JP6036658B2

JP6036658B2 - 車両用サイドエアバッグ装置

Info

Publication number: JP6036658B2
Application number: JP2013237238A
Authority: JP
Inventors: 祐介藤原
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2013-11-15
Filing date: 2013-11-15
Publication date: 2016-11-30
Anticipated expiration: 2033-11-15
Also published as: US20150137493A1; DE102014222867A1; US9783151B2; JP2015096396A

Description

本発明は、車両用サイドエアバッグ装置に関する。

下記特許文献１に記載されたサイドエアバッグ装置は、高圧の内側バッグと低圧の外側バッグとから構成された内外二重のバッグ構造とされている。このサイドエアバッグ装置では、側面視において、標準体型の乗員（ＡＭ５０）の背中から腹部前端までを低圧の外側バッグがカバーし、該乗員の背中から肋骨の車両前後方向中央部までを高圧の内側バッグがカバーする。それにより、乗員後部の比較的高い剛性を、サイドエアバッグによる乗員保護に利用するようにしている。

特開２００８−２０１１７５号公報

ところで、車両の側面衝突時には、相対的に耐性値が高い乗員の肩部を、高圧のバッグによって拘束することが好ましい。しかしながら、上述のような内外二重構造のサイドエアバッグ装置では、高圧の内側バッグ部における車幅方向の膨張幅を、低圧の外側バッグ部における車幅方向の膨張幅よりも厚くすることができない。そのため、肩部の拘束性能を向上させる観点で改善の余地がある。

本発明は上記事実を考慮し、肩部の拘束性能向上に寄与することができる車両用サイドエアバッグ装置を得ることを目的とする。

請求項１に記載の発明に係る車両用サイドエアバッグ装置は、起動することによりガスを発生させるインフレータと、車両用シートのシートバックの側部に設けられ、前記ガスが内部に供給されて前記側部の車両前方側へ膨張展開する袋体と、前記袋体を前バッグ部と該前バッグ部よりも高圧に膨張し且つ車幅方向の膨張幅が厚くなる後バッグ部とに仕切ると共に、前記膨張展開状態で着座乗員の肩部の中央部に対して側面視で重なる仕切部と、を備え、前記前バッグ部は、前記膨張展開状態で車幅方向内側端部が着座乗員の胸部の車幅方向外側端部より車幅方向外側に位置し、前記後バッグ部は、前記前バッグ部より車幅方向内側に膨張し且つ前記膨張展開状態で車体側部に接する。

なお、請求項１に記載の発明では、着座乗員の肩部と仕切部との位置関係は、車両用シートに着座したＡＭ５０のダミーを用いて設定される。

また、請求項１に記載の「肩部の中央部」は、ＡＭ５０のダミーを側方から見た場合に、当該ダミーの肩部に設けられたボルトを中心とする直径８０ｍｍの仮想円の範囲である。

請求項１に記載の発明では、例えば車両が側面衝突をした際に、インフレータが起動される。それにより、袋体の内部にガスが供給され、袋体がシートバックの側部の車両前方側へ膨張展開する。この膨張展開状態では、袋体を前バッグ部と後バッグ部とに仕切る仕切部が着座乗員の肩部の中央部に対して側面視で重なる。そして、後バッグ部は、前バッグ部よりも高圧に膨張し、且つ前バッグ部よりも車幅方向の膨張幅が厚くなる。その結果、主に高圧の後バッグ部によって着座乗員の肩部を拘束することができるため、肩部の拘束性能向上に寄与することができる。

しかも、上記拘束時には、高圧かつ膨張幅が厚い後バッグ部によって肩部が車両前方側にも押圧される。その結果、着座乗員が背中を後バッグ部側へ向けるように上体を捩られるので、相対的に耐性値が高い背中を後バッグ部によって拘束することが可能になる。それにより、着座乗員への負荷を軽減することができる。

請求項２に記載の発明に係る車両用サイドエアバッグ装置は、請求項１において、前記インフレータは、前記後バッグ部内に配設されており、前記仕切部には、前記インフレータから前記後バッグ部内に噴出されるガスを前記前バッグ部内に供給するための連通孔が形成されている。

