JP4811171B2 - エアバック装置 - Google Patents

Description

この発明はエアバック装置に関するものであり、より詳細にはステアリングホイールに設置されるエアバック装置に関するものである。

エアバックに求められるバック反力は、乗員の頭部重量と胸部重量とを比較すると胸部重量が圧倒的に大きいため、胸部が当たる下側の反力が大きいことが好ましい。従って、エアバックを上側室と下側室とに分割し、下側室を膨張させた後で上側室にガスを流入させることで、上下で反力に差を出させるようにしたエアバック装置が提案されている（特許文献１参照）。
特開平６−１９１３７０号公報

しかしながら、上記した従来の技術では、エアバック装置がステアリングホイールに固定されているときに、ステアリングホイールの回転によりエアバック装置も一緒に回転するため、エアバックの下側室が常に車両に対して下側に位置するとは限らず、車両に対して常に下側の反力が高くなるようなエアバックの展開形状を得られないという問題があった。

本発明は、上記した事情に鑑みて為されたものであり、ステアリングホイールの回転に関わらず、エアバックの下側の反力を上側よりも高めることが可能なエアバック装置を提供することを目的とする。

本発明に係るエアバック装置は、ステアリングホイールに設置され、エアバックとエアバックにガスを供給するインフレータとを備えるエアバック装置であって、インフレータの内部には、ガス発生剤とガス発生剤よりも比重が軽い充填材とが流動自在に充填されていることを特徴とする。

このエアバック装置によれば、ステアリングホイールが回転した場合であっても、充填材と比べてより比重の重いガス発生剤が重力により流動してインフレータの下側に位置すると共に、充填材がインフレータの上側のガス噴出口を塞ぐため、エアバックの下側により多くガスを供給することで、エアバックの下側の反力を上側よりも高めることが可能となる。

また発明に係るエアバック装置は、ステアリングホイールに設置され、エアバックとエアバックにガスを供給するインフレータとを備えるエアバック装置であって、インフレータは、ステアリングホイールに対して相対回転自在に設置され、ガス噴出口が設けられるガス噴出領域とガス噴出口が設けられないガス非噴出領域とに区分されており、インフレータは、ガス噴出領域が回転中心線に対して下側に位置するように重量調整されていることを特徴とする。

このエアバック装置によれば、ステアリングホイールが回転した場合であっても、インフレータがステアリングホイールに対して相対回転することで、重力によりガス噴出領域が回転中心線に対して下側に位置し、エアバックの下側により多くガスを供給することができるため、エアバックの下側の反力を上側よりも高めることが可能となる。

また発明に係るエアバック装置は、ステアリングホイールに設置され、エアバックとエアバックにガスを供給するインフレータとを備えるエアバック装置であって、インフレータを取り囲むようにしてステアリングホイールに対して相対回転自在に設置され、インフレータからのガスをガス案内口を通してエアバックに導くガス案内部材を備え、ガス案内部材は、ガス案内口が設けられるガス通過領域とガス案内口が設けられないガス非通過領域とに区分されており、ガス案内部材は、ガス通過領域が回転中心線に対して下側に位置するように重量調整されていることを特徴とする。

このエアバック装置によれば、ステアリングホイールが回転した場合であっても、ガス案内部材がステアリングホイールに対して相対回転することで、重力によりガス通過領域が回転中心線に対して下側に位置し、インフレータからのガスをガス通過領域のガス案内口を通してエアバックの下側により多く供給することができため、エアバックの下側の反力を上側よりも高めることが可能となる。

エアバックは、仕切壁により複数の気室に区画されており、仕切壁には通気口が設けられていると好ましい。このようにすれば、車両に対して下側に位置するエアバックの気室にインフレータからのガスを流入させ、その後に通気口を通して上側の気室にガスを流入させて、下側の気室をより早く高い圧力とすることができるため、エアバックの上下の圧力差を実現し易くなる。

本発明によれば、ステアリングホイールの回転に関わらず、エアバックの下側の反力を上側よりも高めることが可能なエアバック装置を提供することができる。

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

図１は、第１実施形態に係るエアバック装置において、エアバックが展開した様子を示す図である。図１に示すように、エアバック装置１０は、インフレータ２０とエアバック４０とを備えている。

