JP5053658B2 - エアバッグ装置 - Google Patents

Description

本発明は、折畳まれた袋状のエアバッグと、該エアバッグに膨張用のガスを供給するインフレータとを備えたエアバッグ装置に関する。

従来、自動車等の車両には、車両が衝突した際の衝撃から乗員を保護するエアバッグ装置が設置されている。

このエアバッグ装置には、運転者や助手席の乗員を保護するものの他に、後部座席の乗員や、車両が側面衝突したり、横転した際の衝撃から乗員を保護するもの等、種々のものが実用化されており、設置する場所に応じてエアバッグの形状等が異なっているが、その多くは、車両が衝突した際、インフレータより発生される高圧ガスにより袋状のエアバッグを膨張展開させて、衝突時の衝撃をエアバッグにより吸収緩和することにより、衝撃から乗員を保護する構造が採用されている。

一方従来のエアバッグ装置は、インフレータより噴出される高圧ガスにより瞬時にエアバッグを膨張させ、その後所定の方向へ展開させる構造となっているため、膨張展開初期にエアバッグに乗員等が当ると、膨張時の大きな衝撃が乗員等に作用することがある。

これを防止するため従来では、エアバッグの膨張展開初期に乗員等がエアバッグに近接している場合、これを事前に検知してエアバッグの膨張圧を調整することにより、乗員等に作用する衝撃を緩和したり、インフレータを複数設置して、膨張展開初期は１個のインフレータより高圧ガスを噴出させ、その後複数のインフレータより高圧ガスを噴出させて、エアバッグを所定形状に展開させるようにした車両用エアバッグが提案されている。

また別の方法として、エアバッグ膨張時の初期圧を十分に高くし、その後ベントホールより流出されるガスを広い範囲に分散させるようにしたエアバッグ装置が例えば特許文献１で提案されている。

前記特許文献１に記載のエアバッグ装置は、エアバッグに設けられたベントホールに筒状のノズルが延出されていて、このノズルはエアバッグの折り畳み状態ではエアバッグ内に収納されている。

これによってエアバッグの膨張初期には、エアバッグの内圧によりノズルがエアバッグの内壁に押し付けられてベントホールが閉鎖された状態となるため、初期内圧が確保され、その後エアバッグの内圧が所定圧より高くなると、ノズルがベントホールよりエアバッグの外方へ押し出されて筒状に拡開し、揺動しながらベントホールより排出されるガスを広い範囲に分散させるようになっている。
特開２００３−３２７０７１号公報

しかしエアバッグの膨張展開初期に乗員等がエアバッグに近接しているのを事前に検知して、エアバッグの膨張圧を調整する膨張圧を調整するようにしたエアバッグでは、エアバッグに設けられたベントホールの開口面積を電磁的開閉手段で調整したり、乗員等を検知する検知手段を必要とするため、装置が複雑かつ高価となる問題がある。

またインフレータを複数設けたエアバッグでは、インフレータの着火時期の調整が難かしかったり、膨張初期にはエアバッグの膨張圧力が不足するため、十分な衝撃吸収力が得られないことがある等の問題がある。

一方前記特許文献１に記載のエアバッグ装置のように、エアバッグの膨張初期はノズルによりベントホールが閉鎖され、エアバッグの内圧が所定圧より高くなったときにベントホールが開放されるようにしたものでは、エアバッグの膨張展開初期に乗員等がエアバッグに近接していて、内圧の高い状態でエアバッグに乗員等が当接した場合、膨張時の大きな衝撃が乗員等に作用してしまう。

