专利名称：具有双铰链束缚片的主动式气囊的制作方法
技术领域：
本发明总体上涉及机动车辆中用于乘客碰撞保护的主动式气囊，更特别地涉及可充气腔，其具有在气腔壁上整体形成为限制气腔的膨胀的撕裂片的内部束缚件。
背景技术：
主动式气囊为一种具有充气腔以在碰撞期间吸收撞击并且降低对乘客的伤害的车辆乘客保护装置。与通过多种开口展开空气垫相比，主动式气囊在碰撞事件初期使用内饰表面自身膨胀用于吸收撞击并且通过充气行为消散能量。美国申请12/824，150公开了集成进手套箱门内的重量轻并且视觉效果好的主动式膝部气囊(active knee bolster),其作为参考合并入本文。在通常结构中，主动式气囊包括面向车辆乘客并且沿着密封边缘连接至基壁(即 反应板(reaction plate))的前壁或面板。该壁中的一个或两者为可变形的以便提供充气腔。该壁在它们非膨胀状况下为初始隔离以容许充气以在该面板上实现平均膨胀的方式进入。典型的主动式气囊的前壁和基壁由模塑材料(例如聚乙烯、聚烯烃或PVC)制成。它们能够被吹塑成型或注射成型。美国专利申请12/824，150公开了形成在基壁内的易碎片，其具有与前壁接合的表面。该片用作为控制气腔膨胀的铰链。具体地，该片限制膨胀超出该片的长度(即它们用作为束缚件形成所需气囊表面位置用于缓冲撞击)。在展开并且撕裂束缚片(tether tab)之前,该片和前壁之间的连接还有助于降低铸板凹陷效应(oil canningeffect)。铸板凹陷为平板垂直于该平板的平面朝内和朝外弹起(springing in and out)。除了11翁11翁声(drum-1 ike noise),铸板凹陷也是不希望的，因为它带来缺少结构质量和完整性的印象。此外，车辆运行期间的振动会在气囊处集中，从而产生额外的噪声。展开期间完全分离的基壁和前壁之间还可包括其它非铰接互连，如合并入本文作为参考的美国专利申请13/075，294中所描述的。非铰接互连可仅出于降低铸板凹陷效应的目的并且在通过膨胀气体为气腔膨胀期间容易分离。通过将束缚片整体形成为这些壁中的一个的部分，可以低制造成本获得束缚功能。然而，由于束缚片的铰链移动，通过旋转部件实施该气腔的膨胀。在主动式气囊的通常设置中，优选地垂直于内饰表面并且朝向乘客膨胀该气腔。因此，该旋转部件是不理想的。希望降低膨胀的旋转分量(即提供平移运动替代旋转)同时维持有气腔壁部分整体形成的束缚片的低制造成本。
发明内容
主动式气囊为一种具有充气腔以在碰撞期间吸收撞击并且降低对乘客的伤害的车辆乘客保护装置。与通过多种开口展开空气垫相比，主动式气囊在碰撞事件初期使用内饰表面自身膨胀用于吸收撞击并且通过充气行为消散能量。美国申请12/824，150公开了集成进手套箱门内的重量轻并且视觉效果好的主动式膝部气囊(active knee bolster),其作为参考合并入本文。在通常结构中，主动式气囊包括面向车辆乘客并且沿着密封边缘连接至基壁(即反应板(reaction plate))的前壁或面板。该壁中的一个或两者为可变形的以便提供充气腔。该壁在它们非膨胀状况下为初始隔离以容许充气以在该面板上实现平均膨胀的方式进入。典型的主动式气囊的前壁和基壁由模塑材料(例如聚乙烯、聚烯烃或PVC)制成。它们能够被吹塑成型或注射成型。美国专利申请12/824，150公开了形成在基壁内的易碎片，其具有与前壁接合的表面。该片用作为控制气腔膨胀的铰链。具体地，该片限制膨胀超出该片的长度(即它们用作为束缚件形成所需气囊表面位置用于缓冲撞击)。在展开并且撕裂束缚片(tether tab)之前,该片和前壁之间的连接还有助于降低铸板凹陷效应(oilcanningeffect)。