专利名称：车辆安全气囊系统的制作方法
技术领域：
本发明一般地涉及一种车辆安全气囊系统。更具体地说，本发明涉及一种配备有车辆碰撞传感器和安全气囊模块(单元)的车辆安全气囊系统，该车辆碰撞传感器用于检测车辆碰撞，该安全气囊模块设置在位于前座乘员前方的内部装饰件中并包括充气装置和安全气囊。当车辆碰撞传感器检测到车辆发生碰撞时，通过致动上述充气装置，该安全气囊膨胀而展开以对前座乘员进行保护。
背景技术：
例如，日本专利申请No.JP-A-2004-203226介绍了这样一种安全气囊系统。该公报所介绍的车辆安全气囊系统包括用于前座乘员的上半身安全气囊和膝盖安全气囊。该上半身安全气囊设置在仪表板的上部内，该膝盖安全气囊设置在仪表板的下部内。
在日本专利申请No.JP-A-2004-203226所介绍的车辆中，仪表板垂直方向的尺寸非常大。因而，仪表板的上部靠近前窗玻璃，仪表板的下部靠近前座乘员的膝盖。从而，使用仪表板上部和前窗玻璃作为反作用力元件以将上半身安全气囊适当地展开，使用仪表板下部作为反作用力元件以将膝盖安全气囊适当地展开。
然而，当使用薄的(垂直方向尺寸小的)仪表板或较大斜度的前窗玻璃时，需要使用具有很大气囊容量的上半身安全气囊、膝盖安全气囊等以及大的充气装置，这导致需要能够容纳这些大充气装置和安全气囊的很大的安全气囊模块。在此情况下，支承膨胀而展开的安全气囊的元件(前窗玻璃或仪表板)远离设置安全气囊模块的位置，这使得难以获得反作用力。
发明内容
本发明第一方面涉及一种车辆安全气囊系统，该系统包括对车辆碰撞进行检测的车辆碰撞传感器、以及设置在位于前座乘员的前方的内部装饰件内的安全气囊模块，所述安全气囊模块包括充气装置和安全气囊。在该车辆安全气囊系统中，当该车辆碰撞传感器检测到车辆碰撞时，通过启动(致动)该充气装置，使所述安全气囊膨胀而展开，以便对该前座乘员进行保护。根据第一方面，该车辆安全气囊系统还包括接收所述安全气囊的反作用力的反作用力板；用于将该反作用力板从储存位置移动到预定工作位置的移动装置；以及用于将该反作用力板固定在预定工作位置处的固定装置。当安全气囊膨胀而展开时，反作用力板可以由所述移动装置从储存位置移动到预定工作位置。
在该车辆安全气囊系统中，当安全气囊膨胀而展开时，反作用力板可以从储存位置移动到预定工作位置。反作用力板由该固定装置固定在预定工作位置处。因而，即使当使用薄的(垂直尺寸小的)仪表板或使用较大倾斜度的前窗玻璃时，也能够适当地设定预定工作位置，其中所述反作用力板被移动到该预定工作位置，并且所述反作用力板被固定装置固定在该预定工作位置。
因而，在该车辆安全气囊系统中，可以使用具有较小安全气囊容量的用于前座乘员的上半身安全气囊、膝盖安全气囊等以及较小尺寸的充气装置。在该车辆安全气囊系统中，由于反作用力板在预定的工作位置处支承展开后的安全气囊，因此能够更容易地获得展开后的安全气囊的反作用力。
该安全气囊可以由用于前座乘员的上半身安全气囊和膝盖安全气囊中的至少一个形成，反作用力板可以由支承装置支承在储存位置，移动装置可以是由比支承装置的支承力大的力而膨胀展开的安全气囊。
在此情况下，可以使用上半身安全气囊和膝盖安全气囊中至少一个的展开力，将反作用力板从储存位置移动到预定工作位置。因此，本发明可以低成本实现，而无需使用特别的致动器。
本发明第二方面涉及一种车辆安全气囊系统，该系统包括对车辆碰撞进行检测的车辆碰撞传感器、以及设置在位于前座乘员前方的内部装饰件内的安全气囊模块，该安全气囊模块包括充气装置和安全气囊。在该车辆安全气囊系统中，当该车辆碰撞传感器检测到车辆碰撞时，通过致动该充气装置，所述安全气囊膨胀而展开，以便对该前座乘员进行保护。根据第二方面，该车辆安全气囊系统还包括接收所述安全气囊的反作用力的主动反作用力板；能够将该主动反作用力板从储存位置移动到预定工作位置的致动器；以及用于将该主动反作用力板固定在预定工作位置的固定装置。在安全气囊膨胀而展开之前，该主动反作用力板可以通过该致动器从储存位置移动到所述预定工作位置。
在该车辆安全气囊系统中，在安全气囊膨胀而展开之前，该主动反作用力板由该致动器可以从储存位置移动到所述预定工作位置。因而，安全气囊可以适当地膨胀展开，并能够对前座乘员进行可靠地保护。并且，该主动反作用力板可以由该致动器移动到指定位置或返回储存位置。
还可以设置检测车辆将发生碰撞的可能性的预碰撞传感器。响应于该预碰撞传感器的输出信号，该致动器可被致动，从而该主动反作用力板可以从储存位置移动到所述预定工作位置。在此情况下，由于致动器响应于该预碰撞传感器的输出信号而被致动，因而该主动反作用力板可以更快地从储存位置移动到所述预定工作位置，并能够更可靠地保护前座乘员。
