专利名称：乘客约束装置用充气囊及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种在乘客腰部约束装置或乘客脚部约束装置等中使用的乘客约束装置用充气囊及其制造方法。
背景技术：
在车辆发生前方冲撞时，乘客由于惯性会向前方移动。在乘客系了座椅安全带的情况下，由于座椅安全带中的肩带及腰带的约束作用，而会很大程度上抑制乘客向前方移动，但有时还不足够。
例如，从特开平5-229378号公报、特开平10-217818号公报、英国专利GB2357466等中可知一种乘客腰部约束装置，其为了防止乘客向前方移动，而在车辆因前方冲撞等而急减速时，使座椅座垫的前端部瞬间上升、来限制乘客向前方移动。另外，从特开平8-40177号公报、特开平9-123857号公报等中可知一种用于保护向前方移动的乘客的脚部的乘客脚部约束装置。
图13表示作为这种乘客腰部约束装置的、在英国专利GB2357466中公开的乘客腰部约束装置的一例。其中(a)表示膨胀展开前的状态、(b)表示膨胀展开后的状态。在图中，1是座椅骨架，在该座椅骨架的前部，设有从上面看凹下的凹部1a，在其上表面通过焊接或粘接等方法贴合有金属薄片2，用来覆盖凹部1a。在该例中，充气囊3由金属薄片2与座椅骨架1构成，充气机4产生的气体被填充到充气囊3的内部空间。
具有该乘客腰部约束装置的车辆，在由于前方冲撞等原因而使车辆急减速时，充气机4工作向充气囊3送入高压气体。这样，构成充气囊3的金属薄片2膨胀展开，使座椅座垫的前部座面上升，从而防止坐在座椅上的乘客M向前方移动。
图14表示乘客脚部约束装置(也称为膝气囊装置)的例子。其中(a)表示膨胀展开前的状态、(b)表示膨胀展开后的状态。在该图中，11是仪表板，12是盖板，13是被内置在盖板12的内侧的气囊模组。在气囊模组13中装备有充气囊(气囊本体)14、充气机15，充气机15产生的气体被向充气囊14内部填充。
具有该乘客脚部约束装置的车辆，在由于前方冲撞等原因而车辆急减速时，充气机15工作而向充气囊14送入高压气体。这样，充气囊14膨胀展开，推出盖板12，从而约束坐在座椅上的乘客的脚部N，来缓解脚部向车内装备冲撞时的冲击。
不过，在将这种乘客约束装置的充气囊构成为金属的单独部件时，如图15所示，以前通过焊接(虚线23表示焊接部)来贴合2片金属薄片21、22而构成，或者，如图16所示，构成为具有蛇纹状的周壁25的波纹箱式的部件。
但是，图15所示的充气囊由于其高度方向的尺寸被限制，所以难以确保展开行程S，冲击吸收性能差，并且存在展开形状不稳定的问题。另外，图16所示的充气囊，容易确保展开行程S，但存在加工困难、并且不能减小收缩时的高度的问题。
发明内容
本发明是鉴于上述现状而提出的，其目的在于提供一种可紧凑地收容，同时，可确保充分的展开行程并能展开成稳定形状，并且，加工容易的乘客约束装置用充气囊及其制造方法。
第1项发明涉及一种通过填充高压气体可以膨胀展开，而利用膨胀展开来约束乘客的乘客约束装置用充气囊，其特征在于形成箱状的气囊本体，该气囊本体的周侧面具有用于确保高度的裆部，在上述裆部的高度方向的中间部形成有向内侧呈谷状弯折的折线，同时，在夹着箱状的气囊本体的角部的一个边侧的裆部的端部形成有重叠弯折部，该重叠弯折部随着另一个边侧的裆部的折叠而重叠弯折在该裆部(的折叠部分上，通过以上述折线呈谷状弯折而扁平折叠箱状的气囊本体。
该发明的充气囊，由于在周侧面设置用于确保高度的裆部，所以能够确保充分的展开行程。另外，由于在用于确保高度的裆部设置向内侧呈谷状弯折的折线，并且，在角部形成三角形状的重叠弯折部，所以，可扁平折叠，能够以薄且紧凑的形态进行收容。另外，在展开时，折线部分延伸，而能够稳定展开成均匀高度。此外，膨胀展开的气囊本体，由于只需将树脂薄片或金属薄片成型成方箱状、再在裆部形成折线而构成，所以与波纹箱式的相比其加工容易。
第3项发明，基于第1项发明所述的乘客约束装置用充气囊，其特征在于上述气囊本体与底板被一体成型。
通过这样一体成型，而省去了利用焊接等方法进行的接合，因此，能够确保高的气密性。
另外，第5项发明，基于第1项发明所述的乘客约束装置用充气囊，其特征在于上述气囊本体，由端面板封闭剖面呈长方形的筒体的两端开口面，且该长方形剖面的纵边比横边小，将相当于上述筒体的纵边的侧面板及上述端面板形成为裆部。
根据第4项发明所述的构成，由于气囊本体上确保有由方筒体的侧面板及封闭方筒体的两端开口部的端面板构成的裆部，所以能够确保充分的展开行程。
另外，如果在裆部设置向内侧呈谷状弯折的折线，同时在夹着气囊本体的角部的一个边侧的裆部的端部形成三角形状的重叠弯折部，则可扁平折叠气囊本体，能够以薄且紧凑的形态进行收容。另外，在展开时，通过折线部分延伸，而能够稳定展开成均匀的高度，因此，对乘客的支撑性能提高。另外，由于首先准备呈长方形剖面的方筒体，再由端面板封闭其两端开口面而构成膨胀展开的方箱状的气囊本体，所以与波纹箱式的相比能够极其简单地制作。
