(57)【要約】【課題】適正ポジション外（ＯＯＰ）座位と称される位置に座っているドライバにとって適正な保護を与ええる。【解決手段】伸張クッションエアバッグは、膨張容積を有するようにガスを受けるべく構成される外側チャンバを含む。外側チャンバはフロントパネルとリアパネルとを備える。また、伸張クッションエアバッグは、少なくとも一部が外側チャンバのフロントパネルによって形成され且つ少なくとも一部がフロントパネルに取り付けられたフロントパネルパッチによって形成される内側チャンバも含む。内側チャンバは、外側チャンバの膨張容積の結果として形成される非膨張容積を含む。【選択図】図２Ａ
2008114847.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
膨張容積を有するようにガスを受けるべく構成される外側チャンバであって、フロントパネルとリアパネルとを備える外側チャンバと、
少なくとも一部が外側チャンバのフロントパネルによって形成されるとともに、少なくとも一部がフロントパネルに取り付けられたフロントパネルパッチによって形成される内側チャンバであって、外側チャンバの膨張容積の結果として形成される非膨張容積を備え、エアバッグが膨張されるときにフロントパネルパッチが内側チャンバを横切って引張られて緊張することにより乗員のエネルギを吸収する、内側チャンバと、
を備える、伸張クッションエアバッグ。
【請求項２】
内側チャンバのベースを拘束するように構成されたディフューザを更に備える、請求項１に記載の伸張クッションエアバッグ。
【請求項３】
ディフューザは、伸張クッションエアバッグが装着されるステアリングホイールに対して外側チャンバが径方向に展開するようにガスを外側チャンバ内へ送るよう更に構成されている、請求項２に記載の伸張クッションエアバッグ。
【請求項４】
フロントパネルパッチが本体と複数の取り付け部材とを備え、複数の取り付け部材がフロントパネルに取り付くように構成されている、請求項１に記載の伸張クッションエアバッグ。
【請求項５】
フロントパネルパッチが弾性材料を備え、非伸張状態のフロントパネルパッチの直径は、伸張クッションエアバッグが展開されるときにフロントパネルパッチがカバーする長さよりも小さい、請求項１に記載の伸張クッションエアバッグ。
【請求項６】
非伸張状態のフロントパネルパッチの直径は、伸張クッションエアバッグが展開されるときにフロントパネルパッチがカバーする長さの約０．８倍である、請求項５に記載の伸張クッションエアバッグ。
【請求項７】
非伸張状態のフロントパネルパッチの直径は、伸張クッションエアバッグが展開されるときにフロントパネルパッチがカバーする長さの約０．６〜約０．９９倍である、請求項５に記載の伸張クッションエアバッグ。
【請求項８】
内側チャンバがエアバッグの全容積の最大で５０％を構成する、請求項１に記載の伸張クッションエアバッグ。
【請求項９】
エアバッグを展開するための方法であって、
車両衝突を検知し、
エアバッグの外側チャンバが膨張容積を有し且つ内側チャンバが非膨張容積を有するように前記外側チャンバに対してガスを供給する、
ことを含み、
内側チャンバの少なくとも一部は、外側チャンバに取り付けられたフロントパネルパッチによって取り囲まれる、方法。
【請求項１０】
ガスを外側チャンバ内へ方向付けるように構成されるディフューザを通じてガスを受けることを更に含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
伸張クッションエアバッグシステムであって、
膨張容積を有するようにガスを受けるべく構成される外側チャンバであって、フロントパネルとリアパネルとを備える外側チャンバと、
少なくとも一部が外側チャンバのフロントパネルによって形成されるとともに、少なくとも一部がフロントパネルに取り付けられたフロントパネルパッチによって形成される内側チャンバであって、外側チャンバの膨張容積の結果として形成される非膨張容積を備える内側チャンバと、
を備えるエアバッグと、
外側チャンバに対してガスを供給するように構成されたインフレータと、
を備える、伸張クッションエアバッグシステム。
【請求項１２】
内側チャンバのベースを拘束するように構成されたディフューザを更に備え、このディフューザに対してカバー装置が取り付けられる、請求項１１に記載の伸張クッションエアバッグシステム。
【請求項１３】
ディフューザに取り付くように構成される取り付け要素を更に備え、内側チャンバのベースがディフューザと取り付け要素との間に取り付けられる、請求項１３に記載の伸張クッションエアバッグシステム。
【請求項１４】
ステアリングホイールに対して取り付けられるカバー装置を更に備え、エアバッグがカバー装置の周囲で展開するように構成されている、請求項１１に記載の伸張クッションエアバッグシステム。
【請求項１５】
フロントパネルパッチが開口を備える、請求項１４に記載の伸張クッションエアバッグシステム。
【請求項１６】
フロントパネルパッチの開口がカバー装置とディフューザとの間に設けられ、前記開口は、エアバッグが展開するときにカバー装置の周囲で展開するように構成されている、請求項１５に記載の伸張クッションエアバッグシステム。
【請求項１７】
