CN101758811A - 气囊及气囊装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种气囊和具有该气囊的气囊装置，其不管是乘员向前滑动座椅后就座的情况，还是不向前滑动座椅即就座的情况，都能够有效地约束乘员头部。在气囊(1)内设有一端与乘员相向面(1F)的凹部(1H)附近连接、另一端与气囊(1)的前端附近连接的上部限制部件(10)和一端与乘员相向面(1F)的下部(1K)连接、另一端与气囊(1)的前端附近连接的下部限制部件(20)。在自气囊(1)开始膨胀起经过10～30毫秒之后，下部限制部件(20)断裂，在该下部限制部件(20)断裂之后，在自气囊(1)开始膨胀起经过15～40毫秒之后，上部限制部件(10)断裂。

Description

气囊及气囊装置
技术领域
本发明涉及下述气囊，其在气囊膨胀时在该气囊的乘员相向面中、面对乘员头部的头部对面部形成从乘员侧凹陷的凹部，尤其涉及下述气囊，其设有限制该头部对面部朝乘员侧膨出的限制部件，气囊膨胀时通过由该限制部件限制该头部对面部朝乘员侧膨出而形成上述凹部。并且，本发明涉及具有这种气囊的气囊装置。
尤其，本发明涉及一种适用于车辆助手座的气囊及气囊装置。
另外，在本发明中，AF05型乘员模拟人是指，模拟由美国法规所规定的第5百分位的小个头成年女性的车辆碰撞实验用乘员模拟人，AM50型乘员模拟人是指，模拟比上述模拟人个头大的第50百分位的大个头成年男性的车辆碰撞实验用乘员模拟人。
背景技术
图25表示一般的助手座用气囊装置的结构。
助手座用气囊装置100具有气囊101、壳体102和充气机103。该气囊101被折叠并收容在壳体102内，利用充气机103进行膨胀。该壳体102为上表面开放的容器，其上表面被仪表板104覆盖。仪表板104的上方设有挡风玻璃105。
气囊101通过由充气机103提供的气体进行膨胀，以从仪表板104的上表面填满该仪表板104和挡风玻璃105之间及助手座前方的空间。膨胀的气囊101的车体后方一侧的面构成面对助手座乘员的乘员相向面101F。
小个头乘员有时会将座椅滑动至其后退极限位置的前方后就座。相对于此，大个头乘员大多不向前方滑动座椅即就座。
一般而言，气囊101具有下述程度的容积，即使在乘员不向前方滑动座椅即就座的情况下，膨胀结束时乘员相向面101F也能够充分接近该乘员的头部。
但是，乘员在向前方滑动座椅后就座时，如图25所示，在朝乘员侧膨出的过程中，乘员头部有可能与乘员相向面101F接触，此时，存在乘员相向面101F与乘员头部强力接触的可能性。
在日本特开2001-233157号公报中记载了如下构成的气囊：在气囊膨胀时，在该气囊的乘员相向面中、面对乘员头部的位置形成了凹部。在同号公报中，在气囊膨胀时，以该凹部的最深部位位于乘员的颚部、比该凹部的最深部位靠上的斜面与乘员头部(脸部)面对。
气囊膨胀时，比该凹部的最深部位靠上的斜面，越朝气囊上部侧越靠近车辆后方地倾斜(外伸)。因此，不管是在小个头乘员向前滑动座椅后就座的情况下，还是在大个头乘员不向前滑动座椅即就座的情况下，气囊膨胀时，在比该凹部的最深部位靠上的斜面与乘员头部之间都能够确保相同程度的距离。
因此，在小个头乘员向前滑动座椅后就座的情况下，能够防止膨胀过程中乘员相向面与乘员头部强力接触。
在同号公报中，记载了如下的结构：在气囊内，设有连接该气囊的乘员相向面和乘员相反侧的吊绳；在气囊膨胀时，乘员相向面被该吊绳向气囊内局部地牵拉，由此在该乘员相向面上形成了凹部。
专利文献1：日本特开2001-233157号公报
在上述日本特开2001-233157号公报中，在小个头乘员不向前方滑动座椅即就座的情况下，膨胀后的气囊的乘员相向面与乘员头部之间的距离变大。
并且，一般情况下，如图25所示，挡风玻璃越朝上端侧越靠近车体后方侧地倾斜，因此气囊在膨胀后具有下述的膨胀形状：沿着该挡风玻璃的倾斜，越靠近其上部侧，在车体前后方向上的厚度越小。因此，当利用吊绳限制乘员相向面朝乘员侧膨出时，有可能造成膨胀后的气囊的上部侧的车体前后方向上的厚度不足。
发明内容
本发明的目的在于提供一种气囊及具有该气囊的气囊装置，其不管是在乘员向前方滑动座椅后就座的情况下，还是在乘员不向前方滑动座椅即就座的情况下，都能有效地约束乘员的头部。
本发明(技术方案1)的气囊，其构成为，在气囊膨胀时，在该气囊的乘员相向面中的、面对乘员头部的头部面对部上形成从乘员侧凹陷的凹部，设有限制该头部面对部朝乘员侧膨出的限制部件，所述气囊构成为，在气囊膨胀时，通过由该限制部件限制该头部面对部朝乘员侧膨出而形成所述凹部，其特征在于，所述限制部件构成为，在自气囊开始膨胀起经过规定时间之后解除限制。
技术方案2的气囊，在技术方案1的基础上，其特征在于，所述规定时间为自气囊开始膨胀后的15～40毫秒。
技术方案3的气囊，在技术方案1或2的基础上，其特征在于，所述限制部件配置在气囊内部，并连接所述头部面对部和气囊膨胀时的乘员相反侧，所述限制部件构成为，在自气囊开始膨胀起经过所述规定时间之后因该限制部件上所承受的张力断裂，以解除该头部面对部和该乘员相反侧的连接。
