JP2011207414A - 運転席用エアバッグ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】運転者がエアバッグ本体に衝突したときに運転者が受ける衝撃を緩和でき、更に、出力の大きなインフレータを用いなくても運転者を適切に拘束することが可能な運転席用エアバッグ装置を提供する。
【解決手段】本発明の運転席用エアバッグ装置は、エアバッグ本体(11,31) とインフレータ(13)とを有し、前記エアバッグ本体(11,31) は、閉じられた内部空間を有し、且つ、左右の把持部(21,41) 間に膨張展開可能な第１膨張部(11a,31a) と、左右の把持部(21,41) を覆うように膨張展開可能な第２膨張部(11b,31b) と、前記第１膨張部(11a,31a) 及び前記第２膨張部(11b,31b) 間を連通する連通部(11d,31d) とを備え、前記第１膨張部(11a,31a) は、前記インフレータ(13)から前記膨張用ガスを導入する導入部(11c,31c) を有し、前記第２膨張部(11b,31b) は、前記連通部(11d,31d) を介して前記膨張用ガスが導入可能に構成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、ステアリングに搭載され、車両衝突時に運転者を拘束して保護する運転席用エアバッグ装置に関する。

ステアリングに搭載される従来の運転席用エアバッグ装置は、車両の衝突時にインフレータから膨張用ガスを発生させてエアバッグ本体に供給することにより、エアバッグ本体が運転者側に膨張して所定の形状に展開する。これにより、膨張展開したエアバッグ本体で運転者を受け止めて拘束されるため、運転者を保護することができる。

また、このようなエアバッグ装置では、膨張したエアバッグ本体で運転者を受け止めるときに運転者がエアバッグ本体から受ける衝撃を緩和するために、エアバッグ本体にベントホールと呼ばれる排気孔を設け、このベントホールから膨張用ガスを排出することにより、エアバッグ本体内の圧力が高くなり過ぎないようにしている。

このようなベントホールを備えた運転席用エアバッグ装置に係る発明が、例えば特開平１０−８１１９１号公報（特許文献１）や特開２００７−３３１５４１号公報（特許文献２）に開示されている。

前記特許文献１に記載されているエアバッグ装置では、エアバッグ本体が第１セグメント室（第１膨張室）〜第３セグメント室（第３膨張室）を有しており、第１セグメント室は、膨張時にステアリングの中央部にて運転者の顔面の鼻や目の辺りを保護するように配されている。

第２及び第３セグメント室は、第１セグメント室と隔壁によって区分されており、第２セグメント室は、膨張時に顔面の顎部の辺りを保護するように配され、第３セグメント室は、膨張時に顔面の額部の辺りを保護するように配されている。

また、第１セグメント室と第２セグメント室、及び第１セグメント室と第３セグメント室は、それぞれ連通孔を介して連通されている。これにより、インフレータから発生した膨張用ガスは、先ず第１セグメント室に直接供給され、更に、第１セグメント室から連通孔を介して第２セグメント室と第３セグメント室とにそれぞれ供給される。

更に、それぞれの連通孔には逆止弁が設けられており、第２セグメント室及び第３セグメント室から第１セグメント室へ膨張用ガスが流入することを防止している。また、同エアバッグ本体の第１セグメント室には４つのベントホールが開設されており、第２セグメント室には２つのベントホールが、第３セグメント室には１つのベントホールがそれぞれ開設されている。

このようなエアバッグ本体を有する特許文献１のエアバッグ装置は、インフレータから膨張用ガスが発生することにより、第１セグメント室〜第３セグメント室がそれぞれ膨張する。このとき、各セグメント室にはベントホールがそれぞれ所定の個数で設けられており、更に、各連通孔には逆止弁が設けられている。このため、第１セグメント室〜第３セグメント室の各内部圧力Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３は、Ｐ１＜Ｐ２＜Ｐ３の状態に制御される。

特許文献１によれば、上述のように第１セグメント室〜第３セグメント室の内部圧力を制御することにより、運転者の顔面がエアバッグ本体の接触したときに、鼻や目の辺りを内部圧力Ｐ１の低い第１セグメント室で受け止め、顎部及び額部を内部圧力の高い第２及び第３セグメント室でそれぞれ受け止めるため、運転者の顔面が受ける衝撃を各接触部位に応じて緩和できるとしている。

一方、前記特許文献２に記載されている運転席用エアバッグ装置は、正面から見たときに円形状を呈するエアバッグ本体を有している。このエアバッグ本体は、その中心部にインフレータから発生した膨張用ガスを導入する開口部を有している。

また、同エアバッグ本体は、膨張展開するときに中央部から周縁部に向けて段階的に膨張するように、同エアバッグ本体を構成する前後の基布が、略同心円状の複数の破断可能な線状結合部によって結合されている。更に、エアバッグ本体の最も外周側に配される円状の線状結合部よりも更に外側にベントホールが形成されている。

