JP3933540B2

JP3933540B2 - インフレータバッグ及びこれを用いる乗員拘束装置

Info

Publication number: JP3933540B2
Application number: JP2002217346A
Authority: JP
Inventors: 孝二是近
Original assignee: オートリブ・ジャパン株式会社
Priority date: 2002-07-25
Filing date: 2002-07-25
Publication date: 2007-06-20
Anticipated expiration: 2022-07-25
Also published as: JP2005297580A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インフレータバッグ及びこれを用いる乗員拘束装置に係り、詳しくは、車両が衝突した際に、膨張展開するインフレータバッグ及びこれを用いて、乗員の腰部や脚部を拘束して乗員を保護する乗員拘束装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両が前方衝突したときには、慣性により乗員が前方へ移動しようとする。乗員がシートベルトを着用している場合、シートベルトの肩ベルト及び腰ベルトの拘束作用により、乗員の前方への移動はかなりの程度抑えられるが、必ずしも十分でない場合があった。
【０００３】
この乗員の前方への移動を防止するため、車両が前方衝突等により急減速した場合に、瞬時にシートクッションの前端部を上昇させて、乗員の前方移動を制限するようにした乗員腰部拘束装置が、例えば、特開平５−２２９３７８号公報、特開平１０−２１７８１８号公報、英国特許ＧＢ２３５７４６６等によって知られている。また、前方へ移動する乗員の脚部を保護するための乗員脚部拘束装置が、特開平８−４０１７７号公報や特開平９−１２３８５７号公報等によって知られている。
【０００４】
図５は、この種の乗員腰部拘束装置として、英国特許ＧＢ２３５７４６６に開示された乗員腰部拘束装置の例を示している。（ａ）は膨張展開前の状態、（ｂ）は膨張展開後の状態を示している。図において、１はシートフレームであり、このシートフレーム１の前部には、上から見て凹んだ凹部１ａが設けられ、その上面に、凹部１ａを覆うようにメタルシート２が、溶接や接着等により貼り付けられている。この例において、インフレータバッグ３は、メタルシート２とシートフレーム１で構成されており、インフレータ４の発生したガスが、インフレータバッグ３の内部空間に充填されるようになっている。
【０００５】
この乗員腰部拘束装置を備えた車両においては、前方衝突等による車両急減速時に、インフレータ４が作動して高圧ガスをインフレータバッグ３に送り込む。そうすると、インフレータバッグ３を構成するメタルシート２が膨張展開し、シートクッション６の前部座面を上昇させることにより、シートに着座した乗員Ｍの前方への移動を防止する。
【０００６】
図６は乗員脚部拘束装置（ニーエアバッグ装置とも呼ばれている）の例を示している。（ａ）は膨張展開前の状態、（ｂ）は膨張展開後の状態を示している。図において、１１はインストルメントパネル、１２はカバーパネル、１３はカバーパネル１２の裏側に内蔵されたエアバッグモジュールである。エアバッグモジュール１３には、インフレータバッグ（エアバッグ本体）１４と、インフレータ１５が装備され、インフレータ１５の発生したガスが、インフレータバッグ１４の内部に充填されるようになっている。
【０００７】
この乗員脚部拘束装置を備えた車両においては、前方衝突等による車両急減速時に、インフレータ１５が作動して高圧ガスをインフレータバッグ１４に送り込む。そうすると、インフレータバッグ１４が膨張展開してカバーパネル１２を押し出し、それにより、シートに着座した乗員の脚部Ｎを拘束して、車内装備へ脚部が衝突する際の衝撃を緩和する。
【０００８】
ところで、この種の乗員拘束装置のインフレータバッグを金属の単品部品として構成する場合、従来では図７に示すように、２枚のメタルシート２１、２２を溶接（点線２３が溶接部を示す）により貼り合わせて構成したり、図８に示すように、蛇腹状の周壁２５を有したベローズ式のものとして構成している。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、図７に示すインフレータバッグは、高さ方向の寸法が制限されることから、展開ストロークＳの確保が困難であり、衝撃吸収性能が劣る上、展開形状が不安定になりがちであるという問題があった。また、図８に示すインフレータバッグは、展開ストロークＳは確保しやすいが、加工が困難である上、収縮時の高さを小さくできないという問題があった。
