JP5760929B2

JP5760929B2 - エアバッグ装置

Info

Publication number: JP5760929B2
Application number: JP2011222877A
Authority: JP
Inventors: 修深渡瀬; 誠尾関
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2011-10-07
Filing date: 2011-10-07
Publication date: 2015-08-12
Anticipated expiration: 2031-10-07
Also published as: JP2013082297A

Description

本発明は、自動車等の車両に搭載される乗員保護用のエアバッグ装置に関する。

下記特許文献１に示されたエアバッグ装置では、インフレータから噴出されるガスの熱によるバッグの損傷を防止するための補強布が、バッグ内に設けられている。この補強布には、バッグに形成されたインフレータ挿入用のスリットに対応したスリットが形成されており、これらのスリットを通してバッグ内にインフレータが挿入される構成になっている。また、バッグの外側には、閉塞布が設けられている。この閉塞布は、一端側が補強布と共にバッグに縫合され、他端側がインフレータの取付部（スタッドボルト）に係止される構成になっている。この閉塞布がバッグの外側に密着してバッグのスリットを覆うことにより、バッグからのガス漏れを防止するようにしている。

特開平１１−１１５６７３号公報

しかしながら、上述の如きエアバッグ装置では、閉塞布とバッグの外側との密着状態が良好に確保されない場合には、インフレータ（ガス発生装置）から噴出される高圧のガスが、バッグ及び補強布の各スリット（ガス発生装置用の挿入口）、及びバッグと閉塞布の間を通って外部に漏れる可能性がある。これを防止するためには、ガス発生装置をバッグ内に挿入した後で、閉塞布の他端側等をバッグに縫製することが考えられるが、縫製作業が煩雑になり、ガス発生装置の組付作業性が悪化する虞がある。

本発明は上記事実を考慮し、エアバッグに形成されたガス発生装置用の挿入口からのガス漏れを効果的に抑制できると共に、ガス発生装置の組付作業性を良好にすることができるエアバッグ装置を得ることを目的としている。

請求項１に記載の発明に係るエアバッグ装置は、エアバッグケースと、袋状に形成されると共に、ガス発生装置用の挿入口が形成されたエアバッグと、前記挿入口を通過可能に構成されて前記エアバッグ内に設けられ、前記エアバッグケースとの間に前記エアバッグにおける前記挿入口側を挟んだ状態で前記エアバッグケースに締結固定され、作動することにより複数のガス噴出口からガスを噴出すると共に、前記複数のガス噴出口の一部が前記挿入口と対向して配置された円柱状のガス発生装置と、前記エアバッグにおける前記挿入口側と共に前記ガス発生装置と前記エアバッグケースとの間に挟まれた状態で前記エアバッグ内に設けられ、前記複数のガス噴出口の一部と前記挿入口との間に介在すると共に、一端側が前記エアバッグに縫製され、他端が自由端とされて前記エアバッグにおける前記挿入口及びその周辺部を覆った防炎布と、を備え、前記エアバッグケースは、車両の助手席の前方でインストルメントパネルの頂壁部の裏面側に設けられ、前記エアバッグは、前記ガス発生装置が作動した際に、前記頂壁部に設けられたエアバッグドアを展開させつつ助手席側へ膨張展開すると共に、前記挿入口が前記エアバッグケースの底壁部と対向して配置され、前記防炎布の一端側は、前記挿入口の車両前方側で前記エアバッグに縫製され、前記ガス発生装置の外周部に設けられた一対の締結具を前記エアバッグの前記挿入口の車両幅方向両側及び前記防炎布における前記エアバッグの前記挿入口に対応した位置の車両幅方向両側に貫通させて当該ガス発生装置を前記エアバッグケースに締結固定している。

