CN101553383A - 护膝安全气囊装置 - Google Patents
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Abstract
在本发明的护膝安全气囊装置中，在转向柱罩(14a)内侧的下部区域中，容纳安全气囊的容器(37)连接到转向柱(3)、(7)上。所述转向柱包括可动部件(8)，其用于当冲击在车辆前方作用时沿着转向柱的轴向朝车辆的前侧运动，以及不可动的固定部件(8)，以使当可动部件运动时转向柱能够吸收冲击。所述容器连接到可动部件的当运动部件运动并且吸收冲击时容器撞击固定部件的区域，并且所述容器能够在撞击固定部件之前或当时变形，以便保持当可动部件运动时的运动冲程。
Description
技术领域
本发明涉及一种护膝安全气囊装置，其通过将折叠的安全气囊容纳在容器中构成，所述容器设置在覆盖转向柱的转向柱罩内侧的下部区域并且其连接到转向柱上。
背景技术
在JP-A-2002-37003中所公开的现有技术的护膝安全气囊装置中，通过将折叠的安全气囊容纳在连接到转向柱上的容器中构成，所述容器连接到转向柱的柱管上。在该现有技术的护膝安全气囊装置中，所述容器由金属板制成并且连接到柱管上。
此外，现有技术的转向柱被构成为使得主轴沿着轴向朝车辆的前侧运动并且当冲击作用在前进方向上时使冲击能量吸收部件变形，从而吸收该冲击(或冲击能量)。如上所述，在现有技术的护膝安全气囊装置被构成为使得其连接到转向柱的主轴上的情况下，护膝安全气囊装置与主轴一起运动。此外，在这种情况下，由金属板制成的运动的容器能够撞击连接到转向柱罩上的部件，所述转向柱罩绕主轴设置但即使在主轴运动时也不会运动。
发明内容
本发明的目的是提供一种护膝安全气囊装置，其被构成为即使将其连接到转向柱上，当吸收冲击时也不会阻碍转向柱的运动。
可以通过具有下列结构的护膝安全气囊装置实现本发明的目的。
一种护膝安全气囊装置，包括：容器，其设置在覆盖转向柱的转向柱罩内侧的下部区域处并且连接到转向柱上；安全气囊，其被折叠且容纳在容器中；以及充气装置，其用于向安全气囊供给充气气体，
其中，随着当导入从充气装置排出的充气气体时安全气囊充气以膨胀，安全气囊从转向柱罩凸出，从而保护就座的驾驶员的膝部，
其中转向柱包括当冲击朝前进方向作用时沿着轴向朝车辆的前方运动的可动部件和不动的固定部件，以使转向柱在可动部件运动时能够吸收冲击。
其中容器连接到可动部件的在吸收冲击时容器撞击固定部件的区域，并且能够在撞击固定部件之前或在撞击所述固定部件时变形以便保持可动部件运动时所述可动部件的运动冲程。
在本发明的护膝安全气囊装置中，容器连接到可动部件的在正在吸收冲击且容器运动时容器撞击固定部件的区域，但是使得容器是可变形的。因此，当转向柱使可动部件运动以吸收冲击时，根据可动部件的运动而运动的容器在其撞击固定部件之前或在撞击固定部件时以保持可动部件的运动冲程的方式变形。因此，能够减少容器撞击固定部件时的阻力，以使能够通过转向柱吸收冲击而不会阻碍可动部件和主轴的运动。
因此，即使本发明的护膝安全气囊装置连接到转向柱上，护膝安全气囊装置也能被构成为在转向柱吸收冲击时不会阻碍转向柱的运动。
此外，在本发明的护膝安全气囊装置中，优选的是，使得容器可变形以使其前侧可以在安全气囊从转向柱罩凸出的方向上向下倾斜地凹进。利用该结构，使容器变形的冲程能够通过使该冲程与容器撞击固定部件的方向校准而最小化。因此，能够有效地抑制容器的变形范围以保持可动部件的运动冲程。
此外，在本发明的护膝安全气囊装置中，优选的是，充气装置与安全气囊一起容纳在容器中，并设置在折叠的安全气囊的后侧。具体地，在前述结构的护膝安全气囊装置中，充气装置容纳在容器的后侧，在待变形的容器的区域外侧。因此，当容器变形时，能够防止充气装置间接通过变形的容器被固定部件撞击，因此，能够使可动部件和主轴平稳地运动。
