专利名称：气囊装置、装有气囊装置的摩托车及气囊装置的制造方法
技术领域：
本发明涉及一种设置于摩托车上的气囊装置的构成技术。
背景技术：
通过将气囊装置安装在摩托车上力求保护乘员的技术已被公知。例如在(日本)特开2001-219884号公报中公开了如下技术在踏板型摩托车(低座小摩托车)上，在前叉管等车体构成部件与乘员所坐的座席之间的空间内使气囊膨胀而展开。该技术提示了在摩托车上安装气囊装置的可能性。更进一步，在发生事故时，应当束缚要向前方惯性飞出的乘员的气囊需要在非常短的时间内膨胀，所以构成用于确保气囊膨胀的技术的要求很高。
专利文献1特开2001-219884号公报发明内容本发明是鉴于上述要点而成的，其目的在于，提供一种在摩托车发生事故时有助于彻底保护乘员，可确实安全地膨胀的气囊构成技术。
为了达成上述课题而构成各权利要求所述的发明。
根据权利要求1所述的发明，构成在具有气囊的同时，安装于摩托车上的气囊装置。该气囊装置中的气囊在前述摩托车发生前方碰撞时膨胀，可束缚要向前方移动的乘员。由此，阻止事故发生时乘员向摩托车前方惯性飞出，有效确保乘员的安全。
可是象这样在摩托车发生前方碰撞时，应当束缚由于该碰撞而要向前方惯性飞出的乘员的气囊，需要在非常短的时间内膨胀到可束缚乘员的大小。而实际上多采用如下方法，例如通过高压、高速的将膨胀气体导入到气囊内而使气囊瞬间膨胀。因此在气囊的规定区域内，在该气囊膨胀时，会有非常强的张力作用在该膨胀方向上。
因此本气囊装置中的气囊具有相对于因膨胀气体而膨胀时作用于该气囊的膨胀方向张力的弹性系数相互不同的区域。作用于气囊的张力与该张力所作用部位的气囊的变形量乘以弹性系数而得到的值是一致的，所以在规定的张力作用于气囊时，在弹性系数小的气囊区域和弹性系数大的气囊区域中，前一区域的变形量比后一区域大。所以在气囊通过膨胀气体而膨胀的情况下，在膨胀的同时作用了强的张力的区域与其他区域相比，相对于张力的弹性系数小，而对应于该张力的变形量则大，由此可确保气囊的强度，可确实对抗膨胀时的强的能量。
在本说明书中，“摩托车”包括广泛包含有跨乘车辆、即乘员跨在座席上而坐的形式的车辆的、例如在乘员座席的前方并设有燃料箱的型式的两轮摩托车；以及在乘员座席和用于支撑握把的前叉管之间形成有空间部的踏板式的两轮摩托车。而且除了两轮摩托车以外，还包括具有三个以上的行走轮、乘员跨乘而坐的车辆(例如用于比萨外卖送货等的三轮式摩托、行走于颠簸道路用的三轮或者四轮轻便式摩托)，而且上述“摩托车”也广泛包含摩托雪橇等那样的通过雪橇或者履带而行走、乘员跨乘而坐的车辆。
本说明书中的“前方碰撞”并不限于摩托车朝向碰撞对象物以如字面所述的直进状态碰撞的形式，还广泛包含摩托车与碰撞对象物斜向碰撞的形式、或者保持直进状态而仅前方局部的部位与碰撞对象物碰撞的形式等。另外，本说明书中的“气囊”，优选将上述气囊及使气囊膨胀用的装置、例如充气机等收纳在保持器的典型构成。
(权利要求2所述的发明)根据权利要求2所述的发明，在具有气囊的同时并安装于摩托车上的气囊装置是这样构成的气囊通过由纵线和横线构成的布料而形成，同时在摩托车发生前方碰撞时，可发生束缚要向前方移动的乘员的膨胀。而该气囊具有纵线及横线两者都与气囊的膨胀方向交叉而构成的偏置区域。在该偏置区域中，纵线和横线两者都与气囊的膨胀方向交叉，所以有关于在气囊膨胀时所作用的张力的弹性系数小。换而言之，在该偏置区域，配置成与气囊的膨胀方向交叉的纵线和横线，通过在该气囊膨胀时产生的张力，而在与各线的轴向方向交叉的方向承受到张力。所以与张力作用在纵线和横线的轴向方向的情况相比，相对于气囊膨胀时的张力，布料容易有较大的变形。
