CN114919526A - 具有柔性扩散器和系链布置的安全气囊垫及其生产方法 - Google Patents

Abstract

描述了一种安全气囊垫，尤其是正面安全气囊垫。该安全气囊垫包括：后面板(10)，该后面板具有充气机开口(12)；前面板(20)，该前面板借助于边缘连接件(66)连接到后面板(10)；和柔性扩散器和系链布置(30)，该柔性扩散器和系链布置具有双功能，即扩散功能和拴系功能。该扩散器和系链布置(30)具有扩散器区段(40)和系链区段(50)。扩散器区段(40)横跨充气机开口(12)并且经由具有第一端点和第二端点的后面板连接件与后面板(10)连接，使得扩散器区段(40)具有在第一端点与第二端点之间延伸的第一出口区域并且后面板具有在第一端点与第二端点之间延伸的第一出口区域，使得在扩散器区段(40)的第一出口区域与后面板(10)的第一出口区域之间形成第一气体出口。系链区段(50)从连接到扩散器区段(40)的第一端部区域(51)延伸到连接到前面板(20)的第二端部区域(52)(图9)。

Description

具有柔性扩散器和系链布置的安全气囊垫及其生产方法

说明书

本发明涉及根据权利要求1的安全气囊垫，该安全气囊垫包括后面板、前面板和柔性扩散器和系链布置，以及涉及根据权利要求14的其生产方法。

本发明尤其涉及正面安全气囊垫，尤其涉及正面驾驶员安全气囊垫。此类安全气囊垫通常包括后面板和前面板，该后面板和该前面板借助于闭合边缘连接件彼此连接。通常，后面板和前面板具有相同的外部轮廓，并且后面板具有用于插入充气机的充气机开口。根据本申请中选择的定义，前面板在安全气囊垫完全展开时形成面向待保护的人的撞击层，并且后面板形成例如由方向盘支撑的支撑层。

本领域已知的是，在后面板和前面板之间提供系链元件，该系链元件例如限制经充气的安全气囊垫的最大深度和/或形成展开的安全气囊垫。

还已知的是，提供覆盖后面板的充气机开口的柔性扩散器元件，以便保护该垫免受充气机所产生的气体的影响以及还在该垫内引导所述气体。该扩散器元件可例如由与后面板和前面板相同种类的材料制成。使用此类柔性扩散器元件具有许多优点，尤其是重量轻并且成本效益高。

根据通用US 8925962 B2，已知的是，提供一种组合扩散器和系链布置，该组合扩散器和系链布置包括横跨充气机开口的扩散器和从后面板延伸到前面板的两个系链。这些系链借助于接缝连接到后面板，该接缝也用于将扩散器连接到后面板。

使用此类组合扩散器和系链布置具有例如减少接缝数量的优点。

从该现有技术出发，本发明的目的是改进通用安全气囊垫，尤其是以能够非常容易生产的方式进行改进。此外，安全气囊垫当然应该具有良好的展开和保护性能，并且应该是稳健且可靠的。

该任务通过具有权利要求1的特征的安全气囊垫来解决。权利要求14中定义了用于其制造的优选方法。

根据本发明，柔性扩散器和系链布置包括连接到后面板的扩散器区段和从扩散器区段延伸到前面板的系链区段。

如根据US 8925962 B2已知，扩散器区段横跨充气机开口并且经由后面板连接件(通常是接缝)与后面板连接。该后面板连接件具有第一端点和第二端点，使得扩散器区段具有在第一端点与第二端点之间延伸的第一出口区域并且后面板也具有在第一端点与第二端点之间延伸的第一出口区域，使得在扩散器区段的第一出口区域与后面板的第一出口区域之间形成第一气体出口。

根据本发明，系链区段从连接到扩散器区段的第一端部区域延伸到连接到前面板的第二端部区域。因此，组合柔性扩散器和系链元件以使得扩散器元件也具有拴系功能的方式形成。扩散器和系链元件的发明性结构产生了几种优点。这些优点涉及安全气囊垫以及制造过程的行为和稳健性。