カバー装置が第１のステアリングホイールカバーセクションと第２のステアリングホイールカバーセクションとの間に取り付けられ、第１のステアリングホイールカバーセクションおよび第２のステアリングホイールカバーセクションは、エアバッグの展開時にカバー装置から解放するように構成されている、請求項１４に記載の伸張クッションエアバッグシステム。
【請求項１８】
カバー装置は、特殊効果標章、転写シール（デカル）、ホーンボタン、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）スクリーン、タッチスクリーンディスプレイ、光、走行制御ボタン、無線制御装置、または、消費者デバイスのうちの少なくとも１つを備える、請求項１４に記載の伸張クッションエアバッグシステム。
【請求項１９】
内側チャンバがベースを備え、ベースは、４点ベース、８点ベース、二重逆８点ベース、コサインベースのうちの少なくとも１つを備える、請求項１１に記載の伸張クッションエアバッグシステム。
【請求項２０】
インフレータが低出力の１段式インフレータを構成する、請求項１１に記載の伸張クッションエアバッグシステム。
【請求項２１】
伸張エアバッグモジュールであって、
外側リングと、
内側チャンバと、
内側チャンバを覆う中央膜と、
を備え、
エアバッグが膨張されるときにガスが外側リング内へのみ注入され、それにより、エアバッグが径方向に拡張し、中央膜が内側チャンバを横切って引張られて緊張する、伸張エアバッグモジュール。
【請求項２２】
エアバッグの口部に位置され且つインフレータに取り付けられるディフューザを更に備え、ディフューザは、インフレータにより放出されるガスを径方向に送って外側リングを膨張させるように構成されている、請求項２１に記載の伸張エアバッグモジュール。
【請求項２３】
中央膜を形成するために使用される材料の量は、ステアリングホイールのリムの内側の領域をカバーするために必要とされるものよりも僅かに少ない、請求項２１に記載の伸張エアバッグモジュール。
【請求項２４】
中央膜が薄いコーティングされていない繊維から形成されている、請求項２１に記載の伸張エアバッグモジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
開示の主題は、一般に、車両安全装置の分野に関する。より具体的には、開示内容は、事故中にドライバを保護するために膨張容積と非膨張容積とを含むドライバ側エアバッグに関する。
【背景技術】
【０００２】
典型的なドライバ側エアバッグは、織布から成る２つの円形パネル（すなわち、フロントパネルおよびリアパネル）同士を結合することによって製造される。２つのパネルは、エアバッグインフレータまたはガス発生器によって膨張される単一のチャンバを画定する。この構造は、エアバッグの展開時に、通常の座位と称される位置に座っているドライバのために十分な保護を与えることができる。しかしながら、前述した従来の構造は、適正ポジション外（ＯＯＰ）座位と称される位置に座っているドライバ（ＯＯＰドライバ）にとって適正な保護を与えない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
例えば、ＯＯＰドライバは、通常よりもステアリングホイールに接近して位置されている場合がある。そのような場合には、衝突時に、エアバッグが乗員に対して非常に接近して膨張する。エアバッグを膨張させる力は、乗員に対して大怪我を負わせる可能性がある。別の場合には、エアバッグが完全に展開される前にＯＯＰ乗員がステアリングホイールのリムと衝突する場合があり、それにより、大怪我をもたらす可能性がある。したがって、ＯＯＰドライバがエアバッグとの力強い衝撃から保護され且つステアリングホイールリムとの有害な衝突から実質的に避けられるように展開するエアバッグ装置が必要である。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
１つの典型的な実施形態によれば、伸張クッションエアバッグモジュールは、外側チャンバと、内側チャンバと、内側チャンバを覆うフロントパネルパッチとを備え、エアバッグが膨張されるときにガスが外側チャンバ内へのみ注入され、それにより、エアバッグが径方向に拡張し、フロントパネルパッチが内側チャンバを横切って引張られて緊張する。
【０００５】
他の典型的な実施形態によれば、伸張クッションエアバッグモジュールは、エアバッグの口部に位置され且つインフレータに取り付けられるディフューザを更に備え、ディフューザは、インフレータにより放出されるガスを径方向に送って外側リングを膨張させるように構成されている。
【０００６】
更に他の典型的な実施形態によれば、フロントパネルパッチを形成するために使用される材料の量は、フロントパネルパッチがカバーしようとしている面積より少なくても良い。フロントパネルパッチは、外側チャンバのフロントパネルに対して取り付けられても良い。１つの実施形態において、フロントパネルパッチは、薄いコーティングされていない繊維から形成されても良い。
【０００７】
他の典型的な実施形態においては、伸張クッションエアバッグが提供される。伸張クッションエアバッグは、膨張容積を有するようにガスを受けるべく構成される外側チャンバを含む。外側チャンバはフロントパネルとリアパネルとを備える。また、伸張クッションエアバッグは、少なくとも一部が外側チャンバのフロントパネルによって形成され且つ少なくとも一部がフロントパネルに取り付けられたフロントパネルパッチによって形成される内側チャンバを含む。内側チャンバは、外側チャンバの膨張容積の結果として形成される非膨張容積を含む。
