特開 2022-167332 エアバッグ装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022167332

(43)【公開日】2022-11-04

(54)【発明の名称】エアバッグ装置

(51)【国際特許分類】

   B60R 21/2334 20110101AFI20221027BHJP

【ＦＩ】

B60R21/2334

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021073069

(22)【出願日】2021-04-23

(71)【出願人】

【識別番号】000229955

【氏名又は名称】日本プラスト株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100083806

【弁理士】

【氏名又は名称】三好 秀和

(74)【代理人】

【識別番号】100101247

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 俊一

(74)【代理人】

【識別番号】100095500

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 正和

(74)【代理人】

【識別番号】100098327

【弁理士】

【氏名又は名称】高松 俊雄

(72)【発明者】

【氏名】松崎 尚生

【テーマコード（参考）】

3D054

【Ｆターム（参考）】

3D054AA02

3D054AA13

3D054BB01

3D054CC04

3D054CC06

3D054CC11

3D054CC15

3D054EE19

(57)【要約】

【課題】乗員の状況や体格に応じて乗員を適切に保護するエアバッグ装置を提供する。
【解決手段】エアバッグ装置１は、折り畳まれた状態からガスの流入により膨張して車両の乗員を保護するエアバッグ本体部１０を備える。エアバッグ本体部１０は、乗員の座席の設置側に向かう下側に、上側の主膨張部１０ａよりも膨張量が小さく、乗員の状態に応じて展開形状が変化する形状可変領域３０を有する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

折り畳まれた状態からガスの流入により膨張して車両の乗員を保護するエアバッグ本体部を備え、
前記エアバッグ本体部は、前記乗員の座席の設置側に向かう下側に、上側の主膨張部よりも膨張量が小さく、前記乗員の状態に応じて展開形状が変化する形状可変領域を有する、エアバッグ装置。

【請求項2】

前記形状可変領域は、前記主膨張部と内部空間が連続し、前記主膨張部から前記座席の設置側に向かって延びる一対の棒状膨張部を含み、
一対の前記棒状膨張部は、前記エアバッグ本体部の展開時には、互いに対向する間の空間に折り込まれる形状に膨張する、請求項１に記載のエアバッグ装置。

【請求項3】

前記エアバッグ本体部は、
一方の前記棒状膨張部の先端に一端が接続され、他方の前記棒状膨張部の先端に他端が接続される連結材と、
一対の前記棒状膨張部が互いに対向する間の前記空間に面する前記主膨張部の一部に設けられ、前記連結材を挿通させる挿通穴を有する挿通保持部と、を有し、
一対の前記棒状膨張部は、前記エアバッグ本体部の展開時には、前記挿通穴を挿通した前記連結材が挿通方向に引かれることで、互いに対向する間の前記空間に折り込まれる、請求項２に記載のエアバッグ装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、エアバッグ装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、自動車等の車両に設けられ、車両が衝突した際の衝撃から乗員を保護するエアバッグ装置がある。特許文献１は、自動車のハンドルに設置され、エアバッグ本体部の一部に自動車の床に向かうくぼみが設けられているエアバッグ装置に関する技術を開示している。このエアバッグ装置によれば、エアバッグ本体部の展開時に、エアバッグ本体部のくぼみに乗員の腹部が位置するので、特に腹部への負荷が低減される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特表２０１３－５２９５７７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１に記載のエアバッグ装置では、エアバッグ本体部の展開形状が一定であるため、特定の条件下では、乗員の胸部への負荷を低減させることができる。しかしながら、それとは異なる条件下、例えば、乗員の状況や体格等の状態が変化した条件下では、負荷低減をより必要とする場合、又は、負荷低減を必要としない場合に、適切に対処することが求められている。

【0005】

そこで、本開示は、乗員の状況や体格に応じて乗員を適切に保護するエアバッグ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】

【0006】

本開示に係るエアバッグ装置は、折り畳まれた状態からガスの流入により膨張して車両の乗員を保護するエアバッグ本体部を備え、エアバッグ本体部は、乗員の座席の設置側に向かう下側に、上側の主膨張部よりも膨張量が小さく、乗員の状態に応じて展開形状が変化する形状可変領域を有する。

