JP4995038B2 - エアバッグ装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えば、自動車の座席に着席した乗員の膝に対向して膨張展開するエアバッグを備えたエアバッグ装置に関する。

従来、ガスを導入してエアバッグを膨張展開させ、車両の乗員を衝突の衝撃などから保護するエアバッグ装置が用いられている。そして、このようなエアバッグ装置について、例えば、自動車の座席に着座した乗員の膝などに対向してエアバッグを展開する膝保護用エアバッグ装置であるいわゆるニーエアバッグ装置が知られている。このエアバッグ装置は、例えば、インストルメントパネルの、運転席前方のステアリングホイールの下方、あるいは、助手席前方のグローブボックスの下方などに配置され、ケース体の内側に、袋状のエアバッグを長手方向及び幅方向に小さく折り畳んで収納している。そして、制御装置が車両の前方衝突などの衝撃を検出した際に、エアバッグにインフレータからガスを供給し、エアバッグをケース体から突出させ、さらにインストルメントパネルと乗員の膝部との間に膨張展開させて、乗員を保護するようになっている。

そして、このようなエアバッグ装置について、インフレータから供給される膨張用のガスを均等に供給するために、板金製のリテーナを切り起こし、規制板部や案内板部を備えたエアバッグ装置が示されている(例えば、特許文献１参照。)。これらの規制板部や案内板部などは、一般的に鋼板で形成され、一定の形状に形成されている。
特開２００５−２２５４２７号公報（第６−７頁、図３）

上記従来のように、一定の形状に形成された規制板部などを備える構成では、これら規制板部などが占める空間の周りにエアバッグが折り畳まれて配置され、すなわち、規制板部などの上に重ねて折り畳んだエアバッグが配置されるため、収納時の嵩を小さくコンパクトに収納することが困難で、特に、小さい空間に配置されるニーエアバッグ装置において、装置の小形化が求められている。

本発明は、このような点に鑑みなされたもので、エアバッグに供給されるガスを案内してエアバッグの展開特性を向上できるとともに、小さい空間に配置できるエアバッグ装置を提供することを目的とする。

請求項１記載のエアバッグ装置は、ガスを噴射するガスポートを有するインフレータと、折り畳んで収納された状態から前記ガスポートから供給されるガスが導入されて展開する膨出部を備えたエアバッグと、このエアバッグの内側に位置し、前記エアバッグとともに折り畳み可能な可撓性を有し、略筒状をなして前記ガスポートを覆い、このガスポートから噴射されたガスを偏向して前記膨出部内に供給するディフューザプレートと、このディフューザプレートとともに折り畳まれた前記エアバッグを収納するエアバッグ収納部を内側に有し、前記インフレータ及び前記エアバッグを支持するベース体とを具備するものである。

そして、この構成では、インフレータのガスポートから供給するガスを、エアバッグの内側に位置するディフューザプレートにより偏向して案内し、エアバッグの展開特性が向上する。ディフューザプレートは、エアバッグとともに折り畳み可能な可撓性を有するため、これらを折り畳んでベース体の内側のエアバッグ収納部に収納してエアバッグ装置が小形化され小さい空間に配置可能となるとともに、展開するエアバッグに対する影響が抑制される。

請求項２記載のエアバッグ装置は、請求項１記載のエアバッグ装置において、ディフューザプレートは、一対の端末部をガスポートに向けて重ねて略筒状とした帯状体と、これら端末部の近傍を接合する接合手段とを備えたものである。

そして、この構成では、ディフューザプレートは、一対の端末部を接合した接合部分の接合手段がガスの圧力や熱により損傷を受けやすい弱部となるが、この接合部分は、一対の端末部をガスポートに向けて重ね、これら端末部の近傍を接合手段で接合することにより、これら端末部を引きはがす方向の力が加わった際に、ガスポートから噴射されるガスが接合手段に吹きつけられる部分が小さくなるとともに、接合部分がガスの圧力により振動するように移動することにより、ガスが接合手段の一部に集中して吹きつけられることが抑制され、接合部分の強度が向上する。

請求項３記載のエアバッグ装置は、請求項１または２記載のエアバッグ装置において、エアバッグは、外殻を構成する基布である外殻基布を有する袋状をなし、ディフューザプレートは、前記外殻基布の内側面に沿って配置された基布である補強布と一体に形成されたものである。

そして、この構成では、ディフューザプレートを、エアバッグの内側に通常配置される補強布と一体に設けることにより、構造が簡略化され、製造コストが低減されるとともに、接合部分を減らし強度が容易に向上する。

