具有阶梯式囊袋间距的主动垫式安全气囊制造技术

一种用于机动车辆的主动垫式安全气囊，具有内壁和外壁，其内壁和外壁围绕实质封闭的外围连接来形成可充气的囊袋。充气机响应于车辆的碰撞事件，将充气气体耦接到可充气的囊袋中。内壁具有带实质平坦部分的内部管状结构区域和有多个环形褶状物的外部褶状区域，其中每个褶状物具有向内边缘和向外边缘。相邻褶状物是连续的，因此外部褶状物的向内边缘共享为内部褶状物的向外边缘。褶状物边缘具有距离外壁的阶梯式间距，该阶梯式间距从最里面的边缘向最外面的向外边缘逐渐地减小，借此相邻褶状物在充气期间这样展开：当外部褶状物开始展开时，内部褶状物以实质相同的压力展开。

【技术实现步骤摘要】
具有阶梯式囊袋间距的主动垫式安全气囊及其充气的方法
本专利技术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，并且更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动到缓冲冲击的身体的位置。
技术介绍
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13/089,401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前壁或面板，其沿着密封的外围附接到基壁或者面板。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，基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。典型的主动垫式安全气囊的前壁和基壁由诸如聚乙烯、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，前壁和基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。为了在最佳地接受冲击的乘员身体的位置实现可靠的布置，主动垫式安全气囊的膨胀必须一致。例如，为了尽可能同时地捕获乘员的两个膝盖，安装在手套箱盖内的主动膝部垫式安全气囊的均匀膨胀是可取的。由于快速展开的需要，使用了相对高压、高容量的充气机。来自充气气体的高压力经常导致垫式安全气囊的不均匀膨胀，该不均匀膨胀可能从一个单元到下一个有所不同。除了在垫式安全气囊膨胀期间缺乏对其形状或定位的控制，不均匀的膨胀可以包括囊袋的一部分以比其它部分更大的速度膨胀，这导致施加到那个部分气密密封处的压力的增加。因此，囊袋壁之间的焊缝在展开期间可能更容易破裂。
技术实现思路
本专利技术使用了挡板式结构(bafflestructure)，该结构配置成在囊袋的整个周长(circumference)以一致的速度膨胀。褶状物的布置保证当一个褶状物展开时，在下一个褶状物开始展开之前，施加的压力围绕周长均等。在本专利技术的一个方面中，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、可膨胀的内壁和塑料模塑的外壁组成，外壁围绕实质封闭的外围(perimeter)与内壁连接以形成可充气的囊袋。外壁具有朝向内壁的实质平坦的第一囊袋表面，并且内壁具有朝向外壁的第二囊袋表面。充气机响应于车辆的碰撞事件将充气气体耦接到可充气囊袋中。第二囊袋表面具有带实质平坦部分的内部管状结构区域(vesselregion)和有多个环形褶状物的外部褶状区域，其中每个褶状物具有向内边缘(edge)和向外边缘。相邻褶状物是连续的，所以外部褶状物的向内边缘共享为内部褶状物的向外边缘。褶状物边缘具有离第一囊袋表面的阶梯式间距，该阶梯式间距从褶状区域最里面的向内边缘向褶状区域最外面的向外边缘逐渐地减小，借此相邻褶状物在充气期间这样展开：当相邻褶状物中外部的一个开始展开时，相邻褶状物中内部的一个以实质相同的压力展开。附图说明图1是可以应用本专利技术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。图2是主动垫式安全气囊的内和外壁总成的平面图。图3是朝向外壁的内壁的侧面的透视图。图4是移除了内壁的图2所示外壁的透视图。图5是沿着图2所示的线5-5的主动垫式安全气囊的剖视图。图6-10是褶状区域和外壁的一部分在展开期间的各个膨胀阶段的剖视图。图11是具有增加数量的褶状物的可充气囊袋的可选实施例的横截面。具体实施方式现参考图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。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(TPO))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16是电子控制的，其用于在碰撞期间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)。图2是本专利技术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，该可充气囊袋具有在壁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。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。图3显示了朝向外壁的内壁22的囊袋表面一侧。凸缘31与封闭的外围区域相一致并围绕包含褶状物26和27的褶状区域和具有实质平坦部分32的内部管状结构区域，托25和突出物28嵌入实质平坦部分32中。图4显示了移除内壁22的外壁21，展现了朝向内壁的囊袋表面35。多个直立棱36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31连接以产生用于可充气囊袋的气密密封。提供棱37以支承充气机。图5显示了沿着图2所示的线5-5的可充气囊袋的横截面。可以看出，外壁21具有朝向内壁22并与内壁22间隔开的实质平坦的第一囊袋表面。内壁22上的内部管状结构区域32与外壁21最初间隔开近似为约6毫米的距离以提供一个初始空间，初始空间在充气期间用于接受来自充气机24的充气气体。褶状物26和27成形于从内部管状结构区域32径向地向外的内壁22中，每个褶状物在离内部管状结构区域32的各个距离处定义了向内边缘和向外边缘。每个边缘对应于在囊袋的预充气形状中最接近外壁21的位置。因此，褶状物26具有向内边缘E1和向外边缘E2。相邻褶状物优选是连续的，所以外部褶状物的向内边缘共享为内部褶状物的向外边缘。例如，边缘E2既是褶状物26的向外边缘也是褶状物27的向内边缘。边缘E3是褶状物27的向外边缘。当充气气体进入每个褶状物下面的区域并促使膨胀时，各个的褶状物在充气期间发生展开。根据本专利技术，褶状物边缘具有离外壁21的阶梯式间距，该阶梯式间距从褶状物最里面的向内边缘E1向最外面的向外边缘E3逐渐地减小。在具有多于两个褶状物的实施例中，同样的关系成立，借此，随着每个连续褶状物的边缘从内部管状结构区域向外地移动至可充气囊袋的封闭外围，间距逐渐地减小。通过规定各个的褶状物的间距本文档来自技高网...

