CN104724042B

CN104724042B - 具有集成气囊门的现场发泡内部面板及其制造方法

Info

Publication number: CN104724042B
Application number: CN201410785836.7A
Authority: CN
Inventors: W.罗伊
Original assignee: Faurecia Interior Systems Inc
Current assignee: Faurecia Interior Systems Inc
Priority date: 2013-12-19
Filing date: 2014-12-18
Publication date: 2019-05-10
Anticipated expiration: 2034-12-18
Also published as: CN104724042A; DE102014019264A1; US9039036B1

Abstract

本发明涉及具有集成气囊门的现场发泡内部面板及其制造方法。在此提供用于机动车辆的具有集成气囊门的内部面板以及用于制造这种内部面板的方法。在一种示例中，内部面板包括基体，该基体具有外和内表面以及从其穿过地延伸的开口。多组分注塑气囊斜槽门组件被安装到基体并且包括至少部分地围绕内部空间的斜槽壁。门瓣部分被枢转地连接到斜槽壁并且至少部分地覆盖开口。周边凸缘具从斜槽壁延伸并且具有叠覆于基体的外表面的凸缘区段。模压唇缘特征从凸缘区段延伸并且接触外表面从而形成在凸缘区段和基体之间的密封件。蒙皮覆层在基体之上延伸并且泡沫被置于蒙皮覆层和基体之间。

Description

具有集成气囊门的现场发泡内部面板及其制造方法

技术领域

本技术领域大体涉及被构造成用于机动车辆的可充气约束件的内部面板，并且更具体地涉及用于机动车辆的具有集成气囊门的现场发泡内部面板以及用于制造这种内部面板的方法。

背景技术

机动车辆通常包括具有气囊装置的可充气约束设备，该气囊装置具有位于内部车辆面板内或后方的可展开气囊，该内部车辆面板例如是仪器面板、车门面板、座椅等等。许多内部面板包括被形成到内部面板内的集成气囊门，其被设计成一旦展开气囊则破裂开。通常内部面板的围绕集成气囊门的区域被刻痕或预先弱化以便形成有助于通畅的气囊展开（例如在具有最小或没有碎片的情况下的气囊展开）的缝。

现场发泡（FIP）内部面板通常被用于给机动车辆的内部的所需区域提供加衬成品。FIP内部面板包括基体和蒙皮覆层，且在蒙皮覆层和基体之间形成有泡沫层以便为较软成品提供衬垫。在制造期间，通常通过在基体和蒙皮覆层之间注入液体（例如聚亚安酯前体，如二异氰酸酯和多羟基化合物，或者其他泡沫形成材料）来形成泡沫层。在包括气囊装置的FIP内部面板内，通常在基体内限定开口以便容纳气囊装置。在发泡期间，被注入到蒙皮和基体之间的液体泡沫形成材料可能会渗入基体内的用于容纳气囊装置的开口内。因此，在气囊展开期间，泡沫可能会形成到与气囊装置交界的区域内，而这是不想要的。因此，需要形成密封件以便防止液体泡沫形成材料从进入开口和泄漏到与气囊装置交界的区域内以便最小化在气囊展开期间的碎片。

在授予Dailey等人的美国专利号7,237,797中公开的一种示例中，包括气囊斜槽的模块化气囊门组件被安装到FIP仪器面板的基体。模块化气囊门组件覆盖形成为穿过基体的开口，并且气囊装置被附接到气囊斜槽。FIP仪器面板包括手动应用的垫圈，其被夹在气囊斜槽的凸缘和围绕开口的基体的外表面之间。垫圈提供在气囊斜槽和基体外表面之间的密封以便防止液体泡沫形成材料泄漏到与气囊装置交界的区域内。不幸的是，手动应用的垫圈并不总是能被恰当地定位或者总之会掉落，这会导致液体泡沫形成材料泄漏到气囊装置内和/或周围。另外，垫圈的单件成本和应用垫圈的费用会是相对昂贵的。

