JP5973836B2 - 車両用エアバッグ - Google Patents

Description

本発明は、逆止弁機能及びインフレータガスの流出方向を変更する機能を兼備する場合に、剛性を上げることなく、熱的損傷を抑制することが可能な車両用エアバッグに関する。

車両用エアバッグでは、エアバッグ本体内に噴出したインフレータガスが逆流することを防止する目的で、逆止弁を備える場合がある。特許文献１の「側突用エアバッグ装置」は、下室内のガス圧を十分に長く高い圧力に保つことができる側突用エアバッグ装置を提供することを課題とし、エアバッグは、布、樹脂シート等のシート状材料を袋形状にしたものであり、内部がシームによって下側の下室と上側の上室とに区画されている。上室にベントホールが設けられている。このシームの後端はエアバッグの後縁から若干離隔しており、このシームとエアバッグの後縁との離間部分に、逆止弁が設けられている。逆止弁は筒状であり、その中に棒状のガス発生器が配置されている。このガス発生器は、その長手方向が上下方向になるように配置されている。逆止弁は２枚のシートを重ね合わせ、両側辺をシームによって縫合したものであり、下室から上室へのガス流出を阻止する。

特許文献２の「エアバッグ用逆止弁及びエアバッグ」は、自動車乗員拘束システムのエアバッグに形成された２室間における流体接続の逆流を防止することを課題とし、自動車乗員拘束システムのエアバッグ用逆止弁として第１室と第２室の間に接続ホースを設け、接続ホース中に中布を配置する。中布により接続ホースが第１室と第２室との間の流体通路と、第２室と接続する圧力室とに分割される。第２室の内圧が第１室の内圧に比較して低いときは中布が流体通路を開放し、第２室の内圧の方が高いときは中布が圧力室に働く内圧によって流体通路を閉鎖する。

特開２００４−２５６０１７号公報 特開２００１−６３５０２号公報

背景技術は、インフレータガスを一方の室から他方の室へ流通させる手段として、筒状の逆止弁や、逆止弁付きの接続ホースを備えている。インフレータガスは、これら逆止弁や接続ホースを流通する。インフレータガスは高温である。

インフレータガスの流出方向を変更する場合、上記接続ホース等には、折り曲げ等により、ガスの流れの向きを変える部位が設定される。インフレータガスは、接続ホース等を流通するとき、この部位を直撃する。高温のインフレータガスの直撃を受けると、当該方向変更部位に損傷が生じる。損傷が生じると、逆止弁の機能が損なわれるおそれがある。

損傷を軽減する目的で、インフレータガスの直撃を受ける部位に、補強布を設けることが考えられる。補強布を設けると、接続ホース等の剛性が上がって柔軟性が低下し、変形しにくくなる。逆止弁の作用は、接続ホース等の柔軟性に依存する。柔軟性が低下して変形しにくくなると、逆止弁の機能が低下してしまうことが考えられる。

本発明は上記従来の課題に鑑みて創案されたものであって、逆止弁機能及びインフレータガスの流出方向を変更する機能を兼備する場合に、剛性を上げることなく、熱的損傷を抑制することが可能な車両用エアバッグを提供することを目的とする。

本発明にかかる車両用エアバッグは、複数のチャンバーを有するエアバッグ本体と、該エアバッグ本体内にインフレータガスを噴出するインフレータと、該インフレータからいずれかの該チャンバーへインフレータガスが流れ込む構造を有する車両用エアバッグであって、上記チャンバーへインフレータガスが流れ込む部位に、折り曲げ自在な素材で形成したダクトを設け、該ダクトのガス流出側の端部に、インフレータガスの流出方向を変更するように、該ダクトの一部分を当該ダクト内方へ向けて折り返して形成した折り返し部分及び該折り返し部分に面して該ダクトが分断された分断部分を備え、上記折り返し部分は、インフレータガスが流れ込む上記チャンバーの内圧の上昇に応じて封鎖されることを特徴とする。

前記折り返し部分は、一対の折り返し箇所を基部として折り返しの先端部を前記分断部分へ向けて前記ダクト内方へ山折りし、一対の該折り返し箇所同士を接合して形成されることが望ましい。前記折り返し部分はさらに、一対の第２折り返し箇所を基部として折り返しの前記先端部を谷折りし、該第２折り返し箇所それぞれを接合して形成されることが好ましい。