このようなエアバッグ本体を有する特許文献２のエアバッグ装置は、インフレータで発生した膨張用ガスをエアバッグ本体の開口部に供給し、最も内周側に配された線状結合部によって囲まれる小さい内部空間を膨張させる。更に、その内部空間の圧力が所定の大きさ以上になると最も内周側の線状結合部が破断し、その破断した線状結合部よりも１つ外周側に配された線状結合部によって囲まれる内部空間を膨張させる。そして、同内部空間の圧力が所定の大きさ以上になると、その内部空間を形成している線状結合部が破断する。

特許文献２のエアバッグ装置では、このように内周側に形成された線状結合部から順番に破断させることにより、同エアバッグ本体の内部空間を段階的に膨張させることができる。このため、エアバッグ本体の内圧を膨張の初期段階から高めに維持することができる。

また、同エアバッグ本体には、ベントホールが最も外周側に配される線状結合部よりも更に外側に配されているため、全ての線状結合部の破断が終了するまで、膨張用ガスがベントホールから流出することを防止できる。このため、特許文献２によれば、全ての線状結合部が破断してベントホールが開放されることにより、エアバッグ本体に運転者が接触したときに膨張用ガスがベントホールから流出するため、運転者がエアバッグ本体にソフトに拘束されるようになるとしている。

特開平１０−８１１９１号公報 特開２００７−３３１５４１号公報

前記特許文献１に記載の運転席用エアバッグ装置では、エアバッグ本体で運転者を受け止めたときにおけるエアバッグ本体の内部圧力を下げるために、各セグメント室にベントホールが開設されている。特に、同エアバッグ本体では、中央部に配された第１セグメント室の内部圧力を最も小さくするために、同第１セグメント室に４つのベントホールが開設されているとともに、第２セグメント室との連通部及び第３セグメント室との連通部に逆止弁が配されている。

このため、特許文献１のエアバッグ装置において、例えば運転者がシートベルトを着用してないために膨張展開したエアバッグ本体に勢い良く当たるような場合、各セグメント室からベントホールを介して膨張用ガスが排出されることにより、エアバッグ本体から受ける運転者の衝撃を緩和することができる。しかしながら、膨張用ガスの排出によりエアバッグ本体（特に第１セグメント室）の内部圧力が下がり過ぎた場合、エアバッグ本体で運転者を十分に拘束することが難しくなることが考えられる。

また、特許文献１のエアバッグ装置では、第１セグメント室〜第３セグメント室の各内部圧力を上述のような所定の状態に制御するものの、運転者の体格に応じてエアバッグ本体で運転者を拘束する部位が異なるため、常に安定した保護性能を発揮することが難しい。

更に、特許文献１のエアバッグ本体には合計７つのベントホールが形成されているため、ベントホールを介して膨張用ガスが大量に排出され、エアバッグ装置全体におけるエネルギーの損失が大きくなる。このため、エアバッグ本体の内部圧力を適切に確保するためには、出力の大きなインフレータを使用する必要があり、製造コストの増大を招くという欠点もあった。

一方、前記特許文献２に記載の運転席用エアバッグ装置では、前述のように、エアバッグ本体を構成する前後の基布が、略同心円状の複数の線状結合部によって結合されており、エアバッグ本体に膨張用ガスが供給されることによって中央部から周縁部に向けて段階的に膨張する。

しかしながら、特許文献２のエアバッグ本体を実際に膨張展開させるときに、膨張用ガスが供給された内部空間の圧力によって線状結合部をタイミング良く破断させることが難しく、エアバッグ本体の展開挙動が安定し難くなる虞があった。

また、特許文献２のエアバッグ本体にもベントホールが形成されているため、全ての線状結合部が破断してベントホールが開放されたときに、膨張用ガスがベントホールを介して排出される。この場合、ベントホールから膨張用ガスを排出しながらエアバッグ本体で運転者を適切に拘束するためには、前述の特許文献１と同様に、出力の大きなインフレータが必要となり、製造コストの増大を招くという欠点があった。

本発明は上記従来の課題に鑑みてなされたものであって、その具体的な目的は、エアバッグ本体を迅速に膨張展開させて運転者を瞬時に保護できるとともに、運転者がエアバッグ本体に衝突したときに運転者が受ける衝撃を緩和でき、更に、出力の大きなインフレータを用いなくても運転者を適切に拘束することが可能な運転席用エアバッグ装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明により提供される運転席用エアバッグ装置は、基本的な構成として、所定の手順で折り畳まれたエアバッグ本体と、前記エアバッグ本体に供給する膨張用ガスを発生させるインフレータとを有し、少なくとも左右に把持部を備えたステアリングに搭載され、車両の衝突時に前記インフレータを作動させて前記エアバッグ本体を運転者側に膨張展開させる運転席用エアバッグ装置であって、前記エアバッグ本体は、閉じられた内部空間を有し、且つ、左右の前記把持部間にて膨張展開可能な第１膨張部と、左右の前記把持部を覆うように膨張展開可能な第２膨張部と、前記第１膨張部及び前記第２膨張部間を連通する連通部とを備え、前記第１膨張部は、前記インフレータから発生する前記膨張用ガスを直接導入する導入部を有し、前記第２膨張部は、前記連通部を介して前記膨張用ガスが導入可能に構成されてなることを最も主要な特徴とするものである。

