(57)【要約】【課題】エアバッグの基布の使用量を低減し、エアバッグの重量の減少及び折り畳みパッケージの小型化を図ることができる、エアバッグ及びエアバッグ装置を提供する。【解決手段】ウインドシールドＷからの反力を利用せずにインストルメントパネルＩ上で膨張展開されるエアバッグ１と、エアバッグ１にガスを供給するインフレータ２と、エアバッグ１及びインフレータ２を保持するリテーナ３と、エアバッグ１を覆い隠すとともにインストルメントパネルＩの一部を構成するエアバッグカバー４と、を有し、エアバッグ１は、インストルメントパネルＩの表面に押し付けられるようにウインドシールドＷ側に膨張する前方膨張部１１と、乗員Ｍ側に膨張する後方膨張部１２と、を有し、前方膨張部１１は、インストルメントパネルＩがないと仮定した場合にインストルメントパネルＩを超えて膨張する仮想膨張部１３を有している。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
通常時はインストルメントパネルの開口部内に折り畳まれて収容されており、緊急時にガスが供給されてウインドシールドと乗員との間で該ウインドシールドからの反力を利用せずに前記インストルメントパネル上で膨張展開されるエアバッグにおいて、
前記インストルメントパネルの表面に押し付けられるように前記ウインドシールド側に膨張する前方膨張部と、前記乗員側に膨張する後方膨張部と、を有し、
前記前方膨張部は、前記インストルメントパネルがないと仮定した場合に前記インストルメントパネルを超えて膨張する仮想膨張部を有する、
ことを特徴とするエアバッグ。
【請求項２】
前記エアバッグは、取付中心部における高さＨが取付中心部から前端までの長さＸよりも大きくなるように構成されている、ことを特徴とする請求項１に記載のエアバッグ。
【請求項３】
前記エアバッグの取付中心部から前端までの長さＸの下限は、１３５〜１４０ｍｍの範囲内又は前記エアバッグの全長に対する１５〜２５％の範囲内に設定されている、ことを特徴とする請求項１又は２に記載のエアバッグ。
【請求項４】
前記エアバッグの重心は、取付中心部を通り前記インストルメントパネルに垂直な中心線と、前記インストルメントパネルの後端を通る鉛直線と、前記前方膨張部と前記インストルメントパネルとの接触部を延長した接地線と、前記中心線と前記エアバッグとの交点を通り前記鉛直線に垂直な水平線と、により囲まれた領域内に設定されている、ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のエアバッグ。
【請求項５】
前記エアバッグの取付角度θは、７５〜９０°の範囲内に設定されている、ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のエアバッグ。
【請求項６】
前記仮想膨張部は、前記エアバッグの１〜４％の容量を有する、ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のエアバッグ。
【請求項７】
前記エアバッグは、前記前方膨張部と前記後方膨張部との中間部に外面を補強するパッチクロスが配置されている、ことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のエアバッグ。
【請求項８】
通常時はインストルメントパネルの開口部内に折り畳まれて収容されており、緊急時にガスが供給されてウインドシールドと乗員との間で該ウインドシールドからの反力を利用せずに前記インストルメントパネル上で膨張展開されるエアバッグと、該エアバッグに前記ガスを供給するインフレータと、前記エアバッグ及び前記インフレータを保持するリテーナと、前記エアバッグを覆い隠すとともに前記インストルメントパネルの一部を構成するエアバッグカバーと、を有するエアバッグ装置において、
