专利名称：用于操作侧面气袋的装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于操作侧面气袋的装置，并且尤其涉及一种具有一种简单结构的操作侧面气袋的装置，它不包括确定气袋应否使用的电子控制装置(以下将其称之为“ECU”)。
为在车辆碰撞时保护乘客，已经开发了多种安全装置。气袋系统是其中的一种安全装置，通过膨胀的气袋可防止乘客直接与坚固的车身碰撞。气袋系统通常包括事故传感部分，例如一种加速度测量仪；用于确定应否使用气袋的ECU，它被联于事故传感部分并接受来自于它的信号；气体发生部分，它根据由ECU输出的气袋使用信号产生气体；和气袋组件，来自于气体发生部分的气体可展开气袋。气体发生装置由一个爆管和一个充气器组成。该爆管接受气袋使用信号后爆炸，而充气器用于产生使气袋组件膨胀的气体。所接受到的气袋使用信号使爆管爆炸，随后充气器也爆炸，以便产生气体。
目前，为在侧面碰撞和正面碰撞中均可保护乘客，通常附设有侧面气袋。然而，由于前座乘客和前部车身之间的距离大于前座乘客和侧面车身之间的距离，因此，碰撞后完全展开侧面气袋所需时间应该短于完全展开前部气袋所需时间。因此，前部气袋的5″-30ms的标准不能用于侧面气袋系统。
为由侧面气袋系统在碰撞中保护乘客，应该在碰撞后15ms内确定是否使用气袋。因此，在目前的侧面气袋系统中使用16位或更高的ECU，而在前部气袋系统中则通常使用8位的ECU。使用16位或更高的ECU将使侧面气袋系统变得更加昂贵。尽管使用16位或更高的ECU，但由于由ECU处理的数据急速增加，其确定时间也可能变得更长，从而气袋系统的可靠性变劣。
本发明在于解决上述问题。本发明的一个目的在于提供一种操作侧面气袋的装置，它能够快速展开侧面气袋并能使用碰撞产生的力而不使用ECU。
为实现本发明上述目的，提供了按照本发明第一实施方案的操作侧面气袋的装置，该装置包括一个设置于车门壳体内的U形梁，它电连接于爆管，并且在事故发生时变形以产生热量；沿U形梁的内基面以预定间隔设置许多成对的板簧，在垂直于U形梁的长度方向上相对设置该成对的板簧；一个薄金属板固定于成对板簧的两端，以便将该对板簧连接起来；一个形状记忆合金元件，在变形温度的条件下，它能反抗板簧的弹力使其弯曲，并且该元件将该对板簧连接起来；与薄金属板相隔一段距离设置的触头，它电连接于爆管，并且通过形状记忆合金元件的变形它可与薄金属板接触，所述变形是由热量引起的，而该热量是在碰撞发生时U形梁产生的；一个温度保持部分，它包括一个设置于U形梁上的加热元件，一个用于传感U形梁温度的温度传感器，和一个温度控制器，该控制器用于控制该加热元件，以便使U形梁的温度恒定保持于低于形状记忆合金元件的变形温度。
形状记忆合金元件的变形温度最好在50℃和80℃之间。
温度传感器可以是一个热电偶。温度控制器例如通过开关控制使U形梁的温度保持恒定，并且由温度控制器保持的温度低于该车门可能达到的内部最高温度。
为实现本发明上述目的，提供了按照本发明第二实施方案的操作侧面气袋的装置，该装置包括一个设置于车门壳体内的I形梁，它电连接于爆管，并且在碰撞发生时变形；许多凸起，它们沿I形梁内基面以预定间隔设置；一种弹簧件设置成与每一凸起接触，并且其两端部被固定于垂直于I形梁内基面的I形梁的相对内壁上，该弹簧件包括一对板簧和一对分别设置于板簧之间的间隔件，该间隔件用于使该对板簧保持恒定的间距；一个离开弹簧件一段距离设置的触头，它电连接于爆管，并且通过弹簧件的变形它可与弹簧件接触，所述变形是通过在发生碰撞时I形梁的中央壁的变形引起的。
