JP2011136608A - 車両用エアバッグのハウジング構造 - Google Patents

Abstract

【課題】ハウジングの強度増強構成要素としてインフレータを組み入れて、インフレータを用いた複合構造とすることにより、部品点数や組立工数等の低減や重量軽減を図ることができ、生産工程の簡素化や生産コストの低減を達成することが可能で、エコロジーや省資源化に資する車両用エアバッグのハウジング構造提供する。
【解決手段】エアバッグクッションを内部に収容する車両用エアバッグのハウジング構造であって、外殻６を耐圧容器で形成し、外殻に複数本の取付用ボルト７を一体的に接合したインフレータ１と、取付用ボルトを介してインフレータの外殻と接合され、エアバッグクッションの底部を支持する底部骨格２と、エアバッグクッションの展開膨張を許容する上方開口部１０を区画する環状枠形態で形成されると共に、底部骨格に接合して当該底部骨格と一体化され、エアバッグクッションの側部を包囲する上部フレーム３を備えた。
【選択図】図２

Description

本発明は、ハウジングの強度増強構成要素としてインフレータを組み入れて、インフレータを用いた複合構造とすることにより、部品点数や組立工数等の低減や重量軽減を図ることができ、生産工程の簡素化や生産コストの低減を達成することが可能で、エコロジーや省資源化に資する車両用エアバッグのハウジング構造に関する。

車両用エアバッグのハウジング構造として、例えば特許文献１が知られている。特許文献１の「エアバッグ装置」は、エアバッグ本体とインフレータとを有するエアバッグモジュールを、取付具を介してリインフォースメントに取り付けたエアバッグ装置であって、前記取付具は、前記エアバッグモジュールの収容ケースと、前記エアバッグモジュール及び前記収容ケースを支持して固定する脚部を有したブラケットと、前記収容ケースの底部から突出した突出部材とを備えている。また、前記ブラケットの前記脚部は傾斜部を有し、前記突出部材は、前記収容ケースが衝撃を受けて前記ブラケットを変形させるときに、前記脚部の前記傾斜部を押圧して前記ブラケットの変形を補助するように構成されている。

特開２００８−１１０７３７号公報

従来にあっては、収容ケースは、個別の独立した部品として作製され、エアバッグ本体を収容すると共に、当該エアバッグ本体及びインフレータをリインフォースメントへ取り付ける取付用部品として用いられていた。また、収容ケースは、インフレータ内部での急速な燃焼による圧力やエアバッグ本体の膨張圧力に抵抗するために、剛強に形成する必要があり、重量が重かった。重量軽減を目的として、収容ケースは、例えばパンチングなどの加工により、多孔状に形成されていた。

収容ケースを個別の単体部品として作製していたため、部品点数の増加、加工工数の増加、組立工数の増加を招いていた。また、収容ケースの軽量化を図ったとしても、重量増加の要因となっていた。

本発明は上記従来の課題に鑑みて創案されたものであって、ハウジングの強度増強構成要素としてインフレータを組み入れて、インフレータを用いた複合構造とすることにより、部品点数や組立工数等の低減や重量軽減を図ることができ、生産工程の簡素化や生産コストの低減を達成することが可能で、エコロジーや省資源化に資する車両用エアバッグのハウジング構造を提供することを目的とする。

本発明にかかる車両用エアバッグのハウジング構造は、エアバッグクッションを内部に収容する車両用エアバッグのハウジング構造であって、外殻を耐圧容器で形成し、該外殻に複数本の取付用ボルトを一体的に接合したインフレータと、該取付用ボルトを介して該インフレータの該外殻と接合され、該エアバッグクッションの底部を支持する底部骨格と、該エアバッグクッションの展開膨張を許容する上方開口部を区画する環状枠形態で形成されると共に、該底部骨格に接合して当該底部骨格と一体化され、該エアバッグクッションの側部を包囲する上部フレームを備えたことを特徴とする。

該底部骨格には、該取付用ボルト間に開口領域を形成することが好ましい。該底部骨格は、該開口領域で分断されることにより、複数の骨格ピースで構成されることが望ましい。該底部骨格と該上部フレームがファブリック製で一体形成されるようにしてもよい。

該インフレータは、該エアバッグクッションの内部に収容され、該取付用ボルトは、該エアバッグクッションを貫通して当該エアバッグクッション外方へ突出されることが望ましい。

本発明にかかる車両用エアバッグのハウジング構造にあっては、ハウジングの強度増強構成要素としてインフレータを組み入れて、インフレータを用いた複合構造とすることにより、部品点数や組立工数等の低減や重量軽減を確保することができ、生産工程の簡素化や生産コストの低減を達成することができて、エコロジーや省資源化に資することができる。

