JP5530747B2 - ガス整流装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両に搭載されるエアバッグ用のガス整流装置に関するものである。

エアバッグは、車両における事故発生時に膨張展開して乗員を保護する乗員拘束装置である。エアバッグを備えることで、乗員をインストルメントパネル等への衝突から守ることができる。

エアバッグには、設置箇所や用途に応じて様々な種類がある。例えばステアリングホイールやインストルメントパネル上部にはフロントエアバッグが設置されていて、正面衝突から乗員を保護している。シートのドア側にはサイドエアバッグが設けられていて、側面衝突から乗員の上半身を保護している。ドア上方のルーフヘッドトリムの内側のルーフサイドレールにはカーテンエアバッグが設けられ、車両の横転（ロールオーバ）時に乗員の頭部が窓に衝突したり乗員が窓から放り出されたりするのを防止している。

また、インストルメントパネル下部、例えば運転席においてはステアリングコラムカバーの下方内部にはニーエアバッグが設置されている。ニーエアバッグは、限られた収納スペースに取付可能にするため、折り畳みや巻回等によって小さくまとめられた状態で取り付けられている。そして、事故発生時には、インフレータ（ガス発生器）からのガスの供給を受けて車内側へ膨張展開する。

上記の各エアバッグは、いずれも通常時には限られた設置範囲に、折り畳まれたまたは巻回された姿勢で収納されている。そして緊急時にはガスを利用して、目的とする領域に向かって迅速に膨張展開し、乗員の保護を行っている。例えば、ニーエアバッグは、インストルメントパネル下部から乗員の膝部にわたる空間内に膨張展開する必要がある。この空間は非常に狭いものであるため、ニーエアバッグは迅速に膨張展開しなければ、膝部のインストルメントパネルへの衝突防止を達成できない。このような迅速な膨張展開を可能にするために、各エアバッグの折り畳み方には、複雑かつガスの流入によって瞬時に解消し得る工夫がなされている。

例えば特許文献１には、ガス発生器（インフレータ）を包囲し、かつ複数個のガス分配開口部を備えた全般的に管状のディフューザ（整流部材）を備えるガスバッグ保護装置が開示されている。特許文献１によれば、ディフューザは、完全に管状の中央部分と、中央部分と軸線方向に隣接した、２つの対向する開口した端末部分とを有していて、インフレータから流出するガスの最適な分配を行い、ガスバックの膨張操作を促進することが可能であるとされている。

特開平８−４０１８２号公報

例えば特許文献１では、インフレータおよびディフューザは、ガスバッグの中にその挿入開口部を通じて導入されると記載されているが、挿入開口部がどのような構成であるかまでは明示されていない。通常、エアバッグはガスを内包して膨張展開するため、ガスを流出させてしまうような広口の開口からインフレータ・ディフューザを挿入することは得策ではない。エアバッグに必要最小限の狭い開口を設け、そこからディフューザ等を挿入するのが常套手段である。しかし、狭い開口にディフューザ等を挿入する際、ディフューザが開口に対して未だ正しく位置決めされていず開口近傍の基布にディフューザの先端が接触したままディフューザを開口に挿入しようとすると、開口を起点としてクッション部を破損させてしまいかねない。ディフューザ挿入作業をスピーディーに行おうとするほど、かかる問題が生じやすい。

本発明は、このような課題に鑑み、ディフレクタ（整流部材）とインフレータとをクッション部へ破損させることなくスムーズに挿入可能なガス整流装置を提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、本発明にかかるガス整流装置の代表的な構成は、車両に搭載されるエアバッグ用のガス整流装置であって、エアバッグ膨張展開用のガスを噴出するガス噴出口を有するシリンダ型のインフレータと、略Ｕ字状の断面を有する長尺のディフレクタであって、インフレータに、互いの一部が重なるように取り付けられるディフレクタと、を備え、ディフレクタは、先細りのテーパ形状の端部を有することを特徴とする。

