阅读说明：本技术 用于密封安全气囊充气机基座的系统和方法 (System and method for sealing airbag inflator base ) 是由 A·R·拉森 于 2020-04-22 设计创作，主要内容包括：本发明公开了系统和方法,其中在安全气囊充气机基座(102)的内部与外部环境之间形成密封件(150)。膜密封件(150)的聚合物构件(152)可以与安全气囊充气机的启动器(110)的电连接器的包覆模制件(130)形成固态粘结。此外,膜密封件的粘合膜(154)可以在至少部分地围绕凹陷部设置的位置处粘结到安全气囊充气机基座,包覆模制件通过该凹陷部将启动器联接到安全气囊充气机基座。(Systems and methods are disclosed in which a seal (150) is formed between the interior of an airbag inflator base (102) and the external environment. The polymer member (152) of the film seal (150) may form a solid state bond with an overmold (130) of an electrical connector of an initiator (110) of an airbag inflator. In addition, an adhesive film (154) of the film seal may be bonded to the airbag inflator base at a location disposed at least partially around a recess through which the overmold couples the initiator to the airbag inflator base.)

具体实施方式

容易理解的是，如本文的附图中大体描述和示出的实施方案的部件可以广泛多种不同的构型来布置和设计。因此，如附图所示，以下对各种实施方案的更详细描述并非旨在限制受权利要求书保护的本公开的范围，而是仅代表各种实施方案。虽然附图中呈现了实施方案的各个方面，但除非具体指明，否则附图未必按比例绘制。

可充气安全气囊组件广泛用于减少碰撞事件期间乘员的伤害或使碰撞事件期间乘员的伤害最小化。安全气囊模块已经安装在车辆内的各个位置处，包括但不限于方向盘中、仪表盘和/或仪表板中、侧门或侧座内、与车辆的车顶纵梁相邻处、头顶位置中、或膝部或腿部位置处。

在安装期间，安全气囊通常以包装状态(例如，被卷起、折叠和/或以其他方式压缩)或紧凑构型设置在壳体的内部，并且可在盖后面保持在包装状态。在碰撞事件期间，触发充气机，该充气机用充气气体快速填充安全气囊。安全气囊可从包装状态(例如，紧凑配置)迅速转变为展开状态或膨胀构型。充气机可由启动器触发，该启动器可由任何合适的设备或系统触发，并且该触发可响应于一个或多个车辆传感器和/或受一个或多个车辆传感器的影响。

典型的启动器可包括多个电导体，这些电导体可将电脉冲传送到焰火式装料，以使焰火式装料燃烧。焰火式装料的燃烧可导致焰火式继电器装料燃烧，并且焰火式继电器装料的燃烧可继而引发推进剂粒料的燃烧。推进剂粒料的燃烧可产生一定体积的气体，该一定体积的气体可被引导通过过滤器和充气机的外壳中的多个端口，由此充气气体可被引导到安全气囊中，使得安全气囊快速膨胀和展开。

本文所公开的一些实施方案可以提供安全气囊充气机基座的孔的改善的密封，启动器可以通过该孔联接到车辆的安装有安全气囊组件的电气带具。本公开的实施方案可以在安全气囊充气机基座的内部空间与外部环境之间形成密封件，诸如气密密封件，以便限制或防止气体(例如，空气)或液体(例如，水分)从外部环境进入安全气囊充气机基座的内部空间。防止气体或液体进入充气机基座的内部空间可为焰火式装料、焰火式继电器装料、推进剂、过滤器等允许化学上更稳定的环境，以便提供充气机的耐久性和可靠性能。

图1是具有可充气安全气囊组件20的车辆方向盘组件10的透视图。方向盘组件10可包括转向柱12和方向盘14。可充气安全气囊组件20可包括可充气衬垫22和充气机30。可充气安全气囊可以包装状态设置在车辆乘客室内的方向盘14(或其他部件)内的壳体中，并且可以从壳体展开到展开状态以为乘员提供保护。