前記エアバッグは、請求項１〜請求項７のいずれか一項に記載されたエアバッグである、ことを特徴とするエアバッグ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エアバッグ及びエアバッグ装置に関し、特に、自立可能なエアバッグ及びエアバッグ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の車両には、衝突時や急減速時等の緊急時にエアバッグを車内で膨張展開させて乗員に生ずる衝撃を吸収するためのエアバッグ装置が搭載されることが一般的になってきている。これらのエアバッグ装置は、一般に、通常時は折り畳まれており緊急時に膨張展開されるエアバッグと、該エアバッグにガスを供給するインフレータと、前記エアバッグ及び前記インフレータを保持するリテーナと、前記エアバッグを被覆するエアバッグカバーと、を有する。
【０００３】
そして、車両衝突時や急減速時には、前記インフレータから前記エアバッグにガスが供給されて前記エアバッグが膨張し、前記エアバッグカバーが開裂して前記エアバッグが車内に放出されて膨張展開する。特に、助手席用エアバッグ装置の場合には、インストルメントパネルに形成された開口部内に搭載され、インストルメントパネル、ウインドシールド（フロントガラス）及び乗員により囲まれた空間に前記エアバッグが膨張展開される。
【０００４】
ところで、かかるエアバッグ装置において、コストダウン、部品の共通化、小型化等の観点から、ウインドシールド（フロントガラス）からの反力を利用せずにエアバッグをインストルメントパネル上で膨張展開させるものも提案されている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。このように、ウインドシールドからの反力を利用せずにインストルメントパネル上で膨張展開されるエアバッグを「自立エアバッグ」と称することとする。
【０００５】
特許文献１及び特許文献２に記載された自立エアバッグは、ウインドシールドと接触しないように膨張展開されるエアバッグであって、エアバッグの内部に配置されガスの流れを制御する整流手段を有し、該整流手段は、エアバッグの乗員側の一部をインストルメントパネルに押し付けるようにガスを供給する第一開口部と、エアバッグを上方に持ち上げるようにガスを供給する第二開口部と、エアバッグのウインドシールド側の基端部にガスを供給する第三開口部と、を有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１１−１３１６６６号公報
【特許文献２】特開２０１２−１４４２０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述した特許文献１や特許文献２に記載された自立エアバッグは、内部に整流手段を有していることから、エアバッグ全体の基布の使用量が増加し、エアバッグの重量が増加してしまう、折り畳みパッケージが大きくなってしまうという問題があった。
【０００８】
本発明はかかる問題点に鑑み創案されたものであり、エアバッグの基布の使用量を低減し、エアバッグの重量の減少及び折り畳みパッケージの小型化を図ることができる、エアバッグ及びエアバッグ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明によれば、通常時はインストルメントパネルの開口部内に折り畳まれて収容されており、緊急時にガスが供給されてウインドシールドと乗員との間で該ウインドシールドからの反力を利用せずに前記インストルメントパネル上で膨張展開されるエアバッグにおいて、前記インストルメントパネルの表面に押し付けられるように前記ウインドシールド側に膨張する前方膨張部と、前記乗員側に膨張する後方膨張部と、を有し、前記前方膨張部は、前記インストルメントパネルがないと仮定した場合に前記インストルメントパネルを超えて膨張する仮想膨張部を有する、ことを特徴とするエアバッグが提供される。
【００１０】
