JP5183055B2

JP5183055B2 - 乗員拘束装置

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Publication number: JP5183055B2
Application number: JP2006284607A
Authority: JP
Inventors: 鎭洙張
Original assignee: Takata Corp
Current assignee: Takata Corp
Priority date: 2006-10-19
Filing date: 2006-10-19
Publication date: 2013-04-17
Anticipated expiration: 2026-10-19
Also published as: WO2008047652A1; US20100140909A1; EP2077207A4; DE602007011093D1; EP2077207B1; US7997615B2; JP2008100604A; EP2077207A1

Description

本発明は乗員拘束装置に係り、特に自動車の側面衝突時や横転時等に、前席あるいは後席の乗員の拘束と、並んで着座した乗員同士の衝突を防止するために複数のエアバッグを備えた乗員拘束装置に関する。

乗員拘束装置が装備された車両では、側面衝突発生時等に、乗員拘束のためのカーテンサイドエアバッグ装置が装備されている。カーテンサイドエアバッグ装置は一般に、車室の前部から後部にかけての側面上部に配置されたカバーモール内に車両長手方向に沿って折り畳んで収納され、衝突時に細長い形状のカーテンサイドエアバッグが膨張展開する。このカーテンサイドエアバッグは基布の所定位置に縫製により形成された袋状部が膨張し、ドア窓やピラーに沿って、乗員との間で下方に向ってカーテン状に展開して乗員を拘束する。

また、乗員拘束状態の向上のために、たとえば後席に着座した２名の乗員の間にエアバッグを膨張展開し、衝突時にこれら２名の乗員同士の２次衝突を防止するようにした車体側部への衝突エネルギ吸収装置が提案されている（特許文献１）。特許文献１に開示された発明では、ドア構造体内に折り畳んで収容され、側突時にドアと乗員との間で膨張展開するサイドエアバッグと、後席シートの左右シートの中央に配置されたアームレスト内に折り畳んで収容され、側突時に乗員の着座パターンに応じて、後席の中央位置で後席着座乗員を拘束するエアバッグとが装備されている。

実開平３−１２１１５６号公報

ところで、特許文献１に開示された乗員間に装備されたエアバッグ装置は、後席シートバックの一部に収納可能な可動アームレスト内に収容されている。このため、基本的にアームレストが水平な使用状態で作動する。しかし、アームレストの収納状態でもエアバッグ装置が作動するようにしなければ、乗員拘束装置としての機能が半減するので、変形例として、インフレータの表裏に２個のエアバッグを備え、アームレストがシートバック内に収納された状態では、シートバック表面側のエアバッグが膨張展開できるように、ガス発生器とエアバッグとのガス連通経路を切り換える手段が提案されている。したがって、このエアバッグ装置では、ガス経路の構成が複雑となり、２個のエアバッグを装備する必要がある。そこで、本発明の目的は、側面衝突時に、より簡易な構成で、サイドエアバッグ装置とともに、効果的に後席乗員を拘束できる後席エアバッグ装置を備えた乗員拘束装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明は側方衝突時に、動作信号を受けたインフレータの動作によってガス供給され、車室側部内面を覆うように膨張展開するエアバッグを有するサイドエアバッグ装置と、後席シートバック後方のリアトレイの車幅方向の中央位置に形成された凹所内に、折り畳んで収容された状態で前記凹所がリッドで覆われ、側方衝突時に、動作信号を受けたインフレータの動作によってガス供給され、前記リッドを押し開いて突出し、前記後席シートバック上端を乗り越えて、該後席シートバック上端で下方に折れ曲がって側面形状が略Ｌ字形をなして膨張展開し、後席乗員頭部を、その頂部近傍で車幅方向の内側方から拘束するエアバッグを有する後席エアバッグ装置とを備えたことを特徴とする。

前記エアバッグは、膨張展開時に前記後席乗員の頭部を拘束可能な座面からの高さを有するようにすることで、サイドエアバッグ装置とともに側突時における乗員の拘束性能を高めることができる。

