折叠气袋的方法和器械 本项发明涉及一种预先折叠气袋的方法和器械，该气袋结合进气袋装置而装在机动车方向盘之类的东西上。
在此之前，如日本专利平4-8647中，有一种折叠气袋的方法和器械。传统的折叠方法包括以下的步骤：如图1所示，将水平摊开的气袋横向折叠成褶式风箱状以减少其横向宽度，并且如图2所示，气袋纵向折叠将气袋折到中间，使其成为褶式风箱状。
用传统折叠法折起的气袋在膨胀的开始阶段易于向上凸出，为改善这种状况，有人发明了将气袋竖向折叠成图3上的形状。(日本专利申请平6-162360)。
这样，按照上述改进方法横向和竖向折叠的气袋的外形显示出，横向折叠地气袋2的中心附近的左、右区域3、4向其中心互相靠拢，接着向上伸展，而横向折叠的气袋2的左、右两端5、6则被分别放置在中心部位的左、右两个区域3、4外侧。
在使用装有传统折叠棒的器械将气袋折成前述的形状时，折叠工作应顺序由气袋的中心区域3、4向左、右两终端5、6进行。然而，在折叠左、右两终端5、6时，施加很大的绷紧力，这样就会使折叠棒不能运动；因此，自动操作折叠气袋的方法仍然不能实现。
为解决前述问题本发明的目的在于提供一种方法和器械，以便能迅速自动地将气袋折叠成改进的形状。
第一方面，本发明提供了一种包括下列步骤的折叠气袋的方法：横向折叠水平摊开的气袋以减少其横向宽度；沿外侧倾斜向上的方向伸展气袋面邻中心部分的左、右区域；按左、右区域的外侧倾斜向下的位置折叠气袋的左、右端；将左、右区域置于靠近气袋中心处，使左、右区域向上伸展；将折起的两端移至气袋的中心处并位于该左右区域外侧。
第二方面，提供了一种折叠气袋的器械，包括：一个横向折叠气袋的横向折叠单元，以及一个纵向折叠气袋的纵向折叠单元。其中纵向折叠单元包括：一个将横向折起的气袋支撑在其表面上的工作台；两个用来将在工作台上的横向折叠的气袋的中央部分和左右端部之间的两个边缘区域夹紧的夹具，在夹住该两个边缘区域时夹具能够水平移动；两个第一纵向折叠棒按垂直方向置于工作台和相应的夹具之间，在水平方向，在工作台和相应的夹具外侧，第一纵向折叠棒能水平移动。
更准确地说，按照本发明，折叠方法包括这样的步骤，首先折叠气袋的左右两端，然后向中心部位移动来完成折叠动作。这是考虑到这样的事实，即，当气袋被纵向折成改进了的形状时如果这样横向折叠起来的气袋是从中央部分开始折向左右两端，作用于气袋的绷紧力可能在最后折叠左右两端时产生困难。因此，几乎从不向要折叠的每个部位施加这种绷紧力，这样，当用折叠器械折叠气袋时，可以很简单地把气袋折好。
此外，按照本发明，折叠器械在工作台上装有一对夹具和一对的纵向折叠棒。夹具的作用是按照外侧倾斜向上的方向把横向折起的气袋的面临中央部分的左右两部分展开，使气袋处于待命状态，纵向折叠棒则被用来折叠横向折起的气袋的左右两端。此外，两个折叠棒和两个夹具都移向中央部位，从而使气袋能被折成改进了的形状。
所以，按照本发明的要求，折叠气袋的方法和器械能快速而自动地把气袋折叠成改进了的形状。
现参照附图更详细具体地描述本发明，附图中：
图1是传统的横向折叠气袋的俯视图和表示折叠状况的侧视简图；
图2是传统的纵向折叠气袋的俯视图和表示折叠状况的侧视简图；
图3是纵向折叠气袋的改进后的折妥外形的侧视示意图；
图4是体现本发明的折叠器械的半剖正视简图；
图5是本发明实施例的折叠器械的局部剖侧视简图；
图6是本发明实施例的折叠器械中的横向折叠单元的俯视简图；
图7是本发明实施例的折叠器械中的纵向折叠单元的正视简图；
图8是本发明实施例的折叠器械中的纵向折叠棒单元的局部剖侧视简图；
