专利名称：气囊装置的制作方法
技术领域：
本申请涉及一种安装在车辆上的气囊装置。
在第一气囊282的上部支撑着一第二气囊组件。该第二气囊组件包括一第二充气机290和一第二气囊284。当第一气囊282展开时，会把第二气囊组件推入乘客室S。因此，当碰撞传感器(未示出)检测到车辆受到碰撞时，就启动第二充气机290，并如图31所示在乘客和车门210之间展开第二气囊284。这样就减少了碰撞对乘客所产生的冲击。
当第一气囊282展开时，第二气囊284以未展开的状态伸入乘客室S。但是，伸入之后，第二气囊284在未稳定的第一气囊282上充气。因此，主要用于保护乘客的第二气囊284可能在不适于保护的位置进行充气。即便第二气囊284在与乘客相对应的位置展开，由于接触到了乘客，第二气囊284也可移动，并进而不能有效地吸收冲击。因此，第二气囊284不能在特定的情况下有效地保护乘客。
根据预测到的碰撞情况，通过展开第一气囊282而使第二气囊284移向乘客室S的中心。如果要在其之后避免受到碰撞，需要使第一气囊组件复原，把未展开的第二气囊284退回初始位置。但是，对于车主来说几乎不可能把第一气囊组件复原。
为达到上述目的，本发明提供一种安装在一车辆上的气囊装置。该装置包括一气囊、一充气机、一第一位移机构以及一第二位移机构。该气囊有选择地在初始位置和预定位置之间移动。该气囊初始状态是未展开的。充气机把气体提供到气囊中，在展开方向上展开该气囊。当预测到车辆要受到碰撞时，第一位移机构把未展开的气囊从初始位置移动到预定位置。第二位移机构把未展开的气囊从预定位置移动到初始位置。
本发明还提供一种安装在车辆上的气囊装置。该装置包括一气囊、一充气机、一支撑体以及一位移机构。该充气机把气体提供到气囊中，展开气囊。该支撑体支撑展开的气囊，并有选择地在初始位置和预定位置之间移动。位移机构在气囊展开之前把支撑体从初始位置移动到预定位置。展开的气囊被支撑在移动到预定位置的支撑体和一乘客之间。
本发明进一步的方案是一种安装在车辆上的气囊装置。该装置包括一气囊、一充气机、一支撑体以及一位移机构。该充气机把气体提供到气囊中，展开气囊。该支撑体支撑展开的气囊。在气囊展开之前，位移机构改变气囊和支撑体之间从初始位置移动到预定位置的相对位置。展开的气囊被支撑在支撑体和一坐在预定位置的乘客之间。
从下面的与附图结合的说明书、通过实例说明的本发明的原理中，可清楚地理解本发明的其它方面和优点。
图1的主视图表示设有根据本发明第一实施例所述的一气囊装置的方向盘；图2是沿图1的线2-2剖开的横向剖视图；图3是表示图2所示部件的放大的横向局部剖视图；图4的方框图表示图1所示气囊装置的部件和与控制气囊装置有关的部件；图5的侧视图表示设有根据本发明第二实施例所述的一气囊装置的方向盘；图6的立体图表示设有根据本发明第三实施例所述的气囊装置的薄层；图7是带有剖开部件的主视图，表示图6所示的气囊装置和该气囊装置的附近部位；图8的立体图表示设有根据本发明第四实施例所述的一气囊装置的车辆；图9的横向剖视图表示图8所述的气囊装置和该气囊装置的附近部位；图10的局部侧视图表示设有根据本发明第五实施例所述的一气囊装置的车辆；图11的局部后视图表示图10所示的车辆；图12的横向剖视图表示图10所示的气囊装置以及该气囊装置附近部位；图13的横向剖视图表示根据本发明第六实施例所述的一气囊装置以及该气囊装置的附近部位；
图14的局部立体图表示根据本发明的第七实施例所述设有一气囊装置的车辆；图15的横向剖视图表示图14所示的气囊装置以及该气囊装置的附近部位；图16的横向剖视图表示根据本发明的第八实施例所述的气囊装置以及该气囊装置的附近部位；图17的横向剖视图表示根据本发明的第九实施例所述的气囊装置以及该气囊装置的附近部位；图18的横向剖视图表示根据本发明的第十实施例所述的气囊装置以及该气囊装置的附近部位；图19的侧视图表示根据本发明的第十一实施例所述的气囊装置以及该气囊装置的附近部位；图20的主视图表示图19所示的方向盘；图21为沿图20的线21-21剖开的横向剖视图；图22的方框图表示图19所示气囊装置的部件和与控制气囊装置有关的部件；图23的侧视图表示根据本发明的第十二实施例所述的气囊装置以及该气囊装置的附近部位；图24的侧视图表示根据本发明的第十三实施例所述的气囊装置以及该气囊装置的附近部位；图25的局部主视图表示图24所示的方向盘；图26的立体图表示设有根据本发明第十四实施例所述的一气囊装置的车辆；图28的横向剖视图表示根据本发明的第十五实施例所述的气囊装置以及该气囊装置的附近部位；图29的放大局部横向剖视图表示处于未触发状态的现有技术中所述的气囊装置；图30的放大局部横向剖视图表示预测到要发生碰撞时图29所示的气囊装置；和图31的放大局部横向剖视图表示发生碰撞时图29所示的气囊装置。最佳实施例的详细说明下面参照图1至4说明本发明的第一实施例。
附图1和2表示一方向盘21。方向盘21安装在一车辆乘客室内部，包括一圆环部分22、一基座部分23以及一轮辐部分24(在第一实施例中有三个)。基座部分23安装在圆环部分22的中心。轮辐部分24把圆环部分22与基座部分23连接起来。方向盘21包括一由铝合金制成的盘芯25和由软性合成树脂制成的盘芯罩26。盘芯罩26覆盖住盘芯25。在盘芯25的一个部位上设有固定毂27，该固定毂位于方向盘21的中心。方向盘21利用固定毂27安装在操作杆28的远端。
由以120度的间隔环绕气囊组件29定位的盘芯25的三个部位支撑气囊组件29。气囊组件29设置在基座部分23内部。因此，气囊组件29随方向盘21一起整体转动。气囊组件29包括一折叠气囊31和一充气机32，该充气机32向气囊31提供气体，以展开气囊31。在与气囊31相对的基座23的表面部分设有一开口(未示出)。当气囊31以膨胀的形式展开，暴露在基座部分23外部时，可从该开口处打开基座部分23的表面。
