JP5038168B2 - 助手席用エアバック装置 - Google Patents

Description

本発明は、インフレータから供給される膨脹用ガスにより、インストルメントパネルの上部からエアバックが前後向きに膨脹展開するように構成してある助手席用エアバック装置に関する。

従来の技術としては、例えば特許文献１に開示されているように、インストルメントパネル（特許文献１の図１の１２）の上部から前後向きに膨脹展開するエアバック（特許文献１の図１の１８）を備えた助手席用エアバック装置が知られている。

特開平７−１２５５９１号公報（図１及び図４参照）

特許文献１の助手席用エアバック装置のように、インストルメントパネルの上部から前後向きにエアバックが膨脹展開するように構成すると、膨脹展開した状態でのエアバックの前後長さが長くなって、エアバックがインストルメントパネルの上部に片持ち状に支持された状態になる。

ところで、車両が被衝突物に衝突し、助手席用エアバック装置が作動するような状況になると、衝突による車両の減速に伴って、エアバックに前向きの加速度（車体減速度）が作用する。従って、特許文献１の助手席用エアバック装置のように、膨脹展開した状態でのエアバックがインストルメントパネルの上部に片持ち状に支持されるように構成すると、この片持ち状に支持されたエアバックに、エアバックを上方に移動させようとする前向きの慣性力が作用する。そのため、例えば慣性力によりエアバックの後部が上方に揺れて跳ね上がりエアバックにより乗員を受け止める高さが安定しないといった問題や、例えば慣性力によりエアバックの上部が折れるような格好になってエアバックが潰れ易くなりエアバックの衝撃吸収性能が低下するといった問題があった。

上記のような問題点を解消するため、特許文献１のような助手席用エアバック装置を採用する場合には、一つのエアバックに対して容量の異なる複数のインフレータを装着して、実際に車両の衝突実験等を繰り返すことにより、上述したエアバックの後部の揺れやエアバックの上部の折れが生じ難い、エアバックに適合するインフレータを選定していた。このように、車両の衝突実験等を繰り返すことによりエアバックに適合するインフレータを選定すると、車両の衝突実験等に時間やコストが掛かって、助手席エアバック装置の開発期間が長期化するといった問題や、助手席エアバック装置の開発コストが高騰するといった問題があった。
本発明は、エアバックに適合するインフレータの選定が容易で、開発期間を短縮でき、開発コストを削減できる助手席用エアバック装置を実現することを目的とする。

［Ｉ］
（構成）
本発明の第１特徴は、助手席用エアバック装置を次のように構成することにある。
インフレータから供給される膨脹用ガスにより、インストルメントパネルの上部からエアバックが前後向きに膨脹展開するように構成し、膨脹展開した前記エアバックの重心位置を、前記インフレータより後方に設定すると共に、前記エアバックの前部に、膨脹展開した状態で前記インフレータより前側の前記インストルメントパネルの上面側に支持される支持部と、前記エアバックの前記インフレータより後方の下部に、膨張展開した状態で前記インストルメントパネルの上面に接当しないように上方に凹入する凹入部と、を備え、前記エアバックの内圧によって前記エアバックの支持部に上向きに作用する反力により前記エアバックに作用する支持モーメントと、衝突によって前記エアバックの重心位置を上方に移動させようとする前向きの慣性力により前記エアバックに作用する慣性モーメントとの関係式に基づいて、前記エアバックの内圧を設定する。

（作用）
本発明の第１特徴によると、例えば図５に示すように、エアバックの内圧によってエアバックの支持部（例えば図５の２ａ）に上向きの反力（例えば図５のＲ）が働くと、エアバックには支持モーメント（例えば図５のＭｂ）が作用し、衝突によってエアバックの重心位置（例えば図５のａ）を上方に移動させようとする前向きの慣性力（例えば図５のＧ・ｍ）が働くと、エアバックには慣性モーメント（例えば図５のＭａ）が作用するので、エアバックに作用するモーメントのつり合いより、支持モーメントと慣性モーメントとの関係式を導くことができる。ここで、慣性モーメントは、例えば車両の衝突条件及びエアバックの仕様により定まり、支持モーメントは、例えばエアバックの内圧を未知数とすると、エアバックの仕様により定まるため、支持モーメントと慣性モーメントとの関係式に基づいて未知数としたエアバックの内圧を算出できる（例えば式（１）〜式（３）参照）。

この場合、例えば支持モーメントにより慣性モーメントが打ち消されるようにエアバックの内圧を設定することで、エアバックの後部が衝突による慣性力によって上方に揺れて跳ね上がることを防止でき、エアバックにより乗員を受け止める高さを安定させることができる。これにより、設定したエアバックの内圧に合わせてインフレータの容量を選定することで、例えば衝突実験等を繰り返さなくても、エアバックに適合するインフレータを容易に選定できる。

（発明の効果）
本発明の第１特徴によると、助手席エアバック装置の開発期間を短縮できると共に、助手席エアバック装置の開発コストを削減できる。

［ＩＩ］
（構成）
本発明の第２特徴は、助手席用エアバック装置を次のように構成することにある。
インフレータから供給される膨脹用ガスにより、インストルメントパネルの上部からエアバックが前後向きに膨脹展開するように構成し、膨脹展開した前記エアバックの重心位置を、前記インフレータより後方に設定すると共に、前記エアバックの前部に、膨脹展開した状態で前記インフレータより前側の前記インストルメントパネルの上面側に支持される支持部を備え、前記エアバックの内圧によって前記インフレータ上方近傍に位置する前記エアバックに作用する引張応力と、衝突によって前記エアバックの重心位置を上方に移動させようとする前向きの慣性力により前記インフレータ上方近傍に位置する前記エアバックに作用する曲げ応力との関係式に基づいて、前記エアバックの内圧を設定する。

（作用）
本発明の第２特徴によると、例えば図６に示すように、エアバックに内圧が働くと、インフレータ（例えば図６の４）上方近傍に位置するエアバックには引張応力（例えば図６のσａ，σｂ）が作用し、衝突によってエアバックの重心位置（例えば図６のａ）を上方に移動させようとする前向きの慣性力（例えば図６のＧ・ｍ）が働くと、インフレータ上方近傍に位置するエアバックには曲げ応力が作用するので、インフレータの上方近傍に位置するエアバックに作用する応力に着目して引張応力と曲げ応力との関係式を導くことができる。曲げ応力は、例えば車両の衝突条件及びエアバックの仕様により定まり、引張応力は、例えばエアバックの内圧を未知数とすると、エアバックの仕様により定まるため、引張応力と曲げ応力との関係式に基づいて未知数としたエアバックの内圧を算出できる（例えば式（４）〜式（８）参照）。

