JP3936654B2 - 乗員拘束装置用のインフレータバッグ及びインフレータバッグモジュール - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、乗員拘束装置用のインフレータバッグ及びインフレータバッグモジュール（インフレータバッグとインフレータとを組み合わせてモジュール化したもの）に係り、特に、シートクッション内に装備して車両衝突時に乗員の腰部を拘束する乗員要部拘束装置や、インストルメントパネルの下部に装備して車両衝突時に乗員の脚部を拘束する乗員脚部拘束装置に適用するのに好適なインフレータバッグ及びインフレータバッグモジュールに関する。
【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、例えば特許文献１、特許文献２、特許文献３において知られている。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、例えば特許文献４、特許文献５において知られている。
【０００４】
図１２は、乗員腰部拘束装置の従来例を示している。（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１３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）の従来例を示している。（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１４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１５に示すように、２枚のメタルシート２１、２２の間に、膨張量確保のためのベローズ２５を挟んで溶接して構成したりしているのが一般的である。そして、このように構成したインフレータバッグを車両に装備する場合には、予めインフレータバッグに対してインフレータを組み付けてモジュール化し、その上でこれを車両に装備している。また、従来のインフレータバッグは完全な密閉構造になっており、膨張展開後のガス抜きのためのシリコンゴム栓付きの小孔を別に形成したりしている。
【０００９】
【特許文献１】
特開平５−２２９３７８号公報
【特許文献２】
特開平１０−２１７８１８号公報
【特許文献３】
英国特許ＧＢ２３５７４６６
【特許文献４】
特開平８−４０１７７号公報
【特許文献５】
特開平９−１２３８５７号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、図１４に示したインフレータバッグは、２枚のメタルシート２１、２２を重ね合わせた上で周辺溶接することにより構成しているので、製作が面倒であり、高コストになるという問題があった。また、図１５に示したインフレータバッグは、その上さらに、２枚のメタルシート２１、２２の間にベローズ２５を挟んで溶接することにより構成しているので、さらに製作が面倒であり、一層高コストになるという問題があった。
【００１１】
本発明は、上記事情を考慮し、製作が極めて容易であり、大幅なコストダウンの実現が可能な乗員拘束装置用インフレータバッグ及びインフレータバッグモジュールを提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は、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、乗員を拘束する乗員拘束装置用のインフレータバッグに係り、所定の剛性を有する１枚のシート材の中央領域の上部空間を内側に包むようにして、前記中央領域の外側の周辺領域を前記中央領域の上側に折り曲げて覆い被せ、その折り曲げによる重ね合わせ部分を固着することで、内部に前記シート材により包囲された膨張可能な密閉空間または密閉隙間を確保すると共に、前記折り曲げによるシート材間の隙間を、膨張展開後の前記高圧ガスの逃がし口として残してなることを特徴としている。
【００１３】
従来のインフレータバッグでは、高圧ガス充填時の漏れ防止を念頭に置いているため、むしろ厳密な密閉構造をとっている場合が多いが、実際には、膨張展開して乗員を必要時間拘束した後は、積極的に高圧ガスを逃がす必要があるため、シリコンゴム栓付きの小孔をインフレータバッグに別途形成しているのが一般的である。そこで、本発明のインフレータバッグでは、折り曲げによるシート材間の隙間を、膨張展開後の高圧ガスの逃がし口として敢えて残している。こうすることにより、膨張展開により必要な乗員拘束性能を発揮した後に、その隙間から内部のガスを逃がしてバッグを萎ませることができるので、シリコンゴム栓をわざわざ設ける必要がなくなる。この場合、ガス充填時にも当然、前記隙間からガスが漏れることになるが、現実には、初動作時に導入されるガス量は漏れ量に比べて相当大きいので、ガス圧によってインフレータバッグを十分に膨張展開させることができ、性能上の問題を生じるおそれはない。
【００１４】
本発明のインフレータバッグの一つの態様としては、シート材を、中央領域に相当する矩形の中央板と、その４つの各辺に連設された周辺領域に相当する４枚の矩形の折り曲げ板とを有する矩形板の組み合わせ形状に裁断し、中央板と折り曲げ板との境界線を折り曲げ線として４枚の折り曲げ板を中央板の上に覆い被さるように折り曲げることで、内部にシート材により包囲された平面視矩形状の前記密閉空間または密閉隙間を確保するのが好ましい。
【００１５】
本発明のインフレータバッグの別の態様としては、各折り曲げ板と中央板の各辺との間に、高さ確保のための帯板を設け、その帯板を前記中央板に対して略垂直に立てた位置まで折り曲げた上で、各折り曲げ板を中央板の上に覆い被さるように折り曲げることにより、シート材を、高さを有する箱形に成形するのが好ましい。
【００１６】
本発明のインフレータバッグは、１枚のシート材を折り曲げ、折り曲げによる重ね合わせ部分を固着するだけで構成しているので、部品点数及び作業工数も少なく、製作が容易である。さらに、矩形板の組み合わせによって折り曲げ成形する前の展開図形を構成しているので、所定形状にシート材を裁断しさえすれば、折り曲げが簡単にできる。また、本発明の上記態様によれば、折り曲げ後の形状が平面視矩形状になるので、据え付け性もよくなる。また、本発明の上記別の態様によれば、折り曲げ板と中央板との間に帯板を設けることで、高さを有する箱形に成形しているので、高圧ガスの充填による膨張展開量を大きくとることができる。
【００１８】
本発明のインフレータバッグの一つの態様としては、前記シート材が、金属の薄板からなることが好ましい。
【００１９】
本発明のインフレータバッグの別の態様としては、前記シート材が、強化繊維を含有した樹脂のシートからなっても良い。
【００２０】
本発明のインフレータバッグは、車両のシートクッションの前下部に内装され、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乗員腰部拘束装置に適用するのが好ましい。
【００２１】
本発明のインフレータバッグは、車両のインストルメントパネルの下部に配設され、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乗員脚部拘束装置に適用するのが好ましい。
【００２２】
