JP4034693B2 - インフレータバッグ及び該インフレータバッグを用いた腰部又は脚部拘束装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば車両衝突の際に乗員を座席に拘束して保護する腰部又は脚部拘束装置用のインフレータバッグ及び該インフレータバッグを用いた腰部又は脚部拘束装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
車両が前方衝突した場合、乗員は、慣性により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ときは、シートベルト装置の肩ベルトや腰ベルトの拘束作用によって、乗員の前方への移動がある程度抑えるが、十分でないことが多かった。
乗員の前方への移動を防止するために、車両が前方衝突によって急減速した場合に、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PRC(Pelvis Restraint Cushion)技術が適用された腰部拘束装置が、提案されている(例えば、特許文献1、特許文献2参照、特許文献3参照。)。
また、前方へ移動する乗員の脚部を保護するための脚部拘束装置も、提案されている(例えば、特許文献4、特許文献5参照)。
【0003】
図11は、例えば特許文献3に記載された腰部拘束装置の構成及び動作を説明するための図であって、同図(a)は、膨張展開前の状態を示す図、同図(b)は、膨張展開後の状態を示す図である。
図11(a)及び同図(b)に示すように、腰部拘束装置1は、シートフレーム2の前部に、上方から見て窪んだ形状に形成されたの凹部3の上面に、凹部3を覆うように配置された例えばメタルシート4を有してなるインフレータバッグ5と、高圧ガスを発生させて、インフレータバッグ5の内部空間に充填させるインフレータ6とを備えてなっている。
【0004】
ここで、インフレータバッグ5は、シートフレーム2に溶接や接着等によって貼り付けられ、インフレータバッグ5の下面部を、シートフレーム2の一部が兼ねている。
この腰部拘束装置1を備えた車両では、前方衝突等による急減速時に、同図(b)に示すように、インフレータ6が作動して高圧ガスをインフレータバッグ5に送り込む。これによって、インフレータバッグ5を構成するメタルシート4が膨張展開し、シートクッション7の前部座面を上昇させることによって、シートに着座した乗員Mの前方への移動を防止する。
【0005】
図12は、脚部拘束装置の構成及び動作を説明するための図であって、同図(a)は、膨張展開前の状態を示す図、同図(b)は、膨張展開後の状態を示す図である。
図12(a)及び同図(b)に示すように、脚部拘束装置としてのエアバッグモジュール11は、カバーパネル12の裏面側に設けられた例えばメタルシートを有してなるインフレータバッグ13と、高圧ガスを発生させて、インフレータバッグ13の内部空間に充填させるインフレータ14とを備えてなっている。なお、図12(a)及び同図(b)において、符号15は、インストルメントパネルを示している。
【0006】
この脚部拘束装置としてのエアバッグモジュール11を備えた車両では、前方衝突等による急減速時に、同図(b)に示すように、インフレータ14が作動して高圧ガスをインフレータバッグ13に送り込む。
これによって、インフレータバッグ13が膨張展開し、カーパネル12を押し出し、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Nが衝突する際の衝撃を緩和する。
【0007】
ところで、上述した腰部拘束装置やエアバッグモジュールでは、例えば、図13に示すように、2枚のメタルシート17、18を溶接によって貼り合わせてインフレータバッグ16を構成したり、図14に示すように、蛇腹状の周壁を有するベローズ式のインフレータバッグ19とされている。
【0008】
【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
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術にあっては、インフレータバッグを確実かつ迅速に膨張展開するためには、比較的多量の高圧ガスをインフレータバッグ内に噴出させなければならないために、インフレータを比較的大型にする必要があり、コストが嵩むという問題があった。
また、所定の展開ストロークを確保しつつ収縮時の(折り畳んだ際の)インフレータバッグの高さ(厚さ)を小さくしてコンパクトに収納できないという問題があった。
【0010】