この場合、例えば引張応力が曲げ応力に打ち勝つようにエアバックの内圧を設定することで、インフレータ上方近傍でのエアバックの上部が衝突による慣性力によって折れ難くなり、エアバックが潰れ難くなって、エアバックの衝撃吸収性能が低下することを防止できる。これにより、設定したエアバックの内圧に合わせてインフレータの容量を選定することで、例えば衝突実験等を繰り返さなくても、エアバックに適合するインフレータを容易に選定できる。

（発明の効果）
本発明の第２特徴によると、助手席エアバック装置の開発期間を短縮できると共に、助手席エアバック装置の開発コストを削減できる。

［ＩＩＩ］
（構成）
本発明の第３特徴は、助手席用エアバック装置を次のように構成することにある。
インフレータから供給される膨脹用ガスにより、インストルメントパネルの上部からエアバックが前後向きに膨脹展開するように構成し、膨脹展開した前記エアバックの重心位置を、前記インフレータより後方に設定すると共に、前記エアバックの前部に、膨脹展開した状態で前記インフレータより前側の前記インストルメントパネルの上面側に支持される支持部を備え、前記エアバックの内圧によって前記エアバックの支持部に上向きに作用する反力により前記エアバックに作用する支持モーメントと、衝突によって前記エアバックの重心位置を上方に移動させようとする前向きの慣性力により前記エアバックに作用する慣性モーメントとの関係式に基づいて、前記エアバックの第１内圧を算出すると共に、前記エアバックの内圧によって前記インフレータ上方近傍に位置する前記エアバックに作用する引張応力と、衝突によって前記エアバックの重心位置を上方に移動させようとする前向きの慣性力により前記インフレータ上方近傍に位置する前記エアバックに作用する曲げ応力との関係式に基づいて、前記エアバックの第２内圧を算出し、前記第１及び第２内圧のうちの大きい値を基準として前記エアバックの内圧を設定する。

（作用）
本発明の第３特徴によると、例えば図５に示すように、エアバックの内圧によってエアバックの支持部（例えば図５の２ａ）に上向きの反力（例えば図５のＲ）が働くと、エアバックには支持モーメント（例えば図５のＭｂ）が作用し、衝突によってエアバックの重心位置（例えば図５のａ）を上方に移動させようとする前向きの慣性力（例えば図５のＧ・ｍ）が働くと、エアバックには慣性モーメント（例えば図５のＭａ）が作用するので、エアバックに作用するモーメントのつり合いより、支持モーメントと慣性モーメントとの関係式を導くことができる。慣性モーメントは、例えば車両の衝突条件及びエアバックの仕様により定まり、支持モーメントは、例えばエアバックの第１内圧を未知数とするとエアバックの仕様により定まるため、支持モーメントと慣性モーメントとの関係式に基づいて未知数としたエアバックの第１内圧を算出できる（例えば式（１）〜式（３）参照）。

本発明の第３特徴によると、例えば図６に示すように、エアバックに内圧が働くと、インフレータ（例えば図６の４）上方近傍に位置するエアバックには引張応力（例えば図６のσａ，σｂ）が作用し、衝突によってエアバックの重心位置（例えば図６のａ）を上方に移動させようとする前向きの慣性力（例えば図６のＧ・ｍ）が働くと、インフレータ上方近傍に位置するエアバックには曲げ応力が作用するので、インフレータの上方近傍に位置するエアバックに作用する応力に着目して引張応力と曲げ応力との関係式を導くことができる。曲げ応力は、例えば車両の衝突条件及びエアバックの仕様により定まり、引張応力は、例えばエアバックの第２内圧を未知数とすると、エアバックの仕様等により定まるため、引張応力と曲げ応力との関係式に基づいて未知数としたエアバックの第２内圧を算出できる（例えば式（４）〜式（８）参照）。

本発明の第３特徴によると、例えば、支持モーメントにより慣性モーメントが打ち消され、かつ、引張応力が曲げ応力に打ち勝つように、第１及び第２内圧のうちの大きい値を基準としてエアバックの内圧を設定することで、エアバックの後部が衝突による慣性力によって上方に揺れて跳ね上がることを防止できると共に、インフレータ上方近傍でのエアバックの上部が衝突による慣性力によって折れ難くなる。これにより、エアバックにより乗員を受け止める高さを安定させることができると共に、エアバックが潰れ難くなって、エアバックの衝撃吸収性能が低下することを防止できる。その結果、設定したエアバックの内圧に合わせてインフレータの容量を選定することで、例えば衝突実験等を繰り返さなくても、エアバックに適合するインフレータを容易に選定できる。

（発明の効果）
本発明の第３特徴によると、助手席エアバック装置の開発期間を短縮できると共に、助手席エアバック装置の開発コストを削減できる。

［助手席用エアバック装置の全体構成］
図１〜図３に基づいて車両に装備された助手席用エアバック装置１の全体構成について説明する。図１は、インストルメントパネル３内に収容されている状態での助手席用エアバック装置１付近の側面図である。図２は、膨張展開した状態での助手席用エアバック装置１付近の側面図であり、図３は、膨脹展開した状態での助手席用エアバック装置１付近の平面図である。

図１に示すように、助手席用エアバック装置１の装備された車両は、軽車両であり、車両のフロントガラス５は、インストルメントパネル３（以下、インパネ３と称す）の前端部から直立に近い状態で斜め上方後方に立設されている。

助手席用エアバック装置１は、助手席９の前方で、フロントガラス５の後方に位置するインパネ３の上部の内側に配設され、折り畳まれたエアバック２と、エアバック２に供給する膨張用ガスを発生させるインフレータ４と、エアバック２及びインフレータ４を収容するケース６とを備えて構成されている。

インパネ３の上面には、開口部３ａが形成されており（図２参照）、この開口部３ａからインパネ３の内部に収納されたエアバック２が、インフレータ４から供給される膨張用ガスにより後方上方に膨出するように構成されている。

ケース６は、箱形に成形されており、その上部に上方に開口された長方形状の開口が形成されている。開口の周縁は、外方側に折り曲げられた形状に成形されており、この外方側に折り曲げ成形された部分がインパネ３の開口部３ａの周縁部に内面側から固定されている。ケース６底部の中央部には、インフレータ４を固定するためのインフレータ取付穴が形成されており、このインフレータ取付穴に上方からインフレータ４が固定されている。ケース６の底部にインフレータ４を固定した状態で、ケース６の内部に、折り畳まれたエアバック２が収容されている。

