CN101134452A - 气囊装置 - Google Patents
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Abstract
本发明的气囊装置构成为具有被折叠收容的气囊和可向气囊供给膨胀用气体的充气机。充气机具有第1气体供给部和第2气体供给部，它们分别可以向气囊内供给膨胀用气体，同时由控制装置对动作进行控制。第1气体供给部设定为，可以在第2气体供给部的动作前进行动作，同时，将独立动作时向气囊的每单位时间的膨胀用气体的供给物质量，设定为小于第2气体供给部向气囊的每单位时间的膨胀用气体的供给物质量。
Description
技术领域
本发明涉及一种构成为具有被折叠收容的气囊、和可以向气囊供给膨胀用气体的充气机的气囊装置。
背景技术
目前，作为气囊装置中使用的充气机，如特开2003-81050号公报所示，已有下述结构的混合型装置，其采用具有内置有加压气体的气体发生室的结构，在电爆管(squib)点火时，破坏闭塞气体发生室的密封部件，从配置在前端侧的1个气体喷出孔喷出膨胀用气体。该充气机构成为在来自气体发生室的膨胀用气体喷出后，使配置在电爆管周围的气体产生剂燃烧，而产生膨胀用气体，长时间地维持气囊的内压。
但是，在使用了现有的充气机的气囊中，可以长时间地维持气囊内压，但因为充气机构成为在动作初期，使膨胀用气体从1个气体喷出孔急剧地喷出，所以可能会使气囊的膨胀初期的内压较高，对要保护的乘客等造成伤害。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种可以抑制气囊在膨胀初期的内压过度上升的气囊装置。
本发明的目的可以通过下述结构的第1气囊装置实现。
该气囊装置构成为具有：气囊，其被折叠收容；以及充气机，其可以向气囊供给膨胀用气体，其特征在于，充气机具有第1气体供给部和第2气体供给部，它们分别可以向气囊内供给膨胀用气体，并且由控制装置对其动作进行控制，第1气体供给部，设定为可在第2气体供给部的动作之前进行动作，同时，将独立地动作时向气囊的每单位时间的膨胀用气体的供给物质量，设定为小于第2气体供给部向气囊的每单位时间的膨胀用气体的供给物质量。
在本发明的第1气囊装置中，向气囊供给膨胀用气体的充气机的第1气体供给部，设定为可以在第2气体供给部动作之前进行动作，此外，将在先进行动作的情况下，向气囊的每单位时间的膨胀用气体的供给物质量，设定为小于第2气体供给部向气囊的每单位时间的膨胀用气体的供给物质量。即，在本发明的第1气囊装置中，在从第1气体供给部先供给膨胀用气体的情况下，从第1气体供给部缓慢地供给膨胀用气体，而使气囊展开，然后，由于以大于第1气体供给部的每单位时间的供给物质量，从第2气体供给部供给膨胀用气体，使气囊膨胀，所以气囊迅速膨胀。因此，本发明的气囊装置，在充气机的动作初期，可以抑制向气囊内急剧供给大量膨胀用气体，可以抑制气囊膨胀初期的内压过度上升。
因此，本发明的第1气囊装置，可以抑制气囊在膨胀初期的内压的过度上升。
另外，在本发明的第1气囊装置中，也可以使控制装置构成为，与碰撞预测传感器、碰撞检测传感器电气连接，该碰撞预测传感器可以在车辆碰撞前检测无法避免的碰撞，该碰撞检测传感器可以检测车辆的碰撞，该控制装置在输入了来自碰撞预测传感器的信号时，使第1气体供给部动作，在输入了来自碰撞检测传感器的信号时，使第2气体供给部动作。
上述结构的气囊装置，可以在检测出车辆的碰撞前，使从第1气体供给部供给的膨胀用气体，缓慢地流入气囊内，使气囊一边从折叠状态展开一边缓慢膨胀，然后，在检测出车辆的碰撞时，以大于第1气体供给部的每单位时间的供给物质量，使从第2气体供给部供给的膨胀用气体流入气囊内部，从而使其大幅膨胀。即，在上述结构的气囊装置中，由于采用从检测出碰撞之前开始，使从第1气体供给部供给的膨胀用气体流入气囊内部的结构，所以，与在检测出碰撞后使膨胀用气体流入，而使气囊展开膨胀的情况相比，可以抑制从检测出碰撞后直至气囊膨胀完成期间，内压急剧上升，在从检测出碰撞后直至气囊膨胀完成时的期间内保护乘客等的情况下，由于不会对乘客等施加过度的推压力，反而是维持已经达到一定程度的内压，所以可以使缓冲性良好，从而平稳地保护乘客等。当然，上述结构的气囊装置，也与在检测出碰撞后使气囊展开膨胀的情况同样地，可以在检测出碰撞后完成膨胀，且维持该膨胀状态。
另外，如果在本发明的第1气囊装置中，采用第1气体供给部及第2气体供给部可以大致同时地进行动作的结构，则在未能由碰撞预测传感器在车辆碰撞前检测出无法避免碰撞的情况下，只要在检测出车辆的碰撞后，使第1气体供给部及第2气体供给部大致同时进行动作，就可以使气囊迅速膨胀。
此外，上述结构的气囊装置也可以构成为，具体地说，使充气机构成为具有气体发生室，其在内部填充有将膨胀用气体压缩而成的加压气体，第1气体供给部由以下部分构成：第1气体流路，其与气体发生室连通；以及阀机构，其构成为可以使第1气体流路开闭，第2气体供给部构成为，具有：第2气体流路，其与气体发生室连结，同时利用闭塞部件而与气体发生室分隔；以及电爆管，其配置在第2气体流路内，可以在点火时产生气体，同时，第2气体供给部构成为，通过使该电爆管点火而使第2气体流路内的内压上升，使闭塞部件进行使第2气体流路可以打开的开口动作。
如果使气囊装置为上述结构，则可以使充气机由1个气体发生室构成，可以使充气机结构简单。
当然，也可以使充气机构成为，不是具有1个气体发生室，而是具有由分隔壁分隔开的第1气体发生室及第2气体发生室，第1气体供给部配置在第1气体发生室处，第2气体供给部配置在第2气体发生室处，第1气体供给部及第2气体供给部，可以分别独立地进行动作。
另外，本发明的目的也可以由下述结构的第2气囊装置实现。
