CN116472206A - 安全气囊装置 - Google Patents

Abstract

提供一种乘员的头部约束性能优异的安全气囊装置。本发明是一种搭载在车辆方向盘上的安全气囊装置，其具备:气体发生器，其固定在所述方向盘上，产生膨胀气体；气囊垫，其通过所述膨胀气体向乘员侧膨胀展开。所述气囊垫包括，乘员侧面板，其在膨胀展开时面向乘员；转向侧面板，其与该乘员侧面板相对；侧面板，其在这些乘员侧面板和转向侧面板的外缘部连接两张面板。在所述气囊垫膨胀展开的状态下，在所述乘员侧面板的中央附近形成有凹部。并且，在所述乘员侧面板的所述凹部的上方，在乘员的面部接触的区域形成实质上的平面部。

Description

安全气囊装置

技术领域

本发明涉及一种收容在车辆的方向盘中的驾驶员安全气囊装置。

背景技术

众所周知，在车辆上设置一个或多个安全气囊装置以在车辆发生事故时对乘员进行保护。作为安全气囊装置，例如有从方向盘中心附近展开来保护驾驶员的所谓的驾驶员安全气囊装置、在窗的内侧向下方展开而在车辆发生横向冲击或侧翻、翻车事故时对乘员进行保护的帘式气囊装置、在车辆发生横向冲击时为了保护乘员而在乘员的侧部(座椅的侧部)展开的侧面安全气囊装置等各种形态。

在收容于方向盘的驾驶员安全气囊装置中，要求通过气囊垫的迅速展开来可靠地对乘员进行约束。而且，要提高乘员的约束性能，气囊垫的展开形状、展开姿势稳定为较重要。

作为在驾驶员安全气囊装置中使用的气囊垫，有一气囊垫则通过将大致圆形(椭圆形)的两片面板的外缘彼此缝合而成形。在这种面板结构的情况下，气囊垫的结构变得简单，能够实现制造成本的降低。但是，膨胀、展开的气囊垫由于内部压力分散，成为接近球体的形状。因此，乘员(驾驶员)的头部与弯曲的气囊垫相接触，该头部旋转，难以适当地对乘员(头部)进行保护。

在专利文献1所记载的安全气囊装置中，采用了通过乘员侧面板、转向侧面板和连接这些面板的侧面板，在膨胀展开状态下呈圆锥台形状的气囊垫。并记载为，通过这样的结构，“在膨胀完成状态下，能够使乘员对置面形成为接近平面的形状”。但是，当气囊垫的内部压力上升时，实际上乘员侧面板弯曲，接触到的乘员的头部容易旋转，不能充分提高约束性。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本专利特开2018-20737号公报

发明内容

发明要解决的问题

本发明是有鉴于上述状况而完成的，其目的在于提供一种乘员的头部约束性能优异的安全气囊装置。

解决问题的方法

为了达到上述目的，本发明是一种搭载在车辆方向盘上的安全气囊装置，其具备：气体发生器，其固定在所述方向盘上，产生膨胀气体；气囊垫，其通过所述膨胀气体向乘员侧膨胀展开。所述气囊垫包括：乘员侧面板，其在膨胀展开时面向乘员；转向侧面板，其与该乘员侧面板相对；侧面板，其在这些乘员侧面板和转向侧面板的外缘部连接两张面板。在所述气囊垫膨胀展开的状态下，在所述乘员侧面板的中央附近形成有凹部。并且，在所述乘员侧面板的所述凹部的上方，在乘员的面部接触的区域形成实质上的平面部。

在此，所谓“乘员面部接触区域”可以定义为，从车辆碰撞测试时使用的THOR假人AM50的头部重心Xa向面部方向延伸的直线Lx相对于面部垂直交叉的点Ox，与膨胀展开的气囊垫的乘员侧面板相接触时的，该面部接触的区域。

“车辆碰撞测试”可以设想为，在EURO NCAP的MPDB测试中，使车辆以时速50km行驶并以50％重叠率，使1400kg的蜂窝铝碰撞的测试。另外，作为在该测试中使用的假人，例如可以应用在ENCAP中规定的THORAM50。

