JP2006224748A - エアバッグ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 エアバッグの内圧が上昇した場合にベントホールカバーが確実にベントホールを開放できるエアバッグ装置を提供する。
【解決手段】 エアバッグ３２を構成する基布３７に前記エアバッグ３２内のガスを排出するベントホール３７ｂが形成され、重ね合わせた基布３６，３７がエアバッグ展開時の荷重により分離可能な接合部３９で接合され、前記ベントホール３７ｂを閉塞すると共にその端部が前記接合部３９で前記基布３６，３７に接合されるベントホールカバー４０が設けられているエアバッグ装置であって、前記ベントホールカバー４０には、前記基布３７のベントホール３７ｂと前記接合部３９との間に、所定以上の荷重が作用すると伸長又は破断可能な分離部が設けられている。
【選択図】 図３

Description

この発明は、エアバッグを構成する基布にベントホールを形成し、車両衝突時にインフレータが発生するガスでエアバッグが展開する過程でベントホールを開放するエアバッグ装置に関する。

エアバッグ装置は車両衝突時にインフレータから供給されるガスにより車室内に展開して乗員を拘束するものであるが、このエアバッグには、その内圧を最適に設定するためにエアバッグが展開する過程でガスを開放するベントホールが設けられている。ところが、このベントホールがエアバッグの展開初期から開放していると、インフレータから供給されるガスがベントホールから漏洩してエアバッグの内圧の立ち上がりが遅れてしまうため、エアバッグが展開する途中でベントホールを開放するエアバッグ装置が提案されている（特許文献１参照）。

ところで、前記従来のエアバッグ装置は、エアバッグの最終展開形状を規制するためにエアバッグの内面間を接続するベントホールカバーを備えており、このベントホールカバーの中間部分をベントホールの周囲に縫製して該ベントホールを閉塞しておき、エアバッグが展開する過程でベントホールカバーに張力が作用して前記縫製部が破断するとベントホールが開放され、エアバッグ内のガスを排出するようになっている。
特開平６−１０７０９９号公報

ところで、従来のエアバッグ装置ではエアバッグが充分に展開する前にベントホールカバーの縫製部が破断しないように縫製強度を設定するのが困難であるという課題がある。 そこで出願人は先に出願した特願２００４−１８８８２６において、エアバッグの重ね合わせた基布を分離可能な接合部で接合し、エアバッグが展開する際の荷重で前記接合部を分離させると共に、ベントホールを閉塞するベントホールカバーの端部をエアバッグの外周部近傍で前記接合部に接合し、前記接合部の分離によりベントホールカバーの端部を基布から分離してベントホールを開放する構造を提案している。

しかしこの構造では、ベントホールカバーの端部の前記接合部からの分離がエアバッグ展開時における接合部の分離に依存しているため、接合部の分離により確実にベントホールカバーが接合部から分離するよう精度の高い縫製が必要となり、縫製作業が困難であるという課題がある。

そこで、この発明は、エアバッグ展開時の接合部の分離の影響を受けず、エアバッグの内圧が上昇した場合にベントホールカバーが確実にベントホールを開放でき、前記接合部の縫製作業を容易に行うことができ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、請求項１に記載した発明は、エアバッグ（例えば、実施形態におけるエアバッグ３２）を構成する基布（例えば、実施形態における第２基布３７）に前記エアバッグ内のガスを排出するベントホール（例えば、実施形態におけるベントホール３７ｂ）が形成され、重ね合わせた前記基布（例えば、実施形態における第１基布３６、第２基布３７）がエアバッグ展開時の荷重により分離可能な接合部（例えば、実施形態における縫製部３９…）で接合され、前記ベントホールを閉塞すると共にその端部が前記接合部で前記基布に接合されるベントホールカバー（例えば、実施形態におけるベントホールカバー４０）が設けられているエアバッグ装置であって、前記ベントホールカバーには、前記基布のベントホールと前記接合部との間に、所定以上の荷重が作用すると伸長又は破断可能な分離部（例えば、実施形態における分離部Ｓ、伸長部Ｗ）が設けられていることを特徴とする。
このように構成することで、エアバッグが展開する際の荷重で前記基布の接合部を順次分離させることができ、エアバッグの内圧変化を適切に制御して乗員を柔らかく拘束できる。また、エアバッグの展開末期における接合部の分離によりベントホールカバーの端部を基布から分離させてベントホールを開放することができる。これによりエアバッグの展開がほぼ完了するまでベントホールを閉塞状態に保持して内圧の上昇を促進すると共にエアバッグの展開の完了後はベントホールからガスを排出して内圧の過剰な上昇を抑制することができる。
そして、仮に前記エアバッグの接合部の分離によりベントホールの端部が基布から分離しなかった場合でも、エアバッグの内圧の上昇により前記基布のベントホールと前記接合部との間に所定以上の荷重が作用すると、ベントホールカバーが分離部において伸長又は破断することでベントホールが開放されるためエアバッグの内圧の上昇を抑制することができる。