该反作用力板可以通过铰接装置装配在仪表板增强件上，从而该反作用力板可以垂直枢转。在此情况下，该仪表板增强件还可以用作反作用力板的支承元件。因而，可以实现具有紧凑和简单结构的车辆安全气囊系统。在此情况下，该仪表板增强件可以具有中空部，可以将充气装置容纳在该中空部内，还可以具有气体喷出孔，气体通过该孔被从该充气装置喷射到该安全气囊内。在此情况下，由于充气装置被容纳在仪表板增强件中，因此能够实现更紧凑的车辆安全气囊系统。
所述安全气囊可以由彼此分开的用于前座乘员的上半身安全气囊和膝盖安全气囊形成。在此情况下，可以优化每个安全气囊的形状，因而能够以最佳方式对前座乘员的上半身和膝盖进行保护。
所述安全气囊可以由单个安全气囊形成，该气囊既用作前座乘员的上半身安全气囊又用作前座乘员的膝盖安全气囊。在此情况下，可以由具有简单结构的车辆安全气囊系统对前座乘员的上半身和膝盖可靠地进行保护。
该安全气囊可以是用于前座乘员的膝盖安全气囊。在安全气囊膨胀而展开之前可以移动到所述预定工作位置的主动反作用力板是可以朝向前座乘员的膝盖移动的主动膝保护器。在此情况下，在膝盖安全气囊膨胀而展开之前，该主动膝保护器可以向前座乘员的膝盖移动。而且，在膨胀而展开之前，该膝盖安全气囊可以预先移动到靠近前座乘员的膝盖的位置。因而，可以使用具有较小安全气囊容量的膝盖安全气囊，从而能够设置较小且较轻的安全气囊模块。通过调整该主动膝保护器的装配角度，可以适当地设定该主动膝保护器相对于前座乘员的膝盖的角度。
反作用力板可以包括通过连接装置彼此相连的上反作用力板和下反作用力板。随着上反作用力板向上移动，该下反作用力板可以向下移动。在此情况下，上、下反作用力板通过连接装置而彼此相连，并可以彼此联动。因而，即使当使用用于将该反作用力板从储存位置移动到预定工作位置的单个移动装置以及用于将该反作用力板固定在预定工作位置上的单个固定装置时，也可以实现本发明。
图1是示出根据本发明第一实施例的车辆安全气囊系统的示意性纵剖侧视图；图2是示出图1中车辆安全气囊系统的主要部分的放大的透视图；图3是示出图2中车辆安全气囊系统的主要部分的分解透视图；图4示出图2中车辆安全气囊系统的仪表板增强件、左支承支架以及两个反作用力板之间的关系的截面视图，其中所述两个反作用力板中的一个板位于另一个板的上方；
图5示出图2中车辆安全气囊系统的左齿轮啮合部分的纵剖侧视图；图6是从一侧看到的图2中车辆安全气囊系统的电动机和左支承支架的分解透视图；图7是从另一侧看到的图6中左支承支架的透视图；图8是从一侧看到的图2中车辆安全气囊系统的右支承支架的透视图；图9是从另一侧看到的图8中右支承支架的透视图；图10是示出图2中车辆安全气囊系统的两个安全气囊模块的内部结构的示意性纵剖侧视图；图11是图10中上安全气囊模块的内部结构的放大截面视图；图12示意性示出图1～11所示第一实施例中的电路；图13是示出根据本发明第二实施例的车辆安全气囊系统的主要部分的示意性透视图；图14是示出图13中两个反作用力板和连杆之间的关系的侧视图，其中所述两个反作用力板中的一个板位于另一个板的上方；图15是示出根据本发明第三实施例的车辆安全气囊系统的示意性纵剖侧视图；图16是示出图15中车辆安全气囊系统的仪表板增强件和两个反作用力板之间的关系的透视图，其中所述两个反作用力板中的一个板位于另一个板的上方；图17是图15中车辆安全气囊系统的主要部分的放大截面视图；图18是图15中车辆安全气囊系统的仪表板增强件的示意性透视图；图19是示出根据本发明第四实施例的车辆安全气囊系统的示意性透视图；图20是图19中车辆安全气囊系统的安全气囊模块的内部结构的示意性侧剖视图；图21是图19中车辆安全气囊系统的示意性左侧视图；图22是示了图19中车辆安全气囊系统的左电磁致动器和反作用力板之间的关系的示意性剖视主视图；
图23是图19中车辆安全气囊系统的反作用力板的主要部分的放大透视图；图24示意性示出图19～23所示第四实施例中车辆安全气囊系统的电路。
具体实施例方式
下文将参考附图对本发明实施例进行介绍。图1～12示出根据本发明第一实施例的车辆安全气囊系统。根据第一实施例的车辆安全气囊系统A1包括检测车辆碰撞的车辆碰撞传感器S1(参考图12)；两个反作用力板20、30，其中一个板位于另一个板的上方，它们设置在前座乘员Pa前方的内部装饰件10内；设置在内部装饰件10内的驱动单元40；装配在上反作用力板20上的上半身安全气囊模块50；以及装配在下反作用力板30上的膝盖安全气囊模块60。
