WO2017212839A1

WO2017212839A1 - エアバッグ装置

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Publication number: WO2017212839A1
Application number: PCT/JP2017/017321
Authority: WO
Inventors: 豊馬場; 森田　和樹; 博賢下野
Original assignee: オートリブディベロップメントエービー; 豊馬場; 森田　和樹; 博賢下野
Priority date: 2016-06-07
Filing date: 2017-05-04
Publication date: 2017-12-14
Also published as: US10814826B2; JPWO2017212839A1; US20190308583A1; JP6710756B2

Abstract

【課題】膨張ガスの損失を最小限に抑えつつ、乗員への衝撃緩和に寄与するエアバッグ装置を提供すること。【解決手段】前記エアバッグは：前記インフレータ周辺の固定部に連結される前方側パネルと、当該エアバッグの乗員側に連結される後方側パネルとを有し、当該エアバッグの展開形状を規制する第１及び第２のインナーテザーと；乗員側から見て前記エアバッグの左右に形成された第１及び第２のベントホールと；前記第１及び第２のベントホールを開閉可能な第１及び第２の開閉部材と；前記第１の開閉部材に連結される開閉端部と、前記第１のインナーテザーの前記前方側パネルと前記後方側パネルとの間に連結される連結端部とを有する第１の開閉テザーと；前記第２の開閉部材に連結される開閉端部と、前記第２のインナーテザーの前記前方側パネルと前記後方側パネルとの間に連結される連結端部とを有する第２の開閉テザーとを備える。そして、前記エアバッグがフル展開の状態では、前記第１及び第２の開閉テザーの張力によって前記第１及び第２の開閉部材が前記第１及び第２のベントホールを塞いだ状態となる。また、前記エアバッグに乗員が進入すると、前記第１及び第２のインナーテザーの少なくとも一方が変形（たわみ又は屈曲）し、前記第１及び第２の開閉テザーの少なくとも一方が対応するベントホール側に移動し、これによって前記第１及び第２の開閉部材の少なくとも一方が対応する前記ベントホールを開放するように構成される。

Description

エアバッグ装置

　本発明は車両用エアバッグ装置に関し、特に、乗員の前方で展開することで当該乗員を拘束するエアバッグ装置に関する。

　車両の事故発生時に乗員を保護するために１つまたは複数のエアバッグを車両に設けることは周知である。エアバッグは、例えば、自動車のステアリングホイールの中心付近から膨張して運転者を保護する、いわゆる運転者用エアバッグ、自動車の窓の内側で下方向に展開して車両横方向の衝撃や横転、転覆事故時に乗員を保護するカーテンエアバッグ、更には、車両横方向の衝撃時に乗員を保護すべく乗員とサイドパネルとの間で展開するサイドエアバッグなどの様々な形態がある。

　運転席用エアバッグ装置や、インストルメントパネル（ダッシュボード）内に収容される助手席用のエアバッグ装置においては、エアバッグの速やかな展開が重要である。反面、完全展開した後にはガスを外部に排出して内圧を下げることによって、乗員への衝撃を緩和、吸収することが要求される。

　エアバッグの内圧を下げる方法としては、ベントホールを設けることが一般的である。しかしながら、単純にベントホールを設けた場合、ガスのロスが発生するため、速やかな展開を確保するためにはインフレータの容量を大きくするような対応が必要となる。

　本発明は、上記のような状況に鑑みてなされたものであり、膨張ガスの損失を最小限に抑えつつ、乗員への衝撃緩和に寄与するエアバッグ装置を提供することを目的とする。
　また、展開したエアバッグに対して斜め方向から、或いは、中心からずれて（オフセットして）乗員が進入した場合にも排気動作が行える構造を提供することを他の目的とする。

