專利名稱：氣囊蓋的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種適合于蓋住折疊氣囊的氣囊蓋，具有扉部并且由合成樹脂材料模塑成型，當(dāng)由膨脹氣囊的壓力使設(shè)置在扉部周圍的薄預(yù)制斷裂部斷裂時(shí)，使扉部打開形成突出開口，氣囊通過該開口突出。
背景技術(shù)：
在由合成樹脂制成的常規(guī)氣囊蓋中，在扉部周圍形成薄預(yù)制斷裂部，使得當(dāng)氣囊蓋受到氣囊推壓時(shí)，能打開扉部形成突出開口(例如，參見JP-A-2005-289254)。在注射成型的氣囊蓋后表面?zhèn)壬贤ㄟ^設(shè)置凹槽制成此預(yù)制斷裂部，此外，對(duì)于如此設(shè)置的凹槽深度，為了使形成預(yù)制斷裂部的加工能夠具有提高的尺寸精度，通過切割加工形成預(yù)制斷裂部，在切割加工中利用加工工具諸如超聲波刀具的切刃制成切口。此外，在一部分預(yù)制斷裂部中設(shè)置防變形厚部，以減少正常壓迫氣囊時(shí)在前側(cè)直線狀部附近氣囊蓋的變形(避免接觸時(shí)在其相關(guān)部分氣囊蓋中出現(xiàn)容易變形的情況)，這部分預(yù)制斷裂部位于遠(yuǎn)離扉部鉸接部(打開扉部時(shí)作為鉸接部)的扉部遠(yuǎn)邊，并且按直線形狀設(shè)置(前側(cè)直線狀部)，以及，為了出現(xiàn)這種情況，對(duì)氣囊蓋進(jìn)行加工，以使氣囊蓋沿前側(cè)直線狀部具有Z字形橫截面，使得在設(shè)置薄部的同時(shí)斷續(xù)方式設(shè)置厚部。
當(dāng)然，作為在預(yù)制斷裂部的前側(cè)直線狀部中設(shè)置厚部和薄部的氣囊蓋，有些氣囊蓋在注射成型時(shí)與氣囊蓋成整體方式地?cái)嗬m(xù)設(shè)置厚部和薄部，而不采用切割操作。(例如，參見JP-A-5-105016)即使采用這樣橫截面形狀，即，通過諸如注射成型法成型氣囊蓋之后，通過切割操作在預(yù)制斷裂部中形成具有Z字形橫截面的前側(cè)直線狀部，在正常使用期間壓迫氣囊蓋時(shí)能避免氣囊蓋不必要變形的橫截面形狀，然而會(huì)難以降低預(yù)制斷裂部中前側(cè)直線狀部處的斷裂負(fù)荷，以及，特別地，采用由一種例如聚烯烴基合成樹脂材料形成的單層氣囊蓋，在低溫下難以將斷裂負(fù)荷降低到較小的程度。
類似地，采用只通過諸如注射成型法成型的單層氣囊蓋，當(dāng)在預(yù)制斷裂部前側(cè)直線狀部處設(shè)置厚部和薄部時(shí)，即使將厚部和薄部形成為，與通過切割操作設(shè)置的厚部和薄部大致相同，但由于涉及通過注射壓力使材料密度增加的注射成型法的問題，還是易于使斷裂負(fù)荷增大。

發(fā)明內(nèi)容
考慮到解決這些問題而提出本發(fā)明，以及本發(fā)明的目的是提供一種單層氣囊蓋，即使通過切割操作形成預(yù)制斷裂部的前側(cè)直線狀部，當(dāng)氣囊蓋受到頂壓時(shí)，能避免氣囊蓋被不必要地壓下的狀態(tài)，還能減小在低溫下的斷裂負(fù)荷。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種適合于蓋住折疊氣囊的氣囊蓋，該氣囊蓋具有扉部，當(dāng)由于膨脹氣囊的壓力，使設(shè)置在扉部周圍的薄預(yù)制斷裂部斷裂時(shí)，使扉部打開以形成突出開口，氣囊通過該突出開口突出，并且，利用一種合成樹脂材料，通過模塑成型為單層氣囊蓋，該氣囊蓋形成為，預(yù)制斷裂部中位于扉部遠(yuǎn)邊上的部分，該遠(yuǎn)邊遠(yuǎn)離打開扉部時(shí)作為鉸接的扉部鉸接部，以及，在該處將預(yù)制斷裂部設(shè)置為以直線形狀形成前側(cè)直線狀部，前側(cè)直線狀部通過切割操作形成，在切割操作中，在成型氣囊蓋之后使加工工具在氣囊蓋的后表面?zhèn)壬弦七^，以用加工工具的切刃在后表面中形成切口，其中在厚度設(shè)定在2.0mm至3.0mm的加工區(qū)域內(nèi)，通過斷續(xù)方式設(shè)置厚部及薄部形成前側(cè)直線狀部，厚部的厚度落入1.0mm至1.6mm范圍內(nèi)，并且薄部的厚度落入0.6mm至1.0mm范圍內(nèi)，以使薄部比厚部薄，以及，其中沿前側(cè)直線狀部，通過確定沿前側(cè)直線狀部的50mm區(qū)段斷面面積值，繪制出斷面面積變化曲線，在斷面面積變化曲線中，這樣形成厚部和薄部，使得最大變化率即最大值和最小值之間的差值與最大值的比率大于等于15％，在所述斷面面積變化曲線的兩端區(qū)域，沒有設(shè)置使斷面面積值從中心向該兩端減小的區(qū)域，該兩端區(qū)域范圍內(nèi)所述斷面面積值大于所述最小值。
采用根據(jù)本發(fā)明的氣囊蓋，當(dāng)通過氣囊頂壓而打開扉部時(shí)，前側(cè)直線狀部承受在前側(cè)直線狀部設(shè)置方向的相交方向上的張力，以及，在位于朝向厚部并且出現(xiàn)厚度變化的厚部端部附近易于產(chǎn)生應(yīng)力集中，并且，從相關(guān)的部分開始斷裂。
