JP2013184647A - サイドエアバッグ装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】エアバッグの展開方向前側に障害物があっても、エアバッグがその障害物と不必要な干渉を起こすのを抑制する。
【解決手段】車両用シートの側方から加わる衝撃に応じて膨張用ガスを噴出するインフレータ31と、インフレータ31を自身の後部に内包し、かつ折り畳まれることにより収納用形態にされたエアバッグ40とを、車両用シートに着座した乗員の側方近傍の収納部に収納する。サイドエアバッグ装置は、インフレータ31からの膨張用ガスによりエアバッグ40を、折り状態を解消させながら、乗員の側方で前方へ向けて展開膨張させる。収納用形態のエアバッグ40は、非膨張展開状態のエアバッグ40に対し、その上部を下方へ折り返す第1の折りと、第1の折りの後に、前方から後方へ向けて折り畳む第2の折りとが少なくとも行なわれることにより形成される。
【選択図】図12

Description

本発明は、乗物用シートの側方から乗物に衝撃が加わった場合に、その乗物用シートに着座している乗員の側方でエアバッグを展開膨張させて、乗員を衝撃から保護するサイドエアバッグ装置に関するものである。
車両のサイドドア等のボディサイド部に対し側突による衝撃が加わった場合に、その衝撃から乗員を保護する装置として、サイドエアバッグ装置が知られている。同装置は、車両の側突に応じて膨張用ガスを噴出するインフレータと、そのインフレータを自身の後部に内包し、同インフレータから供給される膨張用ガスにより展開膨張させられるエアバッグとを備える。エアバッグ及びインフレータは、車両用シートに着座している乗員の側方近傍、例えば、シートバック(背もたれ部)における車外側の収納部に収納される。
上記構成のサイドエアバッグ装置では、側突によりボディサイド部に側方から衝撃が加わると、インフレータから膨張用ガスが噴出されてエアバッグ内に供給される。エアバッグは、膨張用ガスにより展開膨張してシートバックを破断し、前方へ飛び出す。エアバッグは、車両用シートに着座している乗員とボディサイド部との間の狭い隙間を通り、その乗員を保護し得る大きさ・形状に展開膨張する。このエアバッグにより、ボディサイド部を通じて乗員へ伝わる側方からの衝撃が緩和される。
上記サイドエアバッグ装置では、エアバッグ及びインフレータが、シートバックにおける限られた大きさの収納部に収納されるため、エアバッグをコンパクトな形態(収納用形態)にすることが要求される。
これに対しては、例えば、特許文献1に記載されているように、非膨張展開状態のエアバッグを折り畳んで収納用形態にすることが行なわれる。まず、非膨張展開状態のエアバッグは、インフレータよりも前側部分が前方から後方へ向けて折り畳まれることにより、図19(A)に示すように、上下方向に細長い中間形態にされる。この中間形態のエアバッグ201のインフレータ202よりも上側部分203が下方へ折り返されるとともに、下側部分204が上方へ折り返される。これらの折り返しにより、エアバッグ201は、図19(B)に示すように、前後方向にも上下方向にもコンパクトな収納用形態にされる。
特開2008−247212号公報(図7)
上記のように、収納用形態にされてシートバックの収納部に収納されたエアバッグ201に対し、インフレータ202から膨張用ガスが供給された場合、エアバッグ201の各部が膨張し、折り畳まれた順とは逆の順に折り状態を解消(展開)する。後から折り畳まれた部分が、先に折り畳まれた部分の折り状態の解消を規制するからである。下方への折り返しや、上方への折り返しが、前方から後方へ向かう折り畳みよりも後に行なわれる従来のサイドエアバッグ装置では、収納用形態のエアバッグ201において折り返された上側部分203が、図19(B)において二点鎖線で示すように、上端部を支点として上方へ回動することで、折り状態を解消(展開)する。この際、上側部分203の展開方向前側に障害物Oがあると、前上方へ回動する上側部分203が、障害物Oを強く前上方へ押す、すなわち、上側部分203が障害物Oと不必要に干渉するおそれがある。
こうした現象は、サイドエアバッグ装置が設けられた乗物であれば、車両に限らず共通して起こり得る。
なお、上記収納用形態のエアバッグ201において、折り返された下側部分204は、その下端部を支点として前下方へ回動することで、折り状態を解消(展開)する。そして、上記のように上側部分203及び下側部分204が回動して、収納用形態のエアバッグ201が、図19(A)に示すように、上下方向に細長い中間形態になると、そのエアバッグ201は後方から前方へ向けて折り状態を解消(展開)する。
本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、エアバッグの展開方向前側に障害物があっても、エアバッグがその障害物と不必要な干渉を起こすのを抑制することのできるサイドエアバッグ装置を提供することにある。
上記の目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、折り畳まれることにより収納用形態にされたエアバッグを、乗物用シートに着座した乗員の側方近傍の収納部に収納し、前記乗物用シートの側方から加わる衝撃に応じて供給される膨張用ガスにより前記エアバッグを、折り状態を解消させながら、前記乗員の側方で前方へ向けて展開膨張させるようにしたサイドエアバッグ装置であって、前記収納用形態のエアバッグは、非膨張展開状態のエアバッグに対し、その上部を下方へ折り返す第1の折りと、前記第1の折りの後に、前方から後方へ向けて折り畳む第2の折りとが少なくとも行なわれることにより形成されるものであることを要旨とする。
上記の構成によれば、乗物に対し、乗物用シートの側方から衝撃が加わらないときには、エアバッグに膨張用ガスが供給されない。エアバッグは、折り畳まれた状態で収納部に収納され続ける。
一方、側突等により、乗物に対し、乗物用シートの側方から衝撃が加わると、エアバッグに膨張用ガスが供給され、その膨張用ガスの圧力がエアバッグの各部に加わる。エアバッグの各部が膨張し、折り畳まれた順とは逆の順に折り状態を解消(展開)する。
エアバッグを前方から後方へ向けて折り畳む第2の折りが、エアバッグの上部を下方へ折り返す第1の折りよりも後に行なわれる請求項1に記載の発明では、収納用形態のエアバッグは、まず後方から前方へ向けて折り状態を解消(展開)する。この際、エアバッグの展開方向前側に障害物があると、エアバッグはその障害物を前方へ押すにとどまり、障害物を前上方へ押すといった不必要な干渉を起こすことはない。
上記第2の折りが解消されたエアバッグでは、第1の折りが解消される。この解消は、エアバッグの折り返された部分が上方へ回動することにより行なわれる。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記エアバッグにおいて膨張用ガスにより膨張する膨張部は、面状の区画部材により、膨張用ガスが供給される上流側膨張部と、前記上流側膨張部の前側に隣接し、かつ前記上流側膨張部を経由した膨張用ガスが供給される下流側膨張部とに区画され、前記区画部材には、前記上流側膨張部による乗員の拘束状況に応じ、又は前記上流側膨張部の内圧に応じ、前記上流側膨張部から前記下流側膨張部への膨張用ガスの流通を規制及び規制解除する弁が設けられており、前記第1の折りは、前記上流側膨張部及び前記下流側膨張部の両方に対し行なわれ、前記第2の折りは、前記上流側膨張部を対象として行なわれ、かつ折り返す方向を交互に変えて折り畳む蛇腹折りと、前記下流側膨張部を対象として行なわれ、かつ同一方向に繰り返し折り畳むロール折りとからなることを要旨とする。
上記の構成によれば、乗物用シートの側方から衝撃が加わると、エアバッグの膨張部では、上流側膨張部及び下流側膨張部のうち、まず上流側膨張部が膨張用ガスの供給を受けて膨張を開始する。
ここで、上流側膨張部については、折りが解消されやすく展開しやすい蛇腹折りがなされている。そのため、より早く展開膨張させることが望まれる上流側膨張部は、速やかに前方へ展開膨張する。
上記上流側膨張部による乗員の拘束状況に応じ、又は上流側膨張部の内圧に応じ、区画部材に設けられた弁により、上流側膨張部から下流側膨張部への膨張用ガスの流通が規制されると、膨張部のうち専ら上流側膨張部の内圧が上昇して同上流側膨張部が展開膨張する。
一方、前記衝撃により、乗物において乗物用シートの側方に存在する乗物構成部材が乗物用シート側へ進入し、エアバッグを乗員に押付けると、その乗員は主として上流側膨張部によって拘束される。乗員の拘束状況に応じ、又は上流側膨張部の内圧に応じ、上記弁により上記流通規制が解除されて、上流側膨張部から下流側膨張部への膨張用ガスの流通が許容されると、上流側膨張部の内圧が低下し、下流側膨張部の内圧が上昇する。
ここで、下流側膨張部についてはロール折りされている。そのため、下流側膨張部は、蛇腹折りに比べると折りが解消されにくいものの、障害物に展開を阻害されにくく、乗員と乗物構成部材との狭い隙間に入り込みやすい。