此外，在本发明的护膝安全气囊装置中，优选的是，容器通过使其待变形的部分连接到安全气囊上而构成以使得待变形的部分能够通过安全气囊的膨胀和充气变形。在该结构中，容器在可动部件运动并且容器撞击固定部件之前随着安全气囊的膨胀和充气变形。因此，能够尽可能地防止容器直接与固定部件接触。因此，能够使可动部件和主轴平稳地运动并且通过转向柱更可靠地吸收冲击。
具体地，在本发明的护膝安全气囊装置中，优选的是，容器由具有挠性而没有延展性的材料制成的薄板件构成，使得其在安全气囊向外膨胀时能够挡住(停止)安全气囊的反作用。在容器由所述的薄板件构成的情况下，优选的是，使薄板件形成为矩形板状并且设置为使得其两个前后边缘连接到在转向柱罩中的安全气囊的凸出口的前后边缘附近。在这样构成的护膝安全气囊装置中，容器能够接收在安全气囊膨胀和充气时产生的朝容器的反作用力，使得安全气囊能够平稳地充气以从凸出口向下凸出。此外，在目前所述的容器的结构中，将薄板件设置为使得其能够在纵向上(前-后方向)弯曲，同时前后边缘连接到凸出口的前后边缘附近。因此，能够闩锁在转向柱罩的横向上的凸出口上并且也可以使容器容易地变形。
附图说明
图1为显示转向柱的周围区域的示意侧视图，根据本发明的一个实施例的护膝安全气囊装置安装到所述转向柱上。
图2为显示从车辆的后方所视的该实施例的护膝安全气囊装置的安装状态的示意正视图。
图3为显示在车辆的纵向上的该实施例的护膝安全气囊装置的安装状态的示意纵截面图。
图4为在车辆纵向上的护膝安全气囊装置的示意放大纵截面图。
图5为图4的V-V部分的示意放大截面图。
图6为在该实施例的护膝安全气囊装置中采用的安全气囊的示意正视图。
图7为在该实施例的护膝安全气囊装置中采用的转向柱罩的示意横向截面图。
图8为显示前门部和后门部在它们打开之前之后的状态的示意局部立体图，所述前门部和后门部形成在该实施例的护膝安全气囊装置所采用的转向柱罩中。
图9为在该实施例的护膝安全气囊装置中所采用的容器的示意分解立体图。
图10为车辆纵向上的示意截面图，显示了在该实施例的护膝安全气囊装置中的安全气囊的完全膨胀状态。
图11为显示座椅材料的变化的示意立体图。
图12为显示座椅材料的变化的示意立体图。
具体实施方式
下面将结合附图描述本发明的优选实施例。然而，本发明不局限于此处所公开的实施例。在附加的权利要求中以及相对于其等同的所有修改都被认为是包含在权利要求的范围中。
此处结合附图描述本发明的一个实施例。如图1至图5所示，该实施例的护膝安全气囊装置M设置在覆盖方向盘1的转向柱3的转向柱罩14的内侧下部区域上。所述护膝安全气囊装置M设置有连接到转向柱3上的容器37、折叠并容纳在容器37中的安全气囊26和用于向安全气囊26供给充气气体的充气装置32。此外，在护膝安全气囊装置M中，安全气囊26在被充气时从随着安全气囊推动并打开形成在转向柱罩14中的前门部16和后门部20而形成的凸出口0(参照图8和图10)向外凸出，以使安全气囊设置在就座的驾驶员MD的两个膝部K(KL和KR)的前侧上。