此時(shí)，采用根據(jù)本發(fā)明的氣囊蓋，沿前側(cè)直線狀部，通過確定沿前側(cè)直線狀部的50mm區(qū)段的斷面面積值，繪制出斷面面積變化曲線，在該斷面面積變化曲線中，這樣形成厚部和薄部，使得最大變化率即最大值和最小值之間的差值與最大值的比率大于等于15％。也就是，在最大減少率(最大值與最小值之間的差值的比率)大于等于15％的情況下，應(yīng)力容易集中在薄部的厚部側(cè)端部(此處存在厚度變化)，并且抑制在薄部的厚部側(cè)端部處的拉伸，從而，薄部的相關(guān)端部變得易于斷裂或者裂開，即使低溫下也能降低斷裂負(fù)荷，從而能允許使前側(cè)直線狀部斷裂。
另一方面，在斷面面積變化曲線中最大減少率小于15％的情況下，整個(gè)50mm區(qū)段的厚部與薄部之間厚度上的差異較小。也就是即使厚部與薄部之間厚度上的差異局部較大(例如，在厚部的厚度設(shè)定為1.4mm而薄部的厚度設(shè)定為0.6mm的情況下)，整個(gè)50mm區(qū)段上厚部與薄部之間厚度上的差異較小，在這種情況下，由于氣囊膨脹導(dǎo)致頂壓氣囊蓋，在前側(cè)直線狀部上施加張力，從而使薄部將要斷裂時(shí)，薄部周圍的厚部能抵抗如此施加的張力，以阻止薄部斷裂。為此，由于使斷面面積變化曲線的最大減少率小于15％，在整個(gè)50mm區(qū)段上厚部與薄部之間厚度上的差異較小，薄部的厚部側(cè)端部的拉伸受到相關(guān)薄部周圍厚部一定程度的限制，這種情況下拉伸容易發(fā)生，從而，難以降低在低溫下的斷裂負(fù)荷。
此外，采用根據(jù)本發(fā)明的氣囊蓋，沿前側(cè)直線狀部，通過確定沿前側(cè)直線狀部的50mm區(qū)段的斷面面積值，繪制出斷面面積變化曲線，在該斷面面積變化曲線中，這樣形成厚部和薄部，在斷面面積變化曲線的兩端區(qū)域沒有設(shè)置從中心向其兩端減小斷面面積值的區(qū)域，該兩端區(qū)域范圍內(nèi)斷面面積的值大于最小值。也就是，在前側(cè)直線狀部處，斷面面積的值從中心側(cè)開始減小(雖然沒有減小到最小值)的區(qū)域，設(shè)置在斷面面積變化曲線的兩端，比較而言，斷面面積值為最小值的區(qū)域布置在遠(yuǎn)離兩端的中心附近，以及斷面面積值增大的部分則布置在最小斷面面積值區(qū)域的兩側(cè)。換而言之，這種構(gòu)造導(dǎo)致一種結(jié)構(gòu)，其中薄部位于前側(cè)直線狀部的中部，而厚部位于薄部?jī)蓚?cè)，并且使薄部分別位于厚部的外側(cè)。在這種結(jié)構(gòu)中，由于位于前側(cè)直線狀部中部的薄部與位于相關(guān)薄部?jī)蓚?cè)的厚部之間厚度上的差異，即使斷面面積變化曲線的最大值和最小值之間的差異成大于等于15％，當(dāng)氣囊蓋受到膨脹氣囊的頂壓時(shí)，可能發(fā)生的情況是，在沿前側(cè)直線狀部的所有薄部中，包括在其中心的薄部，其中出現(xiàn)一定程度的拉伸。當(dāng)這種情況出現(xiàn)時(shí)，增大了整個(gè)前側(cè)直線狀部的斷裂負(fù)荷，從而破壞了使斷裂負(fù)荷減小的效果。所以，為了解決這一點(diǎn)，需要這樣對(duì)厚部和薄部進(jìn)行設(shè)計(jì)，在斷面面積變化曲線兩端不設(shè)置從中心側(cè)向其兩端使斷面面積值減小的區(qū)域，這個(gè)區(qū)域范圍內(nèi)斷面面積值大于最小值。
另外，在前側(cè)直線狀部處，不僅形成有厚度落入0.6mm至1.0mm范圍的薄部，還形成有厚度落入1.0mm至1.6mm范圍的厚部，從而，即使不必要地?cái)D壓氣囊蓋時(shí)，也能抑制氣囊蓋中容易出現(xiàn)變形的情況。順便提及，構(gòu)成薄部厚度下限的值0.6mm，是能以穩(wěn)定加工精度進(jìn)行切割操作的限制值，而構(gòu)成厚部厚度下限的值1.0mm，是避免用戶按壓該蓋時(shí)感覺氣囊蓋太容易壓下而設(shè)置的限制值。另外，構(gòu)成薄部厚度上限的值1.0mm，是厚部與薄部之間產(chǎn)生厚度差異的限制值，而構(gòu)成厚部厚度上限的值1.6mm，是產(chǎn)生所需要效果的限制值，采用大于此值的值，將導(dǎo)致材料的浪費(fèi)。
作為用于像這樣的單層氣囊蓋的成型材料，例如，可以使用聚烯烴基熱塑性彈性體和聚乙烯基熱塑性彈性體，以及，作為其物理特性，在JIS-K6251下的拉伸優(yōu)選設(shè)定在550至750％的范圍，在ASTM測(cè)試方法D256下-40℃時(shí)的沖擊強(qiáng)度優(yōu)選設(shè)定在80至120J/m，以及JIS-K7203的彎曲彈性模數(shù)最好設(shè)定在250-550Mpa的范圍內(nèi)。
因此，采用根據(jù)本發(fā)明的氣囊蓋，即使形成為單層氣囊蓋，并且通過切割操作形成前側(cè)直線狀部，可以避免擠壓氣囊時(shí)出現(xiàn)不必要變形的問題，并且可以減小低溫下的斷裂負(fù)荷。


