JP4337850B2 - 運転席用エアバッグ装置 - Google Patents

Description

本発明は、運転席用エアバッグ装置に関する。

ステアリングホイールのホイールリムの内側に展開する内側エアバッグと、この内側エアバッグの外周に展開してホイールリムの正面に当接する外側エアバッグとからなり、乗員の荷重が内側エアバッグから外側エアバッグを経てステアリングホイールのホイールリムの正面に支持されることで、内側エアバッグが乗員の荷重で横方向に逃げて拘束性が低下することを回避する構成が開示されている（特許文献１参照）。
特開平１１−２４５７５９号公報 特開平１１−５９４３４号公報 特開平１１−３４２８１９号公報

しかしながら、上記した従来例では、円形に展開する内側エアバッグと、外側エアバッグとを、円形のステアリングホイールにより支持する構成であるため、非円形のステアリングホイールが用いられる場合には、該ステアリングホイールの形状にエアバッグの展開形状が対応しなくなり、乗員の荷重がエアバッグに作用した際に、該エアバッグのうちステアリングホイールで支持されない部位が車両前方に逃げ易くなると考えられる。

本発明は、上記事実を考慮して、非円形のステアリングホイールを用いる場合において、エアバッグ袋体による運転席乗員の拘束性能を確保することを目的とする。

請求項１の発明は、非円形のステアリングホイールのボス部に折畳み収納され、インフレータからのガスの供給を受けた際に前記ステアリングホイールの形状に対応して同様の形状に膨張展開するエアバッグ袋体を有することを特徴としている。

請求項１に記載の運転席用エアバッグ装置では、エアバッグ袋体が、非円形のステアリングホイールのボス部に折畳み収納されており、インフレータからのガスの供給を受けた際に、非円形のステアリングホイールの形状に対応して同様の形状に膨張展開するので、エアバッグ袋体により運転席乗員を拘束する際に、該エアバッグ袋体を全体的にステアリングホイールで支持することができる。このため、非円形のステアリングホイールを用いる場合において、エアバッグ袋体による運転席乗員の拘束性能を確保することが可能である。

請求項２の発明は、請求項１に記載の運転席用エアバッグ装置において、前記エアバッグ袋体の膨張形状は、前記ステアリングホイールの形状に対応して、車両上側及び車両下側の少なくとも一方が非円形とされていることを特徴としている。

請求項２に記載の運転席用エアバッグ装置では、エアバッグ袋体の膨張形状が、ステアリングホイールの形状に対応して、車両上側及び下側の少なくとも一方が非円形とされているので、膨張展開したエアバッグ袋体に運転席乗員の荷重が負荷されたときに、該エアバッグ袋体の車両上側や車両下側がステアリングホイールに支持されずに車両前方へ逃げることを抑制でき、運転席乗員の拘束性能を確保することができる。

請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載の運転席用エアバッグ装置において、前記エアバッグ袋体は、膨張展開時に主として運転席乗員の胸部を拘束するように構成され、前記エアバッグ袋体に加えて、膨張展開時に主として前記運転席乗員の頭部を拘束する副エアバッグ袋体を有することを特徴としている。

請求項３に記載の運転席用エアバッグ装置では、エアバッグ袋体が、膨張展開時に主として運転席乗員の胸部を拘束し、副エアバッグ袋体が、膨張展開時に主として運転席乗員の頭部を拘束するので、エアバッグ袋体及び副エアバッグ袋体による運転席乗員の拘束の際に、該運転席乗員の胸部と頭部での減速度のアンバランスを低減することができる。

以上説明したように、本発明に係る請求項１に記載の運転席用エアバッグ装置によれば、非円形のステアリングホイールを用いる場合において、エアバッグ袋体による運転席乗員の拘束性能を確保することができる、という優れた効果が得られる。

請求項２に記載の運転席用エアバッグ装置によれば、エアバッグ袋体の車両上側及び下側の少なくとも一方を非円形に膨張させることで、運転席乗員の拘束性能を確保することができる、という優れた効果が得られる。

