BRPI0718297A2 - Dispositivo de airbag de joelho montado em coluna - Google Patents

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "DISPOSITIVO DE AIRBAG DE JOELHO MONTADO EM COLUNA".

Campo Técnico

A presente invenção refere-se a um dispositivo de airbag de joe- Iho montado em coluna que infla e se desdobra de uma tampa de coluna de uma coluna de direção durante uma colisão frontal, restringindo os joelhos de um motorista.

Técnica Relacionada

Há vários dispositivos de airbag de joelho montado em coluna, propostos a fim de proteger os joelhos de um motorista. Os chamados dis- positivos de airbag de joelho montado em coluna, com um módulo de airbag disposto no interior de uma tampa de coluna de uma coluna de direção, são divulgados nos documentos de patente 1 e 2 abaixo, por exemplo.

Documento de patente 1: Pedido de Patente Japonesa Exposto (JP-A) - No. 9-104317

Documento de Patente 2: JP-A No. 2002-37003

Exposição da Invenção

Problema a ser Resolvido pela Invenção

Contudo, não há aproximação em qualquer uma das técnicas convencionais acima do ponto de vista de como alojar, compactamente, um módulo de airbag e anexar o módulo de airbag com a distância mínima aos joelhos de um motorista para casos onde há múltiplas obstruções presentes abaixo de uma coluna de direção.

Em particular, as colunas de direção são, em geral, de uma estru- 25 tura dobrável a fim de suprimir a força de reação em direção ao lado do mo- torista, quando carga é introduzida em um volante de direção, para a frente, na direção axial, através de um airbag do assento do motorista, durante uma colisão frontal, contudo, o desenho da estrutura de montagem de um módulo de airbag nesses casos, de modo a também considerar o curso do tubo de 30 coluna, é mesmo extremamente difícil.

A invenção, de acordo com a reivindicação 1, é um dispositivo de airbag de joelho montado em coluna disposto no interior de uma tampa de coluna cobrindo o lado de extremidade traseira, a coluna de direção configu- rada com um eixo de direção e um tubo de coluna cobrindo o eixo de dire- ção, em que o tubo de coluna é configurado com uma construção de tubo duplo, dobrável dentro de uma faixa de curso específica através da entrada 5 de uma carga de um valor específico ou maior e a coluna de direção é dota- da de:

uma primeira obstrução, fixada em um lado da extremidade tra- seira do tubo de coluna e disposta em um estado tal que uma parte da pri- meira obstrução se projeta para baixo, embaixo do tubo de coluna; e uma segunda obstrução, fixada ao lado da extremidade traseira

do tubo de coluna lateral fixo em uma posição separada por uma distância específica da primeira obstrução, e disposta em um estado tal que uma parte da segunda obstrução se projeta para baixo, abaixo do tubo de coluna de lado fixo; e também com um módulo de airbag preso à coluna de direção de 15 modo a ficar disposto no tubo de coluna abaixo da face periférica externa do tubo de coluna entre a primeira obstrução e a segunda obstrução, o módulo de airbag configurado compreendendo meio gerador de gás quando há uma colisão, e um airbag de joelho, que é alojado no interior da tampa de coluna em um estado dobrado e que recebe o gás fornecido e o infla e se desdobra 20 para um lado do joelho do motorista.

A invenção da figura 2 é um dispositivo de airbag de joelho mon- tado em coluna disposto no interior de um tubo de coluna cobrindo o lado de extremidade traseira de uma coluna de direção, a coluna de direção configu- rada com um eixo de direção e um tubo de coluna cobrindo o eixo de dire- 25 ção, em que o tubo de coluna é configurado com uma construção de tubo duplo, dobrável dentro de uma faixa de curso específica pela entrada de uma carga de um valor específico ou maior e a coluna de direção 12 é dota- da de: uma primeira obstrução, fixada em um lado da extremidade traseira do tubo de coluna de lateral deslizante e disposta em um estado tal que uma 30 parte da primeira obstrução se projeta para baixo, embaixo do tubo de colu- na de lateral deslizante; e

uma segunda obstrução, fixada ao lado da extremidade traseira do tubo de coluna lateral fixo em uma posição separada por uma distância específica da primeira obstrução, e disposta em um estado tal que uma parte da segunda obstrução se projeta para baixo, abaixo do tubo de coluna de lado fixo; e também com um módulo de airbag preso à coluna de direção de 5 modo a ficar disposto no tubo de coluna abaixo da face periférica externa do tubo de coluna entre a primeira obstrução e a segunda obstrução, o módulo de airbag configurado compreendendo meio gerador de gás para gerar gás quando há uma colisão, e um airbag de joelho, que é alojado no interior da tampa de coluna em um estado dobrado e que recebe o gás fornecido e o 10 infla e se desdobra para um lado do joelho do motorista; em que o meio de geração de gás é disposto dentro do módulo de airbag em direção ao lado da primeira obstrução e o airbag de joelho no estado dobrado é disposto dentro do módulo de airbag no lado da segunda obstrução e adjacente ao meio de geração de gás.

A invenção da reivindicação 3 é o dispositivo de airbag de joelho

montado em coluna, de acordo com a reivindicação 1 ou a reivindicação 2, em que a primeira obstrução é uma chave de combinação 68 e a segunda obstrução é um alojamento para suportar o tubo de coluna no reforço do painel de instrumentos estendendo-se ao longo da direção da largura do ve- ículo.

A invenção da reivindicação 4 é o dispositivo de airbag de joelho montado em coluna, de acordo com a reivindicação 3, em que uma caixa de módulo do módulo de airbag é configurada de um material que é flexível el ou macio.

A invenção da reivindicação 5 é o dispositivo de airbag de joelho

montado em coluna, de acordo com a reivindicação 3, em que o módulo de airbag é fixado ao tubo de coluna de lado deslizante em uma posição nas proximidades da primeira obstrução, usando um elemento de fixação.

A invenção da reivindicação 6 é o dispositivo de airbag de joelho montado em coluna, de acordo com a reivindicação 5, em que a parte de escape é proporcionada na segunda obstrução ou no tubo de coluna de lado fixo que se move relativamente integrado à segunda obstrução, em uma po- sição do tubo de lado fixo voltado para o elemento de fixação, quando o tubo de coluna está se dobrando, para evitar interferência com o elemento de fi- xação.

A invenção da reivindicação 7 é o dispositivo de airbag de joelho 5 montado em coluna, de acordo com a reivindicação 4, em que um lado de extremidade traseira da caixa de módulo do módulo de airbag é fixado ao tubo de coluna de lado deslizante em uma posição nas proximidades da pri- meira obstrução, usando um elemento de fixação de extremidade traseira e um lado de extremidade dianteira da caixa de módulo é fixado à segunda 10 obstrução, usando um elemento de fixação de extremidade dianteira.

A invenção da reivindicação 8 é o dispositivo de airbag de joelho montado em coluna, de acordo com a reivindicação 7, em que o elemento de fixação de extremidade traseira e o elemento de fixação de extremidade di- anteira são dispostos de modo a não se sobreporem na direção da largura do veículo, quando visto ao longo da direção axial da coluna de direção.

A invenção da reivindicação 9 é o dispositivo de airbag de joelho montado em coluna, de acordo com a reivindicação 4, em que um lado de extremidade traseira da caixa de módulo do módulo de airbag é fixado ao tubo de coluna de lado deslizante em uma posição nas proximidades da pri- 20 meira obstrução, usando um elemento de fixação de extremidade traseira e um lado de extremidade dianteira da caixa de módulo é suportado de modo a ser capaz de deslizar em relação ao tubo de coluna de lado deslizante pelo uso de um elemento de fixação de extremidade dianteira.

A invenção da reivindicação 10 é o dispositivo de airbag de joelho 25 montado em coluna, de acordo com a reivindicação 7, em que o elemento de fixação de extremidade traseira é formado substancialmente em forma de M1 quando visto ao longo da direção axial da coluna e é dotado de uma porção central fixada ao tubo de coluna de lado deslizante na posição nas proximi- dades da primeira obstrução e um par de porções de pernas, as porções de 30 pernas sendo dispostas na face externa no lado de extremidade traseira da caixa de módulo com o meio de geração de gás fixado às porções de per- nas. A invenção da reivindicação 11 é o dispositivo de airbag de joelho montado em coluna, de acordo com a reivindicação 1 ou a reivindicação 2, em que a coluna de direção é dotada de mecanismo em telescópio e de in- clinação, operado eletricamente.

5 A invenção da reivindicação 12 é o dispositivo de airbag de joe-

lho montado em coluna, de acordo com a reivindicação 11, em que a segun- da obstrução é um motor de inclinação ou um motor em telescópio.

De acordo com a presente invenção da reivindicação 1, a primei- ra obstrução e a segunda obstrução são dispostas no lado de extremidade 10 traseira da coluna de direção em um estado separado por uma distância es- pecífica. A primeira obstrução também é disposta em um estado em que uma porção da mesma se projeta para baixo, abaixo do tubo de coluna de lado deslizante. A segunda obstrução também está disposta em um estado em que suas porções se projetam para baixo, abaixo do tubo de coluna de 15 lado fixo.