この発明は、上述の事情に鑑みてなされたもので、低コスト化に寄与することができるインフレータバッグ及び該インフレータバッグを用いた腰部又は脚部拘束装置を提供することを第1の目的としている。
また、十分な展開ストロークを確保しつつ高さを小さくしてコンパクトに収納することができるインフレータバッグ及び該インフレータバッグを用いた腰部又は脚部拘束装置を提供することを第2の目的としている。
【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、高圧ガスが充填されて膨張展開することによって、乗員の腰部又は脚部を拘束する腰部又は脚部拘束装置用のインフレータバッグに係り、少なくとも、天井部と、該天井部の周縁の一部又は全部から延設され、折畳可能な側面部とを有し、扁平に折り畳まれるバッグ本体と、前記バッグ本体の内部に配置され、高圧ガスの充填によって伸張可能な前記バッグ本体を膨張展開させるための膨張補助手段とを備え、該膨張補助手段は、先端部閉塞面を有する伸縮自在な中空構造の筒状部材からなり、高圧ガスが該筒状部材の中空内に噴出されることによって、前記筒状部材が伸張し、その先端部が、前記バッグ本体の天井部を押し上げて、前記バッグ本体が膨張展開する構成になされていると共に、前記筒状部材の前記先端部には、前記先端部閉塞面に較べて広面積の皿状部材が取付けられていることを特徴としている。
【0012】
また、請求項2記載の発明は、高圧ガスが充填されて膨張展開することによって、乗員の腰部又は脚部を拘束する腰部又は脚部拘束装置用のインフレータバッグに係り、少なくとも、天井部と、該天井部の周縁の一部又は全部から延設され、折畳可能な側面部とを有し、扁平に折り畳まれるバッグ本体と、前記バッグ本体の内部に配置され、高圧ガスの充填によって伸張可能な前記バッグ本体を膨張展開させるための膨張補助手段とを備え、該膨張補助手段は、先端部閉塞面を有する伸縮自在な中空構造の筒状部材からなり、高圧ガスが該筒状部材の中空内に噴出されることによって、前記筒状部材が伸張し、その先端部が、前記バッグ本体の天井部を押し上げて、前記バッグ本体が膨張展開する構成になされていると共に、前記筒状部材の前記先端部には、前記バッグ本体の前記天井部を押し上げる際、当該天井部に対する押圧力を分散させるための、かつ、前記先端部閉塞面に較べて広面積の皿状部材が取付けられていることを特徴としている。
【0013】
また、請求項3記載の発明は、請求項1又は2記載のインフレータバッグに係り、前記筒状部材が、先端に設けられたキャップ状部材と単数又は複数の両端開口の筒状体とが軸芯を共通にして互いに摺動自在に結合されてなることを特徴としている。
【0014】
また、請求項4記載の発明は、請求項1、2又は3記載のインフレータバッグに係り、高圧ガスを前記筒状部材の先端部近傍まで案内するための案内手段を有することを特徴としている。
【0015】
また、請求項5記載の発明は、請求項1又は2記載のインフレータバッグに係り、前記筒状部材が、蛇腹状の側壁部を有してなることを特徴としている。
【0016】
また、請求項6記載の発明は、請求項1乃至5のいずれか1に記載のインフレータバッグに係り、前記バッグ本体が、略矩形状の両端開口の角筒体の両側面部をまち部とし、前記まち部の高さ方向の中間部で内側に谷折させることによって扁平に折り畳まれることを特徴としている。
【0017】
また、請求項7記載の発明は、腰部又は脚部拘束装置に係り、請求項1乃至6のいずれか1に記載のインフレータバッグを備え、該インフレータバッグのバッグ本体に高圧ガスが充填されて膨張展開することによって、乗員の腰部又は脚部を拘束する構成になされていることを特徴としている。
【0020】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、この発明の実施の形態について説明する。説明は、実施例を用いて具体的に行う。
◇第1実施例
図1は、この発明の第1実施例である腰部拘束装置の概略構成を示す図、図2は、同腰部拘束装置のインフレータバッグのバッグ本体の構成を示す斜視図、図3は、同バッグ本体の製造方法を説明するための工程図、また、図4は、同腰部拘束装置の動作を説明するための説明図である。
【0021】
図1に示すように、この例の腰部拘束装置21は、車両のシートクッション部22の前下部に配置されて用られ、高圧ガスの充填により膨張展開可能なインフレータバッグ23と、インフレータバッグ23内部に高圧ガスを噴出して、インフレータバッグ23を膨張展開させるための外形略円筒形のインフレータ24と、中央部にインフレータ24を保持するための半円筒形状の凹面部25aが形成された取付板25に取り付けるための取付部材26を備えてなっている。
