WO2011090148A1

WO2011090148A1 - 頭部用エアバッグ、およびそれを用いた頭部用エアバッグ装置

Info

Publication number: WO2011090148A1
Application number: PCT/JP2011/051041
Authority: WO
Inventors: 貞行石井; 和義伴
Original assignee: 三菱自動車工業株式会社
Priority date: 2010-01-22
Filing date: 2011-01-21
Publication date: 2011-07-28
Also published as: JPWO2011090148A1; JP5148749B2

Abstract

　本発明の頭部用エアバッグ装置（１０）は、ガス発生器（１４）で発生したガスにより車両の窓部に沿って展開される、車両の少なくとも前席に対応した前席用膨張室（４０）を有する頭部用エアバッグ（１２）と、前席用膨張室（４０）の後部上方から前部斜め下方に延びて、該前席用膨張室（４０）を主膨張室（５０）と副膨張室（５２）とに区画する第一接合部（４４）と、ガス発生器により主膨張室（５０）が膨張したとき、所定の力で主膨張室（５０）と副膨張室（５２）との連通を閉鎖させる開口部（５４）と、から構成される。

Description

頭部用エアバッグ、およびそれを用いた頭部用エアバッグ装置

　本発明は、車両の窓部に沿って展開される頭部用エアバッグ装置に関する。

　例えば車両が側面衝突されたときなどに、車両の左右側方の窓部に沿ってカーテン状に展開される頭部用エアバッグ装置（以下、「カーテン式エアバッグ装置」とも言う。）がある。

　カーテン式エアバッグ装置は、側突事故などが発生した際、頭部などへの受傷を防止するため、乗員の頭部が窓ガラスやピラーなどに直接当接する以前に、車両室内と乗員との間で膨張室を瞬間的に膨張させることが要求される。

　またカーテン式エアバッグは、膨張室に頭部が当たったときには、適度に変形して衝撃を吸収することが望まれる。特許第４０７５４６３号には、頭部が当接したときの衝撃を低減させることを目的とした頭部保護用エアバッグの発明が記載されている。

　またカーテン式エアバッグは、車両が横転などして窓ガラスが破損した場合に、乗員が車外に放出されないように保持する機能も備えている。横転時などに乗員が車外に放出されることを防止する観点からは、カーテン式エアバッグは、車両側方の窓ガラス全体を覆う十分な広さと、膨張した状態を衝突後もしばらく保持する必要がある。

　これら求められる機能からカーテン式エアバッグ装置では、短時間に多量のガスを発生させてそのガスを膨張室に供給し、かつ供給したガスを膨張室内に所定時間保持させておくように構成されている。

特許第４０７５４６３号明細書

　しかしながらカーテン式エアバッグは、膨張室を膨張させた時、膨張室が急激に膨張して頭部などに当たり、過大な衝撃力が頭部に加えられないような機能も必要とされている。カーテン式エアバッグが、その膨張作用により頭部などに重大な損傷を与えないことを防止する観点からは、ガスの発生速度を緩慢にし、エアバッグの膨張速度を緩やかにさせる必要があり、上記各種要件と相反する要件を満足させる必要がある。

　また上記発明にかかる頭部保護用エアバッグは、内圧コントロールチャンバを具え、頭部が当たることにより上昇した圧力で接着箇所を破断させてクッション室のガスを内圧コントロールチャンバに逃がし、頭部が衝突した際の衝撃を低減させるものと思量される。かかる頭部保護用エアバッグは、エアバッグの後方に設けられた導入口からガスを導入させてクッション室を展開させることから、多量のガスを急速に導入させているものと思量され、急激な膨張を低減させるという観点は見られない。

　本願発明は、上記課題を解決し、短時間で膨張室を膨張させて事故発生による衝撃から頭部を確実に保護するとともに、乗員を車室内に保持でき、かつ膨張時に過大な衝撃力が頭部に加えられることがない頭部用エアバッグを提供することを目的とする。

