JP5024208B2

JP5024208B2 - エアバッグ装置

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Publication number: JP5024208B2
Application number: JP2008184769A
Authority: JP
Inventors: 茂佐久間; 貞幸林
Original assignee: Toyota Central R&D Labs Inc
Current assignee: Toyota Central R&D Labs Inc
Priority date: 2008-07-16
Filing date: 2008-07-16
Publication date: 2012-09-12
Anticipated expiration: 2028-07-16
Also published as: JP2010023578A

Description

本発明は、エアバッグ装置に係り、特に、膨張展開された状態にあるエアバッグに衝突体が衝突したときにエアバッグの内部ガスを外部に排出させる構造を備えたエアバッグ装置に関する。

従来、この種のエアバッグ装置としては、次のものがある（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。

すなわち、特許文献１に記載のエアバッグ装置では、乗員の体格を検出する体格検出手段と、エアバッグの内部ガスの排気量を制御する排気量制御手段とが備えられており、体格検出手段の検出結果に基づいて乗員の体格が大きい時は、乗員の体格が小さい時に比して、排気量を少なくするように排気量制御手段を制御する構成とされている。

一方、特許文献２に記載のエアバッグ装置では、エアバッグが収納されたバッグケースに圧力開放弁が設けられており、この圧力開放弁は、バッグケース内の圧力が所定値以上となったときに開かれる構成とされている。
特開２００１−２７８００２号公報特開平３−３２９５７号公報

しかしながら、特許文献１に記載のエアバッグ装置では、体格検出手段及び排気量制御手段に電気的な構成が用いられている。このため、装置の構成が複雑でコストが増加するという問題がある。

また、歩行者に対しては体格検出手段を使用できないので、この特許文献１に記載のエアバッグ装置を歩行者保護用のエアバッグ装置に適用することは不可能である。

また、特許文献２に記載のエアバッグ装置では、エアバッグに衝突した乗員が体格の小さい例えば子供である場合であって、バッグケース内の圧力が所定値以上に達しなかった場合には、圧力開放弁が開かず、エアバッグの内部空気の排出が遅れて乗員の衝突エネルギを吸収できない虞がある。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、エアバッグに衝突した衝突体の重量が大きい場合だけでなく、衝突体の重量が小さい場合にも衝突体の衝突エネルギを吸収することができ、しかも、これを体格検出手段を用いずに行うことのできるエアバッグ装置を提供することにある。

また、本発明の他の目的は、装置の構成を簡素化して低コスト化を図ることができるエアバッグ装置を提供することにある。

前記課題を解決するために、請求項１に記載のエアバッグ装置は、ガスの供給を受けて膨張展開されるエアバッグと、前記エアバッグに前記ガスを供給するガス発生器と、前記エアバッグの内部ガスを外部に排出させるためのガス排出通路を有するガス排出部と、前記エアバッグが膨張展開された状態にあるときに前記エアバッグに衝突体が衝突した場合には、前記エアバッグに作用する前記衝突体からの衝突荷重が大きいほど前記ガス排出通路からのガス排出量が少なくなるように、前記衝突荷重に応じて前記ガス排出通路の開度を調整するガス排出量調整部と、を備えている。

請求項１に記載のエアバッグ装置では、例えば車両の衝突の検知時にガス発生器からエアバッグにガスが供給されると、エアバッグが膨張展開される。そして、エアバッグが膨張展開された状態にあるときにエアバッグに衝突体が衝突した場合には、エアバッグの内部ガスがガス排出通路から外部に排出されることで、衝突体の衝突エネルギが吸収される。

ここで、請求項１に記載のエアバッグ装置では、エアバッグに衝突体が衝突してエアバッグの内部ガスがガス排出通路から外部に排出されるときには、ガス排出通路の開度がガス排出量調整部によって調整される。

すなわち、エアバッグに衝突した衝突体の重量が大きい場合、すなわち、エアバッグに作用した衝突体からの衝突荷重が大きい場合には、ガス排出量調整部によって、エアバッグの内部ガスの排出量が少なくなるようにガス排出通路の開度が調整される。一方、エアバッグに衝突した衝突体の重量が小さい場合、すなわち、エアバッグに作用した衝突体からの衝突荷重が小さい場合には、ガス排出量調整部によって、エアバッグの内部ガスの排出量が多くなるようにガス排出通路の開度が調整される。これにより、衝突体の重量が大きい場合だけでなく、衝突体の重量が小さい場合にも衝突体の衝突エネルギを吸収することができる。

しかも、請求項１に記載のエアバッグ装置では、上述のガス排出量調整部が衝突荷重に応じてガス排出通路の開度を調整する構成とされているので、体格検出手段が不要である。

このように、請求項１に記載のエアバッグ装置によれば、エアバッグに衝突した衝突体の重量が大きい場合だけでなく、エアバッグに衝突した衝突体の重量が小さい場合にも衝突体の衝突エネルギを吸収することができ、しかも、これを体格検出手段を用いずに行うことができる。

請求項２に記載のエアバッグ装置は、請求項１に記載のエアバッグ装置において、前記ガス排出量調整部が前記エアバッグに前記衝突体が衝突したことに伴う前記エアバッグの内部圧力の上昇が大きいほど前記ガス排出通路の開度を減少させる構成とされている。

請求項２に記載のエアバッグ装置によれば、エアバッグに衝突体が衝突したことに伴うエアバッグの内部圧力の上昇が大きいほどガス排出通路の開度を減少させるという構成を用いることで、エアバッグに作用する衝突体からの衝突荷重が大きいほどガス排出通路からのガス排出量が少なくなるように、衝突荷重に応じてガス排出通路の開度を調整するという構成を実現することができる。

請求項３に記載のエアバッグ装置は、請求項２に記載のエアバッグ装置において、前記ガス排出量調整部が、前記ガス排出通路と連通するバルブ開口を構成するバルブ部及びバルブシート部と、前記バルブ部が一体に形成されると共に、前記バルブ部の前記バルブシート部に対する接離方向に変位可能とされ、且つ、前記バルブ部の前記バルブシート部に対する接近方向に前記エアバッグの内部圧力を受けるバルブ部材と、前記バルブ部の前記バルブシート部に対する離間方向に前記バルブ部材を付勢する付勢部材と、を有する構成とされている。

