CN104627111A - 车辆内部板件以及车辆安全气囊装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种仪表板，具有基件以及盖件，盖件粘合于基件的上表面。第一切割槽形成于基件的背面，作为由安全气囊的膨胀压力引起基件断裂的起点。盖件由底布层、粘合于底布层上表面的覆盖层、以及粘合于底布层背面的缓冲层构成。缓冲层由针织原织物形成。在构成盖件的多个层中，第二切割槽仅形成于缓冲层的背面中，对应于基件的第一切割槽。本发明还公开一种包括上述板件的车辆安全气囊装置。

Description

车辆内部板件以及车辆安全气囊装置
技术领域
本发明涉及一种车辆内部板件以及车辆安全气囊装置。
背景技术
通常，机动车包括用于前座乘员座椅的安全气囊装置(参见例如日本专利申请公开No.2000-71926)。安全气囊装置包括仪表板以及布置在仪表板背侧的安全气囊模块。安全气囊模块具有：用于产生膨胀气体的充气器，以及，通过由充气器提供气体而膨胀并展开的安全气囊。仪表板包括基件、以及粘合在基件上表面的盖件。盖件由底布层、粘合于底布层上表面的覆盖层、以及粘合于底布层背面的缓冲层构成。基件的背面具有切割槽，该切割槽是由安全气囊的膨胀压力引发基件断裂的起点。
例如，附图9所示的常规仪表板310具有缓冲层323，该缓冲层323由双拉舍尔针织原织物形成，以提供舒适的触感。在以这种方式构成的仪表板310中，在安全气囊膨胀时，盖件320抵抗断裂。据此，切割槽形成在盖件320背面与前述基件330的切割槽331相对应的位置处。换言之，切割槽323a形成在缓冲层323，该切割槽323a布置为与基件330的切割槽331相对应。底布层322和覆盖层321预先彼此粘合。底布层322以及覆盖层321各具有预定的厚度，因此表现改善的强度。这使得在安全气囊膨胀时，底布层322以及覆盖层321抵抗断裂。据此，为保证底布层322和覆盖层321的期望断裂，在底布层322上也以延伸穿透底布层322的形式形成有切割槽322a。此外，覆盖层321具有切割槽321a，该切割槽321a仅形成于覆盖层321的背面而不损害仪表板310的外观。
在上述方式构成的仪表板310中，构成盖件320的缓冲层323、底布层322、以及覆盖层321分别具有切割槽323a、322a、321a。这种构造需要进行如下步骤：在缓冲层323上形成切割槽323a的步骤，以及，在通过将覆盖层321粘合于底布层322上表面所形成的层状体上预先形成切割槽322a、321a的步骤。此外，将层状体预先粘合于缓冲层323的上表面时，切割槽323a、322a、321a必须定位以彼此一致。这使仪表板310的制造步骤复杂化。
为解决这一问题，本发明的发明人考虑减小构成盖件220的底布层222以及覆盖层221的厚度。通过减小底布层222以及覆盖层221的厚度以降低这些层的强度，即使在底布层222以及覆盖层221上不采用切割槽，这些层也会以期望的方式断裂。但是，在这种情况下，将层状体(其通过将覆盖层221粘合于底布层222上表面而形成)粘合于缓冲层223的上表面时，底布层222以及覆盖层221会下陷到在缓冲层上表面中所形成的切割槽223a内。这会导致覆盖层221上表面的凹痕225，因此，损害仪表板210的外部表观。
据此，本发明的目的在于提供一种车辆内部板件以及车辆安全气囊装置，相比于常规设置能减小底布层和覆盖层的总厚度，以及减少或避免因切割槽导致在装饰表面形成凹痕。
发明内容
