气囊壳体和安全气囊组件的制作方法

本发明涉及汽车安全气囊技术，具体涉及气囊壳体。本发明还涉及具有上述气囊壳体的安全气囊组件。

背景技术：

现有的汽车安全气囊组件通常包括安全气囊、气体发生器以及容纳前述各元件的气囊壳体。安全气囊组件安装至车辆相应位置的气囊盖上。当车辆发生紧急碰撞时，响应于碰撞传感器的输出而启动气体发生器，产生膨胀气体对安全气囊进行充气，安全气囊因此顶破气囊盖进入车厢内，从而对车辆乘员(例如驾驶员和/或乘客)进行保护。

具体而言，图1a示出了现有技术的一种车辆安全气囊组件。如图1a所示，车辆安全气囊组件10包括气囊盖1、被折叠的安全气囊2、压环3、气囊壳体4、气体发生器5、支架6、螺母7以及连接到气体发生器5的线束8。气囊壳体4的底部中心具有用于安装气体发生器5等其他构件的接口部，在接口部具有中心通孔。在安装时，气体发生器5的上部依次穿过气囊壳体4的接口部的中心通孔和压环3的中心通孔插入到安全气囊2的中心孔，并且四根螺栓分别从安全气囊最底层的安装孔伸出，并依次穿过气囊壳体4底板上和气体发生器5凸缘上的安装孔及支架6，最后通过螺母7固定。这样，压环3便将安全气囊2的最底层固定到气囊壳体4的底板。当车辆发生碰撞或受到冲击时，气体发生器5便会接收到经由连接到气体发生器5的线束传送来的信号，从而发生爆破。接着，爆破所产生的气体将使被折叠的安全气囊2迅速充气，充气后的安全气囊发生膨胀，随即便会顶破气囊盖1进入车厢内，从而保护车厢内的乘员免受冲击所带来的伤害。

图1b示出根据现有技术的一种典型的气囊壳体200。该气囊壳体200 可以用作图1a所示的安全气囊组件中的气囊壳体4。如图1b所示，气囊壳体200具有底壁202和侧壁201，其中，底壁202和侧壁201形成用于容纳安全气囊的腔体。气囊壳体200的底壁202设置有用于安装安全气囊组件的其它构件的接合部203，并且接合部203设置有形成为通孔的接口231。目前，这样的气囊壳体主要是通过注塑、深拉、冲压和/或焊接等工艺对金属(例如钢或铝等)、玻璃纤维、合成树脂等材料进行加工而制成的。如果采用常见的pa/40％玻璃纤维材料，这类气囊壳体的重量通常为380-700克，如果采用金属材料，则重量更重。

近年来，由于全球环境的不断恶化，节能环保和低成本开始成为很多行业追求的主题。具体地，对于汽车行业而言，包括中国在内的各国政府提出的排放标准越来越高；对于零部件而言，主机厂提出的成本要求越来越高。同样地，气囊壳体的重量和成本也需要适应越来越高的要求。然而，现有技术的气囊壳体(如图1b所示)重量较大并且成本较高。因而，期望得到一种重量较轻、成本低廉并且能够维持足够强度的气囊壳体。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种重量较轻、成本较低并能够保持足够强度的气囊壳体以及包括该气囊壳体的安全气囊组件。

本发明提供了一种气囊壳体，其用于安全气囊组件，所述气囊壳体包括：底壁，其上包括用于安装安全气囊组件的其它构件的接合部，所述接合部设置有形成为通孔的接口；以及侧壁，其与所述底壁形成腔体；其中，所述侧壁的至少一部分或全部构造为镂空状结构。根据本发明，侧壁的至少一部分构造为镂空状结构，可以显著减少材料用量，并且可以保持足够的强度。

根据本发明的实施例，所述侧壁的镂空状结构可以包括间隔布置并从所述底壁的周缘延伸的多个第一侧壁肋部。根据本发明的实施例，所述侧壁的镂空状结构还可以包括与所述第一侧壁肋部相交的第二侧壁肋部。在这样的实施例中，采用多个肋部结构易于制造，可以减少材料用量，并且 多个肋部结构可以良好地承受拉压应力和弯曲应力，保持气囊壳体足够的强度。