该气囊装置构成为具有：气囊，其被折叠收容；以及充气机，其可以向气囊供给膨胀用气体，其特征在于，充气机构成为具有：第1气体发生室及第2气体发生室，其由分隔壁分隔开；以及第1气体供给部及第2气体供给部，其分别配置在第1气体发生室及第2气体发生室处，可以向气囊内供给膨胀用气体，同时由控制装置控制动作，第1气体发生室及第2气体发生室构成为，分别在内部填充气体原料，每个气体发生室内的气体原料，都可以产生可单独地维持前述气囊的膨胀完成形状的膨胀用气体，前述第1气体供给部和前述第2气体供给部，可以分别独立地进行动作，第1气体供给部构成为，将动作时向气囊的每单位时间的膨胀用气体的供给物质量，设定为小于第2气体供给部动作时向气囊的每单位时间的膨胀用气体的供给物质量。
在本发明的第2气囊装置中，因为也将第1气体供给部动作时，向气囊的每单位时间的膨胀用气体的供给物质量，设定为小于第2气体供给部的向气囊的每单位时间的膨胀用气体的供给物质量，所以，如果在气囊膨胀初期，仅使第1供给部动作，则从第1气体供给部缓慢地供给膨胀用气体，而使气囊一边展开一边膨胀。因此，上述结构的气囊装置，也可以在充气机的动作初期，抑制向气囊内急剧地供给大量膨胀用气体，可以抑制气囊膨胀初期的内压过度上升。
因此，本发明的第2气囊装置，也可以抑制气囊在膨胀初期的内压过度上升。
特别地，在本发明的第2气囊装置中，由于充气机的第1气体发生室及第2气体发生室构成为，分别在内部填充有气体原料，每个气体发生室内的气体原料，都可以产生可单独地维持前述气囊的膨胀完成形状的膨胀用气体，配置在第1气体发生室处的第1气体供给部、和配置在第2气体发生室处的第2气体供给部，可以分别独立进行动作，因此，可以通过根据乘客的体型和就座位置等，调整第1气体供给部的动作和第2气体供给部的动作，变更来自充气机的膨胀用气体的供给量，可以利用完成膨胀后的气囊，可靠地保护乘客。
此外，在本发明的第2气囊装置中，控制装置也可以构成为与碰撞预测传感器、碰撞检测传感器电气连接，该碰撞预测传感器可以在车辆碰撞前检测无法避免的碰撞，该碰撞检测传感器可以检测车辆的碰撞，该控制装置在输入了来自碰撞预测传感器的信号时，仅使第1气体供给部动作，在没有输入来自碰撞预测传感器的信号的状态下，输入了来自碰撞检测传感器的信号时，仅使第2气体供给部动作。
附图说明
图1是搭载了本发明第1实施方式的方向盘用气囊装置的方向盘的局部平面图。
图2是第1实施方式的气囊装置的概略剖面图，是与图1的II-II部位对应的图。
图3是第1实施方式的气囊装置的概略剖面图，是与图1的III-III部位对应的图。
图4是在第1实施方式的气囊装置中使用的充气机的概略侧视图。
图5是在第1实施方式的气囊装置中使用的充气机主体的概略剖面图。
图6是表示图5的充气机主体中的第1气体供给部附近的概略放大剖面图。
图7是表示图5的充气机主体中的第1气体供给部的电磁阀动作后的状态的概略放大剖面图。
图8是表示图5的充气机主体中的第2气体供给部附近，同时表示电爆管点火时的概略放大剖面图。
图9是表示第1实施方式的气囊装置的使用状态的图，是表示在气囊膨胀初期，辅助气囊膨胀而推开气囊罩的门部的状态的概略剖面图。
图10是表示第1实施方式的气囊装置的使用状态的图，是表示在气囊膨胀初期，在辅助气囊膨胀后，气囊主体展开状态的概略剖面图。
图11是表示第1实施方式的气囊装置的气囊完成膨胀的状态的概略侧视图。
图12是表示在第1实施方式的气囊装置中使用的充气机的膨胀用气体供给时的时间和内压的曲线图。
图13是表示搭载了本发明的第2实施方式即方向盘用气囊装置的车辆的方向盘附近的概略图。
图14是第2实施方式的气囊装置的概略剖面图。
图15是在第2实施方式的气囊装置中使用的充气机主体的概略剖面图。
图16是依次对图15的充气机主体中的第1气体供给部的动作进行说明的概略局部放大剖面图。
图17是表示在图15的充气机主体中，仅使第1气体供给部动作的状态的概略局部剖面图。
图18是表示在图15的充气机主体中，仅使第2气体供给部动作的状态的概略局部剖面图。
图19是表示在图15的充气机主体中，使第1气体供给部和第2气体供给部动作的状态的概略局部剖面图。
图20是表示在第2实施方式的气囊装置中使用的充气机的膨胀用气体供给时的时间和内压的曲线图。
具体实施方式
下面，根据附图说明本发明的一个实施方式。在图1～3中，示出作为本发明的第1实施方式的方向盘用气囊装置M1。
此外，实施方式的前后·上下·左右方向，只要没有特别说明，均是以搭载于车辆上的方向盘W的前进操纵时为基准，以沿着安装方向盘W的转向轴SS(参照图2的双点划线)的轴向延伸的上下为上下方向，以作为与转向轴SS的轴向正交的方向的车辆的前后为前后方向，以作为与转向轴SS的轴向正交的方向的左右为左右方向，以此表示前后·上下·左右方向。
气囊装置M1如图2和3所示，是配置在方向盘W的中央的毂部B的上部的结构。方向盘W构成为，具有：环部R，其用于在操纵时把持；毂部B，其配置在中央，连结在转向轴SS上；以及4根辐部S，其连结毂部B和环部R。另外，方向盘W从构成部件上来说，是由气囊装置M1和方向盘主体1构成的。
方向盘主体1构成为，具有：金属芯2，其由铝合金等构成，以连结环部R、毂部B、辐部S这各个部件的方式配置；合成树脂制的被覆层3，其覆盖环部R和环部R侧的各个辐条部S的金属芯2；以及合成树脂制的下部罩4，其配置在毂部B的下部。
气囊装置M1如图2、3所示，构成为具有：折叠的气囊24；微型气体发生器10，其向配置在气囊24内的辅助气囊26供给膨胀用气体；充气机29，其向气囊24的气囊主体25供给膨胀用气体；气囊托架6，其作为收容并保持气囊24、充气机29及微型气体发生器10的壳体；以及作为气囊罩的衬套16。微型气体发生器10和充气机29的动作，由控制装置59控制。
