JPWO2019073826A1 - サイドエアバッグ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】乗員の早期の拘束と加害性の低減との両立を図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】サイドエアバッグ装置１００は、乗員Ｐ１の側方で膨張展開するメインバッグ１１４、メインバッグ１１４の内部に設けられているインナバッグ１２８、インナバッグ１２８の内部に設けられたインフレータ１０８、メインバッグ１１４から突出して膨張するサブチャンバ１１６、インナバッグ１２８からガスをメインバッグ１１４へ送るメインベント１３２、インナバッグ１２８からサブチャンバ１１６へガスを直接送るサブベント１３４を備える。インナバッグ１２８およびメインバッグ１１４は、基布同士が互いに密着した領域１３８を有し、サブベント１３４は、領域１３８に設けられていることでインナバッグ１２８およびサブチャンバ１１６の内部空間同士を直接つないでいる。【選択図】図３

Description

本発明は、車両の乗員を側方から拘束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、ガス圧でエアバッグクッションを膨張展開させ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、前後方向の衝突から運転者を守るために、ステアリングの中央にはフロントエアバッグ装置が設けられている。その他にも、側面衝突等による車幅方向からの衝撃から乗員を守るために、サイドウィンドウの上方の天井付近にはカーテンエアバッグ装置が設けられ、座席の側部にはサイドエアバッグ装置が設けられている。

近年のエアバッグクッションは、展開挙動の具合や、乗員に対する傷害値など、様々な要素に工夫が施されている。例えば、特許文献１に記載のサイドエアバッグ装置では、乗員の上腕部を上方に移動させたうえで乗員を保護することを目的として、メインチャンバ４の乗員側の上部に第１サブチャンバ５が設けられ、さらにその上側に第２サブチャンバ６が設けられている。

特開２０１６−６８７８９号公報

現在のエアバッグクッションには、より速い衝突速度にも対応できる性能が要求されている。衝突速度の速い場合において乗員を的確に保護するためには、高いエネルギー吸収性能と、乗員に対する加害性の低減との両立が必要となる。特に、身体のなかでも比較的丈夫な胸部に関しては、高いエネルギー吸収性能とたわみの軽減が求められる。その一方で、比較的柔らかい腹部に関しては、加害性を考慮し、剛性を高めるようなことは望まれていない。

上述した特許文献１のサイドエアバッグ装置では、メインチャンバ、第１サブチャンバ、および第２サブチャンバの計３つのチャンバを備え、これらチャンバによって乗員の保護性能の向上を図っている。しかしながら、ガスの供給は、メインチャンバから第１サブチャンバ、そして第２サブチャンバへと順番に行われている。そのため、単にメインチャンバのみを備える場合と比べて展開が完了するまでに時間のかかるおそれがあり、速い衝突速度に対応するためには改良の余地がある。

本発明は、このような課題に鑑み、乗員の早期の拘束と加害性の低減との両立を図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、車両の乗員を側方から拘束するサイドエアバッグ装置において、乗員の着座位置の側方で膨張展開する袋状のメインバッグと、メインバッグとは独立した袋状になっていてメインバッグの内部に設けられているインナバッグと、インナバッグの内部に設けられていてガスを供給するインフレータと、メインバッグから突出して膨張するサブチャンバと、ガスをインナバッグからメインバッグへと送るメインベントと、インナバッグからサブチャンバへガスを直接送るサブベントと、を備え、インナバッグおよびメインバッグは、基布同士が互いに密着した領域を有し、サブベントは、密着した領域に設けられていることにより、インナバッグおよびサブチャンバの内部空間同士を直接つないでいることを特徴とする。

上記構成によれば、インフレータからのガスを最初にインナバッグで受け、そこからメインバッグとサブチャンバとに共に供給することが可能になっている。したがって、サブチャンバを早期に膨張展開させ、例えば乗員の胸部を迅速に拘束すること等が可能になる。また、サブチャンバとメインバッグとが車幅方向に並んでいることで、エアバッグクッションは、車幅方向の厚みが増し、より高いエネルギー吸収性能を発揮することが可能になっている。そのため、例えばサブチャンバを乗員の胸部に対応する箇所のみに設けて、胸部を十全に拘束することなどが可能になる。その一方で、胸部以外の腹部の付近などは、サブチャンバではなく従来と同じくメインバッグで拘束することができ、これによって負荷を抑え、加害性を減らすことが可能になる。