另外，所谓“实质上的平面部”并不限定于完全的平面，如果乘员的整个面部能够大致同时接触膨胀展开的气囊垫，则允许若干弯曲。“大致同时”可以是0～5ms的范围，在该范围内效果最大。

由于本发明所涉及的气囊垫是通过将乘员侧面板和转向侧面板利用侧面板连结而成形的，因此与将乘员侧面板和转向侧面板直接连结的情况相比，乘员侧面板的弯曲程度变小(曲率变大)，将接近平面。

另外，通过在乘员侧面板的中央附近形成凹部，乘员侧面板在该凹部周边的弯曲程度变小(曲率变大)，乘员侧面板的表面将更接近平面。

并且，在乘员侧面板的凹部的上方，通过在乘员的面部接触的区域形成实质上的平面部，与乘员的头部(面部)的实质上的接触面积变大，能够抑制该头部进入气囊垫时的旋转，能够可靠地对乘员的头部进行约束。其结果，能够降低乘员的脑损伤。

从侧方观察膨胀展开的所述气囊垫时，连接所述平面部的上端和下端的线LB和连接乘员的面部的上端和下端的线LA实质上呈平行。

在此，所谓“实质上平行”，是指两条线LB、LA平行或允许自平行开口的角度在±10°以内，实验上，当该开口在±10°以上时，本发明的效果则降低。

所述平面部可成形为与在车辆碰撞测试时使用的THOR假人AM50的面部的平面部分的全部同时接触。在此，所谓“同时”可以是0～5ms的范围，在该范围内效果最佳。

当从侧面观察所述方向盘时，所述轮缘表面可构造为沿相对于垂直向前方倾倒的方向倾斜15°～30°。一般的轿车、SUV等的方向盘大致在前方15°～30°的范围内倾斜。本发明不设想例如方向盘倾斜到接近水平的大型卡车或特殊车辆。另外，所谓“垂直”是指相对于车辆的底盘等水平配置的构造部垂直的意思，在车辆在水平的路面上停车的状态下相当于“铅直”。

从侧面观察展开状态的所述气囊时，连接所述平面部的上端和下端的线LB相对于与所述方向盘的轮缘表面平行的线LS，向接近乘员头部的方向倾斜0°～30°。

如上所述，一般车辆的方向盘以相对于垂直而向前方倾倒的方向倾斜的状态被安装。气囊将在大致垂直于方向盘轮缘表面的方向上展开。因此，通过使乘员侧面板向接近乘员头部的方向倾斜，能够使乘员侧面板的平面部成为更接近垂直(直立)的状态。其结果，乘员的头部(面部)以更大的面积与气囊的平面部相接触。

具有在所述气囊垫内部沿前后方向延伸并连结所述转向侧面板和所述乘员侧面板的系带，能够根据所述系带的前后方向的长度来调整所述平面部的倾斜。

通过使系带的前后方向的长度比侧面板的宽度小，在乘员侧面板的中心附近形成有凹部。系带的长度越短，凹部越深，其结果，形成在乘员侧面板上方的平面部相对于垂直向乘员侧倾倒的方向大幅倾斜。

所述侧面板可以成形为，与膨胀展开时的所述气囊垫的上端(12点的位置)连接的部分的前后方向的宽度D2比与下端(6点的位置)连接的部分的前后方向的宽度D1宽。

这样，通过使侧面板的上端部分的宽度比下端部分的宽度宽，膨胀展开的气囊垫的乘员侧面板的上部(12点侧)向接近乘员的方向倾斜。在此，传统的气囊垫的乘员侧的面比垂直向远离乘员侧(车辆前方)倾斜30°～60°左右，但通过使乘员侧面板向乘员侧倾斜，能够使乘员侧面板的平面部接近垂直，能够增加与乘员的面部的接触面积。

所述侧面板成形为一张长条状的面板，该面板的两端部能够在所述气囊垫的上端(12点的位置)相互连结。

所述凹部的上下方向的中心位置C1位于所述乘员侧面板的上下方向的中心位置C0的上方。

这样，通过使凹部向乘员侧面板的上方偏移(偏心)，气囊垫下侧的区域的比例增加，能够可靠地对乘员的腹部进行约束，能够避免乘员的腹部周边与方向盘相碰撞等不宜事态的发生。

