JP7165015B2 - 乗員保護装置 - Google Patents

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本発明は、乗員保護装置に関する。
衝突等から乗員を保護するため、自動車などの車両では、エアバッグ装置が用いられている。
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。
また、車両の側方からの衝突に備えるため、サイドエアバッグやカーテンエアバッグの装着も増加してきている。このようなカーテンエアバッグにおいては、乗員の頭部への衝撃を吸収するため、車両が横転している数秒間という長時間にわたっての内圧保持が必要となり、エアバッグの気密性を高め、膨張持続時間を長くすることが求められた。このような要求に対して、接着剤を用いた接合部の強度および気密性に優れたエアバッグが提案されている(特許文献1参照)。
また、膨張時の展開形状を規制する車載用エアバッグも提案されている。この車載用エアバッグでは、乗員側布とインフレータ側布とを、インフレータガスの熱で溶解する熱溶解接着剤樹脂によって十文字状に接着させている。これにより、エアバッグ展開時には、最初に被接着部が膨張し、その後、接着部が剥離し、膨張するようになっている。なお、上記接着部が剥離する際に膨張のエネルギーの一部が消費されることとなる(特許文献2参照)。
特開2010-047182号公報 特開平7-246898号公報
しかしながら、車両への衝突は、前方や側方からに限られず、斜めからの衝突等、あらゆる方向から様々な衝突形態が考えられ、衝突形態ごとに対応するエアバッグを用意すると、コストがかかるとともに、対処しきれなくなってしまう虞がある。
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 。
また、乗員を十分に拘束するため、エアバッグの所定部位(接着面)を被接着面に接着させようとした場合、エアバッグの接着部が凸面となってしまい、接触面が小さく、しっかりと被接着面と接着させることができないという問題がある。なお、上記従来の膨張時の展開形状を規制するものでは、エアバッグの接着面を十分に凹面とすることができないとともに、膨張エネルギーが無用に消費されてしまい、インフレータのガスを有効に活用することができないという問題もある。
本発明は、このような従来の問題を解決するためになされたもので、衝突形態の違いにより発生する複雑な乗員挙動に左右されることなく、乗員を確実に拘束し、保護機能を高めるとともに、エアバッグの接着面と被接着面との接着が確実にでき、より確実に乗員拘束を行うことができる乗員保護装置を提供することを課題とする。
本発明に係る車両の乗員保護装置は、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、所定部位に接着剤が塗布され、展開時に所定の被接着位置に接着されることにより、乗員を拘束するとともに、前記展開時に前記所定部位が凹面となるようにした、ことを特徴とする。
また、前記エアバッグ袋体は、前記所定部位および周囲の縫製により、前記展開時に前記所定部位が凹面となる、ようにしてもよい。
さらに、前記エアバッグ袋体は、前記所定部位の内部と、展開方向と逆側の部位とを、テザーで結ぶことにより、前記展開時に前記所定部位が凹面となる、ようにしてもよい。
本発明によれば、車両の衝突時に、乗員を確実に拘束し、保護機能を高めることができる乗員保護装置を提供することができる。
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。 本実施の形態の乗員保護装置において、エアバッグ袋体が展開した際の上面図および正面図である。 本実施の形態の乗員保護装置において、エアバッグ袋体が展開した際のそれぞれの上面図および正面図である。 第1エアバッグ袋体の先端部の形状を示す図である。 エアバッグ袋体が乗員の片方向のみから展開す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。 テザーにより凹面を形成するエアバッグ袋体の先端部の形状を示す図である。
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
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。
(車両1の構成)
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。
そして、各座席シート10には、それぞれ乗員保護装置30が設けられている。また、右の座席シート10の乗員保護装置30と、左の座席シート10の乗員保護装置30とは、左右対称に設けられている。
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。
