JP2007210519A - エアバッグ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】エアバッグモジュールを大きくしないこと。
【解決手段】エアバッグと、インフレータ１１と、インフレータガス拡散装置１２を備える。インフレータ１１は、外周壁に複数のガス噴出孔１１ａを設けたインフレータケース１１ｂにガス発生物を収納した構成である。インフレータガス拡散装置１２は、ガス噴出孔１１ａから噴出するガスの進行方向のうち、エアバッグの対称配置された二方向以外の進行を妨げる側壁板１２ａと、噴出ガスがインフレータケース１１ｂから上空方向への拡散を防止する天板１２ｂを備える。天板１２ｂのインフレータケース１１ｂを上空から見て投影する部分に開口１２ｂａを設け、インフレータケース１１ｂの高さ方向上部１１ｂａを突出させる。
【効果】エアバッグモジュールの組立て性やインフレータケースの加工性の難易度を高くせずに、エアバッグモジュールの高さを従来と同程度に抑えることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、特に助手席用のエアバッグ装置において、インフレータのガスを車両の幅方向に噴出させることにより、乗員の胴体に対する頭部の角度が大きく変化しないようにして、一次障害の軽減に配慮したエアバッグ装置に関するものである。

従来の助手席用のエアバッグ装置は、その膨張過程においてインフレータからのガスがインストルメントパネルの助手席に対向する位置に設けられた開口部の幅方向中央部に向かって噴出されるようになっていた。

しかしながら、このようなエアバッグ装置では、エアバッグ１の膨張展開時には、車両の幅方向中央部が最も乗員Ｍ側に突出した略球状に膨張展開する（図７参照）。従って、たとえば乗員が正規の位置に着座していないと、乗員Ｍの胴体Ｍａに対する頭部Ｍｂの角度は、図８の実線から想像線で示すように大きく変化することになる。

そこで、エアバッグの膨張展開時に、図９のように幅方向中央部よりも両側部をより突出させるべく、インフレータのガスを車両の幅方向両側に噴出させるダクトを、インフレータケース内のインフレータの上方に設けたものが特許文献１で開示されている。
特開２００５−２６３０６５号公報

しかしながら、インフレータケース内に前記のようなダクトを設ける場合には、ダクトを設ける分だけエアバッグモジュールが高さ方向に大きくなる。加えて、ダクトを設ける分だけエアバッグモジュールの組立て性やインフレータケースの加工性の難易度が高くなって、作業工数も多くなりコスト高になる。

また、インフレータガスの発生時、インフレータケースとダクト天井の間の空間部に乱流が生じ、ダクト内部でガスの圧力分布が生じる。それにより、ダクトに意図しない力が加わってダクトの形状が変化したり、変化しないまでも前記乱流により意図したガスの流れとならず、結果として十分な展開性能を得ることが出来ない可能性がある。また、前記乱流によりガス損失が大きくなり、ガスの噴き出し効率も悪くなる可能性がある。

本発明が解決しようとする問題点は、インフレータのガスを車両の幅方向に噴出させる従来のエアバッグ装置では、エアバッグモジュールが大きくなり、また、その組立て性やインフレータケースの加工性の難易度が高くなるという点である。

本発明のエアバッグ装置は、
エアバッグと、このエアバッグにガスを噴出するインフレータと、このインフレータから噴出されたガスを前記エアバッグの対称配置された二方向に導くインフレータガス拡散装置を備え、
前記インフレータは、外周壁に複数のガス噴出孔を設けたインフレータケースにガス発生物を収納した構成であり、
また、前記インフレータガス拡散装置は、前記インフレータケースのガス噴出孔から噴出するガスの進行方向のうち、前記対称配置された二方向以外の進行を妨げる側壁板と、噴出するガスがインフレータケースから上空方向に拡散するのを防ぐための天板を備え、この天板の前記インフレータケースを上空から見て投影する部分が開口され、この開口からインフレータケースの高さ方向の上部が突出するよう、インフレータケースの高さよりも低くなされていることを最も主要な特徴としている。

本発明のエアバッグ装置は、インフレータガス拡散装置の天板に設けた開口からインフレータケースの高さ方向の上部が突出するようにしたので、エアバッグモジュールの高さを大きくしないで、インフレータのガスを二方向に導くことができる。

