JP4987013B2 - カーテンエアバッグ装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えば車両側方からの衝突（以下、側突と略す。）時における乗員の頭部保護と共に、特に側突等による横転時に、サイドドアウインドウから車外への乗員の飛び出しを防止可能なカーテンエアバッグ装置に関するものである。

側突時等のように、車体の側部方向に高荷重が作用したとき、サイドドアガラスに沿って複数のチャンバーをカーテン状に膨張展開させるカーテンエアバッグ装置が、自動車に設置されるようになってきている。このカーテンエアバッグ装置を設置すれば、側突時等の場合にも、例えば前部座席に着座した乗員の頭部を効果的に保護することができる。

ところで、側突等によって車体が横転した時などには、サイドドアウインドウのガラスが割れることが多い。このような場合に、膨張展開した前記チャンバーの下部とサイドドアウインドウの隙間から乗員がすり抜けて車外に飛び出さないように、チャンバーは窓枠全体を覆うように上下方向に長く形成されている。

しかしながら、膨張したチャンバーは滑り易いので、チャンバーを上下方向に長くするだけでは、横転時、乗員がすり抜けて車外に飛び出すおそれを解消することはできない。

そこで、エアバッグの下端に棒部材を設置することで、エアバッグ全体に十分なテンションをかけ、横転時に乗員がすり抜けて車外に飛び出すことを防止するようにしたものが、特許文献１で提案されている。
日本特開２００５−２１２７３１号公報

ところで、乗員はシートベルトによって座席に拘束されているはずであるが、車両横転時には、車室内で大きく動くことが分かった。これにより、乗員の頭部は、側突時とは異なり、車室内で相対的に上下に振れて位置することになる。

一方で、横転時、特許文献１の棒部材に作用する重力は、横転時には車両の床方向ではなく、ロールオーバーの程度に応じて車室内の様々な方向に作用するので、エアバッグ全体に常に自動車の床面方向へのテンションを作用させることができない。

従って、エアバッグの下端に棒部材を設置しただけでは、チャンバーの下部とサイドドアウインドウの隙間から乗員がすり抜けて車外に飛び出すおそれがあることに変わりはない。

本発明は、従来のカーテンエアバッグ装置が、横転時に、チャンバーの下部とサイドドアウインドウの隙間から乗員がすり抜けて車外に飛び出すおそれがあるのをなくし、より確実に乗員を車室内に保持し、保護することを目的としている。

本発明のカーテンエアバッグ装置は、このような観点からなされたもので、横転時、チャンバーの下部とサイドドアウインドウの隙間から乗員がすり抜けて車外に飛び出すことをより効果的に防止するものである。

すなわち、本発明のカーテンエアバッグ装置は、
インフレータと、
このインフレータから噴出するガスを、ダクトを介して供給され、乗員の頭部と車室の内側面間で膨張展開する複数のチャンバーからなるエアバッグを備えたカーテンエアバッグ装置であって、
膨張展開時に、前記エアバッグの複数のチャンバーの下部とサイドドアウインドウの隙間に、前記カーテンエアバッグの面積的な広がりが車両の上下方向及び前記カーテンエアバッグに対する奥行き方向へ延伸可能な拡張可能部材を設置すると共に、
この拡張可能部材に対して車両の前後方向に張力を付与するテザーを設けたことを最も主要な特徴としている。

サイドドアウインドウに略平行な平面に対して垂直方向に少し離れたところから膨張展開したカーテンエアバッグを見ると、大きく面状にウインドウ全体を覆うように面積的な広がりを持っている。

本発明の「拡張」とは、車両の前後方向に張力を与えるテザーの作用によって、前記の面積的な広がりが、主に車両の上下方向及び前記サイドドアウインドウに略平行な平面に対する垂直方向（カーテンエアバッグに対する奥行き方向）へ延伸することを示す。

本発明のカーテンエアバッグ装置において、前記拡張可能部材を、エアバッグのチャンバー部分とは別体で形成して接合した構成とした場合には、カーテンエアバッグ装置のエアバッグ部の厚さが薄くなる。従って、収納時（非展開時）、よりコンパクトに狭空間に納めることが可能となる。

本発明のカーテンエアバッグ装置における前記拡張可能部材としては、カーテンエアバッグの長手方向に延びるスリット状の切れ込み又は開口部を有する部材や網状シートを採用することができる。拡張可能部材としては、弾性体を用いるのが好ましく、例えばゴム状のシートなど、適宜、適切な素材を選択可能である。

本発明において、「下」又はそれらを含む用語は、ある部位に対して相対的に車両の床方向に位置する部分もしくは方向を「下」もしくは「下」を含む用語として表現している。

本発明では、エアバッグの膨張展開時、拡張可能部材は、車両の前後方向に引っ張られた状態であるので、横転した際にも、チャンバーの下部とサイドドアウインドウの隙間は拡張可能部材によって覆われることになる。

