(57)【要約】【課題】多用な状況において乗員の保護性能を高めることができるエアバッグ装置を提供する。【解決手段】袋体ユニット３２は、インフレータ３１のガス噴出部に接続される第１の袋体３５と、第１の袋体３５に第１の流通孔３６を通して接続されるとともに、第１の袋体３５から乗員方向に向かって膨張展開して乗員の荷重を受け止める第２の袋体３７と、第１の袋体３５に第２の流通孔３８を通して接続され、第１の袋体３５の内圧が設定圧以上に上昇したときに膨張展開する第３の袋体３９と、を備える。第３の袋体３９は、第２の流通孔３８を中心に表裏反転して第１の袋体３５の内部に配置され、第１の袋体３５の内圧が設定圧以上に上昇したときに表裏の反転が戻って第１の袋体３５の外部に膨張展開する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
衝撃入力時に高圧のガスを発生するインフレータと、
前記インフレータの発生するガスを受けて膨張展開する袋体ユニットと、を備えたエアバッグ装置において、
前記袋体ユニットは、
インフレータのガス噴出部に接続される第１の袋体と、
前記第１の袋体に第１の流通孔を通して接続されるとともに、前記第１の袋体から乗員方向に向かって膨張展開して乗員の荷重を受け止める第２の袋体と、
前記第１の袋体に第２の流通孔を通して接続され、前記第１の袋体の内圧が設定圧以上に上昇したときに膨張展開する第３の袋体と、を備え、
前記第３の袋体は、前記第２の流通孔を中心に表裏反転して前記第１の袋体の内部に配置され、前記第１の袋体の内圧が設定圧以上に上昇したときに表裏の反転が戻って前記第１の袋体の外部に膨張展開することを特徴とするエアバッグ装置。
【請求項２】
前記第１の袋体と前記第２の袋体は、車両の前席シートの前方から乗員方向に向かって膨張展開し、
前記第３の袋体は、前記第１の袋体から左右の前席シート間の前方位置に向かって膨張展開す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】
前記第１の袋体と前記第２の袋体は、車両の前席シートの前方から乗員方向に向かって膨張展開し、
前記第３の袋体は、前記第１の袋体から車室内の側部パネル方向に向かって膨張展開す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４】
前記第３の袋体には、前記第２の流通孔の流通抵抗よりも流通抵抗の小さいガス排出手段が設けられていることを特徴することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のエアバッグ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両のシートに着座した乗員を保護するエアバッグ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両の運転席や助手席のシートの前方には、衝撃入力時に、袋体が膨張展開して乗員を保護するエアバッグ装置が設置されている。エアバッグ装置は、衝撃入力時に高圧のガスを発生するインフレータと、インフレータのガスを受けて膨張展開する袋体がステアリングホイールやインストルメントパネルの内部に配置されている(例えば、特許文献１参照)。
【０００３】
特許文献１には、乗員の胸部に向かって膨張展開する主袋体と、乗員の頭部に向かって膨張展開する副袋体と、を備え、主袋体と副袋体とがガス分配部材を介してインフレータに接続されるエアバッグ装置が記載されている。このエアバッグ装置の主袋体と副袋体には、各袋体が膨張展開した後にガスを外部に排出するベントホールがそれぞれ設けられている。ベントホールは、袋体が充分に膨張展開した状態でその袋体に乗員の荷重が入力されたときに、袋体の内部のガスを逃がすことによって乗員の接触衝撃を緩和する。