如图3所示，在支撑气囊组件29的盘芯25的部分上设有支架29a。每一支架29a可转动地支撑一球接头36。在每一球接头36的中心设有一螺纹孔36a。一支撑板34固定在支撑气囊组件29的盘芯25的每一部分上。每一支撑板34通过一轴承35可转动地支撑一支撑轴33。每一支撑轴33的远端设有螺纹部分33a，在其轴向的中部设有一涡轮33b。每一螺纹部分33a旋入相应的球接头36的螺纹孔36a内。每一支撑板34支撑一电机37。与相对应的支撑轴33的涡轮33b配合的蜗杆37a在每一电机37的转轴上形成。因此，每一支撑轴22随相应电机37的转轴的转动而转动。当支撑轴33转动时，相应的支架29a在支撑轴33的轴向方向上移动。根据相应的支撑轴33调整三个支架29a中的每一支架的位置，可使气囊组件29移动，从而在基座23内部改变方向。
由三个移动机构30构成一位移机构。每一移动机构30包括支架29a、支撑轴33、支撑板34、轴承35、球接头36以及电机37。位移机构移动气囊组件29。气囊装置包括气囊组件29和位移结构。
如图4所示，一控制器40连接到电机37和充气机32，以控制电机37和充气机32的操作。控制40进一步连接到一存储器41、一转动角度传感器42、一预碰撞传感器43以及一碰撞传感器44。存储器41存储有关气囊31展开方向的数据，这种展开方向与方向盘21的转动角度相适合。转动角度传感器42检测方向盘21的转动角度，并向控制40发送一表示转动角度的信号。预碰撞传感43安装在车辆前部，并向前发出超声波或者电子波，以检测从前部靠近该车辆的诸如另一车辆之类的目标。当检测到一目标正靠近车辆时，预碰撞传感器43就向控制器40发送一表示该目标与该车辆之间的距离的信号。控制器40确定出该距离，并确定该目标和该车辆之间的相对速度，并根据预碰撞传感器43发出的信号预测在目标和车辆之间发生碰撞的可能性。碰撞传感44安装在车辆前部。当大于或等于预定值的碰撞作用在车辆前部时，碰撞传感器44就向控制器40发送一表示碰撞的信号。
气囊装置以下述方式工作。气囊组件29正常情况下设置在初始位置，在初始位置气囊31的展开方向沿方向盘21的轴向方向取向。当通过预碰撞传感器43预测到要发生碰撞时，控制器40根据方向盘21的转动角度转动每一电机37，在最合理的方向上移动气囊组件29a，使气囊31的展开方向向着驾驶员的胸部方向取向。
如果碰撞传感器44随后检测到发生了碰撞，控制器40就启动充气机32。气囊31随之展开，使气囊31向着驾驶员的胸部展开。另一方面，如果避免了碰撞，也就是说，如果从预测出要发生碰撞的预定时间期间内没有检测到发生了碰撞，控制器40就转动电机37，并把气囊组件29复位到初始位置。
如果由于某些原因没有发生预测的碰撞，却检测到发生了碰撞，控制器40就展开气囊31，利用设于初始位置的气囊组件29将气囊膨大。
第一实施例具有如下优点。
(1)当预测到要发生碰撞时，气囊组件29就在最佳方向上移动，从而使气囊31的展开方向为向着驾驶员胸部的方向。因此，如果随后检测到发生了碰撞，气囊31就向着驾驶员的胸部展开。因此，展开的气囊31可在发生碰撞时，有效地降低碰撞对驾驶员的作用，并可靠地保护驾驶员不受碰撞的影响。
(2)当没有发生预测的碰撞时，气囊组件29就从预定位置移动到初始位置。也就是说，可使包括未展开的气囊31在内的气囊组件29很容易地复位到初始位置，并防备未来发生的碰撞。
(3)除了把气囊组件29从初始位置移动到预定位置之外，位移机构还把气囊组件29从预定位置移动到初始位置。也就是说，位移机构也用作一复位机构，把气囊机构29从预定位置复位到初始位置。这样就简化了气囊机构29的位移系统的结构。
下面说明本发明的第二实施例。下面主要讨论与第一实施例不同之处。
如图5所示，根据第二实施例所述的气囊组件29牢固地固定在方向盘21上。一支撑柱47从方向盘21的近端伸出。支撑柱47可在位于支撑柱47的轴向中部的连接部分48处弯曲。方向盘21的角度随着支撑柱47的弯曲而改变。一未示出的锁定机构锁住连接部分48，可防止支撑柱47弯曲。当预碰撞传感器43预测到要发生碰撞时，可放开被锁定机构锁住的连接部分48。
在方向盘21的下部设有一螺线管49。一圆环49b固定到支撑柱47的远端。螺线管49设有一与圆环49b耦接的磁舌49a。螺线管49连接到控制器40而不是连接到图4所示的电机37。一移动机构30构成根据第二实施例所述的位移机构，该移动机构包括连接部分48和螺线管49。
正常情况下，方向盘21和气囊组件29位于如图5中的实线所示的初始位置。如果预碰撞传感器43预测到要发生碰撞，控制器40就放开锁定机构。之后，控制器40激发螺线管收回磁舌49a。支撑柱47在连接部分48弯曲，形成图5的一系列双点划线所示的状态。于是，把气囊机构29移动到最佳方向，使气囊31的展开方向为向着驾驶员胸部的方向。
如果碰撞传感器44随后检测到发生了碰撞，控制器40就启动充气机32。随后向着驾驶员的胸部展开气囊31。另一方面，如果避免发生预测的碰撞，控制器40就伸出螺线管的磁舌49a，把气囊机构29复位到初始位置。
第二实施例具有如第一实施例那样的一些优点。
下面说明本发明的第三实施例。下面主要讨论与第一实施例不同之处。
在第三实施例中，预碰撞传感器43安装在车辆侧部。预碰撞传感器43从车辆侧部发射超声波或电子波，检测从旁边路上靠近的诸如另一车辆之类的目标。碰撞传感器44安装在车辆侧部。当大于或等于预定值的碰撞作用在车辆侧部时，碰撞传感器44向控制器40发送一表示碰撞的信号。
