WO2021111746A1 - エアバッグ装置 - Google Patents

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WO2021111746A1
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occupant
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steering wheel
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和宏 安倍
森田　和樹
博賢 下野
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オートリブ ディベロップメント エービー
和宏 安倍
森田　和樹
博賢 下野
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    • B60R21/2346—Soft diffusers

Definitions

  • the present invention relates to a vehicle airbag device, and more particularly to a driver airbag device housed in a steering wheel.
  • one or more airbags are installed in a vehicle to protect the occupants in the event of a vehicle accident.
  • airbags can be deployed from near the center of the steering wheel to protect the driver, so-called driver airbags, or deployed downward inside the window to protect the occupants in the event of a lateral impact, rollover, or overturning of the vehicle.
  • There are various forms such as a curtain airbag that protects the vehicle and a side airbag that is deployed on the side of the occupant (the side of the seat) to protect the occupant in the event of a lateral impact of the vehicle.
  • the driver airbag device housed in the steering wheel it is required to securely restrain the occupant by quickly deploying the airbag, and in that respect, it is important that the deployed shape and deployed posture of the airbag are stable.
  • the rim of the steering wheel functions as a reaction force surface when the airbag is deployed, which contributes to the stabilization of the deployed shape and the deployed posture of the airbag.
  • the shape of the steering wheel in addition to the general circular shape, there is also known a deformed shape such as an airplane control stick in which the upper side (12 o'clock side) and the lower side (6 o'clock side) of the circle are missing.
  • a deformed shape such as an airplane control stick in which the upper side (12 o'clock side) and the lower side (6 o'clock side) of the circle are missing.
  • the reaction force due to the rim is received in the upper part of the airbag facing the occupant's head.
  • the airbag may be pushed down or greatly deformed, and the restraint performance may be impaired.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and provides an airbag device that stabilizes the deployed posture of an airbag and contributes to improvement of occupant restraint performance even in a so-called irregularly shaped steering wheel.
  • the purpose is.
  • the present invention is an airbag device mounted on a steering wheel of a vehicle having a rim having a shape in which the distance from the center of rotation to the left and right edges is shorter than the distance from the left and right edges. It is provided with a gas generator that generates an expansion gas; and an airbag that expands and expands toward the occupant side by the expansion gas. Then, before the occupant comes into contact with the expanded and deployed airbag, the thickness of the upper end portion of the airbag in a direction parallel to the rotation axis of the steering wheel when the airbag is viewed from the side.
  • the width D1 is configured to be larger than the thickness (width) D2 of the lower end portion.
  • a rim with a shape in which the distance from the center of rotation to the left and right edges is shorter than the distance to the upper edge means a surface parallel to the rim with respect to the normally used circular (annular) rim.
  • a clock face it means that the vicinity corresponding to 12 o'clock is missing, or the portion extends horizontally or is formed in a concave shape.
  • the "lower region” and “upper region” of the airbag can be defined as, for example, below the lower end of the rim of the steering wheel and above the upper end.
  • the thickness of the airbag in the front-rear direction is larger in the upper region than in the lower region before the occupant comes into contact with the expanded airbag. Because of this structure, when the occupant's head enters the upper part of the inflated airbag, the front side of the upper area of the airbag gets over the upper end of the rim of the steering wheel and comes into contact with interior parts such as the instrument panel. , The interior parts will function as the reaction surface of the airbag. As a result, the deployed posture of the airbag is stabilized, and the occupant's head can be appropriately restrained.
  • a space is formed between the upper region of the airbag and the interior parts of the vehicle located in front of the steering wheel before the occupant comes into contact with the expanded and deployed airbag. After the occupant comes into contact with the expanded and deployed airbag, at least a part of the upper region of the airbag advances to the front of the vehicle from the rim and comes into contact with the interior parts. It is preferable to configure it as follows.
  • the "stage before the occupant comes into contact with the expanded and deployed airbag” means the initial state of the airbag deployment.
  • Interior parts located in front of the steering wheel means the entire interior parts in front of the driver's seat under the front windshield.
  • Space is formed means a state in which they are not in contact with each other.
  • "After the occupant comes into contact with the expanded airbag” means after a situation such as a frontal collision of the vehicle occurs and the occupant enters the airbag, that is, the collision energy of the occupant is absorbed by the airbag. Means after you start doing.
  • the upper part of the airbag advances to the front of the vehicle from the rim
  • the upper part of the airbag is the upper end of the rim of the steering wheel due to the impact of the occupant colliding with the airbag. It can be defined as a state of moving forward (interior parts side) beyond.
  • a space is formed between the upper region of the airbag and the interior component, and after the occupant comes into contact with the expanded airbag, the upper region of the airbag becomes the interior component. Since it is configured to come into contact with each other, it is possible to minimize the increase in the capacity of the airbag while using the interior parts as a reaction force surface.
  • the airbag is configured to include a protruding portion protruding forward, the front surface of the airbag can be brought into contact with interior parts such as an instrument panel from the initial stage of deployment, but in that case, As the capacity of the airbag increases, so does the capacity of the gas generator. However, since the space for accommodating the airbag device inside the steering wheel is small and limited, it is preferable that the size (capacity) of the airbag or inflator is as compact as possible.
  • the thicknesses D1 and D2 of the upper end and the lower end of the airbag are measured from the surface of the rim of the steering wheel, and the upper end (highest portion) of the airbag in the direction parallel to the rotation axis of the steering wheel. It can be defined as the thickness and the thickness of the lower end (bottom).
  • the occupant is equivalent to AM50 specified in the collision safety performance evaluation standard by FMVSS208 (US Collision Safety Regulations), and the above is under the condition that the occupant collides with the full rigid barrier without or wearing the seat belt of the standard.
  • the airbag can be configured such that the upper region of the airbag comes into contact with the interior component 50 ms to 90 ms after the vehicle collides with the full rigid barrier. Preferably, it is 60 ms to 80 ms after the collision.
  • the timing can be set under the condition that the occupant collides with the full rigid barrier at a speed of 25 mph without wearing a seatbelt.