在该实施例中，如图1所示，转向柱3设置有主轴4和封装主轴4的柱管7。柱管7构成为包括内部部件8和外部部件9(见图3)。内部部件8形成为圆柱形状并且更接近作为内周的主轴4设置。外部部件9设置在内部部件8的外侧。此外，如图1所示，在该实施例的转向柱3中，设置了冲击吸收机构5。所述冲击吸收机构5被构成为使得当存在朝车辆的前方推动方向盘1的冲击时变形，从而使方向盘1沿着主轴4的轴向朝车辆的前方运动。具体地，所述冲击吸收机构5变形以吸收当驾驶员MD向前运动撞击方向盘1时使方向盘1沿着主轴4的轴向朝车辆前方运动的冲击能量，从而缓解对驾驶员MD的冲击。此外，在该实施例的情况下，柱管7的内部部件8被构成为可动部件以当冲击吸收机构5变形时该内部部件8与方向盘1(或主轴4)一起沿着轴向朝车辆的前方运动。此外，柱管7的外部部件9被构成为即使当冲击吸收机构5变形时也不运动的固定部件。该实施例的护膝安全气囊装置M构成有连接到柱管7的内部部件8上的容器37。在护膝安全气囊装置M的前侧，设置诸如倾斜机构或伸缩机构的构成固定部件的调节机构10以便连接到外部部件9上。此外，在该实施例的情况下，当方向盘1运动并且冲击被吸收时，护膝安全气囊装置M的容器37安装在内部部件8上在将撞击连接到外部部件9的调节机构10的区域处。
转向柱罩14由合成树脂形成为实质正方形管状以覆盖转向柱3。转向柱罩14连接到转向柱3的柱管7的未图示部分。转向柱罩14的从围绕转向柱罩14的仪表板(instrument panel)(下面简称“panel”)12凸出的后(下)表面14a形成为随着其在车辆的纵向(前后方向)上向后延伸而向上弯曲的实质矩形板状。如图7所示，前门部16和后门部20形成在转向柱罩14的从下表面14a延伸至左表面14b和右表面14c这一侧的区域中，当安全气囊26充气以膨胀时，前门部16和后门部20能够被打开以形成凸出口0。在前门部16和后门部20的周围，设置有能够通过安全气囊26的推动而断裂的可断裂部15。前门部16构成有围绕其的可断裂部15以使其后边缘可以朝前向外打开。前门部16分成三个部分，下门部17、左门部18和右门部19。下门部17设置在转向柱罩14的下表面14a中。左门部18设置在转向柱罩14的左表面14b中。右门部19设置在转向柱罩14的右表面14c中。后门部20被构成为使得其前边缘朝后打开。后门部20在从转向柱罩14的下表面14a延伸至左表面14b和右表面14c的区域中设置在前门部16的后面。
此外，在转向柱罩14的前门部16的前边缘和后门部20的后边缘上，分别设置有连接到容器37上的壁部22和23(如图3和图4所见)。单独连接的壁部22和23被设置为横向延伸至转向柱罩并且从转向柱罩的周边向内凸出。连接的壁部22和23分别在车辆的横向(左右方向)上各自设置有多个止动孔22a和23a。这些止动孔22a和23a适于在这些孔的边上闩锁在后面描述的容器37的止动爪41b和42c。
如图1和图2以及图6和图10的双点划线所示，在安全气囊26完成充气时，安全气囊26形成为在车辆的横向上延伸的板状。安全气囊26设置有面向驾驶员MD的驾驶员侧壁部27和面向转向柱罩14设置的转向柱侧壁部28。由聚酯或尼龙纱的机织织物切割而成的驾驶员侧壁部27和转向柱侧壁部28具有相同的轮廓。此外，实施例的安全气囊26通过将驾驶员侧壁部27和转向柱侧壁部28的外周边缘相互缝合而形成。此外，连接孔29形成在转向柱侧壁部28的多个部分上(例如，在实施例中的两个；见图6)。连接孔29被形成以允许容纳在安全气囊26中的充气装置32的螺栓34c(如参见图3和图4)通过孔凸出。此外，当安全气囊26完成膨胀时，安全气囊26被构成为覆盖转向柱罩14的下表面14a，其凸出至仪表板12的后面和仪表板12的后侧下方并且凸出至驾驶员MD的膝部KL和KR附近的转向柱罩14的左边和右边。
