专利名称：具有内藏撕裂缝的主动垫式安全气囊的制作方法
技术领域：
本发明总体上涉及用于移动车辆中乘客的碰撞保护的主动垫式安全气囊，并且，更具体地，涉及主动垫式安全气囊的安装和隐藏。
背景技术：
乘员碰撞保护在机动车辆的设计和使用中是重要的考虑因素。一种保护装置为主动垫式安全气囊，其中乘客舱内的装饰面被用作缓冲垫以更平稳地使乘员减速。可以展开主动垫式安全气囊的内部装饰面包括例如位于乘员膝盖附近的仪表板或侧门的内表面。在主动垫式安全气囊中，可充气的气囊在碰撞事件过程中向乘员膨胀以吸收冲击并减少损伤。在一个实例中，即2010年6月26日递交的申请号为12/824，150的美国在审专利申请中，公开了ー种内藏到手套箱门中的重量轻且视觉上吸引人的主动膝部垫式安全气囊。公知的主动垫式安全气囊被制成安装在碰撞过程中乘客会被甩到的位置内部的独立部件。因此，主动垫式安全气囊部件的全部A级表面(即可见侧)向乘员膨胀。独立主动垫式安全气囊部件被典型地直接安装至车架子结构并且其位于例如仪表板或侧门的总体上平坦的表面内或与其相邻。缝隙或其他类型的切割线典型地在垫式安全气囊与内部装饰板的相邻元件之间至少沿主动垫式安全气囊的一些边缘出现。为了确保沿缝隙的外观令人满意，在各种装饰元件的安装以及相对位置中严格控制偏差是必须的。基于乘客相对于装饰的位置和/或乘客舱内座椅布局的具体细节，可能存在放置主动垫式安全气囊的某ー最佳位置。但是，由于外观或其他考虑因素，通常不愿在这些最佳位置处具有切割线。因此，需要消除缝隙或切割线以改进外观并降低成本。
发明内容
在本发明的一方面，用于车辆的乘客舱中的主动垫式安全气囊包含具有面向乘客舱的A级表面的总体上平面的内部装饰板。A级表面定义装饰板的外围边缘并且具有与A级表面相対的B级表面。内部装饰板具有沿与外围边缘隔开的闭合路径深入到B级表面的撕裂縫。该撕裂缝包含内部装饰板沿闭合路径厚度的減少。包含柔性塑料材料的可充气的气囊具有与B级表面沿撕裂缝的内边缘结合的外缘。可充气的气囊具有用于响应由膨胀气体实现的膨胀而扩张的褶皱表面。充气装置连接至可充气的气囊以提供膨胀气体。碗状反作用架具有容纳可充气的气囊的腔并且具有与B级表面沿撕裂缝的外边缘结合的外缘，以使可充气的气囊包含在反作用架与内部装饰板之间。膨胀之前从A级表面看不到撕裂縫。可充气的气囊的膨胀导致内部装饰板在撕裂缝撕裂，从而引起闭合路径内的内部装饰板部分分离并膨胀离开反作用架进入到乘客舱。
图1是具有主动垫式安全气囊、车门的表面中含有切割线的传统车门的主视图2是应用本发明的主动垫式安全气囊、无可见切割线的车门的主视图；图3是示出了不可见的撕裂缝位置的图2的车门的主视图；图4是主动垫式安全气囊沿图3的线4-4的横截面；图5-8是主动垫式安全气囊在展开过程中处于各个时间的截面图；图9是示出主动垫式安全气囊的可选实施例的横截面。
具体实施方式
现在參考图1，传统机动车辆车门10具有连接在其上的包括主动垫式安全气囊11的各种内部装饰部件。由于垫式安全气囊11作为单独的部件安装，缝隙或切割线12和13必须保持在垫式安全气囊11与相邻的装饰部件如修饰板部分之间。除了车门内表面之外，本发明的主动垫式安全气囊还可以在仪表板、座椅侧表面、座椅靠背、车顶板、车顶立柱以及其他内部部件上展开，以在碰撞过程中保护乘客。为了消除与主动垫式安全气囊相关的切割线，如图2中车门10所示，本发明包括隐藏在总体上平面的内部装饰板15的后面的主动垫式安全气囊。