本发明总体涉及机动车辆安全气囊系统，更具体地涉及一种由仪表板基板和模制安全气囊滑槽形成的隐藏式安全气囊展开门。
背景技术：
已经在机动车辆仪表板的乘客侧将安全气囊展开滑槽总成投入商业用途。滑槽总成将安全气囊模块(通常包含折叠的帆布气囊和用于根据命令使气囊充气的化学推进剂)连接到仪表板的门支撑面板或基板。用于滑槽总成的典型结构包括管状外滑槽壁、一个或多个门挡板、围绕门区域的凸缘以及将门挡板连接到外壁和凸缘的一个或多个铰链构件或区域。
为了造型的目的，当从乘客舱观察时，希望仪表板中的安全气囊展开门不可见。换句话说，仪表板的可见表面或“a级”表面最好是无缝的。因此，在基板中(在“b级”侧)需要预先弱化的接缝，以便于在安全气囊展开期间撕开该门。为了防止撕裂或切断的基板碎片排入乘客舱，滑槽的门挡板附接到基板门区域，使得门挡板和铰链起到拉带的作用。将滑槽门挡板和凸缘附接到基板的常用方法是通过塑料焊接(例如振动焊接、热板焊接等)。
为了最佳地保护乘客，将乘客侧安全气囊门设置在仪表板的顶部表面中或附近，这导致该门靠近车辆的前挡风玻璃。因此，当该门在安全气囊展开期间摆动打开时碰撞挡风玻璃，这会成为挡风玻璃可能受损的潜在缺陷。由于现有的造型趋势增加了挡风玻璃的倾斜度，并且缩短了仪表板的前后深度，进而扩大了这种担忧。
技术实现要素：
在本发明的一个方面，一种用于机动车辆仪表板的安全气囊滑槽总成包含构造成附接到仪表板并且限定面向窗的一侧的外凸缘衬板。管状滑槽在内部从衬板延伸到下端，以限定展开路径，该展开路径构造成接收来自安全气囊模块的充气的安全气囊。门挡板设置在滑槽的上端并且与衬板间隔开。沿着门挡板的一侧设置具有第一边缘的s形铰链。护板沿着预定方向从衬板的面向窗的一侧横向延伸进入展开路径中。护板包含具有内端的凹槽，内端接收铰链的第二边缘，以使得门挡板的扫掠区域沿预定方向移动对应于上端处由护板导致的展开路径的宽度减小量的距离。
根据本发明，提供一种用于机动车辆仪表板的安全气囊滑槽总成，包含：
外凸缘衬板，外凸缘衬板构造为附接到仪表板并且限定面向窗口的一侧；
管状滑槽，管状滑槽在内部从衬板延伸到下端，以限定展开路径，展开路径构造为接收来自安全气囊模块的充气的安全气囊；
门挡板，门挡板设置在滑槽的上端并且与衬板间隔开；
s形铰链，s形铰链具有沿着门挡板的一侧设置的第一边缘；和
护板，护板从衬板的面向窗口的一侧沿预定方向横向延伸到展开路径中，护板包含具有内端的凹槽，该内端接收铰链的第二边缘，以使得门挡板的扫掠区域沿预定方向移动对应于在上端处由护板引起的展开路径的宽度的减小的距离。
根据本发明的一个实施例，其中展开路径的宽度的减小大于5％。
根据本发明的一个实施例，其中展开路径的宽度的减小在5％至40％的范围内。
根据本发明的一个实施例，其中展开路径的宽度的减小在15％至35％的范围内。
根据本发明的一个实施例，其中护板包含沿着衬板的面向窗口的一侧间隔开的多个凹槽。
根据本发明的一个实施例，其中凹槽包含朝向展开路径的展开方向倾斜的倾斜下表面。
根据本发明的一个实施例，其中凹槽包括用于稳定护板的多个内部交叉肋。
根据本发明的一个实施例，还包含与凹槽相邻并且将滑槽连接到s形铰链的多个角撑板。
根据本发明的一个实施例，其中衬板、门挡板和护板的上表面包括适于焊接到仪表板的基板的焊接肋。
