WO2012017987A1 - カーテンエアバッグ - Google Patents

Abstract

【課題】車両乗員の車外放出防止機能を向上させたカーテンエアバッグを提供する。 【解決手段】本発明にかかるカーテンエアバッグ１００は、車室側面に沿って膨張展開可能な一連のメインチャンバ１４０と、一連のメインチャンバ１４０の前端部に位置し車両のＡピラー１２０の下方のＡ１打点に重なるよう膨張展開するディレーチャンバ１４２と、ディレーチャンバ１４２の上縁をＡピラー１２０に係止するエースタブ１５０とを備え、車室内側から見て、Ａ１打点からＡピラー１２０までの最短距離を通る直線ＬＳと重なる位置にエースタブ１５０が設けられていることを特徴とする。

Description

カーテンエアバッグ

　本発明は、車両のロールオーバ（横転）時に車両乗員の車外放出を防止するカーテンエアバッグに関するものである。

　近年、車両には高い安全性が求められている。この傾向は世界各国に共通していて、現在では世界各国でエアバッグが車両の安全装置としてほぼ標準装備されている。そして、車両開発に関係する事業者ではさらなる安全性向上が重要な開発テーマとして掲げられていて、これに伴って日々新たなエアバッグが開発されている。

　車両の安全性の評価基準は各国において異なっていて、各事業者は製造品が多国の評価基準に対応し得るよう開発を行っている。例えば世界最大の自動車保有台数をほこる米国では、ＮＨＴＳＡ（米国高速道路交通安全局）によってＦＭＶＳＳ（Federal Motor Vehicle SafetyStandard：米国連邦自動車安全基準）が制定されている。そして現在、ＮＨＴＳＡが今後定める予定のＦＭＶＳＳの規則策定の通知（ＮＰＲＭ：Notice of Proposed Rule Making, Docket Number: NHTSA-2009-0183）には「側突時・ロールオーバ（横転）時において、放出緩和システムによりサイドウィンドウを通した乗員の車外放出の見込みを減少させる」という要件が提案されている。この要件は、放出緩和システムを成す車外放出軽減対策装置としてカーテンエアバッグを備えることで達成可能である。

　カーテンエアバッグは、ドア上方に設置されていて、衝撃発生時に車両のサイドウィンドウに沿って膨張展開して乗員の保護を行うエアバッグである。通常のカーテンエアバッグは、膨張展開した際の圧力持続時間がフロントエアバッグ等よりも長くなっている。側面衝突に続いてロールオーバが発生した場合などは衝撃が発生し得る時間が長いからである。このように、カーテンエアバッグはロールオーバ時にまで膨張状態を維持することで、乗員を拘束して車外放出防止を図っている。

　例えば特許文献１に記載のように、車両側面に沿って展開するカーテンエアバッグは、一連のチャンバを含む。これらチャンバが、車両に側面衝突が生じたときに乗員が受ける衝撃を緩和し、さらに車両がロールオーバしたときに、乗員が車外に放出されることを防止する。

特開２０００２－３０１００５号公報

　ＦＭＶＳＳ２２６で規定された打点にインパクタが衝突したとき、その打点から、カーテンエアバッグを車体に固定している各タブまで、放射状にテンションラインが形成される。テンションラインとは、ある打点をインパクトした時に生じるインパクト中心と各固定点とを結ぶ「ピン」と張るライン（張力線）のことである。カーテンエアバッグの車外放出防止機能を高めるには、なるべく高い張力がかかるテンションラインを形成することである。衝突時にカーテンエアバッグに高い張力がかかるほど、乗員の車外放出を阻む力となるからである。

　本発明は、このような課題に鑑み、車両乗員の車外放出防止（Ejection Mitigation）機能を向上させたカーテンエアバッグ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、本発明にかかるカーテンエアバッグの代表的な構成は、車室側面に沿って膨張展開可能な一連のメインチャンバと、一連のメインチャンバの前端部に位置し車両のＡピラーの下方のＡ１打点に重なるよう膨張展開するディレーチャンバと、ディレーチャンバの上縁をＡピラーに係止する第１タブとを備え、車室内側から見て、Ａ１打点からＡピラーまでの最短距離を通る直線と重なる位置に第１タブが設けられていることを特徴とする。

