JP6603773B1 - 乗員保護装置 - Google Patents
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Abstract
Description
このようなエアバッグ装置として、乗員の前側から後ろ向きに展開するフロントエアバッグがある。このフロントエアバッグは、例えば、車両が前方から衝突する場合に展開され、前方衝突の際に前に移動しようとする乗員を受け止めて支え、保護するものである。
例えば、上記のように、衝突形態に応じて複雑な乗員挙動が発生するため、エアバッグが最も衝突エネルギーを吸収できる部分から、乗員が逸れて接触してしまい、十分な乗員保護を行うことができないという虞がある。
さらに、前記エアバッグ袋体を折り返して収納し、先端部にのみ前記接着剤を塗布する、ようにしてもよい。
さらに、前記エアバッグ袋体は、前記所定部位が、前記インフレータのガスの出力方向の延長上に設けられている、ようにしてもよい。
さらに、前記エアバッグ袋体を折り返して収納し、折り返し部に前記接着剤を塗布する、ようにしてもよい。
図1は、本発明の実施の形態における乗員保護装置を備えた車両の概略を示す断面図である。また、図2は、本実施の形態の乗員保護装置が作動し、エアバッグ袋体が展開した際の図である。なお、図2(a)は、エアバッグ袋体が展開した際の上面図であり、図2(b)は、エアバッグ袋体が展開した際の正面図である。
図1に示すように、車両1の床面2(アンダーボディのフロアパネルが設けられた部分)には、座席シート10が配備されている。また、床面2の車幅方向外側(車外側)には、車体内側壁を構成する左右のセンターピラーが対向して配備され、センターピラーの上端はルーフサイドレール4に、下端はサイドシル5に一体結合されている。センターピラーの前方には、フロントドア6が配備され、フロントドア6の上部には、フロントドアウィンドウ7が設けられている。また、ルーフサイドレール4の上部には、ルーフ8がほぼ水平に設けられている。
なお、以下では、右の座席シート10(図1において左側)に設けられた乗員保護装置30を例に説明する。
乗員保護装置30は、車両1の衝突検知および衝突予測を行う衝突検知装置による検知信号に基づいて、エアバッグ展開制御ユニット(ACU)や、車両制御装置(ECU)等によって制御されるものである。
また、乗員保護装置30は、インフレータ50と、エアバッグ袋体100と、を備えている。
インフレータ50は、衝突検知装置による車両1の衝突検知または衝突予測に基づく作動信号により、火薬に点火し、燃焼による化学反応でガスを発生させるものである。また、インフレータ50に発生されたガスは、エアバッグ袋体100に圧入される。
なお、インフレータ50は、後述する第1インフレータ51aと、第2インフレータ51bと、を有している。
エアバッグ袋体100は、インフレータ50によってガスが圧入される袋体であって、非作動時は小さく折り畳まれている。また、エアバッグ袋体100は、作動時には、折り畳まれた状態からインフレータ50によりガスが導入され、乗員Pの着座位置の周りを取り囲むように展開される。例えば、エアバッグ袋体100は、展開時に乗員P側となる生地が短く、乗員Pから離れた側の生地が長くなっていることにより、乗員Pを取り囲むように展開する。
さらに、エアバッグ袋体100は、乗員Pに面する側の乗員側基布面と、乗員側基布面と略対向する非乗員側基布面と、乗員側基布面と非乗員側基布面それぞれにおいてガスが圧入される側の基端部側と、生地の先端側となる先端部側と、を有し、乗員側基布面の基端部側と先端部側を、エアバッグ袋体100の外側において、一部同士を、長さを調節したテザーで縫着することにより、乗員Pを取り囲むように展開させることができる。
また、エアバッグ袋体100は、内部において、乗員側基布面と非乗員側基布面との間に幅規制用のテザーを設ける。そして、エアバッグ袋体100は、乗員側基布面の基端部側と、非乗員側基布面の先端部側と、をテザーで縫着する構成Aとともに、構成Aよりも先端部側において、構成Aと同様に、乗員側基布面の基端部側と、非乗員側基布面の先端部側と、をテザーで縫着する構成Bと、を有する。さらにテザーは、テザーを縫着しない場合のエアバッグ袋体100の展開形態時の、非乗員側基布面の、テザーの基端部側縫着部と対向する基点から、テザーの先端部側縫着部までの長さよりも短くする。これにより、エアバッグ袋体100は、乗員Pを取り囲むように展開させることができる。
