JP4089532B2

JP4089532B2 - エアバッグ装置

Info

Publication number: JP4089532B2
Application number: JP2003196831A
Authority: JP
Inventors: 和彰尾藤
Original assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Current assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Priority date: 2003-07-14
Filing date: 2003-07-14
Publication date: 2008-05-28
Anticipated expiration: 2023-07-14
Also published as: JP2005029024A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両の乗員席前方のインストルメントパネルに設けられるエアバッグ装置に係り、特に、車両後方への展開速度を低減できるエアバッグ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
車両の乗員席の前方に配設されたインストルメントパネルの内部には乗員を保護するためのエアバッグ装置が内蔵されている。エアバッグ装置を構成するケースの内部にエアバッグを折り畳んで収納しておき、車両の衝突時にインフレータを作動させる。そして、発生する高圧のガスを前記エアバッグ内に導入することにより、エアバッグを乗員に向けて急速に膨張展開させ、慣性力による乗員の前方への移動を拘束するようにしている。
【０００３】
上記のようなエアバッグ装置として、特許文献１に開示されたものが提案されている。このエアバッグ装置は、エアバッグにインナバッグを設けることで、エアバッグの後方への初期展開速度を低減するようにしたものである。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１１−１７０９５５号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１に開示されたエアバッグ装置では、インナバッグでエアバッグの一部をインストルメントパネルやウインドシールドに押圧する必要があり、エアバッグ装置の車両搭載位置が限られていた。
【０００６】
本発明は、車両搭載自由度が高く、エアバッグの初期展開速度を低減できるエアバッグ装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、インストルメントパネルに設置され、車両の衝突時に加速度センサーからの信号によりインフレータを作動させ、発生したガスによりエアバッグをウインドシールドからインストルメントパネルにわたる後方で膨張展開させて乗員を保護するエアバッグ装置において、前記エアバックは外側シートと内側シートからなる膨張部を備え、前記膨張部は上下方向に貫通する貫通穴が形成されることによって該貫通穴における車両の前側及び後側に前記膨張部が形成されて筒状をなし、前記膨張部の膨張完了状態では前記膨張部の内側シートが接触することによって前記貫通穴が実質的に閉鎖されるように構成したことを要旨とする。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１において、前記筒状の膨張部の内部には前記インフレータのガス噴射口の付近に位置して、噴射されたガスを左右方向に偏向するためのガス流偏向手段が設けられていることを要旨とする。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項１又２において、前記筒状の膨張部の上部には、前記膨張部の車幅方向への膨張量を規制する上部幅規制部材が設けられていることを要旨とする。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、請求項３において、前記筒状の膨張部の下部には、前記膨張部の車幅方向への膨張量を規制する下部幅規制部材がエアバッグの前端部又は後端部に設けられていることを要旨とする。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、請求項４において、前記貫通穴を形成する内側シートは、外側シートよりもテンションが弱くなるように設定されていることを要旨とする。