通过参照附图详细描述优选实施方案，本发明的上述目的和其他优点将变得更加清楚。
图1是一个示出了一个车门的透视图，按照本发明的操作气袋的装置被装于其中。
图2是一个透视图，它示出了本发明第一实施方案的装置的碰撞传感部分。
图3是一个操作图，它示出了按照本发明第一实施方案的装置的碰撞传感部分的工作过程；其中，图3A示出了碰撞传感部分的变形前的状态，而图3B示出了碰撞传感部分变形后的状态。
图4是一个透视图，它示出了按照本发明第二实施方案的装置的碰撞传感部分。
图5是一个操作图，它示出了按照本发明第二实施方案的装置的碰撞传感部分的工作过程；其中，图5A示出了碰撞传感部分的变形前状态，而图5B示出了碰撞传感部分的变形后状态。
下面将参照图1至3详细描述按照本发明的用于操作侧面气袋的优选第一实施方案的装置。
图2示出了构成本发明第一实施方案的用于操作侧面气袋的装置的碰撞传感部分10。碰撞传感部分10由一个U形梁20和一个帽形温度变形部分32构成。温度变形部分32由一对板簧24、一个薄金属板28和一个形状记忆合金30形成，并且沿U形梁20的内基面22以预定间隔设置一个或多个温度变形部分32。以恒定间距设置相互对置的一对板簧24，其一个端部被焊于内基面22上，而由焊于另一端部的薄金属板28使另一端部相互连接起来。其形状例如为线圈形状的形状记忆合金元件30被固定于其上，以便连接一对板簧24。
由导电材料制成温度变形部分32，而由如铜那样的优良的导热材料制造U形梁20。用钢制造板簧24，而薄金属板28的材料无特定限制。
可以用Ti-Ni合金或Cu-Zn-Al合金制造形状记忆合金元件30，但其材料也非仅限于此，只要其具有50～80℃的变换温度即可。形状记忆合金元件30的直径在0.1至10mm范围内。形状记忆合金元件30为线圈形，但其形状也并非仅限于此，只要在变换温度条件下它能反抗板簧的弹力使其弯曲即可。
形状记忆合金元件30的变换温度的确定应使其高于车门内可达到的温度，而按照本发明的用于操作侧面气袋的装置被装于该车门中，从而可防止误使用气袋。
参照图1，在车门内沿长度方向设置碰撞传感部分10，而气袋组件12被装于碰撞传感部分10下方。图1所示的碰撞传感部分10由一个U形梁20和许多温度变形部分32构成，但其也可以由许多U形梁20和一个或多个温度变形部分32形成。事故传感部分10的设置位置并非仅限于图1所示位置，并且许多U形梁20可被设置于车门内的合适位置，在碰撞中该梁可被变形。
如图3A所示，与薄金属板相隔一段距离处设置有一个触头34。一个爆管40各电连接于触头34和碰撞传感部分10。爆管40构成用于展开气袋的产生气体的气体发生器。
此外，为使碰撞传感部分10工作可靠，其温度需要恒定地保持于低于形状记忆合金元件30的变换温度，并且高于车门内可达到的内部最高温度，因为按照此实施方案的操作侧面气袋的装置包括形状记忆合金元件30。为此目的，在U形梁上设置有加热元件36，它被电连接于用于控制U形梁20温度的温度控制器50。温度控制器50例如通过开/关控制来控制加热元件36。通过如热电偶那样的温度传感器38传感U形梁20的温度。传感器38电连接于温度控制器50的输入侧。
当发生碰撞时，U形梁20立即变形。该变形产生热量，热量通过板簧24传递至形状记忆合金元件30。当发生12mph或其以上的碰撞时，形状记忆合金元件30的温度上升到其变换温度以上。因此，形状记忆合金元件30变形，拉动该对板簧24，从而薄金属板28朝向触头34弯曲，使得薄金属板28与触头34接触(参见图3B)。如果薄金属板28与触头34接触，电力施加于爆管40，使侧面气袋被展开。