その場合、乗員側基布面の長さは、非乗員側基布面よりも短くしても良い。また、構成Aのみで屈曲しても良く、構成A、Bを更に増やすことで、多段的に屈曲しても良い。
なお、エアバッグ袋体100は、後述する第1エアバッグ袋体101と、第2エアバッグ袋体102と、を有している。
第1収納ケース41は、車両1の進行方向で座席シート10の左側(図1中では乗員Pの右側)に設けられ、第2収納ケース42は、車両1の進行方向で座席シート10の右側(図1中では乗員Pの左側)に設けられている。第1収納ケース41には、第1インフレータ51aおよび第1エアバッグ袋体101が収納されている。また、第2収納ケース42には、第2インフレータ51bおよび第2エアバッグ袋体102が収納されている。
第1インフレータ51aは、衝突検知装置による検知に基づく作動信号により、ガスを発生させるものであり、発生させたガスを、第1エアバッグ袋体101に供給し、第1エアバッグ袋体101を膨張展開させるものである。
第2インフレータ51bは、第1インフレータ51aと同様に、衝突検知装置による検知に基づく作動信号により、ガスを発生させるものであり、発生させたガスを、第2エアバッグ袋体102に供給し、第2エアバッグ袋体102を膨張展開させるものである。
第1エアバッグ袋体101は、第1インフレータ51aによってガスが圧入され、膨張展開される袋体であって、一端(固定側)が、第1収納ケース41に支持され、作動時には他端(展開側)が乗員Pの着座位置の周りを取り囲むように展開される。
また、第1エアバッグ袋体101は、展開側の先端部の近傍で、乗員P側(車両1の後方側)の面に、接着剤塗布領域101aが設けられ、接着剤が塗布されている。すなわち、第1エアバッグ袋体101は、接着剤が所定部位に塗布されており、展開時に被接着位置に接着されるようになっている。
この接着剤は、常温では接着力がなく、あるいは、接着力が弱く、高温になると、より高い接着力を発揮するものとなっている。
第2エアバッグ袋体102は、第2インフレータ51bによってガスが圧入され、膨張展開される袋体であって、一端(固定側)が、第2収納ケース42に支持され、作動時には他端(展開側)が乗員Pの着座位置の周りを取り囲むように展開される。
また、第2エアバッグ袋体102は、展開側の先端部の近傍で、乗員Pとの反対側(車両1の前方側)の面に、接着剤塗布領域102aが設けられ、接着剤が塗布されている。すなわち、第2エアバッグ袋体102も、第1エアバッグ袋体101と同様に、接着剤が所定部位に塗布されており、展開時に被接着位置に接着されるようになっている。
また、第1エアバッグ袋体101に塗布した接着剤と、第2エアバッグ袋体102に塗布した接着剤と、を別の特性のものとしてもよい。例えば、第1エアバッグ袋体101に塗布する接着剤は、より高温で接着力を発揮するものとし、第2エアバッグ袋体102に塗布する接着剤は、第1エアバッグ袋体101に塗布する接着剤よりも低温で接着力を発揮するものとしてもよい。
このような乗員保護装置30において、衝突検知装置が車両1の衝突検知または衝突予測を行うと、まず、第2インフレータ51bに対して作動信号を送信し、第2インフレータ51bを作動させ、次に、第1インフレータ51aに対して作動信号を送信し、第1インフレータ51aを作動させる。
第2エアバッグ袋体102は、第2インフレータ51bからガスが供給されると、膨張展開し、第2収納ケース42から飛び出す。第2収納ケース42から飛び出した第2エアバッグ袋体102は、乗員Pを右側から取り囲むように展開し、乗員Pの正面まで拡がる。
第1エアバッグ袋体101は、第1インフレータ51aからガスが供給されると、膨張展開し、第1収納ケース41から飛び出す。第1収納ケース41から飛び出した第1エアバッグ袋体101は、乗員Pを左側から取り囲むように展開し、乗員Pの正面まで拡がる。
また、第1エアバッグ袋体101および第2エアバッグ袋体102の双方ともに、乗員P側と、乗員Pと逆側と、に接着剤を塗布する構成としてもよい。この場合、第1エアバッグ袋体101と第2エアバッグ袋体102のどちらを先に展開させてもよいし、同時に展開させるようにしてもよい。
また、上記実施の形態における乗員保護装置30においては、乗員Pの左右に第1エアバッグ袋体101および第2エアバッグ袋体102を設ける構成としたが、これに限らず、エアバッグ袋体を、一方向のみに設ける構成としてもよい。
