JP4752155B2

JP4752155B2 - エアバッグ装置のディフューザ構造

Info

Publication number: JP4752155B2
Application number: JP2001251737A
Authority: JP
Inventors: 勇高原
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2001-08-22
Filing date: 2001-08-22
Publication date: 2011-08-17
Anticipated expiration: 2021-08-22
Also published as: JP2003063348A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両に装備されるエアバッグ装置、すなわち、車両の一部に折り畳んで収納されるエアバッグがインフレータからディフューザを通して供給されるガスにより膨張展開して乗員を保護するようにしたエアバッグ装置において採用されるディフューザ構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
上記した形式のエアバッグ装置は、例えば、特開平１１−３０１３９４号公報に示されていて、同公報に示されているエアバッグ装置では、インフレータの前側に長尺のディフューザ（連結ライン）が曲線状に延設されている。また、ディフューザは、エアバッグの長手方向端部（後端部）に設けたガス流入部を通してエアバッグ内に嵌合していて、この嵌合部位に設けた複数のガス供給部（ガス出口ポート）にてエアバッグ内にガスを分配供給可能とされている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記した従来のディフューザでは、長尺のディフューザに複数のガス出口ポートが設けられていて、エアバッグ内にガスを分配供給可能であるため、ガスによるエアバッグへのダメージを低減することは可能であるものの、長尺のディフューザの全長に亘って複数のガス出口ポートが分散配置されているため、インフレータからエアバッグの中間部および前端部までの距離が長くて、エアバッグにガスを効率的に分散供給することが難しい。また、上記した従来のディフューザは、長尺であるため、工場納入時、車両組付時等においての取り扱いが悪いばかりか、コスト高、重量増、車両搭載時のスペースロス大等の問題がある。なお、ディフューザのコスト高の要因としては、長尺のディフューザに複数のガス出口ポートをそれぞれ異なる切り込み加工にて形成することも含まれている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記した課題に対処すべく、車両の一部に折り畳んで収納されるエアバッグにインフレータから供給されるガスを導く筒状のディフューザを、前記インフレータに接続される基端部と、この基端部に対して所定の傾斜角、所定の長さで折れ曲がり前記基端部の筒状周壁に連なる筒状の周壁とこの周壁の先端を閉塞する閉塞壁を有して前記エアバッグに接続される先端部を備える構成とし、同先端部の前記閉塞壁には、同先端部の中心軸方向にガスを供給する第１のガス供給手段を設け、同先端部の前記周壁には、前記中心軸方向とは異なる方向にガスを供給する第２のガス供給手段を設けて、前記先端部のみにてガスを分配するように構成したこと（請求項１に係る発明）に特徴がある。
【０００５】
この場合において、前記ガス供給手段がガス供給孔であること（請求項２に係る発明）、このガス供給孔が長孔または複数個の丸孔であること（請求項３に係る発明）が望ましい。
【０００６】
【発明の作用・効果】