技术方案4的气囊，在技术方案3的基础上，其特征在于，其构成为，在所述限制部件上设有脆弱部，当所述限制部件上承受了所述张力时，该限制部件在该脆弱部处断裂，该脆弱部与气囊膨胀时的所述限制部件的所述乘员相反侧的端部分离210～240毫米。
技术方案5的气囊，在技术方案4的基础上，其特征在于，在所述限制部件上设有开口，该开口的周缘部构成所述脆弱部。
技术方案6的气囊，在技术方案4或5的基础上，其特征在于，所述限制部件由织布构成，在所述限制部件中、至少在所述脆弱部处所述织布的细纹方向为与所述张力方向斜交的方向。
技术方案7的气囊，在技术方案6的基础上，其特征在于，至少在所述限制部件的气囊膨胀时的乘员相反侧的端部及其附近，所述织布的细纹方向为与所述张力方向大致平行的方向。
技术方案8的气囊，在技术方案1至7中任一项的基础上，其特征在于，在气囊内设有连接该气囊的膨胀时的所述乘员相向面的下部和所述乘员相反侧的副限制部件，该副限制部件构成为，在气囊开始膨胀之后、且所述限制部件解除限制之前断裂，以解除该乘员相向面的下部和该乘员相反侧的连接。
技术方案9的气囊，其特征在于，该副限制部件构成为，在自气囊开始膨胀起的10～30毫秒之后断裂。
技术方案10的气囊，在技术方案8或9的基础上，其特征在于，其构成为，在所述副限制部件上设有脆弱部，在气囊开始膨胀之后、且所述限制部件解除限制之前，所述副限制部件因该副限制部件上所承受的张力在所述脆弱部处断裂，所述副限制部件的脆弱部与气囊膨胀时的该副限制部件的所述乘员相反侧的端部分离190～220毫米。
技术方案11的气囊，在技术方案10的基础上，其特征在于，在所述副限制部件上设有开口，该开口的周缘部构成所述脆弱部。
技术方案12的气囊，在技术方案10或11的基础上，其特征在于，所述副限制部件由织布构成，在所述副限制部件中、至少在所述脆弱部处所述织布的细纹方向为与所述张力方向斜交的方向。
技术方案13的气囊，在技术方案12的基础上，其特征在于，至少在所述副限制部件的气囊膨胀时的乘员相反侧的端部及其附近，所述织布的细纹方向为与所述张力方向大致平行的方向。
本发明(技术方案14)的气囊装置，具有如技术方案1至13中任一项所述的气囊和使该气囊膨胀的充气机。
在本发明(技术方案1)的气囊及本发明(技术方案14)的气囊装置中，限制部件在自气囊开始膨胀起经过规定时间之前，限制该气囊的乘员相向面中的、气囊膨胀时面对乘员头部的头部面对部朝乘员侧膨出。因此，例如在乘员向前滑动座椅后就座、在自气囊开始膨胀起经过规定时间之前乘员头部就与气囊接触的情况下，限制部件限制该头部面对部朝乘员侧膨出，因此能够防止该乘员的头部与气囊强力接触。此时，由于通过该限制部件使气囊的容积减小，因此气囊内的压力迅速上升，从而能够充分地阻挡住乘员头部。
在自气囊开始膨胀起经过规定时间之后，解除了限制部件的限制，气囊的头部面对部充分地朝乘员侧膨出。因此，例如即使在乘员不向前方滑动座椅就座时，也能够在该乘员的头部向前过度移动之前利用气囊阻挡住其头部。并且，膨胀后的气囊的上部侧的车体前后方向的厚度也足够大，因此能够充分地约束乘员头部的向前移动。
并且，在本发明中，限制部件优选构成为，限制膨胀后的气囊的乘员相向面中、面对小个头乘员头部的头部面对部朝乘员侧膨出。通过这样构成，即使在小个头乘员向前滑动座椅后就座的情况下，也能够在气囊膨胀时限制面对该小个头乘员头部的头部面对部朝乘员侧膨出，因此能够防止该乘员的头部与气囊强力接触。并且，由此，能够防止气囊的上部侧绕入小个头乘员头部的上侧而压迫头部。
并且，在乘员不向前滑动座椅即就座的情况下，在自气囊开始膨胀起经过规定时间之后，解除了限制部件的限制，上述头部面对部充分地朝乘员侧膨出，因此，能够在乘员头部过度地向前移动之前利用气囊阻挡住其头部。并且，由此，膨胀后的气囊的上部侧在车体前后方向上的厚度足够大，因此也能够充分地阻挡住重量大的大个头乘员的头部。
在本发明中，如技术方案2所示，限制部件优选构成为，在自气囊开始膨胀起经过15～40毫秒之后解除限制。
根据技术方案3的方式，能够使限制部件的结构简单。
根据技术方案4的方式，由于该限制部件的脆弱部与气囊膨胀时的该限制部件的乘员相反侧的端部分离210～240毫米，因此不易受到从充气机喷出的气体的热量的影响。
根据技术方案5的方式，在限制部件上设有开口，由此能够容易地在该限制部件上形成脆弱部。并且，该开口与限制部件的乘员相反侧的端部分离，因此，从充气机喷出的气体被限制部件引导而容易地流入乘员侧，气囊迅速地朝乘员侧膨胀。
根据技术方案6的方式，限制部件由织布构成，并且至少在该脆弱部处，该织布的细纹方向为与限制部件的张力方向斜交的方向。在从织布中切出这种限制部件的情况下，至少在该脆弱部处，该织布的纵纱及横纱被沿着该限制部件的两侧边切断。因此，当限制部件上承受了规定值以上的张力时，在该脆弱部处织布的纵纱及横纱分别从编织组织中被抽出，使得该织布的编织状态解开，由此限制部件断裂。
与织布纵纱及横纱中的至少一方被切断而断裂的限制部件相比，这种结构的限制部件的断裂强度不易受到从充气机喷出的气体的热量的影响，因此限制部件的断裂时间不易产生偏差。
