JP2012505107A - エアバッグ - Google Patents

Abstract

膨張可能な容積を画定するよう相互に固定された後面パネルと前面パネルとを備えたエアバッグが開示されている。テザーが、上記パネルを相互接続し、少なくとも１本の切り込み線またはミシン目によって提供される機械的な脆弱領域を有している。テザーは、上記機械的な脆弱領域がほぼ無傷である第１の形態を有し、前記機械的な脆弱領域が破断することによって第２の形態を取るよう構成されている。テザーの第１の形態は、エアバッグの膨張中、エアバッグの最大厚みを、前面パネルと後面パネルとの間で測定された所定距離に制限するのに有効であり、第２の形態は、エアバッグの最大厚さ、上記所定距離を越えて増大可能となるのに有効である。
【選択図】図１９

Description

本発明は、エアバッグ、特に自動車などで安全装置として使用するのに適した膨張式エアバッグに関する。

衝突したときに車両の乗員を保護するために、安全装置としてエアバッグモジュールを自動車内に備えることが、今では広く知られている。典型的なエアバッグモジュールは、最初は折り畳まれている布製のエアバッグと、ガス発生器などのインフレータとを備えている。ガス発生器は、実際の、すなわち、切迫した事故状況を示すセンサから信号を受信すると、極めて迅速に大量のガスを発生して、エアバッグを膨張させ、車両の乗員を保護するためのクッションを提供するよう構成されている。例えば、前面にエアバッグを配置した場合、膨張すると、車両の乗員の前にクッションが提供され、正面衝突の際に車両の運転者または乗員が前方へ慣性運動するのを阻止する。

膨張後のクッションの形状は、エアバッグのパネルの形状および構造に大きく依存するが、エアバッグ内部に１個以上のテザー（tether）を用いることによって、さらに影響を受ける。この一般的なテザーは、膨張時にエアバッグの形状を変更、または注意深く管理するために用いられてもよい。

テザーを使用することにより、テザーがエアバッグの布製壁面に取り付けられる箇所において、エアバッグの拡張を防止または制限することが以前から提案されてきている。このタイプのテザーを用いる１つの目的は、通常、「バッグスラップ（bag-slap）」として知られる概念の危険性を防ぐか、または少なくとも低減することである。これは、拡張防止されていないエアバッグが自動車の乗員区画内で拡張する間に、エアバッグがほぼ完全に膨張し、エアバッグの完全な膨張形状に達する前に、エアバッグの外側面が、一瞬、通常の到達位置を越えて外側に広がる概念である。この現象が起こると、典型的には、車両の乗員が衝突慣性を受けた状態において、乗員に接触するよう意図された表面であるエアバッグの最表部が、乗員に激突する。「バッグスラップ」により重大な負傷を負うこともあり、それゆえに、エアバッグがこのように外側に広がり、自動車の乗員に激突するのを防ぐために、膨張中にエアバッグの前面パネルを確実に拘束することが望ましい。

また、「バッグスラップ」の問題に対処するために、エアバッグの最大厚み（膨張後のエアバッグの前面パネルと後面パネルとの間の最大距離で測定される）になる前に、全体として半径方向に極めて迅速に膨張するエアバッグを提供することも望ましい。

上述の点から、本発明の目的は、改良されたエアバッグを提供することである。

したがって、本発明は、膨張可能な容積を画定するよう相互に固定された後面パネルと前面パネルとを備えたエアバッグを提供する。このエアバッグはさらに、上記パネルを相互接続するテザーを備え、機械的脆弱領域を有しており、この場合、テザーは、上記の機械的脆弱領域がほぼ無傷である第１の形態を採り、上記機械的脆弱領域が破断することによって第２の形態を採るよう構成され、上記テザーの第１の形態は、エアバッグの膨張中、エアバッグの最大厚みを、前面パネルと後面パネルとの間で測定された所定距離に制限するのに有効であり、上記第２の形態は、エアバッグの最大厚さが、上記所定距離を越えて増加するのを可能にするのに有効である。

好ましくは、上記機械的脆弱領域は、所定の内圧までエアバッグが膨張すると、破断するよう構成されている。

有利には、テザーは布製である。

好都合には、機械的脆弱領域は、少なくとも１本の切り込み線またはミシン目によって画定されている。

好ましくは、テザーは、２本の間隔の空いた切り込み線またはミシン目を備えている。

有利には、上記の切り込み線またはミシン目は、互いにほぼ平行になっている。

好都合には、１組の直線状の切断部が、テザーを通して設けられ、上記切断部はそれぞれ、各切り込み線またはミシン目とほぼ同一線上にあって、上記切断部と各ラグとの間のタブを、各切断部の反対側に画定している。上記テザーは、タブを介して上記パネルのうちの一方に固定され、上記１組のラグを介して他方のパネルに固定されている。

好ましくは、テザーは、前面パネルに接続されるテザーの領域と、後面パネルに接続されるテザーの領域との間に位置するように、テザーのほぼ中央領域を横断して延びる切り込み線またはミシン目を備えている。

好ましくは、エアバッグは、上記テザーを複数本備えている。

有利には、上記テザーはそれぞれ、後面パネルの各領域に固定され、後面パネルの上記領域は、後面パネルの中央領域に設けられたガス入口開口を中心とした、ほぼ規則的な配列で、相互にほぼ等しく間隔が空けられている。

