车辆转向装置的制作方法

专利名称：车辆转向装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及车辆转向装置，具体涉及一种车辆转向装置，其包括可转 动的转向柄以及气囊，转向柄具有位于处在笔直向前行驶位置的左右两侧 的手柄，并且转向柄形成为在转向柄的上下两侧中的至少一侧留下无手柄 空间(在转向柄上未设置手柄的空间)，气囊设置在转向柄中，其在撞车 时可在转向柄与驾驶员之间展开以阻挡驾驶员。
背景技术：
转向柄为非圆形，并且不能在其无手柄空间中可靠地支撑展开气囊的 后表面(车辆前侧)。因此，转向柄不能有效地支撑在气囊阻挡驾驶员时 产生的反作用力，由此不能使气囊可靠地确保驾驶员阻挡功能。
考虑到以上问题，日本专利申请公开号11-342819 (JP-A- 11 -342819)描述了一种车辆转向装置，其设计使得气囊存储罩可分为上下部 分，并在气囊展开过程中沿上下方向打开，由此允许上下打开的罩在无手 柄空间内支撑展开气囊的后表面。罩需要具有足以支撑展开气囊的后表面 的本征强度(刚性)。
因为上下打开的罩可以在无手柄空间内接收(即支撑)展开气囊的后 表面，故在JP-A-11-342819中描述的车辆转向装置能够可靠地阻挡驾驶 员。但是，罩会在其打开过程中与驾驶员发生干涉(即碰撞)。这是因为 在气囊展开过程中分为上下部分的罩会沿从基准平面向车辆后方延伸的轨 迹打开，所述基准平面包含转向柄正对驾驶员的一部分的转动轨迹。

发明内容
本发明的第一方面提供一种车辆转向装置，包括可转动的转向柄以及 气囊，所述转向柄具有位于处在笔直向前行驶位置的所述转向柄的左右两侧的手柄，并且形成为在所述转向柄的上下两侧中的至少一侧留下无手柄 空间(转向柄上未设置手柄的空间)，所述气囊设置在所述转向柄中，并 适于在撞车时在所述转向柄与驾驶员之间展开以阻挡所述驾驶员。在这 里，所述转向柄包括支撑单元，所述支撑单元从收藏位置(转向柄中的存 储位置)运动至从基准平面向所述车辆前侧的工作位置，所述基准平面包 含所述转向柄正对所述驾驶员的部分的转动轨迹，所述支撑单元被设计成 在处于所述工作位置时对在所述无手柄空间中展开的所述气囊的后表面进 行支撑。
由此使得支撑单元可有效地承受当气囊在撞车的情况下阻挡驾驶员时 产生的反作用力。还可以使气囊可靠地阻挡驾驶员。
此外，根据上述方面的车辆转向装置，能够防止支撑单元的构造部件 在其展开过程中与驾驶员发生接触。这是因为支撑单元沿并未从基准平面 向车辆后方延伸的轨迹从收藏位置(转向柄内的存储位置)运动至工作位 置。
所述手柄可包括边缘，所述边缘朝向处在所述笔直向前行驶位置的所 述转向柄的所述上下两侧中至少一侧伸出，所述支撑单元可包括当所述支 撑单元处在所述工作位置时在所述边缘之间伸展的张紧构件(张紧织物、 张紧绳、张紧网或子气囊)。在此情况下，可使支撑单元的结构简单，并 可以低成本进行设置。
此外，所述张紧构件可包括可动地与所述边缘配合的配合部分，以及 一体地安装至所述配合部分并在所述边缘之间伸展的气囊的一部分。在此 情况下，能够有效地利用气囊作为张紧构件。
此外，所述支撑单元可包括反作用力支撑臂，其以可转动方式安装至 所述转向柄并适于朝向所述无手柄空间转动。在此情况下，反作用力支撑 臂可包括成对的左右臂，并且在所述无手柄空间中可伸展的张紧构件可被 设置在所述反作用力支撑臂的远端部分之间。所述张紧构件可以是补充气
囊(supplemental airbag )。
此外，转向柄可具有位于处在笔直向前行驶位置的所述转向柄的上下 两侧的无手柄空间，支撑单元包括上支撑单元及下支撑单元，转向柄相对
6于气囊的展开形状向下偏移，上支撑单元具有大于下支撑单元的向下位移 量的向上移位量。
或者，转向柄可具有位于处在笔直向前行驶位置的所述转向柄的上下 两侧的无手柄空间，支撑单元包括上支撑单元及下支撑单元，转向柄相对 于气囊的展开形状向上偏移，上支撑单元具有小于下支撑单元的向下位移 量的向上移位量。
此外，所述支撑单元可包括用于与气囊的展开工作相关联地将支撑单 元移动至工作位置的连接单元。在此情况下，能够通过气囊的展开工作将 支撑单元移动至工作位置。因此，无需使用将支撑单元移动至工作位置的 致动器，由此可以节约成本的方式来设置支撑单元。
此外，所述支撑单元可以适于独立于所述气囊的展开工作而朝向所述 工作位置运动，并且用于使所述支撑单元运动至所述工作位置的致动器可 被设置在所述转向柄中。所述致动器被设计在撞车时或在预测到撞车时工 作。在此情况下，在撞车时，在气囊展开之前，致动器能够使支撑单元向 工作位置位移。也可以降低在支撑单元与驾驶员之间发生干涉(碰撞)的 可能性。
此外，所述下支撑单元可被设计为在所述上支撑单元运动之前朝向所 述工作位置运动。在此情况下，布置得比上支撑单元更接近驾驶员的下支 撑单元可在上支撑单元运动之前朝向工作位置运动。因此，相较于上下支 撑单元同时运动的情况，能够降低在下支撑单元与驾驶员之间发生干涉
(碰撞)的可能性。


结合附图，通过对具体实施例的以下描述，本发明的上述及其他特征 及优点将变的更加清楚，其中