根据技术方案7的方式，至少在限制部件的乘员相反侧的端部及其附近，织布的细纹方向为大致与上述张力方向平行的方向，因此该部分的断裂强度提高，从而限制部件牢固地与气囊的乘员相反侧连接。
根据技术方案8的方式，在气囊内设有连接乘员相向面的下部与乘员相反侧的副限制部件，因此防止或抑制了气囊膨胀时气囊的下部抖动。
此时，如技术方案9所示，在自气囊开始膨胀起经过10～30毫秒之后副限制部件断裂，由此，当气囊膨胀时，在乘员过度地向前移动之前，该气囊的下部侧即充分地膨胀而约束乘员。此时，即使副限制部件断裂，气囊上部侧的膨胀也仍然受限制部件限制，因此，气囊的下部侧迅速膨胀。
根据技术方案10的方式，能够使副限制部件的结构简单。并且，根据该方式，由于副限制部件的脆弱部与气囊膨胀时的该副限制部件的乘员相反侧分离190～220毫米，因此不易受到从充气机喷出的气体的热量的影响。
根据技术方案11的方式，在副限制部件上设有开口，由此能够容易地在该副限制部件上形成脆弱部。并且，该开口与副限制部件的乘员相反侧的端部分离，因此从充气机喷出的气体被副限制部件引导而容易地流入气囊的下部侧，气囊的下部迅速膨胀。
根据技术方案12的方式，副限制部件由织布构成，并且至少在该脆弱部处，该织布的细纹方向为与副限制部件的张力方向斜交的方向。因此，与技术方案6中的限制部件一样，该副限制部件的断裂时间不易产生偏差。
根据技术方案13的方式，至少在副限制部件的乘员相反侧的端部及其附近，织布的细纹方向为大致与所述张力方向平行的方向，因此，该部件的断裂强度提高，副限制部件牢固地与气囊的乘员相反侧连接。
附图说明
图1为一实施方式涉及的气囊的膨胀状态下的斜视图。
图2的(a)为该气囊的膨胀状态下的侧视图，图2的(b)为(a)的B-B线向视图。
图3为沿着图2的(b)的III-III线的剖视图。
图4的(a)为上部限制部件的俯视图，图4的(b)为上部限制部件的分解俯视图。
图5的(a)为下部限制部件的俯视图，图5的(b)为下部限制部件的分解斜视图。
图6为限制部件的开口附近的俯视图。
图7为限制部件断裂时的与图6相同的部分的俯视图。
图8为表示气囊内的限制部件的配置的俯视图。
图9为气囊的折叠顺序的说明图。
图10为气囊的折叠顺序的说明图。
图11为气囊的折叠顺序的说明图。
图12为气囊的折叠顺序的说明图。
图13为气囊的折叠顺序的说明图。
图14为气囊的折叠顺序的说明图。
图15为气囊的折叠顺序的说明图。
图16为气囊的折叠顺序的说明图。
图17为气囊的折叠顺序的说明图。
图18为气囊折叠体的剖视图。
图19为气囊膨胀过程中的车室内的助手座附近的侧视图。
图20为气囊膨胀过程中的与图19相同的部分的侧视图。
图21为表示小个头乘员面对膨胀后的气囊的状态的、与图19、图20相同的部分的侧视图。
图22为表示大个头乘员面对膨胀后的气囊的状态的、与图19～图21相同的部分的侧视图。
图23为表示膨胀后的气囊挡住大个头乘员的状态的、与图19～图22相同的部分的侧视图。
图24为另一实施方式涉及的气囊的纵向剖视图。
图25为表示现有例涉及的助手座用气囊装置的车室内的侧视图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。
图1为本发明的实施方式涉及的气囊的膨胀状态下的斜视图，图2的(a)为该气囊的膨胀状态下的侧视图，图2的(b)为(a)的B-B线向视图，图3为沿着图2的(b)的III-III线的剖视图，图4的(a)为上部限制部件的俯视图，图4的(b)为上部限制部件的分解俯视图，图5的(a)为下部限制部件的俯视图，图5的(b)为下部限制部件的分解斜视图，图6为限制部件的开口附近的俯视图，图7为限制部件断裂时的与图6相同的部分的俯视图，图8为表示气囊内的限制部件的配置的俯视图，图9～图17为气囊的折叠顺序的说明图，图18为气囊折叠体的剖视图，图19、图20为气囊膨胀过程中的车室内的助手座附近的侧视图，图21为表示小个头乘员面对膨胀后的气囊的状态的、与图19、图20相同的部分的侧视图，图22为表示大个头乘员面对膨胀后的气囊的状态的、与图19～图21相同的部分的侧视图，图23为表示膨胀后的气囊挡住大个头乘员的状态的侧视图。
并且，在图9～图12中，图(a)为气囊的主视图，图(b)为沿着图(a)的B-B线的剖视图，图13～图18为气囊的上下方向的剖视图。
在以下的说明中，前后方向及左右方向是指对于乘员而言的前后方向及左右方向。
本实施例中的气囊1为车辆的助手座用气囊。
如图19～图23所示，本实施方式的助手座用气囊装置S具有气囊1、壳体2及充气机3等。该气囊1被折叠并收容在壳体2内，通过充气机3进行膨胀。该壳体2为上表面开放的容器，该上表面被汽车的仪表板覆盖。在仪表板4的上方具有挡风玻璃5。
如图2所示，该气囊1通过由充气机3提供的气体进行膨胀，以从仪表板4的上表面填满该仪表板4和挡风玻璃5之间及助手座前方的空间。膨胀后的气囊1的车体后方一侧的面构成面对助手座乘员的乘员相向面1F。
如图2a所示，在本实施方式中，如下构成，在气囊1膨胀的状态下，乘员相向面1F中、面对小个头乘员头部附近的区域形成比其周围更朝乘员相反侧凹陷的凹部1H。