根据本发明的实施例，在所述第一侧壁肋部与所述底壁连接的位置处还可以设置有加强筋。在这样的实施例中，在连接位置等应力易于集中的位置设置加强筋，可以更好地保持气囊壳体的强度，提高壳体的抗冲击变形的能力。

根据本发明的实施例，所述底壁的除了所述接合部之外的其它部分包括间隔地设置并从所述接合部的边缘向外延伸的多个第一底壁肋部，以及与所述第一底壁肋部相交地延伸的多个第二底壁肋部，使得所述多个第一底壁肋部和所述多个第二底壁肋部形成包括多个网格的网格状结构。在这样的实施例中，底壁的网格状结构可以在保持强度的同时显著减少材料用量。此外，如果底壁的接合部附近保持实体结构，可以用于吸收在该位置安装的气体发生器产生的热量，并提高该部位的抗冲击强度。

根据本发明的实施例，还包括在所述多个网格中的至少一者的一条边的中途倾斜地延伸到另一条边的中途的第三底壁肋部。通过设置这样的第三底壁肋部，可以提高结构强度，并且在采用例如注塑成型等模制方式制造时，这样的第三底壁肋部可以促进模制材料的流动，避免成品缺陷。

根据本发明的实施例，所述接合部分布地设置有多个贯通孔。在这样的实施例中，多个贯通孔可以减少接合部的材料用量，从而总体上减少气囊壳体的材料用量。

根据本发明的实施例，还包括设置在所述侧壁的远离所述底壁的周缘处的凸缘。在这样的实施例中，凸缘可以在将气囊壳体固定到气囊盖或其他车辆部件时便于安装和固定连接结构。

根据本发明的实施例，在所述凸缘与所述侧壁连接的位置处还设置有加强筋。在这样的实施例中，在连接位置等应力易于集中的位置设置加强筋，可以更好地保持气囊壳体的强度，提高壳体的抗冲击变形的能力。

根据本发明的实施例，所述接合部构造成向所述腔体的开口方向凸起，使得所述底壁的外侧与所述接合部相对应的位置处形成凹部，并且与所述底壁的其它部分相比，所述接合部更靠近所述腔体的开口。在这样的 实施例中，气囊壳体的底壁外侧的凹部可以用于容纳例如气体发生器等气囊组件的其他构件，从而节省空间。

根据本发明的实施例，所述第一侧壁肋部构造为板状结构。板状的第一侧壁肋部可以提高强度，使得气囊壳体具有较强的抗冲击变形能力。

本发明还提供了一种安全气囊组件，其包括气体发生器、安全气囊和根据前述各种实施例之一的气囊壳体。根据本发明的安全气囊组件，同样可以实现重量较轻、成本低廉并保持足够强度的安全气囊组件。

附图说明

下面，将参考附图来描述本发明实施例的特征、优点和技术效果。在附图中，相同的附图标记表示相同的元件，其中：

图1a是示出根据现有技术的气囊壳体组件的分解立体图。

图1b是示出根据现有技术的气囊壳体的立体图。

图2a是示出根据本发明的第一实施例的气囊壳体的立体图。

图2b是示出根据本发明的第一实施例的气囊壳体的立体图。

图2c是示出根据本发明的第一实施例的气囊壳体的主视图。

图3a是示出根据本发明的第二实施例的气囊壳体的立体图。

图3b是示出根据本发明的第二实施例的气囊壳体的立体图。

图4是示出根据本发明的第三实施例的气囊壳体的立体图。

图5a是示出根据本发明的第四实施例的气囊壳体的立体图。

图5b是示出根据本发明的第四实施例的气囊壳体的立体图。

具体实施方式

下文中，参照附图描述本发明的实施例。下面的详细描述和附图用于示例性地说明本发明的原理，本发明不限于所描述的优选实施例，本发明的范围由权利要求书限定。

下面，将结合图2a-5b来描述根据本发明的实施例的气囊壳体及安全气囊组件。

气囊壳体

<第一实施例>

图2a至图2c示出根据本发明的第一实施例的气囊壳体。如图2a所示，气囊壳体包括底壁102和侧壁101，其中，底壁102和侧壁101共同形成腔体，该腔体通常用于容纳气袋等构件。底壁102上包括用于安装安全气囊组件的其它构件的接合部103。接合部103设置有形成为通孔的接口131。优选地，在气囊壳体与其他构件安装构成安全气囊组件时，气袋压靠并安装到气囊壳体的接合部103，气体发生器可以穿过接口131并安装到气袋的充气口对准。

