JP3561900B2 - 乗員拘束装置の配設構造 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両の側面衝突時等に乗員を保護する乗員拘束装置の配設構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
車両が側面衝突や、ロールオーバした際に、乗員を保護する乗員拘束装置としては、車両の車室内の側面にエアバッグを展開させる頭部保護装置があげられる。
この頭部保護装置は、車両のフロントピラーからルーフサイドレールを経て、リアピラーに至る各部に配設されている。非展開時のエアバッグは、例えば図１のＸ−Ｘ線断面図である図７に示すように、車室内側の最内層であるルーフガーニッシュ１１５と、車体を構成するインナ部材１０３ａとの間の空間に折り畳まれている。エアバッグ１０９は、エアバッグ１０９を覆うカバー１１０と共にインナ部材１０３ａにボルト１２０で締結されている。さらに、エアバッグ１０９の下側には、ガイド部材１２１が、ルーフガーニッシュ１１５とセンタピラーガーニッシュ１１６の境界である見切り線Ｌ５とほぼ同一線上に設けられている。このガイド部材１２１は、エアバッグ１０９の展開方向を見切り線Ｌ５に向けるために設けられている。
つまり、図示しないインフレータからのガスの供給により膨張を開始したエアバッグ１０９は、カバー１１０を破り、ガイド部材１２１の形状に倣って展開して見切り線Ｌ５の近傍においてルーフガーニッシュ１１５の先端部１１５ａに当接し、ルーフガーニッシュ１１５を車室内側に押す。これによりセンタピラーガーニッシュ１１６とルーフガーニッシュ１１５の間に開口が形成され、この開口からエアバッグ１０９が車室内に展開する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このようにして頭部保護装置を配設すると、エアバッグ１０９の急激な膨張に伴い発生する力を受けてガイド部材１２１が変形することがあった。また、衝突による車両自体の変形によりガイド部材１２１が変形することがあった。ガイド部材１２１が変形すると、エアバッグ１０９が膨張する方向と見切り線Ｌ５の位置が大きくずれてしまうことがあり、ルーフガーニッシュ１１５を押して開口を形成するまでの時間にばらつきが発生する可能性があった。このようなばらつきはエアバッグ１０９の展開完了までの時間等の展開特性をばらつかせる原因となるので好ましくない。
また、このようなばらつきを抑止するために、ガイド部材１２１をインナ部材１０３ａと一体で形成したり、ガイド部材１２１の剛性を高めようとすると、製造工程が複雑になったり、車両重量が増加したりするという問題が発生する。
従って、本発明は、乗員拘束装置の配設構造を工夫することで、エアバッグの展開特性を常に安定させることを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
前記の課題を解決する本発明の請求項１に係る発明は、車両のルーフの車室側の最内層であるルーフガーニッシュと、ピラーの車室側の最内層であるピラーガーニッシュとの境界を開いてエアバッグを展開させる乗員拘束装置の配設構造において、エアバッグを位置決めして固定する治具を有し、治具は、エアバッグの膨張時の展開方向を制御するためにルーフガーニッシュ及び／又はピラーガーニッシュに向かって突出するガイド部を備え、ガイド部は、その上面の延長線が境界よりも上側にある上方位置から、境界とほぼ同一線上に並ぶ下方位置に変形可能である乗員拘束装置の配設構造であって、ピラーガーニッシュから延設された連結爪が、ガイド部に形成された開口部に上下方向に挿入されて、ガイド部とピラーガーニッシュを連結している乗員拘束装置の配設構造とした。
【０００５】
乗員拘束装置の展開時に、エアバッグはガイド部に当接して、ガイド部を下方位置まで押し下げながら、ルーフガーニッシュとピラーガーニッシュの境界に向かって展開する。そして、下方位置にあるガイド部の形状に倣って展開するエアバッグは、その先端が境界の近傍においてルーフガーニッシュを車室内側に向けて押し出すように作用する。ガイド部がエアバッグの展開により、エアバッグの先端が境界の近傍にくるように変形するのでルーフガーニッシュを押し開くタイミングが安定して、エアバッグの展開特性が安定する。