  • the ratio D1: D2 of the thickness D1 of the upper end portion and the thickness D2 of the lower end portion of the airbag can be in the range of 1.1: 1 to 2.3: 1. If it deviates from such a range, inconvenience may occur. That is, if the thickness D1 of the upper end portion of the airbag is larger than the above range with respect to the thickness D2 of the lower end portion, the capacity of the airbag becomes large or the protection of the occupant's fuselage portion becomes insufficient. There is a fear.
  • the thickness D1 at the upper end of the airbag is smaller than the above range with respect to the thickness D2 at the lower end, sufficient reaction force cannot be obtained even if the front side of the upper region of the airbag comes into contact with the interior parts. , It becomes difficult to properly maintain the restraint performance of the occupants.
  • the intermediate portion between the upper end portion and the lower end portion of the airbag is set to D0 in the stage before the occupant comes into contact with the expanded and deployed airbag, the intermediate portion is D1> D0>. It can be configured to be D2. By applying such a setting, the deployed shape of the airbag becomes relatively smooth, and an increase in the capacity of the airbag can be suppressed.
  • the thickness D0 of the intermediate portion can be formed so as to gradually decrease from the upper end portion to the lower end portion so as to continuously decrease.
  • the intermediate portion of the portion below the center of rotation of the steering wheel partially increases the thickness of the airbag in the vehicle front-rear direction from the periphery of the portion. It can have a thinned recess.
  • the length H2 of the portion below the rotation center of the steering wheel can be configured to be longer than the length H1 of the upper portion.
  • the lengths H2 and H1 can be defined as the lengths in the direction extending parallel to the surface of the rim, orthogonal to the rotation axis of the steering wheel when the deployed airbag is viewed from the side.
  • the airbag may have a structure including a rear panel facing the occupant, a front panel facing the rear panel, and a side panel connecting the rear panel and the front panel.
  • a vent hole can be formed in the side panel. If a vent hole is formed on the front panel, the vent hole may be blocked by coming into contact with an interior component such as an instrument panel. In this regard, by forming a vent hole in the side panel, such a problem can be avoided.
  • the side panel can be provided over the entire circumference of the rear panel and the front panel.
  • FIG. 1 is a side view showing a state immediately after the airbag device according to the present invention is activated and the airbag is expanded and deployed.
  • FIG. 2 is a schematic view (side view) showing the developed shape of the airbag according to the present invention.
  • FIG. 3 is a side view showing a state in which an occupant enters (contacts) the expanded and expanded airbag by operating the airbag device according to the present invention.
  • 4 (A), (B), and (C) are top views showing the steering shape of the vehicle applicable to the present invention.
  • FIG. 5 is a plan view showing a panel configuration of an airbag according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a side view showing how the airbag having the panel structure shown in FIG. 5 is deployed.
  • FIG. 7 is a plan view showing a panel configuration of an airbag according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a side view showing how the airbag having the panel structure shown in FIG. 7 is deployed.
  • FIG. 9 is a side view showing the inside of the vehicle in a state where the airbag device according to the third embodiment of the present invention is operated (the airbag is expanded and expanded).
  • FIG. 10 is a front view (A) and a side view (B) showing a deployed state of the airbag according to the fourth embodiment of the present invention.
  • 11A and 11B are side views showing the deployed state of the airbag according to the fifth embodiment of the present invention, in which FIG. 11A shows an initial deployment state and FIG. 11B shows a fully deployed state.
  • the occupant's head direction is referred to as "upward”
  • the occupant's lumbar direction is referred to as “downward”
  • the coordinate axis is referred to as "vertical direction”.
  • the directions of 12 o'clock, 3 o'clock, 6 o'clock, and 9 o'clock are the positions when the steering wheel is regarded as a clock face, but the direction of the steering wheel when the vehicle goes straight is the reference, and the steering wheel is used.
  • the upward or traveling direction is 12 o'clock, and the position rotated 90 degrees clockwise with respect to this 12 o'clock position is rotated 90 degrees at 3 o'clock, and the position rotated 180 degrees is rotated at 6 o'clock and 270 degrees.
  • the position is 9 o'clock.
  • FIG. 1 is a side view showing the inside of the vehicle in a state where the airbag device according to the present invention is activated (the airbag is expanded and expanded).
  • FIG. 2 is a schematic view (side view) showing the developed shape of the airbag according to the present invention.
  • FIG. 3 is a side view showing a state in which an occupant enters (contacts) the expanded and expanded airbag by operating the airbag device according to the present invention.
  • 4 (A), (B), and (C) are top views showing variations of steering applicable to the present invention.
  • the distance d2 from the center of rotation to the left and right edges is greater than the distance d2 to the upper edge. It is mounted on a steering wheel 12 having a short-shaped rim 12a, that is, a shape in which the rim is crushed in the vertical direction or upward with respect to a circle.
  • the steering wheel 12 shown in FIG. 4A has a shape in which the vicinity corresponding to 12 o'clock is missing from the normally used circular (annular) rim.
  • the steering wheel 12 shown in FIG. 4B has a shape in which the vicinity corresponding to 12 o'clock extends horizontally without being convexly curved.
  • the steering wheel 12 shown in FIG. 4C has a shape in which the vicinity corresponding to 12 o'clock is recessed without being convexly curved.
  • the steering wheel to which the present invention can be applied is not limited to the above-mentioned three patterns, and various types of steering wheels having a shape in which a sufficient reaction force cannot be obtained around 12 o'clock on the rim when the airbag is deployed. Applicable to wheels.
  • the airbag device includes a gas generator 14 that generates an expansion gas; and an airbag 16 that expands and expands toward the occupant (driver) D side by the expansion gas. .. Then, in the stage before the occupant D comes into contact with the expanded airbag 16, a space G is formed between the upper region 16U of the airbag 16 and the instrument panel 18 of the vehicle located in front of the steering wheel 12. Will be done.
  • the thickness D2 of the lower region 16L of the airbag 16 is smaller than the thickness D1 of the upper region 16U before the occupant D comes into contact with the expanded airbag 16.
