CN114789707A - 用于pab门的撕裂诱导装置及其制造方法 - Google Patents

用于pab门的撕裂诱导装置及其制造方法 Download PDF

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Abstract

根据本发明，一种用于乘客安全气囊(PAB)门的撕裂诱导装置包括：刻痕线，其设置在PAB门上，并被配置为在安全气囊垫展开时打开；和多个撕裂诱导袋，其设置在刻痕线的两侧上以彼此面对，并沿刻痕线的纵向方向排列。多个袋中的每一个都包括空的内部空间和脊，脊包括朝向安全气囊垫的平坦部。传统的撕裂诱导肋用袋替代，使得增加了接触面积，以稳定地诱导刻痕线的撕裂。

Description

用于PAB门的撕裂诱导装置及其制造方法
相关申请的交叉引用
本申请要求2021年1月25日提交的申请号为10-2021-0010414的韩国专利的优先权和利益，其公开内容通过引用全部纳入本文。
技术领域
本发明涉及一种乘客安全气囊(passenger airbag,PAB)，并且更具体地，涉及一种在安全气囊展开时诱导PAB门撕裂的装置，和涉及一种制造具有该装置的PAB门的方法。
背景技术
乘客安全气囊(PAB)作为安全装置安装在汽车的碰撞垫板中，在紧急的情况下，乘客安全气囊(PAB)通过PAB门(或滑道)展开。根据构造方法，有各种组装PAB门的方法。然而，在这些方法中，通过振动焊接将PAB门与碰撞垫的后表面耦合的结构被广泛使用。
PAB门包括主撕裂部和铰链部。当PAB门因安全气囊垫的膨胀而打开时，主撕裂部首先被打开。铰链部(即门的旋转点)维持PAB门的正常旋转轨迹，从而防止PAB门与碰撞垫的主体分离或偏离。只有在维持这种合理的打开动作时，才能保证稳定的安全气囊展开性能。
然而，由于主撕裂部的间歇性打开延迟，出现了整个PAB门被抬起的现象，使得打开时间被延迟，因此在包括PAB门在内的周围部分出现裂缝。为了防止这种情况，例如，将具有任意形状的撕裂诱导肋的结构增加到PAB门内的主撕裂部。通过撕裂诱导肋，PAB门和安全气囊垫之间的距离减少。因此，在安全气囊垫开始膨胀时，安全气囊垫与撕裂诱导肋接触，以诱导主撕裂部中的及时撕裂。
如图1示出的，撕裂诱导肋设置为12至14对肋15a和15b，其具有约1.8至2.0毫米厚的任意形状，该肋15a和15b在PAB门11的内侧上设置成在主撕裂部的刻痕线(或撕裂线)13的两侧上彼此面对。参照图2的横截面图，竖立在PAB门11的刻痕线13两侧上的成对撕裂诱导肋15a和15b向内突出，并且PAB门11与安全气囊垫19之间的距离进一步减小，其中该PAB门11通过振动焊接耦合到碰撞垫板17。因此，当安全气囊垫19膨胀时，安全气囊垫19在刻痕线13之前与撕裂诱导肋15a和15b接触，并且安全气囊垫19被推动到撕裂刻痕线13，从而解决了打开时间延迟的问题。
由于以上描述的撕裂诱导肋15a和15b导致出现副作用。首先，由于设置了多个肋，不平坦的区域很宽，因此在通过振动焊接将PAB门11耦合到碰撞垫板17时，用于振动焊接的按压夹具可以直接按压的区域减少，并因此减少了粘附力。此外，由于因肋的过度数量和高度引起的大量不平坦形状导致的与安全气囊垫的大摩擦阻力和干扰，在展开期间可能会撕裂安全气囊垫。
此外，由于传统的撕裂诱导肋15a和15b需要由例如热塑性烯烃(thermoplasticolefin,TPO)的材料形成，其是PAB门的材料，在展开温度的条件下，各种类型的问题可能出现，而且可能损坏安全气囊垫，从而干扰安全气囊的正常功能。例如，在高温(约85℃)下，肋15a和15b被压碎和放下，这导致了撕裂诱导功能的退化。在低温(约-35℃)下，在肋15a和15b中出现裂缝，作为结果，尖锐的残余边缘随着碎片的散落而产生，这可能导致安全气囊垫19的损坏(撕裂)，导致了致命的功能丧失。
本发明提议了一种用于PAB门的撕裂诱导装置，以解决这些问题。
