JP5522308B2 - 自動車用サイドエアバッグ装置 - Google Patents
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Description
本発明は、側面衝突時にサイドエアバッグを展開する自動車用サイドエアバッグ装置に関する。
下記特許文献1には、サイドエアバッグ装置において、乗員の腰部に臨む下膨張室の後方下部にバランス膨張室を形成する構成が開示されている。これにより、インフレータから下膨張室に噴出されたガスが隔壁の前方先端部において上向きに流れを変えて、サイドエアバッグに上向きの押上げ力を作用させても、バランス膨張室が下向きの押下げ力を作用させるので、下膨張室が上方へ移動することが抑制される。その結果、下膨張室を安定させた状態で膨張展開させることができる、というものである。
特開2007−210371号公報
しかしながら、上記先行技術に開示された構成による場合、側面衝突時にサイドドアの侵入により、シートクッションの側部が上方へ押し上げられてしまうことがある。この場合、バランス膨張室を下膨張室よりも下方へ展開させることができず、下膨張室の上方への移動を充分に抑制することができない可能性がある。また、下膨張室内のガスが隔壁の後端とインフレータとの間の隙間から上膨張室へ流入する際に、下膨張室が持ち上がることが考えられる。
本発明は上記事実を考慮し、側面衝突時にサイドエアバッグが車両上方側へ持ち上がることを抑制又は防止することができる自動車用サイドエアバッグ装置を得ることが目的である。
第1の態様に係る自動車用サイドエアバッグ装置は、乗員側に配置された乗員側基布部と車体側部側に配置された車体側基布部とを含んで構成され、折り畳まれた状態で格納されるサイドエアバッグと、前記サイドエアバッグ内に配置されると共に前記車体側基布部への取付部の高さと前記乗員側基布部への取付部の高さとが異なるように設定され、当該サイドエアバッグ内の空間を乗員の腰部を保護する下方チャンバと当該下方チャンバと連通部を介して連通されかつ乗員の少なくとも胸部を保護する上方チャンバとに仕切るテザーと、前記下方チャンバ内にガス噴出口が配置され、作動することにより前記下方チャンバを膨張させつつ車両下方側へ向きを変えてガスが流れるように前記テザーの下面に向けてガスを噴出するガス噴出部と、を有している。
第2の態様に係る自動車用サイドエアバッグ装置は、第1の態様において、前記テザーの前記車体側基布部への取付部の高さは、前記乗員側基布部への取付部の高さよりも低く設定されており、かつ当該テザーの前記車体側基布部への取付部の高さは、ドアアームレストの高さよりも低く設定されている。
第3の態様に係る自動車用サイドエアバッグ装置は、第1又は第2の態様において、前記ガス噴出部は、作動することによりガスを発生し下端部に形成された複数のガス噴出穴からガスを噴出させるインフレータと、有底筒状に形成されると共に当該インフレータを覆いかつ前記テザーの下面に向けて配置された単一の前記ガス噴出口を備えたディフューザと、を含んで構成されている。
第4の態様に係る自動車用サイドエアバッグ装置は、第1〜第3のいずれか一つの態様において、前記サイドエアバッグの外周に設けられる非膨張部の前端部と前記テザーの前端部との間には隙間が形成されており、当該隙間が前記連通部とされている。
第1の態様によれば、サイドエアバッグ内に配置されるテザーの車体側基布部への取付部の高さと、乗員側基布部への取付部の高さとが異なるように設定されている。このため、テザーは、車両前方側から見て、展開状態のサイドエアバッグ内において傾斜した状態で配置されることになる。本態様では、このようなテザーを備えたサイドエアバッグが折り畳まれた状態で格納されている。
一方、側面衝突時になると、ガス噴出部が作動し、ガス噴出部からガスが噴出される。ガス噴出部のガス噴出口は下方チャンバ内に配置されており、ガスはテザーの下面に向けて噴出される。このため、サイドエアバッグの折りが解けていく過程では、ガスはテザーの下面に当たった後、まだ折りが解けていない乗員側基布部、車体側基布部及びテザーに当たって、車両下方側へ向きを変えて流れていく。このようにしてサイドエアバッグは乗員の腰部を保護する下方チャンバから膨張展開していき、その後、連通部を介して乗員の少なくとも胸部を保護する上方チャンバが膨張展開される。
