JPWO2018211894A1 - サイドエアバッグ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】小型のインフレータで良好に膨張展開させつつ頭部および胸部を適切な拘束力で保護することができ、且つ高いＯＯＰ性能を確保することが可能なサイドエアバッグ装置を提供する。【解決手段】本発明にかかるサイドエアバッグ装置１００の構成は、袋状のクッション１１０と、インフレータ１５０と、クッション１１０を車両後方側の第１チャンバ１３２と車両前方側の第２チャンバ１３４とに区画する第１区画部１３０ａと、クッション１１０の第１チャンバ１３２および第２チャンバ１３４の上側に第３チャンバ１３６を区画する第２区画部１３０ｂと、第１区画部１３０ａ上に配置される第１インナーベント１４２と、第２区画部１３０ｂ上に配置され第２チャンバに流れたガス第３チャンバに流し且つガスの逆流を防止する逆止弁構造を備える第２インナーベント１４４と、を含むことを特徴とする。【選択図】図１

Description

本発明は、車両のシートの側面から上方に向かって膨張展開するサイド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がほぼ標準装備されている。エアバッグは、車両衝突などの緊急時に作動する安全装置であって、ガス圧で膨張展開して乗員を受け止めて保護する。エアバッグには、設置箇所や用途に応じて様々な種類がある。その１つとして、側面衝突やそれに続いて起こるロールオーバ（横転）から乗員を守るために、座席の側面から乗員のすぐ脇へ膨張展開するサイドエアバッグ装置がある。

例えば特許文献１には、車室側面と乗員との間に展開させるサイドエアバッグ装置が開示されている。特許文献１のサイドエアバック装置では、エアバッグは、乗員の胸部と対応する胸部膨張室と、乗員の頭部と対応する頭部膨張室とから構成されている。特許文献１にも記載されているように、乗員の頭部および胸部の両方を保護するサイドエアバッグ装置はエアバッグ容量が大きくなる。このため、完全に膨張展開させるまでに時間がかかり、ガス発生時間が長い大型のインフレータを採用する必要が生じる。

そこで特許文献１では、制限部によってエアバッグの内面同士が離間する方向の展開を制限している。これによって、膨張時のエアバッグ容量が抑制されるため、インフレータの小型化が図れるとしている。また特許文献１では、エアバッグの内面同士が離間する方向の展開を制限する制限部を、胸部膨張室から頭部膨張室に向かうガスの流れ方向に対し曲形状としている。これによれば、膨張展開時のガスの圧力による制限部の破損を抑制し、エアバッグの信頼性を向上することができるとしている。

特開平１０−１７５４９７号公報

特許文献１のサイドエアバッグ装置では、胸部膨張室と頭部膨張室との間に制限部が設けられているが、胸部膨張室と頭部膨張室とは連通している。このため、エアバッグが膨張展開した際の胸部膨張室と頭部膨張室の内部圧力は、ほぼ同一となる。すると、頭部を拘束する領域と胸部を拘束する領域での拘束力を個別に調整することはできない。

またエアバッグ装置は、衝突した際に乗員が通常の乗員姿勢（正規着座姿勢）であったときに最大限の性能が発揮できるように設計されているが、乗員が非正規着座姿勢であった場合にも過度な衝撃を与えないことが求められる。このため、エアバッグ装置では、非正規着座姿勢において加害性が無いこと、すなわちＯＯＰ性能（Out Of Position）を確認するＯＯＰ試験が行われる。しかし、特許文献１のサイドエアバッグ装置では、ＯＯＰ性能について何ら考慮されていず、更なる改良の余地がある。

本発明は、このような課題に鑑み、乗員の頭部および胸部を保護するクッションであっても小型のインフレータで良好に膨張展開させつつ頭部および胸部を適切な拘束力で保護することができ、且つ高いＯＯＰ性能を確保することが可能なサイド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、本発明にかかるサイドエアバッグ装置の代表的な構成は、車両のシートの側面から上方に向かって膨張展開するサイドエアバッグ装置において、当該サイドエアバッグ装置は、袋状のクッションと、クッションにガスを供給して膨張展開させるインフレータと、膨張展開時のクッションの下縁から上方に延びクッションを車両後方側の第１チャンバと車両前方側の第２チャンバとに区画する第１区画部と、膨張展開時のクッションの前縁から後縁まで第１区画部の上端を経由して延びクッションの第１チャンバおよび第２チャンバの上側に第３チャンバを区画する第２区画部とを含み、第１チャンバは、インフレータを内蔵していてシートの側面に沿った上下方向に長手の形状を有し、当該サイドエアバッグ装置はさらに、第１区画部上に配置されインフレータから供給されたガスを第１チャンバから第２チャンバに流す第１インナーベントと、第２区画部上に配置され第２チャンバに流れたガスを第３チャンバに流し第３チャンバから該第２チャンバへのガスの逆流を防止する逆止弁構造を備える第２インナーベントと、を含むことを特徴とする。