　上記目的を達成するために、本発明は、保護すべき乗員の前方で膨張展開するエアバッグと、前記エアバッグを膨張させるガスを発生するインフレータとを備えたエアバッグ装置に採用される。前記エアバッグは：前記インフレータ周辺の固定部に連結される前方側パネルと、当該エアバッグの乗員側に連結される後方側パネルとを有し、当該エアバッグの展開形状を規制する第１及び第２のインナーテザーと；乗員側から見て前記エアバッグの左右に形成された第１及び第２のベントホールと；前記第１及び第２のベントホールを開閉可能な第１及び第２の開閉部材と；前記第１の開閉部材に連結される開閉端部と、前記第１のインナーテザーの前記前方側パネルと前記後方側パネルとの間に連結される連結端部とを有する第１の開閉テザーと；前記第２の開閉部材に連結される開閉端部と、前記第２のインナーテザーの前記前方側パネルと前記後方側パネルとの間に連結される連結端部とを有する第２の開閉テザーとを備える。そして、前記エアバッグがフル展開の状態では、前記第１及び第２の開閉テザーの張力によって前記第１及び第２の開閉部材が前記第１及び第２のベントホールを塞いだ状態となる。また、前記エアバッグに乗員が進入すると、前記第１及び第２のインナーテザーの少なくとも一方が変形（たわみ又は屈曲）し、前記第１及び第２の開閉テザーの少なくとも一方が対応するベントホール側に移動し、これによって前記第１及び第２の開閉部材の少なくとも一方が対応する前記ベントホールを開放するように構成される。

　上記のような構成によれば、常時開放状態のベントホールを採用する必要がなく、膨張ガスのロスがなくなり、インフレータの容量を必要最小限に抑えることが可能となる。また、第１及び第２の開閉テザーを２本の独立した第１及び第２のインナーテザーに各々連結しているため、展開したエアバッグに対して乗員がずれて（オフセットして）進入した場合にも、少なくとも一方のベントホールが開放することになる。このとき、開放するベントホールは乗員側となるため、乗員への衝撃緩和の機能が保障される。

　なお、第１及び第２のインナーテザーを構成する前方側パネルと後方側パネルは、所望の剛性を有するファブリックや樹脂等で成形することができる。

　前記第１及び第２の開閉テザーと前記第１及び第２のインナーテザーとの連結箇所は、当該インナーテザーの長手方向中心付近とすることができる。これにより、開閉テザー及び開閉部材によるベントホールの開放を速やかに行うことができる。エアバッグの展開によってテンションが掛かったインナーテザーは、エアバッグへの乗員の進入により、長手方向中央付近が最初に変形（たわみ又は屈曲）しやすく、これに連動して開閉テザーも速やかにベントホール側に移動することになる。その結果、ベントホールの開放が速やかに行うことが可能となる。

　前記第１及び第２のインナーテザーは、展開状態の前記エアバッグの上下方向中心位置よりも上側に配置することができる。また、前記エアバッグがフル展開した状態において、前記第１及び第２の開閉テザーは、前記第１及び第２のインナーテザーから所定の角度で斜め上側に向かって延びる構造とすることができる。開閉テザーが延びる方向に所定の角度を付けることで、ベントホールの開放タイミングを微妙に調整可能となる。また、第１及び第２のベントホールの間隔を広げることにより、乗員がオフセットしてエアバッグに進入したときに、少なくとも一方は早期開放することになる。

　前記エアバッグは、第３のインナーテザーを更に備えることができる。例えば、エアバッグの展開方向に向かって延びる複数（３本以上）のインナーテザーを等間隔に配置することで、展開したエアバッグに対する乗員の進入位置が第１及び第２のインナーテザーからずれている場合でも、他の（第３の）インナーテザーのたわみが第１及び第２のインナーテザーに伝わり、ベントホールの開閉に直接関与する第１及び第２のインナーテザーを動作させることが可能となる。

　本発明に係るエアバッグ装置は、ステアリングホイールに収容される運転席用エアバッグ装置に好適である。エアバッグと乗員（運転者）との距離が比較的近いため、ベントホールの機能が特に重要になる。なお、車両のインストルメントパネルに収容される助手席用エアバッグ装置に適用することも可能である。

　本出願において、「上、下」とは垂直方向の上側及び下側を示し、「前、後」とは車両の進行方向の前方及び後方を示し、「左、右」とは車両進行方向を向いた状態で車両幅方向の左側及び右側を示すものとする。

