WO2017061163A1 - エアバッグ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】緊急時に乗員の傷害値を効率よく抑え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。 【解決手段】エアバッグ装置１００は、車両に設置されガスを供給可能なインフレータ１１２と、ガスによって車両の座席の前方に膨張するメインバッグ１１４と、ガスによってメインバッグ１１４を包囲して膨張するアウタバッグ１１６と、を備える。アウタバッグ１１６は、座席に着座した乗員に向かって開口しメインバッグ１１４の一部分（後部領域１２０）を露出させる開口部１１８を有する。アウタバッグ１１６がメインバッグ１１４を包囲して押圧することによってメインバッグ１１４の一部分が開口部１１８から座席側に突出することを特徴とする。

Description

エアバッグ装置

　本発明は、緊急時に乗員を拘束するエアバッグ装置に関するものである。

　近年の車両にはエアバッグ装置がほぼ標準装備されている。エアバッグ装置は、車両衝突などの緊急時に作動する安全装置であって、ガス圧で膨張展開するエアバッグクッションを利用して乗員を受け止めて保護する。エアバッグ装置には、設置箇所や用途に応じて様々な種類がある。例えば、主に前後方向の衝撃から前部座席の乗員を守るために、運転席にはステアリングの中央にフロントエアバッグが設けられていて、助手席の近傍にはインストルメントパネルやその周辺部位にパッセンジャエアバッグが設けられている。他にも、側面衝突やそれに続いて起こるロールオーバ（横転）から前後列の各乗員を守るために、壁部の天井付近にはサイドウィンドウに沿って膨張展開するカーテンエアバッグが設けられ、座席の側部には乗員のすぐ脇へ膨張展開するサイドエアバッグが設けられている。

　各種エアバッグ装置のエアバッグクッションは、目的や設置環境に応じて、内部が複数の空間に区画されている場合がある。例えば特許文献１に記載の乗員保護装置（フロントエアバッグ）では、エアバッグクッションが、中央の中央気体袋１と、その周囲の外周気体袋３とで構成されている。特許文献１の構成によれば、乗員を拘束する拘束面が扁平に拡大して広い面積になるため、確実に乗員を受け止めることができると述べられている。

特開平１－１３２４４４号公報

　現在では、エアバッグ装置に対して、例えば車両に対して斜め前後方向からの衝撃が加わるいわゆるオブリーク衝突など、変則的な衝突や衝撃への対応も求められている。オブリーク衝突時の乗員は、座席の正面に存在するエアバッグクッションに対して、斜め方向等の変則的な角度で進入する。その場合、乗員の頭部が座席の正面のエアバッグクッションに接触すると、頭部には上から見て首を軸にした回転が生じることがある。このような頭部の回転は、人体の構造からみて乗員の傷害値を高くする要因となりやすいため、これを効率よく防ぎたいという要望がある。

　本発明は、このような課題に鑑み、緊急時に乗員の傷害値を効率よく抑え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している。

　上記課題を解決するために、本発明にかかるエアバッグ装置の代表的な構成は、車両に設置されガスを供給可能なインフレータと、ガスによって車両の座席の前方に膨張するメインバッグと、ガスによってメインバッグを包囲して膨張するアウタバッグと、を備え、アウタバッグは、座席に着座した乗員に向かって開口しメインバッグの一部分を露出させる開口部を有し、アウタバッグがメインバッグを包囲して押圧することによってメインバッグの一部分が開口部から座席側に突出することを特徴とする。

　上記構成によって、メインバッグは、アウタバッグの開口部から突出している一部分（後部領域）と、後部領域以外の部分（アウタバッグに内包されている前部領域）とを形成する。特に、メインバッグの後部領域は、座席側に突出していて、アウタバッグよりも乗員に近い。したがって、上記のメインバッグは、アウタバッグよりも早期に乗員に接触することができる。

　上記構成のメインバッグは、全体積のうちの一部分が乗員に最も早期に接触する後部領域になっていて、残りの大部分が前部領域になっている。膨張時の両部分の基布を曲面として見ると、両部分の任意の位置における曲率半径は、後部領域のほうが前部領域よりも小さい。ここで、メインバッグは、一つのインフレータから受けるガスの圧力によって膨張している。そのため、相対的に曲率半径の小さい後部領域は、それと等しい内圧を有する相対的に曲率半径の大きい前部領域よりも、基布の張力が低い。すなわち、上記エアバッグ装置のクッションは、最も張力の低いメインバッグの後部領域が中央から突出した構成となっている。

