JP5118062B2 - インフレータブルエアバッグ - Google Patents

Description

本発明はインフレータブルエアバッグに関し、特に、事故が発生したときに車両内の乗員を保護するために使用されるインフレータブルエアバッグに関する。

事故が発生したときに自動車内の乗員の前方又は近くにおいて展開して保護クッションを形成するインフレータブルエアバッグが周知である。乗員を拘束する目的においては、エアバッグはできるだけ長い時間だけ展開した状況を維持することが好ましいとされていたが、単純に乗員がエアバッグに衝突したときに反力を受けるため、少なくとも１つのベントホールをエアバッグに設けることが好ましいということが分かってきた。エアバッグは初期の展開の後速やかに収縮するが、ベントホールを設けることでさらに適切なクッション効果を得られることが確認されている。しかしながら、エアバッグは保護されるべき乗員が実際にエアバッグに接触するように動いたときに展開するように適切なセンサ装置によって作動する。

理想的には、エアバッグの初期圧力又はエアバッグによってもたらされるクッション効果は、乗員の体格、乗員の着座位置、乗員がシートベルトを着用しているか否かなどの特定のパラメーターによって調整されるべきである。シートベルトを着用していない乗員は、シートベルトを着用している乗員に比べて固めのエアバッグが要求されるものと思われる。同様に、体格の大きな乗員に対しては体格の小さな乗員よりも固めのエアバッグが要求されることが分かっている。しかしながら、エアバッグに対して接近している乗員に対しては、出来る限り柔らかいエアバッグが提供されるべきである。

関連するパラメーターを検出し、及びガス発生器によるエアバッグ内部に供給されるガスの量を調整することにより、これらの特性を有するエアバッグを提供する試みがある。しかしながら、このような構造は、比較的複雑であり従って高価となる。そこで、次に、関連するパラメーターに基づいてエアバッグの排気を調整する制御可能なベントホールを有する進歩的なエアバッグ構造が提案されている。

WO2003/006276A3には、エアバッグのファブリック内に形成された制御可能なベントホールを有するエアバッグ構造が開示されている。ベントホールは、通常はクランプによって係留された布製要素によって閉じた状態を維持しており、そのクランプは衝突センサのようなセンサからの信号によって解除可能となっている。この公報に示されている１つの実施例においては、ベントホールからエアバッグ内部に延びる再入可能なチューブが設けられ、チューブの自由端が制御可能なベントホール形成している。チューブの自由端部はクランプによって保持され、クラッシュセンサからの適切な信号によって開放されるようになっている。
国際公開公報WO2003/006276A3

しかしながら、現在では、容易に製造でき、事故の状況において速やかに排気するのに適した進歩的なエアバッグ排気構造が好ましいと考えられている。

従って、本発明の目的はこのような進歩的なインフレータブルエアバッグを提供することにある。

本発明の１つの態様においては、インフレータブルエアバッグは、エアバッグのファブリック内部に形成された制御可能なベントを備え、そのベントはエアバッグのファブリック内に形成された穴と、前記穴からエアバッグの内側に向かって延び、自由端部がエアバッグ内部で終結する柔軟なベントチューブとを有し、ベントチューブの自由端部は通常はベントを閉じた状態に維持するようにエアバッグ内部に係留されるが、センサからの信号によってベントを開放するように解除される構造の、インフレータブルエアバッグに於いて、前記ベントチューブは、前記穴の周囲においてエアバッグファブリックの内面に固定され、断面がチューブの自由端部側の方が固定端部側よりも小さくなるような傾斜断面を有するように構成されていることを特徴とする。

好ましくは、前記チューブの固定端部と自由端部との間における少なくとも一部の領域が実質的に円錐台である。

望ましくは、前記チューブが布製ストリップから形成され、その実質的な中央領域が前記穴の周囲における前記エアバッグの内面に固定され、実質的に重ね合わされたファブリックの二つの層を形成するようにと前記エアバッグファブリックから離れて折畳まれ、前記重ね合わされた層は、ベントチューブを形成するように連結される。