另外，第6项发明，基于第4项发明所述的乘客约束装置用充气囊，其特征在于将上述筒体构成为不等厚的筒体，其中将相当于该筒体的横边的上面板及下面板设成厚壁，并且，将相当于纵边的侧面板设成比上述上面板及下面板薄的薄壁，同时，将上述端面板的壁厚设成与上述侧面板的壁厚相当。
在向内部填充高压气体而使充气囊膨胀展开的情况下，有时充气囊的宽度宽的面即上下面会以鼓肚状态胀大，但，在本发明的充气囊中，由于将构成裆部的方筒体的侧面板与封闭方筒体的两端开口面的端面板形成薄壁，将构成气囊本体的上面与下面的方筒体的上面板与下面板形成为厚壁，所以，充气囊的上下面，比裆部厚而被增强，而不会成为鼓肚状态，而会均匀地胀大。从而，例如，在以充气囊的上面部支撑乘客的腰部或脚部的情况下，能够按接受面积均匀地吸收能量。另外，裆部是薄壁，所以也能够迅速膨胀展开。
此外，第7项发明涉及一种通过填充高压气体可以膨胀展开，而利用膨胀展开来约束乘客的乘客约束装置用充气囊，其特征在于形成两端开放的空心体，该空心体具有筒体的相互正交的2个直径方向中的一个直径方向的两侧面向内侧凹成U字状、将另一个直径方向的两侧面压扁成平面状的剖面形状，通过由端面板封闭该空心体的两端开口面，而形成气囊本体，通过压扁上述另一个直径方向的两侧面，而扁平折叠上述气囊本体。
另外，第8发明，基于第7项发明所述的乘客约束装置用充气囊，其特征在于将上述筒体的相互正交的2个直径方向中的一个直径方向的两侧面向内侧凹成U字状、同时将另一个直径方向的两侧面压扁成平面状，而形成具有上述筒体被压扁的形状的剖面的两端开放的空心体，通过由端面板封闭该空心体的两端开口面，而形成将向上述空心体的内侧凹进去的两侧面与上述端面板作为裆部的气囊本体，通过一边将相当于该裆部的向空心体的内侧凹进去的两侧面与上述端面板进一步向内侧凹进去、一边将上述另一直径方向的两侧面进一步压扁，而扁平折叠上述气囊本体。
根据第7项或第8项发明所述的构成，由于在气囊本体上确保有由向筒体内侧凹进去的两侧面与封闭筒体的两端开口面的端面板构成的裆部，所以，能够确保充分的展开行程。另外，由于使裆部进一步向内侧凹进去的同进，压扁筒体，从而，扁平折叠气囊本体，所以能够以薄且紧凑的形态进行收容。另外，在展开时，裆部延伸，而能够稳定展开成均匀高度，因此，对乘客的支撑性能提高。此外，由于首先准备圆筒体，在将其压扁一定程度形成接近方形的变形部面的筒体，由端面板封闭其两端开口面，而构成膨胀展开的气囊本体，所以与波纹箱式的相比能够极其简单地制作。
另外，第9项发明，基于第7项发明所述的乘客约束装置用充气囊，其特征在于上述端面板具有位于上述空心体的内侧且以在填充上述高压气体时展开的方式成形的收缩部。
第10项发明，基于第1～9中任意一项发明所述的乘客约束装置用充气囊，其特征在于其是乘客腰部约束装置用的充气囊，通过将充气囊内装于车辆的座椅座垫的前下部、并在车辆急减速时由于填充高压气体而膨胀展开，而使座椅座垫的前部座面上升，据此来防止坐在座椅上的乘客向前方移动。
第11项发明，基于第1～9中任意一项所述的乘客约束装置用充气囊，其特征在于其是乘客脚部约束装置用的充气囊，通过将充气囊内装于车辆的仪表板的下部、并在车辆急减速时由于填充高压气体而膨胀展开，来约束就坐的乘客的脚部。
第16项发明涉及一种通过填充高压气体可以膨胀展开，而利用膨胀展开来约束乘客的乘客约束装置用充气囊的制造方法，其特征在于通过使切断成规定长度的管的剖面变形，而形成具有大致长方形剖面的筒体，且该长方形剖面的纵边比横边小，同时，一方面在相当于该筒体的纵边的侧面板的高度方向的中间部形成向内侧呈谷状弯折的折线，另一方面在用于封闭上述筒体的两端开口面的端面板的高度方向的中间部形成向内侧呈谷状弯折的折线，通过由其端面板封闭上述筒体的两端开口面，而形成箱状的气囊本体，且该气囊本体将相当于上述筒体的纵边的侧面板及上述端面板作为裆部，在夹着该箱状的气囊本体的角部的一个边侧的裆部的端部形成有重叠弯折部，该重叠弯折部随着另一个边侧的裆部的折叠而重叠弯折在该另一个边侧的裆部的折叠部分上，通过以上述折线呈谷状弯折由上述侧面板及端面板构成的裆部而得到扁平折叠的气囊本体。
根据第16项发明所述的构成，通过使圆形管变形，而形成具有大致长方形剖面的方筒体，通过封闭其方筒体的两端开口面，而形成方箱状的气囊本体，因此，气囊本体的制作变得容易。另外，由于在气囊本体上设置用于确保高度的裆部，所以能够确保充分的展开行程。另外，由于在裆部设置向内侧呈谷状弯折的折线，并且，在夹着气囊本体的角部的一个边侧的裆部的端部形成三角形状的重叠弯折部，所以，可扁平折叠气囊本体。
