CN101374701B - 用在车辆中的机罩安全气囊设备 - Google Patents

Abstract

在一种用在车辆内的机罩安全气囊设备中，左右气囊膨胀开口在机罩宽度方向上形成在外机罩板的后端部，并且相应的左右安全气囊的展开位置分别由所述气囊膨胀开口控制或限制。此外，所述左安全气囊(60L)的机罩中心侧端部(60L’)和所述右安全气囊(60R)的机罩中心侧端部(60R’)适于在它们展开时互相挤压。因此，能够抑制所述安全气囊被风压等抬升并且使所述安全气囊在较大的范围上迅速展开。

Description

用在车辆中的机罩安全气囊设备

技术领域

本发明涉及一种当车辆与冲击物体碰撞时在车辆的机罩上方展开安全气囊的机罩安全气囊设备。

背景技术

公开号为JP-A-7-232615的日本专利申请公开了一种机罩安全气囊设备，其中一对左右安全气囊在车辆的机罩上方展开。简要地说，安全气囊通过其膨胀的开口(下文中称为“气囊膨胀开口”)，在车辆的纵向上延伸并且从客厢看去形成在外机罩板的右手侧部和中间部上。从客厢看去，右手侧安全气囊通过右气囊膨胀开口展开以覆盖机罩顶面的右半部，从客厢看去，左手侧安全气囊通过中间气囊膨胀开口展开以覆盖机罩顶面的左半部。

在上述参考文件中，右安全气囊按以下方式展开，它首先由充气装置供给的气体的压力通过相应的气囊膨胀开口向上膨胀，然后安全气囊的前端部朝向机罩的中间下落。左安全气囊以与右安全气囊相同的方式展开。出于这个原因，就以下两点存在改进的余地。

首先，虽然能够控制或限制靠近气囊膨胀开口的安全气囊的基部处的安全气囊展开位置，但难以控制或限制远离气囊膨胀开口的安全气囊前端部的展开位置。因此，即使依靠面对面紧固件等将右安全气囊的前端部紧固到左安全气囊的基部，仍然存在右安全气囊的前端部可能被抬升的可能性，尤其是如果车辆正在运动并且风压作用在其上。如果左安全气囊的前端部保持不受限制，则这种可能性增加。因此，理想的是增强现有技术安全气囊设备的能力以抑制安全气囊被风压或其它因素抬升。

其次，由于上述展开方式，右安全气囊的前端部朝向左安全气囊的基部下落需要时间。出于这个原因，如果安全气囊的展开范围设定得较大，则在该展开范围上迅速地展开安全气囊变得困难。因此，现有技术安全气囊设备的改进余地在于安全气囊需要在较大的范围上迅速展开。

发明内容

本发明提供一种机罩安全气囊设备，其能够抑制安全气囊被风压等抬升并且使安全气囊在较大的范围上迅速展开。

依照本发明的一个方案，提供了一种用在车辆中的机罩安全气囊设备，包括：气体发生单元，其设置在用作机罩的外板的外机罩板的后端部的下方，当车辆与冲击物体发生对头碰撞时该气体发生单元喷放气体；及左右安全气囊，分别在机罩宽度方向上以折叠状态存储在形成于外机罩板的后端部的左右气囊膨胀开口的下方，安全气囊适于由从气体发生单元供给的气体通过相应的气囊膨胀开口展开以至少覆盖外机罩板的后端部和前围板。另外，安全气囊被构造为当安全气囊处于展开状态时，安全气囊的机罩中心侧端部互相挤压。

依照上述方案，当车辆与诸如行人的冲击物体碰撞时，从气体发生单元喷放的气体被供给到左右安全气囊以使安全气囊膨胀。因此，左右安全气囊通过左右气囊膨胀开口展开以便它们至少覆盖外机罩板的后端部和前围板。结果，冲击物体被如此展开的左右安全气囊支撑。这确保了在碰撞时的冲击能量被安全气囊吸收，因而减小了车身施加到冲击物体上的反作用力。

在本方案中，左右气囊膨胀开口沿机罩宽度方向形成在外机罩板的后端部的左侧和右侧，并且左右安全气囊通过气囊膨胀开口朝向机罩的后端侧展开以便至少覆盖外机罩板的后端部和前围板。通过这种结构，在形成有左右气囊膨胀开口的区域上的左右安全气囊的展开位置受控或受限。仅利用这种结构，就提供了比在“背景技术”部分提到的现有技术参考文件的结构更卓越的抑制安全气囊的上升运动的效果。

然而，如果独立地采用该结构，就位于左右气囊膨胀开口之间的机罩中心侧端部而言，不能够控制或限制展开位置。因此，在本发明中，在展开状态下的位于机罩中心的左右安全气囊的机罩中心侧端部被设计为互相挤压。这种挤压作用恰好对位于左右气囊膨胀开口之间的机罩中心侧端部也产生了控制或限制展开位置的力。

考虑到上述问题并依照本方案，当左右安全气囊展开时，能够大体上在气囊宽度方向上的整个范围内控制或限制安全气囊的展开位置。因此，能够有效地抑制安全气囊的上升运动，否则由于车辆的运动会由风压等引起该上升运动。

此外，在本方案中，左右安全气囊通过在机罩宽度方向上形成在外机罩板的后端部的左右气囊膨胀开口而展开，因而覆盖外机罩板的后端部和前围板。这能够使安全气囊在大范围内迅速展开。换句话说，在上文引用的现有技术参考文件所公开的机罩安全气囊设备中，从客厢看去，气囊膨胀开口形成在机罩的右手侧部和中间部上。左右安全气囊以其经由气囊膨胀开口通过围绕在机罩的纵向上延伸的轴的摇摆运动而在机罩宽度方向上下落的方式展开。出于这个原因，使安全气囊在机罩的中心区域上展开是耗时的。与现有技术的安全气囊设备相反，在本发明中，左右气囊膨胀开口沿机罩宽度方向形成在外机罩板的后端部，并且左右安全气囊以其经由气囊膨胀开口通过围绕在机罩宽度方向上延伸的轴的摇摆运动朝向机罩的后方膨胀的方式展开。这缩短了外机罩板的后端部和前围板被左右安全气囊覆盖的时间。因此，即使将安全气囊的展开范围设定得较大，安全气囊也可以在较大的展开范围内迅速展开。

