JPH0939709A - エアバッグ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 車種に応じて容量が異なるエアバッグ袋体に
対して同一燃焼特性のガス発生器を共通に用いる安価な
構成とながらも、各車種のエアバッグ袋体の展開性能を
最適になるよう細かく制御することのできるエアバッグ
装置を提供する。 【解決手段】 車体に取り付けられるモジュールケース
１と、モジュールケース１の内部に配設され、車両の衝
突などの衝撃の検知によりガス発生剤を燃焼させてガス
Ｇを噴出するガス発生器２と、ガス発生器２に対し噴出
ガスＧを開口部から受入れられる状態に対向されるとと
もに噴出ガスＧによる膨張により拡張できる状態に縮小
されて該開口部の周縁部分をモジュールケース１に止着
されたエアバッグ袋体３とを備える。さらに、モジュー
ルケース１内に、前記ガス発生器２から噴出するガスＧ
を内部に充満させて所定のガス圧力に調整したのちに複
数個のガス噴出孔８ｂ，１３ａからエアバッグ袋体３の
開口部に向けて噴出させる圧力室９，１４を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車の衝突発生
などの衝撃を検知して作動するガス発生器からの噴出ガ
スによりエアバッグ袋体を瞬間的に拡張させて乗員を危
害から保護するものであって、特に助手席用に適したエ
アバッグ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、自動車などの車両の衝突発生時の
衝撃から運転者や同乗者を保護して負傷の軽減や死亡事
故の減少を図ることを目的としたエアバッグ装置が急速
に普及して標準装備になりつつある。このエアバッグ装
置は、衝突発生により車両が一定限度つまり安全限界を
超える衝撃を受けたのを衝突センサで検知してガス発生
器（インフレータ）のスクイブ（電気雷管）に通電し、
このスクイブの発火によりガス発生剤を燃焼させてガス
を発生させ、このガスの流入による膨張により急激に拡
張するエアバッグ袋体を乗員と車内の対向箇所との間に
介在させて緩衝機能を得るようになっている。

【０００３】ところで、上記エアバッグ装置としては運
転席用と助手席用とが存在し、運転席用のエアバッグ装
置では、これが主にハンドルに取り付けられることか
ら、エアバッグ袋体を拡張させるための空間となるハン
ドルと運転者との間隔は自動車の車種が異なってもさほ
ど大きく相違しない。したがって、運転席用のエアバッ
グ袋体では、車種が異なっても容量や形状或いは拡張形
態などが殆ど変わらないので、折り畳み状態から拡張状
態とするまでの速度などの展開性能を車種が異なる毎に
細かく調整や制御する必要がない。

【０００４】これに対して、助手席用のエアバッグ装置
では、これが主に取り付けられるインスルメントパネル
或いはそれの近傍箇所と乗員との間隔が大きいことから
必然的に、エアバッグ袋体として運転席用のものに比較
して相当に容量の大きなものを必要とする。また、容量
の大きなエアバッグ袋体を乗員に向かって直接的に飛び
出すように拡張させると、例えば子供などが突き飛ばさ
れるといった危険性があるため、現在では、ガスが吹き
込まれて膨張するエアバッグ袋体をフロントウィンドに
一旦当てたのちにフロントウィンドに摺動させながら助
手席の乗員の前方側に導くよう拡張させる、いわゆるト
ップマウント型と称される展開手段や、ドアなどの自動
車の側部に取り付けてエアバッグ袋体を側方から助手席
の乗員の前方側に拡張させる展開手段が採用されてい
る。したがって、助手席用のエアバッグ装置では、自動
車の車種によって車内空間の広さやフロントウインドな
どの車体形状またはエアバッグ装置の設置箇所といった
条件が相違すると、それに応じた容量または形状のエア
バッグ袋体を設ける必要がある。これら異なるエアバッ
ク袋体に対しては、その展開性能を微妙に調整や制御を
行う必要がある。

