JP2016141279A - エアバッグ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】エアバッグの容量が大きくなるのをなるべく避けつつ、斜め前方に向って移動する乗員を受止められるようにすることを目的とする。
【解決手段】運転席用のエアバッグ装置１０のエアバッグ４０は、乗員側パネル４２と非乗員側パネルとで構成される。自然膨張させたエアバッグ４０において、固定部材に対するエアバッグ４０の固定位置と、この固定位置に対するエアバッグ４０の最も突出した部分との間の寸法を１とした場合、非乗員側パネル４４による最大突出し部が、固定位置から０．５以上離れた位置にあり、ホイール部の内周側に配設される予定部分の膨張径Ａが、ホイール部の内径に対し、０．６〜１．２倍の大きさであり、乗員側パネル４２と非乗員側パネル４４との接合部４１における膨張径Ｃが、ホイール部の内周側に配設される予定部分の膨張径Ａよりも大きい。
【選択図】図５

Description

この発明は、運転席用のエアバッグ装置に関する。

特許文献１は、円形状に裁断された上基布と下基布とがそれらの外周縁部分で互いに縫製されることによって、袋状に形成されたエアバッグを開示している。このエアバッグは、インフレータが発生したガスによって、ステアリングホイールに対して乗員側に扁球状に膨張して、乗員を受止める。

特許文献２は、車両幅方向における少なくとも一方側縁に配置され、車両後方側に向って延出して展開可能な延出部を有するエアバッグ袋体を開示している。このエアバッグ袋体は、ステアリングのどの回転舵角においても、延出部が一定の位置で展開できるように、ステアリングホイールに対して非回動構造となるように配設されたセンタパッドに収容されている。

特開２００７−１５４７８号公報 特開２０１３−１４１７６号公報

車両の斜め前方に障害物が衝突した場合、衝突時に発生する慣性力によって乗員は斜め前方に向って移動する。

特許文献１において、扁球状に膨張したエアバッグは、ステアリングホイールによって動きが規制される。この状態で、斜め前方に移動しようとする乗員をエアバッグによって受止めるためには、膨張径を大きくする必要があり、そのためには、容量を大きくする必要がある。

また、特許文献２によると、エアバッグ袋体が延出部を有している分、容量を大きくする必要がある。

エアバッグの容量を大きくするためには、ガス発生量が多いインフレータを用いる必要があり、コストアップ等に繋がる。

そこで、本発明は、運転席用のエアバッグにおいて、エアバッグの容量が大きくなるのをなるべく避けつつ、斜め前方に向って移動する乗員を受止められるようにすることを目的とする。

上記課題を解決するため、第１の態様は、ホイール中央部と前記ホイール中央部の周りに設けられる環状のホイール部とを含むステアリングホイールに取付けられるエアバッグ装置であって、ガスを発生するインフレータと、前記インフレータが発生するガスにより膨張可能で、少なくとも１枚の基布を含み、車両の緊急時における膨張時に乗員を拘束可能な乗員側パネルと、少なくとも１枚の基布を含み、前記乗員側パネルよりも前記ホイール中央部側に設けられる非乗員側パネルとで構成されたエアバッグと、前記インフレータと前記エアバッグとが固定された状態で前記ホイール中央部に固定される固定部材とを備え、前記ステアリングホイールに取付けずに自然膨張させた前記エアバッグにおいて、前記固定部材に対する前記エアバッグの固定位置と、この固定位置に対する前記エアバッグの最も突出した部分との間の寸法を１とした場合、前記非乗員側パネルによる最大突出し部が、前記固定位置から０．５以上離れた位置にあり、前記ホイール部の内周側に配設される予定部分の膨張径が、前記ホイール部の内径に対し、０．６〜１．２倍の大きさであると共に、前記乗員側パネルと前記非乗員側パネルとの接合部における膨張径が、前記ホイール部の内周側に配設される予定部分の膨張径よりも大きいものである。

第２の態様は、第１の態様に係るエアバッグ装置であって、前記ステアリングホイールに取付けずに自然膨張させた前記エアバッグにおいて、前記固定部材に対する前記エアバッグの固定位置と、この固定位置に対する前記エアバッグの最も突出した部分との間の寸法を１とした場合、前記エアバッグの重心位置が、前記固定位置から０．５以上離れた位置にあるものである。

第３の態様は、第２の態様に係るエアバッグ装置であって、前記乗員側パネルに含まれる前記少なくとも１枚の基布の単位面積当りの質量が、前記非乗員側パネルに含まれる前記少なくとも１枚の基布の単位面積当りの質量よりも大きいものである。