控制装置59如图11所示构成为，与碰撞预测传感器60和碰撞检测传感器61等电气连接，该碰撞预测传感器60由可以预测车辆与被碰撞物体之间的碰撞的毫米波雷达等构成，该碰撞检测传感器61由可以检测车辆实际碰撞时的减速度的加速度传感器等构成，控制装置59使来自这些传感器60、61的电气信号输入，使微型气体发生器10和充气机29动作。
气囊托架6如图2、3所示，构成为具有：大致长方形板状的底壁部7，其通过利用焊接或铆接等，使多片金属板结合而形成；以及筒状的侧壁部8，其从底壁部7的外周缘向上方延伸，使上端侧开口。在底壁部7上，如图3所示形成安装孔7a，在该安装孔7a中可以插入形成于充气机29的扩散器56上的螺栓56c。另外，在底壁部7的规定位置处，固定微型气体发生器10，以可以向辅助气囊26内供给膨胀用气体。而且，气囊托架6在侧壁部8的未图示部位，利用铆钉等保持衬套16的侧壁部20。另外，在气囊托架6的侧壁部8的四角附近，如图1所示，凸出设置向外侧凸出的连结片部9。在这些连结片部9上，利用螺栓13在下表面侧安装喇叭开关11。
各个喇叭开关11的分别位于左右侧的各前后一对，相互在其下端侧由沿着前后方向延伸的连结板14保持。各个连结板14的前后端的下表面侧，分别由位于方向盘主体1的左右的对应一侧上的前后两根辐部S的部位的金属芯2支撑。另外，各个连结板14分别在前后方向的中央部位，安装于将辐部S的部位的金属芯2之间连结的方向盘主体1的未图示的安装座上，通过安装在该安装座上，使由气囊托架6保持的充气机29、气囊24及衬套16，固定在方向盘主体1上。而且，各个喇叭开关11使衬套16的推压肋板21与各个连结片部9的上表面侧抵接，如果抵抗各个喇叭开关11的螺旋弹簧12的预紧力而将衬套16压下，则规定的接点相互接触，使喇叭动作。
作为气囊罩的衬套16由烯烃类·苯乙烯类等的热塑性弹性材料等合成树脂制成，如图2、3所示，其构成为具有：顶壁部17，其在毂部B的上部侧，以覆盖气囊托架6的开口6a的方式配置；大致四方筒形状的侧壁部20，其从顶壁部17的外周缘向下方延伸；以及推压凸缘21，其在侧壁部20的外周侧从顶壁部17向下方凸出。顶壁部17的位于侧壁部20内侧的部位，作为覆盖折叠后的气囊24的部位而构成，在该部位通过在门部19的周围设置断裂预定部18，而配置多个在气囊24膨胀时打开的门部19。门部19构成为，如图1所示，沿前后方向并列设置2个，在实施方式的情况下，受到使膨胀用气体流入内部后的辅助气囊26推压，使周围的大致H字形状的断裂预定部18断裂，而向前后打开。侧壁部20由铆钉紧固在气囊托架6的侧壁部8上。推压肋部21为大致圆筒状，以与气囊托架6的各个连结片部9的上表面侧抵接的方式配置。
气囊24如图9～11所示，构成为具有：气囊主体25，其以在膨胀完成时覆盖方向盘W整体的上表面侧的方式配置；以及辅助气囊26，其配置在气囊主体25内。辅助气囊26是与气囊主体25分开地配置在气囊主体25内的部件，其形成为袋状，可以通过使从固定在气囊托架6上的微型气体发生器10喷出的膨胀用气体流入内部而膨胀，构成为在膨胀时充满气囊托架6内部，从而可以将门部19推开。气囊主体25形成为袋状，可以通过使从充气机29喷出的膨胀用气体流入内部而膨胀，膨胀完成时的形状，如图11所示，为可以覆盖方向盘W的整个上表面侧的大致圆板状。
微型气体发生器10与控制装置59电气连接，其构成为，在控制装置59使来自碰撞预测传感器60的信号输入，在车辆碰撞前检测出无法避免碰撞时，接收来自控制装置59的动作信号，使膨胀用气体向辅助气囊26内流出。
充气机29如图4所示为气缸型，由大致圆柱状的充气机主体30、和配置在充气机主体30外周侧的大致圆筒状的扩散器56构成。
充气机主体30构成为具有：气体发生室31，其内部填充有将膨胀用气体压缩而形成的加压气体G0；以及第1气体供给部36及第2气体供给部48这两个气体供给部，其分别向气囊主体25内供给膨胀用气体G1、G2。第1气体供给部36及第2气体供给部48，配置在气体发生室31的轴向的两端侧。
气体发生室31如图5所示，由被大致圆筒形的周壁部32和大致圆形的分隔壁部33、34包围的部位构成，上述分隔壁部33、34以堵塞周壁部32的轴向侧两端的方式配置，在气体发生室31的内部，作为加压气体G0而填充氮气、氦气、氩气或它们的混合气体等。另外，在气体发生室31的分隔壁部33、34上，分别形成以可与第1气体供给部36、第2气体供给部48连通的方式贯穿的开口33a、34a。配置在第2气体供给部48侧的开口34a，由作为闭塞部件的密封部件35，从气体发生室31的内侧闭塞。而且，在第1实施方式的情况下，为了可以使膨胀用气体的供给量增加，使与第2气体供给部48连通的开口34a构成为，其开口面积大于与第1气体供给部36连通的开口33a。
第1气体供给部36由与气体发生室31连通的第1气体流路37、和构成为可以使第1气体流路37开闭的电磁阀41构成。第1气体流路37由下述部分构成：圆筒形的周壁部38，其以从气体发生室31的周壁部32延伸出的方式，与周壁部32一体地构成；以及端侧壁部39，其具有使周壁部38的前端侧局部开口的开口部39a。端侧壁部39的开口部39a，形成在充气机主体30的轴向侧中，与分隔壁部33的开口33a一致的位置上。
