JPWO2018061373A1 - エアバッグ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】緊急時に乗員の傷害値を効率よく抑えることが可能なエアバッグ装置を提供する。【解決手段】エアバッグ装置１００は、運転席１０２の車両前方にて膨張するフロンタルエアバッグクッション１０４と、フロンタルエアバッグクッション１０４の車幅方向外側にて膨張するカーテンエアバッグクッション１１２を備える。フロンタルエアバッグクッション１０４は、ガスを受給して膨張するインナバッグ１２０と、インナバッグ１２０に設けられガスを排出可能なインナベント１２８ａ〜１２８ｄと、インナバッグ１２０を内包しインナベント１２８ａ〜１２８ｄからガスを受給して膨張するアウタバッグ１１８と、アウタバッグ１１８に設けられガスを排出可能なアウタベント１３２ａ、１３２ｂを有する。インナバッグ１２０とカーテンエアバッグクッション１１２との距離Ｄ１は、乗員１２６の頭部１４４の幅Ｗ１よりも狭い。【選択図】図２

Description

本発明は、緊急時に乗員を拘束するエアバッグ装置に関するものである。

近年の車両にはエアバッグ装置がほぼ標準装備されている。エアバッグ装置は、車両衝突などの緊急時に作動する安全装置であって、ガス圧で膨張展開するエアバッグクッションを利用して乗員を受け止めて保護する。

エアバッグ装置には、設置箇所や用途に応じて様々な種類がある。例えば、主に前後方向の衝撃から前部座席の乗員を守るために、運転席にはステアリングの中央にドライバエアバッグが設けられている（例えば特許文献１）。また、助手席の近傍には、インストルメントパネルやその周辺部位にパッセンジャエアバッグが設けられている。他にも、側面衝突やそれに続いて起こるロールオーバ（横転）から前後列の各乗員を守るために、壁部の天井付近にはサイドウィンドウに沿って膨張展開するカーテンエアバッグが設けられ、座席の側部には乗員のすぐ脇へ膨張展開するサイドエアバッグが設けられている。

特開平０５−２１３１４３号公報

現在では、エアバッグ装置に対して、例えば車両に対して斜め前後方向からの衝撃が加わるいわゆるオブリーク衝突など、変則的な衝突や衝撃への対応も求められている。オブリーク衝突時の乗員は、座席の正面に存在するエアバッグクッションに対して、斜め方向等の変則的な角度で進入する。その場合、乗員の頭部が座席の正面のエアバッグクッションに接触すると、頭部に首を軸にしたモーメントがかかり頭部の回転が生じることがある。このような頭部の回転は、人体の構造からみて乗員の傷害値を高くする要因となりやすいため、これを効率よく防ぎたいという要望がある。

本発明は、このような課題に鑑み、緊急時に乗員の傷害値を効率よく抑えることが可能なエアバッグ装置を提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、本発明にかかるエアバッグ装置の代表的な構成は、車両の座席に着座している乗員を拘束するエアバッグ装置であって、当該エアバッグ装置は、座席の車両前方にて所定形状に膨張するフロンタルエアバッグクッションと、フロンタルエアバッグクッションの車幅方向外側にてサイドウィンドウに沿って膨張するカーテンエアバッグクッションと、を備え、フロンタルエアバッグクッションは、ガスを受給して所定形状に膨張するインナバッグと、インナバッグに設けられガスを排出可能なインナベントと、インナバッグを内包していてインナベントからガスを受給して膨張するアウタバッグと、アウタバッグに設けられガスを排出可能なアウタベントと、を有し、インナバッグとカーテンエアバッグクッションとの距離が乗員の頭部の幅よりも狭いことを特徴とする。

オブリーク衝突などでは、運転席の乗員は車幅方向の斜め前方へ向かって移動する場合がある。特に、車幅方向外側の斜め前方へ移動する場合、上記構成では乗員の頭部をフロンタルエアバッグクッションとカーテンエアバッグクッションとを利用して多方向から拘束することができる。特に、フロンタルエアバッグクッションが頭部を車両前方側から拘束し、カーテンエアバッグクッションが頭部を車幅方向外側から拘束する。これによって、当該エアバッグ装置は、頭部の回転を抑え、その傷害値をより低く抑えて拘束することが可能になっている。

従来のフロンタルエアバッグクッションは、ロールオーバ等を見越したカーテンエアバッグクッションに比べて、ガスの排出が早期に行われ、内圧が下がるのも早い。そこで、上記構成では、フロンタルエアバッグクッションを、内側のインナバッグと、外側のアウタバッグとの二重構造にしている。この二重構造では、インナバッグはアウタバッグよりも容量が小さく、またインナバッグは外側にアウタバッグが存在していて乗員拘束時に外力を受けにくいため、インナバッグがより長時間にわたって内圧を高く保てるようになっている。したがって、フロンタルエアバッグクッションの全体としても、単一の構造に比べて、内圧を長時間にわたって保つことができる。そのため、上記構成であれば、膨張したフロンタルエアバッグクッションとカーテンエアバッグクッションの内圧保持のタイミングを合わせて同時に乗員拘束を行うことが可能にある。

