JP6383176B2 - エアバッグ及びエアバッグ装置 - Google Patents

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Description

本発明は、エアバッグ及びエアバッグ装置に関し、特に、乗員とドア部との間に膨張展開されるサイドエアバッグに適したエアバッグ及びエアバッグ装置に関する。
自動車等の車両には、衝突時等の緊急時にエアバッグを車内で膨張展開させて乗員に生ずる衝撃を吸収するためのエアバッグ装置が搭載されることが一般的になってきている。かかるエアバッグ装置は、一般に、通常時は車両の構造物内に折り畳まれて収容されており緊急時に膨張展開されるエアバッグと、該エアバッグにガスを供給するインフレータと、を有する。
例えば、乗員とドア部との間に膨張展開されるサイドエアバッグは、乗員が着座する座席(シート)の背面部(シートバック)に内蔵され、車両衝突時に座席(シート)を突き破って又は押し退けて前方に向かって車内に放出される。かかるサイドエアバッグ装置において、エアバッグの正常な膨張展開が阻害された場合に、内圧の上昇を抑制するための方法が既に提案されている(例えば、特許文献1参照)。
特許文献1に記載されたエアバッグは、前方チャンバと後方チャンバとを有し、後方チャンバ内に配置されたインフレータからガスが供給されると後方チャンバに形成された開口部を介して前方チャンバにガスが供給され膨張展開されるように構成されている。また、前方チャンバには、通気穴と閉塞パネルとを含む通気システムが配置されており、膨張展開の初期段階では通気穴を塞がないようにしてガスを放出可能とし、膨張展開の終期段階では通気穴を閉塞パネルにより塞いでガスの放出を抑制するようにしている。
特表2010−535121号公報
ところで、上述したサイドエアバッグは、膨張展開時に座席(シート)を突き破って又は押し退けて車内に放出されることから、膨張展開の初期段階ではエアバッグの内圧を高く保持することが好ましい。しかしながら、上述した特許文献1に記載のエアバッグでは、膨張展開の初期段階からガスを外部に放出していることから、エアバッグの内圧を高く保持することが難しく、その分だけ余分にガスを供給しなければならず、インフレータの高出力化や大型化を招来してしまうという問題があった。
本発明はかかる問題点に鑑み創案されたものであり、膨張展開の初期段階におけるエアバッグの内圧を高く保持することができるエアバッグ及びエアバッグ装置を提供することを目的とする。
本発明によれば、通常時は車両構造物内に折り畳まれて収容されており緊急時にガスが供給されて膨張展開するエアバッグにおいて、一端側に前記ガスを供給するインフレータが配置される第一チャンバと、該第一チャンバの他端側に配置される第二チャンバと、を備え、前記第一チャンバは、前記第二チャンバと連通可能な流路を形成するノズルと、該ノズルの内面と前記第一チャンバの内面とを連結するテザーと、を有し、前記第一チャンバの膨張展開時に前記ノズルを前記第一チャンバ内に引き込むことによって前記第二チャンバへのガスの供給を抑制し、前記第一チャンバが車内に放出された後で前記第一チャンバに所定の外圧が負荷された際に前記ノズルを前記第二チャンバ内に吐き出して前記第二チャンバへのガスの供給を許容するように構成されており、前記第二チャンバは、外部にガスを放出可能なベントホールを有する、ことを特徴とするエアバッグが提供される。
また、本発明によれば、通常時は車両構造物内に折り畳まれて収容されており緊急時に膨張展開されるエアバッグと、該エアバッグにガスを供給するインフレータと、を有するエアバッグ装置において、前記エアバッグは、一端側に前記インフレータが配置される第一チャンバと、該第一チャンバの他端側に配置される第二チャンバと、を備え、前記第一チャンバは、前記第二チャンバと連通可能な流路を形成するノズルと、該ノズルの内面と前記第一チャンバの内面とを連結するテザーと、を有し、前記第一チャンバの膨張展開時に前記ノズルを前記第一チャンバ内に引き込むことによって前記第二チャンバへのガスの供給を抑制し、前記第一チャンバが車内に放出された後で前記第一チャンバに所定の外圧が負荷された際に前記ノズルを前記第二チャンバ内に吐き出して前記第二チャンバへのガスの供給を許容するように構成されており、前記第二チャンバは、外部にガスを放出可能なベントホールを有する、ことを特徴とするエアバッグ装置が提供される。