座席シート10は、乗員Pの臀部から大腿部を支えるシートクッション11(座部)と、リクライニング可能に設けられたシートバッグ12(背もたれ部)と、乗員Pの頭部を支えるヘッドレスト13(ヘッド部)と、を備えている。
(乗員保護装置30の構成)
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)
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。また、インフレータを複数有さず、1つのインフレータで出力するガスを複数に分配する構成としてもよい。
(エアバッグ袋体100)
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。
また、乗員保護装置30は、非作動時には、第1収納ケース41および第2収納ケース42に収納されている。
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。
図3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それぞれの図である。なお、図3(a)は、第1エアバッグ袋体101が展開した際の上面図であり、図3(b)は、第1エアバッグ袋体101が展開した際の正面図である。また、図3(c)は、第2エアバッグ袋体102が展開した際の上面図であり、図3(d)は、第2エアバッグ袋体102が展開した際の正面図である。
(第1インフレータ51a)
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)
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)
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)
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。
この接着剤は、第1エアバッグ袋体101の接着剤と同様に、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。
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。
なお、第1インフレータ51aよりも第2インフレータ51bを若干早く作動させることにより、第2エアバッグ袋体102が待ち構えるようにし、第1エアバッグ袋体101との接触時の相対速度を抑え、衝撃を和らげて、第1エアバッグ袋体101と第2エアバッグ袋体102とが所望の位置で確実に接着できるようにしている。
また、本実施の形態では、第1エアバッグ袋体101と第2エアバッグ袋体102の双方に、接着剤塗布領域を設けて接着剤を塗布するようにしているが、これに限らず、第1エアバッグ袋体101または第2エアバッグ袋体102の一方に、接着剤塗布領域を設け、他方には接着剤塗布領域を設けずに接着剤を塗布しないようにしてもよい。また、この場合、接着剤を塗布しない方のエアバッグ袋体100の接着剤塗布領域に相当する領域を、接着剤が塗布された他方の接着剤塗布領域と接着しやすい材質や形態とすることにより、より接着を確実なものとすることができる。
(エアバッグ袋体の形状)
ここで、エアバッグ袋体の先端部の形状について、説明する。
図4は、第1エアバッグ袋体101の先端部の形状を示す図である。なお、第2エアバッグ袋体102の先端部の形状については、第1エアバッグ袋体101の先端部の形状と同様であるので、説明を省略する。
なお、図4(a)は、第1エアバッグ袋体101の先端部の正面図であり、図4(b)は、第1エアバッグ袋体101の先端部の斜視図である。また、図4(c)は、第1エアバッグ袋体101の先端部の側面図であり、図4(d)は、第1エアバッグ袋体101の先端部の断面図(図4(a)のA-A断面図)である。
図4に示すように、第1エアバッグ袋体101の先端部は、縫製糸によって、中央部に略円形形状の縫製(以下、円形縫製という)211が施されている。また、この円形縫製211から、第1エアバッグ袋体101の先端部の外周に向って、放射状に6本の縫製(以下、放射状縫製という)221a~221fが施されている。すなわち、第1エアバッグ袋体101は、所定部位および周囲に、所定の縫製がなされている。
なお、以下では、円形縫製211と、第1エアバッグ袋体101の先端部の外周と、各放射状縫製221a~221fと、に囲まれた領域を、それぞれ環状分離部231a~231fという。
また、第1エアバッグ袋体101の先端部は、全面が接着剤塗布領域101aとなっている。なお、この接着剤塗布領域101aは、円形縫製211の近傍のみであってもよく、また、円形縫製211が施された内側のみ等であってもよい。
ここで、円形縫製211と、第1エアバッグ袋体101の先端部の外周とは、放射状縫製221a~221fによって結び付けられているので、先端への突出が規制される。一方、環状分離部231a~231fは、第1エアバッグ袋体101の内部のガスによって、先端側に圧力がかかることとなる。
