具有用于囊袋的保护焊缝的主动垫式安全气囊的制作方法
【专利摘要】一种用于安装在机动车辆内饰表面的主动垫式安全气囊，具有塑料模塑的、可膨胀的内壁，该内壁具有布置在外围的焊接凸缘和从焊接凸缘向内弯曲的褶状区域。塑料模塑的外壁覆盖在内壁上面，其中将焊接凸缘热焊接至外壁来形成容纳充气气体的可充气囊袋。内壁进一步地包括阻挡棱，该阻挡棱从焊接凸缘和褶状区域之间延伸至与外壁抵接，以限制针对焊接凸缘的充气气体流动。
【专利说明】具有用于囊袋的保护焊缝的主动垫式安全气囊
【技术领域】
[0001]本发明总体上涉及机动车辆中用于乘员碰撞保护的主动垫式安全气囊，并且具体地涉及具有由带褶状物的塑料面板形成的可充气囊袋的主动垫式安全气囊，该褶状物在充气期间展开，因此垫式安全气囊均匀地移入到缓冲冲击的身体的位置。
【背景技术】
[0002]主动垫式安全气囊是一种具有可充气的囊袋以在碰撞中吸收冲击并减少对乘员的创伤的车辆乘员防护装置。与充气时从后部各种开口出现的可展开的气囊靠垫相反，在碰撞事件开始时,主动垫式安全气囊利用内饰表面自身膨胀来通过充气气体的作用吸收冲击和耗散能量。通过引用的方式结合于此的、2012年6月26日公布的第8，205，909号美国专利公开了一种与手套箱盖整合为一体的轻质且具有视觉吸引力的主动膝部垫式安全气囊。同样通过引用的方式结合于此的、2011年4月19日递交的、申请序列号131089，401的未决美国专利申请公开了一种典型结构，其中主动垫式安全气囊包括面向车辆乘员的外壁或面板，其沿着密封的外围附接到内壁或者面板。为了提供可充气的囊袋，一个或者两个壁都是可变形的。例如，内壁可具有在充气时变直的褶状(即，折叠状)部分。在展开前、非充气条件下，壁最初间隔开较小的距离。这容许充气气体以一种实现整个面板均匀充气的方式进入。
[0003]典型的主动垫式安全气囊的内壁和外壁由诸如聚乙烯、聚烯烃、或者聚氯乙烯这样的模塑热塑性塑料组成。它们通常是注塑模塑的，但也可以是吹塑模塑的。当单独成形时，壁必须围绕其外围气密地结合以便形成可充气的囊袋。该结合必须是坚固的，以抵抗由于充气期间的高压导致的分离。
[0004]密封囊袋壁的公知方法是通过热焊接，其包含加热配合面然后将它们压缩在一起。例如包括热板焊接、红外焊接以及激光焊接。围绕内壁的外围可以提供总体上平坦的焊接凸缘，该焊接凸缘被外壁总体上平坦的表面所接受。外壁表面也可以包括直立密封棱，该直立密封棱在热焊接过程中通过穿入焊接凸缘来增加焊接强度，焊接凸缘和密封棱在热焊接过程中被加热然后被压缩。尽管有密封棱的穿入，主动垫式安全气囊的焊接强度也继续存在潜在的破裂模式。
【发明内容】
[0005]本发明消除了充气气体进入气密密封结构的潜在沟道，因此改善了焊缝的完整性。
[0006]在本发明的一个方面中，用于安装在机动车辆内饰表面的主动垫式安全气囊是由塑料模塑的、可膨胀内壁组成，该内壁具有布置在其外围的焊接凸缘和从焊接凸缘向内弯曲的褶状区域。塑料模塑的外壁覆盖在内壁的上面，其中焊接凸缘热焊接至外壁以形成容纳充气气体的可充气囊袋。内壁进一步地包括阻挡棱，该阻挡棱从焊接凸缘和褶状区域之间延伸至与外壁抵接，来限制针对焊接凸缘的充气气体流动。【专利附图】
【附图说明】
[0007]图1是可以应用本发明的一种主动膝部垫式安全气囊手套箱盖系统的向外部观看的分解透视图。
[0008]图2是主动垫式安全气囊的内和外壁总成的平面图。
[0009]图3是移除了内壁的图2所示外壁的透视图。
[0010]图4是主动垫式安全气囊的剖视图，其显示了一个焊缝，其中充气气体开始被引导到焊缝中。
[0011]图5是本发明的主动垫式安全气囊的剖视图，其中内壁包括限制充气气体被引导到焊缝的阻挡棱。
[0012]图6是朝向外壁的内壁侧面的透视图。