上述したエアバッグ及びエアバッグ装置において、前記第一チャンバは、前記テザーの縫合部の対面に前記テザーを挿通可能に配置されたガイド部を有していてもよい。さらに、前記テザーは、一端が前記第一チャンバの乗員側に縫合され、他端が前記ノズルの前記乗員側に縫合され、前記ガイド部は、前記第一チャンバの前記車両構造物側に配置されていてもよい。また、前記ノズルは、第一チャンバ内に引き込まれた状態で折り畳まれて収容されていてもよい。
また、前記第二チャンバは、前記第一チャンバの表面に縫合することによって袋状に形成されていてもよい。また、前記ベントホールは、前記ノズルの延長線上に配置されないようにしてもよい。また、前記エアバッグは、乗員とドア部との間に膨張展開されるサイドエアバッグであってもよい。
上述した本発明に係るエアバッグ及びエアバッグ装置によれば、エアバッグの膨張展開の初期段階では第二チャンバにガスを供給するノズルを第一チャンバ内に引き込んで流路を封止しておき、エアバッグが車内に放出された後で第一チャンバに所定の外圧が負荷された際に、ノズルを第二チャンバに吐き出して第一チャンバと第二チャンバとを連通させることにより、第一チャンバのガスを第二チャンバに供給できるようにしたことから、膨張展開の初期段階におけるエアバッグの内圧を高く保持することができる。
したがって、無駄なガスの供給を抑制することができ、インフレータの低出力化や小型化を図ることもできる。
本発明の実施形態に係るエアバッグ装置を示す断面図であり、(A)はノズル封止状態、(B)はノズル開放状態、を示している。 図1に示した第一チャンバを示す平面図であり、(A)は縫合前、(B)は縫合後、を示している。 図1に示したエアバッグを示す平面図であり、(A)は第二チャンバの縫合前、(B)は第二チャンバの縫合後、(C)はノズルの引き込み状態、を示している。 図1に示したエアバッグの作用を示す図であり、(A)は通常状態、(B)は膨張展開の初期段階、を示している。 図1に示したエアバッグの作用を示す図であり、(A)は初期拘束状態、(B)は外圧発生状態、を示している。
以下、本発明の実施形態について図1〜図5を用いて説明する。ここで、図1は、本発明の実施形態に係るエアバッグ装置を示す断面図であり、(A)はノズル封止状態、(B)はノズル開放状態、を示している。図2は、図1に示した第一チャンバを示す平面図であり、(A)は縫合前、(B)は縫合後、を示している。図3は、図1に示したエアバッグを示す平面図であり、(A)は第二チャンバの縫合前、(B)は第二チャンバの縫合後、(C)はノズルの引き込み状態、を示している。
本発明の実施形態に係るエアバッグ装置1は、図1(A)及び(B)に示したように、通常時は車両構造物内に折り畳まれて収容されており緊急時に膨張展開されるエアバッグ2と、エアバッグ2にガスを供給するインフレータ3と、を有し、エアバッグ2は、一端側にインフレータ3が配置される第一チャンバ21と、第一チャンバ21の他端側に配置される第二チャンバ22と、を備え、第一チャンバ21は、第二チャンバ22と連通可能な流路を形成するノズル23と、ノズル23の内面と第一チャンバ21の内面とを連結するテザー24と、を有し、第一チャンバ21の膨張展開時にノズル23を第一チャンバ21内に引き込むことによって第二チャンバ22へのガスの供給を抑制し、第一チャンバ21が車内に放出された後で第一チャンバ21に所定の外圧が負荷された際にノズル23を第二チャンバ22内に吐き出して第二チャンバ22へのガスの供給を許容するように構成されている。また、第一チャンバ21は、テザー24の縫合部の対面にテザー24を挿通可能に配置されたガイド部25を有している。