此外，在端面板相对方筒体的接合上，能够例如利用焊接或折边加工。另外，三角形状的重叠弯折部，可以形成在端面板侧、也可以形成在方筒体的侧面板侧。在使圆形管变形时或加工端面板时打褶，而简单进行折线或重叠弯折部的形成。
另外，第17项发明涉及一种通过填充高压气体可以膨胀展开，而利用膨胀展开来约束乘客的乘客约束装置用充气囊的制造方法，其特征在于形成两端开放的筒体，该筒体具有切断成规定长度的圆形管的相互正交的2个直径方向中的一个直径方向的两侧面向内侧凹成U字状、将另一个直径方向的两侧面压扁成平面状的剖面形状，通过由端面板封闭该筒体的两端开口面，而形成气囊本体，通过压扁上述另一个直径方向的两侧面，而得到扁平折叠的密闭结构的充气囊。
此外，第19项发明，基于第17项发明所述的乘客约束装置用充气囊的制造方法，其特征在于在成形上述气囊本体时，一边将切断成规定长度的圆形管的相互正交的2个直径方向中的一个直径方向的两侧面向内侧凹成U字状、一边将另一个直径方向的两侧面压扁成平面状，而形成具有圆形被压扁的形状的剖面的两端开放的筒体，通过由端面板封闭该筒体的两端开口面，而形成将向上述筒体的内侧凹进去的两侧面与上述端面板作为裆部的气囊本体，在扁平折叠上述气囊本体时，一边将相当于上述裆部的向筒体的内侧凹进去的两侧面与上述端面板进一步向内侧凹进去、一边将上述另一直径方向的两侧面进一步压扁。
根据第17及第19项发明所述的构成，通过一边将圆形管的两侧面凹成U字状一边压扁圆形管，而形成变形剖面，通过封闭其筒体的两端开口面，而形成气囊本体，因此，气囊本体的制作变得容易。另外，由于在气囊本体上设置由筒体的凹状的两侧面与端面板构成的裆部，所以能够确保充分的展开行程。另外，由于将裆部一边进一步向内侧弯折一边压扁而折叠成扁平形状，所以能够设成紧凑的收缩形态。
此外，在端面板的接合上，能够例如利用焊接或折边加工。另外，在使圆形管变形时或加工端面板时形成弯曲褶或弯折褶，而简单地折叠成扁平形状。除此之外，由于使圆形管变形而形成构成气囊本体的筒体，因此，能够廉价地制作气囊本体。
如上所述，根据本发明的充气囊，能够确保充分的展开行程且展开成稳定形状。另外，由于可扁平折叠，所以能够以薄且紧凑的形态进行收容。
并且，膨胀展开的气囊本体，由于只需首先准备筒体，再由端面板封闭其两端开口面即可构成，所以与波纹箱式的相比能够极其简单地加工。
而且，膨胀展开的气囊本体，由于只需在将树脂薄片或金属薄片成形为方箱状后在裆部上形成折线即可构成，所以加工也容易。
其中所需说明的是，如果一体成型气囊本体与底板，则可省去利用焊接等方法进行的接合，能够确保高气密性。
另外，如果将构成裆部的筒体的侧面板与封闭筒体的两端开口面的端面板形成为薄壁，将构成气囊本体的上面与下面的筒体的上面板与下面板形成为厚壁，则充气囊不会成为鼓肚状态而均匀地胀大。从而，在例如支撑乘客的腰部或脚部的情况下，能够均匀地吸收能量。另外，通过将裆部设成薄壁，而能够迅速膨胀展开。
因此，通过将上述充气囊应用到乘客腰部约束装置或乘客脚部约束装置上，而能够实现装置的可靠性与降低成本。
从而，通过将本发明构成的上述充气囊应用到乘客腰部约束装置或乘客脚部约束装置上，而能够实现装置的可靠性与降低成本。
图1是表示本发明的第1实施方式的充气囊的构成的立体图，其中，(a)表示收缩时的状态、(b)表示展开中途时的状态、(c)表示完全展开时的状态。
图2是本发明的第2实施方式的充气囊的构成图，其中，(a)是表面侧的立体图、(b)是表示背面侧的立体图、(c)是表示组装了充气机后的背面侧的立体图。
图3是表示该充气囊的膨胀展开后的状态的立体图。
图4是用于说明上述充气囊的制作方法的工序图(a)～(c)。
图5是本发明的第4实施方式的充气囊的分解立体图。
图6是该充气囊的外观立体图，其中，(a)表示收缩前(或展开前)的状态、(b)表示收缩中途(或展开中途)的状态、(c)表示收缩时(展开前)的状态。
图7是从圆形管制作构成该充气囊的方筒体的情况的说明图，其中，(a)是工序图、(b)是制成的方筒体的立体图。
图8是表示方筒体的端部处理的例子的主要部分的立体图。
图9是表示方筒体与端面板的接合部的加工例(a)、(b)的图。
图10是表示构成本发明的第4实施方式的充气囊的不等厚的方筒体的例子的主要部分立体图。
图11是表示本发明的第5实施方式的充气囊的构成的立体图，其中，(a)～(c)是按顺序表示制作工序的图。
图12是本发明的第6实施方式的充气囊300的立体图，其中，(a)～(c)是按顺序表示制作工序的图。
图13是现有的乘客腰部约束装置的构成图，其中，(a)是表示充气囊膨胀展开前的状态的侧剖视图、(b)是表示充气囊膨胀展开后的状态的侧剖视图。
图14是现有的乘客脚部约束装置的构成图，其中，(a)是表示充气囊膨胀展开前的状态的侧剖视图、(b)是表示充气囊膨胀展开后的状态的侧剖视图。
