膝部保護用氣囊裝置的製作方法
2023-05-16 17:07:21
專利名稱：膝部保護用氣囊裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種使膨脹用氣體流入而展開膨脹的氣囊可以保護駕駛員的膝部的膝部保護用氣囊裝置。
背景技術：
以往，作為保護駕駛員的膝部的膝部保護用氣囊裝置，有國際公開第02/04261號小冊子所示的結構。在上述公報中記載的膝部保護用氣囊裝置中，摺疊的氣囊被收容保持在配置於駕駛員前方側的外殼內。而且，在膨脹用氣體流入時，氣囊沿著轉向柱的下面上升，使展開膨脹完成，從而可以保護駕駛員的膝部。另外，氣囊在展開膨脹完成時，在上緣側的左右方向的角部附近，具備覆蓋區域，其覆蓋插入鑰匙孔中的鑰匙附屬品的下方側或後方側，可以與附屬品接觸。
然而，作為鑰匙附屬品，有時會懸掛各種備用鑰匙或附件等附屬品。而且，在現有的膝部保護用氣囊裝置中，當氣囊展開膨脹時，由於鑰匙附屬品的下端側與氣囊的膨脹部位接觸，有可能損傷氣囊。
發明內容
本發明的目的是提供氣囊保護鑰匙附屬品、可以順利地展開膨脹的膝部保護用氣囊裝置。
本發明的目的可以通過下述結構的膝部保護用氣囊裝置實現。
膝部保護用氣囊裝置具備氣囊，該氣囊被摺疊而收容保持在配置於駕駛員的前方側的轉向柱的下方的外殼內，當膨脹用氣體流入時，從前述外殼向車輛後方側突出，同時，一邊上升一邊使展開膨脹完成，從而可以保護駕駛員的膝部，該氣囊在展開膨脹完成時，在上緣側附近，具備覆蓋區域，其覆蓋插入鑰匙孔中的鑰匙附屬品的下方側或後方側，可以與附屬品接觸，而且，該氣囊形成這樣的結構，即，將由具有柔性的薄片狀材料構成的覆蓋部件配置在其周圍，從而被收容在前述外殼內，前述覆蓋部件形成這樣的結構，即具備在前述氣囊展開膨脹時，介於前述覆蓋區域和前述附屬品之間的幹涉防止部。
本發明的膝部保護用氣囊裝置，在動作時，氣囊由於膨脹用氣體流入，從外殼向車輛後方側突出，同時，一邊上升一邊展開。並且，當氣囊展開膨脹時，配置於覆蓋部件上的幹涉防止部介於氣囊的覆蓋區域和附屬品之間。因此，氣囊受到幹涉防止部的保護，可以沒有妨礙地使展開膨脹完成。
因此，在本發明的膝部保護用氣囊裝置中，氣囊可以保護鑰匙附屬品，順利地展開膨脹。
在本發明的膝部保護用氣囊裝置中，作為介於氣囊覆蓋區域和附屬品之間的幹涉防止部，利用覆蓋部件。該覆蓋部件，作為配置於被摺疊的氣囊周圍，用於維持氣囊的摺疊形狀和防止膨脹的氣囊與外殼開口周緣產生幹涉的包封部件，在現有的膝部保護用氣囊裝置中也被採用。也就是說，在本發明的膝部保護用氣囊裝置中，由於採用以往使用的包封部件，因此，沒有增加零件數量，就可保護氣囊，順利地使其展開膨脹。
另外，在上述結構的膝部保護用氣囊裝置中優選這樣的結構，即，幹涉防止部以端側部位配置在被摺疊的氣囊的車輛後方側的方式被摺疊，而收容在外殼內。這是由於幹涉防止部的端側部位被膨脹的氣囊擠出，從外殼向車輛後方側突出，從而，能可靠地使幹涉防止部介於氣囊的覆蓋區域和附屬品之間。
如果形成使幹涉防止部的端側部位向下面側滾折的結構，在氣囊展開膨脹時從外殼突出的端側部位，就沿著轉向柱的轉向柱蓋下面，一邊上升一邊展開，可以使該端側部位順利地介於氣囊的覆蓋區域和附屬品之間，因此優選。
圖1是表示本發明的一個實施方式的膝部保護用氣囊裝置的使用狀態的車輛前後方向的概略縱向剖視圖。
圖2是實施方式的膝部保護用氣囊裝置的車輛前後方向的概略放大縱向剖視圖。
圖3是實施方式的膝部保護用氣囊裝置的車輛前後方向的概略放大縱向剖視圖，對應圖2的III-III部位。
圖4是從車輛後方側看的表示實施方式的膝部保護用氣囊裝置的使用狀態的概略的正視圖。