优选的是每一个安全气囊包括主体部和与该主体部连通的气囊延伸部，主体部覆盖外机罩板的后端部和前围板，气囊延伸部覆盖至少前柱的较低区域。

利用这种结构，由于每一个安全气囊由覆盖至少前柱的底部区域的气囊延伸部以及用于覆盖外机罩板的后端部和前围板的主体部组成，因而能够扩大保护冲击物体的区域。

此外，可以设置两个对应于左右安全气囊的气体发生单元，每一个气体发生单元可以沿每一个气囊膨胀开口的纵向设置，并且具有靠近相应的气囊膨胀开口的外端布置的喷气孔。利用这种结构，喷气孔和气囊延伸部之间的距离缩短，因而能够使气囊延伸部迅速膨胀。

优选地，主体部包含多个在车辆宽度方向上延伸的管状隔室，管状隔室在车辆的纵向上并排设置。

利用这种结构，主体部包含多个在车辆宽度方向上延伸的管状隔室，管状隔室在车辆的纵向上并排设置。因此，当安全气囊充分地膨胀到位于左右气囊膨胀开口之间的左右安全气囊的机罩中心侧端部互相挤压时，隔室在机罩宽度方向上连续地设置在外机罩板的后端部。这使得安全气囊的主体部难以弯曲，因此带来了对安全气囊的上升运动的增加的阻力。

优选地，左右安全气囊以机罩中心侧端部膨胀形成的厚度大于安全气囊其它一般部分的厚度的形状展开。

利用这种结构，当左右安全气囊展开时，厚度大于剩余一般部分的机罩中心侧端部互相挤压。这使得在接触区域内的安全气囊的接触面积与增加的厚度(向上膨胀的量)成比例地增加，从而在接触区域内的安全气囊之间的摩擦力相应地增加。结果，机罩中心侧端部在气囊厚度方向上几乎没有相互移位。此外，当冲击物体与接触区域碰撞时吸收的能量与膨胀量成比例地变大。

选择性地，左右安全气囊可以以机罩中心侧端部在气囊厚度方向上互相重叠并接合的形状来展开。

利用这种结构，当左右安全气囊展开时，机罩中心侧端部在气囊厚度方向上彼此接合(重叠)。因此，即使冲击物体与左右安全气囊的接触区域(接合点)碰撞，左右安全气囊的机罩中心侧端部也能够在相互接合的状态下支撑冲击物体。这确保了在左右安全气囊的接触区域内的能量吸收性能。

此外，左右安全气囊可以以机罩中心侧端部在车辆的纵向上互相重叠并接合的形状来展开。

利用这种结构，当左右安全气囊展开时，机罩中心侧端部在车辆的纵向上彼此接合(重叠)。因此，即使冲击物体与左右安全气囊的接触区域(接合点)碰撞，左右安全气囊的机罩中心侧端部也能够在相互接合的状态下支撑冲击物体。这确保了在左右安全气囊的接触区域内的能量吸收性能。

此外，左右安全气囊可以具有相对表面，其上分别设置有保持器，该保持器适于通过产生使安全气囊的机罩中心侧端部保持接触的保持力来使安全气囊的机罩中心侧端部相互连接。

利用这种结构，当左右安全气囊展开时，机罩中心侧端部依靠保持器来保持接触。因此，即使当冲击物体与左右安全气囊的接触区域碰撞时，左右安全气囊的机罩中心侧端部也会在保持器的保持力的作用下保持接触，并且能够以可靠的方式支撑冲击物体。这确保了在左右安全气囊的接触区域内的能量吸收性能。

优选地，左右气囊膨胀开口分别由一对左盖和右盖以能开启的方式关闭。

利用这种结构，左盖和右盖与对应的左右气囊膨胀开口配对。这便于构建盖围绕其旋转的可延伸铰链部。具体来说，在盖的外边缘被弯曲为与挡风玻璃的下边缘的弯曲形状相一致的情况下，有必要将允许盖迅速且平稳地打开的结构增加到盖围绕其旋转的可延伸铰链部。在这种情况下，如果盖在车辆宽度方向上具有减小的长度，则由打开运动的挠曲轴引起的盖的位置偏差减小。这使得增加该结构的设计变得简单。

选择性地，在车辆宽度方向上延伸的细长凹槽可以形成在外机罩板的后端部，并且左右气囊膨胀开口可以按照留出盖连接座的方式形成，气囊膨胀开口由单个盖以能开启的方式关闭。

利用这种结构，由于气囊膨胀开口由单个盖以能开启的方式关闭，改进了外机罩板的设计完整性。

如果左右气囊膨胀开口直接形成在外机罩板的后端部而不设置凹槽，则气囊膨胀开口的转角部一起位于外机罩板的后部中心。由于盖连接座形成在转角部处，所以转角部容易发生应力变形。出于这个原因，如果气囊膨胀开口的转角部一起位于外机罩板的后部中心，则应力对外机罩板的影响增加，因而难以形成光滑的装饰性表面。

然而，在本发明中，首先在外机罩板的后端部形成在车辆宽度方向上延伸的细长凹槽，然后在凹槽相对端的区域形成左右气囊膨胀开口以便留出盖连接座。因此，尽管内转角部聚集在外机罩板的后部中心，但是没有在内转角部处形成盖连接座，因此难以发生应力变形。即使在聚集在外机罩板的后部中心的转角部处发生一定程度的应力变形，由于凹槽被盖整体覆盖，因此不能够从外机罩板的外侧看出应力变形。这改进了外机罩板的设计完整性。