あるいは、前記折り返し部分は、一対の折り返し箇所を基部として折り返しの先端部を前記分断部分へ向けて前記ダクト内方へ山折りし、該折り返し箇所と該先端部との間にそれぞれ接合部分が形成されることが望ましい。

本発明にかかる車両用エアバッグにあっては、逆止弁機能及びインフレータガスの流出方向を変更する機能を兼備する場合に、剛性を上げることなく、熱的損傷を抑制することができる。

本発明に係る車両用エアバッグの好適な一実施形態を示す一部破断斜視図である。 図１に示した車両用エアバッグに組み込まれるダクトの要部拡大斜視図である。 図２に示したダクトの組み立て工程を説明する説明図である。 図２に示したダクトの逆止弁機能を説明する要部拡大斜視図である。 本発明に係る車両用エアバッグの第１変形例に適用されるダクトの要部拡大斜視図である。 本発明に係る車両用エアバッグの第２変形例に適用されるダクトの要部拡大斜視図である。 図６に示したダクトの組み立て工程を説明する説明図である。 本発明に係る車両用エアバッグの第３変形例に適用されるダクトを説明する説明図である。

以下に、本発明にかかる車両用エアバッグの好適な実施形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。図１は、本実施形態に係る車両用エアバッグ１の一部破断斜視図、図２は、車両用エアバッグ１に組み込まれるダクト２の要部拡大斜視図、図３は、図２に示したダクト２の組み立て工程を説明する説明図、図４は、図２に示したダクト２の逆止弁機能を説明する要部拡大斜視図である。

本実施形態は、乗員側部と車体側部との隙間で展開膨張するサイドエアバッグを例示して説明する。しかしながら、どのようなエアバッグを対象としても良いことはもちろんである。

従来周知のように、噴出するインフレータガスで展開膨張するエアバッグ本体３は、袋形態で形成される。図示例のエアバッグ本体３は、柔軟性を有する２枚の基布４をそれらの外周縁に沿う接合部Ｓ１で接合して形成されている。エアバッグ本体３の形成の仕方については、従来知られているどのような方法であっても良いことはもちろんである。

エアバッグ本体３の内部には、複数のチャンバー５，６が設けられる。複数のチャンバー５，６は、柔軟性を有する隔壁部材７によって区画形成される。隔壁部材７は、外周縁がエアバッグ本体３の内面に接合部Ｓ２で接合されて、チャンバー５，６同士を気密に仕切る。

本実施形態では、隔壁部材７は、エアバッグ本体３の内部を上下に仕切り、上チャンバー５と下チャンバー６を形成する場合を示しているが、その他、前後に仕切ったり、左右に仕切るなど、エアバッグ本体３内部をどのように仕切っても良い。また、一つの隔壁部材７で、エアバッグ本体３内部に、２つのチャンバー５，６を形成する場合を例示しているが、３つ以上のチャンバーを形成するようにしても良い。

隔壁部材７には、チャンバー５，６同士を連通する貫通穴８が形成される。隔壁部材７の貫通穴８には、折り曲げ可能な素材で形成した中空筒状のダクト２が設けられる。ダクト２の上端開口部２ａは、上チャンバー５内部に位置し、ダクト２の下端開口部２ｂは、下チャンバー６内に位置する。ダクト２は、上チャンバー５と下チャンバー６とを連通する。ダクト２は、外周が貫通穴８に接合部Ｓ３で気密に接合される。また、ダクト２は、一側縁がエアバッグ本体３と接合部Ｓ１で一体的に接合される。

ダクト２内部には、インフレータガスを噴出するガス噴出孔９ａを有するインフレータ９が設けられる。本実施形態のインフレータ９は、ダクト２の長さ方向に沿って上下方向に長いシリンダ形態で形成されている。インフレータ９のガス噴出孔９ａは、下チャンバー６側に位置するように配置される。

ダクト２内部にはさらに、ガス噴出孔９ａを覆うようにインフレータ９の外回りを取り囲む中空筒状のディフューザ１２が設けられる。ディフューザ１２は、ガス噴出孔９ａから噴出されるインフレータガスを、ダクト２の上方向及び下方向へ整流し、分配する。分配されたインフレータガスは、ディフューザ１２の下端開口１２ａから、ダクト２の下端開口部２ｂを介して、下チャンバー６内へ流出すると同時に、ディフューザ１２の上端開口１２ｂから、ダクト２の上端開口部２ａを介して、上チャンバー５内へ流出する。

