JP4371274B2

JP4371274B2 - エアバッグ装置

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Publication number: JP4371274B2
Application number: JP2005294218A
Authority: JP
Inventors: 真一杉本; 章文武富
Original assignee: Takata Corp
Current assignee: Takata Corp
Priority date: 2005-10-06
Filing date: 2005-10-06
Publication date: 2009-11-25
Anticipated expiration: 2025-10-06
Also published as: EP1772327A2; JP2007099169A; US20070080523A1; EP1772327A3; US7484753B2; EP1772327B1; CN1944117A; DE602006012258D1

Description

本発明は、自動車などの車両に装備されるエアバッグ装置に関する。

従来、例えば運転席においてハンドルの回転中心から運転者側に膨張展開する運転席用エアバッグ装置や、インストルメントパネルから助手席側に膨張展開する助手席用エアバッグ等、自動車の衝突時等に乗員の身体を拘束するための各種エアバッグ装置が使用されている。

近年、衝突などによる車体横転や、倒木等の重量物落下等、自動車に大きな外力が加わる大事故が発生した場合、その際の衝撃により乗員の頭上から頭部に衝撃が加わる可能性があることから、このような場合に対応するためのエアバッグ装置が既に提唱されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００２−３７０１１号公報

上記従来技術においては、基布を結合した袋体から構成されたエアバッグを、車両の座席の背もたれ部（又はヘッドレスト）に収納し、緊急時にインフレータからの圧力流体をエアバッグに供給して膨張させ、乗員の頭部上方へ展開させる基本構成が開示されている。

このエアバッグ装置の最適化を図る上では、安定性の向上やレイアウトの自由度を追求することが要求される。

そこで本発明は、エアバッグ装置全体の安定性を向上させ、かつレイアウトの自由度の向上を図るのに有効な技術を提供することを課題とする。

上記目的を達成するために、第１の発明は、基布を結合した袋体から構成され、膨張時において自動車のルーフと乗員の頭部との間に展開することにより前記頭部の上方への移動を拘束するように前記自動車の座席内に設けたエアバッグと、前記座席の背もたれ部の骨格部材に設けられ、前記エアバッグを収納保持するリテーナと、前記座席の骨格部材のうち前記エアバッグより下方側に設けられ、前記エアバッグを膨張展開させるための圧力流体を供給する円筒型のインフレータとを有し、前記インフレータを、前記骨格部材を構成する車幅方向両側の一対のサイドプレートのうち、車幅方向一方側の前記サイドプレートに対し吐出方向を上側として縦向きに設け、前記エアバッグと前記インフレータとを、パイプ部材を介して接続したことを特徴とする。

インフレータから圧力流体がエアバッグに供給されると、エアバッグが膨張展開し、乗員の頭部上方へと展開され、乗員の頭部の上方への移動を拘束する。ここで、本願第１発明においては、インフレータをエアバッグと一体的とせず座席の骨格部材に設ける構造とすることで、上記のような膨張展開のために座席の上部に通常設けられるエアバッグから離れ、例えばエアバッグよりも下方側に配置することが可能となる。この場合、比較的重量物であるインフレータを下方配置とすることで装置全体の重心位置が下がり、安定性を向上する効果がある。また、厚みのあるインフレータを下方配置とすることで、背もたれ上部の厚みを薄くしたいという最近のニーズに対応しやすくなり、レイアウトの自由度を向上することができる。
また、エアバッグよりも下方側に配置することにより、装置全体の重心位置を下げ安定性を向上することができ、レイアウトの自由度を向上することができる。
また、背もたれ部内の骨格部材にインフレータを設けることにより、装置全体を背もたれ部内に集中配置することができ、取り扱い性や組み立て性を向上することができる。
また、骨格部材に設けたリテーナでエアバッグを収納保持することにより、エアバッグを骨格部材に対して固定することができる。
また、インフレータとエアバッグとを互いに離して配置しつつ、インフレータからの圧力流体をエアバッグに導入し膨張展開させることが可能となる。

第２の発明は、上記第１発明において、前記エアバッグは、複数のチャンバ室部を有しており、前記パイプ部材は、前記圧力流体の流入方向が前記チャンバ室部の延在方向に沿うように、前記エアバッグに対し接続されていることを特徴とする。