图1是示出根据本发明的第一实施例的车辆转向装置的前视图2是用于说明图1所示第一实施例的工作情况的视图； 图3是沿图2的线A-A所取的放大竖直剖视侧视图； 图4是沿图3的线B-B所取的放大水平剖视平面图；图5是示出图2至图4所示的支撑机构的立体图6是示出根据本发明的第二实施例的车辆转向装置的前视图； 图7是用于说明图6所示第二实施例的工作情况的视图8是沿图6中的线C-C所取的放大水平剖视平面图9是示出根据本发明的第三实施例的车辆转向装置的前视图IO是用于说明图9所示第三实施例的工作情况的视图11是示出根据本发明的第四实施例的车辆转向装置的前视图12是用于说明图ll所示第四实施例的工作情况的视图13是示出根据本发明的第五实施例的车辆转向装置的前视图14是用于说明图13所示第五实施例的工作情况的视图15是沿图13中的线D-D所取的放大水平剖视平面图16是示出根据本发明的第六实施例的车辆转向装置的前视图17是用于说明图16所示第六实施例的工作情况的视图18是示出根据本发明的第七实施例的车辆转向装置的前视图19是用于说明图18所示第七实施例的工作情况的视图，其中支撑 机构处于工作状态；
图20是用于说明图18所示第七实施例的工作情况的视图，其中气囊 处于工作状态。
具体实施例方式
以下，将参考附图来描述本发明的示例性实施例。图l至图5示出了 根据本发明的第一实施例的车辆转向装置。第一实施例的车辆转向装置包 括转向柄10以及气囊21。如图2及图3所示，转向柄10可围绕转动中心 Ol转动，并相对于气囊21的展开形状向下偏移预定量。
转向柄IO包括手柄10a及10b,其位于处在笔直向前行驶位置(即， 当被定位以使车辆直线行驶时)(例如如图1所示)的转向柄10的左右 两侧。而转向柄IO的上下两侧分别被定义为无手柄空间Sl及S2。各个无 手柄空间Sl及S2是未在转向柄IO上设置手柄的空间，通过将转向柄10 的周向边缘部分形成为非圆形来设置无手柄空间。手柄10a或10b设置有当转向柄IO处在笔直向前行驶位置时向前和向
后突伸的边缘10al及10a2或者lObl及10b2。如图4详细所示，每一个 手柄10a及10b分别包括主芯构件11、成对的上下中空芯构件12a及 12b、垫13以及罩14。主芯构件ll在其中心部分通过辐条15连接至套节 16。套节16—体地固定至主转向轴(未示出)的顶端。
上中空芯构件12a在其下端固定地紧固至主芯构件11，并具有狭缝 12al，狭缝12al被形成为与图1中所示上撕裂线Ll的竖直延伸部分中一 者对应。下中空芯构件12b在其上端固定地紧固至主芯构件11，并具有狭 缝12bl，狭缝12bl被形成为与图1中所示下撕裂线L2的竖直延伸部分中 一者对应。
垫13设置成覆盖主芯构件11以及上下中空芯构件12a及12b，并覆 盖了紧固至套节16的壳体22的开口 。垫13具有与各个中空芯构件12a及 12b的狭缝12al及12bl对应地形成的狭缝13a及13b。罩14设置成覆盖 垫13。上撕裂线L1及下撕裂线L2形成在罩14中，并且中间撕裂线L3被 形成为将上撕裂线Ll及下撕裂线L2的横向中心部分互连。在气囊21展 开过程中，如图2所示，罩14在各条撕裂线L1、 L2及L3处被撕裂，使 得罩14覆盖壳体22的开口的部分可与垫13 —起向左右两侧展开。垫13 与罩14分别由软树脂形成(罩14可由天然皮革制成)。
与常规气囊类似，气囊21设置在转向柄10中，并在撞车时在转向柄 10与驾驶员(未示出)之间展开以阻挡驾驶员。如图3所示，气囊21可 在壳体22的保持器23内存储为折叠状态，并可与充气器24 —起容纳在壳 体22中。此外，气囊21具有位于转动中心01下方的开口 21a，在该开口 21a周围，气囊21通过环状板25被气密地紧固至保持器23。气囊21从图 中的下侧(从无手柄空间S1)展开。
保持器23在其底部中心具有通孔23a，并通过支架(未示出)在壳体 22内被安装在位以支撑气囊21及充气器24。充气器24用于在撞车时经由 保持器23的通孔23a将气体充入气囊21的开口 21a。充气器24本身已为 业界所公知。
在第一实施例中，上支撑机构30以及下支撑机构40设置在转向柄10中。上支撑机构30与上无手柄空间Sl成对应关系地设置，并可向上运
动。下支撑机构40与下无手柄空间S2成对应关系地设置，并可向下运 动。上支撑机构30的向上位移量被设定为大于下支撑机构40的向下位移
参考图2至图5，各个上支撑机构30及下支撑机构40分别包括能够 沿转向柄10的主芯构件11收回和伸出的成对左右织物套管31及32或者 41及42，以及在其短边端被缝合至织物套管31及32或者41及42的翼侧 部分的矩形张紧织物33或43，张紧织物33或43能够与织物套管31及32 或者41及42 —起收回和伸出。
各个织物套管31及32或者41及42以可收回并可伸出的方式起安装 至转向柄10的主芯构件11的配合部分的作用。在图1所示的状态(转向 柄10处于正常使用的状态，其中气囊21折叠并存储在转向柄IO中)下， 各个织物套管31及32或者41及42保持成收回状态；但在图2及图3所 示的状态(撞车时的状态，其中气囊21如图2中虚线所示展开)下沿主 芯构件ll伸出。
矩形张紧织物33或43于图2中标号"X"所示的位置处固定地紧固 至展开气囊21的后表面。在如图1所示的状态中，矩形张紧织物33或43 与气囊21 —起折叠并在转向柄10中存储在收藏位置。在撞车时，矩形张 紧织物33或43如图2及图3所示伴随气囊21的展开而被移动至工作位置
(展开位置)，并在边缘10al与10bl或者10a2与10b2之间被张紧。当 伸展时，矩形张紧织物33或43分别在无手柄空间Sl及S2内支撑展开气 囊21的后表面。或者，可以由能够通过供应至气囊21的气体而被充气并 展开的子气囊形成张紧织物33或43。