加えて上記構成では、フロンタルエアバッグクッションのインナバッグとカーテンエアバッグクッションとの距離を、乗員の頭部の幅よりも狭く設定している。ここでいう距離とは、インナバッグとカーテンエアバッグクッションの最も近接している箇所同士の距離のことである。この構成によって、インナバッグの内圧を利用して頭部を拘束することが可能になる。

当該エアバッグ装置は、上記のアウタバッグが膨張時にカーテンエアバッグクッションに接触するとよい。この構成によって、フロンタルエアバッグクッションとカーテンエアバッグクッションとによって頭部を好適に拘束することが可能になる。

上記のインナバッグおよびアウタバッグの膨張時におけるインナベントおよびアウタベントの位置は、車幅方向または車両上下方向において互いに異なるとよい。これによって、インナベントから出るガスを外部に排出し難くし、フロンタルエアバッグクッションの内圧を長い時間にわたって保つことができる。

上記の座席は運転席であり、フロンタルエアバッグクッションは、ステアリングホイールの中央に設けられていて、インナバッグおよびアウタバッグは、運転席から見て円形の立体に膨張するとよい。この構成によって、運転席の乗員を好適に保護することが可能になる。

上記のインナベントは、インナバッグのうちインナバッグの膨張時に車幅方向に最も張り出す箇所よりもステアリングホイール側に設けられているとよい。このインナベントが設けられた箇所は、膨張展開時においてインナバッグのなかでもアウタバッグとの距離が近く、アウタバッグに接触しやすい箇所である。この構成であれば、乗員拘束時にインナベントがアウタバッグによって塞がれやすく、インナベントからのガスの排出量を抑えてインナバッグの内圧をより長い時間にわたって保つことが可能になる。

上記のインナベントは、ステアリングホイールの中心に対して車幅方向内側に設けられていてもよい。この構成であれば、乗員の頭部が車幅方向外側の斜め前方、すなわちカーテンエアバッグクッション側へ斜めに進むときに、車幅方向内側のインナベントがアウタバッグによって塞がれやすくなる。したがって、インナバッグの内圧をより長い時間にわたって保ち、フロンタルエアバッグクッションとカーテンエアバッグクッションとによる頭部の拘束を効率よく達成することが可能になる。

本発明によれば、緊急時に乗員の傷害値を効率よく抑えることが可能なエアバッグ装置を提供することが可能になる。

本発明の実施形態にかかるエアバッグ装置の概要を例示する図である。 図１（ｂ）のエアバッグ装置の概要を車両上方から例示した図である。 図１（ｂ）のフロンタルエアバッグクッションの各断面図である。 図１（ｂ）のフロンタルエアバッグクッションのＣ−Ｃ断面図である。 図１（ｂ）のカーテンエアバッグクッションを車内側から見て例示した図である。 図２のエアバッグ装置がオブリーク衝突時の乗員を拘束する過程を例示した図である。 各種人体ダミーを例示した図である。 図２のフロンタルエアバッグクッションが前方衝突時の乗員を拘束する過程を例示した図である。 図２のエアバッグ装置の変形例を例示した図である。

Ｄ１…インナバッグとカーテンエアバッグクッションとの距離、Ｄ２…変形例におけるインナバッグとカーテンエアバッグクッションとの距離、Ｈ１…Hybrid３ダミーの頭部の高さ、Ｈ２…Hybrid３ダミーの頭部の長さ、Ｈ３…Hybrid３ダミーの頭部の幅、Ｌ１…ステアリングシャフトの軸方向、Ｌ２…インナバッグのうち最も張り出した箇所、Ｌ３…ステアリングホイールの中心線、Ｔ１…Thorダミーの頭部の高さ、Ｔ２…Thorダミーの頭部の長さ、Ｔ３…Thorダミーの頭部の幅、Ｗ１…乗員の頭部の幅、１００…エアバッグ装置、１０２…運転席、１０４…フロンタルエアバッグクッション、１０６…ステアリングホイール、１０８…収納部、１１０…カバー、１１２…カーテンエアバッグクッション、１１４…サイドウィンドウ、１１６…ルーフサイドレール、１１８…アウタバッグ、１２０…インナバッグ、１２２…ディスク型のインフレータ、１２４…スタッドボルト、１２６…乗員、１２８ａ…車幅方向右側のインナベント、１２８ｂ…車幅方向左側のインナベント、１２８ｃ…車両上側のインナベント、１２８ｄ…車両下側のインナベント、１３２ａ…上側のアウタベント、１３２ｂ…下側のアウタベント、１３４…後列座席、１３６…シリンダ型のインフレータ、１３８…タブ、１４０…フロントチャンバ、１４２…リアチャンバ、１４４…乗員の頭部、１４６…回転、１４８…左側頭部、１５０…ステアリングシャフト、１５２…Thorダミーの頭部、１５４…Thorダミーの顎先、１５６…Thorダミーの頭頂部、１５８…Thorダミーの前面、１６０…Thorダミーの後頭部、１６２…Hybrid３ダミーの頭部、１６４…Hybrid３ダミーの顎先、１６６…Hybrid３ダミーの頭頂部、１６８…Hybrid３ダミーの鼻、１７０…Hybrid３ダミーの後頭部、１７８…変形例のエアバッグ装置、１８０…変形例のカーテンエアバッグクッション、１８２…第１チャンバ、１８４…第２チャンバ、１８６…第３チャンバ

