CN112406772B - 安全气囊装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的安全气囊装置包括安全气囊模块，所述安全气囊模块安装在车辆的转向盘的中央区域中，并且容纳安全气囊，当驾驶员坐在驾驶员座椅中时，所述安全气囊能够在所述转向盘后方展开。所述安全气囊模块具有安全气囊膨胀控制单元，所述安全气囊膨胀控制单元以如下的方式控制所述安全气囊的膨胀方向：在所述安全气囊展开时，在所述安全气囊沿抵接在所述驾驶员的胸部上的方向已经膨胀之后，允许所述安全气囊在所述安全气囊模块上方膨胀。

Description

安全气囊装置
技术领域
本发明涉及一种安装在诸如机动车等的车辆中的安全气囊装置，并且更具体地，涉及一种用于驾驶员座椅的安全气囊装置。
背景技术
在用于车辆的驾驶员座椅的安全气囊装置中，安全气囊通常以折叠的状态容纳在转向盘的中央区域中。当车辆接收到超过某个等级的冲击时，来自充气装置的气体被喷射到安全气囊中，并且安全气囊在驾驶员与转向盘之间展开。已经提出了关于安全气囊的展开的各种方案，以使得在展开该安全气囊时能够适当地减轻对驾驶员的冲击。例如，在日本专利申请公开第2005-343267号(JP 2005-343267 A)中，提出有如下的构造：当安全气囊响应于车辆的冲击而展开时，考虑到防止乘员从安全气囊旁边向前弹出，控制用于展开安全气囊的各部分的时刻，以便通过在对朝向乘员前方的区域移动的安全气囊的中央区域充气之前，对与乘员的横向相对应的安全气囊的两侧部进行充气，从而保证拘束乘员的性能。此外，在日本专利申请公开第2007-062469号(JP 2007-062469 A)中，提出有具有非环状的边缘部的变型转向盘的构造，所述变型转向盘通过一对左右劣弧状的把持部以及将两个把持部彼此联接的联接部而在平面图中大致呈现为H的形状。在该变型转向盘中，考虑到当安全气囊展开时确保在没有边缘部的转向盘的上部处的安全气囊相对于车辆向后(朝向驾驶员座椅侧)的反作用力，除了在转向盘与驾驶员之间展开的主安全气囊以外，还在转向盘的上部处展开另外的安全气囊或者不同类型的突出构件，从而以抵抗由驾驶员施加至主安全气囊的挤压力的方式施加相对于车辆向后的反作用力。
发明内容
在具有如上所述在驾驶员座椅的前方展开的安全气囊(也被称作“用于驾驶员座椅的前安全气囊”)的用于车辆的安全气囊装置中，考虑到通过避免驾驶员的躯干与转向盘之间的直接接触来减轻对驾驶员的躯干的冲击，容纳折叠的安全气囊的安全气囊模块(在下文中称作“模块”)以如下的方式安装：在转向盘的中央区域覆盖转向轴的前端，使得在安全气囊展开时膨胀的安全气囊介于转向盘与驾驶员的躯干之间。关于该用于驾驶员座椅的安全气囊装置的构造，已经发现当安全气囊在驾驶员的躯干接近或者接触转向盘的状态下展开时，安全气囊的上部进入驾驶员的下巴下方的空间，并且安全气囊因此能够变得不容易在驾驶员的头部的前方展开。
因为如果当安全气囊的上部膨胀时驾驶员的躯干向前倾斜，则在安全气囊展开之前驾驶员的胸部太接近所述模块并且驾驶员的头部的下部位于所述模块上方，所以出现如上所述的情况。因此，作为允许安全气囊适当地在驾驶员的头部的前方展开的方法，能够想到控制用于展开安全气囊的时刻，使得安全气囊的抵接在驾驶员的胸部上的部分首先膨胀，驾驶员的躯干由此向后与所述模块间隔开，并且安全气囊的上部随后膨胀，以便在安全气囊的上部膨胀之前确保允许安全气囊的上部在所述模块上方膨胀的空间。
因此，本发明的一个主要任务在于提供一种用于车辆的驾驶员座椅的前安全气囊装置，其构造为使得即使当驾驶员的躯干在安全气囊开始展开时向前倾斜时，安全气囊的上部也能够更可靠地在驾驶员的头部的前方展开。
本发明的另一个任务在于提供一种如上所述的用于车辆的驾驶员座椅的前安全气囊装置，其控制用于展开安全气囊的时刻，使得在安全气囊开始展开时安全气囊的抵接在驾驶员的胸部上的部分首先膨胀，而且当驾驶员的躯干接近模块时驾驶员的躯干进一步向后间隔开，并且此后允许安全气囊的上部膨胀。
