JP2011148431A - 後突用エアバッグ装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 車両に後突事故が生じたときに、最後部座席に着座している乗員の後方への移動に伴う、車両後端部への2次衝突を防止する。
【解決手段】 インフレータ5と、両端が車両の最後端の柱状フレームに設けられた固定点に定着され、袋帯状をなし、周方向に伸長させると長手方向が短縮するメッシュウェビング11内に収納された状態のエアバッグ12とを備える。エアバッグ12はルーフ3側の収納空間に沿って収容され、後突時に作動したインフレータ5から供給されたガスにより、収納空間での収容状態から固定点の取付金具13に、その両端が支持されつつ膨張して、メッシュウェビング11により、その膨張形状が規制された膨張体となる。この膨張体で、後突により後方に移動する車室内乗員の頭部を拘束する。
【選択図】 図2

Description

本発明は後突用エアバッグ装置に係り、特に車両に後突事故が生じたときに、最後部座席に着座している乗員の後方への移動に伴う、車両後端部への2次衝突を防止するようにした後突用エアバッグ装置に関する。
車両に装備されるエアバッグ装置は、各種の衝突時形態に応じて、適切に乗員を拘束するために車内の各所に配置されている。たとえば、車両に後突衝突事故が生じた場合、車両後方から加わる衝撃から乗員を保護する後突用エアバッグ装置も提案されている。
近年開発が進んでいる超コンパクトカーや、各種ミニバンタイプのワンボックスカーでは、車室空間を十分確保するため、車両後端の開放域としてのバックドアのすぐ前方にシートバックが位置するように最後席を配置する場合がある。このような最後席(たとえば超コンパクトカーでは後退させた前席が相当する場合もある。3列シートレイアウトのミニバンでは第3列席が相当する。)のシートバックとバックドアとが近接した車両では、たとえば時速50km/h程度で後方から走行車両等が衝突した場合、後席乗員は衝突時の慣性力で、座席後方(後方衝突車両方向)に移動し、車両後端部のリヤウインド等に後頭部をぶつけるおそれがある。このような事故を防止するために、後突用エアバッグ装置が有効に機能する。なお、本明細書では、上述した程度の衝突規模を「後突」と位置づけている。したがって、交差点停止時等のブレーキが効いた状態での追突のような軽衝突では、後突検知センサ(後述する。)は後突を検知せず、本発明の後突用エアバッグ装置は動作しない。
従来の後突用エアバッグ装置は、車両のルーフ後端部、たとえばルーフパネルの最後端とリヤルーフ天井内装パネルとの間を収納空間とし、この収納空間に、折り畳まれた状態のエアバッグが収納される。そして、車両に対する後方からの衝撃が検知されると、エアバッグに接続されたインフレータが作動し、ガスをエアバッグ内に噴出する。噴出されたガスにより、エアバッグがルーフ内等の収納空間から下方へ向けてカーテン状に膨張展開し、リヤウインドウの全域を覆い、後方へ移動する乗員の2次衝突を防止するようになっている。(特許文献1、特許文献2参照)。
特開2008−30595号公報 特開2004−58849号公報
特許文献1に開示されたカーテン状にリヤウインドを覆う後突用エアバッグ装置は、エアバッグの上辺が3点でルーフに固定されており、垂下したエアバッグは上辺が保持された片持ち固定状態となっている。このため、ガスが流入する際にそのガスの勢いでバッグにぶれが生じ、エアバッグ全体の膨張展開が完了するまでに時間がかかるという問題がある。また、リヤウインドの傾斜がきつい場合、ウインド面に沿った安定した展開ができないおそれもある。
特許文献2では、その問題点を解決するために、車両後端部のリヤウィンドウガラスに設けられるエアバッグの左右両端部に対して張力付与部を設けた。この張力付与部の下端部を、車両の後端ピラー等の固定部材に固定することで、膨張したエアバッグは、左右両側の後端ピラーの中間高さ位置で所定の張力をもって膨張展開される。しかし、この場合にも、膨張段階でエアバッグに対して横方向の張力が付与されるため、エアバッグの下方へのスムースな展開を阻害するおそれがある。そこで、本発明の目的は上述した従来の技術が有する問題点を解消し、後突時において、車両後端の適正な位置でスムースに膨張展開し、後方へ移動する乗員を拘束することができる後突用エアバッグ装置を提供することにある。
