JP4376677B2

JP4376677B2 - エアバッグ装置及びエアバッグの折畳方法

Info

Publication number: JP4376677B2
Application number: JP2004101576A
Authority: JP
Inventors: 秀伸鈴木
Original assignee: Nihon Plast Co Ltd
Current assignee: Nihon Plast Co Ltd
Priority date: 2004-03-30
Filing date: 2004-03-30
Publication date: 2009-12-02
Anticipated expiration: 2024-03-30
Also published as: JP2005280629A

Description

本発明は、例えば、自動車のインストルメントパネルに装着される助手席乗員用のエアバッグ装置及びエアバッグの折畳方法に関する。

従来、例えば、自動車のインストルメントパネルに備えられる助手席乗員用のエアバッグ装置が知られている。このエアバッグ装置は、箱状をなすケース体を備え、このケース体の内側に、ガスを噴射するインフレータと、折り畳まれたエアバッグとを収納している。また、ケース体には、乗員側などに向かって突出口が形成され、この突出口が破断可能なカバー体により覆われているとともに、ブラケットを介して、車体側の被取付部材に固定されている。そして、自動車の衝突時には、インフレータからガスを噴射してエアバッグを膨張させ、この膨張の圧力によりカバー体を所定のテアラインで破断して開口を形成し、この開口からエアバッグを突出させて乗員の前方に膨張展開させ、乗員に加わる衝撃を緩和するようになっている。

そして、このようなエアバッグの展開特性を向上する構成として、エアバッグを、インフレータからガスを供給される第１展開部と、この第１展開部の先端側の所定点から２方に伸びる第２展開部とを形成した略Ｔ字状の中間形状に折り畳み、さらに各第２展開部を所定点側に集合させて集合部を形成し、さらに、この集合部の周囲に第１展開部を巻き付けてケースに収納する構成が知られている(例えば、特許文献１参照。)。

そして、この構成では、エアバッグが折り畳まれてケース体に収納された状態で、複数の第２展開部を集合した集合部において、基布は面方向を水平方向に沿わせて積層された状態となるとともに、第１展開部は、集合部の前側から上側すなわち突出口を覆い、さらに、乗員側となる後側の約２分の１の高さまで下がった位置から集合部の内側に延設され、第１展開部と第２展開部とが略Ｔ字状に交差する交点となる所定点は、集合部の前側の端部であって高さ方向の中間部に位置する。

そこで、インフレータからエアバッグにガスが供給されると、まず、所定点までガスが供給されて第１展開部が正面側に膨出し、この後、集合部の第２展開部が正面側と交差する方向に方向に膨出して最終展開形状を得る構成により、保護対象に対する圧力を低減できるとの効果を奏している。しかしながら、この構成では、第１展開部は集合部の略全周に巻き付けられる長さを有しており、長めに設定された第１展開部を備える構成では、展開初期にエアバッグの内圧が大きくなりやすい。このように内圧が高い構成は、保護対象に関しては問題とはならないが、起動と同時に急峻に圧力が上昇する特性のインフレータと組み合わせた場合には、エアバッグにかかる負担が大きくなる。すなわち、圧縮ガス容器の封印を開放してガスを噴射するインフレータ、例えば、ガスの全部を貯蔵ガスでまかなうストレージタイプや、ガスの主要部を貯蔵ガスでまかなうハイブリッドタイプのインフレータでは、インフレ−タの立ち上がり時の特性が穏やかであり、すなわち、熱ガスによる熱負荷が小さく、圧力の上昇カーブも比較的緩やかなため、エアバッグの基布や縫合部にかかる負荷は比較的小さく、厳重な補強を施す必要はない。しかしながら、仮に、上記の形状に折り畳まれたエアバッグに、硝酸アンモニウムなどを含む薬剤の燃焼によりガスを生成する燃焼型(パイロテクニック型)のインフレ−タを組み合わせた場合には、熱負荷は大きくなり、圧力上昇カーブも急峻になるため、エアバッグの基布の補強や、インフレータの圧力上昇特性を抑制する調整などが必要になり、製造コストが上昇する問題を有している。一方、従来の助手席用エアバッグ装置で用いられているシリンダー型形状の例えばハイブリッドタイプのインフレータは、構造が複雑で製造コストの低減が困難である。一方、燃焼型のインフレ−タは、比較的小型のディスク型形状で、一般的に広く用いられており、安価に安定して供給され、運転席用のエアバッグ装置のインフレ−タとの共通化も可能となるとともに、急峻な圧力特性を利用してエアバッグの迅速な展開が可能になり、所望の展開特性を容易に実現できる利点を有している。