本発明のインフレータバッグは、インフレータバッグモジュールに適用でき、本発明が適用されるインフレータバッグモジュールは、インフレータの発生する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、乗員を拘束する乗員拘束装置用のインフレータバッグモジュールにおいて、所定の剛性を有する１枚のシート材の中央領域上に前記インフレータを載せ、前記中央領域の外側の周辺領域を、前記中央領域上に載置したインフレータの上に覆い被さるように折り曲げることで、周囲に余裕空間を確保しながら前記インフレータをシート材で包み込み、かつ、前記折り曲げによるシート材間の隙間を膨張展開後の前記高圧ガスの逃がし口として残し、その状態で、その折り曲げによる重ね合わせ部分を固着することで、内部に前記インフレータを含み且つ前記シート材により包囲された膨張可能な密閉空間を有するインフレータバッグを構成することが好ましい。
【００２３】
本発明が適用される上記インフレータバッグモジュールによれば、１枚のシート材を折り曲げることでインフレータを包み込み、その上で折り曲げによる重ね合わせ部分を固着するだけで、インフレータ内蔵のインフレータバッグを構成しているので、部品点数及び作業工数も少なく、製作が容易である。
【００２４】
本発明が適用される上記インフレータバッグモジュールの一つの態様によれば、前記インフレータにスタッドボルトを突設すると共に、前記周辺領域のインフレータ上に覆い被さる部分に、スタッドボルトに嵌まる透孔を設け、前記周辺領域をインフレータの上側に覆い被さるように折り曲げた状態で、各透孔をスタッドボルトに嵌め、その上からスタッドボルトにナットを螺合することにより、周辺領域の折り曲げによる重ね合わせ部分をスタッドボルトに固着するのが好ましい。
【００２５】
本発明が適用される上記インフレータバッグモジュールによれば、インフレータに突設したスタッドボルトを利用して、折り曲げによる重ね合わせ部分を固着しているので、溶接等の面倒な固着手段を全く使用することなく、折り曲げとナットによる締結だけで、簡単にインフレータバッグを構成することができる。しかも、インフレータバッグとインフレータの固定も確実にできる上、スタッドボルトを用いてモジュールの車両への取り付けも可能であるから、余分な取付ブラケットを必要とせずに、簡単に取り付けを行うことができる。また、インフレータバッグから突出するスタッドボルトを直接配線要素として用いたり、あるいは、スタッドボルトの内部を通して配線を行ったりすることにより、スタッドボルトを通して外部からインフレータへの起動信号入力を行うことも可能である。
【００２６】
本発明が適用されるインフレータバッグモジュールの一つの態様としては、前記シート材を、前記中央領域に相当する矩形の中央板と、その４つの各辺に連設された前記周辺領域に相当する４枚の矩形の折り曲げ板とを有する矩形板の組み合わせ形状に裁断し、中央板の上にインフレータを載せ、中央板と折り曲げ板との境界線を折り曲げ線として４枚の折り曲げ板を中央板上に載置したインフレータの上に覆い被さるように折り曲げることで、内部にインフレータを含み且つシート材により包囲された平面視矩形状の膨張可能な密閉空間を有するインフレータバッグを構成するのが好ましい。
【００２７】
本発明が適用されるインフレータバッグモジュールの上記態様によれば、矩形板の組み合わせによって折り曲げ成形する前の展開図形を構成しているので、所定形状にシート材を裁断しさえすれば、折り曲げが簡単にできる。また、折り曲げ後の形状が平面視矩形状になるので、据え付け性もよくなる。
【００２８】
本発明が適用されるインフレータバッグモジュールの別の態様としては、各折り曲げ板と中央板の各辺との間に、高さ確保のための帯板を設け、その帯板を中央板に対して略垂直に立った位置まで折り曲げた上で、各折り曲げ板を中央板上に載置したインフレータの上に覆い被さるように折り曲げることにより、シート材を、高さを有する箱形のインフレータバッグとして成形するのが好ましい。
【００２９】
本発明が適用されるインフレータバッグモジュールの別の態様によれば、折り曲げ板と中央板との間に帯板を設けることで、高さを有する箱形に成形しているので、高圧ガスの充填によるインフレータバッグの膨張展開量を大きくとることができる。
【００３６】
【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は第１実施形態のインフレータバッグモジュール１００の構成図であり、（ａ）は外観斜視図、（ｂ）は（ａ）図のＩａ−Ｉａ矢視断面図である。また、図２〜図５は同インフレータバッグモジュール１００の製作工程を示す斜視図である。
【００３７】
このインフレータバッグモジュール１００は、駆動信号に応答して高圧ガスを発生するインフレータ２０と、インフレータ２０の発生する高圧ガスの導入により膨張展開可能なインフレータバッグ１１０とから構成されている。この場合のインフレータバッグ１１０は、図２の展開形状に裁断された１枚のシート材１１２を所定形状に折り曲げることで構成されている。この実施形態では、シート材１１２として、薄い鉄板を用いているが、それ以外の金属薄板や、強化繊維を含有した樹脂シートなどを用いることもできる。いずれの場合も、所定の弾性と剛性を併せ持つ材料を選択する必要がある。
【００３８】
このインフレータバッグモジュール１００を得る場合は、まず、図２に示すように、展開図形を作成するためにシート材１１２を、中央領域に相当する矩形の中央板１１４と、その４つの各辺１１５ａ〜１１５ｄに連設された周辺領域に相当する４枚の矩形の折り曲げ板１１６ａ〜１１６ｄと、を有する矩形板の組み合わせ形状にプレス機械などで裁断する。
【００３９】
その場合、各折り曲げ板１１６ａ〜１１６ｄと中央板１１４の各辺１１５ａ〜１１５ｄとの間に、高さ確保のための帯板１１７ａ〜１１７ｄの領域を設けておき、帯板１１７ａ〜１１７ｄと折り曲げ板１１６ａ〜１１６ｄとの境界線を、折り曲げ線１１８ａ〜１１８ｄとしておく。なお、中央板１１４と各折り曲げ板１１６ａ〜１１６ｄとの境界をなす、中央板１１４の各辺１１５ａ〜１１５ｄも折り曲げ線となる。
【００４０】
一方、直方体ブロック形状のインフレータ２０に２本のスタッドボルト２１を突設しておく。また、各折り曲げ板１１６ａ〜１１６ｄに、所定位置までそれらを折り曲げたときにスタッドボルト２１に嵌まる透孔１２０を設けておく。
【００４１】
以上の準備ができたら、図２に示すように、シート材１１２の中央板１１４の上にインフレータ２０を載せる。その際、スタッドボルト２１が上を向くようにインフレータ２０をシート材１１２の中央板１１４の上に載せる。
【００４２】
次に、図３、図４に示すように、中央板１１４と折り曲げ板１１６ａ〜１１６ｄとの境界線（中央板１１４の各辺１１５ａ〜１１５ｄ）を折り曲げ線として、４枚の折り曲げ板１１６ａ〜１１６ｄを順番に、中央板１１４上に載置したインフレータ２０の上に覆い被さるように折り曲げていく。その際、各帯板１１７ａ〜１１７ｄを中央板１１４に対して略垂直に立った位置まで折り曲げた上で、各折り曲げ板１１６ａ〜１１６ｄを、中央板１１４上に載置したインフレータ２０の上に覆い被さるように折り曲げていき、周囲に余裕空間を確保しながらインフレータ２０をシート材１１２で包み込む。
【００４３】
同時に、各折り曲げ板１１６ａ〜１１６ｄの各透孔１２０をスタッドボルト２１に嵌める。最後の折り曲げ板１１６ｄを折り曲げたら、図５に示すように、透孔１２０から上に突き出たスタッドボルト２１にナット２３を螺合し、それにより全折り曲げ板１１６ａ〜１１６ｄの重ね合わせ部分をスタッドボルト２１に固着する。
【００４４】