【００１２】
請求項６に記載の発明は、請求項１において、前記貫通穴はインストルメントパネルの後方に形成されるようにしたことを要旨とする。
（作用）
請求項１に記載の発明では、インフレータからエアバッグに導入されたガスは、筒状の膨張部の一部に導入される。そして、エアバッグは該一部から、筒状の膨張部の周方向即ち車両左右方向に順次膨張する。このとき、エアバッグの内側には貫通穴が設けられているため、左右方向に大きく広がることが可能で、その結果、後方への展開速度が低減する。そして、膨張完了後は貫通穴が閉鎖されるので、乗員を効果的に拘束することができる。そして、展開速度の低減にインストルメントパネル等の車両部材が関与していないため、車両への搭載自由度が高い。
【００１３】
請求項２に記載の発明では、インフレータのガス噴射口から噴射されたガスがガス偏向手段によって左右方向に偏向され、一層エアバッグが左右方向に大きく広がる。このため、より展開速度が低減する。
【００１４】
請求項３記載の発明では、上部幅規制部材によって膨張完了時の筒状の膨張部の上部幅が規制されるので、乗員の拘束がより確実になされる。
請求項４記載の発明では、下部幅規制部材によって膨張完了時の筒状の膨張部の下部幅が規制されるので、乗員の拘束がより確実になされる。
【００１５】
請求項５記載の発明では、内側シートのテンションを弱くしたので、対抗する内側シートは互いに大きな面積で接触し、乗員拘束時に内側シートが互いに滑ってエアバッグの膨張形状が大きく変形することを防止するので、乗員の拘束性を一層確実なものとすることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化したエアバッグ装置の一実施形態を図１〜図８に従って説明する。
【００１７】
図２に示すように、車両１１の床面１２には着座部１３と背もたれ部１４とにより構成された乗員席１５が車両進行方向の前後位置調節可能に配設されている。乗員席１５の前方にはインストルメントパネル１６が配設されている。前記インストルメントパネル１６の内部には、該インストルメントパネル１６の上面と、このインストルメントパネル１６の上方に位置するウインドシールド１７の内面と、前記乗員席１５に着座した乗員との間に膨張展開されるエアバッグ２３を備えたエアバッグ装置２１が収容されている。
【００１８】
前記エアバッグ装置２１は、インストルメントパネル１６の内部に収容固定された収容ケース２２と、該収容ケース２２の内部に折り畳んで収容されたエアバッグ２３と、収容ケース２２の底部を貫通するように配置され、かつ前記エアバッグ２３に高圧のガスを供給して膨張展開させるための噴射口２４ａを有するインフレータ２４とにより構成されている。そして、車両１１の衝突を検出する加速度センサー（図示略）からの検出信号に基づいてインフレータ２４が起動されると、インフレータ２４内から高圧のガスがエアバッグ２３内に供給される。これによってエアバッグ２３が膨張展開され、乗員席１５に着座した乗員の保護を行うようになっている。
【００１９】
次に、前記エアバッグ２３の構成について説明する。
