JP2012158319A - カーテンエアバッグ - Google Patents

Abstract

【課題】少ないガス容量であっても高い車外放出防止性能を発揮可能なカーテンエアバッグを提供することを目的としている。
【解決手段】エアバッグ１００は、車両室内の側面部上方から側面部に沿って膨張展開する。エアバッグ１００は、ガスが流入して膨張する袋状の膨張領域として、側面部上方で車両前後方向に延びるダクト部１２０、サイドウィンドウ１１４よりも車内側に突出するセンタピラー１０８の略全長に沿ってダクト部１２０から下方へ延びるピラーチャンバ１２２、サイドウィンドウ１１４上においてピラーチャンバ１２２から車両後方に離れた位置でダクト部１２０から下方へ延びるリアチャンバ１２６を備える。また、ガスの流入しない布状の非膨張領域として、上方をダクト部１２０に、車両前後方向をピラーチャンバ１２２およびリアチャンバ１２６に囲まれてサイドウィンドウ１１４を覆う非膨張領域１３０ｂを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両の側面衝突時やロールオーバ（横転）時に、乗員保護を目的として車両室内の側面部に沿って膨張展開するカーテンエアバッグに関するものである。

近年、車両には高い安全性が求められている。この傾向は世界各国に共通していて、現在では世界各国でエアバッグが車両の安全装置としてほぼ標準装備されている。そして、車両開発に関係する事業者ではさらなる安全性向上が重要な開発テーマとして掲げられていて、これに伴って日々新たなエアバッグが開発されている。

車両の安全性の評価基準は各国において異なっていて、各事業者は製造品が多国の評価基準に対応し得るよう開発を行っている。例えば世界最大の自動車保有台数をほこる米国では、ＮＨＴＳＡ（米国高速道路交通安全局）によってＦＭＶＳＳ（米国連邦自動車安全基準）が制定されている。そして現在、ＮＨＴＳＡが今後定める予定のＦＭＶＳＳの規則策定の通知（ＮＰＲＭ；Notice of Proposed Rule Making：Docket Number；NHTSA-2009-0183）には「側突時・ロールオーバ（横転）時において、放出緩和システムによりサイドウィンドウを通した乗員の車外放出の見込みを減少させる」という要件が提案されている。この要件は、放出緩和システムを成す車外放出軽減対策装置としてカーテンエアバッグを備えることで達成可能である。なお、本願明細書で示される規則策定通知（ＮＰＲＭ：Docket No. NHTSA-2009-0183）は、正式に制定されたＦＭＶＳＳ２２６の基になっている。

カーテンエアバッグは、ドア上方に設置されていて、衝撃発生時に車両のサイドウィンドウに沿って膨張展開するエアバッグである。カーテンエアバッグの膨張領域は複数の小部屋（チャンバ）に区画されている。例えば、特許文献１には、膨張部（第１チャンバ）と対向部（第２チャンバ）とを用いてピラーを車両前後方向から挟み込むように膨張展開するカーテンエアバッグが開示されている。特許文献１によれば、ピラーを挟むことで膨張展開時に位置を容易に安定させることが可能であるとされている。

特開２００３−６３３４５号公報

現在、カーテンエアバッグに対して、製造コストの低下が要請されている。製造コストの低下は、例えば膨張領域のガス容量を削減することで達成できる。ガス容量が小さければ、低出力で安価なインフレータ（ガス発生装置）が利用可能になるからである。しかし、従来のカーテンエアバッグは膨張領域で乗員を受け止めることが前提となっている。そのため、膨張領域のガス容量は安易には削減できず、また膨張領域のガス容量の削減はカーテンエアバッグの品質低下を招きかねない。

