CN114906089B - 具有改进焊接性的pab滑道的侧安装座和制造pab滑道的方法 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及一种侧安装座，其具有增加的振动焊接按压夹具直接按压的面积。重要的是，通过最大限度地保证焊接夹具可直接按压的区域，使未被按压的区域最小化，以便同时保证焊接性和外观质量。本公开提供了一种结构，其中通过最小化PAB滑道两侧的每一侧的侧安装座的中空的狗屋的必要面积，减少了在侧安装座中的中空空间，并且增加了按压目标表面，以使焊接夹具按压传统上不被焊接夹具直接按压的空闲区域。

Description

具有改进焊接性的PAB滑道的侧安装座和制造PAB滑道的方法
相关申请的交叉引用
本申请要求获得2021年2月9日提交的第10-2021-0018700号韩国专利申请的优先权和利益，该申请的披露内容在此通过引用全部纳入。
技术领域
本公开内容涉及一种乘客安全气囊(passenger airbag，PAB)，并且更具体地，涉及一种侧安装座的结构，其允许改善PAB滑道的振动焊接性，以及一种制造具有侧安装座的PAB滑道的方法。
背景技术
组装乘客安全气囊(PAB)滑道(或换句话说，PAB门)的方法有多种，并且在这些方法中，通过振动焊接将PAB滑道13耦合到碰撞垫板11的后侧的方法被广泛使用，如图1所示，其中碰撞垫板11形成PAB滑道的外部。
考虑到安全气囊展开性能，PAB滑道13由热塑性烯烃(thermoplastic olefin，TPO)材料制成，而碰撞垫板11由聚丙烯纤维(polypropylene fiber，PPF)基材料制成。虽然两者都是由与上述同一材料家族的材料制成，但是因为材料不是100％相同，因此当进行振动焊接过程和安全气囊展开时，在PAB滑道13和碰撞垫板11之间的焊接性可能非常敏感。
如图2中示出的，PAB模块19通过其上的耦合螺栓27安装在PAB滑道13上。为此，如图1中示出的，应该在PAB滑道13的两个侧部安装硬件部分(如推动螺母)，该硬件部分是用于耦合的螺栓的配合部分，因此应该形成侧安装座17，硬件部分21安置在该侧安装座17上。
图3是示出了侧安装座17的放大图。可以看出，为螺栓的配合部分的硬件部分21插入到侧安装座17中。当PAB滑道13通过注射成型工艺制造时，侧安装座17形成中空形式，称为狗屋(doghouse)23，其通过使用模具的滑芯制成。狗屋23具有开口和封闭壁，开口从PAB滑道13的两侧的每一侧朝外，封闭壁布置在与开口的一侧相对的一侧，即在PAB滑道13的中心部。
为了在两个产品(即，碰撞垫板11和PAB滑道13)上进行振动焊接，振动焊接夹具应直接按压产品的接触部，并以高速重复地摩擦所述产品(在图3中，振动焊接的按压方向用箭头25表示)。然而，当侧安装座17(侧安装座17包括在拓扑学上是中空的狗屋23)被直接按压时，由于中空的侧安装座17被损坏和断裂，在振动焊接按压夹具中没有设置与侧安装座17相对应的按压部分。因此，侧安装座17的区域的焊接性、粘附力、焊接质量等相对降低了，这与其他区域不同。
因此，由于焊接性的差异，本应沿着板11的刻痕线15(见图1)撕开的部分，由于不希望的部分的裂缝而被部分分离，使得当PAB展开时，会产生“蛤壳”(碎片(chip))。
发明内容
如以上描述的，传统上，在振动焊接时，只有狗屋的外部被按压，而其内部不被按压。因此，由于在狗屋的一部分处缺乏焊接性，出现的问题是，乘客安全气囊(PAB)脱离了期望的刻痕线展开，使得当安全气囊展开时产生了蛤壳(碎片)。
本公开旨在提供一种侧安装座的结构，其使振动焊接按压夹具的直接按压目标区域增加，以及一种制造包括侧安装座的PAB滑道的方法。
