帶有形成于連接突起部分的主動(dòng)排氣孔的主動(dòng)墊式安全氣囊的制作方法
【專(zhuān)利說(shuō)明】帶有形成于連接突起部分的主動(dòng)排氣孔的主動(dòng)墊式安全氣囊
【背景技術(shù)】
[0001]本發(fā)明總體涉及機(jī)動(dòng)車(chē)輛中用于乘員防撞保護(hù)的主動(dòng)墊式安全氣囊，以及更具體地，涉及一種帶有由塑料壁板制成的可充氣的氣囊的主動(dòng)墊式安全氣囊，該可充氣的氣囊通過(guò)響應(yīng)于膨脹壓力而破裂的變薄的壁部分來(lái)排放氣體。
[0002]主動(dòng)墊式安全氣囊是車(chē)輛乘員保護(hù)設(shè)備，其具有氣體可充氣的氣囊以吸收沖擊和減少在碰撞過(guò)程中對(duì)乘員的創(chuàng)傷。相對(duì)于一旦充氣從各種開(kāi)口的后面出現(xiàn)的各種纖維織物制得的可展開(kāi)的安全氣囊墊子，主動(dòng)墊式安全氣囊使用內(nèi)裝飾表面本身來(lái)在碰撞事件開(kāi)始時(shí)展開(kāi)，用于吸收沖擊和通過(guò)充氣氣體的作用消散能量。美國(guó)專(zhuān)利號(hào)8，205，909，公告日期2012年6月26日的美國(guó)專(zhuān)利一一其通過(guò)引用并入本文一一公開(kāi)了一種集成到輕質(zhì)和視覺(jué)上有吸引力的手套箱門(mén)中的主動(dòng)膝部墊式安全氣囊。美國(guó)專(zhuān)利號(hào)8，474，868，公告日期2013年7月2日的美國(guó)專(zhuān)利一一其也通過(guò)引用并入本文一一公開(kāi)了一種典型的結(jié)構(gòu)，其中主動(dòng)墊式安全氣囊包括面對(duì)車(chē)輛乘員的前壁或裝飾板，其沿密封周邊附接到后壁或氣囊壁。為了提供可展開(kāi)的、可充氣的氣囊，壁的一個(gè)或兩個(gè)是可變形的。例如，氣囊壁可以具有可在充氣過(guò)程中拉直的褶狀的(即，折疊狀的)區(qū)域。壁在它們的預(yù)展開(kāi)前非充氣的情況下時(shí)最初隔開(kāi)少量。這允許充氣氣體以實(shí)現(xiàn)整個(gè)面板均勻充氣的方式進(jìn)入。
[0003]用于主動(dòng)墊式安全氣囊的典型氣囊的前壁和后壁由模塑的熱塑性塑料比如聚乙烯，聚烯烴或PVC(聚氯乙烯)組成。它們典型地被注塑成型但也可以被吹塑成型。當(dāng)分別形成時(shí)，前壁和后壁必須在它們的周邊周?chē)芊獾剡B接是為了形成可充氣的氣囊。連接必須是強(qiáng)有力的以抵抗由于充氣過(guò)程中的高充氣壓力導(dǎo)致的以及當(dāng)乘客碰撞墊式安全氣囊時(shí)產(chǎn)生的分離。例如，周邊密封通過(guò)熱焊形成。
[0004]眾所周知，當(dāng)乘員接觸充安全氣囊或主動(dòng)墊式安全氣囊時(shí)，為了最優(yōu)化能量的耗散，充氣氣體應(yīng)當(dāng)被排出以允許安全氣囊的可控塌陷，該可控塌陷安全地使撞擊的乘員減速。美國(guó)專(zhuān)利號(hào)8，328，233，公告日期2012年12月11日的美國(guó)專(zhuān)利——其通過(guò)引用并入本文一一公開(kāi)了一種用于主動(dòng)墊式安全氣囊的可變排氣孔，其中排氣孔在低壓力下?lián)碛械土魉?，并在較高壓力下?lián)碛休^高流速穿過(guò)排氣孔。在充氣初期，排氣孔的降低的流速允許使用較小的(成本低的)氣體發(fā)生器，而在較高壓力下的較高排氣流速有助于通過(guò)限制壓力增加以及避免可能導(dǎo)致密封失效的大的剪切力來(lái)確保外圍焊接的完整。
