JP6085470B2 - エアバッグ装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両内でエアバッグにより乗員を保護するエアバッグ装置に関する。

車両の緊急時等に乗員を保護するため、各種のエアバッグ装置が車両部材に設置されている。エアバッグ装置では、一般に、インフレータから供給されるガスによりエアバッグが膨張展開し、乗員がエアバッグにより受け止められる。その際、例えば、助手席用のエアバッグ装置では、エアバッグは、インストルメントパネルから展開し、インストルメントパネル、ウインドシールド、及び、乗員の間の空間を埋めるように膨張する。また、膨張したエアバッグは、ウインドシールドに押し当てられて、ウインドシールドにより支持される。これにより、エアバッグの挙動や性能を安定させている。

ここで、ウインドシールドの角度は車種毎に異なるため、エアバッグは、ウインドシールの角度に合わせて、車種毎に設計する必要がある。そのため、同じエアバッグを複数の車種で共通化することはできず、車種毎に異なるエアバッグが使用される。これに対し、従来、エアバッグ内のガスの流れを制御することで、膨張したエアバッグとウインドシールドの間に隙間が生じるエアバッグ装置が知られている（特許文献１参照）。

特許文献１に記載されたエアバッグ装置では、エアバッグが、ウインドシールドとインストルメントパネルに沿って広い範囲に展開して、乗員を保護する。また、エアバッグは、整流手段から供給されるガスにより、インストルメントパネルに押し付けられて、ウインドシールドに接触せずに膨張する。

ところが、ガスによる押し付けでは、エアバッグを支持する充分な力を確保できない虞があり、膨張したエアバッグを、乗員を保護する状態に安定させるのが難しい。その結果、エアバッグの膨張展開途中に、エアバッグが、インストルメントパネルの上で大きくバウンドする虞がある。また、エアバッグが完全に膨張展開した状態で、車両の緊急停止に伴いエアバッグに作用する慣性により、エアバッグが、インストルメントパネルへの取付位置を中心に回転するように動く虞がある。乗員がエアバッグに侵入した際には、エアバッグが、取付位置から車両の前方に大きく動く虞もある。

また、整流手段の取り付けに伴い、エアバッグ装置の部品数が増加するため、エアバッグ装置のコスト（製造コスト、部品コスト）が高くなり、エアバッグ装置の重量も増加する。加えて、整流手段はインフレータの周辺で高圧のガスを受けるため、整流手段には高い強度が求められており、そのコストが高くなる傾向がある。従って、コストや重量を削減する観点から、エアバッグ装置の部品数を増加させずに、エアバッグを安定させることが求められる。同時に、複数の車種でのエアバッグの共通化を実現するため、ウインドシールド等への接触を防止しつつ、膨張したエアバッグの状態を維持する必要がある。

特開２０１１−１３１６６６号公報

本発明は、前記従来の問題に鑑みなされたもので、その目的は、エアバッグ装置の部品数を増加させずに、膨張したエアバッグを車両部材から突出して乗員を保護する状態に安定させることである。また、エアバッグの車両部材側の部分のみにより、エアバッグを車両部材から突出する状態に維持する。

本発明は、ガスにより膨張するエアバッグと、エアバッグ内にガスを供給するインフレータを備え、車両部材に設置されるエアバッグ装置であって、エアバッグが、車両部材から突出して乗員を保護する保護膨張部と、保護膨張部の車両部材側の基端部に形成され、インフレータが取り付けられる取付部と、保護膨張部から車両部材側に突出し、膨張した保護膨張部を基端部のみが車両部材に接する状態で支持する複数の支持膨張部と、を有し、複数の支持膨張部が、取付部の両側に、又は、取付部を囲んで形成され、車両部材が、インフレータ及び取付部が固定されるインストルメントパネルであり、複数の支持膨張部が、取付部の上側と下側に位置するインストルメントパネルに接して保護膨張部を支持し、インストルメントパネルが、上側の支持膨張部を受ける上側受け部と、下側の支持膨張部を受ける下側受け部と、を有し、上側受け部の剛性が、下側受け部の剛性よりも高いエアバッグ装置である。

本発明によれば、エアバッグ装置の部品数を増加させずに、膨張したエアバッグを車両部材から突出して乗員を保護する状態に安定させることができる。また、エアバッグの車両部材側の部分のみにより、エアバッグを車両部材から突出する状態に維持することができる。

本実施形態のエアバッグ装置の側面図である。 形成前のエアバッグの展開図である。 形成途中のエアバッグの斜視図である。 形成後のエアバッグの斜視図である。 エアバッグの折り畳み手順を示す図である。 エアバッグの折り畳み手順を示す図である。 膨張展開時のエアバッグの挙動を示す図である。 乗員の侵入時におけるエアバッグの挙動を示す図である。 折り返し位置を変更したエアバッグを示す図である。 ２つの支持膨張部を有するエアバッグを示す図である。 ２つの支持膨張部を有するエアバッグを示す図である。 ３つの支持膨張部を有するエアバッグを示す図である。 ４つの支持膨張部を有するエアバッグを示す図である。

本発明のエアバッグ装置の一実施形態について、図面を参照して説明する。
本実施形態のエアバッグ装置は、エアバッグにより車両の乗員を保護する乗員保護装置であり、各種車両の車両部材に設置される。車両部材は、車両を構成する部材であり、エアバッグ装置は、車両内で所定の車両部材に設置される。以下、エアバッグ装置について、助手席用エアバッグ装置を例に採り説明する。