如图6和7所示，气囊组件29和螺线管49安装在位于车辆乘客室内部的座位51的靠背51a内。气囊组件29与螺线管49的一磁舌接合。气囊组件29根据磁舌的伸出和收回，有选择地靠近和离开车辆的车体侧部52。螺线管49连接到控制器40，而不是连接到图4所示的电机。一移动机构30构成根据第三实施例所述的位移机构，该移动机构包括连螺线管49。
气囊组件29在正常情况下位于靠背51内部的收回位置，也就是说，图7实线所示的初始位置。如果预碰撞传感器43预测到要发生碰撞，控制器40就激发螺线管49伸出磁舌。之后，气囊组件29从靠背51a突出，如图7中的一系列双点划线所示靠近车体侧部52。于是，气囊31的展开方向向车体侧部52和乘客之间的空间内取向。
如果碰撞传感器44随后检测到发生了碰撞，控制器40就启动充气机32。之后，气囊31向着车体侧部52和乘客之间的空间展开。另一方面，如果避免了预测碰撞，控制器40就收回磁舌，把气囊组件29复位到初始位置。
除了第一实施例所具有的优点(2)和(3)之外，第三实施例还具有如下优点。
(4)如果预测到要发生碰撞，就移动气囊组件29，使气囊31的展开方向向车体侧部52和乘客之间的空间取向。因此，如果随后检测到发生了碰撞，气囊31就向着车体侧部52和乘客之间的空间内展开。因此，展开的气囊31可在车辆受到侧部碰撞时有效地降低对乘客的冲击，并可靠地保护乘客不会受到碰撞的影响。
下面说明本发明的第四实施例。下面主要讨论与第一实施例不同之处。
在第四实施例中，预碰撞传感器43安装在车辆两侧。每一预碰撞传感器43向着车辆的相应侧部发生超声波和电子波，检测从相应侧部靠近的诸如另一车辆之类的目标。碰撞传感器44安装在车辆两侧。当大于或等于预定值的碰撞作用在车辆的相应侧部时，每一碰撞传感器44向控制器40发送一表示碰撞的信号。
如图8和9所示，气囊组件29和一系列螺线管49设置在内部顶棚54的左右两侧。气囊组件29和一系列螺线管49被一车顶棚衬从下部起盖住。每一副螺线管49包括三个螺线管49。每一螺线管49的磁舌与相应的气囊组件29耦合。每一气囊组件29随着相应一副螺线管49的磁舌的伸出和收回而有选择地靠近和离开车辆乘客室的中心。螺线管49连接到控制器40，而不是连接到图4所示的电机37。移动机构30构成根据第四实施例所述的位移机构，该移动机构包括这一系列螺线管49。
每一气囊机构29在正常情况下在车顶棚衬55内部处于收回位置，也就是说，图9中的实线所示的初始位置。如果任一预碰撞传感器43预测到要发生碰撞，控制器40就激发相应的一副螺线管49而伸出它们的磁舌49a。于是，相应的气囊组件29推开车顶棚衬55，并如图9中的一系列双点划线所示移向车辆乘客室的中心。结果，相关的气囊31的展开方向向相应的车体侧部52和乘客之间的空间取向，而不是取向于覆盖一支柱56的装饰物57。
如果任一碰撞传感器44随后检测到发生了碰撞，控制器40就启动相应的充气机32。随后向着相应的车体侧部52和乘客之间的空间展开相关的气囊31。另一方面，如果避免了预测到的碰撞，控制器40就收回相应一副螺线管49的磁舌，收回已移动到初始位置的气囊组件29。当任一个气囊组件29向着车辆乘客室的中心移动到初始位置时，乘客就可把推开的车顶棚衬55返回。
除了第一实施例所具有的优点(2)和(3)以及第三实施例的具有的优点(4)之外，第四实施例还具有如下优点。
(5)如果当相应的气囊组件29处于初始位置时启动任一个充气机32，相关的气囊31就会受到装饰物57的干扰，并不会以适当的方式展开。但是，由于在预测到要发生碰撞时，每一气囊组件29移向车辆乘客室的中心，因此，可以防止每一气囊31受到装饰物57的干扰。
下面说明本发明的第五实施例。下面主要讨论与第一实施例不同之处。
在第五实施例中，预碰撞传感器43安装在车辆后部。预碰撞传感器43向着车辆后部发射超声波或电子波，检测从后部靠近的诸如另一车辆之类的目标。碰撞传感器44安装在车辆后部。当大于或等于预定值的碰撞作用在车辆后部时，碰撞传感器44向控制器40发送一表示碰撞的信号。
如图10至12所示，气囊组件29和一转动螺线管60安装在车辆后部的内部顶棚54的某一部位，并被一车顶棚衬从下部起盖住。气囊组件29利用连杆59固定在内部顶棚54上。气囊组件29利用其中一个连杆59连接到转动螺线管60的驱动轴上，并随着驱动轴的转动而垂直移动。转动螺线管60连接到控制器40，而不是连接到图4所示的电机37。移动机构30构成根据第五实施例所述的位移机构，该移动机构包括连杆59和转动螺线管60。
气囊机构29在正常情况下在车顶棚衬55内部处于收回位置，也就是说，图12中的实线所示的初始位置。如果预碰撞传感器43预测到要发生碰撞，控制器40就激发转动螺线管49，转动驱动轴。于是，气囊组件29推开车顶棚衬55，并如图12中的一系列双点划线所示向下移动。结果，气囊31的展开方向取向于以平行于后部窗户61的方向。
如果碰撞传感器44随后检测到发生了碰撞，控制器40就启动充气机32。随后沿后部窗户61展开气囊31。另一方面，如果避免了预测到的碰撞，控制器40就放开激发的转动螺线管60，把气囊组件29复位到初始位置。当气囊组件29向下移动到初始位置时，乘客就可把推开的车顶棚衬55返回。
除了第一实施例所具有的优点(2)和(3)的优点之外，第五实施例还具有如下优点。
(6)如果预测到要发生碰撞，就移动气囊组件29，从而使气囊31的展开方向取向于平行于后部窗户61的方向。因此，如果随后检测到发生了碰撞，气囊31就沿后部窗户61展开。因此，展开的气囊31可在车辆受到后部碰撞时有效地降低对乘客的冲击，并可靠地保护乘客不会受到碰撞的影响。