したがって、第1エアバッグ袋体101の先端部では、環状分離部231a~231fが突出し、円形縫製211の周辺が凹部となる。
また、第2エアバッグ袋体102の先端部も、同様の構成なので、第2エアバッグ袋体102の先端部においても、凹部を形成させることができる。
このため、乗員保護装置30の作動時には、第1エアバッグ袋体101の先端部と、第2エアバッグ袋体102の先端部と、が衝突して接着し合うが、第1エアバッグ袋体101の先端部に凹部が形成されるので、接着精度が向上し、乗員拘束をより確実に行うことできる。
(乗員保護装置30の動作)
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インフレータ51bは、衝突検知装置による衝突検知または衝突予測により所定の作動信号が送られてくると、ガスを発生させ、第2エアバッグ袋体102にガスを供給する。
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。
続いて、第1インフレータ51aは、衝突検知装置による衝突検知または衝突予測により作動信号が送られてくると、ガスを発生させ、第1エアバッグ袋体101にガスを供給する。
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。
そして、第2エアバッグ袋体102の接着剤塗布領域102aに塗布された接着剤が、第2インフレータ51bに入力されたガスの熱によって溶解し、第2エアバッグ袋体102の接着剤塗布領域102aが、第1エアバッグ袋体101の先端部に接着する。また、同様に、第1エアバッグ袋体101の接着剤塗布領域101aに塗布された接着剤も、第1インフレータ51aに入力されたガスの熱によって溶解し、第1エアバッグ袋体101の接着剤塗布領域101aが、第2エアバッグ袋体102の先端部に接着する。
ここで、第1エアバッグ袋体101の先端部では、環状分離部231a~231fが突出し、円形縫製211の周辺が凹部となっている。このため、第1エアバッグ袋体101の先端部が凸面となっているよりも、本実施の形態のように凹面となっている方が、第2エアバッグ袋体102との接触面が多くなり、確実に接着することができる。さらに、第1エアバッグ袋体101の先端部は、第2エアバッグ袋体102との接触時に先端が潰れやすいため、さらに接触面が大きくなり、より確実に接着することができる。
同様に、第2エアバッグ袋体102の先端部でも、円形縫製の周辺が凹部となっているので、第2エアバッグ袋体102の先端部と、第1エアバッグ袋体101とが、確実に接着することができる。
以上のように、本実施の形態における乗員保護装置30は、インフレータ50のガスの熱によって接着剤が接着機能を発揮し、第1エアバッグ袋体101と第2エアバッグ袋体102とが接着するので、乗員Pを座席シート10に確実に保持し、あらゆる方向からの衝突形態に対応することができ、車両1の衝突時に、乗員Pを確実に拘束し、保護機能を高めることができる。
また、第1エアバッグ袋体101と第2エアバッグ袋体102との接着面が凹部となるので、接触面が大きくなり、接着ミスを防止し、乗員Pをより確実に拘束し、保護機能を高めることができる。
なお、本実施の形態における乗員保護装置30においては、第1エアバッグ袋体101の先端部と、第2エアバッグ袋体102の先端部と、を接着する構成としたが、これに限らず、第1エアバッグ袋体101や、第2エアバッグ袋体102の側面と、接着する構成としてもよい。
(片方向エアバッグ)
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5に示すように、座席シート10の左側(図5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。
インフレータは、衝突検知装置による検知に基づく作動信号により、エアバッグ袋体110にガスを供給する。
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、先端部に、接着剤塗布領域が設けられ、接着剤が塗布されている。なお、エアバッグ袋体110の先端部は、上記実施の形態の第1エアバッグ袋体101の先端と同様となっている。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。このとき、エアバッグ袋体110の先端部に凹部が形成されるので、フロントドア6に確実に接着することができる。
これにより、乗員保護装置31は、インフレータのガスの熱によって接着剤が接着機能を発揮し、エアバッグ袋体110が、乗員Pを座席シート10に確実に保持し、保護機能を高めることができる。
(テザーによる凹面の形成)
次に、テザーによりエアバッグ袋体の先端部に凹面を形成させる場合について、説明する。