附图说明

通过下文结合附图对优选实施例的描述，本发明的上述和其它目的和特征将变得明显，其中：图1为车辆的立体图，显示出依照本发明的第一优选实施例的展开的机罩安全气囊设备；图2为车辆的立体图，图示出在展开状态之前的图1中所示的机罩安全气囊设备；图3为沿车辆的前后方向(沿图2中的线3-3)得到的放大侧视截面图，图示出安装到位的机罩安全气囊设备；图4所示为处于相互间隔关系下的图1中所示的左右二等分安全气囊的放大立体图；图5为从车辆的前侧观察到的左右安全气囊的局部放大前视图，图示出冲击物体已经与左右安全气囊在其机罩中心侧端部互相邻接的区域发生碰撞的状态；图6为与图5相对应的局部放大前视图，但显示的是从车辆的前侧观察到的依照本发明的第二优选实施例的第一实例的左右安全气囊，该图表明了冲击物体已经与左右安全气囊在其机罩中心侧端部互相邻接的区域发生碰撞的状态；图7为与图5相对应的局部放大前视图，但显示的是从车辆的前侧观察到的依照第二实施例的第二实例的左右安全气囊，该图表明了冲击物体已经与左右安全气囊在其机罩中心侧端部互相邻接的区域发生碰撞的状态；图8为与图5相对应的局部放大前视图，但显示的是从车辆的前侧观察到的依照本发明的第三优选实施例的第一实例的左右安全气囊，该图表明了在机罩中心侧端部在气囊的厚度方向上相互接合的状况下，冲击物体已经与左右安全气囊在其机罩中心侧端部互相邻接的区域发生碰撞的状态；图9为与图5相对应的局部放大俯视图，但显示的是从车辆的顶部观察到的依照第三实施例的第二实例的左右安全气囊，该图表明了在机罩中心侧端部在车辆的纵向上相互接合的状况下，冲击物体已经与左右安全气囊在其机罩中心侧端部互相邻接的区域发生碰撞的状态；图10为与图5相对应的局部放大前视图，但显示的是从车辆的前侧观察到的依照本发明的第四优选实施例的左右安全气囊，该图表明了冲击物体已经与左右安全气囊在其机罩中心侧端部依靠面对面紧固件互相紧固的区域发生碰撞的状态；图11为依照本发明的可选实施例的机罩安全气囊设备的一些主要部分的局部放大立体图，图示出利用在车辆宽度方向上延伸的单个细长安全气囊门来关闭的左右气囊膨胀开口；及图12为在车辆的前后方向上(沿图11中的线12-12)在机罩的中间得到的图11所示的机罩安全气囊设备的放大侧视截面图。

具体实施方式

将参照图1至5来描述依照本发明的第一优选实施例的用在车辆12中的机罩安全气囊设备。在附图中，箭头“FR”表示车辆的向前方向，箭头“UP”表示车辆的向上方向而箭头“IN”表示车辆的向内宽度方向。

图1为车辆12的立体图，表示展开之后的机罩安全气囊设备10。图2为车辆12的立体图，表示展开之前的机罩安全气囊设备10。图3为沿车辆的纵向(沿图2中的线3-3)得到的侧视截面图，图示出安装到位的机罩安全气囊设备10。

如图1至5所示，机罩安全气囊设备10沿车辆的宽度方向设置在机罩14的后侧，机罩14以能开启的方式关闭发动机舱。机罩14包括外机罩板16，其用作外板并形成机罩14的设计表面，以及内机罩板20，其与外机罩板16向下间隔预定距离并且用作机罩14的内板。

参见图2，在外机罩板16的后方相对侧区域设置有一对左右气囊膨胀开口18，其长边在车辆宽度方向上延伸。当从上方看时，气囊膨胀开口18大体呈长方形。如图3所示，对应于气囊膨胀开口18，与气囊膨胀开口18形状相同的左右内机罩孔26分别形成在内机罩板20上面向气囊膨胀开口18的位置上。

布置在左右气囊膨胀开口18的下方的是与气囊膨胀开口18处于对应关系的左右安全气囊模块22。安全气囊模块22设置有高强度下板24，用于关闭下板24下方的内机罩孔26。从上方看，每一个下板24均大于对应的内机罩孔26。下板24分别从车辆的下方接触内机罩板20来关闭内机罩孔26。

定位于与环绕内机罩板20的内机罩孔26的前边缘区域相接触的是细长的前加固件28的下端部28A，从侧面看，前加固件28具有大体上类似“Z”字的形状。前加固件28的下端部28A和每一个下板24的前端部24A依靠螺栓30和螺母32共同紧固到内机罩板20上。相似地，定位于与环绕内机罩板20的内机罩孔26的后边缘区域相接触的是后加固件34的下端部34A，从侧面看，后加固件34具有大体上类似“Z”字的形状。后加固件34的下端部34A和每一个下板24的后端部24B依靠螺栓30和螺母32共同紧固到内机罩板20上。此外，前加固件28的上端部28B和后加固件34的上端部34B通过使用诸如粘合剂(例如，腻子)36的固定方式粘结到外机罩板16的背面上。

设置前加固件28和后加固件34的原因之一是补偿由内机罩孔26的形成而引起的内机罩板20的刚性的减小，另一个原因是将安全气囊模块22牢固地固定在由外机罩板16和内机罩板20限定的机罩14的闭合空间内。前加固件28和后加固件34可以由两个独立的构件形成或者可以在它们的纵向相对端处相连从而形成从上方看到的单个框架构件。

下板24面向内机罩孔26的区域在车辆的向下方向上稍稍凹陷。连接到下板24的稍稍凹陷区域的是大致为盒状外形的金属安全气囊箱46，其顶端打开并且具有前壁46A和后壁46B。安全气囊箱46被设置为延伸遍及左右安全气囊模块22。换句话说，安全气囊箱46没有二等分为左右两部分，而是具有的纵向尺寸大到足以容纳左右安全气囊模块22。

用作气体发生部件的大致为圆柱状的充气装置58设置在安全气囊箱46内，充气装置58的长边在车辆宽度方向上延伸(见图4)。同样容纳在安全气囊箱46内的还有安全气囊60，其按预定的折叠方式折叠。更确切地说，充气装置58被固定到安全气囊箱46和下板24上，处于容纳于折叠的安全气囊60内的状态。

充气装置58可以是机械触发式或电触发式。此外，充气装置58可以由气体发生材料或高压气体来填充。在图4中可以看到，充气装置58在其一个轴端(在车辆宽度方向上的外端)具有较小的直径部58A。多个喷气孔59沿充气装置58的圆周方向形成在较小的直径部58A的周围壁部上。在图4中，虽然在较小的直径部58A的顶部区域只示出了一个喷气孔59，应该注意的是它们实际形成在多个位置上。