また、本発明に係る運転席用エアバッグ装置は、左右の前記把持部を含む環状のリム部を備えたステアリングに配され、前記第２膨張部は、前記リム部の全周を覆うように膨張展開可能に構成されていることが好ましい。

更に、本発明に係る運転席用エアバッグ装置において、前記第２膨張部は、少なくとも２つに対称的に区切られて配されていることが好ましい。
更にまた、本発明に係る運転席用エアバッグ装置において、前記エアバッグ本体の前記内部空間の容量は、前記インフレータから発生する前記膨張用ガスの発生容量に対して所定の内部圧力が得られるように設定されていることが好ましい。

本発明に係る運転席用エアバッグ装置は、少なくとも左右に把持部を備えたステアリングに搭載されるものであり、少なくともエアバッグ本体と、インフレータとを有している。また、同エアバッグ装置のエアバッグ本体には、ベントホールが設けられておらず、閉じられて密閉された内部空間を有している。

このため、本発明のエアバッグ装置は、エアバッグ本体を膨張展開させるときや運転者をエアバッグ本体で受け止めるときに、前記特許文献１や特許文献２のように膨張用ガスがベントホールを介して外部に排出されることはなく、インフレータから発生した膨張用ガスをエアバッグ本体の内部空間に閉じ込めて効率的に使用することができる。

従って、エアバッグ装置全体におけるエネルギーの損失を低減でき、また、インフレータで過剰な膨張用ガスを発生させる必要がないため、インフレータを小型化することが可能となる。このため、エアバッグ装置の小型化及びコストダウンを図ることができる。

更に、本発明では、エアバッグ本体内に供給された膨張用ガスを排出せずに内部空間内に留めることにより、エアバッグ本体の内部圧力を所定以上の大きさに安定して保持できる。従って、エアバッグ本体で運転者を受け止めたときに、運転者を適切な圧力で確実に拘束することができる。

また、同エアバッグ装置におけるエアバッグ本体は、中央部に配される第１膨張部と、同第１膨張部の周囲に配される第２膨張部と、第１膨張部及び前記第２膨張部間を連通する連通部とを備えており、第１膨張部は、インフレータから発生する膨張用ガスを直接導入する導入部を有し、第２膨張部は、連通部を介して膨張用ガスが導入可能に構成されている。

これにより、インフレータから発生した膨張用ガスを、先ず第１膨張部に供給して第１膨張部を迅速に膨張展開させて同第１膨張部で運転者を瞬時に保護することができるため、初期拘束性能を向上させることができる。

また、第１膨張部と第２膨張部とが連通部を介して連通しているため、第１膨張部が膨張展開する際に第２膨張部も膨張展開するものの、第２膨張部を第１膨張部よりも遅れて膨張させることができる。これにより、膨張展開した第１膨張部で運転者を受け止めたとき、第１膨張部内の膨張用ガスを、膨張展開中の第２膨張部に流入させることができるため、運転者が第１膨張部から受ける衝撃を緩和することができる。

更に、運転席用エアバッグ装置においてエアバッグ本体が膨張展開して運転者を拘束しても、例えばステアリングが運転者に対して露呈している場合にあっては、同ステアリングに運転者が接触することがあるものの、本発明のようにエアバッグ本体の第２膨張室がステアリングの把持部を覆うように膨張展開することにより、運転者が把持部に接触した際の衝撃を緩和し、運転者の安全性をより確実に確保することができる。

このような本発明の運転席用エアバッグ装置は、左右の把持部を含む環状のリム部を備えたステアリングに配され、エアバッグ本体の第２膨張部をリム部の全周を覆うように膨張展開可能に構成することが可能である。

これにより、エアバッグ本体が膨張展開したときに、ステアリングと運転者の間にエアバッグ本体が必ず介在するため、運転者がステアリングに接触して衝撃を受けることを確実に防止できる。特に、例えば運転者がシートベルトを着用していない場合であっても、第２膨張部がリム部の全周を覆うように膨張展開することにより、第２膨張部で運転者を受け止めて運転者を保護することができる。

また、本発明の運転席用エアバッグ装置において、第２膨張部が少なくとも２つに対称的に区切られ、それぞれの第２膨張部が連通部を介して第１膨張部に連通していることにより、第２膨張部を効率的に膨張展開させることができる。

また、第１膨張部で運転者を受け止めたときに、少なくとも２つの流通路を介して第１膨張部から第２膨張部へ膨張用ガスを流通させることができるため、運転者が受ける衝撃を効果的に緩和することができる。更に、第２膨張部が少なくとも２つに対称的に区切られていることにより、それぞれの第２膨張部をバランス良く膨張展開させることができ、運転者をより安定して保護することができる。