碰撞传感部分10的变形与车身的刚度有关，这是因为本发明此实施方案的碰撞传感部分10被装于车门内。因此，应考虑其刚度确定碰撞传感部分10的尺寸，使得在12mph或更高的事故中总是展开侧面气袋，而在8mph或更低的事故中不会展开侧面气袋。
参照图4和5，将详细描述按照本发明第二实施方案的用于操作侧面气袋的装置，其中，相同的附图标号表示相同的结构件。
在图4中，示出了构成本发明第二实施方案的用于操作侧面气袋的装置的碰撞传感部分60。碰撞传感部分60由一个I形梁70和沿I形梁70内基面72以预定间隔设置的变形部分80构成。变形部分80包括沿内基面72以预定间隔设置的凸起74，设置于凸起74上的一对板簧78，该对板簧连于I形梁70的相对内壁76的两端，和一对设置于板簧78两端之间的间隔件82，该间隔件用于使板簧78之间保持恒定间隙。碰撞传感部分60还应当由导电材料制成。
图示凸起74其形状为正棱锥体，但其形状并非仅限于此，只要其能按照I形梁70的变形反抗板簧78的弹力变曲板簧78即可。凸起74被焊于I形梁70的内基面72上。
间隔件82分别被焊于板簧78的两端之间。板簧78可被设置成与凸起74接触，或者也可设置成不与其接触。
按照本实施方案的碰撞传感部分60沿车门的长度方向设置，其方式与第一实施方案的相同。图4所示的碰撞传感部分60由一个I形梁70和许多变形部分80构成，但其也可以由许多I形梁和一个或多个变形部分80构成。碰撞传感部分60的设置位置并非仅限于图4所示位置，并且许多I形梁70可被设置于车门内的合适位置，在碰撞发生时其可被变形。
参照图5A，离开板簧78一段距离处设置有触头34。爆管40被电连接于触头34和碰撞传感部分60。爆管40构成产生用于展开气袋的气体的气体发生器。在此实施方案中，不需要图1所示的温度传感器38和温度控制器50，因为其未使用形状记忆合金元件。
当发生碰撞时，I形梁70的中央壁70A朝向触头34变形。因此，凸起74压板簧78，从而板簧78朝向触头34弯曲，使得板簧78与触头34接触(参见图5B)。如果板簧78与触头34接触，电力施加于爆管40，从而展开侧面气袋。
碰撞传感部分70的变形与车身的刚度有关，因为本发明此实施方案的碰撞传感部分70是被装于车门内。因此，应考虑其刚度确定碰撞传感部分70的尺寸，使得在12mph或更高的碰撞中总是可以展开侧面气袋，而在8mph或低于它的事故中不会展开气袋。
如上所述，按照本发明的用于操作侧面气袋的装置具有简单的结构，并且替代了作为气袋系统组件的加速度检测器和ECU，使得气袋系统的生产成本下降。由于使用按照本发明装置的气袋系统不需在ECU中处理数据的时间，因此使用本发明的操作侧面气袋的装置而构成的气袋系统能比现有的包括加速度检测器和ECU的气袋系统更快地展开气袋。
虽然已经参照其特定实施方案描述了本发明的，但应当理解，对于本专业普通技术人员来讲，在不脱出由所附权利要求限定的精神和范围的条件下，还可以对其做出各种变换和细化。
权利要求
