JP4339236B2 - エアバッグ装置 - Google Patents

Description

本発明は、荷重特性を理想配分に近づけることが可能なエアバッグ装置に関する。

インフレータと、車両衝突時にインフレータから放出されるガスによって膨張する膨張体とを有するエアバッグ装置において、膨張体が乗員に対し発生させる荷重は、図１３（ａ）に模式的に示すように乗員１０１が膨張体１００を押し始めた初期の段階では、乗員１０１と膨張体１００との接触面積Ａと膨張体１００の内圧Ｐとで決まることになり、その後は、図１３（ｂ）に示すように膨張体１００の形状が凹状となり、膨張体１００に生じる張力Ｔの乗員に向けた成分が発生荷重に加わり荷重が高くなって、終期にピーク荷重を発生させる。つまり、図１４に示すように、乗員１０１が膨張体１００を押し始めた初期は接触面積Ａと膨張体１００の内圧Ｐとの積である発生荷重Ａ×Ｐが低く、その後、荷重Ａ×Ｐが高まるとともにこれに増大する張力Ｔの角度成分が加わって高いピークが発生することになる。これに対し、図１４に二点鎖線で示すように、一定の荷重を発生させるように、つまり所定の荷重を発生させるまでの時間を早くし、しかも荷重のピークを抑えるようにするのが理想である。

また、エアバッグ装置として、膨張体の内側に基布を縫いつけることで膨張体内を二重の膨張部とするものが開示されている（例えば、特許文献１参照）。
特開平１１−４２９９３号公報

このエアバッグ装置は、インフレータからのガスが内側の膨張部に導入され、内側の膨張部を介して外側の膨張部に導入されるようになっているため、内側つまり乗員から離れている膨張部が高圧となり、外側つまり乗員側の膨張部が低圧となり、その結果、やはり、所定の荷重を発生させるまでの時間が遅く、しかも荷重のピークが高くなってしまう。

したがって、本発明は、荷重配分を理想配分に近づけることが可能なエアバッグ装置の提供を目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、インフレータ（例えば実施形態におけるインフレータ１５）と、車両衝突時に前記インフレータから放出されるガスによって膨張する膨張体（例えば実施形態における膨張体１７）とを有するエアバッグ装置（例えば実施形態におけるエアバッグ装置１１）において、前記膨張体は、第１膨張部（例えば実施形態における第１膨張部３０）と該第１膨張部よりも大きい第２膨張部（例えば実施形態における第２膨張部３２）とが積層されて構成されるとともに、膨張時、乗員に最も近い位置に配置され乗員に対向する前記第１膨張部の内圧が前記第２膨張部の内圧よりも高く、前記第１膨張部が略扁平で前記第２膨張部の乗員側の中間部に該第２膨張部との境界部を配置し、前記第２膨張部の乗員とは反対側の部位と前記第１膨張部とを連結する部材（例えば実施形態における供給部４４）を設けることにより、前記第２膨張部の前記第１膨張部よりも外側部分を前記境界部よりも乗員側に膨出させることを特徴としている。

請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明において、前記乗員に対向する前記第１膨張部には、展開形状を略扁平に保持する保持手段（例えば実施形態における供給部４４）が設けられていることを特徴としている。

請求項１に係る発明によれば、膨張体を構成する複数の膨張部のうち、乗員に最も近い位置に配置され乗員に対向する膨張部の膨張時の内圧が、他の膨張部の膨張時の内圧よりも高くなるように設定されているため、乗員が膨張体を押し始めた初期の段階から内圧の高い乗員に対向する膨張部の膨張で内圧の低い他の膨張部が凹状となり、乗員に及ぶ張力を発生させることができる。また、見かけ上の接触面積が乗員に対向する膨張部と他の膨張部との境界部分の面積となり広くできる。よって、乗員が膨張体を押し始めた初期の段階から、広くされた接触面積と膨張体の内圧との積である発生荷重を高くでき、しかもこれに張力が加わることになって、高い荷重が得られる。また、初期に高い荷重を得ることによって、その分、荷重のピークを下げることができる。したがって、ガス量を増大させることなく、所定の荷重を発生させるまでの時間を早くでき、しかも荷重のピークを抑えることができて、荷重配分を理想配分に近づけることができる。

請求項２に係る発明によれば、乗員に対向する膨張部の展開形状を保持手段によって略扁平に保持するため、膨張部間の境界部分を横に広げることができ、見かけ上の接触面積をさらに広くできることから、一層少ないガス量でも所定の荷重を発生させるまでの時間を早くできる。

