JP6897382B2 - 運転席用エアバッグ及び運転席用エアバッグ装置 - Google Patents

Description

本発明は、自動車の衝突時に乗員を拘束するためのエアバッグ及びエアバッグ装置に係り、特に、運転席用のエアバッグ及びエアバッグ装置に関する。

ステアリングホイールに設けられた運転席用エアバッグ装置は、車両衝突時等の緊急時にインフレータ（ガス発生器）をガス噴出作動させ、エアバッグにガスを供給して、このエアバッグをステアリングホイールと運転席乗員との間に展開させるよう構成されている。

特許文献１には、乗員側パネルと非乗員側パネルとの周縁部同士を縫合して袋状に形成され、エアバッグの固定位置と、この固定位置に対するエアバッグの最も突出した部分との間の寸法を１とした場合に、非乗員側パネルによる最大突出し部が固定位置から０．５以上離れた位置にあり、ホイール部の内周側に配設される予定部分の膨張径がホイール部の内径に対し０．６〜１．２倍の大きさであると共に、乗員側パネルと非乗員側パネルとの接合部における膨張径がホイール部の内周側に配設される予定部分の膨張径よりも大きくなっており、斜め前方に向かって移動する乗員を受け止められるようにした運転席用エアバッグが開示されている。

特許文献１の運転席用エアバッグの非乗員側パネルは、円形状の外周部の一部（中心を挟んで対向する２つの部分）に、外周側から中心に向けて徐々に幅狭となる切欠状の凹部を形成した形状となっている。そして、各凹部の対向する両側部同士を縫合して錐形状とし、錐形状となった非乗員側パネルの周縁部と乗員側パネルの周縁部とを縫合する。非乗員側パネルを立体縫製にしており、構造が複雑化していた。また、エアバッグ膨張時、乗員拘束面が平面になるため、乗員拘束時、斜め前方に向かって移動する乗員頭部が回転し得る。

特開２０１６−１４１２７９号公報 特許第４６０４７６５号明細書

本発明は、斜突の際に乗員頭部の回転を抑制しつつ乗員を拘束できる運転席用エアバッグ及び運転席用エアバッグ装置を提供することを目的とする。

本発明の運転席用エアバッグは、乗員側のフロントパネルとステアリングホイール側のリアパネルとの周縁が結合された運転席用エアバッグであって、中央部及び該中央部から放射方向に延出した複数の放射方向部を有するテザーパネルを備え、前記テザーパネルの前記中央部は前記フロントパネルに結合され、前記放射方向部の先端部は前記リアパネルに結合され、前記リアパネルは少なくとも第１〜第４の４条のタック部を備えており、第１及び第２のタック部は、略平行であり、第１のタック部は該リアパネルの中心を挟んで一半側に配置され、第２のタック部は他半側に配置されており、第３及び第４のタック部は、略平行であり、第１及び第２のタック部と交差方向に延在しており、第３のタック部は、前記リアパネルの中心を挟んで一方の側に配置され、第４のタック部は他方の側に配置されているものである。

本発明の運転席用エアバッグ装置は、本発明による運転席用エアバッグと、該運転席用エアバッグを膨張させるインフレータと、を備えるものである。

本発明の一態様では、膨張展開状態で、前記放射方向部の先端部は、前記中央部と前記フロントパネルとの結合箇所よりもエアバッグ外周側に位置している。この場合、膨張展開状態で、前記放射方向部の先端部は、前記ステアリングホイールの環状部よりも外側に位置していてもよい。

本発明の一態様では、前記テザーパネルは第１〜第４の４本の放射方向部を有し、前記第１の放射方向部の先端部は、前記第１のタック部と前記第３のタック部との交差箇所よりもリアパネル周縁側に位置し、前記第２の放射方向部の先端部は、前記第１のタック部と前記第４のタック部との交差箇所よりもリアパネル周縁側に位置し、前記第３の放射方向部の先端部は、前記第２のタック部と前記第４のタック部との交差箇所よりもリアパネル周縁側に位置し、前記第４の放射方向部の先端部は、前記第２のタック部と前記第３のタック部との交差箇所よりもリアパネル周縁側に位置する。