第４の態様は、第２又は第３の態様に係るエアバッグ装置であって、前記乗員側パネルが、その少なくとも一部に取付けられた質量体を含むものである。

第１の態様に係るエアバッグ装置によると、自然膨張状態でのエアバッグにおいて、ホイール部の内周側に配設される予定部分の膨張径が、ホイール部の内径に対し、０．６〜１．２倍の大きさであるため、固定部材に固定されたエアバッグが膨張する際に、エアバッグは、ホイール部の内周部に大きい力で接触し難い。また、固定位置に対する前記エアバッグの最も突出した部分との間の寸法を１とした場合、乗員側パネルと非乗員側パネルとの接合部が、０．５以上離れた位置にあり、更に接合部の膨張径がホイール部の内周側に配設される予定部分の膨張径よりも大きいことで、非乗員側パネルの膨張形状はホイール部を越えて乗員側に向けて大きくなるため、ホイール部の乗員側の面とエアバッグとの間に空間部が生じ易くなる。

このため、エアバッグは、固定部材への固定箇所を中心に揺れ動くことができる。そして、乗員がエアバッグと接触したときに、当該乗員の移動方向が車両前後方向に対して斜めであったとしても、エアバッグは乗員の移動方向に傾くように動くことができる。これにより、エアバッグの容量が大きくなるのをなるべく避けつつ、斜め前方に向って移動する乗員を受止めることができる。

第２の態様によると、エアバッグの重心位置が、固定部材と乗員との間又は乗員側寄りの位置にあるため、エアバッグは、固定部材への固定箇所を中心により動き易くなる。

第３の態様によると、前記乗員側パネルに含まれる前記少なくとも１枚の基布の単位面積当りの質量を、前記非乗員側パネルに含まれる前記少なくとも１枚の基布の単位面積当りの質量よりも大きくすることで、エアバッグの重心位置を乗員側に設定することができる。

第４の態様によると、質量体によって乗員側パネルの質量を大きくすることができ、エアバッグの重心位置をより乗員側に設定することができる。

実施形態に係るエアバッグ装置を示す分解斜視図である。 エアバッグが膨張した状態を示す説明図である。 エアバッグを構成するパネルの例を示す図である。 車両斜め前方に移動する乗員がエアバッグに接触した状態を示す説明図である。 自然膨張したエアバッグの各部の位置関係を示す図である。 ステアリングホイールの各部の位置関係を示す図である。 変形例に係るエアバッグを示す説明図である。 他の変形例に係るエアバッグを示す説明図である。 さらに他の変形例に係るエアバッグを示す説明図である。 エアバッグを構成するパネルの変形例を示す図である。 各種エアバッグの寸法例を示す図である。 頭部が各種エアバッグに接触した場合における頭部の角速度の変化を示す図である。

以下、実施形態に係るエアバッグ装置について説明する。図１はエアバッグ装置１０を示す分解斜視図であり、図２はエアバッグ４０が膨張した状態を示す説明図である。なお、図２等では、ステアリングホイール２０のうちホイール部２２及びホイール中央部２６の中央部分が図示されている。

エアバッグ装置１０は、車両におけるステアリングホイール２０に取付可能に構成されている。

ステアリングホイール２０は、車両の操舵を行うためのものであり、ホイール部２２と、スポーク２４と、ホイール中央部２６とを備えている。

ホイール部２２は、環状に形成されており、乗員（運転者）による操舵力を受ける部分である。ホイール中央部２６は、車両における運転席前方部分から乗員に向けて延出するステアリングシャフトの先端部に連結可能に構成されている。スポーク２４は、ホイール部２２の内周部分からその中央に向けて延びてホイール中央部２６に連結されている。ここでは、スポーク２４は、３つ設けられているが、２つ等であってもよい。そして、ホイール部２２を回転させると、その回転運動がスポーク２４及びホイール中央部２６を介してステアリングシャフトに伝達されるようになっている。

かかるステアリングホイール２０は、通常、芯金と当該芯金を覆う樹脂被覆部とによって構成される。芯金は、金属によって形成される部分であり、上記ホイール中央部２６を形成する部分と、スポーク２４の内部芯を形成する部分と、ホイール部２２の内部芯を形成する環状部分とが一体化された構成とされている。樹脂被覆部は、芯金のうちスポーク２４を形成する部分とホイール部２２を形成する部分等を覆っている。樹脂被覆部のうちホイール部２２を構成する部分は、リムと呼ばれることもある。

ホイール中央部２６は、エアバッグ装置１０を固定及び収容可能に構成されている。ここでは、ホイール中央部２６には、乗員側に開口する収容凹部２６ｈが形成されている。また、ホイール中央部２６内には、エアバッグ装置１０を係止固定可能な固定突部２３が形成されている。そして、固定突部２３がエアバッグ装置１０に係止固定した状態で、エアバッグ装置１０が収容凹部２６ｈ内に収容固定される。

ホイール部２２の中央軸に沿った方向において、ホイール中央部２６は、ホイール部２２の位置よりもステアリングシャフト側、即ち、乗員から離れた側に位置している。

エアバッグ装置１０は、インフレータ３０と、エアバッグ４０と、固定部材５０とを備える。ここでは、エアバッグ装置１０は、収容凹部２６ｈの開口を塞ぐカバー６０をも備えている。