ここで、側面衝突時、車体側部が車室内へ侵入してくると、当該車体側部によって車両用シートのシートクッションの車両幅方向外側の側部が押し上げられる可能性がある。この場合、サイドエアバッグは車両上方側へ移動しようとする(持ち上がろうとする)。また、サイドエアバッグ内のガスの流れ方によっては、ガスが下方チャンバから上方チャンバへ流入していく際に、サイドエアバッグが持ち上がろうとする。しかし、本態様では、サイドエアバッグの展開途中では、ガスが下方チャンバを膨張させつつ車両下方側へ向きを変えて流れていくので、サイドエアバッグを車両下方側へ押下げる力が得られる。
第2の態様によれば、テザーの車体側基布部への取付部の高さは、乗員側基布部への取付部の高さよりも低く設定されている。このため、テザーは、乗員に近い側が車体側部に近い側よりも高い傾斜面として配置されることになる。従って、傾斜方向が逆方向である場合に比べて、内圧が高い下方チャンバと乗員の大腿部との接触面積が増える。
さらに、テザーの車体側基布部への取付部の高さがドアアームレストの高さよりも低く設定されているため、側面衝突時に車体側部が車室内側へ侵入してきたときに、アームレストが内圧が高い下方チャンバに強く接触することを抑制又は回避することができる。
第3の態様によれば、インフレータの下端部には複数のガス噴出穴が形成されているため、ガスはそれぞれのガス噴出穴から噴出される。インフレータはディフューザによって覆われているが、ディフューザのガス噴出口は単一とされかつテザーの下面に向けて配置されている。このため、インフレータの複数のガス噴出穴の各々から噴出されたガスは、ディフューザの単一のガス噴出口から噴出されて、テザーの下面に向けて噴出される。
第4の態様によれば、下方チャンバ内に噴出されたガスは、乗員の腰部の中心よりも車両前方側に位置する隙間(より具体的には、サイドエアバッグの外周に設けられた非膨張部の前端部とテザーの前端部との間の隙間)から上方チャンバ内へ流れる。このため、サイドエアバッグの下方チャンバのバタつきを抑制することができる。
以上説明したように、第1の態様に係る自動車用サイドエアバッグ装置は、側面衝突時にサイドエアバッグが車両上方側へ持ち上がることを抑制又は防止することができるという優れた効果を有する。
第2の態様に係る自動車用サイドエアバッグ装置は、乗員の腰部拘束性能を向上させることができると共に、内圧が高い下方チャンバをアームレストが強く押圧することによる乗員の腰部への負荷を軽減又は無くすことができるという優れた効果を有する。
第3の態様に係る自動車用サイドエアバッグ装置は、ディフューザのガス噴出口の開口面積や形状、ガス噴出口のテザーの下面に対する向き等を調整することにより、サイドエアバッグの押下げ力を調整することができるという優れた効果を有する。
第4の態様に係る自動車用サイドエアバッグ装置は、サイドエアバッグを安定した姿勢で展開させることができるという優れた効果を有する。
以下、図1〜図9を用いて、本態様に係る自動車用サイドエアバッグ装置の一実施形態について説明する。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は車両幅方向内側を示している。
図1及び図2に示されるように、車両のフロントシート10は、乗員が着座するシートクッション12と、シートクッション12の後端部に傾倒可能に立設され乗員の背もたれとして用いられるシートバック14と、シートバック14の上端部に高さ調節可能に支持されたヘッドレスト16と、を含んで構成されている。
シートバック14の車両幅方向外側の側部14Aの内方には、サイドエアバッグ装置18が配設されている。サイドエアバッグ装置18は、車両前方側が開放された図示しないモジュールケースを備えている。モジュールケース内には、ガス噴出部20及び折り畳まれたサイドエアバッグ22が収納されている。
