CN113459990A - 侧气囊装置 - Google Patents

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柴原多卫
竹林俊宏
椙村勇一
平田基晴
东英孝
南雄太
冈上喜贵
桥本和弥
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Ashimori Industry Co Ltd
Mazda Motor Corp
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Abstract

本发明提供一种能及时地抑制乘客向车辆宽度方向内侧移动的侧气囊装置。侧气囊装置包括：气体发生器，该气体发生器产生气体；以及袋状的气囊，该气囊在气体发生器动作时通过气体膨胀展开以保护乘客的侧部，气囊具有：在乘客的主体的侧方膨胀展开的主体保护部；设于主体保护部的操纵箱侧并且在膨胀展开时被按压到操纵箱的上表面的支承部；以及在乘客的腰部与操纵箱的侧部之间膨胀展开的腰部保护部，支承部和腰部保护部由连续的气室构成，气体发生器在从车辆侧方观察的状态下跨过支承部的上下，气囊经由气体发生器固定于车辆用座椅的侧部。

Description

侧气囊装置
技术领域
本发明涉及一种侧气囊装置。更详细而言，本发明涉及一种当汽车等车辆的侧面碰撞时在乘客的侧方膨胀展开的侧气囊装置。
背景技术
已知一种侧气囊装置，防止在车辆的侧面碰撞时，乘客向车辆宽度方向内侧移动而与相邻乘坐的乘客接触。
例如，专利文献1公开了一种车辆用乘客约束系统，目的在于有效地抑制在约束乘客时气囊向车辆宽度方向内侧移动。在上述车辆用乘客约束系统中，通过使子气囊抵接于操纵箱，来抑制主气囊在挡住乘客时向车辆宽度方向内侧移动，其结果是，抑制了乘客的移动。
此外，专利文献2公开了一种气囊，目的在于在车辆的侧面碰撞时将乘客保持在正确的位置。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2014-108740号公报
专利文献2：国际公开第2019/228898号公报
然而，在专利文献1所记载的车辆用乘客约束系统中，由于使子气囊抵接于操纵箱的角部，因此主气囊和子气囊以操纵箱的角部为中心转动，直到操纵箱的上表面和子气囊抵接。因此，导致在使乘客停止向车辆宽度方向内侧移动之前花费时间，且乘客的移动量变大。
此外，在现有的侧气囊装置中，当气囊由于急剧地膨胀展开而摆动时，容易使气囊相对于操纵箱的角部的膨胀展开位置偏移，因此存在难以及时地抑制乘客向车辆宽度方向内侧移动这样的问题。例如，在专利文献2所记载的气囊中，在解决上述问题的方面存在改进的空间。
发明内容
本发明是鉴于上述情况作出的，其目的在于提供一种能及时地抑制乘客向车辆宽度方向内侧移动的侧气囊装置。
本发明的一方式的侧气囊装置在设于车辆用座椅的车辆宽度方向内侧的操纵箱的上方膨胀展开并在乘坐于所述车辆用座椅的乘客的侧方膨胀展开，包括：气体发生器，该气体发生器产生气体；以及袋状的气囊，该气囊在所述气体发生器动作时通过所述气体膨胀展开以保护所述乘客的侧部，所述气囊具有：在所述乘客的主体的侧方膨胀展开的主体保护部；设于所述主体保护部的所述操纵箱侧并且在膨胀展开时被按压到所述操纵箱的上表面的支承部；以及在所述乘客的腰部与所述操纵箱的侧部之间膨胀展开的腰部保护部，所述支承部和所述腰部保护部由连续的气室构成，所述气体发生器在从车辆侧方观察的状态下跨过所述支承部的上下，所述气囊经由所述气体发生器固定于所述车辆用座椅的侧部。