图9是本发明实施例的折叠器械的横向折叠单元中在横向折叠初始阶段工作状况的局部正视图；
图10是本发明实施例的折叠器械的横向折叠单元在横向折叠的初始阶段工作状况的局部剖侧视图；
图11是本发明实施例的折叠器械的横向折叠单元在横向折叠状态即图10所示状况之后所处状况的局部剖侧视图；
图12是中央部分的局部剖侧视图，显示使用本发明实施例的折叠器械的横向折叠单元完成横向折叠的操作，即图11所示状况之后的状态；
图13是中央部分以外区域的局部剖侧视图，显示使用本发明实施例所用折叠器械的横向折叠单元完成横向折叠操作；
图14是部分正视图，显示本发明实施例的折叠器械的纵向折叠单元在纵向折叠初始阶段的状况；
图15是局部剖主视图，显示本发明实施例的折叠器械的纵向折叠单元在纵向折叠的状况，即图14所示状态之后的状态；
图16是局部剖主视图，显示本发明实施例的折叠器械的纵向折叠单元在纵向折叠的状况，即图15所示状态之后的状态；
图17是局部剖主视图，显示本发明实施例的折叠器械的纵向折叠单元在纵向折叠的状况，即图16所示状态之后的状态；
图18是局部剖主视图，显示本发明实施例的折叠器械的纵向折叠单元在纵向折叠的状况，即图17所示状态之后的状态；
图19是局部剖主视图，显示本发明实施例的折叠器械的纵向折叠单元在纵向折叠的状态，即图18所示状态之后的状态；
图20是局部剖主视图，显示本发明实施例的折叠器械的纵向折叠单元在纵向折叠的状况，即图19所示状态之后的状态；
图21是局部剖主视图，显示本发明实施例的折叠器械的纵向折叠单元在纵向折叠的状态，即图20所示状态之后的状态；
图22是局部剖侧视图，显示使用本发明实施例的折叠器械的纵向折叠单元完成纵向折叠操作时的状态。
以下参照各图对本发明的一个实施例作出说明：
如图4～6所示，提供了本发明的该实施例所用的装有横向折叠单元20和纵向折叠单元60的折叠器械M。
横向折叠单元20装有一个工作台21和几组横向折叠棒35。
工作台21包括一个中央安置板22、一个前板和一个后板23、24分别位于安置板22的前面和后面、一个左板和右板25、26分别安在安置板22的左面和右面。
安置板22水平固装在器械M的框架10的第一框架11上，并处在预定的高度，作为固定气袋1的区域。当气袋1被这个器械M折叠时，如图9、10所示，它就通过环形保持架8来配装于气袋保持器7，然后通过从保持架8和气袋保持器7上凸伸出的凸出部分安装固定在安置板22上。
前板和后板23、24由支撑板29支撑，各支撑板29通过联接柱30横向安装在前板和后板23、24的底下，支撑板29分别配接于第一垂直缸28的活塞杆28a上。每个第一垂直缸28都垂直地紧固在器械M的框架10上水平安装的第二框架12上。第一垂直缸28是气动的。按照本发明的要求，缸32、40、47等等都是气动的，这在以后再说明。另外，图4中的附图标记31指的是紧紧与每一个支撑板29相连的导杆，它穿过第二框架12。
左板和右板25、26分别由固定在框架10中的水平第三框架13上的第二垂直缸32的活塞杆32a顶持。附图标记33指的是分别紧紧地与左板和右板25、26相连的导杆，它们穿过第三框架13。
左板和右板25、26上都有贯通孔25a、26a，纵向折叠单元60的提升夹具64就从该贯通孔中穿过，提升夹具64在稍后再说明。
横向折叠棒组35包括一对纵向互相相对的内侧横向折叠棒组36和一对横向互相相对的外侧横向折叠棒组43。
