JP4918853B2 - 後突用エアバッグ装置 - Google Patents

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Description

本発明は、車両に後方から衝撃が加わった場合にエアバッグを膨張展開させて乗員を保護する後突用エアバッグ装置に関するものである。
後突用エアバッグ装置は、他のエアバッグ装置と同様、インフレータ及びエアバッグを備えて構成されている。この後突用エアバッグ装置では、車両におけるルーフの後端部内であってリヤウインドウよりも上側の収納空間に、エアバッグが折り畳まれた状態で収納される。そして、車両に後方から衝撃が加わると、インフレータが作動してガスがエアバッグ内に噴出される。このガスにより、エアバッグが上記収納空間からリヤウインドウに沿って下方へ膨張展開し、乗員を上記衝撃から保護する。
こうした後突用エアバッグ装置の一形態として、例えば特許文献1には、エアバッグ内の上部に、インフレータからのガスを車幅方向外方へ導く横膨張セルを区画形成するとともに、同エアバッグ内の左右両側部に、上記横膨張セルの両外端部からのガスを略下方へ導く左右一対の縦膨張セルを区画形成した後突用エアバッグ装置が記載されている。同装置では、エアバッグ内の横膨張セルよりも下側であって、左右両縦膨張セル間には、上側部分が下側部分よりも大きな膨張厚さで膨張する複数の縦長のセルが区画形成されている。
上記後突用エアバッグ装置によれば、各セルの上側部分が下側部分よりも大きな膨張厚さで膨張展開される。そのため、エアバッグ全体の膨張量をあまり増大させることなく、低出力のインフレータであっても、リヤシートに着座した乗員に対する衝撃吸収効果を高めることができる。
特開2004−142481号公報
ところで、上記特許文献1に記載された後突用エアバッグ装置では、車両後方からの衝撃に応じてインフレータからガスが噴出されると、そのガスが横膨張セル、縦膨張セルの順に流れる。ガスは横膨張セルでは車幅方向外方へ導かれ、縦膨張セルでは略下方へ導かれる。このように、横膨張セルと縦膨張セルとではガスの流れる方向が大きく異なる。ガスは、横膨張セルから縦膨張セルへ移行する際、すなわち両膨張セルの境界部分を流れる際に、車幅方向外方から略下方へ流れ方向を大きく転換することとなる。この流れ方向の転換部分では、ガスの流通抵抗が増大する。そのため、ガスが両膨張セルの境界部分でスムーズに方向転換できず、他の箇所よりも膨張展開が遅れるおそれがある。こうした現象は、エアバッグの均一な膨張展開を図るうえで障害となり得る。
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、ガスが横膨張セル及び縦膨張セルの境界部分を通過する際に、そのガスをスムーズに方向転換させることの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、請求項1に記載の発明は、車両におけるルーフの後端部内の収納空間にエアバッグを収納し、前記車両後方からの衝撃に応じてインフレータから噴出されるガスにより、前記エアバッグを前記収納空間から下方へ膨張展開させるようにした後突用エアバッグ装置であって、前記エアバッグ内には、前記インフレータからのガスを車幅方向外方へ導くガス流路としての横膨張セルと、前記横膨張セルの外端部からのガスを略下方へ導くガス流路としての縦膨張セルとをそれぞれ区画形成し、さらに、前記横膨張セルの外端部と前記縦膨張セルとを連通する境界部分におけるガス流路内周の流路面積を、前記横膨張セルの前記境界部分よりも上流側におけるガス流路内周の流路面積に比べて大きく設定したことを要旨とする。
請求項2に記載の発明は、車両におけるルーフの後端部内の収納空間にエアバッグを収納し、前記車両後方からの衝撃に応じてインフレータから噴出されるガスにより、前記エアバッグを前記収納空間から下方へ膨張展開させるようにした後突用エアバッグ装置であって、前記エアバッグ内には、前記インフレータからのガスを車幅方向外方へ導く横膨張セルと、前記横膨張セルの外端部からのガスを略下方へ導く縦膨張セルとをそれぞれ区画形成し、さらに、前記横膨張セル及び前記縦膨張セルの境界部分におけるガスの流路面積を、前記横膨張セルの前記境界部分よりも上流側におけるガスの流路面積に比べて大きく設定し、前記エアバッグは、前記車両におけるリヤウインドウの形状に応じて下側ほど幅広となる形状に膨張展開するものであり、前記収納空間への収納に際し、展開状態のエアバッグが下端から上方へ向けて折り畳まれることにより車幅方向へ延びる長尺体にされ、さらに前記長尺体について前記境界部分を含む外端部が少なくとも内方へ折り重ねられて折り重ね部が設けられることにより、前記リヤウインドウの上端部の幅に対応した長さを有する収納用形態にされ、前記車両は、車幅方向の互いに離間した箇所において、前記リヤウインドウの形状に応じて下側ほど車幅方向外方に位置するように傾斜して配置された一対のリヤピラーガーニッシュと、車幅方向についての両側縁部が前記両リヤピラーガーニッシュの上端部よりも上方かつ車幅方向外方に位置するように配置されるとともに、前記エアバッグの膨張展開に際し、前記折り重ね部の膨張展開により前記側縁部が前記リヤピラーガーニッシュの上端部よりも下方へ押し下げられるリヤルーフヘッドライニングとを同車両の後端部に有し、前記収納用形態にされた前記エアバッグは、車幅方向についての両外端部に前記折り重ね部を有するとともに、前記リヤルーフヘッドライニングよりも上側の空間を前記収納空間とし、前記折り重ね部毎の境界部分が前記リヤピラーガーニッシュの上端部の上方近傍に位置するように同収納空間に配置されることを要旨とする。
請求項1又は2の構成によれば、車両後方からの衝撃に応じてインフレータからガスがエアバッグ内に噴出されると、後突用エアバッグ装置では、そのガスが横膨張セル及び縦膨張セルの順に流れる。ガスは横膨張セルでは車幅方向外方へ導かれ、縦膨張セルでは略下方へ導かれる。
ここで、横膨張セルにおいて縦膨張セルとの境界部分よりも上流側の部分では、境界部分よりもガスの流路面積が小さくなっている。そのため、同上流側の流路面積が境界部分の流路面積と同程度である場合に比べ、ガスは横膨張セルにおける境界部分よりも上流側の部分を速く流れ、横膨張セルが速く膨張展開される。