【０００５】エアバッグ袋体の展開性能は主にガス発生
器の燃焼制御により決定される。すなわち、ガス発生器
の燃焼速度がエアバッグ袋体の容量に比較して速過ぎる
と、ガス圧力がエアバック袋体の耐圧以上となって袋体
が破れてしまう。一方、上記燃焼速度がエアバッグ袋体
の容量に比較して遅過ぎると、エアバッグ袋体の拡張が
遅れて所期の緩衝効果を得られない。そこで、車種に応
じて選定したエアバッグ袋体をその容量や拡張形態に応
じた最適の展開性能で拡張させるために、ガス発生器の
燃焼制御を行う必要がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の助手
席用エアバッグ装置におけるモジュールケースは、ガス
発生器およびエアバッグ袋体などの収納機能と、エアバ
ック装置本体の車体に対する位置決め取付機能とを具有
しているだけであり、上述のエアバッグ袋体の展開性能
つまりガス発生器の燃焼制御に対しては何ら寄与すると
ころがない。なお、一部のモジールケースでは、ガス発
生器のガス噴出孔の近傍の壁面に空気吸込孔を形成する
とともに、弾性を有する片開き弁を上記空気吸込孔に対
し開閉自在となるようケース内壁面に密着させた構成を
設けたものが存在する。しかし、このモジュールケース
は、ガス発生器からのガス噴出によりケース内に発生し
た負圧によって片開き弁を内方側に屈撓させ、それによ
り開口した空気吸込孔からケース内に導入される外部空
気がガスに混入することにより、ガスの全体量を増大さ
せてエアバッグ袋体の展開に必要なガス量に対する不足
分を補うアスピレーション機能を有するだけである。す
なわち、従来の何れのモジュールケースもガス発生器の
燃焼制御には何ら寄与しない。

【０００７】そこで、従来の助手席用エアバッグ装置で
は、車種に応じてエアバッグ袋体の容量或いは展開形態
が変わった場合に、それらエアバッグ袋体に適合する展
開性能を得ることのできる燃焼特性を有する専用のガス
発生器を設けている。すなわち、車種によりエアバッグ
袋体が異なる毎に、それに適合する燃焼特性を有するガ
ス発生器を設けており、このようなガス発生器の燃焼特
性は、火薬剤の種類およびその調合方法、ガス放出孔の
孔径およびガスフィルタなどの要素の適宜選択または調
整により得ている。このように車種に応じて専用のガス
発生器を設けるため、製造コストが高くなる問題があ
る。その上、ガス発生器内部での燃焼制御だけでは、エ
アバッグ袋体の展開性能をさほど細かく制御することが
できない。また、エアバッグ袋体の形状またはベントホ
ールの孔径などにより展開性能を調整することも行われ
ているが、このような手段では展開性能に対し補助的に
作用するに過ぎない。

【０００８】本発明は、従来の技術の有するこのような
問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とすると
ころは、車種に応じて容量などが異なるエアバッグ袋体
に対して同一燃焼特性のガス発生器を共通に用いる安価
な構成とより、容量の異なるエアバッグ袋体の展開性能
を最適になるよう細かく制御することのできるエアバッ
グ装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明のエアバッグ装置は、車体に取り付けられる
モジュールケースと、このモジュールケースの内部に配
設され、車両の衝突などの衝撃の検知によりガス発生剤
を燃焼させてガスを噴出するガス発生器と、このガス発
生器に対し噴出ガスを開口部から受入れられる状態に対
向されるとともに噴出ガスによる膨張により拡張できる
状態に縮小されて該開口部の周縁部分を前記モジュール
ケースに止着されたエアバッグ袋体とを備えるととも
に、前記モジュールケース内に、前記ガス発生器から噴
出するガスを内部に充満させて所定のガス圧力に調整し
たのちに複数個のガス噴出孔から前記エアバッグ袋体の
開口部に向けて噴出させる圧力室を設けてなるものであ
る。

