JP6513184B2 - エアバッグ装置 - Google Patents

Description

本発明は、エアバッグを展開することによって車両内の乗員を保護するエアバッグ装置に関する。特に、車両のインストルメントパネル（インパネ）の内部に配置され、主に助手席の乗員を保護する助手席用エアバッグ装置に関する。

一般に、助手席用エアバッグ装置は、膨張ガスを発生するインフレータと、当該ガスによって膨張展開するエアバッグとをインストルメントパネル内部に収容した構造を採用する。車両衝突時には、インフレータが作動してエアバッグが膨張し、車両内部に向かって展開することによって乗員の前方移動を拘束する。

近年では、車両が障害物（対向車等）に対して真正面から衝突する正面衝突の他に、車両の一部に障害物が衝突する場合（オフセット衝突）や、車両の一部が障害物に対して斜め方向から衝突する場合等、種々の衝突形態での安全性が要求されるようになってきた。

図１は、運転席及び助手席にエアバッグ装置を備えた従来の車両（左ハンドル仕様）の構造を示す平面図であり、真正面よりもずれた位置の対象物（障害物）に対して０°の角度で進入する様子を示す。ドライバー１０の正面に位置するステアリングホイール１４の内部には、運転席用エアバッグ１６が収容され、衝突が発生した時に乗員に向かって展開するようになっている。助手席の乗員１２の正面に位置するインストルメントパネル（２４）の内部には、助手席用のエアバッグ１８が収容され、衝突が発生した時に乗員に向かって展開するようになっている。エアバッグ１４，１８は、衝突センサの信号で作動するインフレータ（図示せず）から供給される膨張ガスによって膨張する。

図２は、運転席及び助手席にエアバッグ装置を搭載した従来の車両の構造を示す平面図であり、真正面よりもずれた位置の対象物（障害物）に対して所定の角度θで進入する様子を示す。図３は、図２の状態で対象物（障害物）に衝突した後に車体が回転する様子を示す。図３のような状況では、助手席の乗員１２が助手席用エアバッグ１８の横を滑って、運転席と助手席の間のセンターコンソールに衝突する恐れがある。この場合、乗員１２はセンターコンソールへの直接的な衝突による傷害に加えて、頭部回転による脳傷害が発生する可能性がある。この脳傷害指標は、ＢＲＩＣ（Brain Rotational Injury Criteria）という。

ところで、上記のようなエアバッグ装置においては、エアバッグの展開挙動を安定化させることが重要である。

本発明は、上記のような状況に鑑みてなされたものであり、簡素な構造でありながら、エアバッグの安定した展開挙動を得ることが可能なエアバッグ装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明に係るエアバッグ装置に使用されるエアバッグは、シートに着座した乗員の正面に展開して当該乗員の前方への移動を拘束するメインバッグと；前記メインバッグの少なくとも片側の側部に位置するサブバッグと；前記メインバッグの内部に配置され、当該メインバッグの展開形状を規制するメインバッグパネルと；前記サブバッグの内部に配置され、当該サブバッグの展開形状を規制するサブバッグパネルとを備える。そして、前記メインバッグパネルと前記サブバッグパネルを透視したときに、前後方向の位置、上下方向の位置、側面から見たときの傾斜角度、のうちの少なくとも１つの要素が互いに異なるように配置される。

なお、メインバッグ領域の「側部」とは、当該エアバッグが保護しようとする乗員のシートの中心を通るラインに対して、車両の左右横方向にずれた位置であり、正面衝突の際に乗員を保護するメインバッグ領域の主要部分の外側と言うことができる。そして、サブバッグはメインバッグに対して上下又は前後にずれて配置されてもよい。
また、「前後方向」とは車両の進行方向を前方、その反対方向を後方とした場合の前後の方向である。「上下方向」とは、文字通り車両の垂直方向上側と下側の方向を意味する。「側面から見たときの傾斜角度」とは、側面から透視観察したときに、前端部と後端部との高低差に基づく傾斜の角度を意味する。

上記のような構成の本発明によれば、乗員が前方に移動しようとする場合にはメインバッグ領域によって当該乗員を保護する。一方、乗員が斜め前方へ移動した場合には、サブバッグ領域によって当該乗員の移動を拘束し、センターコンソールへの衝突を回避可能となる。そして、メインバッグパネルとサブバッグパネルの、前後方向の位置、上下方向の位置、側面から見たときの傾斜角度のうちの少なくとも１つの要素を互いに異なるように配置することにより、全体としての展開形状を比較的自由に設定することが可能となる。例えば、膨張展開したときに隣り合う２つのバッグの干渉を抑制することが可能となる。