本発明によるエアバッグ装置のディフューザ構造（請求項１に係る発明）においては、ディフューザの先端部のみでガスを分配するものであり、しかも基端部に対する先端部の傾斜角、傾斜開始位置（傾斜起点）から先端までの長さ、各ガス供給手段での各ガス通過面積、または各ガス供給手段の配設位置によって、ガスの拡散範囲、拡散角度等を適宜に設定可能であるため、ガスによるエアバッグへのダメージ（供給ロスの少ないガスがエアバッグに向けて一気に供給される場合には大きくなるバッグダメージ）を低減しつつ、エアバッグにガスを効率的に分散供給することが可能である。
【０００７】
また、本発明によるエアバッグ装置のディフューザ構造（請求項２に係る発明）においては、ガス供給手段がガス供給孔であるため、加工がし易く、孔形状と孔個数を設定することで、各ガス供給手段へのガスの分配比率を所望の値に簡単に設定することが可能である。また、ガス供給孔を長孔または複数個の丸孔とした場合（請求項３に係る発明）には、ガスの分配効率を高めてエアバッグダメージの低減を更に図ることが可能である。
【０００８】
なお、本発明によるエアバッグ装置のディフューザ構造において、ディフューザの先端部が曲げ加工にて形成されている場合には、ディフューザを容易に製作することが可能であり、しかも基端部に対する先端部の傾斜角および傾斜開始位置を容易に変更可能で、これらを変更することにより各ガス供給手段へのガスの分配比率を容易に変更することが可能である。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１〜図６は本発明を乗用車系車両用の頭部保護エアバッグ装置に実施した実施形態を示していて、本実施形態の頭部保護エアバッグ装置は、車室内の側部にてカーテン状に膨張展開して前席乗員の頭部と後席乗員の頭部（共に図示省略）を保護するエアバッグ１０と、このエアバッグ１０にディフューザ２１を通してガスを供給するインフレータ２２を備えている。エアバッグ１０は、膨張部と非膨張部を有するエアバッグ本体１１と、このエアバッグ本体１１の前端部に組付けられて膨張部を有しないテンションクロス１２によって構成されている。
【００１０】
エアバッグ本体１１は、織目方向が前後上下となるように袋織によって形成されていて、表面に気密保持用のコーティングを施されており、長手方向（前後方向）の中間部に設けたガス流入部１１ａと、これの下方にて前後方向に延びるガス通路１１ｂと、このガス通路１１ｂを通して連通する前席用膨張部１１ｃおよび後席用膨張部１１ｄを有するとともに、中間非膨張部１１ｅ、前端非膨張部１１ｆおよび複数個の取付片部１１ｇを有している。なお、各取付片部１１ｇには、ルーフサイドレール３１への取付孔１１ｇ１が設けられている。
【００１１】
テンションクロス１２は、エアバッグ本体１１の構成布より薄くて安いノンコート織布（膨張部を有しない基布）によって三角形状（形状は適宜変更可能）に形成されたものであり、後端部１２ａにてエアバッグ本体１１の前端非膨張部１１ｆに縫合されていて、前端部１２ｂに設けた取付孔１２ｂ１にてＡピラー３２に組付けられる（図１参照）ようになっている。
【００１２】
また、エアバッグ本体１１は、図２、図３および図４に示したように、上下方向にて蛇腹状に折り畳んだ状態で、ルーフサイドレール３１とルーフヘッドライニング４１の側方周縁部との間に形成された空間にて、ルーフサイドレール３１に沿って収納されるようになっている。また、テンションクロス１２は、図２に示したように、蛇腹状に折り畳んだ状態で、Ａピラー３２とこれに組付けられて覆うＡピラーガーニッシュ４２との間に形成された空間にて、Ａピラー３２に沿って収納されるようになっている。なお、蛇腹状に折り畳んだ状態のエアバッグ本体１１とテンションクロス１２は、エアバッグ１０の膨張展開により破断するソック１３（図３および図４参照）によって保持されている。
