CN104943648B - 安全气囊装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种安全气囊装置，其能够可靠地防止碰撞时的乘坐者的下肢的损伤。在具备在乘坐者的脚(f)和车辆的底板(12)之间膨胀展开的安全气囊体(22)的安全气囊装置(10)中，安全气囊体(22)具备在膨胀展开状态下向乘坐者的脚后跟(fh)的后方侧膨胀且膨胀得比与脚的底面(fb)对向的部分高的后方膨胀部(22a)、以及在膨胀展开状态下向乘坐者的脚尖(ft)的前方侧膨胀且膨胀得比与脚的底面(fb)对向的部分高的前方膨胀部(22b)。由此，防止了乘坐者的下肢(L)被推向车身后方，同时还防止其被挤出到车身前方，因此，能够可靠地防止碰撞时的乘坐者的下肢(L)的损伤。

Description

安全气囊装置

技术领域

本发明涉及安全气囊装置，特别是涉及具备在乘坐者的脚和车辆的底板之间膨胀展开的安全气囊体的安全气囊装置。

背景技术

在车辆中，由于碰撞时的冲击，下肢受到车身宽度方向力矩(以下也记载为横向力矩)Mx、车身前后方向力矩(以下也记载为前后方向力矩)My、及冲击产生的下肢轴向负荷(以下，也记载为轴负荷)Fz等力，由此会产生下肢向出乎意料的方向被抛出等而损伤之类的现象。

为了保护下肢不被这种各力矩或轴负荷损伤，在碰撞时使安全气囊展开而保护下肢的技术是公知的。

例如，在专利文献1中公开了一种技术，即，利用安全气囊构成限制部件，其中的限制部件承受放置成车室的底板面状的乘坐者的脚的脚后跟部分，防止脚后跟部分受碰撞的冲击产生的力矩My而进入操作踏板和底板之间。

另外，在专利文献2中，公开了一种安全气囊装置，其具备安全气囊，该安全气囊配置在车辆的底板上且前部座位的前方，且在其前部具有放上乘坐在同前部座位上的乘客的两只脚后跟的脚后跟放置部，能够通过安全气囊的展开防止乘坐者的踝关节的背屈及扭转。

专利文献1：日本特开平11－11242号公报

专利文献2：日本特开2008－254523号公报

发明内容

车辆的正面碰撞时的冲击负荷在初期的负荷和后期的负荷二阶段产生是已知的。即，初期的负荷是因碰撞而产生的惯性力引起的负荷，后期的负荷是搁脚板的后退等车身的变形引起的负荷。在图4中，显示表示该二阶段的负荷的曲线图的概要。

在此，由于时刻t＝t1的第1阶段目标负荷F1，在乘坐者的下肢作用惯性力，产生强轴负荷Fz。另外，根据时刻t＝t2的第2阶段目标后期的负荷F2，由于车身的变形，由强车身前后方向力矩My对脚引起下肢在底板上向车身前方抛出的所谓往上跑的现象。

但是，在专利文献1的技术中，虽然可防止脚夹在底板和操作踏板之间的问题，但是这只不过是仅将脚的底面的中央部分利用安全气囊等进行缓冲，不能充分地获得保护下肢不受上述轴负荷Fz作用的缓冲效果。另外，在该专利文献1的发明中，在车身前后方向力矩My引起底板往上跑时，不能实现保护下肢的作用。

另外，在专利文献2记载的技术中，通过脚后跟放置部来保护脚后跟，所以虽然获得了保护下肢不受轴负荷Fz作用的一定效果，但是对于车身前后方向力矩My引起的底板的向上跑，并未找到防止这种现象的任何方法。

本发明是鉴于上述课题而开发的，其目的在于，提供一种安全气囊装置，其能够可靠地防止在车辆碰撞时产生的轴负荷及车身前后方向力矩对乘坐者的下肢的损伤。

用于解决课题的技术方案

用于解决上述课题的技术方案1所述的发明提供的安全气囊装置，具备在乘坐者的脚和车辆的底板之间膨胀展开的安全气囊体，其特征在于，所述安全气囊体具备在膨胀展开状态下向乘坐者的脚后跟的后方侧膨胀且膨胀得比与脚的底面对向的部分高的后方膨胀部以及在膨胀展开状态下向乘坐者的脚尖的前方侧膨胀且膨胀得比与脚的底面对向的部分高的前方膨胀部。