好都合には、上記テザーはそれぞれ、前面パネルの各領域に固定され、前面パネルの上記領域は、ほぼ規則的な配列で、相互にほぼ等しく間隔が空けられている。

好ましくは、前面パネルの領域の上記配列は、後面パネルの領域の上記配列とほぼ対応している。

有利には、エアバッグは上記テザーを３個備えている。

好都合には、上記の切り込み線またはミシン目の間に位置するテザーの領域は、前面パネルに固定されている。

好ましくは、上記テザーは、少なくとも後面パネルの領域と一体形成されている。

有利には、上記後面パネルは、２つの相互接続されたサブパネルによって形成され、上記テザーは、上記サブパネルのうちの第１のパネルと一体形成されている。

好都合には、上記切り込み線またはミシン目は、上記第１のサブパネルを貫通して設けられている。

好ましくは、上記切り込み線またはミシン目は、上記第１のサブパネルから切り取られた１組のフラップの間で、第１のサブパネルのほぼ中央領域にわたって延び、上記フラップはそれぞれ、上記中央領域の後ろに曲げられ、後面パネルを貫通して設けられたガス入口開口に対して固定されている。

有利には、上記フラップはそれぞれ、上記切り込み線またはミシン目の方向とほぼ一致する方向に、上記ガス入口開口から外側に延びる少なくとも１つのガス流路を画定している。

好都合には、上記テザーは、上記第１のサブパネルのほぼ中央領域を形成し、第２のサブパネルは、第１のサブパネルの上記中央領域を横切って延びるように、上記第１のサブパネルに接続されている。

好ましくは、上記ガス入口開口は、上記第２のサブパネルを貫通して設けられている。

有利には、上記第２のサブパネルは、１組の間隔の空いた縫い目によって、上記第１のサブパネルに接続され、上記切り込み線またはミシン目は両方とも上記縫い目の間にあり、切り込み線またはミシン目はそれぞれ、上記縫い目とそれぞれほぼ隣接して位置している。

好都合には、テザーまたは各テザーは、第１の形態では、後面パネルを貫通して設けられたガス入口開口を通ってエアバッグの内部容積に入る流れに対して、ガスデフレクタとして作用するよう構成されている。

好ましくは、上記切り込み線またはミシン目の間で画定されたテザーの領域は、上記ガス入口開口を覆っている。

本発明をより容易に理解するため、および、本発明のさらなる特徴を認識するために、添付の図面を参照して、本発明の実施形態を例としてここで説明する。

本発明の第１の実施形態の前面パネルを示している。 エアバッグの後面パネルの一部を形成する、第１の実施形態の第１のサブパネルを示している。 図２と同様にエアバッグの後面パネルの一部を形成する、第１の実施形態の第２のサブパネルを示している。 第１の実施形態のエアバッグの一部を形成する熱シールドを示している。 第２のサブパネルに固定された熱シールドを示している。 エアバッグの形成の後続段階の間における、図１の第１のサブパネルの上方で位置合わせされた、図５で図示された熱シールドと第２のサブパネルとの組み合わせを、ひっくり返した状態で示している。 図６で示されたパネルの組み合わせを、ひっくり返した向きで示している。 図２で示された第１のサブパネルの一部と、図４で示された熱シールドとを縫合するステップを図示している。 エアバッグの製造中の後続段階を図示し、第１のサブパネルと第２のサブパネルとが、相互に縫い合わされて、エアバッグの後面パネルを形成していることを示している。 図９で図示された縫合ステップの結果、部分的に形成されたエアバッグを図示した部分断面図である。 図１０の線Ａ−Ａに沿って切断された、部分的に形成されたエアバッグの概略的な断面図である。 図１０の線Ｂ−Ｂに沿って切断された、部分的に形成されたエアバッグを図示した概略的な断面図である。 図１で図示された前面パネルが、図９〜１２で図示された後面パネルに重ね合わせられた、エアバッグの製造の後続段階を図示している。 周辺まわりで相互に接続された前面パネルと後面パネルとを示している。 図１４で図示された接続ステップの結果、部分的に形成されたエアバッグを図示した部分断面図である。 図１５の線Ｃ−Ｃに沿って切断された、部分的に形成されたエアバッグの概略的な断面図である。 図１５の線Ｄ−Ｄに沿って切断された、部分的に形成されたエアバッグを図示した概略的な断面図である。 図１６と全体的には対応しているが、ひっくり返した、部分的に形成されたエアバッグを図示した図である。 図１７の図と全体的には対応しているが、ひっくり返した、部分的に形成されたエアバッグを図示した図である。 第１の実施形態についてのほぼ完成したエアバッグを示している。 本発明の第２の実施形態によるエアバッグの一部を形成するために用いられる前面パネルを示している。 第２の実施形態のエアバッグの一部を形成するために用いられる後面パネルを図示している。 第２の実施形態のエアバッグの一部を形成するために用いられる熱シールドを図示している。 第２の実施形態のエアバッグで用いられるテザー取付要素を図示している。 第２の実施形態のエアバッグで用いられるテザーを図示している。 図２２の後面パネルに固定された図２３の熱シールドを示している。 折り畳まれ、縫合された、図２５のテザーを示している。 折り畳まれた図２４のテザー取付部を示し、また図２７で図示されたテザーの一部も示している。 相互接続されたテザーとテザー取付部とを示している。 テザー取付部と、エアバッグの前面パネルに固定されたテザーとを示した断面図である。 周辺まわりで相互に接続されたエアバッグの前面パネルと後面パネルとを示している。 線Ｅ−Ｅに沿って切断された、図３１で図示の部分的に形成されたエアバッグの概略的な断面図である。 図３２の図と全体的に対応した図であるが、ひっくり返されたエアバッグを示している。 図３３の図と全体的に対応した図であるが、膨張状態のエアバッグを図示している。 膨張中の３つの連続した段階において、側面から見た、本発明によるエアバッグを示している。 膨張中の３つの連続した段階において、側面から見た、本発明によるエアバッグを示している。 膨張中の３つの連続した段階において、側面から見た、本発明によるエアバッグを示している。 最初のほぼ無傷の構成における、図２１〜３４で示した３個のテザーによる構成体の使用に適した、代替的な形態のテザー構成体を示している。 破断に続くエアバッグの膨張中の第２の形態における、図３６で示されたテザーを概略的に図示している。

