专利名称：机动车辆气囊展开系统的气囊展开装置、气囊滑槽装置的制作方法
技术领域：
本实用新型总体上涉及用于机动车辆的气囊展开系统，并且，更具体地，涉及具有与气囊滑槽一体成型的能量传递铰链的门支撑板结构。
背景技术：
气囊展开滑槽组件已经被投入商业应用以用于机动车辆仪表板的乘客侧。滑槽组件连接气囊模块(一般包括折叠包和用于根据需要使折叠包膨胀的化学推进剂)和仪表板的门支撑板(即，基板)。滑槽组件的一般结构包括管形外壁、一个或多个吊门、以及连接吊门和外壁的一个或多个铰链件。该铰链件可以形成有随着气囊展开能够使铰链件变直的双曲面结构。在共同的尚待批准的已公开申请US2010/0109296A1中，公开了一种铰链件，其在气囊滑槽管的裙壁和门支撑板的一边缘之间延伸，并且该铰链件包括一对转动件以及延伸臂。第一转动件形成为向下定向的弯曲物，其一端与裙壁的内侧连接并且另一端与第二转动件连接。第二转动件形成为向上定向的弯曲物，其一端与第一转动件连接并且另一端与延伸臂连接，该延伸臂向上延伸到门支撑板的边缘。在该相关的气囊展开期间，该一体结构使得呈现于门支撑板的能力通过铰链件部分消散在该结构中。气囊模块通常需要以其顶边缘在水平面中的方式安装，以便可以恰当地引导和控制化学反应和气囊膨胀。不过，门支撑基板通常不是水平的。相反地，门支撑基板通常从车辆的中心朝向车辆中乘客侧倾斜。由于吊门和铰链件依照门支撑基板的形状，因此它们也不是水平的。结果是，膨胀气囊的展开力会在铰链件上产生会削弱铰链件的运作或者甚至使铰链断裂的扭矩，这会降低能量在裙壁中的消散。
实用新型内容针对现有技术中的相关技术问题，本实用新型提供了一种用于机动车辆的气囊展开系统的气囊展开装置、以及一种气囊滑槽装置，以将不均勻展开力更好地传递至裙壁。为实现上述目的，本实用新型的一方面，提供了一种用于机动车辆的气囊展开系统的气囊展开装置，包括支撑基底，用于连接至车辆的乘客面对的基板的背面，支撑基底具有上表面和下表面，并且支撑基底被设置成围绕基板中的由被预削弱的区域限定的气囊展开门；门支撑板，具有上表面、下表面以及四个侧边缘，以用于在气囊展开门的区域中与基板的背面连接，其中门支撑板在连接至基板的背面时与支撑基底基本共面，并且四个侧边缘都沿着基板的背面与支撑基底分隔开；气囊滑槽，从支撑基底向下延伸，并且包括用于限定供气囊从基板下方展开的路径的多个裙壁；以及铰链件，从其中一个裙壁向门支撑板的一个边缘延伸，其中铰链件具有上表面和下表面，上表面和下表面通过左侧表面和右侧表面连接，其中从裙壁伸出的至少一个侧表面包括使铰链件的下拐角形成钝角的底切。优选地，钝角在约100°至约150°的范围内。优选地，钝角在约115°至约135°的范围内。[0009]优选地，底切侧表面具有上尖端和下尖端，并且其中上尖端的至少一部分具有减少在膨胀期间铰链件处对气囊的限制的半径。优选地，气囊滑槽和铰链件整体模制成型，其中底切侧表面具有上尖端和下尖端， 以及其中铰链件形成有分型线，分型线与底切侧表面从裙壁伸出处的上尖端一致。优选地，分型线从上尖端朝向下尖端过渡，并且与裙壁间的距离增加。优选地，从裙壁伸出的两个侧表面都包括使得铰链件的每个相应下拐角形成钝角的底切。另一方面，本实用新型还提供一种气囊滑槽装置，包括支撑基底；门板；从支撑基底延伸出的具有多个裙壁的气囊滑槽；以及铰链件，从裙壁延伸至所述门板，并且具有上表面和下表面，所述上表面和下表面通过左侧表面和右侧表面连接，其中从所述裙壁突出的一个侧表面包括使所述铰链件的下拐角形成钝角的底切。本实用新型的有益效果在于，将不均勻展开力更好地传递至裙壁，并且保持了铰链件的整体性。
图1是描绘了气囊展开区的车辆仪表板的立体图；图2是具有与基板连接的滑槽的气囊系统的截面图；图3是在安装至车辆中之前，具有滑槽的气囊展开装置实施例的俯视图；图4是沿着图3中剖面线4-4的截面立体图；图5是示出了不均勻的展开力的示意图；图6A是根据本实用新型一个实施例的底切铰链的一般示例的前视图；图6B是沿图6A中剖面线6B-6B的侧视图；图7是另一实施例的底切铰链的部分截面图；图8描绘了图7中实施例的钝角；图9是从远离裙壁的位置看到的图7的底切铰链的另一部分截面图；以及图10是示出了用于本实用新型另一实施例的分型线的位置改变的侧视图。