即本发明中，通过使布料的经纬线与膨胀方向倾斜，使相对于膨胀时的张力的弹性系数变小，而相对于大的张力，允许气囊有较大的变形，所以不是在气囊上附加特别的增强附加件，而是仅调整形成气囊的布料的经纬线的配置方向，就可以合理地确保气囊膨胀时的强度。另外，在与气囊的实用强度的关系方面，优选布料的线索的倾斜角、即纵线及横线与气囊膨胀方向的交叉角度大致在10度以上。而对于构成本发明各要件的具体说明，与上述权利要求1所述的发明实质上相同。
(权利要求3所述的发明)根据权利要求3所述的发明，是在上述权利要求2所述的气囊装置中，膨胀后的气囊中面向前述乘员的正面部形成为前述偏置区域。由此有关上述发明的气囊，更进一步在以气囊束缚乘员时，相对于对该乘员的运动能量作用于气囊的强的力量，通过至少使面向乘员的正面部为偏置区域，而可稳固的对抗。在本发明中包括仅正面部形成为偏置区域的形式、正面部以及正面部以外的部位都形成为偏置区域的形式，这些形式都适当。
(权利要求4所述的发明)根据权利要求4所述的发明，权利要求2或3所述的气囊装置中的气囊具有形成该气囊的左右侧面部的侧面板、和形成面向乘员的正面部、顶部及摩托车的前面部的主面板，至少前述主面板中的正面部构成为前述偏置区域。通过该构成，通过组合多个面板而合理的形成气囊，同时，仅在构成面板的需要部位可简单的附加偏置效果。
(权利要求5所述的发明)根据权利要求5所述的发明，上述权利要求4所述的气囊装置中的主面板是通过组合多个面板构成布而构成。而该多个的面板构成布中，规定为面向乘员的正面部的面板构成布构成为偏置区域。另一方面，规定为气囊顶部的面板构成布构成为作用于气囊膨胀时的张力是作用在构成该面板构成布的纵线及横线中的一个的轴向方向上。所谓“张力作用在纵线及横线中的一个的轴向方向上”是指，纵线或者横线中的一个是在气囊膨胀时的张力的作用方向上延伸的状态。所以规定为气囊顶部的构成布，相对于气囊膨胀时的张力的弹性系数被设定得较大，而气囊膨胀时的变形量相对变小。即，气囊膨胀时，朝向膨胀方向承受到强的张力的乘员正面部通过设定为偏置区域而稳固的对抗该张力，而气囊顶部可抑制气囊膨胀时的变形，可使气囊的展开形状稳定化，由此可实现气囊膨胀时的、确保强度和展开形状稳定性的平衡。
另外，通过上述这样的适当组合设定偏置区域及非偏置区域，而力求气囊膨胀时的强度特性及稳定性并存的观点成立的话，优选例如在气囊膨胀时的张力容易作用的部位、即主面板中的乘员正面部及摩托车正面部、及规定为气囊的侧面的侧面板构成为偏置区域。
(权利要求6所述的发明)根据权利要求6所述的发明，提供一种安装权利要求1至4的各气囊装置的摩托车，由此提供一种确保气囊的强度以能够对抗膨胀时的强的能量的摩托车。
(权利要求7所述的发明)根据权利要求7所述的发明，提供一种能够达到与权利要求1所述的气囊装置实质上相同的作用效果的气囊装置的合理的制造方法。即在权利要求6所述的制造方法中，在制造气囊时，以在摩托车发生前方碰撞时可束缚要向前方移动的乘员而膨胀的形式构成的气囊，形成为有关于膨胀时所作用的张力的弹性系数具有不同的区域。由此更进一步确保强度，能够制造这样的气囊装置，该气囊装置具有可确实对抗膨胀时的强的能量的气囊。
(权利要求8所述的发明)在权利要求8所述的发明中，提供一种能够达到与权利要求2所述的气囊装置实质上相同的作用效果的气囊装置的合理的制造方法。即提供一种设定在气囊上形成偏置区域的步骤的气囊装置的制造方法。在该偏置区域中，形成气囊的布料，纵线和横线两者都与气囊的膨胀方向交叉。由此，不用设定在气囊上另外附加增强附加件这样的步骤，而通过仅调整形成气囊的布料的经纬线的配置方向，就可合理地确保气囊膨胀时的强度。
图1示出了作为本发明实施形式的两轮摩托车及气囊装置的整体。在图1中示出了气囊展开、膨胀的初期阶段的状态。
图2是示出了本发明实施形式的气囊装置的气囊展开、膨胀的最终阶段的状态。
图3示出了本发明实施形式的气囊的构成。