【００１０】上記構成によれば、衝突などの衝撃の検知
によりガス発生器が作動すると、ガス発生器から噴出し
たガスは、そのままエアバッグ袋体内に流入する既存の
エアバッグ装置とは異なり、圧力室内に一旦充満されて
所定のガス圧力に調整されたのちに、複数個のガス噴出
孔からエアバッグ袋体に向けて噴出される。ここで、圧
力室内のガス圧力はガス噴出孔の孔径および配設数によ
り決定され、このガス噴出孔の孔径および配設数を変え
れば、ガス発生器が同一のものであっても任意に調節す
ることができる。さらに、圧力室内に配置されているガ
ス発生器は、圧力と温度に依存して燃焼速度が変わるこ
とから、圧力室内のガス圧力を変えることより間接的に
燃焼制御することができる。

【００１１】したがって、車種によって容量などが異な
るエアバッグ袋体に対して標準的な仕様のガス発生器を
共通に用いても、ガス噴出孔の孔径および配設数の変更
によって圧力室内を所定のガス圧力に設定するように
は、ガス発生器を間接的に燃焼制御してエアバッグ袋体
への単位時間当たりのガス流入量をエアバッグ袋体に応
じて適切に制御でき、エアバッグ袋体に適応する展開性
能を得られるる。それにより、車種に応じて仕様の異な
るガス発生器を用いていた従来のエアバッグ装置に比較
して大幅に製造コストを低減できる。

【００１２】また、前記圧力室を、前記複数個のガス噴
出孔が形成され、前記ガス発生器と前記エアバッグ袋体
との間に位置して周端部を前記モジュールケースの内周
壁に密接状態に固着された仕切壁体と、前記モジュール
ケースにおける前記ガス発生器の周囲部分とにより構成
したものとすることができる。

【００１３】上記構成によれば、仕切壁体としてガス噴
出孔の孔径および配置数がそれぞれ異なる複種類のもの
を用意することにより、従来のエアバッグ装置に用いら
れている既存のモジュールケースを各車種に対してその
まま利用して、このモジュールケースの内部に、適用す
るエアバッグ袋体に適した展開性能を得られるようにガ
ス発生器を燃焼制御たることのできる所要の孔径のガス
噴出孔を所要個数形成した仕切壁体を選択して嵌め込み
固定するだけで、所望の圧力室を安価に構成することが
できる。

【００１４】一方、前記圧力室を、前記ガス発生器を内
部に挿入して前記モジュールケースの内部に配置され、
前記エアバッグ袋体への対向面に複数個の前記ガス噴出
孔が形成された圧力鋼管により構成したものとすること
もできる。

【００１５】上記構成によれば、ガス発生器を内装でき
る容積と耐圧とを有する圧力鋼管により圧力室を構成し
ているので、圧力鋼管としてガス噴出孔の孔径および配
置数がそれぞれ異なる複種類のものを用意して、エアバ
ッグ袋体に応じた圧力鋼管を選定すれば、各車種に対し
て同一のガス発生器を共通に使用しながらも、エアバッ
グ袋体に適応する展開性能を得られる。また、ガス発生
器は圧力鋼管を介してモジュールケースに取り付けられ
るので、ガス発生器を高い取付強度で支持できるととも
に、モジュールケースも圧力鋼管により補強されて強度
が向上する。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施の形
態について図面を参照しつつ説明する。図１は本発明の
第１実施形態に係るエアバッグ装置を示す縦断面図、図
２はそれの要部の斜視図である。

【００１７】まず、構成を説明する。上記の実施形態は
助手席用のものを例示してある。図１に示すように、自
動車のインスルメントパネルまたはそれらの近傍箇所の
取付用部材１０には、ゴムなどからなる緩衝材１１を介
在してモジュールケース１が固定される。モジュールケ
ース１は一端が開口した容器状になっていて、このモジ
ュールケース１内の底部にガス発生器２が収納されてい
る。このガス発生器２は、図２に示すような短円筒状の
容器２ａの内部に周知の構成を具備したものである。す
なわち、図示していないが、容器２ａ内には、スクイブ
（電気雷管）と、ガス発生剤が収納された燃焼室と、ガ
ス孔により燃焼室に連通されるとともに冷却材が収納さ
れた冷却室とが設けられている。そして、車両の衝突な
どの衝撃を衝突センサが検知したときにスクイブに通電
されると、点火部材の発火による熱風により燃焼室内で
ガス発生剤が燃焼され、この燃焼により発生したガス
が、冷却材で冷却されたのちにフィルタなどにより冷却
・浄化されて、容器２ａの周面に配設されたガス放出孔
２ｂから容器２ａ外に放出される。

