JP4394794B2 - 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、折り畳んだエアバッグの開口部周縁が固定されるリテーナの内部にインフレータを収納し、車両の衝突時に前記インフレータが発生するガスでエアバッグを展開して乗員を拘束するエアバッグ装置であって、前記リテーナに形成されたベントホールを、アクチュエータで作動する弁体を備えた制御弁で開閉するものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のエアバッグ装置は、インフレータが発生するガスで膨張するエアバッグにベントホールを設け、前記ガスの一部をベントホールから排出してエアバッグの内圧を制御している。かかるエアバッグ装置において、ベントホールを薄膜で閉鎖しておくことにより展開の初期にエアバッグを速やかに膨張させるとともに、展開が完了してエアバッグの内圧が高まると前記薄膜が破断し、ベントホールからガスを排出して乗員を柔らかく拘束するものが提案されている（実公平５−６２０６号公報参照）。
【０００３】
またエアバッグ装置に２個のインフレータを設けておき、エアバッグ装置の近傍に乗員が存在しない場合には２個のインフレータを両方とも点火し、エアバッグ装置の近傍に乗員が存在する場合には１個のインフレータだけを点火することにより、エアバッグの展開速度および内圧を乗員の位置に応じて制御するものが提案されている（特開平９−３０１１１５号公報参照）。
【０００４】
ところで、上記実公平５−６２０６号公報に記載されたものは、薄膜が破断する圧力にバラツキが発生し易いため、エアバッグの内圧が所定値に達したときにベントホールを的確に開放するのが難しいだけでなく、一旦開放したベントホールを再び閉じることができないので内圧の精密な制御が難しいという問題があった。また上記特開平９−３０１１１５号公報に記載されたものは、２個のインフレータを必要とするために部品点数が増加してコストアップの要因になるだけでなく、エアバッグの展開特性を２段階にしか制御できないためにきめ細かい制御が難しいという問題があった。
【０００５】
そこで、インフレータを収納するリテーナにベントホールを形成し、このベントホールを制御弁で開閉することにより、エアバッグの展開速度や内圧をきめ細かく制御するものが本出願人により提案されている（特願平１０−１４３７８１号参照）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで上記特願平１０−１４３７８１号で提案されたものは、短冊状の金属板よりなるプロテクタに同形の圧電素子を接着した制御弁を備えており、圧電素子への通電により該圧電素子と共にプロテクタを湾曲させてベントホールを開放するようになっている。しかしながら、前記制御弁はその最大開度を規制する手段を備えていないため、ベントホールから流出するガスの圧力で制御弁が大きく撓み過ぎて開度が過剰になったり、脆い圧電素子が過剰に変形して損傷したりする可能性があった。
【０００７】
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、リテーナに形成されたベントホールを開閉可能な制御弁を備えたエアバッグ装置において、制御弁の弁体の過剰な変形を防止することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、折り畳んだエアバッグの開口部周縁が固定されるリテーナの内部にインフレータを収納し、前記リテーナに形成されたベントホールを、アクチュエータで作動する平板状の弁体を備えた制御弁で開閉すると共に、該弁体の最大開度をストッパで規制し、車両の衝突時に前記インフレータが発生するガスでエアバッグを展開して乗員を拘束するエアバッグ装置であって、
前記リテーナのベントホール周縁に形成した弁座、および該弁座に着座する前記弁体の少なくとも一方にシール部材が設けられ、そのシール部材に対応した厚みを有して前記弁体及び前記リテーナ間に挟まれるスペーサと、前記弁体の固定側の一端部とが、前記リテーナに共通のボルトで共締めされ、前記リテーナには、前記弁体の外周に当接して前記ベントホールに対して該弁体を位置決めする突起が、該ベントホールの周囲において該リテーナの外側に向けて突出するように一体に形成されることを特徴とするエアバッグ装置が提案される。
【０００９】
上記構成によれば、インフレータが発生する高圧ガスでエアバッグを展開させる際に、高圧ガスを逃がすベントホールの開度を制御弁で制御することにより、エアバッグの展開速度、エアバッグの拘束力の大きさ、エアバッグの収縮速度等を衝突の状態や乗員の状態に応じて任意に設定することができる。また制御弁の弁体の最大開度がストッパで規制されるので、ベントホールから流出する高圧ガスの圧力で弁体が大きく撓んで開度が過剰になったり、アクチュエータが過剰に変形して損傷したりすることが防止される。
