JP6845922B2 - エアバッグ装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両用エアバッグ装置に関し、特に、アクティブベント機構を採用するエアバッグ装置に関する。

車両の事故発生時に乗員を保護するために１つまたは複数のエアバッグを車両に設けることは周知である。エアバッグは、例えば、自動車のステアリングホイールの中心付近から膨張して運転者を保護する、いわゆる運転者用エアバッグや、自動車の窓の内側で下方向に展開して車両横方向の衝撃や横転、転覆事故時に乗員を保護するカーテンエアバッグや、車両横方向の衝撃時に乗員を保護すべく乗員の側部（シートの側部）で展開するサイドエアバッグなどの様々な形態がある。

エアバッグ装置においては、エアバッグの速やかな展開によって乗員を拘束することと、当該エアバッグに進入してきた乗員のダメージを低減することが要求される。そこで、エアバッグへの乗員の進入に反応してベントホールを開閉するアクティブベント機構が提案されている。

アクティブベント機構を採用するフロントエアバッグ装置においては、ベントホールからのガスの排出量を適切に制御することが望ましい。特に、乗員の頭部や頚部への衝撃の強い運転席又は助手席の乗員を保護する所謂フロントエアバッグ装置についての要請が強い。

本発明は、上記のような状況に鑑みてなされたものであり、ベントホールからのガスの排出量を適切に制御可能なエアバッグ装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係るエアバッグ装置は、膨張展開することで車両内の乗員を拘束するエアバッグと；前記エアバッグを膨張展開させる膨張ガスを発生するガス発生器と；前記エアバッグに設けられ、当該エアバッグ内部のガスを排気可能なアクティブベント機構と；を備える。
前記アクティブベント機構は、前記エアバッグに形成された第１ベントホールと；一部が前記エアバッグの外面に連結され、前記エアバッグの内圧に応じて前記ベントホールの解放と閉鎖が可能なパッチと；一端が前記パッチに連結され、他端が前記エアバッグ内部に入り込んで当該エアバッグの内部に連結される連結部材と；前記第１ベントホールの近傍に設けられ、前記パッチの一部又は前記連結部材の一部が貫通する開口部と；前記エアバッグの内部で前記連結部材が挿通する概ね筒状の規制部材であり、前記エアバッグの内部において前記開口部を囲むように当該エアバッグ内面に連結された第１端部と、密閉状態で前記連結部材と連結された第２端部とを有する当該規制部材と；前記連結部材のテンションを低下させる解放手段とを備える。
そして、前記エアバッグがフル展開している状態では、前記連結部材のテンションによって前記パッチが前記第１ベントホールを塞ぐように動作し、前記解放手段によって前記連結部材のテンションが低下すると、前記パッチが前記エアバッグの外面から離脱して前記第１ベントホールから排気が行われるように動作可能とした。

ここで、「概ね筒状」とは、連結前の状態では両端が解放されたチューブ状であり、実際にエアバッグ内面及び連結部材に連結された状態では、例えば、扁平した三角錐のような状態となり得る。また、「密閉状態」とは、当該連結部からガスが殆ど漏れない状態を意味する。

上記のような構成の本発明によれば、前記エアバッグがフル展開した直後の状態では、前記連結部材及び前記規制部材のテンションによって前記パッチが前記第１ベントホールを塞ぐため、膨張ガスの好ましくない漏れを防止可能となる。ガスの漏れ出る箇所としては、主に、第１ベントホールの周辺と開口部の周辺があるが、何れの箇所においてもガス漏れは適切に抑制又は防止可能となる。

また、規制部材の大きさや形状を調整することにより、第１ベントホールから排気されるガスの量を適切に制御可能となる。すなわち、規制部材を連結部材に沿って長くした場合には、パッチが浮き上がる料（可動領域）が広がり、結果として多くのガスが第１ベントホールから排気可能となる。逆に、規制部材を小さく（短く）した場合には、パッチの可動領域が小さくなり、ガスの排気量も減少する。このように、規制部材の設計次第でガスの排気量を適切に制御可能となるのである。

