CN113677568B - 驾驶员安全气囊装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于提供一种通过适当地控制安全气囊的展开形状，提高对乘员的约束性能的安全气囊装置。本发明所涉及的安全气囊装置是收纳在车辆的方向盘中的安全气囊装置，其具备：气体发生器，其用于产生膨胀气体；安全气囊，其通过利用所述膨胀气体而膨胀展开来对乘员进行约束；气体整流构件，其在所述安全气囊的内部，覆盖所述气体发生器的所述乘员侧而设置，并控制所述膨胀气体流动。所述气体整流构件的结构为，在将平行于方向盘的轮缘的平面比作时钟的表盘时，其由包含相对于连接12点和6点的线即X轴而左右对称的部分的平面状面板成形，通过对所述面板的左右边缘部进行缝制，形成向6点方向上排出所述膨胀气体的下方开放部，并且覆盖所述气体发生器的乘员侧。此外，将缝制前的所述面板的方向与实际设置在所述方向盘上的方向设为一致，假设通过所述X轴和连接3点和9点的线即Y轴分成4部分时，在12点和3点之间的右上部区域和9点和12点之间的左上部区域中分别形成有第一开口部和第二开口部。

Description

驾驶员安全气囊装置
技术领域
本发明涉及一种车辆安全气囊装置，尤其涉及收纳在方向盘中的驾驶员安全气囊装置。
背景技术
众所周知，车辆上设置有一个或多个安全气囊，用以车辆发生事故时保护乘员。安全气囊装置有各种各样的形态，例如，从汽车方向盘的中心附近膨胀来保护驾驶员的所谓驾驶员安全气囊；当车辆发生横向撞击或翻滚、翻覆事故时，在车窗内侧朝下展开而保护乘客的帘式安全气囊；以及，当车辆发生横向撞击时，为了保护乘员而在乘员的侧部即座椅的侧部展开的侧安全气囊等。
在如驾驶员安全气囊装置和保护副驾驶座的乘员的副驾驶员安全气囊装置等所谓前安全气囊装置中，要求通过安全气囊的快速展开来约束乘员，并且减少对进入该安全气囊的乘员的伤害。
特别是在驾驶员安全气囊装置中，需要避免驾驶员与方向盘碰撞的情况。通常，因为方向盘轮缘以相对于垂直而倾斜的状态安装，所以方向盘的下侧部分最接近驾驶员侧。因此，从方向盘中心附近展开的安全气囊必须迅速向驾驶员腹部附近(下方)展开。即，将方向盘的表面比作时钟时，要求安全气囊在6点钟方向快速展开。
如上所述，虽存在迅速向方向盘下方展开的安全气囊装置，但其存在诸如不能充分达到效果或结构复杂等问题。
发明内容
发明要解决的问题
本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种结构比较简单且通过适当地控制安全气囊的展开动作和形状，能够提高对乘员的约束性能的安全气囊装置。
解决问题的方法
为了达到所述目的，本发明所涉及的安全气囊装置是收纳在车辆的方向盘中的安全气囊装置，其具备：气体发生器，其用于产生膨胀气体；安全气囊，其通过利用所述膨胀气体而膨胀展开来对乘员进行约束；气体整流构件，其在所述安全气囊的内部，覆盖所述气体发生器的所述乘员侧而设置，并控制所述膨胀气体流动。
所述气体整流构件的结构为，在将平行于方向盘的轮缘的平面比作时钟的表盘时，其由包含相对于连接12点和6点的线即X轴而左右对称的部分的平面状面板成形，通过对所述面板的左右边缘部进行缝制，形成向6点方向上排出所述膨胀气体的下方开放部，并且覆盖所述气体发生器的乘员侧。
此外，将缝制前的所述面板的方向与实际设置在所述方向盘上的方向设为一致，假设通过所述X轴和连接3点和9点的线即Y轴分成4部分时，在12点和3点之间的右上部区域和9点和12点之间的左上部区域中分别形成有第一开口部和第二开口部。
这里，“左右对称”是指相对连接12点和6点位置的线即Y轴而对称之意。此外，除了在所有范围内左右对称之外，还包括部分左右对称的情况，并且不局限于完全对称，还包括实质上对称的状态。在本发明中，重点在于通过将一个面板沿着中心线即Y轴重叠，并通过缝制边缘部来轻易地成形气体整流构件。另外，“乘员侧”是指垂直于包括方向盘轮缘的平面的方向以及从该垂直的方向略微倾斜的方向。
