車輛的具有整合的氣囊蓋和氣囊殼的緩衝墊及其製造方法與流程

2023-04-26 14:48:21 2

本發明的各個方面涉及具有整合在一起的氣囊蓋和氣囊殼的用於車輛的緩衝墊及其製造方法，更特別地，涉及這樣的具有整合在一起的氣囊蓋和氣囊殼的用於車輛的緩衝墊及其製造方法：其中容納氣囊的氣囊殼和打開或關閉氣囊殼的氣囊蓋與緩衝墊整體地模製，因此可以實現增強氣囊的展開性能並改進外觀和可成形性。

背景技術：

通常，用於車輛的氣囊是一種在汽車發生碰撞時沿乘客的方向瞬間膨脹從而保護乘客免受衝擊的裝置。氣囊安裝在例如方向盤內部或者在乘客座椅前方的緩衝墊內部。

安裝在乘客座椅前方的氣囊一般稱為乘客安全氣囊(pab)。如在圖1中所示，傳統的pab模塊包括充氣機1、氣囊墊2、氣囊殼4和門整合斜道5，充氣機1在發生汽車碰撞的時候產生氣體，氣囊墊2通過從充氣機1供應的氣體膨脹，氣囊殼4安裝在乘客座椅前方的緩衝墊芯部3之下並在其中容納氣囊墊2，門整合斜道5接合至緩衝墊芯部3並接合至氣囊殼4。

門整合斜道5包括氣囊蓋6和斜道7，斜道7在氣囊蓋6的下表面上整體地形成或者單獨地形成。氣囊蓋6具有固定部6a以用於與緩衝墊芯部3接合，斜道7具有鉤固定部7a，氣囊殼4的鉤4a在鉤固定部上卡住。

此外，表皮泡沫8附接至氣囊蓋6和緩衝墊芯部3的外表面。表皮泡沫8包括表皮層8a和在表皮層8a的內表面上的泡沫層8b。

通過與氣囊蓋6、緩衝墊芯部3和表皮泡沫8的組合，緩衝墊配置成車輛的內部材料，其在駕駛員座椅和乘客座椅的前方的整個區域上安裝。

當模製泡沫層8b的時候，泡沫溶液卻可能由於泡沫壓力從緩衝墊芯部3和氣囊蓋6之間的連接處的間隙洩露，這可能引起模製缺陷，最終導致較差的外觀。

此外，氣囊墊2展開的時候，氣囊墊2可能由於向後的推力被向後推(該向後的推力在氣囊墊2與氣囊蓋6接觸的時候產生)，從而被斜道7的鉤固定部7a撕裂，這導致氣囊墊2的展開性能的嚴重變差。

公開於本發明的背景部分的信息僅僅旨在加深對本發明的一般背景技術的理解，而不應當被視為承認或以任何形式暗示該信息構成已為本領域技術人員所公知的現有技術。

技術實現要素：

本發明的各個方面致力於提供一種用於車輛的具有整合在一起的氣囊蓋和氣囊殼的緩衝墊，以及製造該緩衝墊的方法，其中整體地模製三個現有的部件，即緩衝墊芯部、氣囊殼和門整合斜道，從而防止在各個部件的連接處出現問題，並因此實現增強的氣囊展開性能和改善的可成型性。

根據本發明的各個方面，用於車輛的具有整合在一起的氣囊蓋和氣囊殼的緩衝墊可以包括主體和氣囊蓋，所述主體包括緩衝墊芯部和在緩衝墊芯部的中央處成整體地或者獨立地形成的氣囊殼，所述氣囊殼限定用於容納氣囊墊的空間，所述氣囊蓋與主體整體地注塑模製從而選擇性地打開和關閉氣囊殼中的空間，模製的氣囊蓋豎立地設置，模製的氣囊蓋可以在設置的方向上從模具卸下，從而打開氣囊殼。

氣囊蓋可以包括鉸鏈，所述鉸鏈設置在氣囊蓋的一端以用於與主體連接，所述鉸鏈可以與所述主體整體地模製，這是因為用於模製鉸鏈的氣囊蓋樹脂被引入到模具的主體腔室中，而模具的主體腔室中引入了用於模製主體的主體樹脂。