为达到前述目的，根据本发明的一个方面提供了一种车辆内部板件，其构造成通过使安全气囊膨胀并展开而断裂。该车辆内部板件包括基件以及粘合于基件上表面的盖件。切割槽形成于基件的背面，作为由安全气囊的膨胀压力导致基件断裂的起点。盖件由底布层、粘合于底布层上表面的覆盖层、以及粘合于底布层背面的缓冲层构成。缓冲层由机织织物或者针织物形成的原织物形成。在构成盖件的三层中，切割槽仅形成于缓冲层的背面，与基件位置相对应定位。
在此构造中，在构成盖件的多个层中，切割槽仅形成于缓冲层的背面，该缓冲层由机织原织物或者针织原织物形成。换言之，缓冲层的上表面不具有切割槽。结果，此构造相比于常规设置减小了底布层和覆盖层的总厚度，以及，抑制由切割槽导致在覆盖层表面上形成凹痕。
此外，因为底布层以及覆盖层都不具有切割槽，将缓冲层粘合于底布层背面时，底布层与缓冲层无需相对彼此定位。结果，此构造相比于常规设置减小了底布层和覆盖层的总厚度，以及，阻止由切割槽导致在覆盖层装饰面上形成凹痕。
在这种情况下，底布层和覆盖层的总厚度优选在0.3毫米至1.0毫米的范围内(包含端点值)。
此构造相比于常规设置减小了底布层和覆盖层的断裂载荷。据此，相比于在缓冲层具有延伸穿透的切割槽的构造设置，尽管本构造中传递至底布层的力较小，但是在缓冲层断裂时，底布层以及覆盖层容易断裂。
缓冲层优选由立体针织原织物形成。
在此构造中，缓冲层由立体针织原织物形成。相比于由机织原织物形成的缓冲层，本构造改善了缓冲层的拉伸性能，以及，还改善了覆盖层的拉伸性能和柔软性。特别地，如果缓冲层由经编原织物形成，使针织物稳定化。
在这种情况下，缓冲层优选由双拉舍尔针织原织物形成。
在此构造中，缓冲层由双拉舍尔针织原织物形成。相比于由发泡聚氨酯等形成的原织物所形成的缓冲层，本发明提高了缓冲层的缓冲性能以及改善了内部板件的触感。
缓冲层的切割槽优选打孔方式形成。
在此构造中，将基件粘合于缓冲层的背面时，切割槽不易打开。这抑制了由于切割槽而导致在覆盖层表面中形成凹痕。
此外，为达到前述目的，本发明提供一种车辆安全气囊装置，其包括上述车辆内部板件以及具有安全气囊的安全气囊模块，通过提供气体使安全气囊膨胀并展开。
附图说明
附图1是平面图，示出根据第一实施例的仪表板；
附图2是沿附图1的线2-2的剖面图；
附图3是放大剖面图，示出附图2的X部；
附图4示出，在由原织物限定的平面上，底布层原织物的拉伸强度在方向上各向异性；
附图5示出，在由原织物限定的平面上，缓冲层原织物的拉伸强度在方向上各向异性；
附图6是平面图，示出从背侧观察的实施例中的基件；
附图7是平面图，示出从背侧观察的实施例中的缓冲层；
附图8A是平面图，示出变化例的仪表板；
附图8B是平面图，示出实施例的仪表板；
附图9示出常规剖面图，示出仪表板；以及
附图10是剖面图，示出参考例的仪表板。
具体实施方式
现在参见附图1至附图7描述根据一个实施例的车辆内部板件以及车辆安全气囊装置。
如附图1所示，仪表板10布置在车辆的前乘员座椅的前方。
参见附图2，安全气囊装置50设置在仪表板10的背面，从而，当冲击从前方施加于车辆时，在前乘员座椅的前方位置处，通过使安全气囊51膨胀并展开，保护乘员免受冲击。
保持架40布置在仪表板10中位于前乘员座椅前方的部分的背面。保持架40对充气器52和处于折叠状态的安全气囊51提供保持，该充气器52用于产生气体为安全气囊51充气。保持架40、充气器52以及安全气囊51构成安全气囊模块53。