図3及び図4に示されるように、ガス噴出部20は、円柱形状に形成された金属製のインフレータ24と、有底円筒形状に形成された金属製のディフューザ26と、を備えている。インフレータ24の軸方向の一方の端部には、インフレータ24よりも径が小さい有底円筒形状の突出部28が同軸上に形成されている。突出部28の周壁部には複数のガス噴出穴30が所定の間隔で形成されている。また、インフレータ24の軸方向の他方の端部の軸芯部にはスクイブが配設されていると共に、図示しないコネクタが接続されている。インフレータ24の内部には、スクイブに通電されると着火する着火剤、火炎を後述するガス発生剤に伝播する伝火剤、燃焼することにより大量のガスを発生する多数のガス発生剤が充填されている他、ガスを冷却する冷却材として機能するクーラント、ガス発生剤が燃焼した際に生じる砕片の除去等を担うフィルタ等の機能部品が内蔵されている。但し、上記構成に係るガス発生剤封入タイプのインフレータ24に代えて、高圧ガス封入タイプのインフレータを使用することも可能である。
また、上記構成のインフレータ24のスクイブには、センタピラーの下部等の車体側部に配設された図示しない側面衝突検出センサが側面衝突したことを検出した際、或いはセンタコンソールの下方等に配設された図示しないロールオーバー検出センサがロールオーバーしたことを検出した際に、エアバッグECUによって通電されるようになっている。
ディフューザ26の周壁26Aは、インフレータ24が挿入可能な大きさの円筒状に形成されている。ディフューザ26の周壁26Aにおける軸方向の一方の端部側には、所定の開口面積とされた単一かつ円形のガス噴出口34が形成されている。このディフューザ26には、ガス噴出口34側にインフレータ24の突出部28が配置されるようにインフレータ24がディフューザ26内に挿入されている。そして、この状態で、周壁26Aの軸方向の複数箇所が半径方向内側へかしめられることで、インフレータ24がディフューザ26の内側に挿入された状態でディフューザ26に固定されている。なお、かしめた部位を「かしめ部35」として図3、図4に図示する。また、ディフューザ26の周壁26Aからは、軸方向に沿って所定距離離間して一対のスタッドボルト36が半径方向外側へ向けて立設されている。
上記のように構成されたガス噴出部20は、折り畳まれた状態のサイドエアバッグ22の内部へ挿入されて、一対のスタッドボルト36がサイドエアバッグ22及びモジュールケースの底壁を貫通し、貫通した端部をシートバック14の車両幅方向外側の側部14Aの内側に配設されたサイドフレームにナットで締結固定するようになっている。
一方、図1及び図2に示されるように、サイドエアバッグ22は、完全に膨張展開したときに乗員側に配置される乗員側基布部38と、車体側部であるサイドドア40側に配置される車体側基布部42と、を含んで構成されている。なお、サイドエアバッグ22は、一枚の基布から製作してもよいし、二枚の基布を縫製して製作してもよい。前者の場合には、乗員側基布部38と車体側基布部42の両方を展開した形状に基布を裁断し、折り曲げ部以外の外周部を縫製することにより袋状に製作される。後者の場合には、乗員側基布部38と車体側基布部42とを別々に裁断した後、乗員側基布部38と車体側基布部42とを重ね合わせ、外周部を縫製することにより袋状に製作される。以下、本明細書では、サイドエアバッグ22の縫製ラインより外側に位置する外周部を「非膨張部44」と称すことにする。
上記サイドエアバッグ22内の高さ方向の中間部付近には、テザー46が配設されている。テザー46は、サイドエアバッグ22と同一材質の布材を矩形状に裁断することにより製作されている。テザー46は、サイドエアバッグ22内において長辺が車両前後方向を向くように配置されている。さらに、図2に示されるように、テザー46は、その車両幅方向内側の端部が乗員側基布部38に縫製により取付けられると共に、その車両幅方向外側の端部が車体側基布部42に縫製により取付けられている。以下、本明細書では、テザー46の車体側基布部42への縫製部位を「車体側基布部42への取付部48」と称し、テザー46の乗員側基布部38への縫製部位を「乗員側基布部38への取付部50」と称す。