図１は、本発明に係るエアバッグ装置におけるフル展開状態のエアバッグの内部の構造を示す透視図であり、（Ａ）が左側面、（Ｂ）が上面から見た様子を示す。図２は、本発明に係るエアバッグ装置に使用されるパッチプラグ（ベントホール開閉機構）の構造を示す平面図であり、（Ａ）がエアバッグ外表面から見た様子、（Ｂ）がエアバッグ内側から見た様子を示す。図３は、本発明に係るエアバッグ装置に使用されるパッチプラグ（ベントホール開閉機構）の構造を示す断面図であり、（Ａ）はベントホールが閉鎖した状態、（Ｂ）はベントホールが開放した状態を示す。図４は、本発明に係るエアバッグ装置において、展開したエアバッグに対し乗員が略正面から進入した状態を示す透視図であり、（Ａ）が左側面、（Ｂ）が上面から見た様子を示す。図５は、本発明に係るエアバッグ装置において、展開したエアバッグに対し乗員が中心から右側にオフセットした位置に進入した状態を示す上面透視図である。図６は、本発明に係るエアバッグ装置において、インナーテザーに対するベントホール開閉テザーの連結位置を示す上面図である。図７（Ａ），（Ｂ）は、本発明に係るエアバッグ装置に使用されるインナーテザーの他の構造例を示す平面図である。図８（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は、本発明に係るエアバッグ装置に使用されるインナーテザーの他の構造例を示す図であり、乗員側から透視した状態を模式的に示すものであり、紙面に垂直奥側が「前」手前側が「後」となる。

　以下、本発明を運転席用エアバッグ装置に適用した例について説明する。　図１は、本発明に係るエアバッグ装置におけるフル展開状態のエアバッグの内部の構造を示す透視図であり、（Ａ）が左側面、（Ｂ）が上面から見た様子を示す。
　本発明に係るエアバッグ装置は、保護すべき乗員１００の前方で膨張展開するエアバッグ１０と、エアバッグ１０を膨張させるガスを発生するインフレータ１２とを備えている。インフレータ１２は、ステアリングホイール１４の内部に収容され、必要量の膨張ガスを発生するように構成されている。

　エアバッグ１０は、第１及び第２のインナーテザー１８Ｒ，１８Ｌと；これら第１及び第２のインナーテザー１８Ｒ，１８Ｌの下方に配置された第３のインナーテザー１９（図８Ａ参照）とを備えている。各インナーテザー１８Ｒ，１８Ｌ，１９は、インフレータ１２周辺の固定部に連結される前方側パネルと、エアバッグ１０の乗員１００側に連結される後方側パネルとを有する。そして、これらのインナーテザー１８Ｒ，１８Ｌ，１９によって、エアバッグ１０の展開形状、特に乗員１００側への張り出しを適切に制御する。なお、インナーテザー１８Ｒ，１８Ｌ，１９は、エアバッグ本体と同一素材で形成することができる。また、インナーテザー１８Ｒ，１８Ｌ，１９は、細長いストリップ状に成形されているが、形状、幅、材質（柔軟性）については、エアバッグ装置が搭載される車両タイプ等の条件に応じて適宜変更可能である。

　エアバッグ１０は、また、乗員１００側から見てエアバッグ１０の左右上方に左右対称位置に形成された第１及び第２のベントホール２０，２８を備えている。また、これらのベントホール２０，２８を開閉する開閉機構（２４，３０，２２Ｌ，２２Ｒ）を備えている。

　後に詳細に説明するが、本実施例においては、インナーテザー１８Ｌ，１８Ｒの変形（たわみ又は屈曲）に連動して開閉テザー２２Ｌ、２２Ｒをベントホール２０、２８側に移動し、これによって、当該ベントホール２０を開放させる構造である。このため、開閉テザー２２Ｌ、２２Ｒの連結端部２６、３２に対してベントホール２０、２８はステアリングホイール１４側（前方）に配置形成する。

