(57)【要約】【課題】エアバッグの内部圧力が過度に高まることを防止して、乗員傷害値を低減することが可能な車両用エアバッグの調圧装置を提供する。【解決手段】インフレータから導入されるガスによって展開膨張される車両用エアバッグ２に形成された圧力解放孔３に、エアバッグ内部と連通されてガスが流入するシリンダ４が取り付けられる。シリンダ内には、シリンダ内に流入するガスの圧力が作用するピストン５が移動自在に設けられる。シリンダ内には、ガスの圧力の作用方向と反対方向にピストンを押圧付勢するコイルスプリング６が設けられる。シリンダには、シリンダ内のガスの圧力を解放するために、ピストンの移動によって開き度合が変更されるガス放出孔７が形成される。【選択図】図２【特許請求の範囲】
【請求項１】
インフレータから導入されるガスによって展開膨張される車両用エアバッグに形成された圧力解放孔に取り付けられ、該エアバッグ内部と連通されてガスが流入するシリンダと、
該シリンダ内に移動自在に設けられ、該シリンダ内に流入するガスの圧力が作用するピストンと、
上記シリンダ内に設けられ、ガスの圧力の作用方向と反対方向に上記ピストンを押圧付勢する付勢部材と、
上記シリンダに形成され、該シリンダ内のガスの圧力を解放するために、上記ピストンの移動によって開き度合が変更されるガス放出孔と、
を備えたことを特徴とする車両用エアバッグの調圧装置。
【請求項２】
前記シリンダは、一端に前記圧力解放孔と連結される連結部を有するとともに、他端に空気抜き孔を有し、前記ガス放出孔はこれら連結部と空気抜き孔との間に形成されることを特徴とする請求項１に記載の車両用エアバッグの調圧装置。
【請求項３】
前記シリンダには、前記付勢部材に抗して、前記ガス放出孔の全閉位置で前記ピストンを制止する第１ストッパが形成されることを特徴とする請求項１または２に記載の車両用エアバッグの調圧装置。
【請求項４】
前記シリンダには、ガスの圧力に抗して、前記ガス放出孔の全開位置で前記ピストンを制止する第２ストッパが形成されることを特徴とする請求項１から３いずれかの項に記載の車両用エアバッグの調圧装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エアバッグの内部圧力が過度に高まることを防止して、乗員傷害値を低減することが可能な車両用エアバッグの調圧装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、各種の車両用エアバッグ装置のエアバッグには、例えば特許文献１に開示されているように、インフレータから導入されるガスによって得られる内部圧力で展開膨張する際に、乗員傷害値が高くならないように、内部圧力が過度に上昇するのを防止する目的で排気孔などの圧力解放孔が形成されている。
【特許文献１】特開平８−２０７６８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、従来の圧力解放孔は孔径が一定であり、このためエアバッグが乗員に当たった瞬間にはその作用によってエアバッグの内部圧力が突然にかつ極端に上昇し、これは孔径一定の圧力解放孔では瞬時に減圧することができず、したがって乗員傷害値が悪化してしまうという課題があった。【０００４】
本発明は上記従来の課題に鑑みて創案されたものであって、エアバッグの内部圧力が過度に高まることを防止して、乗員傷害値を低減することが可能な車両用エアバッグの調圧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】
【０００５】
本発明にかかる車両用エアバッグの調圧装置は、インフレータから導入されるガスによって展開膨張される車両用エアバッグに形成された圧力解放孔に取り付けられ、該エアバッグ内部と連通されてガスが流入するシリンダと、該シリンダ内に移動自在に設けられ、該シリンダ内に流入するガスの圧力が作用するピストンと、上記シリンダ内に設けられ、ガスの圧力の作用方向と反対方向に上記ピストンを押圧付勢する付勢部材と、上記シリンダに形成され、該シリンダ内のガスの圧力を解放するために、上記ピストンの移動によって開き度合が変更されるガス放出孔と、を備えたことを特徴とする。【０００６】