电磁阀41如图5、6所示，配置在第1气体流路37内，其构成为具有：电磁线圈42；柱塞43，其在前端侧具有阀主体44；以及螺旋弹簧45，其配置在阀主体44和电磁线圈42之间，将阀主体44向关闭方向侧预紧。柱塞43构成为在前端侧具有阀主体44，在阀主体44上形成有沿充气机主体30的轴向贯穿形成的通孔44a。阀主体44在电磁线圈42未通电时，如图6所示，被螺旋弹簧45向关闭方向侧预紧，而闭塞分隔壁部33的开口33a，在电磁线圈42通电时，如图7所示，阀主体44向电磁线圈42侧移动，以使通孔44a与开口33a、开口部39a连通，从而进行开阀。电磁线圈42与控制装置59电气连接，设定为可以在第2气体供给部48的后述电爆管52的动作之前进行动作。在第1实施方式的情况下，具体地说，在控制装置59使来自碰撞预测传感器60的信号输入，在车辆碰撞前检测出无法避免碰撞时，电磁线圈42接收来自控制装置59的动作信号，而被通电，将阀门主体44开阀。此外，如果阀主体44开阀，则气体发生室31内的加压气体G0，从与通孔44a及开口33a连通的开口部39a，作为膨胀用气体G1，供给至气囊主体25内。
第2气体供给部48如图5所示，由第2气体流路49和配置在第2气体流路49内的电爆管52构成。第2气体流路49由下述部分构成，即：圆筒形的周壁部50，其以从气体发生室31的周壁部32延伸出的方式，与周壁部32一体地构成；以及端侧壁部51，其闭塞周壁部50的前端侧，在周壁部50上沿环向形成多个开口50a。各个开口50a由使膨胀用气体透过的密封部件55，从内侧进行闭塞。
电爆管52固定在端侧壁部51的大致中央附近，与未图示的引线连接，从而与控制装置59电气连接。而且，电爆管52构成为，可以通过接收来自控制装置59的动作信号而点火，从而产生气体。另外，在第1实施方式的情况下，在周壁部50的内周侧，配置由金属网构成的圆筒状的过滤器54，在过滤器54的内周侧收容气体产生剂53，其可以在电爆管52点火时燃烧，而产生膨胀用气体。此外，过滤器54是为了对气体产生剂53燃烧而产生膨胀用气体后的废渣进行收集和冷却而设置的。在第1实施方式的情况下，电爆管52在控制装置59使来自碰撞检测传感器61的信号输入，检测出车辆碰撞时，接收来自控制装置59的动作信号而点火。然后，如果电爆管52点火，使气体产生剂53燃烧而产生气体，使第2气体流路49内的内压上升，则随着该内压的上升，如图8所示，闭塞形成于气体发生室31的分隔壁部34上的开口34a的闭塞部件、即密封部件35被破坏而开口，从开口34a使气体发生室31内的加压气体G0流入第2气体流路49内，使加压气体G0和在第2气体流路49内通过气体产生剂53的燃烧而产生的气体，从形成在周壁部50上的开口50a，作为膨胀用气体G2，而供给至气囊主体25内。
此外，在第1实施方式的充气机主体30中，将在第1气体供给部36先于第2气体供给部48的动作而独立动作时，向气囊主体25的每单位时间的膨胀用气体G1的供给物质量，设定为小于第2气体供给部48的向气囊主体25的每单位时间的膨胀用气体G2的供给物质量。具体地说，第2气体供给部48构成为：使与气体发生室31连通的开口34a构成为比从气体发生室31与第1气体供给部36连通的开口33a的开口面积大，使气体发生室31内的加压气体G0向第2气体供给部48的供给量，大于第1气体供给部36，同时还在加压气体G0中，加上在第2气体流路49内通过气体产生剂53燃烧而产生的气体，作为膨胀用气体G2进行供给。因此，在第1实施方式中，将在第2气体供给部48中，向气囊主体25的每单位时间的膨胀用气体G2的供给物质量，设定为大于第1气体供给部36向气囊主体25的每单位时间的膨胀用气体G1的供给物质量，其结果，将第1气体供给部的每单位时间的膨胀用气体G1的供给物质量，设定为小于第2气体供给部48向气囊主体25的每单位时间的膨胀用气体G2的供给物质量。
扩散器56如图4所示，构成为具有：可以覆盖充气机主体30的大致圆筒状的金属板制的保持筒部56a；以及从保持筒部56a凸出的多个(在实施方式中为2个)螺栓56c。保持筒部56a构成为，在车辆搭载状态的上表面侧开设多个气体流出口56b，该气体流出口56b使从充气机主体30供给的膨胀用气体G1、G2向气囊主体25内流出。此外，充气机29通过将扩散器56的螺栓56c，经由气囊主体25而从气囊托架6的底壁部7凸出，利用螺母57紧固，而安装在气囊托架6上。
第1实施方式的气囊装置M1，可以以下述方式搭载到车辆上。首先，在收容有充气机29的状态下，将折叠后的气囊24和微型气体发生器10安装在气囊托架6上，然后，将衬套16覆盖在气囊托架6上，将衬套16的侧壁部20，铆接紧固在气囊托架6的侧壁部8上。然后，如果利用螺栓13，将喇叭开关11和连结板14一起安装在气囊托架6的左右两侧的前后连结片部9、9上，则可以完成气囊装置M1的组装。然后，如果将该组装后的气囊装置M1，连结在已安装在车辆上的方向盘主体1的未图示的安装座上，则可以将气囊装置M1安装在方向盘主体1上，完成方向盘W的组装。并且，在将气囊装置M1向车辆上搭载时，将从控制装置59延伸出的动作信号输入用引线，与充气机29的电磁线圈42、电爆管52、以及微型气体发生器10连接。
在将气囊装置M1搭载于车辆上后，如果行驶中的车辆发生碰撞，则控制装置59向充气机29及微型气体发生器10输出动作信号，使气囊24膨胀，将衬套16的门部19、19向前后两侧打开，使气囊主体25以覆盖方向盘W的上表面侧的方式完成膨胀(参照图11)。
此外，在第1实施方式的气囊装置M1中，将电磁阀41的电磁线圈42，设定为可以在使第2气体供给部48开口的电爆管52的动作之前进行动作，该电磁阀41用于使向气囊24的气囊主体25供给膨胀用气体的充气机29的第1气体供给部36开口，此外，在先进行动作的情况下，将该第1气体供给部36向气囊24(气囊主体25)的每单位时间的膨胀用气体G1的供给物质量，设定为小于第2气体供给部48向气囊24(气囊主体25)的每单位时间的膨胀用气体G2的供给物质量。即，在第1实施方式的气囊装置M1中，在从第1气体供给部36先供给膨胀用气体G1的情况下，从第1气体供给部36缓慢地供给膨胀用气体G1，使气囊主体25展开，然后，由于以大于第1气体供给部36的每单位时间的供给物质量，从第2气体供给部48供给膨胀用气体G2，而使气囊主体25膨胀，所以气囊24迅速膨胀。因此，在第1实施方式的气囊装置M1中，可以在充气机29的动作初期，抑制向气囊24内急剧地供给大量膨胀用气体，可以抑制气囊24的膨胀初期的内压过度上升。
