伸通过布置在滑槽组件开口端边缘周围的一个或者多个织物环。 在一个实施方案中，杆或销钉能滑动穿过织物中的环，然后滑动进入凸 边的容纳槽中。在另一实施方案中，织物和凸边包含多个交替环。当对 齐时，杆或销钉像门折页一样穿过。然而在其他实施方案中，杆或者销 钉可穿过在滑槽组件中的多个间隔织物环，然后杆能咬住或者以其他方 式与多个凸边钩连接。图2显示了在折叠和缝合形成滑槽组件24之前两片覆盖切割 (overlaid cut)的织物42。如本领域技术人员根据本文提供的教导所 理解的，滑槽组件24或者可由单片的织物或者多于两片缝合或者以其 他方式连接在一起的织物形成。滑槽组件24包含设置在底侧壁44上的 充气机孔47,充气机设备(没有示出)，例如，如所需地充气机设备的 充气气体扩散器，可以通过该充气机孔引入到壳体20中。图2也显示 了滑槽组件连接部分40在车辆连接凸缘26和27区域内如何能够折叠 在凸边22周围。连接部分40包含多个连接凸舌45，该多个连接凸舌 45的每一个在大小和形状上可延伸通过布置在凸边22中的凸舌口 36中 相对应的一个。如图l所示，每个延伸通过相应凸舌口 36的凸舌45折 叠在凸边22周围，而且如所需地通过多个缝线46和滑槽组件24的侧 壁相连接。凸舌45和凸舌口 36的连接可以把连接部分40固定在邻近 车辆连接凸缘26和27的凸边22周围部分或者侧壁上，而不会伸出或 围绕车辆连接凸缘26和27。如本领域技术人员根据本文提供的教导所 理解的，各式的和可选择的尺寸、形状以及凸舌口和连接凸舌的数量可 以应用在该发明的壳体中。连接凸舌45也可以分别地折叠在滑槽凸缘32和33上。通过提供 在滑槽组件24和凸边22之间的结构连接，在滑槽凸缘32和33上的连 接凸舌45的折叠对滑槽组件24的侧壁能如所需地^是供侧面的支撑。图3显示了包括图1中壳体20的安全气嚢模块48的分解图。充气
机设备50设置在壳体20下面。图3所示的充气机设备50是一个盘形 的充气机装置，正如通常用在司机和/或乘客旁的安全气嚢组件中所使 用的。如本领域技术人员根据本文提供的教导所理解的，各式的和可选 择的充气机设备，例如，圆柱形侧排充气机设备可以应用在本发明中。 如所需地，充气机设备50的一部分，例如充气气体扩散器52,伸入壳 体20的充气机孔47。固定架54用于把充气机设备50连接到车辆上。 通过固定器导向挡板(retainer deflector) 60把壳体20固定到充气 机设备50上。固定器导向挡板60设置于壳体腔62和充气垫70中，并 且通过穿过壳体底壁44的螺钉64和充气机设备连接。固定器导向挡板 60包含适于安装在充气机扩散器52上方并围裹充气机扩散器52的圆形 孔66。当充气垫70在充气前是紧凑结构时，充气垫70至少部分地放置在 壳体腔62内。充气垫70与固定器导向挡板60连接。充气垫70有一个 开口 (没有示出)，该开口相通于固定器导向挡板60,并且夹于固定器 导向挡板60和壳体20之间，以使充气机扩散器52和充气垫70充气结 合。 一经收到启动信号，充气机设备50通过充气机扩散阀52提供充气 气体，从而使充气垫70膨胀。充气垫70膨胀超出由凸边20限定的壳 体2 0的开口端。固定器导向挡板6 0如所需地包括至少 一个导向挡板部 件68,该导向挡板部件直接朝着壳体20的开口端充气，而不是侧面地 朝着充气垫70和壳体20的侧壁，因此如所需地促进充气垫70向上膨 胀。如本领域技术人员根据本文提供的教导所理解的，根据壳体和/或 充气机设备的尺寸和形状决定固定扩散器的尺寸和形状。如进一步所理 解的，固定器导向挡板不需要和特殊的充气机设备和/或安全气嚢模块 结构一起使用。图4显示了和车辆仪表盘80相连的安全气嚢模块48。壳体20例如 通过一个或者多个紧固件82固定到仪表盘80上。仪表盘80包含通过 膨胀的充气垫70打开的弱化或折缝84。固定支架54把充气机设备50 固定到车辆的横梁86上。横梁86支撑了充气机设备50、充气垫70和 固定架54的重量，因此，有利地从仪表盘80上移除重量。通过对固定