优选地，系链区段从扩散器区段的出口区域延伸出去。

一个关键优点在于，经由扩散器和系链元件从前面板施加到后面板的力分布在大面积上。这降低了连接断裂的风险(通常连接为接缝形式)。

为了向扩散器区段增加一些弹性，可在扩散器区段中与系链区段相邻地提供至少一个开口(尤其是呈指向系链区段的狭缝的形式)。这减少了安全气囊垫展开时的力峰，从而降低了断裂风险。

通常，优选的是，扩散器区段的第一出口区域相对于后面板的中轴对称地布置，尤其是在6点钟位置。尤其是在这种情况下，通常只提供一个宽度相对较大的系链区段就足够了，使得其也具有气体引导功能并且将一部分气体朝向安全气囊垫的6点钟位置引导到介于方向盘轮缘的下部区段与驾驶员腹部之间，使得这部分安全气囊垫在展开过程的初期阶段展开。

为了简化制造过程-尤其是在前面板和后面板的边缘指向安全气囊垫的内侧的情况下，优选的是，扩散器区段由扩散器元件组成并且系链区段由系链元件组成，它们经由内部元件连接件彼此连接。在这种情况下，该内部元件连接件优选地在安全气囊垫的制造过程中应用于晚期组装步骤。

根据当前知识，优选的是将系链元件缝合到扩散器元件。为了简化缝合过程，扩散器元件优选地包括突出区，系链元件缝合到该突出区。

正如刚刚提及的，通常优选的是，后面板和前面板的边缘指向内侧。这使得在应用了边缘连接件之后需要内外翻转。为了能够让该内外翻转是最后生产步骤，优选的是，扩散器元件(以及因此扩散器区段)显示中心孔，该中心孔处于后面板的扩散器开口前面，使得最终的内外翻转通过该中心孔以及通过充气机开口发生。

通过切割系链元件，使得经线和纬线相对于力传递方向倾斜(优选地倾斜45°)，可增加系链元件的稳健性。

另外能够提供在扩散器区段与前面板之间延伸的中心系链。为了使得能够简化组装，该中心系链还应包括两个元件。

现在将根据附图借助于优选实施方案详细地描述本发明。附图示出了：

图1处于非组装状态的发明性安全气囊垫的第一实施方案的主要切割件；

图1a扩散器元件的编织方向；

图1b系链元件的编织方向；

图2在扩散器元件已被缝合到后面板之后，如图1所示的后面板和扩散器元件；

图3在系链元件已被缝合到前面板之后，图1所示的前面板和系链元件；

图4在后面板已被翻转之后，图2所示的物品；

图5在前面板已被放置到后面板上并且已经应用了连接这两个面板的边缘接缝，使得已形成安全气囊垫的前体之后，图3和图4所示的物品；

图6沿着图5中的平面A-A截取的截面图；

图7图6的前体在已被内外翻转后；

图8在扩散器元件和系链元件已被拉动通过充气机开口并且已应用内部元件接缝之后，图7所示的内容；

图9根据图7的表示中的完全组装的安全气囊垫；

图10本发明的第二实施方案的扩散器元件；

图11缝合到后面板的图10的扩散器元件；

图12根据图6的表示中的本发明的第二实施方案的前体；

图13在扩散器元件和系链元件已通过内部元件连接接缝缝合在一起以便形成扩散器和系链元件之后，图12所示的内容；

图14在将安全气囊垫内外翻转，使得示出完全制造的安全气囊垫之后，图13所示的内容；

图15根据图1的表示的发明性安全气囊垫I的第三实施方案的主要元件；

图16在中心系链的后侧元件已相对于扩散器元件可见之后，扩散器元件和中心系链的后侧元件；

图17在扩散器元件已被缝合到后面板之后，图16所示的物品；以及

图18中心系链的前侧元件和缝合到前面板的系链元件。

图1示出了所描述的实施方案的所有元件(除了接缝之外)。这些元件是四个切割件，这些切割件通常由典型的安全气囊材料组成，尤其由编织塑料材料组成。所有元件均可由相同种类的材料制成，并且这在大多数情况下是优选的。四个切割件是该实施方案所需的最少切割件，但是当然可提供更多的切割件，例如用于形成加强层。