　本発明は、上記の課題を解決するため、頭部用エアバッグ、および頭部用エアバッグ装置を次のように構成した。

　頭部用エアバッグは、ほとんど通気性を有さない、２枚の布部材から形成されている。２枚の布部材には、内面どうしを接合する線状の接合部が設けられ、接合部により２枚の布部材の間に膨張室が区画形成されている。

　頭部用エアバッグは、通常時天井部やピラーなどに収納されており、内部にガスを供給することにより、車両の左右側方に設けられた窓に沿って車室内側に膨張室が展開される。頭部用エアバッグには、少なくとも車両の前席に着座している乗員を保護する前席用膨張室が設けられている。後部には、後席に着座している乗員を保護する後席用膨張室が設けられている。

　前席用膨張室は、上下方向には、天井部から窓の下端付近までの範囲で、前後方向には、Ａピラーから前席シートバックの後端までの範囲に形成されているものとする。後席用膨張室としては、上下方向には、天井部から窓の下端付近までであり、前後方向には、後席に着座している乗員の頭部を中心として適度な範囲に形成されているのが好ましい。ガス発生器は、頭部用エアバッグの上部から、少なくとも前席用膨張室にガスを直接供給するように頭部用エアバッグに接続している。

　更に前席用膨張室には、第一接合部が、前席の後方と天井部との交差する付近から前方斜め下方に向けて設けられている。第一接合部により、前席用膨張室には、第一接合部の前方に主膨張室が、第一接合部の後方に副膨張室に区画形成されている。主膨張室は、第一接合部に沿ってほぼ長方形に形成されている。また第一接合部は、不連続部分を有し、不連続部分により主膨張室と副膨張室とを連通させる開口部が形成されている。

　ガス発生器は、少なくとも主膨張室に向けて開口した噴出口を具えている。主膨張室は、ガス発生器からのガスの供給により、第一接合部に沿ってほぼ筒状に膨張する。副膨張室は、閉鎖空間に形成されており、開口部でのみ主膨張室と連通している。また主膨張室と副膨張室とを連通している開口部は、主膨張室が膨張すると、その膨張圧力により作用した第一接合部の長手方向の引っ張り力により所定の力で閉鎖される。

　本発明にかかる頭部用エアバッグ装置は、事故などによりガス発生器からガスが噴出されると、主膨張室に直接ガスが供給される。主膨張室が膨張することにより開口部は閉鎖された状態となるので、主膨張室がまず膨張し、頭部などが窓ガラスなどに当接することを防止できる。

　更に主膨張室は容積が小さく、膨張に要するガス量が少ないので、ガス発生器でガスを急激に発生させる必要がなく、主膨張室の圧力上昇を適度に抑制して衝撃吸収可能な硬度とし、頭部が当接した際の衝撃を緩和できる。しかも、主膨張室が急激に膨張されないので、主膨張室が膨張する際に、頭部に打撃を与えることがない。

　更に主膨張室が十分に膨張した後、続けて主膨張室にガスが供給されて内圧が上昇すると、開口部を通ってガスが副膨張室に流入する。これにより、副膨張室も膨張し、エアバッグ全体に膨張室が展開され、乗員が車外へ放出されることを防止できる。副膨張室へのガスの流入が、接着箇所の破断などを伴うことなく行われ、構造が簡略化でき、作動の安定性と組み立てコストの低減が得られる。開口部が、前後および上下にずれているので、開閉を確実に行わせることができる。

図１は、本発明にかかる頭部用エアバッグの一実施形態を示す正面図である。図２は、本発明にかかる頭部用エアバッグ装置の一実施形態を示す正面図である。図３は、頭部用エアバッグの膨張室を示す断面図である。図４は、頭部用エアバッグの膨張室を示す断面図である。

　本発明にかかる頭部用エアバッグ装置の一実施形態について説明する。　
　図２に、車両用の頭部用エアバッグ装置１０を示す。頭部用エアバッグ装置１０は、頭部用エアバッグ１２と、ガス発生器１４と、衝撃感知装置１６と、制御装置１８などから構成されている。頭部用エアバッグ１２とガス発生器１４は、制御装置１８などを共通にして車両（図示せず。）の左右両側にそれぞれ設けられている。左右の頭部用エアバッグ１２などは左右対称に構成されているので、他方の説明は省略する。以下、一方の頭部用エアバッグ装置１０について、車両の前進方向を前方とし、それを基準に左右を定め、重力の方向を下方として説明する。