根据本发明，上述任务中的一个由用于车辆的驾驶员座椅的安全气囊装置实现。所述安全气囊装置包括安全气囊模块，所述安全气囊模块安装在所述车辆的转向盘的中央区域中，并且容纳安全气囊，当驾驶员坐在所述车辆的所述驾驶员座椅中时，所述安全气囊能够在所述转向盘后方通过膨胀而展开。所述安全气囊模块具有安全气囊膨胀控制单元，所述安全气囊膨胀控制单元以如下的方式控制所述安全气囊的膨胀方向：在所述安全气囊展开时，在所述安全气囊沿抵接在所述驾驶员的胸部上的方向已经膨胀之后，允许所述安全气囊在所述安全气囊模块上方膨胀。
上述装置为用于车辆的驾驶员座椅的前安全气囊装置，其允许安全气囊在坐在驾驶员座椅中的驾驶员与转向盘之间展开。“安全气囊模块”为包括折叠的安全气囊并且被构造为在展开安全气囊时通过将气体运送到安全气囊中而能够使安全气囊膨胀和展开的模块。在通常的情况下，安全气囊模块可以容纳在转向盘的中央区域中，即，覆盖转向轴的前端并且从该区域沿径向延伸有辐条以支撑圆形或者棒状边缘的区域。安全气囊模块通常配备有产生运送到安全气囊中的气体的充气装置。当车辆沿其纵向方向接收到超过由设计者适宜地设定的预定等级的冲击时，例如，当G传感器检测到等于或者大于由设计者适宜地设定的预定值时，充气装置开始将气体运送到安全气囊中。因此，安全气囊在转向盘后方以覆盖驾驶员的从其胸部至其头部的躯干前方(之前)的区域的方式膨胀并且最终展开。结果，可期望的是能减轻对驾驶员的躯干的冲击。
在上述安全气囊装置中，如已经提到的，在驾驶员的躯干接近或者抵接在配备有安全气囊模块的转向盘上的情况下，以及在驾驶员的头部出现在模块上方的空间中的情况下，当安全气囊开始展开并且安全气囊在模块上方膨胀时，安全气囊的上部进入驾驶员的下巴下方的空间，并且安全气囊变得不容易在驾驶员的头部前方展开。因此，如上所述，本发明的装置设置有安全气囊膨胀控制单元，所述安全气囊膨胀控制单元控制安全气囊的膨胀方向，使得在展开安全气囊时安全气囊首先沿抵接在驾驶员的胸部上的方向膨胀，并且之后在模块上方膨胀。根据该构造，即使当驾驶员的躯干由于安全气囊的沿抵接在驾驶员的胸部上的方向的之前的膨胀而接近模块，驾驶员的躯干也相对于车辆向后位移。因此，驾驶员的头部后退，并且更可靠地腾出模块上方的空间。于是，在模块上方的空间腾空的情况下安全气囊在模块上方膨胀，并且可期望的是更可靠地在驾驶员的头部前方展开。
顺便提及地，尤其是在转向盘为所谓的变型转向盘的情况下，例如，在转向盘呈现具有驾驶员的头部能够进入的空间模块上方的区域的形状(例如，通常的环状轮的上部(1R)的一部分没有设置弧状边缘的形状，在上方将轮的两侧部彼此联接的边缘不是弧状，并且大致水平延伸的形状等)的情况下，容易出现如上所述的驾驶员的头部进入模块上方的空间的状态。事实上，根据由本发明的发明人等通过使用假人进行的展开车辆的安全气囊的实验，发现在转向盘为变型转向盘的情况下当安全气囊在离位(OOP，out-of-position)状态(假人向前倾斜，假人的胸部抵接在转向盘的中央区域上，并且假人的下巴在转向盘的中央区域上方延伸)下展开时，表示根据由安装在假人的头部的下部的力/转矩传感器测量的力和转矩计算的假人接收到的冲击程度的指数值变得较大。因此，上述本发明的装置中的转向盘可以为变型转向盘，但并不限于此。
