JP2001213266A - エアバッグ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 リテーナに形成されたベントホールを開閉可
能な制御弁を備えたエアバッグ装置において、制御弁の
開度を小型で安価なアクチュエータを用いて充分に確保
できるようにする。 【解決手段】 エアバッグ装置Ｒｄのインフレータ２０
およびエアバッグ２１を支持するリテーナ１９に形成し
たベントホール２９を開閉する制御弁３０は、各々が圧
電素子３３で作動する８枚の弁体３２によって開閉され
る。制御弁３０の弁体３２を複数に分割したので、各弁
体３２を作動させる圧電素子３３を小型化してコストダ
ウンを図っても、制御弁３０全体としての開度を充分に
確保することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、折り畳んだエアバ
ッグの開口部周縁が固定されるリテーナの内部にインフ
レータを収納し、車両の衝突時に前記インフレータが発
生するガスでエアバッグを展開して乗員を拘束するエア
バッグ装置であって、前記リテーナに形成したベントホ
ールをアクチュエータで作動する制御弁で開閉するもの
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のエアバッグ装置は、インフレータ
が発生するガスで膨張するエアバッグにベントホールを
設け、前記ガスの一部をベントホールから排出してエア
バッグの内圧を制御している。かかるエアバッグ装置に
おいて、ベントホールを薄膜で閉鎖しておくことにより
展開の初期にエアバッグを速やかに膨張させるととも
に、展開が完了してエアバッグの内圧が高まると前記薄
膜が破断し、ベントホールからガスを排出して乗員を柔
らかく拘束するものが提案されている（実公平５−６２
０６号公報参照）。

【０００３】またエアバッグ装置に２個のインフレータ
を設けておき、エアバッグ装置の近傍に乗員が存在しな
い場合には２個のインフレータを両方とも点火し、エア
バッグ装置の近傍に乗員が存在する場合には１個のイン
フレータだけを点火することにより、エアバッグの展開
速度および内圧を乗員の位置に応じて制御するものが提
案されている（特開平９−３０１１１５号公報参照）。

【０００４】ところで、上記実公平５−６２０６号公報
に記載されたものは、薄膜が破断する圧力にバラツキが
発生し易いため、エアバッグの内圧が所定値に達したと
きにベントホールを的確に開放するのが難しいだけでな
く、一旦開放したベントホールを再び閉じることができ
ないので内圧の精密な制御が難しいという問題があっ
た。また上記特開平９−３０１１１５号公報に記載され
たものは、２個のインフレータを必要とするために部品
点数が増加してコストアップの要因になるだけでなく、
エアバッグの展開特性を２段階にしか制御できないため
にきめ細かい制御が難しいという問題があった。

【０００５】そこで、インフレータを収納するハウジン
グにベントホールを形成し、このベントホールをモータ
で作動する制御弁で開閉することにより、エアバッグの
展開速度や内圧をきめ細かく制御するものが提案されて
いる（実用新案登録第３０４２３１２号公報参照）。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記実用
新案登録第３０４２３１２号公報で提案されたものは、
その制御弁が単一の弁体をモータで作動させてベントホ
ールを開閉するようになっているため、制御弁の開度を
充分に確保するには大型のモータで弁体を大きく作動さ
せる必要があり、そのためにコストの増加やエアバッグ
装置の大型化を招く問題があった。

【０００７】また弁体を開閉するアクチュエータとして
圧電素子を採用した場合、圧電素子の発生荷重と撓み量
とは反比例する関係があるため、大型の弁体を開閉すべ
く大型の圧電素子を採用すると、コストが増加するのは
勿論のこと、圧電素子の撓み量が不足して制御弁の開度
が不足する可能性がある。

