JP5117838B2 - エアバッグ装置 - Google Patents

Description

本発明は、自動車等の車両に搭載され、衝突時に展開して乗員を拘束するためのエアバッグ装置に関する。特に、エアバッグの車体側固定部近傍において、高温の展開用ガスからエアバッグ固定部を保護するとともにエアバッグの固定強度を向上したエアバッグ装置に関する。

エアバッグは展開用ガスが吹き込まれる吹込み口を有し、この吹き込み口周縁部を車体側に設けられたリテーナ等の部材に固定される。
従来、エアバッグの取付強度を強化するため、インフレータが挿入されるリテーナと押えリングとでエアバッグを狭持するとともに、吹込み口の周囲に鎖状縫い目を形成し、この鎖状縫い目をリテーナの内径面と係合させることが知られている（例えば、特許文献１を参照）。
この特許文献１記載の技術では、押えリングは平板状に形成された主要部の内周縁部及び外周縁部をフランジ状に立ち上げることによって、これを径方向に切って見た断面形状がほぼコの字状に形成されている。

また、エアバッグを簡易な構造で確実に固定するため、リング状の押え部材をバネ鋼によって形成し、その弾性によってエアバッグをベースプレートとの間で狭持することが知られている（例えば、特許文献２を参照）。
また、この特許文献２には、押え部材の基板部内縁を下方へ折曲形成することによって、基板部の上面でインフレータから噴射される展開用ガスを誘導し、エアバッグを円滑に展開させることが記載されている。
特開平２−２６２４４６号公報 特開平７−２９１０７４号公報

しかし、上述した特許文献１記載の技術においては、インフレータから噴出する展開用ガスの一部が押えリングとエアバッグとの間に流入することがあるため、エアバッグを構成する基布パネル及び鎖状縫い目が噴出直後の高温の展開用ガスに曝され、耐熱性の確保に十分な配慮をする必要がある。
一方、特許文献２記載の技術においては、エアバッグの固定は専ら押え部材の弾性により発生する押え部材とベースプレートとの間の狭着力に依存するため、鎖状縫い目を車体側部材と係合させる特許文献１のような技術に対してエアバッグの固定強度が低くなってしまう。
本発明は上述した問題に鑑みなされたものであって、展開用ガスからエアバッグ固定部を保護するとともにエアバッグの固定強度を向上したエアバッグ装置を提供することを課題とする。

上記課題を解決するため、本発明のエアバッグ装置は、車体側に固定される基端部及び乗員を拘束する乗員拘束部を有し、前記基端部に展開用ガスが吹込まれる開口が形成されたエアバッグと、車体側に設けられ、前記エアバッグの前記基端部を保持するリテーナと、リング状に形成され、前記エアバッグの内面と当接するとともに該エアバッグの前記開口とほぼ同心に配置され、前記リテーナとの間で前記エアバッグの前記開口周辺の領域を挟持するバッグリングと、前記エアバッグの前記開口及び前記バッグリングの内径側から該エアバッグ内に挿入され前記展開用ガスを放出するガス発生手段と、を備えるエアバッグ装置であって、前記エアバッグは、前記開口の周縁部に隣接して配置された縫製部を有し、前記バッグリングは、前記エアバッグの前記開口から見て前記縫製部よりも外径側に設けられ、該エアバッグの基布パネルを挟持するエアバッグ保持面部と、前記エアバッグ保持面部の前記縫製部と隣接する端部に設けられ、前記エアバッグを構成する基布パネルが前記バッグリングに対してずれた際に該縫製部と係合する係合部と、前記エアバッグ保持面部の内径側に設けられ、少なくとも内周縁部近傍の領域が内周縁部から外径側にかけて前記基布パネルからの法線方向距離が増加する斜面として形成されかつ前記縫製部を前記ガス発生手段の吹出口から遮蔽する展開用ガス整流部とを有することを特徴とする。
ここで、バッグリングは、例えば鋼板等の板金材料をプレス加工して一体的に形成されるが、他の材質、製法によるものであってもよい。
また、縫製部は、典型的には当業者によく知られているチェーンステッチ（鎖状縫い目）とすることができるが、これに限らず、ロックステッチ等の他の縫製であってもよい。