【０００８】
他の典型的な実施形態においては、エアバッグを展開するための方法が提供される。車両衝突が検知され、エアバッグの外側チャンバが膨張容積を有し且つ内側チャンバが非膨張容積を有するように前記外側チャンバに対してガスが供給される。内側チャンバの少なくとも一部は、外側チャンバに取り付けられたフロントパネルパッチによって取り囲まれる。
【０００９】
他の典型的な実施形態では、伸張クッションエアバッグシステムが提供される。伸張クッションエアバッグシステムはエアバッグとインフレータとを含む。エアバッグは、膨張容積を有するようにガスを受けるよう構成される外側チャンバを含む。外側チャンバはフロントパネルとリアパネルとを含む。また、エアバッグは、少なくとも一部が外側チャンバのフロントパネルによって形成され且つ少なくとも一部がフロントパネルに取り付けられたフロントパネルパッチによって形成される内側チャンバを含む。内側チャンバは、外側チャンバの膨張容積の結果として形成される非膨張容積を有している。インフレータは、外側チャンバに対してガスを供給するように構成されている。
【００１０】
以上の一般的な説明および以下の詳細な説明がいずれも典型例であって説明的なものであり、請求項に記載される発明を限定しようとしているものではないことは言うまでもない。
【００１１】
これらの特徴および他の特徴、典型的な実施形態の態様および利点は、以下の説明、添付の請求項、および、以下に簡単に説明される添付図面から明らかとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、添付図面を参照して、典型的な実施形態について説明する。図面の以下の説明は、典型的な実施形態を説明しようとするものであり、請求項に記載された発明を限定しようとするものではないことは言うまでもない。
【００１３】
図１は、典型的な実施形態に係る展開された伸張クッションエアバッグ１の正面図である。衝突事象の最中に、伸張クッションエアバッグ１は、ドライバがステアリングホイール（図示せず）と衝突することを防止するために車両のドライバ側で展開される。伸張クッションエアバッグ１は、外側チャンバ（外側リング）１０と内側チャンバ２０とを有するドーナッツ形状のクッションを含むことができる。内側チャンバ２０は、伸張クッションエアバッグ１の中心に位置させることができるとともに、外側チャンバ１０によって実質的に取り囲むことができる。展開状態では、外側チャンバ１０の表面積がステアリングホイールの表面積よりも大きくなることができ、それにより、ドライバがステアリングホイールとの衝突から保護される。フロントパネルパッチ（または中央膜）３０が内側チャンバ２０を覆っている。フロントパネルパッチ３０については図６〜図８を参照して更に詳しく説明する。
【００１４】
図２Ａは、典型的な実施形態に係る伸張クッションエアバッグ１の断面斜視図である。図２に示されるように、外側チャンバ１０はフロントパネル１５とリアパネル１８とを含む。内側チャンバ２０は、フロントパネル１５およびフロントパネルパッチ（中央膜）３０によって少なくとも一部を形成することができる。あるいは、内側チャンバ２０は、フロントパネル１５およびフロントパネルパッチ３０に対して取り付けられる材料によって形成されても良い。また、内側チャンバ２０はベース３５も含む。外側チャンバ１０のリアパネル１８に近接して内側チャンバ２０のベース３５を固定するために取り付けフランジ２５を使用することができる。また、取り付けフランジ２５は、外側チャンバ１０が膨張された容積を含むようにインフレータ（図示せず）からのガスを外側チャンバ１０内へ運ぶために使用することもできる。典型的な実施形態では、インフレータからのガスが内側チャンバ２０に流入しないように外側チャンバ１０が内側チャンバ２０からシールされる。図２を参照して説明したように、内側チャンバ２０は、実質的に、滑らかな側面を有する円錐台のように形成されている。図２Ｄおよび図９Ａ〜９Ｅを参照して更に詳しく説明するように、内側チャンバ２０においては、他の形状および別個のパネルの組み合わせが使用されても良い。
【００１５】
例えば、図２Ｄに示されるように、内側チャンバ２０は、単一の円錐形状の繊維片で構成することができ、あるいは、別の手段として、円錐台のような形状を形成するために互いに結合される複数の断片またはパネル（すなわち、２枚以上のパネル）から形成されても良い。パネルは、幾何学的に同一であっても良く、あるいは、別の手段として、１つ以上のパネルが残りのパネルと異なるサイズ及び／又は形状をとることができる。パネル数、形状、サイズの様々な組み合わせを使用して複数の形状（六角形、八角形など）およびサイズの円錐台状中央容積が形成されても良いことは言うまでもない。
【００１６】
図２Ｂおよび図２Ｃはフロントパネルパッチ３０の他の実施形態を示す。図２Ｂに示されるように、フロントパネルパッチ３０は重ね合わせ材料３１，３２から構成される。上片３１が下片３２上にわたって折り重なっている。この重ね合わせ構造は、フロントパネルパッチ３０がカバー装置３０５（図７参照）の周囲に格納されることを可能にする。別の手段として、フロントパネルパッチ３０は、図２Ｃに示されるように幾つかの個々の断片３３から形成されても良い。これらの断片３３は、格納時に、カバー装置３０５の周囲に嵌合する。図２Ｂおよび２Ｃに示される両方の実施形態により、エアバッグは、カバー装置３０５の定位置を変動することなく展開することができる。したがって、展開中にカバー装置が乗員と接触する機会が排除される。