因此，希望提供一种用于机动车辆的FIP内部面板，其具有集成的气囊门，其具有一致的密封以便防止液体泡沫形成材料泄漏到与气囊装置交界的区域内，并且还希望提供一种制造这种内部面板的方法。另外，希望提供种一种用于机动车辆的FIP内部面板，其具有集成的气囊门，其具有相对低成本的密封，并且还希望提供一种制造这种内部面板的方法。此外，结合附图和前述技术领域和这个背景技术，从后续具体描述和所附权利要求中将显而易见到本发明的其他理想特征和特点。

发明内容

在此提供用于机动车辆的具有集成气囊门的内部面板以及用于制造这种内部面板的方法。根据示例性实施例，用于机动车辆的包括集成气囊门的内部面板包括但不限于基体。基体具有外表面、内表面和从其穿过地延伸的开口。多组分注塑气囊斜槽门组件被安装至基体。多组分注塑气囊斜槽门组件包括至少部分地围绕内部空间的斜槽壁。斜槽壁被构造成在气囊展开期间引导气囊通过内部空间朝向开口传送。门瓣部分被枢转地连接到斜槽壁并且至少部分地覆盖开口。周边凸缘背离内部空间自斜槽壁延伸。周边凸缘具有凸缘区段，其叠覆于基体的外表面。斜槽壁、门瓣部分和周边凸缘包括第一聚合材料。模压唇缘特征从凸缘区段延伸并且接触外表面从而形成在凸缘区段和基体之间的密封件。模压唇缘特征包括第二聚合材料。蒙皮覆层在基体之上延伸并且泡沫被置于蒙皮覆层和基体之间。

根据另一示例性实施例，提供一种制造用于机动车辆的内部面板的方法，该内部面板具有集成气囊门。方法包括将多组分注塑气囊斜槽门组件安装至基体的步骤，以致多组分注塑气囊斜槽门组件至少部分地覆盖基体内的开口，并且模压唇缘特征从多组分注塑气囊斜槽门组件的周边凸缘的凸缘区段延伸以便接触基体的外表面从而在多组分注塑气囊斜槽门组件和基体之间形成密封件。周边凸缘包括第一聚合材料并且模压唇缘特征包括第二聚合材料。蒙皮覆层被定位成在基体的外表面之上延伸。液体泡沫形成材料被分配到蒙皮覆层和基体之间，并且允许液体泡沫形成材料形成泡沫。

附图说明

在下文将结合附图来描述各种实施例，其中类似附图标记指代类似元件，并且附图中：

图1是根据示例性实施例的用于机动车辆的FIP内部面板的竖直截面图，其包括基体和多组分注塑气囊斜槽门组件；

图2是根据示例性实施例的多组分注塑气囊斜槽门组件的后侧透视图；

图3a是根据一种示例性实施例的在图1中所示的FIP内部面板的一部分的放大图；

图3b是根据另一种示例性实施例的在图1中所示的FIP内部面板的一部分的放大图；

图4是根据示例性实施例的制造用于机动车辆的FIP内部面板的方法的流程图，该内部面板具有集成气囊门。

具体实施方式

下述的具体实施方式实质上仅是示例性的并且不试图限制各种实施例或应用以及其用途。此外，不试图受前述背景技术或下述具体实施方式中呈现的任意理论约束。

在此提出的各种实施例涉及用于机动车辆的具有集成气囊门的FIP内部面板以及用于制造这种内部面板的方法。这里教导的示例性实施例提供一种用于机动车辆的内部面板，其包括基体和多组分注塑气囊斜槽门组件。基体具有外表面、内表面和延伸通过基体的开口。