本発明によれば、エアバッグの展開時に展開用ガスの圧力で開口周辺の基布パネルが開口の外径側へ引っ張られ、バッグリングに対してずれた場合、縫製部がバッグリングの係合部に引っ掛かって係合するため、それ以上のずれは防止される。これによって、エアバッグ固定箇所の抜けを防止することができ、エアバッグの固定強度が向上する。
また、ガス発生手段から噴出された展開用ガスが展開用ガス整流部の斜面に沿って流れて開口周辺の基布パネル側から跳ね上げられ、バッグリングと基布パネルとの間に吹込むことが防止されるので、縫製部及びその周囲の基布パネルが高温の展開用ガスに曝されることがなく、耐久性の確保が容易となる。

また、本発明において、前記展開用ガス整流部は、前記バッグリングを径方向に切って見た断面形状が前記エアバッグ内部側が凸となるほぼ円弧状である構成とすることができる。
これによれば、バッグリングを例えば板金プレス加工によって形成し易い形状とし、生産性を向上することができる。
一方、このような構成に代えて、前記展開用ガス整流部は、前記基布パネルからの法線方向距離が内周縁部からの距離に応じて増加するテーパ状の面を有する構成としてもよい。
これによれば、ガス発生手段から噴出した展開用ガスの流れを滑らかとして、エアバッグの展開を効率よく行うことができる。

以上のように、本発明によれば、バッグリングにエアバッグ開口周縁部の縫製部と係合する係合部、及び、展開用ガスを開口周辺の基布パネルから跳ね上げる展開用ガス整流部を設けることによって、展開用ガスからエアバッグ固定部を保護するとともにエアバッグの固定強度を向上したエアバッグ装置を提供することができる。

＜第１の実施の形態＞
以下、本発明のエアバッグ装置の第１の実施の形態について、図１から図４を参照して説明する。
第１の実施の形態のエアバッグ装置は、例えば自動車のステアリングホイール中央部に装着され、前面衝突時に運転者の上体を拘束する運転席用エアバッグ装置である。
図１は、エアバッグ装置の模式的分解斜視図である。
エアバッグ装置１は、エアバッグ１０、リテーナ２０、バッグリング３０、インフレータ４０等を備えて構成されている。

エアバッグ１０は、例えばポリエステル系やナイロン系等の複数の基布パネルを縫い合わせることによって袋状に形成されている。エアバッグ１０は、当初は折り畳まれた状態で収納されており、車両の衝突時等には、インフレータ４０から吹込まれる展開用ガスの圧力によって展開膨張する。
エアバッグ１０は、例えば、主要な外表面部を構成するメインパネルであるフロントパネル１１、リアパネル１２、及び、図示しない補助パネルを縫製して構成されている。

フロントパネル１１は、図示しない搭乗者側に面して配置されるパネルである。
リアパネル１２は、フロントパネル１１のリテーナ側に配置されるパネルであって、その外周縁部をフロントパネル１１の外周縁部と縫合されている。
フロントパネル１１及びリアパネル１２は、ほぼ円形に形成されている。また、リアパネル１２の中央部には、インフレータ４０が挿入される開口１２ａ、及び、バッグリング３０のボルトが挿入されるボルト孔１２ｂが形成されている。

図２は、リアパネル１２の中央部の平面図である。
開口１２ａは、ほぼ円形に形成され、その内径はインフレータ４０の外径に対して微小な間隔を隔てる程度に設定されている。
ボルト孔１２ｂは、開口１２ａの周囲に例えば４つ設けられる。４つのボルト孔１２ｂは、開口１２ａの周方向にほぼ等間隔に離間して配置されている。
また、リアパネル１２の開口１２ａの周縁部には、縫製部１３が形成されている。縫製部１３は、開口１２ａの内周縁部とほぼ同心の円形状に延びて配置されている。

リテーナ２０は、車両の図示しないステアリングホイールのセンター部に固定され、エアバッグ装置の基部として機能する部材である。リテーナ２０は、例えば鋼板によって主要部分がほぼ平板状に形成されている。
リテーナ２０の中央部には、インフレータ４０が挿入される開口２０ａ、及び、バッグリング３０のボルトが挿入されるボルト孔２０ｂが形成されている。
これらの開口２０ａ及びボルト孔２０ｂは、エアバッグ１０のリアパネル１２の開口１２ａ及びボルト孔１２ｂと重なる位置に配置されている。