　図１（Ａ）において、車両進行方向に平行な垂直面内における開閉テザー２２Ｌとインナーテザー１８Ｌとの角度θ１は、ベントホール２０の開閉特性に影響を与えるため、最適に設定する必要がある。同様に、　図１（Ｂ）において、車両進行方向に平行な水平面内における開閉テザー２２Ｌとインナーテザー１８Ｌとの角度θ２についても、最適に設定する必要がある。

　例えば、角度θ１及びθ２が鈍角（連結端部２６，３２が前方側に位置する）から鋭角（連結端部２６，３２が後方側に位置する）に変化させると、乗員１００の進入の際に開閉テザー２２Ｌ、２２Ｒがベントホール２０、２８側に移動し易くなり、よりベントホール２０、２８の開放面積が確保可能である。このため、図１（Ａ）に示す角度θ１、図１（Ｂ）に示す角度θ２は、何れも９０度よりも小さくすることが好ましい。

　図２は、本発明に係るエアバッグ装置に使用されるパッチプラグ（ベントホール開閉機構）の構造を示す平面図であり、（Ａ）がエアバッグ外表面から見た様子、（Ｂ）がエアバッグ内側から見た様子を示す。図３は、パッチプラグ（ベントホール開閉機構）の構造を示す断面図であり、（Ａ）はベントホールが閉鎖した状態、（Ｂ）はベントホールが開放した状態を示す。

　ベントホール開閉機構は、第１及び第２のベントホール２０，２８を開閉する第１及び第２の開閉部材２４，３０と；第１の開閉部材２４に連結される開閉端部と、第１のインナーテザー１８Ｌの前方側パネルと後方側パネルとの間に連結される連結端部２６とを有する第１の開閉テザー２２Ｌと；第２の開閉部材３０に連結される開閉端部と、第２のインナーテザー１８Ｒの前方側パネルと後方側パネルとの間に連結される連結端部３２とを有する第２の開閉テザー２２Ｒとから構成される。

　なお、図２及び図３は、片側（左側）のベントホール開閉機構のみを示すが、他側（右側）も同様の構造であるため、左側の機構について説明する。円形のベントホール２０を外側から覆うように矩形の開閉部材２４が配置され、対向する２辺を縫製３４によってエアバッグ１０に固定する。布辺２４の中央付近には、ベントホール２０に対応する位置に、開閉テザー２２Ｌが連結されている。

　エアバッグ１０がフル展開の状態（図１、図３（Ａ））では、開閉テザー２２Ｌはエアバッグ１０の内側に引っ張られ、布辺２４によってベントホール２０が塞がれる。一方、展開したエアバッグ１０に乗員１００が進入すると、対応するインナーテザー１８Ｌが変形（たわみ又は屈曲）し、これに伴って開閉テザー２２Ｌがベントホール１４側に移動し、図３（Ｂ）に示すように、布辺２４が膨張ガスによってエアバッグ１０の外側に押し出される。すると、布辺２４がエアバッグ１０の表面から浮き上がり、ベントホール２４が開放され、布辺２４の縫製３４がされていない側の領域からガスが排出されることになる。

　図４は、本発明に係るエアバッグ装置において、展開したエアバッグ１０に対し乗員１００が略正面から進入した状態を示す透視図であり、（Ａ）が左側面、（Ｂ）が上面から見た様子を示す。ベントホール２０，２８の開閉動作については、既に説明した通りである。図４の例では、乗員１００が正面から進入しているため、左右のベントホール２０，２８がほぼ同時に開放されることになり、概ね左右均等にガスが排出される。

　図５は、本発明に係るエアバッグ装置において、展開したエアバッグ１０に対し乗員１００が中心から右側にオフセットした位置に進入した状態を示す上面透視図である。この例では、乗員１００の進入に伴い、右側のインナーテザー１８Ｒの変形（たわみ又は屈曲）が大きい反面、左側のインナーテザー１８Ｌの変形（たわみ又は屈曲）は比較的小さくなる。その結果、右側の開閉テザー２２Ｒがベントホール２８側に大きく移動し、ベントホール２８が早く開放することになる。