なお、主袋体と副袋体には、インフレータで発生したガスがガス分配部材によって均等に分配されて供給される。このため、主袋体と副袋体とはほぼ同じタイミングで膨張展開する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４３３７８５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記従来のエアバッグ装置は、ベントホールからのガスの排出抵抗のみによって乗員の接触衝撃を緩和するものであるため、例えば、袋体が充分に膨張展開する前に乗員の上体が袋体に接触する場合も考慮すると、乗員の接触衝撃を多用な状況で充分に緩和するための設定が難しい。
【０００６】
そこでこの発明は、多用な状況において乗員の保護性能を高めることができるエアバッグ装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明に係るエアバッグ装置は、上記課題を解決するために、衝撃入力時に高圧のガスを発生するインフレータ（例えば、実施形態のインフレータ３１）と、前記インフレータの発生するガスを受けて膨張展開する袋体ユニット（例えば、実施形態の袋体ユニット３２）と、を備えたエアバッグ装置において、前記袋体ユニットは、インフレータのガス噴出部に接続される第１の袋体（例えば、実施形態の第１の袋体３５）と、前記第１の袋体に第１の流通孔（例えば、実施形態の第１の流通孔３６）を通して接続されるとともに、前記第１の袋体から乗員方向に向かって膨張展開して乗員の荷重を受け止める第２の袋体（例えば、実施形態の第２の袋体３７）と、前記第１の袋体に第２の流通孔（例えば、実施形態の第２の流通孔３８）を通して接続され、前記第１の袋体の内圧が設定圧以上に上昇したときに膨張展開する第３の袋体（例えば、実施形態の第３の袋体３９）と、を備え、前記第３の袋体は、前記第２の流通孔を中心に表裏反転して前記第１の袋体の内部に配置され、前記第１の袋体の内圧が設定圧以上に上昇したときに表裏の反転が戻って前記第１の袋体の外部に膨張展開するようにした。
【０００８】
これにより、インフレータからガスが噴射されると、第１の袋体がそのガスを受けて膨張展開するとともに、第１の袋体に導入されたガスの一部が第１のガス流通路を通して第２の袋体に流入する。こうして第１袋体と第２の袋体の内圧が設定圧以上に高まると、第１の袋体の内部に表裏反転して配置されている第３の袋体が表裏の反転を戻して第１の袋体の外部に膨張展開する。この状況で乗員の上体が第２の袋体に接触すると、適宜ベントホール等から内部のガスが排出されつつ乗員の接触衝撃を緩和する。
また、インフレータからガスが噴射されて第１の袋体と第２の袋体が膨張展開している途中で乗員の上体が第２の袋体に接触すると、第１の袋体の内圧が設定圧以上に上昇した時点で第１の袋体の内部に配置されていた第３の袋体が表裏の反転を戻して第１の袋体の外部に膨張展開する。第３の袋体が表裏の反転を戻して第１の袋体の外部に膨張展開する際には、ガス圧のエネルギーを消費しつつ、第１の袋体と第２の袋体の内部のガスを第３の袋体側に退避させる。この間乗員の接触衝撃が緩和される。
【０００９】
前記第１の袋体と前記第２の袋体は、車両の前席シート（例えば、実施形態のシート１１）の前方から乗員方向に向かって膨張展開し、前記第３の袋体は、前記第１の袋体から左右の前席シート間の前方位置に向かって膨張展開するようにしても良い。
この場合、衝撃の入力時に、乗員の上体が左右の前席シート間の前方位置に向かって移動したときに、乗員の上体が膨張展開した第３の袋体に接触することによって衝撃が緩和される。
【００１０】
前記第１の袋体と前記第２の袋体は、車両の前席シートの前方から乗員方向に向かって膨張展開し、前記第３の袋体は、前記第１の袋体から車室内の側部パネル（例えば、実施形態のフロントピラー２５）方向に向かって膨張展開するようにしても良い。
この場合、衝撃の入力時に、乗員の上体が車室内の側部パネル方向に向かって移動したときに、乗員の上体が膨張展開した第３の袋体に接触することによって衝撃が緩和される。
【００１１】