バッグリング３０は、例えば冷間圧延鋼又は熱間圧延鋼等の鋼板をプレス加工して形成された環状の部材であって、エアバッグ１０のリアパネル１２における開口１２ａ周縁部を、リテーナ２０との間で挟持するものである。バッグリング３０の材料となる鋼板としては、バネ材のように高弾性のものではなく、バネ材よりも弾性が低い一般的な鋼板を用いる。
図３は、エアバッグ１０展開後におけるバッグリング３０周辺部の断面図であって、バッグリング３０を径方向に切って見た断面を示すものである。
図４は、バッグリング３０の三面図であって、図４（ａ）はバッグリング３０をその中心軸方向から見た図であり、図４（ｂ）は図４（ａ）のＢ−Ｂ部矢視図であり、図４（ｃ）は図４（ａ）のＣ−Ｏ−Ｃ部矢視断面図である。

バッグリング３０は、平板部３１、フランジ部３２、ガス整流部３３、ステッチ係合部３４、ボルト３５等を備えて構成されている。
平板部３１は、リテーナ２０のエアバッグ１０側の面部と対向して配置され、リアパネル１２の開口１２ａ周辺の領域を、リテーナ２０との間で挟持する部分である。平板部３１には、その周方向にほぼ等間隔に離間した例えば４箇所のボルト孔３１ａに、ボルト３５が挿入され固定されている。平板部３１の内周縁部はほぼ円形に形成され、この内周縁部はガス整流部３３の外周縁部と接続されている。一方、平板部３１の外周縁部は、４箇所のボルト３５の付近において他の部分よりも外形側に張り出してほぼ四角形状に形成されている。
フランジ部３２は、平板部３１の外周縁部から、エアバッグ１０内部側へほぼ垂直に立ち上げられて形成されている。

ガス整流部３３は、平板部３１の内周縁部から内径側へ張り出して形成され、インフレータ４０のガス噴出口４１から吹出される展開用ガスを、リアパネル１２の開口１２ａ周辺部のパネルから遠ざかる方向に流れ易くするとともに、縫製部１３が高温の展開用ガスになるべく長時間曝されないように保護するものである。
図３及び図４（ｃ）に示すように、ガス整流部３３は、バッグリング３０をその径方向に切って見た横断面形状が、反リテーナ２０側（エアバッグ１０内部側）が凸となるほぼ円弧状に湾曲して形成されている。また、ガス整流部３３の内周縁部（内径側の端部）３３ａは、図３に示すように、平板部３１のリテーナ２０側の面部とほぼ同一平面状に位置している。この内周縁部３３ａは、エアバッグ１０を構成するパネルに当接していてもよく、また、微少な間隔を隔てて離間していてもよい。
上述した円弧状の断面形状とすることによって、ガス整流部３３の内周縁部近傍に設けられた斜面部３３ｂは、リテーナ２０及びリアパネル１２からの法線方向距離が、内周縁部から遠ざかるにつれて増加する斜面状に形成されている。

また、ガス整流部３３は、図３に示すように、インフレータ４０のガス噴出口４１から、エアバッグ１０の縫製部１３を遮蔽するように配置されている。なお、ここでいう遮蔽とは、インフレータ４０のガス噴出口４１から出た展開用ガスが直接縫製部１３に浴びせられないように、ガス整流部３３の少なくとも一部がガス噴出口４１と縫製部１３とを結ぶ直線上に存在することを意味するものとする。

ステッチ係合部３４は、バッグリング３０のリテーナ２０側の面部であって、平板部３１の内周縁部とガス整流部３３の外周縁部との接合部に設けられるコーナ部であって、プレス加工に際し不可避的に形成されるＲ部（曲面部）が設けられている。
上述したエアバッグ１０の縫製部１３は、エアバッグ１０の展開前においては、ステッチ係合部３４の内径側に、ステッチ係合部３４と間隔を隔てて配置される。そして、エアバッグ１０の展開膨張時に、展開用ガスの圧力によって開口１２ａ周辺部のリアパネル１２が外径側へ引っ張られ、リテーナ２０及びバッグリング３０に対してずれると、縫製部１３がバッグリング３０のステッチ係合部３４に引っ掛かり、それ以上の外径側への変位は阻止されるようになっている。
なお、上述した平板部３１、フランジ部３２、ガス整流部３３、ステッチ係合部３４は、例えば１枚の鋼板をプレス加工することによって、一体に形成されている。

ボルト３５は、バッグリング３０をリテーナ２０に対して、エアバッグ１０のリアパネル１２を挟持した状態で締結するものであり、バッグリング３０からリテーナ２０側へ突出して設けられている。ボルト３５は、バッグリング３０の周方向に離間して例えば４本が設けられる。