　例えばオブリーク衝突などでは、運転席の乗員は車幅方向の斜め前方へ向かって移動する場合がある。その場合、上記構成では、乗員の頭部は、乗員の近くに存在する張力の低いメインバッグの後部領域から先に接触する。そして、そこから乗員の頭部が斜め前方に移動しようとしても、メインバッグの後部領域に対して車幅方向の外側で膨張しているアウタバッグによって頭部の荷重は吸収され、乗員拘束が達成される。

　上記の拘束過程では、乗員の特に頭部を、張力の低いメインバッグの後部領域で比較的柔軟に受けることができる。さらに、メインバッグを包囲して膨張しているアウタバッグによって、乗員を受けたメインバッグを支え、加えて頭部からの荷重を吸収することができる。これらによって、頭部の回転を抑え、傷害値をより低く抑えて拘束することが可能になっている。

　上記のアウタバッグは、メインバッグの開口部から突出する一部分以外の部分を内包していてもよい。この構成によれば、上述した張力の低いメインバッグの後部領域で乗員を受け、メインバッグをアウタバッグで包囲して支えるという構成が実現できる。

　上記のアウタバッグにおける開口部の内側の空間の体積は、メインバッグの体積よりも小さくてもよい。この構成によって、メインバッグをアウタバッグによって周囲から押圧し、メインバッグの一部をアウタバッグの開口部から効率よく突出させることができる。

　当該エアバッグ装置はさらに、アウタバッグとメインバッグとの谷間の所定箇所に設けられ、アウタバッグとメインバッグとを接続している接続部を備えていてもよい。接続部を設けることで、メインバッグとアウタバッグとの谷間の深さを調整し、さらにはメインバッグとアウタバッグとの離間を抑えて乗員拘束時の姿勢を安定させることが可能である。 
　当該エアバッグ装置はさらに、メインバッグのうちインフレータの近傍に設けられたガスを排出するベントホールを備え、アウタバッグは、ベントホールに接続されベントホールから受けたガスによって膨張してもよい。

　上記構成では、乗員がメインバッグに接触したときに、メインバッグから流出するガスをアウタバッグの内部に送り、ガスの外部への排出を遅らせることができる。したがって、乗員拘束時にアウタバッグの内圧を高め、アウタバッグでメインバッグを支えてその移動を抑えることが出来る。

　上記のアウタバッグは、円環状に膨張していてもよい。この構成によっても、メインバッグを包囲するアウタバッグを効率よく実現できる。

　上記のメインバッグは、インフレータから延びる所定の直線を回転軸にした回転体状に膨張し、アウタバッグは、回転体状のメインバッグを包囲するメインバッグと同心の回転体状に膨張してもよい。例えば、メインバッグは座席から見て円形に膨張し、アウタバッグは円形のメインバッグの外側を包囲するように膨張する構成として実施できる。

　上記のインフレータ、メインバッグおよびアウタバッグは、車両のステアリングホイールの中央に収納されていてもよい。この構成によって、当該エアバッグ装置をフロントエアバッグとして実施できる。

　本発明によれば、緊急時に乗員の傷害値を効率よく抑えることが可能なエアバッグ装置を提供可能になる。

本発明の実施形態にかかるエアバッグ装置の概要を例示する図である。 図１（ｂ）の膨張展開時のクッションを各方向から例示した図である。 図１（ｂ）の膨張展開時のクッションが乗員を拘束する過程を例示した図である。 図３のクッションが乗員を拘束する過程を車内側後方から見て例示した図である。 図３のクッションが乗員を拘束する過程を車外側後方から見て例示した図である。 図２（ｄ）に例示したエアバッグクッションの第１変形例を例示した図である。 図２および図６のクッションの評価試験の結果を例示した図である。 図２に例示したエアバッグクッションの第２変形例を例示した図である。

