JP5747799B2

JP5747799B2 - 助手席用エアバッグ装置

Info

Publication number: JP5747799B2
Application number: JP2011262304A
Authority: JP
Inventors: 修深渡瀬
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2011-11-30
Filing date: 2011-11-30
Publication date: 2015-07-15
Anticipated expiration: 2031-11-30
Also published as: JP2013112276A

Description

本発明は、助手席用エアバッグ装置に関する。

下記特許文献１に記載されたエアバッグは、乗員前方の左側において膨張する左半側エアバッグと、乗員前方の右側において膨張する右半側エアバッグとの間に、乗員に向かって開放する空間部が形成されるように構成されている。これにより、乗員の胸骨付近がエアバッグから大きな反力を受けないようにしている。また、上述の左半側エアバッグ及び右半側エアバッグは、一次折り畳みされることにより上下方向に細長い１次折り畳み体とされ、その後、上下幅を小さくするように２次折り畳みされることにより最終折り畳み体とされる。このため、インフレータの作動時には、左半側エアバッグ及び右半側エアバッグが比較的早期に上下方向に膨張してから乗員に向かって膨張する。これにより、エアバッグにおいて乗員と最初に接触する面の大きさ（以下、「ファーストコンタクトエリア」という）を広くするようにしている。

特開２００４−２６８９０３号公報

ところで、車両の前面衝突の態様によっては、乗員の上体（脊椎）が横に傾く（曲がる）ことがある。このような乗員上体の挙動をエアバッグによって抑えるためには、エアバッグのファーストコンタクトエリアを拡大することが好ましい。

本発明は上記事実を考慮し、エアバッグのファーストコンタクトエリアを拡大することができる助手席用エアバッグ装置を得ることを目的としている。

請求項１に記載の発明に係る助手席用エアバッグ装置は、車両の前面衝突時又は前面衝突予知時に作動してガスを発生するガス発生装置と、前記ガス発生装置が発生するガスにより助手席乗員の前方に膨張展開すると共に後端側から左右の拘束部が車両後方側へ突出し、前記左右の拘束部の間に車両前方側へ凹んだ中央凹部が形成されると共に、乗員と最初に接触する際には、前記中央凹部の底面が乗員の頭部及び胸部と接触するのと同時又は接触する前で且つ前記左右の拘束部の後端部が乗員の左右の肩部の上方に位置する状態で、前記左右の拘束部が乗員の左右の肩部から胸部に亘って接触するように形状設定されたエアバッグと、を備えている。

請求項１に記載の助手席用エアバッグ装置では、車両の前面衝突時又は前面衝突予知時にガス発生装置がガスを発生する。これにより、助手席乗員の前方にエアバッグが膨張展開し、エアバッグの後端側から左右の拘束部が車両後方側へ突出すると共に、左右の拘束部の間に車両前方側へ凹んだ中央凹部が形成される。ここで、このエアバッグは、乗員と最初に接触する際に、中央凹部の底面が乗員の頭部及び胸部と接触するのと同時又は接触する前で且つ左右の拘束部の後端部が乗員の左右の肩部の上方に位置する（達する）状態で、左右の拘束部が乗員の左右の肩部から胸部に亘って接触するように形状設定されている。これにより、左右の拘束部を、乗員の肩部の上面側にまで接触させることが可能になるので、乗員に対するエアバッグのファーストコンタクトエリアを拡大することができる。

請求項２に記載の発明に係る助手席用エアバッグ装置は、請求項１に記載の助手席用エアバッグ装置において、前記中央凹部の前記底面が乗員の頭部及び胸部と接触する前に、前記左右の拘束部が乗員に接触するように前記エアバッグが形状設定されている。

請求項２に記載の助手席用エアバッグ装置では、膨張展開状態のエアバッグにおける左右の拘束部の間に形成される中央凹部の底面が乗員の頭部及び胸部と接触する前に、左右の拘束部が乗員の左右の肩部から胸部に亘って接触する。これにより、乗員の前進速度が減じられるので、その後に乗員の頭部及び胸部を中央凹部の底面によってソフトに受け止めることができる。

