JP2017001444A - エアバッグ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】インフレータからの噴き始めのガスを整流し、且つ、エアバッグの内圧を保持する、エアバッグ装置の提供。【解決手段】排気孔が設けられたエアバッグと、前記エアバッグを膨張させるガスを噴出するインフレータと、前記エアバッグ内で前記インフレータを収容するチャンバーとを備え、前記チャンバーは、前記インフレータから噴出された噴出ガスを前記エアバッグ内に排出する排出口と、前記噴出ガスを前記排出口に誘導する壁部とを有し、前記壁部は、前記チャンバーが前記排気孔側に倒れた状態で前記排気孔を部分的に閉塞可能な外面を有する、エアバッグ装置。【選択図】図３

Description

本発明は、エアバッグ装置に関する。

従来、整流布でベントホールを塞ぐことによって、エアバッグの内圧を所定の内圧状態に維持する技術が知られている（例えば、特許文献１を参照）。

特開２０１２−４６０７２号公報

しかしながら、上述の従来技術の整流布では、ベントホールから排出されるガスを整流することはできるものの、インフレータからの噴き始めのガスを整流することは難しい。

そこで、インフレータからの噴き始めのガスを整流し、且つ、エアバッグの内圧を保持する、エアバッグ装置の提供を目的とする。

一つの態様は、
排気孔が設けられたエアバッグと、
前記エアバッグを膨張させるガスを噴出するインフレータと、
前記エアバッグ内で前記インフレータを収容するチャンバーとを備え、
前記チャンバーは、前記インフレータから噴出された噴出ガスを前記エアバッグ内に排出する排出口と、前記噴出ガスを前記排出口に誘導する壁部とを有し、
前記壁部は、前記チャンバーが前記排気孔側に倒れた状態で前記排気孔を部分的に閉塞可能な外面を有する、エアバッグ装置である。

本態様によれば、前記チャンバーは、前記エアバッグ内で前記インフレータを収容し、前記排出口と前記壁部とを有するので、前記インフレータからの噴き始めのガスを整流することができる。そして、本態様によれば、例えば、前記噴出ガスの噴出量の減少により前記チャンバーが前記排気孔側に倒れると、前記壁部は前記排気孔を部分的に前記外面で閉塞するので、前記エアバッグの内圧を保持することができる。

また、上記態様において、前記外面は、前記チャンバーが前記排気孔側に倒れた状態で前記排気孔から突出可能な先端部を有すると好適である。これによれば、前記壁部が前記排気孔を部分的に閉塞しても、前記先端部が前記排気孔から突出することにより、前記排気孔からの排気量が過度に制限されないので、前記エアバッグの内圧が過度に上昇することを防止することができる。

また、上記態様において、前記壁部が前記排気孔を前記排気孔の径方向に閉塞している長さをａ、前記排気孔の径をｂとするとき、ｂに対するａの割合は、４０％以上７３％以下であると好適である。これによれば、前記エアバッグの内圧を適度に保持することができる。

あるいは、上記態様において、前記壁部が前記排気孔を閉塞している面積をｗ、前記排気孔の面積をＷとするとき、Ｗに対するｗの割合は、３７％以上７９％以下であると好適である。これによれば、前記エアバッグの内圧を適度に保持することができる。

インフレータからの噴き始めのガスを整流し、且つ、エアバッグの内圧を保持する、エアバッグ装置の提供ができる。

チャンバーの挙動の第１のタイミングの一例を示す図である。 チャンバーの挙動の第２のタイミングの一例を示す図である。 チャンバーの挙動の第３のタイミングの一例を示す図である。 チャンバーの挙動の第４のタイミングの一例を示す図である。 チャンバーにより得られる効果の一例を説明するための図である。 エアバッグ装置の構成の一例を模式的に示す平面図である。 エアバッグ装置の構成の一例を模式的に示す断面図である。 エアバッグ装置の構成の他の一例を模式的に示す平面図である。 エアバッグ装置の構成の他の一例を模式的に示す平面図である。 エアバッグ装置の構成の他の一例を模式的に示す平面図である。 チャンバーの壁部が排気孔を部分的に閉塞している状態の一例を模式的に示す断面図である。 チャンバーの壁部が排気孔を部分的に閉塞している状態の一例を模式的に示す平面図である。 排気孔の閉塞率を示す表である。 排気孔の閉塞率の違いによる内圧保持効果の一例を示す図である。