本発明は、このような課題に鑑み、少ないガス容量であっても高い車外放出防止性能を発揮可能なカーテンエアバッグを提供することを目的としている。

上記課題を解決すべく本願の発明者らは鋭意検討し、特許文献１の非膨張部（非膨張領域）のように、布状でガスを流入させる必要のない部位に着目した。そして、膨張領域に代わって布状の非膨張領域で乗員を受け止めることが可能になれば、インフレータに必要な出力をさらに低く抑えることができることを見出した。しかし非膨張領域は、膨張して緊張する膨張領域に比べて乗員が接触した際に伸びやたわみが生じやすい。そこで発明者らは、非膨張領域の車外放出防止性能を高めるべくさらに検討し、本発明を完成するに至った。

上記課題を解決するために、本発明にかかるカーテンエアバッグの代表的な構成は、車両室内の側面部上方に収納され、側面部に沿って膨張展開するカーテンエアバッグであって、ガスが流入して膨張する袋状の膨張領域として、側面部上方で車両前後方向に延びるダクト部と、側面部のサイドウィンドウよりも車内側に突出するセンタピラーの略全長に沿ってダクト部から下方へ延びるピラーチャンバと、サイドウィンドウ上においてピラーチャンバから車両前後方向にそれぞれ離れた位置でダクト部から下方へ延びる複数のノーマルチャンバと、を備え、ガスの流入しない布状の非膨張領域として、上方をダクト部に、車両前後方向をピラーチャンバおよび各ノーマルチャンバに囲まれてサイドウィンドウを覆う非膨張領域を備えることを特徴とする。

上記構成によれば、布状の非膨張領域であっても、周囲３方向の膨張領域が膨張することで張力を受け、剛性が高くなる。さらに、ピラーチャンバがセンタピラーに重なって膨張展開することで、センタピラーに接続する非膨張領域はサイドウィンドウから離れてより車内側へ展開することが可能となる。これらのように、上記構成であれば膨張領域によらずとも高い車外放出防止性能を発揮できるため、ガス容量の削減が可能である。

当該カーテンエアバッグは、非膨張領域の下縁に接続してピラーチャンバと複数のノーマルチャンバとを連絡する追加チャンバをさらに備えてもよい。この構成によれば、追加チャンバが膨張することで、非膨張領域にはさらなる張力が加えられてその剛性が高くなる。したがって、車外放出防止性能のさらなる向上が可能となる。

上記の追加チャンバはドアベルトラインの下方まで延びるように設けられるとよい。この構成であれば、非膨張領域に乗員が接触した際、追加チャンバはドアベルトラインに干渉する。したがって、当該カーテンエアバッグおよび乗員の車外方向への移動を阻止し、車外放出防止を効率よく達成することが可能となる。

当該カーテンエアバッグは、当該カーテンエアバッグの車内側にピラーチャンパと非膨張領域とノーマルチャンバとを跨いで結合されるカバー部をさらに備え、カバー部の長さは、カバー部なしに当該カーテンエアバッグが膨張展開した場合におけるカバー部の結合位置同士を当該カーテンエアバッグの外部を通って結ぶ最短経路の長さと略同じであってもよい。

上記のカバー部は非膨張領域を覆うように、カーテンエアバッグの膨張展開に伴って弛みなく展開する。その際、カバー部はピラーチャンバおよびノーマルチャンパを跨いでいるため、カバー部はピラーチャンバ等と同じ程度に車内側へ張り出した位置で展開する。これにより、カバー部は、非膨張領域よりもさらに車内側、すなわち乗員により近い位置で早期に乗員を受け止めることができる。この構成であれば、車外放出防止性能のさらなる向上が可能である。

本発明によれば、少ないガス容量であっても高い車外放出防止性能を発揮可能なカーテンエアバッグが提供可能となる。

本発明の第１実施形態にかかるカーテンエアバッグを例示する図である。 図１（ｂ）のカーテンエアバッグの拡大図である。 図１（ｂ）のＡ−Ａ断面図である。 本発明の第２実施形態にかかるカーテンエアバッグを例示する図である。 本発明の第３実施形態にかかるカーテンエアバッグを例示する図である。 図５のＢ−Ｂ断面図である。

