JP7161835B2 - 車両用のエアバッグデバイス - Google Patents

Description

本発明は、車両用のエアバッグ装置に関し、より具体的には、車両衝突時に乗員の両肩の周りで乗員の上半身を拘束し、それによって乗員を安全に保護する車両用のエアバッグ装置に関する。

一般に、車両用のエアバッグ装置は、車両衝突時に衝撃検出センサの信号に従ってエアバッグ内にガスを注入することによって、エアバッグを急速に膨張させることによって乗員を保護する安全デバイスである。

このようなエアバッグデバイスは、車両内に設けられたステアリングホイール、ダッシュボード、シート、側壁などの中に装着され、車両衝突時に乗員の前部又は側部に向かって膨張し、乗員を保護する。

すなわち、車両には、運転者のシート及び同乗者のシートの前方に展開される正面エアバッグと、同乗者の側部から展開されて同乗者を保護するカーテンエアバッグと、同乗者の膝を保護するための膝エアバッグと、が設けられてもよい。

近年、運転者の運転を伴わずに自力によって移動する自律車両が開発されている。

自律車両は、車両の周りの物体を認識するためのハイテクセンサ及び高性能グラフィック処理デバイスを使用することによって、車両内に設けられた各デバイスの状態及び車両の周りの状態を検出し、検出結果に従って車両内に設けられた各デバイスの動作を制御しながら走行する。

ハイテクセンサは、人間のような物体間の距離を測定することができ、危険を検出し、車両が死角のない全ての区域を見るのを助けることができる。加えて、グラフィック処理デバイスは、いくつかのカメラを通じて車両の周囲環境を理解することができ、その画像を分析し、車両が安全に走行するのを助けることができる。

例えば、自律車両は、内部に取り付けられたＬｉＤＡＲデバイス、音波デバイス、３Ｄカメラ、レーダーデバイスなどを有してもよい。

上述のように構成された自律車両は、運転者の運転を必要としないので、運転者のシートを含む全てのシートが自由に回転することができ、傾ける操作によってシートの後部の角度が水平になるように調整することができる。

乗員は、シートの後部の角度を様々に調整することができ、シートを回転させて、後部シートの乗員と対面する打ち合わせを行う場合がある。

したがって、シートに着座している乗員の姿勢が自律車用の前方を向いていることを参照に設計された通常のエアバッグデバイスを自律車両に適用することは不可能である。

下記に提示する特許文献１及び特許文献２には、車両用の同乗者保護システム構成が開示されている。

引用参考文献

（特許文献１）韓国特許登録第１０－１６５５５６９号（２０１６年９月８日公開）
（特許文献２）韓国特許登録第１０－１６１１０８７号（２０１６年４月１１日公開）

しかしながら、特許文献１及び特許文献２は、車両に一般的に適用される各エアバッグを選択的に展開するように制御するための構成を開示しており、車両衝突時に乗員の姿勢又は方向に従って乗員に適用される衝撃を十分に緩和することができず、このため乗員が負傷する可能性があるという問題を有している。

したがって、乗員の着座姿勢及び方向にかかわらず、自律車両に乗る乗員を安全に保護するための技術の開発が求められている。

特に、近年、車両のシートに一体化された一体型シートベルトが適用されている。

したがって、一体型シートベルト又は通常のシートベルトと連動することによって、乗員の前側、近側、遠側に向けてエアバッグを膨張及び展開させることによって、乗員を安全に保護するための技術の開発が求められている。

本発明の目的は、上述した課題を解決すること、並びに車両衝突時に乗員の前側及び両横側に向けてエアバッグを膨張及び展開させ、それによって乗員を安全に保護する車両用のエアバッグ装置を提供することにある。

本発明の別の目的は、自律車両において、乗員の方向、姿勢にかかわらず、乗員を安全に保護することができる車両用のエアバッグ装置を提供することにある。

本発明の更に別の目的は、シートに適用されるシートベルトのタイプにかかわらず、乗員を安全に保護することができる車両用のエアバッグ装置を提供することにある。

上述した目的を達成するために、本発明による車両用のエアバッグ装置は、肩掛け形状に形成され、車両衝突時に、乗員の両肩の周りで上半身全体を包み込んで拘束するように、乗員の両横側に向かって展開されるエアバッグクッションと、車両衝突時に衝撃検出信号に応答してガスを発生させて、ガスをエアバッグクッションに供給するインフレータと、を含む。

