JP5016477B2 - エアバッグ装置 - Google Patents

Description

本発明は、自動車等に設置されるエアバッグ装置に関する。

従来、エアバッグ装置として、第１基布と第２基布とで袋状に形成されたエアバッグの第２基布にベントホールを形成し、第２基布の中央部近傍に一端を固定するとともに第１基布と第２基布との接合部に他端を分離可能に接合してベントホールを覆うベントホールカバーを設けたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

この特許文献１では、インフレータが作動してエアバッグが膨張する際に、まずエアバッグ展開初期においては、ベントホールを閉塞状態に保持して内圧の上昇を促進することができるようにし、エアバッグが膨張する過程でベントホールカバーの他端を接合部から分離させることで、ベントホールからガスを排出して内圧の過剰な上昇を抑制することができるようにしている。
特開２００５−１９９９８７号公報

しかしながら、上記従来技術では、エアバッグが膨張する過程でベントホールが解放されるため、内圧の過剰な上昇の抑制を図ることはできるが、一旦ベントホールが解放されてしまうと、ベントホールは解放されたままなのでベントホールから排出されるガスの量を抑制することができない。したがって、乗員がエアバッグ装置から離れた位置にいる場合等、エアバッグを大きく膨張させた際にエアバッグの内圧が低くなってしまい、乗員を適切に保護することができないおそれがある。

そこで、本発明は、エアバッグの内圧の過剰な上昇の抑制を図るだけでなく内圧の過剰な低下の抑制をも図ることのできるエアバッグ装置を得ることを目的とする。

請求項１に記載の発明は、インフレータから噴出されるガスをエアバッグ内部に導入して当該エアバッグを膨張展開するエアバッグ装置であって、前記エアバッグは、前記インフレータが挿入される開口部と前記エアバッグ内部に導入したガスを排気する細長状のスリット部とを有する第１の基布と、前記第１の基布に対向して配置される第２の基布と、前記第１の基布及び第２の基布の双方に結合され、膨張時にエアバッグの形状規制を行うストラップと、を備え、前記ストラップは、前記第１の基布の前記スリット部を挟んで当該スリット部の長手方向に直交する方向に対向する縁部のうちの一方の縁部に、前記スリット部の長手方向と直交するように結合されるとともに、前記第２の基布に分離可能に結合されることを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のエアバッグ装置において、前記開口部は略円形をしているとともに、前記スリット部は、前記開口部の中心から前記エアバッグの外周部に向かう方向と略直交する方向に設けられており、前記ストラップは、前記第１の基布の前記スリット部よりも前記エアバッグの外周部側の縁部に結合されることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、インフレータから噴出されるガスをエアバッグ内部に導入して当該エアバッグを膨張展開するエアバッグ装置であって、前記エアバッグは、前記インフレータが挿入される開口部と前記エアバッグ内部に導入したガスを排気する細長状のスリット部とを有する第１の基布と、前記第１の基布に対向して配置される第２の基布と、
前記第１の基布及び第２の基布の双方に結合され、膨張時にエアバッグの形状規制を行う規制部材と、を備え、前記規制部材は、前記第１の基布の前記スリット部を挟んで当該スリット部の長手方向に直交する方向に対向する縁部のうちの一方の縁部に結合されるとともに、前記第２の基布に分離可能に結合されており、前記第１の基布の前記スリット部に対して前記規制部材が結合される縁部と反対側の縁部に一端側が結合され、他端側が自由端となるシャッタ片を備え、前記シャッタ片の他端側が前記スリット部に挿入されることを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、規制部材を、第１の基布のスリット部を挟んで当該スリット部の長手方向に直交する方向に対向する縁部のうちの一方の縁部に結合するとともに、第２の基布に分離可能に結合することで、エアバッグの膨張段階に応じてスリットの開口面積を変化させることができる。すなわち、エアバッグ展開初期においては、規制部材が弛んだ状態であり、第１の基布の規制部材が結合された縁部が当該規制部材によって引っ張られることがないため、スリット部の開口面積が小さくスリット部からガスが排出されるのが抑制される。その結果、エアバッグ内圧が素早く高められ、エアバッグ展開初期において所望の反力特性を得ることができるようになる。そして、エアバッグが膨張して規制部材が伸張すると、第１の基布の規制部材が結合された縁部が、規制部材によって第２の基布側に引っ張られスリット部の開口面積が増大する。その結果、当該スリット部から外部に排出されるガスの量が増加し、エアバッグ内圧の過剰な上昇を抑制することができる。さらにエアバッグが膨張すると、規制部材が第２の基布から分離し、スリット部の開口面積が減少する。その結果、スリット部から外部に排出されるガスの量を抑制することができ、エアバッグ内圧の過剰な低下を抑制することができる。