Na presente invenção com as restrições descritas acima, o mó- dulo de airbag é anexado ao tubo de coluna no espaço limitado abaixo da face periférica externa do tubo de coluna de lado deslizante, entre a primeira obstrução e a segunda obstrução, o módulo de airbag configurado incluindo 20 o meio de geração de gás e o airbag de joelho. Portanto, o airbag de joelho pode ser inflado rapidamente e desdobrado durante uma colisão frontal e os joelhos do motorista podem ser restringidos rapidamente.

A saber, através da disposição do módulo de airbag nesta posi- ção, a distância em vista lateral entre a coluna de direção e os joelhos do 25 motorista se tornam substancialmente na distância mínima, assim, o volume do airbag de joelho e a saída do meio de geração de gás podem ser gran- demente reduzidos. Em conseqüência, essa redução significa que o airbag de joelho em um estado dobrado e o meio de geração de gás também po- dem ser feitos excedentemente compactos e um módulo de airbag extre- 30 mamente compacto se torna possível de ser obtido. Como um resultado, é possível instalar o módulo de airbag, mesmo sob a restrição das obstruções, a primeira obstrução e a segunda obstrução, dispostas em um estado com a distância específica de separação entre elas, na direção axial da coluna de direção.

De acordo com a presente invenção da reivindicação 2, durante uma colisão frontal, o tubo de coluna de construção de tubo duplo se dobra 5 dentro da faixa de curso específica pela entrada de uma carga do valor es- pecífico ou maior. Em conseqüência, a distância de separação relativa entre a primeira obstrução e a segunda obstrução diminui, contudo, na presente invenção, o meio de geração de gás, que é um corpo rígido, é disposto em direção ao lado da primeira obstrução e o airbag de joelho no estado dobra- 10 do é disposto no lado da segunda obstrução e adjacente ao meio de geração de gás (a saber, o meio de geração de gás é disposto deslocado, em direção ao lado da primeira obstrução), portanto, não há prejuízo para a operação de dobra do tubo de coluna ou qualquer prejuízo é suprimido até o nível míni- mo.

De acordo com a presente invenção da reivindicação 3, a chave

de combinação é fixada ao lado de extremidade traseira do tubo de coluna de lado deslizante como a primeira obstrução e, no estado montado, a chave de combinação é disposta em um estado com uma porção da chave de combinação se projetando para fora, abaixo da tubo de coluna de lado desli- 20 zante. O alojamento para suportar o tubo de coluna no reforço do painel de instrumentos é fixado ao lado de extremidade traseira do tubo de coluna de lado deslizante como a segunda obstrução e, disposto no estado montado, o alojamento está em um estado com uma porção do alojamento se projetan- do para fora, abaixo do tubo de coluna de lado fixo. O módulo de airbag é 25 disposto entre os dois elementos. Em conseqüência, na presente invenção, uma vez que várias técnicas de fabricação compacta são empregadas, fa- zendo o airbag de joelho inflar e se desdobrar na distância mínima em rela- ção aos joelhos do motorista, reduzindo o volume do airbag e o volume do inflador, é possível instalar o módulo de airbag, mesmo quando não só a 30 chave de combinação é disposta no lado de extremidade traseira do tubo de coluna, mas também o alojamento é disposto de modo a facear a chave de combinação. De acordo com a presente invenção da reivindicação 4, além da disposição deslocada do meio de geração de gás descrito acima, a caixa de módulo do módulo de airbag, configurada para incluir o meio de geração de gás e o airbag de joelho no estado dobrado, é configurado de um material 5 que é flexível e/ ou macio. Portanto, suponhamos que há uma quantidade pequena de interferência da segunda obstrução com o módulo de airbag durante a dobra do tubo de coluna, uma vez que a caixa de módulo e o air- bag de joelho se deformam flexivelmente, não há redução no curso de mo- vimento do tubo de coluna (o curso de absorção de energia).

De acordo com a presente invenção da reivindicação 5, o módulo

de airbag é fixado ao tubo de coluna de lado deslizante em uma posição nas proximidades da primeira obstrução, usando um elemento de fixação, e, por- tanto, assim como a disposição deslocada do meio de geração de gás, o ponto de fixação do módulo de airbag ao tubo de coluna de lado deslizante 15 também é ajustado em direção ao lado da primeira obstrução, portanto, o prejuízo para a operação de dobra do tubo de coluna é ainda removido.

De acordo com a presente invenção da reivindicação 6, a parte de escape é proporcionada para a segunda obstrução ou o tubo de coluna de lado fixo que se move relativamente integrado à segunda obstrução em 20 uma posição do tubo de coluna de lado fixo faceando o elemento de fixação, quando o tubo de coluna está se dobrando, para evitar a interferência com o elemento de fixação, portanto, a interferência da segunda obstrução ou do tubo de coluna de lado fixo com o elemento de fixação pode ser evitada. De- ve ser notado da "disposição deslocada do meio de geração de gás" citada 25 acima é para evitar interferência entre o meio de geração de gás e a segun- da obstrução. Contudo, na presente invenção, quando, em lugar do meio de geração de gás, um elemento de fixação para fixar o módulo de airbag é disposto na segunda obstrução, ou faceando o tubo de coluna de lado fixo, que se move relativamente integrado com a segunda obstrução, quando o 30 tubo de coluna está se dobrando, a invenção é para evitar a interferência entre o elemento de fixação e a segunda obstrução ou o tubo de coluna de lado fixo. De acordo com a presente invenção da reivindicação 7, em um caso onde a caixa de módulo é configurada de um material que é flexível e/ ou macio, a caixa de módulo é fixada em duas localizações na sua parte di- anteira e na sua parte traseira no tubo de coluna e, assim, o módulo de air- 5 bag pode ser suportado em ambas as extremidades em lugar de ser supor- tado em uma maneira de cantílever. Uma vez que o lado de extremidade dianteira da caixa de módulo é fixado à segunda obstrução, usando o ele- mento de fixação de extremidade dianteira, em casos onde a segunda obs- trução é um alojamento para fixação do tubo de coluna ao reforço do painel 10 de instrumentos (reivindicação 3) a rigidez contra vibrações do módulo de airbag durante o deslocamento pode ser aumentada.

De acordo com a presente invenção da reivindicação 8, o ele- mento de fixação de extremidade traseira e o elemento de fixação de extre- midade dianteira são dispostos de modo a não se sobreporem na direção 15 axial da coluna de direção, portanto, interferência do elemento de fixação de extremidade traseira e do elemento de fixação de extremidade dianteira, du- rante a dobra do tubo de coluna, pode ser evitada.

De acordo com a presente invenção da reivindicação 9, em um caso onde a caixa de módulo é configurada de um material que é flexível e/ ou macio, a caixa de módulo é fixada em duas localizações nas suas extre- midades dianteira e traseira no tubo de coluna de lado deslizante, assim, o módulo de airbag pode ser suportado em ambas as extremidades, em lugar de ser suportado em uma maneira de cantílever. Além disso, o lado de ex- tremidade dianteira da caixa de módulo do módulo de airbag é suportado de modo a ser capaz de deslizar em relação ao tubo de coluna de lado desli- zante pelo uso do elemento de fixação de extremidade dianteira, portanto, suponhamos que houve interferência da segunda obstrução com o elemento de fixação de extremidade dianteira durante a dobra do tubo de coluna, o curso de movimento do tubo de coluna pode ser acomodado pelo elemento de fixação de extremidade dianteira que desliza sobre o tubo de coluna de lado deslizante e flexionando a caixa de módulo, etc.

De acordo com a presente invenção da reivindicação 10, o ele- mento de fixação de extremidade traseira é formado substancialmente em forma de M1 quando visto ao longo da direção axial da coluna. A porção cen- tral do elemento de fixação de extremidade traseira é fixada ao tubo de colu- na de lado deslizante na posição nas proximidades da primeira obstrução. O 5 par de porções de pernas do elemento de fixação de extremidade traseira também é disposto na face externa no lado de extremidade traseira da caixa de módulo e o meio de geração de gás é fixado ao par de porções de pernas do elemento de fixação de extremidade traseira.

De acordo com a presente invenção da reivindicação 11, a colu- 10 na de direção é dotada de um mecanismo em telescópio e de inclinação, operado eletricamente, em comparação com uma coluna de direção dotada de um mecanismo manual em telescópio e de inclinação. A interferência da segunda obstrução com o fundo do tubo de coluna ocorre mais frequente- mente em uma coluna de direção dotada de um mecanismo em telescópio e 15 de inclinação, operado eletricamente, em comparação com uma coluna de direção 12 dotada de um mecanismo de inclinação e em telescópio manual.

