JP4424048B2 - ニーバッグモジュール - Google Patents

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Description

本発明は、自動車等の車両の衝突時に、座席に座っている乗員の脚部前方にエアバッグ(ニーバッグ)をインフレータによって膨張させて乗員脚部を保護するためのニーバッグモジュールに関するものである。
ニーバッグと該ニーバッグを膨張させるインフレータとを備えてなるニーバッグモジュールにおいては、インフレータとしてはハイブリッド型インフレータが用いられている(特開2003−170800号公報)。このハイブリッド型インフレータは、高圧ガスを貯蔵した高圧タンクと、ガス発生剤及びその点火手段とを併有したものであり、ガス発生剤が点火作動した場合にその発生ガスが高圧タンク内のガス圧を高め、高圧タンク出口の封鎖部材が破れて貯蔵高圧ガスと発生ガスとの混合ガスが噴出口から噴出するよう構成されている。このハイブリッド型インフレータは、初期噴出ガス圧が高く、ニーバッグを早期に膨張させることができる。また、噴出ガスが貯蔵ガスとガス発生剤からの反応ガスとの混合ガスであるため、ガス発生剤からの反応ガスのみを噴出させるパイロインフレータに比べて噴出ガス温度が低く、ニーバッグの要求耐熱性を緩和することができる。
特開2003−170800号公報
ハイブリッドインフレータは、高圧タンクを備えているため、嵩高かつ高重量である。
本発明は、ハイブリッドインフレータに比べて小型軽量なインフレータを備えたニーバッグモジュールを提供することを目的とする。
本発明(請求項1)のニーバッグモジュールは、車両乗員脚部の前方に展開可能なニーバッグと、該ニーバッグを膨張させるガスを噴出口から噴出させるインフレータとを有するニーバッグモジュールであって、該インフレータは、ガス発生剤の反応ガスのみを噴出するパイロインフレータであるニーバッグモジュールにおいて、該インフレータはインフレータホルダに内嵌して保持されており、該インフレータは筒形であり、その長手方向の一端側の側周面に該噴出口が形成され、且つ該一端側の先端面からボルトが突設されており、該インフレータホルダは、該インフレータの長手方向に延在するベース部及び該ベース部の両側辺から起立する2つの側面よりなる、該長手方向と交叉方向の断面形状がコ字形の本体部と、該長手方向の一端側を塞ぐ塞壁と、該本体部から起立して前記インフレータのガス噴出口に対峙するプレート部とを有しており、該ベース部には、該インフレータホルダの内側に向って突出する凸段部が形成されており、該インフレータが該凸段部に当接することにより、該インフレータが該ベース部から離隔しており、該塞壁にはボルト挿通孔が設けられており、前記ボルトが該ボルト挿通孔に挿通され、該ボルトにナットが締め付けられることにより、該インフレータと該インフレータホルダとが連結されていることを特徴とするものである。
請求項2のエアバッグモジュールは、請求項1において、該本体部の両側辺部同士を跨ぐアーチ部を有することを特徴とするものである。
請求項のニーバッグモジュールは、請求項1又は2において、該ニーバッグの熱又は強度の高負荷部分に防災布又はパッチクロスが設けられていることを特徴とするものである。
請求項4のニーバッグモジュールは、請求項3において、該ニーバッグの内部には、該ニーバッグにおける車両前方側の内面と車両後方側の内面の上下方向の途中部分同士をつなぐテザーが設けられており、該ニーバッグの該テザーよりも下位に該インフレータが配置されており、該ニーバッグの下半側の内面には、該テザーとの結合部が位置する高さまで前記防災布又はパッチクロスが延設されており、且つ該テザーの下面に前記防災布又はパッチクロスが設けられていることを特徴とするものである。
請求項のニーバッグモジュールは、請求項1ないし4のいずれか1項において、前記インフレータは互いに反対方向を指向した2個のガス噴出口を備えており、前記プレート部はインフレータを挟んで1対設けられていることを特徴とするものである。