図１は、本実施形態のエアバッグ装置１の側面図であり、車両８０内で膨張したエアバッグ１０を模式的に示している。また、図１では、車両８０の一部と乗員９０を車両８０の幅方向からみて示し、車両８０を断面図で示している。なお、本実施形態では、前、後、上、下とは、車両８０における前、後、上、下のことをいう。
車両８０は、図示のように、ウインドシールド８１と、ウインドシールド８１の下方に位置するインストルメントパネル８２と、エアバッグ装置１の収容部８３を備えている。

インストルメントパネル８２は、エアバッグ装置１が設置される車両部材であり、車両８０内で乗員９０の前方に配置される。収容部８３は、インストルメントパネル８２の凸部に形成されており、ここでは、インストルメントパネル８２の中間部に位置する。作動前のエアバッグ装置１は、収容部８３内に収容されて、車両８０のインストルメントパネル８２に設置される。また、収容部８３内のエアバッグ装置１は、エアバッグカバー（図示せず）により覆われる。

エアバッグ装置１は、ウインドシールド８１と乗員９０の間でガスにより膨張するエアバッグ（クッション）１０と、ガスを発生するインフレータ２を備えている。エアバッグ１０は、インフレータ２の取付部１１を有し、折り畳まれた状態で、インフレータ２とともに収容部８３に収容される。インフレータ２が、エアバッグ１０の取付部１１に取り付けられて、インフレータ２及び取付部１１が、インストルメントパネル８２に固定される。車両緊急時等には、車両８０の指示装置（図示せず）から受信した作動指示信号に応じて、インフレータ２が作動する。インフレータ２は、エアバッグ１０内でガスを発生して、ガスをエアバッグ１０内に供給する。

エアバッグ１０は、インフレータ２から供給されるガスにより展開し、インストルメントパネル８２（収容部８３）から車両８０内に飛び出す。また、エアバッグ１０は、インストルメントパネル８２の一部に接する状態で、インストルメントパネル８２と乗員９０の間に膨張展開する。乗員９０（ここでは、主に頭部９１）は、膨張したエアバッグ１０に侵入し、エアバッグ１０により受け止められて保護される。その際、エアバッグ１０内のガスがエアバッグ１０のベントホール１２から側方に排出されることで、乗員９０の衝撃が緩和される。

本実施形態のエアバッグ１０は、膨張した状態で、インストルメントパネル８２を除いて車両８０に接しないように、インストルメントパネル８２から乗員９０に向かって突出する形状に形成されている。また、エアバッグ１０は、インストルメントパネル８２以外の部材（ウインドシールド８１等）から離れた位置に展開し、インストルメントパネル８２のみにより支えられる。エアバッグ１０は、インストルメントパネル８２にのみ接する状態で、インストルメントパネル８２から乗員９０に向かって自立するように膨張展開する。

このエアバッグ１０は、乗員９０を受け止める１つの保護膨張部２０と、保護膨張部２０を支持する複数の支持膨張部３０、３１を有する。保護膨張部２０は、エアバッグ１０の主膨張部であり、車両８０内で膨張展開したときに、インストルメントパネル８２から所定の突出方向Ｐに突出する。また、保護膨張部２０は、インストルメントパネル８２にのみ接する状態で、乗員９０に向かって突出して、乗員９０の前方で膨張する。保護膨張部２０の乗員９０側の先端部２１は、乗員９０の前方に配置されて、乗員９０に対向する。乗員９０は、膨張した保護膨張部２０に侵入して、保護膨張部２０により保護される。

インフレータ２の取付部１１は、保護膨張部２０の基端部２２（インストルメントパネル８２側の端部）に形成されており、基端部２２の中央部に位置する。従って、インフレータ２は、保護膨張部２０の基端部２２に取り付けられて、基端部２２の中央部とともにインストルメントパネル８２に固定される。エアバッグ１０の膨張時には、保護膨張部２０の基端部２２が、インフレータ２の位置で、インストルメントパネル８２に保持される。その状態で、膨張した保護膨張部２０は、少なくとも２つ（ここでは２つ）の支持膨張部３０、３１により、インストルメントパネル８２から突出した状態で支持される。

支持膨張部３０、３１は、保護膨張部２０の基端部２２に形成された支持脚部であり、基端部２２の縁部に形成されている。エアバッグ１０の膨張時に、複数の支持膨張部３０、３１は、保護膨張部２０からインストルメントパネル８２側に突出し、インストルメントパネル８２に沿って展開する。膨張した支持膨張部３０、３１は、保護膨張部２０に対して、インストルメントパネル８２側に位置し、基端部２２に対向するインストルメントパネル８２に接する。

なお、本実施形態では、支持膨張部３０、３１は、エアバッグ１０が膨張したときに、インストルメントパネル８２に接する。これに対し、膨張したエアバッグ１０に乗員９０が侵入するまでは、支持膨張部３０、３１がインストルメントパネル８２から離れていてもよい。この場合には、乗員９０がエアバッグ１０に侵入した後に、支持膨張部３０、３１がインストルメントパネル８２に接する。