インフレータバッグ23は、両端面が開口されたバッグ本体27と、内部に高圧ガスが充填されることにより膨張展開可能な袋状の補助バッグ(膨張補助手段)28とを有してなっている。
【0022】
バッグ本体27は、図2に示すように、略矩形状断面を有する両端開口の角筒体の両側面部27aをまち部とし、まち部の高さ方向の中間部で内側に谷折れされて、両側面部で断面略S字状に扁平に折り畳まれ、両端面は開口されてなっている。また、バッグ本体27は、天井部27bでシートクッション部22に接触し、バッグ本体27の底面部27cの中央部には、インフレータ24を保持するための保持用凹部27pが形成されている。
補助バッグ28は、例えば、ポリエチレン等の合成樹脂製繊維を用いた布と、アルミニウムフィルム等の金属フィルムとが積層されてなっており、折り畳まれた状態で、バッグ本体27の内部に収納されている。
【0023】
取付部材26は、略半円筒形状の部材の中央部に雄ねじが形成された棒状突起26aが垂下状態で設けられてなり、棒状突起26aが取付板25の凹面部25aに形成された挿入孔25pに挿入された状態で配置され、内壁面側でインフレータ24を保持し、外壁面側でバッグ本体27及び補助バッグ28の下部を、取付板25との間に挟み込んで、この状態で棒状突起26aの雄ねじと螺合する雌ねじ32を用いて締め付けることによって、インフレータ24とバッグ本体27及び補助バッグ28とを取付板25に取り付けるようにされている。
なお、この例では、インフレータ24には、その外周面に沿って、複数のガス噴出口が設けられ、下部側に設けられたガス噴出口近傍には上方へ向けて高圧ガスを吹き出させるためのリフレクタが配置されている。
また、インフレータバッグ23及びインフレータ24が取り付けられた取付板25は、固定具29a,29bを用いてシートフレーム31に取り付けられている。
【0024】
次に、図3を参照して、この例のバッグ本体27の製造方法について説明する。
まず、図3(a)に示すように、所定の長さに切断した円形パイプ33を、同図(b)に示すように、徐々に変形させて側面部を湾曲させたパイプ34とし、図(c)に示すように、縦辺が横辺よりも小さい概略長方形断面形状に加工してやや扁平なパイプ35とし、この後、図(d)に示すように、保持用凹部27pを形成するとともにさらに折り畳んで扁平なバッグ本体27とする。
【0025】
次に、図4を参照して、この例の腰部拘束装置21の動作について説明する。
車両の前方衝突等による急減速時に、インフレータ24が作動すると、インフレータ24からは高圧ガスが補助バッグ28内部に噴出する。
補助バッグ28は、噴出された高圧ガスが内部に充満することによって、図4に示すように、膨張展開し、バッグ本体27の主として天井部27bの内壁面を押圧してバッグ本体27を押し上げて、バッグ本体27を膨張展開させる。
さらに、バッグ本体27は、膨張展開することによって、シートクッション部22を持ち上げ、乗員に拘束力を与える。
【0026】
この例の構成によれば、バッグ本体27は、両端面が開口された構成とされているので、バッグ本体27を薄く折り畳むことができ、十分な展開ストロークを確保しつつ高さを小さくしてコンパクトに収納することができる。
【0027】
◇第2実施例
図5は、この発明の第2実施例である腰部拘束装置の概略構成を示す図、図6は、同腰部拘束装置のインフレータバッグのバッグ本体の構成を示す斜視図、また、図7は、同腰部拘束装置の動作を説明するための説明図である。
この例が上述した第1実施例と大きく異なるところは、補助膨張手段として、補助バッグに代えて、伸縮自在のテレスコパイプを用いた点、及びバッグ本体の底面部の一部を省略した点である。
これ以外の構成は、上述した第1実施例の構成と略同一であるので、その説明を簡略にする。
【0028】
この例の腰部拘束装置21Aは、図5に示すように、高圧ガスの充填により膨張展開可能なインフレータバッグ41と、インフレータバッグ41内部に高圧ガスを噴出して、インフレータバッグ41を膨張展開させるためのMGG(Micro Gas Generator)からなるインフレータ42とを備えてなっている。
インフレータバッグ41は、両端面が開口されたバッグ本体43と、内部に高圧ガスが噴出されることにより伸張可能な先端側が塞がれたテレスコパイプ(膨張補助手段、筒状部材)44とを有してなっている。
【0029】