請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の発明において、前記弁は、開口部及び一対の弁体部を有し、前記両弁体部は、前記上流側膨張部による乗員拘束前には、前記上流側膨張部内の膨張用ガスにより押圧されて互いに接触することで、前記開口部での膨張用ガスの流通を規制し、前記上流側膨張部による乗員拘束時には、その拘束に伴い加わる外力により、前記区画部材を通じて撓んで互いに離間することで、前記開口部での膨張用ガスの流通を許容するものであることを要旨とする。
上記の構成によれば、上流側膨張部による乗員拘束前には、両弁体部が同上流側膨張部内の膨張用ガスによって押圧されて互いに接触し、開口部での膨張用ガスの流通を規制する。上流側膨張部内の膨張用ガスは、開口部を通じ下流側膨張部へ流れないか、流れたとしても僅かである。そのため、エアバッグの膨張部のうち専ら上流側膨張部の内圧が上昇して、上流側膨張部が展開膨張する。
これに対し、上流側膨張部による乗員拘束時には、その拘束に伴い加わる外力によって膨張部が押圧されて変形する。これに伴い、区画部材を通じて両弁体部が撓んで互いに離間する。上記流通規制が解除され、上流側膨張部内の膨張用ガスが、開口部を通じ下流側膨張部へ流出することを許容される。開口部を通じた膨張用ガスの流出により上流側膨張部の内圧が低下し、下流側膨張部の内圧が上昇し、同下流側膨張部が展開膨張する。
請求項4に記載の発明は、請求項2又は3に記載の発明において、前記上流側膨張部は、前記乗員の肩部の側方で展開膨張し、前記下流側膨張部は、前記乗員の胸部の側方で展開膨張するものであることを要旨とする。
ここで、乗員の上半身の上部に対し側方から衝撃が加わった場合の耐衝撃性は、肩部において胸部よりも勝っている。そのため、エアバッグの展開膨張に伴い乗員の上半身の上部に側方から作用する押圧力は、肩部において胸部よりも高いことが望ましい。
この点、請求項4に記載の発明では、まず、上流側膨張部が乗員の肩部の側方で展開膨張し、続いて、下流側膨張部が胸部の側方で展開膨張する。
従って、エアバッグによる乗員の拘束初期には、乗員の上半身のうち胸部よりも耐衝撃性の高い肩部が、早期に内圧が高くなる上流側膨張部によって強く押圧される。また、同拘束初期には、乗員の上半身のうち肩部よりも耐衝撃性の低い胸部が、内圧が上流側膨張部ほど高くならない下流側膨張部によって押圧される。
請求項5に記載の発明は、請求項1〜4のいずれか1つに記載の発明において、前記エアバッグは、前記乗員の上半身の下部側方で展開膨張する下保護膨張部をさらに備えており、前記収納用形態のエアバッグは、前記第2の折りの後に、前記下保護膨張部に対応する箇所を上方へ折り返す第3の折りが行なわれることにより形成されるものであることを要旨とする。
上記の構成によれば、エアバッグは下保護膨張部を備えることで、備えないものよりも下方に長い形状となる。しかし、エアバッグでは、第2の折りの後に、下保護膨張部に対する第3の折りが行なわれている。そのため、収納用形態では、エアバッグは上下に短くコンパクトな形態となる。乗物に対し乗物用シートの側方から衝撃が加わらず、エアバッグに膨張用ガスが供給されないときには、エアバッグはこの収納用形態を維持する。
一方、側突等により、乗物に対し、乗物用シートの側方から衝撃が加わると、膨張用ガスがエアバッグに供給され、その膨張用ガスの圧力がエアバッグの各部に加わる。エアバッグの各部が膨張し、折り畳まれた順とは逆の順に折り状態を解消(展開)する。下保護膨張部を上方へ折り返す第3の折りが、前方から後方へ向けて折り畳む第2の折りよりも後に行なわれる請求項5に記載の発明では、収納用形態のエアバッグは、まず下保護膨張部が前下方へ向けて折り状態を解消(展開)する。その後に、エアバッグは後方から前方へ向けて折り状態を解消(展開)する。
本発明によれば、非膨張展開状態のエアバッグに対し、その上部を下方へ折り返す第1の折りと、前方から後方へ向けて折り畳む第2の折りとを少なくとも行なうことにより、エアバッグを収納用形態にしたため、エアバッグの展開方向前側に障害物があっても、エアバッグがその障害物と不必要な干渉を起こすのを抑制することができる。
本発明を具体化した一実施形態において、サイドエアバッグ装置が設けられた車両用シートを乗員とともに示す側面図。 一実施形態において、車両用シート、乗員及びボディサイド部の位置関係を示す平断面図。 一実施形態において、シートバックの収納部に組み込まれたエアバッグモジュールを示す部分平断面図。 一実施形態において、エアバッグが非膨張展開状態にされたエアバッグモジュールを示す側面図。 図4のA−A線に沿った区画部材等の断面構造を模式的に示す部分拡大断面図。 図3の状態から上保護膨張部がその一部を収納部内に残してシートバックから飛び出して展開膨張した状態を示す部分平断面図。 (A)は、図4の非膨張展開状態のエアバッグが車幅方向の中央部分で切断されたエアバッグモジュールを、乗員とともに示す部分側断面図、(B)は(A)におけるU部を拡大して示す部分側断面図。 一実施形態のエアバッグが展開膨張して区画部材が緊張したエアバッグモジュールの内部構造について、上流側から見た状態を示す断面図。 一実施形態を示す図であり、区画部材における調圧弁の近傍部分について上流側から見た状態を示す部分斜視図。 一実施形態において、下保護膨張部が展開膨張したときの乗員の腰部と、シートバックとの関係を模式的に示す平断面図。 一実施形態を示す図であり、(A)はエアバッグを折り畳む前の状態を示す側面図、(B)は(A)の平断面図。 一実施形態を示す図であり、(A)は図11(A)のエアバッグの上部を下方へ折り返した状態を示す側面図、(B)は(A)の状態からエアバッグの一部を前方から後方へ折り畳んだ状態を示す平断面図、(C)は(B)の状態からさらにエアバッグを折り畳んだ状態を示す平断面図。 一実施形態を示す図であり、(A)は図12(C)のエアバッグをさらに折り畳んで中間形態にした状態を示す側面図、(B)はその平断面図。 一実施形態を示す図であり、(A)は図13(A)の中間形態のエアバッグ下部を前上方へ折り返して収納用形態にした状態を示す側面図、(B)はその平断面図。 一実施形態において、収納用形態のエアバッグが展開膨張する様子を模式的に示す側面図。 図1に対応する図であり、上保護膨張部及び下保護膨張部がともに展開膨張した状態を示す側面図。 図2に対応する図であり、上流側膨張部及び下流側膨張部がともに展開膨張した状態を示す平断面図。 (A)〜(C)は、一実施形態における調圧弁の動作を示す模式図。 従来のサイドエアバッグ装置を示す図であり、(A)はエアバッグが折り畳まれる途中の形態(中間形態)を示す側面図、(B)は収納用形態のエアバッグにおける上側の折り返し部分が、折りを解消するために前上方へ回動する様子を模式的に示す側面図。
以下、本発明を、乗物としての車両に適用されるサイドエアバッグ装置に具体化した一実施形態について、図1〜図18を参照して説明する。
なお、以下の記載においては、車両の前進方向を前方として説明し、車両の後進方向を後方として説明する。また、車両の幅方向(車幅方向)についての中央部を基準とし、その中央部に近付く側を「車内側」とし、中央部から遠ざかる側を「車外側」とするものとする。
また、本実施形態は、標準的な体格を有する乗員(大人)が、標準的な姿勢で車両用シートに着座していることを前提としている。
図1及び図2に示すように、車両10においてボディサイド部11の車内側(図2の上側)の近傍には、乗物用シートとして車両用シート12が配置されている。ここで、ボディサイド部11とは、車両10の側部に配置された車両構成部材(乗物構成部材)を指し、主としてドア、ピラー等がこれに該当する。例えば、前席に対応するボディサイド部11は、フロントドア、センターピラー(Bピラー)等である。また、後席に対応するボディサイド部11は、サイドドア(リヤドア)の後部、Cピラー、タイヤハウスの前部、リヤクォータ等である。
車両用シート12は、シートクッション(座部)13と、そのシートクッション13の後側から起立し、かつ傾き調整機構(図示略)により傾斜角度を調整されるシートバック(背もたれ)14とを備えている。車両用シート12は、シートバック14が前方を向く姿勢で車両10に配置されている。このように配置された車両用シート12の幅方向は、車幅方向と合致する。
シートバック14は、シートバック本体22と、そのシートバック本体22の幅方向についての両側部に設けられた一対のサイドサポート部23とを備えている。シートバック本体22は後側へ傾斜しており、乗員Pの上半身を後側から支える。両サイドサポート部23は、シートバック本体22から前方へ突出しており、シートクッション13に腰掛けてシートバック本体22に凭れた乗員Pの上半身の車幅方向の動きを規制する。
次に、シートバック14において、車外側のサイドサポート部23を含む車外側の側部の内部構造について説明する。
シートバック14内には、その骨格をなすシートフレームが配置されている。シートフレームの一部は、図3に示すように、シートバック14内の車外側(図3では下側)部分に配置されており、この部分(以下「サイドフレーム部15」という)は、金属板を曲げ加工することによって形成されている。サイドフレーム部15を含むシートフレームの前側には、ウレタンフォーム等の弾性材からなるシートパッド16が配置されている。また、シートフレームの後側には、合成樹脂等によって形成された硬質のバックボード17が配置されている。なお、シートパッド16は表皮によって被覆されているが、図3ではその表皮の図示が省略されている。後述する図6についても同様である。