铸板凹陷为平板垂直于该平板的平面朝内和朝外弹起(springing in and out)。除了11翁11翁声(drum-1 ike noise),铸板凹陷也是不希望的，因为它带来缺少结构质量和完整性的印象。此外，车辆运行期间的振动会在气囊处集中，从而产生额外的噪声。展开期间完全分离的基壁和前壁之间还可包括其它非铰接互连，如合并入本文作为参考的美国专利申 请13/075，294中所描述的。非铰接互连可仅出于降低铸板凹陷效应的目的并且在通过膨胀气体为气腔膨胀期间容易分离。通过将束缚片整体形成为这些壁中的一个的部分，可以低制造成本获得束缚功能。然而，由于束缚片的铰链移动，通过旋转部件实施该气腔的膨胀。在主动式气囊的通常设置中，优选地垂直于内饰表面并且朝向乘客膨胀该气腔。因此，该旋转部件是不理想的。希望降低膨胀的旋转分量(即提供平移运动替代旋转)同时维持有气腔壁部分整体形成的束缚片的低制造成本。
图I为一种能够应用于本发明的主动膝部垫式安全气囊手套箱门系统的向外观察的立体分解图；图2为图I中的手套箱门的向内观察的立体分解图；图3为铰接的束缚片的正视图；图4为图3中的束缚片接合至充气之前的膨胀壁的侧视截面图；图5为图4中的束缚片和膨胀壁在充气之后的侧视截面图；图6显示了具有带有单个铰链轴产生旋转分量的束缚片的气囊的充气轮廓；图7显示了气囊的理想充气轮廓，其展示了向外平移而旋转较少；图8为显示具有双铰链轴的束缚片的正视图；图9为图8中的束缚片在气腔充气之后的侧视截面图。
具体实施例方式现在参考图I，现有技术中的主动式膝部气囊系统10具有包含反应壁(reactionwalDll的第一面板部件11。反应壁11可如图I中所示通过和储物空间或手套箱12铰接而连接至车辆上，或者安装在另一个结构上，例如转向柱或手套箱下方的仪表板支承结构。这样的位置容易接触坐在车辆内对应乘坐位置上的乘客的膝部。本发明能够与膝部气囊或任何其它内部气囊(例如侧面撞击气囊)一起使用。反应壁11具有适合密封至第二面板部件的边缘13，该第二面板部件由具有匹配边缘15的膨胀壁14形成。反应壁11和膨胀壁14优选由模制塑料组成并且可通过塑焊连接(例如热板焊接)以围绕内部开放空间17形成边缘密封以便形成气腔。它们也可以通过吹塑成型而形成。定位件16 (其可采用凸台的形状)设置在膨胀壁14的内表面上用于与图2所示的反应壁11的前表面上的束缚片20接合。充气源17安装在气腔内并且在撞击期间通过电子控制激活以释放气体给气囊充气。膨胀壁14可包含内饰表面(例如手套箱门的外部)，或者额外的外壳18可应用至膨胀壁14的外表面(例如A级表面，Class A surface)。优选地,夕卜壳18由塑料构成并且可以是带有纹理或者其它方式抛光的真空成型的热塑性双向层压件。在图3中更详细地显示了单个束缚片20。轮廓边缘21由壁中的一个(优选为反应壁)内的变薄的迹线形成，其中轮廓边缘21配置用于在膨胀壁的膨胀期间撕裂。变薄部分·可成形在壁中或者可在成形后切割或蚀刻在壁中。轮廓边缘21在第一端部22和第二端部23之间延伸。端部为钩状以便有助于防止撕裂延伸出轮廓边缘21之外。焊接肋25设置在束缚片20上用于连接至膨胀壁。在气腔充气期间反应壁和膨胀壁之间的分离的结果是，带有肋25的活动板26被向前拉动以沿着轮廓边缘21撕裂。活动板26绕着在端部21和23之间延伸的铰链轴24旋转。图4和5更详细地显示了束缚功能。如图4中所示在充气之前,轮廓边缘21未撕裂并且壁11和14处于它们初始基本平行的结构。如图5所示在充气之后，由于沿着轮廓边缘21撕裂，活动板26已经绕着铰链轴24旋转。因此，随着膨胀进行图5中的膨胀壁14已经向上旋转。图6以实线显示了充气之前的气囊的轮廓30。