在上述装置中，更具体地，所述安全气囊模块可以设置有气体流出单元以及气流控制单元，所述气体流出单元在所述安全气囊展开时使得用于使所述安全气囊膨胀的气体流出到所述安全气囊中，所述气流控制单元以如下的方式控制气体的流动：在所述安全气囊沿抵接在所述驾驶员的胸部上的方向膨胀之后允许气体从所述气体流出单元相对于所述安全气囊模块在向上的方向上流入到所述安全气囊中。气体流出单元可以为在本领域中采用以在安全气囊展开时将气体运送到安全气囊中的任何类型(气体产生剂型、压力累积型、混合动力型等)的充气装置单元。此外，由于气流控制单元，安全气囊的将抵接在驾驶员的胸部上的部分首先膨胀，并且随后允许气体相对于模块向上流入。因此，即使当驾驶员的躯干接近所述模块时，在驾驶员的躯干从模块相对于车辆向后位移并且腾出模块上方的空间之后，安全气囊能够在模块上方膨胀，并且能够在驾驶员的头部前方膨胀。
如上所述，为了实现在安全气囊中安全气囊的将抵接在驾驶员的胸部上的部分膨胀并且随后安全气囊的在模块上方展开的部分膨胀的方案，本发明的装置可以构造为使得在安全气囊开始展开之后安全气囊沿抵接在驾驶员的胸部上的方向膨胀，并且在经过预定时间之后安全气囊开始在安全气囊模块上方膨胀。能够通过实验等将上述“预定时间”设定为适宜的时长。此外，考虑到防止安全气囊在模块上方的展开被驾驶员的头部的下部或者驾驶员的脖子阻挡，以及考虑到使驾驶员的躯干从转向盘或者模块后退了能够确保模块上方的空间的距离，如上所述地控制安全气囊的展开的方案。因此，本发明的装置可以构造为使得：在安全气囊沿在安全气囊开始展开之后抵接在驾驶员的胸部上的方向从转向盘相对于车辆向后膨胀了预定距离之后，安全气囊开始在安全气囊模块上方膨胀。通过实验等能够将“预定距离”设定为适宜的数值。可以通过实验等适宜地确定安全气囊开始在模块上方膨胀的时期(从安全气囊开始展开时起的等待时间宽度)，使得在实现了安全气囊沿抵接在驾驶员的胸部上的方向膨胀了“预定距离”之后开始安全气囊在模块上方的膨胀。
在实施例中，小安全气囊可以设置在安全气囊内部作为气流控制单元，所述小安全气囊的抵接在驾驶员的胸部上的部分膨胀。具体而言，该小安全气囊可以具有比安全气囊小的尺寸，并且在膨胀状态下可以大致形成为与驾驶员的胸部相同的尺寸。而且，装置可以构造为使得在安全气囊展开时，在小安全气囊首先膨胀之后允许安全气囊在安全气囊模块上方膨胀。根据该构造，即使当驾驶员在安全气囊展开时接近转向盘时，由于小安全气囊的膨胀驾驶员的胸部也相对于车辆被向后推动而且与转向盘间隔开，并且在安全气囊模块上方的空间腾空的状态下安全气囊开始在模块上方膨胀。因此，安全气囊能够更可靠地在驾驶员的头部前方展开。
在采用如上所述的小安全气囊的构造中，更具体地，所述小安全气囊可以具有上方气流出口以及下后方气流出口，所述上方气流出口使从所述气体流出单元接收的所述气体流出到所述安全气囊中的展开到所述安全气囊模块上方的空间中的上部中，所述下后方气流出口使从所述气体流出单元接收的所述气体流出到所述安全气囊中的位于所述安全气囊模块的下方和后方的空间中。此外，所述气流控制单元可以具有控制所述上方气流出口或者所述上方气流出口以及所述下后方气流出口的开/闭的气流出口开/闭单元。而且，所述上方气流出口可以通过所述气流出口开/闭单元而保持关闭，并且在所述安全气囊开始展开之后经过预定时间时，所述上方气流出口可以通过所述气流出口开/闭单元而打开。顺便提及地，下后方气流出口可以在安全气囊开始展开时打开。在此应当注意的是，可以通过实验设定在安全气囊开始展开之后到上气流出口打开的“预定时间”。具体而言，如上所述，“预定时间”可以被设定为到安全气囊的抵接在驾驶员的胸部上的部分膨胀的时间，使得即使当驾驶员在安全气囊展开时接近转向盘时，由于小安全气囊的膨胀驾驶员的胸部也从转向盘相对于车辆向后间隔开并且安全气囊模块上方的空间变空。根据该构造，即使当驾驶员在安全气囊展开时接近转向盘时，通过使安全气囊在上气流出口打开之前在模块下方和后方的空间中膨胀得更多而能够更可靠地腾空安全气囊模块上方的空间。更进一步地，所述小安全气囊可以具有后方气流出口，所述后方气流出口使所述气体流出到所述安全气囊中的位于所述安全气囊模块后方的空间(当从模块观看时，相对于车辆位于后方的空间)中，所述气流出口开/闭单元可以控制所述后方气流出口的开/闭，在所述安全气囊开始展开时，所述后方气流出口可以通过所述气流出口开/闭单元而保持关闭，并且在所述安全气囊开始展开之后经过所述预定时间时，所述后方气流出口可以通过所述气流出口开/闭单元而打开。根据该构造，在安全气囊模块上方的空间腾空之后，可期望的是安全气囊在驾驶员的头部前方的模块上方的空间中快速展开。