上記目的を達成するために、本発明はインフレータと、両端が車両の最後端の柱状フレームに設けられた固定点に定着され、袋帯状をなし、周方向に伸長させると長手方向が短縮する袋状体内に収納された状態のエアバッグとを備え、前記エアバッグはルーフ側の収納空間に沿って収容され、後突時に作動した前記インフレータから供給されたガスにより、前記収納空間での収容状態から前記固定点に両端が支持されつつ膨張して、前記袋状体により、その膨張形状が規制された膨張体となり、該膨張体で後突により後方に移動する車室内乗員の頭部を拘束することを特徴とする。
インフレータと、両端が車両の最後端に設けられたドアの枠体フレームに設けられた固定点に定着され、袋帯状をなし、周方向に伸長させると長手方向が短縮する袋状体内に収納された状態エアバッグとを備え、前記エアバッグは前記ドア内の収納空間に沿って収容され、後突時に作動した前記インフレータから供給されたガスにより、前記収納空間での収容状態から前記固定点に両端が支持されつつ膨張して、前記袋状体により、その膨張形状が規制された膨張体となり、該膨張体で後突により後方に移動する車室内乗員の頭部を拘束することを特徴とする。
このとき、前記袋状体は、前記エアバッグの膨張に伴い、周方向の伸長するとともに、その長手方向長さが短縮し、前記膨張体が所定膨張形状に規制されて、前記固定点間を結んだ直線に沿って位置させることが好ましい。
以上に述べたように、本発明によれば、通常時はルーフ内やバックドアにコンパクトに収納され、後突発生時に、適切な位置で所定形状に膨張展開し、後方へ移動する乗員の後頭部を拘束することができるという効果を奏する。
本発明の後突用エアバッグ装置がルーフ内に収納された状態を示した状態説明図。 図1に示したエアバッグが最後端位置で膨張展開した状態を示した状態説明図。 図1、図2に示した後突用エアバッグ装置のみを示した構成説明図。 バックドアの車両側ルーフ内に装備され、Cピラー位置に両端が支持された状態で膨張展開した後突用エアバッグ装置を示した状態説明図。 図4に示したバックドアに取り付けられる車両最後端ドア(ハッチバックドア)に装備され、ウインド側枠体に両端が支持された状態で膨張展開した後突用エアバッグ装置を示した状態説明図。 後突用エアバッグ装置のルーフ内収納状態及び、膨張時におけるヘッドレストとの位置関係を示した部分断面図。 エアバッグを折り畳み、メッシュウェビングで覆った状態での断面形状がわかるように示した部分斜視図。 エアバッグの縫製前後のパネル形状を示した展開図、平面図。 エアバッグの折り畳み状態とメッシュウェビングで覆った状態を示した平面図。 車両後端のルーフ内に装備された後突用エアバッグ装置を示した部分正面図。 車両最後端ドア内に装備された後突用エアバッグ装置を示した部分正面図。
以下、本発明の後突用エアバッグ装置の実施するための形態として、以下の実施例について添付図面を参照して説明する。
図1は、本発明の後突用エアバッグ装置(以下、単にエアバッグ装置10と記す。)10が折り畳まれ、車室1内の最後部座席2のルーフ3内に収納された状態を、ルーフ内装板4の一部を取り除いて、車室前方から見た状態を示した説明図である。図2は、図1に示したエアバッグ装置10が所定形状に膨張した状態を示した説明図である。両図に示したように、エアバッグ装置10は、従来のエアバッグ装置とほぼ同様に、インフレータ5と、両端が車両最後部ピラー6(以下、Cピラー6と記す。)に設けられた固定点に定着され、衝突時に作動したインフレータ5から供給されたガスにより、その両端が固定点に支持された状態で、リヤウインド7の内側面で膨張展開する、メッシュウェビング11内に収容されたエアバッグ12とから構成されている。なお、本明細書では、「バックドア」とは、上述したミニバンタイプ等の車両のように、車両最後端ドアを有する車種において、その車両後部の開放域をさしている。以下の実施例では、このバックドアのルーフ3内あるいは車両最後端ドア15に装備されたエアバッグ12を例に説明を行っている。