本発明の他の態様に係るインフレータブルエアバッグは、エアバッグのファブリック内部に形成された制御可能なベントを備え、そのベントはエアバッグのファブリック内に形成された穴と、前記穴からエアバッグの内側に向かって延び、自由端部がエアバッグ内部で終結する柔軟なベントチューブとを有し、ベントチューブの自由端部は通常はベントを閉じた状態に維持するようにエアバッグ内部に係留されるが、センサからの信号によってベントを開放するように解除される構造の、インフレータブルエアバッグに於いて、前記ベントチューブは、前記穴の周囲においてエアバッグファブリックの内面に縫製によって固定され、その縫製は穴の周辺に走り、チューブの内側に配置されることを特徴とする。

好ましくは、前記チューブが布製ストリップから形成され、その実質的な中央領域が前記穴の周囲における前記エアバッグの内面に固定され、実質的に重ね合わされたファブリックの二つの層を形成するようにと前記エアバッグファブリックから離れて折畳まれ、前記重ね合わされた層は、ベントチューブを形成するように連結される。

望ましくは、前記重ね合わされた層が互いに縫い合わされ、ベントチューブを形成する。

好ましくは、前記穴が実質的に楕円である。

好ましくは、前記布製ストリップが、楕円穴の長軸と実質的に一致する概念ラインに沿って折畳まれる。

望ましくは、前記ストリップを折畳まれることによって形成される前記層の各々が、実質的に同一の台形に成形され、これらの側辺に沿って互いに連結される。

好ましくは、前記各層は、二等辺四辺形である。

好ましくは、前記ストリップを折畳むことによって形成される前記層の各々は、平行な辺を有さない実質的に同一の四辺形であり、各層は比較的長い１本のエッジ（長辺）と比較的短い１本のエッジ（短辺）とを備え、二つの長辺同士が互いに位置合わせされて接続され、二つの短辺同士が互いに位置合わせされて接続され、ベントホールに対して鋭角に配置された開放自由端部を有するベントチューブが形成される。

望ましくは、エアバッグ内部に膨張ガスの供給するインフレータをさらに備え、前記ベントチューブは前記インフレータに対して角度付けされ、前記短辺が前記長辺よりもインフレータに接近するように配置されている。

望ましくは、エアバッグ内部に膨張ガスの供給するインフレータをさらに備え、前記ベントチューブは前記インフレータに対して角度付けされ、前記長辺が前記短辺よりもインフレータに接近するように配置されている。

好ましくは、前記ベントチューブは、初期段階でベントチューブがベントホールを横切って折畳まれて配置されるようにストラップによって係留され、ストラップは、センサからの前記信号によって開放され、これによって、ベントチューブが穴を通って少なくとも部分的に展開する。

本発明がより明確に理解できるように、そして特徴が明確になるように、本発明の実施例について添付図面を参照して説明する。

図１を参照すると、製造初期段階のインフレータブルエアバッグ１の一部が示されている。エアバッグ１は布製部材２の下側シートを含み、このシートは図から確認できるように概ね矩形に成形されているが、角が幾分丸くなっている。布製部材２の上面（内面）は、好ましくは保護層によってコーティングされ、エアバッグを展開する時に発生する高温且つ勢いの強いガスからファブリックを保護する。

エアバッグファブリック２の層内部の実質的に中心部分には、ガスインレット開口３が形成され、この開口は、それ自体が周知のガス発生器であるインフレータ４の一部がかぶさってフィットするようなサイズ及び形状に成形されている。ガス発生器は外側に向かって広がる周辺取り付けフランジ５を備え、ガスインレット開口３周辺のエアバッグファブリック２の補強領域が固定されるようになっている。ガスインレット開口３を貫通して突き出たインフレータ４の一部がガスアウトレット開口を形成し（図１に示さないが、図６及び図８の４ａとして示されている）、そのアウトレット開口はインフレータの周辺に配置され、インフレータ４の作動によりそこから膨張ガスが外側放射方向に流れるようになっている。

中央に配置されたインフレータ４から離れたポジションには、布製の細長いストリップ６が設けられ、このストリップは対称軸７を軸として実質的に対称に成形され、ストリップ６の各半分は、対称軸７から離れる方向に向かって狭くなるような傾斜を持っている。布製ストリップ６は、図１に示され、エアバッグファブリック２の最も内側の表面上に配置され、エアバッグファブリック２の１つの角とガスインレット開口３の中心とを結ぶ線が対称軸７と実質的に一致するように配置される。