可以以任何方案实现上述小安全气囊中的气流出口开/闭单元。作为一个方案，所述气流出口开/闭单元可以具有系绳和切断所述系绳的系绳切断器，所述系绳在所述安全气囊开始展开时，通过当在阻止所述气体流过的所述气流出口中的一个附近被缠绕、拉动并且拉紧时使所述气流出口中的对应的一个收缩而阻止所述气体流动。在所述安全气囊开始展开之后经过所述预定时间时，所述系绳切断器切断所述系绳。所述气流出口可以被构造为当所述系绳被切断并且松开时打开。在此应当注意到的是，当阻止气体流动时，可以是实质上切断气体的流动。然而，可以以抑制安全气囊在模块上方的任何明显膨胀量的程度，来允许气体的流动。这样的情况也落入本发明的范围内。
因此，在本发明的上述装置中，在安全气囊展开时，整个安全气囊不均匀地膨胀。相反，安全气囊的展开模式被控制为使得安全气囊的抵接在驾驶员的胸部上的部分首先膨胀，并且之后安全气囊膨胀到模块上方的空间中。根据该构造，在安全气囊开始展开时，即使当驾驶员的躯干向前倾斜并且驾驶员的头部出现在模块上方的空间中时，由于安全气囊的部分膨胀，驾驶员的胸部首先从模块相对于车辆向后位移，驾驶员的躯干由此后退，模块上方的空间被腾空，并且之后安全气囊展开到模块上方的空间中。于是阻止安全气囊的上部进入驾驶员的下巴下方的空间，并且可期望的是安全气囊更可靠地在驾驶员的头部前方展开。
本发明的其他目的和优点将从接下来的本发明的优选实施例的描述变得明白易懂。
附图说明
将在下文中参照附图描述本发明的示例性实施例的特征、优点以及技术和工业方面的重要性，其中相同的附图标记表示相同的元件，并且其中：
图1A为根据一个实施例的用于车辆的驾驶员座椅的安全气囊装置的构造的示意图；
图1B为应用了根据本实施例的安全气囊装置的变型转向盘的示意性前视图；
图2包括四个附图，图2中的左上图为用于说明根据本实施例的安全气囊装置中的安全气囊的展开刚刚开始之后的气流的变型转向盘的示意性前视图，图2中的右上图为设置为穿过小安全气囊并且在安全气囊的展开刚刚开始之后处于关闭状态的(上方和后方)气流出口的示意图，图2中的左下图为用于说明从根据本实施例的安全气囊装置中的安全气囊开始展开经过预定时间之后的气流的变型转向盘的示意性前视图，而图2中的右下图为设置为穿过小安全气囊并且在从安全气囊开始展开经过预定时间之后呈现打开状态的(上方和后方)气流出口的示意图；
图3A为用于切断关闭设置为穿过小安全气囊的(上方和后方)气流出口的系绳的系绳切断器的示意性立体图；
图3B为切断关闭(上方和后方)气流出口的系绳之前的系绳切断器的示意性俯视图；
图3C为切断关闭(上方和后方)气流出口的系绳之后的系绳切断器的示意性俯视图；
图4A为小安全气囊的另一个实施例的示意性平面图；
图4B为小安全气囊的又一个实施例的示意性平面图；
图5为安全气囊的展开的时间图；
图6A为根据应用于变型转向盘的本实施例的安全气囊装置在安全气囊的展开之前的状态下的示意性侧面图，假人布置为OOP状态；
图6B为示出从图6A的状态起安全气囊的展开已经开始之后小安全气囊已经膨胀的状态的示意性侧面图；
图6C为示出从图6B的状态起安全气囊的下部区域(模块的下后方)已经开始膨胀的状态的示意性侧面图；
图7A为示出从图6C的状态起安全气囊的后部和上部已经开始膨胀的状态的示意性侧面图；以及
图7B为示出从图7A的状态起整个安全气囊已经展开的状态的示意性侧面图。
具体实施方式
将在下文中参照附图详细描述本发明的一些优选实施例。在附图中，相同的部件或者部分由相同的附图标记表示。
装置的构造