ここで、本発明の第１の実施形態によるエアバッグを、特に図１〜２０を参照して、説明する。図１〜２０は、エアバッグの種々の構成部品と、エアバッグを形成するために提案された方法とを図示している。

最初に図１を参照すると、略円形の形状を有するように布地の層から切り取られた、エアバッグの前面パネル１が図示されている。前面パネル１の周辺部２まわりの一箇所には、小さな、内側に向いた指標用切り欠き部３と、対応する外側に向いた、指標用突出部４とが設けられている。これらの目的は、これ以降より詳細に説明するが、製造中に、前面パネルをエアバッグの他の構成部品と正確に位置合わせ可能にすることである。

前面パネル１を図１で示した向きにして、指標用切り欠き部３を垂直方向で最上の位置にすると、布地の縦糸５と横糸６とが、横軸と縦軸に対して約４５°の角度を成す。

図２は、織られた布地のシートから切り取られた第１の後面サブパネル７を図示している。第１のサブパネル７は、図１で図示された円形の前面パネル１と直径がほぼ等しい略円形形状をしている。前面パネル１と同様の方法で、第１のサブパネル７には、小さな指標用切り欠き部８と、小さな指標用突出部９とが、第１サブパネル７の周辺まわりの所定の位置に設けられている。第１のサブパネル７の指標用切り欠き部８は、前面パネル１の指標用切り欠き部３と対応し、第１のサブパネル７の指標用突出部９は、前面パネル１の指標突出部４と対応している。第１のサブパネル７の指標用切り欠き部８と指標用突出部９とは、前面パネル１の指標用切り欠き部３と指標用突出部４と同じ距離で、相互に間隔が空けられている。

図２は、図１で示された前面パネル１と同様の向きの第１の後面サブパネル７を示している。図２では、指標用切り欠き部８は垂直方向で最上の位置にある。この向きでは、第１のサブパネル７を形成する布地の縦糸１０と横糸１１は、横軸と縦軸にほぼ平行に位置するように（逆に、縦糸１０と横糸１１が、縦軸と横軸にほぼ平行に位置するように）、配置されている。

２本の間隔の空いた切り込み線またはミシン目１２が設けられている。切り込み線またはミシン目１２は、第１のサブパネル７のほぼ中央領域を越えて延び、機械的脆弱領域をそれぞれ画定し、エアバッグが膨張する間、切り込み線またはミシン目１２に沿って、パネルが引き裂かれるよう構成されている。このことについては、以下により詳細に説明する。切り込みまたはミシン目は、第１のサブパネル７の織布に切り込むことができ、あるいは、織布内に一体的に形成されてもよいと考えられる。

このようにして、テザー１３が、第１のサブパネル７と一体化されるよう、２本の間隔の空いた切り込み線またはミシン目１２の間で画定される。テザー１３の目的は、以下で明らかとなろう。テザー１３は、略矩形形状をしているが、１組の外側に向けられたフラップ１４が設けられている。フラップ１４はそれぞれ、切り込み線またはミシン目１２の間で画定された中央領域から外側に（図２で図示された向きでは垂直方向で上下に）延びている。各フラップ１４は、実際には、布地から略Ｕ字状の切り抜き部１５を取り除くことによって形成される。図２で明確に見られるように、各フラップ１４は、略矩形形状であって、第１のサブパネル７の周辺縁部から内側に間隔の空いた自由端部１６で終端している。布地１７の細いウェブ（web）１７が、Ｕ字状の切り抜き部１５を除去した際に、周辺縁部に隣接して残っている。

第１のサブパネル７には、パネルの周辺まわりの間隔の空いた位置に、１組の内側に向いた位置決め切り欠き部１８が設けられている。図２で図示されたパネルの向きで、指標用切り欠き部８を垂直方向で最上の位置にすると、２つの位置決め切り欠き部１８が、一番下にある切り抜き部１５にほぼ隣接して、切り抜き部１５の両側で、パネルの下部領域に位置している。

小さな通気孔１９が、それ自体は既知の方法で、第１のサブパネル７を貫通して設けられてもよい。

図３は、織布材料から切り取られ、１組の略直線の側縁部２１と１組の弓状の端部２２とを有する、略矩形形状の第２のサブパネル２０を図示している。端部２２は、図２で図示された第１のサブパネル７の周辺縁部の外形に一致している。

第２のサブパネル２０の端部２２のうちの一方には、指標用切り欠き部２３と指標用突出部２４とが設けられている。切り欠き部２３と突出部２４とは両方とも、前面パネル１と第１のサブパネル７上に形成された、対応する指標用切り欠き部と指標用突出部に、形状および位置において一致している。反対側の端部２２には、１組の位置決め切り欠き部２５が設けられている。位置決め切り欠き部２５は、図２で図示される第１のサブパネル７に設けられた位置決め切り欠き部１８と、形状および位置において一致している。

第２のサブパネル２０を、図３で示されたように向け、指標用切り欠き部２３を垂直方向で最上の位置にすると、布地の縦糸２６が略水平方向に延び、横糸２７が略垂直方向に延びて（または、逆に、縦糸２６が略垂直方向に、横糸２７が略水平方向に延びて）、図２で図示された第１のサブパネル７の縦糸１０および横糸１１と方向が一致する。

中央に位置したガス入口開口２８が、第２のサブパネル２０の布地を貫通して形成されている。ガス入口開口は、略円形形状であるが、不規則な配列の内側に向いた突出部２９を有しており、それによって、確実に、ガス発生器（図示しない）と、それ自体は既知の方法で、正確に位置を合わせることができる。

