(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
折り畳んだエアバッグ（２１，４８）の開口部周縁が固定されるリテーナ（１９，４３）の内部にインフレータ（２０，５０）を収納し、車両の衝突時に前記インフレータ（２０，５０）が発生するガスでエアバッグ（２１，４８）を展開して乗員を拘束するエアバッグ装置であって、
前記リテーナ（１９，４３）に形成したベントホール（２９）をアクチュエータ（３３）で作動する制御弁（３０）で開閉するものにおいて、
前記制御弁（３０）は複数に分割された弁体（３２）を有していて、その複数の弁体（３２）の各々が湾曲して開弁するものであり、
一部の弁体（３２）は、これに連結した外側湾曲用アクチュエータ（３３）で駆動されてリテーナ（１９，４３）の外側に湾曲するように開弁時の湾曲方向が設定されると共に、その残りの弁体（３２）は、これに連結した内側湾曲用アクチュエータ（３３）で駆動されてリテーナ（１９，４３）の内側に湾曲するように開弁時の湾曲方向が設定されることを特徴とするエアバッグ装置。
【請求項２】
前記アクチュエータ（３３）が圧電素子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。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、折り畳んだエアバッグの開口部周縁が固定されるリテーナの内部にインフレータを収納し、車両の衝突時に前記インフレータが発生するガスでエアバッグを展開して乗員を拘束するエアバッグ装置であって、前記リテーナに形成したベントホールをアクチュエータで作動する制御弁で開閉するものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のエアバッグ装置は、インフレータが発生するガスで膨張するエアバッグにベントホールを設け、前記ガスの一部をベントホールから排出してエアバッグの内圧を制御している。かかるエアバッグ装置において、ベントホールを薄膜で閉鎖しておくことにより展開の初期にエアバッグを速やかに膨張させるとともに、展開が完了してエアバッグの内圧が高まると前記薄膜が破断し、ベントホールからガスを排出して乗員を柔らかく拘束するものが提案されている（実公平５−６２０６号公報参照）。
【０００３】
またエアバッグ装置に２個のインフレータを設けておき、エアバッグ装置の近傍に乗員が存在しない場合には２個のインフレータを両方とも点火し、エアバッグ装置の近傍に乗員が存在する場合には１個のインフレータだけを点火することにより、エアバッグの展開速度および内圧を乗員の位置に応じて制御するものが提案されている（特開平９−３０１１１５号公報参照）。
【０００４】
ところで、上記実公平５−６２０６号公報に記載されたものは、薄膜が破断する圧力にバラツキが発生し易いため、エアバッグの内圧が所定値に達したときにベントホールを的確に開放するのが難しいだけでなく、一旦開放したベントホールを再び閉じることができないので内圧の精密な制御が難しいという問題があった。また上記特開平９−３０１１１５号公報に記載されたものは、２個のインフレータを必要とするために部品点数が増加してコストアップの要因になるだけでなく、エアバッグの展開特性を２段階にしか制御できないためにきめ細かい制御が難しいという問題があった。
【０００５】
そこで、インフレータを収納するハウジングにベントホールを形成し、このベントホールをモータで作動する制御弁で開閉することにより、エアバッグの展開速度や内圧をきめ細かく制御するものが提案されている（実用新案登録第３０４２３１２号公報参照）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記実用新案登録第３０４２３１２号公報で提案されたものは、その制御弁が単一の弁体をモータで作動させてベントホールを開閉するようになっているため、制御弁の開度を充分に確保するには大型のモータで弁体を大きく作動させる必要があり、そのためにコストの増加やエアバッグ装置の大型化を招く問題があった。
【０００７】
また弁体を開閉するアクチュエータとして圧電素子を採用した場合、圧電素子の発生荷重と撓み量とは反比例する関係があるため、大型の弁体を開閉すべく大型の圧電素子を採用すると、コストが増加するのは勿論のこと、圧電素子の撓み量が不足して制御弁の開度が不足する可能性がある。
【０００８】