請求項３に記載のエアバッグ装置では、エアバッグに衝突体が衝突してエアバッグの内部ガスがガス排出通路から外部に排出されるときには、ガス排出通路の開度がバルブ部及びバルブシート部、バルブ部材、付勢部材を有して構成されたガス排出量調整部によって調整される。

すなわち、エアバッグに衝突体が衝突したことに伴うエアバッグの内部圧力の上昇が大きい場合には、バルブ部材に作用する圧力が高いので、付勢部材の付勢力に抗したバルブ部材の変位量が大きい。従って、バルブ部及びバルブシート部で構成されるバルブ開口が閉止されるか又は小さく狭められ、ガス排出通路の開度の減少度合いが大きいので、エアバッグの内部ガスの排出量が少なくなる。

一方、エアバッグに衝突体が衝突したことに伴うエアバッグの内部圧力の上昇が小さい場合には、バルブ部材に作用する圧力が低いので、付勢部材の付勢力に抗したバルブ部材の変位量が小さい。従って、上述のエアバッグの内部圧力の上昇が大きい場合に比して、バルブ開口が大きく確保され、ガス排出通路の開度の減少度合いが小さいので、エアバッグの内部ガスの排出量が多くなる。

このように、請求項３に記載のエアバッグ装置によれば、バルブ部及びバルブシート部、バルブ部材、付勢部材を用いることで、エアバッグに衝突体が衝突したことに伴うエアバッグの内部圧力の上昇が大きいほどガス排出通路の開度を減少させるという構成を実現することができる。

しかも、請求項３に記載のエアバッグ装置によれば、ガス排出量調整部がバルブ部及びバルブシート部、バルブ部材、付勢部材を備えた機械的な構成とされているので、装置の構成を簡素化して低コスト化を図ることができる。

請求項４に記載のエアバッグ装置は、請求項１に記載のエアバッグ装置において、前記ガス排出量調整部が前記エアバッグに前記衝突体が衝突したことに伴う前記エアバッグの変形が大きいほど前記ガス排出通路の開度を減少させる構成とされている。

請求項４に記載のエアバッグ装置によれば、エアバッグに衝突体が衝突したことに伴うエアバッグの変形が大きいほどガス排出通路の開度を減少させるという構成を用いることで、エアバッグに作用する衝突体からの衝突荷重が大きいほどガス排出通路からのガス排出量が少なくなるように、衝突荷重に応じてガス排出通路の開度を調整するという構成を実現することができる。

請求項５に記載のエアバッグ装置は、請求項４に記載のエアバッグ装置において、前記ガス排出量調整部が、前記ガス排出通路と連通するバルブ開口を構成するバルブ部及びバルブシート部と、前記バルブ部が一体に形成されると共に、前記バルブ部の前記バルブシート部に対する接離方向に変位可能とされたバルブ部材と、前記バルブ部の前記バルブシート部に対する接近方向に前記バルブ部材を付勢する付勢部材と、前記バルブ部材と前記エアバッグとを連結し、前記エアバッグが膨張展開されることに伴って前記バルブ部の前記バルブシート部に対する離間方向に前記バルブ部材を引っ張る紐材と、を有する構成とされている。

請求項５に記載のエアバッグ装置では、エアバッグに衝突体が衝突してエアバッグの内部ガスがガス排出通路から外部に排出されるときには、ガス排出通路の開度がバルブ部及びバルブシート部、バルブ部材、紐材、付勢部材を有して構成されたガス排出量調整部によって調整される。

すなわち、エアバッグに衝突体が衝突したことに伴うエアバッグの変形が大きい場合には、紐材を介してバルブ部材に作用するエアバッグからの引張力が小さいので、付勢部材によって付勢されることによるバルブ部材の変位量が大きい。従って、バルブ部及びバルブシート部で構成されるバルブ開口が閉止されるか又は小さく狭められ、ガス排出通路の開度の減少度合いが大きいので、エアバッグの内部ガスの排出量が少なくなる。

一方、エアバッグに衝突体が衝突したことに伴うエアバッグの変形が小さい場合には、紐材を介してバルブ部材に作用するエアバッグからの引張力が大きいので、付勢部材によって付勢されることによるバルブ部材の変位量が小さい。従って、上述のエアバッグの内部圧力の上昇が大きい場合に比して、バルブ開口が大きく確保され、ガス排出通路の開度の減少度合いが小さいので、エアバッグの内部ガスの排出量が多くなる。

このように、請求項５に記載のエアバッグ装置によれば、バルブ部及びバルブシート部、バルブ部材、紐材、付勢部材を用いることで、エアバッグに衝突体が衝突したことに伴うエアバッグの変形が大きいほどガス排出通路の開度を減少させるという構成を実現することができる。

しかも、請求項５に記載のエアバッグ装置によれば、ガス排出量調整部がバルブ部及びバルブシート部、バルブ部材、紐材、付勢部材を備えた機械的な構成とされているので、装置の構成を簡素化して低コスト化を図ることができる。

また、前記課題を解決するために、請求項６に記載のエアバッグ装置は、ガスの供給を受けて膨張展開されるエアバッグと、前記エアバッグに前記ガスを供給するガス発生器と、前記エアバッグの内部ガスを外部に排出させるためのガス排出通路を有するガス排出部と、前記ガス排出通路と連通するバルブ開口を構成するバルブ部及びバルブシート部と、前記バルブ部が一体に形成されると共に、前記バルブ部の前記バルブシート部に対する接離方向に変位可能とされ、且つ、前記バルブ部の前記バルブシート部に対する接近方向に前記エアバッグの内部圧力を受けるバルブ部材と、前記バルブ部の前記バルブシート部に対する離間方向に前記バルブ部材を付勢する付勢部材と、を備えている。

請求項６に記載のエアバッグ装置では、例えば車両の衝突の検知時にガス発生器からエアバッグにガスが供給されると、エアバッグが膨張展開される。そして、エアバッグが膨張展開された状態にあるときにエアバッグに衝突体が衝突した場合には、エアバッグの内部ガスがガス排出通路から外部に排出されることで、衝突体の衝突エネルギが吸収される。

