JP6642363B2

JP6642363B2 - 頭部保護エアバッグ装置

Info

Publication number: JP6642363B2
Application number: JP2016189026A
Authority: JP
Inventors: 佳紀野々山
Original assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Current assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Priority date: 2016-09-28
Filing date: 2016-09-28
Publication date: 2020-02-05
Anticipated expiration: 2036-09-28
Also published as: JP2018052239A

Description

本発明は、自動車の側面衝突時や横転時などに、車両側面のドア窓に沿って展開可能な頭部保護エアバッグに関する。

従来、主に主膨張室と副膨張室とで構成され、副膨張室に形成されたベントホールを介して外部に排出されるようにした頭部保護エアバッグが知られている。（特許文献１）

特開２００８−１２９９５号公報

しかし、エアバッグ膨張時にベントホール周辺にかかる張力によりベントホール形状が変化する等、ベントホールからのガス排出量の設定が難しい。

本発明は、上述の課題を解決するものであり、主膨張部と副膨張部の適度な内圧保持と頭部を拘束した際の内圧上昇を適度に抑えられる頭部保護エアバッグを提供することを目的とする。

本発明は、
車両の車内側における窓の上縁側に折り畳まれて収納されるとともに、インフレーターからの膨張用ガスを流入させて前記窓の車内側を覆うように展開膨張する構成の頭部保護エアバッグ（１８）において、
前記頭部保護エアバッグ（１８）が、膨張完了時に乗員の頭部を保護可能に、車内側壁部（１９ａ）と車外側壁部（１９ｂ）とを相互に離隔するように膨張する保護膨張部（２３）を備える構成とされ、
前記保護膨張部（２３）は、通常の側突時に乗員の頭部を拘束する主膨張部（２７Ｂ、２７Ｅ）と、該主膨張部（２７Ｂ、２７Ｅ）から膨張用ガスが流れることで膨らむ副膨張部（２７Ａ、２７Ｃ、２７Ｄ）を備え、
前記主膨張部（２７Ｂ、２７Ｅ）の車内側壁部（１９ａ）及び車外側壁部（１９ｂ）の両面に、ガス漏れ防止用のコーティング剤を塗布したコーティング層（３７）が形成され、
前記副膨張部（２７Ａ、２７Ｃ、２７Ｄ）の車内側壁部（１９ａ）及び車外側壁部（１９ｂ）の少なくともどちらか一方の一部は、ガス漏れ防止用のコーティング剤が塗布されていないノンコート布部分を有し、前記ノンコート布の通気度が５．０ｃｍ３／ｃｍ２・ｓ以上２５．０ｃｍ３／ｃｍ２・ｓ以下であること、を特徴とする頭部保護エアバッグ装置（ＡＭ）、であることを特徴とする。

本発明の請求項１に記載の頭部保護エアバッグ装置によれば、副膨張部のガスが外部に適度に通気し、乗員の頭部を拘束した主膨張部から副膨張部へガスが適度に流通することが可能となることから、頭部を拘束した際の内圧上昇を適度に抑えられる。
また、主膨張部はコーティング層があり、ガスが外部に通気しにくいことから、主膨張部の内圧を適度に保つことができ、頭部を確実に拘束することができる。
さらに、副膨張部の一部はコーティング剤を塗布しない構成としており、従来のようなエアバッグ膨張時にベントホール形状が変化する等を考慮しなくても良い為、通気度の設定し易い。

本発明の一実施形態であるエアバッグを使用した頭部保護エアバッグ装置を車内側から見た概略正面図である。実施形態のエアバッグを平らに展開した状態を示す正面図である。図２のIII−III部位の拡大断面図である。本発明の詳細を説明する図である。本発明の一実施形態における変形例を示す図である。本発明の斜め衝突時に展開するエアバッグシステムの概略全体構成を示す図である。図６（Ａ）の実施形態における変形例を示す図である。

主膨張部と副膨張部の適度な内圧保持と頭部を拘束した際の内圧上昇を適度に抑えられる頭部保護エアバッグを簡単な構成で実現した。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。本発明の頭部保護エアバッグ１８は、図１に示す車両Ｖに搭載される頭部保護エアバッグ装置ＡＭに、使用されるものであり、車内側のドアや窓Ｗ１・Ｗ２及びリヤピラー部ＲＰの上縁側におけるフロントピラー部ＦＰやルーフサイドレール部ＲＲに、折り畳まれて収納されている。なお、この車両Ｖは、フロントピラー部ＦＰとリヤピラー部ＲＰとの間に、略上下方向に沿うセンターピラー部ＣＰを配設させて、構成されている。

