JP5077923B2 - エアバッグ装置 - Google Patents

Description

本発明は、エアバッグ装置、とくにスイッチベントホール機構を備えたエアバッグ装置に関する。

車両の衝突時等の緊急減速時に運転席や助手席の乗員等を保護するため、例えば車両のステアリングホイールやインストルメントパネルにエアバッグ装置を搭載した自動車が広く普及している。エアバッグ装置は、車両の衝突を検知したとき等に、インフレータを起動してエアバッグの内部にガスを供給して膨張・展開させて乗員の頭部等を膨張展開したエアバッグで受け止めて拘束し、衝突の衝撃等から保護する。

そのため、エアバッグ装置は、車両の衝突時等には迅速にエアバッグを膨張展開させて、充分な乗員の拘束力（拘束性能）を発揮し得る状態にする必要がある。しかし、例えば、乗員が安全ベルトを着用していなかったり、或いは装着していても正規の位置よりもエアバッグに近い位置にいると、膨張・展開中のエアバッグに乗員が侵入することになるため、乗員は強い衝撃を受けて極めて危険である。
そこで、このような場合に衝撃を緩和するため、膨張・展開するエアバッグで乗員を受け止めた後は、エアバッグ内のガスを急速に排気して乗員をエアバッグで柔らかく受け止め、衝突により乗員に加わる衝撃を吸収する必要がある。

図４、５は、このような、膨張・展開中のエアバッグに乗員が突入したときの衝撃を緩和する手段を備えた従来のエアバッグ装置の１例を示す断面図である。
このエアバッグ装置は、図示のように、袋状のエアバッグ１００と、エアバッグ１００下面のハウジング１０４に設けられたインフレータ（図示せず）とを有し、車両衝突時等には、インフレータから供給されるガスにより、エアバッグ１００を乗員に向かって膨張展開させる。

図４は、例えば衝突などの衝撃で車両が急減速したとき、安全ベルトを着用していない乗員１２が、正規の位置から飛び出して膨張展開するエアバッグ１００に侵入する状態を示している。
エアバッグ１００には、乗員１２と反対側に、エアバッグ内のガスを外部に排気するためのベントホール１０２が設けられており、このベントホール１０２の周りにフラップ１０４，１０６が筒状に取り付けられたスイッチベントホール機構（排気状態切替部材ともいう）が備えられている。

このフラップ１０４，１０６の上記ベントホール１０２に取り付けた端部と反対側端部には、テザー１１６の一端が取り付けられるか又は一体に設けられており、テザー１１６の他端は、エアバッグ１００の乗員側内面１２０に縫合などにより取り付けられている。

図５は、エアバッグ１００が膨張展開する際に乗員１２が正規の位置にいて、かつ安全ベルトを着用していて膨張・展開するエアバッグに侵入しない状態でのエアバッグと乗員１２との位置関係を示す。
この場合には、フラップ１０４，１０６は、テザー１１６により膨張・展開するエアバッグで内方へ引っ張られてエアバッグ内に収納された状態を維持し、かつそれに作用するエアバッグの内圧でフラップ１０４，１０６同士が密着してベントホール１０２を閉塞している。
これに対し、図４に示すように、膨張展開中のエアバッグ１００に乗員１２が侵入すると、エアバッグ１００が変形し同時にテザー１１６が緩む。テザー１１６が緩むと、フラップ１０４，１０６に作用していたエアバッグ内方向きの張力が喪失するため、フラップ１０４，１０６はエアバッグ１００の内圧により外へ押し出され、フラップ１０４，１０６上に作用する圧力が解放されると同時にエアバッグ１００の内圧でフラップ１０４，１０６が開きベントホール１０２からの排気が行われる。

このように、乗員側に一端を取り付けたテザーの他端をベントホール開閉用フラップに取り付けるか一体化された構造のエアバッグでは、上記フラップ１０４，１０６により膨張展開時に乗員１２が侵入するタイミングに合わせて確実に排気を行い、侵入する乗員１２に対する衝撃を緩和することができる。
ただ、このスイッチベントホール機構の構造では、上記フラップ１０４，１０６がエアバッグ１００と別体に構成されているため、エアバッグ１００を構成するパネルの製造及び接合工程とは別工程でフラップを製造し、エアバッグ１００に縫合などの手段で接合しなければならず、手間やコストが掛かるという問題がある。