請求項のニーバッグモジュールは、請求項1ないしのいずれか1項において、前記インフレータは、容積1ftの常圧の密閉タンク内においてガス噴出作動した場合に、作動後5mSec経過時のタンク内圧が35〜65kPaとなり、作動後15mSec経過時のタンク内圧が175〜245kPaとなり、タンク内の最高到達圧力が240〜300kPaとなる特性のものであることを特徴とするものである。
本発明のニーバッグモジュールは、インフレータとしてパイロインフレータを採用しており、インフレータが小型軽量であり、ニーバッグモジュールも小型軽量化される。
このパイロインフレータは、ハイブリッドインフレータに比べて噴出ガス温度が高いので、ニーバッグ膨張時に熱あるいは強度負荷が大きくなる部位には防災布又はパッチクロスを設けて補強することが望ましい。
また、本発明では、インフレータのガス噴出口からの噴出ガスがニーバッグ内面を直射しないようにするために、この噴出口に対峙するプレート部を設けている。このプレート部をインフレータホルダに設けておくことにより、ガス噴出口に対峙する規定位置に配置させることができ、またプレート部の取付専用部材を不要化できる。
インフレータに、互いに反対方向を指向した2個のガス噴出口を設け、プレート部をこれに応じて1対設けたときには、各ガス噴出口からのガスを各プレート部に当てて向きを変えた後、合流させてニーバッグ内に導くようにすることができる。
本発明では、インフレータは、容積1ftの常圧の密閉タンク内においてガス噴出作動した場合に、作動後5mSec経過時のタンク内圧が35〜65kPaとなり、作動後15mSec経過時のタンク内圧が175〜245kPaとなり、タンク内の最高到達圧力が240〜300kPaとなる特性のものが好適である。かかるインフレータを用いると、ニーバッグが早期に乗員脚部前方に広く展開すると共に、乗員脚部を十分に受け止めて乗員脚部に加えられる衝撃を緩和することができる。
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
第1図及び第2図は実施の形態に係るニーバッグモジュールが設置された運転席前方付近の縦断面図であり、第1図はニーバッグ非膨張時を示し、第2図はニーバッグ膨張時を示している。第3図はこのニーバッグモジュールのインフレータ及びインフレータホルダの斜視図、第4図(a)はこのインフレータ及びインフレータホルダの正面図、第4図(b)は第4図(a)のb−b線に沿う断面図であり、第5図は第4図(b)のV−V線に沿う断面図である。また、第6図はニーバッグの正面図であり、第7図は第6図のVII−VII線に沿う断面図である。
この実施の形態では、車両の運転席1Dの前方に配置された運転席側インストルメントパネル2Dの下部にニーバッグモジュール10が設置されている。
このニーバッグモジュール10は、前面(乗員側の面)が開放した容器状のリテーナ12と、このリテーナ12内に連結されたニーバッグ14と、該ニーバッグ14を膨張させるインフレータ(ガス発生器)16と、該インフレータ16を保持したインフレータホルダ(以下、単に「ホルダ」と称することがある。)18とを備えている。
該インフレータ16は、本発明においては、ガス発生剤の反応ガスのみを噴出するパイロインフレータである。
運転席側インストルメントパネル2Dの下部(ステアリングコラムカバーの下側)には、ニーバッグモジュール設置用の凹所3が設けられており、この凹所3内に前記リテーナ12が配置されている。平常時(車両が前方衝突等の緊急事態に陥っていないとき)には、ニーバッグ14は折り畳まれた状態で該リテーナ12内に収納されている。
このリテーナ12の前面開口及び凹所3を覆うように、ロワインストルメントパネル4が取り付けられている。このロワインストルメントパネル4のうち、該リテーナ12の前面開口を覆う領域は、ニーバッグ14が膨張したときに、該ニーバッグ14の押圧力によって開裂し、第1図から第2図に示す如く扉状に開き出すよう構成されている。符号4aは、このロワインストルメントパネル4の開裂を誘導するテアラインを示している。