頭部保護エアバッグ装置ＡＭは、図１に示すように、インフレーター８、取付ブラケット９・１３、取付ボルト１０・１４、及び、頭部保護エアバッグ１８、を備えて構成され、車両Ｖへの搭載時に、車内側をエアバッグカバー１６に覆われて収納されている。エアバッグカバー１６は、実施形態の場合、フロントピラー部ＦＰの車内側を覆うフロントピラーガーニッシュ３の下縁側部位と、ルーフサイドレール部ＲＲの車内側を覆うルーフヘッドライニング４の下縁側部位と、から、構成されている。

フロントピラーガーニッシュ３やルーフヘッドライニング４は、合成樹脂製として、図示しない取付手段によって、フロントピラー部ＦＰやルーフサイドレール部ＲＲにおけるボディ１側の部材であるインナパネル２の車内側に、取り付けられている。そして、これらの下縁側部位は、展開膨張時の頭部保護エアバッグ１８を突出可能とするように、下端側を車内側に開き可能に、構成されている。

インフレーター８は、略円柱状とされて、先端（前端）側に、膨張用ガスを吐出可能な図示しないガス吐出口を、配設させている構成である。そして、このインフレーター８は、ガス吐出口付近を含めた先端付近を頭部保護エアバッグ１８のガス流入口部２２に挿入させ、ガス流入口部２２の後端付近に外装されるクランプ１１を利用して、頭部保護エアバッグ１８に対して、連結されている。また、インフレーター８は、インフレーター８を保持する取付ブラケット９と、取付ブラケット９をボディ１側のインナパネル２に固定するための取付ボルト１０と、を利用して、インナパネル２に取り付けられている。

なお、このインフレーター８の車両Ｖへの搭載は、インフレーター８と頭部保護エアバッグ１８とを組み付けた状態のエアバッグ組付体として、行なわれる。

頭部保護エアバッグ１８は、折り畳まれた状態で、斜め上方に延びるように配設されたフロントピラー部ＦＰから、センターピラー部ＣＰの上方を超えて、リヤピラー部ＲＰの上方となる位置までのルーフサイドレール部ＲＲに、収納されている。そして、頭部保護エアバッグ１８は、膨張完了時、図１の二点鎖線に示すように、窓Ｗ１・Ｗ２やセンターピラー部ＣＰ・リヤピラー部ＲＰのそれぞれの車内側を覆うように、構成されている。

図２、３に示すように、頭部保護エアバッグ１８は、実施形態の場合、ポリエステル糸やポリアミド糸等を使用した袋織りとされている。また、頭部保護エアバッグ１８は、車内側壁部１９ａと車外側壁部１９ｂとを相互に離隔させるようにして膨張用ガスＧを内部に流入可能なガス流入部１９と、膨張用ガスＧを流入させない非流入部２９と、から構成されている。ガス流入部１９は、実施形態の場合、ガス供給路部２１、ガス流入口部２２、及び、保護膨張部２３、から構成されている。

ガス供給路部２１は、頭部保護エアバッグ１８の上縁１８ａ側で、車両Ｖの前後方向に沿って、配設されている。そして、実施形態の場合、ガス供給路部２１は、後述する前側保護部２４に配設される前側主膨張部２７Ｂの上端側と、後述する後側保護部２５に配設される後側主膨張部２７Ｅの上端側と、を連結するように、配設されている。また、ガス供給路部２１は、インフレーター８から吐出される膨張用ガスＧを、ガス供給路部２１の下方側に配設される保護膨張部２３に案内する構成である。そして、ガス供給路部２１の前後方向における中間部位（実施形態の場合、前側保護部２４における前側第２副膨張部２７Ｃの上部側となる部位）には、インフレーター８と接続されるガス流入口部２２が、ガス供給路部２１と連通されて、頭部保護エアバッグ１８から上方に突出するように、配設されている。実施形態の場合、ガス流入口部２２は、後端側を、開口させて構成されている。

