CN114222685B - 驾驶座用安全气囊装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种考虑了启动时的安全性的驾驶座用安全气囊装置。安全气囊装置(100)具备方向盘(106)和安全气囊模块(105)。方向盘(106)包括：异形的轮圈(114)，其省略了中央上部；模块设置面(109)，其设置在轮圈(114)的中央；外罩构件(110)，其覆盖安全气囊模块(105)。外罩构件(110)包括：安全气囊模块(105)的乘员侧的正表面区域(150)；安全气囊模块(105)的上侧的上表面区域(158)；将正表面区域(150)和上表面区域(158)作为外罩门(154a、154b)打开的撕裂线(156)。撕裂线(156)至少从正表面区域(150)的中央附近连续延伸至上表面区域(158)的中央附近。外罩门(154a、154b)从正表面区域(150)和上表面区域(158)的中央附近分别向左右打开。

Description

驾驶座用安全气囊装置
技术领域
本发明涉及一种在发生紧急情况时对乘员进行约束的驾驶座安全气囊装置。
背景技术
现在，在车辆的方向盘上，基本上都标准装备有驾驶座用安全气囊装置。驾驶座用安全气囊装置的安全气囊垫主要收纳在方向盘的中央，树脂制的外罩构件在膨胀压力下一边开裂一边向乘员的前方膨胀展开。例如，在专利文献1的方向盘1中，当安全气囊22膨胀展开时，外罩体23向上方打开。在专利文献1中，通过使外罩体23与轮圈部5接触，利用外罩体23从车辆前侧支承安全气囊22。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利特开2008-30718号公报
发明内容
通常，驾驶座用的安全气囊垫是想象乘员以正规姿势落座的状态来决定形状等的。但是，驾驶中的乘员，例如会突然探出身子等，不一定总是保持一定的姿势。如上所述，当乘员相对于座椅的落座位置处于非正规位置时即通称OUT位置时，万一发生紧急情况，安全气囊垫有时会从下方接触乘员的头部。这种情况下，安全气囊垫可能会让乘员的头部向后屈。众所周知，从人体的结构上，后屈等使头部旋转的动作容易给身体带来负担。
另外近年来，将方向盘的操作用电信号传递的系统正在普及。这样的方向盘系统，由于不是使用转向轴而是使用线束来传递操舵力，所以被称为线控转向(Steering byWire：SBW)，在操作性和设计性方面受到关注。
所述线控转向的方向盘不需要像传统方向盘那样旋转180°以上，因此，轮圈也呈圆环以外的各种形状。例如，轮圈相对于中央的轮毂只存在于左右等，可以省略传统的圆环状的轮圈中的中央上部，即专利文献1的图1中的轮圈部5a。省略了中央上部的轮圈，虽然在设计性和仪表类的可视性等方面是有益的，但是容易使乘员的头部向前方移动。例如，在专利文献1的图1中省略了轮圈部5a的情况下，乘员的头部容易向前方移动，外罩体23和安全气囊22从下方向上推动头部的可能性则增加。
发明要解决的问题
本发明鉴于这样的课题，目的在于提供一种考虑了启动时的安全性的驾驶座用安全气囊装置。
解决问题的方法
为了解决上述问题，本发明所涉及的驾驶座用安全气囊装置的代表性结构为，具备：车辆的方向盘；安全气囊模块，其包括充气器以及安全气囊垫，并收纳在方向盘中，其特征在于，方向盘，包括：异形的轮圈，其省略了中央上部；模块设置面，其设置在轮圈的中央，并设置有安全气囊模块；外罩构件，其覆盖设置在模块设置面上的安全气囊模块，外罩构件，包括：正表面区域，其覆盖安全气囊模块的乘员侧；上表面区域，其从正表面区域的上端延伸至车辆前方，并覆盖安全气囊模块的上侧；撕裂线，其以槽状设置在正表面区域和上表面区域的安全气囊模块侧，通过安全气囊垫的膨胀压力开裂，从而将正表面区域和上表面区域作为一个或多个外罩门来打开，撕裂线，至少从正表面区域的中央附近连续延伸至上表面区域的中央附近，一个或多个外罩门，包括从正表面区域和上表面区域的中央附近分别向左右打开的至少两个外罩门。
根据上述结构，由于外罩门向左右打开，所以即使乘员的头部位于外罩构件的上方，也能够防止乘员的头部被外罩门向上推。另外，由于外罩构件不仅在正表面区域而且在上表面区域也开口，所以在乘员的头部位于外罩构件的上方的情况下，容易使安全气囊垫的膨胀压力向车辆前方分散。如上所述，如果是上述结构，通过削减和分散向上推动乘员头部的力，可以抑制头部的后屈，提高对乘员的安全性。
上述的撕裂线可以从上表面区域的中央附近沿着上表面区域的前端向左右分支，朝上表面区域的侧部延伸，然后在上表面区域的各侧部中向正表面区域延伸，在到达正表面区域的同时沿着正表面区域的各侧部延伸，在正表面区域的各个侧部上，省略沿着正表面区域的侧部延伸的撕裂线的一部分，从而形成无法断开，成为两个外罩门的铰链的一对侧部铰链区域。根据该结构，能够实现向左右打开的外罩门，能够使外罩构件的上表面区域宽广地开口。
