JP5005234B2

JP5005234B2 - エアバッグ及びエアバッグの折畳方法

Info

Publication number: JP5005234B2
Application number: JP2006054155A
Authority: JP
Inventors: 幸広内藤; 友子二宮; 勝明岩城; 敏充笹倉; 正敏清弘; 真人石塚
Original assignee: Nihon Plast Co Ltd
Current assignee: Nihon Plast Co Ltd
Priority date: 2006-02-28
Filing date: 2006-02-28
Publication date: 2012-08-22
Anticipated expiration: 2026-02-28
Also published as: JP2007230356A

Description

本発明は、ガスが流入して膨張展開するエアバッグ及びエアバッグの折畳方法に関する。

従来、例えば、自動車のステアリングホイールに備えられるエアバッグ装置が知られている。このエアバッグ装置は、偏平な袋状をなすエアバッグと、このエアバッグを覆うカバー体と、ガスを供給するインフレータとなどを備えている。そして、このエアバッグは、通常時は、所定の方法で小さく折り畳まれてカバー体の内側に収納され、センサが衝突の衝撃を検出した状態で、インフレータからガスを供給してエアバッグを膨張させ、この膨張の圧力によりカバー体を破断してエアバッグを突出させ、エアバッグを乗員の前方に膨張展開させて、乗員に加わる衝撃を緩和する。

そして、今日において、展開特性を良好にするとともに、自動化が可能で製造コストを低減できるエアバッグの折畳方法が求められている。

例えば、運転席用の平面円形状のエアバッグについて、４個の剣状の工具でそれぞれ狭窄部を形成し、その後、スライダで圧縮して無秩序に折り畳む構成が知られている(例えば、特許文献１参照。)。この構成では、スライダで圧縮された部分同士は、互いにかみ合わずに折り畳まれ、展開時に互いに干渉しないとの効果が図られるものの、各スライダで圧縮された部分は、それぞれ単に外周側から圧縮して無秩序に折り畳まれただけであるため、中央部から供給されたガスが外周部に円滑に供給されにくく、外周側への迅速な展開が容易ではない。

また、多数の板状のスライダでエアバッグを内側へ押圧する構成が知られている(例えば、特許文献２参照。)。しかしながら、この構成では、特許文献１と同様に、中央部から供給されたガスが外周部に円滑に供給されにくいとともに、多数のスライダを駆動する構造が複雑になり、製造コストが上昇する問題を有している。

さらに、エアバッグをアコーディオン状に折り畳んだ後、折り畳んだエアバッグを折り曲げる構成が知られている(例えば、特許文献３参照。)。しかしながら、この構成では、アコーディオン状に折り畳む構成及び折り畳んだエアバッグを折り曲げる構成について、自動化に適した構成がなんら示されていないとともに、アコーディオン状、すなわち、エアバッグ全体を互いに平行な多数の線に沿っていわば１方向に折り畳む構成では、展開時のエアバッグの挙動に強い方向性が生じ、所望の展開特性を得にくい問題を有している。

この点、耳状の余部を放射状に設け、これら余部同士の間の部分を中央部に向かって集積するとともに、折り畳み過程のエアバッグを回転させ、集積した部分の周囲に余部を沿わせる構成が知られている(例えば、特許文献４参照。)。この構成では、余部に沿って外周部までガスが円滑に供給され、外周側への迅速な展開が可能となり、好ましい展開特性を実現できるものの、折り畳み過程のエアバッグを回転させる工程すなわち製造装置が必要になり、製造コストが上昇する問題を有している。
特表２０００−５０１３５４（図９−図１１）特開平１０−１２９３８１号公報（図３、図４）特許第３５７９７０２号公報（図１、図２、図５）国際公開第９７／３５７４５号パンフレット（図４４）

上記従来のように、単に中心側に押圧して折り畳む構成では、所望の展開特性の実現が容易でない問題を有している。また、耳状の余部を放射状に設け、これら余部同士の間の部分を中央部に向かって集積するとともに、折り畳み過程のエアバッグを回転させ、集積した部分の周囲に余部を沿わせる構成では、余部に沿って外周部までガスが円滑に供給され、外周側への迅速な展開が可能となり、好ましい展開特性を実現できるものの、折り畳み過程のエアバッグを回転させる工程すなわち製造装置が必要になり、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、展開特性が良好で、製造コストの低減が可能なエアバッグ及びエアバッグの折畳方法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、折り畳まれた状態からガスの導入により所定方向を被保護物側である正面側として膨張展開するエアバッグであって、所定点に向かって波状に集積されガスの導入により展開する複数の集積部を備えて折り畳まれ、前記集積部において、エアバッグの平面に沿って広げた状態における外縁部は、前記正面背面方向に沿って互いに前記正面方向及び前記背面方向の何れか同じ方向に向かい配置され、前記集積部は、前記所定点に向かって集積されガスの導入によりそれぞれ放射方向に沿って外周側に展開する複数の第１集積部及び複数の第２集積部を備え、前記第１集積部は、所定方向に沿った折り線で波状に折り畳まれているとともに、放射方向に沿って外周側に膨出し、前記第２集積部は、所定方向に沿った折り線で波状に折り畳まれているとともに、この折り線に交差する方向の折り線でさらに波状に折り畳まれて、それぞれ２重の波状に折り畳まれ、互いに前記第１集積部を挟んで配置されたものである。