複数の支持膨張部３０、３１により、乗員９０に向かって突出する保護膨張部２０が支持される。その際、保護膨張部２０の基端部２２のみがインストルメントパネル８２に接する状態（保護膨張部２０の基端部２２以外の部分が車両８０に接しない状態）で、膨張した保護膨張部２０が支持される。

保護膨張部２０は、複数の支持膨張部３０、３１により、基端部２２の一部又は全部がインストルメントパネル８２に接する状態で、乗員９０に向かって自立するように支持される。ここでは、エアバッグ１０の膨張時に、基端部２２の一部とインストルメントパネル８２の間に隙間３が形成される。支持膨張部３０、３１と取付部１１の間に隙間３が形成されて、基端部２２の一部がインストルメントパネル８２に接する。

取付部１１は、２つの支持膨張部３０、３１の中間に形成されている。即ち、支持膨張部３０、３１は、取付部１１の両側（上側と下側）に形成されており、取付部１１の両側で膨張した保護膨張部２０を支持する。膨張した第１支持膨張部３０は、取付部１１よりも上側のインストルメントパネル８２に沿って配置され、保護膨張部２０からウインドシールド８１に向かって突出する。また、第１支持膨張部３０（少なくとも先端部３０Ａ）が、インストルメントパネル８２のウインドシールド８１側の面（上面）に接して、保護膨張部２０をインストルメントパネル８２の上部において支持する。

膨張した第２支持膨張部３１は、取付部１１よりも下側のインストルメントパネル８２に沿って配置され、保護膨張部２０から下方に向かって突出する。また、第２支持膨張部３１（少なくとも先端部３１Ａ）が、インストルメントパネル８２の乗員９０側の面に接して、保護膨張部２０をインストルメントパネル８２の下部において支持する。

このように、複数の支持膨張部３０、３１は、車両８０の幅方向に直交する方向に離れた位置で膨張して、エアバッグ装置１の設置箇所の周辺部において、インストルメントパネル８２に接する。また、膨張した支持膨張部３０、３１は、取付部１１の上側と下側に位置するインストルメントパネル８２に接して、保護膨張部２０を支持する。その際、支持膨張部３０、３１は、基端部２２の両縁部で、インストルメントパネル８２を挟み込むように膨張する。保護膨張部２０は、上下の支持膨張部３０、３１により安定して支持される。

取付部１１から上側の第１支持膨張部３０の先端部３０Ａまでの距離は、取付部１１から下側の第２支持膨張部３１の先端部３１Ａまでの距離と異なる。これら２つの距離は、エアバッグ１０の表面に沿って測定される最短距離であり、保護膨張部２０の安定性が高くなるように設定される。支持膨張部３０、３１は、各距離に対応する位置まで突出して、インストルメントパネル８２の所定部に接する。なお、これら２つの距離は、エアバッグ１０の膨張条件（エアバッグ１０の形状、インストルメントパネル８２の形状等）に対応して、同じ距離に設定してもよい。

次に、エアバッグ１０の形成手順について説明する。
図２は、形成前のエアバッグ１０の展開図であり、エアバッグ１０の３つの基布（パネル）１３〜１５を示している。図３は、形成途中のエアバッグ１０の斜視図である。
エアバッグ１０は、図示のように、それぞれ所定形状に形成された第１〜第３基布（基布部材）１３〜１５からなり、接合された第１〜第３基布１３〜１５により袋体に形成される。第１基布１３は、エアバッグ１０の側面基布であり、筒状に膨張したエアバッグ１０の側面（周面）となる。また、第１基布１３は、１枚の基布（基布素材）からなり、直線状に形成された左右の縁部１３Ａ、１３Ｂと、波状に形成された上下の縁部１３Ｃ、１３Ｄを有する。なお、上下の縁部１３Ｃ、１３Ｄの形状は、エアバッグ１０の形状に合わせて変更され、様々な形状に形成される。

エアバッグ１０の形成時には、まず、第１基布１３の左右の縁部１３Ａ、１３Ｂを重ねて、一対の縁部１３Ａ、１３Ｂを縫製により気密に接合する。これにより、縁部１３Ａ、１３Ｂの接合部１３Ｅを第１基布１３に形成して、第１基布１３を筒状に形成する。エアバッグ１０の膨張時に、第１基布１３は、インストルメントパネル８２から乗員９０に向かって突出して、筒状に展開する。このように、第１基布１３は、筒状に形成された筒状基布であり、インストルメントパネル８２側の一端部１３Ｆ及び乗員９０側の他端部１３Ｇに開口を有する。

第２基布１４と第３基布１５は、それぞれ第１基布１３の環状の端部１３Ｆ、１３Ｇに接合されて、エアバッグ１０の両端面（基端面、先端面）となる。その際、第２基布１４と第３基布１５の縁部が、端部１３Ｆ、１３Ｇの縁部に縫製により気密に接合される。第２基布１４は、エアバッグ１０のインストルメントパネル側基布（車両部材側基布）であり、エアバッグ１０の膨張時に、インストルメントパネル８２側に位置する。また、第２基布１４は、インフレータ２の取付部１１を有する。取付部１１は、円形状の孔を有する取付孔からなり、第２基布１４の中央部に形成されている。インフレータ２は、取付部１１の取付孔に挿入されて、取付部１１及び第２基布１４に取り付けられる。

