JP3633871B2 - 平衡体積を有するエアバッグ - Google Patents

Description

【０００１】
（発明の背景および要約）
本発明は、エアバッグモジュール用の、特にカーテンエアバッグモジュール用のエアバッグに関する。自動車内には、多くの場合、搭乗者の安全性を高めるためにエアバッグモジュールが種々の場所に備えられている。これらのエアバッグモジュールは、万一の事故、すなわち車両の衝突の際に、ガス発生器によってガスで満たされるエアバッグを有している。これらのエアバッグが搭乗者のクションになり、それによって、搭乗者が車両の硬いまたは尖った部分での怪我から保護される。車両の搭乗者がエアバッグと衝突している間、エアバッグが、それと衝突している車両搭乗者のエネルギーを吸収できるように、そして衝突している車両搭乗者の運動を「ゆっくりと」遅くできるように、適当な減衰特性を有していることが重要である。
【０００２】
エアバッグのこのような減衰特性を確保するために、公知のエアバッグモジュールのエアバッグには、流出開口または流出弁を備えていることが多い。これらの流出開口は、搭乗者の衝突の際、特別に制御された方法でガスがエアバッグから周囲に逃げることを可能にし、それによってエアバッグの内圧が下げられ、エアバッグへの搭乗者の衝突が減衰される。さらに、エアバッグ全体、またはエアバッグの少なくとも一部をガス透過性の生地から作ることによって、生地を通してガスを周囲に逃がし、その結果として、搭乗者の衝突の際にエアバッグの内圧を下げることが可能であることが知られている。
【０００３】
最近は、長時間広げられていること、すなわちエアバッグが満たされた状態が可能な限り長く継続するエアバッグモジュールが用いられることがますます望まれている。これらのエアバッグモジュールは、特に、車両の長手方向に延びている横のルーフ部材の領域内で車両内の横に配置されている、いわゆるカーテンエアバッグモジュールである。このようなエアバッグモジュールのエアバッグは、万一の事故の際に、車両の横領域内で、実質的にサイドウインドウと搭乗者の頭との間で広がる。このようなエアバッグは、搭乗者の頭を、特に横衝突または車両の横転の際に保護するように意図されている。特に横転の場合、膨張したエアバッグが長時間広げられていることが、搭乗者を車両の横転動作の間ずっと保護することを可能にするために要求される。これらの広げられている時間は、公知の例えば車両のハンドル内に配置されているエアバッグモジュールの広げられている時間よりかなり長い。このために、このようなエアバッグモジュールの場合、膨らまされエアバッグの適度な減衰を得るための公知の解決策の構成では不十分である。流出開口の配置またはガス透過性生地の使用は、エアバッグからのガスの早すぎる流出を招き、その結果、エアバッグの膨らまされた状態での広げられている時間はかなり短くなる。比較的大容量のガスの供給を可能にする比較的大きいガス発生器を用い、その結果として早過ぎる時期に逃げるガスのいくらかを置き換えたとしても、膨らまされたエアバッグを充分な時間広げておくことはできない。流出開口なしで済ませば、ほとんどガスが流出しないエアバッグになる。このようにした場合、膨らまされたエアバッグを充分に長時間広げておくことはできるが、エアバッグへの搭乗者の衝突はほとんど減衰されず、その結果、搭乗者が怪我をする危険性がより大きくなる。
【０００４】
本発明の目的は、膨らまされた状態で長時間広げておくことが可能であり、同時に搭乗者が万一衝突した際に良好な減衰特性を有するエアバッグモジュール用の改善されたエアバッグを提供することにある。
【０００５】
この目的は、請求項１に特定された特徴を有する、エアバッグモジュール用のエアバッグによって達成される。好ましい実施態様が従属項から明らかになる。
【０００６】