ディフューザ１２の下端開口１２ａがインフレータ９よりも下方に位置されるのに対し、上端開口１２ｂはインフレータ９周りに位置されるので、ディフューザ１２から噴出するインフレータガスは、下端開口１２ａからは、インフレータ９に妨げられることなく、高いガス圧力Ｇ１で勢いよく流出するのに対し、上端開口１２ｂからは、インフレータ９による絞り作用を受けて低いガス圧力Ｇ２（＜Ｇ１）で流出する。これにより、ガス圧力の高いインフレータガスＧ１が流れ込む下チャンバー６の内圧の方が、ガス圧力の低いインフレータガスＧ２が流れ込む上チャンバー５の内圧よりも高くなる。

ダクト２について、図２及び組み立て工程の一例を示す図３を参照して説明する。ダクト２の上端開口部２ａ及び下端開口部２ｂが、インフレータガスのガス流出側の端部である。本実施形態では、ダクト２の下端開口部２ｂに、インフレータガスの流出方向を変更する機能を備えている。当該流出方向変更機能は、上端開口部２ａに備えても、あるいは上端開口部２ａ及び下端開口部２ｂ双方に備えるようにしても良い。

図３（ａ）に示すように、ダクト２は例えば、一枚のダクト形成用基布１０から形成される。図３（ｂ）に示すように、ダクト形成用基布１０を縦方向折り線Ｆ１で、二つ折りにする。これにより、縦方向折り線Ｆ１の反対側に、縦方向に沿って重ね合わせ端縁Ｘが形成される。重ね合わせ端縁Ｘの下部は後述するように、下端開口部２ｂとなる分断部分Ｙを形成する。

次に、図３（ｃ）に示すように、ダクト２下部の縦方向折り線Ｆ１位置で、当該ダクト２の一部分を重ね合わせ端縁Ｘに向かってダクト２内方へ向けて折り込むように折り返して折り返し部分Ｐを形成する。折り返し部分Ｐを形成すると、重ね合わせ端縁Ｘの下部（分断部分Ｙ）が当該折り返し部分Ｐに面する。折り返し部分Ｐを形成することで、ダクト２の下部は図３（ｃ）及び（ｄ）に示すように、ダクト形成用基布１０が４枚重ねとされる。

詳細には、縦方向折り線Ｆ１位置で折り返し部分Ｐを形成すると、縦方向折り線Ｆ１位置から重ね合わせ端縁Ｘに向かって斜め方向に、一対の折り返し箇所Ｆ２が形成される。この折り返し箇所Ｆ２を基部として、折り返し部分Ｐの先端部Ｚを分断部分Ｙへ向けてダクト２内方へ山折りする。

これにより、ダクト２の下部に、三角形状でダクト形成用基布１０が４枚重ねされた構造が得られる。次に、図３（ｅ）及び（ｆ）に示すように、一対の折り返し箇所Ｆ２同士を接合部Ｓ４で接合する。すなわち、斜め方向の一対の折り返し箇所Ｆ２を４枚重ねで一括して接合部Ｓ４で接合する。また、重ね合わせ端縁Ｘを、折り返し部分Ｐの上方まで接合部Ｓ５で接合する。

これにより、図２及び図３（ｇ）に示すように、重ね合わせ端縁Ｘのうち、接合部Ｓ５で接合されない箇所が分断部分Ｙとなり、この分断部分Ｙによって、ダクト２の下端開口部２ｂが形成される。

分断部分Ｙは、ダクト２の側縁に横向きに形成される。ダクト２の下方へ向かって流通するインフレータガスは、折り返し部分Ｐと分断部分Ｙによって横向きに形成された下端開口部２ｂから下チャンバー６内へ、流出方向が横方向に変更されて流出される。これにより、インフレータガスの流出方向変更機能が発揮される。

