主動緩沖墊的制作方法
【專利摘要】一種用于安裝在機(jī)動車輛中的乘客艙的內(nèi)飾表面上的主動緩沖墊，包括：用于朝向乘客艙中的乘客展開的塑料模制的、可膨脹的前壁；圍繞著密封的周邊與前壁接合以形成可充氣囊袋的塑料模制的后壁，后壁包括由凸出的凹槽壁形成的充氣機(jī)容器，凹槽壁具有充氣機(jī)孔；充氣機(jī)，具有氣體出口端和電連接器端。充氣機(jī)容納在充氣機(jī)孔中，氣體出口端位于可充氣囊袋的內(nèi)部。凹槽壁具有用于在可充氣囊袋充氣期間保持形狀的預(yù)定厚度。充氣機(jī)容器包括圍繞著充氣機(jī)孔的內(nèi)邊緣設(shè)置的包括飛邊的彈性密封件。還提供了另一種主動緩沖墊。本實用新型的主動緩沖墊適用于諸多不同設(shè)計并可在合適時間可靠地提供適量排氣。
【專利說明】主動緩沖墊

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型總的來說涉及用于機(jī)動車輛中的乘客碰撞保護(hù)的主動緩沖墊(activebolsters)，且更具體地，涉及具有在碰撞期間開啟以控制排氣的通過塑料壁板形成的可充氣囊袋的主動緩沖墊。

【背景技術(shù)】
[0002]主動緩沖墊是一種車輛乘客保護(hù)設(shè)備，其具有可充氣囊袋以在碰撞期間吸收沖擊并減少對乘客的傷害。與由不同織物制成的在充氣時從各個開口后部出現(xiàn)的可展開氣囊墊不同，主動緩沖墊在碰撞事件的初始階段采用內(nèi)飾件表面自身展開以通過充氣氣體的動作吸收沖擊和消散能量。于2012年6月26日公開的美國專利US8，205，909 (結(jié)合于此作為參考)公開了一種集成到雜物箱蓋中的主動膝部緩沖墊，其質(zhì)量輕且具有視覺吸引力。于2013年7月2日公開的美國專利8，474，868 (同樣結(jié)合于此作為參考)公開了一種典型結(jié)構(gòu)，其中，主動緩沖墊包括面向車輛乘客的前壁或面板(即，裝飾面板)，前壁或面板沿著密封邊緣附接于后壁或面板(即，囊袋壁)。上述壁中的一個或兩個是可變形的，以便提供可充氣囊袋。例如，后壁可具有在充氣期間拉直的褶狀(即，手風(fēng)琴狀)區(qū)域。該壁最初在它們處于預(yù)展開、未充氣情況下時間隔開少量距離。這允許充氣氣體以在整個面板上獲得平穩(wěn)充氣的方式進(jìn)入。
[0003]用于主動緩沖墊的典型囊袋的前壁和后壁都包括模塑的熱塑性塑料，諸如聚乙烯、聚烯烴或PVC。它們一般是注塑模制的，但也可以是吹塑模制的。在前壁和后壁單獨成形時，它們必須圍繞它們的邊緣密封接合以形成可充氣囊袋。這種接合必須牢固到足以抵抗可能由充氣期間的高壓造成的分離。邊緣密封例如通過熱焊形成。
[0004]眾所周知，為了在乘客接觸氣囊或主動緩沖墊時最優(yōu)化能量的消散，充氣氣體應(yīng)該能夠被排出以允許緩沖墊以使沖擊乘客安全減速的方式受控制地皺縮。于2012年12月11日公開的美國專利8，328，233 (結(jié)合于此作為參考)公開了一種用于主動緩沖墊的可變排氣孔，其中，排氣孔在低壓力下具有穿過排氣孔的低流速并在較高壓力下具有穿過排氣孔的較高流速。排氣孔在充氣的初始階段期間的減少的流速允許使用較小(成本更低的)充氣機(jī)，而在較高壓力下時的較高排氣孔流速通過限制壓力上升并避免可能導(dǎo)致密封失效的撕裂力而有助于確保邊緣焊接的完整性。
[0005]已公開多種類型的結(jié)構(gòu)用于在充氣期間和在通過沖擊乘客加載期間排出適量充氣氣體。例如，已經(jīng)在后氣囊壁中形成在低壓力時提供小開口并在較高壓力時提供較大開口的鉸接擋片(hinged flap)。對于車輛制造商開發(fā)的每種車型而言，主動緩沖墊的尺寸、位置及期望性能特征通常是唯一的。因為可能對每種新車輛設(shè)計重新設(shè)計氣囊壁，所以必須根據(jù)獨特的設(shè)計規(guī)范付出大量努力來尋求用于一個或多個排氣孔特征的合適位置和結(jié)構(gòu)。期望提供一種適用于諸多不同設(shè)計并在合適時間可靠地提供適量排氣(包括無排氣，即，密封狀態(tài))的排氣結(jié)構(gòu)。實用新型內(nèi)容