上記構成では、サイドエアバッグ装置のクッションは、第１区画部および第２区画部によって３つのチャンバに区画される。３つのチャンバのうち、第２チャンバは乗員の肩部および胸部を拘束し、第３チャンバは乗員の頭部を拘束する。これにより、衝突時に乗員の上半身全体を十分に保護することができる。特に第２チャンバと第３チャンバとが第２区画部によって区画されていることにより、それらのチャンバにおける内部圧力を適宜設定することができる。したがって、乗員の頭部および胸部を適切な拘束力で保護することが可能となる。

第１チャンバはシートの側面に沿った上下方向に長手の形状である。このため、膨張展開時に第１チャンバは、シートの側面には接触するが乗員には接触しない。したがって、膨張展開時に乗員が非正規着座姿勢であった場合でも乗員に対する衝撃を飛躍的に軽減することができ、高いＯＯＰ性能を確保することが可能である。

膨張展開時にインフレータから供給されるガスは、第１インナーベントを通じて第１チャンバから第２チャンバに流れる。第２チャンバに流れたガスは、第２インナーベントを通じて第３チャンバに流れ込む。このとき、第２インナーベントが逆止弁構造であることにより、第３チャンバへ流れたガスの第２チャンバへの逆流が防止される。したがって、第３チャンバにおける内部圧力を高く維持することができ、乗員の頭部の拘束力を高めることが可能となる。

当該サイドエアバッグ装置は、第２区画部上に配置されインフレータから供給されたガスを第１チャンバから第３チャンバに流し第３チャンバから第１チャンバへのガスの逆流を防止する逆止弁構造を備える第３インナーベントを更に含むとよい。

かかる構成によれば、クッションの膨張展開時には、第３インナーベントを通じて第１チャンバから第３チャンバにガスを流すことができる。すなわち第２チャンバを経由することなく第３チャンバにガスが供給される。これにより、第３チャンバを迅速に膨張展開させ、乗員の頭部を速やかに拘束することが可能となる。また第３インナーベントにおいても逆止弁構造を有するため、第３チャンバから第１チャンバへのガスの逆流が防止される。したがって、乗員の頭部の拘束力を高めることが可能となる。

上記クッションは、シートのファーサイドで膨張展開するとよい。これにより、例えば運転席と助手席との間で膨張展開するサイドエアバッグ装置、いわゆるファーサイドエアバッグ装置において上述した効果が得られる。

上記第２チャンバは、乗員の肩部および胸部を保護する位置にあり、第２区画部は、乗員の首部に相当する高さに位置し、第３チャンバは、乗員の頭部を保護する位置にあるとよい。このような構成により、第２チャンバによって乗員の肩部および胸部を拘束し、第３チャンバによって乗員の頭部を拘束する効果が確実に得られる。

本発明によれば、乗員の頭部および胸部を保護するクッションであっても小型のインフレータで良好に膨張展開させつつ頭部および胸部を適切な拘束力で保護することができ、且つ高いＯＯＰ性能を確保することが可能なサイドエアバッグ装置を提供することができる。

本実施形態にかかるサイドエアバッグ装置を例示する図である。 膨張衝突時のクッションと乗員との位置関係を説明する図である。

１００…サイドエアバッグ装置、１０２…シート、１０２ａ…側面、１０２ｂ…運転席、１０２ｃ…助手席、１０４…乗員、１０４ａ…首部、１０４ｂ…肩部、１０４ｃ…胸部、１０４ｄ…頭部、１０６ｂ…乗員、１０６ｃ…乗員、１１０…クッション、１１０ａ…下縁、１１０ｂ…前縁、１１０ｃ…後縁、１３０ａ…第１区画部、１３０ｂ…第２区画部、１３２…第１チャンバ、１３４…第２チャンバ、１３６…第３チャンバ、１４２…第１インナーベント、１４４…第２インナーベント、１４６…第３インナーベント、１５０…インフレータ、２１０…クッション