【発明の効果】

【0007】

本開示によれば、乗員の状況や体格に応じて乗員を適切に保護するエアバッグ装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】一実施形態におけるエアバッグ本体部の乗員側斜視図である。

【図2】一実施形態におけるエアバッグ本体部の車体側斜視図である。

【図3】一実施形態におけるエアバッグ本体部の装着前形状を示す斜視図である。

【図4】一実施形態に係るエアバッグ装置の断面図である。

【図5】一実施形態に係るエアバッグ装置の動作を説明する図である。

【図6】ダミーの胸部への負荷を解析した結果を示すグラフである。

【図7】ダミーの胸部への負荷を解析した結果を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、例示的な実施形態について、図面を参照して説明する。ここで、実質的に同一の機能及び構成を有する要素については、同一の符号を付すことにより重複説明を省略し、本開示に直接関係のない要素については、図示を省略する。

【0010】

図１は、一実施形態に係るエアバッグ装置１（図４参照）に備えられるエアバッグ本体部１０の乗員側斜視図である。図２は、エアバッグ本体部１０の車体側斜視図である。ここで、以下の各図では、ＸＹＺの各方向を参照のために例示する。Ｘ方向は、エアバッグ装置１が採用される自動車等の車両の直進方向に概ね沿っている。Ｙ方向は、ＸＺ平面に対して垂直な方向であり、車幅方向に概ね沿っている。Ｚ方向は、ＸＹ平面、すなわち、乗員の座席１００（図５参照）が設置される床面に対して概ね垂直な方向である。

【0011】

エアバッグ本体部１０は、通常時には、例えば自動車のステアリングホイール等に折り畳まれた状態で収納されている。そして、車両が衝突した際には、エアバッグ本体部１０がガスの流入により膨張して展開することで、衝突の衝撃から乗員を保護する。なお、図１及び図２では、展開時のエアバッグ本体部１０の状態が示されている。以下、本実施形態では、エアバッグ装置１は、自動車のステアリングホイール１０１（図５（ｂ）参照）に設置される運転席用であるものとして説明する。つまり、保護対象は、運転席に座している乗員である。この場合、図１は、運転席に座している乗員側から見た図に相当する。一方、図２は、ステアリングホイール１０１側から見た図に相当する。

【0012】

図３は、エアバッグ本体部１０の装着前形状を示す斜視図である。図３では、参考として、内部空間にガスが注入されて膨張した、エアバッグ本体部１０の装着前の展開形状が示されている。図４は、図１のＩＶ－ＩＶ断面に対応し、Ｙ方向の中心位置を通るＸＺ平面で切断したエアバッグ装置１の断面図である。

【0013】

エアバッグ装置１は、エアバッグ本体部１０と、インフレータ１１と、リテーナ１２と、バッグプレート１３とを備える。

【0014】

エアバッグ本体部１０は、単数又は複数の基布により形成される袋体である。本実施形態では、エアバッグ本体部１０は、二枚の基布、すなわち、乗員側の基布である第１パネル２０と、車体側の基布である第２パネル２１とが、縫製、接着又は溶着などにより組み合わせて接合されることで、全体として袋状に形成される。第２パネル２１は、インフレータ１１を取り付ける取付口２２と、膨張後のエアバッグ本体部１０の内部空間から外部にガスを排出させる排出口２３との二種の貫通穴を有する。排出口２３のような貫通穴は、ベントホールと呼ばれることもある。

【0015】

まず、図３に示すエアバッグ本体部１０の装着前形状を参照すると、エアバッグ本体部１０は、主膨張部１０ａと、一対の棒状膨張部である第１棒状膨張部１０ｂ及び第２棒状膨張部１０ｃとを含む。

【0016】

主膨張部１０ａは、エアバッグ本体部１０のＺ方向の上側に位置する膨張領域である。エアバッグ本体部１０の展開時に主膨張部１０ａが拘束する乗員の身体部位としては、頭部、肩部、又は、胸部の一部等が想定される。