この点をより詳しく説明するため、特許文献に記載されたものではないが、上記従来のエアバッグ装置と同様にエアバッグとは別体のフラップを、エアバッグを構成するパネルに縫合などにより取り付けたスイッチベントホール機構付きのエアバッグ装置の製造工程を図４〜図８に示す。

このエアバッグ装置は、上記従来のエアバッグが、乗員側と反対のフロントガラス側に開口してそこから排気を行うようにしたのに対し、エアバッグの側部、つまり乗員と直角方向に向けて排気を行うようにしている。

図６は、フラップを構成するフラップ部材の構造およびフラップの組み立てを説明するための図であり、図６Ａは、フラップ部材を、また、図６Ｂは二つのフラップ部材を組み合わせて構成したフラップのそれぞれ平面図である。

図６Ａに示すフラップ部材１２０Ａ、１２０Ｂは、図示のように、それぞれ後述するサイドパネルの開口１３２（図６Ｂ）の周縁部に接合するための、円弧部１２６Ａ、１２６Ｂを備えた平面視半円の部分と、この半円の直径上中央部に上記開口１３２の直径に相当する長さの部分を残すように図示左右両端部から切り欠いた直線部分１２５Ａ、１２５Ｂと、その直線部分１２５Ａ、１２５Ｂの中心方向終端から直線状の上辺１２２Ａ、１２２Ｂに向かって先に行くに従って幅が狭くなるような形状の平面視台形を形成する斜辺部分１２６Ａ、１２６Ｂを有している。
このフラップ部材１２０Ａ、１２０Ｂからフラップ１２０を形成するには、上記直線部１２５Ａ、１２５Ｂ同士、及び上辺部分１２２Ａ、１２２Ｂ同士を例えば縫合して一体化する。
図６Ｂは、このようにフラップ部材１２０Ａと１２０Ｂを一体化して形成したフラップ１２０を示す。

図６Ｃは、エアバッグのサイドパネル１３０を示す平面図である。サイドパネル１３０は、後述するセンターパネル（図７）の周縁（外周）部に縫合されて、エアバッグが膨張展開したときの側面形状を規定し、その適所、図示の例では略中央部に排気口となる開口１３２が形成されている。
なお、開口１３２はエアバッグの一側のサイドパネルのみに設けてもよいし、両側のサイドパネルに設けてもよい。

図６Ｄは、フラップ１２０をサイドパネル１３０の開口１３２の周縁に取り付けて開口１３２を覆った状態を示す平面図である。
即ち、図６Ｂで示すフラップ１２０の各半円の円周部１２６Ａ、１２６Ｂをサイドパネル１２０ｂの開口１３２の周縁部に縫合などにより接合して一体化する。ここで、フラップ１２０の斜辺部１２５Ａ、１２５Ｂ間は縫合しておらず、かつその上辺１２２は縫合されているから、乗員がエアバッグ１００に侵入するとフラップは、図４に示したと同様にエアバッグの外部に押し出される。フラップ１２０がエアバッグの外部に押し出されると、開口１３２から排出されるガスは前記縫合されていない斜辺部１２５Ａ、１２５Ｂ間からエアバッグ外に排出される。したがって、フラップ１２０の上記斜辺部１２５Ａ、１２５Ｂ間がガスを流出させるベントホールになる。つまり、エアバッグのサイドパネル１３０の上記開口１３２からガスが流入すると、上記フラップ１２０の平面視略台形部分の縫合していない斜辺部１２５Ａ、１２５Ｂ間からガスが放出される。

図７は、センターパネル１４０の平面展開図である。
図示のように、センターパネル１４０は、図左側の比較的長い第一の矩形の部分１４２とそれに続く図中上下に湾曲した膨らみを持った中央部分１４６と、その左側の比較的短い第二の矩形の部分１４４とからなっている。
第一の矩形の部分１４２には、インフレータからのガスをエアバッグ内に導入するためのガス導入口１４２ａが設けられており、上記中央部分１４６には、エアバッグと同様の基布を略帯状または紐状に裁断するなどして形成したテザー１４８の一端部が縫合などにより取り付けられている。

