JP4308169B2 - エアバッグ装置 - Google Patents

Description

この発明は、膨張展開することによって、車両内の乗員を保護するエアバッグ装置のバッグ構造に関する。特に、車両の非常事態（ロールオーバ，側面衝突，横転等）発生時に、エアバッグ（バッグ本体）を窓の内側にカーテン状に展開して乗員を保護するカーテンエアバッグ装置のバッグ構造の改良に関する。

近年、自動車などの車両には、安全性を向上させるために種々のエアバッグ装置が装備されている。エアバッグ装置として代表的なものとしては、運転席及び助手席の乗員を保護する所謂フロントエアバッグ、車室側方の窓ガラス付近に展開する所謂カーテンエアバッグ、乗員の側部を保護する所謂サイドエアバッグ、乗員の膝部付近を保護する所謂ニーエアバッグ、乗員の腰部を拘束するタイプのエアバッグ等がある。このようなエアバッグ装置においては、バッグ本体の展開速度を向上させること、展開形状を維持すること、内圧を最適に調整すること等が重要なファクターとなる。このなかで、展開形状の維持と内圧の微妙な調整（減圧）は、両立させることが容易ではない。例えば、カーテンエアバッグは、フロントエアバッグに比べて展開形状を維持する時間を長く取る必要がある。このため、袋状のエアバッグ本体にベントホール等の開口部を形成することが困難であり、内圧（膨張圧）によってバッグ本体の一部が破損又はダメージを受ける可能性がある。

米国特許第６，４３１，５８９号には、エアバッグの膨張展開時に大きな圧力が加わる部分を破れやすい構造とし、当該部分が破断することにより、エアバッグの他の部分の破損、ダメージを低減させるカーテンエアバッグが提案されている。
米国特許第６，４３１，５８９号

また、バッグ本体のダメージを防止するために、大きな圧力が加わる場所に、当て布をして補強する方法が知られている。

しかしながら、米国特許第６，４３１，５８９号に記載の発明では、エアバッグの切れやすい部分がバーストの起点となる危険性がある。すなわち、バッグ本体の破損を防止し、バッグ本体の適切且つ安全な膨張展開を得るというエアバッグの本質的な目的に関しては意味をなさない可能性がある。一方、バッグ本体に当て布をする方法では、補強した部分の厚みが増す他、必要な基布量が増え、製造工程が複雑になる等の問題点がある。

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、バーストの危険性を伴うことなく、バッグ本体の破損又はダメージを有効に防止可能なエアバッグ装置を提供することを目的とする。

本発明の他の目的は、簡素な構成でバッグ本体の破損又はダメージを有効に防止可能なエアバッグ装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明に係るエアバッグ装置は、膨張展開可能な状態で収容されるバッグ本体と、前記バッグ本体に膨張ガスを供給するガス供給手段とを備える。そして、前記バッグ本体は、前記ガス供給手段からのガスを受け入れるガス導入部と；導入された前記膨張ガスが充填される少なくとも１つのチャンバーと；前記チャンバーの周縁部を封止する封止領域と；前記封止領域の内側の所定の位置に縫製によって形成され、前記バッグ本体が膨張した際の圧力を弾性的に吸収する弾性縫製領域とを備えている。

車両の非常事態発生時に当該エアバッグ装置が作動し、ガス供給手段からバッグ本体に膨張ガスが供給されると、バッグ本体のチャンバーが膨張する。このとき、膨張ガスの圧力はガス導入部近傍に集中する。弾性縫製領域に高い圧力のガスが当たると、当該弾性縫製領域の縫製部分が広がる（伸びる）ことにより、その圧力を吸収又は緩和・減衰させる。これにより、ガス圧の集中によってバッグ本体が破損又はダメージを受ける可能性を低減させることができる。なお、「封止領域の内側」とは、封止領域のチャンバー側であり、封止領域よりも先に膨張ガスが到達する場所を意味する。また、「弾性的に」とは、少なくとも、糸自体が伸張する他、縫い目が広がる場合を含む。