バッグ本体43は、図6に示すように、略長方形断面を有する角筒体の両側面部43aをまち部とし、まち部の高さ方向の中間部で内側に谷折れされて、両側面部で断面略S字状に扁平に折り畳まれ、両端面は開口され、さらに、底面部43cの中央部は省略されてなっている。また、バッグ本体43は、天井部43bでシートクッション部22に接触するように、配置される。
テレスコパイプ44は、先端に設けられたキャップ状部材44aと、周面がそれぞれ所定の角度で若干傾斜した両端開口の筒状体44b,44c,44d,44eとが軸芯を共通にして互いに摺動自在に結合され、上方のキャップ状部材44a又は筒状体44b,44c,44dが下方の筒状体44b,44c,44d,44eの内部に収納可能とされ、伸縮自在に構成されてなっている。
この例では、バッグ本体43は、底面部43cの端部で、固定具45a,45bを用いて固定されて、取付板25に取り付けられている。
【0030】
次に、図7を参照して、この例の腰部拘束装置21Aの動作について説明する。
車両の前方衝突等による急減速時に、インフレータ42が作動すると、インフレータ42からは高圧ガスがテレスコパイプ44内部に噴出する。
テレスコパイプ44は、噴出された高圧ガスがキャップ状部材44aの先端部内壁面に噴射されることによって、図7に示すように伸張し、バッグ本体43の主として天井部43bの中央部付近の内壁面を押圧してバッグ本体43を押し上げて、バッグ本体43を膨張展開させる。
さらに、バッグ本体43は、膨張展開することによって、シートクッション部22を持ち上げ、乗員に拘束力を与える。
【0031】
この例の構成によれば、テレスコパイプ44内にインフレータガスを噴射するために、ガス圧が低下し難く、バッグ本体43を高速に展開させることができる。したがって、インフレータ42を小型化することができ、低コスト化に寄与することができる。
また、バッグ本体43を薄くすることができるので、十分な展開ストロークを確保しつつ高さを小さくしてコンパクトに収納することができる。
【0032】
以上、この発明の実施例を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施例に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があってもこの発明に含まれる。
例えば、上述した実施例では、腰部拘束装置に適用する場合について述べたが、脚部拘束装置に適用しても良い。
また、バッグ本体27を製造する際に、最初から押出成形によって製造しても良いし、例えば、図3(c)に示す変形させた形状のパイプを押出成形によって製造して、この後、さらに変形させても良いし、板状部材の両側端を溶接によって接合させて、円形パイプ又は若干変形させたパイプを製造して、さらに変形させるようにしても良い。
【0033】
また、インフレータをバッグ本体内部に設ける場合について述べたが、図8に示すように、バッグ本体51に保持用凹部を設けずに単純な形状とし、バッグ本体の底面部51cに高圧ガス供給用の孔を設けるようにしても良い。
また、バッグ本体の側面部の一部を省略しても良い。例えば、バッグ本体を、天井部と、天井部の4つの角部から延設された脚部とから構成し、展開時にテーブル状となるような形状としても良い。
また、従来の両端面に開口を持たない袋状のバッグ本体内にテレスコパイプを配置して、インフレータバッグを構成しても良い。
また、取付板25は、シートフレーム31の一部が兼ねていても良いし、専用の部材を用いても良い。
【0034】
また、第2実施例で、インフレータで生成された高圧ガスをテレスコパイプ44の先端部近傍まで案内するための例えば円筒状の案内部材を設けるようにしても良い。これによって、特に伸張開始直後に、テレスコパイプ44を構成する筒状体間の結合箇所に隙間が生じていても、高圧ガスをテレスコパイプ3先端部へ確実に送ることができる。また、この案内部材もテレスコパイプ状としても良い。
また、図9に示すように、テレスコパイプ44の先端部に比較的広面積の皿状部材52を取り付けて、バッグ本体43の内壁面への圧力を分散させるようにしても良い。
また、テレスコパイプ44に代えて、図10に示すように、膨張補助手段として略密閉された蛇腹状の側壁を有するベローズ型アクチュエータ53を用いるようにしても良い。
【0035】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、側面部の一部及び底面部の一部を省略することができるので、バッグ本体を薄くすることができ、十分な展開ストロークを確保しつつ高さを小さくしてコンパクトに収納することができる。