上述一对侧部铰链区域可以形成为在正对正表面区域观察时彼此的轴平行。根据该结构，能够良好地实现向左右打开的外罩门。
上述的撕裂线可以从正表面区域的中央附近到达正表面区域的下端，从下端分别朝正表面区域的侧部分支，并延伸到一对侧部铰链区域。通过该结构，也能够良好地实现向左右打开的外罩门。
为了解决上述问题，本发明所涉及的驾驶座用安全气囊装置的其它的代表性结构为，具备：车辆的方向盘；安全气囊模块，其包括充气器以及安全气囊垫，并收纳在方向盘中，其特征在于，方向盘，包括：异形的轮圈，其省略了中央上部；模块设置面，其设置在轮圈的中央，并设置有安全气囊模块；外罩构件，其覆盖设置在模块设置面上的安全气囊模块，外罩构件，包括：正表面区域，其覆盖安全气囊模块的乘员侧；上表面区域，其从正表面区域的上端延伸至车辆前方，并覆盖安全气囊模块的上侧；撕裂线，其以槽状设置在正表面区域和上表面区域的安全气囊模块侧，通过安全气囊垫的膨胀压力开裂，从而将正表面区域和上表面区域作为一个或多个外罩门来打开，撕裂线，至少横穿正表面区域到达正表面区域的各侧部，沿着侧部延伸到上表面区域的侧部附近的部位，从上表面区域的侧部附近的各个部位沿着上表面区域的侧部延伸到上表面区域的模块设置面的车辆前侧，一个或多个外罩门也可以包括向上方打开的至少一个外罩门。
根据上述结构，即使是向上方打开的外罩门，通过向模块设置面的车辆前侧大面积打开，能够防止乘员的头部被外罩门向上推动。另外，通过使外罩构件的上表面区域大面积开口，容易使安全气囊垫的膨胀压力向车辆前方分散。如上所述，如果是上述结构，通过削减和分散向上推动乘员头部的力，可以抑制头部的后屈，提高对乘员的安全性。
在上述的上表面区域中，在模块设置面的车辆前侧的规定范围内，也可以形成由于省略了撕裂线而无法断开，而成为一个外罩门的铰链的前部铰链区域。通过该结构，也能够使外罩构件的上表面区域大面积开口。
上述一个或多个外罩门在上表面区域中，也可以形成在从因接触方向盘而停止向车辆前方移动的状态的乘员的下巴到车辆前侧距离35mm以上的范围上。通过按照该尺寸打开外罩构件的上表面区域，能够有效地抑制安全气囊垫向上推动乘员的头部。
上述一个或多个外罩门所形成的范围也可以包含从上表面区域中的正表面区域侧到模块设置面的车辆前侧为止的范围。通过该结构，也能够使外罩构件的上表面区域大面积开口。
设置在上述正表面区域的撕裂线的一部分可以比设置在上表面区域的撕裂线薄。通过该结构，外罩构件能够在通常情况下先从正表面区域开裂，在正表面区域难以打开的情况下，例如与乘员接触的情况下等，从上表面区域开裂，使安全气囊垫的膨胀压力分散在车辆前方。
上述安全气囊垫具有：袋状的主气囊；整流布，其覆盖包含在主气囊内的充气器的气体喷射口的部分，整流布具有喷射从充气器供给的气体的一个或多个喷射口，当正对正表面区域观察时，一个或多个喷射口可以向左右斜上方排出气体。通过该结构的整流布，能够有效地对外罩构件施加气体的压力，以使外罩门左右打开。
上述一个或多个喷射口可以形成在连接充气器和撕裂线的路径上。通过该结构的整流布，能够有效地使外罩构件的撕裂线开裂。
当从车辆宽度方向观察时，上述一个或多个喷射口可以向与正表面区域相反的一侧倾斜排出气体。通过这种结构，可以向车辆前方分散安全气囊垫的膨胀压力。
发明效果
根据本发明，可以提供一种考虑了启动时的安全性的驾驶座用安全气囊装置。
附图说明
图1是例示出了本发明实施方式所涉及的驾驶座用安全气囊装置的概要的图。
图2是从各方向例示出了图1(b)的启动后的安全气囊模块的图。
图3是从各方向例示出了图1(a)的方向盘的图。
图4是单独例示出了图3(a)的外罩构件的立体图。
图5是图3(a)的方向盘的B-B截面图。
图6是例示出了根据图5(b)的膨胀展开时的气囊垫和非正规落座的乘员的图。
图7是例示出了接近图5(a)的方向盘的状态的乘员的图。
图8是例示出了图4(a)的外罩构件的第一变形例的图。
图9是例示出了图4(a)的外罩构件的第二至第四变形例的图。
图10是例示出了图2(a)的安全气囊模块的第一变形例的图。
图11是从各个方向例示出了图10(b)的整流布的图。
图12是例示出了图2(a)的安全气囊模块的第二变形例的图。
具体实施方式
下面将参照附图对本发明的优选实施方式进行详细说明。所涉及的实施方式所示的尺寸、材料、其他具体的数值等，只是为了便于理解发明的示例，除特别指出的情况外，不限定本发明。另外，在本说明书及附图中，对于具有实质上相同的功能、结构的要素，通过赋予相同的符号而省略重复说明，并且省略与本发明没有直接关系的要素的图示。
图1是例示出了本发明实施方式所涉及的驾驶座用安全气囊装置(以下称为安全气囊装置100)的概要的图。