１００…エアバッグ装置、１０２…座席、１０４…クッション、１０６…ステアリングホイール、１０８…収納部、１１０…カバー、１１２…インフレータ、１１４…メインバッグ、１１６…アウタバッグ、１１８…アウタバッグの開口部、１２０…メインバッグの後部領域、１２１…メインバッグの前部領域、１２４…内部ベント、１２６…外部ベント、１２８…乗員、１３０…頭部、１３１…肩、１３２…メインバッグとアウタバッグとの谷間、１３４…左側頭部、１３６…右側頭部、１３８…顎、１５０…第１変形例のクッション、１５２…接続部、２００…第２変形例のクッション、２０２…アウタバッグ、２０４…開口部、２０６…アウタバッグに接続しているベントホール、２０８…ベントホール、２１０…アウタバッグとメインバッグとの谷間、Ｅ１…アウタバッグの内側空間、仮想線Ｌ１…仮想線、ｒ１…メインバッグの後部領域の曲率半径、ｒ２…メインバッグの前部領域の曲率半径、φ１…変形例のアウタバッグの開口部の内径、φ２…メインバッグの最大箇所の外径

　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。

　図１は、本発明の実施形態にかかるエアバッグ装置１００の概要を例示する図である。図１（ａ）はエアバッグ装置１００の稼動前の車両を例示した図である。図１（ａ）その他の図面において、車両前後方向をそれぞれ矢印F(Forward)、B(Back)、車幅方向の左右をそれぞれ矢印L(Left)、R(Right)、車両上下方向をそれぞれ矢印U(up)、D(down)で例示する。

　本実施形態では、エアバッグ装置１００を、右ハンドル車における運転席用（前列右側の座席）のフロンタルエアバッグとして実施している。以下では、前列右側の座席１０２を想定して説明を行うため、例えば車幅方向の車外側とは車両右側を意味し、車幅方向の車内側とは車両左側を意味する。

　エアバッグ装置１００のエアバッグクッション（以下、クッション１０４（図１（ｂ）参照））は、折畳みや巻回等されて、ステアリングホイール１０６の中央に設けられた収納部１０８に収納されている。収納部１０８は、カバー１１０やその下のハウジング（図示省略）等を含んで構成されている。

　収納部１０８には、クッション１０４の他に、ガス発生装置であるインフレータ１１２（図２（ｃ）参照）も収納されている。インフレータ１１２は、不図示のセンサから送られる衝撃の検知信号に起因して稼働し、クッション１０４（図１（ｂ）参照）にガスを供給する。クッション１０４は、インフレータ１１２からのガスによって膨張を開始し、その膨張圧でカバー１１０を開裂等して座席１０２に向かって膨張展開する。

　図１（ｂ）はエアバッグ装置１００のクッション１０４の膨張展開後の車両を例示した図である。クッション１０４は、立体的に膨らむ袋として形成されていている。クッション１０４は、その表面を構成する複数の基布を重ねて縫製または接着することや、ＯＰＷ（One-Piece Woven）を用いての紡織などによって形成されている。

　図２は、図１（ｂ）の膨張展開時のクッション１０４を各方向から例示した図である。図２（ａ）は、図１（ｂ）のクッション１０４を車外側の上方から見て例示している。本実施形態におけるクッション１０４は、メインバッグ１１４およびアウタバッグ１１６の２つの部位を備えている。

　メインバッグ１１４は、クッション１０４の中心側を構成している部位である。メインバッグ１１４は、インフレータ１１２（図２（ｃ）参照）からのガスによって座席１０２（図１（ｂ）参照）に着座する乗員用の空間内における前方に膨張し、乗員の上半身や頭部を拘束する。

　アウタバッグ１１６もまた、インフレータ１１２（図２（ｃ）参照）からのガスによって膨張している部位である。アウタバッグ１１６の車両後方側には、開口部１１８が設けられている。開口部１１８は、座席１０２（図１（ｂ）参照）に着座した乗員１２８（図３（ａ）参照）を向いて開口していて、メインバッグ１１４の一部分（後部領域１２０）を露出させている。アウタバッグ１１６は、開口部１１８以外の部位でメインバッグ１１４を包囲している。特に本実施形態では、アウタバッグ１１６は、メインバッグ１１４の上下左右および車両前方側を包囲している。

　図２（ｂ）は、図２（ａ）のクッション１０４を車外側から見て例示している。メインバッグ１１４の車両後方側（図２（ｂ）中、左側）の後部領域１２０は、アウタバッグ１１６の開口部１１８から露出して座席側（車両後方側）に突出している。後部領域１２０が座席側に突出していることで、メインバッグ１１４は乗員との接触をより早期に行うことが可能になっている。メインバッグ１１４のうち後部領域１２０以外の残りの大部分は、前部領域１２１（図２（ｄ）参照）としてアウタバッグ１１６に内包されている。