保持架40包括一对布置在前后方向的壁部46。安全气囊51以及充气器52保持在壁部46之间。延长部41形成于各壁部46的上端，并在仪表板10的背面向前或者向后延伸。前门部42以及后门部44通过对应的铰接部42a、44a与对应壁部46的上端连接。在前门部42与后门部44之间的位置处，通槽48的第一沟槽部48a在车辆宽度方向延伸。
尽管未示出，在安全气囊51和充气器52在车辆宽度方向的相对侧，形成与壁部46相似的壁部。如附图1所示，延长部41在车辆宽度方向通过对应的铰接部43a、45a向外延伸，各延长部41在壁部的上端与左门部43和右门部45中对应的一个门部结合，该左门部43以及右门部45在车辆宽度方向通过对应的铰接部43a、45a向内延伸。在通槽48的第一沟槽部48a的相对端，形成各具有横向V形的第二沟槽部48b。第二沟槽部48b构成前门部42、左门部43、以及右门部45之间的边界，以及，构成后门部44、左门部43、以及右门部45之间的边界。
由第一沟槽部48a与任意第二沟槽部48b形成的角度设定为钝角。在所示出的实施例中，由第一沟槽部48a与任意第二沟槽部48b形成的角度θ设定为135度。
保持架40由例如热塑性烯烃通过注射成型而形成。多个凸起形成在延长部41、前门部42、以及后门部44的上表面。该凸起通过振动焊接固定于仪表板10的背面。
下面描述仪表板10的结构。
如附图2以及附图3所示，仪表板10具有作为芯件的基件30、以及接合于基件30上表面的盖件20。
基件30由例如热塑性烯烃(TPO)形成，并通过注射成型形成。
盖件20具有三层结构，包括底布层22、覆盖层21、以及缓冲层23。覆盖层21接合于底布层22的上表面。缓冲层23接合于底布层22的背面。具体地，通过将覆盖层21预先接合于底布层22的上表面，形成层状体，将该层状体接合于缓冲层23的上表面以形成盖件20。底布层22与覆盖层21的总厚度范围在0.3毫米(mm)至1.0毫米之间(含端点值)。更优选地，底布层22与覆盖层21的总厚度为0.4毫米至0.7毫米。如果前述的总厚度大于例如1.0毫米，底布层22和覆盖层21无法以期望的方式断裂。因此，该总厚度不是优选的。如果总厚度小于0.3毫米，将层状体粘结于缓冲层23的上表面时，不能保证层状体的强度。因此，该总厚度也不是优选的。
覆盖层21的原织物由例如聚氨酯形成，以及，在原织物限定的平面上，该原织物不具有在方向上各向异性的拉伸强度。
参见附图4，底布层22的原织物22A由塑料纤维(例如聚酯纤维)的针织物形成，以及，在原织物限定的平面上，该原织物22A的拉伸强度在方向上具有各向异性。换言之，原织物22A在平面上于预定方向R1具有最小拉伸强度，以及，在垂直于方向R1的方向R2上具有最大拉伸强度。
如附图5所示，缓冲层23的原织物23A由例如立体针织物构成。具体地，缓冲层23的原织物23A由塑料纤维(例如聚酯纤维)的双拉舍尔针织物形成，以及，在原织物23A限定的平面上，原织物23A的拉伸强度在方向上具有各向异性。换言之，原织物23A在平面上于预定方向R1具有最小拉伸强度，以及，在垂直于方向R1的方向R2上具有最大拉伸强度。缓冲层23的厚度优选为2.5毫米至3.0毫米。缓冲层23也优选由直径在0.01毫米至1.0毫米范围内的针织线形成。例如，如果线的直径大于1.0毫米，缓冲层23会松散针织。这会妨碍粘合剂粘合，因此，不是优选的。例如，如果线的直径小于0.01毫米，缓冲层23会细密针织。这会增加缓冲层23的强度并因此妨碍缓冲层23的断裂，因此不是优选的。因此，线直径更优选在0.05毫米至0.5毫米范围内。在本实施例中，使用的是0.5毫米直径的线。