【０００６】
このような乗員拘束装置の配設構造は、連結爪及びガイド部を介してピラーガーニッシュと、エアバッグの位置を常に安定させることができる。つまり、エアバッグの固定位置に対するピラーガーニッシュ及びルーフガーニッシュの境界の位置を一定に保つことができるので、エアバッグの展開特性を安定させることができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
（第一の実施形態）
本発明の第一の実施形態を図面を参照しながら詳細に説明する。
図１の車室内の構成図に示すように、車両１は、フロア２とルーフ３を前側のフロントピラー４、中央付近のセンタピラー５、後側のリアピラー６、並びに、ルーフサイドレール２８で連結させた車体構造の中に、座席７等が配置されている。
【０００８】
このような車両１において、乗員拘束装置である頭部保護装置８は、図１の破線で示すように、フロントピラー４からルーフサイドレール２９を通り、リアピラー６に至るように、その各部に配設されている。この頭部保護装置８の詳細について図２、図３及び図４を用いて以下に説明する。なお、図２はエアバッグが展開した状態を示す図であり、図３は頭部保護装置の構成図である。また、図４は図１のＸ−Ｘ線断面斜視図である。
【０００９】
頭部保護装置８は、側面衝突時等に図２に示すようにフロントピラー４からリアピラー６に至るまで、側部ドアのウインドウガラスに沿ってエアバッグ９を展開させて乗員を保護する。図２に示すエアバッグ９は、展開に必要なガス量の低減及び展開完了時間の短縮化のために、ガスが供給されて膨らむ膨張部９ａ、９ｂ、９ｃと、ガスが供給されずに膨らまない非膨張部９ｄ、９ｅを有しているが、エアバッグ９の全体が膨張する構成にしても良い。
【００１０】
エアバッグ９は、折り畳まれた状態で図３に示す長尺のカバー１０に収容されている。このカバー１０は、治具１１ａ、１１ｂでフロントピラー４に固定され、治具１１ｃ、１１ｄ、１１ｅでルーフサイドレール２９に固定されている。また、カバー１０は、治具１１ｇでリアピラー６に固定される。なお、本実施形態においては、治具１１ｅが特許請求の範囲に記載のガイド部を有する治具に相当する。治具１１ｅの構成について後に説明するので、ここでは省略する。
【００１１】
さらに、このエアバッグ９にガスを供給するインフレータ１２は、固定具１３でリアピラー６に固定されており、ガス貯蔵型、火薬型等、公知のガス発生手段を有しており、インフレータ１２から噴き出したガスは、アダプタ１３からパイプ１４を通り、エアバッグ９に供給される。なお、頭部保護装置８は、インフレータ１２をフロントピラー４又はセンタピラー５に配設する構成にしても良いし、複数個のインフレータ１２からなる構成にすることもできる。
【００１２】
前記のような構成を有する頭部保護装置８において、エアバッグ９及びカバー１０の配設構造について図４を用いてさらに詳細に説明する。
まず、理解を容易にするためにエアバッグ９及びカバー１０が固定されるルーフ３及びルーフサイドレール２９の構成について説明する。
【００１３】
ルーフ３は、最外層であるアウタ部材３ａと、内層であるインナ部材３ｂ、並びに、最内層であるルーフガーニッシュ１５とから構成されている。ルーフガーニッシュ１５の先端部１５ａは、段差を有し、センタピラーガーニッシュ１６の内側に入り込んでいる。なお、インナ部材３ｂとルーフガーニッシュ１５との間にはルーフ３の剛性を保つための補強部材３０が配設されている。
また、ルーフサイドレール２８は、ルーフ３と各ピラー４、５、６を接合させるために設けられており、最外層であるアウタ部材２９ａと、内層であるインナ部材２９ｂ、及び、アウタ部材２９ａ及びインナ部材２９ｂの間に位置するセンタ部材２９ｃとから構成されている。図４においては、ルーフサイドレール２８の図示しない下方においてセンタピラー５のフレームに接合されている。
【００１４】
