JP2007520390A - 自動車に組み込まれるエアバッグ - Google Patents

Abstract

自動車の乗客をより良く保護できるようにするため、乗客の身体の大きさに応じて必要な場合に硬さになり得るエアバッグを提案する。エアバッグは、そのため、少なくとも１つの主チャンバ（１０）及び少なくとも１つの副チャンバ（３０）を有し、ここで、主チャンバ（１０）と副チャンバ（３０）が１つの結合口（１４）を介して互いに結合している。更に、１つの流出口（３５）が設けられており、ここからエアバッグからのガスは流出できる。この流出口（３５）はここで副チャンバ（３０）に割り当てられており、エアバッグ膨張時に副チャンバ（３０）が障害物にぶつかると、流出口を通るガス流を阻止するか絞るかする閉鎖エレメントが設けられている。

Description

本発明は、請求項1の前段に記載の特徴を有する自動車に組み込まれるエアバッグに関するものである。

従来のエアバッグは、1つ以上の流出口を使えるようにしており、所与の性能プロファイルを持つガス発生ユニットにより満たされる。エアバッグの幾何形状、ガス発生ユニットの性能プロファイル及び1つ以上の流出口の横断面により、膨らまされた状態のエアバッグの中にある程度の内圧が得られ、従って相応の硬さが得られる。

理想的には、エアバッグ、特にサイドエアバッグシステムに採用されたエアバッグの硬さは、乗客の体重に調和しているのが望ましい。比較的軽い乗客の場合は、関係する身体部分、例えば胸部が当たったときにエアバッグにかかる力ができるだけ小さくなるよう、硬さが比較的小さい、つまり内圧が比較的低いエアバッグを必要とする。反対に、比較的重い乗客の場合は、内圧が比較的高いエアバッグを必要とする。そうでないと、全体の拘束力が過小になり、エアバッグがあるにも拘わらず、乗客が車内構造に衝突する危険が存在するからである。

どんなエアバッグであれ、保護すべき乗客に合わせて自動車内に設置することが通例不可能であるのは、大抵、１台の自動車を複数の人間が利用するからである。それゆえ、保護すべき乗客の体重が軽いのか重いのかを“認識し”、必要に応じて様々な硬さになり得るエアバッグを使えるようにするのが望ましいと思われる。

上で述べた比較可能な問題が発生するのは、いわゆる“アウトオブポジション事故”の場合である。エアバッグは通例、“正常な”位置に座っている乗客を保護するように設計されている。乗客が典型的でない位置に座っていると、その乗客はエアバッグの膨張方向に居る可能性があり、その場合、エアバッグが爆発的に膨張したとき乗客は負傷しかねない。こうした事態を回避するため、特許文献１は、乗客がエアバッグの膨張方向に居るか否かを“認識し”、居る場合は膨張時の衝撃が制限されるエアバッグを提案する。そこで、例えば下記の実施態様が提案される。

第１の実施態様において、エアバッグは、一種のバルブを介して互いに結合している２つのチャンバを有する。このバルブ装置は、エアバッグが膨張の間に障害物にぶつかるときバルブが閉じられたままになるように形作られている。この場合、エアバッグのチャンバは１つしか満たされないので、その分、膨張距離が短縮されることになる。

他の実施例では、エアバッグが障害物にぶつからないときだけ閉じられるバルブがエアバッグの外被に設けられている。反対にエアバッグが障害物にぶつかるとき、バルブは開いたままで、これにより、エアバッグの膨張および内圧はわずかなままとなる。

特許文献１において提案されたエアバッグの特殊な作りは、障害物が存在する場合にエアバッグの膨張を制限するのに役立つ。障害物の種類、つまり、例えば大柄な重い乗客であるか、小柄な軽い乗客であるかということは、ここでは何の役割も果たさない。それは、そこで出された課題の解決のために必要不可欠でことでもない。

ＤＥ１００１８１７０Ａ１

この先行技術から出発して、本発明の課題は、乗客の何らかの身体的特徴に応じて必要な場合に様々な硬さになり得るエアバッグを提供することである。

この課題は、請求項1の前段に記載の特徴を有するエアバッグにより解決される。

エアバッグの様々な膨らみ状態を決める基準として乗客の身体サイズを選択した。それは、身体サイズが大抵、乗客の重量と密接な関係にあり、外部の補助手段なしにエアバッグにより“認識”できるからである。

エアバッグは、少なくとも１つの主チャンバ及び少なくとも１つの副チャンバを有し、ここで、この両方のチャンバが１つの結合口を介して互いに結合している。副チャンバの中又は脇に、ガスの出ていく流出口が１つだけ配設されている。流出口には、エアバッグ膨張時に副チャンバが障害物にぶつかると、流出口へのガス通路を全部又は一部塞ぐ閉鎖エレメントが割り当てられている。