第２基布１４は、なだらかに湾曲した縁部を有する帯状に形成され、第３基布１５は、湾曲した縁部を有する形状（円形状、楕円形状等）に形成されている。第１基布１３を筒状に形成した後、第２基布１４は、第１基布１３の一端部１３Ｆに接合されて、一端部１３Ｆの開口を塞ぐ。この第２基布１４に対して、第３基布１５は、第１基布１３の他端部１３Ｇに接合されて、他端部１３Ｇの開口を塞ぐ。第３基布１５は、エアバッグ１０の乗員側基布であり、エアバッグ１０の膨張時に、乗員９０側に位置して乗員９０に対向する。

第１基布１３の両端部１３Ｆ、１３Ｇは、第１端面（底面）基布である第２基布１４、及び、第２端面（先端面）基布である第３基布１５と接合されて、各基布１４、１５の形状に対応した形状に形成される。これにより、エアバッグ１０が所定形状に形成される。

図４は、形成後のエアバッグ１０の斜視図であり、図４Ａは、エアバッグ１０を図３に対応させて示している。図４Ｂは、エアバッグ１０を図４Ａの矢印Ｘ方向からみて示す図であり、乗員９０からみたエアバッグ１０を示している。
エアバッグ１０は、第２基布１４の長手方向の両端部が取付部１１よりもインストルメントパネル８２側に位置するように形成される。その結果、エアバッグ１０の形成時に、複数の支持膨張部３０、３１（少なくとも先端部３０Ａ、３１Ａ）は、取付部１１よりもインストルメントパネル８２側の位置に形成される。エアバッグ１０の膨張時には、第２基布１４の長手方向が車両８０の幅方向に直交する方向に配置されて、第２基布１４がインストルメントパネル８２に接する。

保護膨張部２０の少なくとも一部は、膨張した状態で、基端部２２から先端部２１に向かって広がる断面形状に形成される。具体的には、第２基布１４の長手方向に沿う方向において、エアバッグ１０の幅は、基端部２２（幅Ｓ１）から先端部２１（幅Ｓ２）に向かって次第に狭くなる（幅Ｓ１＞幅Ｓ２）。即ち、第２基布１４の長手方向に沿うエアバッグ１０の断面は、基端部２２から先端部２１に向かって次第に細くなる。

これに対し、第２基布１４の長手方向に直交する方向において、エアバッグ１０の幅は、基端部２２（幅Ｔ１）から先端部２１（幅Ｔ２）に向かって次第に広くなる（幅Ｔ１＜幅Ｔ２）。即ち、第２基布１４の長手方向に直交するエアバッグ１０の断面は、基端部２２から先端部２１に向かって次第に広くなる。このように、エアバッグ１０の所定の断面を含む部分は、先端部２１に向かって広くなり、保護膨張部２０の少なくとも一部は、基端部２２から先端部２１に向かって次第に広がるように膨張する。

エアバッグ１０を立体的に広げた状態（図４に示す状態）で、取付部１１から第３基布１５までの最短距離をＬ１、支持膨張部３０、３１の先端部３０Ａ、３１Ａ（第２基布１４の両端部）から第３基布１５までの最短距離をＬ２、Ｌ３とする。この場合に、Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３は、エアバッグ１０の膨張形状に対応して設定される。また、Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３の設定により、エアバッグ１０の膨張時に、エアバッグ１０の乗員９０が当たる部分の形状が調整される。

例えば、Ｌ１をＬ２及びＬ３よりも短くすることで（Ｌ１＜Ｌ２、Ｌ３）、支持膨張部３０、３１が突出した状態で、第３基布１５が平面に近い形状に展開する。その結果、エアバッグ１０の乗員９０を受ける面積が広くなる。また、Ｌ１をＬ２及びＬ３と等しくすることで（Ｌ１＝Ｌ２、Ｌ３）、支持膨張部３０、３１が突出した状態で、第３基布１５が湾曲した形状に展開する。その結果、エアバッグ１０の乗員９０側の部分が丸くなる。これらに対し、インストルメントパネル８２の形状やエアバッグ１０の膨張形状によっては、Ｌ１がＬ２及びＬ３よりも長くなる（Ｌ１＞Ｌ２、Ｌ３）。

エアバッグ１０の形成後、エアバッグ１０は、収容部８３（図１参照）の大きさに合わせて折り畳まれて、インフレータ２とともに収容部８３に収容される。本実施形態では、エアバッグ１０の膨張初期に、インフレータ２から供給されるガスが第１基布１３の接合部１３Ｅに直接当たらないように、エアバッグ１０が折り畳まれる。また、エアバッグ１０は、接合部１３Ｅがインフレータ２のガス供給部に当たらないように折り畳まれる。これにより、接合部１３Ｅが、膨張前の折り畳まれたエアバッグ１０内で、インフレータ２から供給されるガスが直接当たらない位置に配置される。

図５、図６は、エアバッグ１０の折り畳み手順を示す図である。図５、図６の各図において、図（Ｍ）はエアバッグ１０の平面図、図（Ｙ）はエアバッグ１０を図（Ｍ）のＹ方向からみた側面図、図（Ｚ）はエアバッグ１０を図（Ｍ）のＺ方向からみた側面図である。また、図（Ｍ）のＶ１方向は、車両８０内における上方向であり、ウインドシールド８１側を示している。図（Ｍ）のＶ２方向は、車両８０内における下方向であり、乗員９０側を示している。図（Ｍ）のＷ方向は、車両８０内における車両８０の幅方向である。