上述したように、本発明による車両用のエアバッグ装置は、乗員の両肩の周りで乗員の両横側及び前側を拘束するように、シートの背もたれ内に装着された肩掛け形状のエアバッグクッションを膨張及び展開させ、それによって乗員を安全に保護する効果を達成する。

加えて、本発明によれば、シートベルトとの干渉を避けるための第２のクッションが部分的に適用され、既存の近側エアバッグと連動することによって乗員の左側を保護する効果を得ることができる。

加えて、本発明によれば、背もたれの後面に沿ってエアバッグクッションを下方に膨張及び展開することによって、後側乗員を安全に保護し、正面の車両衝突時の後側乗員への衝撃を減衰させる効果を得ることができる。

本発明の第１の実施形態による、車両用のエアバッグ装置の斜視図である。 図１に示される車両用のエアバッグ装置の平面図である。 エアバッグクッションの拡大図である。 背もたれのシートフレーム内にそれぞれ装着されたエアバッグクッションを示す斜視図及び背面図である。 背もたれのシートフレーム内にそれぞれ装着されたエアバッグクッションを示す斜視図及び背面図である。 本発明の第２の実施形態による、車両用のエアバッグ装置の正面図である。 本発明の第３の実施形態による、車両用のエアバッグ装置の例示的な図である。 本発明の第３の実施形態による、車両用のエアバッグ装置の例示的な図である。

添付図面を参照して、本発明の好ましい実施形態による車両用のエアバッグ装置を以下に詳細に説明する。

本発明は、乗員の上半身全体を拘束するように、乗員の両肩部の周りで乗員の頭部分及び胸部分の両横側及び前側に向かってエアバッグクッションを膨張及び展開させ、それによって乗員を安全に保護する。

当然ながら、本発明は、エアバッグクッションの長さを下方に延ばすことによって、乗員の臀部分及び大腿部分を保護することができる。

一体型シートベルトが装着されたシートに適用されるエアバッグ装置の構成を第１の実施形態とし、通常のシートベルトが装着されたシートに適用されるエアバッグ装置の構成を第２の実施形態として以下に説明する。

加えて、本実施形態では、通常の車両の運転者のシート内に装着されたエアバッグ装置の構成を説明し、運転者のシートから前面に向かう方向を「前方方向」と呼び、車両の後面に向かう方向を「後方方向」と呼ぶ。これらの用語とともに、「左側」、「右側」、「上方方向」、及び「下方方向」などの方向を示す用語は、上述した前方方向及び後方方向を参照してそれぞれの方向を示すように定義される。

したがって、図に示される参照符号Ｆは車両の前方方向を示し、参照符号Ｂは車両の後方方向を示し、参照符号Ｕは車両の上方方向を示し、参照符号Ｄは車両の下方方向を示す。加えて、参照符号Ｉは車両の幅方向における車両の内方方向を示し、参照符号Ｏは車両の幅方向における車両の外方方向を示す。

したがって、車両の前方、後方（Ｆ、Ｂ）方向は水平方向で表されてもよく、車両の上方、下方（Ｕ、Ｄ）方向は垂直方向で表されてもよい。

図１は、本発明の第１の実施形態による、車両用のエアバッグ装置の斜視図であり、図２は、図１に示される車両用のエアバッグ装置の平面図であり、図３は、エアバッグクッションの拡大図である。

本発明の好ましい実施形態による車両用のエアバッグ装置１０は、肩掛け形状に形成され、車両衝突時に、乗員の両肩の周りで上半身全体を包み込んで拘束するように、乗員の両横側に向かって展開されるエアバッグクッション２０と、車両衝突時に衝撃検出信号に応答してガスを発生させて、ガスをエアバッグクッションに供給するインフレータ２１と、を含んでもよい。

