JP4221018B2 - 頭部保護エアバッグ装置 - Google Patents

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    • B60R21/213Arrangements for storing inflatable members in their non-use or deflated condition; Arrangement or mounting of air bag modules or components in vehicle roof frames or pillars

Description

本発明は、車両の側面衝突時またはロールオーバー時に車室内側の側部に車両下方側へ向けてエアバッグを展開させる頭部保護エアバッグ装置に係り、特に乗員の頭部と車体側部との間に展開する膨張部を備えた頭部保護エアバッグ装置に関する。
近年、乗員保護補助装置として、側面衝突時またはロールオーバー時に、ルーフサイドレール部の下方へカーテン状にエアバッグを展開させる頭部保護エアバッグ装置が搭載されるようになってきた。また、座席に着座した乗員の頭部と車体側部との間に展開して乗員の頭部を保護できる頭部保護エアバッグ装置が既に公知技術となっている。
ここで、下記特許文献1には、この種の頭部保護エアバッグ装置が開示されている。簡単に説明すると、この頭部保護エアバッグ装置では、エアバッグにおけるガスの供給路部の下方側に膨張本体部が配設されており、エアバッグは膨張本体部を車外側に向かって巻くロール折りで折り畳むと共に、供給路部の部位をガスの流入時にロール折りよりも展開が容易な非ロール折りで折り畳んでいる。また、下記特許文献2では、頭部保護エリアのセルよりも厚みの小さい膨張部を有する延長膨張エリアを頭部保護エリアの下端部から車両のドアベルトラインの下方位置まで展開させている。
特開2004−58848号公報 特許第3520836号公報
しかしながら、エアバッグの展開方向はエアバッグの折り畳み状態のばらつきにより影響を受け易い。このため、エアバッグを車室側部の車両前後方向にわたって迅速に展開させるためには、エアバッグの下端をサイドウインド開口部より下方の車室内側に確実に展開する必要がある。
本発明は上記事実を考慮し、エアバッグの下端がサイドウインド開口部の下端に乗り上げることなく、エアバッグの膨張部が乗員頭部と車体側部との間に確実に展開する頭部保護エアバッグ装置を得ることが目的である。
請求項1記載の本発明の頭部保護エアバッグ装置は、車両の所定位置に配置され、車両の側面衝突時またはロールオーバー時に作動してガスを噴出するインフレータと、
前記インフレータと接続され上部において車両前後方向に沿って膨張するガス供給通路と、前記ガス供給通路と接続され乗員の頭部を保護する膨張部と、を含んで構成され、車両上下方向に折り畳まれた状態で車両のルーフサイドレール部に沿って格納されると共に前記インフレータからのガスの供給により膨張して前記車室内側の側部に車両下方側へ向けて展開するエアバッグと、を備え、前記エアバッグは、展開した状態でサイドウインド開口部の車室側となり前記頭部を保護する膨張部を形成するセルの下側に車両前後方向に沿って設けられ、前記セルが展開した後に、前記サイドウインド開口部より下方の車室内側に展開する横セルを有し、前記横セルは、ピラーの後方に車両上下方向に延びると共に前記膨張部と前記ガス供給通路によって連通された縦セルの下端に連通されており、前記縦セルの車両上下方向から見た展開時の断面積が、展開した状態の前記膨張部を形成するセルの車両上下方向から見た展開時の断面積よりも小さいことを特徴とする。
車両の側面衝突時またはロールオーバー時になると、インフレータが作動し、車両のルーフサイドレール部に沿って車両上下方向に折り畳まれた状態で格納されたエアバッグ内へガスが供給される。このため、エアバッグが車室内側の側部に車両下方側へ向けて展開される。エアバッグは、インフレータと接続され上部において車両前後方向に沿って膨張するガス供給通路と、ガス供給通路と接続され乗員の頭部を保護する膨張部と、を含んで構成されているため、乗員の頭部は膨張部によって保護される。