圖1圖示本發(fā)明實(shí)施方式的氣囊蓋在使用狀態(tài)下的軸側(cè)圖；圖2是使用本實(shí)施方式氣囊蓋的氣囊系統(tǒng)的剖視圖，與圖1中II-II線的部位相對(duì)應(yīng)；圖3是本實(shí)施方式氣囊蓋的局部仰視圖，圖示預(yù)制斷裂部的附近；圖4是本實(shí)施方式氣囊蓋局部省略的縱向剖視圖，與圖3中的IV-IV線的部位對(duì)應(yīng)；圖5是本實(shí)施方式氣囊蓋局部省略的縱向剖視圖，與圖3中的V-V線的部位對(duì)應(yīng)；圖6A至圖6C是描述在本實(shí)施方式氣囊蓋上實(shí)施切割操作的圖；圖7是圖示比較例、本實(shí)施方式、以及本實(shí)施方式改進(jìn)例的前側(cè)直線狀部撕開圖案的圖；圖8是圖示比較例與本實(shí)施方式改進(jìn)例的前側(cè)直線狀部撕開圖案的圖；圖9是圖示比較例與本實(shí)施方式其他改進(jìn)例的前側(cè)直線狀部撕開圖案的圖；圖10是圖示比較例與本實(shí)施方式其他改進(jìn)例的前側(cè)直線狀部撕開圖案的圖；圖11是圖示本實(shí)施方式和本實(shí)施方式改進(jìn)例的斷面面積變化曲線的圖；圖12是圖示本實(shí)施方式的其他改進(jìn)例的斷面面積變化曲線的圖；
圖13是圖示本實(shí)施方式的其他改進(jìn)例的斷面面積變化曲線的圖；圖14是圖示比較例的斷面面積變化曲線的圖；圖15是圖示其他比較例的斷面面積變化曲線的圖；圖16是圖示又一比較例的斷面面積變化曲線的圖；圖17是說明斷面面積變化曲線繪制方法的說明圖；圖18是圖示本實(shí)施方式改進(jìn)例的氣囊蓋的圖；圖19是圖示本實(shí)施方式另一改進(jìn)例的氣囊蓋的圖。
具體實(shí)施例方式
下面，根據(jù)附圖描述本發(fā)明的實(shí)施方式。如圖1至圖3所示，根據(jù)本實(shí)施方式的氣囊蓋10，用于諸如就座于前乘員座椅中的乘客或者乘員使用的氣囊系統(tǒng)S中，由合成樹脂諸如烯烴基熱塑性彈性體通過注射成型制造，并且設(shè)置在位于前乘客座椅前方的儀表板2上表面2a側(cè)的開口2b中。
應(yīng)當(dāng)注意到，基于氣囊蓋10按設(shè)計(jì)方式安裝在機(jī)動(dòng)車上的狀態(tài)，在本說明書中使用的垂向、縱向、以及橫向，與機(jī)動(dòng)車直行向前行駛狀態(tài)下機(jī)動(dòng)車的垂向、縱向、以及橫向一致。
另外，用于前座乘員的氣囊系統(tǒng)S包括折疊的氣囊4；充氣器7，用于給氣囊4提供膨脹氣體；殼體8，容納并保持氣囊4和充氣器7；保持架5，用于將氣囊4安裝在殼體8中的適當(dāng)位置；以及，氣囊蓋10，蓋住折疊的氣囊4。
當(dāng)完全膨脹時(shí)，氣囊4成大致四角錐形，其中氣囊的前端側(cè)構(gòu)成錐形的頂部，而構(gòu)成錐形底部的氣囊底的后表面?zhèn)?，?gòu)成乘員限制部。當(dāng)安裝在機(jī)動(dòng)車上時(shí)，為了收納，此氣囊4向位于前乘員座椅前面的儀表板2的上表面2a側(cè)折疊，以及當(dāng)膨脹氣體流進(jìn)其中時(shí)，氣囊4向上突出，以蓋住在儀表板2的上表面2a與設(shè)置在儀表板2上方的風(fēng)擋玻璃之間限定的空間，同時(shí)向后突出，以利用在其后表面?zhèn)壬系某藛T限制部保護(hù)前座乘員。
另外，充氣器7包括大致圓柱狀的主體部7a，具有多個(gè)出氣口7b；以及凸緣部7c，經(jīng)由凸緣部7c將充氣器7安裝在殼體8上。
此外，殼體8由金屬板形成為大致長(zhǎng)方體形，以及，在其上端側(cè)具有矩形開口，并且由大致矩形板狀底壁部8a和周壁部8b組成，充氣器7從下方穿過底壁部8a以安裝于底壁部8a，以及，周壁部8b從底壁部8a外周緣向上延伸。在周壁部8b的上端形成多個(gè)鎖定爪8c，用于鎖定氣囊蓋10的側(cè)壁部33。在殼體8上底壁部8a所在位置處設(shè)置支架8d，以與機(jī)動(dòng)車的車身1連接。
另外，將設(shè)置在氣囊4內(nèi)的環(huán)形保持架5的多個(gè)螺栓5a，穿過氣囊4中開口4a的周緣4b、充氣器7的凸緣部7c、以及殼體底壁部8a，用對(duì)應(yīng)的螺帽6將其緊固，從而，將氣囊4和充氣器7安裝在殼體8上。
如圖1至圖5所示，氣囊蓋10包括頂壁部11，形成為能蓋住儀表板2中開口2b的矩形板狀；以及，側(cè)壁部33，形成為大致方管形，并且從頂壁部11的下表面(背面)側(cè)向下延伸。在構(gòu)成側(cè)壁部33前后壁部的前壁部33a和后壁部33b中，形成多個(gè)鎖定孔33e，使得殼體8的周壁部8b的鎖定爪8c從鎖定孔中穿過，以鎖定在如此形成的鎖定孔33e的周緣上。側(cè)壁部33組成與殼體8的周壁部8b一起蓋住折疊氣囊4周圍的部分。