根据本发明，可以提供一种能及时地抑制乘客向车辆宽度方向内侧移动的侧气囊装置。
附图说明
图1是表示在气囊膨胀展开前从侧方观察实施方式的侧气囊装置的状态的示意图。
图2是表示在气囊膨胀展开前从前方观察实施方式的侧气囊装置的状态的示意图。
图3是表示图2中的气囊的展开状态的一例的立体示意图。
图4是表示图2中的气囊的展开状态的与图3不同的一例的立体示意图。
图5是表示在由气囊约束乘客的乘客约束初期从侧方观察实施方式的侧气囊装置的状态的示意图。
图6是表示在由气囊约束乘客的乘客约束初期从前方观察实施方式的侧气囊装置的状态的示意图。
图7是表示在由气囊约束乘客的乘客约束后期从侧方观察实施方式的侧气囊装置的状态的示意图。
图8是表示在由气囊约束乘客的乘客约束后期从前方观察实施方式的侧气囊装置的状态的示意图。
图9是在气体发生器附近从上方观察图7和图8中的侧气囊装置的截面的示意图。
(符号说明)
1 侧气囊装置
10 气体发生器
10A、10B 螺栓
20 气囊
20A 乘客相反侧基布
20B 乘客侧基布
20C 中间基布
20D 基布
20P 气体发生器插入口
21 主体保护部
22 支承部
23 腰部保护部
24 头部保护部
30 车辆用座椅
31 座椅靠背(椅背部)
40 乘客(国际统一侧面碰撞假人)
41 主体
42 腰部
43 头部
44 臂部
50 车辆侧壁
60 操纵箱
具体实施方式
关于本发明实施方式的侧气囊装置，以下将参照附图进行说明。
只要没有特别限定，本说明书中关于方向的记载均以车辆作为基准，例如，“前方”表示车辆的前方方向，“后方”表示车辆的后方方向，“上方”表示车辆的上方方向，“侧方”表示车辆宽度方向中的内侧方向。此外，各图中适当示出的箭头FR表示车辆的前方方向，箭头UP表示车辆的上方方向，箭头IN表示车辆宽度方向中的内侧方向，箭头OUT表示车辆宽度方向中的外侧方向。另外，配置于车辆用座椅的内部的构件在透视车辆用座椅的状态下进行图示。
(膨胀展开前)
图1是表示在气囊膨胀展开前从侧方观察实施方式的侧气囊装置的状态的示意图。图2是表示在气囊膨胀展开前从前方观察实施方式的侧气囊装置的状态的示意图。
如图1和图2所示，侧气囊装置1固定于车辆用座椅30的座椅靠背(椅背部)31的侧部(车辆宽度方向内侧的侧部)。
作为车辆用座椅30，假设例如是车辆的驾驶座、副驾驶座等。
侧气囊装置1具有气体发生器10和气囊20。
气体发生器10设于气囊20的内部。更具体地，气体发生器10的整体设于气囊20的内部。气体发生器10是柱状(圆柱状)的气体发生装置，并且沿着座椅靠背31的延伸方向(高度方向)配置。一对螺栓10A、10B从气体发生器10的上部和下部突出，上述一对螺栓10A、10B贯穿气囊20。气体发生器10通过如上所述的一对螺栓10A、10B固定于座椅靠背31的侧部(例如，侧框架)。
气体发生器10在车辆的侧面碰撞时动作。具体而言，首先，若装设于车辆的碰撞检测传感器检测到车辆的侧面碰撞，则ECU(Electronic Control Unit：电子控制单元)对从碰撞检测传感器送来的信号进行运算，来判断碰撞的等级。若判断出的碰撞等级与使气囊20膨胀的情况相符，则对气体发生器10点火，以通过燃烧引起的化学反应产生气体。其结果是，从气体发生器10产生的气体被导入至气囊20的内部。
作为气体发生器10的种类没有特别限定，例如，能够列举利用使气体发生剂燃烧而产生的气体的烟火式气体发生器、利用压缩气体的储气式气体发生器、利用使气体发生剂燃烧而产生的气体与压缩气体的混合气体的混合式气体发生器等。