本発明のエアバッグ装置において、インフレータガス拡散装置にさらに底板を備えさせ、この底板にも、前記天板と同様に、前記インフレータケースを上空から見て投影する部分を開口し、この開口からインフレータケースの高さ方向の下部が突出するようにした場合にも、前記と同様の作用を得ることができる。

なお、インフレータケースの高さ方向の上部とは、インストルメントパネル内のエアバッグ装置の設置位置に取り付けた状態における高さ方向の上部をいう。また、インフレータケースの高さ方向の下部とは、インストルメントパネル内のエアバッグ装置の設置位置に取り付けた状態における高さ方向の下部をいう。

また、本発明のエアバッグ装置において、インフレータガス拡散装置の底板に設けた開口を、前記インフレータケースを上空から見て投影する部分の開口よりも大きくなすか、或いは、前記開口に加えて、他の部分に別の開口を設けた場合には、曲げ加工用の工具を底板の大径となした開口、あるいは別に設けた開口から挿入でき、インフレータガス拡散装置の曲げ加工性が良くなる。

さらに、本発明のエアバッグ装置において、インフレータガス拡散装置の天板に設けた開口の内周縁部を、インフレータガス拡散装置の内側に向かって折り曲げた場合には、インフレータケースの天板とインフレータガス拡散装置の天板に設けた開口との隙間からガスが漏れ難くなる。

本発明は、インフレータのガスを車両の幅方向に噴出させるエアバッグ装置においても、エアバッグモジュールの組立て性やインフレータケースの加工性の難易度を高くすることなく、エアバッグモジュールの高さを従来と同程度に抑えることができる。

発明者らは、特許文献１に記載のインフレータケースでは、インフレータケースの加工が難しくなり、かつインフレータケースの高さが高くなることを解決するために研究を重ねた。

その結果、対称配置された二方向にインフレータのガスを導くインフレータガス拡散装置の天板の、インフレータケースを上空から見て投影する部分を開口し、この開口からインフレータケースの高さ方向上部を突出させても、当該部分の隙間から高圧のガスはあまり漏れることがないことを知見した。

そして、その際、前記開口の内周縁部を、インフレータガス拡散装置の内側に向かって折り曲げた場合には、前記隙間からガスはより抑えられることも分かった。

本発明は、これらの知見に基づいてなされたものである。
以下、本発明を実施するための各種形態および最良の形態について、図１〜図４を用いて説明する。

図１及び図２において、１１はエアバッグにガスを噴出するインフレータであり、外周壁に複数のガス噴出孔１１ａを設けたインフレータケース１１ｂにガス発生物を収納した構成である。なお、このガス噴出孔１１ａは、通常は周方向の等角度位置に設けられており、個数に限定はない。

１２はインフレータガス拡散装置１２であり、前記インフレータ１１から噴出されたガスをエアバッグの対称配置された二方向、すなわちインストルメントパネルに取り付けられた状態における車両の幅方向両側に導くためのものである。そして、本発明では、このインフレータガス拡散装置１２を、例えば１対の側壁板１２ａと、天板１２ｂと、底板１２ｃとで、直方体の前後壁のない１方向に貫通した形状としている。

このうち、側壁板１２ａは、インフレータケース１１ｂの外周壁に設けたガス噴出孔１１ａから噴出するガスの進行方向のうち、図２に白抜き矢印で示す、対称配置された二方向以外の進行を妨げるために設けられる。

また、天板１２ｂは、前記噴出したガスがインフレータケース１１ｂから上空方向に拡散するのを防ぐために設けられる。そして、この天板１２ｂは、インフレータケース１１ｂを上空から見て投影する部分を開口し、この開口１２ｂａからインフレータケース１１ｂの高さ方向上部１１ｂａが突出できるようにしている。

また、底板１２ｃにも、前記天板１２ｂと同様に、インフレータケース１１ｂを上空から見て投影する部分を開口し、この開口１２ｃａからインフレータケース１１ｂの高さ方向下部１１ｂｂが突出できるようにしている。