保護膨張部２３は、頭部保護エアバッグ１８の展開膨張時に、窓Ｗ１・Ｗ２の車内側を覆うように配設されて、乗員の頭部を保護する部位である。保護膨張部２３は、膨張完了時に前席側方において窓Ｗ１の車内側を覆うように配設される前側保護部２４と、後席側方において窓Ｗ２の車内側を覆うように配設される後側保護部２５と、を備えて構成されている。

各前側・後側保護部２４・２５は、その領域内に、区画結合部３２により区画されて構成されている。実施形態の場合、前側保護部２４は、ガス供給路部２１に連通する前側主膨張部２７Ｂと、前側主膨張部２７Ｂに連通し、車両前方側に形成される前側第１副膨張部２７Ａと、前側主膨張部２７Ｂに連通し、車両後方側に形成される前側第２副膨張部２７Ｃと、から構成されている。後側保護部２５は、ガス供給路部２１に連通する後側主膨張部２７Ｅと、後側主膨張部２７Ｅに連通し、車両前側に形成される後側副膨張部２７Ｄと、から構成されている。本実施例では、各副膨張部２７Ａ，２７Ｃ、２７Ｄは、各主膨張部２７Ｂ、２７Ｅの下端側と連通しており、ガスを流入させる構成としている。

そして、実施形態の頭部保護エアバッグ１８では、図３、４に示すように、主膨張部（前側主膨張部２４と後側主膨張部２５）、ガス供給路部２１、ガス流入口部２２の車内側壁部１９ａ及び車外側壁部１９ｂの外周面に、コーティング層３７を塗布している。また、副膨張部（前側第１副膨張部２７Ａ、前側第２副膨張部２７Ｃ、後側副膨張部２７Ｄ）は、コーティング剤を塗布していない。
すなわち、実施形態の頭部保護エアバッグ１８は、副膨張部（前側第１副膨張部２７Ａ、前側第２副膨張部２７Ｃ、後側副膨張部２７Ｄ）がコーティング層を有しないノンコート布、それ以外の部分をコーティング層３７を有したコート布として、構成されている。

非流入部２９は、車内側壁部１９ａと車外側壁部１９ｂとを結合させた構成とされており、実施形態の場合、取付部３０、周縁結合部３１、区画結合部３２、及び、板状部３３、から構成されている。周縁結合部３１は、頭部保護エアバッグ１８の外周縁の部位に配設されて、ガス流入部１９の周囲を囲むように、配設されている。また、周縁結合部３１の前端には、連結布３５が、連結されている。

取付部３０は、頭部保護エアバッグ１８の上縁１８ａ側における周縁結合部３１の上縁側の部位や、連結布３５の上縁側から、上方へ突出するように、複数（実施形態では６個）配設されている。各取付部３０には、頭部保護エアバッグ１８をインナパネル２に取り付けるための取付ブラケット１３が固着されることとなる（図１参照）。そして、各取付部３０は、取付ボルト１４を使用して、取付ブラケット１３ごと、ボディ１側のインナパネル２に固定されている。

実施形態の頭部保護エアバッグ１８の場合、連結布３５の前端付近に配設される取付部３０Ａが、フロントピラー部ＦＰの下部側の部位において、ボディ１側に取り付けられることから、頭部保護エアバッグ１８の膨張完了時において、取付部３０Ａと、頭部保護エアバッグ１８の後端付近に配設される取付部３０Ｂとの間に、前後方向に沿ったテンションを発生させることができる。

板状部３３は、長方形板状として、前側保護部２４と後側保護部２５との間におけるガス供給路部２１の下方に、配設されている。この板状部３３は、頭部保護エアバッグ１８の全体形状を確保するとともに、ガス流入部１９の容積を小さくして、膨張完了までの時間を短くするために、配設されている。

区画結合部３２は、各前側・後側保護部２４・２５の領域内において、周縁結合部３１や板状部３３の上縁側から延びるように配設されている。これらの区画結合部３２は、前側・後側保護部２４・２５を複数の縦膨張部２７に区画して、膨張完了時の頭部保護エアバッグ１８の厚さを規制するために、配設されている。