図２に更に詳細に示されているように、布製ストリップ６は、実質的に楕円形の縫製８により、図１に示す方向でエアバッグファブリック２の内面に固定され、このように形成された楕円の主軸が布製ストリップ６の対称軸７と一致する。このように布製ストリップ６がエアバッグファブリック２の内面に固定されると、実質的に楕円の排気開口（ベントホール）９が布製ストリップ６及び層２の両方を貫通して形成され、楕円ベントホール９は縫製８の楕円線の内側に形成され、縫製８の楕円線がベントホール９の周辺に形成されることになる。しかしながら、エアバッグの他の製造方法によれば、実質的に同一のベントホールがファブリック２の層と布製ストリップ６とで別々に形成され、布製ストリップ６が層２に対向して配置され、これら２つの楕円ホールが位置合わせされ、布製のこれら２つの層を縫製ライン８に沿って互いに縫い合わせることができる。

さらに他の実施例においては、ベントホール９の縦横比率は、添付図面に示されたものから変更可能であり、ベントホール及び縫製の周辺ラインを円形とすることができる。

従って、上述したような方法でエアバッグファブリック２の層と布製ストリップ６とを縫い合わせた後、最後に布製ストリップ６は当該ストリップの中央部分においてエアバッグファブリックの内面に固定される。この工程が完了した後、布製ストリップ６によって２つの実質的に同一のフラップ１０が実際に形成され、これらフラップはベントホール９の反対側に各々配置される。図２に示す実施例によるフラップ１０の各々は、実質的に同一形状であり、実質的に台形であり、その台形の底辺がベントホール９を横切り、その台形の上辺がそこから離れて配置される。

２つのフラップ１０は、布製のメイン層２の内面から離れ、対称軸７によって規定される概念ラインに沿って上方に向かって折り畳まれ、互いに重なり合い、各台形の側辺が位置合わせされる。これは図３の側面から示された構造である。

このような方法によって２つのフラップ１０が互いに重なり合い、台形の足によって規定されるフラップの２つの縁部が、最も好ましくは縫製１１のラインによって、他のフラップの対応する縁部と連結される。しかしながら、台形の短辺によって規定される各フラップ１０の端部同士は連結されないことが重要である。このような方法により、縫製により連結されたフラップがベントチューブを形成し、そのチューブはベントホール９の周辺においてメインファブリック層２の内面から離れる方向で、エアバッグの内側に向かって延び、ベントホール９から離れたポジションにおいて開放端部１２が終結することになる。図３に示すように、布製ストリップ６によって形成される各フラップ１０の台形形状により、内側に向いたベントチューブが２つの端部の間において少なくとも１つの領域を有し、この領域は実質的に円錐台（frustoconical）の形状であり、自由端部の断面がファブリック層２との固定端部の断面よりも小さくなるような傾斜断面を有する。

図３から理解できる他の重要な特徴によれば、ストリップ６の２つのフラップ１０が折畳まれて縫い合わされる前に、上述した方法によってベントチューブを形成する布製ストリップ６が縫製ライン８によってファブリック層２に対して固定されるため、縫製ライン８によって規定される周辺シームが効果的にベントチューブの内部に配置されることになる。これは、熱及び強いガス流に対して弱いことのある縫製ラインが、布製のチューブにより、インフレータ４によって生成されるガス流から保護されることが保証される意味で重要である。これによって、縫製ライン８によって規定されるシームに対するダメージが防止される。