该内部装饰件包括具有T型截面且垂直尺寸小的薄仪表板11和支承该仪表板11的仪表板增强件12该内部装饰件还包括对反作用力板20、30进行支承的左支承支架13和右支承支架14(参考图2、3和6～9)，从而反作用力板20、30可以垂直枢转，但是不能沿横向移动；用作将反作用力板20、30固定在预定工作位置(起立位置)上的固定装置的止动器15、16(参考图1和图10)。
仪表板11的前表面面对前座乘员，是一个实现设计的功能表面。仪表板11在后表面的中央部分处具有远离前座乘员的分隔壁11a。分隔壁11a水平延伸并用作反作用力板20、30之间的分隔件。仪表板增强件12设置在仪表板11的后面，从而，仪表板增强件12比仪表板11更靠近车辆前部。仪表板增强件12在右端和左端部位由车体(未示出)固定和支承。仪表板增强件12通过支承支架(未示出)对仪表板11进行支承。
如图2～4所示，左支承支架13通过三个螺钉17整体装配在仪表板增强件12上。如图5～7所示，左支承支架13具有装配圆筒部13a、台阶内孔13b、支承圆筒部13c和法兰部13d。左支承支架13在装配圆筒部13a处装配在仪表板增强件12上。
如图2、3所示，右支承支架14通过三个螺钉18整体装配在仪表板增强件12上。如图8和9所示，右支承支架14具有装配圆筒部14a、台阶内孔14b和支承圆筒部14c。右支承支架14在装配圆筒部14a处装配在仪表板增强件12上。
上反作用力板20是由驱动单元40驱动的主动反作用力板，可以容纳上半身安全气囊模块50。在反作用力板20的端部形成有圆筒部21。如图2～4所示，圆筒部21围绕仪表板增强件12设置，从而上反作用力板20可以垂直转动(枢转)。左轴支承部21a和右轴支承部21b、左齿轮21c和右齿轮21d分别围绕圆筒部21的左端部和右端部设置。
如图3和4所示，左轴支承部21a装配在左支承支架13的台阶内孔13b内，从而左轴支承部21a可以转动但是不能向左移动。如图2、3所示，右轴支承部21b装配在右支承支架14的台阶内孔14b内，从而右轴支承部21b可以转动但是不能向右移动。
下反作用力板30是由驱动单元40通过上反作用力板20的齿轮21c驱动的主动反作用力板，可以容纳膝盖安全气囊模块60。在反作用力板30的端部形成有圆筒部31。如图2～4所示，该圆筒部31围绕左支承支架13和右支承支架14的支承圆筒部13c、14c装配，从而下反作用力板30可以垂直转动。左齿轮31c和右齿轮31d(参考图3中的双点划线表示的部位)分别围绕圆筒部31的左端部和右端部设置。
如图5所示，下反作用力板30处的左齿轮31c与上反作用力板20处的左齿轮21c啮合。下反作用力板30处的右齿轮31d与上反作用力板20处的右齿轮21d啮合。对于这种结构，下反作用力板30和上反作用力板20通过连接装置彼此相连，该连接装置包括齿轮21c、31c以及齿轮21d、31d。当上反作用力板20向上移动(枢转)时，下反作用力板30可以向下移动。
驱动单元40包括电动机41和驱动齿轮42。电动机41是用作驱动装置的致动器，用于将下反作用力板30和上反作用力板20从图1中实线所示的储存位置移动到图1中双点划线所示的预定工作位置。电动机41通过两个螺钉43装配在左支承支架13的法兰部13d上(参考图5和6)。电子控制单元(ECU)根据来自车辆碰撞传感器S1的检测信号对电动机41进行控制。如图5所示，驱动齿轮42围绕电动机41的输出轴42a安装，从而驱动齿轮42可以与输出轴41a一起转动。驱动齿轮42与上反作用力板20处的左齿轮21c啮合，从而能够将电动机41的输出传送到齿轮21c。
如图10和11所示，上半身安全气囊模块50包括充气装置51和上半身安全气囊52，并通过固定器53被安装在上反作用力板20上。充气装置51是用于将气体喷入到上半身安全气囊52内的公知充气装置。电子控制单元ECU根据从车辆碰撞传感器S1输出的检测信号对充气装置51进行控制。
上半身安全气囊52是公知安全气囊，使用从充气装置51喷出的气体而如图1双点划线所示膨胀而展开。当被折叠后，上半身安全气囊52被容纳在上反作用力板20的内部。如图10和11所示，折叠后的上半身安全气囊52由罩54覆盖和保护，该罩54由于上半身安全气囊52的展开而破裂。