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、エアバッグ装置のベントホールを開閉する制御弁の開度を、小型で安価なアクチュエータを用いて充分に確保できるようにすることを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、折り畳んだエアバッグの開口部周縁が固定されるリテーナの内部にインフレータを収納し、車両の衝突時に前記インフレータが発生するガスでエアバッグを展開して乗員を拘束するエアバッグ装置であって、前記リテーナに形成したベントホールをアクチュエータで作動する制御弁で開閉するものにおいて、前記制御弁は複数に分割された弁体を有していて、その複数の弁体の各々が湾曲して開弁するものであり、一部の弁体は、これに連結した外側湾曲用アクチュエータで駆動されてリテーナの外側に湾曲するように開弁時の湾曲方向が設定されると共に、その残りの弁体は、これに連結した内側湾曲用アクチュエータで駆動されてリテーナの内側に湾曲するように開弁時の湾曲方向が設定されることを特徴とするエアバッグ装置が提案される。
【００１０】
上記構成によれば、インフレータが発生する高圧ガスでエアバッグを展開させる際に、高圧ガスを逃がすベントホールの開度を制御弁で制御することにより、エアバッグの展開速度、エアバッグの拘束力の大きさ、エアバッグの収縮速度等を衝突の状態や乗員の状態に応じて任意に設定することができる。また制御弁は複数に分割された弁体を有するので、各々の弁体を作動させるアクチュエータを小型化してコストダウンを図っても、制御弁全体としての開度を充分に確保することができる。また一部の弁体は、これに連結した外側湾曲用アクチュエータで駆動されてリテーナの外側に湾曲するように開弁時の湾曲方向が設定されると共に、その残りの弁体は、これに連結した内側湾曲用アクチュエータで駆動されてリテーナの内側に湾曲するように開弁時の湾曲方向が設定されるので、各弁体の湾曲量を増加させることなく制御弁全体としての開度を充分に確保することができる。
【００１１】
また請求項２に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、前記アクチュエータが圧電素子であることを特徴とするエアバッグ装置が提案される。
【００１２】
上記構成によれば、圧電素子を採用したことによりアクチュエータを大幅に小型化することができる。
【００１３】
尚、実施例の圧電素子３３は本発明のアクチュエータに対応する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を、添付図面に示した参考例及び本発明の実施例に基づいて説明する。
【００１５】
図１〜図６は参考例を示すもので、図１は自動車の車室前部の斜視図、図２は図１の２−２線拡大断面図、図３は図２の３−３線断面図、図４は図２の４−４線矢視図、図５は図４の５−５線断面図、図６は運転席用エアバッグ装置の分解斜視図である。また図７は本発明の実施例を示すもので、前記図４に対応する図、図８は図７の８−８線断面図である。さらに図９〜図１３は、助手席用エアバッグ装置を示すものであって、図９は図１の９−９線拡大断面図、図１０は図９の１０−１０線断面図、図１１は図１０の１１方向矢視図、図１２は図１１の１２−１２線断面図、図１３は助手席用エアバッグ装置の分解斜視図である。
【００１６】
図１に示すように、運転席シート１の前方に配置されたステアリングホイール２の中央部に運転席用エアバッグ装置Ｒｄが設けられ、また助手席シート３の前方に配置されたダッシュボード４の上部に助手席用エアバッグ装置Ｒｐが設けられる。
【００１７】
次に、図２〜図６に基づいて運転席用エアバッグ装置Ｒｄの構造を説明する。
【００１８】
ステアリングホイール２は、ステアリングシャフト１１の後端に相対回転不能に嵌合してナット１２で固定されたステアリングボス１３と、このステアリングボス１３を囲むように配置された環状のホイールリム１４と、前記ステアリングボス１３に固定されたフロントカバー１５と、このフロントカバー１５に結合されたリヤカバー１６と、前記フロントカバー１５をホイールリム１４に接続する複数本のスポーク１７…とを備えており、フロントカバー１５およびリヤカバー１６により区画される空間にエアバッグモジュール１８が収納される。
【００１９】
エアバッグモジュール１８は、それをリヤカバー１６の内部に支持するためのリテーナ１９と、高圧ガスを発生するインフレータ２０と、インフレータ２０が発生した高圧ガスにより膨張するエアバッグ２１とから構成される。四角い板状のリテーナ１９の外周部と、中央にインフレータ２０を支持するブラケット２２の外周部と、エアバッグ２１の開口部周縁とが重ね合わされ、リヤカバー１６の内周に一体に形成された取付フランジ１６ａに複数本のボルト２３…で共締めされる。インフレータ２０のガス噴出口２０ａ…はエアバッグ２１の内部空間に開放しており、またエアバッグ２１の内部空間はブラケット２２に形成した４個の通孔２２ａ…を介して、ブラケット２２およびリテーナ１９に挟まれた空間に連通する。
【００２０】
ブラケット２２に臨むリテーナ１９に円形のベントホール２９が形成されており、このベントホール２９は、円形を成す中心座部２４から放射状に延びる８本の放射座部２５…によって、それぞれ略扇型を成す８個の開口２６…に分割される。ベントホール２９の開度を制御する制御弁３０は、前記８個の開口２６…にそれぞれ対応する８個の弁体３２…を備えており、各弁体３２は外周の円弧部が二本のボルト３１，３１でリテーナ１９に固定される。この状態で、８個の弁体３２…の各２本の直線部は中心座部２４および８本の放射座部２５…上に着座しており、前記８個の弁体３２…によってベントホール２９の８個の開口２６…は閉鎖される。