図４は、第１の実施形態についてのエアバッグの形成で用いられる布製の熱シールド３０を図示している。熱シールド３０は、略六角形の形状であり、最も好ましくは、正六角形の形状を有する。しかし、熱シールド３０は他の好都合な形状であってもよいことが理解されるべきである。例えば、熱シールド３０は、略四角形または矩形形状を有するように切断されてもよい。

熱シールド３０には、中央領域を貫通するガス入口開口３１が設けられている。ガス入口開口３１は、図３で図示された第２のサブパネル２０を貫通して形成されたガス入口開口２８と、大きさおよび構成において一致している。

図５は、本発明の第１の実施形態による、エアバッグを形成する間における初期段階を図示し、第２のサブパネル２０に重ね合わせられた熱シールド３０を示している。図に見られるように、第２のサブパネル２０は、まず、図３で図示された向きからひっくり返され、そして、熱シールド３０が、２つの要素のガス入口開口３１、２８を位置合わせした状態で、第２のサブパネル２０の上に位置決めされる。熱シールド３０と第２のサブパネル２０とは、位置合わせされたガス入口開口３１、２８の外側まわりを走り、また、複数のガス発生器取付開口のまわりを走る蛇行状の縫い目３２によって、それ自体は既知の方法で相互接続されている。

実際、図５は、このような方法で、相互に位置合わせされ、第２のサブパネル２０に固定された２つの重ね合わせられた熱シールド３０を図示している。ガス入口開口のまわりに布地の厚い領域を提供するために、２つの熱シールド要素をこのように用いることが好ましいが、簡略化のため、第２のサブパネル２０に固定された単一の熱シールド３０のみが存在するとして、エアバッグのさらなる形成ステップについて説明する。

図６は、図５で示された第２のサブパネル２０と熱シールド３０との組み合わせが、ひっくり返され、図２で図示された第１のサブパネル７の上に重ね合わせられた後続の形成段階を図示している。第２のサブパネル２０と熱シールド３０の組み合わせは、第２のサブパネル２０の指標用切り欠き部２３が、第１のサブパネル７の対応する指標用切り欠き部８と位置合わせされるように、かつ第２のサブパネル２０の指標用突出部２４が、第１のサブパネル７の対応する指標用突出部９と位置合わせされるように、第１のサブパネル７の中央領域の上に重ね合わされている。

図７は、図６の重ね合わさったパネルを下から図示している。図に見られるように、熱シールド３０は、第２のサブパネル２０と、第１のサブパネル７の中央のテザー領域１３との間に位置している。次に、２つのテザーフラップ１４が、テザーフラップの端部１６が熱シールド３０と第２のサブパネル２０との間で画定される空間に突き出るように、内側に曲げられる。次に、テザーフラップ１４はそれぞれ、図８で示されているように、ボックス縫い（box stitch）３３によって熱シールド３０に固定される。

図９は、エアバッグの後面パネルを形成するために、２つのサブパネル７、２０を相互に接続する後続ステップを示している。この接続は、第２のサブパネル２０にある直線の側縁部２１と、第１のサブパネル７にある内側方向に間隔の空いた切り込み線またはミシン目１２とにほぼ隣接して走る縫い目３４を形成することによってなされる。

図１０は、内側に曲げられたテザーフラップ１４がはっきり見える状態の、部分断面図における結果としての構造を図示しているおり、そして、第１のサブパネル７の切り込み線またはミシン目１２と、第２のサブパネル２０の各側縁部２１とに平行に、かつミシン目１２と側縁部２１との間で延びる縫い目３４を示している。

図１１は、線Ａ−Ａを通る横断面において、図１０の構造を概略的に示し、図１２は、その構造を、線Ｂ−Ｂに沿って概略的に示している。

図１３で示されているように、前面パネル１は、次に、図１０〜１２で図示された、一部完成したエアバッグ構造の上に重ね合わされ、前面パネル１の外周が、第１のサブパネル７の外周と位置合わせされるよう配置される。前面パネル１の指標用切り欠き部３が、後面パネル７、２０の対応する各指標用切り欠き部８、２３と位置合わせされ、一方、前面パネル１の指標用突出部４は、後面パネル７、２０の指標用突出部９、２４と同様に位置合わせされる。認識されるように、図１および図２を考慮すると、前面パネル１と第１のサブパネル７とがこのように配置された状態では、前面パネル１の縦糸５と横糸６が、第１のサブパネル７の縦糸１０と横糸１１に対して約４５°の角度を成している。同様に、前面パネル１の縦糸５と横糸６は、第２のサブパネル２０の縦糸２６と横糸２７に対して約４５°の角度を成している。次に、前面パネル１は、図１４で図示されているように、周囲の縫い目３５によって、２つのサブパネル７、２０に固定される。

図１５は、結果としての構造を図示し、図１６は、線Ｃ−Ｃに沿った概略的な断面図で見られる構成体を示し、図１７は、線Ｄ−Ｄに沿った概略的な断面図での構成体を図示している。

図１５〜１７で図示された構造は、次に、第２のサブパネル２０と熱シールド３０のガス入口開口２８、３１を通して、ひっくり返される。その結果としての構造は、図１８、１９で概略的に図示されているような形状を有する。図１８は、図１６の図にほぼ対応する図である。一方、図１９は、図１７の図にほぼ対応する図である。