メインバッグパネルとサブバッグパネルは、メインバッグの最大幅位置とサブバッグの最大幅位置とが干渉し合わないように配置することが好ましい。特に、上下方向の位置、側面から見たときの傾斜角度が異なるように配置することが好ましい。これにより、膨張展開したときに隣り合う２つのバッグの最大幅部分同士が干渉して、エアバッグ全体の展開形状、展開挙動に悪影響を及ぼすことを抑制可能となる。例えば、一方のバッグの凸部と他方のバッグの凹部とが対向（接触）するように配置することで、展開挙動がより安定する。

メインバッグパネルとサブバッグパネルを矩形に成形し、メインバッグパネルの第１の辺と当該第１の辺と対向する第２の辺を、メインバッグの左右内側面に縫製によって連結することができる。同様に、サブバッグパネルの第１の辺と当該第１の辺と対向する第２の辺を、サブバッグの左右内側面に縫製によって連結することができる。このような構成を採用することにより、特に、横方向へのエアバッグの広がり過ぎや、不適切な展開形状を回避することが可能となる。

また、メインバッグパネル及びサブバッグパネルを、各々台形に成形することができる。そして、例えば、メインバッグパネルの台形の長底辺とサブバッグパネルの台形の短底辺とが前後方向において同一側に位置し、メインバッグパネルの台形の短底辺とサブバッグパネルの台形の長底辺とが同一側に位置するように配置さすることにより、前後方向においても、メインバッグとサブバッグの凹部分と凸部分を組み合わせることができる。その結果、メインバッグとサブバッグの横方向の干渉のみならず、前後方向の干渉も緩和可能となる。

メインバッグパネルを前方が低く後方が高くなるように傾斜させ、サブバッグパネルを前方が高く後方が低くなるように傾斜させることが好ましい。また、メインバッグパネルの最高位が、サブバッグパネルの最高位よりも高くなるように配置することができる。なお、「最高位」とは、当該パネルの最も上方に位置する部分を意味する。
このような構成を採用することにより、所謂アウト・オブ・ポジション（異常接近）の状況において、膨張ガスが乗員の頭部方向に直接流れるのではなく、多くのガスはメインバッグパネルに沿って斜め上方に向かって流れるため、当該状況下の乗員の傷害値を低減させることが期待される。他方、サブバッグ側においては、最大幅位置が中心から若干上であることと、サブバッグパネルによる膨張ガスの整流作用により、バッグ上部が速やかに展開して乗員の横方向への移動や頭部回転を速やかに拘束することが可能となる。

図１は、運転席及び助手席にエアバッグ装置を搭載した従来の車両の構造を示す平面図であり、真正面よりもずれた位置の対象物（障害物）に対して０°の角度で進入する様子を示す。 図２は、運転席及び助手席にエアバッグ装置を搭載した従来の車両の構造を示す平面図であり、真正面よりもずれた位置の対象物（障害物）に対して所定の角度θで進入する様子を示す。 図３は、運転席及び助手席にエアバッグ装置を搭載した従来の車両の構造を示す平面図であり、真正面よりもずれた位置の対象物（障害物）に対して所定の角度θで進入し、その後車体が回転する様子を示す。 図４は、本発明に係るエアバッグ装置を搭載した車両の概略構成を示す平面図である。 図５は本発明に係るエアバッグ装置のエアバッグが展開した状態を透視したものであり、（Ａ）が平面図（上視図）、（Ｂ）が側面図、（Ｃ）が正面図である。 図６（Ａ）、（Ｂ）は、本発明に係るエアバッグに適用可能なパネルの構造を示す平面図である。 図７は本発明に係るエアバッグ装置の構造を示す側面図及び正面図のセットであり、（Ａ）がメインバッグとサブバッグの両方を示し、（Ｂ）がサブバッグのみを示し、（Ｃ）がメインバッグのみを示す。 図８は本発明に係るエアバッグ装置の構造を示し、（Ａ）が平面図、（Ｂ）が側面図である。 図９（Ａ）は図８のＡ−Ａ方向の断面図、（Ｂ）はＢ−Ｂ方向の断面図、（Ｃ）はＣ−Ｃ方向の断面図である。 図１０は、本発明に係るエアバッグの装置の作用を説明するための側面図である。