ルーフ３の側面部とルーフサイドレール２９の上端部は、接合部１７ａで溶接、ボルト締め等により接合されており、接合後の接合部１７ａにはモールドが配設される。また、補強部材３０は、接合部１７ｂでルーフサイドレール２９のインナ部材２９ｂに接合されている。
また、ルーフ３のインナ部材３ｂとルーフガーニッシュ１５が形成する空間１８、及び、ルーフサイドレール２９のインナ部材２９ｂとセンタピラーガーニッシュ１６が形成する空間１９のそれぞれには衝撃を吸収するためのエネルギ吸収材（不図示）が挿入されている。
【００１５】
図４に示すようにエアバッグ９は、折り畳まれてカバー１０に収容された状態で、ルーフ３のインナ部材３ｂとルーフガーニッシュ１５が形成する空間１８、及び、ルーフサイドレール２９のインナ部材２９ｂとセンタピラーガーニッシュ１６が形成する空間１９に配設されている。エアバッグ９及びカバー１０は、治具１１ｅを介してルーフサイドレール２９のインナ部材２９ａ及び補強部材３０にボルト２０等で固定されている。この治具１１ｅは、カバー１０の下側においてルーフガーニッシュ１５及び／又はセンタピラーガーニッシュ１６の方向、つまり、車室側に向けて突出するガイド部２１を有している。
【００１６】
このガイド部２１の構成及び役割について、図４及び図５（ａ）、（ｂ）を用いて詳細に説明する。なお、図５（ａ）、（ｂ）はエアバッグの展開を段階的に示した説明図である。
図４に示すようにガイド部２１は、上側面２２と、上側面２２の先端に連なり、車室側に向かう面である内側面２３、並びに、内側面２３の下端に連なる下側面２４とから構成されている。下側面２４は、開口部２４ａを有し、開口部２４ａにはセンタピラーガーニッシュ１６から延設される連結手段である連結爪２５の鉤形状の先端部分が挿入されている。そして、ガイド部２１の上側面２２の先端の延長線Ｌ１は、センタピラーガーニッシュ１６の先端がルーフガーニッシュ１５に突き当たる境界を示す見切り線Ｌ２よりも所定距離だけ上方に位置している（以下、この位置を上方位置とする）。また、このガイド部２１は、金属又は樹脂から製造されており、エアバッグ９の展開時には、図４に示すような位置から、図５（ａ）に示すような位置（下方位置とする）まで変形することが可能である。
【００１７】
ここで、本実施形態におけるガイド部２１の特徴である、エアバッグ９の展開時の変形について説明する。
車両１が側面衝突等を起こし、図１及び図３に示す加速度センサ２６、２７が設定値以上の衝撃を検知したら、ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）２８がインフレータ１２に起動信号を送る。
インフレータ１２は起動信号を受けて、エアバッグ９にガスを供給するので、エアバッグ９は膨張を開始する。膨張するエアバッグ９は、カバー１０の脆弱部（不図示）を破断させて、図５（ａ）に示すように空間１８内に突出する。このとき、エアバッグ９は、その下側に位置するガイド部２１の上側面２２に当接すると共に、上側面２２を図５（ａ）の黒矢印に示す方向に押し下げる。ガイド部２１は、下側面２４が連結爪２５によりその動きが制限されるまで下がり、上側面２２の先端の延長線Ｌ１と見切り線Ｌ２が、ほぼ同一線上に並ぶ。これにより、ガイド部２１の上側面２２に倣って展開するエアバッグ９の展開方向が、図５（ａ）の白矢印で示すようにルーフガーニッシュ１５の先端部分１５ａの段差部に向かい、ルーフガーニッシュ１５を車室内側に押し出す。なお、図５（ａ）における延長線Ｌ１と見切り線Ｌ２の位置関係は例示に過ぎず、延長線Ｌ１が見切り線Ｌ２より上側に位置しても良いし、延長線Ｌ１と見切り線Ｌ２が一致しても良い。
【００１８】
これにより図５（ｂ）に示すように、センタピラーガーニッシュ１６とルーフガーニッシュ１５の間に開口部２６が形成されるので、この開口部２６からエアバッグ９が車室内の下側、つまり、図５（ｂ）の白矢印の方向に飛び出して、図２に示すように展開する。エアバッグ９が膨張し続けている間のガイド部２１は、下方位置を維持している。
【００１９】