前記第３の袋体には、前記第２の流通孔の流通抵抗よりも流通抵抗の大きいガス排出手段（例えば、実施形態のベントホール４０）が設けられるようにしても良い。
この場合、第３の袋体が第１の袋体の外部に膨張展開した後にガス排出手段によって流通抵抗を受けるため、第３の袋体からのガスの排出が遅くなり、その分袋体ユニットによる乗員の衝撃緩衝時間を長くすることが可能になる。
【発明の効果】
【００１２】
この発明によれば、インフレータからガスが噴射されて第１の袋体と第２の袋体が膨張展開している途中で乗員の上体が第２の袋体に接触した場合には、第１の袋体の内圧が設定圧以上に上昇した時点で第１の袋体の内部に配置されていた第３の袋体が表裏の反転を戻して第１の袋体の外部に膨張展開するため、この間にガス圧のエネルギーを消費しつつ、第１の袋体と第２の袋体の内部のガスを第３の袋体側に退避させることによって乗員を充分な衝撃緩衝作用をもって保護することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】この発明の第１の実施形態に係る車両の車室内を示す斜視図である。
【図２】この発明の第１の実施形態に係る車両の図１のＡ−Ａ断面に対応する断面図である。
【図３】この発明の第１の実施形態に係る車両の車室内前部の平面図である。
【図４】この発明の第１の実施形態に係るエアバッグ装置の模式的な平面図である。
【図５】この発明の第１の実施形態に係るエアバッグ装置の袋体ユニットの構成部品を示す平面図である。
【図６】この発明の第１の実施形態に係るエアバッグ装置の袋体ユニットの模式的な正面図である。
【図７】この発明の第１の実施形態に係るエアバッグ装置の模式的な断面図である。
【図８】この発明の第１の実施形態に係るエアバッグ装置の模式的な断面図である。
【図９】この発明の第１の実施形態に係るエアバッグ装置の作動説明図である。
【図１０】この発明の第１の実施形態に係るエアバッグ装置の作動説明図である。
【図１１】この発明の第２の実施形態に係る車両の車室内前部の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、この発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１５】
最初に、図１〜図１０に示す第１の実施形態について説明する。
図１は、実施形態に係る車両の車室内を示す図であり、図２は、図１のＡ−Ａ断面に対応する断面を示す図である。
図１において、符号１１は、前席の運転席側のシートであり、符号１２は、運転席のシート１１の前方に配置されたステアリングホイールである。ステアリングホイール１２は、図２に示すようにボス部１６を有し、そのボス部１６が、車室前部から運転席側に突出するステアリングシャフト１４の端部に締結固定されている。ボス部１６には、車体後方側(シート１１側)に開口するカップ状のリヤカバー１７が固定され、リヤカバー１７には、リヤカバー１７の外面から放射状に延出する複数のスポーク部２０が設けられている。リヤカバー１７には、リヤカバー１７の開口を閉塞するようにフロントカバー１９が取り付けられている。また、複数のスポーク部２０の端部には、円環状のステアリングホイール本体２１(グリップ部)が結合されている。
フロントカバー１９の内周面には、金属製のリテーナ２２が複数のボルト１８によって締結固定され、そのリテーナ２２にエアバッグ装置１３が取り付けられている。
【００１６】
エアバッグ装置１３は、高圧のガスを発生するガス発生剤を充填したインフレータ３１と、インフレータ３１で発生した高圧のガスを受けて膨張展開する袋体ユニット３２と、袋体ユニット３２の基部をインフレータ３１に固定する固定リング３３と、を備えている。インフレータ３１は、リテーナ２２を介してフロントカバー１９の内部に取り付けられている。袋体ユニット３２は、折り畳まれた状態でインフレータ３１の前部側に配置されている。
【００１７】