このエアバッグ２３は、図３の膨張完了状態の平面に示すように、車両進行方向の前側に位置する第１正面外側シート２５ａと、この第１正面外側シート２５ａの車幅方向の左右両側に一体に形成され、かつ後方に展開される左外側シート２５ｂ及び右外側シート２５ｃとからなる外側シート２５を備えている。そして、前記左外側及び右外側シート２５ｂ，２５ｃの後端縁には乗員の前方への移動を規制する第２正面外側シート２６の左右両側縁が縫着されている。又、前記外側シート２５の内側には、該外側シート２５とほぼ同じ形状に形成された内側シート２７の下端縁及び上端縁が縫着されている。この内側シート２７は、第１正面内側シート２７ａと、該第１正面内側シート２７ａの左右両側に一体に形成された左内側シート２７ｂ及び右内側シート２７ｃとにより構成されている。前記左内側及び右内側シート２７ｂ，２７ｃの後端縁には、前記第２正面外側シート２６とほぼ同じ形状に形成さた第２正面内側シート２８の左右両側縁が縫着されている。さらに、前記第２正面外側シート２６及び第２正面内側シート２８の上下両端縁も縫着されている。
【００２０】
図４に示すように、前記左外側シート２５ｂと左内側シート２７ｂの下端縁は縫製糸３３によって縫着され、右外側シート２５ｃと右内側シート２７ｃの下端縁も縫製糸３３によって縫着されている。同様に左外側シート２５ｂ、左内側シート２７ｂの上端縁は縫製糸３４によって、右外側シート２５ｃと右内側シート２７ｃの上端縁も縫製糸３４によって縫着されている。
【００２１】
図５に示すように、前記第１正面外側シート２５ａ、第１正面内側シート２７ａの下端縁は縫製糸３３によって縫着され、上端縁は縫製糸３４によって縫着されている。又、第２正面外側シート２６、第２正面内側シート２８の下端縁は前記縫製糸３３によって縫着され、上端縁は前記縫製糸３４によって縫着されている。
【００２２】
図３に示すようにエアバッグ２３の通常の膨張完了時において、前記第１正面外側シート２５ａと第１正面内側シート２７ａとの間には、前側膨張部２９が形成されるようになっている。又、前記左外側シート２５ｂと左内側シート２７ｂとの間には左側膨張部３０が形成され、右外側シート２５ｃと右内側シート２７ｃとの間には、右側膨張部３１が形成されるようになっている。さらに、第２正面外側シート２６と第２正面内側シート２８との間には、後側膨張部３２が形成されるようになっている。
【００２３】
この実施形態では、前記前側膨張部２９、左側及び右側膨張部３０，３１、後側膨張部３２は、それらの内部において互いに前後方向に連通されていて、全体として筒状の膨張部Ｂが形成されている。この筒状の膨張部Ｂの内側には上下方向に貫通する貫通穴Ｈが形成されるようになっている。
【００２４】
図８は前記エアバッグ２３を構成するための外側シート２５、第２正面外側シート２６、内側シート２７及び第２正面内側シート２８、第１正面外側シート２５ａに形成されたインフレータ挿通穴２５ｄ付近を補強するための補強布３５及び縫製糸を保護する保護布４１の展開状態を示す。前記補強布３５及び保護布４１には、インフレータ挿通穴３５ａ，４１ａが形成されている。前記左外側及び右外側シート２５ｂ，２５ｃにはベントホール２５ｅが形成され、エアバッグ２３の膨張展開の最終段階でガスを外部に放出してエアバッグ２３が収縮されるようになっている。前記第１正面外側シート２５ａ、補強布３５及び保護布４１には、前記インフレータ挿通穴２５ｄ，３５ａ，４１ａを取り囲むように４カ所にボルト挿通孔２５ｆ，３５ｂ，４１ｂが形成されている。
【００２５】
図８に示す各シートを用いてエアバッグ２３を製造する方法について説明する。
最初に、前記外側シート２５の第１正面外側シート２５ａの内表面側（図８の紙面表側）にインフレータ挿通穴２５ｄと対応して補強布３５を複数枚（図５では１枚のみ図示）積層して載せる。次に、その上面に保護布４１を載せる。そして、これらのシート２５ａ、補強布３５及び保護布４１を円環状に縫製糸Ｅにより縫製して互いに連結する。
【００２６】
次に、図８に示す外側シート２５の中央部下側に位置する下端縁Ｅ１と、内側シート２７の下端縁Ｅ１′とを縫製糸により縫着する。次に、外側シート２５の一端縁Ｅ２と、第２正面外側シート２６の左端縁Ｅ２′とを縫製糸により縫着する。外側シート２５の他端縁Ｅ３と、第２正面外側シート２６の右端縁Ｅ３′とを縫製糸により縫着する。さらに、内側シート２７の一端縁Ｅ４と、第２正面内側シート２８の右端縁Ｅ４′とを、又、内側シート２７の他端縁Ｅ５と、第２正面内側シート２８の左端縁Ｅ５′とをそれぞれ縫製糸により縫着する。さらに、第２正面外側シート２６の下端縁Ｅ６と第２正面内側シート２８の下端縁Ｅ６′とを縫製糸により縫着する。