【００１０】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、コンパクトに収納できると共に、十分な展開ストロークを確保しながら安定形状に展開することができ、しかも加工が容易なインフレータバッグ及びこれを用いる乗員拘束装置を提供することを目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１記載の発明は、高圧ガスの充填により膨張展開可能であり、膨張展開することにより乗員を拘束するインフレータバッグに係り、樹脂シート又は金属シートを成形することにより、高さ確保のための襠部を周側面に有する角箱状のバッグ本体を形成し、前記襠部の高さ方向の中間部に内側に谷折れする折れ線を形成すると共に、前記バッグ本体の角部を挟む一方の辺側の前記襠部の端部に、他方の辺側の前記襠部の折り畳みに伴ってその折り畳み部分に重ね折りされる三角形状の重ね折り部を形成し、前記折れ線で谷折りすることにより前記バッグ本体を扁平に折り畳み、前記バッグ本体の天板に対向する底面を底板で塞いで密閉構造とされ、かつ、前記バッグ本体と前記底板とが一体成形されていることを特徴としている。
【００１２】
請求項１記載のインフレータバッグの構成によれば、高さ確保のための襠部を周側面に設けているので、十分な展開ストロークを確保することができる。また、高さ確保のための襠部に、内側に谷折れする折れ線を設けると共に、角部に三角形状の重ね折り部を形成しているので、扁平に折り畳むことができ、薄くコンパクトな形態で収納することができる。また、展開時には、折れ線部分が延びることで、均一な高さに安定展開させることができる。また、膨張展開するバッグ本体は、樹脂シートまたは金属シートを角箱状に成形した上で襠部に折れ線を形成するだけで構成することができるから、ベローズ式のものに比べて加工が容易である。また、前記バッグ本体と底板とが一体成形されることにより、溶接等による接合が省けるので、高い気密性を確保することができる。
【００１３】
また、請求項２記載の発明は、高圧ガスの充填により膨張展開可能であり、膨張展開することにより乗員を拘束するインフレータバッグに係り、樹脂シート又は金属シートを成形することにより、高さ確保のための襠部を周側面に有する平面視四角形のバッグ本体を形成し、前記襠部の高さ方向の中間部に、かつ、前記バック本体の前記平面視四角形の各辺に沿って、前記襠部が内側に谷折れする折りグセを付けると共に、前記バッグ本体の角部を挟む一方の辺側の前記襠部の端部に、他方の辺側の前記襠部の折り畳みに伴ってその折り畳み部分に重ね折りされる三角形状の重ね折り部を形成し、前記折りグセに沿って谷折りすることにより前記バッグ本体を扁平に折り畳み、前記バッグ本体の天板に対向する底面を底板で塞いで密閉構造とされ、かつ、前記襠部の高さが、相対向する第１の辺側と第２の辺側とで異なる設定とされて、膨張時に、側面視台形状に前記バック本体が展開する構成とされていることを特徴としている。
【００１４】
請求項２記載のインフレータバッグの構成によっても、請求項１記載の構成で述べたと同様の作用効果を得ることができる。加えて、この構成のインフレータバッグは、展開時に、底板に対して天板が斜めの方向に展開するので、向きを考慮しながら乗員拘束装置に取り付けることができ、高い性能を発揮することができる。
【００１５】
また、請求項３記載の発明は、乗員拘束装置に係り、車両のシートクッションと、該シートクッションの前下部に内装された請求項１又は２記載のインフレータバッグとから構成され、該インフレータバッグが、車両急減速時に高圧ガスの充填により膨張展開することで、シートクッションの前部座面を上昇させ、それによりシートに着座した乗員の前方への移動を防止することを特徴としている。
【００１６】
また、請求項４記載の発明は、乗員拘束装置に係り、車両のシートクッションと、車両のインストルメントパネルと、該インストルメントパネルの下部に配設された請求項１又は２記載のインフレータバッグとから構成され、該インフレータバッグが、車両急減速時に高圧ガスの充填により膨張展開することで、着座した乗員の脚部を拘束することを特徴としている。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は実施形態のインフレータバッグ５０の構成を示す斜視図で、（ａ）は収縮時の状態、（ｂ）は展開途中の状態、（ｃ）は完全展開時の状態をそれぞれ示している。