ここで、請求項６に記載のエアバッグ装置では、エアバッグに衝突体が衝突してエアバッグの内部ガスがガス排出通路から外部に排出されるときには、ガス排出通路の開度がバルブ部及びバルブシート部、バルブ部材、付勢部材によって調整される。

一方、エアバッグに衝突体が衝突したことに伴うエアバッグの内部圧力の上昇が小さい場合には、バルブ部材に作用する圧力が低いので、付勢部材の付勢力に抗したバルブ部材の変位量が小さい。従って、上述のエアバッグの内部圧力の上昇が大きい場合に比して、バルブ開口が大きく確保され、ガス排出通路の開度の減少度合いが小さいので、エアバッグの内部ガスの排出量が多くなる。これにより、衝突体の重量が大きい場合だけでなく、衝突体の重量が小さい場合にも衝突体の衝突エネルギを吸収することができる。

しかも、請求項６に記載のエアバッグ装置では、バルブ部及びバルブシート部、バルブ部材、付勢部材が、エアバッグに衝突体が衝突したことに伴うエアバッグの内部圧力の上昇が大きいほどガス排出通路の開度を減少させる構成とされているので、体格検出手段が不要である。

このように、請求項６に記載のエアバッグ装置によれば、エアバッグに衝突した衝突体の重量が大きい場合だけでなく、エアバッグに衝突した衝突体の重量が小さい場合にも衝突体の衝突エネルギを吸収することができ、しかも、これを体格検出手段を用いずに行うことができる。

また、請求項６に記載のエアバッグ装置によれば、ガス排出量を調整するための機構がバルブ部及びバルブシート部、バルブ部材、付勢部材を備えた機械的な構成とされているので、装置の構成を簡素化して低コスト化を図ることができる。

また、前記課題を解決するために、請求項７に記載のエアバッグ装置は、ガスの供給を受けて膨張展開されるエアバッグと、前記エアバッグに前記ガスを供給するガス発生器と、前記エアバッグの内部ガスを外部に排出させるためのガス排出通路を有するガス排出部と、前記ガス排出通路と連通するバルブ開口を構成するバルブ部及びバルブシート部と、前記バルブ部が一体に形成されると共に、前記バルブ部の前記バルブシート部に対する接離方向に変位可能とされたバルブ部材と、前記バルブ部の前記バルブシート部に対する接近方向に前記バルブ部材を付勢する付勢部材と、前記バルブ部材と前記エアバッグとを連結し、前記エアバッグが膨張展開されることに伴って前記バルブ部の前記バルブシート部に対する離間方向に前記バルブ部材を引っ張る紐材と、を備えている。

請求項７に記載のエアバッグ装置では、例えば車両の衝突の検知時にガス発生器からエアバッグにガスが供給されると、エアバッグが膨張展開される。そして、エアバッグが膨張展開された状態にあるときにエアバッグに衝突体が衝突した場合には、エアバッグの内部ガスがガス排出通路から外部に排出されることで、衝突体の衝突エネルギが吸収される。

ここで、請求項７に記載のエアバッグ装置では、エアバッグに衝突体が衝突してエアバッグの内部ガスがガス排出通路から外部に排出されるときには、ガス排出通路の開度がバルブ部及びバルブシート部、バルブ部材、紐材、付勢部材によって調整される。

一方、エアバッグに衝突体が衝突したことに伴うエアバッグの変形が小さい場合には、紐材を介してバルブ部材に作用するエアバッグからの引張力が大きいので、付勢部材によって付勢されることによるバルブ部材の変位量が小さい。従って、上述のエアバッグの内部圧力の上昇が大きい場合に比して、バルブ開口が大きく確保され、ガス排出通路の開度の減少度合いが小さいので、エアバッグの内部ガスの排出量が多くなる。これにより、衝突体の重量が大きい場合だけでなく、衝突体の重量が小さい場合にも衝突体の衝突エネルギを吸収することができる。

しかも、請求項７に記載のエアバッグ装置では、バルブ部及びバルブシート部、バルブ部材、紐材、付勢部材が、エアバッグに衝突体が衝突したことに伴うエアバッグの変形が大きいほどガス排出通路の開度を減少させる構成とされているので、体格検出手段が不要である。

このように、請求項７に記載のエアバッグ装置によれば、エアバッグに衝突した衝突体の重量が大きい場合だけでなく、エアバッグに衝突した衝突体の重量が小さい場合にも衝突体の衝突エネルギを吸収することができ、しかも、これを体格検出手段を用いずに行うことができる。

また、請求項７に記載のエアバッグ装置によれば、ガス排出量を調整するための機構がバルブ部及びバルブシート部、バルブ部材、付勢部材を備えた機械的な構成とされているので、装置の構成を簡素化して低コスト化を図ることができる。

以上詳述したように、本発明によれば、エアバッグに衝突した衝突体の重量が大きい場合だけでなく、衝突体の重量が小さい場合にも衝突体の衝突エネルギを吸収することができ、しかも、これを体格検出手段を用いずに行うことができる。また、装置の構成を簡素化して低コスト化を図ることができる。

［第一実施形態］
はじめに、本発明の第一実施形態に係るエアバッグ装置１０について説明する。

図１には、本発明の第一実施形態に係るエアバッグ装置１０の全体構成が示されている。この図に示されるエアバッグ装置１０は、例えば、乗員保護用として自動車の車内に取り付けられるか、又は、歩行者保護用として自動車の車外に取り付けられるものであり、エアバッグ１２と、ガス発生器１４と、ガス排出部としてのガス排出管１６と、ガス排出量調整部としてのガス排出量調整機構１８とを主要な構成として備えている。

エアバッグ１２は、車体に固定された収納ケース２０に金属製のベースプレート２２を介して取り付けられており、ガスの供給を受けて膨張展開される構成とされている。なお、図１では、エアバッグ１２が膨張展開された状態で示されている。