図８は、上述のフラップ１２０から成るスイッチベントホール機構を備えたサイドパネル部材１３０とセンターパネル１４０とを一体化するための工程を説明するためのエアバッグの側面図である。
まず、図８Ａに示すように、センターパネル１４０の第一及び第二の矩形部分１４２，１４４及び中央部分１４６の両側縁を、サイドパネル１２０ｂの外周に縫合などにより一体に接合すると共に、センターパネル１４０の第一及び第二の矩形部分１４２，１４４の自由端同士を縫合などにより接合する。
続いて、図８Ｂに示すように、このように接合一体化されたセンターパネル１４０とサイドパネル１２０の内外面を反転する。
最後に、図８Ｃに示すように、一端部をセンターパネルの略中央部に取り付けたテザー１４８の他端部をフラップ１２０の台形の上辺１２２に縫合などで一体化して、エアバッグが完成する。

スイッチベントホール機構を備えたエアバッグを以上のように形成することにより、図４で説明したと同様に、膨張・展開中のエアバッグに乗員が突入すると、エアバッグが変形してテザー１４８が緩み、それによってフラップ１２０がエアバッグの内圧でエアバッグの外に押し出され、同時に前記斜辺部１２４Ａ、１２４Ｂ間が開放して、迅速な排気が行われる。

このようにエアバッグにスイッチベントホール機構を設けることで、乗員が安全ベルトを着用していなかったり、正規の位置に着座していなかった場合であっても、膨張・展開するエアバッグに突入して強い衝撃を受けることがなく、安全性が向上する。
しかし、既に述べたように、上記構成を採ると、フラップを別部品として形成するため部品点数も増加し、エアバッグの組立工程とは別に、フラップをエアバッグに取り付けるための工程が必要となり組立が煩雑化し、かつコストも掛かるという問題がある。
ＷＯ ２００６／０４１５４７ Ａ２

本願発明は、従来のスイッチベントホール機構付きエアバッグの上記問題を解決すべくなされたものであって、その目的は、スイッチベントホール機構をエアバッグと一体に構成することで、部品点数を減らすと共に、組立を簡易化して製造コストを削減することである。

請求項１の発明はエアバッグ装置であって、ガスの導入により膨張展開可能なエアバッグと、該エアバッグにガスを供給するインフレータとを備えたエアバッグ装置において、前記エアバッグのサイドパネルを構成する第一及び第二のパネル部材であって、前記各パネル部材同士を接合するための接合部と、該接合部に隣接して形成されたフラップ部材とを備えた前記第一及び第二のパネル部材と、前記フラップ部材同士を接合して形成されるフラップであって、前記各パネル部材を接合したとき、前記接合部に隣接して前記各パネル部材間に形成される開口に連通するベントホールを備えたフラップと、一端が前記フラップに連結され、他端がエアバッグ内面に連結された連結部材と、を有し、前記連結部材は、前記エアバッグが膨張展開した状態では前記フラップに張力を作用させてベントホールを閉鎖し、前記膨張展開したエアバッグに乗員が突入してエアバッグが変形したときには、前記連結部材が弛んで、前記フラップに作用する張力を解放してベントホールを開放することを特徴とする。
請求項２の発明は、請求項１に記載されたエアバッグ装置において、前記フラップ部材は、前記第一及び第二のパネル部材と一体に形成され、その先端部を互いに接合することで、その側縁に沿ってベントホールとなる開口を形成したことを特徴とする。
請求項３の発明は、請求項１又は２に記載されたエアバッグ装置において、前記サイドパネルは、センターパネルと一体に接合されてエアバッグを構成し、前記連結部材の他端は、センターパネルの乗員側となる部分に連結されていることを特徴とする。
請求項４の発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載されたエアバッグ装置において、前記連結部材の他端部が、エアバッグ内部に膨張・展開するエアバッグに侵入する乗員を受け止める第２室を形成するための隔壁に連結されていることを特徴とする。
請求項５の発明は、請求項１ないし４のいずかに記載されたエアバッグ装置において、前記第２室は、予め定めた正規位置にいない乗員を受け止めるよう位置決めされることを特徴とする。