【００１３】
ディフューザ２１は、図１〜図３と図５および図６にて示したように、曲げ加工可能な金属にて先端が閉塞した略円筒形状に形成されていて、インフレータ２２のガス噴射口２２ａに設けた雄ねじ部２２ｂに、基端（後端）に設けた雌ねじ部（ナット部）２１ａにて、気密的かつ同軸的に連結固定された状態で、エアバッグ本体１１のガス流入部１１ａに締付バンド２３を用いて気密的に組付けられている。
【００１４】
また、ディフューザ２１は、図５および図６にて詳細に示したように、インフレータ２２に接続される基端部２１ｂと、この基端部２１ｂに対して曲げ加工されて所定の傾斜角θ、所定の長さＤｏで折れ曲がり基端部２１ｂの筒状周壁に連なる筒状の周壁とこの周壁の先端を閉塞する閉塞壁を有してエアバッグ本体１１のガス流入部１１ａに接続される先端部２１ｃを備えていて、エアバッグ本体１１のガス流入部１１ａ内に臨ませた先端部２１ｃの閉塞壁には、同先端部２１ｃの中心軸方向にガスを供給する第１のガス供給手段としてのガス供給孔２１ｃ１が設けられ、先端部２１ｃの周壁には、前記中心軸方向とは異なる方向（下方向）にガスを供給する第２のガス供給手段としてのガス供給孔２１ｃ２が設けられている。
【００１５】
ガス供給孔２１ｃ１は、ガスを前方下部に向けて所定の角度θｆで噴射させるものであって、先端部２１ｃの閉塞壁に形成された丸孔であり、先端下隅から距離Ｄ１の位置に開口面積Ｓ１で形成されていて、矢印で示したガス流れがエアバッグ本体１１のガス流入部１１ａにおける前方基布部位に干渉しないように設定されている。一方、ガス供給孔２１ｃ２は、ガスを後方下部に向けて所定の角度θｒで噴射させるものであって、先端部２１ｃの周壁に形成された丸孔であり、先端下隅から距離Ｄ２の位置に開口面積Ｓ２で形成されていて、矢印で示したガス流れがエアバッグ本体１１のガス流入部１１ａにおける後方基布部位に干渉しないように設定されている。
【００１６】
インフレータ２２は、車両の側突時またはロールオーバー時等にガスをエアバッグ本体１１に向けて噴出供給するものであり、ブラケットとボルト(共に図示省略)を用いてルーフサイドレール３１に組付けられるようになっている。また、インフレータ２２は、車両の前後方向中央部においてエアバッグ本体１１の上方にてルーフサイドレール３１に沿って前後方向に配置されていて、ルーフヘッドライニング４１によって覆われるようになっている。
【００１７】
上記のように構成した本実施形態のエアバッグ装置においては、通常時、エアバッグ本体１１とテンションクロス１２が上下方向にて多重に折り畳まれて破断可能なソック１３（図３および図４参照）にコンパクトに収容された状態で、図２に示したように、Ａピラー３２とルーフサイドレール３１に沿って収納されていて、Ａピラーガーニッシュ４２とルーフヘッドライニング４１により覆われている。
【００１８】
また、本実施形態のエアバッグ装置においては、図１〜図３に示したように、Ｂピラー３３とこれに組付けられて覆うＢピラーガーニッシュ４３の上方にて、ディフューザ２１が略水平方向に配置されていて、インフレータ２２のルーフサイドレール３１への組付において、ディフューザ２１の両ガス供給孔２１ｃ１，２１ｃ２からエアバッグ本体１１に向けて噴出するガス流れの中心線Ｌ（図３参照）がＢピラーガーニッシュ４３の上端より車室内側で延在するように、両ガス供給孔２１ｃ１，２１ｃ２の配設位置が設定されている。
【００１９】