12点、3点、6点、9点的方向是指将方向盘比作时钟表盘时的位置，以车辆直行时的方向盘的朝向为基准，上方或行进方向为12点，以12点的位置为基准顺时针旋转90度的位置为3点、旋转180度的位置为6点，旋转270度的位置为9点。
根据上述本发明，在安全气囊装置启动时，从气体发生器放出的气体在填充到整个安全气囊之前流入气体整流构件。此后，大部分膨胀气体从下方开放部流向气囊内部，一部分膨胀气体从第一开口部及第二开口部流向气囊内部。因此，安全气囊在展开初期的阶段向6点的方向迅速展开，进入乘员(司机)和方向盘之间，可以迅速地约束乘员的腹部。
所述下方开放部可以作为所述面板的切口成形，该切口的边缘部可以是不被缝制的结构。形成所述下方开放部的所述切口，在缝制所述面板的左右边缘部之间前的状态下，可成形为与所述12点的位置相反侧的边缘部比接近所述12点的位置侧的边缘部更宽的梯形形状。这里，优选将连接所述梯形形状的所述切口的下侧的角部和所述连结部的直线、与所述3点-9点方向的直线所形成的角度θ设为110°至170°，更优选设为120°至160°。
发明人的实验结果是，通过设定如上所述的角度θ，可以获得良好的展开动作。
进一步还形成向所述12点的方向排出所述膨胀气体的上方开放部，该上方开放部可以具有开口面积小于所述下方开放部的结构。
这里，“开口面积”是指在缝合左右边缘部之间后的气体整流构件中，在该气体整流构件完全完成展开的状态下，由开口(开放)部分的边缘闭合而成的面的面积。该闭合而成的面由平面形状、曲面形状或这些的复合形状等中的至少一个构成，还包括其形状本身弯曲的情况。另外，“开口部的面积”也是相同的意思。
所述气体整流构件和所述安全气囊可以在所述气体发生器的外围附近的连结部相互连接。
优选所述第一开口部及第二开口部的面积小于所述下方开放部的开口面积。所述第一开口部和第二开口部的面积可以是840mm2至4800mm2。
设置有覆盖收纳状态的所述安全气囊的乘员侧表面的罩盖，该罩盖为在所述安全气囊展开时打开的结构，且可以构成为，所述第一开口部和第二开口部的至少一部分在所述安全气囊展开时从所述罩盖表面突出至乘员侧。
设置有覆盖收纳状态的所述安全气囊的乘员侧表面的罩盖，所述罩盖为所述安全气囊展开时打开的结构，且优选为，所述下方开放部的至少一部分在所述安全气囊展开时从所述罩盖的表面向乘员侧突出。
通过采用这样的结构，因安全气囊的展开而罩盖打开之前的期间，最大限度地发挥推出罩盖的力，并且罩盖打开后发挥气体整流构件的自身的功能，适当地控制气体的流动。
所述安全气囊可以包括位于乘员侧的前面板、位于所述气体发生器侧的后面板、连结该前面板和后面板的侧面板。并且优选为，在将所述3点-9点的方向设为Y轴方向时，使处于收纳状态的所述安全气囊的所述前面板的中心位置和所述气体整流构件的中心位置之间的在Y轴方向上的偏差值设为±30mm以下。同样优选为，在将所述12点-6点的方向设为X轴方向时，使处于收纳状态的所述安全气囊的所述前面板的中心位置与所述气体整流构件的中心位置之间的在X轴方向上的偏差值设为±30mm以下。
在所述安全气囊的收纳状态下，优选配置为，所述气体整流构件与所述前面板相接触。
附图说明
图1是示出本发明所涉及的安全气囊装置可适用的方向盘的外观形状的俯视图。
图2是示出本发明所涉及的安全气囊装置启动，且安全气囊展开的情况的侧视图。
图3是示出本发明第一实施例所涉及的安全气囊装置所采用的安全气囊的面板结构的俯视图。
图4是示出本发明第一实施例所涉及的安全气囊装置所采用的气体整流构件的面板结构的俯视图。
图5是示出本发明第一实施例所涉及的安全气囊的前面板与气体整流构件的位置关系的正面图，示出从驾驶员侧观察展开的安全气囊的情况，一部分透视。
图6(A)是示出本发明第一实施例所涉及的安全气囊展开的状态的立体图，图6(B)为示出放大了(A)的一部分的图。
图7是示出本发明的第2实施例所涉及的安全气囊装置所采用的气体整流构件的面板结构的俯视图。
图8是示出本发明的第3实施例所涉及的安全气囊装置所采用的气体整流构件的面板结构的俯视图。
图9是示出本发明的第4实施例所涉及的安全气囊装置所采用的气体整流构件的面板结构的俯视图。
图10是示出本发明的第5实施例所涉及的安全气囊装置所采用的气体整流构件的面板结构的俯视图。
