用于车身结构中的空气传感器的防护结构的制作方法

本公开涉及用于保护车辆的空气传感器免受异物损坏的装置。

背景技术：

车辆中的约束系统可以从多个方向检测车辆的碰撞。基于碰撞的方向，约束系统可以使用不同的传感器检测碰撞。前碰撞和后碰撞可使用加速计来检测车辆加速度的突变。车辆的侧面碰撞可使用位于由车辆的车门内板和车门外板形成的腔中的空气压力传感器。由内板和外板形成的腔通常不是气密性腔，而是允许预定的空气流进出腔。这种空气流可与多种条件(包括车辆周围温度变化、车辆海拔高度变化或车门运动(例如，关闭车门))有关联。当车辆经历车辆的侧面车门碰撞时，车门外板会受压由此造成车门内板和车门外板之间的腔的面积减小。腔面积减小导致腔中的空气压力增加。空气压力增加是相对于车辆周围的环境空气压力的。空气传感器可测量空气压力的这种增加并输出指示空气压力增加的信号。这种信号会触发约束控制模块以使侧面气囊充气膨胀。

技术实现要素：

一种车门组件，包括一对板、空气传感器和防护罩，在所述一对板之间形成腔，空气传感器具有突入腔中的空气入口并被配置为感测腔中的压力。防护罩设置在空气入口之上，具有延伸远离空气入口的至少一个侧壁并限定室，所述防护罩被构造为响应于压力的增加而折叠以激发空气传感器。

一种车辆，包括：车门组件，限定腔；空气传感器，被配置为感测腔内的压力；柔性防护罩，罩住空气传感器，在腔内限定室，并被构造为响应于压力的增加而折叠。车辆还包括控制器，控制器被配置为响应于来自于空气传感器的指示压力的增加大于阈值的信号，命令气囊展开。

根据本发明的一个实施例，所述防护罩包括至少一个波纹形侧壁，所述波纹形侧壁被构造为在折叠时合拢。

根据本发明的一个实施例，所述至少一个波纹形侧壁还限定多个穿孔，其中，每个穿孔横向小于1mm，以便于空气在腔和室之间流动。

根据本发明的一个实施例，所述防护罩包括限定多个穿孔的顶部，其中，每个穿孔横向小于1mm以便于空气在腔和室之间流动。

根据本发明的一个实施例，所述车门组件是驾驶员侧车门组件、乘客侧车门组件或后车门组件。

一种车门组件，包括内板、空气传感器和防护罩，内板与外板接合以在内板和外板之间形成腔，空气传感器由内板支撑并被配置为感测腔中的空气压力。防护罩罩住空气传感器，在腔内限定室，并被构造为响应于空气压力的增加而折叠以使室的体积减小。

根据本发明的一个实施例，所述防护罩包括波纹形侧壁。

根据本发明的一个实施例，所述侧壁包括多个穿孔，其中，每个穿孔横向小于1mm，以便于空气在腔和室之间流动。

根据本发明的一个实施例，所述防护罩包括限定多个穿孔的顶部，其中，每个穿孔横向小于1mm，以便于空气在腔和室之间流动。

根据本发明的一个实施例，所述防护罩具有平顶锥形形状。

根据本发明的一个实施例，所述防护罩具有圆顶形。

根据本发明的一个实施例，所述防护罩具有长方体形状。

附图说明

图1是车门组件的侧视图，示出了组件的内部。

图2是图1的组件的侧部剖视图，示出了具有空气入口的空气传感器和位于空气入口上的可折叠的防护罩。

图3是位于车门内板组件上的可折叠的防护罩的视图。

具体实施方式

在此描述本公开的实施例。然而，应理解，公开的实施例仅为示例，其它实施例能够采用各种和替代的形式。附图不一定按比例绘制；可放大或缩小一些特征以显示特定部件的细节。所以，在此公开的具体结构和功能细节不应解释为限制，而仅为教导本领域技术人员以多种形式使用本发明的代表性基础。本领域内的普通技术人员应理解，参考任一附图示出和描述的多个特征可与一个或更多个其它附图中示出的特征组合，以形成未明确示出或描述的实施例。所示出的特征的组合为典型应用提供代表性实施例。然而，与本公开的教导一致的特征的各种组合和变型可希望用于特定应用或实施。

空气压力传感器用于包括发动机控制系统和安全系统的多个汽车系统中。空气压力传感器的一种应用是预测车辆的侧面碰撞，诸如与侧面车门板的碰撞。车身可包括车门组件，例如，驾驶员侧车门组件、乘客侧车门组件、后车门组件或其它车门组件。车门组件可由内板和外板构成。外板还可被称为外壁板。内板和外板通常在板的外周接合而在内板和外板之间形成腔。内板和外板之间的腔通常不是气密的并且可包括允许空气在腔和车门组件外部之间流动的开口。开口可允许少量体积的空气自由地通过腔和外部之间，例如，由于温度或海拔高度的变化而导致的空气压力的变化。开口可具有这样的尺寸：该尺寸使得小的空气压力变化不会使车门组件变形。如果发生车辆侧面碰撞，诸如车辆碰撞，则外板的快速变形会使腔内的空气压力产生大的突变。开口通常不足够大来补偿这种空气压力大的突变。

