气囊激发系统和用于其中的形变释放套管

本发明涉及一种气囊激发系统和用于其中的形变释放套管。

本发明特别涉及具有一带固定外轴的转向柱的机动车的气囊激发系 统，包括可与汽车的转向盘一起旋转的电缆盒。电缆盒包括一可通电激发的 气囊激发组件，一设置在转向柱外轴和电缆盒之间的多心扁平柔性电缆卷 盘。该卷盘具有与轴外的碰撞传感器相连的第一接线部，和自由地延伸通过 电缆盒上开口的第二接线部。与气囊激发组件连接的电连接器包括各自与第 二接线部的对应导体相连的电气端子。扁平柔性电缆可盘绕和展开，以在连 接器与气囊激发组件相连时补偿转向盘的旋转。

根据现有技术，第二接线部设有形变释放套管，其在第二接线部上模制 并固定在其上。有时，为了允许诸如进行碰撞传感器的检测或给气囊充气的 组件的产气缸的更换，形变释放套管对于连接器脱离气囊激发组件是必需 的。在这种情况下，如果形变释放套管固定在第二接线部，常常会发生这样 的事情，即连接器在脱离电缆盒的方向上受拉就可能使电缆连接器和端子间 的连接受到损害。根据US-A-4，106，836，这种连接通常为弯边连接。

根据本发明的一个方面，本发明在于具有一带固定外轴的转向柱的汽车 气囊激发系统的改进，该系统包括可与汽车的转向盘一起旋转的电缆盒；一 设在电缆盒中的可通电激发的气囊激发组件；一设置在转向柱外轴和电缆盒 之间的多心扁平柔性电缆卷盘，该卷盘具有与轴外的碰撞传感器相连的第一 接线部，和自由地延伸通过电缆盒上开口的第二接线部，该卷盘具有与轴外 的碰撞传感器相连的第一接线部，和自由地延伸通过电缆盒上开口的第二接 线部；与一气囊激发组件连接的电连接器，包括各自与第二接线部的对应导 体相连的电气端子，扁平柔性电缆可盘绕和展开，以在连接器与气囊激发组 件相连时补偿转向盘的旋转，其中，形成第二接线部延伸通过的通路的形变 释放套管的一端固定在电缆盒上，而另一端固定在连接器上，在形变释放套 管的第二接线部内形成波浪，形变释放套管很硬并可延展，以在连接器拉离 电缆盒时吸收载荷，通路的尺寸定为可使电缆从中自由地通过，从而在连接 器受拉时解除电缆连接器与载荷端子的连接。

当连接器受拉时，电缆受牵引而展平波浪，于是就没有拉伸施加在电缆 连接器和端子之间的连接上。

为了保证形变释放套管能自由地延伸而不拉伸最终影响接触终端的电 缆，形变释放套管形成的通路的高度最好是电缆厚度的两倍，电缆厚度通常 为0．25mm。为了便宜，形变释放套管的材料可以是诸如软尼龙，套管最好 包括一对隔开的平展网格结构，其与一对隔开的平行支承条一体形成，网格 结构和支承条的内表面形成形变释放套管的通路，并围住扁平柔性电缆。这 种形变释放套管可以通过一简单的两件式工具(two part tool)作为单独的注模 零件制造。

根据本发明的另一方面，本发明在于一刚性弹性材料制成的单体、折 叠、细长的形变释放套管，包括一对隔开、平行、纵向延伸的支承条，由一 对隔开、纵向平展延伸、平行的网格结构连在一起，每一网格结构与两个上 述支承条都相连，支承条与网格结构配合而形成细长截面的纵向贯穿通路， 用于间隙地容放扁平柔性电缆的一段。固定装置设置在套管的每一端，形变 释放套管在没有拉伸力施加在其上时处于自然状态，扁平柔性电缆的长度大 于形变释放套管的长度，因而电缆形成波浪。