本発明によるエアバッグは、万一の事故の発生時にガス発生器によってガスで満たされる第１のチャンバを有している。この状態では、エアバッグの少なくとも１つの第２のチャンバは、第２のチャンバが最初にはガスで満たされないように第１のチャンバから隔てられ、または分離されている。その後、搭乗者がエアバッグ、すなわちエアバッグの第１のチャンバと衝突すると、この第１のチャンバ内のガスの内圧が上昇し、弁装置が、ガスが第１のチャンバから第２のチャンバ内に流出することを可能にする流路を開放する。その結果、第１のチャンバ内の内圧を、搭乗者がエアバッグと衝突している間に下げることができ、それによって衝突が減衰される。総合的にいえば、第２のチャンバの体積に相当するだけの体積のガスが第１のチャンバから第２のチャンバ内に流出できるが、圧力が２つのチャンバ間で等しくなるまでであり、全てのガスが第１のチャンバから逃げるのではない。したがって、ガスを完全に流出させてしまうであろう、ガスが周囲に流出することを可能にする流出開口を開口することなく、搭乗者のエアバッグとの衝突を減衰させることが可能である。したがって、エアバッグが、搭乗者がエアバッグと衝突した後に、衝突を減衰させるのに必要なガスの量を超えて完全に空になることを防ぐことができる。ガスが、本発明によるエアバッグの第１のチャンバから第２のチャンバ内に流出した後、第１のチャンバの膨らまされた状態が、内圧が減じられてはいるが保たれ、その結果、搭乗者がさらに衝突したとしても十分な保護が確保される。したがって、エアバッグが膨らまされた状態で、非常に長時間広げておくことが可能となり、その結果、搭乗者が繰り返し衝突したとしても十分な保護が確保される。
【０００７】
さらに、搭乗者が第１のチャンバと衝突した後に満たされる第２のチャンバを、補足的な保護機構を担うように構成してもよい。第２のチャンバを、搭乗者を、エアバッグと万一さらに衝突する際に車両または車体の部品に接触することから保護し、こうして怪我をする危険性をさらに最小にするように構成してもよい。
【０００８】
個々のチャンバは、外を向いた気密構造であることが好ましい。こうすることで、ガスがエアバッグから外部に全く逃げないので、膨らまされた状態で非常に長時間広げておくことができる。搭乗者が第１のチャンバと衝突した場合、少なくとも１つの第２のチャンバの体積に相当するだけの体積のガスが第１のチャンバから第２のチャンバ内に逃げる。その後、第１のチャンバと第２のチャンバとの圧力が等しくなり、ガスが第１のチャンバからもエアバッグ全体からもさらに外部に逃げることはできない。しかしながら、熱的に作用するガス発生器が用いられる場合には、エアバッグは、高温状態で導入されたガスの冷却のためにその後潰れる。このようにして、気密構造であるにもかかわらず、エアバッグは、搭乗者を保護できる間、さらなる障害とはならない。
【０００９】
弁装置は、裂け開く合わせ目によって形成することが好ましい。第１のチャンバと第２のチャンバは、合わせ目が裂けて開いた際、流路が第１のチャンバと第２のチャンバの間で開放されるように、このような裂け開く合わせ目によって隔てられている。裂け開く合わせ目は、一定の力が作用すると裂けて開く所定の割れ位置を形成するように構成されている。このような力は、第１のチャンバ内が、搭乗者が衝突することによって所定の内圧になると生じる。裂け開く合わせ目の強さは、車両の種類やエアバッグが取り付けられる場所に応じた望ましい圧力に正確に合わせて決めればよく、その結果、裂け開く合わせ目が、早すぎる時期、例えばエアバッグが満たされているときに開かないようにすることができる。
【００１０】
弁装置を、制限領域を形成するように構成することがさらに好ましい。弁装置が開かれた状態、すなわち第１のチャンバから第２のチャンバへの流路が開放されたときの弁装置の断面積を適切に選定することによって、第１のチャンバから第２のチャンバ内に流出するガスの速度を予め決める、すなわち設定することができる。このようにして、エアバッグの減衰特性を前もって正確に設定することができる。
【００１１】
エアバッグは、第１のチャンバが車両の側部領域内に搭乗者の頭の側部に向って広がり、一方第２のチャンバが頭の上に位置するように、カーテンエアバッグモジュール内に取り付けることができることが好ましい。エアバッグのこのような構成によって、万一の横衝突または車両の横転の際の、搭乗者の頭および肩の領域の最適な保護が可能である。特にこのようなエアバッグの場合、エアバッグが、起こり得る怪我から搭乗者を保護するために、横転動作の間ずっと膨らまされているように、長時間広げられていることが望ましい。第２のチャンバを頭上領域に配置することにより、補足的な保護を、搭乗者が第１のチャンバと衝突した後に、その後同様に膨らまされる第２のチャンバによって確実に行うことができる。