　なお、本願でＡ１打点と呼ばれる打点は、ＮＰＲＭ（ドケット番号：ＮＨＴＳＡ－２００９―０１８３；２００９年１２月２日公表）において規定されている。その決定方法は、ＮＰＲＭの、Ｖ. 「Proposed Ejection Mitigation Requirements and Test Procedures」、d.「Locations Where the Device Would Impact the Ejection Mitigation Countermeasure To Asses Efficacy」、4.「Method for Determining Impactor Target Locations」に定められ、具体的に当該打点は、フロントウインドウにおける一次目標位置(Primary target)の車両前方側に位置する打点として定義される。本願明細書で示される規則策定通知（NPRM：Docket No. NHTSA-2009-0183）は、正式に制定されたFMVSS226の基礎になっている。

　上記の構成によれば、第１タブは、Ａ１打点に極限まで近接したタブである。ある打点にインパクタが衝突したとき、その打点から、カーテンエアバッグを車体に固定している各タブまで、放射状にテンションラインが形成される。テンションラインの先にあるタブのうち、衝突に対して最も貢献度が高いタブ、すなわちインパクタで模擬された乗員の車外放出を防止する際に最も荷重がかかるタブは、打点の直近のタブである。したがって本発明によるカーテンエアバッグは、車外放出に対して極限まで貢献度を高めたタブ、すなわち第１タブを有することとなる。

　カーテンエアバッグは、上記の第１タブからディレーチャンバと一連のメインチャンバとの境界部までの間においてディレーチャンバの上縁をＡピラーに係止する第２タブをさらに備えるとよい。

　第２タブは、エアバッグが膨張展開時に上方へ向かって移動しようとするのを抑え、適正な位置で膨張展開させる役割を果たす。第２タブは、エアバッグに張力を与える役割を果たす第１タブと役割が明確に異なるため、２つのタブは、それぞれの機能を顕著に発揮することが可能となる。

　膨張展開した上記のディレーチャンバの下端は車両のドアベルトラインより下に位置するとよい。第２タブがある場合、カーテンエアバッグの位置が浮き上がらないように調整される。しかし第２タブの有無に関係なく、ディレーチャンバが十分な長さを有していれば、膨張展開したディレーチャンバの下端は車両のドアベルトラインより下に位置することとなる。かかるディレーチャンバは、乗員の頭部による衝突を受けて車室外側に押されても、ドアトリムと干渉し、ドアトリムからの反力を得られることにより車外放出量低減効果を発揮する。そのため、窓から乗員が車外放出されるのをより確実に防止可能である。

　本発明によれば、車両乗員の車外放出防止機能を向上させたカーテンエアバッグを提供することが可能である。

本発明にかかるカーテンエアバッグの実施形態を例示する図である。 図１のディレーチャンバの拡大図である。 図２のディレーチャンバを介してＡ１打点をインパクタで打撃した状態を例示する斜視図である。 図２（ａ）のウィンドウを示す図である。 図２に例示した本発明の実施形態との比較例を例示する図である。

１００  …カーテンエアバッグ、１０２  …車両、１０４  …インフレータ、１２０  …Ａピラー、１２２  …Ｂピラー、１２４  …Ｃピラー、１４０  …メインチャンバ、１４２、１４４  …ディレーチャンバ、１４６  …幅広部、１５０  …エースタブ、１６０  …ドアベルトライン、１７０  …インパクタ、２００  …サポートタブ

　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。

（カーテンエアバッグ）
　図１は、本発明にかかるカーテンエアバッグの実施形態を例示する図である。図１では膨張展開した状態のカーテンエアバッグ１００を例示している。図１を含め、本願の図面では、カーテンエアバッグ１００の内部を透視して図示している。以下、図１に示す車両１０２の右側面用のカーテンエアバッグ１００を参照して説明を行うが、左側面用のカーテンエアバッグも同様の対称な構造を有する。

　図１に例示するように、カーテンエアバッグ１００はガス発生装置であるインフレータ１０４を備えている。そして、インフレータ１０４から供給される膨張展開用ガス（以下、単に「ガス」と記載する。）を受給し、膨張展開して乗員の保護を行う。