また、上記のように、横膨張セルと縦膨張セルとではガスの流れる方向が大きく異なる。ガスは、横膨張セルから縦膨張セルへ移行する際、すなわち両膨張セルの境界部分を流れる際に、車幅方向外方から略下方へ流れ方向を大きく転換する。この流れ方向の転換部分では、ガスの流通抵抗が増大する。しかし、ガスの流路面積についての上記設定により、上記境界部分の容積が大きくなっている分ガスが流れやすくなる。そのため、ガスは両膨張セルの境界部分においてスムーズに方向転換する。縦膨張セルが、他の箇所よりも遅れて膨張展開する現象が抑制され、エアバッグの均一な膨張展開が可能となる。
請求項2の構成によれば、エアバッグの収納空間への収納に際しては、展開状態のエアバッグが、下端から上方へ向けて折り畳まれることにより車幅方向に延びる長尺体にされる。さらに、その長尺体の外端部が少なくとも内方へ折り重ねられて折り重ね部が設けられることにより、エアバッグはリヤウインドウの上端部の幅に対応した長さを有する収納用形態にされる。従って、展開したときの幅の最大値(最も幅広の箇所での幅)が、リヤウインドウの上端部の幅よりも長いエアバッグであっても、上記のように収納用形態とされることで収納空間に収納可能となる。
上記収納空間においてエアバッグが収納された車両に対し後方から衝撃が加わり、インフレータからガスが噴出されると、そのガスの圧力が収納用形態のエアバッグの各部に作用する。この圧力により、エアバッグの各部が膨張を開始して折り状態を解消しようとするが、エアバッグの折り重ね部がエアバッグの下方への膨張を妨げる。そのため、収納用形態にあるエアバッグでは、次のように膨張展開が行われる。
ガスは、まず長尺体中の横膨張セルにおいて車幅方向外方に流れ、折り重ね部を膨張させながら折り状態を解消させようとする。この解消に際しては、折り重ね部が、下方かつ車幅方向(外方又は内方)へ円弧状の軌跡を描きながら変位する。この変位により、折り重ね部の折り状態が解消され、車幅方向外方及び下方への展開が可能となる。
ここで、請求項に記載の発明では、各折り重ね部に、横膨張セル及び縦膨張セルの境界部分が含まれている。そして、ガスの流路面積についての上記設定により、境界部分の容積が大きくされている。このことから、上記の設定がなされておらず境界部分の容積が拡大されていない場合よりも同境界部分にガスが多く流入し、境界部分を膨張させようとする力が大きい。そのため、境界部分を含む折り重ね部が下方かつ車幅方向へ確実に円弧状の軌跡を描きながら変位し、折り重ね部の折り状態の解消が確実に行われる。
そして、折り重ね部の車幅方向外方及び下方への展開がある程度進行すると、その展開と並行して収納用形態のエアバッグは下方へ展開を開始する。エアバッグは車幅方向外方へ拡がりながら下方へ展開する。
また、収納用形態のエアバッグがリヤルーフヘッドライニングよりも上側の収納空間に収納された状態では、リヤルーフヘッドライニングの両側縁部が両リヤピラーガーニッシュの上端部よりも上方かつ車幅方向外方に位置している。
エアバッグの膨張展開に際し、折り重ね部が円弧状の軌跡を描きながら変位すると、その折り重ね部により、リヤルーフヘッドライニングの両側縁部が押し下げられて下方へ撓む。この押し下げにより、上記側縁部が対応するリヤピラーガーニッシュの上端部を乗り越え、同側縁部が上端部よりも低くなって、側縁部及びリヤピラーガーニッシュ間に間隙が生ずると、折り重ね部は、この間隙を通ることでリヤルーフヘッドライニング、すなわち収納空間よりも下側の空間で膨張展開することが可能となる。
ここで、請求項に記載の発明では、折り重ね部毎の境界部分がリヤピラーガーニッシュの上端部の上方近傍に位置している。ガスの流路面積についての上記設定により、この境界部分の容積が大きくされている。このことから、上記の設定がなされておらず境界部分の容積が拡大されていない場合よりも同境界部分にガスが多く流入し、境界部分が大きく膨張する。これに伴い、円弧状の軌跡を描きながら変位することによりリヤルーフヘッドライニングの側縁部を押し下げる境界部分の力が大きくなる。その結果、各側縁部がリヤピラーガーニッシュの上端部を乗り越え、各折り重ね部が、側縁部及びリヤピラーガーニッシュ間の間隙を確実に通過する。
請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載の発明において、前記境界部分におけるガスの流路面積は、前記縦膨張セルの前記境界部分よりも下流側におけるガスの流路面積に比べて大きく設定されていることを要旨とする。
ガスの流路面積についての上記設定により、縦膨張セルにおいて横膨張セルとの境界部分よりも下流側の部分では、境界部分よりもガスの流路面積が小さくなっていている。そのため、同下流側の流路面積が境界部分の流路面積と同程度である場合に比べ、ガスは縦膨張セルにおける境界部分よりも下流側の部分を速く流れ、縦膨張セルが速く膨張展開される。
本発明の後突用エアバッグ装置によれば、横膨張セル及び縦膨張セルの境界部分におけるガスの流路面積を、横膨張セルの境界部分よりも上流側におけるガスの流路面積に比べて大きく設定したため、その境界部分を通過する際にガスをスムーズに方向転換させることができる。
以下、本発明を、車両に装備される後突用エアバッグ装置に具体化した一実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の記載においては、車両の進行方向(前進方向)を前方とし、後進方向を後方とし、高さ方向を上下方向として説明する。また、車幅方向(左右方向)については、車両を後方から見た場合を基準として左右方向を規定する。
まず、後突用エアバッグ装置が装着される箇所である車両の後部の構成について説明する。図1〜図3の少なくとも1つに示すように、車室11内の後部には、最後列のシートとして、左右一対のリヤシート12,12が配設されている。各リヤシート12では、一般的なシートと同様に、シートバック(背もたれ部)13の上側に、乗員Pの頭部Phを支えるためのヘッドレスト14が取り付けられている。
車両10の後部の左右両側部には、それぞれ略上下方向に延びるリヤピラー(いわゆるCピラー)15,15が設けられている。両リヤピラー15,15は、それらの間隔(左右幅)が、上端部から下方へ向かうにつれて徐々に大きくなるように傾斜している。