图4示出了本实施形式的气囊的面板构成布的经纬线的状态。图4示出纵线与气囊膨胀时的张力平行的延伸的状态。
图5同样示出了本实施形式的气囊的面板构成布的经纬线的状态。图5示出了成为偏置区域的面板构成布。
图6同样示出了本实施形式的气囊的面板构成布的经纬线的状态。图6示出相对于图5所示的成为偏置区域的面板构成布，气囊膨胀时的张力所作用的状态。
图7透视示出了本实施形式的气囊装置的构造。
图8示出了本实施形式的变形例的气囊的构成。
具体实施例方式
下面参照附图对本发明的实施形式进行详细说明。本实施形式的两轮摩托车100及设置在该两轮摩托车100上的气囊装置111被示于图1。两轮摩托车相当于本发明的“摩托车”的一例。
如图1所示，两轮摩托车100具有车体构成部151、安装于该车体构成部151的前轮159及后轮163，该车体构成部151具有座席153、燃料箱155、握把157、前叉管161，乘员跨乘在座席153上。前轮159通过前叉管161而与握把157相连接，而由乘员101操作。气囊装置111配置于构成车体构成部151的燃料箱155的座席153侧的边界区域处。
气囊装置111是以在上述燃料箱155的座席153侧边界区域呈埋设状配置的保持器(retainer)113、收纳在该保持器113内的充气机(简便起见，图中未特别示出)及气囊121为主体而构成。在图1中示出由于两轮摩托车100与图中未特别示出的碰撞对象物发生前方碰撞而使气囊装置111动作，卷成滚筒状的气囊121从保持器113呈转动状展开的气囊装置111动作的初期状态。
作为车体构成部151中的燃料箱155的上方，搭乘于两轮摩托车100上的乘员101的前方侧区域被规定为两轮摩托车100发生前方碰撞时的乘员保护区域165。本实施形式中“前方碰撞”广泛包含了两轮摩托车100与前方侧(图1中的左侧)的碰撞对象物(简便起见，省略了图示)碰撞的形式。乘员保护区域165是在由于前方碰撞时的动能而使乘员要向两轮摩托车100的前方移动的情况下，被定义为通过气囊121而束缚并保护该乘员101用的空间。
在图2中示出上述气囊121向乘员保护区域165展开，通过保持器113内的充气机所供给的气体而完成膨胀之前的状态。在该状态下，气囊121中面向乘员101的正面部区域以标号121a表示，两轮摩托车的前进方向前面部区域以标号121b表示，另外气囊121的顶部区域以121c表示。而且，由于从设置在保持器113内的充气机供给的膨胀气体而使气囊121的膨胀方向以标号A表示。
本实施形式的气囊121的具体结构如图3所示。气囊121具有主面板123、组合在该主面板123的两侧部的一对侧面板127。另外，通过将配置在位于如图2所示的面向乘员101的正面部121a的乘员侧面板构成布124、和构成同样如图2所示的两轮摩托车100的前面部121b及气囊121的顶部121c的前面侧面板构成布125相互缝合在一起，主面板123形成为长条带状。在象这样将乘员侧面板构成布124及前面侧面板构成布125组合在一起而构成的主面板123的两侧部上缝合各侧面板127，从而形成气囊121。
构成上述主面板123及侧面板127的各面板构成布分别由将纵线和横线编成交叉状的布料形成，本实施形式中，针对每个面板构成布在相对于气囊121的膨胀方向的该纵线和横线的经纬线的关系方面进行研究。具体而言，构成主面板123的前面侧面板构成布125被设定为如图4所示构成布料的纵线133和横线135编成交叉状的经纬线，同时，该纵线133与膨胀时产生于气囊121的张力的作用方向B平行的延伸。
前面侧面板构成布125设定为由于纵线133的长轴方向与气囊121膨胀时的张力的作用方向B一致，所以相对于该张力，布料的变形允许量变得较小。换言之，前面侧面板构成布125被设定为，相对于气囊121的张力的弹性系数变得较大。