　カーテンエアバッグ１００は、巻回された状態または折り畳まれた状態で、車両室内の側面部上方のルーフサイドレール１０６に取り付けられて収納される（図示省略）。通常、ルーフサイドレール１０６はルーフトリムで覆われ、車両室内からは視認不能である。

　カーテンエアバッグ１００は、例えば、その表面を構成する基布を表裏で縫製したり、ＯＰＷ（One-Piece Woven）を用いて紡織したりすることにより袋状に形成される。

　本実施形態ではカーテンエアバッグ１００が実施される車両として、３列シート（車両前方から前部座席１０８、後部座席１１０および最後部座席１１２）を有する車両１０２を例示している。車両１０２の側面部には、車両前方からサイドウィンドウ１１４、１１６および１１８が設置されている。車両室内では、サイドウィンドウ１１８が最後部座席１１２の側方に位置している。

　各サイドウィンドウの前後方向にはルーフ（天井）を支える複数のピラー（柱）が接続されている。これらは車両１０２の前方から、Ａピラー１２０、Ｂピラー１２２、Ｃピラー１２４、Ｄピラー（図示省略）と呼ばれる。

　カーテンエアバッグ１００の上縁には、取付部材として複数のタブ（タブ１３６等）が設けられている。タブ１３６はエアバッグ１００を車両１０２に取り付ける際に用いる帯状の部材である。

　車両１０２に側面衝突時やロールオーバ（横転）等が発生すると、まず車両１０２に備えられたセンサ（図示省略）による衝撃の感知に起因して、インフレータ１０４へ発火信号が発信される。すると、インフレータ１０４の火薬が燃焼し、発生したガスがカーテンエアバッグ１００へ供給される。カーテンエアバッグ１００は、インフレータ１０４からのガスを受給すると、図１に例示するように、車室の側面部（サイドウィンドウ１１４等）に沿うように下方へ膨張展開し、乗員の保護を行う。

　カーテンエアバッグ１００は、車室側面に沿って膨張展開可能な一連のメインチャンバ１４０と、一連のメインチャンバ１４０の前後の端部に位置するディレーチャンバ１４２、１４４とを備える。本願の各図面中、ガスが流入しない非膨張領域は斜線部で示している。ディレーチャンバ１４２、１４４は、メインチャンバ１４０より遅延して膨張開始するチャンバである。メインチャンバ１４０は衝突後、数十ミリ秒で展開する一方、ディレーチャンバ１４２、１４４は衝突後、数百ミリ秒までに展開する。したがってディレーチャンバ１４２、１４４は、側面衝突時のファーストインパクト保護よりも、車両１０２のロールオーバ時に車両乗員の車外放出防止に重点をおいたチャンバである。

　後端部のディレーチャンバ１４４の後縁部にはさらに、略三角形状の幅広部１４６が設けられている。幅広部１４６は最後部ウィンドウ１１８からの最後部座席１１２の乗員の車外放出防止を図る部位である。幅広部１４６は幅広な布状であって、膨張せずに略平面状に緊張して乗員を拘束する。

（打点）
　図１には記号Ａ１～Ａ４、Ｂ１～Ｂ４およびＣ１で示される９個の打点を例示している。これらの打点は、ＦＭＶＳＳ（Federal Motor Vehicle Safety Standard：米国連邦自動車安全基準）によって定められた、側面衝突時に乗員頭部が衝突すると想定される位置を意味している。通常、ＦＭＶＳＳに基づく側面衝突試験時には、試験装置であるインパクタ１７０をこれらの打点に衝突させて、カーテンエアバッグ等の安全装置の安全性を評価する（車外放出防止性能評価試験）。特に最前部のウィンドウ１１４の最も前方の打点は、Ａ１打点と称される。

　図１に例示するように、前端部のディレーチャンバ１４２は、車両１０２のＡピラー１２０の下方のＡ１打点およびそのＡ１打点に押し込まれるインパクタ１７０のカーテンエアバッグ１００上への投影形状に少なくとも重なるよう膨張展開する。

（エースタブ）
　図２は図１のディレーチャンバ１４２の拡大図である。図２（ａ）はディレーチャンバ１４２を車室内側から見た図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）を上方から見た図である。なお図２では車両のルーフ等は図示省略している。カーテンエアバッグ１００は、ディレーチャンバ１４２の上縁をＡピラー１２０に係止する第１タブとして、エースタブ１５０を備えている。