請求項３に記載の運転席用エアバッグ装置によれば、エアバッグ袋体及び副エアバッグ袋体による運転席乗員の拘束の際に、該運転席乗員の胸部と頭部での減速度のアンバランスを低減することができる、という優れた効果が得られる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。

［第１実施形態］
図１において、本実施の形態に係る運転席用エアバッグ装置１０は、非円形のステアリングホイール１２のボス部１４に折畳み収納され、インフレータ（図示せず）からのガスの供給を受けた際にステアリングホイール１２の形状に対応して膨張展開するエアバッグ袋体１６を有している。

ステアリングホイール１２は、例えば少ない操舵角で車輪（図示せず）の向きを大きく変化させることが可能な車両（図示せず）用の非円形の異形ステアリングホイールであり、図１に示されるように、直進状態において、ホイールリム１２Ａが、例えば車幅方向両側に独立した円弧形状に構成されている。このホイールリム１２Ａは、例えば夫々スポーク１８により中央のボス部１４と連結されている。

ボス部１４には、エアバッグ袋体１６及びインフレータ（図示せず）が収納され、通常使用時はパッド２４により覆われている。パッド２４には、エアバッグ袋体１６の膨張展開時に、該エアバッグ袋体１６の膨張圧力により開裂する溝状の開裂部２２が設けられている。ボス部１４の直径は、例えばホイールリム１２Ａの車両上下方向長さと同等に設定されており、これにより、直進状態におけるステアリングホイール１２を運転席側（図示せず）から見た場合の輪郭は、概ね横長となっている。

エアバッグ袋体１６は、このステアリングホイール１２の横長形状に対応して、同様の横長形状に膨張するように構成されている。具体的には、図２に示されるように、運転席側から見た展開後のエアバッグ袋体１６における、車両上側の端縁１６Ｕ及び車両下側の端縁１６Ｄは、夫々非円形に展開するように構成されている。端縁１６Ｕについては、左側のホイールリム１２Ａの上端からボス部１４の上部を通って右側のホイールリム１２Ａの上端に至る包絡線（図示せず）に対応して、例えば直線状となり、かつ端縁１６Ｄについても同様に、左側のホイールリム１２Ａの下端からボス部１４の下部を通って右側のホイールリム１２Ａの下端に至る包絡線（図示せず）に対応して、例えば直線状となっている。エアバッグ袋体１６の右縁１６Ｒ及び左縁１６Ｌについては、ホイールリム１２Ａの形状に沿って、例えば夫々略円弧形となっている。

ボス部１４内のインフレータは、例えば図示しないエアバッグＥＣＵからの点火電流を受けて作動し、多量のガスを発生させてエアバッグ袋体１６に供給するようになっている。

（作用）
本実施形態は、上記のように構成されており、以下その作用について説明する。図１，図２において、運転席用エアバッグ装置１０では、図示しないセンサからの信号によりエアバッグＥＣＵが車両の前面衝突を検知すると、該エアバッグ袋体ＥＣＵからボス部１４内のインフレータに対して点火電流が流される。インフレータは、該点火電流を受けて作動し、多量のガスを発生させる。このガスがエアバッグ袋体１６に供給されることで、該エアバッグ袋体１６が膨張展開し始める。

エアバッグ袋体１６が膨張展開し始めると、該エアバッグ袋体１６の膨張圧力により、ボス部１４のパッド２４が開裂部２２から開裂し、図３に示されるように、エアバッグ袋体１６がステアリングホイール１２と運転席乗員２６との間に膨出して展開する。このとき、図２に示されるように、エアバッグ袋体１６は、非円形のステアリングホイール１２の横長形状に対応して、同様の横長形状に膨張展開する。

具体的には、図２に示されるように、運転席側から見た展開後のエアバッグ袋体１６は、その車両上側の端縁１６Ｕが、左側のホイールリム１２Ａの上端からボス部１４の上部を通って右側のホイールリム１２Ａの上端に至る包絡線（図示せず）に対応して例えば直線状となり、また車両下側の端縁１６Ｄについても同様に、左側のホイールリム１２Ａの下端からボス部１４の下部を通って右側のホイールリム１２Ａの下端に至る包絡線（図示せず）に対応して、例えば直線状となる。そしてエアバッグ袋体１６の右縁１６Ｒ及び左縁１６Ｌについては、ホイールリム１２Ａの形状に沿って、夫々略円弧形となる。