前記サイドエアバッグ装置は、前記エアバッグが車室側部上部に折り畳まれて収容され、前記車室側部の内面に沿ってカーテン状に展開させることが好ましい。これにより、広い面積を覆うエアバッグ装置の収納スペースを有効に確保することができる。

前記サイドエアバッグ装置は、前記エアバッグが天井ライナー部材の一部に、平面視して車両後方を向いて開放して形成された略コ字形状の凹所内に折り畳まれて収容され、前面壁と両側面壁とが一体となった壁状体で、前記後席を包囲するように展開させることが好ましい。これにより、各種の衝突態様においての拘束性能を高めることができる。

前記後席エアバッグ装置は、ケーシング内に前記エアバッグが折り畳まれて前記インフレータとともに収容され、該ケーシングは上部開口が前記リッドで覆われて、前記凹所内に固定することが好ましい。これにより、リアトレイを後席エアバッグの有効な収容場所とすることができる。

本発明によれば、側面衝突時において、サイドエアバッグと後席に着座した乗員間に膨張展開した中央エアバッグとにより、後席乗員に対する効果的な拘束性能が確保されるという効果を奏する。

以下、本発明の乗員拘束装置の実施するための最良の形態として、以下の複数の実施例について添付図面を参照して説明する。

（カーテンサイドエアバッグ装置と後席中央エアバッグ装置とからなる乗員拘束装置）
図１は、右側側面衝突時を想定して展開した乗員拘束装置１０の一実施例を示したエアバッグ展開状態図である。同図に示したように、この実施例１では、カーテンサイドエアバッグ装置（以下、カーテンエアバッグと記す。）と後席中央エアバッグ装置（以下、中央エアバッグと記す。）とで、側突時の後席乗員の拘束が図られる。

これらのエアバッグ装置の構成について、図１を参照して説明する。カーテンエアバッグ１１は、長手方向の上端縁に形成された図示しない複数個の取付タブを介して、先端１１ａがフロントピラーＡ（Ａピラー）の車体アンカー部（図示せず）にボルト止めされるとともに、上辺１１ｂがフロントピラーＡの上端とリヤピラーＣ（Ｃピラー）の上端間に車体前後方向に延設された図示しないルーフサイドレールに形成されたアンカー部に固着される。カーテンエアバッグ１１は、折り畳み時はルーフサイドレールを覆うとともに、車両天井と側面との仕切モールとして、意匠上機能する長手方向に延在するリッドで覆われている。

カーテンエアバッグ１１は、車両の側面衝突時等に、車載加速度センサ（図示せず）でしきい値以上の加速度が検出された際に、エアバッグ後端部のガス流入口１１ｃに接続されたインフレータ７内の薬剤が点火され、インフレータ７で発生した噴出ガスがバッグ内に導入されることにより膨張する。そして、図示しないルーフサイドレールを覆うリッドを押し開き、車両側面の上端辺位置から、車両の前後方向にかけて下方に向けてカーテン状に展開する。

一方、中央エアバッグ２０は、樹脂製ケーシング３０内に折り畳んだ状態で収容され、さらにリアトレイ５の車幅方向の中央位置の後席シートバック４ｂ後方に形成された凹所４１に嵌め込まれ固定支持されている。樹脂製ケーシング３０の表面は、図６を参照して後述するように、開裂部３２が形成されたリッド３１で覆われている。

中央エアバッグ２０は、衝突時に上述のカーテンエアバッグ１１と同様に、インフレータ７からの発生ガスにより、図１に示したように、リアトレイ５の表面のリッド３１の開裂部３２を押し開いて、後席シートバック４ｂから座面４ａにかけて後席の左右席の中央位置に壁体状をなして膨張展開する。すなわち、中央エアバッグ２０は、後席の左右に着座した乗員あるいはいずれかの席に着座した乗員を、窓側と反対側（車軸方向の内側方）から拘束するように壁体状をなして膨張展開する。なお、本発明では、後席に３人掛けした場合には、衝突を検知しても中央エアバッグ２０を膨張させないように制御されている。そのために、後席中央着座位置にシートウエイトセンサ等の乗員着座状態を検知する手段が設けられている。

