JP6124256B2 - 車両用エアバック装置 - Google Patents

Description

この発明は、エアバッグを収容する収容部を有し、ガス発生器から供給される膨張用ガスにより、収容部の開口からエアバッグを膨張・展開させる車両用エアバッグ装置に関する。

ガス発生器から供給されるガスを利用した車両用エアバッグ装置では、車両の前方衝突時での乗員への拘束性能を高めるために、エアバッグを位置精度よく膨張・展開させることが要求されている。そこで、エアバッグの膨張・展開時に、エアバッグの前部の上面をウィンドシールドに圧接させるとともに、前部の下面をインストルメントパネルの上面を形成する上部パネルに圧接させることにより、エアバッグの位置を固定し、膨張・展開時のエアバッグの位置精度の向上を図るものがある。しかしながら、ウィンドシールドと前記上部パネルとの組み合わせ体の形状や、この上部パネルへのエアバッグの取付位置は各種車両毎に千差万別であるため、このような構成では、車種ごとにエアバッグ装置の設計変更が必要になり、車両コストの面で好ましくない。

そこで、従来では、エアバッグの膨張・展開時の位置精度を向上しつつ、各種車両に共通して使用することができる車両用エアバッグ装置が提案されている（特許文献１参照）。この車両用エアバッグ装置は、アウタバッグ内に収容されたインナバッグを備えるエアバッグ装置であり、インナバッグが上下に重ねられて車両の平面視での外縁部同士が互いに縫合された上、下布材で構成されている。そして、ガス発生器からのガスが、まず、インナバッグに供給されてインナバッグが膨張するが、インナバッグの上、下布材が比較的剛性が大きい材料で形成されているため、膨張したときのインナバッグの形状が安定する。また、インナバッグの下布材の後端部にガス噴出口が設けられていることから、インナバッグの形状の安定化によりインナバッグ内に供給されたガスがこのガス噴出口を通って、アウタバッグの後部内の所望部に向かって正確に噴出する。このとき、アウタバッグは、その下面がインストルメントパネルの上面を形成する上部パネルに圧接することにより、アウタバッグの後部側が、乗員の所望方向に向かって位置精度よく膨張・展開する。

この構成によると、ウィンドシールドに圧接させることなく、エアバッグを位置精度よく膨張・展開させることができるため、車種の違いにより、ウィンドシールドと前記上部パネルとの組み合わせ体の形状や、この上部パネルへのエアバッグの取付位置が異なる場合であっても、エアバッグ装置を各種車両に共通して使用することができる。

特開２０１２−１７９９５２号公報（段落００３２〜００５６、図１等参照）

しかしながら、上記した車両用エアバッグ装置では、エアバッグを乗員側に向けて位置精度よく膨張・展開させることができるが、膨張・展開時のエアバッグの支持構造が、アウタバッグの下面をインストルメントパネルの上部パネルのみで支持する、所謂、片持ち構造であるため、膨張・展開時にエアバッグが左右に振れてしまう可能性がある。この場合、エアバッグの乗員の頭部までの距離が一定になりにくく、エアバッグの乗員への拘束性能が不安定になる。特に、エアバッグの乗員の頭部を拘束する拘束面の形状がエアバッグの左右方向に湾曲し、その曲率が大きく形成されている場合、エアバッグが左右に振れたときのエアバッグの拘束面と乗員の頭部までの距離のばらつきが顕著化する。

本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、膨張・展開時にエアバッグが左右にふれても、乗員への拘束性能が安定する車両用エアバッグ装置を提供することを目的とする。

上記した目的を達成するために、本発明の車両用エアバッグ装置は、エアバッグを収容する収容部を有し、前記収容部の開口から前記エアバッグを膨張させて展開する車両用エアバッグ装置であって、前記エアバッグは、その膨張時に乗員の頭部を拘束する拘束面が、前記開口の水平方向左側の開口端部を中心とし、前記エアバッグの膨張方向と平行で前記開口の中心を通る中心線上の所定点を通る左側円弧と、前記開口の水平方向右側の開口端部を中心とし、前記所定点を通る右側円弧とを有するように形成されていることを特徴としている（請求項１）。