こうすることにより、図１（ｂ）に示すように、周囲をシート材１１２によって包囲された膨張可能な密閉空間１３０を有する箱形のインフレータバッグ１１０ができあがり、その内部に同時にインフレータ２０が内蔵されたインフレータバッグモジュール１００ができあがる。この場合、インフレータバッグ１１０は高さＨ１を有した矩形箱形をなしており、インフレータ２０の周囲には余裕空間が確保されている。また、このようにシート材１１２を折り曲げてスタッドボルト２１に固着するだけでは、四隅に隙間が多くできてしまうが、その折り曲げによるシート材１１２間の隙間１３２が、膨張展開後の高圧ガスの逃がし口として敢えてそのまま残されている。なお、このインフレータバッグモジュール１００の膨張面は、スタッドボルト２１で固着された側と反対側であるから、インフレータ２０のガス噴射口は、スタッドボルト２１のある側と反対側に設けておくのがよい。
【００４５】
また、図１のインフレータバッグモジュール１００では、最後に折り曲げる折り曲げ板１１６ｄは、単に、その前に折り曲げてある折り曲げ板１１６ｂ、１１６ｃの上に覆い被せるだけであったが、図７のインフレータバッグモジュール１００Ｂでは、図６に示すように、その前に折り曲げる折り曲げ板１１６ｃに切り込み１３４を設けておき、その切り込み１３４に差し込みながら、最後の折り曲げ板１６ｄを折り曲げることで、インフレータバッグ１１０Ｂを構成している。このようにすることで、最後に曲げた折り曲げ板１１６ｄの反り返りを防止することができる。
【００４６】
以上のように、これらのインフレータバッグモジュール１００、１００Ｂは、１枚の鉄板よりなるシート材１１２を折り曲げることでインフレータ２０を包み込み、その上で折り曲げによる重ね合わせ部分をスタッドボルト２１とナット２３で固着するだけで、インフレータ２０を内蔵したインフレータバッグ１１０、１１０Ｂを構成しているので、部品点数及び作業工数が少なく、製作が容易である。従って、大幅なコストダウンを図ることができる。
【００４７】
特に、上記実施形態におけるインフレータバッグ１１０、１１０Ｂは、矩形板の組み合わせによって折り曲げ成形する前の展開図形を構成しているので、所定形状にシート材１１２を裁断しさえすれば、折り曲げが簡単にできるし、折り曲げ後の形状が平面視矩形状になるので、据え付け性もよい。また、インフレータバッグ１１０、１１０Ｂは、所定の高さＨ１を有する矩形の箱形状に成形されているので、高圧ガスの充填による膨張展開量を大きくとることもできる。
【００４８】
また、これらのインフレータバッグモジュール１００、１００Ｂでは、折り曲げによるシート材１１２間の隙間１３２を膨張展開後の高圧ガスの逃がし口として敢えて残しているので、膨張展開により必要な乗員拘束性能を発揮した後に、その隙間１３２から内部のガスを逃がしてインフレータバッグ１１０、１１０Ｂを萎ませることができ、従来使用していたようなシリコンゴム栓をわざわざ設ける必要がなくなる。この場合、ガス充填時にも当然、前記隙間１３２からガスが漏れることになるが、現実には、初動作時に導入されるガス量は漏れ量に比べて相当大きいので、ガス圧によってインフレータバッグ１１０、１１０Ｂを十分に膨張展開させることができ、性能上の問題を生じるおそれはない。
【００４９】
また、インフレータ２０に突設したスタッドボルト２１を利用して、折り曲げによる重ね合わせ部分を固着しているので、溶接等の面倒な固着手段を全く使用することなく、折り曲げとナット２３による締結だけで、簡単にインフレータバッグ１１０、１１０Ｂを構成することができる。しかも、インフレータバッグ１１０、１１０Ｂとインフレータ２０の固定も確実にできる上、スタッドボルト２１を用いてモジュール１００、１００Ｂの車両への取り付けも可能であるから、余分な取付ブラケットを必要とせずに、簡単に取り付けを行うことができる。
【００５０】
また、インフレータバッグ１１０、１１０Ｂから突出するスタッドボルト２１を直接配線要素として用いたり、あるいは、スタッドボルト２１の内部を通して配線を行ったりすることにより、スタッドボルト２１を通して外部からインフレータ２０への起動信号入力を行うことも可能である。
【００５１】
図８はこのような構造のインフレータバッグモジュール１００（１００Ｂ）の使用例を示す概略断面図である。このモジュール１００（１００Ｂ）を使用する場合は、例えば、図８（ａ）に示すようにフレーム１５０に簡単に取り付けることができる。即ち、このモジュール１００（１００Ｂ）は、下面（膨張面と反対側の面）に２本のスタッドボルト２１を有しているので、それらスタッドボルト２１を、フレーム１５０に形成した貫通孔１５２に通した上で、スタッドボルト２１にナット２３を螺合することにより、フレーム１５０に簡単に取り付けることができる。
【００５２】
このように取り付けた状態で、内蔵のインフレータ２０が作動すると、図８（ｂ）に示すように、高圧ガスがインフレータバッグ１１０（１１０Ｂ）内に充満することで、インフレータバッグ１１０（１１０Ｂ）が膨張展開し、例えば、クッション材１５４を持ち上げることで、乗員に拘束力を与える。そして、ガスの充満により矢印Ａのような膨張力を発揮した後は、ガスが矢印Ｂのように隙間１３２から抜けることで、インフレータバッグ１１０（１１０Ｂ）が収縮し、拘束力を解放する。
【００５３】
このインフレータバッグモジュール１００（１００Ｂ）は、図１２に示した乗員腰部拘束装置のインフレータバッグモジュールとして、また、図１３に示した乗員脚部拘束装置のインフレータバッグモジュールとして、使用することができる。
【００５４】
前者の場合は、車両のシートクッションの前下部に内装され、車両急減速時にインフレータ２０からの高圧ガスの充填により、インフレータバッグ１１０（１１０Ｂ）が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機能を果たす。
【００５５】
後者の場合は、車両のインストルメントパネルの下部に配設され、車両急減速時にインフレータ２０からの高圧ガスの充填により、インフレータバッグ１１０（１１０Ｂ）が膨張展開することで、着座した乗員の脚部を拘束する機能を果たす。
【００５６】
なお、上記実施形態では、インフレータバッグ１１０、１１０Ｂを、所定の高さＨ１を有する箱形に形成した場合を示したが、折り曲げ板１１６ａ〜１１６ｄと中央板１１４との間に、高さ確保のための帯板１１７ａ〜１１７ｄを設けないでインフレータバッグを成形することも可能である。その場合は、インフレータ２０を内蔵した部分だけが膨らんだ、全体として扁平な形状に近いインフレータバッグができあがる。
【００５７】
図９はその例を示している。
このインフレータバッグモジュール２００を製作する場合は、（ａ）に示すように、シート材２１２を、帯板を省略した形状、即ち、中央板１１４の各辺１１５ａ〜１１５ｄの外側に直接折り曲げ板１１６ａ〜１１６ｄを連設した形状に裁断する。そして、折り曲げ板１１６ａ〜１１６ｄを順番にインフレータ２０の上に覆い被さるように折り曲げていくことにより、（ｂ）、（ｃ）に示すような、内部に密閉空間（密閉隙間）２３０を有するインフレータバッグ２１０を形成する。このインフレータバッグ２１０は、インフレータバッグ２１０自体の厚さ（高さ）Ｈ２が、ほぼシート材２１２の重なり分の厚さ相当の小さなものとなる。その他の構成は図１に示したインフレータバッグモジュールと同じであるから、説明は省略する。
【００５８】
以上においては、インフレータバッグ１１０、１１０Ｂを折り曲げて成形する際に、同時に内部にインフレータ２０を内蔵させてモジュール化する場合について説明したが、同じ要領でインフレータバッグだけを単体で製作して、後から別途インフレータを組み付けるようにすることも可能である。
【００５９】
図１０はインフレータバッグ１１０を単体で製作する場合の構成図で、（ａ）はインフレータバッグ１１０を作るためのシート材の展開図、（ｂ）は折り曲げにより形成したインフレータバッグ１１０の外観図、（ｃ）はその断面図、（ｄ）はインフレータバッグ１１０をモジュール化した場合の断面図である。
【００６０】