中央エアバッグ２０の各種の構成について、図２〜図５を参照して説明する。
（壁形状中央エアバッグ）
図２は、中央エアバッグ２０の膨張時の概略形状を示した斜視図である。中央エアバッグ２０は、２枚の同一形状の基布からなる、側面視して略Ｌ字形状をなす側面パネルと、これら２枚の側面パネルの外周を、同材質の帯状パネルで縫い合わせて、膨張時に壁状をなすように縫製されている。このエアバッグの膨張時の概略寸法は、図２に示したように、座面に対向する底部幅ＢがＢ＝３００〜４００mm、全高ＨがＨ＝７５０〜８００mm、上部幅ＴがＴ＝７００〜８００mm、厚さＤ＝１７０〜２００mm程度に設定されている。全高Ｈは、座面からの高さに相当し、上述の範囲の高さを有することで、乗員の頭部を拘束可能な高さが十分確保される。

本実施例では、各基布の縫い目２０ａにはエアバッグ２０の気密状態が保持できるように、シールテープ（図示せず）が貼付されている。これらの縫い目２０ａには、必要に応じて補強シールテープ、接着剤を直接塗布することも好ましい。

（２重構造中央エアバッグ）
図３は、上述と同形状の外側エアバッグ２１と、この外側エアバッグ２１内に収容され、外側エアバッグ２１と同時に膨張する内筒エアバッグ２２との２重構造からなる中央エアバッグ２０を示している。これら２重構造のエアバッグ２１，２２のうち、内筒エアバッグ２２は側面視して外側エアバッグ２１と同様の略Ｌ字形状をなした直径が約１５０mm程度の略円筒形状で、筒状を形成する縫い目にはシールテープ（図示せず）が貼付され、気密性が保持されている。
一方、外側エアバッグ２１の縫い目にはシールテープが施されていない。すなわち、乗員が衝突時に、外側エアバッグ２１に拘束された際に、外側エアバッグ２１のガスは縫い目から漏気し、外側エアバッグ２１は乗員の拘束状態に応じて変形し、衝突時のエネルギ吸収が図られる。ロールオーバー時等で、さらに乗員を拘束する必要がある場合には、外側エアバッグ２１内で内筒エアバッグ２２がその形状を保持しているため、乗員はガスが抜けつつある状態の外側エアバッグ２１内の内筒エアバッグ２２で拘束される。内筒エアバッグ２２には通常の基布を用いても良いし、被膜コーティングされた基布を用いることもできる。

（胸部拘束領域形成中央エアバッグ）
図４（ａ）は、上述の壁状部分の一部に胸部拘束領域２３が形成された中央エアバッグを示している。この中央エアバッグ２０は、図４（ａ），（ｂ）に示したように、２個の同形のエアバッグ２６を胸部拘束領域２３で縫着することで、バッグ２６の中央部分に凹所２６ａを形成したもので、この凹所２６ａに位置するパネル状の部分が胸部拘束領域２３になる。胸部拘束領域２３は、環状をなしたバッグの外周部に囲まれ、図４（ｂ）に示したように、２枚重ねの基布の一部を接着剤２５で貼り合わせるとともに縫着して薄いパネル状として形成されている。なお、２個の同形のエアバッグ２６の胸部拘束領域２３に相当する基布の一部２４を先に縫い合わせておくことで、２個のエアバッグ２６を一体化させることができる。これにより、図４（ｂ）に示したように、中心線Ｃに関して左右対称な形状となり、左右座席に着座したいずれの乗員も同等に拘束することができる。その際、胸部拘束領域２３に乗員の肩から側胸部とが当接するため、変形量の大きな部位で乗員はソフトに拘束される。一方、乗員の頭部と腰部とはガスが充満して変形しにくいエアバッグ上部２６Ｔとエアバッグ下部２６Ｂとに当接して拘束される。

