JP7620732B2 - 運転席用エアバッグ装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両のステアリングホイールに設置される運転席用エアバッグ装置に関する。

現在、車両のステアリングホイールには、運転席用エアバッグ装置がほぼ標準装備されている。運転席用エアバッグ装置のエアバッグクッションは、主にステアリングホイールの中央のハブに収容されていて、樹脂製のカバー等をその膨張圧で開裂して乗員の前方に膨張展開する。

上記エアバッグクッションには、乗員のより効率的な拘束が求められている。本願の発明者らは、人体の構造上、乗員の頭部を回転させる動きが身体に負担を与えやすいことに着目し、乗員の頭部の回転を抑えたまま効率よく拘束できるエアバッグクッションの開発を進めている。

例えば、進行方向に対して斜めからの衝突であるオブリーク衝突が生じた場合、乗員はエアバッグクッションに斜めに進入し、頭部が回転しやすいことが判明している。このことを鑑みて、本願出願人は、例えば特許文献１の図２に開示されているように、エアバッグクッション１０４の乗員側の中央に、内部テザー１１６を利用した凹部１１４を形成する技術を開発している。

特開２０２０－３７３８２号公報

上記特許文献１の技術では、凹部１１４を形成するために、中央基布１１８や計３本の内部テザー１１６などの部品を利用している。この技術とは別に、現在ではさらに簡潔な部品構成で凹部１１４と同等の窪みを形成する技術も開発が進められている。

本発明は、このような課題に鑑み、簡潔な構成で運転者の傷害値を抑えることが可能な運転席用エアバッグ装置を提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、本発明にかかる運転席用エアバッグ装置の代表的な構成は、車両のステアリングホイールに設置されるインフレータと、インフレータと共にステアリングホイールに収容されインフレータからガスを受給して運転者に向かって膨張展開するエアバッグクッションとを備える車両用エアバッグ装置であって、エアバッグクッションは、ステアリングホイール側に位置するリアパネルと、運転者側に位置し運転者を拘束するフロントパネルと、リアパネルの縁とフロントパネルの縁とをつないでいてエアバッグクッションの側部を構成するサイドパネルと、を有し、フロントパネルは、円環状の円環パネルと、扇形であって円弧部分が円環パネルの内周部分に接続される１または複数の扇形パネルと、を有し、エアバッグクッションはさらに、エアバッグクッションの内部にて扇形パネルをリアパネル側に引っ張る内部テザーを有することを特徴とする。

上記構成によれば、内部テザーが扇形パネルを引っ張ることで、フロントパネルの中央に円錐状に窪んだ凹部を効率よく形成することができる。この凹部によれば、オブリーク衝突などによって運転者が斜め前方へ進入したとき、単なる平面で運転者を拘束する場合に比べて、頭部の回転を抑えることができる。したがって、上記構成によれば、運転者をその傷害値をより抑えて拘束することができる。

加えて、上記構成では、扇形パネルと内部テザーとを利用した簡潔な構成で凹部を形成することが可能になっている。そのため、上記構成であれば、パネル等の材料の使用量が少なくて済み、軽量化や材料歩留まりの向上による低コスト化を達成でき、さらにはエアバッグクッションをよりコンパクトに畳んで収納することも可能になる。

上記の１または複数の扇形パネルは、複数設けられ、複数の扇形パネルは、直線部分が互いに接続されてもよい。

上記１または複数の扇形パネルを利用することで、円錐状に窪んだ凹部を効率よく形成することが可能になる。

上記の内部テザーは、一端が１または複数の扇形パネルの中心角の部分に接続されてもよい。

上記構成によれば、内部テザーによって扇形パネルの中心角の部分を引っ張ることで、円錐状に窪んだ凹部を効率よく形成することが可能になる。

上記の内部テザーは、扇形パネルと一体に形成されていてもよい。

上記の内部テザーによっても、扇形パネルをリアパネル側に効率よく引っ張ることが可能になる。

上記のサイドパネルは、フロントパネル側に大きい円弧を有する環状扇型であってもよい。

上記サイドパネルがエアバッグクッションの側部を形成することで、余計な膨らみを抑えつつ、運転者に向かって次第に径が広がった形のエアバッグクッションを実現することができる。