在乘员的头部与膨胀展开的所述气囊垫的所述乘员侧面板相接触时，所述凹部的上端部能够位于该乘员的下颚附近。

这样，通过形成凹部的上端位于乘员的下巴附近的结构，位于乘员侧面板的凹部上方的平面部能够覆盖乘员的整个面部。

从所述凹部的上下方向中心的左右端部到所述乘员面板的左右端部的水平(横向)距离D3与从所述凹部的左右方向中心的上下端部到所述乘员面板的上下端部的垂直(纵向)距离D4实质上相等。或者，从乘员侧观察的所述凹部的外周形状可以与所述乘员侧面板的外周形状相似。

这样一来，通过将凹部配置在乘员侧面板的中心，气体在气囊垫的内部均匀地扩散，因此气囊垫的展开形状、展开动作稳定。

所述凹部可通过在所述气囊垫内部沿前后方向延伸，并连结所述转向侧面板和所述乘员侧面板的系带而成形。

所述系带可以在所述乘员侧面板的中心附近沿着圆形或椭圆形的缝制线而进行连结。

附图说明

图1是表出示本发明所涉及的安全气囊装置运作而气囊垫膨胀展开的状态的侧视图。

图2(A)是示出在本发明所涉及的安全气囊装置中展开的气囊垫与乘员(假人)的位置关系的侧视图。图2(B)是示出假人的头部重心位置等的侧视图。

图3是示出在本发明所涉及的安全气囊装置中展开的气囊垫的乘员侧面板的主视图。

图4是示出本发明所涉及的安全气囊装置中气囊垫的面板结构的俯视图。

图5是示出在本发明所涉及的安全气囊装置中，将构成气囊垫的侧面板描绘在基布上的说明图(俯视图)。

图6是示出在本发明所涉及的安全气囊装置中使用的系带的结构的俯视图。

图7是示出在本发明的其他方式所涉及的安全气囊装置中，气囊垫的乘员侧面板与凹部的位置关系的俯视图。

图8是示出本发明所涉及的气囊垫的展开形状的局部侧视图。

具体实施方式

以下，基于附图对本发明所涉及的安全气囊装置进行说明。另外，在以下的说明中，在乘员以正规的姿势落座于座椅时，将乘员朝向的方向称为“前方”，将其相反方向称为“后方”，在表示坐标轴时称为“前后方向”。另外，在乘员以正规的姿势落座于座椅时，将乘员的右侧称为“右方向”，将乘员的左侧称为“左方向”，在表示坐标轴时称为“左右方向”。进而，在乘员以正规的姿势落座于座椅时，将乘员的头部方向称为“上方”，将乘员的腰部方向称为“下方”，在表示坐标轴时称为“上下方向”。

另外，所谓12点、3点、6点、9点方向是指将方向盘比作钟表的表盘时的位置，但以车辆直行时的转向的朝向为基准，从驾驶员侧观察方向盘时，将上方或行进方向设为12点，以该12点的位置为基准，将顺时针旋转90度的位置设为3点，将旋转180度的位置设为6点，将旋转270度的位置设为9点。

图1是示出本发明所涉及的安全气囊装置运作而气囊垫16膨胀展开的状态的侧视图。图2(A)是示出展开的气囊垫16与乘员(假人)X的位置关系的侧视图。图2(B)是示出假人的头部重心位置等的侧视图。图3是示出展开的气囊垫16的乘员侧面板32的主视图。图4是示出气囊垫16的面板结构的俯视图。

本发明是一种搭载在车辆方向盘12上的安全气囊装置，其包括：气体发生器14，其固定在方向盘12上，产生膨胀气体；气囊垫16，其通过膨胀气体向乘员X侧膨胀展开。

气囊垫16包括：乘员侧面板32，其在膨胀展开时面向乘员X；转向侧面板34，其与该乘员侧面板相对；侧面板38，其在这些乘员侧面板32和转向侧面板34的外缘部连接两面板(32、34)。