在本实施方式中，气囊1是缝合中心片1a和一对侧片1b、1c而成，其中，中心片1a连续地构成气囊的膨胀时的乘员相向面1F、上表面及下表面，一对侧片1b、1c分别构成气囊的左右侧面。
如图2a所示，各侧片1b、1c大致呈越靠近车体后方一侧、上下方向的宽度越大的三角形。在各侧片1b、1c上分别设有通气孔6。沿着上述侧片1b、1c的后边由中心片1a形成气囊1的乘员相向面1F，沿着侧片1b、1c的上侧的斜边由中心片1a形成气囊1的上表面，沿着侧片1b、1c的下侧的斜边由中心片1a形成气囊1的下表面。中心片1a的两端配置在侧片1b、1c的位于车体前方一侧的角部附近，通过缝合等而相互结合。附图标记1s表示将气囊片(基础织物)彼此缝合的缝合线。
各侧片1b、1c的后边中的、气囊膨胀时面对小个头乘员头部的高度附近局部地朝车体前方一侧凹陷。在气囊膨胀时，沿着上述侧片1b、1c的后边的凹陷在乘员相向面1F上形成上述凹部1H。
并且，气囊1的片结构及凹部1H的形成方法不限于此。
在气囊膨胀时，气囊1的上表面沿着挡风玻璃5的倾斜以越朝上端侧越靠近车体后方一侧的方式延伸。
气囊1的膨胀时的下表面的位于车体前方一侧的端部(前端)附近，设有一对用于插入充气机的狭缝1d、1d(图8)。上述狭缝1d、1d左右相间隔、且彼此大致平行地延伸。
用于将该气囊1固定到壳体2上的固定板7(图9～图18)从气囊1的内部侧叠合到该气囊1的下表面的前端部附近。
该固定板7具有大致呈方形的俯视形状。在该固定板7的中央附近，形成朝气囊1的外部侧膨出的大致呈半圆筒形的膨出部7a。该膨出部7a以其轴心方向大致为左右方向而形成。气囊1的下表面的狭缝1d、1d之间的部分与该膨出部7a的内周面重叠，该膨出部7a的左端及右端分别与左右狭缝1d、1d相对。并且，固定板7中的该膨出部7a的左端侧及右端侧，分别形成大致与该膨出部7a同轴地向气囊1的内部侧突出的C形带部7b。各狭缝1d的与该膨出部7a相反一侧的边缘部分别与各C形带部7c的内周面重叠。
在本实施方式中，上述充气机3大致呈圆筒形状，通过各狭缝1d、1d插入到气囊1内。该充气机3嵌入固定板7的膨出部7a，其两端被各C形带部7b按压而保持在该固定板7上。
从固定板7的周缘部朝气囊1的外方突出地设置双头螺栓7c。该双头螺栓7c通过设置在气囊1的下表面上的螺栓插通孔(未图示)延伸到气囊1的外部。通过该双头螺栓7c将气囊1的下表面的前端侧连接到壳体2的底面上。
在气囊1的前端侧，在中心片1a及各侧片1b、1c的外表面上，包入该气囊1的前端侧地安装有加强布1e。并且，在各通气孔6的周缘部安装有环绕各通气孔6的加强布6a。
在气囊1内，设有覆盖上述狭缝1d、1d附近的气囊内表面及中心片1a、侧片1b、1c之间的缝合部等的防火布1f。
在该气囊1内设有限制部件10，其用于连接乘员相向面1F中气囊膨胀时面对小个头乘员头部的凹部1H附近和气囊1的前端附近。并且，在本实施方式中，还设有副限制部件20，其用于连接该乘员相向面1F的下部(气囊1的在膨胀时位于凹部1H下方的部分)1K附近和气囊1的前端附近。
在本实施方式中，限制部件10及副限制部件20分别呈宽带状，以各自的宽度方向大致处于左右方向的方式进行配置。对于这些限制部件10及副限制部件20的片结构，在后文中进行详细说明。
附图标记1x表示将限制部件10的一端侧缝合在凹部1H附近的缝合线，附图标记1y表示将副限制部件20的一端侧缝合在乘员相向面1F的下部1K附近的缝合线，附图标记1z(图3、图8)表示将这些限制部件10及副限制部件20的另一端分别缝合在气囊1的前端附近的缝合线。并且，这些限制部件10及副限制部件20与气囊1的连接方法不限于缝合。
以下，将限制部件10称为上部限制部件，将副限制部件20称为下部限制部件，有时也将它们统称为限制部件10、20。
在气囊1膨胀的状态下，从上部限制部件10与乘员相向面1F的凹部1H的连接部(缝合线1x)到下部限制部件20与乘员相向面1F的下部1K的连接部(缝合线1y)的、沿着中心片1a的外表面的间隔D(图1)，优选为400～440毫米，更为优选410～430毫米左右。
上部限制部件10的长度优选为：从气囊1如图22所示地膨胀至不受限制部件10、20约束的最大膨胀形状时的上述凹部1H(缝合线1x)到该气囊1的前端部(缝合线1z)的直线距离的60～80％，更为优选65～75％。并且，下部限制部件20的长度优选为：从该气囊1膨胀至最大膨胀形状时的乘员相向面1F的下部1K(缝合线1y)到该气囊1的前端部(缝合线1z)的直线距离的40～60％，更为优选45～55％。
如图4a及图5a所示，在各限制部件10、20的长度方向的中途部上分别设有沿着厚度方向贯通上述限制部件10、20的开口11、21。这些开口11、21分别配置在各限制部件10、20的宽度方向的中间附近。各限制部件10、20中、这些开口11、21与上述限制部件10、20的左右侧边之间的部分，分别比上述限制部件10、20的其他部分的宽度窄，由此构成断裂强度比上述限制部件10、20的其他部分低的脆弱部10a、20a。