De acordo com a presente invenção da reivindicação 12, a se- gunda obstrução é um motor de inclinação ou um motor em telescópio. A saber, a coluna de direção dotada de um mecanismo em telescópio e de 20 inclinação, operado eletricamente, tem um motor de inclinação e um motor em telescópio e, assim, a invenção é efetiva na presença da segunda obs- trução de um motor de inclinação ou um motor em telescópio.

Efeito da Invenção

Conforme explicado acima, de acordo com a presente invenção da reivindicação 1, um efeito excelente é mostrado pelo fato de os joelhos do motorista poderem ser restringidos rapidamente, mesmo para uma constru- ção de coluna de direção com múltiplas obstruções abaixo da extremidade traseira da coluna de direção.

O dispositivo de airbag de joelho montado em coluna de acordo com a presente invenção da reivindicação 2, além do efeito mostrado pela presente invenção de acordo com a reivindicação 1 mostra o efeito excelen- te pelo fato de que qualquer prejuízo à operação de dobra do tubo de coluna durante uma colisão frontal devido à relação com o meio de geração de gás pode ser suprimido em grande parte ou impedido.

O dispositivo de airbag de joelho montado em coluna de acordo com a presente invenção da reivindicação 3, mostra o efeito excelente pelo 5 fato de que uma resposta flexível pode ser feita, mesmo quando a combina- ção da primeira obstrução e da segunda obstrução é uma chave de combi- nação e um alojamento para fixação da coluna e um módulo de airbag pode ser montado entre os dois elementos.

O dispositivo de airbag de joelho montado em coluna de acordo 10 com a presente invenção da reivindicação 4 mostra o excelente efeito pelo fato de que mesmo supondo que a segunda obstrução interfere com o mó- dulo de airbag por uma pequena quantidade durante a dobra do tubo de co- luna, o curso de movimento preestabelecido do tubo de coluna (curso de absorção de energia) pode ser assegurado.

Esse efeito é amplificado pelo fato de que mesmo sob a restrição

de uma distância mais curta entre a primeira obstrução e a segunda obstru- ção o módulo de airbag pode ser instalado entre os dois elementos.

O dispositivo de airbag de joelho montado em coluna de acordo com a presente invenção da reivindicação 5 mostra um excelente efeito pelo fato de que qualquer prejuízo à operação de dobra do tubo de coluna duran- te uma colisão frontal devido à relação com o elemento de fixação pode ser suprimido em grande parte ou impedido.

O dispositivo de airbag de joelho montado em coluna de acordo com a presente invenção da reivindicação 6 mostra um excelente efeito pelo fato de que qualquer prejuízo à operação de dobra do tubo de coluna duran- te uma colisão frontal devido à relação com o elemento de fixação pode ser suprimido ou impedido com mais certeza.

O dispositivo de airbag de joelho montado em coluna de acordo com a presente invenção da reivindicação 7 mostra um excelente efeito pelo fato de que o módulo de airbag pode ser suportado em uma condição está- vel pelo tubo de coluna, ao mesmo tempo em que suprime a vibração do módulo de airbag, gerada durante o deslocamento. O dispositivo de airbag de joelho montado em coluna de acordo com a presente invenção da reivindicação 8 mostra um excelente efeito pelo fato de que o curso de movimento do tubo de coluna pode ser assegurado em casos onde a distância de separação entre a primeira obstrução e a se- 5 gunda obstrução é curta e ainda existe a preocupação de que o curso pode- ria ser reduzido devido ao elemento de fixação da caixa de módulo, mesmo que a caixa de módulo seja configurada de um material que é flexível e/ ou macio como um método empregado para evitar impedir a operação de dobra do tubo de coluna.

O dispositivo de airbag de joelho montado em coluna de acordo

com a presente invenção da reivindicação 9 mostra um excelente efeito pelo fato de que o módulo de airbag pode ser suportado pelo tubo de coluna do lado deslizante em uma condição estável e, também, qualquer prejuízo para a operação de dobra do tubo de coluna durante uma colisão frontal, devido à 15 relação com o elemento de fixação, pode ser suprimido ou impedido com mais certeza.

O dispositivo de airbag de joelho montado em coluna de acordo com a presente invenção da reivindicação 10 mostra um excelente efeito pelo fato de que, através da formação do elemento de fixação de extremida- 20 de traseira substancialmente em forma de M, quando visto ao longo da dire- ção axial da coluna, o (meio de geração de gás do) módulo de airbag pode ser suportado pelo tubo de coluna de lado deslizante nas proximidades da primeira obstrução em uma maneira bem equilibrada.

O dispositivo de airbag de joelho montado em coluna de acordo com a presente invenção da reivindicação 11 mostra um excelente efeito pelo fato de que é preferível para instalação de um dispositivo de airbag de joelho em uma coluna de direção dotada de um mecanismo em telescópio e de inclinação, operado eletricamente.

O dispositivo de airbag de joelho montado em coluna de acordo com a presente invenção da reivindicação 12 mostra um excelente efeito pelo fato de que é preferível para uma coluna de direção empregando um Iayout em que o motor de inclinação ou o motor em telescópio de um meca- nismo em telescópio e de inclinação, operado eletricamente, é disposto co- mo a segunda obstrução.

Breve Descrição dos Desenhos.

A figura 1 é um corte transversal vertical, mostrando uma vista Ia- teral da configuração global de um dispositivo de airbag de joelho montado em coluna de acordo com uma primeira modalidade exemplificativa.

A figura 2 é um corte transversal vertical ampliado de porção principal, mostrando uma vista ampliada de porções principais do dispositivo de airbag de joelho montado em coluna mostrado na figura 1.

A figura 3 é um corte transversal vertical ampliado de porção

principal, mostrando uma vista ampliada de porções principais de um dispo- sitivo de airbag de joelho montado em coluna, de acordo com uma segunda modalidade exemplificativa.

A figura 4 é uma vista em perspectiva ampliada, mostrando uma vista ampliada das relações posicionais entre o alojamento, o tubo de coluna e as braçadeiras de fixação, mostradas na figura 3.

A figura 5 é um corte transversal vertical ampliado de porção principal, correspondente à figura 3, mostrando um exemplo modificado em que um elemento de fixação de empurrar é usado como o elemento de fixa- ção dianteiro, em um exemplo modificado da segunda modalidade exemplifi- cativa.

A figura 6 é um corte transversal vertical ampliado de porção principal, mostrando uma vista ampliada de porções principais de um dispo- sitivo de airbag de joelho montado em coluna, de acordo com uma terceira modalidade exemplificativa.

A figura 7 é um corte transversal ampliado, mostrando uma vista ampliada de um corte transversal na linha 7 - 7 da figura 6.

A figura 8 é um corte transversal ampliado, mostrando uma vista ampliada de um corte transversal na linha 8 - 8 da figura 6.

A figura 9 é uma vista em perspectiva explodida de um tubo de

coluna mostrando estrutura de suporte para suportar um tubo interno com um tubo externo e uma porção de escape. A figura 10A é um corte transversal (corte transversal em A-A da figura 9) de um tubo em uma direção ortogonal ao eixo geométrico do tubo interno.

A figura 10B é um corte transversal ortogonal ao eixo geométrico (corte transversal em B - B da figura 9) de um tubo externo.

A figura 11A é um corte transversal ampliado de porção principal, mostrando um primeiro exemplo modificado da estrutura de suporte mostra- da na figura 10B.

A figura 11B é um corte transversal ampliado de porção principal, mostrando um segundo exemplo modificado da estrutura de suporte mostra- da na figura 10B.

Melhor Modo de Implementação da Invenção

Primeira Modalidade Exemplificativa

Agora, será dada a explanação de uma primeira modalidade e- xemplificativa de um dispositivo de airbag de joelho montado em coluna de acordo com a presente invenção, com referência à figura 1 e à figura 2 abai- xo. Note que, na figura 1, a seta FR indica em direção à frente do veículo e a seta UP indica em direção ao topo do veículo.

A figura 1 mostra um corte transversal vertical, mostrando a con- figuração global de um dispositivo de airbag de joelho montado em coluna

10, de acordo com a presente modalidade exemplificativa. A figura 2 mostra um corte transversal vertical com uma vista ampliada de porções principais do dispositivo de airbag de joelho montado em coluna 10. Note que a figura 2 é um desenho com a direção de uma coluna de direção 12 desenhada na horizontal.

Conforme mostrado nessas figuras, há uma abertura 16 formada no lado do assento do motorista de um painel de instrumentos 14 e a coluna de direção 12 é disposta inclinada para frente e passando através da abertu- ra 16. Uma tampa de coluna 18 é disposta em uma posição faceando a a- 30 bertura 16 do painel de instrumentos 14, cobrindo o lado de extremidade traseira da coluna de direção 12 em um estado em que se projeta para fora em uma cabine 19. A tampa de coluna 18 é de uma construção em duas partes superior e inferior, configurada de uma tampa de coluna superior 20 e uma tampa de coluna inferior 22.