参照图1A，像通常的用于驾驶员座椅的前安全气囊装置的情况那样，在车辆的转向装置的转向盘2的大致中央区域中，即，在转向轴1a的前端附近，以覆盖转向轴1a的前端的方式使根据一个实施例的安全气囊装置1配备有容纳安全气囊的安全气囊模块3。(主)安全气囊4以折叠的状态容纳在安全气囊模块3中，所述(主)安全气囊4可以是通常的类型并且能够通过在驾驶员的从其腹部至其头部的躯干的前方膨胀而展开。产生用于使安全气囊4膨胀的气体的充气装置5安装在安全气囊模块3的底表面(在图中向左且向后延伸的表面)上。充气装置5可以响应于来自点火控制装置的控制指令(产生气体)，根据诸如气体产生剂法、压力累积法、混合动力法等的任何方法，将运送到安全气囊4中的气体喷射。点火控制装置被配置为在接收到检测车辆的纵向G的G传感器的输出并且从G传感器的输出检测到车辆已经接收超过预定值的纵向加速度时，向充气装置5发出产生气体的控制指令。此外，如将稍后描述的，在安全气囊4内部，根据本实施例的安全气囊装置设置有具有较小尺寸的小安全气囊6，作为控制安全气囊的膨胀方向的安全气囊膨胀控制单元。来自充气装置5的气体可以首先被运送到小安全气囊6，并且之后可以从设置为穿过小安全气囊6的气流出口流出进入安全气囊4。特别地，设置为穿过小安全气囊6的上部或者小安全气囊6的上部和侧部的上气流出口和后气流出口，如将稍后描述的，在安全气囊展开之前以及在安全气囊展开的初始阶段通过使用系绳而被基本上关闭。上气流出口和后气流出口可以响应于在来自点火控制装置的控制指令(产生气体)之后经过预定时间时发出的控制指令(切断系绳)，通过由系绳切断器7切断系绳而打开。
顺便提及地，如在“发明内容”部分中描述的，根据本实施例的安全气囊装置被构造为使得即使当驾驶员的躯干向前倾斜时安全气囊的上部也能够可靠地在驾驶员的头部的前方展开。特别地，在转向盘2为变型转向盘的情况下，即，如在图1B中示意性地描绘的，在不存在由虚线表示的环状结构的上部2b(称作1R)的情况下(或者即使存在，上部2b也已经向下位移并且以只在从安全气囊模块3的两侧向下延伸的区域中具有边缘2c的方式确定形状)，向前倾斜的驾驶员的头部容易进入安全气囊模块3上方的空间。在这样的构造中，将稍后描述的方案中的本实施例的优点将被更有效地使用。因此，应用根据本实施例的安全气囊装置的转向盘2可以是变型转向盘。
安全气囊膨胀控制单元的构造及操作
在上述的根据本实施例的安全气囊装置中，如同样在“发明内容”部分中描述的，安全气囊4首先沿抵接在驾驶员的胸部上的方向膨胀，并且之后，控制安全气囊4膨胀的方向，使得安全气囊4在模块3上方膨胀。在本实施例中，作为控制安全气囊4的膨胀方向的控制单元，尤其是如上所述，采用有如下的构造(气流控制单元)：来自充气装置5的气体被运送至装配在带状的安全气囊4的内部的另一个带状的小安全气囊6以使小安全气囊6膨胀，并且之后随着时间的推移，控制气体从小安全气囊6流入到安全气囊4中。
更具体地，如图2所描绘的，小安全气囊6设置有用于将小安全气囊6内部的气体向下(当从模块3观看时的向下和向后)排出的下后方气流出口8，用于将小安全气囊6内部的气体向上排出的上方气流出口9，以及用于将小安全气囊6内部的气体向侧方(当从模块3观看时的向后)排出的后方气流出口10。特别地，如图2的左上图所示，在安全气囊展开之前以及在安全气囊展开的初始阶段，上方气流出口9和后方气流出口10基本上关闭以切断气流。在关闭气流出口9和10时，例如，如图2的右上图所示，可以沿着气流出口9和10的周向缠绕系绳11，可以拉出(T)这些系绳11以使气流出口9和10的周围变窄，并且开口部(流出口的周围边缘)可以收缩至切断通过其的实质气量的流动的程度。此外，在气流出口9和10的另一侧的系绳11的端部可以经由系绳切断器7等保持拉出。而且，在气流出口9和10打开时，如图2的左下图所示，可以通过由系绳切断器7进行的系绳11的切断等来松开系绳11，从而松开气流出口9和10的周围，并且如图2的右下图所示，开口部可以扩大至允许通过其的实质气量的流动的程度。
