JP7263648B2 - サイドエアバッグ装置 - Google Patents

Description

本発明は、サイドエアバッグ装置に関する。

自動車等の車両に搭載されるサイドエアバッグ装置は、折り畳まれた状態で収納されるエアバッグを備えている。同装置は、車両の側突時等に上記エアバッグに対しインフレータからのガスを供給することにより、そのエアバッグを車両の座席に着座した乗員と同車両のボディサイド部との間で、車両の後方から前方に向けて展開及び膨張させる。そして、このように展開及び膨張するエアバッグにより、車両の側突時に乗員が保護される。

また、特許文献１のサイドエアバッグ装置では、展開及び膨張した状態でのエアバッグの内部が上から下に向かって第１チャンバ、第２チャンバ、及び第３チャンバとなるようテザー等によって区画されており、インフレータからのガスが第１チャンバ、第２チャンバ、及び第３チャンバの順で供給される。すなわち、エアバッグの内部に対し上述した経路でインフレータからのガスが供給されるよう、エアバッグの内部には通路等が形成されている。

乗員における車両のボディサイド部との距離が最も近くなるのは肩部であるが、上記サイドエアバッグ装置では、エアバッグの展開及び膨張時に第１チャンバが乗員の肩部に対応して位置するようにされており、その第１チャンバを乗員の肩部と車両のボディサイド部との間で速やかに膨張させることが可能となる。また、第１チャンバの膨張後に第２チャンバを膨張させ、その第２チャンバで乗員の腕部を持ち上げるようにしている。これにより、乗員とボディサイド部との間で展開及び膨張するエアバッグが、乗員の腕部を介して乗員の胸を押してしまうことがないようにされる。

特開２０１４－８８０７３号公報

しかし、特許文献１のサイドエアバッグ装置では、エアバッグの展開及び膨張時、インフレータからのガスがエアバッグの第１チャンバに供給された後に第２チャンバに供給されるため、エアバッグの展開及び膨張の開始から第２チャンバが膨張するまでにはある程度の時間を要する。このため、膨張する第２チャンバによって乗員の腕部を持ち上げることが遅れ、それに伴い乗員とボディサイド部との間で展開及び膨張するエアバッグが乗員の腕部を介して乗員の胸を押してしまうおそれがある。

本発明の目的は、エアバッグの展開及び膨張の開始後における乗員の腕部の持ち上げが遅くなることを抑制できるサイドエアバッグ装置を提供することにある。

上記課題を解決するサイドエアバッグ装置は、折り畳まれて収納されたエアバッグに対しインフレータからのガスを供給することにより、エアバッグを車両の座席に着座した乗員と車両のボディサイド部との間で、車両の後方から前方に向けて展開及び膨張させる。展開及び膨張した状態でのエアバッグの内部における車両の前後方向の後部には、乗員の肩中心よりも下方に位置して上端部にガスの噴出部を有する上記インフレータ、及び、そのインフレータの上端部の周囲を囲うようにインナーバッグが設けられている。そして、インナーバッグは、エアバッグの内部に対し固定された状態となるものであって、下開口部を有するとともに上記下開口部よりも上側に同下開口部よりも開口面積の小さい上開口部を有している。

上記構成によれば、インフレータからのガスの供給によるエアバッグの展開及び膨張時には、乗員の肩中心よりも下方に位置するインフレータの上端部の噴出部からのガスがインナーバッグ内に噴出される。インナーバッグの上開口部は下開口部よりもガス流通面積が小さいため、上述したように噴出されたガスが上開口部を通過する際、同ガスの流速が高められてエアバッグの内部における後部上端までガスが速やかに到達し、その後にエアバッグの内部における上端で前方に沿って流れるようになる。こうしたエアバッグの内部における上端でのガスの流れにより、エアバッグの上端部が速やかに膨張して乗員の腕部の下に到達して同腕部を持ち上げるため、その持ち上げが遅くなることは抑制される。

上記サイドエアバッグ装置において、展開及び膨張時のエアバッグの内部における上下方向の中央部であってインフレータよりも前側には、エアバッグにおける車両の幅方向についての膨張を規制するテザーが設けられている。

