WO2009144971A1 - 頭部拘束エアバッグ装置 - Google Patents

Abstract

簡素な構成により展開時におけるピラー部との干渉を防止した頭部拘束エアバッグ装置を提供する。 車両のルーフサイド３に沿った複数個所で車体に取り付けられかつ少なくとも１本のピラー５の前後にわたって設けられ、展開用ガスの導入によりカーテン状に展開するエアバッグ１１０と、エアバッグに展開用ガスを導入するインフレータ１２０とを備える頭部拘束エアバッグ装置１００を、エアバッグは、展開時にピラーと車幅方向において重なった位置に配置され、乗員頭部を拘束するチャンバ１１１と、インフレータが接続され展開用ガスが導入されるガス導入口１１３と、ガス導入口から導入された展開用ガスをチャンバに誘導しかつルーフサイドに沿って延在するガス導入路１１４と、ガス導入口とピラーとの間でガス導入路を拡幅して形成されるとともにエアバッグの展開前においては少なくとも一部が折り畳まれたチャンバと車体内壁との間に収容され、エアバッグの展開時に膨張してチャンバを車室内側へ押し出す膨張部１１５とを備える構成とする。

Description

頭部拘束エアバッグ装置

　本発明は、自動車等の車両に搭載され、側面衝突時や横転時に車室側部でカーテン状に展開し乗員の頭部等を拘束する側突用の頭部拘束エアバッグ装置に関する。

　頭部拘束エアバッグは、自動車等の車両に設けられ、側面衝突時や横転時にルーフサイドからカーテン状に展開して乗員の頭部等を拘束するものである。
　頭部拘束エアバッグは、展開前には蛇腹状又はロール状に折り畳まれた状態でルーフサイド部のトリム内に収容され、衝突時等にインフレータから展開用ガスを吹込まれることによって展開膨張する。

　頭部拘束エアバッグは、フロントドアの後端部に設けられるＢピラー（センターピラー）や、リアドアとリアクォーターガラスとの間に設けられるＣピラーを跨いで配置されることがある。
　この場合、頭部拘束エアバッグの展開時にエアバッグがピラーガーニッシュ（ピラートリム）に接触して引っ掛かったり、エアバッグの一部がピラーガーニッシュ内に入り込むと、良好な展開の妨げとなる。

　このような問題に対処するため、例えば、特許文献１には、センターピラーの上部にＬ字状に屈曲された板材からなるガイド部材を設けて、展開中のエアバッグをガイド部材によって車室内側へ案内させてピラーガーニッシュとの干渉を防止することが記載されている。
　また、特許文献２には、展開中のエアバッグがピラートリム内に入り込むことを防止するため、頭部拘束エアバッグの上端部にブラダーを設けて、このブラダーをピラートリム内で膨張させることが記載されている。
特開平１１－９１４９０号公報 米国特許第６８３０２６２号明細書

　しかし、ガイド部材等の部材を用いて展開中のエアバッグを案内する従来技術の場合、このような部材の付加によって部品点数が増加し、車体重量が増加してしまう。
　一方、ピラートリム内でブラダーを膨張させる従来技術の場合、ピラートリムにエアバッグの内圧が負荷されることから、ピラートリム等の内装材に補強が必要となる場合がある。また、こうしたブラダーはピラーと重なった位置に配置されるので、エアバッグの展開時にブラダーが膨張を開始するタイミングでは既にメインチャンバの膨張が始まっており、ブラダーが膨張する前にメインチャンバがピラートリムと干渉したり、ピラートリム内に入り込むおそれがある。
　本発明は、このような観点からなされたものであって、簡素な構成により展開時におけるピラー部との干渉を防止した頭部拘束エアバッグ装置を提供することを目的とする。