虚线31显示了包括移动的旋转分量的气囊的膨胀形状，该旋转分量会使最终位置与吸收撞击所需的位置不对齐。图7显示了虚线32代表相应于向外平移并且旋转较少的所需气囊轮廓。本发明通过如图8中所示的修改的轮廓边缘降低了运动的旋转分量并且增加了平移分量。形成在反应壁或膨胀壁中一个内的束缚片35具有轮廓边缘36。为了将轮廓边缘36形成为围绕束缚片35的撕裂线或迹线，该壁在轮廓边缘36处以降低的厚度成形或者可在成形之后对该壁进行刻痕或切割。轮廓边缘36在第一钩状端部37和第二钩状端部38之间延伸，从而产生第一铰链轴40。轮廓边缘36遵循蛇形或锯齿形，包括一对互补或对称以产生第二铰链轴43的起伏部(undulation) 41和42。铰链轴43基本上与铰链轴40平行。此外，铰链轴43沿着铰链轴40和活动板45的连接区域44之间的空间延伸，其中连接区域44设有连接肋46。优选地，第二铰链轴43的长度比第一铰链轴40的长度短。通过设置适于相对于第一铰链轴提供互补或相反的枢转的第二铰链轴，大部分的移动的旋转分量被转换为移动的平移分量。图9使用本发明的复合的轮廓边缘示出了束缚片35和膨胀壁14的主要的平移运动。
权利要求
1.一种用于机动车辆的主动式气囊，包含 用于抵靠所述车辆的刚性结构安装的反应壁；及 位于所述反应壁上的膨胀壁； 其中所述反应壁和膨胀壁由模塑部件组成；及 其中所述反应壁和所述膨胀壁中至少一个包括多个束缚片，每个所述束缚片具有形成活动板的轮廓边缘，所述轮廓边缘具有形成第一铰链轴的第一端部和第二端部，所述轮廓边缘具有形成基本上平行于所述第一铰链轴的第二铰链轴的一对互补起伏部，其中所述活动板具有接合至所述反应壁和所述膨胀壁中另一个的连接区域，并且其中所述第二铰链轴在所述连接区域和所述第一铰链轴之间延伸。
2.如权利要求I所述的主动式气囊，其特征在于，所述轮廓边缘具有蛇形，其中所述第二铰链轴比所述第一铰链轴短。
3.如权利要求I所述的主动式气囊,其特征在于,所述轮廓边缘由所述一个壁内成型的变薄的迹线组成并且配置用于在所述膨胀壁的膨胀期间撕裂。
4.如权利要求I所述的主动式气囊，其特征在于，所述轮廓边缘包括分别在所述第一端部和第二端部成型的第一钩状止挡部和第二钩状止挡部。
5.如权利要求I所述的主动式气囊，其特征在于，所述反应壁和所述膨胀壁由在边缘处接合形成充气腔的各个注射成形面板组成。
6.如权利要求I所述的主动式气囊，其特征在于，所述反应壁和所述膨胀壁包含储物箱的门。
7.如权利要求I所述的主动式气囊,还包含 位于所述膨胀壁上提供车辆内部的A级表面的外壳。
8.—种主动式气囊,包含 反应壁； 膨胀壁； 所述壁形成多个内部束缚件，每个所述束缚件包含形成可撕裂的活动板的轮廓边缘并且具有形成第一铰链轴的第一端部和第二端部、在活动板内接合所述壁的连接区域，以及形成基本上平行于所述第一铰链轴并且在所述第一铰链轴和所述连接区域之间的第二铰链轴的一对互补起伏部。
全文摘要
本发明公开一种用于机动车辆的主动式气囊。该主动式气囊具有由用于抵靠车辆的刚性结构安装的反应壁和位于反应壁上的膨胀壁形成的充气腔。反应壁和膨胀壁由模塑部件组成。反应壁和膨胀壁中至少一个包括多个束缚片，每个所述束缚片具有形成活动板的轮廓边缘。轮廓边缘具有形成第一铰链轴的第一端部和第二端部和形成基本上平行于第一铰链轴的第二铰链轴的一对互补起伏部。活动板具有接合至反应壁和膨胀壁中另一个的连接区域，并且第二铰链轴在连接区域和第一铰链轴之间延伸。
文档编号B60R21/16GK102874201SQ20121019085
公开日2013年1月16日 申请日期2012年6月11日 优先权日2011年7月11日
发明者雷蒙德·E·卡利什 申请人:福特全球技术公司