如图10所示，膝盖安全气囊模块60包括充气装置61和膝盖安全气囊62。膝盖安全气囊模块60通过固定器63被安装在下反作用力板30上。充气装置61是用于将气体喷入到膝盖安全气囊62内的公知充气装置。电子控制单元ECU根据从车辆碰撞传感器S1输出的检测信号对充气装置61进行控制。
膝盖安全气囊62是公知安全气囊，使用从充气装置61喷出的气体而如图1双点划线所示那样膨胀而展开。当被折叠后，膝盖安全气囊62被容纳在下反作用力板30的内部。如图10所示，折叠后的膝盖安全气囊62由罩64覆盖和保护，该罩64由于安全气囊62的膨胀展开而破裂。
如图12所示，电子控制单元ECU与车辆碰撞传感器S1、电动机41、以及充气装置51、61相连。电子控制单元ECU构造成这样，即，当车辆碰撞传感器S1检测到车辆碰撞时，根据从车辆碰撞传感器S1输出的检测信号，在将电能提供给充气装置51、61之前，向电动机41提供电能，从而电动机41沿正向转动预定时间。从而，当检测到车辆碰撞时，在安全气囊52、62展开之前，由于电动机41的正向转动，上反作用力板20和下反作用力板30可以预先从储存位置移动到预定工作位置。
在根据第一实施例构造的车辆安全气囊系统A1中，在安全气囊52、62展开之前，由于电动机41的正向转动，反作用力板20、30可以预先从储存位置移动到预定工作位置。已经移动到预定工作位置的反作用力板20、30分别由止动器15、16固定在那里。因而，安全气囊52、62可以如图1双点划线所示适当地膨胀而展开，使得可以对前座乘员Pa进行可靠地保护。
在车辆安全气囊系统A1中，即使使用薄的(垂直尺寸小的)仪表板11或使用较大倾斜度的前窗玻璃FW，也能够适当地设定反作用力板20、30的工作位置，在该工作位置处，通过分别适当地设定止动器15、16的位置，反作用力板20、30分别由止动器15、16固定(反作用力板20、30由电动机41移动到该预定工作位置，在该位置处，反作用力板20、30分别由止动器15、16固定)。
从而，在车辆安全气囊系统A1中，可以使用具有较小安全气囊容量的用于前座乘员Pa的上半身安全气囊52、膝盖安全气囊62等以及较小尺寸的充气装置51、61。此外，在车辆安全气囊系统A1中，由于反作用力板20、30在预定工作位置处分别对展开的安全气囊52、62进行支承，因此可以较容易地获得展开后的安全气囊52、62的反作用力。
在车辆安全气囊系统A1中，上反作用力板20和下反作用力板30通过包括齿轮21c、31c以及齿轮21d、31d的连接装置彼此相连，随着上反作用力板20向上移动，下反作用力板30可以向下移动。因而，使用单独一个电动机41可以使两个反作用力板20、30从储存位置移动到预定工作位置，可以由至少一个止动器15、16将反作用力板20、30固定在预定工作位置。
在车辆安全气囊系统A1中，由于使用电动机41，反作用力板20、30可以在储存位置和预定工作位置之间的区域内移动，通过使用电子控制单元ECU适当地控制电动机41的正向转动或逆向转动，反作用力板20、30可以移动到指定位置或返回到储存位置。
根据上述第一实施例，当车辆碰撞传感器S1检测到车辆发生碰撞时，电能供应到电动机41，从而在电能供应到充气装置51、61之前，电动机41沿正向转动预定时间，然而，除了车辆碰撞传感器S1之外，还可以设置检测(预测)车辆将发生碰撞的可能性的预碰撞传感器S2，预碰撞传感器S2可以与电子控制单元ECU(图12内双点划线所包围的部分)相连。例如，电子控制单元ECU可以构造成这样，即，根据预碰撞传感器S2的输出信号，将电能供应到电动机41，从而在车辆实际发生碰撞之前，—电动机41沿正向转动。
在此情况下，响应于车辆碰撞传感器S1的输出信号，电子控制单元ECU可以在车辆碰撞之后立即(或大致与车辆碰撞同步)致动充气装置51、61。因而，与上述实施例相比，安全气囊52、62可以更快地展开。
在此情况下，当车辆碰撞可以避免时(虽然预碰撞传感器S2显示可能发生车辆碰撞，但是车辆碰撞传感器S1没有检测到实际车辆碰撞时)，电子控制单元ECU可以向电动机41供应电能，从而电动机41可以沿逆向转动一预定时间。在此情况下，反作用力板20、30可以从预定工作位置返回到储存位置，而不致动安全气囊50、60。
在上述第一实施例中，上反作用力板20和下反作用力板30通过包括左支承支架13和右支承支架14的铰接装置装配在仪表板增强件12上，从而反作用力板20、30可以垂直(沿上下方向)转动。并且，上反作用力板20和下反作用力板30通过包括齿轮21c、31c以及齿轮21d、31d的连接装置彼此相连。然而，在图13和14所示第二实施例中，上反作用力板120可以被装配在仪表板增强件112上，从而上反作用力板120可以垂直转动。下反作用力板130可以通过支承销114装配在仪表板111的支承支架113上，从而下反作用力板130可以垂直转动。上反作用力板120和下反作用力板130通过包括连杆119的连接装置彼此相连。