　衝撃感知装置１６は、車両の所定位置に取り付けられており、事故発生時の衝撃を感知すると、その信号を制御装置１８に送信する。制御装置１８は、衝撃感知装置１６から検出結果を受けると、記憶されている閾値と比較し、閾値を超えるとエアバッグ装置の作動を決定する。

　ガス発生器１４は、車両の天井部７０の近傍に設けられており、制御装置１８から作動信号を受けると、可燃性材料を燃焼させて多量のガスを発生させ、または圧縮ガスを放出させる（手段は特に問わない。）。ガス発生器１４は、前方にガス噴出部２４を具えている。ガス噴出部２４は、後述する頭部用エアバッグ１２のガス流入口３８に連結しており、少なくとも車両と後方に向けて開口する噴出口（図示せず。）を有している。

　頭部用エアバッグ１２は、ほとんど通気性がない２枚の布部材２６（図３参照。）を重ね合わせて形成されている。頭部用エアバッグ１２は、展開した状態では、車両側方に設けられた窓部（図示せず。荷室部分の窓部を除く。）の全体をほとんど覆う形状に形成されている。

　頭部用エアバッグ１２は、その前部は、Ａピラー７２の上半部に取り付けてあり、上部は、車両室内の天井部７０の左右側方のいずれかの端縁に沿って取り付けられ、後部は、後席後部に配置されたＣピラー（図示せず。）の近傍に取り付けられている。通常、頭部用エアバッグ１２は折り畳まれ、Ａピラー７２や天井部７０の端縁内側などに収納されている。

　２枚の布部材２６の間には、図１に示すように、布部材２６の内面どうしを接合させる接合部３２が線状に設けられている。接合部３２の接合方法は、縫製、接着剤、加熱溶融など手段は特に問わない。接合部３２を点線で示す。接合部３２は基本的に連続して設けてあり、接合部３２により頭部用エアバッグ１２に膨張室が形成される。

　次に、接合部３２について具体的に説明する。

　接合部３２は、頭部用エアバッグ１２の前方上部近傍から、頭部用エアバッグ１２の上縁に沿って設けられた上部接合部３４と、上部接合部３４の前端に連結し、上部接合部３４の下方を通って上部接合部３４の後部で再び上部接合部３４に連結する下部接合部３６から構成されている。

　上部接合部３４は、ほぼ中央に不連続部分を有し、この不連続部分がガス流入口３８となっている。上述したようにガス流入口３８には、ガス発生器１４のガス噴出部２４が気密に取り付けられる。

　下部接合部３６は、頭部用エアバッグ１２の前方上部近傍から下方に向かい、下端から後方に延びている。後方に延びた下部接合部３６は、前席に対応する部分を通過した後、上方に向かい、再び下方に移動する。そして下部接合部３６は、下端から再び後方に移動し、後席に対応する部分を通過した後、上方に移動し、上部接合部３４の後端に連結している。

　上部接合部３４と下部接合部３６により、頭部用エアバッグ１２の前方に前席用膨張室４０が、後方に後席用膨張室４２が形成される。前席用膨張室４０は、車両の前席に着座した乗員に対応し、後席用膨張室４２は、車両の後席に着座した乗員に対応している。

　更に前席用膨張室４０には、第一接合部４４と、第二接合部４６が設けられている。第一接合部４４は、下部接合部３６の中央部分に形成された上縁（ガス流入口３８に対向する位置）から、前下がりに、下部接合部３６を斜めに区画するように直線状に設けられている。第二接合部４６は、第一接合部４４の前方に、第一接合部４４とほぼ平行に設けられている。第一接合部４４、第二接合部４６、上部接合部３４、および下部接合部３６により、主膨張室５０が形成される。主膨張室５０は、主に車両の前席に着座した乗員の頭部が位置すると想定される箇所に設定される。また第一接合部４４と下部接合部３６との間に、副膨張室５２が形成される。副膨張室５２は、主に車両の前席に着座した乗員の頭部より下方に位置すると想定される箇所に設定され、本実施形態ではほぼ三角形状に形成されている。