加えて、ダクト２は図４に示すように、折り曲げ可能な素材で形成されていて、下チャンバー６内の内圧の上昇に応じて、折り返し部分Ｐが潰れると共に分断部分Ｙが塞がれ、これによりダクト２の下端開口部２ｂを封鎖する逆止弁の機能が発揮される。なお、上端開口部２ａは、ダクト２の重ね合わせ端縁Ｘをダクト２の長さ方向に沿って接合部Ｓ５で接合することにより、上向きに形成される。

本実施形態にかかる車両用エアバッグ１の作用について説明する。インフレータ９が作動すると、ダクト２内では、ディフューザ１２による整流及び分配作用で、ガス噴出孔９ａから噴出したインフレータガスが上方及び下方へ向かって流出し、上端開口１２ｂ及び下端開口１２ａから流出する。

上方へ向かうインフレータガスは、上端開口部２ａから上チャンバー５内に上向きに流入し、エアバッグ本体３の上方部分が上方へ向かって展開膨張する。下方へ向かうインフレータガスは、ダクト２下部の折り返し部分Ｐに衝突し、分断部分Ｙで形成された下端開口部２ｂから流出方向が変更されて、下チャンバー６内へ横向きに流入する。これにより、エアバッグ本体３の下方部分は乗員が着座するシートから前方のインストルメントパネルに向かって車体前方へ展開膨張する。

上述したように、ガス圧力の高いインフレータガスＧ１が流れ込む下チャンバー６の内圧の方が、ガス圧力の低いインフレータガスＧ２が流れ込む上チャンバー５の内圧よりも高くなるので、下チャンバー６内の内圧の上昇に応じて、折り返し部分Ｐが潰れると共に分断部分Ｙが塞がれ、これによりダクト２は逆止弁として機能することができる。

本実施形態にかかる車両用エアバッグ１では、下チャンバー６へインフレータガスが流れ込む部位に、折り曲げ自在な素材で形成したダクト２を設け、ダクト２の下端開口部２ｂに、インフレータガスの流出方向を変更するように、ダクト２の下部をダクト２内方へ向けて折り返した折り返し部分Ｐ及び折り返し部分Ｐに面してダクト２が分断された分断部分Ｙを備えている。これにより、下方へ向かうインフレータガスの流出方向を横向きに変更することができる。

インフレータガスの流出方向変更機能を発揮する折り返し部分Ｐは、高温のインフレータガスの直撃を受けるけれども、折り返しによりダクト形成用基布１０が多重に重ねられるので、補強布を別途接合して設ける場合に比べ、剛性を上げることなく、高温のインフレータガスによる熱的ダメージを抑制することができる。

本実施形態では、折り返し部分Ｐは、一対の折り返し箇所Ｆ２を基部として折り返しの先端部Ｚを分断部分Ｙへ向けてダクト２内方へ山折りし、一対の折り返し箇所Ｆ２同士を接合して形成されている。これにより、インフレータガスが直撃するのは、折り返しの先端部Ｚを山折りしていて接合部がなく、かつ山折りが平坦に潰れたときにダクト形成用基布１０が多重に重なることになる折り返し部分Ｐであり、他方、一対の折り返し箇所Ｆ２同士を接合してダクト２を形成する接合部Ｓ４は、折り返し部分Ｐによって覆われて、インフレータガスの直撃を避けることができる。

したがって、インフレータガスの流出方向変更機能を備えて、インフレータガスの直撃による熱的損傷を軽減することができる。

ダクト２を折り曲げ自在な素材で形成したので、折り返し部分Ｐが、下チャンバー６の内圧の上昇に応じて多重に潰れ、分断部分Ｙが塞がれて、これによりダクト２の下端開口部２ｂを封鎖する逆止弁の機能を発揮することができる。

したがって、隔壁部材７で仕切った下チャンバー６から上チャンバー５へ向かってインフレータガスが逆流したり、上チャンバー５から下チャンバー６へ向かってインフレータガスが流入することを阻止して、車両用エアバッグ１を設定通りに適正に展開膨張することができる。

以上のように本実施形態にかかる車両用エアバッグ１にあっては、逆止弁機能及びインフレータガスの流出方向を変更する機能を兼備する場合に、剛性を上げることなく、熱的損傷を抑制することができる。