このようなエアバッグは、今や、主チャンバが乗客の胸部に当たり、副チャンバが大柄な乗客の場合はその乗客の肩の高さにくるが、小柄な乗客の場合はその乗客の肩より上にくるように寸法決めし、配置することができる。このようなエアバッグに大柄な乗客がぶつかると、流出口は塞がれ、これにより、主チャンバ内の圧力はその分高められる。ところが、小柄な乗客の場合、流出口は主チャンバと結合したままであるので、ガスは主チャンバから流出でき、その結果、主チャンバ内の圧力が望み通り低下することになり、それで、ソフトなエアバッグが出来ることになる。

好ましい一実施態様において、副チャンバは内室と外室を有する。ここで、外室は主チャンバと結合しており、また、副チャンバに設けられたバルブ開口を介して、外室は、内室に配設された流出口と結合している。副チャンバが障害物にぶつかると、外室の織布層の一部がバルブ開口に押し付けられ、主チャンバと流出口の間のガス通路は中断される。

更なる好ましい実施態様が、従属請求項から、また、図に詳細に描かれた実施例から明らかとなる。

＜第１の実施例＞
ここではサイドエアバッグの形に作られた第１の実施例によるエアバッグの構造を図１〜３に則して説明する。エアバッグは３つのチャンバ、すなわち、胸部チャンバとして形作られた主チャンバ１０、底位チャンバ２０、及び副チャンバ３０を有する。主チャンバ１０と底位チャンバ２０は乗客を捕捉するのに役立ち、副チャンバ３０の方は先ず主チャンバ１０の圧力を下げるのに役立つ。

図２及び３から最もよく分かる通り、副チャンバ３０は縫目領域４２を介して主チャンバ１０に縫い付けられている。更に、主チャンバ１０と副チャンバ３０は結合口１４を通して互いに結合しており、これで、主チャンバ１０と副チャンバ３０の間のガス交換が行われる。

副チャンバ３０自体も、内側織布層３２ａを持つ内室３２と、外側織布層３６ａを持つ外室３６の２つの部分から作られている。上で述べた結合口１４は、主チャンバの織布層１０ａと外側織布層３６ａの共通の開口である。

内室３２と外室３６は、図１から最もよく分かる通り、それぞれほぼ管状に形作られている。外側織布層３６ａはここで、内室３２の層が見分けられるよう、一部領域が切開された形で描かれている。内室３２と外室３６は、内室３２の内部をエアバッグ外側周囲と結合させる流出口３５を設けた共通の正面側４０を有する。

内室３２の中に、内室３２を外室３６と結合させるバルブ開口３４がある（これについては図１〜３を参照）。エアバッグが邪魔されずに膨張できれば（これは図１〜３に示した場面に相当する）、主チャンバは周囲と結合している。すなわち、ガスは主チャンバから周囲へと流出することができる。この場合、ガス通路は次の通りである。ガスは先ず主チャンバ１０から結合口１４を通って外室３６に流れ込み、そこからバルブ開口３４を通って内室３２に流れ込み、そこから流出口３５を通って大気中に流れ込む。これで、ガス発生器（図示されていない）の出力と選択された幾何形状に応じて、主チャンバ１０の中にある程度の内圧が生じる。
バルブ開口３４と結合口１４は、それぞれの織布層における穴として、又は、通気性の織布領域として形作ってあってよい。

今、外側織布層３６ａの一部がバルブ開口３４に押し付けられると、そのバルブ開口は全部又は一部が閉じられ、そこで、主チャンバ１０から大気中へのガス流は絞られ、又は完全に阻止され、その結果、所与のガス発生器出力のもとで主チャンバ１０の中により高い内圧が生じることになる。つまり、この実施例では、外側織布層３６ａの一部がガス流を遮断するか絞るかする閉鎖エレメントとして役立つのである。

次に、自動車に組み込まれた発明通りのエアバッグの働き方を図４〜７に則して説明する。ここで、参照記号Ｆで表されているのが車両内側である。
図４は、側面衝突の場合に大柄な乗客Ｇの横で膨らむエアバッグを示す。今、大柄な乗客Ｇとエアバッグの間に相対運動が起こると、大柄な乗客Ｇの肩部が副チャンバ３０と接触し、そこで、外側織布層３６ａが図示した通りバルブ開口３４を覆い、これにより、主チャンバ１０からのガス流は阻止されることになる（図５を参照）。これが主チャンバの大きい内圧につながり、従って、大柄な、通例、体重も多い乗客Ｇを受け止めるのに十分な硬さにつながる。

図６及び７は、小柄な乗客Ｋが座っている場面を示す。ここでも、側面衝突の場合に小柄な乗客Ｋとエアバッグの間に相対運動が起こるが、乗客の肩部は副チャンバ３０の下にあるので、外側織布層３６ａはバルブ開口３４に押し付けられない。その結果、主チャンバ１０から流出口３５へのガス通路は自由なままとなり、これにより、主チャンバ１０の中に望み通りのより低い圧力が生じることになる。