发明内容
本发明涉及一种撕裂诱导装置，其中用袋的形状替代具有肋的形状的传统撕裂诱导装置，使得增加了接触面积，以与安全气囊垫局部推动几个传统的薄肋(具有1.8至2.0毫米的厚度)的情况相比，稳定地诱导刻痕线的撕裂。
也就是说，将传统的几个肋组合以形成少量的袋(例如，四到五个)，并且少量的袋均匀地分布在PAB门的整个长度上，以维持撕裂诱导的平衡。此外，通过分散集中在安全气囊垫上而不是尖锐肋上的摩擦阻力，减少了对垫造成损坏的风险，从而防止在高温下展开期间撕裂诱导装置的形变和挤压，并消除了在低温下发生裂缝的风险。
根据本发明的一个方面，一种用于乘客安全气囊(PAB)门的撕裂诱导装置，该乘客安全气囊(PAB)门与碰撞垫板振动焊接，该撕裂诱导装置包括：刻痕线，其设置在PAB门上，并被配置为在安全气囊垫展开时打开；和多个撕裂诱导袋(以下简称“袋”)，其设置在刻痕线的两侧上以彼此面对，并沿刻痕线的纵向方向排列。多个袋中的每一个包括空的内部空间和脊，脊包括朝向安全气囊垫的平坦部。
根据本发明的另一个方面，一种制造要与碰撞垫板振动焊接的乘客安全气囊(PAB)门的方法，包括：在PAB门上形成刻痕线，其中刻痕线在安全气囊垫展开时打开；并且形成多对撕裂诱导袋(以下简称“袋”)，多对撕裂诱导袋设置在刻痕线的两侧上以彼此面对，并沿刻痕线的纵向方向排列。多个袋中的每一个都包括空的内部空间和脊，脊包括朝向安全气囊垫定位的平坦部。
本发明的上述配置和操作将从下面参照附图详细描述的实施例中变得更加明显。
附图说明
通过参照附图详细描述本发明的示例性实施例，本发明的上述及其他目的、特征和优点对于本领域的普通技术人员来说将变得更加明显，其中：
图1示出了根据相关技术的撕裂诱导肋；
图2是图1的横截面图；
图3是根据本发明的一个实施例的撕裂诱导装置的示意图；
图4示出了仅图3的乘客安全气囊(PAB)门(11)；
图5是沿图4的A-A线截取的PAB门的横截面图；
图6是撕裂诱导袋之一(21b)的详细视图；
图7示出了图6中示出的袋的相反侧；
图8是沿图4的B-B线截取的PAB门的横截面图；
图9示出了相邻的袋之间的结构；
图10和图12示出了袋(21a和21b)的形状的两个不同示例；
图11是沿图10的X-X线截取的袋的横截面图；
图13是沿图12的Y-Y线截取的袋的横截面图；
图14示出了本发明的另一个实施例；以及
图15是图14中C的放大图。
具体实施方式
本发明的优点和特征以及实现它们的方法将参照附图从下面详细描述的实施例中变得明确。然而，本发明可以以许多不同的形式体现，不应理解为限制于本文阐述的实施例。而是，提供这些实施例使得本公开将是彻底和完整的，并向本发明所属的技术领域中的普通技术人员充分传达本发明的范围。本发明是由技术方案限定的。同时，本文使用的术语是为了描述实施例的目的，而不是旨在限制本发明。如本文所使用的，单数形式也包括复数形式，除非上下文此外明确表示。本文使用的术语“包括”或“包含”并不排除除了所述的元件、步骤、操作和/或组件之外的一个或多个其他元件、步骤、操作和/或组件的存在或添加。
下面，将参照附图详细描述本发明的示例性实施例。在描述本发明时，对相关的已知配置或功能的详细描述当其模糊了本发明的要点时将被省略。
图3是根据本发明的撕裂诱导装置的一个实施例的示意图。它示出了乘客安全气囊(PAB)门11与碰撞垫板17振动焊接的状态。撕裂诱导装置通过用撕裂诱导袋21a和21b取代根据传统技术的撕裂诱导肋来配置。约十对根据传统技术的肋被集中并减少到四到五对袋21a和21b，并且这些袋21a和21b均匀地分布在PAB门11的整个宽度上，以维持撕裂诱导的平衡。
图4是PAB门11的内侧平面图。在PAB门11的中央形成了刻痕线或撕裂线13，并且四对撕裂诱导袋21a和21b在刻痕线13的两侧上彼此面对。
