专利名称：气袋固定组件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种气袋固定组件，它有一个外壳，一个设在其内的充气器，所说充气器在启动后能提供一定体积的压力气体，还有一个折拢的气袋，其上有一连结部固定在外壳上并环绕充气孔。
这种气袋固定组件是从事研制车辆乘客安全系统的专家所公知的。通常，装有烟火装药的所谓气体发生器被用作充气器，所说烟火装药一旦被激化能在极短时间内释放预定体积的气体。但最近，更多的精力用来研制只需极少的烟火装药便可操作的气袋固定组件，因为采用这种烟火装药不是没有问题的，特别是有关环境的协调。本发明提供上面所说型式的一种气袋固定组件，它所采用的充气器有一压力气体容器，特别是属于“加热充气器”型式的。采用这种型式的充气器，可释放预定体积的气体使气袋膨胀，所说气体在高压下被封闭在压力气体容器内。在充气器启动时，压力气体容器内所含气体的化学反应也被引发，从而释放气体的温度被提高，这样其体积就相应地增大。
按照本发明的第一实施例，这种气袋固定组件的特征在于，充气器有一圆筒型的压力气体容器，气袋的连结部设有一个连结框，外壳内有一通常为圆筒形的容纳部，压力气体容器就沿轴向插在其内，还有两条连结带沿轴向伸展并从容纳部向外伸出，连结框就被容纳在这两条带之间，容纳部具有至少一个开通的孔道。按照本发明的第二实施例，这种气袋固定组件的特征在于外壳内有一通常为槽形的容纳部，在气袋的方向上并向前侧敞开，压力气体容器就沿轴向插在槽内；还有两条连结带沿轴向延伸并从容纳部向外伸出，连结框就被容纳在这两条带之间。这种气袋固定组件的设计使压力气体容器有条件特别容易和安全地装配。
另外，一方面对于外壳和压力气体容器，另一方面对于连结框和折拢的气袋，都较好地作出了举措，使它们能形成两个预装配的分组件。将气袋固定组件分成两个能分开预装配的组件进一步有利于装配。
本发明的各种有效的布置在各从属权利要求中给出。
本发明将在下面结合附图所示出的两个实施例进行说明。在附图中
图1为按照本发明的气袋固定组件的第一实施例的插有压力气体容器的外壳的概略顶视图；图2为沿图1中II-II线的概略剖视图；图3为沿图1中III-III线的概略剖视图，所示为外壳的第一种变型；图4为沿图1中III-III线的概略剖视图，所示为外壳的第二种变型；图5为连结框的概略顶视图；图6为通过设有连结部的气袋的剖面的概略剖视图；图7为按照第一种变型的折拢气袋的透视图；图8为按照第二种变型的折拢气袋的透视图；图9为外壳的第一实施例的概略顶视图，其内压力气体容器已就位，其上不带气袋的连结框已装上；图10为按照第一实施例的装配好的气袋固定组件的、概略的纵向剖视图；图11为按照第一实施例的、装配好的气袋固定组件的、概略的横向剖视图；图12为按照第二实施例的气袋固定组件的外壳的第一种变型的、概略的横向剖视图；图13为按照第二实施例的、采用图12所示外壳的、气袋固定组件的、概略的横向剖视图；图14为图12所示外壳的一种变型的、概略的横向剖视图；图15为按照第二实施例的采用外壳的第二种变型的、气袋固定组件的、概略的横向剖视图；图16为图15所示外壳的细节的、放大的透视图；图17为图16所示细节的前视图；图18为按照第二实施例的、采用外壳的第三种变型的、气袋固定组件的分解视图；图19为一种连结框的概略顶视图，该连结框可用来替代图18所示气袋固定组件的连结框和折向板；图20为沿图19中A-A线的概略剖视图；图21为沿图19中B-B线的概略剖视图；图22为图18所示细节的透视图；图23为保持板的一种变型的透视图，该保持板可用来替代图18所示气袋固定组件的保持板；图24为保持板另一种变型的透视图，该保持板可用来替代图18所示气袋固定组件的保持板；图25为图18所示气袋固定组件的外壳的另外细节的纵向剖视图。
按照本发明，气袋固定组件含有两个可分开预装配的分组件，其中第一个为外壳和压力气体容器，第二个为气袋及其连结框。