因此，在第1实施方式的气囊装置M1中，可以抑制气囊24的膨胀初期的内压的过度上升。
特别地，在第1实施方式的气囊装置M1中，构成为使控制装置59与可以在车辆碰撞前检测无法避免碰撞的碰撞预测传感器60、和可以检测车辆碰撞的碰撞检测传感器61电气连接，在输入了来自碰撞预测传感器60的信号时，使充气机29的第1气体供给部36动作，在输入了来自碰撞检测传感器61的信号时，使第2气体供给部48动作。此外，在第1实施方式的气囊装置M1中，在控制装置59使来自碰撞预测传感器60的信号输入，而在车辆碰撞前检测出无法避免碰撞时，使动作信号输入至微型气体发生器10、和构成充气机29的第1气体供给部36的部分即电磁阀41的电磁线圈42。然后，使从微型气体发生器10喷出的膨胀用气体流入，从而使辅助气囊26膨胀，如图9所示，推开衬套16的门部19、19，从使衬套16打开而形成的气囊托架6的开口6a处，使气囊主体25如图10所示，一边使由第1气体供给部36供给的膨胀用气体G1流入其内部，一边展开。此外，在控制装置59使来自碰撞检测传感器61的信号输入，而检测出车辆的碰撞时，使动作信号输入至第2气体供给部48的电爆管52，使从第2气体供给部48供给的膨胀用气体G2，流入气囊主体25内，使气囊主体25如图11所示完成膨胀。
即，在第1实施方式的气囊装置M1中，在检测出车辆碰撞前，使从第1气体供给部36供给的膨胀用气体G1，缓慢地流入气囊24的气囊主体25内，可以使气囊主体25一边从折叠状态展开，一边缓慢地膨胀，然后，在检测出车辆碰撞时，以大于第1气体供给部36的每单位时间的供给物质量，使从第2气体供给部48供给的膨胀用气体G2流入气囊主体25内部，而使其膨胀变大。换言之，在第1实施方式的气囊装置M1中，由于构成为从碰撞检测前开始，使从第1气体供给部36供给的膨胀用气体G1流入气囊24的内部，因此如图12的曲线图所示，从检测出无法避免碰撞时直至检测出碰撞，利用从第1气体供给部36供给的膨胀用气体G1，使气囊24的内压缓慢上升，与利用现有的充气机，在检测出碰撞后使膨胀用气体流入，而使气囊展开膨胀的情况相比，可以抑制从检测出碰撞后直至气囊24的膨胀完成时期间，内压急剧上升。因此，在从检测出碰撞后至气囊24膨胀完成前的期间内，对作为乘客的驾驶员进行保护的情况下，由于不会对驾驶员施加过大的推压力，而是相反地，维持已经达到一定程度的内压，所以，可以使缓冲性良好，平稳地保护驾驶员。当然，在第1实施方式的气囊装置M1中，也可以使气囊24与在检测出碰撞后进行展开膨胀的情况同样地，在检测出碰撞后完成膨胀，并维持该膨胀状态。
另外，第1实施方式的气囊装置M1也可以构成为，在未能由碰撞预测传感器60在车辆碰撞前检测出无法避免碰撞，而由碰撞检测传感器61检测出车辆碰撞的情况下，由控制装置59使第1气体供给部36的电磁线圈42和第2气体供给部48的电爆管52，大致同时进行动作，该情况下，在未能在车辆碰撞前检测出无法避免碰撞的情况下，也可以在检测出车辆的碰撞后，使气囊主体25迅速膨胀。
此外，在第1实施方式的气囊装置M1中，由于构成为将可以在电爆管52点火时燃烧而产生膨胀用气体的气体产生剂53，收容在第2气体供给部48的第2气体流路49内，所以在由电爆管52产生的气体的基础上，通过气体产生剂53燃烧而产生气体，可以使第2气体流路49的内压迅速上升，可以迅速破坏密封部件35。另外，在第1实施方式的气囊装置M1中，通过气体产生剂53燃烧而产生的膨胀用气体，使从第2气体供给部48供给的膨胀用气体的供给物质量增加，可以使气囊主体25更加迅速地膨胀。当然，如果不考虑上述问题，则也可以构成为，不在第2气体流路49内收容气体产生剂53，而仅通过由电爆管产生的气体，破坏密封部件。
此外，在第1实施方式的气囊装置M1中，构成为利用在第2气体流路49内产生的气体的内压，使密封部件35破坏，但例如也可以构成为，利用可以由另外设置的致动器驱动的销钉，破坏密封部件。
另外，在第1实施方式的气囊装置M1中，因为充气机主体30构成为具有1个气体发生室31和可以与气体发生室31连通的第1气体供给部36、第2气体供给部48这两个气体供给部，所以可以使充气机为简单的结构。
下面，对于本发明的第2实施方式的气囊装置M2进行说明。由于第2实施方式的气囊装置M2，如图13、14所示，与第1实施方式的气囊装置M1同样地，搭载在方向盘W上，除了充气机64之外，是与前述气囊装置M1同样的结构，对相同的部件标注相同的附图标号，并省略说明。另外，在第2实施方式的气囊装置M2中，微型气体发生器10和充气机64的动作，由控制装置94控制。
控制装置94如图13所示，构成为与下述单元等电气连接：作为乘客检测传感器的位置检测传感器95，其可以检测坐在座位SE上的乘客(驾驶员)MD的体型、以及方向盘W和乘客MD间的距离；作为乘客检测传感器的重量传感器96，其可以检测乘客MD的重量；碰撞预测传感器97，其由可以预测车辆和被碰撞物之间的碰撞的毫米波雷达等构成；以及碰撞检测传感器98，其由可以检测车辆实际碰撞时的减速度的加速度传感器等构成，使来自这些传感器95、96、97、98的电气信号输入至控制装置94，而使微型气体发生器10和充气机64动作。