請求項２に記載した発明は、前記ベントホールカバーの分離部の分離強度は、前記エアバッグの接合部の破断強度よりも高く設定されていることを特徴とする。
このように構成することで、エアバッグの接合部からベントホールカバーの端部が分離してベントホールが開放される場合であっても、ベントホールカバーの端部がエアバッグの接合部から完全に分離してはいないがベントホールカバーが分離部において伸長又は破断することによりベントホールが開放される場合であっても、エアバッグが完全に展開した後に確実にベントホールが開放される。

請求項１に記載した発明によれば、エアバッグ展開時の接合部の分離の影響を受けず、エアバッグの内圧が上昇した場合に、より一層確実にベントホールを開放できる効果がある。また、前記接合部において、接合部の破断によりベントホールカバーの端部が確実に分離するような縫製精度を確保する必要がないため縫製作業を容易に行うことができる効果がある。

請求項２に記載した発明によれば、エアバッグが完全に展開した後に確実にベントホールを開放できる効果がある。

次に、この発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１に示すように、運転席のシート１１の前方に配置されたステアリングホイール１２の内部にエアバッグモジュール１３が収納されている。
図２に示すように、ステアリングホイール１２はステアリングシャフト１４の後端にナット１５によりボス部１６が固定され、ボス部１６にカップ状のフロントカバー１７が固定されている。フロントカバー１７の周縁には、フロントカバー１７を閉塞するようにボルト１８…によりリヤカバー１９が固定されている。フロントカバー１７の外周面には放射状に延びる複数のスポーク部２０…が取り付けられ、このスポーク部２０…にステアリングホイール本体２１が支持されている。
ここで、前記リヤカバー１９の内周面にはリテーナ２２が前記ボルト１８…により共締めされ、このリテーナ２２にエアバッグモジュール１３が支持されている。リヤカバー１９の内面にはエアバッグ３２の膨張時に破断するティアライン１９ａが形成されている。

エアバッグモジュール１３は、燃焼により高圧ガスを発生する推薬を充填したインフレータ３１と、基布を縫製して構成したエアバッグ３２と、エアバッグ３２の基部を固定する固定リング３３とを備えている。リテーナ２２の前面及び後面に、インフレータ３１のフランジ３１ａと固定リング３３とが重合され、ボルト３４…及びナット３５…で締め付け固定されている。このリテーナ２２の後面と固定リング３３の前面との間にエアバッグ３２の基部が挟み込まれた状態で固定されている。

図３〜図５に示すように、円形のエアバッグ３２は後側（乗員に対向する側）の第１基布３６とその前面に重合される第２基布３７とを備え、第１基布３６と第２基布３７は外周の縫製部３８で一体に縫製されている。エアバッグ３２の第２基布３７にはインフレータ３１を囲む円形の開口３７ａと、この開口３７ａの周囲に形成されたボルト３４…の貫通孔３７ｃ…と、エアバッグ３２の膨張時に内部のガスの一部を逃がす１個のベントホール３７ｂが形成されている。ここで、前記ベントホール３７ｂは前記開口３７ａの上部に形成されている。