图15是表示现有的充气囊的构成的图。
图16是表示现有的其他的充气囊的构成的图。
具体实施例方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。
(实施方式1)
图1是表示本发明的第1实施方式的充气囊50的构成的立体图，其中，(a)表示收缩时的状态、(b)表示展开中途时的状态、(c)表示完全展开时的状态。
如图1所示，该充气囊50是通过高压气体的填充来膨胀展开的密闭结构，其由方箱状的气囊本体51和底板53构成，其中气囊本体51由树脂薄片或金属薄片的成型体制成，底板53封闭上述气囊本体51的与顶板52对向的底面。底板53也可与气囊本体51一体成形，但，在加工困难的情况下，也可以之后通过紧固或焊接的方法来接合到气囊本体51上。
方箱状的气囊本体51，在周侧面上具有用于确保高度尺寸的裆部54。在裆部54的高度方向的中间部形成有向内侧弯折形成谷状的折线55。另外，为使夹着角部相邻的两边侧的裆部54a、54b在角部也不会相干涉而可靠地折叠，而在夹着角部的一个边侧的裆部54a的端部，形成有随着另一个边侧的裆部54b的折叠而被重叠弯折在其折叠部分上的三角形状的重叠弯折部56。该三角形状的重叠弯折部56，在图1的(b)、(c)所示的三角形的外边缘的a线、b线呈谷状(凹状)弯折，在处于折线55上的c线呈山状(凸状)弯折，从而重叠弯折在相邻的裆部54b上。
而且，如图1(a)所示，以折线55呈谷状弯折裆部54，将方箱状的气囊本体51折叠成扁平状，从而构成图1(a)所示的收缩状态的充气囊50。实际上，然后，通过将充气机的吹气口与例如设在底板53上的小孔嵌合，将充气机固定在底板53，从而能够制成气囊模组。
该充气囊50，由于在周侧面设置有用于确保高度的裆部54，所以，在展开时如图1(c)所示能够确保充分的行程S。另外，由于在用于确保高度的裆部54设置向内侧呈谷状弯折的折线55，同时，在角部形成有三角形状的重叠弯折部56，所以如图1(a)所示可扁平折叠，能够以薄且紧凑的形态收容。另外，在展开时，如图1(c)所示，折线55的部分延伸，而能够稳定展开成均匀的高度。另外，膨胀展开的气囊本体51，由于只需先将树脂薄片或金属薄片成形成方箱状，再在裆部54形成折线55就能够构成，所以与现有的波纹箱式的相比存在加工容易、可廉价地提供的优点。
此外，该充气囊50，能够用作图13所示的乘客腰部约束装置的充气囊，另外，也能够用作图14所示的乘客脚部约束装置的充气囊(在以下的实施方式中也一样)。
(第2实施方式)图2是表示本发明的第2实施方式的充气囊60的构成的立体图，其中，(a)是表面侧的构成图、(b)是背面侧的构成图、(c)是表示组装了充气机后的状态的背面侧的构成图。
该充气囊60，如图2所示，使俯视呈四边形的气囊本体61的裆部64的高度在对向的一边侧(图2(a)、图3的前侧)与另一边侧(图2(a)、图3的后侧)不同，在展开时，气囊本体61膨胀展开而形成侧视呈梯形状。其他的构成与图1基本上相同，62是顶板，63是底板，65是折线，66是三角形的重叠弯折部。与裆部64的高度相对应、前侧与后侧的折叠的量(折叠时重叠的尺寸)也不同，对于三角形的重叠弯折部66的大小也是后侧比前侧大。
该充气囊60也能够得到与图1相同的作用效果。另外，该充气囊60，在展开时，如图3所示，由于顶板62相对底板63向倾斜方向展开，所以，考虑朝向地安装在图12的乘客腰部约束装置或图13的乘客脚部约束装置，而能够发挥高性能。
在将该充气囊60作为模组组装时，例如，如图2(b)所示，在将充气机(图示略)嵌入在底板63上形成的凹部69中、将充气机的吹气口与设在凹部69的小孔(图示略)嵌合的状态下，通过托架68将充气机固定在底板63上。这样，制成气囊模组。
下面，对上述的充气囊的制作方法进行说明。
首先，对之后将底板53、63接合在气囊本体51、61上的例子进行说明。
在由树脂薄片构成的情况下，首先，成形方箱状的气囊本体51、61。作为其制作方法，可通过真空吹塑成形等方法使树脂薄片沿着模具的内表面，而能够简单制作具有顶板52、62的方箱状的气囊本体51、61。这时，将折线55、65的位置弯折形成轻微弯曲的形状而打褶。这样，在折叠时能够起到作为折线55、65的功能，可在折线55、65的位置简单地折叠裆部54、64。此外，折线55、65也可以在之后以某种手段来设置。在将气囊本体51、61成形为膨胀展开形状后，接着折叠气囊本体51、61，同时，通过焊接底板53、63等方法来封闭其底面，而制成密闭结构的充气囊50、60。
另一方面，在由金属薄片(铁板或铝板等)构成的情况下，首先冲压成形方箱状的气囊本体51、61。这时，将折线55、65的位置成形为轻微弯曲的形状、或者之后利用某种手段形成折线55、65这些均与由树脂薄片制作的情况相同。如果将气囊本体51、61以膨胀展开形状成形后，接着折叠气囊本体51、61，同时，通过焊接或紧固底板53、63等方法来封闭其底面，从而制成密闭结构的充气囊50、60。