如图2a所示，气囊壳体的侧壁101全部构造为镂空状结构。根据本发明的另一个实施例，气囊壳体的侧壁101也可以仅一部分构造为镂空状结构。与现有技术的气囊壳体相比，本发明的全部或至少一部分构造为镂空状结构的气囊壳体重量较轻并且成本低廉。

如图2a所示，侧壁101包括间隔布置并从底壁102的周缘延伸的多个第一侧壁肋部111。优选地，每个分侧壁的第一侧壁肋部111沿底壁102的周缘大致均匀地间隔布置。优选地，在每个分侧壁上，多个第一侧壁肋部111中的每一者在各自的延伸方向上具有大致一致的宽度。因此，气囊壳体的分侧壁在各个部分的强度均匀，使得当安全气囊膨胀时，气囊壳体不易被损坏。此外，可以根据需要设置第一侧壁肋部的间隔。例如，在腔体深度较深因此侧壁的高度较大的位置，可以适当减小相邻的两个第一侧壁肋部111之间的间隔，从而确保气囊壳体具有足够的抗冲击变形能力；在腔体深度较浅因而侧壁的高度较短时，相邻的两个第一侧壁肋部111之间的间隔可以设置得较大，从而确保气囊壳体在确保抗冲击变形能力的基础上重量较轻并且成本较低。如图2a至2c所示，第一侧壁肋部111构造为长条状结构。

此外，侧壁101还可以包括与第一侧壁肋部111相交的第二侧壁肋部112。第二侧壁肋部112与相应的各个第一侧壁肋部111横向相交，并将其中相邻的第一侧壁肋部111连接，从而交错形成类似桁架结构，从而能够增强气囊壳体的强度，提高抗冲击变形能力。在图2a至2c所示的实施例中，第二侧壁肋部112与所有的第一侧壁肋部111相交。优选地，分侧 壁上的第二侧壁肋部112与相应的第一侧壁肋部111大致垂直相交。在图2a至2c所示的实施例中，在各第一侧壁肋部111延伸长度的中间位置处，设置一个第二侧壁肋部112。第二侧壁肋部112也构造为长条状。

此外，在第一侧壁肋部111与底壁102连接的位置处还设置有加强筋113，如图2a所示。这些加强筋的设置能够增强在底壁102和侧壁101的连接处附近应力集中的位置，从而提高气囊壳体的抗冲击变形能力。

此外，如图2b所示，底壁102的除了接合部103之外的其它部分包括间隔地设置并从接合部103的边缘向外延伸的多个第一底壁肋部121。如图2a和2b所示，接合部103构造为大致矩形。优选地，第一底壁肋部121垂直于与接合部103的对应侧边延伸。优选地，第一底壁肋部121沿其各自延伸方向上的宽度一致。优选地，第一底壁肋部121从接合部103的周缘向外延伸到侧壁101。

底壁102还可以包括与第一底壁肋部121相交地延伸的多个第二底壁肋部122，使得底壁102的除接合部103之外的其它部分形成包括多个网格的网格状结构。这种网格状结构可以提高强度，从而增强气囊壳体的抗冲击变形能力。优选地，第二底壁肋部122垂直于第一底壁肋部121，并且沿第一底壁肋部121的延伸方向均匀地间隔布置。

此外，底壁102还包括在多个网格中的至少一者的一条边的中途倾斜地延伸到另一条边的中途的第三底壁肋部123。具有该构造，在气囊壳体注塑成型时，注塑材料容易流动到网格的各条边的中心部分，从而气囊壳体不容易出现缺陷。此外，注塑材料还能够快速流动，节省气囊壳体的制造时间，提高制造效率。根据本发明的第一实施例，多个第三底壁肋部123可以首尾相接成折线形，从而沿各个第一底壁肋部121的横向连接各个第一底壁肋部121，使得能够进一步加快注塑材料的流动并且增强气囊壳体的抗冲击变形能力。