【０００８】本発明は前述の事情に鑑みてなされたもの
で、エアバッグ装置のベントホールを開閉する制御弁の
開度を、小型で安価なアクチュエータを用いて充分に確
保できるようにすることを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に記載された発明によれば、折り畳んだエ
アバッグの開口部周縁が固定されるリテーナの内部にイ
ンフレータを収納し、車両の衝突時に前記インフレータ
が発生するガスでエアバッグを展開して乗員を拘束する
エアバッグ装置であって、前記リテーナに形成したベン
トホールをアクチュエータで作動する制御弁で開閉する
ものにおいて、前記制御弁は複数に分割された弁体を有
することを特徴とするエアバッグ装置が提案される。

【００１０】上記構成によれば、インフレータが発生す
る高圧ガスでエアバッグを展開させる際に、高圧ガスを
逃がすベントホールの開度を制御弁で制御することによ
り、エアバッグの展開速度、エアバッグの拘束力の大き
さ、エアバッグの収縮速度等を衝突の状態や乗員の状態
に応じて任意に設定することができる。また制御弁は複
数に分割された弁体を有するので、各々の弁体を作動さ
せるアクチュエータを小型化してコストダウンを図って
も、制御弁全体としての開度を充分に確保することがで
きる。

【００１１】また請求項２に記載された発明によれば、
請求項１の構成に加えて、前記アクチュエータが圧電素
子であることを特徴とするエアバッグ装置が提案され
る。

【００１２】上記構成によれば、圧電素子を採用したこ
とによりアクチュエータを大幅に小型化することができ
る。

【００１３】また請求項３に記載された発明によれば、
請求項１の構成に加えて、前記複数の弁体は湾曲して開
弁するものであり、少なくとも一部の弁体の湾曲方向を
残りの弁体の湾曲方向と異ならせたことを特徴とするエ
アバッグ装置が提案される。

【００１４】上記構成によれば、湾曲して開弁する複数
の弁体の少なくとも一部の湾曲方向を残りの湾曲方向と
異ならせたので、各弁体の湾曲量を増加させることなく
制御弁全体としての開度を充分に確保することができ
る。

【００１５】尚、実施例の圧電素子３３は本発明のアク
チュエータに対応する。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、添
付図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。

【００１７】図１〜図１３は本発明の第１実施例を示す
もので、図１は自動車の車室前部の斜視図、図２は図１
の２−２線拡大断面図、図３は図２の３−３線断面図、
図４は図２の４−４線矢視図、図５は図４の５−５線断
面図、図６は運転席用エアバッグ装置の分解斜視図、図
７は第１実施例の変形例を示すもので、前記図４に対応
する図、図８は図７の８−８線断面図、図９は図１の９
−９線拡大断面図、図１０は図９の１０−１０線断面
図、図１１は図１０の１１方向矢視図、図１２は図１１
の１２−１２線断面図、図１３は助手席用エアバッグ装
置の分解斜視図である。

【００１８】図１に示すように、運転席シート１の前方
に配置されたステアリングホイール２の中央部に運転席
用エアバッグ装置Ｒｄが設けられ、また助手席シート３
の前方に配置されたダッシュボード４の上部に助手席用
エアバッグ装置Ｒｐが設けられる。

【００１９】次に、図２〜図６に基づいて運転席用エア
バッグ装置Ｒｄの構造を説明する。

【００２０】ステアリングホイール２は、ステアリング
シャフト１１の後端に相対回転不能に嵌合してナット１
２で固定されたステアリングボス１３と、このステアリ
ングボス１３を囲むように配置された環状のホイールリ
ム１４と、前記ステアリングボス１３に固定されたフロ
ントカバー１５と、このフロントカバー１５に結合され
たリヤカバー１６と、前記フロントカバー１５をホイー
ルリム１４に接続する複数本のスポーク１７…とを備え
ており、フロントカバー１５およびリヤカバー１６によ
り区画される空間にエアバッグモジュール１８が収納さ
れる。