如图3至图5所示，充气装置32被构成为包括圆柱型本体33和用于保持本体33的实质圆柱形扩散器34。本体33被设置为其轴的指向为横向。此外，在实施例的情况下，本体33设置有多个排气口(gas discharge port)33a。排气口33a被设置为在沿着轴的中心部附近横向于轴并且在充气装置32安装在车辆上时排气口33a面朝前方。此外，未图示的引线与本体33连接。扩散器34被构成为使得其两个横向端打开并且覆盖整个本体33。扩散器34也被构成为从在其两个横向端上的开口34a和34b排出充气气体G。如图3至图5所示，扩散器34被构成为通过在围绕轴的多个位置处敛缝来保持本体33。此外，扩散器34设置有两个螺栓34c。这些螺栓34c将充气装置32连接到安全气囊26上并且也将容器37连接到柱管7的内部部件8上。如图3和图4所示，每个螺栓34c通过螺母35固定到形成在内部部件8上的托架8a上。此外，在所述实施例的情况下，充气装置32与安全气囊26一起容纳在容器37中，并位于折叠的安全气囊26的后面。
容器37被设置为覆盖折叠的安全气囊26和充气装置32，容器37从它们的前面延伸至它们的顶部及后面。容器37被构成为包括由矩形板状的挠性薄板件制成的主体38，以及设置在主体38的两个前后边缘上的金属板制成的连接托架41和42。连接托架41和42为分别连接至转向柱罩14的壁部22和23的部分。
主体38包括在容器37的前侧上朝向调节结构10的安全气囊容纳部37a。在实施例的情况下，主体38由弱延伸性的聚酯或尼龙纱的机织织物制成，以使主体38能够挡住(停止)安全气囊26膨胀时的反作用力。主体38的前边缘部38a绕着设置在前侧上的连接托架41的后面描述的条状部件41a缠绕并与其连接。此外，在主体38的后边缘部38b中，形成有通孔38c和通孔38e(见图9)。在通孔38c中插入充气装置32的螺栓34c。通孔38e闩锁形成在后面描述的连接托架42上的连接基部42a上的止动凸出部(retainingprotrusion)42d。主体38的后边缘部38b插入在后面描述的连接托架42的连接基部42a和安全气囊26之间。因此，主体38与连接基部42a和安全气囊26一起通过充气装置32的螺栓34c连接到形成在内部部件8上的托架8a上。
在车辆左右两边接近主体38的纵向中心部的两个位置处，设置了连接到安全气囊26的两个带状搭板39。这些搭板39在其下端部39a处缝到主体38上并且其引导端39b缝到被折叠且容纳的安全气囊26上。此外，主体38的与搭板39的下端部39a缝合在一起的部分为待变形部38d。这些搭板39的前端39b缝到安全气囊26的在转向柱侧壁部28的连接孔29的前方的部分上。此外，这些搭板39采用这样的方式：随着安全气囊26膨胀，向下拉动下端部39a缝合到其上的主体38的待变形部38d。因此，当安全气囊26充气以膨胀时，在待变形部38d处向下拉动主体38。具体地，主体38通过搭板39的拉动而变形以使其在安全气囊26从转向柱罩14凸出的方向上绕待变形部38d倾斜向下地整体凹进。具体地，在该实施例的护膝安全气囊装置M中，朝向调节机构10(固定部件)的容器37的安全气囊容纳部37a整体地变形以向下凹进。
设置在前侧上的连接托架41设置有条状部件41a和多个止动爪41b。条状部件41a横向设置在以折叠形状容纳的安全气囊26的前侧。止动爪41b从条状部件41a向下凸出。止动爪41b中的每一个被构成为闩锁在形成在转向柱罩14的连接壁部22中的止动孔22a边上。
设置到车辆后面上的连接托架42构成充气装置容纳部37b并形成容器37的后侧。连接托架42设置有具有实质L形横截面的连接基部42a，以及从连接基部42a向下凸出的多个止动爪42c。连接基部42a被设置以覆盖充气装置32的上侧和后侧。连接基部42a具有充气装置32的螺栓34c插入其中的连接孔42b。此外，向下凸出的止动凸出部42d接近连接基部42a的左右两端形成，所述左右两端与充气装置32的位置分开。止动凸出部42d为闩锁在形成在主体38中的通孔38e的边上以防止主体38出来的部分。单独的止动爪42c被构成以便闩锁形成在转向柱罩14的连接壁部23中的止动孔23a的边。