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、本実施形態にかかるサイドエアバッグ装置１００を例示する図である。図２は、膨張衝突時のクッション１１０と乗員１０４との位置関係を説明する図である。なお、理解を容易にするために、図１では車両（全体は不図示）のシート１０２およびインフレータ１５０を仮想線にて図示している。

図１に示すように、本実施形態のサイドエアバッグ装置１００は、車両のシート１０２の側面１０２ａから上方に向かってクッション１１０が膨張展開する構成となっている。クッション１１０は、車両に衝撃が発生した場合などの緊急時に乗員１０４を受け止める袋状の部位である。本実施形態では、図２に示すようにクッション１１０は、シート１０２の車両中央側、いわゆるファーサイドで扁平な形状に膨張展開する。

クッション１１０は、複数の基布を重ねて縫製したり接着したりすることで袋状に形成される。クッション１１０は、シート１０２の側面１０２ａに備えられたハウジング（図示省略）に、巻回または折り畳まれて収納されている。収納状態のクッション１１０は、その上をシートカバー等が覆っているため、外部からは視認不能である。そしてサイドエアバッグ装置１００の稼動時には、クッション１１０はシートカバー等を開裂させて乗員１０４の側方へ膨張展開し、乗員を側方から拘束する。これにより、車両の側方衝突時において、車両の中央方向に移動しようとする乗員がクッション１１０によって受け止められる。

シート１０２の側面１０２ａには、クッション１１０と共にインフレータ１５０が設置される。インフレータ１５０はガス発生装置であって、衝撃発生時に車両側から発信される稼働信号を受け、クッション１１０の内部にガスを供給して膨張展開させる。本実施形態で採用しているインフレータ１５０は、シリンダ型（筒型）のものであり、クッション１１０に長手方向を上下方向に向けて内包されて設置される。インフレータ１５０は、表面に一体化されたスタッドボルト（図示省略）をクッション１１０の内部から外部に露出させ、シート１０２の側面１０２ａのハウジング等に締結される。

現在普及しているインフレータ１５０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、または燃焼ガスと圧縮ガスとを両方利用するハイブリッドタイプのものなどがある。インフレータ１５０としては、いずれのタイプのものも利用可能である。

図１に例示するように、本実施形態のサイドエアバッグ装置１００では、クッションは３つのチャンバに区画される。膨張展開時のクッション１１０の下縁１１０ａから上方に向かって第１区画部１３０ａが延びている。この第１区画部１３０ａによって、クッション１１０の内部が車両後方側の第１チャンバ１３２と車両前方側の第２チャンバ１３４とに区画される。

膨張展開時のクッション１１０の前縁１１０ｂから後縁１１０ｃまでには、第１区画部１３０ａの上端を経由して第２区画部１３０ｂが延びている。本願発明では、「乗員」は例えばＩＳＯ／ＴＣ２２／ＳＣ１２／ＷＧ５のもとで開発された国際統一側面衝突ダミーで成人男性の人体データに基づき制定されたＷｏｒｌｄ ＳＩＤ(World Side Impact Dummy)に基づく体格と同等のものとしている。第２区画部１３０ｂは、乗員１０４の首部１０４ａに相当する高さに位置する。この第２区画部１３０ｂによって、クッション１１０の内部において、第１チャンバ１３２および第２チャンバ１３４の上側が第３チャンバ１３６として区画される。

第１チャンバ１３２は、シート１０２の側面１０２ａに沿った上下方向に長手の形状を有し、インフレータ１５０が内蔵される。第２チャンバ１３４は、乗員１０４の肩部１０４ｂおよび胸部１０４ｃを保護する位置に配置される。第２区画部１３０ｂが乗員１０４の首部１０４ａに相当する高さに位置することにより、第３チャンバ１３６は、乗員１０４の頭部１０４ｄを保護する位置に配置される。

上記構成によれば、第１区画部１３０ａおよび第２区画部１３０ｂによって区画された３つのチャンバのうち、第２チャンバ１３４は乗員１０４の肩部１０４ｂおよび胸部１０４ｃを拘束し、第３チャンバ１３６は乗員１０４の頭部１０４ｄを拘束する。これにより、衝突時に乗員１０４の上半身全体を確実に保護することができる。