ここで、本発明は、カーテンエアバッグの他に、フロントエアバッグ等、種々のタイプのエアバッグ装置に適用可能である。特に、展開形状の維持が重要なエアバッグであり、例えば、バッグ内部のガスを排出するベントホールを有さないエアバッグ装置に好適である。エアバッグ本体のチャンバーの数は、適用されるエアバッグの種類に応じて異なる。例えば、カーテンエアバッグの場合には、複数のチャンバーを備えるケースが多いが、フロントエアバッグの場合にはチャンバーは１つとなることがある。封止領域は、縫製のほか、接着によって形成することができる。弾性縫製領域は、ゴム又はゴムに近い弾性特性を有する糸によって形成することができる。この場合には、糸自体が伸張することによって圧力を吸収するため、縫製方法の選択の自由度が広がる。例えば、封止領域と同じ縫製方法を採用することも可能となる。

好ましくは、封止領域をシングルニードルロック、弾性縫製領域をチェーンステッチという縫製方法によって、同一素材の糸によって形成する。これにより、材料の低コスト化及び製造工程の簡略化を図ることが可能となる。なお、封止領域をシングルニードルロック、弾性縫製領域をチェーンステッチという縫製方法によって、異なる素材の糸で形成することも可能である。封止領域と弾性縫製領域とを縫製によって形成する場合には、封止領域を外側、弾性縫製領域を内側とし、これらを平行に配置する構造とすれば、両方の縫製を単一又は二つの機械を用いて、同時に形成することも可能となる。エアバッグ本体としてＯＰＷ（One Piece Woven）を採用した場合には、チャンバー（封止領域）が一体織物として形成されることもある。

前記弾性縫製領域は、前記ガス導入部近傍や、チャンバーのＲのきつい（屈曲半径が小さい）部分など、バッグ本体が膨張展開したときに比較的大きな圧力が加わる部分に形成することが好ましい。「比較的大きな圧力が加わる部分」には、ガスが直接当たらなくても、エアバッグが展開したときの形状によって、大きな荷重が作用するような箇所も含む。ここで、大きな圧力とは、例えば、５０ｋＰａ〜１００ｋＰａである。また、弾性縫製領域を決定する際には、膨張ガスが到達する時間を考慮することも可能である。例えば、５ｍｓｅｃ以内にガスが到達する地点に弾性縫製領域を形成するように設計することも可能である。

以下、図面を参照して、この発明の実施の形態について説明する。

図１は、本発明が適用可能なカーテンエアバッグ装置の全体の構成を示す説明図である。本実施例に係るカーテンエアバッグ装置１１０は、車両の窓上縁に配置されたヘッドライニング（図示せず）内側に収容され、作動時にヘッドライニング下端から車両内に向かって膨張展開するナイロン製のバッグ本体１１２と；バッグ本体１１２に膨張ガスを供給するガス供給装置（インフレータ）１１６とを有する。作動時には、インフレータ１１６から供給されるガスによってバッグ本体１１２が膨張し、ヘッドライニングの下縁を押し広げ、車内に展開するようになっている。

インフレータ１１６は、圧縮ガスチャンバ（図示せず）内に蓄えられた圧縮ガスが、側面衝突時に、電気着火装置（スクイブ）によって燃焼させられた着火剤の作用で膨張されて、ガス導入部１１３からエアバッグ本体１１２内に送出されるように構成されている。なお、本実施例においては、インフレータ１１６がＢピラー（センターピラー）付近に設置されたケースを想定しているが、Ｃピラー寄り（図の右側）など、他の位置に設置することも可能である。エアバッグ本体１１２は、封止領域１１４によって区画される複数のチャンバー１１４に分割されている。バッグ本体１１２には、膨張展開時の内圧を逃がすための開口部（ベントホール）は形成されていない。ただし、本発明を所謂フロントエアバッグに採用する場合には、開口部を形成することもあり得る。あるいは、小さめのベントホールを形成するような場合もある。