　図２（ａ）（ｂ）に例示するように、Ａ１打点からＡピラー１２０までの最短距離を通る直線Ｌ１を引くと、Ａ１打点と点Ｐ１とを通る直線となる。図２（ｂ）に例示するように、Ａピラー１２０は車両１０２の上方から見ると、ルーフ（図示料略）からドアベルトライン１６０に向かって下降しながら外側に湾曲している。したがってＡ１打点からエースタブ１５０（のＡピラー１２０への係止点Ｔ１）までを結ぶ直線Ｌ１と、Ａ１打点からＡピラー１２０までの最短距離を通る直線ＬＳとは、図２（ｂ）のように、３次元空間では一致せず、車幅方向にわずかにずれる。しかし図２（ａ）のように、直線ＬＳ、Ｌ１を車両側面へ投影すると、Ａピラー１２０に対して概ね９０°をなす直線として、軌跡が一致する。言い換えれば、エースタブ１５０は、図２（ａ）のように車室内側から見て、Ａ１打点からＡピラーまでの最短距離を通る直線ＬＳと重なる位置に設けられている。

　図３は図２のディレーチャンバ１４２を介してＡ１打点をインパクタ１７０で打撃した状態を例示する斜視図である。図３ではインパクタ１７０はそのヘッド部分（インパクタヘッド）のみを示している。

　本実施形態におけるカーテンエアバッグ１００の構成によれば、エースタブ１５０は、Ａ１打点に極限まで近接したタブであり、エースタブ１５０以上にＡ１打点に近い位置にタブを設けることはできない。エースタブ１５０以外の、例えばサポートタブ２００とＡ１打点との距離である線分Ａ１Ｔ２は、エースタブ１５０とＡ１打点との距離である線分Ａ１Ｔ１より長くなる。Ａ１打点などの各打点にインパクタ１７０が衝突したとき、その打点から、カーテンエアバッグ１００を車体に固定している各タブまで、放射状にテンションラインが形成される。図３の場合、線分Ａ１Ｔ１、線分Ａ１Ｔ２がテンションラインとなる。これらテンションラインの先にあるタブのうち、衝突に対して最も貢献度が高いタブ、すなわちインパクタ１７０で模擬された乗員の車外放出を防止する際に最も荷重がかかるタブは、打点の直近のタブであり、エースタブ１５０がこれに相当する。したがってエースタブ１５０はカーテンエアバッグ１００のうち、Ａ１打点付近に最も大きな張力を加えることのできるタブである。かかるエースタブ１５０を有するカーテンエアバッグ１００の車外放出防止機能は、エースタブ１５０を有しないカーテンエアバッグと比較すると、歴然と向上している。

　本実施形態ではＡ１打点に対して最適な位置のエースタブ１５０を設けたが、他の打点についても、エースタブ１５０と同様に打点から最短距離に位置するタブを設け、車外放出防止効果を高めてよいことは言うまでもない。

（Ａ１打点）
　図４は図２（ａ）のウィンドウ１１４を示す図である。以下図４を用いてＡ１打点の設定方法を説明する。ＦＭＶＳＳ２２６によれば、まず、Ｂピラー１２２（図４では図示省略）よりも前方のウィンドウ１１４の窓枠から２５ｍｍオフセットしたライン１６２を引く。ここで２５ｍｍという距離は、窓枠から垂直方向の距離でありウィンドウ１１４に沿った斜めの距離ではない。

　次にウィンドウ１１４の幾何学中心（重心）を通る垂直線１６４・水平線１６６を引き、ウィンドウ１１４を４つに区分する。その前方下部の区分に、ＦＭＶＳＳ２２６で規定されたインパクタ１７０のインパクタヘッドの外形線１６８がオフセットライン１６２に２箇所で接するように配置する。この位置がＡ１打点と呼ばれる、ＦＭＶＳＳ２２６で規定された車外放出防止性能評価試験条件の最前の打点である。

（比較例）
　図５は図２に例示した本発明の実施形態との比較例を例示する図である。図５に例示するカーテンエアバッグ１０においても、図２と同様の要素は、同一の符号を用いて指示する。図５のカーテンエアバッグ１０では、ディレーチャンバ１４２をＡピラー１２０に係止するのは、１つのタブ（図２の本実施形態に言うサポートタブ２００）のみである。