第一チャンバ21は、図2(A)に示したように、エアバッグ2の外形の一部を形成可能な一対の第一パネル211及び第二パネル212を重ね合わせて外周を縫合することによって形成される。また、第一パネル211及び第二パネル212の外形の一部には、同じ位置に第二チャンバ22側に突出させた突出部211a,212aが形成されている。突出部211a,212aは、根元側から先端側に向って先細るように形成されていてもよい。
そして、図2(B)に示したように、第一パネル211及び第二パネル212の外周縫合時に、突出部211a,212aの先端部を縫合しない(非縫合部を形成する)ことによって、第一チャンバ21と第二チャンバ22とを連通可能な細長い流路を構成するノズル23が形成される。ノズル23を根元側から先端側に向って先細るように形成することにより、ノズル23を第一チャンバ21内に引き込んだ際にノズル23を封止しやすくすることができる。なお、縫合部は、点線の細線により図示している。
また、第一チャンバ21と第二チャンバ22とを連通する流路をノズル23により構成することにより、一般的なエアバッグに使用されているベントホールの蓋部材と比較して、第一チャンバ21と第二チャンバ22とを連通する流路をより封止しやすくすることができる。なお、ノズル23は、第一パネル211及び第二パネル212と別の基布により形成して第一パネル211及び第二パネル212に縫合するようにしてもよいし、ノズル23は全体に亘って同じ径を有する円筒形状のものであってもよい。
テザー24は、一端24aが第一チャンバ21の乗員側(例えば、第二パネル212)に縫合され、他端24bがノズル23の乗員側(例えば、第二パネル212の突出部212a)に縫合され、ガイド部25は、第一チャンバ21の車両構造物側(例えば、第一パネル211)に配置されている。このように、テザー24の一端24a及び他端24bを同一の基布(乗員側に配置される第二パネル212)に接続し、中間のガイド部を対面の基布(車両構造物側の第一パネル211)に配置することにより、テザー24によりノズル23を第一チャンバ21内に引き込んだ際に、ノズル23により形成される流路を封止しやすくすることができる。なお、図2(B)では、説明の便宜上、テザー24の他端24b側の縫合部の図を省略してある。
テザー24は、例えば、第一パネル211や第二パネル212を構成する基布と同じ素材により帯状に形成された部品である。図2(A)に示したように、テザー24の一端24a及び他端24bは、例えば、同じ第二パネル212に縫合されており、一端24aは突出部212a、他端24bは第二パネル212の略中央部にそれぞれ縫合される。
また、第一パネル211の略中央部には、例えば、短冊状の基布の両端を第一パネル211に縫合することによって挿通部を形成したガイド部25が配置されている。このガイド部25には、図2(A)に示したように、テザー24の中間部が挿通される。例えば、テザー24は、他端24bを第二パネル212に縫合した後、一端24aをガイド部25に挿通して第二パネル212に縫合することによって、エアバッグ2に接合される。
なお、テザー24の構成は図示したものに限定されず、例えば、一端24aを第一パネル211の突出部211aに縫合してもよいし、他端24bを第一パネル211に縫合してもよいし、ガイド部25を省略するようにしてもよいし、複数のガイド部25を配置するようにしてもよい。
第二チャンバ22は、図3(A)及び(B)に示したように、中央部の上下方向位置に凹部221aを有するパネル221を二つ折りにした状態で、第一チャンバ21の表面に縫合することによって袋状に形成される。例えば、パネル221の左右方向の一端221bは第一チャンバ21を構成する第一パネル211の表面に縫合され、パネル221の左右方向の他端221cは第一チャンバ21を構成する第二パネル212の表面に縫合される。また、パネル221の残りの外周部は、図3(B)に示したように、重ね合わせた部分を共縫いすることによって縫合され、第一チャンバ21の外側に第二チャンバ22が形成される。
かかる構成により、第二チャンバ22を形成する基布の量を低減することができ、エアバッグ2の軽量化や折り畳んだときのパッケージの小型化を図ることができる。なお、第二チャンバ22は、第一チャンバ21の全体を覆うように構成されていてもよい。