图1到11概略地画出按照本发明的气袋固定组件的外壳10的第一实施例。该外壳10具有一般为圆筒形的容纳部11，压力气体容器12就沿轴向插入其内，还有两条连结带14沿轴向伸展并从容纳部11向外伸出。在两条连结带14之间在容纳部11内制有两个开通的孔道16。如从图3和4可看到，每一连结带14都有两个弯折，因此在图3和4中两条连结带14的垂直向上伸出的部分之间便形成一个容纳区。在连结带14的邻接容纳部11的部分上制有数个连结孔18。
在压力气体筒12内含有带压力的气体，该气体在用辅助的烟火装药点燃来启动气袋固定组件后便从圆筒的靠近头部处流出。另外，在启动时与压力气体一同进行的化学反应也被引发，所说反应能使释放气体的温度提高，同时使其体积增大。
压力气体筒12用压配合被保持在容纳部11内。为了得到这种压配合，两种变型被认为较优，其中第一种如图3所示。按照外壳10的这种变型，容纳部11具有一个多角形的横截面，因此压配合是在容纳部11离中心轴线的径向距离为最小处与压力气体筒筒壁之间形成的。在容纳部11与压力气体筒12之间的接触点在图上用箭头指出。
图4为外壳10的外形的第二种变型，在该变型中，容纳部11具有基本上为圆形的横截面，因此容纳部11的壁与压力气体筒12的壁在压力气体筒12表面的大面积上都有接触。在该图中同样用箭头标出容纳部11与压力气体筒12的接触面积。
在图3和4所示的容纳部11的两种变型中，容纳部11的尺寸均须与压力气体筒12的尺寸适配，使当将压力气体间12装配到容纳部11内时，需用力才能将压力气体筒12插入到容纳部11的内侧。这个插入最好从压力气体筒12的头部端开始，然后圆滑地转移到筒身，这样做可使插入容易开始。在压力气体筒12装配时所产生的压配合可保证将压力气体筒12牢固地配合在容纳部11内，不再需要另外的装置来固定压力气体筒12。一旦压力气体筒12被结合在外壳10内，就可将第一分组件预装配。
图5概略地画出一个连结框40，它被设置用来将气袋50连结到外壳10上。连结框40一般为长方形，并在其纵向的中心线上设有两个开通的孔道42。沿着连结框40的周边设有多个连结螺栓44和46，其中有些螺栓，即螺栓44，被安排在垂直于图5的平面上，而另一些螺栓，即螺栓46，被安排为在该图投影面内。连结框40与连结螺栓44或46一起被插入到气袋50的内侧内使连结螺栓通过气袋上的孔伸出，所说孔是在气袋50的充气孔周围的连结部上制出的。这样连结框40便可相对于气袋50精确地被固定。气袋50然后可在连结框40上折叠，使它成为紧凑的形式，并且不使它在侧向上明显地突出到连结框40的外边之外。在这个折拢状态，气袋50这样被固定，使当含有气袋50和连结框40的组件被搬运时折拢的状态不致被松开。图6为通过一个折拢的气袋50及其相应的连结框40的横向剖视图。
图7和8画出将气袋以折拢形式固定的两种变型。对于图7所示的变型，气袋50有一个长方形的固定部54，其中的一条长边被永久地连结在气袋50上，最好把它缝合在气袋50上。固定部54的另一条长边设有多个突部56，其中设有孔58。位在两条长边之间的固定部54的中段有一条打孔线60。当气袋被折叠成所需的紧凑的形式时，固定部被折转在气袋上，而突部56上的孔58则被挂在连结螺栓44上，因此气袋50就被固定。孔眼60提供一条撕裂线，在启动气袋固定组件时固定部54沿着撕裂线裂开，就可释出气袋。如果气袋50用这种方式固定，那么含有气袋和连结框40的分组件就可没有困难地被操纵，特别是将它装在预装配的外壳10上时。
在图8所示的变型中，气袋50在一行家都知道的包扎套(banderole)65内被保持在折拢的紧凑的状态。这个包扎套65可用塑料或其他合适的材料如纺织品制成。
最后，按照本发明第一实施例制出的气袋固定组件在图9到11中示出，含有外壳10和压力气体筒12的分组件被连结到含有气袋50和连结框40的分组件上。连结框40连同气袋50被放置在外壳10上，使连结螺栓44伸出，通过位在连结带14上的孔18，将螺帽旋紧在每一个连结螺栓44的自由端上。容纳部11上面向压力气体筒12底部的端头用一底板70封住，其上设有孔眼可通过伸入的连结螺栓46。容纳部11上面向压力气体筒12头部的端头用一保持板72封位，其上也设有孔眼，连结螺栓46可通过伸入该孔眼。每一个连结螺栓46的自由端都拧上螺帽，所说螺帽最好与拧在连结螺栓44上的螺帽44属于同上型式。