下面说明本发明的第六实施例。下面主要讨论与第一实施例不同之处。
如图13所示，在第六实施例中，气囊组件29和螺线管49安装在一仪表盘63的下部。气囊组件29利用一可转动的支撑板64与螺线管49的磁舌配合。气囊组件29根据磁舌的伸出和收回而有选择地靠近和离开乘客。螺线管49连接到控制器40，而不是连接到图4所示的电机37。移动机构30构成根据第六实施例所述的位移机构，该移动机构包括这螺线管49和支撑板64。
气囊机构29在正常情况下位于远离乘客腿部的位置，也就是说，图13中的实线所示的初始位置。如果预碰撞传感器43预测到要发生碰撞，控制器40就激发螺线管49伸出磁舌。于是，气囊组件29如图13中的一系列双点划线所示靠近乘客的腿部。结果，气囊31向着乘客的膝盖附近取向。
如果碰撞传感器44随后检测到发生了碰撞，控制器40就启动充气机32。随后向着乘客的膝盖附近展开气囊31。另一方面，如果避免了预测到的碰撞，控制器40就收回螺线管49的磁舌，把气囊组件29复位到初始位置。
除了第一实施例所具有的优点(2)和(3)之外，第六实施例还具有如下优点。
(7)如果预测到要发生碰撞，就移动气囊组件29，从而使气囊31的展开方向取向于向着乘客的膝盖附近方向。因此，如果随后检测到发生了碰撞，气囊31就向着乘客的膝盖附近展开。因此，展开的气囊31可有效地保护乘客的膝盖不会受到碰撞的影响。
下面说明本发明的第七实施例。下面主要讨论与第一实施例不同之处。
如图14和15所示，在第七实施例中，气囊组件29和螺线管49安装在前玻璃66的下端附近。一柔性天窗盖67从上部盖住气囊组件29。气囊组件29与螺线管49的磁舌配合，并随着磁舌的伸出和收回而垂直移动。螺线管49连接到控制器40，而不是连接到图4所示的电机37。移动机构30构成根据第七实施例所述的位移机构，该移动机构包括该螺线管49。
气囊机构29在正常情况下位于天窗盖67内部的收回位置，也就是说，图15中的实线所示的初始位置。如果预碰撞传感器43预测到要发生碰撞，控制器40就激发螺线管49伸出磁舌。于是，气囊组件29就推开天窗盖67，并如图15中的一系列双点划线所示向上移动。结果，气囊31的展开方向向从一车篷板68的后上部至前部玻璃66的上部之间的区域取向。
如果碰撞传感器44随后检测到发生了碰撞，控制器40就启动充气机32。随后向着该区域展开气囊31。另一方面，如果避免了预测到的碰撞，控制器40就收回螺线管49的磁舌，把气囊组件29复位到初始位置。
除了第一实施例所具有的优点(2)和(3)之外，第七实施例还具有如下优点。
(8)如果预测到要发生碰撞，就移动气囊组件29，从而使气囊31的展开方向向从一车篷板68的后上部至前部玻璃66的上部之间的区域取向。因此，如果随后检测到发生了碰撞，气囊31向着该区域展开气囊31。因此，如果车辆撞向一行人或者撞到一二轮车，展开的气囊31可防止行人或者二轮车的驾驶人碰撞到顶棚板68或者前部玻璃的后部，因此，展开的气囊31可在车辆碰撞到目标时有效地降低对受碰撞的目标物的冲击，并可靠地保护受碰撞的目标物不会受到碰撞的影响。
下面说明本发明的第八实施例。下面主要讨论与第一实施例不同之处。
如图16所示，在第八实施例中，由一设于仪表盘63下部的下底盘70支撑气囊组件29。下底盘70与螺线管49的磁舌配合，并前后往复移动。气囊组件29根据磁舌的伸出和收回而有选择地靠近和离开乘客的腿部。螺线管49连接到控制器40，而不是连接到图4所示的电机37。移动机构30构成根据第八实施例所述的位移机构，该移动机构包括该螺线管49和下底盘70。
气囊机构29在正常情况下位于靠近乘客腿部的位置，也就是说，图16中的实线所示的初始位置。如果预碰撞传感器43预测到要发生碰撞，控制器40就激发螺线管49收回磁舌。于是，气囊组件29就如图15中的一系列双点划线所示移开乘客腿部。结果，气囊31向乘客的膝盖附近取向。
如果碰撞传感器44随后检测到发生了碰撞，控制器40就启动充气机32。随后向着乘客膝盖附近展开气囊31。另一方面，如果避免了预测到的碰撞，控制器40就伸出螺线管49的磁舌，把气囊组件29复位到初始位置。
除了第一实施例所具有的优点(2)和(3)和第六实施例所具有的优点(7)的之外，第八实施例还具有如下优点。
(9)在预测到要发生碰撞之后，可在气囊组件29和乘客之间保持相对较宽的空间。因此，气囊31可在实际上受到碰撞时，在该空间内展开，有效地保护乘客的膝盖。
下面说明本发明的第九实施例。下面主要讨论与第一实施例不同之处。
如图17所示，在第九实施例中，由一设于仪表盘63下部的下底盘70支撑转动螺线管60。气囊组件29与转动螺线管60的输出轴60a接合，并随着输出轴60a一体转动。转动螺线管60连接到控制器40，而不是连接到图4所示的电机37。移动机构30构成根据第九实施例所述的位移机构，该移动机构包括该转动螺线管60。
气囊机构29在正常情况下位于图17中的实线所示的初始位置。在初始位置，气囊31的展开方向取向于大致的水平方向。如果预碰撞传感器43预测到要发生碰撞，控制器40就激发转动螺线管60，使输出轴60a转动。于是，气囊组件29就如图17中的一系列双点划线所示从初始位置稍微向上转动。结果，气囊31的展开方向向乘客的膝盖附近取向。
如果碰撞传感器44随后检测到发生了碰撞，控制器40就启动充气机32。随后向着乘客膝盖附近展开气囊31。另一方面，如果避免了预测到的碰撞，控制器40放开激发的转动螺线管60，把气囊组件29复位到初始位置。
第九实施例具有与第六实施例相同的优点。