シートパッド16内において、サイドフレーム部15の車外側近傍には収納部18が設けられている。収納部18の位置は、車両用シート12に着座した乗員Pの斜め後方近傍となる(図2参照)。この収納部18には、サイドエアバッグ装置の主要部をなすエアバッグモジュールAMが組み込まれている。
収納部18の車外側かつ前側の角部からは、斜め前車外側に向けてスリット19が延びている。シートパッド16の前側の角部16Cとスリット19とによって挟まれた箇所(図3において二点鎖線の枠で囲んだ箇所)は、後述するエアバッグ40によって破断される破断予定部21を構成している。なお、破断予定部21は、シートバック14の上下方向については全領域にわたって設けられているわけではなく、後述する上保護膨張部46に対応する領域にのみ設けられている。破断予定部21は、下保護膨張部49に対応する領域には設けられていない。
上記シートバック14に組み込まれるエアバッグモジュールAMは、インフレータアセンブリ30及びエアバッグ40を主要な構成部材として備えている。
次に、これらの構成部材の各々について説明する。ここで、本実施形態では、エアバッグモジュールAM及びその構成部材について「上下方向」、「前後方向」というときは、図1に示すように、車両用シート12のシートバック14を基準としている。シートバック14の起立する方向をエアバッグモジュールAM等の「上下方向」とし、シートバック14の厚み方向をエアバッグモジュールAM等の「前後方向」としている。上述したように、通常、シートバック14は後方へ多少傾斜した状態で使用されることから、エアバッグモジュールAM等の「上下方向」は、厳密には車両10の上下方向(鉛直方向)と合致しておらず、多少傾斜している。同様に、エアバッグモジュールAM等の「前後方向」は、車両10の前後方向(水平方向)と合致しておらず、多少傾斜している。
<インフレータアセンブリ30>
図3及び図4に示すように、インフレータアセンブリ30は、ガス発生源としてのインフレータ31と、そのインフレータ31の外側に装着されたリテーナ32とを備えている。本実施形態では、インフレータ31として、パイロタイプと呼ばれるタイプが採用されている。インフレータ31は略円柱状をなしており、その内部には、膨張用ガスGを発生するガス発生剤(図示略)が収容されている。インフレータ31の長さ方向についての一方の端部(本実施形態では下端部)には、同インフレータ31への作動信号の入力配線となるハーネス(図示略)が接続されている。
なお、インフレータ31としては、上記ガス発生剤を用いたパイロタイプに代えて、高圧ガスの充填された高圧ガスボンベの隔壁を火薬等によって破断して膨張用ガスを噴出させるタイプ(ハイブリッドタイプ)が用いられてもよい。
一方、リテーナ32は、ディフューザとして機能するとともに、上記インフレータ31をエアバッグ40と一緒にサイドフレーム部15に締結する機能を有する部材である。リテーナ32の大部分は、金属板等の板材を曲げ加工等することによって略筒状に形成されている。リテーナ32には窓部33が設けられており、インフレータ31から噴出された膨張用ガスGの多くが、この窓部33を通じてリテーナ32の外部へ噴き出される。
リテーナ32には、これを上記サイドフレーム部15に取付けるための係止部材として、複数本のボルト34が固定されている。表現を変えると、複数本のボルト34が、リテーナ32を介してインフレータ31に間接的に固定されている。
なお、インフレータアセンブリ30は、インフレータ31とリテーナ32とが一体になったものであってもよい。
<エアバッグ40>
図16及び図17に示すように、エアバッグ40は、車両10の走行中等に側突等により衝撃が車両用シート12の側方から同車両10(ボディサイド部11)に加わったときに、インフレータ31から膨張用ガスGの供給を受ける。このエアバッグ40は、自身の一部を収納部18内に残した状態でシートバック14から略前方へ向けて展開膨張する。エアバッグ40は、車両用シート12に着座した乗員Pに接近した箇所、ここでは、同乗員Pの上半身とボディサイド部11との間で展開膨張することにより上記側突の衝撃から乗員Pの上半身の多くの部分を保護する。
図4は、エアバッグ40が膨張用ガスGを充填させることなく平面状に展開させられた状態(以下「非膨張展開状態」という)のエアバッグモジュールAMを示している。また、図7は、エアバッグモジュールAMの内部構造を示すべく、図4の非膨張展開状態のエアバッグ40が車幅方向の中央部分で切断されたエアバッグモジュールAMを、乗員Pとともに示している。
図4及び図7に示すように、エアバッグ40は、1枚の布片41(基布、パネル布等とも呼ばれる)を、その中央部分に設定した折り線42に沿って二つ折りして車幅方向に重ね合わせ、その重ね合わされた部分を袋状となるように結合させることにより形成されている。ここでは、エアバッグ40の上記の重ね合わされた2つの部分を区別するために、車内側に位置するものを布部43(図7参照)といい、車外側に位置するものを布部44(図4参照)というものとする。
なお、本実施形態では、折り線42がエアバッグ40の後端部に位置するように布片41が二つ折りされているが、折り線42が他の端部、例えば前端部、上端部、下端部等に位置するように布片41が二つ折りされてもよい。また、エアバッグ40は折り線42に沿って分割された2枚の布片からなるものであってもよい。この場合には、エアバッグ40は、2枚の布片を車幅方向に重ね合わせ、両布片を、袋状となるように結合させることにより形成される。さらに、エアバッグ40は3枚以上の布片からなるものであってもよい。
エアバッグ40においては、両布部43,44の外形形状が、折り線42を対称軸として互いに線対称の関係にある。各布部43,44の形状・大きさは、エアバッグ40が車両用シート12及びボディサイド部11間で展開膨張したときに、その車両用シート12に着座している乗員Pの上半身の多くの部分(腰部PPから胸部PT及び肩部PSにかけての部位)に対応する領域を占有し得るように設定されている。
上記布部43,44としては、強度が高く、かつ可撓性を有していて容易に折り畳むことのできる素材、例えばポリエステル糸、ポリアミド糸等を用いて形成した織布等が適している。
両布部43,44の上記結合は、それらの周縁部に設けられた周縁結合部45においてなされている。本実施形態では、周縁結合部45は、両布部43,44の周縁部のうち、後端部(折り線42の近傍部分)を除く部分を、縫製(縫糸で縫合)することにより形成されている。この点は、後述する外結合部54,55及び内結合部63についても同様である。
上記縫製に関し、図4、図7〜図9、図11〜図15では、2つの線種によって縫製部分が表現されている。一方の線種は、一定長さの太線を断続的に並べて表現した線(破線の一種)であり、これは、縫合の対象となる布部43,44の外側(布部43,44間ではない)における縫糸の状態を示している(図4等参照)。他方の線種は、点を一定間隔おきに並べて表現した線(破線の一種)であり、これは、縫合の対象となる布部43,44間における縫糸の状態を示している(図7における周縁結合部45参照)。すなわち、縫製が後者の態様で表現されている図は、縫製部分を通る断面に沿った断面構造を示している。
図4及び図7に示すように、両布部43,44間であって、周縁結合部45によって囲まれた空間は、膨張用ガスGによって乗員Pの上半身の側方で展開膨張することにより、同上半身の多くの部分を拘束して衝撃から保護するための膨張部となっている。
なお、周縁結合部45は、上記縫糸を用いた縫合とは異なる手段、例えば接着剤を用いた接着によって形成されてもよい。この点は、後述する外結合部54,55及び内結合部63についても同様である。
上記インフレータアセンブリ30は、前側ほど低くなるように傾斜させられた姿勢で、エアバッグ40内の後端部に配設されている。そして、リテーナ32のボルト34が、車内側の布部43に挿通されている(図3参照)。こうした挿通により、インフレータアセンブリ30がエアバッグ40に対し位置決めされた状態で係止されている。
エアバッグ40の膨張部は、面状の区画部材50により複数の部位に区画されている。区画部材50は、一般的にテザーと呼ばれるものと同様の構成を有している。
図5は、図4のA−A線に沿った断面構造を示している。この図5では、各部材が厚みを省略して描かれるとともに、各内結合部63がジグザグ状に描かれている。図5及び図7に示すように、エアバッグ40が非膨張展開状態となっているときには、区画部材50は、上下方向に延びる折り線51に沿って折り返されることにより、相対向する対向端部52,53を接近させてなる二つ折り状態にされている。この二つ折り状態の区画部材50は、折り線51を両対向端部52,53よりも上流側(インフレータ31に近い側)に位置させた状態で膨張部内に配設されている。
図8及び図9に示すように、上記区画部材50は、膨張部の展開膨張に伴い面状に緊張させられたとき、折り線51に沿う方向(以下「縦方向」という)の長さL1が、折り線51に直交する方向(以下「横方向」という)の長さL2よりも長い形状を有している。区画部材50は、対向端部52,53において、上下方向へ延びる外結合部54,55によって、エアバッグ40の布部43,44に結合されている。
