JP4947768B2 - エアバッグ - Google Patents

Description

本発明は、ガスが流入して膨張展開するエアバッグに関する。

従来、例えば、自動車のステアリングホイール本体のボス部や、助手席前方のインストルメントパネルに備えられるエアバッグ装置が用いられている。このエアバッグ装置は、袋状のエアバッグと、このエアバッグにガスを供給するインフレータと、エアバッグを非展開時に覆って収納するカバー体とを備えている。そして、自動車の衝突時には、インフレータからエアバッグにガスを供給すると、カバー体が所定のテアラインで破断して、エアバッグが正面側すなわち被保護物である乗員側に膨張展開して、乗員を拘束して保護するようになっている。

そして、エアバッグの展開特性を向上するため、種々の構成が採られており、エアバッグ装置に乗員が近接した状態でエアバッグが展開するいわゆる近接展開の状態などでも、乗員に加わる力を抑制できる構成が求められている。この点、例えば、テザーを備えない場合には凹部のないボール状に展開するエアバッグについて、インフレータの固定部などに取り付けられた規制部材であるテザーでエアバッグの乗員側の部分の突出量を規制し、乗員側の面に凹部を形成する構成が知られている(例えば、特許文献１参照。)。そして、この特許文献１の構成では、エアバッグは乗員の左右両側に展開し、この両側部で乗員を支持する。また、エアバッグの展開時には、エアバッグの自然な展開を抑制するテザーは、大きな力に抗してエアバッグを支持する必要がある。
特開２００６−５１８８４号公報 （第４頁、図３−図６）

上記従来の構成について、乗員に加わる衝撃をさらに小さくすることが求められる。また、エアバッグの自然な展開を抑制するテザーは、大きな力に抗してエアバッグを支持する必要があり、強度の大きい部品で製造する必要があり、製造コストが上昇する問題を有している。

本発明は、このような点に鑑みなされたもので、乗員に加わる衝撃を小さくして適切に保護できるとともに、製造コストを低減できるエアバッグを提供することを目的とする。

請求項１記載のエアバッグは、ガスの流入により被取付部材側から乗員に対して膨張展開するエアバッグであって、乗員に面して展開する正面部を具備し、この正面部は、乗員の胸部に当接可能に膨出する下膨出部と、乗員の頭部の左右両側方にこの頭部を回避可能に膨出する一対の側膨出部と、これら下膨出部及び側膨出部に囲まれて被取付部材側の一部に凹設された凹設部とを備え、前記凹設部は、底部と、この底部と被取付部材側とを連結する連結手段とを備えて構成され、前記正面部にスリット状に開口してこの正面部側から前記底部へと窪んで形成されているものである。

そして、この構成では、展開したエアバッグの正面部は、下膨出部が乗員の胸部すなわち顎下の首部付近に当接し、左右両側の側膨出部が乗員の頭部を回避して肩部に当接し、少なくとも３点で乗員を拘束した状態で、正面部にスリット状に開口しこの正面部側から連結手段により被取付部材側に連結した底部へと正面部の一部に窪んだ凹設部が乗員の頭部に下膨出部及び側膨出部より小さな衝撃で当接し、頭部を拘束して、乗員を保護する。乗員の頭部を他の部分より小さい衝撃で拘束し、適切な保護が可能になる。

請求項２記載のエアバッグは、請求項１記載のエアバッグにおいて、正面部は、乗員の頭部の上側方にこの頭部を回避可能に膨出する上膨出部と、この上膨出部、下膨出部、及び側膨出部に囲まれて被取付部材側に凹設された凹設部とを備えたものである。

そして、この構成では、左右両側の側膨出部の上側部分と上膨出部とが乗員の頭部を回避して頭部を包み込むように展開し、頭部を拘束して、乗員を保護する。

請求項３記載のエアバッグは、請求項１または２記載のエアバッグにおいて、正面部は、基布にて構成され、凹設部は、前記正面部を構成する基布を、被取付部材側を前記底部側として折り返して構成されたものである。

そして、この構成では、基布を折り返した底部を連結手段で被取付部材側に連結することにより、形状の安定した凹設部が容易に形成される。凹設部は、基布が予め被取付部材側を底部として折り返されているため、連結手段に加わる力が抑制され、連結手段の構成を簡略化して、製造コストが低減される。