底布层22与缓冲层23接合在一起，使得对应于底布层22最小拉伸强度的方向R1与对应于缓冲层23最小拉伸强度的方向R1相一致。结果，盖件20在方向R1上具有最小拉伸强度。
如附图3以及附图6所示，基件30的背面具有第一切割槽31，该第一切割槽31具有梯形横截面。第一切割槽31是安全气囊51的膨胀压力导致基件30断裂的起点。据此，基件30上对应于第一切割槽31部分的厚度小于其他部分的厚度。在本实施例中，第一切割槽31的末端的宽度设定为大约1.0毫米。
参见附图6，第一切割槽31由第一沟槽部31a以及第二沟槽部31b形成。第一沟槽部31a在车辆宽度方向延伸。从第一沟槽部31a的相对端，第二沟槽部31b沿车辆宽度方向向外并斜向前或者斜向后延伸，因此，形成横向V形。参见附图1至附图3、以及附图6，切割槽31位于保持架40的通槽48的上侧。
如附图3所示，在构成盖件20的覆盖层21、底布层22、以及缓冲层23之中，只有缓冲层23的背面具有梯形横截面的第二切割槽24，该第二切割槽24位于与基件30的第一切割槽31对应的位置。第二切割槽24从缓冲层23的背面延伸至缓冲层23厚度的中间位置，以及因此，该第二切割槽24没有延伸穿透缓冲层23。在本实施例中，第二切割槽24的末端的宽度设定为大约1.0毫米。
参见附图6以及附图7，缓冲层23的第二切割槽24具有第一沟槽部24a以及第二沟槽部24b。形成第一沟槽部24a位置对应于基件30第一切割槽31的第一沟槽部31a。形成第二沟槽部24b的位置对应于基件30第一切割槽31的第二沟槽部31b。具体地，缓冲层23的第二切割槽24以打孔方式形成，或者，换言之，以在第二切割槽24延伸方向非连续的方式形成。优选地，盖件20接合于基件30，使得缓冲层23的第二切割槽24的位置与基件30的第一切割槽31的位置一致。
如附图7所示，第二切割槽24形成在缓冲层23中，使得第一沟槽部24a的延伸方向在方向R2延伸，该方向R2对应于缓冲层23的最大拉伸强度。
作为在缓冲层23的背面形成第二切割槽24的方法，可以采用：使用汤姆森刀片(Thomson blade)加工、使用冷刀或者热刀加工、或者激光加工。考虑到生产线的成本，使用汤姆森刀片加工相比于其他加工形式更有利。特别地，在多种汤姆森刀片中，相比于其他类型的汤姆森刀片，镜面刀片(mirror blade)在刀片高度上改变很小。因此，镜面刀片以期望的方式改善了第二切割槽24的加工精度。激光加工有助于以期望的方式改善第二切割槽24的加工精度。
下面描述本实施例的操作。
如果机动车接收到前方冲击，充气器52向安全气囊51提供气体。气体使安全气囊51向保持架44的门部42、44膨胀。之后，如附图2的双点划线所示，通过安全气囊51的膨胀压力将门部42、44向上推压并使其开启，同时该门部42、44由对应的铰接部42a、44a支撑。除了上门部42以及下门部44以外，将附图1所示的左门部43以及右门部45向上推压并使其开启，同时该左门部43以及右门部45由对应的铰接部43a、45a支撑。
在此阶段，通过保持架40的门部42、44将基件30向上推压。这导致仪表板10的基件30在前后方向上首先从第一沟槽部31a处断裂，该第一沟槽部31a作为起点。因此，基件30上对应于门部42、44的部分受推压向上开启。