請求項４記載のエアバッグ装置は、請求項１ないし３いずれか一記載のエアバッグ装置において、エアバッグは、車両の座席に着席した乗員の下肢部に対向して膨張展開するものである。

そして、この構成では、エアバッグ装置を小さい空間に配置可能であり、通常小さい空間に配置される乗員の下肢部に対向してエアバッグを展開するエアバッグ装置に好適である。

本発明のエアバッグ装置によれば、インフレータのガスポートから供給するガスを、エアバッグの内側に位置するディフューザプレートにより偏向して案内し、エアバッグの展開特性を向上できる。ディフューザプレートは、エアバッグとともに折り畳み可能な可撓性を有するため、これらを折り畳んでベース体の内側のエアバッグ収納部に収納してエアバッグ装置を小形化して小さい空間に配置できるとともに、展開するエアバッグに対する影響を抑制できる。

以下、本発明のエアバッグ装置の一実施の形態を図面を参照して説明する。

図１ないし図４において、１はエアバッグで、このエアバッグ１を備えたエアバッグ装置２は、図示しない被取付部材としての車両である自動車の車体の室内部としての車室に面した取付面部としてのパネルに配置されている。そして、このエアバッグ装置２は、ニーエアバッグ装置すなわち膝保護用エアバッグ装置とも呼ばれるもので、前面衝突などの衝撃を受けた際に、乗員の足元すなわち膝を含む下肢部に対向して展開し、乗員の膝を含む下肢部を拘束して乗員を保護するようになっている。なお、以下、前後方向などの方向は、車体の直進方向を基準とし、すなわち、図１に示すように、車両の前方(矢印Ｆ方向)がエアバッグ１の基端側となり、車両の後方(矢印Ｂ方向)がエアバッグ１の先端側及び乗員側となり、また、車両を基準として上方及び下方を説明する。さらに、車両の左右方向である幅方向が、エアバッグ１の両側方向すなわち左右方向である幅方向(矢印Ｗ方向)となる。

そして、この車体は、車室内に乗員が着座可能な両側一対の座席すなわち運転席と助手席とを備えているとともに、これら座席の前方には、フロントガラスとインストルメントパネルとが配置されている。さらに、このインストルメントパネルの下方の下部あるいは中段部には、インストルメントパネルを構成するダッシュパネルなどとも呼ばれるパネルが配置され、このパネルに、各座席に対向して、エアバッグ装置２が取り付けられている。

そして、エアバッグ装置２は、ベース体としてのケース体21と、このケース体21に取り付けられるインフレータ22、エアバッグ１、及び図示しない固定具及びカバー体などを備えている。

そして、ケース体21は、ハウジングなどとも呼ばれるもので、後面を開口部21aとした略箱状をなす本体部21bを備え、この本体部21bの内側が、エアバッグ収納部となっている。また、この開口部21aは、両側方向を長手方向とする矩形状に形成されている。そして、この本体部21bの一端側の端面には、インフレータ固定孔21cが設けられ、本体部21bの他端側の端面には、インフレータ挿入孔21dが設けられている。また、図示しないが、この本体部21bには、開口部21aを覆うカバー体を係止して取り付ける取付片部が設けられているともに、車体の取付部材に固定されるブラケットが取り付けられている。

また、インフレータ22は、略円柱状をなすインフレータ本体部22aを備え、このインフレータ本体部22aの一端部に、他の部分より若干径寸法の小さいガス供給部であるガスポート22bが設けられている。さらに、このインフレータ本体部22aの一端部すなわちガスポート22bの先端部からは、第１の取付部である取付ボルト22cが突設されている。一方、インフレータ本体部22aの他端部からは、第２の取付部22dが突設されているとともに、接続部が設けられている。そして、このインフレータ22は、接続部に接続される図示しないハーネスを介して制御装置に接続され、このハーネスを介して制御装置から供給される起動信号に基づき、ガスポート22bの周面に設けた多数の通孔22eからガスを噴射するようになっている。

さらに、カバー体は、リッドなどとも呼ばれるもので、例えば合成樹脂にて一体に形成され、他の部分より脆弱な破断部であるテアラインが例えば略Ｈ字状などに形成されている。そして、このカバー体は、ケース体21の開口部21aを覆い、取付片部に係止してケース体21に取り付けられている。