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。

図１は、本発明の実施形態にかかるエアバッグ装置１００の概要を例示する図である。図１（ａ）はエアバッグ装置１００の稼動前の車両を例示した図である。図１（ａ）その他の図面において、車両前後方向をそれぞれ矢印F(Forward)、B(Back)、車幅方向の左右をそれぞれ矢印L(Left)、R(Right)、車両上下方向をそれぞれ矢印U(up)、D(down)で例示する。

本実施形態では、エアバッグ装置１００を、左ハンドル車における運転席１０２用（前列左側の座席）に着座している乗員１２６（図２参照）を拘束するものとして実施している。以下では、前列左側の運転席１０２を想定して説明を行うため、例えば車幅方向の車外側とは車両左側を意味し、車幅方向の車内側とは車両右側を意味する。

エアバッグ装置１００には、乗員１２６（図２参照）を拘束する部位として、フロンタルエアバッグクッション１０４と、後述するカーテンエアバッグクッション１１２（図１（ｂ）参照）が備えられている。フロンタルエアバッグクッション１０４は、ステアリングホイール１０６の中央に設けられた、運転席用のエアバッグである。フロンタルエアバッグクッション１０４は、折畳みや巻回等されて、ステアリングホイール１０６の中央に設けられた収納部１０８に収納されている。収納部１０８は、カバー１１０やその下のハウジング（図示省略）等を含んで構成されている。

図１（ｂ）は、図１（ａ）のエアバッグ装置１００の稼働後の様子を例示した図である。図１（ｂ）では、フロンタルエアバッグクッション１０４の外形だけでなく、内部に含まれている後述するインナバッグ１２０等も破線によって例示している。

車両に衝撃等が発生すると、車両に備えられた各種センサ（図示省略）が衝突を検知し、これに起因してインフレータ１２２（図３（ａ）参照）へ信号が発信される。この信号を受けることでインフレータ１２２からフロンタルエアバッグクッション１０４にガスが供給され、フロンタルエアバッグクッション１０４はカバー１１０（図１（ａ）参照）を開裂して膨張展開する。このとき、フロンタルエアバッグクッション１０４は、運転席１０２の車両前方にて、円形の立体に膨張展開する。

上述したように、エアバッグ装置１００には、カーテンエアバッグクッション１１２も備えられている。カーテンエアバッグクッション１１２は、各種センサによってオフセット衝突や側面衝突が検知された場合に、サイドウィンドウ１１４（図１（ａ）参照）の上方のルーフサイドレール１１６（図５参照）付近から、サイドウィンドウ１１４に沿って下方へ向かって膨張展開する。なお、本願において「上」と表現する場合は注目箇所から見て車両天井方向を示し、「下」と表現する場合は注目箇所から見て車両床方向を示す。

図２は、図１（ｂ）のエアバッグ装置１００の概要を車両上方から例示した図である。フロンタルエアバッグクッション１０４は円形の立体に膨らむ構成に設けられていて、カーテンエアバッグクッション１１２はフロンタルエアバッグクッション１０４の車外側にてサイドウィンドウ１１４に沿って広く膨らむ構成に設けられている。これらフロンタルエアバッグクッション１０４およびカーテンエアバッグクッション１１２は、その表面を構成する２枚の基布を重ねて縫製や接着することや、ＯＰＷ（One-Piece Woven）を用いての紡織などによって袋状に形成されている。

カーテンエアバッグクッション１１２は、フロンタルエアバッグクッション１０４の車外側にて、フロンタルエアバッグクッション１０４のアウタバッグ１１８に接触して膨張展開する。ここで、本実施形態では、フロンタルエアバッグクッション１０４は、外側のアウタバッグ１１８と内側のインナバッグ１２０とを備えた、二重構造になっている。以下、フロンタルエアバッグクッション１０４の構成について、詳しく説明する。

図３は、図１（ｂ）のフロンタルエアバッグクッション１０４の各断面図である。図３（ａ）は、図１（ｂ）のフロンタルエアバッグクッション１０４の車両上下方向の中央付近を車幅方向に切断したＡ−Ａ断面図である。まず、フロンタルエアバッグクッション１０４には、ガス発生装置であるインフレータ１２２の一部が挿入されている。インフレータ１２２は、円盤状のいわゆるディスク型であって、スタッドボルト１２４によってステアリングホイール１０６の中央の収納部１０８に取り付けられている。フロンタルエアバッグクッション１０２は、インフレータ１２２から供給されるガスの圧力によって膨張して運転席１０２の乗員１２６（図２参照）を拘束する。

現在普及しているインフレータには、ガス発生剤が充填されていてこれを燃焼させてガスを発生させるタイプや、圧縮ガスが充填されていて熱を発生させることなくガスを供給するタイプ、さらにはガス発生剤と圧縮ガスとを両方備えたタイプのものなどがある。インフレータ１２２としては、いずれのタイプも利用可能である。

インフレータ１２２から供給されるガスは、まずインナバッグ１２０が受給する。インナバッグ１２０は、アウタバッグ１１８の内側に備えられていて、運転席１０２（図２参照）から見て円形の立体に膨張する。インナバッグ１２０には、所定の箇所に、ガスを排出するインナベント１２８ａ〜１２８ｄ（図１（ｂ）参照）が設けられている。