图13和14所示第二实施例的其它结构(驱动单元、上安全气囊模块、下安全气囊模块、电子控制单元等(未示出))基本上与第一实施例的相同(驱动单元40、上半身安全气囊模块50、膝盖安全气囊模块60、电子控制单元ECU等)。因而，在下文将不介绍与第一实施例相同的结构。在第二实施例中，使用单个止动器115，并且上反作用力板120由止动器115固定在预定工作位置。
在根据第二实施例的车辆安全气囊系统A2中，随着上反作用力板120由驱动单元而从储存位置移动到预定工作位置，下反作用力板130由连杆119从储存位置移动(转动)到预定工作位置。上反作用力板120由止动器115固定在预定工作位置，通过连杆119连接到上反作用力板120上的下反作用力板130固定在预定工作位置上。
在根据第二实施例的车辆安全气囊系统A2中，通过向车辆后部转动，下反作用力板130移动到预定工作位置。与上反作用力板120相比，下反作用力板130的枢转点更靠近车辆后部。因而，与第一实施例相比，装配在下反作用力板130上的膝盖安全气囊模块的膝盖安全气囊(未示出)开始展开的位置更靠近前座乘员Pa。因此，与第一实施例相比，可以使用具有较小安全气囊容量的膝盖安全气囊和较小尺寸的将安全气囊展开的充气装置。
在上述第一实施例中，上反作用力板20容纳包括充气装置51和上半身安全气囊52的上半身安全气囊模块50，下反作用力板30容纳包括充气装置61和膝盖安全气囊62的膝盖安全气囊模块60。然而，在图15～18所示第三实施例中，单个安全气囊252可以容纳在上反作用力板220和下反作用力板230之间，充气装置51可以容纳在中空的仪表板增强件212内。
在上述第一实施例和第二实施例中，当安全气囊由分开的上半身安全气囊52和膝盖安全气囊62形成时，上半身安全气囊52和膝盖安全气囊62都可以被设置得具有最佳形状。因而，前座乘员Pa的上半身和膝盖可以由最佳方式保护。而且，在上述第三实施例中，当安全气囊由起到用于前座乘员Pa的上半身安全气囊和膝盖安全气囊两个功能的单个安全气囊252形成时，前座乘员Pa的上半身和膝盖可以由具有简单结构的车辆安全气囊系统A3可靠地保护。
在图15～18所示第三实施例的车辆安全气囊系统A3中，上反作用力板220在左铰接部221和右铰接部222处装配在仪表板增强件212上，从而上反作用力板220可以垂直枢转。并且，下反作用力板230在中央铰接部231处装配在仪表板增强件212上，从而下反作用力板230可以垂直枢转。如图16和17所示，在上反作用力板220和下反作用力板230的后端面上分别形成有装配孔220a、230a，形成在仪表板211的后表面上的支承销211a被装配在所述装配孔220a、230a内。并且，在车辆安全气囊系统A3中，还设置有止动器215、216(参考图15、17)，所述止动器用作将上反作用力板220和下反作用力板230固定在预定工作位置上的固定装置。
如图15、17所示，根据第三实施例的安全气囊252是用作前座乘员Pa的上半身安全气囊和膝盖安全气囊的单个安全气囊。安全气囊252通过多个螺栓253气体密封地装配在仪表板增强件212上。充气装置251通过上述多个螺栓253气体密封地装配在仪表板增强件212上。在第三实施例中，在仪表板增强件212上形成有多个气体喷出孔212a，从而从充气装置251喷出的气体被供应到安全气囊252(参考图18)。
在根据第三实施例的车辆安全气囊系统A3中，支承销211a和装配孔220a、230a被用作支承装置，用于在储存位置处对上反作用力板220和下反作用力板230进行支承。由一个比通过将支承销211a装配在装配孔220a、230a内而获得的支承力大的力，即，由安全气囊252的展开而获得的力，将支承销211a从装配孔220a、230a内拔出。并且，由于安全气囊252的展开所获得的力，反作用力板220、230可以从储存位置移动到预定工作位置(反作用力板220、230分别与止动器215、216接触的位置)。因而，根据第三实施例的车辆安全气囊系统A3没有配备第一实施例的驱动单元40和包括齿轮21c、31c以及齿轮21d、31d的连接装置。
