JP3982740B2 - 乗員拘束用エアバッグ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、乗員拘束装置に用いられる乗員拘束用エアバッグに関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車の衝突時等に発生する衝撃から乗員を保護する乗員拘束装置であるエアバッグ装置は、瞬時に膨張して乗員の動きを拘束するエアバッグと、エアバッグにガスを供給するインフレータとを含んで構成されている。
エアバッグ装置の構成要素であるエアバッグは、乗員に向かって突出するように膨張する袋体から構成されており、エアバッグには乗員の動きを拘束する際に、衝撃を効果的に吸収するために、エアバッグからガスを抜くベントホールが形成されている。
【０００３】
また、膨張時の突出量を制限するために、エアバッグには、その内部にストラップが縫合されているものがある。
このストラップは、一端がエアバッグ内部において、インフレータの挿入口の近傍に縫合され、他方がエアバッグ内部の対向する位置に縫合されており、ストラップの長さによって膨張時のエアバッグの突出量を制限している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このようなエアバッグは、ストラップによってエアバッグが突出しようとする力を抑える反作用として、膨張完了時にエアバッグが揺動することがあった。ここで、エアバッグで乗員を確実に拘束し、保護するためには、エアバッグの摺動は最小限に止めることが望ましい。
また、エアバッグに形成されたベントホールからは、常にガスが抜けるので、エアバッグを迅速に膨張させるためには、インフレータのガス発生量をその分だけ増加させる必要があり、インフレータの大型化や、重量増大の原因となっていた。
従って、本発明は、ストラップを有して突出量を制限する構成を有するエアバッグにおいて、エアバッグを迅速に、かつ、安定した形状で膨張させることを目的にする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記の課題を解決するための本発明の請求項１に係る発明は、自動車の乗員を衝撃から保護する乗員拘束装置に用いられ、インフレータが挿入される挿入口及びベントホールが形成された第一の基布と、第一の基布の外周縁において縫合された第二の基布で袋体を形成するエアバッグであって、挿入口の外周に縫合される本体と、本体から放射状に延びる帯体を備えた第一の補助部材と、第二の基布に中央部分が縫合される縫合部が形成されると共に、縫合部の外周に開口部を備えた第二の補助部材とを有し、第一の補助部材の帯体の先端部は、第二の補助部材の開口部を挿通した後に第一の基布に縫合される構成を有し、膨張完了時に、第二の基布が、第一の補助部材及び第二の補助部材を介して第一の基布に連結されていると共に、前記第一の補助部材の前記帯体の先端部は、前記第二の補助部材の前記縫合部よりも、前記第一の基布の外周縁に近い位置に縫合されている乗員拘束用エアバッグとした。
【０００６】
このような構成を有する乗員拘束用エアバッグは、エアバッグを構成する要素のうち、乗員側に位置する第二の基布に縫合されている第二の補助部材が、膨張時には第一の補助部材を介して第一の基布を吊り上げる構成を有している。ここで、第一の補助部材は、本体と帯体の先端部とにおいて第一の基布に縫合されているので、第一の基布は、本体と帯体の先端部とを起点とする広い領域においてストラップに吊り上げられることになる。このように第一の基布の広い領域と、第二の基布とを連結させることで、エアバッグの揺動を速やかに収斂する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本実施形態におけるエアバッグ装置の側部断面図であり、図２はエアバッグが膨張した状態を示す一部断面図である。また、図３はエアバッグの分解図であり、図４はエアバッグを構成する第一の基布及び第一の補助部材並びに第二の補助部材を組み立てた状態を示す平面図である。
【００１０】