前述したようにリテーナ２２の後面と固定リング３３の前面との間には、第２基布３７が挟まれて前記ボルト３４…で締め付けられているため、インフレータ３１が発生するガスは第２基布３７の中央の開口３７ａからエアバッグ３２の内部に供給される。
重ね合わされた第１基布３６と第２基布３７は、その外周に近い位置が、例えば３個（２個あるいは４個以上であってもよい）の同心円状の縫製部（接合部）３９…で縫製されている。外周の縫製部３８はエアバッグ３２の膨張時に破断しないように太めの糸で強固に縫製されているが、その内側の３個の同心円状の縫製部３９…はエアバッグ３２の膨張時に破断できるように細目の糸で脆弱に縫製されている。

エアバッグ３２は第１基布３６と第２基布３７と同材質で形成されたベントホールカバー４０を備えている。このベントホールカバー４０は前記ベントホール３７ｂを閉塞する幅を備えた帯状の部材であり、両端部は前記第１基布３６及び第２基布３７の周縁に沿うように縫製部３８の手前で弧状にカットされている。このベントホールカバー４０は前記第２基布３７の内面であって前記ベントホール３７ｂを閉塞する位置に第２基布３７の周縁部に跨るようにして配置され、前記第１基布３６と第２基布３７とを接合する縫製部３９…で同時に縫製されている。
ところで、図５に示すようにこの実施形態ではベントホールカバー４０は最も外側の縫製部３９に至る部位に渡って縫製されているが、最も外側の縫製部３９よりも内側の縫製部３９、例えばこの実施形態では内側から２番目の縫製部３９まででベントホールカバー４０の縫製をとめておくことができる。このように構成することで、最も外側の縫製部３９が破断した時には既にベントホール３７ｂが開いているような設定とすることができる。これによりベントホール３７ｂが開放されるタイミングやエアバッグ３２の内圧を調整することができる（第２実施形態においても同様）。

ここで、図６〜図９に示すように、ベントホールカバー４０には、前記第２基布３７のベントホール３７ｂと前記縫製部３９との間に、所定以上の荷重（例えば、エアバッグ内圧が５０ｋＰａ以上の際にベントホールカバー４０に作用する荷重）が作用すると伸長又は破断可能な伸長部（分離部）Ｗ又は分離部（分離部）Ｓが設けられている。尚、図示都合上、図３〜図５には分離部Ｓや伸長部Ｗは記載していない。
この分離部Ｓは、図６に示すようにベントホールカバー４０を第１カバー４０ａと第２カバー４０ｂに２分割しこれらの分割側の端部を所定以上の荷重が作用すると切れる縫製部Ｓ１により連結すべく縫製したもの、図７に示すように切り欠きＳ２を設けてこの切り欠きＳ２の形成されている部位において所定以上の荷重で切れるようにしたもの、図８に示すように、ベントホールカバー４０を第１カバー４０ａと第２カバー４０ｂに２分割しこれらの分割側の端部を所定以上の荷重が作用すると切れるように接着部Ｓ３で接合したものが採用できる。また、図９に示すように折り返し部Ｓ４を設け、この折り返し部Ｓ４を縫製あるいは接着し、所定以上の荷重が作用すると伸長する伸長部Ｗとしたものを採用することができる。
この場合、前記ベントホールカバー４０の分離部Ｓの分離強度あるいは伸長部Ｗの折り返し部Ｓ４の折り返し状態が解除される強度は、前記エアバッグ３２の縫製部３９…の破断強度よりも高く設定されている。尚、ベントホールカバー４０自体を伸縮性のある材料で形成してもよい。

