用于为车辆气囊系统的部件提供紧固可能性的扭转夹子的制作方法

本发明总体上涉及一种用于将车辆部件，特别是车辆的内部部件，紧固到载体部件（例如主体部件）的紧固可能性。车辆部件特别地是车辆气囊系统的部件或车辆气囊系统。更具体地，本发明涉及一种优化的紧固可能性，特别是用于将气囊系统的部件紧固到主体侧安装部分，特别是在车辆领域中。主体侧安装部分在这里也被称为“车辆主体部件”或“载体部件”。

背景技术：

1、典型地，气囊系统是供应部件，其然后以最简单的可能方式安装到车辆主体。

2、本文考虑的气囊系统特别是车辆结构上的侧面冲击气囊或帘式气囊。特别地，本发明因此涉及一种用于将侧面冲击气囊或帘式气囊附接到车辆结构的紧固组件。

3、气囊是汽车工业中越来越多地使用的安全装置，并且与其他安全部件（诸如安全带）结合有助于减少碰撞期间的死亡率。车辆经历的测试以及死亡率统计数据清楚地表明，气囊的使用可以显著提高机动车辆的乘员的安全性，并且与其他被动安全形式（诸如安全带）结合，在严重事故的情况下可以显著降低死亡率。

4、制造商目前生产配置成在正面冲击中保护驾驶员和/或乘客的前气囊，以及安装在支柱后面和/或车辆座椅的侧面上的侧气囊，以及帘式气囊。

5、帘式气囊通常位于车辆的侧面上的邻近车顶的区域中，例如前门和后门上方。这样的气囊在为其设定的目标和需要满足的技术挑战方面具有非常严格的要求。通常的挑战可能是它们在车辆中的位置以及它们被固定的方式、所需的触发时间和气囊需要保持充气的时间。

6、其他挑战可能源于这样的事实：主体与乘员之间仅存在短距离，并且乘员与碰撞车辆之间几乎不存在车辆材料。例如，重要的是气囊在瞬间被触发，同时对其紧固部件施加巨大的撕裂力，所述紧固部件然后遭受该冲击的后果。

7、此外，在汽车工业中已知的是安装新气囊或修复已触发的气囊是漫长的任务，其具有诸如（i）拆卸气囊的所有紧固件，（ii）更换气囊并安装新气囊，并且然后再次（iii）调节其所有紧固件的步骤。

8、与其相关联的工作通常需要安装者至少部分手动地将夹子部件与气囊组装在一起，并且将该组件推入车辆外壳或结构中以将气囊固定或可操作地连接到车辆。

9、例如，图1示出了呈紧固夹子110的形式的用于紧固气囊（诸如侧面冲击气囊或帘式气囊）的常规紧固组件，所述紧固夹子为从主体形成的类型，头部部段112从所述主体延伸。紧固夹子110是金属部件，原因是它必须承受特别是在激活图1中未示出的气囊时发生的极端力。

10、金属夹子（紧固夹子110）的头部部段112具有下表面，当紧固夹子110插入车辆的紧固板中时，所述下表面邻接车辆的紧固板的外表面。紧固夹子110还包括侧向突出凸榫114，该侧向突出凸榫的上表面116配置成抵靠紧固板的内表面，使得头部部段112与凸榫114的上表面116之间的面板表面被“夹紧”。

11、紧固夹子110配置成提供凸榫114仅防止紧固夹子110在安装之后从安装开口移位的无应力连接，或者提供仅在面板表面（厚度）和开口（矩形切口）的尺寸与夹子构造适当匹配时才受应力的连接。

12、在无应力连接（即，没有弹性弹簧）的情况下，偏置力或弹簧力可以由气囊模块的另一部件提供。

13、紧固夹子110还具有平坦的上表面118，当将紧固夹子110插入安装开口中时，安装者抵靠所述平坦的上表面按压。

14、然而，安装者可能难以认识到紧固夹子110已到达最终安装位置。结果，安装者可能花费不必要的时间将紧固夹子110进一步推入面板中，或者更重要的是，可能不知道紧固夹子110不正确地安装在面板中。然后，当气囊被触发时，不正确安装的紧固夹子110可能意外地失效。