具体的には、図4に示すように、座席シート10の左側(図4中では乗員Pの右側)にのみ乗員保護装置31を設け、ここに、インフレータと、エアバッグ袋体110と、を備える。
エアバッグ袋体110は、非作動時には小さく折り畳まれており、先端部近傍に、接着剤塗布領域が設けられ、接着剤が塗布されている。そして、エアバッグ袋体110は、インフレータによりガスが供給されると、乗員Pの着座位置の周りを取り囲むように展開され、接着剤がインフレータのガスの熱で溶解し、接着剤塗布領域がフロントドア6に接着する。
次に、インフレータのガスを、燃焼ガスと、加圧ガスと、で分けて出力し、より高温の燃焼ガスを、接着剤塗布領域に遅れて到達させる場合について、説明する。
図5は、インフレータおよびエアバッグ袋体の断面図である。
なお、第2インフレータおよび第2エアバッグ袋体については、第1インフレータ52および第1エアバッグ袋体121を左右逆にした構成、また、一部(接着剤塗布領域)の前後位置を逆にしたもので、他は同様のものであるので、説明を省略する。
第1インフレータ52は、衝突検知装置による検知に基づく作動信号により、ガスを発生させるものである。また、第1インフレータ52には、着火薬と、ガス発生剤と、が設けられている。着火薬は、点火用の薬剤であり、衝突検知装置による検知に基づく作動信号により、点火され、高温(例えば、400℃〜600℃)の燃焼ガスを発生させる。ガス発生剤は、着火薬により発生した燃焼ガスによって、第1エアバッグ袋体121を膨張展開させる加圧ガス(燃焼ガスよりも低温で、例えば、100℃〜200℃)を発生させる。
この接着剤は、常温では接着力がなく、あるいは、接着力が弱く、第1エアバッグ袋体101に塗布した接着剤よりも高温(例えば、400℃程度)で、より高い接着力を発揮するものとなっている。
また、第2エアバッグ袋体については、第1エアバッグ袋体121を左右逆にし、接着剤塗布領域の前後位置を逆にしたもので、他は同様のものであるので、説明を省略する。
次に、接着剤塗布領域にインフレータのガスを導入するための通路に制御弁を用いた場合について、説明する。
図6は、ガス用通路に制御弁を用いた場合のインフレータおよびエアバッグ袋体の断面図である。
なお、第2インフレータおよび第2エアバッグ袋体については、第1インフレータ53および第1エアバッグ袋体131を左右逆にした構成、また、一部(接着剤塗布領域)の前後位置を逆にしたもので、他は同様のものであるので、説明を省略する。
また、第1エアバッグ袋体131の内部には、ガス用通路63が設けられ、ガス用通路63の導入口には、制御弁73が設けられている。
第1インフレータ53は、衝突検知装置による車両1の衝突検知または衝突予測に基づく作動信号により、火薬に点火し、燃焼による化学反応でガスを発生させるものである。また、第1インフレータ53に発生されたガスは、第1エアバッグ袋体131に圧入されるとともに、ガス用通路63にも供給される。
ガス用通路63は、第1エアバッグ袋体131の内部に設けられ、第1インフレータ53と、第1エアバッグ袋体131の接着剤塗布領域131aの近傍とを、繋ぐ通路であり、第1インフレータ53から流入したガスを、第1エアバッグ袋体131の接着剤塗布領域131aの近傍に出力させるものである。また、ガス用通路63の第1インフレータ53との導入口には、制御弁73が設けられている。
制御弁73は、ガス用通路63の第1インフレータ53との導入口に設けられ、第1インフレータ53から出力されたガスを、ガス用通路63に流入させるか否かを切り替える切り替え弁である。すなわち、制御弁73は、通路の開閉を行うものである。また、制御弁73は、第1エアバッグ袋体131の展開後に開放され、第1インフレータ53が発生したガスを、ガス用通路63を介して、第1エアバッグ袋体131の接着剤塗布領域131aの近傍に導出させるものである。
なお、制御弁73の動作は、ECUに制御されるものであるが、ECUの制御ではなく、流入される圧力の高低によって切り替わるものであってもよい。
また、第1インフレータ53が、途中でガスの圧力を変えるものであってもよい。例えば、第1インフレータ53は、最初の作動で所定の圧力のガスを発生させ、その後さらにガスを発生させて、ガスの圧力を上記所定の圧力を超えるものとしてもよい。
同様に、第2インフレータも作動され、第2エアバッグ袋体が膨張展開され、第2エアバッグ袋体の接着剤塗布領域に塗布された接着剤もガスの熱で溶解し、接着力を発揮する。これにより、第1エアバッグ袋体103と第2エアバッグ袋体とが接着し、乗員Pを確実に拘束し、保護機能を高めることができる。