【００１８】
このインフレータバッグ５０は、高圧ガスの充填により膨張展開する密閉構造のものであり、樹脂シートまたは金属シートの成形体よりなる角箱状のバッグ本体５１と、このバッグ本体５１の天板５２に対向する底面を塞ぐ底板５３とから構成されている。底板５３は、バッグ本体５１と一体成形してもよいが、加工が難しい場合は、後からバッグ本体５１に加締めたり溶接により接合したりしてもよい。
【００１９】
角箱状のバッグ本体５１は、高さ寸法確保のための襠部５４を周側面に有しており、襠部５４の高さ方向の中間部には、内側に谷折れする折れ線５５が形成されている。また、角部を挟んで互いに隣接する両辺側の襠部５４ａ、５４ｂが、角部においても互いに干渉することなく確実に折り畳めるようにするため、角部を挟む一方の辺側の襠部５４ａの端部には、他方の辺側の襠部５４ｂの折り畳みに伴ってその折り畳み部分に重ね折りされる三角形状の重ね折り部５６が形成されている。この三角形状の重ね折り部５６は、図の（ｂ）、（ｃ）に示す三角形の外縁のａ線、ｂ線で谷折りされ、折れ線５５上にあるｃ線で山折りされることにより、隣りの襠部５４ｂに対して重ね折りされる。
【００２０】
そして、図の（ａ）に示すように、襠部５４を折れ線５５で谷折りして、角箱状のバッグ本体５１を扁平に折り畳むことにより、図の（ａ）に示す収縮状態のインフレータバッグ５０が構成されている。実際には、その後、例えば底板５３に設けた小孔にインフレータのガス吹出口を嵌合し、インフレータを底板５３に固定することにより、エアバッグモジュールが出来上がる。
【００２１】
このインフレータバッグ５０は、高さ確保のための襠部５４を周側面に設けているから、展開時に図（ｃ）のように十分なストロークＳを確保することができる。また、高さ確保のための襠部５４に、内側に谷折れする折れ線５５を設けると共に、角部に三角形状の重ね折り部５６を形成しているので、図（ａ）のように扁平に折り畳むことができ、薄くコンパクトな形態で収納することができる。また、展開時には、図（ｃ）のように折れ線５５の部分が延びることで、均一な高さに安定展開させることができる。また、膨張展開するバッグ本体５１は、樹脂シートまたは金属シートを角箱状に成形した上で、襠部５４に折れ線５５を形成するだけで構成することができるから、従来のベローズ式のものに比べて加工が容易であり、安価に提供できる利点がある。
【００２２】
なお、このインフレータバッグ５０は、図５に示した乗員腰部拘束装置のインフレータバッグとして、また、図６に示した乗員脚部拘束装置のインフレータバッグとして、使用することができる。
【００２３】
図２は別の実施形態のインフレータバッグ６０の構成を示す斜視図で、（ａ）は表面側、（ｂ）は裏面側、（ｃ）はインフレータを組み付けた状態を示す裏面側の構成図である。また、図３は膨張展開したインフレータバッグ６０を示している。
【００２４】
このインフレータバッグ６０は、平面視四角形のバッグ本体６１の襠部６４の高さを、対向する一方の辺側〔図２（ａ）、図３の前側〕と他方の辺側〔図２（ａ）、図３の後側〕とで異ならせており、展開時に、側面視台形状にバッグ本体６１が膨張展開するように構成している。その他の構成は図１のものとほとんど同じで、６２は天板、６３は底板、６５は折れ線、６６は三角形の重ね折り部である。襠部６４の高さに応じて前側と後側の折り畳み代（折り畳んだ際に重なる寸法）も異なっており、三角形の重ね折り部６６の大きさも、前側に比べて後側の方が大きくなっている。
【００２５】
このインフレータバッグ６０においても、図１のものと同様の作用効果を得ることができる。また、このインフレータバッグ６０は、展開時に、図３に示すように底板６３に対して天板６２が斜めの方向に展開するので、向きを考慮しながら図５の乗員腰部拘束装置や図６の乗員脚部拘束装置に取り付けることにより、高い性能を発揮することができる。
【００２６】
このインフレータバッグ６０をモジュールとして組み立てる場合には、例えば図２（ｂ）に示すように、底板６３に形成した凹部６９にインフレータ（図示略）を嵌め込み、凹部６９に設けた小孔（図示略）にインフレータのガス吹出口を嵌合した状態で、インフレータをブラケット６８により底板６３に固定する。こにれにより、エアバッグモジュールが出来上がる。
【００２７】
次に上記のインフレータバッグの作り方について説明する。
最初に、底板５３、６３を後からバッグ本体５１、６１に接合する例について説明する。
【００２８】