請求項１に記載のエアバッグ装置では、エアバッグにガス発生装置用の挿入口が形成されており、エアバッグ内に設けられたガス発生装置は、エアバッグケースとの間にエアバッグにおける挿入口側を挟んだ状態でエアバッグケースに締結固定されている。このガス発生装置は、複数のガス噴出口の一部が上記挿入口と対向して配置されている。また、エアバッグ内には、エアバッグの一部と共にガス発生装置とエアバッグケースとの間に挟まれた防炎布が設けられている。この防炎布は、上記複数のガス噴出口の一部と上記挿入口との間に介在しており、エアバッグにおける挿入口及びその周辺部を覆っている。このため、ガス発生装置が作動して複数のガス噴出口からガスが噴出された際には、複数のガス噴出口の一部から噴出されるガスの圧力によって、防炎布がエアバッグにおける挿入口及びその周辺部に密着される。これにより、挿入口を良好に閉塞することができるので、挿入口からのガス漏れを効果的に抑制することができる。しかも、上述の如く、ガス噴出口から噴出されるガスの圧力を利用して、防炎布をエアバッグに密着させる構成である。このため、エアバッグへのガス発生装置の組付に際し、挿入口を通してエアバッグ内にガス発生装置を挿入した後で、防炎布をエアバッグに縫製するなどの追加処理をしなくても、ガス漏れ抑制効果を良好に確保することができる。したがって、ガス発生装置の組付作業性を良好にすることができる。また、一端側がエアバッグに縫製された防炎布は、他端が自由端とされているため、エアバッグの挿入口を通してエアバッグ内にガス発生装置を挿入する際には、防炎布の他端側を一端側の方へ捲ることにより、挿入口を開放することができる。しかも、防炎布の一端側がエアバッグに縫製されているため、ガス発生装置をエアバッグケースに締結固定する際等に、防炎布がエアバッグに対して不用意に位置ずれすることを防止できる。これにより、ガス発生装置の組付作業性をより一層良好にすることができる。さらに、ガス発生装置をエアバッグケースに締結固定した締結具がエアバッグ及び防炎布を貫通することにより、エアバッグ及び防炎布をエアバッグケース及びガス発生装置に良好に係止することができる。これにより、ガス発生装置のガス噴出口から噴出されるガスの圧力などによって、防炎布がエアバッグの挿入口に対して不用意に位置ずれすることを防止又は効果的に抑制することができる。さらにまた、エアバッグケースが、車両の助手席の前方でインストルメントパネルの頂壁部の裏面側に設けられている（所謂トップマウントタイプの助手席用エアバッグ装置とされている）。このエアバッグケース内に折り畳み状態で収納されたエアバッグは、ガス発生装置用の挿入口がエアバッグケースの底壁と対向して配置されている。このエアバッグは、ガス発生装置が作動した際に、上記頂壁部に設けられたエアバッグドアを展開させつつ助手席側へ膨張展開する。このような構成の場合、エアバッグにおいて、挿入口の車両前方側からインストルメントパネルの上方を経由して助手席側へ至る部位（以下、上方部位という）よりも、挿入口の車両後方側からインストルメントパネルの後方へ延びて助手席側へ至る部位の方が強く伸張されることが多い。この点、本発明では、防炎布の一端側が、エアバッグにおける挿入口の車両前方側、すなわち上方部位の側に縫製されているため、エアバッグの膨張展開時に防炎布がエアバッグによって引っ張られることを抑制することができる。これにより、エアバッグの膨張展開時に、防炎布がエアバッグの挿入口に対して不用意に位置ずれすることを防止又は効果的に抑制することができる。

以上説明したように、本発明に係るエアバッグ装置では、エアバッグに形成されたガス発生装置用の挿入口からのガス漏れを効果的に抑制できると共に、ガス発生装置の組付作業性を良好にすることができる。

本発明の実施形態に係る助手席用エアバッグ装置が搭載された車両におけるインストルメントパネル周辺の概略的な構成を示す縦断面図である。同助手席用エアバッグ装置の主要部の構成を示す拡大縦断面図である。同助手席用エアバッグ装置の構成部材であるエアバッグ、インフレータ及び防炎布の構成を示す斜視図である。同助手席用エアバッグ装置のエアバッグにインフレータが挿入される際の状況を説明するための縦断面図である。

以下、図１〜図４を用いて、本発明の一実施形態に係るエアバッグ装置としての助手席用エアバッグ装置１０について説明する。なお、各図中に適宜示される矢印ＦＲは車両前方向を示し、矢印ＵＰは車両上方向を示し、矢印Ｗは車両幅方向を示している。