具体实施方式
参见图1-4，车辆仪表板10中容纳有气囊展开结构100。示出的支撑基底101与基板14的下表面连接，基板14形成了仪表板10的一部分。示出的门支撑板104也与基板的下表面连接，不过该支撑板设置在气囊展开门之下，该气囊展开门由预削弱的门接缝12 和铰链接缝13限定。示出的支撑基底101具有上表面和下表面。支撑基底101的上表面包括多个焊接筋118，以便于利用振动焊接工艺使其与基板14的下表面11连接。(当然也可以采用其他代替连接方式，例如超声波焊接、粘接以及其他公知技术，假定这些代替连接方式拥有此处所述的能量吸收特性)。门支撑板104也包括焊接筋，在由预削弱接缝12和13限定的作为气囊展开门的区域中，该焊接筋与基板14的下表面11连接。在该构造中，门裂缝12被预削弱至一定程度，使得当气囊展开时，仪表板10的外壳和基板14能够完全断裂。接缝13 是铰链接缝，并且其只需要提供用于基板和仪表板10的外壳的支点。因此，对铰链接缝预削弱的程度低于对门接缝12的预削弱程度。优选地，气囊展开结构100形成为由弹性材料模制的一体件，该弹性材料例如为 Dexf lex 或其他在至少达到_30°C的极冷温度下呈现出良好延展性，并且在至少达到90°C 的高温下呈现出良好韧性的材料。可以使用其他材料，例如ΤΡ0(热塑性聚烯烃)、TPE(热塑性弹性体)、或ΤΕ0(烯烃类热塑性弹性体)。可以分别形成各个件并且其连接在一起以复制一体模制件。如果这么做，将不得不小心注意，以便实现由构成本公开结构的各个元件的组合提供的能量管理。支撑基底101为基本平面的法兰，其与门支撑板104基本共面。如图中所示，该基底有轻微的弯曲以便对应于与结构100连接的这种样式的基板表面。在所述实施例中，在来自支撑基底101的延伸部分中设置对准插槽137。虽然未示出，但是基板14可以具有在其中形成并且从其下表面延伸的突出部分，以提供键特征(key feature)，该键特征容纳在插槽137中以便在将支撑结构100焊接至基板之前帮助安置该支撑结构。从支撑基底101延伸出的突片131、133和135上的孔，用于实现的功能与利用从基板14的下表面延伸出的突出部分的对准槽137的功能相同。示出的测试突片延伸部分139具有可变形筋138，该变形筋的作用与支撑基底101 上的可焊接筋118相同，用于在同样的振动焊接工艺中连接至基板14的相应下表面区域。 测试突片延伸部分139，使得焊接者和随后的用户可以通过向该突片施加拉压力而实施非破坏性的质量控制测试，并且从而确保支撑结构100与基板间的完全焊接是可接受的。门支撑板104和支撑基底101被间隙112分隔开，以便门支撑板104不直接与支撑基底101连接。支撑基底101在预削弱的门接缝12和13下延伸，并且因此对抗可能施加在仪表板外表面的向内压力。在所述实施例中，示出了在门支撑板104中的多个孔110。 设置孔110以减轻门支撑板104的质量而不会影响其支撑或连接特性。通过从支撑基底101向下延伸的裙壁105、106、107和108形成了气囊滑槽管。在该实施例中，气囊滑槽管具有由侧裙壁105和107以及前和后裙壁106和108限定的基本呈矩形的结构。角撑板(例如128)沿裙壁间隔地设置，以便在支撑基底101和气囊滑槽管之间提供增加的强度和一定刚性。铰链件200在裙壁108和门支撑板104的铰链边缘109之间延伸。铰链件200包括相应的第一和第二转动件“A”和“B”以及延伸臂103。从端部可以看出，第一转动件A形成为向下定向的弯曲物，其一端与侧裙壁108的内侧111连接，并且另一端与第二转动件B 连接。第二转动件B形成为向上定向的弯曲物，其一端与第一转动件A连接，并且另一端与延伸臂103连接。延伸臂103从第二转动件B向上延伸至门支撑板104的铰链边缘109。 每个转动件都是基本相互平行的轴向延伸部分，并且和门板的与延伸臂103连接的边缘基本平行。