上記実施形態によれば、車両衝突時に所定以上の重力加速度が検出されるとインフレータ３１が点火し、折り畳まれたエアバッグ３２がインフレータ３１が発生するガスで膨張を開始する。エアバッグ３２が膨張するとこの圧力を受けてリヤカバー１９はティアライン１９ａで破断し、そこに形成された開口からエアバッグ３２が車室内に展開する。
図１０に示すように、エアバッグ３２が膨張するときに３個の縫製部３９…が第１基布３６、第２基布３７を一体に接合しているので、エアバッグ３２が一気に膨張するのを防止して乗員を柔らかく拘束することができる。エアバッグ３２の内圧の増加に伴って３個の縫製部３９…が径方向内側のものから外側のものへと順に破断することで、エアバッグ３２は適切な内圧を維持しながら次第に容積を増加させ、最終的に前後方向に扁平な形状に展開して最大限の拘束力を発揮することができる。

３個の縫製部３９…が全て破断するまでの間、ベントホールカバー４０は両端が第１基布３６と第２基布３７の縫製部３９…によって拘束されているため、ベントホール３７ｂはベントホールカバー４０により閉塞されてガスの漏洩を防止され、エアバッグ３２の内圧を速やかに立ち上げると共に、その内圧を適切に保持することができる。
そして、エアバッグ３２の展開末期に３個の縫製部３９…が全て破断すると、図１１に示すように、ベントホールカバー４０の両端の拘束が解除されるため、ベントホールカバー４０の一部がベントホール３７ｂから外部に押し出されることでベントホール３７ｂが開放する。その結果、エアバッグ３２内の余剰のガスがベントホール３７ｂから排出されエアバッグ３２の内圧の過剰な上昇を防止することができる。このとき、ベントホール３７ｂは第２基布３７に設けてあるため、エアバッグ３２内の排出ガスが運転者に直接的に当たらないため、運転者に不快感を与えることはない。

ここで、例えば、前記エアバッグ３２の３個の縫製部３９…が破断しても、前記ベントホールカバー４０が前記ベントホール３７ｂを閉塞し続けエアバッグ３２の内圧が所定圧以上に上昇した場合には、前記３個の縫製部３９…が分離してエアバッグ３２が確実に展開した後に、前記ベントホールカバー４０が分離部Ｓ（図６〜図８参照）により破断したり、ベントホールカバー４０の伸長部Ｗ（図９参照）を構成する折り返し部Ｓ４を解かれてその全長が延び、あるいはベントホールカバー４０自体の全長が延びることにより、このベントホールカバー４０の一部がベントホール３７ｂから外部に押し出されることでベントホール３７ｂが確実に開放される。

具体的には、ベントホールカバー４０を第１カバー４０ａと第２カバー４０ｂに２分割しこれらの分割側の端部を縫製部Ｓ１で一体化して分離部Ｓとした例（図６参照）で説明すると、図１２に示すように、エアバッグ３２の内圧が上昇して、３個の縫製部３９…が破断してもベントホールカバー４０がベントホール３７ｂを開放していない場合でも、エアバッグ３２が展開した後に、エアバッグ３２の内圧が上昇することにより前記縫製部Ｓ１が破断しここで第１カバー４０ａと第２カバー４０ｂとが分割される。よって、前記ベントホールカバー４０の一部、正確には第１カバー４０ａと第２カバー４０ｂの何れかの一部（ここでは第２カバー４０ｂの一部）が、前記ベントホール３７ｂから押し出されるためベントホール３７ｂが開放する。その結果、エアバッグ３２内の余剰のガスがベントホール３７ｂから排出されエアバッグ３２の内圧の過剰な上昇を防止することができる。しがって、エアバッグ３２展開時に縫製部３９…が分離するか否かの影響を受けず、エアバッグ３２の内圧が上昇した場合にベントホールカバー４０が確実にベントホール３７ｂを開放でき、前記縫製部３９…にベントホールカバー４０を縫製する縫製作業を容易に行うことができる。

