JP5972833B2 - サイドエアバッグ装置 - Google Patents

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Description

本発明は、側突等により車両に側方から衝撃が加わった場合に、車両用シートに着座している乗員と車両の側壁部との間でエアバッグを展開及び膨張させて、乗員の胸部から頭部にかけての部位を衝撃から保護するサイドエアバッグ装置に関するものである。
車両用シートに着座している乗員の上半身を側突等による衝撃から保護する装置として、エアバッグ及びインフレータを備えたサイドエアバッグ装置が広く知られている。このサイドエアバッグ装置では、エアバッグが折り畳まれた状態でインフレータとともに、車両用シートのシートバック(背もたれ)内に収納されている。そして、車両の側壁部、例えばサイドドア等に対し、側突等により側方から衝撃が加わると、インフレータから膨張用ガスがエアバッグに供給される。エアバッグが展開及び膨張し、一部をシートバック内に残した状態で車両用シートから飛び出す。その後もエアバッグは、乗員の上半身と側壁部との間の狭い空間において展開及び膨張する。このエアバッグが、乗員と車内側へ進入してくる側壁部との間に介在して乗員の上半身を拘束するとともに、側壁部を通じて上記上半身に伝わる側方からの衝撃を緩和する。
上記サイドエアバッグ装置の一態様として、エアバッグを、乗員の胸部から頭部にかけての部位と車両の側壁部との間で、略上下方向に細長く展開及び膨張させるものが、例えば特許文献1に記載されている。このサイドエアバッグ装置では、エアバッグが、前側ほど低くなるように傾斜した区画壁により前膨張室と後膨張室とに仕切られていて、インフレータが後膨張室の下部に配置されている。区画壁には、後膨張室及び前膨張室を連通させる複数の小孔が設けられている。これらの小孔は、区画壁の後部ほど多数個、すなわち前部では低密度に、後部では高密度に設けられている。そして、エアバッグは、折り畳まれた状態でインフレータとともに、シートバックにおいて胸部の側方近傍に収納されている。
このサイドエアバッグ装置によると、側突等による衝撃に応じインフレータから膨張用ガスが噴出されると、その膨張用ガスは後膨張室内を上方へ流れて、同後膨張室を略上方へ向けて展開及び膨張させる。また、膨張用ガスの一部は、後膨張室内を略上方へ流れる途中で、小孔を通じて前膨張室内に流入し、その前膨張室を展開及び膨張させる。
特開2000−280853号公報(図9、図10)
ところで、乗員の上半身においては、肩部が側方へ最も多く突出して、車両の側壁部に最も接近している。車両に側方から衝撃が加わる前の乗員の上半身と側壁部との間隔は、肩部において最小である。
一方、エアバッグは、上述したように展開及び膨張する前には、シートバックにおいて胸部の側方近傍に収納されている。そのため、エアバッグを頭部の側方まで展開及び膨張させるには、このエアバッグを、胸部よりも上方の肩部と側壁部との狭い間隙を通過させる必要がある。
ところが、特許文献1に記載されたサイドエアバッグ装置では、上記のように肩部と側壁部との狭い間隙を通過させるための工夫が特段なされていない。そのため、エアバッグのうち、乗員の頭部の側方で展開及び膨張する予定の箇所が、他の箇所よりも早期に展開及び膨張すると、すなわち、肩部の側方を通過する前に展開及び膨張すると、上記間隙の狭い箇所を通過困難となって、エアバッグの他の箇所の展開及び膨張を阻害するおそれがある。特に、特許文献1では、小孔が、区画壁の前部では低密度に、後部では高密度に設けられていることから、膨張用ガスがエアバッグのうち、乗員の頭部の側方で展開及び膨張させる予定の箇所に供給されやすく、上記の問題が起こりやすい。
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、エアバッグを、乗員の胸部から頭部にかけての部位の側方で的確に展開及び膨張させることのできるサイドエアバッグ装置を提供することにある。
上記課題を解決するサイドエアバッグ装置は、車両側方からの衝撃に応じ膨張用ガスを噴出するインフレータと、折り畳まれた状態で収納され、前記インフレータからの膨張用ガスにより、車両用シートに着座している乗員の胸部から頭部にかけての部位と車両の側壁部との間で展開及び膨張するエアバッグとを備えるサイドエアバッグ装置において、前記エアバッグは、略上下方向に延びる区画壁により、同区画壁よりも前側の前膨張室と後側の後膨張室とに仕切られており、前記インフレータは前記後膨張室内の下部に配置され、前記区画壁において前記乗員の頭部の側方となる箇所には、前記後膨張室及び前記前膨張室を連通させる上部連通孔が設けられ、前記区画壁において前記乗員の胸部の側方となる箇所には、前記後膨張室及び前記前膨張室を連通させる下部連通孔が設けられ、前記下部連通孔の開口面積が前記上部連通孔の開口面積以上の大きさに設定されている。
上記の構成によれば、インフレータから供給された膨張用ガスの一部が、エアバッグの後膨張室内を上方へ向けて流れることで、後膨張室が展開及び膨張する。膨張用ガスが、乗員の胸部の側方に至ると、その膨張用ガスの一部は、下部連通孔を通って前膨張室の下部へ流入する。また、下部連通孔を通過せずに同下部連通孔よりも上方へ流れた膨張用ガスが、乗員の頭部の側方に至ると、その膨張用ガスの一部は、上部連通孔を通って前膨張室内の上部へ流入する。この際、下部連通孔の開口面積が上部連通孔の開口面積以上の大きさに設定されていることから、下部連通孔では上部連通孔と同程度か上部連通孔よりも多くの量の膨張用ガスが流れる。
そして、下部連通孔を通過した膨張用ガスにより前膨張室の下部が乗員の胸部の前部側方で展開及び膨張する。また、上部連通孔を通過した膨張用ガスにより前膨張室の上部が乗員の頭部の前部側方で展開及び膨張する。この際、上述したように、下部連通孔と上部連通孔とで膨張用ガスの流量が異なることから、頭部の前部側方で展開及び膨張する予定の箇所は、他の箇所、特に胸部の前部側方よりも早期に展開及び膨張せず、肩部と側壁部との間の間隙の狭い箇所を通過した後に展開及び膨張する。
