JP2007518622A - サイド保護装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、車両の側面衝突時に乗員を保護する少なくとも一つのサイドエアバッグ（１０）を有する車両用乗員保護装置に関する。保護すべき乗員を最大限に保護するべく、本発明に係るサイドエアバッグは、ガスが外部に流出可能な流出開口部（５０）ないしエアバッグ内の越流開口部（１３０）を有する。保護装置の起動後、流出開口部ないし越流開口部は、乗員のサイズに応じて閉鎖され、ガスの通過流に対して絞り込まれるか、あるいは開口状態とされた状態で、サイドエアバッグが膨張して前記乗員（３０）に隣接した外側に位置する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、請求項１の前文に記載された特徴を有する、特に自動車用の乗員サイド保護装置に関する。

このタイプの乗員サイド保護装置は、例えば米国特許６，６９５，３４０Ｂ２号により公知である。この公知の乗員サイド保護装置は、乗員保護のため、事故の際に乗員サイド保護装置のサイドエアバッグを膨張させるガス発生装置を有する。サイドエアバッグは、展開状態で車両の側壁部をカバーして、車両乗員、特に車両乗員の頭部が側壁部に衝突しないようにする。エアバッグは、側壁部をカバーする主チャンバ又は動作チャンバの他に、主チャンバが曲がって側壁部から離れないようにするための指状の突起を有する。
米国特許６，６９５，３４０Ｂ２号

本発明は、保護対象の乗員に対し特に高い安全性をもたらすサイド保護装置を提供することを課題とする。

上記課題は、冒頭に記載したタイプのサイド保護装置を端緒として、本発明に係る請求項１に記載された特徴によって解決される。本発明の有利な展開例は、従属項に記載されている。

本発明によれば、サイドエアバッグには、ガスがサイドエアバッグから外部に流出することのできる流出開口部、及び／又は、エアバッグ内に配置された越流開口部を有する。本発明によれば、乗員サイド保護装置の起動後、サイドエアバッグは、膨張して乗員に隣接した外側に位置し、流出開口部及び／又は越流開口部が、乗員のボディサイズ、すなわち、乗員の大きさあるいは乗員の所定の人体部の大きさに応じて、閉鎖されるか、ガスの通過流に対して絞り込まれるか、または、開口したままの状態となるように構成されている。

本発明による乗員サイド保護装置の重要な利点は、サイドエアバッグの膨張動作が乗員個々に設定されるということである。この結果、サイドエアバッグの最適な位置取りができ、サイドエアバッグの最高の保護効果が得られる。

サイドエアバッグは、乗員と車両の進入側壁部との間に配置され、進入側壁部及び／又は進入側壁部に連接した車体部位から乗員を直接保護できるようになされていることが望ましい。更に、サイドエアバッグは、他の危険、例えば、車両に内蔵された他の物、車両に外付けされた物、特に事故に巻き込まれた別の車両の部分、また、当該車両の他の乗員や事故に巻き込まれた別の車両の乗員などから保護することも可能である。

所定の最低サイズを上回るボディサイズの乗員の場合は、事故の際に、流出開口部あるいは越流開口部が、完全にあるいは部分的に閉鎖あるいは絞込みされることが望ましく、所定の最低サイズに満たないボディサイズの乗員の場合は、事故の際に、流出開口部あるいは越流開口部が、開口したままの状態になることが望ましい。

例えば、乗員が所定の最低サイズより大きいか小さいかは、乗員の肩の高さを基準に決められる。流出開口部又は越流開口部の閉鎖あるいは絞込みは、乗員の肩部あるいは上腕部によって行われることが望ましい。流出開口部又は越流開口部は、乗員の肩部あるいは上腕部と進入側壁部とで挟み潰され、あるいはカバーされることによって閉鎖あるいは絞込みされるように配置されることが望ましい。

乗員のサイズに応じてサイドエアバッグのガス圧を多段階式に設定するために、サイドエアバッグ内に複数の流出開口部を設けることが可能である。

流出路は、流出開口部に接続され、流出開口部から流出するガスを乗員からそらせることが望ましい。エアバッグから流出する高温ガスによる怪我を当該流出路によって防止することが可能である。流出路は、例えば乗員と流出開口部との間に被覆部材を設けることによって形成可能である。

流出するガスの全てを安全に導出するために、流出路がサイドエアバッグの全ての流出開口部に割り当てられていることが望ましい。あるいは、サイドエアバッグの全ての流出開口部それぞれに、各当該流出開口部から流出するガスを乗員からそらせる流出路を個々に割り当てることも可能である。

