JP6092025B2 - エアバッグモジュール - Google Patents

Description

本発明は車両に搭載され衝突時等に膨張展開し、乗員等の受ける衝撃を緩和するエアバッグを搭載したエアバッグモジュールに関するものである。

今日、エアバッグ装置は多くの車両に搭載され、運転席用エアバッグ、助手席用エアバッグ、サイドエアバッグ、サイドカーテンエアバッグ、さらには車外用エアバッグなど、搭載される位置、対象とする衝突モードなども多様化して様々な状況下で車両内外の人を保護するように適用されている。
上記のような様々な条件下で、乗員などを保護するため、エアバッグが保護対象に対して、確実で好ましく展開できるように、信頼性向上の施策が施されてきている。
従来技術としては、円筒状のインフレータと、該インフレータの一部分を受け入れる開口を有するエアバッグとを組み合わせて構成したエアバッグモジュールが知られている。
インフレータの外周面には、内部の薬剤を燃焼させて発生するガスを噴出するガス吹き出し孔と、外周面に交差した取付フランジが形成され、エアバッグの前記開口の周縁をリテーナによって取付フランジにて挟持しているエアバックモジュール（例えば、特許文献１参照）が存在している。

実開平０６−４２４５５号公報（実用新案登録請求の範囲の欄、考案の詳細な説明の欄、及び図１〜図４を参照）

上記従来のエアバッグモジュールでは、リテーナリングの内周縁部と、インフレータの周面とが近接して形成されており、インフレータからの熱風を受けてエアバッグの挿入口周縁から裂け目が生ずるのを防ぐ、としているが、インフレータとリテーナとがピタリと近接して高温ガスがエアバッグの挿入口周辺に直接当らないようにするのは容易ではない。
また大量生産においては、不可避的にいくらかのばらつきが発生する。そこで、例えば、円筒部径が管理値範囲の上限のインフレータと、内径が管理値範囲の下限のリテーナリングとを組み合わせたときに隙間がほぼゼロになるように寸法管理値の範囲を設定すると、円筒部径が管理値範囲の下限のインフレータと、内径が管理値範囲の上限のリテーナリングとを組み合わせたときには最大の隙間が発生することになる。
高温ガスの影響を受けないようにするため、この最大隙間を詰めようとすると、加工精度を高めるか、あるいは検査を厳しくする必要があり、歩留まりを悪化させるなど、コスト上昇につながる課題がある。
本発明は、上記課題を解決し、通常の加工精度や品質基準で歩留まりよく生産できるエアバッグモジュールを提供することを目的としている。

本発明の第１の発明は、請求項１に記載された通りのエアバッグモジュールであり、次のようなものである。
周面の上部にガスを噴出するガス噴出口を有するガス噴出部と、周面の下部に周面と交差する交差面を有するフランジ部を備えたインフレータと、インフレータのガス噴出部が挿入され、ガス噴射口を内部に受け入れる開口を有するエアバッグと、挿入穴と、その挿入穴の周りに支持面を有し、エアバッグとインフレータを支持するバックプレートと、インフレータのガス噴出部が丁度挿入される挿入孔と、その挿入孔の周りに挟持面を有し、フランジ部とともにバックプレートとエアバッグとを挟持して保持するリテーナとからなり、インフレータのフランジ上面と、挟持面と、インフレータのガス噴出部側面と、リテーナ、エアバッグ、バックプレートの各挿入穴の縁部とで、下方に階段状に拡大する緩衝室を形成する構成である。

本発明に係るエアバッグモジュールは、上記説明のような構成を有するので、以下に記載する効果を有する。
（１）エアバッグ展開時に、インフレータからの熱ガスの大部分がエアバッグ膨張に使用され、一部の熱ガスが微小な隙間から緩衝室に流入するが、エアバッグ、バックプレートの各端末はガスの流れ方向に後退量を取ってあるので、熱ガスが直に当らず、インフレータのフランジ部に当たるようになる。
（２）インフレータの発熱中心であるガス噴出口から遠いフランジの交差面に熱ガスを当てることにより、バックプレートやエアバッグの開口の縁部への影響を少なくすることができる。
（３）従来より樹脂である化学繊維の布帛よりなるエアバッグが多く使用され、また、樹脂製のバックプレートを使用する場合には、熱負荷の掛かるタイミングを遅らせ、熱負荷量を抑えることができるので、これらの樹脂部品の特徴を活かしつつ熱ガスに耐えて安定動作可能なエアバッグモジュールとすることができる。
（４）高精度の部品を組み合わせて熱ガスの侵入を制止する必要がないので、製造が容易である。

本発明のエアバッグモジュールの一実施例を示す分解斜視図である。 図１のＡ−Ａ線断面図である。 図１のＢ−Ｂ線断面図である。 本発明のエアバッグモジュールの要部断面を示すもので、（ａ）は、インフレータからガスが噴射された際の熱ガスの流れを示す説明図、（ｂ）はインフレータ取り付け前状態でのリテーナとエアバッグ、パックプレートの接続を示す要部分解断面図である。