此外，如图2a所示，气囊壳体还包括设置在侧壁101的远离底壁102的周缘处的凸缘104。在气囊壳体与其他构件形成气囊组件并安装到车辆时，凸缘104与覆盖气囊壳体的腔体的气囊盖或者用于安装气囊壳体的车辆对应位置的安装部相配合，以用于将气囊组件安装到相应位置。如图 2a所示，凸缘104沿侧壁101的远离底壁102的边缘的一部分设置。在本发明的第一实施例中，如图2a所示，在侧壁的边缘间隔地设置了七个凸缘104。可以根据需要设置凸缘的位置和数量。此外，还可以沿着侧壁的边缘围绕地设置连续延伸的凸缘，相比而言，将凸缘构造成沿侧壁的边缘的一部分离散地设置，可以进一步重量减轻。

如图2b所示，凸缘104与侧壁101相连接的位置处设置有加强筋141。优选地，如图2b所示，加强筋141可以进一步沿着与凸缘104相连接的侧壁101延伸，从而进一步对侧壁提供加强。加强筋141所在的区域，也即凸缘多对应的位置通常为气囊组件与车辆的例如仪表板等安装位置固定连接的区域。因此，加强筋141的设置使得气囊壳体更好地承受在气囊壳体与安装区域固定连接的位置处所产生的应力。

如图2c所示，在本发明的第一实施例中，气囊壳体构造为四棱台形状，并且气囊壳体的横截面积从腔体的开口向底壁102逐渐减小。也就是说，气囊壳体具有一定的拔模斜角。这种具有拔模斜角的设计，能够更好地通过注塑工艺来制造气囊壳体，可以仅通过一副上下模做出侧壁和底壁的镂空状结构，而无需其它辅助模制工具(例如，滑块)。当气囊壳体具有拔模斜角时，多个第一侧壁肋部111从底壁102的周缘开始向腔体的开口处呈放射状分布。

此外，可以进一步在气囊壳体的接合部103的底壁外侧的至少一部分构造底壁肋部124。优选地，底壁肋部124在底壁102的外侧，与接合部103对应的位置处构造成网格状。优选地，底壁肋部124也可以延续到第一至第三底壁肋部。在气体发生器引爆时，接合部103吸收到的热量最大，所以接合部103的抗冲击强度通常需要大于底壁102的其它部分。具有上述构造的气囊壳体的接合部103可以在确保抗冲击强度的基础上使得气囊壳体的重量较轻。

在本发明的第一实施例中，气囊壳体可以由pa/lgf复合材料、pp/lgf复合材料或pa/40％玻纤复合材料制成。以由pa/40％玻纤复合材料制造的气囊壳体为例，现有技术的气囊壳体的重量范围为380g至700g。根据本发明的如图2a至图2f所示的气囊壳体的重量为约220g。 根据本发明的气囊壳体的侧壁和底壁构造为镂空状结，这部分材料的去除，在保持强度的同时对于整个气囊壳体的重量优化而言，具有显著的有益效果。

<第二实施例>

图3a和3b示出根据本发明的第二实施例的气囊壳体。第二实施例的气囊壳体与第一实施例的气囊壳体基本相同，其主要区别在于，第二实施例的气囊壳体的第一侧壁肋部111构造为板状结构。

如图3a和3b所示，优选地，板状的第一侧壁肋部111所在的平面大致垂直于与第一侧壁肋部111相连接的底壁102的周缘。板状的第一侧壁肋部111可以进一步提高强度，使得气囊壳体具有较强的抗冲击变形能力。

此外，如图3a和3b所示，根据第二实施例的气囊壳体的凸缘104可以沿侧壁101的整个边缘设置。优选地，凸缘104也可以设置为镂空状结构。

此外，根据第二实施例的气囊壳体的第二侧壁肋部112的横截面的形状构造为扇形。

此外，根据第二实施例的气囊壳体的第一侧壁肋部111并不连续环绕整个侧壁，而是具有两个第一侧壁肋部111，其分别与底壁的长边相对应的两个侧壁部分上的多个第二侧壁肋部112相交。