更に、パッチ自体の形状や、エアバッグ外面への連結（縫製）範囲を調整することによっても、ガスの排気量を制御することができる。パッチの連結範囲を少なくすれば、パッチがエアバッグから離脱した時に、当該パッチと第１ベントホールとの隙間が大きくなり、多量のガスが当該隙間から排気されることになる。一方、同じ大きさで同じ形状のパッチであっても、連結範囲（固定範囲）を広くすれば、パッチがエアバッグから離れた時に、当該パッチと第１ベントホールとの隙間が小さくなり、ガスの排気量が抑制される。

前記解放手段は、前記連結部材の他端を破断させる構成とすることができる。例えば、機械的又は電気的に作動可能なカッターを使用することができる。

前記連結部材のテンションを低下させる（リリースする）タイミングは任意であるが、例えば、車両の衝突相対速度が速いとき、すなわち、衝突時のＧが高い時や、乗員の体格が大きい（体重が重い）時に連結部材のリリースを遅らせることが好ましい。この場合、連結部材のリリースタイミングは、シートスライド量（シート位置）及び／又は、シートに着座している乗員の質量（体重）の検出結果に基づいて決定する。

前記エアバッグの内部には、一端が乗員側に連結され、他端が前記インフレータ側に連結され、当該エアバッグの展開形状を規制するテザーを設けることができる。そして、前記連結部材の他端が前記テザーに連結され、前記テザーのテンションの低下に伴って、前記連結部材のテンションが低下するように構成することができる。この場合、テザーのテンションの低下自体が解放手段として機能するため、別部材としての解放手段を省略することが可能となる。

前記連結部材は、前記パッチと一体に成形し、あるいは、別体として構成することができる。連結部材がパッチと別部材として場合には、パッチに連結された帯状部材とすることができる。

前記パッチに第２ベントホールを形成することができる。ここで、前記第２ベントホールは、前記第１ベントホールに対向する位置に重なるように形成することができる。また、前記第２ベントホールは、前記第１ベントホールよりも開口面積を小さくすることが好ましい。

前記開口部は、スリット状とすることができる。パッチの端部又は連結部材がスライド可能とする程度の隙間があれば良い。

前記パッチは、前記開口部側の縁部を近縁部とし、当該近縁部と対向する反対側を遠縁部としたときに、少なくとも前記遠縁部が前記エアバッグの外面に連結することができる。あるいは、前記近縁部と前記遠縁部とを連結する側縁部の一部を前記エアバッグの外面に連結することができる。
このような工夫により、単位時間あたりのガスの排出量のみならず、ガスの排気方向を規制することが可能となる。少なくとも、単位時間あたりの最大のガス排出量は比較的容易に把握可能となる。

前記エアバッグは、膨張展開時に乗員側に位置するフロントパネルと、乗員と反対側に位置するバックパネルの外縁部を外周縫製部によって連結することによって成形されることができる。このとき、前記パッチの前記遠縁部が前記外周縫製部によって前記エアバッグに連結される構造とすることができる。

本発明は、収容スペースの制限が大きく、乗員の障害値が悪化する恐れの大きい、ステアリングホイールに収容されるドライバエアバッグにおいて、特に有効である。すなわち、本発明に係るエアバッグ装置は簡素且つコンパクトな構成でありながら、適切に排気制御が可能なものとなっている。

図１は、本発明の実施例に係るドライバエアバッグ装置の展開状態を模式的に示す側面図（断面図）である。 図２は、本発明の第１実施例に係るドライバエアバッグ装置のエアバッグの展開状態を示す正面図であり、ステアリングホイール側（乗員と反対側）から見た様子を示す。 図３は図２のＡ−Ａ方向の断面図であり、本発明の第１実施例に係るドライバエアバッグ装置のアクティブベント周辺の構造を示し、（Ａ）はアクティブベントが閉じた状態、（Ｂ）はアクティブベントが開き始めた状態、（Ｃ）はアクティブベントが最大に開いた状態を表現している。 図４（Ａ）、（Ｂ）は、本発明に係るドライバエアバッグ装置のアクティブベント周辺の構造を示す平面図である。 図５は、本発明の第２実施例に係るドライバエアバッグ装置の展開状態を模式的に示す側面図（断面図）である。 図６は図２のＡ−Ａ方向の断面図であり、本発明の第２実施例に係るドライバエアバッグ装置のアクティブベント周辺の構造を示し、（Ａ）はアクティブベントが閉じた状態、（Ｂ）はアクティブベントが開き始めた状態、（Ｃ）はアクティブベントが最大に開いた状態を表現している。