图5是沿图4的A-A线截取的PAB门11的横截面图。在PAB门11的外表面上形成的多个焊接肋25通过焊接方法与碰撞垫板17耦合。此外，一对袋21a和21b彼此面对，其间有刻痕线13，袋21a和21b具有近似直角三角形的形状。袋21a和21b的内部空间是空的，并且其中设置有几条加强肋23以加强空的空间。优选地，这些加强肋23与焊接肋25一体形成，该焊接肋25是原来存在以与碰撞垫板17焊接。安全气囊垫19与袋21a和21b中的每一个的脊相邻。
在图5中，当限定PAB门11的内底表面(基底表面)与袋21a和21b的脊之间的距离被称为"袋高度H"，并且脊与安全气囊垫19之间的间隙被称为"G"时，H约为14.5毫米，并且G约为5毫米。袋高度H根据封装条件(即，PAB组件的尺寸)确定，但不应超过PAB门11的前/后铰链的高度。在其中安全气囊垫19的最前线高于铰链的封装的情况下，忽略H＝14.5毫米，并且G应设置为维持约5.0毫米的距离。
图6是撕裂诱导袋21a和21b中的一个袋21b的详细视图。脊包括带有圆拐角的平坦表面24。安全气囊垫19被设计成与脊的平坦表面24接触，使得可以大大减少对安全气囊垫19的损坏。
图7示出了图6的袋的相反侧。正如以上描述的，可以看出该袋具有中空的形状，其中形成了空的空间22。加强肋23与原来的焊接肋25(见图5)一体地在底表面上穿过袋的空的空间22。也就是说，加强肋23与原来存在于PAB门11的外表面并与PAB门11一体形成的焊接肋25(在振动焊接期间通过与碰撞垫板17接触来焊接的肋)一体形成，以在没有间断的情况下穿过碰撞垫板17的外表面，使得在与碰撞垫板17振动焊接后，不存在粘附力的退化。此外，这些焊接肋25维持了支撑力，使得在安全气囊垫19的展开过程中，袋21a和21b中不会出现裂缝。在图7中，表现为每个加强肋23的厚度比焊接肋25的厚度小。根据设计，每个加强肋23的厚度可以约为1.5毫米，其可以是每个焊接肋25的厚度(约3.0毫米)的约50％。
图8是沿图4的B-B线截取的PAB门11的横截面图。从示出的尺寸来看，袋21a或21b的外壁之间的距离(宽度)约为10毫米，并且每个壁的厚度约为2.0毫米。此外，每个袋21a和21b的外拐角的曲率半径R约为3毫米或更大(另见图11和图13)。这样，袋21a或21b的脊的拐角是圆的，以防止当安全气囊垫19展开时对该垫的损坏。
图9示出了相邻的袋之间的结构。纵向肋26和27连接在袋21a和21b与相邻的袋21a和21b之间，以防止当安全气囊展开时PAB门11像弓一样弯曲。纵向肋26和27包括相对高的第一纵向肋26和相对低的第二纵向肋27，第一纵向肋26位于袋21a和21b的脊部下方，第二纵向肋27位于袋21a和21b的窄壁部下方。
根据实际设计，纵向肋26和27的高度(即，从PAB门11的内底部(基底表面)的高程)可以分别为5.0毫米或更小和2.0毫米或更小，每个高度都低于袋的高度。特别地，优选地，在纵向肋26和27的头部进行R1.0的倒圆处理，以减轻安全气囊垫19展开时的摩擦阻力。此外，优选地，纵向肋26和27的位置与焊接肋25是不共线的(更优选地，纵向肋26和27定位为与焊接肋25相交错)。原因是为了防止凹陷痕迹，并确保在与碰撞垫板17的振动焊接期间，用于焊接的按压夹具的按压力均匀分布。
此外，具有三角形形状的第一横向肋31连接在第一纵向肋26和第二纵向肋27之间，并且具有三角形形状的第二横向肋29连接在第一纵向肋26和PAB门11的基底表面(内底表面)之间。为了其目的，优选地，这些横向肋31和29连接到纵向肋26和27的高度，而没有阶梯高度。也就是说，第一横向肋31的斜边的最大高度(高程)与第一纵向肋26的高度相同，且其最小高度则与第二纵向肋27的高度相同。此外，第二纵向肋29的斜边的最大高度与第一纵向肋26的高度相同，而其最小高度与PAB门11的底座表面(内底表面)相同，因此形成为几乎为零。
通过使用这些第一横向肋31和第二横向肋29，纵向肋26和27被加强，以防止裂缝；并且不平坦的形状(在不平坦的形状中当安全气囊垫19展开时可以产生摩擦阻力)被隐藏在袋中，从而安全气囊垫19可以更顺利地展开。
