JP5204050B2 - エアバッグ - Google Patents

Description

本発明は、自動車が他の自動車や障害物と衝突した際、乗員を保護するために、自動車の内装材と乗員との間にバッグを膨張させて乗員が受ける衝撃力を緩和するエアバッグに関する。

現在生産されている殆どの自動車には、自動車の前面が他の自動車や障害物と衝突（正面衝突）した際に、乗員と自動車の内装材等の車体構造物との間に急速に袋体を膨張させて乗員の安全性を確保する運転席用および助手席用エアバッグが、搭載されている。
また、近年、正面衝突だけでなく、自動車の側面が他の自動車や障害物と衝突（側面衝突）した際に乗員の頭部などを保護するために、側面窓部を覆うように膨張するサイドカーテンバッグや、座席や自動車の内装材等の車体構造物に装着され、乗員の腰部や胸部などを保護するサイドエアバッグが搭載され始めている。

従来、エアバッグの一例として、特許文献１に示されるものが知られている。特許文献１のエアバッグは、図１０に示すように、２枚の布を、縫製または、製織により外周部を接合し、袋形状とし、その袋にガス発生器（インフレータ）によりガスを流入させ、各袋を膨張させることで、乗員を保護する。その際、異なる体型に対応するため、複数の袋を連結することや、複数のインフレータにより各袋を個別に膨張させることが知られている。

特開２００８−２３０４０６号公報

上記のように、従来のエアバッグは縫製または製織され折畳まれた袋に、インフレータからガスを流入させることで、１個の袋または複数の袋を膨張させ、自動車が衝突した際に乗員が受ける衝撃力を緩和する。

すなわち、従来のエアバッグは、袋全部を膨張させることにより、袋全体の厚み及び内圧で乗員を拘束することで、所定の機能を発揮するものである。

従来のエアバッグは、エアバッグで吸収するべきエネルギが増加した場合、例えば、衝突速度が速くなった場合等では、エアバッグの体積を大きくすること、すなわち所定の内圧での袋の厚みを増すことで対応している。ところが、エアバッグの体積が大きくなると、エアバッグが折畳まれた状態から完全に膨張し所定の膨張体積に達するまでの時間が長くなる。

ここで、エアバッグが完全に膨張するのに要する時間を短くするために、インフレータからのガスの供給量を増やすことも可能であるが、インフレータが大型化し全体の重量が増加するだけでなく、エアバッグに生じる応力も高くなる。

本発明は、衝突速度が速い場合等エアバッグで吸収するべきエネルギが増加した際にも乗客を確実に保護し、且つエアバッグが展開する途中であっても所定の性能を発揮できるエアバッグを提供することを目的とする。

本発明のさらなる目的は、
１．自動車の衝突時に、エアバッグ内の必要な部分へ迅速にガスが流入し、安定して早くエアバッグが膨張すること、
２．エアバッグが乗員に接触し乗客を保護する部分（一般に、「保護エリア」と称されている）は、自動車のデザインや乗員の着座位置等を勘案し設定されるが、その保護エリアを広げることが可能であること、
を満足するエアバッグを提供することである。

本発明は、外膜および内膜から成る中空外殻部であって、前記外膜と前記内膜の間に内部空間を形成しうる中空外殻部と、前記中空外殻部の乗客側の内部空間と車体構造物側の内部空間を連通させるように備えられた中空連結部と、前記乗客側の前記外膜と前記乗客側の前記内膜を接合する接合部と、を有するエアバッグであって、前記中空外殻部の内部空間および前記中空連結部の内部空間にガスを流入させることにより膨張させるようになっているエアバッグを提供するものである。尚、本発明において、各部位または部材の位置等を説明する場合には、特別の記載がない限り、膨張後のエアバッグにおける位置等を用いる。例えば、本発明の乗客側とは、膨張後のエアバッグが乗客に面する側をいい、車体構造物側とは、膨張後のエアバッグにおいて乗客側と反対の側を言い、エアバッグが車体構造物に取り付けられている側をいう。