图11是示出本发明的第6实施例所涉及的安全气囊装置所采用的气体整流构件的面板结构的俯视图。
图12是示出本发明的第7实施例所涉及的安全气囊装置所采用的气体整流构件的面板结构的俯视图。
具体实施方式
以下，根据附图说明本发明的实施方式所涉及都的安全气囊装置。图1为示出本发明所涉及的安全气囊装置10可适用的方向盘12的外观形状的俯视图。图2为示出本发明所涉及的安全气囊装置10启动、且安全气囊16展开的情况的侧视图。
本发明所涉及的安全气囊装置10收纳在方向盘12的中心附近。另外，“12点”、“3点”、“6点”、“9点”是指从驾驶员侧观察方向盘或与安全气囊的展开方向垂直的面时，对应于表示时钟时刻的位置。
本发明所涉及的安全气囊装置10包括产生膨胀气体的气体发生器14；通过膨胀气体膨胀展开而对乘员进行约束的安全气囊16；以及在安全气囊16的内部，覆盖气体发生器的乘员D侧而设置，并用于控制膨胀气体流动的气体整流构件18。
图3为示出本发明第一实施例所涉及的安全气囊装置10中采用的安全气囊16的面板结构的平面图。安全气囊16包括位于乘员D侧的圆形前面板20、位于气体发生器14侧的圆形后面板22、以及与该前面板20和后面板22的外周连结的侧面板24而构成。前面板20成形为大于后面板22。
前面板20的外周缝制部20a与侧面板24的缝制部24a通过缝制而连结，后面板22的外周缝制部22a与侧面板24的缝制部24b通过缝制而连结。
后面板22的中心形成有可使气体发生器14插入的连结孔26。另外，在连结孔26的外侧形成有与整流构件18的连结部28。
图4为示出本发明第一实施例所涉及的安全气囊装置10中所采用的整流构件18的面板结构的平面图。在图4中，(A)表示缝制前的面板30，(B)表示缝制状态下的面板30。
如图4(A)所示，气体整流构件18由左右对称的面板30成形，形成有下方开放部32，该下方开放部32在将平行于方向盘12的轮缘的平面视作时钟的表盘时，向6点的方向排出膨胀气体。并且，通过将面板30的左右边缘部之间进行缝制(36a、36b)，以覆盖气体发生器14的乘员D侧，参照图6。
这里，“左右对称”是指相对于连接12点和6点位置的线即Y轴左右对称。另外，“乘员侧”是指与包含方向盘12的轮缘的平面垂直的方向、以及从该垂直的方向略微倾斜的方向。
如图4(A)所示，将缝制前的平面状面板30的朝向与实际安装在方向盘12上的朝向设为一致，假设通过连接12点和6点的线即Y轴和连接3点和9点的线即X轴分割为4部分时，在12点和3点之间的右上部区域、在9点和12点之间的左上部区域分别形成有长圆形形状的第一开口部34b和第二开口部34a。
第一开口部34b、第二开口部34a的面积小于下方开放部32的面积即被切除的部分的面积，例如可以是840mm2～4800mm2
另外，如上所述，12点、3点、6点、9点的方向是将方向盘视作时钟的表盘时的位置，以车辆直行时的方向盘为基准，上方或前进方向为12点，以该12点的位置为基准，顺时针旋转90度的位置为3点，旋转180度的位置为6点，旋转270度的位置为9点。
在构成气体整流构件18的面板30的中心形成有可使气体发生器14插入的连结孔35。另外，在连结孔35的外侧形成有与后面板22的连结部39。
面板30的下方开放部32作为切口成形，该切口32的边缘部不被缝制。在这里形成下方开放部32的切口成形为，与12点的位置相反侧的边缘部较宽的梯形形状。另外，在气体整流构件18(面板30)的12点方向上，可以形成开口面积小于下方开放部32的上方开放部38。但是，如图6、图10、图12所示，也可以不形成上方开放部38，而是通过缝合使上方部分成为闭合的状态。
气体整流构件18和安全气囊16的后面板22在气体发生器14的外周附近的连结部(28，39)上相互连接。此外，连接了梯形形状的切口32下侧的角部P1和连结部39的最近的位置P2的直线与3点-9点方向的直线即X轴所构成的角度θ为110°至170°，优选为120°至160°。
根据发明人的实验结果，通过设定如上所述的角度θ，可以获得良好的展开动作。