本発明の実施形態に係るドライバエアバッグ装置について、添付図面に基づいて説明する。なお、各図に表示する「前」とは車両の前方（進行方向）、「後」とは車両の後方（進行方向と反対側）、「内」とは車幅方向の中心側（乗員側）、「外」とは車幅方向外側（ドアパネル側）をそれぞれ示す。

（第１実施例）
図１は、本発明の第１実施例に係るドライバエアバッグ装置１０の展開状態を模式的に示す側面図（断面図）である。図２は、本発明の第１実施例に係るドライバエアバッグ装置１０のエアバッグ１２の展開状態を示す正面図であり、ステアリングホイール１４側（乗員Ｐと反対側）から見た様子を示す。図３は、本発明の第１実施例に係るドライバエアバッグ装置１０のアクティブベント２０周辺の構造を示す断面図であり、（Ａ）はアクティブベント２０が閉じた状態、（Ｂ）はアクティブベント２０が開き始めた状態、（Ｃ）はアクティブベント２０が最大に開いた状態を示す。

本発明の第１実施例に係るエアバッグ装置１０は、膨張展開することで車両内の乗員Ｐを拘束するエアバッグ１２と；エアバッグ１２を膨張展開させる膨張ガスを発生するインフレータ１６と；エアバッグ１２に設けられ、当該エアバッグ１２内部のガスを排気可能なアクティブベント機構（２０，２２，２４，２６，３４）とを備える。アクティブベント機構を備えたエアバッグ１２及びインフレータ１６は、ステアリングホイール１４の内部に収容される。

アクティブベント機構（２０，２２，２４，２６，３４）は、エアバッグ１２に形成された第１ベントホール２０と；一部がエアバッグ１２の外面に連結され、エアバッグ１２の内圧に応じてベントホール２０の解放と閉鎖を行うパッチ２２と；一端がパッチ２２に連結され、他端がエアバッグ１２内部に入り込んでインフレータ１６周辺の構造部に連結される連結部材２４と；第１ベントホール２０の近傍に設けられ、パッチ２２の一部又は連結部材２４の一部が貫通するスリット状の開口部３４と；エアバッグ１２の内部で連結部材２４が挿通する概ね筒状の規制部材２６と；任意のタイミングで連結部材２４のテンションを低下させる解放手段３９（図３参照）とを備えている。

規制部材２６は、エアバッグ１２の内部において開口部３４を囲むように当該エアバッグ１２内面に連結された上端部と、密閉状態で連結部材２４と連結された下端部とを有する。規制部材２６は、例えば、エアバッグ１２と同様の柔軟な布により筒状に成形され、一端が開口部３４を覆うようにその周辺において縫製４２（図３参照）によってエアバッグ１２（１２Ｂ）に対して固定される。規制部材２６の下端部は、連結部材２４に対して完全に固定されるように、縫製４４（図３参照）によって連結されている。このため、縫製４４の部分においては、規制部材２６と連結部材２４とが一体で動作することになる。

第１ベントホール２０は、必ずしも１つに限らず複数形成することも可能である。

パッチ２２は、開口部３４側の縁部を近縁部２２ａとし、当該近縁部２２ａと対向する反対側を遠縁部２２ｂとしたときに、少なくとも遠縁部２２ｂがエアバッグ１２（１２Ｂ）の外面に連結される。また、パッチ２２には、第１ベントホール２０に対向する位置に重なるように、第２ベントホール３２が形成されている。この第２ベントホール３２は、第１ベントホール２０よりも開口面積が小さく、常時ガスが少しずつ排気されることになる。なお、第２ベントホール３２は省略することができる。