另外，本實(shí)施方式的氣囊10由聚烯烴基熱塑性彈性體形成為單層氣囊蓋，以及，對(duì)于根據(jù)本實(shí)施方式的成型材料，JIS-K6251下的拉伸設(shè)定在700％等級(jí)，以落550至750％的范圍內(nèi)，在ASTM測(cè)試方法D256下-40℃時(shí)的沖擊強(qiáng)度設(shè)定在90J/m等級(jí)，以落入80至120J/m的范圍內(nèi)，以及JIS-K7203的彎曲彈性模數(shù)設(shè)定為400MPa，以落入250至550MPa的范圍內(nèi)。
使頂壁部11包括突出開口部12，布置在由側(cè)壁部33圍繞的部位中；以及，周緣部31，其位于突出開口部12周圍。以由周緣部31向下突出的方式，在周緣部31上設(shè)置多個(gè)鎖定支柱31a，以使鎖定支柱31a鎖定在儀表板2中開口2b的開口周緣2c上，從而避免在布置氣囊蓋10以蓋住開口2b時(shí)氣囊蓋10發(fā)生松動(dòng)。
突出開口部12形成為矩形板狀，并且在其上設(shè)置有延伸成直線形狀的較薄預(yù)制斷裂部16。此預(yù)制斷裂部16通過設(shè)置凹槽16a和凹槽16b形成，凹槽16a和凹槽16b從氣囊蓋10后表面?zhèn)认蚯氨砻鎮(zhèn)劝歼M(jìn)，以及，在本實(shí)施方式的情況下，從頂部觀察，預(yù)制斷裂部16形成為H形。也就是，預(yù)制斷裂部16包括緣側(cè)直線形部17、18，其構(gòu)成位于H形兩側(cè)的縱向條狀部；以及前側(cè)直線狀部19，其構(gòu)成H形的橫向條狀部。為此，當(dāng)使預(yù)制斷裂部16斷裂時(shí)，兩個(gè)前后扉部13、14(前側(cè)直線狀部19位于其間)分別向前后打開，以形成矩形突出開口12a，使氣囊4能通過矩形開12a突出。當(dāng)打開時(shí)，扉部13繞布置在其前緣側(cè)的鉸接部15作為轉(zhuǎn)動(dòng)中心向上轉(zhuǎn)動(dòng)，然后向前打開，同時(shí)，當(dāng)打開時(shí)，扉部14繞布置在其后緣側(cè)的鉸接部15作為轉(zhuǎn)動(dòng)中心向上轉(zhuǎn)動(dòng)，然后向后打開。鉸接部15分別布置在側(cè)壁部33的前壁部33a和后壁部33b的內(nèi)表面的位置中，作為將在橫向上彼此相對(duì)位于H形兩側(cè)的縱向條狀部(緣側(cè)直線形部17、18)的兩端連接起來的部位。也就是，在本實(shí)施方式的情況下，在兩個(gè)扉部13、14遠(yuǎn)離其鉸接部15的遠(yuǎn)邊上，前側(cè)直線狀部19布置成直線，并且構(gòu)成用于兩個(gè)扉部13、14的共用部。
另外，在本實(shí)施方式的情況下，預(yù)制斷裂部16包括兩種凹槽16a、16b，通過設(shè)置凹槽16b形成兩個(gè)緣側(cè)直線形部17、18，凹槽16b在注射成型氣囊蓋10時(shí)通過成型形成，以及，通過設(shè)置凹槽16a形成前側(cè)直線狀部19，在模塑氣囊蓋10之后，使用刀具35，以制造切口而不產(chǎn)生塑料屑或者切屑的方式形成凹槽16a。
在本實(shí)施方式的情況下，如圖6所示，刀具35是一種超聲波刀具，其主體部36具有0.5mm至1.0mm的厚度，并且包括單刃切刃37。以下述方式傾斜形成切刃37，使其從尖端或者末端37a到其跟部或近基部37b側(cè)，在執(zhí)行制造切口的加工時(shí)移動(dòng)刀具的方向上延伸。另外在本實(shí)施方式的情況下，將切刃37布置在移動(dòng)方向的前側(cè)，使刀具35在其移動(dòng)方向上移動(dòng)，以形成構(gòu)成凹槽16a的切口。
另外，在氣囊蓋10的預(yù)制斷裂部16中，在與緣側(cè)直線形部17、18相交的前側(cè)直線狀部19兩端處，形成切刃容納部28，使其向蓋10的前表面?zhèn)劝歼M(jìn)。切刃容納部28是這樣的，使其在成型時(shí)預(yù)先形成，并且設(shè)置以避免刀具35的切刃37在除了凹槽16a以外的部位中形成切口，而凹槽16a在通過切割操作形成前側(cè)直線狀部19時(shí)實(shí)際需要這種切口。
如圖3和圖4所示，前側(cè)直線狀部19包括通過切割操作形成的凹槽16a，在厚度T1設(shè)定在2.0mm至3.0mm范圍中的加工區(qū)29中，沿前側(cè)直線狀部19，通過斷續(xù)方式設(shè)置厚部20和薄部23形成前側(cè)直線狀部19，其中厚部20的厚度TL設(shè)定為落入1.0mm至1.6mm的范圍內(nèi)，而薄部23的厚度TS則設(shè)定為落入0.6mm至1.0mm的范圍內(nèi)。此外，在前側(cè)直線狀部19中，如圖17所示，沿前側(cè)直線狀部19，通過確定沿前側(cè)直線狀部19的50mm區(qū)段的斷面面積值，繪制出斷面面積變化曲線CL1，厚部20和薄部23形成為，在該斷面面積變化曲線CL1中，使得作為最大值和最小值之差與最大值的比率的最大變化率{[(最大值-最小值)/最大值]×100％}成為大于等于15％，而在斷面面積變化曲線的兩端，沒有設(shè)置從中心側(cè)向兩端減小斷面面積值的區(qū)域，該區(qū)域范圍內(nèi)斷面面積值大于最小值，如圖11所示。另外，如圖17所示，這樣制成該斷面面積變化曲線，在要計(jì)算的50mm區(qū)段的中心位于離前側(cè)直線狀部19的開始點(diǎn)25mm位置處的狀態(tài)下，開始計(jì)算，然后，移動(dòng)50mm區(qū)段的中心，達(dá)到離開始點(diǎn)165mm的位置處(在50mm區(qū)段的中心這樣達(dá)到的位置處，50mm區(qū)段的后端側(cè)已達(dá)到前側(cè)直線狀部19的結(jié)束端，前側(cè)直線狀部19的總長(zhǎng)為190mm)。
