CN100450818C - 乘客约束装置用充气气囊、其安装结构、及乘客腰部约束装置 - Google Patents

乘客约束装置用充气气囊、其安装结构、及乘客腰部约束装置 Download PDF

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Abstract

本发明的目的是提供一种不会损及收藏性、具有耐热性的乘客约束装置用充气气囊，其安装结构，以及使用该充气气囊的乘客腰部约束装置。因此，在通过填充气体膨胀展开，约束车辆内的乘客的乘客约束装置用的气囊中，包括主体片，该主体片包含有：形成在前述气体接触的内表面上的金属层，以及叠层在前述金属层的外侧的柔软性优异的加强布层，将前述主体片形成袋状。

Description

乘客约束装置用充气气囊、其安装结构、及乘客腰部约束装置
技术领域
本发明涉及用于乘客约束装置的充气气囊，特别是，涉及适合用于安装在座椅座垫内、在车辆碰撞时约束乘客的腰部的乘客腰部约束装置以及安装在仪表板的下部、在车辆碰撞时约束乘客的腿部的乘客腿部约束装置的充气气囊。另外，涉及这种充气气囊的安装结构以及利用该充气气囊的乘客腰部约束装置。
背景技术
当车辆在前方碰撞时，由于惯性，乘客向前方移动。在乘客戴着安全带的情况下，借助安全带的肩带及腰带的约束作用，乘客向前方的移动受到相当程度的抑制，但是，有时并不一定充分。
为了防止这种乘客向前方的移动，在车辆由于前方碰撞等急剧减速的情况下，瞬时间使车座座垫的前端部上升、限制乘客向前方的移动的乘客腰部约束装置，例如，在专利文献1、专利文献2、专利文献3中是已知的。另外，用于保护向前方移动的乘客的腿部的乘客腿部约束装置，例如，在专利文献4、专利文献5中是已知的。
图5表示乘客约束装置的现有例。(a)表示膨胀展开前的状态，(b)表示膨胀展开后的状态。在图中，1是座椅骨架，在该座椅骨架1的前部，设置从上部观察凹入的凹部1a，利用焊接或者粘结等，将金属板2以覆盖凹部1a的方式粘贴在其上面。在该例中，充气气囊3由金属板2和座椅骨架1构成，将充气机4发生的气体填充到充气气囊3的内部空间。
在备有该乘客腰部约束装置的车辆中，在由于前方碰撞等车辆急剧减速时，充气机4动作，将高压气体送入充气气囊3。这样，构成充气气囊3的金属板2膨胀展开，通过使座椅座垫6的前部座面上升，防止坐在座椅上的乘客向前方移动。
图6表示乘客腿部约束装置(也称作膝部气囊)的现有例。(a)表示膨胀展开前的状态，(b)表示膨胀展开后的状态。在图中，11是仪表板，12是车身盖板，13是内置于车身盖板12的里侧的气囊组件。在气囊组件13上，装配有充气气囊(气囊主体)14和充气机15，充气机15发生的气体填充到充气气囊14的内部。
在备有这种乘客腿部约束装置的车辆中，由于前方碰撞等车辆急剧减速时，充气机15动作，将高压气体送入充气气囊14。这样，充气气囊l4膨胀展开，将车身盖板12推出，藉此，约束坐在座椅上的乘客的腿部N，缓和在腿部向车内的设备上碰撞时的冲击。
不过，在将这种乘客约束装置的充气气囊作为金属的单件部件构成时，过去一般如图7所示，通过焊接(虚线23表示焊接部)将两个金属板21、22粘合在一起构成，如图8所示，在两个金属板21、22之间，夹持焊接确保膨胀量用波纹管25。并且，在将这样构成的充气气囊装配到车辆上的情况下，预先将充气机组装到充气气囊上，将其组件化，然后将其装配到车辆上。