　前記課題を解決する本願発明の頭部拘束エアバッグ装置は、車両のルーフサイドに沿った複数個所で車体に取り付けられかつ少なくとも１本のピラーの前後にわたって設けられ、展開用ガスの導入によりカーテン状に展開するエアバッグと、前記エアバッグに展開用ガスを導入するインフレータとを備える頭部拘束エアバッグ装置であって、前記エアバッグは、展開時に前記ピラーと車幅方向において重なった位置に配置され、乗員頭部を拘束するチャンバと、前記インフレータが接続され前記展開用ガスが導入されるガス導入口と、前記ガス導入口から導入された前記展開用ガスを前記チャンバに誘導しかつ前記ルーフサイドに沿って延在するガス導入路と、前記ガス導入口と前記ピラーとの間で前記ガス導入路を拡幅して形成されるとともに前記エアバッグの展開前においては少なくとも一部が折り畳まれた前記チャンバと車体内壁との間に収容され、前記エアバッグの展開時に膨張して前記チャンバを車室内側へ押し出す膨張部とを備えることを特徴とする。

　本発明によれば、エアバッグの展開時に膨張部がチャンバを車室内側へ押し出すことによって、エアバッグとピラー部のガーニッシュ、トリム類等との干渉を防止し、エアバッグを良好に展開させることができる。また、この膨張部は、ピラーとインフレータとの間に配置されていることから、ピラー部をカバーするチャンバが展開膨張を開始する前に膨張させることができ、チャンバが先に膨張を開始してピラー部と干渉することがない。
　また、本発明によれば、例えばガイド部材等の付加部材を用いる必要がなく、また、ピラートリム等を補強する必要もないことから、構造が簡素で部品点数を低減し、車体の軽量化を図ることができる。

　また、本発明において、前記膨張部は、少なくとも一部が前記チャンバの前記インフレータ側の端部に対して、該インフレータ側に配置される構成とすることができる。
　この場合、膨張部をチャンバに対してより確実に早く膨張させることができる。

　また、本発明において、前記膨張部は、前記エアバッグの展開終了時においては、前記エアバッグと前記車体との取付箇所よりも上方へ張り出す構成とすることができる。
　この場合、膨張部を乗員拘束に用いることができ、乗員の拘束が可能な範囲を大きくして乗員拘束性能をさらに向上することができる。

　また、本発明において、前記エアバッグの前記車体に対する取付箇所は、前記ピラーから前後方向に離間した位置に配置される構成とすることができる。
　この場合、エアバッグの取付箇所を、ピラーを避けた配置とすることによって、膨張部によって押されたエアバッグをピラー部から確実に離間させてエアバッグとピラー部との干渉をより確実に防止することができる。

　以上のように、本発明によれば、簡素な構成により展開時におけるピラー部との干渉を防止した頭部拘束エアバッグ装置を提供することができる。

＜第１の実施の形態＞
　以下、本発明の頭部拘束エアバッグ装置の第１の実施の形態について、図１から図５を参照して説明する。
　なお、本明細書において、前後、上下、左右の方向は、頭部拘束エアバッグ装置が搭載される車両の前後、上下、左右方向（車幅方向）をそれぞれ示すものとする。

　図１は、展開後の頭部拘束エアバッグ装置を車室内側から車幅方向に沿って見た模式的側面図である。
　図２は、展開前の頭部拘束エアバッグ装置を車室内側から車幅方向に沿って見た模式的側面図である。
　図３は、図２のIII－III部矢視断面図である。
　図４は、展開中のエアバッグの断面図であって、図３に相当する断面を示す図である。
　図５は、展開後のエアバッグの断面図であって、図３に相当する断面を示す図である。

　第１の実施の形態の頭部拘束エアバッグ装置１００は、例えば、乗用車等の自動車に設けられるカーテンエアバッグ装置である。この自動車は、フロントドアウインドウ１、リアドアウインドウ２、ルーフサイド３、Ａピラー４、Ｂピラー５、Ｃピラー６等を有して構成されている。
　フロントドアウインドウ１及びリアドアウインドウ２は、それぞれ図示しないフロントサイドドア及びリアサイドドアの上部に設けられ、昇降可能なウインドウガラスを備えている。

