JP6414162B2 - エアバッグ装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両の衝突時、特に斜め衝突時に乗員を保護するためのエアバッグ装置に関するものである。

従来、車両には、衝突時の衝撃から乗員を保護するためのエアバッグ装置が設けられている。

近年、車両に対して斜め前方から障害物が衝突した場合の乗員保護の重要性が注目されており、このタイプの衝突に対する乗員保護機能を有するエアバッグ装置の開発が進められている。

例えば、特許文献１には、車両に対して斜め前方から障害物が衝突して、乗員の頭部がエアバッグに当接したときに、乗員の頭部とエアバッグとが接触して生じる摩擦力を低減して、乗員の頭部に加わる回転モーメントを小さくするエアバッグ装置が開示されている。

具体的には、接触面と略直交する面を有するセンターエアバッグ部を設けて、接触面とこれに対する略直交面とで頭部を受け止めている。略直交面と頭部との間で発生する摩擦力に起因した回転モーメントが、接触面と頭部との間で発生する回転モーメントを打ち消すように働き、頭部の回転を抑制する。さらに、接触面に滑り布を設けて、この面での摩擦力に起因する回転モーメントを低減して、確実に頭部の回転を抑制している。

特開２０１６−４９８８２号公報

しかし、本願発明者等が鋭意検討した結果、実際の斜め衝突時には、展開したエアバッグに接触した頭部は、エアバッグからの反力を受けつつ、また、エアバッグ表面にほぼ当接した状態で、車幅方向の中央側に向けてエアバッグ表面を移動することがわかった。

特許文献１には、滑り布を車幅方向に沿ってバッグに縫合する構成が開示されているが、この場合は、滑り布の車幅方向への動きが制限されるため、乗員の頭部が車幅方向の中央側に移動してエアバッグから離間する、斜め衝突後期までに、滑り布のない領域を乗員頭部が転がる動きが生じる恐れがある。

また、特許文献１には、斜め衝突後期において、滑り布が乗員頭部に接触した状態を維持した後、端部のティアシームが破断することで、滑り布の移動を促進する構成も開示されているが、この場合には、ティアシームを適切に破断させるために破断力の微妙なチューニングが必要となる。

また、特許文献１に開示されたエアバッグは、形状が複雑であり、製造コストの面で課題があった。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、斜め前方からの衝突時に、乗員の頭部がエアバッグ表面に当接しつつ、車幅方向へ移動した場合の、頭部の回転モーメントを低減できるエアバッグ装置を提供することにある。

上記の目的を達成するために、本発明では、エアバッグに中央側に向かって斜め後方に展開する中央側展開部を設け、中央側展開部における頭部受容面の向きを調整し、さらに、摩擦力低減手段を頭部受容面上に設けるようにした。

本発明のエアバッグ装置は、ガスの供給を受けて乗員の前方から乗員に向かって展開する袋体を有するエアバッグ装置であって、袋体は、ガスの供給を受けたときに、車両の車幅方向で見て、中央側に向かって斜め後方に展開する中央側展開部を有し、中央側展開部は、車両が障害物と斜め衝突したときに、乗員の頭部を受け止める頭部受容面を有し、頭部受容面は、外側に向かって斜め後方を向く一方、乗員に向かって凸状となるように形成されており、前記頭部受容面上に、前記袋体と前記頭部との摩擦を低減し、前記頭部が当接した状態で前記頭部受容面上を移動可能に構成された摩擦力低減手段が設けられ、摩擦力低減手段は、車幅方向にたるみを持たせた状態で、摩擦力低減手段の車幅方向の両端部が、頭部受容面に結合されていることを特徴とする。

この構成によれば、車両と障害物とが斜め衝突した際に、斜め衝突初期の、頭部に加わる回転モーメントを低減でき、衝突後期においては、頭部受容面に沿って頭部が移動するとき、摩擦力低減手段が主として頭部受容面上を移動するため、頭部に加わる摩擦力を実質的に低減できる。このことにより、頭部に加わる回転モーメントを低減して、頭部の回転を抑制し、乗員の身体を保護することができる。