請求項２に記載の発明では、後バッグ部内に配設されたインフレータから噴出されるガスが、仕切部に形成された連通孔を通って前バッグ部内に供給される。これにより、簡単な構成で、後バッグ部を前バッグ部よりも早期かつ高圧に膨張展開させることができる。

請求項３に記載の発明に係る車両用サイドエアバッグ装置は、請求項１又は請求項２において、前記前バッグ部が着座乗員の肩部から腹部又は腰部までの前部を拘束し、後バッグ部が着座乗員の肩部から腹部又は腰部までの後部を拘束するように、前記袋体及び前記仕切部が構成されている。

請求項３に記載の発明では、相対的に耐性値が高い肩部から腹部又は腰部までの後部が、高圧の後バッグ部によって拘束される一方、相対的に耐性値が低い肩部から腹部又は腰部までの前部が、低圧の前バッグ部によって拘束される。これにより、着座乗員の身体の耐性値に応じた内圧で着座乗員を適切に拘束することができる。
請求項４に記載の発明に係る車両用サイドエアバッグ装置は、請求項１〜請求項３の何れか１項において、前記仕切部の下部には、前記膨張展開状態で車両前方斜め下方へ延びる傾斜部が設けられている。

以上説明したように、本発明に係る車両用サイドエアバッグ装置では、肩部の拘束性能向上に寄与することができる。

本発明の第１実施形態に係る車両用サイドエアバッグ装置におけるサイドエアバッグの膨張展開状態を示す側面図である。図１のＦ２−Ｆ２線に沿った切断面を拡大して示す拡大断面図である。同サイドエアバッグの後バッグ部に押されて着座乗員の上体が捩られた状態を示す図２に対応した断面図である。本発明の第２実施形態に係る車両用サイドエアバッグ装置が搭載された車両用シートの側面図であり、サイドエアバッグの膨張展開状態を示す図である。

＜第１の実施形態＞
本発明の第１実施形態に係る車両用サイドエアバッグ装置１０について、図１〜図３に基づいて説明する。なお、各図に適宜記す矢印ＦＲ、矢印ＵＰ、矢印ＯＵＴは、車両の前方向（進行方向）、上方向、車幅方向の外側をそれぞれ示している。以下、単に前後、左右、上下の方向を用いて説明する場合は、特に断りのない限り、車両前後方向の前後、車両左右方向（車幅方向）の左右、車両上下方向の上下を示すものとする。

（構成）
図１に示されるように、本実施形態に係る車両用サイドエアバッグ装置１０は、車両用シート１２のシートバック１４におけるドア側サイド部１４Ａ（車幅方向外側の側部）に搭載されている。この車両用シート１２は、例えば左ハンドル車の運転席とされている。この車両用シート１２のシートバック１４は、シートクッション１６の後端部に傾倒可能に連結されており、シートバック１４の上端部にはヘッドレスト１８が連結されている。

なお、本実施形態では、車両用シート１２の前後方向、左右方向（幅方向）及び上下方向は、車両の前後方向、左右方向（幅方向）及び上下方向と一致している。また、図１では、車両用シート１２には実際の乗員の代わりに、衝突試験用のダミーＰが着座している。このダミーＰは、例えばＷｏｒｌｄＳＩＤ（国際統一側面衝突ダミー：ＷｏｒｌｄＳｉｄｅＩｍｐａｃｔＤｕｍｍｙ）のＡＭ５０（米国人成人男性の５０パーセンタイル）である。以下、説明をわかり易くするため、ダミーＰを「着座乗員Ｐ」と称する。

車両用サイドエアバッグ装置１０は、サイドエアバッグ２０と、該サイドエアバッグ２０内でガスを発生させるインフレータ２２（ガス発生装置）とを主要部として構成されている。サイドエアバッグ２０は、折り畳まれてインフレータ２２等と共にモジュール化された状態でドア側サイド部１４Ａ内に配設（収納）されており、インフレータ２２から発生するガスの圧力で着座乗員Ｐとサイドドア５０（図２及び図３参照）との間に膨張展開する。この膨張展開の際には、ドア側サイド部１４Ａに配設されたシートバックパッド及びシート表皮（共に図示省略）がサイドエアバッグ２０の膨張圧を受けて破断される構成になっている。なお、以下の説明に記載するサイドエアバッグ２０の前後上下の方向は、特に断りのない限り、サイドエアバッグ２０が膨張展開した状態での方向を示すものであり、シートバック１４の前後上下の方向と略一致している。