インパネ３の開口部３ａには、開口部３ａを上方から覆う開閉式の蓋７が、開口部３ａの前部の左右方向の軸心周りに揺動開閉可能に取り付けられており、インフレータ４からの膨張用ガスがエアバック２に供給されると、この蓋７が前方へ揺動してインパネ３の開口部３ａが開放すると共に、蓋７がインパネ３の前部上面側に接当して、エアバック２がインパネ３の外部に膨出し、エアバック２が前後向きに膨脹展開するように構成されている。

図２及び図３に示すように、エアバック２は、可撓性を有する複数の帯体を縫合又は溶着することよって袋体形状に構成されている。エアバック２の前部における下部には、インフレータ４を装着して膨張用ガスを導入するための開口が形成されており、インフレータ４をケース６に締め付け固定することで、エアバック２の開口の周縁部がケース６の底部に固定されるように構成されている。

エアバック２は、複数の帯体を縫合又は溶着することによって前後に長い横長形状に形成されている。膨脹展開した状態におけるエアバック３の形状は、左右方向での縦断面積が前部から後部に亘って徐々に大きくなるように構成されており、インパネ３の開口部３ａより前側に膨出するエアバック２の容積が、インパネ３の開口部３ａより後側に膨出する容積より小さくなるように設定されている。

図２に示すように、膨脹展開した状態におけるエアバック２の前部の形状は、側面視で、その下部が半円形に湾曲した形状に形成され、その上部がフロントガラス５に沿った形状に形成されている。膨脹展開した状態におけるエアバック２の後部の形状は、側面視で、大きく湾曲した形状に形成され、その上下中央部が助手席９に着座した乗員の胸部の直前方付近に位置するように形成されている。

インフレータ４からエアバック２に膨脹用ガスが供給されると、エアバック２の前部下部の支持部２ａが揺動開閉した蓋７を介してインパネ３前部の上面側に接当し、エアバック２の前部における上部がフロントガラス５に接当しないで展開して、図２に示すエアバック２が膨脹展開した状態で、エアバック２がフロントガラス５と接当しないでフロントガラス５とエアバック２との間に所定の隙間が形成されるように構成されている。これにより、例えばエアバック２の容積を小さく抑えながら、効率よくエアバック２を膨脹展開することができる。なお、エアバック２の支持部２ａが直接インパネ３前部の上面側に接当するように構成してもよい。

膨脹展開したエアバック２の前後中央部における下部には、上方に凹入した凹入部２ｂが形成されるように、エアバック２の袋体形状が設定されており、インフレータ４からエアバック２に膨脹用ガスが供給されると、エアバック２の凹入部２ｂが、開口部３ａの後側に位置するインパネ３の上面側に接当しないで展開し、図２に示すエアバック２が膨脹展開した状態で、エアバック２の凹入部２ｂがインパネ３の上面側に接当しないように構成されている。これにより、凹入部２ｂの位置においてインパネ３からの反力がエアバック２に作用することを防止できる。

図３に示すように、膨脹展開した状態におけるエアバック２の前部の形状は、平面視で、左右中央部が少し前方に突出した形状に成形されている。膨脹展開した状態におけるエアバック２の後部の形状は、平面視で、左右両端部が湾曲した形状に成形されており、その左右中央部が助手席９に着座した乗員の胸部の左右中央部の直前方付近に位置するように形成されている。

図示しないが、エアバック２には、所定の位置にベントホールが配設されており、車両の衝突によって乗員が前のめりになって膨張展開したエアバック２に突っ込んだとき、このベントホールからエアバック２内の膨張用ガスを流出させてその衝撃をより効率良く吸収するように構成されている。

［衝突時に車両に作用する車体減速度について］
図４に基づいて、後述するエアバック２の内圧Ｐの設定に用いる衝突時に車両に作用する前向きの加速度（衝突による車両の減速に伴って作用する、車体、乗員等を前方に移動させようとする前向きの加速度，以下車体減速度Ｇと称する）、及びエアバック２の内圧Ｐの変化状況について説明する。図４は、衝突時に車両に作用する車体減速度Ｇ及びエアバック２の内圧Ｐの変化状況を説明するグラフである。図４（ａ）は、壁に車両を時速５５キロ（ｋｍ／ｈ）で正面衝突させた場合の車体減速度Ｇの変化状況の一例を示すグラフであり、図４（ｂ）は、壁に車両を時速６４キロ（ｋｍ／ｈ）でオフセット衝突（壁に対して４０％オフセット（６０％ラップ））させた場合の車体減速度Ｇの変化状況の一例を示すグラフであり、横軸が時間ｔの経過（ｍｓ：ミリ秒）を示し、縦軸が車両に作用する車体減速度Ｇ（ｍ／ｓ^２）を示す。図４（ｃ）は、衝突時におけるエアバック２の内圧Ｐの変化状況の概略を説明するグラフであり、横軸が時間ｔの経過（ｍｓ：ミリ秒）を示し、縦軸がエアバック２の内圧Ｐ（ｋＰａ：キロパスカル）を示す。

図４（ａ）に示すように、車両が壁に正面衝突すると（ｔ０）、バンパー（図示せず）の変形等により車体減速度Ｇが上昇し（ｔ１）、サイドメンバ（図示せず）の変形等により衝突エネルギが吸収されて車体減速度Ｇが減少する（ｔ２）。そして、エンジンがエンジン後部のボディパネル（図示せず）と接触し始めて車体減速度Ｇが再び上昇し、ボディパネルが変形する。その後、車両は停止して車体減速度Ｇは、ゼロになる。

ここで、車両が壁に正面衝突した場合における車体減速度Ｇのピーク値は、時間ｔ３において、ＧＡ≒５００ｍ／ｓ^２である。

図４（ｂ）に示すように、車両が壁にオフセット衝突すると（ｔ０）、バンパー（図示せず）の変形等により車体減速度Ｇが上昇し（ｔ１’）、サイドメンバ（図示せず）の変形等により衝突エネルギが吸収されて車体減速度Ｇが減少する（ｔ２’）。そして、エンジンがエンジン後部のボディパネル（図示せず）と接触し始めて車体減速度Ｇが再び上昇し、ボディパネルが変形する。その後、車両は停止して車体減速度Ｇは、ゼロになる。

ここで、車両が壁にオフセット衝突した場合における車体減速度Ｇのピーク値は、時間ｔ６（≒７０ｍｓ）において、ＧＢ≒２５０ｍ／ｓ^２である。

図４（ａ）及び（ｂ）に示すように、車両が壁にオフセット衝突した場合における車体減速度Ｇのピーク値ＧＢは、車両が壁に正面衝突した場合における車体減速度Ｇのピーク値ＧＡよりも低く、また、車両が壁にオフセット衝突した場合における車両が停止するまでの時間は、車両が壁に正面衝突した場合における車両が停止するまでの時間より長くなる。