図１（ｂ）に破線で例示するように、本実施形態では、インナベント１２８ａ〜１２８ｄは、インナバッグ１２０の中心から見て車幅方向および車両上下方向の計４箇所に設けられている。まず、車幅方向においては、右側（車内側）にインナベント１２８ａが設けられ、左側（車外側）にインナベント１２８ｂが設けられている。車両上下方向においては、車両上側にインナベント１２８ｃが設けられ、車両下側にインナベント１２８ｄが設けられている。

図３（ａ）に例示するに、アウタバッグ１１８は、インナバッグ１２０を内包している外側の部位である。アウタバッグ１１８は、インナベント１２８ａ〜１２８ｄ（図１（ｂ）参照）を通じてガスを受給して膨張する。アウタバッグ１１８もまた、運転席１０２（図２参照）から見て円形の立体に膨張する。

図３（ｂ）は、図１（ｂ）のフロンタルエアバッグクッション１０４の車幅方向の中央付近を車両上下方向に切断したＢ−Ｂ断面図である。図３（ｂ）では、アウタバッグ１１８のみ切断し、内部のインナバッグ１２０はその外観を例示している。インナベント１２８ａは、やや扁平な円形の立体に膨張したインナバッグ１２０の外表面のうち、ステアリングホイール１０６側に設けられている。これは、車両上下方向それぞれに設けられているインナベント１２８ｃ、１２８ｄ、および図３（ａ）のインナベント１２８ｂも同様である。

図４は、図１（ｂ）のフロンタルエアバッグクッション１０４のＣ−Ｃ断面図である。Ｃ−Ｃ断面は、図１（ｂ）のフロンタルエアバッグクッション１０４の車両上下方向の中央よりもやや上側を車幅方向に切断したＣ−Ｃ断面図である。図１（ｂ）に例示するように、アウタバッグ１１８には、車両上下方向のやや上側に、ガスを外部に排出するアウタベント１３２ａ、１３２ｂが設けられている。アウタベント１３２ａ、１３２ｂは、インナバッグ１２０のインナベント１２８ａ、１２８ｂよりも車両上方に設けられていて、円形のアウタバッグ１１８を車内側から正対して見たときに、インナベント１２８ａ〜１２８ｄのいずれとも重ならないよう配置されている。

図４に例示するように、本実施形態では、車幅方向右側（車内側）にアウタベント１３２ａを設け、車幅方向左側（車外側）にアウタベント１３２ｂを設けている。アウタベント１３２ａ、１３２ｂからガスが排出されることで、フロンタルエアバッグクッション１０４は内圧が下がって役目を終える。

図５は、図１（ｂ）のカーテンエアバッグクッション１１２を車内側から見て例示した図である。以下、カーテンエアバッグクッション１１２の構成について説明する。

カーテンエアバッグクッション１１２は、前列の運転席１０２および後列座席１３４の車外側にて、車両前後方向に広く膨張展開する。カーテンエアバッグクッション１１２の部位を大きく分けると、運転席１０２の乗員を拘束するフロントチャンバ１４０と、後列座席１３４の乗員を拘束するリアチャンバ１４２が設けられている。

カーテンエアバッグクッション１１２もまた、上部等の所定箇所にインフレータ１３６を備えていて、インフレータ１３６から供給されるガスを利用して膨張展開する。インフレータ１３６としては、円筒状のシリンダ型のものを採用している。

カーテンエアバッグクッション１１２の車両への取付部位として、カーテンエアバッグクッション１１２の上縁の各所には複数の帯状のタブ１３８が設けられている。タブ１３８は、所定のブラケット等を介して、ルーフサイドレール１１６に固定される。

カーテンエアバッグクッション１１２は、稼働前においては、車両下方から巻回され、車両前後方向に長尺なロール状の収納形態となって、サイドウィンドウ１１４等の上方のルーフサイドレールに搭載される。通常、ルーフサイドレール１１６は内装材であるヘッドライニング（図示省略）で覆われる。稼働前のカーテンエアバッグクッション１１２は、ヘッドライニングの内側の空間に収納されていて、乗員のいる車室内からは視認不能である。よって本文中に「車室内からカーテンエアバッグクッション１１２を見る」なる説明があっても、本来車室内から視認不能なカーテンエアバッグクッション１１２を、ヘッドライニングを図示省略して可視化していることに留意されたい。なお、カーテンエアバッグクッション１１２の収納形態は、車両下方から蛇腹状に折り畳むことによっても実現可能である。

図６は、図２のエアバッグ装置１００がオブリーク衝突時の乗員を拘束する過程を例示した図である。オブリーク衝突では、車両に対して斜め前後方向からの衝撃が加わる。図６では、車両の左前方側にて衝突が発生した場合を想定している。前列の左側座席である運転席１０２の乗員１２６にとって、車幅方向の左側（車外側）は衝突に近い側、いわゆるニアサイドである。反対に、運転席にとって、車幅方向の右側（車内側）は衝突に遠い側、いわゆるファーサイドである。車両は、各種センサおよび所定の電子制御装置（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）を介してニアサイドの衝突が検知されると、フロンタルエアバッグクッション１０４に加えてカーテンエアバッグクッション１１２も膨張展開させる。