また、本発明によれば、通常時はインストルメントパネルの開口部内に折り畳まれて収容されており、緊急時にガスが供給されてウインドシールドと乗員との間で該ウインドシールドからの反力を利用せずに前記インストルメントパネル上で膨張展開されるエアバッグと、該エアバッグに前記ガスを供給するインフレータと、前記エアバッグ及び前記インフレータを保持するリテーナと、前記エアバッグを覆い隠すとともに前記インストルメントパネルの一部を構成するエアバッグカバーと、を有するエアバッグ装置において、前記エアバッグは、前記インストルメントパネルの表面に押し付けられるように前記ウインドシールド側に膨張する前方膨張部と、前記乗員側に膨張する後方膨張部と、を有し、前記前方膨張部は、前記インストルメントパネルがないと仮定した場合に前記インストルメントパネルを超えて膨張する仮想膨張部を有する、ことを特徴とするエアバッグ装置が提供される。
【００１１】
上述したエアバッグ及びエアバッグ装置において、前記エアバッグは、取付中心部における高さＨが取付中心部から前端までの長さＸよりも大きくなるように構成されていてもよい。また、前記エアバッグの取付中心部から前端までの長さＸの下限は、１３５〜１４０ｍｍの範囲内に設定されていてもよいし、前記エアバッグの全長に対する１５〜２５％の範囲内に設定されていてもよい。
【００１２】
前記エアバッグの重心は、取付中心部を通り前記インストルメントパネルに垂直な中心線と、前記インストルメントパネルの後端を通る鉛直線と、前記前方膨張部と前記インストルメントパネルとの接触部を延長した接地線と、前記中心線と前記エアバッグとの交点を通り前記鉛直線に垂直な水平線と、により囲まれた領域内に設定されていてもよい。
【００１３】
前記エアバッグの取付角度θは、７５〜９０°の範囲内に設定されていてもよい。また、前記仮想膨張部は、前記エアバッグの１〜４％の容量を有していてもよい。また、前記エアバッグは、前記前方膨張部と前記後方膨張部との中間部に外面を補強するパッチクロスが配置されていてもよい。
【発明の効果】
【００１４】
上述した本発明に係るエアバッグ及びエアバッグ装置によれば、エアバッグの前方膨張部に仮想膨張部を形成したことにより、エアバッグの膨張展開時に仮想膨張部がインストルメントパネルの表面に押し付けられることとなり、エアバッグとインストルメントパネルとの密着度を向上させることができ、エアバッグの膨張展開挙動を安定させることができ、エアバッグ内に整流手段を配置することなく、エアバッグを自立させることができる。したがって、エアバッグの基布の使用量を低減し、エアバッグの重量の減少及び折り畳みパッケージの小型化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第一実施形態に係るエアバッグ装置を示す全体構成図である。
【図２】図１に示したエアバッグの仮想膨張部を示す説明図であり、（Ａ）は取付角度θが９０°の場合、（Ｂ）は取付角度θが７５°の場合、を示している。
【図３】図１に示したエアバッグの重心を示す説明図であり、（Ａ）は取付角度θが９０°の場合、（Ｂ）は取付角度θが７５°の場合、を示している。
【図４】本発明の第二実施形態に係るエアバッグ装置を示す全体構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態について図１〜図４を用いて説明する。ここで、図１は、本発明の第一実施形態に係るエアバッグ装置を示す全体構成図である。図２は、図１に示したエアバッグの仮想膨張部を示す説明図であり、（Ａ）は取付角度θが９０°の場合、（Ｂ）は取付角度θが７５°の場合、を示している。なお、図２（Ａ）及び（Ｂ）において、エアバッグ装置の構成を一部簡略化している。
【００１７】
本発明の第一実施形態に係るエアバッグ装置は、図１及び図２に示すように、通常時はインストルメントパネルＩの開口部内に折り畳まれて収容されており、緊急時にガスが供給されてウインドシールドＷと乗員Ｍとの間でウインドシールドＷからの反力を利用せずにインストルメントパネルＩ上で膨張展開されるエアバッグ１と、エアバッグ１にガスを供給するインフレータ２と、エアバッグ１及びインフレータ２を保持するリテーナ３と、エアバッグ１を覆い隠すとともにインストルメントパネルＩの一部を構成するエアバッグカバー４と、を有し、エアバッグ１は、インストルメントパネルＩの表面に押し付けられるようにウインドシールドＷ側に膨張する前方膨張部１１と、乗員Ｍ側に膨張する後方膨張部１２と、を有し、前方膨張部１１は、インストルメントパネルＩがないと仮定した場合にインストルメントパネルＩを超えて膨張する仮想膨張部１３を有している。なお、本実施形態に係るエアバッグ装置において、上下方向は鉛直方向を意味し、前後方向は車両の前後方向と一致する方向を意味するものとする。