上記構成によれば、ガス整流装置をエアバッグのクッション部に挿入する際に、ディフレクタのテーパ形状の端部から挿入することで、ガス整流装置をクッション部に引っ掛けたりすることなく挿入可能である。また、狭い挿入孔に対しても、テーパ形状からであればガス整流装置をスムーズに挿入することができる。したがって、クッション部の破損を防ぎ、かつ作業性を向上させることが可能となる。

上記のディフレクタのテーパ形状の端部は、インフレータのガス噴出口側に位置し、テーパ形状は、ガス噴出口と重ならない位置に形成されるとよい。これにより、ディフレクタの有するガスの整流作用およびクッション部の防熱作用を損なうことなく、テーパ形状の端部を形成することが可能となる。

上記のテーパ形状の端部には、先端の角を丸める曲げ加工が施されるとよい。これにより、ディフレクタ挿入時のクッション部の破損防止をより確実に達成することができる。

上記のテーパ形状の端部は、車両に取り付けるための溶着ボルトを有するとよい。テーパ形状を有することで端部は厚みが減少しているため、ディフレクタのクッション部への挿入を阻害することなく溶着ボルトを備えることが可能である。

上記のディフレクタは、略Ｕ字状の底面から離脱しようとするインフレータと干渉する固定部を有するとよい。これによれば、ディフレクタ（整流部材）をクッション部に挿入する際に、ディフレクタからのインフレータの外れをより確実に防止し、ディフレクタ・インフレータを真っ直ぐな状態に保つことができる。したがって、ディフレクタ・インフレータは、テーパ形状の端部さえ挿入孔に挿入させれば、それに続いて挿入される後方の部分の挿入を容易に行うことが可能である。なお、真っ直ぐな状態とは、ディフレクタとインフレータとが略一直線状になることを意味する。

本発明によれば、ディフレクタ（整流部材）とインフレータとをクッション部へ破損させることなくスムーズに挿入可能なガス整流装置を提供することが可能となる。

本発明の第１実施形態にかかるガス整流装置を備えるニーエアバッグの収納位置を説明する図である。 図１のニーエアバッグの分解図である。 図２のクッション部の展開状態を例示する図である。 図３のガス整流装置を説明する図である。 図３のガス整流装置を説明する図である。 図４および図５のディフレクタを説明する図である。 図２のガス整流装置をクッション部に挿入する様子を例示する図である。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。

（第１実施形態）
以下では、ニーエアバッグ１０３を例示して、本発明の第１実施形態にかかるガス整流装置１００を説明する。なお、ガス整流装置１００は、ニーエアバッグ１０３以外にも、サイドエアバッグやカーテンエアバッグ等、各種エアバッグに使用可能である。

図１は、本発明の第１実施形態にかかるガス整流装置１００を備えるニーエアバッグ１０３の収納位置を説明する図である。図１に例示するように、ニーエアバッグ１０３は、インストルメントパネル１０２下方に収納される。ニーエアバッグ１０３は運転席用であって、ステアリングコラムカバー１０４の下方に収納されている。ニーエアバッグ１０３は、衝突事故等の衝撃発生時に、車内側に膨張展開する。図示は省略するが、ニーエアバッグ１０３は助手席用のエアバッグとしても利用可能である。

図２は、図１のニーエアバッグ１０３の分解図である。図２に例示するように、ニーエアバッグ１０３は、ニーエアバッグカバー１０６とハウジング１０８との間の空間に、折り畳まれたクッション部１１０を備える構成となっている。

ニーエアバッグカバー１０６は、車内において内装部材として露出する。ニーエアバッグカバー１０６の内側（クッション部１１０側）には、クッション部１１０の膨張展開を受けて開裂するテアライン１１２が刻まれている。

ハウジング１０８は、クッション部１１０に対して外装の役目をする箱材である。ハウジング１０８は、クッション部１１０を内包して車両へ取り付けられる。ハウジング１０８には、ニーエアバッグカバー１０６を取り付けるための複数のフック部１１４が設けられている。ハウジング１０８は、膨張展開するクッション部１１０を支えるために剛性の高い材質で構成されることが望ましく、本実施形態のハウジング１０８は金属製である。