【专利文献1】
特开平5-229378号公报
【专利文献2】
特开平10-217818号公报
【专利文献3】
英国专利GB2357466号公报
【专利文献4】
特开平8-40177号公报
【专利文献5】
特开平9-123857号公报
但是，图7所示的充气气囊，由于通过使两个金属板21、22重合之后将周边焊接构成，所以，存在着制作麻烦、成本增高的问题。另外，图8所示的充气气囊，由于进一步通过在两个金属板21、22之间夹持波纹管25进行焊接构成，所以，存在着制作更加麻烦、成本更高的问题。
在用金属板构成充气气囊的情况下，存在着在膨胀前的状态难以折叠、收藏性差的问题。另一方面，在用织物(布)构成充气气囊的情况下，尽管收藏性很好，但是在耐受高温气体的耐热性方面存在问题。
本发明考虑到上述情况，其目的是，提供一种不损害收藏性、耐热性好的用于乘客约束装置充气气囊、其安装结构、以及使用该充气气囊的乘客腰部约束装置。
发明的内容
根据本发明方案1所述的乘客约束装置用的充气气囊，在通过填充气体膨胀展开，约束车辆内的乘客的乘客约束装置用的气囊中，包括主体片，该主体片包含有：形成在前述气体接触的内表面上的金属层，以及叠层在前述金属层的外侧的柔软性优异的加强布层，其中，将前述主体片形成袋状。
在这种情况下，作为金属薄膜片，可以利用铝等具有柔性的薄膜片。另外，作为加强布，可以利用缝制布。另外，作为树脂的例子，可以利用聚乙烯、聚丙烯、聚酯、聚酰胺等。作为成形袋体时的主体片的粘贴方法，可以采用粘结及热熔接等方法。
与只简单地利用树脂的片成形为袋状的情况相比，由于本发明的充气气囊是利用在内表面上粘贴金属薄膜片、并且通过将加强布叠层成层状构成的主体片成形构成的，所以，可以充分耐受填充气体时的高压、高温，可以提高作为充气气囊的可靠性。另外，由于是作为具有柔性的袋体成形的制品，所以，能够以压扁成扁平的形状，紧凑地安装到车辆上。
本发明方案2的发明所述的用于乘客约束装置的充气气囊，在方案1中，其特征在于，前述袋体由下述部分构成：平面视图呈矩形、利用一对对向的两个边相互接合的表面和背面两个宽幅部片；利用该宽幅部片的另一对对向的两个边与表面和背面两个宽幅部片的边缘部接合的、确保膨胀高度用的左右两个拼接块部片，通过将所述两个拼接块部片形成中央宽度宽的大致的菱形形状，前述宽幅部片能够膨胀成以前述两个拼接块部片的中央宽度宽的部分作为顶点的大致圆筒曲面状。
在这种充气气囊中，由于通过设置拼接块部片，在由于高压气体导入而膨胀展开时，可以将在平面视图中呈矩形的宽幅部片膨胀成大致的圆筒曲面状，所以，可以确保充分的膨胀高度(膨胀余量)，可以提高能量吸收程度。
本发明方案3的发明所述的用于乘客约束装置的充气气囊，在方案2中，其特征在于，在至少一个前述宽幅部片的表面上，与前述宽幅部片彼此的对向的两个边的接合部平行地紧密邻接配置多个窄幅口袋，将利用比前述主体片硬的材料制成的长方形板分别插入到各个窄幅口袋中。在这种情况下，作为长方形板，可以利用硬质树脂板及金属板等。