エアバッグクッション２０は、乗員の両横側及び前側に向かって膨張及び展開され、乗員の肩の周りで、頭部分、胸、腹、及び骨盤部分を拘束することによって、乗員を安全に保護する機能を実施する。

これを達成するために、エアバッグクッション２０は、乗員の両肩を包み込むように肩掛け形状に形成されてもよく、乗員の肩の周りで、乗員の頭部分、胸、腹、及び骨盤部分に対応するように、乗員の前方、上方、及び下方方向に膨張及び展開されてもよい。

具体的には、エアバッグクッション２０は、乗員が着座するシート１１の背もたれ１２内に装着されてもよく、背もたれ１２の両上端において、前方、上方、及び下方に膨張する第１及び第２のクッション３０、４０を含んでもよい。

第１のクッション３０は、図１及び図２で見たときに、乗員の右肩を包み込みながら、乗員の頭部分、胸、及び腹部分の右側及び前側の部分に向かって膨張及び展開されてもよい。

第２のクッション４０は、乗員の左肩を包み込みながら、乗員の頭部分、胸、及び腹部分の左側及び前側の部分に向かって膨張及び展開されてもよい。

つまり、第１及び第２のクッション３０、４０は、乗員の両肩を拘束するように、背もたれ１２の上部分から前方に膨張及び展開されてもよく、乗員の上半身全体を保護するために、乗員の頭部分から、胸、腹、及び骨盤部分の両横側及び前側に向かって膨張及び展開されてもよい。

これを達成するために、第１及び第２のクッション３０、４０は、背もたれ１２の両側端から乗員の前中心に向かって斜めに膨張及び展開されてもよい。

したがって、本発明は、エアバッグクッションを膨張及び展開させることによって、カーテンエアバッグ機能と、遠側及び近側エアバッグ機能と、正面エアバッグ機能とを同時に得ることができる。

第１及び第２のクッション３０、４０の上端は、背もたれ１２の上端に装着されたヘッドレスト１３の後面に配設された接続部分５０によって互いに接続されてもよい。

上述したように、本発明は、エアバッグクッションを肩掛けタイプに構成するために、接続部分をヘッドレストの後側に配設しており、これによりヘッドレストの支持力を使用することによって、エアバッグクッションの強度を高めることができる。

第１及び第２のクッション３０、４０は、それぞれ下壁、前壁、及び後壁によって、内部に膨張可能な空間を画定するように袋形状に形成されてもよい。

加えて、図２に示されるように、第１及び第２のクッション３０、４０は、乗員と接触する内側パネル３１、４１と、乗員の外側に向けられた外側パネル３２、４２とを縫うこと又は一体に織ることによって袋形状に形成されてもよく、乗員の接触する身体部分に対応する複数の保護区域を有してもよい。

例えば、図１及び図３に示されるように、第１のクッション３０及び第２のクッション４０は、乗員の頭、肩部分、及び胸の上部分を保護するための上保護領域Ａ１、Ａ３と、乗員の胸の下部分、腹、及び骨盤部分を保護するための下保護領域Ａ２、Ａ４とを有してもよい。

具体的には、第１のクッション３０の上及び下保護領域Ａ１、Ａ２は、垂直方向に沿って第１のクッション３０の中心に形成された第１のチャンバ壁３５によって画定された第１及び第２のチャンバ３３、３４を含んでもよい。

同様に、第２のクッション４０の上及び下保護領域Ａ３、Ａ４は、垂直方向に沿って第２のクッション４０の中心に形成された第２のチャンバ壁４５によって画定された第３及び第４のチャンバ４３、４４を含んでもよい。

第１及び第２のチャンバ壁３５、４５は、それぞれ後方に開口する実質的に「Ｃ」形状に形成されてもよい。

第１及び第２のチャンバ壁３５、４５は、衝突時に乗員の頭及び肩部分への衝撃を効果的に減衰させるために、第１及び第２のクッション２０の中心よりも前方部分に位置付けられるように、その下部分から上部分へと前方に徐々に傾斜してもよい。