圖5是表示使實施方式的充氣機內置的展開狀態的氣囊的概略正視圖。
圖6是圖5的VI-VI部位的概略剖視圖。
圖7是將實施方式的膝部保護用氣囊裝置中使用的覆蓋部件平坦地展開的狀態的平面圖。
圖8是說明實施方式的膝部保護用氣囊裝置的動作狀態的概略剖視圖。
具體實施例方式
以下，根據附圖，對本發明的一個實施方式進行說明。如圖1、4所示，將實施方式的膝部保護用氣囊裝置S設置在駕駛員D的車輛前側即轉向柱2的下方，以保護駕駛員D的膝部K。
本說明書的上下·前後·左右的關係以將氣囊裝置S裝載到車輛時的狀態為基準，與裝載時的車輛的上下·前後·左右的關係一致。
如圖1所示，轉向柱2具備主軸3，其與方向盤1連接；轉向柱套管4，其罩住主軸3的周圍；以及轉向柱罩5，其覆蓋主軸3和轉向柱套管4的周圍。
轉向柱罩5由大致四稜筒狀的合成樹脂製成，沿著主軸3的軸向設置，以罩住方向盤1下方的主軸3和轉向柱套管4等。將轉向柱罩5以從儀錶板10向斜上後方突出的方式進行配設。然後，在轉向柱罩5的右側面5b上，配設使發動機啟動用的點火鑰匙E插入的鑰匙孔6。在實施方式中，採用連接環等連接工具J，將備用鑰匙等附屬品(鑰匙附屬品)A以下垂的方式與插入鑰匙孔6中的點火鑰匙E連接。
膝部保護用氣囊裝置S具備被摺疊的氣囊40、配置在被摺疊的氣囊40周圍的覆蓋部件51、向氣囊40提供膨脹用氣體的充氣機21、收容被摺疊的氣囊40和充氣機21並在車輛後方側開口的外殼13、以及覆蓋外殼13的車輛後方側的氣囊蓋29。
如圖1～圖3所示，外殼13由板金製成，設置在轉向柱2的下方側，具備大致四稜筒狀的周壁部14和堵塞周壁部14的車輛前方側的底壁部17。在外殼13的車輛後方側，形成大致長方形的開口13a。在周壁部14上下方向上相互對置的壁部14a、14b的外表面側上，分別配設多個卡合爪15。卡合爪15是用以將氣囊蓋29的側壁部31、32組裝到外殼13上的部位。在實施方式中，該卡合爪15在各壁部14a、14b上，沿著左右方向分別設置4個。各卡合爪15插入上側、下側壁部31、32的卡合孔部31a、32a，形成能夠與卡合孔部31a、32a的周緣卡合的結構。
在周壁部14右方側的壁部14c上，形成可使充氣機21的主體22的端部穿過的插通孔14d(參照圖3)。另外，在底壁部17上形成兩個插通孔17a，用於使充氣機21的各螺栓23d穿過。該外殼13利用沒有圖示的託架，被固定在車輛的車身側。
充氣機21的結構，如圖2、3所示，形成於軸向沿著車輛左右方向配設的圓筒形，具備大致圓柱狀的主體22和擴散器23。在主體22的一端側，配設有多個氣體噴出口22a。而且，在主體22的另一端側，連接有將動作信號輸入用導線27接線的連接器26。擴散器23具備可以覆蓋主體22的大致圓筒狀的板金制保持筒部23a和從保持筒部23a突出的多個(實施方式中為2個)螺栓23c。保持筒部23a形成這樣的結構，即在車輛裝載狀態下的保持筒部23a的車輛後方側的面上開設有多個氣體流出口23b，所述氣體流出口23b可以使從主體22的氣體噴出口22a噴出的膨脹用氣體流出。
並且，該充氣機21的裝載於車輛的氣囊動作電路在檢測到前面衝撞時，經導線27，輸入動作信號，於此同時，裝載於方向盤1中的未圖示的氣囊裝置也被動作。
氣囊蓋29採用烯烴類熱可塑性彈性體形成，形成的結構可以覆蓋外殼13的車輛後方側。如圖1、4所示，將氣囊蓋29配置於由上面板10a和下面板10b構成的內面板10中的轉向柱罩5周緣的下面板10b側。具體地講，氣囊蓋29覆蓋從內面板10突出的轉向柱罩5的下側周緣。氣囊蓋29的結構具備門部38，在車輛後方側覆蓋外殼13的開口13a；以及一般部30，配置在門部38的周圍，向車輛裝載時被下面板10b圍住。