区画部材50は、上記の結合により、車内側の布部43と車外側の布部44との間に架け渡されている。区画部材50は、エアバッグ40が非膨張展開状態となったときには、二つ折りされた状態となる(図5、図7参照)。また、区画部材50は、膨張部が展開膨張したとき、車両用シート12の幅方向(車幅方向)に緊張させられた状態となり(図8、図9参照)、膨張部の同方向の厚みを規制する。
また、二つ折り状態の区画部材50は、折り線51に沿う方向の両端部において、エアバッグ40に結合されている。すなわち、区画部材50の上端部及び下端部は、上述した周縁結合部45(図7参照)によってエアバッグ40の両布部43,44の上端部及び下端部に結合(共縫い)されている。
図4及び図7に示すように、膨張部は大きくは、上保護膨張部46と下保護膨張部49とからなる。上保護膨張部46は、シートバック14の側部内で展開膨張した後、同側部を破断して前方へ飛び出し、乗員Pの上半身の上部側方で展開膨張する。
上保護膨張部46は、上記区画部材50により上流側膨張部47及び下流側膨張部48に区画されている。上流側膨張部47は、乗員Pの上半身の上部のうち、後半部分の側方で展開膨張するのに対し、下流側膨張部48は、前半部分の側方で展開膨張する。上記後半部分には、肩部PSにおいて少なくとも後端PSRから中心PSCにかけての領域が含まれている。このように上流側膨張部47が展開膨張するときには、区画部材50はシートバック14の外部(シートバック本体22の前面よりも前方)で緊張する(図6参照)。これに対し、上記前半部分には胸部PTが含まれている。
下保護膨張部49は、上保護膨張部46(主として、上流側膨張部47)の下側に連通した状態で設けられ、シートバック14の側部内のみにおいて乗員Pの上半身の下部の後部側方で展開膨張する。上記上半身の下部には、腰部PPが含まれている。
ここで、下保護膨張部49には、腰部PPを押圧して乗員Pを車内側へ移動させる作用があるが、その作用は腰部PPにおいて下保護膨張部49から押圧力を受ける面積が大きいほど大きくなる。しかし、腰部PPの少なくとも後部が押圧されることで、必要最小限の上記作用が得られるものと考えられる。これは、例えば、図10に示すように、腸骨101を中心とした骨盤100の後部は、大転子102に対応する部位よりも、側方からの荷重に対して強靱な骨格を有しているからである(特開2007−8448号公報参照)。
図4及び図7に示すように、上記下保護膨張部49をシートバック14の側部内で展開膨張させるためには、同下保護膨張部49の容量が制約を受ける。容量が適正値よりも多いと、下保護膨張部49が展開膨張したときに上記側部を破断するからである。そこで、下保護膨張部49を腰部PPの後部の側方で展開膨張させることで、腰部PPの全体の側方で展開膨張させる場合よりも、同下保護膨張部49の容量を少なくし、この容量が、上記の制約された容量を越えないようにしている。
なお、本実施形態では、区画部材50が上保護膨張部46にとどまらず下保護膨張部49にも設けられている。しかし、下保護膨張部49では、区画部材50は同下保護膨張部49の前端部寄りの箇所に設けられている。そのため、下保護膨張部49は、実質的には区画されていないのと同様の状態となっている。別の表現をすると、区画部材50は、図8において二点鎖線で示すように、上保護膨張部46のみに設けられているのと同様の状態となっている。この場合、同図8に示すように、上保護膨張部46での区画部材50の縦方向の長さをL1′とすると、この長さL1′は前述した長さL1よりも短い。しかし、上保護膨張部46が縦長に膨張するため、長さL1′はやはり横方向の長さL2よりも長い。
図4及び図7に示すように、上記インフレータアセンブリ30は、上流側膨張部47及び下保護膨張部49の内部のいずれかの箇所に配置されている。こうした構成により、上保護膨張部46では、インフレータ31からの膨張用ガスGは、上流側膨張部47に最初に供給される。上流側膨張部47を経由した膨張用ガスGは、次に、上流側膨張部47の前側に隣接する下流側膨張部48に供給される。
区画部材50は、図8及び図9に示すように、折り線51に沿う方向である縦方向(上下方向)に並べられた2つの部材56,57からなる。各部材56,57は、エアバッグ40の布部43,44と同様の素材を用いてシート状に形成されている。
上下両部材56,57では、それらの端部58,59の端縁58E,59E同士が合致させられた状態で、端部58,59同士が帯状に重ね合わされている。上下両部材56,57は、それぞれ帯状をなす一対の重ね合わせ部61と、それ以外の箇所(以下「非重ね合わせ部62」という)との境界部分において、折り線51に直交する方向(横方向)へ延びる内結合部63によって結合されている。この境界部分は、上記端縁58E,59Eから下方向へ一定距離離れている。
上記区画部材50において、縦方向についての中間部分であり、かつ横方向についての略中央部分には、上流側膨張部47による乗員Pの拘束状況に応じ、同上流側膨張部47から下流側膨張部48への膨張用ガスGの流通を規制及び規制解除する弁として、調圧弁70が設けられている。
次に、この調圧弁70の構成について説明すると、内結合部63は、その一部(本実施形態では折り線51を跨ぐ部分)において結合を解除されている。表現を変えると、両重ね合わせ部61と非重ね合わせ部62との境界部分において、折り線51を跨ぐ部分では、上下両部材56,57を結合させる内結合部63が設けられていない。このように内結合部63が設けられていない部分である、結合を解除された箇所は、横方向(車幅方向)に延びて、上流側膨張部47と下流側膨張部48とを連通させるスリットからなる内開口部71を構成している。この内開口部71は、特許請求の範囲における開口部に該当する。ここでの横方向(車幅方向)は、車両10に対し衝撃の加わる方向と同じである。
重ね合わせ部61であって、内開口部71に対応する部分(近傍部分)は、一対の弁体部73,74を構成している。より正確には、内開口部71と端縁58Eとの間の部分によって弁体部73が構成され、同内開口部71と端縁59Eとの間の部分によって弁体部74が構成されている。両弁体部73,74が、それらの少なくとも一部、例えば先端部73T,74Tにおいて互いに接触することで、調圧弁70が閉弁し、内開口部71や、両弁体部73,74間での膨張用ガスGの流通が規制される(図18(A),(B)参照)。また、内開口部71が開かれ、かつ弁体部73の全体が弁体部74の全体から離間することで、調圧弁70が開弁し、内開口部71や両弁体部73,74間での膨張用ガスGの上記流通規制が解除(流通が許容)される(図18(C)参照)。
さらに、上記のように、両弁体部73,74を有する両重ね合わせ部61は、膨張部の展開膨張前には上流側膨張部47に配置されている。
そして、両重ね合わせ部61は非重ね合わせ部62との境界部分において、上方又は下方(本実施形態では上方)へ折り曲げられて、同非重ね合わせ部62に重ねられている。さらに、折り曲げられた帯状の両重ね合わせ部61は、内結合部63に沿う方向(横方向:車幅方向)の両端部において、前述した外結合部54,55により、エアバッグ40の対応する布部43,44及び区画部材50の非重ね合わせ部62に結合(共縫い)されている(図5、図7(A),(B)参照)。
ところで、図3に示すように、上記エアバッグモジュールAMは、非膨張展開状態のエアバッグ40(図4、図7参照)が折り畳まれることにより、コンパクトな形態(以下「収納用形態」という)にされている。これは、エアバッグモジュールAMを、シートバック14における限られた大きさの収納部18に対し、収納に適したものとするためである。この収納用形態は、非膨張展開状態のエアバッグ40に対し、第1の折り、第2の折り、及び第3の折りが順に行なわれることにより得られる。次に、各折りについて説明する。
<第1の折り>
第1の折りは、図11(A),(B)に示す非膨張展開状態のエアバッグ40の上部を、下方へ折り返す折り態様であり、上流側膨張部47及び下流側膨張部48の両方に対し行なわれる。この第1の折りの実施に際しては、図11(A)において一点鎖線で示すように、非膨張展開状態のエアバッグ40(上流側膨張部47及び下流側膨張部48)において、インフレータアセンブリ30よりも上側に、前後方向に延びる折り線105が設定される。そして、この折り線105よりも上側の部分106が、矢印で示すように、折り線105に沿って車外側下方又は車内側下方へ折り返される。この第1の折りにより、図12(A)に示すように、エアバッグ40の上下方向の寸法が小さくなる。
<第2の折り>
第2の折りは、図12(A)のエアバッグ40を前方から後方へ向けて折り畳む折り態様であり、上記第1の折りの後に行なわれる。この第2の折りは、上流側膨張部47及び下保護膨張部49を対象として行なわれる蛇腹折りと、下流側膨張部48を対象として行なわれるロール折りとからなる。
蛇腹折りに際しては、エアバッグ40の上流側膨張部47(部分106を含む)及び下保護膨張部49に対し、図12(A)に示すように、互いに上下方向に延びる複数本の折り線107が設定される。隣り合う折り線107の間隔は、蛇腹折りにおける折り幅となる。そして、図12(B),(C)に示すように、エアバッグ40(上流側膨張部47及び下保護膨張部49)が、これらの折り線107に沿って蛇腹状に折り畳まれる。より詳しくは、エアバッグ40は、前方から後方に向けて、一定幅ずつ交互に、折り返す方向を変えながら折り畳まれる。