架54较低位置的安装也可以如所需地在充气垫70展开的过程中支持充 气垫70的揿扭负荷，而且在加载中也将充气机设备50和固定器导向挡 板60保持在合适的位置。本发明的壳体和/或安全气嚢模块进一步提供超过现有技术成型金 属壳体的以下其它的优点。与目前典型的应用在安全气嚢模块中的成型 金属壳体相比较，壳体的柔性材料通常减少了成本和重量。柔性滑槽组 件也使得能够无需冲压重装而改变充气垫的展开角，这考虑了设计的适 应性和为车辆制造商减少了维护检修的时间。而且，与刚性和大体积的 金属壳体相比较，柔性壳体的可压缩性提供了更好的运输效率。当安装 时，柔性壳体也能如所需地提供或给予仪表盘改良的头部冲击性能。图5说明了依照本发明的另一实施方案的安全气嚢模块100。安全 气嚢模块100有一个包含凸边122和固定在凸边122上的滑槽组件124 的壳体120。如上所讨论，滑槽组件124由柔性材料形成。凸边122由 刚性材料形成，以对壳体120提供刚性支撑和连接壳体120与车辆。凸边122包含一对把凸边122和车辆连接起来的车辆连接凸缘126 和127。每一个车辆连接凸缘126和127包含多个连接凸边和车辆的连 接钩128。凸边122进一步地不同于以上所讨论的凸边22，因为凸边122 包含仅2个凸舌口 130。但是，如上所讨论，本发明并不倾向去限制凸 舌口的特别数量。依据需要，各种和可选择的凸舌口的数量可以应用在 本发明的凸边中。2个凸舌口 130设置在凸边122的相对的侧壁上。滑槽组件124按所需地由织物材料形成，并且对于如上所讨论的滑 槽组件24具有可选择的形状或结构。连接部分140折叠于凸边122的 一部分上，而且通过多个缝线固定在滑槽组件124外侧上。连接部分140 包括2个连接凸舌145。每一个连接凸舌145伸入相应的凸舌口 130中， 并且在凸边122的一部分的上方或环绕凸边122的一部分折叠。如上所 讨论，充气垫132包含在壳体120内，并且充气机设备134设置为通过 壳体120与充气垫132充气结合。固定支架136为了连接充气机设备134 和车辆而与充气设备134连接。图6和7说明了用于本发明的壳体的凸边和滑槽组件的另 一可选择
的实施方案。图6显示了壳体200的一部分的透视图。图7是图6所示的壳体部分的端视图。壳体220包含例如金属的刚性材料形成的凸边222和例如织物的柔 性材料形成的滑槽组件224。凸边222包含用于连接凸边222和车辆且 伸到凸边222外面的车辆连接凸缘226。车辆连接凸缘226包含多个紧 固件口 228，通过插入紧固件(没有示出)，例如螺栓，而把车辆连接凸 缘226和壳体220与车辆连接起来。如图7所示，凸边222也包含与车 辆连接凸缘226相对的向外延伸的滑槽凸缘232,从而提供给凸边222 以"C形"结构。滑槽组件224包含折叠在凸边上或周围的连接部分240。在如图6 和图7所示的本发明的实施方案中，连接部分240折叠在车辆连接凸缘 226上或周围，并且通过多个缝线242固定到滑槽组件224的侧壁241 上。连接部分240包含多个凸缘口 244。每一个凸缘口 244与多个紧固 件口 228的一个对齐。在壳体220和车辆连接的过程中，凸缘口 244适 合的大小减少或消除了紧固件口 228的阻碍。如本领域技术人员根据本 文提供的教导将能理解的，各式的尺寸、形状和结构可用于凸缘口和紧 固件口。在本发明的一实施方案中，车辆连接凸缘包含多个连接钩，如 上所讨论的和图5所示，连接部分折叠在车辆连接凸缘上，而且每一个 滑槽组件凸缘口与多个连接钩中的 一个对齐。