JP4516506B2 - エアバッグ装置 - Google Patents

Description

本発明は、インフレータから供給した高圧ガスでエアバッグを乗員側に展開するエアバッグ装置に関する。

エアバッグ装置のなかには、インフレータからエアバッグ内に高圧ガスを供給してエアバッグを展開した際に、乗員を拘束する乗員拘束面の一部を乗員側に突出するように形成したものがある（例えば、特許文献１参照。）。
特開２０００−１１８３４１号公報

特許文献１のエアバッグ装置は、乗員を拘束する乗員拘束面のうち、下部や上部が乗員側に突出することで残りの中央部を凹ませ、乗員拘束面を波形に形成したエアバッグを備える。
このエアバッグは、略帯状に裁断された中央基布と、中央基布の両側に縫い合わされた側部基布とで袋状に縫製されている。

しかし、特許文献１のエアバッグは、乗員拘束面を波形に形成するため形状が複雑になる。乗員拘束面を波形に形成するためには、中央基布両側の側部基布を波形に裁断し、波形に裁断した部分を中央基布に縫い合わせる必要がある。
側部基布を波形に形成するため、側部基布の形状が複雑になる。このため、波形に裁断された側部基布を中央基布に縫い合わせる作業に手間がかかり、そのことがエアバッグ製造の容易化を図る妨げになっていた。

本発明は、手間をかけないで容易に製造することができるエアバッグ装置を提供することを課題とする。

請求項１に係る発明は、インフレータからエアバッグに高圧ガスを供給し、供給した高圧ガスでエアバッグを乗員側に展開するエアバッグ装置において、前記エアバッグは、乗員を拘束する乗員拘束面のうち、乗員の頭部に対向する部分に、頭部側に突出する頭部用突出部を備え、前記エアバッグは、略帯状に裁断された中央基布の左右に略三角形状に裁断された左側基布及び右側基布を縫製することにより形成され、前記頭部用突出部は、突出された状態に織られる立体織りで前記中央基布の中央に形成されることを特徴とする。
請求項２に係る発明は、インフレータからエアバッグに高圧ガスを供給し、供給した高圧ガスでエアバッグを乗員側に展開するエアバッグ装置において、前記エアバッグは、乗員を拘束する乗員拘束面のうち、乗員の頭部に対向する部分に、頭部側に突出する頭部用突出部を備え、前記エアバッグは、略帯状に裁断された中央基布の左右に略三角形状に裁断された左側基布及び右側基布を縫製することにより形成され、前記頭部用突出部は、前記中央基布のひだ状に折り曲げた中央部の左縁及び右縁を縫い合わせることで袋状に形成されることを特徴とする。

請求項１に係る発明では、乗員の頭部に対向する部分のみを頭部用突出部として突出させた。よって、エアバッグを簡素な形状にすることができる。
これにより、エアバッグを手間をかけないで容易に製造することができ、生産性を高めることができる。
特に本発明では、中央基布の左右に略三角形状に裁断された左側基布、右側基布を簡単に縫い合わせ、エアバッグを手間をかけないで容易に製造することができる。

また、頭部用突出部を突出させることで、頭部用突出部の半径を乗員拘束面の半径より小さくできる。
ここで、頭部用突出部や乗員拘束面の拘束力は、頭部用突出部の半径や乗員拘束面の半径に比例する。
よって、エアバッグが高圧ガスで展開した際に、頭部用突出部の端面に作用する拘束力（端面の拘束力）を、乗員拘束面の全体に作用する拘束力（乗員拘束面全体の拘束力）より小さく抑えることができる。
これにより、エアバッグで乗員を拘束する際に、乗員の頭部を軟らかく拘束することができる。

さらに、頭部用突出部を突出することで、頭部用突出部を頭部に近づけることができる。このように、頭部用突出部を頭部に近づけることで、頭部用突出部で頭部を迅速に保護することができる。
加えて、頭部用突出部を突出することで、頭部用突出部に頭部が当たって押込み（拘束）を開始する位置から、頭部による頭部用突出部の押込みが完了する位置までの拘束ストローク（移動距離）を大きく確保できる。
ここで、頭部による頭部用突出部の押込みが完了する位置とは、衝撃エネルギーが吸収されて頭部が頭部用突出部で拘束された位置をいう。
このように、頭部を迅速に保護するとともに、頭部の拘束ストロークを大きく確保することで、頭部をより一層好適に保護することができる。