車両の座席に着座した乗員の腰付近は比較的固い部分であるため、エアバッグを展開及び膨張させる際には、同エアバッグを乗員の腰と車両のボディサイド部との間に速やかに位置させることが好ましい。一方、インフレータの上端部の噴出部から噴出されたガスの一部は、インナーバッグの下開口部を介してエアバッグの内部の下方に流れる。上記構成によれば、エアバッグの内部における上下方向の中央部であってインフレータよりも前側の部分が車両の幅方向に膨張することは、テザーによって規制されるため、インフレータから噴出されてエアバッグの内部の下方に流れたガスが、その内部における上下方向の中央部に留まりにくくなる。その結果、上記ガスがエアバッグの内部における下端に行き渡りやすくなり、同エアバッグの下端部を比較的速やかに膨張させて乗員の腰部と車両のボディサイド部との間に位置させることができるようになる。

なお、上記テザーは、前記エアバッグが展開及び膨張した状態のもとで上下方向に延びるように形成されているものとされる。
この構成によれば、テザーの上下方向の長さを調整することにより、エアバッグの内部における車両の幅方向についての膨張を規制する部分の位置や大きさを変えることができ、それによってエアバッグの展開及び膨張時における同エアバッグの内部での下端に向けたガスの流れ方を調整することができる。

また、上記テザーは、上端に向かうほど車両の前方側に位置するよう上下方向に対し傾斜しているものとすることが考えられる。
展開及び膨張するエアバッグの上端部によって乗員の腕部を速やかに押し上げるためには、同エアバッグの内部における上端部をある程度広くすることが好ましい。上記構成によれば、テザーを上下方向に対し上述したように傾斜させることにより、エアバッグの内部における上端部の広さを、展開及び膨張するエアバッグの上端部によって乗員の腕部を速やかに押し上げることが可能な広さにすることができる。

なお、上記テザーの下端は、インナーバッグの下開口部の延長線に対し車両の前方側にずれて位置しているものとすることが考えられる。
この構成によれば、インフレータから噴出されたガスの一部がインナーバッグの下開口部を介してエアバッグの内部の下方に流れるとき、テザーの下端によって上記ガスの流れが妨げられることを抑制できる。

本発明によれば、エアバッグの展開及び膨張の開始後における乗員の腕部の持ち上げが遅くなることを抑制できる。

サイドエアバッグ装置全体を示す側面図。 シートバックの内部におけるエアバッグ周りを拡大して示す断面図。 車両における座席とボディサイド部との位置関係を示す平面図。 エアバッグを広げた状態を示す側面図。 インナーバッグを拡大して示す側面図。 エアバッグを形成するための布片を広げた状態を示す側面図。

以下、自動車等の車両に適用されるサイドエアバッグ装置の一実施形態について、図１～図６を参照して説明する。
図１に示すように、サイドエアバッグ装置は、車両の座席１におけるシートバック２の内部に畳まれた状態で収納されるエアバッグ３と、そのエアバッグ３に対し膨張用ガスを供給するためのインフレータ４と、を備えている。インフレータ４は、エアバッグ３と共に、シートバック２の内部で同シートバック２に沿って略上下方向に延びるフレーム６に対し固定されている。

なお、図１のエアバッグ３においては、畳まれてシートバック２に収納された状態を破線で示す一方、インフレータ４からの膨張用ガスの供給を受けて展開及び膨張した状態を二点鎖線で示している。ちなみに、図１に二点鎖線で示すように展開及び膨張したエアバッグ３の大きさ及び固定位置は、エアバッグ３の上端が乗員Ｐ１の肩部に対応して位置する一方、エアバッグ３の下端部が乗員Ｐ１の腰に対応して位置する大きさ及び固定位置となっている。

図２は、シートバック２の内部におけるエアバッグ３周りを拡大して示している。図２から分かるように、シートバック２の内部に収容されたインフレータ４は、その周りを覆うリテーナ５に対し、かしめ等によって固定されている。更に、リテーナ５は、上下二段にそれぞれ設けられたボルト７及びナット８（図２には上段のもののみ図示）により、上記畳まれた状態のエアバッグ３と共にフレーム６に固定されている。これにより、インフレータ４がリテーナ５を介してシートバック２のフレーム６に対し固定されているとともに上記エアバッグ３もフレーム６に対し固定されている。