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。

（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態にかかるカーテンエアバッグを例示する図である。図１（ａ）は第１実施形態にかかるカーテンエアバッグ（以下、「エアバッグ１００」と記載する。）の非展開時、図１（ｂ）はエアバッグ１００の展開時をそれぞれ例示する。以下、すべての実施形態を、図１のように車両１０２の右側面用のカーテンエアバッグとして説明するが、左側面用のカーテンエアバッグも同様の対称な構造を有する。

図１（ａ）に例示するように、エアバッグ１００はガス発生装置であるインフレータ１０４を備えている。エアバッグ１００は、インフレータ１０４から供給されるガスの圧力により膨張して乗員を拘束する。特に当該エアバッグ１００は、インフレータ１０４に必要な出力を抑えながら、高い車外放出防止性能を発揮可能となっている。

エアバッグ１００は、図１（ａ）のように巻回された状態で、または折り畳まれた状態（図示省略）で、車両室内の側面部上方のルーフサイドレール（図中、仮想線で例示する。）に取り付けられ、収納される。通常、ルーフサイドレールはルーフトリムで覆われ、車両室内からは視認不能である。ルーフサイドレールには、ルーフ（屋根）を支える複数のピラーが接続している。これらは車両１０２の前方から、フロントピラー１０６、センタピラー１０８、リアピラー１１０と呼ばれる。

車両１０２に側面衝突時やロールオーバ（横転）等が発生すると、まず車両１０２に備えられたセンサ（図示省略）が衝撃を感知し、インフレータ１０４に発火信号を発信する。すると、インフレータ１０４の火薬が燃焼し、発生したガスがエアバッグ１００へ供給される。エアバッグ１００は、インフレータ１０４からのガスを受給すると、図１（ｂ）に例示するように、車室の側面部（サイドウィンドウ１１２等）に沿うように下方へ向かって膨張領域が展開し、乗員の保護を行う。

図１（ｂ）に例示するエアバッグ１００は、例えば、その表面を構成する基布を表裏で縫製したり、ＯＰＷ（One-Piece Woven）を用いて紡織したりすることにより製造される。エアバッグ１００は、大きく分けて、ガスが流入するために袋状に形成された膨張領域と、ガスの流入しない布状に形成された非膨張領域１３０ａ、１３０ｂとを含んで構成されている。

エアバッグ１００の膨張領域は複数の小部屋（チャンバ）に区画されている。膨張領域のうち、車両側面部の上方にはダクト部１２０が設けられている。ダクト部１２０はインフレータ１０４からのガスを最初に受給する部位である。ダクト部１２０は車両前後方向に延びていて、他の各チャンバへガスを導く。

ダクト部１２０の車両前後の両端には乗員の保護を行う複数のノーマルチャンバとして、フロントチャンバ１２４およびリアチャンバ１２６が設けられている。フロントチャンバ１２４は、前部座席空間の前方で前部座席１１６の乗員を保護する。リアチャンバ１２６は、後部座席１１８の側方で乗員を保護する。ダクト部１２０の下方のセンタピラー１０８（前後にサイドウィンドウが存在するピラー）に重なる位置にはピラーチャンバ１２２が設置されている。ピラーチャンバ１２２は、センタピラー１０８の略全長に沿ってダクト部１２０から下方へ延びている。

フロントチャンバ１２４およびリアチャンバ１２６はサイドウィンドウ１１２、１１４上においてピラーチャンバ１２２から車両前後方向にそれぞれ離れていて、それらの間には布状の非膨張領域１３０ａ、１３０ｂがそれぞれ設置されている。本実施形態では、非膨張領域１３０ａ、１３０ｂは膨張領域と同じ基布で構成されている。なお、エアバッグ１００の縁部１３２も布状で膨張しない部位であるが、非膨張領域１３０ａ、１３０ｂとは異なる部位として区別する。