シート材１１２の裁断形状は、図１〜図５のインフレータバッグモジュール１００を作る場合のものと同じであり、このシート材１１２を、図２〜図５と同じ要領で順番に折り曲げることで、インフレータバッグ１１０を形成する。この場合、インフレータを中央板１１４の上に載せないで折り曲げるので、（ｄ）のように、必要に応じて形状保持用のスペーサ１４０を中に入れた状態で、折り曲げを行ってもよい。
【００６１】
折り曲げる際には、シート材１１２の中央板（中央領域）１１４の上部空間を内側に包むようにして、中央板１１４の外側の折り曲げ板（周辺領域）１１６ａ〜１１６ｄを、中央板１１４の上側に折り曲げて覆い被せる。そして、その折り曲げによる重ね合わせ部分を何らかの手段（接着剤やボルト等）で固着することにより、内部にシート材１１２により包囲された膨張可能な密閉空間１３０を確保する。この場合は、高さＨ１を有する箱形のインフレータバッグ１１０ができあがる。
【００６２】
このインフレータバッグ１１０をインフレータ２０と組み合わせてモジュール化する場合には、例えば、（ｄ）に示すように、予め接続ボルト１４２を、前述のスタッドボルト２１（図１参照）のように、内部に組み込んだスペーサ１４０に取り付けておくことで、その接続ボルト１４２を利用して、インフレータ２０をインフレータバッグ１１０に取り付け、それにより、インフレータバッグモジュール３００を作る。その場合、接続ボルト１４２自体に、外部のインフレータ２０のガス噴出口を、インフレータバッグ１１０の内部空間１３０に連通させる通路を設けておくことで、機械的な取り付けと同時に、ガス通路の接続も可能になる。
【００６３】
図１０のインフレータバッグ１１０は高さを有する箱形の例であったが、図９に示したものと同様に、扁平な形のインフレータバッグ２１０を作ることもできる。図１１はその場合の例を示している。
【００６４】
図１１（ａ）はインフレータバッグ２１０を作るためのシート材の展開図、（ｂ）は折り曲げにより形成したインフレータバッグ２１０の外観図、（ｃ）はその断面図、（ｄ）はインフレータバッグ２１０をモジュール化した場合の断面図である。
【００６５】
シート材２１２の裁断形状は、図９のインフレータバッグモジュール２００を作る場合のもの、つまり、中央板１１４と折り曲げ板１１６ａ〜１１６ｄとの間に帯板を設けないものと同じであり、このシート材２１２を、図９と同じ要領で順番に折り曲げることで、扁平な形状のインフレータバッグ２１０を形成する。折り曲げる際には、シート材２１２の中央板（中央領域）１１４の上部空間を内側に包むようにして、中央板１１４の外側の折り曲げ板（周辺領域）１１６ａ〜１１６ｄを、中央板１１４の上側に折り曲げて覆い被せる。そして、その折り曲げによる重ね合わせ部分を何らかの手段（接着剤やボルト等）で固着することにより、内部にシート材２１２により包囲された膨張可能な密閉隙間２３０を確保する。この場合は、小さな厚さＨ２の扁平なインフレータバッグ２１０ができあがる。
【００６６】
このインフレータバッグ２１０をインフレータ２０と組み合わせてモジュール化する場合には、例えば、（ｄ）に示すように、予め接続ボルト１４２をインフレータバッグ２１０側に組み込んでおくことで、その接続ボルト１４２を利用して、インフレータ２０をインフレータバッグ１１０に取り付け、それにより、インフレータバッグモジュール４００を作る。この場合も、接続ボルト１４２自体に外部のインフレータ２０のガス噴出口を、インフレータバッグ１１０の内部空間１３０に連通させる通路を設けておくことで、機械的な取り付けと同時に、ガス通路の接続も可能になる。
【００６７】
なお、上記実施形態では、平面視矩形のインフレータバッグを作るために、シート材１１２、２１２を、矩形の中央板１１４の各辺１１５ａ〜１１５ｄに矩形の折り曲げ板１１６ａ〜１１６ｄを連設した形状に裁断した上で、折り曲げる場合について説明したが、展開図形の形状は特に限定されないし、折り曲げ方も特に限定されない。また、シート材の材質についても、金属板の他に、例えば、繊維強化した樹脂シートなどを利用することができる。
【００６８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、単なる１枚のシート材の折り曲げによりインフレータバッグを形成するので、製作が容易で、大幅なコストダウンが図れる。従って、本発明を乗員腰部拘束装置や乗員脚部拘束装置に適用することにより、大幅な装置コストの低減を図ることができる。また、折り曲げの際の隙間を敢えて残すことで、膨張展開後のガスの逃がし口を構成する部品の省略を図ることができる。また、シート材の折り曲げによりインフレータバッグを形成するので、シート材として、金属の薄板や強化繊維を含有した樹脂シートを利用することができる。
【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モジュールの構成図で、（ａ）は外観斜視図、（ｂ）は（ａ）のＩａ−Ｉａ矢視断面図である。
【図２】図１のインフレータバッグモジュールを製作する場合の最初の工程の説明図である。
【図３】図２の次の工程の説明図である。
【図４】図３の次の工程の説明図である。
【図５】図４の次の工程の説明図である。
【図６】本発明の他の実施形態のインフレータバッグモジュールを製作する場合の最初の工程の説明図である。
【図７】同他の実施形態のインフレータバッグモジュールの外観斜視図である。
【図８】本発明の実施形態のインフレータバッグモジュールの使用形態を示す断面図であり、（ａ）はインフレータバッグが膨張展開する前の断面図、（ｂ）は膨張展開している状態を示す断面図である。
【図９】本発明の更に他の実施形態のインフレータバッグモジュールの構成図で、（ａ）は同インフレータバッグモジュールを作る場合のシート材の展開図、（ｂ）は完成したインフレータバッグモジュールの外観斜視図、（ｃ）は（ｂ）のＩＸｃ−ＩＸｃ矢視断面図である。
【図１０】本発明の実施形態のインフレータバッグの構成図で、（ａ）はシート材の展開図、（ｂ）は完成したインフレータバッグの外観斜視図、（ｃ）は（ｂ）のＸｃ−Ｘｃ矢視断面図、（ｄ）はモジュール化した場合の断面図である。
【図１１】本発明の他の実施形態のインフレータバッグの構成図で、（ａ）はシート材の展開図、（ｂ）は完成したインフレータバッグの外観斜視図、（ｃ）は（ｂ）のＸＩｃ−ＸＩｃ矢視断面図、（ｄ）はモジュール化した場合の断面図である。
【図１２】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１３】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１４】従来のインフレータバッグの構成図で、（ａ）は収縮時の状態を示す外観斜視図、（ｂ）は膨張展開時の状態を示す外観斜視図である。
【図１５】従来の他のインフレータバッグの構成図である。
【符号の説明】
２０ インフレータ
２１ スタッドボルト
２３ ナット
１００，１００Ｂ インフレータバッグモジュール
１１０，１１０Ｂ インフレータバッグ
１１２ シート材
１１４ 中央板（中央領域）
１１５ａ〜１１５ｄ 辺
１１６ａ〜１１６ｄ 折り曲げ板
１１７ａ〜１１７ｄ 帯板
１２０ 透孔
１３０ 密閉空間
２００ インフレータバッグモジュール
２１０ インフレータバッグ
２１２ シート材
２３０ 密閉空間、密閉隙間
３００，４００ インフレータバッグモジュール
【発明の属する技術分野】
本発明は、乗員拘束装置用のインフレータバッグ及びインフレータバッグモジュール（インフレータバッグとインフレータとを組み合わせてモジュール化したもの）に係り、特に、シートクッション内に装備して車両衝突時に乗員の腰部を拘束する乗員要部拘束装置や、インストルメントパネルの下部に装備して車両衝突時に乗員の脚部を拘束する乗員脚部拘束装置に適用するのに好適なインフレータバッグ及びインフレータバッグモジュールに関する。
