CN107000669B - 用于车辆的乘客约束系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于车辆的乘客约束系统(10)，其具有：顶盖横梁(12)，其横向于车辆纵轴线(A)延伸且是车辆的车身的部分；安全气囊模块(14)，其包括安全气囊(16)且在未操纵的原始状态下被容纳在顶盖横梁(12)的内部中，其中，顶盖横梁(12)具有面对车辆的正面的正侧(18)以及相反的面对车辆的尾部的背侧(20)，且其中，顶盖横梁(12)的正侧(18)或背侧(20)具有用于容纳安全气囊模块(14)的安装开口(22)。

Description

用于车辆的乘客约束系统

技术领域

本发明涉及一种用于车辆的乘客约束系统，该乘客约束系统具有安全气囊模块，该安全气囊模块包括安全气囊、特别包括正面安全气囊。

背景技术

一般地，在现有技术中已知车辆乘客约束系统，其中，针对副驾驶员的正面安全气囊通常在车辆的仪表板之后，且在触发安全气囊模块之后通过仪表板中的开口朝向副驾驶员展开。在仪表板之后的安全气囊模块所需的结构空间导致针对副驾驶员的减少的可用空间和/或导致仪表板的区域中的减少的储存空间。

不同于安置在仪表板之后，已知所谓的车顶安全气囊形式的副驾驶员-安全气囊模块，其被布置在车辆车身与顶棚之间的前部车顶边缘的区域中且被固定在顶盖横梁上。

发明内容

本发明的目的在于，实现一种用于车辆的乘客约束系统，在其中，针对安全气囊模块所需的空间对车辆内部空间的可用空间几乎没有任何影响或理想上根本没有影响。

根据本发明，该目的通过乘客约束系统实现，该乘客约束系统具有：顶盖横梁，其横向于车辆纵轴线延伸且是车辆的车身的部分；安全气囊模块，其包括安全气囊且在未操纵的初始状态下被容纳在顶盖横梁的内部中，其中，顶盖横梁具有面对车辆的正面的正侧以及相反的面对车辆的尾部的背侧，且其中，顶盖横梁的正侧或背侧具有用于容纳安全气囊模块的安装开口。由于将安全气囊模块集成到反正已经存在的车辆车身的顶盖横梁中，车辆内部空间中不需要针对安全气囊模块的值得注意的结构空间。根据安全气囊模块的包装尺寸以及所需的馈电线、固定装置或盖部，顶盖横梁的区域中需要仅仅略微的匹配，然而这几乎不会影响在车辆内部空间中的可用空间。

根据乘客约束系统的一个实施方式，顶盖横梁是例如由金属制成的空心型材。出于重量和成本的原因，通常已经将空心型材用作为用于车辆的顶盖横梁，其中，其至今未使用的中空空间现在可有利地用作为用于安全气囊模块的结构空间。

优选地，顶盖横梁的正侧或背侧具有用于安全气囊模块的安全气囊的展开开口。特别地，展开开口的该布置在下述情况下证明是特别有利的，即，当安全气囊被用作为用于车辆乘客的正面安全气囊时。特别优选地，安全气囊在此被用于约束副驾驶员，然而其中也可设想用于约束车厢后部的乘客。

在乘客约束系统的一个实施方式中提出，展开开口对应于安装开口的部分截面或与安装开口相同。因此，顶盖横梁中的唯一的开口既用于安装安全气囊模块也(至少部分地)用于展开安全气囊。因此对顶盖横梁的所不期望的、结构性的弱化较小，且不会过度影响车辆车身的承载能力。

优选地，在该实施方式中，在顶盖横梁的对置于安装开口的一侧上设置有至少一个开口，用于使下述部件中的至少一个穿过：用于操纵安全气囊模块的点燃接头；用于将安全气囊模块锁定在顶盖横梁上的固定螺栓。

此外，可设置盖部，其在安装安全气囊模块之后覆盖安装开口且具有展开开口。盖部例如是稳定的金属片盖板，且被固定在顶盖横梁上使得其特别对于横向力而言卸除负载地共同作用。因为展开开口相对于安装开口特别被实施成更小的，通过盖部以简单的方式减小对顶盖横梁的弱化。

特别地，盖部具有U形横截面，且通过其侧腿部优选在外部被安置于顶盖横梁的上侧和下侧上。通过该方式可以通过很小的代价实现盖部的静态共同作用，且至少部分地补偿了对顶盖横梁的局部弱化。