図４ａは、図３に対して直交する他の側面を示し、概ね楕円形ベントホール９の短い軸に沿っており、二つのフラップ１０が上述した方法によって互いに連結された後の状態を示す。図４ａは、概ね変形していない自然な状態のベントチューブを示している。しかしながら、本発明のエアバッグの次の製造工程において、ベントチューブは図４ａに示す自然の状態から折畳まれ、図４ｂに示すように、ベントチューブがベントホール９を横切って折畳まれた状態となる。ベントチューブは初期にはリリース可能なストラップ１３によって折畳まれた状態を維持し、このストラップの一端はベントチューブの一方の側に固定され、他の端部（図示せず）はエアバッグモジュールの一部として提供されるリリース可能なアクチュエーターによってリリース可能及び固定可能となっている。ベントチューブから離れたストラップの端部は、センサ（例えば、乗員の体重又は位置を計測する構成）からの適切な信号を受信することによりリリース可能となる。

ストラップ１３とベントチューブを形成するファブリックとの好ましい連結形式が図３に示され、縫製ライン１４によってフラップ１０を形成するファブリックに対してストラップ１３が固定されることが分かり、ここで、この縫製ラインは縫製メインライン１１の実質的近傍に配置され、このメインラインは２つのフラップ１０のサイドエッジ（側辺）を互いに連結する。他の配置としては、ストラップ１３の一端をファブリック１０の二つのフラップの間に挿入することによってベントチューブに対して固定し、折畳んで重ね合わせ、１本の縫製ライン１１によって両方のフラップ１０とストラップ１３とを連結することができる。

上述したような方法による工程の後に、ファブリックの上層とファブリック２の下層とを重ね合わせ、これら二つの層を周辺において連結することによってエアバッグ１が完成し、ベントチューブを有する最終的なエアバッグが形成され、ベントチューブはベントホール９の周辺に設けられ、ベントホールを横切って折畳まれ、エアバッグの封筒の内側に配置される。

エアバッグが通常の膨張をしている間、エアバッグを通常の堅さにする場合には、ストラップ１３はアクチュエーターによってリリースされない。その後、エアバッグが通常の方法によって膨張し、ファブリック層２（図１参照）を貫通する実質的にオープンのベントホール１５によって、エアバッグの内部から外に出るガスの流路が形成される。その後、乗員がエアバッグに接触すると、エアバッグ内部のガス圧力が初期には上昇し、しかしながら、そのガスは乗員がエアバッグに衝突したときにベントホール１５から強制的に排出され、エアバッグは良好なクッション効果を与える。

上述したエアバッグが通常通り膨張している間、ガス圧力が折畳まれたベントチューブに対して影響を及ぼし、ベントチューブの一部が図４ｃに示すようにベントホール９を通って推進される。しかしながら、ストラップ１３がアクチュエーター構造によってポジションが保持され、ベントホール９を介して完全に通過しないようになっており、ベントホール９はガス流に対して閉じた状態を維持する。

しかしながら、センサがエアバッグの柔らかい膨張が要求されていると検出した場合、エアバッグが部分的に膨張したときに、アクチュエーターがリリースされ、ストラップ１３がフリーとなる。エアバッグ内部のガスの圧力により、ベントチューブが内側を向き、図４（ｄ）に示すように、ベントホール９を介してエアバッグの外側に強制的に延びることになる。折畳まれたベントチューブが初期の段階で部分的にホール９を貫通し、通常のシール構造が維持されているため、図４（ｄ）に示すように、ストラップ１３のリリースによってベントチューブがベントホール９を介して非常に素早く完全に解けることになる。

ベントホール９を介したベントチューブの完全な展開により、ベントチューブの開放された自由端部１２がさらにベントホールを広げ、ベントホール９を横切ってベントチューブが初期の折畳まれた状態を維持している場合に比べ、より多くのガスがエアバッグから外部に排出されることになる。

上述したベントチューブの傾斜構造によって展開スピードにおいて大きな効果が得られることが分かっており、ベントチューブが容易に展開し、ベントチューブがベントホール９をさらに容易に通過することになる。

ここで図５参照すると、布製ストリップ６の他の形態が示されており、上述したものと若干異なる形状有するベントチューブが使用され、異なる排気特性を得ることができる。このような構造に於いては、布製ストリップ６は対称軸７に対して実質的に対称であり、図１及び図２に示され且つ上述した方法と実質的に同じ方法によってファブリック層２に対して固定される。しかしながら、この構成においては、布製ストリップ６の形状は、対称軸７の各々側によって規定される２つのフラップ１０が、図１及び図２に示したものに比べて若干打ち切られた形状となっている。単に傾斜形状とするのに代えて、２つのフラップ１０の各々は、平行な辺を持たない実質的に同一の４角形となっている。図２と図５とを比較すると、図５に示す構造は、各フラップ１０の端部を切り取ることによって構成され、２つのサイドエッジの一方を短くしている。このように、各フラップ１０は１つの比較的長いサイドエッジ１６と１つの比較的短いサイドエッジ１７とを有している。