図１は、エアバッグ装置１の構成の一例を示す図であり、エアバッグ装置１の断面を部分的且つ模式的に示す。エアバッグ装置１は、車両に搭載される車載装置である。エアバッグ装置１は、インフレータ２０から噴出された噴出ガスによって膨張展開したエアバッグ１０で、車両の乗員を受け止める乗員拘束装置の一例である。エアバッグ装置１は、例えば、エアバッグ１０と、インフレータ２０と、チャンバー３１とを備える。

エアバッグ１０は、例えば、インフレータ２０から噴出された噴出ガスによって膨張展開する袋状の布製部材である。ガスがインフレータ２０から噴出される前のエアバッグ１０は、折り畳まれた状態で、リテーナ２１に固定される。リテーナ２１は、車体に固定される部材である。

エアバッグ１０の表面パネルには、エアバッグ１０の内部空間１５内のガスを排出する排気孔１１が設けられている。ガスがインフレータ２０から噴出する前において、排気孔１１は、予め閉じられている形態でもよいし、予め開いている形態でもよい。

エアバッグ１０の膨張展開時の広がりは、車内部材４０によって規制される。車内部材４０は、エアバッグ１０が運転席用であれば、例えばステアリングホイールであり、エアバッグ１０が助手席用であれば、例えばフロント窓ガラスでもよいしインストルメントパネルでもよい。

インフレータ２０は、エアバッグ１０を膨張展開させるガスを噴出するガス発生器の一例であり、エアバッグ１０と共にリテーナ２１に固定される。インフレータ２０は、複数のガス噴出口が設けられた円柱部を有し、それらの複数のガス噴出口からガスを放射状に噴射する。

チャンバー３１は、例えば、エアバッグ１０内でインフレータ２０を収容する布製部材であり、インフレータ２０からの噴出し始めのガスを整流する整流チャンバーである。チャンバー３１は、ディフューザーと称される場合がある。ガスがインフレータ２０から噴出される前のチャンバー３１は、エアバッグ１０と共に折り畳まれた状態で、リテーナ２１に固定される。

チャンバー３１は、少なくとも一つの排出口３２と、少なくとも一つの壁部３０とを有する。

排出口３２は、インフレータ２０から噴出された噴出ガスをエアバッグ１０内に排出する開口である。排出口３２は、例えば、インフレータ２０のリテーナ２１への取り付け面に対して０°以上９０°以下の方向に開口する。エアバッグ１０内において、チャンバー３１の外側空間（すなわち、内部空間１５）と、チャンバー３１の内側空間とは、排出口３２で連通する。

壁部３０は、インフレータ２０から噴出された噴出ガスを排出口３２に誘導するパネル部分である。壁部３０は、例えば、エアバッグ１０内において、チャンバー３１の外側空間（すなわち、内部空間１５）と、チャンバー３１の内側空間とを隔てる隔壁である。

壁部３０は、例えば、インフレータ２０から放射状に噴出された噴出ガスを偏向させる内面３４を有する。インフレータ２０から放射状に噴出された噴出ガスの流れの向きは、内面３４により変化させられ、内面３４で流れの向きが変化した噴出ガスは、排出口３２から内部空間１５に排出される。これにより、インフレータ２０からの噴き始めのガスを整流することができる。

一方、壁部３０は、チャンバー３１が排気孔１１側に倒れた状態で排気孔１１を部分的に閉塞可能な外面３３を有する。インフレータ２０からの噴出ガスの噴出量の減少によりチャンバー３１が排気孔１１側に倒れると、壁部３０は排気孔１１を部分的に外面３３で閉塞する。よって、インフレータ２０からのガスの噴出量が減少し始めてもエアバッグ１０の内圧を保持することができる。