更に、本発明の運転席用エアバッグ装置において、エアバッグ本体の内部空間の容量は、インフレータから発生する膨張用ガスの発生容量に対して所定の内部圧力が得られるように設定されている。これにより、インフレータのエネルギーを無駄なく使用することができる上に、エアバッグ本体で運転者を安定して確実に受け止めることができる。

本発明の実施例１に係るエアバッグ装置のエアバッグ本体を示す正面図である。 同エアバッグ本体を示す斜視図である。 図１におけるＩＩＩ−ＩＩＩ線の矢視断面図である。 図１におけるＩＶ−ＩＶ線の矢視断面図である。 同エアバッグ装置が運転者を受け止める様子を説明する説明図である。 エアバッグ本体における時間とガス圧力との関係を示すグラフである。 運転者を受け止めるときのストロークと反力との関係を示すグラフである。 同エアバッグ装置がシートベルト無着用の運転者を受け止める様子を説明する説明図である。 本発明の実施例２に係るエアバッグ装置のエアバッグ本体とステアリングとを示す斜視図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本発明は、以下で説明する実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明と実質的に同一な構成を有し、かつ、同様な作用効果を奏しさえすれば、多様な変更が可能である。例えば、ステアリングホイール本体やエアバッグモジュールの形状や寸法等は、そのステアリングホイールが用いられる自動車の車種等によって任意に変更することが可能である。

図１は、本実施例１に係るエアバッグ装置のエアバッグ本体を示す正面図であり、図２は、同エアバッグ本体を示す斜視図である。また、図３は、図１におけるＩＩＩ−ＩＩＩ線の矢視断面図であり、図４は、ＩＶ−ＩＶ線の矢視断面図である。なお、図３及び図４において、エアバッグ本体とステアリングは断面で示しているものの、インフレータ等のその他の部品についてはエアバッグ本体との関係を分かり易く表すために、断面ではなく、その全体の形状を模式的に表している。

なお、以下の説明において、上下方向及び左右方向とは、エアバッグ装置を搭載したステアリングを運転者側から見たときの同ステアリングにおける上下方向及び左右方向を指すものとする。また、前方とは、運転者側から見たときのステアリングの手前側の方向を指し、後方とは、ステアリングの奥側の方向を指すものとする。

本実施例１に係るエアバッグ装置１０は、ステアリング２０の運転席側（表面側）に、図示しないホーンプレートを介して装着される運転席用エアバッグ装置である。この場合、同エアバッグ装置１０が搭載されるステアリング２０は、運転者が把持する円環状に形成されたリム部２１と、リム部２１の略中心部分に配されるボス部２２と、リム部２１及びボス部２２間を連結する複数のスポーク部２３とを有している。

本実施例１のエアバッグ装置１０は、所定の手順で折り畳まれたエアバッグ本体１１と、エアバッグ本体１１を支持するベースプレート１２と、膨張用ガスを発生させてエアバッグ本体１１内に供給するインフレータ１３と、エアバッグ本体１１をベースプレート１２に取着するための図示しないリングリテーナと、これらの部材を被覆する図示しないカバー体とを有している。この場合、ベースプレート１２、インフレータ１３、リングリテーナ、及びカバー体は、従来から一般的に使用されているものと同様に構成されているため、その説明を詳細に行うことは省略する。

本実施例１のエアバッグ本体１１は、織布の表面にゴムや合成樹脂がコーティングされて形成された２枚の基布（フロントパネルとリアパネル）を重ね合わせて所定の部位を縫製すること又は接着することにより、袋状に形成されている。

また、同エアバッグ本体１１は、前記特許文献１及び前記特許文献２のエアバッグ本体１１に配されているようなベントホールを有しておらず、エアバッグ本体１１の膨張展開時に、閉じられて密閉された空間が内部に形成されるように構成されている。この場合、同エアバッグ本体１１の内部空間の容量は、同エアバッグ装置１０に配されるインフレータ１３で発生させた膨張用ガスの発生容量に対して、発生させた膨張用ガスをエアバッグ本体１１の内部に収容したときに所望の内部圧力が得られるように設定されている。

更に、本実施例１のエアバッグ本体１１は、インフレータ１３から膨張用ガスが発生してエアバッグ本体１１内に供給されたときに、ステアリング２０のリム部２１の内側領域に膨張展開可能な第１膨張部１１ａと、第１膨張部１１ａの周囲に配され、ステアリング２０のリム部２１を覆うように膨張展開可能な第２膨張部１１ｂとを有している。

この場合、同エアバッグ本体１１の第１膨張部１１ａは、膨張展開後の形状を正面から見たときにステアリング２０のリム部２１の内周に沿うような略円形状を呈している。また、同第１膨張部１１ａは、その中央部分がステアリング２０のボス部２２から最も高く膨らむように形成されている。この第１膨張部１１ａの後方側の基布（リアパネル）には、インフレータ１３から発生する膨張用ガスを直接導入することが可能な導入部１１ｃが設けられており、また、同第１膨張部１１ａの左右両側部には、第２膨張部１１ｂと連通する連通部１１ｄが設けられている。