インフレータ5は、図1に示したように、車両後部の図示しない側面フレームに支持され、後突検知時に制御部8(図3(a))からの動作指令により作動し、発生ガスをエアバッグ12に供給する。このインフレータ5からガス供給されるエアバッグ12は、所定幅の細帯状に折り畳まれ、後述するメッシュウェビング11内に収容されている。エアバッグ12が収容され、平袋状をなしたメッシュウェビング11の両端は、Cピラー6のフレーム(図示せず)に設けられた、固定点としての取付金具13に定着されている。このメッシュウェビング11は、さらに取付金具13に定着された端部から、図1,図3(a)に示したように、Cピラー6に沿ってルーフ位置まで導かれ、ルーフ内装板4上で、車両幅方向にほぼ水平をなし、車室前方から見て全体形状が扁平な逆U字形をなすように収納されている(メッシュウェビング11(エアバッグ12)の詳細な収納位置は図6参照)。
この状態で、後突センサ9(図3(a)参照)がある程度以上の衝撃を検知すると、エアバッグ装置10のエアバッグ12は、図2に示したように、ルーフ3の収納空間16内に収納された状態から、図2に示したように、両端がCピラー6のフレームに設けられた固定点(取付金具13)に支持された状態で、略細長紡錘形状に膨張展開する。この完全膨張状態のエアバッグ装置10は、図2からわかるように、エアバッグ装置10の長手方向もほぼ両端の固定点と同じ高さの水平状態が保持され、リヤウインド7を車内側から覆う。これにより、仮想線で示した最後部席2のヘッドレスト2a(図2参照)の後方に移動した乗員(図示せず)の後頭部を確実に受け止めることができる。
図3各図は、説明のために、図1,図2に示したエアバッグ装置10を、車体から抜き出して、その構成を示した説明図である。
エアバッグ装置10のメッシュウェビング11の端部は、図3(a)に示したように、取付金具13の取付孔13aに縫い付け固定されている。メッシュウェビング11の端部にはメッシュウェビング11より強度の高い通常のウェビング端部補強材等が縫い付けられ縫い付け部11aが形成されている。一方、この縫い付け部11aを取り付ける取付金具13は略L字形をなした形鋼加工品で、一方のフランジに取付孔13aが形成され、他方のフランジにはボルト孔(図示せず)が形成され、取付金具13はこのフランジを介してCピラーのフレーム(図示せず)の所定位置にボルト止めされる。また、メッシュウェビング11の縫い付け具合は、図3(a),図3(b)に示したように、エアバッグ12の膨張時にメッシュウェビング11の向きが容易に変わる程度に、取付孔13aと縫い付け部11aとの間で調整されている。
図3両図、後述する図7に示したように、メッシュウェビング11内にはエアバッグ12が折り畳んだ状態で収容されている。そしてエアバッグ12の端部に形成されたガス供給管12aはメッシュウェビング11の開口部(図示せず)から突出し、その開口端にインフレータ5のガス噴出孔5aが連結されている。インフレータ5には制御部8からの信号線8aが接続されている。インフレータ5は、後突検知センサ9が後突を検知した際に、この制御部8を介してして送られた点火信号を受けて作動してガスを発生させる。発生ガスは、ガス供給管12aを通じてエアバッグ12内に供給される。これにより、メッシュウェビング11内のエアバッグ12は、メッシュウェビング11を周方向に引き延ばすように所定の細長い紡錘形状に膨張する。
図3(b)はエアバッグ装置10の膨張時形状を示している。同図に示したように、エアバッグ12は、膨張時に、メッシュウェビング11内の長手方向の中央部の断面が所定直径の略円形状となる。このエアバッグ12を収容したメッシュウェビング11は、メッシュ状(網目状)に織られた織物であり、加熱延伸加工が施されたことにより、幅方向(周方向)には柔軟に伸長するが、エアバッグ12長手方向には殆ど伸長しない織り構成からなる。そのため、エアバッグ12の膨張時において、その長手方向(引張方向)への伸びがほとんど生じないので、エアバッグ12の周方向の膨張に応じた編布の周方向への伸長により、メッシュウェビング11の長手方向の全長が短縮される。この結果、図3(a)に示したように、収納状態で略逆U字形状をなしたメッシュウェビング11の全長は、エアバッグ12の膨張時(図3(b))に取付金具13間をほぼ直線状に結ぶ程度の長さまで短縮される。この状態でメッシュウェビング11には長手方向に十分な引張力が生じているため、エアバッグ装置10は、図示したように、取付金具13間でほぼ水平を保持して膨張できる。
