乘客約束裝置用充氣氣囊、其安裝結構、及乘客腰部約束裝置的製作方法
2023-10-25 15:36:52 3
專利名稱：乘客約束裝置用充氣氣囊、其安裝結構、及乘客腰部約束裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及用於乘客約束裝置的充氣氣囊，特別是，涉及適合用於安裝在座椅座墊內、在車輛碰撞時約束乘客的腰部的乘客腰部約束裝置以及安裝在儀錶板的下部、在車輛碰撞時約束乘客的腿部的乘客腿部約束裝置的充氣氣囊。另外，涉及這種充氣氣囊的安裝結構以及利用該充氣氣囊的乘客腰部約束裝置。
背景技術：
當車輛在前方碰撞時，由於慣性，乘客向前方移動。在乘客戴著安全帶的情況下，藉助安全帶的肩帶及腰帶的約束作用，乘客向前方的移動受到相當程度的抑制，但是，有時並不一定充分。
為了防止這種乘客向前方的移動，在車輛由於前方碰撞等急劇減速的情況下，瞬時間使車座座墊的前端部上升、限制乘客向前方的移動的乘客腰部約束裝置，例如，在專利文獻1、專利文獻2、專利文獻3中是已知的。另外，用於保護向前方移動的乘客的腿部的乘客腿部約束裝置，例如，在專利文獻4、專利文獻5中是已知的。
圖5表示乘客約束裝置的現有例。(a)表示膨脹展開前的狀態，(b)表示膨脹展開後的狀態。在圖中，1是座椅骨架，在該座椅骨架1的前部，設置從上部觀察凹入的凹部1a，利用焊接或者粘結等，將金屬板2以覆蓋凹部1a的方式粘貼在其上面。在該例中，充氣氣囊3由金屬板2和座椅骨架1構成，將充氣機4發生的氣體填充到充氣氣囊3的內部空間。
在備有該乘客腰部約束裝置的車輛中，在由於前方碰撞等車輛急劇減速時，充氣機4動作，將高壓氣體送入充氣氣囊3。這樣，構成充氣氣囊3的金屬板2膨脹展開，通過使座椅座墊6的前部座面上升，防止坐在座椅上的乘客向前方移動。
圖6表示乘客腿部約束裝置(也稱作膝部氣囊)的現有例。(a)表示膨脹展開前的狀態，(b)表示膨脹展開後的狀態。在圖中，11是儀錶板，12是車身蓋板，13是內置於車身蓋板12的裡側的氣囊組件。在氣囊組件13上，裝配有充氣氣囊(氣囊主體)14和充氣機15，充氣機15發生的氣體填充到充氣氣囊14的內部。
在備有這種乘客腿部約束裝置的車輛中，由於前方碰撞等車輛急劇減速時，充氣機15動作，將高壓氣體送入充氣氣囊14。這樣，充氣氣囊14膨脹展開，將車身蓋板12推出，藉此，約束坐在座椅上的乘客的腿部N，緩和在腿部向車內的設備上碰撞時的衝擊。
不過，在將這種乘客約束裝置的充氣氣囊作為金屬的單件部件構成時，過去一般如圖7所示，通過焊接(虛線23表示焊接部)將兩個金屬板21、22粘合在一起構成，如圖8所示，在兩個金屬板21、22之間，夾持焊接確保膨脹量用波紋管25。並且，在將這樣構成的充氣氣囊裝配到車輛上的情況下，預先將充氣機組裝到充氣氣囊上，將其組件化，然後將其裝配到車輛上。
專利文獻1特開平5-229378號公報專利文獻2特開平10-217818號公報專利文獻3英國專利GB2357466號公報專利文獻4特開平8-40177號公報專利文獻5特開平9-123857號公報但是，圖7所示的充氣氣囊，由於通過使兩個金屬板21、22重合之後將周邊焊接構成，所以，存在著製作麻煩、成本增高的問題。另外，圖8所示的充氣氣囊，由於進一步通過在兩個金屬板21、22之間夾持波紋管25進行焊接構成，所以，存在著製作更加麻煩、成本更高的問題。