【００２７】
次に、外側シート２５、第２正面外側シート２６、内側シート２７及び第２正面内側シート２８を反転する。その後、外側シート２５と第２正面外側シート２６の上端縁Ｅ７，Ｅ７′及び内側シート２７と第２正面内側シート２８の上端縁Ｅ８，Ｅ８′を縫製糸によって縫着する。このようにして、エアバッグ２３の製造が行われる。
【００２８】
このようにして構成されたエアバッグ２３は、図５に示すように収容ケース２２の底板２２ａに対しインフレータ２４とともに取り付けられる。即ち、図５に示すように保護布４１の表面にインフレータ挿通穴３６ａ及びボルト３７の挿通孔３６ｂを有するリテーナ３６（図８参照）を接触する。収容ケース２２の底板２２ａに形成した取付穴２２ｂにインフレータ２４を貫通し、その外周に嵌合固定したフランジ２４ｂを前記底板２２ａの下面に接触する。さらに、前記ボルト３７の各挿通孔３６ｂ，３５ｂ，４１ｂ，２５ｆ、及び前記底板２２ａとフランジ２４ｂに形成したボルト挿通孔２２ｃ，２４ｃに４本のボルト３７を挿通する。そして、各ボルト３７にナットを螺合して、底板２２ａにエアバッグ２３を固定する。なお、エアバッグ２３は図示しないが折り畳まれた状態で収容ケース２２内に収容され、インストルメントパネル１６の上面にはエアバッグ２３の膨張展開時に破断されて開放される可破断部（図示略）が形成されている。
【００２９】
次に、前記のように構成したエアバッグ装置２１についてその動作を説明する。
図３は膨張完了時のエアバッグ２３の平面を、図５は図３の１−１線断面を、図６はエアバッグ２３の展開初期の平面図を表す。又、図７は図６の２−２線断面を表す。車両１１が例えば対向車に衝突して図示しない加速度センサーが作動されると、インフレータ２４が作動されて、図６に示すインフレータ２４の噴射口２４ａからエアバッグ２３の前側膨張部２９内にガスが供給される。これによってまず前側膨張部２９が膨張展開され、さらに前側膨張部２９の左右両側部から図６，７に矢印で示すようにガスが左側膨張部３０及び右側膨張部３１内に供給されて、左側及び右側膨張部３０，３１が膨張展開される。その後、左側及び右側膨張部３０，３１の先端縁から後側膨張部３２の内部にガスが供給され、後側膨張部３２が膨張展開される。
【００３０】
エアバッグ２３の膨張展開状態の最終段階において、ベントホール２５ｅによってガスが外部に排出され、エアバッグ２３の容積が減少して、乗員に対する過剰な押圧力が解消される。
【００３１】
エアバッグ２３の通常の膨張完了状態においては、図１，３に示すように前側膨張部２９を形成する内側の第１正面内側シート２７ａと、左側膨張部３０及び右側膨張部３１を形成する左内側シート２７ｂ、右内側シート２７ｃが互いに接触し、左内側及び右内側シート２７ｂ，２７ｃと、後側膨張部３２を形成する第２正面内側シート２８が接触される。これにより、貫通穴Ｈは完全に閉鎖される。なお、この状態において、貫通穴Ｈの大半はインストルメントパネル１６の後方に位置するように形成されている。貫通穴Ｈの前端部は図２に示すようにインストルメントパネル１６の後端より前方に位置していてもよい。
【００３２】
上記実施形態のエアバッグ装置によれば、以下のような特徴を得ることができる。
（１）エアバッグ２３の内側には貫通穴Ｈが設けられているため、導入されたガスは、まず前側膨張部２９を膨張させる。次いで、前側膨張部２９から左側及び右側膨張部３０，３１に流入したガスは、左側及び右側膨張部３０，３１を左右方向に押し広げながら順次膨張させる。その結果、後方への展開速度が低減する。そして、膨張完了後は貫通穴Ｈが閉鎖されるので、乗員を効果的に拘束することができる。又、展開速度の低減にインストルメントパネル１６、ウインドシールド１７等の車両部材が関与していないため、車両への搭載自由度が高い。
【００３３】