Estrutura Global da Coluna de Direção 12 Primeiro, uma explanação de esboço será dada da estrutura glo- 5 bal da coluna de direção 12 (mecanismo de absorção de energia, mecanis- mo de inclinação e em telescópio)

A coluna de direção 12 é configurada para incluir: um eixo princi- pal de direção 24, disposto no eixo geométrico do núcleo da coluna de dire- ção 12; um tubo de coluna 26, cobrindo o eixo principal de direção 24 e tam- bém suportado pelo corpo do veículo; e um mecanismo de inclinação e em telescópio 28, disposto na frente do tubo de coluna 26.

O eixo principal de direção 24 é dividido em um eixo principal de direção superior 30 disposto no lado do motorista e um eixo principal de di- reção inferior 32 disposto no lado oposto àquele do motorista. Um volante de 15 direção 34 é dividido em um eixo principal de direção superior 30, disposto no lado do motorista, e um eixo principal de direção inferior 32, disposto no lado oposto àquele do motorista. Um volante de direção 34 é fixado à extre- midade traseira do eixo principal de direção superior 30 com uma contrapor- ca não-ilustrada. A extremidade inferior do eixo principal de direção inferior 20 32 é acoplada à extremidade superior de um eixo intermediário não-ilustrado via uma junta universal. A extremidade inferior do eixo intermediário também é acoplada a uma caixa de engrenagens de comando, não-ilustrada.

A extremidade dianteira do eixo principal de direção superior 30 acima é acoplada à extremidade traseira do eixo principal de direção inferior 25 32 por um encaixe de canelura de sobreposição específica. O eixo principal de direção 24é, assim, capaz de ajustar a posição dianteira- traseira do vo- lante de direção 34 por meio de operação em telescópio ou o eixo principal de direção 24 é dobrável dentro de uma faixa de curso específica (é móvel na direção axial) pela aplicação de um valor específico de carga ou maior do 30 lado do volante de direção 34, em direção à parte dianteira, na direção axial. Deve ser notado que, uma vez que o eixo principal de direção superior 30 e o eixo principal de direção inferior 32 são acoplados juntos com um encaixe de canelura, nenhum componente é capaz de girar em relação ao outro. A força de direção aplicada ao volante de direção 34 é, portanto, transmitida para o eixo intermediário através do eixo principal de direção 24 e ainda transmitida para a caixa de engrenagens de comando. Deve ser notado que 5 o eixo intermediário e o eixo principal de direção 24 usam estruturas de do- bras similares e são dobráveis dentro de uma faixa de curso específica (mó- vel na direção axial) devido à entrada de uma carga de um valor específico ou acima (carga de empuxo) da caixa de engrenagens de comando.

O tubo de coluna 26, cobrindo o eixo principal de direção 24, também é configurado de modo a ser dobrável, de maneira similar ao eixo principal de direção 24. A saber, o tubo de coluna 26 é de uma construção de tubos duplos de um tubo interno 36, disposto no lado do motorista, e um tubo externo 38, disposto no lado oposto àquele do motorista. Note que o eixo principal de direção 24 é suportado pelo tubo de coluna 26 através de um mancai não-ilustrado de maneira a permitir rotação relativa entre eles. Mais precisamente, na presente modalidade exemplificativa, o diâmetro do tubo externo 38 é ajustado de modo a ser maior do que o diâmetro do tubo interno 36, como é, em geral, o caso, contudo, o ajuste da relação entre os diâmetros quando oposto ao da presente modalidade exemplificativa tam- bém é possível.

O tubo de coluna 26 descrito acima é suportado por um reforço do painel de instrumentos 40, disposto no interior do painel de instrumentos 14. O reforço do painel de instrumentos 40 se estende ao longo da direção da largura do veículo e um suporte de direção 42 é fixado, através de solda- 25 gem ou semelhante, ao reforço do painel de instrumentos 40 em uma posi- ção em vista de plano, onde a coluna de direção 12 é disposta. Uma braça- deira superior 44, fixada a uma porção na extremidade de topo de um aloja- mento 48 descrito mais tarde, é presa por parafusos à porção de extremida- de de parte traseira - fundo do suporte de direção 42. Uma braçadeira inferi- 30 or 46 é presa por parafusos à porção de extremidade de parte dianteira - fundo do suporte de direção 42 com o mecanismo de inclinação e em teles- cópio 28, que é integrado com o tubo externo 38 preso à braçadeira inferior 46. Note que, na presente modalidade exemplificativa, a braçadeira inferior 46 é proporcionada no mecanismo de inclinação e em telescópio 28, porém, não há limitação e a braçadeira inferior 46 pode ser proporcionada nas pro- ximidades da porção parte dianteira - topo do tubo externo 38. Em outras 5 palavras, o dispositivo de direção da presente modalidade exemplificativa é apenas um exemplo em que a braçadeira inferior 46 é proporcionada no me- canismo de inclinação e em telescópio 28 porque um mecanismo em teles- cópio e de inclinação, operado eletricamente, é empregado.

Uma explanação em esboço de uma configuração de exemplo para o mecanismo de inclinação e em telescópio 28, o mecanismo de incli- nação e em telescópio é dotado de um motor de inclinação e, quando o mo- tor de inclinação é acionado rotacionalmente, um parafuso de alimentação (parafuso sem fim de inclinação) é girado em torno do eixo geométrico rota- cional através de um mecanismo de transmissão de tração, tal como uma engrenagem helicoidal para parafuso sem fim e um parafuso sem fim. Há um cursor de inversão proporcionado no parafuso de alimentação, com o cursor de inversão rosqueado para ser móvel na direção axial e a coluna de direção 12 se move para cima ou para baixo, em torno do centro axial 0 dentro de uma faixa angular específica 8 (veja a figura 1) de acordo com a quantidade de movimento na direção axial do cursor de inversão. O mecanismo de incli- nação e em telescópio é dotado de um motor em telescópio e, quando o mo- tor em telescópio é acionado rotacionalmente, um parafuso de alimentação (parafuso telescópico) é girado em torno do eixo geométrico rotacional atra- vés de um mecanismo de transmissão de tração, tal como uma engrenagem helicoidal para parafuso sem fim e um parafuso sem fim. Um cursor telescó- pico dotado de pino é proporcionado no parafuso de alimentação, com o cursor telescópico rosqueado para ser móvel na direção axial. Uma alheta de encaixe que se projeta para fora do tubo interno 36 da coluna de direção 12 é encaixada com o pino do cursor telescópico. Desse modo, o tubo inter- no 36 se move para frente - para trás dentro de uma faixa específica δ (veja a figura 1) de acordo com a quantidade de movimento do cursor telescópico. Note que a operação de inclinação e a operação telescópica são por meio de uma chave de operação não-ilustrada, disposta na tampa de coluna 18, tal como em uma face lateral da mesma.

Mais precisamente, o alojamento 48, suportando o tubo de colu- na 26, é formado de uma forma de armação substancialmente retangular (a explanação será dada com relação a essa característica em uma segunda modalidade exemplificativa descrita mais tarde, mostrada na figura 4, portan- to, por favor, refira-se à figura 4) e o tubo de coluna 26 é inserido através do interior do alojamento 48. O tubo externo 38 é suportado pelo mecanismo de inclinação e em telescópio 28, devido a uma porção do mecanismo de incli- nação ou a uma porção do mecanismo em telescópio, proporcionada no me- canismo de inclinação e em telescópio 28, sendo integrado ao tubo externo 38. A estrutura resultante é uma em que o tubo de coluna 26 está em um estado suportado dentro do alojamento em forma de armação substancial- mente retangular 48, mas sem tocar o alojamento 48, permitindo que a colu- na de direção 12 se mova para cima e para baixo através da operação de inclinação.

Estrutura do Dispositivo de Airbag de Joelho Montado em Coluna

10

Agora será dada uma explanação sobre a configuração do dispo- sitivo de airbag de joelho montado em coluna 10.

O dispositivo de airbag de joelho montado em coluna 10 é dotado de componentes funcionais de: um inflador 50, como meio de geração de gás, formado em uma forma cilíndrica substancialmente circular; e um airbag de joelho 52, normalmente armazenado dobrado dentro de uma caixa de 25 módulo 54, descrita a seguir, o airbag de joelho 52, inflando e desdobrando devido ao gás, quando gás é gerado pela atuação do inflador 50.

O inflador 50 e o airbag de joelho 52 são armazenados dentro da caixa de módulo 54, configurada de um tecido, um material que flexível e macio. A caixa de módulo 54 é presa a uma nervura dianteira 56 e uma ner- 30 vura traseira 58 que se projetam para fora da face interna da tampa inferior de coluna 22 (a face no lado de topo, quando em um estado montado, o lado voltado para o tubo interno 36). Um espaço de armazenamento 62 é, assim, formado entre a caixa de módulo 54 e uma abertura de airbag 60, formada entre a nervura dianteira 56 e a nervura traseira 58 (veja a figura 2) e o infla- dor 50 e o airbag de joelho 52 são armazenados dentro desse espaço de armazenamento 62. Note que a nervura dianteira 56 é ajustada menor do 5 que a nervura traseira 58, para evitar interferência com uma porção inferior 48A do alojamento 48, durante uma dobra da coluna.