在用金屬板構成充氣氣囊的情況下，存在著在膨脹前的狀態難以摺疊、收藏性差的問題。另一方面，在用織物(布)構成充氣氣囊的情況下，儘管收藏性很好，但是在耐受高溫氣體的耐熱性方面存在問題。
本發明考慮到上述情況，其目的是，提供一種不損害收藏性、耐熱性好的用於乘客約束裝置充氣氣囊、其安裝結構、以及使用該充氣氣囊的乘客腰部約束裝置。
發明的內容根據權利要求1所述的乘客約束裝置用的充氣氣囊，在通過填充氣體膨脹展開，約束車輛內的乘客的乘客約束裝置用的氣囊中，包括主體片，該主體片包含有形成在前述氣體接觸的內表面上的金屬層，以及疊層在前述金屬層的外側的柔軟性優異的加強布層，其中，將前述主體片形成袋狀。
在這種情況下，作為金屬薄膜片，可以利用鋁等具有柔性的薄膜片。另外，作為加強布，可以利用縫製布。另外，作為樹脂的例子，可以利用聚乙烯、聚丙烯、聚酯、聚醯胺等。作為成形袋體時的主體片的粘貼方法，可以採用粘結及熱熔接等方法。
與只簡單地利用樹脂的片成形為袋狀的情況相比，由於本發明的充氣氣囊是利用在內表面上粘貼金屬薄膜片、並且通過將加強布疊層成層狀構成的主體片成形構成的，所以，可以充分耐受填充氣體時的高壓、高溫，可以提高作為充氣氣囊的可靠性。另外，由於是作為具有柔性的袋體成形的製品，所以，能夠以壓扁成扁平的形狀，緊湊地安裝到車輛上。
權利要求2的發明所述的用於乘客約束裝置的充氣氣囊，在權利要求1中，其特徵在於，前述袋體由下述部分構成平面視圖呈矩形、利用一對對向的兩個邊相互接合的表面和背面兩個寬幅部片；利用該寬幅部片的另一對對向的兩個邊與表面和背面兩個寬幅部片的邊緣部接合的、確保膨脹高度用的左右兩個拼接塊部片，通過將所述兩個拼接塊部片形成中央寬度寬的大致的菱形形狀，前述寬幅部片能夠膨脹成以前述兩個拼接塊部片的中央寬度寬的部分作為頂點的大致圓筒曲面狀。
在這種充氣氣囊中，由於通過設置拼接塊部片，在由於高壓氣體導入而膨脹展開時，可以將在平面視圖中呈矩形的寬幅部片膨脹成大致的圓筒曲面狀，所以，可以確保充分的膨脹高度(膨脹餘量)，可以提高能量吸收程度。
權利要求3的發明所述的用於乘客約束裝置的充氣氣囊，在權利要求2中，其特徵在於，在至少一個前述寬幅部片的表面上，與前述寬幅部片彼此的對向的兩個邊的接合部平行地緊密鄰接配置多個窄幅口袋，將利用比前述主體片硬的材料製成的長方形板分別插入到各個窄幅口袋中。在這種情況下，作為長方形板，可以利用硬質樹脂板及金屬板等。
在這種充氣氣囊中，由於在因高壓氣體的導入膨脹展開時膨脹成大致圓筒曲面狀的寬幅部片上配置由硬質材料構成的多個長方形板，所以，可以將寬幅部片的膨脹力整體均勻地傳遞給乘客。從而，可以效率良好地吸收來自於乘客的衝擊，可以提高乘客的保護性能。即，在沒有配置長方形板的情況下，由於寬幅部片的整體是柔軟的，所以，未受到約束的中央部往往很容易隆起(即，寬幅部片往往膨脹成球面狀)，在配置長方形板的情況下，寬幅部片膨脹成大致的圓筒曲面狀(即，不僅是在中央部膨脹，而且以均勻的高度一直膨脹到端部)，所以，能夠以很寬的面積均勻地支承乘客，可以高效率地吸收來自於乘客的衝擊能量。另外，由於通過多個長方形板的使用，可以保證寬幅部片的膨脹呈大致的圓筒曲面狀，所以，不會阻礙膨脹展開性能。
權利要求4的發明所述的用於乘客約束裝置的充氣氣囊，在權利要求3中，其特徵在於，將前述各個長方形板的長度，設定成越處於其配置方向的中央部越長、越處於端部越短，袋體的四角從由長方形板造成的約束中被解放出來。