門部38比外殼13的開口13a稍大，形成將開口13a覆蓋的大致長方形板狀。在門部38的下端，配設作為門部38打開時的旋轉中心的鉸接部37。在門部38中除了鉸接部37以外的外周緣的倒U字狀的部位，配設厚度較薄的斷開預定部36。
在一般部30的門部38周緣附近的部位，於外殼13的周壁部14的外周側，形成以與周壁部14鄰接的方式向車輛前方側突出的四個側壁部31、32、33、34。而且，配置於外殼周壁部14上部側的上側壁部31和配置於周壁部14下部側的下側壁部32是使氣囊蓋29與外殼13連接並保持的部位。如前述所示，在這些各壁部31、32上分別形成卡合孔31a、32a，該卡合孔31a、32a使配設在周壁部14上的各卡合爪15穿過，使周緣與各卡合爪15卡合。另外，在一般部30的規定位置上，以向車輛前方側延伸的方式，形成安裝腳部35，用以將氣囊蓋29安裝固定在下面板10b上(參照圖3、4)。
如圖4的雙點劃線所示，氣囊40展開膨脹完成時的形狀形成大致長方形的板狀，具備可以保護駕駛員D的雙膝K(KL、KR)的左右方向的寬度尺寸。氣囊40採用有柔性的聚酯或聚醯胺等構成的一塊織布作成。氣囊40具備膨脹完成時配設在駕駛員D側的駕駛員側壁部41以及配設在轉向柱罩5側的轉向柱側壁部42。壁部41、42相互形成大致相同的形狀。在實施方式中，壁部41、42由在氣囊40的下緣40b側使其連接的形狀的一塊原材製成。
在實施方式的氣囊40中，在車輛裝載的狀態下，展開膨脹完成時，如圖5所示，將上緣40a側中右緣側的角部C附近作為覆蓋插入鑰匙孔6中的鑰匙E的附屬品A的下方側或後方側並且可以與附屬品A接觸的覆蓋區域48。
在氣囊40內，沿著左右方向設置的系帶45、46配置成上下兩層。各系帶45、46，將壁部41、42連接，使得膨脹完成時的氣囊40保持板狀。各系帶45、46分別由與壁部41、42連接並時相互連接的兩塊原材形成。
如圖5所示，在氣囊40的下緣40b側的轉向柱側壁部42的部位43上，形成二個插通孔43a、43a和一個插通孔43b。插通孔43a、43a是使充氣機21的各螺栓23c穿過的部位，插通孔43b是使充氣機21的主體22穿過的部位。並且，氣囊40使充氣機21的主體22從插通孔43b突出，使擴散器23和外殼13的底壁部17將各插通孔43a的周緣43夾持，從而被安裝到外殼13上。也就是說，該氣囊40將插通孔43a的周緣作為安裝部43，該安裝部43被安裝固定到外殼13的底壁部17上。
如圖2、3所示，氣囊40在使螺栓23c和連接器26突出的狀態下使充氣機21收容在內部，形成被摺疊的摺疊完成體50，使覆蓋部件51配設在周圍，從而被收容到外殼13內。
覆蓋部件51是為了維持氣囊40的摺疊狀態而配設的，由具有柔性的薄片狀原材製成。在實施方式中，覆蓋部件51與氣囊40一樣，採用有柔性的聚酯或聚醯胺等構成的一塊織布作成。覆蓋部件51具備覆蓋摺疊完成體50周圍的主體部52，以及在氣囊40展開膨脹時介於氣囊40的覆蓋區域48和附屬品A之間的幹涉防止部56。
主體部52形成大致長方形的板狀，形成可以覆蓋摺疊完成體50的上下方向的周圍，跨越幾乎整個圓周的結構。在主體部52長度方向的兩端附近，沿著左右方向，分別各配設二個插通孔53，該插通孔53可以穿過以從摺疊完成體50突出的方式配置的充氣機21的螺栓23c。在覆蓋主體部52的摺疊完成體50的車輛後側的部位上，設置有2個門部54、54。該門部54、54在周圍配設狹縫狀的斷開預定部55，形成氣囊40展開膨脹時可以打開的結構。在實施方式中，門部54、54沿著左右方向設置，可以向左右兩側打開。而且，門部54、54形成打開時可以覆蓋外殼13的開口13a周緣部位的結構，以避免與外殼13的開口13a周緣部位和突出的氣囊40產生幹涉。