また、図３に示したＢピラーガーニッシュ４３の上部背面には、膨張展開するエアバッグ本体１１がＢピラーガーニッシュ４３の背部に侵入するのを防止する突起４３ａが形成されているが、この突起４３ａは、図４の仮想線に示した形状（上方に折れ曲がった部位に傾斜面を有する形状）として実施することも可能であり、この場合にはエアバッグ本体１１の膨張展開が、ディフューザ２１の両ガス供給孔２１ｃ１，２１ｃ２からエアバッグ本体１１に向けて噴出するガス流れと、突起４３ａの傾斜面によってガイドされて、エアバッグ本体１１がＢピラーガーニッシュ４３の上端に引っ掛かることを防止する。
【００２０】
上記のように構成した本実施形態においては、車両の側突時やロールオーバー時等の異常時において該当するセンサ（図示省略）が検知する加速度が設定値以上で、折り畳まれて収納されているエアバッグ１０におけるエアバッグ本体１１のガス流入部１１ａにインフレータ２２からディフューザ２１を通してガスが供給されると、供給ガスによってエアバッグ本体１１の前後両膨張部１１ｂ，１１ｃが膨張展開するのに伴って、図１に示したように、エアバッグ１０全体が展開して車室内の側部にてカーテン状に膨張展開し、前席乗員の頭部と後席乗員の頭部を保護する。
【００２１】
ところで、本実施形態においては、ディフューザ２１の先端部２１ｃのみでガスを分配するものであり、しかも基端部２１ｂに対する先端部２１ｃの傾斜角θ、傾斜開始位置（傾斜起点）から先端までの長さＤｏ、各ガス供給孔２１ｃ１，２１ｃ２のガス通過面積（開口面積Ｓ１，Ｓ２）、または各ガス供給孔２１ｃ１，２１ｃ２の配設位置（先端下隅からの距離Ｄ１，Ｄ２）等の可変要素の値を適宜に設定することによって、ガスの拡散範囲、拡散角度（θｆ，θｒ）等を適宜に設定可能であるため、ガスによるエアバッグ本体１１へのダメージを低減しつつ、エアバッグ本体１１にガスを効率的に分散供給することが可能である。
【００２２】
上記した各可変要素（θ、Ｄｏ、Ｓ１，Ｓ２、Ｄ１，Ｄ２）と各ガス供給孔２１ｃ１，２１ｃ２を通過するガス通過量Ｖ１，Ｖ２との関係は、図７〜図１０に例示したようになる。図７は、長さＤｏを所定の値に固定し、開口面積Ｓ１とＳ２および距離Ｄ１とＤ２をそれぞれ同じとして、傾斜角θとガス通過量Ｖ１，Ｖ２との関係を示したものである。図８は、傾斜角θを所定の値に固定し、開口面積Ｓ１とＳ２および距離Ｄ１とＤ２をそれぞれ同じとして、長さＤｏとガス通過量Ｖ１，Ｖ２との関係を示したものである。図９は、傾斜角θと長さＤｏをそれぞれ所定の値に固定し、距離Ｄ１とＤ２を同じとして、開口面積比Ｓ２／Ｓ１とガス通過量Ｖ１，Ｖ２との関係を示したものである。図１０は、傾斜角θと長さＤｏと距離Ｄ１をそれぞれ所定の値に固定し、開口面積Ｓ１とＳ２をそれぞれ同じとして、距離Ｄ２とガス通過量Ｖ１，Ｖ２との関係を示したものである。
【００２３】
これらの関係から明らかなように、本実施形態においては、各可変要素（θ、Ｄｏ、Ｓ１，Ｓ２、Ｄ１，Ｄ２）を適宜に設定することで、容量の大きな前席用膨張部１１ｃ側に多量のガスを供給可能であって、該当するエアバッグ領域を早く展開させる（或いは、前席用膨張部１１ｃと後席用膨張部１１ｄを略同時に展開させる）ことが可能であり、簡便にエアバッグ１０の展開制御が可能である。
【００２４】
また、本実施形態においては、ガス供給手段として丸孔のガス供給孔２１ｃ１，２１ｃ２が採用されているため、加工がし易く、孔径を設定することで、各ガス供給孔２１ｃ１，２１ｃ２へのガスの分配比率を所望の値に簡単に設定することが可能である。また、ディフューザ２１の先端部２１ｃが曲げ加工にて形成されているため、ディフューザ２１を容易に製作することが可能であり、しかも基端部２１ｂに対する先端部２１ｃの傾斜角θおよび傾斜開始位置を容易に変更可能で、これらを変更することにより各ガス供給孔２１ｃ１，２１ｃ２へのガスの分配比率を容易に変更することが可能である。