图1(a)是例示出了安全气囊装置100启动前的情况的图。以后，在图1及其他附图中，将车辆前后方向分别用箭头F(Forward)、B(Back)，车宽方向的左右分别用箭头L(Left)、R(Right)，车辆上下方向分别用箭头U(up)、D(down)来例示。
在本实施方式中，将安全气囊装置100作为在左侧方向盘车中的驾驶座即前排左侧的座椅102之用来实施。以下，因为假定前排左侧的座椅102进行说明，例如车宽方向外侧即以下称的车外侧是指车辆左侧，车宽方向内侧即以下称的车内侧是指车辆右侧。
安全气囊装置100的安全气囊垫，以下称为气囊垫104参照图1(b)，以卷状或折叠等状态，收纳在座椅102的落座位置的前方的方向盘106的中央的轮圈108中。此时，气囊垫104与提供气体的充气器112(参照图2(a))一起形成安全气囊模块105，参照图2(a)。
假定方向盘106为将乘员的操作转换为电信号并传递到车轮的结构，由乘员把持的轮圈114的形状不同于现有技术的圆环状。特别是，轮圈114具有仅存在于中央的轮毂108的左右和下方，并且省略位于轮毂108上方的中央上部的形状。
图1(b)是例示出了安全气囊装置100启动后的状态的图。气囊垫104通过来自充气器112(参照图2(a))的气体，在撕开轮毂108(参照图1(a))的外罩构件110的同时开始膨胀。气囊垫104向座椅102的落座位置的前方膨胀展开，对欲从落座位置向前方移动的乘员的上半身和头部进行约束。气囊垫104从落座位置侧观察为圆形，通过将构成该表面的多个面板重叠并进行缝制或粘合而形成。
图2是从各方向例示出了图1(b)的启动后的安全气囊模块105的图。图2(a)例示出了从车外侧的略上方观察的图1(b)的安全气囊模块105。在图2(a)中，构成气囊垫104的面板的一部分被切口，从而露出内部的充气器112。
气囊垫104的形状为从方向盘106侧(参照图1(a))向乘员侧(车辆后方侧)直径变大的类似于圆锥台的形状。气囊垫104由多个面板形成，包含位于乘员侧的前面板120、位于方向盘106侧(参照图1(a))的后面板122、以及将这些前面板120和后面板122连接起来构成气囊垫104的侧部的侧面板124。在侧面板124上设置有用于排出气体的排气孔126。
充气器112是供给气体的装置，在本实施方式中采用了盘型(圆盘型)的充气器。充气器112将形成有气体喷射口116的部分从后面板122插入到气囊垫104中，根据来自未图示的传感器的冲击检测信号而启动，并且向气囊垫104提供气体。充气器112设置有多个螺柱118。螺柱118穿过气囊垫104的后面板122并紧固在方向盘106(参照图4(b))的轮毂108内部的模块设置面109。通过紧固在螺柱118的模块设置面109，气囊垫104也固定在方向盘106上。
另外，当前普及的充气器有：填充有气体发生剂，使其燃烧而产生气体的类型、填充有压缩气体不产生热量而供给气体的类型、或者同时利用燃烧气体和压缩气体的混合型气体等。任何类型都可以作为充气器112而利用。
图2(b)例示出了从车辆宽度方向左侧观察的气囊垫104和正规地落座于座椅102上的乘员138。气囊垫104将乘员侧的前面板120作为主要的约束面，从乘员138的头部140到胸部142以及腹部144进行约束。在紧急情况下，从气囊垫104的上部104a与欲向前方移动的乘员138早期接触。膨胀展开的气囊垫104的上部104a的宽度比气囊垫104的下部104b的宽度厚，从而良好地吸收来自乘员138的头部140的负载。另外，气囊垫104越朝向下部104b，车辆前后方向的宽度越减少，从而下部104b越容易进入方向盘106和腹部144之间的狭窄空间。
图3是从各方向例示出了图1(a)的方向盘106的图。图3(a)是图1(a)的方向盘106的放大图。在方向盘106的轮毂108上，安装有树脂制的外罩构件110。外罩构件110的乘员侧的正表面区域150是形成为从正规地落座于座椅102(参照图2(b))上的乘员侧观察时，在外罩构件110中较大的进入视野的正面的平面或曲面的区域，并实施有车标152等的装饰。
在下面的说明中，外罩构件110的上下方向和左右方向表示空挡位置的方向盘106中的上下左右方向。具体而言，外罩构件110的上下方向是指在空挡位置的方向盘106中从正前方观察正表面区域150时的上下方向，并不表示严格的铅垂线方向。另外，外罩构件110的左右方向是指在空挡位置的方向盘106中从正面观察正表面区域150时的左右方向。另外，外罩构件110的前后是指从外罩构件110上的某个位置观察时的车辆的前进侧和后进侧，并不表示严格的沿着水平直线的前后方向。
本实施方式的外罩构件110构成为，在气囊垫104(参照图1(b))的膨胀展开时开裂而两片外罩门154a、154b向左右打开。外罩门154a、154b由设置在外罩构件110上的撕裂线156规定。
