JP2007518628A - エアバッグ装置 - Google Patents

Abstract

エアバッグ装置は、エアバッグ１１を組み込んでいる。エアバッグは、ガスをエアバッグの内部に供給するためにガス引込みパイプ２０を有している。エアバッグは、高いガス圧力が生じた場合にエアバッグからガスを排出するために、実質的に強固なガス排出パイプ２１を有している。ガスが注入されるエアバッグの部分は、折り目３３、３４によって境界付けられている。エアバッグが安全ベルトの一部分に取り付けられていて膨張した場合、エアバッグの使用者は前方に傾き、それがエアバッグを圧縮するのに役立ち、ガスがエアバッグ内部から排出され、使用者の怪我の危険が最小化される。

Description

本発明は、エアバッグ装置に関するものであり、より詳細には、バッグインベルト（bag-in-belt）型のエアバッグ装置に関するものである。

ラップアンドダイアゴナル（すなわち三点）型の安全ベルトの一部にエアバッグを取り付けることは既に提案されている。バッグは、ベルトの腰部分に取り付けられることが多い。

エアバッグがこのようにして所定の位置に取り付けられる場合、エアバッグが膨らむと、乗員に対して正確に予め決められた位置を占めることができる。これは、エアバッグがステアリングホイール又はダッシュボードに取り付けられるこれまでに提案された他のエアバッグに比べて有利である。なぜなら、このようなエアバッグの場合、エアバッグに対する乗員の相対的な位置は座席の調整によって大きく異なるからである。座席を前方の位置に取る浅く座る乗員は、座席を後方の位置に取る深く座る乗員に比べてエアバッグにずっと近い位置にいる。

どのようなエアバッグも望ましい膨張特性を持たなければならず、エアバッグによって保護される乗員が通常の位置にいない時にエアバッグが修正膨張することが望ましい。

例えば、エアバッグが膨らむ瞬間に乗員が前かがみになっている（又は「所定の位置にいない」）場合、バッグインベルト装置は、乗員に実際に傷害を与える可能性があることが判明している。例えば、乗員は、グローブボックスに手を伸ばすために又は自動車の床から物を拾うために又は靴紐を結ぶために前かがみになっているかも知れない。

従って、乗員が所定の位置から外れる時にエアバッグが膨らんだ場合に乗員に対する傷害の危険を小さくする又はこれを緩和するような適切な膨張特性を有するエアバッグを提供することが望ましい。

本発明は、改良エアバッグ装置を提供しようとするものである。

本発明によれば、エアバッグ及び安全ベルトにエアバッグを取り付けるための少なくとも１つの取付け部を組み込んでいるエアバッグ装置が提供される。エアバッグはエアバッグの引入れ領域にガスを供給するためのガス供給装置を備え、引入れ領域は、引入れ領域からエアバッグの残り部分へガスが流れることができるようにするために広がらなければならない１つ又は２つの折り目を境界とし、エアバッグはエアバッグ内で高いガス圧力が生じた場合エアバッグの引入れ領域からガスを排気するためのガス排出装置を有する。

ガス供給装置はエアバッグの内部まで延びているガス引入れパイプを有することが望ましい。

エアバッグは、高いガス圧力が生じた場合エアバッグの引入れ領域からガスを排出するためのガス排出パイプを備えていると便利である。

ガス供給装置は、内部補強材と、内部補強材内部まで延びて補強材内部で終端するガス引込みパイプと、同じく補強材内部で終端するガス排出パイプとを組み込むと便利である。

補強材は布地スリーブであると有利である。

排出パイプは実質的に剛性であると便利である。

代替実施態様において、エアバッグは引入れ領域と連絡する通気孔を備え、通気孔は引裂きシームによって閉じられ、引裂きシームは引込み領域において高いガス圧力が生じると破損するように構成される。

ガス供給装置はエアバッグの内部まで延びているスリーブを有し、エアバッグの通気孔はスリーブに形成される引裂きシームによって閉じられる通気孔と整列すると便利である。

さらなる代替実施態様において、ガス引入れパイプはガス引入れパイプを切断するように構成されるカッターユニットと結合され、カッターユニットはエアバッグの引入れ領域内の圧力に応じて制御される。