一方、シート１０２の側面に沿った第１チャンバ１３２は、膨張展開時にシート１０２の側面１０２ａには接触するが乗員１０４にはほとんど接触しない。すなわち第１チャンバ１３２は、膨張展開時の初期に乗員１０４に過度の衝撃を与えないＬＲＤ（low risk deployment: out of position／ＯＯＰ用）チャンバとして機能する。したがって、膨張展開時に乗員１０４が非正規着座姿勢であった場合でも乗員に対する衝撃を飛躍的に軽減することができ、高いＯＯＰ性能を確保することが可能である。

また第２チャンバ１３４と第３チャンバ１３６とが第２区画部１３０ｂによって区画されていることにより、それらのチャンバにおける内部圧力を適宜設定することができる。したがって、乗員１０４の頭部１０４ｄ、肩部１０４ｂおよび胸部１０４ｃを適切な拘束力で保護することが可能となる。

更に第１区画部１３０ａおよび第２区画部１３０ｂによってクッションの内部が３つのチャンバに区画され、後述する逆止弁構造を有するインナーベントを設けることにより、区画しない場合に比してクッション１１０の内部容量が小さくなる。これにより、乗員１０４の頭部１０４ｄ、肩部１０４ｂおよび胸部１０４ｃを保護する大型のクッション１１０であっても小型のインフレータ１５０によって十分に膨張展開させることができる。したがって、サイドエアバッグ装置１００に小型のインフレータ１５０を採用することができ、装置の小型化およびコストの削減を図ることが可能となる。

再度図１を参照する。図１に示すように、第１区画部１３０ａ上には第１インナーベント１４２が配置される。この第１インナーベント１４２を通じて、インフレータ１５０から供給されたガスが第１チャンバ１３２から第２チャンバ１３４に流れる。第２区画部１３０ｂ上には、逆止弁構造を備える第２インナーベント１４４が配置される。この第２インナーベント１４４を通じて、第２チャンバ１３４に流れたガスが第３チャンバ１３６に流れる。

上記構成によれば、インフレータ１５０から供給されるガスがクッション１１０内を流れることにより、第１チャンバ１３２、第２チャンバ１３４、第３チャンバ１３６の順に膨張する。これにより膨張展開初期に肩部を拘束でき、第２インナーベント１４４が逆止弁構造を備えることにより、第３チャンバ１３６へ流れたガスが第２チャンバ１３４へ逆流することを防ぐことができる。したがって、第３チャンバ１３６における内部圧力を高く維持することができ、乗員１０４の頭部１０４ｄの拘束力を高めることが可能となる。

また本実施形態のサイドエアバッグ装置１００では、第２区画部１３０ｂ上に、逆止弁構造を備える第３インナーベント１４６を配置している。この第３インナーベント１４６を通じて、インフレータ１５０から供給されたガスが第１チャンバ１３２から第３チャンバ１３６に流れる。これにより、第２チャンバ１３４を経由することなく第３チャンバ１３６にもガスが供給される。したがって、第３チャンバ１３６も迅速に膨張展開させることができ、乗員１０４の頭部１０４ｄを速やかに拘束することが可能となる。

更に、第１インナーベント１４２を設けることにより、車両前方へのクッション１１０の展開力を高めることができる。第２インナーベント１４４および第３インナーベント１４６を設けることにより、上方へのクッション１１０の展開力を高めることができる。したがって、上記構成によれば、膨張展開時のシート１０２の側面１０２ａを開裂する力を高め、且つクッション１１０を全体的に効率的に膨張展開させることも可能となる。

また第３インナーベント１４６においても逆止弁構造を備えるため、第３チャンバ１３６から第１チャンバ１３２へのガスの逆流が防止される。したがって、乗員１０４の頭部１０４ｄの拘束力を高めることが可能となる。なお、本実施形態では第２区画部１３０ｂ上に第３インナーベント１４６を設ける構成を例示したが、これに限定するものではなく、第３インナーベント１４６を設けない構成とすることも可能である。

次に、図２を参照しながら膨張衝突時のクッション１１０と乗員１０４との位置関係を説明する。図２（ａ）〜（ｃ）は、車両のシートおよびそこに着座している乗員を前方から観察した状態を例示している。なお、図２（ａ）〜（ｃ）では、サイドエアバッグ装置１００のうち、外観上観察可能なクッション１１０のみを図示している。また説明の都合上、車幅方向に並んで配置される２つのシートのうち、図面左側のシートを運転席１０２ｂと称し、図面右側のシートを助手席１０２ｃと称する。