パッチ２２は、例えば、エアバッグと同じ素材の柔軟なファブリック製とすることが好ましい。図２に示すように、本実施例においてはパッチ２２の形状は、扇状又は台形に近い形状をしている。幅の狭い近縁部２２ａが、スムーズに、開口部３４の内側を摺動できるとともに、幅の広いに遠縁部２２ｂが広い範囲で第１ベントホール２０を覆うことが可能となる。なお、パッチ２２の形状は、第１ベントホール２０の形成位置や大きさ、更にはガスの排気特性に応じて適宜変更可能である。

図１に示すように、エアバッグ１２は、膨張展開時に乗員Ｐ側に位置するフロントパネル１２Ｆと、乗員Ｐと反対側に位置するバックパネル１２Ｂの外縁部を外周縫製部３０によって連結することによって成形される。このとき、図２に示すように、パッチ２２の遠縁部２２ｂが外周縫製部３０によってバックパネル１２Ｂに連結される。

連結部材２４は、パッチ２２と一体に成形することができる。この場合、パッチ２２の近縁部２２ａからエアバッグ１２の内部に行くに従い、徐々に幅が狭くなるように成形し、あるいは、途中から一定の幅とすることができる。また、別の方法としては、パッチ２２と連結部材２４を別体として構成することができる。連結部材２４を柔軟な帯状部材とし、例えば、パッチ２２の近縁部２２ａに縫製によって連結することができる。

解放手段は、連結部材２４の他端を破断させるものであり、例えば、機械的又は電気的に作動可能なカッター３９を使用することができる。

（第１実施例の動作）
図３（Ａ）に示すように、衝突事故等が発生してエアバッグ１２がフル展開した直後の状態では、連結部材２４のテンションによってパッチ２２がエアバッグ１２に密着して第１ベントホール２０を塞いだ状態となる。従って、第２ベントホール３２から僅かなガスが排気されるだけとなる。

図３（Ｂ）に示すように、任意のタイミングで解放手段（カッター）３９によって連結部材２４の後端部が切断される。すると、連結部材２４のテンションが低下し、パッチ２２がエアバッグ１２の外面から離脱して第１ベントホール２０から排気が開始される。第１ベントホール２０から排出されたガスは、パッチ２２に当たった後に、パッチ２２の左右両側から外部に排気される。

ここで、開放手段３９が作動する任意のタイミングとしては、例えば、車両の衝突相対速度が速いとき、すなわち、衝突時のＧが高い時や、乗員の体格が大きい（体重が重い）時に連結部材のリリースを遅らせることが好ましい。この場合、連結部材のリリースタイミングは、シートスライド量（シート位置）及び／又は、シートに着座している乗員の質量（体重）の検出結果に基づいて決定する。

その後、図３（Ｃ）に示すように、エアバッグ１２の内圧によって規制部材２６は裏返しの状態で開口部３４からエアバッグ１２の外部に飛び出し、規制部材２６が出きった状態で、それ以上は外に出ることはない。この時、パッチ２２はパラグライダーのように膨らんだ状態となり、解放された両側から膨張ガスが排出される。このように、パッチ２２は一定のポジションまで到達した時点で、それ以上は浮き上がらないため、膨張ガスの排出量を容易に予測可能となる。

エアバッグ１２からのガスの排出量は、概ね第１ベントホール２０の開口面積によって調整することができるが、第１ベントホール２０の開口面積に加えて、規制部材２６の大きさや形状によっても調整可能である。例えば、規制部材２６を連結部材２４に沿って長くした場合には、パッチ２２が浮き上がる可動領域が広がり、結果として多くのガスが第１ベントホール２０から排気可能となる。逆に、規制部材２６を小さく（短く）した場合には、パッチ２２の可動領域が小さくなり、ガスの排気量も減少する。このように、規制部材２６の設計次第でガスの排気量を適切に制御可能となる。