接着，参照图4对一体成形底板53、63与气囊本体51、61、来制作单片型的充气囊的情况的例子进行说明。
在由树脂薄片构成的情况下，通过压缩空气成形或真空成形而使树脂薄片沿模具的内面成形，得到图4(a)所示的成型体71。这时，将折线75的位置弯折形成轻微弯曲的形状而打褶。接着，如图4(b)所示，通过冲压成形等将成型体71压缩成折叠的状态，同时，形成在安装于底板73的周边缘部上时使用的凸缘74，最后，如图4(c)所示，通过熔融等方法来封闭导入压缩空气等的开口部76，而得到封闭结构的充气囊70。
另外，在由树脂构成的情况下，也能够利用制作PET瓶的方法来制作。在这种情况下，首先，通过注射成形树脂，而制作顶端封闭的管状的预成型体，其次，将加热到软化温度的预成型体加入模具内，向预成型体内部导入压缩空气，而一边延伸预成型体一边使其沿模具的内面吹塑成形。而且，一边在折线位置弯折一边折叠成型体，最后封闭导入压缩空气的开口部，从而能够得到密闭结构的充气囊。此外，这时的成型体，严格地讲并不是成形树脂薄片的，但由于实际的成型品是树脂薄片那样的产品，所以这里当作树脂薄片的成型体。
另一方面，在由金属薄片制作单片型的充气囊的情况下，首先，通过冲压成形金属薄片，制作顶端封闭的容器型的预成型体。其次，通过将预成型体放入模具内，在预成型体的内部导入非压缩性的高压流体(水、油、橡胶等)，而一边延伸预成型体一边沿模具的内面胀大成形。其次，排除导入内部的高压流体，从胀大模具取出成型体后，利用冲压模具等，在与上述相同设置的折线的位置折叠成型体，而赋予填充气体时的膨胀量。最后，通过闭合加工等来封闭用于导入高压流体的开口部，而得到密闭结构的充气囊。
这样，通过作为无接缝的一体成型品来制作单片型的充气囊，而可以明显提高气密可靠性，并且，制作容易，因此，能够实现成本的大幅度的降低。
此外，在由金属薄片制作充气囊的情况下，不用胀大加工，而通过对金属薄片进行冲压成形制作容器型的成型体，并且，缓慢对其成型体的开口部进行深冲加工后，最后闭合加工，从而也可以得到密闭结构的充气囊。这时也通过在闭合加工前，折叠成型体，从而赋予填充气体时的膨胀量。
(第3实施方式)图5是本发明的第3实施方式的充气囊500的分解立体图，图6是该充气囊500的外观构成图，其中，(a)表示收缩前的状态、(b)表示收缩中途的状态、(c)表示收缩时的状态。
该充气囊500是通过填充高压气体而膨胀展开的密闭结构的部件。如图5所示，为了得到该充气囊500，首先，准备剖面呈大致长方形的方筒体502，且其长方形剖面的纵边比横边小。然后，利用端面板503封闭该方筒体502的两端开口面，而将相当于方筒体502的纵边的侧面板502a及上述端面板503形成为裆部504，并且，形成方箱状的气囊本体501，其方箱状的上下面部为方筒体502的上下面板502b、502c。另外，在气囊本体501的制作中途或制作后，在裆部504的高度方向的中间部形成向内侧呈谷状弯折的折线505，同时，在方箱状的气囊本体501的夹着角部的一个边侧的裆部504a的端部，形成随着另一个边侧的裆部504b的折叠而重叠弯折在其折叠部分上的三角形状的重叠弯折部506。而且，通过在折线505呈谷状弯折裆部504，扁平折叠方箱状的气囊本体501，从而得到收缩状态的充气囊500。实际上，然后，通过将充气机的吹气口与例如设在充气囊500的下面板502c上的小孔嵌合，将充气机固定在下面板502c上，从而能够制成气囊模组。
此外，三角形的重叠弯折部506，如图6(b)所示，通过在三角形的外边缘的a线、b线呈谷状弯折，在处于折线505上方的c线呈山状弯折，而重叠弯折在相邻的裆部504b上。这样，夹着角部相邻的两边侧的裆部504a、504b，在角部也不会相互干涉而能可靠地折叠(图6(c))。
该充气囊500，在气囊本体501的周侧面确保形成裆部504，该裆部504由方筒体502的侧面板502a及用来封闭方筒体502的两端开口面的端面板503构成，因此，如图6(a)所示，能够确保充分的展开行程S。另外，在构成裆部504的方筒体502的侧面板502a及端面板503上设置向内侧呈谷状弯折的折线505，同时，在气囊本体501的夹着角部的一个边侧的裆部504a的端部形成三角形状的重叠弯折部506，因此，能够扁平折叠气囊本体501，可以以薄且紧凑的形态进行收容。另外，在展开时，通过折线505部分延伸，而能够稳定展开成均匀的高度，因此，对乘客的支撑性能提高。另外，膨胀展开的方箱状的气囊本体501，由于只需首先准备具有长方形剖面的方筒体502、再用端面板503封闭其两端开口面而构成，所以，与现有的波纹箱式的相比，具有加工容易，能够廉价地提供的优点。