従って、車両の横転時に、乗員がチャンバーの下部とサイドドアウインドウの隙間からすり抜けようとして拡張可能部材に突入した時には、拡張可能部材が拡張して乗員が車外に飛び出すのを防止できて、首傷害値を軽減できる。

本発明のカーテンエアバッグ装置を構成するエアバッグの例を示す図である。 本発明のカーテンエアバッグ装置の効果を説明する図で、（ａ）は自動車を側面から見た図、（ｂ）〜（ｄ）は（ａ）図のＡ−Ａ断面図で、（ｂ）は側突時にエアバッグが膨張展開した状態を示した図、（ｃ）（ｄ）はその後の横転時の前記エアバッグ装置と乗員の頭部との関係を順に説明する図である。 側突時に、本発明のカーテンエアバッグ装置で受け止められる乗員の頭部について説明する図である。 本発明のカーテンエアバッグ装置の効果を説明する図である。

符号の説明

１ カーテンエアバッグ装置
２ エアバッグ
３ エアバッグ本体
４ａ〜４ｆ チャンバー
５ ダクト
７ 拡張可能部材
８ テザー
Ｐ 乗員
Ｐh 頭部

従来のカーテンエアバッグ装置は、横転時には、チャンバーの下部とサイドドアウインドウの隙間から乗員がすり抜けて車外に飛び出すおそれがある。

本発明は、車両の横転時に、乗員が車外に飛び出すのを防止するという目的を、エアバッグの膨張展開時、拡張可能部材を拡張させて車両の前後方向に引っ張られた状態とすることで実現するものである。

以下、本発明を実施するための最良の形態例について、図１〜図４を用いて説明する。
本発明のカーテンエアバッグ装置１は、図１に示すように、図示省略したインフレータと、インフレータから噴出する高圧のガスによって膨張展開し、例えば前部と後部の座席に着座した乗員の頭部を保護するエアバッグ２を備えた構成である。

このうち、エアバッグ２は、エアバッグ本体３に、前記ガスによって膨張展開する複数のチャンバー４ａ〜４ｆと、前記ガスを複数のチャンバー４ａ〜４ｆに導くダクト５と、車両への取付け部６ａ〜６ｆを配置した構成である。エアバッグ本体３は、ＯＰＷ（ワンピースウォーブン）によって形成されている。

前記インフレータは、例えば車室のルーフサイドレール部に設置され、側突や横転などの車体側部に作用する所定値以上の高荷重を、Ｂピラーの下端部近傍に設置したセンサが検出した時に、センサからの信号を受けて高圧のガスを噴出する。

また、前記エアバッグ２は、略上下方向へ折り畳まれて長尺状にされた状態で、例えば車室のルーフサイドレール部に沿って格納される。そして、インフレータから噴出する高圧のガスを、ダクト５のガス流入口５ａを介して供給される。

本発明のカーテンエアバッグ装置１は、例えば図１に示すように、前記エアバッグ２の下側に拡張可能部材７を設置し、この拡張可能部材７が、テザー８によって車両の前後方向に張力を付与されるようにしている。この拡張可能部材７の部分にチャンバーがない分、膨張展開に必要なガスを少なくでき、より小さいインフレータの使用が可能になる。

なお、前記拡張可能部材７はエアバッグ２の下側全てに設置しても良いが、図１では、前部座席に着座する乗員Ｐの側面と相対する部分のみに拡張可能部材７を設け、その他の部分は、例えば通常の布地９を設けたものを示している。

図１のような構成の本発明の場合、例えば側突による横転時にも、車両の前後方向に張力を付与された拡張可能部材７によって、通常の着座位置に留まっていない乗員Ｐが、車外に飛び出すことを防止できる。

すなわち、横転時、乗員Ｐの頭部Ｐhは、図２（ｂ）に示す通常の着座位置から、図２（ｃ）（ｄ）のように床面に近い位置に移動して、チャンバー４ａ〜４ｄの下部とガラスが割れたサイドドアウインドウの隙間からすり抜けようとする。

しかしながら、車両の前後方向に張力を付与された拡張可能部材７に頭部Ｐhが引っ掛かって拡張可能部材７が拡張するので、乗員Ｐが前記隙間からすり抜けようとしても、車外への飛び出しを防止できる。

本発明では、例えば側突等によって車体の側部方向に高荷重が作用したときには、従来のカーテンエアバッグと同様、インフレータから噴射する高圧のガスによってチャンバー４ａ〜４ｆが膨張展開する。

この状態では、図３に示すように、乗員Ｐの頭部Ｐhはサイドドアの方向に略水平に移動し、チャンバー４ａ，４ｂ部に受け止められて頭部Ｐhが保護される。そして、この段階では、拡張可能部材７は拡張しておらず、機能していない。

しかしながら、自動車が横転した場合に、図２（ｄ）のように、チャンバー４ａ〜４ｄの下部とガラスが割れたサイドドアウインドウの隙間から乗員Ｐがすり抜けようとしても、本発明では、前記のように乗員Ｐの車外への飛び出しを防止できる。