図６（ｂ）は、図６（ａ）よりも乗員１２６が左前方に移動した状態を例示している。車両左側のオブリーク衝突が起こると、乗員１２６は慣性によって左斜め前方に移動し、アウタバッグ１１８の中心よりも車両左側の箇所に進入する。この時、本実施形態では、アウタバッグ１１８がカーテンエアバッグクッション１１２に接触している。そのため、アウタバッグ１１８は車両左側の偏った位置に乗員１２６（特に頭部１４４）が接触しても、カーテンエアバッグクッションを支えにして反力を得ることができ、乗員を好適に拘束することができる。

図６（ｃ）は、図６（ｂ）よりもさらに乗員１２６が左前方に移動した状態を例示している。本実施形態では、左前方へと移動する乗員１２６の頭部１４４は、前方側がフロンタルエアバッグクッション１０４によって拘束され、車幅方向左側の側頭部がカーテンエアバッグクッション１１２によって拘束される。

例えば、二重ではない単なる一重の袋構造のフロンタルエアバッグクッションのみが存在している場合、左前方へ移動する頭部１４４がフロンタルエアバッグクッションに接触すると、頭部１４４には上から見て首を軸に時計回りの回転力（矢印で例示する回転１４６）が生じる場合がある。頭部１４４にこのような回転１４６が起こると、傷害値は高くなる傾向にある。そこで本実施形態では、カーテンエアバッグクッション１１２を利用して左側頭部１４８の付近までも受け止め、頭部１４４の回転１４６を抑制している。これによって、当該エアバッグ装置１００は、乗員１２６の頭部１４４と肩等との動きをそろえることができ、頭部１４４の肩等に対して左右に振り向く回転、および頭部１４４を上下や左右に傾けるいずれの回転をも大幅に減少または打ち消して拘束する。このように、エアバッグ装置１００は、フロンタルエアバッグクッション１０４とカーテンエアバッグクッション１１２の両方によって頭部１４４を他方向から拘束し、頭部１４４の角速度を小さくして乗員１２６の傷害値を効率よく抑えている。

上記では頭部１３６に生じる回転の例として時計回りの回転１４６を挙げているが、当該エアバッグ装置を前列の右側座席に実施した場合などには、例えば乗員１３４は車幅方向右側の斜め前方に移動し、頭部１３６には上方から見て首を中心に反時計回りの回転が生じる場合もある。この反時計回りの回転に対しても、上記構成のフロンタルエアバッグクッション１０４およびカーテンエアバッグクッション１１２によれば、回転を減少または打ち消し、そして頭部１３６の角速度を小さくすることができる。すなわち、本実施形態のエアバッグ装置１００は、左側座席または右側座席のいずれにおいても、同様に実施しその効果を発揮することができる。

当該エアバッグ装置では、フロンタルエアバッグクッション１０４の乗員拘束性能を、カーテンエアバッグクッション１１２の乗員拘束性能と同時に発揮できるように制御している。従来のフロンタルエアバッグクッションは、ロールオーバ等を見越したカーテンエアバッグクッションに比べて、インフレータの可動開始が早期に行われるだけでなく、ガスの排出も早期に行われるため、内圧が下がるのも早い。例えば、従来の運転性用のフロンタルエアバッグクッションの内圧保持時間は０．１秒以内程度であり、内圧保持時間が６秒程度ある従来のカーテンエアバッグクッションと比べて大幅な差があった。

すでに説明しているように、当該エアバッグ装置１００では、フロンタルエアバッグクッション１０４を、内側のインナバッグ１２０と、外側のアウタバッグ１１８との二重構造にしている。この二重構造では、インナバッグ１２０はアウタバッグ１１８よりも容量が小さく、またインナバッグ１２０は外側にアウタバッグ１１８が存在していて乗員拘束時に外力を受けにくいため、インナバッグ１２０がより長時間にわたって内圧を高く保てるようになっている。したがって、フロンタルエアバッグクッション１０４の全体としても、従来の一重の構造に比べて、内圧を長時間にわたって保つことが可能になっている。

再び図３（ｂ）を参照する。従来のフロンタルエアバッグクッションは、衝突の検知から０．１秒以内程度で膨張展開を完了させて乗員を拘束し、ガスをアウタベントから外部に排出して役目を終える。しかしながら、本実施形態では、カーテンエアバッグクッション１１２に合わせてフロンタルエアバッグクッション１０４の内圧の保持時間を長引かせるために、アウタベント１３２ａ、１３２ｂからのガスの排出を抑える工夫を施している。

本実施形態では、図１（ｂ）に例示したように、インナベント１２８ａ〜１２８ｄおよびアウタベント１３２ａ、１３２ｂの互いの位置は、インナバッグ１２０およびアウタバッグ１１８の膨張時において、車幅方向または車両上下方向に異なっている。言い換えると、図３（ｂ）に例示するステアリングホイール１０６に接続しているステアリングシャフト１５０の軸方向Ｌ１にフロンタルエアバッグクッション１０４を見たときに、インナベント１２８ａ〜１２８ｄは、アウタベント１３２ａ、１３２ｂと重ならないように設けられている。これによって、インナベント１２８ａ〜１２８ｄから出るガスがそのままアウタベント１３２ａ、１３２ｂから外部に排出されることを防いでいる。すなわち、インナベント１２８ａ〜１２８ｄからアウタベント１３２ａ、１３２ｂに向かうガスの経路を遠くし、アウタベント１３２ａ、１３２ｂからガスを外部に排出し難くしている。