根据本发明的一个实施例，其中外凸缘衬板、管状滑槽和护板由一体塑料模制件构成。
根据本发明，提供一种乘客安全气囊系统，包含：
仪表板基板，仪表板基板限定开口；
滑槽总成，滑槽总成具有安装在开口处的门挡板；和
安全气囊模块，安全气囊模块安装到滑槽总成并且包含用于展开穿过滑槽总成以推开门挡板的可充气气囊；
其中滑槽总成包含：
外凸缘衬板，外凸缘衬板构造为附接到基板并且限定面向窗口的
一侧；
管状滑槽，管状滑槽在内部从衬板延伸到下端以限定展开路径，
展开路径构造为接收可充气气囊；
s形铰链，s形铰链具有沿着门挡板的一侧设置的第一边缘；和护板，护板从衬板的面向窗口的一侧沿预定方向横向延伸到展开
路径中，护板包含具有内端的凹槽，该内端接收铰链的第二边缘，以
使得门挡板的扫掠区域沿预定方向移动对应于在上端处由护板引起
的展开路径的宽度的减小的距离。
根据本发明的一个实施例，其中展开路径的宽度的减小大于5％。
根据本发明的一个实施例，其中展开路径的宽度的减小在5％至40％的范围内。
根据本发明的一个实施例，其中展开路径的宽度的减小在15％至35％的范围内。
根据本发明的一个实施例，其中护板包含沿着衬板的面向窗口的一侧间隔开的多个凹槽。
根据本发明的一个实施例，其中凹槽包含朝向展开路径的展开方向倾斜的倾斜下表面。
根据本发明的一个实施例，其中凹槽包括用于稳定护板的多个内部交叉肋，并且其中系统还包含与凹槽相邻并且将滑槽连接到s形铰链的多个角撑板。
根据本发明，提供一种安全气囊滑槽总成，包含：
纵长滑槽，纵长滑槽具有上部安装凸缘；
护板凹槽，护板凹槽从一侧延伸进入邻近凸缘的滑槽中，以减小滑槽上端处的安全气囊展开路径的宽度；和
s形铰链，s形铰链将门挡板连接到凹槽，使得门挡板的扫掠区域移动对应于展开路径的宽度的减小的距离。
根据本发明的一个实施例，其中展开路径的宽度的减小大于5％。
根据本发明的一个实施例，其中展开路径的宽度的减小在15％至35％的范围内。
附图说明
图1是示出了乘客安全气囊展开区域的机动车辆仪表板系统的透视图；
图2是沿着图1的线2-2示出一种常规的乘客安全气囊系统的剖视图；
图3是图2的安全气囊滑槽总成的剖视透视图；
图4示出了根据本发明的一个实施例的滑槽总成的俯视透视图；
图5示出了图4的滑槽总成的剖视图；
图6是示出了铰链偏移的图4的滑槽总成的俯视图；
图7是指示安全气囊展开区域以及由此引起的门挡板摆动到打开位置的图4的滑槽总成的侧视图；
图8是比较未移动的铰链位置和移动的铰链位置的门扫掠区域的示意图；
图9是示出了从滑槽外壁延伸以连接铰链的护板凹槽的图4的滑槽总成的仰视透视图；
图10是示出用于支撑s形铰链的护板凹槽和角撑板的剖视仰视透视图；
图11是朝向护板凹槽观察的滑槽总成的侧视图；
图12是图4的滑槽总成的剖视透视图；
图13是更详细地示出了护板、凹槽和s形铰链的剖视图。
具体实施方式
现在参考图1-3，仪表板10包括具有限定展开门区域12的隐藏接缝11的乘客安全气囊系统。仪表板基板15为仪表板提供期望的形状和刚性。仪表板基板15由覆盖层16覆盖，该覆盖层16可以包括常规的弹性蒙皮和位于蒙皮与基板15之间的泡沫层。滑槽17包括管状通道18和位于其上端的展开门挡板20。展开门20沿着一侧通过铰链21连接到通道18。例如，间隙22可以在门20的三个侧面上限定外边缘。除了间隙，可以采用预先弱化的接缝。滑槽17包括围绕门20的凸缘23。如图3中更好地示出的，凸缘23和门20具有用于将滑槽17焊接到仪表板基板15的多个肋24。