第１参考技術のエアバッグ装置１１を図１〜図６，図８を参照して以下に説明する。
図１は車両の車室内を示すもので、第１参考技術のエアバッグ装置１１はインストルメントパネル１２の車幅方向における助手席シート１３側に設けられて、助手席シート１３に着席した乗員を車両衝突時に保護するものである。

第１参考技術のエアバッグ装置１１は、図２に概略的に示すように、車両衝突時に点火されてガスを発生させるインフレータ１５と、インフレータ１５が発生させたガスを導くパイプ部材１６と、インフレータ１５から放出されパイプ部材１６を介して導入されるガスによって膨張する膨張体１７とを有している。

第１参考技術のエアバッグ装置１１の膨張体１７は、図３に示すように、略長方形状をなすとともに長さ方向の一端側に長さ方向に沿って突出する一つの舌片２１を有する第１布体２２と、この第１布体２２よりも広い幅で同長さの略長方形状をなすとともに長さ方向の一端側に長さ方向に沿って突出する二つの舌片２３，２４を有する第２布体２５と、第２布体２５と同幅で同長さの略長方形状をなすとともに長さ方向の一端側に長さ方向に沿って突出する一つの舌片２６を有する第３布体２７とを有している。

そして、第１布体２２と第２布体２５とを長さ方向の位置を合わせた状態で、図４に示すように、第２布体２５の幅方向の中央位置に第１布体２２を重ね合わせて第１布体２２の外周縁部を第２布体２５の中間部に縫い合わせ、このとき位置が合う第１布体２２の図３に示す舌片２１および第２布体２５の一方の舌片２３の両側縁部を縫い合わせる。これにより、第１布体２２と第２布体２５の中間部分とで、袋状をなし枕状に膨張する第１膨張部（膨張部）３０が形成されるとともに、両舌片２１，２３でこの第１膨張部３０を外部に通じさせる図２に示す口部３１が形成される。

また、第２布体２５と第３布体２７とを長さ方向の位置を合わせた状態で、図４に示すように、第２布体２５の第１布体２２とは反対側に第３布体２７を重ね合わせて第２布体２５および第３布体２７の外周縁部同士を縫い合わせ、このとき位置が合う図３に示す第３布体２７の舌片２６および第２布体２５の他方の舌片２４の両側縁部を縫い合わせる。これにより、第２布体２５と第３布体２７とで、第１膨張部３０と積層状態となる、袋状をなし枕状に膨張する第２膨張部（膨張部）３２が形成されるとともに、両舌片２４，２６でこの第２膨張部３２を外部に通じさせる図２に示す口部３３が形成される。つまり、膨張体１７は、一方向に長い枕状に膨張する複数の第１膨張部３０および第２膨張部３２が積層されて構成されている。

第１布体２２および第２布体２５の第１膨張部３０を構成する部分の対向面間は、複数の図５に示すベルト部材（保持手段）３５で連結されている。これらベルト部材３５によって、図５に示す展開時に、第１膨張部３０が、第１膨張部３０および第２膨張部３２の積層方向つまり膨張方向の厚さがこれと直交する方向に対し短い略扁平形状に保持される。

インフレータ１５からのパイプ部材１６は、図２に示すように、分岐して一方の分岐管部３７が口部３１に接続され、他方の分岐管部３８が口部３２に接続されている。

そして、第１参考技術においては、例えば分岐管部３７，３８の径を調整すること等で、第１膨張部３０および第２膨張部３２の膨張時において、第１膨張部３０の内圧が第２膨張部３２の内圧よりも高くなるように設定されている。つまり、互いの重なり部分において第１膨張部３０が第２膨張部３２側に膨出し第２膨張部３２を凹状としつつ膨張するように設定されている。

このような膨張体１７は、第１膨張部３０および第２膨張部３２の膨張により展開する展開時に、第１膨張部３０が乗員に最も近い位置に位置して助手席シート１３の乗員に対向し第２膨張部３２が第１膨張部３０のこの乗員とは反対側に位置するようにインストルメントパネル１２に配置される。なお、膨張体１７は、第１膨張部３０および第２膨張部３２、さらにその全体が、展開時に車幅方向に沿う枕状をなす。