頭部受容面における頭部の進入範囲を平坦面と近似するとき、平坦面と頭部の進入方向とがなす角度Ｃは、車両の上方から見て、９０°以下であるのが好ましい。

この構成によれば、頭部が袋体に当接した際に、摩擦力低減手段を車両の外側方向に弛ませることができ、衝突後期に、摩擦力低減手段が頭部受容面上を移動しやすくなる。

よって、頭部の回転を抑制し、乗員の身体を保護することができる。

角度Ｃは、車両の上方から見て、７８°以上９０°以下であるのが好ましい。

この構成によれば、頭部に加わる回転角速度を確実に低減できる。

袋体は、車両の運転席か助手席、あるいは後部座席における所定の箇所のいずれか一つに少なくとも配置されており、中央側展開部は、車幅方向で見て中央側に位置しているのが好ましい。

この構成によれば、斜め衝突時に、中央側展開部が車両内の乗員の頭部を確実に受け止められる位置に配置されているため、頭部に加わる回転モーメントを抑制して、乗員の身体を保護することができる。

袋体は、ガスの供給を受けたときに、車両の車幅方向で見て、外側に向かって斜め後方に展開する外側展開部をさらに有し、中央側展開部は外側展開部よりも大きいことが好ましい。

この構成によれば、エアバッグの自立性を維持できる。

中央側展開部は、少なくとも、中央側の側面を構成する基布と、外側の側面を構成する基布と、後面を構成する基布と、を有する複数の基布からなり、後面を構成する基布は、中央側展開部の上面から中央に向かって幅が狭くなるように構成されているのが好ましい。

この構成によれば、中央側展開部が膨張展開したときに、中央側の側面を構成する基布と外側の側面を構成する基布が膨らみやすくなる。また、後面を構成する基布の幅を上面から中央に向かって狭くなるようにすることで、所望の角度で頭部受容面が斜め後方を向くようにすることができる。

以上、説明したように、本発明によれば、斜め前方からの衝突時に、衝突初期及び衝突後期における頭部の回転モーメントを小さくでき、頭部及び頸部への負荷が低減できる。

本発明の実施形態１に係る、展開状態のエアバッグの、上方から見た平面図である。 展開状態のエアバッグの斜視図である。 図１ＡのＩＣ−ＩＣ線での断面模式図である。 エアバッグのパネルの結合を示す、斜め上方から見た構造模式図である。 エアバッグのパネルの結合を示す、後方から見た構造模式図である。 エアバッグのパネルの結合を示す、斜め下方から見た構造模式図である。 エアバッグが展開したときの車内の助手席近傍を上方から見た平面図である。 斜め衝突直前の乗員の頭部とエアバッグとの配置関係を上方から見た平面図である。 斜め衝突初期の頭部に加わる回転モーメントを説明する平面図である。 当て布を設けない場合の、斜め衝突後期における、頭部に加わる回転モーメントを説明する平面図である。 当て布を設けた場合の、斜め衝突後期における、頭部に加わる回転モーメントを説明する平面図である。 頭部が当て布に当接した直後の、当て布と頭部との動きを示す模式図である。 当て布が頭部受容面上を移動中の、当て布と頭部との動きを示す模式図である。 頭部がエアバッグ表面から離れる直前の、当て布と頭部との動きを示す模式図である。 外側の端部が破断した場合の、当て布の端部の強度と頭部と移動との関係を示す模式図である。 中央側の端部が破断した場合の、当て布の端部の強度と頭部と移動との関係を示す模式図である。 本発明の実施形態２に係る、エアバッグが展開したときの車内を上から見た平面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎない。

なお、本説明において、特に断らない限り、「前」、「後」、「上」、「下」とは、それぞれ、車両の前方向、後方向、上方向、下方向のことであり、それらの方向に対してある程度傾斜した方向を含む。

また、「車幅方向」とは、車両の車幅方向のことであり、「中央側」とは、車幅方向で見て車両の中央側、「外側」とは、車幅方向で見て車両の外側であり、中央側とは反対側、のことである。

また、「略直交」とは、厳密に直交する場合の他、数度のずれを有する場合も含む。

「斜め衝突」とは、例えばＮＨＳＴＡ（米国国家道路交通安全局；National Highway Traffic Safety Administration）にて考慮される斜め前方からの衝突（一例として、衝突相手方との相対角１５°、車幅方向のラップ量３５％程度の衝突）、及び微小ラップ衝突を含むものとする。微小ラップ衝突とは、自動車の前面衝突のうち、例えばＩＩＨＳ（米国道路安全保険協会；Insurance Institute for Highway Safety）にて規定される衝突相手方との車幅方向のラップ量が２５％以下の衝突とされる。