そして、この構成では、エアバッグは、所定点に向かって波状に集積された集積部を備えるため、ガスを導入することにより、集積部を迅速に展開して、エアバッグが迅速に膨張展開する。ガスの導入により展開する複数の集積部は、外縁部をエアバッグが膨張する正面方向あるいは背面方向に向けて揃えて配置されるため、展開の特性が安定する。エアバッグの展開方向を規制する複雑な構造を備える必要がなく、製造コストが低減される。さらに、この構成では、折り畳まれたエアバッグにガスを導入すると、外周側に膨出した第１集積部が外周側に迅速に放射状に展開し、さらに、第２集積部が外周側に放射状に展開する。エアバッグが外周側に全体的に迅速に膨張展開する好ましい展開特性が容易に実現される。第２集積部は、第１集積部を挟んで配置され、これら第２集積部で第１集積部を押圧することにより、第１集積部が外周側に膨出して迅速に展開しやすい状態に形成することが可能であり、折り畳み工程の簡略化が容易で、自動機による折り畳みも可能になり、製造コストが低減される。

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、第１集積部の外周側の先端部に、この第１集積部の先端から延びる部分が折り畳まれたエアバッグの外周部に沿って屈曲された展開部が設けられたものである。

そして、この構成では、エアバッグにガスを導入すると、第１集積部の外周側の先端部の展開部が迅速に展開し、エアバッグが全体的に放射状に迅速に膨張展開する好ましい展開特性が容易に実現される。

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、エアバッグに導入されたガスを排気可能な排気口を備え、この排気口は、エアバッグが折り畳まれた状態で、集積部に位置し、かつ、外部に露出する位置に配置されたものである。

そして、この構成では、エアバッグが膨張展開した直後から、排気口からの排気が可能になり、エアバッグに近接して位置する被保護物に対する影響が容易に抑制される。

請求項４記載のエアバッグの折畳方法は、折り畳まれた状態からガスの導入により膨張展開するエアバッグの折畳方法であって、袋状のエアバッグを平面に沿って広げるとともに、このエアバッグの外縁部を前記平面に沿った方向と交差する方向に揃えて偏倚させた状態とし、このエアバッグを外周側から所定点に向けて波状に集積し、集積部を形成するエアバッグの折畳方法であり、複数カ所で前記所定点を囲み波状に折曲された複数の第１集積部を形成するとともに、これら第１集積部同士の間に、それぞれ前記第１集積部に連続して波状に折り畳まれるとともに外周側に放射状に延びる複数の放射延設部を形成する第１集積工程と、前記各放射延設部を前記所定点に向けて集積し、前記第１集積部の折り線の方向とは交差する方向を折り線の方向としてさらに波状に折曲されそれぞれ２重の波状に折り畳まれた複数の第２集積部を形成するとともに、前記第１集積部を外周側に膨出させる第２集積工程とを具備したものである。

そして、この構成では、折り畳まれたエアバッグは、所定点に向かって波状に集積された集積部を備えるため、ガスを導入することにより、集積部を迅速に展開して、エアバッグが迅速に膨張展開する。平面に沿って広げたエアバッグの外縁部を平面に沿った方向と交差する方向に揃えて偏倚させた状態とし、このエアバッグを外周側から所定点に向けて波状に集積し、集積部を形成することにより、集積部の外縁部の向きが容易に揃えられ、展開の特性が安定する。エアバッグの展開方向を規制する複雑な構造を備える必要がなく、製造コストが低減される。さらに、この構成では、第２集積工程においては、放射延設部を押圧することにより、第２集積部が形成されるとともに、これら第２集積部に押圧されて、これら第２集積部同士の間に位置する第１集積部を外周側に膨出させて、第１集積部が外周側に迅速に展開しやすい状態に形成される。折り畳み工程は簡略で、自動機による折り畳みも可能になり、製造コストが低減される。このように折り畳まれたエアバッグにガスを導入すると、外周側に膨出した第１集積部が外周側に迅速に放射状に展開し、さらに、第２集積部が外周側に放射状に展開する。エアバッグが外周側に全体的に迅速に膨張展開する好ましい展開特性が容易に実現される。

請求項５記載のエアバッグの折畳方法は、請求項４記載のエアバッグの折畳方法において、第２集積工程に続き、外周側に膨出した第１集積部を外周側から押圧する押圧工程を具備したものである。

そして、この構成では、第１集積部の先端部に、外周側に沿った展開部を形成することが可能になり、また、エアバッグ装置のエアバッグを収納する部分に容易に収納可能な形状に折り畳んだエアバッグが提供される。

本発明によれば、折り畳み工程は簡略で、製造コストを低減できるとともに、エアバッグが安定して膨張展開する好ましい展開特性を容易に実現できる。

以下、本発明のエアバッグ及びエアバッグの折畳方法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、自動車のステアリングホイールのステアリングホイール本体の中央のボス部に取り付けられ、乗員すなわち運転者とステアリングホイールとの間に展開して、被保護物である乗員を衝突の衝撃から保護するようになっている。なお、ステアリングホイールは、通常、傾斜した状態で用いられ、所定範囲で傾動可能に設けられているものであるが、以下、自動車の直進状態を基準として上下方向及び両側方向を説明するとともに、エアバッグ装置１の乗員側を正面側、エアバッグ装置１の底面側である車体側を背面側として説明する。また、図９ないし図１２に示すように、ステアリングホイール２は、円環状のリム部４と、このリム部４の内側に位置するボス部５と、これらリム部４とボス部５とを連結するスポーク部６とを備えている。例えば、３本あるいは４本のスポーク部６を備えた構成では、スポーク部６はボス部５の両側方に２本と、下側方に１本あるは２本とが配置され、ボス部５の前側とリム部４との間には、メータ類を視認するための空間が大きく確保されるようになっている。なお、図１２などにおいて、Ａは乗員を模したダミーである。