また、助手席用などのエアバッグ装置については、エアバッグ装置に保護対象である乗員が極めて近接した状態でエアバッグ装置が作動するいわゆる近接展開の際に、乗員に加わる力を容易に抑制できる構成が求められている。

この点、例えば、エアバッグの大部分を蛇腹状に折り畳んでケース体に収納するとともに、この蛇腹状に折り畳んだ部分の前側に位置して、小容量の部分を折り畳んで収納した構成が知られている(例えば、特許文献２参照。)。この構成では、展開初期に、小容量の部分が前方に展開し、この後、蛇腹状の部分が展開するようになっている。しかしながら、このように小バッグの展開の後に主バッグを展開させる構成では、一層インフレ−タの特性が穏やかである必要がある。すなわち、最初に膨出する小バッグの容量はきわめて小さく、主バッグが小バッグにより進路を塞がれて僅かな膨張しかできないと、内圧が上昇した状態が一定の時間継続することになる。そこで、このような構成では、乗員の腹部に向けて好ましく展開するエアバッグに穏やかな特性のインフレ−タを組み合わせるか、あるいは、エアバッグの厳重な補強が必要になり、エアバッグの迅速な展開と近接展開特性の両立は技術的に容易でなく、製造コストの低減は容易ではない。
特開２０００−７９８６２号公報 (図４、図１０、図１１、図１５) 特開平８−７２６５６号公報 (図１５−図２０)

上記のように、エアバッグの所望の展開特性を実現しつつ、製造コストを低減できるエアバッグ装置が求められている。

本発明は、このような点に鑑みなされたもので、所望の展開特性を実現しつつ、製造コストを低減できるエアバッグ装置及びエアバッグの折畳方法を提供することを目的とする。

請求項１記載のエアバッグ装置は、ガスが流入して膨張展開するエアバッグと、前記エアバッグにガスを供給するインフレータと、前記エアバッグが非展開時に折り畳んで収納されるエアバッグ収納部及び展開時に前記エアバッグが突出する突出口を設けたケース体とを具備し、前記エアバッグは、非展開時において、ガスが導入される基端側が前記ケース体に接続された筒状の第１展開部と、この第１展開部の先端側の所定点から延設された２個の第２展開部を前記所定点側に集合させた集合部とを備え、前記第２展開部は、前記突出口に臨んで並べて配置され、前記第１展開部は、一の第２展開部を突出口側に露出させた状態で、この一の第２展開部よりも保護対象に対して奥側に位置する他の第２展開部に沿ってこの第２展開部の突出口側を覆う形状に巻き付けて折り畳まれ、この奥側に位置する第２展開部に対して、基端側から奥側及び前記突出口側を介して先端部が前記基端側に向かう状態で前記奥側の第２展開部の外周部分に沿って配置され、前記突出口側に露出する一の第２展開部は、先端部から基端部まで波状に折り畳まれ、前記奥側に位置する他の第２展開部は、先端側が波状に折り畳まれるとともに基端側が波状の部分に巻き付けるように折り畳まれて前記一の第２展開部よりも通気抵抗が大きく折り畳まれたものである。

そして、この構成では、折り畳まれケース体のエアバッグ収納部に収納されたエアバッグにガスが供給されると、このガスはまず第１展開部に導入され、第１展開部が巻き戻されるように展開し、集合部を所定の角度に回動させながら突出口から突出させる。続いて、ガスは、第１展開部を介して集合部を構成する各第２展開部に導入され、各第２展開部を展開させる。一の第２展開部には第１展開部は巻き付けられず突出口側に露出した状態になっているため、この第２展開部は所定の方向に迅速に展開し、保護対象に加わる力を抑制しつつ迅速に展開する所望の展開特性を容易に実現できる。一部の第２展開部が迅速に展開するため、エアバッグの内圧の上昇が抑制され、エアバッグの構成の簡略化及びインフレータの選択の自由度が向上し、製造コストが低減される。そして、エアバッグは、非展開時において、２個の第２展開部が突出口に臨んで並べて配置されるとともに、第１展開部は、保護対象に対して奥側に位置する第２展開部に対して、基端側から奥側及び前記突出口側を介して先端部が前記基端側に向かう状態で前記奥側の第２展開部の外周部分に沿って配置されたため、奥側の第２展開部に略半回転した状態で第１展開部が巻き付けられ、第１展開部は略Ｊ字状になっている。そこで、エアバッグにガスが導入されると、この第１展開部が巻き戻されるように展開し、各第２展開部が保護対象に対して交差する方向に向かって展開する状態でケース体の突出口から突出させる。このため、保護対象に加わる力を抑制しつつ、迅速な展開が可能になる。さらに、集合部を構成する第２展開部を完全同一の折り方にせず、折り方を互いに異ならしたため、温度条件や衝突の角度、速度等の条件にかかわらず、展開時の第２展開部の展開の順序及び挙動を安定して一定に制御することができる。すなわち、単純波形とした一の第２展開部に先行して展開する傾向を持たせ、優先的にガスを入れることができるとともに、他の第２展開部を、一の第２展開部に続いて展開させることができる。このようにして、第１展開部及び集合部の膨らむタイミングを安定して制御できる。さらに、巻き付けるように折り畳んだ他の第２展開部について、回転動作を加えて展開させることができる。