在气囊垫16膨胀展开的状态下，在乘员侧面板32的中央附近形成有凹部40。在乘员侧面板32的凹部40的上方，在乘员X的面部接触的区域形成实质上的平面部42。

所谓“实质上的平面部”是指并不限定于完全的平面区域，只要乘员X的整个面部能够大致同时接触膨胀展开的气囊垫16，则是允许若干弯曲的区域。

如图2(B)所示，关于乘员X面部所接触的区域，可定义为从在车辆碰撞测试时所使用的THOR假人AM50的头部重心Xa向面部方向延伸的直线Lx与面部正交而交叉的点Ox，与膨胀展开的气囊座垫16的乘员侧面板32接触时的，该面部接触的区域。

另外，所谓“车辆碰撞测试”可以设想在EURO NCAP的MPDB测试中，使车辆以时速50km行驶，并以50％重叠率，使1400kg的蜂窝铝碰撞的测试。另外，作为该测试中使用的假人，可以应用ENCAP规定的THORAM50。

如图2(B)所示，能够基于以假人X的头部重心位置Xa为中心的头部的旋转(头部的角速度)来测量乘员的脑损伤，在本发明中，能够在这样的测试中得到良好的结果。即，能够降低乘员头部向前方的急转而导致的脑损伤。

如图1及图2所示，从侧方观察膨胀展开的气囊垫16时，连接平面部42的上端和下端的线LB和连接乘员X的面部的上端和下端的线LA实质上平行。在此，所谓“实质上平行”，是指两条线LB、LA平行或允许自平行开口的角度在±10°以内，经实验得知，当该开口在±10°以上时，本发明的效果降低。

如图2所示，平面部42构成为与车辆碰撞测试时使用的乘员假人X的面部的平面部分44的全部同时接触。在此，所谓“同时”可以是0～5ms的范围，在该范围内效果最佳。

如图2及图4(C)所示，侧面板16成形为，与膨胀展开时的气囊垫16的上端(12点的位置)连结的部分的前后方向的宽度D2比与下端(6点的位置)连结的部分的前后方向的宽度D1宽。

形成在乘员侧面板32上的凹部40的上端部位于车辆碰撞测试时的乘员的下颚附近。这样，通过形成凹部40的上端位于乘员的下巴附近的结构，位于乘员侧面板32的凹部40上方的平面部42能够覆盖乘员X的整个面部。

如图4(A)、(B)、(C)所示，气囊垫16由椭圆形或圆形的乘员侧面板32、大致圆形的转向侧面板34和侧面板38构成。侧面板38的两端38c、38d在展开的气囊垫16的12点的位置进行连结(参照图3)。

除了图4之外，再参照图1及图2，在通过缝制成形气囊垫16时，通过连结(缝制)乘员侧面板32的外周线32a和侧面板38的外侧线38a，形成有缝制线52。另外，通过连接(缝制)转向侧面板34的外周线34a和侧面板38的内侧线38b，形成有缝制线54。并且，将侧面板38的两端部38c、38d彼此连结(缝制)。另外，图4(B)所示的符号36示出用于固定气体发生器14的孔。

侧面板38成形为一张长条状的面板，该面板38的两端部在气囊垫16的上端(12点的位置)相互连接。另外，侧面板38能够在该面板38的长度方向的最大长度LM的方向与基布(60)的纬纱延伸的方向Lw为平行的方向上，从该基布裁剪而成形。

图5是示出在基布上描绘侧面板38的说明图(俯视图)。侧面板38由带状的基布60成形，能够在该侧面板38的长度方向与基布60的宽度方向Dw平行的方向上裁剪而成形。

如上所述，通过对带状的基布60上的侧面板38的裁剪方法上下功夫，能够有效地使用基布60，结果能够降低成本。另外，侧面板38由相同形状的2张面板构成，将这2张面板从基布60裁剪，然后，也可以通过缝制成形1张侧面板38。

图6是示出安装在气囊垫16内部的系带50(参照图1、图2)的结构的俯视图。形成于乘员侧面板的中心32的凹部40，通过在气囊垫16的内部沿前后方向延伸并连接转向侧面板34和乘员侧面板32的系带50而成形。当气囊垫16膨胀时，通过系带50限制气囊垫16的前后方向的展开，其结果，在乘员侧面板32的表面形成凹部40。