　図２（ｃ）は、図１（ｂ）と同じくクッション１０４を車両後方側から見て例示している。クッション１０４は、座席側である車両後方側から見て全体的に円形になっている。中央のメインバッグ１１４も座席側から見ると円形に膨張していて、アウタバッグ１１６は円形のメインバッグ１１４の外側を包囲するように膨張している。

　図２（ｄ）は、図２（ｃ）のクッション１０４のＡ－Ａ断面図である。図２（ｄ）には、前述したインフレータ１１２も例示している。インフレータ１１２はディスク型（円盤型）のものであって、ステアリングホイール１０６（図１（ａ）参照）の収納部１０８の内部に設置される。現在普及しているインフレータには、ガス発生剤が充填されていてこれを燃焼させてガスを発生させるタイプや、圧縮ガスが充填されていて熱を発生させることなくガスを供給するタイプ、または燃焼ガスと圧縮ガスとを両方利用するハイブリッドタイプのものなどがある。インフレータ１１２としては、いずれのタイプのものも利用可能である。

　仮想線Ｌ１は、インフレータ１１２から仮想的に延ばした直線である。本実施形態では、メインバッグ１１４およびアウタバッグ１１６は共に、仮想線Ｌ１を回転軸にした回転体状の構成になっている。メインバッグ１１４は、仮想線Ｌ１を回転軸とした回転体状に膨張している。アウタバッグ１１６は、メインバッグ１１４を包囲して、メインバッグ１１４と同心の回転体状に膨張している。回転体状のアウタバッグ１１６は、メインバッグ１１４の後部領域１２０（開口部１１８から突出する一部分）以外の部分を内包している。なお、メインバッグ１１４およびアウタバッグ１１６は必ずしも回転体形状でなくてもよく、例えば後部領域１２０が前部領域１２１の中央に対して偏った位置に形成される構成であってもよい。

　メインバッグ１１４およびアウタバッグ１１６は共に、インフレータ１１２からのガスによって膨張展開する。アウタバッグ１１６へのガスの供給は、メインバッグ１１４に設けられたベントホール（内部ベント１２４）から行われる。

　内部ベント１２４は、メインバッグ１１４のうち車両前方側（図２（ｄ）中、右側）のインフレータ１１２の近傍に設けられていて、メインバッグ１１４の内部からガスを排出する。アウタバッグ１１６は、内部ベント１２４に接続していて、内部ベント１２４から受けたガスによって膨張している。アウタバッグ１１６には、その車両前方側に外部ベント１２６が設けられている。外部ベント１２６は、アウタバッグ１１６の内部からガスをクッション１０４の外部に排出する。

　上述したように、メインバッグ１１４の後部領域１２０は、アウタバッグ１１６の開口部１１８から露出し、座席に着座した乗員側（図２（ｄ）中、左側）に向かって突出している。この、メインバッグ１１４の後部領域１２０の突出は、アウタバッグ１１６がメインバッグ１１４を押圧することによって生じている。

　図２（ｃ）に例示するように、アウタバッグ１１６における開口部１１８からその奥にかけての内側の空間（内側空間Ｅ１）は、メインバッグ１１４の大きさよりも小さく設定されている。すなわち、アウタバッグ１１６の内側空間Ｅ１の体積は、メインバッグ１１４の全体の体積よりも小さい。この構成によって、図２（ｄ）に例示するように、アウタバッグ１１６はメインバッグ１１４をその周囲から効率よく押圧し、内側空間Ｅ１に収まりきらなかったメインバッグ１１４の後部領域１２０が開口部１１８から座席側に突出する。

　本実施形態では、クッション１０４全体のうち、メインバッグ１１４の後部領域１２０とそれ以外の部位とで基布の張力に差異が現れる構成になっている。具体的には、中央のメインバッグ１１４の後部領域１２０は基布の張力が低く、メインバッグ１１４の前部領域１２１は相対的に基布の張力が高くなっている。

　図２（ｄ）に例示するように、メインバッグ１１４の全体積のうち、後部領域１２０は一部分であって、残りの大部分は前部領域１２１になっている。ここで、図２（ｃ）に例示するように、膨張時の両部分の基布を曲面として見ると、任意の位置における後部領域１２０のおおよその曲率半径ｒ１は、前部領域１２１の曲率半径ｒ２よりも小さい（ｒ１＜ｒ２）。