加えて、第１及び第２のチャンバ壁３５、４５は、乗員の肩及び胸部分を拘束するために凹状の形状に後方に湾曲した、その中心を有するように形成されてもよい。

したがって、車両が幅方向に衝突したときに、第１及び第２のチャンバ壁３５、４５によって第１及び第３のチャンバ３３、４３の膨張厚よりも大きく膨張した第２及び第４のチャンバ３４、４４によって、乗員の頭及び肩部分を安全に保護することができる。

車両が傾斜して衝突したときに、第１及び第２のチャンバ３３、３４と、第１及び第２チャンバ壁３５、４５を参照に膨張した第３及び第４のチャンバ４３、４４との間で、乗員の頭及び肩部分を拘束することができる。

上述したように、本発明は、車両衝突時及び傾斜した車両衝突時に、乗員の頭及び肩部分を効果的に拘束し、それによって乗員の脳損傷値を最小化する。

第１～第４のチャンバ３３、３４、４３、４４は、乗員の腹及び骨盤部分だけでなく、乗員の臀及び大腿部分も保護するために、下方に延びて様々に変化する長さを有してもよい。

少なくとも１つの第３のチャンバ壁５１は、接続部分５０を複数のチャンバに画定するように、接続部分５０内に形成されてもよい。

例えば、第３のチャンバ壁４１は、接続部分５０を、互いに平行に上下に膨張及び展開される２つのチャンバに画定するために、水平方向に沿って形成されてもよい。

図２に示されるように、第１のクッション３０、接続部分５０、及び第２のクッション４０は、車両衝突時に前方から見たときに、第１～第３のチャンバ壁３５、４５、５１によって実質的に逆Ｕ形状に湾曲するように膨張及び展開されてもよい。

したがって、接続部分５０は、傾斜した車両衝突時に乗員の頭部分がヘッドレストの外方に移動しないように拘束し、衝突による衝撃を吸収し、それによって乗員の脳損傷値を効果的に低減する。

本明細書では、第１及び第２のクッション３０、４０のそれぞれの壁及びチャンバ壁は、第１及び第２のクッション３０、４０の内側及び外側パネル３１、３２、４１、４２を縫うこと又は一体に織ることによって形成されてもよい。

加えて、第１及び第２のクッション３０、４０のそれぞれの壁及びチャンバ壁は、接着剤、ＲＦ溶接、超音波溶接などの様々な接着方法の中から、１つ以上の適切な方法を選択的に適用することによって形成されてもよい。

加えて、本実施形態では、第１及び第２の導入部分３６、４６は、第１及び第２のクッション３０、４０の後壁３０３、４０３上に設けられて、それぞれのインフレータ２１からガスを導入することができる。

第１及び第２の導入部分３６、４６は、それぞれのインフレータ２１と接続されてもよい。

例えば、第１及び第２の導入部分３６、４６は、車両衝突時にインフレータ２１から供給されたガスを第２のチャンバ３４及び第４のチャンバ４４に最初に送るために、第２及び第４のチャンバ３４、４４の後側から前方及び上方に傾斜するように形成されてもよい。

図３に示されるように、乗員の遠側及び近側の衝突特性に応じて、同じ基準、例えば、同じ発生ガス量、同じ供給速度を有する２つのインフレータ２１が設けられてもよく、又は異なる基準を有するインフレータ２１が設けられてもよい。

当然ながら、本開示は、必ずしもこれに限定されるものではなく、１つのインフレータを使用することによってエアバッグクッションにガスを供給することができ、又は３つ以上のインフレータを使用することによって、エアバッグクッションにガスを供給するように変更することができる。

上述したように構成された第１及び第２のクッション３０、４０の後壁３０３、４０３及び接続部分５０は、複数の固定部材（図示せず）を使用することによって、シート１１の背もたれ１２の内側に固定されてもよい。

次に、図４及び図５を参照して、エアバッグクッションの装着構造を説明する。

図４及び図５は、背もたれのシートフレーム内に装着されたエアバッグクッションを示す斜視図及び背面図である。

エアバッグクッション２０は、図４及び図５に示されるように、折り畳まれた又は巻かれた状態で背もたれ１２内に装着されたシートフレーム１４の縁部に沿って装着されてもよい。

