JP4285633B2 - エアバッグ装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はエアバッグ装置に関し、とくにエアバッグをインフレータを備えた第１の気室と該インフレータのガスを該第１の気室から導入する第２の気室とを通気孔を備えた基布製仕切部で仕切り、展開膨張時に第１の気室と第２の気室とが異なる圧力になるようにしたエアバッグ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
エアバッグ装置、例えば側面衝突対策用のエアバッグ装置は古くは１つのエアバッグ全体を１度に膨張させるものであったが、この構成で側面衝突時におけるエネルギを十分に吸収しようとすると、側面衝突時にはシートに座った乗員の腰部分が先ずドアに衝突して衝撃を受け、次に胸部分がドアに衝突することが知られている。この構造では全体を一様に膨張させるため、とくに腰部分のみを真っ先に保護するためには適当ではなく、側面衝突対策としては十分ではなかった。
【０００３】
そこで、側面衝突用エアバッグ装置のエアバッグを乗員の車体側面腰部に対応する下部エアバッグと、乗員の車体側面胸部に対応する上部エアバッグとの２気室となるように一体的に構成し、上部エアバッグと下部エアバッグの仕切壁に圧力制御弁を介設し、下部エアバッグを上部エアバッグよりも先に膨張させるようにしたものが知られている（特許文献１参照）。
この側面衝突用エアバッグ装置では、シートクッション側部から上下方向に展開した側面衝突用エアバッグは、まず、乗員の腰の高さまで膨らんで乗員の腰を保護し、それから胸部の高さへと展開していく。
【０００４】
しかしながら、側面衝突用のエアバッグを使用する場合、腰、胸だけでなく頭部を考えると、例えば、腰部は側面衝突用エアバッグ展開後４ｍｓまでにピーク圧に達するようにし、その後は素早く減圧して腰部にかかる側面衝突用エアバッグの反発力を弱める必要があるのに対し、頭部は１２ｍｓを超えてもピーク値をキープしてしっかりと固定する必要がある。そのため、実際には単に側面衝突用エアバッグの膨張のタイミングだけではなく、身体の部位に応じて膨張後における圧力に差を付ける必要があるが、前記従来のものでは上部及び下部エアバッグ間の圧力に差をつけることができない。
したがって、この構成では側面衝突用エアバッグ膨張後において、その圧力を身体の部位に合わせた最適なものに調整することはできないという問題がある。
【０００５】
そこで、エアバッグ装置の袋体の内部に連通部を備えた隔壁を設け、袋体を上下に第１及び第２室に仕切ると共に、連通部を覆うように隔壁の上面に薄膜の両端縁を固着した構成の逆止弁を設け、下部室のガスは、上部室に流入する際には、下部室から連通部を介して上部室に流入するガスの圧力によって、逆止弁の中間部が上方へ円弧状に膨出して逆止弁が解放し、下部室のガスが上部室に流入するが、上部室から下部室へのガスの流出圧力が加わると、逆止弁の中間部によって連通部を閉塞して上部室から下部室へのガスの流出を阻止するようにしたエアバッグ装置が提案されている（特許文献２参照）。
しかしながら、このエアバック装置では逆止弁を別途作成しかつそれを取り付け可能な大きさの平面から隔壁に固着しなければならず部品点数が増え、小さなガス通路を必要とする形状では連通部が確保できない等の問題がある。
【０００６】
【特許文献１】
特許第２９３３８９４号公報（段落番号「００２２」）
【特許文献２】
特開平１０−１００８２７号（段落番号「００２１」、「００２２」及び図１）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、従来のエアバッグ装置における上記問題を解決すべくなされたものであって、
その第１の目的は、異なる特性を必要とする複数の気室からなるエアバッグにおいて、簡易な構成により複数の気室に圧力差を持たせることで効果的に乗員を保護することである。
第２の目的は、従来のように別途作成された圧力調整弁のような部品を必要とせず、基布を利用して第２の気室から第１の気室への逆流を防止することでエアバッグ装置のコストを低減させることである。
