(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガスによって膨張展開可能なエアバッグを備えたエアバッグ装置において、
前記エアバッグは、袋状に形成され、
前記袋が萎んだ状態で相互に重なる第１基布部と第２基布部とが、膨張展開時に所定の展開圧力で破断する破断接合部によって接合され、
前記破断接合部の平面形状は、少なくとも一つの曲線状の折り返し部を有する線状部からなり、
前記線状部のうち前記折り返し部からの所定区間は、クロソイド曲線として形成されていることを特徴とするエアバッグ装置。
【請求項２】
前記クロソイド曲線は、曲率半径をＲ、クロソイド曲線の始点からの曲線長をＬ、長さの次元を持つ定数であるクロソイドパラメータをＡとしたとき、
Ｒ×Ｌ＝Ａ２  、Ｒ／３≦Ａ≦Ｒ  
で定義される曲線であることを特徴とする請求項１に記載のエアバッグ装置。
【請求項３】
前記破断接合部が、正面視において少なくとも左右方向側に形成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装置。
【請求項４】
前記第１基布又は前記第２基布に形成したベントホールを、前記エアバッグの中心から前記破断接合部によって隠れる位置、又は隠れない位置に形成したことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のエアバッグ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の衝突時等にインフレータ等のガス発生器から供給されたガスによって、膨張展開可能なエアバッグを備えたエアバッグ装置に関するものである。特に、膨張展開の初期段階からエアバッグが前後方向に一気に膨張展開するのを防止して、乗員を柔らかく拘束し、その後エアバッグを最終形状に膨張展開させるエアバッグ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、車両の衝突時等において乗員を保護するため、エアバッグ装置が用いられており、多くの自動車に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は、運転者用、助手席用、車室側面の窓用、座席背部の側部用等として乗員や歩行者を保護するため多様な場所に用いられている。以下では、運転者用のエアバッグ装置を例に挙げて説明する。
【０００３】
膨張展開の初期段階においてエアバッグが前後方向に一気に膨張展開するのを防止する構成を備えたエアバッグ装置としては、破断接合部によるエアバッグ装置（特許文献１参照）などが提案されている。
【０００４】
図７に示す特許文献１のエアバッグ装置では、２枚の基布の外周部を縫製して袋状にエアバッグ３０が構成されている。２枚の基布は、エアバッグ３０の径方向内側から外周方向に向けて連続的に延びる破断接合部３２によって接合されている。エアバッグ３０が膨張展開する際には、展開圧力で破断接合部３２がエアバッグ３０の径方向内側から外周方向に向けて順次破断していき、破断接合部３２によって接合されていた２枚の基布における接合箇所は分離していく。
【０００５】
破断接合部３２で２枚の基布を接合しておくことにより、膨張展開の初期においてエアバッグが前後方向に一気に膨張展開するのを防止することができ、乗員を柔らかく拘束している。そして、破断接合部の分離が完了したときには、エアバッグは前後方向に扁平な最終形状に膨張展開を行い、十分な拘束力を発揮することができると説明している。尚、図７において、符号３１は図示せぬインフレータを囲む開口である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−１９３８８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に記載されたエアバッグ装置では、エアバッグ３０を袋状に構成した２枚の基布を中央部側で接合している破断接合部３２は、その平面視において連続した形状に形成されている。しかし、エアバッグ３０の平面視において上下左右方向の各領域にそれぞれ破断接合部３２を形成した場合には、破断接合部３２の平面形状としてジグザグ状、円弧状の曲線部と直線部とを交互に配した形状、直線部を屈折させた形状等に形成されることになる。そして、それぞれの形状においては、方向を変えるために折り返し部を形成している。