【0017】

第１棒状膨張部１０ｂ及び第２棒状膨張部１０ｃは、エアバッグ本体部１０のＺ方向の下側に位置する膨張領域である。第１棒状膨張部１０ｂ及び第２棒状膨張部１０ｃは、それぞれ、主膨張部１０ａと内部空間が連続し、エアバッグ本体部１０の装着前の展開形状では、主膨張部１０ａからＺ方向の下方に向かって延びる。ここでのＺ方向の下方とは、乗員の座席１００の設置側に向かう方向である。第１棒状膨張部１０ｂと第２棒状膨張部１０ｃとは、Ｙ方向で互いに離間しつつ対向する。

【0018】

また、エアバッグ本体部１０は、連結材１４と、挿通保持部１０ｅとを有する。

【0019】

連結材１４は、第１棒状膨張部１０ｂの先端に一端が接続され、第２棒状膨張部１０ｃの先端に他端が接続されるストラップ（紐状部材）である。つまり、連結材１４は、第１棒状膨張部１０ｂの先端と第２棒状膨張部１０ｃの先端とを連結する。本実施形態では、連結材１４は、平型のストラップである。エアバッグ本体部１０が装着前の展開形状にあるとき、連結材１４は、弛みを有する。

【0020】

挿通保持部１０ｅは、第１棒状膨張部１０ｂと第２棒状膨張部１０ｃとが互いに対向する間の空間Ｓに面する前記主膨張部の一部に設けられるタブ（札状部）である。挿通保持部１０ｅは、図３に示すように、第１パネル２０と第２パネル２１とを接合した際に外周部に残存する残り代の一部として設けられてもよい。また、挿通保持部１０ｅは、連結材１４を挿通させる挿通穴１０ｆを有する。挿通穴１０ｆは、第１パネル２０と第２パネル２１との接合方向に沿って貫通する穴である。挿通穴１０ｆは、少なくとも、折り畳まれた状態の連結材１４の一部を挿通させることができる形状を有する。本実施形態では、挿通穴１０ｆは、連結材１４の幅よりも大きな長さを有するスリット状に形成される。

【0021】

インフレータ１１は、エアバッグ本体部１０の内部にガス（膨張ガス）を導入する装置である。例えば、インフレータ１１は、点火器やガス発生剤等を備える。この場合、不図示の電子制御ユニットが自動車の衝突などを検知又は予測したときに発する電気信号に基づいて点火器がガス発生剤を燃焼させることで、エアバッグ本体部１０の内部には、急速にガスが導入される。

【0022】

リテーナ１２は、エアバッグ本体部１０及びインフレータ１１を車両側の設置部に取り付けるための枠体である。

【0023】

バッグプレート１３は、リテーナ１２を支持する部材である。バッグプレート１３は、車両側の設置部、例えば、本実施形態でのステアリングホイール１０１の一部であってもよい。また、エアバッグ装置１は、エアバッグ本体部１０、インフレータ１１及びリテーナ１２を不図示のケースに収納した状態でステアリングホイール１０１に設置される場合もある。この場合、バッグプレート１３は、当該ケースの一部であってもよい。

【0024】

更に、エアバッグ装置１は、挿通保持部１０ｅに設けられている挿通穴１０ｆを挿通した連結材１４を保持する連結材保持部１５を備える。連結材１４は、図２に示すように、第１パネル２０側から第２パネル２１側に向かう方向を挿通方向として挿通穴１０ｆに挿通される。連結材１４は、一端が第１棒状膨張部１０ｂの先端に接続され、他端が第２棒状膨張部１０ｃの先端に接続されているので、挿通穴１０ｆを挿通した連結材１４は、全体として環状となる。そこで、連結材保持部１５は、図４に示すように、バッグプレート１３に設置され、環状の連結材１４の一部を引っ掛けて保持する棒状又は鉤状の突出部であってもよい。