【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、例えば特許文献１、特許文献２、特許文献３において知られている。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、例えば特許文献４、特許文献５において知られている。
【０００４】
図１２は、乗員腰部拘束装置の従来例を示している。（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１３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）の従来例を示している。（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１４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１５に示すように、２枚のメタルシート２１、２２の間に、膨張量確保のためのベローズ２５を挟んで溶接して構成したりしているのが一般的である。そして、このように構成したインフレータバッグを車両に装備する場合には、予めインフレータバッグに対してインフレータを組み付けてモジュール化し、その上でこれを車両に装備している。また、従来のインフレータバッグは完全な密閉構造になっており、膨張展開後のガス抜きのためのシリコンゴム栓付きの小孔を別に形成したりしている。
【０００９】
【特許文献１】
特開平５−２２９３７８号公報
【特許文献２】
特開平１０−２１７８１８号公報
【特許文献３】
英国特許ＧＢ２３５７４６６
【特許文献４】
特開平８−４０１７７号公報
【特許文献５】
特開平９−１２３８５７号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、図１４に示したインフレータバッグは、２枚のメタルシート２１、２２を重ね合わせた上で周辺溶接することにより構成しているので、製作が面倒であり、高コストになるという問題があった。また、図１５に示したインフレータバッグは、その上さらに、２枚のメタルシート２１、２２の間にベローズ２５を挟んで溶接することにより構成しているので、さらに製作が面倒であり、一層高コストになるという問題があった。
【００１１】
本発明は、上記事情を考慮し、製作が極めて容易であり、大幅なコストダウンの実現が可能な乗員拘束装置用インフレータバッグ及びインフレータバッグモジュールを提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は、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、乗員を拘束する乗員拘束装置用のインフレータバッグに係り、所定の剛性を有する１枚のシート材の中央領域の上部空間を内側に包むようにして、前記中央領域の外側の周辺領域を前記中央領域の上側に折り曲げて覆い被せ、その折り曲げによる重ね合わせ部分を固着することで、内部に前記シート材により包囲された膨張可能な密閉空間または密閉隙間を確保すると共に、前記折り曲げによるシート材間の隙間を、膨張展開後の前記高圧ガスの逃がし口として残してなることを特徴としている。
【００１３】
従来のインフレータバッグでは、高圧ガス充填時の漏れ防止を念頭に置いているため、むしろ厳密な密閉構造をとっている場合が多いが、実際には、膨張展開して乗員を必要時間拘束した後は、積極的に高圧ガスを逃がす必要があるため、シリコンゴム栓付きの小孔をインフレータバッグに別途形成しているのが一般的である。そこで、本発明のインフレータバッグでは、折り曲げによるシート材間の隙間を、膨張展開後の高圧ガスの逃がし口として敢えて残している。こうすることにより、膨張展開により必要な乗員拘束性能を発揮した後に、その隙間から内部のガスを逃がしてバッグを萎ませることができるので、シリコンゴム栓をわざわざ設ける必要がなくなる。この場合、ガス充填時にも当然、前記隙間からガスが漏れることになるが、現実には、初動作時に導入されるガス量は漏れ量に比べて相当大きいので、ガス圧によってインフレータバッグを十分に膨張展開させることができ、性能上の問題を生じるおそれはない。
【００１４】
本発明のインフレータバッグの一つの態様としては、シート材を、中央領域に相当する矩形の中央板と、その４つの各辺に連設された周辺領域に相当する４枚の矩形の折り曲げ板とを有する矩形板の組み合わせ形状に裁断し、中央板と折り曲げ板との境界線を折り曲げ線として４枚の折り曲げ板を中央板の上に覆い被さるように折り曲げることで、内部にシート材により包囲された平面視矩形状の前記密閉空間または密閉隙間を確保するのが好ましい。
【００１５】
本発明のインフレータバッグの別の態様としては、各折り曲げ板と中央板の各辺との間に、高さ確保のための帯板を設け、その帯板を前記中央板に対して略垂直に立てた位置まで折り曲げた上で、各折り曲げ板を中央板の上に覆い被さるように折り曲げることにより、シート材を、高さを有する箱形に成形するのが好ましい。
【００１６】
本発明のインフレータバッグは、１枚のシート材を折り曲げ、折り曲げによる重ね合わせ部分を固着するだけで構成しているので、部品点数及び作業工数も少なく、製作が容易である。さらに、矩形板の組み合わせによって折り曲げ成形する前の展開図形を構成しているので、所定形状にシート材を裁断しさえすれば、折り曲げが簡単にできる。また、本発明の上記態様によれば、折り曲げ後の形状が平面視矩形状になるので、据え付け性もよくなる。また、本発明の上記別の態様によれば、折り曲げ板と中央板との間に帯板を設けることで、高さを有する箱形に成形しているので、高圧ガスの充填による膨張展開量を大きくとることができる。
【００１８】
本発明のインフレータバッグの一つの態様としては、前記シート材が、金属の薄板からなることが好ましい。
【００１９】
本発明のインフレータバッグの別の態様としては、前記シート材が、強化繊維を含有した樹脂のシートからなっても良い。
【００２０】
本発明のインフレータバッグは、車両のシートクッションの前下部に内装され、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乗員腰部拘束装置に適用するのが好ましい。
【００２１】
本発明のインフレータバッグは、車両のインストルメントパネルの下部に配設され、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乗員脚部拘束装置に適用するのが好ましい。
【００２２】
本発明のインフレータバッグは、インフレータバッグモジュールに適用でき、本発明が適用されるインフレータバッグモジュールは、インフレータの発生する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、乗員を拘束する乗員拘束装置用のインフレータバッグモジュールにおいて、所定の剛性を有する１枚のシート材の中央領域上に前記インフレータを載せ、前記中央領域の外側の周辺領域を、前記中央領域上に載置したインフレータの上に覆い被さるように折り曲げることで、周囲に余裕空間を確保しながら前記インフレータをシート材で包み込み、かつ、前記折り曲げによるシート材間の隙間を膨張展開後の前記高圧ガスの逃がし口として残し、その状態で、その折り曲げによる重ね合わせ部分を固着することで、内部に前記インフレータを含み且つ前記シート材により包囲された膨張可能な密閉空間を有するインフレータバッグを構成することが好ましい。