図4及び図5の少なくとも一方に示すように、各リヤピラー15の車室11側の面はリヤピラーガーニッシュ16によって覆われている。各リヤピラーガーニッシュ16においてリヤピラー15と対向する面の複数箇所には固定クリップ17が設けられる一方、リヤピラー15の複数箇所には装着孔18があけられている。そして、固定クリップ17が対応する装着孔18に係入されることにより、リヤピラーガーニッシュ16がリヤピラー15に係止されている。このように、左右両リヤピラー15,15に係止された両リヤピラーガーニッシュ16,16は、両リヤピラー15,15と同様に、それらの間隔が上端部16a,16aから下方に向かうにつれて徐々に大きくなるように傾斜している(図7参照)。
車室11の後部の形状は、上記左右両リヤピラーガーニッシュ16,16によって規定される。左右両リヤピラーガーニッシュ16,16が上記のように傾斜していることから、車室11の後部の空間は下側ほど幅広となる略台形状をなしている。
さらに、各リヤピラーガーニッシュ16の下方には、車室11の後部の下方部分を覆うロアガーニッシュ19が配置されている。なお、図4中の20は、リヤシート12に乗員Pを拘束するためのシートベルトである。
車両10の後部において、左右の両リヤピラー15,15及び両リヤピラーガーニッシュ16,16の上方にはルーフが設けられている。図6に示すように、ルーフ21の後部は、外装部材であるルーフパネル22、装飾部材であるリヤルーフヘッドライニング23、及びインナーパネル24を備えて構成されている。ルーフパネル22は鋼板等により形成されている。ルーフパネル22の後端部22aは下方へ折曲されており、他の箇所よりも低くなっている。
上記後端部22aには、上記リヤシート12の後方近傍に配置されたリヤドア25が、ヒンジ機構26を介して略上下方向へ開閉可能に装着されている。リヤドア25の上半部には、上端から下方へ向けて幅が徐々に増大する形状、すなわち略台形状をなすリヤウインドウ27(図2参照)が設けられており、ここにリヤウインドウガラス28が装着されている。
また、図7に示すように、リヤルーフヘッドライニング23は、例えば合成樹脂等の可撓性を有する材料によって形成されており、左右両リヤピラーガーニッシュ16,16の上端部16a,16aよりも上方に配置されて、ルーフパネル22(図6参照)の後部を下方から覆っている。また、リヤルーフヘッドライニング23の左右両側縁部23b,23bは、上記両上端部16a,16aよりも車幅方向外方に位置している。
図6に示すように、インナーパネル24は、ルーフパネル22及びリヤルーフヘッドライニング23間に配置されており、少なくとも前端部24b及び後端部24aにおいてルーフパネル22に固定されている。
上記ルーフパネル22の後端部22a及びインナーパネル24の後端部24aには、シール用のウエザストリップ29が装着されている。ウエザストリップ29には係止片29aが後ろ下方へ向けて突設されており、ここにリヤルーフヘッドライニング23の後端部23aが係合されている。この係止片29aのリヤルーフヘッドライニング23との係合強度は、後述するエアバッグ32が膨張した際にリヤルーフヘッドライニング23に加えられる押圧力によって同係合状態が速やかに解除される程度に設定されている。
上記ルーフパネル22(インナーパネル24)及びリヤルーフヘッドライニング23間であって、左右両リヤピラーガーニッシュ16,16の上端部16a,16a間の空間には、ガスを発生するインフレータ31と、インフレータ31からのガスにより膨張展開されるエアバッグ32とが配置されている。これらのインフレータ31及びエアバッグ32は、後突用エアバッグ装置の主要部をなすものである。エアバッグ32は、折り畳まれることにより収納に適したコンパクトな形態(以下「収納用形態」という)にされ、上記空間を収納空間33として収納されている。収納用形態については後述する。
後突用エアバッグ装置は、車両10に後方から衝撃が加わった場合にインフレータ31からガスを噴出させ、エアバッグ32を上記収納空間33から略下方へ向けて、両リヤシート12,12とリヤウインドウガラス28との間で膨張展開させ、リヤシート12に着座している乗員P、特に頭部Ph(図1参照)を保護する装置である。
インフレータ31は、インナーパネル24の前端部24bに固定されている。インフレータ31は車幅方向に細長い略円柱状をなしており、その内部には、燃焼反応によってガスを生成するガス発生剤(図示略)が収容されている。なお、インフレータ31として、上記ガス発生剤を用いたタイプに代えて、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ガスを噴出させるタイプが用いられてもよい。
図8は、ガスを充填させることなく上方から下方へ向けて展開させられた状態のエアバッグ32を示している。エアバッグ32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、例えば織布等を基布34とし、これを縫製することによって袋状に形成されている。エアバッグ32は、展開したときに、リヤウインドウガラス28の略全域を覆うことのできるように、下側ほど車幅方向の幅Wが大きくなる略台形状に形成されている。
上記エアバッグ32の上辺部32aの中央部には、供給口35aを有するガス供給部35が設けられている。ガス供給部35は、上記インフレータ31が接続される箇所である。
上辺部32aの複数箇所には取付片36が形成されている。各取付片36はエアバッグ32と一体形成されたものであってもよいし、また、別部材によって構成されて後付けされたものであってもよい。各取付片36の表裏両面には、強度の高い材料、例えば金属からなるプレート37が配置されている。両プレート37は取付片36を挟んだ状態で、かしめ等の方法によって相互に連結されている。
エアバッグ32内には、1つの横膨張セル41と、2つの側部縦膨張セル42,46と、3つの中間部縦膨張セル43〜45とが上記基布34の縫合により区画形成されている。これらの膨張セル41〜46は、インフレータ31から供給されたガスによりそれぞれ円筒状に膨張し、ガス流れを制御してエアバッグ32の展開動作を制御するためのものである。
横膨張セル41は、インフレータ31からのガスを車幅方向外方へ導くためのものであり、エアバッグ32の上部において、上辺部32aに沿って車幅方向へ延びている。横膨張セル41は、その車幅方向についての中央部において上記ガス供給部35と連通している。