此外，如图3b所示，根据第二实施例的气囊壳体的接合部103分布地设置有多个贯通孔132，使得进一步减轻气囊壳体的重量。

<第三实施例>

图4示出根据本发明的第三实施例的气囊壳体。第三实施例的气囊壳体与第一实施例的气囊壳体的构造大致相同，其主要区别在于，根据第三实施例的气囊壳体的第一底壁肋部121可以从接合部103的周缘延伸到底壁102上的任意位置处而不必延伸到侧壁101，可以设置额外底壁肋部125等从第一底壁肋部121延伸到侧壁。

<第四实施例>

图5a和图5b示出根据本发明的第四实施例的气囊壳体。第四实施例 的气囊壳体与第一实施例的气囊壳体的构造大致相同，其主要区别在于，接合部103构造成向腔体的开口方向凸起，使得底壁102的外侧与接合部103相对应的位置处形成凹部，并且与底壁102的其它部分相比，接合部103更靠近腔体的开口。具有这样的构造，能够在底壁的凹部处容纳例如气体发生器等构件，从而节省安装空间。

优选地，在接合部103与底壁的其它部分之间形成的连接部分133也可以形成为镂空状结构。

安全气囊组件

本发明的还提供了一种安全气囊组件，该安全气囊组件包括气体发生器、安全气囊和以上实施例的气囊壳体。

其它实施例

如前所述，尽管说明中已经参考附图对本发明的示例性实施例进行了说明，但是本发明不限于上述各具体实施方式，还可以有许多其他实施例方式。

在前述实施例中，描述了侧壁101的镂空状结构包括多个第一侧壁肋部111。但是，本发明并不限于此，只要使得侧壁101具有镂空状结构，侧壁101还可以设置为其它构造。例如，侧壁101上分布地设置有多个贯通孔。

在前述实施例中，底壁形成为四边形，因而侧壁101包括四个侧壁部分。但是，本发明不限于此，根据需要，底壁可以是其他形状，例如多边形，椭圆形或其他不规则形状，在此情况下，侧壁可以对应地围绕底壁延伸形成腔体。

在前述实施例中，描述了在与底壁的一个边缘对应的侧壁部分上的第二侧壁肋部112的数量为一个的情况，如图2a所示。但是，本发明并不限于此，侧壁上的第二侧壁肋部112的数量不受限制，可以等于或大于两个。

在前述实施例中，描述了第二侧壁肋部112与第一侧壁肋部111大致垂直相交。但是，本发明并不限于此，分侧壁的第二侧壁肋部112还可以与第一侧壁肋部111倾斜相交。

在前述实施例中，描述了第一侧壁肋部111为长方体条状结构和板状结构。但是，第一侧壁肋部111的形状并不限于此，第一侧壁肋部111可以构造为其它各种形状。

在前述实施例中，描述了第二侧壁肋部112为条状或者横截面扇形的情况。但是，第二侧壁肋部112的横截面的形状并不限于此，第二侧壁肋部112可以构造为其它各种形状。例如，第二侧壁肋部112的横截面构造成圆形或椭圆形。

在前述实施例中，描述了底壁102构造成包括第一底壁肋部121以及与第一底壁肋部121相交的第二底壁肋部122。但是，本发明并不限于此，只要底壁102的除接合部之外的其它部分构造为镂空状结构，该其它部分可以形成为其它任何结构。

在前述实施例中，描述了第一侧壁肋部111大致均匀间隔地设置的情况，还描述了第一侧壁肋部111的间隔根据气囊壳体的深度而变化的情况。但是，可以根据需要另外设置第一侧壁肋部111的间隔分布状况。

在前述实施例中，描述了采用注塑工艺形成气囊壳体的情况。但是，本发明不限于此，也可以采用其他方式来形成本发明的气囊壳体，例如，冲压，3d打印等。

尽管已经参考示例性实施例描述了本发明，但是应理解，本发明并不限于上述实施例的构造和方法。相反，本发明意在覆盖各种修改例和等同配置。另外，尽管在各种示例性结合体和构造中示出了所公开发明的各种元件和方法步骤，但是包括更多、更少的元件或方法的其它组合也落在本发明的范围之内。