そして、エアバッグ装置１は、図２に示すように、ステアリングホイール本体に取り付けられる金属製のベースプレート11と、このベースプレート11上に折り畳んだ状態で配置される袋状のエアバッグ12と、このエアバッグ12を正面側から覆ってベースプレート11に取り付けられるカバー体14と、ベースプレート11に背面側から取り付けられてエアバッグ12にガスを供給するインフレータ16と、エアバッグ12及びインフレータ16をベースプレート11に固定するリテーナ17となどから構成されている。

そして、ベースプレート11は、基板部11aと、この基板部11aの周縁部から正面側あるいは背面側に延設された側板部11bとを備えている。なお、側板部11bは、種々の形態を採り得るものであるが、この実施の形態では、側板部11bは基板部11aから若干正面側に突出するように形成されている。そして、基板部11aには、インフレータ挿入孔11cと、このインフレータ挿入孔11cの周囲に位置する取付孔11dとが形成されている。また、側板部11bには、カバー体14を係止などして固定するカバー体固定部11eが設けられている。さらに、側板部11bの正面側の部分の複数カ所から、支持部11fが突設され、各支持部11fには、ホーンスイッチ19が取り付けられている。

また、カバー体14は、ステアリングホイール２のボス部５及びスポーク部６の一部を覆う被覆部14aと、この被覆部14aの裏面から背面側に突設された取付壁部14bとが、例えば、合成樹脂の射出成形などにより一体に形成されている。そして、このカバー体14の被覆部14aには、他の部分より脆弱に形成したテアラインが形成されている。さらに、このテアラインは、被覆部14aから連続的に取付壁部14bにまで延設することが可能であり、すなわち、テアラインを取付壁部14bの正面背面方向の中間位置まで延設したハーフボトムテア、あるいは、テアラインを取付壁部14bの背面側の端部あるいは背面側の端部近傍まで延設したボトムテアと呼ばれる構成も可能である。そして、本実施の形態では、上記のハーフボトムテアの構成が採られている。

そして、インフレータ16は、略円柱状をなす本体部16aと、この本体部16aの外周部に突設されたフランジ部16bとを備えている。そして、本体部16aの内側には、反応時に膨張用流体であるガスを発生する推進薬と、この推進薬に点火する点火器(スクイブ)とを備えている。また、フランジ部16bの正面側に位置し、本体部16aの周面には、ガスを噴射するガス噴射口が所定の間隔で形成されている。なお、この実施の形態では、インフレータ16は、いわゆるデュアルタイプで、例えば、１３０kPaと１８０kPaとの２段階にガスの圧力を変化できるようになっている。また、フランジ部16bの四隅の近傍には、円孔状の取付孔16cが設けられている。

また、エアバッグ12は、図１及び図２に示すように、第１の面部を構成する下側基布である第１の基布21と、この第１の基布21に重ねられ第２の面部を構成する上側基布である第２の基布22とを備えている。また、これらの基布21，22は、所定の強度、柔軟性、気密性及び耐熱性などを有するもので、例えば、３５０デシテックス(３１５デニール)のナイロン製の布に、必要に応じてシリコーンのコーティングを施して形成されている。そして、第１の基布21と第２の基布22とは、互いに同形状の円形状をなし、周縁部同士が外縁部23に近接した接合線部24に沿って縫い合わされて反転され、広げた状態で円板状、膨張展開した状態で例えば６０リットルの扁平な球状となる運転席用のエアバッグ12の外殻を構成している。そして、第１の基布21の中央部が底面部25となり、この底面部25に円孔状の受入口26が形成されているとともに、この受入口26を囲み、複数カ所、本実施の形態では４カ所に円孔状の取付孔27が形成されている。さらに、この第１の基布21には、例えば上側の外縁部23近傍の両側の２カ所に、円孔状の排気口(ベントホール)28が形成されている。また、第２の基布22は、受入口26に対向する面が、正面部29となっている。なお、図示しないが、エアバッグ12には、これら基布21，22の他にも、必要に応じて防炎布などと呼ばれる補強用の基布が重ねて縫い合わされているとともに、必要に応じて、エアバッグ12の内側で基布21，22同士を連結して膨張展開時の形状を規制する吊りひもが設けられている。

さらに、リテーナ17は、金属製で環状をなすリテーナ本体17aと、このリテーナ本体17aから突設された４本の取付ボルト17bとを備えている。そして、各取付ボルト17bには、ナット17cが螺合するようになっている。

そこで、このエアバッグ装置１は、リテーナ17をエアバッグ12の内側に挿入し、取付ボルト17bをエアバッグ12の取付孔27に挿入した状態で、後述のようにエアバッグ12を折り畳み、さらに、取付ボルト17bをベースプレート11の取付孔11dに挿入することにより、受入口26がインフレータ挿入孔11cに位置合わせしてエアバッグ12が配置される。そして、インフレータ16は、受入口26及びインフレータ挿入孔11cを介して本体部16aをエアバッグ11の内側に挿入するとともに、取付孔16cに取付ボルト17bを挿入し、取付ボルト17bにナット17cを螺合して締め付けることにより、ベースプレート11にエアバッグ12とインフレータ16とが固定される。そして、折り畳まれたエアバッグ12を覆うようにして、正面側からカバー体14の取付壁部14bをベースプレート11の側板部11bに嵌合し、取付壁部14bをカバー体固定部11eに係合し、あるいはリベットなどを用いて固定することにより、エアバッグ装置１が組み立てられる。