  • the thicknesses D1 and D2 are measured from the surface 12x of the rim of the steering wheel 12, and are the thickness of the upper end (highest part) 100U of the airbag 16 and the lower end (maximum) in the direction parallel to the rotation axis of the steering wheel 12.
  • Lower part) It can be specified as a thickness of 100 L.
  • the upper end portion 100U and the lower end portion 100L of the airbag 16 can be the farthest points above and below the rotation axis in the direction perpendicular to the rotation axis of the steering wheel 12.
  • the ratio of the thicknesses D1 and D2 is in the range of 1.1: 1 to 2.3: 1.
  • the thickness D1 can be 350 mm to 400 mm, preferably 355 mm
  • the thickness D2 can be 250 mm to 320 mm, preferably 300 mm.
  • the difference D3 between the thicknesses D1 and D2 can be about 50 mm.
  • the thickness D0 of the position corresponding to the rotation axis of the steering control system 2 is preferably set to a value such that the relationship of D1> D0> D2 is established.
  • the thicknesses D1 and D2 of the airbag 16 are set as described above, but when the thickness D1 of the upper region 16U is larger than the above range with respect to the lower region 16L, the airbag There is a risk that the capacity of 16 will increase or that the protection of the body portion of the occupant D will be insufficient.
  • the thickness D1 of the upper region 16U of the airbag 16 is smaller than the above range with respect to the lower region 16L, there is a risk that a sufficient reaction force cannot be obtained even if the front side of the upper region 16U comes into contact with the instrument panel 18. There is. That is, by setting the thicknesses D1 and D2 of the airbag 16 in the front-rear direction as described above, it is possible to appropriately maintain the restraint performance of the occupant D.
  • the length L2 of the portion below the rotation center of the steering wheel 12 is set to be longer than the portion L1 above.
  • an airbag is under the condition that occupant D is equivalent to AM50 specified in the collision safety performance evaluation standard by FMVSS208 (US Collision Safety Regulations) and collides with a full rigid barrier without or wearing a seatbelt.
  • the timing at which the upper region 16U of 16 comes into contact with the instrument panel 18 is configured to be 50 ms to 90 ms after the vehicle barrier collision. More preferably, it is 60 ms to 80 ms after the collision.
  • the above timing can also be set under the condition that the occupant D collides with the full rigid barrier at a speed of 25 mph without wearing the seat belt.
  • the reaction force from the instrument panel 18 at the optimum timing of the airbag 16 It is possible to receive and appropriately protect the occupant D.
  • the thickness of the airbag in the front-rear direction is larger in the upper region 16U than in the lower region 16L. Since it is configured to be large, when the head of the occupant D enters the upper part of the inflated airbag 16, the front side of the upper region 16U of the airbag 16 gets over the upper end of the rim of the steering wheel 12 and is installed. In contact with the ment panel 18, the instrument panel 18 functions as a reaction surface of the airbag 16 (see FIG. 3).
  • the deployed posture of the airbag 16 is stable, and the head of the occupant D can be appropriately restrained. That is, when the head of the occupant D collides with the deployed airbag 16, the amount of forward movement of the head can be minimized.
  • FIG. 5 is a plan view showing a panel configuration of the airbag 16 according to the first embodiment of the present invention. Further, FIG. 6 is a side view showing how the airbag 16 having the panel structure shown in FIG. 5 is deployed.
  • the airbag 16 is formed from a rear panel 102 facing the occupant D, a front panel 104 facing the rear panel 102, and a side panel 108 connecting the rear panel 102 and the front panel 104.
  • An opening 106 in which the gas generator 14 is installed is formed in the center of the front panel 104.
  • Vent holes 20 are formed on both the left and right sides of the side panel 108. Then, by sewing the panels 102, 104, 108 to each other along the sewing lines 102a, 104a, 108a, the airbag 16 having a developed shape as shown in FIG. 6 is configured.
  • the side panel 108 is provided over the entire circumference of the rear panel 102 and the front panel 104.
  • FIG. 7 is a plan view showing a panel configuration of the airbag 206 according to the second embodiment of the present invention. Further, FIG. 8 is a side view showing how the airbag 206 having the panel structure shown in FIG. 7 is deployed.
  • the airbag 206 is formed from a rear panel 202 facing the occupant D, a front panel 204 facing the rear panel 202, and a side panel 208 connecting the rear panel 202 and the front panel 204.
  • An opening 216 in which the gas generator 14 is installed is formed in the center of the front panel 204.
  • Vent holes 220 are formed on both the left and right sides of the side panel 208. Then, by sewing the panels 202, 204, 208 to each other along the sewing lines 202a, 204a, 208a, the airbag 206 having a developed shape as shown in FIG. 8 is configured.
  • the rear panel 202 and the upper portion of the front panel 204 are connected via the side panel 208, and the side panel 208 does not exist in the lower portion of the rear panel 202 and the front panel 204.
  • the structure is such that the front panel 204 is directly sewn.
  • FIG. 9 is a side view showing a state in which the airbag device according to the third embodiment of the present invention is activated (the airbag is expanded and expanded).
  • the tether 320 is connected to the lower portion inside the airbag 316 to regulate the width (thickness) in the front-rear direction.
  • FIG. 10 is a front view (A) and a side view (B) showing the deployed state of the airbag 416 according to the fourth embodiment of the present invention.
  • This embodiment is an airbag 416 in which the airbag 16 of the first embodiment shown in FIGS. 5 and 6 is arranged. That is, the airbag 416 has a non-slip region 414 having a friction coefficient ⁇ of 2.0 or more formed at the lower end portion of the rear panel 102 facing the occupant D with respect to the airbag 16 of the first embodiment. is there.
  • the non-slip region 414 can be formed by applying a material having a large coefficient of friction (silicon or the like) or attaching a panel (cloth) having a high coefficient of friction on the surface.