次に、エアバッグ袋体の収納時の形態と接着剤の塗布面について、説明する。
以下では、乗員保護装置は、乗員Pの左右に第1エアバッグ袋体および第2エアバッグ袋体を設ける構成とし、左右対称であるので、乗員Pの左側に位置する第1収納ケース41に収納された第1エアバッグ袋体について、説明する。なお、エアバッグ袋体を一方向のみに設けた乗員保護装置において、以下で説明する第1エアバッグ袋体を転用することもできる。
図7は、第1エアバッグ袋体の上部断面図および上面図である。なお、図7(a)は、第1エアバッグ袋体の収納時の上部断面図であり、図7(b)、図7(c)は、第1エアバッグ袋体の展開時の上面図である。
図7に示すように、第1収納ケース41には、第1インフレータ54と、第1エアバッグ袋体141と、が収納されている。
ここで、第1エアバッグ袋体141は、ロール状の外側の面にのみ接着剤が塗布されているので、ロール状の袋体が拡がって行く途中で、ガスが入り始めた箇所では、外側のみで接着力が上がり始め、内側では接着力が上がっていない。すなわち、第1エアバッグ袋体141の外側には直に接着剤が塗布されているので、ガスの熱が伝わり高温となり接着力が上がるが、内側では、接着剤に対して直にはガスの熱が伝わらないため、温度上昇がなく接着力が上がらない。また、ガスが流入してから温度が上昇するまでに時間がかかるので、接着力が高くなる前にロール状の袋体が拡がって、第1エアバッグ袋体141を確実に展開することができる。
次に、エアバッグ袋体を折り返して収納した形態について、説明する。
図8は、第1エアバッグ袋体をジグザグに折り返して(以下、ジグザグ形状という)収納した際の上部断面図および展開時の上面図である。なお、図8(a)は、第1エアバッグ袋体の収納時の上部断面図であり、図8(b)、図8(c)は、第1エアバッグ袋体の展開時の上面図である。
図8に示すように、第1収納ケース41には、第1インフレータ55と、第1エアバッグ袋体151と、が収納されている。
そして、第1エアバッグ袋体151は、ジグザグ形状の根元部分から展開し、大部分が乗員Pの拘束形態にまで展開された状態で、先端部の接着剤が塗布された領域にガスが供給される。第1エアバッグ袋体151は、先端部にガスが供給されると、ガスの熱によって接着剤が溶解し、接着力を発揮し、第2エアバッグ袋体と接着する。
なお、上記エアバッグ袋体の収納形状は、ジグザグ形状ではなく、蛇腹形状等であってもよい。また、図8(d)の例では、蛇腹の一方側(展開時の内側)のみに接着剤を塗布するものとしたが、これに限らず、先端部の全面や、蛇腹の先端の双方に接着剤を塗布するもの等としてもよい。
なお、以下の実施の形態では、接着剤塗布領域が正面側となる第2エアバッグ袋体を例に説明する。
図9は、接着剤塗布領域を有する気室を、他の気室と分けた場合の第2エアバッグ袋体の断面図である。
また、第2エアバッグ袋体162は、第1気室162aと第2インフレータ56とを連通する燃焼ガス用通路66が、内部に設けられている。
第2インフレータ56は、衝突検知装置による検知に基づく作動信号により、ガスを発生させるものである。また、第2インフレータ56には、着火薬と、ガス発生剤と、が設けられている。着火薬は、衝突検知装置による検知に基づく作動信号により、点火され、高温(例えば、400℃〜600℃)の燃焼ガスを発生させる。ガス発生剤は、着火薬により発生した燃焼ガスによって、第2エアバッグ袋体162を膨張展開させる加圧ガス(燃焼ガスよりも低温で、例えば、100℃〜200℃)を発生させる。
また、本実施の形態においては、第1気室162aと第2気室162bとを完全に独立した気室としているが、これに限らず、第1気室162aと第2気室162bとが独立したものでなくてもよい。ここでは、第2インフレータ56で発生した燃焼ガスが、第1気室162a、すなわち、接着剤塗布領域(の裏面)に届くようになっていればよい。
次に、エアバッグ袋体の接着剤塗布領域に流入したガスを放出するためのベントホールを設けた場合について、説明する。
図10は、接着剤塗布領域にベントホールを設けたエアバッグ袋体の側面図である。
このベントホール200は、例えば、接着剤塗布領域172aの四隅が大きな孔となっており、辺付近の孔はそれよりも小さく、中央付近の孔はさらに小さくなっている。