【０００８】
これらの折り返し部は、直線部からの折り返し部として形成されていたり、円弧状の曲線部からの折り返し部として形成されている。そして、膨張展開時の展開圧力によって破断接合部がエアバッグ３０の径方向内側から外周方向に向けて順次破断していく際には、折り返し部に接続した接続区間において破断が円滑にしかも連続的に行われるようにしなければならない。特に、折り返し部が直角や鈍角に折り曲がっている場合には、より大きな展開圧力になるまで折り返し部において破断が停止してしまうことがある。
【０００９】
即ち、直線部や円弧状の曲線部で連続的に破断していた状況が、そのまま引き続いて折り返し部まで円滑に破断が進んでいかないと、設計通りにエアバッグ３０の膨張展開を円滑にさせるために、破断接合部の縫い糸の種類、縫い糸の太さ、縫い間隔（ピッチ）の調整などの工数が必要になる。
【００１０】
本発明は、簡単な構成で、破断接合部における折り返し部に連続した接続区間を、連続した円滑な状態で形成しておくことができ、破断接合部における破断を一定速度を維持した状態で破断させ続けることができるエアバッグ装置の提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するため、本発明に係るエアバッグ装置は、ガスによって膨張展開可能なエアバッグを備えたエアバッグ装置において、 前記エアバッグは、袋状に形成され、  前記袋が萎んだ状態で相互に重なる第１基布部と第２基布部とが、膨張展開時に所定の展開圧力で破断する破断接合部によって接合され、
前記破断接合部の平面形状は、少なくとも一つの曲線状の折り返し部を有する線状部からなり、前記線状部のうち前記折り返し部からの所定区間は、クロソイド曲線として形成されていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１２】
上述した構成を備えることによって、本発明では、破断接合部において折り返し部からの所定区間を、クロソイド曲線で形成しておくことができるので、破断接合部を形成する線状部は連続して円滑な一本の線として構成しておくことができる。そして、膨張展開時の展開圧力によって破断接合部が破断する際には、破断接合部は連続的にしかも安定した状態で、しかも一定速度を維持しながら破断し続けることができる。これによって、簡単な構成でエアバッグを設計した通りに安全でしかも円滑に膨張展開させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】エアバッグの破断接合部を示す背面図（ａ）、他の破断接合部を示す背面図（ｂ）である。（実施例１）
【図２】クロソイド曲線の諸要素を示す説明図である。
【図３】破断接合部における接続区間を示す要部拡大図（ａ）、他の破断接合部における接続区間を示す要部拡大図（ｂ）である。（実施例１）
【図４】破断接合部を示す背面図（ａ）、他の破断接合部を示す背面図（ｂ）である。（実施例２）
【図５】ベントホールの配置構成を示す背面図（ａ）、ベントホールの配置構成における変形例を示す背面図（ｂ）である。（実施例３）
【図６】図１のＩＶ−ＩＶ断面における膨張展開時の断面図である。（実施例１）
【図７】エアバッグ装置の背面図である。（従来例）
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の実施の形態について、添付図面に基づいて以下において具体的に説明する。本発明のエアバッグ装置としては、ステアリングホイールのボスプレートにエアバッグモジュールを装着する構成を例に挙げて説明する。しかし、本発明に係るエアバッグ装置は、運転者用のエアバッグ装置に限定されるものではなく、破断接合部を有する構成であればサイドエアバッグ、カーテンエアバッグ、ニーエアバッグ等のエアバッグ装置として用いることができる。