本実施例１において、第１膨張部１１ａと第２膨張部１１ｂの間に配された連通部１１ｄは、膨張用ガスを自由に流通させることできる。また、同連通部１１ｄにおける開口の大きさ１５は任意に設定することができ、この大きさ１５を変更することにより、後述するように、エアバッグ本体１１で運転者を受け止めてから、エアバッグ本体１１（第１及び第２膨張部１１ａ，１１ｂ）の内部圧力が一定になるまでにかかる時間を所望の長さに設定することが可能である。

同エアバッグ本体１１の第２膨張部１１ｂは、膨張展開後の形状を正面から見たときに、第１膨張部１１ａの外周に沿って、第１膨張部１１ａと同心円状に配されている。また、この第２膨張部１１ｂの上部側と下部側には、２枚の基布を縫い合わせたときに形成される縫着線が、第２膨張部１１ｂを左右対称的に２つに区切るように配されている。従って、左右に区切られたそれぞれの第２膨張部１１ｂは、正面から見たときに、第１膨張部１１ａを囲むように半円弧状に形成されている。

そして、上述のようなエアバッグ本体１１を有する本実施例１のエアバッグ装置１０は、例えば運転者がシートベルトを着用して運転している自動車が衝突したときに、車体からインフレータ１３に信号が入ることによりインフレータ１３が瞬間的に作動し、同インフレータ１３から膨張用ガスが発生する。このインフレータ１３にて発生した膨張用ガスは、エアバッグ本体１１の第１膨張部１１ａに配された導入部１１ｃを介して、第１膨張部１１ａ内に直接供給される。

これにより、エアバッグ本体１１の第１膨張部１１ａを膨張させて、所定の挙動で展開させることができる。このとき、本実施例１のエアバッグ本体１１にはベントホールが形成されておらず、エアバッグ本体１１は閉じられた内部空間を有しているため、インフレータで発生した膨張用ガスを効率的に使用して、エネルギーを損失することなく第１膨張部１１ａを迅速に膨張させることができる。

また、第１膨張部１１ａの膨張展開が進むにつれて、第１膨張部１１ａと第２膨張部１１ｂを連通する左右の連通部１１ｄが徐々に開放されて、膨張用ガスが第１膨張部１１ａから第２膨張部１１ｂに流入する。これにより、第２膨張部１１ｂの膨張が開始される。

上述のように第１膨張部１１ａがリム部２１の内側領域内で運転者側へ瞬時に膨張展開すると、例えば図５（ａ）に示すように、衝突の衝撃によって前方へ押し出された運転者の頭部を第１膨張部１１ａで受け止めて、同第１膨張部１１ａによって運転者の拘束を開始する。この場合、運転者の頭部が第１膨張部１１ａに押し当てられたときに、第１膨張部１１ａが押圧力を受けることによって、第１膨張部１１ａ内の膨張用ガスが連通部１１ｄを介して第２膨張部１１ｂに積極的に流入する。これにより、第２膨張部１１ｂを膨張させるとともに第１膨張部１１ａ内の圧力を低下させることができるため、運転者がエアバッグ本体１１から受ける衝撃を効果的に緩和させることができる。

更にこの場合、本実施例１のエアバッグ本体１１には、第１膨張部１１ａの左右側部に連通部１１ｄがそれぞれ設けられているため、図５（ｂ）に示すように、第１膨張部１１ａ内の膨張用ガスを２つの流通路を介して第２膨張部１１ｂに円滑に流入させることができる。このため、運転者が受ける衝撃をより効果的に緩和することができ、また、左右に対称的に区切られた２つの第２膨張部１１ｂをバランス良く膨張展開させることができる。

そして、インフレータ１３からの膨張用ガスの発生が終了するとともに、第１膨張部１１ａで運転者の頭部を拘束しながら第１膨張部１１ａから第２膨張部１１ｂに膨張用ガスが流入させることにより、第１膨張部１１ａの内部圧力と第２膨張部１１ｂの内部圧力とを所定の大きさに等しく保つことができる。

従って、本実施例１のエアバッグ装置１０では、例えば前記特許文献１や前記特許文献２のように膨張用ガスが外部に排出されてエアバッグ本体１１の内部圧力が下がり過ぎるといった問題が生じることはない。このため、図５（ｃ）に示すように、内部圧力が所定の大きさに保持されている第１膨張部１１ａによって、運転者を確実に且つ安定して拘束できるとともに、第１膨張部１１ａと等しい内部圧力で膨張展開している第２膨張部１１ｂによって、運転者がステアリング２０のリム部２１に接触して衝撃を受けることを確実に防止することができる。