請求項２記載のエアバッグ装置は、請求項１記載のエアバッグ装置において、少なくとも突出口側に露出する第２展開部は、突出口に向かう方向に沿った方向を面方向とする波状に折り畳まれたものである。

そして、この構成では、突出口に向かう方向に沿った方向を面方向とする波状に折り畳むことにより、ガスが供給された際に、突出口側に円滑にガスを供給して上側部をまず膨張させ、この膨張が下側部に進行することにより、エアバッグに突出口から出ようとする傾向を持たせ、エアバッグを突出口から円滑に突出させることが可能になる。さらに、突出口から突出した後は、波状に折り畳まれた第２展開部が直線的に迅速に展開し、エアバッグの所望の最終的な展開形状を迅速に完成できる。

請求項３記載のエアバッグ装置は、請求項１または２記載のエアバッグ装置において、インフレータは、燃焼によりガスを生成する燃焼型インフレ−タであるものである。

そして、この構成では、燃焼型インフレ−タを用いることにより、急峻な圧力上昇特性を活かして迅速な展開が可能になるとともに、製造コストの低減及び小形化が容易になる。

請求項４記載のエアバッグの折畳方法は、ガス導入口からガスが流入して膨張展開するエアバッグの折畳方法であって、前記ガス導入口に連続する筒状の第１展開部と、この第１展開部の先端側の所定点から延設された２個の第２展開部とを形成する工程と、前記一の第２展開部を先端部から基端部まで波状に折り畳み、前記他の第２展開部は先端側を波状に折り畳むとともに基端側を波状の部分に巻き付けるように折り畳んで前記一の第２展開部よりも通気抵抗が大きく折り畳み、前記第２展開部を前記所定点側に集合させた集合部を形成する工程と、前記集合部を前記第１展開部のガス導入口側に対して回転させて、前記他の第２展開部のみに前記第１展開部を巻き付ける工程とを備えたものである。

そして、この構成では、折り畳まれたエアバッグにガスが供給されると、このガスはまず第１展開部に導入され、第１展開部が巻き戻されるように展開し、集合部を所定の角度に回動させながら突出させる。続いて、ガスは、第１展開部を介して集合部を構成する各第２展開部に導入され、各第２展開部を展開させる。第１展開部は一部の第２展開部にしか巻き付けられていないため、第２展開部を所定の方向に迅速に展開させ、保護対象に加わる力を抑制しつつ迅速に展開する所望の展開特性を容易に実現できる。一部の第２展開部が迅速に展開するため、エアバッグの内圧の上昇が抑制され、エアバッグの構成の簡略化及びインフレータの選択の自由度が向上し、製造コストが低減される。さらに、集合部を構成する第２展開部を完全同一の折り方にせず、折り方を互いに異ならしたため、温度条件や衝突の角度、速度等の条件にかかわらず、展開時の第２展開部の展開の順序及び挙動を安定して一定に制御することができる。すなわち、単純波形とした一の第２展開部に先行して展開する傾向を持たせ、優先的にガスを入れることができるとともに、他の第２展開部を、一の第２展開部に続いて展開させることができる。このようにして、第１展開部及び集合部の膨らむタイミングを安定して制御できる。さらに、巻き付けるように折り畳んだ他の第２展開部について、回転動作を加えて展開させることができる。

