JP3982740B2 - 乗員拘束用エアバッグ - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、乗員拘束装置に用いられる乗員拘束用エアバッグに関する。
【0002】
【従来の技術】
自動車の衝突時等に発生する衝撃から乗員を保護する乗員拘束装置であるエアバッグ装置は、瞬時に膨張して乗員の動きを拘束するエアバッグと、エアバッグにガスを供給するインフレータとを含んで構成されている。
エアバッグ装置の構成要素であるエアバッグは、乗員に向かって突出するように膨張する袋体から構成されており、エアバッグには乗員の動きを拘束する際に、衝撃を効果的に吸収するために、エアバッグからガスを抜くベントホールが形成されている。
【0003】
また、膨張時の突出量を制限するために、エアバッグには、その内部にストラップが縫合されているものがある。
このストラップは、一端がエアバッグ内部において、インフレータの挿入口の近傍に縫合され、他方がエアバッグ内部の対向する位置に縫合されており、ストラップの長さによって膨張時のエアバッグの突出量を制限している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このようなエアバッグは、ストラップによってエアバッグが突出しようとする力を抑える反作用として、膨張完了時にエアバッグが揺動することがあった。ここで、エアバッグで乗員を確実に拘束し、保護するためには、エアバッグの摺動は最小限に止めることが望ましい。
また、エアバッグに形成されたベントホールからは、常にガスが抜けるので、エアバッグを迅速に膨張させるためには、インフレータのガス発生量をその分だけ増加させる必要があり、インフレータの大型化や、重量増大の原因となっていた。
従って、本発明は、ストラップを有して突出量を制限する構成を有するエアバッグにおいて、エアバッグを迅速に、かつ、安定した形状で膨張させることを目的にする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
前記の課題を解決するための本発明の請求項1に係る発明は、自動車の乗員を衝撃から保護する乗員拘束装置に用いられ、インフレータが挿入される挿入口及びベントホールが形成された第一の基布と、第一の基布の外周縁において縫合された第二の基布で袋体を形成するエアバッグであって、挿入口の外周に縫合される本体と、本体から放射状に延びる帯体を備えた第一の補助部材と、第二の基布に中央部分が縫合される縫合部が形成されると共に、縫合部の外周に開口部を備えた第二の補助部材とを有し、第一の補助部材の帯体の先端部は、第二の補助部材の開口部を挿通した後に第一の基布に縫合される構成を有し、膨張完了時に、第二の基布が、第一の補助部材及び第二の補助部材を介して第一の基布に連結されていると共に、前記第一の補助部材の前記帯体の先端部は、前記第二の補助部材の前記縫合部よりも、前記第一の基布の外周縁に近い位置に縫合されている乗員拘束用エアバッグとした。
【0006】
このような構成を有する乗員拘束用エアバッグは、エアバッグを構成する要素のうち、乗員側に位置する第二の基布に縫合されている第二の補助部材が、膨張時には第一の補助部材を介して第一の基布を吊り上げる構成を有している。ここで、第一の補助部材は、本体と帯体の先端部とにおいて第一の基布に縫合されているので、第一の基布は、本体と帯体の先端部とを起点とする広い領域においてストラップに吊り上げられることになる。このように第一の基布の広い領域と、第二の基布とを連結させることで、エアバッグの揺動を速やかに収斂する。
【0009】
【発明の実施の形態】
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。
図1は、本実施形態におけるエアバッグ装置の側部断面図であり、図2はエアバッグが膨張した状態を示す一部断面図である。また、図3はエアバッグの分解図であり、図4はエアバッグを構成する第一の基布及び第一の補助部材並びに第二の補助部材を組み立てた状態を示す平面図である。
【0010】