本発明に係る車両用エアバッグのハウジング構造の第１実施形態を上方から見た斜視図である。 第１実施形態の車両用エアバッグのハウジング構造を下方から見た斜視図である。 第１実施形態に適用されるディスク形状のインフレータをエアバッグクッション内部に収容した状態の説明図である。 本発明に係る車両用エアバッグのハウジング構造の第２実施形態を上方から見た斜視図である。 第２実施形態の車両用エアバッグのハウジング構造を下方から見た斜視図である。 第２実施形態に適用されるシリンダ形状のインフレータをエアバッグクッション内部に収容した状態の説明図である。 第１実施形態の変形例を下方から見た斜視図である。 第２実施形態の変形例を下方から見た斜視図である。 本発明に係る車両用エアバッグのハウジング構造の他の変形例を下方から見た斜視図である。

以下に、本発明にかかる車両用エアバッグのハウジング構造の好適な実施形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。図１〜図３に示すように、第１実施形態に係る車両用エアバッグのハウジング構造は主に、ディスク形状のインフレータ１と、金属製の底部骨格２及び上部フレーム３とから構成され、これらによって形成されるハウジング４の内部には、エアバッグクッション５が収容される。

ディスク形状のインフレータ１は、平面外形輪郭が円形状もしくは多角形状で、高さが低く形成され、外部へインフレータガスを噴出する。インフレータ１内部には、インフレータガスを発生させる際に急速燃焼する火薬が充填されている。インフレータ１の外殻６は、従来周知のように、火薬による燃焼圧力やそれによって発生するインフレータガスの圧力で破壊・飛散することのない、相当の強度で形成されている。すなわち、インフレータ１の外殻６は、肉厚な金属材料により、耐圧容器で形成されている。

インフレータ１はその全体が図３に示すように、インフレータガスで展開膨張するエアバッグクッション５の内部に収容される。エアバッグクッション５は、従来周知のように、ファブリック製で、袋状に形成されている。インフレータ１は、袋状のエアバッグクッション５に内蔵される。

インフレータ１の外殻６の底面６ａは、平坦面で形成される。外殻底面６ａには直接、取付用ボルト７が溶接などにより、一体的に接合される。取付用ボルト７は、一端が外殻底面６ａに接合され、当該底面６ａから下方へ向かって突出される。取付用ボルト７は、インフレータ１の平面外形輪郭内に納まる配置で設けられる。図示例にあっては、取付用ボルト７は、２本並設されているが、取付用ボルト７の本数は２本に限られない。

エアバッグクッション５には、内部に収容したインフレータ１に接合した２本の取付用ボルト７をエアバッグクッション５外方へ突出させるために、２つのボルト挿通孔５ａが形成される。これらボルト挿通孔５ａは、取付用ボルト７を挿通し得るように、当該取付用ボルト７の外径よりも僅かに大きな孔径で形成される。エアバッグクッション５には、唯一の欠損部となるボルト挿通孔５ａを補強する補強構造が備えられる。

補強構造としては例えば、取付用ボルト７を通すためのボルト通し孔８ａを有する一枚から数枚の補強布８を、エアバッグクッション５のボルト挿通孔５ａ周辺に、ボルト通し孔８ａをボルト挿通孔５ａに合わせて、縫合などにより接合する。

底部骨格２と上部フレーム３はそれぞれ個別に、プレス成形などにより一体成形される。底部骨格２は、ハウジング４の底部を構成する。底部骨格２には、エアバッグクッション５が搭載され、エアバッグクッション５は、当該底部骨格２上面で支持される。エアバッグクッション５の搭載と同時に、底部骨格２上面には、インフレータ１が設置される。

底部骨格２には、取付用ボルト７が貫通する２つのボルト貫通孔２ａが形成されると共に、少なくともこれらボルト貫通孔２ａの間に位置する開口領域Ｔが形成される。開口領域Ｔにより、底部骨格２が軽量化される。第１実施形態にあっては、インフレータ１の外殻底面６ａに対応する位置に、インフレータ１の平面外形輪郭よりも小さな開口領域Ｔが形成されている。図示例にあってはさらに、インフレータ１の設置位置の外側にも、複数の開口領域Ｔが適宜に形成されている。これら開口領域Ｔは、パンチング加工による多孔状ではなく、打ち抜きなどのせん断加工によって、大きな穴径で形成される。

また、底部骨格２には、その縁辺部の適宜箇所から立ち上げて、連結片２ｂが形成される。インフレータ１は、取付用ボルト７をボルト貫通孔２ａに貫通し、貫通した取付用ボルト７に、底部骨格２下面側からナット９を締結することで、底部骨格２上面に固定される。これにより、底部骨格２はインフレータ１の外殻６の底面６ａと接合される。