ロール折りに際しては、エアバッグ40の下流側膨張部48(部分106を含む)に対し、図12(A)に示すように、互いに上下方向に延びる複数本の折り線108が設定される。図12(B),(C)に示すように、上記下流側膨張部48が前方から後方に向けて、折り線108に沿って順に渦巻き状に折り畳まれる。表現を変えると、下流側膨張部48は同一方向に繰り返し折り畳まれる。なお、上記蛇腹折り及びロール折りの実施順は特に限定されず、例えば、同時又は略同時に実施されてもよい。上記第2の折り(蛇腹折り、ロール折り)により、エアバッグ40は図13(A),(B)に示すように、前後方向に寸法の小さな中間形態となる。
<第3の折り>
第3の折りは、上記中間形態のエアバッグ40において、下保護膨張部49に対応する箇所を上方へ折り返す折り態様であり、上記第2の折りの後に行なわれる。第3の折りの実施に際しては、インフレータアセンブリ30よりも下側において、車両用シート12の幅方向(車幅方向)に延びる折り線109が設定される。そして、中間形態のエアバッグ40において折り線109よりも下側部分110が、図13(A)において矢印で示すように、折り線109に沿って前上方へ折り返される。この折り返しにより、図14(A),(B)に示すように、重ね合わせ部111が形成され、エアバッグ40は収納用形態となる。この収納用形態では、エアバッグ40の上下方向の寸法は、第3の折りが行なわれない場合よりも小さくなる。
このように、エアバッグ40を折り畳んで、図14(A),(B)に示す収納用形態にされたエアバッグモジュールAMは、前後方向にも上下方向にも寸法が小さくなっており、狭い収納部18に対しても収納に適したものとなる。
その後、上記エアバッグモジュールAMは、結束テープ(図示略)等の保持手段によって収納用形態に保持される。
上記収納用形態にされたエアバッグモジュールAMは、図3に示すように、インフレータアセンブリ30を後側に位置させ、かつエアバッグ40の多くを前側に位置させた状態で、収納部18に配設されている。そして、上述したように、リテーナ32から延びてエアバッグ40(車内側の布部43)に挿通されたボルト34がサイドフレーム部15に挿通され、ナット36によって締付けられている。この締付けにより、インフレータアセンブリ30がエアバッグ40と一緒にサイドフレーム部15に固定されている。
なお、インフレータアセンブリ30は、上述したボルト34及びナット36とは異なる部材によって車両10(サイドフレーム部15)に固定されてもよい。
図1に示すように、サイドエアバッグ装置は、上述したエアバッグモジュールAMのほかに衝撃センサ75及び制御装置76を備えている。衝撃センサ75は加速度センサ等からなり、車両10のボディサイド部11(図2参照)等に取付けられており、同ボディサイド部11に側方から加わる衝撃を検出する。制御装置76は、衝撃センサ75からの検出信号に基づきインフレータ31の作動を制御する。
さらに、車両10には、車両用シート12に着座した乗員Pを拘束するためのシートベルト装置が装備されているが、図1等ではこのシートベルト装置の図示が省略されている。
上記のようにして、本実施形態のサイドエアバッグ装置が構成されている。次に、このサイドエアバッグ装置の作用として、代表的な動作の態様(モード)について説明する。図18(A)〜(C)は、調圧弁70等の形態が、膨張用ガスGの供給開始後、時間とともに変化する様子を模式的に示したものであり、細部については省略・簡略化されている。
このサイドエアバッグ装置では、図1及び図2に示すように、側突等により車両10(ボディサイド部11)に対し側方から衝撃が加わらないときには、制御装置76からインフレータ31に対し、これを作動させるための作動信号が出力されず、インフレータ31から膨張用ガスGが膨張部に供給されない。エアバッグ40は、収納用形態でインフレータアセンブリ30とともに収納部18に収納され続ける(図3参照)。このとき、エアバッグ40では、両布部43,44が互いに接近している。区画部材50は、折り線51を対向端部52,53よりも上流側に位置させてなる二つ折り状態となっている。両弁体部73,74は上流側膨張部47内で重なり合っている。
これに対し、車両10の走行中に、側突等によりボディサイド部11に所定値以上の衝撃が加わり、そのことが衝撃センサ75によって検出されると、その検出信号に基づき制御装置76からインフレータ31に対し、これを作動させるための作動信号が出力される。この作動信号に応じて、インフレータ31では、ガス発生剤が高温高圧の膨張用ガスGを発生する。この膨張用ガスGは、膨張部のうち、まず上保護膨張部46の上流側膨張部47と下保護膨張部49とに供給される。上流側膨張部47及び下保護膨張部49の各部に膨張用ガスの圧力が加わる。上流側膨張部47及び下保護膨張部49の各部が膨張を開始し、折り畳まれた順とは逆の順に折り状態を解消(展開)する。これは、エアバッグ40において後から折り畳まれた部分が、先に折り畳まれた部分の折り状態の解消を規制するからである。
図15に示すように、下保護膨張部49を上方へ折り返して重ね合わせ部111を形成する第3の折りが、前方から後方へ向けて折り畳む第2の折りよりも後に行なわれる本実施形態では、収納用形態のエアバッグ40は、まず重ね合わせ部111が前下方へ回動して折り状態を解消(展開)する。
また、本実施形態では、エアバッグ40を前方から後方へ向けて折り畳む第2の折りが、エアバッグ40の上側の部分106を下方へ折り返す第1の折りよりも後に行なわれている。このことから、収納用形態のエアバッグ40は、上記重ね合わせ部111の回動の後に、図15において密度の高い網点で示すように、後方から前方へ向けて折り状態を解消(展開)する。この際、同図15において二点鎖線で示すように、エアバッグ40の展開方向前側に障害物Oがあると、エアバッグ40はその障害物Oを矢印で示すように前方へ押すものの、上述した図19(B)とは異なり、障害物Oを前上方へ強く押すといった不必要な干渉を起こすことはない。そして、エアバッグ40は、上述した後方から前方へ向かう折り状態の解消の後に、図15において密度の低い網点で示すように、部分106が上方に向けて折り状態を解消する。
下保護膨張部49は、図10に示すように、サイドサポート部23を破断することなくシートバック14の側部内で展開膨張する。この内圧の高い下保護膨張部49により、シートバック14における車外側の側部(サイドサポート部23)の下部が押圧される。この押圧により、シートバック14において下保護膨張部49の周辺部分(サイドサポート部23)が前方や車内側へ膨らむ。この膨らんだサイドサポート部23により、同図10において矢印で示すように、乗員Pの上半身において耐衝撃性の最も高い腰部PPの後部が斜め前車内側へ強く押圧される。
このように、下保護膨張部49は、サイドサポート部23を破断することなくシートバック14の内部でのみ展開膨張する。従って、上保護膨張部46に加え下保護膨張部49もサイドサポート部23を破断する場合に比べ、破断箇所が短くなる。
これに対し、上保護膨張部46内では、二つ折り状態の区画部材50が、折り線51を対向端部52,53よりも上流側に位置させた状態で配設されている。しかも、その区画部材50は、両対向端部52,53の各々において、外結合部54,55によってエアバッグ40の対応する布部43,44に結合されている(図5参照)。また、区画部材50は、折り線51に沿う方向の両端部(上端部及び下端部)の各々において、周縁結合部45によって両布部43,44に結合されている(図7参照)。そのため、蛇腹折りされている上流側膨張部47は、後方から前方へ向けて折り状態を解消(展開)する。ここで、蛇腹折りは、一般に、折りが解消されやすく展開しやすい折り態様とされている。そのため、より速く展開膨張させることが望まれる上流側膨張部47は、速やかに前方へ展開膨張する。
また、二つ折り状態の区画部材50は引っ張られて、湾曲面状となる。区画部材50に対し、湾曲面上において縦方向(上下方向)や横方向(車幅方向)にテンション(張力)が掛かって、区画部材50が緊張状態になろうとする(図8、図9参照)。
上流側膨張部47に位置する両弁体部73,74に対しては、その重なり方向(厚み方向)から内圧PIが加わる(図18(A)参照)。この内圧PIは、上流側膨張部47による乗員Pの拘束時ほど高くない。両弁体部73,74は、この内圧PIにより面全体で互いに密着し、両弁体部73,74間での膨張用ガスGの流通を規制する自己シール状態となる。さらに、折り曲げられて区画部材50の非重ね合わせ部62に重ねられた重ね合わせ部61が、内圧PIによりその非重ね合わせ部62に押付けられる(図9参照)。これらのことからも、両弁体部73,74が一層閉じられやすくなる。
ここで、図8に示すように、区画部材50は、縦方向(上下方向)に横方向(車幅方向)よりも長く形成されている(L1>L1′>L2)。すなわち、区画部材50は、膨張部に配設されている部分(区画部材50全体)ついてはもちろんのこと、上保護膨張部46のみに配設されている部分においても、縦方向(上下方向)に横方向(車幅方向)よりも長く形成されている。このことから、区画部材50では、横方向(車幅方向)に対し、縦方向(上下方向)に対するよりも強いテンションが掛かりやすい。本実施形態では、内開口部71が、この強いテンションの掛かりやすい横方向(車幅方向)に延びているため、内開口部71が閉じられやすい。