图3(b)是图3(a)的方向盘106的轮毂108的A-A截面图。在位于轮圈114(参见图3(a))的中央的轮毂108内部容纳有安全气囊模块105。安全气囊模块105设置在轮毂108内部的模块设置面109上，形成为被外罩构件110覆盖的状态。撕裂线156在外罩构件110的安全气囊模块105侧设置为槽状。通过削减外罩构件110的板厚，在从气囊垫104接受到膨胀压力时，撕裂线156引发外罩构件110开裂。
图4是单独例示出了图3(a)的外罩构件110的立体图。图4(a)例示出了开裂前的外罩构件110。外罩构件110的正表面区域150覆盖安全气囊模块105(参照图3(b))的乘员侧，上表面区域158覆盖安全气囊模块105的上侧。撕裂线156设置在从外罩构件110的正表面区域150到上表面区域158的范围。
图4(b)例示出了开裂后的外罩构件110。本实施方式的外罩构件110是树脂制的，在通常的温度环境下，作为一例如在约23℃时，由于气囊垫104的膨胀压力而产生以撕裂线156(参照图4(a))为起点的开裂。在开裂的外罩构件110中，两片外罩门154a、154b从正表面区域150的中央附近观察时向左右方向分别打开。
外罩门154a、154b将外罩构件110的正表面区域150和上表面区域158左右分割而形成，并且，在左侧的外罩门154b中包含车标152。另外，在外罩构件110上形成有连接外罩构件110的主体和外罩门154a、154b的铰链160a、160b，以防止罩门154a、154b飞散。
如图4(a)所例示，撕裂线156在避开车标152的同时从正表面区域150的中央附近连续延伸到上表面区域158的中央附近。在上表面区域158中，撕裂线156从中央附近向前端162延伸，沿着前端162向左右分支，分别朝上表面区域158的侧部164a、164b延伸。并且，撕裂线156在上表面区域158的侧部164a、164b分别向正表面区域150延伸。到达正表面区域150的撕裂线156分别沿着正表面区域150的侧部168a、168b延伸。另外，撕裂线156在车标152的下方到达正表面区域150的下端166，形成为从下端166分别朝向正表面区域150的侧部168a、168b分支的状态。
另外，上述中，正表面区域150的中央附近是指，当将该正表面区域150作为平面从其垂直方向的上方俯视时，包含该面积重心及其附近的区域、或者包含该正表面区域150的几何中心位置及其附近的区域。另外，上表面区域158的中央附近是指，当将该上表面区域158作为平面从其垂直方向的上方俯视时，包括该面积重心及其附近的区域、或者包含该上表面区域158的几何中心位置及其附近的区域、或者仅为该上表面区域158的左右方向上的中心线附近的区域。
在撕裂线156中，沿着正表面区域150的侧部168a、168b的部分由于省略了一部分而无法断开。该无法断开的部分则形成构成外罩门154a的铰链160a、160b(参照图4(b))的一对侧部铰链区域170a、170b。
一对侧部铰链区域170a、170b分别在正表面区域150的侧部168a、168b上作为没有撕裂线156的区域而形成。一对侧部铰链区域170a、170b形成为当正对正表面区域150观察时，彼此的铰链160a、160b的轴(参照图4(b))平行。通过该结构，外罩门154a、154b能够在相互呈180°的方向大幅度打开，形成大开口。
图5是图3(a)的方向盘106的B-B截面图。图5(a)例示出了外罩构件110的开裂前的状态。如上所述，外罩构件110的正表面区域150覆盖安全气囊模块105的乘员侧。另外，上表面区域158从正表面区域150的上端向车辆前方延伸，覆盖安全气囊模块105的上侧。
图5(b)例示出了外罩构件110开裂后的状态。在本实施方式中，考虑到气囊垫104(参照图6(a)等)膨胀展开时的安全性，外罩构件110的上表面区域158(参照图5(a))开口变宽。更详细而言，在上表面区域158中，与安装并固定安全气囊模块105的充气器112的模块设置面109相比，开口范围包括从该模块安装面109向车辆前侧远离距离s1左右的位置。
为了实现上述结构，外罩门154a、154b(参照图4(a))包括从上表面区域158中的正表面区域150侧到模块设置面109(参照图6(b))的车辆前侧为止的范围而形成。也就是说，撕裂线156从正表面区域150的中央附近延伸到上表面区域158的中央附近的模块设置面109的车辆前侧。
图6是例示出了根据图5(b)的膨胀展开时的气囊垫104和非正规落座(通称out ofposition)的乘员138的图。图6从车辆宽度方向左侧观察并例示出了气囊垫104和乘员138。方向盘106能够适当地改变角度，在通常的车辆中，与图5(a)相比，呈上部向车辆前方倾斜的姿势。