在這種充氣氣囊中，由於將長方形板的長度越靠近配置方向的端部設定得越短，將袋體的四角從由長方形板造成的約束中解放出來，所以，可以防止在膨脹時向袋體的四角施加不適當的力，可以提高充氣氣囊的膨脹性能。
權利要求5的發明所述的用於乘客約束裝置的充氣氣囊，在權利要求2～4的任何一項中，其特徵在於，前述寬幅部片彼此的對向的兩個邊的接合部中的一個，形成確保規定寬度的接合餘量的板條狀，在該板條狀的接合部上，安裝有利用比前述主體片硬的材料構成的安裝固定用壓板。
在這種充氣氣囊中，由於在寬幅部片彼此的接合部安裝硬質的壓板，所以，可以很容易利用該部分將充氣氣囊安裝到車輛上。
權利要求6的發明所述的乘客約束裝置用的充氣氣囊的安裝結構，在權利要求2～5任何一項中所述的乘客約束裝置用的充氣氣囊用的安裝結構中，其特徵在於，只將前述寬幅部片彼此的對向的兩邊的接合部中的一個固定到車輛上，而另一個是自由的。
權利要求2～5所述的充氣氣囊，在因高壓氣體的導入而膨脹展開時，表面和背面的寬幅部片一起膨脹成大致圓筒曲面狀。在膨脹成這種形狀的情況下，當將兩端的接合部一起固定到車輛上時，不僅充氣氣囊本身難以膨脹，而且向固定部上施加不必要的力。因此，在權利要求6的發明所述的安裝結構中，只將一個接合部固定到車輛上，而令另一個接合部為自由的。藉此，不會阻礙充氣氣囊本身的膨脹展開，同時，不會向固定部上作用不必要的力，可以使膨脹力有效地作用到乘客上，高效率地吸收衝擊能量。
權利要求7的發明所述乘客腰部約束裝置，其特徵在於，使前述寬幅部片彼此的對向的兩個邊的接合部指向前後方向，將權利要求2～5中任何一項所述的用於乘客約束裝置的充氣氣囊，內裝於車輛的座椅座墊的前下部，只將前述寬幅部片彼此的相對向的兩個邊的接合部中的位於車輛後部側的接合部固定到車輛上，而車輛前部側的接合部是自由的，在車輛急劇減速時，通過填充高壓氣體使前述充氣氣囊膨脹展開，從而使座椅座墊的前部座面上升，藉此防止坐在座椅上的乘客向前方移動。
在這種裝置中，由於將充氣氣囊的後端側的接合部固定，而前端側的接合部是自由的，所以，當由於高壓氣體的導入膨脹展開時，前端側以隆起的方式膨脹。從而，可以使座椅座墊的前部座面從前端側上升，可以利用充氣氣囊有效地約束乘客的腰部。
圖1是表示本發明的實施形式的充氣氣囊的膨脹展開時的外觀的透視圖。
圖2是圖1的A-A線向視剖視圖。
圖3是表示根據本發明的主體片(樹脂片)的結構的剖視圖。
圖4是利用本發明的實施形式的充氣氣囊的乘客腰部約束裝置的簡略側視圖。
圖5是現有的乘客腰部約束裝置的結構圖，(a)是表示充氣氣囊膨脹展開前的狀態的側視剖視圖，(b)是表示充氣氣囊膨脹展開後的狀態的側視剖視圖。
圖6是現有的乘客腿部約束裝置的結構圖，(a)是表示充氣氣囊膨脹展開前的狀態的側視剖視圖，(b)是表示充氣氣囊膨脹展開後的狀態的側視剖視圖。
圖7是現有的充氣氣囊的結構圖，(a)是表示收縮時的狀態的外觀透視圖，(b)是表示膨脹展開時的狀態的外觀透視圖。
圖8是現有的另外的充氣氣囊的結構圖。
具體實施例方式
下面，根據
本發明的實施形式。
圖1是表示本發明的實施形式的充氣氣囊的膨脹展開時的外觀的透視圖，圖2是圖1的A-A線向視剖視圖。圖3是表示根據本發明的主體片(樹脂片)的結構的剖視圖。