本発明のエアバッグは、外膜および内膜から成る中空外殻部であって、外膜と内膜の間に内部空間を形成しうる中空外殻部を備える。この構成を採用したため、従来のエアバッグにおいて袋全体を膨張させた場合と同じ膨張時の袋の厚みを、本発明は小さな膨張体積で達成することができる。従来のエアバッグが、必要な厚みをガスの膨張のみによって達成することに対し、本発明のエアバッグはガスによる膨張に加え、エアバッグの構造でも必要な厚みを確保しようとするものである。従来の袋全体を膨張させるエアバッグに比べ、インフレータから発生するガスにより膨張させるべき体積は小さくなることから、極めて早くエアバッグにガスを供給でき、膨張速度も速くなる。また、膨張させるべき体積が小さいことから、必要とされるインフレータによるガス発生量を少なくすることができ、インフレータを小型軽量化することも可能となる。

また、本発明のエアバッグは、中空外殻部の乗客側の内部空間と車体構造物側の内部空間を連通させるように備えられた中空連結部を有する。このエアバッグの構造によって、エアバッグの厚みを確保することで、極めて短時間で所定の厚みを確保することができる。また、この結合された中空連結部が乗員の衝突により圧縮変形することで、内圧に加え、中空連結部の座屈により乗員を保護することができる。従って、乗員がエアバッグに衝突する方向に中空連結部が延在することが望ましい。尚、中空連結部は複数備えられてもよく、各中空連結部は平行に備えられても、放射状等に備えられてもよい。

加えて、本発明のエアバッグは、エアバッグ内に形成され、内膜および中空連結部で囲まれる空間である空孔に面する内膜および中空連結部の面の少なくとも一部が、通気性を持っている。この通気性のため、内圧の高い状態である展開途中のエアバッグに乗員が衝突した場合であっても、通気性のある部分から余分なガスを排気することができる。これにより、エアバッグの展開途中に乗員が受ける衝撃力を低減することができる。尚、通気性は、通気性を有する材質を備えることや、弁等を空孔に面する内膜および中空連結部の面に備えることによっても、確保される。

さらに加えて、本発明のエアバッグは乗客側の外膜と乗客側の内膜を接合する接合部を有する。接合部は、中空外殻部にガスが流入した際に不均一に中空外殻部が膨張する可能性を低減するとともに、膨張した後の中空外殻部の表面を平坦化することで、乗員がこのエアバッグに衝突した時の接触面積を増大させることが可能となる。さらに、外膜と内膜を接合することで、インフレータからのガス流れを制御することができ、エアバッグを迅速かつ確実に膨張させることができる。また、外膜が過度に膨張することも防げる。接合部は複数であってもよく、接着剤や縫製等により内膜同士を接合することにより形成されても、プラスチック等の他の部材を介在させることにより接合してもよい。接合部の形状は、線分、円形、楕円形、四角形、菱形、多角形またはそれらを部分的に変形した形状である。

本発明に係るエアバッグの第１の例を示す図である。 図１のエアバッグの内部構造を示す図である。 本発明に係るエアバッグの製作例を示す図である。 本発明に係るエアバッグの第２の例を示す断面図である。 本発明に係るエアバッグの第２の例を示す図である。 本発明に係る接合部の断面図である。 実施例１、２、４で使用したエアバッグの模式図である。 実施例３で使用したエアバッグの内部構造を示す図である。 比較例で使用した従来構造のエアバッグの内部構造を示す図である。 特開２００８−２３０４０６号公報に記載の従来のサイドバッグの模式図である。

図１は、本発明に係るエアバッグの第１の例を示す図であり、図２は図１のエアバッグの内部構造を示す図である。

図示されるように、本発明に係るエアバッグは、布１と２で形成される中空外殻部Ａ、布３と４で形成される中空外殻部同士を結合する中空連結部Ｂを有し、さらに中空外殻部の外膜および内膜を形成する布１と２を接合する接合部Ｃを有する構成となっている。また、中空連結部の布３と４および、中空外殻部２の布で囲まれた領域は空孔Ｄになっている。その空孔は布６（図示せず）で覆われてもよい。

特に本発明に係るエアバッグにおいては、中空外殻部Ａと中空連結部Ｂにインフレータからのガスを流入させ膨張させることで、少ないガス量で迅速に膨張させ、エアバッグの展開途中や展開後に乗員が衝突した場合、空孔Ｄにガスを流出させつつ、中空連結部Ｂの座屈により所定の保護性能を得るものである。