15、 技术实现要素： 本发明的任务是提供一种用于为车辆部件、特别是为气囊系统的部件或为气囊系统提供紧固可能性的优化的组件，所述气囊系统特别地是侧面冲击气囊或帘式气囊。

16、特别地，紧固组件旨在是完全由塑料形成的紧固组件，以避免紧固组件的如在具有金属安装夹子的情况下必然出现的尖锐边缘区域。

17、根据优选实施例，紧固组件还特别地能够在安装期间向安装者提供即时反馈，从而清楚地指示紧固组件已到达其最终安装位置。

18、根据本发明，特别是通过独立权利要求1的主题解决该任务，其中特别是在从属权利要求中指定本发明的有利的进一步发展。

19、因此，本发明涉及一种用于车辆部件、特别是用于气囊系统的部件的紧固可能性，其中组件配置为扭转夹子。配置为扭转夹子的组件包括锚固部件、壳体部件和盖部件，并且因此配置为总共三个部分。

20、配置为扭转夹子的紧固组件的锚固部件优选地包括至少部分地或在一些区域中为至少基本上轴形或棒形的锚固区域，以及相关联的并且特别是至少基本上凸缘形或板形的支承区域。

21、配置为扭转夹子的紧固组件的壳体部件特别地配置成至少部分地或在一些区域中接收至少锚固部件的支承区域，使得至少经由先前确定的或可确定的旋转角范围，锚固部件相对于壳体部件围绕至少基本上在锚固区域的纵向延伸方向上延伸的旋转轴线可旋转地支撑。

22、配置为扭转夹子的紧固组件的盖部件特别地配置成至少部分地或在一些区域中覆盖至少部分地或在一些区域中接收有锚固部件的支承区域的壳体部件。

23、根据本发明，特别地规定，组件配置成使得，特别是在将锚固部件的锚固区域插入、特别是塞入设置在载体部件中的开口中时，组件从初始状态转换到中间状态并且从中间状态转换到安装状态，或者可以从初始状态转换到中间状态并且从中间状态转换到安装状态。特别地，锚固部件配置成使得在将组件从初始状态转换到中间状态时，从相对于壳体部件的中立位置开始，锚固部件围绕旋转轴线在第一旋转方向上旋转。

24、在到达组件的中间状态或处于组件的中间状态时，锚固部件自行移动回到中立位置。另一方面，在将组件从中间状态转换到安装状态时，从相对于壳体部件的中立位置开始，锚固部件围绕旋转轴线在与第一旋转方向相反的第二旋转方向上旋转。

25、特别地，配置为扭转夹子的锚固部件、壳体部件和盖部件各自配置为优选地纤维增强的塑料部件，特别是塑料注射模制部件。

26、根据依据本发明的并且配置为扭转夹子的紧固组件的优选实施方式，规定盖部件相对于壳体部件在第一位置与第二位置之间以线性地可移动、特别是线性地可移位的方式安装。

27、在组件处于中间状态时，盖部件特别地处于第一位置，其中在组件处于安装状态时盖部件优选地处于第二位置。

28、在该背景下，组件适当地配置成使得为了将组件转换到安装状态，仅在由组件检测到锚固部件的锚固区域已插入、特别是塞入设置在载体部件中的开口中并且组件已从初始状态转换到中间状态时，才允许盖部件相对于壳体部件的线性可移动性、并且特别是线性可移位性。

29、因此，以易于实施但仍然有效的方式，向安装者提供反馈，清楚地指示紧固组件已到达其最终安装位置。

30、根据配置为扭转夹子的紧固组件的该实施例的设计变型，规定组件具有对应的触发机构，一旦锚固部件的锚固区域已插入、特别是塞入设置在载体部件中的开口中，并且组件已从初始状态转换到中间状态，所述对应的触发机构就被致动。