充氣氣囊50的氣囊主體50A是一種通過高壓氣體的填充能夠膨脹展開、通過膨脹展開約束乘客的乘客約束裝置用的氣囊主體。如圖3所示，通過將金屬片100貼在內表面上、並且通過將加強布102、104、106疊層成層狀構成的主體片粘貼在一起，成形具有柔性的氣密性的帶體。在這種情況下，作為金屬片100，可以利用鋁等具有柔性的薄膜片。
作為金屬片100的材質，除鋁之外，也可以使用鋁合金，銅，銅合金，不鏽鋼等。另外，這些原材料，也可以只是局部地或部分地用在充氣氣囊的內表面上的特別是溫度上升的部分上。作為使用鋁的情況下的金屬板100的厚度，可以為1/1000mm～1/10mm。優選地為1/1000mm～1/100mm。
在加強布層中，作為與金屬板100接觸的層102及最外側的層106，例如，可以使用聚酯片。在兩個聚酯片102、106之間，可以加裝加強用的紙層104。另外，作為層104，可以利用縫製布。另外，作為構成層102、104的樹脂的例子，除聚酯之外，也可以利用聚乙烯、聚丙烯、聚醯胺等各種樹脂。
構成圖3所示的主體片的層的數目及材質，並不局限於實施例所述的情況，可以根據所需要的耐壓等適當地變更。
作為袋體成形的氣囊主體50A，由以下部分構成平面視圖為矩形、利用一對對向邊相互接合的表面和背面兩個寬幅部片51，以及利用寬幅部片51的另一對對向的兩個邊與表面和背面兩個寬幅部片51的邊緣部接合的確保膨脹高度用的左右兩個拼接塊部片52。寬幅部片51彼此的接合部53，形成確保規定寬度的接合餘量(例如，15～30mm)的板條狀，在其中的一個接合部53上，安裝有安裝固定用的帶狀壓板65，其中，所述壓板利用比構成氣囊主體50A的主體片(樹脂片)更硬的材料(例如規定厚度的金屬板)構成。並且，通過該壓板65在接合部53上，形成螺釘固定用的安裝孔66。通過確保寬的接合餘量，即使在主體片薄的情況下，也可以獲得高的接合強度。
另外，拼接塊部片52，以堵塞通過與表面和背面兩個寬幅部51對準形成的筒狀的空間的端面的方式配置，與兩個寬幅部片51的側緣部接合。該接合部54也以確保規定的寬度的接合餘量(例如，15～30mm)的狀態，形成板條狀。另外，樹脂片的接合，可以通過粘結或者熱熔接進行。通過確保寬的接合餘量，在主體片薄的情況下，也可以獲得高的接合強度。
這樣，通過將兩個拼接塊部片52形成中央寬度H寬的大致的菱形形狀，表面和背面兩個寬幅部51，可以膨脹成以兩個拼接塊部片52的中央寬幅部分52A作為頂點的大致圓筒曲面狀。
另外，通過在該氣囊主體50A的一側的寬幅部片51的表面上，進一步粘貼另外的樹脂片(該樹脂片，由於溫度條件不十分嚴苛，所以，也可以是不帶金屬層的簡單的樹脂片)58，與寬幅部片51彼此的對向的兩個邊的接合部53平行地、鄰接緊密地配置多個窄幅口袋61。如圖2所示，各個窄幅口袋61，在使被覆於其上的樹脂片適當地鬆弛的狀態下，通過以規定間距粘結(也可以熔接)到氣囊主體50A側的寬幅部片51的表面上形成。圖中用59表示的部分，是粘結(或者熔接)的部分。
並且，在這樣形成的各個窄幅口袋61內，分別插入利用比構成氣囊主體50A的樹脂片硬的材料(例如，規定厚度的金屬板)構成的長方形板62。將前述各個長方形板62的長度，設定成越處於其配置方向的中央部越長，越處於端部越短，平面視圖為矩形的氣囊主體50A的四角從由長方形板62造成的約束中被解放出來。
具有以上結構的充氣氣囊50，與只簡單地用樹脂片成形為袋狀的製品相比，由於是利用通過在內表面上貼有金屬薄膜片、並且將加強部疊層成層狀構成的樹脂片成形的，所以，可以充分耐受氣體填充時的高壓、高溫，可以提高作為充氣氣囊50的可靠性。另外，由於作為具有柔性的袋體成形氣囊主體50A，所以，能夠以壓扁成扁平的形狀，緊湊地安裝到車輛上。