充气机64与前述气囊装置M1的充气机29同样地是气缸型，由大致圆柱状的充气机主体65、和配置在充气机主体65外周侧的大致圆筒状的扩散器56构成。扩散器56与前述气囊装置M1的充气机29中使用的扩散器56具有同样的结构，标注相同的附图标号，并省略说明。
充气机主体65如图15所示，具有：第1气体发生室66及第2气体发生室67，它们由沿着轴向配置的分隔壁68分隔，同时在内部分别填充有将膨胀用气体压缩而获得的加压气体G3、G4；气体流路部76，其配置在第1气体发生室66、第2气体发生室67的前端侧；以及第1气体供给部82及第2气体供给部91，其在气体流路部76中，配置在与各第1气体发生室66、第2气体发生室67对应的位置。
第1气体发生室66如图15所示，由被下述部件包围的部位构成：大致圆筒形的周壁部69；分隔壁68，其以将周壁部69的区域分为2部分的方式，沿着周壁部69的轴向配置；以及大致圆形的盖部70、71，其以闭塞周壁部69的两端侧的方式配置，在第1气体发生室66内部，作为加压气体(气体原料)G3，填充氮气、氦气、氩气或它们的混合气体等。第2气体发生室67也与第1气体发生室66同样地，是由周壁部69、分隔壁68、以及盖部70、71包围的部位构成的，在其内部，作为加压气体(气体原料)G4，填充氮气、氦气、氩气、或它们的混合气体等。在实施方式的情况下，填充入第1气体发生室66的加压气体G3、和充入第2气体发生室67的加压气体G4，分别设定为可以产生可单独地维持气囊24的膨胀完成形状的膨胀用气体G5、G6的量，具体地说，在第1气体发生室66和第2气体发生室67中，分别填充各2mol的加压气体(气体原料)G3、G4。
在配置于作为前端侧的气体流路部76侧的盖部70上，形成以大致圆形开口的开口70a、70b，上述开口70a、70b可以分别使第1气体发生室66及第2气体发生室67与气体流路部76侧连通。在实施方式的情况下，开口70a、70b构成为开口面积大致相同。另外，在各个开口70a、70b的周缘上固定有破裂板73、74，各个开口70a、70b分别由破裂板73、74闭塞。闭塞第1气体发生室66侧的开口70a的破裂板73构成为，在第1气体供给部82的后述针83以进入第1气体发生室66内的方式移动时被破坏，除此之外，其闭塞开口70a，以使贮存在第1气体发生室66内的加压气体G3不会流出。闭塞第2气体发生室67侧的开口70b的破裂板74构成为，在第2气体供给部91的后述电爆管动作时被破坏，除此之外，其闭塞开口70b，以使贮存在第2气体发生室67内的加压气体G4不会流出。
气体流路部76以覆盖盖部70的方式构成，由下述部分构成，即：周壁77，其以从周壁部69连续延伸的方式构成；以及保持部78，其闭塞周壁77，同时保持第1气体供给部82和第2气体供给部91，气体流路部76构成为在保持部78上，在与形成于盖部70上的各个开口70a、70b相对的位置，分别配置第1气体供给部82和第2气体供给部91。在实施方式的充气机64中，第1气体供给部82和第2气体供给部91构成为，可以分别接收来自控制装置94的动作信号，独立地动作。另外，在周壁77上，沿围绕轴的方向形成多个气体喷出孔77a，在第1气体供给部82、第2气体供给部91动作时，使从开口70a、70b流出的膨胀用气体G5、G6，经过由周壁77和保持部78围成的流路79，从气体喷出孔77a向气囊24内喷出(参照图17～19)。
第1气体供给部82构成为具有：针83，其以与闭塞开口70a的破裂板73相对的方式配置；以及驱动机构84，其驱动针83。驱动机构84由电磁螺线管85构成，该电磁螺线管85具有线圈86、固定铁芯87以及可动铁芯88，在使线圈86通电时，使可动铁芯88以吸附在位于充气机64的基部侧的固定铁芯87上的方式移动。电磁螺线管85构成为，利用未图示的引线，与控制装置94电气连接，接收来自控制装置94的动作信号而动作，设定为可在第2气体供给部91的后述电爆管92的动作之前动作。在实施方式的情况下，具体地说，构成为在控制装置94使来自碰撞预测传感器97的信号输入，在车辆碰撞前检测出无法避免碰撞时，使电磁螺线管85接收来自控制装置94的动作信号而动作。此外，标号89的部件为弹簧，其用于在停止对电磁螺线管85进行通电时，使可动铁芯88与针83一起复原到动作前的位置。
针83构成为由可动铁芯88保持，沿着与开口70a的开口面正交的方向移动，在电磁螺线管85动作时，如图16所示，使针83撞击破裂板73，并且破坏破裂板73，而进入第1气体发生室66内。
第2气体供给部91由电爆管92构成，该电爆管92以与闭塞开口70b的破裂板74相对的方式配置。电爆管92构成为，通过未图示的引线而与控制装置94电气连接，接收来自控制装置94的动作信号而动作，在动作时产生少量燃烧气体，利用该燃烧气体的压力，使破裂板74破裂。具体地说，电爆管92构成为，在控制装置94使来自碰撞检测传感器98的信号输入，检测出车辆的碰撞时，接收来自控制装置94的动作信号而动作。
在第2实施方式的充气机64中，形成在第1气体发生室66上的开口70a、和形成在第2气体发生室67上的开口70b，以开口面积大致相同的方式构成，但第1气体供给部82中，构成为在电磁螺线管85动作时，使针83如图16B所示进入开口70a内而破坏破裂板73，同时在破坏破裂板73后，如图16C所示，利用弹簧89的复原力而复原至动作前的位置。此外，图16C是表示弹簧89的复原过程中的状态的图，在弹簧89完全复原时，针83复原至图16A示出的位置。因此，形成在第1气体发生室66上的开口70a，与利用电爆管92使破裂板74瞬时破坏而开口的开口70b相比，从接收动作信号开始至利用针83破坏破裂板73需要时间，同时破裂板73被破坏而形成的开口70a的实质的开口面积设定为，在膨胀用气体G5的喷出开始初期，与针83的剖面面积相应地，小于开口70b(参照图16C)。由此，第1气体供给部82在气囊24的膨胀初期，向气囊主体25的每单位时间的膨胀用气体G5的供给物质量，设定为小于第2气体供给部91向气囊主体25的每单位时间的膨胀用气体G6的供给物质量。