【００１７】
典型的な実施形態では、リアパネル１８に近接して内側チャンバ２０のベース３５を固定するために複数の異なる方法を使用することができる。
【００１８】
図３Ａは、第２の典型的な実施形態に係る内側チャンバのベース６０のためのベース取り付けアセンブリの側面図である。ベース取り付けアセンブリは、取り付け要素６２と、取り付け要素６２をディフューザ６１に対して固定するために使用できる締結具６４とを含む。締結具６４は、ボルト、ネジ、リベットまたは当業者に公知の任意の他のタイプの締結機構であっても良い。典型的な実施形態では、３つの締結具６４を使用することができる。あるいは、他の任意の数の締結具６４を使用することができる。他の実施形態において、取り付け要素６２は、締結具６４が使用されないようにディフューザ６１上にスナップ係合またはラッチ留めされても良い。他の典型的な実施形態において、取り付け要素６２は、ディフューザ６１の上端とほぼ同じサイズの円形スチールディスクであっても良い。あるいは、取り付け要素６２は、プラスチック、アルミニウム、または、他の任意の材料及び／又は他の任意の形状であっても良い。１つの実施形態において、取り付け要素６２は、ベース６０に対して縫い込まれ或いはベース６０に対して取り付けられても良い。内側チャンバのベース６０は、ベース６０の移動を防止し且つ内側チャンバが適切に位置決めされるようにするため、ディフューザ６１と取り付け要素６２との間に固定することができる。
【００１９】
図３Ｂは、一体の締結具／スタッド６４を有するインフレータアセンブリを示す。図３Ｂに示されるように、インフレータ４０は、締結具６４によってリアパネル１８に対して取り付けられている。また、締結具６４は、インフレータ４０を脚部２８に対して接続する。脚部２８は、内側チャンバ２０のベース３５に接続される。
【００２０】
図３Ｃは、インフレータ４０がエアバッグのリアパネル１８に取り付けられ且つ脚部２８が締結具６４により保持リング６５内に挿入される他の実施形態を示す。
【００２１】
図３Ｄは、インフレータ４０がディフューザ６１内に入れられる他の実施形態を示す。ディフューザ６１は、金属またはプラスチックを含む任意の適した材料によって形成することができる。ディフューザ６１は、エアバッグが作動される際、インフレータ４０から放出される高温ガスによってエアバッグの繊維が損傷されることを防止する。
【００２２】
図３Ｅは、ディフューザ６１を有する他の実施形態を示す。この実施形態において、ディフューザ６１は、ディフューザ６１に取り付けられる締結具を有するプレート（またはパック）６６を介して、内側チャンバ２０に取り付けられる。プレートは、金属またはプラスチックを含むがこれらに限定されない任意の適した材料によって形成することができる。また、この実施形態では、脚部２８の代わりに、ディフューザ６１のフレームを使用して、内側チャンバ２０のベース３５とリアパネル１８とが接続される。インフレータ４０を明らかにするためにディフューザ６１の断面図が示されている。図３Ｆは、ディフューザ６１を有する他の実施形態を示す。この実施形態において、脚部２８は、ベース３５から延びるとともに、ディフューザ６１のスロットを通じてループされており、ディフューザまたはインフレータ取り付け設備によって保持されている。
【００２３】
図４は、典型的な実施形態に係るエアバッグシステム５０の側面図である。エアバッグシステム５０は、伸張クッションエアバッグ１と、ディフューザ６１と、インフレータ４０とを含む。典型的な実施形態において、インフレータ４０は低出力の１段式インフレータであっても良い。低出力インフレータは、伸張クッションエアバッグ１の一部（すなわち、外側チャンバ１０）だけが実際にガスを受けて膨張容積を有していることからこれを使用することができる。結果として、従来のエアバッグシステムの場合よりも必要なガス量が少なくて済む。また、内側チャンバ２０は、怪我を負わせてしまう可能性があるドライバへ向けて伸張クッションエアバッグ１を外側に展開させるのではなく、伸張クッションエアバッグ１が径方向に急速に膨張できるようにするガス流配向体（gas flow director）としての機能を果たす。この径方向の拡張は、ドライバが適正ポジション外の座位に位置されている場合に特に有利となり得る。他の実施形態において、インフレータ４０は、当業者に公知の他の任意のタイプのインフレータであっても良い。車両衝突を検知し且つ当業者に公知の任意の方法により伸張クッションエアバッグ１の展開を制御するために制御システム（図示せず）を使用することができる。
【００２４】