かかる点に鑑み、本発明は、エアバッグの膨張展開過程に応じてエアバッグ内の膨張圧が調整できるエアバッグ装置を提供することを目的とするものである。

本発明のエアバッグ装置は、折畳まれた袋状のエアバッグと、該エアバッグに膨張用のガスを供給するインフレータとを備えたエアバッグ装置であって、該エアバッグが、膨張用ガスをエアバッグ外に排出可能なベントホールと、前記エアバッグにおけるベントホール周縁部に一端側が接続され、他端側が非膨張状態における前記エアバッグの外方に延出され、規制部材によりエアバッグ内部に連結されて前記エアバッグの膨張により該エアバッグ内に引き込まれ前記ベントホールの排気を規制する制御部材とを具備し、前記制御部材が前記エアバッグの内圧を受けて押し潰された状態となるよう構成したものである。

前記構成により、エアバッグの膨張展開初期においては制御部材がエアバッグの外側に延出しているために乗員拘束面に乗員等が当接すると、エアバッグ内の高圧ガスの一部がベントホールより外部へ排出されて、エアバッグ内の膨張圧が減少されるため、車両の衝突時乗員等がエアバッグに近接していて膨張展開初期のエアバッグに乗員等が当接しても、乗員等に作用する反発力を緩和しつつ乗員等を確実に拘束することができる。また、乗員等が膨張展開したエアバッグから離れている通常状態においては、制御部材がエアバッグ内に引き込まれることになって、ベントホールからの排気を制限することができ、この結果、エアバッグがインフレータから噴出されるガス圧を効率よく使用して膨張展開することができ、十分な衝撃吸収力を発揮することができる。

このようにエアバッグの膨張圧力の調整が、ベントホールの開口面積を調整する電磁的開閉手段や、乗員等を検知する検知手段等を用いずとも行うことができるため、調圧機能を有するエアバッグが安価に得られるようになる。

本発明のエアバッグ装置は、制御部材をベントホールに一端側が接続され、かつ他端側がエアバッグの外側へ延出されたチューブにより形成すると共に、規制部材をエアバッグの乗員拘束面と制御部材の他端側とを接続する紐状物により形成したものである。

前記構成により、制御部材や規制部材にエアバッグと同様な材料を使用することにより、エアバッグの縫製時に制御部材及び規制部材をエアバッグに縫製することができるため、エアバッグの製作が容易に行える。

本発明のエアバッグ装置は、制御部材を、先端側が順次小径、または順次大径となるテーパ状のチューブにより形成すると共に、規制部材をエアバッグの乗員拘束面と制御部材の他端側とを接続する紐状物により形成したものである。

前記構成により、エアバッグ内の高圧ガスが排気され難くして、エアバッグ内の圧力保持を高めることにより乗員拘束力をより大きくしたり、逆に制御部材の先端側の径を順次大きくして高圧ガスが抜けやすくすることにより、ソフトな拘束力が得られるようにする等の設定が自由に行えるようになる。

本発明のエアバッグ装置は、制御部材を、先端側の周長が順次減少するほぼ半円筒状のチューブにより形成すると共に、規制部材をエアバッグの乗員拘束面と制御部材の他端側とを接続する紐状物により形成したものである。

前記構成により、より少ない材料により制御部材を形成することができるため、部品コストの低減が図れる。

本発明のエアバッグ装置は、ベントホールを扁平な楕円状に形成して、このベントホールの周囲にほぼ同一断面形状を有するチューブ状の制御部材の一端を接続し、また制御部材の途中にスリットを形成して、このスリットより制御部材の外側へ引き出した規制部材を制御部材の先端部を迂回させ、引き出し側と反対側の先端部外周面に接続したものである。

前記構成により、エアバッグの膨張展開過程における制御部材の引き込み動作が確実に行える。

本発明のエアバッグ装置によれば、エアバッグの膨張展開初期に乗員拘束面に乗員等が当接した場合、エアバッグ内の高圧ガスの一部がベントホールより外部へ排出されて、エアバッグ内の膨張圧が減少されるため、車両の衝突時乗員等がエアバッグに近接していて膨張展開初期のエアバッグに乗員等が当接しても、乗員等に作用する反発力を緩和しつつ乗員等を確実に拘束することができる。また、乗員等が膨張展開したエアバッグから離れている通常状態においては、制御部材がエアバッグ内に引き込まれることになって、ベントホールからの排気を制限することができ、エアバッグが十分な衝撃吸収力を発揮することができる。このようにエアバッグの膨張圧力の調整が、ベントホールの開口面積を調整する電磁的開閉手段や、乗員等を検知する検知手段等を用いずとも行うことができるため、調圧機能を有するエアバッグが安価に得られるようになる。