同时，面向安全气囊箱46的开口端的外机罩板16的气囊膨胀开口18由金属安全气囊门48以能开启的方式关闭。具体来说，气囊膨胀开口18形成在外机罩板16的凹陷部50内。凹陷部50从外机罩板16的一般表面16A向下凹陷一个台阶。安全气囊门48具有的厚度和尺寸足以装入向下阶梯部50内。可延伸铰链48B与安全气囊门48的后端部48A整体形成，可延伸铰链48B和后端部48A大体上呈拱形。虽然安全气囊门48在所述实施例中是由金属制成，它也可以是由金属基板和覆盖在基板上的树脂层组成的两层结构。

多个可延伸铰链48B沿安全气囊门48的宽度方向以规则的间隔设置。在与可延伸铰链48B相对应的关系中，托架52在与可延伸铰链48B相对应的位置上牢固地固定到后加固件34上。可延伸铰链48B具有依靠螺栓54和螺母56而固定到托架52上的下端部48B1。因此，如果车辆发生前部碰撞，安全气囊门48围绕螺栓54和螺母56的紧固点由安全气囊60的充气压力朝向车辆后方展开到一侧，同时使可延伸铰链48B的大体呈C形的中间部48B2发生弹性形变。

在本实施例中，如上所述，左右气囊膨胀开口18形成在外机罩板16的后端部。左右安全气囊门48分别安装到气囊膨胀开口18上。共用安全气囊箱46的左右安全气囊模块22分别布置在安全气囊门48的下方。因此，形成安全气囊模块22的主要部件的充气装置58和安全气囊60设置在左右两侧。为了便于描述，如果它们需要互相区分的话，从车辆的前侧观察到的位于左右两侧的安全气囊60将被分别称为“左安全气囊60L”和“右安全气囊60R”。

从上方观察到的左安全气囊60L形成为大体上呈“L”形，而从上方观察到的右安全气囊60R大体上呈反转的“L”形。在展开的状态下，当从上方观察时，左右安全气囊60整体呈“U”形，其后侧朝向车辆的后侧打开。因此，在左右安全气囊60如图1和4所示展开的情况下，机罩14的后端部14A和前围板62(也是挡风玻璃64的下端部)被主体部60A覆盖，每个主体部60A由多个隔室61(图中为两个，前隔室和后隔室)形成并且在车辆宽度方向上平直地伸展。此外，前柱66的较低区域分别被一对左右延伸部60B覆盖，左右延伸部60B与主体部60A的侧端部连通并且朝向前柱66延伸。前隔室和后隔室61中的每一个都呈现在车辆宽度方向上延伸的圆柱形，并且位于车辆宽度方向上的外侧的每一个前隔室和后隔室的端部与每一个左右延伸部60B连通。另一方面，充气装置58布置在左安全气囊60L和右安全气囊60R的前隔室61的内部，以便喷气孔59位于车辆宽度方向上的外侧(在靠近延伸部60B的一侧)。

如图4和5所示，安全气囊60二等分为左右安全气囊，其尺寸和形状为，当展开时，左安全气囊60L的机罩中心侧端部60L’与右安全气囊60R的机罩中心侧端部60R’接触，从而机罩中心侧端部60L’与机罩中心侧端部60R’互相挤压。更具体地说，当左右安全气囊60已经展开时，左安全气囊60L的机罩中心侧端部60L’和右安全气囊60R的机罩中心侧端部60R’在安全气囊60的充气压力的作用下，在气囊宽度方向(车辆宽度方向)上互相抵触，此时接触区域70大体上呈平面形状。

接下来，将描述依照本发明的第一实施例的机罩安全气囊设备的工作方式和效果。

如果车辆12与例如行人的冲击物体发生对头碰撞时，左右充气装置58被激活以通过多个喷气孔59喷放气体。这使在安全气囊箱46内以折叠状态储存的左右安全气囊60充气，以便安全气囊60从下方挤压相应的安全气囊门48。当施加到安全气囊门48的充气压力达到预定值时，左右安全气囊门48分别围绕可延伸铰链48B向机罩14的外侧(朝向挡风玻璃64)展开，以打开在机罩14的后侧部形成的左右气囊膨胀开口18，并且，如图1所示，从上方观察时，左右安全气囊60大体上展开为“U”形。

下面将对安全气囊60的充气和展开过程(气体流动过程)进行更详细的描述。如图4所示，气体首先从充气装置58的喷气孔59在车辆的向上方向上喷放，然后横向地向外流过前隔室61(此时气体的流动由箭头“a”表示)。随后，气体撞击前隔室61的外端然后转向气囊延伸部60B，因而气囊延伸部60B第一次充气并膨胀(此时气体的流动由箭头“b”表示)。并行地，撞击前隔室61的外端的部分气体朝向前隔室61的内端运行以使前隔室61充气并膨胀(此时气体的流动由箭头“c”表示)。最后，使气囊延伸部60B膨胀的气体向后运行并流入后隔室61从而使后隔室61充气并膨胀(此时气体的流动由箭头“d”表示)。

结果，诸如行人的冲击物体68在机罩14上的着陆将被因此展开的安全气囊60的主体部60A或延伸部60B缓冲。这确保了碰撞时的冲击能量(在图5中由箭头“F”表示的冲击力)被安全气囊60吸收，因而减小了施加到冲击物体68上的车身的反作用力。

在本实施例中，左右气囊膨胀开口18沿机罩宽度方向形成在外机罩板16的后端部上，左右安全气囊60通过气囊膨胀开口18朝向机罩14的后端侧展开，从而覆盖外机罩板16的后端部16A和前围板62。利用这种结构，左右安全气囊60的展开位置在左右气囊膨胀开口18的形成范围内受控或受限。仅利用这种结构，就提供了比在“背景技术”部分提到的现有技术参考文件的结构更卓越的抑制安全气囊的上升运动的效果。