中間部縦膨張セル43〜45は、横膨張セル41の下側においてエアバッグ32の車幅方向についての中央部分を構成するものであり、横膨張セル41を起点として、互いに車幅方向に隣り合った状態で下方へ延びている。これらの中間部縦膨張セル43〜45は、各自の一端部(上端部)において横膨張セル41に連通しているが、隣接する中間部縦膨張セル43〜45とは直接連通していない。
左右の両側部縦膨張セル42,46は、横膨張セル41の両外端部からのガスを略下方へ導くためのものであり、請求項における縦膨張セルに該当する。両側部縦膨張セル42,46は、エアバッグ32の車幅方向についての両外側部に設けられ、横膨張セル41を起点として、下側ほど両側部縦膨張セル42,46間の間隔が増大するように略斜めに延びている。このようにして、両側部縦膨張セル42,46は車幅方向と交差する方向へ延びている。これらの側部縦膨張セル42,46は、各自の一端部(上端部)において横膨張セル41に連通している。
ここで、横膨張セル41及び各側部縦膨張セル42,46の境界部分47におけるガスの流路面積をS1とする。横膨張セル41において各境界部分47よりも上流側の部分におけるガスの流路面積をS2とする。より正確には、横膨張セル41において、中間部縦膨張セル43〜45が接続されていない箇所を上記上流部とし、ここの流路面積をS2とする。さらに、各側部縦膨張セル42,46において境界部分47よりも下流側の部分におけるガスの流路面積をS3とする。なお、これらの流路面積S1〜S3は、横膨張セル41及び各側部縦膨張セル42,46が円筒状に膨張したときの流路面積を対象としている。本実施形態では、これらの流路面積S1,S2が、S1>S2の関係を満たすように設定されている。さらに、本実施形態では、流路面積S1,S3が、S1>S3の関係を満たすように設定されている。
エアバッグ32において、横膨張セル41よりも下側であって、左側の側部縦膨張セル42と左側の中間部縦膨張セル43との間の部分は、上記ガスによって膨張展開されない非膨張部48を構成している。同様に、横膨張セル41よりも下側であって、右側の中間部縦膨張セル45と右側の側部縦膨張セル46との間の部分は、上記ガスによって膨張展開されない非膨張部49を構成している。これらの非膨張部48,49は、エアバッグ32が膨張展開したときにリヤシート12毎のヘッドレスト14とリヤウインドウガラス28との間に位置する(図3参照)。
なお、エアバッグ32の上記膨張セル41〜46に関しては、横膨張セル41及び両側部縦膨張セル42,46が必須であるが、それ以外のセルについては、形状、位置等を適宜変更可能である。
さらに、エアバッグ32内には、インフレータ31からのガスを同エアバッグ32内の特定の方向へ導くためのインナーチューブ51が設けられている。インナーチューブ51は、上記エアバッグ32と同様、織布等からなる1枚又は2枚の基布52を縫製することによって形成されている。
インナーチューブ51は、上記ガス供給部35内に配置された供給部53と、上記横膨張セル41内に配置されたガイド部54とを備えて構成されている。供給部53において、上記供給口35aに対応する端部は開口されており、この開口を通じて上記インフレータ31が挿入されている。ガス供給部35及び供給部53は、それらの外側から装着された環状の締結具(図示略)によってインフレータ31に気密状態で締結されている。
ガイド部54は、横膨張セル41に沿って車幅方向へ真っ直ぐに延びており、同方向についての中央部分において上記供給部53に連通している。ガイド部54の車幅方向についての両外端部には導出口55,55が開口している。ガイド部54の下側であって、車幅方向についての中央部には、上記導出口55よりも開口面積の小さな導出孔56があけられている。この導出孔56は、上記中間部縦膨張セル44の上方近傍に位置している。
ところで、図7は、上記収納用形態にされたエアバッグ32と左右両リヤピラーガーニッシュ16,16との位置関係を示している。より詳しくは、同図7中、上側部分はエアバッグ32を正面方向から見た状態を示し、下側部分は、収納空間33に収納されたエアバッグ32をリヤピラーガーニッシュ16及びリヤルーフヘッドライニング23とともに車両後方から見た状態を示している。そして、図7では、上側部分と下側部分とについて対応する箇所が一点鎖線によって繋がれている。
上記収納用形態では、エアバッグ32は車幅方向へ延びる長尺状をなしている。さらに、エアバッグ32は、車幅方向についての両外端部に折り重ね部61,61が設けられることにより、同方向についての長さLを短くされている。
こうした収納用形態は、展開状態のエアバッグ32を次のように折り畳むことにより得られる。
まず、図9(a)に示す展開状態のエアバッグ32が、上辺部32aから下辺部32b側へ所定距離を離間した位置(折り線62eで示す位置)まで、下辺部32b側から上辺部32aへ向けて、折り線62a〜62dに沿って順に渦巻き状に折り畳まれる。この折り畳みの方向は、エアバッグ32の主な展開方向(略下方)とは逆方向となる上方である。この折り畳みにより、上辺部32aから下辺部32b側へ所定距離を離間した箇所に渦巻き部63(図6参照)が形成され、エアバッグ32の下辺部32bが上辺部32aに接近する。
一方、エアバッグ32において、上辺部32aと渦巻き部63との間の箇所が、渦巻き部63側から上辺部32a側へ向けて、又はその逆側へ向けて折り線62e,62fに沿って、一定の幅ずつ交互に折り方向を変えながら蛇腹状に折り畳まれる。折り線62fは横膨張セル41の上下方向についての途中部分に設定される。この折り畳みにより、エアバッグ32において、上辺部32aと渦巻き部63との間に蛇腹折り部64(図6参照)が形成される。この蛇腹折り部64では、折り線62fを境に横膨張セル41が上下方向に2つに折り重ねられる。これに伴い、インナーチューブ51もまた同方向に2つに折り重ねられる。ガイド部54にあっては、供給部53に連通する上側部54aと、導出孔56を有する下側部54bとが折り重ねられる。このようにして渦巻き部63及び蛇腹折り部64が形成されることにより、エアバッグ32は図9(b)に示すように、車幅方向へ延びる長尺体65にされる。