O airbag de joelho 52, mostrado na figura 1, é dobrado com do- bradura em serpentina, porém, não há limitação e o airbag de joelho 52 pode ser dobrado com dobradura em rolo ou uma combinação das duas maneiras de dobrar. Contudo, há mérito na dobra da porção do airbag de joelho 52 voltado para a porção inferior 48A do alojamento 48 ou todo o airbag de joe- lho 52, com dobradura em serpentina, uma vez que o pronto deslocamento na direção de encolhimento é obtido, se o airbag de joelho 52 interfere com a porção inferior 48A do alojamento 48. Mais precisamente, com relação à forma desdobrada do airbag de joelho 52, há uma porção central 52A para inflar até uma posição abaixo da posição disposta da coluna de direção 12, onde a tampa inferior de coluna 22 está presente, e é ajustada relativamente fina, comparada com as duas porções laterais 52B, que inflam abaixo da posição disposta da coluna de direção 12, as porções entre o painel de ins- trumentos 14 e os dois joelhos do motorista, que são relativamente espes- sas.

O módulo de airbag 64 descrito acima, configurado do inflador 50, airbag de joelho 52 e a caixa de módulo 54, é disposto abaixo da extre- midade traseira do tubo interno 36 da coluna de direção 12.

Para explicar em mais detalhes, o tubo interno 36 da coluna de

direção 12 é um tubo no lado de deslizamento, quando carga é introduzida para frente, na direção axial, através do airbag 66 do lado do assento de um motorista que foi inflado e desdobrado até o lado do volante de direção 34, durante uma colisão frontal e uma chamada chave de combinação 68 é fixa- 30 da nas proximidades da extremidade traseira do tubo interno 36 e um par esquerda - direita de alavancas de operação 72, dispostas em um estado de modo a se projetar para fora das porções em ambos os lados da porção de corpo 70 e passam através da tampa de coluna 18. No estado em que a porção de corpo 70 da chave de combinação 68 é montada na porção perifé- rica externa do tubo interno 36, uma parte da porção de corpo 70, a saber, uma porção inferior 70A, posicionada no lado de fundo do tubo interno 36 na 5 direção radial, é disposta de modo a se projetar para fora por uma quantida- de específica abaixo da face periférica externa do tubo de coluna do tubo interno 36.

Na coluna de direção 12 da presente modalidade exemplificativa, a porção inferior 48A do alojamento 48, que suporta o tubo de coluna 26 da 10 coluna de direção 12 na maneira descrita acima, é disposta se projetando para fora por uma quantidade específica mais para baixo do que a face peri- férica externa do tubo de coluna do tubo externo 38 de modo a facear a por- ção inferior 70A da chave de combinação 68 ao longo da direção axial da coluna de direção 12. Em conseqüência, a porção inferior 70A da porção de 15 corpo 70 da chave de combinação 68 e a porção inferior 48A do alojamento 48 são dispostas na extremidade traseira do tubo de coluna 26 da coluna de direção 12 em um estado separado por uma distância específica ao longo da direção axial da coluna de direção 12, com um espaço de instalação 74 en- tre elas. O módulo de airbag 64 é disposto neste espaço de instalação 74, 20 que é estreito na direção axial da coluna. Note que no estágio em que a po- sição de instalação do módulo de airbag 64 é determinada, a abertura de airbag 60 é formada na tampa inferior de coluna 22, de modo a ficar em uma posição correspondente.

A porção inferior 70A acima da porção de corpo 70 da chave de combinação 68 corresponde à primeira obstrução e a porção inferior 48A do alojamento 48 corresponde à segunda obstrução.

Quando da instalação, o inflador 50 é disposto em uma posição adjacente à porção inferior 70A da porção de corpo 70 da chave de combi- nação 68 e o airbag de joelho 52 é disposto em um estado dobrado na frente 30 do inflador 50 (no lado da porção inferior 48A do alojamento 48). Em outras palavras, na presente modalidade exemplificativa, o inflador 50 é disposto deslocado para o lado de extremidade traseira do tubo interno 36 na direção axial (o lado da primeira obstrução, que é a porção inferior 70A da porção de corpo 70 do lado da chave de combinação 68). O inflador 50 é fixado a uma porção no fundo da face periférica externa do tubo de coluna do tubo interno 36, através da braçadeira traseira de fixação 76, formada de largura estreita na vista lateral, com um retentor em forma de placa de largura estreita 75 (veja a figura 2) como o assento de fixação (note que explanação da estrutu- ra de fixação é dada nas segunda e terceira modalidades exemplificativas). Operação e Efeitos da Presente Modalidade Exemplificativa Agora, será dada explanação da operação e dos efeitos da pre- sente modalidade exemplificativa.

Se ocorrer uma colisão frontal (ou quando uma colisão frontal é antecipada), esse estado é detectado por um meio sensor de colisão frontal não-ilustrado e sai para a ECU do airbag. Quando a ECU do airbag decide atuar o airbag, os dispositivos de airbag no lado do assento do motorista são 15 atuados e o airbag 66 do lado do assento do motorista é inflado através do volante de direção 34 e o dispositivo de airbag de joelho montado em coluna 10 também é atuado. Assim, gás é gerado do inflador 50, alimentado no air- bag de joelho 52, que é armazenado em um estado dobrado e o airbag de joelho 52 é inflado. Quando a pressão de inflação do airbag de joelho 52, 20 atuando sobre a tampa inferior de coluna 22, alcança um valor específico, a tampa de coluna inferior 22 se dilacera ao longo de uma linha de dilacera- mento (porção de dilaceramento) não-ilustrada e a abertura de airbag 60 se abre. O airbag de joelho 52, consequentemente, infla e é desdobrado abaixo e para os lados da coluna de direção 12 e ambos os joelhos do motorista 25 ficam presos pelas duas porções laterais 52B, interpostas entre o painel de instrumentos 14 e os dois joelhos do motorista.

O impacto durante uma colisão frontal também é absorvido pelo mecanismo de absorção de energia da coluna de direção 12. Em outras pa- lavras, quando uma colisão frontal ocorre, a carga de empuxo da caixa de 30 engrenagens de comando é introduzida no eixo intermediário e energia é absorvida pela dobra do eixo intermediário. No lado do volante de direção 34, quando a parte superior do corpo do motorista é presa pelo airbag 66 do lado do assento do motorista, uma carga é introduzida na frente, na direção axial da coluna de direção 12, através do airbag de joelho 52 e do volante de direção 34 (seta F da figura 1). Quando essa carga de entrada é de um valor específico ou acima, o eixo principal de direção 24 e o tubo de coluna 26 se 5 dobram (o eixo principal de direção superior 30 se move, relativamente, na direção axial, para o lado do eixo principal de direção inferior 32 e também o tubo interno 36 se move relativamente na direção axial, rumo ao lado do tu- bo externo 38). A entrada de energia de colisão do volante de direção 34 é absorvida pela resistência friccional que ocorre durante esse processo.

Com relação a isso, na presente modalidade exemplificativa, há

obstruções presentes, que se projetam para fora, abaixo da coluna, em duas localizações no lado de extremidade traseira da coluna de direção 12 (a por- ção inferior 70A da porção de corpo 70 da chave de combinação 68 e a por- ção inferior 48A do alojamento 48). O módulo de airbag 64 do dispositivo de 15 airbag de joelho montado em coluna 10 é disposto neste espaço de instala- ção restrita 74 entre as duas obstruções. Portanto, o airbag de joelho 52 po- de ser rapidamente inflado e desdobrado durante uma colisão frontal e os joelhos do motorista podem ser restringidos rapidamente.

A saber, pela disposição do módulo de airbag 64 nessa posição, a distância em vista lateral entre a coluna de direção 12 e os joelhos do mo- torista se tornam substancialmente a distância mínima, assim, o volume do airbag de joelho 52 pode ser grandemente reduzido. Note que por "joelhos do motorista" se refere a "protetores de joelhos" (isso se aplica também a- baixo). Em conseqüência, o airbag de joelho 52 em um estado dobrado tam- bém pode ser feito excedentemente compacto por essa redução e o inflador 50 reduzido em tamanho. Como um resultado, um módulo de airbag 64 ex- tremamente compacto é obtido e é possível instalar o módulo de airbag 64, mesmo sob a restrição das duas obstruções, a porção inferior 70A da porção de corpo 70 da chave de combinação 68 e a porção inferior 48A do aloja- mento 48, dispostas em um estado com uma distância específica de separa- ção entre elas na direção axial da coluna de direção 12.

Em conseqüência, de acordo com o acima, na presente modali- dade exemplificativa, os joelhos do motorista podem ser restringidos rapida- mente, mesmo para uma estrutura de coluna de direção com múltiplas obs- truções abaixo do lado de extremidade traseira da coluna de direção 12. Em particular, mesmo se as múltiplas obstruções forem uma combinação da 5 porção inferior 70A da porção de corpo 70 da chave de combinação 68 junto com a porção inferior 48A do alojamento 48, para fixação da coluna de dire- ção 12 ao suporte de direção 42, essa combinação pode ser direcionada flexivelmente.