下面说明本发明的第十实施例。下面主要讨论与第一实施例不同之处。
如图18所示，在第十实施例中，气囊组件29安装在位于乘客侧部的仪表盘63的内部。安装气囊组件29的仪表盘63的部分、或者靠近位于仪表盘63上的开孔69的盖体76可绕第一轴71转动。一铰链72在第一轴71附近从盖体76的某一部分伸出。螺线管74设于仪表盘63内部，并由一第二轴73可转动地支撑。螺线管74的磁舌利用一第三轴75与铰链72接合。因此，当螺线管74受到激发而伸出或收回磁舌时，盖体76可绕第一轴71转动，使气囊组件29移动。螺线管74连接到控制器40，而不是连接到图4所示的电机37。移动机构30构成根据第十实施例所述的位移机构，该移动机构包括第一轴71、铰链72、第三轴75、盖体76和螺线管74。
气囊机构29在正常情况下位于仪表盘63内部的收回位置，也就是说，图18中的实线所示的初始位置。如果预碰撞传感器43预测到要发生碰撞，控制器40就激发螺线管74收回磁舌。于是，盖体76转动，气囊组件29如图18中的一系列双点划线所示暴露在仪表盘63的外部。结果，气囊31的展开方向向坐在乘客座位上的乘客胸部取向。
如果碰撞传感器44随后检测到发生了碰撞，控制器40就启动充气机32。随后向着坐在乘客座位上的乘客的胸部展开气囊31。另一方面，如果避免了预测到的碰撞，控制器40就伸出螺线管74的磁舌，把气囊组件29复位到初始位置。
除了第一实施例所具有的优点(2)和(3)之外，第十实施例还具有如下优点。
(10)如果预测到要发生碰撞，就移动气囊组件29，从而使气囊31的展开方向向坐在乘客座位上的乘客胸部取向。因此，如果随后检测到发生了碰撞，气囊31向着坐在乘客座位上的乘客的胸部展开。因此，在受到碰撞时展开的气囊31可有效地降低对坐在乘客座位上的乘客的冲击，并可靠地保护坐在乘客座位上的乘客不会受到碰撞的影响。
下面参照图19至22说明本发明的第十一实施例。第十一实施例的结构基本上与图5所示的第二实施例相同。下面讨论第二实施例中没有说明的功能。
如图19至21所示，方向盘111安装在车辆乘客室内部，包括一圆环部分112、一基座部分113以及刹车部分114。基座部分113安装在圆环部分112的中心。刹车部分114把圆环部分112与基座部分113连接起来。方向盘111包括一由铝合金制成的盘芯115和由软性合成树脂制成的盘芯罩116。盘芯罩116覆盖住盘芯115。在盘芯115的某部位上形成有固定毂117，该固定毂位于方向盘111的中心。方向盘111利用固定毂117安装在操作杆118的远端。
盘芯115通过一安装板120支撑一气囊组件119，该气囊组件119设置在基座部分113的内部。气囊组件119包括一折叠气囊121和一充气机122，该充气机向气囊121提供气体，以使气囊121展开。
如图19所示，一支撑柱124从操作杆118的近端伸出，该支撑柱47可在位于轴向方向的中部的连接部分125处弯曲。在方向盘111的下部设有一螺线管127。螺线管127的磁舌127a与一圆环124a配合，该圆环固定在支撑柱124的远端。
当气囊121展开时，展开的气囊121支撑在方向盘111(特别是圆环部分112和刹车部分114)以及坐在驾驶员座位上的乘客P(或者一驾驶员)之间。也就是说，方向盘111可作为一支撑体123，用于将展开的气囊121靠住乘客P而被支撑。移动机构126构成根据第十一实施例所述的位移机构，该移动机构包括连接部分125和螺线管127，并可移动支撑体123。气囊装置包括一气囊组件119、支撑体123和位移机构。
如图22所示，一控制器128连接到螺线管127和充气机122，并控制螺线管127和充气机122工作。控制器128进一步连接到一存储器129、一预碰撞传感器130以及一碰撞传感器131。存储器129存储有关螺线管127和充气机122控制情况的数据。预碰撞传感器130安装在车辆前部，并向前发出超声波或者电子波，以检测从前部靠近该车辆的诸如另一车辆之类的目标。当检测到一目标正靠近车辆时，预碰撞传感器130就向控制器128发送一表示目标与该车辆之间的距离的信号。控制器128确定出该距离，并确定该目标和该车辆之间的相对速度，并根据发自预碰撞传感器130的信号预测在目标和车辆之间发生碰撞的可能性。碰撞传感器131安装在车辆前部。当大于或等于预定值的碰撞作用在车辆前部时，碰撞传感器131向控制器128发送一表示受到碰撞的信号。
气囊装置以下述方式工作。方向盘111在正常情况下位于如图19中的实线所示的初始位置。如果预碰撞传感器131预测到要发生碰撞，控制器128就激发螺线管127以收回磁舌127a。于是，支撑柱124在连接部分125处弯曲，使方向盘111如图19中的一系列双点划线所示倾斜，以面对乘客P的胸部。
如果碰撞传感器131随后检测到发生了碰撞，控制器128就启动充气机122。随后向着乘客胸部展开气囊121。展开的气囊121支撑在方向盘111和乘客P的胸部之间。另一方面，如果避免了预测到的碰撞，控制器128就伸出螺线管127的磁舌127a，把方向盘111复位到初始位置。
如果由于某些原因没有发生任何碰撞预测，却检测到发生了碰撞，控制器128就利用位移初始位置的方向盘111展开气囊121。
除了第二实施例所具有的优点之外，第十一实施例还具有如下优点。
(11)如果预测到要发生碰撞，就移动方向盘111，面向驾驶员座位上的乘客P的胸部。因此，可把展开的气囊121稳定地支撑在方向盘111和乘客P的胸部之间。这样可防止气囊121从乘客P的胸部弹回并移动到不适当的位置。因此，展开的气囊121可在受到碰撞时有效地降低对乘客P的冲击，并可靠地保护乘客P不会受到碰撞的影响。