在早期制造阶段，根据示例性实施例，多组分注塑气囊斜槽门组件被安装至基体并且至少部分地覆盖开口。在示例性实施例中，多组分注塑气囊斜槽门组件包括斜槽壁，其延伸通过开口并且至少部分地围绕与开口和基体内表面相邻的内部空间。斜槽壁被构造成接收包含气囊的气囊模块并且在气囊展开期间引导气囊通过内部空间并且朝向开口传送。多组分注塑气囊斜槽门组件进一步包括门瓣部分，其枢转地连接到斜槽壁并且至少部分地覆盖开口。周边凸缘背离内部空间自斜槽壁延伸。周边凸缘具有凸缘区段，其叠覆于基体的外表面。模压唇缘特征从凸缘区段延伸且接触外表面从而形成在凸缘区段和基体之间的密封件。这里使用的术语“模压唇缘特征”指代在多组分注塑过程期间与多组分注塑气囊斜槽门组件一体形成从而形成单个结构的唇缘特征或其他悬臂型特征。在示例性实施例中，模压唇缘特征由比斜槽壁、门瓣部分和周边凸缘相对更柔顺的聚合物材料制成以便有利地形成例如基本或完全围绕开口的牢固且有效的密封件。

在之后的制造阶段，根据示例性实施例，与多组分注塑气囊斜槽门组件安装在一起的基体例如在反应注塑成型（RIM）发泡工具内相对蒙皮覆层被定位，以致蒙皮覆层在基体的外表面上延伸。制造过程这样继续：在蒙皮覆层和基体之间分配液体泡沫形成材料（例如用于形成聚亚安酯泡沫、聚脲泡沫或本领域公知的其他泡沫的液体反应物）并且允许液体泡沫形成材料反应和/或固化以形成泡沫。具体地，在凸缘区段和基体之间的密封件用作流动止动件或切断件以便防止或阻碍液体泡沫形成材料流过模压唇缘特征并进入基体的开口，否则这在气囊展开期间会导致液体泡沫形成材料泄漏到气囊交界处的内部空间内。而且，因为模压唇缘特征与多组分注塑气囊斜槽门组件一体成型，所以密封件被一致地定位以便提供密封来防止液体泡沫形成材料泄漏。另外，不存在用于模压唇缘特征的单独部件成本或手动应用单独的密封件或垫圈的任何费用。

图1是根据示例性实施例的用于机动车辆的内部面板10的竖直截面图，其包括基体12和多组分注塑气囊斜槽门组件14。图2是图1所示的多组分注塑气囊斜槽门组件14的后侧透视图。在示例性实施例中，内部面板10是仪器面板，其能够在机动车辆内部位于驾驶员座椅和前排乘客座椅的前方。这样，图1示出在前排乘客座椅前方的内部面板10的视图。替代性地，内部面板10能够是车门面板或者其他内部车辆装饰性面板。如所示，内部面板10包括基体12、多组分注塑气囊斜槽门组件14和气囊模块16，该气囊模块16包含可展开气囊18和充气件20。

基体12具有面向机动车辆内部的外表面22、背离机动车辆内部的内表面24以及形成为穿过基体12的开口26。如所示，开口26由基体12的内周边边缘28限定并且被多组分注塑气囊斜槽门组件14覆盖，如下文进一步具体描述，该多组分注塑气囊斜槽门组件14被安装到基体12。基体12可以由塑料材料形成，例如苯乙烯马来酸酐（SMA）、聚碳酸脂（PC）、ABS、PC/ABS、聚丙烯（PP）或者本领域技术人员公知的用于车辆内部应用的任意其他基体材料。基体12的外表面22和多组分注塑气囊斜槽门组件14被泡沫36和蒙皮覆层38覆盖以便限定作为FIP内部面板的内部面板10。

多组分注塑气囊斜槽门组件14包括斜槽壁40，其限定斜槽部分42、经由铰链45枢转地连接到斜槽部分42的门瓣部分43和44以及围绕斜槽部分42的周边凸缘46。在示例性实施例中，多组分注塑气囊斜槽门组件14被预先弱化以便限定缝50来形成通过使用门瓣部分43和44形成的“H图案”门设置。也可以使用本领域技术人员公知的替代性门设置，例如，仅具有单个门瓣部分的“U图案”门设置。门瓣部分43和44、上覆泡沫36以及蒙皮覆层38一起限定集成气囊门52，其沿缝50以分开方式打开以便允许气囊18展开并充气到内部面板10外侧。为了有助于集成气囊门52的打开，蒙皮覆层可以被预先弱化以便限定缝54，在气囊展开期间该缝50撕裂。