請求項２に記載の発明によれば、スリット部を開口部の中心からエアバッグの外周部に向かう方向と略直交する方向に設け、規制部材を第１の基布のスリット部よりもエアバッグの外周部側の縁部に結合させることで、スリット部の開口面積が増大した際に、スリット部の開口を第１の基布に挿入されたインフレータに対向させることができる。その結果、ガスをスリット部から外部に効率よく排出することができ、エアバッグ内圧の過剰な上昇をより一層抑制することができる。

請求項３に記載の発明によれば、第１の基布の前記スリット部に対して規制部材が結合される縁部と反対側の縁部に一端側が結合され、他端側が自由端となるシャッタ片を設け、当該シャッタ片の他端側をスリット部に挿入することで、エアバッグ展開初期においてスリット部から外部に排出されるガスの量を抑制することができる。その結果、エアバッグ内圧をより素早く高めることができるようになる。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。以下では、運転席用のエアバッグ装置を例示する。

（第１実施形態）図１は、本実施形態にかかるエアバッグ装置の展開初期状態における断面図、図２は、エアバッグ装置のスリット部の開口面積が増大した状態における断面図、図３は、エアバッグ装置の規制部材が分離した状態を示す断面図、図４は、スリット部の開口面積が増大した状態のエアバッグの断面斜視図、図５は、スリット部を示す拡大斜視図であって（ａ）は、展開初期状態を示す図、（ｂ）は、スリット部の開口面積が増大した状態を示す図、図６は、エアバッグのそれぞれの展開段階と乗員との関係を模式的に示した側面図である。

本実施形態にかかるエアバッグ装置１は、支持部材を構成するベースプレート８と、このベースプレート８に取り付けられるエアバッグ２と、エアバッグ２にガスを供給するインフレータ９と、リテーナ１０と、カバー体１１と、を備えている。

そして、このエアバッグ装置１は、図１に示すように、自動車のステアリングホイール３の被取付部材としてのステアリングホイール本体４に装着されている。そして、被保護物である乗員Ｍ若しくは乗員ｍ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本体４は、図６に示すように、通常、傾斜したステアリングシャフト６ｂに取り付けられ、傾斜した状態で用いられるものであるが、以下、エアバッグ装置１が取り付けられた被保護物側すなわち乗員側を表側とし、反被保護物側すなわち乗員側の反対側を裏側として説明する。

ステアリングホイール本体４は、グリップ部あるいはリング部とも呼ばれる把持部としての円環状をなすリム部５と、このリム部５の内側に位置するボス部６と、これらリム部５とボス部６とを連結する例えば３本あるいは４本のスポーク部７と、を備えており、ボス部６に備えたボス６ａに、ステアリングシャフト６ｂが嵌着して固定されている。

ベースプレート８は、金属板をプレス成形等することで形成されており、平面略矩形状をなす基板部を備えている。そして、この基板部の略中央部には、円孔状のインフレータ取付孔が形成されているとともに、このインフレータ取付孔の周囲の複数箇所、例えば４カ所に、ボルト取付孔が形成されている。

また、インフレータ９は、図１に示すように、略円柱状をなす本体部９ａを備え、この本体部９ａの外周部からフランジ部９ｂが突設されているとともに、このフランジ部９ｂの上側に位置して、ガスを噴射するガス噴射口９ｃが外周側に向かって複数放射状に配置されている。また、フランジ部９ｂには、ベースプレート８のボルト取付孔に連通するボルト取付孔が形成されている。