图10至图13示出了袋21a和21b的形状的两个示例。图10示出了一个示例，其中彼此面对的袋21a和21b的尺寸不同于彼此，并且袋21a和21b在以下位置面对彼此，其中袋21a和21b移位的距离约为6：4。图12示出了一个示例，其中彼此面对的袋21a和21b的尺寸是相同的，并且袋21a和21b在相同的位置彼此面对。图11是沿图10的X-X线截取的横截面图，图13是沿图12的Y-Y线截取的横截面图。
在图11中，示出了处于移位位置的较大的袋21a的尺寸，并示出了袋21a和21b的横截面结构。在图11中，袋21a的脊的平坦部的拐角曲率为R＝3，并且袋21b的脊的平坦部的拐角曲率为R＝4，它们不同于彼此。此外，“A”是指这样的角度：在发动机室一侧上的袋21a的脊的平坦表面24(见图6)在安全气囊垫19的展开方向上被设置为直角的(90°)。直角设置的原因是，该点是安全气囊垫19接触并推出的接触表面。此外，“B”是指在发动机室一侧上的袋21a的高度和在内部一侧上的袋21b的高度之间的差值约为6.0毫米，并且在内部一侧上的袋21b的高度被设置为比在发动机室一侧上的袋21a小。原因是，图10的示例是PAB门11的宽度相对较小的示例，且在这种情况下，该垫的展开阻力较大。
图13示出了，在发动机室一侧上的袋21a和在内部一侧上的袋21b具有相同的形状和尺寸。即使在这种情况下，像图11的“A”一样，在发动机室一侧上的袋21a的脊的平坦表面24在安全气囊垫19的展开方向上被设置为直角的(90°)。
图14和15示出了在通过安全气囊垫膨胀来撕裂PAB门时通过本发明的袋的最大限度地早期撕裂(打开)的另外的实施例。
在本实施例中，两个面对的袋21a和21b都被安全气囊垫的膨胀力推动(沿箭头的方向)，使得PAB门11在刻痕线附近的两个部分分别围绕门的旋转点(即铰链部)35a和35b旋转。有意地将袋的尺寸设计得很大，使得两个袋21a和21b的面对表面33a和33b在初始打开时对接(接触)。
在图15中，袋的面对表面33a和33b的对接点用“38”表示。该对接点将通过图14的C部分的放大图来描述。如在图15中示出的，当门11打开同时袋21a和21b被安全气囊垫推动时，它们绘制出旋转轨迹37a和37b。在旋转轨迹37a和37b上，袋21a和21b的尺寸被设定为，使得面对表面33a和33b以G的尺寸(例如0.8毫米)彼此重叠。
这样，在门的初始打开时，通过袋的面对表面33a和33b的重叠设计而对接的优点，在PAB门11中形成的刻痕线上额外诱导了集中的拉伸力。也就是说，在对接该袋时，对接点被用作支撑点，并且沿两个方向在门的刻痕线中产生了额外的拉伸力，因此刻痕线的早期撕裂顺利地进行，使得能够保证早期撕裂时间，并且能够实现撕裂稳定性。
根据本发明，与相关技术相比，当安全气囊垫展开时，施加到垫的摩擦阻力减少，使得可以消除对该垫造成损坏的风险，并且消除了在展开期间因门中的裂缝引起的散射，使得可以减少对乘客的二次伤害。
此外，集成现有的PAB门的许多肋，以配置成几个(例如，四个或五个)袋的形状的撕裂诱导肋，使得在通过振动焊接将门耦合到碰撞垫板的过程中，焊接夹具的压力损失可以最小化，因此可以稳定焊接的质量。
尽管上文已参照示例性实施例详细描述了本发明，但本发明所属的技术领域的普通技术人员应该能够理解，在不脱离本发明的技术精神或基本特征的情况下可以进行各种修改和更改。因此，应理解，公开的实施例不是限制性的，而是在所有方面都是说明性的。本发明的范围不是由上述描述而是由以下技术方案限定的，并且应理解，由技术方案的范围和等同物引出的所有变化或修改都落在本发明的范围内。

Claims (18)

1.一种用于乘客安全气囊(PAB)门的撕裂诱导装置，所述PAB门与碰撞垫板振动焊接，其中，所述撕裂诱导装置包括：
刻痕线，其设置在所述PAB门上，并被配置为在安全气囊垫展开时打开；和