そして、このエアバッグ装置１は、自動車が衝突した際などには、図示しない制御装置からの信号によりインフレータ16の点火器を起動し、充填した推進薬を反応させることにより、インフレータ16のガス噴射口からエアバッグ12の内部にガスを急速に供給する。すると、エアバッグ12は急速に膨張展開し、この膨張の圧力によりカバー体14のテアラインを破断し、エアバッグ12の突出口が形成される。この状態で、カバー体14の外側に突出したエアバッグ12は、乗員の前方に膨張展開して、前方に投げ出されてくる乗員を拘束し、乗員を衝突の衝撃から保護するようになっている。

次に、エアバッグ12の折り畳み方法を図１及び図３ないし図７を参照して説明する。なお、ここでは、エアバッグ12を水平な板状の載置部41に載置した状態で、上下方向などの方向を説明する。

まず、この折り畳みに用いる折り畳み装置は、水平な板状の載置部41と、この載置部41の上方に位置し、載置部41に対して進退すなわち上下動する高さ規制部とを備えている。そして、載置部41の中心部には、エアバッグ12に取り付けられたリテーナ17を保持する保持部が設けられている。そして、この載置部41の中心部が、円形状に広げたエアバッグ12の中心すなわち受入口26の中心である所定点Ｏと重なるようになっている。

また、折り畳み装置は、載置部41の上面に沿って保持部すなわち中心側の所定点Ｏに向かって進退する駒である複数の第１の押圧体44及び複数の第２の押圧体45を備えている。これら押圧体44，45は、４個ずつ交互に配置され、第１の押圧体44は、所定点Ｏを通る両側方向の線Ｘ及びこの線Ｘに交差さらには直交し所定点Ｏを通る前後方向の線Ｙに沿って移動可能に配置されている。また、第２の押圧体45は、これら第１の押圧体44の間すなわち所定点Ｏを通り線Ｘ及び線Ｙと４５度の角度をなす線に沿って移動可能に設けられている。そして、第１の押圧体44は、例えば平面略台形状のブロック状をなし、中心側の所定点Ｏに向かう押圧面には、平面三角状の凹設部44aが設けられている。一方、第２の押圧体45は、第１の押圧体44の押圧面よりも小さい平面状の押圧面を有し、例えば平面四角状に形成されている。

また、折り畳み装置は、自動機であり、プログラムに従い全体を制御する制御手段と、この制御手段に制御され各部を駆動するシリンダなどを備えている。

そして、折り畳み工程は、まず、第１集積工程として、高さ規制部を上方に退避させるとともに、各押圧体44，45を外周側に退避させた状態で、図３(a)に示すように、エアバッグ12に取り付けられたリテーナ17を保持部に保持させ、エアバッグ12を載置部41上に平面状に広げる。

ここで、図３(b)に示すように、エアバッグ12の外縁部23の全周が、若干、例えば載置部41から１５mm以上離間するように、上方に偏倚した状態とする。なお、このようにエアバッグ12の外縁部23を偏倚させる方法は、種々の方法を採ることができ、例えば、載置部41から外縁部23の近傍を持ち上げて偏倚させる偏倚手段を突設させることもでき、あるいは、エアバッグ12の第１の基布21と第２の基布22との寸法を異ならせ、外縁部23が若干持ち上がる形状に縫製することもできる。

次いで、高さ規制部を保持部に対して所定の寸法だけ離間した位置まで前進すなわち下降させる。

次いで、各第１の押圧体44を所定の速度で矢印Ｆ方向に中心側の所定点Ｏに向かって所定の位置まで前進させる。すると、図４に示すように、第１の押圧体44の押圧面の凹設部44aで押圧された部分が、受入口26の周囲ですなわち所定点Ｏを囲み、水平面に略沿った同芯状の折り線で蛇腹状すなわち波状に折り畳まれ、第１集積部51が形成される。同時に、各第１の押圧体44で押圧されない部分についても、第１集積部51の折り線に連続する折り線で波状に折られるとともに、第１集積部51から外周側に放射状に延びる耳状の放射延設部52aとして残る。そして、この工程において、エアバッグ12の外縁部23は若干持ち上げられているため、第１の押圧体44が当接した際に、外縁部23はさらに持ち上げられ、外縁部23が向かう方向が揃えられる。また、この状態で、第１集積部51及び放射延設部52aの折り線はいずれも水平面に略沿った状態であり、第１集積部51及び放射延設部52aの基布は、垂直状に立った状態となる。

また、この工程では、第１の押圧体44を所定の速度で移動させることにより、平面状に広げたエアバッグ12内に残る僅かな空気により、エアバッグ12が若干膨らむ状態とし、第１の基布21と第２の基布22とが互いに噛み合わないようにそれぞれ蛇腹状に折り畳むことができる。

次いで、第２集積工程として、図４ないし図７に示すように、第２の押圧体45を中心側に前進させ、放射延設部52aを第１集積部51同士の間に押し込むように押圧する。すると、放射延設部52aは既に水平面に略沿った折り線で折られており、基布は垂直状に立った状態となっているため、今度は垂直状の折り線が発生しこの垂直状の折り線により蛇腹状すなわち波状に折り畳まれた第２集積部52が形成される。さらに、これら放射延設部52aを中心側の所定点Ｏに向かって押し込むことにより、間接的に第１集積部51も押圧され、第１集積部51は、中心側の所定点Ｏから外周側に膨出するように押し出され、第２集積部52同士の間に配置される。

すなわち、この状態で、第１集積部51は、外周側の先端部を除き、１方向に沿った折り線でのみ波状に折り畳まれているのに対し、第２集積部52は、互いに交差し直交する２方向に沿った折り線で波状に折り畳まれる。

また、これら第１集積部51及び第２集積部52の折り畳み工程で、エアバッグ12の折り畳み高さは、高さ規制部により規制される。

さらに、必要に応じて、各第１の押圧体44を前進させ、エアバッグ12の折り畳み形状を整える押圧工程を行い、さらに、折り畳んだエアバッグ12をラッピング部材で覆い、あるいは、エアバッグ12にカバー体14を被せることにより、エアバッグ12の折り畳み工程が終了する。