1.一种用于操作侧面气袋组件的装置，该组件包括气体发生器和由该气体发生器产生气体膨胀的侧面气袋，所述气体发生器包括一个爆管和一个充气器，所述装置包括一个设置于车门壳体内的U形梁，它电连接于爆管，并且在碰撞发生时变形以产生热量；沿U形梁的内基面以预定间隔设置许多成对的板簧，该成对的板簧在垂直于U形梁的长度方向上相对设置；一个薄金属板固定于各成对板簧的两端，以便将该对板簧连接起来；一个形状记忆合金元件，在变形温度的条件下，它能反抗板簧的弹力使其弯曲，并且该元件将该对板簧连接起来；与薄金属板相隔一段距离设置的触头，它电连接于爆管，并且通过形状记忆合金元件的变形它可与薄金属板接触，所述变形是由热量引起的，而该热量是在碰撞发生时U形梁变形产生的；一个温度保持部分，它包括一个设置于U形梁中的加热元件，一个用于传感U形梁温度的温度传感器，和一个温度控制器，该控制器用于控制该加热元件，以便使U形梁的温度恒定保持于低于形状记忆合金元件的变形温度。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于所述形状记忆合金元件的变形温度在50℃和80℃之间。
3.如权利要求1所述的装置，其特征在于所述的温度传感器是一个热电偶，所述温度控制器通过开/关控制使U形梁的温度保持恒定，并且由温度控制器保持的温度低于该车门可能达到的内部最高温度。
4.一种用于操作侧面气袋组件的装置，该组件包括气体发生器和由该气体发生器产生气体膨胀的侧面气袋，所述气体发生器包括一个爆管和一个充气器，所述装置包括一个设置于车门壳体内的U形梁，它电连接于爆管，并且在碰撞发生时变形以产生热量；沿U形梁的内基面以预定间隔设置许多成对的板簧，该成对的板簧在垂直于U形梁的长度方向上相对设置；一个薄金属板固定于成对板簧的两端，以便将该对板簧连接起来；一个形状记忆合金元件，在变形温度的条件下，它能反抗板簧的弹力使其弯曲，并且该元件将该对板簧连接起来；与薄金属板相隔一段距离设置的触头，它电连接于爆管，并且通过形状记忆合金元件的变形它可与薄金属板接触，所述变形是由热量引起的，而该热量是在碰撞发生时U形梁产生的；和一个温度保持部分，它包括一个设置于U形梁中的加热元件，一个用于传感U形梁温度的温度传感器，和一个温度控制器，该控制器用于控制该加热元件，以便使U形梁的温度恒定保持于低于形状记忆合金元件的变形温度；其中，所述形状记忆合金元件的变形温度在50℃和80℃之间；并且其中，所述的温度传感器是一个热电偶，所述温度控制器通过开/关控制，使U形梁的温度保持恒定，并且由温度控制器保持的温度低于该车门内可能达到的内部最高温度。
5.一种用于操作侧面气袋组件的装置，该组件包括气体发生器和由该气体发生器产生的气体膨胀的侧面气袋，所述气体发生器包括一个爆管和一个充气器，所述装置包括一个设置于车门壳体内的I形梁，它电连接于爆管，并且在碰撞发生时变形；许多凸起，它们沿I形梁内基面以预定间隔设置；一种弹簧件设置成各与凸起接触，并且其两端部被固定于垂直于所述内基面的I形梁的相对内壁上，该弹簧件包括一对板簧和一对分别设置于板簧之间的间隔件，该间隔件用于使该对板簧保持恒定间距；和一个离开弹簧件一段距离设置的触头，它电连接于爆管，并且通过弹簧件的变形它可与弹簧件接触，所述变形是通过在发生碰撞时I形梁的中央壁的变形引起的。
全文摘要
用于操作侧面气袋的装置，它使用碰撞力即可快速展开侧面气袋。包括在发生碰撞时变形以产生热量的U形梁，许多成对的板簧沿U形梁内基面以预定间隔设置，一薄金属板固定于成对板簧的两端，一形状记忆合金元件在其变形温度条件下抵抗对板簧的弹力使其弯曲，并将该对板簧连接，一触头电连接于爆管，并通过形状记忆合金的变形与薄金属板接触，和一温度保持部分，将U形梁的温度恒定保持于低于形状记忆合金元件的变换温度。
文档编号B60R21/20GK1135432SQ9511912
公开日1996年11月13日 申请日期1995年9月28日 优先权日1994年9月28日
发明者卞成光 申请人:大宇电子株式会社