Na presente modalidade exemplificativa, o inflador de corpo rígi- 10 do 50 é disposto (deslocado) em direção ao lado da porção de corpo 70 da chave de combinação 68 e, assim, ainda que a entrada de carga na direção da seta F para a coluna de direção 12, durante uma colisão frontal, mova o tubo interno 36 dentro do tubo externo 38, dentro de uma faixa de curso es- pecífica, o inflador 50 não interfere com que o tubo externo 38. Em conse- 15 quência, a operação de dobra do tubo de coluna 26 é realizada uniforme- mente e a boa capacidade de absorção de energia da coluna de direção 12 pode ser mantida.

Além disso, na presente modalidade exemplificativa, além da po- sição deslocada do inflador 50, a caixa de módulo 54 é fabricada de um teci- do e, assim, mesmo supondo que uma porção de canto dianteira 64A do módulo de airbag 64 (veja a figura 2) interferiu por uma pequena quantidade com a porção inferior 48A do alojamento 48 durante a dobra do tubo de co- luna 26, a caixa de módulo 54 e o airbag de joelho 52 são ambos formados flexivelmente. Em conseqüência, não há redução no curso de movimentos (curso de absorção de energia) do tubo de coluna 26. Em outras palavras, um curso de movimento é estabelecido (cursos de absorção de energia) do tubo de coluna 26 pode ser assegurado. Como um resultado, o efeito é am- pliado e o módulo de airbag 64 pode ser instalado compactamente entre as duas porções, mesmo sob a restrição de um espaço estreito do espaço de instalação 74 na direção axial da coluna, tendo mesmo uma distância mais curta entre a porção inferior 70A da porção de corpo 70 da chave de combi- nação 68 e da porção inferior 48A do alojamento 48. Além disso, o módulo de airbag 64 do tubo interno 36 é fixado em uma localização adjacente à porção inferior 70A da porção de corpo 70 da chave de combinação 68, usando a braçadeira traseira de fixação 76, de largura estreita em vista lateral, e, além da colocação deslocada do inflador 5 50, a posição de fixação do módulo de airbag 64 também é estabelecida em uma localização adjacente à porção inferior 70A da porção de corpo 70 da chave de combinação 68, assim, isso afasta o receio de obstáculo à opera- ção de dobra do tubo de coluna 26.

Segunda Modalidade Exemplificativa Agora será dada explicação de uma segunda modalidade exem-

plificativa de um dispositivo de airbag de joelho montado em coluna de acor- do com a presente invenção, com referência à figura 3 até a figura 5. Deve ser notado que para as porções da configuração similares àquelas da primei- ra modalidade exemplificativa são alocados os mesmos numerais e referên- cia e sua explanação é omitida.

A segunda modalidade exemplificativa se caracteriza pela porção de canto dianteiro 64A do módulo de airbag 64, fixada deslizavelmente à porção inferior 48A do alojamento 40, conforme mostrado na figura 3 e na figura 4.

Especificamente, há uma vista lateral de um elemento de fixação

em forma de L 80, proporcionado em uma porção no interior do canto dianteiro da caixa de módulo 54 de tecido e há, também, um elemento de fixação de forma similar 82, proporcionado no interior de uma porção no canto traseira da caixa de módulo 54. No lado de extremidade dianteira, o elemento de fixação 25 80 é fixado por parafusos 86 e porcas 88 em porções na extremidade traseira das braçadeiras dianteiras de fixação 84, formadas de uma forma substancial- mente em Z, em vista lateral. As porções de extremidade dianteira das braça- deiras dianteiras de fixação 84 são fixadas, por meios de fixação não-ilustrados, tais como um parafuso e uma porca, a uma parede de fundo 90, configurando 30 uma porção da porção inferior 48A do alojamento 48 (veja a figura 4).

O elemento de fixação 82 no lado de extremidade traseira é fixa- do por parafusos 92 e porcas 94 à braçadeira traseira de fixação 76 descrita acima. Na primeira modalidade exemplificativa descrita acima, apenas a face lateral da braçadeira traseira de fixação 76 é mostrada na figura 1 e na figura 2, porém, a forma global formada da braçadeira traseira de fixação 76 é mostrada na figura 4 e, assim, a sua explanação será dada para a braçadei- 5 ra traseira de fixação 76 da presente modalidade exemplificativa. A braçadei- ra traseira de fixação 76 é formada em uma forma substancialmente de N, quando vista ao longo da direção axial da coluna, como uma porção central 76A fixada a uma porção no fundo da face periférica externa do tubo de co- luna 36, por soldagem ou semelhante. Um par esquerda - direita de porções 10 de pernas 76B é fixado ao elemento de fixação 82 através dos parafusos 92, que se projetam para fora do inflador 50 e das porcas 94. Na presente mo- dalidade exemplificativa, a dimensão da largura H1 da braçadeira traseira de fixação 76 é estabelecida mais curta do que a distância de separação H2 das braçadeiras dianteiras de fixação 84, no lado do alojamento 48.

Operação e Efeito

De acordo com a configuração acima, supondo que durante a dobra da coluna (note, há ocasiões quando o tubo interno 36 se move na direção axial no tubo externo 38 e absorve energia, e, na figura 3, esse mo- vimento é mostrado na figura como uma relação posicionai relativa com o 20 alojamento 48 para fixação do tubo externo 38 mostrado com linhas inter- rompidas duplamente com o alojamento 48, para fixação do tubo externo 38, mostrado com linhas interrompidas de traços duplos, enquanto se move em direção ao lado traseiro da coluna), a interferência ocorre da porção inferior 48A do alojamento 48 na porção de canto dianteiro 64A do módulo de airbag 25 64, então, quando a porção inferior 48A do alojamento 48 se moveu relati- vamente para cima, para a posição das linhas tracejadas de traços duplos, a sua porção inferior 38A e o elemento de fixação 80, disposto na parte dian- teira de canto 64A do módulo de airbag 64 são acoplados juntos pelas bra- çadeiras dianteiras de fixação 84 e, portanto, o elemento de fixação 80 tam- 30 bém se move para o lado traseiro da coluna pelo mesmo curso que o curso de movimento da porção inferior 48A do alojamento 48. A caixa de módulo 54 de tecido e o airbag de joelho 52 também são configurados de um mate- rial macio, portanto, o movimento relativo da porção inferior 48A do aloja- mento 48 pode ser absorvido. Em conseqüência, a operação de dobra do tubo de coluna 26 é realizada uniformemente.

Além disso, o módulo de airbag 64 é fixado em duas Iocaliza- 5 ções, parte dianteira e parte traseira, no lado do tubo de coluna 26, usando as braçadeiras dianteiras de fixação 84 e a braçadeira traseira de fixação 76 e, portanto, o módulo de airbag 64 pode ser suportado no tubo de coluna 26 em ambas as extremidades, em lugar de ser suportando em uma maneira de cantílever. Em conseqüência, o módulo de airbag 64 pode ser suportado em 10 um estado estabilizado no tubo de coluna 26.

Ainda, na presente modalidade exemplificativa, o lado de extre- midade dianteira da caixa de módulo 54 é fixado, pelo uso da braçadeira dianteira de fixação 84, à porção inferior 48A do alojamento, que é suportado pelo reforço do painel de instrumentos de alta rigidez 40. Portanto, a rigidez 15 às vibrações (rigidez de vibração), que ocorre durante o deslocamento do módulo de airbag 64, pode ser aumentada. Em conseqüência, as vibrações que ocorrem durante o deslocamento, causadas pelo módulo de airbag 64 podem ser suprimidas.

Além disso, conforme mostrado na figura 4, a dimensão de Iargu- ra H1 da braçadeira traseira de fixação 76 é ajustada mais curta do que a distância de separação H2 do par esquerda - direita das braçadeiras diantei- ras de fixação 84 e as duas braçadeiras são dispostas de modo a não serem sobrepostas, quando vistas ao longo da direção axial da coluna. Portanto, a interferência da braçadeira traseira de fixação 76 com as braçadeiras dian- teiras de fixação 84 pode ser evitada em casos onde o tubo de coluna 26 está dobrado. Em conseqüência, quando a distância entre a porção inferior 70A da porção de corpo 70 da chave de combinação 68 e a porção inferior 48A do alojamento 48 é menor do que aquela da presente modalidade e- xemplificativa através da adoção de meios para evitar o impedimento da o- peração de dobra do tubo de coluna 26 por meio da configuração da caixa de módulo 54 do tecido, o curso de movimento do tubo de coluna 26 pode ser assegurado mesmo para casos onde poderia haver ainda alguma preo- cupação de redução de curso devido às braçadeiras dianteiras de fixação 84 e a braçadeira traseira de fixação 76 da caixa de módulo 54.