このようにガイド部２１をルーフガーニッシュ１５とセンタピラーガーニッシュ１６の接触位置である見切り線Ｌ２よりも上側である上方位置から、エアバッグ９の膨張に伴って見切り線Ｌ２の近傍の下方位置まで変形可能な構成にした。従って、ガイド部２１は、エアバッグ９の展開により発生する力で変形しつつ、エアバッグ９でルーフガーニッシュ１５の先端部１５ａに導くことができるので、ルーフガーニッシュ１５を車室内側に確実に押し出すことが可能になる。さらに、ガイド部２１は変形することを前提とするので、高強度の部材を用いたり、特別な固定手段を設ける必要が無く、取り付け精度も要求されないので製造工程の短縮化、材料コストの削減が図れる。なお、ガイド部２１を衝撃吸収材で構成すると、さらに衝撃に対する保護特性を向上させることができる。
また、本実施形態では、センタピラーガーニッシュ１６から延設された連結爪２５をガイド部２１に挿通させることで、センタピラーガーニッシュ１６とガイド部２１を連結させている。これにより、エアバッグ９の固定位置と、センタピラーガーニッシュ１６の位置とが一定の間隔で固定される。センタピラーガーニッシュ１６の位置が固定されると、ルーフガーニッシュ１５の位置も固定されるので、見切り線Ｌ２の位置決めがなされる。従って、連結爪２５によって、エアバッグ９の固定位置に対して見切り線Ｌ２が位置決めされるので、エアバッグ９の展開特性の安定性をさらに向上させることができる。
【００２０】
なお、ガイド部２１の変形量、つまり、ガイド部２１の下方への移動量は、その材質、形状、並びに、連結爪２５の形状の組み合わせにより制御することも可能である。例えば、連結爪２５の先端部分が、下側ほど太くなる形状とし、下側面２４の開口部２４ａに連結爪２５を噛み込ませることでガイド部２１の動きを制限させることも可能である。また、連結爪２５の先端がガイド部２１の上側面２２に当接することでガイド部２１の動きを制限させても良い。さらに、ガイド部２１の開口部２４ａを車室方向に長軸を有する長穴とし、長軸の長さでガイド部２１の移動量を制御することもできる。
【００２１】
（第二の実施形態）
次に、本発明の第二の実施形態について図１及び図６を参照しながら詳細に説明する。なお、図６は図１のＹ−Ｙ線断面図である。
本実施形態における頭部保護装置８の配設構造は、図６に示すように、エアバッグ９及びカバー１０の下側に位置するガイド部３１の動きを制限する連結爪を有してないことが特徴である。
【００２２】
エアバッグ９は、折り畳まれた状態でカバー１０に収容され、ルーフ３のインナ部材３ｂに固定されている。この固定には、治具１１ｇが用いられており、治具１１ｇは、カバー１０の下側において、ルーフガーニッシュ１５及び／又はリアピラーガーニッシュ３４の方向、つまり、車室内方向に向かって突出するガイド部３１を有している。このガイド部３１は、エアバッグ９の非展開時、つまりガイド部３１が上方位置にあるときに、上側面３５の延長線Ｌ３がルーフガーニッシュ１５とリアピラーガーニッシュ３４の境界である見切り線Ｌ４よりも上側に位置するように配設されている。
このガイド部３１は、エアバッグ９の展開時には、押し下げられて図６の仮想線で示す下方位置まで変形する。この際に、延長線Ｌ３は、見切り線Ｌ４とほぼ同一直線上に並ぶ。
【００２３】
ここで、ルーフガーニッシュ１５の先端部１５ｂは、第一の実施形態の先端部１５ａよりも大きな段差を有している。本実施形態においてルーフガーニッシュ１５の先端部１５ｂの段差が大きいのは、エアバッグ９が展開する際に、エアバッグ９の先端を確実にルーフガーニッシュ１５の先端部１５ｂに当接させて、ルーフガーニッシュ１５を車室内側に押し開くためである。また、この先端部１５ｂの段差に当接するためにリアピラーガーニッシュ３４の先端は折り返されて当接部３４ａが形成されている。
なお、リアピラーガーニッシュ３４は、台座３２を有し、台座３２とルーフ３のインナ部材３ｂ及びリアピラー６のインナ部材６ｂがリベット３３で固定されている。
【００２４】