図３に示されるように、本実施形態では、エアバッグ袋体１６がステアリングホイール１２の形状に対応して膨張展開するので、該エアバッグ袋体１６に運転席乗員２６の荷重が負荷されたとき、即ち運転席乗員２６の慣性力がエアバッグ袋体１６に作用したときに、該エアバッグ袋体１６を全体的にステアリングホイール１２で支持することができる。具体的には、エアバッグ袋体１６の車両上側の端縁１６Ｕを、左右のホイールリム１２Ａの上端と、ボス部１４の上部とで支持することができ、車両下側の端縁１６Ｄを、左右のホイールリム１２Ａの下端と、ボス部１４の下部とで支持することができる。このため、エアバッグ袋体１６に運転席乗員２６の荷重が負荷されたときに、エアバッグ袋体１６の一部、例えば車両上側や車両下側がステアリングホイール１２に支持されずに車両前方へ逃げることを抑制でき、エアバッグ袋体１６による運転席乗員２６の拘束性能を確保することができる。

［第２実施形態］
図４において、本実施の形態に係る運転席用エアバッグ装置２０では、エアバッグ袋体１６が、膨張展開時に主として運転席乗員２６の胸部２６Ｂ（図５参照）を拘束するように構成され、エアバッグ袋体１６に加えて、副エアバッグ袋体３６を有している。

図６に示されるように、副エアバッグ袋体３６は、膨張展開時に主として運転席乗員２６の頭部２６Ｈを拘束するためのエアバッグ袋体であり、車両の前面衝突時における頭部２６Ｈと胸部２６Ｂの慣性力の差を考慮して、エアバッグ袋体１６よりも少ない容量に設定されている。副エアバッグ袋体３６は、エアバッグ袋体１６の車両上側の端縁１６Ｕに例えば縫い付けられ、エアバッグ袋体１６と共にボス部１４に折畳み収納されている。副エアバッグ袋体３６には、圧力調整用のベントホール３６Ａが設けられている。

図５，図６に示されるように、エアバッグ袋体１６には、インフレータから該エアバッグ袋体１６内に供給されたガスを副エアバッグ袋体３６内へ供給するための通風孔１６Ａと、圧力調整用のベントホール１６Ｂが設けられている。インフレータ（図示せず）からのガスは、図５に示されるように、まずエアバッグ袋体１６に例えば矢印Ａ方向に供給され、続いて図６に示されるように、通風孔１６Ａを通じて副エアバッグ袋体３６内へ矢印Ｂ方向に供給されるようになっている。

他の部分については、第１実施形態と同様であるので、同一の部分には、図面に同一の符号を付し、説明を省略する。

（作用）
本実施形態は、上記のように構成されており、以下その作用について説明する。図５において、運転席用エアバッグ装置２０では、図示しないセンサからの信号によりエアバッグＥＣＵが車両の前面衝突を検知すると、該エアバッグ袋体ＥＣＵからボス部１４内のインフレータに対して点火電流が流される。インフレータは、該点火電流を受けて作動し、多量のガスを発生させる。このガスがエアバッグ袋体１６に矢印Ａ方向に供給されることで、該エアバッグ袋体１６が膨張展開し始め、ボス部１４からステアリングホイール１２と運転席乗員２６との間に膨出して展開して行く。インフレータからのガスは、エアバッグ袋体１６に完全に供給された後、図６に示されるように、通風孔１６Ａを通じて副エアバッグ袋体３６へ矢印Ｂ方向に流入する。これによって副エアバッグ袋体３６が膨張展開して行く。

図４に示されるように、運転席側から見たエアバッグ袋体１６の膨張形状は、第１実施形態と同様に、ステアリングホイール１２の横長形状に対応した横長形状であり、運転席側から見た副エアバッグ袋体３６の膨張形状は、例えば半円形である。なお副エアバッグ袋体３６の膨張形状はこれに限られるものではない。