インフレータ３０は、ガスを発生可能に構成されている。ここでは、インフレータ３０は、短円柱状のインフレータ本体部３２と、インフレータ本体部３２の外周に形成された取付フランジ３４とを備える。インフレータ本体部３２には、点火装置及びガス発生剤等が組込まれている。そして、車両衝突時に衝撃検知部等からの検知信号等を受けると、当該点火装置がガス発生剤を点火する。これにより、ガス発生剤が燃焼し、この燃焼によって発生するガスがエアバッグ４０内に供給される。これにより、エアバッグ４０が運転手に向けて膨張展開する。取付フランジ３４は、インフレータ本体部３２の外周部から、外周縁が方形状をなすように延出する板状に形成され、その４つの角部分に固定孔３４ｈが形成されている。

エアバッグ４０は、布等で袋状に形成されており、収容凹部２６ｈ内に収容可能なように折畳まれている。そして、インフレータ３０が発生するガスによって膨張可能に構成さされている。

より具体的には、図３はエアバッグ４０を構成するパネルの例を示す図である。エアバッグ４０は、乗員側パネル４２と、非乗員側パネル４４とを備える。

乗員側パネル４２は、車両の緊急時におけるエアバッグ４０の膨張時に乗員を拘束可能な部分に設けられている。つまり、乗員側パネル４２は、エアバッグ４０がステアリングホイール２０に取付けられて膨張した状態で、乗員側に設けられる部分である。ここでは、乗員側パネル４２は、１枚の基布によって構成されており、円状に形成されている。基布としては、織布、織布にシリコーン等のコーティング剤を塗布したもの等が用いられる。乗員側パネル４２は、少なくとも１枚の基布によって構成されていればよく、部分的又は全体的に複数の基布が重ね合された構成等であってもよい。なお、図３では、乗員側パネル４２の外周部と、非乗員側パネル４４の外周部とに縫合予定ラインＭが示されている。

非乗員側パネル４４は、上記乗員側パネル４２よりも固定部材５０（ホイール中央部２６）側に設けられている。つまり、非乗員側パネル４４は、エアバッグ４０がステアリングホイール２０に取付けられて膨張した状態で、乗員側に対して反対側に設けられる部分である。ここでは、非乗員側パネル４４は、１枚の基布によって構成されており、円状に形成されている。基布としては、織布、織布にシリコーン等のコーティング剤を塗布したもの等が用いられる。また、非乗員側パネル４４は、少なくとも１枚の基布によって構成されていればよく、部分的又は全体的に複数の基布が重ね合された構成等であってもよい。

この非乗員側パネル４４には、取付孔４４ｈが形成されている。上記インフレータ本体部３２の一部（ガス噴出口を有する部分）は、取付孔４４ｈを通ってエアバッグ４０内に配設されている。また、非乗員側パネル４４のうち取付孔４４ｈの周りには複数（ここでは４つ）のネジ挿通孔４４ｈａが形成されている。さらに、非乗員側パネル４４のうち取付孔４４ｈと非乗員側パネル４４の周縁部との間には、エアバッグ膨張後に空気を逃すベントホール４４ｈｂが形成されている。

そして、乗員側パネル４２の周縁部と非乗員側パネル４４の周縁部とが縫合等によって接合されることによって、エアバッグ４０を形成する。乗員側パネル４２の周縁部と非乗員側パネル４４の周縁部とが接合された部分が接合部４１である。

なお、エアバッグ４０のパネル４２、４４の形状、エアバッグ４０の膨張形状は、上記例に限られない。そのような変形例については後で説明する。また、パネル４２、４４は、複数の基布の組合わせによって構成されていてもよい。パネル４４を複数の基布の組合わせによって構成した例については後で説明する。また、エアバッグ４０の膨張形状は、その内部同士を連結するように配設されたテザーベルトによっても調整することができる。図５において、エアバッグ４０のうち取付孔４４ｈの周囲と乗員側部分とを連結するようにテザーベルト４８を配設した例を示している。

図１及び図２に戻って、固定部材５０は、上記インフレータ３０とエアバッグ４０とが固定された状態で、ホイール中央部２６に固定可能に構成されている。

より具体的には、固定部材５０は、金属等によって板状に形成された部材であり、その中央部にインフレータ本体部３２を配設可能なインフレータ配設孔５２ｈが形成されている。固定部材５０のうちインフレータ配設孔５２ｈの周囲にネジ挿通孔５２ｈａが形成されている。そして、インフレータ本体部３２がインフレータ配設孔５２ｈ内に配設されると共にインフレータ本体部３２の一部（ガス噴出口を有する部分）が取付孔４４ｈを通ってエアバッグ４０内に配設された状態で、インフレータ３０内に配設された内部固定プレートに突設されたネジ５８がネジ挿通孔４４ｈａ、ネジ挿通孔５２ｈａ及び固定孔３４ｈに挿通される。そして、ナット５９が前記ネジ５８に螺合締付けされることにより、インフレータ３０が固定部材５０に固定される。また、エアバッグ４０のうち取付孔４４ｈの周縁部が、内部固定プレートと固定部材５０との間に挟み込まれ、もって、エアバッグ４０が固定部材５０に固定される。