＜第２の実施例＞
図８は、本発明の第２の実施例を側面図で示す。この実施例は、主チャンバ１０と副チャンバ３０を有するが、底位チャンバ２０を持たない。但し、自明のことながら、このような作りのエアバッグにおいて底位チャンバの類が設けてあってもよい。主チャンバ１０と副チャンバ３０は、主チャンバ１０と副チャンバ３０の間の過渡領域にある両方の外側織布層５１、５２を結合領域５７においてセクションごとに縫合することによって作られる（これについては図９も参照）。これにより、それぞれ結合領域５７の左と右に位置する２つの結合口１４が作られる。

第１の外側織布層５１にある流出口３５は、カバー織布６４で覆われており、その第１及び第２の側６４ａ、６４ｂが第１の外側織布層５１と縫合されていないので、ここでは、流出口３５から出てくるガスは車両内部へと流出できる。副チャンバ３０が、例えば乗客の肩によって車両内部構造に押し付けられると、流出口３５は、そのとき車両内部構造に接するカバー織布６４によって塞がれ、ガス流は止められる。つまり、カバー織布が閉鎖エレメントをなすのである。その限りにおいて、基本原理は第１の実施例のそれと同じである。

＜第３の実施例＞
図１０〜１２は、上で述べた実施例の一バリエーションを示す。相違は、２つの副チャンバ３０ａ、３０ｂが設けられている点にある。この両方の副チャンバ３０ａ、３０ｂの特殊な配置により（図１２を参照）、単純な仕方で一方において良好な流出挙動を、また、必要に応じて流出口の良好な閉鎖挙動を達成することができる。エアバッグの覆いは、２つだけの裁断布から製作される。

図１０は、エアバッグ縫製時に第１の外側織布層５１と第２の外側織布層５２に分けられる第１の裁断布５４を示す。ここでは、１点鎖線Ｌの下に主チャンバ１０が出来、１点鎖線Ｌの上に両方の副チャンバ３０ａ、３０ｂが出来る。上で述べたバリエーションからも分かる通り、結合領域５７が設けられている。更に、第１の裁断布５４では、第１の外側織布層５１と第２の外側織布層５２の間の過渡領域にガス発生器開口５９が設けられている。

図１１は、第１の内側織布層５５と第２の内側織布層５６を形成する第２の裁断布５０を示す。更に、第２の裁断布５０には外側リバウンドストラップ６０がある。第２の裁断布５０にはまた、両方の流出口３５、並びに、４つの内側リバウンドストラップ５８があり、これが、製造プロセス中に第１の外側織布層５１及び第２の外側織布層５２とそれぞれ結合させられる。

両方の裁断布５０、５４の縫合は、今述べた通りに行われる。すなわち、第２の裁断布５０を中心線Ｍに沿って折り返し、次に、第１の内側織布層５５を第１の外側織布層５１と共に第１の縫目５３ａに沿って縫い、第２の内側織布層５６を第２の外側織布層５２と共に第２の縫目５３ｂに沿って縫う。更に、すでに第２の裁断布５０と結合した内側リバウンドストラップ５８を、外側織布層５１、５２のそれぞれ向き合った領域と共に縫う。続いて、４つ全部の織布層を結合領域５７において互いに縫い合わせる。続いて、副チャンバ３０ａ、３０ｂの上エッジ同士を外側リバウンドストラップ６０によって結合させる。これで、図１２に示す通りのエアバッグが出来上がる。同図は、図９の断面図に対応する断面図で、エアバッグが完全に膨張したときの場面を示す。

結合領域５７において４つ全部の織布層を互いに縫い合わせる。この結合領域５７の下に主チャンバ１０があり、結合領域５７の上に両方の副チャンバ３０ａ、３０ｂがある。両方の副チャンバの厚みは、それぞれ２つのリバウンドストラップ５８によって制限される。主チャンバから副チャンバへのガス流は、結合領域５７の左と右で作られる（これは図１２からは分からない）。両方の副チャンバ３０ａ、３０ｂは、その上端同士が外側リバウンドストラップ６０を介して互いに結合しており、これで、両方の副チャンバ３０ａ、３０ｂの間に、上と横がほぼ開いた中間領域６２が出来る。両方の流出口３５はこの中間領域６２で終っているので、流れが乗客又は車両側部構造に直接達する事態は回避される。両方の副チャンバ３０ａ、３０ｂが外部の障害物、例えば乗客の肩によって互いに圧迫されると、流出口３５の閉鎖が行われる。これで、一方の副チャンバが他方の副チャンバの閉鎖エレメントとして働く。