多个诱导撕裂袋，其设置在所述刻痕线的两侧上以彼此面对，并沿所述刻痕线的纵向方向排列；
其中多个所述袋中的每一个都包括空的内部空间和脊，所述脊包括朝向所述安全气囊垫的平坦部。
2.根据权利要求1所述的用于PAB门的撕裂诱导装置，其中，在多个所述袋中，面对的袋的形状或尺寸中的至少一个彼此相同，并且彼此面对的所述面对的袋设置在沿纵向方向彼此相同的位置。
3.根据权利要求1所述的用于PAB门的撕裂诱导装置，其中，在多个所述袋中，面对的袋的形状或尺寸中的至少一个彼此不同，并且彼此面对的所述面对的袋设置在沿纵向方向彼此不同的位置。
4.根据权利要求3所述的用于PAB门的撕裂诱导装置，其中，所述面对的袋的第一袋的脊的平坦部的拐角曲率和第二袋的脊的平坦部的拐角曲率彼此不同。
5.根据权利要求1所述的用于PAB门的撕裂诱导装置，其中，多个所述袋中的每一个的内部空间都包括加强肋。
6.根据权利要求5所述的用于PAB门的撕裂诱导装置，其中，所述加强肋与焊接肋一体形成，其中所述焊接肋与所述PAB门的所述碰撞垫板焊接。
7.根据权利要求1所述的用于PAB门的撕裂诱导装置，其中，在多个所述袋中，一个袋的脊与所述安全气囊垫之间的间隙为5毫米。
8.根据权利要求1所述的用于PAB门的撕裂诱导装置，还包括：
至少一个纵向肋，其在相邻的袋之间延伸，并将所述相邻的袋彼此连接，以防止所述PAB门在所述安全气囊垫展开时弯曲。
9.根据权利要求8所述的用于PAB门的撕裂诱导装置，其中，所述至少一个纵向肋包括第一纵向肋和第二纵向肋，所述第一纵向肋位于所述相邻的袋的第一位置，所述第二纵向肋位于所述相邻的袋的第二位置，
其中所述第一纵向肋的高度大于所述第二纵向肋的高度。
10.根据权利要求8所述的用于PAB门的撕裂诱导装置，其中，所述至少一个纵向肋的头部是圆的。
11.根据权利要求8所述的用于PAB门的撕裂诱导装置，其中，所述至少一个纵向肋不定位为与焊接肋共线，其中所述焊接肋与所述PAB门的所述碰撞垫板焊接。
12.根据权利要求9所述的用于PAB门的撕裂诱导装置，还包括：第一横向肋，所述第一横向肋将所述第一纵向肋和所述第二纵向肋彼此连接；和第二横向肋，其设置在所述第一纵向肋和所述PAB门的基底表面之间。
13.根据权利要求1所述的用于PAB门的撕裂诱导装置，其中，在所述刻痕线的两侧上彼此面对的袋中的每一个都包括面对表面，
其中在彼此面对的袋中，第一袋的面对表面面对第二袋的面对表面，
其中所述第一袋和所述第二袋的尺寸被配置为，使得当所述PAB门打开同时所述第一袋和所述第二袋被所述安全气囊垫推动时，所述面对表面在由所述面对表面绘制的旋转轨迹上彼此重叠。
14.一种制造要与碰撞垫板振动焊接的乘客安全气囊(PAB)门的方法，所述方法包括：
在所述PAB门上形成刻痕线，所述刻痕线在安全气囊垫展开时打开；并且
形成多个撕裂诱导袋，其设置在所述刻痕线的两侧上以彼此面对，并沿所述刻痕线的纵向方向排列，
其中多个所述袋中的每一个都包括空的内部空间和脊，所述脊包括朝向所述安全气囊垫的平坦部。
15.根据权利要求14所述的方法，还包括在多个所述袋中的每一个的空的空间中形成加强肋。
16.根据权利要求14所述的方法，还包括形成至少一个纵向肋，所述纵向肋在相邻的袋之间延伸，并将所述相邻的袋连接到彼此，以防止所述PAB门在所述安全气囊垫展开时弯曲。
17.根据权利要求16所述的方法，还包括
形成横向肋，所述横向肋将相邻的纵向肋彼此连接。
18.根据权利要求14所述的方法，其中，在所述刻痕线的两侧上彼此面对的袋中的每一个均包括面对表面，
其中在彼此面对的袋中，第一袋的面对表面面对第二袋的面对表面，
其中所述第一袋和所述第二袋的尺寸被配置为，使得当所述PAB门打开同时所述第一袋和所述第二袋被所述安全气囊垫推动时，所述面对表面在由所述面对表面绘制的旋转轨迹上彼此重叠。
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