从上述设置可知，在撞车时，各个支撑机构30及40在从基准平面PS
(见图3)的车辆前向一侧从收藏位置运动至工作位置(展开位置)，该 基准平面PS包含转向柄10正对(normally facing)驾驶员的部分(图l所 示的部分)的转动轨迹。换言之，每一个支撑机构30及40均沿未从基准 平面PS向车辆后方伸出的轨迹从收藏位置运动至工作位置。当支撑机构 30及40位于各自的工作位置时，矩形张紧织物33或43在无手柄空间Sl及S2内支撑展开气囊21的后表面。
因此，在第一实施例中，每一个支撑机构30及40均能够有效地承受 在气囊21阻挡驾驶员时产生的反作用力，并使得气囊21能够可靠地阻挡 驾驶员。此外，在第一实施例中，能够防止每一个支撑机构30及40的构 成部分在其运动过程中与驾驶员接触。这是因为每一个支撑机构30及40 分别从转向柄10内的收藏位置移动至工作位置，所述工作位置位于从包 含转向柄10正对驾驶员的部分的转动轨迹的基准平面PS向车辆前方，换 言之，这是因为每一个支撑机构30及40分别能从开始位置沿着并未从基 准平面PS向车辆后方延伸的轨迹移动至工作位置。
在第一实施例中，每一个支撑机构30及40均可以是简单结构，并可 以低成本方式设置。这是因为每一个支撑机构30及40分别包括能够沿转 向柄10的主芯构件11收縮和伸出的织物套管31及32或41及42，以及 在其短边一端缝合至织物套管31及32或41及42的翼侧部分并适于在边 缘10al与10bl或10a2与10b2之间伸展的矩形张紧织物33或43。
在第一实施例中，支撑机构30及40无需用于其工作的致动器，因此 可以低成本方式设置。这是因为矩形张紧织物.33或43部分地固定至气囊 21，由此每一个支撑机构30及40分别响应于气囊21的展开而运动至工作 位置。
在第一实施例中，能够可靠地支撑展开气囊21的后表面。这是因为 如图1所示在其上下两侧具有无手柄空间Sl及S2的转向柄10相对于气 囊21的展开形状保持向下偏置预定量，并且因为上支撑机构30的向上偏 移量被设定为大于下支撑机构40的向下偏移量。
在第一实施例中，当转向柄10定位成直线地驱动车辆时，气囊21的 开口 21a位于转向柄10的旋转中心01下方。气囊21从下侧展开。下支 撑机构40设定成在上支撑机构30之前向其工作位置移动。这确保了布置 得比上支撑机构30更接近驾驶员的下支撑机构40在上支撑机构30开始运 动之前就向其工作位置运动。因此，相较于上下支撑机构30及40同时运 动的情况，能够降低在下支撑机构40与驾驶员之间发生干涉(碰撞)的 几率。
ii尽管在第一实施例中支撑机构30或40包括左右织物套管31及32或 41及42以及矩形张紧织物33或43，但可利用气囊21的一部分来替代矩 形张紧织物33或43。换言之，可以去除矩形张紧织物33或43并将左右 织物套管31及32或41及42缝合至气囊21的相关部分。在此情况下，这 样缝合的气囊21的那部分起矩形张紧织物33或43的作用，由此能够有效 地利用气囊21。
图6至图8示出了根据本发明的第二实施例的车辆转向装置。第二实 施例的车辆转向装置包括转向柄110及气囊121。转向柄110围绕旋转中 心011可转动，并如虚线所示相对于气囊121的展开形状向下偏置预定
转向柄110在处于笔直向前行驶位置(例如图6所示的状态)的转向 柄110的左右两侧包括手柄110a及110b。无手柄空间Sll及S12形成在 转向柄110的上下两侧。每一个无手柄空间Sll及S12是转向柄110上未 设置手柄的空间，并通过将转向柄110的外周边缘部形成为非圆形形状来 设置。
各个手柄110a及110b分别为弓形边缘形式，并如图8所示包括芯构 件111、衬垫113及包覆114。芯构件111在其上下端部通过幅条(未示 出)连接至套节(未示出)。与图3所示第一实施例的套节16类似，本 实施例的套节以公知的方式一体地紧固至主转向轴(未示出)的顶端。
衬垫113设置成覆盖了芯构件111，并覆盖了紧固至套节(未示出) 的壳体的开口，本实施例的壳体具有与图3所示第一实施例的壳体22相 同的结构。衬垫113具有形成在其与包覆114的上撕裂线Lll，下撕裂线 L12以及中央撕裂线L13对应的区域中的切口 (未示出)。衬垫113和包 覆114可以由软树脂等制造。
与常规气囊类似，气囊121设置在转向柄110中并在撞车时在转向柄 110与驾驶员(未示出)之间展开以阻挡驾驶员。与图3所示的第一实施 例类似，在折叠状态下，气囊121可在壳体的保持件中以折叠状态存储， 并也可与充气器一起容纳在壳体内。此外，气囊121具有位于旋转中心 011下方的开口 (未示出)，与图3所示第一实施例的情况类似，围绕该开口气囊121通过环状板被气密地紧固至保持件。气囊121从图中的下侧 展开。
在第二实施例中，上支撑机构130及下支撑机构140设置在转向柄 110中。上支撑机构130与上无手柄空间Sll相对应地设置并且可向上运 动，下支撑机构140与下无手柄空间S12相对应地设置并可向下运动。上 支撑机构130的向上偏移量被设定为大于下支撑机构140的向下偏移量。
参考图6及图7，每个支撑机构130及140均包括成对的左右反作用 力支撑臂131及132或141及142，以及在其横向端部紧固至反作用力支 撑臂131及132或141及142的末端部的张紧布料(张紧构件)133或 143，张紧布料133或143适于在无手柄空间Sll或S12中伸展。