まず、図示のように、第３基布１５を、筒状の第１基布１３内に押し込むようにして（図５Ａ参照）、エアバッグ１０内に折り込む。また、第１基布１３をＶ１方向に折り畳んで第２基布１４の上に重ねる。これにより、所定の折り返し位置１６Ａで折り返された折り返し部１６をエアバッグ１０に形成する。ここでは、折り返し位置１６Ａは、Ｖ１、Ｖ２方向の中央位置に設定されている。次に、折り返し部１６を、Ｖ２方向に向かって巻き付けるようにして、複数回（ここでは５回）折り畳む（図５Ｂ参照）。このロール折りにより、折り返し部１６をロール状に折り畳み、エアバッグ１０の中央部に所定幅のロール折り部１７を形成する。

次に、エアバッグ１０のＷ方向の両側部を、Ｗ方向の両方向に複数回（ここでは３回）折り返す（図６Ａ参照）。この蛇腹折りにより、エアバッグ１０を蛇腹状に折り畳み、エアバッグ１０に一対の蛇腹折り部１８を形成する。最後に、エアバッグ１０をＶ１、Ｖ２方向に折り返して、エアバッグ１０の全体を取付部１１に重なるように蛇腹折りする（図６Ｂ参照）。その際、Ｖ１方向の先端と取付部１１の間の部分を、複数回（ここでは３回）折り返して蛇腹折りする。また、Ｖ２方向の先端と取付部１１の間の部分を、複数回（ここでは３回）折り返して蛇腹折りする。

その後、ラッピング材（図示せず）をエアバッグ１０に取り付けて、ラッピング材により、エアバッグ１０を折り畳まれた状態に維持する。折り畳まれたエアバッグ１０が（図１参照）、インフレータ２とともに収容部８３に取り付けられて、エアバッグ装置１が、インストルメントパネル８２に設置される。エアバッグ１０の膨張展開時には、インフレータ２が発生するガスにより、エアバッグ１０の膨張が開始し、エアバッグ１０がラッピング材を破断する。続いて、エアバッグ１０は、折り畳み形状を順に解きながら展開する。

図７は、膨張展開時のエアバッグ１０の挙動を示す図であり、図８は、乗員９０の侵入時におけるエアバッグ１０の挙動を示す図である。図７、図８の各図は、エアバッグ１０、車両８０、乗員９０を、図１と同様に示している。
エアバッグ１０の膨張展開時には、まず、エアバッグ１０（図７Ａ参照）が、インストルメントパネル８２の一部を覆うように、インストルメントパネル８２に沿って展開する。また、エアバッグ１０の複数の支持膨張部３０、３１が膨張するとともに、保護膨張部２０の一部が膨張する。保護膨張部２０は、インストルメントパネル８２から車両８０内に飛び出し、インストルメントパネル８２から乗員９０に向かって筒状に膨張する（図７Ｂ参照）。

保護膨張部２０が突出するように膨張した後、複数の支持膨張部３０、３１が、保護膨張部２０の反対側に突出して、インストルメントパネル８２に接触する（図７Ｃ参照）。保護膨張部２０は、複数の支持膨張部３０、３１により、乗員９０に向かって突出する状態で支持される。その際、複数の支持膨張部３０、３１により、保護膨張部２０は、基端部２２のみがインストルメントパネル８２に接する状態で支持される。また、エアバッグ１０は、支持膨張部３０、３１と保護膨張部２０の基端部２２のみが車両８０（ここではインストルメントパネル８２）に接する状態で支持されて、乗員９０の前方で完全に膨張する。

このエアバッグ１０の膨張時に、保護膨張部２０の第１基布１３は、ウインドシールド８１に沿って筒状に展開するとともに、ウインドシールド８１から離れた位置に展開する。また、エアバッグ１０は、ウインドシールド８１、インストルメントパネル８２、及び、乗員９０の間の空間に膨張展開する。第１支持膨張部３０は、取付部１１（収容部８３）よりもウインドシールド８１側に展開し、第２支持膨張部３１は、取付部１１（収容部８３）よりも下側に展開する。

取付部１１の両側に形成された支持膨張部３０、３１の支持により、エアバッグ１０の挙動が安定し、膨張したエアバッグ１０が車両８０内の所定位置に確実に配置される。また、エアバッグ１０の膨張展開途中に、エアバッグ１０が、インストルメントパネル８２の上でバウンドするのが抑制される。車両８０の緊急停止に伴いエアバッグ１０に慣性が作用したときでも、エアバッグ１０の動きが抑制される。その結果、エアバッグ１０は、インストルメントパネル８２から突出して乗員９０を保護する状態に安定して膨張し、乗員９０の前方の所定位置に配置される。乗員９０は、膨張したエアバッグ１０に向かって移動して、エアバッグ１０の所定位置に接触する（図８Ａ参照）。