本発明を助手席用エアバッグ装置に適用した実施の形態を、図面を参照して詳述する。

図１はエアバッグ装置におけるエアバッグの膨張展開過程を示す斜視図、図２は図１のＡ−Ａ線に沿う断面図、図３は排気調整手段の拡大斜視図、図４はエアバッグの膨張展開過程を示す作用説明図、図５はエアバッグ装置におけるエアバッグの最終膨張展開状態を示す作用説明図、図６は同断面図である。

図１及び図２に示すエアバッグ１は、助手席（図示せず）前方の例えばインストルメントパネル５内に設置された助手席用エアバッグを構成するもので、全体がナイロン等の織布を裁断することにより形成された複数枚の基布１ａを袋状に縫製することにより形成されており、膨張展開時、助手席の乗員と対向する面が乗員拘束面１ｂとなっている。

エアバッグ１の乗員拘束面１ｂと対向する側は、順次断面積が減少する形状となっていて、最小断面積部分にガス導入口１ｃが開口されており、このガス導入口１ｃにインフレータ２のガス噴出部２ａが気密に接続されている。

インフレータ２は、車両が衝突した際ガス噴出部２ａに開口された複数の小孔よりなるガス噴出孔２ｂよりエアバッグ１内に高圧ガスを噴出するようになっており、例えばディスク型のインフレータが採用されている。

エアバッグ１は、折り畳まれた状態でインフレータ２とともにインストルメントパネル５内に設置されていて、インフレータ２よりエアバッグ１内に高圧ガスが噴出されると、エアバッグ１の膨張圧でインストルメントパネル５の内面に形成されたテアライン（図示せず）を開裂し、乗員側へ展開されるようになっているが、エアバッグ１には、図１に示す膨張展開の過程の途中で、すでに展開が完了した部分となる位置の両側にベントホール１ｄが図２に示すように形成されている。

これらベントホール１ｄは、インフレータ２よりエアバッグ１内に噴出された高圧ガスの一部を排出することにより、乗員拘束面１ｂに当接した乗員に作用する反発力を緩和する機能を有しており、例えば円孔により形成されている。

ベントホール１ｄの周囲には、例えば円形の補強布１ｅが縫着されていて、ベントホール１ｄの周辺部が補強されていると共に、ベントホール１ｄより排出される高圧ガスの排気量を調整するための排気調整手段３が設けられている。

排気調整手段３は、ベントホール１ｄの周縁部に接続されたチューブよりなる制御部材３ａと、紐状物よりなる規制部材３ｂとからなる。

制御部材３ａは、エアバッグ１と同様なナイロンの織布によりベントホール１ｄとほぼ同径のチューブにより形成されていて、一端側が図２に示すようにベントホール１ｄの周囲に縫着されており、他端側はエアバッグ１の外側へ延出されている。

制御部材３ａの先端側内面には、エアバッグ１内よりベントホール１ｄを経て制御部材３ａ内に引き出された規制部材３ｂの一端が図３に示すように縫着されている。

規制部材３ｂもエアバッグ１と同様なナイロンの織布を紐状に縫製することにより形成されていて、他端側は図１及び図２に示すように、エアバック本体１の乗員拘束面１ｂの上部、例えば乗員の頭部が当接する付近の内面に縫着されている。

また規制部材３ｂの乗員拘束面縫着部から制御部材３ａのベントホール縫着部までの長さＬは、エアバッグ１が最終膨張展開状態のときに図６に示すように、制御部材３ａと規制部材３ｂがほぼ緊張する長さに設定されている。