（実施形態１）
（エアバッグ装置の各部の構造と動作）
図１は、本実施形態に係る、展開状態のエアバッグの構造説明図であり、図１Ａは上から見た平面図、図１Ｂは斜視図であり、図１Ｃは図１ＡのＩＣ−ＩＣ線における断面模式図である。

図２は、エアバッグのパネルの結合状態を示す構造図であり、図２Ａは斜め上方から見た図、図２Ｂは、後方から見た図、図２Ｃは斜め下方から見た図である。

図３は、エアバッグが展開したときの車内の助手席近傍を上から見た平面図である。

なお、図２Ａ、図２Ｂ及び図２Ｃにおいて、エアバッグ２０におけるパネルの結合状態を明示するために、当て布３０の図示を省略している。

図１Ａ、図３に示すように、エアバッグ装置１０は、車両１内の助手席２に対向する位置にあるインストルメントパネル４内に配置されており、エアバッグ２０を備えている。

エアバッグ２０は袋体であり、膨張展開時には、外側に向かって斜め後方に展開する袋体である外側展開部２１と、中央側に向かって斜め後方に展開する袋体である中央側展開部２２と、を備えている。

中央側展開部２２は、頭部受容面２２ａと、頭部受容面２２ａに結合された当て布３０と、を有している。頭部受容面２２ａは、外側に向かって斜め後方を向き、かつ助手席２に着席する乗員３に向かって凸状である曲面である。

また、エアバッグ２０が展開する際、外側展開部２１は、図３に示すドア５により支持されるが、助手席２から見て中央側には、これらのような支持物がない。

よって、エアバッグ２０の自立性を維持するために、中央側展開部２２は、外側展開部２１よりも大きくなるように構成されている。

図１Ｂ、図１Ｃに示すように、布状部材である当て布３０は、中央側端部３０ａと外側端部３０ｂにて、頭部受容面２２ａに結合されている。また、当て布３０の車幅方向の長さは、頭部受容面２２ａに沿った、中央側端部３０ａから外側端部３０ｂまでの車幅方向の長さよりも長い。

つまり、当て布３０は、頭部受容面２２ａに対して、車幅方向にたるみをもった状態で、結合されており、図１Ｃに示すように、エアバッグ２０は、たるみの分、当て布３０が頭部受容面２２よりも拡がった状態で膨張展開する。

結合の形態は、糸を用いた縫合でも接着剤等を用いた接着でも、あるいは熱溶着等でもよい。後述するように、エアバッグ２０に乗員３の頭部３ａが進入し、頭部受容面２２に沿って頭部３ａが移動したときに、結合が破断しない程度の強度があればよい。

図２Ａ、図２Ｂ及び図２Ｃに示すように、エアバッグ２０は、複数のパネル（基布）２０ａから２０ｆが結合されてできている。外側展開部２１は、３つのパネル２０ａ、２０ｂ、２０ｃが結合されてなり、中央側展開部２２は、３つのパネル２０ｄ、２０ｅ、２０ｆが結合されてなる。

各々の展開部において隣接するパネルは、後方から見て、上下方向に沿って、それらの端部同士で縫合あるいは接合されており、図２Ａ、図２Ｂ及び図２Ｃにおいて、これらの端部は実線で示されている。

また、図示しないが、外側展開部２１と中央側展開部２２とは、エアバッグ２０の内部で分割されている。

図２Ａ、図２Ｂに示すように、パネル２０ｅは、中央側展開部２２の上面から下方に向かうにつれて、その幅が狭くなり、中央付近で最も幅が狭くなる。図２Ｂ、図２Ｃに示すように、中央付近から下方に向かうにつれて、パネル２０ｅの幅は広くなる。

ここで、パネル２０ｅの「幅」とは、車幅方向の「幅」をいう。

パネル２０ｅを上記の形状とすることで、中央側展開部２２が膨張展開したときに、パネル２０ｄ、２０ｆに対応する部分が膨らみやすくなる。また、パネル２０ｅの上下方向の幅の変化等を調整することにより、所望の角度で頭部受容面２２ａが斜め後方を向くようにすることができる。また、パネル２０ｅの形状を調整することで中央側展開部２２の向きを変えられるため、エアバッグ２０の構造が簡単となる。