气囊20内置气体发生器10。气囊20在膨胀展开前以折叠的状态经由气体发生器10固定在车辆用座椅30的侧部、此处为座椅靠背31的侧部，和缓冲垫一起被座椅靠背31的表皮覆盖并收纳。
图3是表示图2中的气囊的展开状态的一例的立体示意图。如图3所示，气囊20是袋状。气囊20通过将多块基布的外周彼此接合而形成为立体的袋状。具体地，在图3所示的气囊20中，配置于车辆宽度方向内侧的乘客相反侧基布20A、配置于车辆宽度方向外侧的乘客侧基布20B、配置于车辆前方方向侧和车辆后方方向侧的中间基布20C、配置于车辆上方方向侧和车辆下方方向侧的基布20D的外周彼此接合。结合后述的图6和图8可知，乘客相反侧基布20A使一部分以沿着操纵箱60的上表面和侧面的方式弯曲。此外，在从车辆前后方向观察的状态下，中间基布20C具有沿着操纵箱60的上表面和侧面的形状。
在气囊20中，优选的是，配置于车辆前方方向侧的基布和配置于车辆后方方向侧的基布中的配置于车辆前方方向侧的基布在从车辆前后方向观察的状态下，具有沿着操纵箱60的上表面和侧面的形状。图4是表示图2中的气囊的展开状态的与图3不同的一例的立体示意图。在图4所示的气囊20中，配置于车辆前方方向侧和车辆后方方向侧的中间基布20C中的配置于车辆前方方向侧的基布在从车辆前后方向观察的状态下，具有沿着操纵箱60的上表面和侧面的形状。根据图4所示的气囊20，与图3所示的气囊20相比，能减少气囊20的容量。
在气囊20的乘客侧基布20B设有用于将气体发生器10插入气囊20内的气体发生器插入口20P。在图3和图4中，例示了气体发生器插入口20P是狭缝状的情况。由于在气体发生器插入口20P的上下方向上设有螺栓孔，因此可以在将气体发生器10的整体从气体发生器插入口20P插入到气囊20内后，使一对螺栓10A、10B从上述螺栓孔分别向气囊20的外部突出。之后，通过将折叠状态下的气囊20经由气体发生器10固定于座椅靠背31的侧部，使气体发生器插入口20P与座椅靠背31相对。由此，在气囊20膨胀展开时，由于气体发生器插入口20P被座椅靠背31封闭，因此防止了气体从气囊20泄漏。
作为构成气囊20的基布，例如能够采用由尼龙66、聚对苯二甲酸乙二醇酯等的线织成的布。为了实现耐热性的提高、气密性的提高等，上述基布的表面也可以被硅等无机物覆盖。
作为基布的接合方法，可以列举例如缝制、粘接、焊接或者上述的组合等。
在本实施方式中，国际统一侧面碰撞假人(World-SID：World Side ImpactDummy)40乘坐于车辆用座椅30。目前，国际统一侧面碰撞假人40的乘坐姿势通过在日本和欧洲采用的侧面碰撞试验法(ECE R95)或者在美国采用的侧面碰撞试验法(FMVSS214)确定。气囊20的膨胀展开时(以下，也简称为膨胀展开时)的位置和大小根据图1所示的国际统一侧面碰撞假人40的主体41、腰部42、头部43、臂部44等的位置来设定。以下，将国际统一侧面碰撞假人40称为“乘客40”。
作为车辆侧壁50，只要是位于乘坐于车辆用座椅30的乘客40的车辆宽度方向外侧(操纵箱60的相反侧)的车体部分即可，不作特别限定，是侧车门、支柱、侧车窗等的总称。
操纵箱60设于车辆用座椅30的车辆宽度方向内侧。例如，操纵箱60在车内的车辆宽度方向中央部处设于驾驶座与副驾驶座之间。操纵箱60也可以作为支承乘客40的车辆宽度方向内侧的臂部44的扶手部(靠手部)发挥作用。
(乘客约束初期)