【技术保护点】
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：塑料模塑的可充气内壁；塑料模塑的外壁，该外壁围绕实质封闭的外围与内壁连接来形成可充气的囊袋，其中外壁具有朝向内壁的实质平坦的第一囊袋表面并且内壁具有朝向外壁的第二囊袋表面；以及充气机，该充气机响应于车辆的碰撞事件将充气气体耦接到可充气的囊袋中；其中，第二囊袋表面具有带实质平坦部分的内部管状结构区域和有多个环形褶状物的外部褶状区域，其中每个褶状物具有向内边缘和向外边缘，并且其中相邻褶状物是连续的，因此外部褶状物的向内边缘共享为内部褶状物的向外边缘；以及其中褶状物边缘具有离第一囊袋表面的阶梯式间距，该阶梯式间距从褶状区域最里面的向内边缘向褶状区域最外面的向外边缘逐渐地减小，借此相邻褶状物在充气期间这样展开：当相邻褶状物中外部的一个开始展开时，相邻褶状物中内部的一个以实质相同的压力展开。

【技术特征摘要】
2012.09.25 US 13/626,0691.一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：塑料模塑的可充气内壁；塑料模塑的外壁，该外壁围绕实质封闭的外围与内壁连接来形成可充气的囊袋，其中外壁具有朝向内壁的实质平坦的第一囊袋表面并且内壁具有朝向外壁的第二囊袋表面；以及充气机，该充气机响应于车辆的碰撞事件将充气气体耦接到可充气的囊袋中；其中，第二囊袋表面具有带实质平坦部分的内部管状结构区域和有多个环形褶状物的外部褶状区域，其中每个褶状物具有向内边缘和向外边缘，并且其中相邻褶状物是连续的，因此外部褶状物的向内边缘共享为内部褶状物的向外边缘；以及其中褶状物边缘具有离第一囊袋表面的阶梯式间距，该阶梯式间距从褶状区域最里面的向内边缘向褶状区域最外面的向外边缘逐渐地减小，借此相邻褶状物在充气期间这样展开：当相邻褶状物中外部的一个开始展开时，相邻褶状物中内部的一个以实质相同的压力展开。2.根据权利要求1所述的主动垫式安全气囊，其特征在于，内部管状结构区域的平坦部分具有与第一囊袋表面实质相同的间距，该间距实质上等于最里面的向内边缘与第一囊袋表面的间距。3.根据权利要求1所述的主动垫式安全气囊，其特征在于，最外面的向外边缘与第一囊袋表面之间的间距实质上为零，并且其中最外面的向外边缘沿着封闭的外围安置。4.根据权利要求1所述的主动垫式安全气囊，其特征在于，内部管状结构区域进一步地包括托，并且其中充气机安装在托中。5.根据权利要求1所述的主动垫式安全气囊，其特征在于，内和外壁由热塑性聚烯烃组成，并且其中内和外壁通过热焊接沿着封闭的外围连接。6.一种为安装在机动车辆内饰表面的主动垫式安全气囊充气的方法，其特征在于，包含以下步骤...

【专利技术属性】
技术研发人员：尼古拉斯·A·马佐齐，斯泰西·H·瑞恩斯，拉塔沙·N·史密斯，
申请(专利权)人：福特全球技术公司，
类型：发明
国别省市：