每个转动件以及延伸臂103几乎延伸至铰链边缘109的整个长度。较长的侧裙壁106和108包括多个窗孔114和116，以用于接合从气囊容器300延伸出的对应数量的连接钩304和306。每个窗孔114和116都具有突片115和117，该突片顶住插入的钩，以使接合连接紧固，并且防止在气囊展开前的车辆运行期间，气囊容器和气囊滑槽之间发出咯咯响声。侧裙壁106和108的下部(在窗孔114和116下方)包括加固隔板122和124。 加固隔板122和124的厚度是侧裙壁材料的两倍，并且沿着侧裙壁106/108的整个长度形成。加固隔板用于防止当气囊展开时，钩304和306从其所在的窗孔114和116中的位置处完全地撕穿侧裙壁。当气囊展开时，气囊容器和滑槽中出现最初由气罐305产生的较大压力。因为气囊容器300在安装结构307处固定至车辆结构，钩304和306防止在气囊展开期间，气囊支撑结构100和仪表板离开它们的预定位置。钩304和306与在窗孔114和 116下方的侧裙壁106和108相互作用，以遏制该压力并且使得滑槽保持不受损伤并将该压力引至门支撑板104，这会强制撕裂裂缝12并使得气囊展开。在部分现有技术的应用中， 气囊滑槽中使用了金属侧裙壁以防止撕裂。在本实用新型构思中，热塑性材料(例如上述) 被模制以形成一体化结构100，双倍厚的加固隔板122和IM的功能是防止钩完全撕穿气囊支撑结构并防止其容许气囊支撑结构的分离。参见图5，气囊容器20具有顶边缘21，该顶边缘必须保持水平以供正常运作。由于一般的仪表板的样式为沿着车辆中心线的部分最高，并且朝向车辆中驾驶员侧和乘客侧的部分倾斜向下，所以仪表板上表面22 —般不是水平的。气囊滑槽23以容纳容器20的每个端部的高度差的方式与容器20和仪表板22连接。当气囊展开时，膨胀的气囊充满滑槽 23内部中的空间24。由于空间M被膨胀的气囊充满，使得出现在整个空间M中的上升的压力基本相同，由于展开的气囊的一侧沿着仪表板22的倾斜内表面延伸至较高的高度从而产生了不均勻的展开力，所以会产生侧旋转扭矩25。扭矩25的转动轴线垂直于铰链件的轴线。由于扭矩25会产生沿着连接气囊门和滑槽的铰链件的裂缝，因而扭矩25是不合乎需要的。如图6A所示，本实用新型通过在经受扭力的铰链(即，对应仪表板基板的较高端的铰链)的端部处施加专门的底切解决了该不均勻的力。在整体模制的塑料单元中，铰链 30从裙壁27和观之间的气囊滑槽的裙壁沈伸出。其中铰链30从裙壁沈伸出，其具有上表面31和下表面32，该上、下表面通过左侧表面33和右侧表面34连接。尽管增加的扭力只施加至一个侧表面，但是侧表面33和34都被示出为具有底切。为了使设计实践标准化， 便于模具设计，并且保持设计的灵活性，需要在两个侧表面上都设置底切。不过，只有对应于仪表板最高的端部的侧表面需要具有底切。如图6B所示，从裙壁沈延伸出的上尖端35限定了左侧表面33的顶部。侧表面 33的下边缘提供下尖端36。根据本实用新型，底切包括相对底表面成钝角(S卩，大于90° ) 的侧表面。下尖端36处的角度大于90°。该钝角优选在约100°至约150°的范围内，并且更优选在约115°至约135°的范围内。图7示出了使用铰链件200的本实用新型，该铰链件具有图2-4中的转动件。其中铰链件200从裙壁108伸出，其具有在上尖端41和下尖端42之间的底切侧表面40。由于该底切，侧表面40以43处示出的钝角从裙壁108伸出。如图8所示，侧表面左下拐角44 与下尖端42 —致。假想线45穿过左下拐角44和左上拐角，其中侧表面在左上拐角处从裙壁伸出。假想线46与点44和铰链件的底表面一致。假想线45和46之间的角度47形成钝角。该钝角在铰链件的基底处提供了材料量的增加，用于以更大程度地防止撕裂铰链件的方式传递力。由此，将不均勻展开力更好地传递至裙壁，并且保持了铰链件的整体性。为了从底切到铰链件顶表面最佳地利用增加的材料，优选地，该侧表面在上尖端处以尖锐边缘结束。不过，不需要沿着铰链的整个侧表面在上尖端处都保持尖锐边缘，因为它会在气囊膨胀期间产生限制气囊的位置。如图9所示，可在上尖端中设置半径50，以用于