図５Ａ〜図５Ｄは、典型的な実施形態に係る伸張クッションエアバッグ１の膨張の様々な段階を示す。図５Ａは、伸張クッションエアバッグ１の第１の膨張段階を示す側面図である。典型的な実施形態では、車両衝突を検知するために１つ以上のセンサを使用することができるとともに、伸張クッションエアバッグ１の展開を開始するために制御システムを使用することができる。第１の膨張段階中、伸張クッションエアバッグ１は、ステアリングホイール７０から解放されて、径方向に急速に膨張している。したがって、伸張クッションエアバッグ１は、ドライバがステアリングホイール７０との衝突から保護されるようにステアリングホイール７０の外周を通り過ぎて急速に延びる。ドライバをステアリングホイール７０の中心との衝突から保護する内側チャンバ２０のフロントパネルパッチ３０は、外側チャンバ１０が図５Ｄに示されるように十分に膨張されるまで弛んだままである。ドライバは、膨張の全ての段階にわたってステアリングホイール７０との衝突から保護され続ける。外側チャンバ１０が最初に径方向に展開するため、適正ポジション外のドライバも、伸張クッションエアバッグ１との望ましくない早すぎる衝突から保護される。伸張クッションエアバッグは、様々な環境的要因および所望の性能ファクタに基づいて異なる時間に各膨張段階に達するように構成することができる。典型的な実施形態において、伸張クッションエアバッグ１は、車両衝突の後、約１０ミリ秒（ｍｓ）で第１の膨張段階に達することができる。
【００２５】
図５Ｂは、伸張クッションエアバッグ１の第２の膨張段階を示す側面図である。第２の段階中、伸張エアバッグ１の外側チャンバ１０は、ステアリングホイール７０から離れるようにドライバへ向かって拡張する。ドライバへと向かう外側チャンバ１０の外側膨張により、フロントパネルパッチ３０は、図５Ｂに示されるように一時的な弛みを来たしても良い。したがって、フロントパネルパッチ３０は、第２の膨張段階中に実質的にピンと張ったままの状態となることができるとともに、ドライバをステアリングホイール７０との接触から保護することができる。フロントパネルパッチ３０のサイズについては図６を参照して更に詳しく説明する。典型的な実施形態において、伸張クッションエアバッグ１は、車両衝突後、約１９ミリ秒で第２の膨張段階に達することができる。
【００２６】
図５Ｃは、伸張クッションエアバッグ１の第３の膨張段階を示す側面図である。第３の段階中、外側チャンバ１０はかなり膨張され、フロントパネルパッチ３０は外側に伸び始めつつある。典型的な実施形態において、伸張クッションエアバッグ１は、車両衝突後、約２２ミリ秒で第３の膨張段階に達することができる。図５Ｄは、伸張クッションエアバッグ１の第４の膨張段階を示す側面図である。第４の膨張段階中、外側チャンバ１０は完全に膨張され、また、フロントパネルパッチ３０は、外側に十分に伸び広がってピンと張った状態になることができる。典型的な実施形態において、伸張クッションエアバッグ１は、車両衝突後、約２６ミリ秒で第４の膨張段階に達することができる。他の実施形態では、伸張クッションエアバッグ１の完全展開に約２７．５ミリ秒を要しても良い。
【００２７】
図６は、典型的な実施形態に係るフロントパネルパッチ２０５を有する伸張クッションエアバッグ２００の正面図である。フロントパネルパッチ２０５は伸張クッションエアバッグ２００のフロントパネル２１０に対して取り付けられている。典型的な実施形態では、フロントパネルパッチ２０５が本体２１５を含み、この本体から複数の取り付け部材２２０が延びている。取り付け部材２２０は、フロントパネルパッチ２０５をフロントパネル２１０及び／又は内側チャンバパネルに対して取り付けるために使用することができる。また、取り付け部材２２０は、フロントパネルパッチ２０５に対して弾力性を加えるために使用することもできる。典型的な実施形態において、フロントパネルパッチ２０５の直径（非伸張状態）は、フロントパネルパッチ２０５がカバーしようとしている幾何学的表面よりも小さくすることができる。
【００２８】
一例として、カバーされるべき幾何学的表面が約１０インチの直径を有している場合には、フロントパネルパッチ２０５が約８インチの直径を有していても良い。フロントパネルパッチ２０５は、それがピンと張った状態となって８インチの直径をもってドライバ衝突を吸収できるように、薄いコーティングされていない繊維または一定の弾力性を有する他の材料から構成することができる。典型的な実施形態において、フロントパネルパッチ２０５のサイズは、フロントパネルパッチ２０５がカバーしようとしている幾何学的表面のサイズよりも約０．７９７のファクタだけ小さくすることができる。他の典型的な実施形態において、フロントパネルパッチ２０５のサイズは、フロントパネルパッチ２０５がカバーしようとしている幾何学的表面のサイズよりも約０．６〜約０．９９のいずれかの割合でファクタだけ小さくすることができる。
【００２９】
図７は、典型的な実施形態に係るカバー装置３０５を有する伸張クッションエアバッグシステム（モジュール）３００の側面図である。カバー装置３０５は車両のＡ表面上に露出されている。例えば、カバー装置３０５は、ステアリングホイールまたは乗客ダッシュボード上の標章であっても良い。この実施形態は、フロントパネルパッチ３０が図２Ｂまたは図２Ｃに示されるように構成されている展開を示す。最初に、フロントパネルパッチ３０はカバー装置３０５の周囲に格納されている。展開時、フロントパネルパッチ３０がカバー装置３０５の周囲で展開し、一方、カバー装置３０５はその当初の位置を保ったままである。また、図７は、カバー装置３０５に取り付いてエアバッグの展開時にカバー装置３０５から離れるように推進されるべく構成されたステアリングホイールカバー３１０を示す。
【００３０】