図４（ｃ）に示すように、車両が衝突すると（ｔ０）、インフレータ４からの膨脹用ガスがエアバック２に供給されてエアバック２が展開し始め、車両が衝突してからしばらくの間は（ｔ０〜ｔ４）、インフレータ４からの膨脹用ガスがエアバック２の展開に用いられて、エアバック２の内圧Ｐは、複雑に変化する（図４（ｃ）では、この間のエアバック２の内圧Ｐをゼロで示す）。エアバック２が図２に示すような状態に膨脹展開すると、インフレータ４からの膨脹用ガスがエアバック２の内圧Ｐの上昇に用いられて、エアバック２の内圧Ｐが上昇する（ｔ４）。そして、エアバック２の内圧Ｐがピーク圧力Ｐ１に上昇してインフレータ４からエアバック２への膨脹用ガスの供給が終了し（ｔ５（≒４０ｍｓ））、その後、膨脹用ガスの温度変化等によりエアバック２の内圧Ｐが時間の経過に伴って徐々に下降する。

［慣性モーメントと支持モーメントとの関係式に基づいたエアバック内圧の算出方法］
図４及び図５に基づいて、慣性モーメントＭａと支持モーメントＭｂとの関係式に基づいたエアバック２の内圧Ｐの算出方法について説明する。

図５は、衝突によってエアバック２の重心位置ａを上方に移動させようとする前向きの車体減速度Ｇによりエアバック２に作用する慣性モーメントＭａと、内圧Ｐによってエアバック２の支持部２ａに上向きに作用する反力Ｒによりエアバック２に作用する支持モーメントＭｂとの関係を図示した助手席用エアバック装置１の概略側面図であり、図５に示す記号及び後述する式に用いる記号は、
ｍ：エアバック２の質量
ａ：エアバック２の重心位置
ｂ：慣性モーメントＭａ及び支持モーメントＭｂの支点
Ｌａ：慣性モーメントＭａのモーメントアーム
Ｌｂ：支持モーメントＭｂのモーメントアーム
Ｓ：エアバック２の支持部２ａと蓋７（インパネ３）との接触面積（図３参照）
θ：重心位置ａと支点ｂを結ぶ直線と、車体減速度Ｇの方向により形成される角度
Ｒ：エアバック２の内圧Ｐにより支持部２ａに作用する反力
Ｇｙ：車体減速度Ｇの支点ｂまわりの成分
である。なお、図５においては、慣性モーメントＭａ及び支持モーメントＭｂの支点ｂの位置を、計算の簡略化等のため、インフレータ４の上方近傍におけるケース６上部の前後中間部の同じ位置に設定している。

ここで、車体減速度Ｇによりエアバック２に作用する慣性力は、Ｇ・ｍであるので、衝突時の車体減速度Ｇによりエアバック２に作用する支点ｂまわりの慣性モーメントをＭａは、図５から、以下のように表すことができる。

また、支点ｂまわりの支持モーメントをＭｂは、図５から、以下のように表すことができる。

次に、支点ｂまわりのエアバック２に作用するモーメントのつり合いを考えると、支持モーメントＭｂが慣性モーメントＭａより大きくなる場合（Ｍｂ＞Ｍａ）、式（１）及び式（２）より、以下の関係式を導くことができる。

ここで、例えばエアバック２の仕様を、ｍ＝０．２６ｋｇ，θ＝２５ｄｅｇ，Ｌａ＝０．３２ｍ，Ｌｂ＝０．０５ｍ，Ｓ＝０．０２ｍ^２とすると、Ｇ＝ＧＡ＝５００ｍ／ｓ^２である場合、式（３）にこれらの値を代入すると、
Ｐ＝ＰＡ＞１７．６ｋＰａ
が得られる。

図４（ａ）に示すように、Ｇ＝ＧＡ＝５００ｍ／ｓ^２は、車両が壁に正面衝突した場合における車体減速度Ｇのピーク値であり、この車体減速度Ｇによってエアバック２に作用する慣性モーメントＭａより支持モーメントＭｂが大きくなるように、エアバック２の内圧Ｐを設定することで、支持モーメントＭｂにより慣性モーメントＭａが打ち消されて（慣性モーメントＭａと支持モーメントＭｂとがつり合って）、車両が壁に正面衝突して車体減速度Ｇがエアバック２に作用することによるエアバック２の後部の上下方向への揺れを防止できる。

図４（ｃ）に示すように、エアバック２の内圧Ｐは、膨脹展開した後に、ピーク圧力Ｐ１に上昇するため（ｔ５（≒４０ｍｓ））、この時間ｔ５（≒４０ｍｓ）において、エアバック２の内圧Ｐ１がＰ１＝ＰＡ＞１７．６ｋＰａとなるように設定すればよい。具体的には、例えば、時間ｔ５（≒４０ｍｓ）におけるエアバック２の内圧Ｐ１を１８ｋＰａに設定することで、車両が壁に正面衝突して車体減速度Ｇがエアバック２に作用することによるエアバック２の後部の上下方向への揺れ等を効果的に防止できる。

また、例えばエアバック２の仕様を、ｍ＝０．２６ｋｇ，θ＝２５ｄｅｇ，Ｌａ＝０．３２ｍ，Ｌｂ＝０．０５ｍ，Ｓ＝０．０２ｍ^２とすると、Ｇ＝ＧＢ＝２５０ｍ／ｓ^２である場合、式（３）にこれらの値を代入すると、
Ｐ＝ＰＢ＞８．８ｋＰａ
が得られる。

図４（ｂ）に示すように、Ｇ＝ＧＢ＝２５０ｍ／ｓ^２は、車両が壁にオフセット衝突した場合における車体減速度Ｇのピーク値であり、この車体減速度Ｇによってエアバック２に作用する慣性モーメントＭａより支持モーメントＭｂが大きくなるように、エアバック２の内圧Ｐを設定することで、支持モーメントＭｂにより慣性モーメントＭａが打ち消されて（慣性モーメントＭａと支持モーメントＭｂとがつり合って）、車両が壁にオフセット衝突して車体減速度Ｇがエアバック２に作用することによるエアバック２の後部の上下方向への揺れ等を防止できる。