エアバッグが、シリコンコートされた、またはＰＵコートされた生地からなることがさらに好ましい。このような生地によって、エアバッグを実質的に完全に気密構造にでき、それによって、エアバッグを特に長時間広げられているようにできる。さらに、シリコンコートされた、またはＰＵコートされた生地は、容易に溶融接合できるという利点を有している。したがって、多数の生地片から作られるエアバッグを、溶融接合、例えば超音波溶融接合によって非常に低コストで製造することができる。このような溶融接合された合わせ目は、完全に気密構造に作ることができるという、一般的な合わせ目を超えた付加的な利点を有している。
【００１２】
裂け開く合わせ目は、溶融接合された合わせ目であることが好ましい。このように構成された裂け開く合わせ目は、特にエアバッグの他の合わせ目も溶融接合によって製造されている時はいつでも、同様に非常に低コストで製造できる。溶融接合される合わせ目の溶融接合の深さまたは幅を適切に選定することによって、第１のチャンバと第２のチャンバとの間の弁機構が、第１のチャンバが一定の内圧になった時に、第１のチャンバと第２のチャンバとの間の流れ移送を確実に開放するようにできる、合わせ目の望ましい裂け特性を設定することができる。
【００１３】
裂け開く合わせ目は、超音波溶融接合された合わせ目であることがさらに好ましい。超音波溶融接合によって、正確に範囲を限定して溶融接合される合わせ目を非常に低コストで形成できる。
【００１４】
本発明を、添付の図面を参照して、実施形態により以下に述べる。
【００１５】
示されているエアバッグ２は、２つのチャンバ４，６を有し、第１のチャンバ４が実際の保護機能を担っており、一方、第２のチャンバ６が、搭乗者の、第１のチャンバ４との衝突を減衰するための平衡体積を供する。ここに示されているエアバッグ２は、いわゆるカーテンエアバッグモジュール、すなわち車両の長手方向に延びている横のルーフ部材に沿って取り付けられるように意図されているモジュール用のエアバッグである。この目的のために、エアバッグ２は、第１のチャンバ４の上方にエアバッグの長手方向に延びている上部領域８で車両の横のルーフの領域内にしっかりと固定されている。
【００１６】
折り畳まれた状態では、エアバッグ２はルーフの裏張り内、すなわちルーフの裏張りと実際のルーフパネルとの間に位置している。広げられた、すなわち膨らまされた状態では、エアバッグ２の第１のチャンバ４は、搭乗者と車両のサイドウインドウとの間に配置されるように、サイドウインドウの上の、車両のルーフから始まって下方に延びている。同時に、エアバッグ２の第１のチャンバ４は、車両のＡピラーから始まってＣピラーまで、車両の長手方向に延びている。エアバッグ２、すなわち第１のチャンバ４の下部の２つの角すなわち端部の領域には固定用バンド１０がそれぞれ配置されており、それによってエアバッグ２がその下部領域でＡピラーまたはＣピラー上にしっかり保持されている。
【００１７】
上部領域８内には、エアバッグ２の後部領域、すなわちＣピラーに面している領域から車両の長手方向に実質的にエアバッグ２全体を通って延びている可撓性のホースから形成されているガス供給装置１２が配置されている。このホースは、素材、すなわちエアバッグ２の生地の２つの層を互いに結合している合わせ目１４，１６によってその位置に保持されている。ガス供給装置１２は、エアバッグ２の全長にわたって均等に配列されてエアバッグ２すなわち第１のチャンバ４がガスで均等に満たされることが可能なガス放出開口を有している。必要とされる体積のガスを発生するガス発生器が、エアバッグ２の後部領域、すなわちＣピラーに面している領域内で、ガス供給装置１２に接続されている。ガス供給装置１２を有する上部領域８の上には、エアバッグ２の第２のチャンバ６が、第１のチャンバ４に平行に、エアバッグ２の長手方向すなわち車両の長手方向に延びている。したがって、エアバッグ２が車両に取り付けられるときには、第２のチャンバ６は車両のルーフの領域内に配置される。合わせ目１６が、エアバッグ２の第１のチャンバ４と第２のチャンバ６を互いに隔てている。同時に、合わせ目１６は、それが開いて第１のチャンバと第２のチャンバとの間の流路を開放し、ガスが第１のチャンバ４から第２のチャンバ６内に流出できるようにするために、少なくとも一部が、裂け開く合わせ目として構成されている。