例如，当从座椅102(参照图5)探出身子时等，气囊垫104可以会从下方接近乘员138的头部140。在该情况下，在本实施方式的安全气囊装置100中，由于外罩门154a、154b(参照图4(b))左右打开，因此抑制了外罩门154a、154b向上方按压气囊垫104。因此，即使乘员138的头部140位于外罩构件110的上方，也能够防止由外罩门154a、154b引起而乘员138的头部140被推上去的情况。
另外，在本实施方式的安全气囊装置100中，外罩构件110不仅开口到正表面区域150，还开口到上表面区域158。特别是，上表面区域158向模块设置面109的车辆前方大面积开口。因此，当乘员138的头部140位于外罩构件110的上方时，气囊垫104可以避开乘员138的头部140而向头部140的车辆前方膨胀。此时，由于朝向气囊垫104上方的膨胀压力也向车辆前方分散，因此能够抑制因气囊垫104而乘员138的头部140被推上去的情况。
图7是例示出了接近图5(a)的方向盘106的状态的乘员138的图。图7(a)例示出了与图6相对应的在安全气囊装置100启动之前的方向盘106和非正规落座的乘员138。另外，图7(b)是从上方观察图7(a)的外罩构件110和乘员138的头部140的图。在该安全气囊装置100中，作为上表面区域158的开口尺寸的基准，例如上表面区域158优选在与方向盘106接触而停止向车辆前方移动的状态下，从乘员138的下巴141向车辆前侧有35mm以上的范围内开口，即S2＞35mm。
这里，在美国联邦汽车安全基准(FMVSS)的208基准(FMVSS208)中，存在关于车辆正面碰撞试验的规定，其中还规定了对非正规落座(out of position，以下简称OOP)的乘员的安全气囊和安全带等约束装置的评价。在有关安全气囊的OPP测试中，在人体模型接近安全气囊的状态下，测量人体模型所承受的负荷。
当将本实施方式的方向盘106(参照图7(a))适用于上述OPP测试中时，方向盘106与一般的方向盘一样，上部向车辆前方倾斜18°到27°左右，但是上侧没有轮圈114。因此，模仿乘员138的人体模型在头部140没有接触结构物的状态下向前方移动，成为下巴141和胸部142接近外罩构件110的状态。在该乘员向前方的移动已到底的状态下，如图7(b)所例示，外罩构件110的上表面区域158从乘员138的下巴141向车辆两侧35mm以上的范围内开口，即S2＞35mm，如图6所例示，气囊垫104可以向头部140的前方膨胀，从而可以抑制头部140被气囊垫104推上去。
作为上述乘员140的例子，可以列举FMVS208中规定的人体模型的Hybrid III(成人男子混合三型)模型和Thor模型。Hybrid III模型提供了多个模仿不同体格和性别的人的模型。Thor模型是作为Hybrid III模型的后继而开发的，仅将平均体格的男性为原型。
在各人体模型中，Hybrid III模型的AF05模型模仿了身材娇小的女性。一般来说，在娇小的成年女性开车的情况下，与成年男性等相比，使座椅102(参照图1(a))位于前方，以更接近方向盘106的姿势驾驶的情况较多。因此，与成年男性相比，娇小的成年女性的头部更容易位于方向盘106的外罩构件110的上方。另外，身材娇小的成年女性和成年男性相比，身体的耐受性低，伤害值也容易升高。
因此，例如，该安全气囊装置100在使AF05模型的胸部142与外罩构件110的正表面区域150接触的状态下，可使外罩构件110的上表面区域158开口范围为从AF05模型的下巴141向车辆前侧距离35mm以上。这样一来，即使是娇小的成年女性也可以很好地保证其安全。另外，通过应用该安全气囊装置100的技术思想，即使在形状和尺寸不同的方向盘中，也可以将该方向盘的外罩构件从向前方的移动停止状态的乘员的下巴向车辆前方有35mm以上的范围内开口，由此可以很好地保证乘员的安全性。
再次参考图4(a)。本实施方式的外罩构件110在开裂的方式上有顺序。例如，在设置在正表面区域150中的撕裂线156的一部分中，特别是沿着车标152的范围中设置有第一薄部156a作为撕裂线156中板厚度最薄的部分。并且，在上表面区域158的前端162侧的向三方分支的范围内设置有第二薄部156b，作为在撕裂线156中板厚仅次于第一薄部156a薄的部分。根据该结构，外罩构件110在通常情况下，以第一薄部156a为起点，先从正表面区域150开裂。并且，在非正规落座位置的乘员138(图6(a))接触正表面区域150而第一开裂部难以开裂的情况下，该部分的压力施加到上表面区域158，以第二薄部156b为起点而开裂。即，外罩构件110在乘员138处于非正规落座位置的情况下，容易从上表面区域158开裂，可以使气囊垫104向乘员138的头部140的车辆前方膨胀展开，从而分散膨胀压力，防止将乘员138的头部140被向上推。