另外，由於通過將大致為菱形的拼接塊部片52設置在端面上，確保在膨脹狀態的高度，所以，可以提高能量的吸收程度。另外，由於在因導入高壓氣體而膨脹展開時膨脹成大致圓筒曲面狀的寬幅部片51上配置硬質的長方形板62，所以，可以將寬幅部片51的膨脹力全部均勻地傳遞給乘客，可以高效率的吸收來自於乘客的衝擊，可以提高乘客的保護性能。另外，由於通過使用多個長方形板62，可以保證寬幅部片51的膨脹為大致的圓筒曲面狀，所以，不會妨礙膨脹展開性能。
特別是，由於將各個長方形板62的長度，設定成越處於其配置方向的中央部越長，越處於端部越短，將矩形的氣囊主體50A的四角從由長方形板62造成的約束中被解放出來，所以，可以防止在膨脹時向氣囊主體50A的四角施加不適當的力，可以提高充氣氣囊50的膨脹性能。
在使用該充氣氣囊50的情況下，利用螺釘將設置壓板65側的接合部53固定到車身上，另一個接合部53為自由的。圖4表示利用該充氣氣囊50構成的乘客腰部約束裝置100的例子。
在該乘客約束裝置100中，使寬幅部片51彼此的對向的兩個邊的接合部53指向前後方向，將前述充氣氣囊50，內裝於車輛的座椅座墊71的前下部。並且，只將安裝壓板65的車輛後部側的接合部53，用螺栓螺母68固定到車身側構件70上，車輛前部側的接合部53呈自由狀態。
當裝備有該乘客腰部約束裝置100的車輛前方碰撞、從圖中省略的充氣機發生高壓氣體時，通過該高壓氣體的導入充氣氣囊50膨脹展開，使座椅座墊71的前部座面上升，防止坐在座椅上的乘客M向前方的移動。這時，由於只有充氣氣囊50的後端側的接合部53固定，前端側的接合部53為自由的，所以，充氣氣囊50，如箭頭A所示，以前端側隆起的方式膨脹。從而，不會不適當地使座椅座墊71的前部座面從前端側上升，可以有效地使充氣氣囊50的膨脹力(箭頭B)作用到乘客M的腰部，可以高效率地吸收衝擊能量。
另外，前述充氣氣囊，除腰部約束裝置之外，也可以適用於駕駛員座用的氣囊裝置，副駕駛員座用的氣囊裝置，側面突出用氣囊裝置，充氣簾幕裝置，膝部氣囊裝置等該各種充氣氣囊。
如上面說明的那樣，權利要求1的發明所述的充氣氣囊，由於它是利用在內表面上貼有金屬薄膜片、並且將加強布疊層成層狀構成的樹脂片成形而成的，所以，可以充分耐受在填充氣體時的高壓、高溫，可以充分確保作為充氣氣囊的可靠性。另外，由於是作為具有柔性的袋體成形的，所以，能夠以壓扁成扁平的形狀，緊湊地安裝到車輛上。
權利要求2的發明所述充氣氣囊，由於設置確保膨脹展開時的高度用的拼接塊部片，所以，可以確保高的能量吸收率。
權利要求3的發明所述充氣氣囊，由於在膨脹寬幅面上設置用硬質材料構成的多個長方形板，所以，可以將充氣氣囊的膨脹力均勻地傳遞給乘客，可以高效率地吸收來自於乘客的衝擊。
權利要求4的發明所述充氣氣囊，由於調節長方形板的長度，將袋體的四角從長方形板造成的約束中解放出來，所以，可以防止在膨脹時向袋體的四角施加不適當的力，可以提高充氣氣囊的膨脹性能。
權利要求5的發明所述充氣氣囊，由於在寬幅部片彼此的接合部安裝硬質的壓板，所以，利用該部分可以很容易將充氣氣囊安裝到車輛上。