上記のインナバッグは、メインバッグの内部の車両後方側にて、車両の側方から見て一部がサブチャンバと重なるように設けられていてもよい。この構成によって、インナバッグからサブチャンバへと、ガスを直接送ることが可能になる。

上記のインナバッグとメインバッグの密着した領域は、サブベントの周囲の縫製によって形成されていてもよい。この構成によって、インナバッグとメインバッグが密着した領域、およびインナバッグからサブチャンバへとガスを直接送るサブベントを、好適に実現することが可能になる。

上記のサブチャンバは、メインバッグの乗員側の胸部に対応する高さに設けられていて、インナバッグとメインバッグの密着した領域は、乗員側の胸部に対応する高さに設けられているとよい。この構成によって、乗員の胸部を拘束するサブチャンバを好適に実現することが可能になる。

上記のサブチャンバは、メインバッグよりも容量が少なく、メインバッグよりも膨張展開が早期に完了するとよい。この構成によって、乗員の胸部を早期に拘束することが可能になる。

上記のサブチャンバは、メインバッグの上縁に沿ってメインバッグに接合されている第１パネルと、第１パネルの下端からメインバッグの中腹まで延び中腹に接合されている第２パネルと、を含むとよい。この構成によって、上記サブチャンバを好適に実現することが可能になる。

上記のインナチューブは、メインバッグの内部にて袋状に配置された基布の一部がメインバッグの車両後方側の外周部分に重ねられ、基布の一部がメインバッグの外周部分と共に縫製された状態にあるとよい。この構成によって、上記インナバッグを好適に実現することが可能になる。

上記のメインベントは、インナバッグの車両前側に設けられていてもよい。この構成によって、メインベントを通じてメインバッグを効率よく膨張展開させることが可能になる。

本発明によれば、乗員の早期の拘束と加害性の低減との両立を図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。

本発明の実施形態に係るサイドエアバッグ装置を例示した図である。 図１（ｂ）のエアバッグクッションを単独で例示した図である。 図２（ｂ）のクッションの各断面図である。 本実施形態にかかるサイドエアバッグ装置の試験結果を例示した図である。

Ｐ１…乗員、Ｅ１…胸部、Ｅ２…腹部、１００…サイドエアバッグ装置、１０２…座席、１０４…シートバック、１０６…クッション、１０８…インフレータ、１１０…アウタパネル、１１２…ベントホール、１１４…メインバッグ、１１６…サブチャンバ、１１８…メインバッグの上縁、１２０…第１パネル、１２２…第２パネル、１２４…第１パネルの下端、１２６…メインバッグの中腹、１２８…インナバッグ、１３０…ボルト孔、１３２…メインベント、１３４…サブベント、１３６…メインバッグの外周部分、１３８…メインバッグとインナバッグの密着している領域、１４０…サブベントの周囲の縫製

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係るサイドエアバッグ装置１００を例示した図である。図１（ａ）ではサイドエアバッグ装置１００、およびこのサイドエアバッグ装置１００が適用されている座席１０２を、車幅方向左側から例示している。以降、図１（ａ）その他の本願のすべての図面において、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。

図１（ａ）に例示するように、サイドエアバッグ装置１００は、座席１０２のシートバック１０４の車外側または車内側の内部に設置されている。サイドエアバッグ装置１００は、乗員Ｐ１を拘束するエアバッグクッション（クッション１０６）と、クッション１０６に膨張展開用のガスを供給するインフレータ１０８を含んで構成されている。

なお、乗員Ｐ１は、車両の衝突試験等に利用するダミー人形として例示している。乗員Ｐ１の具体的な体格を判断する際の例としては、例えば平均的な米国成人男性の５０％に適合する体格を模した試験用のダミー人形ＡＭ５０（50th percentile 男性相当で身長１７５ｃｍ、体重７８ｋｇ）を利用することが可能である。しかしながら、当該サイドエアバグ装置１００の技術的思想は、ＡＭ５０以外に限らず、他のダミー人形や、他の体格の乗員などにも問題なく実施することが可能である。