次に、図１〜図５を参照して、チャンバー３１の挙動変化とチャンバー３１により得られる効果について説明する。図１〜図４は、チャンバー３１の挙動変化の一例を示す図であり、エアバッグ装置１の断面を部分的且つ模式的に示す。図１〜４は、排出口３２がエアバッグ装置１の図示の断面に対して垂直な方向に開口する瞬間を示す。

図５は、チャンバー３１により得られる効果の一例を説明するための図であり、エアバッグ１０がインパクタにぶつかるときのインパクタの加速度の時間的推移の一例を示す。インパクタの加速度は、エアバッグ１０の内圧の大きさを評価可能な指標であり、インパクタの加速度が大きいほど、エアバッグ１０の内圧が高いことを表す。図１，２，３，４の各膨張形態は、それぞれ、図５の期間Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４に対応する。

ガスがインフレータ２０から噴出し始めると、エアバッグ１０の内圧も上昇し始める（図５の期間Ｔ１参照）。インフレータ２０から噴出した噴出ガスがチャンバー３１の内側空間に流入することにより、チャンバー３１は膨張展開する。チャンバー３１が膨張展開する過程で、噴出ガスが排出口３２から内部空間１５に排出されることにより、エアバッグ１０も膨張展開する。期間Ｔ１では、エアバッグ１０の内圧が比較的低いので、排気孔１１は閉じている（図１参照）。

インフレータ２０からのガスの噴出量の上昇中、噴出ガスはチャンバー３１の壁部３０により排出口３２に排出されるように整流され、エアバッグ１０の内圧は上昇する（期間Ｔ１，Ｔ２）。エアバッグ１０の内圧が所定値を超えた場合又はエアバッグ１０の変形量が所定量を超えた場合、排気孔１１が開き、内部空間１５内のガス１６が排気孔１１からエアバッグ１０外へ排出される（図２参照）。

なお、エアバッグ１０の内圧が所定値を超えた場合又はエアバッグ１０の変形量が所定量を超えた場合に排気孔１１を開く機構は、周知の技術が適用されればよい。また、排気孔１１は、予め開いている形態でもよい。

インフレータ２０からの噴出ガスの噴出量の減少によりチャンバー３１が排気孔１１側に倒れると、壁部３０は排気孔１１を部分的に外面３３で閉塞する（図３参照）。これにより、内部空間１５内のガス１６の排気孔１１からの排気量が制限されるので、インフレータ２０からのガスの噴出量が減少し始めてもエアバッグ１０の内圧を保持することができる。

そして、インフレータ２０からのガスの噴出量が更に減少又は無くなると、外面３３の先端部３６は、排気孔１１からエアバッグ１０の外側に向けて突出する（図４参照）。先端部３６は、エアバッグ１０内のガスの勢いにより排気孔１１の縁１１ａで折れ曲がり、排気孔１１を通り抜ける。このように、先端部３６が排気孔１１から突出することにより、チャンバー３１が排気孔１１側に倒れた状態で壁部３０が排気孔１１を外面３３で部分的に閉塞していても、排気孔１１からの排気量が過度に制限されない。よって、エアバッグ１０の内圧が過度に上昇することを防止することができる。

したがって、図５の期間Ｔ３，Ｔ４に示されるように、チャンバー３１がある場合（波形ｄｂ）、チャンバー３１が無い場合（波形ｄａ）に比べて、エアバッグ１０の内圧が保持される期間を長くすることができる。

図６は、運転席用のエアバッグ装置２の構成の一例を模式的に示す平面図であり、運転者側からの視点で示す。また、図６において、エアバッグ１０の内部空間１５が見えるように、エアバッグ１０の構成要素である第２のパネル１３の一部の図示が省略されている。Ｘ軸の矢印側は、車両の上側を表し、Ｙ軸に平行な方向は、車幅方向を表す。