請求項２に係る発明では、乗員の頭部に対向する部分のみを頭部用突出部として突出させた。よって、エアバッグを簡素な形状にすることができる。
これにより、エアバッグを手間をかけないで容易に製造することができ、生産性を高めることができる。
特に本発明では、中央基布の左右に略三角形状に裁断された左側基布、右側基布を簡単に縫い合わせ、且つ頭部用突出部を、中央基布のひだ状に折り曲げた中央部の左縁及び右縁を縫い合わせることで袋状に形成したので、エアバッグを手間をかけないで容易に製造することができ、中央基布に立体織りで頭部用突出部を形成する必要がなく、エアバッグの中央基布を一層簡単に織ることができる。

本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、「前」、「後」、「左」、「右」は作業者から見た方向に従い、前側をＦｒ、後側をＲｒ、左側をＬ、右側をＲとして示す。
図１は本発明に係るエアバッグ装置（第１実施の形態）を展開した状態を示す斜視図、図２は第１実施の形態に係るエアバッグ装置を展開した状態を示す平面図である。
車両１０は、フロント窓ガラス１２の後方にインストルメントパネル１４を備え、インストルメントパネル１４のうち、助手席用シート１６に臨む部位１８にエアバッグ装置２０を内蔵する。

エアバッグ装置２０は、インストルメントパネル１４の部位１８にバッグ収納ケース２２が内蔵され、バッグ収納ケース２２内にインフレータ２４およびエアバッグ２６（展開した状態を図示する）が収納され、バッグ収納ケース２２の開口部２２ａに蓋体２８が設けられている。

エアバッグ装置２０によれば、衝突時の衝撃を加速度センサー（図示せず）で検知し、検知信号に基づいてインフレータ２４で高圧ガスを発生する。
発生した高圧ガスをインフレータ２４からエアバッグ２６に供給し、供給した高圧ガスでエアバッグ２６が展開を開始する。
展開を開始したエアバッグ２６の内圧で蓋体２８を開放し、バッグ収納ケース２２の開口部２２ａからエアバッグ２６を助手席用シート１６の乗員３０側に展開する。
そして、展開したエアバッグ２６で乗員３０を拘束することにより保護する。

エアバッグ２６による乗員３０の保護は、エアバッグ２６の拘束力でおこなわれる。この拘束力は、乗員３０によるエアバッグ２６の押込み量が増加するとともに増す。
このため、エアバッグ装置２０に排気機構（図示せず）を備え、この排気機構から高圧ガスを逃がして拘束力を調整する。

エアバッグ２６は、乗員３０に対向する部位に、乗員３０を拘束する乗員拘束面３２を備え、乗員拘束面３２のうち、乗員３０の頭部３１に対向する部分に、頭部３１側に突出する頭部用突出部３４を備える。
具体的には、乗員拘束面３２は、緩やかな凸状湾曲に形成された湾曲拘束面３６と、この湾曲拘束面３６から突出した頭部用突出部３４とを備える。

頭部用突出部３４は、周壁３４ａが断面円形状に形成され、周壁３４ａの頂部に円形の端面３４ｂが形成されている。
この頭部用突出部３４は、湾曲拘束面３６から端面３４ｂまでの高さがＨとなるように、湾曲拘束面３６から頭部３１に向けて突出されている。

乗員３０の頭部３１に対向する部分のみを頭部用突出部３４として突出させることで、エアバッグ２６を簡素な形状にする。
このエアバッグ２６は、略帯状に裁断された中央基布３８と、中央基布３８の左右側に縫い合わされた左右の側部基布４２，４４とで袋状に縫製されている。

さらに、このエアバッグ２６は、頭部用突出部３４を突出させることで、頭部用突出部３４の半径Ｒ１を乗員拘束面３２の半径Ｒ２より小さくできる。
また、頭部用突出部３４や乗員拘束面３２の拘束力は、それぞれの半径Ｒ１，Ｒ２に比例する。
よって、エアバッグ２６が高圧ガスで展開した際に、頭部用突出部３４（端面３４ｂ）の拘束力を、乗員拘束面３２全体の拘束力より小さく抑えることができる。
以下、端面３４ｂの拘束力を「端面拘束力」と称する。
また、乗員拘束面３２全体の拘束力を「全面拘束力」と称する。