エアバッグ２０は、ナイロン系やポリエステル系の化学繊維でできた糸からなる織布で構成されている。また、当て布２３は、エアバッグ２０と同種の素材か、またはエアバッグ２０を構成する材料よりも摩擦係数の低い材料、例えばフッ素系繊維を用いて構成されている。あるいは、当て布３０の裏面（頭部受容面２２ａに接触する面）にフッ素系材料等の低摩擦材をコーティングして構成してもよい。

次に、エアバッグ装置１０の動作について説明する。

車両１が障害物に衝突したときに、加速度等を検知する衝撃検知センサ１１からの信号を受けて、ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ：電子制御装置）１２がインフレーター１３を作動させる。

ガス供給手段であるインフレーター１３が作動すると、ガスを発生させ、ガスの供給により、エアバッグ２０が膨張し、インストルメントパネル４に設けられたドア（図示せず）が開裂し、乗員３に向けてエアバッグ２０が展開する。

車両１と障害物との衝突時には、展開したエアバッグ２０が、主として乗員３の頭部３ａを受け止め、乗員３を保護する。

前方衝突時には、頭部３ａは、外側展開部２１と中央側展開部２２との境界近傍に進入する。

このとき、頭部３ａは、頭部受容面２１ａ、２２ａからそれぞれ反力を受けるが、これらの反力が加わる方向は、前後方向に対してほぼ対称となるため、これらの反力は、頭部３ａの回転に関しては互いに相殺するように働く。従って、前方衝突時に、頭部３ａは、回転が抑制された状態で、エアバッグ２０に当接して保護される。

また、図３に示すように、衝突時には、車両１のドア５の内側に設けられたサイドエアバッグ６も、上から見て乗員３に向かって展開する。さらに、車両１の天板（図示せず）の内側に設けられたカーテンエアバッグ（図示せず）が天板から乗員３に向かって展開するとともに、天板の、ドア５の近傍から下方に向かって展開する。

障害物が車両１の側方から衝突した場合や、斜め衝突により、乗員３が外側に向かって斜め前方に動いた場合には、サイドエアバッグ６及びカーテンエアバッグにより、乗員３を保護する。

（斜め衝突時の頭部の回転抑制原理）
次に、本実施形態に係るエアバッグ装置によって、斜め衝突時に乗員の頭部の回転が抑制される原理を説明する。

図４は、斜め衝突直前の乗員の頭部とエアバッグとの配置関係を上方から見た平面図であり、図５は、斜め衝突初期の頭部に加わる回転モーメントを説明する平面図である。図６は、当て布を設けない場合の、斜め衝突後期における、頭部に加わる回転モーメントを説明する平面図であり、図７は、当て布を設けた場合の、斜め衝突後期における、頭部に加わる回転モーメントを説明する平面図である。

図８は、当て布と頭部との動きを示す模式図であり、図８Ａは、頭部が当て布に当接した直後の模式図、図１１Ｂは、当て布が頭部受容面上を移動中の模式図、図８Ｃは、頭部がエアバッグ表面から離れる直前の模式図である。

図９は、当て布の端部の強度と頭部と移動との関係を示す模式図であり、図９Ａは、外側の端部が破断した場合の模式図、図９Ｂは、中央側の端部が破断した場合の模式図である。

なお、図４では、中央側展開部２２の構造、特に頭部受容面２２ａの傾き等を説明するために、当て布３０を省略して図示している。

図４に示すように、斜め衝突により、乗員３の頭部３ａは、中央側に向かって角度Ａで斜め前方に移動する。エアバッグ２０は既に展開されており、頭部受容面２２ａが形成されている。このとき、頭部受容面２２ａにおける仮想的な受容面（以下、仮想平坦面という）２２ｂは、車両１の前後方向と角度Ｂをなすように設けられている。

なお、仮想平坦面とは、上方から見て、頭部受容面２２ａにおける、正面衝突時の頭部３ａの当接点９ａと、頭部３ａの最外側の部位が、斜め衝突時にエアバッグ２０に当たる際の当接点９ｂと、を結ぶ平坦面として定義される。