ところで、一般的に、エアバッグは、ベントホールを有して構成されており、このベントホールから内部ガスを排出させることで衝突エネルギを吸収するようになっている。ところが、本発明の第一実施形態に係るエアバッグ装置１０では、後述するように、ガス排出管１６及びガス排出量調整機構１８が備えられており、これらからエアバッグ１２の内部ガスを排出させる構成とされているので、エアバッグ１２はベントホールを有しない構成とされている。

ガス発生器１４は、エアバッグ１２の内部に配置されると共に、ベースプレート２２を介して収納ケース２０に取り付けられている。このガス発生器１４は、複数のガス噴射口２４を有して構成されており、自車両と相手車両又は自車両と歩行者の衝突が検知された時に図示しない制御ユニットから出力された制御信号が入力されると、ガス噴射口２４から高圧のガスを噴射して、このガスをエアバッグ１２に供給する構成とされている。

図２には、図１に示されるガス排出管１６及びガス排出量調整機構１８が詳細に示されている。この図に示されるように、ガス排出管１６は、フランジ部２８、筒状部３０、底部３２を有する有底筒状に形成されており、収納ケース２０に形成された孔部２６に筒状部３０が挿入された状態でフランジ部２８によって収納ケース２０に固定されている。

そして、このガス排出管１６の内部空間は、エアバッグ１２の内部ガスを外部に排出させるためのガス排出通路３４とされている。つまり、このガス排出通路３４の入口は、エアバッグ１２の内部と連通された連通口３５とされており、ガス排出通路３４の出口は、筒状部３０に概略円形状に形成されて外部に開放された複数のガス排出口３６とされている。

ガス排出量調整機構１８は、上述のガス排出通路３４の開度を調整するためのものであり、バルブ部３８及びバルブシート部４０と、バルブ部材４２と、付勢部材としてのコイルスプリング４４と、ボルト４６とを有して構成されている。

バルブ部３８は、バルブ部材４２に一体に形成されており、バルブシート部４０は、上述のガス排出管１６のフランジ部２８に一体に形成されている。このバルブ部３８及びバルブシート部４０は、ガス排出通路３４の開度を調整するためのものであり、ガス排出通路３４に対する上流側（エアバッグ１２の内部側）に配置され、且つ、ガス排出通路３４と連通するバルブ開口４８を構成している。

バルブ部材４２は、中央部に孔部５０を有し、この孔部５０にボルト４６が挿入されることでボルト４６に軸方向に移動可能に支持されている。また、このバルブ部材４２には、バルブ部３８に対するバルブシート部４０と反対側に圧力受け部５２が形成されており、この圧力受け部５２は、上述のエアバッグ１２の内部に向けられると共に平面状に形成されている。つまり、この圧力受け部５２は、バルブ部３８のバルブシート部４０に対する接近方向にエアバッグ１２の内部圧力を受ける構成とされている。

なお、バルブ部材４２の孔部５０は、ボルト４６に形成された頭部５４よりも小径に形成されており、これにより、バルブ部材４２のボルト４６からの抜けが防止されている。また、ボルト４６は、バルブ部３８のバルブシート部４０に対する接離方向（Ｚ１方向，Ｚ２方向）に沿って延在されており、ガス排出管１６に形成されたネジ孔５６にネジ部５８が螺入されることでガス排出管１６に固定されている。

コイルスプリング４４は、ガス排出管１６に収容されると共に内側にボルト４６が挿入されており、その両端は、バルブ部材４２に形成された座部６０とガス排出管１６の底部３２に形成された座部６２とに支持されている。このコイルスプリング４４は、図２に示されるように、バルブ部３８がバルブシート部４０から最も離間された状態にあるときの座部６０，６２間の長さＡよりも自由長が長くなるように形成されている。

つまり、コイルスプリング４４は、バルブ部材４２及びガス排出管１６の間に圧縮状態で介在されており、バルブ部３８のバルブシート部４０に対する離間方向（Ｚ２方向）にバルブ部材４２をガス排出管１６に対して付勢している。なお、エアバッグ１２が膨張展開されておらず圧力受け部５２に圧力が作用していないときのバルブ部３８及びバルブシート部４０間のギャップはＬ_０である。

また、このコイルスプリング４４は、エアバッグ１２の内部圧力に応じてバルブ部３８及びバルブシート部４０が次の如く動作されるように、そのバネ定数が予め設定されている。

ここで、図３には、エアバッグ１２が膨張展開されたがエアバッグ１２に衝突体が衝突していないときのガス排出量調整機構１８が示されている。また、図４Ａには、エアバッグ１２に重量の大きい衝突体１２０が衝突したときのエアバッグ装置１０が示されており、図４Ｂには、エアバッグ１２に重量の小さい衝突体１２２が衝突したときのエアバッグ装置１０が示されている。さらに、図５Ａ，図５Ｂには、図４Ａ，図４Ｂのガス排出量調整機構１８がそれぞれ詳細に示されている。

すなわち、コイルスプリング４４は、図３に示される如く、エアバッグ１２が膨張展開されたがエアバッグ１２に衝突体が衝突していないときには、バルブ部３８及びバルブシート部４０間のギャップがＬ_１となり、図５Ａに示される如く、エアバッグ１２に重量の大きい衝突体１２０が衝突したときには、バルブ部３８がバルブシート部４０に当接するか又は近接し、図５Ｂに示される如く、エアバッグ１２に重量の小さい衝突体１２２が衝突したときには、バルブ部３８及びバルブシート部４０間のギャップがＬ_２となるように、そのバネ定数が予め設定されている。

また、上述の圧力受け部５２は、エアバッグ１２の内部圧力に応じてコイルスプリング４４を上述の如く伸縮させることができるようにその表面積が予め設定されている。

なお、本発明の第一実施形態では、バルブ部３８及びバルブシート部４０、バルブ部材４２、ボルト４６、コイルスプリング４４を用いることで、エアバッグ１２に衝突体が衝突したことに伴うエアバッグ１２の内部圧力の上昇が大きいほどガス排出通路３４の開度を減少させるという構成が実現されている。

さらに、このエアバッグ１２に衝突体が衝突したことに伴うエアバッグ１２の内部圧力の上昇が大きいほどガス排出通路３４の開度を減少させるという構成を用いることで、エアバッグ１２に作用する衝突体からの衝突荷重が大きいほどガス排出通路３４からのガス排出量が少なくなるように、衝突荷重に応じてガス排出通路３４の開度を調整するという構成が実現されている。