【００２３】
本発明が適用される上記インフレータバッグモジュールによれば、１枚のシート材を折り曲げることでインフレータを包み込み、その上で折り曲げによる重ね合わせ部分を固着するだけで、インフレータ内蔵のインフレータバッグを構成しているので、部品点数及び作業工数も少なく、製作が容易である。
【００２４】
本発明が適用される上記インフレータバッグモジュールの一つの態様によれば、前記インフレータにスタッドボルトを突設すると共に、前記周辺領域のインフレータ上に覆い被さる部分に、スタッドボルトに嵌まる透孔を設け、前記周辺領域をインフレータの上側に覆い被さるように折り曲げた状態で、各透孔をスタッドボルトに嵌め、その上からスタッドボルトにナットを螺合することにより、周辺領域の折り曲げによる重ね合わせ部分をスタッドボルトに固着するのが好ましい。
【００２５】
本発明が適用される上記インフレータバッグモジュールによれば、インフレータに突設したスタッドボルトを利用して、折り曲げによる重ね合わせ部分を固着しているので、溶接等の面倒な固着手段を全く使用することなく、折り曲げとナットによる締結だけで、簡単にインフレータバッグを構成することができる。しかも、インフレータバッグとインフレータの固定も確実にできる上、スタッドボルトを用いてモジュールの車両への取り付けも可能であるから、余分な取付ブラケットを必要とせずに、簡単に取り付けを行うことができる。また、インフレータバッグから突出するスタッドボルトを直接配線要素として用いたり、あるいは、スタッドボルトの内部を通して配線を行ったりすることにより、スタッドボルトを通して外部からインフレータへの起動信号入力を行うことも可能である。
【００２６】
本発明が適用されるインフレータバッグモジュールの一つの態様としては、前記シート材を、前記中央領域に相当する矩形の中央板と、その４つの各辺に連設された前記周辺領域に相当する４枚の矩形の折り曲げ板とを有する矩形板の組み合わせ形状に裁断し、中央板の上にインフレータを載せ、中央板と折り曲げ板との境界線を折り曲げ線として４枚の折り曲げ板を中央板上に載置したインフレータの上に覆い被さるように折り曲げることで、内部にインフレータを含み且つシート材により包囲された平面視矩形状の膨張可能な密閉空間を有するインフレータバッグを構成するのが好ましい。
【００２７】
本発明が適用されるインフレータバッグモジュールの上記態様によれば、矩形板の組み合わせによって折り曲げ成形する前の展開図形を構成しているので、所定形状にシート材を裁断しさえすれば、折り曲げが簡単にできる。また、折り曲げ後の形状が平面視矩形状になるので、据え付け性もよくなる。
【００２８】
本発明が適用されるインフレータバッグモジュールの別の態様としては、各折り曲げ板と中央板の各辺との間に、高さ確保のための帯板を設け、その帯板を中央板に対して略垂直に立った位置まで折り曲げた上で、各折り曲げ板を中央板上に載置したインフレータの上に覆い被さるように折り曲げることにより、シート材を、高さを有する箱形のインフレータバッグとして成形するのが好ましい。
【００２９】
本発明が適用されるインフレータバッグモジュールの別の態様によれば、折り曲げ板と中央板との間に帯板を設けることで、高さを有する箱形に成形しているので、高圧ガスの充填によるインフレータバッグの膨張展開量を大きくとることができる。
【００３６】
【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は第１実施形態のインフレータバッグモジュール１００の構成図であり、（ａ）は外観斜視図、（ｂ）は（ａ）図のＩａ−Ｉａ矢視断面図である。また、図２〜図５は同インフレータバッグモジュール１００の製作工程を示す斜視図である。
【００３７】
このインフレータバッグモジュール１００は、駆動信号に応答して高圧ガスを発生するインフレータ２０と、インフレータ２０の発生する高圧ガスの導入により膨張展開可能なインフレータバッグ１１０とから構成されている。この場合のインフレータバッグ１１０は、図２の展開形状に裁断された１枚のシート材１１２を所定形状に折り曲げることで構成されている。この実施形態では、シート材１１２として、薄い鉄板を用いているが、それ以外の金属薄板や、強化繊維を含有した樹脂シートなどを用いることもできる。いずれの場合も、所定の弾性と剛性を併せ持つ材料を選択する必要がある。
【００３８】
このインフレータバッグモジュール１００を得る場合は、まず、図２に示すように、展開図形を作成するためにシート材１１２を、中央領域に相当する矩形の中央板１１４と、その４つの各辺１１５ａ〜１１５ｄに連設された周辺領域に相当する４枚の矩形の折り曲げ板１１６ａ〜１１６ｄと、を有する矩形板の組み合わせ形状にプレス機械などで裁断する。
【００３９】
その場合、各折り曲げ板１１６ａ〜１１６ｄと中央板１１４の各辺１１５ａ〜１１５ｄとの間に、高さ確保のための帯板１１７ａ〜１１７ｄの領域を設けておき、帯板１１７ａ〜１１７ｄと折り曲げ板１１６ａ〜１１６ｄとの境界線を、折り曲げ線１１８ａ〜１１８ｄとしておく。なお、中央板１１４と各折り曲げ板１１６ａ〜１１６ｄとの境界をなす、中央板１１４の各辺１１５ａ〜１１５ｄも折り曲げ線となる。
【００４０】
一方、直方体ブロック形状のインフレータ２０に２本のスタッドボルト２１を突設しておく。また、各折り曲げ板１１６ａ〜１１６ｄに、所定位置までそれらを折り曲げたときにスタッドボルト２１に嵌まる透孔１２０を設けておく。
【００４１】
以上の準備ができたら、図２に示すように、シート材１１２の中央板１１４の上にインフレータ２０を載せる。その際、スタッドボルト２１が上を向くようにインフレータ２０をシート材１１２の中央板１１４の上に載せる。
【００４２】
次に、図３、図４に示すように、中央板１１４と折り曲げ板１１６ａ〜１１６ｄとの境界線（中央板１１４の各辺１１５ａ〜１１５ｄ）を折り曲げ線として、４枚の折り曲げ板１１６ａ〜１１６ｄを順番に、中央板１１４上に載置したインフレータ２０の上に覆い被さるように折り曲げていく。その際、各帯板１１７ａ〜１１７ｄを中央板１１４に対して略垂直に立った位置まで折り曲げた上で、各折り曲げ板１１６ａ〜１１６ｄを、中央板１１４上に載置したインフレータ２０の上に覆い被さるように折り曲げていき、周囲に余裕空間を確保しながらインフレータ２０をシート材１１２で包み込む。
【００４３】
同時に、各折り曲げ板１１６ａ〜１１６ｄの各透孔１２０をスタッドボルト２１に嵌める。最後の折り曲げ板１１６ｄを折り曲げたら、図５に示すように、透孔１２０から上に突き出たスタッドボルト２１にナット２３を螺合し、それにより全折り曲げ板１１６ａ〜１１６ｄの重ね合わせ部分をスタッドボルト２１に固着する。
【００４４】
こうすることにより、図１（ｂ）に示すように、周囲をシート材１１２によって包囲された膨張可能な密閉空間１３０を有する箱形のインフレータバッグ１１０ができあがり、その内部に同時にインフレータ２０が内蔵されたインフレータバッグモジュール１００ができあがる。この場合、インフレータバッグ１１０は高さＨ１を有した矩形箱形をなしており、インフレータ２０の周囲には余裕空間が確保されている。また、このようにシート材１１２を折り曲げてスタッドボルト２１に固着するだけでは、四隅に隙間が多くできてしまうが、その折り曲げによるシート材１１２間の隙間１３２が、膨張展開後の高圧ガスの逃がし口として敢えてそのまま残されている。なお、このインフレータバッグモジュール１００の膨張面は、スタッドボルト２１で固着された側と反対側であるから、インフレータ２０のガス噴射口は、スタッドボルト２１のある側と反対側に設けておくのがよい。
【００４５】