在上述实施例(第一～第三实施例)中，本发明适用于能够保护前座乘员Pa的上半身和膝盖的车辆安全气囊系统A1～A3。然而，如图19～24所示第四实施例，本发明可以适用于能够仅保护前座乘员的膝盖的车辆安全气囊系统A4。
根据第四实施例的车辆安全气囊系统A4包括对车辆碰撞进行检测的车辆碰撞传感器S1(参考图24)；设置在位于前座乘员前方的内部装饰件310内的反作用力板330；左电磁致动器340；右电磁致动器350；以及装配在反作用力板330上的膝盖安全气囊模块360(参考图20)。
内部装饰件310包括在垂直方向上浅的和尺寸小的仪表板311以及通过左支承支架313和右支承支架314对仪表板311进行支承的仪表板增强件312。该内部装饰件310还包括上罩315和下罩316。上罩315装配在支承支架313、314上，并从上方对内部装饰件310在仪表板311上端前侧上的区域进行保护和覆盖。下罩316装配在支承支架313、314上，并从下方对内部装饰件310在仪表板311下端前侧上的区域—除了设置有反作用力板330的区域之外—进行保护和覆盖。
仪表板311的前表面面对前座乘员，是一个用于外观设计的功能表面。仪表板311在后表面处安装在支承支架313、314上。仪表板增强件312设置在仪表板311的后方，从而仪表板增强件312比仪表板311更靠近车辆前方。仪表板增强件312在右端和左端部位由车体(未示出)固定和支承。支承支架313、314在前端固定在仪表板增强件312上，并从仪表板增强件312向车辆后方延伸。
反作用力板330是由电磁致动器340、350驱动的主动膝盖保护装置，并朝向前座乘员的膝盖移动。反作用力板330可以容纳膝盖安全气囊模块360。在反作用力板330的基端部位(后端部位)形成有右和左圆筒轴支承部331。并且，在反作用力板330上表面的后部上形成有左支承部332和右支承部333。该圆筒轴支承部331装配在支承支架313、314的后端部位上，从而该反作用力板330可以垂直枢转。该支承部332、333分别被装配在电磁致动器340、350的杆341、351的下端上。
电磁致动器340、350都既用作用于将反作用力板330从储存位置(图19和21中实线所示位置)移动到预定工作位置(图19和21中双点划线所示位置)的移动装置；又用作将反作用力板330固定在该储存位置或预定工作位置的固定装置。电磁致动器340、350包括可以在垂直方向上移动预定量的杆341、351；还包括电磁螺线管342、352，该电磁螺线管可以使杆341、351在垂直方向上移动并可以在上端位置或下端位置对杆341、351进行支承，在所述上端位置或下端位置，杆341、351分别移动到最大程度。电磁致动器340、350都还包括复位弹簧(未示出)，当将通向电磁螺线管342、352的电能切断时，所述复位弹簧使反作用力板330返回到储存位置。
杆341、351都为T形，其下端在横向上延伸。杆341、351被装配在反作用力板330的支承部332、333上，从而杆341、351可以分别相对于支承部332、333移动。电磁螺线管34、352分别通过两个螺钉343和两个螺钉353安装在支承支架313、314上(参考图21和22)。由电子控制单元ECU根据车辆碰撞传感器S1的检测信号控制向电磁螺线管34、352供应电能。
如图20所示，膝盖安全气囊模块360包括充气装置361和膝盖安全气囊362。膝盖安全气囊模块360通过固定器363被安装在反作用力板330上。充气装置361是将气体喷射到膝盖安全气囊362中的公知充气装置。由电子控制单元ECU根据车辆碰撞传感器S1的输出信号控制充气装置361。
膝盖安全气囊362是使用从充气装置361喷出的气体而展开的公知安全气囊。当被折叠后，膝盖安全气囊362容纳在反作用力板330的内部。折叠后的膝盖安全气囊362由罩364覆盖和保护，罩364由于安全气囊362的膨胀展开而破裂。
如图24所示，电子控制单元ECU与车辆碰撞传感器S1、电磁致动器340的电磁螺线管342、电磁致动器350的电磁螺线管352以及充气装置361相连。并且，电子控制单元ECU构造成这样，即，当由车辆碰撞传感器S1检测到车辆发生碰撞时，根据车辆碰撞传感器S1的输出信号，在向充气装置361供应电能之前，向电磁螺线管342、352供应电能，从而电磁致动器340、350的杆341、351分别从上端位置移动到下端位置。