图2是包括密封系统100的充气机30的后透视图。作为参考，示出了处于至少部分充气状态的可充气衬垫22。充气机30可包括充气机基座102，并且充气机基座102可包括连接器凹坑104。连接器凹坑104可进一步包括启动器孔(未示出，但参见例如图3中的启动器孔106)。包覆模制件130(例如，聚合物包覆模制件130)可以在连接器凹坑104和/或启动器孔106处或附近穿过并联接到充气机30。在一些实施方案中，包覆模制件130可以例如在充气机基座102和电连接器插座108中的每一者之间的位置处联接到充气机基座102和电连接器插座108。启动器(参见例如图3中的启动器110)可联接到电连接器插座108。示出启动器110的两个电导体122以供参考。在其他实施方案中，电连接器插座108可以包括联接到启动器110的其他合适数量的电导体(例如，一个、三个、四个等)。如图所示，膜密封件150可以联接到聚合物包覆模制件130和/或充气机基座102的至少一部分。例如，膜密封件150可联接在包覆模制件130和充气机基座102中的每一者之间的位置处。

图3是沿图2的线3-3截取的充气机30的剖视图。充气机30可包括启动器110和次级焰火式负载114。启动器110可包括初级焰火式负载112、次级焰火式负载114和/或电导体122。在碰撞事件中，电信号可以经由电导体122传递或发送到启动器110。电信号可穿过跨电导体122的远侧端部的桥丝，以便点燃初级焰火式负载112。初级焰火式负载112然后可点燃次级焰火式负载114，该次级焰火式负载继而可点燃产气反应物116。启动器110可至少部分地通过包覆模制件130的至少一部分联接(例如，固定地联接)到充气机基座102、次级焰火式负载114。

包覆模制件130还可以形成电连接器插座108的至少一部分，以便将启动器110的电导体122联接到电连接器(未示出)。膜密封件150可联接到充气机基座102的外表面103的至少一部分，并且可围绕或设置在连接器凹坑104的至少一部分周围，以便联接在包覆模制件130的至少一部分与充气机基座102之间。如图所示，膜密封件150至少部分地设置在充气机基座102的连接器凹坑104与包覆模制件130中的每一者之间。

而图1-图3的充气机30是通常称为盘型充气机的样式，但本公开可与其他类型的充气机(例如，管状充气机)一起用于任何类型的安全气囊。此外，虽然本公开涉及具有启动器的充气机，但具有不止一种启动器的充气机也在本公开的范围内。

图4A示出了密封系统100的膜密封件150的分解图。膜密封件150可包括基底152(例如，聚合物基底152)和粘结膜或粘合膜154。聚合物基底152可由聚酰胺(尼龙)构件(例如PA6尼龙膜)或其他热塑性或热固性材料中的一种或多种形成。用于形成聚合物基底152的其他合适的材料也在本公开的范围内。粘合膜154可由但不限于高强度柔性腈酚醛基热塑性粘合膜或任何其他合适的粘合剂热或压缩粘结构件形成。聚合物基底152和粘合膜154可形成为环形或环状形状，其中聚合物基底152和粘合膜154可具有类似的外径。在联接到充气机基座102之前，聚合物基底152可以是平坦的或预成形的(例如，如图4A所示的形状)。聚合物基底152和粘合膜154可联接在一起，使得外径对齐或基本上对齐，以形成膜密封件150。在一些实施方案中，聚合物基底152和粘合膜154的外径可不同。例如，聚合物基底152的外径可大于粘合膜154的外径。

图4B是密封系统100的膜密封件150的透视图。如图所示，聚合物基底152和粘合膜154已经以联接构造联接在一起，使得聚合物基底152和粘合膜154的外径基本上对齐。粘合膜154的粘合表面可联接粘合膜154和聚合物基底152以形成膜密封件150。此外，粘合膜152的粘合表面可有助于将膜密封件150保持为单个或成组部件，直到进一步联接到或安装到充气机基座(例如参见图5A和图5B的充气机基座102)。膜密封件150包括中心开口或孔。膜密封件150的中心开口或孔可被构造成与充气机基座102的连接器凹坑104和/或启动器孔106对准、适形和/或以其他方式对应。(参见图3、图5)此外，膜密封件150的中心开口或孔可被构造成环绕、适形于或以其他方式对应于启动器110的包覆模制件130。