两个纵排的内侧横向折叠棒组36是这样安排的：在同一边上的是内侧横向折叠棒37、38、39，它们沿垂向安置成三行，每一个内侧横向折叠棒37、38、39都分别与第一水平缸40的活塞杆40a相连。每一个第一水平缸40都借助于托架41与支撑板29相连。此外，内侧横向折叠棒37、38、39被置于前板23或后板24的下面，因而，在下面的那个棒在横向上要比在上面的那个宽一些。还有，在最低的内侧横向折叠棒39的中心部分的边缘处形成呈阶梯状的部分39a，为的是防止要横向折起的气袋1干扰气袋保持器7。
两个横排的外侧横向折叠棒组43是这样安放的：在同一边上的是外侧横向折叠棒44、45、46，它们沿垂向排成三行，每一外侧横向折叠棒44、45、46均由纵向排列的一对棒体44a、44b；45a、45b；46a、46b组成。最低的棒体46a、46b制作得在横向上比上面的44a、44b、45a、45b短，为的是避免在气袋1横向折叠时棒体46a、46b妨碍气袋保持器7。此外，最上面的外侧横向折叠棒44的棒体44a、44b在纵向上比棒体45a、45b；46a、46b窄，这是考虑到要横向折叠的气袋1的纵向宽度的原因。另外，在一边的外侧横向折叠棒44、45、46由横向处于各自的外缘的支撑块49固定，每一支撑块49均被固装在槽48的第三垂直缸50的活塞杆50a上。此外，槽48由横向装在框架10的第四框架14上的轨道14a支撑，并连在每个固定在第四框架14上的各第二水平缸47的活塞杆47a上。
顺便说，横向折叠单元20在构造上与日本专利平4-8647号所披露的构造相似，只左、右板25、26是垂直移动的，而且每一个都开有贯通孔25a、26a。
纵向折叠单元60包括工作台61、一个压力单元63和一个纵向折叠棒单元71。由于工作台61是供安置板22和横向折叠单元20的左、右板25、26共用的，对它的描述就略去了(见图4、5、7、8)。
压力单元63配有一对提升夹具64和一对挤压夹具66、68，各自处于横向对称的位置。
提升夹具64的横断面呈U形，它们穿过左、右板25、26的贯通孔25a、26a中向上伸出，并固定在第一框架11上的第四垂直缸65的活塞杆65a的顶部。
挤压夹具66分别被装在靠近相应的左、右板25、26的中部边缘的上方，并连接于第五垂直缸67的活塞杆67a上，每个第五垂直缸67分别固定在框架10之上的第五框架15上。
挤压夹具68下部外侧分别装有凹口68a，并且横向处于靠近左、右板25、26之间中心部位的上方，并连在第六垂直缸68的活塞杆68a上。各第六垂直缸68分别固定在第五框架15上。
附图标记70指的是配接于各挤压夹具66、68的导杆，导杆70穿过第五框架15。
纵向折叠棒单元71具有纵向折叠棒组79，包括8个纵向折叠棒81、82、83、84，它们被安排在上板74和下板75之间。上板74和下板75四角均装有拉杆76；并被第七直立缸72垂直移动，第7垂直缸装在第五框架15后面的第六框架16上。每个拉杆76的安装成使一个上部的中间板77和下部的中间板78被固定在上板74和下板75之间。
在图5中，附图标记73指的是装在上板74上的一支导杆，它的作用是引导上板74和下板75，而导杆73则穿过第六框架16。
纵向折叠棒组79包括四套向下依序排列的纵向设置的纵向折叠棒81、82、83、84，其每两个构成一套。上、下纵向折叠棒81、82处于垂直相对的位置，它们形成夹具80，用来夹住已横向折起的气袋2。
纵向折叠棒81是一对，每一个纵向折叠棒81的一边都被后面的一个支撑块87固定。每个支撑块87与在托座86上竖向形成的轨道86a相配合并配接在第八垂直缸85的活塞杆85a的下端。每个第八垂直缸85分别固定在托座86上，后者与支撑块88紧密配接。