図３（ａ）に例示するように、インナベント１２８ａ、１２８ｂは、インナバッグ１２０のうちインナバッグ１２０の膨張時に車幅方向に最も張り出す箇所（車幅方向右側の端点Ｐ１および車幅方向左側の端点Ｐ２）よりもステアリングホイール１０６側に設けられている。さらに言い換えると、図３（ｂ）に例示するように、インナベント１２８ａ〜１２８ｄは、ステアリングホイール１０６に接続しているステアリングシャフト１５０の軸方向Ｌ１において、円形の立体に膨張したインナバッグ１２０のうち最も張り出した箇所（図３（ｂ）の端点Ｐ１、Ｐ２を通る線分Ｌ２）を境にして、ステアリングホイール１０６側の面に設けられている。

インナベント１２８ａ〜１２８ｄが設けられた箇所は、膨張展開時においてインナバッグ１２０のなかでもアウタバッグ１１８との距離が近く、アウタバッグ１１８に接触しやすい箇所である。したがって、図６（ｃ）に例示したように、例えばインナベント１２８ａは、乗員拘束時に変形したアウタバッグ１１８によって塞がれやすく、ガスの排出量を抑えることが可能になっている。

図３（ａ）に例示するように、インナベント１２８ａは、ステアリングホイール１０６の中心線Ｌ３に対して車幅方向内側に設けられている。この構成のインナベント１２８ａは、乗員１２６の頭部１４４が車幅方向外側の斜め前方、すなわちカーテンエアバッグクッション１１２側へ斜めに進むときに、アウタバッグ１１８のゆがみを利用して塞ぎやすい。この構成であれば、インナベント１２８ａからのガスの排出量を効率よく抑えることができる。

以上述べたように、インナベント１２８ａは、オフセット衝突における乗員拘束時のアウタバッグ１１８のゆがみを利用して塞ぎやすく、ガスの排出量を抑えることが可能になっている。これによって、当該エアバッグ装置１００は、インナバッグ１２０の内圧をより長い時間にわたって保つことができる。そして、当該エアバッグ装置１００は、フロンタルエアバッグクッション１０４とカーテンエアバッグクッション１１２の内圧保持のタイミングを合わせ、頭部１４４の拘束を両者同時に効率よく達成することが可能になっている。

特に本実施形態では、フロンタルエアバッグクッション１０４のアウタバッグ１１８が、カーテンエアバッグクッション１１２に接触する構成になっている。このとき、例えば従来のフロンタルエアバッグは、内圧の低下がカーテンエアバッグクッション１１２に比べて早いため、カーテンエアバッグクッション１１２に接触させると押し負けて姿勢が車内側に傾いてしまうおそれがある。そこで本実施形態では、上記のとおりフロンタルエアバッグクッション１０４の内圧をより長い時間にわたって保たせることで、フロンタルエアバッグクッション１０４がカーテンエアバッグクッション１１２に押し負けないようフロンタルエアバッグクッション１０４に姿勢を保たせ、フロンタルエアバッグクッション１０４とカーテンエアバッグクッション１１２とを互いに接触させたまま問題なく機能させることを可能にしている。

フロンタルエアバッグクッション１０４は、上記のとおり中心側のインナバッグ１２０が内圧を長い時間にわたって保つため、外側のアウタバッグ１１８も含めた全体として姿勢を維持しやすくなっている。したがって、フロンタルエアバッグクッション１０４は、オブリーク衝突時に乗員１２６が片寄った部位に斜めに進入してきても、姿勢をなるべく維持して反力を生み、乗員１２６を好適に拘束することが可能になっている。

再び図２を参照する。当該エアバッグ装置１００では、インナバッグ１２０とカーテンエアバッグクッション１１２との距離Ｄ１を、乗員１２６の頭部１４４の幅Ｗ１よりも狭くしている。ここでいう距離Ｄ１とは、インナバッグ１２０とカーテンエアバッグクッション１１２の最も近接している箇所同士の距離のことである。この構成によって、図６（ｃ）に例示したように、内圧の高いインナバッグ１２０とカーテンエアバッグクッション１１２とを効率よく利用して、頭部１４４を拘束することが可能になっている。乗員１２６の頭部１４４の大きさとしては、以下に説明する車両の衝突試験に用いられる人体ダミーを基準にして設定することが可能である。

図７は、各種人体ダミーを例示した図である。各人体ダミーは、ＮＨＴＳＡ（National Highway Traffic Safety Administration：米国高速道路交通安全協会）の規格に基づいて作成される。

図７（ａ）は、人体ダミーの一種類であるThorダミー（ソアダミー）の頭部１５２を側方から例示した図である。Thorダミーの頭部１５２は、顎先１５４から頭頂部１５６までの高さＴ１が約２２８．８２ｍｍに設定されている。また、頭部１５２の前面１５８から後頭部１６０までの長さＴ２が約１９７．６７ｍｍに設定されている。