ここで、本発明では、展開した状態でサイドウインド開口部の車室側となり頭部を保護する膨張部を形成するセルの下側に車両前後方向に沿って横セルが設けられており、この横セルは前記セルが展開した後に、サイドウインド開口部より下方の車室内側に展開する。即ち、頭部を保護する膨張部を形成するセルが、車室内側の側部に車両下方側へ向けて展開した状態で、横セルがサイドウインド開口部より下方の車室内側に展開する。このため、頭部を保護する膨張部を形成するセルの展開途中で、横セルが展開することがないため、展開した横セルがサイドウインド開口部の下端に乗り上げることはない。
このように本発明によれば、エアバッグを展開するときに、展開中のエアバッグがサイドウインド開口部の下端に乗り上げることなく、エアバッグが乗員頭部と車体側部との間に確実に展開する。また、本発明によれば、ピラーの後方に車両上下方向に延びると共に膨張部とガス供給通路によって連通された縦セルの下端に横セルが連通されており、縦セルからガスが供給されることで横セルが展開する。また、縦セルの車両上下方向から見た展開時の断面積が、頭部を保護する膨張部を形成するセルの車両上下方向から見た展開時の断面積よりも小さい。このため、縦セルを介して横セルに供給されるガス量が絞られる。この結果、簡単な構成で、頭部を保護する膨張部を形成するセルが展開した後に、横セルがサイドウインド開口部より下方の車室内側に展開する。
請求項2記載の本発明は請求項1に記載の頭部保護エアバッグ装置において、前記縦セルと前記横セルとの連通部に設けられ、前記横セルへのガス流入速度を制限するガス流入速度制限手段を有することを特徴とする。
縦セルと横セルとの連通部に設けたガス流入速度制限手段によって、横セルへのガス流入速度が制限される。この結果、頭部を保護する膨張部が展開した後に、横セルがサイドウインド開口部の下端の車室内側に確実に展開する。
請求項1記載の本発明の頭部保護エアバッグ装置は、エアバッグの下端がサイドウインド開口部の下端に乗り上げることなく、エアバッグの膨張部が乗員頭部と車体側部との間に確実に展開する。また、簡単な構成で、頭部を保護する膨張部が展開した後に、横セルをサイドウインド開口部より下方の車室内側に展開できる。
請求項2記載の本発明の頭部保護エアバッグ装置は、頭部を保護する膨張部が展開した後に、横セルをサイドウインド開口部より下方の車室内側に確実に展開できる。
本発明の一実施形態に係る頭部保護エアバッグ装置について、図1〜図5に基づいて説明する。
なお、これらの図において適宜示される矢印FRは車両前方側を示しており、矢印UPは車両上方側を示しており、矢印INは車幅内側方向を示している。
図1には、本実施形態に係る頭部保護エアバッグ装置10が作動してエアバッグ16が展開した状態が側面視で示されている。
図1に示される如く、頭部保護エアバッグ装置10は、作動することによりガスを噴出する円柱形状のインフレータ12と、このインフレータ12のガス噴出部と接続されると共に通常は車両上下方向に折り畳まれて車両前後方向に長い長尺状とされてルーフサイドレール部14に沿って格納されたエアバッグ16と、を備えている。
なお、インフレータ12は、車体側部の所定位置に配置された図示しない側面衝突センサによって側面衝突状態が検知された場合、または車体中央部付近に配置された図示しないロールオーバーセンサによって車両のロールオーバー状態が検知された場合に、図示しないエアバッグ制御装置によって作動されるようになっている。
エアバッグ16の外周上縁部には所定の間隔で固定点18が設定されており、これらの固定点18にてエアバッグ16はフロントピラー(Aピラー)20、ルーフサイドレール部14、Dピラー22といったボディー側構成要素に支持されている。
また、エアバッグ16は、フロントシート26に着座する乗員27の頭部27Aを保護する前方側膨張部(前席用膨張部)28と、2列目シート30に着座する乗員31の頭部31Aを保護する中央膨張部(2列目席用膨張部)32と、乗員着座用シートとしての3列目シート34に着座する乗員35の頭部35Aを保護する後方側膨張部(3列目席用膨張部)36と、前方側膨張部28と中央膨張部32との間に配置された帯形平面状の非膨張部40と、中央膨張部32と後方側膨張部36との間に配置された矩形平面状の非膨張部42と、エアバッグ16の上部に沿って車両前後方向に延在し前方側膨張部28、中央膨張部32及び後方側膨張部36とを上端側にて連通するガス供給通路としての上端側膨張部46と、によって構成されている。