そして、本態様では、前者の高さと後者の高さとが異なるように設定されている。具体的には、車体側基布部42への取付部48の高さが、乗員側基布部38への取付部50の高さよりも低く設定されている。これにより、テザー46は、乗員に近い側がサイドドア40に近い側よりも高い傾斜面として配置されている。更に言及すると、テザー46は、その全体がサイドドア40のドアトリム52に一体に形成されたアームレスト54の上面の高さよりも低く設定されている。但し、少なくともテザー46の車体側基布部42への取付部48の高さが、アームレスト54の車室内側に最も突出する部位(本態様では、下端部54A)までの高さよりも低く設定されていればよい。
また、テザー46が設けられたことにより、サイドエアバッグ22内の空間は、乗員の腰部を保護する下方チャンバ56と乗員の胸部を保護する上方チャンバ58とに仕切られている。換言すれば、テザー46はサイドエアバッグ22内を上方チャンバ58と下方チャンバ56とに仕切るための仕切り材として機能する部材である。さらに、図1に示されるように、サイドエアバッグ22の外周に設けられる非膨張部44の前端部44Aとテザー46の前端部46Aとの間には、隙間が形成されており、この隙間が下方チャンバ56と上方チャンバ58とを相互に連通する連通部60とされている。
テザー46とガス噴出部20との配置関係について説明すると、図1及び図2に示されるように、ガス噴出部20におけるディフューザ26のガス噴出口34は下方チャンバ56内に配置されている。さらに、ガス噴出口34はテザー46の下面46B側へ向けられている。
上述した構成のサイドエアバッグ22は、蛇腹折りで折り畳まれてモジュールケース内に収納されている。但し、必ずしもサイドエアバッグ22を蛇腹折りで折り畳む必要はなく、ロール折りで折り畳むようにしてもよいし、蛇腹折りとロール折りとを組み合わせて折り畳むようにしてもよい。
また、モジュールケースの開口部はシートバック14内に配設された図示しないシートバックパッドで塞がれており、サイドエアバッグ22が展開する際にはシートバックパッドの表面を覆う表皮の縫製部を開裂させて展開していくようになっている。
次に、本実施の態様の作用並びに効果について説明する。
側面衝突時になると、まず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、その信号がエアバッグECUに入力される。エアバッグECUでは、サイドエアバッグ装置18を作動させるべきか否かを入力信号に基づいて判断し、「サイドエアバッグ作動」と判断すると、ガス噴出部20のインフレータ24のスクイブに所定の電流が通電される。これにより、着火剤が着火して伝火剤によって火炎がガス発生剤に伝播され、ガス発生剤が燃焼する。その結果、大量のガスが発生し、インフレータ24のガス噴出穴30からガスが噴出される。インフレータ24のガス噴出穴30から噴出されたガスは、ディフューザ26によって整流された後、ガス噴出口34から折り畳み状態のサイドエアバッグ22内へ噴出される。
側面衝突時になると、まず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、その信号がエアバッグECUに入力される。エアバッグECUでは、サイドエアバッグ装置18を作動させるべきか否かを入力信号に基づいて判断し、「サイドエアバッグ作動」と判断すると、ガス噴出部20のインフレータ24のスクイブに所定の電流が通電される。これにより、着火剤が着火して伝火剤によって火炎がガス発生剤に伝播され、ガス発生剤が燃焼する。その結果、大量のガスが発生し、インフレータ24のガス噴出穴30からガスが噴出される。インフレータ24のガス噴出穴30から噴出されたガスは、ディフューザ26によって整流された後、ガス噴出口34から折り畳み状態のサイドエアバッグ22内へ噴出される。
ここで、サイドエアバッグ22内に配置されるテザー46の車体側基布部42への取付部48の高さと、乗員側基布部38への取付部50の高さとが異なるように設定されている。このため、テザー46は、車両前方側から見て、展開状態のサイドエアバッグ22内において傾斜した状態で配置されることになる。本実施の態様では、このようなテザー46を備えたサイドエアバッグ22が折り畳まれた状態で格納されている。さらに、本実施の態様では、ディフューザ26のガス噴出口34は下方チャンバ56内に配置されており、ガスはテザー46の下面46Bに向けて噴出されるようになっている。このため、図5、図6A及び図6Bに示されるように、サイドエアバッグ22の折りが解けていく過程では、ガスはテザー46の下面46Bに当たった後、まだ折りが解けていない乗員側基布部38、車体側基布部42及びテザー46に当たって、車両下方側へ向きを変えて流れていく。なお、このときのガスの流れを図1、図2及び図5に矢印Pで表す。