从而，当检测到车辆碰撞时，在安全气囊362膨胀展开之前，由于向电磁致动器340、350供应电能而致动电磁致动器340、350(杆341、351的向下移动)，可使反作用力板330预先从储存位置移动到预定工作位置。由电子控制单元ECU维持向电磁致动器340、350供应电能，直至由于向充气装置361供应电能而使膝盖安全气囊362膨胀而展开，从而电磁致动器340、350的杆341、351分别被固定在下端位置上。从而，当膝盖安全气囊362膨胀而展开时，反作用力板330可以固定在该预定工作位置上。
在根据第四实施例配置的车辆安全气囊系统A4中，在膝盖安全气囊362展开之前，由于对电磁致动器340、350供应电能而致动电磁致动器340、350，使得反作用力板330可以预先从储存位置移动到预定工作位置。由于维持向电磁致动器340、350供应电能，已经移动到该预定工作位置的反作用力板330被固定在该预定工作位置上。从而，膝盖安全气囊362可以被适当地展开，并能够对前座乘员进行可靠地保护。
在该车辆安全气囊系统A4中，即使使用薄的(垂直尺寸小的)仪表板311作为仪表板，通过适当地设定电磁致动器340、350的杆341、351的下端位置，可以适当地设定由杆341、351所固定的反作用力板330的工作位置(由杆341、351定义的预定工作位置)。从而，在预定工作位置，可以适当地设定反作用力板330相对于前座乘员的膝盖的角度。
因而，在该车辆安全气囊系统A4中，可以使用具有较小安全气囊容量的用于前座乘员的膝盖安全气囊362以及较小尺寸的充气装置361。此外，在该车辆安全气囊系统A4中，由于展开的膝盖安全气囊362在预定工作位置处由反作用力板330支承，因而能够较容易地获得展开后的膝盖安全气囊362的反作用力。
在该车辆安全气囊系统A4中，通过电磁致动器340、350，反作用力板330可以在储存位置和预定工作位置之间的区域内移动。因而，通过适当地控制向电磁致动器340、350供应电能或切断供应电能，反作用力板330可以从储存位置移动到预定工作位置或从预定工作位置移动到储存位置。
在该车辆安全气囊系统A4中，除了车辆碰撞传感器S1，还可以设置判断车辆将发生碰撞的可能性的预碰撞传感器S2，预碰撞传感器S2可以与电子控制单元ECU(参考图24中的双点划线)相连。例如，电子控制单元ECU根据预碰撞传感器S2的输出信号，在车辆发生碰撞之前，可以维持向电磁致动器340、350供应电能。
在此情况下，根据车辆碰撞传感器S1的输出信号，由电子控制单元ECU在车辆发生碰撞后立即(或与车辆发生碰撞大致同时)致动充气装置361。因而，与上述实施例相比，膝盖安全气囊362可以被更快地展开。
在此情况下，当可以避免车辆碰撞时(虽然预碰撞传感器S2预测到可能发生车辆碰撞，但是车辆碰撞传感器S1没有检测到车辆碰撞时)，由电子控制单元ECU可以中断向电磁致动器340、350供应电能。在此情况下，复位弹簧(未示出)可以使反作用力板330从预定工作位置返回到储存位置，而不致动安全气囊模块360。
权利要求
1.一种车辆安全气囊系统，其包括对车辆碰撞进行检测的车辆碰撞传感器(S1)、以及设置在内部装饰件(10；310)内的安全气囊模块(50，60；360)，所述内部装饰件(10；310)位于至少前座乘员(Pa)的前方，所述安全气囊模块包括充气装置(51，61；251；361)和安全气囊(52，62；252；362)，当所述车辆碰撞传感器(S1)检测到车辆碰撞时，通过启动所述充气装置(51，61；251；361)而使得所述安全气囊(52，62；252；362)膨胀而展开，以对前座乘员(Pa)进行保护，其特征在于，包括接收所述安全气囊(52，62；252；362)的反作用力的反作用力板(20，30；120，130；220，230；330)；用于将所述反作用力板(20，30；120，130；220，230；330)从储存位置移动到预定工作位置的移动装置(40；252；340，350)；和用于将所述反作用力板(20，30；120，130；220，230；330)固定在该预定工作位置上的固定装置(15，16；115；215，216)；其中，在一预定时间，所述反作用力板(20，30；120，130；220，230；330)能够由所述移动装置(40；252；340，350)从所述储存位置移动到所述预定工作位置。
2.根据权利要求1所述的车辆安全气囊系统，其特征在于，当所述安全气囊(52，62；252；362)膨胀而展开时，所述反作用力板(20，30；120，130；220，230；330)可以从所述储存位置移动到所述预定工作位置。