纵向折叠棒82是一对，它的一边穿过支撑块88上的导向槽88b。每个支撑块88分别配备导引部分88a，88a配接于沿横向和水平方向设置于中间板77上的轨道77a。此外，每一支撑块88的后面都装有托架89，每一纵向安置的第三水平缸90都固定在托架89上，而第三水平缸90的活塞杆90a则配接于纵向折叠棒82的后端。
另外，具有横向反向螺纹的内螺纹件91分别固定在横向支撑块88上，与内螺纹相对应的螺杆93与每一内螺纹件91相啮合。螺杆93配联一部马达94。
因此，当第八垂直缸85工作时每一纵向折叠棒81垂直运动，而第三水平缸90工作时各纵向折叠棒82纵向运动。尤其是当螺杆93随马达94按预定方向旋转时，各纵向折叠棒81、82的一边就互相合作，并向着中心或背离中心运动。在这种情况之下，每一纵向折叠棒82都一直下行到后方，以此作为开始的位置，并停留在待命状态下。
每对纵向折叠棒83的一边都要通过一个支撑块95的导向槽95b。每一支撑块95均装有引导部分95a，这个部分与沿中间板78的横向水平方向设置的轨道78a相啮合。此外，每个支撑块95的后边均装有一个托架96，每一纵向安装的第四水平缸97都固定在托架96上，而第四水平缸97的活塞杆97a则与纵向折叠棒83的后端连接。
另外，具有横向反向螺纹的内螺纹件92分别固定在侧面支撑块95上。一个与内螺纹相对应的螺杆93与每一内螺纹件92相啮合。螺杆93配置一台马达94。
所以，当第四水平缸97工作时，每个纵向折叠棒83来回运动。当螺杆93随马达94按预定方向旋转时，纵向折叠棒83相互向着或背离中心部位运动。顺便说，每一纵向折叠棒83都回到初始位置，并停在那里进入待命状态。
一对纵向折叠棒84分别装在安置板22的侧向边缘之上，每一纵向折叠棒84的一边都装在支撑块98上。每一支撑块98都固装在下板75上。
下面描述折叠器械M的工作。首先，环形保持架8和气袋保持器7配装于气袋1，借助于从保持架8和气袋保持器7上伸出的凸块或类似装置，把平展成碟形的气袋1配装在安置板22上。
如图9和10所示，这样展开的气袋1也装在前板23、后板24、左板25和右板26上。前、后、左、右板23、24、25、26设置得稍高于安置板22。另外，一个控制单元(图中未显示)顺序地控制气源和与大气互通的空气回路中的电磁阀，以便运转缸28、32、40、47、65、67、69、72、85、90、97。
其次，第二水平缸47和第三垂直缸50启动，使处于外侧横向折叠棒组43中的相对的外侧横向折叠棒44、45、46向中心处移近移低，由此使气袋在最低的外侧横向折叠棒46旁被压在左、右板25、26上。
然后，内侧横向折叠棒39的第一水平缸40和第一垂直缸28同时开动，使前后板23、24和内侧横向折叠棒组36上移，借以提升气袋1的周边。如图11所示，外侧横向折叠棒44被置于内侧横向折叠棒37和38之间，而外侧横向折叠棒45则被置于内侧横向折叠棒38和39之间。另外，内侧横向折叠棒39的阶梯部分39a相互向着中心移近。由于外侧横向折叠棒46在横向上比外侧横向折叠棒44、45短，前者被置于左、右板25、26之间，内侧横向折叠棒39在与内侧横向折叠棒39的梯状部分39a相分离的外侧位置上，这个位置侧向与气袋1的中心略微离开(见图13)。