保護対象の乗員の上体を保護するために、サイドエアバッグは胸部チャンバを有していることが望ましく、上述の流出開口部は、例えば胸部チャンバの上部に設けられている。

特に広範囲にわたる乗員保護のためには、サイドエアバッグは、頭部チャンバと胸部チャンバを有していることが望ましく、上述の流出開口部は、例えば頭部チャンバと胸部チャンバとの間に設けられている。サイドエアバッグは、側壁部がサイドエアバッグの胸部チャンバに貫入した場合、越流開口部が開いている限り、ガスが胸部チャンバから頭部チャンバへ流されるように構成されていることが望ましい。

乗員の保護機能を更に向上させるために、サイドエアバッグが、頭部チャンバ及び胸部チャンバのほかに、更にもう一つまたはそれ以上のチャンバを有することも可能である。

サイドエアバッグは、例えば車両のドア部あるいは車両シート部に配置することも可能である。

図１では、事故によって既に膨張した乗員保護装置２０（詳細は、別途図示されていない）のサイドエアバッグ１０が示されている。乗員保護装置２０は、事故の際に、サイドエアバッグ１０を膨張させるためのガス発生装置（図１では図示されていない）を点火させる制御装置（同様に図示されていない）を有している。

サイドエアバッグ１０は、一例として、乗員３０と車体壁部４０（例えば、側壁部あるいは車両ドア）との間に配置されている。あるいは、サイドエアバッグ１０は、別の場所に設けることもできる。

図１は、二つの異なったボディサイズ（大きさ）の乗員３０をそれぞれ図示している。「小さい」乗員は実線で示され、参照番号３０’が付けられている。「大きい」乗員は参照番号３０”が付され、破線で示されている。

「大きい」乗員３０”は、所定の最小サイズを上回るボディサイズすなわち乗員サイズを有する。実線で図示された「小さい」乗員３０’は、所定の最小サイズよりも小さいボディサイズすなわち乗員サイズを有している。

図１に示されているように、サイドエアバッグ１０は、ガス発生装置によってサイドエアバッグ１０内に吹き込まれたガスがサイドエアバッグ１０から流出することのできる流出開口部５０を有している。図１に示した状態では、乗員３０がまだ十分車体壁部４０から離れているため、流出開口部５０は乗員３０によって未だカバーされていない。そのため、ガスは流出開口部５０を通ってサイドエアバッグ１０から流出する。

図２は、事故のその後の経過を示しており、乗員３０と車体壁部４０とが互いに接近している。サイドエアバッグ１０は、乗員３０と車体壁部４０とに挟み込まれた状態になっている。

次に、「小さい」乗員３０’あるいは「大きい」乗員３０”のどちらが関与しているのかが区別される。すなわち図２に示されているように、「大きい」乗員３０”は、サイドエアバッグ１０の流出開口部５０を肩５５で完全にカバーするため、ガスは、もはや流出開口部５０を通ってサイドエアバッグ１０から流出することができない。従って、サイドエアバッグ１０がほぼその内圧を維持するため、比較的大きな反発力（押し離し力）あるいは緩衝力（拘束力）が「大きい」乗員３０”に加わる。

「大きい」乗員３０”の肩５５の高さｈ”が、流出開口部５０の配置によって予め設定された限界高さｈｇよりも高いために、「大きい」乗員３０”によって流出開口部５０が完全にカバーされる。従って、「大きい」乗員３０”の場合、ｈ”＞ｈｇである。

これとは反対に、「小さい」乗員３０’は、肩５５が流出開口部５０に届かないので、サイドエアバッグ１０の流出開口部５０をカバーしない。このため、図２に示された事故時でさえも、流出開口部５０は開口したままとなる。従って、ガスは流出開口部５０を通ってサイドエアバッグ１０から流出し続けることができるので、「大きい」乗員３０”に比べて、低減した反発力（押し離し力）あるいは緩衝力（拘束力）しか乗員３０’に作用しない。従って、「小さい」乗員３０’の肩の高さｈ’に関しては、ｈ’＜ｈｇである。

要するに、図１及び図２に係る乗員保護装置の場合、サイドエアバッグ１０が、乗員のサイズに応じた反発力あるいは緩衝力（拘束力）を加えることができることは明らかである。すなわち、「小さい」乗員３０’よりも「大きい」乗員３０”により大きな反発力あるいは緩衝力（拘束力）が加わる。