(12)当预测到要发生碰撞时，方向盘111从初始位置移动到预定位置，当避免了发生预测的碰撞时，方向盘111从预定位置移动到初始位置。也就是说，方向盘111根据车辆的情况反向移动。
(13)当避免了预测到的碰撞时，方向盘111自动地从预定位置复位到初始位置。因此，避免了预测到的碰撞之后，可使驾驶员以正常方式驾驶。
(14)位移机构不但把方向盘111从初始位置移动到预定位置，还从预定位置移动到初始位置。也就是说，还可以把位移机构用作复位机构，把方向盘111从预定位置复位到初始位置。这样就简化了与方向盘111的移动有关的结构。
(15)由于把方向盘111用作支撑体123，因此可简化气囊装置的结构。
下面说明本发明的第十二实施例。下面主要讨论与第十一实施例不同之处。
如图23所示，在第十二实施例中，气囊组件119和螺线管127安装在方向盘111的基座部分113的内部。气囊组件119与螺线管127的磁舌配合，并根据磁舌的伸出和收回而环绕支撑柱134移动。移动机构126构成根据第十二实施例所述的位移机构，该移动机构包括螺线管127，并可移动气囊组件119。换句话说，位移机构改变方向盘111或者支撑体123和气囊组件119之间的相对位置。
气囊机构119在正常情况下位于图23中的虚线所示的初始位置。如果预碰撞传感器130预测到要发生碰撞，控制器128就激发螺线管127收回磁舌。于是，气囊组件119如图23中的箭头方向所示移动，使气囊121的展开方向向着乘客P的胸部取向。
如果碰撞传感器131随后检测到发生了碰撞，控制器128就启动充气机122。随后向着乘客P的胸部展开气囊121。展开的气囊111支撑在方向盘111和乘客P的胸部之间。另一方面，如果避免了预测到的碰撞，控制器128就伸出螺线管127的磁舌，把气囊组件119复位到初始位置。
除了第十一实施例所具有的优点(15)之外，第十二实施例还具有如下优点。
(16)如果预测到要发生碰撞，就相对于方向盘111移动气囊组件119，从而使展开的气囊121支撑在方向盘111和乘客P的胸部之间。因此，可防止展开的气囊121从乘客P的胸部弹回并移动到不适当的位置。因此，展开的气囊121可在受到碰撞时有效地降低对乘客P的冲击，并可靠地保护乘客P不会受到碰撞的影响。
(17)当避免了预测到的碰撞时，气囊组件119从预定位置移动到初始位置。因此，可使包括未展开的气囊121在内的气囊组件119很容易地复位到初始位置，并防备未来可能发生的碰撞。
(18)位移机构不但把气囊组件119从初始位置移动到预定位置，还从预定位置移动到初始位置。也就是说，还可以把位移机构用作复位机构，把气囊组件119从预定位置复位到初始位置。这样就简化了与气囊组件119的移动有关的结构。
下面说明本发明的第十三实施例。下面主要讨论与第十一实施例不同之处。
如图24和25所示，在第十三实施例中，通过切去方向盘111的圆环部分112的某一部分而形成一间隔部分136。方向盘111的圆环部分112具有两个面向间隔部分136的端部。在方向盘111内部设有一对弧形支撑件137。每一支撑件137通过一小齿轮139和齿条140与位于方向盘111内部的电机138的转动轴工作接合。因此，每一支撑件137随着相应电机138的转动轴的转动而有选择地从方向盘111的相应端部突出或者收回到相应的端部内。电机138连接到控制器128，而不是连接到图22所示的螺线管127。
根据第十三实施例所述的支撑体123包括方向盘111和支撑件137。移动机构126构成根据第十三实施例所述的位移机构，每一移动机构包括电机138、小齿轮139和齿条140，并移动相应的支撑件137。
支撑件137在正常情况下位于方向盘111内部的收回位置，也就是说，图25中的虚线所示的初始位置。如果预碰撞传感器130预测到要发生碰撞，控制器128就转动电机138。使支撑件137如图25中的一系列双点划线所示从方向盘111的端部伸出。于是，从方向盘111的端部伸出的支撑件137相互靠近，并充满间隔部分136。
如果碰撞传感器131随后检测到发生了碰撞，控制器128就启动充气机122。随后向着乘客P的胸部展开气囊121。展开的气囊121支撑在方向盘111、支撑件137和乘客P的胸部之间。另一方面，如果避免了预测到的碰撞，控制器128就使电机138转动，把支撑件137复位到初始位置。
第十三实施例具有如下优点。
(19)如果预测到要发生碰撞，就移动支撑件137，从而使展开的气囊121支撑在支撑件137和乘客P的胸部之间。因此，展开的气囊121可稳定地支撑在方向盘111、支撑件137和乘客P的胸部之间。进而，可防止展开的气囊121从乘客P的胸部弹回并移动到不适当的位置。因此，展开的气囊121可在受到碰撞时有效地降低对乘客P的冲击，并可靠地保护乘客P不会受到碰撞的影响。
(20)当预测到要发生碰撞时，支撑件137从初始位置移动到预定位置，并在避免了预测到的碰撞时，支撑件137从预定位置移动到初始位置。也就是说，支撑件137根据车辆的情况反向移动。
(21)位移机构不但把支撑件137从初始位置移动到预定位置，还从预定位置移动到初始位置。也就是说，还可以把位移机构用作复位机构，把支撑件137从预定位置复位到初始位置。这样就简化了与支撑件137的移动有关的结构。
下面说明本发明的第十四实施例。下面主要讨论与第十一实施例不同之处。
在第十四实施例中，预碰撞传感器130安装在车辆两侧。每一预碰撞传感器130从车辆的侧部发射超声波或电子波，检测从相应侧部靠近的诸如另一车辆之类的目标。碰撞传感器131安装在车辆两侧。当大于或等于预定值的碰撞作用在车辆任一侧时，相应的碰撞传感器131向控制器128发送一表示碰撞的信号。