インフレータ２０は、図２に示すように、外形が略円盤状をなし、ステアリングホイール１２に相対回転不能に固定されている。このインフレータ２０は、図３及び図４に示すように、天上壁部２２ａ、底壁部２２ｂ、及び側壁部２２ｃを有する筐体２２を備えている。筐体２２内の中央部には、天上壁部２２ａと底壁部２２ｂとの間で円筒状の縦壁部２２ｄが設けられており、筐体２２内が仕切られている。縦壁部２２ｄ内には、点火部２４ａとこの点火部２４ａの上方に配置され点火部２４ａの作動により着火される伝化剤２４ｂとを有する点火装置２４が設けられている。点火部２４ａは、底壁部２２ｂ上に固定されていると共に、着火のための図示しないリード線に接続されている。縦壁部２２ｄには、伝火剤２４ｂからの火炎を通す貫通孔２２ｅが設けられている。

また筐体２２の側壁部２２ｃには、後述するガス発生剤３０の燃焼により発生した膨張用ガスを噴出する複数のガス噴出口２２ｆが設けられている。本実施形態では、６つのガス噴出口２２ｆが、略円盤状をなすインフレータ２０の中心軸線Ｃ周りに、等角度間隔で設けられている。そして、これらガス噴出口２２ｆは、内側からシール材２６でシールされている。

また筐体２２の側壁部２２ｃの内周面には、フィルタ２８が設けられている。このフィルタ２８は、後述するガス発生剤３０が燃焼して発生した膨張用ガスに対し、スラグ捕集と冷却を施すためのものである。そして、縦壁部２２ｄとフィルタ２８との間の充填空間に、ガス発生剤３０と充填材３２とが流動可能に充填されている。

ガス発生剤３０は、外形が略ひょうたん型の粒状体であり、燃焼によりエアバック４０の膨張用ガスを生じる。充填材３２は、ガス発生剤３０よりも比重が軽い粒状体であり、例えば耐熱性に優れた中空の樹脂体により形成されている。ガス発生剤３０と充填材３２との体積比は、３：１〜２：１程度が好ましく、充填空間にほぼ密に充填されている。

エアバック４０は、図１に示すように、展開状態においてステアリングホイール１２の回転中心線Ｘ周りに複数の気室（本実施形態では６つ）４２に仕切られるように、仕切壁４４によりみかんの房状に仕切られている。仕切壁４４には、隣接する気室４２同士を連通する連通口４４ａが設けられている。また、複数の気室４２のそれぞれ外側壁には、最終的にガスを排出するベントホール４６が設けられている。このエアバック４０の根元部は、それぞれの気室４２に対してガス噴出口２２ｆが対応するように、インフレータ２０に固定されている。

次に、上記したエアバック装置１０の作用及び効果について説明する。

車両の衝突を検知し、点火信号が図示しないリード線を通してインフレータ２０の点火部２４ａに入力されると、点火部２４ａが作動し伝火剤２４ｂが着火されて火炎が生じる。生じた火炎は、縦壁部２２ｄの貫通孔２２ｅを通して充填空間に入り込み、ガス発生剤３０を燃焼させる。ガス発生剤３０の燃焼により生じた膨張用ガスは、フィルタ２８によりスラグ捕集されると共に冷却された後、シール材２６を通してガス噴出口２２ｆからエアバック４０内に噴出される。

このとき、ガス発生剤３０の比重は充填材３２の比重よりも重いため、重力によりガス発生剤３０がインフレータ２０内を流動することで、車両に対してインフレータ２０の下側にガス発生剤３０が常に位置すると共に、充填材３２がインフレータ２０の上側のガス噴出口２２ｆを塞ぐことになる。従って、図５に示すように、ステアリングホイール１２の回転に関わらず、車両に対してインフレータ２０の下側にあるガス噴出口２２ｆから膨張用ガスが噴出されるため、まず車両に対して下側にあるエアバック４０の気室４２にガスが供給される。そして、このガスが仕切壁４４の連通口４４ａを通して上側の気室４２に送られ、最終的にベントホール４６を通して外部に排出される。

このように、本実施形態に係るエアバック装置１０では、ステアリングホイール１２の回転に関わらず、エアバック４０の下側により多くガスを供給することができるため、エアバック４０の下側の反力を上側よりも高めることが可能となる。その結果、乗員の頭部及び胸部に最適なバック反力を提供することが可能となる。なお、エアバック４０の上下の気室４２の圧力差は、仕切壁４４の連通口４４ａと各気室４２のベントホール４６の径を適宜調整することで、制御することができる。

次に、第２実施形態に係るエアバック装置５０について、図６〜図８を参照して説明する。なお、第１実施形態のエアバック装置１０と同一の要素には同一の符号を附し、重複する説明を省略する。