然而，如果独立地采取这种结构，就位于左右气囊膨胀开口18之间的左安全气囊60L的机罩中心侧端部60L’和右安全气囊60R的机罩中心侧端部60R’而言，不能够控制或限制展开位置。因此，在本实施例中，当安全气囊60处于展开状态时，左安全气囊60L的机罩中心侧端部60L’和右安全气囊60R的机罩中心侧端部60R’被设计为在左右气囊膨胀开口18之间的外机罩板16的顶面上或其上方互相挤压。这种挤压作用恰好对位于左右气囊膨胀开口18之间的左安全气囊60L的机罩中心侧端部60L’和右安全气囊60R的机罩中心侧端部60R’产生了控制或限制展开位置的力。

从上文明显地看出，本实施例确保了当左右安全气囊60展开时，安全气囊60的展开位置能够基本在气囊宽度方向上的整个范围内被控制或限制。因此，能够有效地抑制由于车辆的运动而由风压等引起的安全气囊60的上升运动。

此外，在本实施例中，由于左右安全气囊60通过在机罩宽度方向上形成在外机罩板16的后端部的左右气囊膨胀开口18展开，因而覆盖外机罩板16的后端部16A和前围板62，所以能够迅速地在大范围上展开安全气囊60。换句话说，在上文引用的现有技术参考文件公开的机罩安全气囊设备中，从客厢看去，气囊膨胀开口形成在机罩的右手侧部和中间部上，并且左右安全气囊以其经由气囊膨胀开口通过围绕在机罩的纵向上延伸的轴的摇摆运动而在机罩宽度方向上下落的方式展开。出于这个原因，使安全气囊在机罩的中心区域上展开是耗时的。与现有技术的安全气囊设备相反，在本实施例中，左右气囊膨胀开口18沿机罩宽度方向形成在外机罩板16的后端部，并且左右安全气囊60以其经由气囊膨胀开口18通过围绕在机罩宽度方向上延伸的轴的摇摆运动朝向机罩的后方膨胀的方式展开。这缩短了外机罩板16的后端部16A和前围板62被左右安全气囊60覆盖的时间。因此，即使将安全气囊60的展开范围设定得较大，在扩大的展开范围内迅速展开安全气囊60也是没有问题的。

如上所述，依照本实施例的机罩安全气囊设备10，能够抑制安全气囊60被风压等抬升并且还能够使安全气囊60在较大的展开范围上迅速展开。

此外，在本实施例的机罩安全气囊设备10中，左右安全气囊60不仅包括用于覆盖外机罩板16的后端部16A和前围板62的主体部60A，还包括用于覆盖至少前柱66的较低区域的气囊延伸部60B。这能够扩大用于保护诸如行人等的冲击物体的区域。

另外，充气装置58沿气囊膨胀开口18的纵向设置以对应于左右安全气囊60，喷气孔59布置在气囊膨胀开口18的外端附近。这减小了喷气孔59和气囊延伸部60B之间的距离。因此，能够迅速地将气体供入气囊延伸部60B中，迅速地覆盖前柱66的较低区域。

此外，在本实施例的机罩安全气囊设备10中，安全气囊60的主体部60A包含在车辆宽度方向上延伸并且在车辆的纵向上并排设置的多个管状隔室61。因此，当安全气囊60处于充分膨胀的状态时，位于左右气囊膨胀开口18之间的左安全气囊60L的机罩中心侧端部60L’和右安全气囊60R的机罩中心侧端部60R’互相挤压，左右隔室如同结合在一起而发挥作用，使安全气囊60的主体部60A难以弯曲。这提供了对安全气囊60的上升运动的增加的阻力。结果，在本实施例中，能够更有效地抑制由于车辆的运动而由风压等引起的安全气囊的任何上升运动。

另外，本实施例的机罩安全气囊设备10提供了以下有益效果。

在扩大安全气囊的展开范围的情况下，可以考虑在机罩宽度方向上在外机罩板的后端部形成大尺寸的单个细长气囊膨胀开口。然而，这种大尺寸开口的形成可能破坏外机罩板16的外形精度以致对车辆的设计完整性产生负面影响。在本实施例的机罩安全气囊设备10中，由于在机罩宽度方向上形成在外机罩板的后端部的气囊膨胀开口18二等分为左右两个气囊膨胀开口，因此能够减小每一个气囊膨胀开口18的面积并且还能够缩短其在机罩宽度方向上的长度。因此，在本实施例中能够确保外机罩板16的外形精度。这在铝制机罩的情况中是尤其正确的，当大尺寸开口形成在其中时，铝制机罩会显示出降低的外形精度。

此外，在本实施例的机罩安全气囊设备10中，安全气囊门48二等分为左右两个安全气囊门，并且安全气囊60也分为左安全气囊60L和右安全气囊60R，以便能够扩大安全气囊60的展开范围而不损害通过将气囊膨胀开口18分为左右两个气囊膨胀开口所获得的益处。

能够从上文看出，本实施例确保外机罩板16以高精度等级形成，同时扩大了安全气囊60的展开范围。外机罩板16以高精度等级的这种形成导致外机罩板16的外形精度增加，从而保持了机罩14的良好的设计完整性。

如果安全气囊60二等分为左右两个安全气囊并且以上述方式膨胀到展开位置，有可能使得左安全气囊60L和右安全气囊60R的接触区域70(左右安全气囊60的接合点)会显示出减震性能不如剩余一般区域60A’的减震性能。在本实施例的机罩安全气囊设备10中，当左右安全气囊60展开时，左安全气囊60L的机罩中心侧端部60L’和右安全气囊60R的机罩中心侧端部60R’适于在安全气囊60的充气压力的作用下在气囊宽度方向上互相挤压。这增加了接触区域70的摩擦力因而提高了左安全气囊60L和右安全气囊60R的合一性。换句话说，剪切阻力在接触区域70处，即在机罩中心侧端部60L’和60R’之间增加。这降低了机罩中心侧端部60L’和60R’在气囊厚度方向上相互移位的可能性。结果，即使当冲击物体68与接触区域70碰撞时，冲击能量吸收的量也没有减小，因此，能够使接触区域70具有与安全气囊60的其它区域(即，一般区域60A’)相同的能量吸收性能。因此，依照本实施例，即使当安全气囊60被二等分为左右两个安全气囊以确保外机罩板16的装饰性表面的外形精度时，也能够在车辆宽度方向上在安全气囊60的整个范围内获得卓越的能量吸收性能。