【００２１】エアバッグモジュール１８は、それをリヤ
カバー１６の内部に支持するためのリテーナ１９と、高
圧ガスを発生するインフレータ２０と、インフレータ２
０が発生した高圧ガスにより膨張するエアバッグ２１と
から構成される。四角い板状のリテーナ１９の外周部
と、中央にインフレータ２０を支持するブラケット２２
の外周部と、エアバッグ２１の開口部周縁とが重ね合わ
され、リヤカバー１６の内周に一体に形成された取付フ
ランジ１６ａに複数本のボルト２３…で共締めされる。
インフレータ２０のガス噴出口２０ａ…はエアバッグ２
１の内部空間に開放しており、またエアバッグ２１の内
部空間はブラケット２２に形成した４個の通孔２２ａ…
を介して、ブラケット２２およびリテーナ１９に挟まれ
た空間に連通する。

【００２２】ブラケット２２に臨むリテーナ１９に円形
のベントホール２９が形成されており、このベントホー
ル２９は、円形を成す中心座部２４から放射状に延びる
８本の放射座部２５…によって、それぞれ略扇型を成す
８個の開口２６…に分割される。ベントホール２９の開
度を制御する制御弁３０は、前記８個の開口２６…にそ
れぞれ対応する８個の弁体３２…を備えており、各弁体
３２は外周の円弧部が二本のボルト３１，３１でリテー
ナ１９に固定される。この状態で、８個の弁体３２…の
各２本の直線部は中心座部２４および８本の放射座部２
５…上に着座しており、前記８個の弁体３２…によって
ベントホール２９の８個の開口２６…は閉鎖される。

【００２３】各弁体３２はベントホール２９を覆う本体
部３２ａと、該本体部３２ａの前記ボルト３１…に近い
位置に設けられたヒンジ部３２ｂとから構成される（図
５参照）。また弁体３２をヒンジ部３２ｂにおいて屈曲
させるべく、該ヒンジ部３２ｂの背面にアクチュエータ
としての圧電素子３３が接着される。小型軽量な圧電素
子３３をアクチュエータとして採用することにより、制
御弁３０の小型化を図ることができる。

【００２４】図示せぬエアバッグ展開制御装置は、車両
の衝突時に所定値以上の加速度が検出されるとインフレ
ータ２０を点火し、インフレータ２０が発生するガスで
膨張するエアバッグ２１はリヤカバー１６にＨ形に形成
された薄肉のティアライン１６ｂ（図６参照）を破断し
て車室内に展開する。このとき、乗員の姿勢や体格、あ
るいは車速等に応じて制御弁３０の圧電素子３３…に対
する通電量を制御し、ベントホール２９の開度を変化さ
せる。

【００２５】即ち、圧電素子３３…への非通電時には、
図５に実線で示すように制御弁３０の８個の弁体３２…
のヒンジ部３２ｂ…は直線状に延びており、ヒンジ部３
２ｂ…に連なる本体部３２ａ…はベントホール２９の開
口２６…を閉塞している。この状態から圧電素子３３…
に通電すると、図５に鎖線で示すように通電量に応じて
圧電素子３３…が収縮するため、弁体３２…のヒンジ部
３２ｂ…が湾曲して本体部３２ａ…がベントホール２９
の開口２６…を開放する。

【００２６】このように、ベントホール２９を覆う弁体
３２…に設けた圧電素子３３…に通電して湾曲させるだ
けの極めて簡単な構造により、ベントホール２９の開度
を精密にかつ無段階に制御することができる。しかも圧
電素子３３…は制御弁３０の弁体３２…のヒンジ部３２
ｂ…だけに設けられているため、その圧電素子３３…を
弁体３２…の本体部３２ａ…の全面に設ける場合に比べ
て、高価な圧電素子３３…の使用量を減少させてコスト
ダウンに寄与することができるだけでなく、圧電素子３
３…の僅かな動きを拡大して弁体３２…に伝達すること
ができる。しかも制御弁３０の弁体３２…を複数に分割
したので、各々の弁体３２…を作動させる圧電素子３２
を小型化してコストダウンを図りながら、制御弁３０と
して必要な開度を確保することができる。