主膨張部（前側主膨張部２４と後側主膨張部２５）、ガス供給路部２１、ガス流入口部２２の車内側壁部１９ａ及び車外側壁部１９ｂのコーティング層３７には、実施形態の場合、シリコン等からなるガス漏れ防止用のコーティング剤が使われている。
このコーティング層３７は、頭部保護エアバッグ１８を袋織りにより織成した後に、副膨張部（前側第１副膨張部２７Ａ、前側第２副膨張部２７Ｃ、後側副膨張部２７Ｄ）の車内側壁部１９ａ及び車外側壁部１９ｂの外周面を別布等でマスキングしておき、マスキングエリアＭを形成した後、頭部保護エアバッグ１８の車内側壁部１９ａ及び車外側壁部１９ｂの外周面全体を塗布して形成されている。
これにより、コーティング層３７が塗布されたコーティングエリアＣと、コーティング層が塗布されていないマスキングエリアＭにわけられ、コーティングエリアＣにある主膨張部（前側主膨張部２４と後側主膨張部２５）、ガス供給路部２１、ガス流入口部２２はコート布として、マスキングエリアＭにある副膨張部（前側第１副膨張部２７Ａ、前側第２副膨張部２７Ｃ、後側副膨張部２７Ｄ）はコーティング層を有しないノンコート布として、形成されている。

副膨張部（前側第１副膨張部２７Ａ、前側第２副膨張部２７Ｃ、後側副膨張部２７Ｄ）は、コーティング層を配設させないノンコート布とされて、実施形態の場合、通気度ＡＰを、５．０ｃｍ3／ｃｍ2・ｓ≦Ｈ≦２５．０ｃｍ3／ｃｍ2・ｓの範囲内（望ましくは、８．０ｃｍ3／ｃｍ2・ｓ≦Ｈ≦２０．０ｃｍ3／ｃｍ2・ｓの範囲内）に設定されている。
通気度ＡＰが５．０ｃｍ3／ｃｍ2・ｓ未満では、織布の気密性が高すぎて、ノンコート布にした意義が失われてしまい、膨張を完了させた頭部保護エアバッグ１８が乗員の頭部と干渉した際の内圧の上昇を抑え難くなるためである。また、通気度ＡＰが２５．０ｃｍ3／ｃｍ2・ｓを超えると、逆に、膨張を完了させた頭部保護エアバッグ１８からのガス漏れが多量となり、乗員頭部の車外側へ移動する運動エネルギーが高い場合、その乗員の頭部を、クッション作用を奏して、拘束しがたくなるためである。なお、実施形態の場合、通気度ＡＰは、JIS L 1096の8.27.1におけるフラジール形法（Ａ法）により、測定されている。

次に、実施形態の頭部保護エアバッグ１８の車両Ｖへの搭載について説明する。頭部保護エアバッグ１８は、連結布３５を除いた部位を袋織りにより製造した後、副膨張部（前側第１副膨張部２７Ａ、前側第２副膨張部２７Ｃ、後側副膨張部２７Ｄ）に別布等でマスキングしておく（図４、マスキングエリアＭ）。
その後、頭部保護エアバッグ１８の外周面全体をコーティング剤で塗布し、副膨張部以外の部分（主膨張部、ガス供給路部２１、ガス流入口部２２）をシリコン等のコーティング剤を塗布してコーティング層３７を形成し、連結布３５を縫合させ、頭部保護エアバッグ１８を下側から上側へ折り畳む。

そして、折り畳んだ後には、折り崩れ防止用の図示しないラッピング材により、頭部保護エアバッグ１８の所定箇所をくるむとともに、各取付部３０に、取付ブラケット１３を取り付けておく。また、クランプ１１を利用しつつ、ガス流入口部２２にインフレーター８を連結し、次いで、その周囲に取付ブラケット９を取り付け、インフレーター８を頭部保護エアバッグ１８に組み付けて、エアバッグ組付体を形成しておく。

その後、各取付ブラケット９・１３をインナパネル２の所定位置に配置させて取付ボルト１０・１４止めし、エアバッグ組付体をボディ１に取り付ける。次いで、インフレーター８に、所定のインフレーター作動用の制御装置から延びる図示しないリード線を結線し、フロントピラーガーニッシュ３やルーフヘッドライニング４をボディ１に取付固定し、さらに、リヤピラーガーニッシュ６やセンターピラーガーニッシュ５をボディ１に取り付ければ、頭部保護エアバッグ１８が、頭部保護エアバッグ装置ＡＭとともに、車両Ｖに搭載されることとなる。