31、优选地，在触发机构被致动时，盖部件相对于壳体部件的线性可移动性、并且特别是线性可移位性被启用。

32、在根据本发明的紧固组件的实施方式中，盖部件相对于壳体部件以旋转固定的方式布置，并且包括扭转元件，所述扭转元件与锚固部件、并且特别是与锚固部件的锚固区域相互作用，使得在组件从初始状态转换到中间状态时，扭转元件旋转，使得产生扭矩以将锚固部件移动回到中立位置。

33、在该背景下，可以特别地规定扭转元件和/或锚固部件配置成使得在组件从中间状态转换到安装状态时，扭转元件与锚固部件之间的相互作用被取消，使得扭转元件不旋转。

34、根据依据本发明的并且配置为扭转夹子的紧固组件的优选实施方式，规定锚固部件至少在一些区域中配置为中空体，并且扭转元件至少部分地或在一些区域中接收在至少在一些区域中配置为中空体的锚固部件的内部中。

35、在该情况下，可想到至少在组件的初始状态下，扭转元件的端部区域至少部分地或在一些区域中从至少在一些区域中配置为中空体的锚固部件的壁区域突出。

36、根据该设计变型的进一步发展，在锚固部件的锚固区域中形成通道开口，至少在组件的初始状态下，扭转元件的端部区域至少部分地或在一些区域中延伸通过所述通道开口。

37、优选地，在锚固部件的锚固区域中形成的通道开口定位和/或形成在锚固部件的锚固区域中，使得扭转元件的端部区域至少在组件的初始状态下至少部分地或在一些区域中延伸通过通道开口，并且在组件的中间状态下或在组件从中间状态转换到安装状态时，所述扭转元件的端部区域与围绕设置在载体部件中的开口的壁区域接触，并且通过通道开口按压到至少在一些区域中配置为中空体的锚固部件的内部中。

38、根据该设计变型的进一步发展，或者一般地，根据配置为扭转夹子的紧固组件的进一步发展，规定盖部件包括锁定元件，所述锁定元件配置成在锁定元件的第一状态下阻止盖部件相对于壳体部件的移动、特别是线性移动，并且在锁定元件的第二状态下允许盖部件相对于壳体部件的移动、特别是线性移动。

39、锁定元件可以由扭转元件的端部区域形成，所述扭转元件的端部区域至少在组件的初始状态下至少部分地或在一些区域中延伸通过通道开口。

40、根据依据本发明的并且配置为扭转夹子的紧固组件的优选实施方式，盖部件包括线性引导件，所述线性引导件配置成至少在将组件从其中间状态转换到其安装状态时，与壳体部件的至少部分地或在一些区域中与盖部件的线性引导件互补地形成的对应的线性引导件相互作用，使得盖部件相对于壳体部件在锚固区域的纵向延伸方向上可移动、特别是线性地可移动。

41、根据该设计变型的进一步发展，盖部件包括锁扣装置，所述锁扣装置配置成在将组件从其中间状态转换到其安装状态时或之后与壳体部件的对应的配对锁扣装置协作，使得盖部件在相对于壳体部件在锚固区域的纵向延伸方向上的移动之后固定到壳体部件。

42、根据依据本发明的并且配置为扭转夹子的紧固组件的优选实施方式，规定锚固部件、并且特别是锚固部件的支承区域包括至少一个斜坡形区域，并且盖部件包括在锚固区域的纵向延伸方向上突出的至少一个驱动区域，所述至少一个驱动区域以这样的方式配置并且与锚固部件的至少一个斜坡形区域协作，使得在盖部件相对于壳体部件在锚固区域的纵向延伸方向上移动、并且特别是线性移动的情况下，特别是根据倾斜平面的原理，产生作用于锚固部件的扭矩。