図１に示すように、サイドエアバッグ装置は、インフレータ４によるエアバッグ３への膨張用ガスの供給を制御する制御装置９、及び、車両の側突を検出するための衝撃センサ１０も備えている。衝撃センサ１０は、側突に基づく衝撃が車両に加わると、制御装置９に対し検出信号を出力する。制御装置９は、衝撃センサ１０からの検出信号に基づき、インフレータ４を作動させてエアバッグ３に対し膨張用ガスを供給する。

畳まれた状態のエアバッグ３に対しインフレータ４から膨張用ガスが供給されると、同エアバッグ３が展開及び膨張してインフレータ４付近の部分をシートバック２内に残しつつ同シートバック２から前方（図１の右方）に飛び出す。シートバック２から飛び出したエアバッグ３は、図３に二点鎖線で示すように、座席１に着座した乗員Ｐ１と車両におけるドア及びピラー等のボディサイド部１１との間において、車両の前方（図３の右方）に向けて展開及び膨張する。なお、図３の白抜き矢印は、車両の側突によってボディサイド部１１に衝撃が加わるときの同衝撃の加わる方向を表している。

次に、エアバッグ３について詳しく説明する。
図４に示すように、エアバッグ３は、一枚の布片１３を折り線Ｌ１に沿って二つに折って厚さ方向に重ね、その重ねられた部分の周縁同士を太破線Ｌ２で示す位置にて互いに結合させることによって袋状に形成されている。エアバッグ３の上下方向の中央部であって折り線Ｌ１の近傍には、エアバッグ３の内外を連通する開口部１４が形成されている。この開口部１４を介してエアバッグ３の内部にリテーナ５（インフレータ４）を挿入することが可能となっている。また、布片１３における折り線Ｌ１で二つに折られて厚さ方向に重ねられた部分のうちの一方であって、開口部１４の上側に位置する部分には、上下一対の取付孔１５が形成されている。これら取付孔１５は、エアバッグ３の後端部（図４の左端部）をシートバック２のフレーム６（図２）に取り付けるためのものである。

エアバッグ３の内部における上記開口部１４の上側には、チューブ状に形成されたインナーバッグ１６が設けられている。インナーバッグ１６は、下開口部１７を有している。更に、インナーバッグ１６における上記下開口部１７よりも上側には、その下開口部１７よりも開口面積の小さい上開口部１８を有している。このインナーバッグ１６にも、エアバッグ３における上下一対の取付孔１５に対応して、上下一対の取付孔１９が形成されている。そして、エアバッグ３内に位置するインナーバッグ１６の内部には、リテーナ５（インフレータ４）がエアバッグ３の開口部１４を介して挿入される。

リテーナ５をフレーム６（図２）に固定する際には、同リテーナ５のボルト７が、インナーバッグ１６の取付孔１９及びエアバッグ３の取付孔１５に通される。そして、そのボルト７及びナット８（図２）を用いて上記エアバッグ３及びインナーバッグ１６がリテーナ５と共にフレーム６に対し固定される。このときにはインナーバッグ１６がエアバッグ３の内部に対し固定された状態になる。なお、インナーバッグ１６はエアバッグ３に対し一体に形成されていてもよい。ちなみに、エアバッグ３の上記フレーム６に対する固定は、エアバッグ３におけるリテーナ５から離れた部分が車両の前方側（図４の右側）に位置した状態となるように行われる。