次に前記構成されたエアバッグの作用を説明する。

ガス導入口１ｃがインフレータ２のガス噴出部２ａに気密に接続されたエアバッグ１は、全体が折り畳まれた状態でインフレータ２とともにインストルメントパネル５の内側に装着されており、エアバッグ１の上面を覆うインストルメントパネル５の内面には、テアラインが例えばＨ状に形成されている。

またエアバッグ１を折り畳む際、ベントホール１ｄに予め縫着されている制御部材３ａは、エアバッグ１の外側へ延出され、紐状の規制部材３ｂは、エアバッグ１の膨張展開に支障をきたさないよう折り畳まれた状態でエアバッグ１内に収納されている。

一方車両が衝突した際に発生する衝撃を図示しない衝突感知手段が感知すると、インフレータ２のガス噴出孔２ｂより高圧ガスがエアバッグ１内へ噴出され、エアバッグ１が膨張を開始するため、エアバッグ１の膨張圧によりテアラインが開裂して、インストルメントパネル５の一部が扉状に開放する。

これによってエアバッグ１は、開放された開口部から乗員方向へ膨張展開を開始するが、このとき折り畳まれたエアバッグ１により制御部材３ａは押し潰された状態にあるため、ベントホール１ｄは閉鎖状態にあり、インフレータ２より噴出される高圧ガスによりエアバッグ１を所定の方向に確実に膨張展開させることができる。

その後エアバッグ１が図１に示す膨張展開過程の途中に達すると、エアバッグ１のベントホール１ｄが設けられている部分が図１に示すように展開された状態となり、ベントホール１ｄより図３に示すようにガスの排出が可能となる。

また車両が衝突した際インストルメントパネルの近傍に乗員や荷物等の物体があると、高圧ガスにより膨張展開されるエアバッグ１の乗員拘束面１ｂは乗員が通常の姿勢で着席している場合に比べて早い時期に乗員等に当接することになる。

すなわちエアバッグ１の膨張展開過程の途中で乗員拘束面１ｂに図４に示すように乗員が当接することになる。

しかし、このときベントホール１ｄに設けられた制御部材３ａから高圧ガスが排出できる状態にあるため、乗員拘束面１ｂに乗員が当接すると、エアバッグ１内の高圧ガスの一部がベントホール１ｂより制御部材３ａ内を経て外部へ排出される。

これによってエアバッグ１内の膨張圧が減少するため、乗員に作用する反発力を緩和しつつ、乗員を拘束することができるようになる。

また乗員が通常の姿勢で着席している場合には、エアバッグ１は図１及び図２の状態からさらに膨張展開を続け、図５及び図６に示す最終形状にまで膨張展開される。

この過程でエアバッグ１の展開に伴い、乗員拘束面１ｂの内面に縫着された規制部材３ｂも展伸され、緊張状態になったときにベントホール１ｄより外側へ延出されていたチューブよりなる制御部材３ａがベントホール１ｄよりエアバッグ１内へと引き込まれる。

これによって制御部材３ａはエアバッグ１の内圧を受けて押し潰された状態となり、エアバッグ１内の高圧ガスがベントホール１ｄより外側へ排出されるのを制限するため、インフレータ２から噴出される高圧ガスを効率よく利用することができ、エアバッグ１は高圧により最終形状にまで膨張展開されるようになる。

そして最終形状にまで膨張展開されたエアバッグ１の乗員拘束面１ｂに乗員が当接すると、乗員により乗員拘束面１ｂが前方へ押されて規制部材３ｂが弛むため、制御部材３ａにも弛みが生じてベントホール１ｄからの排気が可能になり、これによって乗員に作用する反発力を緩和しつつ乗員を確実に拘束することが可能になる。