また、エアバッグ１は、１枚の基布を縫い合わせあるいは複数枚の基布を縫い合わせて袋状に形成され、所定の形状に折り畳まれてケース体21のエアバッグ収納部に収納されている。そして、本実施の形態では、エアバッグ１は、袋状の外殻基布を構成するエアバッグ本体部30と、このエアバッグ本体部30の内側に配置される隔壁部としての第１の隔壁31及び第２の隔壁32と、エアバッグ本体部30の内側に配置される第１の補強布34及び第２の補強布35と、補強布を兼ねたディフューザプレート36となどを互いに縫い合わせて構成されている。

そして、エアバッグ本体部30は、所定の形状に切断したメインパネルである１枚の外殻基布37を幅方向Ｗに沿った上端部であり後端部となる先端部30aの折り線で折り返して、外殻となる第１の基布部としての上側基布部30b及び第２の基布部としての下側基布部30cを構成し、これら基布部30b，30cの両側部から前端部である基端部30dにかけて外周縫合線30eで縫い合わせ、内部を気室である膨出部38とした袋状に構成されている。また、このエアバッグ本体部30は、基端部30d側が最も幅寸法が小さく、先端部30aに向かって幅寸法が大きくなるように構成されている。

また、第１の隔壁31及び第２の隔壁32は、バッフルとも呼ばれるもので、それぞれ帯状の基布で構成され、第１の隔壁31の先端部30a側に第２の隔壁32が配置されている。そして、これら第１の隔壁31及び第２の隔壁32により、エアバッグ本体部30の内部の膨出部38が、複数の気室38a，38b，38cに区画されている。また、これら第１の隔壁31及び第２の隔壁32は、エアバッグ本体部30の少なくとも気室38の幅方向Ｗの全長を区画する長さ寸法を有し、長手方向に沿った両側縁をそれぞれ縫合線31a，32aでエアバッグ本体部30の上下の基布部30b，30cに略気密に縫い合わせて接合されているとともに、長手方向の両端部は外周縫合線30eで略気密に縫い合わせて接合されている。また、各隔壁31，32には、それぞれ所定の間隔で、ガスが流通可能な通気部としての流通部39が形成されている。そして、各流通部39は、例えば所定の直径寸法の円孔状に形成されている。すなわち、これら隔壁31，32により区画形成された３個の気室38a，38b，38cについては、互いに隣接する気室38a，38b，38cは各隔壁31，32で両側方向すなわち幅方向Ｗの全幅にわたって区画され、流通部39のみで連通するように構成されている。

そして、エアバッグ本体部30には、基端部30d側の気室38aに位置して、インフレータ22が内挿されて配置されるガス導入部41が設定されている。そして、このガス導入部41には、幅方向Ｗの中央部より一端側に位置して、下側基布部30cに、インフレータ22の取付ボルト22cが挿入される円孔状の第１の取付孔42が形成され、幅方向Ｗの中央部より他端側に位置して、インフレータ22のインフレータ本体部22aが挿入される第２の取付孔43が形成されている。また、この第２の取付孔43は、下側基布部30cに十字状の切れ込みを形成し、インフレータ本体部22aを挿入した状態で、円孔状となるように形成されている。また、第１及び第２の補強布34，35は、防炎布などとも呼ばれるもので、ガス導入部41に位置し、それぞれエアバッグ本体部30を構成する外殻基布37の下側基布部30cの内面及び上側基布部30bの内面に重ねられ、それぞれ幅方向Ｗに延びる縫合線34a，34b，35a，35bで縫合されている。

さらに、このガス導入部41に、ディフューザプレート36が配置されている。このディフューザプレート36は、いわば補強布とガス分配布とが一体に形成されたもので、各補強布34，35と同一のあるいは同様の基布にて形成された可撓性を有する矩形状の柔軟なシートである帯状体44の端末部44a，44bを、接合手段としての縫製糸である糸45で接合すなわち縫合して、断面閉環状の略筒状に形成されている。より詳細には、帯状体44の端末部44a，44bは、内周側に向かう方向に揃えて重ねられ、これら端末部44a，44bに沿って、かつ、これら端末部44a，44bから例えば数ミリ離間した位置で、糸45で縫合されている。すなわち、このディフューザプレート36は、完全な筒状ではなく、端末部44a，44bを含む合わせ部47が筒状の部分の内側に向かって自由端として舌片状に突設された略筒状となっている。

そして、このディフューザプレート36は、端末部44a，44bすなわち合わせ部47の反対側の部分を第１の補強布34に重ね、幅方向Ｗに延びる縫合線49及び第１の補強布34の一方の縫合線34bによりエアバッグ本体部30の下側基布部30cに取り付けられている。そして、この状態で、下側基布部30cに重ねられた部分が、補強布として機能し、この補強布に対向する合わせ部47を備えたアーチ状の部分が、ガス分配布として機能する。また、言い換えれば、補強布から一体にガス分配布が延設されている。