フロントチャンバ１２４の車両前方の末端（縁部１３２）にはストラップ１３４が設けられている。ストラップ１３４は、エアバッグ１００の膨張展開時の姿勢を安定させる部材である。ストラップ１３４は、縁部１３２とフロントピラー１０６とを連結する。膨張領域は膨張すると車両前後方向に若干収縮し、ストラップ１３４はその際に緊張する形状を有している。ストラップ１３４が緊張することで膨張展開時の各チャンバおよび各非膨張領域に張力が加えられ、その姿勢が崩れることなく安定する。また、フロントピラー１０６はサイドウィンドウ１１２よりも車内側に突出するため（図３参照）、フロントチャンバ１２４はサイドウィンドウ１１２から離れてより車内側へ膨張展開可能となっている。

図２は、図１（ｂ）のカーテンエアバッグの拡大図である。図２に例示する記号Ａ１〜Ａ４、Ｂ１〜Ｂ４は、ＮＰＲＭ（NHTSA-2009-0183）に基づく車外放出防止性能評価試験におけるインパクタ(乗員を模擬した試験装置)の打点である。車外放出防止性能評価試験とは、ＮＰＲＭ（NHTSA-2009-0183）に定められる試験を示す。インパクタは、同ＮＰＲＭ（NHTSA-2009-0183）のＶ．「Proposed Ejection Mitigation Requirements and Test Procedures」で規定されている。インパクタの衝突目標は、同ＮＰＲＭ（NHTSA-2009-0183）のＶ．「Proposed Ejection Mitigation Requirements and Test Procedures」、d.「Locations Where the Device Would Impact the Ejection Mitigation Countermeasure To Asses Efficacy」、4.「Method for Determining Impactor Target Locations」で定められるターゲットロケーション（Target locations）に規定されている。これらの打点は、同ＮＰＲＭで記載されている各ターゲットの打点位置、たとえばＡ１〜Ａ４、Ｂ１〜Ｂ４などに示されている各ポイントによって示される。各打点はサイドウィンドウ１１２、１１４に対して設定され、エアバッグ１００はこれら各打点を覆い得るように設計される。同ＮＰＲＭに基づく側面衝突試験時では、インパクタの車外方向への移動量を測定する。その際の移動量の測定基準は、インパクタが各サイドウィンドウの内面に触れている状態において、インパクタの最も車外表面に接している垂直面である。

図２に例示するように、フロントチャンバ１２４はＡ１・Ａ３打点を覆う位置に設けられていて、リアチャンバ１２６はＢ２・Ｂ４打点を覆う位置に設けられている。そして、非膨張領域１３０ａはＡ２・Ａ４打点を覆う位置に設けられていて、非膨張領域１３０ｂはＢ１・Ｂ３を覆う位置に設けられている。

フロントチャンバ１２４等の膨張領域はガス圧を利用して高い剛性が発揮できるため、乗員等を好適に受け止めることができる。一方、非膨張領域１３０ａ、１３０ｂは布状であるために単体では剛性は低いものの、周囲の膨張領域によって剛性を補うことが可能となっている。例えば、非膨張領域１３０ｂは、上縁がダクト部１２０と接続していて、車両前側の側縁がピラーチャンバ１２２に接続し、車両後側の側縁がリアチャンバ１２６に接続している。これら周囲３方向の膨張領域が膨張することで非膨張領域１３０ｂには張力が加えられる。そのため、非膨張領域１３０ｂは伸びたりたわんだりすることなく乗員等を受け止めることが可能である。これは、非膨張領域１３０ａも同様である。

図３は、図１（ｂ）のＡ−Ａ断面図である。図３に例示するピラーチャンバ１２２は、エアバッグ１００のうち特に非膨張領域１３０ａ、１３０ｂにおける車外放出防止性能を向上させる機能を有している。詳細に説明すると、まず、ピラーチャンバ１２２は膨張することでセンタピラー１０８に反発する。センタピラー１０８はサイドウィンドウ１１２、１１４よりも車内側へ突出しているため、センタピラー１０８に反発したピラーチャンバ１２２はより車内側へ位置することとなる。これに伴って、ピラーチャンバ１２２に接続する非膨張領域１３０ａ、１３０ｂも、サイドウィンドウ１１２、１１４から離れたより車内側の位置で展開することとなる。すなわち、非膨張領域１３０ａ、１３０ｂは前部１１６・後部座席１１８それぞれの乗員のより近くに展開することが可能となるため、乗員と早期に接触してその移動量をより少なく抑えることができる。このようにして、非膨張領域１３０ａ、１３０ｂの車外放出防止性能は高められている。