＜構成＞
図１に示されるように、本実施形態に係る助手席用エアバッグ装置１０は、所謂トップマウントタイプの助手席用エアバッグ装置であり、インストルメントパネル１２における頂壁部１２Ａの助手席側に配置されている。この助手席用エアバッグ装置１０は、エアバッグケース１４と、エアバッグドア１６、１８と、エアバッグ２０と、ガス発生装置としてのインフレータ２２と、防炎布２４と、を有している。

エアバッグケース１４は、金属材料等からなる箱体（図２参照）であり、図示しない助手席の前方でインストルメントパネル１２の裏面側に、車両上方側が開口側となるようにして配置されている。このエアバッグケース１４は、図示しないインパネリインフォース等の強度部材にブラケットを介して支持されると共に、図示しないリテーナを介してインストルメントパネル１２に連結されている。

エアバッグケース１４の上方でインストルメントパネル１２の頂壁部１２Ａには、エアバッグドア１６、１８が設けられている。これらのエアバッグドア１６、１８は、エアバッグ２０の膨張圧を受けて前後に展開し、頂壁部１２Ａにエアバッグ膨出用の開口部２６を形成する構成になっている。なお、図１では、エアバッグドア１６、１８が展開した状態が図示されているが、これらのエアバッグドア１６、１８は、通常は脆弱なティアライン部（破断予定部）によって連結されており、バッグ膨張圧を受けた際に上記ティアライン部が破断する構成になっている。

エアバッグ１４は、図３に示される本体パネル２８と左右一対の側面パネル３０とが縫製されることにより袋状に形成されたものであり、通常は折り畳まれた状態でエアバッグケース１４内に収納されている。このエアバッグ２０は、インフレータ２２から噴出されるガスの圧力によって膨張することにより、エアバッグドア１６、１８を前後に展開させつつ、助手席側へ膨張展開するように構成されている（図１図示状態）。このエアバッグ２０は、膨張展開状態で車幅方向から見た場合には、前端側が窄まり後端側が車両上下方向に広がる形状を成している。

インフレータ２２は、上記エアバッグ２０内に配設されている。このインフレータ２２は、スタッドボルト付きシリンダ型のインフレータであり、円柱状に形成されている。また、このインフレータ２２は、所謂デュアルステージインフレータであり、当該インフレータ２２の軸線方向に並んで配設された２つのガス発生器３２、３４（図４参照）を備えている。このインフレータ２２では、低速衝突時（予め定められた速度以下での衝突時）や近接乗員状態（予め定めた位置より車両前方側に助手席の乗員が位置する状態）での衝突時には、１段目のガス発生器３２を作動後、所定時間経過後に２段目のガス発生器３４を作動させることにより、エアバッグ２０の展開速度を遅くすることができる。一方、高速衝突時等には、１段目と２段目のガス発生器３２、３４を同時に作動させることにより、エアバッグ２０の展開速度を速くすることができる。これにより、低速衝突時、近接乗員状態での衝突時、及び高速衝突時の何れの場合においても、乗員を適切に保護することができる。

このインフレータ２２の軸線方向中央部付近には、１段目のガス発生器３２に対応した複数のガス噴出口３６と、２段目のガス発生器３４に対応した複数のガス噴出口３８とが形成されている。複数のガス噴出口３６及び３８は、何れもインフレータ２２の周方向に並んで配置されていると共に、インフレータ２２の軸線方向に並んで設けられている。このインフレータ２２では、１段目のガス発生器３２が作動した際には、複数のガス噴出口３６からガスが噴出され、２段目のガス発生器３４が作動した際には、複数のガス噴出口３８からガスが噴出される。なお、以下の説明では２つのガス発生器３２、３４の作動タイミングについての説明は省略し、単にインフレータ２２として説明する。

