CN105196955A - 车辆安全气囊总成的模制的有效塑料组件 - Google Patents

Abstract

一种安全气囊总成，包括内板和外板，所述内板和外板耦接以限定在其间的腔，可充气部件设置于腔内并且至少一个加强带设置于至少内板之内。加强带包括多个玻璃纤维，并且多个玻璃纤维中的每一个都包括涂层。

Description

车辆安全气囊总成的模制的有效塑料组件

技术领域

本发明总体涉及车辆安全气囊总成，以及更具体地涉及包含有效加固部件的安全气囊总成组件。

背景技术

典型地，汽车包含整个乘客舱的各种安全气囊总成，从而在碰撞事件期间使车辆乘客所受的伤害实质上最小化。大多数安全气囊总成包括在碰撞期间充气的可充气气囊或安全气囊所对着的作用面。由于可充气气囊或安全气囊达到充气状态时的速度，因此在充气事件期间，作用面会处于实质上高的下。

发明内容

根据本发明的一方面，安全气囊总成包括安全气囊板以及至少一个在安全气囊板的至少一部分内的加强带，安全气囊板具有位于限定在内作用板和外板之间的腔内的可充气部件。至少一个加强带包括多个玻璃纤维，每一个玻璃纤维都单独地包裹在外涂层内并且设置为实质上平行的配置。

根据本发明的另一方面，安全气囊总成包括耦接在一起从而限定它们之间的腔的内板和外板，位于腔内的可充气部件以及至少一个设置在至少内板内的加强带。加强带包括多个玻璃纤维，并且多个玻璃纤维中的每一个都包括涂层。

根据本发明的另一方面，一种用于形成安全气囊总成的方法，包括设置至少一个加强带的步骤，其中至少一个加强带包括多个玻璃纤维，每一个玻璃纤维都独立地包裹在外涂层内并且设置为实质上平行的配置。至少一个加强带位于成形模具中，其中成形模具是注射成形模具和压缩成形模具中的一种。塑料在压缩模具中以及至少部分地在至少一个加强带周围成形，从而至少形成内作用板。设置外板以及可充气部件并且可充气部件位于形成在形成安全气囊板的内作用板和外板之间的腔内。

本领域的技术人员通过对下列说明书、权利要求以及附图的学习可以理解和领会本发明的这些以及其他方面、目标、以及特性。

附图说明

在图中：

图1是具有安装在安全气囊总成内的加强作用板的实施例的车辆仪表盘的主视透视图；

图2是具有安全气囊总成的杂物箱的俯视透视图，安全气囊总成结合了加强作用板的可选实施例；

图3是沿线III-III截取的图2的杂物箱和安全气囊总成的截面图；

图4是沿线IV-IV截取的图2的杂物箱和安全气囊总成的截面图；

图5是图2的杂物箱和安全气囊总成的分解俯视透视图；

图6是加强带的实施例的放大透视图；

图7是图6的加强带的沿线VII-VII截取的示意性截面图；

图8是以双向配置设置的加强带的可选实施例的详细示意图；

图9是加强作用板的另一可选实施例的第一侧立视图；

图10是图9的加强作用板的第二侧立视图；

图11是沿线XI-XI截取的图9的加强作用板的截面图；

图12是沿线XII-XII截取的图9的加强作用板的截面图；

图13是在其内部设置有加强带的打开的模制形状的示意性截面图；

图14是图13的内部设置有加强带的闭合的模制形状的示意性截面图；

图15是图14的闭合的模制形状的示意性截面图，在模制形状内具有可成形的材料并且加强带嵌入可成形材料内；以及

图16是说明利用加强带的实施例形成加强作用板的方法的示意性流程图。

具体实施方式

这里为了说明，词语“上”、“下”、“右”、“左”、“后”、“前”、“水平”、“垂直”以及其衍生应该按照图1中的取向与本发明相关联。但是，应该理解的是，除非有明确相反的规定，本发明可以采取多种替代取向。也应理解的是，在附图中示出并在下面的说明书中描述的具体装置和程序仅仅是所附的权利要求所限定的发明构思的示例性实施例。因此，除非权利要求中另有明确说明，否则与本发明所公开的实施例相关的具体尺寸和其它物理特性不应认为是限制。