また、本発明の第一実施形態において、衝突体とは、例えば、エアバッグ装置１０が乗員保護用として自動車の車内に取り付けられた場合には、乗員に相当し、エアバッグ装置１０が歩行者保護用として自動車の車外に取り付けられた場合には、歩行者に相当する。また、衝突体が乗員又は歩行者である場合に、衝突体の重量が大きい場合とは、例えば、乗員又は歩行者の体格が大人のように大きい場合であり、衝突体の重量が小さい場合とは、例えば、乗員又は歩行者の体格が子供のように小さい場合である。

次に、本発明の第一実施形態に係るエアバッグ装置１０の作用及び効果について説明する。

本発明の第一実施形態に係るエアバッグ装置１０では、自車両と相手車両又は自車両と歩行者の衝突が検知された時に図示しない制御ユニットから出力された制御信号がガス発生器１４に入力されると、ガス発生器１４がガス噴射口２４から高圧のガスを噴射する。また、ガス発生器１４からエアバッグ１２にガスが供給されると、図１に示されるように、エアバッグ１２が膨張展開される。そして、エアバッグ１２が膨張展開された状態にあるときにエアバッグ１２に衝突体が衝突した場合には、エアバッグ１２の内部ガスがガス排出通路３４から外部に排出されることで、衝突体の衝突エネルギが吸収される。

ここで、本発明の第一実施形態に係るエアバッグ装置１０では、エアバッグ１２に衝突体が衝突してエアバッグ１２の内部ガスがガス排出通路３４から外部に排出されるときには、ガス排出通路３４の開度がバルブ部３８及びバルブシート部４０、バルブ部材４２、コイルスプリング４４を有して構成されたガス排出量調整機構１８によって調整される。

すなわち、図４Ａに示されるように、エアバッグ１２に衝突体１２０が衝突したことに伴うエアバッグ１２の内部圧力の上昇が大きい場合には、図５Ａに示されるように、圧力受け部５２に作用する圧力Ｐが高いので、コイルスプリング４４の付勢力に抗したバルブ部材４２の変位量が大きい。従って、バルブ部３８及びバルブシート部４０で構成されるバルブ開口４８が閉止されるか又は小さく狭められ、ガス排出通路３４の開度の減少度合いが大きいので、エアバッグ１２の内部ガスの排出量が少なくなる。

一方、図４Ｂに示されるように、エアバッグ１２に衝突体１２２が衝突したことに伴うエアバッグ１２の内部圧力の上昇が小さい場合には、図５Ｂに示されるように、圧力受け部５２に作用する圧力Ｐが低いので、コイルスプリング４４の付勢力に抗したバルブ部材４２の変位量が小さい。従って、上述のエアバッグ１２の内部圧力の上昇が大きい場合に比して、バルブ開口４８が大きく確保され、ガス排出通路３４の開度の減少度合いが小さいので、エアバッグ１２の内部ガスの排出量が多くなる。

つまり、エアバッグ１２の内部圧力は次のように調整される。図６には、エアバッグ１２が膨張展開されてから衝突体の衝突エネルギが吸収されるまでのエアバッグ１２の内部圧力と時間との関係が示されている。

すなわち、衝突検知後時間Ｔ１でガス発生器１４から高圧なガスが折り畳まれたエアバッグ１２に供給されると、エアバッグ１２が時間Ｔ２で図示しない樹脂製のモジュールカバーを破壊して、時間Ｔ３で完全に膨張展開する。その後、時間Ｔ４において、エアバッグ１２に衝突体が衝突するとエアバッグ１２の内部圧力が一旦上昇する。このとき、衝突体の重量が大きい場合には、実線のグラフＧ１で示されるように、エアバッグ１２の内部圧力の上昇が大きく、逆に、衝突体の重量が小さい場合には、破線のグラフＧ２で示されるように、エアバッグ１２の内部圧力の上昇が小さい。

そして、実線のグラフＧ１で示されるように、エアバッグ１２の内部圧力の上昇が大きい場合には、エアバッグ１２の内部ガスがエアバッグ１２の繊維の隙間から排出されるか又は小さく狭められたバルブ開口４８を介してガス排出通路３４から排出され、エアバッグ１２の内部ガスの排出量が少なくなるので、エアバッグ１２の内部圧力はゆっくりと低下する。

逆に、破線のグラフＧ２で示されるように、エアバッグ１２の内部圧力の上昇が小さい場合には、エアバッグ１２の内部圧力の上昇が大きい場合に比して、バルブ開口４８が大きく確保されてエアバッグ１２の内部ガスの排出量が多くなるので、ガス排出通路３４からのガス排出量が増加し、実線のグラフＧ１で示される衝突体の重量が大きい場合に比して、エアバッグ１２の内部圧力は速やかに低下する。

従って、本発明の第一実施形態に係るエアバッグ装置１０によれば、衝突体の重量が大きい場合だけでなく、衝突体の重量が小さい場合にも衝突体の衝突エネルギを吸収することができる。

しかも、本発明の第一実施形態に係るエアバッグ装置１０では、ガス排出量調整機構１８がエアバッグ１２に衝突体が衝突したことに伴うエアバッグ１２の内部圧力の上昇が大きいほどガス排出通路３４の開度を減少させる構成とされているので、体格検出手段が不要である。

このように、本発明の第一実施形態に係るエアバッグ装置１０によれば、エアバッグ１２に衝突した衝突体の重量が大きい場合だけでなく、エアバッグ１２に衝突した衝突体の重量が小さい場合にも衝突体の衝突エネルギを吸収することができ、しかも、これを体格検出手段を用いずに行うことができる。

また、本発明の第一実施形態に係るエアバッグ装置１０によれば、ガス排出量調整機構１８がバルブ部３８及びバルブシート部４０、バルブ部材４２、コイルスプリング４４、ボルト４６を備えた機械的な構成とされているので、装置の構成を簡素化して低コスト化を図ることができる。