インフレータ２２の軸線方向両端側には、インフレータ２２の半径方向外側へ突出した一対のスタッドボルト４０が設けられている。これらのスタッドボルト４０は、エアバッグ２０の根元部２０Ａに形成された一対の取付孔４２（図３参照）、及びエアバッグケース１４の底壁部１４Ａに形成された一対の取付孔（図示せず）を貫通すると共に、ナット４８に螺合している。これにより、インフレータ２２がエアバッグケース１４に締結固定されている。また、インフレータ２２とエアバッグケース１４との間には、エアバッグ２０における根元部２０Ａの一部（後述する挿入口５０側）が挟まれており、これにより、エアバッグ２０の根元部２０Ａがエアバッグケース１４に係止されている。

エアバッグ２０の根元部２０Ａには、エアバッグケース１４の底壁部１４Ａと対向する部位に、上記インフレータ２２用の挿入口５０が形成されている。この挿入口５０は、インフレータ２２の直径と同等又は僅かに大径な円形状に形成されており、図３に示されるように、外周の一部にはスタッドボルト４０を通過させるための切欠部５０Ａが形成されている。これにより、インフレータ２２が挿入口５０を通過可能とされている。この挿入口５０には、インフレータ２２の軸線方向中央部付近が上方側から重なっており、インフレータ２２に設けられた複数のガス噴出口３６、３８のうちエアバッグケース１４側を向いた一部が挿入口５０と対向している。

なお、図３に示されるように、エアバッグ２０の左右の側面パネル３０には、それぞれコネクタ用の開口５２が形成されており、図示しないワイヤハーネスに設けられたコネクタが各開口５２を介してインフレータ２２の軸線方向両端部に接続される構成になっている。上記のワイヤハーネスは、エアバッグＥＣＵに接続されており、エアバッグＥＣＵは、衝突センサからの信号に基づいて車両の前面衝突を判定した際又は前面衝突を予測した際に、インフレータ２２に対して作動電流を流すように構成されている。

一方、防炎布２４は、シリコンコートが施された矩形状の布材であり、インフレータ２２と共にエアバッグ２０内に設けられている。この防炎布２４は、挿入口５０よりも充分に大きく形成されており、エアバッグ２０の根元部２０Ａとインフレータ２２との間に配置されている。この防炎布２４は、エアバッグ２０における挿入口５０及びその周辺を覆っており、中央側がインフレータ２２と挿入口５０との間に介在している。

この防炎布２４は、図１〜図３に示されるように、挿入口５０の車両前方側に位置する一端２４Ａ側が縫製部Ｓにおいてエアバッグ２０の本体パネル２８に縫製されており、他端２４Ｂが自由端とされている。また、この防炎布２４には、インフレータ２２における一対のスタッドボルト４０が貫通した一対の取付孔５４が形成されており、エアバッグケース１４とインフレータ２２との間にエアバッグ２０の根元部２０Ａの一部と防炎布２４の一部とが挟まれている。なお、防炎布２４の形状は、矩形状に限らず適宜変更することができる。また、防炎布に施すコーティングは、シリコンコートに限らず、ＰＥＴコート等の他の種類のコーティングであってもよい。

上記構成の助手席用エアバッグ装置１０が製造される際には、先ず、図４に示されるように、挿入口５０を通してエアバッグ２０内にインフレータ２２が挿入される。次いで、インフレータ２２のスタッドボルト４０が、防炎布２４の取付孔５４及びエアバッグ２０の取付孔４２に差し込まれ、インフレータ２２の軸線方向両端部にワイヤハーネスのコネクタが接続される。その後、エアバッグ２０が所定の折り畳み方で折り畳まれ、エアバッグケース１４内に収容される。このとき、インフレータ２２のスタッドボルト４０がエアバッグケース１４の底壁部１４Ａの取付孔４６に差し込まれ、スタッドボルト４０にナット４８が螺合される。その後、エアバッグケース１４がリテーナを介してインストルメントパネル１２に連結されると共にブラケットを介してインパネリインフォース等の強度部材に固定される。