　また第一接合部４４には、開口部５４が設けられている。開口部５４は、直線状に連続する第一接合部４４の一部を不連続にして形成されている。開口部５４は、所定の長さを有し、主膨張室５０と副膨張室５２の間を連通させている。開口部５４の両側、つまり不連続部分の端部には、円形に形成された補強部５６が設けられている。開口部５４は、主膨張室５０がガス発生器１４からのガスにより膨張して、布部材２６に引っ張り力が作用すると、それにより適度な力で閉鎖し、ガスの流通を制限するように形成されている。

　ガス発生器１４のガス噴出部２４には、前席用膨張室４０と後席用膨張室４２に向けてそれぞれ開口した噴出口が設けられている。更に、前席用膨張室４０に向いた噴出口は、主膨張室５０の長手方向とほぼ平行な方向に開口されており、ガス発生器１４から主膨張室５０へ供給されるガスが、主膨張室５０の長手方向に沿って噴出されるよう設定されていることが好ましい。また前席用膨張室４０に向けて開口した噴出口は、後席用膨張室４２に向けて開口した噴出口より時間当たりのガス噴射量が少なくなるように形成されている。

　次に、頭部用エアバッグ装置１０の作用、および効果について説明する。

　通常、頭部用エアバッグ装置１０は、Ａピラー７２などの内部に頭部用エアバッグ１２が収納されており、万一事故が発生し、衝撃を衝撃感知装置１６が感知すると、制御装置１８を介してガス発生器１４が作動する。

　ガス発生器１４が作動してガスが発生すると、ガス噴出部２４の噴出口から頭部用エアバッグ１２の前方と後方のそれぞれに向けてガスが噴射される。

　後方に噴射されたガスは、後席用膨張室４２を膨張させる。前方に噴射されたガスは、主膨張室５０に流入し、主膨張室５０を膨張させる。前方に向けたガスは、ほぼ長方形状の主膨張室５０の長手方向に沿って噴射されることから、主膨張室５０が直ちに筒状に膨張する。また、前方に向けて噴射されるガスの時間当たりの噴射量が、後方に向けて噴射されるガスの噴射量より少ないが、主膨張室５０は、後席用膨張室４２より容積が小さいため、後席用膨張室４２と同時か、それより早く十分に膨張される。

　更に、主膨張室５０が膨張しているときは、所定の力で開口部５４が閉鎖されており、主膨張室５０から副膨張室５２にガスが流入しない。かかる状態を、図３に示す。図３は、図１のＦ３－Ｆ３断面であり、同図に示すように、主膨張室５０が膨張し、副膨張室５２は平板な状態となっている。

　そして、主膨張室５０が十分に膨張し、更にガスが流入して主膨張室５０の内部圧力が高まると開口部５４が押し広げられ、主膨張室５０からガスが副膨張室５２に流入する。これにより、図４に示すように、主膨張室５０、および副膨張室５２が膨張し、前席用膨張室４０の全体が膨張した状態となる。

　したがって頭部用エアバッグ装置１０によれば、事故発生時、主膨張室５０には適度な流入速度（エアバッグの機能を果たす上で充分な程度に直ちに膨張する流入速度）でガスが流入されるので、主膨張室５０が急激に膨張することがなく、頭部への打撃を回避できる。また主膨張室５０は、容積が小さいので、かかるガスの供給速度であっても、乗員の頭部が窓ガラスなどに直接当接する以前に確実に膨張され、頭部への損傷を回避できる。

　更に、主膨張室５０が膨張を保持した状態で、主膨張室５０から副膨張室５２へ開口部５４を通ってガスが流入するので、前席用膨張室４０の全体、および後席用膨張室４２が膨張し、頭部用エアバッグ１２の全体が展開される。これにより、窓部全体が頭部用エアバッグ１２に覆われ、乗員が窓部から車外に放出されることがない。