　ルーフサイド３は、車室の天井を構成するルーフパネルの側端部であって、フロントドアウインドウ１及びリアドアウインドウ２の上端部に沿って、車両の前後方向に延びて形成されている。
　図３に示すように、ルーフサイド３は、アウタパネル３ａ及びインナパネル３ｂを有して構成されている。アウタパネル３ａは、車両外板を構成するパネルであり、インナパネル３ｂは、アウタパネル３ａの内側に配置されるパネルである。アウタパネル３ａ及びインナパネル３ｂは、それぞれ例えば鋼板をプレス加工して形成され、車体のモノコック構造の一部を構成している。

　Ａピラー４は、フロントドアウインドウ１の前端部に沿って延びた柱である。Ａピラー４は、上端部が下端部に対して後退するよう後傾している。Ａピラー４の上端部は、ルーフサイド３の前端部に接続されている。
　Ｂピラー５は、フロントドアウインドウ１の後端部とリアドアウインドウ２の前端部との間に挟まれて配置された柱である。Ｂピラー５の上端部は、ルーフサイド３の中間部に接続されている。また、Ｂピラー５の車室内側の面部には、乗員保護（ソフトパッド）及び装飾を目的とした内装部材である図示しないガーニッシュが取付られる。ガーニッシュは、例えばＰＰ樹脂等の樹脂材料をインジェクション成型したものである。
　Ｃピラー６は、リアドアウインドウ２の後端部に沿って延びた柱である。Ｃピラー６は、上端部が下端部に対して前進するよう前傾している。Ｃピラー６の上端部は、ルーフサイド３の後端部に接続されている。

　第１の実施の形態の頭部拘束エアバッグ装置１００は、エアバッグ１１０及びインフレータ１２０等を備えている。
　エアバッグ１１０は、例えばナイロン系やポリエステル系の基布からなる２枚のメインパネル１１０ａ，１１０ｂ（図４、図５を参照）を車幅方向に重ね合わせ、必要に応じてさらに補強用の図示しない補助パネルを添付して縫合し、カーテン状に展開するバッグとして形成したものである。なお、図１において、縫合箇所をステッチＳとして示す。
　図１に示すようにエアバッグ１１０は、車幅方向から見た展開後の形状が、フロントドアウインドウ１、Ｂピラー５、リアドアウインドウ２の主要部分をカバーするほぼ矩形状に形成されている。

　エアバッグ１１０は、フロントチャンバ１１１、リアチャンバ１１２、ガス導入口１１３、ガス導入路１１４、膨張部１１５、取付タブ１１６等を備えて構成されている。
　フロントチャンバ１１１及びリアチャンバ１１２は、それぞれ前席及び後席の乗員の頭部を拘束する部分である。各チャンバは、２枚のメインパネル１１０ａ，１１０ｂを側面視形状においてほぼＣ字状に縫合することによって、このＣ字形状のステッチＳの内側に形成される。また、各チャンバ１１１，１１２は、展開時の形状保持を目的として、Ｃ字上の縫合部から内側へ延びた補強用の縫合部が設けられている。補強用の縫合部の先端部は、応力集中を防ぐため円形ステッチが設けられ、その中央部にはエア抜き用の開口が形成されている。なお、これらの各縫合部には、補強及びガスシール性確保のため、接着剤が帯状に塗布されている。

　フロントチャンバ１１１は、フロントドアウインドウ１の中央部から、Ｂピラー５を跨いでリアドアウインドウ２の前部にかけて配置されている。また、リアチャンバ１１２は、リアドアウインドウ２の中央部から後部にかけて配置されている。

　ガス導入口１１３は、エアバッグ１１０の後端部における上端部に設けられ、インフレータ１２０が接続されている。
　ガス導入路１１４は、ガス導入口１１３から導入された展開用ガスを、フロントチャンバ１１１及びリアチャンバ１１２に誘導するガス流路である。ガス導入路１１４は、エアバッグ１１０の上端部付近に設けられ、ルーフサイド３に沿って、ガス導入口１１３から車両前方側へ延びて形成され、その前端部はフロントチャンバ１１１の後端部かつ上端部に接続されている。また、リアチャンバ１１２は、その上端部がガス導入路１１４の下部と連通している。