上記のサイドパネルは、複数のサブパネルを組み合わせた状態になっていてもよい。

上記複数のサブパネルをつなぎ合わせることによっても、エアバッグクッションの側部を好適に形成することが可能である。

上記の円環パネルの内周部分は、上下方向の寸法が左右方向の寸法よりも大きくてもよい。

上記構成によれば、フロントパネルの中央に上下に長い凹部を形成することができる。この凹部によれば、体格差のある様々な運転者を拘束し、その頭部の回転を抑えることが可能になる。

上記の運転者は、大柄な成人男性および小柄な成人女性を含んでいて、内周部分の上下方向の寸法は、少なくとも運転席に正規の姿勢で着座した大柄な成人男性の頭部重心から小柄な成人女性の頭部重心までの上下方向の距離よりも大きいとよい。

上記構成によれば、フロントパネルの中央の上下に長い凹部を利用して、大柄な成人男性の頭部や小柄な成人女性の頭部まで、体格の異なる様々な運転者の頭部を拘束することが可能になる。

上記のインフレータの一部は、リアパネルからエアバッグクッション内に挿入されていて、一部には所定のガス排出口が形成されていて、エアバッグクッションはさらに、リアパネルに接続されていてインフレータの一部を覆う整流布を有し、整流布は、インフレータの一部の下方に開口部を有しているとよい。

上記の整流布であれば、インフレータから供給されるガスを開口部を通じて下方へと流すことができ、エアバッグクッションを下部側から膨張させることができる。したがって、エアバッグクッションは、乗員の腹部方向に早期に展開を開始し、ステアリングホイールと乗員の腹部との間に迅速に入り、腹部から初期拘束を開始することが可能となる。

本発明によれば、簡潔な構成で運転者の傷害値を抑えることが可能な運転席用エアバッグ装置を提供することができる。

本発明の実施形態にかかる運転席用エアバッグ装置の概要を例示する図である。 図１（ｂ）の膨張展開時のエアバッグクッションの斜視図である。 図２（ａ）のエアバッグクッションを構成する各パネルを例示した図である。 図１（ｂ）のエアバッグクッションのＡ－Ａ断面図である。 図１（ｂ）のエアバッグクッションがオブリーク衝突時に運転者を拘束する過程を例示した図である。 図３に例示したリアパネルおよびサイドパネルの変形例である。 図１（ｂ）のエアバッグ装置の変形例を例示した図である。 図７（ａ）のエアバッグクッションがオブリーク衝突時に運転者を拘束する過程を例示した図である。 図７（ｂ）のエアバッグクッションの内部構造の変形例を例示した図である。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。

図１は、本発明の実施形態にかかる運転席用エアバッグ装置（以下、エアバッグ装置１００）の概要を例示する図である。図１（ａ）はエアバッグ装置１００の可動前の状態を例示した図である。当該エアバッグ装置１００は、図１（ｂ）に示すように、左ハンドル車における前列左側の運転席１０２のフロンタルエアバッグとして実施されている。

本実施形態においては、運転者１６６（図５（ａ）参照）が正規の姿勢で運転席１０２に着座した際に、運転者１６６が向いている方向を前方、その反対方向を後方と称し、座標の軸を示すときは前後方向とする。また運転者１６６が正規の姿勢で運転席１０２に着座した際に、運転者１６６の右側を右方向、運転者１６６の左側を左方向と称し、座標の軸を示すときは左右方向とする。更に、運転者１６６が正規の姿勢で着座した際に、運転者１６６の頭部方向を上方、運転者１６６の腰部方向を下方と称し座標の軸を示すときは上下方向とする。

以下、本発明の実施形態の説明において用いる図面では、必要に応じて、上述した運転者１６６を基準とした前後左右上下方向を、矢印F(Forward)、B(Back)、L(Left)、R(Right)、U(up)、D(down)で示す。

図１（ａ）のエアバッグ装置１００は、ステアリングホイール１０６に設置されていて、車両に衝撃が発生した場合などの緊急時に、運転席１０２に着座した運転者１６６（図５（ａ）等参照）をエアバッグクッション１０８（図１（ｂ）参照）によって拘束して保護する。エアバッグクッション１０８は、ガスで膨張可能な袋状の部材であって、巻回や折り畳みによって小さくまとめられた収納形態となって、ステアリングホイール１０６の中央の収容部１１０にインフレータ１１２（図２（ａ）参照）と共に収容されている。

収容部１１０は、ステアリングホイール１０６のリム１１４よりも中央側に設けられていて、表面がカバー１１１で覆われている。カバー１１１は、内側に溝状のテアライン等が設けられていて、エアバッグクッション１０８（図１（ｂ）参照）の膨張展開時に開裂する仕組みになっている。

