主动缓冲垫的制作方法
【专利摘要】一种用于安装在机动车辆中的乘客舱的内饰表面上的主动缓冲垫，包括：用于朝向乘客舱中的乘客展开的塑料模制的、可膨胀的前壁；围绕着密封的周边与前壁接合以形成可充气囊袋的塑料模制的后壁，后壁包括由凸出的凹槽壁形成的充气机容器，凹槽壁具有充气机孔；充气机，具有气体出口端和电连接器端。充气机容纳在充气机孔中，气体出口端位于可充气囊袋的内部。凹槽壁具有用于在可充气囊袋充气期间保持形状的预定厚度。充气机容器包括围绕着充气机孔的内边缘设置的包括飞边的弹性密封件。还提供了另一种主动缓冲垫。本实用新型的主动缓冲垫适用于诸多不同设计并可在合适时间可靠地提供适量排气。
【专利说明】主动缓冲垫
【技术领域】
[0001]本实用新型总的来说涉及用于机动车辆中的乘客碰撞保护的主动缓冲垫(activebolsters)，且更具体地，涉及具有在碰撞期间开启以控制排气的通过塑料壁板形成的可充气囊袋的主动缓冲垫。
【背景技术】
[0002]主动缓冲垫是一种车辆乘客保护设备，其具有可充气囊袋以在碰撞期间吸收冲击并减少对乘客的伤害。与由不同织物制成的在充气时从各个开口后部出现的可展开气囊垫不同，主动缓冲垫在碰撞事件的初始阶段采用内饰件表面自身展开以通过充气气体的动作吸收冲击和消散能量。于2012年6月26日公开的美国专利US8，205，909 (结合于此作为参考)公开了一种集成到杂物箱盖中的主动膝部缓冲垫，其质量轻且具有视觉吸引力。于2013年7月2日公开的美国专利8，474，868 (同样结合于此作为参考)公开了一种典型结构，其中，主动缓冲垫包括面向车辆乘客的前壁或面板(即，装饰面板)，前壁或面板沿着密封边缘附接于后壁或面板(即，囊袋壁)。上述壁中的一个或两个是可变形的，以便提供可充气囊袋。例如，后壁可具有在充气期间拉直的褶状(即，手风琴状)区域。该壁最初在它们处于预展开、未充气情况下时间隔开少量距离。这允许充气气体以在整个面板上获得平稳充气的方式进入。
[0003]用于主动缓冲垫的典型囊袋的前壁和后壁都包括模塑的热塑性塑料，诸如聚乙烯、聚烯烃或PVC。它们一般是注塑模制的，但也可以是吹塑模制的。在前壁和后壁单独成形时，它们必须围绕它们的边缘密封接合以形成可充气囊袋。这种接合必须牢固到足以抵抗可能由充气期间的高压造成的分离。边缘密封例如通过热焊形成。
[0004]众所周知，为了在乘客接触气囊或主动缓冲垫时最优化能量的消散，充气气体应该能够被排出以允许缓冲垫以使冲击乘客安全减速的方式受控制地皱缩。于2012年12月11日公开的美国专利8，328，233 (结合于此作为参考)公开了一种用于主动缓冲垫的可变排气孔，其中，排气孔在低压力下具有穿过排气孔的低流速并在较高压力下具有穿过排气孔的较高流速。排气孔在充气的初始阶段期间的减少的流速允许使用较小(成本更低的)充气机，而在较高压力下时的较高排气孔流速通过限制压力上升并避免可能导致密封失效的撕裂力而有助于确保边缘焊接的完整性。
[0005]已公开多种类型的结构用于在充气期间和在通过冲击乘客加载期间排出适量充气气体。例如，已经在后气囊壁中形成在低压力时提供小开口并在较高压力时提供较大开口的铰接挡片(hinged flap)。对于车辆制造商开发的每种车型而言，主动缓冲垫的尺寸、位置及期望性能特征通常是唯一的。因为可能对每种新车辆设计重新设计气囊壁，所以必须根据独特的设计规范付出大量努力来寻求用于一个或多个排气孔特征的合适位置和结构。期望提供一种适用于诸多不同设计并在合适时间可靠地提供适量排气(包括无排气，即，密封状态)的排气结构。实用新型内容
[0006]本实用新型的目的在于提供一种适用于诸多不同设计并在合适时间可靠地提供适量排气的主动缓冲垫。
[0007]在本实用新型的一个方面，提供一种用于安装在机动车辆中的乘客舱的内饰表面上的主动缓冲垫。塑料模制的、可膨胀的前壁朝向乘客舱中的乘客展开。塑料模制的后壁围绕着基本密封的周边与前壁接合以形成可充气囊袋。后壁包括通过凸出的凹槽壁形成的充气机容器，凹槽壁具有充气机孔。具有气体出口端和电连接器端的充气机容纳在充气机孔中，同时气体出口端位于可充气囊袋的内部。凹槽壁具有用于在可充气囊袋充气期间基本上保持形状的预定厚度。充气机容器包括围绕着充气机孔的内边缘设置的弹性密封件，弹性密封件包括飞边，飞边挤靠着充气机并具有小于凹槽壁的预定厚度的厚度以形成可变的排气孔。