本発明のエアバッグによれば、展開したエアバッグの正面部は、下膨出部が乗員の胸部すなわち顎下の首部付近に当接し、左右両側の側膨出部が乗員の頭部を回避して肩部に当接し、少なくとも３点で乗員を拘束した状態で、正面部にスリット状に開口しこの正面部側から連結手段により被取付部材側に連結した底部へと正面部の一部に窪んだ凹設部が乗員の頭部に下膨出部及び側膨出部より小さな衝撃で当接し、頭部を拘束して、乗員を保護できる。乗員の頭部を他の部分より小さい衝撃で拘束し、適切に保護できる。

以下、本発明のエアバッグの一実施の形態を図面を参照して説明する。

図２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、車両である自動車の助手席の前方、すなわち、被保護物である助手席に着席した乗員Ｄの前方に位置する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２に示す矢印Ｆ方向）、両側方向、及び上下方向などの方向は、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直進方向を基準として説明する。また、乗員Ｄは乗員を模したダミーで示している。そして、インストルメントパネル２は、上側から後側すなわち助手席側に向かう滑らかな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を構成する図示しないステアリングメンバに、正面Ａ側を後方からやや上方に向けて傾斜した状態でねじ止めなどしてエアバッグ装置１が固定されている。また、このインストルメントパネル２の上方には、前側下方から上側後方に向かって傾斜したウインドシールドとしてのフロントガラス４が位置している。

そして、このエアバッグ装置１は、袋状のエアバッグ11と、被取付部材を構成する図示しないベース体としてのケース体、このケース体に組み合わされるリテーナ、インフレータ15、及びリッドとも呼ばれるカバー体などとを備えている。

そして、ケース体は、リアクションカンあるいはリテーナなどとも呼ばれるもので、金属板を折曲しあるいは溶接などして、略正面側を開口部である突出口とした略箱状に形成されている。そして、このケース体の内側に、折り畳んだエアバッグ11が収納されている。また、リテーナは、ミッドリテーナなどとも呼ばれるもので、エアバッグ11の内側に配置され、ケース体に固定されて、エアバッグ11をケース体の中間位置あるいは底部に固定するようになっている。

また、インフレータ15は、略円柱状あるいは略円盤状などをなし点火器及び薬剤を収納したインフレータ本体部15a、このインフレータ本体部15aの内側に連通するガス噴射口15b、フランジ部15c、及びコネクタなどを備えている。そして、本実施の形態では、略円盤状のインフレータ本体部15aを備えた２個のインフレータ15が用いられ、これらインフレータ15は、両側に並べられた状態で、それぞれ一部を外側からケース体及びエアバッグ11の内側に挿入し、エアバッグ11の内側に配置されるリテーナとインフレータ15のフランジ部15cとの間にエアバッグ11とケース体とを挟持して、ケース体に固定されている。

なお、例えば略円柱状のインフレータ本体部を備えたインフレータ15を用いる場合には、インフレータ15は、ケース体の内側に収納され、リテーナを介してエアバッグ11と区画して固定される。

また、カバー体は、合成樹脂により、インストルメントパネル２と一体あるいは別体に形成され、ケース体の突出口を覆うようになっている。また、このカバー体には、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）が平面略Ｈ字状あるいは略Ｃ字状などに形成されている。

また、エアバッグ11は、図１ないし図４に示すように、単数あるいは複数の基布を縫い合わせ、外部から干渉を受けずに展開した状態では、被取付部材側すなわち基端側から正面Ａ側に向かって厚さ寸法が拡大する立体形状の袋状に形成されている。そして、本実施の形態では、エアバッグ11は、主として４枚の基布により構成され、互いに対称形状をなす第１及び第２の主パネル21，22と、互いに対称形状をなす第１及び第２の側部パネル23，24とを備えている。そして、第１及び第２の主パネル21，22は、帯状をなすパネル本体部27，27を備え、これらパネル本体部27，27を両側に連接して縫製し、かつ、それぞれ環状に縫製されて、乗員Ｄに面する略四角形状の正面部31と、この正面部31の上側に連続する上面部32と、正面部31の下側に連続する下面部33とが一体的に形成されている。さらに、各主パネル21，22には、正面部31の略中央部に位置する部分から、延設片35，35が突設され、各延設片35は、正面部31に連続する凹設部形成部37と、この凹設部形成部37に連続する連結手段形成部38とを備えている。そして、凹設部形成部37は、上下の縁部39及び反乗員Ｄ側すなわち反正面Ａ側である基端側に位置する底部40を縫い合わせるなどして略気密に接合するとともに、正面Ａ側は接合しないことにより、正面Ａ側を上下方向に長いスリット状の開口41とする凹設部44が形成されている。なお、この実施の形態では、凹設部44は、正面Ａに向かい上下方向の寸法が拡大する側面視台形状に形成されている。さらに、延設片35の連結手段形成部38は、基端側の先端部に、互いに重ねられる連結部46が形成され、各連結部46には、パネル本体部27に設けた開口部47に連通する開口部48が形成されている。そして、この開口部47，48には、インフレータ15のインフレータ本体部15aが挿入され、この開口部47の周囲の部分が、リテーナとエアバッグ11のフランジ部15cに挟持される。この状態で、凹設部44の底部40を被取付部材を構成するケース体に固定する連結紐である連結手段50が構成される。また、第１及び第２の側部パネル23，24は、主パネル21，22により構成される筒の両側の縁部に縫合などして略気密に接合され、エアバッグ11の両側の側面部を構成している。