6铰链件的远离裙壁108的部分。关于整体模制件，优选地，分型线(对应于用于制造该件的模具加工中的分离(break))在上尖端从裙壁伸出的位置处与上尖端一致。如图10所示， 随着远离裙壁108的距离增加，分型线51从上尖端朝向下尖端过渡并且与裙壁108的距离增加，以便在分型线到达门支撑板104的位置处或到达门支撑板104之前的位置处得到图 9中示出的半径。
权利要求1.一种用于机动车辆的气囊展开系统的气囊展开装置，其特征在于，包括支撑基底，用于连接至所述车辆的乘客面对的基板的背面，所述支撑基底具有上表面和下表面，并且所述支撑基底被设置成围绕所述基板中的由被预削弱的区域限定的气囊展开门；门支撑板，具有上表面、下表面以及四个侧边缘，以用于在所述气囊展开门的区域中与所述基板的背面连接，其中所述门支撑板在连接至所述基板的背面时与所述支撑基底共面，并且所述四个侧边缘都沿着所述基板的背面与所述支撑基底分隔开；气囊滑槽，从所述支撑基底向下延伸，并且包括用于限定供气囊从所述基板下方展开的路径的多个裙壁；以及铰链件，从其中一个所述裙壁向所述门支撑板的一个边缘延伸，其中所述铰链件具有上表面和下表面，所述上表面和下表面通过左侧表面和右侧表面连接，其中从所述裙壁伸出的至少一个所述侧表面包括使所述铰链件的下拐角形成钝角的底切。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述钝角在100°至150°的范围内。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述钝角在115°至135°的范围内。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，底切侧表面具有上尖端和下尖端，并且其中所述上尖端的至少一部分具有减少在膨胀期间铰链件处对所述气囊的限制的半径。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述气囊滑槽和所述铰链件整体模制成型，其中所述底切侧表面具有上尖端和下尖端，以及其中所述铰链件形成有分型线，所述分型线与所述底切侧表面从所述裙壁伸出处的所述上尖端一致。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述分型线从所述上尖端朝向所述下尖端过渡，并且与所述裙壁间的距离增加。
7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，从所述裙壁伸出的两个侧表面都包括使得所述铰链件的每个相应下拐角形成钝角的底切。
8.一种气囊滑槽装置，其特征在于，包括支撑基底；门板；从所述支撑基底延伸出的具有多个裙壁的气囊滑槽；以及铰链件，从裙壁延伸至所述门板，并且具有上表面和下表面，所述上表面和下表面通过左侧表面和右侧表面连接，其中从所述裙壁突出的一个侧表面包括使所述铰链件的下拐角形成钝角的底切。
专利摘要本实用新型提供机动车辆气囊展开系统的气囊展开装置，包括支撑基底，连接至乘客面对的基板的背面，围绕基板中由被预削弱的区域限定的气囊展开门；门支撑板，在气囊展开门区域中与基板背面连接，与支撑基底共面，其具有的四个侧边缘沿基板背面与支撑基底分开；气囊滑槽，从支撑基底向下延伸且包括多个裙壁；铰链件，从一裙壁向门支撑板一边缘延伸并具有左右侧表面，至少一侧表面包括使铰链件下拐角成钝角的底切。还提供气囊滑槽装置，包括支撑基底；门板；从支撑基底延伸出的具有多个裙壁的气囊滑槽；铰链件，从裙壁延伸至门板且具有左右侧表面，一个侧表面包括使铰链件下拐角成钝角的底切。本实用新型能够通过铰链件更好的传递展开力。
文档编号B60R21/205GK202193053SQ201120220249
公开日2012年4月18日 申请日期2011年6月27日 优先权日2010年6月27日
发明者尼古拉斯·A·马佐基, 布赖恩·C·斯莱恩, 肯尼思·J·克瓦斯尼克 申请人:福特环球技术公司