第1図に示すように、該リテーナ12は、運転席1Dの座面付近の高さよりも下位となる高さに配置されている。ニーバッグ14は、インフレータ16が作動すると、前記ロワインストルメントパネル4を押し開いて車室内に膨らみ出し、該ロワインストルメントパネル4の前面及び前記ステアリングコラムカバーの下面付近に沿って下から上に向って膨張する。第2図に示すように、膨張完了したニーバッグ14の上部が運転席乗員の膝付近に対面する。
なお、第6図に示すように、該ニーバッグ14は、その上下方向の途中部分から下側ほど左右方向(車両幅方向)の幅員が小さくなる形状となっている。
この実施の形態では、該ニーバッグ14は、第7図に示すように、乗員側の面を構成するフロントパネル14aとインストルメントパネル2D側の面を構成するリヤパネル14bとの周縁部同士を縫合して袋状としたものである。符号Sは、縫合のシームを示している。
このニーバッグ14の内部には、該フロントパネル14aとリヤパネル14bの上下方向の途中部分同士をつなぐテザー14c,14dが上下多段(この実施の形態では2段)に設けられている。該テザー14c,14dは、いずれも左右方向に連続して延在しており、それぞれ所定の左右幅にわたってフロントパネル14aとリヤパネル14bとに結合されている。各テザー14c,14dの左右両端は、いずれも、ニーバッグ14の左右の側辺から離隔しており、これらのテザー14c,14dの左右両端とニーバッグ14の左右の側辺との間には、それぞれ、通気空間が形成されている。
この実施の形態では、第2図に示すように、ニーバッグ14内にインフレータ16が配置されており、このインフレータ16を保持したインフレータホルダ18が、ニーバッグ14の内側から前記リヤパネル14bの下端付近をリテーナ12内に留め付けている。
この実施の形態では、ニーバッグ14のうち、該インフレータ16から噴出したガスの熱的負荷を受け易い部分、並びに強度的負荷を受け易い部分に、それぞれ防炎布又はパッチクロス等よりなる補強布が取り付けられている。
詳しくは、この実施の形態では、インフレータ16と対面するフロントパネル14aの下半側の内側面に補強布14e,14fが多層状に(この実施の形態では二重に)取り付けられていると共に、これと対面するリヤパネル14bの下半側の内側面にも、補強布14g,14hが多層状に(二重に)取り付けられている。これらの補強布14e〜14hは、それぞれフロントパネル14a及びリヤパネル14bの周縁部にまで延設され、両者の縫合部をも補強している。
なお、これらの補強布14e〜14hのうち、フロントパネル14a及びリヤパネル14bの内側面に直接的に重なる補強布14e,14gは、第7図に示すように、それぞれ上段側のテザー14cとフロントパネル14a及びリヤパネル14bとの結合部が位置する高さまで延設されており、これにより、各テザー14c,14dとフロントパネル14a及びリヤパネル14bとの結合部も、これらの補強布14e,14gによってそれぞれ補強されている。
インフレータホルダ18によりリテーナ12内に留め付けられるリヤパネル14bの下端付近の外側面には、多層状に(この実施の形態では二重に)補強布14i,14jが取り付けられている。
また、フロントパネル14a及びリヤパネル14bの上半側の周縁部に沿って、それぞれ補強布14k,14lが取り付けられている。これらの補強布14k,14lにより、該フロントパネル14a及びリヤパネル14bの上半側の周縁部同士の縫合部が補強されている。
さらに、この実施の形態では、各テザー14c,14dにも、それぞれ補強布14m,14nが取り付けられている。
この実施の形態では、インフレータ16は、円筒形のケーシング16a内にガス発生剤を充填したものである。該ケーシング16aの一端(後端)側には該ガス発生剤点火用のスクイブ(点火装置)16bが設けられており、他端(先端)側には、第4図(a),(b)及び第5図の如く、該ケーシング16aの軸心線方向と交叉方向であって互いに反対方向を指向した2個のガス噴出口16c,16cが設けられている。
なお、図示の通り、ケーシング16aの該先端側は小径となっており、この小径部の側周面に各ガス噴出口16c,16cが形成されている。