为了解决这种问题，重要的是，通过最大限度地保证焊接夹具可直接按压的区域，使未被按压的区域最小化，以便同时保证焊接性和外观质量。本公开提供了一种结构，其中通过最小化PAB滑道两侧的每一侧的侧安装座的中空的狗屋的必要面积，减少了在侧安装座中的中空空间，并且增加了按压目标表面，以使焊接夹具按压传统上不被焊接夹具直接按压的空闲区域。此外，还增加了辅助结构，以便不干扰安全气囊垫展开。
具体地，根据本公开的一个方面，侧安装座包括：狗屋，其具有在侧安装座的下部和PAB滑道的基部表面之间的中空空间，并在其一侧包括开口；和直接按压目标表面，其在封闭壁上基本以直角延伸，并位于高于PAB滑道的基部表面的位置，使得当PAB滑道振动焊接到碰撞垫板时，直接按压目标表面被振动按压焊接夹具直接按压，其中封闭壁布置在狗屋的开口的相对侧。
此外，侧安装座还可包括至少一个引导突起，引导突起布置在其上安置有支架的侧安装座的上表面上，其中引导突起的一部分可布置在其上安置有支架的侧安装座的上表面上；和侧壁，侧壁相对于PAB滑道的基部表面具有倾斜的角度。在侧安装座的侧壁与垂直于PAB滑道的基部表面的线之间的角度可以是0.5°。
根据本公开的另一个方面，一种制造PAB滑道的方法，其包括：在侧安装座的下部和PAB滑道的基部表面之间形成狗屋，狗屋一侧包括开口；并且在封闭壁上形成以大致直角延伸的直接按压目标表面，封闭壁布置在狗屋的开口的相对侧，其中直接按压目标表面位于高于PAB滑道的基部表面的位置，使得当PAB滑道振动焊接到碰撞垫板时，直接按压目标表面被振动按压焊接夹具直接按压。
通过下面参照附图描述的具体实施例，本发明的结构和操作将更加清楚。
附图说明
对于本领域的普通技术人员来说，通过参照附图详细描述其示例性实施例，本公开的上述和其他目的、特征和优点将变得更加明显，其中：
图1是示出了乘客安全气囊(PAB)滑道(13)和碰撞垫板(11)的耦合结构的说明图；
图2是示出了PAB滑道(13)和PAB模块(19)的耦合结构的说明图；
图3是示出了侧安装座(17)的放大图；
图4是示出了传统PAB滑道(13)和传统PAB模块(19)的耦合部分的详细图；
图5是示出了侧安装座(17)的平面图；
图6是沿图5的A-A线截取的截面图；
图7是沿图5的B-B线截取的截面图；
图8是示出了图4中示出的PAB滑道(13)的底部视图；
图9是示出了根据本公开的PAB滑道(13)和PAB模块(19)的耦合部分的详细图；
图10是示出了侧安装座(17)的平面图；
图11是沿图10的C-C线截取的截面图；
图12是沿图10的D-D线截取的截面图；
图13是示出了图10中示出的PAB滑道(13)的底部视图；以及
图14和图15是用于描述在安全气囊垫膨胀时防止钩住的可选方案的立体图和截面图。
具体实施方式
参照附图和以下详细的实施例，本公开的优点和特征以及实现这些优点和特征的方法将被清楚地理解。然而，本公开的内容并不局限于待公开的实施例，而是可以以各种不同的形式实施。提供这些实施例是为了向本领域的技术人员充分解释本公开并充分说明本公开的范围。本公开的范围由所附的权利要求书来限定。同时，本文使用的术语只是为了描述本公开的实施例，而不是为了限制的目的。在本说明书中，除非上下文明确指出，否则单数形式包括复数形式。将理解，术语“包括”或“包含”，当在本文使用时，指定了一些陈述的组件、步骤、操作和/或元件，但不排除存在或添加一个或多个其他组件、步骤、操作和/或元件。
下面，将参照附图描述本公开的实施例。在本公开的实施例的描述中，当相关的公知技术或功能的具体描述被认为不必要地模糊了对本公开的实施例的理解时，它们将被省略。
图4至图8是示出了传统乘客安全气囊(PAB)滑道13和传统PAB模块19的耦合部分在对其应用本发明之前的视图。
参照图4，推动螺母21沿横向方向插入到PAB滑道13的两侧的每一侧的侧安装座17中，该推动螺母21作为螺栓的配合硬件部分，并且大致呈L形的支架29附接到PAB模块19的两个侧表面中的每一个，以使螺栓27穿过支架29并安装在侧安装座17上。PAB模块19的支架29布置在如以上描述形成的PAB滑道13的侧安装座17上，并且螺栓27耦合到推动螺母21，使得PAB滑道13耦合到PAB模块19。