上記サイドエアバッグ装置において、前記前膨張室の前記上部連通孔と前記下部連通孔との間には、前記膨張用ガスを排出するための排気孔が設けられていることが好ましい。
上記の構成によれば、上部連通孔を通じて前膨張室の上部に流入した膨張用ガスが下方へ流れようとした場合、その膨張用ガスの一部は、上部連通孔と下部連通孔との間に設けられた排気孔からエアバッグの外部へ排出される。そのため、膨張用ガスが同前膨張室の下部へ流れて、同下部が胸部の側方で過大な圧力で展開及び膨張することが抑制される。
上記サイドエアバッグ装置において、前記エアバッグにおいて、前記乗員の肩部の側方となる箇所には、膨張時における車幅方向の膨張厚みを、他の箇所の膨張厚みよりも小さくする厚み抑制部が設けられていることが好ましい。
上記の構成によれば、エアバッグにおいて、乗員の肩部の側方となる箇所の車幅方向の膨張厚みは、厚み抑制部により他の箇所の膨張厚みよりも小さくされる。そのため、エアバッグにおいて、乗員の肩部の側方となる箇所は、その肩部と車両の側壁部との間の間隙の狭い箇所においても展開及び膨張しやすい。
上記サイドエアバッグ装置において、前記エアバッグが展開及び膨張を完了したとき、前記エアバッグのうち前記乗員の頭部の側方となる箇所の前端は、前記乗員の胸部の側方となる箇所の前端よりも前方に位置することが好ましい。
上記の構成によれば、エアバッグのうち頭部の側方で展開及び膨張する領域が前方に広くなり、頭部を拘束して衝撃から保護する性能が向上する。
上記サイドエアバッグ装置において、前記エアバッグには、これを上方から下方へ向けて折り畳むことにより複数の折り畳み部が形成されており、前記区画壁の前記上部連通孔は、最上部の折り畳み部に位置していることが好ましい。
上方から下方へ向けて折り畳まれることにより複数の折り畳み部が形成されているエアバッグでは、インフレータから噴出された膨張用ガスの一部が、インフレータに近い側の折り畳み部から遠い側の折り畳み部である最上部の折り畳み部に向けて流れることで、後膨張室が展開及び膨張する。ここで、仮に、区画壁の上部連通孔が最上部よりも下側の折り畳み部に位置していると、膨張用ガスが上部連通孔を通って折り畳み部の前部に流れて、同部分が展開及び膨張し、最上部の折り畳み部の展開及び膨張を妨げるおそれがある。
この点、区画壁の上部連通孔が、エアバッグの最上部の折り畳み部に位置していることから、エアバッグでは、下側の折り畳み部から上側の折り畳み部に向けて順に展開していく。そして、最上部の折り畳み部が展開する過程で、後膨張室内の膨張用ガスが上部連通孔を通って前膨張室に流入する。従って、上部連通孔が原因で最上部の折り畳み部の展開及び膨張が妨げられることが起こりにくい。
上記サイドエアバッグ装置によれば、区画壁における下部連通孔の開口面積を上部連通孔の開口面積以上の大きさに設定したため、エアバッグを、乗員の胸部から頭部にかけての部位の側方で的確に展開及び膨張させることができる。
サイドエアバッグ装置の一実施形態を示す図であり、同装置が設けられた車両用シートをエアバッグ及び乗員とともに示す側面図。 一実施形態において、車両用シート、エアバッグ、乗員及び側壁部の位置関係を示す平断面図。 一実施形態において、車両用シート、エアバッグ、乗員及び側壁部の位置関係を示す正断面図。 一実施形態において、エアバッグモジュールが組み込まれたシートバックの側部の内部構造を示す部分平断面図。 一実施形態において、エアバッグが非膨張展開状態にされたエアバッグモジュールを示す側面図。 一実施形態におけるエアバッグの内部の概略構成を示す平断面図。 図5のエアバッグモジュールの内部構造を乗員及び車両用シートとともに示す部分側断面図。 一実施形態において、エアバッグモジュールのエアバッグが折り畳まれる前の状態を示す側面図。 一実施形態におけるエアバッグが折り畳まれる途中段階のエアバッグモジュールを示す図であり、(a)は側面図、(b)は上記(a)の左方から見た背面図。 一実施形態におけるエアバッグが折り畳まれる途中段階のエアバッグモジュールを示す図であり、(a)は側面図、(b)は上記(a)の左方から見た背面図。 一実施形態におけるエアバッグが折り畳まれる途中段階のエアバッグモジュールを示す図であり、(a)は側面図、(b)は上記(a)の左方から見た背面図。 一実施形態におけるエアバッグが折り畳まれる途中段階のエアバッグモジュールを示す図であり、(a)は図11(a)の裏側から見た側面図、(b)は、上記(a)の右方から見た背面図。 一実施形態におけるエアバッグが折り畳まれる途中段階のエアバッグモジュールを示す図であり、(a)は側面図、(b)は上記(a)のA−A線断面図。 一実施形態におけるエアバッグが折り畳まれる途中段階のエアバッグモジュールを示す図であり、(a)は側面図、(b)は上記(a)のB−B線断面図。 一実施形態におけるエアバッグが折り畳まれて収納用形態にされたエアバッグモジュールを示す図であり、(a)は側面図、(b)は上記(a)のC−C線断面図。 図4のエアバッグがその一部をシートバック内に残して車両用シートから飛び出して展開及び膨張した状態を示す部分平断面図。 一実施形態のエアバッグにおける折り線及び折り畳み部の位置関係を示す側面図。 エアバッグの変形例を、乗員及び車両用シートともに示す部分側面図。
以下、サイドエアバッグ装置の一実施形態について、図1〜図17を参照して説明する。
なお、以下の説明では、車両の前進方向を前方と記載し、それを基準に前、後、上、下、左、右を規定している。また、各図において、「前」は車両前側を、「後」は車両後側を、「内」は車両内側を、「外」は車両外側をそれぞれ示している。車両内側は、車幅方向について、その中央位置に近づく側であり、車両外側は上記中央位置から遠ざかる側である。
また、車両用シートには、標準的な体格を有する乗員(大人)が、予め定められた姿勢(正規の姿勢)で着座しているものとする。
図1〜図3に示すように、車両10において側壁部11の車内側の近傍には、車両用シート12が配置されている。ここで、側壁部11とは、車両10の側部に配置された車両構成部材を指し、主としてドア、ピラー等がこれに該当する。例えば、前席に対応する側壁部11は、フロントドア、センターピラー(Bピラー)等である。また、後席に対応する側壁部11は、サイドドア(リヤドア)の後部、Cピラー、タイヤハウスの前部、リヤクォータ等である。