これにより、インフレータから供給された圧力流体をエアバッグのチャンバ室部の下流側に向かって円滑に導入することができる。

本発明によれば、エアバッグ装置全体の安定性を向上させ、かつレイアウトの自由度の向上を図ることができる。

以下、本発明の一実施の形態を図面を参照しつつ説明する。

図１は、本発明のエアバッグ装置の一実施の形態を備えた自動車のシート１（座席）の概略側面図であり、図１（ａ）は平常時、図１（ｂ）はエアバッグの膨張時を示している。この図１において、シート１上に乗員２が着座している。上記シート１は座部１Ａを有し、この座部１Ａから背もたれ部１Ｂが上方に突出している。この背もたれ部１Ｂの頂部には、ヘッドレスト１Ｃが取り付けられている。

上記シート１は、事故による車体横転時等に乗員２の頭部２Ａを拘束するためのエアバッグ装置１０を上記背もたれ部１Ｂ内に装備している。このエアバッグ装置１０は、第１パネル３５Ａ及び第２パネル３５Ｂ（図５参照）を縫製結合した袋体３５（図５参照）から構成され、膨張時において乗員２の頭部２Ａ上方へ展開するように設けたエアバッグ１１と、上記エアバッグ１１が折り畳まれた状態で収納されるリテーナ１２と、上記エアバッグ１１を膨張展開させるためのガス（圧力流体）を供給するインフレータ１３（図２、図３参照）とを備えている。また、上記シート１は、サイドプレート１４Ａ（図２参照）及びクロスメンバー１４Ｂ（図２参照）等からなりシート１の骨格を形成するシートフレーム１４（骨格部材）を内部に有しており、上記リテーナ１２及びインフレータ１３は、上記シートフレーム１４に設けられている（詳細は後述）。なお、上記インフレータ１３は、図示しない制御ユニットの制御によって点火される。

図１（ａ）に示すように、平常時にはエアバッグ１１はリテーナ１２内に折り畳まれた状態で収納されている。一方、例えば自動車が横転した場合等には、図示しない制御ユニットによりエアバッグ装置１０のインフレータ１３が点火され、図１（ｂ）に示すように、エアバッグ１１が膨張して自動車のルーフ３と乗員２の頭部２Ａとの間に展開する。このとき、エアバッグ１１はサブバッグ１１Ｂ（図４、図５参照）の働きにより乗員２の頭部２Ａを前方へ押しやるように膨張し、乗員２の頭部２Ａを前屈させて首部への負担を軽減できるようになっている。

図２はエアバッグ装置１０のシートフレーム１４への固定構造を表す斜視図であり、図３は上記固定構造をさらに詳細に表すエアバッグ装置１０の分解斜視図である。

これら図２及び図３において、上記シートフレーム１４は、シート１の背もたれ部１Ｂ内における車幅方向両側（図２中左右方向両側）に設けられた一対のサイドプレート１４Ａ，１４Ａと、これらサイドプレート１４Ａ，１４Ａ間に略車幅方向に沿うように延設され、当該サイドプレート１４Ａ，１４Ａを接続するクロスメンバー１４Ｂとを有している。上記サイドプレート１４Ａ，１４Ａ及びクロスメンバー１４Ｂは、ともにシート１の背もたれ部１Ｂ内に設けられている。なお、特に図示はしないが、シートフレーム１４は座部１Ａ内に設けられたベースプレートも有している。

エアバッグ１１の基端側（インフレータ側、図３中下側）には、インフレータ１３とパイプ部材２０を介して接続されるガス供給口１１ａと、このガス供給口１１ａの両側に位置する取付片１１ｂ，１１ｂとが設けられている。この取付片１１ｂ，１１ｂには、エアバッグ１１及びリテーナ１２を固定するための取付ボルト２１ａを挿通させるボルト孔２２がそれぞれ２箇所ずつ穿設されている。一方、上記リテーナ１２には、その車幅方向両側に、リテーナ１２を固定するための取付ボルト２３を挿通させるボルト孔２４が穿設された取付部１２ａ，１２ｂがそれぞれ設けられ、その下部（インフレータ側、図３中下側）には、上記エアバッグ取付部１１ｂのボルト孔２２に対応する位置に同様にボルト孔２５が穿設された取付部１２ｃが設けられている。

複数（本実施形態では４本）の上記取付ボルト２１ａは、エアバッグ１１が折り畳まれリテーナ１２に収納された状態で、リテーナ取付部１２ｃに穿設されたボルト孔２５、エアバッグ取付部１１ｂのボルト孔２２、及び取付板２６の上記エアバッグ取付部１１ｂのボルト孔２２に対応する位置に穿設されたボルト孔２７にそれぞれ挿通され、ナット２１ｂに締結される。これにより、エアバッグ１１は折り畳まれた状態でリテーナ１２に固定される。また、複数（本実施形態では２本）の上記取付ボルト２３は、リテーナ取付部１２ａ，１２ｂの上記ボルト孔２４に挿通された後に、クロスメンバー１４Ｂに設けた図示しない締結孔に締結される。これにより、エアバッグ１１が折り畳まれた状態で収納されたリテーナ１２がクロスメンバー１４Ｂに固定されるようになっている。