インフレータ４０は、車両の衝突時等に図示しないエアバッグ制御ユニットからの電気的信号を受けて展開用ガスを発生するガス発生手段である。インフレータ４０は、燃焼時にガスを発生するガス発生剤や、電気信号を受けてガス発生剤に点火するイグナイタ等を備えている。
インフレータ４０は、外形が厚手の円盤状に形成されるとともに、その外周面に周方向に離間して複数のガス噴出口４１が設けられた、いわゆるディスクタイプのインフレータである。

インフレータ４０は、その中心軸方向がリテーナ２０の法線方向とほぼ一致した姿勢で、リテーナ２０の開口２０ａ、バッグリング３０の内径側、及び、エアバッグ１０のリアパネル１２の開口１２ａを介して、エアバッグ１０の内部へ挿入される。
上述したガス噴出口４１は、インフレータ４０がエアバッグ１０の内部に挿入される部分の外周面に形成されている。
また、インフレータ４０は、外周面からつば状に張り出したフランジ４２を有する。
フランジ４２は、リテーナ２０の面部に例えばボルト−ナット等で固定されることによって、インフレータ４０をリテーナ２０に固定する。

なお、上述したガス整流部３３の高さをインフレータ４０のガス噴出口４１の高さよりも低くすると、展開用ガスの流れへの悪影響を少なくすることができ好ましい。

次に、上述した第１の実施の形態における効果を、以下説明する本発明の比較例と対比して説明する。なお、以下説明する比較例及び第２の実施の形態において、上述した第１の実施の形態と実質的に同様の箇所については同じ符号を付して説明を省略し、主に相違点について説明する。

比較例のエアバッグ装置は、上述した第１の実施の形態のバッグリング３０に代えて、以下説明するバッグリング２３０を備えている。
図５は、エアバッグ展開後におけるバッグリング２３０周辺部の断面図である。
バッグリング２３０は、第１の実施の形態のバッグリング３０におけるガス整流部３３に相当する部分に変えて、平板部３１の内周縁部からほぼ直角に立ち上げられたフランジ部２３１を設けたものである。ステッチ係合部３４は、平板部３１とフランジ部２３１との境界部に設けられる。

上述した比較例においては、インフレータ４０のガス噴出口４１から噴出した直後の高温の展開用ガスの一部が、縫製部１３及びその周辺のリアパネル１２に直接当たることから、これらの損傷を防止するため、材料の耐熱性を高める等の対策が必要となる。
また、展開用ガスの一部は、バッグリング２３０とリアパネル１２との隙間にも入り込んでしまう。
これに対し、第１の実施の形態においては、インフレータ４０のガス噴出口４１からリテーナ２０側へ噴出した展開用ガスは、バッグリング３０のガス整流部３３の内周縁部３３ａ近傍の斜面によって、反リテーナ２０側へ入り難い（図３にガス流Ｇを示す）。このため、縫製部１３及びその近傍のリアパネル１２が高温の展開用ガスに曝されることがなく、耐熱性の確保が容易となる。

また、第１の実施の形態においては、展開用ガスの圧力によってリアパネル１２が引っ張られ、リテーナ２０及びバッグリング３０に対してずれた場合、縫製部１３がバッグリング３０のステッチ係合部３４に引っ掛かることによって、リアパネル１２のそれ以上の変位が妨げられ、エアバッグ１０の取付強度を向上することができる。

＜第２の実施の形態＞
次に、本発明を適用したエアバッグ装置の第２の実施の形態について説明する。
図６は、第２の実施の形態におけるバッグリング周辺部の断面図であって、第１の実施の形態における図３に相当する断面を示している。
第２の実施の形態のエアバッグ装置は、第１の実施の形態のバッグリング３０に代えて、以下説明するバッグリング１３０を備えている。

バッグリング１３０は、第１の実施の形態のバッグリング３０のガス整流部３３に代えて、以下説明する立ち上げ部１３１及びテーパ面部１３２を設けたものである。
立ち上げ部１３１は、平板部３１の内周縁部から反リテーナ２０側へ立ち上げられた面部である。
テーパ面部１３２は、立ち上げ部１３１の反リテーナ２０側の端部（上端部）から内径側へ張り出して形成されている。テーパ面部１３２は、内径側から外径側にかけて、リテーナ２０からの距離が連続的に増加するように形成されている。その結果、テーパ面部１３２は、バッグリング１３０を径方向に切って見た断面形状が、リテーナ２０に対して傾斜したほぼ直線状となるように形成されている。
また、テーパ面部１３２は、インフレータ４０のガス噴出口４１から縫製部１３及びその近傍のリアパネル１２を遮蔽している。
なお、上述した平板部３１、フランジ部３２、立ち上げ部１３１、テーパ面部１３２は、一枚の鋼板をプレス加工することによって一体に形成されている。