本発明によれば、斜突の際に乗員頭部の回転を抑制しつつ乗員を拘束できる。

（ａ）は実施の形態に係る運転席用エアバッグを備えたエアバッグ装置が設けられたステアリングホイールの正面図であり、（ｂ）はエアバッグ膨張時のステアリングホイールの正面図である。 膨張した運転席用エアバッグの側面図である。 図１（ｂ）のIII-III線に沿う断面図である。 フロントパネルの平面図である。 （ａ）はリアパネルの平面図、（ｂ）及び（ｃ）はその折り畳みを示す平面図である。 テザーパネルの平面図である。 パネルの結合例を示す図である。 （ａ）は乗員の移動方向とエアバッグの拘束面との関係を示す図であり、（ｂ）は頭部がエアバッグに拘束されている状態を示す図である。 エアバッグのサイズを説明する図である。 別の実施の形態に係るテザーパネルの平面図である。 別の実施の形態に係るテザーパネルの平面図である。 別の実施の形態に係るテザーパネルの平面図である。

図１〜図９を参照して本発明の実施の形態について説明する。

本実施形態に係る運転席用エアバッグ（以下、単にエアバッグと略すことがある）１０は、折り畳まれた状態でエアバッグ取付部材としてのリテーナ（図示略）に取り付けられ、内蔵されたインフレータ２によって膨張される。このエアバッグ１０の折り畳み体を覆うようにモジュールカバー（図示略）が装着されることにより、運転席用エアバッグ装置が構成される。

ステアリングホイール１は、ステアリングシャフト（図示略）に連結された中央部１ａと、該中央部１ａの周囲を周回した環状部１ｂと、これらの中央部１ａと環状部１ｂとを繋いでいるスポーク部１ｃとを有している。この実施の形態では、該中央部１ａから左右及び下方に向って計３本のスポーク部１ｃが延出しており、各スポーク部１ｃの延出方向先端側が環状部１ｂの左右及び下側の内周にそれぞれ連なっている。中央部１ａと環状部１ｂとの間のうち、スポーク部１ｃが存在していない部分は、ステアリングホイール１の乗員側と反乗員側とを連通する開放部１ｄとなっている。

インストルメントパネル４から後向き（運転席側）に突出されたステアリングコラム３の後端にステアリングホイール１が取り付けられている。このステアリングホイール１の中央部１ａに運転席用エアバッグ装置が配置される。

運転席用エアバッグ１０は、その膨張時の乗員側のフロント面を構成するフロントパネル２０と、ステアリングホイール１側のリア面を構成するリアパネル３０との周縁部を縫合糸５１（図３参照）で縫合して袋状とし、その内部にテザーパネル４０を設けたものである。フロントパネル２０、リアパネル３０、及びテザーパネル４０を構成する基布は同じ材料であってもよいし、異なるものでもよい。

フロントパネル２０は円形（略円形）であり、直径は５００〜５８０ｍｍ程度である。

リアパネル３０の中心部には、インフレータ２が挿入されるインフレータ用開口５が設けられている。また、このインフレータ用開口５の周囲には、リアパネル３０をインフレータ２と共にリテーナに固定するためのボルトが挿通されるボルト挿通孔６が設けられている。

リアパネル３０の上部には、エアバッグ１０の内部と外部とを連通する２個の円形のベントホール７が設けられている。ベントホール７の形状、個数、位置は適宜変更可能である。

リアパネル３０は、略円形であるが、周縁部の４箇所に張出部３５Ａ〜３５Ｄを有する。

リアパネル３０の外周縁のうち、張出部３５Ａと張出部３５Ｄとの間は、円弧部３７Ａとなっている。張出部３５Ａと張出部３５Ｂとの間は、円弧部３７Ｂとなっている。張出部３５Ｂと張出部３５Ｃとの間は、円弧部３７Ｃとなっている。張出部３５Ｃと張出部３５Ｄとの間は、円弧部３７Ｄとなっている。