为了在PAB滑道13和PAB模块19耦合时便于定位，在侧安装座17的两侧的边缘部分的不被推动螺母21占据的表面上沿宽度方向形成至少一个引导突起31，并且在PAB模块19的支架29的相应位置形成凹槽33，凹槽33与引导突起31耦合。当PAB滑道13与PAB模块19耦合时，通过将引导突起31与凹槽33对准，可以容易地进行定位，使得可以容易地进行组装。
在图4中，可以看到，在侧安装座17的下方形成了具有空的空间的狗屋23，如上文所述。作为示例，PAB模块19的支架29的宽度可以约为30毫米。
图5是示出了侧安装座17的平面图，推动螺母21安装在该侧安装座17上。如上文所述，在侧安装座17的表面上形成了引导突起31，并且引导突起31的全部(100％)均形成在侧安装座17上。这意味着引导突起31的全部放置在侧安装座17的整个宽度WS内。在这种情况下，整个宽度WS约为38毫米(见图6)。
图6是沿图5的A-A线截取的截面图，示出了其中PAB滑道13振动焊接到碰撞垫板11的状态的截面。由于振动按压焊接夹具的直接按压力F只直接施加在侧安装座17的外围(不包括狗屋23在内)，所以按压力F没有施加到被侧安装座17的倾斜壁35占据的宽度Wnf。在这种情况下，侧安装座17的倾斜壁35的倾斜角度(相对于垂直于滑道13的基部的线)为3°，因此宽度Wnf约为43.5毫米。
图7是沿图5的B-B线截取的截面图。由于振动按压焊接夹具的直接按压力F直接施加在侧安装座17的前侧(狗屋23的一侧)，该力F没有施加在侧安装座17的长度Lnf上。在这种情况下，侧安装座17的长度，即没有被直接按压的区域的长度Lnf，约为31.5毫米。
在图6和图7中，由于PAB滑道13中的宽度Wnf(约43.5毫米)和长度Lnf(约31.5毫米)的区域没有被振动按压焊接夹具直接按压，该区域中的焊接性和焊接质量下降。
图8是示出了图4中示出的PAB滑道13的底部视图。由于振动按压焊接夹具不直接按压侧安装座17(表达模糊的)的区域的焊接肋37，该焊接肋37比其他区域的焊接肋要薄，并且只沿横向方向布置。
图9是根据本公开的详细视图，其示出了处于以下状态的PAB滑道13和PAB模块19的耦合部分：其中改善振动焊接性的方法应用于其上；图10是示出了PAB模块19与侧安装座17分离后的侧安装座17的平面图。
在侧安装座17中没有形成侧安装座17的至少一个引导突起31的直径的100％，如图4和图5中示出的。而是，一部分(不包括引导突起31的整个直径)位于侧安装座的表面之外。具体地说，在侧安装座17中只形成引导突起31的直径的约50％到70％，并且剩余直径的一部分形成为位于侧安装座17的偏斜面，偏斜面作为独立的柱子39从PAB滑道13的基部表面延伸，以维持突起的功能用于引导支架的凹槽33。因此，如图10中示出的，本公开的侧安装座17的整个宽度WS'减小了(整个宽度WS'约为32毫米)。整个宽度WS'从图6的38毫米减少到图11的32毫米的事实，意味着被振动按压焊接夹具直接按压的区域加宽。
图11是沿图10的C-C线截取的截面图。侧安装座17的倾斜壁35的倾斜角度(相对于垂直于滑道13的基部的线)减小到0.5°，因此没有施加振动按压焊接夹具的直接按压力F的宽度Wnf'减小(Wnf'约为33毫米)。即使在这种情况下，宽度Wnf'从图6的43.5毫米减小到图11的33毫米的事实，意味着由振动按压焊接夹具直接按压的区域增加。