前記シリンダは、一端に前記圧力解放孔と連結される連結部を有するとともに、他端に空気抜き孔を有し、前記ガス放出孔はこれら連結部と空気抜き孔との間に形成されることを特徴とする。【０００７】
前記シリンダには、前記付勢部材に抗して、前記ガス放出孔の全閉位置で前記ピストンを制止する第１ストッパが形成されることを特徴とする。【０００８】
前記シリンダには、ガスの圧力に抗して、前記ガス放出孔の全開位置で前記ピストンを制止する第２ストッパが形成されることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明にかかる車両用エアバッグの調圧装置にあっては、エアバッグの内部圧力が過度に高まることを防止して、乗員傷害値を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下に、本発明にかかる車両用エアバッグの調圧装置の好適な一実施形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。本実施形態にかかる車両用エアバッグの調圧装置１は基本的には、図１から図６に示すように、インフレータから導入されるガスによって展開膨張される車両用エアバッグ２に形成された圧力解放孔３に取り付けられ、エアバッグ２内部と連通されてガスが流入するシリンダ４と、シリンダ４内に移動自在に設けられ、シリンダ４内に流入するガスの圧力が作用するピストン５と、シリンダ４内に設けられ、ガスの圧力の作用方向と反対方向にピストン５を押圧付勢する付勢部材としてのコイルスプリング６と、シリンダ４に形成され、シリンダ４内のガスの圧力を解放するために、ピストン５の移動によって開き度合が変更されるガス放出孔７とを備えて構成される。【００１１】
車両用エアバッグ２には、これを展開膨張させるべくインフレータから導入されるガスにより内部圧力が過度に高まってそれ自体が硬くなり、それによって乗員傷害値が高まってしまうことを防止するために、適宜箇所にエアバッグ２内に導入されたガスを外部へ放出するためのいくつかの圧力解放孔３が設けられている。本実施形態にかかる車両用エアバッグの調圧装置１は、その主体をなすシリンダ４がいずれかの圧力解放孔３に取り付けられて、金属製や合成樹脂製など各種素材のエアバッグ２に装着される。【００１２】
シリンダ４はその軸方向両端が開放された中空円筒状であって、材質は特に問われないが、例えば金属製や合成樹脂製で形成される。シリンダの形態は円筒状に限らず、その他の形態であってもよいことはもちろんである。シリンダ４には、その中空内部が圧力解放孔３を介してエアバッグ２内部と連通され、エアバッグ２内に導入されたガスが流入されるようになっている。シリンダ４の一端は、圧力解放孔３を介してエアバッグ２内に挿入される。このシリンダ４の一端には、エアバッグ２内のナット８と締結される連結部としての六角頭ボルト４ａが一体的に形成され、この六角頭ボルト４ａとナット８との間に、エアバッグ２の圧力解放孔３に嵌め合わせたリング状金具９を挟み込み、レンチなどで頭部を回してナット８に対し六角頭ボルト４ａを回転させることで、シリンダ４は圧力解放孔３に取り付けられる。他方、シリンダ４の他端は、その外形寸法が拡大されて形成され、この他端には、空気抜き孔としての穴部１０を有し、そしてまたコイルスプリング６のスプリングシートをも兼ねる、スリーブ１４付きの六角穴付きボルト１１が螺着される。【００１３】