或者，可用压入在连结框区的保持螺帽，而将连结螺栓从外侧拧入到其内。保持板72上设有保持部，其形状与头部适配。保持部上也有一个孔，可与插入其内的压力气体筒头部的凸块接合。这在图10特别容易看到。底板70和保持板72各都设有一个凸缘74，其上钻有孔眼76，可用来将气袋固定组件装在车辆内。
按照本发明的气袋固定组件的设计就单个零件的制造和装配而言有各种优越之处。外壳10最好用一段挤压材来制造。这可使制造特别简捷，因为除了在连结带14上制出钻孔18及将挤压材修整到所需长度外，不再需要机械加工。在容纳部11和压力气体筒12之间的压配合就用特别简捷的方式将压力气体筒12夹持在外壳内。显然在事实上并不需要另外的装置来将压力气体筒12夹持在位，但底板70和保持板72已可加强在压力气体筒12上夹持的可靠性。另外，如果不再设有外壳10的外部包封，那么底板70和保持板72就可作为外壳10的包封而形成一个封闭的空间，该空间可供来自压力气体源12的压力气体流动。配置在连结框40上的连结螺栓44和46被用来配装气袋50以及将连结框40连结到外壳10上，并被用来连结底板70和保持板72。最后，按照本发明，气袋固定组件能被预装配成两个分开的分组件，这样，这些分组件就可特别容易地被操纵，在搬运时不需另外的固定装置。
图12到25为按照本发明的气袋固定组件的第二实施例的概略的图示。它与第一实施例的主要不同点又是在于容纳部11为槽形，在气袋方向上并向前侧敞开，这样开通的孔道16就沿外壳10的整个长度延伸。第二实施例的气袋固定组件上那些与第一实施例的气袋固定组件上已知零件对应的零件用同一标号示出，关于这些结构元件的说明可参阅图1到11的注解。
由于容纳部11的槽形设计，外壳带有弹性，因此连结在连结带14上的两腿能相互相对移动。压力气体筒12和容纳部11的尺寸可这样互相适配，使当连结带14从图12虚线所示的初始位置移开时，压力气体筒12能容易地被插入到容纳部11之内。一旦压力气体筒12被插入到容纳部11之内，重新松开连结带14，由于外壳14材料的弹性，连结带14力图返回到其初始位置，如图12中箭头所示。在初始位置，压力气体筒12的外径大于容纳部11的内径，因此压力气体筒12由于生成的初始应力被牢固地夹持在容纳部11内。这样第一分组件就告完成。
现在可将形状与上面说过的形状没有差别的第二分组件放置到第一分组件上。这两分组件的互相连结与上面所说不同之处只是在于，由于两个分组件的尺寸是互相相关的，当将第二分组件用螺栓装到第一分组件上时会产生一个夹紧力力图使两个连结带更接近其初始位置。这样就会在压力气体筒上产生一个夹紧效果，如图13用三个箭头来象征地表示。第二分组件与第一分组件的相互作用就象一个管夹那样将压力气体筒12夹紧在其内侧。由于容纳部11的多角形横截面和连结框的形状，这样做不会将任何直接压力施加在压力气体源上。根据容纳部11与压力气体筒12之间所需夹紧系统的型式，容纳部可选用多角形横截面，使在连结框40与压力气体源12接触时，会同容纳部11，便可将压力气体筒12牢靠地夹住，或可选用圆形截面，使在容纳部11和连结框40之间，及在容纳部11和压力气体源12之间，达到大面积的夹紧效果。
按照第二实施例的气袋固定组件的外壳的第一种变型，如图12和13所示，设有两个在外壳上成为单独部分的螺钉眼8。如果外壳10用挤压材制出，这将特别有利。在将底板70和保持板72装上后，可将自攻丝螺钉插入到这些螺钉眼80内，它们连同连结螺栓46便可将底板70和保持板72固紧。
图12画出的外壳的另一种变型在图14中示出。按照图14的变型与按照图12的外壳不同之处在于螺钉眼80现在被竖排在外壳的外侧而不是被安排在外壳的内部。另外，在外壳的内部设有两个高位的对接面81。当被夹紧在外壳10内时，压力气体筒12便与这些对撞面对接。
图15到17为按照第二实施例采用外壳10的第二种变型的气袋固定组件的概略的图示。该外壳10用一个弯曲的板零件制成，弯曲的板零件与挤压材比，其有较高的可变形性和可切削性，因此在连结底板70和保持板72方面以及在容纳部11和压力气体源12之间提供拉力方面成为另外的结构上可供采用的选择。在外壳10的这种变型中，容纳部11设有支撑90，其作用与图13所示的螺钉眼80相当。每一支撑都是由两个分别成为圆弓形的板材92和94构成；从螺线的方向看，这两件的位置一前一后，从与这个方向的关系来看，它们都从板材的平面向外弯曲，但两者的弯曲方向正好相反。