頭部保護エアバッグ装置ＡＭの車両Ｖへの搭載後、インフレーター８が作動されれば、インフレーター８からの膨張用ガスＧが、図２の二点鎖線に示すように、ガス流入口部２２からガス供給路部２１内を流れる。さらに、膨張用ガスＧが、ガス供給路部２１から保護膨張部２３内に流入し、保護膨張部２３が、折りを解消させつつ、膨張し始める。そして、頭部保護エアバッグ１８が、図示しないラッピング材を破断させ、さらに、フロントピラーガーニッシュ３とルーフヘッドライニング４との下縁で構成されるエアバッグカバー１６を押し開いて下方へ突出しつつ、図１の二点鎖線に示すごとく、窓Ｗ１・Ｗ２、センターピラー部ＣＰ、及び、リヤピラー部ＲＰの車内側を覆うように、大きく膨張することとなる。

そして、実施形態の頭部保護エアバッグ１８では、図３、４に示すように、主膨張部（前側主膨張部２４と後側主膨張部２５）にはコーティング層３７が形成されており、一方、副膨張部（前側第１副膨張部２７Ａ、前側第２副膨張部２７Ｃ、後側副膨張部２７Ｄ）はコーティング剤が塗布されていない、ノンコート布となっている。
この為、副膨張部のガスが外部に適度に通気し、乗員の頭部を拘束した主膨張部から副膨張部へガスが適度に流通することが可能となることから、頭部を拘束した際の内圧上昇を適度に抑えられる。
また、主膨張部はコーティング層があり、ガスが外部に通気しにくいことから、主膨張部の内圧を適度に保つことができ、頭部を確実に拘束することができる。

また、本発明の別の変形例として、図５に示すように、各副膨張部（前側第１副膨張部２７Ａ、前側第２副膨張部２７Ｃ、後側副膨張部２７Ｄ）の一部がコーティング剤を塗布されていない構成としてもよい。詳細には、車外側壁部１９ｂの全面と、主膨張部（前側主膨張部２７Ｂと後側主膨張部２７Ｅ）と主膨張部に連通している側の副膨張部（前側第１副膨張部２７Ａ、前側第２副膨張部２７Ｃ，後側副膨張部２７Ｄ）の一部分（副膨張部の半分程度）の車内側壁部１９ａにコーティング層３７Ａが形成されている。つまり、主膨張部と連通していない側の副膨張部（前側第１副膨張部２７Ａ、前側第２副膨張部２７Ｃ，後側副膨張部２７Ｄ）の一部は、コーティング剤を塗布しないノンコート布とされている。
この変形例でも、この為、副膨張部のガスが外部に適度に通気し、乗員の頭部を拘束した主膨張部から副膨張部へガスが適度に流通することが可能となることから、頭部を拘束した際の内圧上昇を適度に抑えられる。

次に、他実施形態について説明する。図６に示すように、他実施形態のエアバッグ装置は、前席エアバッグ装置１１０と側突エアバッグ装置１３０とを備える。前席エアバッグ装置１１０は、運転席１１２Ｄの着座乗員Ｄを前面衝突に対し保護し、ステアリングホイールから展開膨張する運転席エアバッグ１２４と、助手席１１２Ｐの着座乗員Ｐを前面衝突に対し保護し、インストルメントパネル１１８から膨張する助手席エアバッグ１２６と、運転席エアバッグ１２４の車外側で、インストルメントパネル１１８から膨張展開する補助バッグ１２８と、から構成される。側突エアバッグ装置１３０は、頭部保護エアバッグ１３２を備えている。