  • the non-slip region 414 is located near the abdomen of the occupant to prevent the airbag 416 from slipping and moving in the vertical direction with respect to the occupant. That is, it is possible to maintain the relative positional relationship between the airbag 416 and the occupant at an appropriate position.
  • FIG. 11A and 11B are side views showing the deployed state of the airbag according to the fifth embodiment of the present invention, in which FIG. 11A shows a state in the initial stage of deployment and FIG. 11B shows a state in which the airbag is fully deployed.
  • the diffuser 500 is provided around the inflator (14) in the airbag 106.
  • the diffuser 500 includes an opening 500a for guiding the gas downward and a vent hole 500b for discharging the gas to the side.
  • the gas is guided downward by the diffuser 500, and the lower region 16L of the airbag 16 first starts deployment. Since the lower region 16L of the airbag 16 is first deployed, the airbag 16 reaches the vicinity of the abdomen of the occupant, reducing the problem caused by the collision with the steering wheel 12.
  • the gas also flows into the upper region 16U of the airbag 16 and the airbag 16 is fully deployed.
  • the airbag 16 can be deployed (sneaked) into the abdomen of the occupant more quickly than in the other Examples 1 to 4 described above.

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Abstract

【課題】所謂異形のステアリングホイールにおいても、エアバッグの展開姿勢を安定化させ、乗員の拘束性能の向上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。 【解決手段】本発明は、回転中心から左右縁部までの距離に対して上縁部までの距離が短い形状のリムを有する車両のステアリングホイールに搭載されるエアバッグ装置であって、膨張ガスを発生するガス発生器と；前記膨張ガスによって乗員側に向かって膨張展開するエアバッグとを備える。そして、膨張展開した前記エアバッグに前記乗員が当接する前の段階において、当該エアバッグを側方から見たときに、前記ステアリングホイールの回転軸と平行な方向における前記エアバッグの上端部の厚さ（幅）Ｄ１が、下端部の厚さ（幅）Ｄ２より大きくなるように構成する。

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、ステアリングホイールに収容されるドライバ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、ステアリングホイールの中心付近から展開して運転者を保護する、いわゆるドライバエアバッグや、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や、車両横方向の衝撃時に乗員を保護すべく乗員の側部（シートの側部）で展開するサイドエアバッグなどの様々な形態がある。
　ステアリングホイールに収容されたドライバエアバッグ装置においては、エアバッグの速やかな展開によって乗員を確実に拘束することが要求され、その点でエアバッグの展開形状、展開姿勢が安定していることが重要である。ドライバエアバッグ装置においては、エアバッグが展開する際にステアリングホイールのリムが反力面として機能し、エアバッグの展開形状、展開姿勢の安定化に寄与している。
　ところで、ステアリングホイールの形状としては、一般的な円形の他に、円形の上側（１２時側）や下側（６時側）が欠損した、飛行機の操縦桿のような異形のもが知られている。例えば、円形のリムを有する一般的なステアリングホイールに対して上側（１２時側）が欠損した異形のステアリングホイールにおいては、乗員の頭部に面するエアバッグの上側部分においてリムによる反力を受けることができず、膨張したエアバッグに乗員の頭部が進入した時にエアバッグが押し倒され又は大きく変形して、拘束性能が損なわれる恐れがある。
　また、ステアリングホイールの下側に着目すると、ステアリングホイールの中心付近から展開するエアバッグが、速やかにドライバの腹部付近（下方）に向かって展開し、ドライバがステアリングホイールに衝突する事態を回避する必要がある。また、円形のリムを有する一般的なステアリングホイールに対してリムの下側（６時側）が欠損した異形のステアリングホイールにおいては、エアバッグの下部領域を速やかに展開させて、乗員の腹部付近を拘束する必要がある。
 
　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、所謂異形のステアリングホイールにおいても、エアバッグの展開姿勢を安定させ、乗員の拘束性能の向上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。
 