図１（ｂ）は、エアバッグ装置１００の可動後の状態を例示した図である。クッション１０４は、インフレータ１１２（図２（ａ）参照）からのガスによる膨張圧でカバー１１１（図１（ａ）参照）を開裂しながら運転席１０２の運転者１６６（図５（ａ）参照）に向かって袋状に膨張展開し、前方へ移動しようとする運転者１６６の上半身や頭部を拘束する。

エアバッグクッション１０８は、運転席側から見て、円形であって中央に凹部１２６が形成された形状に膨張展開する。エアバッグクッション１０８は、その表面を構成する複数の基布を重ねて縫製または接着すること等によって形成されている。

図２は、図１（ｂ）の膨張展開時のエアバッグクッション１０８の斜視図である。図２（ａ）は、図１（ｂ）のエアバッグクッション１０８を車幅方向左側のやや上方から見て例示した図である。図２（ａ）では、エアバッグクッション１０８を構成するパネルの一部を切り欠いて、内部のインフレータ１１２を露出させている。

本実施形態のエアバッグクッション１０８は、円錐台に沿った形状に膨張展開する。エアバッグクッション１０８は複数のパネルから形成されていて、運転者側に位置するフロントパネル１２０、ステアリングホイール１０６側（図１（ａ）参照）に位置するリアパネル１２２、およびこれらフロントパネル１２０とリアパネル１２２とをつないでエアバッグクッション１０８の側部を構成するサイドパネル１２４とを含んでいる。フロントパネル１２０には、中央に凹部１２６が形成されている。サイドパネル１２４には、ガスを排出するベントホール１２８ａが設けられている。

インフレータ１１２は、ガス発生装置であって、収容部１１０の底に固定される。インフレータ１１２は、不図示のセンサから送られる衝撃の検知信号に起因して可動し、エアバッグクッション１０８にガスを供給する。インフレータ１１２は、ディスク型であって、円柱状の本体部１３０と、本体部１３０の側面に設けられたガス噴出孔１３２と、本体部１３０の外周に設けられたフランジ１３４とを有している。

インフレータ１１２は、複数のスタッドボルト１３６が設けられている。スタッドボルト１３６は、エアバッグクッション１０８のリアパネル１２２を貫通し、ステアリングホイール１０６（図１（ａ）参照）の収容部１１０の底部に締結される。このスタッドボルト１３６の締結によって、エアバッグクッション１０８も収容部１１０の内部に固定されている。

なお、現在普及しているインフレータには、ガス発生剤が充填されていてこれを燃焼させてガスを発生させるタイプや、圧縮ガスが充填されていて熱を発生させることなくガスを供給するタイプ、または燃焼ガスと圧縮ガスとを両方利用するハイブリッドタイプのものなどがある。インフレータ１１２としては、いずれのタイプのものも利用可能である。

図２（ｂ）は、図２（ａ）のサイドパネル１２４等を透過して凹部１２６を例示した図である。本実施形態のエアバッグクッション１０８は、運転者側のフロントパネル１２０の中央に、円錐状の凹部１２６が形成されている。

フロントパネル１２０は、外側の円環パネル１３８と、内側の左右２枚の扇形パネル１４０、１４２とで構成されている。凹部１２６は、扇形パネル１４０、１４２を内部テザー１４４でリアパネル１２２側に引っ張ることで形成されている。当該凹部１２６は、後述する図５に例示するように、乗員拘束時において運転者１６６（図５（ａ）参照）の頭部１６８の回転を抑制するために利用される。

図３は、図２（ａ）のエアバッグクッション１０８を構成する各パネルを例示した図である。図３では、各パネルを平面上に広げた状態で例示している。

図３（ａ）は、図２（ａ）の円環パネル１３８を例示した図である。円環パネル１３８は、フロントパネル１２０の外周側を形成する円環状のパネルである。円環パネル１３８は、エアバッグクッション１０８の膨張展開時において、扇形パネル１４０、１４２（図２（ａ）参照）と共に乗員拘束面を形成して運転者１６６を拘束する。

図３（ｂ）は、図２（ｂ）の扇形パネル１４０を例示した図である。扇形パネル１４０、１４２は同じ構成であるため、代表して扇形パネル１４０を例に挙げる。扇形パネル１４０は、扇形であって、円弧部分１４６が円環パネル１３８の内周部分１４８に接続され、直線部分１５０、１５２が他の扇形パネル１４２の直線部分に接続される。