樹脂シートで構成する場合には、まず、角箱状のバッグ本体５１、６１を成形する。その作り方としては、真空ブロー成形などにより金型の内面に樹脂シートを沿わせることで、簡単に天板５２、６２を有した角箱状のバッグ本体５１、６１を作ることができる。その際、折れ線５５、６５の位置を軽く曲がった形に形成して折りグセを付けておく。そうすることで折り畳み時に折れ線５５、６５としての機能を果たさせることができ、折れ線５５、６５の位置で簡単に襠部５４、６４を折り畳むことができる。なお、折れ線５５、６５は、後から何らかの手段で付けてもよい。バッグ本体５１、６１を膨張展開形状に成形したら、次いでバッグ本体５１、６１を折り畳むと共に、その底面を底板５３、６３を溶着するなどして塞ぐことにより、密閉構造のインフレータバッグ５０、６０が出来上がる。
【００２９】
一方、金属シート（鉄板やアルミニウム板等）で構成する場合には、まず、角箱状のバッグ本体５１、６１をプレス成形する。その際、折れ線５５、６５の位置を軽く曲がった形に成形したり、後で折れ線５５、６５を何らかの手段で形成したりするのは、樹脂シートで作る場合と同じである。バッグ本体５１、６１を膨張展開形状に成形したら、次いで、バッグ本体５１、６１を折り畳むと共に、その底面を底板５３、６３を溶接あるいは加締め等で塞ぐことにより、密閉構造のインフレータバッグ５０、６０が出来上がる。
【００３０】
次に、底板５３、６３とバッグ本体５１、６１を一体に成形し、ワンピースタイプのインフレータバッグを作る場合の例について、図４を用いて説明する。
【００３１】
樹脂シートで構成する場合には、圧空成形や真空成形により金型の内面に樹脂シートを沿わせて、図４（ａ）に示すような成形体７１を得る。その際、折れ線７５の位置を軽く曲がった形に形成して折りグセを付けておく。次いで、（ｂ）に示すように、プレス等で成形体７１を折り畳に状態に圧縮すると共に、底板７３の周縁部に取り付け時に使用するフランジ７４を形成し、最後に（ｃ）に示すように、圧縮空気等を導入した開口部７６を溶融するなどして閉塞することにより、密閉構造のインフレータバッグ７０を得る。
【００３２】
また、樹脂で構成する場合には、ＰＥＴボトルを作る方法で作製することもできる。その場合は、まず、樹脂を射出成形することにより、先端が閉塞したチューブ状のプリフォームを作り、次に、軟化温度まで温めたプリフォームを金型内に入れ、プリフォームの内部に圧縮空気を導入することにより、プリフォームを延伸しながら金型の内面に沿ってブロー成形する。そして、折れ線の位置で折り曲げながら成形体を折り畳み、最後に圧縮空気を導入した開口部を閉塞することにより、密閉構造のインフレータバッグを得ることができる。なお、この場合の成形体は、厳密には樹脂シートを成形したものではないが、実際の成形品は樹脂シート様のものであるから、ここでは樹脂シートの成形体とみなす。
【００３３】
一方、金属シートでワンピースタイプのインフレータバッグを作る場合は、まず、金属シートをプレス成形することにより、先端が閉塞した容器型のプリフォームを作る。次に、プリフォームを金型内に入れて、プリフォームの内部に非圧縮性の高圧流体（水、油、ゴム等）を導入することにより、プリフォームを延伸しながら金型の内面に沿ってバルジ成形する。次に、内部に導入した高圧流体を排除して、バルジ金型から成形体を取り出した後、プレス型等を利用し、前記と同様に設けた折れ線の位置で成形体を折り畳むことにより、ガス充填時の膨張代を付与する。最後に、高圧流体を導入した開口部をクロージング加工等にて閉塞することにより、密閉構造のインフレータバッグを得る。
【００３４】
このように継ぎ目無しの一体成形品としてワンピースタイプのインフレータバッグを作製することにより、気密に対する信頼性が格段に上がる上、製作が容易であるから大幅なコスト減が図れる。
【００３５】
なお、金属シートでインフレータバッグを作製する場合には、バルジ加工によらずに、金属薄板をプレス成形することにより容器型の成形体を作り、更にその成形体の開口部を徐々に絞り加工した上で、最後にクロージング加工することにより、密閉構造のインフレータバッグを得ることも可能である。その場合も、クロージング加工を行う前に、成形体を折り畳むことにより、ガス充填時の膨張代を付与することができる。
【００３６】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明のインフレータバッグによれば、十分な展開ストロークを確保しながら安定形状に展開させることができる。また、扁平に折り畳むことができるので、薄くコンパクトな形態で収納することができる。更に、膨張展開するバッグ本体は、樹脂シートまたは金属シートを角箱状に成形した上で襠部に折れ線を形成するだけで構成することができるので、加工も容易である。