また、固定部材５０には、ホイール中央部２６に立設された固定突部２３を、係止固定可能な受側係止部５６が形成されている。そして、固定突部２３を受側係止部５６に嵌め込み固定することで、固定部材５０がホイール中央部２６に固定される。この状態では、固定部材５０に固定されたインフレータ３０及びエアバッグ４０も、ホイール中央部２６の収容凹部２６ｈ内に収容される。

この状態では、固定部材５０は、収容凹部２６ｈ内の奥側に位置している。このため、ホイール部２２の中心軸に沿った方向において、固定部材５０に対するエアバッグ４０の固定位置Ｑは、ホイール部２２の位置よりも乗員とは反対側に位置している。

さらに、固定部材５０には、乗員側に向けて突出するカバー固定片５７が突設されている。

カバー６０は、樹脂等で形成された部材であり、収容凹部２６ｈの開口を覆うカバー本体部６２と、カバー本体部６２の内側から突出して折り畳まれたエアバッグ４０の周囲を覆う周壁６４とを備えている。そして、固定部材５０のカバー固定片５７が周壁６４にネジ止、リベット固定、係止固定構造等によって固定される。これにより、カバー６０も固定部材５０に固定される。

固定部材５０がホイール中央部２６に固定された状態で、カバー６０の周壁６４が収容凹部２６ｈ内で折畳まれたエアバッグ４０を覆っている、カバー本体部６２が収容凹部２６ｈの開口を塞いでいる。カバー６０のうち折畳まれたエアバッグ４０の対向する部分には、裂け容易なティアラインが形成されており、エアバッグ４０が膨張する際には、エアバッグ４０がカバー本体部６２をティアライン（図示せず）で裂くようにしてエアバッグ４０が膨張するための開口を形成する。そして、この開口を通ってエアバッグ４０がステアリングホイール２０から乗員側に向けて膨張することができる。

ステアリングホイール２０からエアバッグ４０が膨張した状態において、エアバッグ４０は、インフレータ本体部３２の中心軸に沿って乗員側に展開する。このため、車両が正面衝突した場合のように、乗員が衝突時に発生する慣性力によって車両前後方向に沿って車両前方に移動する場合には、乗員は、エアバッグ４０の中央部で受けとめられる。

一方、車両の斜め前方に障害物が衝突した場合等には、衝突時に発生する慣性力によって乗員は斜め前方に向って移動する。この場合、エアバッグ４０がインフレータ本体部３２の中心軸に沿って乗員側に展開した状態を維持していると、乗員は、エアバッグ４０の外周寄りの位置に接触してしまう。乗員を効果的に受止めるためには、エアバッグ４０は、乗員をなるべく中央よりの位置で受止めることが好ましい。

そこで、ここでは、エアバッグ４０が、固定部材５０に対する固定箇所を中心に揺れ動くことができるようにしている。これにより、図４に示すように、乗員Ｐが車両斜め前方に移動しようとすると、乗員Ｐがエアバッグ４０に対して車両斜め方向に接触する。すると、乗員Ｐに押されることによって、エアバッグ４０が、固定部材５０に対する固定箇所を中心に揺れ動く。このため、エアバッグ４０は、なるべく中央に近い位置で、乗員Ｐを受止めることができる。これにより、車両斜め前方に移動しようとする乗員Ｐを、エアバッグ４０によって効果的に受止めることができる。

エアバッグ４０が固定部材５０に対する固定箇所を中心にして容易に揺れ動くことができるように、次の構成を採用している。

まず、固定部材５０に対するエアバッグ４０の固定箇所よりも乗員側にホイール部２２が存在している。このため、エアバッグ４０は、ホイール部２２内を通って乗員側に膨張する。エアバッグ４０が袋状に膨張した状態で、その固定部分側の周囲にホイール部２２が存在しているため、ホイール部２２は、エアバッグ４０が揺れ動くことを抑制する方向に作用する。そこで、膨張したエアバッグ４０とホイール部２２との干渉をなるべく抑制するため、次のようにしている。

すなわち、図５に示すように、ステアリングホイール２０に取付けずに自然膨張させたエアバッグ４０を想定する。ここでのエアバッグ４０の自然膨張とは、インフレータ３０から発生したガスによってエアバッグ４０が最も大きく自然膨張した状態を意味している。このため、エアバッグ４０の実際の膨張形状としては、インフレータ３０からのガスの勢いを考慮した膨張形状が想定される。もっとも、エアバッグ４０において、ベントホールが閉じられて内部に空気が充填されて膨張した状態においても、下記の各条件が満たされていることが好ましい。

上記膨張状態において、ホイール部２２の内周側に配設される予定部分の膨張径を寸法Ａとする。すなわち、図６に示すように、固定部材５０に対するエアバッグ４０の固定位置Ｑに対するホイール部２２の距離（ホイール部２２の内径が最も小さくなっている箇所（ここでは断面の中心）を基準とする）をＬ１とする。そして、図５に示すように、エアバッグ４０を自然膨張させた状態において、固定位置Ｑから距離寸法Ｌ１離れた位置の膨張径を寸法Ａとする。また、図６に示すように、ホイール部２２の内径（最小内径）をＢとする。