なお、当接「点」９ａ、９ｂは、実際には、それぞれ上下方向に延びる線である。

当接点（線）９ａは、外側展開部２１と中央側展開部２２とに頭部３ａが均等に当接したときの当接点（線）である。

斜め衝突時に頭部３ａが頭部受容面２２ａに当接するとき、当接点（線）９ａは、頭部３ａが当接する最も外側の位置にあたる。当接点（線）９ｂは、頭部３ａが当接する最も中央側の位置にあたる。

つまり、当接点（線）９ａ、９ｂは、車両１と障害物との斜め衝突により、頭部３ａが頭部受容面２２ａに当接しうる領域の両端部にあたる。また、頭部受容面２２ａにおける頭部３ａの進入範囲を平坦面と近似した面が、当接点（線）９ａ、９ｂを結ぶ仮想受容面２２ｂにあたる。

ここで、角度Ａは、上方から見て、前後方向と頭部３ａの進入方向とがなす角度であり、角度Ｂは、上方から見て、仮想受容面２２ｂと前後方向とがなす角度である。

また、角度Ｃは、上方から見て、仮想受容面２２ｂと頭部３ａの進入方向とがなす角度である。

図４から明らかなように、角度Ａと角度Ｂとの和が角度Ｃとなる。

図５、図８Ａに示すように、斜め衝突によって斜め前方に移動した頭部３ａは、中央側展開部２２の頭部受容面２２ａに進入する。

このときに頭部３ａの回転が抑制される原理を、図５を用いてさらに詳しく説明する。

図５に示すように、進入した頭部３ａは、頭部受容面２２ａから反力を受けるが、この反力を仮想受容面２２ｂから受ける反力Ｆと近似する。反力Ｆはさらに、仮想受容面２２ｂに平行な方向の成分Ｆ１と、仮想受容面に垂直な方向の成分Ｆ２とに分解される。

頭部３ａは楕円形状であるため、反力成分Ｆ２の作用線は頭部の重心位置の外側を通る。反力成分Ｆ１に起因する回転モーメントＭ１は、頭部３ａに対して反時計回りに作用するのに対して、反力成分Ｆ２に起因する回転モーメントＭ２が、頭部３ａに対して時計回りに作用する。

このとき、図５に示すように、反力成分Ｆ２は、反力成分Ｆ１よりも大きいが、反力成分Ｆ２に対するアーム長Ｌ２は、反力成分Ｆ１に対するアーム長Ｌ１よりも短くなる。

従って、回転モーメントＭ１とＭ２とは、頭部３ａに対して互いに相殺するように働くこととなる。

なお、図５において、図を見やすくするために、反力Ｆ、Ｆ１、Ｆ２及びアーム長Ｌ１、Ｌ２の起点位置をずらしており、その始点や終点が、力の加わる点や作用点等を直接、指しているわけではない。

反力Ｆは、頭部３ａの進入角度や進入速度及びエアバッグ２０の展開状態と仮想受容面２２ｂの角度によっておおむね決まるため、予め、頭部３ａの進入角度や進入速度を想定して、エアバッグの展開圧や仮想受容面２２ｂの角度、また中央側展開部２２の大きさ等を設定することで、頭部３ａに加わる回転モーメントを低減し、頭部の回転を抑制することができる。

なお、反力成分Ｆ１は、実質的には、頭部受容面２２から頭部３ａが受ける摩擦力に相当する。反力成分Ｆ１が、頭部受容面２２ａにおいて、中央側に向かう成分であるから、頭部３ａ自体は、頭部受容面２２ａの外側に向かって移動しようとする。

頭部３ａが、頭部受容面２２ａの外側に向かって移動しようとするので、図８Ａに示すように、当て布３０は、頭部３ａの当接点よりも外側に寄った箇所にたるみを生じるように変形する。

なお、図４に示すように、頭部受容面２２ａの角度を規定することにより、エアバッグ２０の表面に当て布３０を設けない場合も、衝突初期における頭部３ａの回転を抑制することはできる。その原理は、図５を用いて説明したのと同様である。