一方図７ないし図１２は排気調整手段の変形例を示すもので、次にこれら変形例について説明する。

なお前記実施の形態と同一部分は同一符号を付して、その説明を省略する。

図７に示す第１変形例では、排気調整手段３の制御部材３ａを、縫着端側がベントホール１ｄとほぼ同径で、先端側へ順次小径となるテーパ状に形成し、エアバッグ１内よりベントホール１ｄを経て制御部材３ａ内に延出された規制部材３ｂの端部を、制御部材３ａの先端側内面に縫着した構成となっている。

この第１変形例も排気調整手段３としての機能は、前記実施の形態と同様であるが、制御部材３ａの先端を小径とすることにより、エアバッグ１が途中まで膨張展開された際に、エアバッグ１内の高圧ガスが一気に抜けるのを防止できると共に、制御部材３ａがエアバッグ１内に引き込まれた状態では、小径な先端部よりエアバッグ１内の高圧ガスが排気されに難くなるため、エアバッグ１内の圧力保持が容易となり、より大きな乗員拘束力が得られるようになる。

図８に示す第２変形例は、逆に制御部材３ａの先端側の径が縫着側の径より大きいラッパ状とした構成となっている。

この第２変形例では、制御部材３ａがエアバッグ１の外側へ延出している状態でも、エアバッグ１内へ引き込まれている状態でもエアバッグ１内の高圧ガスが排出しやすくなるため、エアバッグ１の膨張展開過程の途中でも、また最終形状に膨張展開された状態でも、ソフトな拘束力が得られるようになる。

図９に示す第３変形例では、排気調整手段３の制御部材３ａをほぼ半円筒状に形成し、しかも先端側の周長を縫着側から先端側へ順次減小させた形状とした構成となっており、第２変形例と同様な機能が得られる上、制御部材３ａがほぼ半円筒なのでエアバッグ１に縫着する作業が容易であり、使用する織布の量も少ないので、コストの面で有利となる。

図１０ないし図１２に示す第４変形例では、ベントホール１ｄを扁平な楕円状に形成して、この制御部材ベントホール１ｄの周囲にほぼ同一形状の断面を有するチューブ状の制御部材３ａの一端を縫着している。

また制御部材３ａの途中にスリット３ｃを形成して、このスリット３ｃより規制部材３ｂを制御部材３ａの外側へ引き出し、さらに先端側を制御部材３ａの先端部を迂回させ、引き出し側と反対側の先端部外周面に縫着した構成となっている。

前記構成された第４変形例になる排気調整手段３は、ベントホール１ｄより制御部材３ａがエアバッグ１の外側へ延出された状態では、図１１に示すようにベントホール１ｄよりエアバッグ１内の高圧ガスを排気可能となっており、エアバッグ１内へ制御部材３ａが引き込まれると、図１２に示すようにエアバッグ１内の圧力により押し潰された状態となるため、エアバッグ１内の高圧ガスの排出を制限できるようになる。

また乗員拘束面１ｄが乗員に当接すると規制部材３ｂが弛んで、制御部材３ｂの開口面積も大きくなるため、より多くの高圧ガスをエアバッグ１外へ排出できるようになり、これによって前記実施の形態と同様な作用効果が得られる。

なお前記実施の形態及び各変形例とも、助手席用エアバッグに実施した場合であるが、助手席以外のエアバッグ、例えば運転者用エアバッグや後部席用エアバッグ等にも適用できるものである。

本発明のエアバッグ装置は、エアバッグの膨張展開初期においては制御部材がエアバッグの外側に延出しているために、エアバッグ内の高圧ガスの一部がベントホールより外部へ排気されるため、車両の衝突時乗員等がエアバッグに近接していて膨張展開初期のエアバッグに乗員等が当接しても、乗員等に作用する反発力を緩和しつつ乗員等を確実に拘束することができ、また、乗員等が膨張展開したエアバッグから離れている通常状態においては、制御部材がエアバッグ内に引き込まれて高圧ガスの排出量を制限して、エアバッグをインフレータから噴出されるガス圧を効率よく使用して膨張展開させて、十分な衝撃吸収力を発揮することができることから、折畳まれた袋状のエアバッグと、該エアバッグに膨張用のガスを供給するインフレータとを備えたエアバッグ装置等に最適である。