請求項３に記載の助手席用エアバッグ装置は、請求項１又は請求項２に記載の助手席用エアバッグ装置において、前記中央凹部の前記底面は、前記左右の拘束部が乗員に接触する際の乗員の胸部前面中央と頭部前面中央とを結ぶ仮想直線に沿うように形状設定されている。

請求項３に記載の助手席用エアバッグ装置では、エアバッグの中央凹部の底面が上記のように形状設定されている。これにより、乗員の胸部及び頭部が同時又は略同時に中央凹部の底面と接触するようにすることができるので、乗員と中央凹部の底面との接触に伴って乗員の首部が曲がることを防止又は抑制することができる。これにより、乗員の首部を良好に保護することができる。

請求項４に記載の発明に係る助手席用エアバッグ装置は、請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の助手席用エアバッグ装置において、前記膨張展開状態における前記左右の拘束部は、後端部が前記エアバッグの上下方向中央側に位置し、且つ、後端部よりも下側が下方側へ向かうに従い車両前方側へ向かうように傾斜した左右の下側傾斜面とされる。

請求項４に記載の助手席用エアバッグ装置では、エアバッグが膨張展開した状態では、左右の拘束部の後端部がエアバッグの上下方向中央側に位置し、左右の拘束部における後端部よりも下側が下方側へ向かうに従い車両前方側へ向かうように傾斜した左右の下側傾斜面とされる。このため、左右の拘束部が乗員に接触する際には、左右の拘束部の後端部が乗員の左右の肩部の上方に位置する状態で、左右の拘束部の下側傾斜面が乗員の左右の肩部から胸部に亘って接触する。これにより、左右の拘束部の下側傾斜面を乗員の左右の肩部の上面側に良好に接触させることができる。

なお、請求項４に記載の「下側傾斜面」には、平面状のもの（車両幅方向から見て直線状のもの）に限らず、曲面状のもの（車両幅方向から見て曲線状のもの）であっても全体として傾斜したものは含まれる。この点は、請求項５に記載の「上側傾斜面」についても同様である。

請求項５に記載の発明に係る助手席用エアバッグ装置は、請求項４に記載の助手席用エアバッグ装置において、前記膨張展開状態における前記左右の拘束部は、後端部よりも上側が上方側へ向かうに従い車両前方側へ向かうように傾斜した左右の上側傾斜面とされる。

請求項５に記載の助手席用エアバッグ装置では、エアバッグが膨張展開した状態では、左右の拘束部の後端部よりも上側が上方側へ向かうに従い車両前方側へ向かうように傾斜した左右の上側傾斜面とされる。これにより、エアバッグの容積を小さくすることができるので、エアバッグを早期に膨張展開させることが可能になる。

請求項６に記載の発明に係る助手席用エアバッグ装置は、請求項４に記載の助手席用エアバッグ装置において、前記膨張展開状態における前記左右の拘束部は、後端部よりも上側が後端部と同等に車両後方側に突出するように形状設定されている。

請求項６に記載の助手席用エアバッグ装置では、膨張展開したエアバッグにおける左右の拘束部の後端部が乗員の左右の肩部の上方に位置する状態で、左右の拘束部の下側傾斜面が乗員の左右の肩部から胸部に亘って接触する。しかも、左右の拘束部の後端部よりも上側が、後端部と同等に車両後方側に突出するので、左右の拘束部を乗員の頭部の側部における上端側にまで良好に接触させることができる。これにより、乗員の頭部の挙動を良好に抑制することができる。
請求項７に記載の発明に係る助手席用エアバッグ装置は、請求項１〜請求項６の何れか１項に記載の助手席用エアバッグ装置において、前記左右の拘束部の後端部は、乗員の左右の肩部の上方に位置する状態で、乗員の頭部よりも下方に位置するように設定されている。

以上説明したように、本発明に係る助手席用エアバッグ装置では、エアバッグのファーストコンタクトエリアを拡大することができる。

本発明の第１実施形態に係る助手席用エアバッグ装置の概略的な構成を示す側面図であり、同助手席用エアバッグ装置のエアバッグが膨張展開した状態の図である。図１に示されるエアバッグの膨張展開状態における平面図である。本発明の第２実施形態に係る助手席用エアバッグ装置の概略的な構成を示す側面図であり、同助手席用エアバッグ装置のエアバッグが膨張展開した状態の図である。