幹涉防止部56從主體部52長度方向的一方的緣部延伸設置，與主體部52一體形成。在實施方式中，幹涉防止部56，在主體部52上，被配設在以覆蓋摺疊完成體50的下部側的方式配置的部位側的緣部(下緣)52b側。具體地講，將幹涉防止部56左右方向的寬度尺寸設定得小於主體部52，配設在主體部52的右緣側。幹涉防止部56，在氣囊40展開膨脹時，隨氣囊一起從外殼13的開口13a突出，將其大小設定成可以介於氣囊40的覆蓋區域48和附屬品A之間。在實施方式中，幹涉防止部56，將左右方向的寬度尺寸W1設定成大於覆蓋區域48的左右方向的寬度尺寸，將上下方向的長度尺寸L1設定成從膨脹完成的氣囊40的上緣40a向上方延伸的長度尺寸。在實施方式中，幹涉防止部56形成這樣的結構，即端側部位56a不只覆蓋附屬品A的車輛後方側，也將鑰匙E自身的車輛後方側覆蓋。幹涉防止部56，以使端側部位56a配置在摺疊完成體50的車輛後方側的方式被摺疊，從而收容到外殼13內。在實施方式中，幹涉防止部56的端側部位56a，如圖2所示，被滾折而收容到外殼13內。
下面介紹實施方式的膝部保護用氣囊裝置S向車輛進行裝載的情況。首先，使螺栓23c和連接器26從各插通孔43a、43b突出，使充氣機21收容在氣囊40內，摺疊氣囊40，從而形成摺疊完成體50。
接著，使覆蓋部件51配置在摺疊完成體50的周圍。具體地講，首先使充氣機21的螺栓23c穿過將主體部52的摺疊完成體50的上部側覆蓋的部位的緣部(上緣)52a側的各插通孔53A。然後，使主體部52配設在摺疊完成體50的周圍，使充氣機21的螺栓23c穿過下緣52b側的各插通孔53B，就可使覆蓋部件51的主體部52配置在摺疊完成體50的周圍。而且，幹涉防止部56以覆蓋摺疊完成體50的上部側並使端側部位56a位於車輛後方側的方式配置在主體部52的周圍。
然後，使各螺栓23c從插通孔17a突出，同時，使充氣機21的主體22的端部從插通孔14d突出，從而，使摺疊完成體50收容到外殼13內，使螺母24與從外殼13突出的充氣機21的各螺栓23c擰緊，將充氣機21和氣囊40安裝到外殼13上。接著，在成為摺疊完成體50的車輛後方側的位置，摺疊幹涉防止部56的端側部位56a，收容到外殼13內。在實施方式中，幹涉防止部56的端側部位56a，如圖2所示，在幹涉防止部56的下面側，以接近主體部52的方式被滾折，收容到外殼13內。
接著，將外殼13的未圖示的託架安裝到已經裝有上面板10a和下面板10b的車輛的儀錶板加強件上，使連接導線27的連接器26連接到充氣機21的主體22上。然後，將氣囊蓋29推入車輛前方側，使各安裝腳部35與下面板10b側卡合，同時，使外殼13的卡合爪15與上側壁部31·下側壁部32的各卡合孔31a、31a卡合，使氣囊蓋29與外殼13連接。然後，如果安裝下蓋11(參照圖1、2)，就可將氣囊裝置S裝載到車輛上。
將氣囊裝置S裝載到車輛後，如果通過導線27將動作信號輸入到充氣機21的主體22，膨脹用氣體就從充氣機21的氣體噴出口22a噴出。從氣體噴出口22a噴出的膨脹用氣體經擴散器23的氣體流出口23b，流入氣囊40內。然後，氣囊40進行膨脹，使覆蓋部件51的斷開預定部55斷開，將門部54打開，同時，擠壓氣囊蓋29的門部38，使斷開預定部36斷開。氣囊40使門部38打開，如圖1的雙點劃線所示，從外殼13的開口13a向車輛後方側突出，再沿著轉向柱2的轉向柱罩下面5a，一邊上升，一邊展開膨脹。