【００２７】図７および図８は第１実施例の変形例を示
すものである。

【００２８】この変形例は制御弁３０の８個の弁体３２
…がリテーナ１９の内面側および外面側に交互に取り付
けられている。上記構成により、リテーナ１９の外面側
に取り付けられた４個の弁体３２…は圧電素子３３…へ
の通電により外側に湾曲し、リテーナ１９の内面側に取
り付けられた他の４個の弁体３２…は圧電素子３３…へ
の通電により内側に湾曲するため、図５に示す第１実施
例にものに比べて、開弁時における隣接する弁体３２…
間の隙間を大きくすることができる。その結果、圧電素
子３３…を小型化し、あるいは圧電素子３３…への通電
量を減少させて弁体３２…の湾曲量を減少させても、ベ
ントホール２９の開度を充分に確保することができる。

【００２９】次に、図９〜図１３に基づいて助手席用エ
アバッグ装置Ｒｐの構造を説明する。

【００３０】ダッシュボード４の上面に形成された開口
４ａに固定されたリッド４１から下方に延びる支持部４
１ａ…に、エアバッグモジュール４２のリテーナ４３が
固定される。リテーナ４３は複数本のボルト４４…で固
定されたアッパーリテーナ４５およびロアリテーナ４６
から構成されており、アッパーリテーナ４４が複数本の
ボルト４７…で前記リッド４１の支持部４１ａ…に固定
される。アッパーリテーナ４５およびロアリテーナ４６
の結合部にエアバッグ４８の開口部周縁が挟まれて前記
ボルト４７…で共締めされる。リッド４１には、エアバ
ッグ４８が膨張する際に破断する薄肉のティアライン４
１ｂが形成される。ロアリテーナ４６の底部に一対の取
付ブラケット４９，４９を介して円筒状のインフレータ
５０が支持される。

【００３１】またロアリテーナ４６の底部に形成された
長方形のベントホール２９は十文字座部２７で４個の開
口２８…に区画されており、このベントホール２９を開
閉する制御弁３０は、前記運転席用エアバッグ装置Ｒｄ
のものと類似した構造を備えている。即ち、制御弁３０
は４個の開口２８…に対応して４個の弁体３２…を備え
ており、各弁体３２…のヒンジ部３２ｂ…に設けた圧電
素子３３…への通電により該ヒンジ部３２ｂ…を屈曲さ
せ、本体部３２ａ…をベントホール２９から離反させて
余剰の高圧ガスを排出するようになっている（図１２参
照）。

【００３２】尚、制御弁３０の相対向する一対の弁体３
２，３２（図１１において図中上側の弁体３２と下側の
弁体３２）は何れもロアリテーナ４６の外側に向かって
撓むようになっているが、それら一対の弁体３２，３２
の一方を外側に他方を内側に撓ませれば、弁体３２，３
２の湾曲量を減少させてもベントホール２９の開度を充
分に確保することができる。

【００３３】助手席用エアバッグ装置Ｒｐの作用および
効果は、前述した運転席用エアバッグ装置Ｒｄのそれと
同一である。

【００３４】次に、図１４および図１５に基づいて助手
席用エアバッグ装置Ｒｐの制御弁３０の第２実施例を説
明する。

【００３５】第２実施例の制御弁３０の相対向する一対
の弁体３２，３２（図１４において図中上側の弁体３２
と下側の弁体３２）は、それらを一体に接続する共通の
圧電素子３３によって作動するようになっている。従っ
て、図１１の制御弁３０では４個の弁体３２…を作動さ
せるのに４個の圧電素子３３…を必要としたが、図１４
の制御弁３０では４個の弁体３２…を作動させるのに２
個の圧電素子３３，３３で済むことになり、部品点数の
削減に寄与することができる。