ここで、折り畳まれたエアバッグ12は、中心側の所定点Ｏすなわち受入口26を設けた底面部25の周囲に、前後両側に位置していわば１重に波状に折り畳まれた４個の第１集積部51が配置され、さらに、これら第１集積部51同士の間に位置していわば２重に波状に折り畳まれた４個の第２集積部52が配置されている。そして、各第１集積部51においては、第１の基布21と第２の基布22とが互いに噛み合わないように形成され、第２集積部52では、波状に折り畳まれた部分に沿って、第１の基布21と第２の基布22とが互いに噛み合わない仮想線が中央の受入口26からエアバッグ12の外縁部23まで形成されている。さらに、第２の基布22の正面部29は、高さ規制部で押さえられ、実質的に単一の層をなし、すなわちほぼ１枚の基布で構成されるようになっている。

さらに、図８に示すように、第１集積部51及び第２集積部52は、エアバッグ12の外縁部23が向きを揃えて両方とも同じ方向、ここでは正面側である上方を向くいわば略Ｗ字状に折り畳まれ、本実施の形態では、エアバッグ12の外縁部23は全周にわたり正面側である上側を向くように折り畳まれる。また、前側に位置する２カ所の第２集積部52の幅方向の中心部に、かつ、折り畳んだ状態で外部に露出するいわば外波部に、排気口28が位置するように折り畳まれる。

そこで、このエアバッグ12の受入口26にガスを導入すると、エアバッグ12が膨張展開する圧力によりハーフボトムテアのテアラインが破断し、図９及び図１０に破線Ｈで示すようにカバー体14が展開する。この際、図９に示すように、２重に波状に折り畳まれた第２集積部52が中心側の所定点Ｏから順次膨張展開するのに対して、図１０に示すように、第１集積部51は外周側に膨出する状態で、他の折り畳んだ部分と重ならず、かつ、１重に波状に折り畳まれているため、ほとんど抵抗を受けることなく放射方向に沿って外周側に迅速に展開し、図１１に示すように、展開初期において正面視で左右均等に略十字状をなして、外周側に向かって扁平に展開する。さらに、各第２集積部52についても、少なくとも、各仮想線に沿ってガスが外縁部23まで円滑に供給され、第１集積部51に続いて迅速に展開する。そこで、乗員がシートベルトを装着して通常の位置に着席している場合には、ガスの導入に伴いエアバッグ12はいわゆるフル展開の状態となり、前側に投げ出されてくる乗員を効果的に拘束し、乗員を保護できる。

また、このようにエアバッグ12が迅速に外周方向に扁平に展開し、展開初期の正面側への展開は抑制されるため、図１２に示すように、乗員がエアバッグ装置１に近接した状態(アウトオブポジション、ＯＯＰ)でエアバッグ12が展開する際にも、乗員の胸部などに対する押圧力を有効に抑制した好ましい展開特性を容易に実現できる。すなわち、エアバッグ装置１の動作後１０ミリ秒後には排気口28からの排気を可能とし、顎への直撃を避け、リム部４とボス部５との間の空間にエアバッグ12を入り込むように展開させ、顎にエアバッグ12を残し、エアバッグ12を乗員の下方に迅速に展開させ、展開時の最初期の胸部下側への衝撃を抑制し、さらにエアバッグ12を左右均等に展開させるといった、近接展開に適した特性の実現が容易になる。特に、本実施の形態では、エアバッグ12が迅速に外周方向に扁平に展開するため、エアバッグ12を乗員の下方に迅速に展開させ、展開時の最初期の胸部下側への衝撃を抑制し、さらにエアバッグ12を左右均等に展開させる点について、効果的に実現できる。

そして、本実施の形態のエアバッグ12を用いた近接展開の実験の結果、エアバッグ装置１の起動後４８ミリ秒の状態を示す図１３に示すように、吊りひもを用いた簡略な構成であっても、エアバッグ12を迅速に外周方向に扁平に展開でき、好ましい展開特性を実現できることが確かめられた。

このように、本実施の形態によれば、外周側に膨出する状態で配置された第１集積部51を設けたため、インフレータ16のガスの推力を有効に利用し、エアバッグ12の展開初期にこの第１集積部51からエアバッグ12が迅速に外周方向に扁平に展開して容積を確保し、通常の展開時のみならず、例えば正面衝突時にステアリングホイール２に近い位置に比較的小柄な女性が着座している近接展開の状態でも、乗員に与える影響を抑制した好ましい展開特性を実現できる。

また、エアバッグ12は、単純に進退する部材の組み合わせで折畳装置を構成でき、折り畳みの工程でエアバッグ12を回転させる必要もないため、機械を用いた自動折りが容易であるとともに、折畳装置の構成を簡略化でき、製造コストを低減できる。

特に、第２集積部52を形成するために第２の押圧体45を前進させることにより、第１集積部51が間接的に押圧されて外周側に押し出されるようにして膨出した形状とすることができるため、第１集積部51を外周側に膨出して配置させるための専用の部材や工程を用いる必要がなく、製造工程を簡略化して製造コストを低減できる。