如图26和27所示，两个气囊组件119设置在车辆内部顶棚142的左右两侧。气囊组件119和被一车顶棚衬143从下部起盖住。车辆有四个门144(图26中仅示出两个)，一侧部玻璃145设置在每一车门144内，而且玻璃145和车门144部分地构成车辆乘客室。如图27中的一系列双点划线所示，每一气囊121的展开方向取向于平行于相应侧部车门144的侧部玻璃145的内侧方向。第十四实施例中的支撑件137类似于板形，并设置在每一车门144内部。每一支撑件137与一线性电机132的动子配合，并随着动子的移动而移动。该线性电机132连接到控制器128，而不是连接到图22所示的螺线管127。
在第十四实施例中，支撑件137可用作支撑体123。移动机构126构成根据第十四实施例所述的位移机构，该移动机构包括线性电机132，可移动支撑件137。
支撑件137在正常情况下处于图27中的虚线所示的初始位置。每一支撑件137设置在相应车门144内部的初始位置。如果每一预碰撞传感器130预测到要发生碰撞，控制器128就移动每一线性电机132的动子，从而使相应的支撑件137从相关的车门144伸出。因此，从相应的车门144伸出的每一支撑件137从内部覆盖住相应车门144的侧部玻璃145。
如果碰撞传感器131随后检测到发生了碰撞，控制器128就启动充气机122。随后，沿从内部覆盖住相应车门144的侧部玻璃145展开每一气囊121。展开的每一气囊121支撑在相应的支撑件137和乘客P之间。另一方面，如果避免了预测到的碰撞，控制器128就移动线性电机132的动子，把相应的支撑件137复位到初始位置。
除了具有第十三实施例的优点(20)和(21)之外，第十四实施例还具有如下优点。
(22)如果预测到要发生碰撞，就移动每一支撑件137，从而使已展开的相应气囊121支撑在支撑件137和乘客P之间。因此，每一展开的气囊121可稳定地支撑在相应的支撑件137和乘客P之间，可防止展开的气囊121从乘客P弹回并移动到不适当的位置。因此，每一展开的气囊121可在受到碰撞时有效地降低对乘客P的冲击，并可靠地保护乘客P不会受到碰撞的影响。另外，在实际碰撞时，每一支撑件137从内部覆盖住相应的侧部玻璃145，从而不会有作用力直接从车辆乘客室的内部作用到侧部玻璃145上。
下面说明本发明的第十五实施例。下面主要讨论与第十一实施例不同之处。
如图28所示，在第十五实施例中，气囊组件119安装在位于乘客侧部的仪表盘147的内部。气囊组件119之上的仪表盘147的某一部分设有一开孔148。该开孔148由一盖体149封闭。展开时，气囊121推开盖体149，并暴露在仪表盘147的外部。气囊121的展开方向向乘客座位上的乘客取向。
支撑件137也设置在位于乘客侧部的仪表盘147的内部。支撑件137与线性电机132的动子配合，并随着动子的移动而从仪表盘147伸出和收回到仪表盘147内。该线性电机132连接到控制器128，而不是连接到图22所示的螺线管127。
在第十五实施例中，支撑件137可用作支撑体123。移动机构126构成根据第十五实施例所述的位移机构，该移动机构包括线性电机132，并且可移动支撑件137。
支撑件137在正常情况下处于图28中的实线所示的初始位置，该位置位于仪表盘147内部。如果预碰撞传感器130预测到要发生碰撞，控制器128就移动线性电机132的动子，从而使支撑件137从仪表盘147伸出。因此，伸出到外部的支撑件137如图28中的一系列双点划线所示从内部覆盖住一前部玻璃150。该前部玻璃部分地构成车辆的乘客室。
如果碰撞传感器131随后检测到发生了碰撞，控制器128就启动充气机122。随后，向着乘客座位上的乘客P展开气囊121。展开的气囊121支撑在支撑件137和乘客P之间。另一方面，如果避免了预测到的碰撞，控制器128就移动线性电机132的动子，把支撑件137复位到初始位置。
除了具有第十三实施例的优点(20)和(21)和第十四实施例的优点(22)之外，第十五实施例还具有如下优点。
(23)不但有前部玻璃150支撑展开的气囊121，支撑件137也支撑展开的玻璃150。因此可由支撑件137和前部玻璃150稳定地支撑展开的气囊121。另外，实际碰撞时，支撑件137从内部覆盖住前部玻璃150，从而不会有作用力直接从车辆乘客室的内部作用到前部玻璃150上。
本领域的技术人员可以理解，不超出本发明的精神实质或者保护范围可以有其它许多具体的方式实现本发明。具体地说，可以理解，也可采用下述方式实现本发明。
把气囊组件29、119或者支撑体123从初始位置移动到预定位置的位移机构可以与把气囊组件29、119或者支撑体123从预定位置移动到初始位置的位移机构分开。
在图13所示的气囊装置中，可利用前后往复移动的部件替换支撑板64。在此情况下，根据螺线管磁舌的伸出和收回，在预测到要发生碰撞时，气囊组件29靠近乘客的腿部；当避免了预测的碰撞时，气囊组件29就从乘客的腿部离开。因此，如果预测到要发生碰撞，就把气囊组件29设置成靠近乘客腿部。因此，尽管气囊31很小，气囊31仍然能可靠地保护乘客。如果气囊31很小，就可以减小气囊组件29的体积，这样可适于把气囊组件29安装在仪表盘63内部或者仪表盘63附近。
在图16所示的气囊装置中，可由设于仪表盘63下部的专门的支撑件代替下底盘70支撑气囊组件29。在此情况下，专门的支撑件与螺线管49的磁舌配合，有选择地前后移动。
在图17所示的气囊装置中，可由设于仪表盘63之下的专门的支撑件代替下底盘70支撑转动螺线管60。