因为基件30以上述方式受推压向上开启，在前后方向上，在缓冲层23的第一沟槽部24a中产生张力。因此，从缓冲层23的车辆宽度方向的中间部分，以该中间部分作为起点，缓冲层23在车辆宽度方向断裂，以及，缓冲层23受推压向上开启。具体地，缓冲层23的拉伸强度以及底布层22的拉伸强度在车辆的前后方向上设定为最小值。这保证了，缓冲层23从作为起点的第一沟槽部24a处在前后方向上的顺畅断裂，以及，从底布层22和覆盖层21中对应于第一沟槽部31a的部分处作为起点，底布层22和覆盖层21在前后方向上顺畅断裂。
以这种方式，基件30的第一沟槽部31a以及缓冲层23的第一沟槽部24a连续断裂至车辆宽度方向的相对端。第二沟槽部31b、24b各自随着这种断裂而断裂，该第二沟槽部31b、24b从第一沟槽部31a、24a的相对端以横向V形延伸。
在本实施例中，在构成盖件20的层21、22、23之中，第二切割槽24仅形成于缓冲层23的背面，该缓冲层23由双拉舍尔针织物的原织物23A形成。换言之，缓冲层23的上表面不具有切割槽。结果，相比于常规的情况(例如1.3毫米)，此结构减小了底布层22和覆盖层21的总厚度，并抑制了第二切割槽24导致在覆盖层21上表面中形成凹痕，该表面是仪表板10的装饰表面。
在底布层22或者覆盖层21中没有形成切割槽。据此，将缓冲层23接合于底布层22的背面时，底布层22与缓冲层23不需要相对彼此定位。
上述本实施例的车辆内部板件以及车辆安全气囊装置具有以下描述的优点。
(1)盖件20由底布层22、接合于底布层22上表面的覆盖层21、以及接合于底布层22背面的缓冲层23构成。缓冲层23由针织原织物23A形成。在构成盖件20的层21、22、23中，第二切割槽24仅形成于缓冲层23的背面，对应于基件30的第一切割槽31。该构造相比于常规情况能容易地减少底布层22与覆盖层21的总厚度，并抑制由于第二切割槽24在仪表板10的装饰表面中形成凹痕。
(2)底布层22与覆盖层21的总厚度在0.3和0.1之间(含端点值)。此构造相比于常规设置减小了底布层22以及覆盖层21的断裂载荷。结果，尽管相比于具有延伸穿透缓冲层的切割槽的构造，在本实施例中减小了在安全气囊51膨胀时传递至底布层22的力，当缓冲层23断裂时，底布层22和覆盖层21容易断裂。
(3)缓冲层23由双拉舍尔针织物的原织物23A形成。相比于由机织原织物形成的缓冲层，此构造改进了缓冲层23的拉伸性能以及柔软性，还改进了盖件20的拉伸性能以及柔软性。此外，相比于由发泡聚氨酯的原织物形成的缓冲层，此仪表板10具备舒适的触感。
(4)缓冲层23的第二切割槽24以打孔方式形成。在这种构造中，由于缓冲层23上打孔形成的第二切割槽24，使基件30接合于缓冲层23的背面时第二切割槽24不易打开。结果，在覆盖层21的上表面(即仪表板10的装饰表面)中不易因为第二切割槽24而形成凹痕。
(5)切割槽24的第一沟槽部24a与各第二沟槽部24b之间的角度θ以及切割槽31的第一沟槽部31a与各第二沟槽部31b之间的角度θ都设定为钝角(例如135度)。由此，利用各第一沟槽部24a、31a从基件30和缓冲层23的车辆宽度方向中间部分(作为起点)向外切开的力，使对应的第二沟槽部24b、31b顺畅断裂。
根据本发明的车辆内部板件以及车辆安全气囊并不局限于上述实施例的结构，而是可以实施为例如下述由本实施例变化的形式。
缓冲层23的第二切割槽24的位置与基件30的第一切割槽31的位置，二者并不需要彼此完全一致。只要这些位置的偏移量不大于大约3毫米，便可以保证类似于本实施例优点(1)的优点。
尽管上述实施例包括各具有梯形横截面的切割槽24、31，各切割槽的形状并不局限于此。即，切割槽24、31可以更改为其他合适的形状，例如三角形横截面的形状。