また、本発明の第一実施形態に係るエアバッグ装置１０によれば、エアバッグ１２に衝突した衝突体の重量が大きい場合には、バルブ開口４８が閉止されるか又は小さく狭められるので、エアバッグ１２に衝突した衝突体の重量が大きい場合にバルブ開口４８が大きく開放される構成に比して、エアバッグ１２を膨張展開させるためのガスの圧力を低くすることができる。これにより、ガス発生器１４に容量の小さいものや安価なもの（例えば、圧縮空気を噴出する簡易なものなど）を使用できるので、エアバッグ装置１０を小型化及び低コスト化することができる。

以上、本発明の第一実施形態について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、その主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施することが可能であることは勿論である。

例えば、上記実施形態において、ガス排出量調整機構１８は、バルブ部３８及びバルブシート部４０、バルブ部材４２、コイルスプリング４４を有して構成されていたが、エアバッグ１２に衝突体が衝突したことに伴うエアバッグ１２の内部圧力の上昇が大きいほどガス排出通路３４の開度を減少させる構成であれば、その他の構成とされていても良い。

また、上記実施形態において、バルブ部３８及びバルブシート部４０は、図７に示されるように、ガス排出通路３４側（下流側）に向かうに従って縮径するテーパ状に形成されていても良い。このように構成されていると、エアバッグ１２の内部からガス排出通路３４までのガスの流れを円滑にすることができる。

また、上記実施形態において、エアバッグ１２は、ベントホールを有しない構成とされていたが、ベントホールを有する構成とされていても良い。

また、上記実施形態において、バルブ部３８及びバルブシート部４０は、ガス排出通路３４に対する上流側（エアバッグ１２の内部側）に配置されていたが、ガス排出通路３４に対する下流側（外部側）に配置されていても良い。

［第二実施形態］
次に、本発明の第二実施形態に係るエアバッグ装置７０について説明する。

図８には、本発明の第二実施形態に係るエアバッグ装置７０の全体構成が示されている。本発明の第二実施形態に係るエアバッグ装置７０は、上述の本発明の第一実施形態に係るエアバッグ装置１０に対して、ガス排出管１６及びガス排出量調整機構１８の代わりに、ガス排出管７６及びガス排出量調整機構７８を有して構成されたものである。

なお、本発明の第二実施形態に係るエアバッグ装置７０において、ガス排出管７６及びガス排出量調整機構７８以外の構成については、上述の本発明の第一実施形態に係るエアバッグ装置１０と同一であるので、この同一の構成については上述の本発明の第一実施形態と同一の符号を用いることとしてその説明を省略する。

図９には、図８に示されるガス排出管７６及びガス排出量調整機構７８が詳細に示されている。この図に示されるように、ガス排出部としてのガス排出管７６は、フランジ部８８、筒状部９０、底部９２を有する有底筒状に形成されており、収納ケース２０に形成された孔部２６に筒状部９０が挿入された状態でフランジ部８８によって収納ケース２０に固定されている。

そして、このガス排出管７６の内部空間は、エアバッグ１２の内部ガスを外部に排出させるためのガス排出通路９４とされている。つまり、このガス排出通路９４の入口は、エアバッグ１２の内部と連通された連通口９５とされており、ガス排出通路９４の出口は、筒状部９０に概略円形状に形成されて外部に開放された複数のガス排出口９６とされている。

ガス排出量調整部としてのガス排出量調整機構７８は、上述のガス排出通路９４の開度を調整するためのものであり、バルブ部９８及びバルブシート部１００と、バルブ部材１０２と、付勢部材としてのコイルスプリング１０４と、紐材１０６とを有して構成されている。

バルブ部９８は、バルブ部材１０２に一体に形成されており、バルブシート部１００は、上述のガス排出管７６のフランジ部８８に一体に形成されている。このバルブ部９８及びバルブシート部１００は、ガス排出通路３４の開度を調整するためのものであり、ガス排出通路９４に対する上流側（エアバッグ１２の内部側）に配置され、且つ、ガス排出通路９４と連通するバルブ開口１０８を構成している。また、このバルブ部９８及びバルブシート部１００は、ガス排出通路９４側（下流側）に向かうに従って縮径するテーパ状に形成されている。

バルブ部材１０２は、ガス排出管７６に対して自由状態とされており、これにより、バルブ部９８のバルブシート部１００に対する接離方向（Ｚ１方向，Ｚ２方向）に変位可能とされている。また、このバルブ部材１０２には、紐材１０６の長手方向一端側が接続されており、この紐材１０６の長手方向他端側は、図８に示されるように、エアバッグ１２における衝突体との衝突側の部分に接続されている。

つまり、紐材１０６は、エアバッグ１２が膨張展開されることに伴ってバルブ部９８のバルブシート部１００に対する離間方向（Ｚ２方向）にバルブ部材１０２を引っ張ることができるように、バルブ部材１０２とエアバッグ１２とを連結している。

コイルスプリング１０４は、ガス排出管７６に収容されており、その両端は、バルブ部材１０２に形成された係止部１１０とガス排出管７６の底部９２に形成された係止部１１２とに係止されている。このコイルスプリング１０４は、バルブ部９８がバルブシート部１００と当接した状態（後述する図１１Ａを参照）にあるときの係止部１１０，１１２間の長さＢよりも自由長が短くなるように形成されている。

つまり、コイルスプリング１０４は、バルブ部材１０２及びガス排出管７６の間に引張状態で介在されており、バルブ部９８のバルブシート部１００に対する接近方向（Ｚ１方向）にバルブ部材１０２をガス排出管７６に対して付勢している。なお、図９に示されるガス排出量調整機構７８は、エアバッグ１２が膨張展開されたがエアバッグ１２に衝突体が衝突していないときの状態とされている。

また、このコイルスプリング１０４は、エアバッグ１２の衝突体との衝突による変形に応じてバルブ部９８及びバルブシート部１００が次の如く動作されるように、そのバネ定数が予め設定されている。

ここで、図１０Ａには、エアバッグ１２に重量の大きい衝突体１２０が衝突したときのエアバッグ装置７０が示されており、図１０Ｂには、エアバッグ１２に重量の小さい衝突体１２２が衝突したときのエアバッグ装置７０が示されている。さらに、図１１Ａ，図１１Ｂには、図４Ａ，図４Ｂのガス排出量調整機構７８がそれぞれ詳細に示されている。