本実施形態では、円錐状の凹部１２６を形成するにあたって２枚の扇形パネル１４０、１４２を利用している。なお、他の形態として、円錐状の凹部１２６は、１枚の面積の広い扇形パネルによって形成することも、３枚以上の扇形パネルによっても形成することが可能である。

扇形パネル１４０には、内部テザー１４４が一体に形成されている。内部テザー１４４は、エアバッグクッション１０８の内部にて、扇形パネル１４０をリアパネル１２２側に引っ張る帯状の部分である。内部テザー１４４は、他の扇形パネル１４２の内部テザーと重ねて互いに接合される。

内部テザー１４４は、一端１４４ａが扇形パネル１４０の中心角１５４の部分に接続され、他端１４４ｂがリアパネル１２２の固定領域１５６（図３（ｃ）参照）の周囲に接続される。この構成によって、内部テザー１４４は、扇形パネル１４０の中心角１５４の部分をリアパネル１２２側に引っ張り、円錐状の凹部１２６を効率よく形成することができる。

他の形態として、内部テザー１４４の他端１４４ｂは、インフレータ１１２や、インフレータ１１２を固定するときに使用する不図示のリテーナ、さらには収容部１１０（図１（ａ）参照）の底部など、エアバッグクッション１０８の車両側の部分に適宜接続することができる。

図３（ｃ）は、図２（ａ）のリアパネル１２２を例示した図である。リアパネル１２２は、円形であって、エアバッグクッション１０８の膨張展開時にはステアリングホイール１０６（図１（ａ）参照）から反力を得る反力面を形成する。当該エアバッグクッション１０８は運転者側に広がる円錐台状に膨張展開するため、リアパネル１２２は円環パネル１３８（図３（ａ）参照）よりも径が小さい構成になっている。

リアパネル１２２の中央には、インフレータ１１２（図２（ａ）参照）が挿入され、収容部１１０に固定される領域として、固定領域１５６が形成されている。

図３（ｄ）は、図２（ａ）のサイドパネル１２４を例示した図である。サイドパネル１２４は、環状扇形の構成になっている。サイドパネル１２４には、２つのベントホール１２８ａ、１２８ｂが設けられている。

サイドパネル１２４が有する２つの弧１５８、１６０のうち、大径側の弧１５８はフロントパネル１２０の縁となる円環パネル１３８の外周部分１７４に縫製され、小径側の弧１６０はリアパネル１２２の縁に縫製される。サイドパネル１２４の両端１６２、１６４は、互いに縫製される。当該環状扇形のサイドパネル１２４がリアパネル１２２の縁とフロントパネル１２０の縁とをつなぎ、エアバッグクッション１０８の側部を形成することで、余計な膨らみを抑えつつ、運転者１６６（図５（ａ）参照）に向かって次第に径が広がった形状のエアバッグクッション１０８を実現することができる。

図４は、図１（ｂ）のエアバッグクッション１０８のＡ－Ａ断面図である。内部テザー１４４の一端１４４ａから他端１４４ｂまでの寸法Ｌ１は、エアバッグクッション１０８の膨張展開時において、扇形パネル１４０、１４２とリアパネル１２２との間で緊張し、扇形パネル１４０、１４２をリアパネル１２２側に引っ張ることができる寸法に形成されている。この構成によって、頂点が内部テザー１４４によってリアパネル１２２側に引っ張られた円錐状の凹部１２６を形成することができる。

なお、内部テザー１４４は、扇形パネル１４０と一体に形成された構成に限らず、別部材として形成してから扇形パネル１４０に接続させることも可能であり、いずれの構成によっても扇形パネル１４０をリアパネル１２２側に引っ張ることができる。

図５は、図１（ｂ）のエアバッグクッション１０８がオブリーク衝突時に運転者１６６を拘束する過程を例示した図である。図５の各図は、図４のエアバッグクッション１０８のＡ－Ａ断面図に対応していて、エアバッグクッション１０８および運転者１６６を車両上方から見て例示している。

図５（ａ）は、エアバッグクッション１０８が膨張展開した直後の様子を例示した図である。図５（ａ）に例示するように、車両にオブリーク衝突による衝撃が発生すると、エアバッグクッション１０８が運転席１０２（図１（ｂ）参照）の車両前方に膨張展開する。