さらに、エアバッグ11の正面部31には、凹設部44を中心として、下側に位置する下膨出部52と、左右両側に位置する側膨出部53，53と、上側に位置する上膨出部54とが設定されている。そして、この凹設部44は、乗員Ｄの頭部Ｆを収容可能な大きさ及び位置に形成されている。

なお、各パネル21，22，23，24には、必要に応じて、例えば高温のガスに曝される内面に、耐熱性や気密性を向上するコーディングがなされている。さらに、図示しないが、各パネル21，22，23，24には、必要に応じて、強度や耐熱性を向上する補助的な基布として、アシストパネルなどとも呼ばれる防炎布が重ねて縫い合わされている。

そして、エアバッグ装置１の組立については、エアバッグ11の内側にリテーナを挿入した状態で、エアバッグ11を所定の形状に折り畳み、必要に応じてラッピング部材などを用いて折り畳み形状を保持する。そして、リテーナに設けたボルトを開口部47，48の周囲に設けた取付孔に挿入するなどして、エアバッグ11とインフレータ15とをケース体に固定するとともに、エアバッグ11をケース体に収納する。そして、このケース体をインストルメントパネル２に取り付けるとともに、突出口をカバー体で覆い、さらに、インフレータ15と制御装置とを接続などする必要な配線を行うことにより、自動車にエアバッグ装置１が設置される。

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、図示しない制御装置の衝突検出センサからの信号によりインフレータ15を起動させ、このインフレータ15からガスを噴射させる。すると、このガスは、開口部47，48の部分からエアバッグ11の内部に流入して、このエアバッグ11を膨張展開させる。すると、このエアバッグ11は、カバー体を内側から押圧し、このカバー体を破断予定部に沿って破断して扉状に開き、エアバッグ11の突出口を形成する。続いて、エアバッグ11は、この突出口から突出し、膨張展開して、助手席に着席した乗員Ｄを拘束し、乗員に加わる衝撃を緩和する。この際、凹設部44は、連結手段50により形状が保持され、所定の位置に配置される。

そして、このエアバッグ11の膨張展開の際には、エアバッグ11の正面部31が乗員Ｄに面するが、さらに、この正面部31の中央部に位置する凹設部44が、乗員Ｄの頭部Ｆに対向する位置に設定されている。そこで、エアバッグ11は、展開初期には、前傾してくる乗員Ｄに対し、図２及び図３に示すように、乗員Ｄの頭部Ｆには衝撃は加わらず、下膨出部52が乗員Ｄの胸部すなわち首の付け根付近のあごの下に当接するとともに、両側の側膨出部53，53が頭部Ｆを回避するように変形しながら膨出して乗員Ｄの肩部に当接し、少なくとも３点で乗員に当接して乗員を拘束して保護する。さらに、この実施の形態では、上膨出部54が乗員の頭部Ｆを回避するように変形しながら膨出し、両側の側膨出部53，53の上部とともに乗員Ｄの頭部Ｆを包み込んで保護する。

さらにエアバッグ11にガスが供給されて膨張展開すると、図４に示すように、凹設部44も乗員Ｄの頭部Ｆに当接して押圧するが、他の部分すなわち下膨出部52及び側膨出部53が先に乗員Ｄに当接するため、乗員Ｄの頭部Ｆへ加わる衝撃は緩和されているとともに、頭部Ｆが先に押圧されないため、乗員Ｄの首を後方に曲げるような大きな力は加わらず、乗員Ｄは胴部と頭部Ｆとの姿勢を保ったまま拘束され、首部が保護される。