图2中切割线的消除获得了简洁的外观并大大改进了风格的灵活性。图3示出了指示主动垫式安全气囊在装饰板15后面隐藏的位置的虚线16。线16示出了用于隐藏的撕裂缝、形成将会撕裂并膨胀离开车门10的板部分以发挥主动垫式安全气囊的作用的闭合路径。參考图4，内部装饰板20具有面向乘客舱的A级表面20A以及与A级表面相対的B级表面20B。装饰板20是总体上平面的并且具有顔色和表面处理或纹理以为车辆内部提供修饰的外观。可选地，A级表面20A还可以被包裹或涂有外皮或其他较薄的修饰涂层而不改变垫式安全气囊的其他特征。内部装饰板20可以优选地用热塑性塑料或传统地应用于内部装饰板的其他材料由注射成型形成。撕裂缝21形成在B级表面20B上，从而使其遵循与内部装饰板20的外围边缘36隔开的闭合路径。撕裂缝21包含板20的减少的厚度。这可以是板20的初始注射成型过程中成型的特征，或者其可以通过在B级表面20B中切割或刻划而随后形成。可充气的气囊22包含柔性塑料材料(如聚こ烯、聚烯烃或PVC)并且具有沿撕裂缝21的内边缘与B级表面20B结合的外缘23。气囊22具有一系列的褶皱，如褶皱25，以允许可充气的气囊22膨胀。褶皱的上边缘可以优选地通过塑料焊接、粘结结合或其他公知的连接方式与B级表面20B结合。外缘23完全围绕撕裂缝21的外围密封地在24处结合从而产生内部腔室28。在气囊展开(即气囊22膨胀)之前，结合件26和27帮助提供板20的硬度以降低“铸板凹陷(oil-canning)”效应。碗状反作用架30形成了用于容纳可充气的气囊22的腔。反作用架30的外缘31与B级表面20B沿撕裂缝21的外边缘结合，以使可充气的气囊22包含在反作用架30与内部装饰板20之间。连接物32将外缘31牢固地连接至板20以便足以抵抗气囊22在膨胀过程中所产生的力。反作用架30与可充气的气囊22通过系绳33和34连接，以防止充气的气囊在膨胀之后脱离架30以及将缝21撕裂。充气装置35安装在反作用架35内并且具有气体输出，其用于以公知的方式将膨胀气体提供至腔室28中。图5-8示出了本发明的主动垫式安全气囊的膨胀顺序。在图5中，充气装置35还没有被激活。因此，内部装饰板20具有其最初总体上平面的形状，该形状包括撕裂缝边界内的内部装饰部分40，该部分将成为垫式安全气囊的有效表面。在响应于碰撞控制器(未示出)膨胀气体开始从充气装置35逸出之后，可充气的气囊22内的腔室41开始扩大。图6示出了约5毫秒之后的膨胀。装饰部分40响应于腔室41的扩大开始向外扩张，并且撕裂缝21开始变形。约10毫秒之后，如图7中所示，撕裂缝21沿撕裂边缘42破裂并且装饰部分40愈加向外移动。为了适应腔室41的扩大，褶皱25和其他褶皱开始伸直。约15毫秒之后，如图8中所示，装饰板部分40完全分离并且扩张离开装饰板20。系绳33和34不会撕裂，并且它们继续使装饰板部分40和气囊22保持在它们将抵挡受到撞击的乘客的位置上。图9示出了可选的实施例，其中内部装饰板50包括用于加强板与主动垫式安全气囊之间的连接的特征。装饰板50包括定义撕开垫式安全气囊表面(可充气的气囊52与其结合)的模内撕裂缝51。碗状反作用架53具有与从装饰板50的B级表面侧延伸的加固、增厚的凸缘55结合的外缘54。通过在该区域中为连接提供增厚的凸缘，可以获得更坚固的结合，以防止在膨胀カ的影响下反作用架53与装饰板50分离。可充气的气囊和/或反作用架与内部装饰板的结合优选地通过塑料焊接，如振动焊接或热板焊接获得。