リテーナ１０は、略環状のリテーナ本体を備え、このリテーナ本体には、各ボルト取付孔に挿入される取付ボルトが下方に向かって固着されている。

カバー体１１は、合成樹脂により一体に形成されており、ステアリングホイール本体４のボス部６およびリム部５の一部を覆う曲面状の被覆部１１ａと、この被覆部１１ａの下面から下方に突設された角筒状の取付壁部１１ｂとを備えている。そして、これら被覆部１１ａの下側と取付壁部１１ｂの内側とで囲まれた部分がエアバッグ２の収納空間になっている。また、取付壁部１１ｂには、内周側に突出した突部が設けられており、この突部の上側に、ベースプレート８が嵌合されている。さらに、ベースプレート８は、複数のリベットを用いる等して取付壁部１１ｂに固着されている。そして、被覆部１１ａの下面には、平面略Ｈ字状をなす脆弱なテアラインが形成され、エアバッグ２の展開時にこのテアラインが破断して、被覆部１１ａが回動して開くようになっている。

また、エアバッグ２は、それぞれ円形状をなす車体側の第１の基布２１と、第１の基布２１に対向する第２の基布２２と、を備えている。そして、これら第１および第２の基布２１，２２は、例えばナイロン製の織布で形成されており、第１および第２の基布２１，２２の外周側の周縁部２５を外周縫製部２５ａに沿って一体的に縫い合わせ、反転させることで、偏平な袋状の外殻を有するエアバッグ２を形成している。

そして、裏側に位置する第１の基布２１の略中央部には、インフレータ９のガス噴射口９ｃが挿入される略円形の開口部２１ａが形成されているとともに、この開口部２１ａの周囲には、バッグ固定用孔であるボルト取付孔が形成された円環状の取付部が設けられている。

また、第１の基布２１には、エアバッグ２の内部に導入したガスを排気するスリット部２１ｂが設けられている。

本実施形態では、スリット部２１ｂは、開口部２１ａの中心からエアバッグ２の外周側の周縁部（外周部）２ａに向かう方向（開口部２１ａの径方向）と略直交する方向に細長状に２箇所設けられている。すなわち、本実施形態では、スリット部２１ｂは、ガス噴射口９ｃから噴射されるガスの噴射方向と略直交する方向に細長状に設けられている。

ここで、本実施形態では、エアバッグ２の内部に、第１の基布２１及び第２の基布２２の双方に結合され、エアバッグ２の膨張時に当該エアバッグ２の形状規制を行うストラップ（規制部材）２４が設けられている。

本実施形態では、第２の基布２２に片側が自由端となるように結合された補強布２３に、一本のストラップ２４の中央部２４ｂを縫合糸２６を用いて分離可能に縫合することで、ストラップ２４を補強布２３を介して第２の基布２２に分離可能に結合している。

また、ストラップ２４の両端部２４ａ，２４ａは、それぞれ、開口部２１ａの径方向（第１の基布２１のスリット部２１ｂを挟んで当該スリット部２１ｂの長手方向に直交する方向）に対向する縁部２１ｃ、２１ｄのうちのスリット部２１ｂよりも開口部２１ａ側の縁部（一方の縁部）２１ｃに、スリット部２１ｂの長手方向に直交するように（開口部２１ａの径方向に平行に）縫合されている。

次に、本実施形態のエアバッグ装置１の組み立て工程を説明する。まず、エアバッグ２の内側にリテーナ１０を挿入し、取付ボルトをエアバッグ２およびベースプレート８のボルト取付孔に挿入する。そして、エアバッグ２を所定の形状に折り畳み、上側からカバー体１１を被せて嵌合する。さらに、ベースプレート８のインフレータ取付孔およびエアバッグ２の開口部２１ａを介して、インフレータ９の上側部をエアバッグ２の内側に下側から挿入するとともに、取付ボルトをフランジ部９ｂのボルト取付孔に挿入し、下側からナットで締め付ける。この状態で、リテーナ１０とインフレータ９との間にエアバッグ２とベースプレート８とが共締めされ、エアバッグ装置１が組み立てられる。