以下、本発明について、助手席用エアバッグ装置を例にとって、詳細に説明する。図４は、本発明に係るエアバッグ装置を搭載した車両の概略構成を示す平面図である。本発明に係るエアバッグ装置、シートに着座した乗員の正面に展開して当該乗員の前方への移動を拘束するメインバッグ１８と；メインバッグ１８の少なくとも片側（例えば、車両中心側）に位置するサブバッグ２０とを備える。

図５は本発明に係るエアバッグ装置におけるエアバッグが展開した状態を透視したものであり、（Ａ）が平面図（上視図）、（Ｂ）が側面図、（Ｃ）が正面図である。図６は、本発明に係るエアバッグに適用可能なパネルの構造を示す平面図である。図７は本発明に係るエアバッグ装置の構造を示す側面図及び正面図のセットであり、（Ａ）がメインバッグとサブバッグの両方を示し、（Ｂ）がサブバッグのみを示し、（Ｃ）がメインバッグのみを示す。図８は本発明に係るエアバッグ装置の構造を示し、（Ａ）が平面図、（Ｂ）が側面図である。図９（Ａ）は図８のＡ−Ａ方向の断面図、（Ｂ）はＢ−Ｂ方向の断面図、（Ｃ）はＣ−Ｃ方向の断面図である。なお、全て左ハンドル仕様の車両に搭載した場合を想定しているが、右ハンドル仕様の車両の場合には、左右逆になることを言うまでもない。

本発明に係るエアバッグ装置に使用されるエアバッグは、上述したメインバッグ１８とサブバッグ２０に加えて、メインバッグ１８の内部に配置され、当該メインバッグ１８の展開形状を規制するメインバッグパネル２６と；サブバッグ２０の内部に配置され、当該サブバッグ２０の展開形状を規制するサブバッグパネル２８とを備える。

メインバッグ１８はサブバッグ２０に比べて左右方向に大きく広がる用に成形されている。一方、サブバッグ２０は、メインバッグ１８の左側（センターコンソール側）において、メインバッグ１８よりも乗員側（後方）に突出するように成形されており、これによって乗員の横方向への移動を拘束するとともに、頭部の回転を抑制することが可能となる。

メインバッグ１８の上面後方とサブバッグ２０の上面後方とは、テザー２２によって連結されている。また、メインバッグ１８の乗員側面（後面）下方とサブバッグ２０の乗員側面（後面）下方とは、タイパネル２４によって連結されている。これらのテザー２２、タイパネル２４によって、両バッグ１８，２０の相対的な位置関係が良好に保たれる。

次に、メインバッグ１８の内部に配置されたメインバッグパネル２６と、サブバッグ２０の内部に配置されたサブバッグパネル２８について詳細に説明する。図６（Ａ）に示すように、メインバッグパネル２６は底辺２６ａ、２６ｂを有する台形に成形されており、底辺２６ａ、２６ｂの幅は、各々Ｗ４，Ｗ３として表現されている。そして、Ｗ４がＷ３より小さくなるように設定されている。なお、Ｗ４とＷ３とを同一幅にしたり、Ｗ４をＷ３より大きくなるように設定することもできる。そして、メインバッグ１８の内部においては、底辺２６ａが後縁（乗員側端部）となり、底辺２６ｂが前縁（ダッシュボード側端部）となる。

図６（Ｂ）に示すように、サブバッグパネル２８は底辺２８ａ、２８ｂを有する台形に成形されており、底辺２８ａ、２８ｂの幅は、各々Ｗ２，Ｗ１として表現されている。そして、Ｗ１がＷ２より小さくなるように設定されている。なお、Ｗ１とＷ２とを同一幅にしたり、Ｗ１をＷ２より大きくなるように設定することもできる。そして、サブバッグ２０の内部においては、底辺２８ａが後縁（乗員側端部）となり、底辺２８ｂが前縁（ダッシュボード側端部）となる。