＜作用及び効果＞
次に、本実施形態の作用及び効果について説明する。

上記構成の助手席用エアバッグ装置１０では、エアバッグ２０にインフレータ挿入用の挿入口５０が形成されており、エアバッグ２０内に設けられたインフレータ２２は、エアバッグケース１４との間にエアバッグ２０における挿入口５０側を挟んだ状態でエアバッグケース１４に締結固定されている。このインフレータ２２は、複数のガス噴出口３６、３８の一部が上記挿入口５０と対向して配置されている。また、エアバッグ２０内には、エアバッグ２０の一部と共にインフレータ２２とエアバッグケース１４との間に挟まれた防炎布２４が設けられている。この防炎布２４は、上記複数のガス噴出口３６、３８の一部と挿入口５０との間に介在しており、エアバッグ２０の根元部２０Ａにおける挿入口５０及びその周辺部を覆っている。

このため、インフレータ２２が作動して複数のガス噴出口３６、３８からガスＧ（図２参照）が噴出された際には、複数のガス噴出口３６、３８の一部から噴出されるガスＧの圧力によって、防炎布２４がエアバッグ２０における挿入口５０及びその周辺部に密着される（押し付けられる）。この際の反力は、エアバッグケース１４の底壁部１４Ａによって支持される。これにより、挿入口５０を良好に閉塞することができるので、挿入口５０からのガス漏れを効果的に抑制することができる。

しかも、上述の如く、ガス噴出口３６、３８から噴出されるガスＧの圧力を利用して、防炎布２４をエアバッグ２０に密着させる構成である。このため、エアバッグ２０へのインフレータ２２の組付に際し、挿入口５０を通してエアバッグ２０内にインフレータ２２を挿入した後で、防炎布２４の他端２４Ｂ側をエアバッグ２０に縫製するなどの追加処理をしなくても、ガス漏れ抑制効果を良好に確保することができる。したがって、インフレータ２２の組付作業性を良好にすることができる。

また、本実施形態では、防炎布２４の一端２４Ａ側が縫製部Ｓにおいてエアバッグ２０に縫製され、防炎布２４の他端２４Ｂが自由端とされている。このため、エアバッグ２０の挿入口５０を通してエアバッグ２０内にインフレータ２２を挿入する際には、防炎布２４の他端２４Ｂ側を一端２４Ａ側の方へ捲ることにより、挿入口５０を開放することができる。しかも、防炎布２４の一端２４Ａ側がエアバッグ２０に縫製されているため、インフレータ２２をエアバッグケース１４に締結固定する際等に、防炎布２４がエアバッグ２０に対して不用意に位置ずれすることを防止できる。これにより、インフレータ２２の組付作業性をより一層良好にすることができる。

さらに、本実施形態では、インフレータ２２をエアバッグケース１４に締結固定した一対のスタッドボルト４０が、エアバッグ２０の取付孔４２及び防炎布２４の取付孔２４を貫通している。これにより、エアバッグ２０及び防炎布２４をエアバッグケース１４及びインフレータ２２に良好に係止することができるので、インフレータ２２から噴出されるガスＧの圧力などによって、防炎布２４がエアバッグ２０の挿入口５０に対して不用意に位置ずれすることを防止又は効果的に抑制することができる。

また、本実施形態では、防炎布２４の一端２４Ａ側が挿入口５０の車両前方側でエアバッグ２０に縫製されているため、エアバッグ２０の膨張展開時に防炎布２４がエアバッグ２０に対して位置ずれすることを防止又は効果的に抑制することができる。つまり、トップマウントタイプの助手席用エアバッグ装置１０では、エアバッグ２０において、図１に示される上方部位２０Ｕ（挿入口５０の車両前方側からインストルメントパネル１２の上方を経由して助手席側へ至る部位）よりも、図１に示される下方部位２０Ｌ（挿入口５０の車両後方側からインストルメントパネル１２の後方へ延びて助手席側へ至る部位）の方が強く伸張されることが多い。これは、一般に下方部位２０Ｌの長さ寸法Ｌ２が上方部位２０Ｕの長さ寸法Ｌ１よりも短く設定されるためである。この点、本実施形態では、防炎布２４の一端２４Ａ側が、エアバッグ２０における挿入口５０よりも上方部位２０Ｕの側に縫製されている。これにより、防炎布２４がエアバッグ２０の膨張展開時にエアバッグ２０によって引っ張られることを抑制することができるので、防炎布２４がエアバッグ２０の挿入口５０に対して不用意に位置ずれすることを防止又は効果的に抑制することができる。したがって、挿入口５０からのガス漏れを良好に防止することができる。