　膨張部１１５は、Ｂピラー５とインフレータ１２０との間でガス導入路１１４を拡幅することによって形成されている。図１のように、メインパネルを展開した状態においては、膨張部１１５は、ガス導入路１１４に対して、反フロントチャンバ１１１側（上側）に張り出して形成されている。膨張部１１５は、エアバッグ１１０の他部と同じ基布パネルから切り出すことによって、フロントチャンバ１１１やガス導入路１１４等と一体に形成されている。
　膨張部１１５の前端部１１５ｆは、車両前後方向においてＢピラー５の直後でありかつフロントチャンバ１１１の後端部１１１ｒより前側に配置されている。また、膨張部１１５の後端部１１５ｒは、車両前後方向において、フロントチャンバ１１１の後端部１１１ｒよりも後側でありかつリアチャンバ１１２の前端部１１２ｆよりも前側に配置されている。

　取付タブ１１６は、エアバッグ１１０をルーフサイド３に固定するために複数設けられた取付箇所である。この取付タブ１１６は、車両前後方向における位置がＢピラー５を避けて配置されている。

　インフレータ１２０は、図示しない制御装置からの信号に応じて、展開用ガスを発生するガス供給装置である。インフレータ１２０は、Ｃピラー６に沿わせて配置されたシリンダタイプのものであって、管路１２１を介してエアバッグのガス導入口１１３に展開用ガスを供給する。
　インフレータ１２０は、所定容器内に高圧充填されたヘリウム等を成分とする展開用ガスと、着火剤に点火して展開用ガスを前記容器から瞬時に開放させるイグナイタ等を備えている。

　次に、エアバッグ１００の展開前の状態について説明する。
　図３に示すように、エアバッグ１１０のうちフロントチャンバ１１１及びリアチャンバ１１２を構成する本体部Ａ（実質的に膨張部１１５以外の領域）は、蛇腹状に折り畳まれている。また膨張部１１５は、折り畳まれた本体部Ａの上端部からルーフサイド３のインナパネル３ｂとの間を通り、さらに本体部Ａの下側から車室内側まで回り込むように本体部Ａに巻き付けられている。すなわち、膨張部１１５の一部は、フロントチャンバ１１１を含む本体部Ａと、車体内壁であるインナパネル３ｂとの間に収容されている。そして、このように折り畳まれたエアバッグ１１０の表面には、形状保持のためさらに図示しない不織布が捲きつけられ、ストリップ状に形成される。
　図２に示すように、ストリップ状とされたエアバッグ１１０は、Ａピラー４の上部からルーフサイド３の後端部までこれらに沿わせて配置され、トリムＴ（図３～図５を参照）内に収容されている。

　次に、エアバッグ１００の展開膨張時の動作について説明する。
　図示しない制御装置が車両の側面衝突又は横転を検出すると、インフレータ１２０にガス発生指示を出力し、展開用ガスの発生が開始される。展開用ガスは管路１２１からガス導入口１１３に導かれ、ここから折り畳まれたガス導入管路１１４内に導入され、ガス導入管路１１４を展開膨張させてガス通路を形成する。ガス導入管路１１４内に導入された展開用ガスは、車両後方側から前方側へ進み、先ずリアチャンバ１１２を展開膨張させる。次いで、展開用ガスは、膨張部１１５を展開膨張させ、わずかに遅れたタイミングでフロントチャンバ１１１を展開膨張させ始める。

　このとき、図４に示すように膨張部１１５は、フロントチャンバ１１１とルーフサイド３のインナパネル３ｂとの間で膨張し、フロントチャンバ１１１を車室内側（車幅方向内側）へ押し出す。
　その後、図５に示すように、フロントチャンバ１１１はカーテン状に下方へ展開し、乗員の頭部Ｈを拘束する。このとき、膨張部１１５はフロントチャンバ１１１の上端部から上方側へ張り出して展開し、万一乗員頭部Ｈがルーフ側へ移動した場合にこれを拘束する。このとき、膨張部１１５の上端部は、図１に示すように、取付タブ１１６よりも高い位置に配置される。