【００１８】
図１に示したエアバッグ装置は、いわゆる助手席用エアバッグ装置であり、エアバッグ１は、例えば、座席Ｓに着座した乗員Ｍ、ウインドシールドＷ及びインストルメントパネルＩにより囲まれた空間に膨張展開される。
【００１９】
エアバッグ１は、図示したように、膨張展開完了状態において、ウインドシールドＷと接触しないように自立するエアバッグである。かかる自立エアバッグは、膨張展開完了状態において、ウインドシールドＷからの反力を利用せずに、インストルメントパネルＩの表面上にエアバッグ１の底部が密着した状態を保持できるように構成されている。
【００２０】
ここで、「エアバッグ１が自立している」とは、図示したように、膨張展開完了後のエアバッグ１がウインドシールドＷと一定の隙間を有する場合に限られず、エアバッグ１とウインドシールドＷとが接触している場合であってもウインドシールドＷからの反力が小さく、実質的にエアバッグ１が自立している場合も含む趣旨である。
【００２１】
エアバッグ１は、図示したように、エアバッグカバー４の開口部の中心線Ｌａよりも前方（ウインドシールドＷ側）に膨張展開される前方膨張部１１と、中心線Ｌａよりも後方（乗員Ｍ側）に膨張展開される後方膨張部１２と、を有している。エアバッグ１は、自立エアバッグであることから、インストルメントパネルＩの表面に張り付いていることが好ましい。したがって、エアバッグ１の底部、すなわち、前方膨張部１１の底部及び後方膨張部１２の底部はインストルメントパネルＩの表面に密着していることが好ましい。
【００２２】
特に、整流手段を配置せずに、エアバッグ１をインストルメントパネルＩの表面に密着させるためには、前方膨張部１１の底部をインストルメントパネルＩの表面に密着させることが重要となる。前方膨張部１１の底部をインストルメントパネルＩの表面に密着させることにより、エアバッグ１はこの密着部分を起点として後方に向かって膨張展開され、膨張展開挙動を安定させることができる。
【００２３】
そこで、図２（Ａ）及び（Ｂ）に示したように、本実施形態に係るエアバッグ１では仮想膨張部１３（図の塗り潰した部分）という概念を導入している。この仮想膨張部１３は、インストルメントパネルＩがないと仮定した場合にインストルメントパネルＩを超えて膨張する部分である。かかる仮想膨張部１３は、例えば、ＣＡＤ（Computer Aided Design）システム上で設計することができる。
【００２４】
仮想膨張部１３の容量は、例えば、エアバッグ１の１〜４％の容量を有するように設定され、好ましくは、１．５〜３．０％の範囲内に設定される。仮想膨張部１３の容量がエアバッグ１の容量に対して小さ過ぎると十分な密着度を得ることができず、大き過ぎると反力が大きくなってしまいエアバッグ１をインストルメントパネルＩの表面から離そうとする反動が生じてしまうこととなる。
【００２５】
また、後方膨張部１２には、乗員Ｍがエアバッグ１に接触した際にエアバッグ１内のガスを外部に放出するベントホール１４が形成されていてもよい。ベントホール１４は、前方膨張部１１の内圧保持に影響を与えない程度に離隔した位置に形成されることが好ましい。なお、図示しないが、エアバッグ１の前方膨張部１１の外周面にパッチクロスを配置してエアバッグ１の前部（前方膨張部１１）の剛性を高めるようにしてもよい。
【００２６】