サイドパネルにスイッチベントホール機構を備えたエアバッグにおいて、その構成部品点数を減らしたため、その組立が簡易化できると共にその製造コストも低減できる。

本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。
図１Ａは、本実施形態に係るエアバッグ１０の第一のサイドパネル部材２０ａと第二のサイドパネル部材２０ｂの平面図である。

本実施形態のエアバッグは、従来のエアバッグのスイッチベントホール機構のベントホールを開閉するフラップ付きサイドパネルが、エアバッグを構成するパネルと別部材のフラップ部材から成るのに対し、フラップ部材付きの第一及び第二のサイドパネル部材２０ａ，２０ｂを接合するだけでスイッチベントホール機構を形成できるようにしている。
即ち、図１Ａに示すように、第一及び第二のサイドパネル部材２０ａ、２０ｂは、それぞれを組み合わせたときに、エアバッグの膨張・展開した一連の外形を規定する湾曲した外周部２８ａ、２８ｂと、互いに重なり合う部分であって、間に所定長さの部分を残して両端側から互いに内方に向かって切り欠いた第一の直線部２６ａ、２６ｂと、この直線部２６ａ、２６ｂの内方側端部から先端の第二の直線部２２ａ、２２ｂに向かって幅が徐々に縮小する平面視略台形を形成するように延びる斜辺部２４ａ、２４ｂとからなっている。

ここで、第一及び第二のサイドパネル部材２０ａ、２０ｂの第一の直線部分２６ａ、２６ｂ、斜辺部２４ａ、２４ｂ、先端の第二の直線部２２ａ、２２ｂの形状及び長さは等しく、湾曲した外周部２８ａ、２８ｂの形状及び長さはそれぞれエアバッグの展開形状に従って任意に設定される。
第一と第二のサイドパネル部材２０ａ、２０ｂは、それぞれの台形部分即ちフラップ部材Ｆａ、Ｆｂのうち、一方のフラップ部材を折り返して、第一の直線部２６ａと２６ｂ、及び第二の直線部２２ａ、２２ｂ同士を例えば縫合により一体に接合する。

図１Ｂは、このように第一及び第二のサイドパネル部材２０ａ、２０ｂを接合して形成したサイドパネル３０を示す。上記接合された上記第一の直線部２６ａ、２６ｂ間に挟まれたパネル区域は未接合であり、従って、サイドパネル３０を後述するセンターパネル４０（図２）の周縁（外周）に沿って接合してエアバッグ１０を形成したとき、その未接合部分がエアバッグ１０の内外を連通する開口となり、同様に未接合の斜辺部分２４ａ、２４ｂが当該開口に連通するベントホールになる。
つまり、本実施形態のエアバッグでは、第一及び第二のサイドパネル部材２０ａ，２０ｂ同士を接合するだけで、上記台形部分の長辺に相当する箇所に開口が形成され、かつその斜辺部分２４ａ，２４ｂにベントホールが形成される。

図２は、センターパネル４０の平面展開図である。
センターパネル４０は、図左側の比較的長い第一の矩形の部分４２とそれに続く上限に湾曲して膨らみを持った中央部分４６と、その左側の比較的短い第二の矩形の部分４４とからなっている。
本実施形態では、中央部分４６は、エアバッグ１０を形成したとき、その内部を区画する隔壁となるパネル４６（１）とエアバッグ１０の外面を構成するパネル４６（２）の二重構造から成っている。隔壁となるパネル４６（１）には、連結部材であるテザー４８の一端部が取り付けられていると共に、図中そのテザー４８の右側には、パネル４６（１）と４６（２）で仕切られた第２室が形成されたとき、その第２室にガスを流入させる逆止弁（図示せず）付き通気孔４５が設けられている。また、第一の矩形の部分４２には、インフレータからのガスをエアバッグ内に導入するためのガス導入口４２ａが設けられている。