上部フレーム３は、底部骨格２の上方に設けられる。上部フレーム３は、平面外形輪郭がおおよそ長方形状の環状枠形態で形成される。平面外形輪郭は、長方形状に限らず、円形状や多角形状であってもよい。図示した長方形状の場合にあっては、上部フレーム３は、壁状に形成された前方フレーム部３ａ及び後方フレーム部３ｂと、細長いビーム状に形成された左方フレーム３ｃ部及び右方フレーム部３ｄとから構成されている。

上部フレーム３は、底部骨格２上に支持されるエアバッグクッション５の側部を包囲する。また、上部フレーム３は、前方・後方フレーム部３ａ，３ｂ及び左方・右方フレーム部３ｃ，３ｄで四方から取り囲んで、エアバッグクッション５の展開膨張を許容する長方形状の上方開口部１０を区画形成する。

壁状の前方・後方フレーム部３ａ，３ｂには、底部骨格２の連結片２ｂの位置に合わせて、垂下部３ｅが形成される。これら垂下部３ｅには、連結片２ｂが溶接接合され、これにより、底部骨格２と上方フレーム３とが一体化される。ハウジング４全体としては、底部骨格２と上方フレーム３との接合、並びに取付用ボルト７の締結による底部骨格２とインフレータ１との接合により、一体構造とされる。

左方・右方フレーム部３ｃ，３ｄは、壁ではなく、細長いビーム状に形成されていて、これにより左方・右方フレーム部３ｃ，３ｄと底部骨格２との間には、大きな穴あき領域Ｈが形成される。この穴あき領域Ｈによって、ハウジング４全体が軽量化される。第１実施形態にあっては、取付用ボルト７をハウジング４の底部骨格２のみに締結する態様を説明したが、取付用ボルト７は、ハウジング４の底部骨格２を介して、さらに、クロスビームなどの車両側固定部位（図示せず）に対して締結するようにしてもよい。

第１実施形態に係る車両用エアバッグのハウジング構造の作用について説明する。まず、取付用ボルト７を一体的に接合したインフレータ１を作製する。また、上部フレーム３と底部骨格２とを、連結片２ａ及び垂下部３ｅで接合して一体化する。次いで、補強布８をボルト挿通孔５ａ周辺に接合したエアバッグクッション５内部に、インフレータ１を収容し、取付用ボルト７をボルト挿通孔５ａからエアバッグクッション５外方へ突出させる。

次いで、エアバッグクッション５を上部フレーム３の上方開口部１０から挿入し、インフレータ１の外殻底面６ａを底部骨格２の上面に押し当てながら、当該エアバッグクッション５を底部骨格２上に搭載する。これにより、エアバッククッション５の側部が上部フレーム３で包囲されると共に、取付用ボルト７が底部骨格２のボルト貫通孔２ａから突出する。

ボルト貫通孔２ａから突出した取付用ボルト７にナット９を締結することで、インフレータ１の外殻底面６ａを底部骨格２に接合する。あるいは、当該取付用ボルト７を車両側固定部位にナット９で締結することで、インフレータ１の外殻底面６ａを底部骨格２に接合する。これにより、インフレータ１の外殻６を強度部品として、当該外殻６と、底部骨格２と、上部フレーム３により、エアバッグクッション５を収容するハウジング４が構成される。

インフレータ１内部の火薬の急速燃焼によりインフレータガスが発生し、エアバッグクッション５が展開膨張する際、インフレータ１の外殻６は、これら急速燃焼による圧力やインフレータガス圧力に対して、剛強な耐圧容器として機能する。剛強な外殻６を有するインフレータ１を上部フレーム３及び底部骨格２に接合して構成したハウジング４は、インフレータ１により全体強度が増大し、燃焼による圧力等や展開膨張するエアバッグクッション５の膨張圧力に対して、高い強度で確実に抵抗することができる。従って、エアバッグクッション５の展開膨張性能を適正に発揮させることができ、適正な乗員保護性能を保証することができる。

以上説明した第１実施形態に係る車両用エアバッグのハウジング構造にあっては、ハウジング４の強度増強構成要素としてインフレータ１を組み入れて、インフレータ１を用いた複合構造としたので、部品として、ハウジング単体及びインフレータ単体の２部品ではなく、これらハウジング単体もしくはインフレータ単体のいずれかを省略・削減して取り扱うことができ、したがって加工工数や組立工数を低減することができる。また、インフレータ１に、強度部品としてのハウジング重量の一部を見込むことができ、軽量化することができる。これら部品点数等の低減、軽量化により、生産工程の簡素化や生産コストの低減を達成することができ、エコロジーや省資源化に資することができる。