Deve ser notado que, embora na presente modalidade exemplifi- cativa as braçadeiras dianteiras de fixação 84 sejam fixadas à porção inferior 5 48A do alojamento 48 (parede de fundo de porção de parede de fundo 90) não há limitação. Por exemplo, conforme mostrado na figura 5, um elemento de encaixe por pressão 96 feito de aço para molas em uma forma de anel pode ser montado (encaixado por pressão) em uma porção periférica exter- na do tubo interno 36 em uma posição nas proximidades da extremidade 10 traseira do tubo externo 38 e o elemento de fixação de lado dianteiro 80 fi- xado a uma porção de fundo 96A.

Efeitos similares àqueles descritos na presente modalidade e- xemplificativa acima também podem ser obtidos nesses casos. Além disso, o elemento de encaixe por pressão 96 é comprimido pela extremidade traseira 15 do tubo externo 38 durante dobra do tubo de coluna 26 e desliza sobre o tubo interno 36. Portanto, mesmo supondo que a extremidade traseira do tubo externo 38, suportado pela porção inferior 48A do alojamento 48, fosse interferir com o elemento de encaixe por pressão 96, o curso de movimento do tubo de coluna 26 pode ser absorvido pelo elemento de encaixe por pres- 20 são 96, deslizando sobre o tubo interno 36 e pela flexão da caixa de módulo 54, etc. Isso, em conseqüência, significa que prejuízo para a operação de dobra do tubo de coluna 26 devido à relação com o elemento de fixação di- anteira (elemento de encaixe por pressão 96) pode ser suprimido ou impedi- do, com mais certeza, em uma colisão frontal.

Terceira Modalidade Exemplificativa

Agora será dada explicação de uma terceira modalidade exempli- ficativa de um dispositivo de airbag de joelho montado em coluna de acordo com a presente invenção, com referência à figura 6 até a figura 11B. Deve ser notado que às porções da configuração similares àquelas da presente 30 modalidade exemplificativa são alocados numerais de referência e sua ex- planação é omitida.

A terceira modalidade exemplificativa, conforme mostrado na fi- gura 6, caracteriza uma porção de escape 100 configurada como um recorte em uma porção inferior traseira do tubo externo 38, de modo a permitir que curso de dobra suficiente do tubo de coluna 26 seja assegurado, mesmo quando o espaço de instalação 74 do dispositivo de airbag de joelho monta- 5 do em coluna 10 é mais estreito na direção axial da coluna de direção 12.

Para explicar mais especificamente, conforme mostrado na figura

7, o módulo de airbag 64 é fixado, como será descrito mais tarde, em uma porção de fundo da face periférica externa da extremidade traseira do tubo interno 36 no lado do tubo deslizante, através da braçadeira traseira de fixa- 10 ção 76 que é formada em uma forma substancialmente de M, quando visto ao longo da direção axial do tubo de coluna 26. Note que as braçadeiras di- anteiras de fixação 84 e o elemento de encaixe por pressão 96, usados na segunda modalidade exemplificativa não são empregados aqui.

O tubo externo 38, suportado no lado do reforço do painel de ins- 15 trumentos 40 pelo alojamento 48, funciona como um tubo de lado fixo duran- te colapso do tubo de coluna 26, conforme mostrado na figura 6. Uma por- ção inferior na parte traseira do tubo externo 38 e a braçadeira traseira de fixação 76 são dispostas de modo a facear uma com a outra, porém, con- forme mostrado na figura 6, na figura 8 e na figura 9, a porção de escape 20 100 é proporcionada pelo corte de uma porção da parte traseira inferior do tubo externo 38 que se sobrepõe com a braçadeira traseira de fixação 76.

Deve ser notado que, conforme mostrado na figura 9, na figura 10A e na figura 10B, pelo suporte do tubo interno 36 pelo tubo externo 38 e a braçadeira traseira de fixação 76 em três pontos em torno da direção cir- 25 cunferencial (em intervalos de 120°) o tubo interno 36 é suportado global- mente em um estado de não contato. A saber, o agarramento fica entre duas projeções superiores 102, 104, formada integralmente em um ângulo de 120°, na superfície periférica interna do tubo externo 38, com um espaçador 106 disposto como um corpo separado abaixo dessas. Para correspondên- 30 cia, uma abertura 108 é formada no tubo externo 38, em uma posição cor- respondente ao espaçador 106, quando o tubo interno 36 e o tubo externo 38 estão em um estado montado e após o espaçador 106 ser encaixado com uma mola espiral de compressão 110, montada do lado de fora do tubo externo 38 na direção radial com um embutimento 112, a fixação é executa- da através de ondulação de uma porção da extremidade dianteira de uma porção de fixação 114. No estado fixado do embutimento 112, conforme 5 mostrado na figura 10B, uma porção de fundo da face periférica externa do tubo interno 36 recebe força de impulsão da mola espiral de compressão 110, comprimindo a porção periférica externa do tubo interno 36, em direção ao lado oposto na direção radial e para um estado de contato com as duas projeções superiores 102, 104, de modo a proporcionar suporte com o tubo 10 interno 36 e o tubo externo 38 em um estado centralizado. Na presente mo- dalidade exemplificativa, quando da colocação das projeções 102, 104 e do espaçador 106, esses são dispostos em posições tais que, durante a dobra da coluna, a braçadeira traseira de fixação 76 e as projeções 102, 104 e o espaçador 106 evitam a interferência de uns com os outros.

Operação e Efeito

Conforme mencionado na introdução à terceira modalidade e- xemplificativa, através da configuração da maneira descrita acima, depen- dendo do modelo do veículo, o espaço de instalação 74 do dispositivo de airbag de joelho montado em coluna 10, na direção axial da coluna de dire- ção 12, pode ser ainda mais estreitado, concebivelmente.

Quando da tentativa de assegurar o curso projetado de dobra da coluna nesses casos, não só a porção inferior 48A do alojamento 48 interfe- re com a porção dianteira de canto 64A do módulo de airbag 64, mas tam- bém é possível que a porção inferior de extremidade traseira do tubo externo 25 38 (tubo lateral fixado) interfere com a braçadeira traseira de fixação 76, fi- xada à porção inferior da face periférica externa do tubo interno 36. Nesses casos também, de acordo com a presente modalidade exemplificativa, con- forme mostrado pelas linhas interrompidas com tracejado duplo na figura 6, as porções que interferem, potencialmente, da braçadeira traseira de fixação 30 76 (as porções superiores da porção central 76A e as porções de pernas 76B) se movem relativamente de modo a entrarem na porção de escape 100 estabelecida na porção inferior de extremidade traseira do tubo externo 38 e interferência mútua pode ser evitada. Como um resultado, uma quantidade suficiente de curso de dobra do tubo de coluna 26 pode assegurada, mesmo quando esse espaço de instalação estreito 74, conforme descrito acima, é estabelecido no dispositivo de airbag de joelho montado em coluna 10.

5 Deve ser notado que em casos onde a posição de fixação do

módulo de airbag 64 (inflador 50) em relação ao tubo interno 36 é ajustada no lado dianteiro da coluna, conforme mostrado na figura 6 e a forma da braçadeira traseira de fixação 76 é diferente daquela mostrada, empregando uma forma que interfere com a porção inferior 48A do alojamento 48, a(s) 10 parte(s) de escape pode(m) ser proporcionada(s) na extremidade traseira da porção inferior 48A do alojamento como um chanfro ou um degrau, etc., tal como a linha interrompida de tracejado duplo Q da figura 6.

A presente modalidade exemplificativa é uma configuração em- pregando um espaçador 106 comprimido em direção ao centro axial pela mola espiral de compressão 110 fixada ao embutimento 112 a fim de supor- tar o tubo interno 36 em um estado de não contato no tubo externo 38, po- rém, não há limitação e outras configurações podem ser empregadas.

Por exemplo, na configuração mostrada na figura 11 A, uma porca 120 montada em flange, cuja face periférica interna é formada com uma ros- 20 ca em torno da periferia de uma abertura 108, formada no tubo externo 38, é fixada ao tubo externo 38 por meio de soldagem e um parafuso com fenda 122 é rosqueado a partir do exterior na direção axial da abertura 108. Um espaçador 124 e uma mola espiral de compressão 126 são encaixados no núcleo axial do parafuso com fenda 122.

Por exemplo, na configuração mostrada na figura 11B, a extre-

midade de base de um ressalto circular de forma cilíndrica 130 é fixada por meio de soldagem em torno da periferia da abertura 108 do tubo externo 38 e uma mola espiral de compressão 132 é encaixada. Um espaçador 134 é encaixado em uma porção de extremidade no interior, na direção axial da 30 mola espiral de compressão 132 e, após a montagem no ressalto circular de forma cilíndrica 130 nesse estado, um retentor 136 é inserido e impedido de sair por um anel-E 138. O tubo interno 36 também é suportável com relação ao tubo ex- terno 38 com uma estrutura de suporte de três pontos, usando uma ou outra das configurações descritas acima.