この小径部の先端面からは、インフレータ16をホルダ18に連結するためのボルト16dが突設されている。
符号16eは、前記スクイブ16bへの通電用のハーネスを示している。
この実施の形態では、インフレータ16は、容積1ftの常圧の密閉タンク内においてガス噴出作動した場合に、作動後5mSec経過時のタンク内圧が35〜65kPaとなり、作動後15mSec経過時のタンク内圧が175〜245kPaとなり、タンク内の最高到達圧力が240〜300kPaとなる特性のものである。
インフレータホルダ18は、長手方向と交叉方向の断面形状がコ字形の本体部18aと、該本体部18aの両側辺部同士を跨ぐアーチ部18bと、該本体部18aの両側辺部からそれぞれ突設されたインフレータ押え片18cと、該本体部18aの第4図における下面(ベース部18d)から該第4図(b)における下方に向って突設されたスタッドボルト18eとを有している。
該アーチ部18bは、本体部18aの第4図(b)における左端側、右端側及びこれらの中間付近にそれぞれ設けられている。該左端側のアーチ部18bは、塞壁18fによって塞がれている。該塞壁18fには、インフレータ16(ケーシング16a)の先端面から突設された前記ボルト16dが挿通されるボルト挿通孔(符号略)が設けられている。
インフレータ16は、先端側から該本体部18aの第4図(b)における右端側及び中間付近の各アーチ部18bを順次にくぐるようにしてホルダ18に内嵌している。該インフレータ16の先端面から突設されたボルト16dは、該本体部18aの第4図(b)における左端側において前記塞壁18fのボルト挿通孔に挿通され、該ホルダ18の外部に延出している。このボルト16dにナット16fが締め付けられることにより、インフレータ16とホルダ18とが連結されている。
なお、該本体部18aの第4図(b)における下面を構成するベース部18dには、図示の通り、ホルダ18の内側に向って突出する凸段部18gが形成されている。ホルダ18に内嵌したインフレータ16は、この凸段部18gに当接することにより、該ベース部18dから離隔している。
該本体部18aの両側辺部からそれぞれ突設されたインフレータ押え片18c,18c同士は、第5図に示すように、互いに接近方向へカシメられて該第5図における上方からインフレータ16の側周面に当接し、該インフレータ16を前記凸段部18gに押え付けている。
該本体部18aのうち、ガス噴出口16cが設けられたインフレータ16の先端側を囲んでいる部分は、第5図に示すように、ベース部18dと、該ベース部18dの両側辺部から起立した1対の袖壁部18h,18hとを有するU字型断面形状となっており、該第5図における上方に向って開放している。インフレータ16は、図示の通り、互いに反対方向を指向した各ガス噴出口16c,16cがそれぞれ該袖壁部18h,18hに対面するよう配置されている。
即ち、この実施の形態では、これらの袖壁部18h,18hがそれぞれインフレータ16の各ガス噴出口16c,16cに対峙するプレート部を構成しており、各ガス噴出口16c,16cから反対方向へ噴出したガスは、該袖壁部18h,18hにそれぞれ当って第5図における上方へ向きを変えた後、合流してニーバッグ14内に導かれる。
このホルダ18に保持されたインフレータ16が長手方向を左右方向としてニーバッグ14内に配置され、該ホルダ18のベース部18dが該ニーバッグ14のリヤパネル14bの下端付近の内側面に当てがわれる。この際、該ベース部18dから突設されたスタッドボルト18eが該リヤパネル14bのボルト挿通孔(図示略)に挿通されてニーバッグ14の後方(乗員側と反対側)に突出し、さらにリテーナ12内のボルト挿通孔(図示略)に挿通される。そして、このスタッドボルト18eにナット18fが締め付けられることにより、ホルダ18がリテーナ12内に固定されると共に、該ホルダ18とリテーナ12との間にリヤパネル14bの下端付近が挟持される。