如图2所示，可以通过使用能够适当地控制系绳11的拉紧和松开的任何机构，实现首先拉紧系绳11以收缩和关闭气流出口9和10并且松开系绳11以打开气流出口9和10的构造。在一个实施例中，如已经提到的，可以经由系绳切断器7保持和拉紧缠绕气流出口9和10的系绳11，并且系绳切断器7此后可以在某个时刻切断系绳11以松开系绳11。例如，如在图3A中示意性地描绘的，系绳切断器7可以被构造为包括具有沟槽20a和孔20b的外壳20，系绳11穿过所述沟槽20a，孔20b接纳前端处设置有刀片23的气缸21的活塞21a。在该情况下，在安全气囊展开之前以及在安全气囊展开的初始阶段，如图3B所示，气缸21的活塞21a收缩，刀片23保持在从沟槽20a后退的位置，并且系绳11在已经穿过沟槽20a之后保持为拉紧状态。而且，火药等被放入气缸21的活塞21a内部。当经由信号线22向气缸21给出来自点火控制装置的控制指令时，可以对气缸21的活塞21a中的火药进行点火，活塞21a可以由此伸出，活塞21a的前端处的刀片23可以进入沟槽20a的内部，可以切断沟槽20a中的系绳11，并且可以由此松开系绳11。
顺便提及地，前述小安全气囊6的下后方气流出口8可以打开，使得从安全气囊展开之前气体能够从其流过。在该情况下，在由充气装置5进行的排气开始之后，小安全气囊6可以膨胀，并且气体也流入到安全气囊4的下部中，从而也使安全气囊4的下部膨胀。因此，能够使驾驶员的躯干更加可靠地向后位移。或者，根据另一个方案，下后方气流出口8也可以设置有如上所述的收缩和关闭开口部的机构，并且可以在小安全气囊6膨胀之后适当地打开。
上述小安全气囊6在膨胀状态下通常可以形成为对应于驾驶员的胸部的竖直尺寸的竖直尺寸，并且可以形成为如下的尺寸：在相对于车辆向后的方向上，驾驶员的胸部能够以驾驶员的头部从安全气囊模块上方的空间可靠地释放的程度与安全气囊模块3间隔开。在操作中，当开始由充气装置5进行的排气时，如图2的左上图所示，气体使小安全气囊6膨胀。此外，当下后方气流出口8打开时，气体流入到安全气囊4的下部中并且使该部分膨胀。此后，在经过预定时间Δt之后，当小安全气囊6向后推动驾驶员的胸部并且膨胀了预定距离使得驾驶员的胸部以驾驶员的头部从安全气囊模块3上方的空间可靠地向后释放的程度与安全气囊模块3间隔开时，如图2的右上图所示，气流出口9和10也打开(经由系绳切断器7的操作等)。因此，气体也流入到安全气囊4的后部和上部，并且也是这些部分开始膨胀。
小安全气囊6可以具有在小安全气囊6自己或者小安全气囊6自己和安全气囊4的下部膨胀之后允许安全气囊的上部开始膨胀的任何构造。例如，可以采用有如下的构造：如图4A所示，多个排气口9a和9b设置为穿过小安全气囊6的上区域，并且单个的排气口8设置为穿过小安全气囊6的下区域，或者可以采用有如下的构造：如图4B所示，单个的排气口9设置为穿过小安全气囊6的上区域，并且多个排气口8设置为穿过小安全气囊6的下区域。上区域中的多个排气口或者一个排气口可以首先保持关闭，并且可以在经过预定时间Δt之后打开，从而允许排气。
装置的操作
参照图5至图7B，在本实施例的操作中，当点火控制装置参照G传感器的输出检测到超过预定值的纵向加速度施加至车辆时，开始安全气囊装置的操作。此时，当像图6A的假人D那样，驾驶员在其胸部以抵接在转向盘2上的程度接近转向盘2的状态(处于OOP状态)下向前倾斜时，驾驶员的头部容易进入安全气囊模块3上方的空间(尤其是在如上所述的变型转向盘的情况下，驾驶员的下巴能够直接位于安全气囊模块3正上方)。在该状态下，当即使安全气囊的上部膨胀时，安全气囊也进入驾驶员的下巴下方的空间，并且变得不容易在驾驶员的头部(驾驶员的面部)前方展开。因此，在本实施例中，如已经提到的，在安全气囊的展开刚刚开始之后，小安全气囊6或者小安全气囊6和安全气囊4的下部膨胀，而没有使安全气囊4的上部膨胀。随后，在经过预定时间之后，具体而言，即使当驾驶员的躯干如图6A所示接近安全气囊模块3时，驾驶员的躯干也通过膨胀的小安全气囊6或者膨胀的小安全气囊6和膨胀的安全气囊4的下部而与安全气囊模块3间隔开，并且在驾驶员的头部几乎从安全气囊模块3上方的空间释放之后，开始安全气囊的上部的膨胀。