リテーナ５に固定されたインフレータ４は、フレーム６に対するリテーナ５の固定状態のもとでは、座席１に着座した乗員Ｐ１の肩中心ＳＣよりも下方に位置している。このインフレータ４の上端部には、膨張用ガスを噴出する噴出部２０が設けられている。噴出部２０は、膨張用ガスを同噴出部２０の外側に向けて、すなわち図４に実線の矢印で示す方向に向けて噴出する。更に、インフレータ４の上端部（噴出部２０）の周囲は、エアバッグ３の内部に位置するインナーバッグ１６によって囲われている。そして、インフレータ４の噴出部２０からインナーバッグ１６内に向けて図４に実線の矢印で示すように膨張用ガスが噴出されると、その膨張用ガスがインナーバッグ１６の上開口部１８を通過してエアバッグ３の内部の上端に向けて流れる一方、上記膨張ガスの一部がインナーバッグ１６の下開口部１７を介してエアバッグ３の内部の下方に流れる。

図５は、リテーナ５（インフレータ４）及びインナーバッグ１６を拡大して示している。
図５から分かるように、インナーバッグ１６は、布片２１を折り線Ｌ１に沿って二つに折って厚さ方向に重ね、その重ねられた部分同士を太破線Ｌ６，Ｌ７で示す位置にて互いに結合することにより、チューブ状となるように形成されている。ちなみに、太破線Ｌ６は、折り線Ｌ１に近い位置で図５の上下方向に延びている。一方、太破線Ｌ７は、太破線Ｌ６から図５の右方向に離れた位置で上下方向に延びており、且つ、図５の上方側の部分ほど太破線Ｌ６との図５の左右方向の距離が短くなるよう太破線Ｌ６に対し傾斜している。

インナーバッグ１６の内部であって、太破線Ｌ７の下端部と太破線Ｌ６との間の部分は上述した下開口部１７となっており、太破線Ｌ７の上端部と太破線Ｌ６との間の部分は上述した上開口部１８となっている。そして、リテーナ５のボルト７をインナーバッグ１６の取付孔１９に挿入したときには、同リテーナ５に固定されたインフレータ４の上端に位置する上記噴出部２０が、インナーバッグ１６の内部における太破線Ｌ６と太破線Ｌ７との間の部分によって囲まれた状態となる。インナーバッグ１６の上開口部１８の開口面積は、太破線Ｌ７が太破線Ｌ６に対し上述したように傾斜している関係から、下開口部１７の開口面積よりも小さくなる。

図６は、エアバッグ３における折り線Ｌ１を中心に二つに折られる布片１３の内部、より詳しくは上記内部が露出するよう折り線Ｌ１を中心に二つに折られる前の開いた状態の布片１３を示している。

図６から分かるように、布片１３の中央部には、その布片１３よりも小さい補強用の布片２２が縫製等によって固定されている。エアバッグ３における布片１３，２２の折り線Ｌ１に対応する部分は、リテーナ５（インフレータ４）及びインナーバッグ１６をエアバッグ３の内部に挿入するための上記開口部１４が形成されている。布片１３，２２における上記開口部１４よりも図６の上側には、リテーナ５、インナーバッグ１６、及びエアバッグ３を座席１のフレーム６に取り付けるための上記取付孔１５が形成されている。

布片２２における図６の左右方向の両端部にはそれぞれ四角形状のテザー２３が設けられている。これらテザー２３における折り線Ｌ１寄りの部分は布片１３，２２に対し太破線Ｌ４で示す位置にて結合されており、テザー２３同士は折り線Ｌ１から離れた部分であって太破線Ｌ５で示す位置にて互いに接合される。図４に示すように、太破線Ｌ５で互いに結合されたテザー２３同士は、エアバッグ３の展開及び膨張時に車両の幅方向（図４の紙面と直交する方向）に張った状態となり、エアバッグ３における車両の幅方向についての膨張を規制する。

このときのテザー２３同士における太破線Ｌ５に対応する部分は、展開及び膨張時のエアバッグ３の内部における上下方向の中央部であってインフレータ４よりも前方側（図４の右側）で上下方向に延びるようになり、且つ、上端に向かうほど車両の前方側に位置するよう上下方向に対し傾斜する。すなわち、そのようになるようテザー２３同士の結合部分（太破線Ｌ５）が定められている。また、このときのテザー２３同士における太破線Ｌ５に対応する部分の下端は、インナーバッグ１６の下開口部１７の延長線Ｌ８に対し車両の前方側にずれて位置している。

