用于帘式气囊的紧固件制造技术

本发明专利技术涉及一种紧固件(9，109)和用于将帘式气囊(1)固定在车辆(4)上的紧固系统。该紧固件(9，109)通过将该紧固件(9，109)的连接部分(10，110)插入安装孔被固定至车辆(4)的车体框架(5)或类似物中的安装孔(8)，而头部(11，111)将帘式气囊(1)的固定连接至紧固件(9，109)和车辆。该紧固件(9，109)包括当所述帘式气囊被触发时适于保持其自身形状的第一负载支承结构和当该帘式气囊被触发时适于产生变形的第二能量吸收结构。这种紧固件的优点是该紧固件的能量吸收结构能吸收来自作用在包括连接孔的结构上的力的能量的一部分，从而能减少施加在连接位置的压力并减轻对连接位置的损害，并且能降低帘式气囊脱离的风险。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于将帘式气囊固定到车辆的车身板上的紧固件和紧固系统。
技术介绍
在车辆中，例如私人小汽车中，配备帘式气囊是一种惯常的作法。这些帘式气囊例如可以连接在车辆内部靠近车顶的侧板上。在发生事故时，帘式气囊适于被激发并且形成防止撞击车辆的坚硬部分的安全防护。对于位于侧面的帘式气囊，其主要目的在于保护司机或者乘客以防止他们撞击到侧板和侧窗上，特别是在侧面碰撞的情况下。当帘式气囊被激发时，会有巨大的力施加在帘式气囊的紧固件以及该紧固件所连接的侧板上。为了能够将气囊帘牢固地固定在车辆或车辆的侧板上，需要将该紧固件造得足够坚固以承受得住帘式气囊触发时所产生的力。欧洲专利EP 1 422 112描述了一种用于帘式气囊的紧固件。根据该紧固系统，气囊配备有锚固部分，锚固部分通过紧固件被连接至汽车的侧板。当帘式气囊被连接至侧板时，每个紧固件将锚固部分挤压在侧板和紧固件的凸缘之间。当该紧固件被插入安装孔中时，该紧固件通过被驱入杆中的自攻螺钉而被牢固地连接。在例如专利EP 1 522 466,EP 1 50 和GB 2 364 975中还描述了另外的将帘式气囊固定至板的技术方案，这些专利描述了本专利技术所属的相关技术。在专利EP 1 857 333中描述了另一种适合用于帘式气囊的紧固件。其中所描述的紧固件由聚合材料制成。尽管上述的紧固件提供了用于连接帘式气囊的技术方案，但是由于帘式气囊触发时所产生的巨大的力，仍然有需要改善这些紧固件的连接。
技术实现思路
本专利技术的理论是基于当帘式气囊被触发时帘式气囊的连接的研究和实验。这些研究表明不但夹子或紧固件本身的强度是很重要的，而且连接点(即，紧固件和该紧固件所连接的安装孔的相互作用)的强度也是很重要的。可以使用各种不同的连接点，例如用于车辆的车体或车身板件的薄金属板，或者相当坚固的结构部件(诸如车辆的框架的承载梁)。将形成车辆车体的金属板用作连接点的缺点是该金属板非常薄(例如可薄至0. 5mm), 因而无法承受很大的力。至于更加坚固的结构，它们通常无法利用在所有希望的连接所需的位置。此外，如果这些结构被用作连接点，那么在这些结构上制造连接孔是很困难的，并且这样一种连接孔的制造会对该负载支承结构产生不希望的弱化的影响。对于为帘式气囊的提供适当的紧固这一问题的可能的解决方案可以是增加其他的柱子或者修改现有的结构使其适合帘式气囊的连接，例如使用较厚的金属板。然而，该解决方案意味着对现有结构的高价修改。因此，本专利技术基于这样一种见解(insight)，即，现实中需要对帘式气囊与车辆结构的连接进行改进以便承受帘式气囊触发期间所产生的巨大的力，而不对车辆负载支承结构或车身进行特别的改变(particular adaptations)。根据权利要求1的本专利技术的目的在于提供一种用于将帘式气囊连接到车辆的技术方案。因此，权利要求1公开了这种用于将帘式气囊连接到车辆上的紧固件。该紧固件被用于固定在车身、车体框架、车身板件或车辆的类似构件上的安装孔内。该紧固件包括用于插入安装孔的连接部分和将帘式气囊的连接部分固定在紧固件上的头部。该头部和连接部分直接相互连接或者通过中间结构相互连接。该紧固件的头部可制造成所需的形状，从而能够确保与该气囊的连接部分或者与该帘式气囊和紧固件之间的中间连接部分的可靠连接。该紧固件还包括第一负载支承结构，其适于当帘式气囊被触发时保持自身形状，以及第二能量吸收结构，其适于当帘式气囊被触发时产生变形。负载支承结构适于保持其自身形状是指该结构将保持其形状而不会变形而从安装孔中脱离。