図１では、エアバッグ１の膨張展開完了状態を図示しているが、エアバッグ１の膨張展開前の状態では、エアバッグカバー４の表面はインストルメントパネルＩの一部を構成している。エアバッグカバー４は、車両内装面を構成する板状部（図示せず）と、板状部の背面に配置されエアバッグ１の放出口を構成するインナーケース４１と、を有し、板状部は、エアバッグ１の膨張展開時に開裂可能に形成された扉部（図示せず）を有している。
【００２７】
ここでは、エアバッグカバー４をインストルメントパネルＩに形成された開口部に嵌め込む構成を図示しているが、エアバッグカバー４はインストルメントパネルＩと一体に形成されていてもよい。なお、エアバッグカバー４の構成は、図示したものに限定されるものではなく、従来から使用されているものを適宜選択して使用することができる。
【００２８】
インフレータ２は、略円柱形状の外形をなし、エアバッグ１に内包された先端部の側周面にガス噴出口が形成されている。かかるインフレータ２は、リテーナ３に形成された開口部に嵌め込まれてバッグリング等の固定手段によりリテーナ３に固定されている。また、インフレータ２は、図示しないＥＣＵ（電子制御ユニット）に接続されており、加速度センサ等の計測値に基づいて制御されている。ＥＣＵが車両の衝突や急減速等の緊急時を感知した場合には、インフレータ２の内部に格納された薬剤を燃焼させてガスを発生させ、エアバッグ１にガスを供給する。なお、インフレータ２の形状や固定方法は、図示した構成に限定されるものではなく、従来から使用されている構成を適宜選択して使用することができる。
【００２９】
リテーナ３は、例えば、側面部に接続されたフックにより、インナーケース４１に形成された係止孔に係止されるとともに、接合部材を介してリインフォースメント（Reinforcement）等の車内構造物５に連結されている。なお、リテーナ３及びその連結構造については、図示したものに限定されるものではなく、従来から使用されているものを適宜選択して使用することができる。
【００３０】
上述した仮想膨張部１３を有するエアバッグ１は、さらに以下の条件を満足していてもよい。例えば、図２（Ａ）及び（Ｂ）に示したように、取付中心部における高さＨが取付中心部から前端Ｆまでの長さＸよりも大きくなるように構成されていてもよい。また、エアバッグ１の取付中心部から前端までの長さＸの下限は、１３５〜１４０ｍｍの範囲内に設定されていてもよいし、エアバッグ１の全長に対する１５〜２５％の範囲内に設定されていてもよい。
【００３１】
ここで、中心線Ｌａはインフレータ２又はエアバッグカバー４の開口部の中心点を通りインストルメントパネルＩに垂直な直線により表示される。この中心線Ｌａの水平線に対する角度は、エアバッグ１の取付角度θを示している。図２（Ａ）は、エアバッグ１の取付角度θが９０°の場合を図示したものであり、図２（Ｂ）は、エアバッグ１の取付角度θが７５°の場合を図示したものである。本実施形態におけるエアバッグ１では、整流手段を配置せずに自立させるために、取付角度θを７５〜９０°の範囲内に設定することが好ましい。取付角度θが７５°を下回ると自重により、エアバッグ１の密着度が低下してしまう可能性がある。
【００３２】
また、エアバッグカバー４の開口部の中心点をＰとすれば、点Ｐは中心線ＬａとインストルメントパネルＩとの交点と略一致する。エアバッグ１の長さＸは、点Ｐから前端Ｆまでの水平距離を意味している。また、中心線Ｌａとエアバッグ１との交点をＱとすれば、エアバッグ１の高さＨは、点Ｐから点Ｑまでの鉛直距離を意味している。なお、本実施形態において「取付中心部」とは、中心線Ｌａ上の点（例えば、点Ｐ）を意味している。
【００３３】
上述したように、エアバッグ１の高さＨ＞長さＸと設定することにより、仮想膨張部１３上に十分な容量を有する前方膨張部１１を配置することができ、エアバッグ１（前方膨張部１１）の密着度を向上させることができる。また、エアバッグ１の長さＸを、１３５ｍｍよりも短くしたり、エアバッグ１の全長に対する１５％未満に設定したりすると、エアバッグ１とインストルメントパネルＩとの接触面積が小さくなってしまい、十分な密着度を得ることができない。
【００３４】