図３は、上述のフラップ２０ａを備えたサイド部材２０ｂの組立手順を示す側面図である。
センターパネル４０に対し、サイドパネル３０をその縁部（外周）に沿って接合すると共に、センターパネル４０の第一及び第二の矩形の部分４２，４４の端部同士を接合して一体化する。
続いて、このように接合されたサイドパネル２０ａとセンターパネル４０の内外面を、図３Ｂに示すように内外反転する。
最後に、図３Ｃに示すように、一端をセンターパネル２０ａの隔壁４６（１）の中央部に取り付けた連結部材であるテザー４８の他端を、フラップ２０ａの台形の短辺つまり、その自由端、即ち第二の直線部２２に縫合などにより一体に接合して、エアバッグ１０の組立を完了する。

以上説明したように、本実施形態では、センターパネル４０の中央部４６のパネル即ち隔壁４６（１）用基布片を、エアバッグ１０の外面を構成するパネル４６（２）用基布片に重ね合わせ、それらの所定位置を互いに接合することにより、各基布片の間に第２室１０Ｂを形成している。

また、この隔壁４６（１）には、略中央部に第１室１０Ａと第２室１０Ｂとの間のガスの流通を可能とする略円形の連通孔等の通気孔４５が形成されるとともに、そこからのガスの流通を制御する逆止弁（図示せず）が取り付けられている。逆止弁は、第１室１０Ａから第２室１０Ｂへのガスの流入は許容するが、第２室１０Ｂ内に流入したガスが第１室１０Ａへ流出するのを阻止する一方向弁であり、例えばガス通路４５を閉鎖可能な大きさの基布片を、第２室１０Ｂ側からガス通路２２ａを覆うようにして被せ、その周囲の数カ所を隔壁４６（１）に接合して固定する等してガス通路４５に設置される。

なお、この隔壁４６（１）は、区画するエアバッグ１０の第２室１０Ｂが、車両衝突時に侵入する乗員を受け止めて拘束できるよう、エアバッグ装置の用途や形状等に応じて形成、配置される。即ち、隔壁４６（１）は、乗員の拘束すべき部分（ここでは頭部及び胸部）やエアバッグ１０全体の大きさ及び膨張展開形状等に応じて、膨張展開した第２室１０Ｂが、正規の位置にいない乗員や子供などのようにそもそも正規の位置に着座できない場合であっても、十分な拘束力等を発揮し得る大きさ及び形状に、かつ安全に乗員を受け止め得る位置になるよう、適切な大きさ及び形状に形成される。

このテザー４８は、エアバッグ１０の膨張時に、一方の端部に連結された隔壁４６（１）に他方の端部に連結されたフラップＦ側への張力を作用させ、これにより、第２室１０Ｂの膨張を促進して迅速に膨張展開させるようにしている。同時に、テザー４８は、インフレータの作動時にエアバッグ１０が膨張展開した状態では、フラップＦに隔壁４６（１）側への張力を作用させて、そのベントホールを閉じるとともに、膨張展開したエアバッグ１０が侵入した乗員を受け止めて変形したときは、その受け止め位置に応じて、フラップＦへの隔壁４６（１）側への張力を解放してベントホールを開放する。

テザー４８は、エアバッグ１０の膨張途中においても、その膨張展開に伴い、一端側に連結されたフラップＦに引っ張られて他端側に連結された隔壁４６（１）をフラップ側に徐々に引っ張り、隔壁４６（１）を第１室１０Ａ内に引き込むようにして、隔壁４６（１）（第２室１０Ｂ）を第１室１０Ａ内に膨出させる。この膨出時に、テザー４８は、隔壁４６（１）の膨張展開完了時に最も第１室１０Ａ側に突出する略中央部を引っ張り、第２室１０Ｂを第１室１０Ａ側に向かって略均等に膨張させるようにすることが好ましい。また、テザー４８は、フラップＦに隔壁４６（１）側への張力を作用させ、エアバッグ１０の膨張開始の比較的早期に、ベントホール２０ｂＨを閉鎖させて非排気状態に状態変更させる。