図７（ｂ）は、図７（a）のThorダミーの頭部１４４を後頭部１６０側から例示した図である。Thorダミーの頭部１５２は、左右方向の幅Ｔ３が約１５７．７８ｍｍに設定されている。

図７（ｃ）は、人体ダミーの他の一種類であるHybrid３ダミー（ハイブリッドスリーダミー）の頭部１６２を側方から例示した図である。Hybrid３ダミーの頭部１６２は、顎先１６４から頭頂部１６６までの高さＨ１が約２１９．９１ｍｍに設定されている。また、頭部１６２の前面の鼻１６８から後頭部１７０までの長さＨ２が約２２０．８ｍｍに設定されている。

図７（ｄ）は、図７（ｃ）のHybrid３ダミーの頭部１６２を後頭部１７０側から例示した図である。Hybrid３ダミーの頭部１６２は、左右方向の幅Ｈ３が約１５５．２４ｍｍに設定されている。

図２に例示したインナバッグ１２０とカーテンエアバッグクッション１１２との距離Ｄ１は、図７（ｂ）のThorダミーの頭部１５２の幅Ｔ３（約１５７．７８ｍｍ）、および図７（ｄ）のHybrid３ダミーの頭部１６２の幅Ｈ３（約１５５．２４ｍｍ）のいずれもが拘束できるように、より小さいHybrid３ダミーの頭部１６２の幅Ｈ３（約１５５．２４ｍｍ）を基準にして１５５．２４ｍｍ以下に設定することができる。これによって、インナバッグ１２０とカーテンエアバッグクッション１１２とを利用して、乗員１２６の頭部１４４を好適に拘束することが可能になる。

以上のように、各種ダミーを用いて乗員１２６の頭部１４４の幅Ｗ１を具体的に示したが、頭部１４４の幅Ｗ１に個人差があることは言うまでもない。したがって、インナバッグ１２０とカーテンエアバッグクッション１１２との距離Ｄ１を、特定のダミーの頭部の幅より狭く設定しても、その距離Ｄ１が、可能性のあるあらゆる乗員の頭部の幅より狭くなるとは限らない。しかし、設定した距離Ｄ１よりも大きな幅の頭部を有する人間が存在する限り、本実施形態は、乗員１２６の頭部１４４を好適に拘束するという効果を奏する。このように、成功裏に効果を奏する可能性がある限り、いかなる実施形態も、本発明の技術的範囲から逸脱するものではない。

図８は、図２のフロンタルエアバッグクッションが前方衝突時の乗員を拘束する過程を例示した図である。本実施形態のエアバッグ装置１００は、当然ながら、オブリーク衝突ではない通常の衝突時においても拘束力を十分に発揮することができる。

図８（ａ）に例示するように、例えば車両が前方衝突を検知すると、フロンタルエアバッグクッション１０４が運転席１０２座席の前方で膨張展開する。図８（ｂ）に例示するように、前方衝突時には乗員１２６は慣性によってフロンタルエアバッグクッション１０４に向かって前方に進入する。そして図８（ｃ）に例示するように、乗員１２６はフロンタルエアバッグクッション１０４によって正面から拘束される。このとき、当該フロンタルエアバッグクッション１０４は、アウタバッグ１１８とインナバッグ１２０とを有する二重構造であるが、従来の一重のフロンタルエアバッグクッション１０４と何ら変わりなく乗員を好適に拘束することができる。

上述した事項を換言すると、当該フロンタルエアバッグクッション１０４は、通常の前方衝突等においては従来のフロンタルエアバッグクッション１０４と同様に乗員１２６を拘束しつつ、オブリーク衝突時に乗員１２６が変則的な挙動で移動した場合にはカーテンエアバッグクッション１１２と協力して従来よりも傷害値を抑えた乗員拘束を達成することが可能になっている。

フロンタルエアバッグクッション１０４は、アウタバッグ１１８の内部にインナバッグ１２０を内包した構成であるものの、外観上の形状や大きさは従来の一重のフロンタルエアバッグクッションと変わりがない。したがって、当該フロンタルエアバッグクッション１０４は、従来のフロンタルエアバッグクッションが適用可能な収納部１０８（図１（ａ）参照）を有する車両であれば、その収納部１０８等の構成を変更することなくそのまま実施することができる。すなわち、当該フロンタルエアバッグクッション１０４は汎用性が高い。当該フロンタルエアバッグクッション１０４は、従来のフロンタルエアバッグクッションが適用できる車両であれば、設置コストを抑えたまま、そして前方衝突に対して従来構成と同様な乗員拘束力を維持したまま、オブリーク衝突に対してより安全な乗員拘束を達成することができる。

図９は、図２のエアバッグ装置１００の変形例を例示した図である。変形例のエアバッグ装置１７８が有するカーテンエアバッグクッション１８０は、膨張領域が乗員１２６の接触し得る位置などを考慮して、複数のチャンバ（車両前方から順に第１チャンバ１８２、第２チャンバ１８４、第３チャンバ１８６）に区画されている。