本発明によれば、エアバッグを所望の方向に迅速に展開させ、保護対象に加わる力を抑制しつつ迅速に展開する所望の展開特性を容易に実現できる。エアバッグの内圧の上昇を抑制できるため、エアバッグの構成の簡略化及びインフレータの選択の自由度が向上し、製造コストを低減できる。

以下、本発明のエアバッグ装置及びエアバッグの折畳方法の一実施の形態を図面を参照して説明する。

図１において、１はエアバッグ装置で、このエアバッグ装置１は、自動車の助手席すなわち被保護物である助手席の乗員の前方に位置する被設置部としてのインストルメントパネル２の内側に配置され、助手席乗員用のエアバッグ装置１を構成している。なお、以下、前方（図１などに示す矢印Ｆ方向）、後方（図１に示す矢印Ｒ方向）、および上下方向は、それぞれエアバッグ装置１を自動車に取り付けた状態における自動車の前後方向および上下方向に合わせて説明する。そして、インストルメントパネル２は、後側すなわち助手席側に向かって若干下降する曲面状などに形成され、このインストルメントパネル２の内側に配置された被取付部材としてのステアリングメンバー３に、エアバッグ装置１が正面側を上方から若干後方に向けて傾斜した状態でねじ止めなどして固定されている。また、インストルメントパネル２の上方には、図８などに示すように、前側下方から上側後方に向かって傾斜したフロントガラス４が位置している。

そして、このエアバッグ装置１は、リアクションカンあるいはリテーナなどとも呼ばれる略箱状のケース体12と、このケース体12の内側に組み合わされるリテーナ14及びエアバッグ15と、このケース体12の外側から組み合わされる２個のインフレータ16及びブラケット17とを備えている。

そして、ケース体12は、金属板を折曲しあるいは溶接などして形成され、ベース部12a、このベース部12aの前後から立ち上げられた前壁部12b及び後壁部12c、及び図示しない両側の側壁部を備え、正面側を開口部である突出口21とした略箱状をなし、ケース体12の内側には、エアバッグ収納部22が形成されている。そして、このエアバッグ収納部22に、袋状のエアバッグ15が折り畳んで収納されるとともに、突出口21は、リッドともよばれる破断可能なカバー体23により覆われている。

また、ベース部12aには、円孔状をなすインフレータ取付孔12eが複数、本実施の形態では両側に対をなして形成されているとともに、各インフレータ取付孔12eを囲んで、それぞれ４カ所、合計８カ所に図示しない取付孔が形成されている。また、前壁部12b及び後壁部12cの外面には、断面略Ｌ字状などをなすカバー体取付片25，26が溶接あるいはリベットなどにより固定されている。

そして、リテーナ14は、例えば金属板を折曲して、基板部14aと、この基板部14aの外周部が上側に折曲された周板部14bとが形成されている。また、基板部14aには、２個のインフレータ取付孔14eが形成されているとともに、各インフレータ取付孔14eを囲んでそれぞれ４カ所、合計８カ所に下側に突出するスタッドボルト28が固着されている。また、各スタッドボルト28には、下方からナット29が螺合されるようになっている。

また、各インフレータ16は、ディスク状をなす本体部16aを備え、この本体部16aの外周面の上側部に、複数のガス噴射口16bが形成されている。また、本体部16aの外周部には、ガス噴射口16bの下方に位置して、板状のフランジ部16cが設けられ、このフランジ部16cには、四隅の近傍に位置して、取付孔が形成されている。そして、本体部16aの内部には、点火器及び硝酸アンモニウムなどを含む薬剤が収納され、底部に接続されたコネクタ30からの電気信号により、点火器が薬剤を燃焼させ、ガス噴射口16bからガスを急速に供給するようになっている。

そして、カバー体23は、例えばＴＰＯ(サーモプラスチックオレフィン)樹脂により、インストルメントパネル２の表皮の一部と一体的に構成され、略平板状の上板部23aと、この上板部23aの下面から下方に突設された前後の脚片部23b,23cなどを備えている。また、上板部23aの下面には、他の部分より薄肉で容易に破断する溝状の破断予定部（テアライン）23dが平面略Ｈ字状などに形成されている。

また、エアバッグ15は、例えば２枚の基布を縫い合わせ、基端側に設けた一対の円孔状の開口部15aから乗員に対向する対向面15bに向かい幅寸法および厚さ寸法が拡大する袋状に形成されている。また、各開口部15aの周囲には、それぞれ４カ所、合計８カ所に取付孔が形成されている。