此外，在本实施例中，安全气囊60二等分为左安全气囊60L和右安全气囊60R，从而当它们展开时，左安全气囊60L的机罩中心侧端部60L’和右安全气囊60R的机罩中心侧端部60R’互相撞击或挤压。本实施例避免了采用不同于上述的其它方法，例如，将左安全气囊60L的机罩中心侧端部60L’和右安全气囊60R的机罩中心侧端部60R’形成为特定形状。因此，不需要使安全气囊60的本体形状(基础织物形状)不同，从而能够利用简单的结构来确保左安全气囊60L和右安全气囊60R的接触区域70的能量吸收性能。

在下文中，将参照图6和7来描述依照本发明的第二实施例的机罩安全气囊设备。与上述第一实施例相同的部分或元件将由相似的附图标记表示，并且将省略对其进行的描述。

第二实施例的机罩安全气囊设备的特征在于，左右安全气囊的机罩中心侧端部形成比剩余一般区域更厚的膨胀形状。

具体来说，在图6说明的第二实施例的第一实例中，左安全气囊80L的机罩中心侧端部80L’和右安全气囊80R的机罩中心侧端部80R’具有在机罩的向上方向上膨胀的鼓胀和突起的形状。对形成左右安全气囊80的基础织物进行裁减和缝合以提供所述鼓胀和突起的形状。这样，机罩中心侧端部80L’和80R’的厚度大于主体部80A的剩余一般区域80A’。

同时，在图6说明的第二实施例的第二实例中，左安全气囊82L的机罩中心侧端部82L’和右安全气囊82R的机罩中心侧端部82R’的直径大于形成主体部82A的剩余一般区域82A’的管状隔室的直径。因此，如果左右安全气囊82在相互间隔的状态下充气，左安全气囊82L的机罩中心侧端部82L’和右安全气囊82R的机罩中心侧端部82R’全部膨胀为球形。换句话说，对形成左右安全气囊82的基础织物进行裁减和缝合以提供球形端。这样，机罩中心侧端部82L’和82R’被制作为不但在向上的方向上而且在向下方向上都比主体部82A的剩余一般区域82A’要厚。

利用图6说明的结构，当左右安全气囊80展开时，形成为比剩余一般区域80A’厚的机罩中心侧端部80L’和80R’开始互相接触(挤压)。这使得在接触区域70内的安全气囊80的接触面积与增加的厚度(在机罩的向上方向上膨胀的量)成比例地增加，从而在接触区域70内的安全气囊80之间的摩擦力相应地增加。结果，机罩中心侧端部80L’和80R’在气囊厚度方向上几乎没有相互移位。此外，当冲击物体68与接触区域70碰撞时所吸收的能量的量与在机罩中心侧端部80L’和80R’处的膨胀量成比例地增加。

利用图7说明的结构，当左右安全气囊82展开时，直径大于剩余一般区域82A’的球形的机罩中心侧端部82L’和82R’开始互相接触(挤压)。这使得在接触区域70内的安全气囊82的接触面积与超额厚度(excess thickness)(在机罩的向上和向下方向上膨胀的量)成比例地增加，从而在接触区域70内的安全气囊82之间的摩擦力相应地增加。结果，机罩中心侧端部82L’和82R’在气囊厚度方向上几乎没有相互移位。特别地，图7说明的安全气囊82的机罩中心侧端部82L’和82R’的厚度不仅在机罩的向上方向上增加而且还在机罩的向下方向上增加，因此机罩中心侧端部82L’和82R’互相接触的面积大于图6所示的机罩中心侧端部80L’和80R’的接触面积。这进一步减小了机罩中心侧端部82L’和82R’在气囊厚度方向上互相移位的可能性。另外，当冲击物体68与接触区域70碰撞时所吸收的能量的量与在机罩中心侧端部82L’和82R’处的膨胀量成比例地增加。

从上文明显地看出，第二实施例增加了接触区域70内的摩擦力并改进了能量吸收性能。结果，能够确保左右安全气囊80和82的接触区域70内的能量吸收性能。

在下文中，将参照图8和9来描述依照本发明的第三优选实施例的机罩安全气囊设备。与上述第一实施例中相同的部分或元件将由相似的附图标记表示，并且将省略对其进行的描述。

第三实施例的机罩安全气囊设备的特征在于左右安全气囊的机罩中心侧端部重叠从而在气囊厚度方向上彼此接合。

特别地，在第三实施例的第一实例中，如图8所示，左安全气囊90L的机罩中心侧端部90L’和右安全气囊90R的机罩中心侧端部90R’具有台阶形状，从而从机罩的前侧观察时它们在机罩的上下方向上彼此接合。对形成左右安全气囊90的基础织物进行裁剪和缝合以提供所述台阶形状。此外，在本实施例的情况中，当从机罩的前侧观察时机罩中心侧端部90L’和90R’相互重叠。

同时，在图9所示的第三实施例的第二实例中，左安全气囊92L的机罩中心侧端部92L’和右安全气囊92R的机罩中心侧端部92R’具有台阶形状，从而从前方观察时它们在机罩的纵向上彼此接合。对形成左右安全气囊92的基础织物进行裁剪和缝合以提供这种台阶形状。更特别地，左安全气囊92L具有车辆前侧隔室和车辆后侧隔室，其中所述车辆前侧隔室在车辆宽度方向上比所述车辆后侧隔室短。右安全气囊92R具有车辆前侧隔室和车辆后侧隔室，其中所述车辆前侧隔室在车辆宽度方向上比所述车辆后侧隔室长。此外，在本实施例的情况中，当从上方观察时机罩中心侧端部92L’和92R’相互重叠。

利用图8说明的结构，当左右安全气囊90展开时，其机罩中心侧端部90L’和90R’在气囊厚度方向上彼此接合或重叠。因此，即使当冲击物体68与左右安全气囊90的接触区域(接合点)70碰撞时，左右安全气囊90的机罩中心侧端部90L’和90R’能够在彼此接合的状态下支撑冲击物体68。换句话说，左右安全气囊90的机罩中心侧端部90L’和90R’不会彼此脱开。这确保了左右安全气囊90的接触区域70内的能量吸收性能。