また、図１のインフレータバッグモジュール１００では、最後に折り曲げる折り曲げ板１１６ｄは、単に、その前に折り曲げてある折り曲げ板１１６ｂ、１１６ｃの上に覆い被せるだけであったが、図７のインフレータバッグモジュール１００Ｂでは、図６に示すように、その前に折り曲げる折り曲げ板１１６ｃに切り込み１３４を設けておき、その切り込み１３４に差し込みながら、最後の折り曲げ板１６ｄを折り曲げることで、インフレータバッグ１１０Ｂを構成している。このようにすることで、最後に曲げた折り曲げ板１１６ｄの反り返りを防止することができる。
【００４６】
以上のように、これらのインフレータバッグモジュール１００、１００Ｂは、１枚の鉄板よりなるシート材１１２を折り曲げることでインフレータ２０を包み込み、その上で折り曲げによる重ね合わせ部分をスタッドボルト２１とナット２３で固着するだけで、インフレータ２０を内蔵したインフレータバッグ１１０、１１０Ｂを構成しているので、部品点数及び作業工数が少なく、製作が容易である。従って、大幅なコストダウンを図ることができる。
【００４７】
特に、上記実施形態におけるインフレータバッグ１１０、１１０Ｂは、矩形板の組み合わせによって折り曲げ成形する前の展開図形を構成しているので、所定形状にシート材１１２を裁断しさえすれば、折り曲げが簡単にできるし、折り曲げ後の形状が平面視矩形状になるので、据え付け性もよい。また、インフレータバッグ１１０、１１０Ｂは、所定の高さＨ１を有する矩形の箱形状に成形されているので、高圧ガスの充填による膨張展開量を大きくとることもできる。
【００４８】
また、これらのインフレータバッグモジュール１００、１００Ｂでは、折り曲げによるシート材１１２間の隙間１３２を膨張展開後の高圧ガスの逃がし口として敢えて残しているので、膨張展開により必要な乗員拘束性能を発揮した後に、その隙間１３２から内部のガスを逃がしてインフレータバッグ１１０、１１０Ｂを萎ませることができ、従来使用していたようなシリコンゴム栓をわざわざ設ける必要がなくなる。この場合、ガス充填時にも当然、前記隙間１３２からガスが漏れることになるが、現実には、初動作時に導入されるガス量は漏れ量に比べて相当大きいので、ガス圧によってインフレータバッグ１１０、１１０Ｂを十分に膨張展開させることができ、性能上の問題を生じるおそれはない。
【００４９】
また、インフレータ２０に突設したスタッドボルト２１を利用して、折り曲げによる重ね合わせ部分を固着しているので、溶接等の面倒な固着手段を全く使用することなく、折り曲げとナット２３による締結だけで、簡単にインフレータバッグ１１０、１１０Ｂを構成することができる。しかも、インフレータバッグ１１０、１１０Ｂとインフレータ２０の固定も確実にできる上、スタッドボルト２１を用いてモジュール１００、１００Ｂの車両への取り付けも可能であるから、余分な取付ブラケットを必要とせずに、簡単に取り付けを行うことができる。
【００５０】
また、インフレータバッグ１１０、１１０Ｂから突出するスタッドボルト２１を直接配線要素として用いたり、あるいは、スタッドボルト２１の内部を通して配線を行ったりすることにより、スタッドボルト２１を通して外部からインフレータ２０への起動信号入力を行うことも可能である。
【００５１】
図８はこのような構造のインフレータバッグモジュール１００（１００Ｂ）の使用例を示す概略断面図である。このモジュール１００（１００Ｂ）を使用する場合は、例えば、図８（ａ）に示すようにフレーム１５０に簡単に取り付けることができる。即ち、このモジュール１００（１００Ｂ）は、下面（膨張面と反対側の面）に２本のスタッドボルト２１を有しているので、それらスタッドボルト２１を、フレーム１５０に形成した貫通孔１５２に通した上で、スタッドボルト２１にナット２３を螺合することにより、フレーム１５０に簡単に取り付けることができる。
【００５２】
このように取り付けた状態で、内蔵のインフレータ２０が作動すると、図８（ｂ）に示すように、高圧ガスがインフレータバッグ１１０（１１０Ｂ）内に充満することで、インフレータバッグ１１０（１１０Ｂ）が膨張展開し、例えば、クッション材１５４を持ち上げることで、乗員に拘束力を与える。そして、ガスの充満により矢印Ａのような膨張力を発揮した後は、ガスが矢印Ｂのように隙間１３２から抜けることで、インフレータバッグ１１０（１１０Ｂ）が収縮し、拘束力を解放する。
【００５３】
このインフレータバッグモジュール１００（１００Ｂ）は、図１２に示した乗員腰部拘束装置のインフレータバッグモジュールとして、また、図１３に示した乗員脚部拘束装置のインフレータバッグモジュールとして、使用することができる。
【００５４】
前者の場合は、車両のシートクッションの前下部に内装され、車両急減速時にインフレータ２０からの高圧ガスの充填により、インフレータバッグ１１０（１１０Ｂ）が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機能を果たす。
【００５５】
後者の場合は、車両のインストルメントパネルの下部に配設され、車両急減速時にインフレータ２０からの高圧ガスの充填により、インフレータバッグ１１０（１１０Ｂ）が膨張展開することで、着座した乗員の脚部を拘束する機能を果たす。
【００５６】
なお、上記実施形態では、インフレータバッグ１１０、１１０Ｂを、所定の高さＨ１を有する箱形に形成した場合を示したが、折り曲げ板１１６ａ〜１１６ｄと中央板１１４との間に、高さ確保のための帯板１１７ａ〜１１７ｄを設けないでインフレータバッグを成形することも可能である。その場合は、インフレータ２０を内蔵した部分だけが膨らんだ、全体として扁平な形状に近いインフレータバッグができあがる。
【００５７】
図９はその例を示している。
このインフレータバッグモジュール２００を製作する場合は、（ａ）に示すように、シート材２１２を、帯板を省略した形状、即ち、中央板１１４の各辺１１５ａ〜１１５ｄの外側に直接折り曲げ板１１６ａ〜１１６ｄを連設した形状に裁断する。そして、折り曲げ板１１６ａ〜１１６ｄを順番にインフレータ２０の上に覆い被さるように折り曲げていくことにより、（ｂ）、（ｃ）に示すような、内部に密閉空間（密閉隙間）２３０を有するインフレータバッグ２１０を形成する。このインフレータバッグ２１０は、インフレータバッグ２１０自体の厚さ（高さ）Ｈ２が、ほぼシート材２１２の重なり分の厚さ相当の小さなものとなる。その他の構成は図１に示したインフレータバッグモジュールと同じであるから、説明は省略する。
【００５８】
以上においては、インフレータバッグ１１０、１１０Ｂを折り曲げて成形する際に、同時に内部にインフレータ２０を内蔵させてモジュール化する場合について説明したが、同じ要領でインフレータバッグだけを単体で製作して、後から別途インフレータを組み付けるようにすることも可能である。
【００５９】
図１０はインフレータバッグ１１０を単体で製作する場合の構成図で、（ａ）はインフレータバッグ１１０を作るためのシート材の展開図、（ｂ）は折り曲げにより形成したインフレータバッグ１１０の外観図、（ｃ）はその断面図、（ｄ）はインフレータバッグ１１０をモジュール化した場合の断面図である。
【００６０】
シート材１１２の裁断形状は、図１〜図５のインフレータバッグモジュール１００を作る場合のものと同じであり、このシート材１１２を、図２〜図５と同じ要領で順番に折り曲げることで、インフレータバッグ１１０を形成する。この場合、インフレータを中央板１１４の上に載せないで折り曲げるので、（ｄ）のように、必要に応じて形状保持用のスペーサ１４０を中に入れた状態で、折り曲げを行ってもよい。
【００６１】