43、另一方面，根据依据本发明的并且配置为扭转夹子的紧固组件的优选实施方式，规定锚固部件的锚固区域的与锚固部件的支承区域相对的端部区域至少部分地或在一些区域中配置为具有至少一个引导表面的引导区域，所述至少一个引导表面配置成使得在锚固区域插入、并且特别是塞入设置在载体部件中的开口中时，产生扭矩并将该扭矩引入锚固部件中，使得从锚固部件的中立位置开始，锚固部件相对于壳体部件围绕旋转轴线在第一旋转方向上旋转。

44、在该背景下，有利的是锚固部件的在引导区域与支承区域之间的锚固区域包括从锚固区域沿径向突出的至少一个肋区域，并且优选地包括彼此相对的两个肋区域，每个肋区域从锚固区域沿径向突出。

45、在该背景下，可想到从锚固区域沿径向突出的至少一个肋区域包括面向锚固部件的支承区域的上表面和与上表面相对的下表面，其中，在组件的安装状态下，载体部件的围绕设置在载体部件中的开口的边缘区域至少部分地或在一些区域中接收在从锚固区域沿径向突出的至少一个肋区域的上表面与壳体部件的面向下的表面之间。

46、作为该目的的替代或补充，从锚固区域沿径向突出的至少一个肋区域包括面向锚固部件的支承区域的上表面和与上表面相对的下表面，其中从锚固区域沿径向突出的至少一个肋区域的下表面和形成在锚固部件的锚固区域中的通道开口的下区域至少基本上在垂直于旋转轴线的公共平面中。

47、配置为扭转夹子的紧固组件、并且特别是组件的锚固部件特别地配置成用于安装在用于气囊安装件的设置在载体部件中的标准开口中，其中用于气囊安装件的标准开口特别地是尺寸为约7.4mm x 9.4mm的矩形。

48、另一方面，根据依据本发明的并且配置为扭转夹子的紧固组件的优选实施方式，组件包括特别是呈孔/销组合的形式的防旋转装置，所述防旋转装置与载体部件的围绕设置在载体部件中的开口的边缘区域相互作用，所述防旋转装置形成为使得至少在将组件从初始状态转换到中间状态时，组件的壳体部件相对于载体部件保持旋转地固定。

49、最后，可以规定配置为扭转夹子的紧固组件包括气囊保持部件，所述气囊保持部件特别地可释放地连接或可连接到组件的壳体部件和/或盖部件。

50、特别地，配置为扭转夹子的紧固组件可以在其初始状态与其安装状态之间可逆地转换。

51、本发明可实现的优点是清楚的：特别地，根据本发明的扭转夹子是用于将气囊或气囊部件紧固到车辆的载体部件、并且特别是主体部件的具有安装验证的全塑料气囊夹子。气囊夹子特别符合用于帘式气囊应用的7.4mm x 9.4mm的标准孔尺寸。

52、用配置为扭转夹子的气囊夹子的变型实现的显著优点在于，当使用气囊夹子时，气囊由于尖锐金属边缘而被破坏或损坏的风险被最小化。对于由金属制成的气囊夹子不能排除该风险。

53、克服了技术领域中存在的偏见，根据该偏见，由于在触发气囊模块时对保持力的高要求以及由于对用于附接气囊夹子的孔尺寸的限制，全塑料夹子不能用作气囊夹子。

54、而且，根据本发明的优选实施方式，根据本发明的气囊夹子具有带有安装验证的对中功能。

55、特别地，根据本发明的气囊夹子非常容易组装和拆卸。由于使用玻璃纤维增强塑料的可能性，气囊夹子具有低重量并且另外具有相对高的保持。

56、另外，根据本发明的气囊夹子不仅包括安装验证，而且还包括对中功能，所述对中功能使用旋转夹子或扭转夹子概念将气囊紧固到车辆的主体。

57、气囊夹子构造成在气囊夹子被致动时继续旋转而不使扭转元件的材料变形。

58、参考附图，在以下段落中描述根据本发明的气囊夹子的示例性实施例。

59、独立权利要求1限定了本发明的核心思想：三部分式紧固组件，其可以经由多级扭转和旋转机构以程序上可靠且安全的方式安装，并且具有高保持力。由该配置产生的益处是多种多样的。显著的优点在于产生故障安全组件（“防差错”）。锚固部件首先在第一方向上旋转，然后自行移动回到中立位置，并且最终通过盖部件在第二相反方向上的线性移动而最终锁定所凭借的机构向安装者提供清楚且明确的反馈。