斜槽壁40至少部分地围绕内部空间58。内部空间58定尺寸成在气囊展开期间允许气囊18朝向门瓣部分43和44以及集成气囊门52传送。容纳处于折叠状态的气囊18的气囊模块16被附接到斜槽壁40。如所示，气囊模块16具有多个钩60，所述钩60向外突出通过斜槽壁开口62以便接合斜槽壁40。气囊模块16经由支撑构件68被螺栓和螺母66附接到横向构件64。如所示，基体的内周边边缘28接合在斜槽壁40上的锁定凸舌85以便将多组分注塑气囊斜槽门组件14固定地安装到基体12。

周边凸缘46背离内部空间58自斜槽壁40延伸并且具有凸缘区段70。模压唇缘特征72从凸缘区段70延伸。凸缘区段70叠覆于基体12的外表面22，并且模压唇缘特征72按压地接触外表面22从而形成在凸缘区段70和基体12之间的密封件74。在示例性实施例中，凸缘区段70和模压唇缘特征72二者包围通过开口26设置的斜槽部分42。这样，模压唇缘特征72环绕开口26并且形成完全围绕开口26的密封件74。在用于形成泡沫36的早期制造阶段期间，这种设置有利地允许密封件74防止液体泡沫形成材料泄漏到内部空间58内。

在示例性实施例中，多组分注塑气囊斜槽门组件14通过使用多组分注塑过程（例如两组分注塑过程或本领域公知的其他过程）由不同聚合材料（例如两种不同的聚合材料）形成。在一种示例中，斜槽壁40、门瓣部分43和44以及周边凸缘46由聚合材料75形成，并且模压唇缘特征72由比聚合材料75相对更柔顺的聚合材料77形成。在示例性实施例中，聚合材料75和77是不同热塑性弹性材料/弹性体（TPE）材料。TPE材料大体上是弹性材料，并且在广泛温度范围（例如，从大约-30℃至大约115℃）上具有相对高的延伸率并且在较冷温度（例如大约-30℃）具有延展性。TPE材料能够是包括苯乙烯成分、烯族成分、聚氨酯成分、共聚多酯成分或其组合的热塑性材料。替代性地，TPE材料能够是热塑性硫化产品（TPV）。在示例性实施例中，聚合材料75在23℃时具有从大约1,000至大约10,000 MPa的弯曲模量，并且聚合材料77在23℃时具有大约1,000 MPa或更小（例如从大约1至大约1000 MPa）的弯曲模量。在示例性实施例中，聚合材料77相对软并且是可压缩的，具有例如从大约30至大约65的肖氏A硬度。有利地，相对刚性的聚合材料75有助于多组分注塑气囊斜槽门组件14在气囊展开期间吸收能量并控制集成气囊门52的运动，并且相对更柔顺或更软的聚合材料77有助于模压唇缘特征72按压地交接于基体12的外表面22以便有效地形成密封件74。

参考图1和图3a，在示例性实施例中，在如图3a所示的名义位置88（例如设计位置或“模制”位置）中的模压唇缘特征72干涉基体12的外表面22。这样，当多组分注塑气囊斜槽门组件14被安装到基体12并且符合外表面22以形成密封件74时，模压唇缘特征72柔曲、弯曲和/或压缩到安设位置90。在一种实施例中，模压唇缘特征72沿背离开口26的方向从凸缘区段70延伸。这有利地允许模压唇缘特征72沿一个方向相对硬以抵抗液体泡沫形成材料的流动而沿另一方向相对柔顺以抵靠外表面22压缩和/或弯曲从而形成密封件74。在一种示例中，模压唇缘特征72以从大约20至大约45度的角度（由双头箭头92示出）从凸缘区段70延伸以便有利地辅助使用不太复杂的工具在多组分注塑过程中模制模压唇缘特征72。在示例性实施例中，模压唇缘特征72具有从大约0.5至大约2.5毫米的厚度（由双头箭头94示出）和从大约2至大约6毫米的长度（由双头箭头96示出）。通过这样使用厚度和长度来限定模压唇缘特征72，这有利地允许模压唇缘特征72相对柔性以便抵靠基体12的外表面22压缩和/或弯曲从而形成密封件74。在又一示例性实施例中，模压唇缘特征72从内周边边缘28横向偏移从大约0.5至大约5毫米的距离（由双头箭头98示出）。通过相对靠近内周边边缘28来定位模压唇缘特征72，在泡沫制造阶段更易于维持围绕开口26的密封。