（２）膨張完了状態では、完全に貫通穴Ｈが閉鎖され、左右の膨張部３０，３１が後側膨張部３２を支えるよう位置しているので、膨張完了後に後側膨張部３２の後面に乗員が侵入してきても、効果的に乗員を拘束できる。なお、膨張完了時に貫通穴Ｈが実質的に閉鎖（内側シートの周長の５０％以上が接触）していれば、完全に閉鎖（内側シートの全周が接触）した場合とほぼ同等の効果を得られるため、貫通穴Ｈは完全に閉鎖される必要はない。
【００３４】
（３）また、万一エアバッグ２３の展開過程で後側膨張部３２が障害物に接触しても、未だ閉鎖されていない貫通穴Ｈが後側膨張部３２の変形を許容するので、後側膨張部３２が障害物を強く押圧するのを抑制できる。
【００３５】
（４）さらに、万一インストルメントパネル１６の後方でインストルメントパネル１６と同程度の高さに障害物があっても、下方へ展開してくるエアバッグ２３の未だ閉鎖されていない貫通穴Ｈに障害物が侵入するのみで、障害物への影響は抑制できる。
【００３６】
次に、この発明の別の実施形態を図９〜図１１に基づいて説明する。
図９はエアバッグ２３を構成する各シート等の展開正面図、図１０はエアバッグ２３の膨張初期状態の平面図、図１１は図１０のインフレータ２４及び表裏一体部４４を通る拡大断面図である。
【００３７】
この実施形態においては、前記インフレータ２４の噴射口２４ａから前側膨張部２９内に噴射されたガスを左右方向に偏向することによりエアバッグ２３が左右方向に幅広く膨張展開されるようにしたものである。このエアバッグ２３を製造するに際して、図９に示すように外側シート２５の内面側に補強布４２の外周縁Ｅ９を縫製糸により縫着する。これと同様にして内側シート２７の内面にも補強布４３の外周縁Ｅ９を縫製糸により縫着する。次に、図１１に示すように補強布４２，４３の左右両側部と対応する楕円形状の領域Ｅ１０を縫製糸によって縫着する。これによって、外側シート２５と内側シート２７の間に表裏一体部４４が形成され、この表裏一体部４４の上下両側部にそれぞれガスの通路４５が形成される。
【００３８】
この実施形態では、前記表裏一体部４４及びガスの通路４５によってガス流偏向手段が構成されている。
この実施形態では、前側膨張部２９内に噴射されたガスを左右方向に偏向することができるので、左側及び右側膨張部３０，３１が車幅方向に向かって膨張展開され、図１０に示すように貫通穴Ｈが一層車幅方向に大きくなる。このため、後側膨張部３２の後方への展開速度が一層低減されるとともに、インストルメントパネル後方に位置する障害物が車幅方向に変位していても、障害物の貫通穴Ｈへの侵入を可能としている。
【００３９】
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
○ 図１２に示すようにガス流偏向手段として、第１正面外側シート２５ａ側にガスの流れを左右に偏向するためのガス流偏向シート４６を設けるようにしてもよい。又、ガス流偏向シート４６と第１正面内側シート２７ａを連結するようにしてもよい。
【００４０】
○ 図１３に示すように左側及び右側膨張部３０，３１の上端縁に対し、上部幅規制部材としての帯状のテザー４７を連結してもよい。この別例においては、膨張完了後に乗員が後側膨張部３２に侵入した場合、エアバッグ上部の変形がより効果的に抑制され、乗員の拘束性が向上する。エアバッグ上部の展開速度は若干速くなるが、展開過程では貫通穴Ｈは閉鎖されないため、障害物への影響の抑制等は、第１の実施形態と同様な効果を奏する。
【００４１】
○ 図１４に示すように、エアバッグ２３の下端縁に対して同じく下部幅規制部材としての帯状のテザー４８を連結するようにしてもよい。このテザー４８の位置は、貫通穴Ｈの後端部又は前端部に設定される。テザー４８を後端部に設ける場合には、インストルメントパネル１６の後端とエアバッグ２３の膨張完了状態における後端との水平方向の距離Ｄの二分の一の領域にする。
【００４２】
この別例においては、エアバッグの変形がさらに抑えられ、さらに乗員の拘束性が向上する。