周面の上部にガスを噴出するガス噴出口を有するガス噴出部と、周面の下部に周面と交差する交差面を有するフランジ部を備えたインフレータと、インフレータのガス噴出部が挿入され、ガス噴射口を内部に受け入れる開口を有するエアバッグと、挿入穴と、その挿入穴の周りに支持面を有し、エアバッグとインフレータを支持するバックプレートと、インフレータのガス噴出部が丁度挿入される挿入孔と、その挿入孔の周りに挟持面を有し、フランジ部とともにバックプレートとエアバッグとを挟持して保持するリテーナとからなり、インフレータのフランジ上面と、挟持面と、インフレータのガス噴出部側面と、リテーナ、エアバッグ、バックプレートの各挿入穴の縁部とで、下方に階段状に拡大する緩衝室を形成したエアバッグモジュールである。

本発明のエアバッグモジュールの一実施例を図面に基づいて説明する。
本実施例のエアバッグモジュール１に使用されるエアバッグカバー２は、軟質の熱可塑性樹脂、例えばオレフィン系エラストマー等を射出成形したものを使用している。

図１、及び図２に示すように、運転者に対向する面である正面部２２の裏面に溝２１を設けてあり、膨張したエアバッグ３の膨張により開裂し展開可能な扉を形成する。また、ステアリングホイール（図示せず）の左右のスポークと一体的な外観形状をなすスポーク部２３があり、正面部２２の裏側には無底箱状をなす周壁部２４を有している。

本実施例のエアバッグ３は、図１に一部を破断させた斜視で示されているが、円形の一対のメインパネル３１、３２の外周を重ねて縫合した扁平な略円形のクッション体である。
このメインパネル３１の中央には開口３３が設けてあり、開口３３の周縁部に、１枚または複数枚のヒートパッチ３４を膨張時のエアバッグ３の内側となる側に、補強布３５を、同じく外側となる側に重ねて、縫い糸９により一体に仮止め縫合して取り付ける（図３、図４参照）。
これにより、開口３３の周縁部がメインパネル３２のみの単層構成とした場合よりも、後述する挟持の際に圧縮力が良く作用し、熱容量も増加し、ヒートパッチ３４による遮熱効果とも相まって、熱ガスに対する保持強度が高まる。

なお、本実施例では図３に示すようにヒートパッチ３４を２枚、補強布３５を１枚としているが、ヒートパッチ３４や補強布３５は枚数や布仕様、例えば、糸の打ち込み本数、目付け量、シリコーン樹脂コーティングの実施とコートするシリコーン樹脂の量は、種々選択が可能である。

次に、エアバッグ３を取り付けるリテーナ４は、厚さ１ｍｍ程度のプレス用鋼板を絞り成形したもので、周壁部４１の内側がほぼ正方形である挟持面としての底面部４２と、挿入孔としての通孔４３を有し、４本のスタッドボルト４４によって、バックプレート５とともにエアバッグ３を挟んで固定する。

バックプレート５は、ガラス繊維強化ポリアミド６（ガラス繊維３３％添加）を、内部に厚さ０．８ｍｍ程度の鋼板を一体にインサート成形法によって射出成形したもので、支持面である底部５２、その略中央部に挿入穴である開口５３を有し、上記スタッドボルト４４を挿通してナット７で締結するための取付穴５４がある。

鋼板は、取付穴５４の周縁で下面に露出しその他の箇所では厚み方向の中央に位置するよう、成形時に金型内で位置決めされる。
すなわち、図４に示す断面において、鋼板の上下両方から挟んで鋼板が樹脂板厚方向の丁度真ん中になるようにしている。取付穴５４の周縁で下面に露出した鋼板部分は、インフレータ６のフランジ６２と直に接し、フランジ６２が金属が露出するものであれば、電気的に接続される。
そこで、途中を樹脂で覆われて離間する他点を例えばホーン回路の接点とすれば、ホーンスイッチ回路を構成することもできる。

インフレータ６は、略円筒状をなす容器部としての上部ガス噴出部６１には、ガス噴出口６４が設けられ、上部ガス噴出部６１の下方に、上部ガス噴出部６１に連続する底部６３の周面から、その周面に交差する方向に延出される交差面をなすフランジ部としてのフランジ６２を有している。

インフレータ６とリテーナ４を組み合わせるとき、大量生産における部品寸法ばらつきを考慮して組立可能なように、インフレータ６の周面とリテーナ４の通孔４３の内周部との間に隙間８を発生させる。この隙間８は、微小なもので１ｍｍ前後（０．５ｍｍ〜１．６ｍｍ程度）のものであって、インフレータ６と通孔４３の微小の芯ズレによっては一部分の箇所で接触することがあるものの、全周に亘ってはタイトでなく、嵌合関係にない。

なお、インフレータ６または通孔４３を僅かに異形にして接触させ位置決めや仮保持の作用を得ることもできる。この場合には、全周または長い周長に亘って接触または干渉をさせないようにすべきである。これは、強干渉では組立作業性を悪化させ、全周干渉になったり、組立を困難にするためである。