在本實(shí)施方式的情況下，這樣設(shè)定氣囊蓋10的厚度，使得在頂壁部11的一般部11a處的厚度T0在4mm等級(jí)，加工區(qū)29的厚度T1為2mm，厚部20的厚度TL為1.2mm，以及薄部23的厚度TS為0.8mm，一般部11a位于遠(yuǎn)離側(cè)壁部33的周緣部31處、以及在扉部13、14的中心附近。
另外，在本實(shí)施方式中，在預(yù)制斷裂部16的前側(cè)直線狀部19(撕開線)中厚部20和薄部23的狀態(tài)(撕開圖案)是這樣的，如圖7中圖案No.1所示。在前側(cè)直線狀部19橫向上的總長(zhǎng)度L1(參見圖3、圖4)制成為190mm，如先前所述，以及，厚部20布置在前側(cè)直線狀部19的中央部19a處，并且制成具有30mm的長(zhǎng)度L2，薄部23則制成具有32mm的長(zhǎng)度L3，并且布置在位于厚部20外側(cè)的兩個(gè)部位處。厚部20與薄部23之間的分界部26，制成具有8mm的長(zhǎng)度L4，并且緩和連接厚部20與薄部23而形成厚度變化。
為此，本實(shí)施方式的斷面面積變化曲線成為圖11中所示的斷面面積變化曲線CL1，其中，最大值為56.16mm2/50mm，最小值為45.24mm2/50mm，而最大值和最小值之差與最大值的比率，即最大減少率為19％。另外，本實(shí)施方式的斷面面積變化曲線CL1從橫向中心向其橫向兩端增大，并且，總是保持向末端不減小。
另外，關(guān)于氣囊蓋10的其他部分的厚度，在凹槽16b形成部分的厚度TM設(shè)定在從0.8mm至1.0mm的范圍內(nèi)(本實(shí)施方式中為1.0mm)。凹槽16b的寬度W1設(shè)定在從0.3mm至1.5mm的范圍內(nèi)(本實(shí)施方式中為0.5mm)。此外，側(cè)壁部33的厚度B設(shè)定在從2mm至3mm的范圍內(nèi)(本實(shí)施方式為2mm)。另外，在頂壁部11中的側(cè)壁部33附近部分、在扉部13、14側(cè)位于緣側(cè)直線形部17、18附近的部分、以及在側(cè)壁部33外周側(cè)上并且向側(cè)壁部33逐漸減少其厚度的部分，以這樣的方式設(shè)置，使得它們的厚度近似于側(cè)壁部33的厚度B，以免在側(cè)壁部33所在的頂壁部11部分的前表面?zhèn)壬袭a(chǎn)生縮痕或者光澤不均勻。
下面描述如上配置的氣囊蓋10的制造。首先，使用預(yù)定的注射模具來成型蓋材9，蓋材9上形成用于緣側(cè)直線形部17、18的凹槽16b，但還沒有形成凹槽16a。然后，從模具上取下此蓋材9，然后將其布置在設(shè)置刀具35的刀具裝置C的固定臺(tái)J上，如圖6A所示。應(yīng)當(dāng)注意到，在固定臺(tái)J上設(shè)置有未示出的吸附裝置，適合于將蓋材9可靠地吸附于固定臺(tái)J側(cè)，以避免在對(duì)材料進(jìn)行加工時(shí)蓋材9發(fā)生偏離。另外，刀具裝置C包括保持機(jī)構(gòu)和控制電路，保持機(jī)構(gòu)以這樣的方式保持刀具(超聲波刀具)35，使其能在X、Y、以及Z軸方向上進(jìn)行三軸移動(dòng)，包括沿固定臺(tái)J的水平移動(dòng)，以及以直角與固定臺(tái)J相交的垂向移動(dòng)，而控制電路則控制保持機(jī)構(gòu)的操作，此外，刀具裝置C包括測(cè)量裝置，該測(cè)量裝置具有用于測(cè)量工件部分的激光位移計(jì)。
也就是，在用刀具35形成切口的操作開始之前，使激光位移計(jì)等通過置于固定臺(tái)J上的蓋材9上的凹槽16a形成部9a上方(參見圖6A)，以預(yù)先讀取該部位的外表面形狀，以校驗(yàn)下述參數(shù)刀具35的切刃37的移動(dòng)距離L0(參見圖3)，切刃37必須移動(dòng)經(jīng)過該距離L0，即從在緣側(cè)直線形部17處的切刃容納部28(這看成開始端側(cè)切刃容納部28A)的位置到另一緣側(cè)直線部18處的切刃容納部28(這看成終止端側(cè)切刃容納部28B)的位置的距離L0，以制成用于凹槽16a的切口；刀具35的切刃37的下述插入深度，沿著此插入深度，將切刃37插入切刃容納部28A，以制成用于凹槽16a的切口；此外，切刃37的下述插入深度，沿著此插入深度插入切刃37，以在凹部(切刃容納部)28A、28B之間形成凹槽16a。然后，當(dāng)執(zhí)行切口制成操作時(shí)，刀具裝置C首先使刀具35的切刃37取向朝向前側(cè)直線狀部19，并且將刀具35的切刃37插進(jìn)緣側(cè)直線形部17的切刃容納部28A，切刃容納部28A構(gòu)成在其中停止切刃37的開始側(cè)。然后，如圖6A至圖6C所示，刀具裝置C促使刀具35的切刃37向緣側(cè)直線形部18的切刃容納部28B移動(dòng)，以形成前側(cè)直線狀部19。