根据技术方案1的安全气囊装置，在碰撞时，安全气囊体以利用后方膨胀部覆盖乘坐者的脚的脚后跟、且利用前方膨胀部覆盖脚尖的方式被展开。

因此，后方膨胀部的覆盖住脚的脚后跟的部分对车辆碰撞的冲击产生的轴负荷Fz进行缓冲，从而，防止了该轴负荷Fz引起的乘坐者的下肢的损伤，同时，前方膨胀部的覆盖住脚的脚尖的部分对车身前后方向力矩My进行缓冲，从而，防止由于该车身前后方向力矩My的作用，乘坐者的下肢被挤出到车身前方的往上跑现象引起的下肢的损伤。

技术方案2所述的发明是在技术方案1所述的安全气囊装置中，其特征在于，所述安全气囊体具备在膨胀展开状态下向乘坐者的脚后跟的侧方侧膨胀且膨胀得比与脚的底面对向的部分高的脚后跟侧方膨胀部，以及在膨胀展开状态下向乘坐者的脚尖的侧方侧膨胀且膨胀得比与脚的底面对向的部分高的脚尖侧方膨胀部。

根据技术方案2的安全气囊装置，能够利用脚后跟侧方膨胀部及脚尖侧方膨胀部对脚进行保持，因此还可以保护脚部使其不受碰撞时产生的使脚向车宽方向扭的车身宽度方向力矩的作用。因此，能够更加可靠地防止碰撞时的乘坐者的下肢的损伤。

技术方案3所述的发明是在技术方案1或2所述的安全气囊装置中，其特征在于，所述安全气囊体的所述后方膨胀部和所述前方膨胀部一体形成。

根据技术方案3的安全气囊装置，不需要分开构成后方膨胀部及前方膨胀部，因此可以廉价地构成安全气囊体。

技术方案4所述的发明是在技术方案2所述的安全气囊装置中，其特征在于，所述安全气囊体在碰撞的初期阶段，所述后方膨胀部及所述脚后跟侧方膨胀部膨胀展开；在碰撞的后期阶段，所述前方膨胀部及所述脚尖侧方膨胀部膨胀展开。

根据技术方案4的安全气囊装置，在产生第1阶段的冲击负荷的碰撞的初期阶段，后方膨胀部及脚后跟侧方膨胀部膨胀展开。即，安全气囊体的后方膨胀部及脚后跟侧方膨胀部能够以抵抗在碰撞的第1阶段产生的轴负荷Fz的方式展开，对该轴负荷Fz进行缓冲。

另外，在产生第2阶段的冲击负荷的碰撞的后期阶段，前方膨胀部及脚尖侧方膨胀部膨胀展开。即，安全气囊体的前方膨胀部及脚尖侧方膨胀部能够以抵抗在碰撞第2阶段产生的车身前后方向力矩My的方式展开，对该车身前后方向力矩My进行缓冲。

因此，在一连串的碰撞的过程中，对于以例如msec级的一定的时间差而适宜地产生的冲击力或力矩，以适当地对这些力进行缓冲的方式使安全气囊体部分分别展开，因此，能够更加可靠地防止碰撞引起的下肢的损伤。

技术方案5所述的发明是在技术方案1～4的安全气囊装置中，其特征在于，在所述底板上设置有操作踏板或放脚板，所述安全气囊体以覆盖所述操作踏板或放脚板的方式膨胀展开。

根据技术方案5的安全气囊装置，通过在碰撞时使安全气囊体以覆盖乘坐者放置脚的可能性高的操作踏板或放脚板的方式展开，能够更加可靠地保护乘坐者的下肢不会受到碰撞引起的损伤。