　上記目的を達成するために、本発明は、回転中心から左右縁部までの距離に対して上縁部までの距離が短い形状のリムを有する車両のステアリングホイールに搭載されるエアバッグ装置であって、膨張ガスを発生するガス発生器と；前記膨張ガスによって乗員側に向かって膨張展開するエアバッグとを備える。そして、膨張展開した前記エアバッグに前記乗員が当接する前の段階において、当該エアバッグを側方から見たときに、前記ステアリングホイールの回転軸と平行な方向における前記エアバッグの上端部の厚さ（幅）Ｄ１が、下端部の厚さ（幅）Ｄ２より大きくなるように構成する。
　なお、「回転中心から左右縁部までの距離に対して上縁部までの距離が短い形状のリム」とは、通常使用される円形（環状）のリムに対して、リムに平行な面を時計の文字盤として見立てたときに、１２時に相当する付近が欠損し、あるいは、当該部分が水平に延び、又は凹状に成形されているような場合を意味する。更に、エアバッグの「下方領域」、「上方領域」とは、例えば、ステアリングホイールのリムの下端よりも下側、上端よりも上側と定めることができる。
　上記のような構成の本発明によれば、膨張展開したエアバッグに乗員が当接する前の段階において、当該エアバッグの前後方向の厚さが、下方領域より上方領域の方が大きくなるように構成しているため、膨張したエアバッグの上部に乗員の頭部が進入した時には、エアバッグの上方領域の前面側がステアリングホイールのリムの上端部を乗り越えてインストルメントパネル等の内装部品に接触し、内装部品がエアバッグの反力面として機能することになる。その結果、エアバッグの展開姿勢が安定し、乗員の頭部を適切に拘束することが可能となる。
　本発明においては、膨張展開した前記エアバッグに前記乗員が当接する前の段階において、前記エアバッグの上方領域と前記ステアリングホイールよりも前方に位置する車両の内装部品との間に空間が形成され、膨張展開した前記エアバッグに前記乗員が当接した後において、前記エアバッグは、前記エアバッグの上方領域の少なくとも一部が前記リムよりも車両前方に進出し且つ、前記内装部品と接触するように構成することが好ましい。
　なお、「膨張展開した前記エアバッグに前記乗員が当接する前の段階」とは、エアバッグの展開初期の状態を意味する。「前記ステアリングホイールよりも前方に位置する内装部品」とは、フロントウインドシールドの下で、運転席正面にある内装部品全体を意味する。「空間が形成され」とは、互いに接触していない状態を意味する。「膨張展開した前記エアバッグに前記乗員が当接した後」とは、車両の前方衝突等の事態が発生し、乗員がエアバッグに進入した後、すなわち、乗員の衝突エネルギーがエアバッグによって吸収し始めた後を意味する。また、「前記エアバッグの上方領域の少なくとも一部が、前記リムよりも車両前方に進出し」とは、エアバッグに対して乗員が衝突した衝撃でエアバッグの上部がステアリングホイールのリムの上端を超えて前方（内装部品側）に移動する状態と定めることができる。
　本発明においては、展開初期の段階では、エアバッグの上方領域と内装部品との間に空間が形成され、膨張展開したエアバッグに乗員が当接した後に、エアバッグの上方領域が内装部品と接触するように構成しているため、内装部品を反力面として利用しつつ、エアバッグの容量増加を必要最小限に抑えることができる。
　仮に、エアバッグが前方に突出した突起部分を含むように構成した場合には、展開初期の段階からエアバッグの前面をインストルメントパネル等の内装部品に接触させることができるが、その場合にはエアバッグの容量が大きくなり、これに伴いガス発生器の能力も大きくしなければならない。しかし、ステアリングホイールの内部においてエアバッグ装置を収容するスペースは小さく、限定されているため、エアバッグやインフレータの大きさ（容量）はできるだけコンパクトであることが好ましい。
　本発明において、エアバッグの上端部及び下端部の厚さＤ１及びＤ２は、ステアリングホイールのリムの表面から計測し、ステアリングホイールの回転軸と平行な方向におけるエアバッグの上端部（最高部）の厚さ及び、下端部（最下部）の厚さと規定することができる。
　前記乗員がＦＭＶＳＳ２０８（米国衝突安全の法規）による衝突安全性能評価基準で規定されるＡＭ５０相当であり、当該基準のシートベルト非着用もしくは着用の状態で、フルリジッドバリアに衝突する条件下で、前記エアバッグは、前記エアバッグの上方領域が前記内装部品と接触するタイミングが、車両の前記フルリジッドバリアへの衝突から５０ｍｓ～９０ｍｓ後となるように構成することができる。好ましくは、衝突から６０ｍｓ～８０ｍｓ後とする。
　また、前記タイミングは、前記乗員がシートベルト非着用の状態で２５ｍｐｈの速度で前記フルリジッドバリアに衝突する条件下で設定することができる。
　エアバッグの上方領域がステアリングホイールの前方に位置する内装部品と接触するタイミングを上記のように設定することにより、最適なタイミングで内装部品からの反力を受けることができ、乗員を適切に保護することが可能となる。
　前記エアバッグの前記上端部の厚さＤ１と下端部の厚さＤ２との比率Ｄ１：Ｄ２を、１．１：１～２．３：１の範囲とすることができる。このような範囲から外れると、不都合が生じる恐れがある。すなわち、エアバッグの上端部の厚さＤ１が下端部の厚さＤ２に対して上記範囲よりも大きいと、エアバッグの容量が大きくなってしまうか、乗員の胴体部分の保護が不十分になる恐れがある。他方、エアバッグの上端部の厚さＤ１が下端部の厚さＤ２に対して上記範囲よりも小さいと、エアバッグの上方領域の前面側が内装部品に接しても十分な反力を得られず、乗員の拘束性能を適切に保つことが困難となる。
　膨張展開した前記エアバッグに前記乗員が当接する前の段階において、前記エアバッグの前記上端部と下端部の間の中間部の厚さをＤ０としたときに、当該中間部がＤ１＞Ｄ０＞Ｄ２となるように構成することができる。このような設定を適用することで、エアバッグの展開形状が比較的なめらかになり、エアバッグの容量増大を抑制することができる。
　前記中間部の厚さＤ０は、前記上端部から前記下端部に向けて、連続的に減少するように徐変されるように形成することができる。
　膨張展開した前記エアバッグを側方から見た時に、前記ステアリングホイールの回転中心より下側の部分の前記中間部は、前記エアバッグの厚みを当該部分の周囲よりも車両前後方向に部分的に薄くした窪み部を有することができる。