請求項１にかかる発明によれば、エアバッグの前記拘束面が、収容部の開口の水平方向左側の開口端部を中心とし、前記中心線上の所定点を通る左側円弧と、開口の水平方向右側の開口端部を中心とし、所定点を通る右側円弧とを有するように形成されている。ところで、エアバッグが左右に振れずに膨張・展開した場合、エアバッグの拘束面におけるエアバッグの膨張方向と平行で収容部の開口の中心を通る中心線上の所定点付近で乗員の頭部が拘束される。そして、膨張・展開時にエアバッグが左側に振れた場合、エアバッグは収容部の開口における水平方向左側の開口端部を基点として回転し、右側に振れた場合、エアバッグは開口の水平方向右側の開口端部を基点として回転する。

したがって、例えば、エアバッグが左側に振れて膨張・展開すると、乗員の頭部は、エアバッグの拘束面における右側円弧の部分で拘束されることになるが、エアバッグの拘束面の右側円弧は、収容部の開口の水平方向右側の開口端部を中心とし、前記所定点を通る円弧であるため、エアバッグの拘束面により拘束された乗員の頭部と収容部の開口との距離が、収容部の開口から前記所定点までの距離として維持される。エアバッグが右側に振れた場合も同様に、乗員の頭部と収容部の開口との距離が、収容部の開口から前記所定点までの距離として維持される。すなわち、膨張・展開時にエアバッグが左右のどの位置に振れようとも、エアバッグの拘束面により拘束された乗員の頭部の位置が、収容部の開口から前記所定点までの距離として一定に保たれるため、膨張・展開時のエアバッグが左右に振れた場合であっても、乗員への拘束性能を安定化することができる。

本発明の一実施形態を示し、膨張展開した状態での車両用エアバッグ装置付近の概略側面図である。 図１の膨張展開した状態のエアバッグの斜視図である。 図１の膨張展開した状態のエアバッグの平面図である。

本発明の一実施形態にかかる車両用エアバッグ装置１について、図１〜図３を参照して説明する。なお、図１は膨張展開した状態での車両用エアバッグ装置付近の概略側面図、図２は膨張展開した状態のエアバッグの斜視図、図３は膨張展開した状態のエアバッグの平面図である。

（構成）
図１に示すように、助手席用の車両用エアバッグ装置１が配設された車両では、フロントガラス２が、インストルメントパネル３の前端部から直立に近い状態で斜め上方後方に立設されている。

車両用エアバッグ装置１は、助手席（図示省略）の前方で、フロントガラス２の後方に位置するインストルメントパネル３の上部の内側に配設され、通常時には折り畳まれたエアバッグ４と、エアバッグ４に供給する膨張用ガスを発生させるガス発生器であるインフレータ５と、エアバッグ４およびインフレータ５を収容するケース６（本発明の「収容部」に相当）とを備える。

ケース６は、その上部に矩形状の開口６ａが形成された箱型形状を有し、この開口６ａが乗員側に向くように、側面視で若干後方側に傾いた状態で、インストルメントパネル３の上部に内面側から固定されている。このとき、エアバッグ７の膨張・展開前のケース６の開口６ａは、インストルメントパネル３に当接しており、これによりケース６の開口６ａが閉塞される。また、ケース６の底部の中央部には、インフレータ５を固定するためのインフレータ取付穴が形成されており、このインフレータ取付穴に上方からインフレータ５が固定されている。また、ケース６の底部にインフレータ５を固定した状態で、ケース６の内部に折り畳まれたエアバッグ４が収容されている（図１のケース６内の破線部参照）。なお、インフレータ５は、点火装置、伝火剤、ガス発生剤等で構成されており、ガス発生剤は、衝突時などにエアバッグ４を膨張・展開させるための窒素ガス発生源となっている。

また、インストルメントパネル３には、ケース６の開口６ａを塞ぐ部分である閉塞部３ａに、薄厚の脆弱部が形成されており、図１および図２に示すように、エアバック４がインフレータ５から供給される膨張用ガスにより膨張する際、その膨張力により、インストルメントパネル３の閉塞部３ａの脆弱部を基点として、インストルメントパネル３の閉塞部３ａが、前側半分と後側半分とに分かれて破れる。これにより、ケース６の開口６ａの閉塞状態が開放され、膨張用ガスのさらなる供給により、エアバッグ４が車両後方上方に向かって膨出する。また、エアバッグ４の左右両側面それぞれには、ベントホール（図示せず）が設けられており、車両の衝突によって乗員が前のめりになって膨張・展開したエアバッグ４に突っ込んだとき、両ベントホールからエアバッグ４内の膨張用ガスを流出させてその衝撃をより効率良く吸収するように構成されている。