【００１５】
そのため、以下で説明する構成以外であっても、本発明の課題を解決することができる形状、配置構成であれば、それらの形状、配置構成を採用することができるものである。このため、本発明は、以下に説明する実施例に限定されるものではなく、多様な変更が可能である。
【実施例１】
【００１６】
（構成）
本発明の実施例１に係るエアバッグ装置１の構成を、図６を用いて説明する。図６には、エアバッグ２が膨張展開した初期の状態を細線で示すとともに、ステアリングホイール内にエアバッグ装置１を装着した状態を、断面図で示している。ステアリングホイールは、円環状で運転者が把持するリム部３と、このリム部３の内側に位置する図示されないボス部と、これらリム部３とボス部とを連結する複数本のスポーク部とから構成される。ボス部の背面部には、ステアリングシャフトに嵌着される略円筒状のボス５が設けられる。
【００１７】
エアバッグ装置１は、ボス部の正面を覆うように配置され、合成樹脂あるいは金属板等からなるベースプレート４、袋状のエアバッグ２、膨張用のガスを発生するインフレータ７などを、樹脂製のエアバッグカバー６内に備えている。そして、ベースプレート４は、ホーンプレートあるいはブラケット部等を介してステアリングホイールに取り付けられ、ベースプレート４に、エアバッグ２、インフレータ７及びエアバッグカバー６が取り付けられている。そして、エアバッグ２は小さく折り畳まれた状態でエアバッグカバー６内に収納される。
【００１８】
尚、図６では、エアバッグカバー６は、エアバッグ２が膨張展開する前の状態を示しており、エアバッグ２がインフレータ７からのガスによって膨張展開する際には、膨張展開するエアバッグ２によってエアバッグカバー６の乗員側の裏面に設けたテアラインに沿って破断してエアバッグ２をエアバッグカバー６の外側へ膨出させることができる。
【００１９】
エアバッグ２は、第１基布２ａと第２基布２ｂの外周部９同士を折り重ねて、折り重ねた折り重ね部２ｃを縫製部８で縫い合わせることで、袋状に構成されている。  
なお、エアバッグ２を袋状に形成する構成としては、第１基布２ａと第２基布２ｂの外周部同士を縫製した形状に限定されるものではなく、袋状に形成することができる構成であれば、エアバッグの基布を１枚あるいは３枚、４枚など用いて構成した適宜の構成を採用することができる。
【００２０】
図１に示すように、第２基布２ｂには、インフレータ７を取り囲む開口１５が形成されており、開口１５を介してインフレータ７をエアバッグ２内に収納するとともに、エアバッグ２をインフレータ７とベースプレート４との間で挟持している。
【００２１】
第２基布２ｂには、膨張展開したエアバッグ２で乗員を拘束した際に乗員に対する反発力を抑制して柔らかく拘束するため、エアバッグ２内に充填されたガスの一部を排出するベントホール１６が形成されている。
【００２２】
そして、エアバッグ２が膨張展開した初期の段階において、エアバッグ２が最終形状まで一気に膨張展開しないように、第１基布２ａと第２基布２ｂとが重なった中央部位側は、破断接合部１０によって接合されている。
【００２３】
後述するように、インフレータ７から供給されたガスによってエアバッグ２が膨張展開を開始すると、破断接合部１０によってエアバッグ２は最終形状まで一気に膨張展開せずに、図６に示すように、上方側の一部部位と左右方向側の一部部位（左右方向側で膨張した一部部位の図示は省略している。）を絞め付けた形状になる。
【００２４】
このように形成しておくことにより、乗員の頭部側に小さな膨らみ部を形成し、左右方向側にも小さな膨らみ部を形成しておくことができる。そして、腹部や膝側には受圧面積が大きな突出部を形成することができる。そして、乗員がエアバッグ２に当接した際には、乗員を効率良く柔らかな応対で拘束することができる。
【００２５】