　膨張展開した前記エアバッグにおいて、前記ステアリングホイールの回転中心より下側の部分の長さＨ２が上側の部分の長さＨ１よりも長くなるように構成することができる。ここで、長さＨ２，Ｈ１は、展開したエアバッグを側方から見たときに、ステアリングホイールの回転軸と直交して、リムの表面に平行に延びる方向における長さと規定することができる。
　上記のように、展開したエアバッグの下側部分を長くすることにより、乗員の腹部周辺を確実に保護し、腹部周辺がステアリングホイールに衝突する等の好ましくない事態を回避することができる。
　前記エアバッグは、前記乗員に面するリアパネルと、当該リアパネルに対向するフロントパネルと、これらリアパネルとフロントパネルとを連結するサイドパネルを含む構造とすることができる。このようなパネル構成とすることにより、展開したエアバッグの前後方向の厚さの調整が容易となる。ここで、前記サイドパネルには、ベントホールを形成することができる。仮に、フロントパネルにベントホールが形成されていると、インストルメントパネル等の内装部品と接触することで当該ベントホールが塞がれてしまう恐れがある。この点、サイドパネルにベントホールを形成することで、このような問題を回避できる。
　前記リアパネルと前記フロントパネルの上方部分が、前記サイドパネルを介して連結され、前記リアパネルと前記フロントパネルの下方部分には前記サイドパネルが存在せず、前記リアパネルと前記フロントパネルを直接連結する構造とすることができる。あるいは、前記サイドパネルを、前記リアパネルと前記フロントパネルの全周に渡って設けることができる。
 
図１は、本発明に係るエアバッグ装置が作動してエアバッグが膨張展開した直後の様子を示す側面図である。 図２は、本発明に係るエアバッグの展開形状を示す模式図（側面図である）。 図３は、本発明に係るエアバッグ装置が作動して膨張展開したエアバッグに乗員が進入（接触）した様子を示す側面図である。 図４（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、本発明に適用可能な車両のステアリング形状を示す上面図である。 図５は、本発明の第１実施例に係るエアバッグのパネル構成を示す平面図である。 図６は、図５に示すパネル構造のエアバッグが展開した様子を示す側面図である。 図７は、本発明の第２実施例に係るエアバッグのパネル構成を示す平面図である。 図８は、図７に示すパネル構造のエアバッグが展開した様子を示す側面図である。 図９は、本発明の第３実施例に係るエアバッグ装置が作動した（エアバッグが膨張展開した）状態での車両内部の様子を示す側面図である。 図１０は、本発明の第４実施例に係るエアバッグの展開状態を示す正面図（Ａ）及び、側面図（Ｂ）である。 図１１は、本発明の第５実施例に係るエアバッグの展開状態を示す側面図であり、（Ａ）が展開初期の状態、（Ｂ）がフル展開の状態を示す。
　以下、 本発明に係るエアバッグ装置について、添付図面に基づいて説明する。
　なお、以下の説明において、乗員が正規の姿勢で座席に着座した際に、乗員が向いている方向を「前方」、その反対方向を「後方」と称し、座標の軸を示すときは「前後方向」と言う。また、乗員が正規の姿勢で座席に着座した際に、乗員の右側を「右方向」、乗員の左側を「左方向」と称し、座標の軸を示すときは「左右方向」と言う。更に、乗員が正規の姿勢で座席に着座した際に、乗員の頭部方向を「上方」、乗員の腰部方向を「下方」と称し、座標の軸を示すときは「上下方向」と言う。
　また、１２時、３時、６時、９時の方向とは、ステアリングホイールを時計の文字盤に見立てた場合の位置であるが、車両直進時のステアリングの向きが基準であり、ステアリングホイールをドライバ側から見たときに、上又は進行方向を１２時とし、この１２時の位置を基準にして時計回りに９０度回転した位置を３時、１８０度回転した位置を６時、２７０度回転した位置を９時とする。
　図１は、本発明に係るエアバッグ装置が作動した（エアバッグが膨張展開した）状態での車両内部の様子を示す側面図である。図２は、本発明に係るエアバッグの展開形状を示す模式図（側面図である）。図３は、本発明に係るエアバッグ装置が作動して膨張展開したエアバッグに乗員が進入（接触）した様子を示す側面図である。図４（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、本発明に適用可能なステアリングのバリエーションを示す上面図である。
　本発明に係るエアバッグ装置は、例えば、図４（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、回転中心から左右縁部までの距離ｄ１に対して上縁部までの距離ｄ２が短い形状のリム１２ａを有する異形、すなわち、円形に対して上下方向又は、上方が潰れたような形状のステアリングホイール１２に搭載される。
　図４（Ａ）に示すステアリングホイール１２は、通常使用される円形（環状）のリムに対して、１２時に相当する付近が欠損した形状となっている。図４（Ｂ）に示すステアリングホイール１２は、１２時に相当する付近が凸湾曲せずに水平に延びた形状となっている。また、図４（Ｃ）に示すステアリングホイール１２は、１２時に相当する付近が凸湾曲せずに凹状に窪んだような形状となっている。本発明が適用可能なステアリングホイールは、上述した３つのパターンに限定されるものではなく、エアバッグの展開時にリムの１２時付近において十分な反力を得ることができない形状の種々の形態のステアリングホイールに適用可能である。
　本発明に係るエアバッグ装置は、図１に示すように、膨張ガスを発生するガス発生器１４と；膨張ガスによって乗員（ドライバ）Ｄ側に向かって膨張展開するエアバッグ１６とを備えている。そして、膨張展開したエアバッグ１６に乗員Ｄが当接する前の段階において、エアバッグ１６の上方領域１６Ｕとステアリングホイール１２よりも前方に位置する車両のインストルメントパネル１８との間に空間Ｇが形成される。
　図２に示すように、膨張展開したエアバッグ１６に乗員Ｄが当接する前の段階において、当該エアバッグ１６の下方領域１６Ｌの厚さＤ２が上方領域１６Ｕの厚さＤ１より小さくなるように構成されている。厚さＤ１及びＤ２は、ステアリングホイール１２のリムの表面１２ｘから計測され、ステアリングホイール１２の回転軸と平行な方向におけるエアバッグ１６の上端部（最高部）１００Ｕの厚さ及び、下端部（最下部）１００Ｌの厚さと規定することができる。ここで、エアバッグ１６の上端部１００Ｕ、下端部１００Ｌは、ステアリングホイール１２の回転軸に垂直な方向で、当該回転軸から上方、下方の最も遠い地点とすることができる。