そして、このエアバッグ装置１を組み立てる際は、まず、エアバッグ15内にリテーナ14を挿入し、リテーナ14のスタッドボルト28をエアバッグ15の取付孔に挿入して外側に引き出すことにより、開口部15aがインフレータ取付孔14eに位置合わせされる。この状態で、後述するようにエアバッグ15を折り畳み、スタッドボルト28に係止される基布製のラッピング31によりこの折畳形状を保持する。なお、このラッピング31には、図示しないミシン目などの弱部である破断予定部が形成され、エアバッグ15の展開時にはこの破断予定部に沿って破断することにより、エアバッグ15の拘束を解除し、エアバッグ15の展開挙動には影響を与えないようになっている。そして、この折り畳んだエアバッグ15を、ケース体12のエアバッグ収納部22に挿入し、スタッドボルト28をケース体12のベース部12aの取付孔に挿入する。そして、ケース体12の下方から、各インフレータ16の本体部16aをインフレータ取付孔12e，14e及び開口部15aに挿入するとともに、フランジ部16cの取付孔にスタッドボルト28を挿入する。さらに、各スタッドボルト28を、ブラケット17に設けた取付孔に挿入して、ナット29を締め付ける。この状態で、リテーナ14の基板部14aとナット29との間に、エアバッグ15、ラッピング31、ケース体12のベース部12a、インフレータ16のフランジ部16c、及びブラケット17が重ねて締め付け固定される。さらに、カバー体23の脚片部23b,23cをボルト33などを用いてケース体12のカバー体取付片25，26に取り付け、上板部23aで突出口21を覆って、エアバッグ装置１が構成される。そして、ブラケット17を、ステアリングメンバー３に溶接された取付座3aにボルト35で固定して、エアバッグ装置１が車体に固定されている。

そして、このように構成されたエアバッグ装置１は、自動車の衝突などの際には、通常、図示しないコントローラがこの衝撃すなわち所定以上の急減速を検出してインフレータ16を作動させ、このインフレータ16からガスを噴射させる。すると、このガスは、エアバッグ15の内部に流入して、このエアバッグ15を膨張展開させる。すると、このエアバッグ15は、カバー体23を内側から押圧し、このカバー体23の上板部23aを破断予定部23dに沿って破断して扉状に開き、エアバッグ15の突出口を形成する。続いて、エアバッグ15は、この突出口から突出し、後述するように膨張展開して、乗員に加わる衝撃を緩和するようになっている。

次に、図１ないし図６を参照して、エアバッグ15の折畳形状及び折畳工程を説明する。

このエアバッグ15の折畳形状は、図１及び図６に示すように、第１展開部51と、集合部52とに概略分けて定義される密な折りが施されている。そして、第１展開部51は、開口部15aを含みリテーナ14とケース体12のベース部12aとに挟持される基部54と、この基部54からケース体12の前壁部12bの内側に沿って上方に延びる前部55と、この前部55が後側に屈曲するコーナー部56と、このコーナー部56から後方に伸びる上部57と、この上部57が下方に屈曲するコーナー部58と、このコーナー部58から仮想線である所定点60まで下方に伸びる先端部59とを有している。一方、集合部52は、複数の第２展開部からなり、本実施の形態では、一の第２展開部としての上側展開部61と、他の第２展開部としての下側展開部62とを備えている。そして、下側展開部62は、折り畳んだ状態で上側展開部61の前側に位置し、この下側展開部62のみに、第１展開部51が巻き付けられた状態になっている。すなわち、第１展開部51の先端部59は、上側展開部61と下側展開部62との間に入り込むようにして配置されている。さらに、上側展開部61は、先端側から基端側まで波状に折り畳まれたいわば単純波形としているのに対し、下側展開部62は、先端側は波状に折り畳まれている一方、基端側が波状の部分に巻き付けるように折り畳まれたいわばＳ字波型としている。また、上側展開部61及び下側展開部62の波形に折り畳んだ部分は、第１展開部51の先端部59の延設方向に沿って配置されている。

そして、このエアバッグ15の折畳工程は、まず、リテーナ14に取り付けたエアバッグ15を上側に引き出しあるいは膨らませた状態から、図２に示すように、エアバッグ15の側面部を内方に寄せて入れ込み、側面視略Ｔ字状とする。この状態で、エアバッグ15に、完成した状態で第１展開部51と集合部52となる部分にそれぞれ相当する箇所が現れる。すなわち、リテーナ14から立ち上げられた筒状の部分が第１展開部51となり、仮想線である所定点60を中心に前後に延設された部分がそれぞれ上側展開部61及び下側展開部62となる。