然后，在形成由凹槽16a構(gòu)成的前側(cè)直線狀部19的情況下，完成了氣囊蓋10的制造，之后，從固定臺(tái)J上取下氣囊蓋10，以將其裝配進(jìn)用于前乘員座的氣囊系統(tǒng)S中。當(dāng)裝配用于前乘員座的氣囊系統(tǒng)S時(shí)，利用螺栓5a和螺帽6，將充氣器7和已經(jīng)容納保持架5的折疊氣囊4容納并保持在殼體8內(nèi)的適當(dāng)位置，以形成氣囊組件。然后，將氣囊蓋10放在氣囊組件上，將鎖定爪8c鎖定到鎖定孔33e的周緣上，之后，將已經(jīng)裝配氣囊蓋10的氣囊組件，從預(yù)先安裝在機(jī)動(dòng)車上的儀表板2中的開口2b插進(jìn)儀表板2中，使得各個(gè)鎖定支柱31a鎖定到開口周緣2c上，并且將殼體8的支架8d緊固在車身1側(cè)。然后，將從氣囊操作電路延伸過來的預(yù)定操作信號(hào)輸入引線與充氣器7連接，從而，可以將用于前乘員座的氣囊系統(tǒng)S安裝在機(jī)動(dòng)車上。
當(dāng)觸發(fā)用于前乘員座的氣囊系統(tǒng)S時(shí)，來自充氣器7的膨脹氣體流進(jìn)氣囊4中，然后氣囊4膨脹，膨脹的氣囊4激烈推壓突出開口部12，從而使預(yù)制斷裂部16斷裂，并且使氣囊蓋10的扉部13、14分別向前后打開，使得氣囊4能從作為這樣打開扉部13、14的結(jié)果而形成的突出開口12a很大程度地突出，以保護(hù)就座于前乘員座椅的乘員。
在本實(shí)施方式的氣囊蓋10中，設(shè)置厚部20和薄部23，使得在斷面面積變化曲線CL1中的最大值和最小值之差的最大減少率為19％，大于15％。另外，斷面面積變化曲線CL1，從橫向中心側(cè)開始向其兩個(gè)橫向端增大，并且總保持向兩端不減小。為此，即使在低溫下，也能減小允許使前側(cè)直線狀部19斷裂的斷裂負(fù)荷。
除了薄部23的厚度設(shè)定為0.8mm之外，沿前側(cè)直線狀部19在三個(gè)部位形成厚部20，厚部20的厚度設(shè)定為1.2mm，使其比薄部23厚，以避免在不必要擠壓氣囊蓋時(shí)易造成變形。
因此，采用本實(shí)施方式的氣囊蓋10，即使氣囊蓋10形成為單層氣囊蓋，并且通過切割操作形成預(yù)制斷裂部16的前側(cè)直線狀部19，也能避免擠壓氣囊蓋時(shí)產(chǎn)生不必要的彎曲，并且可以減小在低溫下的斷裂負(fù)荷。
通過從在-35℃溫度下存放氣囊蓋的恒溫槽中取出氣囊蓋進(jìn)行低溫?cái)嗔沿?fù)荷的測(cè)量，并且，在氣囊蓋的表面溫度達(dá)到-25℃時(shí)測(cè)量氣囊的內(nèi)部壓力。采用本實(shí)施方式的氣囊蓋10(采用圖案1作為其撕開圖案，以及曲線CL1作為其斷面面積變化曲線)，在使氣囊蓋10斷裂時(shí)氣囊4的內(nèi)部壓力為331kPa，其小于400kPa，從而減小了在低溫下的斷裂負(fù)荷。
如圖7所示，準(zhǔn)備氣囊蓋AC1至AC4作為比較例1、2、3、4，其中氣囊蓋AC1中在成型時(shí)整體方式形成0.8mm不變厚度的前側(cè)直線狀部19，以及，在成型氣囊蓋之后通過切割操作形成氣囊蓋AC2至AC4中0.8mm、1.0mm、以及1.2mm不變厚度的前側(cè)直線狀部19，并且按照類似于在本實(shí)施方式氣囊蓋斷裂時(shí)測(cè)量氣囊內(nèi)部壓力的方式，測(cè)量使各氣囊蓋斷裂時(shí)氣囊4的內(nèi)部壓力，分別獲得400至450kPa、296kPa、448kPa、以及597kPa的內(nèi)部壓力。應(yīng)當(dāng)注意到，這些氣囊蓋只是在前側(cè)直線狀部19的厚度上彼此不同，并且關(guān)于成型材料和其他部分的尺寸及形狀上都與本實(shí)施方式的氣囊蓋10相同。
采用比較例的氣囊蓋AC1、AC3、以及AC4，當(dāng)使氣囊蓋斷裂時(shí)氣囊的內(nèi)部壓力值是400kPa或者更大，并且在低溫下的斷裂負(fù)荷較大。另外，采用比較例的氣囊蓋AC2，盡管使氣囊蓋斷裂時(shí)的氣囊的內(nèi)部壓力值是較低的296kPa，但接觸時(shí)太容易壓下(壓凹)該氣囊蓋的感覺還是太強(qiáng)烈了，因此氣囊蓋AC2是不實(shí)用的。因此，在以不變厚度形成前側(cè)直線狀部19的情況下，因?yàn)樾枰龃蟮蜏財(cái)嗔沿?fù)荷、或者受壓時(shí)不容易壓下氣囊蓋的情形，所以，按上述比較例方式形成的前側(cè)直線狀部19不適用于氣囊蓋。