图5A是密封系统100的局部分解透视图。包括联接到粘合膜154的聚合物基底152的膜密封件150可以是可联接的或被构造成联接到充气机基座102。膜密封件150可与连接器凹坑104同心地或基本上同心地对齐。在一些实施方案中，粘合膜154可以联接到(例如，按压到)充气机基座102的至少一部分，然后将聚合物基底152施加到粘合膜154。粘合膜154可以被加热或重新加热(在施加聚合物基底152之前或之后)以将粘合膜154粘结或至少部分地粘结到充气机基座102。以示例的方式，在一个实施方案中，聚合物基底152可通过接触式粘合装置粘附到充气机基座102。在一个实施方案中，可加热充气机基座102，使得聚合物基底152附着到充气机基座102。在一个实施方案中，可采用模制工艺，由此夹紧力和加热组合以将聚合物基底152粘附到充气机基座102。

图5B是组装到或联接到充气机基座102的密封系统100的透视图。在膜密封件150联接到充气机基座102的情况下，聚合物基底152和粘合膜154可相对于彼此同心地或基本上同心地设置。此外，聚合物基底152和粘合膜154可相对于充气机基座102的连接器凹坑104同心地或基本上同心地设置。

图6是组装到或联接到充气机基座102和启动器110的膜密封件150的横截面侧视图。示出了启动器110的初级焰火式负载112、次级焰火式负载114和电导体122以供参考。如图所示，启动器110已部分地设置或穿过连接器凹坑104、启动器孔106以及膜密封件150的中心开口或孔。包覆模制件130可以通过施加热量(例如，经由注塑成型)组装到或联接到充气机基座102上，以便将膜密封件150联接到充气机基座102，并且将启动器110设置或固定在连接器凹坑104和启动器孔106内。用于将包覆模制件130组装到充气机基座102的注塑成型可使粘合膜154熔化或至少部分地熔化，并且形成到充气机基座102的表面和到聚合物基底152的粘结。另外，包覆模制件130的注塑成型可导致聚合物基底152熔化或至少部分地熔化，并且在聚合物基底152的至少一部分与包覆模制件130的至少一部分之间形成粘结(例如，固态粘结)。

包覆模制件130可以由工程热塑性尼龙形成，例如丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、聚碳酸酯(PC)或聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)。聚合物基底(见图5A、图7B中的152)可由与包覆模制件130的特定工程热塑性尼龙相容的尼龙形成。以示例的方式但不限于，ABS的包覆模制件130可与ABS、ABS/PC、PMMA或苯乙烯丙烯腈(SAN)的聚合物基底152联接。相似地，PC的包覆模制件130可与ABS/PC、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、PC、PC/PBT或PMMA的聚合物基底152联接。同样，PMMA的包覆模制件130可与ABS、ABS/PC、PC、PC/PBT、PMMA或SAN的聚合物基底152联接。本公开还设想了其他材料组合。

图7A是没有图6的密封系统的启动器-充气机组件100的一部分的详细剖视图。图7A所示的区域由图6中的线7标识。启动器110、启动器110的初级焰火式负载112、次级焰火式负载114和电导体122被示出以供参考。可以采用包覆模制件130将启动器110固定地设置在连接器凹坑104和启动器孔106内。在没有本公开的膜密封件150的情况下，可能存在气体和/或液体(例如，空气和/或水分)的如箭头140所示的泄漏。如图所示，泄漏140可以沿包覆模制件130和充气机基座102之间的界面延伸或前行。可流入或进入安全气囊充气机内部的任何气体和/或液体可干扰安全气囊充气机的正确操作。

图7B是密封系统100的一部分的详细剖视图。示出了启动器110的初级焰火式负载112、次级焰火式负载114和电导体122以供参考。启动器110的至少一部分可穿过充气机基座102的连接器凹坑104和启动器孔106设置。膜密封件150可同心地或基本上同心地设置在连接器凹坑104周围，并且可联接在充气机基座102的外表面103的一部分与包覆模制件130的一部分之间。换句话讲，可以设置膜密封件150，使得当设置时，膜密封件150至少部分地围绕启动器孔106和/或启动器110，然后通过热模制工艺粘合。