第３の目的は、エアバッグの膨張用ガスの流動経路を設けることで、衝突時における乗員の身体を効率よく保護できるようにすることである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、緊急時にガスを発生するインフレータと、発生されたガスにより膨張展開可能なエアバッグ装置であって、エアバッグは縫着された表側及び裏側の基布で構成され、インフレータを備えた第１の気室と、第２の気室と、該両気室間に、前記第２の気室側に折り返した一枚の基布で構成され、該基布の折り返した側部以外の側部がそれぞれ前記表側及び裏側の基布に縫着された仕切部が設けられ、該仕切部はインフレータからのガス流を第１の気室内の圧力とそれよりも高い第２の気室内の圧力の差圧力によって前記仕切部を構成する基布により閉塞される通気孔を備えたことを特徴とするエアバッグ装置である。
請求項２の発明は、前記インフレータによるガスの流れを前記仕切部の方向に整流するディフューザが前記第１の気室内に設けられており、該ディフューザは第１の気室よりも第２の気室に多くガスを供給することを特徴とする請求項１に記載されたエアバッグ装置である。
請求項３の発明は、前記仕切部が前記ディフューザに連続して一体的に構成されており、かつ、前記ディフューザに第１の気室にガスを供給するため前記仕切部の通気孔より小さい第２の通気孔が形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載されたエアバッグ装置である。
請求項４の発明は、前記第１の気室の容量は前記第２の気室の容量より小さいことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載されたエアバッグ装置である。
請求項５の発明は、前記第１の気室には排気口が設けられていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載されたエアバッグ装置である。
請求項６の発明は、前記エアバッグを構成する表裏の基布は、前記第２の気室内に流入されたガス流をエアバッグの車両後部側から上部へ導き、更に上部から前部に導く誘導路を形成するよう縫合されている請求項１ないし５のいずれかに記載されたエアバッグ装置の構成を備えたことを特徴とするエアバッグ装置である。
【０００９】
【作用】
本発明によれば、第２の気室は仕切り部の通気孔を通して第１の気室から第２の気室に導入されたガスにより第１の気室のピーク圧と同じ、又はディフューザの整流によりそれ以上の圧力になるまで膨張する。その後第１の気室の圧力が下がっても、仕切部の逆止機能により一旦第２の気室側に導入したガスはインフレータ側の第１の気室に戻らないため、異なる内圧の２気室を持つエアバッグ装置を実現することができる。
【００１０】
緊急時、ガスが第１の気室から通気孔を通過して第２の気室に流入することで第２の気室は膨張すると、このガス圧により仕切部は側面からガス圧を受け側面同士が密着して通気孔を塞ごうとする。しかし、第１の気室側の圧力が大きい間又はディフューザからのガスの流れ込みがある間は、前記密着を押し開いてガスが通気孔から第２の気室に流入する。しかし、第１の気室側のガス圧が第２の気室内のガス圧より低くなると、仕切部の側面がガス圧を受けて密着し通気孔は塞がれる。その際、仕切部の両側部はエアバッグの表裏の基布と共に縫着されているのでインフレータ側へ反転することはなく、また、折り返し部分は少なくとも一部基布が連続しているため、通気孔をふさぐ方向にガスが誘導される。
【００１１】
ディフューザより第２の気室にガスを多く供給することにより、第２の気室が第１の気室より大きいとしても早く展開することができる。
【００１２】
たとえば側衝突用エアバッグにおいて、第１の気室を腰部保護部とすれば、腰部保護部である第１の気室には圧力逃がし用の排気口が設けられているから、効果的な減圧の調整が可能である。これに対し第２の気室は第１の気室が減圧されるとその圧力差により通気孔が閉塞され上下気室は遮断される。その結果第２の気室はその圧力は維持されるため、腰部保護部とその頭部を含む他の部分の保護部とで異なる圧力特性の気室に設定することができる。
【００１３】
第１の気室に前記排気口（ベントホール）を設けたため腰部保護部を迅速に減圧し、エアバッグ作動時に乗員へのエアバッグに起因する反発力を緩和することができる。
【００１４】
本発明では、エアバッグを縫製する際に、同時にガス導入路を前記エアバッグの後部から上部、前部に回り込むように設けられているため、その展開時に車両後方において支柱状に立ち上がりスムーズな展開が可能である。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明のエアバッグ装置の１実施形態である側面衝突用エアバッグ装置について図面を参照して説明する。