空气压力传感器可用来监测车门组件的腔内的空气压力。在与车门组件碰撞时，外板受压，压缩力使腔内形成高压，这通过空气传感器监测。空气传感器可被配置为测量腔中的压力并将信号输出至控制器(包括处理器或约束控制模块(RCM))。控制器可基于由空气传感器测量的压力或压力变化而使气囊(例如，侧帘式气囊)展开进入车辆乘客厢。空气传感器的放置涉及多种因素，包括保护传感器免受天气和杂物的影响。

空气压力传感器通常包括电子感测线路上的硅凝胶和空气入口。硅凝胶和空气入口易受包括蚂蚁的杂物损坏。当硅凝胶变热时，硅凝胶对蚂蚁的吸引力增加。使硅凝胶变热的一种方法是使用热源。增加硅凝胶对蚂蚁的吸引力的一种类型的热源是由电子线路(诸如用于感测空气压力的电子线路)产生的热。空气压力传感器(也称为压力碰撞传感器)具有硅凝胶被车辆中的蚂蚁损坏的问题。损坏包括堵塞或限制空气入口、去除硅凝胶使杂质堆积在电子线路上或电子线路被短路。这通常造成空气传感器和控制器或RCM之间的操作错误及通信中断。

空气压力传感器中的硅凝胶材料是对蚂蚁筑巢有吸引力的材料。传感器电子线路产生热和电荷。由线路产生的热和电荷构成了吸引蚂蚁的环境。在空气传感器的空气入口周围的空气流和进入空气入口的空气流与蚂蚁通道中的空气流类似。空气传感器的空气入口的几何结构与自然界中蚂蚁使用的通道和路径的几何结构类似。已知的破坏空气传感器的典型的蚂蚁的大小是2mm。使用具有小于2mm大小(诸如1mm)的穿孔的防护罩可辅助防止蚂蚁进入空气入口由此接近空气传感器。使用具有穿孔的防护罩可使得由于温度变化或车辆海拔高度变化引起的空气压力的小的变化可通过穿孔。可使用滤网或网丝防止诸如蚂蚁的杂物进入空气入口。然而，当将滤网或网丝置于空气入口之上时，滤网对空气流的限制可使流过空气入口的空气流减少并使得传感器检测由与车门组件的侧面碰撞造成的空气压力增加的响应时间下降。与空气传感器的空气入口相比，使用具有穿孔的防护罩罩住空气压力传感器允许相等的或更大的开口区域(即，穿孔的数量和大小)。

使用防护罩来保护空气传感器和空气入口是增加可靠性同时保持操作性能的具有成本效益的方式。需要流过排气口的最小量的空气流来产生可被传感器作为电信号传递的有效压力变化。在空气传感器上使用可折叠的穿孔的防护罩允许空气压力小变化通过穿孔流过空气传感器，并且如果空气压力发生大的突变，防护罩折叠以将空气压力变化传递至由防护罩罩住的传感器。

图1是车门组件100的侧视图，示出了组件的内部。车门组件100包括车门内板102(也称为门框)和车门外板104。车门内板102与车门外板(也称为外侧门板)104结合以在车门内板和车门外板之间形成腔。内板102和外板104可由钢制成，或可由轻质材料(例如，铝合金、镁合金或复合材料)制成。内板102包括面对车厢的内侧和面对外板104的外侧。附于车门内板102的外侧的是车窗开闭调节器，车窗开闭调节器包括前窗导向件106A、后窗导向件106B、曲柄组件108以及线缆112A、112B和112C。空气传感器可结合至车门内板102。空气传感器可安装在车门内板102的内侧上或车门内板102的外侧上。安装在车门内板102的内侧上的空气传感器允许空气传感器的空气入口接近空气压力。这可以经由车门内板102中的孔，其中，空气传感器的一部分突出穿过孔而进入腔。防护罩组件110被示出为由车门内板102支撑。防护罩用于保护防护罩之下的空气传感器免受包括蚂蚁的杂物损坏。当车门内板102和车门外板104在制造过程中接合时，可能难以维修位于车门内板和车门外板之间的部件和机构。另外，在车门内板102和车门外板104之间的部件必须彼此分开极小的距离，使得一个部件不会干涉功能性。例如，防护罩组件110被设计为与腔内的机构(诸如车窗线缆112A和112C)分开预定距离。

图2是图1的组件的侧部剖视图。示出了具有空气入口208的空气传感器206和位于空气入口208之上的可折叠防护罩210。车门内板202与车门外板(也称为外侧门板)204结合以在车门内板和车门外板之间形成腔222。车门内板202和车门外板204可由钢制成，或可由轻质材料(例如，铝合金、镁合金或复合材料)制成。内板202包括面对车厢的内侧和面对外板204的外侧。内板202的内侧支撑空气传感器206，空气传感器的空气入口208延伸进入腔222。可折叠防护罩210被构造为罩住空气传感器206。在该示图中，可折叠防护罩210正罩住空气传感器206的空气入口208。空气传感器206可设置在内板202的内侧上，使得空气入口208突出穿过内板202至腔222。或者，空气传感器206可设置在内板202的外侧，使得空气入口208和空气传感器206位于腔222内。另外，空气传感器206可设置在腔内的由内板202或外板204支撑的结构上。