此外，作为方筒体502，能够直接利用挤出加工材料等，但，也能够利用通过如图7(a)所示那样使切断成规定长度的圆形管600缓慢变形，而如图7(b)所示那样形成为纵边比横边小的大致长方形剖面形状的方筒体。在这种情况下，也可以在加工方筒体502的同时，在相当于纵边的侧面板502a的高度方向的中间部形成向内侧呈谷状弯折的折线505；或者也可以在对方筒体502完全加工后再形成折线505。另外，如图8所示，对于三角形状的重叠弯折部506，可以在加工方筒体502时同时形成、也可以在对方筒体502完全加工后再形成。
另外，为了将端面板503接合到方筒体502上，例如除了焊接以外，也可以利用图9(a)、(b)所示那样的折边加工。另外，在上述的例子中，以由金属材料构成气囊本体501的情况为前提进行了说明，但也可以由纤维强化的树脂等构成。
(第4实施方式)图10是表示本发明的第4实施方式的充气囊的一部分的图。如该图所示，将用于构成气囊本体的方筒体构成为不等厚的方筒体152，其中将相当于横边的上面板152b及下面板152c设成厚壁，并且，将相当于纵边的侧面板152a设成比上述上面板152b及下面板152c薄的薄壁，也可以将封闭方筒体152的两端开口面的端面板(在本图中未图示)的壁厚设成与侧面板152a的壁厚相当。在这样设计的情况下，能够制成上下面部为厚壁、裆部为薄壁的充气囊。
在这样不等壁厚地构成充气囊的情况下，上面部或下面部不会成为鼓肚状态，而会均匀地膨胀。从而，在例如以上面部支撑乘客的腰部或脚部的情况下，能够以充气囊均匀地吸收能量，同时，由于裆部为薄壁部，所以可以迅速膨胀展开。
(第5实施方式)图11是本发明的第5实施方式的充气囊200的立体图，其中图(a)～(c)依次表示制作工序。
该充气囊200是通过填充高压气体而膨胀展开的密闭结构。为了得到该充气囊200，首先准备切断成规定长度的圆筒体201P。作为圆筒体201P，例如可以使用挤出成型的薄壁的圆形管等。
其次，如图11(a)所示，将其圆筒体201的相互正交的2个直径方向A、B中的、横向的直径方向A的两侧面(左右面)201a、201b向内侧凹成U字状，并且，将其纵向的直径方向B的两侧面(上下面)201c、201d压扁成平面状，而形成具有圆形被压扁后形状的剖面的两端开放的筒体201，再通过由端面板202来封闭该筒体201的两端开口面，从而形成密闭结构的气囊本体205，且该气囊本体205的向筒体201的内侧凹进去的两侧面201a、201b与端面板202设成用于确保膨胀展开时的高度的裆部204。
再次，如图11(b)所示，通过一边将相当于裆部204的向筒体201的内侧凹进去的两侧面(左右面)201a、201b与端面板202进一步向内侧凹进去、一边将另一直径方向B的两侧面(上下面)201c、201d进一步压扁成平板状，而扁平折叠气囊本体205，得到收缩状态的充气囊200(图11(c))。实际上，然后，通过将充气机的吹气口与例如设在充气囊200的下面上的小孔嵌合，能够制成气囊模组。
这样，该充气囊200，由于在气囊本体205上确保有由向筒体201的内侧凹进去的两侧面201a、201b与封闭筒体201的两端开口面的端面板202构成的裆部204，所以能够确保充分的展开行程(图11(a))。另外，由于通过一边使裆部204进一步向内侧凹进去、一边压扁筒体201(图11(b))，而扁平折叠气囊本体205，所以能够以薄且紧凑的形态进行收容(图11(c))。
另外，在展开时，由于通过裆部204延伸，能够稳定展开成均匀的高度，所以可提高对乘客的支撑性能。另外，首先准备圆筒体(圆筒管等)201P，再将其压扁一定程度形成为接近方形的变形剖面的筒体201，利用端面板202封闭其两端开口面而构成可膨胀展开的气囊本体205，所以与波纹箱式的结构相比能够极其简单地制作。
(第6实施方式)图12是本发明的第6实施方式的充气囊300的立体图，其中，图(a)～(c)依次表示制作工序。在第6实施方式中，取消了如第5实施方式所述那样的从图11(a)状态压扁成图11(b)状态的工序，而为直接形成图12(b)的状态的构成。
本实施方式的充气囊300也是通过高压气体的填充而膨胀展开的密闭结构。为了得到该充气囊300，首先与裁断成规定尺寸的长方形状的金属薄片301P一起准备呈葫芦形的一对带状框体301Q。这里，呈葫芦形的带状框体301Q的扁平率优选设定为假设完成时的气囊本体300膨胀展开后的30～60％。