发明效果

根据该发明，在碰撞时，安全气囊体以利用后方膨胀部覆盖乘坐者的脚的脚后跟、且利用前方膨胀部覆盖脚尖的方式展开。

因此，后方膨胀部的覆盖住脚的脚后跟的部分，通过对车辆碰撞的冲击产生的轴负荷Fz进行缓冲，防止该轴负荷Fz引起的乘坐者的下肢的损伤，同时，前方膨胀部的覆盖住脚的脚尖的部分，通过对车身前后方向力矩My进行缓冲，防止由于该车身前后方向力矩My，乘坐者的下肢被挤出到车身前方的往上跑现象引起的下肢的损伤。

附图说明

图1是说明本发明第一实施方式的安全气囊装置的安全气囊体膨胀展开的状态的图；

图2是说明第一实施方式的安全气囊装置的安全气囊体膨胀展开的状态的图；

图3是说明第二实施方式的安全气囊装置的安全气囊体膨胀展开的状态的图；

图4是表示车辆的正面碰撞时的冲击负荷的时间分布的曲线图。

符号说明

10 安全气囊装置

100 驾驶员座

12 底板

14 搁脚板

16 仪表盘

18 操作踏板

20 表皮

22 安全气囊体

22a 后方膨胀部

22b 前方膨胀部

22c 脚后跟侧方膨胀部

22d 脚尖侧方膨胀部

L 下肢

f 脚部

24 气体发生器

具体实施方式

(第一实施方式)

参照附图对本发明的实施方式详细地进行说明。在本实施方式中，对将安全气囊装置10应用于车辆驾驶员座的底板的例子进行说明。

图1及图2是说明本实施方式的安全气囊装置的安全气囊体的膨胀展开状态的图。

如图1(a)所示，驾驶员座的底板12在其前端具有向斜前方伸长的搁脚板14、以及从搁脚板14的上端向上方伸长的仪表盘16。另外，在该仪表盘16的乘坐者侧，配置有加速踏板等操作踏板18。在图中，表示的是在操作踏板18上承载乘坐者的下肢L的脚部f的状态。

在本实施方式中，在搁脚板14的操作踏板18的斜前下方形成有地毯等表皮20，在该表皮20内以折叠的状态收纳有内装有气体发生器24的非伸缩性的安全气囊体22。

本实施方式的安全气囊装置10由该安全气囊体22和气体发生器24构成。

安全气囊体22在碰撞时，通过接受来自未图示的加速度传感器的信号使气体发生器24点火而膨胀展开。当安全气囊体22膨胀展开时，以将表皮20戳破并覆盖乘坐者的脚部f的方式展开。

更详细地说，本实施方式中，当通过加速度传感器探测到碰撞产生的负荷时(例如在图4中，t＝t0)，则气体发生器24点火，经由未图示的配管导入气体，安全气囊体22膨胀展开。此时，安全气囊体22形成后方膨胀部22a和前方膨胀部22b，其中，后方膨胀部22a在膨胀展开状态下向乘坐者的脚后跟fh的后方侧膨胀，且膨胀得比与脚的底面fb1对向的部分高，前方膨胀部22b在膨胀展开状态下向乘坐者的脚尖ft的前方侧膨胀，且膨胀得比与脚的底面fb2对向的部分高。

另外，在本实施方式中，安全气囊体22形成脚后跟侧方膨胀部22c和脚尖侧方膨胀部22d，其中，脚后跟侧方膨胀部22c在膨胀展开状态下向乘坐者的脚后跟fh的侧方侧膨胀，且膨胀得比与脚的底面fb对向的部分高，脚尖侧方膨胀部22d在膨胀展开状态下向乘坐者的脚尖ft的侧方侧膨胀，且膨胀得比与脚的底面fb对向的部分高。

因此，根据本实施方式，在碰撞时，安全气囊体22以利用后方膨胀部22a覆盖乘坐者的脚的脚后跟fh，且利用前方膨胀部22b覆盖脚尖ft的方式被展开。

由此，后方膨胀部22a的覆盖住脚的脚后跟fh的部分对车辆碰撞的冲击产生的轴负荷Fz进行缓冲，从而防止该轴负荷Fz引起的乘坐者的下肢L的损伤，同时，前方膨胀部22b的覆盖住脚的脚尖ft的部分对车身前后方向力矩My进行缓冲，从而防止由于该车身前后方向力矩My，乘坐者的下肢L被挤出到车身前方的往上跑的现象引起的下肢的损伤。