在图4(A)、(B)中，面板30沿着穿过中心的Y轴(12点－6点方向)被折叠，且沿着缝制线36a、36b被缝制。
图5为示出安全气囊16的前面板20与气体整流构件18的位置关系的正面图，表示从驾驶员D侧观察展开的安全气囊16的情况，一部分透视。这里，当将3点-9点的方向设为X方向、将12点-6点的方向设为Y方向时，处于收纳状态的安全气囊16的前面板20的中心位置与气体整流构件18的中心位置C优选为一致，至少将X方向和Y方向的偏差值分别控制在±30mm以下。
另外，在安全气囊16的收纳状态下，气体整流构件18则与前面板20接触而被折叠并被收纳。
图6(A)为示出本发明第一实施例所涉及的安全气囊16展开状态的立体图，图6(B)为放大了(A)的一部分的图。如图6(B)所示，在收纳状态的安全气囊16的乘员D侧设置有罩盖42，罩盖42在安全气囊16展开时，以铰链42a作为支点而开放。
第一开口部34b、第二开口部34a的至少一部分构成为，在安全气囊16展开时，从罩盖42的表面(铰链42a)突出至乘员D侧。进一步，下方开放部32也同样构成为，下方开放部32的至少一部分在安全气囊16展开时，从罩盖42的表面(铰链42a)突出至乘员D侧。通过采用这样的结构，因气囊16的展开而罩盖42打开之前的期间，最大限度地发挥推出罩盖42的力，在罩盖42打开后，气体整流构件18发挥自身的功能，适当地控制气体的流动。
根据上述本实施例，当安全气囊装置10工作时，从气体发生器14释放的气体在填充安全气囊16整体之前流入气体整流构件18。此后，大部分膨胀气体从下方开放部32流向安全气囊16内部，一部分膨胀气体从第一开口部34b和第二开口部34a流向安全气囊16内部。因此，安全气囊16在展开的初期阶段向6点的方向迅速展开，进入乘员(驾驶员D)和方向盘12之间，能够迅速地约束乘员D的腹部。
以下，对本发明的第2实施例至第6实施例进行说明，但由于所有实施例都变更了所述第1实施例的气体整流构件18的面板结构，所以仅说明与第1实施例的不同之处。即，对于与所述第1实施例对应的构成要素，将后两位数设为相同的符号，仅变更第三位数来表示，并对大致相同功能及结构省略其重复说明。
图7为示出本发明的第2实施例所涉及的安全气囊装置所采用的气体整流构件118的面板130结构的俯视图。在该实施例中，下方开放部132的梯形形状为横向长，角度大于第1实施例。此外，在面板130的左右边缘部136a，136b之间夹着一个面板140，由此来增加作为气体整流构件118的X轴方向的厚度。
图8为示出本发明的第3实施例所涉及的安全气囊装置所采用的气体整流构件218的面板230结构的俯视图。在该实施例中，与第2实施例相同，下方开放部232的梯形形状为横向长，角度大于第1实施例。此外，第一开口部和第二开口部234b、234a并非长圆，而是正圆形。
图9为示出本发明的第4实施例所涉及的安全气囊装置所采用的气体整流构件318的面板330结构的俯视图。在该实施例中，面板330的形状本身与第1实施例完全相同，但是缝制线336a、336b仅采用直线成形未采用曲线。
图10为示出根据本发明第5实施例所涉及的安全气囊装置中采用的气体整流构件418的面板430结构的俯视图。在该实施例中，采用了与其他实施例不同的外观形状的面板430，Y方向的长度(高度)比较大。因此，在安全气囊16展开时，第一开口部434b、434a比罩盖42(参照图6)更大地向乘员D侧突出。
图11为示出本发明的第6实施例所涉及的安全气囊装置所采用的气体整流构件518的面板530结构的俯视图。在该实施例中，与其他实施例不同，下方开放部532成形为极端的横向长，因此角度θ变得非常大。因此，缝制后形成的下方开放部532的开口面积变大。
图12为示出本发明的第7实施例所涉及的安全气囊装置所采用的气体整流构件618的面板结构的俯视图。在图12中，(A)表示缝制前的面板630，(B)表示缝制后状态的面板630。该实施例与图8所示的第3实施例类似，仅面板630外周的缝制位置636不同。
在本实施例中，面板630的外周部分的缝制线636在12点的位置不间断地连续。因此，如图(B)所示，缝制后的气体整流构件618的12点侧(上方部分)完全闭合。其结果，从充气器中释放的膨胀气体仅从下方开放部632和第一开口部和第二开口部634b，634a流出至安全气囊内部。