図1に示すように、乗員拘束装置であるエアバッグ装置1は、ガスを発生させるインフレータ2と、インフレータ2からのガスにより膨張するエアバッグ3とが、ボルト4でリテーナ5に一体に固定され、さらにエアバッグ3を樹脂製のカバー6で覆うことにより構成されている。本実施形態におけるエアバッグ装置1は、運転席に着座している乗員を衝撃から保護するために用いられる。従って、エアバッグ装置1は、ステアリングシャフト7の先端に固定されるステアリングホイール8のボス9に配設されている。
【0011】
このエアバッグ装置1において、エアバッグ3は、インフレータ2及びリテーナ5と、カバー6が形成する空間内に折り畳まれて収容されている。このエアバッグ3の構成について図2、図3及び図4を用いて、以下に説明する。
図2は、エアバッグ3がインフレータ2から噴出されたガスで膨張した状態を示している。このエアバッグ3は、インフレータ2側に位置する第一の基布である下側基布11と、乗員側(矢印Xの方向)に位置する第二の基布である上側基布12とを有し、その内部に第一の補助部材である十文字布15と、第二の補助部材である円盤布16が縫合された構成になっている。
【0012】
また、エアバッグ3の分解斜視図である図3に示すように、下側基布11は、インフレータ2を挿入する挿入口10を有し、エアバッグ3を膨張させたガスを大気に排出する際に用いられるベントホール13と、ボルト4を挿通させるための貫通穴14が形成されている。
上側基布12は、乗員の上半身に当接する部分であり、下側基布11の挿入口10に対向する位置が乗員に向けて最も突出する天頂部12Aである。
下側基布11と上側基布12は、それぞれの外周縁において縫合されて袋形状をなす。なお、下側基布11と上側基布12は、ナイロン、ポリエステル等の織布からなり、エアバッグ3の内面となる裏面は耐熱性向上のためにゴム等のコーティングが施されている。
【0013】
また、十文字布15は、開口17が中央部分に形成された円形の本体18から等間隔に放射状に四本の帯体19が延設された形状を有している。また、本体18には、ボルト4を挿通させるための貫通穴25が開口17の周囲に形成されている。
さらに、円盤布16は、中央部分に開口20が形成され、その外側には、円周方向に等間隔に四つの開口部21が形成されている。この四つの開口部21により円盤布16は、内環22と外環23とが四本のストラップ24で連結された形状になっている。
【0014】
このような構成を有する十文字布15と円盤布16は、図2に示すように上側基布11と下側基布12のそれぞれに縫合されている。
図2に示すように円盤布16は、内環22が上側基布12の天頂部12Aに縫合され、縫合部31Aが形成されている。
また、十文字布15は、帯体19と、円盤布16のストラップ24とが開口10を中心として異なる位相になるように、下側基布11に縫合される。
より詳細には、最初に十文字布15の本体18が、その内縁部及び外縁部においてそれぞれ縫合部32A及び縫合部32Bが形成されることで下側基布11に縫合される。下側基布11に縫合された本体18は、下側基布11をリテーナ5(図1参照)に固定する際の補強部材となる。さらに、図3の矢印及び仮想線に示すように十文字布15の各帯体19は、その先端部19Aを円盤布16の開口部21を下側から上側に向けて挿通させた後に下側基布11に縫合され、縫合部33A(図2参照)が形成されている。このようにして下側基布11に十文字布15が縫合されると、組み立て図である図4に示すように十文字布15の帯体19によって、下側基布11に形成された二つのベントホール13が塞がれる。なお、図4においてベントホール13は破線で示されている。
【0015】
このような内部構成を有するエアバッグ3が膨張すると、図2に示すように円盤布16は、内環22が上側基布12に従い矢印Xで示す乗員方向である上側に位置し、十文字布15は下側基布11に縫合された状態を保つ。
この状態を円盤布16のストラップ24を中心に考えると、ストラップ24は、上側に位置する内環22と、下側に位置する外環23により上下に引っ張られ延びきった状態になる。また、外環23は、ストラップ24と帯体19により上下に引っ張られて、円周方向に波打つように変形している。そして、帯体19を中心に考えると、帯体19は外環23により上方に引っ張られている。これらの部材19、22、24、23は全く伸縮しない布、又は、ほとんど伸縮しない布から構成されているため、エアバッグ3が乗員に向けて突出する突出量は、これらの部材19、22、24、23の長さや、取り付け位置により制限される。