次に、本実施形態におけるサイドエアバッグ装置の作用について説明する。
側突に基づく衝撃が車両に加わると、同車両の座席１におけるシートバック２（図２）の内部に畳まれた状態で収納されるエアバッグ３の内部に対し、図４に示すインフレータ４の噴出部２０から膨張用ガスが供給される。その結果、図３に示すように、座席１に着座した乗員Ｐ１と車両におけるドア及びピラー等のボディサイド部１１との間において、エアバッグ３が車両の前方（図３の右方）に向けて展開及び膨張する。

図４に示すように、インフレータ４の噴出部２０は、乗員Ｐ１の肩中心ＳＣ（図４）よりも下方に位置している。そして、エアバッグ３の展開及び膨張時には、噴出部２０からの膨張用ガスがインナーバッグ１６内に向けて噴出される。図４に実線の矢印で示すように噴出部２０から噴出された膨張用ガスは、インナーバッグ１６の上開口部１８を介してエアバッグ３の内部の上端に向けて流れる。一方、上記膨張用ガスの一部は、インナーバッグ１６の下開口部１７を介してエアバッグ３の内部の下方に流れる。

インナーバッグ１６の上開口部１８は、下開口部１７よりもガス流通面積が小さくされている。このため、噴出部２０から噴出した膨張用ガスが上開口部１８を通過する際には、同膨張用ガスの流速が高められてエアバッグ３の内部における後部上端（図４の左部上端）まで膨張用ガスが速やかに到達し、その後にエアバッグ３の内部における上端で前方（図４の右方）に沿って流れる。こうしたエアバッグ３の内部における上端での膨張用ガスの流れにより、エアバッグ３の上端部が速やかに膨張して乗員Ｐ１の腕部（図４の二点鎖線）の下に到達して同腕部を図４の実線で示すように持ち上げるため、その持ち上げが遅くなることは抑制される。

以上詳述した本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
（１）エアバッグ３の展開及び膨張の開始後における乗員Ｐ１の腕部の持ち上げが遅くなることを抑制できる。

（２）エアバッグ３の内部において、インフレータ４の噴出部２０から噴出された膨張用ガスの一部は、インナーバッグ１６の下開口部１７を介してエアバッグ３の内部の下方に流れる。展開及び膨張時のエアバッグ３の内部における上下方向の中央部であってインフレータ４よりも前側には、エアバッグ３における車両の幅方向についての膨張を規制するテザー２３が設けられている。

ここで、車両の座席１に着座した乗員Ｐ１の腰付近は比較的固い部分であるため、エアバッグ３を展開及び膨張させる際には、同エアバッグ３を乗員Ｐ１の腰と車両のボディサイド部１１との間に速やかに位置させることが好ましい。この点、サイドエアバッグ装置では、エアバッグ３の内部における上下方向の中央部であってインフレータ４よりも前側の部分が車両の幅方向に膨張することは、上述したテザー２３によって規制される。これにより、インフレータ４の噴出部２０から噴出されてエアバッグ３の内部の下方に流れたガスが、その内部における上下方向の中央部に留まりにくくなる。その結果、上記膨張用ガスがエアバッグ３の内部における下端に行き渡りやすくなり、同エアバッグ３の下端部を比較的速やかに膨張させて乗員Ｐ１の腰部と車両のボディサイド部１１との間に位置させることができる。

（３）太破線Ｌ５に示す位置で互いに結合されているテザー２３同士の太破線Ｌ５に対応する部分は、エアバッグ３が展開及び膨張した状態のもとで上下方向に延びるように形成されている。このため、テザー２３の上下方向の長さを調整することにより、エアバッグ３の内部における車両の幅方向についての膨張を規制する部分の位置や大きさを変えることができ、それによってエアバッグ３の展開及び膨張時における同エアバッグ３の内部での下端に向けたガスの流れ方を調整することができる。