ただし、上記のようなテンション(張力)の強弱関係があるとはいえ、内開口部71を開かせようとする、縦方向(上下方向)にもテンション(張力)が掛かるため、内開口部71が確実に閉じるとは限らず、内開口部71が開くおそれもある。しかし、この場合であっても、両弁体部73,74が少なくとも自身の先端部73T,74Tにおいて閉じられる。これは、区画部材50が緊張することで内開口部71が縦方向(上下方向)に引っ張られて、これを開かせようとする力が作用したとしても、その力は、内開口部71において最も大きく、内開口部71から遠ざかるに従い小さくなり、両弁体部73,74の先端部73T,74Tにおいて最小となるからである。
さらに、本実施形態では、非重ね合わせ部62側へ折り曲げられた重ね合わせ部61が、スリット(内結合部63)の延びる方向の両端部において外結合部54,55により、対向端部52,53とともに布部43,44に結合されている(図9参照)。このため、上流側膨張部47が展開膨張したときには、区画部材50に対し、横方向(車幅方向)に強いテンション(張力)が掛かるだけでなく、重ね合わせ部61に対しても同方向に強いテンション(張力)が掛かる。
両弁体部73,74が、それらの少なくとも一部において互いに接触すると、調圧弁70が閉弁した状態となる。上流側膨張部47内の膨張用ガスGは、両弁体部73,74間及び内開口部71を通って下流側膨張部48へ流通(流出)することを規制される。上記の規制により、膨張用ガスGが内開口部71を流れにくくなる。上流側膨張部47内の膨張用ガスGは、内開口部71を通じ下流側膨張部48へ流れないか、流れたとしても僅かである。その結果、上流側膨張部47に膨張用ガスGが溜まり、専ら上流側膨張部47の内圧が上昇し始める。
本実施形態では、上保護膨張部46が区画部材50によって上流側膨張部47及び下流側膨張部48に区画されていることから、上流側膨張部47の容積は、上保護膨張部46が区画されていない場合の容積よりも小さい。そのため、上流側膨張部47の内圧は、上保護膨張部46が区画されていない場合よりも早く上昇を開始し、しかも高くなる。特に、上流側膨張部47内の膨張用ガスGは、両弁体部73,74間においてのみ流通を許容され、両弁体部73,74間を経由せずに下流側膨張部48へ流出することはない。従って、膨張用ガスGの上記流出が原因で上流側膨張部47の内圧の上昇速度が低下することが起こりにくい。
そして、上流側膨張部47が、折り状態を解消(展開)しながら膨張(展開膨張)していくと、シートバック14のシートパッド16が上流側膨張部47によって押圧され、破断予定部21(図3参照)において破断される。
ここで、仮に、上流側膨張部47が、区画部材50をシートバック14内に位置させた状態で展開膨張する、すなわちシートバック14内のみで展開膨張するものであるとすると、同上流側膨張部47が車両用シート12の幅方向(車幅方向)に膨張しようとする力のみによって、シートバック14の側部を破断することとなる。
この点、上流側膨張部47が、区画部材50をシートバック14よりも前方に位置させた状態で展開膨張する本実施形態では、シートバック14に対し、上流側膨張部47が上記車両用シート12の幅方向(車幅方向)に膨張しようとする力に加え、前方に膨張しようとする力が作用する。そのため、シートバック14の側部に対し、より大きな力が作用して同側部が破断されやすい。
そして、図6に示すように、上流側膨張部47は、その一部を収納部18に残した状態で、破断された箇所を通じてシートバック14から前方へ飛び出す。
その後も膨張用ガスGの供給される上保護膨張部46では、上流側膨張部47が、図17に示すように、ボディサイド部11と乗員Pの肩部PSとの間で前方へ向けて折り状態を解消しながら展開する。図7に示すように、内圧が下流側膨張部48よりも高い上流側膨張部47は、耐衝撃性が胸部PTよりも高い肩部PSにおいて、少なくとも後端PSRから中心PSCにかけての領域の側方で展開膨張する。
車内側へ進入するボディサイド部11によって上流側膨張部47が乗員Pの肩部PSに押圧され始める。図17において矢印で示すように、肩部PSが車内側(ボディサイド部11から遠ざかる側)へ押圧されて、乗員Pの上半身の上部は、主として上流側膨張部47によって拘束される。
肩部PSは、背中部PBとは異なり、後側ほど車内側に位置するように湾曲していないため、上流側膨張部47によって車内側へ押圧されやすい。
また、上記肩部PSは、乗員Pの上半身のなかでも車両用シート12の幅方向外側(車外側:ボディサイド部11側)へ最も多く飛び出している部位であって、ボディサイド部11に最も接近している。車両10に衝撃が加わる前のボディサイド部11と乗員Pの上半身との間隔は、肩部PSにおいて最小である。
そのため、上流側膨張部47は、乗員Pの上半身の上部のうち肩部PS以外の部位を押圧する場合に比べ、車内側への少ない膨張量で、同上半身(肩部PS)を車内側へ押圧し始める。しかも、上流側膨張部47による乗員Pの押圧は、同上流側膨張部47の展開膨張開始から短い時間で、すなわち、早い時期から開始される。また、乗員Pの上半身に対し側方から衝撃が加わった場合の耐衝撃性は、背中部PBよりも肩部PSにおいて勝っている。このように耐衝撃性の高い肩部PSが、早期に内圧の高くなる上保護膨張部46の上流側膨張部47によって強く押圧される。
そして、上記上流側膨張部47による肩部PSの押圧と、下保護膨張部49による腰部PPの押圧とによって、乗員Pの上半身が図17において実線で示すように車内側へ移動させられる。なお、図17の二点鎖線は、移動前の乗員Pの位置を示している。この移動により、乗員Pの上半身とボディサイド部11との間隔が拡げられ、下流側膨張部48の展開膨張のための空間が確保される。
なお、上流側膨張部47が肩部PSを押圧して乗員Pを車内側へ移動させる作用は、肩部PSにおいて上流側膨張部47から押圧力を受ける面積が大きいほど大きくなる。しかし、少なくとも肩部PSの後端PSRから中心PSCにかけての領域が上流側膨張部47によって押圧されることで、必要最小限の上記作用が得られる。
上記押圧に際し、上保護膨張部46では専ら上流側膨張部47が展開膨張していることから、乗員Pが上保護膨張部46の圧力を受ける箇所は専ら上流側膨張部47である。
両弁体部73,74がそれらの面全体で密着した(閉じられた)状態で、上流側膨張部47内に膨張用ガスGが供給され続ける一方、ボディサイド部11から加わる外力により、調圧弁70が開弁し始める。
すなわち、上保護膨張部46への膨張用ガスGの供給期間の途中からは、乗員拘束に伴う外力が加わって上保護膨張部46が押圧されて変形する。これに伴い、区画部材50に対し横方向(車幅方向)に強く掛かっていたテンション(張力)が減少し、縦方向(上下方向)に掛かるテンション(張力)が増加する。
また、上保護膨張部46の上記変形に伴い上流側膨張部47の内圧がさらに上昇して、区画部材50が下流側膨張部48側へ押圧されて(図18(B)参照)、同区画部材50に掛かるテンションが変化する。そして、上記テンション(張力)の変化により、縦及び横の両方向のテンション(張力)の差が小さくなる。区画部材50に位置する内開口部71の変形が許容され、同区画部材50に位置する弁体部73,74の作動が許容されるようになる。
一方、重ね合わせ部61は非重ね合わせ部62に重ねられ、横方向(車幅方向)についての両端部において、外結合部54,55によってエアバッグ40の布部43,44に結合されている。そのため、重ね合わせ部61において外結合部54,55に近い部分では、重ね合わされた状態を維持しようとする力が強い。しかし、この力は、外結合部54,55から遠ざかるに従い小さくなり、横方向(車幅方向)についての中央部分、すなわち両弁体部73,74において最小となる。このため、縦方向(上下方向)へ引っ張られた重ね合わせ部61は、弁体部73,74及びその近傍部分においてのみ同方向へ変形する。
内開口部71がある程度開くと、重ね合わせ部61では、上流側膨張部47の高い内圧PIを受けた両弁体部73,74においてのみ、内開口部71を通って下流側膨張部48へ押し出される(反転される)。この内開口部71の上下方向の幅W1が狭いときには、先端部73T,74T同士が接触し合い、両弁体部73,74が先端部73T,74Tにおいて閉じる(図18(B)参照)。この状態は、内開口部71の上記幅W1が、各弁体部73,74の幅W2(図18(C)参照)の合計値(=2・W2)よりも狭い期間続く。
そして、内開口部71の幅W1がこの合計値(=2・W2)よりも大きくなると、先端部73T,74Tが離れ(図18(C)参照)、調圧弁70が開弁した状態となる。上記流通規制が解除され、上流側膨張部47内の膨張用ガスGは、内開口部71や、両弁体部73,74間を順に通って下流側膨張部48へ流出することを許容される。
上記膨張用ガスGの流出により、上流側膨張部47の内圧が上昇から低下に転ずる。ただし、ボディサイド部11は車内側へ依然として進入し続けていて、上保護膨張部46が上流側膨張部47において乗員Pに押圧される。
また、膨張用ガスGの流入により下流側膨張部48の内圧が上昇を開始する。ロール折りされている下流側膨張部48は、蛇腹折りされている上流側膨張部47に比べると折りを解消されにくい。反面、ロール折りされている下流側膨張部48は、障害物に展開を阻害されにくく、乗員Pとボディサイド部11との狭い隙間に入り込みやすい。