図に見られるように、構造をひっくり返した結果、後面パネル（２つのサブパネル７、２０から構成されている）と、前面パネル１とを相互に接続する周囲の縫い目３５が、結果としてのエアバッグの内部の膨張可能な容積３６の内側に位置するようになる。次に、テザー１３を画定する第１のサブパネル７の中央領域は、アクセスするために、位置合わせされたガス入口開口２８、３１を用いて形成された円形の縫い目３７によって、前面パネル１に接続される。任意選択の布地補強要素３８を、円形の縫い目３７によって第１のサブパネル７に固定して、エアバッグ構造のこの領域をさらに補強してもよい。その結果としてのエアバッグ構成体が、図２０で図示され、テザー１３の機能は、図１９および図２０を考慮して最も容易に理解される。

このように認識されるように、第１の実施形態についてのエアバッグは、相互接続されたサブパネル７、２０から構成された後面パネルと、前面パネル１とを備え、後面パネルと前面パネルは、周囲の縫い目３５によって互いに固定されて、膨張可能な容積３６を画定する。テザー１３は、テザーフラップ１４を折り曲げた状態で、後面パネルと前面パネル１を相互接続するのに役立つ。

エアバッグの膨張の初期段階の間、第２のサブパネル２０と熱シールド３０とを貫通して設けられたガス入口開口２８、３１を通して膨張ガス流を注入することによって、テザー１３の中央の矩形領域が、ガスデフレクタとして効果的に作用する。ガスデフレクタは、膨張ガスの内向き流を、テザーフラップ１４と、隣接する切り込み線またはミシン目１２との間で、テザーフラップ１４の各側に画定された流路３９（図２０を参照のこと）を略半径方向に通るように向けるのに効果的である。この放射状のガス流は、図１９、２０で、矢印４０によって概略的に示されている。膨張のこの段階では、テザー１３の中央領域が、全体として膨張した円筒形形状となるように、ガス入口開口２８、３１から強制的に離れるようにされることが理解されよう。

先に示したように、２本の切り込み線またはミシン目１２は、テザー１３の機械的脆弱領域を効果的に形成し、これらは、膨張中のエアバッグの内圧が所定のレベルに到達すると破断するよう構成されている。切り込み線またはミシン目１２がこのように破断すると、膨張した円筒形の側面が開いて、膨張ガスがエアバッグの前面パネル１に直接作用するようになる。テザー１３は、このように、切り込み線またはミシン目１２が無傷のままで、テザーが、膨張の初期段階の間に、後面パネルから離れるように前面パネル１の動きを制限するのに効果的な第１の形態を取り、切り込み線またはミシン目１２が破断すると、エアバッグの膨張の後続段階の間に、前面パネル１が、後面パネルからさらに離れて移動することが可能な第２の形態を取るように構成されている。

図３５は、上述の種類のテザー構造を有するエアバッグの３つの連続した膨張段階を図示している。図３５ａは、部分的に膨張した段階のエアバッグを図示している。ここでは、エアバッグ内の膨張ガスの内圧は、上述の所定レベルよりも低い。膨張のこの段階では、テザー１３は、切り込み線またはミシン目１２によって画定された機械的脆弱領域が、ほぼ無傷のままである第１の形態を取っている。その結果、テザーの中央領域１３は、ガスデフレクタとして作用する。エアバッグは、このように、即座に、初期の所定の厚さｄに達し、即座に、直径ｒで示された、完全な半径方向範囲に達する。図３５ｂは、テザー１３が破断し始める際の膨張の後続段階の間のエアバッグを図示している。ガスの内部流れが、略半径方向にはもはや制限されず、代わりに、前面パネル１に直接圧力を加えるため、エアバッグの前面パネル１が、後面パネル４１からさらに離れて移動し始めていることが見られる。図３５ｃは、エアバッグが最大厚さＤに達した、ほぼ完全に膨張状態にあるエアバッグを図示している。

認識されるように、図３５で図示された膨張特性は、「バッグスラップ」の問題に対処するのに有利である。なぜなら、エアバッグが、即座に、ほぼ完全な半径方向拡張範囲に達して、車のハンドル４２の全範囲にわたって広がり、前面パネル１が座席の乗員の方へ、ハンドル４２から離れて移動するのが最初は制限されるからである。膨張の後続段階の間にテザー１３が破断すると、前面パネル１だけが、図３５ａで図示された段階を越えて移動することができる。

ここで、本発明の第２の実施形態によるエアバッグ構成体を、図２１〜３４を参照しつつ、詳細に説明する。

最初に図２１を参照すると、略円形形状を取るように、織布の層から切り取られた前面パネル５０が図示されている。前面パネル５０の周縁部５１まわりの数箇所に、一連の指標用切り欠き部５２が不規則な配列で設けられている。図２１で図示された前面パネル５０の向きでは、布地の縦糸５３と横糸５４とは、前面パネル５０の縦軸と横軸に平行に走るように（または、縦糸５３と横糸５４とが、横軸と縦軸に平行に走るように）配置されている。

図２２は、直径が前面パネル５０とほぼ等しい略円形形状を取るように、やはり布地の層から切り取られた後面パネル５５を図示している。後面パネル５５の周縁部には、前面パネル５０のまわりの指標用切り欠き部５２の配置に対応した不規則な配列で、複数の指標用切り欠き部５６が設けられている。図２２で図示された後面パネル５５の向きでは、布地の縦糸５７と横糸５８とが、後面パネル５５の縦軸と横軸に対して約４５°の角度を成すよう配置されていることが理解できよう。

後面パネル５５には、図３で図示された第１の実施形態の第２のサブパネル２０を貫通して設けられたガス入口開口と同様の形状の、中央のガス入口開口５９が設けられている。ガス入口開口５９は、このように、ガス発生器（図示しない）と正確に位置合わせ可能にするために、不規則な配列で配置された、複数の内側に向いた突出部６０を有していることが理解されよう。

６つの直線状スリット６１が、後面パネル５５の布地を貫通して設けられ、各ペアのスリットが、相互に間隔を空け、円形パネルの中心点６２を中心とした、仮想の正三角形の同じ側にあるように、ペアで配置されている。