その後、乗員をエアバッグ２で拘束した状態のまま、破断接合部１０が破断していくことにより、エアバッグ２は最終形状まで膨張展開を行い、乗員を安全に拘束し続けることができる。
【００２６】
破断接合部１０の形状としては、図１（ａ）、（ｂ）に示すように、インフレータ７を囲む開口１５をエアバッグ２の略中央部に配して、上方側と左右両方向に形成されている。そして、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、破断接合部１０は一本の線状部として形成されており、破断接合部１０の平面形状は、両端側に直線状の区間１１や曲線状の区間１２を形成し、隣接する区間１１、１２の端部間には、両者を繋ぐ折り返し部１３が形成されている。折り返し部１３に連続する所定区間（以下では、接続区間１４とする。）は、後述するクロソイド曲線が形成されている。
【００２７】
破断接合部１０の平面形状は、図１（ａ）、（ｂ）に示す平面形状の他に、後述するように図４（ａ）、（ｂ）に示す平面形状のように形成しておくことができる。尚、ここで示した破断接合部１０の平面形状は、例示であって、破断接合部１０として機能することができる平面形状であれば、他の平面形状に形成しておくことができる。
【００２８】
（破断接合部の接続区間における形状）
図２、図３を用いて、直線状の区間１１、曲線状の区間１２と折り返し部１３とを連続的に接続させている接続区間１４の形状について説明する。最初に、接続区間１４を構成するクロソイド曲線について、図２を用いて説明する。
【００２９】
クロソイド曲線は、緩和曲線の一種類であり、自動車の走行を例に挙げて説明すると、一定の速度で走る自動車が、ハンドルを一定の角速度で回転させながら進んだときに生じる走行軌跡が、クロソイド曲線となる。
【００３０】
図２に示す図を用いてクロソイド曲線を説明する。図２に示した曲線は、図の上下方向に引いた直線に対して左右対称の形状になっている。上下方向に引いた直線の一方側における形状としては、直線状の区間が形成され、その端部がクロソイド曲線の始点ＫＡとなっている。クロソイド曲線は終点ＫＥまで形成されており、終点ＫＥには円曲線の一端部が接続した連続曲線になっている。上下方向に引いた直線上では、左側の連続曲線と右側の連続曲線とは、同一の接線を有している。
【００３１】
図２において、符号Ｒは終点ＫＥにおける曲率半径を示しており、符号Ｌは始点ＫＡから終点ＫＥまでのクロソイド曲線長を示している。符号ＬＣは円曲線の長さ、即ち、クロソイド曲線の終点ＫＥ間の長さを示している。そして符号ＩＰは、左右対称となっている直線状の区間を延長させたときの交点を示している。また、符号Ｄは始点ＫＡから交点ＩＰまでの接線長を示している。
【００３２】
このときクロソイド曲線としては、Ｒ×Ｌ＝Ａ２として表すことができる。Ａは、長さの次元をもつ定数で、クロソイドパラメータと呼ばれている。以下では、破断接合部１０の平面形状について図３（ａ）、（ｂ）を用いて説明するが、クロソイド曲線を表す記号や曲線の式等は、図２で用いた記号や曲線式等を用いることにする。
【００３３】
図３（ａ）では破断接合部１０の平面形状として、キャップ状の曲線形状に形成した場合を示しており、図３（ｂ）では破断接合部１０の平面形状として、中央部が円弧状に盛り上がった山形の形状に形成した場合を示している。
【００３４】
最初に、図２に示したクロソイド曲線を基に、図３（ａ）に示した破断接合部１０の平面形状について説明する。図３（ａ）では、左上に図示した破断接合部１０において点線で囲んだ部位を右側下方に拡大した状態で示している。
【００３５】
図３（ａ）に示すように、キャップ状に形成された頭部は、曲線状の区間１２として形成されており、この曲線状の区間１２に両端部にそれぞれクロソイド曲線からなる接続区間１４が連続している。この接続区間１４にはそれぞれ折り返し部１３が連続している。
【００３６】
図３（ｂ）に示した破断接合部１０の平面形状では、左上に図示した破断接合部１０において点線で囲んだ部位を右側下方に拡大した状態で示している。
【００３７】