所描述实施方案的安全气囊垫是正面驾驶员安全气囊垫，但是具有本发明的特征的安全气囊垫也可形成另一种安全气囊垫，尤其是乘客正面安全气囊垫。第一实施方案的安全气囊垫仅具有一个拴系连接件，该拴系连接件位于后面板与前面板之间。但是当然，在不脱离本发明的范围的情况下，可提供附加拴系元件，并且稍后描述具有附加系链的示例。

如已经提及的，图1示出了所描述的实施方案的主要切割件。这些切割件是：后面板10、前面板20、扩散器元件40和系链元件50。所有这些切割件均是平坦的柔性元件。

后面板10和前面板20的外部轮廓是一致的，并且这两个面板之间的唯一区别在于后面板10显示充气机开口12并且在大多数情况下还显示用于充气机开口12周围的充气机螺柱16的孔。充气机开口12是强制特征；用于充气机螺柱的孔16是任选的。在所示实施方案中，充气机开口12是圆形孔，但是包括狭缝或若干狭缝或从孔延伸出去的狭缝在内的其他形状也是可能的。后面板12和前面板20从大约八点钟位置到四点钟位置基本上是圆形的并且在其间变平坦，使得安装和展开的安全气囊垫(其通常安装到方向盘)不会朝着驾驶员的腹部区域延伸太远。

所示实施方案的扩散器元件40具有三个出口区域41a-41c。第一出口区域41a具有突出区42，该突出区是优选的，因为此类突出区42会简化生产过程，如稍后将看到的。狭缝46设置在突出区42旁边，以便提供一定弹性。

系链元件50具有基本上矩形的轮廓并且从第一端部区域51延伸到第二端部区域52。其可包括孔或其他标记，以便简化定位和简化缝合过程。

图1a示意性地示出了扩散器元件40的经线和纬线的取向，图1b示意性地示出了系链元件50的经线和纬线的取向。可以看出，系链元件50的经线和纬线的取向相对于其从其第一端部区域51到其第二端部区域52的延伸所限定的方向为45°。扩散器元件的经线和纬线相对于系链元件的经线和纬线成45°取向。这为系链元件提供了额外的弹性，并且减少了安全气囊垫展开时的力峰。

在第一安装步骤中，如图2和图3所示，借助于呈后面板接缝形式的后面板连接件将扩散器元件40缝合到后面板10上。在该实施方案中，该后面板接缝具有三个接缝区段60a至60c。根据本文选择的定义，后面板连接件从第一端点61延伸到第二端点62。扩散器元件40的出口区域以及相应地后面板的第一出口区域在这两个端点61、62之间延伸，使得在后面板10与扩散器元件40之间形成第一气体出口。由于后面板接缝具有三个区段，因此在扩散器元件和后面板的相应出口区域之间形成另外两个气体出口。

此外，系链元件50借助于前面板连接件在六点钟位置靠近前面板20的下边缘处附接到前面板20，该前面板连接件呈延伸通过系链元件50的第二端部区域52的前面板接缝65的形式(图3)。

接下来，后面板10和前面板20一致地彼此重叠放置，其方式使得与扩散器元件40和系链元件50附接的表面位于外侧，这意味着后面板10的未承载扩散器元件40的表面和前面板20的未承载系链元件50的表面面向彼此。在该状态下，应用形成闭合边缘连接件的边缘接缝66。图5和图6中示出了这种情况的结果。安全气囊垫现在处于称为前体4的预组装状态。