[0006]本實用新型的目的在于提供一種適用于諸多不同設(shè)計并在合適時間可靠地提供適量排氣的主動緩沖墊。
[0007]在本實用新型的一個方面，提供一種用于安裝在機(jī)動車輛中的乘客艙的內(nèi)飾表面上的主動緩沖墊。塑料模制的、可膨脹的前壁朝向乘客艙中的乘客展開。塑料模制的后壁圍繞著基本密封的周邊與前壁接合以形成可充氣囊袋。后壁包括通過凸出的凹槽壁形成的充氣機(jī)容器，凹槽壁具有充氣機(jī)孔。具有氣體出口端和電連接器端的充氣機(jī)容納在充氣機(jī)孔中，同時氣體出口端位于可充氣囊袋的內(nèi)部。凹槽壁具有用于在可充氣囊袋充氣期間基本上保持形狀的預(yù)定厚度。充氣機(jī)容器包括圍繞著充氣機(jī)孔的內(nèi)邊緣設(shè)置的彈性密封件，彈性密封件包括飛邊，飛邊擠靠著充氣機(jī)并具有小于凹槽壁的預(yù)定厚度的厚度以形成可變的排氣孔。
[0008]根據(jù)本實用新型的一個實施例，飛邊通過充氣機(jī)朝向電連接器端偏轉(zhuǎn)。
[0009]根據(jù)本實用新型的一個實施例，飛邊在前壁展開時響應(yīng)于預(yù)定壓力而彈性擴(kuò)張。
[0010]根據(jù)本實用新型的一個實施例，彈性擴(kuò)張與大于預(yù)定壓力的施加壓力成比例。
[0011]根據(jù)本實用新型的一個實施例，充氣機(jī)包括設(shè)置在氣體出口端處的緊固至凹槽壁的緊固件。
[0012]根據(jù)本實用新型的另一方面，提供了一種主動緩沖墊，包括:前壁和后壁，圍繞著邊緣接合而形成可充氣空腔；以及充氣機(jī)，具有大致圓柱形的主體；其中，充氣機(jī)的主體插入后壁中的孔，孔包括圍繞著內(nèi)邊緣設(shè)置的彈性密封件，彈性密封件包括擠靠著充氣機(jī)的飛邊，飛邊響應(yīng)于空腔中的預(yù)定壓力而彈性擴(kuò)張并排氣。
[0013]根據(jù)本實用新型的一個實施例，飛邊通過充氣機(jī)遠(yuǎn)離空腔偏轉(zhuǎn)。
[0014]根據(jù)本實用新型的一個實施例，彈性擴(kuò)張與大于預(yù)定壓力的施加壓力成比例。
[0015]根據(jù)本實用新型的一個實施例，充氣機(jī)包括設(shè)置在氣體出口端處的緊固至后壁的緊固件。
[0016]本實用新型的有益效果在于，提供的主動緩沖墊適用于諸多不同設(shè)計并能夠在合適時間可靠地提供適量排氣。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1是現(xiàn)有技術(shù)的主動緩沖墊的可充氣囊袋組件的后視立體圖。
[0018]圖2是本實用新型的具有充氣機(jī)容器的后囊袋壁的一部分的后視立體圖。
[0019]圖3是穿過圖2的不含充氣機(jī)的充氣機(jī)容器的截面圖。
[0020]圖4是穿過圖2的含有充氣機(jī)的充氣機(jī)容器的截面圖。
[0021]圖5是示出在圍繞充氣機(jī)形成的彈性密封件處排出充氣氣體的局部截面圖。
[0022]圖6示出充氣機(jī)插入充氣機(jī)容器以接合彈性密封件。

【具體實施方式】
[0023]現(xiàn)參照圖1，用于主動緩沖墊的可充氣囊袋10具有塑料模制的前壁11和塑料模制、可膨脹的后囊袋壁12。壁11和12圍繞密封的周邊區(qū)域13接合，從而形成在壁11和12之間具有開放的中央空間(volume)或空腔的可充氣囊袋，以在碰撞事件期間從安裝在后壁12的容器或凹槽15中的充氣機(jī)14接收充氣氣體。后壁12包括多個褶狀物，諸如褶狀物16和褶狀物17，以適應(yīng)后壁12在充氣期間的膨脹。多個凸臺18被用于將后壁12安裝到反應(yīng)面。包括穿過內(nèi)壁12的星型圖案的排氣孔20用于在充氣之前和期間為中央空間排氣。