当該エアバッグ装置１７８では、例えばフロンタルエアバッグクッション１０４の側方に位置する第１チャンバ１８２とインナバッグ１２０との距離Ｄ２を、乗員１２６の頭部１４４の幅Ｗ１よりも狭く設けることができる。このときの距離Ｄ２は、図７を参照して説明したように、例えばHybrid３ダミーの頭部１６２の幅Ｈ３（約１５５．２４ｍｍ）を基準にして１５５．２４ｍｍ以下に設定することができる。これによって、エアバッグ装置１７８においても、インナバッグ１２０とカーテンエアバッグクッション１８０とを利用して、乗員１２６の頭部１４４を好適に拘束することが可能になる。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施例について説明したが、以上に述べた実施形態は、本発明の好ましい例であって、これ以外の実施態様も、各種の方法で実施または遂行できる。特に本願明細書中に限定される主旨の記載がない限り、この発明は、添付図面に示した詳細な部品の形状、大きさ、および構成配置等に制約されるものではない。また、本願明細書の中に用いられた表現および用語は、説明を目的としたもので、特に限定される主旨の記載がない限り、それに限定されるものではない。

したがって、当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

本発明は、緊急時に乗員を拘束するエアバッグ装置に利用することができる。

図３は、図１（ｂ）のフロンタルエアバッグクッション１０４の各断面図である。図３（ａ）は、図１（ｂ）のフロンタルエアバッグクッション１０４の車両上下方向の中央付近を車幅方向に切断したＡ−Ａ断面図である。まず、フロンタルエアバッグクッション１０４には、ガス発生装置であるインフレータ１２２の一部が挿入されている。インフレータ１２２は、円盤状のいわゆるディスク型であって、スタッドボルト１２４によってステアリングホイール１０６の中央の収納部１０８に取り付けられている。フロンタルエアバッグクッション１０４は、インフレータ１２２から供給されるガスの圧力によって膨張して運転席１０２の乗員１２６（図２参照）を拘束する。

上記では頭部１４４に生じる回転の例として時計回りの回転１４６を挙げているが、当該エアバッグ装置を前列の右側座席に実施した場合などには、例えば乗員１２６は車幅方向右側の斜め前方に移動し、頭部１４４には上方から見て首を中心に反時計回りの回転が生じる場合もある。この反時計回りの回転に対しても、上記構成のフロンタルエアバッグクッション１０４およびカーテンエアバッグクッション１１２によれば、回転を減少または打ち消し、そして頭部１４４の角速度を小さくすることができる。すなわち、本実施形態のエアバッグ装置１００は、左側座席または右側座席のいずれにおいても、同様に実施しその効果を発揮することができる。

当該エアバッグ装置では、フロンタルエアバッグクッション１０４の乗員拘束性能を、カーテンエアバッグクッション１１２の乗員拘束性能と同時に発揮できるように制御している。従来のフロンタルエアバッグクッションは、ロールオーバ等を見越したカーテンエアバッグクッションに比べて、インフレータの作動開始が早期に行われるだけでなく、ガスの排出も早期に行われるため、内圧が下がるのも早い。例えば、従来の運転席用のフロンタルエアバッグクッションの内圧保持時間は０．１秒以内程度であり、内圧保持時間が６秒程度ある従来のカーテンエアバッグクッションと比べて大幅な差があった。

図７（ｂ）は、図７（a）のThorダミーの頭部１５２を後頭部１６０側から例示した図である。Thorダミーの頭部１５２は、左右方向の幅Ｔ３が約１５７．７８ｍｍに設定されている。

Claims (6)

1. 車両の座席に着座している乗員を拘束するエアバッグ装置であって、
   当該エアバッグ装置は、
   前記座席の車両前方にて所定形状に膨張するフロンタルエアバッグクッションと、
   前記フロンタルエアバッグクッションの車幅方向外側にてサイドウィンドウに沿って膨張するカーテンエアバッグクッションと、
   を備え、
   前記フロンタルエアバッグクッションは、
   ガスを受給して所定形状に膨張するインナバッグと、
   前記インナバッグに設けられガスを排出可能なインナベントと、
   前記インナバッグを内包していて前記インナベントからガスを受給して膨張するアウタバッグと、
   前記アウタバッグに設けられガスを排出可能なアウタベントと、
   を有し、
   前記インナバッグと前記カーテンエアバッグクッションとの距離が乗員の頭部の幅よりも狭いことを特徴とするエアバッグ装置。
2. 前記アウタバッグが膨張時に前記カーテンエアバッグクッションに接触することを特徴とする請求項１に記載のエアバッグ装置。
3. 前記インナバッグおよび前記アウタバッグの膨張時における前記インナベントおよび前記アウタベントの位置は、車幅方向または車両上下方向において互いに異なることを特徴とする請求項１または２に記載のエアバッグ装置。
4. 前記座席は運転席であり、前記フロンタルエアバッグクッションは、ステアリングホイールの中央に設けられていて、
   前記インナバッグおよび前記アウタバッグは、前記運転席から見て円形の立体に膨張することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のエアバッグ装置。
5. 前記インナベントは、前記インナバッグのうち該インナバッグの膨張時に車幅方向に最も張り出す箇所よりも前記ステアリングホイール側に設けられていることを特徴とする請求項４に記載のエアバッグ装置。
6. 前記インナベントは、前記ステアリングホイールの中心に対して車幅方向内側に設けられていることを特徴とする請求項５に記載のエアバッグ装置。

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