ハウジング１０８には、インフレータ取付口１１６およびボルト穴１１８が設けられている。インフレータ取付口１１６には、クッション部１１０に挿入されるインフレータ１２２の長手方向の一端（コネクタ１２６側）が取り付けられる。ボルト穴１１８には、インフレータ１２２が備えるスタッドボルト１３０が通され、固定される。

クッション部１１０は、膨張展開して乗員を保護する部材である。クッション部１１０は、折り畳みと巻回とによって小さくまとめられた状態でハウジング１０８内に取付けられる。クッション部１１０は、その折り畳み状態を維持するためのフラップ１２０で包装されている。フラップ１２０は薄い布材であって、クッション部１１０の膨張展開を受けて容易に破断可能である。クッション部１１０内には、本実施形態にかかるガス整流装置１００が挿入されている。

図３は、図２のクッション部１１０の展開状態を例示する図である。図３に例示するように、クッション部１１０は、その表面を構成する基布を表裏で縫製して形成されている。

クッション部１１０には、ガス整流装置１００を挿入するための挿入孔１２４が設けられている。クッション部１１０の折り畳み状態において、挿入孔１２４からは、ガス整流装置１００を構成するインフレータ１２２の長手方向の一端（コネクタ１２６側）が露出する（図２参照）。クッション部１１０のハウジング１０８への収容後、コネクタ１２６にはインフレータ取付口１１６を通じて出力信号用の配線（図示省略）が接続される。クッション部１１０にはボルト穴１２８が設けられていて、挿入したガス整流装置１００からスタッドボルト１３０を外部に露出させることが可能である。

図４および図５は、図３のガス整流装置１００を説明する図である。なお、図４（ａ）は図３のガス整流装置１００を拡大した図、図４（ｂ）は図４（ａ）のガス整流装置１００の矢視Ａ図、図４（ｃ）は図４（ｂ）のガス整流装置１００の矢視Ｂ図、図４（ｄ）は図４（ｂ）の矢視Ｃ図である。また、図５（ａ）は図４（ｂ）のガス整流装置１００の部分断面図、図５（ｂ）は図４（ｂ）のガス整流装置１００の分解図である。図４および図５に例示するように、ガス整流装置１００はインフレータ１２２およびディフレクタ１３２を含んで構成されている。

図４（ｃ）に例示するように、インフレータ１２２はシリンダ型である。インフレータ１２２は、内部に点火装置とガス発生剤とを有していて、接続する配線（図示省略）から出力信号を受けると、点火装置が作動し、周囲のガス発生剤を瞬時に燃やしてエアバッグ膨張展開用のガスを発生させる。発生したガスは、インフレータ１２２の表面に設けられたガス噴出口１３４からクッション部１１０へ噴出される。

図５（ｂ）に例示するように、インフレータ１２２はスタッドボルト１３０を有している。スタッドボルト１３０は、ディフレクタ１３２のボルト孔１３６、クッション部１１０のボルト穴１２８およびハウジング１０８のボルト穴１１８を通過してこれらを締結する。

図４（ｂ）に例示するように、ディフレクタ１３２は、インフレータ１２２から噴出するガスを整流する部材である。ディフレクタ１３２は長尺であって、インフレータ１２２に、互いの一部が重なるように取り付けられる。換言すると、ディフレクタ１３２を取り付けたインフレータ１２２の長手方向の一端（コネクタ１２６側（図２参照））は、ディフレクタ１３２から外部へ突出する。本実施形態では、ディフレクタ１３２は、インフレータ１２２のガス噴出口１３４を収容する。

図５（ａ）に例示するように、ディフレクタ１３２は、その長尺方向のほぼ中心にインフレータ１２２のガス噴出口１３４が位置するようにインフレータ１２２を固定している。ディフレクタ１３２は、インフレータ１２２の存在しない、ガスを整流するための整流部分１４２を有している。整流部分１４２を備えることで、ガスはディフレクタ１３２の長尺方向（クッション部１１０内においてはその幅方向（図３参照））に整流される。ディフレクタ１３２は金属製であって、ガスの整流作用を有するだけでなく、ガスが発する熱からクッション部１１０を防護する機能も有している。ディフレクタ１３２におけるインフレータ１２２のガス噴出口１３４側には、テーパ形状の端部１３８が位置している。