（胸部拘束領域中央エアバッグの変形例）
図５（ａ）は、胸部拘束領域が形成された中央エアバッグ２０の変形例を示している。このエアバッグ２０では、図４（ａ）で示したように、２個のエアバッグをあらかじめ縫着するのではなく、個々の胸部拘束領域エアバッグ２６を縫製してから、それらを図５（ａ）に示した帯状の基布２７で縫い合わせて束ねて製作されている。これにより、２個の胸部拘束領域２３が形成されたエアバッグ２６を容易に一体化させることができる。このエアバッグ２０においても帯状基布２７と各エアバッグ２６の胸部拘束領域２３によって乗員の肩から胸部をソフトに拘束できる。

図６各図は、中央エアバッグ２０がリアトレイ５の一部に収納された状態と、エアバッグの膨張開始直後の状態を示している。中央エアバッグ２０は、通常収納時は、図６（ａ）に示したように、あらかじめ樹脂ケーシング３０内に折り畳まれた状態で、インフレータ７とともに収容されている。この樹脂ケーシング３０の表面はリアトレイ５と同材質のリッド３１で覆われている。このリッド３１の一部には、リッド３１を横切るようにＶ字形の肉薄の開裂部３２が形成されている。この樹脂ケーシング３０は、後席のヘッドレスト４ｃの背後に位置するリアトレイ５を支持する車体の構造体４０の一部に形成された凹所４１内に収納され、インフレータ７を保持するリテーナ４２とともにボルト等の固定部材４３によって構造体４０に固定されている。この状態から、衝突時等にインフレータ７に動作指令が出力されると、インフレータ７が動作してガス発生し、エアバッグ２０にガス供給され、エアバッグ２０が急激に膨張する。その際の膨張圧が樹脂ケーシング３０のリッド３１の内面に作用し、図６（ｂ）に示したように、弱部である開裂部３２が裂けてリッド３１が内部から押し広げられ、内部のエアバッグ２０が図６（ｂ）→図１に示したように、リアトレイ５から後席シートバック４ｂ、座部４ａにかけて膨張展開する。

（後席包囲エアバッグ装置と中央エアバッグ装置とからなる乗員拘束装置）
図７は、正面衝突左右のいずれの側面衝突時に対応できるように、後席で展開した乗員拘束装置１０の実施例を示したエアバッグ展開状態図である。図８はこのエアバッグ装置の収納状態を示した状態説明図である。図８に示したように、この実施例２では、天井ライナー４５の凹所４７内に収納され、膨張展開時（図７）に略コ字形の壁状に後席を包囲する後席包囲エアバッグ装置（以下、包囲エアバッグ１２と記す。）と後席中央エアバッグ装置（以下、中央エアバッグ２０と記す。）とで、側突時の後席乗員が拘束される。

これらのうち、包囲エアバッグ１２の構成について簡述する。図７には、包囲エアバッグ１２が後席シート４の前面と窓側の側面を囲むように膨張展開した状態が示されている。包囲エアバッグ１２は、通常走行時は、図８に示したように、平面視して車室後方側が開放した向きで、略コ字形をなして蛇腹状に折り畳まれ、樹脂成形品からなる天井ライナー４５内の周縁の一部に形成され、天井ライナー４５の表面にスリット４６が設けられた凹所４７内に収容されている。

包囲エアバッグ１２は、図７に示したように、膨張展開時に天井ライナー内から開裂部を介して車室内に突出し、厚さ約１００mm、幅１００〜１５０mm、高さ４００〜５００mmの縦長に膨張する単体セル１２ａが内部で連通し、エアバッグ全体として連続した壁状体となる。この壁状体は、後席４側から見て長方形壁状をなす前面壁クッション１２Ａと、この前面壁クッション１２Ａの両端部と略Ｌ字形状をなすように連続形成された側面壁クッション１２Ｂとから構成されている。