　そして、厚さＤ１とＤ２との比率を、１．１：１～２．３：１の範囲とすることが好ましい。例えば、厚さＤ１を３５０ｍｍ～４００ｍｍ、好ましくは、３５５ｍｍとし、厚さＤ２を２５０ｍｍ～３２０ｍｍ、好ましくは、３００ｍｍとすることができる。また、厚さＤ１とＤ２との差Ｄ３は、約５０ｍｍとすることができる。更に、ステアリング制御システム２の回転軸に対応する位置の厚さＤ０は、Ｄ１＞Ｄ０＞Ｄ２の関係が成立するような値に設定することが好ましい。
　本実施例においては、エアバッグ１６の厚さＤ１、Ｄ２等を上記のように設定しているが、上方領域１６Ｕの厚さＤ１が下方領域１６Ｌに対して上記範囲よりも大きいと、エアバッグ１６の容量が大きくなってしまうか、乗員Ｄの胴体部分の保護が不十分になる恐れがある。他方、エアバッグ１６の上方領域１６Ｕの厚さＤ１が下方領域１６Ｌに対して上記範囲よりも小さいと、上方領域１６Ｕの前面側がインストルメントパネル１８に接しても十分な反力を得られない恐れがある。すなわち、エアバッグ１６の前後方向の厚さＤ１，Ｄ２を上記のように設定することにより、乗員Ｄの拘束性能を適切に保つことが可能となる。
　また、膨張展開したエアバッグ１６において、ステアリングホイール１２の回転中心より下側の部分の長さＬ２が上側の部分Ｌ１よりも長くなるように設定されている。展開したエアバッグ１６の下側部分Ｌ２を長くすることにより、図３に示すように、乗員Ｄの腹部周辺を確実に保護し、腹部周辺がステアリングホイール１２に衝突する等の好ましくない事態を回避することができる。
　図３に示すように、膨張展開したエアバッグ１６に乗員Ｄが当接した後には、エアバッグ１６の上方領域１６Ｕの少なくとも一部が、ステアリングホイール１２よりも車両前方に進出し、インストルメントパネル１８と接触することになる。
　例えば、乗員ＤがＦＭＶＳＳ２０８（米国衝突安全の法規）による衝突安全性能評価基準で規定されるＡＭ５０相当であり、シートベルト非着用、もしくは着用の状態でフルリジッドバリアに衝突する条件下で、エアバッグ１６の上方領域１６Ｕがインストルメントパネル１８と接触するタイミングは、車両のバリア衝突から５０ｍｓ～９０ｍｓ後となるように構成する。更に好ましくは、衝突から６０ｍｓ～８０ｍｓ後とする。ここで、上記のようなタイミングは、乗員Ｄがシートベルト非着用の状態で２５ｍｐｈの速度でフルリジッドバリアに衝突する条件下で設定することもできる。
　エアバッグ１６の上方領域１６Ｕがステアリングホイール１２の前方に位置するインストルメントパネル１８と接触するタイミングを上記のように設定することにより、エアバッグ１６が最適なタイミングでインストルメントパネル１８からの反力を受けることができ、乗員Ｄを適切に保護することが可能となる。
　上記のような構成の本発明によれば、膨張展開したエアバッグ１６に乗員Ｄが当接する前の段階において、当該エアバッグの前後方向の厚さが、下方領域１６Ｌより上方領域１６Ｕの方が大きくなるように構成しているため、膨張したエアバッグ１６の上部に乗員Ｄの頭部が進入した時には、エアバッグ１６の上方領域１６Ｕの前面側がステアリングホイール１２のリムの上端部を乗り越えてインストルメントパネル１８に接触し、インストルメントパネル１８がエアバッグ１６の反力面として機能することになる（図３参照）。
　その結果、エアバッグ１６の展開姿勢が安定し、乗員Ｄの頭部を適切に拘束することが可能となる。すなわち、展開したエアバッグ１６に乗員Ｄの頭部が衝突したときに、頭部の前方への移動量を最小限に抑えることができる。
　図５は、本発明の第１実施例に係るエアバッグ１６のパネル構成を示す平面図である。また、図６は、図５に示すパネル構造のエアバッグ１６が展開した様子を示す側面図である。
　本実施例において、エアバッグ１６は、乗員Ｄに面するリアパネル１０２と、当該リアパネル１０２に対向するフロントパネル１０４と、これらリアパネル１０２とフロントパネル１０４とを連結するサイドパネル１０８とから成形される。フロントパネル１０４の中央には、ガス発生器１４が設置される開口部１０６が形成されている。サイドパネル１０８には、ベントホール２０が左右両側に形成されている。そして、各パネル１０２，１０４，１０８を縫製ライン１０２ａ，１０４ａ，１０８ａに沿って互いに縫製することで、図６に示すような展開形状のエアバッグ１６が構成される。本実施例においては、サイドパネル１０８を、リアパネル１０２とフロントパネル１０４の全周に渡って設けている。
　図７は、本発明の第２実施例に係るエアバッグ２０６のパネル構成を示す平面図である。また、図８は、図７に示すパネル構造のエアバッグ２０６が展開した様子を示す側面図である。
　本実施例において、エアバッグ２０６は、乗員Ｄに面するリアパネル２０２と、当該リアパネル２０２に対向するフロントパネル２０４と、これらリアパネル２０２とフロントパネル２０４とを連結するサイドパネル２０８とから成形される。フロントパネル２０４の中央には、ガス発生器１４が設置される開口部２１６が形成されている。サイドパネル２０８には、ベントホール２２０が左右両側に形成されている。そして、各パネル２０２，２０４，２０８を縫製ライン２０２ａ，２０４ａ，２０８ａに沿って互いに縫製することで、図８に示すような展開形状のエアバッグ２０６が構成される。なお、本実施例においては、リアパネル２０２とフロントパネル２０４の上方部分が、サイドパネル２０８を介して連結され、リアパネル２０２とフロントパネル２０４の下方部分にはサイドパネル２０８が存在せず、リアパネル２０２とフロントパネル２０４とを直接縫製する構造となっている。
　図９は、本発明の第３実施例に係るエアバッグ装置が作動した（エアバッグが膨張展開した）状態様子を示す側面図である。本実施例においては、エアバッグ３１６の内部の下方部分にテザー３２０を連結し、前後方向の幅（厚さ）を規制している。このような構造とすることにより、乗員Ｄの腹部付近に位置するエアバッグ３１６の領域に対して適切な（過剰でない）量のガスが流れることとなり、エアバッグ３１６全体の展開速度、展開形状、展開挙動を最適化することが可能となる。