如图1-7所示，根据一个实施例，附图标记10总体上指代安装于车辆14的乘客舱12内的安全气囊总成。安全气囊总成10包括具有可充气部件18的安全气囊板16，可充气部件18设置于限定在内加强作用板22和外板24之间的腔20内。至少一个加强带26设置于安全气囊板16的至少一部分之内。加强带26包括多个玻璃纤维28，其中多个玻璃纤维28中的每一个都单独地包裹在外涂层30内。多个玻璃纤维28的每一个都设置为相对彼此实质上平行的配置。

再次参照图7，安全气囊总成10可以设置于整个车辆14的乘客舱12的各种位置，其中这样的位置可以包括但不限于，杂物箱、方向盘42、仪表盘46的乘客侧44、仪表盘46下方、乘客舱12的上帘区域48、乘客舱12的侧板50以及其他位置。

如图1-5所示，在各种实施例中，安全气囊总成10可以包括内板——例如加强作用板22——和外板24，内板和外板24耦接以限定在它们之间的腔20，并且其中可充气部件18设置于腔20内。可以预期的是，这种总成可以结合到箱盖内，例如杂物箱总成40的箱盖。形成箱盖的加强作用板22和外板24可以附接到具有内部容积62的箱60上，箱60形成杂物箱总成40。也可以预期的是，杂物箱总成40可以设置于设置在车辆14的仪表盘46内的模制外围64内。箱60可以包括用于接收安全气囊板16的板插座66。在这样的实施例中，板插座66可以包括插座加强带68，其中插座加强带68包括安全气囊总成10的至少一个加强带26。可以预期的是，加强带26可以设置于安全气囊总成10的各种其他组件中，包括但不限于，安全气囊总成10的模制外围64、外板24以及安全气囊总成10的各种其他的组件。在这样的实施例中，箱60以及安全气囊板16通过模制外围64支撑于仪表盘46内。

再次参照图1-6，安全气囊板16的可充气部件18可以是可充气气囊，可充气气囊进行充气以沿向外远离加强作用板22的方向推动衬垫。在各种可选的实施例中，可充气部件18可以是充气垫子或在充气事件期间伸出通过外板24的安全气囊。在各种实施例中，可充气部件18的充气施加对抗加强作用板22和外板24的相反的力。尽管外板24设计为向外移动或设计为分开，从而容许可充气部件18充气，加强作用板22设计为在充气事件期间，随着安全气囊板16操作而实质上保持其位置。

现在参照图2-6，可以预期的是，安全气囊总成10的加强作用板22适于接收安全气囊总成10的可充气部件18。相应地，在充气事件期间，例如碰撞或其他撞击，可充气部件18从安全气囊总成10的气体发生器82接收充气气体80并且快速充气。这种快速充气对加强作用板22产生显著量的压力。如下面更加完整地说明的，加强作用板22的加强带26用来在充气事件期间加强并且提供对加强作用板22的更好的结构完整性。这样，在充气期间，加强带26限制了在充气事件期间加强作用板22倾向于变弯或弯曲的量。

在传统的安全气囊总成中，在充气事件期间作用板的偏移、扭曲或其他弯曲可以负面地影响安全气囊总成10的可充气部件18的充气率。这样的偏移可以部分地关闭或另外阻碍从气体发生器82到可充气部件18的充气气体80的流动，由此不期望地降低可充气部件18的充气率。由于各种撞击发生时的速度，安全气囊总成10的实质上精确的充气率对于实质上使车辆14内的乘客伤害最小化是重要的。相应地，结合了加强带26的加强作用板22的各种实施例可以倾向于在充气事件期间使偏移、扭曲或作用板内的其他弯曲最小化。以这种方式，加强作用板22容许可充气部件18实质上按照在充气事件期间设计的方式操作而不妨碍充气气体80进入可充气部件18的流动。

现在参照图6-12，加强带26的各种实施例包括多个玻璃纤维28，玻璃纤维实质上取向为平行的配置，从而形成平面带子或带部件，其可以延伸穿过制造加强作用板22所处的模腔。在各种实施例中，这些玻璃纤维28中的每一个都包括独立地包裹每一个玻璃纤维28的外涂层30。每一个玻璃纤维28的外涂层30都包括各种材料，包括但不限于聚丙烯、各种其他的聚合物、塑料、热塑性塑料以及其他类似的涂层材料。包括在加强带26内的玻璃纤维28包括分布在加强带26的整个长度内的实质上连续的纤维。以这种方式，如上所述，加强带26由通过外涂层30强化的连续的纤维制成。可以预期的是，在各种实施例中，加强带26可以根据各种实施例制造为类似于塞拉尼斯(Celanese)细长玻璃纤维带，塞拉尼斯细长玻璃纤维带实质上类似于有泰科纳(Ticona)制造的细长玻璃纤维带。