クッション１０６は、乗員Ｐ１の着座位置の側方にて全体的に扁平な形状に膨張展開し、乗員Ｐ１を側方から拘束する。クッション１０６の外表面は、基布から作られたアウタパネル１１０が構成している。アウタパネル１１０は、縫製や接着などによって全体的に袋状に形成されている。クッション１０６の車両前側には所定のベントホール１１２が設けられていて、膨張展開した後のガスをベントホール１１２から排出する構成になっている。

膨張展開前のクッション１０６は、稼働前は巻回または折り畳まれていて、シートバック１０４に内蔵されたハウジング等に収納されている。収納状態のクッション１０６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。

インフレータ１０８は、ガス発生装置であって、実施形態ではシリンダ型（円筒型）のものを採用している。インフレータ１０８は、シートバック１０４に沿って上下方向に長手になる向きでクッション１０６に内包されている。インフレータ１０８には数本のスタッドボルト（図示省略）が設けられていて、クッション１０６の基布を貫通してシートバック１０４のフレーム等に締結されている。インフレータ１０８は車両側と電気的に接続し、車両側から衝撃の検知に起因する信号を受けて稼働してクッション１０６にガスを供給する。

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、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１０８としては、いずれのタイプのものも利用可能である。

図１（ｂ）は、図１（ａ）のクッション１０６を車両前方から見て例示した図である。本実施形態のクッション１０６には、主要な膨張領域であるメインバッグ１１４の他に、サブチャンバ１１６が膨張する構成となっている。

メインバッグ１１４は、アウタパネル１１０によって袋状に形成されているクッション１０６の主要な膨張領域であって、シートバック１０４（図１（ａ）参照）から車両前方の乗員Ｐ１が存在している範囲に膨張展開して、乗員Ｐ１の胸部Ｅ１・腹部Ｅ２を拘束する。サブチャンバ１１６は、メインバッグ１１４の乗員側の胸部Ｅ１に対応する高さに設けられていて、メインバッグ１１４から乗員Ｐ１に向かって突出して膨張し、胸部Ｅ１を拘束する。

図２は、図１（ｂ）のエアバッグクッション（クッション１０６）を単独で例示した図である。図２（ａ）は、クッション１０６を車両前側から拡大して例示した図である。サブチャンバ１１６は、メインバッグ１１４の乗員Ｐ１側（図１（ｂ）参照）の側面の上部から、やや丸みを帯びた形状に突出して膨張する。

サブチャンバ１１６は、上側の第１パネル１２０と、下側の第２パネル１２２とを含んで構成されている。第１パネル１２０は、メインバッグ１１４の上縁１１８に沿ってメインバッグ１１４に接合されている。第２パネル１２２は、第１パネル１２０の下端１２４からメインバッグ１１４の中腹１２６まで延び、この中腹１２６に接合されている。

図２（ｂ）は、図１（ｂ）のクッション１０６を車幅方向の乗員Ｐ１側から例示した図である。図２（ｂ）では、メインバッグ１１４の内部を一部透過して例示している。メインバッグ１１４の内部には、インナバッグ１２８が設けられている。インナバッグ１２８は、メインバッグ１１４とは独立した袋状の部位であり、メインバッグ１１４の内部の車両後方側にてインフレータ１０８を囲んでいる。なお、図２（ｂ）中に例示するボルト孔１３０は、インフレータ１０８のスタッドボルト（図示省略）を通す孔であり、インナバッグ１２８とメインバッグ１１４とを貫通している。

インナバッグ１２８は、インフレータ１０８からのガスを最初に受け、ガスをメインバッグ１１４とサブチャンバ１１６とに分配する。インナバッグ１２８は、車両の側方から見て、上側の一部がサブチャンバ１１６と重なるように設けられている。

インナバッグ１２８には、ガスを他の部位に送る部位として、メインベント１３２およびサブベント１３４が設けられている。メインベント１３２は、インナバッグ１２８の車両前側に複数設けられていて、ガスをインナバッグ１２８からメインバッグ１１４へと車両前方へ送ることで、メインバッグ１１４を効率よく膨張展開させる。サブベント１３４は、インナバッグ１２８の乗員Ｐ１側（図１（ｂ）参照）の上部においてサブチャンバ１１６と重なる領域に設けられていて、インナバッグ１２８からサブチャンバ１１６へガスを車幅方向に送る。