可折叠防护罩210被示出为包括波纹形侧壁212和顶部218。波纹形侧壁212由车门内板202的外侧支撑并固定，在腔222内形成室224。波纹形侧壁212可使用粘合剂214、索环、凸缘或其它结构以将防护罩210固定到车门内板202。凸缘可利用螺栓和螺母固定，螺栓进入凸缘中的螺纹孔或车门内板202中的螺纹孔。螺栓和螺母可包括六角头、内六角头、梅花头、十字头、直刃头(straight blade head)或任何其他类型的被驱动紧固件。顶部218具有多个孔216(也称为穿孔或狭缝)以允许空气在腔222和室224之间流动。多个孔216可设置在顶部上、至少一个侧壁212上或者设置在顶部和侧壁两者上。多个孔216被构造为允许预定体积的空气在腔222和室224之间流动一段时间。每单位时间的预定体积也被称预定容积流率。能够在腔222和室224之间流动的空气的预定容积流率与腔222的空气压力变化(来自于温度变化、海拔高度变化、车门的常规运动(诸如车门关闭))关联。由空气传感器测量的腔222中(特别是室224中)的空气压力通常将产生指示空气压力的信号。

可折叠防护罩包括至少一个侧壁。例如，可折叠防护罩可具有圆锥形形状，圆锥形的一个侧壁形成点。圆锥形的侧壁可构造有穿孔以辅助空气压力从车门组件的腔传递至由圆锥形限定的室，使得结合到室的空气传感器可测量空气压力。穿孔允许空气从腔流至室。侧壁可以是波纹型褶，在空气压力发生大改变的情况下，波纹型褶可允许圆锥形更容易折叠或合拢。侧壁可具有褶和穿孔两者使得小的空气压力变化可通过穿孔，大的空气压力变化会可使圆锥形折叠。

可折叠防护罩可呈具有一个侧壁的圆顶形或半球形。圆顶的侧壁也可在侧壁中构造有穿孔或在侧壁上构造有褶或者两者的组合。可折叠防护罩可以呈具有一个侧壁和顶部的圆筒形，一个侧壁形成圆筒形的壁。圆筒形的侧壁可具有穿孔或可具有褶或两者的组合。可折叠防护罩可以构造成其它的形状(包括长方体、立方体、立方形、具有平坦顶部的圆锥、棱锥、具有平坦顶部的棱锥或从空气传感器垂直延伸的管)。

包括内板和外板的多个车门部件被单独冲压并且在多个步骤中被装配成车门组件。在一个步骤中，传感器连接到内板202。在后续步骤中，通常称为“车门设置”，内板202和外板204通过卷边工艺接合在一起。例如，外板204大于内板202并包括通常相对于外板204的主体弯曲90度的凸缘。在卷边过程中，内板202的外部抵着外板204放置并靠近凸缘。凸缘折叠在所述外部之上，形成卷边(也称为接缝)，这可将板保持在一起。可将粘合剂应用到卷边以提高强度和耐腐蚀性。在车门被设置之后，接近腔222中的部件可被限制为进入开口，从而需要额外的时间维护。然而，小昆虫220和杂物进入开口不受限制，这是由于开口的尺寸通常比昆虫220的尺寸大得多。可折叠防护罩210的使用可对空气传感器206和空气入口208提供额外的保护以使其免受昆虫220的损坏。

图3是位于车门内板组件300上的可折叠防护罩的视图。车门内板302具有空气传感器304，空气传感器304被安装为测量车门腔内的空气压力。为了保护空气传感器304免受包括蚂蚁和其它昆虫的杂物的损坏，使用防护罩306罩住空气传感器304。防护罩306包括裙状区域308，裙状区域308允许防护罩306与车门内板302结合。防护罩306包括多个手风琴状褶310，使得防护罩306内的面积可随着空气压力变化而增加和减小，类似于波纹管。防护罩306也可在防护罩306的顶表面314上包括多个穿孔312。

虽然上文描述了示例性实施例，但是并不意味着这些实施例描述了权利要求包含的所有可能的形式。说明书中使用的词语为描述性词语而非限制性词语，并且应理解，在不脱离本公开的精神和范围的情况下可以作出各种改变。如上所述，可以对各个实施例的特征进行组合以形成本发明没有明确描述或说明的进一步的实施例。虽然关于一个或更多个期望的特性，各个实施例已经被描述为提供优点或优于其它实施例或现有技术的实施方式，但本领域的普通技术人员认识到，取决于具体的应用和实施，可以对一个或更多个特征或特性进行折衷，以实现期望的整体系统属性。这些属性可包括，但不限于成本、强度、耐用性、寿命周期成本、可销售性、外观、包装、尺寸、可维护性、重量、可制造性、易装配性等。这样，关于一个或更多个特性，被描述为不如其它实施例或现有技术的实施方式理想的实施例不在本公开的范围之外，并且可以期望用于特定的应用。