上反作用力支撑臂131及132通过销134及135分别以可转动方式安 装至转向柄IIO的芯构件111。在图6所示的状态(转向柄IIO处于正常 使用状态，其中气囊121折叠并存储在转向柄110内部)下，上反作用力 支撑臂131及132与张紧布料133—起容纳在转向柄110中。在图7所示 的状态下(如虚线所示气囊121展开的撞车状态)，允许上反作用力支撑 臂131及132朝向无手柄空间Sll转动，并且张紧布料133在无手柄空间 Sll中伸展。
下反作用力支撑臂141及142通过销144及145分别以可转动方式安 装至转向柄IIO的芯构件111。在图6所示的状态下(转向柄110处于正 常使用状态，气囊121折叠并存储在转向柄110内)，下反作用力支撑臂 141及142与张紧布料143—起被容纳在转向柄110内。在图7所示的状 态下(气囊121如虚线所示展开的撞车状态)，允许下反作用力支撑臂 141及142向无手柄空间S12转动，并且张紧布料143在无手柄空间S12 中伸展。
张紧布料133或143在图7中"X"所示部分处紧固至气囊121。在图 6所示的状态下，张紧布料133或143与气囊121—起折叠并在转向柄110 内存储在收藏位置。在撞车的情况下，在气囊121展开的情况下张紧布料 133或143运动至图7所示的工作位置，并在反作用力支撑臂131及132 或141及142之间延伸并伸展。当展开时，张紧布料133或143与反作用力支撑臂131及132或141及142协作，以在无手柄空间S11及S12中支 撑气囊121的后表面。
在如上构造的第二实施例中，因为各个支撑机构130及140均具有与 第一实施所采用的支撑机构30及40相同的操作及功能，故能够获得与第 一实施例相同的工作效果。此外，在第二实施例中，可使用气囊121的一 部分来替代张紧布料133或143。换言之，能够去除张紧布料133或143 并使气囊121部分地紧固至反作用力支撑臂131， 132， 141及142的末端 部分。在此情况下，这样紧固的气囊121的那部分起张紧布料133或143 的作用，由此能够有效地利用气囊121。
图9及图10示出了根据本发明的第三实施例的车辆转向装置。第三 实施例的车辆转向装置包括转向柄210及气囊221。转向柄210可围绕旋 转中心021转动并相对于虚线所示的气囊221的展开形状保持向下偏置预 定量。
转向柄210包括位于处于笔直向前行驶位置(例如图9所示)的转向 柄210的左右两侧的手柄210a及210b。无手柄空间S21及S22形成在转 向柄210的上下两侧。各个无手柄空间S21及S22分别是转向柄210上未 设置手柄的空间，并通过将转向柄210的外周边缘部分形成为非圆形来设 置。
各个手柄210a及210b分别呈弓形边缘形式并包括中空芯构件211、 衬垫213以及包覆214。衬垫213及包覆214具有与第二实施例所采用的 衬垫113及包覆114相同的构造。中空芯构件211在其上下两端通过幅条 (未示出)连接至套节(未示出)。与图3所示第一实施例的套节16相 似，本实施例的套节以公知的方式一体紧固至主转向轴(未示出)的顶 端。
与常规气囊类似，气囊221设置在转向柄210中，并在撞车时在转向 柄210与驾驶员(未示出)之间展开以阻挡驾驶员。与图3所示的第一实 施例类似，气囊221可在壳体的保持件中以折叠状态存储，并也可与充气 器一起容纳在壳体内。此外，气囊221具有位于旋转中心021下方的开口 (未示出)，与图3所示第一实施例的情况类似，围绕该开口气囊221通过环状板被气密地紧固至保持件。气囊121自下侧展开。在本实施例中，
设置衬垫213及包覆214以覆盖壳体的开口。与图3所示的第一实施例类 似，三条撕裂线L21， L22及L23形成在包覆214中。
在第三实施例中，上支撑机构230及下支撑机构240设置在转向柄 210中。上支撑机构230与上无手柄空间S21对应地设置并可向上运动。 下支撑机构240与下无手柄空间S22对应地设置并可向下运动。上支撑机 构230的向上偏移量被设定为大于下支撑机构240的向下偏移量。
参考图9及图10，各个支撑机构230及240分别包括装配在转向柄 210的中空芯构件211内的成对左右反作用力支撑臂231及232或241及 242，以及连接至反作用力支撑臂231及232或241及242的基部端以及气 囊221的相关部分的连接绳233及234或243及244。
上反作用力支撑臂231及232呈中空体形式，并以可伸縮方式装配在 转向柄210的中空芯构件211内。在图9所示的状态下(转向柄210处于 正常使用状态，气囊221折叠并存储在转向柄210内)，上反作用力支撑 臂231及232与各个连接绳233及234 —起容纳在转向柄210内。在图10 所示的状态下(气囊221如虚线所示展开的撞车状态)，上反作用力支撑 臂231及232被连接绳233及234拉出至无手柄空间S21，由此其在无手 柄空间S21中支撑展开气囊221的后表面。
下反作用力支撑臂241及242为实心体形式，并以可伸縮方式在转向 柄210的中空芯构件211中装配在上反作用力支撑臂231及232内。在图 9所示的状态下(转向柄210处于正常使用状态，气囊221折叠并存储在 转向柄210内)，下反作用力支撑臂241及242与各个连接绳243及244 一起容纳在转向柄210内。在图10所示的状态下(气囊221如虚线所示展 开的撞车状态)，下反作用力支撑臂241及242被连接绳243及244拉出 至无手柄空间S22，由此其在无手柄空间S22中支撑展开气囊221的后表 面。