この時点では、長尺体65の車幅方向についての長さLは採り得る最大長さとなり、図8における幅Wの最大値(最も幅広の箇所での幅)と同一になる。この長さLは、左右両リヤピラーガーニッシュ16,16の上端部16a,16a間の間隔D(図7参照)よりも長い。そのため、このままでは、上記間隔Dに対応した幅を有する収納空間33に長尺体65を収納することができない。
そこで、図7及び図10に示すように、長尺体65の車幅方向についての両外端部に折り重ね部61,61が設けられることにより、同長尺体65の車幅方向についての長さLが短くされている。両折り重ね部61,61は、長尺体65の車幅方向についての両外端部を内方及び外方へ複数回(2回)折り返すことにより形成されたものであり、3つの層66〜68からなる蛇腹状をなしている。層66〜68は、この順で上方から下方へ向けて積層されている。これらの層66〜68の少なくとも1つ(例えば層66,67)には、上記境界部分47が含まれている。
上記各折り重ね部61は、次の手順を経て設けられる。まず、図9(b)に示すように、長尺体65の車幅方向についての両外端部69,69に対し、それぞれ上下方向に直線状に延びる谷折り線71及び山折り線72が設定される。各外端部69においては、谷折り線71が山折り線72よりも車幅方向についての外側に設定される。長尺体65において各谷折り線71よりも外側の部分が、それぞれ同谷折り線71に沿って谷折りされる。続いて、長尺体65において各山折り線72よりも外側の部分が、それぞれ同山折り線72に沿って山折りされる。なお、上記とは異なる順に、すなわち山折り線72に沿った山折り、谷折り線71に沿った谷折りの順に、外端部69が折り返されてもよい。上記の折り返しにより、図7に示すように、長尺体65の車幅方向についての両外端部にそれぞれ折り重ね部61,61が形成され、エアバッグ32が収納用形態となる。
この収納用形態では、エアバッグ32の車幅方向についての長さLは、両リヤピラーガーニッシュ16,16の上端部16a,16a間の間隔Dよりも若干短くなる。両折り重ね部61,61が形成される前の段階の長尺体65は収納空間33よりも車幅方向に長いものの、上記のように車幅方向についての長さLが短い収納用形態とされることでエアバッグ32を収納空間33に収納することが可能となる。また、両折り重ね部61,61は、車幅方向について互いに線対称の関係となる。
上記収納用形態にされてコンパクトにされたエアバッグ32は、両折り重ね部61,61を含む複数箇所において結束テープ(図示略)等によって結束される。
エアバッグ32は、両折り重ね部61,61がそれ以外の部分よりも下側にされた状態で、車幅方向についての両外端部が両リヤピラーガーニッシュ16,16の上端部16a,16a間であって同上端部16a,16aの内方近傍に位置するように、リヤルーフヘッドライニング23上の収納空間33に配置される。この配置状態のエアバッグ32では、各折り重ね部61に含まれている境界部分47が、対応するリヤピラーガーニッシュ16の上端部16aの上方近傍に位置する。
図6に示すように、上記エアバッグ32は、各取付片36において、ボルト73及びナット74によりインナーパネル24に締結される。
さらに、後突用エアバッグ装置は、図1及び図2に示すように、センサ81及び制御装置82を備えている。センサ81は、車両10に後方から加えられる衝撃を検出する。制御装置82は、センサ81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。
上記のようにして、本実施形態の後突用エアバッグ装置が構成されている。この後突用エアバッグ装置では、車両10に後方から所定値以上の衝撃が加わり、そのことがセンサ81によって検出されると、その検出信号に基づき制御装置82から駆動電流がインフレータ31に出力される。この駆動電流に基づく加熱により、インフレータ31内のガス発生剤が反応してガスを発生する。
このガスは、図7の上半部において矢印で示すように、まずインナーチューブ51の供給部53内を流れる。このガスにより供給部53が膨張し、それに伴い供給部53の外側のガス供給部35もまた膨張する。
上記ガスは、ガイド部54の上側部54aに対し、その車幅方向についての中央部から流入する。このガスの圧力により、エアバッグ32の各部(この場合、ガイド部54及び横膨張セル41)が膨張を開始して折り状態を解消しようとするが、両折り重ね部61,61がエアバッグ32の下方への膨張を妨げようとする。そのため、収納用形態にあるエアバッグ32では、次のように膨張展開が行われる。
ガイド部54が、横膨張セル41内において、供給部53内におけるガスの流通方向(下方)と直交する方向である車幅方向へ延びていることから、供給部53から上側部54a内に流入したガスは、同車幅方向についての両外方へ、すなわち、車幅方向について互いに反対となる方向へ向きを変え、同方向へ略均等に分配される。これに伴い、ガスの圧力が車幅方向の中央部から両外方へ伝わり、上側部54a及び横膨張セル41が同方向へ向けて膨張し始める。この膨張により、エアバッグ32を結束していた結束テープが破断される。また、ガスによって上記のように膨張する上側部54a及び横膨張セル41により、リヤルーフヘッドライニング23の後部(図6参照)に対し、下方へ向かう押圧力が加えられる。
ここで、横膨張セル41において各側部縦膨張セル42,46との境界部分47よりも上流側の部分では、同境界部分47よりもガスの流路面積S2が小さくなっている。そのため、流路面積S2が流路面積S1と同程度である場合に比べ、ガスは、横膨張セル41における境界部分47よりも上流側の部分を速く流れる。
ガイド部54内を上記のように流れたガスは、各導出口55から横膨張セル41内へ流出した後も車幅方向外方へ流れ、折り重ね部61,61を膨張させながら折り状態を解消させようとする。この解消に際し、各折り重ね部61では、図11に示すように、まず層66が膨張して、層67,68を下方へ押圧する。この押圧により、層67,68が、層66との接続部分を支点として、下側かつ車幅方向についての外方へ円弧状の軌跡を描きながら変位し始める。この変位により、各折り重ね部61が形を崩しながら(膨張しながら)車幅方向外方及び下方へ展開し始めるとともに、同折り重ね部61を結束していた結束テープが破断される。