【0016】
ここで、十文字布15の本体18はリテーナ4に固定されているので、帯体19が上方に引っ張られることで、帯体19の先端部19Aが縫合されている下側基布11が上側に引っ張られるようにして持ち上げられる。つまり、下側基布11は、ストラップ24等を介して、上側基布12の天頂部12Aに吊り上げられるようになっており、このときの十文字布15と円盤布16は、エアバッグ3内において断面視で、下側に脚部が広がる台形に近い形状を形成している。
【0017】
このような十文字布15と円盤布16の作用と効果について、エアバッグ装置1の作動手順に従いながら、さらに詳細に説明する。なお、図5は膨張初期段階におけるエアバッグを模式的に表した断面図であり、図6は膨張完了後のエアバッグを模式的に表した断面図である。
【0018】
自動車の衝突等により発生した衝撃を加速度センサが検知すると、図1に示すインフレータ2は、図示しない制御装置からの作動信号を受けてガスを噴出口2Aから噴出して、エアバッグ3内にガスを供給する。
ガスが供給されたエアバッグ3は、膨張を開始してカバー6の脆弱部6Aを破壊して、カバー6を押しのけるようにして乗員に向けて突出する。このとき、インフレータ2からのガスは、十文字布15の円形布体18や帯体19にガイドされて図5に示す白矢印のようにエアバッグ3の天頂部12Aに向かって流れる。従って、エアバッグ3は最初に天頂部12Aが乗員に向かう方向である矢印Xの方向に突出する。また、これに伴い、円盤布16の外環23、及び、十文字布15の帯体19は、天頂部12Aに縫合されている内環22に黒矢印で示すように引っ張られるので、帯体19が縫合されている下側基布11もカバー6から飛び出す。
【0019】
ここで、この段階におけるエアバッグ3の内部には、前記した白矢印のようなガスの流れができることによって、内圧分布が不均一になることが知られており、特に、エアバッグ3のあまり膨らんでいない外周部分の圧力は、わずかではあるが、外気より低い負圧になっていると言われている。従って、下側基布11のうち、十文字布15の帯体19と重ね合わされるようにして折り畳まれていた部分は、帯体19に吸い付くようにして、その動きに追従する。つまり、ベントホール13は、帯体19に塞がれたままの状態を保っている。この状態は、エアバッグ3がある程度膨張するまで持続される。従って、本実施形態によれば、膨張の初期段階において十文字布15の帯体19がベントホール13を閉塞するので、エアバッグ3の膨張完了までに要する時間の短縮、及び、膨張に要するガス量の低減を図ることができる。
【0020】
円盤布16のストラップ24が延びきるとエアバッグ3の天頂部12Aの突出は止まり、ガスはエアバッグ3の外周部分へと供給され始める。これに伴い、膨張の初期段階において乗員の方向に向かっていたエアバッグ3が展開しようとする力は、エアバッグ3の外周方向に分散されるので、エアバッグ3は全体が揺動することがある。しかし、本実施形態においては、図6に示すように、エアバッグ3の天頂部12Aから延びるストラップ24の各々が、位相の異なる二つの帯体19で支持される構成になっており、さらに一つの帯体19は、その先端部19A及び本体18の二箇所において下側基布11に縫合されているため、上側基布12の天頂部12Aの付近が下側基布11の広い範囲で、かつ、前記したように下側に脚部が広がる台形となるように支持される構成になっている。よって、インフレータ2の近傍のみで天頂部12Aを支持する構成に比べて、エアバッグ3の揺動を速やかに収斂させることができる。
【0021】
また、膨張に伴う揺動が収斂し、展開を完了したエアバッグ3は、その内部の圧力がほぼ均一になることから、帯体19とベントホール13との間にもガスが流れこんで、図2及び図6に示すように両者は離間する。この状態で、乗員がエアバッグ3に当接すると、エアバッグ3を潰すような外力が働き、ベントホール13からガスが排気されることで、エアバッグ3が偏平して、乗員の衝撃を吸収する。