図１〜図３に示されるように、サイドエアバッグ２０は、前後２つのチャンバに仕切られた２チャンバサイドエアバッグであり、袋状に形成された袋体２４を備えている。袋体２４は、例えばナイロン系又はポリエステル系の布材を切り出して形成された１枚の基布２６が縫製されて形成されている。この基布２６は、折れ線Ｋに沿って二つ折りにされ、折れ線Ｋを介した一側部分２６Ａと他側部分２６Ｂとが縫製部Ｔ１において外周縁部を縫製されている。なお、図１では、上記縫製部Ｔ１及び後述する縫製部Ｔ２、Ｔ３の図示を省略している。

この袋体２４は、図１に示される如く膨張展開状態を側面視で見た場合に、シートバック１４の上下方向に沿って長尺な略長円形状を成すように形成されており、着座乗員Ｐの肩部Ｓ、胸部Ｃ、腹部Ｂ及び腰部Ｌを拘束可能な大きさに設定されている。この袋体２４の内部には、仕切部としてのテザー２８（仕切布）とが設けられている。

テザー２８は、基布２６と同様の布材を長尺状に切り出して形成されたものである。このテザー２８は、一方の長辺縁部が縫製部Ｔ２において基布２６の一側部分２６Ａに縫製され、他方の長辺縁部が縫製部Ｔ３において基布２６の他側部分２６Ｂに縫製されている。このテザー２８によって袋体２４が前バッグ部３０と後バッグ部３２とに仕切られている。

前バッグ部３０の内部は、前チャンバ３４とされており、後バッグ部３２の内部は、後チャンバ３６とされている。前チャンバ３４と後チャンバ３６とは、テザー２８に形成された上下の連通孔３８、４０（図１参照）を介して相互に連通されている（なお、図１では、テザー２８及び連通孔３８、４０を概略的に記載している）。これらの連通孔３８、４０は、例えば円形の開口とされている。上側の連通孔３８は、テザー２８の上部に形成されており、袋体２４が膨張展開した状態では、着座乗員Ｐの肩部Ｓの中央部よりも若干下方側で肩部Ｓの側方に配置される。下側の連通孔４０は、テザー２８の下部に形成されており、袋体２４が膨張展開した状態では、着座乗員Ｐの腰部Ｌの側方に配置される。

また、後バッグ部３２内には、整流布４２が設けられている。この整流布４２は、基布２６等と同様の布材から成る基布が筒状に縫製されたものである。この整流布４２は、軸線方向がシートバック１４の上下方向に沿う状態で後バッグ部３２内の後端部における上下方向中央部に配設されている。

さらに、後バッグ部３２内には、インフレータ２２が収容されている。インフレータ２２は、所謂シリンダータイプのインフレータであり、円柱状に形成されている。このインフレータ２２は、軸線方向がシートバック１４の上下方向に沿う状態で整流布４２の内側に収容されている。

インフレータ２２の外周部からは、車両後方側へ向けて上下一対のスタッドボルト（図示省略）が突出している。これらのスタッドボルトは、基布２６及び整流布４２を貫通すると共に、シートバックフレーム１５のサイドフレーム１５Ａ（図１参照）に固定された図示しないブラケットを貫通しており、先端側に図示しないナットが螺合している。これにより、インフレータ２２がサイドエアバッグ２０と共にサイドフレーム１５Ａに締結固定（所謂背面締め）されている。なお、インフレータ２２の外周部から車幅方向内側へ向けて突出したスタッドボルトがサイドフレーム１５Ａを直接貫通してナットに螺合される構成（所謂側面締め）にしてもよい。