このように構成されたニーバッグモジュール10を備えた車両が前方衝突した場合には、インフレータ16がガス噴出作動し、このインフレータ16からのガスによりニーバッグ14が膨張を開始する。このニーバッグ14は、ロワインストルメントパネル4を押し開いて車室内に膨出し、該ロワインストルメントパネル4の前面及びステアリングコラムカバーの下面付近に沿って上方へ膨張する。そして、膨張したニーバッグ14の上部が乗員の膝付近に対面し、これを受け止める。
本発明においては、インフレータ16は、ガス発生剤の反応ガスのみを噴出するパイロインフレータであり、ハイブリッドインフレータに比べて小型軽量である。そのため、ニーバッグモジュール10を、全体として小型軽量に構成することができる。これにより、ステアリングコラムカバーの下側などの狭いスペースにもニーバッグモジュール10を設置することが可能となる。
このパイロ型のインフレータ16がガス噴出作動した場合には、各ガス噴出口16cから比較的高温のガスが噴出するが、ニーバッグ14のうち、このインフレータ16からのガスの熱的負荷を受け易い部分、並びに強度的負荷を受け易い部分に、それぞれ防炎布やパッチクロス等よりなる補強布14e〜14nが取り付けられているので、このニーバッグ14は、十分な耐熱性及び強度を有している。
しかも、このニーバッグモジュール10にあっては、各ガス噴出口16cにはそれぞれインフレータホルダ18の各袖壁部18hが対峙しているため、各ガス噴出口16cから噴出したガスは各袖壁部18hに当り、ニーバッグ14の内面に直射されることはない。このため、ニーバッグ14の要求耐熱性を比較的低く抑えることができる。
なお、この実施の形態では、インフレータ16のガス噴出口16c,16c同士は互いに反対方向を指向しているが、これらのガス噴出口16c,16cから噴出したガスは、それぞれインフレータホルダ18の袖壁部18h,18hに当って同一方向に向きを変え、次いで合流してニーバッグ14内に導かれるので、ニーバッグ14がスムーズに膨張するようになる。
上記の実施の形態では、ニーバッグモジュール10を運転席側インストルメントパネル2Dの下部(ステアリングコラムカバーの下側)に配置しているが、本発明のニーバッグモジュールの配置はこれに限定されるものではない。本発明のニーバッグモジュールは、例えば、第8図の如く助手席側に配置されてもよい。
第8図は、別の実施の形態に係るニーバッグモジュールの助手席側への配置例を示す縦断面図である。
第8図の実施の形態では、助手席1Pの前方に配置された助手席側インストルメントパネル2Pの下部、即ち、該助手席側インストルメントパネル2Pの前面に設けられたグラブボックス5の下側の空所6内にニーバッグモジュール10Aが設置されている。符号7は、このニーバッグモジュール10Aのリテーナ12の前面開口及び該空所6を覆うロワインストルメントパネルを示している。このロワインストルメントパネル7のうち、該リテーナ12の前面開口を覆う領域は、ニーバッグ14が膨張したときに、このニーバッグ14からの押圧力によって開裂し、扉状に開き出すよう構成されている。
なお、このグラブボックス7の下側の空所6は非常に狭い空間であるが、本発明においては、インフレータ16として比較的小型であるパイロインフレータを用いているため、ニーバッグモジュール10Aを比較的小型に構成することができ、このような狭い空所6にもニーバッグモジュール10Aを設置することが可能である。
このニーバッグモジュール10Aの構成は前述の第1図〜第7図のニーバッグモジュール10と同様となっている。
本発明においては、後部座席の乗員脚部保護用としてニーバッグモジュールを後部座席の前方に配置してもよい。この場合、前述の通り本発明のニーバッグモジュールは比較的小型に構成されるので、例えば、前部座席のシートクッション(座部)の後部ないしシートバック(背もたれ部)の下部などに該ニーバッグモジュールを設置(内蔵)することも可能である。
上記の各実施の形態は本発明の一例を示すものであり、本発明は上記の各実施の形態に限定されるものではない。例えば、インフレータのガス噴出口は3個以上設けられてもよく、1個だけ設けられてもよい。ガス噴出口を3個以上設けた場合、一部のガス噴出口同士のみが互いに反対方向を指向していてもよい。また、全てのガス噴出口が別々の方向を指向していてもよく、同一方向を指向していてもよい。さらに、全てのガス噴出口にプレート部が対峙していてもよく、プレート部が対峙していないガス噴出口が存在していてもよい。