[0013]图7显示了内壁和外壁在热焊接过程中的截面。
[0014]图8是本发明所形成的焊缝的剖视图。
【具体实施方式】
[0015]现参考图1，现有技术的主动膝部垫式安全气囊系统10具有形成垫式安全气囊基座的基板组件11。基板11可以如图1所示地通过铰链连接至存储腔或者手套箱12从而连接到车辆，或者安装到另外的结构，比如，驾驶杆下面的仪表板支架。这些位置可以接触到乘坐在车辆内相应座位的个体的膝盖。
[0016]基板11充当用于支承可充气囊袋的反作用面，该可充气囊袋由内壁13和外壁14形成，内壁13和外壁14沿着其外围15结合。壁13和14优选由模塑塑料(比如热塑性聚烯烃(IPO))制成，且通过塑态焊接、比如热板焊接来连接，以构成用于形成囊袋的围绕中心区域17的外围密封结构。充气气体源(即，充气机)16是电子控制的，其用于在碰撞期间被激活以释放气体来充气垫式安全气囊。外壁14可以包含A类内饰表面，例如手套箱盖的外部，或者可应用于其外表面的附加的表皮或者覆盖物(未示出)。
[0017]图2是本发明一优选实施例中的可充气囊袋20的后视图。塑料模塑的外壁21覆盖在塑料模塑的、可膨胀内壁22的上面。壁21和22围绕封闭的外围区域23连接以形成可充气囊袋，该可充气囊袋具有壁21和22之间的开放中心空间，以便在碰撞事件中容纳来自安装在内壁22的凹陷25中的充气机24的充气气体。内壁22包括例如26和27的多个褶状物来适应内壁22在充气期间的膨胀。多个凸出物28用于将内壁22安装至反作用面。焊接凸缘29从内壁22环形地延伸。可以包括由穿过内壁22的星号形状图案组成的排气孔30，以便在充气之前及在充气期间为中心空间排气。
[0018]图3显示了移除内壁的外壁21，展现了在装配时朝向内壁的囊袋表面31。多个直立棱32沿着封闭的外围区域23延伸并通过热焊接与内壁22的凸缘29(图2)连接，以产生用于可充气囊袋的气密密封。提供的棱33用于支承充气机。
[0019]图4说明了常规焊接结构类型中潜在的破裂点，在该类型中密封棱32穿入焊接凸缘29中。后壁35提供了内壁22所安装到的反作用面。由于棱32不完全穿入凸缘29中，在凸缘29和外壁21的内表面之间通常存在间隙36。内壁22的内囊袋表面在充气期间暴露于充气气体，该内囊袋表面包括褶状物27的内部和间隙36的一部分(以第一个密封棱32为边界)。通过间隙36引导到焊缝处的充气气体可以产生倾向于推动焊接组件分离的分离力。此外，该力可以具有定向为平行于棱32的显著分量，该显著分量对应于焊缝的最弱方向。因此，任何特定的充气压力可能更容易地将焊接组件从间隙36里面剥离。
[0020]图5显示了本发明的第一个实施例，其中塑料模塑的外壁40覆盖在可膨胀的内壁41上面，内壁41具有布置在其外围的焊接凸缘42和带有从凸缘42向内弯曲的褶状物43和44的褶状区域。外壁40具有已经通过热焊接连接至焊接凸缘42的密封棱45。内壁41进一步地包括阻挡棱46，该阻挡棱46从凸缘42和褶状物43之间的壁41延伸至与外壁40抵接。阻挡棱46优选地在焊接凸缘42的内缘围绕内壁41的整个周长延伸。由于其与外壁40抵接，阻挡棱46限制了针对焊接凸缘42的充气气体流动，否则该流动可能引起焊缝的分离和破裂。为了接触外壁40以制造良好的密封接触来防止充气气体进入焊缝，阻挡棱46可以相对于凸缘42实质上横向地延伸。如图5所示，阻挡棱46优选地可以与最外面的褶状物43的侧面实质上共平面。甚至更优选地，阻挡棱46可以压靠外壁40，因此实质上没有充气气体流过阻挡棱46。因此，充气气体在与密封棱45横向的方向推抵焊缝，该方向可以相当于焊缝最大强度的方向。
[0021]图6是内壁41的透视图，显示了阻挡棱46沿着邻近凸缘42的内壁整个周长延伸。