伸張クッションエアバッグシステム３００は、伸張クッションエアバッグ３０８と、ディフューザ６１と、ディフューザ６１に対して取り付けられた取り付け要素３２５と、取り付け要素３２５に対して取り付けられたカバー装置３０５とを含む。他の実施形態では、カバー装置３０５と取り付け要素３２５とが単一のユニットであっても良い。伸張クッションエアバッグ３０８は外側チャンバ３３０と内側チャンバ３３５とを含む。伸張クッションエアバッグ３０８の内側チャンバ３３５はベース３４０とフロントパネルパッチ３４５とを含む。フロントパネルパッチ３４５に加えて、内側チャンバ３３５は、フロントパネルパッチ３４５の下に取り付けられた内側チャンバパネルを含んでいても良い。取り付け要素３２５は、内側チャンバ３３５のベース３４０をディフューザ６１の上面に対して固定するために使用できる。以下で更に詳しく説明するように、フロントパネルパッチ３４５は、カバー装置３０５と取り付け要素３２５との間に取り付けることができる。あるいは、フロントパネルパッチ３４５が取り付け要素３２５とディフューザ６１との間に取り付けられても良い。
【００３１】
カバー装置３０５は、特殊効果標章、転写シール（デカル）、ホーンボタン、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）スクリーン、タッチスクリーンディスプレイ、警告灯または表示灯、走行制御ボタン、無線制御装置、及び／又は、ステアリングホイールの中心に有することが望ましい他の任意の装置（消費者デバイス等）であっても良い。従来のエアバッグシステムにおいて、そのようなカバー装置は実用的ではない。これは、車両衝突に応じてカバー装置の重量が、場合によってステアリングホイールカバーの開放を制限し及び／又は遅くする可能性があり、それにより、エアバッグの展開が妨げられて、ドライバが怪我をする可能性が高まるからである。図７のカバー装置３０５は、そのような制限に見舞われない。これは、伸張クッションエアバッグ３０８の展開中にカバー装置３０５が静止したままとなっているからである。典型的な実施形態において、伸張クッションエアバッグ３０８は、カバー装置３０５の周囲で展開するように構成されている。
【００３２】
カバー装置３０５の周囲での伸張クッションエアバッグ３０８の展開は、切断機能または引き裂き機能をフロントパネルパッチ３４５に組み込むことによって行なうことができる。他の実施形態によれば、図２Ｂに示されるような重ね合わされた層または図２Ｃに示されるような複数の断片を有するフロントパネルパッチ３４５が使用されても良い。図８は、典型的な実施形態に係る引き裂き部分３６０を有するフロントパネルパッチ３４５の平面図である。フロントパネルパッチ３４５は、本体３６５と、フロントパネルパッチ３４５を外側チャンバ３３０に対して取り付けるために使用される複数の取り付け部材３７０と、本体３６５に組み込まれた引き裂き部分３６０とを含む。引き裂き部分３６０は、開口３７５と、開口３７５に設けられたクロスピース３８０とを含む。典型的な実施形態において、開口３７５は、カバー装置３０５の直径とほぼ同じサイズをとることができる。クロスピース３８０は、伸張クッションエアバッグ３０８の組み立て中および通常の車両運転中にフロントパネルパッチ３４５の中心を取り付け要素３２５とカバー装置３４５との間の所定位置に保持させるために使用することができる。クロスピースは、伸張クッションエアバッグ３０８の展開時に裂けて開口３７５がカバー装置３０５の周囲で展開できるようにするよう構成することができる。
【００３３】
図７を参照して説明したように、カバー装置３０５は、ステアリングホイールカバー３１０のセクション同士の間に取り付けられる。ステアリングホイールカバー３１０のセクションおよびカバー装置３０５は、カバー装置３０５に組み込まれた嵌め合いチャンネル３１５によって互いに対して取り付けられる。あるいは、嵌め合いチャンネル３１５がステアリングホイールカバー３１０のセクションに組み込まれても良い。他の代わりの実施形態において、取り付け要素３２５は、ステアリングホイールカバー３１０のセクションを所定の位置に保つように構成される複数の断片から構成されても良い。他の代わりの実施形態では、通常の車両運転中にステアリングホイールカバー３１０のセクションを所定位置に維持するために、スナップ、ラッチ、または、他の任意の構造が使用されても良い。車両衝突が検知されると、伸張クッションエアバッグ３０８の外側チャンバ３３０が膨張し始めることができるとともに、ステアリングホイールカバー３１０のセクションが展開することができ、それにより、伸張クッションエアバッグ３０８がステアリングホイールから外側へ拡張することができる。フロントパネルパッチ３４５の引き裂き部分３６０のクロスピース３８０が裂けることができ、また、静止したカバー装置３０５の周囲で開口３７５が展開することができる。開口３７５の直径は、十分な保護がドライバに対して与えられるように十分に小さく（すなわち、人間の頭部のサイズよりもかなり小さく）することができる。他の実施形態では、クロスピース３８０が使用されなくても良く、また、通常の運転中にフロントパネルパッチ３４５が所定位置に保持されるように開口３７５をカバー装置３０５の直径よりも僅かに小さくすることができる。そのような実施形態において、開口３７５は、伸張クッションエアバッグ３０８の展開中にカバー装置３０５の周囲で拡張して展開することができる。他の代わりの実施形態では、繊維片または他の材料がフロントカバーパッチ３４５の本体３６５に対して取り付けられて開口３７５をカバーするために使用されても良い。