また、エアバッグ１２がフル展開した直後の状態（Ａ）では、連結部材２６のテンションによってパッチ２２が第１ベントホール２０を塞ぐため、膨張ガスの好ましくない（想定外の）漏れを防止可能となる。ガスの漏れ出る箇所としては、主に、第１ベントホール２０の周辺、開口部３４の周辺となるが、何れの箇所においてもガス漏れは適切に抑制又は防止可能となる。
（パッチのバリエーション）
図４（Ａ）、（Ｂ）は、本発明に係るドライバエアバッグ装置のアクティブベント周辺の構造を示す平面図である。上述したパッチ２２を図４（Ａ）に示す。図４（Ａ）に示すように、パッチ２２は遠縁部２２ｂのみが、エアバッグ１２に対して縫製３０によって固定されているため、第１ベントホール２０から排出されたガスは、パッチ２２の左右両側から排気されることになる。

図４（Ｂ）に示す例においては、パッチ２２の遠縁部２２ｂのみならず、片方の側縁部が縫製４８によって連結、固定されている。その結果、第１ベントホール２０から排出されたガスは、パッチ２２の左側からのみ排気されることになる。このため、（Ａ）図に示す例に比べて、単位時間あたりのガスの排出量は少なくなる。

このように、パッチ２２の形状や、エアバッグ１２の外面への連結（縫製）範囲を調整することによっても、ガスの排気量を制御することができる。繰り返しになるが、図４（Ａ）のように、パッチ２２の連結範囲を少なくすれば、パッチ２２がエアバッグ１２から離脱した時に、当該パッチ２２と第１ベントホール２０との隙間が大きくなり、多量のガスが当該隙間から排気されることになる。一方、図４（Ｂ）のように、パッチ２２のエアバッグ１２への連結範囲を広くすれば、パッチ２２がエアバッグ１２から離れた時に、当該パッチ２２と第１ベントホール２０との隙間が小さくなり、ガスの排気量が抑制される。

（第２実施例）
図５は、本発明の第２実施例に係るドライバエアバッグ装置１００の展開状態を模式的に示す側面図（断面図）である。 図６は図２のＡ−Ａ方向の断面図であり、本発明の第２実施例に係るドライバエアバッグ装置１００のアクティブベント周辺の構造を示し、（Ａ）はアクティブベントが閉じた状態、（Ｂ）はアクティブベントが開き始めた状態、（Ｃ）はアクティブベントが最大に開いた状態を表現している。本実施例において、上述した第１実施例と同一又は対応する構成要素については同一の符号を付し、重複した説明は省略する。

本実施例においては、エアバッグ１２の内部に、一端が乗員Ｐ側に連結され、他端がインフレータ１６周辺の構造部に連結され、当該エアバッグ１２の展開形状を規制するテザー１５０を設けている。テザー１５０の一部に連結部材１２４の端部が縫製部１５２によって連結されている。
そして、１５０テザーのテンションの低下に伴って、連結部材１２４のテンションが低下するようになっている。この場合、テザー１５０のテンションの低下自体が解放手段として機能するため、別構造としてカッター等の解放手段を省略することが可能となる。ただし、テザー１５０を切断するカッターを別途設けることもできる。

（第２実施例の動作）
図６（Ａ）に示すように、衝突事故等が発生してエアバッグ１２がフル展開した直後の状態では、連結部材１２４のテンションによってパッチ２２がエアバッグ１２に密着して第１ベントホール２０を塞いだ状態となる。従って、第２ベントホール３２から僅かなガスが排気されるだけとなる。

図６（Ｂ）に示すように、乗員Ｐのエアバッグ１２への進入等により、テザー１５０が緩むと、連結部材１２４のテンションが低下し、パッチ２２がエアバッグ１２の外面から離脱して第１ベントホール２０から排気が開始される。第１ベントホール２０から排出されたガスは、パッチ２２に当たった後に、パッチ２２とエアバッグ１２との隙間から外部に排気される。

その後、図６（Ｃ）に示すように、エアバッグ１２の内圧によって規制部材２６は裏返しの状態で開口部３４からエアバッグ１２の外部に飛び出し、規制部材２６が出きった状態で、それ以上は外に出ることはない。この時、第１実施例と同様に、パッチ２２はパラグライダーのように浮き上がった（膨らんだ）状態となり、開放された両側から膨張ガスが排出される。このように、パッチ２２は一定のポジションまで到達した時点で、それ以上は浮き上がらないため、膨張ガスの排出量を容易に予測可能となる。