接着，内侧横向折叠棒37、38的第一水平缸40启动，使内侧横向折叠棒37、38互相向中心靠近(见图12和13)。在这时，气袋1在内侧横向折叠棒37、38、39和外侧横向折叠棒44、45、46及左、右板25、26的上表面和下表面滑动。气袋1就这样被横向折叠起来。
接着，纵向折叠单元60的第五、第六垂直缸67、69工作，使挤压夹具66、68下移；在气袋2这样横向折叠起时，横向折叠单元20的第一和第二水平缸40、47已复位，由此，所有横向折叠棒37、38、39、44、45、46均被拉出(见图14)。
然后，发动第七垂直缸72使纵向折叠棒组71下移。如图15所示，气袋2中心部位的附近被纵向折叠棒84压住。此时，纵向折叠棒82、83处于靠后待命的位置。
更进一步，第五垂直缸67复位，挤压夹具66上升并且复位于原来的位置，如图16所示。
如图17所示，发动第四垂直缸65、第三水平缸90和第四水平缸97，使挤压夹具64上升，刚才后退的纵向折叠棒82、83被向前。这时，纵向折叠棒82处于气袋2面向中部的左、右部位3、4和左、右端部5、6之间范围的下面，并处于提升夹具64之中。此外，由于气袋被拉，纵向折叠棒83被推向前、放在左、右两端5a、6a之上，当提升夹具64上移时。它的左、右两端5a、6a向中央移位。
如图18所示，第四和第六垂直缸65、69复位，使提升夹具64下移并提升挤压夹具68，这样就可以使这些夹具复位到各自的起始位置。
如图19所示，开动第八垂直缸85使纵向折叠棒81下移，这样，气袋2面向中心侧的左、右端5、6与左、右区域3、4间的范围就被纵向折叠棒81、82夹住。
如图20所示，发动第二垂直缸32使左、右板25、26上移，气袋2的左、右端部5a、6a被纵向折叠棒83压住。
如图21所示，在纵向折叠棒83那边的马达94按预定的方向工作，使纵向折叠棒83互相靠近，而将纵向折叠棒83置于相应的纵向折叠棒82之下。这时，气袋的左、右端5、6被折起。
如图22所示，在纵向折叠棒82那边的马达94和在纵向折叠棒83那边的马达94被启动，并按预定方向工作，使纵向折叠棒81、82连同纵向折叠棒83互相靠近，从而把气袋2纵向折起。
然后，发动第七垂直缸72，使纵向折叠棒组71稍微上移，以使气袋2离开安置板22。操作者从纵向折叠棒81、82、83、84中取出的气袋2就可得到完全折好的气袋2。
这样，按本发明实施例设置的纵向折叠单元60上装有一对夹具80和在工作台61上面一对纵向折叠棒83。当使用夹具80来向上、向外和斜向伸展横向折叠好的气袋2的中间部分上的左、右区域3、4，以便使左、右区域处于待命状态时，如图20所示，纵向折叠棒83就将横向折好的气袋2的左、右两端5、6折起，如图21所示。然后，相对的纵向折叠棒83被移向中央，如图22所示，相对的夹具80也移向那里，这样气袋2就折成改进的折叠形状。换句话说，可以快速而自动地获得这种形状改进了的气袋。
按照本发明此实施例，发动第四垂直缸65来将提升夹具64移上或移下，然后再发动第八垂直缸85来使纵向折叠棒81下移，如图17、18所示，但是，折叠步骤的数目可通过下述方法减少，做法是，当提升夹具64上移时，发动第八垂直缸85来使纵向折叠棒81下移。
另外，当气袋2的左、右端5、6按发明的要求通过将纵向折叠棒83放在靠中心较近的地方而被折起时，发动第二垂直缸32来使左、右板25、26上升并且用纵向折叠棒83来压住气袋2的左、右端部5a、6a，这样，气袋上的折痕就可叠整齐。顺便说一下，如果不考虑产生折痕整齐的效果，纵向折叠棒83可以简单地被移到中心部位来达到这个目的，而不必用它们来压住气袋2的左、右部分5a、6a。