[0008]根据本实用新型的一个实施例，飞边通过充气机朝向电连接器端偏转。
[0009]根据本实用新型的一个实施例，飞边在前壁展开时响应于预定压力而弹性扩张。
[0010]根据本实用新型的一个实施例，弹性扩张与大于预定压力的施加压力成比例。
[0011]根据本实用新型的一个实施例，充气机包括设置在气体出口端处的紧固至凹槽壁的紧固件。
[0012]根据本实用新型的另一方面，提供了一种主动缓冲垫，包括:前壁和后壁，围绕着边缘接合而形成可充气空腔；以及充气机，具有大致圆柱形的主体；其中，充气机的主体插入后壁中的孔，孔包括围绕着内边缘设置的弹性密封件，弹性密封件包括挤靠着充气机的飞边，飞边响应于空腔中的预定压力而弹性扩张并排气。
[0013]根据本实用新型的一个实施例，飞边通过充气机远离空腔偏转。
[0014]根据本实用新型的一个实施例，弹性扩张与大于预定压力的施加压力成比例。
[0015]根据本实用新型的一个实施例，充气机包括设置在气体出口端处的紧固至后壁的紧固件。
[0016]本实用新型的有益效果在于，提供的主动缓冲垫适用于诸多不同设计并能够在合适时间可靠地提供适量排气。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1是现有技术的主动缓冲垫的可充气囊袋组件的后视立体图。
[0018]图2是本实用新型的具有充气机容器的后囊袋壁的一部分的后视立体图。
[0019]图3是穿过图2的不含充气机的充气机容器的截面图。
[0020]图4是穿过图2的含有充气机的充气机容器的截面图。
[0021]图5是示出在围绕充气机形成的弹性密封件处排出充气气体的局部截面图。
[0022]图6示出充气机插入充气机容器以接合弹性密封件。
【具体实施方式】
[0023]现参照图1，用于主动缓冲垫的可充气囊袋10具有塑料模制的前壁11和塑料模制、可膨胀的后囊袋壁12。壁11和12围绕密封的周边区域13接合，从而形成在壁11和12之间具有开放的中央空间(volume)或空腔的可充气囊袋，以在碰撞事件期间从安装在后壁12的容器或凹槽15中的充气机14接收充气气体。后壁12包括多个褶状物，诸如褶状物16和褶状物17，以适应后壁12在充气期间的膨胀。多个凸台18被用于将后壁12安装到反应面。包括穿过内壁12的星型图案的排气孔20用于在充气之前和期间为中央空间排气。
[0024]在碰撞事件期间，充气机点火并释放充气气体，该充气气体使囊袋膨胀并使前装饰壁朝向乘客移动。以获得所需膝盖负荷的方式同时控制囊袋中的压力和由此产生的施加至密封焊缝的应力是一种困难的平衡做法。如果系统内的压力释放不足，那么，当通过乘客的膝盖撞击囊袋而对其加载时，焊缝处的应力可能会高到足以使密封焊缝爆裂，如此导致系统内的压力完全损失。如果该系统排气过多，那么虽然焊缝保持完好，但该系统无法产生所需的膝盖负荷来用于约束乘客。
[0025]诸如星型孔20的排气孔可允许在展开时泄露过多的气体，导致系统内的压力损失大于期望值。因此，难以维持足够的压力来获得良好的乘客约束所需的膝盖载荷。
[0026]在本实用新型的优选的实施例中，并未在囊袋壁中构建模制排气孔。取而代之，在囊袋的充气机容纳孔的边缘处设置了飞边套(flash sleeve)，以构建在安装充气机时适合充气机的隐藏室(snug)。该套筒维持允许囊袋膨胀并充气至高压的初始密封。当囊袋通过膝盖的撞击开始加载时，压力通过充气机和飞边套之间开设的间隙得以释放。囊袋所经历的产生的压力释放与冲击膝盖作用在囊袋上的力直接相关。选择囊袋材料的柔软度和飞边套的厚度以提供期望的柔韧性，以便构建具有期望压力特性的自调节排气孔。
[0027]图2示出了本实用新型的实施例，其中，塑料模制的后壁25 (围绕基本上密封的周边与前壁(未示出)相接合以形成可充气囊袋)具有通过凸出的凹槽壁形成的充气机容器26。充气机单元27安装于在凸出的凹槽壁中形成的充气机孔28中。电连接器30通过配套的连接件和接线31连接至控制模块(未示出)。从充气机单元27延伸出的螺纹安装螺柱32穿过容器26的凸出的凹槽壁以接收螺母33，螺母33被充分拧紧以获得防止充气气体的任何泄露的密封。