因此，当承受力时，该负载支承结构将基本上保持其形状，即使该负载支承结构可能轻微地弯曲或者产生微小的变形。当帘式气囊被触发时，充气机被触发使得该帘式气囊膨胀并展开。帘式气囊的膨胀将会对连接件施加巨大的力，因为帘式气囊需要快速充气以便足够快速地展开以在发生事故时保护车内的司机/乘客。因此，力将施加在紧固件上并依次施加在车体框架或类似机构上，该紧固件通过在该类似机构处被连接至车辆。如果连接孔形成在金属板制成的车身上，特别是如果该金属板比较薄，那么使气囊的展开的力将经由紧固件损坏安装孔和安装孔周围的板，并且在更坏的情况下，该紧固件可能会脱离从而使得帘式气囊离开其所需的保护的位置。根据本专利技术的紧固件通过由该紧固件的第二能量吸收结构吸收一部分冲击能量而使得施加在包括连接孔的结构上的力对连接位置产生更小的压力和损害。如果紧固件上的力达到使得第二能量吸收结构的可能的变形都已完成的程度，也就是说，当能量吸收结构不可能再进一步变形的时候，来自第一负载支承结构的力才会开始施加在连接孔上。然而，这降低了施加在连接点上的力的总量，并且连接点将能够更好地承受力并能避免对连接孔及其周围的板的不必要的损害。紧固件的设计和材料选择取决于多种因素，例如安装孔的几何形状、形成安装孔的材料的物理性质，并且作用在一个和多个紧固件上的力的大小和方向也因此被调整以用于特别的条件。紧固件可以被制造为使得该紧固件的第一负载支承结构由第一材料制成，该紧固件的第二能量吸收结构由不同于第一材料的第二材料制成。因此，用于制造紧固件的负载支承结构的材料应当足够坚固和坚硬，从而使得该负载支承机构没有断裂或者被毁损到当帘式气囊被触发并展开时该紧固件会滑出连接孔的风险。制造第二能量吸收结构的材料应当足够柔软，从而使得该能量吸收结构在与帘式气囊的展开相关的能量吸收期间能够被调整。然而，该能量吸收结构还应当优选足够的硬，以便当帘式气囊展开时能吸收大量的能量，从而使得作用在安装孔和安装孔周围区域的峰值压力能足够的低以防止该孔产生可能使紧固件滑出该孔并且使帘式气囊从其连接点被释放的较大的变形。用于第一负载支承结构和第二能量吸收结构的材料是可选择的，以使得当根据 ISO 527测试时，用于第一负载支承结构的第一材料的弹性模量(modulusof elasticity) 高于用于第二能量吸收结构的材料的弹性模量。用于负载支承结构的材料的弹性模量与用于能量吸收结构的材料的弹性模量(当根据IS0527测试时)之间的差额可以是至少3倍， 更优选的是至少5倍，最优选的是10倍。用于负载支承结构的合适的材料例如可以是具有 193 OOOMI3a弹性模量的钢或者是具有85000弹性模量的锌。能量吸收材料例如可以是PC/ABS,具有2200MPa弹性模量的塑料材料。如上所述，用于负载支承结构的材料可包括金属并且既可以是合金也可以是纯金属，例如铁、锌或包括这些金属或者其他金属中的任何几种的合金。通常，要找到足够坚固 (坚硬)的塑料或聚合物来形成负载支承结构是很困难的。一种可使用的坚固的塑料材料是具有加强碳纤维的弹性模量为观OOOMPa的PA 66。用于负载支承结构的材料的弹性模量优选至少为20 OOOMPa0熟练技术人员所显而易见的是，除了所使用的材料的性质外，紧固件的负载支承结构承受与帘式气囊的展开相关的力而不断裂的能力还在相当程度上取决于尺寸、形状以及当帘式气囊展开时所产生的力的方向和大小。因此，根据紧固件的尺寸，可以使用不同的材料，并且形成负载支承结构的材料可以使用当承受与帘式气囊的展开相关的力时不断裂的任何材料。能量吸收材料可包括可以塑性或弹性变形的聚合物或塑料材料。一般来说，本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种紧固件（９），其用于通过将该紧固件（９）固定至车辆（４）的车体框架（５）或类似物的安装孔（８）而将帘式气囊（１）固定至车辆（４）上，所述紧固件（９）包括用于插入安装孔（８）的连接部分（１０）和用于将帘式气囊（１）紧固至紧固件（９）的头部（１１），其特征在于，所述紧固件（９）包括当所述帘式气囊被触发时适于保持其自身形状的第一负载支承结构（１３）和当所述帘式气囊被触发时适于产生变形的第二能量吸收结构（１４）。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：克里斯蒂安·奥斯特格伦，
申请(专利权)人：伊利诺斯工具制品有限公司，
类型：发明
国别省市：US