以上の構成によれば、自動車の衝突を予知若しくは検知した場合には、図示しない制御ユニットにより、インフレータ９が起動され、インフレータ９のガス噴射口９ｃからエアバッグ２内に急速にガスが噴射される。すると、エアバッグ２は、カバー体１１をテアラインに沿って破断して被覆部１１ａを回動させて突出口を形成する。さらに、エアバッグ２が乗員の前方で所定の形状に膨張展開して前方に投げ出されてくる乗員を受け止めて拘束するようになっている。

本実施形態では、まず、エアバッグ２の展開初期においては、図１に示すように、ストラップ２４が弛んだ状態であり、第１の基布２１のストラップ２４が結合された縁部２１ｃが当該ストラップ２４によって引っ張られることがないため、スリット部２１ｂの開口面積が小さくスリット部２１ｂからガスが排出されるのが抑制され、エアバッグ２の内圧が素早く高められる（図６のａ段階）。すなわち、エアバッグ２の展開初期において所望の反力特性を得ることができる。

次に、エアバッグ２がさらに膨張するとストラップ２４が伸張し、第１の基布２１のストラップ２４が結合された縁部２１ｃがストラップ２４によって第２の基布２２側に引っ張られると、図２、図３、図５（ｂ）に示すように、スリット部２１ｂの開口面積が増大してスリット部２１ｂから外部に排出されるガスの量が増加し、エアバッグ２の内圧の過剰な上昇が抑制される（図６のｂ段階）。

このとき、エアバッグ２はストラップ２４によって形状規制が行われている。

そして、エアバッグ２がさらに膨張すると、ストラップ２４と補強布２３との間に作用する離隔力が増大し、ストラップ２４が第２の基布に結合した補強布２３から分離する。その結果、スリット部２１ｂの開口面積が減少してスリット部２１ｂから外部に排出されるガスの量が抑制され、エアバッグ２の内圧の過剰な低下が抑制される（図６のｃ段階）。

ここで、女性等小柄な乗員ｍが着座した場合には、乗員ｍとステアリングホイール３との距離が短いため、乗員ｍはエアバッグ２が図６のｂに示す状態まで展開した時に拘束される。このとき、上述したように、スリット部２１ｂの開口面積が増大してスリット部２１ｂから外部に排出されるガスの量が増大し、エアバッグ２の内圧の過剰な上昇が抑制されるため、乗員ｍの頭部をより適正に拘束することができる。

また、大柄な乗員Ｍが着座した場合には、乗員Ｍとステアリングホイール３との距離が長くなり、乗員Ｍはエアバッグ２が図６のｃに示す状態まで展開した時に拘束される。このとき、ストラップ２４が第２の基布に結合した補強布２３から分離しているため、スリット部２１ｂから外部に排出されるガスの量が抑制され、エアバッグ２の内圧の過剰な低下が抑制される。その結果、大柄な乗員Ｍが着座した場合でも、当該乗員Ｍの頭部をより適正に拘束することができる。

以上説明したように、本実施形態によれば、ストラップ（規制部材）２４を、第１の基布２１のスリット部２１ｂを挟んで当該スリット部２１ｂの長手方向に直交する方向（開口部２１ａの径方向）に対向する縁部２１ｃ、２１ｄのうちの一方の縁部２１ｃに結合するとともに、第２の基布２２に分離可能に結合しているため、エアバッグ２の膨張段階に応じてスリット部２１ｂの開口面積を変化させることができる。

（第２実施形態）図７は、本実施形態にかかるエアバッグ装置のスリット部の開口面積が増大した状態における断面図である。なお、本実施形態にかかるエアバッグ装置は、上記第１実施形態にかかるエアバッグ装置と同様の構成要素を備える。よって、それら同様の構成要素については共通の符号を付すとともに、重複する説明を省略する。