以上，对本发明的实施例进行了说明，但本发明不仅局限于这些实施例，可以在权利要求书所示的技术思想的范畴内进行变更。

Claims (14)

1.一种安全气囊装置，其收纳在车辆的方向盘中，其特征在于，具备：
气体发生器，其用于产生膨胀气体；
安全气囊，其通过利用所述膨胀气体而膨胀展开来对乘员进行约束；
气体整流构件，其在所述安全气囊的内部，覆盖所述气体发生器的所述乘员侧而设置，并控制所述膨胀气体的流动，
所述安全气囊包括位于乘员侧的前面板、位于所述气体发生器侧的后面板、连结所述前面板和所述后面板的侧面板，
所述前面板被成形为大于所述后面板，
所述气体整流构件的结构为，在将平行于方向盘的轮缘的平面比作时钟的表盘时，其由包含相对于连接12点和6点的线即X轴而左右对称的部分的平面状面板成形，通过对所述面板的左右边缘部进行缝制，形成向6点方向排出所述膨胀气体的下方开放部，并且覆盖所述气体发生器的乘员侧，
将缝制前的所述面板的方向与实际设置在所述方向盘上的方向设为一致，假设通过所述X轴和连接3点和9点的线即Y轴分成4部分时，在12点和3点之间的右上部区域和9点和12点之间的左上部区域中分别形成有第一开口部和第二开口部。
2.如权利要求1所述的安全气囊装置，其特征在于，
所述下方开放部作为所述面板的切口成形，该切口的边缘部不被缝制。
3.如权利要求2所述的安全气囊装置，其特征在于，
形成所述下方开放部的所述切口，在缝制所述面板的左右边缘部之间前的状态下，成形为与所述12点的位置相反侧的边缘部比接近所述12点的位置侧的边缘部更宽的梯形形状。
4.如权利要求3所述的安全气囊装置，其特征在于，
连接所述梯形形状的所述切口的下侧的角部和连结部的直线、与所述3点-9点方向的直线所形成的角度θ为110°至170°，所述连结部是所述气体整流构件与所述后面板的连结部。
5.如权利要求4所述的安全气囊装置，其特征在于，
所述角度θ为120°至160°。
6.如权利要求1至5中任意一项所述的安全气囊装置，其特征在于，
形成向所述12点的方向排出所述膨胀气体的上方开放部，该上方开放部具有开口面积小于所述下方开放部的结构。
7.如权利要求1至5中任意一项所述的安全气囊装置，其特征在于，
所述气体整流构件和所述安全气囊在所述气体发生器的外围附近的连结部相互连接。
8.如权利要求1至5中任意一项所述的安全气囊装置，其特征在于，
所述第一开口部及第二开口部的面积小于所述下方开放部的开口面积。
9.如权利要求1至5中任意一项所述的安全气囊装置，其特征在于，
所述第一开口部和第二开口部的面积是840mm2至4800mm2。
10.如权利要求1至5中任意一项所述的安全气囊装置，其特征在于，
设置有覆盖收纳状态的所述安全气囊的乘员侧表面的罩盖，
所述罩盖为在所述安全气囊展开时打开的结构，并且，
所述第一开口部和第二开口部的至少一部分在所述安全气囊展开时，从所述罩盖表面突出至乘员侧。
11.如权利要求1至5中任意一项所述的安全气囊装置，其特征在于，
设置有覆盖收纳状态的所述安全气囊的乘员侧表面的罩盖，
所述罩盖为所述安全气囊展开时打开的结构，并且，
所述下方开放部的至少一部分在所述安全气囊展开时，从所述罩盖的表面向乘员侧突出。
12.如权利要求1至5中任意一项所述的安全气囊装置，其特征在于，
将所述3点-9点的方向设为Y轴方向时，处于收纳状态的所述安全气囊的所述前面板的中心位置和所述气体整流构件的中心位置之间的在Y轴方向上的偏差值为±30mm以下。
13.如权利要求12所述的安全气囊装置，其特征在于，
将所述12点-6点的方向设为X轴方向时，处于收纳状态的所述安全气囊的所述前面板的中心位置与所述气体整流构件的中心位置之间的在X轴方向上的偏差值为±30mm以下。
14.如权利要求12所述的安全气囊装置，其特征在于，
在所述安全气囊的收纳状态下，所述气体整流构件与所述前面板相接触。
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