本発明におけるエアバッグは縫製または製織によって製作することができる。縫製の場合は、製作の順序を規定するわけではないが、例えば、布２に中空連結部Ｂの面積に相当する部分を打ち抜くか、複数枚の布で中空連結部Ｂの面積が得られるよう裁断縫製後、インフレータ取付け部を除き、布１と布２を縫製する。その後、布３と４を布２に設けられた中空連結部Ｂの開口部に縫製し、布６を布１から４の端部に縫製することで、製作できる。
また、製織の場合は、多層構造を製織できる織機（ジャガード機を搭載した織機）等を用いることによって製作できる。
さらに、図３に示されるように、布１と布２で袋を形成し線ＦＦで２つ折りにすることでも、機能を満足するエアバッグを製作することができる。図３の製作方法の場合、元となる袋の製作は縫製、製織を問わない。

本発明のエアバッグにおける中空外殻部Ａを形成する布１と２、および中空連結部Ｂを形成する布３と４、さらに空孔Ｄを覆う布６は通気性の無い、シリコーン等でコーティングされた布を用いてもよい。

中空外殻部Ａの布２と中空連結部Ｂの布３と４に通気性を持たせることは、乗員が接触したときに中空外殻部Ａと中空連結部Ｂから適度にガスを排出することができ、乗員保護の観点から好ましい。

図１に示されるエアバッグは、布６で空孔を覆うことにより、空孔Ｄにおいても内圧を保持する機能を持たせることで、エアバッグのクッション性能を確保し、衝撃吸収性能を向上させることができる。中空外殻部Ａと中空連結部Ｂを形成する布が、コーティングされた通気性の無い布を使用する場合、布６は不要である。

また、図１に示されるエアバッグにおいては、中空外殻部Ａの布１と２を接合している接合部Ｃがある。これは、中空外殻部Ａが過大に膨張することを防ぐとともに、中空外殻部Ａにガスが流れる際のガスの分散性を向上させ、滑らかなガス流れを達成することで、布１および２に生じる応力を低減する効果をもつ。

接合部Ｃの形状は問わないが、接合部Ｃを形成する布に生じる応力集中を低減する観点から、滑らかな外形状を有することが好ましい。また、接合部Ｃが複数ある場合、布に生じる応力の低減およびガスの分散性の観点から、その配置は直線状の配置でもよいが千鳥状の配置が好ましい。

図４と図５は本発明に係るエアバッグの第２の例を示す図である。図４と図５において、図１と同じ符号は同様の部位または部材を示す。

図４に示される第２の例は、自動車の運転席用のエアバッグの例の断面図であり、図５は図４に示されたエアバッグを正面から見た図である。図６は図５において示した接合部Ｃのみの断面を示すものである。図６の接合部は縫製で製造される場合は、縫製部分にシリコーン等でシールすることが望ましい。

本発明は、自動車が衝突した際、自動車の乗員を保護する装置として有効である。さらに本発明は、歩行者保護用バッグや二輪車用エアバッグにも応用可能である。

１ 中空外殻部を形成する布
２ 中空外殻部を形成する布
３ 中空連結部を形成する布
４ 中空連結部を形成する布
Ａ 中空外殻部
Ｂ 中空連結部
Ｃ 接合部
Ｄ 空孔

Claims (3)

1. 外膜および内膜から成る中空外殻部であって、前記外膜と前記内膜の間に内部空間を形成しうる中空外殻部と、
   前記中空外殻部の乗客側の内部空間と車体構造物側の内部空間を連通させるように備えられた複数の中空連結部と、
   前記乗客側の前記外膜と前記乗客側の前記内膜を接合する接合部と、
   を有するエアバッグであって、
   前記接合部は、千鳥状に配置され、且つ、複数設けられ、
   前記中空外殻部の内部空間および前記複数の中空連結部の内部空間にガスを流入させることにより膨張させることを特徴とするエアバッグ。
2. 前記内膜および前記連結部の少なくとも一部が通気性を有する材料で形成されていることを特徴とする請求項１に記載のエアバッグ。
3. 接合部が、線分、円形、楕円形、四角形、菱形、多角形またはそれらを部分的に変形した形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。

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