そして、上保護膨張部46が、上流側膨張部47に加え下流側膨張部48においても乗員Pに押圧されるようになり、乗員Pが上流側膨張部47及び下流側膨張部48によって拘束される。
下流側膨張部48は、耐衝撃性が肩部PSや腰部PPよりも低い胸部PTの側方において、上記上流側膨張部47よりも低い内圧でもって、折り畳まれた順とは逆の順に折り状態を解消しようとする。この際、ボディサイド部11と乗員Pとの間隔が、上流側膨張部47及び下保護膨張部49によって拡げられていて、下流側膨張部48の展開膨張のための空間が確保されていることから、同下流側膨張部48は、こうした間隔の拡大が行なわれない場合よりも、上記空間を前方へ向けて展開膨張しやすい(図17参照)。
このようにして、エアバッグ40が、乗員Pの上半身と、車内側へ進入してくるボディサイド部11との間に介在する。このエアバッグ40によって上半身が車内側へ押圧されて拘束される。そして、ボディサイド部11を通じて上半身に伝わる側方からの衝撃が、膨張部によって緩和されて、同上半身が保護される。
以上詳述した本実施形態によれば、次の効果が得られる。
(1)非膨張展開状態のエアバッグ40に対し、その上部(部分106)を下方へ折り返す第1の折りと、その折りの後に、前方から後方へ向けて折り畳む第2の折りとを少なくとも行なうことにより、エアバッグ40を収納用形態にしている(図11(A)、図12(A)〜(C))。
そのため、収納用形態のエアバッグ40では、まず後方から前方へ向けて折り状態を解消(展開)し、その後に、折り返された部分106を上方へ展開させることができる。その結果、エアバッグ40の展開方向前側に障害物Oがあっても、エアバッグ40がその障害物Oと不必要な干渉を起こすのを抑制することができる。
(2)上保護膨張部46を、区画部材50により、最初に膨張用ガスGが供給される上流側膨張部47と、その前側の下流側膨張部48とに区画する。区画部材50には、上流側膨張部47による乗員Pの拘束状況に応じ、上流側膨張部47から下流側膨張部48への膨張用ガスGの流通を規制及びその規制を解除する弁(調圧弁70)を設ける(図7(A))。さらに、上流側膨張部47及び下流側膨張部48の両者に対し、第1の折りを行なう(図11)。第2の折りとして、上流側膨張部47に対し蛇腹折りを行ない、下流側膨張部48に対しロール折りを行なうようにしている(図12(A)〜(C))。
そのため、上流側膨張部47による乗員Pの拘束状況によっては(拘束前には)、弁(調圧弁70)によって流通を規制することにより、上保護膨張部46において、専ら上流側膨張部47の内圧を上昇させて同上流側膨張部47を展開膨張させ、上保護膨張部46を上流側膨張部47において乗員Pの上半身の上部に押付けることができる。
また、上流側膨張部47による乗員Pの拘束状況によっては(拘束時には)、弁(調圧弁70)によって上記流通規制を解除することにより、下流側膨張部48の内圧を上昇させて同下流側膨張部48を展開膨張させ、上保護膨張部46を、上流側膨張部47に加え下流側膨張部48においても乗員Pの上半身の上部に押付けることができる。
さらに、より早く展開膨張させることが望まれる上流側膨張部47を蛇腹折りしたため、同上流側膨張部47を速やかに前方へ展開膨張させることができる。また、下流側膨張部48をロール折りしたため、乗員Pとボディサイド部11との狭い隙間に入り込ませやすくすることができる。
(3)上記弁として、内開口部71及び一対の弁体部73,74を有するもの(調圧弁70)を用いている(図9)。
そのため、上流側膨張部47による乗員拘束前には、両弁体部73,74を上流側膨張部47内の膨張用ガスによって互いに接触させ、内開口部71での膨張用ガスの流通を規制することができる(図18(A),(B))。また、上流側膨張部47による乗員拘束時には、その拘束に伴い加わる外力によって上保護膨張部46を押圧して変形させ、区画部材50を通じて両弁体部73,74を撓ませて互いに離間させ、上記流通規制を解除することができる(図18(C))。
(4)上流側膨張部47が展開膨張したとき、区画部材50がシートバック14よりも前方に位置するように、上保護膨張部46内における区画部材50の位置を設定している(図6)。
そのため、区画部材50をシートバック14内に位置させた状態で上流側膨張部47を展開膨張させる場合に比べ、シートバック14の側部に対し、より大きな力を作用させて同側部を破断しやすくすることができる。
(5)上流側膨張部47を、乗員Pの肩部PSの側方で展開膨張させ、下流側膨張部48を胸部PTの側方で展開膨張させるようにしている(図7(A))。
そのため、エアバッグ40による乗員Pの拘束初期には、上半身のうち胸部PTよりも耐衝撃性の高い肩部PSを、早期に内圧が高くなる上流側膨張部47によって強く押圧することができる。また、同拘束初期には、上半身のうち肩部PSよりも耐衝撃性の低い胸部PTを、内圧が上流側膨張部47ほど高くならない下流側膨張部48によって押圧することができる。
このように、エアバッグ40における上保護膨張部46の圧力分布を、上半身の上部(肩部PS及び胸部PT)の部位による耐衝撃性の相違を考慮した適正なものとし、同上部(肩部PS及び胸部PT)を衝撃から有効に保護することができる。
(6)エアバッグ40の膨張部として、乗員Pの上半身の下部側方で展開膨張する下保護膨張部49をさらに設ける(図7(A))。
また、上記第2の折りの後に、下保護膨張部49に対応する下側部分110を上方へ折り返す第3の折りを行なうようにしている(図13(A))。
上記のように下保護膨張部49を設けることで、エアバッグ40が下方に長い形状となる。しかし、エアバッグ40を、第2の折りの後に、下保護膨張部49に対する第3の折りを行なうことで、収納用形態では、エアバッグ40を上下に短くコンパクトな形態にすることができる。
なお、側突等により、車両に対し、車両用シート12の側方から衝撃が加わった場合には、最初に上記下側部分110(重ね合わせ部111)の折り状態を解消(展開)することができる。
(7)下保護膨張部49が腰部PPを押圧して乗員Pを車内側へ移動させる作用は、腰部PPにおいて下保護膨張部49から押圧力を受ける面積が大きいほど大きくなる。
この点、本実施形態では、腸骨101を中心とした骨盤100の後部が、大転子102に対応する部位よりも、側方からの荷重に対して強靱な骨格を有していることに着目し、下保護膨張部49を、乗員Pの腰部PPの後部の側方で展開膨張させるようにしている(図10)。
そのため、腰部PPを押圧して車内側へ移動させる作用として、必要最小限のものを効率よく得ることができる。
(8)2つの部材56,57の端縁58E,59E同士を合致させた状態で、両部材56,57の端部58,59同士を帯状に重ね合わせる。さらに、両重ね合わせ部61と非重ね合わせ部62との境界部分に設けた内結合部63によって両部材56,57を結合することにより、区画部材50を形成する。内結合部63の一部において両部材56,57の結合を解除させることにより、内開口部71を形成する。そして、両重ね合わせ部61において内開口部71に対応する箇所(近傍部分)を両弁体部73,74としている(図9)。
そのため、2つの部材56,57における非重ね合わせ部62と重ね合わせ部61との境界部分を、一部を残した状態で結合することにより、区画部材50、内開口部71及び両弁体部73,74を一度に形成することができる。内開口部71の形成、及び両弁体部73,74の形成のために特別な作業を行なわなくてもすむ。
特に、両弁体部73,74が区画部材50に一体となっている。より正確には、一方の弁体部73が部材56に一体となり、他方の弁体部74が部材57に一体となっている。そのため、両弁体部73,74が区画部材50(部材56,57)とは異なる部品からなる場合に比べ、部品点数を少なくすることができる。また、同部品を区画部材50(部材56,57)に結合する作業を行なわなくてもすむ。
(9)膨張部の上半部を、区画部材50により、前後2つの部位(上流側膨張部47、下流側膨張部48)に区画する。区画部材50に調圧弁70を設けることで、膨張部の展開膨張初期(上流側膨張部47による乗員Pの拘束前)に、下流側膨張部48を展開膨張させないようにしている。
そのため、膨張部の上記展開膨張初期に、仮に、下流側膨張部48が展開膨張する予定の領域(シートバック14の前方)に障害物が存在していても、その障害物が下流側膨張部48によって押圧されるのを抑制することができる。
なお、本発明は次に示す別の実施形態に具体化することができる。
<区画部材50及び弁について>
・区画部材50における上側の部材56及び下側の部材57の少なくとも一方は、折り線51に沿って2枚に分割されてもよい。
・区画部材50の対向端部52,53は、エアバッグ40の布部43,44に対し、上流側膨張部47内で結合されてもよいし、下流側膨張部48内で結合されてもよい。
また、対向端部52,53の一方が上流側膨張部47内で結合され、他方が下流側膨張部48内で結合されてもよい。
・内開口部71及び内結合部63は、区画部材50の折り線51に直交する方向に限らず、斜めに交差する方向に沿って設けられてもよいし、折り線51に沿う方向に沿って設けられてもよい。