【0025】

次に、図１、図２及び図４を参照して、エアバッグ装置１の作動時のエアバッグ本体部１０の展開形状について説明する。

【0026】

インフレータ１１からエアバッグ本体部１０の内部にガスが導入されると、主膨張部１０ａが膨張する。また、主膨張部１０ａの膨張に合わせて、エアバッグ本体部１０の内部空間にある各々の連通口１０ｇを通じてガスが導入された第１棒状膨張部１０ｂ及び第２棒状膨張部１０ｃも膨張する。挿通穴１０ｆを挿通した連結材１４は、エアバッグ本体部１０の展開以前より、車体側に設けられている連結材保持部１５に保持されている。そのため、ガスが導入されてエアバッグ本体部１０が膨張を開始すると、挿通穴１０ｆを挿通した連結材１４が挿通方向に引かれる。挿通穴１０ｆは、第１棒状膨張部１０ｂと第２棒状膨張部１０ｃとが互いに対向する間の空間Ｓに面する主膨張部１０ａの一部に設けられている。したがって、第１棒状膨張部１０ｂと第２棒状膨張部１０ｃとの各々の先端が挿通穴１０ｆに向かって引き寄せられ、第１棒状膨張部１０ｂ及び第２棒状膨張部１０ｃは、図１及び図２に示すように、空間Ｓに折り込まれる形状に膨張する。結果として、装着前では、第１棒状膨張部１０ｂ及び第２棒状膨張部１０ｃで形成された凹部を含む形状を有しているエアバッグ本体部１０は、全体としては、円形状に展開する。

【0027】

このような膨張の結果、展開時のエアバッグ本体部１０には、図１及び図４に示すように、乗員に対向する一部に形状可変領域３０が形成される。形状可変領域３０は、空間Ｓに折り込まれる形状に膨張した第１棒状膨張部１０ｂ及び第２棒状膨張部１０ｃと、第１棒状膨張部１０ｂ及び第２棒状膨張部１０ｃに連続する主膨張部１０ａの下部とを含む。エアバッグ本体部１０の展開時に形状可変領域３０が拘束する乗員の身体部位としては、胸部の一部又は腹部等が想定される。また、形状可変領域３０における膨張量は、形状可変領域３０の一部が第１棒状膨張部１０ｂ及び第２棒状膨張部１０ｃが空間Ｓに折り込まれた領域である分、その上側に位置する主膨張部１０ａにおける膨張量よりも小さい。

【0028】

次に、エアバッグ装置１の作用について説明する。

【0029】

図５は、ダミーＤを用いたエアバッグ装置１の動作の例を説明するための図である。図５では、自動車の前面衝突時を想定し、エアバッグ本体部１０が展開したときのダミーＤの拘束状態が示されている。図５（ａ）は、自動車の正面側からダミーＤを見た場合の拘束状態を示す。図５（ｂ）は、自動車の側面側からダミーＤを見た場合の拘束状態を示す。このとき、ダミーＤは、自動車の前面衝突に伴って、座席１００から浮き上がり、ステアリングホイール１０１から展開されたエアバッグ本体部１０に押し付けられる。

【0030】

エアバッグ本体部１０が展開したとき、エアバッグ本体部１０には、上記のとおり、形状可変領域３０が形成される。形状可変領域３０の膨張量は、その上側に位置する主膨張部１０ａよりも小さい。そのため、エアバッグ本体部１０は、ダミーＤを拘束するときには、主に、ダミーＤの肩部を中心に受け止めることになる。つまり、エアバッグ本体部１０は、ダミーＤの胸部（又は腹部）Ｄ１を圧迫しづらい。

【0031】

図６及び図７は、エアバッグ本体部１０による拘束によりダミーＤの胸部Ｄ１にかかる負荷を解析した結果を示すグラフである。ここで、解析のために用いられるダミーＤは、ＴＨＯＲ（Test Device for Human Occupant Restraint）ダミーである。ダミーＤは、図５に示すように、拘束に伴う胸部Ｄ１の変位量（以下、「胸変位」という。）を測定するために上下左右の４か所に設置された変位計を含む。このうち、第１変位計Ｇ_ＵＬは、胸部Ｄ１の左上の位置に測定点を設定している。第２変位計Ｇ_ＵＲは、胸部Ｄ１の右上の位置に測定点を設定している。第３変位計Ｇ_ＬＬは、胸部Ｄ１の左下の位置に測定点を設定している。第４変位計Ｇ_ＬＲは、胸部Ｄ１の右下の位置に測定点を設定している。