また、比較的小容積の膨張補助手段内にインフレータガスを噴射することによって、ガス圧が低下し難く、バッグ本体を高速に展開させることができる。したがって、インフレータを小型化することができ、低コスト化に寄与することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の第1実施例である腰部拘束装置の概略構成を示す図である。
【図2】同腰部拘束装置のインフレータバッグのバッグ本体の構成を示す斜視図である。
【図3】同バッグ本体の製造方法を説明するための工程図である。
【図4】同腰部拘束装置の動作を説明するための説明図である。
【図5】この発明の第2実施例である腰部拘束装置の概略構成を示す図である。
【図6】同腰部拘束装置のインフレータバッグのバッグ本体の構成を示す斜視図である。
【図7】同腰部拘束装置の動作を説明するための説明図である。
【図8】この発明の第1実施例の変形例である同腰部拘束装置のインフレータバッグのバッグ本体の構成を示す斜視図である。
【図9】この発明の第2実施例の変形例である同腰部拘束装置の概略構成を示す図である。
【図10】この発明の第2実施例の別の変形例である同腰部拘束装置の概略構成を示す図である。
【図11】従来技術を説明するための説明図である。
【図12】従来技術を説明するための説明図である。
【図13】従来技術を説明するための説明図である。
【図14】従来技術を説明するための説明図である。
【符号の説明】
21,21A 腰部拘束装置
23,41 インフレータバッグ
24,42 インフレータ
27,43 バッグ本体
28 補助バッグ(膨張補助手段)
44 テレスコパイプ(膨張補助手段、筒状部材)
Claims (7)
- 高圧ガスが充填されて膨張展開することによって、乗員の腰部又は脚部を拘束する腰部又は脚部拘束装置用のインフレータバッグであって、
少なくとも、天井部と、該天井部の周縁の一部又は全部から延設され、折畳可能な側面部とを有し、扁平に折り畳まれるバッグ本体と、前記バッグ本体の内部に配置され、高圧ガスの充填によって伸張可能な前記バッグ本体を膨張展開させるための膨張補助手段とを備え、
該膨張補助手段は、先端部閉塞面を有する伸縮自在な中空構造の筒状部材からなり、高圧ガスが該筒状部材の中空内に噴出されることによって、前記筒状部材が伸張し、その先端部が、前記バッグ本体の天井部を押し上げて、前記バッグ本体が膨張展開する構成になされていると共に、
前記筒状部材の前記先端部には、前記先端部閉塞面に較べて広面積の皿状部材が取付けられていることを特徴とするインフレータバッグ。 - 高圧ガスが充填されて膨張展開することによって、乗員の腰部又は脚部を拘束する腰部又は脚部拘束装置用のインフレータバッグであって、
少なくとも、天井部と、該天井部の周縁の一部又は全部から延設され、折畳可能な側面部とを有し、扁平に折り畳まれるバッグ本体と、前記バッグ本体の内部に配置され、高圧ガスの充填によって伸張可能な前記バッグ本体を膨張展開させるための膨張補助手段とを備え、
該膨張補助手段は、先端部閉塞面を有する伸縮自在な中空構造の筒状部材からなり、高圧ガスが該筒状部材の中空内に噴出されることによって、前記筒状部材が伸張し、その先端部が、前記バッグ本体の天井部を押し上げて、前記バッグ本体が膨張展開する構成になされていると共に、
前記筒状部材の前記先端部には、前記バッグ本体の前記天井部を押し上げる際、当該天井部に対する押圧力を分散させるための、かつ、前記先端部閉塞面に較べて広面積の皿状部材が取付けられていることを特徴とするインフレータバッグ。 - 前記筒状部材は、先端に設けられたキャップ状部材と単数又は複数の両端開口の筒状体とが軸芯を共通にして互いに摺動自在に結合されてなることを特徴とする請求項1又は2記載のインフレータバッグ。
- 高圧ガスを前記筒状部材の先端部近傍まで案内するための案内手段を有することを特徴とする請求項1、2又は3記載のインフレータバッグ。
- 前記筒状部材は、蛇腹状の側壁部を有してなることを特徴とする請求項1又は2記載のインフレータバッグ。
- 前記バッグ本体は、略矩形状の両端開口の角筒体の両側面部をまち部とし、前記まち部の高さ方向の中間部で内側に谷折させることによって扁平に折り畳まれることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1に記載のインフレータバッグ。
- 請求項1乃至6のいずれか1に記載のインフレータバッグを備え、該インフレータバッグのバッグ本体に高圧ガスが充填されて膨張展開することによって、乗員の腰部又は脚部を拘束する構成になされていることを特徴とする腰部又は脚部拘束装置。
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