在各种实施例中，可以预期的是，加强带26可以利用玻璃纤维28以及其他类似的材料制成，包括但不限于树脂、陶瓷、聚酯、聚合物、碳基材料、钢、环氧树脂以及可以定向为纤维型配置的其他类似的材料。此外，在各种实施例中，外涂层30可以由各种材料中的任何一种制成，包括但不限于热塑性塑料、热塑性塑料树脂、聚合物、聚丙烯以及其他类似的涂覆类型的材料。虽然外涂层30描述为涂覆每一个单独的玻璃纤维28的材料，但可以想到的是，外涂层30可以完全注入玻璃纤维28或用于代替玻璃纤维28的其他纤维-类型的材料中。以这种方式，外涂层30有助于从每一个单独的纤维的内部以及周围强化纤维材料。

再次参照图6-12，根据各种配置，加强带26可以根据加强作用板22的设计以及其他因素而设置于加强作用板22内。这些其他的因素可以包括但不限于，所设计的特定安全气囊总成10、安全气囊总成10在乘客舱12内的位置，可充气部件18的期望充气率、可充气部件18的尺寸以及其他类似的因素和考虑因素。

如图6-12所示，根据各种实施例，加强作用板22可以包括位于加强作用板22内以第一角度取向92的位置的第一加强带90以及位于加强作用板22内以第二角度取向96的的位置的第二加强带94，其中第一角度取向92不同于第二角度取向96。以说明但并非限制的方式，第一加强带90可以安置为实质上垂直于第二加强带94。加强带26的制造方式使加强带26抵抗沿纵轴线98的偏移，纵轴线98平行于加强带26的玻璃纤维28。每一个加强带26都不太能够抵抗沿实质上垂直于加强带26的玻璃纤维28的横轴线100的偏移。以这种方式，每一个利用外涂层30强化的单独的玻璃纤维28都倾向于抵抗沿纵轴线98的沿每一个玻璃纤维28的长度的方向的偏移。但是，每一个包裹在外涂层30内的玻璃纤维28承担绕加强带26的其他玻璃纤维28的有限的转动运动，以便一些弯曲沿横轴线100穿过加强带26而发生。以这种方式，加强带26倾向于沿纵轴线98的结构性更强。相应地，第一和第二加强带90、94可以位于沿第一和第二角度取向92、96的位置，以便为加强作用板22提供增加的结构完整性从而实质上阻止在多个方向的偏移或其他弯曲。一个这样的取向是第一加强带90的纵轴线98实质上与第二加强带94的横轴线100对准。当这样配置时，第二加强带94沿第一加强带90的横轴线100支撑加强作用板，反之亦然。进一步可以预期的是，在各种实施例中，加强带26可以位于加强作用板22内在三个或更多的角度取向的位置，从而提供另外的结构完整性。

再次参照图9-15，在加强作用板22的成形期间，各种加强带26可以设置于用于产生加强作用板22的模制模腔110内。可以预期的是，模制模腔110可以是多种模制模腔中的任何一种，包括但不限于，注塑模制模腔、压模模制模腔、吹塑模制模腔或其他类似的成形机构。一旦加强带26设置于模制模腔110内，模制材料112就设置(压缩、模制、成形、注塑、吹塑等)在各种加强带26周围，从而使加强作用板22形成统一的组件。可以预期的是，该工艺可以用于形成包括加强带26之一的安全气囊总成10的各种部件中的任何一种，包括但不限于加强作用板22、箱60、外板24、模制外围64以及其他。可以预期的是，用于产生加强作用板22的成形材料112可以是各种材料中的任何一种，包括但不限于，塑料、复合材料、聚合物、这些的组合以及可以在加强带26周围成形和/或模制的其他类似的材料。在具有模制塑料材料的加强作用板22在各种加强带26周围成形的情况下，加强作用板22可以是具有将加强带26嵌入其中的整体部件。以这种方式，加强带26和成形材料配合以提供增加的结构完整性从而在充气事件期间防止加强作用板22的偏移和其他弯曲。