上连接绳233及234在一端紧固至上反作用力支撑臂231及232的下 端，并在另一端紧固至向无手柄空间S21展开的气囊221的相关部分。在 图9所示的状态下，上连接绳233及234与气囊221 —起折叠并在转向柄210内存储在收藏位置。如图10所示，在撞车的情况下，上连接绳233及 234在气囊221展开的情况下伸出至工作位置，由此把上反作用力支撑臂 231及232拉出到上无手柄空间S21中。
下连接绳243及244在一端紧固至下反作用力支撑臂241及242的上 端，并在另一端紧固至向无手柄空间S22展开的气囊221的适当部分。在 图9所示的状态下，下连接绳243及244与气囊221 —起折叠并在转向柄 210内存储在收藏位置。如图10所示，在撞车的情况下，下连接绳243及 244在气囊221展开的情况下伸出至工作位置，由此把下反作用力支撑臂 241及242拉出到下无手柄空间S22中。
在如上构造的第三实施例中，因为各个支撑机构230及240具有与第 一实施例所采用的支撑机构30及40及第二实施例所采用的支撑机构130 及140相同的操作及功能，故能够获得相同的工作效果。
图11及图12示出了根据本发明的第四实施例的车辆转向装置。第四 实施例的车辆转向装置包括转向柄310及气囊321。转向柄310可围绕旋 转中心031转动并相对于虛线所示的气囊321的展开形状保持向下偏置预
转向柄310包括位于处于笔直向前行驶位置(例如图11所示状态) 的转向柄310的左右两侧的手柄310a及310b。无手柄空间S31及S32形 成在转向柄310的上下两侧。各个无手柄空间S31及S32分别是转向柄 310上未设置手柄的空间，并通过将转向柄310的外周边缘部分形成为非 圆形来设置。
各个手柄310a及310b分别呈弓形边缘形式并包括中空芯构件311、 衬垫313以及包覆314。衬垫313及包覆314具有与第二实施例所采用的 衬垫113及包覆114相同的构造。中空芯构件311在其上下两端通过幅条 (未示出)连接至套节(未示出)。与图3所示第一实施例的套节16相 似，本实施例的套节以公知的方式一体紧固至主转向轴(未示出)的顶 端。
与常规气囊类似，气囊321设置在转向柄310中，并在撞车时在转向 柄310与驾驶员(未示出)之间展开以阻挡驾驶员。与图3所示的第一实
16施例类似，在折叠状态下，气囊321可在壳体的保持件中以折叠状态存 储，并也可与充气器一起容纳在壳体内。此外，气囊321具有位于旋转中
心031下方的开口 (未示出)，与图3所示第一实施例的情况类似，围绕 该开口气囊321通过环状板被气密地紧固至保持件。气囊321自下侧展 开。在本实施例中，设置衬垫313及包覆314以覆盖壳体的开口，与图3 所示的第一实施例类似，三条撕裂线L31， L32及L33形成在包覆314 中。
在第四实施例中，上支撑机构330及下支撑机构340设置在转向柄 310中。上支撑机构330与上无手柄空间S31对应地设置并可向上运动。 下支撑机构340与下无手柄空间S32对应地设置并可向下运动。上支撑机 构330的向上偏移量被设定为大于下支撑机构340的向下偏移量。
参考图11及图12，各个支撑机构330及340分别包括装配在转向柄 310的中空芯构件311内的成对左右反作用力支撑臂331及332或341及 342，以及在其横向端部紧固至反作用力支撑臂331及332或341及342的 末端部的张紧布料(张紧构件)333或343，张紧布料333或343适于在无 手柄空间S31及S32中伸展。
上反作用力支撑臂331及332呈中空体形式并以可伸缩方式装配在转 向柄310的中空芯构件311内。在图ll所示的状态下(转向柄310处于正 常使用状态，气囊321折叠并存储在转向柄310内)，上反作用力支撑臂 331及332与张紧布料333 —起容纳在转向柄310内。在图12所示的状态 下(气囊321如虚线所示展开的撞车状态)，上反作用力支撑臂331及 332被张紧布料333拉出到无手柄空间S31中，由此其与张紧布料333协 作，在无手柄空间S31中支撑展开气囊321的后表面。
下反作用力支撑臂341及342为实心体形式，并以可伸縮方式在转向 柄310的中空芯构件311中装配在上反作用力支撑臂331及332内。在图 ll所示的状态下(转向柄310处于正常使用状态，气囊321折叠并存储在 转向柄310内)，下反作用力支撑臂341及342与张紧布料343 —起容纳 在转向柄310内。在图12所示的状态下(气囊321如虚线所示展开的撞车 状态)，下反作用力支撑臂341及342被张紧布料343拉出到无手柄空间S32中，由此其与下张紧布料343协作，在无手柄空间S32中支撑展开气 囊321的后表面。
上张紧布料333包括以可伸縮方式分别配合至左右反作用力支撑臂 331及332的末端部的织物套管333a及333b。织物套管333a及333b的顶 端分别固定至左右反作用力支撑臂331及332的末端。矩形织物333c在其 短边端缝合至织物套管333a及333b，并可与织物套管333a及333b —起 伸縮。矩形织物333c在图12中"X"所示的部分处紧固至气囊321。
