JP3758665B2 - 車両用エアバッグ装置のためのバッグ - Google Patents

Description

この発明は車両用エアバッグ装置のためのバッグに関する。

車両用エアバッグ装置のためのバッグの一種として、乗員側パネルとインフレータ側パネルとが両者の周縁において接合されて三次元形状に膨張可能なフレキシブルなバッグ構造に形成され、前記インフレータ側パネルにはインフレータ取付用の開口部を形成したものが公知である（特公昭５１−３１５８１号）。このようなバッグにインフレータを取り付ける。車両の衝突の際に、インフレータにおいて発生したガスが瞬時にバッグ内に流れ込み、バッグが膨張して乗員を衝突の衝撃から保護する。

前記の公知の車両用エアバッグ装置のためのバッグにおいては、乗員側パネルとインフレータ側パネルとがテザーにより連結されている。これは、バッグが膨張する際に、インフレータ側パネルと乗員側パネルとの間隔がテザーの長さ以上に広がらないようにするためである。

このように、テザーによりバッグの展開距離、すなわち乗員側パネルの飛出し量が規制できるが（乗員側パネルの最も乗員側にある箇所のステアリングホイールの平面からの距離を「展開距離」という）、テザーのみでは、バッグの展開速度は低減できない（ステアリングホイールの平面から最も離れた乗員側パネルの箇所がステアリングホイールの平面に直交する方向すなわちステアリング軸方向に移動する速度を「展開速度」という）。展開速度が大きいと、バッグが膨張する際に、乗員の姿勢によっては、乗員側パネルが比較的大きい速度で乗員に接触する可能性がある。また、テザーのみでは、バッグがその外周に向かう方向すなわち飛び出し方向と直交する方向、例えば乗員の下腹部方向に迅速に広がることを期待できない。

そこで、展開速度を低減し、飛び出し方向と直交する方向への迅速な広がりを確保するために、公知の車両用エアバッグ装置のためのバッグの中には、インフレータから噴出するガス流が乗員側パネルに直接当たらないように、インフレータに近接してガス流を偏向させる整流体を設けたものがある（特公昭５３−４５５７４号、米国特許５１７２９３３、ＥＰ６００５９８、ＤＥ４１２１６５９）。

しかし、整流体のみでは、展開距離を規制することはできず、また、展開速度もある程度しか低減できないことが判明している。

ところで、バッグは、これを適当な方法で折畳んでステアリングホイールの中央部にあるハウジングの中などに収納している。この場合、バッグの上下の両側部と左右の両側部とを蛇腹式に折畳むことが多い。蛇腹式の折畳みは一般に広がりやすいので、上下左右に蛇腹式の折畳みがある場合、整流体からのガスの吹き出し方向がたとえば上下方向である場合には、上下にある蛇腹式の折畳みが円滑に広がり、ガスはその方向に集中的に移動する。そして、バッグにおける上下両端に至ったガスは方向を転換して乗員側パネルに衝突する。このようにして、この折畳み方式によってはバッグの展開速度を低減することはできない。

そこで、この発明の目的は、整流体を有し、整流体により偏向させられたガス流の吹出し方向に関連して特定の折畳み方式を採用することにより展開速度が低減されたエアバッグを提供するところにある。

この発明は、冒頭に記載の車両用エアバッグ装置のためのバッグにおいて、前記バッグ構造の内部においては、インフレータから噴射されるガス流を偏向させる整流体を配し、この整流体には、偏向後のガス流の吹出し方向が前記バッグ構造の外周に向う方向における正逆二方向となるように吹出し開口を設け、前記バッグ構造の相対向する第１の一対の側部がガス流の前記吹出し方向に、また、相対向する第２の一対の側部がガス流の前記吹出し方向と直交する方向に、それぞれ折畳まれており、前記第１の一対の側部の折畳みは、前記第２の一対の側部の折畳みに比して展開し難いようになしたものである。このように、整流体からのガス流の吹出し方向における折畳みを、本来ガスが流れにくい比較的広げ難い折畳みとし、ガス流の吹き出し方向とは直交する方向における折畳みを、本来ガス流が流れやすい比較的広げやすい折畳みとしたので、ガスがバッグの外周方向全体に比較的均一に広がる。そのため、乗員側パネルを押圧する圧力も分散され、バッグの展開速度を大幅に低減することができる。