如图3a所示，在示例性实施例中，凸缘区段70具有阶梯式远端边缘部分100。阶梯式远端边缘部分100包括邻近基体12的外表面22的后侧远端阶梯边缘102以及前侧罩远端边缘区段104，该区段104向外延伸越过后侧远端阶梯边缘102并且邻近泡沫36且与基体12的外表面22间隔开。模压唇缘特征72从后侧远端阶梯边缘102向外延伸并且被前侧罩远端边缘区段104覆盖。有利地，这允许多组分注塑气囊斜槽门组件14的前侧106例如通过火焰、电晕、等离子等被处理，以便增强与泡沫36的粘附，而不将模压唇缘特征72直接暴露于所述处理，否则这种直接暴露会有害地影响模压唇缘特征72的性质。在示例性实施例中，前侧罩末端边缘区段104延伸超出后侧远端阶梯边缘102达从大约5至大约10毫米的距离（由双头箭头107示出）并且具有从大约1至大约2.5毫米的厚度。

在示例性实施例中，模压唇缘特征72具有唇缘部分108和球状部分110，当处于安设位置90时该球状部分110朝向基体12的外表面22从唇缘部分108延伸出。在示例性实施例中，基体12的内周边边缘部分112限定基本围绕开口26的通道114。如所示，球状部分110被置于通道114内以便有利地增强密封。在示例性实施例中，通道114是“V形”通道，其有利地提供用于供球状部分110接触的两个平坦表面以便进一步增强密封。

参考图3B，在替代性实施例中，凸缘区段70在远端边缘116处具有相对恒定的厚度（例如，没有阶梯），并且模压唇缘特征72从远端边缘116向外延伸且直接暴露于泡沫36。有利地，泡沫36能够直接地压抵于模压唇缘特征72以便辅助将球状部分110直接压缩在通道114上以增强密封。

参考图4，提供了根据示例性实施例的制造用于机动车辆的内部面板的方法的流程图，该内部面板具有集成气囊门。方法200包括将多组分注塑气囊斜槽门组件安装（步骤202）至基体，以致多组分注塑气囊斜槽门组件至少部分地覆盖基体内的开口。模压唇缘特征从多组分注塑气囊斜槽门组件的周边凸缘的凸缘区段延伸以便接触基体的外表面，从而在多组分注塑气囊斜槽门组件和基体之间形成密封件。蒙皮覆层被定位（步骤204）成在基体的外表面上延伸。泡沫形成材料被分配（步骤206）到蒙皮覆层和基体之间，并且允许泡沫形成材料形成泡沫。

虽然在本公开的前述详细描述中已经提出了至少一种示例性实施例，但是应该意识到存在大量变型。还应该意识到一种或更多种示例性实施例仅是示例，并且不试图以任何方式限制本公开的范围、适用性或构造。实际上，前述详细描述为本领域技术人员提供了用于实现本公开的示例性实施例的便捷路线图。应该理解的是，在不背离如所附权利要求所阐述的本公开范围的情况下，可以对示例性实施例中描述的元件的功能和设置进行各种修改。

Claims

1.一种用于机动车辆的具有集成气囊门的内部面板，该内部面板包括：

基体，其具有外表面、内表面和从其穿过地延伸的开口；

被安装至所述基体的多组分注塑气囊斜槽门组件，其中所述多组分注塑气囊斜槽门组件包括：

斜槽壁，其至少部分地围绕内部空间并且被构造成在气囊展开期间引导所述气囊通过所述内部空间朝向所述开口传送；

门瓣部分，其被枢转地连接到所述斜槽壁并且至少部分地覆盖所述开口；

周边凸缘，其背离所述内部空间自所述斜槽壁延伸，所述周边凸缘具有叠覆于所述基体的所述外表面上的凸缘区段，其中所述斜槽壁、所述门瓣部分和所述周边凸缘包括第一聚合材料；以及