【００１１】
またベントホールの弁座と弁体とがシール部材を介して当接するので、ベントホールおよび弁座間の隙間から高圧ガスが漏れるのを確実に防止することができる。
【００１３】
またベントホールの周囲に設けた突起を弁体の外周に当接させて該弁体をベントホールに対して位置決めすることにより、リテーナに弁体をボルトで固定する際に、前記突起をガイドにして位置決めを行い、ベントホールに対して弁体を弁座に正しく着座できる位置に正確に固定することができる。
【００１４】
また請求項２に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、前記アクチュエータは、弁体に接着された圧電素子よりなり、弁体とアクチュエータとの接着力を増加させるべく、弁体に接着剤が浸入する開口を形成したことを特徴とするエアバッグ装置が提案される。
【００１５】
上記構成によれば、接着剤が浸入し得る開口を形成した弁体に圧電素子を接着するので、弁体と圧電素子とを強固に接着することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、添付図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。
【００１７】
図１〜図５は本発明の一実施例を示すもので、図１は自動車の車室前部の斜視図、図２は図１の２−２線拡大断面図、図３は図２の３−３線断面図、図４は図３の４方向矢視図、図５は助手席用エアバッグ装置の分解斜視図である。
【００１８】
図１に示すように、運転席シート１の前方に配置されたステアリングホイール２の中央部に運転席用エアバッグ装置Ｒｄが設けられ、また助手席シート３の前方に配置されたダッシュボード４の上部に助手席用エアバッグ装置Ｒｐが設けられる。
【００１９】
次に、図２〜図５に基づいて助手席用エアバッグ装置Ｒｐの構造を説明する。
【００２０】
ダッシュボード４の上面に形成された開口４ａに固定されたリッド４１から下方に延びる支持部４１ａ…に、エアバッグモジュール４２のリテーナ４３が固定される。リテーナ４３は複数本のボルト４４…で固定されたアッパーリテーナ４５およびロアリテーナ４６から構成されており、アッパーリテーナ４４が複数本のボルト４７…で前記リッド４１の支持部４１ａ…に固定される。アッパーリテーナ４５およびロアリテーナ４６の結合部にエアバッグ４８の開口部周縁が挟まれて前記ボルト４７…で共締めされる。リッド４１には、エアバッグ４８が膨張する際に破断する薄肉のティアライン４１ｂが形成される。ロアリテーナ４６の底部に一対の取付ブラケット４９，４９を介して円筒状のインフレータ５０が支持される。
【００２１】
またロアリテーナ４６に設けられた制御弁３０は、その底部に形成された長方形のベントホール２９を備えており、ベントホール２９の外周の３方を囲むように「Ｕ」字状の突起４６ａが外向きに（ロアリテーナ４６の外部に向けて）突出している。突起４６ａの内周には平坦な弁座４６ｂが形成されており、この弁座４６ｂにはゴム等の弾性材よりなるシール部材１１が設けられる。制御弁３０は前記弁座４６ｂ（つまりシール部材１１）に着座可能な長方形の弁体３２を備えており、その一つの短辺が３本の弁体固定ボルト１２…でロアリテーナ４６に固定される。このとき、シール部材１１の厚さを吸収すべく、弁体３２とロアリテーナ４６との間に金属状よりなるスペーサ１３（図５参照）が挟まれる。
【００２２】
このように、ベントホール２９を囲むように突起４６ａを突設することにより、ロアリテーナ４６に弁体３２を弁体固定ボルト１２…で固定する際に、前記突起４６ａをガイドにして位置決めを行い、弁体３２を弁座４６ｂに正しく着座できる位置に正確に固定することができる。
【００２３】
前記弁体固定ボルト１２…寄りの弁体３２の下面に接着剤１４を介してアクチュエータとしての板状の圧電素子３３が固定される。圧電素子３３の面積は弁体３２の面積の半分よりもやや大きい程度とされ、高価な圧電素子３３の使用量を削減している。弁体３２には複数の開口３２ａ…が形成されており、この開口３２ａ…に接着剤１４の一部が浸入することにより、弁体３２および圧電素子３３の接着強度が高められ、圧電素子３３の剥がれが防止される。
【００２４】
ベントホール２９を挟んで弁体固定ボルト１２…の反対側に断面略Ｌ字状のストッパ１５が２本のストッパ固定ボルト１６，１６で固定される。ストッパ１５はロアリテーナ４６の外部に突出しており、圧電素子３３の変形により外向きに湾曲した弁体３２の先端がストッパ１５に当接することにより、制御弁３０の最大開弁量が規制される。