上記パイプ部材２０は、複数個所（本実施形態では２箇所）が屈曲された例えば金属製のパイプであり、上記リテーナ１２の下方に設けられている。このパイプ部材２０とエアバッグ１１とは、パイプ部材２０のバッグ側端部２０ａにエアバッグ１１のガス供給口１１ａが被せられ例えば金属製のクランプバンド３０によってカシメ固定されることにより、接続されている。また、パイプ部材２０とインフレータ１３とは、パイプ部材２０のインフレータ側端部に設けられた接続部２０ｂがインフレータ１３の上端部１３ａに被せられ接着（又は溶接等）されることにより、接続されている。このようにして、エアバッグ１１とインフレータ１３とがパイプ部材２０を介して接続されている。

インフレータ１３は、上記パイプ部材２０のさらに下方に設けられ、取付部材３１によって一方側（本実施形態では車幅方向右側）の上記サイドプレート１４Ａに取り付けられている。上記取付部材３１は、インフレータ１３を挟み込んで支持する一対の取付プレート３１Ａ，３１Ｂを備えており、これら取付プレート３１Ａ，３１Ｂは、取付プレート３１Ａに形成された複数（本実施形態では４つ）のリベット３１ａが取付プレート３１Ｂの対応する位置に穿設された複数（本実施形態では４つ）のリベット孔３１ｂに挿通されリベット接続されることにより、インフレータ１３を挟んで固定される。そして、取付プレート３１Ａの一方側（車幅方向右側）端部には略９０度折り曲げられて形成された取付部３１ｃが設けられており、複数（本実施形態では２本）の取付ボルト３２がこの取付部３１ｃに穿設されたボルト孔３３に挿通されてサイドプレート１４Ａに設けられた図示しない締結孔にそれぞれ締結されることにより、取付部材３１がサイドプレート１４Ａに固定されるようになっている。この結果、インフレータ１３が取付部材３１を介してサイドプレート１４Ａに固定されるようになっている。

なお、インフレータ１３と前述した制御ユニット（図示せず）とはケーブル３４により接続されており、このケーブル３４を介してインフレータ１３の点火制御が行われるようになっている。

図４は、膨張展開途中（メインチャンバまで膨張した状態）のエアバッグ１１の全体構造を表す斜視図である。

この図４において、エアバッグ１１は、メインチャンバ４２（後述）を内部に有し、乗員２の頭部２Ａ上方に膨張展開するメインバッグ１１Ａと、サブチャンバ４３（後述）をそれぞれ内部に有し、上記メインバッグ１１Ａに対し乗員２と反対側（車両後方側。図中右側）に配置され、膨張することにより上記メインバッグ１１Ａを乗員２側（車両前方側。図中左側）に押し出して乗員２の頭部２Ａを前屈させる一対のサブバッグ１１Ｂ，１１Ｂとを備えている。上記メインバッグ１１Ａとサブバッグ１１Ｂ，１１Ｂとは、連通路４４（後述）を内部に有する連通部１１Ｃ，１１Ｃによりそれぞれ接続されている。上記メインバッグ１１Ａの下部には前述したガス供給口１１ａが設けられており、インフレータ１３から噴出されたガスはパイプ部材２０及びこのガス供給口１１ａを経てメインバッグ１１Ａ内のメインチャンバ４２、及び上記連通部１１Ｃ，１１Ｃ内の連通路４４，４４を経てサブバッグ１１Ｂ，１１Ｂ内のサブチャンバ４３，４３に供給される。なお、この図４はインフレータ１３から供給されたガスがメインチャンバ４２に流入し、エアバッグ１１がメインバッグ１１Ａまで膨張した状態を示している。

上記メインバッグ１１Ａ及びサブバッグ１１Ｂを備えたエアバッグ１１は、乗員２側（車両前方側）に配置される第１パネル３５Ａ（基布）と乗員２と反対側（車両後方側）に配置される第２パネル３５Ｂ（基布）とが縫製結合されてなる単一の袋体３５として構成されている。

図５は、上記袋体３５の折り曲げ前の状態（図４に示すサブバッグ１１Ｂを折り曲げてメインバッグ１１Ａの後方に配置させる前の状態）における全体構造を表す第２パネル３５Ｂ側から見た平面図である。