加えて、バッグ本体と底板とを一体成形したので、溶接等による接合を省くことができて、高い気密性を確保することができる。
【００３７】
また、請求項２記載のインフレータバッグの構成によっても、請求項１記載の構成で述べたと同様の作用効果を得ることができる。加えて、この構成のインフレータバッグは、展開時に、底板に対して天板が斜めの方向に展開するので、向きを考慮しながら乗員拘束装置に取り付けることができ、高い性能を発揮することができる。
【００３８】
従って、請求項３、４記載の発明のように、前記インフレータバッグを乗員腰部拘束装置や乗員脚部拘束装置等の乗員拘束装置に適用することで、装置の信頼性とコスト低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態のインフレータバッグの構成を示す斜視図で、（ａ）は収縮時の状態、（ｂ）は展開途中の状態、（ｃ）は完全展開時の状態をそれぞれ示す図である。
【図２】本発明の別の実施形態のインフレータバッグの構成図で、（ａ）は表面側の斜視図、（ｂ）は裏面側の斜視図、（ｃ）はインフレータを組み付けた状態を示す裏面側の斜視図である。
【図３】同インフレータバッグの膨張展開した状態を示す斜視図である。
【図４】前記インフレータバッグの作製方法の説明に用いる工程図（ａ）〜（ｃ）である。
【図５】従来の乗員腰部拘束装置の構成図で、（ａ）はインフレータバッグが膨張展開する前の状態、（ｂ）はインフレータバッグが膨張展開した後の状態を示す側断面図である。
【図６】従来の乗員脚部拘束装置の構成図で、（ａ）はインフレータバッグが膨張展開する前の状態、（ｂ）はインフレータバッグが膨張展開した後の状態を示す側断面図である。
【図７】従来のインフレータバッグの構成を示す図である。
【図８】従来の別のインフレータバッグの構成を示す図である。
【符号の説明】
５０，６０インフレータバッグ
５１，６１バッグ本体
５２，６２天板
５３，６３底板
５４，５４ａ，５４ｂ，６４襠部
５５，６５折れ線
５６，６６三角形の重ね折り部

Claims

高圧ガスの充填により膨張展開可能であり、膨張展開することにより乗員を拘束するインフレータバッグであって、
樹脂シート又は金属シートを成形することにより、高さ確保のための襠部を周側面に有する角箱状のバッグ本体を形成し、前記襠部の高さ方向の中間部に内側に谷折れする折れ線を形成すると共に、前記バッグ本体の角部を挟む一方の辺側の前記襠部の端部に、他方の辺側の前記襠部の折り畳みに伴ってその折り畳み部分に重ね折りされる三角形状の重ね折り部を形成し、前記折れ線で谷折りすることにより前記バッグ本体を扁平に折り畳み、前記バッグ本体の天板に対向する底面を底板で塞いで密閉構造とされ、かつ、前記バッグ本体と前記底板とが一体成形されていることを特徴とするインフレータバッグ。
高圧ガスの充填により膨張展開可能であり、膨張展開することにより乗員を拘束するインフレータバッグであって、
樹脂シート又は金属シートを成形することにより、高さ確保のための襠部を周側面に有する平面視四角形のバッグ本体を形成し、前記襠部の高さ方向の中間部に、かつ、前記バック本体の前記平面視四角形の各辺に沿って、前記襠部が内側に谷折れする折りグセを付けると共に、前記バッグ本体の角部を挟む一方の辺側の前記襠部の端部に、他方の辺側の前記襠部の折り畳みに伴ってその折り畳み部分に重ね折りされる三角形状の重ね折り部を形成し、前記折りグセに沿って谷折りすることにより前記バッグ本体を扁平に折り畳み、前記バッグ本体の天板に対向する底面を底板で塞いで密閉構造とされ、かつ、前記襠部の高さが、相対向する第１の辺側と第２の辺側とで異なる設定とされて、膨張時に、側面視台形状に前記バック本体が展開する構成とされていることを特徴とするインフレータバッグ。
車両のシートクッションと、該シートクッションの前下部に内装された請求項１又は２記載のインフレータバッグとから構成され、該インフレータバッグが、車両急減速時に高圧ガスの充填により膨張展開することで、シートクッションの前部座面を上昇させ、それによりシートに着座した乗員の前方への移動を防止することを特徴とする乗員拘束装置。
車両のインストルメントパネルと、該インストルメントパネルの下部に配設された請求項１又は２記載のインフレータバッグとから構成され、該インフレータバッグが、車両急減速時に高圧ガスの充填により膨張展開することで、着座した乗員の脚部を拘束することを特徴とする乗員拘束装置。