次に、この発明の第２実施形態を図１３に基づいて説明する。
この実施形態はエアバッグ３２が後側（乗員に対向する側）の第１基布３６とその前面に重合される第２基布３７とを備え、第１基布３６と第２基布３７は外周の縫製部３８で一体に縫製されている点、前記第２基布３７にベントホール３７ｂが形成されている点、このベントホール３７ｂを閉塞するように第１基布３６と第２基布３７とに縫製された帯状のベントホールカバー４０を備えている点等の基本的構成は前記実施形態と同様である。ここで、重ね合わされた第１基布３６と第２基布３７は、その外周に近い位置が、例えば３個（２個あるいは４個以上であってもよい）の渦巻き状の縫製部３９Ａ…で縫製されている。外周の縫製部３８はエアバッグ３２の膨張時に破断しないように太めの糸で強固に縫製されているが、その内側の３個の渦巻き状の縫製部３９Ａ…はエアバッグ３２の膨張時に破断できるように細目の糸で脆弱に縫製され、これら縫製部３９Ａ…にベントホールカバー４０の端部が、ベントホール３７ｂを閉塞するようにして縫製されている。尚、第１実施形態と同一部分は同一符号を付して説明する。

ここで、前記第１実施形態の縫製部３９…は円形状であるため無端状に形成された３個の縫い目はエアバッグ３２が展開する過程で内側から１個づつ破断してゆくが、渦巻き状の縫製部３９Ａ…は縫い目の内側の端部から破断してエアバッグ３２を展開してゆく。したがって、縫製部３９Ａ…の縫製端末パターンにはスムーズな破断を実現するために様々な形態が採用できる。尚、この縫製端末パターンは内側端末パターンと外側端末パターンの双方に適用できる。

図１４〜図１７は、縫製部３９Ａの縫製端末パターンを示している。
縫製部３９Ａの端末パターンとしては、図１４に示すように端末に結び目３９Ｂを設けて縫い切り、これに連続する未縫製糸３９ｂをそのままにしておくパターン、図１５に示すように端末に縫製ラインと重ならないように折り返し縫い部３９Ｃを設けるパターン、図１６に示すように端末を縫製ラインと重なるように返し縫い部３９Ｄを設けるパターン、図１７に示すように端末に接着材を塗布した接着固定部３９Ｅを設けるパターン、図１８に示すように端末に交差するように別縫製部３９Ｆで固定したパターン、あるいは縫製ラインに沿うように図示しない別縫製部で縫製するパターンを採用できる。このような縫製部３９Ａの端末パターンは、縫製部３９Ａの破断荷重を決定する上で重要であり、破断荷重に応じて最適な縫製端末パターンを選択することができる。また、各パターンを組み合わせて用いることも可能である。

次に、図１９〜図２２、図２３〜図２４に基づいて、助手席側のエアバッグ４２を説明する。尚、前記実施形態と同一部分には同一符号を付して説明する。図１９、図２０に示すように、助手席側ではインストルメントパネル４３の上面とフロントウインドウガラス４４との間の空間部分４５にインストルメントパネル４３内に配置されたインフレータ３１からのガスで展開するエアバッグ４２が設けられている。このエアバッグ４２は後方に大きく膨出する第１室４６と、この第１室４６の左右の側壁部４７に接合され連絡路４８で連通された第２室４９とで構成されたものである。第２室４９の側壁部を構成する外側基布５０と、第１室４６の側壁部４７とは周囲が重ね合わされて、最も外側を縫製部３８で縫製されて一体化され、その縫製部３８の内側に近い位置が、例えば３個の同心円状のあるいは渦巻き状の縫製部（図１９は渦巻き状の例を示す）３９Ａ…で縫製されている。第２室４９の外側基布５０には２つのベントホール５１が前記３個の縫製部３９Ａ…の外側に形成され、第２室４９が展開し３個の縫製部３９Ａ…が所定の圧力で破断するとベントホール５１が開放するようになっている。