【００２５】
而して、図示せぬエアバッグ展開制御装置は、車両の衝突時に所定値以上の加速度が検出されるとインフレータ５０を点火し、インフレータ５０が発生するガスで膨張するエアバッグ４８はリッド４１にＨ形に形成された薄肉のティアライン４１ｂ（図５参照）を破断して車室内に展開する。このとき、エアバッグ展開制御装置は乗員の体格、乗員の姿勢、車速等に基づいて制御弁３０の圧電素子３３に対する通電を制御し、弁体３２の湾曲量（つまりベントホール２９の開度）を変化させる。
【００２６】
即ち、圧電素子３３への非通電時には、図３に実線で示すように制御弁３０の弁体３２は直線状に延びてベントホール２９を閉塞している。この状態で、弁体３２の上面はロアリテーナ４６の弁座４６ｂに設けたシール部材１１に弾発的に当接しており、弁座４６ｂおよび弁体３２の隙間からの高圧ガスの漏れを防止している。
【００２７】
この状態から圧電素子３３に通電すると、図３に鎖線で示すように通電量に応じて圧電素子３３が変形するため、弁体３２は固定端側を支点にして湾曲してベントホール２９を開放する。このとき、弁体３２の自由端がストッパ１５に当接して最大湾曲量が規制されるため、ベントホール２９から流出するガスの圧力で弁体３２が外側に大きく撓んで開度が過剰になったり、脆い圧電素子３３が過剰変形して損傷するのを防止することができる。
【００２８】
以上のように、ベントホール２９を覆う弁体３２に設けた圧電素子３３に通電して湾曲させるだけの極めて簡単な構造により、ベントホール２９の開度を精密にかつ無段階に制御することができる。しかも圧電素子３３は制御弁３０の弁体３２の一部だけに設けられているため、その圧電素子３３を弁体３２の本体部３２ａの全面に設ける場合に比べて、高価な圧電素子３３の使用量を減少させてコストダウンに寄与することができる。
【００２９】
図６は、第１実施例のストッパ１５の変形例を示すものである。
【００３０】
第１実施例のストッパ１５はロアリテーナ４６の下面にストッパ固定ボルト１６，１６で固定されているが（図３参照）、この変形例のストッパ１５は、制御弁３０の弁体３２の自由端側の上面にストッパ固定ボルト１６，１６で固定されている。従って、制御弁３０が大きく開弁したときに、ストッパ１５はロアリテーナ４６のベントホール２９の開口縁の上面に当接して弁体３２の最大開度を規制する。
【００３１】
図７は、第１実施例のストッパ１５の他の変形例を示すものである。
【００３２】
この変形例のストッパ１５は、ロアリテーナ４６と異なる他の部材１７にストッパ固定ボルト１６，１６で固定される。従って、制御弁３０の弁体３２が大きく開弁したときに、ストッパ１５は弁体３２の自由端の下面に当接して該弁体３２の最大開度を規制する。
【００３３】
図８は、第１実施例のシール部材１１の変形例を示すものである。
【００３４】
第１実施例のシール部材１１はロアリテーナ４６の弁座４６ｂの下面に固定されているが、この変形例のシール部材１１は弁体３２の上面の全面に張り付けられている。尚、このシール部材１１をロアリテーナ４６の弁座４６ｂに当接する部分だけに張り付けることも可能である。
【００３５】
図９は、第１実施例の接着剤１４による圧電素子３３の固定手法の変形例を示すものである。
【００３６】
第１実施例では弁体３２に形成した開口３２ａ…の内部に接着剤１４を浸入させて接着強度を高めているが、この変形例では接着剤１４の一部が弁体３２の開口３２ａ…を溢れて抜け止め部１４ａを構成することにより、弁体３２および圧電素子３３を一層強固に接着するようになっている。
【００３７】
図１０および図１１は、第１実施例の接着剤１４による圧電素子３３の固定手法の他の２つの変形例を示すものである。
【００３８】
図１０のものは接着剤１４が浸入する開口３２ａ…を長短４本の溝状に形成したものであり、図１１のものは接着剤１４が浸入する開口３２ａを１本の太い溝状に形成したものである。これらの変形例によっても、開口３２ａ…に浸入する接着剤の量を増加させて接着強度を高めることができる。
【００３９】
図１２〜図１４は、ロアリテーナ４６の突起４６ａ…の他の３つの変形例を示すものである。
【００４０】
図１２のものは、１本の長方形の突起４６ａがベントホール２９の外周を完全に囲って弁体３２を位置決めするものである。また図１３のもには、直線状の突起４６ａとＵ字状の突起４６ａとを備えており、前者の突起４６ａが弁体３２の固定端側を位置決めし、後者の突起４６ａが弁体３２の自由端側を位置決めするようになっている。また図１４のものは、半円状に突出する４個の突起４６ａ…が長方形のベントホール２９の各辺の中央部に沿うように突出しており、これら４個の突起４６ａ…で弁体３２を位置決めするようになっている。
【００４１】
