JP4523891B2 - エアバッグ装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両の前面衝突時に生じる衝撃から乗員を保護するエアバッグ装置に関し、特に、瞬時にエアバッグ袋体が膨張展開して乗員を効果的に拘束するとともに、乗員にかかる衝撃エネルギを効果的に吸収できるエアバッグ装置に関する。

従来より、車両が前面から衝突した際に生じる衝撃が一定値以上に達した場合に、シートベルトの働きを補助して乗員に加わる衝撃を軽減するエアバッグ装置が知られている。このエアバッグ装置は、高圧ガスによってエアバッグ袋体を膨張展開させ、膨張展開した袋体の緩衝作用で乗員を衝撃から保護するものであり、ステアリングホイールの中央部やインパネに装備される。通常、このエアバッグ装置に用いられるエアバッグ袋体は、前面衝突時にガスを発生させるインフレータが取り付けられた円形状の裏面布と、膨張展開時に乗員に当接する円形状の表面布とを重ね合わせ、その周縁部を縫合して形成される。

従来のエアバッグ袋体は、裏面布に開口部（ベントホール）が複数設けられている。車両の前面衝突時には、インフレータから発生したガスがエアバッグ袋体内に送り出されるが、エアバッグ袋体内の圧力が過度に高まると、乗員が衝突して大きく跳ね返されるおそれがあり危険である。このため、エアバッグ袋体内の圧力が過度に高まるのを回避すべく、ベントホールからエアバッグ袋体内の余剰のガスが排出される。

しかしながら、裏面布に開口を設けただけの構造であるため、エアバッグ袋体を膨張展開させる過程においてもガスの排出が行われる。このため、瞬時にエアバッグ袋体を膨張展開させるには、大きなインフレータ出力を要する。また、開口を設けただけの構造であるがゆえ、エアバッグ袋体内の圧力を適正にコントロールすることは困難である。

これに対して、エアバッグ袋体内の圧力を適正にコントロールすべく、ベントホールを内側から覆うカバーを設けたエアバッグ装置が開示されている（特許文献１参照）。このエアバッグ装置は、エアバッグ袋体内の圧力が低い場合には、ベントホールがカバーによって覆われているが、エアバッグ袋体内の圧力が高まると、カバーがベントホールを突き抜けてエアバッグの外側に飛び出し、ベントホールが開口状態となる。このため、車両の前面衝突時に素早くエアバッグ袋体が膨張展開する一方で、エアバッグ袋体内の圧力を適正にコントロールできるため、乗員を効果的に拘束して衝撃エネルギを効果的に吸収できるとされている。

また、インフレータ側に配設される第一シート材と、乗員側に配設される第二シート材と、これらのシート材を連結する第三シート材とからなり、第一シート材と第三シート材との間に重畳部分を形成し、この重畳部分にガスを排出させる隙間部が形成されたエアバッグ装置が開示されている（特許文献２参照）。このエアバッグ装置は、インフレータから発生したガスの圧力が低い場合には、重畳部分によって閉塞状態が維持され、ガスの無駄な排出が無い。一方、ガスの圧力が高まると、ガスの圧力によって重畳部分がエアバッグ袋体本体から離間するとともに、その重畳部分に形成された隙間部からガスが排出する。従って、ガスの排出量及び排出方向を制御でき、エアバッグ袋体内の圧力の低減ができるとされている。
特開平１０−７１９２３号公報 特開２０００−４３６７４号公報

本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、その目的は、従来に比して瞬時にエアバッグ袋体が膨張展開して乗員を効果的に拘束するとともに、乗員にかかる衝撃エネルギを効果的に吸収できるエアバッグ装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明は以下のようなものを提供する。