図６に示されるように、エアバッグ袋体１６及び副エアバッグ袋体３６が上記のように膨張展開することで、エアバッグ袋体１６により主として運転席乗員２６の胸部２６Ｂを拘束することができ、副エアバッグ袋体３６により主として運転席乗員２６の頭部２６Ｈを拘束することができる。このとき、運転席乗員２６の慣性力により、ベントホール１６Ｂ，３６Ａから適宜ガスが排気されて、エアバッグ袋体１６及び副エアバッグ袋体３６内の圧力が調整されるので、運転席乗員２６の胸部２６Ｂ及び頭部２６Ｈに対して、適正な減速度を与えつつ該胸部２６Ｂ及び頭部２６Ｈを拘束することができる。エアバッグ袋体１６及び副エアバッグ袋体３６の拘束特性は、ベントホール１６Ｂ，３６Ａ及び通風孔１６Ａにおける各々の開口の大きさにより適切に調整される。

このようにして、運転席用エアバッグ装置２０では、エアバッグ袋体１６及び副エアバッグ袋体３６による運転席乗員２６の拘束の際における、該運転席乗員２６の胸部２６Ｂと頭部２６Ｈでの減速度のアンバランスを低減することができる。

なお、副エアバッグ袋体３６はステアリングホイール１２よりも車両上方に膨張展開するため、頭部２６Ｈの拘束時にステアリングホイール１２により支持されないが、頭部２６Ｈの慣性力は胸部２６Ｂの慣性力と比較して小さいため、ステアリングホイール１２の支持がないことが頭部２６Ｈの拘束性能に大きく影響することはない。またステアリングホイール１２の横長形状に対応して膨張展開するエアバッグ袋体１６により、胸部２６Ｂの拘束性能が確保される点については、第１実施形態と同様である。

［第３実施形態］
図７において、本実施の形態に係る運転席用エアバッグ装置３０では、１個のインフレータ２８がボス部１４内にリテーナ３２を用いて取り付けられており、該インフレータ２８のガス噴出口２８Ａ側には、ガス分配部材３４が設けられている。ガス分配部材３４は、通常使用時には、エアバッグ袋体１６及び副エアバッグ袋体３６と共にボス部１４に折畳み収納されている。

ガス分配部材３４には、インフレータ２８からのガスをエアバッグ袋体１６に供給するための通風孔３４Ａと、該ガスを副エアバッグ袋体３６に供給するための通風孔３４Ｂとが設けられており、インフレータ２８の作動時に、ガス分配部材３４からエアバッグ袋体１６及び副エアバッグ袋体３６へガスを分配できるようになっている。

他の部分については、第２実施形態と同様であるので、同一の部分には図面に同一の符号を付し、説明を省略する。

（作用）
本実施形態は、上記のように構成されており、以下その作用について説明する。図７において、運転席用エアバッグ装置３０では、図示しないセンサからの信号によりエアバッグＥＣＵが車両の前面衝突を検知すると、該エアバッグ袋体ＥＣＵからボス部１４内のインフレータ２８に対して点火電流が流される。インフレータ２８は、該点火電流を受けて作動し、多量のガスを発生させる。このガスは、ガス分配部材３４の通風孔３４Ａを通ってエアバッグ袋体１６に矢印Ａ方向に供給されると共に、該ガス分配部材３４の通風孔３４Ｂを通って副エアバッグ袋体３６に矢印Ｂ方向に供給される。エアバッグ袋体１６及び副エアバッグ袋体３６は、このようにしてガスの供給を受けることで、ボス部１４からステアリングホイール１２と運転席乗員２６との間に膨出して展開して行く。