このようにしてサイドエアバッグ22は乗員の腰部を保護する下方チャンバ56から膨張展開していき、その後、ガスは連通部60を下方から上方へ向けて流れていき、上方チャンバ58内へ流入される。なお、このときのガスの流れを図1に矢印Qで表す。そして、乗員の胸部を保護する上方チャンバ58が膨張展開される。その結果、乗員の腰部及び胸部がサイドエアバッグ22によって保護される。
ところで、側面衝突時、サイドドア40が車室内へ侵入してくると、当該サイドドア40によってフロントシート10のシートクッション12の車両幅方向外側の側部12Aが押し上げられる可能性がある。この場合、サイドエアバッグ22は車両上方側へ移動しようとする(持ち上がろうとする)。
また、図7〜図9に示される対比例に係るサイドエアバッグ装置80のように、サイドエアバッグ82における後述する下方チャンバ86内をガスが下から上へ流れるような場合にも、サイドエアバッグ82は車両上方側へ移動しようとする(持ち上がろうとする)。この現象について、以下に簡単に説明する。図7に示されるように、このサイドエアバッグ82では、下部側に車両前後方向に延びる非膨張部84が設定されている。これにより、サイドエアバッグ82の内部空間が下方チャンバ86と上方チャンバ88とに仕切られていると共に、ガス噴出部90側にて下方チャンバ86と上方チャンバ88とを上下に連通する連通部92が形成されている。なお、インフレータ94を覆い、ガスの流れを整流するディフューザ96の開口部98は下端部に設定されている。このため、ディフューザ96内に配設されたインフレータ94から噴出されたガスは、サイドエアバッグ82の下方チャンバ86内へ下向きに噴出され、外周部に設けられた非膨張部100及びサイドエアバッグ82内を上下に仕切る非膨張部84に沿って一周し、連通部92を通って上方チャンバ88内へ流入していく。このときのガスの流れを図7に矢印Xと矢印Yで表す。このようなガスの流れ方をすると、サイドエアバッグ82には車両上方側への押上げ力が作用する。
ここで、上述したように、本実施の態様では、サイドエアバッグ22の展開途中では、ガスが下方チャンバ56を膨張させつつ車両下方側へ向きを変えて流れていくので、サイドエアバッグ22を車両下方側へ押下げる力が得られる。
その結果、本実施の態様に係るサイドエアバッグ装置18は、側面衝突時にサイドエアバッグ22が車両上方側へ持ち上がることを抑制又は防止することができる。
また、本実施の態様では、対比例のような非膨張部84ではなく、テザー46でサイドエアバッグ22内を下方チャンバ56と上方チャンバ58とに仕切るようにしたので、サイドエアバッグ22の下方チャンバ56と上方チャンバ58のバッグ幅をそれぞれ確保できる。このため、サイドエアバッグ22の車両幅方向への倒れを抑制又は防止することができる。
また、本実施の態様では、テザー46の車体側基布部42への取付部48の高さが、乗員側基布部38への取付部50の高さよりも低く設定されている。このため、テザー46は、乗員に近い側がサイドドア40に近い側よりも高い傾斜面として配置されることになる。従って、傾斜方向が逆方向である場合に比べて、内圧が高い下方チャンバ56と乗員の大腿部との接触面積S(図2参照)が増える。
さらに、テザー46の車体側基布部42への取付部48の高さがドアトリム52に一体形成されたアームレスト54の高さよりも低く設定されているため、側面衝突時にサイドドア40が車室内側へ侵入してきたときに、アームレスト54が内圧が高い下方チャンバ56に強く接触することを抑制又は回避することができる。
よって、本実施の態様に係るサイドエアバッグ装置18は、乗員の腰部拘束性能を向上させることができると共に、内圧が高い下方チャンバ56をアームレスト54が強く押圧することによる乗員の腰部への負荷を軽減又は無くすことができる。