最初に述べた「所定の最小サイズ」は、流出開口部５０の配置によって定められる。例えば、流出開口部が車両のＺ方向（高さ方向）において高い位置に配置されているほど、流出開口部５０を閉鎖してサイドエアバッグの内圧を増加させるために上回らなければならない乗員の最小サイズ、例えば乗員の肩の高さも、これに応じて高くなる。

図３は、図１及び図２に係るサイドエアバッグ１０の側面図である。ガスがサイドエアバッグ１０から流出することのできる流出開口部５０が示されている。更に、「大きい」乗員３０”の肩部５５が破線で図示され、「小さい」乗員３０’の肩部５５が実線で図示されている。流出開口部５０は、「大きい」乗員３０”の肩部５５でカバーされているが、「小さい」乗員３０’の場合は、開放されたままの状態となっていることが分かる。これは、乗員３０’の肩の高さｈ’が流出開口部５０を閉じるのに十分な高さではないからである。

さらに図３では、流出開口部５０が、乗員３０’または３０”の真向かいに位置していることがわかる。このため、サイドエアバッグ１０から流出するガスは、乗員３０’または３０”に直接向けられる。高温ガスを発生させてサイドエアバッグ１０を膨張させる「高温ガス」発生装置の場合には、高温ガスが乗員３０’または３０”の方向に直接導出されるため、負傷する恐れがある。

そうした負傷を避けるため、図４から図７に示す乗員保護装置の第２の実施形態では、サイドエアバッグ１０は、流出開口部５０をカバーするとともに、流出開口部５０から流出するガス流がサイドエアバッグ１０に対して接線方向に流れ出て乗員に直接当たらないようにガス流を偏向する被覆部材６０を有している。

この流出開口部５０から流出するガス流の導出の様子が、図６及び図７に参照番号７０が付された３本の矢印で示されている。

図７は、図６に詳細に示されたサイドエアバッグ１０の構成の詳細部Ｅを拡大して示している。サイドエアバッグ１０の表面に対して接線方向に流出路８０を形成する被覆部材６０が、図７にも詳細に示されている。

図４及び５は、サイドエアバッグ１０と乗員３０との相互作用を示している。大きい乗員３０”が、肩５５で被覆部材６０を流出開口部５０に押し付けるため、流出開口部５０が閉鎖され、更なるガスの流出が妨げられる。従って、大きい乗員に関しては反発力（押し離し力）あるいは緩衝力（拘束力）が「増大」する。

小さい乗員３０’の場合は、被覆部材６０が作動しないままであり、ガスが流出開口部５０から流出し続け、低減した反発力（押し離し力）あるいは緩衝力（拘束力）しか発生しない。

図１〜図７に係る２つの乗員保護装置については、流出開口部５０のカバーリングは、一例として、乗員３０の肩部５５を基準にして、「大きい」乗員と「小さい」乗員とをそれぞれの肩の高さｈ’，ｈ”によって区別して説明した。もちろん、乗員が「大きい」か「小さい」かを区別するのに、他の体の部位、体型、寸法を用いることもできる。例えば、体の幅あるいは胴体の幅を目安として用い、「幅広の」乗員は「大きい」と、「細身の」乗員は「小さい」と見なして扱うことができる。

図８〜図１１は、本発明の第３の実施形態を示している。図８には、二つのチャンバ１００，１１０を有するサイドエアバッグ１０が示されている。上部チャンバ１００は、事故時に乗員の頭部を保護する頭部チャンバである。下部チャンバ１１０は、乗員の上体部及び下体部に関して保護効果を奏する胸部チャンバである。

さらに、二つのチャンバ１００，１１０間をガスが流れるように構成された越流開口部１３０が示されている。越流開口部の断面積または直径は、参照番号１４０が付されたタックの大きさ及び位置によって決まる。

事故時に、サイドエアバッグ１０は、ガス発生装置１５０によって膨張する。その過程で、ガス発生装置１５０は、頭部チャンバ１００及び胸部チャンバ１１０の両方にガスを充填する。この状態が図８に矢印１６０で示されている。

図９〜図１１は、事故の経過に伴うサイドエアバッグ１０の動作を示している。図９では、側面衝突事故の際に乗員３０の方向に押される側壁部４０が示されている。サイドエアバッグ１０は、図９に示された時点で既に膨張しており、膨張した頭部チャンバ１００及び胸部チャンバ１１０が図示されている。