因此，与常规的成型金属壳体相比较，本发明提供了一种改进的安 全气嚢模块壳体。壳体的柔性材料通常降低了价格和重量，胜过用于安 全气嚢模块的典型的成型金属壳体。此外，柔性壳体的可压缩性提供了 比目前所用的刚性金属壳体更好的运输效率。在缺少未在本文中具体公开的元件、部件、步骤、组分或成分的情 况下，此处例证性7>开的本发明也可以适合地实施。虽然在上述详细说明中，结合其中某些优选的实施方案来描述这个 发明，并且为了说明的目的给出许多细节，本领域技术人员显然知道， 本发明还有其它的实施方案，并且本文所述的某些细节可以在不背离本 发明基本原理的前提下显著地改变。
权利要求
1.一种用于安全气囊模块的壳体，所述安全气囊模块包含结构紧凑的充气垫，所述充气垫可以随充气机设备提供的充气气体膨胀，所述壳体包括用于连接壳体和车辆由刚性材料形成的凸边；和固定到凸边上由柔性材料形成的滑槽组件。
2. 根据权利要求1所述的壳体，其中所述柔性材料包括织物。
3. 根据权利要求2所述的壳体，其中所述柔性材料包括尼龙织物或 聚酯织物。
4. 根据权利要求1所述的壳体，其中所述刚性材料包括金属。
5. 根据权利要求1所述的壳体，其中所述刚性材料包括塑料。
6. 根据权利要求1所述的壳体，其中所述凸边由一个刚性材料片形成。
7. 根据权利要求1所述的壳体，其中所述凸边由一个以上刚性材料 片形成。
8. 根据权利要求1所述的壳体，其中所述凸边包括用于连接凸边和 车辆的车辆连接凸缘。
9. 根据权利要求8所述的壳体，其中所述车辆连接凸缘包括多个连 接钩。
10. 根据权利要求1所述的壳体，其中所述滑槽组件包括适于容纳 和充气机设备连接的充气气体扩散器的充气机口 。
11. 一种用于保护车辆乘客免于碰撞的安全气嚢模块，所述安全气 嚢模块包括如权利要求1所述的壳体； 容纳在壳体中有紧凑结构的充气垫；和与充气垫充气结合的充气机设备，其中一经收到启动信号，充气机 设备供给充气气体以使充气垫膨胀。
12. 根据权利要求11所述的安全气嚢模块，其中连接在充气机设备 上的充气气体扩散器插入滑槽组件中的充气机口 。
13. 根据权利要求11所述的安全气嚢模块，还包括一个连接在充气机设备上并置于壳体内的固定器导向挡板，其中所述固定器导向挡板把 滑槽组件固定在充气设备上。
14. 根据权利要求13所述的安全气嚢模块，其中所述充气塾的一部分放置在固定器导向挡板和滑槽组件之间。
15. —种用于包括结构紧凑的充气垫的安全气嚢模块的壳体，所述 充气垫通过充气机设备提供的充气气体而膨胀，所述壳体包括用于连接壳体和车辆由刚性材料形成的凸边；和 折叠并缝纫以形成滑槽组件的织物片，所述滑槽组件固定在凸边上 用来形成包括充气垫的壳体腔。
16. 根据权利要求15所述的壳体，其中所述柔性材料包括尼龙织物 或聚酯织物。
17. 根据权利要求15所述的壳体，其中所述刚性材料包括金属。
18. 根据权利要求15所述的壳体，其中所述刚性材料包括塑料。
19. 根据权利要求15所述的壳体，其中所述凸边包括用于连接凸边 和车辆的车辆连接凸缘。
20. —种用于保护车辆乘客免于碰撞的安全气嚢模块，所述安全气 嚢模块包括如权利要求15所述的壳体； 容纳在壳体中有紧凑结构的充气垫；和与充气垫充气结合的充气机设备，其中一经收到启动信号，充气机 设备供给充气气体以使充气垫膨胀。
全文摘要
用于安全气囊模块的壳体，所述安全气囊模块包含在通过充气机设备供给的充气气体膨胀之前结构紧凑的可膨胀安全气囊垫。壳体包含用于连接壳体和车辆由刚性材料形成的凸边和固定在凸边上由柔性材料形成的滑槽组件。
文档编号B60R21/217GK101213118SQ200680024438
公开日2008年7月2日 申请日期2006年4月26日 优先权日2005年7月5日
发明者拉里·D·罗斯, 杰弗里·丹尼尔·威廉姆斯 申请人:奥托里夫Asp股份有限公司