[0022]图7说明了热焊接操作，其中凸缘42和密封棱45的并列表面通过热源50被加热，热源50可以包含例如热辐射(例如红外线或激光)或热板的传导加热。加热后的壁放置在固定装置中并沿着箭头51所示的方向会合，因此凸缘42压靠到密封棱45。如图8所示，由于压缩，棱45穿入凸缘42。固定装置的压缩也将阻挡棱46压靠到外壁40的内表面52。固定装置压缩的量可以相当于阻挡棱46的位移，该位移的量为否则将以如图中所示的量穿入外壁40的量。然而，由于阻挡棱46和表面52相应的部分都没有被加热，实际上没有发生棱46的穿入。反而，弹簧式的压缩导致了对阻挡棱46密封特性的改善。因此，通过限制囊袋里面存在的任何充气气体流向焊缝区域或焊接凸缘的流动，保护了焊缝的完整性。
【权利要求】
1.一种用于安装在机动车辆内饰表面的主动垫式安全气囊，其特征在于，包含: 塑料模塑的、可膨胀的内壁，该内壁具有布置在外围的焊接凸缘和从焊接凸缘向内弯曲的褶状区域；以及 覆盖在内壁上面的、塑料模塑的外壁，其中将焊接凸缘热焊接到外壁来形成容纳充气气体的可充气囊袋； 其中内壁进一步地包括阻挡棱，该阻挡棱从焊接凸缘和褶状区域之间延伸至与外壁抵接，以限制针对焊接凸缘的充气气体流动。
2.根据权利要求1所述的主动垫式安全气囊，其特征在于，阻挡棱相对于焊接凸缘实质上横向地延伸。
3.根据权利要求1所述的主动垫式安全气囊，其特征在于，阻挡棱与褶状区域最外面的褶状物的侧面实质上共平面。
4.根据权利要求1所述的主动垫式安全气囊，其特征在于，阻挡棱没有焊接至外壁，并且其中阻挡棱压靠到外壁。
5.根据权利要求1所述的主动垫式安全气囊，其特征在于，阻挡棱围绕着内壁和焊接凸缘的整个周长延伸。
6.根据权利要求1所述的主动垫式安全气囊，其特征在于，外壁包含与焊接凸缘并列的多个密封棱，并且其 中密封棱由于热焊接穿入焊接凸缘。
7.一种用于安装在机动车辆内饰表面的主动垫式安全气囊，其特征在于，包含: 塑料模塑的、可膨胀的内壁，该内壁具有布置在外围的焊接凸缘和从焊接凸缘向内弯曲的褶状区域； 覆盖在内壁上面的、塑料模塑的外壁，其中将焊接凸缘热焊接至外壁来形成可充气的囊袋，并且其中外壁提供了用于缓冲车辆乘员的冲击的内饰表面的一部分；以及 响应于车辆的碰撞事件将充气气体耦接至可充气囊袋的充气机； 其中内壁进一步地包括阻挡棱，该阻挡棱从焊接凸缘和褶状区域之间延伸至与外壁抵接，以限制针对焊接凸缘的充气气体流动。
8.根据权利要求7所述的主动垫式安全气囊，其特征在于，阻挡棱相对于焊接凸缘实质上横向地延伸。
9.根据权利要求7所述的主动垫式安全气囊，其特征在于，阻挡棱与褶状区域最外面褶状物的侧面实质上共平面。
10.根据权利要求7所述的主动垫式安全气囊，其特征在于，阻挡棱没有焊接至外壁，并且其中阻挡棱压靠到外壁。
11.根据权利要求7所述的主动垫式安全气囊，其特征在于，阻挡棱围绕内壁和焊接凸缘的整个周长延伸。
12.根据权利要求7所述的主动垫式安全气囊，其特征在于，外壁包含多个与焊接凸缘并列的密封棱，并且其中密封棱由于热焊接穿入焊接凸缘。
13.一种用于主动垫式安全气囊的可充气囊袋，其特征在于，包含: 实质平坦的外壁；以及 内壁，该内壁具有多个褶状物和围绕焊接至外壁的内壁外围的焊接凸缘； 其中内壁进一步地包括阻挡棱，该阻挡棱从焊接凸缘和褶状物之间延伸至与外壁抵接，以限制针对焊接凸缘的充气气 体流动。
【文档编号】B60R21/231GK103661227SQ201310453198
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年9月25日 优先权日:2012年9月26日
【发明者】斯泰西·H·瑞恩斯, 尼古拉斯·A·马佐齐, 拉塔沙·N·史密斯 申请人:福特全球技术公司