図３は、図２（ｂ）のクッション１０６の各断面図である。図３（ａ）は、図２（ｂ）のクッション１０６のＡ−Ａ断面図である。インナバッグ１２８は、例えば基布を折って袋状に配置し、その袋状の基布の一部をメインバッグ１１４の外周部分１３６に重ねてこれと共に縫製等した状態にすることで形成されている。この構成によれば、インナバッグ１２８の展開時に、インナバッグ１２８の車両後方側の端部のはためきが抑えられるため、展開の挙動を安定化させることができる。

クッション１０６のうちインナバッグ１２８が内包されている車両後方側の領域は、一部がシートバック１０４（図１（ａ)参照）の内部で膨張展開する。インナバッグ１２８は、インフレータ１０８の稼働直後に迅速に高圧状態となるため、シートバック１０４の表皮を迅速に開裂することができ、クッション１０６全体の膨張展開の迅速化も促進させることができる。

図３（ｂ）は、図２（ｂ）のクッション１０６のＢ−Ｂ断面図である。上述したように、サブチャンバ１１６の第１パネル１２０は、メインバッグ１１４の上縁１１８に沿ってメインバッグ１１４と共に接合されている。第２パネル１２２は、第１パネル１２０の下端１２４とメインバッグ１１４の中腹１２６とに接合されている。サブチャンバ１１６のメインバッグ１１４からの突出量は、第２パネル１２２の寸法を変えることのみによっても、調節可能である。

図３（ｃ）は、図３（ｂ）のサブチャンバ１１６付近の概略的な構成図である。サブベント１３４の周囲では、インナバッグ１２８およびメインバッグ１１４が縫製等によって接合され、密着している（領域１３８）。サブチャンバ１１６は、このサブベント１３４を通じて、インナバッグ１２８から直接的にガスを受給することが可能になっている。

上記構成を言い換えると、サブベント１３４は、インナバッグ１２８およびメインバッグ１１４が密着した領域１３８に設けられている。領域１３８は、乗員Ｐ１側の胸部Ｅ１に対応する高さにおいて、インナバッグ１２８とメインバッグ１１４の基布同士が互いに接合されて密着した領域である。本実施形態では、図３（ｃ）に例示するように、領域１３８は、サブベント１３４の周りの線状の縫製１４０で囲われた所定の面積の領域として形成されている。なお、領域１３８は、縫製だけでなく、接着や溶着などによっても形成可能である。サブベント１３４は、この密着した領域１３８に設けられていることにより、インナバッグ１２８およびサブチャンバ１１６の内部空間同士を直接つなぐことが可能になっている。

上記構成によって、本実施形態では、インフレータ１０８からのガスを最初にインナバッグ１２８で受け、そこからメインバッグ１１４とサブチャンバ１１６とに共に供給することが可能になっている。すなわち、メインバッグ１１４だけでなく、サブチャンバ１１６にもインフレータ１０８の稼働直後にガスを供給することが可能になっている。この構成によって、サブチャンバ１１６を早期に膨張展開させ、乗員Ｐ１の胸部Ｅ１を迅速かつ十全に拘束することができる。

図３（ｂ）に例示したように、サブチャンバ１１６とメインバッグ１１４とが車幅方向に並んでいることで、エアバッグクッション１０６は、乗員Ｐ１の胸部Ｅ１付近のみにおいて車幅方向の厚みが増し、より高いエネルギー吸収性能を発揮することが可能になっている。一方で、サブチャンバ１１６の下方では、従来と同様にメインバッグ１１４で腹部Ｅ２を拘束する構成になっていて、剛性の過度な向上は図られていないため、腹部Ｅ２に対する加害性は抑えられている。

図３（ｂ）等に例示するように、サブチャンバ１１６は、インナバッグ１２８からメインバッグ１１４と共にガスが供給するものの、メインバッグ１１４よりも容量が少ない。そのため、サブチャンバ１１６は、メインバッグ１１４よりも膨張展開が早期に完了する。この構成によっても、乗員Ｐ１の胸部Ｅ１を早期に拘束することが可能になっている。