小さな通気孔６３が、それ自体は既知の方法で、後面パネル５５の布地を貫通して設けられてもよい。

図２３は、第１の実施形態についての熱シールド３０とほぼ同一であり、それゆえに、好ましくは、略正六角形の形状を取り、後面パネル５５を貫通して設けられるガス入口開口５９とほぼ同一形状である、中央のガス入口開口６５を有する。しかし、認識されるように、例えば、正方形または矩形の熱シールドなど、他の形状の熱シールドが用いられてもよいと考えられる。

図２４は、略矩形形状で、横方向で中心に位置する折り目６８に沿って、細長いスリット６７が設けられた、布製のテザー取付要素６６を図示している。

図２５は、略矩形形状の布製テザー６９を図示している。２本の間隔の空いた切り込み線またはミシン目７０が、テザーのほぼ中心領域において、テザー６９の布地を貫通して設けられている。切り込み線またはミシン目７０は、中央の長手軸７１の両側に設けられている。１組の直線状の切断部７２が、テザー６９の布地を貫通して設けられている。各切断部７２は、各切り込み線またはミシン目７０とほぼ同一線上にあり、各切り込み線またはミシン目７０から、テザー６９の下方端部７３へ走っている。切断部７２は、このように、テザー６９の下方領域（図２５で図示された向きにおいて）を、中央のタブ７４と、中央のタブ７４の両側に位置する１組のラグ７５とに分ける。

図２６は、本発明の第２の実施形態による、エアバッグの製造の初期段階を図示し、熱シールド６４の中央のガス入口開口６５が、後面パネル５５の中央のガス入口開口５９と位置合わせされるよう、後面パネル５５に重ね合わせられた熱シールド６４を示している。熱シールド６４と後面パネル５５とは、上述の第１の実施形態から理解される方法で、この向きで、蛇行状の縫い目３２によって互いに固定されている。図示された実施形態は、単一の熱シールド要素６４のみを備えているが、代替的な構成体では、２つまたは、場合によっては、それ以上重ね合わせられた熱シールド要素６４を備えてもよいことが理解されよう。

次に、図２７を考慮すると、テザー６９が、切り込み線またはミシン目７０の区域を越えたテザーの最上領域が、二重の厚み部を形成するよう、折り目７６で折られた状態で示されている。次に、布製のテザー６９のこの２つの厚い部分は、テザー６９を横断して走る、１本以上の縫い目７７によって、この領域で、相互に固定されている。図示された実施形態では、３個のテザー６９が用いられ、各テザーは、図２７で図示されたように、折り曲げられ、縫合されている。

同様に、図示された実施形態では、３個の布製のテザー取付要素６６が用いられている。これら取付要素６６はそれぞれ、図２８で図示された構成を取るよう、中心の折り目６８のまわりで折り曲げられる必要がある。テザー取付部６６がそれぞれこのように折り曲げられている場合には、布地の２つの厚い部分は、折り曲げられた要素の中央領域を横切って走る１本以上の縫い目７８によって、相互に固定される。認識されるように、このようにして、折り曲げられたテザー取付部６６の２つの布地層の間に、小さなポケットが画定され、スリット６７がポケットへの開口部を形成している。次に、各テザー６９の中心タブ７４の端部領域が、二重の厚みを有するよう折り重ねられ、そして、二重の厚み領域７８は、各テザー取付要素６６のポケット内に収容されるよう、各スリット６７を通して挿入される。次に、図２９で図示されているように、テザー取付要素６６はそれぞれ、縫い目８０によって各テザーの中心タブ７４に固定される。

次に、各テザー６９は、その対応するテザー取付部６６を介して、図３０で図示されたようにして、前面パネル５０に固定される。図３０に見られるように、布地の２つの層が、反対方向に延びるよう相互に引き離された状態で、折り曲げられたテザー取付部６６の未縫合領域が開いている。その際、布地の各層は、各縫い目８１によって、前面パネル５０に固定されている。縫い目８１の向きと位置は、図２１で概略的に図示されている。この図から、各組の縫い目８１が、前面パネル５０の中心点を中心とする仮想の正三角形の辺に沿って配置されていることが見られる。したがって、認識されるように、３個のテザー６９は、このように、前面パネル５０の各領域（複数組の縫い目８１で画定された）に固定されている。これらの領域は、略規則的な配列で、互いにほぼ等間隔で空けられている。

次に、図３１で図示されているように、熱シールド６４が取り付けられる後面パネル５５は、前面パネル５０に重ね合わされ、２枚のパネルが、１本以上の周囲の縫い目８２によって、相互に接続されている。特に図３２から認識されるように、後面パネル５５は、テザー６９が、テザー６９の各テザー取付部６８によって取り付けられる側とは反対の、前面パネル５０の側と対向して配置されている。この構成では、後面パネル５５は、熱シールド６４と前面パネル５０との間にある。しかし、この構成体は、次に、図３３で図示された全体的な構成を取るように、後面パネル５５と熱シールド６４に形成されたガス入口開口５９、６５を通して、ひっくり返されている。この構成では、周囲の縫い目８２は、結果として得られるエアバッグの内部容積８３の内側に位置する。図３３からも見られるように、上述のようにエアバッグ構成体がひっくり返されると、熱シールド６４は、内部容積８３内に位置するようになる。

次に、各テザー６９は、布地の二重の厚み部を形成するように、各ラグ７５の端部領域を折り重ね、折り重なったラグ７５をそれぞれ、後面パネル５５を貫通して形成されたスリット６１にそれぞれ挿入することによって、後面パネル５５に固定される。ラグ７５は、各スリット６１のすぐ側の領域で、後面パネル５５の布地を外側に引っ張り、後面パネルの２層の布地と、折り重なったラグ７５とを、図３３で図示されたようにして、縫い目８４により互いに縫合することによって、後面パネル５５の布地に固定される。