【００３４】
図２および図４を参照して前述し    たように、伸張クッションエアバッグは、膨張容積（すなわち、外側チャンバ）と非膨張容積（すなわち、内側チャンバ）とを含む。膨張容積は、インフレータからの加圧ガスで満たされる。非膨張容積は、インフレータからのガスで満たされず、むしろ、外側チャンバの膨張容積の展開および拡張の結果として形成される。非膨張容積は、外側チャンバのガス誘導拡張の結果として空気で満たされても良い。「非膨張」容積が技術的に膨張するとはいえ、その膨張がエアバッグの構造（すなわち、内側チャンバと外側チャンバとの間の物理的関係）に起因し、内側チャンバ内へのガスの直接的な注入に起因するものではないことは言うまでもない。
【００３５】
典型的な実施形態では、膨張容積に対する非膨張容積の比率を最大にすることが有益である。例えば、伸張クッションエアバッグは、満たされる必要がある膨張容積が少ない場合には、より急速に展開することができる。また、使用ガスが少ない場合には、費用効率の高い低出力なインフレータを使用して外側チャンバを膨張させることができる。更に、非膨張容積を最大にすることにより、伸張クッションエアバッグが最初にステアリングホイールに対して径方向に拡張することができる。これは、ガスがクッションの中心部に流入できないからである。径方向での最初の展開は、ステアリングホイールを急速に覆うことを可能にするとともに、ドライバがエアバッグとの衝突によって怪我することを防止するのに役立つ。１つの実施形態において、外側チャンバのサイズに対する内側チャンバのサイズの比率は、内側チャンバの非膨張容積を最大にすることによって最大化できる。
【００３６】
図９Ａ〜図９Ｅは、典型的な実施形態に係る内側チャンバ／円錐台の２次元の縫い付けられていないベースを示す。内側チャンバのベースのサイズ及び／又は形状を変えることにより、内側チャンバのサイズおよび頑強性を制御できる。以下で詳しく説明する様々な方向を使用することにより、内側チャンバ２０の容積を高めて、膨張部分の相対的な容積を減らすことができる。以下で説明する様々な実施形態を使用すると、膨張容積を例えば最大で５０％減らすことができる。内側チャンバは、エアバッグの容積の２７％の減少に寄与することが好ましい。
【００３７】
１つの実施形態において、内側チャンバの潰れは、内側チャンバのベースの周囲形状を変えることにより防止できる。図９Ａ〜図９Ｅを参照して説明される図は、ベースの部分的な図であり、例示目的のために与えられている。典型的な実施形態において、内側チャンバのベースは、３６０度の被覆率を伴って連続的な形状を成すことができる。
【００３８】
図９Ａは、第１の典型的な実施形態に係る内側チャンバのベース４００の平面図である。ベース４００を使用すると、内側チャンバを滑らかな側面を有する円錐台状に形成することができる。図９Ｂ〜図９Ｅは、内側チャンバに対して更なるサポートを与えるようにベース４００の外周が変更されている様々なベースを示す。図９Ｂは、第２の典型的な実施形態に係る内側チャンバの４点ベース４０５の平面図である。４点ベース４０５は、ベース４００を４つの等しい角度セグメントに分割して等しい長さの４つの外周円弧４１０を得ることにより形成することができる。４つの外周円弧４１０は、４点ベース４０５を得るためにベース４００の内側へ向かって鏡面配置させ或いは反転させることができる。図９Ｃは、第３の典型的な実施形態に係る内側チャンバの８点ベース４１５の平面図である。８点ベース４１５は、ベース４００を８個の等しい角度セグメントに分割して等しい長さの８個の外周円弧４２０を得ることにより形成することができる。８個の外周円弧４２０は、８点ベース４１５を得るためにベース４００の内側へ向かって鏡面配置させ或いは反転させることができる。
【００３９】
図９Ｄは、第４の典型的な実施形態に係る内側チャンバの二重逆８点ベース４２５の平面図である。二重逆８点ベース４２５は、図９Ｃの８点ベース４１５の各点４２２を反転させるための数学的関数を使用することによって得ることができる。図９Ｅは、第５の典型的な実施形態に係る内側チャンバの三角ベース４３０の平面図である。三角ベース４３０は、図９Ａのベース４００を４つの等しい角度セグメントに分割して等しい長さの４つの外周円弧４３５を得ることにより形成することができる。三角ベース４３０を得るために、４つの外周円弧４３５のそれぞれに対して数学関数−ｃｏｓ（Ｘ）を適用することができる。他の実施形態では、非膨張容積を最大にするため及び／又は内側チャンバのベースの安定性を高めるために他の方法が使用されても良い。例えば、内側チャンバのベースは、略正方形、楕円形、三角形、八角形等であっても良い。
【００４０】
図１０は、典型的な実施形態にしたがって伸張クッションエアバッグが使用されても良い車両１００の側面図である。車両１００は、シート１２０と、ダッシュボード１４０と、ダッシュボード１４０に対して取り付けられたステアリングホイール１３０とを含む。ドライバ１１０は、シート１２０上に位置されるとともに、車両１００を操縦するためにステアリングホイール１３０を使用している。典型的な実施形態において、図１〜図９を参照して説明した伸張クッションエアバッグは、ステアリングホイール１３０の中心に取り付けることができるとともに、事故中にドライバ１１０をステアリングホイール１３０との衝突から保護するために使用できる。