前面壁クッション１２Ａと側面壁クッション１２Ｂとのコーナー部１２Ｃの内側には保形シート１３が取り付けられている。この保形シート１３は、本実施例では基布を包囲エアバッグ１２を構成する単体セル１２ａの縫い目に沿って縫着した布製部材である。保形シート１３には膨張時の前面壁クッション１２Ａと側面壁クッション１２Ｂとのコーナー部１２Ｃの形状保持と、衝突時にコーナー部１２Ｃに向けて移動する乗員（図示せず）の拘束までの距離を短くする役割がある。乗員が保形シート１３に当接した際に、布製の保形シート１３が、クッションの変形を伴って乗員を受け止めるので、乗員衝突時にＥＡ効果が発揮される。中央エアバッグ２０は、実施例１の構成と同様である。

以上に述べた実施例１，実施例２の構成からなる乗員拘束装置の動作について図９〜図１１を参照して説明する。

実施例１，２とも正面衝突、側面衝突、斜衝突、横転等を検知する各種センサ類が車両各部に取り付けられている。図１には前方衝突検知センサ８と、側突検知センサ９Ｒ，９Ｌとが設置例として示されている。通常時、衝突時に応じて検知された状態信号は、各検知センサ８，９Ｒ，９Ｌ，…から、車両運転席前に配置された制御部６のＥＣＵ（電子制御ユニット）に出力される。一般に、ＥＣＵでは、入力された各部の検知センサ８，９Ｒ，９Ｌ，…からの衝突検知手段からの状態信号を並行して処理し、起こりうる事故の発生を予知したり、また事故形態を特定し、乗員拘束のために最適なエアバッグ装置を膨張展開させる。図９各図は、説明のために、装備されている各エアバッグ（カーテンサイドエアバッグ装置、天井内収納エアバッグ装置、後席中央エアバッグ２０装置）のすべてが膨張展開した状態を示した図である。図９（ｃ）は、実施例２の変形例として、包囲エアバッグ１２Ｒ，１２Ｌが左右独立して動作するようにしたタイプを示している。この変形例によれば、乗員Ｐが着座した位置のみの包囲エアバッグ１２（１２Ｒ及び／または１２Ｌ）を膨張展開することができる。図９（ｃ）では、後席の左右に乗員Ｐ_R、Ｐ_Lが着座しているので、左右の包囲エアバッグ１２Ｒ，１２Ｌが両方、膨張した状態が示されている。

ここで、衝突時における各エアバッグ１１，１２（１２Ｒ及び／または１２Ｌ），２０の膨張動作と乗員拘束の態様について、図１０（ａ），（ｂ）を参照して説明する（制御系構成は図１参照）。

図１０（ａ）は、図９（ａ）に示したエアバッグ構成において、側突センサ９が左側面衝突を検知し、カーテンエアバッグ１１と中央エアバッグ２０とが膨張した状態を車室後方から俯瞰して示した概略説明図である。図１０（ａ）に示したように、白抜き矢印で示した車両左側方からの側突時には、左着座乗員Ｐ_Lはカーテンエアバッグ１１で拘束され、右着座乗員Ｐ_Rは中央エアバッグ２０で拘束される。

図１０（ｂ）は、図９（ｂ）に示したエアバッグ構成において、側突センサ９Ｌ（図１）が左側面衝突を検知し、包囲エアバッグ１２と中央エアバッグ２０とが膨張した状態を車室後方から俯瞰して示した概略説明図である。図１０（ａ）に示したように、白抜き矢印で示した車両左側方からの側突時には、左着座乗員Ｐ_Lは包囲エアバッグ１２の左側面壁クッション１２Ｂで拘束され、右着座乗員Ｐ_Rは中央エアバッグ２０で拘束される。このように、中央エアバッグ２０により、側突時に衝突面側から遠い側に着座している乗員も拘束することができる。