【００１８】
事故の発生時には、エアバッグモジュールのガス発生器が起動され、ガス供給装置１２によってガスがエアバッグ２内に供給される。この場合、ガスは最初第１のチャンバ４内に流れ、それを完全に満たし、一方、第２のチャンバ６はガスが通らないように合わせ目１６によって隔てられたままであり、したがって最初はガスで満たされない。その後、搭乗者が第１のチャンバ４と衝突すると、第１のチャンバ４の内圧が上昇し、強くなった力が合わせ目上に加わり、これによって裂け開く合わせ目１６が裂けて開き、第１のチャンバ４と第２のチャンバ６との間の接続部が開放される。その結果、ガスが第１のチャンバ４から第２のチャンバ６内に流出でき、第１のチャンバ４の内圧が下げられ、したがって搭乗者の、第１のチャンバ４との衝突が減衰される。しかしながら、この流出の際、制限された体積だけのガスが、圧力が２つのチャンバ４，６間で等しくなるように第２のチャンバ６が満たされるまで、第１のチャンバ４から逃げることができる。第１のチャンバ４と第２のチャンバ６が外部に向って、すなわち周囲に向って気密構造となっているので、それ以上のガスは第１のチャンバ４から逃げることができない。したがって、第１のチャンバ４も、少なくとも不完全にガスで満たされたままであり、それによって、搭乗者がさらに衝突することがあったとしてもやはり、適正な保護を行うことができる。さらに、満たされた第２のチャンバ６も、搭乗者が第２のチャンバ６と衝突することがあった場合に補足的な保護機能を果たす。第２のチャンバ６の大きさを選定することによって、万一搭乗者が第１のチャンバ４と衝突した際に第２のチャンバ６内に逃げるガスの体積を正確に設定することができ、その結果、万一搭乗者が衝突した際の望ましい減衰特性も予め正確に決めることができる。加えて、合わせ目１６全体を裂け開く合わせ目として構成せず、第１のチャンバ４から第２のチャンバ６内へのガス移送を制限する領域が形成されるように、部分的な領域だけで裂けて開くようにすることも可能である。これらの制限領域は、第１のチャンバ４から第２のチャンバ６内へのガスの移送を遅くする。したがって、制限領域の断面積を適切に設定することによって、減衰特性をそれぞれの取付け場所や車両の種類に正確に適合させることができるように、エアバッグの減衰特性に補足的に影響を与えることができる。
【００１９】
ここで示すエアバッグ２は、封鎖領域１８を付加的に有している。これらの封鎖領域１８は、エアバッグ２すなわち第１のチャンバ４を形成する生地の２つの層の間の合わせ目によって、第１のチャンバ４が満たされている間にガスで満たされない領域が生じるように形成されている。このようにして、エアバッグ２すなわち第１のチャンバ４を満たすのに必要なガスの体積が減少され、それによって、エアバッグ２をより迅速に膨らませることと、比較的小さいガス発生器を用いることが可能になる。封鎖領域１８，２０は、封鎖領域１８においては非常に小さく構成され、また封鎖領域２０においては搭乗者が衝突する可能性がない位置に配置されているので、エアバッグ２の保護機能を損なうことはない。エアバッグ２が自動車に取り付けられている場合、封鎖領域２０は、Ｂピラーの領域内、すなわち前部座席のヘッドレストの直ぐ隣りまたは後ろに配置されている。この領域は搭乗者または搭乗者の頭に近接していないので、この領域内では、エアバッグ２がいかなる保護も行う必要がない。
【００２０】
ここで示すエアバッグ２は、高い引き裂き力を呈し、同時に非常に気密構造である、シリコンコートされた、またはＰＵコートされた合成生地からなることが好ましい。さらに、このような生地は、必要な全ての合わせ目を生地の複数の層の溶融接合によって形成できるので、非常に低コストで製造できる。エアバッグ２全体は、実質的に、一方が他方の上に位置しており、周縁の領域で溶融接合された合わせ目２２によって互いに溶融接合されている２層の生地からなっている。加えて、封鎖領域１８，２０が他の溶融接合された合わせ目によって形成されており、ガス供給装置１２が中に取り付けられている上部領域８が、溶融接合された合わせ目１４と溶融接合された合わせ目１６とによって形成されている。加えて、合わせ目１６が、第１のチャンバ４と第２のチャンバ６をガスが通らないように互いに隔てている。