なお、以上の説明では、第一及び第二のパネル部材は、センターパネルに接合するサイドパネル部材として説明したが、センターパネルは必ずしも必要ではない。第一及び第二のパネル部材を組み合わせて形成したパネル同士を接合してもよく、また、第一及び第二のパネルを他の一枚のパネル、つまりスイッチベントホール機構を備えていないサイドパネルに接合してエアバッグを形成してもよい。
また、エアバッグ内に第二室を設けなくともよく、その場合は、上記テザーの他端を乗員側のエアバッグの内面に接合すればよい。

エアバッグのサイドパネルの平面図であり、図１Ａはサイドパネル部材の分解平面図であり、図１Ｂはサイドパネルに組み立てた状態の平面図である。 センターパネルの展開平面図である。 サイドパネルとセンターパネルとを組み合わせ一体化する工程を説明する図である。 従来のスイッチベントホール機構を備えたエアバッグにおいて、膨張展開中のエアバッグに乗員が突入する状態を示す側断面図である。 従来の別のスイッチベントホール機構を備えたエアバッグの側断面図である。 従来のフラップ部材を示す平面図であり、図６Ａはその分解平面図、図６Ｂはフラップ部材を一体に組み合わせて構成したフラップの平面図、図６Ｃはサイドパネルの平面図、図６Ｄはサイドパネルにフラップを取り付けた状態を示す平面図である。 図７はセンターパネルの展開平面図である。 サイドパネルとセンターパネルとを組み合わせ一体化する工程を示す側面図である。

符号の説明

１０，１００・・・エアバッグ、１０Ａ・・・第一室、１０Ｂ・・・第二室、２０・・・サイドパネル、２０ａ・・・第一のサイドパネル部材、２０ｂ・・・第二のサイドパネル部材、２２・・・第２の直線部、３０・・・サイドパネル、４０・・・センターパネル、４２・・・第一の矩形部分、４４・・・第二の矩形部分、４６・・・中央部分、４８・・・テザー、Ｆ・・・フラップ。

Claims (5)

1. ガスの導入により膨張展開可能なエアバッグと、該エアバッグにガスを供給するインフレータとを備えたエアバッグ装置において、
   前記エアバッグのサイドパネルを構成する第一及び第二のパネル部材であって、前記各パネル部材同士を接合するための接合部と、該接合部に隣接して形成されたフラップ部材とを備えた前記第一及び第二のパネル部材と、
   前記フラップ部材同士を接合して形成されるフラップであって、前記各パネル部材を接合したとき、前記接合部に隣接して前記各パネル部材間に形成される開口に連通するベントホールを備えたフラップと、
   一端が前記フラップに連結され、他端がエアバッグ内面に連結された連結部材と、を有し、
   前記連結部材は、前記エアバッグが膨張展開した状態では前記フラップに張力を作用させてベントホールを閉鎖し、前記膨張展開したエアバッグに乗員が突入してエアバッグが変形したときには、前記連結部材が弛んで、前記フラップに作用する張力を解放してベントホールを開放することを特徴とするエアバッグ装置。
2. 請求項１に記載されたエアバッグ装置において、
   前記フラップ部材は、前記第一及び第二のパネル部材と一体に形成され、その先端部を互いに接合することで、その側縁に沿ってベントホールとなる開口を形成したことを特徴とするエアバッグ装置。
3. 請求項１又は２に記載されたエアバッグ装置において、
   前記サイドパネルは、センターパネルと一体に接合されてエアバッグを構成し、前記連結部材の他端は、センターパネルの乗員側となる部分に連結されていることを特徴とするエアバッグ装置。
4. 請求項１ないし３のいずれかに記載されたエアバッグ装置において、
   前記連結部材の他端部が、エアバッグ内部に膨張・展開するエアバッグに侵入する乗員を受け止める第２室を形成するための隔壁に連結されていることを特徴とするエアバッグ装置。
5. 請求項１ないし４のいずかに記載されたエアバッグ装置において、
   前記第２室は、予め定めた正規位置にいない乗員を受け止めるよう位置決めされることを特徴とするエアバッグ装置。
   

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