さらに、エアバッグ16の上端側膨張部46の前後方向中間部には、インフレータ12のガス噴出部に接続されるガス導入部47が設けられている。このガス導入部47にインフレータ12のガス噴出部が挿入された状態で一対の取付ブラケット49によって車体側に固定されている。つまり、本実施形態の頭部保護エアバッグ装置10では、インフレータ12がエアバッグ16の上縁側中央部付近に配置されるインフレータ中央配置タイプを採用している。
なお、エアバッグ16の下端16Aはサイドウインド開口部88の下端88A(ドアパネルの上端)を通る車両のベルトラインBより車両下方の位置となっている。
図2には図1の2−2断面線に沿った拡大断面図が示されており、図3にはエアバッグの格納状態を示す図2に対応する断面図が示されている。
図3に示される如く、ルーフサイドレール部14の骨格部材を構成するルーフサイドレール70は、車室内側に配置されるルーフサイドレールインナパネル72と、車室外側に配置されるルーフサイドレールアウタパネル74とによって閉断面構造に構成されており、両者の下側フランジ部にはオープニングトリム75が嵌着されている。
また、エアバッグ16は展開した状態での下端16Aから車室外側へ巻くようにロール折りしてロール折り部16Bを形成したのち、車幅方向外側の折目P1と車幅方向内側の折目P2とで折り返し非ロール折り部16Cとしている。
折り畳まれたエアバッグ16は、図示を省略したボルト等の締結手段によってルーフサイドレールインナパネル72に固定されている。また、ルーフヘッドライニング78の縁部78Aがオープニングトリム75に係合されており、折り畳まれたエアバッグ16はルーフヘッドライニング78の端末部78Bによって覆われている。
なお、図3の符号71はルーフパネルを示している。
図1に示される如く、前方側膨張部28は、車両上下方向に延びる円筒状の3本のセル50、52、54を車両前後方向に隣接して配置することにより構成されており、セル54の車両後側には縦セル55が隣接して配置されている。また、縦セル55は、Bピラー21の後方において、車両上下方向に延びている。
なお、セルとはインフレータからのガスによって膨張する膨張部分であって、膨張部分の外周縁部を構成する非膨張部は含まない。
前方側膨張部28における前方側の2本のセル50、52はそれぞれ上端部が開口され、上端側膨張部46の前部46Aに連結されており、上端側膨張部46の前部46Aは、上端側膨張部46におけるインフレータ12との連結部46Bの車両前方側となっている。なお、後方側のセル54は前側下端部がセル52の後側下端部に連結部56によって連結されている。
従って、インフレータ12から噴出したガス(図1の矢印W1)は、上端側膨張部46を通り、前方側の2本のセル50、52に車両上方側から流れ込むと共に、セル52との連結部56からセル54内に流れ込むようになっている。このため、セル54の展開が2本のセル50、52の展開に遅れることで、セル54がBピラー21と乗員27の頭部27Aとの間にスムーズに展開するようになっている。
縦セル55は上端部が開口され、上端側膨張部46の前部46Aに連結されており、縦セル55の車両上下方向から見た展開時の断面積S1は、Bピラー21の車室内側に展開する膨張部を形成するセル54を除く、乗員27の頭部27Aを保護する膨張部28を形成するセル50、52の車両上下方向から見た展開時の各断面積S2、S3よりも小さく設定されている。
なお、本実施形態では、セル54の車両上下方向から見た展開時の断面積S4は、Bピラー21と乗員27の頭部27Aとの間に展開し易くするため、セル50、52の車両上下方向から見た展開時の各断面積S2、S3に比べて小さく設定しているが、Bピラー21の車幅方向に沿った厚さを薄くする等の構成によって、Bピラー21と乗員27の頭部27Aとの間にセル54を展開し易くする構成とした場合には、セル54の車両上下方向から見た展開時の断面積S4をセル50、52の車両上下方向から見た展開時の各断面積S2、S3と同等以上に設定してもよい。