図４は、本実施形態にかかるサイドエアバッグ装置１００（図１（ａ）参照）の試験結果を例示した図である。試験は、側面衝突として、座席にダミーを乗せた試験車に所定の速度で台車を衝突させ、ダミーの各所のセンサによって変位（ｍｍ）と荷重（Ｎ）を測定することで行った。試験は、本実施例であるサブチャンバ１１６を備えるクッション１０６と、比較例としてサブチャンバ１１６の無い従来のクッションとに対して行った。

図４（ａ）は、胸部における測定結果である。横軸は胸部の変位量であり、停止したときを０としている。縦軸は、荷重である。図４（ａ）からは、本実施例のほうが、変位が初期の状態において、先に荷重が生じ始めていることが確認できる。また、本実施例のほうが、全体にわたって荷重が多いことが確認できる。このことから、本実施例では、サブチャンバ１１６（図１（ｂ）参照）を備えることによって、乗員の胸部の初期拘束が達成でき、また胸部のエネルギー吸収効率も向上していることが分かる。

図４（ｂ）は、腹部における測定結果である。図４（ｂ）からは、変位が初期の状態において、本実施例と比較例とにはほぼ同じ程度の荷重が生じていることが確認できる。変位が進むにつれて本実施例のほうがやや荷重が多くなるが、全体にわたってみると、さほど大きな差異は見られない。このことから、本実施例では、サブチャンバ１１６（図１（ｂ）参照）を備えたとしても、腹部に対する負荷は従来とさほど変わらず、腹部に対する加害性は抑えられていることがわかる。

以上のことから、上記説明した本実施形態のクッション１０６によれば、乗員Ｐ１の早期の拘束と加害性の低減との両立を図ることが可能である。本実施形態によれば、衝突速度が速い場合であっても、腹部Ｅ２に対する加害性を抑えつつも比較的丈夫な胸部Ｅ１を早期に拘束し、エネルギーを効率よく吸収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形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。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。

また、上記実施形態においては本発明にかかるエアバッグ装置を自動車に適用した例を説明したが、自動車以外にも航空機や船舶などに適用することも可能であり、同様の作用効果を得ることができる。

本発明は、車両の乗員を側方から拘束するサイドエアバッグ装置に利用することができる。

Claims (8)

1. 車両の乗員を側方から拘束するサイドエアバッグ装置において、
   乗員の着座位置の側方で膨張展開する袋状のメインバッグと、
   前記メインバッグとは独立した袋状になっていて該メインバッグの内部に設けられているインナバッグと、
   前記インナバッグの内部に設けられていてガスを供給するインフレータと、
   前記メインバッグから突出して膨張するサブチャンバと、
   ガスを前記インナバッグから前記メインバッグへと送るメインベントと、
   前記インナバッグから前記サブチャンバへガスを直接送るサブベントと、を備え、
   前記インナバッグおよび前記メインバッグは、基布同士が互いに密着した領域を有し、前記サブベントは、該密着した領域に設けられていることにより、前記インナバッグおよび前記サブチャンバの内部空間同士を直接つないでいることを特徴とするサイドエアバッグ装置。
2. 前記インナバッグは、前記メインバッグの内部の車両後方側にて、車両の側方から見て一部が前記サブチャンバと重なるように設けられている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. 前記インナバッグと前記メインバッグの前記密着した領域は、前記サブベントの周囲の縫製によって形成されてい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. 前記サブチャンバは、前記メインバッグの乗員側の胸部に対応する高さに設けられていて、
   前記インナバッグと前記メインバッグの前記密着した領域は、前記乗員側の胸部に対応する高さに設けられてい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。
5. 前記サブチャンバは、前記メインバッグよりも容量が少なく、該メインバッグよりも膨張展開が早期に完了することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のサイドエアバッグ装置。
6. 前記サブチャンバは、前記メインバッグの上縁に沿って該メインバッグに接合されている第１パネルと、該第１パネルの下端から該メインバッグの中腹まで延び該中腹に接合されている第２パネルと、を含むことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のサイドエアバッグ装置。
7. 前記インナバッグは、前記メインバッグの内部にて袋状に配置された基布の一部が該メインバッグの車両後方側の外周部分に重ねられ、該基布の一部が該メインバッグの外周部分と共に縫製された状態にあることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載のサイドエアバッグ装置。
8. 前記メインベントは、前記インナバッグの車両前側に設けられていることを特徴とする請求項１から７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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