优选地，每一网格结构包括多个V形支柱，每一网格结构支柱的顶点与 对应支承条的内壁相连，每一网格结构的支柱腿与对应另一支承条的边缘相 连。通过借助于与对应的支承条一体形成的基座将每一V形支柱腿与相应的 相邻V形支柱腿连接，就可以限制形变释放套管的延展性。因为两个网格结 构设置成旋转地对称，每一支承条具有增加的截面积。

本发明的一实施例将参照附图进行描述，其中：

图1为汽车的气囊激发系统的示意图，示出汽车转向盘处于第一角度位 置时的系统部件；

图2为与图1相似的视图，示出转向盘处于第二角度位置时的系统部 件；

图3为放大的局部示意图，示出应用于气囊激发系统的本发明一实施例 的形变释放套管；

图4为形变释放套管的剖面示意图；

图5为形变释放套管的放大等轴测图；

图6为形变释放套管纵向剖面的放大等轴测图，示出了扁平柔性电缆的 一部分；

图7为气囊激发系统的电连接器主体的放大分解等轴测图；

图8为示出带盖的连接器体的等轴测图，形变释放套管和扁平柔性电缆 与其装配在一起，形变释放套管只是示意性地示出；

图9为固定装置的透视和部分截去的细节图，该装置用于将形变释放套 管与相应的元件连接。

如图1和2所示，汽车的转向柱2包括一固定的径向在外的轴4，其卡 紧在诸如汽车的仪表板上；及一在轴4内的径向在内的电缆盒6，其可与汽 车的转向盘一起旋转。位于电缆盒6和轴4之间的是多心扁平柔性电缆FFC7 的卷盘8。第一接线部10由卷盘8的径向外端延伸经过固定轴4上的开口9， 与汽车前部的碰撞传感器12相连。第二接线部16由卷盘8的径向内端延伸 经过电缆盒6上的开口14，其径向内端与第一电连接器18的端子28(图3) 相连，该连接器与可通电激发的气囊激发系统19的第二连接器20(图3)相配 合。连接器20提供从传感器12到电激发装置(未示出)的激发电压，用于在 事故中使轴4中的产气缸22向气囊(未示出)充气，以保护司机和车上前排座 上的乘客。随着电缆盒6与转向盘一起旋转，多心扁平柔性电缆FFC7的卷 盘8简单地盘绕或展开，用于根据转向盘的旋转方向补偿电缆盒的运动。图 1和2示出电缆盒和开口14在图2的箭头A所示的方向上旋转90°的情况。 如上所述，外轴4是固定的，不与电缆盒6一起旋转。

有时，为了进行传感器的检测或更换气缸22，连接器18需要与气缸22 上的连接器20脱离。在进行这类工作时，存在着连接器18被拉出而绷紧卷 盘8从而使电缆的连接器和连接器18的端子之间的连接受损的危险。根据 US-A-4，106，836的原理，这些连接通常为如下所述的弯边连接。如图3 所示，本发明通过提供一端固定在连接器18上而另一相对端固定在电缆盒6 上的形变释放套管24可避免这一缺点。形变释放套管24形成一贯穿通路 26，其尺寸超过接线部16的扁平柔性电缆FFC，通路26的高度H优选为 大约电缆FFC7厚度的两倍，也就是说大约0．50mm，电缆的厚度为0．25mm。 在任何情况下，电缆和套管24之间的相对运动应该是自由的。当连接器18 在任何方向上拉离电缆盒6时，形变释放套管24纵向地拉长，但是只是很 少量的，以吸收载荷，扁平柔性电缆可以在其中自由运动，以补偿其伸长， 如下文参照附图9所描述的。因此，尽管连接器18被拉离电缆盒6，连接 器18的端子28与接线部16的导体之间的连接27没有载荷。