另外，作為通過切割操作形成厚部和薄部的撕開圖案，設(shè)定其他18種撕開圖案(圖案2至19)，以及，與本實(shí)施方式一樣，測(cè)量低溫下的斷裂負(fù)荷，如圖7至圖10所示。另外，如圖11至圖16所示，繪制斷面面積變化曲線。這些圖案2至圖案19包括代表本實(shí)施方式的圖案，彼此之間的不同僅僅在于當(dāng)以斷續(xù)方式設(shè)置時(shí)，適當(dāng)改變前側(cè)直線狀部19的厚部20及薄部23的數(shù)量、厚度及長(zhǎng)度，而其他部分都與本實(shí)施方式相同。
在這些圖案1至19之中，采用圖案1至3、7、8、10至13、15、以及19，使氣囊蓋斷裂時(shí)氣囊的內(nèi)部壓力值較低，并且表現(xiàn)出低于400kPa的值。如根據(jù)圖11至圖13中分別與圖案對(duì)應(yīng)的斷面面積變化曲線CL1至CL3、CL7、CL8、CL10至CL13、CL15、以及CL19以及圖7至圖10所示，在設(shè)置厚部20及薄部23的情況下，使得它們的最大減少率(即最大值與最小值之間的差值與最大值之比)成為15％或者更大，除圖案18之外，所得到的低溫?cái)嗔沿?fù)荷均減小。作為這種結(jié)果的原因，推定是因?yàn)樵谒鼈兊那皞?cè)直線狀部19中，應(yīng)力易于集中在位于其厚部20側(cè)的薄部23端部23a上以及厚度上出現(xiàn)變化之處，并且，薄部23的厚部20側(cè)端部23a抑制了拉伸，使得斷裂更加容易。
另一方面，根據(jù)圖案4至6、9、14、16以及17，使氣囊蓋斷裂時(shí)氣囊的內(nèi)部壓力值較高，并且表現(xiàn)出高于400kPa的值。如根據(jù)圖14和圖15中分別與圖案對(duì)應(yīng)的斷面面積變化曲線CL4至CL6、CL9、CL14、CL16、以及CL17以及圖8至圖10所示，在最大減少率小于15％的情況下，在整個(gè)50mm區(qū)段厚部20與薄部23之間的厚度上的差異較小。也就是，即使厚部20與薄部23之間厚度差局部變大，在這種情況下，當(dāng)通過膨脹氣囊所推壓部分，在前側(cè)直線狀部19中產(chǎn)生張力從而使薄部23斷裂時(shí)，相關(guān)薄部23周圍的厚部20可以抵抗張力，以避免薄部23斷裂。為此，由于小于15％的最大減少率，在50mm整個(gè)區(qū)段上厚部20與薄部30之間厚度差較小，并且推定在厚部20側(cè)的薄部23端部23a的拉伸易于受到位于其周圍的厚部20的限制，從而，使低溫下的斷裂負(fù)荷變得難以減小。應(yīng)當(dāng)注意到，圖案17是這樣的，在整個(gè)前側(cè)直線狀部19上都沒有出現(xiàn)斷裂。
此外，在圖案18的情況下，如圖10、圖16所示，盡管最大減少率大于15％，當(dāng)使氣囊蓋斷裂時(shí)氣囊的內(nèi)部壓力值仍然較高，并且表現(xiàn)出549kPa的值，其大于400kPa。也就是，在此圖案18的斷面面積變化曲線CL18中，在曲線的兩端設(shè)置使斷面面積值從中心向其兩端減小的區(qū)域Ba，作為斷面面積值大于最小值的范圍。也就是，在曲線兩端設(shè)置區(qū)域Ba(斷面面積值從中心向其兩端減小)的前側(cè)直線狀部19中，盡管這些值不是最小值，但另一方面，在位于遠(yuǎn)離曲線末端的中心附近，布置斷面面積值為最小的區(qū)域SA，以及，在區(qū)域SA的兩側(cè)布置使斷面面積值增大的部分MA。換而言之，這種構(gòu)造導(dǎo)致了這樣的結(jié)構(gòu)，其中薄部23位于前側(cè)直線狀部19的中心部19a，而厚部20位于薄部23的兩側(cè)，此外，薄部23、23分別位于厚部20的外側(cè)。在類似這樣的結(jié)構(gòu)中，即使最大減少率成為15％或者更大，由于在前側(cè)直線狀部19的中心部分19a處的薄部23與位于薄部23兩側(cè)的厚部20之間厚度上的差異，當(dāng)使氣囊膨脹而推壓氣囊蓋時(shí)，可以推定在中心部分19a處包括薄部23的前側(cè)直線狀部19中，在所有薄部23處都要產(chǎn)生一定程度的拉伸。也就是，此時(shí)，整體上增大了前側(cè)直線狀部19的斷裂負(fù)荷，從而阻礙了使斷裂負(fù)荷減小的效果。
為此，例如在圖案13中，如圖9、圖13所示，在三個(gè)部位設(shè)置薄部23，隨著曲線遠(yuǎn)離中心部分19a側(cè)向其兩端延伸，斷面面積變化曲線CL13的值可以僅持續(xù)增大而沒有減小。在這種情況下，推定在位于厚部20外側(cè)的薄部23中難以產(chǎn)生拉伸，因此，導(dǎo)致應(yīng)力容易分別集中在位于面對(duì)相鄰厚部20的中心薄部23的兩個(gè)端部23a上，從而即使在低溫下，也可以順利減小斷裂負(fù)荷，因而能使前側(cè)直線狀部19斷裂。可選擇地，盡管薄部23設(shè)置的數(shù)量較少，如圖7、圖9、圖11、圖12中所示圖案1、2、10的斷面面積變化曲線CL1、CL2、CL10中，隨著曲線從前側(cè)直線狀部19的中心部分19a側(cè)向其兩端19b、19c延伸，使斷面面積變化曲線的值保持連續(xù)增大，從而在完成增大之后保持一定的預(yù)定值而沒有減小。在這些情況下，也推定容易使應(yīng)力集中在薄部23的兩個(gè)厚部20側(cè)端部23a(位于厚部20外側(cè))上，從而，即使在低溫下，也能順利減小斷裂負(fù)荷，因而能使前側(cè)直線狀部19斷裂。