另外，能够利用上述的脚后跟侧方膨胀部22c及脚尖侧方膨胀部22d在整体上覆盖保持脚的侧方，所以，能够对碰撞时产生的使乘坐者的脚f向车宽方向扭的横向力矩Mx进行缓冲，保护脚f不会扭转。因此，能够更加可靠地防止碰撞时乘坐者的下肢L的损伤。

尤其是在本实施方式中，从图1(b)等可以明确，在底板12上，安全气囊体22以覆盖操作踏板18的方式膨胀展开。这样，在碰撞时，通过使安全气囊体22以覆盖乘坐者放置脚的可能性高的操作踏板18的方式膨胀展开，更可靠地保护乘坐者的下肢L不受碰撞引起的损伤。

(第二实施方式)

下面，参照附图对第二实施方式详细地进行说明。另外，与第一实施方式同样的要素附带同一符号，省略其说明。在图3(a)及图3(b)中，概略地表示了本实施方式的安全气囊体22的膨胀展开的状态。另外，为了简化附图，省略了搁脚板14、仪表盘16及气体发生器24。

本实施方式的安全气囊装置10的特征点是，在碰撞的初期阶段，如图3(a)所示，安全气囊体22整体向消除对下肢L产生的轴负荷F的方向(图的箭头A方向)展开，同时，安全气囊体22的后方膨胀部22a及脚后跟侧方膨胀部22c膨胀展开。之后，在碰撞的后期阶段，如图3(b)所示，前方膨胀部22b及脚尖侧方膨胀部22d膨胀展开。

即，在后方膨胀部22a及脚后跟侧方膨胀部22c和前方膨胀部22b及脚尖侧方膨胀部22d之间，使膨胀展开的时间错开。

本实施方式中，通过这样将后方膨胀部22a、前方膨胀部22b、脚后跟侧方膨胀部22c及脚尖侧方膨胀部22d全部一体形成为一个安全气囊体22，并且对气体发生器24的气体进行流入控制，可以形成在碰撞的初期阶段使后方膨胀部22a及脚后跟侧方膨胀部22c膨胀展开，在碰撞的后期阶段使前方膨胀部22b及脚尖侧方膨胀部22d膨胀展开的结构。

具体地说，探测在碰撞的初期阶段使后方膨胀部22a及脚后跟侧方膨胀部22c膨胀展开后的轴负荷Fz发生后的内压上升，使前方膨胀部22b及脚尖侧方膨胀部22d膨胀展开。即，在通过上述加速度传感器探测到t＝t1的第1阶段负荷F1时，使前方膨胀部22b及脚尖侧方膨胀部22d膨胀展开。

因此，根据本实施方式的安全气囊装置，在产生第1阶段的冲击负荷的碰撞的初期阶段，后方膨胀部22a及脚后跟侧方膨胀部22c膨胀展开。

即，安全气囊体22的后方膨胀部22a及脚后跟侧方膨胀部22c以抵抗在碰撞的第1阶段产生的轴负荷Fz的方式展开，能够对该轴负荷Fz进行缓冲。

另外，在产生第2阶段的冲击负荷的碰撞的后期阶段，前方膨胀部22b及脚尖侧方膨胀部22d膨胀展开。即，安全气囊体22的前方膨胀部22b及脚尖侧方膨胀部22d以抵抗在碰撞第2阶段产生的车身前后方向力矩My的方式展开，能够对该车身前后方向力矩My进行缓冲。

因此，能够针对超过关节的可动区域的力矩My可靠地对脚进行保护。

根据上述结构，在本实施方式中，在一连串的碰撞的过程中，对于以msec级的一定的时间差适宜地产生的冲击力Fz或力矩My、Mx，能够以对这些冲击力或力矩适当地进行缓冲的方式使安全气囊体22的部分分别展开，所以，能够更加可靠地防止碰撞引起的下肢L的损伤。