エアバッグ装置２は、上述のエアバッグ装置１の一具体例である。エアバッグ装置１と同様のエアバッグ装置２の構成及び効果については、エアバッグ装置１の上述の説明を援用する。後述のエアバッグ装置２Ａ，２Ｂ，２Ｃについても同様である。

エアバッグ１０は、円状の一対のパネル（第１のパネル１２と第２のパネル１３）を有する。エアバッグ１０は、互いに重ね合わされた第１のパネル１２の外周部と第２のパネル１３の外周部とが縫合等により接合された外縁部１４を有する。エアバッグ装置２が車両のステアリングホイールに搭載された状態で、第２のパネル１３は、乗員側に位置し、第１のパネル１２は、乗員とは反対側のインフレータ２０側に位置する。

第１のパネル１２には、円状の排気孔１１と、インフレータ２０の取付口とが設けられている。排気孔１１は、第１のパネル１２の中央部に対して車両の上側に設けられ、インフレータ２０の取付口は、第１のパネル１２の中央部に設けられている。

チャンバー３１は、インフレータ２０を蓋うように帯状の整流布を丸めて筒状に形成されている。チャンバー３１は、一対の排出口３２ａ，３２ｂと、壁部３０とを有する。壁部３０は、壁部３０の側面に設けられた一対の外面３３ａ，３３ｂを有する。一対の排出口３２ａ，３２ｂは、壁部３０の側面に設けられている。排出口３２ａは、外面３３ａと外面３３ｂとの間に位置し、排出口３２ｂは、排出口３２ａとは反対側で、外面３３ａと外面３３ｂとの間に位置する。

一対の排出口３２ａ，３２ｂは、Ｙ軸方向に開口し、壁部３０の一対の外面３３ａ，３３ｂは、Ｘ軸方向に互いに離れて位置する。よって、インフレータ２０から噴出されたガスは、Ｘ軸方向に排出されずに、Ｙ軸方向に排出される。つまり、チャンバー３１は、噴出ガスを排出方向Ｃａに排出口３２ａから排出し、且つ、噴出ガスを排出方向Ｃｂに排出口３２ｂから排出する。

エアバッグ装置２の平面視で、壁部３０は、排気孔１１とインフレータ２０との間に位置する外面３３ａを有する。これにより、チャンバー３１が排気孔１１側に倒れることで、壁部３０は排気孔１１を外面３３ａで部分的に閉塞できる。

図７は、図６のＡ−Ａ断面を模式的に示す図である。Ｚ軸の矢印側は、乗員側を表す。ガスがインフレータ２０から噴出される前のエアバッグ１０及びチャンバー３１は、折り畳まれた状態で、リテーナ２１に固定される。エアバッグ１０及びチャンバー３１の折り畳み体は、リテーナ２１に固定された箱状の収納部２２に収納される。

収納部２２は、チャンバー３１に対して排気孔１１とは反対側に、エアバッグ１０及びチャンバー３１の折り畳み体を支える収納壁２２ａを有する。収納壁２２ａがチャンバー３１に対して排気孔１１とは反対側に位置することで、膨張展開したチャンバー３１が収納壁２２ａに当たって排気孔１１側に倒れやすくなる。

チャンバー３１の形状は、筒状に限られない。図８は、平面視で三角形状のチャンバー３１Ａを備える、運転席用のエアバッグ装置２Ａの平面図である。図９は、平面視で十字形状のチャンバー３１Ｂを備える、運転席用のエアバッグ装置２Ｂの平面図である。図１０は、平面視で円又は楕円形状のチャンバー３１Ｃを備える、運転席用のエアバッグ装置２Ｃの平面図である。