なお、エアバッグ１の長さＸの上限は、例えば、エアバッグ１がウインドシールドＷに接触しない範囲内に設定され、車種、インストルメントパネルＩの形状、ウインドシールドＷの角度等の条件によって適宜設定される。
【００３５】
ここで、図３は、図１に示したエアバッグの重心を示す説明図であり、（Ａ）は取付角度θが９０°の場合、（Ｂ）は取付角度θが７５°の場合、を示している。なお、図３（Ａ）及び（Ｂ）において、エアバッグ装置の構成を一部簡略化している。
【００３６】
図３（Ａ）及び（Ｂ）に示したように、インストルメントパネルＩの後端Ｒを通る鉛直線をＬｉとし、前方膨張部１１とインストルメントパネルＩとの接触部を延長した接地線をＬｇとし、点Ｑを通り鉛直線Ｌｉに垂直な水平線をＬｑとすれば、エアバッグ１の重心Ｇは、中心線Ｌａと鉛直線Ｌｉと接地線Ｌｇと水平線Ｌｑとにより囲まれた領域Ｃ内（図の塗り潰した範囲）に設定される。
【００３７】
図３（Ａ）及び（Ｂ）に示したように、領域Ｃの形状はエアバッグ１の取付角度θの大きさやインストルメントパネルＩの形状によって変形するものであり、図示した形状に限定されるものではない。なお、図３（Ａ）及び（Ｂ）では、説明の便宜上、エアバッグ１を側面視した平面状態で説明しているが、実際には、領域Ｃはエアバッグ１の横幅方向に長い三次元形状を有している。
【００３８】
この領域Ｃ内にエアバッグ１の重心Ｇを配置することにより、エアバッグ１の膨張展開時にエアバッグ１の膨張展開挙動をインストルメントパネルＩ上で安定させることができる。なお、エアバッグ１をウインドシールドＷに接触させて安定させる従来のエアバッグ（すなわち、非自立エアバッグ）では、エアバッグ１の膨張展開時にウインドシールドＷからの反力を利用してエアバッグ１を支持していることから、エアバッグ１の重心Ｇをどこに設定するかを考慮する必要はない。したがって、エアバッグ１の重心Ｇの配置を設定することそのものが自立エアバッグに特有の事項である。
【００３９】
次に、本発明の他の実施形態に係るエアバッグ１について、図４を参照しつつ説明する。ここで、図４は、本発明の第二実施形態に係るエアバッグ装置を示す全体構成図である。なお、上述した第一実施形態と同じ構成部品については、同じ符号を付して重複した説明を省略する。
【００４０】
図４に示した第二実施形態に係るエアバッグ１は、前方膨張部１１と後方膨張部１２との中間部に外面を補強するパッチクロス１５を配置したものである。図４では、説明の便宜上、パッチクロス１５にハッチングを付している。かかるパッチクロス１５を配置することにより、エアバッグ１の膨張展開時におけるエアバッグ１の破損を抑制することができる。また、パッチクロス１５を配置することにより、エアバッグ１の中間部の剛性を高めることができ、インストルメントパネルＩへの拘束力を向上させることができ、エアバッグ１の密着度を向上させることができる。
【００４１】
さらに、エアバッグ１の中間部の剛性を高めることにより、中間部の膨張を抑制することができ、インフレータ２からのガスを前方膨張部１１及び後方膨張部１２に供給しやすくすることができ、エアバッグ１内においてガスの流れを形成することができ、前方膨張部１１の内圧を高めるとともにインストルメントパネルＩへの押し付け力を向上させることができるとともに後方膨張部１２の膨張展開を促進することができる。
【００４２】
本発明は上述した実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更が可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【００４３】
１  エアバッグ
２  インフレータ
３  リテーナ
４  エアバッグカバー
５  車内構造物
１１  前方膨張部
１２  後方膨張部
１３  仮想膨張部
１４  ベントホール
１５  パッチクロス
４１  インナーケース
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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