如图2所示，仪表板基板15和覆盖层16可以包括用于在展开门20打开期间撕开的隐藏接缝25。可以在通过振动焊接附接滑槽17之前通过机械或激光刻痕形成接缝25。安全气囊模块27安装在滑槽通道18中的多个孔26中。安全气囊模块27由包含推进剂源30和折叠气囊(未示出)的刚性盒组成，折叠气囊在由来自推进剂源30的气体进行充气时通过通道18被引导到门20。安全气囊模块27包括容纳在相应的多个窗口26中的多个钩31。紧固件32通过支架将安全气囊模块27连接到车辆横梁。
铰链21优选地形成为具有s形或z形横截面，使得铰链21纵向延伸的同时提供枢转轴线。因此，在安全气囊最初展开期间，门挡板20可以更均匀地向上膨胀，以提供撕裂缝的更好的撕裂，并且随着安全气囊从滑槽17露出而可以枢转开。
为了获得期望的强度和外观，仪表板基板和滑槽可以优选由可模制的热塑性材料形成。优选的材料包括热塑性聚烯烃(tpo)、热塑性弹性体(tpe)和热塑性弹性体烯烃(teo)。最优选的材料是混合有改进材料的熔融温度、弯曲模量(即刚度)和其他性能的填料的tpo。
安全气囊模块27构造成根据各种参数(例如气囊容积、充气时间、气体流量等)为安全气囊提供最佳展开轮廓。根据这些参数确定安全气囊模块27的金属壳和出口的尺寸。滑槽通道18的内径构造成匹配模块27的出口，以为露出的安全气囊提供平滑过渡。类似地，铰链21和门挡板20已经构造成以在没有限制的情况下打开通道18的顶端的方式展开。
如前所述，用于机动车辆的部件的造型和其他设计考虑因素(例如仪表板前后宽度和挡风玻璃的角度)可以导致安全气囊展开门区域的理想位置靠近挡风玻璃。为了使门保持远离展开安全气囊的路径，并且尽可能减少任何松散件落入乘客区域，用于u形单面板门的铰链优选地设置在滑槽的车辆前侧(即最靠近挡风玻璃的一侧)。如果足够近，则门挡板的扫掠区域可能会与挡风玻璃重叠，从而门在安全气囊展开期间可能会碰撞挡风玻璃。可以使用具有较短门挡板的较小直径的滑槽来减少或消除该重叠，但在足够的充气气体容量和展开轮廓以满足性能要求的情况下重新设计/修改定制安全气囊模块将是困难和/或昂贵的。
本发明使滑槽总成适应用于常规安全气囊模块出口尺寸，同时移动和缩短门扫掠区域以在安全气囊门开口的机动车辆前方尺寸处减少对挡风玻璃的干扰。在图4-6和8-13中示出滑槽总成35的第一实施例，其中外凸缘衬板36构造成以已知的方式附接到仪表板基板。衬板36限定面向窗口的一侧37。管状滑槽40在内部从衬板36延伸到下端41以限定展开路径42，该展开路径42构造成接收来自安全气囊模块(未示出)的充气的安全气囊。门挡板43设置在滑槽40的上端，并且在三侧与衬板36间隔开间隙44。s形铰链45具有沿着门挡板43的一侧设置的第一边缘46。为了移动并且缩短门扫掠区域，护板50沿预定方向(即远离车辆前侧)从衬板36的面向窗口的一侧37横向延伸到展开路径42中。