【００２１】
各弁体３２はベントホール２９を覆う本体部３２ａと、該本体部３２ａの前記ボルト３１…に近い位置に設けられたヒンジ部３２ｂとから構成される（図５参照）。また弁体３２をヒンジ部３２ｂにおいて屈曲させるべく、該ヒンジ部３２ｂの背面にアクチュエータとしての圧電素子３３が接着される。小型軽量な圧電素子３３をアクチュエータとして採用することにより、制御弁３０の小型化を図ることができる。
【００２２】
図示せぬエアバッグ展開制御装置は、車両の衝突時に所定値以上の加速度が検出されるとインフレータ２０を点火し、インフレータ２０が発生するガスで膨張するエアバッグ２１はリヤカバー１６にＨ形に形成された薄肉のティアライン１６ｂ（図６参照）を破断して車室内に展開する。このとき、乗員の姿勢や体格、あるいは車速等に応じて制御弁３０の圧電素子３３…に対する通電量を制御し、ベントホール２９の開度を変化させる。
【００２３】
即ち、圧電素子３３…への非通電時には、図５に実線で示すように制御弁３０の８個の弁体３２…のヒンジ部３２ｂ…は直線状に延びており、ヒンジ部３２ｂ…に連なる本体部３２ａ…はベントホール２９の開口２６…を閉塞している。この状態から圧電素子３３…に通電すると、図５に鎖線で示すように通電量に応じて圧電素子３３…が収縮するため、弁体３２…のヒンジ部３２ｂ…が湾曲して本体部３２ａ…がベントホール２９の開口２６…を開放する。
【００２４】
このように、ベントホール２９を覆う弁体３２…に設けた圧電素子３３…に通電して湾曲させるだけの極めて簡単な構造により、ベントホール２９の開度を精密にかつ無段階に制御することができる。しかも圧電素子３３…は制御弁３０の弁体３２…のヒンジ部３２ｂ…だけに設けられているため、その圧電素子３３…を弁体３２…の本体部３２ａ…の全面に設ける場合に比べて、高価な圧電素子３３…の使用量を減少させてコストダウンに寄与することができるだけでなく、圧電素子３３…の僅かな動きを拡大して弁体３２…に伝達することができる。しかも制御弁３０の弁体３２…を複数に分割したので、各々の弁体３２…を作動させる圧電素子３２を小型化してコストダウンを図りながら、制御弁３０として必要な開度を確保することができる。
【００２５】
図７および図８は本発明の実施例を示すものである。
【００２６】
この実施例は制御弁３０の８個の弁体３２…がリテーナ１９の内面側および外面側に交互に取り付けられている。上記構成により、リテーナ１９の外面側に取り付けられた４個の弁体３２…は圧電素子３３…への通電により外側に湾曲し、リテーナ１９の内面側に取り付けられた他の４個の弁体３２…は圧電素子３３…への通電により内側に湾曲するため、図５に示す参考例に比べて、開弁時における隣接する弁体３２…間の隙間を大きくすることができる。その結果、圧電素子３３…を小型化し、あるいは圧電素子３３…への通電量を減少させて弁体３２…の湾曲量を減少させても、ベントホール２９の開度を充分に確保することができる。
【００２７】
次に、図９〜図１３に基づいて助手席用エアバッグ装置Ｒｐの構造を説明する。
【００２８】
ダッシュボード４の上面に形成された開口４ａに固定されたリッド４１から下方に延びる支持部４１ａ…に、エアバッグモジュール４２のリテーナ４３が固定される。リテーナ４３は複数本のボルト４４…で固定されたアッパーリテーナ４５およびロアリテーナ４６から構成されており、アッパーリテーナ４４が複数本のボルト４７…で前記リッド４１の支持部４１ａ…に固定される。アッパーリテーナ４５およびロアリテーナ４６の結合部にエアバッグ４８の開口部周縁が挟まれて前記ボルト４７…で共締めされる。リッド４１には、エアバッグ４８が膨張する際に破断する薄肉のティアライン４１ｂが形成される。ロアリテーナ４６の底部に一対の取付ブラケット４９，４９を介して円筒状のインフレータ５０が支持される。
【００２９】
またロアリテーナ４６の底部に形成された長方形のベントホール２９は十文字座部２７で４個の開口２８…に区画されており、このベントホール２９を開閉する制御弁３０は、前記運転席用エアバッグ装置Ｒｄのものと類似した構造を備えている。即ち、制御弁３０は４個の開口２８…に対応して４個の弁体３２…を備えており、各弁体３２…のヒンジ部３２ｂ…に設けた圧電素子３３…への通電により該ヒンジ部３２ｂ…を屈曲させ、本体部３２ａ…をベントホール２９から離反させて余剰の高圧ガスを排出するようになっている（図１２参照）。
【００３０】
尚、制御弁３０の相対向する一対の弁体３２，３２（図１１において図中上側の弁体３２と下側の弁体３２）は何れもロアリテーナ４６の外側に向かって撓むようになっているが、それら一対の弁体３２，３２の一方を外側に他方を内側に撓ませれば、弁体３２，３２の湾曲量を減少させてもベントホール２９の開度を充分に確保することができる。