図１に示すように、乗員拘束装置であるエアバッグ装置１は、ガスを発生させるインフレータ２と、インフレータ２からのガスにより膨張するエアバッグ３とが、ボルト４でリテーナ５に一体に固定され、さらにエアバッグ３を樹脂製のカバー６で覆うことにより構成されている。本実施形態におけるエアバッグ装置１は、運転席に着座している乗員を衝撃から保護するために用いられる。従って、エアバッグ装置１は、ステアリングシャフト７の先端に固定されるステアリングホイール８のボス９に配設されている。
【００１１】
このエアバッグ装置１において、エアバッグ３は、インフレータ２及びリテーナ５と、カバー６が形成する空間内に折り畳まれて収容されている。このエアバッグ３の構成について図２、図３及び図４を用いて、以下に説明する。
図２は、エアバッグ３がインフレータ２から噴出されたガスで膨張した状態を示している。このエアバッグ３は、インフレータ２側に位置する第一の基布である下側基布１１と、乗員側（矢印Ｘの方向）に位置する第二の基布である上側基布１２とを有し、その内部に第一の補助部材である十文字布１５と、第二の補助部材である円盤布１６が縫合された構成になっている。
【００１２】
また、エアバッグ３の分解斜視図である図３に示すように、下側基布１１は、インフレータ２を挿入する挿入口１０を有し、エアバッグ３を膨張させたガスを大気に排出する際に用いられるベントホール１３と、ボルト４を挿通させるための貫通穴１４が形成されている。
上側基布１２は、乗員の上半身に当接する部分であり、下側基布１１の挿入口１０に対向する位置が乗員に向けて最も突出する天頂部１２Ａである。
下側基布１１と上側基布１２は、それぞれの外周縁において縫合されて袋形状をなす。なお、下側基布１１と上側基布１２は、ナイロン、ポリエステル等の織布からなり、エアバッグ３の内面となる裏面は耐熱性向上のためにゴム等のコーティングが施されている。
【００１３】
また、十文字布１５は、開口１７が中央部分に形成された円形の本体１８から等間隔に放射状に四本の帯体１９が延設された形状を有している。また、本体１８には、ボルト４を挿通させるための貫通穴２５が開口１７の周囲に形成されている。
さらに、円盤布１６は、中央部分に開口２０が形成され、その外側には、円周方向に等間隔に四つの開口部２１が形成されている。この四つの開口部２１により円盤布１６は、内環２２と外環２３とが四本のストラップ２４で連結された形状になっている。
【００１４】
このような構成を有する十文字布１５と円盤布１６は、図２に示すように上側基布１１と下側基布１２のそれぞれに縫合されている。
図２に示すように円盤布１６は、内環２２が上側基布１２の天頂部１２Ａに縫合され、縫合部３１Ａが形成されている。
また、十文字布１５は、帯体１９と、円盤布１６のストラップ２４とが開口１０を中心として異なる位相になるように、下側基布１１に縫合される。
より詳細には、最初に十文字布１５の本体１８が、その内縁部及び外縁部においてそれぞれ縫合部３２Ａ及び縫合部３２Ｂが形成されることで下側基布１１に縫合される。下側基布１１に縫合された本体１８は、下側基布１１をリテーナ５（図１参照）に固定する際の補強部材となる。さらに、図３の矢印及び仮想線に示すように十文字布１５の各帯体１９は、その先端部１９Ａを円盤布１６の開口部２１を下側から上側に向けて挿通させた後に下側基布１１に縫合され、縫合部３３Ａ（図２参照）が形成されている。このようにして下側基布１１に十文字布１５が縫合されると、組み立て図である図４に示すように十文字布１５の帯体１９によって、下側基布１１に形成された二つのベントホール１３が塞がれる。なお、図４においてベントホール１３は破線で示されている。
【００１５】
このような内部構成を有するエアバッグ３が膨張すると、図２に示すように円盤布１６は、内環２２が上側基布１２に従い矢印Ｘで示す乗員方向である上側に位置し、十文字布１５は下側基布１１に縫合された状態を保つ。
この状態を円盤布１６のストラップ２４を中心に考えると、ストラップ２４は、上側に位置する内環２２と、下側に位置する外環２３により上下に引っ張られ延びきった状態になる。また、外環２３は、ストラップ２４と帯体１９により上下に引っ張られて、円周方向に波打つように変形している。そして、帯体１９を中心に考えると、帯体１９は外環２３により上方に引っ張られている。これらの部材１９、２２、２４、２３は全く伸縮しない布、又は、ほとんど伸縮しない布から構成されているため、エアバッグ３が乗員に向けて突出する突出量は、これらの部材１９、２２、２４、２３の長さや、取り付け位置により制限される。