系带50包括与乘员侧面板32连结的第一系带54和与转向侧面板34连结的第二系带56而构成。

除了图6之外，再参照图4，第一系带54的中心附近的圆形缝制线54a与乘员侧面板32的中心附近的圆形缝制线32b连结(缝制)。另一方面，第二系带56的中心附近的圆形缝制线56a与转向侧面板34的中心附近的圆形缝制线34b连结(缝制)。另外，第一系带54的端部54b、54c与第二系带56的端部56b、56c连结(缝制)。

如图4(A)所示，乘员侧面板32的凹部40的上下方向的中心位置C1位于乘员侧面板32的上下方向的中心位置C0的上方。

这样，通过使乘员侧面板32的凹部40向上方偏移(偏心)，气囊垫16的下侧的区域的比例增加，能够可靠地对乘员X的腹部进行约束，能够避免乘员X的腹部周边与方向盘12相碰撞等不宜的事态发生。

如上所述，在本发明中，气囊垫16通过利用侧面板38将乘员侧面板32和转向侧面板34连结而成形，因此与将乘员侧面板32和转向侧面板34直接连结的情况相比乘员侧面板32的弯曲程度变小(曲率变大)，变得接近平面。

另外，通过在乘员侧面板32的中央附近形成凹部40，乘员侧面板32的该凹部40周边的弯曲程度变小(曲率变大)，乘员侧面板32的表面更接近平面。

而且，在乘员侧面板32凹部40的上方，在车辆碰撞测试时乘员的面部接触的区域形成实质上的平面部42，由此，与乘员X的面部的实质上的接触面积变大，能够抑制乘员的头部进入气囊垫16时的旋转，且能够可靠地对乘员X的头部进行约束。

另外，通过使侧面板38的上端部分的宽度D2比下端部分的宽度D1宽，膨胀展开的气囊垫16的乘员侧面板32的上部(12点侧)向接近乘员X的方向倾斜。在此，与方向盘12的轮缘平行的面通常比垂直向远离乘员X的一侧(车辆前方)倾斜20°左右，但通过使乘员侧面板32向乘员X侧倾斜，能够使乘员侧面板32的平面部42接近垂直，且能够增加与乘员X的面部的接触面积。

图7是示出本发明的其他方式所涉及的乘员侧面板132与凹部140的位置关系的俯视图。在乘员侧面板132中，凹部140的上下方向中心的从左右端部到乘员面板132的左右端部的水平(横向)距离D3，与凹部140的左右方向中心的从上下端部到乘员面板132的上下端部的垂直(纵向)距离D4实质上相等地成形。另一观点而言，凹部140的外周形状可以与乘员侧面板132的外周形状相似。

这样，通过将凹部140配置在乘员侧面板132的中心C2，气体均匀地遍及气囊垫16的内部，因此气囊垫16的展开形状、展开动作稳定。

图8是示出本发明所涉及的气囊垫16的展开形状的局部侧视图。如图8所示，从侧方观察方向盘12时，该方向盘12被安装成，沿着轮缘表面的线LS相对于垂直LV向前方(图的左侧)倾倒的方向倾斜15°～30°。

另外，构成为，连接安全气囊16的平面部42的上端和下端的线LB相对于与方向盘12的轮缘表面平行的线LS，向接近乘员头部的方向(图的右方向)倾斜0°～30°。

如上所述，一般车辆的方向盘12以相对于垂直向前方倾倒的方向倾斜的状态安装，气囊垫16在相对于方向盘12的轮缘表面大致垂直的方向上展开。在本实施例中，通过使乘员侧面板32向接近乘员头部的方向倾斜，能够使乘员侧面板的平面部42成为更接近垂直(直立)的状态。其结果，乘员的头部(面部)以更大的面积与气囊垫16的平面部42相接触。

在此，关于平面部42的倾斜程度(角度)，可以通过改变系带50的前后方向的长度来进行调整。在本发明中，通过使系带50的前后方向的长度比侧面板38的宽度小，从而在乘员侧面板32的中心附近形成凹部40。系带50的长度越短，凹部40越深，其结果，形成在乘员侧面板32上方的平面部42相对于垂直向乘员侧倾倒的方向大幅倾斜。另一方面，当凹部40变深时，乘员侧面板32的下方部分相对于垂直向朝向乘员侧倾倒的方向大幅倾斜。