図８に示されるように、エアバッグ袋体１６及び副エアバッグ袋体３６が膨張展開することで、エアバッグ袋体１６により主として運転席乗員２６の胸部２６Ｂを拘束することができ、副エアバッグ袋体３６により主として運転席乗員２６の頭部２６Ｈを拘束することができる。このとき、図７に示されるように、運転席乗員２６の慣性力により、ベントホール１６Ｂから矢印Ｄ方向に、またベントホール３６Ａから矢印Ｃ方向に適宜ガスが排気されて、エアバッグ袋体１６及び副エアバッグ袋体３６内の圧力が調整されるので、図８に示されるように、運転席乗員２６の胸部２６Ｂ及び頭部２６Ｈに対して、適正な減速度を与えつつ該胸部２６Ｂ及び頭部２６Ｈを拘束することができる。図７において、エアバッグ袋体１６及び副エアバッグ袋体３６の拘束特性は、ベントホール１６Ｂ，３６Ａ及び通風孔３４Ａ，３４Ｂにおける各々の開口の大きさにより適切に調整される。

このようにして、運転席用エアバッグ装置３０では、エアバッグ袋体１６及び副エアバッグ袋体３６による運転席乗員２６の拘束の際における、該運転席乗員２６の胸部２６Ｂと頭部２６Ｈでの減速度のアンバランスを低減することができる。

なお、第２実施形態と同様に、運転席乗員２６の頭部２６Ｈの拘束時には、副エアバッグ袋体３６はステアリングホイール１２により支持されないが、このことが頭部２６Ｈの拘束性能に大きく影響することはない。

［第４実施形態］
図９において、本実施の形態に係る運転席用エアバッグ装置４０は、エアバッグ袋体１６に対してガスを供給するためのインフレータ３８と、副エアバッグ袋体３６に対してガスを供給するためのインフレータ４８とを有しており、該インフレータ３８，４８は、ボス部１４内にリテーナ４２を用いて取り付けられている。エアバッグ袋体１６はインフレータ３８のガス噴出口３８Ａ側に設けられ、副エアバッグ袋体３６はインフレータ４８のガス噴出口４８Ａ側に設けられている。

他の部分については、第２実施形態と同様であるので、同一の部分には図面に同一の符号を付し、説明を省略する。

（作用）
本実施形態は、上記のように構成されており、以下その作用について説明する。図９において、運転席用エアバッグ装置４０では、図示しないセンサからの信号によりエアバッグＥＣＵが車両の前面衝突を検知すると、該エアバッグ袋体ＥＣＵからボス部１４内のインフレータ３８，４８に対して点火電流が流される。インフレータ３８，４８は、該点火電流を受けて作動し、多量のガスを発生させる。インフレータ３８のガス噴出口３８Ａから噴出したガスはエアバッグ袋体１６に供給され、インフレータ４８のガス噴出口４８Ａから噴出したガスは副エアバッグ袋体３６に供給される。なお、インフレータ３８，４８の作動タイミングは、同時に限られず、任意に設定することが可能である。

図８に示される第３実施形態と同様に、エアバッグ袋体１６及び副エアバッグ袋体３６は、このようにしてガスの供給を受けることで、ボス部１４からステアリングホイール１２と運転席乗員２６との間に膨出して展開して行く。これにより、エアバッグ袋体１６により主として運転席乗員２６の胸部２６Ｂを拘束することができ、副エアバッグ袋体３６により主として運転席乗員２６の頭部２６Ｈを拘束することができる。

このとき、図９に示されるように、運転席乗員２６の慣性力により、ベントホール１６Ｂから矢印Ｄ方向に、またベントホール３６Ａから矢印Ｃ方向に適宜ガスが排気されて、エアバッグ袋体１６及び副エアバッグ袋体３６内の圧力が調整されるので、図８に示される第３実施形態と同様に、運転席乗員２６の胸部２６Ｂ及び頭部２６Ｈに対して、適正な減速度を与えつつ該胸部２６Ｂ及び頭部２６Ｈを拘束することができる。図９において、エアバッグ袋体１６及び副エアバッグ袋体３６の拘束特性は、インフレータ３８，４８の出力やベントホール１６Ｂ，３６Ａの開口の大きさにより適切に調整することが可能である。