また、エアバッグ12は、巻き付けるようにして折り畳まれた部分がなく、エアバッグ12の展開時には、波状に折り畳まれた部分が迅速に展開し、エアバッグ12の展開初期においても、ガスを外周部まで円滑かつ迅速に供給し、外周側に向かって迅速に扁平に展開させることができ、エアバッグ12の内圧が必要以上に高くなることを防止できる。また、エアバッグ12は、巻き付けるようにして折り畳まれた部分がなく、エアバッグ12の展開時にねじれるような力が発生せず、容易に挙動を安定させることができる。さらに、各集積部51，52の突出方向などの挙動の制御が容易になるため、例えば、スポーク部６を避けて、各集積部51，52をステアリングホイール２のリム部４とボス部５との間の空間に潜り込むように展開させることも容易になる。

また、単純に進退する部材の組み合わせで折畳装置を構成できるため、エアバッグ12の径寸法の許容範囲が比較的大きく、異なる径寸法のエアバッグ12を同一あるいは若干の設定を代えた折畳装置で折り畳むことも可能であり、折り畳み装置の汎用性を向上してエアバッグ12の製造コストを低減できる。

また、エアバッグ12の排気口28は、第２集積部52の部分に位置して配置されているため、第２集積部52が展開した後は開口した状態が確保され、他の部分が展開していなくとも排気が可能になり、近接展開などの状態でもエアバッグ12の内圧の上昇を抑制できる。

また、第２の基布22の正面部29は、折畳工程において、高さ規制部で押さえられ、折り畳まれた状態で、実質的に単一の層をなし、すなわちほぼ１枚の基布で構成されるようになっている。そこで、エアバッグ12の展開の最初期においては、所定の寸法だけ迅速に正面側に展開し、カバー体14を迅速に破断できるとともに、その後の展開過程においては、正面側への突出が抑制され、折り畳んだ部分が外側部へ向かって展開する好ましい展開特性を容易に実現できる。

また、上記のように、エアバッグ12の折り畳みにより、好ましい展開特性を実現できるため、インフレータ16に特殊な仕様が要求されず、例えば、インフレータの複数使用や、点火器を複数備えたマルチスクイブ型による多段制御を用いずに、簡略な構造のインフレータ16を用い、製造コストを低減することも可能になる。

また、第１集積部51及び第２集積部52は、それぞれ４個としたため、扁平な円形状に展開するエアバッグ12について、エアバッグ12の展開時に方向性がなく全周方向にバランス良く展開させ、挙動を容易に安定させ、好ましい展開特性を容易に実現できるとともに、第１集積部51及び第２集積部52をそれぞれ５個以上とする構成に比べ、折畳装置の構成を簡略化して製造装置に要するコストを低減できる。このようにして、第１集積部51及び第２集積部52は、それぞれ４個とすることにより、好ましい展開特性の実現と、製造コストの低減とを両立できる。

さらに、カバー体14は、テアラインを取付壁部14bの正面背面方向の中間位置まで延設したハーフボトムテアとし、エアバッグ12は、外縁部23を揃えて上方に向く構成としたため、エアバッグ12を展開時に外周側に向かって適切な特性で展開させることができる。すなわち、外縁部23を上方あるいは下方に揃えて折り畳むことにより、ダミーＡがステアリングホイール２に対する関係として図１２に示す位置にある場合には、リム部４の内部にエアバッグ12の相当部分が入りやすくなるし、図１２よりもダミーＡが低い位置、すなわち頭部がカバー体14に正対するような位置にある場合には、リム部４のなす面に平行に、ダミーＡの頭部を中心として放射方向に展開し、ダミーＡの頭部と胸部との角度をほぼ一定のままでダミーＡ全体が後方へといくらか移動されるようにして、きわめて安定した展開挙動を容易に得ることができる。すなわち、外縁部23を上方あるいは下方に揃えて折り畳むことにより、エアバッグ12の展開挙動を容易に安定させることができる。また、外縁部23を上方に向けることにより、膨張展開時にエアバッグ12の外縁部23が乗員から離間する方向に移動する傾向となり、膨張展開時にエアバッグ12が乗員に与える影響を抑制できる。さらに、外縁部23を上方に向けて揃えるとともに、ボトムテアのカバー体14と組み合わせると、エアバッグ12が外周側に向かって膨張展開する速度が速すぎる場合があり得るが、ハーフボトムテアと組み合わせることにより、折り畳んだエアバッグ12の背面側の部分の外周部をカバー体14で押さえ、エアバッグ12を適切な速度で展開させることができる。また、エアバッグ12を接合線部24で縫製した後に反転させるいわゆる反転エアバッグについては、反転させないいわゆる非反転エアバッグに比べて、正面側に展開しやすい傾向があるが、外縁部23を上方に向けて揃えた本実施の形態と組み合わせることにより、外周側への扁平な展開を実現し、正面側への展開を容易に抑制するこができる。

なお、上記の実施の形態において、図１４に示すように、第１集積部51の外周側の先端部に、折り畳んだ状態のエアバッグ12の外周部に沿って屈曲された圧縮屈曲部である展開部61を形成し、エアバッグ12にガスを導入した状態で、第１集積部51の先端部の展開部61を迅速に膨張展開させて、エアバッグ12の外周側への迅速な展開を図ることもできる。なお、この展開部61は、エアバッグ12の折り畳み工程の最後の押圧工程において、膨出した波状部である第１集積部51をさらに所定点Ｏに向けて押圧することにより、容易に形成することができる。また、この展開部61は、１の第１集積部51の先端部に設ける他、複数の第１集積部51の先端部に設け、あるいは、全ての第１集積部51の先端部に設けることもできる。また、この展開部61は、第１集積部51の先端部から両側に延びる略Ｔ字状とする他、第１集積部51の先端部から一側に延びる略Ｌ字状とすることもできる。