图18到25为按照第二实施例采用外壳10的第三种变型的气袋固定组件的概略的图示。在该变型中，外壳10也是由弯曲的板零件制成的。容纳部11装有多个凸缘81，当压力气体源12被夹紧在外壳10内时，压力气体源12就与这些凸缘接触。为了使压力气体源相对于外壳而定位，在压力气体源12的头部端设有一个间隔垫圈82，所说垫圈设有突部以便相对于容纳部11进行明确的角度定位，并以与压力气体源1 2相同的方式受夹紧效果的夹持。该间隔垫圈使该容纳部11稳定，改善了该气袋装到连结框40的稳定性，并用作压力气体源12侧边的密封。
使用弯折板96代替螺栓来连结底板70和保持板72；这些弯折板96被设置在容纳部11的前侧，用来插入通过在底板70和保持板72上制出的孔97(并可参阅22)，然后在底板70和保持板72的外侧折转，这样便可将这两块板固定在位。
当将第二分组件装在第一分组件上时，可在压力气体源12的头部端区域内将一块折向板98插在连结框40和容纳部11之间。这块折向板98可防止从压力气体源12释出的压力气流的直接冲击而导致气袋50的损坏。
图19到21所示的一种变型能用来替代图18所示的折向板98和连结框40。按照这种变型，在连结框40’上整体制出一个折向延伸部98’。该折向延伸部并能用来保护气袋使它免受压力气体的直接冲击。另外，通过折向延伸部98’的特殊形状、其倾角和其长度，进入气袋的压力气体能这样被导引，使气体射流的分布被改善，气袋可用较为对称的方式展开并以改进的方式定位在车辆乘员的前面。另外，还可避免不均匀的载荷施加在气袋织物上。
图23和24为保持板的一种变型，它被用来替代图18和22所示的保持板72。按照这种变型，用来连结气袋固定组件的凸缘74不再安排在保持板的底侧，而是在上侧。在将气袋固定组件装到车辆内时，利用不同的外形设计便可适应不同的情况。
权利要求
1.一种气袋固定组件，包括一个外壳(10)，一个设在其内的充气器(12)，所说充气器能在启动后提供一定体积的压力气体，并具有一个折拢的气袋(50)，该气袋有一固定在外壳(10)上并环绕一个充气孔的连结部，其特征在于该充气器有一瓶形的压力气体容器(12)，该气袋(50)的连结部设有一个连结框(40)；并且该外壳(10)有一通常为圆筒形的容纳部(11)，压力气体容器(12)就沿轴向插入其内，以及两条沿轴向延伸并从容纳部(11)向外伸出的连结带(14)，在该两带之间连结框(40)被容纳，并且容纳部具有至少一个开通的孔道(16)。
2.一种气袋固定组件，包括一个外壳(10)，一个设在其内的充气器(12)，所说充气器能在启动后提供一定体积的压力气体，并具有一个折拢的气袋(50)，该气袋有一固定在外壳(10)上并环绕一个充气孔的连结部，其特征在于该充气器有一瓶形的压力气体容器(12)，该气袋(50)的连结部设有一个连结框(40)；并且外壳(10)有一通常为槽形的容纳部(11)在气袋的方向上及向前侧敞开，压力气体容器(12)就沿轴向插入其内，以及两条沿轴向延伸并从容纳部(11)向外伸出的连结带(14)，在该两带之间连结框(40)被容纳。
3.按照权利要求1或2所述的气袋固定组件，其特征为，容纳部(11)有一圆形的横截面。
4.按照权利要求1或2所述的气袋固定组件，其特征为，容纳部(11)有一多角形的横截面。
5.按照权利要求1或2所述的气袋固定组件，其特征为，压力气体容器(12)有一圆形的横截面。
6.按照权利要求1或2所述的气袋固定组件，其特征为，压力气体容器(12)和容纳部(11)的尺寸被这样设定，使压力气体容器(12)以压配合被夹持在容纳部(11)内。
7.按照权利要求2所述的气袋固定组件，其特征为，容纳部(11)和连结框(40)与压力气本容器(12)之间的相互作用就象一个管夹能产生夹紧效果，利用该效果压力气体容器(12)能牢固地被夹持在容纳部(11)内。