図８において、チャンバー３１Ａは、４つの排出口３２ｃ１，３２ｃ２，３２ｄ，３２ｅと、壁部３０Ａとを有する。壁部３０Ａは、壁部３０Ａの側面に設けられた４つの外面３３ｃ１，３３ｃ２，３３ｃ３，３３ｅを有する。４つの排出口３２ｃ１，３２ｃ２，３２ｄ，３２ｅは、壁部３０Ａの側面に設けられている。排出口３２ｃ１は、外面３３ｃ１と外面３３ｃ２との間に位置し、排出口３２ｃ２は、外面３３ｃ２と外面３３ｃ３との間に位置し、排出口３２ｄは、外面３３ｃ３と外面３３ｅとの間に位置し、排出口３２ｅは、外面３３ｅと外面３３ｃ１との間に位置する。チャンバー３１Ａは、噴出ガスを排出方向Ｃｃ１に排出口３２ｃ１から排出し、且つ、噴出ガスを排出方向Ｃｃ２に排出口３２ｃ２から排出し、且つ、噴出ガスを排出方向Ｃｄに排出口３２ｄから排出し、噴出ガスを排出方向Ｃｅに排出口３２ｅから排出する。

エアバッグ装置２Ａの平面視で、壁部３０Ａは、排気孔１１とインフレータ２０との間に位置する外面３３ｃ２を有する。これにより、チャンバー３１が排気孔１１側に倒れることで、壁部３０は排気孔１１を外面３３ｃ２で部分的に閉塞できる。

図９において、チャンバー３１Ｂは、４つの排出口３２ｆ，３２ｇ，３２ｈ，３２ｉと、壁部３０Ｂとを有する。壁部３０Ｂは、壁部３０Ｂの側面に設けられた４つの外面３３ｆ，３３ｇ，３３ｈ，３３ｉを有する。４つの排出口３２ｆ，３２ｇ，３２ｈ，３２ｉは、壁部３０Ｂの側面に設けられている。排出口３２ｆは、外面３３ｉと外面３３ｆとの間に位置し、排出口３２ｇは、外面３３ｆと外面３３ｇとの間に位置し、排出口３２ｌは、外面３３ｇと外面３３ｈとの間に位置し、排出口３２ｉは、外面３３ｈと外面３３ｉとの間に位置する。チャンバー３１Ｂは、噴出ガスを排出方向Ｃｆに排出口３２ｆから排出し、且つ、噴出ガスを排出方向Ｃｇに排出口３２ｇから排出し、噴出ガスを排出方向Ｃｈに排出口３２ｈから排出し、噴出ガスを排出方向Ｃｉに排出口３２ｉから排出する。

エアバッグ装置２Ｂの平面視で、壁部３０Ｂは、排気孔１１とインフレータ２０との間に位置する外面３３ｆを有する。これにより、チャンバー３１が排気孔１１側に倒れることで、壁部３０は排気孔１１を外面３３ｆで部分的に閉塞できる。

図１０において、チャンバー３１Ｃは、４つの排出口３２ｊ，３２ｋ，３２ｌ，３２ｍと、壁部３０Ｃとを有する。壁部３０Ｃは、壁部３０Ｃの側面に設けられた外面３３ｊを有する。４つの排出口３２ｊ，３２ｋ，３２ｌ，３２ｍは、壁部３０Ｃの上面に設けられている。チャンバー３１Ｃは、噴出ガスを４つの排出口３２ｊ，３２ｋ，３２ｌ，３２ｍから排出する。

エアバッグ装置２Ｃの平面視で、壁部３０Ｃは、排気孔１１とインフレータ２０との間に位置する外面３３ｊを有する。これにより、チャンバー３１が排気孔１１側に倒れることで、壁部３０は排気孔１１を外面３３ｊで部分的に閉塞できる。

次に、排気孔１１の閉塞率とエアバッグ１０の内圧保持効果との関係について、実際に評価した結果を示す。

図１１は、チャンバー３１の壁部３０が排気孔１１を部分的に閉塞している状態の一例を模式的に示す断面図である。図１２は、図１１の矢印Ｂの矢視図であり、チャンバー３１の壁部３０が排気孔１１を部分的に閉塞している状態の一例を模式的に示す平面図である。図１１，１２には、先端部３６が排気孔１１を部分的に閉塞している状態の一例が示されている。