エアバッグ内の圧力に関連するパイロット圧力をカッターユニットに与えるためにカッターユニットは、エアバッグの引入れ領域の内部からカッターユニットまで延びているパイロット導管と結合されることが望ましい。

カッターユニットはガス引入れパイプを切断してガスがガス供給構造から排出されるようにするために移動可能なナイフ要素を組み込むと有利である。

エアバッグは２つの初期折り目が引入れ領域の境界を成すように折り畳まれることが望ましく、ガスは引入れ領域に注入され、引入れ領域から排出装置によって排出される。

エアバッグの厚みを制限するためにステッチ又は内部ストラップが配備されると便利である。

高圧を受けるとステッチ又はストラップが解けるようにステッチ又はストラップは引裂き可能又は降伏可能であると有利である。

本発明をより良く理解できるようにするためにまたそのさらなる特徴がわかるように、添付図面を参照しながら例として本発明について以下に説明する。

最初に、添付図面の図１を参照すると、乗員１が示されている。乗員は「バッグインベルト」型のエアバッグを着けており、エアバッグは膨らんだ状態で示されている。エアバッグは完全に膨らんでいるのでほぼ球形であることに留意しなければならない。エアバッグは、乗員の大腿と下腹部の間の領域において、二重矢印で示される通り、実質寸法ｄを有する。

エアバッグが膨らんだ瞬間に乗員が前かがみになっていると、エアバッグは乗員の大腿と腹部の間に挟まれるかもしれない。エアバッグはその完全容積まで急速に膨張することが予想されるが、このような場合、エアバッグは、特に人体において比較的柔らかな部位である下腹部において乗員にかなりの傷害を与えるであろう。

図２は、本発明によるエアバッグ装置の部品を示している。エアバッグ装置１０は、エアバッグ１１を組み込んでいる。エアバッグ１１は、同一の形状の２つの重なり合う布地の層１２、１３で形成されている。当然、本発明は、異なる設計のエアバッグにも応用できる。

エアバッグ１０は、膨らんだ時にほぼ直立長方形である。エアバッグの下部は、図に示される通り安全ベルトに取り付けられることになっているので、エアバッグは膨らむと乗員の胴のすぐ前にある。

エアバッグの下部は、１つの側面に向かって、漏斗と同様の形状を有する外部布地取付け要素１４を備えている。この要素１４は突き出たネック１５を形成し、ネック１５は複数の付属取付けタブ１６を備えている。取付けタブ１６はエアバッグ全体を安全ベルトに取り付けるために使用することができる。

ネック１５は、バッグ全体の支持となる他に、ガス引入れ口及びガス吐出し口を備えている。

内部補強材１７が、ネック１５の中まで延びており、かつエアバッグ下部の中にかなりの長さ延びている。補強材１７は、図３にさらにはっきりと示されている。

補強材１７は、布地又はこれと同様のもので構成されるほぼ筒形のスリーブである。スリーブは、前記ネック１５内に納められる比較的狭いネック１８と、エアバッグ下部内部に延びているこれより大きい直径の筒形部分１９とを備えている。

エアバッグ内部からネック１８を通ってスリーブの大きい直径部分１９の中まで延びているガス引き込みパイプ２０が配備される。

取付け部材外部に隣接して延びて次にこの目的のために取付け部材に設けられるスリットを貫通するガス排出パイプ２１も配備されている。排出パイプは、続いて、補強材１７に形成されるスリット２３を貫通して、補強材の拡大直径部分１９の中まで延びている。

望ましい実施態様において、ガス排出パイプ１８は実質的に剛性になるように作られる。すなわち、パイプは外部圧力を受けた時につぶれない。

エアバッグの通常の動作において、ガスは引入れ口２０を通って流れて、布地スリーブを膨らませるので、ガスは矢印２５によって示される通りスリーブ１７の開放端２４から出て行くことができる。