次に、このエアバッグ装置２の組み立て工程を説明する。

まず、上記のように構成されたエアバッグ１のガス導入部41の下側基布部30cを、ケース体21の内側に挿入する。そして、ケース体21のインフレータ挿入孔21d及びエアバッグ１の第２の取付孔43を介して、インフレータ22をケース体21さらにはエアバッグ１のガス導入部41の内側に挿入する。さらに、インフレータ22のガスポート22bの部分を、筒状のディフューザプレート36の内側に挿入しつつ、取付ボルト22cを第１の取付孔42を介してインフレータ固定孔21cから引き出す。そして、この取付ボルト22cに、図示しないナットなどの固定具を螺合して締め付けることにより、インフレータ22の第２の取付部22dがインフレータ挿入孔21dに気密に嵌合する。そして、このようにケース体21にインフレータ22の大部分を収納した取付状態で、インフレータ22のガスポート22bに、合わせ部47を含むディフューザプレート36が対向し、いわばディフューザプレート36がアーチ状にガスポート22bを覆う。そして、合わせ部47は、アーチ状の部分の中間に位置し、ガスポート22bに対向する。

そして、このようにエアバッグ１とインフレータ22とをケース体21に取り付けて支持させた状態で、ディフューザプレート36とともにエアバッグ１をロール状、蛇腹状、あるいはロールと蛇腹とを組み合わせた所定の形状に折り畳み、ケース体21のエアバッグ収納部に収納する。そして、カバー体をケース体21に取り付けて、開口部21aを覆うことにより、エアバッグ装置２が構成される。

そして、ケース体21のブラケットを、ボルト及びナットなどの取付具を用いて車体の取付部材に固定し、カバー体の表板部分がパネルと面一になるようにエアバッグ装置２を車体に取り付けるとともに、インフレータ22に接続したハーネスを制御手段に電気的に連結し、エアバッグ装置２が車体に設置される。

次に、このエアバッグ装置２の展開時の動作を説明する。

エアバッグ１を収納した状態から、制御装置が自動車の正面衝突などの衝撃を検出すると、この制御装置はハーネスを通じて起動信号である電力を供給し、インフレータ22を作動させる。そして、このインフレータ22のガスポート22bから供給されるガスにより、膨出部38の気室38a，38b，38cを順次膨出させ、カバー体をテアラインで破断して、ケース体21から車室の乗員の下肢部を膝の部分を含んで覆うように展開し、乗員の下方への滑り込みを防止してを保護する。

より詳細には、インフレータ22のガスポート22bからガスが噴射されると、図３に矢印Ｇ1で示すように、このガス噴流は、ガスポート22bをアーチ状に覆うディフューザプレート36のいわばガス分配布の部分に吹き当たって偏向及び分配され、このディフューザプレート36で左右に適切な割合で分配されて、矢印Ｇ2，Ｇ3に示すように、膨出部38の気室38aに供給される。

この状態で、ガスポート22bをアーチ状に覆うディフューザプレート36の中間に位置する合わせ部47に、ガスが吹き付けられ、この合わせ部47を引き剥がそうとする力が加わるが、合わせ部47はガスポート22b側に向かって突出した状態となっているため、端末部44a，44bの近傍同士を架橋するように連結する糸45が広い面積でガスポート22b側に露出せず、ガスが高温である場合にも糸45に対する影響は抑制される。さらに、ガスポート22b側に突出する合わせ部47は、いわば自由端がガスの上流側に向かって配置された状態であるため、ガスの圧力で振動するように移動し、糸45の一部分に連続あるいは集中してガスが吹き付けられることがなく、糸45すなわちディフューザプレート36が保護される。

このように、本実施の形態によれば、乗員の膝を含む下肢部を保護可能なエアバッグ装置２について、インフレータ22が動作すると、ガスポート22bから噴射されるガス噴流を、ディフューザプレート36で所定方向に案内して、エアバッグ１の展開特性を向上できる。

そして、このディフューザプレート36は、エアバッグ１の他の部分を構成する基布と同様の基布で構成したため、ディフューザプレート36をエアバッグ１とともに小さく折り畳むことができる。そこで、金属製のリテーナなどを用いる構成に比べ、容易に軽量化できるとともに、エアバッグ装置２を小形化して小さい空間に配置可能となり、通常小さい空間に配置されるいわゆるニーエアバッグ装置に好適なエアバッグ装置２を提供できる。