本明細書では、第１のクッション３０は、シートフレーム１４の側壁の内側、すなわち右側壁に装着されてもよい。

このため、第１のクッション３０は、車両衝突時に膨張及び展開され、乗員が遠方側方向に移動することを防ぐためにシートフレーム１４の左壁によって支持される。

上述したように、本発明は、シートフレームの側壁内に装着されたエアバッグクッションを有し、シートフレームの剛性を使用することによってエアバッグクッションの支持力を増加させ、それによって乗員の怪我を効果的に防ぐ。

本発明は、通常の車両のみならず、回転可能なシートを有する自律車両にも適用することができるので、第２のクッション４０は、シートフレーム１４の左壁の内側に装着されてもよい。

エアバッグクッション２０が車両衝突時に膨張して外方に展開されることを可能するために、引き裂き線が背もたれ１２のカバー上に形成されてもよい。

引き裂き線は、上方方向に沿って背もたれ１２のカバーの前面の両側に形成された１対の垂直線と、水平方向に沿って背もたれ１２のカバーの後面の上端に形成された水平線とを含んでもよく、１対の垂直線は、水平線によって互いに接続されてもよい。

したがって、エアバッグクッション２０は、車両衝突時にガスによって膨張されている間に背もたれ１２のカバー上に形成された引き裂き線を引き裂き、背もたれ１２の外方に膨張及び展開される。

上述したように、本発明は、肩掛け形状のエアバッグクッションを膨張及び展開させて、乗員の両肩の周りで乗員の両横側及び前側を拘束し、それによって乗員を安全に保護する。

本発明の第２の実施形態による車両用のエアバッグ装置構成について以下に詳細に説明する。

図６は、本開示の第２実施形態による、車両用のエアバッグ装置の正面図である。

図６に示されるように、シートベルト１６の両端が、通常のシートベルト１５が適用される車両の運転者のシート１１内の中心柱（いわゆるＢ柱）１６の上端及び下端に装着され、バックル１７が、運転者のシート１１の右下部分に装着されて、それに連結されたシートベルト１５の舌部を有する。

したがって、上述した第１の実施形態に記載されたエアバッグクッション２０が、通常のシートベルトが適用される車両に適用されたときに、シートベルト１５と第２のクッション４０とが干渉するという問題がある。

したがって、本発明の第２の実施形態による車両用のエアバッグ装置１０は、図６に示されるように、第２のクッション４０の一部分のみ、すなわち上部分のみを適用するように変更されてもよい。

例えば、第２のクッション４０は、図３に示される第２のクッション４０の上保護領域Ａ３のみを含むように構成されてもよい。

加えて、近側エアバッグ１８は、背もたれ１２の左端に装着されてもよい。

上述したように、本発明は、シートベルトとの干渉を避けるために第２のクッションを部分的に適用することができ、既存の近側エアバッグと連動することによって乗員の左側を保護することができる。

図７及び図８は、本発明の第３の実施形態による、車両用のエアバッグ装置の例示的な図である。

図７は、エアバッグクッションが膨張及び展開された状態を示す背面図であり、図８は、膨張及び展開されたエアバッグクッションが後部シート内の乗員と衝突した状態を示す斜視図である。

図７及び図８に示されるように、エアバッグクッション２０は、車両衝突時に後部シート内の乗員を保護するための第３のクッション６０を更に含んでもよい。

第３のクッション６０は、接続部分５０の下端に接続され、背もたれ１２の後面に沿って下方に膨張及び展開されてもよい。

第３のクッション６０を複数のチャンバに画定するために、少なくとも１つの第４のチャンバ壁６１が第３のクッション６０内に形成されてもよい。

例えば、第３のクッション６０の上端から所定の距離だけ離間し、下方に延在する１対の第４のチャンバ壁６１が設けられてもよい。

したがって、第３のクッション６０は、その中心の膨張厚さを１対の第４チャンバ壁６１によって最大化するように画定され、これにより後部シート上の乗員への衝撃を正面の車両衝突時に効果的に減衰させることができ、バックシート上の乗員を安全に保護することができる。

本発明は上記の実施形態に従って具体的に説明されたが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、本開示の技術的本質の範囲内で様々に変更することができる。