【００１６】
ここで、十文字布１５の本体１８はリテーナ４に固定されているので、帯体１９が上方に引っ張られることで、帯体１９の先端部１９Ａが縫合されている下側基布１１が上側に引っ張られるようにして持ち上げられる。つまり、下側基布１１は、ストラップ２４等を介して、上側基布１２の天頂部１２Ａに吊り上げられるようになっており、このときの十文字布１５と円盤布１６は、エアバッグ３内において断面視で、下側に脚部が広がる台形に近い形状を形成している。
【００１７】
このような十文字布１５と円盤布１６の作用と効果について、エアバッグ装置１の作動手順に従いながら、さらに詳細に説明する。なお、図５は膨張初期段階におけるエアバッグを模式的に表した断面図であり、図６は膨張完了後のエアバッグを模式的に表した断面図である。
【００１８】
自動車の衝突等により発生した衝撃を加速度センサが検知すると、図１に示すインフレータ２は、図示しない制御装置からの作動信号を受けてガスを噴出口２Ａから噴出して、エアバッグ３内にガスを供給する。
ガスが供給されたエアバッグ３は、膨張を開始してカバー６の脆弱部６Ａを破壊して、カバー６を押しのけるようにして乗員に向けて突出する。このとき、インフレータ２からのガスは、十文字布１５の円形布体１８や帯体１９にガイドされて図５に示す白矢印のようにエアバッグ３の天頂部１２Ａに向かって流れる。従って、エアバッグ３は最初に天頂部１２Ａが乗員に向かう方向である矢印Ｘの方向に突出する。また、これに伴い、円盤布１６の外環２３、及び、十文字布１５の帯体１９は、天頂部１２Ａに縫合されている内環２２に黒矢印で示すように引っ張られるので、帯体１９が縫合されている下側基布１１もカバー６から飛び出す。
【００１９】
ここで、この段階におけるエアバッグ３の内部には、前記した白矢印のようなガスの流れができることによって、内圧分布が不均一になることが知られており、特に、エアバッグ３のあまり膨らんでいない外周部分の圧力は、わずかではあるが、外気より低い負圧になっていると言われている。従って、下側基布１１のうち、十文字布１５の帯体１９と重ね合わされるようにして折り畳まれていた部分は、帯体１９に吸い付くようにして、その動きに追従する。つまり、ベントホール１３は、帯体１９に塞がれたままの状態を保っている。この状態は、エアバッグ３がある程度膨張するまで持続される。従って、本実施形態によれば、膨張の初期段階において十文字布１５の帯体１９がベントホール１３を閉塞するので、エアバッグ３の膨張完了までに要する時間の短縮、及び、膨張に要するガス量の低減を図ることができる。
【００２０】
円盤布１６のストラップ２４が延びきるとエアバッグ３の天頂部１２Ａの突出は止まり、ガスはエアバッグ３の外周部分へと供給され始める。これに伴い、膨張の初期段階において乗員の方向に向かっていたエアバッグ３が展開しようとする力は、エアバッグ３の外周方向に分散されるので、エアバッグ３は全体が揺動することがある。しかし、本実施形態においては、図６に示すように、エアバッグ３の天頂部１２Ａから延びるストラップ２４の各々が、位相の異なる二つの帯体１９で支持される構成になっており、さらに一つの帯体１９は、その先端部１９Ａ及び本体１８の二箇所において下側基布１１に縫合されているため、上側基布１２の天頂部１２Ａの付近が下側基布１１の広い範囲で、かつ、前記したように下側に脚部が広がる台形となるように支持される構成になっている。よって、インフレータ２の近傍のみで天頂部１２Ａを支持する構成に比べて、エアバッグ３の揺動を速やかに収斂させることができる。
【００２１】
また、膨張に伴う揺動が収斂し、展開を完了したエアバッグ３は、その内部の圧力がほぼ均一になることから、帯体１９とベントホール１３との間にもガスが流れこんで、図２及び図６に示すように両者は離間する。この状態で、乗員がエアバッグ３に当接すると、エアバッグ３を潰すような外力が働き、ベントホール１３からガスが排気されることで、エアバッグ３が偏平して、乗員の衝撃を吸収する。