另外，在本实施方式中，如上所述，不仅使后方膨胀部22a及脚后跟侧方膨胀部22c和前方膨胀部22b及脚尖侧方膨胀部22d的膨胀展开的时间错开，而且将它们形成为一体的安全气囊体22，所以不需要分别构成各膨胀部，能够廉价地构成安全气囊体22。

另外，本发明不限定于上述实施方式，在发明要旨的范围内可以进行各种各样的变更。例如，在本实施方式中，将安全气囊装置10设置在了驾驶员座的位于底板12的放脚板的部分，但不限于此，例如，可以将安全气囊装置10作为模块组装到操作踏板的轴部。即，也可以设置在驾驶员座的加速踏板或制动器踏板等操作踏板上。

另外，安全气囊装置10不限于设置在驾驶员座上，例如可以设置在副驾驶座或后部座位。在这种情况下，与设置在驾驶员座同样，可以经由表皮设置在位于放脚板部分的搁脚板上。

另外，在上述实施方式中，一体形成为包括后方膨胀部22a、前方膨胀部22b、脚后跟侧方膨胀部22c、及脚尖侧方膨胀部22d全部的一个安全气囊体22，但不限于此，例如，也可以将后方膨胀部22a及脚后跟侧方膨胀部22c形成为一个安全气囊体，将前方膨胀部22b及脚尖侧方膨胀部22d形成为与此分体的安全气囊体，在各安全气囊中分别设置气体发生器24，由此，实现上述碰撞初期及碰撞后期的各自的膨胀展开。

这种情况下，例如触发t＝t0的负荷的探测，使构成后方膨胀部22a及脚后跟侧方膨胀部22c的安全气囊膨胀展开，之后，通过探测第1负荷F1(或在此之后)使前方膨胀部22b及脚尖侧方膨胀部22d膨胀展开，可以实现在上述的后方膨胀部22a及脚后跟侧方膨胀部22c和前方膨胀部22b及脚尖侧方膨胀部22d之间使膨胀展开的时间错开的结构。

Claims (5)

1.一种安全气囊装置，其具备在乘坐者的脚和车辆的底板之间膨胀展开的安全气囊体，其特征在于，

所述安全气囊体具备：

后方膨胀部，其在膨胀展开状态下向乘坐者的脚后跟的后方侧膨胀，且膨胀得比与脚的底面对向的部分高以覆盖乘坐者的脚后跟；

前方膨胀部，其在膨胀展开状态下向乘坐者的脚尖的前方侧膨胀，且膨胀得比与脚的底面对向的部分高以覆盖乘坐者的脚尖；

脚后跟侧方膨胀部，其在膨胀展开状态下向乘坐者的脚后跟的侧方侧膨胀，且膨胀得比与脚的底面对向的部分高；以及

脚尖侧方膨胀部，其在膨胀展开状态下向乘坐者的脚尖的侧方侧膨胀，且膨胀得比与脚的底面对向的部分高，

在碰撞的初期阶段，所述后方膨胀部及所述脚后跟侧方膨胀部膨胀展开，

在碰撞的后期阶段，所述前方膨胀部及所述脚尖侧方膨胀部膨胀展开。

2.如权利要求1所述的安全气囊装置，其特征在于，

所述后方膨胀部的表面以比乘坐者的脚后跟高且将脚后跟覆盖的方式，膨胀得比与脚的底面对向的部分的表面的位置高，

所述前方膨胀部的表面以将乘坐者的脚尖的上表面覆盖的方式，膨胀得比与脚的底面对向的部分的表面的位置高。

3.如权利要求1或2所述的安全气囊装置，其特征在于，

所述安全气囊体的所述后方膨胀部和所述前方膨胀部一体形成。

4.如权利要求1或2所述的安全气囊装置，其特征在于，

在所述底板上设置有操作踏板或放脚板，

所述安全气囊体以将所述操作踏板或放脚板覆盖的方式膨胀展开。

5.如权利要求3所述的安全气囊装置，其特征在于，

在所述底板上设置有操作踏板或放脚板，

所述安全气囊体以将所述操作踏板或放脚板覆盖的方式膨胀展开。