膨張したエアバッグ１０は、保護膨張部２０と支持膨張部３０、３１からなり、乗員９０は、保護膨張部２０の先端部２１に接触する。乗員９０（ここでは、頭部９１）から受ける力により、エアバッグ１０は、乗員９０の侵入方向に圧縮されて潰れる（図８Ｂ参照）。これにより、エアバッグ１０が、侵入方向に変形するとともに、外方（ここでは、側方と上下方向を含む侵入方向に直交する方向）に変形する。また、エアバッグ１０の先端部２１は、乗員９０の形状に合わせて窪むように変形し、エアバッグ１０の基端部２２は、インストルメントパネル８２に押し付けられる。その際、複数の支持膨張部３０、３１は、エアバッグ装置１の設置箇所の周辺部において、インストルメントパネル８２に押し付けられて、保護膨張部２０を支持する。

乗員９０が膨張したエアバッグ１０に侵入するのに伴い、エアバッグ１０が、インストルメントパネル８２に向かって押し潰されるように変形する（図８Ｃ参照）。エアバッグ１０は、変形しつつ乗員９０のエネルギを吸収して、乗員９０の移動を止める。乗員９０は、エアバッグ１０を完全に押し潰さずに、支持膨張部３０、３１により支持された保護膨張部２０で受け止められる。また、乗員９０は、インストルメントパネル８２に接触することなく、エアバッグ１０により拘束される。

以上説明したように、本実施形態では、エアバッグ１０のインストルメントパネル８２側の部分のみにより、エアバッグ１０をインストルメントパネル８２から突出する状態に維持することができる。そのため、エアバッグ装置１の部品数を増加させずに、膨張したエアバッグ１０を、乗員９０を保護する状態に安定させることができる。部品数が増加しないため、エアバッグ装置１のコストの上昇を抑制できるとともに、エアバッグ装置１の重量の増加を防止できる。また、複数の支持膨張部３０、３１により、保護膨張部２０を強固に支持できるため、乗員９０が保護膨張部２０に侵入した後でも、エアバッグ１０の挙動が安定して、エアバッグ１０の不要な動きが抑制される。

エアバッグ１０がインストルメントパネル８２のみに接する状態で膨張するため、エアバッグ１０を複数の車種で共通化することができる。また、エアバッグ１０がウインドシールド８１に接することなく膨張するため、ウインドシールド８１の角度が異なっていても、エアバッグ１０の形状を変更する必要がない。そのため、同じエアバッグ１０を複数の車種で使用することができる。

保護膨張部２０の少なくとも一部の断面形状を、基端部２２から先端部２１に向かって広がるように形成したため、保護膨張部２０の乗員９０を受ける部分を大きくすることができる。その結果、乗員９０を確実に受け止めることができる。また、保護膨張部２０の基端部２２側の部分を小さくできるため、エアバッグ１０の容量を削減することができる。これに対し、保護膨張部２０の全体を、先端部２１から基端部２２から向かって大きくなるように形成してもよい。この場合には、エアバッグ１０のインストルメントパネル８２に接する面積が広くなるため、エアバッグ１０の安定性が高くなる。

複数の支持膨張部３０、３１が取付部１１の上側と下側に位置するインストルメントパネル８２に接するため、エアバッグ１０の動きが生じ易い上下方向において、保護膨張部２０を支持することができる。その結果、エアバッグ１０の挙動が、より安定する。また、例えば、複数の支持膨張部３０、３１が取付部１１の右側と左側に位置するインストルメントパネル８２に接する場合に比べて、エアバッグ１０の安定性が高くなる。

エアバッグ１０の複数の支持膨張部３０、３１に対応して（図１参照）、インストルメントパネル８２は、取付部１１よりも上側の第１支持膨張部３０を受ける上側受け部８２Ａと、取付部１１よりも下側の第２支持膨張部３１を受ける下側受け部８２Ｂを有する。上側受け部８２Ａは、取付部１１の上側に位置し、インストルメントパネル８２の上面に形成される。第１支持膨張部３０は、上側受け部８２Ａに接して保護膨張部２０を支持する。下側受け部８２Ｂは、取付部１１の下側に位置し、インストルメントパネル８２の乗員９０側の面に形成される。第２支持膨張部３１は、下側受け部８２Ｂに接して保護膨張部２０を支持する。

上側受け部８２Ａの剛性は下側受け部８２Ｂの剛性よりも高く、それらの剛性値（剛性率）は互いに異なる値になっている。インストルメントパネル８２の裏面にリブを形成し、又は、インストルメントパネル８２の厚さを変えることで、受け部８２Ａ、８２Ｂの剛性（剛性値）が、それぞれ設定される。上側受け部８２Ａの剛性を下側受け部８２Ｂの剛性よりも高くすることで、受け部８２Ａ、８２Ｂから支持膨張部３０、３１に作用する力に差が生じ、第１支持膨張部３０が相対的に強い力を受ける。これに伴い、エアバッグ１０の膨張展開時に、エアバッグ１０が、取付部１１を支点に下方に振れるように展開する。その結果、エアバッグ１０が、ウインドシールド８１から離れる方向に変位しつつ展開して、乗員９０の前方で膨張する。

上側受け部８２Ａに接する第１支持膨張部３０の支持により、保護膨張部２０の安定性が高くなり、エアバッグ１０が膨張展開後の状態に維持される。また、膨張後のエアバッグ１０に乗員９０が侵入したときには、エアバッグ１０が前方に移動し難く、乗員９０の前方への移動が抑制される。このように、受け部８２Ａ、８２Ｂの剛性に差をつけることで、インストルメントパネル８２側において、エアバッグ１０の展開の仕方や保護膨張部２０の支持状態を調整することができる。そのため、車両８０に合わせてエアバッグ装置１を設定する必要がなく、エアバッグ装置１の共通化を図ることができる。