在下一步骤中，该前体4通过后面板10的充气机开口12进行内外翻转，使得后面板10和前面板20的边缘指向安全气囊垫的现在形成的气体空间G的内侧并且扩散器元件40和系链元件50位于内侧，这意味着在该气体空间G内侧，形成安全气囊垫的外皮的前面板20由后面板10包围。图7中示出了该状态。

最后，扩散器元件40和系链元件50被拉动通过充气机开口12并且经由呈内部元件连接接缝68的形式的内部元件连接件连接，该内部元件连接接缝延伸通过扩散器元件40的第一出口区域41a的一部分(即其突出区42)并且通过系链元件50的第一端部区域51，使得现在扩散器元件40和系链元件50连接并且形成扩散器和系链元件30，其中扩散器元件40形成其扩散器区段40并且系链元件50形成其系链区段50。优选的是，内部元件连接接缝68呈剪切接缝的形式，这意味着突出区42和第一端部区域51的边缘彼此背对指向。现在，安全气囊垫5的制造过程已经完成；图9中示出了该安全气囊垫5的示意性横截面。

图10至图14示出了第二实施方案。与第一实施方案的区别在于，扩散器元件40显示中心孔44(图10)，当扩散器元件被缝合到后面板10时，该中心孔位于充气机开口12的前面(图11和图12)。该配置使得能够在通过中心孔44和充气机开口13将安全气囊垫内外翻转之前(图13和图14)，应用内部元件连接接缝68，这进一步简化生产过程。

可以看出，尽管该扩散器和系链元件的扩散器区段覆盖后面板的相当大的表面并且该扩散器系链元件的系链区段连接到远离扩散器区段的前面板，但安全气囊垫也易于制造。

通常期望将安全气囊垫的深度基本上限制在中心处。为了实现这一点，安全气囊垫可另外包括中心系链。图15示出了具有此类中心系链的实施方案(第三实施方案)的主要元件，该中心系链包括后侧元件70和前侧元件75。后侧元件70具有中心孔72，使得可应用上文根据第二实施方案所描述的组装方法。关于第二实施方案，必须执行以下附加缝合步骤：在应用边缘接缝66之前，必须借助于后中心接缝76将中心系链的后侧元件70缝合到扩散器元件40(图16)，必须借助于前中心接缝78将中心系链的前侧元件75缝合到前面板(图18)。在应用了边缘接缝66之后，将后侧元件70的侧面端部区域70a缝合到前侧元件75的侧面端部区域75a，并且将后侧元件70的侧面端部区域70b缝合到前侧元件75的侧面端部区域75b(未示出)。因此，与在第二实施方案中一样，可在将安全气囊垫内外翻转之前完成缝合过程。

附图标记列表

4 安全气囊垫的前体

5 安全气囊垫

10 后面板

11a-c 后面板的出口区域

12 充气机开口

16 用于充气机螺柱的孔

20 前面板

30 扩散器和系链元件

40 扩散器元件、扩散器区段

41a-c 扩散器区段的出口区域

42 第一出口区域的突出区

44 中心孔

46 狭缝

50 系链元件、系链区段

51 第一端部区域

52 第二端部区域

55 开口

60a-c 后面板接缝的区段(后面板连接件的区段)

61 后面板连接件的第一端点

62 后面板连接件的第二端点

65 前面板接缝(前面板连接件)

66 边缘接缝

68 内部元件连接接缝

70 中心系链的后侧元件

70a-b 中心系链的后侧元件的侧面端部区域

72 中心系链的后侧元件的中心孔

75 中心系链的前侧元件

75a-b 中心系链的前侧元件的侧面端部区域

76 后中心接缝

78 前中心接缝

G 气体空间

Claims (14)

