JP5891696B2 - 助手席用エアバッグ装置 - Google Patents

Description

本発明は、助手席前方位置のインストルメントパネルに設置される助手席用エアバッグ装置に関する。

従来から、自動車などの助手席前方に位置するインストルメントパネルの内部には、助手席用エアバッグ装置が設置されており、該助手席用エアバッグ装置は、インストルメントパネルの内部の所定部位に折り畳まれた状態で収納されるエアバッグを備えている。この収納されたエアバッグは、ガスが供給されると、車室内の助手席に着座している乗員の頭部を保護するため、乗員側へ向かって膨張展開するようになっている。一方、従来の助手席用エアバッグ装置には、膨張展開したエアバッグに当たった乗員の頭部が移動しないように、エアバッグを支持する構造が必要となっていた。

このようなエアバッグの支持構造の従来技術としては、図７や特許文献１及び２に示すものが挙げられる。例えば、図７における従来技術では、インストルメントパネル５１の助手席側の内部に設置された助手席用エアバッグ装置５２のエアバッグ５３が供給されたガスによりインストルメントパネル５１の上面５１ａから乗員Ｍ側へ向かって膨張展開すると、膨張展開したエアバッグ５３は、ウインドシールド(フロントガラス)５４やインストルメントパネル５１によって支持され、乗員Ｍの頭部Ｍａを保護するように構成されている。なお、図７において、矢印Ｆ方向は車両前方を示している。

特開２００９−１２０１１４号公報 特開２００９−１９６５５１号公報

しかしながら、上述した従来の助手席用エアバッグ装置５２におけるエアバッグ５３の支持構造では、エアバッグ５３をウインドシールド５４に当ててから乗員Ｍに向けて膨張展開させているので、乗員Ｍの姿勢によってはエアバッグ５３が十分に展開する前に乗員Ｍの頭部Ｍａが車体側に移動したり、あるいは、ウインドシールド５４がエアバッグ５３の展開力により破壊したりして、乗員Ｍを保護するという点で改善の余地を有している。また、インストルメントパネル５１のデザインが多様化している中で、エアバッグ５３の支持構造をインストルメントパネル５１に設けようとすると、エアバッグ５３を大型化する必要があった。大型化したエアバッグ５３は、その展開挙動を安定させることが困難となるため、エアバッグ５３を十分に機能させることができないというおそれがあった。

また、エアバッグ５３は、乗員Ｍの頭部Ｍａへ向けて、直線的に膨張展開するように設定されていることが好ましいが、近年のインストルメントパネル５１に対する収納容量の拡大の要望を受けて、収納ボックスやトレーなどをインストルメントパネル５１に設けるケースが増えてきているので、乗員Ｍの頭部Ｍａが位置する箇所と異なる方向にエアバッグ５３を向けて展開させざるを得なくなり、これによってエアバッグ５３の展開挙動を安定させることがより困難となるおそれがあった。
さらに、インストルメントパネル５１などは、車種ごとに部品のレイアウトや外観のデザインが異なるので、エアバッグ５３の容量や展開の仕方が変わり、設計していく過程で、その都度、エアバッグ５３の展開挙動についての確認及び調整に多大な労力をかけなければならないという問題があった。

本発明はこのような実状に鑑みてなされたものであって、その目的は、ガスの供給によって膨張展開するメインバッグの乗員頭部への到達を早め、かつサブバッグによるメインバッグのブレを防ぐことで、エアバッグの乗員保護性能を高めるとともに、小型化及び軽量化を図ることが可能な助手席用エアバッグ装置を提供することにある。

