JP5070344B2 - エネルギー吸収要素を備える車両乗員安全システム及び乗員の支持方法 - Google Patents

Description

本発明は、エアバッグを展開するため、及び／又はその支持力を局所的に高めるため、膨張又は展開状態において、あらかじめ設定された支持力配分を有するエアバッグと、このエアバッグに取り付けられている１つ又は複数のエネルギー吸収要素と、を備える車両乗員安全システムに関する。さらに、本発明は、車両の衝突時のエアバッグの膨張又は展開による乗員支持方法に関し、そのためにエアバッグは、あらかじめ設定された支持力配分を備えている。

エアバッグは、保護しなければならない乗員が、できる限りエアバッグの中心にあたらないと、その保護作用が低下する可能性がある。さらに、事故の規模が特に大きい場合又は側面衝突の場合は、乗員がエアバッグを押し潰してしまうことがあるため、乗員と固い衝突部分との間にある衝撃を弱めるガスが使用できなくなる。この種の問題は、周知のエアバッグの全タイプで生じ得る。

従来のエアバッグは、車両の衝突時にガス発生装置によって膨張するエアバッグを有している。その他に、いわゆる「ウインドウバッグ」が知られており、これは、車両のウインドウに固定されており、ガスを充填されたチューブを有している。さらに、弾性力によって純粋に機械的に展開する機械式エアバッグが知られている。さらに、いわゆる「支持構造エアバッグ」が開発されており、その支持構造体は、ガス流によって収納位置から拘束位置に移動可能になっている。相互に連結され、チャネルシステムを形成する多数の中空体が、ガス流の適切な影響によって膨張する。展開と同時に、支持構造体又はその間で広がる被覆膜によって境界づけられるエアバッグの容積体である拘束体がいっぱいに張られ、この拘束体は、通常、環境気圧での外気によって膨張する。

本発明の課題は、側面衝突又は人間がエアバッグの前方中央に座っていない場合でも、改善された保護作用を提供する乗員安全システムを提供することにある。

この課題は、エアバッグを展開するため、及び／又はその支持力を局所的に高めるため、膨張又は展開状態において、あらかじめ設定された支持力配分を有するエアバッグと、このエアバッグに取り付けられている少なくとも１つのエネルギー吸収要素と、を備える車両乗員安全システムによって解決され、このエアバッグが支持しなければならない乗員に対して所定の位置に移動させる漏斗機能を有するように少なくとも１つのエネルギー吸収要素が配置されている、及び／又は少なくとも１つのエネルギー吸収要素が追加的な乗員保護機能を果たすため、この吸収要素が乗員に接触し、少なくとも部分的に乗員の動きに追随するように設計されている。

さらに、本発明に基づいて、車両衝突時のエアバッグの膨張及び／又は展開による乗員支持方法が提案され、そのためエアバッグは、あらかじめ設定された支持力配分を有し、
−位置に応じた支持力が、１つ又は複数のエネルギー吸収要素により、エアバッグのあらかじめ設定された領域の設定された目標点の方向にコンポーネントを保持することによって、衝突時に設定された目標点に乗員を誘導する、及び／又は
−追加的な乗員保護機能を果たすために、少なくとも部分的に乗員の動きに追随するように設計されている、エアバッグの少なくとも１つのエネルギー吸収要素が乗員に接触する。

有利な方法では、衝突の際、乗員が、所定の位置に移動させる漏斗機能又は特定の支持力配分によって、あらかじめ設定されたエアバッグの目標点に誘導される。これによって、多くのケースで生じるエアバッグの押潰しが適切に防止されるため、拘束システムの安全性が向上する。

少なくとも１つのエネルギー吸収要素が、スティック形発泡体又はビード形発泡体を有することができる。これによって、重要な部分での押潰しの危険を回避することができる。

好ましい実施形態に基づき、このエネルギー吸収要素は、ガスを充填された１つ又は複数のチューブを有している。このチューブは、機能に合った形状をエアバッグ又はエアバッグに与えるのに適している。

特に、少なくとも１つのエネルギー吸収要素は、人間の身体に合わせた構造を形成することができる。このことによって、衝突の際、人間の身体の個々の部分に過剰な負荷がかけられるのを防止することができる。好ましくは、エネルギー吸収要素が、主要な衝突部分において鍵穴の縁のような形を形成している。このことによって、衝突の際に、乗員の身体が均等に張られた面にあたり、これが拘束時の乗員の動作機構を改善する。

もう１つの実施形態に基づき、少なくとも１つのエネルギー吸収要素が、支持のために、車両内面でエアバッグから突出するように準備されている。もちろん、複数のエネルギー吸収要素が支持のためにエアバッグから突出することができる。この追加支持によって、例えば側面衝突の場合に、拘束システムがその漏斗機能を果たすことができなくなるのを防止することができる。