因此，安全气囊如下地展开。首先，当G传感器的输出G超过预定值Go时，从点火控制装置给予充气装置5控制指令，以产生气体，并且充气装置5响应于此开始将气体运送至小安全气囊6。随后，如图6B所示，安全气囊4的抵接在驾驶员的胸部上的部分与小安全气囊6一起膨胀。此外，小安全气囊6的下后方气流出口8可以打开，并且安全气囊4的下部也可以开始膨胀。随后，即使当驾驶员的躯干由于这些部分的膨胀而接近安全气囊模块3时，驾驶员的胸部或者驾驶员的胸部和腹部被向后推动，并且此时驾驶员的头部后退。随后，如图6C所示，更可靠地腾出安全气囊模块3上方的空间S。在该状态下，当安全气囊4的上部膨胀，安全气囊4能够在驾驶员的头部的前方展开。因此，从点火控制装置(图5)给予系绳切断器7打开上方气流出口9或者上方气流出口9和后方气流出口10的控制指令。在该情况下，可以适当地通过实验等确定从向充气装置5发出产生气体的第一控制指令到发出打开上方气流出口9或者上方气流出口9和后方气流出口10的控制指令的预定时间Δt。具体而言，预定时间Δt可以设定为从开始向小安全气囊6运送气体到小安全气囊6相对于车辆向后膨胀了预定距离(即，当驾驶员的躯干接近安全气囊模块3时，驾驶员的胸部以驾驶员的头部从安全气囊模块3上方的空间释放的程度而位移的距离)的时间。
随后，当使气体从小安全气囊6的上方气流出口9或者上方气流出口9和后方气流出口10流出到安全气囊4的上部和后部时，这些部分膨胀而没有进入驾驶员的下巴下方的空间。因此，如图7A和图7B所描绘的，安全气囊4更可靠地展开，完全覆盖包括驾驶员头部的前表面的驾驶员的躯干的上部。
因此，根据本实施例，即使当驾驶员的躯干在安全气囊开始展开时向前倾斜并且驾驶员的头部在安全气囊展开时出现在所述模块上方的空间中时，整个安全气囊不是均匀地膨胀，而是安全气囊的将抵接在驾驶员的胸部上的部分首先膨胀以使驾驶员的胸部从所述模块相对于车辆向后位移。因此，驾驶员的躯干后退，模块上方的空间打开，并且此后安全气囊膨胀到模块上方的空间中。因此，安全气囊能够更可靠地展开到所述模块上方的空间中。此外，如上所述，安全气囊的抵接在驾驶员的胸部上的部分首先膨胀，所以在转向盘与驾驶员的躯干之间确保了空间，并且安全气囊首先在所述空间中膨胀。因此，安全气囊的内部压力变得比在转向盘与驾驶员的躯干之间不存在空间的情况低，并且因此，较低地保持安全气囊向上展开时的膨胀压力。因此，还具有减轻对驾驶员的冲击的优点。
已经连同本发明的实施例给出了前面的描述，但本领域技术人员能够容易地做出多种修正和变更。显然，本发明并不限于以上例示出的实施例，并且在不离开本发明的构思的情况下本发明适用于各种装置。

Claims (10)

1.一种用于车辆的驾驶员座椅的安全气囊装置，所述安全气囊装置包括：
安全气囊模块，其安装在所述车辆的转向盘的中央区域中，并且容纳安全气囊，当驾驶员坐在所述车辆的所述驾驶员座椅中时，所述安全气囊能够在所述转向盘后方通过膨胀而展开，其中
所述安全气囊模块具有安全气囊膨胀控制单元，所述安全气囊膨胀控制单元以如下的方式控制所述安全气囊的膨胀方向：在所述安全气囊展开时，在所述安全气囊沿抵接在所述驾驶员的胸部上的方向已经膨胀之后，允许所述安全气囊在所述安全气囊模块上方膨胀，其中
在所述安全气囊内部设置有小安全气囊，所述小安全气囊在其将抵接在所述驾驶员的胸部上的部分中膨胀，并且
在所述安全气囊展开时，所述安全气囊被构造为在所述小安全气囊膨胀之后被允许在所述安全气囊模块上方膨胀；