在这种充气气囊中，由于在因高压气体的导入膨胀展开时膨胀成大致圆筒曲面状的宽幅部片上配置由硬质材料构成的多个长方形板，所以，可以将宽幅部片的膨胀力整体均匀地传递给乘客。从而，可以效率良好地吸收来自于乘客的冲击，可以提高乘客的保护性能。即，在没有配置长方形板的情况下，由于宽幅部片的整体是柔软的，所以，未受到约束的中央部往往很容易隆起(即，宽幅部片往往膨胀成球面状)，在配置长方形板的情况下，宽幅部片膨胀成大致的圆筒曲面状(即，不仅是在中央部膨胀，而且以均匀的高度一直膨胀到端部)，所以，能够以很宽的面积均匀地支承乘客，可以高效率地吸收来自于乘客的冲击能量。另外，由于通过多个长方形板的使用，可以保证宽幅部片的膨胀呈大致的圆筒曲面状，所以，不会阻碍膨胀展开性能。
本发明方案4的发明所述的用于乘客约束装置的充气气囊，在方案3中，其特征在于，将前述各个长方形板的长度，设定成越处于其配置方向的中央部越长、越处于端部越短，袋体的四角从由长方形板造成的约束中被解放出来。
在这种充气气囊中，由于将长方形板的长度越靠近配置方向的端部设定得越短，将袋体的四角从由长方形板造成的约束中解放出来，所以，可以防止在膨胀时向袋体的四角施加不适当的力，可以提高充气气囊的膨胀性能。
本发明方案5的发明所述的用于乘客约束装置的充气气囊，在方案2～4的任何一项中，其特征在于，前述宽幅部片彼此的对向的两个边的接合部中的一个，形成确保规定宽度的接合余量的板条状，在该板条状的接合部上，安装有利用比前述主体片硬的材料构成的安装固定用压板。
在这种充气气囊中，由于在宽幅部片彼此的接合部安装硬质的压板，所以，可以很容易利用该部分将充气气囊安装到车辆上。
本发明方案6的发明所述的乘客约束装置用的充气气囊的安装结构，在方案2～5任何一项中所述的乘客约束装置用的充气气囊用的安装结构中，其特征在于，只将前述宽幅部片彼此的对向的两边的接合部中的一个固定到车辆上，而另一个是自由的。
方案2～5所述的充气气囊，在因高压气体的导入而膨胀展开时，表面和背面的宽幅部片一起膨胀成大致圆筒曲面状。在膨胀成这种形状的情况下，当将两端的接合部一起固定到车辆上时，不仅充气气囊本身难以膨胀，而且向固定部上施加不必要的力。因此，在方案6的发明所述的安装结构中，只将一个接合部固定到车辆上，而令另一个接合部为自由的。藉此，不会阻碍充气气囊本身的膨胀展开，同时，不会向固定部上作用不必要的力，可以使膨胀力有效地作用到乘客上，高效率地吸收冲击能量。
本发明方案7的发明所述乘客腰部约束装置，其特征在于，使前述宽幅部片彼此的对向的两个边的接合部指向前后方向，将方案2～5中任何一项所述的用于乘客约束装置的充气气囊，内装于车辆的座椅座垫的前下部，只将前述宽幅部片彼此的相对向的两个边的接合部中的位于车辆后部侧的接合部固定到车辆上，而车辆前部侧的接合部是自由的，在车辆急剧减速时，通过填充高压气体使前述充气气囊膨胀展开，从而使座椅座垫的前部座面上升，藉此防止坐在座椅上的乘客向前方移动。
在这种装置中，由于将充气气囊的后端侧的接合部固定，而前端侧的接合部是自由的，所以，当由于高压气体的导入膨胀展开时，前端侧以隆起的方式膨胀。从而，可以使座椅座垫的前部座面从前端侧上升，可以利用充气气囊有效地约束乘客的腰部。
附图说明
图1是表示本发明的实施形式的充气气囊的膨胀展开时的外观的透视图。
图2是图1的A-A线向视剖视图。
图3是表示根据本发明的主体片(树脂片)的结构的剖视图。
图4是利用本发明的实施形式的充气气囊的乘客腰部约束装置的简略侧视图。
图5是现有的乘客腰部约束装置的结构图，(a)是表示充气气囊膨胀展开前的状态的侧视剖视图，(b)是表示充气气囊膨胀展开后的状态的侧视剖视图。