図１は側面衝突用エアバッグ装置の全体構成を説明するため概略断面図である。
図示のように、側面衝突用エアバッグ装置１のエアバッグ１０は、エアバッグ用に通常用いられる樹脂コーティングを施した例えばポリアミド、ポリエステル等の合成繊維織物で全体を表側及び裏側の基布１０ａと１０ｂをその周縁部全体に沿った縫合線１３ａで縫合して形成されており、更に、前記表側及び裏側の基布１０ａ及び１０ｂを縫合する縫合線１３ａから分岐した別の縫合線１３ｂにより横に延びた第１の気室である下部気室１２とそれよりも細幅で縦に延びた第２の気室である上部気室１４とに分割されている。即ち、縫合線１３ｂは図１において左側縫合線１３ａから分岐して右側端に向かい途中で上方に延びてエアバッグの上端の周縁と所定間隔を隔てて略平行に半回転して前記縫合線１３ｂに向かって下降し、所定間隔を隔てたところで小さく１回転して元の縫合線１３ｂと合流している。
【００１６】
これらの縫合線１３ａと１３ｂにより、前記上部気室１４内には、図１においてエアバッグの右端部に沿って前記下部気室１２と連通した部分から上方に延びかつ半回転状に湾曲した管状の気室１４ａが形成されており、この管状の気室１４ａには後述する下部気室１２と上部気室１４を隔てる仕切部４０が形成されている。
【００１７】
下部気室１２には、図１において右側端部に所定の長さ及び幅を有する一枚の基布を屈曲してその両端部を前記基布１０ａと１０ｂ間に挟み込んで一緒に縫合して形成したディフューザ３０が配置されている。このディフューザ３０は前記基布１０ａ、１０ｂより耐熱性を強化した布であることが望ましく、その中に配置されたインフレータ２０からガスが噴出したときに少なくともその噴流の一部を整流する。また、下部室１２の図中左側端部近傍にはベントホール（排気口）１６がこの実施形態では２個設けられている。この排気口１６は圧力を逃がすことで乗員の衝撃を吸収するためのものである。
【００１８】
図２は図１における仕切部４０を拡大して示した図である。
図示のように、この部分には所定の幅及び長さを有する基布を折り返し、折り返し部分４０ａを上側、即ちインフレータ２０と反対向きにしてその下端部４０ｃ及び両側端部４０ｂをエアバッグ１０を構成する表側及び裏側の基布１０ａ及び１０ｂと共に縫合して形成した仕切部４０が設けられている。
この仕切部４０の前記折り返した上縁部分には、インフレータ２０からのガスを上部気室１４内に導入するための後述する通気孔４０ｅ（例えば、図３Ａ参照）がこの実施形態では並んで２個形成されている。
【００１９】
図３は図１における仕切部を図１と直交する平面でみた断面図である。
図３Ａはインフレータ２０の作動当初において、下部気室１２内の圧力が上部気室１４内のそれよりも高い状態を示しており、この状態では下部気室１２側の圧力により仕切面は外側に膨張しようとする力が作用するから、仕切部４０の通気孔４０ｅが開き、下部気室１２から上部気室１４に向かってガスが流入する。
【００２０】
図３Ｂは上部気室１４と下部気室１２の圧力が平衡した状態を示し、この状態では、仕切壁の内外面の圧力は釣り合っているため通気孔４０ｅを通ってガスが移動することはない。例えばインフレータ２０が作動していないときはこの状態である。
【００２１】
図３Ｃは下部気室内の圧力が最高圧に達した後、その圧力が急激に低下して上部気室内の圧力が下部気室内の圧力よりも高くなった状態を示している。この状態では、上部室内１４側の圧力により仕切部４０の仕切面は外側から圧力を受け仕切面同士が密着し、従って、仕切部４０の通気孔４０ｅは閉塞され両気室１２，１４は遮断される。つまり、仕切部４０は逆止弁として働く。
なお、４０ｄはテザーであって、仕切部４０の前に折り返した上縁部分をエアバッグ１０を構成する一方の基布に結合している。このテザー４０ｄは上部気室の圧力が下部気室の圧力よりも高くなったときにその反転を防止するためのものである。折り返し部以外の部分が全てエアバッグの基布に縫着されている本実施形態では省略することもできる。
【００２２】
次に本実施形態係る側面衝突用エアバッグ装置１の動作について説明する。
本実施形態の側面衝突用エアバッグ装置１は、例えば車両のシートのクッション材等適宜の位置に収納されており、車両の側面に衝突による衝撃が加わると、これを衝撃センサ（図示せず）が検知して、インフレータに対してエアバッグを展開させるための起爆信号を送る。インフレータは起爆信号に応じてガスを噴出する。