所述鉸鏈可以包括第一鉸鏈和第二鉸鏈，所述第一鉸鏈與緩衝墊芯部整體模製以便插入到緩衝墊芯部中，所述第二鉸鏈與氣囊殼整體模製以便插入到緩衝墊芯部中。

氣囊蓋樹脂的注塑模製可以比主體樹脂的注塑模製延遲預定的時間，以便將氣囊蓋樹脂被引入到引入了主體樹脂的主體腔室，從而形成鉸鏈。

所述氣囊蓋可以在氣囊蓋的相對端包括固定結構，其中設置在所述氣囊蓋的相對端的所述固定結構可以通過壓力固定地組裝至緩衝墊芯部和氣囊殼之間的連接區域。

所述氣囊蓋樹脂可以是熱塑性烯烴(tpo)，所述主體樹脂可以是聚丙烯(pp)和玻璃纖維(gf)的複合物，以便通過雙重注塑同時模製氣囊蓋和主體。

表皮泡沫可以附接至緩衝墊芯部和氣囊蓋的外表面，所述表皮泡沫可以包括表皮層和在所述表皮層的內表面上的泡沫層。

根據本發明的各個方面，用於車輛的具有整合在一起的氣囊蓋和氣囊殼的緩衝墊的製造方法可以包括第一步驟，其設置模具，所述模具用於通過注塑模製整體地形成包括緩衝墊芯部和氣囊殼的主體與氣囊蓋，從而注塑模製的氣囊蓋在氣囊蓋從模具卸下的方向上豎立地設置，從而打開氣囊殼；以及第二步驟，其通過分別將主體樹脂和氣囊蓋樹脂引入到模具的主體腔室和氣囊蓋腔室而同時模製主體和氣囊蓋，從而使它們整體地形成或彼此單獨地形成。

在第一步驟中設置的模具中，當上模和下模閉合時可以限定出主體腔室，上模可以在上模的底部設置有第一上滑動芯部和第二上滑動芯部，所述第一上滑動芯部配置成開始與氣囊蓋腔室接觸，所述第二上滑動芯部配置成在和氣囊蓋腔室隔開的位置處開始與主體腔室接觸，所述氣囊蓋腔室的一端可以整體地連接至所述主體腔室。

在所述第二步驟中，為了在氣囊蓋的一端模製鉸鏈，可以將氣囊蓋樹脂引入到模具的引入了主體樹脂的主體腔室中，從而將所述鉸鏈與所述主體整體地模製。

在所述第二步驟中，氣囊蓋樹脂的注塑模製可以比主體樹脂的注塑模製延遲預定的時間，以便將氣囊蓋樹脂引入到引入了主體樹脂的主體腔室，從而形成鉸鏈。

應當理解，此處所使用的術語「車輛」或「車輛的」或其它類似術語一般包括機動車輛，例如包括運動型多用途車輛(suv)、大型客車、卡車、各種商用車輛的乘用汽車，包括各種舟艇、船舶的船隻，航空器等等，並且包括混合動力車輛、電動車輛、可插式混合動力電動車輛、氫動力車輛以及其它替代性燃料車輛(例如源於非石油的能源的燃料)。正如此處所提到的，混合動力車輛是具有兩種或更多動力源的車輛，例如汽油動力和電力動力兩者的車輛。

在納入本文的附圖以及隨後與附圖一起用於說明本發明某些原理的具體實施方式中，本發明的方法和裝置所具有的其它特徵和優點將變得清楚或得以更為具體地闡明。

附圖說明

圖1是顯示傳統pab模塊組件型的緩衝墊的構造的視圖。

圖2是顯示根據本發明的各個實施方案的具有整合在一起的氣囊蓋和氣囊殼的用於車輛的緩衝墊的橫截面的視圖。

圖3是顯示根據本發明的各個實施方案的具有整合在一起的氣囊蓋和氣囊殼的緩衝墊的製造模具的示意性視圖。

圖4是顯示根據本發明的各個實施方案的具有整合在一起的氣囊蓋和氣囊殼的緩衝墊的視圖。

應理解的是，附圖呈現了描述本發明基本原理的各個特徵的一定程度的簡化表示，從而不一定是按比例繪製的。本文所公開的本發明的特定設計特徵，包括例如特定尺寸、定向、位置以及形狀，將部分地由具體意圖的應用以及使用環境所確定。