權利要求6的發明所述充氣氣囊的安裝結構，由於在將充氣氣囊安裝到車輛上時，只將一個接合部固定到車輛上，令另一個接合部是自由的，所以，不會妨礙充氣氣囊本身的膨脹展開，並且不會向固定部上施加不必要的力，可以使膨脹力有效地作用到乘客身上，可以高效率地吸收衝擊能量。
權利要求7的發明所述的乘客腰部約束裝置，由於將充氣氣囊的後端側的接合部固定，令前端側的接合部是自由的，所以，在提高高壓氣體的導入而膨脹展開時，可以使之以前端側隆起的方式膨脹。從而，可以使自座椅座墊的前部座面從前端側上升，可以利用充氣氣囊有效地約束乘客的腰部。
權利要求
1.一種用於乘客約束裝置的充氣氣囊，所述乘客約束裝置通過藉助填充氣體膨脹展開，約束車輛內的乘客，其特徵在於，所述用於乘客約束裝置的充氣氣囊包括主體片，所述主體片包括形成在前述氣體所接觸的內表面上的金屬層、疊層在前述金屬層外側的柔軟性優異的加強布層，將前述主體片形成袋狀。
2.如權利要求1所述的用於乘客約束裝置的充氣氣囊，其特徵在於，前述主體片由下述部分構成平面視圖呈矩形的、利用一對對向的邊相互接合的表面和背面兩個寬幅部片；利用該寬幅部片的另一對對向的邊與表面和背面兩個寬幅部片的邊緣部接合的、確保膨脹高度用的左右兩個拼接塊部片，通過將所述兩個拼接塊部片形成中央寬度寬的大致的菱形形狀，前述寬幅部片能夠膨脹成以前述兩個拼接塊部片的中央寬度寬的部分作為頂點的大致圓筒曲面狀。
3.如權利要求2所述的用於乘客約束裝置的充氣氣囊，其特徵在於，在至少一個前述寬幅部片的表面上，與前述寬幅部片彼此的對向的兩個邊的接合部平行地緊密鄰接配置多個窄幅口袋，將利用比前述主體片硬的材料製成的長方形板分別插入到各個窄幅口袋中。
4.如權利要求3所述的用於乘客約束裝置的充氣氣囊，其特徵在於，將前述各個長方形板的長度，設定成越靠近其配置方向的中央部越長、越靠近端部越短，袋體的四角被從由長方形板造成的約束中被解放出來。
5.如權利要求2～4中任何一項所述的用於乘客約束裝置的充氣氣囊，其特徵在於，前述寬幅部片彼此的對向的兩個邊的接合部中的一個形成確保規定寬度的接合餘量的板條狀，在該板條狀的接合部上，安裝有利用比前述主體片硬的材料構成的安裝固定用壓板。
6.一種權利要求2～5任何一項中所述的用於乘客約束裝置的充氣氣囊的安裝結構，其特徵在於，只將前述寬幅部片彼此的對向的兩個邊的接合部中的一個固定到車輛上，而另一個是自由的。
7.一種乘客腰部約束裝置，其特徵在於，使前述寬幅部片彼此的對向的兩個邊的接合部朝向前後方向，將權利要求2～5中任何一項所述的用於乘客約束裝置的充氣氣囊內裝於車輛的座椅座墊的前下部，只將前述寬幅部片彼此的相對向的兩個邊的接合部中的位於車輛後部側的接合部固定到車輛上，而車輛前部側的接合部是自由的，在車輛急劇減速時，通過填充高壓氣體使前述充氣氣囊膨脹展開，從而使座椅座墊的前部座面上升，藉此防止坐在座椅上的乘客向前方移動。
全文摘要
本發明的目的是提供一種不會損及收藏性、具有耐熱性的乘客約束裝置用充氣氣囊，其安裝結構，以及使用該充氣氣囊的乘客腰部約束裝置。因此，在通過填充氣體膨脹展開，約束車輛內的乘客的乘客約束裝置用的氣囊中，包括主體片，該主體片包含有形成在前述氣體接觸的內表面上的金屬層，以及疊層在前述金屬層的外側的柔軟性優異的加強布層，將前述主體片形成袋狀。
文檔編號B60R21/231GK1747853SQ20048000343
公開日2006年3月15日 申請日期2004年2月3日 優先權日2003年2月6日
發明者是近孝二 申請人:奧託利夫發展公司