以上説明した第２の実施の形態によれば、上述した第１の実施の形態と同様の効果に加えて、リテーナ２０に対して斜面をなすテーパ面部１３２を設けたことによって、バッグリングのうち展開用ガスの整流に実質的に寄与する部分の面積が大きくなり、展開用ガスの流れがスムーズとなる。

なお、本発明の技術的範囲は、上述した各実施の形態によって限定されるものではなく、エアバッグ装置の構成には適宜変更を加えることができる。
（１）各実施の形態のエアバッグ装置は、例えばステアリングホイールのセンター部に装着される運転席用のものであるが、本発明はこれに限らず、例えばインストルメントパネルに装着される助手席用エアバッグ等、ディスクタイプのインフレータを備えるエアバッグ装置に適用することができる。
（２）エアバッグ装置の各構成要素の構造、形状、材質等は上述した各実施の形態に限定されず、適宜変更することができる。例えば、エアバッグの形状及び各パネルの組み方や、リテーナ、バッグリング、インフレータ等の形状、構造、材質、加工方法等は適宜変更することができる。

本発明を適用したエアバッグ装置の第１の実施の形態における模式的分解斜視図である。 図１のエアバッグ装置のリアパネル中央部の平面図である。 図１のエアバッグ装置におけるバッグリング周辺部の断面図である。 図１のエアバッグ装置におけるバッグリングの三面図である。 本発明の比較例であるエアバッグ装置におけるバッグリング周辺部の断面図である。 本発明を適用したエアバッグ装置の第２の実施の形態におけるバッグリング周辺部の断面図である。

符号の説明

１０ エアバッグ １１ フロントパネル
１２ リアパネル １２ａ 開口
１２ｂ ボルト孔 １３ 縫製部
２０ リテーナ
２０ａ 開口 ２０ｂ ボルト孔
３０ バッグリング ３１ 平板部
３２ フランジ部 ３３ ガス整流部
３３ａ 内周縁部 ３３ｂ 斜面部
３４ ステッチ係合部 ３５ ボルト
４０ インフレータ
４１ ガス噴出口 ４２ フランジ

Claims (3)

1. 車体側に固定される基端部及び乗員を拘束する乗員拘束部を有し、前記基端部に展開用ガスが吹込まれる開口が形成されたエアバッグと、
   車体側に設けられ、前記エアバッグの前記基端部を保持するリテーナと、
   リング状に形成され、前記エアバッグの内面と当接するとともに該エアバッグの前記開口とほぼ同心に配置され、前記リテーナとの間で前記エアバッグの前記開口周辺の領域を挟持するバッグリングと、
   前記エアバッグの前記開口及び前記バッグリングの内径側から該エアバッグ内に挿入され前記展開用ガスを放出するガス発生手段と、
   を備えるエアバッグ装置であって、
   前記エアバッグは、前記開口の周縁部に隣接して配置された縫製部を有し、
   前記バッグリングは、
   前記エアバッグの前記開口から見て前記縫製部よりも外径側に設けられ、該エアバッグの基布パネルを挟持するエアバッグ保持面部と、
   前記エアバッグ保持面部の前記縫製部と隣接する端部に設けられ、前記エアバッグを構成する基布パネルが前記バッグリングに対してずれた際に該縫製部と係合する係合部と、
   前記エアバッグ保持面部の内径側に設けられ、少なくとも内周縁部近傍の領域が内周縁部から外径側にかけて前記基布パネルからの法線方向距離が増加する斜面として形成されかつ前記縫製部を前記ガス発生手段の吹出口から遮蔽する展開用ガス整流部とを有すること
   を特徴とするエアバッグ装置。
2. 前記展開用ガス整流部は、前記バッグリングを径方向に切って見た断面形状が前記エアバッグ内部側が凸となるほぼ円弧状であ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. 前記展開用ガス整流部は、前記基布パネルからの法線方向距離が内周縁部からの距離に応じて増加するテーパ状の面を有することを特徴とする請求項１に記載のエアバッグ装置。

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