＜第１実施形態＞
以下、図１及び図２を用いて、本発明の第１実施形態に係る助手席用エアバッグ装置１０について説明する。なお、各図中に適宜示される矢印ＦＲは車両前方を示し、矢印ＵＰは車両上方を示し、矢印ＩＮは車両幅方向内方を示している。

（構成）
図１及び図２に示されるように、本実施形態に係る助手席用エアバッグ装置１０は、インストルメントパネル１２における頂壁部１２Ａの助手席側に配置されており、エアバッグケース１４と、インフレータ１６（ガス発生装置）と、エアバッグ１８と、を有している。

エアバッグケース１４は、金属材料等からなる箱体であり、インストルメントパネル１２の裏面側に、車両上方側が開口側となるようにして配置されている。このエアバッグケース１４は、図示しないインパネリインフォース等の強度部材にブラケットを介して支持されている。このエアバッグケース１４の上端開口部は、通常使用時はインストルメントパネル１２に取り付けられた図示しないエアバッグドアにより塞がれている。このエアバッグドアは、所定値以上のバッグ膨張圧が作用することにより展開してエアバッグケース１４の上端開口部を開放するように構成されている。なお、図１では、エアバッグケース１４の上端開口部が開放された状態が図示されている。

インフレータ１６は、車両の前面衝突時又は前面衝突予測時にガスを噴出してエアバッグ１８内に供給可能に構成された、例えばシリンダー形のガス発生装置である。このインフレータ１６は、ワイヤーハーネスを介してエアバッグＥＣＵ（何れも図示せず）に接続されており、該エアバッグＥＣＵからの作動電流により作動して、エアバッグ１８に対して膨張用のガスを供給するように構成されている。エアバッグＥＣＵは、衝突センサ（図示せず）からの信号により車両の前面衝突を判定した際又は前面衝突を予測した際に、インフレータ１６に対して作動電流を流すように構成されている。

エアバッグ１８は、例えばナイロン系やポリエステル系の基布を切り出して形成された１枚又は複数枚のパネルが縫合されることにより袋状に形成されたものであり、通常時にはエアバッグケース１４内に折り畳み状態で収納されている。このエアバッグ１８は、インフレータ１６から噴出されるガスが内部に供給されることにより、図１及び図２に示されるように、助手席に着座した乗員Ｐの前方に膨張展開するように構成されている。このエアバッグ１８の膨張展開状態での上下方向寸法は、少なくとも乗員Ｐの頭部Ｈから腹部までの範囲を拘束可能な大きさに設定されている。また、このエアバッグ１８の膨張展開状態での左右方向寸法は、図２に示されるように、乗員Ｐの横幅寸法よりも広く設定されている。

このエアバッグ１８は、図１及び図２に示される膨張展開状態において、乗員Ｐと対向する後端側の左右両側に、車両後方側へ突出した左右一対の拘束部１８Ａが形成されると共に、左右の拘束部１８Ａの間に、車両前方側へ凹んだ中央凹部１８Ｂ（空間部）が形成されるように形状設定されている。なお、エアバッグ１８の上記形状は、エアバッグ１８を構成するパネルの形状や縫製の仕方により設定されるものでも、エアバッグ１８内にテザーが設けられることにより設定されるものであってもよく、設定方法は特に限定されない。また、以下の説明に記載するエアバッグ１８の各部の形状は、エアバッグ１８が膨張展開した状態での形状である。

中央凹部１８Ｂは、エアバッグ１８の後面の左右方向中央側に上下方向に延びるように形成され、上部側が乗員Ｐの頭部Ｈと対向し、下部側が乗員Ｐの胸部Ｂにおける左右方向中央側と対向する。この中央凹部１８Ｂの車両幅方向に沿った寸法は、乗員Ｐの頭部Ｈの横幅寸法に対応して設定されている。

左右の拘束部１８Ａは、車両幅方向から見て略三角形に展開し、上下方向中央側が車両後方側に最も突出した後端部１８Ａ１（突出部）とされる。なお、膨張展開状態のエアバッグ１８に対する後端部１８Ａ１の高さ位置は、インストルメントパネル１２やフロントウインドシールドガラス２０の配置等に応じて適宜変更される。この後端部１８Ａ１の下側には、下方側へ向かうに従い車両前方側へ向かうように傾斜した下側傾斜面１８Ａ２が形成され、後端部１８Ａ１の上側には、上方側へ向かうに従い車両前方側へ向かうように傾斜した上側傾斜面１８Ａ３が形成される。