図５には、上記実施形態の第１変形例が示されている。図５は、ダクト２の要部拡大斜視図である。第１変形例では、折り返し部分Ｐはさらに、折り返し部分Ｐの上下方向中間部に設定した第２折り返し箇所Ｆ３を基部として折り返し部分Ｐの先端部Ｚを谷折りし、第２折り返し箇所Ｆ３を個々個別に、それぞれ接合部Ｓ６で接合して形成される。

第２折り返し箇所Ｆ３のダクト２内方の起点は、上記折り返し箇所Ｆ２の縦方向折り線Ｆ１位置近傍に設定することが好ましい。これにより、安定的に谷折りすることができる。

第１変形例にあっても、上記実施形態と同様の作用効果を奏することはもちろんである。折り返し部分Ｐを谷折りすることで、インフレータガスの流れを案内することができ、インフレータガスが下端開口部２ｂから円滑に流出することができる。また、第２折り返し箇所Ｆ３により、折り返し部分Ｐがスムーズかつ的確に潰れるようになり、逆止弁機能を迅速にかつ確実に発揮させることができる。

図６及び図７には、上記実施形態の第２変形例が示されている。図６は、ダクト２の要部拡大斜視図、図７は、図６に示したダクト２の組み立て工程を説明する説明図である。図６（ａ）〜図６（ｄ）までの工程は、上記実施形態と同様である。

第２変形例では、図６（ｅ）及び（ｆ）に示すように、上記接合部Ｓ４に代えて、各折り返し箇所Ｆ２と折り返しの先端部Ｚとの間にそれぞれ接合部Ｓ７を設定して接合する。すなわち、上記実施形態のように、折り返し箇所Ｆ２を接合部Ｓ４で一括して接合する構成とは異なる。この変形例では、接合部Ｓ７は、各折り返し箇所Ｆ２近傍に設定されて、２箇所に形成される。これにより、第２変形例では、図６及び図７（ｇ）に示すように、折り返し箇所Ｆ２が二股に分かれて、折り返しの先端部Ｚがない折り返し部分Ｐが形成される。

第２変形例でも、重ね合わせ端縁Ｘのうち、接合部Ｓ５で接合されない箇所が分断部分Ｙとなり、この分断部分Ｙによって、下端開口部２ｂが形成される。分断部分Ｙは、ダクト２の側縁に横向きに形成される。ダクト２の下方へ向かって流通するインフレータガスは、折り返し部分Ｐと分断部分Ｙによって横向きに形成された下端開口部２ｂから下チャンバー６内へ、横方向へ流出方向が変更されて流出される。これにより、インフレータガスの流出方向変更機能が発揮される。

加えて、ダクト２は、下チャンバー６内の内圧の上昇に応じて、折り返し部分Ｐが潰れると共に分断部分Ｙが塞がれ、これによりダクト２の下端開口部２ｂを封鎖する逆止弁の機能が発揮される。第２変形例にあっても、上記実施形態や変形例と同様の作用効果を奏することはもちろんである。

第２変形例では、折り返し箇所Ｆ２を一括して接合する上記実施形態や第１変形例とは異なり、折り返し箇所Ｆ２の接合部Ｓ７が左右に離隔するので、下端開口部２ｂの開口率を大きくすることができ、インフレータガスをスムーズに流出することができる。

インフレータガスが直撃するのは、接合部のない折り返し部分Ｐであるので、接合部Ｆ７が熱的損傷を受けることを抑制することができる。下チャンバー６の内圧が上昇すると、折り返し部分Ｐが受圧面となって容易に潰れるので、適切に下端開口部２ｂを塞いでインフレータガスの逆流等を防止できる。

図８には、上記実施形態の第３変形例が示されている。図８（ａ）及び（ｂ）は、第３変形例に係るダクト２の組み立て過程の一例を示し、図８（ｃ）は、異なる組み立てに使用するダクト形成用基布１１を示している。

図７の第２変形例では、折り返し箇所Ｆ２の近傍に接合部Ｓ７を設定したが、この場合、下端開口部２ｂが非常に大きな開口率となる。そこで、開口率を小さくする場合には、図８（ａ）に示すように、折り曲げ箇所Ｆ２よりも先端部Ｚ側に寄せて接合部Ｓ７を設定することが望ましい。この場合、図８（ｂ）に示すように、接合部Ｓ７よりも外側の余剰部分Ｑは切除することが好ましい。