図３（ｂ）に示すように、破断接合部１０の両端部が、直線状の区間１１として形成されており、各直線状の区間１１はそれぞれクロソイド曲線からなる接続区間１４を介して折り返し部１３に連続している。
【００３８】
図３（ａ）、（ｂ）に示すいずれのクロソイド曲線も、Ｒ×Ｌ＝Ａ２、Ｒ／３≦Ａ≦Ｒとして表すことができる。Ａは、長さの次元をもつ定数で、クロソイドパラメータと呼ばれている。例として、図３（ａ）において、Ｒ＝２５、Ｌ＝２３として接続区間１４を描いたものであり、図３（ｂ）においては、Ｒ＝４０、Ｌ＝３２として接続区間１４を描いたものである。
【００３９】
（効果）
破断接合部１０をこのように構成しておくことにより、図３（ａ）では、クロソイド曲線からなる接続区間１４の始点ＫＡは、曲線状の区間１２に連続し、接続区間１４の終点ＫＥは、折り返し部１３に連続している。しかも、始点ＫＡ及び終点ＫＥでの接続状態は、滑らかな連続した接続になっており、破断接合部１０が一端部側から破断していくときの破断速度が、始点ＫＡ及び終点ＫＥで変化することがなく、一定の破断速度で破断接合部１０は、破断していくことができる。
【００４０】
また、図３（ｂ）では、直線状の区間１１から破断した破断接合部１０は、直線状の区間１１、接続区間１４及び折り返し部１３まで滑らかな連続した接続になっており、破断接合部１０が両端の直線状の区間１１から破断していくときには、その破断速度が、始点ＫＡ及び終点ＫＥで変化することがなく、一定の破断速度で破断していくことができる。
【００４１】
しかも、接続区間１４を形成するクロソイド曲線のクロソイドパラメータＡをＲ／３≦Ａ≦Ｒとしておくことにより、一定の破断速度で破断接合部１０を破断させていくことができる。クロソイドパラメータＡの値をＲ／３よりも小さな値にしたときやＲよりも大きな値にしたときには、破断接合部１０の全長に亘って破断が、一定の破断速度で行われなくなる。そのため、クロソイドパラメータＡをＲ／３≦Ａ≦Ｒとしておくことが望ましい構成になる。
【００４２】
これにより、エアバッグ２は、設計通りに膨張展開することができ、乗員を安全に拘束することができる。しかも、乗員がステアリングホイールに近接して覆いかぶさるような状態（所謂、ＯＯＰ）であっても、エアバッグ２の膨張初期状態において、エアバッグ２の本体部の上方側と左右方向側に小さな膨張部を形成するとともに、図６に示すようにエアバッグ２の下方向は、エアバッグ２の中央部に比べて前後方向に突出した状態に速やかに膨張することができる。これにより、エアバッグ２は下側への展開が早くなり、近接展開時における乗員拘束性能が向上する。
【００４３】
このように構成したエアッグ装置１では、所謂腹入り性能と呼ばれる乗員拘束性能を大きく向上させることができる。従来のエアバッグ装置では、腹入り性能を向上させるため、整流布等を設定することで対応していたが、整流布を設けておくためにはかなりのコスト高となってしまう問題があった。しかし、本発明では、破断接合部１０の形状を工夫したことで、破断接合部１０を縫製するだけの費用で腹入り性能を大幅に向上させることができる。
【００４４】
また、破断接合部１０は、クロソイド曲線からなる接続区間１４で連続させた構成になっているので、エアバッグ２の膨張展開時に破断接合部１０の破断が途中でストップしてしまうことがない。そのため、従来の破断接合部の縫い糸の種類、縫い糸の太さ、縫い間隔(ピッチ)の調整が不要になる。そして、乗員拘束性能を低下させることなく、高い乗員拘束性能を維持することができる。
【実施例２】
【００４５】
本発明の実施例２に係るエアバッグ装置１の構成を、図４（ａ）、（ｂ）を用いて説明する。実施例２では、破断接合部１０の構成として、実施例１で形成していた上方側に配した破断接合部１０を無くした構成になっている。他の構成は、実施例１と同様の構成になっており、実施例１と同様の構成については、実施例１で用いた同一の部材符号を用いている。そして、その部材に関する重複する説明は省略している。
【００４６】