在實施方式的膝部保護用氣囊裝置S中，配設在覆蓋部件51上的幹涉防止部56的端側部位56a，被收容在成為外殼13的被摺疊的氣囊40的車輛後方側的位置。也就是說，在實施方式的膝部保護用氣囊裝置S中，幹涉防止部56，以從被摺疊的氣囊40上方的外殼13的上壁部14a的下面覆蓋氣囊40後面的方式，進行配置。而且幹涉防止部56的端側部位56a在轉向柱罩5的下面5a和氣囊40之間，可以順利地展開，以在下面側接近主體部52的方式，進行滾折。因此，該幹涉防止部56的端側部位56a被膨脹的氣囊40的擠出，從外殼13的開口13a向車輛後方側突出，然後被被氣囊40擠壓，從而沿著轉向柱罩下面5a，一邊上升一邊展開(參照圖8)。也就是說，幹涉防止部56的端側部位56a成為比氣囊40的上緣40a側先行沿著轉向柱罩下面5a上升的狀態，該端側部位56a變成從鑰匙E的附屬品A的下方側覆蓋後方側的形態。
因此，氣囊40展開膨脹時，配設在覆蓋部件51上的幹涉防止部56的端側部位56a，介於氣囊40的覆蓋區域48和附屬品A之間，氣囊40受到幹涉防止部56保護，可以沒有障礙地使展開膨脹完成。
從而，在實施方式的膝部保護用氣囊裝置S中，作為介於氣囊40的覆蓋區域48和附屬品A之間的幹涉防止部56，利用覆蓋部件51。該覆蓋部件51，作為為了維持氣囊40的摺疊形狀以及防止膨脹的氣囊40與外殼開口13a的周緣產生幹涉，而配設在被摺疊的氣囊40周圍的包封部件，在現有的膝部保護用氣囊裝置中也被採用。也就是說，在本發明的膝部保護用氣囊裝置S中，作為幹涉防止部56，採用現有的包封部件，因此，在沒有增加零件數量的情況下，保護氣囊40，使氣囊順利地展開。
在本實施方式中，對於將鑰匙孔6配置在轉向柱2(轉向柱罩5)自身的右側面56的情況進行了說明，然而在將鑰匙孔6配置在轉向柱2的左側面或與轉向柱罩5分離的位置上的情況，也可通過改變覆蓋部件51中幹涉防止部56的配置位置，對待處理。
權利要求
1.一種膝部保護用氣囊裝置，具備氣囊，該氣囊被摺疊而收容保持在配置於駕駛員的前方側的轉向柱的下方的外殼內，當膨脹用氣體流入時，從前述外殼向車輛後方側突出，同時，一邊上升一邊使展開膨脹完成，從而可以保護駕駛員的膝部，該氣囊在展開膨脹完成時，在上緣側附近，具備覆蓋區域，其覆蓋插入鑰匙孔中的鑰匙附屬品的下方側或後方側，可以與附屬品接觸，而且，該氣囊形成這樣的結構，即，將由具有柔性的薄片狀材料構成的覆蓋部件配置在其周圍，從而被收容在前述外殼內，前述覆蓋部件形成這樣的結構，即具備在前述氣囊展開膨脹時，介於前述覆蓋區域和前述附屬品之間的幹涉防止部。
2.如權利要求1記載的膝部保護用氣囊裝置，前述幹涉防止部，以端側部位配置在被摺疊的前述氣囊的車輛後方側的方式被摺疊，從而收容在前述外殼內。
3.如權利要求2記載的膝部保護用氣囊裝置，將前述幹涉防止部的端側部位向下面側進行滾折。
全文摘要
本發明的膝部保護用氣囊裝置中，被摺疊的氣囊，在膨脹用氣體流入時，從配置於駕駛員的前方側的轉向柱的下方的外殼向車輛後方側突出，一邊上升一邊使展開膨脹完成，從而可以保護駕駛員的膝部，氣囊在展開膨脹完成時，覆蓋插入鑰匙孔中的鑰匙附屬品的下方側或後方側，在上緣側附近，具備可以與被插入鑰匙孔的鑰匙的附屬品接觸的覆蓋區域。氣囊使通過有柔性的薄片狀材料構成的覆蓋部件配置在周圍，被收容在外殼內。覆蓋部件具備在氣囊展開膨脹時，介於覆蓋區域和附屬品之間的幹涉防止部。
文檔編號B60R21/231GK1824550SQ20051000895
公開日2006年8月30日 申請日期2005年2月25日 優先權日2005年2月25日
發明者水野喜夫 申請人:豐田合成株式會社