すなわち、本発明では、インフレータガス拡散装置１２の天板１２ｂと底板１２ｃに開口１２ｂａ，１２ｃａを設けて、インフレータケース１１ｂの高さ方向上部１１ｂａと下部１１ｂｂを貫通させるようにして、インフレータガス拡散装置１２の高さをインフレータケースよりも低くしている。

なお、図１及び図２中の１２ｃｂは底板１２ｃに設けられたビス１３の取付け用孔、１２ｂｂは天板１２ｂの前記取付け用孔１２ｃｂの対向位置に設けられたビス１３による取付け時の工具１５の挿入用孔である。

このような本発明では、インフレータガス拡散装置１２の前記両開口１２ｂａ，１２ｃａからインフレータケース１１ｂの高さ方向上部１１ｂａと下部１１ｂｂが突出するので、エアバッグモジュールの高さを、インフレータ１１のガスを二方向に導かないタイプと同じ高さに抑えることができる。しかも、インフレータケース１１ｂの高さ方向上部１１ｂａを突出させた隙間から、高圧のガスはあまり漏れることがない。

また、インフレータガス拡散装置１２をインフレータケース１１ｂと別体に形成したので、クッション１４やインフレータケース１１ｂへのビス１３による固定が容易に行え、組み立ての作業性もインフレータ１１のガスを二方向に導かないタイプと同等に行える。

図３はインフレータガス拡散装置１２の他の例を示したもので、底板１２ｃに設けた開口１２ｃａを、天板１２ｂに設けた開口１２ｂａよりも大きくなるように、開口１２ｃａの一方をカットしたものである。

この図３に示した例では、曲げ加工用の工具１６を前記カットした部分１２ｃｃから挿入できるので、図３（ｂ）に示すように、インフレータガス拡散装置１２の曲げ加工性が良くなる。

また、図４はインフレータガス拡散装置１２のさらに他の例を示したもので、天板１２ｂに設けた開口１２ｂａの内周縁部を、インフレータガス拡散装置１２の内側に向かって折り曲げたものである。

この図４に示した例では、この折り曲げ部１２ｂｃを形成することで、図４（ｂ）に示すように、ガスの流れを再度下方向に変更することができる。従って、インフレータケース１１ｂの高さ方向上部１１ｂａとインフレータガス拡散装置１２の天板１２ｂに設けた開口１２ｂａとの隙間からのガス漏れをさらに抑えることができる。

ちなみに、図２に示したインフレータガス拡散装置１２を備えたエアバッグ装置（発明例）と、図７に示した膨張展開形状のエアバッグ装置（従来例）を用いて、４７０kPaの圧力でエアバッグを膨張展開させた場合に、ダミーに作用する障害値を調査した結果について説明する。

従来例では頭部障害値（ＨＩＣ₁₅）が４９１．５であったものが、発明例では４１３．５５と、約２０％減少できた。また、同様に、従来例では首障害値（ＮＩＪ）が１．２であったものが、発明例では０．６７３と、約５０％減少できた。

また、図５はエアバッグによりダミーの頭部に加わる加速度、図６はダミーの首に作用する障害値を示したもので、それぞれ実線は本発明例、破線は従来例による結果である。

図５より、エアバッグの膨張展開の初期は、発明例、従来例とも頭部に加わる加速度は同等であるが、その後は、発明例の場合には、エアバッグの幅方向両側にガスが拡散され加速度値が下がることが分かる。

また、図６より、首に与えられる障害値は、発明例の場合には、エアバッグの幅方向両側にガスが拡散される結果、エアバッグの膨張展開の初期から障害値が下がることが分かる。

なお、図５の縦軸は、エアバッグの展開時に頭部に加わる加速度を示しており、Ｇで示す。このＧの値を一定時間積分したものに基づき頭部障害値（ＨＩＣ₁₅）を求める。また、図６の縦軸に示す首障害値とは、規格化されたもので、首にかかる引っ張り又は圧縮の荷重と、首の回転にかかる荷重を加算したものである。この障害値は一定の荷重（Ｎ）で除算するので、単位はない。