車両用シート12は、シートクッション(座部)13と、そのシートクッション13の後側から起立し、かつ傾き調整機構(図示略)により傾斜角度を調整されるシートバック(背もたれ)14とを備えている。車両用シート12は、シートバック14が前方を向く姿勢で車両10に配置されている。このように配置された車両用シート12の幅方向は、車幅方向と合致する。
シートバック14は、シートバック本体15と、そのシートバック本体15の幅方向についての両側部に設けられた一対のサイドサポート部16とを備えている。シートバック本体15は後側へ傾斜しており、乗員Pの上半身を後側から支える。両サイドサポート部16は、シートバック本体15から前方へ突出しており、シートクッション13に腰掛けてシートバック本体15に凭れた乗員Pの上半身の車幅方向についての動きを規制する。
次に、シートバック14において、車外側のサイドサポート部16を含む車外側の側部の内部構造について説明する。
シートバック14内には、その骨格をなすシートフレームが配置されている。シートフレームの一部は、図4に示すように、シートバック14内の車外側部分に配置されており、この部分(以下「サイドフレーム部17」という)は、金属板を曲げ加工することによって形成されている。サイドフレーム部17を含むシートフレームの前側には、ウレタンフォーム等の弾性材からなるシートパッド18が配置されている。また、シートフレームの後側には、合成樹脂等によって形成された硬質のバックボード19が配置されている。なお、シートパッド18は表皮によって被覆されているが、図4ではその表皮の図示が省略されている。後述する図16についても同様である。
シートパッド18内において、サイドフレーム部17の車外側近傍には収納部21が設けられている。収納部21の位置は、シートバック14の上下方向についての中間部分であって、車両用シート12に着座した乗員Pの斜め後方近傍となる(図2参照)。この収納部21には、サイドエアバッグ装置の主要部をなすエアバッグモジュールAMが組み込まれている。
収納部21の車外側かつ前側の角部からは、斜め前車外側に向けてスリット22が延びている。シートパッド18の前側の角部18cとスリット22とによって挟まれた箇所(図4において二点鎖線の枠で囲んだ箇所)は、後述するエアバッグ40によって破断される破断予定部23を構成している。
上記シートバック14に組み込まれるエアバッグモジュールAMは、インフレータアセンブリ30及びエアバッグ40を主要な構成部材として備えている。次に、これらの構成部材の各々について説明する。
<インフレータアセンブリ30>
インフレータアセンブリ30は、ガス発生器としてのインフレータ31と、そのインフレータ31を覆うリテーナ32とを備えている。本実施形態では、インフレータ31として、パイロタイプと呼ばれるタイプが採用されている。インフレータ31は略円柱状をなしており、その内部には、膨張用ガスを発生するガス発生剤(図示略)が収容されている。
なお、インフレータ31としては、上記ガス発生剤を用いたパイロタイプに代えて、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膨張用ガスを噴出させるタイプ(ハイブリッドタイプ)が用いられてもよい。
一方、リテーナ32は、膨張用ガスの噴出する方向を制御するディフューザとして機能するとともに、上記インフレータ31をエアバッグ40と一緒に上記サイドフレーム部17に締結する機能を有する部材である。リテーナ32の大部分は、金属板等の板材を曲げ加工等することによって、略上下方向へ延びる略筒状に形成されている。リテーナ32には、その内外を連通させる連通部(図示略)が設けられており、インフレータ31から噴出された膨張用ガスの多くが、この連通部を通じてリテーナ32の外部へ噴き出される。
リテーナ32には、これを上記サイドフレーム部17に取付けるための係止部材としてボルト34が固定されている。
なお、インフレータアセンブリ30は、インフレータ31とリテーナ32とが一体になったものであってもよい。
<エアバッグ40>
図1〜図3において二点鎖線で示すように、エアバッグ40は、車両10の走行中等に側突等により衝撃が側壁部11に側方から加わった場合に、インフレータ31から膨張用ガスの供給を受けて展開及び膨張し、自身の一部を上記シートバック14内に残した状態で同シートバック14から前方へ向けて飛び出す。
図5は、エアバッグ40が膨張用ガスを充填させることなく平面状に展開させられた状態(以下「非膨張展開状態」という)のエアバッグモジュールAMを示している。また、図7は、エアバッグモジュールAMの内部構造を示すべく、図5の非膨張展開状態のエアバッグ40が車幅方向の中央部分で切断されたエアバッグモジュールAMを乗員P及び車両用シート12とともに示している。
図5〜図7に示すように、エアバッグ40は、1枚の布片(基布、パネル布等とも呼ばれる)を、その中央部分に設定した折り線42に沿って二つ折りして車幅方向に重ね合わせ、その重ね合わされた部分を袋状となるように結合させることにより形成されている。ここでは、エアバッグ40の上記の重ね合わされた2つの部分を区別するために、車内側に位置するものを布部43といい、車外側に位置するものを布部44というものとする。各布部43,44は、前後方向に対するよりも上下方向に細長い形状をなしている。
なお、本実施形態では、折り線42がエアバッグ40の後端部に位置するように布片が二つ折りされているが、折り線42が他の端部、例えば前端部、上端部、下端部等に位置するように布片が二つ折りされてもよい。また、エアバッグ40は上記折り線42に沿って分割された2枚の布片からなるものであってもよい。この場合には、エアバッグ40は、2枚の布片を車幅方向に重ね合わせ、両布片を、袋状となるように結合させることにより形成される。さらに、エアバッグ40は3枚以上の布片からなるものであってもよい。