この場合、最初に、前記第２の一対の側部が蛇腹式に折畳まれ、つぎに、前記第１の一対の側部が逆ロール式に折畳まれているようになしてもよい。この場合、蛇腹式の折畳みが広げやすい折畳みであり、逆ロール式の折畳みが広げ難い折畳みである。

また、この場合において、前記乗員側パネルと前記インフレータ側パネルとを両者の間隔が所定長以上に広がらないように規制するテザーにより連結し、前記テザーを前記整流体により偏向させられたガスの流れを阻害しない位置に配するようにすれば、バッグの展開速度低減の効果がいっそう大きい。

このように折畳まれたバッグにおいて、前記整流体の突出高さが前記乗員側パネルの突出高さの２／３以下となすことが有利である。整流体の突出高さが２／３を越えると、整流効果が顕著に落ちて、バッグの展開速度が大きくなる。

また、このバッグの整流体の幅をインフレータヘッドの直径より大きくしておくことが有利である。かりに整流体の幅がインフレータヘッドの直径よりも狭いときには、やはり整流効果は落ちてバッグの展開速度が大きくなる。

また、前記の種々のバッグにおいて、整流体をガス透過性を有しない材料により形成することもできる。これにより、ガスは整流体を通過しないので、確実に偏向される。

また、以上のいずれかの車両用エアバッグ装置のためのバッグにおいて、展開距離が２００mm以上の処で展開速度が１５０km/h以下となるようになすことが好ましい。このようにすれば、乗員側パネルが乗員の顔面などに強く接触することを避けることができる。

図１〜図４は、この発明の車両用エアバッグ装置のためのバッグをその膨張状態（折畳まれない状態）において示している。

バッグ１０は、インフレータ側パネル１２と乗員側パネル１４とから構成されている。これらパネル１２，１４はともに円形であり、布帛などのフレキシブルな素材よりなる。両パネル１２，１４はその周縁部において縫合１６されて、バッグ構造に形成されている。（簡単のため、添付図面において縫合部の図示はすべて省略している。）インフレータ側パネル１２の中心には、円形口１８が形成されており、これに、インフレータ２０の頭部２２が挿入されている。インフレータ２０から噴出するガスによりエアバッグ１０は図に示すように三次元状に膨張する。

２４，２６は布帛などのフレキシブルな素材よりなるストラップ状のテザーであって、インフレータ側パネル１２と乗員側パネル１４とを連結し、両パネル１２，１４の間隔がテザーの長さ以上に広がらないよう規制する。テザー２４，２６は、バッグ１０の直径上において、円形口１８を中心とした対称の位置に２つが配されている。これにより、バッグ１０が展開し膨張完了状態では、バッグ１０は図示のような均一な扁平形状を保持する。この実施例において、テザー２４，２６は、インフレータ側パネル１２に縫着された第１のテザー形成布２８と、乗員側パネル１４に縫着された第２のテザー形成布３０とから構成されている。第１のテザー形成布２８は、円形の基部３１と、その周縁の相対向する２箇所から直径方向の外方に延びるとともに前記基部３１の直径より幅の狭い２本の脚部３２，３２からなり、基部３１がインフレータ側パネル１２に縫着されている。第２のテザー形成布３０も、同様に、円形の基部３４と、その周縁の相対向する２箇所から直径方向の外方に延びるとともに前記基部３４の直径より幅の狭い２本の脚部３６，３６からなり、基部３４が乗員側パネル１４に縫着されている。そして、２対の脚部３２，３２；３６，３６同士が縫着３８，３８されて、前記テザー２４，２６が形成される。