図４（ａ）は、図１（ａ）の構成において上方側に配した破断接合部１０を無くした構成になっており、図４（ｂ）は、図１（ｂ）の構成における上方側に配した破断接合部１０を無くした構成になっている。
【００４７】
（効果）
破断接合部１０の構成として、上方側に配した破断接合部１０を無くした構成にしておくことにより、近接展開(ＯＰＰ)時に、エアバック２の膨張展開時の初期段階では、エアバッグ２の左右方向のみが規制され、上下方向には早く膨張展開を行うことができる。これにより、実施例１における効果である腹入り性能に加えて、リム入り性能（ボス部とリム部の間からエアバッグ２が反乗員側へと膨出させる性能）も向上することになる。
【実施例３】
【００４８】
本発明の実施例３に係るエアバッグ装置１の構成を、図５（ａ）、（ｂ）を用いて説明する。実施例３では、ベントホール１６の形成部位を特定したものであり、破断接合部１０の形成位置は、実施例１で示した図１（ａ）と同様の配置構成になっている。そのため、実施例１と同様の構成については、実施例１で用いた同一の部材符号を用いている。そして、その部材に関する重複する説明は省略している。
【００４９】
図５（ａ）は、図１（ａ）に示した破断接合部１０の配置構成において、エアバッグ２の中央部の開口１５からベントホール１６が隠れない領域１７を示しており、図５（ｂ）は、図１（ａ）に示した破断接合部１０の配置構成において、エアバッグ２の中央部の開口１５からベントホール１６が隠れる領域１８を示している。
【００５０】
（効果）
図５（ａ）のように、エアバッグ２の中央部の開口１５からベントホール１６が破断接合部１０によって隠れない領域１７内にベントホール１６を形成することや、図５（ｂ）に示すように、エアバッグ２の中央部の開口１５からベントホール１６が破断接合部１０によって隠れる領域１８内にベントホール１６を形成することにより、エアバッグ２の膨張初期状態でのベントホール１６から排気されるガス量を変えることができ、破断接合部１０の破断するタイミングを容易に調整することができる。
【００５１】
即ち、ベントホール１６の形成位置を調整することにより、エアバッグ２が膨張展開して破断接合部１０が破断していない状態や破断して最終形状に展開する形成タイミングを調整することができる。しかも、実施例１で奏した効果は、実施例３でも同様に奏することができる。
【００５２】
破断接合部１０は、縫い糸での縫製によって形成するだけでなく、接着剤やシールによる接着、貼着で形成してもよい。また、破断接合部１０は、正面視において、少なくとも一方側に形成されていればよく、左右方向でも上下方向でも、前後方向でも、斜め方向でもよい。
【００５３】
なお、上記各実施例において、運転席用エアバッグを用いて破断接合部について説明したが、助手席の前方に配置されたインストルメントパネルから乗員側へと展開する助手席用エアバッグ、自動車の側部窓部をカーテン状に覆うカーテンエアバッグ、座席の背部の側部から前側に向かって展開するサイドエアバッグ、運転席や助手席の乗員の膝とインストルメントパネルとの間に展開するニーエアバッグなど、所定面に沿って面状に膨張展開する必要がある適宜のエアバッグの破断接合部に本発明を適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明は、エアバッグに破断接合部を形成したエアバッグ装置に対して適用することができる。
【符号の説明】
【００５５】
１…エアバッグ装置、２…エアバッグ、１０…破断接合部、１１…直線状の区間、１２…曲線状の区間、１３…折り返し部、１４…接続区間、１６…ベントホール、１７…ベントホールが隠れない領域、１８…ベントホールが隠れる領域、３０…エアバッグ、３１…開口、３２…破断接合部、Ｄ…接線長、ＩＰ…接線長さの交点、ＫＡ…クロソイド始点、ＫＥ…クロソイド終点、Ｌ…クロソイド曲線長、ＬＣ…円曲線長、Ｒ…ＫＥ点における曲率半径。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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