本実施形態に係るエアバック装置５０では、インフレータ６０は、ステアリングホイール１２に対して相対回転自在に設置される。図６及び図７は、そのためのインフレータ６０の支持構造７０を示している。この支持構造７０は、上下一対の支持円盤７２を備えている。支持円盤７２には、インフレータ６０を回転自在に収容するための円環状のリブ７４が設けられている。インフレータ６０は、これら一対の支持円盤７２の間でリブ７４を介して回転自在に支持されている。なお、一対の支持円盤７２は、複数の連結柱７６により連結されている。

インフレータ６０は、図８に示すように、回転中心線Ｘ周りにガス噴出口６２ｆが設けられるガス噴出領域６０ａとガス噴出口６２ｆが設けられないガス非噴出領域６０ｂとに区分されている。すなわち、第１実施形態で説明したインフレータ２０と異なり、通常のインフレータと同様に筐体６２内部には充填材は充填されずガス発生剤のみが充填されている一方で、ガス噴出口６２ｆが回転中心線Ｘ周りの１８０度の角度範囲に偏って３つのみ設けられており、残りの１８０度の角度範囲にはガス噴出口６２ｆが設けられていない。そして、ガス噴出領域６０ａが回転中心線Ｘに対して下側に位置するように、インフレータ６０が重量調整されている。例えば、筐体６２の厚みを厚くするなどして、ガス噴出領域６０ａに含まれる真中のガス噴出口６２ｆ近傍の重さが、他の部分よりも重くなるように設定されている。

エアバック４０は、第１実施形態で説明したものと同様であり、図８に示すように、根元部が下方の支持円盤７２に固定されている。この支持円盤７２が、ステアリングホイール１２に対して相対回転不能に固定されている。

このエアバック装置５０によれば、インフレータ６０がステアリングホイール１２に固定された支持円盤７２に対して相対回転することで、重力によりガス噴出領域６０ａが回転中心線Ｘに対して下側に常に位置する。従って、ステアリングホイール１２が回転した場合であっても、ガス噴出領域６０ａのガス噴出口６２ｆから、エアバック４０の下側により多くガスを供給することができるため、エアバック４０の下側の反力を上側よりも高めることが可能となる。その結果、乗員の頭部及び胸部に最適なバック反力を提供することが可能となる。

次に、第３実施形態に係るエアバック装置８０について、図９〜図１１を参照して説明する。なお、第１及び第２実施形態のエアバック装置１０，５０と同一の要素には同一の符号を附し、重複する説明を省略する。

本実施形態に係るエアバック装置８０では、インフレータ９０は、ステアリングホイール１２に対して相対回転不能に設置されるものの、このインフレータ９０からのガスをエアバック４０に導くガス案内筒（ガス案内部材）１００が、ステアリングホイール１２に対して相対回転自在に設置される。図９及び図１０は、そのためのインフレータ９０及びガス案内筒１００の支持構造１１０を示している。この支持構造１１０は、上下一対の支持円盤１１２を備えている。支持円盤１１２には、インフレータ９０を搭載すると共に、ガス案内筒１００を回転自在に支持するための円板状の突部１１４が設けられている。円板状の突部１１４の外径は、インフレータ９０の外径よりも大きめに設けられている。

インフレータ９０は、第１及び第２実施形態で説明したインフレータ２０，６０と異なり、通常のインフレータと同様に筐体９２内部には充填材は充填されずガス発生剤のみが充填されていると共に、ガス噴出口９２ｆが回転中心線Ｘ周りに等間隔に複数（ここでは６つ）設けられている。このインフレータ９０は、一対の支持円盤１１２の突部１１４上で回転不能に挟持されている。

ガス案内筒１００は、図１１に示すように、回転中心線Ｘ周りにガス案内口１０２が設けられるガス通過領域（図１１においてドットで示す）１００ａとガス案内口１０２が設けられないガス非通過領域１００ｂとに区分されている。すなわち、ガス案内口１０２が回転中心線Ｘ周りの１８０度の角度範囲に偏って３つのみ設けられており、残りの１８０度の角度範囲にはガス案内口１０２が設けられていない。そして、ガス通過領域１００ａが回転中心線Ｘに対して下側に位置するように、ガス案内筒１００が重量調整されている。例えば、筒の厚みを厚くするなどして、ガス通過領域１００ａに含まれる真中のガス案内口１０２近傍の重さが、他の部分よりも重くなるように設定されている。ガス案内筒１００の内径は、円板状の突部１１４の外径よりも若干大き目に設けられており、両突部１１４を筒内に収容するようにして、ガス案内筒１００は一対の支持円盤１１２間で回転可能に挟持されている。なお、一対の支持円盤１１２は、複数の連結柱１１６により連結されている。