このように、本実施の形態によれば、エアバッグ11の正面部31に、乗員Ｄの頭部Ｆを収容可能な凹設部44を設けるとともに、この凹設部44の周囲を囲み、少なくとも３つの膨出部52，53，53を備えたため、展開初期にはこれら膨出部52，53，53が乗員Ｄに当接して位置を規制することで、凹設部44がいわばソフトに乗員Ｄの頭部Ｆすなわち顔面に当接して収容し、好ましい特性で乗員Ｄを拘束して保護できる。このため、乗員Ｄがエアバッグ装置１に近接した状態でエアバッグ11が展開しても、エアバッグ11が乗員Ｄに加える力を抑制できる。

さらに、本実施の形態では、上膨出部54を備えたため、この上膨出部54と、頭部Ｆを左右に回避するように膨出する側膨出部53，53の上側部とで、乗員Ｄの頭部Ｆを包み込み、頭部Ｆをより適切に保護できる。

また、エアバッグ11の凹設部44は、正面部31を構成する基布を開口41の部分で折り返して形成したため、重ねた部分の縁部を縫製して形成でき、縫製などの作業を容易にできる。さらに、この凹設部44を連結手段50で被取付部材側に連結することにより、形状の安定した凹設部44を容易に形成でき、いわば断面二山状をなするエアバッグ11を容易に形成し、製造コストを低減できる。

さらに、凹設部44は、基布が予め被取付部材側を底部40として折り返されているため、連結手段50に加わる力が抑制され、連結手段50の構成を簡略化して、製造コストを低減できる。

なお、エアバッグ11のパネル構成は、上記の実施の形態に限られず、他の構成を採ることもでき、さらに、助手席乗員用のエアバッグ装置１の他、他の部分に備えられるエアバッグ装置１に適用することもできる。

次に、エアバッグ11の他の実施の形態を説明する。このエアバッグ11は、運転席に対向するステアリングホイールのステアリングホイール本体のボス部に備えられるもので、正面視で円形状に展開するようになっている。そして、このエアバッグ11を備えたエアバッグ装置１は、図示しないホーンプレートあるいはブラケット部などを介してステアリングホイール本体に支持されるもので、袋状のエアバッグ11を備えるとともに、支持体としてのベースプレート及びリテーナ、樹脂製のカバー体、ガスを噴射するインフレータ15などを備えている。

そして、エアバッグ11は、複数枚、本実施の形態では３枚の基布71，72，73の外周部などを縫合して偏平な正面視円形状の袋状に構成され、さらに袋部の内側に第４の基布74を配置して、第１の基布71及び第２の基布72にて構成され乗員Ｄに対向する正面部31と、第３の基布73にて構成され反乗員Ｄ側すなわち反正面Ａ側である車体側に対向する背面部75とが構成されている。

そして、図６(a)に示す第１の基布71及び図６(b)に示す第２の基布72は、互いに組み合わされて正面部31を構成する半円状の正面部形成部77と、この正面部形成部77から延設された略台形状の凹設部形成部78とが、約９０度折曲される折り線79を介して形成されている。さらに、第２の基布72には、凹設部形成部78の端部から、連結手段接続部80が延設されている。そして、これら第１の基布71及び第２の基布72は、折り線79同士を互いに沿わせた状態で、凹設部形成部78の縁部に沿った縫い線82で互いに縫合し、さらに、折り線79の上下の端部近傍を互いに縫い合わせることにより、中央部に凹設部44の開口41が形成され、この凹設部44の下方に下膨出部52、凹設部44の両側方に側膨出部53、凹設部44の上方に上膨出部54が形成される正面部31が構成される。

また、図６(c)に示す背面部75を構成する第３の基布73は、略円形状で、外周部に沿った外周接合線84を正面部31を構成した第１及び第２の基布71，72に略気密に接合して袋状とし、さらにこの袋を反転して、エアバッグ11の外殻を構成する。そして、この第３の基布73の中央部には、ガス導入口73aと、このガス導入口73aの外周部に位置する４カ所のボルト用通孔73bとが形成されている。

さらに、図６(d)に示す第４の基布74は、連結手段50を構成するもので、円形状の連結部86と、この連結部86から互いに反対方向に延設された連結手段形成部87，87とを備えている。そして、連結部86には、第３の基布73と同様に、ガス導入口86a及び４カ所のボルト用通孔86bが形成されている。そして、この第４の基布74は、ガス導入口73a，86a同士及びボルト用通孔73b，86b同士を位置あわせした状態で、連結部86を第３の基布73の中央部に重ね、二重の縫い線88で互いに接合する。さらに、連結手段形成部87，87は正面Ａ側に引き上げた状態で、先端部を縫い線などの接合部89で連結手段接続部80に接続することにより、連結手段50が形成され、この状態で、エアバッグ11が構成される。