【００３１】
助手席用エアバッグ装置Ｒｐの作用および効果は、前述した運転席用エアバッグ装置Ｒｄのそれと同一である。
【００３２】
次に、図１４および図１５に基づいて助手席用エアバッグ装置Ｒｐの制御弁３０の変形例を説明する。
【００３３】
この変形例の制御弁３０の相対向する一対の弁体３２，３２（図１４において図中上側の弁体３２と下側の弁体３２）は、それらを一体に接続する共通の圧電素子３３によって作動するようになっている。従って、図１１の制御弁３０では４個の弁体３２…を作動させるのに４個の圧電素子３３…を必要としたが、図１４の制御弁３０では４個の弁体３２…を作動させるのに２個の圧電素子３３，３３で済むことになり、部品点数の削減に寄与することができる。
【００３４】
以上、参考例及び本発明の実施例を詳述したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。
【００３５】
例えば、実施例のリテーナ１９，４３は各々１個のベントホール２９を備えているが、複数のベントホール２９…を備えていても良い。この場合、各々のベントホール２９に対して複数の弁体３２…が設けられる。
【００３６】
また実施例ではアクチュエータとして圧電素子３３を例示したが、ソレノイド等の他種のアクチュエータを採用することができる。
【００３７】
またベントホール２９の形状、制御弁３０の弁体３２の形状、圧電素子３３（アクチュエータ）の形状は、実施例に限定されず適宜変更可能である。
【００３８】
また圧電素子３３に適当な補強を施せば、圧電素子３３そのもので弁体３２を構成することも可能である。
【００３９】
【発明の効果】
以上のように請求項１に記載された発明によれば、インフレータが発生する高圧ガスでエアバッグを展開させる際に、高圧ガスを逃がすベントホールの開度を制御弁で制御することにより、エアバッグの展開速度、エアバッグの拘束力の大きさ、エアバッグの収縮速度等を衝突の状態や乗員の状態に応じて任意に設定することができる。また制御弁は複数に分割された弁体を有するので、各々の弁体を作動させるアクチュエータを小型化してコストダウンを図っても、制御弁全体としての開度を充分に確保することができる。また特に一部の弁体は、これに連結した外側湾曲用アクチュエータで駆動されてリテーナの外側に湾曲するように開弁時の湾曲方向が設定されると共に、その残りの弁体は、これに連結した内側湾曲用アクチュエータで駆動されてリテーナの内側に湾曲するように開弁時の湾曲方向が設定されるので、各弁体の湾曲量を増加させることなく制御弁全体としての開度を充分に確保することができる。
【００４０】
また請求項２に記載された発明によれば、圧電素子を採用したことによりアクチュエータを大幅に小型化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  自動車の車室前部の斜視図
【図２】  図１の２−２線拡大断面図
【図３】  図２の３−３線断面図
【図４】  図２の４−４線矢視図
【図５】  図４の５−５線断面図
【図６】  運転席用エアバッグ装置の分解斜視図
【図７】  本発明の実施例を示すもので、前記図４に対応する図
【図８】  図７の８−８線断面図
【図９】  図１の９−９線拡大断面図
【図１０】  図９の１０−１０線断面図
【図１１】  図１０の１１方向矢視図
【図１２】  図１１の１２−１２線断面図
【図１３】  助手席用エアバッグ装置の分解斜視図
【図１４】  助手席用エアバッグ装置の変形例に係る、前記図１１に対応する図
【図１５】  図１４の１５−１５線断面図
【符号の説明】
１９        リテーナ
２０        インフレータ
２１        エアバッグ
２９        ベントホール
３０        制御弁
３２        弁体
３３        圧電素子（アクチュエータ）
４３        リテーナ
４８        エアバッグ
５０        インフレータ
【図１】
0004394793.tif 000002
【図２】
0004394793.tif 000003
【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】
0004394793.tif 000008
【図８】
0004394793.tif 000009
【図９】
0004394793.tif 000010
【図１０】
0004394793.tif 000011
【図１１】
0004394793.tif 000012
【図１２】
0004394793.tif 000013
【図１３】
0004394793.tif 000014
【図１４】
0004394793.tif 000015
【図１５】
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