再次参照图9-15，可以预期的是，在形成加强作用板22或可以包括一个或多个加强带26的安全气囊总成10的其他方面的各种实施例中，加强带26的几种配置是可能的。加强作用板22可以包括第一和第二侧面116、118，其中第一加强带90位于靠近第一侧面116并且第二加强带94位于靠近第二侧面。在这样的实施例中，第一和第二加强带90、94分别至少部分地限定加强作用板22的第一和第二侧面116、118。在各种实施例中，可以预期的是，第一和第二加强带90、94可以彼此相对安置从而形成单一的双向加强带。该双向加强带可以安装为靠近加强作用板22的第一或第二侧面116、118或在加强作用板22的中间部分120内。可以预期的是，各种加强带26的其他配置也是可能的，其中加强带26位于靠近加强作用板22的第一或第二侧面116、118或嵌入在加强作用板22的中间部分120内。

再次参照图2-5，当具有嵌入在其内的加强带26的加强作用板22设置于安全气囊总成10内部时，加强带26可以位于当设置在板插座66内的张力位置。根据各种实施例，将加强作用板22以及加强带26置于张力状态可以提供另外的结构完整性来抵抗在充气事件期间安全气囊总成10内的偏移和其他弯曲。处于张力位置进一步限制了在车辆14操作期间——包括充气事件期间——加强带26和加强作用板22偏移的能力。

现在参照图13-16，具有上述的安全气囊总成10以及组合了加强带26的加强作用板22，方法500公开用于形成具有加强作用板22的安全气囊总成10，加强作用板22包括至少一个加强带26。根据方法500，第一步包括设置至少一个加强带26(步骤502)，其中至少一个加强带26包括多个玻璃纤维28。多个玻璃纤维28中的每一个都独立地包裹在外涂层30内并且设置为实质上平行的配置。如上所述，包裹在外涂层30内的每一个玻璃纤维设置为实质上平的配置，从而形成带子或带。加强带26包括纵轴线98，纵轴线98实质上抵抗弯曲并且提供平行于多个玻璃纤维28的主要的支撑方向。带也包括横穿的或横轴线100，其取向为实质上垂直于多个玻璃纤维28。加强带26提供沿横轴线100有限的移动，由此多个玻璃纤维28中的每一个都容许一些绕相邻玻璃纤维28的最小量的移动。如上所述，以各种不同取向放置加强带26通过抵抗沿每一个加强带26的纵轴线98的弯曲而为加强作用板22提供另外的结构。

再次参照图13-16，一旦设置加强带26，加强带26放置在模制模腔110内从而包含到安全气囊总成10的组件中(步骤504)。模制模腔110可以包括几种类型的模制模腔110中的任何一种，模制模腔可以包括但不限于注塑成形模具、压缩成形模具、吹塑成形模具以及其他类似的成形模具以及用于用实质上可成形的材料制作组件的模腔。一旦加强带26放置于模制模腔110之内，例如塑料、复合材料、聚合物或其他可成形的材料的成形材料112放置在模制模腔110内(步骤506)。在成形加工期间，成形材料112紧靠加强带26的多个部分或在其周围设置从而形成安全气囊总成10的各种组件中的任何一种。可以包含一个或多个加强带26的安全气囊总成10的组件可以包括但不限于加强作用板22、外板24、箱60、容纳杂物箱总成40的模制外围64或安全气囊总成10的其他类似的可成形组件。

再次参照图16，为了完成安全气囊总成10的安全气囊板16，设置外板24以及可充气部件18(步骤508)。为了形成安全气囊板16，可充气部件18位于形成在内作用板和外板24之间的腔20内(步骤510)。在各种实施例中，可以预期的是，这三个部件，内作用板、外板24以及设置于二者之间的可充气部件18形成了设置于车辆14的乘客舱12内的一个或多个的各种安全气囊总成的安全气囊板16。之后安全气囊板16可以置于板插座66内(步骤512)。

再次参照图13-16，在各种实施例中，可以预期的是，板插座66可以通过将至少一个插座加强带26放入板插座66的插座模制模腔110内而形成。关于模制模腔110，之前已经进行说明，板插座66的模制模腔110可以包括各种成形模具，例如注塑成形模具、压缩成形模具、吹塑成形模具以及其他类似的成形模具。一旦放置在模制模腔110中，成形材料112放置在模制模腔110内并且至少部分地在插座加强带68周围成形，从而形成板插座66。可以预期得是，板插座66可以结合在例如箱60的杂物箱总成40的安全气囊总成10的一部分内。一旦板插座66形成，安全气囊板16可以附接到包含板插座66的箱60，从而形成杂物箱盖。这样杂物箱盖设置于模制外围64内从而形成具有安全气囊总成10的杂物箱总成40。