円弧部３７Ａはリアパネル３０の上縁に位置し、円弧部３７Ｂはリアパネル３０の右側縁に位置し、円弧部３７Ｃはリアパネル３０の下縁に位置し、円弧部３７Ｄはリアパネル３０の左側縁に位置する。各円弧部３７Ａ〜３７Ｄの周長は等しい。円弧部３７Ａ〜３７Ｄの曲率半径は、張出部３５Ａ〜３５Ｄの外周縁の曲率半径と等しい。

張出部３５Ａは、リアパネル３０の中心から見て右斜め上方に位置している。張出部３５Ｂは、リアパネル３０の中心から見て右斜め下方に位置している。張出部３５Ｃは、リアパネル３０の中心から見て左斜め下方に位置している。張出部３５Ｄは、リアパネル３０の中心から見て左斜め上方の箇所に位置している。張出部３５Ａ〜３５Ｄの外周縁は同一曲率半径の円弧状である。各張出部３５Ａ〜３５Ｄの外周縁の周長は等しい。

この実施の形態では、リアパネル３０の右半側を縦方向に縦断する第１タック部３１及び左半側を縦方向に縦断する第２タック部３２と、リアパネル３０の上半側を左右方向に横段する第３タック部３３及び下半側を左右方向に横断する第４タック部３４が設けられている。

タック部３１，３２は、縦方向の谷折り線３１ａ，３２ａに沿ってリアパネル３０を谷折りし、縦方向の山折り線３１ｂ，３２ｂに沿ってリアパネル３０を山折りすることにより形成される。即ち、山折り線３１ｂ，３２ｂが谷折り線３１ａ，３２ａよりもリアパネル３０の中央側に重なるように、リアパネル３０を折る。

タック部３３，３４は、左右方向の谷折り線３３ａ，３４ａに沿ってリアパネル３０を谷折りし、山折り線３３ｂ，３４ｂに沿ってリアパネル３０を山折りすることにより形成される。

谷折り線３１ａは、円弧部３７Ａ，３７Ｃの右端同士を結ぶ直線である。山折り線３１ｂは張出部３５Ａ，３５Ｂの外周縁の左端同士を結ぶ直線である。谷折り線３２ａは円弧部３７Ａ，３７Ｃの左端同士を結ぶ直線である。山折り線３２ｂは張出部３５Ｃ，３５Ｄの外周縁の右端同士を結ぶ直線である。

同様に、横方向の谷折り線３３ａは、円弧部３７Ｂ，３７Ｄの上端同士を結ぶ直線である。谷折り線３４ａは、円弧部３７Ｂ，３７Ｄの下端同士を結ぶ直線である。山折り線３３ｂは、張出部３５Ａ，３５Ｄの外周縁の下端同士を結ぶ直線である。山折り線３４ｂは、張出部３５Ｂ，３５Ｃの外周縁の上端同士を結ぶ直線である。

この実施の形態では、図５（ｂ）の通り、まず谷折り線３１ａ，３２ａ及び山折り線３１ｂ，３２ｂに沿ってリアパネル３０の右半側及び左半側を折ることにより、タック部３１，３２を形成する。

次いで、図５（ｃ）の通り、谷折り線３３ａ，３４ａ及び山折り線３３ｂ，３４ｂに沿ってリアパネル３０の上半側及び下半側を折ることにより、タック部３３，３４を形成する。ただし、先にタック部３３，３４を形成し、次いでタック部３１，３２を形成してもよい。

これにより、リアパネル３０は円形となる。即ち、張出部３５Ａ〜３５Ｄの外周縁と、円弧部３７Ａ〜３７Ｄは、リアパネル３０の中心から等半径の円を形成する。

図６に示すように、テザーパネル４０は、中央部４１と、中央部４１から上下左右の放射方向に延出する４本の放射方向部４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄとを有する略十字形状となっている。各放射方向部４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄの長さは同程度であり、中央部２１の中心から放射方向部４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄの先端部までの長さＬ４は２００〜２８０ｍｍ程度となっている。放射方向部４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄの幅Ｗ２は５０〜１２０ｍｍ程度となっている。