上記従来技術の有する課題を解決するために、本発明は、インストルメントパネルの内部に折り畳まれた状態で収納配置され、ガスが供給されると乗員側へ膨張展開するエアバッグを備えた助手席用エアバッグ装置において、前記エアバッグは、乗員頭部へ向かって展開するメインバッグと、前記メインバッグと一体化し、ウインドシールドに当接して前記メインバッグを支持すべく、前記ウインドシールドへ向かって展開するサブバッグとを有し、前記サブバッグは、前記メインバッグの上部に設けられ、前記サブバッグが設置された収納部分に隣接している前記メインバッグの上部には、車両前後方向に延びるメインバッグ展開方向制御面が前記サブバッグを間に置いて左右両側に形成され、前記メインバッグ展開方向制御面によって前記メインバッグへのガス流入口が狭くなっており、前記メインバッグの展開時に、前記メインバッグの上部を押さえるように仮置きされた状態で収納され、かつ前記メインバッグを対流したガスが流入することによって、前記メインバッグの展開よりも遅れて展開するように構成されている。

また、本発明において、前記サブバッグは、前記メインバッグの上部で接合されて形成され、車両前後方向に沿って延在している。
さらに、本発明において、前記サブバッグは、車両後方側より展開するように構成されている。

そして、本発明において、前記サブバッグは、縫製によって形成されて収納されている。
また、本発明において、前記サブバッグは、脆弱部を有する連結部材によって形成されて収納されている。
さらに、本発明において、前記サブバッグの車両後方側には、流入したガスを排気するベントホールが設けられている。

上述の如く、本発明に係る助手席用エアバッグ装置は、インストルメントパネルの内部に折り畳まれた状態で収納配置され、ガスが供給されると乗員側へ膨張展開するエアバッグを備えたものであって、前記エアバッグは、乗員頭部へ向かって展開するメインバッグと、前記メインバッグと一体化し、ウインドシールドに当接して前記メインバッグを支持すべく、前記ウインドシールドへ向かって展開するサブバッグとを有し、前記サブバッグは、前記メインバッグの上部に設けられ、前記サブバッグが設置された収納部分に隣接している前記メインバッグの上部には、車両前後方向に延びるメインバッグ展開方向制御面が前記サブバッグを間に置いて左右両側に形成され、前記メインバッグ展開方向制御面によって前記メインバッグへのガス流入口が狭くなっており、前記メインバッグの展開時に、前記メインバッグの上部を押さえるように仮置きされた状態で収納され、かつ前記メインバッグを対流したガスが流入することによって、前記メインバッグの展開よりも遅れて展開するように構成されているので、メインバッグの展開時に、サブバッグの収納部に隣接する面でエアバッグのガス流入口が狭くなってガスの流速が増すことになり、流速の高まったガスがメインバッグに一気に流入されることとなって、メインバッグを瞬時に膨張展開させ、当該メインバッグの乗員頭部への到達を早めることができる。また、メインバッグの展開よりも遅れて展開するサブバッグがウインドシールドに当接することで、当該ウインドシールドによってサブバッグ及びメインバッグを乗員頭部へ向かう方向と対向する方向で支持することが可能となるので、メインバッグの支持強度を高め、展開するメインバッグのブレを効果的に防止することができる。したがって、本発明の助手席用エアバッグ装置によれば、助手席に着座している乗員の姿勢に拘わらず、乗員の頭部を保護することが可能となり、乗員保護性能を高めることができる。
それに加えて、本発明の助手席用エアバッグ装置では、従来技術においてバッグ支持部を含めた容量がエアバッグに求められていたが、展開対象物に合わせて展開方向が異なるメインバッグ及びサブバッグという２つのバッグを一体化しているので、エアバッグ全体の大きさを小さくすることができ、小型軽量化を図ることができる。また、エアバッグ全体の大きさを小さくすることで、エアバッグを展開させるガス出力を小さくすることが可能となるため、インフレータの小型化を図ることができる。

また、本発明において、前記サブバッグは、前記メインバッグの上部で接合されて形成され、車両前後方向に沿って延在しているので、メインバッグの展開方向を制御することが可能となる。したがって、本発明によれば、収納部品などのレイアウトに伴い、対象物に対して展開方向に向けることが難しいエアバッグでも、メインバッグをより確実に乗員の頭部に向けて展開するように制御できる。

さらに、本発明において、前記サブバッグは、車両後方側より展開するように構成されているので、メインバッグを対流したガスをサブバッグへ円滑に取り込み、当該サブバッグの展開方向を安定してウインドシールドに向かわせて当てることができる。