ここで、端面拘束力は、エアバッグ２６が高圧ガスで展開した際に、端面３４ｂに作用する膜張力（内圧によって基布に発生する引張力）に支配される。
具体的には、端面拘束力をＰ１、頭部用突出部３４の半径をＲ１、ガス圧力をｐとすると、端面拘束力Ｐ１は、
Ｐ１∝＝ｐ×Ｒ１ ………（１）
である。

一方、全面拘束力は、エアバッグ２６が高圧ガスで展開した際に、乗員拘束面３２に作用する膜張力に支配される。
具体的には、全面拘束力をＰ２、乗員拘束面３２の半径をＲ２、ガス圧力をｐとすると、全面拘束力Ｐ２は、
Ｐ２∝＝ｐ×Ｒ２ ………（２）
である。

頭部用突出部３４の半径をＲ１と、乗員拘束面３２の半径をＲ２との関係は、
Ｒ１＜Ｒ２
である。
よって、式（１）および式（２）から、端面拘束力Ｐ１と全面拘束力Ｐ２との関係は、
Ｐ１＜Ｐ２
となる。

このように、端面拘束力Ｐ１を全面拘束力Ｐ２より小さく抑えることで、エアバッグ２６で乗員３０を拘束する際に、乗員３０の頭部３１を頭部用突出部３４で軟らかく拘束することができる。

図３は第１実施の形態に係るエアバッグの中央基布および側部基布を示す展開図である。
中央基布３８は、一定の幅で略帯状に裁断され、両端部３８ａ，３８ｂが先端に向けて徐々に幅狭になるように形成されている。この中央基布３８は、中央に頭部用突出部３４が立体織りで形成されている。
ここで、立体織りとは、中央基布３８を織る際に、中央に頭部用突出部３４が突出された状態に織ることをいう。

左側部基布４２は、略三角形に裁断されたものである。左側部基布４２の周縁４２ａのうち、乗員拘束面３２（図１参照）に相当する部位４２ｂが、緩やかな湾曲状に裁断されている。
よって、左側部基布４２を簡素な形状にすることができる。

また、右側部基布４４は、左側部基布４２と同様に、略三角形に裁断されたものである。右側部基布４４の周縁４４ａのうち、乗員拘束面３２（図１参照）に相当する部位４４ｂが緩やかな湾曲状に裁断されている。
よって、右側部基布４４を、左側部基布４２と同様に、簡素な形状にすることができる。

中央基布３８の左縁３８ｃに左側部基布４２の周縁４２ａを縫い合わせる。同様に、中央基布３８の右縁３８ｄに右側部基布４４の周縁４４ａを縫い合わせる。
これにより、中央基布３８、左側部基布４２および右側部基布４４でエアバッグ２６（図１、図２参照）が縫製される。

ここで、左右の側部基布４２，４４は、乗員拘束面３２に相当する部位４２ｂ，４４ｂがそれぞれ緩やかな湾曲状に裁断されている。
よって、中央基布３８の左縁３８ｃに左側部基布４２の周縁４２ａを簡単に縫い合わせることができる。さらに、中央基布３８の右縁３８ｄに右側部基布４４の周縁４４ａを簡単に縫い合わせることができる。
これにより、エアバッグ２６を手間をかけないで容易に製造することができる。

つぎに、エアバッグ装置２０の作用を図４〜図５に基づいて説明する。
図４（ａ），（ｂ）は第１実施の形態に係るエアバッグ装置の頭部用突出部で乗員の頭部を拘束する例を説明する図である。
（ａ）において、衝突時の衝撃で、インフレータ２４からエアバッグ２６に高圧ガスを供給し、供給した高圧ガスでエアバッグ２６を展開する。
この状態で、頭部用突出部３４が湾曲拘束面３６から高さＨだけ突出し、頭部用突出部３４の端面３４ｂがＰ１に位置する。
乗員３０に慣性力が働き、乗員３０が車両１０の前方に向けて矢印Ａの如く移動する。