次いで、図３に示すように、所定点60を中心に、集合部52の上面を互いに向き合わせるように折り、本実施の形態では、上側展開部61の上に下側展開部62を重ね、第１展開部51とともに平面上に延ばして配置する。

次いで、図４に示すように、上側展開部61及び下側展開部62を所定点60に向けて集合するように折り畳み、集合部52を形成する。本実施の形態では、上記のように、上側展開部61を単純波形に折り、下側展開部62をＳ字波型に折る。

次いで、図５に示すように、この集合部52を矢印Ｃ方向(車体の左側から見て右巻き方向)に巻き、すなわち、下側展開部62の外周に約１８０度だけ第１展開部51を巻き付け、さらに、図６に示すように、矢印Ｄ方向(車体の左側から見て右巻き方向)に巻いて集合部52をリテーナ14上に載せるようにして、最終折畳形状とする。

そして、このエアバッグ15の展開工程は、図７(a)に示すように、折り畳んで収納された状態で、エアバッグ15内にガスが供給されると、このガスは、まず、第１展開部51に供給され、集合部52が矢印Ｅ方向に起き上がるように回動しながらカバー体23を破断してケース体12から突出する。そして、図７(b)に示すように、集合部52がわずかに約９０度回動した状態で、集合部52にガスが供給され、上側展開部61及び下側展開部62の展開が開始される。すなわち、エアバッグ15の内圧の過度の上昇が抑制される。そして、単純波形に折られた上側展開部61は、Ｓ字波型に折られた下側展開部62よりも通気抵抗が小さく、優先的にガスが供給され、保護対象である乗員に対して所定の角度(水平面に対して角度θ)をなす交差方向であるＧ方向に直線的に迅速に最終展開形状へと展開する。一方、下側展開部62は、上側展開部61に僅かに遅れて展開する。ここで、下側展開部62は、上側展開部61の展開方向と反対方向のＪ方向に向かうとともに、矢印Ｋ方向に向かう回転動作が加わり、図８に示すように、インストルメントパネル２の面に沿ってインストルメントパネル２とダミーＭで示す乗員の腹部との間に入り込むように展開させることができる。

図９に、本実施の形態のエアバッグ15の展開挙動を高速写真で撮影した実験結果を示す。

この実験では、ダミーＭは米国人の６歳児の典型的な体型に相当するものであるＡＣ０６型を使用し、上段から順に、(a)〜(f)及び(g)〜(l)はそれぞれガスの噴射後０〔msec〕、２０〔msec〕、３０〔msec〕、５０〔msec〕、６０〔msec〕、及び１００〔msec〕の状態を示している。また、右列と左列のは同じ時点を異なる方向から見たものであり、すなわち、(a)と(g)とは共に０〔msec〕の状態を示している。

この実験の結果、展開初期における（２０〔msec〕）エアバッグ15の下端が既に肩からかなり下の胸の位置まで到達していることがわかる。５０〔msec〕前後の時間帯では、ダミーＭに向かう突出量はほとんど増加せず、専ら下肢に向かってエアバッグ15が拡大しているのがわかる。そして、１００〔msec〕におけるダミーＭの後傾角度を小さい角度に維持できることがわかる。さらに、エアバッグ15が損傷を受けることもないことがわかる。

このように、本実施の形態によれば、素早い立ち上がり特性を持つ燃焼型のインフレ−タ16を用いつつ、エアバッグ15に加わる負荷を少なくし、コストを低減しつつ乗員保護性能に優れるエアバッグ装置１を提供できる。