この場合において、寸法（膨張径）Ａが、寸法（ホイール部２２の内径）Ｂに対して０．６〜１．２倍の大きさに設定されている。より好ましくは、寸法（膨張径）Ａが、寸法（ホイール部２２の内径）Ｂに対して０．６〜１．０倍の大きさに設定されていることが好ましい。

また上記膨張状態において、固定位置Ｑと、この固定位置Ｑに対するエアバッグ４０の最も突出した部分との間の寸法をＬ２とし、固定位置Ｑに対する乗員側パネル４２と非乗員側パネル４４との接合部４１までの寸法をＬ３とする。そして、エアバッグ４０を自然膨張させた状態において、乗員側パネル４２と非乗員側パネル４４との接合部４１の膨張径を寸法Ｃとする。

この場合において、Ｌ３≧０．５×Ｌ２であること、つまり、寸法Ｌ２を１とした場合、非乗員側パネル４４による最大突出し部（つまり接合部４１）が、前記固定位置Ｑから０．５以上離れた位置にある。さらに、寸法（接合部４１の膨張径）Ｃがホイール部２２の内周側に配設される予定部分の寸法（膨張径）Ａよりも大きくなっている。

この例によると、通常、非乗員側パネル４４は乗員側に向けて徐々に大きくなるところ、接合部４１をなるべく固定位置Ｑから離れる位置に配設し、かつ、接合部４１の膨張径をなるべく大きく膨張させていることになる。このため、ホイール部２２の内側で非乗員側パネル４４の径をなるべく小さくすることができ、また、エアバッグ４０の重心Ｇをなるべく乗員Ｐよりの位置に設定することができる。これにより、エアバッグ４０は、固定部材５０に対する固定箇所を中心に容易に揺れ動くことができる。

なお、通常、非乗員側パネル４４は乗員側に向けて徐々に大きくなることを想定すると、エアバッグ４０の接合部４１の位置が固定部材５０への固定位置Ｑから離れるほど、図５に示す固定位置Ｑの延在方向（固定部材５０が延在する面）に対する非乗員側パネル４４の傾斜角度αは大きくなる。そして、傾斜角度αを大きくするに伴い、ホイール２０に取り付けた際のホイール部２２の乗員側の面とエアバッグ４０との空間βが広くなり、エアバッグ４０は、外力に対して更に揺れ動くことが可能となる。

なお、寸法（接合部４１の膨張径）Ｌ３の対象となる部分（接合部４１）は、図５では直線状であるが、乗員側パネル４２の生地目と非乗員側パネル４４の生地目の重ね方によっては、接合部４１（縫合部）は波打った形状となる事も起こり得る。その場合は波打った形状に対する固定位置Ｑからの最大寸法部と最小寸法部との各寸法の平均値を接合部４１までの寸法として判断する。

これにより、固定部材５０に固定されたエアバッグ４０が膨張する際に、エアバッグ４０がホイール部２２の内周部に大きい力で接触し難い。このため、エアバッグ４０は、固定部材５０への固定箇所を中心に揺れ動くことができる。そして、乗員がエアバッグ４０と接触したときに、乗員の移動方向が車両前後方向に対して斜めであったとしても、エアバッグ４０は乗員の移動方向に傾くように動くことができる。これにより、エアバッグ４０の容量が大きくなるのをなるべく避けつつ、斜め前方に向って移動する乗員を効果的に受止めることができる。

なお、寸法Ａや傾斜角度αについては、エアバッグ４０の最大膨張径を調整すること、エアバッグ４０内にテザーベルト４８を設けること、図３に示す非乗員側パネルのパネル形状を変更すること等により実現できる。

傾斜角度αの調整方法として、例えば、図３に示す乗員側パネル４２は、円形状に形成されている。また、非乗員側パネル４４は、円形状の外周部の一部（ここでは、中心を挟んで対向する２つの部分）に、外周側から中心に向けて徐々に幅狭となる切欠状の凹部４４ａを形成した形状とされている。そして、各凹部４４ａの対向する両側部同士を縫合等によって接合すると、非乗員側パネル４４は、錐形状をなすようになる。この錐形状をなる非乗員側パネル４４の周縁部と乗員側パネル４２の周縁部とを縫合等によって接合すると、図５に示すように、固定部材５０に対するエアバッグ４０の固定位置Ｑと、この固定位置Ｑに対するエアバッグ４０の最も突出した部分との間の寸法であるＬ２を１とした場合に、接合部４１までの寸法Ｌ３が、固定位置Ｑから０．５以上離れた位置にある形状に膨張可能なエアバッグ４０を得ることができる。

なお、図５における傾斜角度αを大きく設定する（非乗員側パネルにより得られる最大突出し部を大きくする）ためには、図３に示す凹部４４ａの中心角γ（ここでは縫製箇所基準で中心角γが規定される）を大きくするとよい。逆に、傾斜角度αを小さく設定するためには、凹部４４ａの中心角γを小さくするとよい。これにより、非乗員側パネル４４の傾斜角度αを容易に調整することができる。