さらに、縦セル55の下端には横セル57の後端上部が連通されており、横セル57は長手方向を車両前後方向に沿って配置されている。また、縦セル55と横セル57との連通部にはガス流入速度制限手段としての絞り部59が形成されている。より具体的に説明すると、絞り部59の車両前方側には非膨張部61が形成されており、絞り部59の展開時の車両上下方向から見た断面積S5が、縦セル55の展開時の車両上下方向から見た断面積S1に比べて小さくなっている。また、絞り部59の展開時の断面積S5によって、縦セル55から横セル57へのガス流入速度が制限されている。
なお、横セル57の車両前後方向から見た展開時の断面積S6は、絞り部59の展開時の車両上下方向から見た断面積S5より大きくなっている。
図2に示される如く、エアバッグ16が展開した状態で、横セル57の下部57Aは、ベルトラインBとなるサイドウインド開口部88の下端88Aより車両下方側の領域において、フロントサイドドア90の上部90Aの車室内側に展開するようになっている。
従って、図1に示される如く、インフレータ12から噴出したガス(図1の矢印W2)は、上端側膨張部46を通り、縦セル55に車両上方側から流れ込むと共に、絞り部59から横セル57内に流れ込むようになっている。
図4及び図5にはエアバッグの展開途中を示す図2に対応する断面図が示されている。
図4に示される如く、エアバッグ16は折り畳み状態のばらつきにより影響を受け、展開途中にエアバッグ16の下方側の部位が、サイドウインドガラスが開放状態とされたサイドウインド開口部88から車室外側に飛び出す場合がある。
この場合、図5に示される如く、セル54を除くセル50、52、55が展開を完了した状態では、セル50、52、55の展開によってエアバッグ16に発生する車両前後方向に沿ったテンション(張力)によって、エアバッグ16の下方側の部位となる折り畳み状態の横セル57がサイドウインド開口部88に対して車室内側へ引き戻されるようになっている。
なお、本実施形態では、セル54をBピラー21と乗員27の頭部27Aとの間に展開し易くするため、セル54の展開をセル50、52、55の展開に比べて遅らせているが、Bピラー21の車幅方向に沿った厚さを薄くする等の構成によって、Bピラー21と乗員27の頭部27Aとの間にセル54を展開し易くする構成とした場合には、セル54がセル50、52、55と同時に展開するようにしてもよい。
また、エアバッグ16の下方側の部位となる折り畳み状態の横セル57がサイドウインド開口部88に対して車室内側へ引き戻された状態で、絞り部59から横セル57内に流れ込むガスによって、横セル57が展開するようになっている。
この結果、本実施形態では、展開途中の横セル57がサイドウインド開口部88の下端88A(ベルトラインB)に乗り上げることがないようになっている。
また、図2に示される如く、横セル57が展開を完了した状態で、図1に示すフロントシート26に着座した乗員27の頭部27Aがエアバッグ16の膨張部28のセル50、52に当り、エアバッグ16の膨張部28のセル50、52に車室内側から車体外側に向かって荷重(図2の矢印F1)が作用した場合には、横セル57が、フロントサイドドア90の上部90Aに当たり、サイドウインド開口部88からエアバッグ16が車室外方へ移動するのを阻止できるようになっている。このため、乗員27を車室内に効果的に保持できるようになっている。
図1に示される如く、中央膨張部32は、車両上下方向に延びる筒状の2本のセル62、64を車両前後方向に隣接して配置することによって構成されている。また、前方側のセル62は上端部が開口され、上端側膨張部46の前後方向中間部に連結されており、後方側のセル64は前側下部がセル62の後側下部に連結部67によって連結されている。なお、後方側のセル64の上方が上端側膨張部46におけるインフレータ12との連結部46Bとなっている。
従って、インフレータ12から噴出したガス(図1の矢印W3)は、上端側膨張部46を通り、前方側のセル62に車両上方側から流れ込むと共に、セル62の後側下部とセル64の前側下部とを連結する連結部67からセル64内に流れ込むようになっている。
後方側膨張部36は、車両上下方向に延びる円筒状の2本のセル76、77を車両前後方向に隣接して配置することにより構成されている。また、2本のセル76、77はそれぞれ上端部が開口され、上端側膨張部46の後部46Cに連結されており、上端側膨張部46の後部46Cは、上端側膨張部46におけるインフレータ12との連結部46Bの車両後方側となっている。