図１０は、その後の事故の状況を示している。図から分かるように、側壁部４０が乗員３０により接近しているため、胸部チャンバ１１０が圧縮されている。この圧縮によって胸部チャンバ内のガス圧が高くなり、ガスが胸部チャンバ１１０から頭部チャンバ１００内へ流入する。ガス流は矢印１７０で示されている。この結果、頭部チャンバ１００の容積が増大し、乗員の頭部に対する保護効果が高まる。

事故が更に進行し、側壁部４０は、乗員３０に接近し続ける。これが、図１１に示されている。進入した側壁部４０と乗員３０の肩部５５によって、越流開口部１３０が圧縮されているので、頭部チャンバ１００方向へのガス通過流が絞られている。場合によっては、肩部５５と側壁部４０との間の距離が近くなりすぎると、越流開口部１３０が完全に覆われる。

図１１に示されているように、乗員３０の肩の高さｈが十分高い場合にのみ越流開口部１３０が挟み潰される。肩部５５が越流開口部１３０より下に位置する場合は、越流開口部１３０によるガス通過流の絞込み又は遮断は起こらない。これは、図１１に小さい乗員の肩の高さｈを示す破線で示されている。従って、図８〜図１１に係る乗員サイド保護装置は、ボディサイズに応じて越流開口部１３０が絞り込まれ、あるいは閉鎖され、あるいは開口した状態となって作動する。

乗員のボディサイズに応じた新規の「エアバッグ展開制御」につき、図１〜図１１と併せて、サイドエアバッグの例のみを用いて説明したが、もちろん他のあらゆるタイプのエアバッグ、例えば前部エアバッグ、運転席エアバッグ、助手席エアバッグ、ドアの内蔵エアバッグシステム、頭部−胸部エアバッグ、頭部サイドエアバッグ、膝バッグ、骨盤バッグ、後部衝突エアバッグ等に用いられるエアバッグの膨張動作の制御も、乗員のボディサイズ、例えば肩の高さに応じて制御することが可能である。

被覆部材の付いていない流出開口部を有する本発明に係る乗員保護装置の第１実施形態を示している。 同じく、被覆部材の付いていない流出開口部を有する本発明に係る乗員保護装置の第１実施形態を示している。 同じく、被覆部材の付いていない流出開口部を有する本発明に係る乗員保護装置の第１実施形態を示している。 被覆部材の付いた流出開口部を有する本発明に係る乗員保護装置の第２実施形態を示している。 同じく、被覆部材の付いた流出開口部を有する本発明に係る乗員保護装置の第２実施形態を示している。 同じく、被覆部材の付いた流出開口部を有する本発明に係る乗員保護装置の第２実施形態を示している。 同じく、被覆部材の付いた流出開口部を有する本発明に係る乗員保護装置の第２実施形態を示している。 サイドエアバッグの２つのチャンバ間に越流開口部を有する本発明に係る乗員保護装置の第３実施形態を示している。 同じく、サイドエアバッグの２つのチャンバ間に越流開口部を有する本発明に係る乗員保護装置の第３実施形態を示している。 同じく、サイドエアバッグの２つのチャンバ間に越流開口部を有する本発明に係る乗員保護装置の第３実施形態を示している。 同じく、サイドエアバッグの２つのチャンバ間に越流開口部を有する本発明に係る乗員保護装置の第３実施形態を示している。

符号の説明

１０ サイドエアバッグ
２０ 乗員保護装置
３０ 乗員
３０’ 小さい乗員
３０” 大きい乗員
４０ 車体壁部
５０ 流出開口部
５５ 肩部
６０ 被覆部材
７０ ガス流
８０ 流出路
１００ 頭部チャンバ
１１０ 胸部チャンバ
１３０ 越流開口部
１４０ タック
１５０ ガス発生装置
１６０ ガス流
１７０ ガス流
H，ｈ 肩の高さ
ｈ’，ｈ” 肩の高さ
ｈｇ 所定最小サイズ

Claims (17)