さらに、１つ又は複数のエネルギー吸収要素は、主要な衝突方向に徐々に細くなっていく構造を形成することができる。例えば、円筒形要素をＶ形に配置することが可能である。このような構造は、エアバッグの中で乗員が前方に移動する間、乗員をＶ形の中心方向に強く誘導する働きをもつ。このことは、特に、少なくとも１つのエネルギー吸収要素が乗員に接触し、乗員の動きを少なくとも部分的に追うことができる場合には、エアバッグが乗員の側面の大部分も取り囲み、それによって、ヘルメット又は防護服の機能を引き受けるという結果にもなる。

特に、このエアバッグは、支持構造エアバッグ又は機械式エアバッグの部分であり得る。ガスを充填されたチューブ又は機械式支持要素及び／又は少なくとも追加的に取り付けられているエネルギー吸収要素又は支持要素は、この場合、漏斗機能及び／又はヘルメット及び防護服機能も果たすことができるように配置されている。

本発明を、添付の図に基づき、さらに詳しく説明する。

漏斗機能及び／又は防護服機能を備える支持構造エアバッグの斜め方向図。 図１のエアバッグへのダミーの衝突を示す図。

以下に詳しく説明されている実施例は、本発明の好ましい実施形態となる。特に、本発明に基づく車両乗員安全システムを、支持構造エアバッグを用いて詳しく説明する。本発明は、ロッド及びスプリングを備える機械式エアバッグ及び必要に応じてセグメント化された部分を備える従来のエアバッグにも適用可能である。

一般的に、本発明は、エネルギー吸収要素をエアバッグ被覆膜又はエアバッグに設けるという考え方に基づいている。このエネルギー吸収要素は、拘束されている身体（例えば乗員）の「捕捉」又は有利な位置決めに働き、それによって所定の位置に移動させる一種の漏斗機能を果たすように配置されている。さらに、エアバッグ及びエネルギー吸収要素を有する拘束システム（以下、エアバッグと呼ぶ）の側面部分は、保護するべき身体に適切に接触することにより、ヘルメット機能又は防護服機能を果たすことができる。

図１は、展開した支持構造エアバッグを示している。このエアバッグは、完全に展開した拘束位置にある。支持構造体は、相互に連結され、チャネルシステムを形成する多数の中空体１によって作られている。ここでは、中空体１がチューブのような円筒として形成されており、これらの中空体は、互いにフレーム構造の又は骨組みのように組まれたチャネルシステムに連結されている。この場合、中空体１は主に、柔軟な、ガスを充填されるチューブ材からなる。

フレーム構造のように互いに連結された中空体１により、支持構造体の個々の区画が作られ、これらの区画は、平坦な面状要素２によって張り巡らされている。これらの平坦な面状要素２は、例えば布素材又はゴム素材などの柔軟性のある材料からなり、全体として、平坦な面状要素２は、支持構造体によって取り囲まれている拘束体を覆っている被覆膜を形成している。平坦な面状要素２は、流入及び流出開口部３を有し、展開の際にはここから外気がエアバッグに流れ込み、負荷がかかると適切に流出する。

個々の中空体１はガス発生装置に接続されており、自動車が衝突した場合には、このガス発生装置によって、支持構造体のチャネルシステムに流れ込むガス流を生成することができる。これと同時に、支持構造体又は被覆膜によって境界づけられる拘束体がいっぱいに張られ、拘束体が環境気圧での外気によって膨張する。これによって、平坦な面状要素２は、支持構造体によって張られるエアバッグを形成する。

この例では、エネルギー吸収要素として働く中空体１が、エアバッグ又はエアバッグの中央部で、鍵穴の縁の形４に配置されている。この形状は、図１において破線によって明確にされている。ガスを充填された個々の中空体１は、隣接する周囲に比べ剛性が高められている。したがって、エアバッグは、平坦な面状要素２の部分の方が、中空体１よりも多少柔軟性がある。鍵穴の縁の形状４のために、エアバッグの中央部では漏斗機能が生じている。乗員の頭部が、鍵穴の縁４の中空体１の範囲にくると、乗員は鍵穴の縁４の中央部のより柔軟な中心５に向けて誘導される。このことは、中空体１の付近又は中空体１自体における支持力が、平坦な面状要素２の支持力よりも大きく、そのために、中心５に向かう勾配が生じることによって説明される。中心５の支持力は最も小さいため、漏斗機能によって、ここにきた身体は中心５に誘導されるか、又は移動する。

この漏斗機能は、中空体１が適切に配置されることでさらに強化することができる。図１の例では、エアバッグの上部に２つのチューブ形の中空体１がＶ形に配置されている。この両方の中空体１のＶ形は、図１において点線６によって明確に示されている。特にこのことによって、エアバッグの上部コーナー７と８は、進行方向又は衝突方向により強く支持されるため、衝突の際にはそれらの位置が保たれている。両方のコーナーポイント７及び８を結んでいる、チューブ形中空体１の中央部分は、折れ曲がりやすいため、鍵穴の縁の形状４の漏斗機能がさらに強化される。

図２は、完全に展開した支持構造エアバッグに、ダミーが衝突しているケースを示している。最大加速度の時点で、ダミーはエアバッグのもっとも深いところに沈み込んでいる。エアバッグ側面の壁が、ダミー９の左右の側で、その形状を比較的良く維持しているのが分かる。したがって、側面の壁は、衝突の際にダミー９又は乗員を側面からも保護する。これによって、頭部におけるヘルメット機能と、上体部分での防護服機能が生じる。