60、自动返回到预锁定中间位置产生明显可察觉和/或可听信号（例如，“咔哒声”），所述信号向安装者发信号通知夹子已正确地穿过载体部件中的开口。只有在该步骤之后，才通过压下盖部件来实现最终锁定。这可靠地排除了夹子未被完全锚固在载体部件中的不正确安装，这特别地对于安全关键部件（诸如气囊系统）来说是至关重要的。

61、权利要求1中限定的机械原理的另一决定性优点是克服了纯塑料夹子的先前缺点。

62、在汽车工业中，有长期存在的偏见，即全塑料夹子不能为气囊模块的附接提供所需的高保持力，特别是在有限的设计空间内以及具有孔尺寸规格的情况下。

63、根据本发明的组件通过智能功能分配和力传递解决了该问题。由盖部件的线性移动经由斜坡机构驱动的锚固部件到最终锁定位置的最终旋转移动产生与载体部件的广泛且形状配合的后部接合。该大接触表面最佳地分布在气囊展开的情况下产生的极端拉伸力并且防止夹子被拉出。

64、跨越三个部件的功能的分离还实现材料工程优化：锚固部件可以由高度刚性的纤维增强塑料制造以提供最大保持力，而盖部件的扭转元件可以由更具弹性的抗疲劳材料（例如，pom）制成。

65、另外，权利要求1中限定的纯塑料的基本配置提供了显著的安全和成本优点。常规的金属夹子具有在气囊展开期间其尖锐边缘将损坏气囊袋，从而损害其功能或使其失效的风险。全塑料夹子完全消除了该风险。

66、在经济上，注射模制制造比需要冲压、弯曲和通常的组装工艺的金属夹子或混合夹子的多级制造便宜得多。塑料夹子的较低重量还有助于整个车辆的重量减轻，这又降低了燃料消耗和co2排放。

67、设想了各种修改作为权利要求1中描述的配置的替代设计。因此，可以改变锚固部件上的斜坡表面和盖部件上的驱动区域的几何形状以调节线性推力与最终旋转移动之间的传动比。更陡的斜坡将允许用更大的力更快地锁定，而更平坦的斜坡通过更低的致动力增加安装舒适性。

68、类似地，扭转元件不仅可以配置为整体销，而且还可以配置为单独的弹簧部件（例如，由金属或塑料制成的卷绕扭转弹簧），该弹簧部件在盖部件与锚固部件之间起作用以便能够更精确地调节返回力。

69、独立权利要求27公开了本发明的特别稳健的设计变型，其中锚固部件包括包覆模制的金属插入件。该方法特别地结合金属和塑料的优点以实现最大性能。

70、该混合设计的主要优点是在不放弃扭转锁定机构的核心优点的情况下显著增加保持力和总体机械弹性。金属插入件，通常是由高强度弹簧钢制成的精确制造的冲压和弯曲夹子，直接插入注射模具中并用塑料包覆模制。这产生不可分离的复合体，其中金属插入件形成拉伸力和剪切力的主要负荷路径。

71、该实施例的技术效果是完全针对最迫切需要的结构增强。虽然塑料继续提供复杂的几何功能，诸如斜坡、引导件和扭转配对支承，并且还形成保护气囊的平滑外表面，但是内部金属插入件提供远超过全塑料部件的保持力的保持力。