图5是表示在由气囊约束乘客的乘客约束初期从侧方观察实施方式的侧气囊装置的状态的示意图。图6是表示在由气囊约束乘客的乘客约束初期从前方观察实施方式的侧气囊装置的状态的示意图。
当车辆与障碍物(例如，其他车辆)发生侧面碰撞时，具体地，当在车辆宽度方向上与车辆侧壁50相对的车辆侧壁(当车辆用座椅30是驾驶座时、位于副驾驶座的车辆宽度方向外侧的车体部分)与障碍物碰撞而使气体发生器10动作时，产生于气体发生器10的气体被导入到气囊20的内部，气囊20一边解除上述折叠一边膨胀。当座椅靠背31的表皮由于从膨胀后的气囊20施加的力而破裂时，如图5和图6所示，气囊20在操纵箱60的上方且乘坐于车辆用座椅30的乘客40的侧方膨胀展开，从而保护乘客40的侧部。如上所述地膨胀展开的气囊20也被称为远侧侧气囊。
在车辆的侧面碰撞时，乘坐于车辆用座椅30的乘客40一边以腰部42为中心向车辆宽度方向内侧移动一边倾斜。另一方面，在车辆的侧面碰撞时，气囊20膨胀展开成具有主体保护部21、支承部22和腰部保护部23。当气囊20膨胀展开时，主体保护部21在乘客40的主体41的侧方膨胀展开并与主体41接触。支承部22是设于主体保护部21的操纵箱60侧的部分，并以与操纵箱60的上表面接触的方式膨胀展开。腰部保护部23在乘客40的腰部42与操纵箱60的侧部之间膨胀展开。
在膨胀展开时，支承部22和腰部保护部23优选在从车辆前后方向观察的状态下沿着操纵箱60的上表面和侧面。例如，在图6所示的气囊20中，由于在从车辆前后方向观察的状态下，中间基布20C具有沿着操纵箱60的上表面和侧面的形状，因此支承部22在沿着操纵箱60的上表面接触的同时膨胀展开。此外，腰部保护部23在从车辆前后方向观察的状态下，在沿着操纵箱60的侧面接触的同时膨胀展开。
支承部22和腰部保护部23由连续的气室构成。气囊20的各部(此处为支承部22和腰部保护部23)由连续的气室构成意味着，在气囊20的各部的边界处没有设置分隔气室的间隔壁，没有由多个袋子形成。由于支承部22和腰部保护部23由连续的气室构成，因此与例如将袋状的子气囊接合来设置腰部保护部23的情况相比，能防止在支承部22与腰部保护部23之间发生扭转等动作的情况。其结果是，能使气囊20在支承部22和腰部保护部23处快速地膨胀展开，从而尽早约束乘客40。
(乘客约束后期)
图7是表示在由气囊约束乘客的乘客约束后期从侧方观察实施方式的侧气囊装置的状态的示意图。图8是表示在由气囊约束乘客的乘客约束后期从前方观察实施方式的侧气囊装置的状态的示意图。图9是在气体发生器附近从上方观察图7和图8中的侧气囊装置的截面的示意图。
当乘客40进一步向车辆宽度方向内侧移动时，如图8所示，腰部保护部23在乘客40的腰部42与操纵箱60的侧部之间被压扁。由于腰部保护部23被压扁，因此由与腰部保护部23连续的气室构成的支承部22的内压上升。支承部22和腰部保护部23由连续的气室构成，因此由于腰部保护部23被压扁，容易使支承部22的内压上升。
另一方面，主体保护部21由于与向车辆宽度方向内侧倾斜的乘客40的主体41接触而向车辆宽度方向内侧倾斜。当主体保护部21向车辆宽度方向内侧倾斜时，支承部22立刻被向操纵箱60的上表面按压，因此产生来自操纵箱60的上表面的反力。此时，如上所述，由于支承部22的内压上升，因此来自操纵箱60的上表面的反力变大。因此，当上述较大的反力经由支承部22施加于主体保护部21时，欲使主体保护部21回到乘客约束初期的位置(车辆宽度方向外侧)的力起到较大的作用，其结果是，及时抑制了乘客40向车辆宽度方向内侧移动。