従って、インフレータ12から噴出したガス(図1の矢印W4)は、上端側膨張部46を通り、2本のセル76、77に車両上方側から流れ込むようになっている。
次に、本実施形態の作用並びに効果を説明する。
車両の側面衝突時またはロールオーバー時になると、側面衝突センサまたはロールオーバーセンサによってその状態が検知され、エアバッグ制御装置に入力される。エアバッグ制御装置によって側面衝突またはロールオーバーと判断されると、インフレータ12が作動して、車両のルーフサイドレール部14に沿って折り畳み状態で格納されたエアバッグ16内へガスが供給される。
具体的には、エアバッグ16のガス導入部47からガスが供給されて、上端側膨張部46、前方側膨張部28、中央膨張部32、及び後方側膨張部36を膨張させながら、エアバッグ16を車室内側の側部に車両下方側へ向けてカーテン状に展開させる。これにより、フロントシート26に着座する乗員27の頭部27Aが前方側膨張部28によって保護され、2列目シート30に着座する乗員31の頭部31Aが中央膨張部32によって保護され、3列目シート34に着座する乗員35の頭部35Aが後方側膨張部36によって保護される。
ここで、本実施形態に係る頭部保護エアバッグ装置10では、Bピラー21の後方に車両上下方向に延びる縦セル55が形成されており、縦セル55の下端に横セル57が連通されている。また、横セル57はその長手方向を車両前後方向に沿って配置されており、縦セル55と横セル57との連通部に形成された絞り部59の展開時の車両上下方向から見た断面積S5が、縦セル55の展開時の車両上下方向から見た断面積S1に比べて小さくなっている。さらに、横セル57の展開時の車両前後方向から見た断面積S6が、絞り部59の展開時の車両上下方向から見た断面積S5より大きくなっている。
このため、図4に示される如く、エアバッグ16は折り畳み状態のばらつきにより影響を受け、展開途中に、エアバッグ16の下方側の部位となる折り畳み状態の横セル57が、サイドウインド開口部88から車室外側に飛び出した場合にも、図5に示される如く、セル54を除くセル50、52、55が展開を完了した状態では、セル50、52、55の展開によってエアバッグ16に発生する車両前後方向に沿ったテンション(張力)によって、エアバッグ16の下方側の部位となる折り畳み状態の横セル57がサイドウインド開口部88に対して車室内側へ引き戻される。
また、図5に示される如く、エアバッグ16の下方側の部位となる折り畳み状態の横セル57がサイドウインド開口部88に対して車室内側へ引き戻された状態で、絞り部59から横セル57内に流れ込むガスによって、横セル57が展開する。この結果、展開途中の横セル57がサイドウインド開口部88の下端88A(ベルトラインB)に乗り上げることがない。
このように本実施形態では、展開中のエアバッグ16の下端16Aがサイドウインド開口部88の下端88A(ベルトラインB)に乗り上げることなく、エアバッグ16の前方側膨張部28が乗員27の頭部27Aと車体側部(Bピラー21または閉止状態にあるサイドウインドガラス)との間に展開する。
さらに、本実施形態では、図2に示される如く、横セル57が展開を完了した状態で、図1に示すフロントシート26に着座した乗員27の頭部27Aがエアバッグ16の膨張部28のセル50、52に当り、エアバッグ16の膨張部28のセル50、52に車室内側から車体外側に向かって荷重(図2の矢印F1)が作用した場合には、横セル57が、フロントサイドドア90の上部90Aに当たり、サイドウインド開口部88からエアバッグ16が車室外方へ移動するのを阻止できる。このため、乗員27を車室内に効果的に保持することができる。
以上に於いては、本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明は上記各実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかである。例えば、上記実施形態では、絞り部59によってセル55から横セル57へのガス流入速度を制限したが、絞り部59に代えて分岐部等の他のガス流入速度制限手段によってセル55から横セル57へのガス流入速度を制限する構成としてもよい。