可选地，可以应用粘合剂(即化学粘合剂)或机械结合。图9还示出了包裹或以其他方式覆盖装饰板50的A级表面侧以获得所需的最終外观和颜色的外皮56。外皮56足够薄并可撕裂，以便不阻碍膨胀的垫式安全气囊发挥作用。本发明允许主动垫式安全气囊不使用任何其他支承物或直接连到车辆架或其他子结构(除了任何连接至充气装置的电线)的互连来连接至装饰板的内側。由于不需要专门的安装来将垫式安全气囊连接至如车门、仪表板、车顶或其他内表面的内部装饰部件的子结构，所以最小化了生产和制造的成本。承载主动垫式安全气囊的内部装饰部件本身可以以任何传统方式并且在任何方便的安装位置使用例如夹子或螺丝连接至主要的子结构。
权利要求
1.一种用于车辆的乘客舱中的主动垫式安全气囊，其特征在于，包含 具有面向乘客舱的A级表面的总体上平面的内部装饰板，A级表面定义装饰板的外围边缘，内部装饰板具有与A级表面相对的B级表面，内部装饰板具有沿与外围边缘隔开的闭合路径深入到B级表面的撕裂缝，并且该撕裂缝包含内部装饰板沿闭合路径厚度的减少； 包含柔性塑料材料的可充气的气囊，该可充气的气囊具有与B级表面沿撕裂缝的内边缘结合的外缘，并且该可充气的气囊具有用于响应由膨胀气体实现的膨胀而扩张的褶皱表面； 连接至可充气的气囊以提供膨胀气体的充气装置；以及 碗状反作用架，其具有容纳可充气的气囊的腔并且具有与B级表面沿撕裂缝的外边缘结合的外缘，以使可充气的气囊包含在反作用架与内部装饰板之间； 其中，膨胀之前从A级表面看不到撕裂缝，并且可充气的气囊的膨胀导致内部装饰板在撕裂缝撕裂，从而引起闭合路径内的内部装饰板部分分离并膨胀离开反作用架进入到乘客舱。
2.根据权利要求1的主动垫式安全气囊，其特征在于，反作用架与B级表面的结合提供了对反作用架实质上所有的结构支承。
3.根据权利要求3的主动垫式安全气囊，其特征在于，内部装饰板和反作用架分别包含注射成型的塑料。
4.根据权利要求3的主动垫式安全气囊，其特征在于，可充气的气囊和反作用架通过塑料焊接分别与B级表面结合。
5.根据权利要求4的主动垫式安全气囊，其特征在于，塑料焊接包含振动焊接。
6.根据权利要求1的主动垫式安全气囊，其特征在于，褶皱表面由多个褶皱形成，所述多个褶皱具有通过分别的易碎结合件连接至B级表面的末端，所述易碎结合件在膨胀过程中破碎。
7.根据权利要求1的主动垫式安全气囊，其特征在于，内部装饰板布置在车辆的前仪表板上。
8.根据权利要求1的主动垫式安全气囊，其特征在于，内部装饰板布置在车辆的侧门上。
9.根据权利要求1的主动垫式安全气囊，其特征在于，还包含包裹在内部装饰板上的柔性外皮。
全文摘要
本发明提供了一种在总体上平面的内部装饰板上的主动垫式安全气囊。板中不可见的撕裂缝遵循与板的外围边缘隔开的闭合路径。可充气的气囊具有沿撕裂缝的内边缘与板结合的外缘。碗状反作用架具有容纳可充气的气囊的腔并且具有沿撕裂缝的外边缘与板结合的外缘，以使可充气的气囊包含在反作用架与内部装饰板之间。可充气的气囊的膨胀引起内部装饰板在撕裂缝处撕裂，从而引起闭合路径的内部装饰板分离并膨胀离开反作用架进入到乘客舱。
文档编号B60R21/21GK103029672SQ201210367828
公开日2013年4月10日 申请日期2012年9月28日 优先权日2011年10月3日
发明者雷蒙德·E·卡利什, 迈克尔·G·奥尔沃夫斯基 申请人:福特全球技术公司