　このように、本発明では、第１及び第２の開閉テザー２２Ｌ，２２Ｒを２本の独立した第１及び第２のインナーテザー（１８Ｌ，１８Ｒ）に対して各々別々に連結しているため、展開したエアバッグ１０に対して乗員１００がずれて（オフセットして）進入した場合にも、少なくとも一方のベントホールが開放することになる。このとき、開放するベントホールは乗員１００側となるため、乗員１００への衝撃緩和の機能が保障される。

　図６は、本発明に係るエアバッグ装置において、インナーテザーに対するベントホール開閉テザーの連結位置を示す上面図である。本発明においては、インナーテザー１８Ｌ，１８Ｒに対する開閉テザー２２Ｌ，２２Ｒの連結位置４０，４２が重要となる。なお、左右対称であるため、左側半分を例にとって説明する。インナーテザー１８Ｌの前端位置（ステアリングホイール側）をＥとし、後端位置（乗員側）をＴとした場合、その中間に連結位置Ｏ（４０）を設定するが、位置Ｏは、要求される特性に応じて設定することが好ましい。

　点Ｅ又は点Ｔに近い位置に連結点Ｏを設定すると、インナーテザー１８Ｌがたわみ始めるまでに若干のタイムラグが発生してしまう。これに対して、連結点をインナーテザー１８Ｌの長手方向中心付近とすると、縫製による連結箇所４０が起点となってインナーテザー１８Ｌが速やかにたわむ又は屈曲することになる。その結果、開閉テザー２２Ｌを介したベントホール２０の開放が速やかに行われる。もともと、テンションが掛かった長尺状のインナーテザー１８Ｌは、長手方向に沿った力の入力に対して、中央付近が最初に屈曲し易い。更に、開閉テザー２２Ｌとの連結部においては、当該箇所が変形（たわみ又は屈曲）の起点となりやすいことが要因と考えられる。

　図７（Ａ），（Ｂ）は、本発明に係るエアバッグ装置に使用されるインナーテザーの他の構造例を示す平面図である。（Ａ）図に示す例では、インナーテザー４６を長手方向に沿って二分するように、中央にスリット４８が形成されている。図６に示す例では、完全に２本に分割されているが、この例では、前後端部が分離していない状態となるっている。

　他方、（Ｂ）図に示す例では、インナーテザー５０を長手方向に沿って二分するように、中央にスリット５２が形成されているが、前端部が分離していない状態となるっている。これら２つの他の例を採用することにより、製造工程の簡素化などのメリットが期待できる。

　図８（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は、本発明に係るエアバッグ装置に使用されるインナーテザーの他の構造例を示す図であり、乗員側から透視した状態を模式的に示すものであり、紙面に垂直奥側が「車両前方」手前側が「車両後方」となる。（Ａ）図に示す例は、図１，図２，図５，図６において既に説明した構造に対応するものである。第１及び第２のインナーテザー１８Ｌ，１８Ｒは、時計でたとえると１２時の位置で左右水平方向において平行に配置される。第３のインナーテザー１９は、６時の位置で、第１及び第２のインナーテザー１８Ｌ，１８Ｒと上下方向において平行に配置される。第３のインナーテザー１９は、第１及び第２のインナーテザー１８Ｌ，１８Ｒの約倍の幅で成形されている。また、第１，第２，第３のインナーテザー１８Ｌ，１８Ｒ，１９は、乗員１００側の端面５５において一体に連結されていても良い。

　（Ｂ）図に示す例においては、第１及び第２のインナーテザー５６Ｌ，５６Ｒは、（Ａ）と同様の位置に配置される。第３のインナーテザー５２及び第４のインナーテザー５４は、各々４時と８時の位置に配置される。（Ａ）図の例と同様に、第１乃至第４のインナーテザー５６Ｌ，５６Ｒ，５２，５４は、乗員１００側の端面５７において一体に連結（成形）されていても良い。

　（Ｃ）図に示す例においては、第１及び第２のインナーテザー６０Ｌ，６０Ｒは、各々時計の１０時と２時の位置に配置される。第３のインナーテザー５８、６時の位置に配置される。また、他の例と同様に、第１乃至第３のインナーテザー６０Ｌ，６０Ｒ，５８、乗員１００側の端面５９において一体に連結（成形）されていても良い。