包覆模制件130可以组装到或联接到充气机基座102和启动器110的至少一部分上。在一些实施方案中，聚合物包覆模制件130可以联接到充气机基座102。注塑成型工艺可使得膜密封件150的聚合物基底152的至少一部分熔化，并且通过熔化以在聚合物基底152与包覆模制件130之间形成粘结(例如，固态粘结)。注塑成型工艺还可导致或引起粘合膜154的至少一部分熔化，从而在粘合膜154与聚合物基底152之间形成粘结，并且/或者在粘合膜154与充气机基座102的表面之间形成粘结。联结件可在外部环境与包封在充气机内的内部区域(参见例如图2和图3的充气机30)之间建立、形成或产生密封件。在各种实施方案中，联结件可在外部环境与充气机30的内部之间建立、形成或产生或形成密封件(例如，气密密封件)，由此可防止或限制气体和/或液体进入充气机30的内部。

在一些实施方案中，密封件可抑制、防止或抵抗气体(例如，空气)通过。在某些实施方案中，密封件可抑制、防止或阻止液体(例如，水分或水)通过。该密封件可抑制、防止或抵抗物体从充气机的内部到充气机的外部的通过。该密封件可抑制、防止或抵抗物体从充气机的外部到充气机的内部的通过。

密封件可浸没在液体中的预定深度处(例如，1米、2米、3米等)，并且可抑制、防止或抵抗液体从充气机的外部到充气机的内部的通过。在各种实施方案中，密封件可浸没在液体中一段时间(例如，1小时、1天、1周等)并且可保持密封。密封件可被构造成抑制、防止或抵抗气体和/或液体通过设置在基座与包覆模制件和/或启动器之间的空间进入充气机。以另外的示例的方式，密封件的性质可使得可针对测试实施方案采用氦示踪剂泄漏测试。氦气示踪剂泄漏测试包括将氦气注入组装且以其他方式密封的充气机基座和扩散器中，使得氦气被捕集在充气机基座/扩散器组件内，并且从外部施加真空。测量氦气到充气机基座/扩散器组件的外部的传输。在20摄氏度下，在充气机内部100％氦气浓度的标准ATM下，氦气通过密封件的目标透过率可小于0.0001立方厘米/秒。

在其他实施方案中，在包覆模制的尼龙和尼龙基底之间产生的密封可为熔合粘结。

在一些实施方案中，密封安全气囊充气机可包括基座、部分地设置在基座内的启动器、将基座联接到启动器的包覆模制件，和/或包括基底和粘合膜的膜密封件，该膜密封件经由粘合膜联接到基座，并且基底联接到包覆模制件，使得膜密封件在基座和包覆模制件之间形成密封件。基座与包覆模制件之间的密封件可以抑制、防止或抵抗气体和/或液体从密封安全气囊充气机的外部到密封安全气囊充气机的内部的通过。例如，基座和包覆模制件之间的密封件可以抑制、防止或抵抗气体和/或液体在基座和包覆模制件之间的通过。

在某些实施方案中，粘合膜可联接到基座的外表面。基座可包括孔，使得启动器穿过该孔设置，并且其中包覆模制件设置在基座和启动器之间，以在该孔处联接到基座和启动器。包覆模制件的一部分可被构造为熔化，使得包覆模制件部分地填充孔。此外，在包覆模制件的该部分熔化时，包覆模制件可以在基座和启动器之间形成密封件。基座与启动器之间的密封件可以抑制、防止或抵抗气体和/或液体从密封安全气囊充气机的外部到基座与启动器之间的密封安全气囊充气机的内部的通过。

密封安全气囊充气机可进一步包括粘合膜与基座之间的粘结。密封安全气囊充气机可进一步包括基底与包覆模制件之间的固态粘结。此外，粘结和固态粘结可以在密封安全气囊充气机的内部与密封安全气囊充气机的外部之间形成密封件。密封安全气囊充气机的内部与密封安全气囊充气机的外部之间的密封件可抑制、防止或抵抗气体和/或液体从密封安全气囊充气机的外部到密封安全气囊充气机的内部的通过。

包覆模制件可由至少一种热塑性或热固性材料形成，诸如尼龙。基底可为由聚酰胺或另一种热塑性或热固性材料中的至少一种形成的聚合物基底。粘合膜可由热粘结膜和接触式粘结膜中的至少一者或它们的组合形成。