メインバッグパネル２６は、底辺２６ａ、２６ｂ以外の側辺がメインバッグ１８の内側面に縫製によって固定される。同様に、サブバッグパネル２８についても、底辺２８ａ、２８ｂ以外の側辺がメインバッグ２０の内側面に縫製によって固定される。メインバッグパネル２６とサブバッグパネル２８の縫製位置については、図５（Ｂ）、図７、図８（Ｂ）、図１０に明瞭に示されている。パネル２６，２８が縫製された当該エアバッグ１８，２０の部分は、膨張が規制されてライン状の窪みとなる。

図５に示すように、メインバッグ１８及びサブバッグ２０を透視した状態において、メインバッグパネル２６とサブバッグパネル２８とは、前後方向にずれ（図５（Ａ）参照）、上下方向にずれ（図５（Ｃ）参照）、更に、側面から見たときの（縫製ラインの）傾斜角度が互いに異なるように配置されている。本発明においては、これらの要素の何れか１つをずらすことが必要である。本発明においては、メインバッグパネル２６は、乗員側に位置する後縁部２６ａが高く、ダッシュボート側に位置する前縁部２６ｂが低くなるように傾斜している。他方、サブバッグパネル２８は、乗員側に位置する後縁部２８ａが低く、ダッシュボート側に位置する前縁部２８ｂが高くなるように傾斜している。また、メインバッグパネル２６の最高位が、サブバッグパネル２８の最高位よりも高くなるように配置されている。

上記のように、パネル２６，２８の形状及び、配置を工夫することによって、メインバッグ１８の最大幅位置１８Ｘとサブバッグ２０の最大幅位置２０Ｘとが干渉し合わないようになっている（図８（Ｂ）、図９参照）。その結果、エアバッグが膨張展開したときにメインバッグ１８とサブバッグ２０の最大幅部分同士が干渉して、エアバッグ全体の展開挙動が悪化するのを抑制可能となる。すなわち、メインバッグ１８とサブバッグ２０との相対的な展開形状を制御することにより、エアバッグ全体としての展開の安定化を図ることができる。更に、メインバッグ１８とサブバッグ２０の相対的な関係において、凹部と凸部が組み合わさるようにすれば、バッグの容量を小さくすることが可能となる。

メインバッグ１８とサブバッグ２０とを別々に考えた場合にも、本発明にはメリットがある。メインバッグパネル２６を後方斜め上に向かって傾斜させることにより、所謂アウト・オブ・ポジション（異常接近）の状況において、乗員の頭部方向に直接流れるのではなく、多くのガスはメインバッグパネル２６に沿って斜め上方に向かって流れるため、当該状況下の乗員の傷害値を低減させることが期待できる。このような効果は、メインバッグ１８の最大幅位置１８Ｘを中心から若干下げることでより顕著となる。
他方、サブバッグ２０側においては、最大幅位置２０Ｘが中心から若干上であることと、サブバッグパネル２８による膨張ガスの整流作用により、バッグ上部が速やかに展開して乗員の横方向への移動や頭部回転を速やかに拘束することが可能となる。

図１０は、本発明に係るエアバッグの装置の作用を説明するための側面図である。例えば、車両の衝突が発生した場合、インフレータ３２から供給されるガスが最初にメインバッグ１８に入り、その後、メインバッグ１８とサブバッグ２０との連結部分にある連通孔（図示せず）を介してサブバッグ２０にもガスが供給され、両方のバッグ１８，２０が展開する。乗員が前方に移動しようとする場合にはメインバッグ１８によって当該乗員を保護する。一方、乗員が斜め前方へ移動した場合には、サブバッグ２０によって当該乗員の移動を拘束し、センターコンソールへの衝突を回避可能となる。なお、上記の場合には単一のインフレータ３２を使用しているが、メインバッグ１８とサブバッグ２０とで各々別々のインフレータを使用することも可能である。

以上、本発明の実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではなく、特許請求の範囲に示された技術的思想の範疇において変更可能なものである。

Claims (12)