1. 車両の側面衝突時に乗員（３０）を保護する少なくとも一つのサイドエアバッグ（１０）を有する車両用乗員保護装置であって、
   前記サイドエアバッグ（１０）は、ガスが前記サイドエアバッグ（１０）から外部に流出可能な流出開口部（５０）、及び／又は、前記エアバッグ内に配置された越流開口部（１３０）を有し、
   前記保護装置の起動後、前記流出開口部（５０）及び／又は越流開口部（１３０）が、当該乗員のサイズに応じて、閉鎖されるか、ガスの通過流に対して絞り込まれるか、あるいは開口したままの状態となるように、サイドエアバッグ（１０）が膨張して前記乗員（３０）に隣接した外側に位置することを特徴とする乗員保護装置。
2. 前記サイドエアバッグ（１０）が、前記車両の内蔵物、前記車両に外付けされた物、特に当該事故に巻き込まれた別の車両の部位、あるいは当該事故に巻き込まれた別の車両の乗員から保護できるように、乗員（３０）と車両の進入側壁部（４０）との間に位置することを特徴とする請求項１に記載の乗員保護装置。
3. 前記サイドエアバッグ（１０）が、前記進入側壁部（４０）及び／又は進入側壁部（４０）に連接した車体部位から乗員を直接保護できるように、乗員（３０）と自動車の進入側壁部（４０）との間に位置することを特徴とする請求項１又は２に記載された乗員保護装置。
4. ボディサイズ（ｈ”）が所定の最小サイズ（ｈｇ）を超える乗員（３０）の場合には、前記流出開口部（５０）又は越流開口部（１３０）が事故時に絞り込まれるか、あるいは閉鎖され、
   ボディサイズ（ｈ’）が前記所定の最小サイズ（ｈｇ）に満たない乗員の場合には、前記流出開口部（５０）又は越流開口部（１３０）が事故時に開口したままの状態となることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の乗員保護装置。
5. 乗員（３０）が前記所定の最小サイズ（ｈｇ）よりも大きいか小さいかが、乗員の肩の高さ（ｈ’，ｈ”）を基準に決められることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の乗員保護装置。
6. 前記流出開口部（５０）又は越流開口部（１３０）の閉鎖あるいは絞込みが、前記乗員（３０）の肩部（５５）又は上腕部によって行われることを特徴とする請求項５に記載の乗員保護装置。
7. 前記流出開口部（５０）又は越流開口部（１３０）が、前記乗員の肩部（５５）又は上腕部と進入側壁部（４０）とで潰されることによって閉鎖あるいは絞込みされるように設けられていることを特徴とする請求項６に記載の乗員保護装置。
8. 前記乗員のサイズに応じて反発力ないし拘束力が多段に変化するように、複数の流出開口部（５０）がサイドエアバック（１０）内に配置されていることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の乗員保護装置。
9. 流出路（８０）が、少なくとも一つの流出開口部（５０）に接続され、前記流出開口部（５０）から流出するガスを乗員（３０）から偏向させることを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載の装置。
10. 前記流出路（８０）が、前記乗員（３０）と前記流出開口部（５０）との間に被覆部材（６０）を設けることによって形成されていることを特徴とする請求項９に記載された乗員保護装置。
11. 前記流出路が、前記サイドエアバックの少なくとも二つの流出開口部、好ましくは全ての流出開口部に割り当てられていることを特徴とする請求項９又は１０に記載の乗員保護装置。
12. 前記サイドエアバック（１０）の全ての流出開口部（５０）それぞれに、各流出開口部から流出するガスを乗員（３０’）から偏向する流出路（８０）が個々に割り当てられていることを特徴とする請求項９又は１０に記載の乗員保護装置。
13. 前記サイドエアバック（１０）が、胸部チャンバ（５０）を有し、前記流出開口部（５０）が当該胸部チャンバ（５０）の上部に配置されていることを特徴とする請求項１から１２のいずれかに記載の乗員保護装置。
14. 前記サイドエアバック（１０）が、頭部チャンバ（１００）と胸部チャンバ（１１０）を有し、前記越流開口部（１３０）が前記頭部チャンバ（１００）と前記胸部チャンバ（１１０）との間に配置されていることを特徴とする請求項１から１２のいずれかに記載の乗員保護装置。
15. 前記側壁部（４０）が前記サイドエアバック（１０）の前記胸部チャンバ（１１０）に侵入した際、前記越流開口部（１３０）が開いている場合には、ガスが前記胸部チャンバ（１１０）から前記頭部チャンバ（１００）へ流通するように前記サイドエアバック（１０）が構成されていることを特徴とする請求項１４に記載の乗員保護装置。
16. 前記サイドエアバック（１０）が、前記頭部チャンバ（１００）及び前記胸部チャンバ（１１０）のほかに、少なくとも更にもう一つチャンバを有することを特徴とする請求項１４または１５に記載の乗員保護装置。
17. 前記サイドエアバック（１０）が、車両のドア部あるいは車両シート部に配置されていることを特徴とする請求項１から１６のいずれかに記載の乗員保護装置。

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