このインフレータ２２には、図１に示されるように、車両に搭載された側突ＥＣＵ４６が電気的に接続されている。この側突ＥＣＵ４６には、側面衝突を検知する側突センサ４８が電気的に接続されている。側突ＥＣＵ４６は、側突センサ４８からの信号に基づいて側面衝突（の不可避）を検知した際にインフレータ２２を起動させる構成とされている。なお、側突ＥＣＵ４６に側面衝突を予知（予測）するプリクラッシュセンサが電気的に接続されている場合には、プリクラッシュセンサからの信号に基づいて側突ＥＣＵ４６が側面衝突を予知した際にインフレータ２２が起動される構成にしてもよい。

上記構成のサイドエアバッグ装置１０では、インフレータ２２が起動されると、インフレータ２２の上端部又は下端部に設けられたガス噴出部からガスが噴出される。インフレータ２２から噴出されたガスは、整流布４２の上端開口から後バッグ部３２内の上部に噴出されると共に、整流布４２の下端開口から後バッグ部３２内の下部に噴出される。後バッグ部３２内の上部及び下部に噴出されたガスは、上下の連通孔３８、４０を通って前バッグ部３０内に供給される（図１の矢印Ｇ１、Ｇ２参照）。これにより、サイドエアバッグ２０（袋体２４）が着座乗員Ｐとサイドドア５０のドアトリム５２（車体側部）との間へ膨張展開する。以下、サイドエアバッグ２０の膨張展開状態について詳細に説明する。

サイドエアバッグ２０の膨張展開状態では、前バッグ部３０と後バッグ部３２とが車両前後方向に並び、前バッグ部３０によって着座乗員Ｐの肩部Ｓから腰部Ｌまでの前部が拘束され、後バッグ部３２によって着座乗員Ｐの肩部Ｓから腰部Ｌまでの後部が拘束される。また、テザー２８は、前バッグ部３０と後バッグ部３２との間でシートバック１４の高さ方向に沿って延在し、テザー２８の上部が着座乗員Ｐの肩部Ｓの中心（ここでは、ダミーＰの肩部Ｓに設けられたボルト５４）に対して側面視で重なるように構成されている。なお、本実施形態では、テザー２８は、下方側へ向かうほど前方側へ向かうように、着座乗員Ｐの上体の高さ方向に対して若干傾斜している。

このテザー２８のシートバック前後方向の位置は、ドア側サイド部１４Ａのカマチ部５６の前端５６Ａ（図１参照）に対応して設定されている。つまり、カマチ部５６の前端５６Ａの高さにおいては、カマチ部５６からの後バッグ部３２の前方突出量が小さく又はゼロになるように構成されている。つまり、この実施形態では、着座乗員Ｐがサイドエアバッグ２０の膨張展開領域である非適正位置に位置する状態でサイドエアバッグ２０が膨張展開した場合でも、着座乗員Ｐに与える影響が少なくなるように、袋体２４へのテザー２８の縫製位置が設定されている。

なお、テザー２８の上部が着座乗員Ｐの肩部Ｓの中心に対して側面視で重なる（車幅方向に並ぶ）構成に限らず、テザー２８の上部が着座乗員Ｐの肩部Ｓの中央部（中心及び中心近傍）に対して側面視で重なる構成にしてもよい。この場合、肩部Ｓの中央部は、着座乗員Ｐ（ダミーＰ）を側方から見た場合に、肩部Ｓに設けられたボルト５４を中心とする直径８０ｍｍの仮想円の範囲である。

上記のテザー２８は、膨張展開した袋体２４の前後方向中央よりも前側に位置するように設けられている。そのため、図２に示される平断面で見た場合、後バッグ部３２の周長が前バッグ部３０の周長よりも長くなり、後バッグ部３２の車幅方向の膨張幅Ｗ１が、前バッグ部３０の車幅方向の膨張幅Ｗ２よりも厚く（大きく）なるように構成されている。この後バッグ部３２の車幅方向内側面の前部側には、車両前方側へ向かうに従い車幅方向外側へ向かうように湾曲した湾曲面５８が形成され、当該湾曲面５８が肩部Ｓに対して車幅方向外側かつ車両後方側から接するように構成されている。