同时，利用图9说明的结构，当左右安全气囊92展开时，其机罩中心侧端部92L’和92R’在车辆的纵向上彼此接合或重叠。因此，即使当冲击物体68与左右安全气囊92的接触区域(接合点)70碰撞时，左右安全气囊92的机罩中心侧端部92L’和92R’也能够在互相接合的同时支撑冲击物体68。换句话说，左右安全气囊92的机罩中心侧端部92L’和92R’不会彼此脱开。

如上所述，依照第三实施例，在接触区域70内获得接合力，其能够确保在左右安全气囊90和92的接触区域70内的能量吸收性能。特别地，在图8和9所示实施例中的台阶接触区域70使得左右安全气囊90的机罩中心侧端部90L’和90R’之间的接触区域以及左右安全气囊92的机罩中心侧端部92L’和92R’之间的接触区域增加。因此，摩擦力相应地增加并且预防机罩中心侧端部脱开的摩擦阻力增加，这有助于防止安全气囊的机罩中心侧端在与冲击物体68发生碰撞时脱开。

在下文中，将参照图10来描述依照本发明第四优选实施例的机罩安全气囊设备。与上述第一实施例中相同的部分或元件将由相似的附图标记表示，并且将省略对其进行的描述。

第四实施例的机罩安全气囊设备的特征在于保持器分别设置在机罩中心侧端部的相对表面上。保持器适于通过产生使安全气囊的机罩中心侧端部保持接触的保持力来使左右安全气囊的机罩中心侧端部相互连接。

具体来说，在图10所示的实施例中，用作保持器的面对面紧固件102通过缝合或依靠粘合剂分别连接到左安全气囊100L的机罩中心侧端部100L’和右安全气囊100R的机罩中心侧端部100R’。面对面紧固件102是保持器的一个实例并且可以使用任何紧固件只要它们能够产生所需的保持力。

利用图10所示的结构，当左右安全气囊100展开时，设置在机罩中心侧端部100L’和100R’的相对表面上的面对面紧固件102彼此接触并开始相互结合。这在左右安全气囊100的接触区域70内产生了保持力，保持力的强度取决于面对面紧固件102的结合力。结果，即使当冲击物体68与左右安全气囊100的接触区域70碰撞时，也不会发生面对面紧固件102脱落从而使机罩中心侧端部100L’和100R’分离的情况。这确保了冲击物体68被左右安全气囊100的接触区域70支撑。

如上所述，依照第四实施例，面对面紧固件102在接触区域70内产生了保持力，这确保了在左右安全气囊100的接触区域70内的能量吸收性能

在显示具有一定厚度的面对面紧固件102的图10中，接触区域70看起来好像处于非接触状态，但是，实际上，气囊充气压力作用在接触区域70上因而相对表面在接触区域70内彼此接触且面对面紧固件102插在其间。

在上述各个实施例中，例如，在第一实施例中，充气装置58划分为左右两个充气装置以匹配左右安全气囊60。然而，选择性地，单个充气装置58可以设置在安全气囊箱46的中间，在这种情况下气体通过诸如软管等的气体供给线路供给到左右安全气囊60。

此外，在上述实施例中，例如，在第一实施例中，安全气囊60被构造为当展开时覆盖挡风玻璃64的下端部和前柱66的较低区域，以及机罩14的后端部14A和前围板62。选择性地，安全气囊60可以被构造为覆盖至少机罩14的后端部14A(外机罩板16的后端部16A)和前围板62，这落入了本发明的保护范围内。

此外，在上述实施例中，例如，在第一实施例中，左右气囊膨胀开口18形成在外机罩板16的后端部，并且左右安全气囊门48以与气囊膨胀开口18相对应的关系而设置。选择性地，单个细长的安全气囊门110可用于关闭左右气囊膨胀开口18。

具体来说，如图11和12所示，在车辆宽度方向上延伸的细长凹槽112形成在外机罩板16的后端部。凹槽112具有与安全气囊门110的厚度大体上相等的深度。左右气囊膨胀开口18通过冲孔形成在凹槽112纵向相对端区域内。这在左右气囊膨胀开口18之间留出了中间区域114，该区域用作接合部并且与凹槽112的底部表面共面。气囊膨胀开口18具有与图3所示和上文提出的气囊膨胀开口相同的截面。

此外，每一个左右气囊膨胀开口18均小于凹槽112，以便用于安全气囊门110的连接座116形成在环绕气囊膨胀开口18的外围边缘部上。在这点上，虽然连接座116形成在位于气囊膨胀开口18外侧的前后外转角部118上，但是没有连接座形成在位于外机罩板16的中心侧的四个内转角部120上。

接下来，将对可选实施例的机罩安全气囊设备的操作和有益效果进行描述。

在设置左右安全气囊门48和设置在车辆宽度方向上延伸的单个细长的安全气囊门110的两种情况下均能获得有益的操作和效果。

当左右安全气囊门48如同上述实施例中成对设置时，优点在于各个安全气囊门48的可延伸铰链部48B(见图3)能够轻易地形成。具体来说，在安全气囊门48的外边缘(特别是在可延伸铰链部48B一侧的后边缘)被弯曲为例如与挡风玻璃64的下边缘的弯曲形状相一致的情况下，需要向可延伸铰链部48B增加安全气囊门48能围绕其旋转的结构，以便安全气囊门48迅速且平稳地打开。这种结构的实例包括铰链中间部48B2的变形量(见图3)和铰链中间部48B2的数量。在这种情况中，如果安全气囊门48在车辆宽度方向上的长度减小，由打开运动的挠曲轴引起的安全气囊门48的位置偏差也减小。这使得增加所述结构的设计变得容易。因此，使用左右安全气囊门48的好处在于易于作出允许安全气囊门48迅速且平稳地打开的设计。

同时，如果在车辆宽度方向上延伸的单个安全气囊门110的设置如图11所示，优点在于改进了外机罩板16的设计完整性。

在左右气囊膨胀开口18直接形成在外机罩板16的后端部而不设置凹槽112的情况下，气囊膨胀开口18的转角部一起位于外机罩板16的后部中心。由于门连接座形成在转角部，所以转角部容易发生应力变形。出于这个原因，如果气囊膨胀开口18的转角部一起位于外机罩板16的后部中心，应力对外机罩板16的影响变大，因而难以形成平滑的装饰表面。