【００１８】上記モジュールケース１の内部における開
口部側には、図１に示すように、エアバッグ袋体３が開
口部から流入するガスにより膨張して円滑に展開できる
状態に折り畳まれて挿入されているとともに、そのエア
バッグ袋体３の開口部の周縁部分が、リテーナ４により
モジュールケース１の内周壁面に押し付けられ、且つボ
ルト５とロックナット６との締結により内周壁面に固着
されている。すなわち、エアバッグ袋体３はその開口部
をガス発生器２に対し噴出ガスを受入れられる状態に対
向されている。また、モジュールケース１の開口部はリ
ベット１２により固定されたモジュールカバー７で閉塞
されている。

【００１９】モジュールケース１の内部におけるガス発
生器２とエアバッグ袋体３との間には、本発明の要旨と
する構成である仕切壁体８がモジュールケース１の内部
空間を二つに区画する状態に配設されている。この仕切
壁体８は、周端部から直交方向に延出されたフランジ部
８ａをモジュールケース１の内周壁面に密接して、リベ
ット１２を挿通し、且つかしめ加工して密閉状態に取り
付けられており、モジュールケース１と仕切壁体８とに
より囲まれたガス発生器２の周囲空間が圧力室９になっ
ている。また、仕切壁体８には、図２に明示するよう
に、エアバッグ袋体３の開口部に向けてガスを噴出させ
るための複数個のガス噴出孔８ｂが穿設されている。

【００２０】つぎに、上述した構造のエアバック装置の
作動について説明する。衝突などの衝撃の検知によりガ
ス発生器２が上述のように作動すると、ガス発生器２の
ガス放出孔２ｂから噴出したガスＧは、圧力室９内に一
旦充満されてたのちに複数個の各ガス噴出孔８ｂからエ
アバッグ袋体３に向けて噴出される。このガスＧが開口
部から流入することにより膨張するエアバッグ袋体３は
瞬時に拡張して助手席の乗員を保護する。ここで、ガス
発生器２からは、図１に示すように、ガスＧが容器２ａ
の周面に設けられたガス放出孔２ｂから放射状に噴出す
る。つまり、ガスＧはエアバッグ袋体３とは反対方向に
も噴出するが、これら全ての噴出ガスＧは、圧力室９内
に一旦充満されて所定のガス圧力に高められたのちに、
ガス噴出孔８ｂから一様にエアバッグ袋体３に向けて噴
出されるので、ガス発生器２のガス放出孔２ｂの向きに
拘わらずエアバッグ袋体３を安定に且つ円滑に展開させ
ることができる。

【００２１】ところで、上記エアバッグ装置では、仕切
壁体８に形成するガス噴出孔８ｂの孔径と配設数を変え
れば、ガス発生器２が同一のものであっても圧力室９内
のガス圧力を任意に調節することができる。さらに、ガ
ス発生器２は圧力と温度に依存して燃焼速度が変わるた
め、上述の圧力室９内のガス圧力が変えれば、圧力室９
内に配置されているガス発生器２を間接的に燃焼制御す
ることができる。

【００２２】上述の実験例を図３に示す。同図には、作
動開始時点からｔ_P1時に最高圧力Ｐ_max に達する燃焼特
性を有するガス発生器２に対して、ガス噴出孔８ｂの孔
径を順次大きく、且つガス噴出孔８ｂの配設数を順次多
くした３種類の仕切壁体８によりそれぞれ圧力室９を形
成した場合に、それぞれにおける作動開始時点から最高
圧力Ｐ_max に達するまでの時間ｔ_P2，ｔ_P3，ｔ_P4は、圧
力の低下により燃焼速度が低下して順次遅くなることを
示している。このように、仕切壁体８のガス噴出孔８ｂ
の孔径および配設数を変えることにより、ガス発生器２
を燃焼制御してエアバッグ袋体へのガスＧの単位時間当
たりの流入量を調節することができ。