そして、本発明において、前記サブバッグは、縫製によって形成されて収納されているので、縫い方や縫い糸の種類、太さ等を選択することによって縫製部の破断強度の調整が可能となり、サブバッグの展開するタイミングを容易に調整することができる。

また、本発明において、前記サブバッグは、脆弱部を有する連結部材によって形成されて収納されているので、部品構成の簡略化や加工工程数の省略化が可能となり、エアバッグの生産性向上とコストダウンを図ることができる。

さらに、本発明において、前記サブバッグの車両後方側には、流入したガスを排気するベントホールが設けられているので、膨張展開時のメインバッグの内圧を一定に保つことが可能となり、当該メインバッグと接触する乗員の頭部を安定的に保護することができる。

本発明の実施形態に係る助手席用エアバッグ装置が車両のインストルメントパネルの内部に設置された状態を概念的に示す側方断面図である。 上記実施形態の助手席用エアバッグ装置のエアバッグが膨張展開した状態を示す斜視図である。 （ａ）〜（ｃ）は上記実施形態のエアバッグを構成するメインバッグ及びサブバッグが膨張展開する過程を示すものであり、（ａ）はメインバッグが展開して最終位置に到達し、かつサブバッグが収納されている状態の概念的側方断面図、（ｂ）はメインバッグが展開して最終位置に到達したままで、サブバッグが展開を開始する状態の概念的側方断面図、（ｃ）はメインバッグが展開して最終位置に到達したままで、サブバッグの展開が完了している状態の概念的側方断面図である。 （ａ）及び（ｂ）は上記実施形態のエアバッグを構成するメインバッグと縫製されたサブバッグを示すものであり、（ａ）はメインバッグ及びサブバッグが膨張展開する前の状態の斜視図、（ｂ）はメインバッグ及びサブバッグが膨張展開した後の状態の斜視図である。 上記実施形態のエアバッグを構成するメインバッグ及びサブバッグが膨張展開している状態を示すものであり、サブバッグに設けられるベントホールの位置関係を説明する概念的側方断面図である。 図４の変形例に係るエアバッグであり、脆弱部を有する連結部材によって形成されたサブバッグを拡大して示す斜視図である。 従来の助手席用エアバッグ装置におけるエアバッグが膨張展開した状態を示す概念的側方断面図である。

以下、本発明を図示の実施の形態に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明の実施形態の助手席用エアバッグ装置が車両のインストルメントパネルの内部に設置された状態の概念的側方断面図、図２は上記実施形態のエアバッグが膨張展開した状態の斜視図、図３は上記実施形態のエアバッグを構成するメインバッグ及びサブバッグが膨張展開する過程を示す概念的側方断面図、図４は上記実施形態のエアバッグを構成するメインバッグと縫製されたサブバッグを示す斜視図、図５は上記実施形態のメインバッグ及びサブバッグが膨張展開している状態の概念的側方断面図である。

図１〜図３及び図５に示すように、本実施形態の助手席用エアバッグ装置１は、乗員Ｍが着座する助手席前方に位置する大型樹脂部品のインストルメントパネル２の上面２ａ側の内部に設置されるタイプのエアバッグ装置である。このため、インストルメントパネル２は、車両の車室内の前方側であって、ウインドシールド（フロントガラス）３の下方に配設されている。また、インストルメントパネル２は、後述のエアバッグが展開する際の開口部を見え難くする構造を採用しており、助手席用エアバッグ装置１の設置箇所と対応するインストルメントパネル２の上面２ａの裏面側には、レーザーなどの後加工によってティアライン（図示せず）が形成されており、後述のエアバッグが展開する際に、当該ティアラインの部分が破断して後述のエアバッグを車室内に展開できるように構成されている。なお、図１において、矢印Ｆ方向は車両前方を示し、Ｍａは乗員Ｍの頭部を示している。