図４（ｃ）に示すように、エアバック２の内圧Ｐは、膨脹展開しピーク圧力Ｐ１に上昇した後、時間の経過に伴って徐々に下降するため、車両が壁にオフセット衝突し車体減速度Ｇがピーク値に達する時間ｔ６（≒７０ｍｓ）において、エアバック２の内圧Ｐ２がＰ２＝ＰＢ＞８．８ｋＰａとなるように設定すればよい。具体的には、例えば、時間ｔ６（≒７０ｍｓ）におけるエアバック２の内圧Ｐ２を９ｋＰａに設定することで、車両が壁にオフセット衝突して車体減速度Ｇがエアバック２に作用することによるエアバック２の後部の上下方向への揺れ等を効果的に防止できる。

従って、図４（ｃ）に示すように、時間ｔ５（≒４０ｍｓ）におけるエアバック２の内圧Ｐ１を１８ｋＰａに設定すると共に、時間ｔ６（≒７０ｍｓ）におけるエアバック２の内圧Ｐ２を９ｋＰａに設定することで、車両が壁に正面衝突した場合及び車両が壁にオフセット衝突した場合のいずれの場合においても、車体減速度Ｇがエアバック２に作用することによるエアバック２の後部の上下方向の揺れ等を効果的に防止でき、エアバック２の膨脹展開時の挙動を安定させることができる。

［引張応力と曲げ応力との関係式に基づいたエアバック内圧の算出方法］
図４及び図６に基づいて、内圧Ｐによりエアバック２に作用する引張応力σａと、慣性モーメントＭａによりエアバック２に作用する曲げ応力σｍとの関係式に基づいたエアバック２の内圧Ｐの算出方法について説明する。

図６は、エアバック２を剛体の薄肉円筒に仮定（モデリング）し、衝突によってエアバック２の重心位置ａを上方に移動させようとする前向きの車体減速度Ｇによりエアバック２に作用する慣性モーメントＭａと、内圧Ｐによってエアバック２に作用する引張応力σａ，σｂとを図示した概略図であり、図６（ａ）は、薄肉円筒に仮定したエアバック２の縦断側面図であり、図６（ｂ）は、薄肉円筒に仮定したエアバック２の縦断背面図である。ここで、図６における記号及び後述する式に用いる記号は、
ｍ：エアバック２の質量
ａ：エアバック２の重心位置
ｂ：慣性モーメントＭａの支点
Ｌａ：慣性モーメントＭａのモーメントアーム
θ：重心位置ａと支点ｂを結ぶ直線と、車体減速度Ｇの方向により形成される角度
ｔ：エアバック２の厚み
Ｄ：エアバック２の外径
Ｇｙ：車体減速度Ｇの支点ｂまわりの成分
である。なお、図６においては、慣性モーメントＭａの支点ｂの位置を、計算の簡略化等のため、インフレータ４の上方近傍におけるケース６上部の前後中間部に設定している。また、エアバック２の外径Ｄは、例えばインフレータ４の上方近傍における膨脹展開時のエアバック２の周長から算出したものであってもよく、例えばインフレータ４の上方近傍における膨脹展開時のエアバック２の幅と高さから平均値を算出したものであってもよい。

ここで、薄肉円筒に仮定したエアバック２に内圧Ｐが作用した場合におけるエアバック２に作用する長手方向（前後方向）での引張応力σａは、図６から力のつり合いの式を立てて解くと、以下のように表すことができる。

また、薄肉円筒に仮定したエアバック２に内圧Ｐが作用した場合におけるエアバック２に作用する円周方向での引張応力σｂは、図６から力のつり合いの式を立てて解くと、以下のように表すことができる。

この実施形態では、エアバック２の形状を薄肉円筒に仮定（モデリング）した例を示したが、異なる形状にエアバック２の形状を仮定（モデリング）してもよく、例えば薄肉楕円筒や薄肉角筒等に仮定（モデリング）してもよい。この場合、引張応力σａ，σｂは、周知の材料力学等における計算式により、式（４）及び式（５）と異なる式で表わされる。

また、慣性モーメント（曲げモーメント）Ｍａによりエアバック２に作用する曲げ応力σｍは、衝突時の車体減速度Ｇによりエアバック２に作用する支点ｂまわりの慣性モーメント（曲げモーメント）をＭａとし、薄肉円筒に仮定したエアバック２の断面係数をＺとすると、以下のように表すことができる。

ここで、衝突時の車体減速度Ｇによりエアバック２に作用する支点ｂまわりの慣性モーメント（曲げモーメント）Ｍａは、式（１）と同様であるため、式（１）のＭａを式（６）に代入すると、以下のように表すことができる。

すなわち、インフレータ４の上方近傍における薄肉円筒に仮定されたエアバック２には、引張応力σａ，σｂと曲げ応力σｍとが作用する。ここで、エアバック２の上部の折れに関連性が強いエアバック２の前後方向に作用する応力についてのみ着目すると、インフレータ４の上方近傍における薄肉円筒に仮定されたエアバック２には、引張応力σａと曲げ応力σｍが作用する。

つまり、エアバック２には、内圧Ｐにより引張応力σａが作用し前後方向に引っ張られるが、衝突による車体減速度Ｇによって慣性モーメントＭａが作用すると、エアバック２は、インフレータ４の上方近傍における図６（ａ）のＡの位置において下方（側面視でＶ字状）に折れ曲がろうとする。従って、曲げ応力σｍに対して引張応力σａが大きくなるように設定することで、慣性モーメントＭａによる曲げ応力σｍに引張応力σａが打ち勝って、衝突時の車体減速度Ｇがエアバック２に作用することによるエアバック２の上部の折れ等を防止できる。

例えば、引張応力σａが曲げ応力σｍより大きくなるように設定した場合（σａ＞σｍ）、式（４）及び式（７）より、以下の関係式を導くことができる。

なお、この実施形態では、引張応力σａと曲げ応力σｍとにより、式（８）の関係式を導出した例を示したが、引張応力σｂを加味して関係式を導出してもよい。この場合、例えば引張応力σａ及び引張応力σｂの和と、曲げ応力σｍとにより関係式を導出してもよい。

例えばエアバック２の仕様を、ｍ＝０．２６ｋｇ，θ＝２５ｄｅｇ，Ｌａ＝０．３２ｍ，ｔ＝０．０００５ｍ，Ｚ＝１．９６Ｅ−０４ｍ^３，Ｄ＝０．２ｍとすると、Ｇ＝ＧＡ＝５００ｍ／ｓ^２である場合、式（８）にこれらの値を代入すると、
Ｐ＝ＰＡ’＞０．９ｋＰａ
が得られる。なお、エアバック２の仕様（ｍ，θ，Ｌａ等）は、上述した慣性モーメントＭａと支持モーメントＭｂとの関係式に基づいたエアバック２の内圧Ｐの算出方法の場合と同様である。