ここで、本実施形態では、エアバッグ１８の膨張展開状態における左右の後端部１８Ａ１の乗員Ｐに対する高さ位置は、展開初期のエアバッグ１８に乗員Ｐが接触する際（とき）の乗員Ｐの肩部Ｓの高さ位置を考慮して設定されている。具体的には、図１に実線で示されるように、前面衝突時又は前面衝突予知時における車両の急減速によりエアバッグ１８側へ乗員Ｐが前進してきた際に、左右の拘束部１８Ａにおける下側傾斜面１８Ａ２が乗員Ｐの左右の肩部Ｓから胸部Ｂに亘って接触するように、後端部１８Ａ１の高さ位置が設定されている。つまり、展開初期のエアバッグ１８に乗員Ｐが最初に接触するとき（以下、「ファーストコンタクト時」という）には、左右の拘束部１８Ａの後端部１８Ａ１が乗員Ｐの左右の肩部Ｓの上方に位置するようにエアバッグ１８が形状設定されている。より詳細には、左右の拘束部１８Ａの後端部１８Ａ１が、ファーストコンタクト時に乗員Ｐの肩甲骨の上方に達するように、左右の拘束部１８Ａが形状設定されている。なお、図２の一点鎖線Ｃは、乗員Ｐの肩部Ｓの前後方向中央を示している。

また、本実施形態では、エアバッグ１８の中央凹部１８Ｂの底面１８Ｂ１は、上記ファーストコンタクト時において、乗員Ｐの頭部Ｈの前面中央と乗員Ｐの胸部Ｂの前面中央とを結ぶ仮想直線ＶＬに沿うように形状設定されている。また、上記ファーストコンタクト時には、エアバッグ１８の中央凹部１８Ｂの底面１８Ｂ１と乗員Ｐとの間には、若干の隙間が確保されるように中央凹部１８Ｂが形状設定されている。つまり、本実施形態では、中央凹部１８Ｂの底面１８Ｂ１が乗員Ｐの頭部Ｈ及び胸部Ｂと接触する前に、左右の拘束部１８Ａの下側傾斜面１８Ａ２が乗員Ｐの胸部Ｂから左右の肩部Ｓの上面に亘って接触するようにエアバッグ１８が形状設定されている。

なお、上述の如きエアバッグ１８の形状は、例えば、米国人の標準男性のダミー（所謂ＡＭ５０）を用いた車両の前面衝突試験において、膨張展開したエアバッグ１８にダミーが接触する際の状況をハイスピードカメラ等によって撮影することにより確認することができる。また例えば、現在、日本、欧州で採用されている側面衝突試験法（ＥＣＥＲ９５）、および米国の側面衝突試験法（ＦＭＶＳＳ２１４）で定められた着座姿勢でＡＭ５０を車両の助手席に着座させると共に、エアバッグ１８を膨張展開させた状態で、ＡＭ５０の上体をＡＭ５０の腰部を中心にして車両前方側へ前傾させてエアバッグ１８に接触させることにより確認することができる。

（作用及び効果）
次に、本実施形態の作用及び効果について説明する。
上記構成の助手席用エアバッグ装置１０では、車両の前面衝突時又は前面衝突予知時にインフレータ１６がガスを発生する。これにより、助手席乗員Ｐの前方にエアバッグ１８が膨張展開し、エアバッグ１８の後端側から左右の拘束部１８Ａが車両後方側へ突出する。ここで、このエアバッグ１８は、左右の拘束部１８Ａの後端部１８Ａ１が乗員Ｐの左右の肩部Ｓの上方に位置する状態で、左右の拘束部１８Ａが乗員Ｐの左右の肩部Ｓから胸部Ｂに亘って接触するように形状設定されている。よって、左右の拘束部１８Ａを、乗員の肩部Ｓの上面側にまで接触させることが可能になるので、乗員Ｐに対するエアバッグ１８のファーストコンタクトエリア（展開初期のエアバッグ１８に対する乗員Ｐの接触面積。図１の符号Ｌ１参照）を拡大することができる。これにより、乗員Ｐが上体を横に傾けるような挙動をした場合でも、当該挙動をエアバッグ１８によって良好に抑えることが可能になる。つまり、乗員Ｐの上述の如き挙動を抑制するためには、乗員Ｐの左右の肩部Ｓをエアバッグ１８によって拘束することが効果的であるところ、本実施形態では、左右の肩部Ｓに対するエアバッグ１８のファーストコンタクトエリアが拡大されるので好適である。