ここで、車両用エアバッグ装置１の動作について、簡単に説明すると、車両用エアバッグ装置１のエアバッグ４の膨張・展開は、マイクロコンピュータ構成のエアバッグコンピュータ（エアバッグＥＣＵ）で管理されており、このエアバッグＥＣＵが、車両に設けられた加速度センサにより検出された車両の減速度の情報などに基づいて、車両が障害物などに衝突したか、すなわち、エアバック４を膨張・展開させるか否かを判断する。そして、エアバッグＥＣＵがエアバッグ４を膨張・展開させると判断すると、インフレータ５の点火装置に通電を開始する。この通電により点火装置内のフィラメントが加熱し、これにより着火剤に着火する。その後、伝火剤、ガス発生剤へと極めて短時間で火炎が伝播し、ガス発生剤から多量の窒素ガスが発生する。この窒素ガスがフィルタを通過して、冷却および燃えかすの除去が行われてエアバッグ４内に供給される。

このように構成された車両用エアバッグ装置１では、膨張・展開時に、エアバッグ４が上下、左右に振れた場合であっても、エアバッグ４による乗員への拘束性能が安定するように構成されている。まず、図１を参照してエアバッグ４が上下方向に振れた場合について具体的に説明すると、この実施形態の車両用エアバッグ装置１では、エアバッグ４の膨張方向は矢印αに設定されており、エアバッグ４が上下に振れずに膨張・展開した場合、車両が減速したときに発生する慣性力により移動した乗員の頭部Ｍが、エアバッグ４の膨張方向と平行で、ケース６の開口６ａの水平方向後側の開口端部６ａ１（以下、後側開口端部６ａ１という）を通る直線とエアバッグ４の乗員の頭部を拘束する拘束面４ａとが交差する所定点Ｐ１付近に当たることで、頭部Ｍが拘束される。なお、この実施形態において、後側開口端部６ａ１とエアバッグ４の拘束面４ａの所定点Ｐ１との距離Ｓ１は、車両衝突時に乗員に作用する衝撃をエアバッグ４で吸収するのに必要な最小ストロークよりも若干長くなるように設定されている。

ところで、膨張・展開時にエアバッグ４が上下方向に振れる場合、エアバッグ４は、ケース６の後側開口部６ａ１を中心として上下に回転する。そこで、この実施形態では、エアバッグ４の拘束面４ａが、ケース６の後側開口端部６ａ１を中心とし、エアバッグ４の拘束面４ａの所定点Ｐ１を通る上下方向の円弧Ｑ１を有するように形成されている。このようにすると、例えば、エアバッグ４の拘束面４ａにおける、所定点Ｐ１よりも上側の円弧Ｑ１上の点Ｐ２とケース６の後側開口端部６ａ１との距離、および、所定点Ｐ１よりも下側の円弧Ｑ１上の点Ｐ３とケース６の後側開口端部６ａ１との距離それぞれが、所定点Ｐ１とケース６の後側開口端部６ａ１との距離Ｓ１と同じになる。すなわち、膨張・展開時にエアバッグ４が上下に振れても、点Ｐ２から点Ｐ３の円弧の範囲では、エアバッグ４の拘束面４ａによる乗員の頭部Ｍの拘束ストローク（距離Ｓ１）が一定になる。

次に、膨張・展開時にエアバッグ４が左右に振れた場合について説明すると、図３に示すように、エアバッグ４が右側に振れた場合、エアバッグ４は、ケース６の開口６ａの水平方向右側の開口端部（以下、右側開口端部６ａ２という）を中心に右方向に回転し、左側に振れた場合、エアバッグ４は、ケース６の開口６ａの水平方向左側の開口端部（以下、左側開口端部６ａ３という）を中心に左方向に回転する。そこで、この実施形態では、エアバッグ４の拘束面４ａが、ケース６の開口６ａの左側開口端部６ａ３を中心とし、エアバッグ４の膨張方向（矢印α）と平行で開口６ａの中心を通る中心線Ｒ上の所定点Ｐ１を通る左右方向の左側円弧Ｑ３と、ケース６の開口６ａの右側開口端部６ａ２を中心とし、所定点Ｐ１を通る左右方向の右側円弧Ｑ２とを有するように形成されている。