以上，根据该安全气囊装置100，通过外罩门154a、154b(图4(a))向左右打开、以及外罩构件110的上表面区域158大面积开口，可以减少并分散气囊垫104向上推乘员138(参照图6)的头部140的力，抑制头部140的后屈，提高启动时对乘员138的安全性。
(变形例)
以下，对上述各构成要素的变形例进行说明。在图8到图12的各个图中，与已经说明过的构成要素相同的构成要素标上相同的标号，从而省略对已出现过的构成要素的说明。另外，在以下说明中，对于与已经说明过的构成要素名称相同的部件，例如即使附加了不同的符号，在没有特别明确说明的情况下也具有相同的功能。
图8是例示出了图4(a)的外罩构件110的第一变形例(外罩构件200)的图。图8(a)例示出了与图4(a)相对应的开裂前的外罩构件200。本实施方式的外罩构件200与外罩构件110的构成不同在于两片外罩门202a、202b上下打开这一点。外罩门202a、202b将外罩构件110的正表面区域150分为上下两部分，并在上侧的外罩门202b中包含车标164。
撕裂线204在避开车标152的同时横穿正表面区域150，分别到达正表面区域150的侧部168a、168b，沿着侧部168a、168b延伸到上表面区域158的侧部164a、164b附近的位置。从那里，撕裂线204沿着上表面区域158的侧部164a、164b延伸到上表面区域158的前端162附近。此时，撕裂线204沿着上表面区域158的侧部164a、164b，延伸到上表面区域158的模块设置面109(参照图8(b))的车辆前侧。并且，在撕裂线204的末端，上表面区域158的模块设置面109的车辆前侧的范围中，作为因省略撕裂线156而无法断开的区域，形成有作为外罩门202a的铰链的前部铰链区域206。
图8(b)对应于图6，例示出了开裂后的外罩构件200。在本变形例中，即使在乘员138的头部140位于外罩构件200的上方的情况下，由于外罩门202a向模块设置面109的车辆前侧大面积打开，所以可以防止外罩门202a从乘员138的头部140的下方向上推气囊垫104。另外，通过使外罩构件200的上表面区域158大面积开口，容易使气囊垫104的膨胀压力向乘员138的头部140的车辆前方分散。如上所述，通过该结构，也可通过削减和分散向上推乘员138的头部140的力，抑制头部140的后屈，提高对乘员138的安全性。
图9是例示出了图4(a)的外罩构件110的第二至第四变形例的图。各外罩部材在外罩门的构成中也与图4(a)的外罩构件200构成不同。
图9(a)例示出了第二变形例的外罩构件220。在外罩构件220中，通过撕裂线224，除了向上方打开的外罩门202a以外，还形成有分别向左右的斜下方打开的外罩门222a、222b共计3个外罩门。通过外罩构件220，外罩门202a也向模块设置面109(参照图8(b))的车辆前侧大面积打开，从而与外罩构件200相同，可以减少和分散通过气囊垫104而将乘员138的头部140推上去的力。
图9(b)例示出了第三变形例的外罩构件240。在外罩构件240中，通过撕裂线244，上侧由向左右打开的两个外罩门242a、242b构成，且下侧由向下方打开的外罩门242c构成。通过外罩构件240，外罩门242a、242b也包含上表面区域158的前端162的附近为止而向左右打开，从而与图6的外罩构件110相同，可以减少和分散气囊垫104向上推乘员138的头部140的力，并抑制头部140的后屈，提高启动时对乘员138的安全性。
图9(c)例示出了第四变形例的外罩构件260。在外罩构件260中，通过撕裂线262，正表面区域150和上表面区域158的大部分作为一个外罩门264向上方打开。通过外罩构件260，外罩门264也向模块设置面109(参照图8(b))的车辆前侧为止大面积打开，从而与外罩构件200相同，可以减少和分散通过气囊垫104而将乘员138头部140的推上去的力。
图10是例示出了图2(a)的安全气囊模块105的第一变形例(安全气囊模块300)的图。图10(a)透过气囊垫104的各面板而例示出了气囊垫104的内部结构。在安全气囊模块300中，作为气囊垫104的内部结构具备整流布302。
整流布302是将充气器112(参照图2(a))的气体向特定方向引导的构件，内置在构成气囊垫104的外表面的袋状的主气囊304中。整流布302在覆盖包括插入主气囊304的充气器112的气体喷射口116的部分的状态下，与后面板122连接。整流布302具有侧部喷射口306a、306b和下部喷射口306c，作为来自充气机112的气体被喷出的部分。