通过在不改变主滑槽通道的尺寸或形状的情况下使铰链45的枢转轴线沿预定方向远离挡风玻璃移动，从而在由护板50导致的门开口处的通道的上端处的展开路径42的宽度d2比下端处的宽度d1窄(如图5所示)。图6中的俯视图示出了挡风玻璃边缘51。通过将铰链45锚固到护板50的内边缘，而使枢转轴线a远离挡风玻璃边缘51移动。另外，门挡板43的径向长度等量缩短。因此，门挡板在打开期间横越的扫掠区域都会移动和缩短。优选地，根据挡风玻璃和滑槽总成的相对位置来选择护板50的长度(其等于d1-d2)(例如，确定门开口的最小变窄部分恰好足以避免干扰挡风玻璃)。如图7所示，由虚线表示的门挡板43的打开位置仍然足够大以提供使安全气囊52相对不受阻碍地展开。在优选实施例中，护板50的长度使得展开路径的宽度的减小大于5％(即d2小于或等于d1的大约95％)。为了确保展开安全气囊的充分畅通的通过，展开路径的宽度的减小优选地可以在5％至40％的范围内(即d2在0.95×d1至0.60×d1的范围内)。更优选地，展开路径的宽度的减小可以优选在15％至35％的范围内(即d2在0.85×d1至0.65×d1的范围内)。
图8将本发明与常规构造进行比较。仪表板55支撑挡风玻璃57后面的滑槽总成56。常规的铰链位置60导致门挡板61具有带有碰撞挡风玻璃57的碰撞点62的扫掠区域。相反，使用护板延伸部分来提供铰链位置63导致门挡板64具有移动并且缩短远离挡风玻璃57从而不会发生碰撞的扫掠区域65。
为了提供足够的铰链支撑并且便于使安全气囊前进通过变窄的门开口，护板50优选地包含如图9-13最佳示出的凹槽和角撑板的组合，其中凹槽(一个或多个)具有接收铰链的边缘的内端，使得门挡板的扫掠区域沿预定方向移动与凹槽的深度相对应的距离。该凹槽结构适合于将滑槽总成注塑成型为单个一体部件，从而可以在不产生任何额外成本或零件数量的情况下实施本发明。
在所示的实施例中，两个单独的凹槽70和71形成为来自滑槽40的侧壁72的凹陷。如图10中最佳所示，凹槽70具有侧壁73和74，并且凹槽71具有将壁72、护板50和铰链45连接一起的侧壁75和76。在与气囊70和71相邻的区域中设置多个角撑板77，多个角撑板77也将壁72、护板50和铰链45连接在一起以增加结构强度。参考图11的侧视图，凹槽70和71的内部示出为包括内部交叉肋78以进一步稳定护板50。肋78通常垂直于侧壁72以便于注射成型(例如适当工具在成型模具中滑动可以用来在肋之间的凹槽中形成内部空间)。
为了帮助引导膨胀的安全气囊进入变窄的门轮廓中，凹槽70和71分别具有底部壁80和81，该底部壁80和81沿安全气囊行进到滑槽上的方向倾斜。图12示出了朝向展开路径42的方向倾斜(即角度θ大于90°)的凹槽71的倾斜底部壁81。
图13更详细地示出了凹槽70。凹槽70具有形成底部壁80与护板50之间的其内端的端部壁82。铰链45从端部壁82延伸，以形成与滑槽的面向窗口的一侧间隔开的铰链枢转轴线。铰链45和端部壁82示出为一体注塑成型部件的一部分，但是其他实施例可以包括分开的部件(例如插入模制到塑料主滑槽主体中的冲压金属片铰链和门挡板)。
图13进一步示出了衬板36、门挡板43和护板50的上表面都优选地包括焊接肋85，焊接肋85用于以常规方式将滑槽总成35附接到仪表板基板。