在实施例的护膝安全安全气囊装置M安装在车辆上之后，如果动作信号通过未图示的引线输入到充气装置32的本体33中，则充气气体G从充气装置32的排气口33a排出。然后，充气气体G通过在扩散器34的左右两侧上的开口34a和34b流入到安全气囊26中。在此之后，膨胀的安全气囊26推动并打开转向柱罩14的前门部16和后门部20。如通过图1和图2以及图10中的双点划线所示，安全气囊26从凸出口0向下凸出从而完成其膨胀。此处在实施例的护膝安全气囊装置M中，扩散器34在其左右两端打开。因此，充气气体G随着从充气装置32排出而横向地流入到安全气囊26中。然后，膨胀的安全气囊26首先推动并打开前门部16的左门部18和右门部19以及后门部20的左右侧部。在此之后，膨胀的安全气囊26推动并打开前门部16的下门部17以及后门部20的下部，以分别朝前和朝后推动并打开前门部16和后门部20，从而形成凸出口0。因此，安全气囊26从凸出口0向下凸出。
在实施例中，当驾驶员MD撞击方向盘1并向前强烈地推动方向盘时，转向柱3激活冲击吸收机构5。具体地，当冲击吸收机构5被激活时，其使主轴4与柱管7中的内部部件8一起沿着轴向朝车辆的前面向前运动，从而吸收冲击。此外，实施例的护膝安全气囊装置M被构成为使得用于容纳折叠的安全气囊26的容器37在容器37能够撞击连接到外部部件9上的调节机构10的区域处连接到内部部件(可动部件)8，其中外部部件9为转向柱3中的固定部件，以使设置在容器37的前侧上并构成安全气囊容纳部37a的主体38能够变形。因此，当转向柱3使作为可动部件的内部部件8和主轴4运动从而吸收冲击时，随着内部部件8的运动而运动的容器37的主体38能够在其撞击调节机构10之前或当时变形以保持内部部件8的运动冲程。因此，能够减小容器37撞击调节结构10的阻力使得能够通过转向柱3吸收冲击而不会阻碍内部部件8和主轴4的运动。
因此，即使实施例的护膝安全气囊装置M连接到能够吸收冲击的转向柱3，一旦转向柱3激活冲击吸收机构5以吸收冲击，则在冲击吸收的时刻也不阻碍转向柱3自身的运动使得其能够平稳地吸收冲击。
此外，如图10所示，实施例的护膝安全气囊装置M被构成为使得构成形成容器37的前侧的安全气囊容纳部37a的主体38在安全气囊26从转向柱罩14凸出的方向上向下倾斜地凹进。因此，由于所述方向与调节结构10撞击的方向成直线，所以能够最小化容器37的变形冲程。因此，能够有效地抑制容器37的变形，从而保持作为可动部件的内部部件8的运动冲程。
此外，在实施例的护膝安全气囊装置M中，充气装置32与安全气囊26一起容纳在容器37中以便被设置到折叠的安全气囊26的后面。换句话讲，在实施例的护膝安全气囊装置M中，充气装置32容纳在容器37的后侧，并远离容器37的待变形区。因此，当容器37变形时，能够防止充气装置32通过变形的容器37(或主体38)撞击调节结构10。因此，能够使内部部件8和主轴4平稳地运动。
仍进一步，实施例的护膝安全气囊装置M被构成为使得容器37的主体38的待变形部38d能够依照安全气囊26的膨胀和充气通过利用搭板39变形。因此，在实施例中，在内部部件8运动以使容器37的主体38撞击调节机构10之前，容器37的主体38能够通过安全气囊26的膨胀和充气而变形。简言之，能够尽可能地防止容器37的主体38与调节机构10直接接触。因此，能够使内部部件8和主轴4平稳地运动以便通过转向柱3可靠地吸收冲击。