　以上説明したように、第１の実施の形態によれば、エアバッグ１１０の展開時に膨張部１１５が、Ｂピラー５の部分を含むフロントチャンバ１１１を車室内側へ押し出すことによって、エアバッグ１１０とＢピラーの図示しないガーニッシュ類との干渉を防止し、エアバッグ１１０を良好に展開させることができる。また、この膨張部１１５は、Ｂピラー５とインフレータ１２０との間に配置されていることから、Ｂピラー５をカバーするフロントチャンバ１１１が展開膨張を開始する前に膨張させることができ、フロントチャンバ１１１が膨張部１１５よりも先に膨張を開始してＢピラー５部のガーニッシュ等と干渉することがない。
　また、第１の実施の形態によれば、例えばガイド部材等の付加部材を用いる必要がなく、また、ピラートリム等を補強する必要もないことから、構造が簡素で部品点数を低減し、車体の軽量化を図ることができる。

　また、膨張部１１５がエアバッグ１１０の展開終了時にエアバッグ１１０の取付タブ１１６よりも高い位置に配置されることによって、膨張部１１５を乗員拘束に用いることができ、乗員の拘束が可能な範囲を大きくして乗員拘束性能をさらに向上することができる。
　さらに、取付タブ１１６を、Ｂピラー５を避けた配置とすることによって、膨張部１１５によって車室内側へ押し出されたエアバッグ１１０をＢピラー５から確実に離間させてエアバッグ１１０とピラーガーニッシュ等との干渉をより確実に防止することができる。

＜第２の実施の形態＞
　次に、本発明の頭部拘束エアバッグ装置の第２の実施の形態について、図６を参照して説明する。なお、以下説明する各実施の形態において、従前の実施の形態と実質的に同様の箇所には同じ符号を付して説明を省略し、主に相違点について説明する。
　図６は、展開後の頭部拘束エアバッグ装置を車室内側から車幅方向に沿って見た模式的外観図であって、第１の実施の形態における図１に相当する図である。
　第２の実施の形態における頭部拘束エアバッグ装置２００は、第１の実施の形態におけるエアバッグ１１０に代えて以下説明するエアバッグ２１０を備えている。エアバッグ２１０は、第１の実施の形態におけるエアバッグ１１０に対して、さらに、以下説明する膨張部２１１を付加したものである。

　膨張部２１１は、フロントチャンバ１１１の上方でありかつＢピラー５よりも車両前方側に設けられている。膨張部２１１は、フロントチャンバ１１１の上端部を上方へ張り出させることによって形成されている。図６のように、エアバッグ２１０の展開が終了した状態においては、膨張部２１１は、取付タブ１１６よりも高い位置に突き出して形成されている。膨張部２１１は、エアバッグ１１０の他部と同じ基布パネルから切り出すことによって、フロントチャンバ１１１等と一体に形成されている。
　以上説明した第２の実施の形態によれば、上述した第１の実施の形態と同様の効果に加えて、Ｂピラー５を挟んで一対の膨張部１１５，２１１を設けることによって、Ｂピラー５近傍のフロントチャンバ１１１をより確実にＢピラー５から離間させることができる。

＜第３の実施の形態＞
　次に、本発明の頭部拘束エアバッグ装置の第３の実施の形態について、図７を参照して説明する。
　図７は、展開後の頭部拘束エアバッグ装置を車室内側から車幅方向に沿って見た模式的外観図であって、第１の実施の形態における図１に相当する図である。
　第３の実施の形態におけるエアバッグ装置３００は、インフレータ１２０をＡピラー４に沿わせて配置するとともに、エアバッグ３１０の膨張部３１１を、Ｂピラー５よりも車両前方側において、フロントチャンバ１１１の上部に設けたものである。
　以上説明した第３の実施の形態においても、上述した第１の実施の形態の効果と実質的に同様の効果を得ることができる。