また、本実施形態では、インフレータ２２から後バッグ部３２内に噴出されたガスが、テザー２８に形成された上下の連通孔３８、４０を通って前バッグ部３０内に供給される。このため、前バッグ部３０の内圧Ｐ１が後バッグ部３２内の内圧Ｐ２よりも低くなるようになっている（Ｐ１＜Ｐ２）。なお、前バッグ部３０の前端縁部などにベントホールを形成し、前バッグ部３０内に供給されたガスを、上記ベントホールを通してサイドエアバッグ２０の外部に排気する構成にしてもよい。それにより、乗員拘束時における前バッグ部３０の潰れ残りを少なくすることができるので、前バッグ部３０の衝撃吸収ストロークを良好に確保することができる。

（作用及び効果）
次に、本第１実施形態の作用及び効果について説明する。

上記構成の車両用サイドエアバッグ装置１０では、側突ＥＣＵ４６が側突センサ４８からの信号に基づいて側面衝突を検知すると、当該側突ＥＣＵ４６によってインフレータ２２が起動される。それにより、サイドエアバッグ２０の袋体２４の内部にガスが供給され、袋体２４がシートバックの側部の前方側へ膨張展開する。この膨張展開状態では、袋体２４を前バッグ部３０と後バッグ部３２とに仕切るテザー２８が着座乗員Ｐの肩部Ｓの中心に対して側面視で重なる。そして、後バッグ部３２は、前バッグ部３０よりも高圧に膨張し、且つ前バッグ部３０よりも車幅方向の膨張幅が厚くなる。その結果、主に高圧の後バッグ部３２によって着座乗員Ｐの肩部Ｓを拘束することができるため、肩部Ｓの拘束性能向上に寄与することができる。

しかも、上記拘束時には、高圧かつ膨張幅が厚い後バッグ部３２の湾曲面５８によって肩部Ｓが車両前方側にも押圧される。その結果、着座乗員Ｐが背中Ｒを後バッグ部３２側へ向けるように上体を捩られる。つまり、図３に矢印Ａで示されるように、着座乗員Ｐの上体が略垂直な軸回りに回転し、着座乗員Ｐの背中Ｒがサイドエアバッグ２０側を向くことになる。それにより、相対的に耐性値が高い背中Ｒを後バッグ部３２によって拘束することが可能になるので、着座乗員Ｐへの負荷を軽減することができる。また、胸部Ｃがサイドエアバッグ２０から離れる方向へ変位（回転）するにより、胸部Ｃへの負荷を低減することができる。

さらに、本実施形態では、後バッグ部３２内に配設されたインフレータ２２から噴出されるガスが、テザー２８に形成された上下の連通孔３８、４０を通って前バッグ部３０内に供給される。これにより、簡単な構成で、後バッグ部３２を前バッグ部３０よりも早期かつ高圧に膨張展開させることができる。しかも、上側の連通孔３８は、着座乗員Ｐの肩部Ｓの中央部よりも若干下方側で肩部Ｓの側方に配置され、下側の連通孔４０は、着座乗員Ｐの腰部Ｌの側方に配置されるため、前バッグ部３０における肩部Ｓ及び腰部Ｌの拘束部位を早期に膨張展開させることができる。

また、本実施形態では、相対的に耐性値が高い肩部Ｓから腰部Ｌまでの後部が、高圧の後バッグ部３２によって拘束される一方、相対的に耐性値が低い肩部Ｓから腹部又は腰部までの前部が、低圧の前バッグ部３０によってソフトに拘束される。これにより、着座乗員Ｐの身体の耐性値に応じた内圧で着座乗員Ｐを適切に拘束することができる。

また、本実施形態では、ドア側サイド部１４Ａのカマチ部５６の前端５６Ａの高さにおいては、カマチ部５６からの後バッグ部３２の前方突出量が小さく又はゼロになるように設定されている。これにより、着座乗員Ｐがサイドエアバッグ２０の膨張展開領域である非適正位置に位置する状態でサイドエアバッグ２０が膨張展開した場合でも着座乗員Ｐに与える影響を少なくする性能（所謂ＯＯＰ性能という）を良好にすることができる。