　一般に、基布の張力（Ｔ）は、圧力（Ｐ）と曲率半径（ｒ）によって表すことができる（Ｔ＝Ｐ×ｒ）。メインバッグ１１４は、一つのインフレータ１１２（図２（ｄ）参照）から受けるガスの圧力によって膨張している。そのため、相対的に曲率半径ｒ１の小さい後部領域１２０は、それと等しい内圧を有する相対的に曲率半径ｒ２の大きい前部領域１２１よりも、基布の張力が低くなっている。すなわち、本実施形態のクッション１０４は、最も張力の低いメインバッグ１１４の後部領域１２０が中央から突出した構成となっている。

　本実施形態のクッション１０４では、上述した構成によって、緊急時に乗員の傷害値を効率よく抑えることを可能にしている。以下、図４～図６を参照して、クッション１０４が乗員を拘束する過程について説明する。

　図３は、図１（ｂ）の膨張展開時のクッション１０４が乗員１２８を拘束する過程を例示した図である。図３の各図は、クッション１０４および乗員１２８を車両上方から見て、オブリーク衝突を想定した現象を例示している。図３（ａ）に例示するように、車両に衝撃が発生すると、クッション１０４が座席１０２（図１（ｂ）参照）の車両前方に膨張展開する。

　図３（ｂ）は、乗員１２８がメインバッグ１１４に接触した直後を例示している。図３（ｂ）の乗員１２８は、図３（ａ）の状態から車内側斜め前方（図３（ｂ）中、右側斜め下方）に移動している。メインバッグ１１４の後部領域１２０は、座席に着座した乗員側（図３（ｂ）中、上側）に突出していて、アウタバッグ１１６よりも乗員１２８に近い。したがって、メインバッグ１１４の後部領域１２０は、クッション１０４の全体のうちアウタバッグ１１６等よりも最も早期に乗員１２８に接触する。

　図３（ｃ）は、図３（ｂ）の乗員１２８がさらに車内側斜め前方図３（ｃ）中、右側斜め下方）へ移動した図である。本実施形態では、メインバッグ１１４の外側には、アウタバッグ１１６が存在している。これによって、乗員１２８が後部領域１２０への接触後にさらに移動しようとしても、その荷重はアウタバッグ１１６によって吸収され、移動は抑えられる。この作用によって、乗員１２８の頭部１３０は、メインバッグ１１４とその外側のアウタバッグ１１６との間の谷間１３２付近にて受け止められ、拘束される。

　図３（ｃ）に例示しているように、頭部１３０はメインバッグ１１４とアウタバッグ１１６との間の谷間１３２に入るようにして、両側の側頭部（左側頭部１３４、右側頭部１３６）までもがメインバッグ１１４およびアウタバッグ１１６に接触し拘束される。

　図３（ｃ）の状態において、仮に、クッション１０４以外の単一のひとまとまりのクッションのみが乗員１２８の前方に存在していた場合、斜めへ移動する乗員１２８の頭部１３０がそのクッションに接触すると、頭部１３０とクッションとの摩擦によって頭部１３０と肩１３１との動きに差異が生じ、頭部１３０には肩１３１等に対して車両上方側から見て首を軸に時計回りの回転力（頸椎を軸にした左右に振り向く回転力）が生じることがある。頭部１３０にこのような回転が起こると、乗員１２８の傷害値は高くなる傾向にある。

　そこで本実施形態では、乗員１２８の頭部１３０を、先に張力の低いメインバッグ１１４の後部領域１２０から接触させ、次いでメインバッグ１１４の車幅方向の外側に存在するアウタバッグ１１６によって荷重を吸収する構成としている。これによって、乗員１２８の頭部１３０の動きを肩１３１の動きとそろえて拘束している。特に、メインバッグ１１４とアウタバッグ１１６との間の谷間１３２付近にて、頭部１３０を肩１３１に対して回転を最小限にして拘束している。このようにして、本実施形態では、乗員１２８の頭部１３０の回転を大幅に減少または打消し、頭部の角速度を小さくすることで頭部１３０の回転に伴う乗員１２８の傷害値を抑えることができる。