ガス入口開口５９、６５を通して膨張ガス流を注入することによって、図３３で図示された構成体が膨張すると、３個の内部のテザー６９はそれぞれ、テザーの切り込み線またはミシン目７０がほぼ無傷のままである初期構成の状態にある。これは、図３３で図示された状態である。図３３では、各テザー６９の有効長は、切り込み線またはミシン目７０によって制限されている。各テザー６９は、このようにして、膨張の初期段階の間、前面パネル５０と後面パネル５５との間で測定された、膨張中のエアバッグが到達可能な最大厚みを制限するよう働く。しかし、エアバッグの内圧が所定値に達すると、切り込み線またはミシン目７０は破断し、それによって、各テザー６９は、図３４で図示されているように延び、これによって、エアバッグの最大厚さがさらに増大可能となる第２の形態を取る。このテザー構成体は、このように、図１〜２０についての上述の第１の実施形態のガスデフレクタ機能を提供しないにもかかわらず、図３５で図示された構成体と同様の膨張特性をもたらす。なぜなら、第２の実施形態の構成体では、ガス入口開口５９、６５を通ってエアバッグの内部容積へ入るガス流が、直接、前面パネル５０に衝突することが可能とされるからである。

図２１〜３４を参照して上記で説明した第２の実施形態では、３個のほぼ等間隔のテザーを備えるよう示してきたが、この構成体は、同様の構造を有する、より少数またはより多数のテザーを設けることによって、修正されてもよいことが理解されるべきである。例えば、４つのテザーが、図面で図示された略三角形の配列ではなく、略四角形の配列で配置された領域において、前面および後面パネルに固定される、４個のテザーによる構成体が提供されてもよいことが考えられる。

図３６は、上記で説明し、図２１〜３４で示した構成体と同様のエアバッグ構成体で用いるのに適した、テザー８５の代替形態を図示している。図に見られるように、テザー８５の代替形態は、一般に、細長く、十字構成を有している。テザーの第１の領域８６が、主要部分の矩形領域から外側に突出し、エアバッグの後面パネル５５に接続するために設けられる。一方、反対向きの領域８７が、エアバッグの正面パネル５０に接続するために設けられている。直線の切り込み線またはミシン目８８によって、単一の機械的な脆弱領域が設けられる。切り込み線またはミシン目８８は、後面パネルと前面パネルにそれぞれ接続される、テザーの２つの領域８６、８７の間を通過するように、テザー８５の中央領域を横断して延びている。この切り込み線またはミシン目８８は、好ましくは、テザー８５の鏡面対称の横軸に沿って設けられている。

小さな孔８９、あるいは、小さな十字形スリットが、切り込み線またはミシン目８８に沿って、ほぼ中間に設けられている。

認識されるように、図３６で示された、修正されたテザー８５を組み込んだエアバッグの膨張の初期段階の間は、切り込み線またはミシン目８８はほぼ無傷のままであり、それによって、エアバッグの後面パネルと前面パネルに接続される領域８６、８７を分離する初期距離の関数として、膨張中のエアバッグの最大厚さを制限する。しかし、エアバッグの内圧が所定レベルに達すると、切り込み線またはミシン目８８は破断する。この点に関して、中央開口８９または十字形スリットは、切り込み線またはミシン目８８が中央領域で最初に破断し始め、裂け目がその中央領域の両側へ外向きに伝播することを保証するよう意図されていることに留意すべきである。図３７は、切り込み線またはミシン目８８の破断に続く、テザー８５の構成を概略的に図示している。この図から、エアバッグの前面パネルと後面パネルに接続されるテザーの領域８６、８７を分離する距離が、著しく大きくなり、それによって、上述の実施形態と同様に、エアバッグの最大厚みが増大可能となることが見られる。

上述の例示的な実施形態と併せて本発明を説明してきたが、本開示が提供されると、数多くの等価な修正形態および変更形態が、当業者には明らかになるであろう。したがって、上述の本発明の例示的な実施形態は、例示であり、限定と見なされるべきではない。本発明の精神および範囲から逸脱することなく、上述の実施形態に対して種々の変更がなされてもよい。

本明細書および特許請求項で用いられる場合には、「備える」および「備えた」という用語、ならびにその活用形は、特定の特徴、ステップまたは付加物が含まれることを意味している。この用語は、他の特徴、ステップまたは構成要素の存在を排除すると解釈されるべきではない。

以上の説明、もしくは添付の特許請求の範囲、もしくは添付の図面で開示され、特定の形態もしくは開示された機能を果たす手段の観点から表現された特徴、または、開示された結果を達成するための方法もしくはプロセスは、適宜、様々な形態で本発明を実現するために、単独で、もしくは、このような特徴を任意で組み合わせて用いられてもよい。

Claims (24)