なお、角度Ａは１５°以上２８°以下、角度Ｂは５０°以上６２°以下、角度Ｃは７８°以上９０°以下であることが好ましい。

角度Ａは、上述の斜め衝突試験の範囲に対応している。この場合において、頭部３ａの受ける反力Ｆ２の作用点を頭部３ａの中心から見て外側であるためと、上述したように、頭部３ａの当接点よりも外側に寄った箇所にたるみを生じさせるために、角度Ｃは、９０°以下であることが好ましい。また、本願発明者等の解析によると、角度Ｃが上記の範囲であると、頭部３ａの回転角速度を低く抑えられることがわかっている。さらに、角度Ａ、Ｂ、Ｃの関係から角度Ｂの範囲が上記のように求められる。

なお、頭部３ａの進入中は、上述の、頭部３ａの回転される原理で説明した通り、回転モーメントＭ１とＭ２とが相殺された状態が保たれる。

一方、衝突時には、図３に示す胴体部３ｂも斜め前方に移動しようとする。胴体部３ｂはシートベルト（図示せず）で固定されているが、衝突により慣性力を受ける。また、頭部３ａに比べて胴体部３ｂの質量が大きいため、胴体部３ｂが受ける慣性力に頭部３ａが引きずられる。

さらに、エアバッグ装置１０は、前方衝突及び斜め衝突のいずれの場合にも乗員３を保護する必要があり、前方衝突への対応のためには、エアバッグ２０の展開時の圧力を十分に高くすることが求められる。

しかし、圧力が高いと、エアバッグ２０からの反力を受けて、斜め衝突の際に頭部３ａがエアバッグ２０の表面を転がる動きが生じてしまう。

よって、図６、図７、及び図８Ｂ示すように、頭部３ａは、中央側展開部２２から反力を受けつつ、頭部受容面２２ａに沿って中央側に移動し始める。

図６に示すように、当て布３０が設けられていない場合、上記の移動に伴い、頭部３ａは、頭部受容面２２から外側に向かう摩擦力Ｆ３を受ける。

頭部３ａの重心位置と頭部３ａの当接部との距離Ｌ３と、摩擦力Ｆ３との積で決まる回転モーメントＭ３は、頭部３ａに対して時計回りに作用する。

従って、頭部３ａは時計回りに回転することとなり、頭部３ａにダメージが加わるおそれがある。

一方、当て布３０が頭部受容面２２上に設けられている場合、図７、図８に示すように、頭部３ａは、当て布３０にほぼ当接した状態で中央側に移動し始める。

このとき、頭部３ａと当て布３０との動摩擦係数よりも、当て布３０の裏面と頭部受容面２２との動摩擦係数が小さいため、頭部３ａは当て布３０の表面にほぼ留まったまま、頭部受容面２２ａに対して当て布３０が移動し始める。

また、車幅方向にたるみを持たせた状態で、当て布３０は頭部受容面２２ａに結合されているため、摩擦力が低い状態で、当て布３０は、頭部受容面２２ａ上を相対的に移動することができる。

具体的には、図８Ｂに示すように、頭部３ａの当接直後に、外側に寄ったたるみが、中央側に向けて引き伸ばされるように、当て布３０は頭部受容面２２ａ上を移動する。

最終的には、図８Ｃに示すように、頭部３ａはエアバッグ２０の表面から離れるが、頭部３ａに加わった回転モーメントは低く抑えられ、乗員３がダメージを受けないようになっている。

また、図８Ｃに示すように、当て布３０のたるみは中央側に寄せられ、その状態で頭部３ａはエアバッグ２０の表面から離れる。たるみが途中で伸びきらないように、当て布３０の車幅方向の長さに十分な余裕を持たせることで、頭部３ａに余分な回転モーメントが加わることなく、乗員３が保護される。

以上、説明したように、当て布３０をエアバッグ２０の中央側展開部２２上に設けることにより、これを設けない場合に比べて、頭部３ａ自体が受ける摩擦力Ｆ３を大幅に低減できる。当て布３０の裏面と頭部受容面２２との摩擦係数に基づく摩擦力が、実質的に頭部３ａに加わるが、これは、頭部３ａと当て布３０との摩擦係数に基づく摩擦力よりも小さいためである。

つまり、当て布３０は、頭部３ａと頭部受容面２２ａとの間の摩擦力を実質的に低減する摩擦力低減手段として機能する。

なお、当て布３０にたるみを持たせない場合、当て布３０は、頭部受容面２２ａ上を車幅方向に相対的に移動することができず、頭部３ａと頭部受容面２２ａとの間の摩擦力を実質的に低減する機能を有さなくなることは、上述より明らかである。