なお、図３において、凹部４４ａの幅は、非乗員側パネル４４が狭まっていく程度（広がっていく程度）を規定している。このため、凹部４４ａの両側縁部の形状を適宜調整することによって非乗員側パネル４４の膨張形状を適宜調整することができ、図７に示すような段階的に膨張径が変化するエアバッグ４０Ｂを形成することも実現できる。

また、図７に示す変形例に係るエアバッグ４０Ｂでは、ステアリングホイール２０に取付けずに自然膨張させたエアバッグ４０Ｂにおいて、エアバッグ４０Ｂのうちホイール部２２の内周部に配設される予定部分よりも乗員側に位置する部分（固定位置Ｑよりも乗員側に寸法Ｌ１よりも大きく離れた部分）が、ホイール部２２の内周側に配設される予定部分よりも固定部材５０側の部分（固定位置Ｑよりも乗員側に寸法Ｌ１離れた位置から固定位置Ｑに近い部分）よりも急に膨張する部分を含む。

すなわち、図７において、エアバッグ４０Ｂのうち固定位置Ｑよりも乗員側に寸法Ｌ１を越えて離れた部分は、エアバッグ４０Ｂのうち固定位置Ｑから乗員側に寸法Ｌ１離れた位置よりも固定位置Ｑに近い部分（ここでは、固定位置Ｑの部分）の最大傾斜角度α１（固定部材５０が延在する面に対する傾斜角度）よりも小さい傾斜角度α２となる部分を含む。

換言すれば、図７に示す例では、エアバッグ４０Ｂは、ホイール部２２の中心軸に沿った方向におけるホイール部２２の前後で、突出方向に向けて徐々に傾斜角度が小さくなっている。

このため、エアバッグ４０Ｂのうちホイール部２２の内周側に配設される予定部分の径寸法Ａをなるべく小さくして、エアバッグ４０Ｂが固定部材５０に対する固定箇所を中心に容易に揺れ動くようにすることができる。同時に、エアバッグ４０Ｂを、ホイール部２２を乗員側に越えた位置でなるべく大きく膨張させることができ、斜め前方に向って移動する乗員をより確実に受止めることができる。

図５及び図７〜９に示す例等において、エアバッグのうちホイール部２２よりも固定部材５０に近い側が、当該固定部材５０にむけて徐々に太くなっていてもよい。

また、エアバッグ４０が、固定部材５０への固定箇所を中心により容易に揺れ動くことができるようにするためには、エアバッグ４０の重心が乗員寄りの位置に存在することが好ましい。

すなわち、図５等に示すように、ステアリングホイール２０に取付けずに自然膨張させたエアバッグ４０において、固定部材５０に対するエアバッグ４０の固定位置Ｑと、この固定位置Ｑに対するエアバッグ４０の最も突出した部分との間の寸法をＬ２とする。そして、エアバッグ４０の重心Ｇの位置と、固定位置Ｑとの間の寸法をＬ４とする。すると、Ｌ４≧０．５×Ｌ２であること、つまり、Ｌ２＝１とすると、重心Ｇが０．５以上離れた位置にあることが好ましい。

これにより、エアバッグ４０の重心Ｇが乗員寄りの位置に設定され、エアバッグ４０が固定部材５０に対する固定位置Ｑを中心に揺れ動き易くなり、斜め前方に向って移動する乗員をより確実に受止めることができる。

エアバッグ４０の重心Ｇを乗員よりの位置に設定するためには、エアバッグ４０の膨張形状を工夫することによって重心Ｇを乗員寄りの位置に設定することができる。図５に示すエアバッグ４０が乗員側で幅広に膨張し、ステアリングホイール２０側で細長く膨張するように設定することによって、重心Ｇを乗員寄りに設定することができる。また、その他の各種構成を採用することによっても重心Ｇを乗員よりに設定することができる（後述する図８及び図９に係る変形例参照）。

例えば、図８に示す変形例に係るエアバッグ４０Ｃのように、乗員側パネル４２に対応する乗員側パネル４２Ｃの質量を、非乗員側パネル４４に対応する非乗員側パネル４４Ｃの質量よりも大きくすることによって、重心Ｇを乗員寄りに設定することができる。

そのためには、例えば、乗員側パネル４２Ｃに含まれる少なくとも１枚の基布４２Ｃａの単位面積当りの質量を、非乗員側パネル４４Ｃに含まれる少なくとも１枚の基布４４Ｃａの単位面積当りの質量よりも大きくするとよい。

具体的には、乗員側パネル４２Ｃの基布４２Ｃａの密度を、非乗員側パネル４４Ｃの基布４４Ｃａの密度よりも大きくするとよい。基布４２Ｃａ、４４Ｃａの密度は、単位面積当りの糸の本数、糸の太さ等を変更することで調整することができる。