エアバッグ32の膨張展開に際し、上記のように各折り重ね部61が円弧状の軌跡を描きながら変位すると、同折り重ね部61の層67,68は、リヤルーフヘッドライニング23の後端部23aの対応する側縁部23bを下方へ押圧する。この押圧により、同側縁部23bが押し下げられて下方へ撓む。この押し下げにより、同図11に示すように側縁部23bが対応するリヤピラーガーニッシュ16の上端部16aを乗り越えると、同側縁部23bが上端部16aよりも低くなって、両者23b,16aの上下位置関係がそれまでとは逆になる。
さらに、各折り重ね部61では、層67がガスの流入により膨張し、層68を下方へ押圧する。この押圧により、図12に示すように層68が、層67との接続部分を支点として、下側かつ車幅方向についての内方へ円弧状の軌跡を描きながら変位する。この変位により、側縁部23b及びリヤピラーガーニッシュ16間に間隙75が生ずる。この間隙75は、折り重ね部61の上記変位が進むにつれて押し拡げられる。折り重ね部61は、折り状態を解消しつつ間隙75を通ることでリヤルーフヘッドライニング23、すなわち収納空間33よりも下側の空間へ出ることが可能となる。
ここで、本実施形態では、境界部分47がリヤピラーガーニッシュ16の上端部16aの上方近傍に位置している。ガスの流路面積S1,S2についての上記設定(S1>S2)により、この境界部分47の容積が大きくされている。このことから、上記の設定がなされておらず境界部分47の容積が拡大されていない場合よりも同境界部分47にガスが多く流入し、境界部分47を膨張させようとする力が大きく、境界部分47が大きく膨張する。これに伴い、円弧状の軌跡を描きながら変位することによりリヤルーフヘッドライニング23の側縁部23bを押し下げる境界部分47の力が大きくなって、上記変位に伴う折り状態の解消が確実に行われる。その結果、側縁部23bがリヤピラーガーニッシュ16の上端部16aを乗り越え、折り重ね部61が、側縁部23b及びリヤピラーガーニッシュ16間の間隙75を確実に通過するようになる。
その後も折り重ね部61にガスが流入することで、境界部分47を含む折り重ね部61が折り状態を解消しながら、リヤピラーガーニッシュ16よりも内側で、車幅方向外方へ拡がりながら下側へ展開する。
ところで、上記折り重ね部61の折り状態の解消に際しては、両側部縦膨張セル42,46の膨張展開も行われる。すなわち、各折り重ね部61における層66、層67及び層68は、横膨張セル41の両外側部及び両側部縦膨張セル42,46によって構成されていることから、各折り重ね部61において、層67及び層68が順に円弧状の軌跡を描きながら変位する際、ガスは横膨張セル41、境界部分47、及び側部縦膨張セル42,46の順に流れる。
ガスは横膨張セル41では車幅方向外方へ導かれ、側部縦膨張セル42,46では略下方へ導かれる。このように、横膨張セル41と側部縦膨張セル42,46とではガスの流れる方向が大きく異なる。ガスは、横膨張セル41から側部縦膨張セル42,46へ移行する際、すなわち両膨張セル41,42(41,46)の各境界部分47を流れる際に、車幅方向外方から略下方へ流れ方向を大きく転換する。この流れ方向の転換部分では、ガスの流通抵抗が増大する。しかし、本実施形態では、ガスの流路面積S1,S2についての上記設定(S1>S2)の設定により、境界部分47の容積が増大し、ガスが流れやすくなっているため、ガスは境界部分47においてスムーズに方向転換する。
また、側部縦膨張セル42,46において横膨張セル41との境界部分47よりも下流側の部分では、同境界部分47よりもガスの流路面積S3が小さくなっている。そのため、流路面積S3が流路面積S1と同程度である場合に比べ、ガスは、各側部縦膨張セル42,46における境界部分47よりも下流側の部分を速く流れる。このことも、側部縦膨張セル42,46が、他の箇所よりも遅れて膨張展開する現象を抑制するうえで有効である。
なお、両折り重ね部61,61が車幅方向について線対称の関係を有するように折り重ねられていることから、両折り重ね部61,61では、各層66〜68が上記のように円弧状の軌跡を描きながら互いに反対方向に向けて略同じタイミングで変位する。
一方、各折り重ね部61の車幅方向外方への展開がある程度進行すると、横膨張セル41の折り線62fでの折り状態も解消され始める。インナーチューブ51内のガスは、両導出口55,55から流出することに加え、導出孔56からも流出するようになる。これらのガスにより蛇腹折り部64の折り状態が完全に解消されると、インナーチューブ51のガイド部54及び横膨張セル41が円筒状に膨張する。
導出孔56から流出するガスの一部は、引き続き図8において矢印で示すように下側へ流れ、中間部縦膨張セル44内に入り込む。また、導出孔56から流出したガスの一部、及び両導出口55,55から流出したガスの一部は、それぞれ下方へ流れ方向を変えて、中間部縦膨張セル44の左右両側に位置する中間部縦膨張セル43,45に入り込む。このようにして下方へ流れるガスの圧力により、エアバッグ32に対し、車幅方向外方に加え、下方へ向かう力が増大する。インナーチューブ51から流出したガスは、横膨張セル41に加え両側部縦膨張セル42,46及び中間部縦膨張セル43〜45内にも流入し始める。このガスにより、エアバッグ32は、上記各折り重ね部61の車幅方向外方への展開と並行して蛇腹折り部64及び渦巻き部63の下方への展開を開始する。
蛇腹折り部64及び渦巻き部63の下方への展開に伴い図6に示すように、リヤルーフヘッドライニング23の後部に対し、下方への押圧力が増大する。この増大した押圧力が、係止片29aがリヤルーフヘッドライニング23との係合状態を保持しようとする力に打ち勝つと、係止片29aによるリヤルーフヘッドライニング23のルーフパネル22(インナーパネル24)との係合状態が、車幅方向の広い領域で解除されて、リヤルーフヘッドライニング23の後部が下方へ撓む。上記係合状態の解除後もエアバッグ32が膨張することにより、リヤルーフヘッドライニング23の後部が図6において二点鎖線で示すように全体的に下方へ変位し、リヤルーフヘッドライニング23とインナーパネル24との間に車幅方向に広い開口76が形成される。
リヤルーフヘッドライニング23の後部の押し下げが進むにつれて開口76が拡大する。エアバッグ32が渦巻き部63の折り状態を解消しながら、開口76を通り、リヤウインドウガラス28に沿って、リヤシート12とリヤウインドウガラス28との間を仕切るように下方へ膨張展開する。