しかしながらこの場合、合わせ目１６は、チャンバ４が一定の内圧になったときに開いて、第１のチャンバ４から第２のチャンバ６内へのガス移送を開放できるように、裂け開く合わせ目として構成されている。この目的のために、特に、溶融接合された合わせ目１６の強さをチャンバ４が一定の内圧になったときに開くように正確に設定するために、溶融接合された合わせ目１６の合わせ目深さ、または合わせ目幅を変化させることができる。ここで示す全ての溶融接合された合わせ目は、超音波溶融接合によって非常に簡単に、低コストな方法で作られることが有利である。同時に、溶融接合された合わせ目を高い品質にすることがさらにでき、その結果、溶融接合された合わせ目を適度に気密構造にすることができる。しかしながら、ここで示すエアバッグ２に備えられる裂け開く合わせ目を、溶融接合された合わせ目として形成する必要はなく、通常の構成のように縫い合わされた合わせ目としてもよい。
【００２１】
図を参照して上述したエアバッグ２は、いわゆるカーテンエアバッグモジュール用のエアバッグ２として設計されているが、２つのチャンバの、本発明による構成は他のエアバッグモジュールに用いてもよい。例えば、本発明によるエアバッグは、車両のダッシュボード、ハンドルまたはドアの領域内に配置されるようなエアバッグモジュールに用いてもよい。エアバッグが適切な減衰特性を有することに加えて、ガスが満たされたエアバッグが長時間広げられていることが望ましい場合はいつでも、用いることがふさわしい。万一満たされたエアバッグが最大限の時間広げられていることが要求されず、ガスが、延長された期間にわたって周囲に逃げることが望ましい場合には、補足的な流出開口または弁を、本発明によるエアバッグの場合、特に第２のチャンバに設けてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるカーテンエアバッグモジュールの平面図である。

Claims (8)

1. エアバッグモジュール用のカーテンエアバッグ（２）であって、
   外を向いた気密構造を有する第１のチャンバ（４）と、
   前記カーテンエアバッグ（２）の全長にわたって分散して配置され、前記第１のチャンバ（４）の全長にわたってガスを実質的に分配できる複数のガス放出開口を有するガス供給装置（１２）と、
   外へ向かって気密構造を有する少なくとも１つの第２のチャンバ（６）と、
   前記第１のチャンバ（４）の、搭乗者が衝突することができない部分に配置された、少なくとも１つの封鎖領域（１８，２０）と、
   前記第１のチャンバ（４）内が、搭乗者が前記カーテンエアバッグ（２）と衝突することによって所定の内圧に達した時にのみ、ガスが前記第１のチャンバ（４）から前記第２のチャンバ（６）内に流出するのを可能にする、裂け開く合わせ目によって形成されている弁装置（１６）と
   を有する、エアバッグモジュール用のカーテンエアバッグ。
2. 前記弁装置（１６）は、前記合わせ目の一部のみが裂け開くように構成されている、請求項１に記載のカーテンエアバッグ。
3. 前記第１のチャンバ（４）が、車両の横領域内で搭乗者の頭の横に向って広がることができ、一方前記第２のチャンバ（６）が頭の上に位置するように、カーテンエアバッグモジュール内に取り付けられている、請求項１から２のいずれか１項に記載のカーテンエアバッグ。
4. シリコンコートされた、またはＰＵコートされた生地からなる、請求項１から３のいずれか１項に記載のカーテンエアバッグ。
5. 前記裂け開く合わせ目（１６）が、溶融接合された合わせ目である、請求項１から４のいずれか１項に記載のカーテンエアバッグ。
6. 前記裂け開く合わせ目（１６）が、超音波溶融接合された合わせ目である、請求項５に記載のカーテンエアバッグ。
7. 前記ガス供給装置は柔軟なチューブで構成されている、請求項１に記載のカーテンエアバッグ。
8. 前記ガス供給装置は（１２）は、一方の合わせ目（１６）が前記裂け開く合わせ目（１６）である一対の合わせ目（１４，１６）の間に間隔をあけて配置され、かつ前記一対の合わせ目によって所定の位置に保持されている、請求項１に記載のカーテンエアバッグ。

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