また、第二チャンバ22は、外部にガスを放出可能なベントホール221dを有していてもよい。ベントホール221dは、例えば、パネル221の略中央部の折り返し部に複数形成される。このように、ベントホール221dをパネル221の折り返し部近傍に形成することにより、ガスをエアバッグ2の前方に向かって放出することができ、乗員へのガスの接触を抑制することができる。さらに、図3(B)に示したように、ベントホール221dを折り返し部の中央部よりも車両構造物側(第一チャンバ21の第二パネル212側)にずらすことにより、乗員へのガスの接触を効果的に抑制することができる。
本実施形態に係るエアバッグ2は、図3(B)に示したように、第一チャンバ21にガスが供給され、ノズル23が開放された後、第二チャンバ22にガスが供給され、第二チャンバ22内のガスがベントホール221dにより外部に放出可能となるように構成されている。したがって、ノズル23から第二チャンバ22にガスを供給して効率よく膨張展開させるために、ベントホール221dはノズル23の延長線上に配置しないようにすることが好ましい。ただし、本実施形態はかかる構成に限定されるものではなく、ベントホール221dの大きさや第二チャンバ22の容量によっては、ベントホール221dをノズル23の延長線上に配置するようにしてもよい。
インフレータ3は、エアバッグ2に供給されるガスを発生させるガス発生器であり、例えば、略円柱形状の外形をなしている。インフレータ3は、第一チャンバ21に形成された取り付け部にボルト等の締結具(図示せず)により接続され、エアバッグ2とともにエアバッグケースに収納される。エアバッグケースへの収納時には、エアバッグ2は所定の折り畳み方法(蛇腹折り、ロール折り、これらの組み合わせ等)により折り畳まれ、インフレータ3はエアバッグケースに固定される。
このとき、ノズル23は、図3(C)に示したように、第一チャンバ21内に引き込まれた状態で折り畳まれて収容されていることが好ましい。最初にノズル23を閉じた状態で収容しておくことにより、テザー24によりノズル23が第一チャンバ21内に引き込まれるまでの間のガスの放出を抑制することができ、効果的に第一チャンバ21を膨張展開させることができる。なお、図3(C)はノズル23を第一チャンバ21内に引き込んだ状態を図示しており、その状態でエアバッグ1が所定の折り畳み方法で折り畳まれてエアバッグケースに収容される。
インフレータ3は、図示しないECU(電子制御ユニット)に接続されており、加速度センサ等の計測値に基づいて制御される。ECUが車両の衝突を感知すると、インフレータ3はECUからの点火電流により点火され、インフレータ3の内部に格納された薬剤を燃焼させてガスを発生させ、第一チャンバ21にガスを供給する。エアバッグ2は、エアバッグケース内で膨張展開を開始し、座席に形成された開裂予定部(図示せず)を突き破って又は押し退けて車内に放出される。
図1(A)に示したように、車内に放出されたエアバッグ2は、ノズル23が封止された状態であることから、第一チャンバ21にガスが積極的に供給され、内圧を保持したまま前後方向及び横幅方向に膨張展開する。
そして、図1(B)に示したように、第一チャンバ21の膨張展開中又は膨張展開完了状態において、乗員等の接触により第一チャンバ21の外側から外力Fを受けた場合には、第一チャンバ21内のガスはノズル23から第二チャンバ22に逃げようとする。また、外力Fによって、第一チャンバ21の横幅が狭くなることからテザー24が弛み、ノズル23の引き込み力(張力)が低下することとなる。
その結果、ノズル23は、徐々に第二チャンバ22に向かって吐き出され、最終的に所定の外圧に達すると、図1(B)に示したように、ノズル23は第二チャンバ22内に完全に吐き出され、第一チャンバ21と第二チャンバ22とが連通し、第二チャンバ22にガスが供給される。したがって、第一チャンバ21の内圧を低減することができ、接触した乗員等の衝撃を緩和することができる。