【００２５】
また、本実施形態においては、ディフューザ２１として短尺状のものが採用されているため、インフレータ２２からのガスを最短距離でエアバッグ本体１１の長手方向中間部に設けたガス流入部１１ａに導くことが可能であり、しかもエアバッグ本体１１のガス流入部１１ａからエアバッグ本体１１における両膨張室１１ｃ，１１ｄの端部（各端部膨張室）までの距離を短くすることが可能である。
【００２６】
したがって、ディフューザ２１での流路抵抗を少なくすることが可能であるとともに、エアバッグ本体１１のガス流入部１１ａからエアバッグ本体１１における両膨張室１１ｃ，１１ｄの端部（各端部膨張室）にガスを短時間にて導くことが可能であり、例えば、エアバッグの後端より後方にインフレータを配置し、同インフレータからディフューザを通してエアバッグの膨張室にガスを導くように構成したエアバッグ装置等に比して、エアバッグ１０の展開完了までの時間を短くすることが可能である。
【００２７】
また、本実施形態においては、折り畳んで収納されるエアバッグ本体１１の長手方向（前後方向）に沿ってインフレータ２２とディフューザ２１を略直線状に配置したため、当該エアバッグ装置のための収納スペースが小さい場合でも、良好な搭載性を確保することが可能である。また、ディフューザ２１をインフレータ２２に対して略同軸的な略円筒形状としたため、スペース効率を高めることが可能であることは勿論のこと、ディフューザ２１とエアバッグ本体１１のガス流入部１１ａを締付バンド２３等の締結具を用いて容易に連結することが可能である。
【００２８】
また、本実施形態においては、ディフューザ２１のガス供給孔２１ｃ１，２１ｃ２をインフレータ２２から離れた先端部に集中して設けたため、ディフューザ２１の先端部２１ｃにてガスを一気に分散させることが可能であり、ディフューザの長手方向全体にガス供給部を点在させる場合に比して、ディフューザ２１からエアバッグ本体１１内へのガスの流れを均一化することが可能であり、エアバッグ１０の展開挙動を良好とすることが可能である。
【００２９】
上記実施形態においては、エアバッグ本体１１として袋織バッグを採用したが、縫製バッグや接着（熱溶着）バッグを採用して実施することも可能である。また、上記実施形態においては、図５に示したように、ディフューザ２１における先端部２１ｃの閉塞壁に丸孔のガス供給孔２１ｃ１を一つ形成するとともに、先端部２１ｃの周壁に丸孔のガス供給孔２１ｃ２を一つ形成して実施したが、図１１に示したように、ディフューザ２１における先端部２１ｃの閉塞壁に丸孔のガス供給孔２１ｃ１を二つ（個数は適宜変更可能）形成するとともに、先端部２１ｃの周壁に丸孔のガス供給孔２１ｃ２を三つ（個数は適宜変更可能）形成して実施すること、或いは図１２に示したように、ディフューザ２１における先端部２１ｃの閉塞壁に長孔のガス供給孔２１ｃ１を一つ形成するとともに、先端部２１ｃの周壁に長孔のガス供給孔２１ｃ２を一つ形成して実施することも可能である。これらの場合には、ガスの分配効率を高めてエアバッグダメージの低減を更に図ることが可能である。
【００３０】
また、上記実施形態においては、ディフューザ２１における先端部２１ｃの閉塞壁にガス供給孔２１ｃ１を形成するとともに、先端部２１ｃの周壁にガス供給孔２１ｃ２を形成して、ガスがディフューザ先端部の中心軸方向と同中心軸方向とは異なる方向の二方向に分配されるように構成して実施したが、先端部２１ｃにおけるガスの分配方向は少なくとも二方向であって三方向以上であってもよく、先端部２１ｃの周壁に更にガス供給孔（上記ガス供給孔２１ｃ２とは開口方向が異なるガス供給孔）を形成して実施することも可能である。
【００３１】