　開口部５４は、線状に延びる第一接合部４４の一部を不連続にして形成され、しかも破断可能な接着部分を必要としないので、構成が簡易で、コストを低減できる。開口部５４は、斜めに形成されるので、確実に開放され、しかも接着部分の破断などを伴わないので、安定した作動が得られる。

　尚本発明では、開口部５４は、第一接合部４４の中央でなくともよい。例えば、第一接合部４４の上端や下端近傍に設けてもよい。第二接合部４６は、主膨張室５０が膨張して所定の形状に形成された際、開口部５４が閉鎖される方向に付勢されれば、上記位置や形状に限定されるものではなく、また上部接合部３４などにより代替できれば、第二接合部４６を設けなくともよい。更に、副膨張室５２の形状は、上記例に限るものではない。

　本発明は、車両の左右側方に設けられた窓部に沿ってカーテン状に展開される頭部用エアバッグに用いることができる。

　１０…頭部用エアバッグ装置
　１２…頭部用エアバッグ
　１４…ガス発生器
　３２…接合部
　３４…上部接合部
　３６…下部接合部
　４０…前席用膨張室
　４４…第一接合部
　５０…主膨張室
　５２…副膨張室
　５４…開口部

Claims

　ガス発生器で発生したガスにより車両の窓部に沿って展開される、前記車両の少なくとも前席に対応した前席用膨張室を有する頭部用エアバッグと、
　前記前席用膨張室の後部上方から前部斜め下方に延びて、該前席用膨張室を主膨張室と副膨張室とに区画する第一接合部と、
　前記ガス発生器により前記主膨張室が膨張したとき、所定の力で前記主膨張室と前記副膨張室との連通を閉鎖させる開口部と、
から構成されることを特徴とした頭部用エアバッグ装置。
　前記主膨張室は、前記前席膨張室の後部上方から前部斜め下方に沿って筒状に膨張するよう形成されており、
　前記ガス発生器から前記主膨張室へ供給されるガスの噴出方向が、前記主膨張室の長手方向に沿って設定されている
ことを特徴とした請求項１に記載の頭部用エアバッグ装置。
　前記第一接合部は、前記前席用膨張室の内面どうしを線状に接合したものであり、
　前記開口部は、前記第一接合部の一部を不連続にして形成されている
ことを特徴とした請求項１又は２に記載の頭部用エアバッグ装置。
　前記第一接合部よりも前記主膨張室側にて前記第一接合部とほぼ平行に延びる第二接合部を具え、
　前記主膨張室は、前記第一接合部と前記第二接合部との間で筒状に膨張するよう形成されている
ことを特徴とした請求項１～３のいずれか１項に記載の頭部用エアバッグ装置。
　前記主膨張室は、前記車両の前席に着座する乗員の頭部が位置すると想定される箇所に対応して形成されている
ことを特徴とした請求項１～４のいずれか１項に記載の頭部用エアバッグ装置。
　前記副膨張室は、閉鎖空間に形成されており、前記開口部でのみ前記主膨張室と連通している
ことを特徴とした請求項１～５のいずれか１項に記載の頭部用エアバッグ装置。
　前記頭部用エアバッグは、前記車両の後席に対応した後席用膨張室を具え、
　前記ガス発生器からのガスが前記頭部用エアバッグに流入するガス流入口が前記前席用膨張室と前記後席用膨張室との間に設けられている
ことを特徴とした請求項１～６のいずれか１項に記載の頭部用エアバッグ装置。
　前記ガス発生器のガス噴出部は、前記頭部用エアバッグの前記ガス流入口に連結され、前記車両の前方及び後方のそれぞれに向けて開口する噴出口を具える
ことを特徴とした請求項７に記載の頭部用エアバッグ装置。
　前記主膨張室は、前記後席用膨張室よりも容積が小さく設定されている
ことを特徴とした請求項７又は８に記載の頭部用エアバッグ装置。
　前記ガス発生器のガス噴出量は、前記車両の後方に向けて噴出する量よりも前方に向けて噴出する量の方が少なく設定されている
ことを特徴とした請求項７～９のいずれか１項に記載の頭部用エアバッグ装置。