このようにして一端がエアバッグ２と連結され、他端に空気抜き孔１０を有して、内部中空の円筒状に構成されたシリンダ４内には、その軸方向に移動自在にピストン５が設けられる。このピストン５は、圧力解放孔３に面して形成された受圧面となるピストンヘッド部５ａと、このピストンヘッド部５ａの周縁から六角穴付きボルト１１側に向かって、シリンダ４の内周面に対し僅かな隙間を隔てて延出形成されたスカート部５ｂとから構成される。ピストン５も材質は特に問われないが、例えば金属製や合成樹脂製で形成される。そしてこのピストン５には、そのピストンヘッド部５ａに、圧力解放孔３を介してエアバッグ２からシリンダ４内に流入するガスの圧力が作用するようになっている。ピストンヘッド部５ａは必要に応じて凹面形状としてもよい。またスカート部５ｂの外周には必要に応じて、シリンダ４内周面との間の隙間を封止するＯリングを設けるようにしてもよい。【００１４】
また、シリンダ４内には、ピストン５と六角穴付きボルト１１との間に挟み込んで、具体的にはその一端をピストン５のスカート部５ｂ内に挿入してピストンヘッド部５ａに当接させ、他端を六角穴付きボルト１１に当接させて、コイルスプリング６が設けられる。このコイルスプリング６は、六角穴付きボルト１１に反力をとって、ピストン５をガスの圧力の作用方向と反対方向に押圧付勢するようになっている。すなわち、ピストン５は、これに作用するシリンダ内圧力でコイルスプリング６を圧縮しながらシリンダ４内を移動するようになっている。【００１５】
さらに、シリンダ４には、六角頭ボルト４ａと六角穴付きボルト１１との間のピストン５の移動ストローク範囲に位置させて、シリンダ４内のガスの圧力を解放する、すなわちシリンダ４内に流入したエアバッグ２からのガスを外部に放出する適宜孔径のガス放出孔７が形成される。図示例にあっては、ガス放出孔７は、シリンダ４周りに９０°間隔で４つ形成され、互いに向かい合うガス放出孔７同士の孔径が同一で、一方の一対の孔径が、他方の一対の孔径よりも大きく形成されている。しかしながら、ガス放出孔７の数やそれらの孔径は、ガスの放出速度の設定に応じて適宜に形成すればよい。そしてこれらガス放出孔７は、コイルスプリング６の押圧付勢力に抗する方向へのピストン５の移動によってその開き度合が変更される、すなわちピストン５の移動量が小さければ小さく開かれ、また移動量が大きければ大きく開かれるようになっている。【００１６】
また、シリンダ４内には、その内周面から突出させて、ガス放出孔７を全閉する位置において、コイルスプリング６に抗してピストン５の移動を制止するための第１ストッパ１２が一体的に形成される。この第１ストッパ１２は、シリンダ４内周面に沿うリング形態であっても、また内周面の周方向に沿って適宜間隔を隔てて配列されるリブ形態であってもよい。そしてコイルスプリング６は、ピストン５がこの第１ストッパ１２に係止されることによって、予め圧縮された状態でシリンダ４内に組み込まれ、この圧縮量で設定される設定荷重によってピストン５を移動させる最低のシリンダ内圧力を調節でき、設定荷重以上のシリンダ内圧力がピストン５に作用するとピストン５が移動してガス放出孔７が適宜な開き度合で開放され、これによりシリンダ内圧力、ひいてはエアバッグ２内の内部圧力を調圧できるようになっている。【００１７】
さらにまた、シリンダ４内には、六角穴付きボルト１１の一方の端面に一体的に接合されたスリーブ１４が挿入されていて、このスリーブ１４の上端により、ガス放出孔７を全開する位置において、ガスの圧力に抗してピストン５の移動を制止するための第２ストッパ１３が形成される。この第２ストッパ１３は、シリンダ４内周面に沿うリング形態となるが、内周面の周方向に沿って適宜間隔を隔てて配列されるリブ形態であってもよい。この第２ストッパ１３は、ガス放出孔７を全開した上でさらに移動しようとするピストン５を制止し、ピストン５が必要以上に移動するのを防止して、これによりシリンダ内圧力が下がったときのピストン５の戻りを早めることができるようになっている。【００１８】
以上の構成にかかる本実施形態の車両用エアバッグの調圧装置１の作用について説明する。まず、製造方法について説明すると、シリンダ４内にまずピストン５を挿入し、その後コイルスプリング６を挿入して、最後にスリーブ１４付きの六角穴付きボルト１１をシリンダ４に螺合させればよく、４つの部品構成で構造がきわめて簡単であるとともに、容易に製造でき、また部品として完成しているので、様々なエアバッグ２に対して採用でき、適応性が高い。また、この調圧装置１をエアバッグ２に取り付けるに際しても、シリンダ４をエアバッグ２の圧力解放孔３に挿入して、エアバッグ２を挟んで六角頭ボルト４ａにナット８を締結するだけでよく、簡単に取り付けることができ、組み付け性も高い。【００１９】