エアバック４０は、第１及び第２実施形態で説明したものと同様であり、図１１に示すように、根元部が下方の支持円盤１１２に固定されている。この支持円盤１１２が、ステアリングホイール１２に対して相対回転不能に固定されている。

このエアバック装置８０によれば、インフレータ９０はガス案内筒１００と一対の支持円盤１１２とにより取り囲まれている。そして、ガス案内筒１００はステアリングホイール１２に固定された支持円盤１１２に対して相対回転することで、重力によりガス通過領域１００ａが回転中心線Ｘに対して下側に常に位置する。従って、ステアリングホイール１２が回転した場合であっても、インフレータ９０からのガスをガス案内筒１００とインフレータ９０との間の案内空間により案内し、ガス通過領域１００ａのガス案内口１０２を通して、エアバック４０の下側により多くガスを供給することができるため、エアバック４０の下側の反力を上側よりも高めることが可能となる。その結果、乗員の頭部及び胸部に最適なバック反力を提供することが可能となる。

以上、本発明をその実施形態に基づいて詳細に説明した。しかし、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。本発明は、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変形が可能である。

例えば、上記した実施形態では、エアバック４０の気室４２が６つの場合について説明したが、エアバック４０の気室４２の数はこれよりも少なくしたり、或いは多くしたりすることも可能である。これに応じて、インフレータ２０，６０，９０のガス噴出口２２ｆ，６２ｆ，９２ｆの数も少なくしたり、或いは多くしたりすることも可能である。

第１実施形態に係るエアバック装置のエアバックが展開した様子を示す図である。 図１のエアバック装置のインフレータを示す斜視図である。 図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線における断面図である。 図２のＩＶ−ＩＶ線における断面図である。 ステアリングホイールを回転させた場合のエアバック内でのガスの流れを示す図である。 第２実施形態に係るエアバック装置のインフレータ及びその支持構造を示す分解斜視図である。 図６のエアバック装置においてインフレータを支持した状態を示す側面図である。 図６のエアバック装置においてインフレータのガス噴出口とエアバックの気室との関係を示す図である。 第３実施形態に係るエアバック装置のインフレータ、ガス案内筒及びその支持構造を示す分解斜視図である。 図９のエアバック装置においてインフレータ及びガス案内筒を支持した状態を示す側面図である。 図９のエアバック装置においてインフレータのガス噴出口とガス案内筒のガス案内口とエアバックの気室との関係を示す図である。

符号の説明

１０，５０，８０…エアバック装置、１２…ステアリングホイール、２０，６０，９０…インフレータ、２２ｆ，６２ｆ，９２ｆ…ガス噴出口、３０…ガス発生剤、３２…充填材、４０…エアバック、４２…気室、４４…仕切壁、４４ａ…通気口、６０ａ…ガス噴出領域、６０ｂ…ガス非噴出領域、１００…ガス案内筒、１００ａ…ガス通過領域、１００ｂ…ガス非通過領域、１０２…ガス案内口、Ｘ…回転中心線。

Claims (4)

1. ステアリングホイールに設置され、エアバックと該エアバックにガスを供給するインフレータとを備えるエアバック装置であって、
   前記インフレータの内部には、ガス発生剤と該ガス発生剤よりも比重が軽い充填材とが流動自在に充填されていることを特徴とするエアバック装置。
2. ステアリングホイールに設置され、エアバックと該エアバックにガスを供給するインフレータとを備えるエアバック装置であって、
   前記インフレータは、前記ステアリングホイールに対して相対回転自在に設置され、ガス噴出口が設けられるガス噴出領域とガス噴出口が設けられないガス非噴出領域とに区分されており、
   前記インフレータは、前記ガス噴出領域が回転中心線に対して下側に位置するように重量調整されていることを特徴とするエアバック装置。
3. ステアリングホイールに設置され、エアバックと該エアバックにガスを供給するインフレータとを備えるエアバック装置であって、
   前記インフレータを取り囲むようにして前記ステアリングホイールに対して相対回転自在に設置され、該インフレータからのガスをガス案内口を通して前記エアバックに導くガス案内部材を備え、
   前記ガス案内部材は、前記ガス案内口が設けられるガス通過領域と該ガス案内口が設けられないガス非通過領域とに区分されており、
   前記ガス案内部材は、前記ガス通過領域が回転中心線に対して下側に位置するように重量調整されていることを特徴とするエアバック装置。
4. 前記エアバックは、仕切壁により複数の気室に区画されており、該仕切壁には通気口が設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のエアバック装置。

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