（１）エアバッグ袋体と、このエアバッグ袋体にガスを送り出して膨張展開させるインフレータと、を有し、前記エアバッグ袋体は、円形状の表面布と、周縁部がこの表面布に縫合されかつ前記インフレータが接続されるガス流入口を中央に備える円形状の裏面布と、を有するエアバッグ装置であって、前記裏面布には、前記ガス流入口を中心とする円上に当該ガス流入口を囲んで４つのガス排出口が円周方向に均等に割り付けて形成され、前記裏面布はその外表面に、前記４つのガス排出口を塞ぐ布で形成された単一の蓋部材を備え、前記蓋部材は、４つの頂点部分を有する外側周縁部と、円形状の内側周縁部とを有し、前記各頂点部分における前記外側周縁部と前記内側周縁部との間に前記各ガス排出口がそれぞれ配置される形状であり、前記蓋部材の前記外側周縁部は前記各頂点部分を除いて前記裏面布に縫合され、前記裏面布に縫合されない前記外側周縁部の前記各頂点部分および前記内側周縁部から余剰ガスが排出されるエアバッグ装置。

（１）のエアバッグ装置は、エアバッグ袋体の裏面布に中央のガス流入口を囲んで円周方向に均等に設けられた４つのガス排出口を塞ぐ布で形成された単一の蓋部材を備えていて、この蓋部材は、４つの頂点部分を有する外側周縁部と、円形状の内側周縁部とを有し、各頂点部分における外側周縁部と内側周縁部との間に各ガス排出口がそれぞれ配置される形状であり、蓋部材の外側周縁部は各頂点部分を除いて裏面布に縫合され、裏面布に縫合されない外側周縁部の各頂点部分および内側周縁部から余剰ガスが排出されることを特徴とする。この蓋部材は、エアバッグ袋体内の圧力が低い場合にはガス排出口を塞いだ状態であるが、圧力が高まるとガス排出口を開口して余剰のガスの排出を行うものである。即ち、エアバッグ袋体を膨張展開していく過程においては、ガスの排出が遮断されるため、インフレータから発生したガスをエアバッグ袋体の膨張展開に無駄なく利用できる。このため、瞬時にエアバッグ袋体を膨張展開でき、迅速に膜面形成できる。ひいては、インフレータの出力低減、及び、インフレータの小型化が期待できる。

一方、エアバッグ袋体が膨張展開して内圧が高まった場合には、その内圧によって蓋部材が開いてガス排出口が開口状態となり、そこから余剰のガスの排出が行われる。このため、エアバッグ袋体の内圧をある一定値にコントロールできるため、過度にエアバッグ袋体の内圧が高まることがない。その結果、乗員は、膨張展開したエアバッグ袋体によって効果的に拘束される。即ち、（１）のエアバッグ装置によれば、従来に比して瞬時にエアバッグ袋体が膨張展開し、乗員を効果的に拘束するとともに、乗員にかかる衝撃エネルギを効果的に吸収できる。

（２）前記蓋部材は、前記外側周縁部が前記各頂点部分を除いて四角形の形状である（１）記載のエアバッグ装置。

（２）のエアバッグ装置は、エアバッグ袋体の内圧をコントロールできる。

（３）前記蓋部材は、前記外側周縁部が前記各頂点部分を除いて内側に湾曲した形状である（１）記載のエアバッグ装置。

（３）のエアバッグ装置は、エアバッグ袋体内の圧力をコントロールできる。

本発明によれば、瞬時にエアバッグ袋体が膨張展開して乗員を効果的に拘束するとともに、乗員にかかる衝撃エネルギを効果的に緩和できるエアバッグ装置を提供できる。また、膨張展開を早めることができるため、衝突時の初期拘束力を維持しながらインフレータの出力を低減できる。ひいては、インフレータ自体の軽量化も期待できる。

以下、本発明の実施形態について、参考例とともに図面を参照しながら説明する。まず、参考例について説明し、その後、本発明の第１実施形態及び第２実施形態について説明する。なお、第１実施形態及び第２実施形態の説明において、参考例と同様の構成については、その説明を省略若しくは簡略化する。