この調圧装置１は、運転席エアバッグや助手席エアバッグ、カーテンエアバッグなどの通常のエアバッグ装置のほか、図７に示すように、シートクッション１６の前方位置に形成した空所１５に、インフレート用のガスが導入されることで展開膨張されるエアバッグ２を内装し、衝撃発生時などにエアバッグ２を作動させてシートクッション１６の座面を隆起させ、これにより着座している乗員の腰部が前方へ移動するのを抑止するようにしたエアバッグ２に対しても適用することができる。【００２０】
調圧装置１の作動を説明すると、インフレータから導入されるガスによってエアバッグ２が展開膨張する際、そのガスの一部はシリンダ４内に流入される。シリンダ４内はエアバッグ２内部と連通されているので、シリンダ内圧力はエアバッグ２の内部圧力とほぼ同一である。流入したガスによるシリンダ内圧力がコイルスプリング６の設定荷重よりも大きくなったとき、ピストン５は移動を開始する。ピストン５はシリンダ内圧力の高さが高ければ高いほど、コイルスプリング６の押圧付勢力に抗してガス放出孔７の開き度合を順次大きくして全開する方向に移動する。このピストン５の移動量に応じた開き度合で、ガス放出孔７はシリンダ４内と連通され、その結果、ガスの放出を伴いつつ、シリンダ内圧力、ひいてはエアバッグ２内の内部圧力を外部へ解放することができる。シリンダ内圧力が低くなれば低くなるほど、ピストン５はコイルスプリング６によりガス放出孔７の開き度合を順次小さくして全閉する方向に移動される。【００２１】
このように、ピストン５は、シリンダ内圧力とコイルスプリング６の押圧付勢力との大小関係にしたがってガス放出孔７を、全開から全閉までの間で適宜な開き度合で開閉し、その開き度合に応じてシリンダ４内、ひいてはエアバッグ２内のガス圧力を外部へ解放することができる。【００２２】
図８には、エアバッグ２の内部圧力の時間的変化を、本実施形態にかかる調圧装置１を適用した場合（図中、実線で示す）と、φ１０の圧力開放孔（図中、破線で示す）やφ２０の圧力開放孔（図中、一点鎖線で示す）のみを備えた場合とで比較したグラフが示されている。φ１０の圧力開放孔では、エアバッグ内の内部圧力はガス導入直後に鋭く立ち上がり、そのためにエアバッグは硬めになって、乗員傷害値が高くなってしまう。これに対し、φ２０の圧力解放孔では、エアバッグ内の内部圧力はそれほど高くならないものの、瞬く間にガス圧力が外部に解放されてしまい、必要な乗員拘束力および乗員拘束時間を確保することができない。【００２３】
これに対し、本実施形態にかかる調圧装置１では、エアバッグ２内の内部圧力を、ガス導入直後にφ１０の圧力開放孔の場合よりは低い、相当の高さに確保することができるとともに、その後ピストン５の移動に応じて脈動しつつガス圧力が長い時間にわたって徐々に外部へと解放されていくようになっていて、展開膨張初期においてエアバッグ２が過度に硬くならないようにしつつ必要な乗員拘束力を確保することができるとともに、その後の展開膨張期間にわたって比較的長い乗員拘束時間も確保することができ、これにより乗員傷害値を低くしつつ、適切に乗員を拘束することができる。なお、ガスは他の圧力解放孔３からも放出され、これによりエアバッグ２内のガス圧力が順次低下されることはもちろんである。【００２４】
以上説明したように、本実施形態かかる車両用エアバッグの調圧装置１にあっては、エアバッグ２が乗員に当たった瞬間など、エアバッグ２の内部圧力が突然にかつ極端に上昇してしまうような状況において、シリンダ内圧力とコイルスプリング６とで往復駆動されるピストン５によりガス放出孔７を適宜な開度で開いてエアバッグ２内の内部圧力を瞬時に必要な圧力だけ外部に解放させることができ、エアバッグ２の内部圧力が過度に高まることを防止して、乗員傷害値を適切に低減することができる。【００２５】