　図２（ｄ）を参照して説明したように、本実施形態では、メインバッグ１１４から流出するガスは、内部ベント１２４を通じてアウタバッグ１１６の内部に送られた後に、アウタバッグ１１６の外部ベント１２６から外部へと排出される。この構成によって、乗員１２８がメインバッグ１１４の後部領域１２０に接触したときに、アウタバッグ１１６の内圧をより高めることができる。例えば、メインバッグ１１４の後部領域１２０は乗員１２８の荷重に応じて柔軟に窪み、その分のガスがアウタバッグ１１６に入ることでアウタバッグ１１６が車両後方側へ突出し、結果として谷間１３２付近にて頭部１３０の両側の側頭部（左側頭部１３４、右側頭部１３６）をメインバッグ１１４およびアウタバッグ１１６で包むようにして受け止めることもできる。そして、アウタバッグ１１６の内圧を高めることで、メインバッグ１１４をアウタバッグ１１６で支え、クッション１０４全体の移動を抑えることができる。また、上記構成によって、クッション１０４から外部へのガスの排出を遅らせ、クッション１０４の圧力をより長く保持することも可能になる。

　これら本実施形態の構成によれば、オブリーク衝突時だけでなく、通常の車両前後方向の衝突時においても、高い乗員拘束性能を拘束し、乗員の傷害値および移動を抑えることができる。

　図４および図５を参照して、図３とは別方向からもクッション１０４が乗員１２８を拘束する過程を説明する。図４は、図３のクッション１０４が乗員１２８を拘束する過程を車内側後方から見て例示した図である。図４（ａ）に例示するように、車内側斜め前方（図４（ａ）中、左方）へ移動する乗員１２８の前方には、メインバッグ１１４が膨張展開する。図４（ｂ）に例示するように、乗員１２８の頭部１３０は、下部の顎１３８の付近からメインバッグ１１４の後部領域１２０に接触する。後部領域１２０が顎１３８付近に接触することで、本実施形態であれば頭部１３０の前方へ倒れ込む方向の回転をも抑えることができる。

　図４（ｃ）に例示するように、車内側斜め前方（図４（ｃ）中、左方）へ移動する乗員１２８の頭部１３０は、左側頭部１３４をアウタバッグ１１６に接触させるようにして、谷間１３２の入口付近で受け止められる。また、頭部１３０は、谷間１３２の内部に入り込むようにして拘束される場合もある。このとき、メインバッグ１１４およびアウタバッグ１１６は、乗員１２８の頭部１３０の他、肩１３１や胸なども拘束する。これら作用によって、クッション１０４は、乗員１２８の頭部１３０と肩１３１等との動きをそろえることができ、頭部１３０の肩１３１に対して左右に振り向く回転、および頭部１３０を上下や左右に傾けるいずれの回転をも最小限に抑えて拘束する。このようにして、クッション１０４は、乗員１２８の傷害値を大幅に抑えることができる。

　図５は、図３のクッション１０４が乗員１２８を拘束する過程を車外側後方から見て例示した図である。図５（ａ）に例示するように、車内側斜め前方（図５（ａ）中、左側斜めやや上方）へ移動する乗員１２８の前方には、メインバッグが膨張展開する。図５（ｂ）に例示するように、乗員１２８の頭部１３０は、下部の顎１３８側からメインバッグ１１４の後部領域１２０に接触する。

　図５（ｃ）に例示するように、頭部１３０は谷間１３２の入口付近にて、左側頭部１３４をアウタバッグ１１６に接触させ、さらに張力が低く柔軟なメインバッグ１１４に右側頭部１３６も接触させて受け止められる。これら作用によって、クッション１０４は、乗員１２８の頭部１３０と肩１３１等との動きをそろえ、頭１３０を肩１３１等に対していずれの方向にも振り向かせたり傾けさせたりすることなく、頭部１３０の回転を最小限にして拘束する。

　以上の構成によって、本実施形態のクッション１０４は、緊急時に乗員１２８の傷害値を効率よく抑えることを可能にしている。

　上記では、図３（ｃ）を参照しながら、頭部１３０に生じる回転の例として時計回りの回転を挙げた。しかし、緊急時の状況によっては、例えば乗員１２８は車外側斜め前方に移動し、頭部１３０には上方から見て首を中心に反時計回りの回転が生じる場合もある。この反時計回りの回転に対しても、本実施形態のクッション１０４によればメインバッグ１１４およびその周囲のアウタバッグ１１６を利用して減少または打ち消し、そして頭部１３０の角速度を小さくすることができる。すなわち、本実施形態のエアバッグ装置１００は、車幅方向のいずれに移動する乗員１２８に対しても、同様の効果を得ることができる。