开口11即脆弱部10a优选为，当上部限制部件10在气囊1内绷紧时，与该上部限制部件10的前端(缝合线1z)分离210～240毫米，更为优选分离220～230毫米左右。
开口21即脆弱部20a优选为，当下部限制部件20在气囊1内绷紧时，与该下部限制部件20的前端(缝合线1z)分离190～220毫米，更为优选分离200～215毫米左右。
如图4a及图5a所示，上部限制部件10的各脆弱部10a的宽度W1比下部限制部件20的各脆弱部20a的宽度W2大。由此，与比下部限制部件20的各脆弱部20a相比，上部限制部件10的各脆弱部10a的相对于该限制部件10所承受的张力T(图6)的断裂强度高。
该脆弱部10a的宽度W1优选为25～30毫米，更为优选27～29毫米左右，脆弱部10a的宽度W2优选为17～23毫米，更为优选19～21毫米左右。
下部限制部件20如下构成：当气囊1膨胀时，在气囊1开始膨胀后，优选5～35毫秒之后、更为优选10～30毫秒之后脆弱部20a由于该限制部件20所承受的张力而断裂，从而解除乘员相向面1F的下部1K与气囊1的前端部的连接。
并且，上部限制部件10如下构成：当气囊1膨胀时，在该下部限制部件20断裂后、且气囊1开始膨胀后，优选在15～40m毫秒之后、更为优选30～40毫秒之后脆弱部10a由于该限制部件10所承受的张力而断裂，从而解除乘员相向面1F的凹部1H与气囊1的前端部的连接。
以下，对上述限制部件10、20的结构进行更为详细的说明。
在本实施方式中，限制部件10在气囊1内具有：一端通过缝合线1x连接到乘员相向面1F的凹部1H附近的第一半部片12和一端通过缝合线1z连接到气囊1的下表面的前端附近的第二半部片13，这些第一半部片12和第二半部片13的另一端通过缝合线14彼此结合。
并且，限制部件20在气囊1内也具有：一端通过缝合线1y连接到乘员相向面1F的下部1K附近的第一半部片22和一端通过缝合线1z连接到气囊1的下表面的前端附近的第二半部片23，这些第一半部片22和第二半部片23的另一端通过缝合线24彼此结合。
上述开口11、21分别设在上述第一半部片12、22的上述一端的附近。
各半部片12、13、22、23分别由以纵纱及横纱编织成的织布构成。
在本实施方式中，上述第一半部片12、22是分别以如下方式从该织布中切出的：使该织布的细纹方向(纵纱及横纱的延伸方向)为与各限制部件10、20的长度方向即张力方向斜交的方向。
在本发明中，如图6所示，上述第一半部片12、22的织布的细纹方向和各限制部件10、20的张力方向T所成的角度、即该织布的纵纱的延伸方向E1和限制部件20的张力方向T所成的角度θ1及织布的横纱的延伸方向E2和限制部件20的张力方向T所称的角度θ2，分别优选为30～60°，更为优选40～50°。
各限制部件10、20的长度方向上的开口11的宽度W3(图4a)及开口21的宽度W4(图5a)分别被设定为：在各脆弱部10a、20a处，织布的纵纱和横纱均不是从脆弱部10a、20a的一端侧连续至另一端侧，而是在脆弱部10a、20a的长度方向的中途被沿着各限制部件10、20的左右侧边或位于开口11、21一侧的侧边切断而被中途切断。
该开口11的宽度W3优选为25～30毫米，更为优选27～29毫米左右，开口21的宽度W4优选为17～23毫米，更为优选19～21毫米左右。
在本实施方式中，第二半部片13、23分别以如下方式从该织布中切出：使织布的细纹方向为与各限制部件10、20的长度方向即张力方向大致平行的方向及大致正交的方向。由此，与第一半部片12、22相比，第二半部片13、23的相对于张力T的断裂强度高。
在本实施方式中，如后文所述，与上部限制部件10的长度方向正交的方向上的宽度W5(图4a)，大致与气囊1的折叠体的左右方向上的宽度W6(图12)相同。并且，在本实施方式中，气囊1被折叠成其左右宽度大致与上述固定板7的左右宽度相同。在本发明中，该上部限制部件10的宽度W5优选为100～200毫米，更为优选140～160毫米左右。
在本实施方式中，下部限制部件20的宽度也大致与上部限制部件10相同。
在本实施方式中，从上部限制部件10的第一半部片12的上述一端侧向该限制部件10的延伸方向延伸出延长部15。该延长部15被朝着第一半部片12的上述另一端侧折回并由缝合线16缝合，由此第一半部片12的该一端侧的强度提高，第一半部片12通过缝合线1x与乘员相向面1F牢固地结合。
上部限制部件10的第一半部片12的长度(缝合线1x、14之间的长度)L1优选为270～310毫米，更为优选280～300毫米左右，第二半部片13的长度(缝合线14、1z之间的长度)L2优选为20～60毫米，更为优选30～50毫米左右。并且，下部限制部件20的第一半部片22的长度(缝合线1y、24之间的长度)L3优选为210～250毫米，更为优选220～240毫米左右，第二半部片23的长度(缝合线24、1z之间的长度)L4优选为50～90毫米，更为优选60～80毫米左右。