図９〜図１１には、本発明にかかる車両用エアバッグの調圧装置の別の実施形態が示されている。本実施形態は、ピストン５の形態および六角穴付きボルト１１に代わるスプリングシート１７の採用の点で、上記実施形態と異なる。ピストン５は、中実なピストン本体５ｃと、ピストン本体５ｃのピストンヘッド５ａに、シリンダ４の第１ストッパ１２に面して形成され、当該第１ストッパ１２に接離自在に当接されるフランジ５ｄと、ピストン本体５ｃにこれより突出させて形成されたスライドガイド５ｅとから構成される。スプリングシート１７は、シリンダ４の他端に螺着される。スプリングシート１７は、中央にピストン５へ向かって突出させて形成されたスリーブ状の第２ストッパ１３と、第２ストッパ１３内に形成され、空気抜き孔として機能し、かつピストン５のスライドガイド５ｅがスライド自在に挿入される穴部１０と、第２ストッパ１３周囲に形成された環状溝１８とから構成される。コイルスプリング６は、スプリングシート１７の環状溝１８に一端が係止されるとともに、他端がピストン５のフランジ５ｄに係止される。また、シリンダ４の一端には、ナット８（図１参照）と螺合されるネジ部４ｂが形成される。【００２６】
この実施形態にあっても、エアバッグ２内から流入するガスにより、シリンダ内圧力がコイルスプリング６の設定荷重よりも大きくなったとき、ピストン５は移動を開始する。ピストン５は、シリンダ内圧力とコイルスプリング６の押圧付勢力との大小関係にしたがってガス放出孔７を、全開から全閉までの間で適宜な開き度合で開閉し、その開き度合に応じてシリンダ４内、ひいてはエアバッグ２内のガス圧力を外部へ解放する。本実施形態にあっても、上記実施形態と同様な作用効果を奏することはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明にかかる車両用エアバッグの調圧装置の好適な一実施形態を示す、調圧装置をエアバッグに取り付けた状態の概略図である。
【図２】図１の車両用エアバッグの調圧装置の一部破断側面図である。
【図３】図１の車両用エアバッグの調圧装置の組立分解図である。
【図４】図１の車両用エアバッグの調圧装置の上面図である。
【図５】図２中、Ａ−Ａ線矢視断面図である。
【図６】図１の車両用エアバッグの調圧装置の底面図である。
【図７】本発明にかかる車両用エアバッグの調圧装置を適用することが可能なＰＲＣを示す概略図である。
【図８】本発明にかかる車両用エアバッグの調圧装置の性能を示すグラフ図である。
【図９】本発明にかかる車両用エアバッグの調圧装置の他の実施形態を示す正面図である。
【図１０】図９の車両用エアバッグの調圧装置の右側面図である。
【図１１】図１０中、Ｂ−Ｂ線矢視断面図である。
【符号の説明】
【００２８】
１  調圧装置
２  車両用エアバッグ
３  圧力解放孔
４  シリンダ
４ａ  六角頭ボルト
５  ピストン
６  コイルスプリング
７  ガス放出孔
１０  穴部
１２  第１ストッパ
１３  第２ストッパ
【図１】
2005054015.tif 000002
【図２】
2005054015.tif 000003
【図３】
2005054015.tif 000004
【図４】
2005054015.tif 000005
【図５】
2005054015.tif 000006
【図６】
2005054015.tif 000007
【図７】
2005054015.tif 000008
【図８】
2005054015.tif 000009
【図９】
2005054015.tif 000010
【図１０】
2005054015.tif 000011
【図１１】
2005054015.tif 000012
【国際調査報告】
2005054015.tif 000013
2005054015.tif 000014
2005054015.tif 000015
2005054015.tif 000016