図８（ｃ）は、余剰部分Ｑをダクト形成用基布１１から予め切除線Ｃに沿って切除しておく場合である。このようにしても、下端開口部２ｂの開口率が小さなダクト２を形成することができる。

下端開口部２ｂの開口率を小さくすることにより、開口率が大きい場合より、速度の速い逆止弁作用を確保することができる。第３変形例にあっても、上記実施形態や変形例と同様な作用効果を奏することはもちろんである。

上記実施形態及び各変形例では、乗員と車体側部との間で展開膨張するサイドエアバッグを用いて説明を行ったが、乗員の前方から後方へ向かって展開膨張する、いわゆるフロントエアバッグや、天井部から下方へ向かって展開膨張する、いわゆるカーテンエアバッグに本発明を適用しても良いことはもちろんである。

また、上記実施形態で説明した接合部Ｓ１〜Ｓ７は、縫製や接着、溶着、編み込みなど、従来周知のどのような接合方法によって形成しても良いことはもちろんである。

加えて、本実施の形態では、インフレータ９のガス噴出孔９ａを下チャンバー６側に設け、ディフューザ１２の下端開口１２ａをインフレータ９よりも下方に位置させる場合を例にとって説明したが、これに代えて、インフレータ９のガス噴出孔９ａを上チャンバー５側に設け、ディフューザ１２の上端開口１２ｂをインフレータ９よりも上方に位置させるようにしてもよい。この場合には、ガス圧力の高いインフレータガスＧ１が流れ込む上チャンバー５の内圧の方が、ガス圧力の低いインフレータガスＧ２が流れ込む下チャンバー６の内圧よりも高くなるので、ダクト２の上端開口部２ａ（上チャンバー側）に折り返し部分Ｐや分断部分Ｙを設けるようにすれば良い。

以上に述べた車両用エアバッグ１は、本発明の好ましい例であって、これ以外の実施形態例も、各種の方法で実施または遂行できる。特に、本願明細書中に限定される主旨の記載がない限り、この発明は、添付図面に示した詳細な部品の形状、大きさおよび構成配置等に制約されるものではない。また、本願明細書中に用いられた表現および用語は、説明を目的としたもので、特に限定される主旨の記載がない限り、それに限定されるものではない。

１ 車両用エアバッグ
２ ダクト
２ａ 上端開口部
２ｂ 下端開口部
３ エアバッグ本体
５ 上チャンバー
６ 下チャンバー
８ 貫通穴
９ インフレータ
Ｆ２ 折り返し箇所
Ｆ３ 第２折り返し箇所
Ｐ 折り返し部分
Ｓ４，Ｓ６，Ｓ７ 接合部
Ｙ 分断部分
Ｚ 折り返しの先端部

Claims (4)

1. 複数のチャンバーを有するエアバッグ本体と、該エアバッグ本体内にインフレータガスを噴出するインフレータと、該インフレータからいずれかの該チャンバーへインフレータガスが流れ込む構造を有する車両用エアバッグであって、
   上記チャンバーへインフレータガスが流れ込む部位に、折り曲げ自在な素材で形成したダクトを設け、
   該ダクトのガス流出側の端部に、インフレータガスの流出方向を変更するように、該ダクトの一部分を当該ダクト内方へ向けて折り返して形成した折り返し部分及び該折り返し部分に面して該ダクトが分断された分断部分を備え、
   上記折り返し部分は、インフレータガスが流れ込む上記チャンバーの内圧の上昇に応じて封鎖されることを特徴とする車両用エアバッグ。
2. 前記折り返し部分は、一対の折り返し箇所を基部として折り返しの先端部を前記分断部分へ向けて前記ダクト内方へ山折りし、一対の該折り返し箇所同士を接合して形成されることを特徴とする請求項１に記載の車両用エアバッグ。
3. 前記折り返し部分はさらに、一対の第２折り返し箇所を基部として折り返しの前記先端部を谷折りし、該第２折り返し箇所それぞれを接合して形成されることを特徴とする請求項２に記載の車両用エアバッグ。
4. 前記折り返し部分は、一対の折り返し箇所を基部として折り返しの先端部を前記分断部分へ向けて前記ダクト内方へ山折りし、該折り返し箇所と該先端部との間にそれぞれ接合部分が形成されることを特徴とする請求項１に記載の車両用エアバッグ。

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