3.根据权利要求2所述的车辆安全气囊系统，其特征在于，所述安全气囊(252)由用于前座乘员的上半身安全气囊和膝盖安全气囊中的至少一个形成；所述反作用力板(220，230)由支承装置(211a，220a，230a)支承在所述储存位置；所述移动装置是由一个比该支承装置(211a，220a，230a)的支承力大的力膨胀展开的安全气囊(252)。
4.根据权利要求1所述的车辆安全气囊系统，其特征在于，所述反作用力板是主动反作用力板；所述移动装置是致动器；在所述安全气囊膨胀而展开之前，该主动反作用力板能够从所述储存位置预先移动到所述预定工作位置。
5.根据权利要求4所述的车辆安全气囊系统，其特征在于，还包括判断车辆将发生碰撞的可能性的预碰撞传感器(S2)，其中，响应于该预碰撞传感器(S2)的输出信号，所述致动器被致动，从而该主动反作用力板能够从所述储存位置移动到所述预定工作位置。
6.根据权利要求5所述的车辆安全气囊系统，其特征在于，虽然所述预碰撞传感器(S2)显示可能发生车辆碰撞，但所述车辆碰撞传感器(S1)没有检测到实际车辆碰撞时，所述主动反作用力板从所述预定工作位置移动到所述储存位置。
7.根据权利要求1～6之一所述的车辆安全气囊系统，其特征在于，所述反作用力板(20，30；220，230)通过铰接装置(13，14；221，222，231)装配在仪表板增强件上，使得该反作用力板能够垂直枢转。
8.根据权利要求7所述的车辆安全气囊系统，其特征在于，所述仪表板增强件(212)具有中空部，将所述充气装置(251)容纳在该中空部内，并具有气体喷出孔(212a)，通过该孔将气体从所述充气装置(251)喷射到所述安全气囊(252)内。
9.根据权利要求1～6之一所述的车辆安全气囊系统，其特征在于，所述安全气囊由彼此分开的、用于前座乘员的上半身安全气囊(52)和膝盖安全气囊(62)形成。
10.根据权利要求1～6之一所述的车辆安全气囊系统，其特征在于，所述安全气囊是单个安全气囊(252)，该气囊既用作前座乘员的上半身安全气囊又用作前座乘员的膝盖安全气囊。
11.根据权利要求4或5所述的车辆安全气囊系统，其特征在于，所述安全气囊是用于前座乘员的膝盖安全气囊(362)，所述主动反作用力板(330)是能够朝向前座乘员的膝盖移动的主动膝盖保护器。
12.根据权利要求9所述的车辆安全气囊系统，其特征在于，所述反作用力板(20，30；120，130)由通过连接装置(21c，21d，31c，31d；119)而彼此相连的上反作用力板和下反作用力板形成，随着所述上反作用力板(20；120)向上移动，所述下反作用力板(30；130)能够向下移动。
13.根据权利要求12所述的车辆安全气囊系统，其特征在于，所述连接装置是设置在所述上反作用力板(20)和所述下反作用力板(30)上且彼此啮合的成对齿轮(21c，21d，31c，31d)。
14.根据权利要求12所述的车辆安全气囊系统，其特征在于，所述连接装置是将所述上反作用力板(120)和所述下反作用力板(130)相连接的连杆(119)。
15.根据权利要求1所述的车辆安全气囊系统，其特征在于，所述移动装置包括电动机(41)和驱动齿轮(42)。
16.根据权利要求1所述的车辆安全气囊系统，其特征在于，所述移动装置包括电磁螺线管(342，352)。
17.根据权利要求1～6之一所述的车辆安全气囊系统，其特征在于，所述安全气囊(52，62；362)由罩(54，64；364)覆盖，所述罩由于安全气囊(52，62；362)的膨胀展开而破裂。
全文摘要
一种车辆安全气囊系统(A1)，包括对车辆碰撞进行检测的车辆碰撞传感器、以及设置在位于前座乘员(Pa)的前方的内部装饰件(10)内的安全气囊模块(50，60)，所述安全气囊模块包括充气装置(51，61)和安全气囊(52，62)。该车辆安全气囊系统(A1)还包括接收安全气囊(52，62)的反作用力的反作用力板(20，30)；将反作用力板(20，30)从储存位置(实线所示)移动到预定工作位置(双点划线所示)的驱动单元(40)；以及用于将反作用力板(20，30)固定在该预定工作位置的止动器(15，16)。在该车辆安全气囊系统(A1)中，当安全气囊(52，62)膨胀而展开时，由该驱动单元(40)将反作用力板(20，30)从该储存位置移动到所述预定工作位置。
文档编号B60R21/16GK1880129SQ200610091888
公开日2006年12月20日 申请日期2006年6月14日 优先权日2005年6月16日
发明者榊原贵美雄, 河内和广, 关塚诚, 深渡濑修 申请人:丰田自动车株式会社