形变释放套管24将参照图5和图6进行说明。套管24为细长的单体， 由诸如柔性尼龙的硬弹性材料注模成型，并通过简单的两件式工具制造。形 变释放套管24包括一对纵向延伸的矩形截面的支承条30和31，它们相互 平行。一对相向、平行、隔开的网格结构32和34沿支承条30和31全长横 跨其间，它们设置成旋转对称的。具有细长矩形截面的通路26由支承条30 和31与网格结构32和34之间的空隙形成。每一网格结构32和34包括多 个V形支柱36。网格结构32的支柱36的顶点38连接支承条30，与支承 条30的内壁40一体形成。网格结构34的支柱36的顶点(未示出)同样地与 支承条31的内壁40一体形成。每一V型支柱的腿33远离顶点的一端由公 共基座42连接对应的下一个相邻V型支柱的腿。网格结构32的支柱的基座 42与邻近的支承条31的上边缘44一体形成，网格结构34的支柱的基座42 与邻近的支承条30的上边缘44一体形成。由于网格结构32和34旋转对称 设置，支承条30和31实际上由基座42加强，基座又限制了形变释放套管 24的伸展。

在形变释放套管24的左手端(见图5和6)，即连接器端，为固定件46， 包括与相应的支承条30和31一体形成的颊板48，颊板48由横接件50横 跨。在横接件50之下，固定件46构成了沿套管24横向延伸的锁槽52。在 右手端(见图5和图6)，套管24形成有固定件54，该固定件54包括一对平 行颊板56，颊板在其自由端具有圆形的榫，以直角延伸到平展网格结构的 平面。

进一步参照图9更详细地描述固定端54。固定件54包括连接平行颊板 56的支承桥156。支承桥156包括扁平柔性电缆部16安放其上的上表面 158。固定柱160从平行颊板56中的一个和支承桥156的上表面向外延伸。 固定柱160包括柱部162和以L形在其上延伸的上层盖部164，从而在FFC16 中形成一槽口166，使FFC16可以在固定件54处固定在形变释放套管24上。 如果FFC接线部16比形变释放套管24长，在两平行颊板56之间的FFC接 线部16内形成波浪168。该波浪168表示超过的电缆长度，这一长度根据 套管24的伸展而拉紧，而不会对接触弯边施加作用力。此外，上表面148 的位置离开通路26是有利的，这样使FFC16很容易沿通路26插入，从而使 FFC16通过固定柱160而不会发生偏斜，并稍微弯曲而形成波浪168，于是 槽口166接合在盖部164下及柱部162的附近。

如图7和8所示，连接器18包括绝缘壳体60和其盖62。连接器18的 端子28包括用于与连接器20的插头65(图3)配合的插座64。插座64中的 一个有开槽的板接触器66，用于容放平滑扼流圈68的一端；另一个插座64 具有弯边接触器70，用于绕扁平柔性电缆的接线部16的导体弯边。另一端 子72包括同样的弯边接触器70和开槽板接触器76，用于容放扼流圈的另 一端。根据诸如US-A-4，106，836的原理，接触器70和74具有多个尖 矛75，用于插穿电缆的绝缘层，并向下弯边以配合电缆导体。

壳体60具有用于容放各端子的腔、用于支承接触器70和74的平台78、 一对用于卡在盖62上的夹80和一对由杆84横跨的用于闭锁配合在套管24 的固定件46的槽52中的前颊板82。盖62具有接合唇缘86。平台78在接 触器设置在壳体60中时使连接器18终接电缆，从而使连接器19以部分装 配好的形式输送，并且不需要特殊的工具来终接电缆。

扼流圈68先装配到壳体60上，之后端子28和72装配到壳体60上。 接线部16的接线端从形变释放套管24的电缆盒端如图6中箭头B所示通过 通道26，直至接线部16的自由接线端在横接件50下通过而由形变释放套 管24的连接器端伸出为止。套管24的连接器端降入壳体60的前端，从而 使其杆84容放在固定件46的槽52中，接线部16的突出端部位于接触器70 和74的矛75之上。矛75向下弯边以完成接线部16的导体与相应端子的连 接。盖62卡在壳体60上，唇缘86置于颊板82之间并用颊板82之间的颊 板48向下将接线部16的端部压在杆84，如图8所示。形变释放套管24的 连接器端和接线部16因而固定在连接器18上。形变释放套管24的电缆盒 端通过在与开口14(图3)连通的凹部88与榫58接合而固定到电缆盒6上， 从而完成形变释放套管与连接器18、电缆盒6的装配。