この図５に示すように、袋体３５は、ほぼ同一の形状である第１パネル３５Ａと第２パネル３５Ｂ（この図５中には第２パネル３５Ｂのみ図示）とがガス供給口１１ａ部分を除く全周に渡って縫製結合されることにより、１つの袋体として形成されている。図中４０はその縫製結合部を示しており、４１は上記縫製結合部４０をシールするために縫製結合部４０に沿って設けられたシール材部である。

第２パネル３５Ｂは、前述のガス供給口１１ａ側（図中下側）からその反対側（図中上側）に向かって拡大する略台形形状のメインバッグ部３５Ｂ１と、このメインバッグ部３５Ｂ１の一方側（図中右側）と他方側（図中左側）に設けられた一対のサブバッグ部３５Ｂ２，３５Ｂ２とを有している。第１パネル３５Ａもこの第２パネル３５Ｂとほぼ同様の形状となっている。このような形状の第１パネル３５Ａと第２パネル３５Ｂとが上述したようにガス供給口１１ａ部分を除く全周に渡って縫製結合されることにより、第１パネル３５Ａと第２パネル３５Ｂとの間に、メインチャンバ４２と、このメインチャンバ４２の一方側（図中右側）と他方側（図中左側）に配置される一対のサブチャンバ４３，４３と、上記メインチャンバ４２とサブチャンバ４３，４３とをそれぞれ連通する連通路４４，４４とが形成される。その結果、メインチャンバ４２、サブチャンバ４３，４３、及び連通路４４，４４が、それら全体として、その外縁部が１つの連続的な上記縫製結合部４０及びシール材部４１に包絡されるように配置される。

上記メインチャンバ４２は、その略中央部にガス流入方向に略沿うように設けられた縫製結合部４０ａ及びこの縫製結合部４０ａの両側（図中左右側）に設けられた縫製結合部４０ｂ，４０ｂによって形成される４つのチャンバ室部４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄを有している。これにより、ガス供給口１１ａから供給されたガスをメインチャンバ４２の下流側（図中上側）に向かって円滑に導入できるようになっている。

上記構成の袋体３５は、まず第１パネル３５Ａと第２パネル３５Ｂとを重ね合わせた状態でその外縁部を縫製結合部４０に沿って縫製するとともに、上記メインチャンバ４２部分の縫製結合部４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄ，４０ｅ等に沿って縫製し、次いで両側のサブバッグ１１Ｂ，１１Ｂが前述の図４に示すようにメインバッグ１１Ａに対し乗員２と反対側（車両後方側）に位置するように、折り曲げ線Ｘに沿って折り曲げ、その状態を保持するためにサブバッグ１１Ｂ，１１Ｂ同士を適宜縫製（端部５０等を縫製）し、その後、さらにサブバッグ１１Ｂ，１１Ｂの周縁部（縫製結合部４０の外側部分）とメインバッグ１１Ａの中央部付近とを縫製してサブバッグ１１Ｂ，１１Ｂを折り曲げた状態に固定することにより、製造される。そして、エアバッグ１１としてリテーナ１２に取り付けられる際には、リテーナ１２に折り畳んで収納される。なおこのとき、サブチャンバ４３を有するサブバッグ１１Ｂの基端側（図５中下側）に設けられた取付片１１ｃと前述した取付片１１ｂとが重ねられ、これら重なられた取付片１１ｂ，１１ｃの双方に前述の取付ボルト２１ａが挿通されるようになっている。

以上説明した構成である本実施形態のエアバッグ装置１０によれば、以下の効果が得られる。

すなわち、本実施形態のエアバッグ装置１０においては、前述したようにインフレータ１３をエアバッグ１１と一体的とせずシート１のシートフレーム１４（サイドプレート１４Ａ）に設ける構造とする。これにより、膨張展開のためにシート上部に通常設けられるエアバッグ１１から離して配置することが可能となり、本実施形態のようにこのエアバッグ１１よりも下方側に配置することできる。その結果、比較的重量物であるインフレータ１３を下方配置とすることでエアバッグ装置１０全体の重心位置が下がり、安定性を向上する効果がある。また、厚みのあるインフレータ１３を下方配置とすることで、シート１の背もたれ部１Ｂの上部の厚みを薄くでき、その結果、例えば後部座席のスペースを広げるために運転席や助手席のシートの背もたれ部の厚みを薄くしたいといった最近のニーズに対応することができる。さらに、一般に背もたれ部１Ｂの上部にはヘッドレスト１Ｃを支持するパイプが配置されたり、特にヘッドレスト１Ｃが可動するアクティブヘッドレストの場合には駆動装置が配置される等により、レイアウト上の制限があるのに対し、本実施形態のように厚みのあるインフレータ１３を下方配置とすることで、そのレイアウトの自由度を向上することができる。