【００２３】したがって、車種によってエアバッグ袋体
３の容量などが異なる場合に、少なくとも類似する各車
種については、ガス発生器２として標準的な仕様のもの
を共通に用いても、このガス発生器２に対して圧力室９
内に所定のガス圧力を得られるようにガス噴出孔８ｂの
孔径および配設数を設定すれは、エアバッグ袋体３に適
応する展開性能を得られるようにガス発生器２を燃焼制
御して、エアバッグ袋体３への単位時間当たりのガス流
入量を適切に制御できることになる。

【００２４】そこで、仕切壁体８としてガス噴出孔８ｂ
の孔径および配置数がそれぞれ異なる複種類のものを用
意するとともに、ガス発生器２として複種類の標準仕様
のものを用意し、この仕切壁体８とガス発生器８とを車
種に応じて適宜選択して組み合わせて構成するようにす
る。すなわち、従来のエアバッグ装置に用いられている
既存のモジュールケース１を各車種に対してそのまま利
用して、このモジュールケース１の内部に、使用するエ
アバッグ袋体３に適した展開性能を得られるようにガス
発生器２を燃焼制御することのできる仕切壁体８を選択
して嵌め込み固定するだけで、所望の圧力室９を安価に
構成することができる。しかも、仕切壁体８がエアバッ
グ袋体３をモジュールケース１内に組み込むときの位置
決めとなるため、組立性も向上する。それらにより、車
種ごとに燃焼特性の異なるガス発生器を用いていた従来
のエアバッグ装置に比較して大幅に製造コストを低減で
きる。その上に、車種に応じて容量などが異なる全ての
エアバッグ袋体３に対して展開性能を適切となるよう細
かく調整できるので、乗員の保護能力も格段に向上す
る。

【００２５】図４は本発明の第２実施形態に係るエアバ
ック装置を示す縦断面図であり、図１と同一若しくは同
等のものには同一の符号を付してその説明を省略し、以
下に相違する構成についてのみ説明する。すなわち、第
１実施形態における仕切壁体８に代えて、ガス発生器２
を内装できる容積と耐圧とを有した圧力鋼管１３をモジ
ュールケース１の内部に配置して、この圧力鋼管１３と
ガス発生器２との間に圧力室１４を構成したものであ
る。なお、圧力鋼管１３におけるエアバッグ袋体３への
対向面に複数個のガス噴出孔１３ａが形成されている。

【００２６】このエアバッグ装置においても、圧力鋼管
１３としてガス噴出孔１３ａの孔径および配設数がそれ
ぞれ異なる複種類のものを用意することにより、少なく
とも類似の車種に対して同一のガス発生器２を共通に使
用しながらも、エアバッグ袋体３に適応する展開性能に
細かく制御できる効果を得られる。その他に、ガス発生
器２は圧力鋼管１３を介してモジュールケース１に取り
付けられるので、ガス発生器２を高い取付強度で支持で
きるとともに、モジュールケース１も圧力鋼管１３によ
り補強されて強度が向上する利点がある。

【００２７】

【発明の効果】本発明のエアバッグ装置は上述のよう
に、ガス発生器から噴出したガスを圧力室内に一旦充満
されて所定のガス圧力に調整されたのちに複数個のガス
噴出孔からエアバッグ袋体に向けて噴出させる構成とし
たので、車種によってエアバッグ袋体の容量などが異な
る場合に、ガス発生器として標準的な仕様のものを各車
種に共通に用いながらも、圧力室内に所定のガス圧力を
得られるようにガス噴出孔の孔径および配設数を設定す
るだけで、異なるエアバッグ袋体にそれぞれ適応する展
開性能を得られるようにガス発生器を燃焼制御して、エ
アバッグ袋体への単位時間当たりのガス流入量を適切に
制御できる。そのため、車種に応じて仕様の異なるガス
発生器を用いていた従来のエアバッグ装置に比較して大
幅に製造コストを低減できる。さらに、ガス発生器のガ
ス放出方向に影響されることなく、ガスを圧力室のガス
噴出孔からエアバッグ袋体に対し円滑に流入させること
ができるので、エアバッグ袋体の安定した展開を得られ
る。