そして、ベースプレートを第３の基布73の背面側に重ね、ベースプレートの背面側からガス導入口73a，86aにインフレ−タ本体部15aを挿入したインフレ−タ15のフランジ部15cと、ベースプレート、第３の基布73、及び第４の基布74を挟持し、リテーナのボルトをボルト用通孔73b，86b及びフランジ部に設けたボルト用通孔に貫通させ、背面側からナットを締め付け、また、エアバッグ11を所定形状に折り畳みカバー体を被せることにより、エアバッグ装置１が構成される。

そして、このエアバッグ装置１においても、ステアリングホイールから乗員Ｄ側すなわち正面Ａ側にエアバッグ11が展開する際に、展開初期には３つの膨出部52，53，53が乗員Ｄに当接して位置を規制することで、凹設部44がいわばソフトに乗員Ｄの頭部Ｆすなわち顔面に当接して収容し、好ましい特性で乗員Ｄを拘束して保護できる。

また、この図５ないし図７に示すエアバッグ11において、エアバッグ11が正面側に膨出する寸法、いわば衝撃吸収のストロークなどを大きくする場合には、各基布71，72，73の寸法を大きくすることもできるが、別体の部品である基布を組み合わせることもできる。

例えば、図７及び図８に示すように、円環状の基布である第５の基布91を２枚用い、これら第５の基布91の外周部同士を外周縫製線92に沿って略気密に接合するとともに、一方の第５の基布91の内周部を内周縫製線93に沿って第１の基布71及び第２の基布72の外周接合線84に略気密に接合し、さらに、他方の第５の基布91の内周部を内周縫製線93に沿って第３の基布73の外周接合線84に略気密に接合することにより、図５に示すエアバッグ11よりも一回り大きいエアバッグ11を構成できる。すなわち、この構成では、部品の汎用性を向上し、製造コストを低減できる。

なお、ステアリングホイールは、ステアリングホイール本体を回転操作してもボス部が車体すなわち乗員Ｄに対して回転しない非回転タイプを用いることもできる。

なお、上記の各実施の形態では、２枚の別体の基布の接合部分に凹設部44を形成したが、この構成に限られず、１枚の基布を波状などに折り重ねて凹設部44を形成することもできる。

本発明は、自動車のステアリングホイールのボス部やインストルメントパネルに備えられるエアバッグ装置のエアバッグに適用できる。

本発明の一実施の形態を示す展開状態のエアバッグの一部を切り欠いた斜視図である。 同上エアバッグの展開状態の側方から見た説明図である。 同上エアバッグの展開状態の上方から見た説明図である。 同上エアバッグの展開状態の側方から見た説明図である。 本発明の他の実施の形態を示す展開状態のエアバッグの断面図である。 同上エアバッグを構成する基布の説明図である。 本発明のさらに他の実施の形態を示す展開状態のエアバッグの断面図である。 同上エアバッグを構成する基布の平面図である。

符号の説明

11 エアバッグ
31 正面部
40 底部
44 凹設部
50 連結手段
52 下膨出部
53 側膨出部
54 上膨出部
Ｄ 乗員

Claims (3)

1. ガスの流入により被取付部材側から乗員に対して膨張展開するエアバッグであって、
   乗員に面して展開する正面部を具備し、
   この正面部は、乗員の胸部に当接可能に膨出する下膨出部と、乗員の頭部の左右両側方にこの頭部を回避可能に膨出する一対の側膨出部と、これら下膨出部及び側膨出部に囲まれて被取付部材側の一部に凹設された凹設部とを備え、
   前記凹設部は、底部と、この底部と被取付部材側とを連結する連結手段とを備えて構成され、前記正面部にスリット状に開口してこの正面部側から前記底部へと窪んで形成されている
   ことを特徴とするエアバッグ。
2. 正面部は、乗員の頭部の上側方にこの頭部を回避可能に膨出する上膨出部と、この上膨出部、下膨出部、及び側膨出部に囲まれて被取付部材側に凹設された凹設部とを備えた
   ことを特徴とする請求項１記載のエアバッグ。
3. 正面部は、基布にて構成され、
   凹設部は、前記正面部を構成する基布を、被取付部材側を前記底部側として折り返して構成された
   ことを特徴とする請求項１または２記載のエアバッグ。

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