・区画部材50として、単一の部材(布片)からなるものが用いられてもよい。
・重ね合わせ部61において、両弁体部73,74として機能するのは、内開口部71に対応する部分(内開口部71の近傍部分、より正確には、内開口部71と端縁58E,59Eとの間の部分)である。そのため、上流側膨張部47の展開膨張時に、両弁体部73,74の少なくとも先端部73T,74Tが接触して閉じられるのであれば、重ね合わせ部61において、内開口部71に対応しない部分(非近傍部分)の形態が変更されてもよい。例えば、重ね合わせ部61において内開口部71に対応しない部分(非近傍部分)については、部分的又は全体的に結合されてもよい。この結合の手段としては、縫合であってもよいし、接着であってもよい。このように変更されることで、重ね合わせ部61において内開口部71に対応する部分だけ両弁体部73,74として作動させ、対応しない部分が不要に動く現象、例えば、ばたつく現象を抑制することができる。
そのほかにも、重ね合わせ部61において内開口部71に対応しない箇所の少なくとも一部に切欠きが入れられてもよい。
・区画部材50と両弁体部73,74とは、互いに異なる部材によって構成されてもよい。
・二つ折り状態の区画部材50における折り線51は、エアバッグモジュールAMの上下方向に対し多少傾斜していてもよい。
・両内結合部63間の結合を解除される箇所は、必ずしも折り線51を跨ぐ部分に設けられなくてもよく、折り線51から、同折り線51に直交する方向へ外れた箇所に設けられてもよい。
・両内結合部63間の結合を解除される箇所は、複数設けられてもよい。
・両弁体部73,74を含む一対の重ね合わせ部61は、膨張部の展開膨張前に上流側膨張部47に代えて、下流側膨張部48に配置されてもよい。
・折り線51に沿って折り返されることにより、相対向する対向端部52,53を接近させてなる二つ折り状態の区画部材50は、折り線51を対向端部52,53よりも下流側に位置させた状態で非膨張展開状態の膨張部に配設されてもよい。この場合、両弁体部73,74を含む重ね合わせ部61が、膨張部の展開膨張前に下流側膨張部48に配置されてもよい。
・区画部材50の上下両部材56,57では、それらの端部58,59の端縁58E,59E同士が合致していない状態で、端部58,59同士が帯状に重ね合わされてもよい。
・上記弁は、上流側膨張部47の内圧に応じ、同上流側膨張部47から下流側膨張部48への膨張用ガスの流通を規制及び規制解除するものであってもよい。例えば、弁は、スリット、ベントホール等であってもよい。この場合、弁は、内圧の低いときには、膨張用ガスの流通を規制し、内圧がある値を上回ったら流通の規制を解除する、すなわち、流通を許容するものであってもよい。
<膨張部について>
・エアバッグ40は、その略全体が上記実施形態のように膨張部からなるものであってもよいが、膨張用ガスが供給されず膨張することのない非膨張部を一部に有するものであってもよい。
・膨張部は区画部材によって3つ以上の部位に区画されてもよい。この場合、膨張部において区画部材を挟んで膨張用ガスの流れ方向に隣り合う2つの部位について、上流側(インフレータ31に近い側)に位置するものが上流側膨張部とされ、下流側(インフレータ31から遠い側)に位置するものが下流側膨張部とされる。そして、これらの上流側膨張部及び下流側膨張部間の区画部材に調圧弁が設けられる。
・下保護膨張部49は、シートバック14内のみで展開膨張するものであれば、腰部PPの後部よりも広い領域、例えば腰部PP全体の側方で展開膨張するものであってもよい。
・下保護膨張部49は、シートバック14を破断して前方へ展開膨張するものであってもよい。
<エアバッグ40の折りについて>
・非膨張展開状態のエアバッグ40に対し行なわれる第1の折りとしては、同エアバッグ40の上部が、折り線105に沿って車外側又は車内側の下方へ折り返されるほかにも、同上部がそれ以外の箇所の内側に位置するように、下方へ折り返されてもよい。この折り態様は、中折り、内折り等とも呼ばれるものと同じである。この第1の折りの実施に際しては、エアバッグ40の車内側の布部43及び車外側の布部44に対し、それぞれ前後方向に延びる折り線が設定される。各布部43,44において折り線よりも上側部分が、下側部分の内側へ折り返される。これらの折り返しにより、各折り線よりも上側部分がエアバッグ40内に入り込み、隠れた状態となる。
・第2の折りの折り態様が上記実施形態とは異なるものに変更されてもよい。例えば、上流側膨張部47及び下流側膨張部48の両方に対し、第2の折りとして蛇腹折りが行なわれてもよいし、ロール折りが行なわれてもよい。また、上記実施形態とは逆に、上流側膨張部47に対しロール折りが行なわれ、下流側膨張部48に対し蛇腹折りが行なわれてもよい。
<インフレータアセンブリ30について>
・インフレータアセンブリ30はエアバッグ40の外部に設けられてもよい。この場合には、インフレータ31と上流側膨張部47とが管によって繋がれ、この管を介してインフレータ31からの膨張用ガスが上流側膨張部47に供給されてもよい。
<エアバッグモジュールAMの収納部18について>
・車両用シート12のシートバック14に代えて、ボディサイド部11に収納部18が設けられ、ここにエアバッグモジュールAMが組み込まれてもよい。
<その他>
・本発明は、上述した腰部PPから胸部PT及び肩部PSにかけての部位に限らず、腰部PPから胸部PTにかけての部位、腰部PPから肩部PSにかけての部位、腰部PPから頭部にかけての部位、腰部PPよりも上側の部位(腰部PPを除く)、例えば胸部PT等を側突等の衝撃から保護するサイドエアバッグ装置にも適用可能である。
・本発明は、シートバック14が車両10の前方とは異なる方向、例えば側方(車幅方向)を向く姿勢で車両用シート12が配置された車両10において、その車両用シート12に対し側方(車両10の前後方向)から衝撃が加わった場合に、同衝撃から乗員Pを保護するサイドエアバッグ装置にも適用可能である。
・本発明のサイドエアバッグ装置が適用される車両には、自家用車に限らず各種産業車両も含まれる。
・本発明は、車両に限らず、航空機、船舶等の乗物に装備されるサイドエアバッグ装置にも適用可能である。
10…車両(乗物)、12…車両用シート(乗物用シート)、18…収納部、31…インフレータ、40…エアバッグ、46…上保護膨張部、47…上流側膨張部、48…下流側膨張部、49…下保護膨張部、50…区画部材、70…調圧弁(弁)、71…内開口部(開口部)、73,74…弁体部、G…膨張用ガス、P…乗員、PI…内圧、PP…腰部、PS…肩部、PT…胸部。

Claims (5)

  1. 折り畳まれることにより収納用形態にされたエアバッグを、乗物用シートに着座した乗員の側方近傍の収納部に収納し、前記乗物用シートの側方から加わる衝撃に応じて供給される膨張用ガスにより前記エアバッグを、折り状態を解消させながら、前記乗員の側方で前方へ向けて展開膨張させるようにしたサイドエアバッグ装置であって、
    前記収納用形態のエアバッグは、非膨張展開状態のエアバッグに対し、その上部を下方へ折り返す第1の折りと、前記第1の折りの後に、前方から後方へ向けて折り畳む第2の折りとが少なくとも行なわれることにより形成されるものであることを特徴とするサイドエアバッグ装置。
  2. 前記エアバッグにおいて膨張用ガスにより膨張する膨張部は、面状の区画部材により、膨張用ガスが供給される上流側膨張部と、前記上流側膨張部の前側に隣接し、かつ前記上流側膨張部を経由した膨張用ガスが供給される下流側膨張部とに区画され、
    前記区画部材には、前記上流側膨張部による乗員の拘束状況に応じ、又は前記上流側膨張部の内圧に応じ、前記上流側膨張部から前記下流側膨張部への膨張用ガスの流通を規制及び規制解除する弁が設けられており、
    前記第1の折りは、前記上流側膨張部及び前記下流側膨張部の両方に対し行なわれ、
    前記第2の折りは、前記上流側膨張部を対象として行なわれ、かつ折り返す方向を交互に変えて折り畳む蛇腹折りと、前記下流側膨張部を対象として行なわれ、かつ同一方向に繰り返し折り畳むロール折りとからなる請求項1に記載のサイドエアバッグ装置。
  3. 前記弁は、開口部及び一対の弁体部を有し、
    前記両弁体部は、前記上流側膨張部による乗員拘束前には、前記上流側膨張部内の膨張用ガスにより押圧されて互いに接触することで、前記開口部での膨張用ガスの流通を規制し、前記上流側膨張部による乗員拘束時には、その拘束に伴い加わる外力により、前記区画部材を通じて撓んで互いに離間することで、前記開口部での膨張用ガスの流通を許容するものである請求項2に記載のサイドエアバッグ装置。
  4. 前記上流側膨張部は、前記乗員の肩部の側方で展開膨張し、
    前記下流側膨張部は、前記乗員の胸部の側方で展開膨張するものである請求項2又は3に記載のサイドエアバッグ装置。
  5. 前記エアバッグは、前記乗員の上半身の下部側方で展開膨張する下保護膨張部をさらに備えており、
    前記収納用形態のエアバッグは、前記第2の折りの後に、前記下保護膨張部に対応する箇所を上方へ折り返す第3の折りが行なわれることにより形成されるものである請求項1〜4のいずれか1つに記載のサイドエアバッグ装置。
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