底部骨格２にインフレータ１の外殻６を接合したので、ハウジング４底部の構造を簡素化することができる。この底部骨格２に開口領域Ｔを形成したので、軽量化することができる。また、穴あき領域Ｈを設定したので、さらに軽量化を推進することができる。

インフレータ１を、エアバッグクッション５の内部に収容し、取付用ボルト７を、エアバッグクッション５を貫通して当該エアバッグクッション５外方へ突出させるようにしたので、インフレータ１の底部骨格６ａへの締結で、剛強であって変形し難いインフレータ１の外殻６でエアバッグクッション５を底部骨格２に押さえ込んで、取付強度を増大することができ、エアバッグクッション５を適正に展開膨張させることができる。

図４〜図６には、第２実施形態に係る車両用エアバッグのハウジング構造が示されている。第２実施形態は、上記ディスク形状のインフレータ１に代えて、シリンダ形状のインフレータ１を、ハウジング４の強度部品として組み込んで構成したものである。底部骨格２は、打ち抜きなどのせん断加工で複数の開口領域Ｔが形成されたラダー状（梯子形態）で形成され、一端部側にインフレータ１の外殻６の外周輪郭に沿う湾曲部２ｃを備える。この湾曲部２ｃに、取付用ボルト７を介してインフレータ１の外殻６が接合される。その他の構成は、第１実施形態と同様であって、第２実施形態にあっても、上記第１実施形態と同様の作用効果を奏する。

図７及び図８には、上記実施形態の変形例が示されている。図７はディスク形状のインフレータ１の場合であり、図８はシリンダ形状のインフレータ１の場合である。図示するように、底部骨格２は、取付用ボルト７間の開口領域Ｔで分断される。これにより、底部骨格２は、前方・後方フレーム部３ａ，３ｂ間に掛け渡される帯状ブラケット形態の複数の骨格ピース１１の組み合わせで構成される。このような変形例によれば、余剰の金属製部分を排除することができて、さらに軽量化を達成することができる。

図９には、さらに他の変形例が示されている。上記実施形態ではいずれも、金属製の上部フレーム３と底部骨格２とを用いてハウジング４を構成したが、インフレータ１の外殻６に接合した取付用ボルト７を、クロスビームなどの剛強な車両側固定部位に締結する場合には、底部骨格２と上部フレーム３とを、ファブリック製で一体形成したボックス形態に構成してもよい。このようにすれば、材質の面から、軽量化を達成することができる。

以上に述べた車両用エアバッグのハウジング構造は、本発明の好ましい例であって、これ以外の実施形態例も、各種の方法で実施または遂行できる。特に、本願明細書中に限定される主旨の記載がない限り、この発明は、添付図面に示した詳細な部品の形状、大きさおよび構成配置等に制約されるものではない。また、本願明細書中に用いられた表現および用語は、説明を目的としたもので、特に限定される主旨の記載がない限り、それに限定されるものではない。

１ インフレータ
２ 底部骨格
３ 上部フレーム
５ エアバッグクッション
６ インフレータの外殻
７ 取付用ボルト
１０ 上方開口部
１１ 骨格ピース
Ｔ 開口領域

Claims (5)

1. エアバッグクッションを内部に収容する車両用エアバッグのハウジング構造であって、
   外殻を耐圧容器で形成し、該外殻に複数本の取付用ボルトを一体的に接合したインフレータと、
   該取付用ボルトを介して該インフレータの該外殻と接合され、該エアバッグクッションの底部を支持する底部骨格と、
   該エアバッグクッションの展開膨張を許容する上方開口部を区画する環状枠形態で形成されると共に、該底部骨格に接合して当該底部骨格と一体化され、該エアバッグクッションの側部を包囲する上部フレームを備えたことを特徴とする車両用エアバッグのハウジング構造。
2. 該底部骨格には、該取付用ボルト間に開口領域が形成されることを特徴とする請求項１に記載の車両用エアバッグのハウジング構造。
3. 該底部骨格は、該開口領域で分断されることにより、複数の骨格ピースで構成されることを特徴とする請求項２に記載の車両用エアバッグのハウジング構造。
4. 該底部骨格と該上部フレームがファブリック製で一体形成されることを特徴とする請求項１〜３いずれかの項に記載の車両用エアバッグのハウジング構造。
5. 該インフレータは、該エアバッグクッションの内部に収容され、該取付用ボルトは、該エアバッグクッションを貫通して当該エアバッグクッション外方へ突出されることを特徴とする請求項１〜４いずれかの項に記載の車両用エアバッグのハウジング構造。

Images