○ 図１４に示す別例において、第１正面内側シート２７ａ、左内側シート２７ｂ、右内側シート２７ｃ、第２正面内側シート２８の接触面の少なくとも一部に弛み部が形成されるように、各内側シート２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，２８の上下方向の長さを、対応する外側シート２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２６より長くしてもよい。この場合には、膨張完了時の内側シートのテンションが外側シートより弱くなり、内側シートの接触面積が大きくなり、膨張完了後に乗員が後側膨張部３２に侵入した場合、エアバッグの変形がより効果的に抑制され、乗員の拘束性が向上する。
【００４３】
○ 前記前側膨張部２９及び後側膨張部３２のいずれかを省略して、三つの膨張部により全体として筒状の膨張部が形成されるようにしてもよい。
○ 前記実施形態では、前側膨張部２９、左側及び右側膨張部３０，３１、後側膨張部３２の内側の接触界面が上下方向に貫通されるようにしたが、これを上部において閉塞する構成としてもよい。
【００４４】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明は、車両搭載自由度が高く、エアバッグの初期展開速度を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明のエアバッグ装置の膨張完了状態を示す斜視図。
【図２】エアバッグ装置の膨張完了状態を示す側面図。
【図３】エアバッグの膨張完了状態を示す平面図。
【図４】エアバッグの膨張完了状態の横断面図。
【図５】図３の１−１線断面図。
【図６】エアバッグの膨張初期状態を示す平面図。
【図７】図６の２−２線断面図。
【図８】エアバッグの各シートの展開正面図。
【図９】この発明の別の実施形態を示すエアバッグの各シートの展開正面図。
【図１０】図９に示す各シートを用いたエアバッグの膨張初期状態の平面図。
【図１１】図１０のインフレータ及び表裏一体部を通る拡大断面図。
【図１２】この発明の別例を示す部分断面図。
【図１３】この発明の別例を示すエアバッグ装置の斜視図。
【図１４】この発明の別例を示すエアバッグ装置の断面図。
【符号の説明】
Ｂ…筒状の膨張部、Ｈ…貫通穴、１１…車両、１６…インストルメントパネル、１７…ウインドシールド、２１…エアバッグ装置、２３…エアバッグ、２４…インフレータ、２５、２５ａ、２５ｂ，２５ｃ、２６…外側シート、２７，２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，２８…内側シート。

Claims

インストルメントパネルに設置され、車両の衝突時に加速度センサーからの信号によりインフレータを作動させ、発生したガスによりエアバッグをウインドシールドからインストルメントパネルにわたる後方で膨張展開させて乗員を保護するエアバッグ装置において、
前記エアバックは外側シートと内側シートからなる膨張部を備え、前記膨張部は上下方向に貫通する貫通穴が形成されることによって該貫通穴における車両の前側及び後側に前記膨張部が形成されて筒状をなし、前記膨張部の膨張完了状態では前記膨張部の内側シートが接触することによって前記貫通穴が実質的に閉鎖されるように構成したことを特徴とするエアバッグ装置。
請求項１において、前記筒状の膨張部の内部には前記インフレータのガス噴射口の付近に位置して、噴射されたガスを左右方向に偏向するためのガス流偏向手段が設けられているエアバッグ装置。
請求項１又は２において、前記筒状の膨張部の上部には、前記膨張部の車幅方向への膨張量を規制する上部幅規制部材が設けられているエアバッグ装置。
請求項３において、前記筒状の膨張部の下部には、前記膨張部の車幅方向への膨張量を規制する下部幅規制部材がエアバッグの前端部又は後端部に設けられているエアバッグ装置。
請求項４において、前記貫通穴を形成する内側シートは、外側シートよりもテンションが弱くなるように設定されているエアバッグ装置。
請求項１において、前記貫通穴はインストルメントパネルの後方に形成されるようにしたエアバッグ装置。