本発明は、車両用のエアバッグ装置の技術に適用され、車両用のエアバッグ装置は、乗員の両肩の周りで乗員の両横側及び前側を拘束するように、車両衝突時に、シートの背もたれ内に装着された肩掛け形状のエアバッグクッションを膨張及び展開させ、それによって乗員を安全に保護する。

Claims (8)

1. 車両用のエアバッグ装置であって、
   肩掛け形状に形成され、車両衝突時に、乗員の頭部を含む上半身全体を包み込んで拘束するように展開するエアバッグクッションと、
   前記車両衝突時に、衝撃検出信号に応答してガスを発生させて、前記エアバッグクッションに前記ガスを供給するインフレータと、を備え、
   前記エアバッグクッションは、前記乗員が着座するシートの背もたれ内に装着され、前記背もたれの左右両側の上端において前方、上方、及び下方に展開する第１及び第２のクッションを含み、
   前記エアバッグクッションが、前記背もたれの上端に装着されたヘッドレストの後面に配設されて、前記第１及び第２のクッションの上端を接続する接続部分を更に含み、
   前記接続部分は、前記第１及び第２のクッションと連続的且つ一体的に成形され、
   前記エアバッグクッションが前記車両衝突時に膨張するときに引き裂かれる引き裂き線が、前記背もたれのカバー上に形成されている、ことを特徴とするエアバッグ装置。
2. 前記第１のクッション、前記接続部分、及び前記第２のクッションが、前記車両衝突時に、前部から見たときに逆Ｕ形状に膨張及び展開され、
   前記接続部分が、傾斜した車両衝突時に、前記乗員の頭部分が前記ヘッドレストの外側に移動しないように拘束し、前記傾斜した車両衝突によって引き起こされる衝撃を吸収する、請求項１に記載のエアバッグ装置。
3. 前記第１及び第２のクッションが、前記乗員の両横側及び前部分を保護するように、前記背もたれの両側端から前記乗員の前中心に向かって斜めに膨張及び展開される、請求項１又は２に記載のエアバッグ装置。
4. 前記第１及び第２のクッションのうちの少なくとも１つが、前記クッションが膨張及び展開されたときに、前記背もたれ上に装着されたシートフレームによって支持されるように、前記シートフレームの側壁の内側に装着されている、請求項１，２又は３に記載のエアバッグ装置。
5. 前記第１及び第２のクッションが、前記乗員と接触する内側パネルと前記乗員の外側に向けられた外側パネルとを縫うこと又は一体に織ることによって袋形状に形成されており、前記乗員の接触する身体部分に対応する複数の保護区域を有する、請求項１乃至４の何れか１項に記載のエアバッグ装置。
6. 前記第２のクッションが、前記車両内に装着されたシートベルトとの干渉を避けるために、前記乗員の頭部分及び肩部分の横側及び前側に対応する形状に膨張及び展開され、前記背もたれ内に装着された近側エアバッグと連動することによって、前記乗員の近横側を拘束及び保護する、請求項１乃至５の何れか１項に記載のエアバッグ装置。
7. 前記エアバッグクッションが、正面の車両衝突時に、後側乗員を保護するための第３のクッションを更に含み、
   前記第３のクッションが、前記接続部分の下端に接続され、前記背もたれの後面に沿って下方に膨張及び展開される、請求項１乃至６の何れか１項に記載のエアバッグ装置。
8. 前記第１及び第２のクッションの各々が、前記乗員の頭、肩、及び胸の上部分を保護するための上保護領域と、
   前記乗員の前記胸の下部分、腹、及び骨盤部分を保護するための下保護領域と、を含み、
   前記第１及び第２のクッションが、垂直方向に沿って前記第１及び第２のクッションの中心にそれぞれ形成された第１及び第２のチャンバ壁によって画定された第１及び第２のチャンバを含み、
   前記第１及び第２のチャンバ壁が、後方に開口する「Ｃ」形状に形成され、前記第１及び第２のチャンバ壁は、前記第１及び第２のチャンバ壁が前記乗員の前記頭部分及び肩部分と衝突したときに衝撃を減衰させるように構成されている、請求項１乃至７の何れか１項に記載のエアバッグ装置。

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