具體實施方式

現在將具體參考本發明的各個實施例，這些實施例的示例被顯示在附圖中並描述如下。儘管本發明與示例性實施例相結合進行描述，但是應當理解，本說明書並非旨在將本發明限制為那些示例性實施例。而是相反，本發明旨在不但覆蓋這些示例性實施例，而且覆蓋可以被包括在由所附權利要求所限定的本發明精神和範圍之內的各種選擇形式、修改形式、等同形式及其它實施方案中。

如在圖2中所示，在根據本發明製造的具有整合在一起的氣囊蓋和氣囊殼的緩衝墊中，用於車輛的乘客安全氣囊(pab)模塊包括充氣機10、氣囊墊20、氣囊殼120和氣囊蓋130，充氣機10在發生車輛碰撞的時候產生氣體，氣囊墊20通過充氣機10供應的氣體膨脹，在氣囊殼120中容納氣囊墊20，氣囊蓋130打開或者關閉設置在緩衝墊芯部110中央的氣囊殼120。

本發明具有經由雙重注塑使主體100和氣囊蓋130整體模製的特徵，所述主體包括氣囊殼120和緩衝墊芯部110。因此，本發明的各個實施方案旨在提供一種注塑模製件的構造，從而允許方便地從模具卸下注塑成型的物體，還旨在提供使用該模具的製造方法。

為了達到該目的，提供一種模具200，其用於經由注塑模製而使包括氣囊殼120和緩衝墊芯部110的主體100與氣囊蓋130彼此整體地形成，從而氣囊蓋130被注塑模製成在從模具200卸下注塑模製件的方向上在打開狀態下是豎立的。

參考圖3，模具200包括上模210和下模220，以用於主體100和氣囊蓋130的雙重注塑。模具200包括設置在上芯部210處的第一上滑動芯部211和第二上滑動芯部212，以及設置在下模220處的下滑動芯部221。

特別地，模具200配置成能夠使樹脂引入到主體腔室230內並在上模210和下模220關閉的時候排出。第一上滑動芯部211和第二上滑動芯部212可滑動地設置在上模210的底部，下滑動芯部221可滑動地設置在下模220的頂部。

更特別地，主體腔室230是在模具200閉合的時候由上模210、下模220、第一上滑動芯部211、第二上滑動芯部212和下滑動芯部221包圍的空間。

在上模210和下模220閉合的時候，第一上滑動芯部211開始與氣囊蓋腔室240的一個表面接觸，同時開始與主體腔室230(即連接至氣囊蓋腔室240並用於形成緩衝墊芯部110的腔室部分)的一個側表面接觸。此外，當上模210和下模220閉合的時候，第二上滑動芯部212開始在與氣囊蓋腔室240隔開的位置處與主體腔室230(即用於形成氣囊殼120的腔室部分)的中央上表面接觸，所述第二上滑動芯部從上模210的底部中央突出。

與此同時，氣囊蓋腔室240的一端(鉸接點)連接至主體腔室230。氣囊蓋腔室240具有直線形的形狀，其在與上模210豎直移動相同的方向上豎直豎立，即其是豎直豎立的，從而與注塑模製件從上模210卸下的方向相應。

此外，在上模210和下模220閉合的時候，下滑動芯部221開始與在下模220之上的主體腔室230(即與氣囊蓋腔室240分開，並用於形成緩衝墊芯部110和氣囊殼120的腔室部分)的相對的側表面接觸。