図５（ｂ）は、図５（ａ）の運転者１６６が車両前方に移動した様子を例示した図である。運転者１６６は、オブリーク衝突時の慣性によって、例えば図５（ａ）の状態から車幅方向左斜め前方に移動することがある。

図５（ｃ）は、図５（ｂ）の運転者１６６がさらに車両前方に移動した様子を例示した図である。斜め前方に移動した運転者１６６は、例えば左肩を円環パネル１３８に接触させつつ、頭部１６８の左側から凹部１２６の扇形パネル１４２に接触する。

凹部１２６を形成するフロントパネル１２０であれば、従来の平面状に広がる単一のフロントパネル１２０と比べて、円環パネル１３８付近の張力を抑えつつ、扇形パネル１４２によって頭部１６８を斜め前方から拘束することができる。これによって、当該エアバッグクッション１０８は、運転者１６６の頭部１６８の肩１７０に対する回転１７２を最小限にし、頭部１６８の動きを肩１７２の動きとそろえて拘束することができる。

これらのように、当該エアバッグクッション１０８では、通常の衝突時に乗員拘束を図るだけでなく、オブリーク衝突時において運転者１６６の頭部１６８の回転１７２を大幅に減少または打消し、頭部１６８の角速度を小さくすることで頭部１６８の回転１７２に伴う運転者１６６の傷害値を抑えることが可能になっている。

以上のように、本実施形態では、内部テザー１４４が扇形パネル１４０、１４２を引っ張ることで、フロントパネル１２０の中央に円錐状に窪んだ凹部１２６を効率よく形成することが可能になっている。この凹部１２６によれば、オブリーク衝突などによって運転者１０４が斜め前方へ進入したとき、単なる平面で運転者１０４を拘束する場合に比べて、頭部１６８の回転１７２を抑えることができる。したがって、上記構成によれば、運転者１０４をその傷害値をより抑えて拘束することができる。

加えて、本実施形態では、扇形パネル１４０、１４２と内部テザー１４４とを利用した簡潔な構成で凹部１２６を形成している。そのため、本実施形態であれば、パネル等の材料の使用量が少なくて済み、軽量化や材料歩留まりの向上による低コスト化を達成でき、さらにはエアバッグクッション１０８をよりコンパクトに畳んで収納することも可能になる。

なお、上記図５（ｃ）を参照した説明では、頭部１６８に生じる回転の例として時計回りの回転１７２を挙げた。しかし、緊急時の状況によっては、例えば運転者１６６は車幅方向右斜め前方に移動し、頭部１６８には上方から見て首を中心に反時計回りの回転が生じる場合もある。この反時計回りの回転に対しても、本実施形態のエアバッグクッション１０８であれば、凹部１２６を利用して頭部１６８の回転を減少または打ち消し、頭部１６８の角速度を小さくすることができる。このように、本実施形態のエアバッグクッション１０８は、車幅方向のいずれに移動する運転者１６６に対しても、同様の効果を得ることができる。

（変形例）
以下、上述したエアバッグ装置１００の各構成要素の変形例について説明する。以降の図６から図９に例示する各変形例において、既に説明した構成要素と同じものについては、同じ符号を付することによって説明を省略する。また、既に説明した構成要素と同じ名称のものについても、例え異なる符号を付していても、特に明記しない場合は同じ機能を有するものとする。

図６は、図３に例示したリアパネル１２２およびサイドパネル１２４の変形例である。図６（ａ）は、変形例のリアパネル１８０を例示した図である。リアパネル１８０は、四角形に形成されている。この構成のリアパネル１８０によっても、エアバッグクッション１０８（図１（ｂ）参照）の膨張展開時にステアリングホイール１０６（図１（ａ）参照）から反力を得る反力面として機能することが可能である。

図６（ｂ）は、変形例のサイドパネル（サブパネル１８２、１８４）を例示した図である。サブパネル１８２、１８４は、台形型であって、互いにつなぎ合わせることでサイドパネルとして機能する。

サブパネル１８２は、例えば台形の下底に相当する長辺１８６で円環パネル１３８（図３（ａ）参照）の外周部分に縫製し、上底に相当する短辺１８８でリアパネル１８０（図６（ａ）参照）の縁に縫製することができる。そして、側辺１９０、１９２を他のサブパネル１８４の側辺とつなぎ合わせることで、これら複数のサブパネル１８０、１８４によってもエアバッグクッション１０８の側部を好適に形成することができる。