エアバッグ40においては、両布部43,44の外形形状が、折り線42を対称軸として互いに線対称の関係にある。各布部43,44の形状・大きさは、エアバッグ40が車両用シート12と側壁部11との間で展開及び膨張したときに、その車両用シート12に着座している乗員Pの上半身のうち胸部PTから頭部PHにかけての部位に対応する領域を占有し得るように設定されている(図1〜図3)。図7に示すように、エアバッグ40は、乗員Pの頭部PHの側方となる箇所の前端40aが、胸部PTの側方となる箇所の前端40bよりも前方に位置するように形成されている。
上記両布部43,44としては、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、例えばポリエステル糸、ポリアミド糸等を用いて形成した織布等が適している。
両布部43,44の上記結合は、それらの周縁部に設けられた周縁結合部45においてなされている。本実施形態では、周縁結合部45の大部分は、両布部43,44の周縁部のうち、後端部(折り線42の近傍部分)を除く部分を、縫製(縫糸で縫合)することにより形成されている。この縫製により形成されているという点は、後述する外結合部52及び内結合部53についても同様である。
上記縫製に関し、図5、図7〜図15、図17及び図18では、3つの線種によって縫製部分が表現されている。1つ目の線種は、一定長さの太線を断続的に並べて表現した線(破線の一種)であり、これは、縫合部分を側方から見た状態を示している(図5における周縁結合部45等参照)。2番目の線種は、一定長さ(一般的な破線よりも長い長さ)の細線を断続的に並べて表現した線(破線の一種)であり、これは、布部43,44間に位置していて直接は見えない(隠れている)縫糸の状態を示している(図5における内結合部53等参照)。3番目の線種は、点を一定間隔おきに並べて表現した線(破線の一種)であり、これは、布部43,44を縫合している縫糸の断面を示している(図7における周縁結合部45等参照)。
図5〜図7に示すように、両布部43,44間であって、周縁結合部45によって囲まれた空間は、膨張用ガスによって乗員Pの上半身の側方で展開及び膨張することにより、胸部PTから頭部PHにかけての部位を拘束して衝撃から保護するための膨張部となっている。
なお、周縁結合部45は、上記縫糸を用いた縫合とは異なる手段、例えば接着剤を用いた接着によって形成されてもよい。この接着により形成されてもよいという点は、後述する外結合部52及び内結合部53についても同様である。
エアバッグ40内であって前後方向についての中間部分には、略上下方向に延びる区画壁50が設けられており、エアバッグ40が、区画壁50よりも後側の後膨張室46と、同区画壁50よりも前側の前膨張室47とに仕切られている。区画壁50は、一般的にテザーと呼ばれるものと同様の構成を有している。
<区画壁50>
区画壁50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、上記布部43,44等と同様の織布等からなる一対の布片51を備えている。両布片51は上下方向に細長い帯状をなしている。各布片51は、その後端縁に沿って略上下方向に延びる外結合部52によって、エアバッグ40の両布部43,44のうち対向するものに結合されている。両外結合部52は、エアバッグ40が膨張したときに、乗員Pの上半身における前後方向についての中間部の側方となる箇所で、布片51の後端部を対応する布部43,44に結合している。両布片51は、それらの前端縁に沿って略上下方向に延びる内結合部53によって相互に結合されている。
このようにして、一対の布片51からなる区画壁50は、エアバッグ40における車内側の布部43と車外側の布部44との間に架け渡されている。区画壁50は、エアバッグ40の非膨張展開時には車幅方向に重ね合わされた状態となる(図5、図7参照)。また、区画壁50は、エアバッグ40の膨張に伴い、車幅方向に緊張させられた状態となり(図6参照)、同エアバッグ40の車幅方向の厚み(膨張厚み)を規制する。
区画壁50において、エアバッグ40が膨張したときに乗員Pの頭部PHの側方となる箇所には、後膨張室46と前膨張室47とを連通させる上部連通孔54が設けられている。また、区画壁50において、エアバッグ40が膨張したときに乗員Pの胸部PTの側方となる箇所には、後膨張室46と前膨張室47とを連通させる下部連通孔55が設けられている。より詳しくは、上記内結合部53は、その上端部と下部の2箇所においてそれぞれ結合を解除されている。上下方向についての上端部と下部とでは、両布片51を結合させる内結合部53が設けられていない。内結合部53の上端部において結合を解除された箇所は上部連通孔54を構成し、同内結合部53の下部において結合を解除された箇所は上記下部連通孔55を構成している。上部連通孔54及び下部連通孔55は、両布片51が重ねられた状態では閉じ、エアバッグ40が膨張し、区画壁50が車幅方向に緊張させられた状態では開く。
エアバッグ40が非膨張展開状態にされた状態、すなわち区画壁50の布片51が重ね合わせられた状態では、下部連通孔55の上下長L1は、上部連通孔54の上下長L2よりも長く形成されている。この構成により、エアバッグ40が膨張したときの下部連通孔55の開口面積が上部連通孔54の開口面積よりも大きく設定されている。
そして、上述したインフレータアセンブリ30の大部分は、略上下方向へ延びる姿勢にされて、後膨張室46の後端下部に収容されている。リテーナ32のボルト34は、エアバッグ40の車内側の布部43に挿通されている。この挿通により、インフレータアセンブリ30がエアバッグ40に対し位置決めされた状態で係止されている。
さらに、車外側の布部44は、前膨張室47の前部であって上記上部連通孔54と下部連通孔55との間に排気孔56を有している。布部44において、排気孔56の周りには縫糸で縫製することにより補強部57が設けられている。補強部57は、布部44の排気孔56の周りを補強して、同部分が裂けたり、ほつれたりするのを抑制するためのものである。