另一方面，构成主面板123的乘员侧面板构成布124和构成两侧面板127的构成布被设定为如图5所示，构成布料的纵线133和横线135编成交叉状的经纬线，同时，该纵线133及横线135都相对于膨胀的气囊121所产生的张力的作用方向B而呈交叉状的延伸。这样，通过使纵线133及横线135分别与气囊121膨胀时的张力交叉，由此使相对于该张力的弹性系数变小，布料的变形量变大，将这样设定的区域规定为“偏置(bias)区域”。
根据偏置区域的设定，乘员侧面板构成布124及侧面板127被设定为因为气囊121膨胀时的张力与纵线133以及横线135的轴向方向呈交叉状的作用，所以如图6所示，相对于该张力，布料的变形允许量变得较大。换言之，乘员侧面板构成布124及侧面板127被设定为相对于气囊121膨胀时的张力的弹性系数变小。另外，从确保利用布料变形容易性的气囊121的强度这样的见解出发，优选将纵线133及横线135的交叉角设定为相对于张力的作用方向B10度以上。本实施形式的构成如下，纵线133及横线135相对于张力的作用方向B，分别以45度交叉。
由主面板123和缝合于该主面板123上的侧面板127形成的气囊121的整体结构如图7所示，该主面板123是将上述乘员侧面板构成布124及前面侧面板构成布125相互缝合在一起而形成的。如图7所示，朝向气囊121膨胀时的张力的作用方向B受到较强的张力的乘员侧面板构成布124及侧面板127如上所述被规定为偏置区域，由此相对于张力方向B允许较大的变形，可以确保气囊121膨胀时的强度。另一方面，构成主面板123的前面侧构成布125被设定为未设定偏置区域，如图4所示构成布料的经纬线的纵线133与张力的作用方向B同轴，由此变形允许量被设定得非常小。这样，前面侧构成布125具有如下功能对抗气囊121膨胀时较强的张力，从而稳定的保持气囊121的形状。
如此在本实施形式的气囊装置111中，在设置有该气囊装置111的两轮摩托车100发生前方碰撞的情况下，如图1及图2所示，气囊121迅速朝向乘员保护区域165展开、膨胀，由此由乘员保护区域165束缚因碰撞时的冲击而要向前方移动的乘员101，确保乘员101的安全。
摩托车在乘员101的四周是开放的，所以气囊121的容积容易变大。而若使气囊121迅速展开、膨胀，需要以高压将气体导入到气囊121内。这时，在气囊121上作用有朝向该膨胀方向A的强张力，但上述这样的气囊121中，有该张力强作用的乘员侧面板构成布124及侧面板127设定有偏置区域，由此允许向该张力的作用方向B有较大的变形，可以提高气囊121膨胀时的强度。尤其在消除折叠收纳在保持器113内的该气囊121的皱折时，容易对气囊121作用强的张力。即膨胀方向A多被称为气囊121的突出方向。在本实施形式中，设定有偏置区域，可有效应对在消除象这样的气囊121的皱折时朝向突出方向的较强张力。
另外，在借助于膨胀了的气囊121而束缚要向前方移动的乘员101时，乘员侧面板构成布124由于乘员101的动能而受到强的力量，但由于设定有上述偏置区域，所以可以确实保证该气囊121的强度。
另一方面，前面侧面板构成布125相对于气囊121膨胀时的张力而限制大的变形，所以具有抵抗该张力，稳定保持气囊121的形状的功能。
通过以上内容，根据本实施形式，可以得到如下的气囊装置121在事故发生时可安全确实的展开、膨胀，同时，可确实束缚乘员。
(变形例)本实施形式的变形例如图8所示。该变形例涉及气囊的构成形式的变更。与上述实施形式相同的构成要件为了简便起见而省略了其详细说明。如图8所示，本变形例的气囊221由主面板223、组合于该主面板223的两侧部的一对侧面板227所构成。主面板223是通过将配置在如图2所示的面向乘员101的正面部121a处的乘员侧面板构成布224、配置在如图2所示的两轮摩托车100的前面部121b处的前面侧面板构成布225、配置在同样如图2所示的气囊顶部121c处的顶部面板构成布226适当缝合而形成为长条带状。通过在如上所述的将乘员侧面板构成布224、前面侧面板构成布225及顶部面板构成布226适当组合而构成的主面板223的两侧部上缝合各侧面板227，而形成变形例的气囊221。