1. 車両内の乗員を拘束するエアバッグ装置において、
   車両の衝突発生時に膨張ガスによって膨張・展開するエアバッグを備え、
   前記エアバッグは、シートに着座した乗員の正面に展開して当該乗員の前方への移動を拘束するメインバッグと；前記メインバッグの少なくとも片側の側部で前記メインバッグと隣り合った位置で膨張展開するサブバッグと；前記メインバッグの内部に配置され、当該メインバッグの展開形状を規制するメインバッグパネルと；前記サブバッグの内部に配置され、当該サブバッグの展開形状を規制するサブバッグパネルとを備え、
   前記メインバッグパネルと前記サブバッグパネルを透視したときに、前後方向の位置、上下方向の位置、側面から見たときの傾斜角度、のうちの少なくとも１つの要素が互いに異なるように配置されることを特徴とするエアバッグ装置。
2. 前記メインバッグと前記サブバッグの一方のバッグの凸部と、他方のバッグの凹部とが対向するように配置されることを特徴とする請求項１に記載のエアバッグ装置。
3. 前記メインバッグパネルと前記サブバッグパネルは、前記メインバッグの最大幅位置と前記サブバッグの最大幅位置とが干渉し合わないように配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のエアバッグ装置。
4. 前記メインバッグパネルと前記サブバッグパネルは、上下方向の位置、側面から見たときの傾斜角度が異なるように配置されることを特徴とする請求項１、２又は３に記載のエアバッグ装置。
5. 前記メインバッグパネルと前記サブバッグパネルは矩形であり、
   前記メインバッグパネルの第１の辺と当該第１の辺と対向する第２の辺が、前記メインバッグの左右内側面に縫製によって連結され、
   前記サブバッグパネルの第１の辺と当該第１の辺と対向する第２の辺が、前記サブバッグの左右内側面に縫製によって連結されることを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載のエアバッグ装置。
6. 前記メインバッグパネル及び前記サブバッグパネルは、各々台形に成形されていることを特徴とする請求項５に記載のエアバッグ装置。
7. 展開状態の前記エアバッグを上方から透視したときに、前記メインバッグパネルの台形の長底辺と前記サブバッグパネルの台形の短底辺とが前後方向において同一側に位置し、前記メインバッグパネルの台形の短底辺と前記サブバッグパネルの台形の長底辺とが同一側に位置するように配置されていることを特徴とする請求項５に記載のエアバッグ装置。
8. 前記メインバッグパネルは、前方が低く後方が高くなるように傾斜しており、
   前記サブバッグパネルは、前方が高く後方が低くなるように傾斜していることを特徴とする請求項５、６又は７に記載のエアバッグ装置。
9. 前記メインバッグパネルの最高位が、前記サブバッグパネルの最高位よりも高くなるように配置されていることを特徴とする請求項８に記載のエアバッグ装置。
10. 車両内の乗員を拘束するエアバッグ装置において、
    車両の衝突発生時に膨張ガスによって膨張・展開するエアバッグを備え、
    前記エアバッグは、シートに着座した乗員の正面に展開して当該乗員の前方への移動を拘束するメインバッグと；前記メインバッグの少なくとも片側の側部に位置するサブバッグと；前記メインバッグの内部に配置され、当該メインバッグの展開形状を規制するメインバッグパネルと；前記サブバッグの内部に配置され、当該サブバッグの展開形状を規制するサブバッグパネルとを備え、
    前記メインバッグパネルと前記サブバッグパネルを透視したときに、前後方向の位置、上下方向の位置、側面から見たときの傾斜角度、のうちの少なくとも１つの要素が互いに異なるように配置され、
    前記メインバッグパネルと前記サブバッグパネルは台形であり、
    前記メインバッグパネルの第１の辺と当該第１の辺と対向する第２の辺が、前記メインバッグの左右内側面に縫製によって連結され、
    前記サブバッグパネルの第１の辺と当該第１の辺と対向する第２の辺が、前記サブバッグの左右内側面に縫製によって連結され、
    展開状態の前記エアバッグを上方から透視したときに、前記メインバッグパネルの台形の長底辺と前記サブバッグパネルの台形の短底辺とが前後方向において同一側に位置し、前記メインバッグパネルの台形の短底辺と前記サブバッグパネルの台形の長底辺とが同一側に位置するように配置されていることを特徴とするエアバッグ装置。
11. 前記メインバッグパネルは、前方が低く後方が高くなるように傾斜しており、
    前記サブバッグパネルは、前方が高く後方が低くなるように傾斜していることを特徴とする請求項１０に記載のエアバッグ装置。
12. 前記メインバッグパネルの最高位が、前記サブバッグパネルの最高位よりも高くなるように配置されていることを特徴とする請求項１１に記載のエアバッグ装置。

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