在第2实施方式的气囊装置M2中，在向气囊24供给膨胀用气体的充气机64的第1气体供给部82动作时，向气囊24(气囊主体25)的每单位时间的膨胀用气体G5的供给物质量，设定为小于在第2气体供给部91动作时，向气囊24(气囊主体25)的每单位时间的膨胀用气体G6的供给物质量。即，在第2实施方式的气囊装置M2中，如果在气囊24的膨胀初期，仅使第1气体供给部82动作，则从第1气体供给部82缓慢地供给膨胀用气体G5，而使气囊主体25一边展开一边膨胀。因此，在第2实施方式的气囊装置M2中，也可以在充气机64的动作初期，抑制向气囊24内急剧地供给大量膨胀用气体，可以抑制气囊24膨胀初期的内压的过度上升。
因此，第2实施方式的气囊装置M2，也可以抑制气囊24的膨胀初期的内压的过度上升。
特别地，在第2实施方式的气囊装置M2中，充气机主体65构成为具有由分隔壁68分隔出的第1气体发生室66及第2气体发生室67，使配置在第1气体发生室66处的第1气体供给部82、和配置在第2气体发生室67处的第2气体供给部91构成为，分别独立地进行动作。此外，第1气体发生室66及第2气体发生室67构成为，分别在其内部填充加压气体G3、G4，该加压气体G3、G4作为可以产生可单独地维持气囊主体25(气囊24)的膨胀完成形状的膨胀用气体G5、G6的气体原料。
因此，在第2实施方式的气囊装置M2中，可以根据乘客MD1、MD2的体型和就座位置等，变更从充气机64喷出的膨胀用气体G5、G6的供给量。具体地说，在第2实施方式中，充气机64如图20的曲线图所示，可以利用I～IV的4种模式，从充气机主体65的气体喷出孔77a喷出膨胀用气体。
模式I如图17所示，是仅使第1气体供给部82动作的模式。该模式I是适于下述情况的模式，例如，在控制装置94使来自位置检测传感器95和重量传感器96的信号输入，如图13的点划线所示，检测出以靠近方向盘W的方式就座的矮小的乘客MD1(MD)的状态下，输入来自碰撞预测传感器97的信号，在车辆碰撞前检测出无法避免碰撞。如果在模式I下使充气机64动作，则在检测出车辆的碰撞前，由于从第1气体供给部82的电磁螺线管85动作而打开的开口70a中流出的膨胀用气体G5，缓慢地流入气囊24的气囊主体25内，可以使气囊主体25一边从折叠状态展开，一边缓慢地膨胀，因此可以抑制过度推压以靠近方向盘W的方式就座的矮小乘客MD1，可以利用完成膨胀后的气囊24，柔软地保护矮小乘客MD1。
模式II如图18所示，是仅使第2气体供给部91动作的模式。该模式II是适于下述情况的模式，即，例如在控制装置94未能通过碰撞预测传感器97在车辆碰撞前检测出无法避免碰撞，而在检测出以靠近方向盘W的方式就座的矮小乘客MD1的状态下，利用碰撞检测传感器98检测出车辆的碰撞。如果在模式II下使充气机64动作，则使第2气体供给部91动作，由于从通过电爆管92动作而迅速打开的开口70b流出的膨胀用气体G6，迅速流入气囊主体25内，使气囊主体25膨胀，所以即使矮小乘客MD1以靠近方向盘W的方式就座，也可以利用迅速完成膨胀的气囊24，可靠地保护矮小乘客MD1。
模式III如图19所示，是使第1气体供给部82和第2气体供给部91动作的模式，具体地说，是在第1气体供给部82动作之后，使第2气体供给部91动作的模式。该模式III是适于下述情况的模式，即，例如在控制装置94使来自位置检测传感器95和重量传感器96的信号输入，如图13的双点划线所示，在检测出以远离方向盘W的方式就座的高大乘客MD2(MD)的状态下，输入来自碰撞预测传感器97的信号，而在车辆碰撞前检测出无法避免碰撞。如果在模式III下使充气机64动作，则在检测出车辆的碰撞前，使从第1气体供给部82的电磁螺线管85动作而打开的开口70a流出的膨胀用气体G5，缓慢地流入气囊24的气囊主体25内，可以使气囊主体25一边从折叠状态展开、一边缓慢地膨胀，而且，即使在气体主体25上形成排出剩余的膨胀用气体的未图示的排气孔，也可以利用从第2气体供给部91供给的膨胀用气体G6，长时间地保持膨胀完成时的气囊主体25的内压。因此，可以抑制过度推压高大乘客MD2，而且，即使在从气囊24膨胀完成开始经过规定的时间后，以远离方向盘W的方式就座的高大乘客MD2向前移动，也可以利用保持内压的气囊24抑制其撞下，可靠地保护高大乘客MD2。
模式IV如图19所示，是使第1气体供给部82和第2气体供给部91动作的模式，具体地说，是使第1气体供给部82和第2气体供给部91大致同时动作的模式。该模式IV是适于下述情况的模式，即，例如在控制装置94未能通过碰撞预测传感器97在车辆碰撞前检测出无法避免碰撞，并检测出以远离方向盘W的方式就座的高大乘客MD2的状态下，利用碰撞检测传感器98检测出车辆的碰撞。如果在模式IV下使充气机64动作，则使第2气体供给部91动作，使从通过电爆管92的动作迅速打开的开口70b流出的膨胀用气体G6，迅速流入气囊主体25内，使气囊主体25膨胀，同时还使从第1气体供给部82供给的膨胀用气体G5，流入气囊主体25内，因此，可以利用迅速完成膨胀的气囊24，可靠地保护高大乘客MD2。另外，在从气囊24的膨胀完成开始经过规定时间后，即使以远离方向盘W的方式就座的高大乘客MD2向前移动，也可以利用保持内压的气囊24抑制碰撞，而可靠地保护高大乘客MD2。
因此，在第2实施方式的气囊装置M2中，可以根据乘客MD1、MD2的体型和就座位置，而变更从充气机64喷出的膨胀用气体的供给量，可以利用完成膨胀的气囊24，可靠地保护乘客MD1、MD2.