优选地，顶盖横梁的正侧具有用于安全气囊模块的安全气囊的展开开口，其中，安全气囊是正面安全气囊，特别是副驾驶员-正面安全气囊。在用作为副驾驶员-正面安全气囊时，通过向前展开安全气囊，挡风玻璃可首先有利地用作为在安全气囊展开时的安全气囊引导部，且然后在碰撞乘客时用作为安全气囊支撑部。

优选地，安全气囊模块被固定在顶盖横梁的背侧上，特别与顶盖横梁拧紧。由此能够以最小的代价实现安全气囊模块可靠的与车身固定的安装。

根据乘客约束系统的另一实施方式，安全气囊模块具有带有发生器板的气体发生器，其中，发生器板在安全气囊模块的安装状态下覆盖顶盖横梁的安装开口。在该实施方式中，顶盖横梁的背侧优选具有用于安全气囊模块的安全气囊的安装开口。此外，发生器板特别是发生器金属片，其静态共同作用地被固定在顶盖横梁上，且因此减小对顶盖横梁在安装开口的区域中的局部弱化。

特别优选地，发生器板在安全气囊模块的安装状态下与顶盖横梁形锁合地连接。替选地或额外地，当然也可以设想材料接合的连接。

通常，顶盖横梁可具有：面对车辆的内部空间的下侧；以及相反的上侧，该上侧面对车辆的外部车顶外覆层，其中，下侧和上侧限定顶盖横梁的高度，该高度在轴向方向上从背侧朝向正侧减小。在安全气囊用作为副驾驶员-正面安全气囊时，通过该顶盖横梁的紧凑的、楔形横截面产生针对乘客的在头部空间区域中的特别大的运动自由度。顶盖横梁的这样的横截面形状特别适用于下述实施方式，即，在其中，顶盖横梁的背侧具有用于容纳安全气囊模块的安装开口。

根据乘客约束系统的另一实施方式，安全气囊模块具有气体发生器和模块壳体，其中，至少安全气囊被容纳在模块壳体中。优选地，模块壳体仅由柔性保护罩构成。不需要另一刚性模块壳体，因为其例如在点燃气体发生器的吸收能量的功能被顶盖横梁代替。柔性保护罩特别是织物罩，且仅用于在安全气囊的折叠状态下固定安全气囊，以及保护安全气囊和/或气体发生器。

在乘客约束系统的一个实施方式中，安装开口基本在顶盖横梁的整个高度上在其对应侧上延伸。由此可以将安全气囊模块特别简单地插入顶盖横梁的内部中且安装到其内部。

此外，顶盖横梁横向于车辆纵轴线看可具有弯折的形状。通过顶盖横梁的这样弯折的横截面形状既在车辆乘客的头部自由度方面又相对于车辆针对最小化风阻的设计和外形产生优点。

根据乘客约束系统的另一个实施方式，安全气囊模块被布置到车辆的遮阳板上。

附图说明

在参考附图的对优选实施方式的以下描述中给出本发明的其他特征和优点。附图中：

图1示出在安装安全气囊模块之前的在根据本发明的乘客约束系统的区域中的车辆的纵剖面细节；

图2示出在安装安全气囊模块之后的根据图1的纵剖面细节；

图3示出在安装安全气囊模块之前的在根据本发明的乘客约束系统的区域中的车辆的透视断面；

图4示出在安装安全气囊模块之后的根据图3的车辆的透视断面；

图5示出在安装安全气囊模块之后的根据图3的车辆的另一透视断面；

图6示出在安装安全气囊模块之前的根据另一实施方式的根据本发明的乘客约束系统的区域中的车辆的纵剖面细节；

图7示出在安装安全气囊模块之后的根据图6的纵剖面细节；

图8示出在安装安全气囊模块之前的根据图6的乘客约束系统的透视断面；以及

图9示出在安装安全气囊模块之后的根据图7的车辆的透视断面。

具体实施方式

图1至图9分别示出用于车辆的乘客约束系统10的示意性草图，该车辆具有车辆纵轴线A，该车辆纵轴线从车辆的前部延伸至尾部。

乘客约束系统10包括：顶盖横梁12，该顶盖横梁横向于、特别垂直于车辆纵轴线A延伸且是车辆的车身的部分；以及安全气囊模块14，该安全气囊模块具有安全气囊16，且在未操纵的原始状态下被容纳在顶盖横梁12的内部(例如参见图2和图7)。