　上記のように、第３及び第４のインナーテザーを設けることにより、第１及び第２のインナーテザーからずれた位置に乗員１００が進入した場合にも、第３及び／又は第４のインナーテザーの変形（たわみ又は屈曲）が第１及び第２のインナーテザーに伝わり、開閉テザー２２Ｌ，２２Ｒをベントホール２２０，２８側に移動させることができ、その結果、ベントホール２０，２８の開閉を実行することが可能となる。

　何れの例においても、開閉テザー２２Ｌ，２２Ｒと連結される第１及び第２のインナーテザーは、展開状態のエアバッグ１０の上下方向中心位置よりも上側に配置される。また、第１及び第２の開閉テザー２２Ｌ，２２Ｒは、第１及び第２のインナーテザーから所定の角度で斜め上側に向かって延びる構造とする。開閉テザー２２Ｌ，２２Ｒが延びる方向に所定の角度θを付けることで、ベントホール２０，２８の開放タイミングを微妙に調整可能となる。また、第１及び第２のベントホール２０，２８の間隔を広げることにより、乗員１００がオフセットしてエアバッグ１０に進入したときに、少なくとも一方は早期開放することになる。

　以上、本発明の実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではなく、特許請求の範囲に示された技術的思想の範疇において変更可能なものである。

Claims

　保護すべき乗員の前方で膨張展開するエアバッグと、前記エアバッグを膨張させるガスを発生するインフレータとを備えたエアバッグ装置において、
　前記エアバッグは、
　　前記インフレータ周辺の固定部に連結される前方側パネル部と、当該エアバッグの乗員側に連結される後方側パネル部とを有し、当該エアバッグの展開形状を規制する第１及び第２のインナーテザーと；
　　乗員側から見て前記エアバッグの左右に形成された第１及び第２のベントホールと；
　　前記第１及び第２のベントホールを開閉可能な第１及び第２の開閉部材と；
　　前記第１の開閉部材に連結される開閉端部と、前記第１のインナーテザーの前記前方側パネル部と前記後方側パネル部との間に連結される連結端部とを有する第１の開閉テザーと；
　　前記第２の開閉部材に連結される開閉端部と、前記第２のインナーテザーの前記前方側パネル部と前記後方側パネル部との間に連結される連結端部とを有する第２の開閉テザーとを備え、
　前記エアバッグがフル展開の状態では、前記第１及び第２の開閉テザーの張力によって前記第１及び第２の開閉部材が前記第１及び第２のベントホールを塞いだ状態となり、
　前記エアバッグに乗員が進入すると、前記第１及び第２のインナーテザーの少なくとも一方が変形し、前記第１及び第２の開閉テザーの少なくとも一方が対応するベントホール側に移動し、これによって前記第１及び第２の開閉部材の少なくとも一方が対応する前記ベントホールを開放するように構成されたことを特徴とするエアバッグ装置。
　前記第１及び第２の開閉テザーと前記第１及び第２のインナーテザーとの連結箇所が、当該インナーテザーの長手方向中心付近であることを特徴とする請求項１に記載のエアバッグ装置。
　前記第１及び第２のインナーテザーは、展開状態の前記エアバッグの上下方向中心位置よりも上側に位置することを特徴とする請求項１又は２に記載のエアバッグ装置。
　前記第１及び第２のベントホールは、前記エアバッグがフル展開した状態において、車両進行方向において中心よりも前方に位置し、
　更に、前記第１及び第２の開閉テザーは、水平面内及び垂直面内の何れにおいても、前記第１及び第２のインナーテザーに対して９０度よりも小さい角度で延びることを特徴とする請求項３に記載のエアバッグ装置。
　前記エアバッグは、第３のインナーテザーを更に備えることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載のエアバッグ装置。
　当該エアバッグ装置は、ステアリングホイールに収容される運転席用エアバッグ装置であることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載のエアバッグ装置。
　当該エアバッグ装置が、車両のインストルメントパネルに収容される助手席用エアバッグ装置であることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載のエアバッグ装置。