ここで、エアバッグ３は、十文字布１５の働きにより、その形状が丸くなろうとする力、いわゆる回復力が発生して、拘束性能が安定化される。
【００２２】
なお、本発明は前記の実施形態に限定されずに広く応用することができる。
例えば、図７に示すように、ベントホール１３の形成位置を円盤布１６の外環２３に配置することもできる。この場合は、エアバッグ３の膨張の初期段階において外環２３と下側基布１１が密接することにより、ベントホール１３からのガスの排気を大幅に抑制することができる。図７において円盤布１６が、外環２３のうち、ストラップ２４に連なる部分以外の領域においてベントホール１３を閉塞しているのは、エアバッグ３の膨張時にストラップ２４に引っ張られて外環２３が変形した場合に、下側基布１１と外環２３が離間して、ベントホール１３からガスが排気されることを防止するためである。
【００２３】
また、第一の補助部材は、十文字布１５の形状に限定されずに、帯体１９の数や、その配置も任意に選択することができる。ただし、エアバッグ３の揺動の収斂性の観点からは帯体１９は三本以上であることが望ましい。さらに、第二の補助部材は、円形状を有する円盤布に限定されずに、四角形状等の任意の形状を取ることができ、ストラップ２４の数や、その配置も選択可能である。エアバッグ３の揺動の収斂性の観点からはストラップ２４は三本以上であることが望ましいが、二本であっても良い。
【００２４】
【発明の効果】
本発明の請求項１に係る発明によれば、エアバッグの乗員に向かう突出量を制限する乗員拘束用エアバッグにおいて、インフレータが挿入される側の基布を広い領域に渡って吊り上げることで、エアバッグの形状を整形する内部構成とした。従って、膨張時のエアバッグの揺動を速やかに収斂させることができ、エアバッグの形状を安定させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態における乗員拘束装置の断面図である。
【図２】本発明の実施形態におけるエアバッグの断面斜視図である。
【図３】本発明の実施形態におけるエアバッグの分解図である。
【図４】エアバッグを構成する第一の基布及び第一の補助部材並びに第二の補助部材を組み立てた状態を示す平面図である。
【図５】膨張初期段階のエアバッグを示す断面図である。
【図６】膨張完了時のエアバッグを示す断面図である。
【図７】本発明の実施形態におけるエアバッグを第一の基布及び第一の補助部材並びに第二の補助部材を組み立てた状態を示す平面図である。
【符号の説明】
１ エアバッグ装置 （乗員拘束装置）
２ インフレータ
３ エアバッグ
１１ 下側基布 （第一の基布）
１２ 上側基布 （第二の基布）
１２Ａ 天頂部
１３ ベントホール
１５ 十文字布 （第一の補助部材）
１６ 円盤布 （第二の補助部材）
１８ 本体
１９ 帯体
１９Ａ 先端部
２１ 開口部
２２ 内環
２３ 外環
２４ ストラップ
３１Ａ、３２Ａ、３２Ｂ、３３Ａ 縫合部

Claims (1)

1. 自動車の乗員を衝撃から保護する乗員拘束装置に用いられ、インフレータが挿入される挿入口及びベントホールが形成された第一の基布と、前記第一の基布の外周縁において縫合された第二の基布で袋体を形成するエアバッグであって、
   前記挿入口の外周に縫合される本体と、前記本体から放射状に延びる帯体を備えた第一の補助部材と、前記第二の基布に中央部分が縫合される縫合部が形成されると共に、前記縫合部の外周に開口部を備えた第二の補助部材とを有し、
   前記第一の補助部材の前記帯体の先端部は、前記第二の補助部材の前記開口部を挿通した後に前記第一の基布に縫合される構成を有し、
   膨張完了時に、前記第二の基布が、前記第一の補助部材及び前記第二の補助部材を介して前記第一の基布に連結されていると共に、
   前記第一の補助部材の前記帯体の先端部は、前記第二の補助部材の前記縫合部よりも、前記第一の基布の外周縁に近い位置に縫合されていることを特徴とする乗員拘束用エアバッグ。

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