以上に述べた第１参考技術のエアバッグ装置１１によれば、膨張体１７を構成する複数の第１膨張部３０および第２膨張部３２のうち、乗員に最も近い位置に配置され乗員に対向する第１膨張部３０の膨張時の内圧が、他の第２膨張部３２の膨張時の内圧よりも高くなるように設定されているため、車両衝突時において乗員が膨張体１７を押し始めた初期の段階から、図５に示すように内圧の高い第１膨張部３０の膨張で内圧の低い第２膨張部３２が凹状となり、乗員に及ぶ張力を発生させることができる。また、見かけ上の接触面積が乗員に対向する第１膨張部３０と他の第２膨張部３２との境界部分の面積Ａ１となり乗員の接触面積Ａよりも広くできる。よって、乗員が膨張体１７を押し始めた初期の段階から、図６に示すように、広くされた接触面積Ａ１と膨張体１７の内圧ＰＬとの積である発生荷重を高くでき、しかもこれに張力Ｔが加わることになって、高い荷重が得られる。また、初期に高い荷重を得ることによって、その分、荷重のピークを下げることができる（図６においては比較のため従来のエアバッグ装置の荷重配分を破線で示す。）。したがって、ガス量を増大させることなく、所定の荷重を発生させるまでの時間を早くでき、しかも荷重のピークを抑えることができて、荷重配分を理想配分に近づけることができる。

また、乗員に対向する第１膨張部３０の展開形状を第１布体２２と第２布体２５との対向面間に架設されるベルト部材３５によって略扁平に保持するため、第１膨張部３０および第２膨張部３２間の境界部分を横に広げることができ、見かけ上の接触面積をさらに広くできることから、一層少ないガス量でも所定の荷重を発生させるまでの時間を早くできる。

なお、乗員に最も近い位置に配置され乗員に対向する第１膨張部３０の膨張時の内圧を他の第２膨張部３２の膨張時の内圧よりも高くするために、第１膨張部３０と第２膨張部３２とを別々のインフレータで膨張させるようにしても良い。

また、本発明の第１実施形態である図７に示すように、第２膨張部３２の第１膨張部３０とは反対にインフレータ１５を設け、このインフレータ１５が発生させるガスを供給部４４を介して第１膨張部３０に導入するとともに第１膨張部３０と第２膨張部３２とを連通させる第１ベントホール４０と第２膨張部３２を外気に連通させる第２ベントホール４１とを設ける構造とすることも可能である。この場合は、これら第１ベントホール４０および第２ベントホール４１の大きさおよび数のうちの少なくともいずれか一方を制御することで、インフレータ１５が発生させるガスを第１膨張部３０に導入させた後に第１ベントホール４０を介して第２膨張部３２に導入させる際に、第１膨張部３０の膨張時の内圧を第２膨張部３２の膨張時の内圧よりも高くすることになる。

さらに、展開時に、第１膨張部３０をその膨張方向の厚さがこれと直交する方向に対し短い略扁平形状に保持するために、上記したベルト部材３５ではなく、図８に示すように第１膨張部３０の全周に長さ方向に沿って巻回される巻回ベルト４２を用いても良い。加えて、図７に示すように、第２膨張部３２の第１膨張部３０とは反対に設けられたインフレータ１５から第１膨張部３０にガスを導入するための環状の供給部（保持手段）４４を第１布体２２と第２布体２５とに縫い付け、この供給部４４でベルト部材３５と同様に第１膨張部３０を略扁平形状に保持するようにしても良い。

次に、第２参考技術のエアバッグ装置５１を図１，図９〜図１２を参照して以下に説明する。
第２参考技術のエアバッグ装置５１は、図１に示すように、インストルメントパネル１２の車幅方向における運転席シート５２側に取り付けられたステアリングホイール５３に設けられて、運転席シート５２に着席した乗員を車両衝突時に保護するものである。

第２参考技術のエアバッグ装置５１も、図９に示すように、車両衝突時に点火されてガスを発生させるインフレータ５５と、インフレータ５５が発生させたガスを導くパイプ部材５６と、インフレータ５５から放出されパイプ部材５６を介して導入されるガスによって膨張する膨張体５７とを有している。

第２参考技術のエアバッグ装置５１の膨張体５７は、図１０に示すように、略円形状をなすとともに径方向に略沿って突出する一つの舌片６１を有する第１布体６２と、この第１布体６２よりも大径の略円形状をなすとともに径方向に略沿って突出する二つの舌片６３，６４を有する第２布体６５と、第２布体６５と同径の略円形状をなすとともに径方向に略沿って突出する一つの舌片６６を有する第３布体６７とを有している。

そして、第１布体６２と第２布体６５とを、互いの中心位置を合わせ、しかも第１布体６２の舌片６１および第２布体６５の一方の舌片６３の位置を合わせた状態で、図１１に示すように、第１布体６２の外周縁部を第２布体６５の中間部に縫い合わせるとともに図１０に示す舌片６１，６３の両側縁部を縫い合わせる。これにより、第１布体６２と第２布体６５の中間部分とで、袋状かつ円形状をなす第１膨張部（膨張部）７０が形成されるとともに、両舌片６１，６３でこの第１膨張部７０を外部に通じさせる図９に示す口部７１が形成される。