其次，如图12(a)所示，使一对带状框体301Q以相当于金属薄片201P的宽度方向的左右侧边缘部之间的距离间隔对置。然后，沿相互对置的带状框体301Q的葫芦形的外周，依次将金属薄片301P的宽度方向的左右侧边缘部呈波状卷绕在带状框体301Q的葫芦形的外周上，形成具有葫芦形状的剖面的两端开放的筒体301(图12(b))。再次，通过利用向气囊本体300的内侧方向起皱纹地收缩的薄片状的端面材302封闭筒体301的两端开口面，而形成将向筒体301的内侧凹进去的两侧面301a、301b与端面板302作为用于确保膨胀展开时的高度的裆部304的密闭结构的气囊本体305。这里，端面材302的收缩情形被设定成在完成的气囊本体300膨胀展开后成为紧张(拉伸)状态。
再次，如图12(c)所示，通过一边将相当于裆部304的向筒体301的内侧凹进去的两侧面(左右面)301a、301b与端面板302进一步向内侧凹进去、一边将另一直径方向B的两侧面(上下面)301c、301d进一步压扁成平板状，而扁平折叠气囊本体305，得到收缩状态的充气囊300。实际上，然后，通过将充气机的吹气口与例如设在充气囊300的下面上的小孔嵌合，能够制成气囊模组。
通过本实施方式的构成，也能够得到与上述的第5实施方式大致相同的效果。此外，作为本实施方式的变形例，带状框体301Q，也可以在筒体301完成后、气囊本体305完成前拆下。
如上所述，本发明的充气囊，可用作被装在车辆上的乘客腰部约束装置的充气囊，另外，也可用作的乘客脚部约束装置的充气囊。与现有的波纹箱式的相比，具有加工容易、可廉价地提供的优点。
权利要求
1.一种乘客约束装置用充气囊(50)，通过填充高压气体可以膨胀展开，并利用膨胀展开来约束乘客，其特征在于形成箱状的气囊本体(51)，该气囊本体(51)的周侧面具有用于确保高度的裆部(54)，在上述裆部(54)的高度方向的中间部形成有向内侧呈谷状弯折的折线，同时，在夹着箱状的气囊本体(51)的角部的一个边侧的裆部(54a)的端部形成有重叠弯折部，该重叠弯折部随着另一个边侧的裆部(54b)的折叠而重叠弯折在该裆部(54b)的折叠部分上，通过以上述折线呈谷状弯折而扁平折叠箱状的气囊本体(51)。
2.如权利要求1所述的乘客约束装置用充气囊(50)，其特征在于利用底板(53)封闭箱状的气囊本体(51)的与顶板(52)对向的底面，而形成为密闭结构。
3.如权利要求1所述的乘客约束装置用充气囊(50)，其特征在于上述气囊本体(51)与底板被一体成型。
4.如权利要求1所述的乘客约束装置用充气囊，其特征在于上述气囊本体(51)通过树脂薄片或金属薄片成形而成。
5.如权利要求1所述的乘客约束装置用充气囊(500)，其特征在于上述气囊本体(51)，由端面板封闭剖面呈长方形的筒体的两端开口面，且该长方形剖面的纵边比横边小，将相当于上述筒体(502)的纵边的侧面板(502a)及上述端面板(502b)形成为裆部。
6.如权利要求5所述的乘客约束装置用充气囊(500)，其特征在于将上述筒体(502)构成为不等厚的筒体(502)，其中将相当于该筒体(502)的横边的上面板(502b)及下面板(502c)设成厚壁，并且，将相当于纵边的侧面板(502a)设成比上述上面板(502b)及下面板(502c)薄的薄壁，同时，将上述端面板的壁厚设成与上述侧面板的壁厚相当。
7.一种乘客约束装置用充气囊(200)，通过填充高压气体可以膨胀展开，并利用膨胀展开来约束乘客，其特征在于形成两端开放的空心体(201P)，该空心体(201P)具有将筒体(201)的相互正交的2个直径方向中的一个直径方向的两侧面向内侧凹成U字状、将另一个直径方向的两侧面压扁成平面状的剖面形状，通过由端面板封闭该空心体(201P)的两端开口面，而形成气囊本体，通过压扁上述另一个直径方向的两侧面，而扁平折叠上述气囊本体。
8.如权利要求7所述的乘客约束装置用充气囊(500)，其特征在于将上述筒体(201)的相互正交的2个直径方向中的一个直径方向的两侧面向内侧凹成U字状、同时将另一个直径方向的两侧面压扁成平面状，而形成具有上述筒体(201)被压扁的形状的剖面的两端开放的空心体(201P)，通过由端面板封闭该空心体(201P)的两端开口面，而形成将向上述空心体(201P)的内侧凹进去的两侧面(201c、201d)与上述端面板(202)作为裆部的气囊本体，通过一边将相当于该裆部的向空心体的内侧凹进去的两侧面(201c、201d)与上述端面板(202)进一步向内侧凹进去、一边将上述另一直径方向的两侧面进一步压扁，而扁平折叠上述气囊本体。
9.如权利要求7所述的乘客约束装置用充气囊(500)，其特征在于上述端面板具有位于上述空心体的内侧且以在填充上述高压气体时展开的方式成形的收缩部。
10.如权利要求1～9中任意一项所述的乘客约束装置用充气囊(50、200、500)，其特征在于其是乘客腰部约束装置用的充气囊，通过将充气囊内装于车辆的座椅座垫的前下部、并在车辆急减速时通过填充高压气体而膨胀展开，而使座椅座垫的前部座面上升，据此来防止坐在座椅上的乘客向前方移动。