72、这允许夹子用于对保持力具有最极端要求的全塑料夹子在其中将到达其材料边界的应用中。同时，扭转机构完全保留了程序上可靠且安全的安装的优点。金属插入件完全由塑料包封，使得没有尖锐边缘能够穿透到外部并且能够危及气囊。

73、实际上，这意味着该夹子将金属夹子的机械强度与塑料夹子的功能智能和安全性相结合。这种“两全其美”的解决方案优于金属部件和塑料部件通常简单地组装在一起的常规混合夹子。

74、直接包覆模制产生形状配合和材料锁定连接，其确保材料之间的力的最佳传递并防止分层或界面失效。该原理允许减小塑料的壁厚，这产生与具有相同强度的实心塑料夹子相比更紧凑且更轻的部件。

75、权利要求32的替代实施方式可以涉及金属插入件的设计和放置。代替增强整个锚固部件，金属插入件也可以仅部分地放置在诸如锚固件的后接合脚部的高应力区域中以进一步优化重量和成本。还可想到使用不同的金属，诸如用于减轻重量的铝或用于增加耐温性的特殊合金。此外，壳体部件还可以设置有金属插入件以增加其相对于主体的旋转阻力，或者产生用于锚固部件的特别稳健的支撑。

76、独立权利要求28描述了另一创新混合技术，其中塑料基体设置有电镀金属涂层。与增加整体强度的包覆模制的金属插入件相反，电镀涂层主要涉及改善表面性质。

77、该方法的主要优点是塑料部件的表面刚度和硬度的显著增加。这使得在车辆的整个寿命期间耐磨性得到改善并且机械功能更精确。

78、技术效果特别表现在夹子的功能接触表面处。在最终锁定期间在高压下彼此滑动的锚固部件的斜坡表面和盖部件的驱动区域通过硬金属层（例如，由镍或铬制成）防止磨损和塑性变形。

79、这确保即使在多年之后或在极端温度条件下，旋转移动所需的力的传递也可靠地起作用。类似地，锚固件的后接合脚部和锁扣元件的刚度增加，从而产生更精确和更耐用的锁定，而不会完全失去下面的塑料芯的弹性。

80、该技术允许制造将塑料的轻便性和几何设计自由度与金属的表面硬度和高质量外观结合的部件。薄但非常刚性的金属层允许构造仍然具有所需刚度的薄壁结构。这是特别有利的，以便最佳地利用有限的设计空间。

81、另一优点可以是表面的导电性，其可以用于屏蔽电磁干扰（emi）或连接到地电位。扭转锁定机构受益于该增加的精度，从而在组装期间产生更加清晰的触觉反馈。

82、各种涂覆材料和方法可以被认为是替代配置。除了镍和铬之外，还可以使用铜层（作为基层）或特殊合金层来进一步改善耐腐蚀性或滑动性质。

83、还可想到选择性地将涂层仅施加到高应力功能表面，以便节省制造工艺中的成本。为此，可以在电镀工艺之前使用掩蔽方法。锚固部件上的电镀涂层与未涂覆的盖部件的组合也可以是有利的，以便实现这两个部件之间的最佳滑动和磨损行为。

84、触发机构、锁定元件和线性引导件协作以强制引导和顺序安装。这防止安装者能够将夹子完全锁定在部分或不正确插入状态，这显著增加了整个系统的功能安全性。锁定元件和配对锁扣在安装状态下提供永久且抗振动的固定。

85、将扭转元件限定为接合在锚固部件的腔中的盖部件的一体部分代表了特别巧妙且节省空间的解决方案。通道开口（9）以及扭转元件的所得端部区域构成触发和锁定机构的核心。斜坡和驱动区域是用于将线性安装力转换成最终的高强度旋转锁定的关键特征。

86、肋区域不仅用于引导锚固件并使锚固件在开口中对中，而且还增加锚固件轴的弯曲强度。标准开口的设计确保了与现有主体设计的兼容性并且便于市场推广。

技术实现思路