すなわち、エアバッグ15は、非展開時において、ケース体12に基端側が接続されガスが導入される筒状の第１展開部51と、この第１展開部51の先端側の所定点60から延設された複数の第２展開部61，62を所定点60側に集合させた集合部52とを備え、折り畳まれた第１展開部51は、ケース体12の側部(前壁部12b)内側を経由するように集合部52の外周側に添付され、この集合部52の中を通って基端側に向かう延設部(先端部59)が形成されるようにケースに収納される構成であり、２個の第２展開部61，62により集合部52を形成するとともに、この集合部52の一部のみに第１展開部51を沿わせ、本実施の形態では、保護対象である乗員の奥側に位置する下側展開部62にのみ巻き付けるように第１展開部51を配置したため、展開初期には、第１展開部51に入ったガスにより、集合部52を前方すなわち反乗員側に起き上がらせ、迅速にエアバッグ15をケース体12から外に出すことができる。このように、インフレ−タ16からのガスが間髪を入れずに「起き上がり」へと作用するため、エアバッグ15の内圧を著しく上昇させることなく、カバー体23の扉を速やかに開口させることができる。すなわち、第１展開部51は集合部52の間を通って所定点60である第１展開部51の端末まで達するように逆J字状に折り畳まれ、ガスの導入を受け真っ直ぐになろうとするから、集合部52をケース体12の外へいわば迅速に放り出すことができる。

さらに、第１展開部51の先端側は下向きになっているから、真っ直ぐになろうとする動きの間、常に所定点60は逆J字状の第１展開部51に対して下を向いている。そこで、第１展開部51が膨らむ過程で集合部52を乗員に対して交差する方向に向ける。したがって、いわゆる近接展開の場合でも、乗員に対して最も衝撃を与える可能性の少ない展開過程を取ることができる。

また、上側展開部61の全部及び下側展開部62の大部分を、上下方向に沿った方向を面方向とする、いわば縦折りの波形に折り畳んだため、ケース体12でガスが供給された状態で、突出口21側に円滑にガスを供給して上側部をまず膨張させ、この膨張が下側部に進行することにより、エアバッグ15に突出口21から出ようとする傾向を持たせ、エアバッグ15を突出口21から円滑に突出させることができる。さらに、突出口21から突出した後は、波状に折り畳まれた上側展開部61が直線的に迅速に展開し、エアバッグ15の所望の最終的な展開形状を迅速に完成できる。

さらに、集合部52を構成する第２展開部としての上側展開部61及び下側展開部62を完全同一の折り方にせず、折り方を互いに異ならしたため、温度条件や衝突の角度、速度等の条件にかかわらず、展開時の複数の第２展開部の展開の順序及び挙動を安定して一定に制御することができる。すなわち、単純波形とした上側展開部61に先行して展開する傾向を持たせ、優先的にガスが入れることができる。すなわち、僅かながらＳ字波形に折られた下側展開部62を、上側展開部61に続いて展開させることができる。このようにして、第１展開部51及び集合部52の膨らむタイミングを安定して制御できる。さらに、Ｓ字波形に折られた下側展開部62については、回転動作が加わり、インストルメントパネル２の面に沿ってインストルメントパネル２と乗員の腹部との間に入り込むように展開させることができる。

また、上記のように、エアバッグ15の内圧の過度の上昇を抑制できるため、エアバッグ15に厳重な補強を施す必要がなく、また、圧力上昇特性を制限することなく、急峻な圧力上昇特性を実現できる安価な燃焼型のインフレータ16を用いて近接展開にも対応可能な好ましい展開特性を実現することができ、製造コストを低減できる。

また、複数のインフレ−タを用いる構成では、少なくとも１つのインフレ−タの立ち上がりが早くないと、必要な特性が得られず、エアバッグ装置が成立しない場合もあるが、燃焼型のインフレータ16を用いることにより、複数のインフレ−タ16を用いるエアバッグ装置１を容易に実現できる。そして、複数の円盤形のインフレ−タ16を用いることにより、エアバッグ装置１の高さ寸法を抑制し、エアバッグ装置１を薄型化できるとともに、時間差を付けて起動するなどの制御を行うことにより、所望の展開特性を容易に実現できる。

また、折畳工程も複雑なものではなく、製造コストの低減が可能になる。

また、上記のように、近接展開に対しても好ましい展開挙動を実現できるため、助手席用のエアバッグ装置１の動作を停止させるいわゆるカットオフスイッチなどの複雑な装置を必要としない構成を実現できる。

また、第１展開部51および第２展開部61，62を形成する工程は、エアバッグ15を側面部から押圧して内側に折り込むほか、外側に折り重ねるなど種々の方法で所定の幅寸法とすることができる。

また、上記の各実施の形態において、２方向などに延設した第２展開部61，62は、互いに等しい長さ寸法に形成するほか、偏心させ、すなわち互いに異なる長さ方向として、所望の展開形状、展開特性を容易に得ることができる。