图6是现有的乘客腿部约束装置的结构图，(a)是表示充气气囊膨胀展开前的状态的侧视剖视图，(b)是表示充气气囊膨胀展开后的状态的侧视剖视图。
图7是现有的充气气囊的结构图，(a)是表示收缩时的状态的外观透视图，(b)是表示膨胀展开时的状态的外观透视图。
图8是现有的另外的充气气囊的结构图。
具体实施方式
下面，根据附图说明本发明的实施形式。
图1是表示本发明的实施形式的充气气囊的膨胀展开时的外观的透视图，图2是图1的A-A线向视剖视图。图3是表示根据本发明的主体片(树脂片)的结构的剖视图。
充气气囊50的气囊主体50A是一种通过高压气体的填充能够膨胀展开、通过膨胀展开约束乘客的乘客约束装置用的气囊主体。如图3所示，通过将金属片100贴在内表面上、并且粘贴由加强布102、104、106叠层成层状而构成的主体片，成形具有柔性的气密性的带体。在这种情况下，作为金属片100，可以利用铝等具有柔性的薄膜片。
作为金属片100的材质，除铝之外，也可以使用铝合金，铜，铜合金，不锈钢等。另外，这些原材料，也可以只是局部地或部分地用在充气气囊的内表面上的特别是温度上升的部分上。作为使用铝的情况下的金属板100的厚度，可以为1/1000mm～1/10mm。优选地为1/1000mm～1/100mm。
在加强布层中，作为与金属板100接触的层102及最外侧的层106，例如，可以使用聚酯片。在两个聚酯片102、106之间，可以加装加强用的纸层104。另外，作为层104，可以利用缝制布。另外，作为构成层102、104的树脂的例子，除聚酯之外，也可以利用聚乙烯、聚丙烯、聚酰胺等各种树脂。
构成图3所示的主体片的层的数目及材质，并不局限于实施例所述的情况，可以根据所需要的耐压等适当地变更。
作为袋体成形的气囊主体50A，由以下部分构成：平面视图为矩形、利用一对对向边相互接合的表面和背面两个宽幅部片51，以及利用宽幅部片51的另一对对向的两个边与表面和背面两个宽幅部片51的边缘部接合的确保膨胀高度用的左右两个拼接块部片52。宽幅部片51彼此的接合部53，形成确保规定宽度的接合余量(例如，15～30mm)的板条状，在其中的一个接合部53上，安装有安装固定用的带状压板65，其中，所述压板利用比构成气囊主体50A的主体片(树脂片)更硬的材料(例如规定厚度的金属板)构成。并且，通过该压板65在接合部53上，形成螺钉固定用的安装孔66。通过确保宽的接合余量，即使在主体片薄的情况下，也可以获得高的接合强度。
另外，拼接块部片52，以堵塞通过与表面和背面两个宽幅部51对准形成的筒状的空间的端面的方式配置，与两个宽幅部片51的侧缘部接合。该接合部54也以确保规定的宽度的接合余量(例如，15～30mm)的状态，形成板条状。另外，树脂片的接合，可以通过粘结或者热熔接进行。通过确保宽的接合余量，在主体片薄的情况下，也可以获得高的接合强度。
这样，通过将两个拼接块部片52形成中央宽度H宽的大致的菱形形状，表面和背面两个宽幅部51，可以膨胀成以两个拼接块部片52的中央宽幅部分52A作为顶点的大致圆筒曲面状。
另外，通过在该气囊主体50A的一侧的宽幅部片51的表面上，进一步粘贴另外的树脂片(该树脂片，由于温度条件不十分严苛，所以，也可以是不带金属层的简单的树脂片)58，与宽幅部片51彼此的对向的两个边的接合部53平行地、邻接紧密地配置多个窄幅口袋61。如图2所示，各个窄幅口袋61，在使被覆于其上的树脂片适当地松弛的状态下，通过以规定间距粘结(也可以熔接)到气囊主体50A侧的宽幅部片51的表面上形成。图中用59表示的部分，是粘结(或者熔接)的部分。