＜参考例＞
［構成］
参考例に係るエアバッグ装置１０の裏面図を図１に示す。また、図１のエアバッグ装置１０をＸ−Ｘ’で切断したときの断面図を模式的に表したものを図２に示す。エアバッグ装置１０は、適宜調整可能に傾斜したステアリングシャフト（図示せず）の先端に装着されたステアリングホイール本体（図示せず）に取り付けられる。また、エアバッグ装置１０は、金属等により形成されたベースプレート（図示せず）により支持され、このベースプレートには合成樹脂で形成されたカバー体（図示せず）が取り付けられる。このエアバッグ装置１０は、車両の前面衝突時にインフレータ１２から発生するガスにより、ステアリングホイール本体の中央部からカバー体を破断したうえでエアバッグ袋体１１を車室に向けて膨張展開させ、乗員を拘束して二次衝突の衝撃から保護する。

エアバッグ装置１０は、エアバッグ袋体１１と、車両の前面衝突時にガスを発生させ、このガスをエアバッグ袋体１１内に送り出して膨張展開させるインフレータ１２とから主に構成される。インフレータ１２は、エアバッグ装置１０の中央に形成された開口に、ガスを発生させるための火薬と、この火薬を燃焼させガスを発生させるための電気式の起爆装置とから形成される。このインフレータ１２の外周には、折り畳まれた状態のエアバッグ袋体１１が気密性を確保した状態で取り付けられる。また、その他にも、車両の前面衝突時に生じる衝撃を検知してインフレータ１２の起爆装置に起爆信号を出力するセンサを備える。

参考例のエアバッグ袋体１１は、ガス透過防止のためのコーティングを施した柔軟な布から形成される。具体的には、円形状の表面布２０と、周縁部がこの表面布２０に縫合され且つインフレータ１２が接続される円形状の裏面布３０とから構成される。表面布２０は、膨張形状を規制する複数のストラップを備えたものを用いることもできる。裏面布３０のガス流入口の外周には、エアバッグ袋体１１の膨張展開時に余剰のガスを排出するためのガス排出口３２が４つ設けられている。

また、参考例に係るエアバッグ袋体１１を構成する裏面布３０は、ガス排出口３２を塞ぐ円形で環状の蓋部材１５を備えている。この蓋部材１５は、外側の周縁部が裏面布３０に縫合されているのに対して、内側の周縁部は裏面布３０に縫合されておらず自由端となっている。また、参考例に係るエアバッグ装置１０では、この蓋部材１５は、表面布２０及び裏面布３０と同様の布で形成されている。なお、蓋部材１５は、表面布２０及び裏面布３０と異なる種類の布を用いることもできる。

［作用］
参考例に係るエアバッグ装置１０の作用について説明する。先ず、車両が前面から衝突して生じる衝撃をセンサが検知すると、インフレータ１２の起爆信号が出力される。出力された起爆信号によりインフレータ１２の起爆装置が作動して火薬が発火し、高圧の燃焼ガスが発生する。発生したガスは、エアバッグ袋体１１内部に送り出され、エアバッグ袋体１１は瞬時に膨張展開される。エアバッグ袋体１１が膨張展開する際には、先ず、外側の周縁部のみが裏面布３０に縫合された蓋部材１５が裏面布３０に密着するため、ガス排出口３２を塞いだ状態を維持する。このため、ガスが排出することはなく、瞬時にエアバッグ袋体１１が膨張展開する（図２参照）。そして、エアバッグ袋体１１が十分に膨張展開してガスが充満し、内圧が高まると、布で形成された柔軟な蓋部材１５の内側が外側に向けて湾曲するため、開口状態となるガス排出口から余剰なガスが排出される（図３参照）。また、乗員がエアバッグ袋体１１に接触して衝突エネルギが加わる際には、蓋部材１５の内側がさらに外側に湾曲し、ガスを多量に排出して衝突の際に生じるエネルギを効率的に吸収する（図４参照）。

＜第１実施形態＞
第１実施形態に係るエアバッグ装置は、蓋部材の形状及び縫合箇所が異なる以外は、参考例に係るエアバッグ装置と同様の構成である。参考例に係るエアバッグ装置の蓋部材１５、及び、第１実施形態に係るエアバッグ装置の蓋部材１６の平面図を図５及び図６に示す。これらの図に示すように、円形で環状の蓋部材１５に対して、蓋部材１６は四角形の環状であり、各頂点部分を除く外側の周縁部が裏面布に縫合される。