【００４１】
前述した幾つかの実施形態によれば、伸張クッションエアバッグは、従来のエアバッグシステムを超える幾つかの利点を有する。外側チャンバの均一で一貫した径方向の展開は、乗員とステアリングホイールとの早期接触を防止するのに役立つ。また、エアバッグの内側チャンバ内へガスが通されないため、エアバッグの近くに座っているかもしれない乗員が膨張するエアバッグとの衝突によって大怪我することが防止される。更に、ガスがエアバッグの内側チャンバ内へ放出されないため、伸張クッションエアバッグの全体の膨張容積が減少され、それにより、より小さくて軽量なインフレータを使用して伸張クッションエアバッグを膨張させることができる。また、伸張クッションエアバッグの配置により、エアバッグの展開を妨げることなくカバー装置をステアリングホイールに対して取り付けることができる。また、当該エアバッグ設計は、中間装着乗客側エアバッグや膨張可能なニーボルスタなどを含む他のエアバッグタイプに対して適用することができる。前述したように、伸張クッションエアバッグによって更なる利点も与えられる。
【００４２】
以上の説明は例示目的および記述目的で与えられてきた。当該説明は、網羅的なものとして意図されておらず、また、本発明を開示された正にその形態に限定しようとするものではなく、前記教示内容に照らして改良および変形が可能であり、あるいは、本発明の実施から改良および変形がもたらされても良い。実施形態は、本発明の原理を説明するために、また、実用的用途として当業者が様々な実施形態で且つ考えられる特定の用途に適した様々な変更を伴って本発明を利用できるようにするために選択されて記載された。本発明の範囲は、添付の請求項およびそれらの等価物によって規定されるべきものである。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】典型的な実施形態に係る展開された伸張クッションエアバッグの正面図である。
【図２Ａ】典型的な実施形態に係る図１の伸張クッションエアバッグの断面斜視図である。
【図２Ｂ】他の実施形態に係る他のフロントパネルパッチの斜視図である。
【図２Ｃ】他の実施形態に係る他のフロントパネルパッチの斜視図である。
【図２Ｄ】典型的な実施形態に係る円錐台形状の内側チャンバの断面図である。
【図３Ａ】第２の典型的な実施形態に係る内側チャンバのベースのためのベース取り付けアセンブリの側面図である。
【図３Ｂ】他の実施形態に係るエアバッグの内側チャンバのベースの側面図である。
【図３Ｃ】他の実施形態に係るエアバッグの内側チャンバのベースの側面図である。
【図３Ｄ】他の実施形態に係るエアバッグの内側チャンバのベースの側面図である。
【図３Ｅ】他の実施形態に係るエアバッグの内側チャンバのベースの側面図である。
【図３Ｆ】他の実施形態に係るエアバッグの内側チャンバのベースの側面図である。
【図４】典型的な実施形態に係るエアバッグシステムの側面図である。
【図５Ａ】典型的な実施形態に係る図１の伸張クッションエアバッグの第１の膨張段階を示す側面図である。
【図５Ｂ】典型的な実施形態に係る図１の伸張クッションエアバッグの第２の膨張段階を示す側面図である。
【図５Ｃ】典型的な実施形態に係る図１の伸張クッションエアバッグの第３の膨張段階を示す側面図である。
【図５Ｄ】典型的な実施形態に係る図１の伸張クッションエアバッグの第４の膨張段階を示す側面図である。
【図６】典型的な実施形態に係るフロントパネルパッチを有する伸張クッションエアバッグの正面図である。
【図７】典型的な実施形態に係るカバー装置を有する伸張クッションエアバッグの側面図である。
【図８】典型的な実施形態に係る引き裂き部分を有するフロントパネルパッチの平面図である。
【図９Ａ】典型的な実施形態に係る円錐台の２次元平面図である。
【図９Ｂ】第２の典型的な実施形態に係る内側チャンバの４点ベースの平面図である。
【図９Ｃ】第３の典型的な実施形態に係る内側チャンバの８点ベースの平面図である。
【図９Ｄ】第４の典型的な実施形態に係る内側チャンバの二重逆８点ベースの平面図である。
【図９Ｅ】第５の典型的な実施形態に係る内側チャンバのコサインベースの平面図である。
【図１０】典型的な実施形態にしたがって伸張クッションエアバッグを使用することができる車両の側面図である。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図３Ｅ】
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【図３Ｆ】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図５Ｄ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図９Ｄ】
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【図９Ｅ】
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【図１０】
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【外国語明細書】
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