前述の実施態様において、エアバッグをほぼ斜めに途中まで延びているステッチライン３０が設けられる。ステッチは、エアバッグを構成する布地の２つの層を相互接続するのに役立つ。ステッチは、エアバッグのネック１５から遠い側の補強材１７のすぐ上の点から始まる。ステッチはエアバッグのネック１５が配備される側に向かって上向きにエアバッグを横切る。ステッチは、エアバッグの周縁から間隔を置いた点で終端する。ステッチ３０は、当初に補強材１７を納め、従って、引入れパイプ１８を通じてガスを受け取るように配置されるチャンバを形成することが分かるはずである。ステッチの終端とエアバッグの周縁との間に吐出し通路３１が形成される。吐出し通路３１は、エアバッグの主要部分すなわち主チャンバへ通じる。

エアバッグが折り畳まれる時、最初にエアバッグはネック１５から遠い補強材１７の端に隣接する垂直折り目３３に沿って折り畳まれ、次に補強材１７上方に延びている直交する折り目３４に沿って折り畳まれる。引込み領域は単一の折り目によって形成することもできるが、上記の折り畳みによって、２本の折り目を境界とするガスの引き込み領域が形成される。エアバッグが膨らむためには折り目が開かなければならない。この初期折畳み中、補強材は折り畳まれないことが分かるはずである。次に、折り畳まれた又は巻かれたエアバッグが包装されてシートベルトに取り付けられるようにエアバッグは折り畳まれるか巻かれる。

引込みパイプ２０は、布地で構成することができる。布地は、高圧を受けた時につぶれるような布地とすることができる。このようにして、引込みパイプは自動調整一方向弁として作用する。

ただし、排出パイプ２１は容易につぶれないようなより剛性のチューブで構成されることが望ましい。

エアバッグの展張において、最初に引込みパイプ２０を通じてエアバッグにガスが注入される。ガスは、かなりの速度でかつ非常に高圧で注入される。ガスは補強材１７の中に流れて、補強材は膨張するので、最初に折り目３３及び３４を境界とするエアバッグの引入れ領域を充満する傾向がある。エアバッグのこの部分の圧力が適切な閾値に達したら、この圧力はエアバッグを広げ始め、最初に折り目３４が広がり、次に折り目３３が広がる。

ただし、乗員が例えば靴紐を結ぶためにかがんでいるなどかなり前かがみになっている場合、エアバッグは広がることができず、圧力は引入れ領域内において許容不能なレベルまで上がり始める。

このような状況になると、この高い圧力は主に補強材１７内部のことであり、引込み領域の残り部分及び吐出しパイプ２１はつぶれないので、この非常に高い圧力は排出パイプ又は吐出しパイプ２１を通じて排出される。

乗員が前かがみになっていない場合、上述の通り、圧力は折り目３４及び３３を広げ始める。従って、ガスはエアバッグのステッチライン３０の下の部分に注入されて、通路３１を通って上部チャンバ３２に流れ込む。ステッチライン３０の存在は、エアバッグの最も低い部分すなわち最も補強材に近くかつエアバッグが取り付けられる安全ベルトに最も近い部分が少なくともエアバッグの初期展開段階中あまり大きな厚みを持たないようにする。このように、図４から分かる通り、乗員の大腿と下腹部との間のエアバッグの寸法は、図１に示される先行技術の装置よりかなり小さい。

ステッチ３０は、引裂きシームの形を取ることができるので、エアバッグの主要部分内の圧力が予め決められた閾値に達すると、シームは破損して、最終展開段階においてエアバッグが図１に示される先行提案と同様のより球形に近い形を取ることができるようにする。

本発明の修正実施態様において、ステッチライン２０を比較的短い内部ストラップのラインと取り替えることができることが分かるはずである。ストラップは引裂きストラップである。また、引裂きシーム又はストラップは、乗員の胸部の前のエアバッグの部分の厚みを制限するためにエアバッグの中央部に配備することができることも分かるはずである。引裂きストラップはエアバッグ内が高圧になると破損する。

図５は、エアバッグの修正実施態様を示している。図５に示されるエアバッグ１０において、いくつかの機構は図２−４を参照して説明した実施態様の場合と同じである。これらの機構には前に使用された参照番号と同じ番号がつけられ、重ねて説明されない。図に示されるエアバッグ装置１０は、この場合にも２つの重なり合う布地の層１２、１３によって構成されるエアバッグ１１を組み込んでいることが分かるはずである。エアバッグの下部は、上述の通りネック１５及び付属取付けタブ１６を有する外部布地取付け要素１４を備えている。この場合にもネック１５の中まで延びかつエアバッグの下部の中まで延びている内部補強材が配備される。エアバッグ外部から補強材のネック１８を通って筒形部分１９の中まで延びているガス引き込みパイプ２０が配備される。この場合にも、上述の実施態様において、ステッチライン３０の端とエアバッグの周縁との間に形成される流動通路３１が設けられる。