しかも、本実施形態では、前バッグ部３０が後バッグ部３２に遅れて低圧に膨張展開するので、ＯＯＰ性能を一層良好にすることができる。

次に、本発明の第２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４には、本発明の第２実施形態に係る車両用サイドエアバッグ装置６０におけるサイドエアバッグ６２の膨張展開状態が側面図にて示されている。このサイドエアバッグ６２では、テザー２８の下部に、車両前方斜め下方へ延びる傾斜部２８Ａが設けられている。

この実施形態では、上記以外の構成は前記第１実施形態と同様の構成とされている。従って、この実施形態においても、前記第１実施形態と基本的に同様の作用効果を得ることができる。しかも、この実施形態では、テザー２８の下部に傾斜部２８Ａが設けられることにより、後バッグ部３２の下部が、車両前方側に拡大されている。これにより、高圧の後バッグ部３２による腰部Ｌの拘束性能を向上させることができる。

＜実施形態の補足説明＞
前記各実施形態では、サイドエアバッグ２０の袋体２４が、着座乗員Ｐの肩部Ｓから腰部Ｌまでを拘束可能な大きさに形成された構成にしたが、本発明はこれに限らず、袋体が着座乗員の肩部から腹部までを拘束可能な大きさに形成された構成にしてもよい。

また、前記各実施形態では、仕切部であるテザー２８に上下の連通孔３８、４０が形成された構成にしたが、本発明はこれに限らず、仕切部に形成する連通孔の数及び位置は、適宜変更可能である。

また、前記各実施形態では、後バッグ部３２内に配設されたインフレータ２２からのガスが、テザー２８に形成された上下の連通孔３８、４０を通って前バッグ部３０内に供給される構成にしたが、本発明はこれに限るものではない。例えば、後バッグ部３２内に配設されたインフレータ２２からのガスが、後バッグ部内を経由しない専用のガス流路を通って前バッグ部内に供給される構成にしてもよい。

さらに、前記各実施形態では、布材によって形成されたテザー２８が仕切部とされた構成にしたが、本発明はこれに限らず、袋体を縫製する縫製部によって仕切部を構成してもよい。

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前記各実施形態に限定されないことは勿論である。

１０車両用サイドエアバッグ装置
１２車両用シート
１４シートバック
１４Ａドア側サイド部（車幅方向外側の側部）
２２インフレータ
２４袋体
２８テザー（仕切部）
３０前バッグ部
３２後バッグ部
３８、４０連通孔

Claims

起動することによりガスを発生させるインフレータと、
車両用シートのシートバックの側部に設けられ、前記ガスが内部に供給されて前記側部の車両前方側へ膨張展開する袋体と、
前記袋体を前バッグ部と該前バッグ部よりも高圧に膨張し且つ車幅方向の膨張幅が厚くなる後バッグ部とに仕切ると共に、前記膨張展開状態で着座乗員の肩部の中央部に対して側面視で重なる仕切部と、
を備え、
前記前バッグ部は、前記膨張展開状態で車幅方向内側端部が着座乗員の胸部の車幅方向外側端部より車幅方向外側に位置し、
前記後バッグ部は、前記前バッグ部より車幅方向内側に膨張し且つ前記膨張展開状態で車体側部に接する車両用サイドエアバッグ装置。
前記インフレータは、前記後バッグ部内に配設されており、前記仕切部には、前記インフレータから前記後バッグ部内に噴出されるガスを前記前バッグ部内に供給するための連通孔が形成されている請求項１に記載の車両用サイドエアバッグ装置。
前記前バッグ部が着座乗員の肩部から腹部又は腰部までの前部を拘束し、後バッグ部が着座乗員の肩部から腹部又は腰部までの後部を拘束するように、前記袋体及び前記仕切部が構成されている請求項１又は請求項２に記載の車両用サイドエアバッグ装置。
前記仕切部の下部には、前記膨張展開状態で車両前方斜め下方へ延びる傾斜部が設けられている請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の車両用サイドエアバッグ装置。