フロントカバー１９の内面には、破断を促進するためのティアライン１９ａが形成されている。フロントカバー１９は、袋体ユニット３２の展開時に、袋体ユニット３２の展開圧を受けてティアライン１９ａに沿って破断し、その破断部の間から袋体ユニット３２をシート１１側に膨出させる。インフレータ３１は、フロントカバー１９寄りの外周面に複数のガス噴射孔４１…が形成されている。インフレータ３１で発生した高圧のガスは、インフレータ３１のガス噴射孔４１…を通して袋体ユニット３２内に放射状に噴射される。
【００１８】
図３は、車室内での袋体ユニット３２の展開状態を仮想線で示した図であり、図４は、袋体ユニット３２が展開しているときのエアバッグ装置１３の平面図である。
袋体ユニット３２は、インフレータ３１のガス噴射部（ガス噴射孔４１）に接続される第１の袋体３５と、第１の袋体３５の車室側寄りの面に第１の流通孔３６を通して接続される第２の袋体３７と、第１の袋体３５の側面に第２の流通孔３８を通して接続される第３の袋体３９と、を備えている。第１の袋体３５、第２の袋体３７、第３の袋体３９は、後に詳述するように基布を縫製して一体の袋体ユニット３２として形成されている。
【００１９】
第２の袋体３７は、第１の袋体３５からシート１１に着座した乗員方向に向かって膨張展開し、乗員の上体に直接接触して乗員の車両前方への移動荷重を受け止める。
【００２０】
第３の袋体３９は、第２の流通孔３８を中心として表裏反転して第１の袋体３５の内部に押し込まれて配置されている。第３の袋体３９は、第１の袋体３５の内圧が設定圧以上に上昇したときに、表裏の反転が戻って第２の流通孔３８を通して第１の袋体３５の外部側方に膨張展開する。また、第３の袋体３９には、内部に導入されたガスを外部に排出するためのガス排出手段であるベントホール４０が設けられている。
なお、図示は省略されているが、第２の袋体３７にも適宜ベントホールが設けられている。
【００２１】
インフレータ３１のガス噴射部に直接接続される第１の袋体３５は、乗員の荷重を直接受け止める第２の袋体３７よりも小容積に形成されている。第３の袋体３９は、第１の袋体３５と同容積、若しくは、第１の袋体３５よりも若干大きい容積に形成されている。第１の袋体３５と第２の袋体３７を導通させる第１の流通孔３６は、インフレータ３１で発生したガスを最初に第１の袋体３５に充填し得るように開口面積が設定されている。
【００２２】
また、第３の袋体３９が表裏の反転を戻して膨張展開を開始するときの第１の袋体３５の内圧(以下、「第３の袋体３９の展開開始圧」と呼ぶ)は、以下のように設定されている。
即ち、第３の袋体３９の展開開始圧は、乗員からの早期の荷重入力がない状況において、第１の袋体３５と第２の袋体３７が充分に膨張展開した後に第３の袋体３９が膨張展開を開始し、かつ乗員からの早期の大きな荷重入力があったときには、その時点で第３の袋体３９が膨張展開を開始するように設定されている。この第３の袋体３９の展開開始圧は、第３の袋体の反転の戻し抵抗や、第１の流通孔３６と第２の流通孔３８の開口面積の調整等によって設定される。
【００２３】
また、第３の袋体３９に設けられるベントホール４０は、第３の袋体３９の膨張展開時における第２の流通孔３８でのガスの流通抵抗よりも、流通抵抗が大きくなるように設定されている。
【００２４】
この実施形態の場合、第３の袋体３９が膨張展開する方向は、第１の袋体３５から車室内の左右のシート１１間の前方位置に向かう方向に設定されている。つまり、第３の袋体３９は、インストルメントパネル２４の車幅方向中央領域の前面とシート１１に着座した乗員の間で展開するようになっている。
【００２５】
袋体ユニット３２は、例えば、以下のようにして形成することができる。
図５は、袋体ユニット３２の構成部材を示し、第６は、その構成部材を縫製した状態を示している。
図５に示すように、第１の袋体３５と第３の袋体３９は、二つの円形状の袋体形成部３５ａ，３９ａがくびれ部３８ａを介して相互に接続された下側基布４４Ｌと、当該下側基布４４Ｌと略同形状の上側基布４４Ｕとから構成されている。また、第２の袋体３７は、円形状の袋体形成部３７ａを有する下側基布４５Ｌと上側基布４５Ｕとから構成されている。