ここで、本実施例１のエアバッグ装置１０に関して、図６には、インフレータ１３が作動して膨張用ガスが発生したときからのエアバッグ本体１１における第１膨張部１１ａ内のガス圧力（内部圧力）の経時的な変化を表すグラフを示す。なお、図６の時間軸に示された（ａ）〜（ｃ）の各領域は、図５の（ａ）〜（ｃ）にそれぞれ示した状態のときにおけるガス圧力の変化を示している。また、図７には、第１膨張部１１ａが運転者を拘束するときにおける第１膨張部１１ａのストローク（押し込み深さ）と、第１膨張部１１ａの反力（押し圧力）との関係を表すグラフを示す。

なお、図６及び図７では、本実施例１におけるエアバッグ装置１０の性能を明確に示すために、従来のエアバッグ装置により得られるデータを、同グラフに重ねて示している。ここで、図６及び図７に示される従来のデータは、エアバッグ本体が本実施例１のような第２膨張部１１ｂを有しておらず、第１膨張部のみにより構成され、且つ、同第１膨張部に、膨張用ガスを排出するためのベントホールが設けられている従来のエアバッグ装置について得られたものである。

図６に示したように、本実施例１のエアバッグ装置１０の場合、膨張用ガスが第１膨張部１１ａ内に供給されてから、エアバッグ本体１１が運転者を受け止めるまでの間（図６における（ａ）の領域）では、エアバッグ本体１１にベントホールが形成されていないことにより、第１膨張部１１ａ内のガス圧力を所定の大きさまで従来よりも迅速に上昇させることができ、その結果、膨張展開した第１膨張部１１ａによって運転者をより確実に受け止めることができる。

またこの場合、本実施例１のエアバッグ装置１０では、図７の（Ｉ）の領域で示したように、従来のエアバッグ装置に比べて、第１膨張部１１ａが押し込まれたストロークに対してより大きな反力を得ることができる。このため、エアバッグ本体１１で運転者を受け止めた瞬間の初期拘束性能を向上させることができる。

続いて、エアバッグ本体１１（第１膨張部１１ａ）で運転者を受け止めた後、第１膨張部１１ａ内の膨張用ガスを、外部に排出することなく、左右の第２膨張部１１ｂに流入させることにより、図６における（ｂ）の領域に示したように、第１膨張部１１ａ内のガス圧力を漸次低減させて、運転者がエアバッグ本体１１から受ける衝撃を効果的に緩和することができる。

そして、第１膨張部１１ａで運転者の頭部を拘束しながら第１膨張部１１ａ内のガス圧力が低下して、第１膨張部１１ａ内のガス圧力と第２膨張部１１ｂ内のガス圧力とが平衡状態に達すると、エアバッグ本体１１にベントホールが設けられていないことにより、図６における（ｃ）の領域に示したように、第１及び第２膨張部１１ａ，１１ｂ内のガス圧力が略一定の大きさに等しく保たれる。これにより、本実施例１のエアバッグ装置１０では、運転者の頭部を安定して拘束し、運転者を確実に保護することができる。

特にこの場合、本実施例１のエアバッグ装置１０では、図７のグラフに示したように、図７の（ＩＩ）の領域で示されるエネルギーが図７の（Ｉ）の領域に充てられることによりエアバッグ装置１０におけるエネルギーの効率化が図れるため、第１膨張部１１ａで運転者を拘束する際に、インフレータ１３から発生した膨張用ガスを最大限使用して、第１膨張部１１ａが深く押し込まれなくても適切な反力を安定して得ることが可能となる。

その結果、第１膨張部１１ａによる運転者の拘束状態が安定し、運転者の安全をより確実に確保することができる。また、インフレータ１３から発生する膨張用ガスを無駄なく使用できるため、インフレータ１３の出力を従来よりも下げてインフレータ１３を小型化することができ、それによって、エアバッグ装置１０の小型化及びコストダウンを図ることができる。

なお、本実施例１のエアバッグ装置１０においては、上述のように第１膨張部１１ａと第２膨張部１１ｂとを連通する連通部１１ｄにおける開口の大きさ１５を変更することにより、エアバッグ本体１１で運転者を受け止めてから第１及び第２膨張部１１ａ，１１ｂの内部圧力が一定になるまでの時間（即ち、図６における（ａ）の領域にかかる時間と（ｂ）の領域にかかる時間）を任意に変更することができる。

例えば、連通部１１ｄにおける開口の大きさ１５を大きくすることにより、第１膨張部１１ａから第２膨張部１１ｂへの膨張用ガスの流入を増大させることができるため、エアバッグ本体１１で運転者を受け止めてから第１及び第２膨張部１１ａ，１１ｂの内部圧力が一定になるまでの時間を短縮させることができる。

また、本実施例１のエアバッグ本体１１は、上述のように織成された２枚の基布を用いて形成されているため、それぞれの基布には複数の織目が形成されている。このため、本実施例１のエアバッグ本体１１にはベントホールは形成されていないものの、エアバッグ本体１１を構成する基布の織目から膨張用ガスが少しずつ外部に抜け出して、第１及び第２膨張部１１ａ，１１ｂ内のガス圧力が徐々に低下する場合もある。しかし、本発明の技術的範囲には、このように基布の織目から膨張用ガスが排出される場合も含まれるものとする。