（ｂ）において、乗員３０の頭部３１が頭部用突出部３４の端面３４ｂに当たる。
ここで、頭部用突出部３４の端部３４ａに作用する端面拘束力は、乗員拘束面３２の全体に作用する全面拘束力より小さい。
よって、端面３４ｂに当たった頭部３１を、頭部用突出部３４で軟らかく拘束することができる。

加えて、図４（ａ）に示すように、頭部用突出部３４を湾曲拘束面３６から高さＨだけ突出することで、頭部用突出部３４を頭部３１に近づけることができる。
このように、頭部用突出部３４を頭部３１に近づけることで、頭部用突出部３４で頭部３１を迅速に保護することができる。

図５（ａ），（ｂ）は第１実施の形態に係るエアバッグ装置の頭部用突出部で乗員の頭部を拘束する例を説明する図である。
（ａ）において、頭部３１で端面３４ｂを押圧することで、頭部用突出部３４が湾曲拘束面３６の内側まで押し込まれる。
頭部用突出部３４が湾曲拘束面３６の内側まで押し込まれ、乗員３０の上体４６が湾曲拘束面３６に当たる。

（ｂ）において、頭部用突出部３４および湾曲拘束面３６で乗員３０を拘束する。この状態で、頭部用突出部３４の端面３４ｂはＰ２に位置する。
ここで、図４（ａ）に示すように、エアバッグ２６を展開した際に、頭部用突出部３４が湾曲拘束面３６から高さＨだけ突出し、頭部用突出部３４の端面３４ｂがＰ１に位置する。

よって、頭部用突出部による頭部の拘束を開始する位置（頭部用突出部に頭部が当たる位置）Ｐ１から、頭部が頭部用突出部で拘束された位置（衝撃エネルギーを吸収した位置）Ｐ２までの拘束ストロークＬを大きく確保できる。
このように、拘束ストロークＬを大きく確保することで、頭部３１を一層好適に保護することができる。

つぎに、第２実施の形態のエアバッグ装置を図６〜図７に基づいて説明する。なお、第２実施の形態において、第１実施の形態のエアバッグ装置２０と同一類似部材については同じ符号を付して説明を省略する。
図６は本発明に係るエアバッグ装置（第２実施の形態）を展開した状態を示す斜視図である。
第２実施の形態のエアバッグ装置５０は、第１実施の形態のエアバッグ２６に代えてエアバッグ５２を備えたもので、その他の構成は第１実施の形態のエアバッグ装置２０と同様である。

エアバッグ５２は、乗員３０（図１参照）に対向する部位に、乗員３０を拘束する乗員拘束面５４を備え、乗員拘束面５４のうち、乗員３０の頭部３１に対向する部分に、頭部３１側に突出する頭部用突出部５６を備える。
具体的には、乗員拘束面５４は、緩やかな凸状湾曲に形成された湾曲拘束面５８と、この湾曲拘束面５８から突出した頭部用突出部５６を備える。

頭部用突出部５６は、周壁５６ａが断面楕円形状に形成され、周壁５６ａの頂部に楕円形の端面５６ｂが形成されている。
頭部用突出部５６は、湾曲拘束面５８から端面５６ｂまでの高さがＨとなるように、湾曲拘束面５８から頭部３１（図１参照）に向けて突出されている。

図７（ａ）は第２実施の形態に係るエアバッグの中央基布および側部基布を示す展開図、図７（ｂ）は中央基布の中央部をひだ状に折り曲げた例を示す斜視図である。
中央基布６２は、一定の幅で略帯状に裁断され、両端部６２ａ，６２ｂが先端に向けて徐々に幅狭になるように形成されている。この中央基布６２は、中央部６２ｃがひだ（タック）状に折り曲げられている。
この中央基布６２の左縁６２ｄに左側部基布４２の周縁４２ａを縫い合わせるとともに、ひだ状に折り曲げた中央部６２ｃの左縁６２ｅを縫い合わせる（図６参照）。

同様に、中央基布６２の右縁６２ｆに右側部基布４４の周縁４４ａを縫い合わせるとともに、ひだ状に折り曲げた中央部６２ｃの右縁６２ｇを縫い合わせる。
これにより、中央基布６２および左右の側部基布４２，４４でエアバッグ５２が縫製される。
このエアバッグ５２は、ひだ状に折り曲げた中央部６２ｃの左縁６２ｅを縫い合わせるとともに、中央部６２ｃの右縁６２ｇを縫い合わせることで、中央基布６２の中央部６２ｃが袋状に形成される。