本発明は上記の例に限らず、請求項に記載された技術的思想の範囲内で、適宜実施の形態を変更しても良いことは言うまでもない。

たとえば、図３の例では底板１２ｃに設けた開口１２ｃａを、天板１２ｂに設けた開口１２ｂａよりも大きくなるように、開口１２ｃａの一方をカットしたものを示したが、一方をカットせずに、天板１２ｂに設けた開口１２ｂａよりも大径の開口を設けても良い。また、開口１２ｃａとは別に開口を設けても良い。

また、図１〜図４の例では、インフレータガス拡散装置１２に底板１２ｃを設けたものを示しているが、底板１２ｃのないものでも良いなどである。

本発明構造を採用したエアバッグ装置は、以上の例では自動車の助手席に設置するものについて説明しているが、助手席以外でも、また車両以外に航空機や船舶等の乗物に設けるものであってもよい。

本発明のエアバッグ装置を構成するインフレータとインフレータガス拡散装置などの分解斜視図である。 本発明のエアバッグ装置のインフレータガス拡散装置の説明図で、（ａ）は上方向から見た斜視図、（ｂ）は（ａ）図の矢視Ａ−Ａ図、（ｃ）は（ａ）図の矢視Ｂ−Ｂ図である。 本発明のエアバッグ装置のインフレータガス拡散装置の他の例の説明図で、（ａ）は上方向から見た斜視図、（ｂ）は（ａ）図の矢視Ｃ−Ｃ図である。 本発明のエアバッグ装置のインフレータガス拡散装置のさらに他の例の説明図で、（ａ）は上方向から見た斜視図、（ｂ）は（ａ）図の矢視Ｄ−Ｄ図である。 エアバッグを膨張展開させた場合に、発明例と、従来例を用いて、ダミーの頭部に加わる加速度を調査した結果を示した図である。 エアバッグを膨張展開させた場合に、発明例と、従来例を用いて、ダミーの首に作用する障害値を調査した結果を示した図である。 膨張展開時、車両の幅方向中央部が最も乗員側に突出した略球状に膨張展開するエアバッグ装置の説明図である。 図７のエアバッグ展開時に乗員の胴体に対する頭部の角度が大きく変化する状態を説明する図である。 膨張展開時に、幅方向中央部よりも両側部をより突出させるように膨張展開するエアバッグ装置の説明図である。

符号の説明

１ エアバッグ
１１ インフレータ
１１ａ ガス噴出孔
１１ｂ インフレータケース
１１ｂａ 高さ方向上部
１１ｂｂ 高さ方向下部
１２ インフレータガス拡散装置
１２ａ 側壁板
１２ｂ 天板
１２ｂａ 開口
１２ｂｃ 折り曲げ部
１２ｃ 底板
１２ｃａ 開口
１２ｃｃ カットした部分

Claims (4)

1. エアバッグと、このエアバッグにガスを噴出するインフレータと、このインフレータから噴出されたガスを前記エアバッグの対称配置された二方向に導くインフレータガス拡散装置を備え、
   前記インフレータは、外周壁に複数のガス噴出孔を設けたインフレータケースにガス発生物を収納した構成であり、
   また、前記インフレータガス拡散装置は、前記インフレータケースのガス噴出孔から噴出するガスの進行方向のうち、前記対称配置された二方向以外の進行を妨げる側壁板と、噴出するガスがインフレータケースから上空方向に拡散するのを防ぐための天板を備え、この天板の前記インフレータケースを上空から見て投影する部分が開口され、この開口からインフレータケースの高さ方向の上部が突出するよう、インフレータケースの高さよりも低くなされていることを特徴とするエアバッグ装置。
2. 前記インフレータガス拡散装置はさらに底板を備え、この底板にも、前記天板と同様に、前記インフレータケースを上空から見て投影する部分が開口され、この開口からインフレータケースの高さ方向の下部が突出するようにな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。
3. 前記インフレータガス拡散装置の底板に設けた開口を、前記インフレータケースを上空から見て投影する部分の開口よりも大きくなすか、或いは、前記開口に加えて、他の部分に別の開口を設けたことを特徴とする請求項２に記載のエアバッグ装置。
4. 前記インフレータガス拡散装置の天板に設けた開口の内周縁部は、インフレータガス拡散装置の内側に向かって折り曲げられていることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載のエアバッグ装置。
   

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