図７は、図１（ｂ）のエアバッグ装置１００の変形例（エアバッグ装置２００）を例示した図である。図７（ａ）は、図１（ｂ）に対応してエアバッグ装置２００を運転席１０２側から見て例示している。

当該エアバッグ装置２００のエアバッグクッション２０２が採用する円環パネル２０６は、内周部分２０８の上下方向の寸法Ｗ１が、左右方向の寸法Ｗ２よりも大きく設定されている（Ｗ１＞Ｗ２）。よって、エアバッグクッション２０２のフロントパネル２０４の中央には、上下に長い凹部２１０が形成されている。

図７（ｂ）は、図７（ａ）のエアバッグクッション２０２のＢ－Ｂ断面図である。図７（ｂ）は、二人の運転者２１２、２１４を例示している。

運転者２１２は、自動車の前面衝突試験用の人体ダミーであるＨｙｂｒｉｄIII（ハイブリッドスリー）のＡＭ５０ダミーおよびＡＭ９５ダミー、並びにＴｈｏｒダミーのいずれをも含めたものとして例示している。ＡＭ５０ダミーは、平均的な体格の米国成人男性をモデルとして、身長１７５ｃｍ、座高８８ｃｍ、体重約７８ｋｇの人物を模した人体ダミーである。ＡＭ９５ダミーは、大柄な体格の米国成人男性をモデルとして、身長１８３ｃｍ、座高９４ｃｍ、体重約１０１ｋｇの人物を模した人体ダミーである。Ｔｈｏｒダミーは、ＨｙｂｒｉｄIIIダミーの後継として開発された人体ダミーであり、平均的な体格の男性のみをモデルにしている。これら人体ダミーは、ＮＨＴＳＡ（National Highway Traffic Safety Administration：米国高速道路交通安全協会）の規格に基づいて作成されている。

運転者２１４は、上述したＨｙｂｒｉｄIIIダミーのうちのＡＦ０５を想定して例示している。ＡＦ０５は、小柄な体格の女性をモデルとして、身長１４５ｃｍ、座高７９ｃｍ、体重約４５ｋｇの人物を模した人体ダミーである。

本実施例のエアバッグクッション２０２における内周部分２０８の上下方向の寸法Ｗ１は、運転席１０２（図１（ｂ）参照）に正規の姿勢で着座した大柄な成人男性の運転者２１２の頭部重心Ｐ１から、小柄な成人女性の運転者２１４の頭部重心Ｐ２までの上下方向の距離Ｄ１よりも、大きく設定している（Ｗ１＞Ｄ１）。

当該エアバッグクッション２０２によれば、フロントパネル２０４の中央の上下に長い凹部２１０を利用して、大柄な成人男性の運転者２１２の頭部や小柄な成人女性の運転者２１４の頭部まで、体格の異なる様々な運転者の頭部を凹部２１０の範囲内に収めて拘束することが可能である。

図８は、図７（ａ）のエアバッグクッション２０２がオブリーク衝突時に運転者２１２を拘束する過程を例示した図である。図８の各図は、図７（ａ）のエアバッグクッション２０２のＣ－Ｃ断面図に対応していて、エアバッグクッション２０２および運転者２１２を車両上方から見て例示している。

図８（ａ）は、エアバッグクッション２０２が膨張展開した直後の様子を例示した図である。図８（ａ）に例示するように、車両にオブリーク衝突による衝撃が発生すると、エアバッグクッション２０２が運転席１０６（図１（ｂ）参照）の車両前方に膨張展開する。

本実施例では、円環パネル２０６の内周部分２０８の左右方向の寸法Ｗ２は、運転者２１２が斜め前方に進入したときにも凹部２１０で運転者２１２の頭部を拘束することができるよう、少なくとも運転者２１２の頭部よりもある程度広めに設定している。

図８（ｂ）は、図８（ａ）の運転者２１２がエアバッグクッション２０２に進入した様子を例示した図である。斜め前方に移動した運転者２１２は、例えば右肩２１６を円環パネル２０６に接触させつつ、頭部の右側から凹部２１０の扇形パネル１４０に接触する。

凹部２１０を形成するフロントパネル２０４においても、従来の平面状に広がる単一のフロントパネルと比べて、円環パネル２０６付近の張力を抑えつつ、扇形パネル１４０、１４２によって運転者２１２の頭部を斜め前方から拘束することができる。これによって、当該エアバッグクッション２０２もまた、運転者２１２の頭部の肩に対する回転２１８を最小限にし、頭部の動きを肩の動きとそろえて拘束することができる。