【００２３】
ここで、インフレータ２０から噴出したガスは、ディフューザ３０によって整流されて下部気室１２内に噴出して下部気室１２を膨張させると共にその一部は上部気室１４の管状気室１４ａに向かい、その中に設けた仕切部４０の前記通気孔４０ｅを通して上部気室１４内に導入される。
【００２４】
このように、インフレータ２０が作動すると上部気室と下部気室が膨張する。ここで、下部気室１２のインフレータ２０と反対側端部近傍には排気口１６が設けられており、インフレータ２０からのガスの噴流はその部分１６から外部に流出して下部気室１２内の圧力を効果的に要員の腰部を保護できるように調整している。これは側面からの衝突が発生した場合に、インフレータ２０からのガスの噴射による下部気室内の圧力を急激に低下させて腰に対する反発力を急速に緩和して腰を保護するためである。
【００２５】
他方、上部気室１４側では、インフレータ２０の作動当初は下部気室内の圧力は上部気室内の圧力よりも高いため、またディフューザによりガスが流れ込むため、図３Ｂに示すようにインフレータ２０のガスの噴流の一部が前記仕切部４０の通気孔４０ｅを通して上部気室１４内に導入され、上部気室１４は膨張する。
上部室内１４に導入されたガスは上部気室１４の管状気室１４ａに沿って先ず上に向かって流れ、続いて前方から下方に向かって流れる。そのため上部気室１４は、まず下部気室１２に接する部分から乗員の腕に沿ってさらに肩から側頭部に沿って順に膨張する。つまり側面衝突が発生すると先ず乗員の腰の部分を保護し、続いて腕に沿って肩さらに側頭部と順にその保護領域を拡大していくから、乗員の腰、腕、頭の順に固定して最も安全に保護することができる。
【００２６】
その間、仕切部は上部気室１４内に導入された圧力が外側から作用すると共に、内側からは下部気室１２側からのガス圧が作用しており、既に述べたように、下部室内側の圧力が室外側の圧力よりも高い状態が続く限り、或いはインフレータ２０からのガスがディフューザで整流されて流入する限りガスは下部気室１２側から上部気室１４側に流入し続ける。
【００２７】
この状態において、下部気室１２内のガス圧が降下し、インフレータ２０からのガス流が流れ込まなくなると、仕切部の内外に作用するガス圧の関係が逆転する、つまり仕切部の外側つまり上部気室内側から作用する圧力が仕切部の内側面に作用する圧力つまり下部気室１２内の圧力よりも相対的に高くなるため、仕切部は内部が潰れ両側壁が密着し、前記通気孔４０ｅは閉塞される（図３Ｃ参照）。
その結果、上部気室１４内の圧力はほぼ所定の最高値に維持され、そのため腰部よりも軽く、従って長時間固定状態に保持する必要がある頭部を十分に保護することができる。
【００２８】
図４は、本発明の別の実施形態を示す図１と同様の図である。
図１に示した側面衝突用エアバッグ装置との違いは、仕切部４０’がディフューザ３０’とを一体に形成し、それによって部品点数を一層減少するようにしかつ、下部気室１２’に通気孔４０ｅ’よりも小さい通気孔３０ｂ’がディフューザ３０’の下部気室１２’側に形成されていることである。その他の構成は図１に示したものと同様であり、同様の部分には「’」を付した同様の番号を付与している。
なお、実際の製作に当たっては、仕切部４０’とディフューザ３０’を一体に作成するとエアバッグ装置の袋体の表裏両面に縫いつけることが不可能であるので、本実施形態ではディフューザ３０’の上端部３０’ａを仕切部４０’中に嵌合して一体化した構成を採っているが、本発明は、縫いつけ以外の固着手段、例えば接着等を用いることにより、エアバック装置の袋体の表裏両面に一体のまま取り付けることも包合している。
【００２９】
以上、本発明を側面衝突用エアバッグ装置を例に採って説明したが、必ずしもそれに限定するものではなく、また、気室を上部気室と下部気室とからなるものとして説明したが、気室は必ずしも上部と下部気室でなくとも、例えば前後の気室であってもよい。
また、以上の実施形態では仕切部を上部気室１４、１４’を区画する管状の気室１４ａ、１４ａ’内に設けたが、管状の気室１４ａ、１４ａ’を設けずにエアバッグを形成する表側及び裏側の基布全体を仕切部４０、４０’で仕切ることも可能である。
更に、本発明の第２の気室は必ずしも１つに限るものではなく必要に応じて複数として、各気室間に前記仕切部を設けることもできる。