Explanação Suplementar para as Modalidades Exemplificativas (1) Em cada uma das modalidades exemplificativas descritas a-

cima, o dispositivo de airbag de joelho montado em coluna 10 é configurado para ser atuado por uma colisão frontal, contudo, não há limitação e um sen- sor pré-batida pode ser instalado em uma porção, no centro do para-choque dianteiro, etc., e o dispositivo de airbag de joelho montado em coluna 10, também atuado quando uma colisão frontal é predita (antecipada).

(2) Em cada uma das modalidades exemplificativas descritas a- cima, foi dada explanação para uma coluna de direção dotada de um meca- nismo em telescópio e de inclinação, operado eletricamente 28, porém, não há limitação e a invenção pode ser aplicada a uma coluna de direção dotada

de um mecanismo de inclinação e em telescópio manual, empregando uma alavanca de operação.

(3) Em cada uma das modalidades exemplificativas descritas a- cima, foi dada explanação com a porção inferior 70A da porção de corpo 70 da chave de combinação 68 como um exemplo da primeira obstrução e com

a porção inferior 48A do alojamento 48 como um exemplo da segunda obs- trução, contudo, não há limitação e combinações incluindo outras obstruções dispostas de modo a se projetarem para fora, abaixo dos tubos de coluna, são apropriadas. Por exemplo, exemplos de objetos rígidos incluem a mes- ma porção inferior 70A da porção de corpo 70 da chave de combinação 68

como a primeira obstrução e um corpo rígido de um motor de inclinação e/ ou motor em telescópio como a segunda obstrução, com a invenção aplica- da à combinação desses componentes.

Listagem de Referência dispositivo de airbag de joelho montado em coluna 12 coluna de direção 18 tampa de coluna

24 eixo principal de direção 26 tubo de coluna

28 mecanismo de inclinação e em telescópio 36 tubo interno (tubo de coluna de lado deslizante)

38 tubo externo (tubo de coluna de lado fixo)

40 reforço do painel de instrumentos 48 alojamento

48A porção inferior (segunda obstrução)

50 inflador (meio de geração de gás)

52 airbag de joelho 54 caixa de módulo 64 módulo de airbag 68 chave de combinação 70A porção inferior (primeira obstrução)

74 espaço de instalação 76 braçadeira traseira de fixação (elemento de fixação de extremidade tra- seira)

76A porção central 76B porções de pernas

84 braçadeira dianteira de fixação (elemento de fixação de extremidade di- anteira)

96 Elemento de encaixe por pressão (elemento de fixação de extremidade dianteira)

100 porção de escape

Claims (12)

1. Dispositivo de airbag de joelho montado em coluna disposto no interior de uma tampa de coluna que cobre o lado da extremidade traseira de uma coluna de direção, a coluna de direção configurada com um eixo de direção e de um tubo de coluna que cobre o eixo de direção, em que o tubo de coluna é configurado com uma construção de tubo duplo, dobrável dentro de uma faixa de curso específica pela entrada de uma carga de um valor específico ou maior e a coluna de direção é dotada de: uma primeira obstrução, fixada em um lado da extremidade tra- seira do tubo de coluna de lado deslizante e disposta em um estado tal que uma parte da primeira obstrução se projeta para baixo embaixo do tubo de coluna de lado deslizante; e uma segunda obstrução, fixada ao lado da extremidade traseira do tubo de coluna de lado deslizante em uma posição separada por uma distância específica da primeira obstrução, e disposta em um estado tal que uma parte da segunda obstrução se projeta para baixo embaixo do tubo de coluna; e também com um módulo de airbag preso à coluna de direção de modo a ser disposto no tubo de coluna embaixo da face periférica externa do tubo de coluna de lado deslizante entre a primeira obstrução e a segunda obstrução, o módulo de airbag configurado compreendendo meio gerador de gás quando há uma colisão, e um airbag de joelho, que é alojado no interior da tampa de coluna em um estado dobrado e que recebe o gás fornecido e o infla e se desdobra para um lado do joelho do motorista.

2. Dispositivo de airbag de joelho montado em coluna disposto no interior de uma tampa de coluna que cobre o lado da extremidade traseira de uma coluna de direção, a coluna de direção configurada com um eixo de direção e de um tubo de coluna que cobre o eixo de direção, em que o tubo de coluna é configurado com uma construção de tubo duplo, dobrável dentro de uma faixa de curso específica pela entrada de uma carga de um valor específico ou maior e a coluna de direção é dotada de: uma primeira obstrução, fixada em um lado da extremidade tra- seira do tubo de coluna de lado deslizante e disposta em um estado tal que uma parte da primeira obstrução se projeta para baixo embaixo do tubo de coluna de lado deslizante; e uma segunda obstrução, fixada ao lado da extremidade traseira do tubo de coluna de lado deslizante em uma posição separada por uma distância específica da primeira obstrução, e disposta em um estado tal que uma parte da segunda obstrução se projeta para baixo embaixo do tubo de coluna; e também com um módulo de airbag preso à coluna de direção de modo a ser disposto no tubo de coluna embaixo da face periférica externa do tubo de coluna de lado deslizante entre a primeira obstrução e a segunda obstrução, o módulo de airbag configurado compreendendo meio gerador de gás para gerar gás quando há uma colisão, e um airbag de joelho, que é alojado no interior da tampa de coluna em um estado dobrado e que recebe o gás fornecido e infla e se desdobra para um lado do joelho do motorista, em que o meio de geração de gás é disposto dentro do módulo de airbag em direção ao lado da primeira obstrução e o airbag de joelho no estado dobra- do é disposto dentro do módulo de airbag no lado da segunda obstrução e adjacente ao meio de geração de gás.

3. Dispositivo de airbag de joelho montado em coluna de acordo com a reivindicação 1 ou a reivindicação 2, em que a primeira obstrução é uma chave de combinação e a segunda obstrução é um alojamento para suportar o tubo de coluna no reforço do painel de instrumentos que se es- tende ao longo da direção da largura do veículo.

4. Dispositivo de airbag de joelho montado em coluna de acordo com a reivindicação 3, em que uma caixa de módulo do módulo de airbag é configurada de um material que é flexível e/ou macio.

5. Dispositivo de airbag de joelho montado em coluna de acordo com a reivindicação 3, em que o módulo de airbag é fixado no tubo de colu- na de lado deslizante em uma posição próxima da primeira obstrução utili- zando um elemento de fixação.

6. Dispositivo de airbag de joelho montado em coluna de acordo com a reivindicação 5, em que uma parte do escape é provida à segunda obstrução, ou ao tubo de coluna de lado fixo que se move relativamente in- tegrado à segunda obstrução em uma posição do lado fixo do tubo que fa- ceia o elemento de fixação quando o tubo de coluna entrar em colapso, para evitar a interferência com o elemento de fixação.

7. Dispositivo de airbag de joelho montado em coluna de acordo com a reivindicação 4, em que um lado da extremidade traseira da caixa de módulo do módulo do airbag é fixado ao tubo de coluna de lado deslizante em uma posição à proximidade da primeira obstrução utilizando um elemen- to de fixação da extremidade traseira, e de um lado da parte frontal da caixa do módulo é fixado à segunda obstrução utilizando um elemento de fixação da parte frontal.

8. Dispositivo de airbag de joelho montado em coluna de acordo com a reivindicação 7, em que o elemento de fixação da extremidade trasei- ra e o elemento de fixação da parte frontal são dispostos de modo a não so- brepor no sentido da largura do veículo quando vistos ao longo do sentido axial da coluna de direção.

9. Dispositivo de airbag de joelho montado em coluna de acordo com a reivindicação 4, em que um lado da extremidade traseira da caixa de módulo do módulo de airbag é fixado ao tubo de coluna de lado deslizante em uma posição nas proximidades da primeira obstrução utilizando um ele- mento de fixação da extremidade traseira, e de um lado da parte frontal da caixa do módulo é suportado para poder deslizar relativo ao tubo de coluna lado deslizante por meio de um elemento de fixação da parte frontal.

10. Dispositivo de airbag de joelho montado em coluna de acordo com a reivindicação 7, em que o elemento de fixação da extremidade trasei- ra é formado substancialmente em um formato de M quando visto ao longo do sentido axial da coluna, e fornecido com uma parte central fixada ao tubo de coluna de lado deslizante na posição à proximidade da primeira obstru- ção, e de um par de partes de perna, as partes de perna sendo dispostas na face externa no lado da extremidade traseira da caixa do módulo com o meio aerador de gás fixado às partes de perna.

11. Dispositivo de airbag de joelho montado em coluna de acordo com a reivindicação 1 ou a reivindicação 2, em que a coluna de direção é fornecida com um mecanismo em telescópio e inclinação eletricamente ope- rado.

12. Dispositivo de airbag de joelho montado em coluna de acordo com a reivindicação 11, em que a segunda obstrução é um motor de inclina- ção ou um motor em telescópio.