実施の形態に係るニーバッグモジュールが設けられた運転席前方付近のニーバッグ非膨張時における縦断面図である。 図1のニーバッグモジュールのニーバッグ膨張時における縦断面図である。 インフレータ及びインフレータホルダの斜視図である。 インフレータ及びインフレータホルダの正面図及び断面図である。 図4(b)のV−V線に沿う断面図である。 ニーバッグの正面図である。 図6のVII−VII線に沿う断面図である。 別の実施の形態に係るニーバッグモジュールの縦断面図である。
符号の説明
1D 運転席
1P 助手席
2D,2P インストルメントパネル
3 凹所
4,7 ロワインストルメントパネル
5 グラブボックス
6 空所
10,10A ニーバッグモジュール
12 リテーナ
14 ニーバッグ
16 インフレータ
16c ガス噴出口
18 インフレータホルダ
18h 袖壁部

Claims (6)

  1. 車両乗員脚部の前方に展開可能なニーバッグと、該ニーバッグを膨張させるガスを噴出口から噴出させるインフレータとを有するニーバッグモジュールであって、該インフレータは、ガス発生剤の反応ガスのみを噴出するパイロインフレータであるニーバッグモジュールにおいて、
    該インフレータはインフレータホルダに内嵌して保持されており、
    該インフレータは筒形であり、その長手方向の一端側の側周面に該噴出口が形成され、且つ該一端側の先端面からボルトが突設されており、
    該インフレータホルダは、該インフレータの長手方向に延在するベース部及び該ベース部の両側辺から起立する2つの側面よりなる、該長手方向と交叉方向の断面形状がコ字形の本体部と、該長手方向の一端側を塞ぐ塞壁と、該本体部から起立して前記インフレータのガス噴出口に対峙するプレート部とを有しており、
    該ベース部には、該インフレータホルダの内側に向って突出する凸段部が形成されており、該インフレータが該凸段部に当接することにより、該インフレータが該ベース部から離隔しており、
    該塞壁にはボルト挿通孔が設けられており、前記ボルトが該ボルト挿通孔に挿通され、該ボルトにナットが締め付けられることにより、該インフレータと該インフレータホルダとが連結されていることを特徴とするニーバッグモジュール。
  2. 請求項1において、該本体部の両側辺部同士を跨ぐアーチ部を有することを特徴とするニーバッグモジュール。
  3. 請求項1又は2において、該ニーバッグの熱又は強度の高負荷部分に防災布又はパッチクロスが設けられていることを特徴とするニーバッグモジュール。
  4. 請求項3において、該ニーバッグの内部には、該ニーバッグにおける車両前方側の内面と車両後方側の内面の上下方向の途中部分同士をつなぐテザーが設けられており、
    該ニーバッグの該テザーよりも下位に該インフレータが配置されており、
    該ニーバッグの下半側の内面には、該テザーとの結合部が位置する高さまで前記防災布又はパッチクロスが延設されており、且つ該テザーの下面に前記防災布又はパッチクロスが設けられていることを特徴とするニーバッグモジュール。
  5. 請求項1ないし4のいずれか1項において、前記インフレータは互いに反対方向を指向した2個のガス噴出口を備えており、前記プレート部はインフレータを挟んで1対設けられていることを特徴とするニーバッグモジュール。
  6. 請求項1ないしのいずれか1項において、前記インフレータは、容積1ftの常圧の密閉タンク内においてガス噴出作動した場合に、作動後5mSec経過時のタンク内圧が35〜65kPaとなり、作動後15mSec経過時のタンク内圧が175〜245kPaとなり、タンク内の最高到達圧力が240〜300kPaとなる特性のものであることを特徴とするニーバッグモジュール。
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