また、第２布体６５の第１布体６２とは反対側に第３布体６７を重ね合わせるとともに、第２布体６５と第３布体６７とを、互いの中心位置を合わせ、しかも第２布体６５の他方の舌片６４および第３布体６７の舌片６６の位置を合わせた状態で、図１１に示すように、第２布体６５および第３布体６７の外周縁部同士を縫い合わせるとともに図１０に示す舌片６４，６６の両側縁部を縫い合わせる。これにより、第２布体６５と第３布体６７とで、第１膨張部７０と積層状態となる袋状かつ円形状の第２膨張部（膨張部）７２が形成されるとともに、両舌片６４，６６でこの第２膨張部７２を外部に通じさせる図９に示す口部７３が形成される。つまり、第２参考技術において、膨張体５７は、複数の円形状の第１膨張部７０および第２膨張部７２が略中心位置を合わせて積層されて構成されている。

第１布体６２と第２布体６５との第１膨張部７０を構成する対向面間は、図１２に示す複数のベルト部材（保持手段）７５で連結されている。これらベルト部材７５によって、展開時に、第１膨張部７０が、膨張方向の厚さがこれと直交する方向に対し短い略扁平形状に保持される。

インフレータ５５からのパイプ部材５６は、分岐して一方の分岐管部７７が口部７１に接続され、他方の分岐管部７８が口部７３に接続されている。

そして、第２参考技術においても、例えば分岐管部７７，７８の径を調整すること等で、第１膨張部７０および第２膨張部７２の膨張時において、第１膨張部７０の内圧が第２膨張部７２の内圧よりも高くなるように設定されている。

このような膨張体５７は、第１膨張部７０および第２膨張部７２の膨張により展開する展開時に、第１膨張部７０が乗員に最も近い位置に位置して運転席の乗員に対向し第２膨張部７２が第１膨張部７０の乗員とは反対側に位置するようにステアリングホイール５３に配置される。なお、膨張体５７は展開時にステアリングホイール５３の乗員側を覆う円形状をなす。

以上に述べた第２参考技術のエアバッグ装置５１においても、第１参考技術と同様の効果を奏することになる。また、第２参考技術のエアバッグ装置５１においても、第１参考技術と同様の変更が可能である。

第１参考技術、本発明の第１実施形態および第２参考技術のエアバッグ装置が設けられた車両の車室内を示す平面図である。 第１参考技術のエアバッグ装置の概略構成を示す平面図である。 第１参考技術のエアバッグ装置の膨張体を示す分解斜視図である。 第１参考技術のエアバッグ装置の膨張体を示す断面図である。 第１参考技術のエアバッグ装置の膨張体の膨張時の状態を示す断面図である。 第１参考技術のエアバッグ装置の膨張体における変位ｓに対する荷重Ｆを示す特性線図である。 本発明の第１実施形態のエアバッグ装置を示す断面図である。 第１参考技術のエアバッグ装置のさらに別の例を示す斜視図である。 第２参考技術のエアバッグ装置の概略構成を示す平面図である。 第２参考技術のエアバッグ装置の膨張体を示す分解斜視図である。 第２参考技術のエアバッグ装置の膨張体を示す断面図である。 第２参考技術のエアバッグ装置の膨張体の膨張時の状態を示す断面図である。 エアバッグ装置の膨張体に乗員が当接する状態を示す模式図である。 エアバッグ装置の膨張体における変位ｓに対する荷重Ｆを示す特性線図である。

符号の説明

１５，５５ インフレータ
１７，５７ 膨張体
１１，５１ エアバッグ装置
３０，７０ 第１膨張部（膨張部）
３２，７２ 第２膨張部（膨張部）
３５，７５ ベルト部材（保持手段）
４２ 巻回ベルト（保持手段）
４４ 供給部（保持手段）

Claims (2)

1. インフレータと、車両衝突時に前記インフレータから放出されるガスによって膨張する膨張体とを有するエアバッグ装置において、
   前記膨張体は、第１膨張部と該第１膨張部よりも大きい第２膨張部とが積層されて構成されるとともに、膨張時、乗員に最も近い位置に配置され乗員に対向する前記第１膨張部の内圧が前記第２膨張部の内圧よりも高く、前記第１膨張部が略扁平で前記第２膨張部の乗員側の中間部に該第２膨張部との境界部を配置し、前記第２膨張部の乗員とは反対側の部位と前記第１膨張部とを連結する部材を設けることにより、前記第２膨張部の前記第１膨張部よりも外側部分を前記境界部よりも乗員側に膨出させることを特徴とするエアバッグ装置。
2. 前記乗員に対向する前記第１膨張部には、展開形状を略扁平に保持する保持手段が設けられていることを特徴とする請求項１記載のエアバッグ装置。

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