すなわち、コイルスプリング１０４は、図９に示される如く、エアバッグ１２が膨張展開されたがエアバッグ１２に衝突体が衝突していないときには、バルブ部９８及びバルブシート部１００間のギャップがＬ_１となり、図１１Ａに示される如く、エアバッグ１２に重量の大きい衝突体１２０が衝突したときには、バルブ部９８がバルブシート部１００に当接するか又は近接し、図１１Ｂに示される如く、エアバッグ１２に重量の小さい衝突体１２２が衝突したときには、バルブ部９８及びバルブシート部１００間のギャップがＬ_２となるように、そのバネ定数が予め設定されている。

また、上述の紐材１０６は、エアバッグ１２に衝突体が衝突したことに伴うエアバッグ１２の変形に応じてコイルスプリング１０４を上述の如く伸縮させることができるようにその長さが予め設定されている。

なお、本発明の第二実施形態では、バルブ部９８及びバルブシート部１００、バルブ部材１０２、紐材１０６、コイルスプリング１０４を用いることで、エアバッグ１２に衝突体が衝突したことに伴うエアバッグ１２の変形が大きいほどガス排出通路９４の開度を減少させるという構成が実現されている。

さらに、このエアバッグ１２に衝突体が衝突したことに伴うエアバッグ１２の変形が大きいほどガス排出通路９４の開度を減少させるという構成を用いることで、エアバッグ１２に作用する衝突体からの衝突荷重が大きいほどガス排出通路９４からのガス排出量が少なくなるように、衝突荷重に応じてガス排出通路９４の開度を調整するという構成が実現されている。

また、本発明の第二実施形態において、衝突体とは、例えば、エアバッグ装置７０が乗員保護用として自動車の車内に取り付けられた場合には、乗員に相当し、エアバッグ装置７０が歩行者保護用として自動車の車外に取り付けられた場合には、歩行者に相当する。また、衝突体が乗員又は歩行者である場合に、衝突体の重量が大きい場合とは、例えば、乗員又は歩行者の体格が大人のように大きい場合であり、衝突体の重量が小さい場合とは、例えば、乗員又は歩行者の体格が子供のように小さい場合である。

次に、本発明の第二実施形態に係るエアバッグ装置７０の作用及び効果について説明する。

本発明の第二実施形態に係るエアバッグ装置７０では、自車両と相手車両又は自車両と歩行者の衝突が検知された時に図示しない制御ユニットから出力された制御信号がガス発生器１４に入力されると、ガス発生器１４がガス噴射口２４から高圧のガスを噴射する。また、ガス発生器１４からエアバッグ１２にガスが供給されると、図８に示されるように、エアバッグ１２が膨張展開される。そして、エアバッグ１２が膨張展開された状態にあるときにエアバッグ１２に衝突体が衝突した場合には、エアバッグ１２の内部ガスがガス排出通路９４から外部に排出されることで、衝突体の衝突エネルギが吸収される。

ここで、本発明の第二実施形態に係るエアバッグ装置７０では、エアバッグ１２に衝突体が衝突してエアバッグ１２の内部ガスがガス排出通路９４から外部に排出されるときには、ガス排出通路９４の開度がバルブ部９８及びバルブシート部１００、バルブ部材１０２、紐材１０６、コイルスプリング１０４を有して構成されたガス排出量調整機構７８によって調整される。

すなわち、図１０Ａに示されるように、エアバッグ１２に衝突体１２０が衝突したことに伴うエアバッグ１２の変形が大きい場合には、紐材１０６が緩んだ状態となり、図１１Ａに示されるように、紐材１０６を介してバルブ部材１０２に作用するエアバッグ１２からの引張力Ｆが小さいので、コイルスプリング１０４によって付勢されることによるバルブ部材１０２の変位量が大きい。従って、バルブ部９８及びバルブシート部１００で構成されるバルブ開口１０８が閉止されるか又は小さく狭められ、ガス排出通路９４の開度の減少度合いが大きいので、エアバッグ１２の内部ガスの排出量が少なくなる。

一方、図１０Ｂに示されるように、エアバッグ１２に衝突体１２０が衝突したことに伴うエアバッグ１２の変形が小さい場合には、図１１Ｂに示されるように、紐材１０６を介してバルブ部材１０２に作用するエアバッグ１２からの引張力Ｆが大きいので、コイルスプリング１０４によって付勢されることによるバルブ部材１０２の変位量が小さい。従って、上述のエアバッグ１２の内部圧力の上昇が大きい場合に比して、バルブ開口１０８が大きく確保され、ガス排出通路９４の開度の減少度合いが小さいので、エアバッグ１２の内部ガスの排出量が多くなる。これにより、衝突体の重量が大きい場合だけでなく、衝突体の重量が小さい場合にも衝突体の衝突エネルギを吸収することができる。

しかも、本発明の第二実施形態に係るエアバッグ装置７０では、ガス排出量調整機構７８がエアバッグ１２に衝突体が衝突したことに伴うエアバッグ１２の変形が大きいほどガス排出通路９４の開度を減少させる構成とされているので、体格検出手段が不要である。

このように、本発明の第二実施形態に係るエアバッグ装置７０によれば、エアバッグ１２に衝突した衝突体の重量が大きい場合だけでなく、エアバッグ１２に衝突した衝突体の重量が小さい場合にも衝突体の衝突エネルギを吸収することができ、しかも、これを体格検出手段を用いずに行うことができる。

また、本発明の第二実施形態に係るエアバッグ装置７０によれば、ガス排出量調整機構７８がバルブ部９８及びバルブシート部１００、バルブ部材１０２、紐材１０６、コイルスプリング１０４を備えた機械的な構成とされているので、装置の構成を簡素化して低コスト化を図ることができる。

また、本発明の第二実施形態に係るエアバッグ装置７０によれば、エアバッグ１２に衝突した衝突体の重量が大きい場合には、バルブ開口１０８が閉止されるか又は小さく狭められるので、エアバッグ１２に衝突した衝突体の重量が大きい場合にバルブ開口１０８が大きく開放される構成に比して、エアバッグ１２を膨張展開させるためのガスの圧力を低くすることができる。これにより、ガス発生器１４に容量の小さいものや安価なもの（例えば、圧縮空気を噴出する簡易なものなど）を使用できるので、エアバッグ装置７０を小型化及び低コスト化することができる。