また、本実施形態においては、前述したようにインフレータ１３をシート背もたれ部１Ｂ内のシートフレーム１４（サイドプレート１４Ａ）に設ける。これにより、エアバッグ装置１０の装置全体を背もたれ部１Ｂ内に集中配置することができ、取り扱い性や組み立て性を向上することができる。

また、本実施形態においては、前述したように、エアバッグ１１を収納保持するリテーナ１２を、シートフレーム１４（クロスメンバー１４Ｂ）に設ける。これにより、エアバッグ１１をシート１の骨格部材としてのシートフレーム１４に対して固定することができる。その結果、展開膨張時の反力等を十分に受けることができる。

また、本実施形態においては、前述したように、エアバッグ１１とインフレータ１３とを、パイプ部材２０を介して接続する。これにより、インフレータ１３とエアバッグ１１とを互いに離して配置しつつ、パイプ部材２０を屈曲等させることでインフレータ１３の配置を自在に設定することができる。したがって、レイアウトの自由度をさらに向上することができる。

なお、以上では、インフレータ１３をシート１の背もたれ部１Ｂ内に設けたサイドプレート１４Ａに取り付ける構造としたが、これに限られず、例えばインフレータ１３をシート１の座部１Ａ内に設けた図示しないベースプレートに設けるようにしてもよい。この場合にも、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。

また、以上では、インフレータ１３をサイドプレート１４Ａに固定するための取付部材３１を、２枚の取付プレート３１Ａ，３１Ｂによりインフレータ１３を車両前後方向両側から挟む構成としたが、これに限られず、例えば２枚の取付プレート３１Ａ，３１Ｂによりインフレータ１３を車両幅方向両側から挟む構造としてもよい。この場合、例えば上記取付プレート３１Ａ，３１Ｂをサイドプレート１４Ａに固定するための突出した支持部をサイドプレート１４Ａに設け、取付プレート３１Ａ，３１Ｂを上記支持部に締結固定すれば足りる。また、上記実施形態ように必ずしも２枚の取付プレートでインフレータ１３を挟む構造とする必要はなく、一方の取付プレートのみを用いて直接サイドプレート１４Ａに固定するようにしてもよい。すなわち、取付プレートとサイドプレート１４Ａとでインフレータ１３を挟む構造とすればよい。この場合にも、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。

また、本実施形態においては、前述したように、第１パネル３５Ａと第２パネル３５Ｂとを縫製結合してエアバッグ１１（袋体３５）を構成するようにしたが、これに限られず、例えば第１パネル３５Ａと第２パネル３５Ｂとを袋織りする等、他の結合手段により結合させてエアバッグ１１（袋体３５）を構成するようにしてもよい。

本発明のエアバッグ装置の一実施の形態を備えた自動車のシートの概略側面図である。本発明のエアバッグ装置の一実施の形態のシートフレームへの固定構造を表す斜視図である。図２に示す固定構造をさらに詳細に表すエアバッグ装置の分解斜視図である。膨張展開途中のエアバッグの全体構造を表す斜視図である。袋体の全体構造を表す第２パネル側から見た平面図である。

符号の説明

１シート（座席）
１Ｂ背もたれ部
２乗員
２Ａ頭部
１０エアバッグ装置
１１エアバッグ
１２リテーナ
１３インフレータ
１４シートフレーム（骨格部材）
２０パイプ部材
３５袋体
３５Ａ第１パネル（基布）
３５Ｂ第２パネル（基布）

Claims

基布を結合した袋体から構成され、膨張時において自動車のルーフと乗員の頭部との間に展開することにより前記頭部の上方への移動を拘束するように前記自動車の座席内に設けたエアバッグと、
前記座席の背もたれ部の骨格部材に設けられ、前記エアバッグを収納保持するリテーナと、
前記座席の骨格部材のうち前記エアバッグより下方側に設けられ、前記エアバッグを膨張展開させるための圧力流体を供給する円筒型のインフレータとを有し、
前記インフレータを、前記骨格部材を構成する車幅方向両側の一対のサイドプレートのうち、車幅方向一方側の前記サイドプレートに対し吐出方向を上側として縦向きに設け、
前記エアバッグと前記インフレータとを、パイプ部材を介して接続した
ことを特徴とするエアバッグ装置。
請求項１記載のエアバッグ装置において、
前記エアバッグは、複数のチャンバ室部を有しており、
前記パイプ部材は、前記圧力流体の流入方向が前記チャンバ室部の延在方向に沿うように、前記エアバッグに対し接続されている
ことを特徴とするエアバッグ装置。