在各种实施例中，可以预期的是，各种加强带26可以以多种取向安置于模制模腔110内。加强带26的各种取向利用沿每一个加强带26的纵轴线98设置的实质上刚性的支撑。通过在加强作用板22以及安全气囊总成10的其他加强组件内的多个方向安置加强带26，加强带26可以使加强作用板22增强结构以抵抗沿多个方向的偏以和其他弯曲。

可以理解的是，在不脱离本发明的构思的情况下可以对上述结构做出变化和改进，并且进一步可以理解的是，除非权利要求中另有明确说明，否则这样的构思意图由下面的权利要求所涵盖。

Claims (20)

1.一种安全气囊总成，包含：

安全气囊板，其具有设置于限定在内作用板和外板之间的腔内的可充气部件；以及

至少一个加强带，其位于安全气囊板的至少一部分之内并且包括多个玻璃纤维，多个玻璃纤维中的每一个都单独地包裹在外涂层内并且设置为实质上平行的配置。

2.根据权利要求1所述的安全气囊总成，进一步包含：

板插座，其具有插座加强带并适于接收安全气囊板，其中插座加强带包括至少一个加强带中的至少一个。

3.根据权利要求1所述的安全气囊总成，其中外涂层是聚丙烯。

4.根据权利要求1所述的安全气囊总成，其中安全气囊板的内作用板和外板耦接到箱，并且其中内作用板、外板以及箱形成杂物箱总成。

5.根据权利要求1所述的安全气囊总成，其中至少一个加强带包括以第一角度取向安置的第一加强带以及以第二角度取向安置的第二加强带，其中第一角度取向不同于第二角度取向。

6.根据权利要求1所述的安全气囊总成，其中内作用板由塑料和复合材料中的至少一种制成。

7.根据权利要求6所述的安全气囊总成，其中内作用板包括模制塑料，并且其中模制塑料在至少一个加强带的至少一部分周围成形。

8.根据权利要求7所述的安全气囊总成，其中模制塑料是注塑模制塑料。

9.一种安全气囊总成，包含：

内板和外板，所述内板和外板耦接以限定在其间的腔；

位于腔内的可充气部件；以及

至少一个加强带，其设置于至少一个内板之内，其中加强带包括多个玻璃纤维，并且其中多个玻璃纤维中的每一个都包括涂层。

10.根据权利要求9所述的安全气囊总成，进一步包含：

具有插座加强带并且适于接收内板和外板的板插座，其中插座加强带是至少一个加强带中的一个。

11.根据权利要求9所述的安全气囊总成，其中涂层是聚丙烯。

12.根据权利要求9所述的安全气囊总成，其中内板和外板配合形成舱盖，其中舱盖与具有内部容积的箱连通。

13.根据权利要求9所述的安全气囊总成，其中至少一个加强带包括以第一角度取向安置的第一加强带以及以第二角度取向安置的第二加强带，其中第一角度取向不同于第二角度取向。

14.根据权利要求9所述的安全气囊总成，其中内板由塑料和复合材料中的至少一种制成。

15.根据权利要求14所述的安全气囊总成，其中内板包括模制塑料，并且其中模制塑料在加强带的至少一部分周围成形。

16.根据权利要求15所述的安全气囊总成，其中模制塑料是注塑模制塑料。

17.一种形成安全气囊总成的方法，包含以下步骤：

提供至少一个加强带，其中至少一个加强带包括多个玻璃纤维，多个玻璃纤维中的每一个都单独地包裹在外涂层内并且设置为实质上平行的配置；

将至少一个加强带放在成形模具中，其中成形模具是注塑成形模具以及压缩成形模具中的一个；

在成形模具以及至少部分地在至少一个加强带周围使塑料成形，从而至少形成内作用板；

设置外板和可充气部件；以及

将可充气部件放置在形成于内作用板和外板之间的腔内，从而形成安全气囊板。

18.根据权利要求17所述的方法，进一步包含以下步骤：

在插座模制模腔中放置至少一个插座加强带，其中插座模制模腔是注塑成形模具和压缩成形模具中的一种；

在插座模制模腔内并至少部分地在至少一个插座加强带周围使塑料成形，从而形成板插座，其中插座加强带是至少一个加强带中的一个或多个；以及

将安全气囊板附接到板插座，其中板插座是箱的一部分，该箱形成了杂物箱总成的一部分。

19.根据权利要求17所述的方法，其中外涂层是聚丙烯。

20.根据权利要求17所述的方法，其中至少一个加强带包括以第一角度取向安置的第一加强带以及以第二角度取向安置的第二加强带，其中第一角度取向不同于第二角度取向。