図２は、本発明の第１実施例に係るカーテンエアバッグ装置の要部の構造を示す説明図である。エアバッグ本体１１２は、複数のチャンバーの周縁部を封止する封止領域１１４と、封止領域１１４の内側の所定の位置に縫製によって形成され、バッグ本体１１２が膨張した際の圧力を弾性的に吸収する弾性縫製領域１２０とを備えている。なお、「封止領域１１４の内側」とは、図６に示すように、封止領域１１４のチャンバー側であり、封止領域１１４よりも先に膨張ガスが到達する場所を意味する。

封止領域１１４は、図３に示すシングルニードルロック縫製によって形成される。一方、弾性縫製領域１２０は、図４に示すチェーンステッチ縫製によって形成される。本実施例においては、封止領域１１４と弾性縫製領域１２０とは、同一素材の糸によって形成される。チェーンステッチの縫製ピッチは、例えば、３０〜４０ｃｏｕｎｔ／１００ｍｍとすることができる。

シングルニードルロック（本縫い）は、ＪＩＳ規格 Ｌ０１２０ クラス３００に示されているように、１本の針糸（１）と１本のボビン糸（ａ）の２本で構成され、糸（１）のループが針側から布を通り抜けて、その裏面で糸（ａ）と他糸レーシングし、布の厚みの中間に他糸レーシングの部分が来るように糸を引き戻す。チェーンステッチは、ＪＩＳ規格 Ｌ０１２０ クラス１００に示されているように、１本の糸（１）で構成され、ループは針側から布を通り抜けて、その裏面で自糸ルーピングする。なお、図３、図４ならびに、上述した説明はＪＩＳ規格からの抜粋である。

弾性縫製領域１２０は、封止領域１１４の内側約１０ミリ以内に、封止領域１１４に沿って形成される。弾性縫製領域１２０は、バッグ本体１１２が膨張展開したときに比較的大きな圧力が加わる部分に形成される。本実施において、弾性縫製領域１２０は、膨張ガス導入部１１３近傍（円で囲んだ部分）と、当該導入部１１３に近いチャンバーの角部付近に形成される。圧力が大きく加わる領域としては、実際に加わる圧力の大きさ（例えば、５０ｋＰａ以上）自体又は、膨張ガスが到達する時間（例えば、５ｍｓｅｃ以内）によっても定めることが可能である。

また、使用する状況や使用するエアバッグの種類によっては、弾性縫製領域１２０を、封止領域１１２の全てに沿って（チャンバー全体にわたって）形成することも可能である。すなわち、シングルニードルロックとチェーンステッチの縫製部分を実質的に平行な状態で全体にわたって形成することができる。このような構成を採用する場合には、一つの機械によって、両方の縫製領域を同時に形成することができ、製造工程の簡略化に寄与することが期待される。

本実施例を搭載した車両が走行中に、ロールオーバ、側面衝突、横転等の非常事態になると、車両に備えられたセンサ（図示せず）がその異常な振動をキャッチして、その信号を基に発火信号をインフレータ１１６に送る。センサからの発火信号を受けてインフレータ１１６が作動し、バッグ本体１１２に膨張ガスが供給される。インフレータ１１６からバッグ本体１１２に膨張ガスが供給されると、バッグ本体１１２のチャンバーが膨張する。このとき、膨張ガスの圧力はガス導入部１１３近傍に集中する。弾性縫製領域１２０に高い圧力のガスが到達すると、弾性縫製領域１２０の縫製部分が広がる（伸びる）ことにより、その圧力を吸収又は緩和・減衰させる。このため、圧力集中によってバッグ本体１１２が破損又はダメージを受ける可能性を低くすることができる。弾性縫製領域１２０の伸張によって圧力を吸収する一方、封止領域１１４ではガスの圧力を受け止め、バッグ本体１１２の展開形状を維持するように作用する。