顶盖横梁12是空心型材，且具有：正侧18，该正侧面对车辆的正面；以及相反的背侧20，该背侧面对车辆的尾部。顶盖横梁12的正侧18或背侧20具有用于容纳安全气囊模块14的安装开口22，和/或用于安全气囊模块14的安全气囊16的展开开口24。此外，顶盖横梁12具有面对车辆的内部空间的下侧44以及相反的上侧42，该上侧面对车辆的外部车顶外覆层66，其中，下侧44和上侧42限定顶盖横梁12的高度。

根据现有实施例，顶盖横梁12由薄钢板制成，其中，当然也可使用其他的适用于车身部件的材料，例如铝、碳或塑料。

特别地，结合图1和图6可很好地看到，顶盖横梁12在乘客约束系统10的所示实施方式中横向于车辆纵轴线A看具有弯折的形状。顶盖横梁12的这样的弯折的横截面形状例如出于设计原因或为了优化车辆-风阻或优化乘客头部空间而被选择。安全气囊模块14也可在顶盖横梁12的这样的、轻微弯折的横截面形状的情况下无问题地插入顶盖横梁12的内部，因为折叠的安全气囊16是足够柔性的，从而匹配横截面形状。

如在图1、图2、图6和图7中所示的，安全气囊模块14包括气体发生器26和模块壳体28，其中，至少该安全气囊16、然而优选气体发生器26也被容纳在模块壳体28中。在此，模块壳体28仅由柔性保护罩构成，该保护罩将安全气囊16作为“安全气囊包”固定在其折叠位置上，且在操纵安全气囊模块14时破开。此外，柔性保护罩可保护安全气囊16，以及若需要则保护气体发生器26免受损伤，特别免受运输或安装损伤。

安全气囊16尽管在其折叠状态下通过柔性保护罩被固定，其中，包括保护罩的折叠的安全气囊包是足够柔性的，从而例如匹配顶盖横梁12的轻微弯折的横截面形状。

特别地，柔性保护罩是织物罩，其中，然而也可设想例如由薄的塑料膜制成的其他保护罩。

若操纵安全气囊模块14，且能量在点燃气体发生器26时无问题地被顶盖横梁12吸收，因此除了柔性保护罩外不需要其他的、刚性或自身硬的模块壳体。因此产生特别紧凑的安全气囊模块14，其可无问题地被容纳在顶盖横梁12中，而不会决定性地改变、特别放大顶盖横梁12的至今普通的横截面。此外，可通过取消刚性模块壳体而降低安全气囊模块14的成本和重量。

为了将安全气囊模块14横向于车辆纵轴线A固定在顶盖横梁12内，且在触发气体发生器26时可将能量传递到顶盖横梁12上，安全气囊模块14根据图5和图9被固定在顶盖横梁12的背侧20上，其中特别地，安全气囊模块14的气体发生器26与顶盖横梁12的后壁30拧紧。

相应地，顶盖横梁12的正侧18具有用于安全气囊模块14的安全气囊16的展开开口24，其中，安全气囊16是正面安全气囊。

根据所示的实施例，安全气囊模块14在其未操纵的原始状态下大致被布置在车辆的遮阳板36之上的区域中(例如参见图5和图9)。安全气囊16具体是副驾驶员-正面安全气囊，其在操纵安全气囊模块14时通过展开开口24从顶盖横梁12中出来，且首先向前，即朝向车辆的正面展开。在此，安全气囊16在车辆的挡风玻璃32的区域中从车辆顶部的内饰部34中出来，且在车辆的挡风玻璃32上沿着其移动，直至其最终朝向副驾驶员展开，且形成针对副驾驶员的可能碰撞的缓冲垫。

为了将安全气囊模块14安装在顶盖横梁12中，安装开口22的大小是决定性的。为了尽可能简单地安装，安装开口22基本在顶盖横梁12的整个高度上在其正侧18(参见图1)上或在其背侧20(参见图6)上延伸。