为使缓冲层23的第二切割槽24在基件30粘合于缓冲层23的背面时不易打开，优选如上述实施例所示，以打孔方式形成第二切割槽24。但是，缓冲层的切割槽形状并不局限于此。即，切割槽可以以在切割槽延伸方向上形状连续的方式形成，只要切割槽打开的程度使得在基件粘合于缓冲层背面时不会发生问题即可。
在上述实施例中，保持架40的通槽48包括：在车辆宽度方向延伸的第一沟槽部48a，以及，各自在车辆宽度方向上从第一沟槽部48a的相对端以横向V形向外延伸的第二沟槽部48b。此外，基件30以及盖件20的缓冲层23各自具有形状与通槽48相同的切割槽31、24。
取代此结构，参见附图8A，保持架140的通槽148可以具有：在车辆宽度方向上延伸的第一沟槽部148a，以及，在前后方向上从第一沟槽部148a的相对端以垂直于第一沟槽部148a的方式延伸的第二沟槽部148b。在此情况中，基件以及盖件的缓冲层各自具有与通槽148形状相同的切割槽。
在此结构中，保持架140包括前门部142和后门部144，前门部142和后门部144分别位于第一沟槽部148a的前方和后方，在车辆宽度方向上还分别位于第二沟槽部148b的内侧。因此，此结构包括仅两个门部142、144以及仅两个铰接件142a、144a，该铰接件142a、144a支撑对应的门部142、144。
相比于附图8B所示的具有仪表板10和保持件40的前述实施例情况，如附图8A所示的仪表板110以及保持件140中在门部受推压向上开启时的打开面积更大。
尽管缓冲层23由双拉舍尔针织物的原织物23A形成，缓冲层23并不局限于此材料。例如，缓冲层可由其他合适的立体针织物的原织物形成，例如，经编针织物(tricot knitted fabric)。

Claims (6)

1.一种车辆内部板件，构造为通过使安全气囊(51)膨胀并展开而断裂，所述内部板件包括：
基件(30)；以及
盖件(20)，所述盖件粘合于所述基件(30)的上表面，其中
切割槽(31)形成于所述基件(30)的背面，作为所述安全气囊(51)膨胀压力导致所述基件(30)断裂的起点，
所述车辆内部板件的特征在于，
所述盖件(20)由底布层(22)、粘合于所述底布层(22)的上表面的覆盖层(21)、以及粘合于所述底布层(22)的背面的缓冲层(23)构成，
所述缓冲层(23)由机织织物或者针织物形成的原织物形成，以及
在构成所述盖件(20)的三个层(21)、(22)、(23)中，切割槽(24)仅形成于所述缓冲层(23)的背面，与所述基件(30)对应定位。
2.根据权利要求1所述的车辆内部板件，其中，所述底布层(22)和所述覆盖层(21)的总厚度在0.3毫米与1.0毫米范围内，包含端点值。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的车辆内部板件，其中，所述缓冲层(23)由立体针织原织物(23A)形成。
4.根据权利要求3所述的车辆内部板件，其中，所述缓冲层(23)由双拉舍尔针织原织物(23A)形成。
5.根据权利要求1或权利要求2所述的车辆内部板件，其中，所述缓冲层(23)的所述切割槽(24)以打孔方式形成。
6.一种车辆安全气囊装置，包括：
根据权利要求1或者权利要求2所述的车辆内部板件；以及
安全气囊模块(53)，其具有通过提供气体而膨胀并展开的安全气囊(51)。
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