また、図２１に示すように、第１室４６と第２室４９とを筒状の連絡路５２で連通し、第１室４６と第２室４９を独立して設けたものでもよく、図２２に示すように、第１室４６の助手席乗員側に第１室４６の壁部５３を共用した第２室４９を配置して壁部５３に連絡路４８を形成し、第２室４９の前壁部５４の周囲と壁部５３とを図１９と同様の縫製部３８、３９Ａ…で接合してもよい。この場合も縫製部３９Ａ…の外側にベントホール５１が形成され、縫製部３９Ａ…が破断するとベントホール５１が開放するようになっている。
そして、図２３、図２４に示すようにインストルメントパネル４３に対してフロントウインドウガラス４４の傾斜角が小さいため、インストルメントパネル４３の膨出ストロークを多めに確保する必要がある構造に適用することができる。つまり、第１室４６を主第１室４６Ａと副第１室４６Ｂとに分割構成して順次後側に配置し両者の仕切壁５５に２個の流通路５６を設け、副第１室４６Ｂの両側に図２０あるいは図２１と同様の構成の第２室４９を設けることができる。副第１室４６Ｂの側壁５７には第２室４９に連通する連絡路５８が形成されている。

ここで、図１９〜図２４に示した助手席乗員のエアバッグ４２の第２室４９に、前述した第１実施形態のエアバッグ３２の構造を適用することができる。つまり、第２室４９のガスを開放するベントホール５１の位置を調整して、このベントホール５１を閉塞する位置にベントホールカバー４０を設け、ベントホールカバー４０の両端部を前記縫製部３９Ａ…に接合し、ベントホールカバー４０の縫製部３９Ａ…とベントホール５１との間に分離部Ｓや伸長部Ｗを設けることができる。
尚、この発明は上記実施形態に限られるものではなく、例えば、運転席側のエアバッグは円形状に限られるものではなく、例えば横に広い楕円形状を採用する等種々の態様が採用可能である。

この発明の第１実施形態の斜視図である。 図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。 エアバッグの分解斜視図である。 エアバッグの背面図である。 図４のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。 ベントホールカバーの分離部を示す図である。 ベントホールカバーの分離部の他の例を示す図である。 ベントホールカバーの分離部の別の例を示す図である。 ベントホールカバーの伸長部を示す図である。 エアバッグ展開時の作用説明図である。 エアバッグ展開時の作用説明図である。 エアバッグ展開時のベントホールカバー分離状態の作用説明図である。 この発明の第２実施形態の図４に相当するエアバッグの背面図である。 この発明の第２実施形態の縫製端末パターンを示す図である。 この発明の第２実施形態の他の縫製端末パターンを示す図である。 この発明の第２実施形態の更に他の縫製端末パターンを示す図である。 この発明の第２実施形態の別の縫製端末パターンを示す図である。 この発明の第２実施形態の更に別の縫製端末パターンを示す図である。 助手席乗員用のエアバッグを示す側面説明図である。 図１９のエアバッグの平面図である。 図２０に相当するエアバッグの他の例を示す平面図である。 図２０に相当するエアバッグの別の例を示す平面図である。 図１９に相当する助手席乗員用のエアバッグの他の例を示す側面説明図である。 図２３のエアバッグの平面図である。

符号の説明

３２ エアバッグ
３６ 第１基布
３７ 第２基布
３７ｂ ベントホール
３９ 縫製部（接合部）
４０ ベントホールカバー
Ｓ 分離部（分離部）
Ｗ 伸長部（分離部）

Claims (2)

1. エアバッグを構成する基布に前記エアバッグ内のガスを排出するベントホールが形成され、重ね合わせた前記基布がエアバッグ展開時の荷重により分離可能な接合部で接合され、前記ベントホールを閉塞すると共にその端部が前記接合部で前記基布に接合されるベントホールカバーが設けられているエアバッグ装置であって、前記ベントホールカバーには、前記基布のベントホールと前記接合部との間に、所定以上の荷重が作用すると伸長又は破断可能な分離部が設けられていることを特徴とするエアバッグ装置。
2. 前記ベントホールカバーの分離部の分離強度は、前記エアバッグの接合部の破断強度よりも高く設定されていることを特徴とする請求項１に記載のエアバッグ装置。

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