更に、本実施例１のエアバッグ本体１１では、第１膨張部１１ａと第２膨張部１１ｂとを連通する連通部１１ｄがエアバッグ本体１１の左右方向に対称的に設けられているが、本発明では、エアバッグ本体１１の上下方向や所定の角度で傾いた方向に連通部１１ｄを対称的に設けることも可能である。

次に、本実施例１のエアバッグ装置１０によって、例えばシートベルトを着用していない運転者を保護する場合について説明する。
この場合も、自動車が衝突したときに、前述と同様に車体からインフレータ１３に信号が入ってインフレータ１３が瞬間的に作動し、エアバッグ本体１１の第１膨張部１１ａを迅速に膨張展開させることができる。更に第１膨張部１１ａの膨張展開が進むにつれて、第１膨張部１１ａと第２膨張部１１ｂを連通する左右の連通部１１ｄが徐々に開放されるため、膨張用ガスが第１膨張部１１ａから第２膨張部１１ｂに流入し、第２膨張部１１ｂをステアリング２０のリム部２１を覆うように膨張展開させることができる。

一方、運転席に着座していた運転者は、シートベルトを着用していないため、図８の（ａ）に示したように、自動車が衝突したときの衝撃によって臀部が運転席から持ち上がり、頭部が膨張展開した第１膨張部１１ａの上方に乗り上がるように前方へ押し出されることがある。

このとき、本実施例１のエアバッグ装置１０は、上述のように第１膨張部１１ａに続いて第２膨張部１１ｂもステアリング２０のリム部２１を覆うように素早く膨張展開するため、同第２膨張部１１ｂによって運転者の頭部がステアリング２０へ直接ぶつかることを防ぐとともに、同第２膨張部１１ｂによって運転者の頭部を受け止めて拘束することができる。即ち、本実施例１のエアバッグ装置１０によれば、運転者が運転シートに着座した姿勢から外れた所謂アウトオブポジションの状態にあっても、運転者を第１膨張部１１ａと第２膨張部１１ｂとによって保護することが可能となる。

図９は、本実施例２に係るエアバッグ装置のエアバッグ本体とステアリングとを示す斜視図である。
本実施例２に係るエアバッグ装置３０は、ステアリング４０の運転席側（表面側）に、ホーンプレートを介して装着される運転席用エアバッグ装置である。この場合、同エアバッグ装置３０が搭載されるステアリング４０は、前述の実施例１のステアリング２０とは異なり、運転者が把持する左右の把持部４１と、エアバッグ装置３０が装着されるボス部４２と、把持部４１及びボス部４２間を連結するスポーク部４３とを有している。

なお、同ステアリング４０では、左右の把持部４１に自動車のライト点灯用のスイッチ類や、ＡＴモード（例えばスポーツモードやエコモード等）を切り替えるためのスイッチ類などを任意に設けることが可能であり、また、ボス部４２の左右方向にパドルシフト用レバー４４を設けることも可能である。

本実施例２のエアバッグ装置３０は、所定の手順で折り畳まれたエアバッグ本体３１と、エアバッグ本体３１を支持するベースプレートと、膨張用ガスを発生させるインフレータと、エアバッグ本体３１をベースプレートに取着するリングリテーナと、これらの部材を被覆するカバー体とを有している。なお、本実施例２においても、ベースプレート、インフレータ及びリングリテーナは、従来から一般的に使用されているものと同様に構成されているため、これらの部材についての説明及び図示は省略するものとする。また図９では、カバー体において、上下一対のエアバッグ展開扉であるフラップ４５，４６が開いた状態の概略を図示してある。

本実施例２のエアバッグ本体３１は、織布の表面にゴムや合成樹脂がコーティングされて形成された２枚の基布（フロントパネルとリアパネル）を重ね合わせて所定の部位を縫製すること又は接着することにより、袋状に形成されている。

また、同エアバッグ本体３１は、前述の実施例１と同様にベントホールを有しておらず、エアバッグ本体３１の膨張展開時に、閉じられて密閉された内部空間が形成されるように構成されている。更に、エアバッグ本体３１における内部空間の容量は、同エアバッグ装置３０に配されるインフレータで発生させた膨張用ガスの発生容量に対して、発生させた膨張用ガスをエアバッグ本体３１の内部に収容したときに所望の内部圧力が得られるように設定されている。

本実施例２のエアバッグ本体３１は、インフレータから膨張用ガスが発生してエアバッグ本体３１内に供給されたときに、左右の把持部４１間の中央部にて膨張展開可能な第１膨張部３１ａと、第１膨張部３１ａの左右両側に配され、左右の把持部４１を覆うように膨張展開可能な第２膨張部３１ｂとを有している。また、第１膨張部３１ａの後方側の基布には、インフレータから発生する膨張用ガスを直接導入することが可能な導入部３１ｃが設けられており、また、同第１膨張部３１ａの左右両側部には、第２膨張部３１ｂと連通する連通部３１ｄがそれぞれ設けられている。