しかも、本実施形態では、エアバッグ１８の中央凹部１８Ｂの底面１８Ｂ１が乗員Ｐの頭部Ｈ及び胸部Ｂと接触する前に、左右の拘束部１８Ａが乗員Ｐの左右の肩部Ｓから胸部Ｂに亘って接触する。これにより、乗員Ｐの前進速度が減じられるので、その後に乗員Ｐの頭部Ｈ及び胸部Ｂを中央凹部１８Ｂによってソフトに受け止めることができる。なお、図１の符号Ｌ２は、乗員Ｐの頭部Ｈが底面１８Ｂ１に最初に接触する時の接触面の長さを示している。

また、本実施形態では、エアバッグ１８の中央凹部１８Ｂは、左右の拘束部１８Ａが乗員Ｐの左右の肩部Ｓから胸部Ｂに亘って接触する際の乗員Ｐの胸部前面中央と頭部前面中央とを結ぶ仮想直線ＶＬに沿うように形状設定されている。これにより、乗員Ｐの胸部及び頭部が同時又は略同時に中央凹部１８Ｂに接触するので、乗員Ｐと中央凹部１８Ｂとの接触に伴って乗員Ｐの首部が曲がることを防止又は抑制することができる。これにより、乗員Ｐの首部を良好に保護することができる。

さらに、本実施形態では、エアバッグ１８が膨張展開した状態では、左右の拘束部１８Ａの後端部１８Ａ１がエアバッグ１８の上下方向中央側に位置し、左右の拘束部１８Ａにおける後端部１８Ａよりも下側が下方側へ向かうに従い車両前方側へ向かうように傾斜した左右の下側傾斜面１８Ａ２とされる。このため、左右の拘束部１８Ａが乗員Ｐに接触する際には、左右の拘束部１８Ａの後端部１８Ａ１が乗員Ｐの左右の肩部Ｓの上方に位置する状態で、左右の拘束部１８Ａの下側傾斜面１８Ａ２が乗員Ｐの左右の肩部Ｓから胸部Ｂに亘って接触する。これにより、左右の拘束部１８Ａの下側傾斜面１８Ａ２を乗員Ｐの左右の肩部Ｓの上面側に良好に接触させることができる。

また、本実施形態では、エアバッグ１８が膨張展開した状態では、左右の拘束部１８Ａの後端部１８Ａ１の上側が、上方側へ向かうに従い車両前方側へ向かうように傾斜した左右の上側傾斜面１８Ａ３とされる。これにより、エアバッグ１８の容積を小さくすることができるので、エアバッグ１８を早期に膨張展開させることが可能になる。

次に、本発明の他の実施形態について説明する。なお、前記第１実施形態と基本的に同様の構成・作用については、前記第１実施形態と同符号を付与しその説明を省略する。

＜第２の実施形態＞
図３には、本発明の第２の実施形態に係る助手席用エアバッグ装置３０の概略的な構成が側面図にて示されている。この助手席用エアバッグ装置３０は、前記第１実施形態に係る助手席用エアバッグ装置１０と基本的に同様の構成とされているが、エアバッグ３２の構成が前記第１実施形態に係るエアバッグ１８とは異なっている。このエアバッグ３２は、前記第１実施形態に係るエアバッグ１８と基本的に同様の構成とされているが、膨張展開状態における左右の拘束部１８Ａは、上下方向中央側に位置する後端部１８Ａ１よりも上側が後端部１８Ａ１と同等に車両後方側に突出するように形状設定されており、後端部１８Ａ１よりも上方側に頭部拘束部１８Ａ４が形成される。