然而，同时也试图将顶盖横梁12中的安全气囊模块14所需的开口保持成尽可能小的，从而在其结构稳定性和承载能力方面没有非常大程度地弱化顶盖横梁12。

因此下文中进一步描述乘客约束系统10的两个实施方式变型方案，其尽管在功能方面相同，然而通过在顶盖横梁12中的安全气囊模块14所需的开口而不同。

图1至图5示出乘客约束系统10的第一实施方式，在其中，在顶盖横梁12的正侧18上既设置安装开口22也设置展开开口24，其中，展开开口24对应于安装开口22的部分截面。由此实现安装安全气囊模块14以及在操纵安全气囊模块14时安全气囊16通过在顶盖横梁12中的该开口随后展开，使得产生对顶盖横梁12的相对较小的弱化。

在乘客约束系统10的该第一实施方式中，此外设置盖部38，其在安装安全气囊模块14之后覆盖安装开口22，且具有相对于安装开口22更小的展开开口24。

特别地，盖部38可以是稳定的覆盖金属片，其与顶盖横梁12连接使得其可以接收横向作用力，且由此至少部分地补偿对顶盖横梁12的现有弱化。

结合图1和图2明显的，盖部38在此情况下具有U形横截面，且以其侧腿部40在外部被置于顶盖横梁12的上侧42和下侧44上。因此以较小的代价形成形锁合的连接，盖部38可通过该连接接收顶盖横梁12的横向负载。为了根据图2确保盖部38在顶盖横梁12上的安装位置，此外可设想盖部38与顶盖横梁12压接或焊接。

由于气体发生器26的大小以及为了简化安全气囊模块14的安装，安装开口22通常必须大于安全气囊16展开所需的展开开口24。盖部38在该情况下在技术方面是有利的，从而降低对顶盖横梁12的弱化。

当然也可设想下述实施方式变型方案，在其中，气体发生器26结构特别紧凑，和/或期望特别大的展开开口24。盖部38当然可以被取消，使得展开开口24与安装开口22相同。

根据图3，在顶盖横梁12相对于安装开口22的背侧20上仅设置更小的开口46，在安全气囊模块14的安装状态下将安全气囊模块14锁定在顶盖横梁12上的固定螺栓48以及用于操纵安全气囊模块14的点燃接头50穿过该开口(图5)。然后，在顶盖横梁12之外，螺母52被旋拧到固定螺栓48上，使得安全气囊模块14以较小的代价被可靠地固定在顶盖横梁12上。

图6至图9示出乘客约束系统10的第二实施方式，在其中，顶盖横梁12的背侧20具有安装开口22，且顶盖横梁12的正侧18具有展开开口24。

而安全气囊模块14在根据图1至图5的乘客约束系统10的第一实施方式中“从前面”被安装，即，具有从车辆正面朝向车辆的尾部的安装方向54，根据乘客约束系统10的第二实施方式的安全气囊模块14“从后面”，即，以相反的安装方向54被安装。

在该第二实施方式中，顶盖横梁12由于分开的安装和展开开口22、24比在根据图1至图5的第一实施方式中更多地被弱化。然而，该明显的缺点也伴随有优点。

因此，根据乘客约束系统10的第二实施方式的安全气囊模块14具有带有发生器板56的气体发生器26，其中，发生器板在安全气囊模块14的安装状态下完全覆盖顶盖横梁12的安装开口22(参见图7和图9)。在此，发生器板56特别由稳定的发生器金属片制成，其类似于上述盖部38可接收顶盖横梁12的横向负载。

根据图6和图7，发生器板56类似于盖部38具有U形横截面，且以其侧腿部58被放置在顶盖横梁12的上侧42和下侧44上。

此外，根据图8的发生器板56具有螺栓开口60，在安全气囊模块14的安装状态下设置在顶盖横梁12上的固定螺栓62穿过该开口(参见图9)。类似于第一实施方式，发生器板56以及由此整个安全气囊模块14可通过螺母64简单且可靠地固定在顶盖横梁12上，该螺母从顶盖横梁12的外部被拧紧。

此外，相比于第一实施方式，通过根据图6至图9的乘客约束系统10的第二实施方式可实现顶盖横梁12的基本更紧凑的横截面。

在乘客约束系统10的第一实施方式中，气体发生器26从顶盖横梁12的正侧18中的安装开口22在朝向顶盖横梁12的相反背侧20的轴向方向上被移动，其中，气体发生器26通常比折叠的安全气囊包具有更大的结构高度。相应地，顶盖横梁12从正侧18至背侧20的高度被设计到更高构建的气体发生器26上。