在本实施方式中，如图3所示，下部限制部件20的第二半部片23的前端侧与气囊1的下表面的前端附近叠合、在其上方叠合上部限制部件10的第二半部片13的前端侧、进而在其上方叠合上述防火布1f，然后通过缝合线1z将它们一体地缝合到该气囊1的下表面上。虽然省略详细的图示，但是在这些第二半部片13、23及防火布1f上也分别设有与气囊1的下表面的上述狭缝1d、1d及螺栓插通孔重叠的狭缝及螺栓插通孔。
上述固定板7从该防火布7的上方叠合在气囊1的下表面上。上部限制部件10从该固定板7的后边缘侧向车体后方伸出。即，在本实施方式中，该上部限制部件10的前端侧在比充气机3靠近车体后方的一侧连接到气囊1的下表面上。
如图8所示，在本实施方式中，该防火布1f具有如下大小：其后边缘侧还覆盖了上部限制部件10的半部片12、13彼此的结合部(缝合线14)。
在本实施方式中，至少在上部限制部件10的第一半部片12及第二半部片13的气囊膨胀时的上表面侧，涂覆了耐热树脂涂层。并且，也可以在上述第一半部片12及第二半部片13的下表面侧涂覆该耐热树脂涂层。或者，还可以在上述第一半部片12及第二半部片13中的必要部位局部地涂覆耐热树脂涂层。还可以在下部限制部件20的第一半部片22及第二半部片23上涂覆耐热树脂涂层。
如此构成的气囊1被折叠并由保形布30保持形状后收容在上述壳体2内。在该保形布30上设有针孔线状的断裂预定部31，保形布30如下构成，当气囊膨胀时在该断裂预定部31处断裂，由此解除气囊折叠体所保持的形状。
在本实施方式中，该保形布30呈带状，其一端侧(底端侧)与气囊1的前端部连接。在该保形布30的另一端侧(前端侧)，设有插通上述双头螺栓7c的螺栓插通孔32。
以下，对该气囊1的折叠方法进行说明。
首先，如图9a、图9b所示，一边朝上下左右拉伸乘员相向面1F，一边使乘员相向面1F接近气囊1的前端侧，使气囊1平坦延展。附图标记1g、1h、1i、1j分别表示这样平坦延展的气囊1的上端、下端、左端及右端。
此时，在气囊1内，朝气囊1的上端1g一侧拉伸上部限制部件10的后端侧(乘员相向面1F一侧)附近，使该上部限制部件10从其前端侧(气囊1的前端侧)到该后端侧附近沿着乘员相向面1F绷紧。
接着，如图10a、图10b所示，从该气囊1的左右方向的中央附近将右半侧折回至左半侧的乘员相向面1F的上部。接着，如图11a、图11b所示，将该气囊1的该右半侧从右端1j开始以规定宽度朝右方折回而进行卷折。并且，如图12a、图12b所示，将气囊1的左半侧也从左端1i开始以规定宽度朝气囊中央侧折回而进行卷折。此时，将气囊1的右半侧及左半侧的卷折体的左右宽度总和W6设定为大致与固定板7的左右宽度相同。
另外，也可以先折叠气囊1的左半侧，后折叠右半侧。
如图12b所示，在本实施方式中，上部限制部件10的宽度与该气囊1的折叠体的左右宽度W6大致相同。因此，上部限制部件10在该气囊1的折叠体的内部以下述状态延伸：将该气囊1的内部分隔为上部限制部件10的上端1g一侧和下端1h一侧。以下，将气囊1的内部中的、上部限制部件10的上端1g一侧称为上部室1U，将下端1h一侧称为下部室1L。
如前所述，在本实施方式中，由于上部限制部件10的前端侧在比充气机3靠近车体后方的一侧连接到气囊1的下表面上，因此，如图9b所示，该充气机3与该上部室1U相对。
接着，如图13所示，从气囊1的下端1h到比气囊1的上下方向的中央靠近下端1h一侧的规定位置，朝与乘员相向面1F相反的一侧以Z字形进行折叠。接着，如图14所示，将包含Z字形折叠部分的气囊1的下半侧从该气囊1的中央附近折回到上半侧的乘员相向面1F的上部。之后，如图15所示，按照以该气囊1的下半侧的剩余部分包住Z字形折叠部分的方式，将气囊1的下半侧朝气囊1的中央侧卷折。
接着，如图16所示，从气囊1的上端1g到比气囊1的上下方向的中央靠近上端1g一侧的规定位置，朝与乘员相向面1F相反的一侧以Z字形进行折叠。接着，如图17所示，以气囊1的上半侧的剩余部分包住Z字形折叠部分的同时，将其载置于该气囊1的下半侧的折叠体的上方。
之后，如图18所示，在该气囊1的折叠体上卷绕保形布30，在其前端侧的螺栓插通孔32中插入双头螺栓7c，从而将该保形布30钩挂固定。
由此，完成气囊1的折叠。
然而，上述的折叠方法仅仅是一个例子，本发明还可以采用除上述方法之外的折叠方法来折叠气囊1。
接着，对具有如上所述构成的气囊1的助手座用气囊装置S的动作进行说明。
当搭载有该助手座用气囊装置S的车辆发生碰撞时，充气机3喷出气体，气囊1通过来自该充气机3的气体开始膨胀。该气囊1推开盖体，从仪表板4的上表面朝车厢内膨胀出来。
此时，如上所述，气囊1的折叠体的内部被上部限制部件10分隔成该上部限制部件10上侧的上部室1U和下侧的下部室1L，并且充气机3与该上部室1U相对，因此，来自该充气机3的气体主要流入该上部室1U。因此，气囊1的该上部室1U迅速膨胀。此时，由于上部限制部件10的开口11与该上部限制部件10的前端侧分离，因此从充气机3喷出的气体容易被上部限制部件10引导而朝乘员侧流动，上部室1U迅速地朝乘员侧膨胀。
并且，此时，由于气囊1处于先折叠下半侧、后折叠上半侧、且该上半侧的折叠体载置于该下半侧的折叠体上方的状态，因此该上半侧比下半侧先朝车厢内展开。由此，如图19所示，气囊1的上半侧以迅速填满仪表板4和挡风玻璃5之间及乘员头部前方的空间的方式膨胀展开。