1. 膨張可能な容積（７６、８３）を形成すべく相互に固定された後面パネル（7、５５）と前面パネル（１、５０）とを備えたエアバッグであり、
   前記エアバッグはさらに、前記パネルを相互接続し機械的な脆弱領域（１２、７０）を有するテザー（１３、６９）を備え、
   前記テザー（１３、６９）は、前記機械的な脆弱領域（１２、７０）が実質的に無傷である第１の形態を採り、前記機械的な脆弱領域の破断によって第２の形態を採り、
   前記テザーの前記第１の形態は、前記エアバッグの膨張中、前記エアバッグの最大厚みを、前記前面パネル（１、５０）と前記後面パネル（７、５５）との間で測定される所定距離ｄに制限し、
   前記第２の形態は、前記エアバッグの最大厚みが、前記所定距離ｄを越えて増大可能とする、エアバッグ。
2. 前記機械的な脆弱領域は、前記エアバッグが所定の内圧まで膨張すると破断するよう構成されている、請求項１に記載のエアバッグ。
3. 前記テザー（１３、６９）は布製である、請求項１または２に記載のエアバッグ。
4. 前記機械的な脆弱領域は、少なくとも１本の切り込み線またはミシン目（１２、７０）によって形成されている、請求項１〜３のいずれか一項に記載のエアバッグ。
5. 前記テザーは、２本の間隔の空いた切り込み線またはミシン目（１２、７０）を備えている、請求項４に記載のエアバッグ。
6. 上記の切り込み線またはミシン目（１２、７０）は、相互にほぼ平行である、請求項５に記載のエアバッグ。
7. １組の直線状の切断部（７２）が、前記テザー（６９）に設けられ、
   前記切断部（７２）はそれぞれ、各切り込み線またはミシン目（７０）とほぼ同一線上にあって、前記切断部（７２）と各ラグ（７５）との間のタブ（７４）を、各切断部（７２）の反対側に画定しており、前記テザー（６９）は、前記タブ（７４）を介して前記パネルのうちの一方（５０）に固定され、前記１組のラグ（７５）を介して他方のパネル（５５）に固定されている、請求項５または６に記載のエアバッグ。
8. 前記テザー（８５）は、前記前面パネルに接続される前記テザーの領域（８７）と、前記後面パネルに接続される前記テザーの領域（８６）との間に位置するように、前記テザーのほぼ中央領域を横断して延びる切り込み線またはミシン目（８８）を備えている、請求項４に記載のエアバッグ。
9. 前記テザー（６９）を複数備えている、請求項１〜８のいずれか一項に記載のエアバッグ。
10. 前記テザー（６９）はそれぞれ、前記後面パネル（５５）の各領域（６１）に固定され、前記後面パネル（５５）の前記領域は、前記後面パネル（５５）の中央領域に設けられたガス入口開口（５９）を中心として、ほぼ規則的な配列で、相互にほぼ等間隔を空けている、請求項９に記載のエアバッグ。
11. 前記テザー（６９）はそれぞれ、前記前面パネル（５０）の各領域（８１）に固定され、前記前面パネル（５０）の前記領域（８１）は、ほぼ規則的な配列で、相互にほぼ等間隔を空けている、請求項９または１０に記載のエアバッグ。
12. 前記前面パネルの前記領域（８１）の配列は、前記後面パネル（５５）の前記領域（６１）の配列とほぼ対応している、請求項１０に従属した請求項１１に記載のエアバッグ。
13. 前記テザー（６９）を３個備えている、請求項９〜１２のいずれか一項に記載のエアバッグ。
14. 前記の切り込み線またはミシン目（１２）の間に位置する前記テザーの領域（１３）が、前記前面パネル（１）に固定されている、請求項５または６に記載のエアバッグ。
15. 前記テザー（１３）は、少なくとも前記後面パネルの領域（７）と一体形成されている、請求項１〜６のいずれか一項に記載のエアバッグ。
16. 前記後面パネルは、２つの相互接続されたサブパネル（７、２０）によって形成され、前記テザー（１３）は、前記サブパネル（７）のうちの第１のパネルと一体形成されている、請求項１４に記載のエアバッグ。
17. 前記切り込み線またはミシン目（１２）は、前記第１のサブパネル（７）を貫通して設けられている、請求項５または６に従属した請求項１６に記載のエアバッグ。
18. 前記切り込み線またはミシン目（１２）は、前記第１のサブパネル（７）から切り取られた１組のフラップ（１４）の間で、前記第１のサブパネル（７）のほぼ中央領域にわたって延び、前記フラップ（１４）はそれぞれ、前記中央領域の後ろに曲げられ、前記後面パネルを貫通して設けられたガス入口開口（２８）に対して固定されている、請求項１７に記載のエアバッグ。
19. 前記フラップ（１４）はそれぞれ、前記切り込み線またはミシン目（１２）とほぼ一致する方向に、前記ガス入口開口（２８）から外側に延びる少なくとも１つのガス流路（３９）を画定している、請求項１８に記載のエアバッグ。
20. 前記テザー（１３）は、前記第１のサブパネル（７）のほぼ中央領域を形成し、前記第２のサブパネル（２０）は、前記第１のサブパネル（７）の前記中央領域を横切って延びるように、前記第１のサブパネル（７）に接続されている、請求項１６〜１９のいずれか一項に記載のエアバッグ。
21. 前記ガス入口開口（２８）は、前記第２のサブパネル（２０）を貫通して設けられている、請求項１８に従属した請求項２０に記載のエアバッグ。
22. 前記第２のサブパネル（２０）は、１組の間隔の空いた縫い目（３４）によって前記第１のサブパネル（７）に接続され、前記切り込み線またはミシン目（１２）は両方とも前記縫い目（３４）の間にあり、切り込み線またはミシン目（１２）はそれぞれ、前記縫い目（３４）とそれぞれほぼ隣接して位置している、請求項１７に従属した請求項２０または２１に記載のエアバッグ。
23. 前記テザーまたは各テザー（１３）は、第１の形態では、前記後面パネル（７、２０）を貫通して設けられたガス入口開口（２８）を通って前記エアバッグの前記内部容積に入るガス流に対して、ガスデフレクタとして作用するよう構成されている、請求項１〜２２のいずれか一項に記載のエアバッグ。
24. 前記切り込み線またはミシン目（１２）の間で画定された前記テザーの領域（１３）は、前記ガス入口開口（２８）を覆っている、請求項２２に記載のエアバッグ。

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