再び図４（ｂ）を参照する。図４（ｂ）に例示するように、端部１３８のテーパ形状とは、側面の縁を先端に向かって傾斜させることによって形成された先細りの形状である。クッション部１１０の挿入孔１２４からディフレクタ１３２・インフレータ１２２（ガス整流装置１００）を挿入する際（図３参照）、テーパ形状の端部１３８から挿入することで、ディフレクタ１３２・インフレータ１２２をクッション部１１０に引っ掛けたりすることなく挿入可能である。

ディフレクタの端部１３８におけるテーパ形状は、ガス噴出口１３４と重ならない位置に形成される。これにより、ガス噴出口１３４は、略Ｕ字状のディフレクタ１３２の内部に確実に収容される。したがって、ディフレクタ１３２の有するガスの整流作用およびクッション部１１０の防熱作用を損なうことなく、テーパ形状の端部１３８を形成することが可能となる。

テーパ形状の端部１３８には、先端の角を丸める曲げ加工が施される。例えば、図４（ｃ）に例示するように、ディフレクタ１３２・インフレータ１２２を上方から（図４（ｄ）に例示する略Ｕ字状の断面における開放部１４６側から）みた場合、端部１３８における２箇所の角１４０が丸みを帯びていることが確認できる。また、図４（ｂ）に例示するように、端部１３８の底面側の角１４１も曲げ加工が施されている。これらにより、クッション部１１０への挿入がディフレクタ１３２を基布に引っ掛かることなくスムーズに行えるため、ディフレクタ１３２挿入時のクッション部１１０の破損防止をより確実に達成することができる。

図５（ｂ）に例示するように、テーパ形状の端部１３８は、ハウジング１０８に取り付けるための溶着ボルト１４４を有している。テーパ形状を有することで端部１３８は厚みが減少しているため、ディフレクタ１３２のクッション部１１０への挿入を阻害することなく溶着ボルト１４４を備えることが可能である。

図４（ａ）に例示するように、ディフレクタ１３２には、インフレータ１２２のスタッドボルト１３０を通すボルト孔１３６が設けられている。ボルト孔１３６にスタッドボルト１３０を通すだけで、ディフレクタ１３２とインフレータ１２２とは、容易に位置決め可能である。ディフレクタ１３２は、スタッドボルト１３０によって、インフレータ１２２およびクッション部１１０と共にハウジング１０８へ固定される（図２参照）。

図６は、図４および図５のディフレクタ１３２を説明する図である。図６（ａ）はディフレクタ１３２の斜視図、図６（ｂ）は図６（ａ）の矢視Ｄ図である。

図６（ｂ）に例示するように、ディフレクタ１３２は略Ｕ字状の断面を有していて、その内側には、開放部１４６にて、略Ｕ字状の底面１５２から離脱しようとするインフレータ１２２と干渉する固定部が設けられている。

図６（ａ）に例示するように、ディフレクタ１３２には長手方向の端部に少なくとも１つの切り欠き１４８が設けられている。本実施形態において、固定部は、切り欠き１４８によって形成された自由端１５０に略Ｕ字状の内側へ向かって曲げ加工を施すことにより形成されたツメとして設けられる。ディフレクタ１３２は、簡易な工程で形成された自由端１５０（ツメ）を利用してインフレータ１２２を固定可能である。

図６（ｂ）に例示するように、ディフレクタ１３２の略Ｕ字状の内側の底面１５２には、複数の凸部１５４が設けられている。複数の凸部１５４とボルト孔１３６とは、インフレータ１２２の長手方向の直線軌道上に配置されている。凸部１５４は、ディフレクタ１３２に対するインフレータ１２２のがたつきを抑え、より確実な固定を可能にしている。