图12是沿图10的D-D线截取的截面图。与图7相比，可以看出，振动按压焊接夹具的直接按压力F不仅施加在侧安装座17的前侧(即狗屋23的开口)，而且还施加在其后侧；这是可能的，因为在侧安装座17的后面(与狗屋23的开口相对)额外地形成了振动按压焊接夹具的直接按压目标表面41(也见图10)。因此，直接按压目标表面41的区域42被振动按压焊接夹具直接按压。直接按压目标表面41形成在振动焊接的基部表面49和侧安装座17的上表面51之间。期望的是，直接按压目标表面41形成有比侧安装座17的上表面51更低的台阶，以减少按压焊接夹具的压力损失。
此外，由于增加的直接按压目标表面41可以由振动按压焊接夹具直接按压，在碰撞垫板11上额外地形成了新的焊接肋43，以焊接PAB滑道13(见图13)。增加的直接按压目标表面41和新的焊接肋43在图13的底部视图中示出。如图13中示出的，可以看出，与图8不同的是，不仅焊接肋37沿横向方向定位地存在，而且焊接肋43在与侧安装座17相对的一侧的下部处沿纵向方向定位地存在。由于增加了图12的直接按压目标表面41，有可能沿纵向方向新安装焊接肋43，这在传统情况下是不可能采用的(见图8)，从而保证了额外的焊接区域，以获得高的焊接性或粘附强度。
此外，侧安装座17的长度，即直接按压力F没有施加到的长度Lnf'，减小到约25.5毫米。因此，由于未被直接按压的长度Lnf'从图7中示出的约31.5毫米的长度Lnf减小到约25.5毫米，被直接按压的长度按比例增加。因此，减少了焊接性和焊接质量的退化问题。
根据以上描述的本公开，由于在不断维持PAB模块19的支架29的约30毫米的宽度的同时，未被振动按压焊接夹具直接按压的区域的宽度Wnf'和长度Lnf'可以分别保证为约33毫米和25.5毫米(因此，面积为33×25.5＝841平方毫米)，与传统情况下长度Wnf约为43.5毫米且长度Lnf约为31.5毫米(因此，面积为43.5×31.5＝1370平方毫米)的区域相比，直接按压目标区域的面积增加，使得可以获得稳定的焊接性和焊接质量。
图14和图15是用于描述侧安装座17的按压目标区域的额外保证和在安全气囊垫膨胀时防止钩住的替代方案的立体图和截面图。
具有直角三角形形状的保护肋45跨越直接按压目标表面41和侧安装座17的壁形成，直接按压目标表面41从侧安装座17(与狗屋23的开口相对的一侧)向内形成。保护肋45加强了侧安装座17的侧壁区域的强度，这可由于直接按压目标表面41和侧安装座17之间的用于额外保证焊接按压目标区域的高度差异而产生，同时保护肋45起到辅助功能，即当安全气囊垫在PAB模块19中展开时，使安全气囊垫沿着具有对角线的保护肋45顺利展开，而不被直接按压目标表面41干扰。在图15中，示出了虚线箭头47，其中安全气囊垫沿着保护肋45的对角线表面顺利地滑动。
如以上描述的，在本公开中，由于最小化了侧安装座的狗屋的空间，并且增加了可以被按压的面积，可以在不破坏侧安装座的情况下增加焊接按压夹具的直接按压力，使得可以改善焊接性和焊接质量。因此，由于在制造与乘客安全直接相关的PAB滑道的过程中可能产生的焊接过程的质量分布(偏差)被减少，可以减少在安全气囊展开时可能发生的碎片(蛤壳)散落的问题。此外，可以最小化由于焊接按压夹具的压力不平衡而在按压目标区域发生的碰撞垫板的外表面的弯曲。
尽管已经参照本公开的示例性实施例详细地描述了本公开，但本领域的技术人员将理解，本发明可以在不改变技术范围和基本特征的情况下以其他具体的形式进行。
因此，上述实施例应视为只是所有方面中的示例，而不是为了限制的目的。此外，本公开的范围不是由详细的描述而是由所附的权利要求书来限定的，并且包括由所附权利要求书的含义、范围和等同物衍生的所有修改或改变。

Claims (18)

1.一种乘客安全气囊(PAB)滑道的侧安装座，其上安装有包括PAB的PAB模块的支架，所述PAB滑道通过振动按压焊接夹具振动焊接到碰撞垫板，所述侧安装座包括：
狗屋，其具有在所述侧安装座的下部和所述PAB滑道的基部表面之间的中空空间，并且在所述狗屋的一侧包括开口；和