（４）展開及び膨張するエアバッグ３の上端部によって乗員の腕部を速やかに押し上げるためには、同エアバッグ３の内部における上端部をある程度広くすることが好ましい。このため、エアバッグ３の内部におけるテザー２３同士における太破線Ｌ５に対応する部分は、上端に向かうほど車両の前方側に位置するよう上下方向に対し傾斜するようにされている。これにより、エアバッグ３の内部における上端部の広さを、展開及び膨張するエアバッグ３の上端部によって乗員Ｐ１の腕部を速やかに押し上げることが可能な広さにすることができる。

（５）エアバッグ３内のテザー２３同士における太破線Ｌ５に対応する部分の下端部は、インナーバッグ１６の下開口部１７の延長線Ｌ８に対し車両の前方側にずれて位置している。このため、インフレータ４の噴出部２０から噴出された膨張用ガスの一部が、インナーバッグ１６の下開口部１７を介してエアバッグ３の内部の下方に流れるとき、テザー２３同士における太破線Ｌ５に対応する部分の下端部によって上記膨張用ガスの流れが妨げられることを抑制できる。

なお、上記実施形態は、例えば以下のように変更することもできる。上記実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・テザー２３同士における太破線Ｌ５に対応する部分の下端部については、エアバッグ３の展開及び膨張時、必ずしもインナーバッグ１６の下開口部１７の延長線Ｌ８に対し車両の前方側にずれて位置している必要はない。

・テザー２３同士における太破線Ｌ５に対応する部分については、エアバッグ３の展開及び膨張時、必ずしも上端に向かうほど車両の前方側に位置するよう上下方向に対し傾斜している必要はない。

・テザー２３同士における太破線Ｌ５に対応する部分については、必ずしも上下方向に延びるように形成されている必要はない。
・テザー２３を省略してもよい。

・インナーバッグ１６を形成するための布片２１であって折り線Ｌ１で二つに折られて厚さ方向に重ねられた部分を太破線Ｌ６，Ｌ７に示す位置で互いに結合したが、その際の太破線Ｌ６，Ｌ７については必ずしも直線状に延びている必要はない。

１…座席
２…シートバック
３…エアバッグ
４…インフレータ
５…リテーナ
６…フレーム
７…ボルト
８…ナット
９…制御装置
１０…衝撃センサ
１１…ボディサイド部
１３…布片
１４…開口部
１５…取付孔
１６…インナーバッグ
１７…下開口部
１８…上開口部
１９…取付孔
２０…噴出部
２１…布片
２２…布片
２３…テザー

Claims (5)

1. 折り畳まれて収納されたエアバッグに対しインフレータからのガスを供給することにより、前記エアバッグを車両の座席に着座した乗員と前記車両のボディサイド部との間で、前記車両の後方から前方に向けて展開及び膨張させるサイドエアバッグ装置において、
   展開及び膨張した状態での前記エアバッグの大きさ及び固定位置は、前記エアバッグの上端が前記乗員の肩部に対応して位置しており、
   展開及び膨張した状態での前記エアバッグの内部における車両の前後方向の後部には、前記乗員の肩中心よりも下方に位置して上端部にガスの噴出部を有する前記インフレータ、及び、そのインフレータの前記上端部の周囲を囲うようにインナーバッグが設けられており、
   前記インナーバッグは、前記エアバッグの内部に対し固定された状態となるものであって、下開口部を有するとともに前記下開口部よりも上側に同下開口部よりも開口面積の小さい上開口部を有していることを特徴とするサイドエアバッグ装置。
2. 展開及び膨張時の前記エアバッグの内部における上下方向の中央部であって前記インフレータよりも前側には、前記エアバッグにおける車両の幅方向についての膨張を規制するテザーが設けられている請求項１に記載のサイドエアバッグ装置。
3. 前記テザーは、前記エアバッグが展開及び膨張した状態のもとで上下方向に延びるように形成されている請求項２に記載のサイドエアバッグ装置。
4. 前記テザーは、展開及び膨張した状態での前記エアバッグの内部において、上端に向かうほど車両の前方側に位置するよう上下方向に対し傾斜している請求項３に記載のサイドエアバッグ装置。
5. 前記テザーの下端は、前記インナーバッグの下開口部の延長線に対し車両の前方側にずれて位置している請求項３又は４に記載のサイドエアバッグ装置。

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