さらに、乗員等がエアバッグ2に押し付けられた場合であっても、第二チャンバ22に形成されたベントホール221dからガスを外部に放出することができ、エアバッグ2の内圧を低減して接触した乗員等の衝撃を緩和することができる。
次に、上述したエアバッグ2をサイドエアバッグに適用した場合の作用について、図4(A)〜図5(B)を参照しつつ詳述する。ここで、図4は、図1に示したエアバッグの作用を示す図であり、(A)は通常状態、(B)は膨張展開の初期段階、を示している。図5は、図1に示したエアバッグの作用を示す図であり、(A)は初期拘束状態、(B)は外圧発生状態、を示している。なお、図1に示した実施形態と同じ構成部品については、同じ符号を付して重複した説明を省略する。また、各図において、背面部(シートバック)については断面を図示している。
図4(A)に示したように、車両の座席4は、乗員Pが着座する腰掛部41と、腰掛部41の背面に配置されたシートバック42と、を有している。また、座席4の側面部には、車両構造物(ドア部43やピラー44)が配置されていることが多い。なお、図4(B)〜図5(B)において、説明の便宜上、車両構造物(ドア部43やピラー44)の図を省略している。
本実施形態に係るエアバッグ装置1は、例えば、エアバッグ2が乗員Pとドア部43との間に膨張展開されるサイドエアバッグ装置であり、前部座席(運転席用座席及び助手席用座席)や後部座席等の座席4に配置される。具体的には、エアバッグ2は、折り畳まれた状態でエアバッグケース11に収容され、シートバック42のドア部43側の側方部内に固定される。なお、図示しないが、エアバッグケース11の前方部分のシートバック42には、エアバッグ2を放出するための開裂予定部が形成されていてもよい。
例えば、車両が衝突した場合には、図4(B)に示したように、インフレータ3から第一チャンバ21内にガスが供給され、エアバッグ2は、シートバック42を突き破って又は押し退けて車内に放出される。このとき、ノズル23は、第一チャンバ21に引き込まれて封止された状態であることから、インフレータ3により供給されたガスにより第一チャンバ21が効率よく膨張展開され、内圧を高く保持することができる。したがって、本実施形態に係るエアバッグ装置1によれば、エアバッグ2を速やかに車内に放出させることができる。
車内に放出されたエアバッグ2は、さらに第一チャンバ21内にガスが供給され、図5(A)に示したように、膨張展開が完了した状態へと移行する。乗員Pが正常に着座している場合には、エアバッグ2は、一般に、過度な外力を受けずに膨張展開されることから、図示したように、テザー24は、第一チャンバ21の内面からノズル23の間で緊張状態となり、ノズル23を第一チャンバ21内に引き込んで封止した状態を保持することができる。したがって、第一チャンバ21に乗員Pが接触するまでの間、エアバッグ2は、乗員Pとドア部43との間で速やかに膨張展開し、迅速に完了状態まで移行することとなる。
その後、図5(B)に示したように、乗員Pがドア部43側に移動して第一チャンバ21に接触した場合には、エアバッグ2に大きな外力が加わることとなり、第一チャンバ21の内圧が上昇する。また、乗員Pの接触により、第一チャンバ21の横幅が狭くなることにより、テザー24の緊張状態が解放され弛みを生じることとなる。この第一チャンバ21の内圧の上昇及びテザー24の弛みの発生に伴って、ノズル23は第二チャンバ22に向かって吐き出され、第一チャンバ21に所定の外圧が負荷されたとき、ノズル23は第二チャンバ22に完全に吐き出され、第一チャンバ21内のガスが第二チャンバ22内に供給される。したがって、第一チャンバ21に接触した乗員Pの衝撃が緩和される。
第二チャンバ22にガスが供給されると、第二チャンバ22が膨張展開し、乗員Pとの接触面積を拡大することができ、エアバッグ2の拘束力を向上させることができる。また、エアバッグ2に負荷される外圧がさらに上昇すると、エアバッグ2内のガスは最終的にベントホール221dから外部に放出される。
また、図示しないが、第一チャンバ21が膨張展開を完了する前に、乗員Pと接触した場合であっても、第一チャンバ21の内圧が上昇するとともに、第一チャンバ21の変形によりテザー24が弛むこととなり、第一チャンバ21に所定の外圧が負荷されると、ノズル23は第二チャンバ22に完全に吐き出され、第一チャンバ21の内圧上昇を抑制することができ、乗員Pの衝撃を緩和することができる。