図５のエアバッグ装置において、二重引裂きシームが配備され、二重引裂きシームは、補強材１７に配備される内部引裂きシートと整列される取付け部材１４の引裂きシームを備えている。

整列する引裂きシームは、非常に高圧のガスが補強材１７内部に存在する場合裂けて開放通気孔を形成するのに適する。

図５に示されるエアバッグの展開において、最初にガスが引込みパイプ２０を通じてエアバッグに注入されることが分かるはずである。ガスは補強材１７の中に入るので、補強材は膨張して、最初に折り目３３及び３４を境界とするエアバッグの引込み領域を充満する傾向がある。一部のガスは、補強材１７の開放端２４を通って流れる。エアバッグの引込み領域内部の圧力が適切な閾値に達したら、圧力はエアバッグを広げ始め、最初に折り目３４が広げられ、次に折り目３３が広げられる。

しかし、乗員がかなり前かがみになっている場合、エアバッグは折り目３３、３４に沿って広がることができないので、補強材内部に非常に高い圧力が生じる。補強材１７内部の高い圧力は、重ねられた引裂きシーム４０を引き裂いて通気孔を開けるのに充分となる。通気孔が補強材内部と大気との間に延びているので、高いガス圧力がエアバッグ引込み領域内に生じた結果としてガスはガス供給構造から排出される。

上述の状況において、エアバッグによって乗員が怪我するように展開しないことが分かるはずである。

次に図６を見てみると、本発明のさらなる実施態様が示されている。この場合にもエアバッグの多くの機構は図２〜４に示されるエアバッグの機構と同じであり、これらの機構については重ねて説明しない。

本発明のこの特定の実施態様においては、内部補強材がないことに留意しなければならない。その代わりに、ガス引込みパイプ２０は、取付け部材１４を通ってエアバッグ内部の折り目３３及び３４を境界とするエアバッグの引込み領域内の一点まで延びている。

取付け部材１４にはカッターユニット５０が取り付けられる。カッターユニット５０は、取付け部材１４の一部を通ってエアバッグの引入れ領域の中まで延びているパイロットライン５１と結合される。パイロットライン５１は、折り目３３及び３４を境界とするエアバッグの部分内の任意の瞬間に生じる圧力に比例するガス圧力をカッターユニットに与える。

図７は、カッターユニットを図解的に示している。カッターユニットはハウジング５２を備えている。取付け要素１４及びガス引き込みパイプ２０はハウジング５２を貫通して延びている。ハウジングにはナイフ５３が納められる。ナイフ５３は、与圧ばね５４によって取付け部材１４及びガス引込みパイプ２０側に片寄る。ナイフはリテーナ５５によって初期位置に保持される。リテーナ５５はピストン＆シリンダユニットの形で図には示されており、ピストンのピストンロッドはナイフ５３に支えられるアーム５６に形成される開口を貫通して延びている。ピストン＆シリンダユニットにパイロットライン５１からガスが供給される。この装置は、パイロットライン５１によって与えられるガスの圧力が予め決められた閾値を上回ると、ピストンが動いてピストンロッドをアーム５６から引っ込めてナイフ５３がばね５４によって与えられる偏りの下で動けるようにする。ナイフ５３が動く時、ナイフは取付け部材１４及びガス引き込みパイプ２０を切断する。この時、ガス引込みパイプを通じてエアバッグ装置１０に供給されるガスは、矢印５７によって図式的に示される通り、ハウジング５２の下部から排出される。当然、エアバッグの中に既に存在するガスも、ガス引込みパイプを通じて逆方向に流れかつ取付け部材の切断部分を通じて逆方向に流れることによって、排出される。

この場合にも、エアバッグの展開中折り目３３及び３４を境界とする引込み領域内で圧力が大幅に上がる場合、カッターユニットの作動の結果として、エアバッグが乗員を傷つけるように展開することは避けられることが分かるはずである。