在上述实施例中，如果碰撞传感器44、131检测到发生了碰撞，控制器40、128就展开气囊31、121。但是，在从预碰撞传感器43、130预测到要发生碰撞之后的预定时间内，也可展开气囊31、121。在此情况下，就不需要碰撞传感器44、131和相关的结构了，这样可简化结构。还可把控制器40、128设计成在从预测到要发生碰撞之后的预定时间内，只有预碰撞传感器43检测到目标正在靠近车辆时，才展开气囊31、121。在此情况下，更能够可靠地避免气囊装置失灵。
在上述实施例中，如果避免了预测到的碰撞，就自动地操作位移机构，把气囊组件29、119或者支撑体123从预定位置移动到初始位置。但是，也可把位移机构设计成，例如当按下设于车辆内部的复位开关时，就进行操作。
可以把构成位移机构的包含在移动机构30、126中的电机、以及其它驱动源替换成其它驱动源。例如，可把图19中所示的螺线管127替换成一电机、以及一可操与该电机工作配合的齿条和齿轮。可把图27和28所示的线性电机替换成一电机、以及一可操作地与该电机配合的齿条和齿轮。
因此，可以理解，本发明的实例和实施例只是示例性的，并不是限制性的，本发明并不局限于本文所给出细节，而是在附属权利要求书所述的保护范围和等同替换之内，可以进行改进。
权利要求
1.一种安装在车辆上的气囊装置，该装置的特征在于，包括气囊，有选择地在初始位置和预定位置之间移动，该气囊最初是未展开的；充气机，把气体提供到气囊中，以便沿展开方向展开该气囊；第一位移机构，当预测到车辆要受到碰撞时，该第一位移机构把未展开的气囊从初始位置移动到预定位置；以及第二位移机构，该第二位移机构把未展开的气囊从预定位置移动到初始位置。
2.如权利要求1所述的气囊装置，其特征在于，该气囊和该充气机构成气囊组件，其中，第一和第二位移机构移动该气囊组件。
3.如权利要求1所述的气囊装置，其特征在于第一位移机构还可用作第二位移机构。
4.如权利要求1至3中的任一项所述的气囊装置，其特征在于，该气囊设置在车辆乘客室内部。
5.如权利要求4所述的气囊装置，其特征在于，该气囊设置在车辆的方向盘上，其中，移动到预定位置的气囊的展开方向向车辆驾驶员取向。
6.如权利要求4所述的气囊装置，其特征在于，该气囊位于车座靠背处，其中，该第一位移机构移动气囊，使该气囊从靠背向着车辆车体侧部伸出。
7.如权利要求4所述的气囊装置，其特征在于，该气囊设置在车辆仪表盘下部，其中，移动到预定位置的气囊的展开方向向乘客膝盖附近取向。
8.如权利要求4所述的气囊装置，其特征在于，该气囊设置在车辆顶棚内部，其中，该第一位移机构移动该气囊，使其离开顶棚内部。
9.如权利要求8所述的气囊装置，其特征在于，该气囊设置在与车辆侧部相对应或者与车辆后部相对应的那部分内部顶棚内。
10.如权利要求8所述的气囊装置，其特征在于，该气囊在初始位置设置在车顶棚衬内部，并在预定位置暴露在车顶棚衬外部。
11.如权利要求1至3中的任一项所述的气囊装置，其特征在于该气囊设置在车辆乘客室的外部。
12.如权利要求11所述的气囊装置，其特征在于该气囊设置在前部玻璃下端附近，其中，该第一位移机构把该气囊从低于车篷板后端的位置向上移动到其高度基本与车篷板后端高度相等的位置。
13.一种安装在车辆上的气囊装置，该装置的特征在于，包括气囊；充气机，该充气机把气体提供到气囊中，以展开气囊；支撑体，当气囊展开时该支撑体支撑气囊，并有选择地在初始位置和预定位置之间移动；以及位移机构，该位移机构在气囊展开之前把支撑体从初始位置移动到预定位置，其中，展开的气囊被支撑在移动到预定位置的支撑体和乘客之间。
14.如权利要求13所述的气囊装置，其特征在于，复位机构把支撑体从预定位置移动到初始位置。
15.如权利要求13或14所述的气囊装置，其特征在于，当预测到车辆要受到碰撞时，该位移机构移动该支撑体。
16.如权利要求13所述的气囊装置，其特征在于，把该气囊设置成在部分形成车辆乘客室的表面和乘客之间展开，其中，移动到预定位置的该支撑体位于该展开的气囊和部分形成车辆乘客室的表面之间。
17.一种安装在车辆上的气囊装置，该装置的特征在于，包括气囊；充气机，该充气机把气体提供到气囊中，以展开气囊；支撑体，当气囊展开时该支撑体支撑气囊；以及位移机构，该位移机构在气囊展开之前，从初始位置到预定位置改变气囊和支撑体之间的相对位置，其中，展开的气囊被支撑在支撑体和坐在预定位置的乘客之间。
18.如权利要求17所述的气囊装置，其特征在于，包括复位机构，从预定位置到初始位置改变该气囊和该支撑体之间的相对位置。
19.如权利要求17或18所述的气囊装置，其特征在于，当预测到车辆要受到碰撞时，该位移机构改变该气囊和该支撑体之间的相对位置。
20.如权利要求14或18所述的气囊装置，其特征在于，该位移机构还可用作复位机构。
21.如权利要求13、14、17和18中的任一项所述的气囊装置，其特征在于该支撑体是车辆方向盘，其中，气囊设置在该方向盘上。
全文摘要
本发明所述的第一种气囊装置设有一气囊组件，该气囊装置包括一气囊、一充气机以及一可移动气囊组件的位移机构。当预测到车辆要受到碰撞时，该位移机构把气囊组件从一初始位置移动到一预定位置；当避免了预测到的碰撞时，该位移机构把气囊组件从预定位置移动到初始位置。本发明所述的第二种气囊装置设有气囊组件和可移动一支撑件的位移机构。该支撑件在气囊展开之前把气囊从初始位置移动到预定位置。展开的气囊被支撑在移动到预定位置的支撑体和一乘客之间。
文档编号B60R21/205GK1449952SQ0310846
公开日2003年10月22日 申请日期2003年4月11日 优先权日2002年4月11日
发明者森健二, 小林裕之, 栗山雄治, 山本直, 小山享, 棚濑利则, 桥本正一 申请人:丰田合成株式会社