また、乗員側パネル４２Ｃの基布４２Ｃａ及び非乗員側パネル４４Ｃの基布４４Ｃａの単位面積当りの質量は、乗員側パネル４２Ｃの基布４２Ｃａ及び非乗員側パネル４４Ｃの基布４４Ｃａに対するコーティング（シリコーンコーティング等）の有無、厚み等を変更することでも調整することができる。

また、例えば、図９に示す変形例に係るエアバッグ４０Ｄのように、乗員側パネル４２に対応する乗員側パネル４２Ｄに、質量体４５Ｄを取付けることによっても、重心Ｇを乗員寄りに設定することができる。

すなわち、このエアバッグ４０Ｄでは、乗員側パネル４２Ｄと、上記実施形態と同様の非乗員側パネル４４Ｄを備えている。

乗員側パネル４２Ｄは、円形状の基布４２Ｄａと、この基布４２Ｄａに取付けられた質量体４５Ｄとを備える。質量体４５Ｄは、基布４２Ｄａと同様に、織布、織布にシリコーン等のコーティング剤を塗布したもの等であり、縫合等によって、質量体４５Ｄに取付けられている。ここでは、質量体４５Ｄは、基布４２Ｄａよりも小さいシート状に形成されており、２つの質量体４５Ｄが基布４２Ｄａの中央部の表と裏とに取付けられている。もっとも、質量体４５Ｄは、基布４２Ｄａと同程度の広がりを有するシート状に形成されていてもよい。この構成によっても、質量体４５Ｄによって乗員側パネル４２Ｄの質量を大きくして、エアバッグ４０Ｄの重心Ｇを乗員よりに設定することができる。

なお、図３に示す非乗員側パネル４４は、複数枚のパネルによって構成されていてもよい。例えば、図１０に示す例では、非乗員側パネル４４´は、取付孔４４ｈの周縁部で重なり合う２つの分割パネル４４ａａ、４４ａｂの組合わせによって構成され、上記凹部４４と同様の凹部４４ａ´が形成されている。

上記実施形態に係るエアバッグ４０及び図１０の変形例に係るエアバッグを前提として、エアバッグ４０の各部の寸法、重心Ｇの位置等をＣＡＥ（computer aided engineering）解析してみたところ、図１１に示すようになった。なお、ＣＡＥ解析ソフトとしては、MADYMO（TASS International株式会社）を用いた。また、ステアリングホイール２０としては、ホイール部２２の内径寸法Ｂが３１４．８ｍｍ、固定位置Ｑとホイール部２２との距離寸法Ｌ１が４３．２ｍｍであるものを想定した。

各種実施例に対する自然膨張状態において、ホイール部２２の内周側に配設される予定部分の膨張径である寸法Ａと、ホイール部２２の内径寸法Ｂとの比率（Ａ／Ｂ）、及び、固定部材５０に対するエアバッグ４０の固定位置Ｑと、この固定位置Ｑに対するエアバッグ４０の最も突出した部分との間の寸法Ｌ２と、乗員側パネル４２と非乗員側パネル４４との接合部４１までの寸法Ｌ３に対する比率（Ｌ３／Ｌ２）を図１１に示す。

なお、この時のエアバッグ４０の形状は、従来技術である扁球形状、本実施形に係る図５に示す非乗員側パネル４４が錐形状である５通りの実施例とで計６種類の形態にて解析を行った。なお、実施例は実施例１〜３にかけて、傾斜角度αが段階的に大きくなるよう順次変化させ、全て所定長さのテザーベルトを設定し、容量も全て同水準となるよう接合部４１の膨張径を各自調節している。また実施例４は実施例３を基準に、テザーベルト４８を設定しない物、実施例５は実施例３を基準として、テザーベルト４８の長さを短くした仕様である。

扁球形状と実施例１〜３を比較すると、図１１に示す通り、非乗員側パネル４４を錐形状とする事でホイール部２２の内径寸法Ｂに対するエアバッグ４０の寸法（膨張径）Ａの比率が減少していることがわかる。さらに、寸法Ｌ２に対する寸法Ｌ３の比率が大きくなる事で傾斜角度αが増加する。その結果、ホイール乗員側面とバッグとの空間βが広くなる事で、エアバッグ４０がより乗員Ｐの動きに合わせて動くことが可能である事が容易に想定できる。

また図１１記載の実施例４、５に示す通り、テザーベルト４８の有無やその長さによって、寸法Ｂ（ホイール部２２の内径）に対するエアバッグ４０の寸法（膨張径）Ａの比率が変化している事がわかる。

もっとも、テザーベルト４８の長さを短くしすぎると、寸法（ホイール部２２の内径）Ｂに対する寸法（膨張径）Ａの比率が大きくなり、また、重心位置も乗員側から固定部材５０側に近づいて行く傾向にあることから、やはり、図３或は図１０に示すようなパネルを組合わせてエアバッグ４０を構成する場合においても、その膨張径、テザーベルト４８の長さ等を適切に検討していく必要があることがわかる。