以上、本発明の第二実施形態について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、その主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施することが可能であることは勿論である。

例えば、上記実施形態において、ガス排出量調整機構７８は、バルブ部９８及びバルブシート部１００、バルブ部材１０２、紐材１０６、コイルスプリング１０４を有して構成されていたが、エアバッグ１２に衝突体が衝突したことに伴うエアバッグ１２の変形が大きいほどガス排出通路９４の開度を減少させる構成であれば、その他の構成とされていても良い。

また、上記実施形態において、バルブ部９８及びバルブシート部１００は、ガス排出通路９４に対する上流側（エアバッグ１２の内部側）に配置されていたが、ガス排出通路９４に対する下流側（外部側）に配置されていても良い。

本発明の第一実施形態に係るエアバッグ装置の全体構成を示す図である。図１の要部拡大図である。図２に示されるガス排出量調整機構の動作説明図である。図１に示されるエアバッグ装置の動作説明図である。図１に示されるエアバッグ装置の動作説明図である。図４Ａの要部拡大図である。図４Ｂの要部拡大図である。図１に示されるエアバッグが膨張展開されてから衝突体の衝突エネルギが吸収されるまでのエアバッグの内部圧力と時間との関係を示す図である。図２に示されるガス排出量調整機構の変形例を示す図である。本発明の第二実施形態に係るエアバッグ装置の全体構成を示す図である。図８の要部拡大図である。図８に示されるエアバッグ装置の動作説明図である。図８に示されるエアバッグ装置の動作説明図である。図１０Ａの要部拡大図である。図１０Ｂの要部拡大図である。

符号の説明

１０，７０エアバッグ装置
１２エアバッグ
１４ガス発生器
１６，７６ガス排出管（ガス排出部）
１８，７８ガス排出量調整機構（ガス排出量調整部）
３４，９４ガス排出通路
３８，９８バルブ部
４０，１００バルブシート部
４２，１０２バルブ部材
４４，１０４コイルスプリング（付勢部材）
４８，１０８バルブ開口
１０６紐材

Claims

ガスの供給を受けて膨張展開されるエアバッグと、
前記エアバッグに前記ガスを供給するガス発生器と、
前記エアバッグの内部ガスを外部に排出させるためのガス排出通路を有するガス排出部と、
前記エアバッグが膨張展開された状態にあるときに前記エアバッグに衝突体が衝突した場合には、前記エアバッグに作用する前記衝突体からの衝突荷重が大きいほど前記ガス排出通路からのガス排出量が少なくなるように、前記衝突荷重に応じて前記ガス排出通路の開度を調整するガス排出量調整部と、
を備えたエアバッグ装置。
前記ガス排出量調整部は、前記エアバッグに前記衝突体が衝突したことに伴う前記エアバッグの内部圧力の上昇が大きいほど前記ガス排出通路の開度を減少させる、
請求項１に記載のエアバッグ装置。
前記ガス排出量調整部は、
前記ガス排出通路と連通するバルブ開口を構成するバルブ部及びバルブシート部と、
前記バルブ部が一体に形成されると共に、前記バルブ部の前記バルブシート部に対する接離方向に変位可能とされ、且つ、前記バルブ部の前記バルブシート部に対する接近方向に前記エアバッグの内部圧力を受けるバルブ部材と、
前記バルブ部の前記バルブシート部に対する離間方向に前記バルブ部材を付勢する付勢部材と、
を有する、
請求項２に記載のエアバッグ装置。
前記ガス排出量調整部は、前記エアバッグに前記衝突体が衝突したことに伴う前記エアバッグの変形が大きいほど前記ガス排出通路の開度を減少させる、
請求項１に記載のエアバッグ装置。
）
前記ガス排出量調整部は、
前記ガス排出通路と連通するバルブ開口を構成するバルブ部及びバルブシート部と、
前記バルブ部が一体に形成されると共に、前記バルブ部の前記バルブシート部に対する接離方向に変位可能とされたバルブ部材と、
前記バルブ部の前記バルブシート部に対する接近方向に前記バルブ部材を付勢する付勢部材と、
前記バルブ部材と前記エアバッグとを連結し、前記エアバッグが膨張展開されることに伴って前記バルブ部の前記バルブシート部に対する離間方向に前記バルブ部材を引っ張る紐材と、
を有する、
請求項４に記載のエアバッグ装置。
ガスの供給を受けて膨張展開されるエアバッグと、
前記エアバッグに前記ガスを供給するガス発生器と、
前記エアバッグの内部ガスを外部に排出させるためのガス排出通路を有するガス排出部と、
前記ガス排出通路と連通するバルブ開口を構成するバルブ部及びバルブシート部と、
前記バルブ部が一体に形成されると共に、前記バルブ部の前記バルブシート部に対する接離方向に変位可能とされ、且つ、前記バルブ部の前記バルブシート部に対する接近方向に前記エアバッグの内部圧力を受けるバルブ部材と、
前記バルブ部の前記バルブシート部に対する離間方向に前記バルブ部材を付勢する付勢部材と、
を備えたエアバッグ装置。
ガスの供給を受けて膨張展開されるエアバッグと、
前記エアバッグに前記ガスを供給するガス発生器と、
前記エアバッグの内部ガスを外部に排出させるためのガス排出通路を有するガス排出部と、
前記ガス排出通路と連通するバルブ開口を構成するバルブ部及びバルブシート部と、
前記バルブ部が一体に形成されると共に、前記バルブ部の前記バルブシート部に対する接離方向に変位可能とされたバルブ部材と、
前記バルブ部の前記バルブシート部に対する接近方向に前記バルブ部材を付勢する付勢部材と、
前記バルブ部材と前記エアバッグとを連結し、前記エアバッグが膨張展開されることに伴って前記バルブ部の前記バルブシート部に対する離間方向に前記バルブ部材を引っ張る紐材と、
を備えたエアバッグ装置。