図２（ａ）に例示するように、車両の側方衝突により車体の助手席１０２ｃ側に衝突荷重がかかると、助手席１０２ｃのファーサイドの側面１０２ａ（図１参照）をクッション１１０が開裂し、クッション１１０の膨張展開が始まる。このとき、助手席１０２ｃの乗員１０６ｃのニアーサイドには別のサイドエアバッグ装置のクッション２１０が展開することにより、助手席１０２ｃの乗員１０６ｃは車幅方向中央側に押される。

図２（ｂ）に例示するようにクッション１１０が膨張展開すると、ニアーサイドのクッション１１０によって車幅方向中央側に移動した助手席１０２ｃの乗員の上半身（肩部１０４ｂおよび胸部１０４ｃ）がクッション１１０に拘束される。このとき、衝突荷重によって車幅方向中央側に押された運転席１０２ｂの乗員１０６ｂの上半身（肩部１０４ｂおよび胸部１０４ｃ）もクッション１１０に拘束される。

その後、図２（ｃ）に示すように、運転席１０２ｂおよび助手席１０２ｃの乗員１０６ｂ・１０６ｃの頭部１０４ｄがクッション１１０に拘束される。このとき、図２（ｂ）に例示するように運転席１０２ｂの乗員１０６ｂおよび助手席１０２ｃの乗員１０６ｃの上半身を拘束することにより、第２チャンバ１３４のガスの第３チャンバ１３６への流れが促進される。このため、乗員１０６ｂ・１０６ｃの肩部近傍のエネルギー吸収を行いながらクッション１１０（厳密には第３チャンバ１３６）における頭部１０４ｄの拘束力を増大させることができる。したがって、乗員の上半身および頭部の両方を拘束するサイドエアバッグ装置１００においても小型なインフレータ１５０で高い拘束力を確保することが可能となる。

なお、上記説明した実施形態では、シート１０２のファーサイドでクッション１１０が膨張展開するサイドエアバッグ装置１００、いわゆるファーサイドエアバッグを例示したが、これに限定するものではない。本発明は、シート１０２の反対側の側面であるニアーサイドからクッション１１０が膨張するサイドエアバッグ装置にも適用することが可能である。

また図２では、運転席１０２ｂおよび助手席１０２ｃの両方に乗員が着座している場合を例示して説明したが、これに限定するものではない。例えば運転席１０２ｂのみにしか乗員が着座していない場合であれば、本実施形態のサイドエアバッグ装置によって運転席１０２ｂの乗員１０６ｂの頭部および上半身を好適に拘束することが可能である。

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、車両のシートの側面から上方に向かって膨張展開するサイドエアバッグ装置に利用することができる。

Claims (4)

1. 車両のシートの側面から上方に向かって膨張展開するサイドエアバッグ装置において、
   当該サイドエアバッグ装置は、
   袋状のクッションと、
   前記クッションにガスを供給して膨張展開させるインフレータと、
   膨張展開時の前記クッションの下縁から上方に延び該クッションを車両後方側の第１チャンバと車両前方側の第２チャンバとに区画する第１区画部と、
   膨張展開時の前記クッションの前縁から後縁まで前記第１区画部の上端を経由して延び前記クッションの前記第１チャンバおよび前記第２チャンバの上側に第３チャンバを区画する第２区画部とを含み、
   前記第１チャンバは、前記インフレータを内蔵していて前記シートの側面に沿った上下方向に長手の形状を有し、
   当該サイドエアバッグ装置はさらに、
   前記第１区画部上に配置され前記インフレータから供給されたガスを前記第１チャンバから前記第２チャンバに流す第１インナーベントと、
   前記第２区画部上に配置され前記第２チャンバに流れたガスを前記第３チャンバに流し該第３チャンバから該第２チャンバへのガスの逆流を防止する逆止弁構造を備える第２インナーベントと、を含むことを特徴とするサイドエアバッグ装置。
2. 当該サイドエアバッグ装置は、前記第２区画部上に配置され前記インフレータから供給されたガスを前記第１チャンバから前記第３チャンバに流し該第３チャンバから該第１チャンバへのガスの逆流を防止する逆止弁構造を備える第３インナーベントを更に含むことを特徴とする請求項１に記載のサイドエアバッグ装置。
3. 前記クッションは、前記シートのファーサイドで膨張展開することを特徴とする請求項１または２に記載のサイドエアバッグ装置。
4. 前記第２チャンバは、乗員の肩部および胸部を保護する位置にあり、
   前記第２区画部は、乗員の首部に相当する高さに位置し、
   前記第３チャンバは、乗員の頭部を保護する位置にあることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のサイドエアバッグ装置。

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