また、上記実施形態では、フロントシート26に着座する乗員27の頭部27Aを保護するエアバッグ16の前方側膨張部28に対して本発明を適用したが、これに限らず、2列目シート30に着座する乗員31の頭部31Aを保護する中央膨張部32や、3列目シート34に着座する乗員35の頭部35Aを保護する後方側膨張部36に対して本発明を適用してもよい。
また、上記実施形態では、フロントシート26、2列目シート30、3列目シート34の3列シートの車両に対して本発明を適用したが、これに限らず、2列シート等の他のシート列の車両に対して本発明を適用してもよい。
また、上記実施形態では、エアバッグ16のガス導入部47にインフレータ12のガス噴出部を直接挿入して固定する構成を採ったが、これに限らず、ディフューザ(パイプ)等を介してガス導入部47とインフレータ12とを接続する構成を採ってもよい。さらに補足すると、上記各実施形態では、インフレータ12がエアバッグ16の上縁側の前後方向中間部付近に配置されるインフレータ中央配置タイプを採用しているが、インフレータ12がDピラー22のガーニッシュの配設位置等の他の位置に配置される構成を採ってもよい。
また、上記実施形態では、エアバッグ16に1本のインフレータ12からガスを噴出する構成を採ったが、これに限らず、エアバッグ16に2本以上のインフレータ12からガスを噴出する構成を採ってもよい。
また、上記実施形態では、エアバッグ16を一体構造にしたが、これに限らず、エアバッグ16を車両前後に分割した構成を採ってもよい。
また、上記実施形態における前方側膨張部28、中央膨張部32および後方側膨張部36を構成するセルの数や形状は、図1に示す数や位置に限定されない。
本発明の一実施形態に係る頭部保護エアバッグ装置が作動してエアバッグが展開した状態を示す側面図である。 図1の2−2断面線に沿った拡大断面図である。 本発明の一実施形態に係る頭部保護エアバッグ装置のエアバッグの格納状態を示す図2に対応する断面図である。 本発明の一実施形態に係る頭部保護エアバッグ装置のエアバッグの展開途中を示す図2に対応する断面図である。 本発明の一実施形態に係る頭部保護エアバッグ装置のエアバッグの展開途中を示す図2に対応する断面図である。
符号の説明
10 頭部保護エアバッグ装置
12 インフレータ
14 ルーフサイドレール部
16 エアバッグ
28 エアバッグの前方側膨張部
32 エアバッグの中央膨張部
36 エアバッグの後方側膨張部
46 エアバッグの上端側膨張部(ガス供給通路)
50 前方側膨張部のセル
52 前方側膨張部のセル
54 前方側膨張部のセル
55 前方側膨張部の縦セル
57 前方側膨張部の横セル
59 絞り部(ガス流入速度制限手段)
61 非膨張部
88 サイドウインド開口部
88A サイドウインド開口部の下端
90 フロントサイドドア
B 車両のベルトライン

Claims (2)

  1. 車両の所定位置に配置され、車両の側面衝突時またはロールオーバー時に作動してガスを噴出するインフレータと、
    前記インフレータと接続され上部において車両前後方向に沿って膨張するガス供給通路と、前記ガス供給通路と接続され乗員の頭部を保護する膨張部と、を含んで構成され、車両上下方向に折り畳まれた状態で車両のルーフサイドレール部に沿って格納されると共に前記インフレータからのガスの供給により膨張して前記車室内側の側部に車両下方側へ向けて展開するエアバッグと、
    を備え、
    前記エアバッグは、展開した状態でサイドウインド開口部の車室側となり前記頭部を保護する膨張部を形成するセルの下側に車両前後方向に沿って設けられ、前記セルが展開した後に、前記サイドウインド開口部より下方の車室内側に展開する横セルを有し、前記横セルは、ピラーの後方に車両上下方向に延びると共に前記膨張部と前記ガス供給通路によって連通された縦セルの下端に連通されており、前記縦セルの車両上下方向から見た展開時の断面積が、展開した状態の前記膨張部を形成するセルの車両上下方向から見た展開時の断面積よりも小さいことを特徴とする頭部保護エアバッグ装置。
  2. 前記縦セルと前記横セルとの連通部に設けられ、前記横セルへのガス流入速度を制限するガス流入速度制限手段を有することを特徴とする請求項1に記載の頭部保護エアバッグ装置。
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