＜実施形態の補足説明＞
上記実施形態では、防炎布２４が挿入口５０の車両前方側でエアバッグ２０に縫製された構成にしたが、請求項１〜請求項３に係る発明はこれに限らず、防炎布が挿入口の車両後方側でエアバッグに縫製された構成にしてもよい。

また、上記実施形態では、本発明がトップマウントタイプの助手席用エアバッグ装置１０に対して適用された場合について説明したが、請求項１〜請求項３に係る発明はこれに限らず、本発明は、インストルメントパネルの上下方向中間部に配設されるミッドマウントタイプの助手席用エアバッグ装置や、車両衝突時に乗員の膝を保護するニーエアバッグ装置などに対しても適用することができる。

また、上記実施形態では、インフレータ２２（ガス発生装置）に設けられた一対のスタッドボルト４０（締結具）がエアバッグ２０及び防炎布２４を貫通した構成にしたが、請求項１及び請求項２に係る発明はこれに限らず、ガス発生装置をエアバッグケースに締結固定する締結具が、防炎布を貫通しない構成にしてもよい。この場合、防炎布は、単にエアバッグの一部と共にガス発生装置とエアバッグケースとの間に挟まれる構成になる。

また、上記実施形態では、防炎布２４の一端２４Ａ側がエアバッグ２０に縫製され、防炎布２４の他端２４Ｂが自由端とされた構成にしたが、請求項１に係る発明はこれに限らず、防炎布が全くエアバッグに縫製されない構成にしてもよい。

さらに、上記実施形態では、ガス発生装置がインフレータ２２のみによって構成された場合について説明したが、請求項１に係る発明はこれに限らず、ガス発生装置がリテーナを備えた構成にしてもよい。この場合、インフレータがリテーナに取り付けられると共に、リテーナに設けられたスタッドボルト等によりリテーナがエアバッグケースに固定される構成になる。

その他、本発明は、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更して実施できる。また、本発明の権利範囲が上記実施形態に限定されないことはいうまでもない。

１０助手席用エアバッグ装置（エアバッグ装置）
１２インストルメントパネル
１２Ａ頂壁部
１４エアバッグケース
１４Ａ底壁部
２０エアバッグ
２２インフレータ（ガス発生装置）
２４防炎布
２４Ａ一端
２４Ｂ他端
３８ガス噴出口
４０スタッドボルト（締結具）
５０挿入口

Claims

エアバッグケースと、
袋状に形成されると共に、ガス発生装置用の挿入口が形成されたエアバッグと、
前記挿入口を通過可能に構成されて前記エアバッグ内に設けられ、前記エアバッグケースとの間に前記エアバッグにおける前記挿入口側を挟んだ状態で前記エアバッグケースに締結固定され、作動することにより複数のガス噴出口からガスを噴出すると共に、前記複数のガス噴出口の一部が前記挿入口と対向して配置された円柱状のガス発生装置と、
前記エアバッグにおける前記挿入口側と共に前記ガス発生装置と前記エアバッグケースとの間に挟まれた状態で前記エアバッグ内に設けられ、前記複数のガス噴出口の一部と前記挿入口との間に介在すると共に、一端側が前記エアバッグに縫製され、他端が自由端とされて前記エアバッグにおける前記挿入口及びその周辺部を覆った防炎布と、
を備え、
前記エアバッグケースは、車両の助手席の前方でインストルメントパネルの頂壁部の裏面側に設けられ、
前記エアバッグは、前記ガス発生装置が作動した際に、前記頂壁部に設けられたエアバッグドアを展開させつつ助手席側へ膨張展開すると共に、前記挿入口が前記エアバッグケースの底壁部と対向して配置され、
前記防炎布の一端側は、前記挿入口の車両前方側で前記エアバッグに縫製され、
前記ガス発生装置の外周部に設けられた一対の締結具を前記エアバッグの前記挿入口の車両幅方向両側及び前記防炎布における前記エアバッグの前記挿入口に対応した位置の車両幅方向両側に貫通させて当該ガス発生装置を前記エアバッグケースに締結固定する、
エアバッグ装置。