また、上記の実施の形態では、４カ所の第１集積部51を上下左右に配置し、いわば十字状に配置したが、この構成に限られるものではない。例えば、図１５に示すように、各第２集積部52を上下左右に配置し、各第１集積部51は傾斜した方向にいわばＸ字状に展開させることができる。なお、この図１５及び以下の図１６及び図１７において、２点鎖線はエアバッグ12を平面状に広げた状態を示している。

また、この図１５に示すように、上側に位置する２カ所の第１集積部51に排気口28を配置することにより、展開の最初期に排気口28を開放して排気を可能とし、近接展開などの状態でもエアバッグ12の内圧の上昇を抑制できる。

さらに、この図１５に示すように、各排気口28は、従来の位置よりもエアバッグ12の外縁部23の近傍にずらして配置することにより、排気口28の開放状態を容易に確保しつつ迅速な排気を可能として、近接展開などの状態でもエアバッグ12の内圧の上昇を抑制できる。なお、この排気口28をエアバッグ12の外縁部23の近傍にずらして配置する構成は、図７に示すように第１集積部51を十字状に配置する構成にも適用できる。

また、各第１集積部51及び各第２集積部52は、それぞれ互いに対称形状に形成する他、互いに形状をことならせて形成し、特定の方向への膨張展開を迅速にすることもできる。例えば、図７に示すように、各第２集積部52を全て４段に重ねる構成、あるいは、図示しないが、各第２集積部52を全て３段に重ねる構成の他、図１６に示すように、下側の２カ所の第２集積部52は４段に重ねる状態とするのに対し、上側の２カ所の第２集積部52は３段に重ねて相対的に短くし、上方に向かう１カ所の第１集積部51の基布の長さ寸法を他の第１集積部51の基布の長さ寸法よりも大きく確保し、上方への膨張展開の迅速化を図ることもできる。

さらに、このように基布の長さ寸法を大きく設定した上側に位置する第１集積部51については、図１４に示すように、押圧工程で略Ｔ字状あるいは略Ｌ字状の展開部61を形成し、全体の形状を整えるとともに、所定方向例えば上方のリム部４側さらには背面方向への膨張展開の迅速化を図り、近接展開時の乗員の胸部への圧力を容易に軽減することができる。そこで、この構成では、エアバッグ装置１の動作後１０ミリ秒後には排気口28からの排気を可能とし、リム部４とボス部５との間の空間にエアバッグ12を入り込むように展開させ、エアバッグ12を乗員の下方に迅速に展開させ、展開時の最初期の胸部下側への衝撃を抑制し、さらにエアバッグ12を左右均等に展開させる点について、効果的に実現できる。

さらに、上記図１４に示す略Ｔ字状の展開部61を他の押圧手段を用いて略Ｙ字状などに再押圧してもよい。

また、上記の実施の形態では、第１集積部51及び第２集積部52は、それぞれ４個としたが、それぞれ３個とし、あるいはそれぞれ５個以上することもできる。例えば、図１７に製造工程を示すように、８カ所の第１集積部51を形成するとともに、８カ所の放射延設部52aを形成し、これら放射延設部52aを中心側の所定点Ｏに向かって押し込むことにより、それぞれ第２集積部52を形成するとともに、各第１集積部51を外周側に膨出させることができる。

また、上記の実施の形態では、カバー体14は、テアラインを取付壁部14bの正面背面方向の中間位置まで延設したハーフボトムテアとし、エアバッグ12は、図８に示すように外縁部23が上方に向く略Ｗ字状に折り畳んだが、この構成に限られず、カバー体14のテアラインの構成と、エアバッグ12の外縁部23が上方あるいは図１８に示すように下方を向く構成とを適宜組み合わせ、エアバッグ12の展開特性を調整することもできる。すなわち、エアバッグ12の外縁部23は、エアバッグ12の膨出方向に沿った正面背面方向に沿って同一方向に配向すれば、エアバッグ12の展開時の挙動を容易に安定させることができ、例えば、図１８に示すように、第２集積部52において外縁部23が下方を向いた状態とし、いわば略Ｍ字状に折り畳むことができる。

そして、このよう略Ｍ字状にエアバッグ12を折り畳むためには、図１９に示すように、エアバッグ12を載置部41上に広げた状態で、エアバッグ12の中央部分を相対的に持ち上げるなどして、エアバッグ12の外縁部24を全周にわたり下方に向けて１５mm以上偏倚させて、この状態で各押圧体44，45を移動させて、集積部51，52を形成することにより、容易に実現できる。

また、このように略Ｍ字状にエアバッグ12を折り畳む構成については、テアラインを被覆部14aのみに形成したいわゆるノーマルタイプのカバー体14と組み合わせて、容易に好ましい展開特性を得ることができる。

また、カバー体14の平面形状などによっては、略Ｍ字状にエアバッグ12を折り畳む構成、あるいは、略Ｗ字状にエアバッグ12を折り畳む構成と、テアラインを取付壁部14bの背面側の端部にまで形成したボトムテアのカバー体14と組み合わせ、好ましい展開特性を実現することもできる。

また、上記の実施の形態では、エアバッグ12の内側には吊りひもを備えたが、この吊りひもに代えて、あるいはこの吊りひもとともに、エアバッグ12の内側に、中間基布である第３の基布を配置してガスを案内し、エアバッグ12の好ましい展開特性を実現することもできる。例えば、この第３の基布は、受入口26及びこの受入口26の近傍の正面側を覆うようにして配置され、第１の基布21に縫い合わせて接続され、部分的三層構造、あるいはいわゆる２．５層のエアバッグ12を構成する。この構成では、受入口26の近傍から供給されたガスが、第３の基布で案内されて外周部に向かい、外周側で折り返して正面側に向かい、エアバッグ12を外周側に迅速に展開させる。そして、この構成においても、図２０に示すように、展開初期に正面側への展開を抑制して扁平に展開する好ましい展開特性を容易に実現できる。なお、この図２０は、エアバッグ装置１の起動後４８ミリ秒の状態を示している。