図6は、エアバッグ袋体120の先端部の形状を示す図である。
なお、図6(a)は、エアバッグ袋体120の先端部の正面図であり、図6(b)は、エアバッグ袋体120の先端部の斜視図である。また、図6(c)は、エアバッグ袋体120の先端部の側面図であり、図6(d)は、エアバッグ袋体120の先端部の断面図(図6(a)のA-A断面図)である。
図6に示すように、エアバッグ袋体120の先端部の内部には、3本のテザー240a~240cが設けられている。テザー240a~240cは、それぞれエアバッグ袋体120の先端部の外周から、先端部の中心を通って、反対側の外周まで延びる直径部分に設けられている。
また、テザー240a~240cは、それぞれエアバッグ袋体120の先端部の双方の外周と、先端部の中心で、エアバッグ袋体120の内部に留められており、外周と中心との間では離反できるようになっている。
ここで、テザー240a~240cは、エアバッグ袋体120の先端部よりも、やや後端(インフレータ)よりの方が望ましい。これにより、エアバッグ袋体120の先端の中心部と、展開方向と逆側の部位となる外周とを、結ぶこととなり、エアバッグ袋体120の先端の中心部付近(所定部位)を、後述するように凹面とし易くなる。
また、エアバッグ袋体120の先端部は、全面が接着剤塗布領域となっている。なお、この接着剤塗布領域は、エアバッグ袋体120の先端部の外周部付近を除く、円形状の領域であってもよく、また、エアバッグ袋体120の先端部の中心部を除く、円環状の領域等であってもよい。
ここで、エアバッグ袋体120の先端部の中心部は、テザー240a~240cによって外周部と接続されているので、中心部は先端への突出が規制される。一方、エアバッグ袋体120の先端部の中心部を除く、円環状の領域は、エアバッグ袋体120の内部のガスによって、先端側に圧力がかかることとなる。
したがって、エアバッグ袋体120の先端部では、上記円環状の領域が突出し、中心部付近が凹部となる。
このため、乗員保護装置の作動時には、エアバッグ袋体120の先端部に凹部が形成されるので、接着精度が向上し、乗員拘束をより確実に行うことできる。
以上のように、本実施の形態における乗員保護装置は、インフレータのガスの熱によって接着剤が接着機能を発揮するとともに、エアバッグ袋体の先端部に凹部が形成され、接触面が大きくなり、被接着部と接着がし易くなるので、乗員Pを座席シート10に確実に保持し、あらゆる方向からの衝突形態に対応することができ、車両1の衝突時に、乗員Pを確実に拘束し、保護機能を高めることができる。
1 車両、2 床面、4 ルーフサイドレール、5 サイドシル、6 フロントドア、7 フロントドアウィンドウ、8 ルーフ、10 座席シート、11 シートクッション、12 シートバッグ、13 ヘッドレスト、30、31 乗員保護装置、41 第1収納ケース、42 第2収納ケース、50 インフレータ、51a 第1インフレータ、51b 第2インフレータ、100、110、120 エアバッグ袋体、101 第1エアバッグ袋体、102 第2エアバッグ袋体、101a、102a 接着剤塗布領域、211 円形縫製、221a~221f 放射状縫製、231a~231f 環状分離部、240a~240c テザー

Claims (4)

  1. 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、一端側からガスが導入されて乗員の着座位置の周りを取り囲むように展開し、展開時に他端側における先端面の所定部位が凹面となるように形成され、少なくとも前記凹面に接着剤が塗布され、前記凹面が展開時に所定の被接着位置に接着されることにより、乗員を拘束する
    ことを特徴とする車両の乗員保護装置。
  2. 前記エアバッグ袋体は、前記所定部位および周囲の縫製により、前記展開時に前記所定部位が凹面となるようにした、
    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。
  3. 前記エアバッグ袋体は、前記所定部位の内部と、展開方向と逆側の部位とを、テザーで結ぶことにより、前記展開時に前記所定部位が凹面となるようにした、
    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。
  4. 前記エアバッグ袋体は、一端側からガスが導入され乗員の着座位置の周りを取り囲むように展開する第1エアバッグ袋体及び第2エアバッグ袋体を有し、
    前記第1エアバッグ袋体の他端側の先端面の凹面と、前記第2エアバッグ袋体の他端側の先端面の凹面とが前記接着剤により互いに接着されて乗員を拘束する、
    ことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の乗員保護装置。
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