此外，如上所述，由于支承部22和腰部保护部23在从车辆前后方向观察的状态下沿着操纵箱60的上表面和侧面膨胀展开，因此气囊20不会以操纵箱60的角部为中心转动，使气囊20的展开动作稳定。上述使气囊20的展开动作稳定也有助于及时抑制乘客40向车辆宽度方向内侧移动。
支承部22和腰部保护部23中的在膨胀展开时与操纵箱60的上表面和侧面相对的部分优选由连续的单个基布构成。例如，在图3和图4所示的气囊20中，支承部22和腰部保护部23中的在膨胀展开时与操纵箱60的上表面和侧面相对的部分由连续的单个基布20A构成。这样，通过使支承部22和腰部保护部23中的在膨胀展开时与操纵箱60的上表面和侧面相对的部分由连续的单个基布构成，使气囊20在支承部22和腰部保护部23中的与操纵箱60的上表面和侧面相对的部分处膨胀直径变大，以欲变成圆的方式膨胀展开。因此，在膨胀展开时来自操纵箱60的上表面和侧面的反力进一步变大，其结果是，使制止乘客40向车辆宽度方向内侧移动的气囊20(主体保护部21)的约束力进一步变大。此外，通过使气囊20如上所述地膨胀展开，能使支承部22和腰部保护部23尽快与操纵箱60接触。
优选的是，支承部22在从车辆前后方向观察的状态下，在膨胀展开时被按压到操纵箱60的上表面的一半以上，进一步优选的是，如图8所示被按压到操纵箱60的整个上表面。通过使支承部22在膨胀展开时被按压到操纵箱60的上表面的一半以上，能使来自操纵箱60的上表面的反力进一步变大，其结果是，使制止乘客40向车辆宽度方向内侧移动的气囊20(主体保护部21)的约束力进一步变大。
优选的是，主体保护部21、支承部22和腰部保护部23如图8所示由连续的气室构成，在主体保护部21的上端部与支承部22的车辆宽度方向内侧的端部之间，如图8所示，在从车辆前后方向观察的状态下，在膨胀展开时不存在凹状部分。由于气囊20具有如上所述的结构，因此能防止其在挡住乘客40时在主体保护部22与支承部22之间弯曲。其结果是，能使气囊20稳定地挡住乘客40。
也可以如图8所示，气囊20还具有头部保护部24。头部保护部24设于主体保护部21的上方，并且保护乘客40的头部43。由于气囊20具有头部保护部24，因此能在整体上挡住乘客40。其结果是，能通过气囊20有效地抑制乘客40向车辆宽度方向内侧移动。
气体发生器10内置于气囊20，如图8所示，在从车辆侧方观察的状态下，跨过支承部22的上下，更具体地跨过主体保护部21与腰部保护部23。此外，气体发生器10的一对螺栓10A、10B分别位于支承部22的上方和下方。因此，在气囊20由于产生于气体发生器10的气体而膨胀展开时，气体产生的位置和支承部22比较接近，所以气囊20的膨胀展开期间的支承部22附近的气压被保持得较高，从而可以通过支承部22确保气囊20的独立性。因此，即使气囊20由于急剧地膨胀展开而摆动，主体保护部21、支承部22以及腰部保护部23也难以摆动。其结果是，气囊20相对于操纵箱60的角部的膨胀展开位置难以偏移，气囊20的展开动作稳定，因此能及时抑制乘客40向车辆宽度方向内侧移动。
此外，如图9所示，气囊20经由气体发生器10固定于车辆用座椅30的侧部，此处为固定于座椅靠背31的侧部。通过使气体发生器10和气囊20如上所述地固定，将主体保护部21、支承部22以及腰部保护部23经由气体发生器10固定于车辆用座椅30的侧部，此处为固定于座椅靠背31的侧部。由此，在气囊20的膨胀展开时，靠近被固定的气体发生器10的支承部22的摆动被进一步限制。其结果是，气囊20相对于操纵箱60的角部的膨胀展开位置难以偏移，气囊20的展开动作稳定，因此能及时抑制乘客40向车辆宽度方向内侧移动。