11.如权利要求1～9中任意一项所述的乘客约束装置用充气囊(50、200、500)，其特征在于其是乘客脚部约束装置用的充气囊，通过将充气囊内装于车辆的仪表板的下部、并在车辆急减速时通过填充高压气体而膨胀展开，来约束就坐的乘客的脚部。
12.如权利要求1～5中任意一项所述的乘客约束装置用充气囊(50、500)，其特征在于上述箱状的气囊本体是方箱状的气囊本体(51)。
13.如权利要求1所述的乘客约束装置用充气囊(50、500)，其特征在于上述折叠部分是三角形状的折叠部分。
14.如权利要求5或6所述的乘客约束装置用充气囊(50、500)，其特征在于上述筒体(502)是方筒体。
15.如权利要求5或6所述的乘客约束装置用充气囊(500)，其特征在于上述筒体(201)是圆筒体。
16.一种乘客约束装置用充气囊(500)的制造方法，该乘客约束装置用充气囊(500)通过填充高压气体可以膨胀展开，并利用膨胀展开来约束乘客，其特征在于通过使切断成规定长度的管的剖面变形，而形成具有大致长方形剖面的筒体(502)，且该长方形剖面的纵边比横边小，同时，一方面在相当于该筒体的纵边的侧面板的高度方向的中间部形成向内侧呈谷状弯折的折线(505)，另一方面在用于封闭上述筒体的两端开口面的端面板的高度方向的中间部形成向内侧呈谷状弯折的折线(505)，通过由其端面板封闭上述筒体的两端开口面，而形成箱状的气囊本体，且该气囊本体将相当于上述筒体的纵边的侧面板及上述端面板作为裆部，在夹着该箱状的气囊本体的角部的一个边侧的裆部的端部形成有重叠弯折部，该重叠弯折部随着另一个边侧的裆部的折叠而重叠弯折在该另一个边侧的裆部的折叠部分上，通过以上述折线呈谷状弯折由上述侧面板及端面板构成的裆部而得到扁平折叠的气囊本体(500)。
17.一种乘客约束装置用充气囊(200)的制造方法，该乘客约束装置用充气囊(200)通过填充高压气体可以膨胀展开，并利用膨胀展开来约束乘客，其特征在于形成两端开放的筒体(201)，该筒体(201)具有将切断成规定长度的圆形管的相互正交的2个直径方向中的一个直径方向的两侧面向内侧凹成U字状、将另一个直径方向的两侧面压扁成平面状的剖面形状，通过由端面板封闭该筒体(201)的两端开口面，而形成气囊本体，通过压扁上述另一个直径方向的两侧面，而得到扁平折叠的密闭结构的充气囊(500)。
18.如权利要求17所述的乘客约束装置用充气囊(500)的制造方法，其特征在于上述端面板具有位于上述空心体的内侧且以在填充上述高压气体时展开的方式成形的收缩部。
19.如权利要求17所述的乘客约束装置用充气囊(500)的制造方法，其特征在于在成形上述气囊本体时，一边将切断成规定长度的圆形管的相互正交的2个直径方向中的一个直径方向的两侧面向内侧凹成U字状、一边将另一个直径方向的两侧面压扁成平面状，而形成具有圆形被压扁的形状的剖面的两端开放的筒体(201)，通过由端面板封闭该筒体(201)的两端开口面，而形成将向上述筒体(201)的内侧凹进去的两侧面与上述端面板作为裆部的气囊本体，在扁平折叠上述气囊本体时，一边将相当于上述裆部的向筒体的内侧凹进去的两侧面与上述端面板进一步向内侧凹进去、一边将上述另一直径方向的两侧面进一步压扁成平板状。
20.如权利要求16所述的乘客约束装置用充气囊(500)的制造方法，其特征在于上述折叠部分是三角形状的折叠部分。
21.如权利要求16所述的乘客约束装置用充气囊(500)的制造方法，其特征在于上述筒体是方筒体。
22.如权利要求16或17所述的乘客约束装置用充气囊(200、500)的制造方法，其特征在于上述管是圆形管。
23.如权利要求16或17所述的乘客约束装置用充气囊(200、500)的制造方法，其特征在于上述充气囊(200、500)被形成为密闭结构。
全文摘要
通过成型树脂薄片或金属薄片，而形成方箱状的气囊本体(51)，该气囊本体(51)的周侧面具有用于确保高度的裆部(54)。在上述裆部(54)的高度方向的中间部形成有向内侧呈谷状弯折的折线(55)，同时，在夹着方箱状的气囊本体(51)的角部的一个边侧的裆部(54a)的端部形成有三角形状的重叠弯折部(56)，该重叠弯折部(56)随着另一个边侧的裆部(54b)的折叠而重叠弯折在其折叠部分上。通过以折线(55)呈谷状弯折而扁平折叠方箱状的气囊本体(51)。利用底板(53)封闭方箱状的气囊本体(51)的与顶板(52)对向的底面，而形成为密闭结构。由此，得到乘客约束装置用充气囊(50)。通过这样的构成，可紧凑地收容充气囊(50)，同时，可确保充分的展开行程并能展开成稳定形状，并且，加工容易。
文档编号B60R21/231GK1671580SQ03817798
公开日2005年9月21日 申请日期2003年7月25日 优先权日2002年7月25日
发明者是近孝二 申请人:奥托利夫开发有限公司