なお、本明細書では、上述した伸び性状(変形性状)を示す加工織物を「メッシュウェビング」と呼んでいるが、上述の性状を示し、内部にエアバッグを収納できる袋状体であれば、その称呼に限られるものでないことは言うまでもない。
図4,図5は、エアバッグ装置10を装備したミニバンタイプの車両におけるエアバッグ12(以下、特にメッシュウェビング11とその内部のエアバッグ12とを区別して説明する場合以外は、メッシュウェビング11とその中に収容されたエアバッグ12とを一体的に扱って「エアバッグ12」と記して説明する。)の膨張状態を模式的に示した斜視図である。図4はミニバンの車両最後部のルーフ位置のエアバッグ収納空間(図示せず)内にエアバッグ装置10を装備し、そのエアバッグ12が膨張した状態を示している。同図に示したように、エアバッグ12を覆ったメッシュウェビング11がバックドア開口の全幅にわたり細長の略紡錘形状に膨張している。このときメッシュウェビング11が収納されていたCピラー6の内装板の一部は、メッシュウェビング11が完全に車室内に露出できるように、薄肉部が変形して捲れ、開口している。同図にはCピラー6のフレーム固定された取付金具13の一方(インフレータ5設置側)が明瞭に図示されている。
図5は、ミニバンの車両最後端ドア15を車両から取り外して示した斜視図である。同図に示したように、エアバッグ装置10は、車両最後端ドア15のリヤウインド7下の内装パネル18内に設けられたエアバッグ収納空間16(2点鎖線で表示)内に装備し、ウインド7の下端に位置する内装パネル上面18aの一部を開放し、折り畳んだ状態から図示したようにエアバッグ12を膨張させることが好ましい。同図では、リヤウインド7回りの枠体パネル内に折り畳んだエアバッグ12の一部が収容されるため、その部分の枠体パネルの一部に縦方向に沿って変形可能な薄肉部15aを形成することが好ましい。それにより、図5に示したように、リヤウインド7の下端から上方に突出するように膨張展開するエアバッグ12を覆うメッシュウェビング11も露出し、最終的に図示した形状までスムースに膨張することができる。
ここで、エアバッグ装置10のエアバッグ12の収納状態および膨張状態と車両の座席との位置関係について、図6を参照して説明する。なお、図6ではルーフ3に設けられたエアバッグ収納空間16内に収納した例を示している。同図に示したように、メッシュウェビング11内に収容された、細帯状に折り畳まれたエアバッグ12(図7参照)は車室1の天井面の内装パネル4の最後部に設けられたエアバッグ収納空間16内に、内装パネル4がなすカーブに沿った状態で収納されている。その収納位置は細帯状に折り畳まれたメッシュウェビング11の断面中心B0がヘッドレスト2aの後端よりも後方にあることが好ましい。その距離L0は、対象車両の最後部席と車両後端(リヤウインド7内面)との距離に応じて設定される。また、エアバッグ12が乗員の後方空間で確実に膨張し、後方に移動する乗員を拘束するために、ヘッドレスト後端と膨張したエアバッグ12の中心間距離L1は、膨張したエアバッグ12の厚み(膨張時直径D0にほぼ等しい値)Dの1/2以上確保することが好ましい。なお、エアバッグ12の膨張時直径D0は、上述のように対象車両の対象スペースの寸法によって適宜決定することができる。また、エアバッグ12は自由膨張した場合にはほぼ円形断面形状を示すが、図6に示したようにエアバッグ12が膨張した場合、その一部がリヤウインド7の内面側に接触し、エアバッグ12の断面形状が円形とならず、わずかに縦長円形となる場合がある。そこで、そのような場合を想定してエアバッグ12の厚みDとしている。