本明細書及び特許請求の範囲において使用される場合、「備えている(comprise)」という単語及びその変形は、指定の機構、ステップ又はコンポーネントが含まれることを意味する。この単語は他の機構、ステップ又はコンポーネントの存在を排除するように解釈されるべきではない。

乗員及び膨張状態の典型的な先行技術の「バッグインベルト」型エアバッグの線図である。 本発明によるエアバッグの図であり、エアバッグの片側の布地及び内部補強材を示しており、かつステッチライン及び提案される折り目を示している。 図２の補強材の図である。 膨らんだ時の本発明によるエアバッグを示す、図１に対応する図である。 本発明の修正実施態様を示す図１に対応する図である。 本発明の別の実施態様を示す図１に対応する図である。 図６の実施態様の部分断面図である。

Claims (14)

1. エアバッグと、安全ベルトの一部分に前記エアバッグを取り付けるための少なくとも１つの取付け部とを組み込んでおり、前記エアバッグが前記エアバッグの引入れ領域にガスを供給するためのガス供給装置を備え、前記引入れ領域が１つ又は２つの折り目を境界とし、前記折り目が前記引入れ領域から前記エアバッグの残り部分にガスが流れるようにするために広がらなければならず、前記エアバッグが前記エアバッグ内部に高いガス圧力が生じた場合に前記エアバッグの前記引入れ領域からガスを排出するためのガス排出装置を有している、エアバッグ装置。
2. 前記ガス供給装置が前記エアバッグの内部まで延びているガス引込みパイプを有する、請求項１に記載のエアバッグ装置。
3. 前記エアバッグが高いガス圧力が生じた場合に前記エアバッグの前記引込み領域からガスを排出するためのガス排出パイプを備えている、請求項２に記載のエアバッグ装置。
4. 前記ガス供給装置が内部補強材を組み込んでおり、前記ガス引込みパイプが前記内部補強材の中まで延びておりかつ前記補強材内で終端し、前記ガス排出パイプも前記補強材内で終端している、請求項３に記載のエアバッグ装置。
5. 前記補強材が布地スリーブである、請求項４に記載のエアバッグ装置。
6. 前記排出パイプが実質的に剛性である、請求項３、４又は５に記載のエアバッグ装置。
7. 前記エアバッグが前記引込み領域と連絡する通気孔を備え、前記通気孔が引裂きシームによって閉じられ、前記引裂きシームが前記引込み領域において高いガス圧力が生じた場合に破損するように構成される、請求項１又は２に記載のエアバッグ装置。
8. 前記ガス供給装置が前記エアバッグの内部まで延びているスリーブを有し、前記エアバッグの前記通機構が前記スリーブに形成される引裂きシームによって閉じられる通気孔と整列する、請求項７に記載の装置。
9. 前記ガス引込みパイプが前記ガス引込みパイプを切断するように構成されるカッターユニットと結合され、前記カッターユニットが前記エアバッグの前記引込み領域内の圧力に応じて制御される、請求項２に記載のエアバッグ装置。
10. 前記エアバッグ内の圧力に関連するパイロット圧力を前記カッターユニットに与えるために前記カッターユニットが前記エアバッグの前記引込み領域内部から前記カッターユニットまで延びているパイロット導管に結合される、請求項９に記載のエアバッグ装置。
11. 前記カッターユニットが前記ガス引込みパイプを切断して前記ガス供給構造からガスが排出されるようにするために移動可能なナイフ要素を組み込む、請求項９又は１０に記載のエアバッグ装置。
12. ２つの初期折り目が前記エアバッグの前記引込み領域の境界を成すように前記エアバッグが折り畳まれ、前記引込み領域にガスが注入されかつ前記引込み領域から前記排出装置によってガスが排出される、請求項１〜１１のいずれか１項に記載のエアバッグ装置。
13. 前記バッグの厚みを制限するためにステッチ又は内部ストラップが配備される、請求項１〜１２のいずれか１項に記載のエアバッグ装置。
14. 前記ステッチ又はストラップが高い圧力を受けた時に解けるように引裂き可能又は降伏可能である、請求項１３に記載のエアバッグ装置。

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