本実施形態にかかるエアバッグ装置１Ａは、ストラップ２４の両端部２４ａ，２４ａを第１の基布２１のスリット部２１ｂよりもエアバッグ２の外周部２ａ側の縁部２１ｄに結合させた点が上記第１実施形態と異なっており、その他の構成は、基本的に上記第１実施形態と同様である。

以上の本実施形態によっても、上記第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

さらに、本実施形態によれば、スリット部２１ｂを開口部２１ａの中心からエアバッグ２の外周部２ａに向かう方向と略直交する方向に設け、ストラップ２４を第１の基布２１のスリット部２１ｂよりもエアバッグ２の外周部２ａ側の縁部２１ｄに結合させることで、スリット部２１ｂの開口面積が増大した際に、スリット部２１ｂの開口を第１の基布２１に挿入されたインフレータ９のガス噴射口９ｃに対向させることができる。すなわち、スリット部２１ｂの開口がガス噴射口９ｃに向けてガス噴射方向に略直交するように設けられるため、ガス噴射口９ｃから噴射したガスがスリット部２１ｂの開口に導かれやすくなり、ガスをスリット部２１ｂから外部に効率よく排出することができ、エアバッグ２の内圧の過剰な上昇をより一層抑制することができる。

（第３実施形態）図８は、本実施形態にかかるスリット部の展開初期状態を示す図であって、（ａ）は、拡大斜視図、（ｂ）は、図８（ａ）のＳＡ１−ＳＡ１断面図、図９は、スリット部の開口面積が増大した状態を示す図であって、（ａ）は、拡大斜視図、（ｂ）は、図９（ａ）のＳＡ２−ＳＡ２断面図である。なお、本実施形態にかかるエアバッグ装置は、上記第２実施形態にかかるエアバッグ装置と同様の構成要素を備える。よって、それら同様の構成要素については共通の符号を付すとともに、重複する説明を省略する。

本実施形態にかかるエアバッグ装置１Ｂは、第１の基布２１のスリット部２１ｂに対してストラップ２４の端部２４ａが結合される縁部２１ｄと反対側の縁部２１ｃに、一端２７ａ側がスリット部２１ｂの長手方向と略平行に結合されて他端２７ｂ側が自由端となるシャッタ片２７が設けられている点が上記第２実施形態と異なっている。

そして、本実施形態では、シャッタ片２７の一端２７ａが第１の基布２１の裏面側（エアバッグ２の外側）に結合されており、シャッタ片２７の他端２７ｂがスリット部２１ｂに挿入されてエアバッグ２の内側に入り込んでいる。なお、本実施形態では、他端２７ｂには切込部２７ｃが形成されており、シャッタ片２７とストラップ２４とが干渉しないようにしている。

以上の構成によれば、自動車の衝突を予知若しくは検知した場合に、インフレータ９が起動されてエアバッグ２が膨張し、ストラップ２４によって第１の基布２１の縁部２１ｄが第２の基布２２側に引っ張られると、図９に示すように、シャッタ片２７の他端２７ｂがエアバッグ２の外側に外される。

こうして、スリット部２１ｂの開口面積が増加し、上記第１および第２実施形態と同様に、ガスをエアバッグ２の外部に排出することができるようになる。

以上の本実施形態によっても、上記第１および第２実施形態と同様の効果を奏することができる。

さらに、本実施形態によれば、第１の基布２１のスリット部２１ｂに対してストラップ２４が結合される縁部２１ｄと反対側の縁部２１ｃの裏面側に、一端２７ａ側がスリット部２１ｂの長手方向と略平行に結合されて他端２７ｂ側が自由端となるシャッタ片２７を設け、当該シャッタ片２７の他端２７ｂ側をスリット部２１ｂに挿入することで、エアバッグ２の展開初期においてスリット部２１ｂから外部に排出されるガスの量を抑制することができる。その結果、エアバッグ２の内圧をより素早く高めることができるようになる。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。