1.一种安全气囊垫(5)，所述安全气囊垫包括：

-后面板(10)，所述后面板具有充气机开口(12)，

-前面板(20)，所述前面板借助于边缘连接件连接到所述后面板(10)，

-柔性扩散器和系链布置(30)，所述柔性扩散器和系链布置包括：

-扩散器区段(40)，所述扩散器区段横跨所述充气机开口(12)并且经由具有第一端点(61)和第二端点(62)的后面板连接件与所述后面板(10)连接，使得所述扩散器区段(40)具有在所述第一端点(61)与所述第二端点(62)之间延伸的第一出口区域(41a)并且所述后面板具有在所述第一端点(61)与所述第二端点(62)之间延伸的第一出口区域，使得在所述扩散器区段(40)的所述第一出口区域(41a)与所述后面板(10)的所述第一出口区域之间形成第一气体出口，

和

-系链区段(50)，所述系链区段从连接到所述扩散器区段(40)的第一端部区域(51)延伸到连接到所述前面板(20)的第二端部区域(52)。

2.根据权利要求1所述的安全气囊垫，其特征在于，所述系链区段(50)的所述第一端部区域(51)连接到所述扩散器区段(40)的所述第一出口区域(41a)。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的安全气囊垫，其特征在于，所述系链区段(50)的所述第一端部区域(51)专门连接到所述扩散器区段(40)，而不连接到所述后面板(10)。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的安全气囊垫，其特征在于，所述系链区段(50)的所述第二端部区域(52)专门连接到所述前面板(20)，而不连接到所述后面板(10)。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的安全气囊垫，其特征在于，所述扩散器区段(40)包括至少一个开口，优选地呈指向所述系链区段(50)的狭缝(46)的形式。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的安全气囊垫，其特征在于，所述后面板连接件具有至少两个区段，优选地三个区段，使得在所述后面板(10)与所述扩散器区段(40)之间形成第二气体出口以及优选地第三气体出口。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的安全气囊垫，其特征在于，所述扩散器区段(40)由扩散器元件(40)组成，所述系链区段(50)由系链元件(50)组成，并且所述扩散器元件(40)和所述系链元件(50)经由内部元件连接件彼此连接。

8.根据权利要求6所述的安全气囊垫，其特征在于，所述扩散器元件(40)的所述第一出口区域(41a)包括突出区(42)，所述内部元件连接件延伸通过所述突出区，所述突出区(42)优选地具有介于20与80mm之间的长度。

9.根据权利要求7或权利要求8所述的安全气囊垫，其特征在于，所述内部元件连接件是内部元件连接接缝(68)，所述内部元件连接接缝优选地是剪切接缝。

10.根据权利要求7至9中任一项所述的安全气囊垫，其特征在于，所述扩散器元件(40)和所述系链元件(50)均是编织织物元件，其中所述系链元件(50)的编织方向相对于所述扩散器元件的编织方向倾斜，优选地倾斜基本上45°。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的安全气囊垫，其特征在于，另外提供了从所述扩散器区段(40)延伸到所述前面板(20)的中心系链，所述中心系链包括后侧元件(70)和前侧元件(75)。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的安全气囊垫，其特征在于，所述扩散器区段(40)具有中心孔(44)。

13.根据前述权利要求中任一项所述的安全气囊垫，其特征在于，所述后面板(10)和所述前面板(20)的所述边缘均指向所述安全气囊垫(5)的内侧。

14.一种用于制造根据权利要求7至10、12和13中一项所述的安全气囊垫的方法，所述方法包括以下步骤：

(i)提供所述前面板(10)、所述后面板(20)、所述扩散器元件(40)和所述系链元件(50)，

(ii)将所述扩散器元件(40)连接到所述后面板(10)并且将所述系链元件(50)连接到所述前面板(20)，

(iii)经由所述边缘连接件来连接所述前面板(20)和所述后面板(10)，其方式使得所述扩散器元件(40)位于外侧并且使得所述系链元件(50)位于外侧，使得形成所述安全气囊垫的前体(4)，

(iv)经由所述内部元件连接件来连接所述扩散器元件(40)和所述系链元件(50)，以及

(v)通过所述充气机开口(12)和所述中心孔(44)将所述前体内外翻转。

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