ここで、図４（ａ）に示すように、Ｇ＝ＧＡ＝５００ｍ／ｓ^２は、車両が壁に正面衝突した場合における車体減速度Ｇのピーク値であり、この車体減速度Ｇによってエアバック２に作用する曲げ応力σｍより引張応力σａが大きくなるように設定することで、慣性モーメントＭａによる曲げ応力σｍに引張応力σａが打ち勝って、車両が壁に正面衝突した場合におけるエアバック２の上部の折れ等を効果的に防止できる。

図４（ｃ）に示すように、エアバック２の内圧Ｐは、膨脹展開した後に、ピーク圧力Ｐ１に上昇するため（ｔ５（≒４０ｍｓ））、この車体減速度Ｇがピーク値に達する時間ｔ５（≒４０ｍｓ）において、エアバック２の内圧Ｐ１がＰ１＝ＰＡ’＞０．９ｋＰａとなるように設定すればよい。具体的には、例えば、時間ｔ５（≒４０ｍｓ）におけるエアバック２の内圧Ｐ１を１ｋＰａに設定することで、車両が壁に正面衝突して車体減速度Ｇがエアバック２に作用することによるエアバック２の上部の折れ等を効果的に防止できる。

また、例えばエアバック２の仕様を、ｍ＝０．２６ｋｇ，θ＝２５ｄｅｇ，Ｌａ＝０．３２ｍ，ｔ＝０．０００５ｍ，Ｚ＝１．９６Ｅ−０４ｍ^３，Ｄ＝０．２ｍとすると、Ｇ＝ＧＢ＝２５０ｍ／ｓ^２である場合、式（８）にこれらの値を代入すると、
Ｐ＝ＰＢ’＞０．４５ｋＰａ
が得られる。なお、エアバック２の仕様（ｍ，θ，Ｌａ等）は、上述した慣性モーメントＭａと支持モーメントＭｂとの関係式に基づいたエアバック２の内圧Ｐの算出方法の場合と同様である。

図４（ｂ）に示すように、Ｇ＝ＧＢ＝２５０ｍ／ｓ^２は、車両が壁にオフセット衝突した場合における車体減速度Ｇのピーク値であり、この車体減速度Ｇによってエアバック２に作用する曲げ応力σｍより引張応力σａが大きくなるように設定することで、慣性モーメントＭａによる曲げ応力σｍに引張応力σａが打ち勝って、車両が壁にオフセット衝突した場合におけるエアバック２の上部の折れ等を効果的に防止できる。

図４（ｃ）に示すように、エアバック２の内圧Ｐは、膨脹展開しピーク内圧Ｐ１に上昇した後、時間の経過に伴って徐々に下降するため、車両が壁にオフセット衝突し車体減速度Ｇがピーク値に達する時間ｔ６（≒７０ｍｓ）において、エアバック２の内圧Ｐ２がＰ２＝ＰＢ’＞０．４５ｋＰａとなるように設定すればよい。具体的には、例えば、時間ｔ６（≒７０ｍｓ）におけるエアバック２の内圧Ｐ２を０．５ｋＰａに設定することで、車両が壁にオフセット衝突して車体減速度Ｇがエアバック２に作用することによるエアバック２の上部の折れ等を効果的に防止できる。

従って、図４（ｃ）に示すように、時間ｔ５（≒４０ｍｓ）におけるエアバック２の内圧Ｐ１を１ｋＰａに設定すると共に、時間ｔ６（≒７０ｍｓ）におけるエアバック２の内圧Ｐ２を０．５ｋＰａに設定することで、車両が壁に正面衝突した場合及び車両が壁にオフセット衝突した場合のいずれの場合においても、車体減速度Ｇがエアバック２に作用することによるエアバック２の上部の折れを効果的に防止でき、乗員を効果的に保護できる。

［エアバック内圧の設定方法］
上述した慣性モーメントＭａと支持モーメントＭｂとの関係に基づいて算出したエアバック２の内圧ＰＡ，ＰＢ（第１内圧に相当）、及び、引張応力σａと曲げ応力σｍとの関係に基づいて算出したエアバック２の内圧ＰＡ’，ＰＢ’（第２内圧に相当）のうちの大きい値を基準としたエアバック２の内圧Ｐの設定方法について説明する。

慣性モーメントＭａと支持モーメントＭｂとの関係式に基づいて算出したエアバック２の内圧ＰＡは、ＰＡ＞１７．６ｋＰａであり、引張応力σａと曲げ応力σｍとの関係式に基づいて算出したエアバック２の内圧ＰＡ’は、ＰＡ’＞０．９ｋＰａであるため、慣性モーメントＭａと支持モーメントＭｂとの関係式に基づいて算出したエアバック２の内圧ＰＡ＞１７．６ｋＰａを満たすように、車体減速度Ｇがピーク値に達する時間ｔ５（≒４０ｍｓ）におけるエアバック２の内圧Ｐ１を設定することで、両条件を満たすことになる。

従って、例えば、時間ｔ５（≒４０ｍｓ）におけるエアバック２の内圧Ｐ１を１８ｋＰａに設定することで、車両が壁に正面衝突した場合において、車体減速度Ｇがエアバック２に作用することによるエアバック２の後部の揺れ及びエアバック２の上部の折れの双方を効果的に防止できる。

慣性モーメントＭａと支持モーメントＭｂとの関係式に基づいて算出したエアバック２の内圧ＰＢは、ＰＢ＞８．８ｋＰａであり、引張応力σａと曲げ応力σｍとの関係式に基づいて算出したエアバック２の内圧ＰＢ’は、ＰＢ’＞０．４５ｋＰａであるため、慣性モーメントＭａと支持モーメントＭｂとの関係式に基づいて算出したエアバック２の内圧ＰＢ＞８．８ｋＰａを満たすように、車体減速度Ｇがピーク値に達する時間ｔ６（≒７０ｍｓ）におけるエアバック２の内圧Ｐ２を設定することで、両条件を満たすことになる。

従って、例えば、時間ｔ６（≒７０ｍｓ）におけるエアバック２の内圧Ｐ２を９ｋＰａに設定することで、車両が壁にオフセット衝突した場合において、車体減速度Ｇがエアバック２に作用することによるエアバック２の後部の揺れ及びエアバック２の上部の折れの双方を効果的に防止できる。