４０は布帛などのフレキシブルな素材よりなる整流体である。整流体４０は、バッグ１０の膨張時において、インフレータ側パネル１２から少し間隔をおいて位置するように配されている。整流体４０は、インフレータ取付け用の開口１８の直径より広幅であり、この開口１８を覆っている。整流体４０は整流体形成布４２の一部として構成されている。この整流体形成布４２は、円形の基部４４とその周縁の相対向する２箇所から直径方向外方に伸びる２つの脚部４６，４６からなる。この基部４４は、前記のテザー形成布２８の基部３１の上からインフレータ側パネル１２に縫着されている。２つの脚部４６，４６の自由端同士は縫着４８されて、これにより輪奈状の整流体４０が得られる。このようにして、整流体４０は、その相対向する二つの側部５０，５０を介してインフレータ側パネル１２に接合されているが、その他の相対向する側部５２，５２においてはインフレータ側パネル１２に縫着されていない。この縫着されていない側部５２，５２がガス流の吹出し開口を構成している。

整流体形成布４２の基部４４の上には、これとほぼ同形の補強布５３が配されている。この補強布５３は、第１のテザー形成布２８の基部３１と整流体形成布４２の基部４４との上から乗員側パネル１２と縫着されている。

インフレータ２０から噴出したガスは整流体４０の頂部４９と前記接合部５０，５０に衝突して偏向させられ、吹出し開口５２，５２を通過して直径方向の外方に向かう。このようにして、ガス流は乗員側パネル１４を直接的に乗員側に押圧しない。したがって、乗員側パネルが乗員側に向かう速度を低減することができる。

前記の説明から明らかなとおり、テザー２４，２６は整流体４０の吹出し開口５２，５２を避けた位置に設けられている。すなわち、整流体４０がインフレータ側パネル１２に接合された箇所５０，５０の直径方向の外側においてテザー２４，２６が取り付けられている。したがって、整流体４０により偏向させられ吹出し開口５２，５２から吹出すガス流（図２の矢線参照）はテザー２４，２６により邪魔されることがない。このようにして、この実施例のエアバッグは、テザーによりバッグの展開を一定距離におさえる効果と、整流体によりバッグの乗員側パネル１４の展開速度を低減させる効果をともに達成することができる。

前記の例においては、整流体とテザーとを別体に設けたが、これに代えて、図５に示すように、整流体４０の両側部５０，５０と乗員側パネル１４との間を図１に示す第２のテザー形成布３０と同様の連結部材５４により連結してもよい。この場合には、整流体４０と連結部材５４とが相俟ってテザーを構成することになる。

また、これとは逆に、図６に示すように、テザー２４，２６の内面に整流体４０の両側部５０，５０を縫着し、整流体４０自体はインフレター側パネルに直接縫着しないようにしてもよい。

また、図７に示すように、整流体４０とテザー２４，２６とを一枚の布片から構成し、整流体４０の両側部５０，５０をいったんインフレータ側パネル１２に縫着したあと、その延長部であるテザー２４，２６を乗員側パネル１４にまで延ばしてもよい。

図示を省略するが、バッグ本体にはテザーのみを取り付けておき、これとは別にインフレータに整流体を取り付けたものを用意して、このインフレータをインフレータ側パネルに取り付けることにより整流体をバッグ内に配するようにしてもよい。

インフレータ側パネルと乗員側パネルの直径はバッグが扁平な状態で５００〜８００mmである。そして、整流体の寸法としては、幅が５０〜３００mm、長さが５０〜４００mmがバッグの展開速度を低減させ得るので好ましい。この場合の「長さ」とは、整流体形成布の基部がインフレータ側パネルに縫合されている際の最も周縁に近い縫合部間における整流体の長さすなわち乗員側パネルの側に膨出した弛みの長さである。また、テザーは例えば１５０〜３００mmである。