図４（ｄ）に例示するように、本実施形態では、固定部である自由端１５０は、インフレータ１２２の中心からみて、ディフレクタ１３２の略Ｕ字状の底面１５２とは反対側に形成される。換言すると、固定部である自由端１５０は、図４（ｄ）に例示するディフレクタ１３２の底面１５２と平行なインフレータ１２２の直径Ｒよりも上方である、略Ｕ字状の開放部１４６の近傍に設けられる。この位置に自由端１５０を設けることで、インフレータ１２２は両側の自由端１５０と凸部１５４とに挟まれて固定されている。すなわち、自由端１５０（ツメ）がインフレータ１２２を凸部１５４に向かって干渉して押さえているため、インフレータ１２２は、ディフレクタ１３２の略Ｕ字状の底面１５２からの離脱が確実に防がれている。これにより、図５（ａ）に例示するようにディフレクタ１３２と真っ直ぐな姿勢にインフレータ１２２を固定可能である。なお、真っ直ぐな状態とは、ディフレクタ１３２とインフレータ１２２とが略一直線状になることを意味する。

上記のディフレクタ１３２は、略Ｕ字状の内側に固定部として自由端１５０を設けた構成である。このように、ディフレクタを円筒形状としなくても、インフレータ１２２をディフレクタ１３２と真っ直ぐな姿勢に固定可能である。円筒形状のディフレクタは、パイプに切削加工や曲げ加工を施して製造する必要があるが、断面略Ｕ字状のディフレクタ１３２はプレートに曲げ加工を施す簡易な工程で製造可能である。すなわち、上記構成のディフレクタ１３２は製造容易である。

上記のディフレクタ１３２は、略Ｕ字状の断面を保持していることから、円筒形状と比較すると、ディフレクタ１３２の側面（開放部１４６（図６（ｂ）））から内部へインフレータ１２２を容易に取付け可能であり、インフレータ１２２を収容しやすい。さらに、ディフレクタは固定部（自由端１５０）を有しているため、ディフレクタ１３２とインフレータ１２２とは容易に固定して一体化させることができる。また円筒形状とする場合と比較して軽量であり、材料のコストも低減可能である。

また、上記のディフレクタ１３２は、長手方向のほぼ全域にわたって断面が略Ｕ字状である。断面が略Ｕ字状であれば、ディフレクタ１３２の幅方向、つまりＵ字を開く方向に適度な弾性が生じる。この適度な弾性と前述の固定部（自由端１５０）とによって、ディフレクタ１３２はインフレータ１２２に容易に取り付けおよび固定可能である。なお、ディフレクタ１２２は、必ずしも長手方向の全域に略Ｕ字状の断面を有する必要はない。前述した幅方向の適度な弾性を確保しさえすれば、例えば長手方向の一部にアーチ（ブリッジ）を設けてもよい。ブリッジを設けることで、必要以上の弾性（たわみ）の発生を防止可能である。

図７は、図２のガス整流装置１００が備えるディフレクタ１３２をクッション部１１０に挿入する様子を例示する図である。図７（ａ）は実施例としてテーパ形状の端部１３８を有するディフレクタ１３２・インフレータ１２２（ガス整流装置１００）を例示する図、図７（ｂ）は比較例としてテーパ形状の端部を有さないディフレクタ４０・インフレータ１２２（ガス整流装置１０）を例示する図である。

以下、図７を用いて本実施形態にかかるガス整流装置１００の作用効果を説明する。通常、インフレータ１２２の一端にはコネクタ１２６（図２参照）が設けられている。コネクタ１２６には内部の発火装置に外部信号を送るための配線が接続されるため、インフレータ１２２はコネクタ１２６をクッション部１１０から露出した状態で挿入される。そのため、図７（ａ）および図７（ｂ）に例示するように、インフレータ１２２はガス噴出口１３４側、つまりガス噴出口１３４を覆うディフレクタ１３２からクッション部１１０の挿入孔１２４に挿入される。