另外，在实施例的护膝安全气囊装置M中，容器37的主体38被形成为矩形板状的薄板件，其具有挠性而不易延伸，以对抗当安全气囊26膨胀时的反作用力。此外，实施例被构成为使得主体38的前端38a和后端38b通过连接托架41和42连接到转向柱罩14的那些连接壁部22和23上，所述连接壁部22和23接近前后边缘形成以形成安全气囊26的凸出口0的边。因此，在实施例的护膝安全气囊装置M中，在安全气囊26膨胀和充气时产生的并且指向容器37的反作用力能由主体28对抗以使安全气囊26能够平稳地充气以从凸出口0向下凸出。此外，在实施例的护膝安全气囊装置M中，容器37这样构成：通过设置主体38为包括薄板件以使其在纵向上弯曲，并通过使用连接托架41和42将前边缘38a和后边缘38b连接到凸出口0的前后边缘附近。因此，能够保持形成在转向柱罩14的横向上的凸出口并且在变形时同样容易地变形。
在此处的实施例中，容器37的主体38由机织织物形成，但是形成容器的薄板件不特别限制，只要薄板件具有挠性且不易延伸以使其能够对抗安全气囊膨胀时的反作用力即可。例如，如图11所示，容器的主体可以由合成树脂的薄膜、具有数个分散孔以弱化其强度的金属板或有孔的薄板件38A制成。此外，容器的主体也可以为通过沿着纵向并列数个横向直列的长硬部件而形成以使薄板仅能够在纵向上弯曲的板材38B。
另一方面，转向柱3被构成为当驾驶员MD撞击方向盘1时吸收冲击。简言之，冲击吸收机构5在安全气囊26从容器37凸出之后变形。因此，在实施例中，主体38在安全气囊26从容器37凸出之后变形。因此，如果主体38撞击调节结构10，则其能够由于没有折叠的安全气囊26而容易变形。因此，能够修改其结构使得在容器37的主体38中没有搭板。
在此处的实施例中，当撞击通过方向盘的运动被吸收时，连接到作为柱管7的固定部件的外部部件9的调节机构10撞击容器37。当然，撞击容器37的部件不局限于调节机构10。如图3中的双点划线所示，外部部件9本身可以被设置为具有能够撞击容器37的尺寸并且被配置以便撞击容器37。
Claims (6)
1、一种护膝安全气囊装置，包括：容器，其设置在覆盖转向柱的转向柱罩内侧的下部区域中并且连接到所述转向柱上；安全气囊，其被折叠且容纳在所述容器中；以及充气装置，其用于向所述安全气囊供给充气气体，
其中，当导入从所述充气装置排出的充气气体时，所述安全气囊充气以膨胀，所述安全气囊从所述转向柱罩凸出，从而能够保护就座的驾驶员的膝部，
其中所述转向柱包括可动部件和不动的固定部件，当在车辆前方有冲击时所述可动部件沿着所述转向柱的轴向朝所述车辆的前侧运动，并且所述转向柱被构造为使得所述转向柱在所述可动部件运动时能够吸收冲击，并且
其中所述容器连接到所述可动部件的在所述转向柱运动以吸收冲击时所述容器撞击所述固定部件的区域，并且所述容器能够在撞击所述固定部件之前或在撞击所述固定部件时变形以便在所述可动部件运动时保持所述可动部件的运动冲程。
2、如权利要求1所述的护膝安全气囊装置，
其中所述容器制成为可变形的以使其前侧能够在所述安全气囊从所述转向柱罩凸出的方向上向下倾斜地凹进。
3、如权利要求1所述的护膝安全气囊装置，
其中所述充气装置与所述安全气囊一起容纳在所述容器中并位于折叠的安全气囊的后侧。
4、如权利要求1所述的护膝安全气囊装置，
其中所述容器通过将其待变形部分连接到所述安全气囊上而构成以使得所述待变形部分能够通过所述安全气囊的膨胀和充气而变形。
5、如权利要求1所述的护膝安全气囊装置，
其中所述容器由具有挠性而低延伸性的材料制成的薄板件构成，使得其能够对抗所述安全气囊膨胀时所述安全气囊的反作用力。
6、如权利要求5所述的护膝安全气囊装置，
其中所述薄板件被形成为矩形板状并被设置为使得其两个前后边缘连接到在所述转向柱罩中的所述安全气囊的凸出口的前后边缘附近。
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