図５は、本発明の第２実施例に係るカーテンエアバッグ装置の要部の構造を示す説明図である。本実施例においては、上述した第１実施例に比べ、バッグ本体２１２のチャンバーの形状が異なり、それに伴って弾性縫製領域２２０の形成位置が違っている。弾性縫製領域２２０は、ガス導入部２１３近傍の他に、比較的ガス導入部２１３に近いチャンバーの角部を囲むように形成される。その他の構成、動作及び作用については、上述した第１実施と同様であるため、重複した説明は省略する。

以上本発明の実施例について説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された技術的思想を逸脱しない範囲で種々の設計変更等が可能である。

図１は、本発明が適用可能なカーテンエアバッグ装置の全体の構成を示す説明図である。 図２は、本発明の第１実施例に係るカーテンエアバッグ装置の要部の構造を示す説明図である。 図３は、実施例に係るカーテンエアバッグ装置に適用可能な縫製方法の一例であるシングルニードルロックを示す拡大図である。 図４は、実施例に係るカーテンエアバッグ装置に適用可能な縫製方法の一例であるチェーンステッチを示す拡大図である。 図５は、本発明の第２実施例に係るカーテンエアバッグ装置の要部の構造を示す説明図である。 図６（Ａ）、（Ｂ）は、図２のＡ−Ａ、Ｂ−Ｂ方向の断面図であり、封止領域と弾性縫製領域との位置関係を示す。

符号の説明

１１０ エアバッグ装置
１１２，２１２ バッグ本体
１１３，２１３ ガス導入部
１１４，２１４ 封止領域
１１６ インフレータ
１２０，２２０ 弾性縫製領域

Claims (6)

1. エアバッグを膨張展開させることによって、車両内の乗員を保護するエアバッグ装置において、
   膨張展開可能な状態で収容されるバッグ本体と、
   前記バッグ本体に膨張ガスを供給するガス供給手段とを備え、
   前記バッグ本体が、
   （ａ）前記ガス供給手段からのガスを受け入れるガス導入部と；
   （ｂ）導入された前記膨張ガスが充填される少なくとも１つのチャンバーと；
   （ｃ）縫製によって形成され、前記チャンバーの周縁部を封止する封止領域と；
   （ｄ）前記封止領域の内側に縫製によって、当該封止領域に沿って並列に形成され、前記バッグ本体が膨張した際の圧力を弾性的に吸収する弾性縫製領域と；
   を備えたことを特徴とするエアバッグ装置。
2. 前記弾性縫製領域は、前記膨張ガスが流通する経路に面し鋭角なコーナー部分に形成され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. 前記弾性縫製領域は、前記膨張ガスを前記チャンバーに導く経路に面し、且つ、前記ガス導入部出口から噴出する前記膨張ガスが衝突する箇所に形成され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. 車両の側窓部付近においてエアバッグをカーテン状に展開することで、車両内の乗員を保護するエアバッグ装置において、
   膨張展開可能な状態で収容されるバッグ本体と、
   前記バッグ本体に膨張ガスを供給するガス供給手段とを備え、
   前記バッグ本体は、
   （ａ）前記ガス供給手段からのガスを受け入れるガス導入部と；
   （ｂ）導入された前記膨張ガスが充填される複数のチャンバーと；
   （ｃ）縫製によって形成され、前記複数のチャンバーの周縁部を封止する封止領域と；
   （ｄ）前記封止領域の内側に縫製によって、当該封止領域に沿って並列に形成され、前記バッグ本体が膨張した際の圧力を弾性的に吸収する弾性縫製領域と；
   を備えたことを特徴とするエアバッグ装置。
5. 前記弾性縫製領域は、前記膨張ガスが流通する経路に面し鋭角なコーナー部分に形成されることを特徴とする請求項４に記載のエアバッグ装置。
6. 前記弾性縫製領域は、前記膨張ガスを前記チャンバーに導く経路に面し、且つ、前記ガス導入部出口から噴出する前記膨張ガスが衝突する箇所に形成されることを特徴とする請求項４又は５に記載のエアバッグ装置。

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