エアバッグ１０の膨張時には、筒状の第１基布１３が、インストルメントパネル８２から乗員９０に向かって筒状に突出する。エアバッグ１０の側面（周面）が筒状の第１基布１３からなるため、エアバッグ１０が外方に膨張し難くなり、エアバッグ１０の外方への変形が抑制される。また、乗員９０の侵入によるエアバッグ１０の変形が抑制されて、エアバッグ１０が潰れ難くなる。そのため、エアバッグ１０によるエネルギの吸収効率を高くすることができ、乗員９０を効果的に拘束できる。乗員９０がエアバッグ１０に接触してから止まるまでの乗員９０の移動量を低減することもできる。これに伴い、エアバッグ１０を小さくしても、乗員９０とインストルメントパネル８２との接触を防止できるため、エアバッグ１０の容量を削減することができる。

１枚の基布の一対の縁部１３Ａ、１３Ｂを接合して、第１基布１３を筒状に形成するため（図２、図３参照）、筒状の第１基布１３を容易に形成することができる。この第１基布１３の接合部１３Ｅは、エアバッグ１０の任意の位置に配置される。ただし、膨張前の折り畳まれたエアバッグ１０内で、接合部１３Ｅを、エアバッグ１０の破損し易い位置を外れた位置に配置することで、エアバッグ１０の膨張初期時の接合部１３Ｅの破損を抑制できる。

エアバッグ１０の破損し易い位置は、例えば、高温のガスの影響を受ける位置である。従って、接合部１３Ｅは、折り畳まれたエアバッグ１０内で、インフレータ２から供給されるガスが直接当たらない位置に配置するのが好ましい。このようにすることで、エアバッグ１０の膨張前、及び、折り畳まれたエアバッグ１０にガスが最初に供給される時（インフレータ２によるガス供給初期時）に、接合部１３Ｅは、ガスが直接当たらない位置に配置される。その結果、ガスの熱による接合部１３Ｅへの影響を低減して、接合部１３Ｅの破損を抑制できる。

なお、本実施形態では、１枚の基布を接合することで筒状の第１基布１３を形成したが、複数枚の基布を接合することで筒状の第１基布１３を形成してもよい。接合部のない筒状の基布により第１基布１３を形成してもよい。同様に、第２、第３基布１４、１５は、１枚の基布により形成してもよく、複数枚の基布を接合することで形成してもよい。第１〜第３基布１３〜１５の形成に使用される基布は、第１〜第３基布１３〜１５のもとになる基布素材（ここでは裁断基布）であり、それぞれ所定形状に形成される。第２、第３基布１４、１５には、必要に応じて、貫通部（孔、スリット等）を形成してもよい。この場合には、第２、第３基布１４、１５により筒状の第１基布１３の開口を塞いだ状態で、エアバッグ１０の内部（気室）が、第２、第３基布１４、１５の貫通部を通して外部と繋がる。

エアバッグ１０は、上記した折り畳み方（図５、図６参照）に限定されず、種々の状態に折り畳まれる。エアバッグ１０を上記したように折り畳むときには（図５Ａ参照）、折り返し部１６の折り返し位置１６Ａを変更することで、保護膨張部２０の突出方向Ｐを調整できる。例えば、折り返し位置１６ＡをＶ２方向にずらすと、折り返し位置１６Ａよりも上側（Ｖ１側）において、エアバッグ１０のボリューム（上ボリューム）が増加する。これにより、エアバッグ１０の膨張の仕方と、保護膨張部２０の突出方向Ｐが変更される。

図９は、折り返し位置１６Ａを変更したエアバッグ１０を示す図であり、膨張展開時のエアバッグ１０の挙動を、図７と同様に示している。
図示のように、エアバッグ１０の上ボリュームが増加することで、エアバッグ１０の上側の部分が大きく膨張する。その結果、膨張中のエアバッグ１０が下側に押されて、保護膨張部２０の突出方向Ｐが下側に変更される。

これに対し、折り返し位置１６Ａ（図５Ａ参照）をＶ１方向にずらすと、折り返し位置１６Ａよりも下側（Ｖ２側）において、エアバッグ１０のボリューム（下ボリューム）が増加する。エアバッグ１０の膨張時には、エアバッグ１０の下側の部分が大きく膨張するため、エアバッグ１０が上側に押されて、保護膨張部２０の突出方向Ｐが上側に変更される。

次に、他の実施形態のエアバッグ１０について説明する。
図１０、図１１は、２つの支持膨張部３０、３１を有するエアバッグ１０を示す図である。図１０Ａ、図１１Ａは形成途中のエアバッグ１０の斜視図であり、図１０Ｂ、図１１Ｂは形成後のエアバッグ１０の斜視図である。図１０Ｃ、図１１Ｃは、エアバッグ１０を図１０Ｂ、図１１Ｂの矢印Ｘ方向からみて示す図であり、乗員９０からみたエアバッグ１０を示している。

図１０に示すエアバッグ１０では、第２基布１４が帯状に形成され、第２基布１４の両端の縁部が湾曲形状に形成されている。図１１に示すエアバッグ１０では、第２基布１４が帯状に形成され、第２基布１４の両端部が円弧状に形成されている。これら第２基布１４を筒状の第１基布１３に接合することで、第１基布１３の一端部１３Ｆが、第２基布１４の形状に対応した形状に形成される。