并且，在这样形成的各个窄幅口袋61内，分别插入利用比构成气囊主体50A的树脂片硬的材料(例如，规定厚度的金属板)构成的长方形板62。将前述各个长方形板62的长度，设定成越处于其配置方向的中央部越长，越处于端部越短，平面视图为矩形的气囊主体50A的四角从由长方形板62造成的约束中被解放出来。
具有以上结构的充气气囊50，与只简单地用树脂片成形为袋状的制品相比，由于是利用通过在内表面上贴有金属薄膜片、并且将加强部叠层成层状构成的树脂片成形的，所以，可以充分耐受气体填充时的高压、高温，可以提高作为充气气囊50的可靠性。另外，由于作为具有柔性的袋体成形气囊主体50A，所以，能够以压扁成扁平的形状，紧凑地安装到车辆上。
另外，由于通过将大致为菱形的拼接块部片52设置在端面上，确保在膨胀状态的高度，所以，可以提高能量的吸收程度。另外，由于在因导入高压气体而膨胀展开时膨胀成大致圆筒曲面状的宽幅部片51上配置硬质的长方形板62，所以，可以将宽幅部片51的膨胀力全部均匀地传递给乘客，可以高效率的吸收来自于乘客的冲击，可以提高乘客的保护性能。另外，由于通过使用多个长方形板62，可以保证宽幅部片51的膨胀为大致的圆筒曲面状，所以，不会妨碍膨胀展开性能。
特别是，由于将各个长方形板62的长度，设定成越处于其配置方向的中央部越长，越处于端部越短，将矩形的气囊主体50A的四角从由长方形板62造成的约束中被解放出来，所以，可以防止在膨胀时向气囊主体50A的四角施加不适当的力，可以提高充气气囊50的膨胀性能。
在使用该充气气囊50的情况下，利用螺钉将设置压板65侧的接合部53固定到车身上，另一个接合部53为自由的。图4表示利用该充气气囊50构成的乘客腰部约束装置100的例子。
在该乘客约束装置100中，使宽幅部片51彼此的对向的两个边的接合部53指向前后方向，将前述充气气囊50，内装于车辆的座椅座垫71的前下部。并且，只将安装压板65的车辆后部侧的接合部53，用螺栓螺母68固定到车身侧构件70上，车辆前部侧的接合部53呈自由状态。
当装备有该乘客腰部约束装置100的车辆前方碰撞、从图中省略的充气机发生高压气体时，通过该高压气体的导入充气气囊50膨胀展开，使座椅座垫71的前部座面上升，防止坐在座椅上的乘客M向前方的移动。这时，由于只有充气气囊50的后端侧的接合部53固定，前端侧的接合部53为自由的，所以，充气气囊50，如箭头A所示，以前端侧隆起的方式膨胀。从而，不会不适当地使座椅座垫71的前部座面从前端侧上升，可以有效地使充气气囊50的膨胀力(箭头B)作用到乘客M的腰部，可以高效率地吸收冲击能量。
另外，前述充气气囊，除腰部约束装置之外，也可以适用于驾驶员座用的气囊装置，副驾驶员座用的气囊装置，侧面突出用气囊装置，充气帘幕装置，膝部气囊装置等该各种充气气囊。
如上面说明的那样，方案1的发明所述的充气气囊，由于它是利用在内表面上贴有金属薄膜片、并且将加强布叠层成层状构成的树脂片成形而成的，所以，可以充分耐受在填充气体时的高压、高温，可以充分确保作为充气气囊的可靠性。另外，由于是作为具有柔性的袋体成形的，所以，能够以压扁成扁平的形状，紧凑地安装到车辆上。