【００３０】
【発明の効果】
請求項１に対応する効果：異なる内圧を持ったエアバッグを実現でき、身体の保護特性に応じた設定をすることができるとともに仕切部及び仕切部の通気孔閉塞手段を基布で構成するため、その作成が容易でかつ安価なエアバッグ装置を提供することができる。
請求項２に対応する効果：ディフューザを設けたことにより、エアバッグの展開初期に上部気室にガスを効率よく流出するので、上部気室の展開を早めることができる。
請求項３に対応する効果：仕切部がディフューザに連続して一体的に構成されているため構成パーツが少なくエアバッグ装置の作成をより容易に行うことができる。また、第２の通気孔の大きさで第１の気室と第２気室へのガス流量を調整することができる。
請求項４に対応する効果：比較的保護範囲が特定し易い腰部に対する保護部である第１の気室を必要最小限にし、保護範囲の特定が困難な第２の気室を大きくして乗員を確実に保護することができる。
請求項５に対応する効果：腰部の圧力を急激に低下させることで腰部に対するエアバッグの反発力を弱め、腰部に不測のダメージを与えることが防止できる。
請求項６に対応する効果：側面衝突時腕を下側から拘束することで腕がエアバッグから外れる危険性を無くし、最後に腕を固定した状態で頭部を保護するから、衝突時の安全性を一層向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のエアバッグ装置の１実施形態の全体構成を説明するため概略断面図である。
【図２】図１の仕切部の拡大図である。
【図３】図１の平面と直交する平面における図１の仕切部の断面図であり、図３Ａは上部気室と下部気室のガス圧が平衡した状態を、図３Ｂは下部気室内の圧力が上部気室内のそれよりも高い状態を、更に図３Ｃは上部気室内の圧力が下部気室内の圧力よりも高い状態を示す。
【図４】本発明のエアバッグ装置の別の実施形態の全体構成を説明するため概略断面図である。
【符号の説明】
１、１’…エアバッグ装置、１０、１０’…エアバッグ、１０ａ，１０ａ’、１０ｂ、１０ｂ’…基布、１２、１２’…下部気室、１４、１４’…上部気室、１４ａ、１４ａ’…管状の気室、１６、１６’…排気口、２０、２０’…インフレータ、３０、３０’…ディフューザ、３０ｂ’…通気孔、４０、４０’…仕切部、４０ｅ、４０ｅ’…通気孔。

Claims (6)

1. 緊急時にガスを発生するインフレータと、発生されたガスにより膨張展開可能なエアバッグ装置であって、エアバッグは縫着された表側及び裏側の基布で構成され、インフレータを備えた第１の気室と、第２の気室と、該両気室間に、前記第２の気室側に折り返した一枚の基布で構成され、該基布の折り返した側部以外の側部がそれぞれ前記表側及び裏側の基布に縫着された仕切部が設けられ、該仕切部はインフレータからのガス流を第１の気室内の圧力とそれよりも高い第２の気室内の圧力の差圧力によって前記仕切部を構成する基布により閉塞される通気孔を備えたことを特徴とするエアバッグ装置。
2. 前記インフレータによるガスの流れを前記仕切部の方向に整流するディフューザが前記第１の気室内に設けられており、該ディフューザは第１の気室よりも第２の気室に多くガスを供給することを特徴とする請求項１に記載されたエアバッグ装置。
3. 前記仕切部が前記ディフューザに連続して一体的に構成されており、かつ、前記ディフューザに第１の気室にガスを供給するため前記仕切部の通気孔より小さい第２の通気孔が形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載されたエアバッグ装置。
4. 前記第１の気室の容量は前記第２の気室の容量より小さいことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載されたエアバッグ装置。
5. 前記第１の気室には排気口が設けられていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載されたエアバッグ装置。
6. 前記エアバッグを構成する表裏の基布は、前記第２の気室内に流入されたガス流をエアバッグの車両後部側から上部へ導き、更に上部から前部に導く誘導路を形成するよう縫合されている請求項１ないし５のいずれかに記載されたエアバッグ装置の構成を備えたことを特徴とするエアバッグ装置。

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