ここで、エアバッグ3は、十文字布15の働きにより、その形状が丸くなろうとする力、いわゆる回復力が発生して、拘束性能が安定化される。
【0022】
なお、本発明は前記の実施形態に限定されずに広く応用することができる。
例えば、図7に示すように、ベントホール13の形成位置を円盤布16の外環23に配置することもできる。この場合は、エアバッグ3の膨張の初期段階において外環23と下側基布11が密接することにより、ベントホール13からのガスの排気を大幅に抑制することができる。図7において円盤布16が、外環23のうち、ストラップ24に連なる部分以外の領域においてベントホール13を閉塞しているのは、エアバッグ3の膨張時にストラップ24に引っ張られて外環23が変形した場合に、下側基布11と外環23が離間して、ベントホール13からガスが排気されることを防止するためである。
【0023】
また、第一の補助部材は、十文字布15の形状に限定されずに、帯体19の数や、その配置も任意に選択することができる。ただし、エアバッグ3の揺動の収斂性の観点からは帯体19は三本以上であることが望ましい。さらに、第二の補助部材は、円形状を有する円盤布に限定されずに、四角形状等の任意の形状を取ることができ、ストラップ24の数や、その配置も選択可能である。エアバッグ3の揺動の収斂性の観点からはストラップ24は三本以上であることが望ましいが、二本であっても良い。
【0024】
【発明の効果】
本発明の請求項1に係る発明によれば、エアバッグの乗員に向かう突出量を制限する乗員拘束用エアバッグにおいて、インフレータが挿入される側の基布を広い領域に渡って吊り上げることで、エアバッグの形状を整形する内部構成とした。従って、膨張時のエアバッグの揺動を速やかに収斂させることができ、エアバッグの形状を安定させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態における乗員拘束装置の断面図である。
【図2】本発明の実施形態におけるエアバッグの断面斜視図である。
【図3】本発明の実施形態におけるエアバッグの分解図である。
【図4】エアバッグを構成する第一の基布及び第一の補助部材並びに第二の補助部材を組み立てた状態を示す平面図である。
【図5】膨張初期段階のエアバッグを示す断面図である。
【図6】膨張完了時のエアバッグを示す断面図である。
【図7】本発明の実施形態におけるエアバッグを第一の基布及び第一の補助部材並びに第二の補助部材を組み立てた状態を示す平面図である。
【符号の説明】
1 エアバッグ装置 (乗員拘束装置)
2 インフレータ
3 エアバッグ
11 下側基布 (第一の基布)
12 上側基布 (第二の基布)
12A 天頂部
13 ベントホール
15 十文字布 (第一の補助部材)
16 円盤布 (第二の補助部材)
18 本体
19 帯体
19A 先端部
21 開口部
22 内環
23 外環
24 ストラップ
31A、32A、32B、33A 縫合部
Claims (1)
- 自動車の乗員を衝撃から保護する乗員拘束装置に用いられ、インフレータが挿入される挿入口及びベントホールが形成された第一の基布と、前記第一の基布の外周縁において縫合された第二の基布で袋体を形成するエアバッグであって、
前記挿入口の外周に縫合される本体と、前記本体から放射状に延びる帯体を備えた第一の補助部材と、前記第二の基布に中央部分が縫合される縫合部が形成されると共に、前記縫合部の外周に開口部を備えた第二の補助部材とを有し、
前記第一の補助部材の前記帯体の先端部は、前記第二の補助部材の前記開口部を挿通した後に前記第一の基布に縫合される構成を有し、
膨張完了時に、前記第二の基布が、前記第一の補助部材及び前記第二の補助部材を介して前記第一の基布に連結されていると共に、
前記第一の補助部材の前記帯体の先端部は、前記第二の補助部材の前記縫合部よりも、前記第一の基布の外周縁に近い位置に縫合されていることを特徴とする乗員拘束用エアバッグ。
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