下张紧布料343包括以可伸縮方式分别配合至左右反作用力支撑臂 341及342的末端部的织物套管343a及343b。织物套管343a及343b的底 端分别固定至左右反作用力支撑臂341及342的末端。矩形织物343c在其 短边端缝合至织物套管343a及343b，并可与织物套管343a及343b —起 伸縮。矩形织物343c在图12中"X"所示的部分处紧固至气囊321。
在如上构造的第四实施例中，因为各个支撑机构330及340具有与第 一实施例所采用的支撑机构30及40相同的操作及功能，故能够获得与第 一实施例相同的工作效果。
图13至图15示出了根据本发明的第五实施例的车辆转向装置。第五 实施例的车辆转向装置包括转向柄410及气囊421。转向柄410可围绕旋 转中心041转动并相对于虚线所示的气囊421的展开形状被同心地设置。
转向柄410包括位于处于笔直向前行驶位置(如图13所示)的转向 柄410的左右两侧的手柄410a及410b。无手柄空间S41及S42形成在转 向柄410的上下两侧。各个无手柄空间S41及S42分别是转向柄410上未 设置手柄的空间，并通过将转向柄410的外周边缘部分形成为非圆形来设 置。
如图15所示，各个手柄410a及410b分别呈大致笔直边缘形式并包括 芯构件411、衬垫413以及包覆414。芯构件411在其中央部分通过幅条 415连接至套节(未示出)。与图3所示第一实施例的套节16相似，本实 施例的套节以公知的方式一体紧固至主转向轴(未示出)的顶端。
与图3所示第一实施例类似，衬垫413覆盖芯构件411以及紧固至套 节的壳体的开口。衬垫413具有形成在与包覆414的上撕裂线L41、下撕裂线L42以及中央撕裂线L43对应的区域内的切口 (未示出)。衬垫413 及包覆414由软树脂等制成。
与常规气囊类似，气囊421设置在转向柄410中，并在撞车时在转向 柄410与驾驶员(未示出)之间展开以阻挡驾驶员。与图3所示的第一实 施例类似，气囊421可在壳体的保持件中以折叠状态存储，并也可与充气 器一起容纳在壳体内。此外，气囊421具有与旋转中心041同心地设置的 开口 (未示出)，与图3所示第一实施例的情况类似，围绕该开口气囊 421通过环状板被气密地紧固至保持件。气囊321自图中中央部分展开。
在第五实施例中，上支撑机构430及下支撑机构440设置在转向柄 410中。上支撑机构430与上无手柄空间S41对应地设置并可向上运动。 下支撑机构440与下无手柄空间S42对应地设置并可向下运动。上支撑机 构430的向上偏移量被设定为大致等于下支撑机构440的向下偏移量。
参考图13及图14，各个支撑机构430及440分别包括以可旋转方式 装配到转向柄410的芯构件411的成对的左右反作用力支撑臂431及432 或441及442，以及在其横向端部紧固至反作用力支撑臂431及432或441 及442的末端部的张紧布料(张紧构件)433或443，张紧布料433或443 适于在无手柄空间S41及S42中伸展。
上反作用力支撑臂431及432通过销434及435分别以可转动方式安 装至转向柄410的芯构件411。在图13所示的状态下(转向柄410处于正 常使用状态，气囊421折叠并存储在转向柄410内)，上反作用力支撑臂 431及432与张紧布料433 —起容纳在转向柄410内。在图14所示的状态 下(气囊421如虚线所示展开的撞车状态)，允许上反作用力支撑臂431 及432向无手柄空间S41转动，并且可在无手柄空间S41中使张紧布料 433伸展。
下反作用力支撑臂441及442通过销444及445分别以可转动方式安 装至转向柄410的芯构件411。在图13所示的状态下(转向柄410处于正 常使用状态，气囊421折叠并存储在转向柄410内)，下反作用力支撑臂 441及442与张紧布料443 —起容纳在转向柄410内。在图14所示的状态 下(气囊421如虚线所示展开的撞车状态)，允许上反作用力支撑臂441及442向无手柄空间S42转动，并且可在无手柄空间S42中使张紧布料 443伸展。
张紧布料433或443在其由图14中"X"所示的部分处紧固至气囊 421。在图13所示的状态下，张紧布料433或443与气囊421 —起折叠并 在转向柄410内存储在收藏位置。在撞车的情况下，张紧布料433或443 在气囊421展开的情况下运动至图14所示的工作位置，并在反作用力支 撑臂431及432或441及442之间伸出并伸展。当伸出时，张紧布料433 或443与反作用力支撑臂431及432或441及442协作，以在无手柄空间 S41及S42中支撑展开气囊421的后表面。
在如上构造的第五实施例中，因为各个支撑机构430及440具有与第 二实施例所采用的支撑机构130及140相同的操作及功能，故能够获得与 第二实施例相同的工作效果。但是，第五实施例的操作与第二实施例的不 同之处在于气囊421从中央部分展开，因而，上支撑机构430几乎与下支 撑机构440同时工作。此外，在第五实施例中，可利用气囊421的一部分 来替代张紧布料433或443。换言之，能够去除张紧布料433或443并使 气囊421部分地紧固至反作用力支撑臂431及432或441及442的末端 部。在此情况下，气囊421被这样紧固的部分起张紧布料433或443的作 用，由此能够有效地使用气囊421。