本発明の実施の形態になるエアバッグ装置におけるエアバッグの膨張展開過程を示す斜視図である。 図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。 本発明の実施の形態になるエアバッグ装置に設けられた排気調整手段の拡大斜視図である。 本発明の実施の形態になるエアバッグ装置におけるエアバッグの膨張展開過程を示す作用説明図である。 本発明の実施の形態になるエアバッグ装置におけるエアバッグの最終膨張展開状態を示す作用説明図である。 本発明の実施の形態になるエアバッグ装置におけるエアバッグの膨張展開過程の最終状態を示す断面図である。 本発明の実施の形態になるエアバッグ装置におけるエアバッグに設けられた排気調整手段の第１変形例を示す斜視図である。 本発明の実施の形態になるエアバッグ装置におけるエアバッグに設けられた排気調整手段の第２変形例を示す斜視図である。 本発明の実施の形態になるエアバッグ装置におけるエアバッグに設けられた排気調整手段の第３変形例を示す斜視図である。 本発明の実施の形態になるエアバッグ装置におけるエアバッグに設けられた排気調整手段の第４変形例を示す斜視図である。 本発明の実施の形態になるエアバッグ装置におけるエアバッグに設けられた排気調整手段の第４変形例を示す作用説明図である。 本発明の実施の形態になるエアバッグ装置におけるエアバッグに設けられた排気調整手段の第４変形例を示す作用説明図である。

符号の説明

１ エアバッグ
１ｂ 乗員拘束面
１ｄ ベントホール
２ インフレータ
３ 排気調整手段
３ａ 制御部材
３ｂ 規制部材

Claims (5)

1. 折畳まれた袋状のエアバッグと、該エアバッグに膨張用のガスを供給するインフレータとを備えたエアバッグ装置であって、該エアバッグが、
   膨張用ガスをエアバッグ外に排出可能なベントホールと、
   前記エアバッグにおけるベントホール周縁部に一端側が接続され、他端側が非膨張状態における前記エアバッグの外方に延出され、規制部材によりエアバッグ内部に連結されて前記エアバッグの膨張により該エアバッグ内に引き込まれ前記ベントホールの排気を規制する制御部材と、
   を具備し、前記制御部材が前記エアバッグの内圧を受けて押し潰された状態となることを特徴とするエアバッグ装置。
2. 前記制御部材を前記ベントホールに一端側が接続され、かつ他端側が前記エアバッグの外側へ延出されたチューブにより形成すると共に、前記規制部材を前記エアバッグの乗員拘束面と前記制御部材の他端側とを接続する紐状物により形成してなる請求項１に記載のエアバッグ装置。
3. 前記制御部材を、先端側が順次小径、または順次大径となるテーパ状のチューブにより形成すると共に、前記規制部材を前記エアバッグの乗員拘束面と前記制御部材の他端側とを接続する紐状物により形成してなる請求項１に記載のエアバッグ装置。
4. 前記制御部材を、先端側の周長が順次減少するほぼ半円筒状のチューブにより形成すると共に、前記規制部材を前記エアバッグの乗員拘束面と前記制御部材の他端側とを接続する紐状物により形成してなる請求項１に記載のエアバッグ装置。
5. 前記ベントホールを扁平な楕円状に形成して、このベントホールの周囲にほぼ同一断面形状を有するチューブ状の制御部材の一端を接続し、また前記制御部材の途中にスリットを形成して、このスリットより前記制御部材の外側へ引き出した前記規制部材を前記制御部材の先端部を迂回させ、引き出し側と反対側の先端部外周面に接続してなる請求項１に記載のエアバッグ装置。

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