（第１変形例）
　図６は、図２（ｄ）に例示したエアバッグクッション１０４の第１変形例を例示した図である。以降、既に説明した構成要素と同じものについては、同じ符号を付することによって説明を省略する。また、既に説明した構成要素と同じ名称のものについては、異なる符号を付していても、特に明記しない場合は同じ機能を有するものとする。

　図６に例示するクッション１５０は、アウタバッグ１１６とメインバッグ１１４との谷間１３２の所定箇所に接続部１５２を設けている。接続部１５２は、アウタバッグ１１６とメインバッグ１１４とを縫製等によって接続している。例えばクッション１５０では、アウタバッグ１１６の前部領域１２１の車両前後方向の中央にて接続部１５２を設けている。接続部１５２を設けることで、メインバッグ１１４とアウタバッグ１１６との谷間１３２の深さ等を調整することが可能である。

　本実施形態では、図４（ｃ）等を参照して説明したように、乗員１２８の頭部１３０は、谷間１３２の付近で拘束される。クッション１５０では、接続部１５２によってメインバッグ１１４とアウタバッグ１１６を接続しているため、谷間１３２のより浅い位置にて乗員１２８の頭部１３０を拘束することができる。換言すると、接続部１５２で谷間１３２の深さを調整することは、左側頭部１３４（図４（ｃ）参照）に対するアウタバッグ１１６の干渉の程度を調整することにもなる。また、谷間１３２に接続部１５２を設けることで、メインバッグ１１４とアウタバッグ１１６との離間を抑えられ、乗員拘束時のクッション１５０全体の姿勢をより安定させることができる。

（評価試験）
　上記説明したクッション１０４、１５０の評価試験の例を説明する。図７は、図２および図６のクッション１０４、１５０の評価試験の結果を例示した図である。縦軸は、ダミー人形の頭部の角速度を表し、横軸は時間を表している。試験は、各クッションに対して斜め方向にダミー人形の頭部を接触させることで行った。

　サンプル名「Base」は比較例であって、単一のひとまとまりのクッションである。Baseの角速度の最初のピークは、ダミー人形の接触直後の角速度を示している。そして、いったん下方へ下がった後、しばらくして再び二度目のピークが現れている。これは、ダミー人形の移動が停止するときの角速度を示している。

　サンプル名「♯１」は、図２に例示したクッション１０４の実施例である。♯１では、最初のピークがBaseと同じ程度の時間から現れているが、その値はBaseよりも低くなっている。さらに、♯１では、Baseのような二度目のピークが現れていない。このように、♯１では、Baseよりも柔軟かつ頭部を回転させずに拘束可能であることが分かる。

　サンプル名「♯２」は、図６に例示したクッション１５０の実施例である。♯２もまた、最初のピークの値がBaseよりも低くなっている。さらに、♯２も、Baseのような二度目のピークが現れていない。♯２もまた、Baseよりも柔軟かつ頭部を回転させずに拘束可能であることが分かる。

　図７の評価試験からも、上述した各実施形態のクッション１０４、１５０であれば、緊急時に乗員１２８の傷害値を効率よく抑制可能であることが分かる。

（第２変形例）
　図８は、図２に例示したエアバッグクッション１０４の第２変形例を例示した図である。図８（ａ）は、クッション２００を車外側の上方から見て例示している。クッション２００では、アウタバッグ２０２が、円環状に膨張する構成となっている。

　アウタバッグ２０２もまた、ガスによって膨張している部位である。アウタバッグ２０２は、メインバッグ１１４の所定箇所を上下左右から環状に包囲している。アウタバッグ２０２の中央の開口部２０４は座席１０２（図１（ｂ）参照）に着座した乗員１２８（図３（ａ）参照）側を向いて開口していて、メインバッグ１１４の後部領域１２０を露出させている。メインバッグ１１４の後部領域１２０以外の部分（前部領域１２１）は、一部がアウタバッグ２０２に包囲され、残りの部位がアウタバッグ２０２から車両前方側に露出している。

　図８（ｂ）は、図８（ａ）のクッション２００を車外側から見て例示している。メインバッグ１１４の車両後方側の後部領域１２０は、アウタバッグ２０２の開口部２０４から露出して座席側（車両後方側）に突出している。