图16及图17示出了根据本发明的第六实施例的车辆转向装置。第六 实施例的车辆转向装置包括转向柄510及气囊521。转向柄510可围绕旋 转中心051转动，并相对于虚线所示的气囊521的展开形状保持向上偏置 预定量。
除了转向柄510相对于虚线所示的气囊521的展开形状保持向上偏置 预定量之外，第六实施例与图6至图8所示的第二实施例相同。因此，对 类似的部件赋予类似的参考标号，并省去对其的描述。此外，第六实施例 的工作效果与第二实施例的大致相同，只是上支撑机构530先于下支撑机 构540向工作位置运动。因此，将省去对第六实施例的工作效果的描述。
图18至图20示出了根据本发明的第七实施例的车辆转向装置。第七 实施例的车辆转向装置包括转向柄610及气囊621。转向柄610可围绕旋
20转中心061转动并相对于虚线所示的气囊621的展开形状保持向下偏置预
转向柄610包括位于处于笔直向前行驶位置(例如图18所示状态) 的转向柄610的左右两侧的手柄610a及610b。无手柄空间S61及S62形 成在转向柄610的上下两侧。各个无手柄空间S61及S62分别是转向柄 610上未设置手柄的空间，并通过将转向柄610的外周边缘部分形成为非 圆形来设置。
各个手柄610a及610b分别呈弓形边缘形式并包括中空芯构件611、 衬垫613以及包覆614。衬垫613及包覆614具有与第二实施例所采用的 衬垫113及包覆114相同的构造。中空芯构件611在其相反两端通过幅条 (未示出)连接至套节(未示出)。与图3所示第一实施例的套节16相 似，本实施例的套节以公知的方式一体紧固至主转向轴(未示出)的顶
上山顺。
与常规气囊类似，气囊621设置在转向柄610中，并在撞车时在转向 柄610与驾驶员(未示出)之间展开以阻挡驾驶员。与图3所示的第一实 施例类似，在折叠状态下，气囊621可在壳体的保持件中以折叠状态存 储，并也可与充气器一起容纳在壳体内。此外，气囊621具有位于旋转中 心061下方的开口 (未示出)，与图3所示第一实施例的情况类似，围绕 该开口气囊621通过环状板被气密地紧固至保持件。气囊621自下侧展 开。在本实施例中，设置衬垫613及包覆614以覆盖壳体的开口，与图3 所示的第一实施例类似，三条撕裂线L61， L62及L63形成在包覆614 中。
在第七实施例中，包括上支撑机构630，下支撑机构640以及成对左 右致动器AC1及AC2的支撑装置被设置在转向柄610中。上支撑机构630 与上无手柄空间S61对应地设置并可向上运动。下支撑机构640与下无手 柄空间S62对应地设置并可向下运动。上支撑机构630的向上偏移量被设 定为大于下支撑机构640的向下偏移量。
各个支撑机构630及640分别包括安装至转向柄610的中空芯构件 611的成对左右反作用力支撑臂631及632或641及642，以及在其横向端部紧固至反作用力支撑气囊631及632或641及642的末端部的张紧布料 (张紧构件)633或643，张紧布料633或643适于在无手柄空间S61及 S62中伸展。各个支撑机构630及640均可独立于气囊621的展开操作而 运动至工作位置(图19及图20所示的位置)。
反作用力支撑气囊631及632或641及642呈具有封闭末端部的中空 杆形式，并以可伸縮方式装配至转向柄610的中空芯构件611。在图18所 示的状态下(转向柄610处于正常使用状态，气囊621折叠并存储在转向 柄610内)，各个反作用力支撑气囊631及632或641及642与张紧布料 633或634 —起容纳在转向柄610内。在图19所示的状态下(通过预测撞 车而使致动器AC1及AC2工作的状态，气囊621尚未展开)以及图20所 示的状态下(气囊621如虚线所示展开的撞车状态)，各个反作用力支撑 气囊631及632或641及642与张紧布料633或643 —起伸展至工作位 置。
各个致动器AC1及AC2是充气器，其向各个反作用力支撑气囊631 及632或641及642供应气体，并使各个支撑机构630及640运动至工作 位置。各个致动器AC1及AC2的工作由电子控制单元ECU控制。电子控 制单元ECU可基于来自能够预先检测撞车的传感器PCS的信号来预测撞 车。此外，当预测到撞车时，电子控制单元ECU使致动器AC1及AC2工 作，由此，致动器AC1及AC2分别向反作用力支撑气囊631及632或641 及642供应气体。
在如上构造的第七实施例中，在发生撞车时，致动器AC1及AC2能 够在气囊621展开之前将各个支撑机构630及640位移至图19所示的工作 位置。还能够降低在各个支撑机构630及640的组成部件与驾驶员之间发 生干涉(碰撞)的几率。此外，能够获得与图11及图12所示的第四实施 例可获得的相同的工作效果。
替代第七实施例所采用的各个支撑机构630及640，可以在将其反作 用力支撑臂331， 332及341, 342修改为具有封闭末端部的中空杆形的情 况下，使用图11及图12所示的第四实施例的支撑机构330及340。
尽管在上述各个实施例中将本发明应用于在上下两侧具有无手柄空间
22的转向柄，但也可将本发明应用于仅在上下两侧中的一侧具有无手柄空间 的转向柄。此外，可通过将上述各个实施例的构成部件进行适当的合并来 实施本发明。
2权利要求