このようにエアバッグ32は、車幅方向についての外方に加え、略下方にも折り状態を解消しつつ展開する。エアバッグ32は、横膨張セル41において車幅方向外方へ拡がりながら、両側部縦膨張セル42,46、中間部縦膨張セル43〜45及び非膨張部48,49において下方へ展開する。3つの中間部縦膨張セル43〜45は、左右両ヘッドレスト14,14間で膨張展開し、両側部縦膨張セル42,46は左右両ヘッドレスト14,14よりも車幅方向についての外側で膨張展開する。両非膨張部48,49は、対応するヘッドレスト14の後ろ側で展開する。特に、3つの中間部縦膨張セル43〜45では、導出孔56からのガスにより中央の中間部縦膨張セル44が先行して膨張展開し、同導出孔56からのガス、及び両導出口55,55からのガスにより、中間部縦膨張セル43,45が上記中間部縦膨張セル44に若干遅れて下方へ膨張展開する。また、3つの中間部縦膨張セル43〜45の膨張展開と略同時に両側部縦膨張セル42,46も膨張展開する。そして、エアバッグ32が採り得る最下位置まで拡がったときには、エアバッグ32の全体が展開された状態となる。この状態では、エアバッグ32は、左右両リヤピラーガーニッシュ16,16間の形状と略同一の略台形形状になってリヤウインドウガラス28の略全域を覆う。
そして、エアバッグ32の全体が上記のように展開すると、リヤシート12に着座している乗員Pの頭部Phとリヤウインドウガラス28とがエアバッグ32(図1の二点鎖線参照)を介して隔離される。従って、膨張展開されたエアバッグ32により、車両10の後方に加えられた衝撃が吸収されるだけでなく、車両後方からの飛散物や、侵入物等による車室11内への影響が低減される。さらには、乗員Pの後方への姿勢変化が抑制される。
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)エアバッグ32内に、少なくとも横膨張セル41及び左右の両側部縦膨張セル42,46を区画形成した後突用エアバッグ装置において、横膨張セル41及び側部縦膨張セル42,46の各境界部分47におけるガスの流路面積S1を、横膨張セル41の境界部分47よりも上流側におけるガスの流路面積S2に比べて大きく設定している。この設定により、流路面積S2が流路面積S1と同程度である場合に比べてガス流れを速くし、横膨張セル41を速く膨張展開させることができる。
(2)ガスは、横膨張セル41から各境界部分47を通じて各側部縦膨張セル42,46へ移行する際に、車幅方向外方から略下方へ流れ方向を大きく転換する。この流れ方向の転換部分では、ガスの流通抵抗が増大する。しかし、ガスの流路面積S1,S2についての上記設定(S1>S2)により、境界部分47の容積を大きくしてガスを流れやすくでき、ガスを両膨張セル41,42(41,46)の各境界部分47においてスムーズに方向転換させることができる。側部縦膨張セル42,46が、他の箇所よりも遅れて膨張展開する現象を抑制し、エアバッグ32の均一な膨張展開を実現することができる。
(3)境界部分47におけるガスの流路面積S1を、側部縦膨張セル42,46の境界部分47よりも下流側におけるガスの流路面積S3に比べて大きく設定している。そのため、流路面積S3が流路面積S1と同程度である場合に比べてガス流れを速くし、側部縦膨張セル42,46を速く膨張展開させることができる。
(4)展開状態では下側ほど幅広形状となるエアバッグ32を、収納空間33への収納に際し、下端から上方に向けて折り畳むことにより、車幅方向へ延びる長尺体65にしている。さらに、長尺体65について境界部分47を含む両外端部69,69を折り重ねて折り重ね部61,61を設けることにより、エアバッグ32を収納用形態にしている(図7参照)。この収納用形態では、エアバッグ32の車幅方向についての長さLは、両リヤピラーガーニッシュ16,16の上端部16a,16a間の間隔Dよりも若干短くなる。
そのため、両折り重ね部61,61が形成される前の段階の長尺体65は間隔Dよりも長いものの、上記のように車幅方向についての長さLの短い収納用形態とすることで、エアバッグ32を収納空間33に確実に収納することができる。
(5)両膨張セル41,42(41,46)の境界部分47を、各折り重ね部61の形成対象箇所としている。そして、ガスの流路面積S1,S2についての上記設定(S1>S2)により、境界部分47の容積を大きくしている。このことから、上記の設定がなされておらず境界部分47の容積が拡大されていない場合よりも同境界部分47にガスを多く流入させ、境界部分47を膨張させようとする力を大きくすることができる。境界部分47を含む折り重ね部61について、下方かつ車幅方向へ確実に円弧状の軌跡を描かせながら変位させ、折り重ね部61の折り状態の解消を確実に行わせることができる。
特に、本実施形態では、各境界部分47をリヤピラーガーニッシュ16,16の上端部16a,16aの上方近傍に配置している。そのため、上記のように境界部分47を大きく膨張させることで、リヤルーフヘッドライニング23の側縁部23bを大きな力で押し下げることができる。その結果、側縁部23bについてリヤピラーガーニッシュ16の上端部16aを確実に乗り越えさせ、折り重ね部61について、側縁部23b及びリヤピラーガーニッシュ16間の間隙75を確実に通過させることができる。
(6)長尺体65の車幅方向についての中央部にガス供給部35を設け、同車幅方向についての両外端部69,69に、互いに線対称の関係となる折り重ね部61,61を設けている。そのため、ガスを長尺体65の両外端部69,69に略均等に導いて、両折り重ね部61,61を車幅方向についての両外方へ均等に展開させることができる。このことは、エアバッグ32を均一に展開させるうえで有効である。
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。
・境界部分47においてガスを流れやすくする効果の観点からは、エアバッグ32は上記実施形態とは異なる態様で折り畳まれて収納空間33に収納されるものであってもよい。上記効果は、収納用形態に拘わらず得られるからである。
・折り重ね部61は、長尺体65について境界部分47を含む外端部69が少なくとも内方へ折り重ねられることにより形成されたものであればよく、この条件を満たす範囲内で適宜変更可能である。