ところで、図4及び図15(a),(b)に示すように、インフレータアセンブリ30及びエアバッグ40を主要な構成部材として有するエアバッグモジュールAMは、エアバッグ40が折り畳まれることでコンパクトな形態(以下「収納用形態」という)にされている。これは、エアバッグモジュールAMを、シートバック14における限られた大きさの収納部21に対し、収納に適したものとするためである。
収納用形態は、非膨張展開状態のエアバッグ40が、図8〜図15に示すように折り畳まれることにより得られる。次に、エアバッグ40が折り畳まれる工程について説明するが、その説明には、折り線42,61,64,67,71,74,75の位置、折り畳まれる部位の位置、折りの方向等の特定が必要となる。そのため、上記折り線の位置や折り畳まれる部位の位置を特定する際には、インフレータアセンブリ30を基準として、エアバッグ40の各部を特定するものとする。インフレータアセンブリ30の軸線ALに沿う方向(略上下方向)について、インフレータアセンブリ30に近い端を「第1基端」といい、インフレータアセンブリ30から遠い端を「第1先端」という。非膨張展開状態のエアバッグ40が車両用シート12に取付けられている状態では、上記第1基端は同エアバッグ40の下端に相当し、上記第1先端は同エアバッグ40の上端に相当する。
インフレータアセンブリ30の軸線ALに直交する方向(略前後方向)についても同様である。インフレータアセンブリ30に近い端を「第2基端」といい、インフレータアセンブリ30から遠い端を「第2先端」という。非膨張展開状態のエアバッグ40が車両用シート12に取付けられている状態では、上記第2基端は同エアバッグ40の後端に相当し、上記第2先端は同エアバッグ40の前端に相当する。
また、折りの方向を特定する際には、エアバッグ40が車両用シート12に取付けられているものと仮定して、「車外側」及び「車内側」の語を用いるものとする。
図8は、折り線42及びインフレータアセンブリ30の軸線ALが上下方向へ延びる姿勢にされた非膨張展開状態のエアバッグ40を、車外側から見た状態を示している。このエアバッグ40において、インフレータアセンブリ30から第1先端側(図8の上端側)へ若干離れた箇所に、折り線42に直交する折り線61が設定される。図8において矢印で示すように、エアバッグ40において、上記折り線61よりも第1先端側(図8の上端側)の部分62が、その折り線61に沿って車外側(図8の手前側)へ折り返される。この折り返しにより、上記部分62の一部が、エアバッグ40において、折り線61よりも第1基端側(図8の下端側)の部分63の一部に重ねられる。エアバッグ40は、図9(a),(b)に示す形態になる。
次に、上記部分62において、上記折り線61から第1先端側(図9(a)の下端側)へ離れた箇所に、同折り線61に対し平行に折り線64が設定される。同図9(a)において矢印で示すように、上記部分62において、上記折り線64よりも第1先端側(図9(a)の下端側)の部分65が、その折り線64に沿って車外側(図9(a)の手前側)へ折り返される。この折り返しにより、上記部分65の一部が、エアバッグ40のうち折り線61と折り線64とによって挟まれた部分(以下「折り畳み部66」という)の一部に重ねられる。エアバッグ40は、図10(a),(b)に示す形態になる。
次に、上記部分65について、上記折り線64から第1先端側(図10(a)の上端側)へ離れた箇所に、同折り線64に対し平行に折り線67が設定される。同図10(a)において矢印で示すように、部分65において、折り線67よりも第1先端側(図10(a)の上端側)の部分(以下「折り畳み部68」という)が、その折り線67に沿って車内側(図10(a)の奥側)へ折り返される。この折り返しにより、上記折り畳み部68の多くの部分が、エアバッグ40のうち折り線64と折り線67とによって挟まれた部分(以下「折り畳み部69」という)の一部に重ねられる。エアバッグ40は、図11(a),(b)に示す形態になる。
図12(a),(b)は、図11(a),(b)の上記エアバッグ40を裏側、すなわち車内側から見た状態を示している。この図12(a),(b)に示すように、エアバッグ40においてインフレータアセンブリ30の収納されている上記部分63に折り線71が設定される。この折り線71は、エアバッグ40の展開方向であって、インフレータアセンブリ30の軸線ALに直交する方向についての第2先端側(前端側)に設定される。ここでは、折り線71は、軸線ALに対し傾斜するように設定される。図12(a)において矢印で示すように、上記部分63において、上記折り線71よりも第2先端側(図12(a)の斜め左下側)の部分(以下「折り畳み部72」という)が、その折り線71に沿って車内側(図12(a)の手前側)へ折り返される。この折り返しにより、折り畳み部72が、部分63のうち、折り線71と折り線42と折り線61とによって囲まれた部分(以下「折り畳み部73」という)の一部に重ねられる。エアバッグ40は図13(a),(b)に示すように、車外側から車内側に向けて、折り畳み部69,68,66,73,72が重ねられた中間形態になる。
続いて、図13(a),(b)に示すように、インフレータアセンブリ30の軸線ALに直交する方向について、上記中間形態のエアバッグ40の区画壁50(外結合部52)よりも第2先端側(前端側)の領域Z1の複数箇所に、上記折り線42(軸線AL)に対しそれぞれ平行に折り線74が設定される。そして、上記領域Z1が、各折り線74に沿って同一方向に繰り返し折り畳むロール折りにより、第2先端側(前端側)から第2基端側(後端側)へ向けて折り畳まれる。この折り畳みにより、エアバッグ40は、図14(a),(b)に示す形態になる。
次に、図14(a),(b)に示すように、軸線ALに直交する方向について、ロール折りされた上記エアバッグ40の区画壁50(外結合部52)よりも第2基端側(後端側)の領域Z2の複数箇所に、上記折り線42(軸線AL)に対しそれぞれ平行に折り線75が設定される。そして、上記領域Z2が、各折り線75に沿って、折り返す方向を交互に変えて折り畳む蛇腹折りにより、第2先端側(前端側)から第2基端側(後端側)へ向けて折り畳まれる。この折り畳みにより、エアバッグ40は図15(a),(b)に示す収納用形態になる。