ここで、当て布３０の両端部３０ａ、３０ｂが必要とする強度について説明する。

上述したように、頭部受容面２２ａに沿って頭部３ａが移動したときに、結合が破断しない程度の強度が、両端部３０ａ、３０ｂには必要である。

図９Ａに示すように、衝突初期の頭部３ａの動きに起因して、中央側端部３０ａと頭部受容面２２ａとの結合が切れると、中央側端部３０ａが自由に動けるようになる。

しかし、この場合、当て布３０が、頭部受容面２２ａに対して、たるみをもった状態を維持できるとは限らない。例えば、図９Ａに示すように、中央側端部３０ａが外側に向かって巻き戻ると、頭部３ａが車幅方向の中央側に移動する際に、当て布３０が頭部受容面２２ａ上を移動しにくくなる。

一方、図９Ｂに示すように、外側端部３０ｂと頭部受容面２２ａとの結合が切れると、頭部３ａの移動方向に対して、中央側端部３０ａの結合が維持されているので、図９Ａに示した場合よりも、頭部３ａが、車幅方向の中央側へスムーズに移動しやすくなる。

しかし、斜め衝突により、実際の頭部３ａには、車幅方向、前後方向だけでなく、上下方向にも、力が加わっている。よって、頭部３ａは頭部受容面２２ａに沿って、車幅方向に動くだけでなく、上下方向にも動こうとする。

外側端部３０ｂが自由に動けることにより、頭部３ａの上下方向への移動が規制されにくくなり、頭部３ａに対して、前後方向に回る回転モーメントが加わることがある。この場合、乗員の頭部や頸部にダメージを与えるおそれがある。図９Ａに示す場合も、中央側端部３０ａが自由に動けることにより、同様の現象が生じうる。

一方、図８Ｂ、図８Ｃに示すように、本実施形態に係るエアバッグでは、頭部３ａが頭部受容面２２ａに進入し、中央側に移動しても、当て布３０の両端部３０ａ、３０ｂが頭部受容面２２ａに結合され、固定されている。頭部受容面２２に対して、当て布３０は、たるみが生じている車幅方向には容易に動けるが、上下方向では、その動きが規制され、車幅方向以外の方向へ自由に動けない。

従って、前後方向に回転しようとする回転モーメントが頭部３ａに加わるのを抑制でき、乗員の保護が図れる。

以上、説明したように、本実施形態によれば、エアバッグに中央展開部を設け、乗員に対して向く頭部受容面の向きを、頭部の進入方向に対して調整することで、斜め衝突初期に頭部に加わる回転モーメントを抑制できる。さらに、頭部受容面の上に当て布を設け、かつ当て布に車幅方向のたるみを持たせることにより、斜め衝突後期に、当て布が頭部受容面上を相対的に移動して、頭部を中央側に移動させる。このことにより、頭部とエアバッグとの間に生じる摩擦力を実質的に低減して、頭部に加わる回転モーメントを抑制できる。

（実施形態２）
図１０は、本実施形態に係る、エアバッグが展開したときの車内を上方から見た平面図である。本実施形態では、４人乗りの車両１を例示しているが、特にこれに限られない。

実施形態１には、助手席２に対してエアバッグ装置１０を設けた例を示したが、運転席７や後部座席４０に着席する乗員を保護するために、実施形態１で示したエアバッグ装置を設けることもできる。

運転席７の乗員に対して、エアバッグ２０は、ステアリングホイール８の中央部に設けられ、車両１の衝突時に膨張展開する。

助手席２の乗員に対して、エアバッグ２０は、インストラメンタルパネル４に設けられ、車両１の衝突時に膨張展開する。

後部座席４０の乗員に対して、エアバッグ２０は、助手席２及び運転席７の後部に設けられ、車両１の衝突時に膨張展開する。

いずれのエアバッグ２０も、その中央側展開部２２が車幅方向で見て中央側に配置されている。外側展開部２１は、車幅方向で見て外側、つまりドア側に配置されている。

これらの場合において、エアバッグ２０の中央側展開部２２はすべて実施形態１に示したのと同様に、表面に当て布３０が結合され、また、図５に示した仮想受容面２２ｂが形成されるように、頭部受容面２２ａが中央側に向かって斜め後方を向くように設定されている。