本実施形態の助手席用エアバッグ装置１は、設置された状態で装置の上部側に位置してインストルメントパネル２の上面２ａの裏面側に取付けられるエアバッグチャンネル１１と、箱状のエアバッグケース１２と、該エアバッグケース１２の底部に固定され、上部がケース内に配置されるインフレータ１３と、エアバッグケース１２内においてインフレータ１３の外周部に折り畳み状態で収納配置され、インフレータ１３からガスが供給されると乗員Ｍ側へ膨張展開する袋体のエアバッグ１４とを備えることによって構成されている。エアバッグチャンネル１１は、上下方向に延在する縦壁部１１ａを有しており、縦壁部１１ａの上下中間位置にエアバッグケース１２の上端部が取付けられている。また、インフレータ１３の上部には、作動時にエアバッグ１４内に膨張用ガスを吐出する複数のガス吐出口（図示せず）が設けられている。
一方、助手席用エアバッグ装置１と隣接する位置で車室内側寄りのインストルメントパネル２の上面２ａには、ペットボトルなどの小物等を入れる袋状の収納ボックス４が設けられているとともに、助手席用エアバッグ装置１の下方には、上向き開口を有する空調用ブロアユニット５が配置されている。

本実施形態の助手席用エアバッグ装置１におけるエアバッグ１４は、図２〜図５に示すように、インストルメントパネル２の上面２ａから乗員Ｍの頭部Ｍａへ向かって展開するメインバッグ１５と、該メインバッグ１５と一体化しており、ウインドシールド３に当接してメインバッグ１５を支持すべく、ウインドシールド３へ向かって展開するサブバッグ１６とを有している。すなわち、本実施形態のエアバッグ１４は、展開対象物に合わせて展開方向が異なるメインバッグ１５とサブバッグ１６という２つのバッグから構成されている。

本実施形態のサブバッグ１６は、メインバッグ１５の外形（容量）よりも小さく形成されて、メインバッグ１５の上部に設けられている。しかも、サブバッグ１６は、メインバッグ１５の展開時に、メインバッグ１５の上部を押さえるように仮置きされた状態で収納されており、メインバッグ１５を対流したガスが流入することによって、メインバッグ１５の展開よりも遅れて展開するように構成されている。したがって、膨張用ガスは、図３の矢印Ｇで示すように、メインバッグ１５内に流入してメインバッグ１５を展開させた後、メインバッグ１５の内壁に当たって跳ね返りながらサブバッグ１６内に流入するようになっている。
このため、サブバッグ１６は、図４（ａ）に示すように、メインバッグ１５の上部で摘まれ、開口周縁部分を縫製により縫い合わせてなる縫製部１６ａで袋状に形成されて収納されており、車両前後方向に沿って延在している。また、サブバッグ１６が設置された収納部分に隣接しているメインバッグ１５の上部には、車両前後方向に延びるメインバッグ展開方向制御面１５ａがサブバッグ１６を間に置いて左右両側に形成されており、当該制御面１５ａによってメインバッグ１５へのガス流入口１５ｂ（図３参照）が狭くなり、ガスの流速を高めるとともに、メインバッグ１５の展開時におけるガス流入方向を制御し、メインバッグ１５が乗員Ｍの頭部Ｍａに向かって正確に展開され、かつメインバッグ１５の乗員Ｍの頭部Ｍａへの到達を早めるように構成されている。

また、本実施形態のサブバッグ１６は、車両後方側より展開するように構成されている。このため、サブバッグ１６の車両後方側には、メインバッグ１５内に流入してメインバッグ１５を展開させた後、メインバッグ１５の内壁に当たって跳ね返ったガスが車両前方へ向かってバッグ内に流入するように、開口部１７が設けられている（図３（ｂ）参照）。これによって、サブバッグ１６は、ウインドシールド３が配置されている車両前方側へ向かって展開し、ウインドシールド３に当たってメインバッグ１５を支持することが可能となっている。