漏斗機能及び防護服機能は、両方ともに（また、他方がなくても）実施することができる。両方を適用すること（例えば、支持要素を適切に接触させるための漏斗機能）は、有利であり得るが、不可欠ではない。

特に図２では、コーナー７と８とが、ほぼ進行方向にその位置を保持しているが、コーナー７と８との間にある中空体１は折り曲げられることが分かる。これにより、漏斗機能は明らかに示されている。

乗員がエアバッグの前方中央に座っていなくても、乗員は、この漏斗機能によってエアバッグの中心５に誘導される。しかし、このことは、エアバッグ又はエアバッグの支持構造体が、車内の適切な面に支持されていることを前提としている。

この場合、例えば、エアバッグの左右の側壁は、比較的安定した構造を形成しているため、乗員は、そこから強化された支持力を受け、それに応じてエアバッグの中心に誘導される。エアバッグは、例えば、車両のウインドウ、ピラー、メータパネル又は類似のものに支持されるように寸法を決めることができるか、又はその他のエネルギー吸収要素を有することができる。それにより、このエアバッグが、衝突する乗員に向けられる力に作用して、エネルギー吸収要素が、例えば保護しなければならない頭部などに適切に接触できるようになる。

漏斗機能は、例えば、エアバッグのセグメント化された部分によっても実施することができる。このセグメント化された部分は、乗員を相応に誘導するため、及びエネルギー吸収要素として規定の方法でエネルギーを吸収するために、構造に応じて異なる支持力を加える。

さらにこの漏斗機能は、例えば、エアバッグ又はエアバッグを特定の箇所で締め付ける１つ又は複数のリバウンドストラップによっても実施することができる。複数又は１つのリバウンドストラップによる状況に合った解決方法により、状況に適応してこの漏斗機能を変更することができる。このことは、支持力を状況に応じて変更し、それによって、乗員を誘導するべき方向が、ある程度、衝突に応じて変更可能であることを意味している。

Claims (10)

1. 車両乗員安全システムであって、
   膨張又は展開状態において、あらかじめ設定された支持力配分を有するエアバッグと、
   該エアバッグを展開するため、又はその支持力を局所的に高めるために、前記エアバッグに取り付けられている複数のエネルギー吸収要素（１）とを備え、
   少なくとも１つのエネルギー吸収要素が、エアバッグの膨張又は展開状態で他のエネルギー吸収要素よりも曲がりやすくなっており他のエネルギー吸収要素によって誘導されて、支持しなければならない乗員（９）に対して漏斗機能を提供するか又は少なくとも部分的に乗員の動きに追随して、追加的な乗員支持機能を果たすように、前記複数のエネルギー吸収要素（１）が配置されることを特徴とする、車両乗員安全システム。
2. 少なくとも１つの前記エネルギー吸収要素（１）が、スティック形発泡体又はビード形発泡体を有することを特徴とする、請求項１に記載の車両乗員安全システム。
3. 少なくとも１つの前記エネルギー吸収要素（１）が、１つ又は複数のガスを充填されるチューブを有していることを特徴とする、請求項１又は２に記載の車両乗員安全システム。
4. 少なくとも１つの前記エネルギー吸収要素（１）が、人間の身体に合わせた構造（４）を形成することを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の車両乗員安全システム。
5. 少なくとも１つの前記エネルギー吸収要素（１）が、前記エアバッグにおける乗員の主要衝突範囲で鍵穴の縁の形状（４）を形成するように配置されることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の車両乗員安全システム。
6. 少なくとも１つの前記エネルギー吸収要素（１）が、支持のために、車両内面で前記エアバッグから突出していることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の車両乗員安全システム。
7. 少なくとも１つの前記エネルギー吸収要素（１）が、前記エアバッグの主要衝突方向に徐々に細くなる構造（６）を形成することを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の車両乗員安全システム。
8. 前記エアバッグが、支持構造エアバッグ又は機械式エアバッグの一部を構成することを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載の車両乗員安全システム。
9. 請求項１〜８のいずれか一項に記載の車両乗員安全システムを用いて、車両衝突時にエアバッグが、あらかじめ設定された支持力配分を有するように膨張及び／又は展開することによって乗員を支持する方法であって、
   １つ又は複数のエネルギー吸収要素により、位置に応じた支持力が、エアバッグのあらかじめ設定された領域の、設定された目標点（５）の方向に漏斗機能を与えることで、衝突時に、設定された目標点（５）に乗員（９）を誘導し、又は、
   追加的な乗員支持機能を果たすために、少なくとも部分的に乗員の動きに追随させて、エアバッグの少なくとも１つのエネルギー吸収要素を前記搭乗者に接触させる方法。
10. 少なくとも１つの前記エネルギー吸収要素（１）が、衝突時に、前記乗員（９）の側面の大部分を取り囲むことを特徴とする、請求項９に記載の方法。

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