また、インフレータは、２個のインフレータを用いるいわゆるデュアルインフレ−タに限られず、１個のインフレータのみを用いても良く、あるいは、３個以上などの複数のインフレータを用いるマルチインフレ−タとすることもできる。

また、インフレータの特性によっては、燃焼型のインフレータに代えて、あるいは、燃焼型のインフレータとともに、圧縮ガス容器の封印を開放してガスを噴射するインフレータ、例えば、ガスの全部を貯蔵ガスでまかなうストレージタイプや、ガスの主要部を貯蔵ガスでまかなうハイブリッドタイプのインフレータを用いることもできる。

本発明は、助手席乗員用のインストルメントパネルに備えるエアバッグ装置の他、ドアパネルに備えるエアバッグ装置や、前席の背面に備える後席用のエアバッグ装置など、種々のエアバッグ装置に適用することができる。

本発明のエアバッグ装置の一実施の形態を示す断面図である。同上エアバッグ装置のエアバッグの折り畳み工程を示す斜視図である。同上エアバッグ装置の図２に続く折り畳み工程を示す説明図であり、(a)は斜視図、(b)は(a)のＩ−Ｉ断面図である。同上エアバッグ装置の図３に続く折り畳み工程を示す説明図であり、(a)は斜視図、(b)は(a)のII−II断面図である。同上エアバッグ装置の図４に続く折り畳み工程を示す断面図である。同上エアバッグ装置の図５に続く折り畳み工程を示す断面図である。同上エアバッグ装置のエアバッグの展開過程を示す説明図であり、(a)は初期状態、(b)は(a)に続く状態である。同上エアバッグ装置の展開状態を示す説明図である。同上エアバッグ装置の実験結果を示す説明図である。

１エアバッグ装置
12 ケース体
15 エアバッグ
16 インフレータ
21 突出口
22 エアバッグ収納部
51 第１展開部
52 集合部
60 所定点
61 一の第２展開部としての上側展開部
62 他の第２展開部としての下側展開部

Claims

ガスが流入して膨張展開するエアバッグと、
前記エアバッグにガスを供給するインフレータと、
前記エアバッグが非展開時に折り畳んで収納されるエアバッグ収納部及び展開時に前記エアバッグが突出する突出口を設けたケース体とを具備し、
前記エアバッグは、非展開時において、ガスが導入される基端側が前記ケース体に接続された筒状の第１展開部と、この第１展開部の先端側の所定点から延設された２個の第２展開部を前記所定点側に集合させた集合部とを備え、
前記第２展開部は、前記突出口に臨んで並べて配置され、
前記第１展開部は、一の第２展開部を突出口側に露出させた状態で、この一の第２展開部よりも保護対象に対して奥側に位置する他の第２展開部に沿ってこの第２展開部の突出口側を覆う形状に巻き付けて折り畳まれ、この奥側に位置する第２展開部に対して、基端側から奥側及び前記突出口側を介して先端部が前記基端側に向かう状態で前記奥側の第２展開部の外周部分に沿って配置され、
前記突出口側に露出する一の第２展開部は、先端部から基端部まで波状に折り畳まれ、
前記奥側に位置する他の第２展開部は、先端側が波状に折り畳まれるとともに基端側が波状の部分に巻き付けるように折り畳まれて前記一の第２展開部よりも通気抵抗が大きく折り畳まれた
ことを特徴とするエアバッグ装置。
突出口側に露出する第２展開部は、突出口に向かう方向に沿った方向を面方向とする波状に折り畳まれた
ことを特徴とする請求項１記載のエアバッグ装置。
インフレータは、燃焼によりガスを生成する燃焼型インフレ−タである
ことを特徴とする請求項１または２記載のエアバッグ装置。
ガス導入口からガスが流入して膨張展開するエアバッグの折畳方法であって、
前記ガス導入口に連続する筒状の第１展開部と、この第１展開部の先端側の所定点から延設された２個の第２展開部とを形成する工程と、
前記一の第２展開部を先端部から基端部まで波状に折り畳み、前記他の第２展開部は先端側を波状に折り畳むとともに基端側を波状の部分に巻き付けるように折り畳んで前記一の第２展開部よりも通気抵抗が大きく折り畳み、前記第２展開部を前記所定点側に集合させた集合部を形成する工程と、
前記集合部を前記第１展開部のガス導入口側に対して回転させて、前記他の第２展開部のみに前記第１展開部を巻き付ける工程と
を備えたことを特徴とするエアバッグの折畳方法。