図１〜図４のバッグにつき、その展開速度が低減することを明らかにするために実験を行った。その際、整流体の幅は２５０mm、長さは２５０mmのものを用いた。この幅はインフレータ用の開口の直径である９０mmに比べて著しく大きい。また、整流体の突出高さは乗員側パネルの突出高さの１／３位である。そして、整流後のガス流が上下方向に向かうようにバッグを位置させた。すなわち、整流体４０の吹出し開口５２，５２が上下方向に向くようにし且つテザー２４，２６を横方向すなわち水平方向に位置させた。ところで、バッグの展開速度を左右する要因としてバッグの折畳み方式も重要である。行った実験では、まず、図８（ａ）に示すように、バッグ１０の上下の側部を乗員側パネル１４の上に蛇腹式に折畳んだ。すなわち、バッグ１０の上側部および下側部を、バッグ１０の中央部から上下周縁までの間に位置する一連の箇所６０ａ，６０ｂ，６０ｃ，６０ｄ，６０ｅ……において折畳んで、乗員側パネル１４の上に順次積重ねられた複数の折畳み片６２ａ，６２ｂ，６２ｃ，６２ｄ，６２ｅ……をえた。つぎに、図８（ｂ）に示すように、このようにして得られた折畳み体６４の左右両側部６５，６５を乗員側パネル１４の側に同様に蛇腹式に折畳んだ。このように折畳んだバッグを実施例１とする。これに対し、比較例１のエアバッグは、テザーが整流体のガス吹出し開口の外側に配されている（すなわち、テザーがガスの吹出しを邪魔している）点でのみ実施例１のバッグと異なり、その他の点では実施例１のものと同じである。

実施例１と比較例１のバッグにおいて、インフレータよりガスを発生させ、ガス流によりバッグを展開させ、展開速度を測定した。結果を図９に示す。実施例１の場合は、展開距離が１１０mmである時点から２５０mmである時点まで展開速度は減少を続け、展開距離が約２５０mmの箇所においては、展開速度は９０km/hにまで減少している。これに対して、比較例１の場合には、展開距離２５０mmの時点で展開速度が１６０km/hである。このようにして、テザーを整流体からのガスの吹き出し方向を避けた箇所に配することにより、バッグの展開速度、特に乗員に近い箇所での展開速度を著しく低減させ得ることがわかる。

実施例１と同様に、図１〜図４に示すバッグ（ただし、整流体の幅は１７０mm、長さは１８０mm）を用い、整流後のガス流が上下方向に向うようにバッグを位置させた。ただし、実施例１とは異なる折畳み方式を用いた。すなわち、図１０（ａ）に示すように、まず、バッグの左右両側部６６，６６を乗員側パネル１４の上に蛇腹式に折畳み、つぎに、このようにして得られた折畳み体６８の上下両側部７０，７０を図１０（ｂ）に示すように逆ロール式に折畳んだ。

ここで、「逆ロール式」の折畳みとは、図１１（ａ）に示すように、バッグの側部端末をインフレータ側パネル１２の側において巻き込んで折畳んだ状態をいう。図１２に示す、バッグの側部端末を乗員側パネル１４の側において巻き込んで折畳んだ折畳み方式を順ロール式の折畳みというのに対して、これとは逆方向に折畳んでいるところから、「逆」ロール式の折畳みと呼ぶ。図に基づいてより具体的に言えば、図１０（ｂ）に示すようにバッグの上下両側部７０，７０において逆ロール式の折畳みを行う場合には、図１０（ａ）に示す折畳み体６８の上下両側部７０，７０を、その先端８０が内部となるように巻き込んで順次折畳み、巻玉８２を作る。これが図１１（ａ）に示す状態である。そして、この状態から巻玉８２をその基部８４において乗員側パネル１４の側へ反転させることにより、図１１（ｂ）および図１０（ｂ）に示す状態となる。図１１（ａ）に示す場合も図１１（ｂ）に示す場合も、いずれも、逆ロール式の折畳みである。折畳んだバッグの収納の便から実際には図１１（ｂ）に示すように折畳むことが多い。逆ロール式の折畳みは、インフレータ２０において発生したガス流が図１１（ａ）の矢線に示すように乗員側パネル１４を押圧しても、この押圧方向とは反対側に巻玉８２が存在しこの巻玉８２が抵抗となるために、乗員側パネル１４は容易には前方へ移動しない。これに対して、順ロール式の折畳みの場合は、図１２からわかるように、乗員側パネル１４が矢線の方向に押圧されることにより巻玉８１も前方に押しやられるので、結局、乗員側パネル１４は容易に前方に移動する。このようにして、逆ロール式の折畳みは順ロール式の折畳みに比して広げにくい。