さらに、本実施形態のサブバッグ１６の車両後方側には、図２、図３（ｃ）、図４（ｂ）及び図５に示すように、バッグ内に流入したガスを排気するベントホール１８が設けられている。このようなベントホール１８の配置構造は、膨張用ガスがメインバッグ１５を経てサブバッグ１６内を循環して流れた後、外部に排気されることになり、乗員Ｍの頭部Ｍａを保護するメインバッグ１５の内圧が一定に保たれることになり、メインバッグ１５はウインドシールド３に当たったサブバッグ１６に支持され、メインバッグ１５の内圧低減による乗員Ｍの頭部Ｍａのメインバッグ１５内への入り込みが防止され、頭部Ｍａ保護が確実に行われることになる。また、車両機種に応じた周辺部品、例えば、インストルメントパネル２やウインドシールド３のレイアウトやデザインに影響されることなく、サブバッグ１６がウインドシールド３面の傾きに応じた展開をすることでエアバッグ１４の共通化が可能となり、また、図５の鎖線で示すように、傾きの異なるウインドシールド３によってベントホール１８が塞がれてしまうことがなくなるため、メインバッグ１５の内圧上昇による乗員Ｍへの過度の衝撃を防止できる。

このように構成された本発明の実施形態の助手席用エアバッグ装置１において、車両が衝撃を受けてインフレータ１３が作動することによりエアバッグ１４内に膨張用ガスが吐出されると、当該ガスは、図３（ａ）の矢印Ｇで示すように、ガス流入口１５ｂを通ってメインバッグ１５内に流入し、流入したガスによってメインバッグ１５は、インストルメントパネル２の上面２ａから助手席に着座している乗員Ｍの頭部Ｍａへ向かって膨張して展開する。この際、サブバッグ１６に隣接する制御面１５ａによってガス流入口１５ｂが狭くなっているとともに、ガスの流れる方向が制御されているため、当該ガスの流速が増し、流速の高まったガスがメインバッグ１５内に一気に流入してメインバッグ１５を乗員Ｍの頭部Ｍａへ向かって瞬時に展開させることが可能となり、メインバッグ１５の乗員Ｍの頭部Ｍａへの到達が早まり、かつメインバッグ１５が乗員Ｍの頭部Ｍａの位置に正確に達することになる。

次いで、メインバッグ１５内に流入したガスは、図３（ｂ）の矢印Ｇで示すように、メインバッグ１５の内壁に当たって跳ね返り、車両前方へ向かって流れながら、開口部１７よりサブバッグ１６内に流入し、縫製部１６ａを引きちぎって車両後方側よりウインドシールド３へ向かい、メインバッグ１５の展開よりも遅れて膨張展開し、ウインドシールド３に当接する。この状態においては、図３（ｃ）の矢印で示すように、サブバッグ１６及びメインバッグ１５がウインドシールド３により乗員Ｍの頭部Ｍａの進入方向に対向する方向で支持され、乗員Ｍの頭部Ｍａが保護されることになる。
その後、サブバッグ１６内に流入したガスは、展開した状態にあるメインバッグ１５の内圧を所定時間一定に保ち、乗員Ｍの頭部Ｍａのメインバッグ１５内への入り込みを防ぎながら、図４（ｂ）の矢印Ｇで示すように、ベントホール１８から徐々に外部へ排気されることになる。

このように、本発明の実施形態の助手席用エアバッグ装置１では、エアバッグ１４が、乗員Ｍの頭部Ｍａへ向かって展開するメインバッグ１５と、ウインドシールド３へ向かって展開するサブバッグ１６とを有し、このサブバッグ１６は、メインバッグ１５と一体化し、ウインドシールド３に当接してメインバッグ１５を支持すべく、メインバッグ１５の上部に設けられ、メインバッグ１５の展開時に、メインバッグ１５の上部を押さえるように仮置きされた状態で収納され、かつメインバッグ１５の展開よりも遅れて展開するように配置構成されているので、エアバッグ１４全体の大きさが小さくなり、小型軽量化を実現できるとともに、サブバッグ１６に隣接する制御面１５ａで狭くなったガス流入口１５ｂを通るガスの流速を高め、かつ流速の高まったガスを乗員Ｍの頭部Ｍａへ向かってメインバッグ１５内に流すことが可能になり、メインバッグ１５を瞬時に膨張展開させ、メインバッグ１５を乗員Ｍの頭部Ｍａへ迅速に到達させることができる。また、エアバッグ１４の大きさを小さくすることで、エアバッグ１４を展開させるガス出力を小さくすることが可能となるため、インフレータ１３の小型化を図ることができる。
しかも、本発明の実施形態の助手席用エアバッグ装置１では、メインバッグ１５の展開後にサブバッグ１６が展開してウインドシールド３に当接するので、ウインドシールド３によってサブバッグ１６及びメインバッグ１５を乗員Ｍの頭部Ｍａへ向かう方向と対向する方向で支持することが可能となり、展開状態にあるメインバッグ１５のブレを効果的に防止でき、乗員Ｍの姿勢に拘わらず、乗員Ｍの頭部Ｍａを確実に保護することができる。