例えば、折り重ね部61を、長尺体65の車幅方向についての一方の外端部69にのみ設けてもよいし、一方の外端部69又は両方の外端部69,69に加え中間部分に設けてもよい。また、各折り重ね部61を、上記蛇腹状に代えて、渦巻き状に形成してもよい。さらに、各折り重ね部61における折り返し回数を上記実施形態とは異なる回数に変更してもよい。
・ガス供給部35は、エアバッグ32の車幅方向についての中央部に必ずしも正確に設けられなくてもよく、多少ずれた箇所に設けられてもよい。この場合であっても、インフレータ31から噴出されたガスを長尺体65の両外端部に略均等に導いて両折り重ね部61,61を車幅方向につての両外方へ略均等に展開させることは可能である。
・左右各折り重ね部61は、車幅方向について線対称の関係とならない態様で折り重ねられたものであってもよい。
・展開状態のエアバッグ32を下端から上方へ向けて折り畳む際、上記実施形態とは異なる態様で、例えばエアバッグ32の全体を蛇腹状に折り畳んでもよい。
・エアバッグ32を、左右の両リヤピラー15,15間において車幅方向に適度の張力を作用させた状態で膨張させて適切な形状に展開させるために、次の構成を採用してもよい。
左右両リヤピラー15,15の各近傍にそれぞれ案内シャフトを設ける一方、展開状態のエアバッグ32の左右両側縁下部にストラップを設ける。そして、各ストラップに取り付けられた案内リングを各案内シャフトに遊嵌させる。このようにすることで、エアバッグ32の膨張展開時において案内リングは案内シャフトに沿って案内されながら上方から下方へ向けて移動する。
・本発明は、エアバッグ32内にインナーチューブ51を有しない後突用エアバッグ装置にも適用可能である。
本発明を具体化した一実施形態における車両の後部を示す側面図。 車両を後方から見た状態を示す背面図。 リヤシートと展開状態のエアバッグとの位置関係を示す概略平断面図。 車室内で斜め後方を見たときのリヤルーフヘッドライニング、リヤピラーガーニッシュ及びロアガーニッシュの状態を示す斜視図。 図4における5−5線に沿った断面構造を拡大して示す断面図。 車両後部におけるルーフの断面構造を示す側断面図。 収納用形態にされたエアバッグと左右両リヤピラーガーニッシュとの位置関係を示す概略図。 展開状態のエアバッグを示す正面図。 (a)は展開状態のエアバッグと、そのエアバッグに設定される折り線との位置関係を示す正面図、(b)は長尺体にされたエアバッグを示す正面図。 図7におけるX部の拡大図。 折り重ね部の折り状態が解消される途中の段階を示す説明図。 折り重ね部の折り状態が解消される途中の段階を示す説明図。
符号の説明
10…車両、16…リヤピラーガーニッシュ、16a…上端部、21…ルーフ、23…リヤルーフヘッドライニング、23b…側縁部、27…リヤウインドウ、31…インフレータ、32…エアバッグ、33…収納空間、41…横膨張セル、42,46…側部縦膨張セル(縦膨張セル)、47…境界部分、61…折り重ね部、65…長尺体、69…外端部、L…長さ、S1,S2,S3…流路面積、W…幅。

Claims (3)

  1. 車両におけるルーフの後端部内の収納空間にエアバッグを収納し、前記車両後方からの衝撃に応じてインフレータから噴出されるガスにより、前記エアバッグを前記収納空間から下方へ膨張展開させるようにした後突用エアバッグ装置であって、
    前記エアバッグ内には、前記インフレータからのガスを車幅方向外方へ導くガス流路としての横膨張セルと、前記横膨張セルの外端部からのガスを略下方へ導くガス流路としての縦膨張セルとをそれぞれ区画形成し、さらに、前記横膨張セルの外端部と前記縦膨張セルとを連通する境界部分におけるガス流路内周の流路面積を、前記横膨張セルの前記境界部分よりも上流側におけるガス流路内周の流路面積に比べて大きく設定したことを特徴とする後突用エアバッグ装置。
  2. 車両におけるルーフの後端部内の収納空間にエアバッグを収納し、前記車両後方からの衝撃に応じてインフレータから噴出されるガスにより、前記エアバッグを前記収納空間から下方へ膨張展開させるようにした後突用エアバッグ装置であって、
    前記エアバッグ内には、前記インフレータからのガスを車幅方向外方へ導く横膨張セルと、前記横膨張セルの外端部からのガスを略下方へ導く縦膨張セルとをそれぞれ区画形成し、さらに、前記横膨張セル及び前記縦膨張セルの境界部分におけるガスの流路面積を、前記横膨張セルの前記境界部分よりも上流側におけるガスの流路面積に比べて大きく設定し
    前記エアバッグは、前記車両におけるリヤウインドウの形状に応じて下側ほど幅広となる形状に膨張展開するものであり、前記収納空間への収納に際し、展開状態のエアバッグが下端から上方へ向けて折り畳まれることにより車幅方向へ延びる長尺体にされ、さらに前記長尺体について前記境界部分を含む外端部が少なくとも内方へ折り重ねられて折り重ね部が設けられることにより、前記リヤウインドウの上端部の幅に対応した長さを有する収納用形態にされ、
    前記車両は、車幅方向の互いに離間した箇所において、前記リヤウインドウの形状に応じて下側ほど車幅方向外方に位置するように傾斜して配置された一対のリヤピラーガーニッシュと、車幅方向についての両側縁部が前記両リヤピラーガーニッシュの上端部よりも上方かつ車幅方向外方に位置するように配置されるとともに、前記エアバッグの膨張展開に際し、前記折り重ね部の膨張展開により前記側縁部が前記リヤピラーガーニッシュの上端部よりも下方へ押し下げられるリヤルーフヘッドライニングとを同車両の後端部に有し、
    前記収納用形態にされた前記エアバッグは、車幅方向についての両外端部に前記折り重ね部を有するとともに、前記リヤルーフヘッドライニングよりも上側の空間を前記収納空間とし、前記折り重ね部毎の境界部分が前記リヤピラーガーニッシュの上端部の上方近傍に位置するように同収納空間に配置されることを特徴とする後突用エアバッグ装置。
  3. 前記境界部分におけるガスの流路面積は、前記縦膨張セルの前記境界部分よりも下流側におけるガスの流路面積に比べて大きく設定されている請求項1又は2に記載の後突用エアバッグ装置。
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