本発明によるエアバッグの斜視図である。 図１の平面Ａに沿った断面を示す。 図２の細部Ｄを示す。 本発明によるエアバッグの働き方を示す。 本発明によるエアバッグの働き方を示す。 本発明によるエアバッグの働き方を示す。 本発明によるエアバッグの働き方を示す。 本発明によるエアバッグの第２の実施例の側面図である。 図８の平面Ｂ−Ｂに沿った断面を示す。 第３の実施例によるエアバッグの両方の外側織布層の裁断布を示す。 第３の実施例によるエアバッグの両方の内側織布層の裁断布を示す。 第３の実施例によるエアバッグの、図９の断面図に対応する断面を示す。

符号の説明

１０ 主チャンバ
１０ａ 主チャンバの織布層
１４ 結合口
２０ 底位チャンバ
３０ 副チャンバ
３２ 内室
３２ａ 内側織布層
３４ バルブ開口
３５ 流出口
３６ 外室
３６ａ 外側織布層
４０ 正面側
４２ 縫目領域
５０ 第２の裁断布
５１ 第１の（外側）織布層
５２ 第２の（外側）織布層
５３ａ 第１の縫目
５３ｂ 第２の縫目
５４ 第１の裁断布
５５ 第１の内側織布層
５６ 第２の内側織布層
５７ 結合領域
５８ 内側リバウンドストラップ
５９ ガス発生器開口
６０ 外側リバウンドストラップ
６２ 中間領域
６４ カバー織布
６４ａ 第１の側
６４ｂ 第２の側
Ｇ 大柄な乗客
Ｋ 小柄な乗客
Ｆ 車両内側

Claims (13)

1. 少なくとも１つの主チャンバ（１０）及び少なくとも１つの副チャンバ（３０）、並びに、ガスが流出できる１つの流出口（３５）を有し、主チャンバ（１０）と副チャンバ（３０）が１つの結合口（１４）を介して互いに結合している、自動車に組み込まれるエアバッグであって、
   流出口（３５）が副チャンバ（３０）に割り当てられており、エアバッグ膨張時に副チャンバ（３０）が障害物にぶつかると、流出口（３５）を通るガス流を阻止するか絞るかする閉鎖エレメントが設けられている、
   ことを特徴とするエアバッグ。
2. エアバッグがサイドエアバッグとして形作られており、主チャンバ（１０）が胸部チャンバを形作り、副チャンバ（３０）が主チャンバの上部領域に配置されていることを特徴とする請求項１に記載のエアバッグ。
3. 主チャンバ（１０）の下部領域に底位チャンバ（２０）が配置されている、ことを特徴とする請求項２に記載のエアバッグ。
4. 副チャンバ（３０）が、内側織布層（３２ａ）を持つ内室（３２）と、外側織布層（３６ａ）を持つ外室（３６）を有し、
   外側織布層（３６ａ）がセクションごとに主チャンバ（１０）の織布（１０ａ）と結合しており、結合口（１４）が外側織布層（３６ａ）と主チャンバ（１０）の織布（１０ａ）の間に配設されており、
   内側織布層（３２ａ）がバルブ開口（３４）を有し、これを通ってガスが外室（３６）から内室（３２）に流入し、そこから流出口（３５）へと通流できる、ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のエアバッグ。
5. 外側織布層（３６ａ）の１つのセクションがバルブ開口（３４）のための閉鎖エレメントとして役立つことを特徴とする請求項４に記載のエアバッグ。
6. 副チャンバの内側織布層と外側織布層がほぼ管状に形作られている、ことを特徴とする請求項４又は５に記載のエアバッグ。
7. 閉鎖エレメントがカバー織布（６４）によって作られる、ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のエアバッグ。
8. ２つの副チャンバ（３０ａ、３０ｂ）が設けられている、ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のエアバッグ。
9. 両方の副チャンバの各々が１つの内側織布層（５５、５６）を有し、両方の内側織布層が互いに向き合っていて、エアバッグが完全に膨張した状態にあるとき、両方の内側織布層の間に開いた中間領域（６２）がある、ことを特徴とする請求項８に記載のエアバッグ。
10. 両方の副チャンバが外側リバウンドストラップ（６０）を介して互いに結合している、ことを特徴とする請求項９に記載のエアバッグ。
11. 両方の副チャンバの流出口（３５）が中間領域（６２）の中で終わる、ことを特徴とする請求項９又は１０に記載のエアバッグ。
12. その覆いが２つの裁断布から作られていることを特徴とする請求項９〜１１のいずれか一項に記載のエアバッグ。
13. ２つの外側織布層と２つの内側織布層（５１、５２；５５、５６）が設けられていること、及び、結合領域（５７）において４つ全部の織布層が互いに結合していることを特徴とする請求項９〜１２のいずれか一項に記載のエアバッグ。

Images