直接按压目标表面，其在封闭壁上以直角延伸，并位于高于所述PAB滑道的基部表面的位置，使得当所述PAB滑道振动焊接到所述碰撞垫板时，所述直接按压目标表面被所述振动按压焊接夹具直接按压，其中所述封闭壁布置在所述狗屋的开口的相对侧。
2.根据权利要求1所述的侧安装座，还包括第一焊接肋，其布置在所述PAB滑道的基部表面上，并与所述碰撞垫板振动焊接。
3.根据权利要求2所述的侧安装座，其中，所述第一焊接肋相对于所述狗屋的开口以直角延伸。
4.根据权利要求3所述的侧安装座，还包括第二焊接肋，其布置在所述PAB滑道的基部表面上，并沿垂直于所述第一焊接肋延伸方向的方向延伸。
5.根据权利要求1所述的侧安装座，还包括：
至少一个引导突起，其布置在所述侧安装座的安置有所述支架的上表面上，其中所述引导突起的一部分布置在所述侧安装座的安置有所述支架的上表面上；和
侧壁，其相对于所述PAB滑道的基部表面具有倾斜的角度。
6.根据权利要求5所述的侧安装座，其中，不包括所述引导突起的布置在所述侧安装座的上表面上的所述一部分在内，所述引导突起的剩余部分位于所述侧安装座的上表面之外。
7.根据权利要求5所述的侧安装座，还包括与所述引导突起的剩余部分连接的柱子，所述引导突起的剩余部分不包括所述引导突起的布置在所述侧安装座的上表面上的所述一部分在内，所述柱子跨越所述PAB滑道的基部表面和所述侧安装座的侧壁延伸。
8.根据权利要求1所述的侧安装座，其中，所述直接按压目标表面位于低于所述侧安装座的上表面的位置。
9.根据权利要求1所述的侧安装座，还包括保护肋，所述保护肋具有直角三角形形状，并跨越所述直接按压目标表面和所述狗屋的封闭壁布置。
10.一种制造乘客安全气囊(PAB)滑道的方法，所述滑道包括侧安装座，包括PAB的PAB模块的支架安装在所述侧安装座上，并且所述滑道通过振动按压焊接夹具振动焊接到碰撞垫板，所述方法包括：
在所述侧安装座的下部和所述PAB滑道的基部表面之间形成狗屋，所述狗屋包括在所述狗屋的一侧的开口；并且
在封闭壁上形成以直角延伸的直接按压目标表面，所述封闭壁布置在所述狗屋的开口的相对侧，所述直接按压目标表面位于高于所述PAB滑道的基部表面的位置，使得当所述PAB滑道振动焊接到所述碰撞垫板时，所述直接按压目标表面被所述振动按压焊接夹具直接按压。
11.根据权利要求10所述的方法，还包括在所述PAB滑道的基部表面上形成第一焊接肋，并将所述第一焊接肋振动焊接到所述碰撞垫板。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述第一焊接肋相对于所述狗屋的开口以直角延伸。
13.根据权利要求12所述的方法，还包括在所述PAB滑道的基部表面上形成第二焊接肋，其中所述第二焊接肋沿垂直于所述第一焊接肋的延伸方向的方向延伸。
14.根据权利要求10所述的方法，还包括：
在所述侧安装座的安置有所述支架的上表面上形成至少一个引导突起，其中所述引导突起的一部分布置在所述侧安装座的安置有所述支架的上表面上；并且
形成侧壁，所述侧壁相对于所述PAB滑道的基部表面具有倾斜的角度。
15.根据权利要求14所述的方法，其中，不包括所述引导突起的布置在所述侧安装座的上表面上的所述一部分在内，所述引导突起的剩余部分位于所述侧安装座的上表面之外。
16.根据权利要求14所述的方法，还包括形成与所述引导突起的剩余部分连接的柱子，所述引导突起的剩余部分不包括所述引导突起的布置在所述侧安装座的上表面上的所述一部分在内，所述柱子跨越所述PAB滑道的基部表面和所述侧安装座的侧壁延伸。
17.根据权利要求10所述的方法，其中，所述直接按压目标表面位于低于所述侧安装座的上表面的位置。
18.根据权利要求10所述的方法，还包括形成保护肋，所述保护肋具有直角三角形形状，并跨越所述直接按压目标表面和所述狗屋的封闭壁布置。
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