[0005]用于在充氣期間和被撞擊的乘客加載的期間自適應(yīng)地排放充氣氣體的各種類(lèi)型的結(jié)構(gòu)和位置已經(jīng)被公開(kāi)。已經(jīng)公開(kāi)的排氣位置有例如面向前壁的氣囊壁的中心平坦區(qū)域上、形成外圍焊接軌跡的前裝飾板上的豎肋中、以及在氣囊壁的起褶的擋板區(qū)域中。先前公開(kāi)的用于形成主動(dòng)排氣孔的結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，并且需要復(fù)雜的制造步驟，這導(dǎo)致了制造成本的增加。已知排氣孔還可以典型地被放置于氣囊充氣期間明顯變形的結(jié)構(gòu)上，這導(dǎo)致了在展開(kāi)期間難以控制或預(yù)料的排氣的變化。此外，用于排氣孔布置的已知區(qū)域并不總是足夠大，以容納所有所需的排氣區(qū)域。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明涉及將一個(gè)或更多主動(dòng)排氣孔放置于形成于氣囊壁內(nèi)的連接塔中，該連接塔從氣囊壁凸起，用于附接至反作用表面。由于連接塔的側(cè)面的定向，可以在氣囊壁的注射成型期間使用適當(dāng)?shù)墓ぞ咔都p易地形成凹槽部件，以便生成變薄的壁，其在充氣過(guò)程中撕裂開(kāi)以限制壓力積累。凹槽部件的尺寸、形狀以及數(shù)量可以被簡(jiǎn)單地調(diào)整，以制定排氣性能，包括閾值壓力和流量。此外，連接塔提供豐富的表面區(qū)域，以便在需要時(shí)容納大型排氣區(qū)域。
[0007]在本發(fā)明的一個(gè)方面，主動(dòng)墊式安全氣囊安裝于機(jī)動(dòng)車(chē)輛中乘客艙的內(nèi)部裝飾表面。塑料成型的前壁向乘客艙內(nèi)的乘員在展開(kāi)方向展開(kāi)。塑料成型的后壁圍繞實(shí)質(zhì)上密封的周邊與前壁接合，以形成可充氣的氣囊。后壁包括至少一個(gè)實(shí)質(zhì)上為圓周的起褶的擋板，以及多個(gè)從中心區(qū)域凸起的連接塔，其配置于擋板內(nèi)部，以便與反作用表面接合。氣體發(fā)生器將充氣氣體注入可充氣的氣囊中，以響應(yīng)于車(chē)輛的撞擊事件。至少一個(gè)連接塔包括縱長(zhǎng)的凹槽，其部分地凹進(jìn)連接塔的表面，以提供配置成在充氣期間于預(yù)定壓力下撕裂開(kāi)的變薄的壁部分。
【附圖說(shuō)明】
[0008]圖1是本發(fā)明可以應(yīng)用到的類(lèi)型的現(xiàn)有技術(shù)的主動(dòng)膝部墊式安全氣囊手套箱門(mén)系統(tǒng)的向外看的分解透視圖；
[0009]圖2是主動(dòng)墊式安全氣囊的可充氣的氣囊總成的后部透視圖；
[0010]圖3是顯示現(xiàn)有技術(shù)的主動(dòng)墊式安全氣囊的側(cè)向截面圖；
[0011]圖4是擁有用于形成主動(dòng)排氣孔的變薄的部分的連接塔的透視圖；
[0012]圖5是圖4所示的主動(dòng)排氣孔在被充氣氣體撕裂開(kāi)后的透視圖；
[0013]圖6是帶有另一實(shí)施例的包括引爆肋(initiator rib)的主動(dòng)排氣孔的連接塔的透視圖；
[0014]圖7是圖6所示的連接塔的截面視圖；
[0015]圖8是圖6所示的連接塔沿圖7的線8-8的截面視圖；
[0016]圖9是用于在連接塔內(nèi)表面上形成凹槽的模具嵌件的第一實(shí)施例的水平截面圖；
[0017]圖10是用于在連接塔內(nèi)表面上形成凹槽的模具嵌件的第二實(shí)施例的水平截面圖；