なお、上述した車両の衝突条件及びエアバック２の仕様では、慣性モーメントＭａと支持モーメントＭｂとの関係式に基づいて算出したエアバック２の内圧ＰＡ，ＰＢが、引張応力σａと曲げ応力σｍとの関係式に基づいて算出したエアバック２の内圧ＰＡ’，ＰＢ’より大きくなった場合を例に示したが、車両の衝突条件又はエアバック２の仕様が異なる場合において、曲げ応力σｍと引張応力σａとの関係式に基づいて算出したエアバック２の内圧ＰＡ’，ＰＢ’が、慣性モーメントＭａと支持モーメントＭｂとの関係式に基づいて算出したエアバック２の内圧ＰＡ，ＰＢより大きくなる場合は、時間ｔ５（≒４０ｍｓ）におけるエアバック２の内圧Ｐ１を、ＰＡ’を基準に設定し、時間ｔ６（≒７０ｍｓ）におけるエアバック２の内圧Ｐ２を、ＰＢ’を基準に設定してもよい。

上記のようにエアバック２の内圧Ｐを設定することで、設定したエアバック２の内圧Ｐに合わせてインフレータ４の容量を選定でき、エアバック２の性能を確認するための車両の衝突実験（上記の方法で設定した内圧Ｐによりエアバック２の後部の揺れ及びエアバック２の上部の折れが生じ難くなることを確認するための車両の衝突実験）を行うことで、エアバック２に適合したインフレータ４を決定できる。これにより、エアバック２の内圧を設定するための衝突実験等を繰り返さなくても、エアバック２に適合するインフレータ４を容易に選定できる。

また、この実施形態での助手席用エアバック装置１のように、エアバック２の容積及びインフレータ４の容量を小さく抑えてエアバック２の前部をフロントガラス５に接当させないで膨脹展開させるように構成すると、フロントガラス５に接当させてエアバック２の挙動を安定させることができず、エアバック２の挙動が不安定になり易い。換言すれば、エアバック２をフロントガラス５に接当させて安定させようとすると、エアバック２の容積及びインフレータ４の容量が大きくなる。しかし、上記のようにエアバック２の内圧Ｐを設定することで、エアバック２の容積を小さく抑えてインフレータ４の容量を小さく設定しながら、エアバック２の後部の揺れやエアバック２の上部の折れを防止でき、エアバック２の膨脹展開時の挙動を安定させることができる。これにより、乗員を効果的に保護できる助手席用エアバック装置１を低コストで実現できるのである。

［発明の実施の第１別形態］
前述の［発明を実施するための最良の形態］においては、エアバック２の前部における上部がフロントガラス５に接当しないで展開し、エアバック２が膨脹展開した状態で、フロントガラス５とエアバック２との間に所定の隙間が形成されるように構成した例を示したが、例えば図７に示すような助手席用エアバック装置１を構成してもよい。

図７に示すように、エアバック２の前部における上部がフロントガラス５に接当しながら展開し、エアバック２が膨脹展開した状態で、フロントガラス５とエアバック２が接当するように構成してもよい。この場合、内圧Ｐによりフロントガラス５から受ける反力Ｆを加味して、エアバック２の内圧Ｐを設定してもよい。具体的には、例えば反力Ｆにより支点ｂまわりに作用するモーメントと支持モーメントＭｂとの和が、慣性モーメントＭａより大きくなるように、エアバック２の内圧Ｐを設定してもよい。

また、図示しないが、エアバック２の前部における上部がフロントガラス５に接当しながら展開し、エアバック２が膨脹展開した状態で、エアバック２がフロントガラス５と接当しないでフロントガラス５とエアバック２との間に所定の隙間が形成されるように構成してもよい。

［発明の実施の第２別形態］
前述の［発明を実施するための最良の形態］及び［発明の実施の第１別形態］においては、支持モーメントＭｂが慣性モーメントＭａより大きくなるように（Ｍｂ＞Ｍａ）、式（３）によりエアバック２の内圧Ｐを設定した例を示したが、支持モーメントＭｂが慣性モーメントＭａに定数Ｘを乗じた値より大きくなるように（Ｍｂ＞Ｍａ×Ｘ）、エアバック２の内圧Ｐを設定してもよい。この場合の内圧Ｐは、式（１）及び式（２）により、以下のように表わすことができる。

ここで、定数Ｘは、１より大きい実数、及び、１より小さい実数のいずれをも含み、例えば式（９）に表れないエアバック２の仕様やエアバック２の使用条件等の差異によって、定数Ｘの値を変更してエアバック２の内圧Ｐを設定する。

前述の［発明を実施するための最良の形態］及び［発明の実施の第１別形態］においては、引張応力σａが曲げ応力σｍより大きくなるように（σａ＞σｍ）、式（８）によりエアバック２の内圧Ｐを設定した例を示したが、引張応力σａが曲げ応力σｍに定数Ｙを乗じた値より大きくなるように（σａ＞σｍ×Ｙ）、エアバック２の内圧Ｐを設定してもよい。この場合の内圧Ｐは、式（４）及び式（７）により、以下のように表わすことができる。

ここで、定数Ｘは、１より大きい実数、及び、１より小さい実数のいずれをも含み、例えば式（１０）に表れないエアバック２の仕様やエアバック２の使用条件等の差異によって、定数Ｙの値を変更してエアバック２の内圧Ｐを設定する。

［発明の実施の第３別形態］
前述の［発明を実施するための最良の形態］、［発明の実施の第１別形態］及び［発明の実施の第２別形態］においては、慣性モーメントＭａと支持モーメントＭｂとの関係式に基づいて算出したエアバック２の内圧ＰＡ，ＰＢ、及び、引張応力σａと曲げ応力σｍとの関係式に基づいて算出したエアバック２の内圧ＰＡ’，ＰＢ’のうちの大きい値を基準として、エアバック２の内圧Ｐを設定した例を示したが、慣性モーメントＭａと支持モーメントＭｂとの関係式に基づいて算出したエアバック２の内圧ＰＡ，ＰＢのみによって、エアバック２の内圧Ｐを設定してもよく、引張応力σａと曲げ応力σｍとの関係式に基づいて算出したエアバック２の内圧ＰＡ’，ＰＢ’のみによって、エアバック２の内圧Ｐを設定してもよい。

前述の［発明を実施するための最良の形態］、［発明の実施の第１別形態］、及び［発明の実施の第２別形態］においては、車両が壁に正面衝突した場合及び車両が壁にオフセット衝突した場合のいずれの場合においても、式（３）又は式（８）の関係式を満たすように、エアバック２の内圧Ｐを設定した例を示したが、車両が壁に正面衝突した場合又は車両が壁にオフセット衝突した場合のいずれか一方の場合において、式（３）又は式（８）の関係式を満たすように、エアバック２の内圧Ｐを設定してもよい。