在某些实施方案中，用于安全气囊充气机的膜密封件可包括基底和联接到基底的粘合膜，其中膜密封件将联接到安全气囊充气机的基座的一部分。此外，当膜密封件联接到基座时，粘合膜可以将膜密封件联接到基座的外表面，使得膜密封件围绕安全气囊充气机的基座的孔的至少一部分设置。孔可以接纳启动器的一部分。

当联接到基座时，粘合膜可以与基座形成粘结。基底可以是可熔性的，使得在将基底联接到基座期间，基底与将启动器联接到基座的包覆模制件形成固态粘结。此外，基座与粘合膜之间的粘结以及基底与包覆模制件之间的固态粘结可以在充气机的内部与充气机的外部之间形成密封件。例如，充气机的内部与充气机的外部之间的密封件可抑制、防止或抵抗气体和/或液体从充气机的外部到充气机的基座与连接器的包覆模制件之间的充气机的内部的通过。

在各种实施方案中，基底和粘合膜可为环形、正方形、三角形或非常规形状。基底和/或粘合膜的其他合适形状也在本公开的范围内。孔或开口可在基底和粘合膜中的每一者的中间部分之间延伸。

在一些实施方案中，一种密封安全气囊充气机基座的孔(启动器穿过该孔)的方法可包括：(i)将膜密封件的粘合膜联接在安全气囊充气机基座的孔的至少一部分周围，(ii)将膜密封件的基底联接在安全气囊充气机基座的表面与包覆模制件之间，其中在经由包覆模制件将启动器联接到安全气囊充气机基座期间，基底和包覆模制件至少部分地熔化，使得基底和包覆模制件形成固态粘结，以及(iii)在安全气囊充气机基座与粘合膜之间形成粘结。粘合膜与安全气囊充气机基座之间的粘结以及基底与包覆模制件之间的固态粘结可以在孔处形成密封件。在某些实施方案中，孔处的密封件可为气密密封件。此外，孔处的密封件可以抑制、防止或抵抗气体和/或液体从安全气囊充气机的外部到安全气囊充气机的内部的通过。在某些实施方案中，形成粘结包括加热和冷却膜密封件。在某些实施方案中，形成粘结包括，在组装到安全气囊充气机基座期间，将膜密封件压靠在安全气囊充气机基座上，使得粘合膜粘结性地粘结到安全气囊充气机基座。在某些实施方案中，形成粘结包括加热安全气囊充气机基座以感应加热膜密封件，从而将粘合膜粘结到安全气囊充气机基座。在某些实施方案中，形成粘结包括，在组装期间，将膜密封件联接到安全气囊充气机基座，并且抵靠安全气囊充气机基座注塑成型包覆模制件，以便施加夹紧力和热量以将膜密封件粘结到安全气囊充气机基座和包覆模制件。

在整个本说明书中，“联接”(包括联接到、联接在、与…联接等)是指两个或更多个实体之间的任何形式的相互作用，包括机械相互作用、电相互作用、磁相互作用、电磁相互作用、流体相互作用和热相互作用。两个部件可彼此联接，即使它们彼此不直接接触。

术语“一个”和“一种”可被描述为一个，但不限于一个。例如，虽然本公开可叙述具有启动器的充气机，但本公开还设想该充气机可具有不止一个启动器。

在整个本说明书中对“实施方案”或“该实施方案”的引用意味着结合该实施方案所描述的特定特征、结构或特性包括在至少一个实施方案中。因此，如在整个本说明书中所叙述，引述的短语或其变型不一定都指同一实施方案。

类似地，应当理解，在以上对实施方案的描述中，为了简化本公开，有时在单个实施方案、附图或其描述中将各种特征分组在一起。然而，本公开的这种方法不应被解释为反映以下意图，即任何权利要求需要比该权利要求中明确叙述的那些特征更多的特征。相反，如随附权利要求所反映的，发明方面在于少于任何单个前述公开的实施方案的所有特征的组合。因此，本具体实施方式随附的权利要求书据此明确地并入本具体实施方式中，其中每个权利要求本身作为单独的实施方案。本公开包括独立权利要求及其从属权利要求的所有排列。

以手段加功能的格式引用的元件旨在根据35U.S.C.§112来解释。对于本领域技术人员显而易见的是，在不脱离本发明的基本原理的前提下，可对上述实施方案的细节进行修改。要求保护专有属性或特权的本发明的实施方案被限定为如下。