以上、本発明の実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではなく、特許請求の範囲に示された技術的思想の範疇において変更可能なものである。

Claims (14)

1. 膨張展開することで車両内の乗員を拘束するエアバッグと；
   前記エアバッグを膨張展開させる膨張ガスを発生するガス発生器と；
   前記エアバッグに設けられ、当該エアバッグ内部のガスを排気可能なアクティブベント機構と；を備え、
   前記アクティブベント機構は、前記エアバッグに形成された第１ベントホールと；
   一部が前記エアバッグの外面に連結され、前記エアバッグの内圧に応じて前記ベントホールの解放と閉鎖が可能なパッチと；
   一端が前記パッチに連結され、他端が前記エアバッグ内部に入り込んで当該エアバッグの内部に連結される連結部材と；
   前記第１ベントホールの近傍に設けられ、前記パッチの一部又は前記連結部材の一部が貫通する開口部と；
   前記エアバッグの内部で前記連結部材が挿通する概ね筒状の規制部材であり、前記エアバッグの内部において前記開口部を囲むように当該エアバッグ内面に連結された第１端部と、密閉状態で前記連結部材と連結された第２端部とを有する当該規制部材と；
   前記連結部材のテンションを低下させる解放手段とを備え、
   前記規制部材によって、前記パッチは、一定のポジションまで到達して、それ以上浮き上がらないように構成され、
   前記エアバッグがフル展開している状態では、前記連結部材のテンションによって前記パッチが前記第１ベントホールを塞ぐように動作し、前記解放手段によって前記連結部材のテンションが低下すると、前記パッチが前記エアバッグの外面から離脱して前記第１ベントホールから排気が行われるように動作可能であることを特徴とするエアバッグ装置。
2. 前記解放手段は、前記連結部材の他端を破断させる構成であることを特徴とする請求項１に記載のエアバッグ装置。
3. 前記エアバッグの内部には、一端が乗員側に連結され、他端が前記インフレータ側に連結され、当該エアバッグの展開形状を規制するテザーが設けられ、
   前記連結部材の他端が前記テザーに連結され、
   前記テザーのテンションの低下に伴って、前記連結部材のテンションが低下するように構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のエアバッグ装置。
4. 前記連結部材は、前記パッチと一体に成形されていることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載のエアバッグ装置。
5. 前記連結部材は、前記パッチと別体として構成され、当該パッチに連結された帯状部材であることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載のエアバッグ装置。
6. 前記パッチに第２ベントホールが形成されていることを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項に記載のエアバッグ装置。
7. 前記第２ベントホールは、前記第１ベントホールに対向する位置に重なるように形成されていることを特徴とする請求項６に記載のエアバッグ装置。
8. 前記第２ベントホールは、前記第１ベントホールよりも開口面積が小さいことを特徴とする請求項６又は７に記載のエアバッグ装置。
9. 前記開口部は、スリット状であることを特徴とする請求項１乃至８の何れか一項に記載のエアバッグ装置。
10. 前記パッチは、前記開口部側の縁部を近縁部とし、当該近縁部と対向する反対側を遠縁部としたときに、少なくとも前記遠縁部が前記エアバッグの外面に連結されていることを特徴とする請求項１乃至９の何れか一項に記載のエアバッグ装置。
11. 前記パッチは、前記遠縁部に加えて、前記近縁部と前記遠縁部とを連結する側縁部の一部が前記エアバッグの外面に連結されていることを特徴とする請求項１０に記載のエアバッグ装置。
12. 前記エアバッグは、膨張展開時に乗員側に位置するフロントパネルと、乗員と反対側に位置するバックパネルの外縁部を外周縫製部によって連結することによって成形されることを特徴とする請求項１乃至１１の何れか一項に記載のエアバッグ装置。
13. 前記パッチの前記遠縁部が前記外周縫製部によって前記エアバッグに連結されることを特徴とする請求項１２に記載のエアバッグ装置。
14. 前記エアバッグは、ステアリングホイールに収容されるドライバエアバッグであることを特徴とする請求項１乃至１３の何れか一項に記載のエアバッグ装置。

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