　図１０は、本発明の第４実施例に係るエアバッグ４１６の展開状態を示す正面図（Ａ）及び、側面図（Ｂ）である。本実施例は、図５及び図６に示す第１実施例のエアバッグ１６をアレンジしたエアバッグ４１６となっている。すなわち、エアバッグ４１６は、第１実施例のエアバッグ１６に対して、乗員Ｄに面するリアパネル１０２の下端部分に、例えば摩擦係数μが２．０以上の滑り止め領域４１４を形成したものである。この滑り止め領域４１４は、大きな摩擦係数の素材（シリコン等）を塗布し、あるいは、表面の摩擦係数が高いパネル（布）を貼り付けることで成形することができる。エアバッグ４１６が膨張展開した時には、滑り止め領域４１４は、乗員の腹部付近に位置し、乗員に対してエアバッグ４１６が滑って、上下方向に移動することを防止している。すなわち、エアバッグ４１６と乗員との相対的な位置関係を適切な位置に保持することが可能となる。
　図１１は、本発明の第５実施例に係るエアバッグの展開状態を示す側面図であり、（Ａ）が展開初期の状態、（Ｂ）がフル展開の状態を示す。本実施例においては、エアバッグ１０６内のインフレータ（１４）の周辺にディフューザ５００を設けている。このディフューザ５００は、下方向に向かってガスを導くための開口部５００ａと、側方にガスを排出するベントホール５００ｂとを備えている。
　そして、エアバッグ１６の展開初期の段階では、図１１（Ａ）に示すように、ディフューザ５００によってガスが下方に導かれ、エアバッグ１６の下方領域１６Ｌが最初に展開を開始する。最初にエアバッグ１６の下方領域１６Ｌが展開するため、エアバッグ１６が乗員の腹部付近に達し、ステアリングホイール１２との衝突による問題を低減する。
　その後、図１１（Ｂ）に示すように、ガスはエアバッグ１６の上方領域１６Ｕにも流れ込み、エアバッグ１６がフル展開する。本実施例においては、上述した他の実施例１～４に比べて、より速やかにエアバッグ１６を乗員の腹部に展開させる（潜り込ませる）ことができる。
　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 (15)

  1. 　回転中心から左右縁部までの距離に対して上縁部までの距離が短い形状のリムを有する車両のステアリングホイールに搭載されるエアバッグ装置であって、
    　膨張ガスを発生するガス発生器と；
    　前記膨張ガスによって乗員側に向かって膨張展開するエアバッグとを備え、
    　膨張展開した前記エアバッグに前記乗員が当接する前の段階において、当該エアバッグを側方から見たときに、前記ステアリングホイールの回転軸と平行な方向における前記エアバッグの上端部の厚さＤ１が、下端部の厚さＤ２より大きいことを特徴とするエアバッグ装置。
  2. 　膨張展開した前記エアバッグに前記乗員が当接する前の段階において、前記エアバッグの上方領域と前記ステアリングホイールよりも前方に位置する内装部品との間に空間が形成され、
    　膨張展開した前記エアバッグに前記乗員が当接した後において、前記エアバッグは、前記エアバッグの上方領域の少なくとも一部が前記リムよりも車両前方に進出し且つ、前記内装部品と接触するように構成されることを特徴とする請求項１に記載のエアバッグ装置。
  3. 　前記乗員がＦＭＶＳＳ２０８（米国衝突安全の法規）による衝突安全性能評価基準で規定されるＡＭ５０相当であり、当該基準のシートベルト非着用、もしくは着用の状態でフルリジッドバリアに衝突する条件下で、
    　前記エアバッグは、前記エアバッグの上方領域が前記内装部品と接触するタイミングが、車両の前記フルリジッドバリアへの衝突から５０ｍｓ～９０ｍｓ後となるように構成されてい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。
  4. 　前記タイミングは、前記乗員がシートベルト非着用の状態で２５ｍｐｈの速度で前記フルリジッドバリアに衝突する条件下で設定されることを特徴とする請求項３に記載のエアバッグ装置。
  5. 　前記タイミングは、車両の前記フルリジッドバリアへの衝突から６０ｍｓ～８０ｍｓ後であることを特徴とする請求項３又は４に記載のエアバッグ装置。
  6. 　前記内装部品は、インストルメントパネルを含む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。
  7. 　前記エアバッグの前記上端部の厚さＤ１と、前記下端部の厚さＤ２との比率Ｄ１：Ｄ２が、１．１：１～２．３：１の範囲であることを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載のエアバッグ装置。
  8. 　膨張展開した前記エアバッグに前記乗員が当接する前の段階において、前記エアバッグの前記上端部と下端部との間の中間部の厚さをＤ０としたときに、当該中間部がＤ１＞Ｄ０＞Ｄ２となるように構成されていることを特徴とする請求項１乃至７の何れか１項に記載のエアバッグ装置。
  9. 　前記中間部の厚さは、前記上端部から前記下端部に向けて、連続的に減少するように徐変されて形成されることを特徴とする請求項８に記載のエアバッグ装置。
  10. 　膨張展開した前記エアバッグを側方から見た時に、前記ステアリングホイールの回転中心より下側の部分の前記中間部は、前記エアバッグの厚みを当該部分の周囲よりも車両前後方向に部分的に薄くした窪み部を有することを特徴とする請求項１乃至７の何れか１項に記載のエアバッグ装置。
  11. 　膨張展開した前記エアバッグを側方から見た時に、前記ステアリングホイールの回転中心より下側の部分の長さが上側の部分よりも長くなるように構成されていることを特徴とする請求項１乃至１０の何れか１項に記載のエアバッグ装置。
  12. 　前記エアバッグは、前記乗員に面するリアパネルと、当該リアパネルに対向するフロントパネルと、これらリアパネルとフロントパネルとを連結するサイドパネルを含むことを特徴とする請求項１乃至１１の何れか１項に記載のエアバッグ装置。
  13. 　前記サイドパネルには、ベントホールが形成されていることを特徴とする請求項１２に記載のエアバッグ装置。
  14. 　前記リアパネルと前記フロントパネルの上方部分が、前記サイドパネルを介して連結され、
    　前記リアパネルと前記フロントパネルの下方部分には前記サイドパネルが存在せず、前記リアパネルと前記フロントパネルが直接連結されることを特徴とする請求項１２又は１３に記載のエアバッグ装置。
  15. 　前記サイドパネルは、前記リアパネルと前記フロントパネルの全周に渡って設けられていることを特徴とする請求項１２又は１３に記載のエアバッグ装置。
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