図１４は、図１３に示される排気孔１１の閉塞率とエアバッグ１０の内圧保持効果との関係について、実際に評価した結果を示す。図１４は、図１３のように排気孔１１の閉塞率を変えて、エアバッグ１０がインパクタにぶつかるときのインパクタの加速度の時間的推移を実測した結果の一例を示す。図１４の縦軸は、インパクタの加速度を示す。インパクタの加速度は、エアバッグ１０の内圧の大きさを評価可能な指標であり、インパクタの加速度が大きいほど、エアバッグ１０の内圧が高いことを表す。

図１２，１３において、壁部３０の先端部３６が排気孔１１を排気孔１１の径方向に閉塞している長さをａ、排気孔１１の径をｂとする。ａは、排気孔１１の縁１１ａから先端部３６の先端３５までの径方向の長さである。また、壁部３０の先端部３６が排気孔１１を閉塞している面積をｗ、排気孔１１の面積をＷとする。

図１４に示されるように、閉塞率がｄ２，ｄ３，ｄ４の場合、閉塞率がｄ１の場合及びチャンバー３１が無いｄａの場合に比べて、エアバッグ１０の内圧が保持される期間を長くすることができる。

閉塞率がｄ２，ｄ３，ｄ４の場合、ｂに対するａの割合は４０％以上７３％以下であり、Ｗに対するｗの割合は３７％以上７９％以下である。この場合、図１４に示されるように、エアバッグ１０の内圧を、所定の圧力値以下に抑制し且つ所定時間以上保持することができる。

これに対し、ｂに対するａの割合が４０％未満又はＷに対するｗの割合が３７％未満である場合（つまり、ｄ１，ｄａの場合）、図１４に示されるように、エアバッグ１０の内圧を、所定時間以上保持することができない。また、ｂに対するａの割合が７３％超過又はＷに対するｗの割合が７９％超過である場合（つまり、ｄ５，ｄ６，ｄ７の場合）、図１４に示されるように、エアバッグ１０の内圧を、所定の圧力値以下に抑制することができない。

以上、エアバッグ装置を実施形態により説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。他の実施形態の一部又は全部との組み合わせや置換などの種々の変形及び改良が、本発明の範囲内で可能である。

例えば、排気孔の数は、一つに限られず、複数でもよい。

１，２，２Ａ，２Ｂ，２Ｃ エアバッグ装置
１０ エアバッグ
１１ 排気孔
１１ａ 縁
１２ 第１のパネル
１３ 第２のパネル
１４ 外縁部
１５ 内部空間
１６ ガス
２０ インフレータ
２１ リテーナ
２２ 収納部
２２ａ 収納壁
３０，３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ 壁部
３１，３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ チャンバー
３２，３２ａ〜３２ｍ 排出口
３３，３３ａ〜３３ｊ 外面
３４ 内面
３５ 先端
３６ 先端部
４０ 車内部材

Claims (4)

1. 排気孔が設けられたエアバッグと、
   前記エアバッグを膨張させるガスを噴出するインフレータと、
   前記エアバッグ内で前記インフレータを収容するチャンバーとを備え、
   前記チャンバーは、前記インフレータから噴出された噴出ガスを前記エアバッグ内に排出する排出口と、前記噴出ガスを前記排出口に誘導する壁部とを有し、
   前記壁部は、前記チャンバーが前記排気孔側に倒れた状態で前記排気孔を部分的に閉塞可能な外面を有する、エアバッグ装置。
2. 前記外面は、前記チャンバーが前記排気孔側に倒れた状態で前記排気孔から突出可能な先端部を有する、請求項１に記載のエアバッグ装置。
3. 前記壁部が前記排気孔を前記排気孔の径方向に閉塞している長さをａ、前記排気孔の径をｂとするとき、ｂに対するａの割合は、４０％以上７３％以下である、請求項１又は２に記載のエアバッグ装置。
4. 前記壁部が前記排気孔を閉塞している面積をｗ、前記排気孔の面積をＷとするとき、Ｗに対するｗの割合は、３７％以上７９％以下である、請求項１又は２に記載のエアバッグ装置。

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