また、エアバッグ12の折り畳み装置については、第２集積部52を形成するための放射延設部52aを形成する放射状の線に沿って、放射延設部52aの形状を整える線部形成部を設けることもできる。この線部形成部には、上下に対をなして対向するとともに上下動可能な規制板を備え、第１の押圧体44を前進させて第１集積部51を形成する際に、上下に対向する各規制板を互いに接近させエアバッグ12の基布を挟み込み、放射延設部52aの形状を規制し、第２集積部52に、上下の基布21，22が噛み合わずに受入口26の部分から外周側までガスを円滑に供給する仮想線を形成することができる。

また、各集積部51，52については、第１の基布21と第２の基布22とが互いに噛み合わないように折り畳むことにより、ガスを外周側まで円滑に供給し、外周側へ迅速に展開させることができる。

また、上記の各実施の形態において、エアバッグ12は、接合線部24で縫製した後に反転させない、いわゆる非反転エアバッグを用いることもできる。

本発明は、自動車のステアリングホイールなどに備えられるエアバッグ装置に利用される。

本発明のエアバッグの一実施の形態を示す斜視図である。同上エアバッグを備えたエアバッグ装置の分解斜視図である。同上エアバッグの折畳工程の説明図であり、(a)は平面図、(b)は断面図である。同上エアバッグの折畳工程の図３に続く工程の説明図である。同上エアバッグの折畳工程の図４に続く工程の説明図である。同上エアバッグの折畳工程の図５に続く工程の説明図である。同上エアバッグの折畳工程の図６に続く工程の説明図である。同上エアバッグの図４のＩ−Ｉ位置の断面図である。同上エアバッグ装置の第２集積部の展開動作を示す説明図である。同上エアバッグ装置の第１集積部の展開動作を示す説明図である。同上エアバッグ装置の展開初期の状態を示す正面図である。同上エアバッグ装置の近接展開時の状態を示す説明図である同上エアバッグ装置の展開時の状態を示す側面図である。本発明のエアバッグの他の実施の形態を示す説明図である。本発明のエアバッグのさらに他の実施の形態を示す折り畳んだ状態の説明図である。本発明のエアバッグのさらに他の実施の形態を示す折り畳んだ状態の説明図である。本発明のエアバッグのさらに他の実施の形態を示す折畳工程の説明図である。本発明のエアバッグのさらに他の実施の形態を示す図４のＩ−Ｉ相当位置の説明図である。本発明のエアバッグのさらに他の実施の形態を示す折畳工程の説明図である。本発明のエアバッグを備えたエアバッグ装置のさらに他の実施の形態の展開時の状態を示す側面図である。

12 エアバッグ
23 外縁部
28 排気口
51 第１集積部
52 第２集積部
52a 放射延設部
61 展開部
Ｏ所定点

Claims

折り畳まれた状態からガスの導入により所定方向を被保護物側である正面側として膨張展開するエアバッグであって、
所定点に向かって波状に集積されガスの導入により展開する複数の集積部を備えて折り畳まれ、
前記集積部において、エアバッグの平面に沿って広げた状態における外縁部は、前記正面背面方向に沿って互いに前記正面方向及び前記背面方向の何れか同じ方向に向かい配置され、
前記集積部は、前記所定点に向かって集積されガスの導入によりそれぞれ放射方向に沿って外周側に展開する複数の第１集積部及び複数の第２集積部を備え、
前記第１集積部は、所定方向に沿った折り線で波状に折り畳まれているとともに、放射方向に沿って外周側に膨出し、
前記第２集積部は、所定方向に沿った折り線で波状に折り畳まれているとともに、この折り線に交差する方向の折り線でさらに波状に折り畳まれて、それぞれ２重の波状に折り畳まれ、互いに前記第１集積部を挟んで配置された
ことを特徴とするエアバッグ。
第１集積部の外周側の先端部に、この第１集積部の先端から延びる部分が折り畳まれたエアバッグの外周部に沿って屈曲された展開部が設けられた
ことを特徴とする請求項１記載のエアバッグ。
エアバッグに導入されたガスを排気可能な排気口を備え、この排気口は、エアバッグが折り畳まれた状態で、集積部に位置し、かつ、外部に露出する位置に配置された
ことを特徴とする請求項１または２記載のエアバッグ。
折り畳まれた状態からガスの導入により膨張展開するエアバッグの折畳方法であって、
袋状のエアバッグを平面に沿って広げるとともに、このエアバッグの外縁部を前記平面に沿った方向と交差する方向に揃えて偏倚させた状態とし、
このエアバッグを外周側から所定点に向けて波状に集積し、集積部を形成するエアバッグの折畳方法であり、
複数カ所で前記所定点を囲み波状に折曲された複数の第１集積部を形成するとともに、これら第１集積部同士の間に、それぞれ前記第１集積部に連続して波状に折り畳まれるとともに外周側に放射状に延びる複数の放射延設部を形成する第１集積工程と、
前記各放射延設部を前記所定点に向けて集積し、前記第１集積部の折り線の方向とは交差する方向を折り線の方向としてさらに波状に折曲されそれぞれ２重の波状に折り畳まれた複数の第２集積部を形成するとともに、前記第１集積部を外周側に膨出させる第２集積工程とを具備した
ことを特徴とするエアバッグの折畳方法。
第２集積工程に続き、外周側に膨出した第１集積部を外周側から押圧する押圧工程を具備した
ことを特徴とする請求項４記載のエアバッグの折畳方法。