このようにすると、ケース６の右側開口端部６ａ２からエアバッグ４の拘束面４ａの所定点Ｐ１までの距離と、ケース６の左側開口端部６ａ３からエアバッグ４の拘束面４ａの所定点Ｐ１までの距離とが同じ距離になる。また、エアバッグ４の拘束面４ａの右側円弧Ｑ２の範囲において、エアバッグ４の拘束面４ａとケース６の右側開口端部６ａ２との距離が等しくなるとともに、エアバッグの拘束面４ａの左側円弧Ｑ３の範囲において、エアバッグ４の拘束面４ａとケース６の左側開口端部６ａ３との距離が等しくなる。すなわち、膨張・展開時にエアバッグ４が左右に振れた場合であっても、エアバッグ４の拘束面４ａにおける右側円弧Ｑ２および左側円弧Ｑ３の範囲内では、エアバッグ４の拘束面４ａによる乗員の頭部Ｍの拘束ストローク（距離Ｓ２）が一定になる。なお、エアバッグ４の拘束面４ａを、右側円弧Ｑ２と左側円弧Ｑ３との境界ができないように、両円弧Ｑ２，Ｑ３をなだらかに繋げる構成であってもかまわない。

したがって、上記した実施形態によれば、エアバッグ４の拘束面４ａが、ケース６の後側開口端部６ａ１を中心とし、エアバッグ４の拘束面４ａの所定点６ａ１を通る上下方向の円弧Ｑ１を有するように形成されている。このようにすると、膨張・展開時にエアバッグ４が上下に振れても、エアバッグ４の拘束面４ａの円弧Ｑ１を有する範囲（例えば、点Ｐ２から点Ｐ３の円弧の範囲）では、エアバッグ４の拘束面４ａによる乗員の頭部Ｍの拘束ストローク（距離Ｓ１）が一定になるため、車両用エアバッグ装置１の乗員の頭部Ｍへの拘束性能が安定する。

さらに、エアバッグ４の拘束面４ａは、ケース６の開口６ａの左側開口端部６ａ３を中心とし、エアバッグ４の膨張方向（矢印α）と平行でケース６の開口６ａの中心を通る中心線Ｒ上の、エアバッグ４の拘束面４ａの所定点Ｐ１を通る左右方向の左側円弧Ｑ３と、開口６ａの右側開口端部６ａ２を中心とし、この所定点Ｐ１を通る左右方向の右側円弧Ｑ２とを有するように形成されている。このようにすると、膨張・展開時にエアバッグ４が左右に振れても、エアバッグ４の拘束面４ａにおける右側円弧Ｑ２および左側円弧Ｑ３の範囲内では、エアバッグ４の拘束面４ａによる乗員の頭部の拘束ストローク（距離Ｓ２）が一定になるため、車両用エアバッグ装置１の乗員の頭部Ｍへの拘束性能が安定する。

なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて、上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能であり、例えば、上記した実施形態では、車両用エアバッグ装置１を車両の助手席用として使用する場合について説明したが、運転席用のエアバッグ装置に適用することもできる。

１… 車両用エアバッグ装置
４… エアバッグ
４ａ… 拘束面
６… ケース（収容部）
６ａ… 開口
６ａ２… 右側開口端部
６ａ３… 左側開口端部
Ｐ１… 所定点
Ｑ２… 右側円弧
Ｑ３… 左側円弧
Ｒ… 中心線

Claims (1)

1. エアバッグを収容する収容部を有し、前記収容部の開口から前記エアバッグを膨張させて展開する車両用エアバッグ装置であって、
   前記エアバッグは、その膨張時に乗員の頭部を拘束する拘束面が、前記開口の水平方向左側の開口端部を中心とし、前記エアバッグの膨張方向と平行で前記開口の中心を通る中心線上の所定点を通る左側円弧と、前記開口の水平方向右側の開口端部を中心とし、前記所定点を通る右側円弧とを有するように形成されている
   ことを特徴とする車両用エアバッグ装置。

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