ここで、ガイド部３１の変形量は、展開時のエアバッグ９から受ける力が大きい場合は大きくなり、受ける力が小さい場合は小さくなる。これは連結手段がないためであるが、このことは衝突時に車両１が変形した際に効果を発揮する。すなわち、車両１の変形によりガイド部３１とエアバッグ９の距離が離れた場合は、距離が離れた分だけ、ガイド部３１がエアバッグ９の展開に伴い受ける力が小さくなるので、ガイド部３１の変形量は小さくなる。一方、変形によりガイド部３１とエアバッグ９の距離が接近した場合は、距離が接近した分だけ、ガイド部３１がエアバッグ９の展開に伴い受ける力が大きくなるので、ガイド部３１の変形量は大きくなる。どちらの場合も、車両１の変形量とガイド部３１の変形量が相殺されるので、エアバッグ９を常に見切り線Ｌ４に向けて展開させることが可能になる。
【００２５】
本実施形態の頭部保護装置８の配設構造によれば、ガイド部３１の上側面３５の延長線Ｌ３が見切り線Ｌ４よりも上方に位置するように配置され、ガイド部３１が、衝突や、エアバッグ９の展開に伴い変形することで確実にエアバッグ９をルーフガーニッシュ１５の先端部１５ｂの近傍に導くことが可能になる。
また、ルーフガーニッシュ１５の先端部１５ｂの段差を大きくとることで、確実にエアバッグ９をルーフガーニッシュ１５の先端部１５ｂの近傍に導くことが可能になる。
【００２６】
なお、本発明は前記の各実施の形態に限定されずに広く応用することが可能である。
例えば、前記の頭部保護装置８の配設構造をフロントピラー４に配設されるエアバッグ９及びカバー１０に適用することも可能である。
また、ガイド部２１、３１は、頭部保護装置８を固定するための治具１１ｅ、１１ｇと別体の部材とすることも可能である。さらに、凸形状に折り曲げられたガイド部２１、３１とする替わりに一枚の部材から構成しても良い。
さらに、連結手段をガイド部２１、３１に挿通させる替わりに、ガイド部材２１、３１よりも所定距離だけ下方に位置する板状の部材とし、ガイド部２１、３１が板状の部材に当接することで、変形が制限される構成にすることも可能である。
【００２７】
【発明の効果】
本発明の請求項１に係る発明によれば、乗員拘束装置の作動時に、下方に変形することでエアバッグの展開方向を制御するガイド部を設けたので、エアバッグの展開特性を安定させることができる。従って、乗員の保護を確実に行うことが可能になる。
また、本発明の請求項２に係る発明によれば、連結手段を有することで、エアバッグの位置に対する境界の位置を安定させたので、エアバッグの展開特性をさらに安定させることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】乗員拘束装置が配設される車両の車室内の構成を示す図である。
【図２】乗員拘束装置のエアバッグが展開した状態を示す図である。
【図３】乗員拘束装置の構成図である。
【図４】図１のＸ−Ｘ線断面図である。
【図５】（ａ）、（ｂ）エアバッグの展開時の動作を説明する説明図である。
【図６】図１のＹ−Ｙ線断面図である。
【図７】従来の乗員拘束装置の配設構造を示す図である。
【符号の説明】
１ 車両
３ ルーフ
５ センタピラー
６ リアピラー
８ 頭部保護装置 （乗員拘束装置）
９ エアバッグ
１０ カバー
１１ｅ、１１ｇ 治具
１５ ルーフガーニッシュ
１５ａ、１５ｂ 先端部
１６ センタピラーガーニッシュ
２１、３１ ガイド部
２５ 連結爪 （連結手段）
３４ リアピラーガーニッシュ
Ｌ１、Ｌ３ 延長線
Ｌ２、Ｌ４ 見切り線 （境界）

Claims (1)

1. 車両のルーフの車室側の最内層であるルーフガーニッシュと、ピラーの車室側の最内層であるピラーガーニッシュとの境界を開いてエアバッグを展開させる乗員拘束装置の配設構造において、
   前記エアバッグを位置決めして固定する治具を有し、前記治具は、前記エアバッグの膨張時の展開方向を制御するために前記ルーフガーニッシュ及び／又はピラーガーニッシュに向かって突出するガイド部を備え、前記ガイド部は、その上面の延長線が前記境界よりも上側にある上方位置から、前記境界とほぼ同一線上に並ぶ下方位置に変形可能である乗員拘束装置の配設構造であって、
   前記ピラーガーニッシュから延設された連結爪が、前記ガイド部に形成された開口部に上下方向に挿入されて、前記ガイド部と前記ピラーガーニッシュを連結していることを特徴とする乗員拘束装置の配設構造。

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