形成该气囊221的各面板构成布中，顶部面板构成布226设定有如下的经纬线如图4所示，纵线133与气囊膨胀时的张力的作用方向B平行的延伸，乘员侧面板构成布224、前面侧面板构成布225、两侧面板227被构成为设定有如下的经纬线的偏置区域如图5所示，纵线133及横线135与该张力的作用方向B大致呈45度的交叉。
通过以上构成，该变形例的气囊221中，相对于伴随事故发生时的气囊221的膨胀而产生的张力，构成气囊221的侧面的所有部位都被构成为偏置区域，通过比较大的变形而确保气囊221的强度。另外，与气囊221的张力作用方向B交叉延伸的顶部面板构成布226被构成为非偏置区域，所以限制大的变形，具有防止气囊221整体形状的崩溃这样的稳定气囊221的形状稳定的作用。
发明效果根据本发明，提供一种在摩托车发生事故时有助于彻底保护乘员，可安全确实的膨胀的气囊构成技术。
权利要求
1.一种气囊装置，具有气囊，并且安装于摩托车上，其特征在于，前述气囊在前述摩托车发生前方碰撞时膨胀，可束缚要向前方移动的乘员，并且具有在该气囊膨胀时，相对于作用在该膨胀方向上的张力的弹性系数相互不同的区域。
2.一种气囊装置，具有气囊，并且安装于摩托车上，其特征在于，前述气囊利用由纵线和横线构成的布料而形成，在前述摩托车发生前方碰撞时膨胀，可束缚要向前方移动的乘员，并且具有前述纵线及横线两者都与前述气囊的膨胀方向交叉而构成的偏置区域。
3.如权利要求2所述的气囊装置，其特征在于，膨胀后的前述气囊中面向前述乘员的正面部被形成为前述偏置区域。
4.如权利要求2或3所述的气囊装置，其特征在于，前述气囊具有形成该气囊的左右侧面部的侧面板、和形成面向前述乘员的正面部、顶部及前述摩托车的前面部的主面板，至少以前述主面板中的正面部构成为前述偏置区域。
5.如权利要求4所述的气囊装置，其特征在于，前述主面板通过将多个面板构成布组合在一起而构成，并且，规定为面向前述乘员的正面部的面板构成布构成为前述偏置区域，规定为前述气囊顶部的面板构成布是这样构成的前述气囊膨胀时所作用的张力作用于构成该面板构成布的纵线及横线中的一个的轴方向上。
6.一种装有气囊装置的摩托车，该气囊装置在发生事故时膨胀，束缚并保护要向前方移动的乘员，其特征在于，作为前述气囊装置，使用权利要求1至4中任一项所述的气囊装置。
7.一种气囊装置的制造方法，该气囊装置安装于摩托车上，其特征在于，具有如下的步骤对于以在前述摩托车发生前方碰撞时膨胀而可束缚要向前方移动的乘员的形式构成的气囊，形成为具有相对于前述膨胀时朝向该膨胀方向的拉伸变形的弹性系数不同的区域。
8.一种气囊装置的制造方法，该气囊装置安装于摩托车上，其特征在于，具有如下的步骤对于以在前述摩托车发生前方碰撞时膨胀而可束缚要向前方移动的乘员的形式构成的气囊，利用由纵线和横线构成的布料而形成，并且形成有前述纵线及横线两者都与前述气囊的膨胀方向交叉的偏置区域。
全文摘要
本发明提供一种在摩托车发生事故时有助于彻底保护乘员，可安全可靠地膨胀的气囊构成技术。作为在具有气囊121的同时、安装于摩托车上的气囊装置，气囊121在摩托车发生前方碰撞时膨胀，可束缚要向前方移动的乘员，同时，在气囊121膨胀时，相对于作用在该膨胀方向上的张力的弹性系数具有相互不同的区域124、125。
文档编号D03D1/02GK1508037SQ0315556
公开日2004年6月30日 申请日期2003年8月28日 优先权日2002年12月18日
发明者宫田保人 申请人:高田株式会社