此外，在第2实施方式的气囊装置MD2中，构成为在充气机主体65的各第1气体发生室66及第2气体发生室67中，分别填充可以单独使气囊24(气囊主体25)完成膨胀的各2mol的加压气体G3、G4，当然也可以使用下述结构，即，作为充气机而在各第1气体发生室及第2气体发生室中，各填充使气囊24膨胀完成所需的物质量的一半的1mol的加压气体，在气囊24展开膨胀时，使第1气体供给部和第2气体供给部这两者动作。这种结构的充气机的动作方式与第1实施方式的充气机29相似。
此外，在实施方式中，以方向盘用的气囊装置为例进行了说明，但适用本发明的气囊装置并不仅限于此，也适用于副驾驶席用、头部保护用、膝保护用、侧向碰撞用、行人保护用等气囊装置。
Claims (7)
1.一种气囊装置，其构成为具有：气囊，其被折叠收容；以及充气机，其可以向该气囊供给膨胀用气体，
其特征在于，
前述充气机具有第1气体供给部和第2气体供给部，它们分别可以向前述气囊内供给膨胀用气体，并且由控制装置对其动作进行控制，
前述第1气体供给部，设定为可在前述第2气体供给部的动作之前进行动作，同时，将其独立地动作时向前述气囊的每单位时间的膨胀用气体的供给物质量，设定为小于前述第2气体供给部向前述气囊的每单位时间的膨胀用气体的供给物质量。
2.根据权利要求1所述的气囊装置，其特征在于，
前述控制装置构成为，与碰撞预测传感器、碰撞检测传感器电气连接，该碰撞预测传感器可以在车辆碰撞前检测无法避免碰撞，该碰撞检测传感器可以检测前述车辆的碰撞，该控制装置在输入了来自前述碰撞预测传感器的信号时，使前述第1气体供给部动作，在输入了来自前述碰撞检测传感器的信号时，使前述第2气体供给部动作。
3.根据权利要求2所述的气囊装置，其特征在于，
前述第1气体供给部及前述第2气体供给部构成为，可以大致同时地动作。
4.根据权利要求1所述的气囊装置，其特征在于，
前述充气机具有气体发生室，其在内部填充有将前述膨胀用气体压缩而成的加压气体，
前述第1气体供给部由以下部分构成：第1气体流路，其与前述气体发生室连通；以及阀机构，其构成为可以使该第1气体流路开闭，
前述第2气体供给部构成为，具有：第2气体流路，其与前述气体发生室连结，同时利用闭塞部件而与前述气体发生室分隔；以及电爆管，其配置在该第2气体流路内，可以在点火时产生气体，同时，前述第2气体供给部构成为，通过使该电爆管点火而使前述第2气体流路内的内压上升，使前述闭塞部件进行使前述第2气体流路可以打开的开口动作。
5.根据权利要求1所述的气囊装置，其特征在于，
前述充气机构成为具有由分隔壁分隔开的第1气体发生室及第2气体发生室，
前述第1气体供给部配置在前述第1气体发生室处，前述第2气体供给部配置在前述第2气体发生室处，
前述第1气体供给部及前述第2气体供给部，可以分别独立地进行动作。
6.一种气囊装置，其构成为具有：气囊，其被折叠收容；以及充气机，其可以向该气囊供给膨胀用气体，
其特征在于，
前述充气机构成为具有：第1气体发生室及第2气体发生室，其由分隔壁分隔开；以及
第1气体供给部及第2气体供给部，其分别配置在该第1气体发生室及第2气体发生室处，可以向前述气囊内供给膨胀用气体，同时由控制装置控制动作，
前述第1气体发生室及前述第2气体发生室构成为，分别在内部填充气体原料，每个气体发生室内的气体原料，都可以产生可单独地维持前述气囊的膨胀完成形状的膨胀用气体，
前述第1气体供给部和前述第2气体供给部，可以分别独立地进行动作，
前述第1气体供给部构成为，将其动作时向前述气囊的每单位时间的膨胀用气体的供给物质量，设定为小于前述第2气体供给部动作时向前述气囊的每单位时间的膨胀用气体的供给物质量。
7.根据权利要求6所述的气囊装置，其特征在于，
前述控制装置构成为与碰撞预测传感器、碰撞检测传感器电气连接，该碰撞预测传感器可以在车辆碰撞前检测无法避免的碰撞，该碰撞检测传感器可以检测前述车辆的碰撞，该控制装置在输入了来自前述碰撞预测传感器的信号时，仅使前述第1气体供给部动作，在没有输入来自前述碰撞预测传感器的信号的状态下，输入了来自前述碰撞检测传感器的信号时，仅使前述第2气体供给部动作。
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