从图8的图纸上观察使凹部42更深时的变化，对于乘员侧面板32的比凹部40更上侧的部分(平面部42)则在以乘员侧面板32与系带50的连结部X1为基点，以顺时针转动的方式倾斜。另一方面，对于凹部40的靠下侧的部分，以乘员侧面板32和系带50的连结部X2为基点，以逆时针转动的方式倾斜。

以上，对本发明的实施例进行了说明，但本发明并不限定于这些实施例，可以在权利要求书所示的技术思想的范畴内进行变更。

Claims (15)

1.一种安全气囊装置,搭载于车辆方向盘上，

其具备：

气体发生器，其固定在所述方向盘上，产生膨胀气体；

气囊垫，其通过所述膨胀气体向乘员侧膨胀展开，

所述气囊垫包括：

乘员侧面板，其在膨胀展开时面向乘员；

转向侧面板，其与该乘员侧面板相对；

侧面板，其在这些乘员侧面板和转向侧面板的外缘部连接两张面板，

在所述气囊垫膨胀展开的状态下，在所述乘员侧面板的中央附近形成有凹部，

在所述乘员侧面板的所述凹部的上方，在乘员的面部接触的区域形成实质上的平面部。

2.如权利要求1所述的安全气囊装置，其特征在于，

从侧方观察膨胀展开的所述气囊垫时，连接所述乘员的头部接触时的所述平面部的上端和下端的线L B和连接乘员的面部的上端和下端的线L A实质上平行。

3.如权利要求1或2所述的安全气囊装置，其特征在于，

所述平面部成形为在车辆碰撞测试时使用的T H O R假人A M 50的面部的平面部分的全部同时与所述乘员侧面板接触。

4.如权利要求1、2或3所述的安全气囊装置，其特征在于，

当从侧面观察所述方向盘时，与所述轮缘表面平行的线L S,相对于垂直而向前方倾倒的方向倾斜15°～30°。

5.如权利要求1至4中任一项所述的安全气囊装置，其特征在于，

从侧面观察展开状态的所述气囊垫时，连接所述平面部的上端和下端的线L B，相对于与所述方向盘的轮缘表面平行的线L S，向接近乘员头部的方向倾斜0°～30°。

6.如权利要求5所述的安全气囊装置，其特征在于，

具有在所述气囊垫内部沿前后方向延伸并连结所述转向侧面板和所述乘员侧面板的系带，

并构成为，能够通过所述系带的前后方向的长度来调整所述平面部的倾斜。

7.如权利要求1至6中任一项所述的安全气囊装置，其特征在于，

所述凹部由系带成形，该系带在所述气囊垫内部沿前后方向延伸，并连结所述转向侧面板和所述乘员侧面板。

8.如权利要求6或7所述的安全气囊装置，其特征在于，

所述系带在所述乘员侧面板的中心附近沿圆形或椭圆形的缝制线连结。

9.如权利要求1至8中任一项所述的安全气囊装置，其特征在于，

所述侧面板成形为，与膨胀展开时的所述气囊垫的上端即12点的位置连接的部分的前后方向的宽度比与下端即6点的位置连接的部分的前后方向的宽度宽。

10.如权利要求1至9中任一项所述的安全气囊装置，其特征在于，

所述侧面板成形为一张长条状的面板，该面板的两端部在所述气囊垫的上端即12点的位置相互连结。

11.如权利要求1至10中任一项所述的安全气囊装置，其特征在于，

所述凹部的上下方向的中心位置C1位于所述乘员侧面板的上下方向的中心位置C 0的上方。

12.如权利要求1至11中任一项所述的安全气囊装置，其特征在于，

在乘员的头部与膨胀展开的所述气囊垫的所述乘员侧面板相接触时，所述凹部的上端部位于该乘员的下颚附近。

13.如权利要求1至12中任一项所述的安全气囊装置，其特征在于，

从所述凹部的上下方向中心的左右端部到所述乘员面板的左右端部的水平即横向距离D 3，与从所述凹部的左右方向中心的上下端部到所述乘员面板的上下端部的垂直即纵向距离D 4实质上相等。

14.如权利要求1至13中任一项所述的安全气囊装置，其特征在于，

从乘员侧观察的所述凹部外周形状与所述乘员侧面板的外周形状相似。

15.一种气囊垫，其用于权利要求1至14中任一项所述的安全气囊装置。