第１の袋体３５と第３の袋体３９を構成する下側基布４４Ｌの一方の袋体形成部３５ａにはインフレータ３１の取付部３１ａが設けられ、他方の袋体形成部３９ａには、ベントホール４０が形成されている。また、第１の袋体３５と第３の袋体３９を構成する上側基布４４Ｕの一方の袋体形成部３５ａと、第２の袋体３７を構成する下側基布４５Ｌの袋体形成部３７ａには、第１の流通孔３６となる開口３６ａが形成されている。
【００２６】
袋体ユニット３２は、下側基布４４Ｌと上側基布４４Ｕの外周縁部が縫合されることによって第１の袋体３５と第３の袋体３９が第２の流通孔３８とともに連続して形成されるとともに、下側基布４５Ｌと上側基布４５Ｕの外周縁部が縫合されることによって第２の袋体３７が形成されている。そして、上側基布４４Ｕの開口３６ａと下側基布４５Ｌの開口３６ａの周縁部同士が縫合されることにより、第１の袋体３５と第２の袋体３７とが第１の流通孔３６を通して接続されている。
【００２７】
図７，図８は、エアバッグ装置１３の断面を示す図である。
上述のようにして形成された袋体ユニット３２にはインフレータ３１が取り付けられる。そして、図７に示すように、袋体ユニット３２の第１の袋体３５から側方に膨出している第３の袋体３９は、図８に示すように、第２の流通孔３８を中心として(挟んで)表裏を反転させながら、第１の袋体３５の内部に押し入れられる。袋体ユニット３２はこの後全体が折り畳まれてインフレータ３１とともにステアリングホイール１２に取り付けられる。
【００２８】
つづいて、この実施形態に係るエアバッグ装置１３の作動について、図９，図１０を参照して説明する。
【００２９】
＜乗員の通常タイミングでの接触時＞
車両に前方から衝撃が入力されてインフレータ３１からガスが噴射されると、図９(ａ)，(ｂ)に示すようにそのガスを受けて第１の袋体３５が膨張展開を開始するとともに、第１の袋体３５に導入されたガスの一部が第１の流通路３６を通して第２の袋体３７に流入する。こうしてガスの流入が進んで、第１の袋体３５と第２の袋体３７の内圧が設定圧以上に高まると、図９(ｃ)に示すように、第１の袋体３５の内部に配置されている第３の袋体３９が表裏の反転を戻しつつ第１の袋体３５の外部に膨張展開する。この状況で乗員の上体が第２の袋体３７に接触すると、図９(ｄ)に示すように、第３の袋体３９のベントホール４０から内部のガスを排出されることにより、乗員の接触衝撃が緩和されつつ、乗員の上体が袋体ユニット３２によって柔軟に受け止められることになる。
【００３０】
＜乗員の早期接触時＞
例えば、乗員の上体がステアリングホイール１２に近接している状況で車両に前方から衝撃が入力された場合等においては、図１０(ａ)，(ｂ)に示すように、インフレータ３１からガスが噴射されて第１の袋体３５と第２の袋体３７が膨張展開している途中で乗員の上体が第２の袋体３７に接触することがある。
【００３１】
この場合、第２の袋体３７が乗員の前方移動荷重を受けて押し縮められることにより、第１の袋体３５の内圧が設定圧以上に上昇すると、その時点で第１の袋体３５の内部の第３の袋体３９が表裏の反転を戻しつつ第１の袋体３５の外部に膨張展開を開始するようになる。このとき、第３の袋体３９の表裏の反転が戻される動作と、ガスが第２の流通孔３８を通過する際の流通抵抗とにより、ガス圧のエネルギーが消費されつつ、第２の袋体３７と第１の袋体３５の内部のガスが第３の袋体３９に退避する。袋体ユニット３２に対する乗員の接触衝撃はこの間に緩和される。
なお、第３の袋体３９に流入したガスはベントホール４０から外部に排出されるが、ベントホール４０を通過するガスの流通抵抗は第２の流通孔３８を通過するガスの流通抵抗よりも大きく設定されているため、第３の袋体３９の内部の圧力は比較的緩やかに減少する。
【００３２】