更特別地，氣囊蓋腔室240是被上模210和第一上滑動芯部211包圍的空間。

在模具200具有如上所述的構造的情況下，當試圖卸下注塑模製件(即主體100和氣囊蓋130被整體模製的注塑模製件)的時候，上模210和第一上滑動芯部211在與氣囊蓋腔室240相同的方向上移動，第一上滑動芯部和第二上滑動芯部211和212在不幹涉注塑模製件的情況下滑動，因此能夠卸下主體100和氣囊蓋130被整體模製的注塑模製件。

在上模210打開之後，下模220使用推動銷向上推動注塑模製件。與此同時，下滑動芯部221及時地在適當的點處滑動，從而不與注塑模製件幹涉。

當提供如上所述的模具200時，主體樹脂被引入到模具200的主體腔室230中以用於形成主體100，氣囊蓋樹脂被引入到氣囊蓋腔室240中以便形成氣囊蓋130。因此，包括緩衝墊芯部110和氣囊殼120的主體100與一端具有鉸鏈132的氣囊蓋130同時彼此整體地模製。

為了在氣囊蓋130的一端形成鉸鏈132，氣囊蓋樹脂被引入到已經被引入了主體樹脂的主體腔室230。因此，鉸鏈132形成為被主體樹脂包圍。

與主體100整體模製的氣囊蓋130在與上模210關於鉸接點p(即氣囊蓋130和鉸鏈132之間的連接點)豎直移動的方向相同的方向上豎立。氣囊蓋130與主體100同時模製，從而經由鉸鏈132連接至主體100。

主體100由主體樹脂形成，該樹脂是聚丙烯(pp)和玻璃纖維(gf)的複合物。氣囊蓋130由氣囊蓋樹脂(諸如熱塑性烯烴(tpo))形成，其在斷裂點表現出相對較高的拉伸伸長率。

與此同時，主體樹脂是包含含量為30±10重量百分比的gf的合成物，更特別地，是包含含量為70±10重量百分比的pp和30±10重量百分比的gf的合成物。例如，gf可以是長玻璃纖維(lgf)。

因為如上所述主體100和氣囊蓋130使用主體樹脂和氣囊蓋樹脂(二者彼此不同)經由雙重注塑同時形成，因此當試圖使模製的氣囊蓋130相對於鉸鏈132彎曲從而在氣囊蓋130關閉氣囊殼120的空間(即容納氣囊墊20的空間)的關閉位置固定地組裝氣囊蓋130的時候，鉸鏈132可以表現出柔性剛度和拉伸應力，從而承受當氣囊墊20展開的時候由氣囊蓋130的旋轉引起的離心力。

更特別地，鉸鏈132在氣囊蓋130的一端整體地模製從而可在氣囊殼120打開或者關閉的方向上彎曲，並且鉸鏈在主體100的緩衝墊芯部110和氣囊殼120之間的連接處整體地模製。特別地，鉸鏈132包括第一鉸鏈132a和第二鉸鏈132b，所述第一鉸鏈插入到緩衝墊芯部110中，所述第二鉸鏈插入到氣囊殼120中。

此外，氣囊蓋130在其相對端設置有固定結構，其中氣囊蓋130的相對端通過壓力被推動並固定地組裝至緩衝墊芯部110和氣囊殼120之間的相對的連接區域(即氣囊殼120的上端，其中緩衝墊芯部110和氣囊殼120整體地連接至彼此)。

此外，為了防止氣囊蓋樹脂與主體樹脂混合併為了獲得足夠的鉸接剛度，與主體門232打開以用於引入主體樹脂的時間相比，氣囊蓋門242打開以引入氣囊蓋樹脂的時間被延遲預定時間。因此，氣囊蓋樹脂的注塑模製比主體樹脂的注塑模製被延遲更長的時間，因此氣囊蓋樹脂被引入到已經引入主體樹脂的主體腔室230，從而形成鉸鏈132。

也就是說，為了提供具有足夠剛度的鉸鏈132，需要在主體100內部以夾層形式模製鉸鏈132。鉸鏈132的這種模製可以通過調整被引入到主體的氣囊蓋樹脂的量來控制。為了達到該目的，與主體門232的打開時間相比，可以延遲並可以適當地調整氣囊蓋門242的打開時間。