图10(b)是从侧面例示出图10(a)的整流布302的图。整流布302通过缝制形成为袋状，下方的边缘被开放而形成下部喷射口306c。下部喷射口306c形成为其直径比侧部喷射口306a、306b大，气体通过量也比侧部喷射口306a、306b多。因此，气囊垫104(参见图10(a))优先从下部104b侧膨胀展开。根据该结构，气囊垫104能够使下部104b在早期进入到方向盘106和乘员138的腹部144之间，并夹持在方向盘106和腹部144之间。
图10(c)例示出了解开图10(b)的整流布302的缝制并在平面上展开的状态。整流布302在中央设置有插入充气器112(参照图2(a))的一部分的插入口308，并且与充气器112一起固定在模块设置面109(参照图3(b))上。
图11是从各个方向例示出了图10(b)的整流布302的图。图11(a)是图10(b)的整流布302的C-C截面图。在图11(a)中，也示意性地例示了图3(a)的外罩构件110的上部。在整流布302中，侧部喷射口306a、306b构成为当正对正表面区域150进行观察时，向左右的斜上方喷出吹出气体。根据该结构，能够对外罩构件110有效地施加气体的压力，从而使外罩门154a、154b(参照图4(b)向左右打开。特别是，侧部喷射口306a、306b形成在连接充气器112和撕裂线156的路径上。通过该结构，能够使外罩构件110的撕裂线156更有效地开裂。
图11(b)例示出了利用图11(a)的整流布302使气囊垫104膨胀的情况。从整流布302(参照图11(a))，虽然从侧部喷射口306a、306b向左右吹出气体，但是不向上方直接吹出气体。因此，在非正规落座位置的乘员138(参照图6)的头部140位于方向盘106的上方的情况下，能够在向左右膨胀气囊垫104的同时，抑制气囊垫104向上方的膨胀压力。
图11(c)是图10(b)的整流布302的D-D截面图。在整流布302膨胀的状态下，从侧部喷射口306a、306b喷出的气体被设定为与车宽方向相比向车辆前方倾斜并喷出。通过该结构，如图6所示，当乘员138处于非正规落座位置时，容易使气囊垫104的膨胀压力向车辆前方分散。
图11(d)从车辆宽度方向左侧观察并例示出了图10(b)的整流布302和方向盘106。侧部喷射口306a、306b优选在整流布302膨胀的状态下，以规定的角度向与正表面区域150(图5(a))相反一侧的车辆前方倾斜，并喷出气体。通过该结构，如图6所例示，在乘员138处于非正规落座位置的情况下，也容易使气囊垫104的膨胀压力向车辆前方分散。
通过整流布，外罩构件110的外罩门154a、154b能够向左右有效地打开。因此，整流布302可以适当地与具有向左右打开的外罩门的外罩构件110(参照图4(a))和外罩构件240(图9(b))组合来实施。另外，也可以应用整流布302的技术思想，实施具有与外罩构件200(图8)、外罩构件220(图9(a))和外罩构件260(图9(c))的撕裂线和外罩门的构成相适应的喷射口的整流布。
图12是例示出了图2(a)的安全气囊模块105的第二变形例(安全气囊模块320)的图。安全气囊模块320也包括作为气囊垫104的内部结构的整流布322。
整流布322的构造与图11(a)的整流布302的不同之处在于整体呈扁平圆形。整流布322与整流布302相同，也具有侧部喷射口306a、306b和下部喷射口306c。
图12(b)例示出了将图12(a)的整流布322的后面板324在平面上展开的状态。后面板324在中央设置有插入口308，在左右和下方的边缘形成有沿着侧部喷射口306a、306b和下部喷射口306c的切口和用于形成整流布322的圆形的切口。
图12(c)例示出了将图12(a)的整流布的前面板326在平面上展开的状态。前面板326大致呈圆形，可以通过将边缘接合到后面板324(图12(b))来实现整流布(参照图12(a))。
整流布322也能够将外罩构件110的外罩门154a、154b向左右有效地打开。因此，整流布322可以适当地与具有左右打开的外罩门的外罩构件110(参照图4(a))和外罩构件240(图9(b))组合来实施。
以上参照附图对本发明的优选实施方式进行了说明，但是如上所述的实施方式是本发明的优选例，除此之外的实施方式也可以以各种方法实施或执行。除非在本说明书中有特别限定的主旨的记载，否则本发明不受附图所示的详细的部件的形状、大小以及结构配置等的制约。另外，在本说明书中使用的表达和用语是以说明为目的的，除非有特别限定的主旨的记载，否则不限于此。
因此，本领域技术人员应当清楚的是，在权利要求书中所记载的范围内，可以想到各种变更例或修正例，并且，这些示例也当然属于本发明的技术范围。
产业上的利用可能性
本发明可以利用于紧急情况下对乘员进行约束的驾驶座用安全气囊装置。
符号说明
S1…外罩构件的上表面区域的开口端与模块设置面的距离
S2…从外罩构件的上表面区域的模块设置面的尺寸
100…安全气囊装置 102…座椅