以上説明したように、エアバッグ１００は非膨張領域１３０ａ、１３０ｂを用いて好適に乗員を拘束できるため、膨張領域が従来よりも削減されている。これにより膨張展開に必要なガス容量も少なくなり、より低出力で安価なインフレータが使用可能となっている。したがって、製造コスト削減を図ることが可能である。

（第２実施形態）
図４は、本発明の第２実施形態にかかるカーテンエアバッグを例示する図である。図４に例示するカーテンエアバッグ（以下、「エアバッグ２００」と記載する。）は、下縁側に追加チャンバ２０２を有する点で、第１実施形態のエアバッグ１００と異なる。

追加チャンバ２０２は、非膨張領域１３０ａ、１３０ｂの下縁に接続していて、ピラーチャンバ１２２とフロントチャンバ１２４およびリアチャンバ１２６との間を連絡している。追加チャンバ２０２にガスが流入して膨張することで、非膨張領域１３０ａ、１３０ｂにはさらなる張力が加えられてその剛性が高くなる。また、追加チャンバ２０２を設けることによって、非膨張領域１３０ａ、１３０ｂは周囲４方向の全てを膨張領域に囲われるため、さらに伸び難くたわみ難くなる。

また、追加チャンバ２０２はドアベルトライン１１３、１１５（ドアトリムの上縁）よりも下方に延びるよう設けられる。本実施形態では、追加チャンバ２０２は略全体がドアベルトライン１１３、１１５の下方に位置している。サイドウィンドウ１１２、１１４は衝撃発生時に開放されていることも考えられるため、車外放出防止性能を評価する場合にはサイドウィンドウ１１２、１１４はないもののとして扱われる。しかし、ドアトリム（もしくはドア自体）は当然に常に存在する。上記構成であればエアバッグ２００に乗員が接触した際に追加チャンバ２０２がドアトリムに干渉するため、エアバッグ２００の車外方向への移動量は低下する。このように、追加チャンバ２０２を設けることで、車外放出防止を効率よく達成することが可能となる。

（第３実施形態）
図５は、本発明の第３実施形態にかかるカーテンエアバッグを例示する図である。図５に例示するカーテンエアバッグ（以下、「エアバッグ３００」と記載する。）は、カバー部３０２を有する点で、上記各実施形態と異なっている。

カバー部３０２は乗員をより早期に受け止めるために利用される。カバー部３０２は、エアバッグ３００の車内側に、前端側の縁部１３２（結合位置Ｓ１）から後端側の縁部１３３（結合位置Ｓ２）にわたって結合されている。このように、カバー部３０２は、ピラーチャンバ１２２と非膨張領域１３０ａ・１３０ｂ、およびノーマルチャンバ（フロントチャンバ３２４・リアチャンバ３２６）を跨いで結合される。

図６は、図５のＢ−Ｂ断面図である。図６に示すように、カバー部３０２の長さ（カバー部３０２における結合位置Ｓ１から結合位置Ｓ２までの長さ）は、カバー部３０２なしにエアバッグ３００が膨張展開した場合における結合位置Ｓ１・Ｓ２同士、換言すると縁部１３２・１３３同士をエアバッグ３００の外部を通って結ぶ最短経路の長さと略同じに設定されている。すなわち、カバー部３０２の長さは、エアバッグ３００の膨張展開に伴って弛みなく展開する長さに設定されている。

なお上記「エアバッグ３００の外部」はエアバッグ３００の「車外側」の意味ではない。ガスが流入する袋状の膨張領域（内部）に対する外部の意味である。図６に例示するように、カバー部３０２は、隣接するチャンバ（例えばフロントチャンパ３２４・ピラーチャンバ１２２）同士の略楕円形状の断面に対する共通の接線の経路に沿って差し渡され、各チャンバの断面の周囲には緩みなく接触している。これによってカバー部３０２は、上記の最短経路を実現している。