【００２８】また、圧力室を、複数個のガス噴出孔が形
成された仕切壁体をモジュールケースの内部におけるガ
ス発生器とエアバッグ袋体との間の内周壁に密接状態に
固着して構成するものとすれば、仕切壁体としてガス噴
出孔の孔径および配置数がそれぞれ異なる複種類のもの
を用意することにより、既存のモジュールケースの内部
に、適用するエアバッグ袋体に適した展開性能を得られ
るようガス発生器を燃焼制御できる所要仕切壁体を選択
して嵌め込み固定するだけで、所望の圧力室を安価に構
成することができる。

【００２９】また、圧力室を、ガス発生器を内部に挿入
してモジュールケースの内部に配置される圧力鋼管によ
り構成したものとすれば、圧力鋼管としてガス噴出孔の
孔径および配置数がそれぞれ異なる複種類のものを用意
することにより、適用するエアバッグ袋体に応じて選択
した圧力鋼管を用いてエアバッグ袋体に適応する展開性
能を得られる。また、ガス発生器は圧力鋼管を介してモ
ジュールケースに取り付けられるので、ガス発生器を高
い取付強度で支持できるとともに、モジュールケースも
圧力鋼管によって補強されて強度が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明第１実施形態に係るエアバッグ装置を示
す縦断面図である。

【図２】同上エアバッグ装置の要部の斜視図である。

【図３】同上エアバッグ装置におけるガス噴出孔の孔径
および配設数の相違によるガス発生器の時間に対する圧
力の関係を示す特性図である。

【図４】本発明第２実施形態に係るエアバッグ装置を示
す縦断面図である。

【符号の説明】

１ モジュールケース ２ ガス発生器 ３ エアバッグ袋体 ８ 仕切壁体 ８ｂ ガス噴出孔 ９ 圧力室 １３ 圧力鋼管 １３ａ ガス噴出孔 １４ 圧力室 Ｇ ガス

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車体に取り付けられるモジュールケース
   （１）と、 このモジュールケース（１）の内部に配設され、車両の
   衝突などの衝撃の検知によりガス発生剤を燃焼させてガ
   ス（Ｇ）を噴出するガス発生器（２）と、 このガス発生器（２）に対し噴出ガス（Ｇ）を開口部か
   ら受入れられる状態に対向されるとともに噴出ガス
   （Ｇ）による膨張により拡張できる状態に縮小されて該
   開口部の周縁部分を前記モジュールケース（１）に止着
   されたエアバッグ袋体（３）とを備えるとともに、 前記モジュールケース（１）内に、前記ガス発生器
   （２）から噴出するガス（Ｇ）を内部に充満させて所定
   のガス圧力に調整したのちに複数個のガス噴出孔（８
   ｂ），（１３ａ）から前記エアバッグ袋体（３）の開口
   部に向けて噴出させる圧力室（９），（１４）を設けた
   ことを特徴とするエアバッグ装置。
2. 【請求項２】 前記圧力室（９）を、前記複数個のガス
   噴出孔（８ｂ）が形成され、前記ガス発生器（２）と前
   記エアバッグ袋体（３）との間に位置して周端部を前記
   モジュールケース（１）の内周壁に密接状態に固着され
   た仕切壁体（８）と、前記モジュールケース（１）にお
   ける前記ガス発生器（２）の周囲部分とにより構成した
   ことを特徴とする請求項１記載のエアバッグ装置。
3. 【請求項３】 前記圧力室（１４）を、前記ガス発生器
   （２）を内部に挿入して前記モジュールケース（１）の
   内部に配置され、前記エアバッグ袋体（３）への対向面
   に複数個の前記ガス噴出孔（１３ａ）が形成された圧力
   鋼管（１３）により構成したことを特徴とする請求項１
   記載のエアバッグ装置。