上述した本実施形態に係るエアバッグ2及びエアバッグ装置1によれば、エアバッグ2の膨張展開の初期段階では第二チャンバ22にガスを供給するノズル23を第一チャンバ21内に引き込んで流路を封止しておき、エアバッグ2が車内に放出された後で第一チャンバ21に所定の外圧が負荷された際に、ノズル23を第二チャンバ22に吐き出して第一チャンバ21と第二チャンバ22とを連通させることにより、第一チャンバ21のガスを第二チャンバ22に供給できるようにしたことから、膨張展開の初期段階におけるエアバッグ2の内圧を高く保持することができる。
したがって、無駄なガスの供給を抑制することができ、インフレータ3の低出力化や小型化を図ることもできる。
本発明は上述した実施形態に限定されず、サイドエアバッグ以外のエアバッグにも適用することができる等、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更が可能であることは勿論である。
1 エアバッグ装置
2 エアバッグ
3 インフレータ
4 座席
11 エアバッグケース
21 第一チャンバ
22 第二チャンバ
23 ノズル
24 テザー
24a 一端
24b 他端
25 ガイド部
41 腰掛部
42 シートバック
43 ドア部
44 ピラー
211 第一パネル
211a 突出部
212 第二パネル
221 パネル
221a 凹部
221b 一端
221c 他端
221d ベントホール

Claims (8)

  1. 通常時は車両構造物内に折り畳まれて収容されており緊急時にガスが供給されて膨張展開するエアバッグにおいて、
    一端側に前記ガスを供給するインフレータが配置される第一チャンバと、
    該第一チャンバの他端側に配置される第二チャンバと、を備え、
    前記第一チャンバは、前記第二チャンバと連通可能な流路を形成するノズルと、該ノズルの内面と前記第一チャンバの内面とを連結するテザーと、を有し、
    前記第一チャンバの膨張展開時に前記ノズルを前記第一チャンバ内に引き込むことによって前記第二チャンバへのガスの供給を抑制し、前記第一チャンバが車内に放出された後で前記第一チャンバに所定の外圧が負荷された際に前記ノズルを前記第二チャンバ内に吐き出して前記第二チャンバへのガスの供給を許容するように構成されており、
    前記第二チャンバは、外部にガスを放出可能なベントホールを有する、
    ことを特徴とするエアバッグ。
  2. 前記第一チャンバは、前記テザーの縫合部の対面に前記テザーを挿通可能に配置されたガイド部を有する、ことを特徴とする請求項1に記載のエアバッグ。
  3. 前記テザーは、一端が前記第一チャンバの乗員側に縫合され、他端が前記ノズルの前記乗員側に縫合され、前記ガイド部は、前記第一チャンバの前記車両構造物側に配置されている、ことを特徴とする請求項2に記載のエアバッグ。
  4. 前記ノズルは、第一チャンバ内に引き込まれた状態で折り畳まれて収容されている、ことを特徴とする請求項1に記載のエアバッグ。
  5. 前記第二チャンバは、前記第一チャンバの表面に縫合することによって袋状に形成されている、ことを特徴とする請求項1に記載のエアバッグ。
  6. 前記ベントホールは、前記ノズルの延長線上に配置されていない、ことを特徴とする請求項1に記載のエアバッグ。
  7. 前記エアバッグは、乗員とドア部との間に膨張展開されるサイドエアバッグである、ことを特徴とする請求項1〜6の何れか一項に記載のエアバッグ。
  8. 通常時は車両の構造物内に折り畳まれて収容されており緊急時に膨張展開されるエアバッグと、該エアバッグにガスを供給するインフレータと、を有するエアバッグ装置において、
    前記エアバッグは、請求項1〜7の何れか一項に記載のエアバッグである、ことを特徴とするエアバッグ装置。
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