例えば、上記第１〜第３実施形態においては、エアバッグ装置として、運転席用のエアバッグ装置を例示したが、助手席用エアバッグ装置を用いてもよい。

本発明の第１実施形態にかかるエアバッグ装置の展開初期状態における断面図。 本発明の第１実施形態にかかるエアバッグ装置のスリット部の開口面積が増大した状態における断面図。 本発明の第１実施形態にかかるエアバッグ装置の規制部材が分離した状態を示す断面図。 本発明の第１実施形態にかかるスリット部の開口面積が増大した状態のエアバッグの断面斜視図。 本発明の第１実施形態にかかるスリット部を示す拡大斜視図であって（ａ）は、展開初期状態を示す図、（ｂ）は、スリット部の開口面積が増大した状態を示す図。 本発明の第１実施形態にかかるエアバッグのそれぞれの展開段階と乗員との関係を模式的に示した側面図。 本発明の第２実施形態にかかるエアバッグ装置のスリット部の開口面積が増大した状態における断面図。 本発明の第３実施形態にかかるスリット部の展開初期状態を示す図であって、（ａ）は、拡大斜視図、（ｂ）は、図８（ａ）のＳＡ１−ＳＡ１断面図。 本発明の第３実施形態にかかるスリット部の開口面積が増大した状態を示す図であって、（ａ）は、拡大斜視図、（ｂ）は、図９（ａ）のＳＡ２−ＳＡ２断面図。

符号の説明

１ エアバッグ装置
２ エアバッグ
２ａ 外周部
９ インフレータ
２１ 第１の基布
２１ａ 開口部
２１ｂ スリット部
２１ｃ 縁部（一方の縁部）
２１ｄ 縁部（スリット部２１ｂよりもエアバッグ２の外周部２ａ側の縁部）
２２ 第２の基布
２４ ストラップ（規制部材）
２６ シャッタ片

Claims (3)

1. インフレータから噴出されるガスをエアバッグ内部に導入して当該エアバッグを膨張展開するエアバッグ装置であって、
   前記エアバッグは、
   前記インフレータが挿入される開口部と前記エアバッグ内部に導入したガスを排気する細長状のスリット部とを有する第１の基布と、
   前記第１の基布に対向して配置される第２の基布と、
   前記第１の基布及び第２の基布の双方に結合され、膨張時にエアバッグの形状規制を行うストラップと、
   を備え、
   前記ストラップは、前記第１の基布の前記スリット部を挟んで当該スリット部の長手方向に直交する方向に対向する縁部のうちの一方の縁部に、前記スリット部の長手方向と直交するように結合されるとともに、前記第２の基布に分離可能に結合されることを特徴とするエアバッグ装置。
2. 前記開口部は略円形をしているとともに、前記スリット部は、前記開口部の中心から前記エアバッグの外周部に向かう方向と略直交する方向に設けられており、
   前記ストラップは、前記第１の基布の前記スリット部よりも前記エアバッグの外周部側の縁部に結合されることを特徴とする請求項１に記載のエアバッグ装置。
3. インフレータから噴出されるガスをエアバッグ内部に導入して当該エアバッグを膨張展開するエアバッグ装置であって、
   前記エアバッグは、
   前記インフレータが挿入される開口部と前記エアバッグ内部に導入したガスを排気する細長状のスリット部とを有する第１の基布と、
   前記第１の基布に対向して配置される第２の基布と、
   前記第１の基布及び第２の基布の双方に結合され、膨張時にエアバッグの形状規制を行う規制部材と、
   を備え、
   前記規制部材は、前記第１の基布の前記スリット部を挟んで当該スリット部の長手方向に直交する方向に対向する縁部のうちの一方の縁部に結合されるとともに、前記第２の基布に分離可能に結合されており、
   前記第１の基布の前記スリット部に対して前記規制部材が結合される縁部と反対側の縁部に一端側が結合され、他端側が自由端となるシャッタ片を備え、
   前記シャッタ片の他端側が前記スリット部に挿入されることを特徴とするエアバッグ装置。

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