然而，在图11所示的可选实施例中，在车辆宽度方向上延伸的细长凹槽112首先形成在外机罩板16的后端部，然后左右气囊膨胀开口18形成在凹槽112的相对端区域内以留出门连接座116。因此，尽管内转角部120聚集在外机罩板16的后部中心114，但是没有门连接座形成在内转角部120，从而很难发生应力变形。此外，即使当聚集在外机罩板16的后部中心114的内转角部120发生一定程度的应力变形时，由于凹槽112被安全气囊门11整个覆盖，所以从外机罩板16的外侧不能看出所述应力形变。这改进了外机罩板16的设计完整性。

尽管结合优选实施例对本发明进行了说明和描述，本领域技术人员应该理解的是，在不背离附随的权利要求所限定的本发明的范围的情况下可以作出多种变换和改进。

Claims (15)

1.一种用在车辆中的机罩安全气囊设备，包括：

气体发生单元(58)，当所述车辆与冲击物体(68)发生对头碰撞时，所述气体发生单元(58)喷放气体，所述气体发生单元(58)设置在用作机罩(14)的外板的外机罩板(16)的后端部的下方；及

左右安全气囊(60；80；82；90；92；100)，其中的每一个在机罩宽度方向上以折叠状态存储在形成于所述外机罩板(16)的所述后端部的相应的左右气囊膨胀开口(18)的下方，其中每一个安全气囊(60；80；82；90；92；100)由从所述气体发生单元(58)供给的气体通过所述相应的气囊膨胀开口(18)展开以至少覆盖所述外机罩板(16)的所述后端部和前围板(62)，并且，当所述安全气囊(60；80；82；90；92；100)处于展开状态时，在气囊宽度方向上的所述安全气囊(60；80；82；90；92；100)的机罩中心侧端部互相挤压。

2.如权利要求1所述的机罩安全气囊设备，其中每一个安全气囊(60；80；82；90；92；100)包括主体部(60A；80A；82A；90A；92A；100A)和与所述主体部(60A；80A；82A；90A；92A；100A)连通的气囊延伸部(60B)，所述主体部覆盖所述外机罩板(16)的所述后端部和所述前围板(62)，所述气囊延伸部(60B)覆盖至少前柱(66)的较低区域。

3.如权利要求1或2所述的机罩安全气囊设备，其中为所述左右安全气囊(60；80；82；90；92；100)中的每一个设置有所述气体发生单元(58)，每一个气体发生单元(58)沿所述气囊膨胀开口(18)中的每一个的纵向设置，并且具有靠近相应的气囊膨胀开口(18)的外端布置的喷气孔(59)。

4.如权利要求1或2所述的机罩安全气囊设备，其中所述安全气囊(60；80；82；90；92；100)包括多个管状隔室(61)，每个所述管状隔室(61)在车辆宽度方向上延伸，所述管状隔室(61)在车辆的纵向上并排设置。

5.如权利要求1或2所述的机罩安全气囊设备，其中所述左右安全气囊(80；82)的形状使得当所述左右安全气囊(80；82)展开时，在所述气囊宽度方向上的所述机罩中心侧端部(80L′，80R′；82L′，82R′)膨胀形成的厚度大于所述安全气囊(80；82)其它一般部分的厚度。

6.如权利要求5所述的机罩安全气囊设备，在所述气囊宽度方向上的所述机罩中心侧端部(80L′，80R′)具有在所述机罩(14)的向上方向上凸出的膨胀和突出的形状。

7.如权利要求5所述的机罩安全气囊设备，其中所述安全气囊(82)包括多个管状隔室，每个所述管状隔室在车辆宽度方向上延伸，所述管状隔室在车辆的纵向上并排设置，在所述气囊宽度方向上的所述机罩中心侧端部(82L′，82R′)的直径大于形成所述安全气囊(82)的剩余一般区域(82A′)的所述管状隔室的直径。

8.如权利要求1或2所述的机罩安全气囊设备，其中所述左右安全气囊(90)的形状使得当所述左右安全气囊(90)展开时，在所述气囊宽度方向上的所述机罩中心侧端部(90L′，90R′)重叠并且在气囊厚度方向上彼此接合。

9.如权利要求1或2所述的机罩安全气囊设备，其中所述左右安全气囊(92)的形状使得当所述左右安全气囊(92)展开时，在所述气囊宽度方向上的所述机罩中心侧端部(92L′，92R′)重叠并且在所述车辆的纵向上彼此接合。

10.如权利要求1或2所述的机罩安全气囊设备，其中所述左右安全气囊(100)的所述机罩中心侧端部(100L′，100R′)具有相对表面，所述相对表面上分别设置有保持器(102)，所述保持器(102)通过产生使所述左右安全气囊(100)的所述机罩中心侧端部(100L′，100R′)保持接触的保持力使所述左右安全气囊(100)的所述机罩中心侧端部(100L′，100R′)在所述气囊宽度方向上相互连接。

11.如权利要求10所述的机罩安全气囊设备，其中所述保持器(102)为连接到所述机罩中心侧端部(100L′，100R′)的所述相对表面的面对面紧固件。

12.如权利要求1或2所述的机罩安全气囊设备，其中所述左右气囊膨胀开口(18)分别由一对左盖和右盖(48)以能开启的方式关闭。

13.如权利要求1或2所述的机罩安全气囊设备，其中在所述车辆宽度方向上延伸的细长凹槽(112)形成在所述外机罩板(16)的所述后端部，并且所述左右气囊膨胀开口(18)按照留出盖连接座(116)的方式形成，所述相应的气囊膨胀开口(18)由单个盖(110)以能开启的方式关闭。

14.如权利要求2所述的机罩安全气囊设备，其中所述主体部(60A；80A；82A；90A；92A；100A)由包括前隔室和后隔室的多个隔室(61)形成，并且位于所述车辆宽度方向上的外侧的所述隔室(61)的端部与所述气囊延伸部(60B)连通。

15.如权利要求14所述的机罩安全气囊设备，其中所述气体发生单元是具有喷气孔(59)的充气装置(58)，并且所述充气装置(58)布置在所述前隔室(61)中，从而使所述喷气孔(59)位于所述车辆宽度方向上的外侧。

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