図７（ｂ）に例示するように、テーパ形状に形成されていない端部２０を有するディフレクタ４０においては、角３０がクッション部１１０に接触している。このように、角３０をクッション部１１０に接触させたままディフレクタ４０を挿入孔１２４に挿入しようとすると、角３０を起点としてクッション部１１０を破損させてしまいかねない。ディフレクタ４０の挿入作業をスピーディーに行おうとするほど、かかる問題が生じやすい。

そこで図７（ａ）に例示するように、本実施形態では、端部１３８をテーパ形状に形成することにより、ディフレクタ１３２をクッション部１１０に引っ掛けたりすることなく挿入可能である。また、狭い挿入孔に対しても、テーパ形状であればディフレクタ１３２・インフレータ１２２（ガス整流装置１００）をスムーズに挿入することができる。したがって、クッション部１１０の破損を防ぎ、かつディフレクタ１３２挿入時の作業性を向上させることが可能となる。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、以上に述べた実施形態は、本発明の好ましい例であって、これ以外の実施態様も、各種の方法で実施または遂行できる。特に本願明細書中に限定される主旨の記載がない限り、この発明は、添付図面に示した詳細な部品の形状、大きさ、および構成配置等に制約されるものではない。また、本願明細書の中に用いられた表現および用語は、説明を目的としたもので、特に限定される主旨の記載がない限り、それに限定されるものではない。

したがって、当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

なお、上記実施形態においては、固定部は自由端１５０として例示した。しかし、固定部はこの形状および設置位置に限るものではなく、インフレータのディフレクタからの離脱を防止可能であればよい。

また、上記実施形態においては本発明にかかるガス整流装置を自動車が備えるニーエアバッグに適用した例を説明した。しかし、ニーエアバッグ以外の他の種類のエアバッグや、自動車以外の航空機や船舶などに適用することも可能であり、同様の作用効果を得ることができる。

本発明は、車両に搭載されるエアバッグ用のガス整流装置に利用することができる。

Ｒ …直径、１０、１００ …ガス整流装置、４０、１３２ …ディフレクタ、１０３ …ニーエアバッグ、１０２ …インストルメントパネル、１０４ …ステアリングコラムカバー、１０６ …ニーエアバッグカバー、１０８ …ハウジング、１１０ …クッション部、１１２ …テアライン、１１４ …フック部、１１６ …インフレータ取付口、１１８ …ボルト穴、１２０ …フラップ、１２２ …インフレータ、１２４ …挿入孔、１２６ …コネクタ、１３０ …スタッドボルト、１３４ …ガス噴出口、１３６ …ボルト孔、２０、１３８ …端部、３０、１４０、１４１ …角、１４２ …整流部分、１４４ …溶着ボルト、１４６ …開放部、１４８、２４８ …切り欠き、１５０ …自由端、１５２ …底面、１５４ …凸部

Claims (5)

1. 車両に搭載されるエアバッグ用のガス整流装置であって、
   エアバッグ膨張展開用のガスを噴出するガス噴出口を有するシリンダ型のインフレータと、
   略Ｕ字状の断面を有する長尺のディフレクタであって、前記インフレータに、互いの一部が重なるように取り付けられるディフレクタと、
   を備え、
   前記ディフレクタは、側面の縁を先端に向かって傾斜させた先細りのテーパ形状の端部を有することを特徴とするガス整流装置。
2. 前記ディフレクタの前記テーパ形状の端部は、前記インフレータのガス噴出口側に位置し、
   前記テーパ形状は、前記ガス噴出口と重ならない位置に形成されることを特徴とする請求項１に記載のガス整流装置。
3. 前記テーパ形状の端部には、先端の角を丸める曲げ加工が施されていることを特徴とする請求項１または２に記載のガス整流装置。
4. 前記テーパ形状の端部は、車両に取り付けるための溶着ボルトを有することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のガス整流装置。
5. 前記ディフレクタは、略Ｕ字状の底面から離脱しようとする前記インフレータと干渉する固定部を有することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のガス整流装置。

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