図6において、膨張したエアバッグ12の断面中心B1とエアバッグ12の両端の固定点(図中、取付金具13の位置を破線○印で示す。)とは、前後方向に多少のずれは生じるが、高さ方向はほぼ等しくなる。そのため、膨張したエアバッグ12による乗員拘束効果を確実にするために、エアバッグ12の取付金具13の位置はヘッドレスト2aの上端より高い位置とする。
次に、折り畳んだ状態のエアバッグ12と、エアバッグ12を収容するメッシュウェビング11の構成について、図7〜図9を参照して説明する。
図7は、折り畳まれたエアバッグ12をメッシュウェビング11内に収容した状態(図9(c)参照)を模式的に示した斜視図である。同図に示したように、メッシュウェビング11内に、所定幅の帯状に折り畳まれたエアバッグ12がメッシュウェビング11の長手方向に沿ってほぼ直線状に収容されている。この細帯状のメッシュウェビング11に収容されたエアバッグ12(図7参照)が、図6に示したように、所定のエアバッグ収納空間16内に収納される。
図8各図はエアバッグ12の縫製前後のパネルの平面図を示している。図9各図は折り畳まれた状態のエアバッグ12の平面図と、そのエアバッグ12がメッシュウェビング11内に収容された状態を示した平面図である。ここで、本明細書では、エアバッグ12を構成するために所定形状に切り出された基布を「パネル」と呼ぶ。この基布の素材としては、たとえばポリアミド繊維糸の平織物に薄膜樹脂コーティングを施したものが使用されている。図8(b)に示したように、二つ折りされたパネル間の縫合箇所にはシールが施され、そのシール箇所(図示せず)に沿って縫製されている。これにより膨張時の縫合箇所12bないし縫合線からのガス漏洩が防止されている。
図8(a)は、対称線SLで二つ折り可能な対称形状をなすように裁断されたパネル12Pの平面図である。パネル12Pは直線部の端部が半円形状をなした長円形状に略L字形をなすガス供給管12aを一体的に形成した形状からなり、同形のパネル12Pが対称線で対称となるように切り出される。図8(b)は、同図(a)に示したパネル12Pを対称線SLで二つ折りし、その外周縁を縫い合わせて完成したエアバッグ12のパネル12Pの平面図である。このエアバッグ12は、衝突時に、ガス供給管12aから供給されたガスにより膨張する。このエアバッグ12は、完全膨張時にその中心部分の断面形状はほぼ円形となる。したがって、エアバッグ12の膨張時の直径は切り出し時のパネル形状の寸法によって正確に設定することができる。
以下、エアバッグ12の折り畳み手順とメッシュウェビング11内に収容した状態の一例について、図9(a)〜(c)を参照して説明する。図9(a)はガス導入管が下部に形成された形状のエアバッグ12を示している。このエアバッグ12は図5,図11で示すように、車両最後端ドア15にエアバッグ12を装備する場合にインフレータ5を安全な部位に格納しやすい形状となっている。同図(a)には、エアバッグ12を折り畳むための折り目線(2点鎖線:谷折り線、1点鎖線:山折り線)が説明のために示されている。この折り目線に沿って、図7、図9(b)に示したような蛇腹状に折り畳むことができる。この蛇腹状に折り畳んだエアバッグ12を所定長さのメッシュウェビング11内に収容し(図9(c)参照)、このメッシュウェビング11の両端が、Cピラー6の取付金具13を介して車体の所定位置に取り付けられる(図1,図3(a)参照)。
メッシュウェビング11に収容された膨張状態のエアバッグ12を所定位置に保持する手段について、図10,図11を参照して説明する。図10各図は、車両の後端部のルーフのエアバッグ収納空間16内に収納されたエアバッグ12を膨張させた際に、膨張状態のメッシュウェビング11を車体上端部から吊り部材で吊持するようにした状態を示している。図10(a)では、膨張した状態のメッシュウェビング11を外側から輪状のバンド25で取り囲み、そのバンド25の上端25aを車体固定部1Aに定着してエアバッグ12の位置保持を図っている。このバンド25で位置保持が図られることで、膨張途中においてもエアバッグ12は適正位置に保持される。