8.按照权利要求1或2所述的气袋固定组件，其特征为，外壳(10)和压力气体容器(12)为一方面，连结框(40)和折拢的气袋(50)为另一方面，形成两个预装配的分组件。
9.按照权利要求1或2所述的气袋固定组件，其特征为，面向压力气体容器(12)底部的容纳部(11)的一端被一底板(70)封闭。
10.按照权利要求1或2所述的气袋固定组件，其特征为，面向压力气体容器(12)头部的容纳部(11)的一端被一保持板(72)封闭，该板设有保持部，与压力气体容器(12)的头部形状适配。
11.按照权利要求9或10所述的气袋固定组件，其特征为，封闭容纳部(11)前端的底板(70)或保持板(72)被螺栓连结到容纳部(11)上。
12.按照权利要求9或10所述的气袋固定组件，其特征为，底板(70)和保持板(72)各设有一个凸缘(74)以便用来连结气袋固定组件。
13.按照权利要求1或2所述的气袋固定组件，其特征为，外壳(10)由挤压件制成。
14.按照权利要求13所述的气袋固定组件，其特征为，容纳部(11)设有至少一个自攻丝螺钉用的、整体模制的螺钉眼(80)。
15.按照权利要求14所述的气袋固定组件，其特征为，容纳部(11)设有压力气体容器(12)用的、高位的对接面(81)。
16.按照权利要求1或2所述的气袋固定组件，其特征为，外壳(10)由弯曲的板零件制成。
17.按照权利要求16所述的气袋固定组件，其特征为，容纳部(11)配装有伸入到其内部的凸缘(81)。
18.按照权利要求11和16所述的气袋固定组件，其特征为，容纳部(11)为自攻丝螺钉设有至少一个支撑(90)，该支撑由两个各自构成一个圆弓形的板材(92、94)组成，从螺线的方向看，该两板材的位置一前一后，从与这个方向的关系来看，它们都从板材的平面向外弯曲，但两者的弯曲方向正好相反。
19.按照权利要求9、10或权利要求16所述的气袋固定组件，其特征为，容纳部(11)在其前侧设有弯折板(96)，所说板穿过在底板(70)和保持板(72)上制出的孔(97)并在底板(70)和保持板(72)的外侧弯转。
20.按照权利要求9或10所述的气袋固定组件，其特征为，连结框(40)设有连结螺栓(46)，该螺栓穿过在底板(70)和保持板(72)上制出的孔。
21.按照权利要求1或2所述的气袋固定组件，其特征为，连结框(40)设有连结螺栓(44)，该螺栓穿过在气袋(50)的连结部上制出的孔。
22.按照权利要求21所述的气袋固定组件，其特征为，气袋(50)有一基本上为长方形的固定部(54)，其中的一条长边被永久地连结在气袋(50)上的连结部区域内，与这第一长边连结的中段越过折拢的气袋(50)而伸展，与这中段连结并与第一长边对置的第二长边通过多个突部(56)被固定到连结框(40)上，该突部(56)沿着第二长边被设置，其内有孔(58)，可供一些连结螺栓(44)插入，而在中段上设有打孔线(60)，当气袋(50)放开时该线可被气袋撕裂。
23.按照权利要求1或2所述的气袋固定组件，其特征为，有一折向板(98)在面向压力气体容器(12)头部的一侧被设在连结框(40)和容纳部(11)之间。
24.按照权利要求1或2所述的气袋固定组件，其特征为，连结架(40’)设有折向延伸部(98’)。
25.按照权利要求10所述的气袋固定组件，其特征为，有一间隔垫圈(82)设在保持板(72)和压力气体源(12)之间，所说垫圈设有突部以便相对于容纳部进行明确的角度定位。
全文摘要
本发明涉及的气袋固定组件具有一个外壳，一个设在其内的充气器，所说充气器在启动后能提供一定数量的压力气体，并具有一个折拢的气袋，其上有一固定在壳体上并环绕一个充气孔的连结部。该充气器有一瓶形的压力气体容器，气袋的连结部设有一个连结框，外壳有一通常为圆筒形的容纳部，压力气体容器就沿轴向插入其内，还有两条沿轴向延伸并从容纳部向外伸出的连结带，在这两条带之间连结框被容纳，容纳部具有至少一个开通的孔道。
文档编号B60R21/16GK1161917SQ9710306
公开日1997年10月15日 申请日期1997年3月7日 优先权日1997年3月7日
发明者沃尔夫冈·迪萨姆, 约阿希姆·卢茨 申请人:Trw乘员约束系统公司