次に、インフレータ６を起動したときの熱ガスＧの流れについて説明する。
インフレータ６からガスが噴射されると、熱ガスＧの主流はリテーナ４の周壁部４１に当って偏向され拡散し、折り畳まれたエアバッグ３を膨らませる。熱ガスＧのごく一部の熱ガスＧ１が隙間８から緩衝室である空間Ｓに入り、フランジ６２側に向かって流れる。

エアバッグ３は空間Ｓ内で開口３３の縁部が後退しており、端面Ｔ１と下面の延出部Ｔ２に熱ガスＧ１が当るだけで、熱ガスによる挟持面への実質的な影響はない。また、空間Ｓ内に位置する開口３３の縁部は挟持されていないので、積層されたヒートパッチ３４の端部が熱ガスＧ１に対してヒダ状に対向するので、広い接触面積を持つことになって、熱ガスＧ１が特定部位に集中せず、熱による影響も限定的で単独の小溶融と軽度の玉ブチとなって熱ガスＧ１の熱エネルギーを受け止め、挟持強度を保ち、挟持部分への影響を抑えることができる。

また、バックプレート５が熱ガスＧ１に接触する接触部Ｔ３は、インフレータ６のフランジ６２とエアバッグ３の延出部Ｔ２に挟まれて奥まった位置となっており、熱ガスＧ１の端縁部である接触部Ｔ３のみに熱ガスＧ１が当る。つまり、略階段状の空間Ｓによってバックプレート５が熱ガスＧ１に晒される面は僅少である。

バックプレート５を熱可塑性樹脂（ガラス入りポリアミド６や、その他の高い曲げ弾性率を示す樹脂材料、いわゆるエンジニアリングプラスティック）で形成すると、ホーンスイッチ機構、フック係合式のモジュール取り付け構造、エアバッグカバー係止構造など、複雑で入り組んだ形状が比較的容易に形成可能になる。また電気的に絶縁を必要とする場合も、多くの樹脂は導電性を持たないので、格別の絶縁被覆が不要である。

また、樹脂製とすることでモジュール全体としての軽量化の可能性が高まり、熱可塑性樹脂であることが、バックプレート５のリサイクルの途を開くので、時代のニーズに呼応している。その裏返しとして、極めて短時間ながら急激な昇温に対する樹脂の課題も出てきている。

しかし、上記実施例のような空間Ｓを形成しておくことで、バックプレート５への熱負荷を著しく低減できる。そこで、バックプレート５が樹脂製であれば、上記樹脂の課題に対する有効な手段となり得る。またバックプレート５をリテーナ４と同様に鋼板などを絞り成形したり、マグネシウム合金の鋳造などによった場合でも、バックプレート５が受ける熱負荷が小さいので、合成繊維布帛等よりなるエアバッグ３の挟持部に掛かる熱負荷も抑制できる。

挟持部分は、この断面階段形状の空間Ｓを形成できるように中心から外方に離れた位置Ｕにスタッドボルト４４の締め付けで挟持力が与えられているもので、スタッドボルト４４の周りが挟持の面圧が作用し、熱ガスＧ、Ｇ１の当る箇所から離してレイアウトされ、挟持力を安定的に得ることができ、エアバッグモジュールの信頼性を向上させることができる。

各種車両に取り付けられるエアバッグ装置に利用することができる。

１・・・・エアバッグモジュール
２・・・・エアバッグカバー
２１・・・・溝
２２・・・・正面部
２３・・・・スポーク部
２４・・・・周壁部
３・・・・エアバッグ
３１・・・・メインパネル
３２・・・・メインパネル
３３・・・・開口
３４・・・・ヒートパッチ
３５・・・・補強布
４・・・・リテーナ
４１・・・・周壁部
４２・・・・底面部
４３・・・・通孔
４４・・・・スタッドボルト
５・・・・バックプレート
５２・・・・底部
５３・・・・開口
５４・・・・取付穴
６・・・・インフレータ
６１・・・・ガス噴出部
６２・・・・フランジ
６３・・・・底部
６４・・・・ガス噴射口
７・・・・ナット
８・・・・隙間
９・・・・縫い糸
Ｇ・・・・熱ガス
Ｇ１・・・・熱ガス
Ｓ・・・・空間
Ｔ１・・・・端面
Ｔ２・・・・延出部
Ｔ３・・・・接触部

Claims (1)

1. 周面の上部にガスを噴出するガス噴出口を有するガス噴出部と、周面の下部に周面と交差する交差面を有するフランジ部を備えたインフレータと、インフレータのガス噴出部が挿入され、ガス噴射口を内部に受け入れる開口を有するエアバッグと、挿入穴と、その挿入穴の周りに支持面を有し、エアバッグとインフレータを支持するバックプレートと、インフレータのガス噴出部が丁度挿入される挿入孔と、その挿入孔の周りに挟持面を有し、フランジ部とともにバックプレートとエアバッグとを挟持して保持するリテーナとからなり、インフレータのフランジ上面と、挟持面と、インフレータのガス噴出部側面と、リテーナ、エアバッグ、バックプレートの各挿入穴の縁部とで、下方に階段状に拡大する緩衝室を形成したことを特徴とするエアバッグモジュール。
   

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