この実施形態では、前記第１実施形態と同様に、膨張展開したエアバッグ３２における左右の拘束部１８Ａの後端部１８Ａ１が乗員Ｐの左右の肩部Ｓの上方に位置する状態で、左右の拘束部１８Ａの下側傾斜面１８Ａ２が乗員Ｐの左右の肩部Ｓから胸部Ｂに亘って接触する。したがって、前記第１実施形態と同様にエアバッグ３２のファーストコンタクトエリアを拡大することができる。しかも、左右の拘束部１８Ａの後端部１８Ａ１よりも上側が、後端部１８Ａ１と同等に車両後方側に突出した頭部拘束部１８Ａ４とされるので、左右の拘束部１８Ａを乗員Ｐの頭部Ｈの側部における上端側にまで良好に接触させることができる。これにより、乗員Ｐの頭部Ｈの挙動を良好に抑制することができる。

＜実施形態の補足説明＞
上記各実施形態では、エアバッグ１８、３２の中央凹部１８Ｂの底面１８Ｂ１が、左右の拘束部１８Ａへの乗員Ｐの接触時における乗員Ｐの胸部前面中央と頭部前面中央とを結ぶ仮想直線ＶＬに沿うように形状設定された構成にしたが、請求項１及び請求項２に係る発明はこれに限らず、中央凹部の形状は適宜変更することができる。

また、上記各実施形態では、エアバッグ１８、３２の中央凹部１８Ｂが乗員Ｐの頭部Ｈ及び胸部Ｂと接触する前に、左右の拘束部１８Ａが乗員Ｐに接触するようにエアバッグ１８、３２が形状設定された構成にしたが、請求項１に係る発明はこれに限らず、中央凹部及び左右の拘束部が同時に乗員に接触する構成にしてもよい。

その他、本発明は、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更して実施できる。また、本発明の権利範囲が上記各実施形態に限定されないことはいうまでもない。

１０助手席用エアバッグ装置
１８エアバッグ
１８Ａ拘束部
１８Ａ１後端部
１８Ａ２下側傾斜面
１８Ａ３上側傾斜面
１８Ｂ中央凹部
３０助手席用エアバッグ装置
３２エアバッグ
Ｐ乗員
Ｈ頭部
Ｓ肩部
Ｂ胸部
Ｈ頭部
ＶＬ仮想直線

Claims

車両の前面衝突時又は前面衝突予知時に作動してガスを発生するガス発生装置と、
前記ガス発生装置が発生するガスにより助手席乗員の前方に膨張展開すると共に後端側から左右の拘束部が車両後方側へ突出し、前記左右の拘束部の間に車両前方側へ凹んだ中央凹部が形成されると共に、乗員と最初に接触する際には、前記中央凹部の底面が乗員の頭部及び胸部と接触するのと同時又は接触する前で且つ前記左右の拘束部の後端部が乗員の左右の肩部の上方に位置する状態で、前記左右の拘束部が乗員の左右の肩部から胸部に亘って接触するように形状設定されたエアバッグと、
を備えた助手席用エアバッグ装置。
前記中央凹部の前記底面が乗員の頭部及び胸部と接触する前に、前記左右の拘束部が乗員に接触するように前記エアバッグが形状設定された請求項１に記載の助手席用エアバッグ装置。
前記中央凹部の前記底面は、前記左右の拘束部が乗員に接触する際の乗員の胸部前面中央と頭部前面中央とを結ぶ仮想直線に沿うように形状設定されている請求項１又は請求項２に記載の助手席用エアバッグ装置。
前記膨張展開状態における前記左右の拘束部は、後端部が前記エアバッグの上下方向中央側に位置し、且つ、後端部よりも下側が下方側へ向かうに従い車両前方側へ向かうように傾斜した左右の下側傾斜面とされる請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の助手席用エアバッグ装置。
前記膨張展開状態における前記左右の拘束部は、後端部よりも上側が上方側へ向かうに従い車両前方側へ向かうように傾斜した左右の上側傾斜面とされる請求項４に記載の助手席用エアバッグ装置。
前記膨張展開状態における前記左右の拘束部は、後端部よりも上側が後端部と同等に車両後方側に突出するように形状設定されている請求項４に記載の助手席用エアバッグ装置。
前記左右の拘束部の後端部は、乗員の左右の肩部の上方に位置する状態で、乗員の頭部よりも下方に位置するように設定されている請求項１〜請求項６の何れか１項に記載の助手席用エアバッグ装置。