第１実施例の突起４６ａおよび３つの変形例の突起４６ａ…は、弁体３２をロアリテーナ４６に固定する際の位置決めに寄与するだけでなく、ロアリテーナ４６のベントホール２９近傍の剛性低下を防止し、弁体３２が弁座４６ｂに隙間なく着座するのに寄与することができる。
【００４２】
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。
【００４３】
例えば、実施例ではアクチュエータとして圧電素子３３を例示したが、リニアソレノイド、ロータリソレノイド、電気モータ等の他種のアクチュエータを採用することができる。またベントホール２９の形状、制御弁３０の弁体３２の形状、圧電素子３３（アクチュエータ）の形状は、実施例に限定されず適宜変更可能である。
【００４４】
【発明の効果】
以上のように請求項１に記載された発明によれば、インフレータが発生する高圧ガスでエアバッグを展開させる際に、高圧ガスを逃がすベントホールの開度を制御弁で制御することにより、エアバッグの展開速度、エアバッグの拘束力の大きさ、エアバッグの収縮速度等を衝突の状態や乗員の状態に応じて任意に設定することができる。また制御弁の弁体の最大開度がストッパで規制されるので、ベントホールから流出する高圧ガスの圧力で弁体が大きく撓んで開度が過剰になったり、アクチュエータが過剰に変形して損傷したりすることが防止される。
【００４５】
またベントホールの弁座と弁体とがシール部材を介して当接するので、ベントホールおよび弁座間の隙間から高圧ガスが漏れるのを確実に防止することができる。
【００４６】
またベントホールの周囲に設けた突起を弁体の外周に当接させて該弁体をベントホールに対して位置決めすることにより、リテーナに弁体をボルトで固定する際に、前記突起をガイドにして位置決めを行い、ベントホールに対して弁体を弁座に正しく着座できる位置に正確に固定することができる。
【００４７】
また請求項２に記載された発明によれば、接着剤が浸入し得る開口を形成した弁体に圧電素子を接着するので、弁体と圧電素子とを強固に接着することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】自動車の車室前部の斜視図
【図２】図１の２−２線拡大断面図
【図３】図２の３−３線断面図
【図４】図３の４方向矢視図
【図５】助手席用エアバッグ装置の分解斜視図
【図６】ストッパの変形例を示す図
【図７】ストッパの他の変形例を示す図
【図８】シール部材の変形例を示す図
【図９】接着剤による圧電素子の固定手法の変形例を示す図
【図１０】接着剤による圧電素子の固定手法の他の変形例を示す図
【図１１】接着剤による圧電素子の固定手法の更に他の変形例を示す図
【図１２】ロアリテーナの突起の変形例を示す図
【図１３】ロアリテーナの突起の他の変形例を示す図
【図１４】ロアリテーナの突起の更に他の変形例を示す図
【符号の説明】
１１ シール部材
１２ ボルト
１３ スペーサ
１４ 接着剤
１５ ストッパ
２９ ベントホール
３０ 制御弁
３２ 弁体
３２ａ 開口
３３ 圧電素子（アクチュエータ）
４３ リテーナ
４６ａ 突起
４６ｂ 弁座
４８ エアバッグ
５０ インフレータ

Claims (2)

1. 折り畳んだエアバッグ（４８）の開口部周縁が固定されるリテーナ（４３）の内部にインフレータ（５０）を収納し、前記リテーナ（４３）に形成されたベントホール（２９）を、アクチュエータ（３３）で作動する平板状の弁体（３２）を備えた制御弁（３０）で開閉すると共に、該弁体（３２）の最大開度をストッパ（１５）で規制し、車両の衝突時に前記インフレータ（５０）が発生するガスでエアバッグ（４８）を展開して乗員を拘束するエアバッグ装置であって、
   前記リテーナ（４３）のベントホール（２９）周縁に形成した弁座（４６ｂ）、および該弁座（４６ｂ）に着座する前記弁体（３２）の少なくとも一方にシール部材（１１）が設けられ、
   そのシール部材（１１）に対応した厚みを有して前記弁体（３２）及び前記リテーナ（４３）間に挟まれるスペーサ（１３）と、前記弁体（３２）の固定側の一端部とが、前記リテーナ（４３）に共通のボルト（１２）で共締めされ、
   前記リテーナ（４３）には、前記弁体（３２）の外周に当接して前記ベントホール（２９）に対して該弁体（３２）を位置決めする突起（４６ａ）が、該ベントホール（２９）の周囲において該リテーナ（４３）の外側に向けて突出するように一体に形成されることを特徴とする、エアバッグ装置。
2. 前記アクチュエータ（３３）は、弁体（３２）に接着された圧電素子よりなり、弁体（３２）とアクチュエータ（３３）の接着力を増加させるべく、弁体（３２）に接着剤（１４）が浸入する開口（３２ａ）を形成したことを特徴とする、請求項１に記載のエアバッグ装置。

Images