さらに図１１に示す各実施例に対して、斜め前方に移動する乗員Ｐを効果的に受止めることができるかどうかＣＡＥ解析を試みた。評価は、乗員Ｐの頭部が従来技術の扁球形状や本発明であるエアバッグ４０に受止められた後、頭部が首と頭頂部とを結ぶ軸周りに揺れる角速度によって行った。

解析結果は図１２に示すようになった。図１２において、曲線Ｖ１は扁球形状である場合を示しており、曲線Ｖ２は実施例１、曲線Ｖ３は実施例２、曲線Ｖ４は実施例３、曲線Ｖ５は実施例４、曲線Ｖ６は実施例５の場合を示している。

この図の曲線Ｖ１〜４に示すように、実施例においては、頭部の角速度は小さく頭部を効果的に受止めていることがわかる。特に、ホイール部２２の内側の位置での内径Ｂに対するエアバッグ断面径Ａに対する乗員側パネル４２と非乗員側パネル４４との接合部４１までの寸法Ｌ３に対する比率が大きくなる(傾斜角度αが大きくなる)ほど、頭部の角速度が小さくなり、頭部を効果的に受止めることができていることがわかる。

また、曲線Ｖ５に示すように、テザーベルト４８が無い場合においても角速度を小さくでき、曲線Ｖ６に示すように、ホイール部２２の内径Ｂに対するエアバッグ４０の寸法（膨張径）Ａの比率が大きくなるにおいても、角速度に好影響があることが理解出来る。

これらの解析結果から、ホイール部２２の内径Ｂに対するエアバッグ４０の寸法（膨張径）Ａの比率を０．６〜１．２倍の大きさに設定することと、乗員側パネル４２と非乗員側パネル４４との接合部４１までの寸法Ｌ３を、固定位置Ｑから０．５以上離れた位置にする事が有効であると言える。

なお、上記実施形態及び各変形例で説明した各構成は、相互に矛盾しない限り適宜組合わせることができる。

例えば、図７に示す変形例と、図８に示す変形例とが組合わされてもよいし、また、図７又は図８に示す変形例と、図９又は図１０に示す変形例とが組合わされてもよい。

以上のようにこの発明は詳細に説明されたが、上記した説明は、すべての局面において、例示であって、この発明がそれに限定されるものではない。例示されていない無数の変形例が、この発明の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。

１０ エアバッグ装置
２０ ステアリングホイール
２２ ホイール部
２６ ホイール中央部
３０ インフレータ
４０，４０Ｂ，４０Ｃ，４０Ｄ エアバッグ
４２，４２Ｂ，４２Ｃ 乗員側パネル
４４，４４Ｂ 非乗員側パネル
４５Ｄ 質量体
５０ 固定部材
Ａ エアバッグの膨張径寸法
Ｂ ホイール部の内径寸法
Ｇ 重心

Claims (4)

1. ホイール中央部と前記ホイール中央部の周りに設けられる環状のホイール部とを含むステアリングホイールに取付けられるエアバッグ装置であって、
   ガスを発生するインフレータと、
   前記インフレータが発生するガスにより膨張可能で、少なくとも１枚の基布を含み、車両の緊急時における膨張時に乗員を拘束可能な乗員側パネルと、少なくとも１枚の基布を含み、前記乗員側パネルよりも前記ホイール中央部側に設けられる非乗員側パネルとで構成されたエアバッグと、
   前記インフレータと前記エアバッグとが固定された状態で前記ホイール中央部に固定される固定部材と、
   を備え、
   前記ステアリングホイールに取付けずに自然膨張させた前記エアバッグにおいて、
   前記固定部材に対する前記エアバッグの固定位置と、この固定位置に対する前記エアバッグの最も突出した部分との間の寸法を１とした場合、前記非乗員側パネルによる最大突出し部が、前記固定位置から０．５以上離れた位置にあり、
   前記ホイール部の内周側に配設される予定部分の膨張径が、前記ホイール部の内径に対し、０．６〜１．２倍の大きさであると共に、
   前記乗員側パネルと前記非乗員側パネルとの接合部における膨張径が、前記ホイール部の内周側に配設される予定部分の膨張径よりも大きい、エアバッグ装置。
2. 請求項１に記載のエアバッグ装置であって、
   前記ステアリングホイールに取付けずに自然膨張させた前記エアバッグにおいて、
   前記固定部材に対する前記エアバッグの固定位置と、この固定位置に対する前記エアバッグの最も突出した部分との間の寸法を１とした場合、
   前記エアバッグの重心位置が、前記固定位置から０．５以上離れた位置にある、エアバッグ装置。
3. 請求項２に記載のエアバッグ装置であって、
   前記乗員側パネルに含まれる前記少なくとも１枚の基布の単位面積当りの質量が、前記非乗員側パネルに含まれる前記少なくとも１枚の基布の単位面積当りの質量よりも大きい、エアバッグ装置。
4. 請求項２又は請求項３に記載のエアバッグ装置であって、
   前記乗員側パネルが、その少なくとも一部に取付けられた質量体を含む、エアバッグ装置。

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