このようなエアバッグ本体３１を有する本実施例２のエアバッグ装置３０は、前述の実施例１と同様に、自動車が衝突したときにインフレータから膨張用ガスを発生させ、その発生した膨張用ガスを効率的に使用して第１膨張部３１ａを迅速に膨張展開させることができる。更に、第１膨張部３１ａの膨張展開が進むにつれて、左右の連通部３１ｄが徐々に開放されて、膨張用ガスが第１膨張部３１ａから第２膨張部３１ｂに流入するため、第２膨張部３１ｂを膨張展開させることができる。

これにより、本実施例２のエアバッグ装置３０では、前方へ押し出された運転者の頭部を第１膨張部３１ａで受け止めて、同第１膨張部３１ａにより運転者を安定して拘束することができる。特に本実施例２のエアバッグ本体３１では、前述の実施例１と同様に、エアバッグ装置３０におけるエネルギーの効率化が図れるため、第１膨張部３１ａが押し込まれたストロークに対して、従来よりも大きな反力を得ることができ、運転者の初期拘束性能に優れている。その上、第１膨張部３１ａで運転者を受け止めた際に、同第１膨張部３１ａ内の膨張用ガスを第２膨張部３１ｂに流入させることにより、運転者がエアバッグ本体３１から受ける衝撃を効果的に緩和させることができる。

その後、膨張用ガスが連通部３１ｄを介して第１膨張部３１ａから第２膨張部３１ｂに流入することにより、第１膨張部３１ａの内部圧力と第２膨張部３１ｂの内部圧力とを所定の大きさに略等しく保つことができる。これにより、第１膨張部３１ａによって運転者を確実に且つ安定して拘束できるとともに、所定の圧力で膨張展開している第２膨張部３１ｂによって、運転者がステアリング４０の左右の把持部４１に衝突することを確実に防止できる。このため、運転者の安全をより確実に確保することができる。

１０ エアバッグ装置
１１ エアバッグ本体
１１ａ 第１膨張部
１１ｂ 第２膨張部
１１ｃ 導入部
１１ｄ 連通部
１２ ベースプレート
１３ インフレータ
１５ 開口の大きさ
２０ ステアリング
２１ リム部
２２ ボス部
２３ スポーク部
３０ エアバッグ装置
３１ エアバッグ本体
３１ａ 第１膨張部
３１ｂ 第２膨張部
３１ｃ 導入部
３１ｄ 連通部
４０ ステアリング
４１ 把持部
４２ ボス部
４３ スポーク部
４４ パドルシフト用レバー
４５ フラップ（上）
４６ フラップ（下）

Claims (4)

1. 所定の手順で折り畳まれたエアバッグ本体(11,31) と、前記エアバッグ本体(11,31) に供給する膨張用ガスを発生させるインフレータ(13)とを有し、少なくとも左右に把持部(21,41) を備えたステアリング(20,40) に搭載され、車両の衝突時に前記インフレータ(13)を作動させて前記エアバッグ本体(11,31) を運転者側に膨張展開させる運転席用エアバッグ装置(10,30) であって、
   前記エアバッグ本体(11,31) は、閉じられた内部空間を有し、且つ、左右の前記把持部(21,41) 間にて膨張展開可能な第１膨張部(11a,31a) と、左右の前記把持部(21,41) を覆うように膨張展開可能な第２膨張部(11b,31b) と、前記第１膨張部(11a,31a) 及び前記第２膨張部(11b,31b) 間を連通する連通部(11d,31d) とを備え、
   前記第１膨張部(11a,31a) は、前記インフレータ(13)から発生する前記膨張用ガスを直接導入する導入部(11c,31c) を有し、
   前記第２膨張部(11b,31b) は、前記連通部(11d,31d) を介して前記膨張用ガスが導入可能に構成されてなる、
   ことを特徴とする運転席用エアバッグ装置。
2. 前記エアバッグ装置(10)は、左右の前記把持部を含む環状のリム部(21)を備えたステアリング(20)に配され、
   前記第２膨張部(11b) は、前記リム部(21)の全周を覆うように膨張展開可能に構成されてなる、
   請求項１記載の運転席用エアバッグ装置。
3. 前記第２膨張部(11b,31b) は、少なくとも２つに対称的に区切られ、それぞれの前記第２膨張部(11b,31b) が前記連通部(11d,31d) を介して前記第１膨張部(11a,31a) に連通してなる請求項１又は２記載の運転席用エアバッグ装置。
4. 前記エアバッグ本体(11,31) の前記内部空間の容量は、前記インフレータ(13)から発生する前記膨張用ガスの発生容量に対して所定の内部圧力が得られるように設定されてなる請求項１〜３のいずれかに記載の運転席用エアバッグ装置。

Images