第１実施形態に係るエアバッグ装置の作用は、基本的に参考例に係るエアバッグ装置１０と同様である。異なる点としては、蓋部材１６の各頂点部分が縫合されていないため、エアバッグ袋体が膨張展開する際には、内側からだけでなく、各頂点部分からもガスが排出される。このため、エアバッグ袋体の内圧をより適正に制御できる。

＜第２実施形態＞
第２実施形態に係るエアバッグ装置は、蓋部材の形状が、環状の四角形の各辺が内側に湾曲した形状である以外は、第１実施形態に係るエアバッグ装置と同様の構成である。第２実施形態に係るエアバッグ装置の蓋部材１７の平面図を図７に示す。図７に示すように、この蓋部材１７は、各頂点部分を除く外側の周縁部が裏面布に縫合される。

第２実施形態に係るエアバッグ装置の作用は、基本的に第１実施形態に係るエアバッグ装置と同様である。蓋部材１７の各頂点部分が縫合されていないため、エアバッグ袋体が膨張展開した際には、内側からだけでなく、各頂点部分からもガスが排出される点において、第１実施形態と同様である。異なる点としては、蓋部材の形状がガス排出口からのガスの排出をより誘導し易い形状となっている点であり、これにより、エアバッグ袋体の内圧をより適正に制御できる。

上記各実施形態に係るエアバッグ装置は、ステアリングホイールから車室内に膨張展開して運転席の運転者を拘束するものに限定されず、インパネから車室内に膨張展開して助手席の乗員を拘束するエアバッグ装置に対しても適用される。また、上記各実施形態に係るエアバッグ装置は、インフレータとして、火薬の燃焼ガスを利用したものに限定されず、ボンベ内に充填された高圧ガスを利用したものに対しても適用される。

参考例に係るエアバッグ装置の裏面図である。 図１におけるエアバッグ装置のＸ−Ｘ’で切断したときの断面図を模式的に表した図である。 参考例に係るエアバッグ装置の作用を説明するための図である。 参考例に係るエアバッグ装置の作用を説明するための図である。 参考例に係るエアバッグ装置の蓋部材の平面図である。 第１実施形態に係るエアバッグ装置の蓋部材の平面図である。 第２実施形態に係るエアバッグ装置の蓋部材の平面図である。

符号の説明

１０ エアバッグ装置
１１ エアバッグ袋体
１２ インフレータ
１５、１６、１７ 蓋部材
２０ 表面布
３０ 裏面布
３２ ガス排出口

Claims (3)

1. エアバッグ袋体と、このエアバッグ袋体にガスを送り出して膨張展開させるインフレータと、を有し、
   前記エアバッグ袋体は、円形状の表面布と、周縁部がこの表面布に縫合されかつ前記インフレータが接続されるガス流入口を中央に備える円形状の裏面布と、を有するエアバッグ装置であって、
   前記裏面布には、前記ガス流入口を中心とする円上に当該ガス流入口を囲んで４つのガス排出口が円周方向に均等に割り付けて形成され、
   前記裏面布はその外表面に、前記４つのガス排出口を塞ぐ布で形成された単一の蓋部材を備え、
   前記蓋部材は、４つの頂点部分を有する外側周縁部と、円形状の内側周縁部とを有し、前記各頂点部分における前記外側周縁部と前記内側周縁部との間に前記各ガス排出口がそれぞれ配置される形状であり、
   前記蓋部材の前記外側周縁部は前記各頂点部分を除いて前記裏面布に縫合され、前記裏面布に縫合されない前記外側周縁部の前記各頂点部分および前記内側周縁部から余剰ガスが排出されるエアバッグ装置。
2. 前記蓋部材は、前記外側周縁部が前記各頂点部分を除いて四角形の形状である請求項１記載のエアバッグ装置。
3. 前記蓋部材は、前記外側周縁部が前記各頂点部分を除いて内側に湾曲した形状である請求項１記載のエアバッグ装置。

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