なお、図１０において、サイドエアバッグ６やカーテンエアバッグは図示を省略している。その他、エアバッグの配置等に直接関わらない構成も図示を省略するか簡略化して示している。

本実施形態によれば、車両の斜め衝突時に、車両に搭乗する各乗員の頭部の回転を抑制し、乗員の身体を確実に保護することができる。

なお、エアバッグ装置１０は、乗員全員分設けてもよいし、一部の乗員分に対してのみ設けてもよい。

なお、これらのエアバッグを膨張展開させるために、共通のＥＣＵ１２やインフレーター１３を用いてもよいし、個別に設けてもよい。インフレーター１３のみ個別に設けるか、あるいは後部座席用にインフレーター１３を別に設けてもよい。

また、衝撃検知センサ１１も、後部座席用に別に設けてもよい。

なお、インフレーター１３の位置は、実施形態１、２に開示したものに限られない。

エアバッグ２０の大きさも、乗員３を保護するのに必要な大きさであればよく、頭部３ａとエアバッグ２０との大きさの比や、外側展開部２１と中央側展開部２２との大きさの比は、実施形態１、２に係る図面に示したものに限られない。

また、当て布３０の上下方向の長さは、頭部３ａが頭部受容面２２ａに進入する際に、当て布３０と頭部３ａとが当接できる余裕があればよい。

本発明に係るエアバッグ装置は、車両の斜め衝突時に乗員の頭部の回転を抑制し、乗員を確実に保護できるので、車両の乗員保護装置として極めて有用である。

１ 車両
２ 助手席
３ 乗員
３ａ 頭部
４ インストラメンタルパネル
５ ドア
６ サイドエアバッグ
７ 運転席
８ ステアリングホイール
１０ エアバッグ装置
１１ 衝突検知センサ
１２ ＥＣＵ
１３ インフレーター
２０ エアバッグ（袋体）
２１ 外側展開部
２２ 中央側展開部
２２ａ 頭部受容面
２２ｂ 仮想平坦面
３０ 当て布（摩擦力低減手段）
３０ａ 中央側端部
３０ｂ 外側端部
４０ 後部座席

Claims (6)

1. ガスの供給を受けて乗員の前方から乗員に向かって展開する袋体を有するエアバッグ装置であって、
   前記袋体は、前記ガスの供給を受けたときに、車両の車幅方向で見て、中央側に向かって斜め後方に展開する中央側展開部を有し、
   前記中央側展開部は、前記車両が障害物と斜め衝突したときに、前記乗員の頭部を受け止める頭部受容面を有し、
   前記頭部受容面は、外側に向かって斜め後方を向く一方、乗員に向かって凸状となるように形成されており、
   前記頭部受容面上に、前記袋体と前記頭部との摩擦を低減し、前記頭部が当接した状態で前記頭部受容面上を移動可能に構成された摩擦力低減手段が設けられ、
   前記摩擦力低減手段は、前記車幅方向にたるみを持たせた状態で、前記摩擦力低減手段の前記車幅方向の両端部が、前記頭部受容面に結合されている、エアバッグ装置。
2. 前記頭部受容面における前記頭部の進入範囲を平坦面と近似するとき、前記平坦面と前記頭部の進入方向とがなす角度は、前記車両の上方から見て、９０°以下である、請求項１に記載のエアバッグ装置。
3. 前記角度は、前記車両の上方から見て、７８°以上９０°以下である、請求項２に記載のエアバッグ装置。
4. 前記袋体は、前記車両の運転席か助手席、あるいは後部座席における所定の箇所のいずれか一つに少なくとも配置されており、前記中央側展開部は、前記車幅方向で見て中央側に位置している、請求項１ないし３のいずれかに記載のエアバッグ装置。
5. 前記袋体は、ガスの供給を受けたときに、車両の車幅方向で見て、外側に向かって斜め後方に展開する外側展開部をさらに有し、前記中央側展開部は前記外側展開部よりも大きい、請求項１ないし４のいずれかに記載のエアバッグ装置。
6. 前記中央側展開部は、少なくとも、中央側の側面を構成する基布と、外側の側面を構成する基布と、後面を構成する基布と、を有する複数の基布からなり、
   前記後面を構成する基布は、前記中央側展開部の上面から中央に向かって幅が狭くなるように構成されている、請求項１ないし５のいずれかに記載のエアバッグ装置。

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