　図５の比較例の場合、Ａ１打点への衝突に対して最も貢献度が高いタブは、サポートタブ２００である。既に図３について説明した通り、サポートタブ２００とＡ１打点との距離である線分Ａ１Ｔ２は、エースタブ１５０とＡ１打点との距離である線分Ａ１Ｔ１より長い。したがって、Ａ１打点への衝突が生じた場合、サポートタブ２００しか有しない図５の比較例のサポートタブ２００がカーテンエアバッグ１０に与えることのできる張力は、図２の本実施形態におけるエースタブ１５０がカーテンエアバッグ１００に加えることのできる張力ほどではない。このように、衝突に対するサポートタブ２００の貢献度は、エースタブ１５０のそれに比較して劣るものとなっている。

（サポートタブ）
　再び図２に戻り、本実施形態におけるカーテンエアバッグ１００のサポートタブ２００について説明する。本実施形態のカーテンエアバッグ１００は、第１タブたるエースタブ１５０に加えて、第２タブたるサポートタブ２００を備えている。サポートタブ２００は、エースタブ１５０からディレーチャンバ１４２と一連のメインチャンバ１４０との境界部１８０までの間においてディレーチャンバ１４２の上縁をＡピラー１２０に係止する。サポートタブ２００は、Ａ１打点の真上付近に位置する。

　サポートタブ２００は、カーテンエアバッグ１００が膨張展開時に上方へ向かって移動しようとするのを抑え、適正な位置で膨張展開させる役割を果たす。一般的にカーテンエアバッグには、膨張展開するとその反動によって上方へ移動しようとする挙動が生じる。本実施形態のようにエースタブ１５０と別にサポートタブ２００を設けることで、サポートタブ２００は、カーテンエアバッグ１００に張力を与えて車体放出を防止する役割を果たすエースタブ１５０と役割が明確に異なるものとなる。２つのタブ１５０、２００は、それぞれの機能を顕著に発揮することが可能となっている。

　一方、図５に示した比較例のカーテンエアバッグ１０には、サポートタブ２００しか備えられていない。そのため、車外放出防止機能もカーテンエアバッグ１０の位置調整機能も同一のサポートタブ２００が担うこととなり、図２の本実施形態に比較すると、いずれの機能も中途半端なものとなってしまう。

（ディレーチャンバの下端）
　図３に示した本実施形態によるカーテンエアバッグ１００では、膨張展開したディレーチャンバ１４２の下端は、車両１０２のドアベルトライン１６０より下に位置する。本実施形態にはエースタブ１５０に加えてサポートタブ２００があるため、カーテンエアバッグ１００の位置は浮き上がらないように調整される。しかしサポートタブ２００の有無に関係なく、ディレーチャンバ１４２が十分な長さを有していれば、膨張展開したディレーチャンバ１４２の下端は車両のドアベルトライン１６０より下に位置することとなる。かかるディレーチャンバ１４２は、乗員の頭部による衝突を受けて車室外側に押されても、ドアトリム１９０と干渉し、ドアトリムからの反力を得られることにより車外放出量低減効果を発揮する。そのため、ウィンドウ１１４から乗員が車外放出されるのをより確実に防止可能である。

　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、車両のロールオーバ（横転）時に車両乗員の車外放出を防止するカーテンエアバッグに利用することができる。

Claims (3)

1. 　車室側面に沿って膨張展開可能な一連のメインチャンバと、
   　前記一連のメインチャンバの前端部に位置し車両のＡピラーの下方のＡ１打点に重なるよう膨張展開するディレーチャンバと、
   　前記ディレーチャンバの上縁を前記Ａピラーに係止する第１タブとを備え、
   　車室内側から見て、前記Ａ１打点から前記Ａピラーまでの最短距離を通る直線と重なる位置に第１タブが設けられていることを特徴とするカーテンエアバッグ。
2. 　第１タブから前記ディレーチャンバと前記一連のメインチャンバとの境界部までの間において前記ディレーチャンバの上縁を前記Ａピラーに係止する第２タブをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のカーテンエアバッグ。
3. 　膨張展開した前記ディレーチャンバの下端は車両のドアベルトラインより下に位置することを特徴とする請求項１または２に記載のカーテンエアバッグ。

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