比較例２としては、テザーは有するが整流体を有しないバッグを用い、折畳み方法は、図１３に示すように、まず、バッグの上下両側部７１，７１を乗員側パネル１４の側へ蛇腹式に折畳み、つぎに、このようにして得られた折畳み体７２の左右両側部７４，７４を乗員側パネル１４の側へ逆ロール式に折畳んだ。

結果を図１４に示す。実施例２のものでは、比較例２に比して、展開速度が全体として低減され、特に、展開距離が２００〜３００mm付近の時点において大幅に低減できている。これは、本来展開しにくい折畳み方式を整流体からのガスの吹き出し方向において採用しているから、結果として、ガスがバッグの外周方向全体へ比較的バランスよく流れ、乗員側パネル１４の押圧力が小さいからである。また、バッグの上下方向の展開も素早くなっている。なお、実施例２と比較例２の最大飛び出し量の差異は、テザーの長さの差異によるものである。

実施例３として、整流体からのガスの吹出し方向が水平方向であり、折畳み方式は、まず、バッグの上下の側部を蛇腹式に折畳み、ついで、この折畳み体の左右両側部を逆ロール折りした。実施例２と実施例３との比較を図１５に示す。バッグの展開当初の上下方向の広がり幅は実施例２の方が大きい。このことから、実施例２のバッグの方が、上下方向への拡幅が若干迅速であることがわかる。

実施例２のものと同じバッグであってテザーを有していないものを準備して、これを実施例２と同様に折畳んだ。その結果を図１６に示す。比較例２（図１４参照）のものと比べると、全体の展開速度は低減しており、テザーを有さないものでも、整流体からのガスの吹出し方向において広がりにくい折畳み方式を採用することにより、展開速度低減の効果がある程度あるが、テザーがないことにより、乗員側への突出量が相当大となる。

なお、比較例４として、実施例２のものをもとに整流体の突出高さが乗員側パネルの突出高さの２／３を越えるものを作成した。その結果を図１７に示す。さらに、比較例５として、実施例２のものをもとに整流体がインフレータヘッドの直径の約９０％のみを覆っているものを作成した。その結果を図１８に示す。いずれも、実施例１，２の場合とは異なり、展開速度は全体に高く、また、特に展開距離が２００〜２５０ｍｍの位置での展開速度はこの発明のバッグに比して顕著に高かった。

実施例２，３においては、比較的展開し難い折畳み方式として逆ロール式折畳みを、また、比較的展開しやすい折畳み方式として蛇腹式折畳みを用いた。これに代えて、比較的展開し難い折畳み方式として逆ロール式折畳みを、比較的展開しやすい折畳み方式として順ロール式折畳み（図１２）を用いてもよい。さらに、図１９（ａ）には、通常の蛇腹式の折畳みを示している。これに対して、図１９（ｂ）（ｃ）には、蛇腹式折畳みの変形例を示しており、先端９０，９０がそれぞれ外方または内方から蛇腹部に差し込まれて保持されている。したがって、比較的展開し難い折畳み方式として図１９（ｂ）（ｃ）のものを、また、比較的展開しやすい折畳み方式として図１９（ａ）のものを用いることもできる。また、実施例２，３においては、最初に展開しやすい折畳みを行い、ついで、展開し難い折畳みを行ったが、順序を逆にしてもよい。さらに、この発明において用いられる蛇腹式折畳み、逆ロール式折畳み、その他の折畳みは乗員側パネルの側に折畳むのが普通であるが、インフレータ側パネルの側に折畳んでもよい。

この発明の車両用エアバッグ装置のためのバッグにおいては、整流体からのガスの吹き出し方向を避けた個所にテザーを設けたので、整流体による整流効果がテザーにより阻害されず、ガス流を確実にバッグの外周に向う方向の外端側にもたらすことができ、これにより、バッグの乗員側への展開初期の速度を低減させることができる。