また、上記実施形態においては、乗用車系車両用の頭部保護エアバッグ装置に本発明を実施したが、乗用車系以外の車両用頭部保護エアバッグ装置は勿論のこと、車両の一部に折り畳んで収納されるエアバッグがインフレータからディフューザを通して供給されるガスにより膨張展開して乗員を保護するようにした他の種々なエアバッグ装置、例えば、インストルメントパネルに組付けられる助手席用エアバッグ装置や座席の各部に組付けられるエアバッグ装置等にも適宜変更して実施することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を頭部保護エアバッグ装置に実施した一実施形態を示す側面図である。
【図２】図１に示したエアバッグが収納されている状態の側面図である。
【図３】図２の３−３線に沿った拡大断面図である。
【図４】図２の４−４線に沿った拡大断面図である。
【図５】図１および図２に示したディフューザの部分破断拡大側面図である。
【図６】図５に示したディフューザの先端を示す図である。
【図７】図５に示した長さＤｏを所定の値に固定し、各ガス供給孔２１ｃ１，２１ｃ２の開口面積Ｓ１とＳ２および距離Ｄ１とＤ２をそれぞれ同じとして、傾斜角θとガス通過量Ｖ１，Ｖ２との関係を示した線図である。
【図８】図５に示した傾斜角θを所定の値に固定し、各ガス供給孔２１ｃ１，２１ｃ２の開口面積Ｓ１とＳ２および距離Ｄ１とＤ２をそれぞれ同じとして、長さＤｏとガス通過量Ｖ１，Ｖ２との関係を示した線図である。
【図９】図５に示した傾斜角θと長さＤｏをそれぞれ所定の値に固定し、距離Ｄ１とＤ２を同じとして、各ガス供給孔２１ｃ１，２１ｃ２の開口面積比Ｓ２／Ｓ１とガス通過量Ｖ１，Ｖ２との関係を示した線図である。
【図１０】図５に示した傾斜角θと長さＤｏと距離Ｄ１をそれぞれ所定の値に固定し、各ガス供給孔２１ｃ１，２１ｃ２の開口面積Ｓ１とＳ２をそれぞれ同じとして、距離Ｄ２とガス通過量Ｖ１，Ｖ２との関係を示した線図である。
【図１１】図５および図６に示したディフューザの第１変形例を示す要部縦断側面図である。
【図１２】図５および図６に示したディフューザの第２変形例を示す要部縦断側面図である。
【符号の説明】
１０…エアバッグ、１１…エアバッグ本体、１１ａ…ガス流入部、１１ｂ…ガス通路、１１ｃ…前席用膨張部、１１ｄ…後席用膨張部、１１ｅ…中間非膨張部、１１ｆ…前端非膨張部、１１ｇ…取付片部、１２…テンションクロス、２１…ディフューザ、２１ｂ…基端部、２１ｃ…先端部、２１ｃ１，２１ｃ２…ガス供給孔、２２…インフレータ、３１…ルーフサイドレール、３２…Ａピラー、３３…Ｂピラー、４１…ルーフヘッドライニング、４２…Ａピラーガーニッシュ、４３…Ｂピラーガーニッシュ。

Claims

車両の一部に折り畳んで収納されるエアバッグにインフレータから供給されるガスを導く筒状のディフューザを、前記インフレータに接続される基端部と、この基端部に対して所定の傾斜角、所定の長さで折れ曲がり前記基端部の筒状周壁に連なる筒状の周壁とこの周壁の先端を閉塞する閉塞壁を有して前記エアバッグに接続される先端部を備える構成とし、同先端部の前記閉塞壁には、同先端部の中心軸方向にガスを供給する第１のガス供給手段を設け、同先端部の前記周壁には、前記中心軸方向とは異なる方向にガスを供給する第２のガス供給手段を設けて、前記先端部のみにてガスを分配するように構成したことを特徴とするエアバッグ装置のディフューザ構造。
請求項１に記載したエアバッグ装置のディフューザ構造において、前記ガス供給手段がガス供給孔であることを特徴とするエアバッグ装置のディフューザ構造。
請求項２に記載したエアバッグ装置のディフューザ構造において、前記ガス供給孔が長孔または複数個の丸孔であることを特徴とするエアバッグ装置のディフューザ構造。