另一方面，在气囊20挡住向车辆宽度方向内侧移动的乘客40时，在乘客40的腰部42与操纵箱60的侧部之间膨胀展开的腰部保护部23有可能从它的位置被拉出。与此相对，通过如上所述地将腰部保护部23固定于车辆用座椅30的侧部，此处为固定于座椅靠背31的侧部，腰部保护部23难以被拉出，因此腰部保护部23能稳定地保护乘客40的腰部42。
因为产生于气体发生器10的气体而膨胀展开的气囊20由于内压而以尽可能使其形状变圆的方式膨胀。因此，在气囊20中，如图9所示，在车辆前方方向侧存在中间基布20C，从而在膨胀展开时车辆宽度方向上的厚度最大的位置位于车辆前方方向侧。由此，可以以在气囊20的车辆宽度方向上的厚度最大的位置与座椅靠背31之间包围乘客40的方式，更加稳定地保护乘客40。
至于侧气囊装置1的其它的构成要素，能够适当地采用与现有公知的侧气囊装置相同的构成要素。
本发明不限定于记载于上述实施方式的内容。在不脱离本发明的主旨的范围内，记载于实施方式的各结构也可以进行适当删除、追加、变更、组合。
例如，虽然在上述实施方式中，对障碍物与在车辆宽度方向上和车辆侧壁50相对的车辆侧壁碰撞时使气体发生器10动作的情况进行了说明，但是也可以是在障碍物与车辆侧壁50碰撞时使气体发生器10动作的情况。在这种情况下，可以在乘客40被在乘坐于车辆用座椅30的乘客40的车辆宽度方向外侧膨胀展开的侧气囊约束后，乘客40由于回摆等而向车辆宽度方向内侧移动时，通过气囊20及时约束乘客40。

Claims (6)

1.一种侧气囊装置，所述侧气囊装置在设于车辆用座椅的车辆宽度方向内侧的操纵箱的上方膨胀展开，并在乘坐于所述车辆用座椅的乘客的侧方膨胀展开，包括：
气体发生器，该气体发生器产生气体；以及
袋状的气囊，该气囊在所述气体发生器动作时通过所述气体膨胀展开以保护所述乘客的侧部，
所述气囊具有：在所述乘客的主体的侧方膨胀展开的主体保护部；设于所述主体保护部的所述操纵箱侧并且在膨胀展开时被按压到所述操纵箱的上表面的支承部；以及在所述乘客的腰部与所述操纵箱的侧部之间膨胀展开的腰部保护部，
所述支承部和所述腰部保护部由连续的气室构成，
所述气体发生器在从车辆侧方观察的状态下跨过所述支承部的上下，
所述气囊经由所述气体发生器固定于所述车辆用座椅的侧部。
2.如权利要求1所述的侧气囊装置，其特征在于，
在膨胀展开时，所述支承部和所述腰部保护部在从车辆前后方向观察的状态下沿着所述操纵箱的上表面和侧面，并且所述支承部和所述腰部保护部的与所述操纵箱的上表面和侧面相对的部分由连续的单个基布构成。
3.如权利要求1所述的侧气囊装置，其特征在于，
所述支承部在从车辆前后方向观察的状态下，在膨胀展开时被按压到所述操纵箱的上表面的一半以上。
4.如权利要求3所述的侧气囊装置，其特征在于，
所述支承部在从车辆前后方向观察的状态下，在膨胀展开时被按压到所述操纵箱的整个上表面。
5.如权利要求1所述的侧气囊装置，其特征在于，
所述主体保护部、所述支承部和所述腰部保护部由连续的气室构成，
在所述主体保护部的上端部与所述支承部的车辆宽度方向内侧的端部之间，在从车辆前后方向观察的状态下，在膨胀展开时不存在凹状部分。
6.如权利要求1所述的侧气囊装置，其特征在于，
所述气囊还具有头部保护部，该头部保护部设于所述主体保护部的上方并且保护所述乘客的头部。
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