衝突センサからの信号に基づいて微小ラップ衝突又は斜め衝突を検知すると、図６のごとく、運転席エアバッグ１２４、助手席エアバッグ１２６、補助バッグ１２８、頭部保護エアバッグ１３２が膨張展開する。運転席１１２Ｄ側への微小ラップ衝突や斜め衝突の場合、運転席１１２Ｄの着座乗員（運転者）Ｄは、車体に対して前方に移動し、さらに車幅方向外向きすなわち衝突側にも移動することとなる（図６の矢印Ａ参照）。この着座乗員Ｄの頭部Ｈは、運転席エアバッグ１２４と頭部保護エアバッグ１３２との間に進入する。ここで、本前席エアバッグ装置１１０では、微小ラップ衝突や斜め衝突の際に、補助バッグ１２８が、車幅方向における運転席エアバッグ1２４と頭部保護エアバッグ１３２との間で膨張展開される。これにより、運転席エアバッグ１２４と頭部保護エアバッグ１３２との間に進入してきた着座乗員Ｄの頭部Ｈは、補助バッグ１２８に接触し、インストルメントパネル１１８への接触が防止又は効果的に抑制される。

図７は、図６の実施形態の変形例である。図７に示すとおり、補助バッグ１３４は、ドアトリム１３１内に収納され、頭部保護エアバッグ１３２と共に側突エアバッグ装置１３０の一部を構成している。補助バッグ１３４はドアトリム１３１から膨張展開し、車幅方向における運転席エアバッグ1２４と頭部保護エアバッグ１３２との間で膨張展開される。これにより、運転席エアバッグ１２４と頭部保護エアバッグ１３２との間に進入してきた着座乗員Ｄの頭部Ｈは、補助バッグ１３４に接触し、インストルメントパネル１８への接触が防止又は効果的に抑制される。

実施形態では、頭部保護エアバッグを一体成形し、その後、シリコン塗布の有無により、副膨張部をノンコート布エリアとし、副膨張部以外をコート布エリアとして形成しているが、予め、副膨張部をノンコート布とし、副膨張部以外の部分をコート布として別々に形成し、それらを結合（縫合）することで、頭部保護エアバッグを形成しても良い。

８インフレーター
１８頭部保護エアバッグ
１９ａ車内側壁部
１９ｂ車外側壁部
２３保護膨張部
２４前側膨張部
２５後側保護部
２７Ａ前側第１副膨張部（副膨張部）
２７Ｂ前側主膨張部（主膨張部）
２７Ｃ前側第２副膨張部（副膨張部）
２７Ｄ後側副膨張部（副膨張部）
２７Ｅ後側主膨張部（主膨張部）
３７コーティング層
３７Ａコーティング層
１１０前席エアバッグ装置
１１８インストルメントパネル
１２４運転席エアバッグ装置
１２６助手席エアバッグ装置
１２８補助エアバッグ
１３０側突エアバッグ装置
１３１ドアトリム
１３２頭部保護エアバッグ
Ｃコーティングエリア
Ｍマスキングエリア
Ｖ車両
ＡＭ頭部保護エアバッグ装置

Claims

車両の車内側における窓の上縁側に折り畳まれて収納されるとともに、インフレーターからの膨張用ガスを流入させて前記窓の車内側を覆うように展開膨張する構成の頭部保護エアバッグ（１８）において、
前記頭部保護エアバッグ（１８）が、膨張完了時に乗員の頭部を保護可能に、車内側壁部（１９ａ）と車外側壁部（１９ｂ）とを相互に離隔するように膨張する保護膨張部（２３）を備える構成とされ、
前記保護膨張部（２３）は、通常の側突時に乗員の頭部を拘束する主膨張部（２７Ｂ、２７Ｅ）と、該主膨張部（２７Ｂ、２７Ｅ）から膨張用ガスが流れることで膨らむ副膨張部（２７Ａ、２７Ｃ、２７Ｄ）を備え、
前記主膨張部（２７Ｂ、２７Ｅ）の車内側壁部（１９ａ）及び車外側壁部（１９ｂ）の両面に、ガス漏れ防止用のコーティング剤を塗布したコーティング層（３７）が形成され、
前記副膨張部（２７Ａ、２７Ｃ、２７Ｄ）の車内側壁部（１９ａ）及び車外側壁部（１９ｂ）の少なくともどちらか一方の一部は、ガス漏れ防止用のコーティング剤が塗布されていないノンコート布部分を有し、前記ノンコート布の通気度が５．０ｃｍ３／ｃｍ２・ｓ以上２５．０ｃｍ３／ｃｍ２・ｓ以下であること、を特徴とする頭部保護エアバッグ装置（ＡＭ）。