このように、エアバッグ40が折り畳まれて、収納用形態にされたエアバッグモジュールAMは、インフレータアセンブリ30の軸線ALに対し、沿う方向(略上下方向)にも直交する方向(略前後方向)にも寸法が小さくなっており、シートバック14の狭い収納部21に対しても収納に適したものとなる。
図4に示すように、収納用形態にされたエアバッグモジュールAMにおいて、リテーナ32から延びてエアバッグ40(布部43)に挿通されたボルト34は、サイドフレーム部17に挿通されている。そして、このボルト34にナット35が締付けられることで、インフレータアセンブリ30がエアバッグ40と一緒にサイドフレーム部17に固定されている。
なお、インフレータアセンブリ30は、上述したボルト34及びナット35とは異なる部材によってサイドフレーム部17に固定されてもよい。
図1に示すように、サイドエアバッグ装置は、上述したエアバッグモジュールAM(図2参照)のほかに衝撃センサ81及び制御装置82を備えている。衝撃センサ81は加速度センサ等からなり、車両10の側壁部11(図2参照)等に設けられており、同側壁部11に側方から加えられる衝撃を検出する。制御装置82は、衝撃センサ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。
さらに、車両10には、車両用シート12に着座している乗員Pをその車両用シート12に拘束するためのシートベルト装置が装備されているが、図1等ではこのシートベルト装置の図示が省略されている。
次に、上記のように構成された本実施形態のサイドエアバッグ装置の作用について説明する。
このサイドエアバッグ装置では、側突等により車両10の側壁部11に対し側方から衝撃が加わらないときには、制御装置82からインフレータ31に対し、これを作動させるための作動信号が出力されず、同インフレータ31から膨張用ガスがエアバッグ40に供給されない。エアバッグモジュールAMは、収納用形態で収納部21に収納され続ける(図4参照)。
これに対し、車両の走行中に、側突等により側壁部11に対し側方から所定値以上の衝撃が加わり、そのことが衝撃センサ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からインフレータ31に対し、これを作動させるための作動信号が出力される。この作動信号に応じて、インフレータ31では、ガス発生剤が高圧の膨張用ガスを発生し、これを噴出する。噴出された膨張用ガスは、リテーナ32の連通部を通りエアバッグ40に供給される。ここで、エアバッグ40は、その前後方向についての中間部に設けられた区画壁50により、後膨張室46及び前膨張室47に仕切られていて、その後膨張室46内の後端下部にインフレータアセンブリ30が配置されている。このことから、インフレータ31からの膨張用ガスは、後膨張室46内の後端下部に供給される。
図17に示すように、この膨張用ガスは、インフレータアセンブリ30に近い側の折り畳み部73から遠い側の折り畳み部68,72に向けて、後膨張室46内を流れる。表現を変えると、膨張用ガスは展開方向についての第1基端側(下端側)の折り畳み部73から第1先端側(上端側)の折り畳み部68に向けて、後膨張室46内を上方へ流れる。また、膨張用ガスは展開方向についての第2基端側(後端側)の折り畳み部73から第2先端側(前端側)の折り畳み部72に向けて、後膨張室46内を前方へ流れる。第1基端側及び第2基端側の折り畳み部73は、インフレータアセンブリ30が収容された折り畳み部である。
第2基端側から第2先端側の折り畳み部72に向けて前方へ流れる膨張用ガスは、区画壁50に至ると、この区画壁50に沿って流れ方向を上方へ変え、当初から上方へ流れる膨張用ガスに合流する。
上記上方へ向かう膨張用ガスにより、後膨張室46は、下方から上方に向けて順に折りを解消(展開)しながら膨張していく。
また、上記前方へ向かう膨張用ガスにより、エアバッグ40のうち区画壁50よりも後方の蛇腹折りされた領域Z2(図14参照)が、後方から前方に向けて順に折りを解消(展開)しながら膨張していく。
上記のようにエアバッグ40が上方や前方へ展開及び膨張する過程で、シートバック14のシートパッド18がエアバッグ40によって押圧され、図4の破断予定部23において破断される。図16に示すように、エアバッグ40は自身の後端部を、インフレータアセンブリ30とともに収納部21内に残した状態でシートバック14から車両10の略前方へ飛び出す。
上記膨張用ガスは、第2先端側(前端側)の折り畳み部72のうち、区画壁50よりも後方部分を膨張させる。
ここで、蛇腹折りには、折り状態を解消しやすいという特徴がある。そのため、区画壁50よりも後方の蛇腹折りされた領域Z2は、速やかに前方へ向けて展開及び膨張する。
また、後膨張室46の容積は、エアバッグ40が区画壁50によって仕切られていない場合のそのエアバッグ40の容積よりも小さい。また、後膨張室46の車幅方向についての膨張厚みは、エアバッグ40が仕切られない場合のそのエアバッグ40の車幅方向についての膨張厚みよりも小さい。そのため、後膨張室46は狭い間隙でも通過しながら展開及び膨張しやすい。
図7及び図17に示すように、後膨張室46内を上方へ流れて乗員Pの胸部PTの後部側方に至った膨張用ガスの一部は、下部連通孔55を通って前膨張室47の下部内へ流入する。また、下部連通孔55を通過せずに後膨張室46内を同下部連通孔55よりも上方へ流れて乗員Pの頭部PHの後部側方に至った膨張用ガスの一部は、上部連通孔54を通って前膨張室47の上部内へ流入する。この際、下部連通孔55の開口面積が上部連通孔54の開口面積よりも大きいことから、下部連通孔55では上部連通孔54よりも多くの量の膨張用ガスが流れる。
下部連通孔55を通って前膨張室47に流入した膨張用ガスの一部は、上方及び下方へ向きを変える。また、上部連通孔54を通って前膨張室47に流入した膨張用ガスの一部は、下方へ向きを変える。