所述小安全气囊具有上方气流出口以及下后方气流出口，所述上方气流出口使从气体流出单元接收的所述气体流出到所述安全气囊中的展开到所述安全气囊模块上方的空间中的上部中，所述下后方气流出口使从所述气体流出单元接收的所述气体流出到所述安全气囊中的位于所述安全气囊模块的下方和后方的空间中，
气流控制单元具有控制所述上方气流出口的开/闭的气流出口开/闭单元，
所述上方气流出口通过所述气流出口开/闭单元而保持关闭，并且
在所述安全气囊开始展开之后经过预定时间时，所述上方气流出口通过所述气流出口开/闭单元而打开。
2.根据权利要求1所述的装置，其中
所述转向盘为在所述安全气囊模块上方具有能够由所述驾驶员的头部进入的空间的变型转向盘。
3.根据权利要求1所述的装置，其中
所述安全气囊模块具有所述气体流出单元以及所述气流控制单元，所述气体流出单元在所述安全气囊展开时使得用于使所述安全气囊膨胀的气体流出到所述安全气囊中，所述气流控制单元以如下的方式控制气体的流动：在所述安全气囊沿抵接在所述驾驶员的胸部上的方向膨胀之后允许气体从所述气体流出单元相对于所述安全气囊模块在向上的方向上流入到所述安全气囊中。
4.根据权利要求2所述的装置，其中
所述安全气囊模块具有所述气体流出单元以及所述气流控制单元，所述气体流出单元在所述安全气囊展开时使得用于使所述安全气囊膨胀的气体流出到所述安全气囊中，所述气流控制单元以如下的方式控制气体的流动：在所述安全气囊沿抵接在所述驾驶员的胸部上的方向膨胀之后允许气体从所述气体流出单元相对于所述安全气囊模块在向上的方向上流入到所述安全气囊中。
5.根据权利要求1所述的装置，其中
所述小安全气囊还具有后方气流出口，所述后方气流出口使所述气体流出到所述安全气囊中的位于所述安全气囊模块后方的空间中，
所述气流出口开/闭单元控制所述后方气流出口的开/闭，
在所述安全气囊开始展开时，所述后方气流出口通过所述气流出口开/闭单元而保持关闭，并且
在所述安全气囊开始展开之后经过所述预定时间时，所述后方气流出口通过所述气流出口开/闭单元而打开。
6.根据权利要求1所述的装置，其中
所述气流出口开/闭单元具有系绳和切断所述系绳的系绳切断器，所述系绳在所述安全气囊开始展开时，通过当在阻止所述气体流过的所述气流出口中的一个附近被缠绕、拉动并且拉紧时使所述气流出口中的对应的一个收缩而阻止所述气体流动，
在所述安全气囊开始展开之后经过所述预定时间时，所述系绳切断器切断所述系绳，并且
所述气流出口被构造为当所述系绳被切断并且松开时打开。
7.根据权利要求5所述的装置，其中
所述气流出口开/闭单元具有系绳和切断所述系绳的系绳切断器，所述系绳在所述安全气囊开始展开时，通过当在阻止所述气体流过的所述气流出口中的一个附近被缠绕、拉动并且拉紧时使所述气流出口中的对应的一个收缩而阻止所述气体流动，
在所述安全气囊开始展开之后经过所述预定时间时，所述系绳切断器切断所述系绳，并且
所述气流出口被构造为当所述系绳被切断并且松开时打开。
8.根据权利要求1至4中的任一项所述的装置，其中
在所述安全气囊开始展开之后，所述安全气囊沿抵接在所述驾驶员的胸部上的方向膨胀，并且
在经过所述预定时间时，所述安全气囊开始在所述安全气囊模块上方膨胀。
9.根据权利要求1至7中的任一项所述的装置，其中
在所述安全气囊开始展开之后，在相对于所述车辆从所述转向盘向后沿抵接在所述驾驶员的胸部上的方向已经膨胀预定距离之后，所述安全气囊开始在所述安全气囊模块上方膨胀。
10.根据权利要求8所述的装置，其中
在所述安全气囊开始展开之后，在相对于所述车辆从所述转向盘向后沿抵接在所述驾驶员的胸部上的方向已经膨胀预定距离之后，所述安全气囊开始在所述安全气囊模块上方膨胀。
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