このため、乗員が想定より早いタイミングで後方に移動してもエアバッグ12で確実に拘束できる。図10(b)は、最後部席が3人席である場合、エアバッグ12の形状を、個々の乗員の後頭部を保護可能な形状とした例を示している。図示したような直列に3連の膨張部が形成されたようなエアバッグ12を収容可能なメッシュウェビング11では、その長手方向の短縮率が十分得られない可能性がある。そこで、この例では各エアバッグ12の膨張部が乗員の後頭部を保護するのに適切な位置となるように、メッシュウェビング11の上部に形成されたタブ26を、車体固定部1Aに定着してエアバッグ12の位置保持を図っている。
図11各図は、例えばハッチバックドアのような車両最後端ドア15側に装備され、インフレータ5が図9(a)に示した配置されたエアバッグ装置10において、メッシュウェビング11に収容された膨張状態のエアバッグ12を所定位置に保持する手段を示している。図9(a)に示したエアバッグ12では、インフレータ5から供給される上向きのガスの勢いにより、エアバッグ12が上方に押し上げられ、メッシュウェビング11が上方に湾曲するように変形して膨張するおそれがある。そこで、その変形を防止するためにメッシュウェビング11の下側にタブ26を形成し、そのタブ26をリヤウインド7の下側枠体近傍に固定することでメッシュウェビング11に収容されたエアバッグ12の上方への変形を防止することができる。図11(a)は、図10(a)に対応した形状のエアバッグ装置10を、図11(b)は図10(b)に対応したエアバッグ装置10を対象とした変形防止手段を設けた例を示している。
なお、本発明は上述した実施例に限定されるものではなく、各請求項に示した範囲内での種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲内で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態も、本発明の技術的範囲に含まれる。
1 車室
2 最後部座席
2a ヘッドレスト
3 天井(ルーフ)
4 内装パネル(ルーフ)
5 インフレータ
6 Cピラー
7 リヤウインド
8 制御部
9 後突検知センサ
10 後突用エアバッグ装置
11 メッシュウェビング
12 エアバッグ
13 取付金具
15 車両最後端ドア
16 エアバッグ収納空間
18 内装パネル

Claims (3)

  1. インフレータと、両端が車両の最後端の柱状フレームに設けられた固定点に定着され、袋帯状をなし、周方向に伸長させると長手方向が短縮する袋状体内に収納された状態のエアバッグとを備え、前記エアバッグはルーフ側の収納空間に沿って収容され、後突時に作動した前記インフレータから供給されたガスにより、前記収納空間での収容状態から前記固定点に両端が支持されつつ膨張して、前記袋状体により、その膨張形状が規制された膨張体となり、該膨張体で後突により後方に移動する車室内乗員の頭部を拘束することを特徴とする後突用エアバッグ装置。
  2. インフレータと、両端が車両の最後端に設けられたドアの枠体フレームに設けられた固定点に定着され、袋帯状をなし、周方向に伸長させると長手方向が短縮する袋状体内に収納された状態エアバッグとを備え、前記エアバッグは前記ドア内の収納空間に沿って収容され、後突時に作動した前記インフレータから供給されたガスにより、前記収納空間での収容状態から前記固定点に両端が支持されつつ膨張して、前記袋状体により、その膨張形状が規制された膨張体となり、該膨張体で後突により後方に移動する車室内乗員の頭部を拘束することを特徴とする後突用エアバッグ装置。
  3. 前記袋状体は、前記エアバッグの膨張に伴い、周方向の伸長するとともに、その長手方向長さが短縮し、前記膨張体が所定膨張形状に規制されて、前記固定点間を結んだ直線に沿って位置するようにしたことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の後突用エアバッグ装置。
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