1. 一种车辆转向装置，包括可转动的转向柄以及气囊，所述转向柄包括位于处在笔直向前行驶位置的所述转向柄的左右两侧的手柄，并且形成为至少在所述转向柄的上下两侧中的一侧留下无手柄空间，所述气囊设置在所述转向柄中，其在撞车时在所述转向柄与驾驶员之间展开以阻挡所述驾驶员，所述车辆转向装置的特征在于所述转向柄包括支撑单元，所述支撑单元从收藏位置运动至从基准平面向所述车辆前侧的工作位置，所述基准平面包含所述转向柄通常面向所述驾驶员的部分的转动轨迹，所述支撑单元被设计成在处于所述工作位置时对在所述无手柄空间中展开的所述气囊的后表面进行支撑。
2. 根据权利要求1所述的车辆转向装置，其中，所述手柄分别包括边缘，所述边缘朝向处在所述笔直向前行驶位置的 所述转向柄的所述上下两侧中至少一侧伸出，所述支撑单元包括当所述支 撑单元处在所述工作位置时在所述边缘之间伸展的张紧构件。
3. 根据权利要求2所述的车辆转向装置，其中，所述张紧构件包括可动地与所述边缘配合的配合部分，以及一体地安 装至所述配合部分并在所述边缘之间伸展的张紧织物。
4. 根据权利要求3所述的车辆转向装置，其中， 所述张紧织物在预定部分处被固定地紧固至所述气囊。
5. 根据权利要求2所述的车辆转向装置，其中，所述张紧构件包括可动地与所述边缘配合的配合部分，以及所述气囊 的、 一体地安装至所述配合部分并在所述边缘之间伸展的部分。
6. 根据权利要求1所述的车辆转向装置，其中，所述支撑单元包括反作用力支撑臂，其可转动地安装至所述转向柄并 适于朝向所述无手柄空间转动。
7. 根据权利要求1所述的车辆转向装置，其中，所述支撑单元包括反作用力支撑臂，其以可伸出并可收回的方式安装 至所述转向柄并适于朝向所述无手柄空间运动。
8. 根据权利要求6或7所述的车辆转向装置，其中，所述反作用力支撑臂被设置为成对左右臂，并且其中，在所述无手柄 空间中可伸展的张紧构件被设置在所述反作用力支撑臂的远端部分之间。
9. 根据权利要求8所述的车辆转向装置，其中，'所述张紧构件是张紧布料。
10. 根据权利要求9所述的车辆转向装置，其中，所述张紧布料在预定部分处被固定地紧固至所述气囊。
11. 根据权利要求7所述的车辆转向装置，其中， 所述支撑单元包括连接至所述反作用力支撑臂并连接至所述气囊的连接绳。
12. 根据权利要求2或8所述的车辆转向装置，其中， 所述张紧构件是补充气囊。
13. 根据权利要求1至12中任一项所述的车辆转向装置，其中， 所述无手柄空间被设置在处在所述笔直向前行驶位置的所述转向柄的所述上下两侧，所述支撑单元包括上支撑单元及下支撑单元，所述转向柄 相对于所述气囊的展开形状向下偏移，所述上支撑单元具有比所述下支撑 单元的向下位移量更大的向上位移量。
14. 根据权利要求1至12中任一项所述的车辆转向装置，其中， 所述无手柄空间被设置在处在所述笔直向前行驶位置的所述转向柄的所述上下两侧，所述支撑单元包括上支撑单元及下支撑单元，所述转向柄 相对于所述气囊的展开形状向上偏移，所述上支撑单元具有比所述下支撑 单元的向下位移量更小的向上位移量。
15. 根据权利要求1至14中任一项所述的车辆转向装置，其中， 所述支撑单元包括连接单元，所述连接单元用于与所述气囊的展开工作相关地使所述支撑单元运动至所述工作位置。
16. 根据权利要求1所述的车辆转向装置，其中， 所述支撑单元独立于所述气囊的展开工作而朝向所述工作位置运动，其中，用于使所述支撑单元运动至所述工作位置的致动器被设置在所述转 向柄中，并且其中，所述致动器在撞车时或在预测到撞车时工作。
17. 根据权利要求16所述的车辆转向装置，其中，所述支撑单元包括以可伸出并可收回的方式安装至所述转向柄的成对 左右反作用力支撑气囊，并且其中，所述致动器是向所述反作用力支撑气囊中至少一者供应气体的 充气器。
18. 根据权利要求13或14所述的车辆转向装置，其中，所述下支撑单元被设定为在所述上支撑单元运动之前朝向所述工作位置运动。
19. 根据权利要求1至18中任一项所述的车辆转向装置，其中， 所述支撑单元与所述气囊一起折叠，并在所述转向柄中存储在所述收藏位置。
20. —种车辆转向装置，包括可转动的转向柄，其具有位于处在笔直向前行驶位置的所述转向柄的 左右两侧的手柄，并且形成为至少在所述转向柄的上下两侧中的一侧留下无手柄空间；气囊，其设置在所述转向柄中，其在撞车时在所述转向柄与驾驶员之 间展开以阻挡所述驾驶员；设置于所述转向柄的支撑单元，所述支撑单元从收藏位置运动至从基 准平面向所述车辆前侧的工作位置，所述基准平面包含所述转向柄通常面 向所述驾驶员的部分的转动轨迹，所述支撑单元被设计成在处于所述工作 位置时对在所述无手柄空间中展开的所述气囊的后表面进行支撑。
全文摘要
一种车辆转向装置，包括可转动的转向柄(10)以及气囊(21)，所述转向柄具有位于处在笔直向前行驶位置的所述转向柄的左右两侧的手柄(10a，10b)，并且形成为至少在所述转向柄的上下两侧中的一侧留下无手柄空间(S1，S2)，所述气囊设置在所述转向柄中，其在撞车时在所述转向柄与驾驶员之间展开以阻挡所述驾驶员。所述转向柄包括支撑单元(30，40)，所述支撑单元从收藏位置运动至从基准平面向所述车辆前侧的工作位置，所述基准平面包含所述转向柄正对所述驾驶员的部分的转动轨迹。所述支撑单元对在所述无手柄空间中展开的所述气囊的后表面进行支撑。
文档编号B60R21/203GK101472771SQ200780022558
公开日2009年7月1日 申请日期2007年10月15日 优先权日2006年10月16日
发明者田中清司 申请人:丰田自动车株式会社