另一方面，结合图6清楚的是，顶盖横梁12的高度在从背侧20至正侧18的轴向方向上减小。该更紧凑的、楔形的横截面在乘客约束系统10的第二实施方式中通过下述方式实现，即，由于相反的安装方向54，仅通常高度结构较小的安全气囊包轴向通过顶盖横梁12被移动，而气体发生器26不会。相应地，顶盖横梁12的高度在朝向正侧18的轴向方向上减小，且匹配折叠的安全气囊16的更小的结构高度。

Claims (16)

1.一种用于车辆的乘客约束系统，其具有：顶盖横梁(12)，其横向于车辆纵轴线(A)延伸且是车辆的车身的部分；安全气囊模块(14)，其包括安全气囊(16)且在未操纵的原始状态下被容纳在顶盖横梁(12)的内部中，其中，顶盖横梁(12)具有面对车辆的正面的正侧(18)以及相反的面对车辆的尾部的背侧(20)，且其中，顶盖横梁(12)的正侧(18)或背侧(20)具有用于容纳安全气囊模块(14)的安装开口(22)，其特征在于，设置有固定在所述顶盖横梁上的盖部(38)，其在安装安全气囊模块(14)之后覆盖顶盖横梁(12)正侧的安装开口(22)且具有展开开口(24)，或者安全气囊模块(14)具有带有固定在所述顶盖横梁上的发生器板(56)的气体发生器(26)，其中，发生器板(56)在安全气囊模块(14)的安装状态下覆盖顶盖横梁(12)背侧的安装开口(22)。

2.根据权利要求1所述的乘客约束系统，其特征在于，顶盖横梁(12)是空心型材。

3.根据权利要求1或2所述的乘客约束系统，其特征在于，顶盖横梁(12)的正侧(18)或背侧(20)具有用于安全气囊模块(14)的安全气囊(16)的展开开口(24)。

4.根据权利要求3所述的乘客约束系统，其特征在于，展开开口(24)对应于安装开口(22)的部分截面或与安装开口(22)相同。

5.根据权利要求4所述的乘客约束系统，其特征在于，在顶盖横梁(12)的对置于安装开口(22)的一侧上设置有至少一个开口(46)，用于使下述部件中的至少一个穿过：

用于操纵安全气囊模块(14)的点燃接头(50)；

用于将安全气囊模块(14)锁定在顶盖横梁(12)上的固定螺栓(48)。

6.根据权利要求1或2所述的乘客约束系统，其特征在于，盖部(38)具有U形横截面。

7.根据权利要求6所述的乘客约束系统，其特征在于，所述盖部(38)通过其侧腿部(40)在外部被置于顶盖横梁(12)的上侧(42)和下侧(44)上。

8.根据权利要求1或2所述的乘客约束系统，其特征在于，顶盖横梁(12)的正侧(18)具有用于安全气囊模块(14)的安全气囊(16)的展开开口(24)，其中，安全气囊(16)是正面安全气囊。

9.根据权利要求1或2所述的乘客约束系统，其特征在于，安全气囊模块(14)被固定在顶盖横梁(12)的背侧(20)上。

10.根据权利要求1或2所述的乘客约束系统，其特征在于，发生器板(56)在安全气囊模块(14)的安装状态下与顶盖横梁(12)形锁合地连接。

11.根据权利要求1或2所述的乘客约束系统，其特征在于，顶盖横梁(12)具有：面对车辆的内部空间的下侧(44)；以及相反的上侧(42)，该上侧面对车辆的外部车顶外覆层(66)，其中，下侧(44)和上侧(42)限定顶盖横梁(12)的高度，该高度在轴向方向上从背侧(20)朝向正侧(18)减小。

12.根据权利要求1或2所述的乘客约束系统，其特征在于，安全气囊模块(14)具有气体发生器(26)和模块壳体(28)，其中，至少安全气囊(16)被容纳在模块壳体(28)中。

13.根据权利要求12所述的乘客约束系统，其特征在于，模块壳体(28)仅由柔性保护罩构成。

14.根据权利要求1或2所述的乘客约束系统，其特征在于，安装开口(22)基本在顶盖横梁(12)的整个高度上在其对应侧上延伸。

15.根据权利要求1或2所述的乘客约束系统，其特征在于，顶盖横梁(12)横向于车辆纵轴线(A)看具有弯折的形状。

16.根据权利要求1或2所述的乘客约束系统，其特征在于，安全气囊模块(14)被布置到车辆的遮阳板(36)上。

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