同時，如在圖4中所示，由於表皮泡沫140在氣囊蓋130關閉的狀態下附接至緩衝墊芯部110和氣囊蓋130的表面，因此形成了包括緩衝墊芯部110、氣囊蓋130和表皮泡沫140的緩衝墊c。

表皮泡沫140包括表皮層142和泡沫層144，表皮層142設置在緩衝墊c的外表面上並朝外暴露，泡沫層144在表皮層142的內表面上。

由於泡沫層144通過將泡沫溶液引入緩衝墊芯部110和氣囊蓋130的外表面與表皮層142之間的間隙而形成，表皮泡沫140堆積並附接至緩衝墊芯部110和氣囊蓋130的外表面。

以這種方式，當發生車輛碰撞的時候，在氣囊墊20處於展開時，氣囊蓋30被氣囊墊20推動，因而使表皮泡沫140破裂從而打開氣囊殼120中的空間。

以下將描述具有整合在一起的氣囊蓋和氣囊殼的緩衝墊的構造，其使用模具200製造以便同時模製主體100和氣囊蓋130。

如在圖2和圖4中所示，具有整合在一起的氣囊蓋和氣囊殼的緩衝墊包括主體100和氣囊蓋130，主體100包括緩衝墊芯部110和氣囊殼120，氣囊蓋130與主體100整體地注塑模製，從而打開或者關閉氣囊殼120中的空間，模製的氣囊蓋130以直線形形式豎直地豎立，從而在從模具200卸下的方向上打開氣囊殼120。

氣囊殼120在緩衝墊芯部110的中央處整體地或者獨立地形成，從而限定容納氣囊墊20的空間。

用於與主體100連接的鉸鏈132設置在氣囊蓋130的一端。鉸鏈132形成為插入到主體100中。特別地，鉸鏈132配置成使得第一鉸鏈132a插入到緩衝墊芯部110中，第二鉸鏈132b插入到氣囊殼120中。

鉸鏈132在氣囊蓋130的一端整體地模製從而可在氣囊殼120打開或者關閉的方向上彎曲，並且鉸鏈在緩衝墊芯部110和氣囊殼120之間的連接區域整體地模製。

如上所述製造的具有整合在一起的氣囊蓋和氣囊殼的緩衝墊，由於氣囊蓋130、氣囊殼120和緩衝墊芯部110的整體模製而可以獲得以下效果。

第一，因為不發生由組成元件之間的組裝結構引起的氣囊墊的撕裂，因而能夠防止氣囊墊非正常展開的問題。

第二，能夠防止由在模製表皮泡沫的泡沫層的時候泡沫溶液在組成元件之間的連接區域處洩露引起的模製缺陷和外觀缺陷。

第三，能夠省略現有的安裝支架，其典型地用於將氣囊殼連接至前圍板橫梁從而防止其運動。

第四，不必在緩衝墊芯部上後加工展開線，該展開線需要氣囊墊展開的時候引起緩衝墊芯部破裂，這導致成本降低。

總之，根據本發明的各個實施方案，能夠確保增強氣囊墊的展開性能，從而防止具有整合的氣囊蓋和氣囊殼的緩衝墊的外形變差，並改進緩衝墊的可成型性。此外，由於去除組成元件同樣去除組裝和加工操作，因而能夠減少緩衝墊的重量和成本。

為了便於在所附權利要求中解釋和精確定義，參考在圖中所示的特徵的位置，利用術語「上」或「下」、「內」或「外」等來描述這些特徵。

前面對本發明具體示例性實施方案所呈現的描述是出於說明和描述的目的。前面的描述並非意欲窮盡，或者將本發明嚴格限制為所公開的具體形式，顯然，根據上述教導可能進行很多改變和變化。選擇示例性實施方案並進行描述是為了解釋本發明的特定原理及其實際應用，從而使得本領域的其它技術人員能夠實現並利用本發明的各種示例性實施方案及其不同選擇形式和修改形式。本發明的範圍意在由所附權利要求書及其等同形式所限定。