[0018]圖11是顯示形成于連接塔內(nèi)的凹槽部件的另一實(shí)施例的垂直截面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]現(xiàn)在參照?qǐng)D1，現(xiàn)有技術(shù)主動(dòng)膝部墊式安全氣囊系統(tǒng)10具有底板組件11，其形成用于墊式安全氣囊的基座。如圖1所示，底板11例如要么通過(guò)從儲(chǔ)存腔或手套箱12鉸接來(lái)附接到車(chē)輛，要么安裝至另一結(jié)構(gòu)，例如位于轉(zhuǎn)向柱下方的儀表板支撐件。在車(chē)輛內(nèi)的相應(yīng)的座椅位置中駕乘的個(gè)人的膝蓋可以接近這樣的位置。
[0020]在本實(shí)施例中，底板11是車(chē)門(mén)內(nèi)壁或襯墊，其充當(dāng)用于支撐通過(guò)在它們的周邊15連接的后(氣囊)壁13和前(裝飾板)壁14形成的可充氣的氣囊的反作用表面。壁13和14優(yōu)選由模塑的塑料(比如熱塑性聚烯烴(ΤΡ0))組成并且通過(guò)塑料熱焊比如熱板或振動(dòng)焊接接合，以在中央?yún)^(qū)域17的周?chē)纬芍苓吤芊鈴亩纬煽沙錃獾臍饽?。充氣氣體來(lái)源16被電子地控制，用來(lái)在碰撞過(guò)程中激活以釋放氣體來(lái)使墊式安全氣囊充氣。前壁14可以包含A類(lèi)內(nèi)部裝飾表面比如手套箱門(mén)的外部，或額外的表層或覆蓋物(未顯示)可以應(yīng)用到它的外表面。
[0021]圖2是一種已知類(lèi)型的用于主動(dòng)墊式安全氣囊的可充氣的氣囊20的后視圖。塑料成型的前壁21覆蓋塑料成型的可膨脹的后壁22。壁21和22在閉合周邊區(qū)域23周?chē)唤雍希孕纬删哂性诒?1和22之間的開(kāi)放中央容積的可充氣的氣囊來(lái)在碰撞事件過(guò)程中從安裝在氣囊壁22的凹部25中的氣體發(fā)生器24接收充氣氣體。后壁22包括多個(gè)褶，比如26和27，以在充氣過(guò)程中容納后壁22的膨脹。多個(gè)連接塔(即，突起部分)28從后氣囊壁22的中心部分凸出，其被定位于擋板褶26和27內(nèi)。塔28用來(lái)安裝后壁22到反作用表面(未顯示)。包含星號(hào)狀圖案的排氣孔30切割穿過(guò)給氣囊腔排氣的氣囊壁22。
[0022]圖3顯示了墊式安全氣囊31的截面圖，其包括周邊密封至氣囊壁33的前裝飾壁32。氣囊壁33包括焊接至反作用壁35的連接塔34，該反作用壁35可以例如由手套箱門(mén)內(nèi)襯組成。在展開(kāi)過(guò)程中，由于向氣囊空腔36內(nèi)提供充氣氣體，前裝飾壁32向車(chē)輛的乘客艙中的乘員在展開(kāi)方向37中展開(kāi)。
[0023]本發(fā)明介紹了在一個(gè)或更多連接塔內(nèi)的一個(gè)或更多變薄的壁部分(S卩，凹槽)。如圖4所示，連接塔40從氣囊壁41處凸起以便在焊接墊42處與反作用表面(未顯示)接合?？v長(zhǎng)的凹槽43部分地凹陷進(jìn)入塔40的內(nèi)表面或外表面，以提供適用于在充氣過(guò)程中于預(yù)定壓力下撕裂開(kāi)的變薄的壁部分。在凹槽43處的變薄削弱了壁41。另外，出現(xiàn)在凹槽43縱邊處的厚度的急劇轉(zhuǎn)變使應(yīng)力集中在邊緣。圖5顯示了在沿變薄的壁部分的應(yīng)力線14處以片狀閥的方式突然發(fā)生的撕裂，從而允許充氣氣體45泄露。凹槽43的撕裂開(kāi)主動(dòng)地為氣囊腔室排氣，以保持墊式安全氣囊內(nèi)的壓力低于可能會(huì)出現(xiàn)焊接失效的地