図７に示すように、フロントパネル２０の中心部と、テザーパネル４０の中央部４１とを縫合糸による円形縫合部５２で結合する。円形縫合部５２の直径は５０〜１５０ｍｍ程度である。

次に、折り畳みにより円形となったリアパネル３０と、フロントパネル２０とを重ね合わせ、外周縁同士を縫合糸５１（図３参照）で縫合する。

続いて、テザーパネル４０の放射方向部４２ａ〜４２ｄの先端部を、縫合糸５３でリアパネル３０に縫合する。放射方向部４２ａ〜４２ｄの先端部は、リアパネル３０の張出部３５Ａ〜３５Ｄに縫合することが好ましく、特に図５（ｃ）に示すテザー縫合位置３８Ａ〜３８Ｄのように、タック部３１〜３４の交差箇所の近傍であることが好ましい。タック部３１〜３４の交差箇所の近傍とは、張出部３５Ａ〜３５Ｄの上下及び左右の中心と、タック部の交差箇所との間の領域である。

例えば、テザー縫合位置３８Ａ〜３８Ｄは、リアパネル３０の中心（インフレータ用開口５の中心）とタック部３１〜３４の交差箇所とを通る直線上、かつタック部３１〜３４の交差箇所よりもリアパネル３０の周縁側に位置する。

リアパネル３０の中心（インフレータ用開口５）からテザー縫合位置３８Ａ〜３８Ｄまでの長さは、フロントパネル２０の中心から円形縫合部５２までの長さ（円形縫合部５２の半径）よりも大きい。

このようにしてエアバッグ１０が形成される。これらの縫製は平面縫製で実施できるため、エアバッグ１０は、立体縫製が必要な従来のエアバッグよりも、容易に作製できる。

この運転席用エアバッグ１０は、折り畳まれ、開口５にインフレータ２が装着され、リテーナに取り付けられ、モジュールカバーが被装され、運転席用エアバッグ装置が構成される。この運転席用エアバッグ装置がステアリングホイール１を有したステアリングに装着される。例えば、リアパネル３０の張出部３５Ａ〜３５Ｄが、リアパネル３０の上下左右に位置するように、エアバッグ１０を取り付ける。

この運転席用エアバッグ装置を搭載した自動車が衝突した場合、インフレータ２が作動し、エアバッグ１０がステアリングホイール１の後方（乗員前方）で膨張展開する。エアバッグ１０のリアパネル３０がタック部３１〜３４を有しているので、インフレータ２が作動してエアバッグ１０が膨張完了した状態において、リアパネル３０の膨張厚み（ステアリング軸心線方向の膨張長さ）が、フロントパネル２０の膨張厚みよりも十分に大きい。

各張出部３５Ａ〜３５Ｄは、リアパネル３０の上下左右の４箇所に位置しているので、エアバッグ１０は、リアパネル３０の中心から上下左右への膨張長さが、右上方向、右下方向、左下方向及び左上方向への膨張長さよりも大きい。この結果、エアバッグ１０のフロントパネル２０を乗員側から見た形状は、略正方形状となる。

テザーパネル４０の放射方向部４２ａ〜４２ｄの先端部がリアパネル３０に結合されているため、膨張完了状態において、乗員拘束面となるフロントパネル２０の中央部２０ａがステアリングホイール１側に引き込まれる。中央部２０ａの周囲は、中央部２０ａ側程ステアリングホイール１側となるように傾斜した傾斜面Ｎとなっている。すなわち、乗員側からみて、エアバッグ１０のフロントパネル２０の中心付近には、ステアリングホイール１側に凹んだすり鉢状の凹部が設けられる。

図８（ａ）に示すように、車両の正面衝突時、乗員は、フロントパネル２０の左右方向中央部分又はその近傍に受承される。なお、図８（ａ）（ｂ）は図３と同じ断面におけるエアバッグ１０の外形を示す。