他の観点に於いては、図５及び図６に示されたベントチューブは、図１から図３に示す上述した方法と完全に同じ方法によって形成される。２つのフラップ１０の各々は、対称軸７によって規定される概念軸に沿ってファブリック層２から離れて折畳まれ、２つの短辺１７同士が互いに重なり、２つの長辺同士が互いに重なるように重ね合わされる。これら２つの長辺１６は互いに縫製ライン１８によって連結され、２つの短辺１７は縫製ライン１９によって互いに固定される。図６に示すように、このような構成により、ベントチューブの開放端部１２がインフレータ４から離れて角度付けされる。これは布製ストリップ６の接合によって達成され、ベントチューブは、短辺１７よりも長辺１６の方がインフレータに近くなるようにインフレータに対して方向づけされる。

図５及び図６に示すような構成により、ストラップがリリースした直後にはベントチューブの開放端にインフレータ４からガスが全く流れ込まないか、あるいは非常に少量のみが流れ込むようになる。図６に示すように、ストラップ１３がリリースされ、ベントチューブがベントホール９を通過した直後、ベントチューブの開放端部１２がインフレータ４から離れるように角度付けされ、チューブがベントホール９を通過して裏返るまで、インフレータからチューブの開放端部１２へのガスの流れが実質的に阻止される。

次に、図７を参照すると、布製ストリップ６の他の形態が示されており、若干異なった形状のベントチューブが採用される。この構成においては、布製ストリップ６は、図５及び図６に示す構造と実質的に同一であるが、布製ストリップは図５に示すポジションから１８０度回転したポジションに於いてエアバッグファブリック２の層に対して取り付けられている。これによって、ベントチューブの開放端部１２は、図５及び図６に示すケースと比べてインフレータ４からさらに離れてインフレータ４に向いて角度付けされている。このようなベントチューブ１２の開放端部の角度付けは、図８にさらに詳細に示されている。したがって、このような構成においては、布製ストリップ６は、ベントチューブの短辺１６の方が長辺１６よりもインフレータに近くなるようにインフレータに対して方向づけられるように、エアバッグファブリック２に対して固定される。

図７及び図８に示した構成によれば、ストラップ１３がリリースされた直後でチューブの完全な裏返しの前にベントホール９を介した初期排気が行われ、チューブがベントホール９を通って外に出るというメリットがある。図８に示すように、ベントチューブは自由端部１２がインフレータに向いて角度付けされるように構成されている。このような構成による効果として、インフレータによって生成される膨張ガスの一部が、ストラップ１３のリリース直後で、ベントホール９を介してチューブが実質的に裏返る前に、ベントチューブの自由端部１２に容易に導入される。

この明細書及び請求項において使用される用語「含む」、「含んでいる」及びこれらの他の形態は、特定の特徴、工程又はこれらの組合せを含む意味である。これらの用語は、の使用に於いて、他の特徴、工程又は要素を排除するように解釈されるものではない。

上述したような特徴又は、以下に示す請求項又は、添付図面は特定の形式又は用語によって機能を説明するために用いられ、上述した結果を得るための方法又は工程についても、適当であれば、これらの特徴の単独で又は組み合わせることによって達成することができる。