104…气囊垫 104a…气囊垫的上部
104b…气囊垫的下部 105…安全气囊模块
106…方向盘 108…轮毂
109…模块设置面 110…外罩构件
112…充气器 114…轮圈
116…气体喷出口 118…螺柱
120…前面板 122…后面板
124…侧面板 126…通气孔
138…乘员 140…头部
141…下巴 142…胸部
144…腹部 150…正表面区域
152…车标 154a…左侧的外罩门
154b…右侧的外罩门 156…撕裂线
156a…第一薄部 156b…第二薄部
158…上表面区域 160a…左侧的铰链
160b…右侧的铰链
162…上表面区域的前端
164a…上表面区域的左侧的侧部
164b…上表面区域的右侧的侧部
166…正表面区域的下端
168a…正表面区域的左侧的侧部
168b…正表面区域的右侧的侧部
170a…左侧的侧部铰链区域
170b…右侧的侧部铰链区域
200…第一变形例的外罩构件
202a…上侧的外罩门 202b…下侧的盖门
204…撕裂线 206…前部铰链区域
220…第2变形例的外罩构件
222a…左下侧的外罩门
222b…右下侧的外罩门
240…第3变形例的外罩构件
242a…左上侧的外罩门
242b…右上侧的外罩门
242c…外罩门
260…第4变形例的外罩构件
262…撕裂线 264…外罩门
300…第1变形例的安全气囊模块
302…整流布 304…主气囊
306a…左侧的侧部喷射口
306b…右侧的侧部喷射口
306c…下部喷射口
320…第2变形例的安全气囊模块
322…整流布 324…整流布的后面板
326…整流布的前面板

Claims (9)

1.一种驾驶座用安全气囊装置，其具备：车辆方向盘；安全气囊模块，其包括充气器以及安全气囊垫并收纳在该方向盘中，其特征在于，
所述方向盘包括：
异形的轮圈，其省略了中央上部；
模块设置面，其设置在所述轮圈的中央并设置有所述安全气囊模块；
外罩构件，其覆盖设置在所述模块设置面上的所述安全气囊模块，
所述外罩构件包括：
正表面区域，其覆盖所述安全气囊模块的乘员侧；
上表面区域，其从所述正表面区域的上端延伸至车辆前方，并覆盖所述安全气囊模块的上侧；
撕裂线，其以槽状设置在所述正表面区域和所述上表面区域的所述安全气囊模块侧，通过所述安全气囊垫的膨胀压力开裂，从而将该正表面区域和该上表面区域作为一个或多个外罩门来打开，
所述撕裂线，至少从所述正表面区域的中央附近连续延伸至所述上表面区域的中央附近，并且，设置在所述正表面区域的撕裂线的一部分比设置在所述上表面区域的撕裂线薄，
所述一个或多个外罩门，包括从所述正表面区域和所述上表面区域的中央附近分别向左右打开的至少两个外罩门。
2.如权利要求1所述的驾驶座用安全气囊装置，其特征在于，
所述撕裂线从所述上表面区域的中央附近沿着该上表面区域的前端向左右分支，朝该上表面区域的侧部延伸，然后在该上表面区域的各侧部中向所述正表面区域延伸，在到达该正表面区域的同时沿着该正表面区域的各侧部延伸，
在所述正表面区域的各个侧部上，省略沿着所述正表面区域的侧部延伸的撕裂线的一部分，从而形成无法断开而成为所述两个外罩门的铰链的一对侧部铰链区域。
3.如权利要求2所述的驾驶座用安全气囊装置，其特征在于，
所述一对侧部铰链区域形成为在正对所述正表面区域观察时彼此的轴平行。
4.如权利要求2或3所述的驾驶座用安全气囊装置，其特征在于，
所述撕裂线从所述正表面区域的中央附近到达该正表面区域的下端，从该下端分别朝该正表面区域的侧部分支，并延伸到所述一对侧部铰链区域。
5.如权利要求1或2所述的驾驶座用安全气囊装置，其特征在于，
所述一个或多个外罩门在所述上表面区域中，形成在从因接触所述方向盘而停止向车辆前方移动的状态的乘员的下巴向车辆前侧距离35mm以上的范围上。
6.如权利要求1或2所述的驾驶座用安全气囊装置，其特征在于，
所述一个或多个外罩门所形成的范围包含所述上表面区域中从所述正表面区域侧到所述模块设置面的车辆前侧为止的范围。
7.如权利要求1或2所述的驾驶座用安全气囊装置，其特征在于，
所述安全气囊垫具有：
袋状的主气囊；
整流布，其覆盖内置在该主气囊的所述充气器的气体喷射口的部分，
所述整流布具有用于喷射从所述充气器供给的气体的一个或多个喷射口，
当正对所述正表面区域观察时，所述一个或多个喷射口向左右斜上方排出气体。
8.如权利要求7所述的驾驶座用安全气囊装置，其特征在于，
所述一个或多个喷射口形成在连接所述充气器和所述撕裂线的路径上。
9.如权利要求7所述的驾驶座用安全气囊装置，其特征在于，
当从车辆宽度方向观察时，所述一个或多个喷射口向与所述正表面区域相反的一侧倾斜排出气体。
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