車両の斜突（車両に対し斜め前方から衝撃が加えられる衝突形態。オフセット衝突を含む。）時、乗員は、フロントパネル２０の傾斜面Ｎに受承される。エアバッグ１０は、ステアリングホイール１側の径よりも乗員拘束面であるフロントパネル２０の径の方が大きいため、図８（ｂ）に示すように、乗員を拘束しながら傾く。これにより、頭部の移動方向に対する反力が抑えられ、頭部が上下方向に沿った軸回りに回転することが抑制される。

斜突時、乗員頭部の移動方向（角度）は様々であるが、乗員拘束面が傾斜面Ｎとなっているため、あらゆる角度で進入する頭部の空走距離が同程度となり、角度による拘束性能の差はほとんど無い。また、リアパネル３０にタック３１〜３４を設けると共に、テザーパネル４０の放射方向部４２ａ〜４２ｄの先端部を円形縫合部５２よりもエアバッグ外周側となるようにリアパネル３０に結合しているため、エアバッグ１０の周縁部の厚みを確保し、拘束面（傾斜面Ｎ）からの頭部の逸脱を防止できる。

図９は、図３と同じ断面におけるフロントパネル２０及びリアパネル３０の外形の模式図である。ステアリングホイール１からみたエアバッグ１０の最大突出量をＬ１、フロントパネル２０の中央部２０ａにおける突出量をＬ２とした場合、１．１×Ｌ１≦Ｌ２≦１．３×Ｌ１とすることが好ましい。

エアバッグ１０の正面に乗員頭部が進入した場合に、エアバッグ１０に傾きが発生しないように、ステアリングホイール１からエアバッグ１０の重心までの距離Ｌ３を０．５×Ｌ１≦Ｌ３≦０．８×Ｌ１とすることが好ましい。

エアバッグ１０の最大横幅Ｗ１は、１．４×Ｌ１≦Ｗ１≦１．７×Ｌ１とすることが好ましい。

上記実施の形態は本発明の一例であり、本発明は上記以外の形態とされてもよい。例えば、上記実施の形態では、タック部３１〜３４は、谷折り線３１ａ〜３４ａと山折り線３１ｂ〜３４ｂとの間を折り込んだものであり、それぞれ１条の折り込み部のみを有したシングルタックとなっているが、２条の折り込み部を有したダブルタックとされてもよい。

エアバッグ１０の膨張展開状態で、テザー縫合位置３８Ａ〜３８Ｄ（放射方向部４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄの先端部）が、ステアリングホイール１の環状部１ｂよりも外側に位置するようにしてもよい。

仮に、テザー縫合位置３８Ａ〜３８Ｄを環状部１ｂよりも内側に位置する構成とした場合、テザーによるフロントパネル２０の引っ張り方向がエアバッグ深さ方向（車両前後方向）に近くなり、フロントパネル２０の中央部２０ａがステアリングホイール１側に引き込まれる量が大きくなる。

一方、上述したように、テザー縫合位置３８Ａ〜３８Ｄを環状部１ｂよりも外側に位置する構成とすることで、テザーによるフロントパネル２０の引っ張り方向を幅方向（車幅方向）に近付け、傾斜面Ｎの傾斜を緩やかにしつつ、エアバッグ端部の厚みを確保することができる。これにより、車両の正面衝突時、正面から進入する乗員頭部の拘束タイミングが遅くならない。また、車両の斜突時は、乗員頭部の進入方向に対し傾斜面Ｎがほぼ垂直となり、頭部の回転を抑制しつつ拘束することができる。

図１０に示すテザーパネル４０Ａのように、放射方向部４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄの先端側ほど幅が広くなる形状としてもよい。テザーパネル４０Ａは、リアパネル３０に縫合される部分の幅が広いため、エアバッグ１０の膨張展開時にリアパネル３０を引き込む量が大きくなり、バッグ容量を削減することができる。

図１１に示すテザーパネル４０Ｂのように、各辺が中央側に凹曲した略四角形状としてもよい。エアバッグ１０の膨張展開時、インフレータ２から噴出したガスがテザーパネル４０Ｂにあたり分散する。そのため、乗員がステアリングホイール１に近接した状態で着座している場合であっても、乗員を好適に拘束することができる。