模压唇缘特征，其从所述凸缘区段延伸并且接触所述外表面从而形成在所述凸缘区段和所述基体之间的密封件，其中所述模压唇缘特征包括第二聚合材料；

在基体之上延伸的蒙皮覆层；以及

被置于所述蒙皮覆层和所述基体之间的泡沫，其中所述凸缘区段具有阶梯式远端边缘部分，其包括邻近所述基体的所述外表面的后侧远端阶梯边缘以及前侧罩远端边缘区段，该前侧罩远端边缘区段向外延伸越过所述后侧远端阶梯边缘并且邻近所述泡沫且与所述基体的所述外表面间隔开，并且其中所述模压唇缘特征从所述后侧远端阶梯边缘向外延伸。

2.根据权利要求1所述的内部面板，其中所述模压唇缘特征横向邻近所述开口且围绕所述开口以便形成所述密封件。

3.根据权利要求1所述的内部面板，其中所述模压唇缘特征沿背离所述开口的方向从所述凸缘区段延伸。

4.根据权利要求1所述的内部面板，其中在名义位置的所述模压唇缘特征以从20至45度的角度从所述凸缘区段延伸。

5.根据权利要求1所述的内部面板，其中所述模压唇缘特征具有从0.5至2.5毫米的厚度。

6.根据权利要求1所述的内部面板，其中所述模压唇缘特征从所述凸缘区段延伸从2至6毫米的距离。

7.根据权利要求1所述的内部面板，其中所述基体的内周边边缘限定开口，并且所述模压唇缘特征从所述内周边边缘横向偏移从0.5至5毫米的距离。

8.根据权利要求1所述的内部面板，其中所述凸缘区段具有远端边缘并且所述模压唇缘特征从所述凸缘区段的所述远端边缘向外延伸并且暴露于所述泡沫。

9.根据权利要求1所述的内部面板，其中所述模压唇缘特征被所述前侧罩远端边缘区段覆盖。

10.根据权利要求1所述的内部面板，其中所述模压唇缘特征具有唇缘部分和球状部分，该球状部分朝向所述基体的所述外表面从所述唇缘部分延伸，其中所述基体具有内周边边缘部分，其限定所述开口并且限定大致围绕所述开口的通道，并且其中所述球状部分被置于所述通道内。

11.根据权利要求10所述的内部面板，其中所述通道是“V形”通道。

12.根据权利要求1所述的内部面板，其中所述第二聚合材料比所述第一聚合材料相对更柔顺。

13.根据权利要求1所述的内部面板，其中所述第二聚合材料具有从30至65的肖氏A硬度。

14.一种制造用于机动车辆的具有集成气囊门的内部面板的方法，该方法包括：

将多组分注塑气囊斜槽门组件安装至基体，以致所述多组分注塑气囊斜槽门组件至少部分地覆盖所述基体内的开口并且模压唇缘特征从所述多组分注塑气囊斜槽门组件的周边凸缘的凸缘区段延伸以便接触所述基体的外表面，从而在所述多组分注塑气囊斜槽门组件和所述基体之间形成密封件，并且其中所述周边凸缘包括第一聚合材料并且所述模压唇缘特征包括第二聚合材料；

将蒙皮覆层定位成在所述基体的所述外表面之上延伸；以及

将液体泡沫形成材料分配到所述蒙皮覆层和所述基体之间，并且允许所述液体泡沫形成材料形成泡沫，其中所述凸缘区段具有阶梯式远端边缘部分，其包括邻近所述基体的所述外表面的后侧远端阶梯边缘以及前侧罩远端边缘区段，该前侧罩远端边缘区段向外延伸越过所述后侧远端阶梯边缘并且邻近所述泡沫且与所述基体的所述外表面间隔开，并且其中所述模压唇缘特征从所述后侧远端阶梯边缘向外延伸。