【００３６】以上、本発明の実施例を詳述したが、本発
明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行う
ことが可能である。

【００３７】例えば、実施例のリテーナ１９，４３は各
々１個のベントホール２９を備えているが、複数のベン
トホール２９…を備えていても良い。この場合、各々の
ベントホール２９に対して複数の弁体３２…が設けられ
る。

【００３８】また実施例ではアクチュエータとして圧電
素子３３を例示したが、ソレノイド等の他種のアクチュ
エータを採用することができる。

【００３９】またベントホール２９の形状、制御弁３０
の弁体３２の形状、圧電素子３３（アクチュエータ）の
形状は、実施例に限定されず適宜変更可能である。

【００４０】また圧電素子３３に適当な補強を施せば、
圧電素子３３そのもので弁体３２を構成することも可能
である。

【００４１】

【発明の効果】以上のように請求項１に記載された発明
によれば、インフレータが発生する高圧ガスでエアバッ
グを展開させる際に、高圧ガスを逃がすベントホールの
開度を制御弁で制御することにより、エアバッグの展開
速度、エアバッグの拘束力の大きさ、エアバッグの収縮
速度等を衝突の状態や乗員の状態に応じて任意に設定す
ることができる。また制御弁は複数に分割された弁体を
有するので、各々の弁体を作動させるアクチュエータを
小型化してコストダウンを図っても、制御弁全体として
の開度を充分に確保することができる。

【００４２】また請求項２に記載された発明によれば、
圧電素子を採用したことによりアクチュエータを大幅に
小型化することができる。

【００４３】また請求項３に記載された発明によれば、
湾曲して開弁する複数の弁体の少なくとも一部の湾曲方
向を残りの湾曲方向と異ならせたので、各弁体の湾曲量
を増加させることなく制御弁全体としての開度を充分に
確保することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】自動車の車室前部の斜視図

【図２】図１の２−２線拡大断面図

【図３】図２の３−３線断面図

【図４】図２の４−４線矢視図

【図５】図４の５−５線断面図

【図６】運転席用エアバッグ装置の分解斜視図

【図７】第１実施例の変形例を示すもので、前記図４に
対応する図

【図８】図７の８−８線断面図

【図９】図１の９−９線拡大断面図

【図１０】図９の１０−１０線断面図

【図１１】図１０の１１方向矢視図

【図１２】図１１の１２−１２線断面図

【図１３】助手席用エアバッグ装置の分解斜視図

【図１４】本発明の第２実施例に係る、前記図１１に対
応する図

【図１５】図１４の１５−１５線断面図

【符号の説明】

１９ リテーナ ２０ インフレータ ２１ エアバッグ ２９ ベントホール ３０ 制御弁 ３２ 弁体 ３３ 圧電素子（アクチュエータ） ４３ リテーナ ４８ エアバッグ ５０ インフレータ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 折り畳んだエアバッグ（２１，４８）の
   開口部周縁が固定されるリテーナ（１９，４３）の内部
   にインフレータ（２０，５０）を収納し、車両の衝突時
   に前記インフレータ（２０，５０）が発生するガスでエ
   アバッグ（２１，４８）を展開して乗員を拘束するエア
   バッグ装置であって、前記リテーナ（１９，４３）に形
   成したベントホール（２９）をアクチュエータ（３３）
   で作動する制御弁（３０）で開閉するものにおいて、 前記制御弁（３０）は複数に分割された弁体（３２）を
   有することを特徴とするエアバッグ装置。
2. 【請求項２】 前記アクチュエータ（３３）が圧電素子
   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。
3. 【請求項３】 前記複数の弁体（３２）は湾曲して開弁
   するものであり、少なくとも一部の弁体（３２）の湾曲
   方向を残りの弁体（３２）の湾曲方向と異ならせたこと
   を特徴とする、請求項１に記載のエアバッグ装置。