乘员相向面1F朝乘员侧膨胀出来，直至该上部限制部件10变成绷紧的状态。
从充气机3流入该上部室1U的气体，通过上部限制部件10的开口11及该上部限制部件10与气囊1的左右侧面之间流入下部室1L。由此，如图19、图20所示，气囊1的下半侧以填满乘员躯体部前方的空间的方式膨胀展开。乘员相向面1F的下部1K一侧朝乘员侧膨出，直至该下部限制部件20变成绷紧的状态。
此时，优选在气囊开始膨胀后经过5～35毫秒、更为优选经过10～30毫秒之前，下部限制部件20连接着乘员相向面1F的下部1K和气囊1的前端侧。由此，在气囊1的膨胀初期阶段，可以防止或抑制气囊1的下半侧抖动。并且，由于通过该下部限制部件20减少了气囊1的下半侧的容积，因此气囊1内部的压力迅速上升。
优选在气囊1开始膨胀后经过5～35毫秒、更为优选经过10～30毫秒之后，下部限制部件20断裂。由此，如图21所示，气囊1的下半侧进一步朝乘员侧膨胀，从而约束乘员的下半身。
优选在该下部限制部件20断裂之后、且在气囊1开始膨胀后经过15～40毫秒、更为优选经过30～40毫秒之后，上部限制部件10断裂。
在乘员由于个头小而向前方滑动座椅后就座的情况下，气囊1开始膨胀后、上部限制部件10断裂之前，乘员头部有时会与气囊1接触。在这种情况下，由于上部限制部件10还未断裂，因此，如图21所示，乘员相向面1F中的、面对小个头乘员头部的凹部1H附近处于被该上部限制部件10朝与乘员相反的一侧拉伸的状态。因此，防止了凹部1H附近与该小个头乘员的头部强力接触，从而能够较为松软地阻挡住该小个头乘员的头部。
在乘员不向前方滑动座椅即就座的情况下，通常在上部限制部件10断裂之后乘员头部才与气囊1接触。在这种情况下，由于上部限制部件10在乘员头部与气囊1接触之前断裂，所以气囊1的上部侧进一步朝乘员侧膨胀出来，气囊1如图23所示地膨胀展开至最大膨胀形状。结果，乘员的头部在朝前方过度地移动之前即被气囊1阻挡住。并且，膨胀后的气囊1的上部侧的车体前后方向上的厚度也变得足够大，因此如图25所示，可以充分地约束乘员头部的向前移动。
另外，当处于乘员位置比正常位置靠前的所谓“非正常乘坐位置”的状态时，在气囊1开始膨胀之后，初期乘员有时会与气囊1接触。对于该气囊1而言，由于在膨胀的初期阶段，其容积受各限制部件10、20的限制而减小，气囊1的内部压力迅速上升，所以也可以可靠地阻挡住处于上述非正常乘坐位置的乘员。
在本实施方式中，在各限制部件10、20的脆弱部10a、20a处，织布的纵纱及横纱的细纹方向为与该限制部件10、20的张力方向T斜交的方向，上述纵纱及横纱均不是从上述脆弱部10a、20a的一端侧连续至另一端侧，而是在上述脆弱部10a、20a的长度方向的中途被中途切断。因此，当各限制部件10、20上承受规定值以上的张力时，构成各脆弱部10a、20a的织布的纵纱及横纱分别被从编织组织中抽出，该织布的编织状态解开，由此各脆弱部10a、20a断裂。
另外，当构成脆弱部10a、20a的织布的细纹方向与限制部件10、20的张力方向T大致为相同方向时，在脆弱部10a、20a断裂之前，该织布的纵纱及横纱中的一方处于从脆弱部10a、20a的一端侧连续至另一端侧的状态。因此，在脆弱部10a、20a断裂时，需要切断从脆弱部10a、20a的一端连续至另一端的纱线。但是，在像这样通过切断纱线使脆弱部10a、20a断裂而构成的情况下，该纱线的断裂强度对温度的依赖性大，因此容易受从充气机3喷出的气体的热量的影响，容易因充气机3的形状或配置等不同而使切断该纱线的时间、即脆弱部10a、20a的断裂时间产生偏差。
对此，本实施方式的气囊1中，由于在脆弱部10a、20a断裂时，不是切断织布的纵纱及横纱，而是通过从编织组织中抽出该纵纱及横纱而使织布的编织状态解开，由此使脆弱部10a、20a断裂，所以在该脆弱部10a、20a断裂时不易受到从充气机3喷出的气体的热量的影响。因此，在该气囊1中，不易因充气机3的形状或配置不同而使脆弱部10a、20a的断裂时间产生偏差。并且，在具有该气囊1的气囊装置S中，充气机3的选择自由度、充气机3的配置自由度高。
在本实施方式中，用于构成脆弱部10a、20a的开口11、21与各限制部件10、20的前端侧充分地分离，因此，这些脆弱部10a、20a更不易受到从充气机3喷出的气体的热量的影响。
在本实施方式中，各限制部件10、20中、构成气囊1的前端侧的部分的第二半部片13、23的织布细纹方向分别为与各限制部件10、20的张力方向T大致平行的方向及大致正交的方向，断裂强度高，因此，各限制部件10、20与气囊1的前端侧牢固地连接。
在本实施方式中，连接上部限制部件10的第一半部片12和第二半部片13的缝合线14被防火布1f覆盖，因此，可以防止因来自充气机3的热量使该缝合线14断裂。
在上述图1～图23的实施方式中，上部限制部件10的前端侧在比充气机3靠近车体后方的一侧与气囊1的下表面相连，但是在本发明中，上部限制部件10的前端侧还可以在比充气机3靠近车体前方的一侧与气囊1的下表面相连。图24为这样构成的气囊的纵向剖视图。