また、エアバック２の内圧Ｐの算出に用いる車体減速度Ｇの数値として異なる車体減速度Ｇの数値を採用してもよく、例えば図４（ａ）において、車体減速度Ｇのピーク値ＧＡではなく、図４（ａ）の時間ｔ５における車体減速度Ｇの数値を、エアバック２の内圧Ｐの算出に用いてもよい。更には、例えば壁に車両を異なる速度で正面衝突又はオフセット衝突させた場合の車体減速度Ｇを、エアバック２の内圧Ｐの算出に用いてもよい。

［発明の実施の第４別形態］
前述の［発明を実施するための最良の形態］、［発明の実施の第１別形態］、［発明の実施の第２別形態］、及び［発明の実施の第３別形態］においては、エアバック２の内圧Ｐを未知数とし、式（３）又は式（９）にエアバック２の仕様等を代入してエアバック２の内圧Ｐを算出した例を示したが、エアバック２の内圧Ｐを予め設定し、エアバック２の仕様等（Ｇ，ｍ，θ，Ｌａ，Ｌｂ，Ｓ）のいずれか一以上を未知数として、この未知数としたエアバック２の仕様を算出することで、エアバック２の内圧Ｐに適合するエアバック２の仕様を設定するように構成してもよい。

前述の［発明を実施するための最良の形態］、［発明の実施の第１別形態］、［発明の実施の第２別形態］、及び［発明の実施の第３別形態］においては、エアバック２の内圧Ｐを未知数とし、式（８）又は式（１０）にエアバック２の仕様等を代入してエアバック２の内圧Ｐを算出した例を示したが、エアバック２の内圧Ｐを予め設定し、エアバック２の仕様等（ｔ，Ｇ，ｍ，θ，Ｌａ，Ｚ，Ｄ）のいずれか一以上を未知数として、この未知数としたエアバック２の仕様を算出することで、エアバック２の内圧Ｐに適合したエアバック２の仕様を設定するように構成してもよい。

［発明の実施の第５別形態］
前述の［発明を実施するための最良の形態］、［発明の実施の第１別形態］、［発明の実施の第２別形態］、［発明の実施の第３別形態］、及び［発明の実施の第４別形態］においては、フロントガラス５が直立に近い状態で立設されている軽車両に助手席用エアバック装置１を採用した例を示したが、フロントガラス５の形状等が異なる車両においても同様に適用でき、例えばフロントガラス５が斜め後方に大きく傾斜しているセダンタイプの車両においても同様に適用できる。

前述の［発明を実施するための最良の形態］、［発明の実施の第１別形態］、［発明の実施の第２別形態］、［発明の実施の第３別形態］、及び［発明の実施の第４別形態］においては、助手席用エアバック装置１を乗用車に装備した例を示したが、乗用車に限らず商用車（例えばトラック等）に装備する助手席用エアバック装置（図示せず）においても同様に適用できる。

インパネ内に収容されている状態での助手席用エアバック装置付近の側面図 膨張展開した状態での助手席用エアバック装置付近の側面図 膨脹展開した状態での助手席用エアバック装置付近の平面図 衝突時に車両に作用する車体減速度及びエアバック内圧の変化状況を説明するグラフ 慣性モーメントと支持モーメントとの関係を図示した助手席用エアバック装置の概略側面図 薄肉円筒に仮定したエアバックに慣性モーメントと引張応力を図示した概略図 発明の実施の第１別形態における助手席用エアバック装置の概略側面図

符号の説明

１ 助手席用エアバック装置
２ エアバック
２ａ 支持部
３ インストルメントパネル
４ インフレータ
Ｇ・ｍ 慣性力
Ｍａ 慣性モーメント
Ｍｂ 支持モーメント
Ｐ エアバックの内圧
Ｒ 反力
ａ エアバックの重心位置
σａ 引張応力
σｍ 曲げ応力

Claims (3)

1. インフレータから供給される膨脹用ガスにより、インストルメントパネルの上部からエアバックが前後向きに膨脹展開するように構成し、
   膨脹展開した前記エアバックの重心位置を、前記インフレータより後方に設定すると共に、前記エアバックの前部に、膨脹展開した状態で前記インフレータより前側の前記インストルメントパネルの上面側に支持される支持部と、前記エアバックの前記インフレータより後方の下部に、膨張展開した状態で前記インストルメントパネルの上面に接当しないように上方に凹入する凹入部と、を備え、
   前記エアバックの内圧によって前記エアバックの支持部に上向きに作用する反力により前記エアバックに作用する支持モーメントと、衝突によって前記エアバックの重心位置を上方に移動させようとする前向きの慣性力により前記エアバックに作用する慣性モーメントとの関係式に基づいて、前記エアバックの内圧を設定した助手席用エアバック装置。
2. インフレータから供給される膨脹用ガスにより、インストルメントパネルの上部からエアバックが前後向きに膨脹展開するように構成し、
   膨脹展開した前記エアバックの重心位置を、前記インフレータより後方に設定すると共に、前記エアバックの前部に、膨脹展開した状態で前記インフレータより前側の前記インストルメントパネルの上面側に支持される支持部を備え、
   前記エアバックの内圧によって前記インフレータ上方近傍に位置する前記エアバックに作用する引張応力と、衝突によって前記エアバックの重心位置を上方に移動させようとする前向きの慣性力により前記インフレータ上方近傍に位置する前記エアバックに作用する曲げ応力との関係式に基づいて、前記エアバックの内圧を設定した助手席用エアバック装置。
3. インフレータから供給される膨脹用ガスにより、インストルメントパネルの上部からエアバックが前後向きに膨脹展開するように構成し、
   膨脹展開した前記エアバックの重心位置を、前記インフレータより後方に設定すると共に、前記エアバックの前部に、膨脹展開した状態で前記インフレータより前側の前記インストルメントパネルの上面側に支持される支持部を備え、
   前記エアバックの内圧によって前記エアバックの支持部に上向きに作用する反力により前記エアバックに作用する支持モーメントと、衝突によって前記エアバックの重心位置を上方に移動させようとする前向きの慣性力により前記エアバックに作用する慣性モーメントとの関係式に基づいて、前記エアバックの第１内圧を算出すると共に、
   前記エアバックの内圧によって前記インフレータ上方近傍に位置する前記エアバックに作用する引張応力と、衝突によって前記エアバックの重心位置を上方に移動させようとする前向きの慣性力により前記インフレータ上方近傍に位置する前記エアバックに作用する曲げ応力との関係式に基づいて、前記エアバックの第２内圧を算出し、
   前記第１及び第２内圧のうちの大きい値を基準として前記エアバックの内圧を設定した助手席用エアバック装置。

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