これらのように、当該エアバッグクッション２０２もまた、通常の衝突およびオブリーク衝突の両方において、運転者２１２の頭部の回転２１８を大幅に減少または打消し、頭部の角速度を小さくすることで頭部の回転２１８に伴う運転者２１２の傷害値を抑えることが可能になっている。特に、当該エアバッグクッション２０２であれば、フロントパネル２０４の中央の上下に長い凹部２１０を利用して、大柄な成人男性の運転者２１２の頭部から小柄な成人女性の運転者２１４の頭部まで、体格の異なる様々な運転者の頭部を拘束することが可能である。

本実施形態においても、内部テザー１４４が扇形パネル１４０、１４２を引っ張ることで、フロントパネル２０４の中央に円錐状に窪んだ凹部２１０を効率よく形成することが可能になっている。そのため、図５のエアバッグクッションと同様に、扇形パネル１４０、１４２と内部テザー１４４とを利用した簡潔な構成で凹部２１０を形成していて、低コスト化およびよりコンパクトな収納を達成することが可能になっている。

図９は、図７（ｂ）のエアバッグクッション２０２の内部構造の変形例を例示した図である。図９（ａ）は、図７（ｂ）のエアバッグクッション２０２の各パネルを透過して内部構造を例示している。エアバッグクッション２０２には、新たな内部構造として、整流布３６０が備えられている。

整流布３６０は、インフレータ１１２（図８（ａ）参照）のガスを特定の方向に導く部材であり、エアバッグクッション２０２の内部にて、挿入されたインフレータ１１２のガス噴出孔１３２（図２（ａ）参照）を有する部分を覆った状態で、リアパネル１２２に接続されている。整流布３６０は、インフレータ１１２の下方にガスを排出する開口部３６４を有し、側部にもガスを排出する小径の排気口３６６ａ、３６６ｂ（図９（ｃ）参照）を有している。

図９（ｂ）は、図９（ａ）の整流布３６０を側方から例示した図である。整流布３６０は、縫製によって袋状に形成されていて、下方側の縁が開放されて開口部３６４が形成されている。

図９（ｃ）は、図９（ｂ）の整流布３６０の縫製を解いて平面上に広げた状態を例示している。整流布３６０は、中央にインフレータ１１２（図２（ａ）参照）の一部が挿入される挿入口３６８が設けられていて、インフレータ１１２のスタッドボルト１３６によってリアパネル１２２と共に収容部１１０（図１（ａ）参照）の内側に固定される。

排気口３６６ａ、３６６ｂは、左右の二箇所に設けられていて、ガスをエアバッグクッションの中央付近へと供給する。開口部３６４は、排気口３６６ａ、２６６ｂよりも大きな径に形成され、排気口３６６ａ、２６６ｂよりもガスの通過量が多くなるよう設定されている。

上記の整流布３６０によって、インフレータ１１２（図２（ａ）参照）から供給されるガスは、開口部３６４を通じてエアバッグクッション２０２（図９（ａ））の上部２０２ａよりも下部２０２ｂへと優先的に供給される。これによって、エアバッグクッション２０２は、下部２０２ｂ側から運転者の腹部方向に向かって早期に展開を開始する。

上記構成によれば、エアバッグクッション２０２は、下部２０２ｂを早期にステアリングホイール１０６（図７（ｂ）参照）と運転者２１２、２１４の腹部との間に入り込ませ、運転者２１２、２１４に対して腹部から初期拘束を開始しつつ、下部２０２ｂをステアリングホイール１０６と腹部とに挟持させて全体の姿勢を安定させることが可能になる。

特に、体格の小柄な成人女性の運転者２１４（図７（ｂ）参照）は、運転席１０２を通常よりも前寄りに移動させ、ステアリングホイール１０６に近づいた状態で運転する場合が多い。このような場合にも、当該エアバッグクッション２０２であれば、整流布３６０を利用して下部２０２ｂを早期に膨張展開させ、運転者２１４の腹部をステアリングホイール１０６のリムに接触しないよう保護することが可能である。

なお、整流布３６０は、上述した内部テザー１４４とも同時に実施することが可能である。このとき、内部テザー１４４は、整流布３６０の開口部３６４および排気口３６６ａ、３６６ｂからのガスの流れを阻害しない位置に設けると好適である。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

また、上記実施形態においては本発明にかかるエアバッグ装置を自動車に適用した例を説明したが、自動車以外にも航空機や船舶などに適用することも可能であり、同様の作用効果を得ることができる。