方案2的发明所述充气气囊，由于设置确保膨胀展开时的高度用的拼接块部片，所以，可以确保高的能量吸收率。
方案3的发明所述充气气囊，由于在膨胀宽幅面上设置用硬质材料构成的多个长方形板，所以，可以将充气气囊的膨胀力均匀地传递给乘客，可以高效率地吸收来自于乘客的冲击。
方案4的发明所述充气气囊，由于调节长方形板的长度，将袋体的四角从长方形板造成的约束中解放出来，所以，可以防止在膨胀时向袋体的四角施加不适当的力，可以提高充气气囊的膨胀性能。
方案5的发明所述充气气囊，由于在宽幅部片彼此的接合部安装硬质的压板，所以，利用该部分可以很容易将充气气囊安装到车辆上。
方案6的发明所述充气气囊的安装结构，由于在将充气气囊安装到车辆上时，只将一个接合部固定到车辆上，令另一个接合部是自由的，所以，不会妨碍充气气囊本身的膨胀展开，并且不会向固定部上施加不必要的力，可以使膨胀力有效地作用到乘客身上，可以高效率地吸收冲击能量。
方案7的发明所述的乘客腰部约束装置，由于将充气气囊的后端侧的接合部固定，令前端侧的接合部是自由的，所以，在提高高压气体的导入而膨胀展开时，可以使之以前端侧隆起的方式膨胀。从而，可以使自座椅座垫的前部座面从前端侧上升，可以利用充气气囊有效地约束乘客的腰部。

Claims (5)

1.一种用于乘客约束装置的充气气囊，所述乘客约束装置通过借助填充气体膨胀展开，约束车辆内的乘客，其特征在于，
所述用于乘客约束装置的充气气囊包括主体片，所述主体片包括：形成在前述气体所接触的内表面上的金属层、叠层在前述金属层外侧的柔软性优异的加强布层，
将前述主体片形成袋状，
前述主体片由下述部分构成：平面视图呈矩形的、利用一对对向的边相互接合的表面和背面两个宽幅部片；利用该宽幅部片的另一对对向的边与表面和背面两个宽幅部片的边缘部接合的、确保膨胀高度用的左右两个拼接块部片，通过将所述两个拼接块部片形成中央宽度宽的菱形形状，前述宽幅部片能够膨胀成以前述两个拼接块部片的中央宽度宽的部分作为顶点的圆筒曲面状。
2.如权利要求1所述的用于乘客约束装置的充气气囊，其特征在于，在至少一个前述宽幅部片的表面上，与前述宽幅部片彼此的对向的两个边的接合部平行地紧密邻接配置多个窄幅口袋，将利用比前述主体片硬的材料制成的长方形板分别插入到各个窄幅口袋中。
3.如权利要求2所述的用于乘客约束装置的充气气囊，其特征在于，将前述各个长方形板的长度，设定成越靠近其配置方向的中央部越长、越靠近端部越短，袋体的四角被从由长方形板造成的约束中解放出来。
4.如权利要求1～3中任何一项所述的用于乘客约束装置的充气气囊，其特征在于，前述宽幅部片彼此的对向的两个边的接合部中的一个形成确保规定宽度的接合余量的板条状，在该板条状的接合部上，安装有利用比前述主体片硬的材料构成的安装固定用压板。
5.一种乘客腰部约束装置，其特征在于，使前述宽幅部片彼此的对向的两个边的接合部朝向前后方向，将权利要求1～4中任何一项所述的用于乘客约束装置的充气气囊内装于车辆的座椅座垫的前下部，只将前述宽幅部片彼此的相对向的两个边的接合部中的位于车辆后部侧的接合部固定到车辆上，而车辆前部侧的接合部是自由的，在车辆急剧减速时，通过填充高压气体使前述充气气囊膨胀展开，从而使座椅座垫的前部座面上升，藉此防止坐在座椅上的乘客向前方移动。
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