このようにして、運転席用エアバッグ装置４０では、エアバッグ袋体１６及び副エアバッグ袋体３６による運転席乗員２６の拘束の際における、該運転席乗員２６の胸部２６Ｂと頭部２６Ｈでの減速度のアンバランスを低減することができる。また運転席用エアバッグ装置４０の作動時には、エアバッグ袋体１６及び副エアバッグ袋体３６に対して、インフレータ３８，４８から夫々独立してガスが供給されるので、該エアバッグ袋体１６と副エアバッグ袋体３６との間に通風孔を設ける必要がなく、また各エアバッグ袋体の展開制御をより柔軟に行うことができる。第２実施形態及び第３実施形態と同様に、運転席乗員２６の頭部２６Ｈの拘束時には、副エアバッグ袋体３６はステアリングホイール１２により支持されないが、このことが頭部２６Ｈの拘束性能に大きく影響することはない。

なお上記各実施形態では、ステアリングホイール１２のホイールリム１２Ａが、直進状態において、例えば車幅方向両側に独立した円弧形状に構成されているものとしたが、ステアリングホイール１２の形状はこれに限られるものではない。従って、ホイールリムについては、例えば直進状態における上部又は下部を非円形としてそれ以外の部位を円形とした連続状のものでもよいし、また全体的に例えば横長の略楕円形や略四角形としたものであってもよい。その場合エアバッグ袋体１６は、各々のステアリングホイールの形状に対応して膨張展開するように構成される。

図１から図３は、第１実施形態に係り、図１は運転席側から見た、運転席用エアバッグ装置を有するステアリングホイールを示す正面図である。 エアバッグ袋体がステアリングホイールの形状に対応して膨張展開した状態を示す正面図である。 展開したエアバッグ袋体により運転席乗員が拘束されている状態を示す側面図である。 図４から図６は、第２実施形態に係り、図４は、運転席側から見た、エアバッグ袋体及び副エアバッグ袋体が膨張展開した状態を示す正面図である。 エアバッグ袋体が膨張展開し、副エアバッグ袋体がまだ膨張展開していない状態を示す側面図である。 図５の状態に続いて、副エアバッグ袋体が膨張展開し、エアバッグ袋体により主として運転席乗員の胸部が拘束され、副エアバッグ袋体により主として運転席乗員の頭部が拘束されている状態を示す断面図である。 図７及び図８は、第３実施形態に係り、図７は１つのインフレータからガスを供給されて、エアバッグ袋体及び副エアバッグ袋体が膨張展開した状態を示す断面図である。 エアバッグ袋体により主として運転席乗員の胸部が拘束され、副エアバッグ袋体により主として運転席乗員の頭部が拘束されている状態を示す側面図である。 第４実施形態に係り、２つのインフレータから夫々ガスを供給されてエアバッグ袋体及び副エアバッグ袋体が膨張展開した状態を示す断面図である。

符号の説明

１０ 運転席用エアバッグ装置
１２ ステアリングホイール
１４ ボス部
１６ エアバッグ袋体
２０ 運転席用エアバッグ装置
２６ 運転席乗員
２６Ｂ 胸部
２６Ｈ 頭部
２８ インフレータ
３０ 運転席用エアバッグ装置
３６ 副エアバッグ袋体
３８ インフレータ
４０ 運転席用エアバッグ装置
４８ インフレータ

Claims (3)

1. 非円形のステアリングホイールのボス部に折畳み収納され、インフレータからのガスの供給を受けた際に前記ステアリングホイールの形状に対応して同様の形状に膨張展開するエアバッグ袋体を有することを特徴とする運転席用エアバッグ装置。
2. 前記エアバッグ袋体の膨張形状は、前記ステアリングホイールの形状に対応して、車両上側及び車両下側の少なくとも一方が非円形とされていることを特徴とする請求項１に記載の運転席用エアバッグ装置。
3. 前記エアバッグ袋体は、膨張展開時に主として運転席乗員の胸部を拘束するように構成され、
   前記エアバッグ袋体に加えて、膨張展開時に主として前記運転席乗員の頭部を拘束する副エアバッグ袋体を有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の運転席用エアバッグ装置。

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