図１は、インフレータブルエアバッグの一部を形成する布製シートの内面を示す説明図であり、布製シートはベントホールチューブを形成する小さな細いファブリックを備えている。 図２は、エアバッグファブリックの主要部分を保持するストリップの拡大図である。 図３は、エアバッグファブリックの平面に沿って一方の側から見た様子であり、傾斜したベントチューブを形成するように次の製造工程の間で折畳まれた追加の布製ストリップを示す。 図４は、第一ポジションにおける本発明のベントチューブの側面（ａ）、ベントホールにまたがって折畳まれた初期状態のベントチューブ（ｂ）、エアバッグの展開初期の段階におけるベントチューブ（ｃ）、エアバッグ展開の最終段階におけるベントチューブ（ｄ）を示す。 図５は、概ね図１に対応するが、図１の布製ストリップと異なる構造の布製ストリップから形成されたベントチューブを有する本発明の他の実施例を示す。 図６は、概ね図３に対応するが、図５のベントチューブの構造を示す。 図７は、概ね図５に対応し、ベントチューブファブリックの他の構造示す。 図８は、概ね図３に対応するが、図７のベントチューブの構造示す。

Claims (9)

1. エアバッグのファブリック内部に形成された制御可能なベントを備え、そのベントはエアバッグのファブリック内に形成された穴と、前記穴からエアバッグの内側に向かって延び、自由端部がエアバッグ内部で終結する柔軟なベントチューブとを有し、ベントチューブの自由端部は通常はベントを閉じた状態に維持するようにエアバッグ内部に係留されるが、センサからの信号によってベントを開放（オープン）するようにリリースされる構造の、インフレータブルエアバッグに於いて、
   前記ベントチューブは、前記穴の周囲においてエアバッグファブリックの内面に固定され、断面がチューブの自由端部側の方が固定端部側よりも小さくなるような傾斜断面を有するように構成され、
   前記ベントチューブが布製ストリップから形成され、その実質的な中央領域が前記穴の周囲における前記エアバッグの内面に固定され、
   前記布製ストリップは前記エアバッグの内面から離れる方向に折り畳まれて重ね合わされた２層を形成し、
   前記布製ストリップの前記重ね合わされた２層は、前記ベントチューブを形成するように連結され、
   前記穴が実質的に楕円であり、前記布製ストリップが前記楕円の穴の長軸と実質的に一致する概念ラインに沿って折畳まれることを特徴とするインフレータブルエアバッグ。
2. 前記チューブの固定端部と自由端部との間における少なくとも一部の領域が実質的に円錐台であることを特徴とする、請求項１に記載のインフレータブルエアバッグ。
3. 前記重ね合わされた層が互いに縫い合わされ、ベントチューブを形成することを特徴とする請求項１又は２に記載のインフレータブルエアバッグ。
4. 前記ストリップを折畳むことによって形成される前記２層の各々が、実質的に同一の台形に成形され、これらの側辺に沿って互いに連結されることを特徴とする、請求項１乃至３の何れか１項に記載のインフレータブルエアバッグ。
5. 前記各層は、二等辺四辺形であることを特徴とする、請求項４に記載のインフレータブルエアバッグ。
6. 前記ストリップを折畳むことによって形成される前記２層の各々は、平行な辺を有さない実質的に同一の四辺形であり、
   各層は比較的長い１本のエッジ（長辺）と比較的短い１本のエッジ（短辺）とを備え、二つの長辺同士が互いに位置合わせされて接続され、二つの短辺同士が互いに位置合わせされて接続され、ベントホールに対して鋭角に配置された開放自由端部を有するベントチューブが形成されることを特徴とする、請求項１に記載のインフレータブルエアバッグ。
7. エアバッグ内部に膨張ガスを供給するインフレータをさらに備え、
   前記ベントチューブは前記インフレータに対して角度付けされ、前記短辺が前記長辺よりもインフレータに接近するように配置されていることを特徴とする、請求項６に記載のインフレータブルエアバッグ。
8. エアバッグ内部に膨張ガスを供給するインフレータをさらに備え、
   前記ベントチューブは前記インフレータに対して角度付けされ、前記長辺が前記短辺よりもインフレータに接近するように配置されていることを特徴とする、請求項６に記載のインフレータブルエアバッグ。
9. 前記ベントチューブは、初期段階でベントチューブがベントホールを横切って折畳まれるように配置されるようにストラップによって係留され、
   ストラップは、センサからの前記信号によって開放され、これによって、ベントチューブが穴を通って少なくとも部分的に展開することを特徴とする、請求項１乃至８の何れか１項に記載のインフレータブルエアバッグ。

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