[0024]在碰撞事件期間，充氣機(jī)點火并釋放充氣氣體，該充氣氣體使囊袋膨脹并使前裝飾壁朝向乘客移動。以獲得所需膝蓋負(fù)荷的方式同時控制囊袋中的壓力和由此產(chǎn)生的施加至密封焊縫的應(yīng)力是一種困難的平衡做法。如果系統(tǒng)內(nèi)的壓力釋放不足，那么，當(dāng)通過乘客的膝蓋撞擊囊袋而對其加載時，焊縫處的應(yīng)力可能會高到足以使密封焊縫爆裂，如此導(dǎo)致系統(tǒng)內(nèi)的壓力完全損失。如果該系統(tǒng)排氣過多，那么雖然焊縫保持完好，但該系統(tǒng)無法產(chǎn)生所需的膝蓋負(fù)荷來用于約束乘客。
[0025]諸如星型孔20的排氣孔可允許在展開時泄露過多的氣體，導(dǎo)致系統(tǒng)內(nèi)的壓力損失大于期望值。因此，難以維持足夠的壓力來獲得良好的乘客約束所需的膝蓋載荷。
[0026]在本實用新型的優(yōu)選的實施例中，并未在囊袋壁中構(gòu)建模制排氣孔。取而代之，在囊袋的充氣機(jī)容納孔的邊緣處設(shè)置了飛邊套(flash sleeve)，以構(gòu)建在安裝充氣機(jī)時適合充氣機(jī)的隱藏室(snug)。該套筒維持允許囊袋膨脹并充氣至高壓的初始密封。當(dāng)囊袋通過膝蓋的撞擊開始加載時，壓力通過充氣機(jī)和飛邊套之間開設(shè)的間隙得以釋放。囊袋所經(jīng)歷的產(chǎn)生的壓力釋放與沖擊膝蓋作用在囊袋上的力直接相關(guān)。選擇囊袋材料的柔軟度和飛邊套的厚度以提供期望的柔韌性，以便構(gòu)建具有期望壓力特性的自調(diào)節(jié)排氣孔。
[0027]圖2示出了本實用新型的實施例，其中，塑料模制的后壁25 (圍繞基本上密封的周邊與前壁(未示出)相接合以形成可充氣囊袋)具有通過凸出的凹槽壁形成的充氣機(jī)容器26。充氣機(jī)單元27安裝于在凸出的凹槽壁中形成的充氣機(jī)孔28中。電連接器30通過配套的連接件和接線31連接至控制模塊(未示出)。從充氣機(jī)單元27延伸出的螺紋安裝螺柱32穿過容器26的凸出的凹槽壁以接收螺母33，螺母33被充分?jǐn)Q緊以獲得防止充氣氣體的任何泄露的密封。
[0028]圖3示出了容器26的穿過充氣機(jī)孔28的橫截面，如此展現(xiàn)出周向圍繞充氣機(jī)孔28的內(nèi)邊緣設(shè)置的彈性密封件，彈性密封件包括用于擠靠著充氣機(jī)的飛邊(flashingedge) 35ο更具體地，相較于容器26的周圍部分的較大厚度T1，飛邊35可優(yōu)選地通過沿著孔28的邊緣變薄至厚度T2的壁形成。厚度T 1具有配置為在囊袋充氣期間基本上保持容器26的形狀的預(yù)定值。厚度1~2比T i的預(yù)定值小，以便其具有形成可變的、自調(diào)節(jié)的排氣孔所必需的柔韌性。在充氣事件期間囊袋的前壁已經(jīng)展開之后，由于飛邊35的柔韌性，在容器26中達(dá)到預(yù)定壓力時飛邊35開始彈性擴(kuò)張。此外，獲得的彈性膨脹量優(yōu)選地與瞬時施加壓力超出預(yù)定壓力的量成比例。
[0029]圖4示出了在將充氣機(jī)27安裝進(jìn)充氣機(jī)孔后充氣機(jī)27的圓柱形主體36，以便飛邊35由于主體36的直徑大于由飛邊35所構(gòu)建的開口的直徑而偏轉(zhuǎn)。在一個實施例中，充氣機(jī)通常具有約20mm的直徑。沒有飛邊(即壁開始變薄的地方)的孔的直徑為21mm，以及在飛邊中的孔的直徑為ISmm0
[0030]只要內(nèi)部囊袋壓力低于預(yù)定壓力，飛邊35的偏轉(zhuǎn)使得其以足夠的力擠靠著充氣機(jī)主體36以保持密封。當(dāng)內(nèi)部壓力增大到超過預(yù)定壓力時，飛邊35如圖5中所示彈性擴(kuò)張以構(gòu)建排氣通道37。通道37的尺寸變化取決于(例如，成比例于)內(nèi)部壓力。