以上のように、この実施形態に係るエアバッグ装置１３は、インフレータ３１からガスが噴射されて第１の袋体３５と第２の袋体３６が膨張展開している途中で乗員の上体が第２の袋体３７に接触した場合に、第１の袋体３５の内圧が設定圧以上に上昇した時点で第１の袋体３５の内部の第３の袋体３９が表裏の反転を戻して第１の袋体３５の外部に膨張展開する構成とされている。このため、第１の袋体３５と第２の袋体３６が膨張展開の途中であるときに乗員の上体が早期に第２の袋体３７に接触する状況においても、第３の袋体３９の展開によってガス圧のエネルギーを消費しつつ、第１の袋体３５と第２の袋体３７の内部のガスを第３の袋体３９側に退避させることで、乗員を充分な衝撃緩衝作用をもって保護することができる。
【００３３】
また、この実施形態に係るエアバッグ装置１３においては、第２の流通孔３８の流通抵抗よりも流通抵抗の大きいベントホール４０が第３の袋体３９に設けられているため、第３の袋体３９が膨張展開した後の第３の袋体３９からのガスの排出を遅らせることができる。したがって、この実施形態に係るエアバッグ装置１３を採用することにより、袋体ユニット３２による乗員の衝撃緩衝時間をより長くすることができる。
【００３４】
また、この実施形態に係るエアバッグ装置１３は、第３の袋体３９の膨張展開方向が、第１の袋体３５から左右のシート１１間の前方位置に向かう方向に設定されているため、車両の斜め前方から衝撃が入力された場合等に、乗員の上体がインストルメントパネル２４の車幅方向中央領域に向かって移動することがあっても、乗員の上体を第３の袋体３９によって柔軟に受け止め、乗員を良好に保護することができる。
【００３５】
図１１は、第２の実施形態のエアバッグ装置１１３を示す図である。同図では、車室内での袋体ユニット１３２の展開状態を仮想線で示している。
この第２の実施形態に係るエアバッグ装置１１３は、基本的な構成は第１の実施形態に係るエアバッグ装置１３とほぼ同様であるが、第３の袋体３９の膨張展開方向が第１の実施形態のものと異なっている。なお、図１１においては、第１の実施形態と共通部分に同一符号を付してある。
【００３６】
第２の実施形態に係るエアバッグ装置１１３は、第３の袋体３９が、第１の袋体３５からフロントピラー２５等の車室内の側部パネル方向に向かって膨張展開するように設定されている。つまり、第３の袋体３９は、フロントピラー２５等の車室内の側部パネルとシート１１に着座した乗員の間で展開するようになっている。
このため、衝撃の入力時に、乗員の上体が車室内の側部パネル方向に向かって移動することがあっても、乗員の上体を第３の袋体３９によって柔軟に受け止め、乗員を良好に保護することができる。
【００３７】
なお、この発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能である。例えば、上記の実施形態においては、ステアリングホイール内に設置されるエアバッグ装置について説明したが、この発明に係るエアバッグ装置は、図１１に示すように助手席用のエアバッグ装置やその他のエアバッグ装置にも適用することができる。
【００３８】
また、第１の袋体３５には、第２の袋体３７が充分に膨張する前に乗員の上体から前方移動荷重を受けたときに、第３の袋体３９がより確実に膨張展開できる機構を付加するようにしても良い。具体的には、例えば、第１の袋体３５の第２の連通孔３８に隣接する外表面部分にスリット構造を設けておき、第２の袋体３７と第１の袋体３５が乗員の上体から前方移動荷重を受けて潰れ変形したときに、スリット部分が開口して第３の袋体３９の膨張展開を促すようにしても良い。
【符号の説明】
【００３９】
１１…シート（前席シート）
１３，１１３…エアバッグ装置
２５…フロントピラー(側部パネル)
３１…インフレータ
３２，１３２…袋体ユニット
３５…第１の袋体
３６…第１の流通孔
３７…第２の袋体
３８…第２の流通孔
３９…第３の袋体
４０…ベントホール(ガス排出手段)
４１…ガス噴射孔（ガス噴射孔）
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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