また、本実施の形態では、ベントホール200の大きさを、接着剤塗布領域172aの四隅で大きく、中央付近を小さくしたので、接着剤塗布領域172aの中央付近からのガスの流出が周辺からの流出よりも少なくなり、ガスの流出によって第2エアバッグ袋体172の接着を妨げることを防止することができる。
また、本実施の形態では、ベントホール200の大きさを、接着剤塗布領域172aの四隅で大きく、中央付近を小さくしたが、これに限らず、大小を逆にしてもよいし、全て同じでもよいし、特定の方向を大きくしたり小さくしたりしてもよいし、不規則に設ける等としてもよい。また、ベントホール200の配置位置も、本実施の形態の配置に限らず、特定の方向に偏らせる等、均等な配置でなくてもよい。
次に、接着剤塗布領域の配置位置について、説明する。
図11は、接着剤塗布領域の配置位置を説明するためのエアバッグ袋体の断面図である。なお、図11(a)は、好適な接着剤塗布領域の配置位置を示すエアバッグ袋体の断面図であり、図11(b)は、比較例を示すエアバッグ袋体の断面図である。
なお、第2インフレータ58のガスの出力方向の延長上に、接着剤塗布領域182aの面が設けられていることが理想的であるが、第2インフレータ58のガスの出力方向の延長上にある第2エアバッグ袋体182の空間の壁面が、接着剤塗布領域182aとなるようにしてもよい。
このように、接着剤塗布領域183aや接着剤塗布領域183bが、第2インフレータ58のガスの出力方向の延長上とは異なる位置に設けられていると、第2インフレータ58のガスが、接着剤塗布領域183aや接着剤塗布領域183bに達する前に、他の部位等で熱が奪われる等して、温度が低下してしまう。
次に、エアバッグ袋体をジグザグ形状で収納し、折り返し部に接着剤塗布領域を設けた場合について、説明する。
図12は、ジグザグ形状に収納したエアバッグ袋体の展開途中を示す模式図である。
Claims (9)
- 所定の作動信号によりガスを発生させるインフレータと、
折り畳まれた状態から前記インフレータによりガスが導入されることにより展開するエアバッグ袋体と、
を備え、
前記エアバッグ袋体は、
熱が加えられることにより接着力を発揮する接着剤が所定部位に塗布され、
展開時に、前記インフレータのガスの熱により、前記接着力が発揮され、前記所定部位が被接着位置に接着される、
ことを特徴とする車両の乗員保護装置。 - 前記インフレータは、
点火用の着火薬と、
前記着火薬により発生した燃焼ガスより低温で、前記燃焼ガスにより前記エアバッグ袋体を膨張展開させる加圧ガス、を発生させるガス発生剤と、
を有し、
前記エアバッグ袋体は、
前記加圧ガスが前記所定部位まで達するよりも長い径路で前記燃焼ガスを導入する燃焼ガス用通路を有する、
ことを特徴とする請求項1に記載の車両の乗員保護装置。 - 前記インフレータから前記エアバッグ袋体の所定部位にガスが導入される通路の途中に、通路の開閉を行う切り替え弁を設け、
前記切り替え弁を、前記エアバッグ袋体の展開後に開放して、前記展開後に前記インフレータのガスを前記エアバッグ袋体の所定部位に導出させる、
ことを特徴とする請求項1に記載の車両の乗員保護装置。 - 前記エアバッグ袋体をロール状に収納し、前記ロール状の外側となる面にのみ前記接着剤を塗布した、
ことを特徴とする請求項1に記載の車両の乗員保護装置。 - 前記エアバッグ袋体を折り返して収納し、先端部にのみ前記接着剤を塗布した、
ことを特徴とする請求項1に記載の車両の乗員保護装置。 - 前記インフレータは、
点火用の着火薬と、
前記着火薬により発生した燃焼ガスより低温で、前記燃焼ガスにより前記エアバッグ袋体を膨張展開させる加圧ガス、を発生させるガス発生剤と、
を有し、
前記エアバッグ袋体は、
前記加圧ガスにより膨張される部位と、
前記燃焼ガスにより膨張される部位と、を有し、
前記所定部位は、前記燃焼ガスにより膨張される部位に設けられている、
ことを特徴とする請求項1に記載の車両の乗員保護装置。 - 前記エアバッグ袋体は、前記所定部位または近傍に、前記ガスが流出するベントホールが設けられている、
ことを特徴とする請求項1に記載の車両の乗員保護装置。 - 前記エアバッグ袋体は、前記所定部位が、前記インフレータのガスの出力方向の延長上に設けられている、
ことを特徴とする請求項1に記載の車両の乗員保護装置。 - 前記エアバッグ袋体を折り返して収納し、折り返し部に前記接着剤を塗布した、
ことを特徴とする請求項1に記載の車両の乗員保護装置。
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