これらの膨張用ガスにより、区画壁50よりも前方のロール折りされた部分が、胸部PTや頭部PHの前部側方において前方へ向けて展開及び膨張する。この際、上述したように、下部連通孔55と上部連通孔54とで膨張用ガスの流量が異なることから、頭部PHの前部側方で展開及び膨張する予定の箇所が、他の箇所、特に胸部PTの側方よりも早期に展開及び膨張すること、すなわち、乗員Pの肩部PSと車両の側壁部11との間隙の狭い箇所を通過する前に展開及び膨張することが起こりにくい。頭部PHの前部側方で展開及び膨張する予定の箇所は、肩部PSと側壁部11との間の間隙の狭い箇所を通過した後に展開及び膨張する。その結果、エアバッグ40のうち、乗員Pの頭部PHの側方で展開及び膨張させる予定の箇所が、上記間隙の狭い箇所を通過困難となって他の箇所の展開及び膨張を阻害する現象が起こりにくい。エアバッグ40は、乗員Pの胸部PTから頭部PHにかけての部位の側方で展開及び膨張する。
また、ロール折りには、車両10の側壁部11に沿って展開しやすいという特徴がある。そのため、区画壁50よりも前方のロール折りされた部分は、乗員Pの胸部PTや頭部PHの前部側方において車両の側壁部11に沿って前方へ展開及び膨張する。
下部連通孔55を通って前膨張室47に流入し、下方へ向きを変えた膨張用ガスが、第2先端側(前端側)の折り畳み部72のうち、区画壁50よりも前方部分に供給されると、同折り畳み部72の車内側へ折り返されている状態を解消(展開)する。この展開の際に、折り畳み部72は車両の側壁部11に接触することがなく、同側壁部11との摩擦により円滑な展開を妨げられることが起こりにくい。また、折り畳み部72のうち区画壁50よりも前側部分が、上述したように先に膨張を始めている区画壁50よりも後側部分によって押されるため、展開が迅速に行なわれる。
後膨張室46内を上方へ流れる膨張用ガスの一部が、第1先端側(上端側)の折り畳み部68に至ると、その折り畳み部68が車内側へ折り返されている状態を解消(展開)する)。この展開の際に、折り畳み部68は車両10の側壁部11に接触することがなく、同側壁部11との摩擦により円滑な展開を妨げられることが起こりにくい。
図7に示すように、エアバッグ40が展開及び膨張を完了したときには、乗員Pの頭部PHの側方となる箇所の前端40aが、胸部PTの側方となる箇所の前端40bよりも前方に位置する。そのため、エアバッグ40の前端40bと同じ箇所に位置したり、後方に位置したりするものに比べ、エアバッグ40のうち頭部PHの側方で展開及び膨張する領域が前方に広くなる。
ところで、仮に、上部連通孔54が最上部の折り畳み部68とは異なる折り畳み部、例えば折り畳み部69に位置していると、膨張用ガスが上部連通孔54を通って前膨張室47に流入して同前膨張室47を膨張させ、それよりも後に行なわれる折り畳み部68の展開及び膨張を妨げるおそれがある。
この点、本実施形態では、上部連通孔54が最上部の折り畳み部68に位置していることから、同折り畳み部68が展開する過程で、後膨張室46内の膨張用ガスが上部連通孔54を通って前膨張室47に流入する。従って、上部連通孔54が原因で折り畳み部68の展開及び膨張が妨げられることが起こりにくい。
上記のように展開及び膨張したエアバッグ40は、図2及び図3において二点鎖線で示すように、乗員Pと車内側へ進入してくる側壁部11との間に介在して同乗員Pを直接車内側へ押して拘束するとともに、側壁部11を通じて乗員Pに伝わる側方からの衝撃を緩和する。
なお、上部連通孔54を通って前膨張室47の上部に流入し、下方へ向きを変えた膨張用ガスは、排気孔56を通じてエアバッグ40の外部(布部44よりも車外側)へ排出される。この膨張用ガスの排気に伴う内圧低下により、側壁部11を通じて乗員Pに伝わる側方からの衝撃が緩和される。また、上記のように前膨張室47の上部を展開及び膨張させた膨張用ガスは排気孔56から排出されるため、この膨張用ガスが、排気孔56よりも下方に位置する前膨張室47の下部へ流れることが抑制される。その結果、前膨張室47の下部が胸部PTの側方で過大な圧力で展開及び膨張することが抑制される。
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40を、略上下方向に延びる区画壁50により、同区画壁50よりも前側の前膨張室47と後側の後膨張室46とに仕切り、後膨張室46の下部にインフレータ31を配置する。区画壁50において乗員Pの頭部PHの側方となる箇所に、後膨張室46及び前膨張室47を連通させる上部連通孔54を設けるとともに、区画壁50において乗員Pの胸部PTの側方となる箇所に、後膨張室46及び前膨張室47を連通させる下部連通孔55を設ける。そして、下部連通孔55の開口面積を上部連通孔54の開口面積よりも大きく設定している(図7)。
そのため、エアバッグ40のうち、乗員Pの頭部PHの側方で展開及び膨張する予定の箇所が、乗員Pの肩部PSと車両10の側壁部11との狭い間隙を通過困難となる現象を抑制し、エアバッグ40を、乗員Pの胸部PTから頭部PHにかけての部位の側方で的確に展開及び膨張させることができる。
(2)前膨張室47において、上部連通孔54と下部連通孔55との間に、膨張用ガスを排出するための排気孔56を設けている(図7)。
そのため、前膨張室47の上部を展開及び膨張させた膨張用ガスが胸部PTの側方となる部分へ流れ、同部分が過大な圧力で展開及び膨張するのを抑制することができる。
(3)エアバッグ40が展開及び膨張を完了したときに、エアバッグ40のうち乗員Pの頭部PHの側方となる箇所の前端40aを、乗員Pの胸部PTの側方となる箇所の前端40bよりも前方に位置させている(図7)。
そのため、エアバッグ40のうち頭部PHの側方で展開及び膨張する領域を前方に広くし、エアバッグ40によって乗員Pの頭部PHを拘束し、衝撃から保護する性能を向上させることができる。
(4)展開及び膨張する前のエアバッグ40には、これを上方から下方へ向けて折り畳むことにより複数の折り畳み部66,68,69,73を形成する。区画壁50の上部連通孔54を、エアバッグ40においてインフレータ31から上方へ最も離れている、最上部の折り畳み部68に位置させている(図17)。
そのため、最上部の折り畳み部68が展開する過程で、後膨張室46内の膨張用ガスを上部連通孔54から前膨張室47に流入させることができ、上部連通孔54が原因で最上部の折り畳み部68の展開及び膨張が妨げられるのを抑制することができる。