【0032】

図６（ａ）に示すグラフは、第１変位計Ｇ_ＵＬにより得られた、衝突後の時間[ｍｓ]に対する胸変位[ｍｍ]の変化を示している。図６（ｂ）に示すグラフは、第２変位計Ｇ_ＵＲにより得られた、衝突後の時間[ｍｓ]に対する胸変位[ｍｍ]の変化を示している。図７（ａ）に示すグラフは、第３変位計Ｇ_ＬＬにより得られた、衝突後の時間[ｍｓ]に対する胸変位[ｍｍ]の変化を示している。図７（ｂ）に示すグラフは、第４変位計Ｇ_ＬＲにより得られた、衝突後の時間[ｍｓ]に対する胸変位[ｍｍ]の変化を示している。

【0033】

また、各々のグラフでは、本実施形態に係るエアバッグ装置１が採用された場合の値が「エアバッグＡ」として表記されている。また、比較例として、従来の単純円形状のエアバッグ本体部を備えるエアバッグ装置が採用された場合の値が「エアバッグＢ」として表記されている。更に、比較例として、エアバッグ装置が採用されていない場合の値が「エアバッグなし」として表記されている。なお、ダミーＤは、いずれの場合であっても、シートベルトを装着している。

【0034】

これらの解析結果を参照すると、従来のエアバッグＢに関しては、エアバッグ本体部による拘束時に、胸変位が大きくなる傾向がある。これに対して、本実施形態のエアバッグＡに関しては、各グラフにおいて白抜きの矢印で示したとおり、胸変位のピーク値がエアバッグＢの場合よりも低下していることがわかる。つまり、本実施形態に係るエアバッグ装置１を採用することで、従来の一般的なエアバッグ装置を採用した場合よりも、乗員の胸部にかかる負荷を抑えることができる可能性が高い。

【0035】

また、形状可変領域３０は、本実施形態では、互いに空間Ｓに折り込まれる形状に膨張した第１棒状膨張部１０ｂ及び第２棒状膨張部１０ｃにより形成される。第１棒状膨張部１０ｂと第２棒状膨張部１０ｃとは、主膨張部１０ａを基準としつつ、互いに独立した膨張部である。そのため、エアバッグ本体部１０の展開時には、第１棒状膨張部１０ｂ及び第２棒状膨張部１０ｃの個々の形状は、主膨張部１０ａに対して常時一定とはならない。例えば、乗員の状況や体格等の状態によっては、第１棒状膨張部１０ｂの方が第２棒状膨張部１０ｃよりもＸ方向の前方に押し込まれたり、又は、第１棒状膨張部１０ｂの方が第２棒状膨張部１０ｃよりも空間Ｓに折り込まれる量が多くなったりすることもあり得る。つまり、形状可変領域３０は、乗員の状態に応じて展開形状を変化させる。ここで、乗員の状態には、乗員の状況又は乗員の体格などが含まれる。乗員の状況には、自動車の衝突角度や衝撃の大きさにより変化する乗員の姿勢などが含まれる。乗員の体格には、身体の大きさのみならず、年齢差や性別差等が考慮される。

【0036】

次に、エアバッグ装置１の効果について説明する。

【0037】

本実施形態に係るエアバッグ装置１は、折り畳まれた状態からガスの流入により膨張して車両の乗員を保護するエアバッグ本体部１０を備える。エアバッグ本体部１０は、乗員の座席１００の設置側に向かう下側に、上側の主膨張部１０ａよりも膨張量が小さく、乗員の状態に応じて展開形状が変化する形状可変領域３０を有する。

【0038】

このエアバッグ装置１によれば、エアバッグ本体部１０は、主膨張部１０ａよりも膨張量が抑えられた形状可変領域３０を有するので、保護対象となる乗員の特に胸部にかかる負荷を抑えることができる。