図１１（ａ）は、後席のシートウエイトセンサ（図示せず）により、後席左側のみに乗員Ｐ_Lが着座していることが検知されている場合であって、左側突時に、左側後席シート側の左側包囲エアバッグ１２Ｌのみを膨張展開させた例を示している。

図１１（ａ）に示したように、左側突時に左側乗員Ｐ_Lは、左側包囲エアバッグ１２Ｌの側面壁クッションＢで拘束される。さらに、図１１（ｂ）に示したようなロールオーバー等では、乗員Ｐ_Lは同図（ａ）に示した状態から、中央エアバッグ２０側に倒れ込むが、乗員Ｐ_Lは今度は中央エアバッグ２０で拘束される。

本発明の乗員拘束装置の一実施例のエアバッグ（カーテンサイドエアバッグ装置、後席中央エアバッグ装置）が膨張展開した状態を示した概略説明図。図１に示した後席中央エアバッグ装置の一実施例の概略構成を示した斜視図。後席中央エアバッグ装置の他の実施例の概略構成を示した斜視図。後席中央エアバッグ装置の他の実施例の概略構成を示した斜視図、断面図。後席中央エアバッグ装置の他の実施例の概略構成を示した斜視図、断面図。後席独立エアバッグ装置の収納状態と、膨張直後の状態を示した部分断面図。乗員拘束装置の他の実施例としてのエアバッグ（後席包囲エアバッグ装置、後席中央エアバッグ装置）が膨張展開した状態を示した概略説明図。図７に示したエアバッグの収納状態を示した概略説明図。乗員拘束装置の各エアバッグの膨張状態と乗員との関係を示した模式説明図。衝突時における各エアバッグによる乗員拘束状態を示した模式説明図。衝突時における各エアバッグによる乗員拘束状態を示した模式説明図。

符号の説明

１車室
３前席
４後席
５リアトレイ
６制御部
７インフレータ
１０乗員拘束装置
１１カーテンサイドエアバッグ装置
１２包囲エアバッグ装置
２０後席中央エアバッグ装置
３０ケーシング
３１リッド
３２開裂部

Claims

側方衝突時に、動作信号を受けたインフレータの動作によってガス供給され、車室側部内面を覆うように膨張展開するエアバッグを有するサイドエアバッグ装置と、
後席シートバック後方のリアトレイの車幅方向の中央位置に形成された凹所内に、折り畳んで収容された状態で前記凹所がリッドで覆われ、側方衝突時に、動作信号を受けたインフレータの動作によってガス供給され、前記リッドを押し開いて突出し、前記後席シートバック上端を乗り越えて、該後席シートバック上端で下方に折れ曲がって側面形状が略Ｌ字形をなして膨張展開し、後席乗員頭部を、その頂部近傍で車幅方向の内側方から拘束するエアバッグを有する後席エアバッグ装置と、
を備えたことを特徴とする乗員拘束装置。
前記エアバッグは、膨張展開時に前記後席乗員の頭部を拘束可能な座面からの高さを有する請求項１に記載の乗員拘束装置。
前記サイドエアバッグ装置は、前記エアバッグが車室側部上部に折り畳まれて収容され、前記車室側部の内面に沿ってカーテン状に展開する請求項１に記載の乗員拘束装置。
前記サイドエアバッグ装置は、前記エアバッグが天井ライナー部材の一部に、平面視して車両後方を向いて開放して形成された略コ字形状の凹所内に折り畳まれて収容され、前面壁と両側面壁とが一体となった壁状体で、前記後席を包囲するように展開する請求項１に記載の乗員拘束装置。
前記後席エアバッグ装置は、ケーシング内に前記エアバッグが折り畳まれて前記インフレータとともに収容され、該ケーシングは上部開口が前記リッドで覆われて、前記凹所内に固定された請求項１に記載の乗員拘束装置。