在本实施方式中，当将上部限制部件10连接到气囊1的前端侧时，将该上部限制部件10的前端侧朝该上部限制部件10的下表面侧折回规定的长度，以其折叠线朝向车体前方侧的姿势、将所折回的部分通过缝合线1z缝到气囊1的前端侧的下表面上。夹着防火布1f而将固定板7叠合到该上部限制部件10的前端侧的缝合部上，在该固定板7上保持充气机3。上部限制部件10绕入该固定板7的前边缘侧，并通过充气机3的上方向车体后方侧延伸。由此，上部限制部件10的前端侧在比充气机3靠近车体前方的一侧与气囊1的下表面相连，而充气机3配置在该上部限制部件10的下侧的下部室1L内。
本实施方式的其他结构与上述的图1～图23所示的实施方式相同，图24中的与图1～图23相同的附图标记表示相同的部分。
在本实施方式中，由于充气机3配置在气囊的下部室1L内，所以当充气机3喷出气体时，从来自该充气机3的气体首先流入到下部室1L内。因此，在气囊膨胀时，该气囊1的下部侧迅速地膨胀展开。
上述的各实施方式均是本发明的一个示例，本发明不限于上述的各实施方式。
例如，在上述实施方式中，除了用于将乘员相向面1F中的、在气囊1膨胀时面对小个头乘员头部附近的凹部1H连接到气囊1的前端侧的上部限制部件10之外，还设置了用于将该乘员相向面1F的下部1K连接到气囊1的前端侧的下部限制部件20，但是设在气囊1中的限制部件的数量及配置方式不限于此。
在上述实施方式中，上部限制部件10连接在凹部1H的最深部，但是上部限制部件10的与乘员相向面1F的连接位置不限于此，还可以在除了该凹部1H的最深部之外的部位(例如凹部1H的最深部的上侧)连接到乘员相向面1F上。并且，凹部1H的最深部也可以从气囊1膨胀时面对小个头乘员头部的位置(例如向下)偏移。
在上述实施方式中，各限制部件10、20连接位于乘员相向面1F一侧的第一半部片12、22和气囊1的前端侧的第二半部片13、23而构成，但是各限制部件10、20的结构不限于此。例如，各限制部件10、20还可以分别由从一端侧连续至另一端侧的一块织布构成。此外，还可以是连接三块以上半部片而成的结构。

Claims (14)

1.一种气囊，其构成为，在气囊膨胀时，在该气囊的乘员相向面中的、面对乘员头部的头部面对部上形成从乘员侧凹陷的凹部，
设有限制该头部面对部朝乘员侧膨出的限制部件，
所述气囊构成为，在气囊膨胀时，通过由该限制部件限制该头部面对部朝乘员侧膨出而形成所述凹部，其特征在于，
所述限制部件构成为，在自气囊开始膨胀起经过规定时间之后解除限制。
2.如权利要求1所述的气囊，其特征在于，所述规定时间为自气囊开始膨胀后的15～40毫秒。
3.如权利要求1或2所述的气囊，其特征在于，所述限制部件配置在气囊内部，并连接所述头部面对部和气囊膨胀时的乘员相反侧，
所述限制部件构成为，在自气囊开始膨胀起经过所述规定时间之后因该限制部件上所承受的张力断裂，以解除该头部面对部和该乘员相反侧的连接。
4.如权利要求3所述的气囊，其特征在于，其构成为，在所述限制部件上设有脆弱部，当所述限制部件上承受了所述张力时，该限制部件在该脆弱部处断裂，
该脆弱部与气囊膨胀时的所述限制部件的所述乘员相反侧的端部分离210～240毫米。
5.如权利要求4所述的气囊，其特征在于，在所述限制部件上设有开口，该开口的周缘部构成所述脆弱部。
6.如权利要求4或5所述的气囊，其特征在于，所述限制部件由织布构成，
在所述限制部件中、至少在所述脆弱部处所述织布的细纹方向为与所述张力方向斜交的方向。
7.如权利要求6所述的气囊，其特征在于，至少在所述限制部件的气囊膨胀时的乘员相反侧的端部及其附近，所述织布的细纹方向为与所述张力方向大致平行的方向。
8.如权利要求1至7中任一项所述的气囊，其特征在于，在气囊内设有连接该气囊的膨胀时的所述乘员相向面的下部和所述乘员相反侧的副限制部件，
该副限制部件构成为，在气囊开始膨胀之后、且所述限制部件解除限制之前断裂，以解除该乘员相向面的下部和该乘员相反侧的连接。
9.如权利要求8所述的气囊，其特征在于，该副限制部件构成为，在自气囊开始膨胀起的10～30毫秒之后断裂。
10.如权利要求8或9所述的气囊，其特征在于，其构成为，在所述副限制部件上设有脆弱部，在气囊开始膨胀之后、且所述限制部件解除限制之前，所述副限制部件因该副限制部件上所承受的张力在所述脆弱部处断裂，
所述副限制部件的脆弱部与气囊膨胀时的该副限制部件的所述乘员相反侧的端部分离190～220毫米。
11.如权利要求10所述的气囊，其特征在于，在所述副限制部件上设有开口，该开口的周缘部构成所述脆弱部。
12.如权利要求10或11所述的气囊，其特征在于，所述副限制部件由织布构成，
在所述副限制部件中、至少在所述脆弱部处所述织布的细纹方向为与所述张力方向斜交的方向。
13.如权利要求12所述的气囊，其特征在于，至少在所述副限制部件的气囊膨胀时的乘员相反侧的端部及其附近，所述织布的细纹方向为与所述张力方向大致平行的方向。
14.一种气囊装置，其特征在于，具有如权利要求1至13中任一项所述的气囊和使该气囊膨胀的充气机。
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