【0039】

また、このエアバッグ装置１によれば、形状可変領域３０は、乗員の状態に応じて展開形状が変化するので、乗員の状況や体格等の状態に合わせて乗員の胸部にかかる負荷を抑えることができる。

【0040】

このように、本実施形態によれば、乗員の状況や体格に応じて乗員を適切に保護するエアバッグ装置１を提供することができる。

【0041】

また、エアバッグ装置１では、形状可変領域３０は、主膨張部１０ａと内部空間が連続し、主膨張部１０ａから座席１００の設置側に向かって延びる一対の棒状膨張部としての第１棒状膨張部１０ｂ及び第２棒状膨張部１０ｃを含んでもよい。一対の棒状膨張部は、エアバッグ本体部１０の展開時には、互いに対向する間の空間Ｓに折り込まれる形状に膨張してもよい。

【0042】

このエアバッグ装置１によれば、エアバッグ本体部１０に、形状可変領域３０を簡易的に設けさせることができる。また、このような一対の棒状膨張部により形状可変領域３０を形成させる場合、エアバッグ本体部１０の容積は、同様の設置対象に設置される従来のエアバッグ装置に用いられるエアバッグ本体部の容積を超えない。したがって、エアバッグ装置１に採用されるインフレータ１１は、従来のエアバッグ装置に採用されるインフレータと同等のものであってよく、すなわち、より大型化されたインフレータを採用する必要がないという利点もある。

【0043】

また、エアバッグ装置１では、エアバッグ本体部１０は、一方の棒状膨張部である第１棒状膨張部１０ｂの先端に一端が接続され、他方の棒状膨張部である第２棒状膨張部１０ｃの先端に他端が接続される連結材１４を有してもよい。また、エアバッグ本体部１０は、一対の棒状膨張部が互いに対向する間の空間Ｓに面する主膨張部１０ａの一部に設けられ、連結材１４を挿通させる挿通穴１０ｆを有する挿通保持部１０ｅを有してもよい。この場合、一対の棒状膨張部は、エアバッグ本体部１０の展開時には、挿通穴１０ｆを挿通した連結材１４が挿通方向に引かれることで、互いに対向する間の空間Ｓに折り込まれてもよい。

【0044】

このエアバッグ装置１によれば、エアバッグ本体部１０において、ガスの導入による膨張作用に伴って容易に形状可変領域３０が形成されるので、結果として、形状可変領域３０を安定的に形成させることができる。

【0045】

また、参考例として、内部に設けられたテサー（つなぎ綱）が基材の一部を内側に引っ張ることでエアバッグ本体部に凹部（くぼみ）を形成するようなエアバッグ装置では、凹部の上側に位置する膨張部の形状は、凹部の形成前と形成後とで変化しやすい。これに対して、本実施形態に係るエアバッグ装置１では、主膨張部１０ａの形状は、図３に例示したように一対の棒状膨張部が折り込まれていないときと、折り込まれて形状可変領域３０が形成されたときとでは変化しにくく、安定している。つまり、エアバッグ装置１によれば、エアバッグ本体部１０に形状可変領域３０が形成されても、主膨張部１０ａの機能は低下しづらい。

【0046】

なお、本実施形態に係るエアバッグ装置１は、ステアリングホイール１０１に設置されるものに限定されず、例えば、自動車のインストルメントパネルに設置される助手席用として採用されてもよい。

【0047】

また、上記開示内容に基づいて、実施形態の修正又は変形をすることが可能である。また、上記実施形態のすべての構成要素、及び請求の範囲に記載されたすべての特徴は、それらが互いに矛盾しない限り、個々に抜き出して組み合わせてもよい。

【符号の説明】

【0048】

１ エアバッグ装置
１０ エアバッグ本体部
１０ａ 主膨張部
１０ｂ 第１棒状膨張部
１０ｃ 第２棒状膨張部
１０ｆ 挿通穴
１０ｅ 挿通保持部
１４ 連結材
３０ 形状可変領域
Ｓ 空間

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】