なお、上記実施形態は、これを以下のように変更した変形例として実施することもできる。
・下部連通孔55の開口面積が上部連通孔54の開口面積と同じ大きさに設定されてもよい。この場合であっても、上記実施形態と同様の効果が得られる。
・排気孔56は、円形とは異なる形状、例えばスリット状に形成されてもよい。
・リテーナ32が用いられることなくインフレータ31がサイドフレーム部17に直接取付けられてもよい。
・エアバッグ40は、その略全体が上記実施形態のように膨張するものであってもよいが、膨張用ガスが供給されず膨張することのない非膨張部を一部に有するものであってもよい。
・区画壁50は1枚の布片によって構成されてもよい。
・車両用シート12のシートバック14に代えて、側壁部11に収納部21に相当する箇所が設けられ、ここにエアバッグモジュールAMが組み込まれてもよい。
・エアバッグ40において、乗員Pの肩部PSの側方となる箇所には、膨張時における車幅方向の膨張厚みを、他の箇所の膨張厚みよりも小さくする厚み抑制部が設けられてもよい。
例えば、図18において太い破線で示すように、エアバッグ40の両布部43,44のうち乗員Pの肩部PS又はその近傍の側方となる箇所を互いに接触又は接近させた状態で結合する結合部(シームとも呼ばれる)86が設けられ、この結合部86が厚み抑制部とされてもよい。図18では、エアバッグ40の非膨張時に一対の布片51が重ねられた状態の区画壁50の一部と、その区画壁50の近傍とにわたり結合部86が環状に設けられているが、結合部86が他の箇所に設けられてもよい。結合部86の設けられた箇所では、エアバッグ40の膨張厚みが略零になる。
また、エアバッグ40の前端40cのうち乗員Pの肩部PSの側方又はその近傍となる箇所が、図18において二点鎖線で示す位置に変更されることにより、エアバッグ40の前端部であって肩部PS又はその近傍の側方となる箇所に凹部87が設けられ、この凹部87が厚み抑制部とされてもよい。凹部87が設けられた箇所では、エアバッグ40の膨張厚みが零になる。
上記したいずれの場合にも、エアバッグ40において、乗員Pの肩部PS又はその近傍の側方となる箇所の車幅方向の膨張厚みは、結合部86又は凹部87により他の箇所の膨張厚みよりも小さくなる。そのため、エアバッグ40において、乗員Pの肩部PSの側方となる箇所は、その肩部PSと車両10の側壁部11との間の間隙の狭い箇所であっても引っ掛かることなく展開及び膨張しやすく、エアバッグ40の展開及び膨張がより円滑に行なわれる。
・上記サイドエアバッグ装置が適用される車両には、自家用車に限らず各種産業車両も含まれる。
その他、前記各実施形態から把握できる技術的思想について、それらの効果とともに記載する。
(A)請求項3に記載のサイドエアバッグ装置において、前記エアバッグは、車内側の布部と車外側の布部とを重ね合わせ、それらを周縁部で結合させることにより形成されており、
前記厚み抑制部は、前記両布部のうち乗員の肩部又はその近傍の側方となる箇所を、互いに接触又は接近させた状態で結合する結合部により構成されている。
上記の構成によれば、結合部を設けることで、エアバッグにおいて乗員の肩部の側方となる箇所の膨張厚みを略零にすることができ、請求項3に記載された効果を得ることができる。
(B)請求項3に記載のサイドエアバッグ装置において、前記厚み抑制部は、前記エアバッグの前端部に設けられ、前端縁から後方へ凹む凹部により構成されている。
上記の構成によれば、凹部を設けることで、エアバッグにおいて乗員の肩部の側方となる箇所の膨張厚みを零にすることができ、請求項3に記載された効果を得ることができる。
10…車両、11…側壁部、12…車両用シート、31…インフレータ、40…エアバッグ、40a,40b…前端、46…後膨張室、47…前膨張室、50…区画壁、54…上部連通孔、55…下部連通孔、56…排気孔、66,68,69,72,73…折り畳み部、86…結合部(厚み抑制部)、87…凹部(厚み抑制部)、P…乗員、PH…頭部、PS…肩部、PT…胸部。

Claims (5)

  1. 車両側方からの衝撃に応じ膨張用ガスを噴出するインフレータと、折り畳まれた状態で収納され、前記インフレータからの膨張用ガスにより、車両用シートに着座している乗員の胸部から頭部にかけての部位と車両の側壁部との間で展開及び膨張するエアバッグとを備えるサイドエアバッグ装置において、
    前記エアバッグは、略上下方向に延びる区画壁により、同区画壁よりも前側の前膨張室と後側の後膨張室とに仕切られており、
    前記インフレータは前記後膨張室内の下部に配置され、
    前記区画壁において前記乗員の頭部の側方となる箇所には、前記後膨張室及び前記前膨張室を連通させる上部連通孔が設けられ、
    前記区画壁において前記乗員の胸部の側方となる箇所には、前記後膨張室及び前記前膨張室を連通させる下部連通孔が設けられ、
    前記下部連通孔の開口面積が前記上部連通孔の開口面積以上の大きさに設定されていることを特徴とするサイドエアバッグ装置。
  2. 前記前膨張室の前記上部連通孔と前記下部連通孔との間には、前記膨張用ガスを排出するための排気孔が設けられている請求項1に記載のサイドエアバッグ装置。
  3. 前記エアバッグにおいて、前記乗員の肩部の側方となる箇所には、膨張時における車幅方向の膨張厚みを、他の箇所の膨張厚みよりも小さくする厚み抑制部が設けられている請求項1又は2に記載のサイドエアバッグ装置。
  4. 前記エアバッグが展開及び膨張を完了したとき、前記エアバッグのうち前記乗員の頭部の側方となる箇所の前端は、前記乗員の胸部の側方となる箇所の前端よりも前方に位置する請求項1〜3のいずれか1つに記載のサイドエアバッグ装置。
  5. 前記エアバッグには、これを上方から下方へ向けて折り畳むことにより複数の折り畳み部が形成されており、
    前記区画壁の前記上部連通孔は、最上部の折り畳み部に位置している請求項1〜4のいずれか1つに記載のサイドエアバッグ装置。
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