[0028]图3示出了容器26的穿过充气机孔28的横截面，如此展现出周向围绕充气机孔28的内边缘设置的弹性密封件，弹性密封件包括用于挤靠着充气机的飞边(flashingedge) 35ο更具体地，相较于容器26的周围部分的较大厚度T1，飞边35可优选地通过沿着孔28的边缘变薄至厚度T2的壁形成。厚度T 1具有配置为在囊袋充气期间基本上保持容器26的形状的预定值。厚度1~2比T i的预定值小，以便其具有形成可变的、自调节的排气孔所必需的柔韧性。在充气事件期间囊袋的前壁已经展开之后，由于飞边35的柔韧性，在容器26中达到预定压力时飞边35开始弹性扩张。此外，获得的弹性膨胀量优选地与瞬时施加压力超出预定压力的量成比例。
[0029]图4示出了在将充气机27安装进充气机孔后充气机27的圆柱形主体36，以便飞边35由于主体36的直径大于由飞边35所构建的开口的直径而偏转。在一个实施例中，充气机通常具有约20mm的直径。没有飞边(即壁开始变薄的地方)的孔的直径为21mm，以及在飞边中的孔的直径为ISmm0
[0030]只要内部囊袋压力低于预定压力，飞边35的偏转使得其以足够的力挤靠着充气机主体36以保持密封。当内部压力增大到超过预定压力时，飞边35如图5中所示弹性扩张以构建排气通道37。通道37的尺寸变化取决于(例如，成比例于)内部压力。
[0031]图6示出了将充气机单元27安装到容器26的凸出的凹槽中的优选方法。充气机27具有电连接器端40和气体出口端41。从后囊袋壁25的内侧，连接器端40从虚线所示的位置移动穿过充气机孔，从而在连接器端40移动进入以实线示出的最终位置过程中，使飞边35朝向连接器端40偏转。然后电插头42与连接器端40接合并且靠近气体出口端41的安装螺柱(未示出)插入穿过容器26的一侧中的安装孔43。垫圈和螺母被旋拧到螺柱上以将气体出口端41紧固在可充气囊袋10的内部。
[0032]充气机孔是一种通常会在几乎任何主动缓冲垫设计中采用以用于不同独特车辆应用的特征。通过围绕容纳充气机主体的孔的外侧的飞边形成的自调节排气孔简化了设计并提供了产生低成本和改善结果的进步。
【权利要求】
1.一种用于安装在机动车辆中的乘客舱的内饰表面上的主动缓冲垫，其特征在于，包括: 用于朝向所述乘客舱中的乘客展开的塑料模制的、可膨胀的前壁； 围绕着密封的周边与所述前壁接合以形成可充气囊袋的塑料模制的后壁，其中，所述后壁包括由凸出的凹槽壁形成的充气机容器，所述凹槽壁具有充气机孔；以及充气机，具有气体出口端和电连接器端； 其中，所述充气机容纳在所述充气机孔中，同时所述气体出口端位于所述可充气囊袋的内部； 其中，所述凹槽壁具有用于在所述可充气囊袋充气期间保持形状的预定厚度；以及其中，所述充气机容器包括围绕着所述充气机孔的内边缘设置的弹性密封件，所述弹性密封件包括飞边，所述飞边挤靠着所述充气机并具有小于所述凹槽壁的所述预定厚度的厚度以形成可变的排气孔。
2.根据权利要求1所述的主动缓冲垫，其特征在于，所述飞边通过所述充气机朝向所述电连接器端偏转。
3.根据权利要求1所述的主动缓冲垫，其特征在于，所述飞边在所述前壁展开时响应于预定压力而弹性扩张。
4.根据权利要求1所述的主动缓冲垫，其特征在于，所述充气机包括设置在所述气体出口端处的紧固至所述凹槽壁的紧固件。
5.—种主动缓冲垫，其特征在于，包括: 前壁和后壁，围绕着边缘接合而形成可充气空腔；以及 充气机，具有圆柱形的主体； 其中，所述充气机的所述主体插入所述后壁中的孔，所述孔包括围绕着内边缘设置的弹性密封件，所述弹性密封件包括挤靠着所述充气机的飞边，所述飞边响应于所述空腔中的预定压力而弹性扩张并排气。
6.根据权利要求5所述的主动缓冲垫，其特征在于，所述飞边通过所述充气机远离所述空腔偏转。
7.根据权利要求5所述的主动缓冲垫，其特征在于，所述充气机包括设置在气体出口端处的紧固至所述后壁的紧固件。
【文档编号】B60R21/20GK204236410SQ201420483134
【公开日】2015年4月1日 申请日期:2014年8月25日 优先权日:2013年8月26日
【发明者】史黛西·H.·雷恩斯, 肖恩·B.·韦斯特 申请人:福特环球技术公司