[0031]圖6示出了將充氣機(jī)單元27安裝到容器26的凸出的凹槽中的優(yōu)選方法。充氣機(jī)27具有電連接器端40和氣體出口端41。從后囊袋壁25的內(nèi)側(cè)，連接器端40從虛線所示的位置移動穿過充氣機(jī)孔，從而在連接器端40移動進(jìn)入以實線示出的最終位置過程中，使飛邊35朝向連接器端40偏轉(zhuǎn)。然后電插頭42與連接器端40接合并且靠近氣體出口端41的安裝螺柱(未示出)插入穿過容器26的一側(cè)中的安裝孔43。墊圈和螺母被旋擰到螺柱上以將氣體出口端41緊固在可充氣囊袋10的內(nèi)部。
[0032]充氣機(jī)孔是一種通常會在幾乎任何主動緩沖墊設(shè)計中采用以用于不同獨特車輛應(yīng)用的特征。通過圍繞容納充氣機(jī)主體的孔的外側(cè)的飛邊形成的自調(diào)節(jié)排氣孔簡化了設(shè)計并提供了產(chǎn)生低成本和改善結(jié)果的進(jìn)步。
【權(quán)利要求】
1.一種用于安裝在機(jī)動車輛中的乘客艙的內(nèi)飾表面上的主動緩沖墊，其特征在于，包括: 用于朝向所述乘客艙中的乘客展開的塑料模制的、可膨脹的前壁； 圍繞著密封的周邊與所述前壁接合以形成可充氣囊袋的塑料模制的后壁，其中，所述后壁包括由凸出的凹槽壁形成的充氣機(jī)容器，所述凹槽壁具有充氣機(jī)孔；以及充氣機(jī)，具有氣體出口端和電連接器端； 其中，所述充氣機(jī)容納在所述充氣機(jī)孔中，同時所述氣體出口端位于所述可充氣囊袋的內(nèi)部； 其中，所述凹槽壁具有用于在所述可充氣囊袋充氣期間保持形狀的預(yù)定厚度；以及其中，所述充氣機(jī)容器包括圍繞著所述充氣機(jī)孔的內(nèi)邊緣設(shè)置的彈性密封件，所述彈性密封件包括飛邊，所述飛邊擠靠著所述充氣機(jī)并具有小于所述凹槽壁的所述預(yù)定厚度的厚度以形成可變的排氣孔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的主動緩沖墊，其特征在于，所述飛邊通過所述充氣機(jī)朝向所述電連接器端偏轉(zhuǎn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的主動緩沖墊，其特征在于，所述飛邊在所述前壁展開時響應(yīng)于預(yù)定壓力而彈性擴(kuò)張。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的主動緩沖墊，其特征在于，所述充氣機(jī)包括設(shè)置在所述氣體出口端處的緊固至所述凹槽壁的緊固件。
5.—種主動緩沖墊，其特征在于，包括: 前壁和后壁，圍繞著邊緣接合而形成可充氣空腔；以及 充氣機(jī)，具有圓柱形的主體； 其中，所述充氣機(jī)的所述主體插入所述后壁中的孔，所述孔包括圍繞著內(nèi)邊緣設(shè)置的彈性密封件，所述彈性密封件包括擠靠著所述充氣機(jī)的飛邊，所述飛邊響應(yīng)于所述空腔中的預(yù)定壓力而彈性擴(kuò)張并排氣。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的主動緩沖墊，其特征在于，所述飛邊通過所述充氣機(jī)遠(yuǎn)離所述空腔偏轉(zhuǎn)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的主動緩沖墊，其特征在于，所述充氣機(jī)包括設(shè)置在氣體出口端處的緊固至所述后壁的緊固件。
【文檔編號】B60R21/20GK204236410SQ201420483134
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年8月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月26日
【發(fā)明者】史黛西·H.·雷恩斯, 肖恩·B.·韋斯特 申請人:福特環(huán)球技術(shù)公司