折り曲げる際には、シート材１１２の中央板（中央領域）１１４の上部空間を内側に包むようにして、中央板１１４の外側の折り曲げ板（周辺領域）１１６ａ〜１１６ｄを、中央板１１４の上側に折り曲げて覆い被せる。そして、その折り曲げによる重ね合わせ部分を何らかの手段（接着剤やボルト等）で固着することにより、内部にシート材１１２により包囲された膨張可能な密閉空間１３０を確保する。この場合は、高さＨ１を有する箱形のインフレータバッグ１１０ができあがる。
【００６２】
このインフレータバッグ１１０をインフレータ２０と組み合わせてモジュール化する場合には、例えば、（ｄ）に示すように、予め接続ボルト１４２を、前述のスタッドボルト２１（図１参照）のように、内部に組み込んだスペーサ１４０に取り付けておくことで、その接続ボルト１４２を利用して、インフレータ２０をインフレータバッグ１１０に取り付け、それにより、インフレータバッグモジュール３００を作る。その場合、接続ボルト１４２自体に、外部のインフレータ２０のガス噴出口を、インフレータバッグ１１０の内部空間１３０に連通させる通路を設けておくことで、機械的な取り付けと同時に、ガス通路の接続も可能になる。
【００６３】
図１０のインフレータバッグ１１０は高さを有する箱形の例であったが、図９に示したものと同様に、扁平な形のインフレータバッグ２１０を作ることもできる。図１１はその場合の例を示している。
【００６４】
図１１（ａ）はインフレータバッグ２１０を作るためのシート材の展開図、（ｂ）は折り曲げにより形成したインフレータバッグ２１０の外観図、（ｃ）はその断面図、（ｄ）はインフレータバッグ２１０をモジュール化した場合の断面図である。
【００６５】
シート材２１２の裁断形状は、図９のインフレータバッグモジュール２００を作る場合のもの、つまり、中央板１１４と折り曲げ板１１６ａ〜１１６ｄとの間に帯板を設けないものと同じであり、このシート材２１２を、図９と同じ要領で順番に折り曲げることで、扁平な形状のインフレータバッグ２１０を形成する。折り曲げる際には、シート材２１２の中央板（中央領域）１１４の上部空間を内側に包むようにして、中央板１１４の外側の折り曲げ板（周辺領域）１１６ａ〜１１６ｄを、中央板１１４の上側に折り曲げて覆い被せる。そして、その折り曲げによる重ね合わせ部分を何らかの手段（接着剤やボルト等）で固着することにより、内部にシート材２１２により包囲された膨張可能な密閉隙間２３０を確保する。この場合は、小さな厚さＨ２の扁平なインフレータバッグ２１０ができあがる。
【００６６】
このインフレータバッグ２１０をインフレータ２０と組み合わせてモジュール化する場合には、例えば、（ｄ）に示すように、予め接続ボルト１４２をインフレータバッグ２１０側に組み込んでおくことで、その接続ボルト１４２を利用して、インフレータ２０をインフレータバッグ１１０に取り付け、それにより、インフレータバッグモジュール４００を作る。この場合も、接続ボルト１４２自体に外部のインフレータ２０のガス噴出口を、インフレータバッグ１１０の内部空間１３０に連通させる通路を設けておくことで、機械的な取り付けと同時に、ガス通路の接続も可能になる。
【００６７】
なお、上記実施形態では、平面視矩形のインフレータバッグを作るために、シート材１１２、２１２を、矩形の中央板１１４の各辺１１５ａ〜１１５ｄに矩形の折り曲げ板１１６ａ〜１１６ｄを連設した形状に裁断した上で、折り曲げる場合について説明したが、展開図形の形状は特に限定されないし、折り曲げ方も特に限定されない。また、シート材の材質についても、金属板の他に、例えば、繊維強化した樹脂シートなどを利用することができる。
【００６８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、単なる１枚のシート材の折り曲げによりインフレータバッグを形成するので、製作が容易で、大幅なコストダウンが図れる。従って、本発明を乗員腰部拘束装置や乗員脚部拘束装置に適用することにより、大幅な装置コストの低減を図ることができる。また、折り曲げの際の隙間を敢えて残すことで、膨張展開後のガスの逃がし口を構成する部品の省略を図ることができる。また、シート材の折り曲げによりインフレータバッグを形成するので、シート材として、金属の薄板や強化繊維を含有した樹脂シートを利用することができる。
【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モジュールの構成図で、（ａ）は外観斜視図、（ｂ）は（ａ）のＩａ−Ｉａ矢視断面図である。
【図２】図１のインフレータバッグモジュールを製作する場合の最初の工程の説明図である。
【図３】図２の次の工程の説明図である。
【図４】図３の次の工程の説明図である。
【図５】図４の次の工程の説明図である。
【図６】本発明の他の実施形態のインフレータバッグモジュールを製作する場合の最初の工程の説明図である。
【図７】同他の実施形態のインフレータバッグモジュールの外観斜視図である。
【図８】本発明の実施形態のインフレータバッグモジュールの使用形態を示す断面図であり、（ａ）はインフレータバッグが膨張展開する前の断面図、（ｂ）は膨張展開している状態を示す断面図である。
【図９】本発明の更に他の実施形態のインフレータバッグモジュールの構成図で、（ａ）は同インフレータバッグモジュールを作る場合のシート材の展開図、（ｂ）は完成したインフレータバッグモジュールの外観斜視図、（ｃ）は（ｂ）のＩＸｃ−ＩＸｃ矢視断面図である。
【図１０】本発明の実施形態のインフレータバッグの構成図で、（ａ）はシート材の展開図、（ｂ）は完成したインフレータバッグの外観斜視図、（ｃ）は（ｂ）のＸｃ−Ｘｃ矢視断面図、（ｄ）はモジュール化した場合の断面図である。
【図１１】本発明の他の実施形態のインフレータバッグの構成図で、（ａ）はシート材の展開図、（ｂ）は完成したインフレータバッグの外観斜視図、（ｃ）は（ｂ）のＸＩｃ−ＸＩｃ矢視断面図、（ｄ）はモジュール化した場合の断面図である。
【図１２】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１３】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１４】従来のインフレータバッグの構成図で、（ａ）は収縮時の状態を示す外観斜視図、（ｂ）は膨張展開時の状態を示す外観斜視図である。
【図１５】従来の他のインフレータバッグの構成図である。
【符号の説明】
２０ インフレータ
２１ スタッドボルト
２３ ナット
１００，１００Ｂ インフレータバッグモジュール
１１０，１１０Ｂ インフレータバッグ
１１２ シート材
１１４ 中央板（中央領域）
１１５ａ〜１１５ｄ 辺
１１６ａ〜１１６ｄ 折り曲げ板
１１７ａ〜１１７ｄ 帯板
１２０ 透孔
１３０ 密閉空間
２００ インフレータバッグモジュール
２１０ インフレータバッグ
２１２ シート材
２３０ 密閉空間、密閉隙間
３００，４００ インフレータバッグモジュール
Claims (1)
- 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、乗員を拘束する乗員拘束装置用のインフレータバッグにおいて、
所定の剛性を有する１枚のシート材の中央領域の上部空間を内側に包むようにして、前記中央領域の外側の周辺領域を前記中央領域の上側に折り曲げて覆い被せ、その折り曲げによる重ね合わせ部分を固着することで、内部に前記シート材により包囲された膨張可能な密閉空間または密閉隙間を確保すると共に、前記折り曲げによるシート材間の隙間を、膨張展開後の前記高圧ガスの逃がし口として残したことを特徴とする乗員拘束装置用のインフレータバッグ。
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