図６に示すように、カバー部３０２は、ピラーチャンバ１２２およびフロントチャンパ３２４・リアチャンバ３２６を跨いでいるため、カバー部３０２はピラーチャンバ１２２等と同じ程度に車内側へ張り出した位置で展開する。これにより、カバー部３０２は、非膨張領域１３０ａ・１３０ｂよりもさらに車内側、すなわち乗員により近い位置で早期に乗員を受け止めることが可能となっている。この構成であれば、車外放出防止性能のさらなる向上が可能である。さらに本実施形態では、カバー部３０２によって効率よく乗員を受け止めることが可能であるため、図５に示すようにフロントチャンバ３２４およびリアチャンバ３２６のガス容量が、図２のフロントチャンバ１２４およびリアチャンバ１２６よりもさらに削減可能となっている。

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、以上に述べた実施形態は、本発明の好ましい例であって、これ以外の実施態様も、各種の方法で実施または遂行できる。特に本願明細書中に限定される主旨の記載がない限り、この発明は、添付図面に示した詳細な部品の形状、大きさ、および構成配置等に制約されるものではない。また、本願明細書の中に用いられた表現および用語は、説明を目的としたもので、特に限定される主旨の記載がない限り、それに限定されるものではない。

したがって、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カーテンエアバッグ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、車両の側面衝突時やロールオーバ（横転）時に、乗員保護を目的として車両室内の側面部に沿って膨張展開するカーテンエアバッグに利用することができる。

Ｓ１、Ｓ２ …結合位置、１００、２００、３００ …エアバッグ、１０２ …車両、１０４ …インフレータ、１０６ …フロントピラー、１０８ …センタピラー、１１０ …リアピラー、１１２ …サイドウィンドウ、１１３、１１５ …ドアベルトライン、１１６ …前部座席、１１８ …後部座席、１２０ …ダクト部、１２２ …ピラーチャンバ、１２４、３２４ …フロントチャンバ、１２６、３２６ …リアチャンバ、１３０ａ、１３０ｂ …非膨張領域、１３２、１３３ …縁部、１３４ …ストラップ、２０２ …追加チャンバ、３０２ …カバー部、

Claims (4)

1. 車両室内の側面部上方に収納され、該側面部に沿って膨張展開するカーテンエアバッグであって、
   ガスが流入して膨張する袋状の膨張領域として、
   前記側面部上方で車両前後方向に延びるダクト部と、
   前記側面部のサイドウィンドウよりも車内側に突出するセンタピラーの略全長に沿って前記ダクト部から下方へ延びるピラーチャンバと、
   前記サイドウィンドウ上において前記ピラーチャンバから車両前後方向にそれぞれ離れた位置で前記ダクト部から下方へ延びる複数のノーマルチャンバと、
   を備え、
   ガスの流入しない布状の非膨張領域として、上方を前記ダクト部に、車両前後方向を前記ピラーチャンバおよび各ノーマルチャンバに囲まれて前記サイドウィンドウを覆う非膨張領域を備えることを特徴とするカーテンエアバッグ。
2. 前記非膨張領域の下縁に接続して前記ピラーチャンバと複数のノーマルチャンバとを連絡する追加チャンバをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のカーテンエアバッグ。
3. 前記追加チャンバはドアベルトラインの下方まで延びるように設けられることを特徴とする請求項２に記載のカーテンエアバッグ。
4. 当該カーテンエアバッグの車内側に前記ピラーチャンパと非膨張領域とノーマルチャンバとを跨いで結合されるカバー部をさらに備え、
   前記カバー部の長さは、該カバー部なしに当該カーテンエアバッグが膨張展開した場合における該カバー部の結合位置同士を当該カーテンエアバッグの外部を通って結ぶ最短経路の長さと略同じであることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のカーテンエアバッグ。

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