さらに、ディフューザプレート36は、エアバッグ１の外殻を構成する外殻基布37などと同様の柔軟な基布であるため、このディフューザプレート36が展開するエアバッグ１の他の部分に与える影響を抑制できる。

そして、ガス分配布であるディフューザプレート36は、基布である帯状体44を糸45で縫い合わせて形成し、さらに、エアバッグ１の外殻基布37に縫い合わせていわば補強布と一体に形成しているため、部品点数、縫製の工数を減らし、また、別体の金属製のリテーナと異なり、エアバッグ１をケース体21に取り付けると同時にディフューザプレート36をケース体21に取り付けでき、構造及び工程の簡略化により製造コストを低減できる。さらに、縫製部分というガスの噴射時に影響を受けやすい部分を減らすことができるため、エアバッグ１の強度を容易に向上でき、エアバッグ１を容易に安定して膨張展開させることができる。

また、ディフューザプレート36は、基布である帯状体44を糸45で縫い合わせて略筒状に形成されているが、糸45で縫い合わせた合わせ部47を内側のガスポート22bに向けて配置したため、ガスが高温高圧である場合にも容易に破断することなく保護され、耐熱性の大きい高価な基布や糸を用いることなく製造コストを低減できる。

さらに、ディフューザプレート36は、基布である帯状体44を糸45で縫い合わせて形成したため、帯状体44の形状を変更し、あるいは帯状体44の形状は変更せずに糸45による縫製の位置などを変更するのみで、ガスの分配特性を容易に調整あるいは変更でき、エアバッグ１内に均等にガスを供給する好ましい特性を容易に実現できる。

例えば、図５に示すように、ディフューザプレート36のガスが当たる部分を、インフレータ22の軸方向に対して傾斜させることにより、ガスの分配割合を容易に変更できる。

なお、上記の実施の形態では、帯状体44は基布で形成し、接合手段は糸で形成したが、この構成に限られず、例えば、帯状体は、合成樹脂のシートなどで形成することもできる。また、接合手段は接着剤で構成することもできる。

また、上記の実施の形態では、乗員の下肢部に対向して展開するいわゆるニーエアバッグ装置について説明したが、この構成に限られず、ステアリングホイール、インストルメントパネルの上面、座席の側部、ルーフサイドレールなどに備えるエアバッグ装置のエアバッグに適用することもできる。

本発明は、車両に備えられるエアバッグ装置の他、車両以外の移動体に備えて乗員を保護することもできる。

本発明のエアバッグ装置の一実施の形態を示す一部を切り欠いた一部の斜視図である。 同上エアバッグ装置の図４のII−II断面相当位置の説明図である。 同上エアバッグ装置の図１のＩ−Ｉ断面相当位置の説明図である。 同上エアバッグを平面状に広げた状態の展開図である。 本発明のエアバッグ装置の他の実施の形態を示す図１のＩ−Ｉ断面相当位置の説明図である。

符号の説明

１ エアバッグ
２ エアバッグ装置
21 ベース体としてのケース体
22 インフレータ
22b ガスポート
30 外殻基布を構成するエアバッグ本体部
36 ディフューザプレート
37 外殻基布
38 膨出部
44 帯状体
44a，44b 端末部
45 接合手段としての糸

Claims (4)

1. ガスを噴射するガスポートを有するインフレータと、
   折り畳んで収納された状態から前記ガスポートから供給されるガスが導入されて展開する膨出部を備えたエアバッグと、
   このエアバッグの内側に位置し、前記エアバッグとともに折り畳み可能な可撓性を有し、略筒状をなして前記ガスポートを覆い、このガスポートから噴射されたガスを偏向して前記膨出部内に供給するディフューザプレートと、
   このディフューザプレートとともに折り畳まれた前記エアバッグを収納するエアバッグ収納部を内側に有し、前記インフレータ及び前記エアバッグを支持するベース体と
   を具備することを特徴とするエアバッグ装置。
2. ディフューザプレートは、
   一対の端末部をガスポートに向けて重ねて略筒状とした帯状体と、
   これら端末部の近傍を接合する接合手段とを備えた
   ことを特徴とする請求項１記載のエアバッグ装置。
3. エアバッグは、外殻を構成する基布である外殻基布を有する袋状をなし、
   ディフューザプレートは、前記外殻基布の内側面に沿って配置された基布である補強布と一体に形成された
   ことを特徴とする請求項１または２記載のエアバッグ装置。
4. エアバッグは、車両の座席に着席した乗員の下肢部に対向して膨張展開する
   ことを特徴とする請求項１ないし３いずれか一記載のエアバッグ装置。

Images