また、本実施の態様では、インフレータ24の下端部から突出する突出部28に複数のガス噴出穴30が形成されており、ガスはそれぞれのガス噴出穴30から噴出される。インフレータ24はディフューザ26によって覆われているが、ディフューザ26のガス噴出口34は単一とされかつテザー46の下面46Bに向けて配置されている。このため、インフレータ24の複数のガス噴出穴30の各々から噴出されたガスは、ディフューザ26の単一のガス噴出口34から噴出されて、テザー46の下面46Bに向けて噴出される。その結果、本実施の態様に係るサイドエアバッグ装置18によれば、ディフューザ26のガス噴出口34の開口面積や形状、ガス噴出口34のテザー46の下面46Bに対する向き等を調整することにより、サイドエアバッグ22の押下げ力を調整することができる。
さらに、本実施の態様では、下方チャンバ56内に噴出されたガスは、乗員の腰部の中心G(図1参照)よりも車両前方側に位置する連通部60(より具体的には、サイドエアバッグ22の外周に設けられた非膨張部44の前端部44Aとテザー46の前端部46Aとの間の連通部60)から上方チャンバ58内へ流れる。このため、サイドエアバッグ22の下方チャンバ56のバタつきを抑制することができる。その結果、本実施の態様に係るサイドエアバッグ装置18によれば、サイドエアバッグ22を安定した姿勢で展開させることができる。
なお、上記説明においては、フロントシート10用のサイドエアバッグ装置18について説明したが、これに限らず、リヤシート用のサイドエアバッグ装置に対して本態様を適用してもよい。
また、上記説明においては、上方チャンバ58が乗員の胸部を保護するように設けられていたが、これに限らず、少なくとも乗員の胸部を保護することが可能なサイドエアバッグの構造であればよい。従って、例えば、上方チャンバが乗員の胸部及び肩部、又は乗員の胸部から頭部を保護することが可能な大型のサイドエアバッグであってもよい。
さらに、上記説明においては、テザー46の車体側基布部42への取付部48の高さを乗員側基布部38への取付部50の高さよりも低く設定したが、これに限らず、逆にしてもサイドエアバッグ22を車両下方側へ押下げる力は得られる。
Claims (4)
- 乗員側に配置された乗員側基布部と車体側部側に配置された車体側基布部とを含んで構成され、折り畳まれた状態で格納されるサイドエアバッグと、
前記サイドエアバッグ内に配置されると共に前記車体側基布部への取付部の高さと前記乗員側基布部への取付部の高さとが異なるように設定され、当該サイドエアバッグ内の空間を乗員の腰部を保護する下方チャンバと当該下方チャンバと連通部を介して連通されかつ乗員の少なくとも胸部を保護する上方チャンバとに仕切るテザーと、
前記下方チャンバ内にガス噴出口が配置され、作動することにより前記下方チャンバを膨張させつつ車両下方側へ向きを変えてガスが流れるように前記テザーの下面に向けてガスを噴出するガス噴出部と、
を有する自動車用サイドエアバッグ装置。 - 前記テザーの前記車体側基布部への取付部の高さは、前記乗員側基布部への取付部の高さよりも低く設定されており、
かつ当該テザーの前記車体側基布部への取付部の高さは、ドアアームレストの高さよりも低く設定されている、
請求項1記載の自動車用サイドエアバッグ装置。 - 前記ガス噴出部は、
作動することによりガスを発生し下端部に形成された複数のガス噴出穴からガスを噴出させるインフレータと、
有底筒状に形成されると共に当該インフレータを覆いかつ前記テザーの下面に向けて配置された単一の前記ガス噴出口を備えたディフューザと、
を含んで構成されている、
請求項1又は請求項2記載の自動車用サイドエアバッグ装置。 - 前記サイドエアバッグの外周に設けられる非膨張部の前端部と前記テザーの前端部との間には隙間が形成されており、当該隙間が前記連通部とされている、
請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の自動車用サイドエアバッグ装置。
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