本発明は、車両のステアリングホイールに設置される車両用エアバッグ装置に利用することができる。

１００…エアバッグ装置、１０２…運転席、１０６…ステアリングホイール、１０８…エアバッグクッション、１１０…収容部、１１１…カバー、１１２…インフレータ、１１４…リム、１２０…フロントパネル、１２２…リアパネル、１２４…サイドパネル、１２６…凹部、１２８ａ、１２８ｂ…ベントホール、１３０…本体部、１３２…ガス噴出孔、１３４…フランジ、１３６…スタッドボルト、１３８…円環パネル、１４０、１４２…扇形パネル、１４４…内部テザー、１４４ａ…一端、１４４ｂ…他端、１４６…円弧部分、１４８…内周部分、１５０、１５２…直線部分、１５４…中心角、１５６…固定領域、１５８…弧、１６０…弧、１６２、１６４…両端、１６６…運転者、１６８…頭部、１７０…肩、１７２…回転、１７４…外周部分、１８０…リアパネル、１８２、１８４…サブパネル、１８６…長辺、１８８…短辺、１９０、１９２…側辺、Ｌ１…寸法、２００…エアバッグ装置、２０２…エアバッグクッション、２０２ａ…上部、２０２ｂ…下部、２０４…フロントパネル、２０６…円環パネル、２０８…内周部分、２１０…凹部、２１２、２１４…運転者、２１６…右肩、２１８…回転、Ｄ１…距離、Ｐ１、Ｐ２…頭部重心、Ｗ１、Ｗ２…寸法、３６０…整流布、３６４…開口部、３６６ａ、３６６ｂ…排気口、３６８…挿入口

Claims (9)

1. 車両のステアリングホイールに設置されるインフレータと、該インフレータと共に該ステアリングホイールに収容され該インフレータからガスを受給して運転者に向かって膨張展開するエアバッグクッションとを備える車両用エアバッグ装置であって、
   前記エアバッグクッションは、
   前記ステアリングホイール側に位置するリアパネルと、
   前記運転者側に位置し該運転者を拘束するフロントパネルと、
   前記リアパネルの縁と前記フロントパネルの縁とをつないでいて該エアバッグクッションの側部を構成するサイドパネルと、
   を有し、
   前記フロントパネルは、
   円環状の円環パネルと、
   扇形であって円弧部分が前記円環パネルの内周部分に接続される１または複数の扇形パネルと、
   を有し、
   前記エアバッグクッションはさらに、該エアバッグクッションの内部にて前記扇形パネルを前記リアパネル側に引っ張る内部テザーを有することを特徴とする運転席用エアバッグ装置。
2. 前記１または複数の扇形パネルは、複数設けられ、
   前記複数の扇形パネルは、直線部分が互いに接続されることを特徴とする請求項１に記載の運転席用エアバッグ装置。
3. 前記内部テザーは、一端が前記１または複数の扇形パネルの中心角の部分に接続されることを特徴とする請求項２に記載の運転席用エアバッグ装置。
4. 前記内部テザーは、前記扇形パネルと一体に形成されていることを特徴とする請求項３に記載の運転席用エアバッグ装置。
5. 前記サイドパネルは、前記フロントパネル側に大きい円弧を有する環状扇型であることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の運転席用エアバッグ装置。
6. 前記サイドパネルは、複数のサブパネルを組み合わせた状態になっていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の運転席用エアバッグ装置。
7. 前記円環パネルの内周部分は、上下方向の寸法が左右方向の寸法よりも大きいことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の運転席用エアバッグ装置。
8. 前記運転者は、大柄な成人男性および小柄な成人女性を含んでいて、
   前記内周部分の上下方向の寸法は、少なくとも運転席に正規の姿勢で着座した前記大柄な成人男性の頭部重心から前記小柄な成人女性の頭部重心までの上下方向の距離よりも大きいことを特徴とする請求項７に記載の運転席用エアバッグ装置。
9. 前記インフレータの一部は、前記リアパネルから前記エアバッグクッション内に挿入されていて、該一部には所定のガス排出口が形成されていて、
   前記エアバッグクッションはさらに、前記リアパネルに接続されていて前記インフレータの一部を覆う整流布を有し、
   前記整流布は、前記インフレータの一部の下方に開口部を有していることを特徴とする請求項７に記載の運転席用エアバッグ装置。

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