以上、本発明の実施の形態につき述べたが、本発明は既述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づいて各種の変形及び変更が可能である。

例えば、既述の実施の形態では、サブバッグ１６が縫製により接合されて形成されているが、図６に示すように、サブバッグ２６が脆弱部２７ａを有する連結部材２７によって形成されていても良い。この構成によると、部品構成を簡略できるとともに、加工工程数を省略でき、エアバッグ１４の生産性向上とコストダウンを実現することができる。すなわち、エアバッグ１４は、その容量や展開の仕方に応じて、複雑に折り畳まれて収納されているため、折り畳み構造の中に新たな構造を追加することは、加工を困難にし、生産性の低下を招くことになる。しかし、本発明のように、メインバッグ１５とサブバッグ１６とを有するエアバッグ１４の構造においては、折り畳まれたエアバッグ１４のサブバッグ１６を最後に連結部材２７によって仮固定することで加工作業の手間が省けるとともに、展開挙動にも悪影響を与えない生産性に優れるエアバッグ１４を備えた助手席用エアバッグ装置１を提供することができる。

１ 助手席用エアバッグ装置
２ インストルメントパネル
２ａ インストルメントパネルの上面
３ ウインドシールド
１４ エアバッグ
１５ メインバッグ
１５ａ メインバッグ展開方向制御面
１５ｂ ガス流入口
１６ サブバッグ
１６ａ 縫製部
１７ 開口部
１８ ベントホール
２６ サブバッグ
２７ 連結部材
２７ａ 脆弱部
Ｍ 乗員
Ｍａ 乗員の頭部

Claims (6)

1. インストルメントパネルの内部に折り畳まれた状態で収納配置され、ガスが供給されると乗員側へ膨張展開するエアバッグを備えた助手席用エアバッグ装置において、
   前記エアバッグは、乗員頭部へ向かって展開するメインバッグと、前記メインバッグと一体化し、ウインドシールドに当接して前記メインバッグを支持すべく、前記ウインドシールドへ向かって展開するサブバッグとを有し、
   前記サブバッグは、前記メインバッグの上部に設けられ、前記サブバッグが設置された収納部分に隣接している前記メインバッグの上部には、車両前後方向に延びるメインバッグ展開方向制御面が前記サブバッグを間に置いて左右両側に形成され、前記メインバッグ展開方向制御面によって前記メインバッグへのガス流入口が狭くなっており、
   前記メインバッグの展開時に、前記メインバッグの上部を押さえるように仮置きされた状態で収納され、かつ前記メインバッグを対流したガスが流入することによって、前記メインバッグの展開よりも遅れて展開するように構成されていることを特徴とする助手席用エアバッグ装置。
2. 前記サブバッグは、前記メインバッグの上部で接合されて形成され、車両前後方向に沿って延在していることを特徴とする請求項１に記載の助手席用エアバッグ装置。
3. 前記サブバッグは、車両後方側より展開するように構成されていることを特徴とする請求項２に記載の助手席用エアバッグ装置。
4. 前記サブバッグは、縫製によって形成されて収納されていることを特徴とする請求項２または３に記載の助手席用エアバッグ装置。
5. 前記サブバッグは、脆弱部を有する連結部材によって形成されて収納されていることを特徴とする請求項２または３に記載の助手席用エアバッグ装置。
6. 前記サブバッグの車両後方側には、流入したガスを排気するベントホールが設けられていることを特徴とする請求項１に記載の助手席用エアバッグ装置。

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