　なお、本発明の技術的範囲は、上述した各実施の形態によって限定されるものではなく、エアバッグ装置の構成には適宜変更を加えることができる。
　例えば、エアバッグを構成する基布パネルの構成や組み合わせ、縫合部の形状等は、各実施の形態のものに限定されず、適宜変更することができる。
　また、各実施の形態は、Ａ～Ｃピラーを有する車両におけるＢピラーのガーニッシュ等とエアバッグの干渉防止を目的としたものであったが、例えばＡ～Ｄピラーを有する多人数乗り乗用車のＣピラーのガーニッシュ等との干渉防止にも本発明を適用することができる。
　また、インフレータはＣピラー、Ａピラーに設けるものに限らず、ルーフサイドに設けたり、Ｄピラーを有する車両であればＤピラーに設けてもよい。
　また、各実施の形態のエアバッグは、展開前に本体部を蛇腹状に折り畳んでいるが、これに限らず、ロール状に折り畳む（巻く）構成としてもよい。

本発明の頭部拘束エアバッグ装置の第１の実施の形態（展開後）の模式的側面図である。 図１の頭部拘束エアバッグ装置の展開前における模式的側面図である。 図２のIII－III部矢視断面図である。 図１の頭部拘束エアバッグ装置における展開中のエアバッグの断面図である。 図１の頭部拘束エアバッグ装置における展開後のエアバッグの断面図である。 本発明の頭部拘束エアバッグ装置の第２の実施の形態（展開後）の模式的側面図である。 本発明の頭部拘束エアバッグ装置の第３の実施の形態（展開後）の模式的側面図である。

符号の説明

　　　１　　フロントドアウインドウ　　　　　２　　リアドアウインドウ
　　　３　　ルーフサイド　　　　　　　　　　３ａ　アウタパネル
　　　３ｂ　インナパネル　　　　　　　　　　４　　Ａピラー
　　　５　　Ｂピラー　　　　　　　　　　　　６　　Ｃピラー
　１００　　頭部拘束エアバッグ装置　　　１１０　　エアバッグ
　１１０ａ，１１０ｂ　　メインパネル　　１１１　　フロントチャンバ
　１１２　　リアチャンバ　　　　　　　　１１３　　ガス導入口
　１１４　　ガス導入路　　　　　　　　　１１５　　膨張部
　１１６　　取付タブ　　　　　　　　　　２００　　エアバッグ装置
　２１０　　エアバッグ　　　　　　　　　２１１　　膨張部
　３００　　エアバッグ装置　　　　　　　３１０　　エアバッグ
　３１１　　膨張部　　　　　　　　　　　　　Ｔ　　トリム
　　　Ｈ　　乗員の頭部

Claims (4)

1. 　車両のルーフサイドに沿った複数個所で車体に取り付けられかつ少なくとも１本のピラーの前後にわたって設けられ、展開用ガスの導入によりカーテン状に展開するエアバッグと、
   　前記エアバッグに展開用ガスを導入するインフレータと
   　を備える頭部拘束エアバッグ装置であって、
   　前記エアバッグは、
   　展開時に前記ピラーと車幅方向において重なった位置に配置され、乗員頭部を拘束するチャンバと、
   　前記インフレータが接続され前記展開用ガスが導入されるガス導入口と、
   　前記ガス導入口から導入された前記展開用ガスを前記チャンバに誘導しかつ前記ルーフサイドに沿って延在するガス導入路と、
   　前記ガス導入口と前記ピラーとの間で前記ガス導入路を拡幅して形成されるとともに前記エアバッグの展開前においては少なくとも一部が折り畳まれた前記チャンバと車体内壁との間に収容され、前記エアバッグの展開時に膨張して前記チャンバを車室内側へ押し出す膨張部と
   　を備えることを特徴とする頭部拘束エアバッグ装置。
2. 　前記膨張部は、少なくとも一部が前記チャンバの前記インフレータ側の端部に対して、該インフレータ側に配置されること
   　を特徴とする請求項１に記載の頭部拘束エアバッグ装置。
3. 　前記膨張部は、前記エアバッグの展開終了時においては、前記エアバッグと前記車体との取付箇所よりも上方へ張り出すこと
   　を特徴とする請求項１又は請求項２に記載の頭部拘束エアバッグ装置。
4. 　前記エアバッグの前記車体に対する取付箇所は、前記ピラーから前後方向に離間した位置に配置されること
   　を特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の頭部拘束エアバッグ装置。

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