本発明のカーテンエアバッグ装置１では、前記拡張可能部材７は、チャンバー４ａ〜４ｄの下部とガラスが割れたサイドドアウインドウの隙間からのすり抜けを阻止し、乗員Ｐが車外に飛び出すことを防止できるものであれば良い。

従って、拡張可能部材７として、例えばエアバッグ２と同材質の布地にエアバッグ２の長手方向（車両に設置した状態では、車両の前後方向）に延びるスリット状の切れ込みや開口部を設けたもの、或いは網状のシートなどを採用可能である。また、拡張可能部材７として、ゴムシートなど、材質そのものが弾性力を有するものも使用可能である。この弾性力により、より効果的なエネルギー吸収を期待できる。

また、この拡張可能部材７は、チャンバー４ａ〜４ｆ部分と一体に形成したものでも良いが、これらを別体で形成しておき、例えば縫合又は接着などによって接合した構成とすれば、カーテンエアバッグ装置の厚さを部分的に薄くすることができる。これにより、収納時に折り畳まれた状態をより小型にできる。また、インフレータもより小さいものを使用可能なので、総合的に小型化が可能である。

ちなみに、この図１に示したカーテンエアバッグ装置１の効果を確認するために行ったシミュレーションの結果を図４に示す。図４は、成人女性が車外に放出される状況を再現するために、直径が１６５mm、重さが１８．３kgの半球状の金属塊を１．３m上方から落下させた（２３４ジュール（J））場合の結果を示した図である。

図４は縦軸に落下させた半球状の金属塊にエアバッグから受ける加速度、横軸は０の位置が窓枠を示し、「＋」側が車外側、「−」側が車室内側の距離を示す。図４中、破線は何ら対策を施していないカーテンエアバッグ装置のエネルギー吸収の様子を示したものであり、実線が図１に示したカーテンエアバッグ装置１を設置した場合のエネルギー吸収の様子を示したものである。

図４においては、下に向かって大きく落ち込む線図のほうが、エネルギー吸収が大きいことを示す。また、線図が横軸の「０」を越して更に「＋」側で大きなエネルギー吸収が起こらないと、現実的には乗員が車外に放り出されてしまうことを示す。

従って、できるだけ大きくエネルギーが吸収されることが望ましい。
このような観点から図４を見ると、図１に示したカーテンエアバッグ装置１を設置した場合（実線）は、線図が「＋」側の領域内で下方に向かって大きく落ち込んでおり、より大きなエネルギー吸収がなされていることが分かる。この大きく落ち込んでいるところで、金属塊が停止するか、車室内側に向けて押し戻される状況を示す。

本発明は上記の例に限らず、各請求項に記載された技術的思想の範疇に含まれるものであれば、適宜実施の形態を変更しても良いことは言うまでもない。

例えば後部座席に着座する乗員についても、横転時の飛び出しを防止するために、後部座席に着座する乗員用のチャンバー４ｅ〜４ｆの下部にも、前記と同様の拡張可能部材７を設けても良い。

また、エアバッグ２は図１に示したものでなく、チャンバー４ａ〜４ｄを、上部チャンバーと下部チャンバーによって構成したものでも良い。

また、エアバッグ２は、２名乗車の自動車に適用する場合には、前部座席に着座する乗員の頭部のみを保護するもので良い。

本発明のカーテンエアバッグ装置は、自動車に設置して用いるが、自動車以外に航空機や船舶等の乗物に設けることも可能であり、同様な効果が発揮される。

Claims (6)

1. インフレータと、
   このインフレータから噴出するガスを、ダクトを介して供給され、乗員の頭部と車室の内側面間で膨張展開する複数のチャンバーからなるエアバッグを備えたカーテンエアバッグ装置であって、
   膨張展開時に、前記エアバッグの複数のチャンバーの下部とサイドドアウインドウの隙間に、前記カーテンエアバッグの面積的な広がりが車両の上下方向及び前記カーテンエアバッグに対する奥行き方向へ延伸可能な拡張可能部材を設置すると共に、
   この拡張可能部材に対して車両の前後方向に張力を付与するテザーを設けたことを特徴とするカーテンエアバッグ装置。
2. 前記拡張可能部材は、前部座席に着座する乗員の側面と相対する部分に設けられてい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装置。
3. 前記拡張可能部材は、後部座席に着座する乗員用のチャンバーの下部に設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載のカーテンエアバッグ装置。
4. 前記拡張可能部材は、エアバッグのチャンバー部分とは別体で形成されて接合されていることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載のカーテンエアバッグ装置。
5. 前記拡張可能部材は、カーテンエアバッグの長手方向に延びるスリット状の切れ込み又は開口部を有する部材であることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載のカーテンエアバッグ装置。
6. 前記拡張可能部材は網状シートであることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載のカーテンエアバッグ装置。

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