図１２に示すテザーパネル４０Ｃのように、４本の放射方向部４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄの先端部を別パネル（先端パネル４３ａ、４３ｂ、４３ｃ、４３ｄ）で構成してもよい。この場合、エアバッグ１０の作製に際しては、まず、フロントパネル２０の中心部と、テザーパネル４０Ｃの中央部４１とを縫合する。また、先端パネル４３ａ、４３ｂ、４３ｃ、４３ｄの一端をリアパネル３０のテザー縫合位置３８Ａ〜３８Ｄに縫合し、リアパネル３０を折り畳んで円形にする。

続いて、円形にしたリアパネル３０と、フロントパネル２０とを重ね合わせ、外周縁同士を縫合する。縫合後、開口５からパネルを引き出してエアバッグの表裏を反転する。その後、放射方向部４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄの先端と、先端パネル４３ａ、４３ｂ、４３ｃ、４３ｄの他端とを縫合する。

テザーパネル４０の放射方向部は４本に限定されず、３本又は５本以上としてもよい。

１０ 運転席用エアバッグ
２０ フロントパネル
３０ リアパネル
３１〜３４ タック部
４０、４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ テザーパネル

Claims (3)

1. 乗員側のフロントパネルとステアリングホイール側のリアパネルとの周縁が結合された運転席用エアバッグであって、
   中央部及び該中央部から放射方向に延出した複数の放射方向部を有するテザーパネルを備え、
   前記テザーパネルの前記中央部は前記フロントパネルに結合され、前記放射方向部の先端部は前記リアパネルに結合され、
   前記リアパネルは少なくとも第１〜第４の４条のタック部を備えており、
   第１及び第２のタック部は、略平行であり、第１のタック部は該リアパネルの中心を挟んで一半側に配置され、第２のタック部は他半側に配置されており、
   第３及び第４のタック部は、略平行であり、第１及び第２のタック部と交差方向に延在しており、第３のタック部は、前記リアパネルの中心を挟んで一方の側に配置され、第４のタック部は他方の側に配置されており、
   膨張展開状態で、前記放射方向部の先端部は、前記中央部と前記フロントパネルとの結合箇所よりもエアバッグ外周側に位置し、かつ前記ステアリングホイールの環状部よりも外側に位置していることを特徴とする運転席用エアバッグ。
2. 乗員側のフロントパネルとステアリングホイール側のリアパネルとの周縁が結合された運転席用エアバッグであって、
   中央部及び該中央部から放射方向に延出した複数の放射方向部を有するテザーパネルを備え、
   前記テザーパネルの前記中央部は前記フロントパネルに結合され、前記放射方向部の先端部は前記リアパネルに結合され、
   前記リアパネルは少なくとも第１〜第４の４条のタック部を備えており、
   第１及び第２のタック部は、略平行であり、第１のタック部は該リアパネルの中心を挟んで一半側に配置され、第２のタック部は他半側に配置されており、
   第３及び第４のタック部は、略平行であり、第１及び第２のタック部と交差方向に延在しており、第３のタック部は、前記リアパネルの中心を挟んで一方の側に配置され、第４のタック部は他方の側に配置されており、
   膨張展開状態で、前記放射方向部の先端部は、前記中央部と前記フロントパネルとの結合箇所よりもエアバッグ外周側に位置しており、
   前記テザーパネルは第１〜第４の４本の放射方向部を有し、
   前記第１の放射方向部の先端部は、前記第１のタック部と前記第３のタック部との交差箇所よりもリアパネル周縁側に位置し、
   前記第２の放射方向部の先端部は、前記第１のタック部と前記第４のタック部との交差箇所よりもリアパネル周縁側に位置し、
   前記第３の放射方向部の先端部は、前記第２のタック部と前記第４のタック部との交差箇所よりもリアパネル周縁側に位置し、
   前記第４の放射方向部の先端部は、前記第２のタック部と前記第３のタック部との交差箇所よりもリアパネル周縁側に位置することを特徴とする運転席用エアバッグ。
3. 請求項１又は２に記載の運転席用エアバッグと、該運転席用エアバッグを膨張させるインフレータと、を備えることを特徴とする運転席用エアバッグ装置。

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