また、この発明の車両用エアバッグ装置のためのバッグにおいては、整流体からのガスの吹出し方向において広げがたい折畳み方式を採用しているので、ガス流を左右方向にバランスよくもたらすことができ、これにより、バッグの乗員側への展開速度を低減させることができる。

この発明の車両用エアバッグ装置のためのバッグをその膨張状態（折畳まれていない状態）において示す横方向の断面図、 前図のＩＩ−ＩＩ断面図、 前図のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図、 前記のバッグの斜視図である。 バッグの他の例を示す図１と同様の横方向の断面図、 バッグのさらに他の例を示す図１と同様の横方向の断面図、 バッグのさらに他の例を示す図１と同様の横方向の断面図、 実施例１のバッグの折畳み方式であり、（ａ）は最初の折畳み、（ｂ）は２番目の折畳みを示す。 実施例１と比較例１のバッグの展開速度を示すグラフ、 実施例２のバッグの折畳み方式を示す図８と同様の図であり、 逆ロール式の折畳み方式を示す概略図であり、（ａ）は乗員側パネルの側への反転前の状態を、 （ｂ）は反転後の状態を示す。 順ロール式の折畳み方式を示す概略図である。 比較例２のバッグの折畳み方式を示す図８と同様の図であり、 実施例２と比較例２のバッグの展開速度を示すグラフであり、 実施例２と実施例３のバッグの上下方向の広がり幅を示すグラフであり、 実施例４のバッグの展開速度を示すグラフであり、 比較例４のバッグの展開速度を示すグラフであり、 比較例５のバッグの展開速度を示すグラフである。 蛇腹式の種々の折畳み方式を示す略図である。

Claims (7)

1. 乗員側パネルとインフレータ側パネルとが両者の周縁において接合されて三次元形状に膨張可能なフレキシブルなバッグ構造に形成され、前記インフレータ側パネルにはインフレータ取付用の開口部を形成した車両用エアバッグ装置のためのバッグにおいて、
   前記バッグ構造の内部においては、インフレータから噴射されるガス流を偏向させる整流体を配し、
   この整流体には、偏向後のガス流の吹出し方向が前記バッグ構造の外周に向う方向における正逆二方向となるように吹出し開口を設け、
   前記バッグ構造の相対向する第１の一対の側部がガス流の前記吹出し方向に、また、相対向する第２の一対の側部がガス流の前記吹出し方向と直交する方向に、それぞれ折畳まれており、
   前記第１の一対の側部の折畳みは、前記第２の一対の側部の折畳みに比して展開し難い、
   ことを特徴とする車両用エアバッグ装置のためのバッグ。
2. 請求項１に記載の車両用エアバッグ装置のためのバッグにおいて、
   最初に、前記第２の一対の側部が蛇腹式に折畳まれ、
   つぎに、前記第１の一対の側部が逆ロール式に折畳まれている、
   ことを特徴とする車両用エアバッグ装置のためのバッグ。
3. 請求項１または２に記載の車両用エアバッグ装置のためのバッグにおいて、
   前記乗員側パネルと前記インフレータ側パネルとを両者の間隔が所定長以上に広がらないように規制するテザーにより連結し、前記テザーを前記整流体により偏向させられたガスの流れを阻害しない位置に配した、
   ことを特徴とする車両用エアバッグ装置のためのバッグ。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両用エアバッグ装置のためのバッグにおいて、
   前記整流体の突出高さが前記乗員側パネルの突出高さの２／３以下である、
   ことを特徴とする車両用エアバッグ装置のためのバッグ。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の車両用エアバッグ装置のためのバッグにおいて、
   前記整流体の幅は前記インフレータヘッドの直径より大きい、
   ことを特徴とする車両用エアバッグ装置のためのバッグ。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の車両用エアバッグ装置のためのバッグにおいて、
   前記整流体はガス透過性を有しない材料により形成されている、
   ことを特徴とする車両用エアバッグ装置のためのバッグ。
7. 請求項１〜６のいずれか１項に記載の車両用エアバッグ装置のためのバッグにおいて、
   展開距離が２００mm以上の処で展開速度が１５０km/h以下となる、
   ことを特徴とする車両用エアバッグ装置のためのバッグ。
   

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