在圖案1至3、7、8、10至13、15、以及19中，除了將薄部23的厚度設(shè)定在從0.6mm至1.0mm范圍之外，還要將厚部20的厚度設(shè)定在從1.0mm至1.6mm范圍，使其比前側(cè)直線狀部19中形成的薄部23厚。此外，在這些圖案1至3、7、8、10至13、15、以及19中，斷面面積的總和成為大于190mm2，此為比較例3的斷面面積的總和，在比較例3中，整個(gè)前側(cè)直線狀部19制成為1.0mm不變的厚度。為此，當(dāng)承受不必要的擠壓時(shí)可以抑制氣囊蓋中容易出現(xiàn)變形的情況。
另外，盡管在本實(shí)施方式的氣囊蓋10中，形成為H形以打開兩個(gè)前后扉部13、14的預(yù)制斷裂部16的H形中的水平條狀部，將水平條狀部描述成預(yù)制斷裂部16的前側(cè)直線狀部19，但本實(shí)施方式的前側(cè)直線狀部19也可以設(shè)置在圖18所示氣囊蓋40或者圖19所示氣囊蓋44的預(yù)制斷裂部16的直線形部的部位，該部位位于遠(yuǎn)離扉部41、45的鉸接部42、46，鉸接部42、46在打開扉部時(shí)作為鉸接部，在圖18所示氣囊蓋40中，預(yù)制斷裂部16設(shè)置在單個(gè)矩形扉部42周圍，而在圖19所示氣囊蓋44中，則設(shè)置在三個(gè)本壘板形(矩形)扉部45周圍。
另外，盡管在本實(shí)施方式中，例示超聲波刀具作為所使用的切割工具(刀具35)，帶有用于實(shí)施切割操作而不產(chǎn)生切屑或者塑料屑的切刃，但也可以使用普通的冷鑿。
此外，盡管在本實(shí)施方式中，描述的氣囊蓋10作為與儀表板2分離的零部件，在前座乘員氣囊系統(tǒng)S中使用，但本發(fā)明也可以應(yīng)用于與儀表板整體方式成型的氣囊蓋，此外，本發(fā)明還可以應(yīng)用這樣的氣囊蓋，該氣囊蓋用于安裝到駕駛員座或者座椅側(cè)面的氣囊系統(tǒng)。
權(quán)利要求
1.一種氣囊蓋，包括單層蓋材，由合成樹脂材料模塑成型，具有扉部以及薄的預(yù)制斷裂部，打開所述扉部以形成突出開口，氣囊通過所述突出開口突出，以及，由所述預(yù)制斷裂部限定所述扉部，由所述膨脹氣囊的壓力使所述扉部斷裂，以及，所述氣囊蓋形成為，所述預(yù)制斷裂部的一部分，位于所述扉部的遠(yuǎn)邊上，所述遠(yuǎn)邊遠(yuǎn)離打開所述扉部時(shí)所述扉部的鉸接部，以及，在該遠(yuǎn)邊處將所述預(yù)制斷裂部設(shè)置為以直線形狀形成的前側(cè)直線狀部，通過切割操作形成所述前側(cè)直線狀部，其中在成型所述蓋材之后使加工工具在所述蓋材的后表面上移過，以用所述加工工具的切刃在所述后表面中形成切口，其中，在厚度設(shè)定在2.0mm至3.0mm的加工區(qū)域內(nèi)，通過斷續(xù)方式設(shè)置厚部及薄部形成所述前側(cè)直線狀部，所述厚部的厚度落入1.0mm至1.6mm范圍內(nèi)，并且所述薄部的厚度落入0.6mm至1.0mm范圍內(nèi)，從而使所述薄部比所述厚部薄，以及其中，沿所述前側(cè)直線狀部，通過確定沿所述前側(cè)直線狀部的50mm區(qū)段的斷面面積值，繪制出斷面面積變化曲線，這樣形成所述厚部和所述薄部，在該斷面面積變化曲線中，使得最大變化率即最大值和最小值之間的差值與所述最大值的比率大于等于15％，在所述斷面面積變化曲線的兩端處區(qū)域，沒有設(shè)置使斷面面積值從中心側(cè)向該兩端減小的區(qū)域，該兩端處區(qū)域范圍內(nèi)所述斷面面積值大于所述最小值。
全文摘要
一種氣囊蓋，具有扉部，在氣囊蓋受到膨脹氣囊推壓時(shí)，通過使預(yù)制斷裂部斷裂，該扉部打開，并且，由合成樹脂模塑成型為單層氣囊蓋。在扉部遠(yuǎn)邊上的預(yù)制斷裂部，通過使用切刃的切割操作形成為前側(cè)直線狀部。通過設(shè)置厚部和薄部形成該部分，使得作為最大值和最小值之間的差值與最大值的比率為最大變化率，該最大變化率大于等于15％，而在斷面面積變化曲線(沿該部分通過描繪沿該部分的50mm區(qū)段的斷面面積值繪制)的兩端，沒有設(shè)置從中心側(cè)向其兩端減少斷面面積值的區(qū)域，該區(qū)域范圍內(nèi)斷面面積值大于最小值。
文檔編號(hào)B29C73/26GK101028811SQ20071008035
公開日2007年9月5日 申請(qǐng)日期2007年3月2日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月3日
發(fā)明者岡田靖, 淺井真子 申請(qǐng)人:豐田合成株式會(huì)社