　図８（ｃ）は、クッション２００を車両後方側から見て例示している。円環状のアウタバッグ２０２は、円形のメインバッグ１１４の所定箇所を包囲するように膨張している。助手席側から見たアウタバッグ２０２の開口部２０４の内径φ１は、同じく助手席側から見たメインバッグ１１４の最大箇所の外径φ２よりも小さく設定されている（φ１＜φ２）。これによって、メインバッグ１１４の一部分が、アウタバッグ２０２の開口部２０４によって締め付けられるように押圧され、後部領域１２０が形成されている。

　図８（ｄ）は、図８（ｃ）のクッション２００のＢ－Ｂ断面図である。アウタバッグ２０２もまた、仮想線Ｌ１を回転軸にした、メインバッグ１１４と同心の回転体状に膨張している。

　アウタバッグ２０２は、メインバッグ１１４に設けられたベントホール２０６に接続していて、メインバッグ１１４を通じてガスを受給している。メインバッグ１１４には他のベントホール２０８も設けられていて、ベントホール２０８を通じてガスを外部に排出している。

　図８（ｃ）に例示するように、クッション２００においても、後部領域１２０のおおよその曲率半径ｒ１は前部領域１２１の曲率半径ｒ２よりも小さい（ｒ１＜ｒ２）。そして、相対的に曲率半径ｒ１の小さい後部領域１２０は、それと等しい内圧を有する相対的に曲率半径ｒ２の大きい前部領域１２１よりも、基布の張力が低くなっている。

　クッション２００もまた、図３～図５を参照して説明したクッション１０４と同様に、乗員１２８の頭部１３０を、先に張力の低いメインバッグ１１４の後部領域１２０から接触させ、次いでメインバッグ１１４の車幅方向の外側で膨張しているアウタバッグ２０２によって荷重を吸収することができる。そして、乗員１２８の頭部１３０と肩１３１等との動きをそろえ、頭部１３０を肩１３１等に対して振り向かせたり傾けさせたりすることなく、そしてメインバッグ１１４とアウタバッグ２０２との間の谷間２１０付近にて頭部１３０の回転（特に、頸椎を軸にした左右に振り向く回転）を最小限に抑えて拘束できる。

　上記説明では、当該エアバッグ装置１００を運転席用のフロンタルエアバッグとして実施した。しかしながら、当該エアバッグ装置１００は、運転席以外の箇所にも設置可能である。例えば、前部座席の後側に設けることで、後部座席の正面に膨張展開するフロンタルエアバッグとしても実施可能である。

　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、緊急時に乗員を拘束するエアバッグ装置に利用することができる。

Claims (8)

1. 　車両に設置されガスを供給可能なインフレータと、
   　前記ガスによって前記車両の座席の前方に膨張するメインバッグと、
   　前記ガスによって前記メインバッグを包囲して膨張するアウタバッグと、
   を備え、
   　前記アウタバッグは、前記座席に着座した乗員に向かって開口し前記メインバッグの一部分を露出させる開口部を有し、
   　前記アウタバッグが前記メインバッグを包囲して押圧することによって前記メインバッグの一部分が前記開口部から前記座席側に突出することを特徴とするエアバッグ装置。
2. 　前記アウタバッグは、前記メインバッグの前記開口部から突出する一部分以外の部分を内包してい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. 　前記アウタバッグにおける前記開口部の内側の空間の体積は、前記メインバッグの体積よりも小さいことを特徴とする請求項２に記載のエアバッグ装置。
4. 　当該エアバッグ装置はさらに、前記アウタバッグと前記メインバッグとの谷間の所定箇所に設けられ、該アウタバッグと該メインバッグとを接続している接続部を備えていることを特徴とする請求項２または３に記載のエアバッグ装置。
5. 　当該エアバッグ装置はさらに、前記メインバッグのうち前記インフレータの近傍に設けられたガスを排出するベントホールを備え、
   　前記アウタバッグは、前記ベントホールに接続され該ベントホールから受けたガスによって膨張することを特徴とする請求項２から４のいずれか１項に記載のエアバッグ装置。
6. 　前記アウタバッグは、円環状に膨張していることを特徴とする請求項１に記載のエアバッグ装置。
7. 　前記メインバッグは、前記インフレータから延びる所定の直線を回転軸にした回転体状に膨張し、
   　前記アウタバッグは、前記回転体状のメインバッグを包囲する該メインバッグと同心の回転体状に膨張することを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載のエアバッグ装置。
8. 　前記インフレータ、前記メインバッグおよび前記アウタバッグは、車両のステアリングホイールの中央に収納されていることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載のエアバッグ装置。

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