よって、左右の側部基布４２，４４は、第１実施の形態と同様に、乗員拘束面３２に相当する部位４２ｂ，４４ｂを、それぞれ緩やかな湾曲状に裁断することが可能である。
これにより、中央基布６２の左縁６２ｄに左側部基布４２の周縁４２ａを簡単に縫い合わせることができる。さらに、中央基布６２の右縁６２ｆに右側部基布４４の周縁４４ａを簡単に縫い合わせることができる。
加えて、ひだ状に折り曲げた中央部６２ｃの左右の縁６２ｅ，６２ｇも簡単に縫い合わせることができる。
これにより、エアバッグ５２を手間をかけないで容易に製造することができる。

このエアバッグ５２に高圧ガスを供給して、エアバッグ５２を展開することで、袋状の中央部６２ｃ内に高圧ガスが充填される。
これにより、袋状の中央部６２ｃが膨張展開して、図６に示す頭部用突出部５６が形成される。

第２実施の形態のエアバッグ装置５０によれば、第１実施の形態のエアバッグ装置２０と同様の効果を得ることができる。
加えて、第２実施の形態のエアバッグ装置５０によれば、立体織りで頭部用突出部５６を形成する必要がない。これにより、エアバッグ５２の中央基布６２を一層簡単に織ることができる。

なお、前記第１、第２実施の形態では、エアバッグ装置２０を助手席側に適用した例について説明したが、これに限らないで、例えば、エアバッグ装置２０を運転席側などのその他の部位に適用しても同様の効果を得ることができる。

また、前記第１実施の形態では、頭部用突出部３４を円筒状に形成した例について説明したが、これに限らないで、例えば、矩形筒状などの他の形状に形成することも可能である。

本発明は、展開したエアバッグで乗員を拘束（保護）するエアバッグ装置を備えた車両への適用に好適である。

本発明に係るエアバッグ装置（第１実施の形態）を展開した状態を示す斜視図である。 第１実施の形態に係るエアバッグ装置を展開した状態を示す平面図である。 第１実施の形態に係るエアバッグの中央基布および側部基布を示す展開図である。 第１実施の形態に係るエアバッグ装置の頭部用突出部で乗員の頭部を拘束する例を説明する図である。 第１実施の形態に係るエアバッグ装置の頭部用突出部で乗員の頭部を拘束する例を説明する図である。 本発明に係るエアバッグ装置（第２実施の形態）を展開した状態を示す斜視図である。 （ａ）は第２実施の形態に係るエアバッグの中央基布および側部基布を示す展開図、（ｂ）は中央基布の中央部をひだ状に折り曲げた例を示す斜視図である。

符号の説明

２０，５０…エアバッグ装置、２４…インフレータ、２６，５２…エアバッグ、３０…乗員、３１…頭部、３２，５４…乗員拘束面、３４，５６…頭部用突出部、３８，６２…中央基布、６２ｃ…ひだ状に折り曲げた中央部。

Claims (2)

1. インフレータからエアバッグに高圧ガスを供給し、供給した高圧ガスでエアバッグを乗員側に展開するエアバッグ装置において、
   前記エアバッグは、乗員を拘束する乗員拘束面のうち、乗員の頭部に対向する部分に、頭部側に突出する頭部用突出部を備え、
   前記エアバッグは、略帯状に裁断された中央基布の左右に略三角形状に裁断された左側基布及び右側基布を縫製することにより形成され、
   前記頭部用突出部は、突出された状態に織られる立体織りで前記中央基布の中央に形成される、
   ことを特徴とするエアバッグ装置。
2. インフレータからエアバッグに高圧ガスを供給し、供給した高圧ガスでエアバッグを乗員側に展開するエアバッグ装置において、
   前記エアバッグは、乗員を拘束する乗員拘束面のうち、乗員の頭部に対向する部分に、頭部側に突出する頭部用突出部を備え、
   前記エアバッグは、略帯状に裁断された中央基布の左右に略三角形状に裁断された左側基布及び右側基布を縫製することにより形成され、
   前記頭部用突出部は、前記中央基布のひだ状に折り曲げた中央部の左縁及び右縁を縫い合わせることで袋状に形成される、
   ことを特徴とするエアバッグ装置。

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