図１２は、３つの支持膨張部３２〜３４を有するエアバッグ１０を示す図であり、エアバッグ１０を図１０と同様に示している。
図１２に示すエアバッグ１０では、第２基布１４がＹ字状に形成されている。第２基布１４を筒状の第１基布１３に接合することで、第１基布１３の一端部１３ＦがＹ字状に形成され、３つの支持膨張部３２〜３４がエアバッグ１０に形成される。３つの支持膨張部３２〜３４は、基端部２２の縁部に形成され、インフレータ２の取付部１１は、３つの支持膨張部３２〜３４の中央部に位置する。

図１３は、４つの支持膨張部３５〜３８を有するエアバッグ１０を示す図であり、エアバッグ１０を図１０と同様に示している。
図１３に示すエアバッグ１０では、第２基布１４が十字状に形成されている。第２基布１４を筒状の第１基布１３に接合することで、第１基布１３の一端部１３Ｆが十字状に形成され、４つの支持膨張部３５〜３８がエアバッグ１０に形成される。４つの支持膨張部３５〜３８は、基端部２２の縁部に形成され、インフレータ２の取付部１１は、４つの支持膨張部３５〜３８の中央部に位置する。このように、複数の支持膨張部（図１２、図１３参照）を、取付部１１を囲んで形成してもよい。この場合には、複数の支持膨張部が、取付部１１を囲んで、膨張した保護膨張部２０を安定して支持する。また、複数の支持膨張部により、上記した支持膨張部３０、３１と同様の効果が得られる。

なお、本実施形態では、エアバッグ装置１をインストルメントパネル８２の中間部に設置したが、エアバッグ装置１は、インストルメントパネル８２の中間部以外の部分（上部、下部等）に設置するようにしてもよい。また、本発明は、エアバッグ装置の種類によらず、車両部材から突出するエアバッグを備えたエアバッグ装置に適用できる。例えば、本発明は、運転席用エアバッグ装置、又は、運転席用エアバッグ装置と助手席用エアバッグ装置の間に設置されるエアバッグ装置に適用してもよい。各エアバッグ装置において、エアバッグは、エアバッグ装置が設置される車両部材から各突出方向に突出する。

１・・・エアバッグ装置、２・・・インフレータ、３・・・隙間、１０・・・エアバッグ、１１・・・取付部、１２・・・ベントホール、１３・・・第１基布、１４・・・第２基布、１５・・・第３基布、１６・・・折り返し部、１７・・・ロール折り部、１８・・・蛇腹折り部、２０・・・保護膨張部、２１・・・先端部、２２・・・基端部、３０〜３８・・・支持膨張部、８０・・・車両、８１・・・ウインドシールド、８２・・・インストルメントパネル、８２Ａ・・・上側受け部、８２Ｂ・・・下側受け部、８３・・・収容部、９０・・・乗員、９１・・・頭部。

Claims (7)

1. ガスにより膨張するエアバッグと、エアバッグ内にガスを供給するインフレータを備え、車両部材に設置されるエアバッグ装置であって、
   エアバッグが、車両部材から突出して乗員を保護する保護膨張部と、保護膨張部の車両部材側の基端部に形成され、インフレータが取り付けられる取付部と、保護膨張部から車両部材側に突出し、膨張した保護膨張部を基端部のみが車両部材に接する状態で支持する複数の支持膨張部と、を有し、
   複数の支持膨張部が、取付部の両側に、又は、取付部を囲んで形成され、
   車両部材が、インフレータ及び取付部が固定されるインストルメントパネルであり、
   複数の支持膨張部が、取付部の上側と下側に位置するインストルメントパネルに接して保護膨張部を支持し、
   インストルメントパネルが、上側の支持膨張部を受ける上側受け部と、下側の支持膨張部を受ける下側受け部と、を有し、
   上側受け部の剛性が、下側受け部の剛性よりも高いエアバッグ装置。
2. 請求項１に記載されたエアバッグ装置において、
   複数の支持膨張部が、エアバッグの膨張時に、保護膨張部の基端部に対向する車両部材に接して保護膨張部を支持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、
   エアバッグの膨張時に、保護膨張部の基端部の一部と車両部材の間に隙間が形成されるエアバッグ装置。
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、
   複数の支持膨張部が、エアバッグの形成時に、取付部よりも車両部材側の位置に形成されたエアバッグ装置。
5. 請求項１ないし４のいずれかに記載されたエアバッグ装置において、
   保護膨張部の少なくとも一部が、膨張した状態で、基端部から乗員側の先端部に向かって広がる断面形状に形成されたエアバッグ装置。
6. 請求項１ないし５のいずれかに記載されたエアバッグ装置において、
   取付部から上側の支持膨張部の先端部までの距離が、取付部から下側の支持膨張部の先端部までの距離と異なるエアバッグ装置。
7. 請求項１ないし６のいずれかに記載されたエアバッグ装置において、
   エアバッグが、エアバッグの膨張時に車両部材から乗員に向かって突出する筒状の第１基布と、第１基布の車両部材側の一端部に接合されて一端部の開口を塞ぐ第２基布と、第１基布の乗員側の他端部に接合されて他端部の開口を塞ぐ第３基布と、からなるエアバッグ装置。

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