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JP6412265B2 - カーテンエアバッグ装置 - Google Patents
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Description

本発明は、車両の側面衝突時やロールオーバ(横転)時に、乗員保護を目的として車両室内の側面部に沿って膨張展開するカーテンエアバッグ装置に関するものである。
カーテンエアバッグ装置は、側面衝突等による車幅方向からの衝撃から乗員を守るエアバッグ装置である。カーテンエアバッグ装置のエアバッグクッション(以下、単に「クッション」と称する)は、サイドウィンドウに沿って膨張展開する比較的大きな形状であって、サイドウィンドウの上方のヘッドライニング(ルーフトリムとも称する)等の内装材の内側に収納されている。
一般に、カーテンエアバッグ装置のクッションは、上下方向に蛇腹状に折り畳まれるか、または上下方向にロール状に巻回されるなどして、車両前後方向に細長い収納形態となって収納される。例えば、特許文献1では、細長い状態となったクッションの車両前後方向の後端側をさらに折り曲げることで、より狭い収納空間にも設置できるようになっている。
特開2004−338542号公報
しかしながら、特許文献1のように細長い状態のクッションの端部を折り曲げて収納する場合、収納空間が狭いほどクッションの端部の折り曲げられる部分は長くなる。折り曲げられた部分はクッションが膨張展開するときにガス圧によって解消されるが、折り曲げられた部分が長いほど解消する際の動作は大きくなる。そのため、むやみに長い範囲を折り曲げてしまうと、膨張展開する時の動作が大きくなってヘッドライニングに強く干渉し、乗員の拘束が遅れてしまうおそれがある。
本発明は、このような課題に鑑み、よりコンパクトなクッションの収納形態を達成しつつ、乗員の早期拘束に資することが可能なカーテン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、本発明にかかるカーテンエアバッグ装置の代表的な構成は、ガスを供給するインフレータと、サイドウィンドウの上方のヘッドライニングの内側に車両前後方向に長尺な収納形態となって収納されガスを受給して膨張展開するクッションとを備えたカーテンエアバッグ装置であって、収納形態のクッションは、クッションが下方から上方へ向かって折り畳まれまたは巻回された状態から前端または後端が中央側に向けて折り曲げられた折曲げ部を有し、折り畳まれまたは巻回された状態は、展開状態におけるクッションの前端側または後端側の所定範囲が車両前後方向の中央側に向けて折り返された状態から折り畳まれまたは巻回されていることを特徴とする。
上記収納形態のクッションは、車両前後方向の端部にて折返しおよび折曲げがそれぞれ行われていて、車両前後方向に短い。したがって、ヘッドライニングの内側の限られた収納空間にも収納しやすくなっている。また、上記収納形態では、事前に折返しを施すことで、折り曲げる長さが短くて済むようになっている。したがって、膨張展開時における折曲げ部を解消する動作が小さくなり、ヘッドライニングとの干渉の程度も軽くなる。したがって、上記構成によれば、迅速に膨張展開して乗員の早期拘束を行うことが可能になる。
上記の折り返される所定範囲は、クッションの後端側であってもよい。例えば、トラックやSUV(Sport Utility Vehicle)等の車両では、後部側に車両前後方向に対して比較的直立に近い形状のピラーが存在していて、クッションの収納空間がより制限されている場合がある。そのような場合であっても、上記構成であればコンパクトに収納可能なクッションの収納形態を好適に実現可能である。
上記の折り返される所定範囲は、クッションのうち車外放出防止性能評価試験における試験装置の複数の打点位置の外側の範囲であるとよい。車外放出防止性能評価試験では、試験装置をクッションの複数個所に車内側から衝突させてその車外放出量を測定する。試験装置は乗員を模したものでもあるため、その打点位置を目安にして打点位置以外の範囲に折返し等を行うことで、乗員の車外放出防止性能に影響を与えることなくクッションのコンパクトな収納形態が実現できる。
上記の折り返された折り目は、クッションのうちガスが流入する膨張領域に形成されていてもよい。この構成によって、膨張領域が膨張展開する際のガス圧を利用して、折返し部分を迅速に解消することが可能になる。
上記の折り返される所定範囲は、車幅方向の車内側に折り返されていてもよい。この構成によって、所定範囲を好適に折り返すことができる。
上記の折曲げ部は、車両下方側に折り曲げられていてもよい。この構成によって、折曲げ部を好適に設けることができる。
上記の折曲げ部は、車幅方向の車内側に折り曲げられていてもよい。この構成によっても、折曲げ部を好適に設けることができる。
本発明によれば、よりコンパクトなクッションの収納形態を達成しつつ、乗員の早期拘束に資することが可能なカーテンエアバッグ装置を提供することが可能になる。
本発明の実施形態にかかるカーテンエアバッグ装置を例示した図である。 図1(b)のクッションを単独で例示した図である。 図2のクッションを収納形態に畳む過程を例示した図である。 図3(b)のクッションと比較例のクッションとを比較した図である。 図4の本実施形態のクッションおよび比較例のクッションそれぞれの膨張展開の過程を例示した図である。 図3(a)のクッションのさらなる構成を例示した図である。 図3(c)の折曲げ部およびその変形例を例示した図である。
L1…収納形態のクッションの後端を示す線分、F1、F2…オフセットライン、100…カーテンエアバッグ装置、102…クッション、104…ルーフサイドレール、105…フロントピラー、106…インフレータ、108…車両、110…フロントサイドウィンドウ、111…リアサイドウィンドウ、112…前部座席、114、116…フロントチャンバ、118…後部座席、120、122…リアチャンバ、124…区画部、126…クッションの上縁、128…タブ、129…ブラケット、130…ストラップ、132…インフレータ挿入部、134…ダクト部、136…クッションの後端、137…クッションの前端、138…折返し部、140…折り目、142…折曲げ部、144…テープ、146…ヘッドライニング、150、152…開口領域、154…センタピラー、160 …変形例の折曲げ部、10…比較例のクッション、12…比較例の折曲げ部、14…比較例のクッションの後端、16…比較例のヘッドライニング
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カーテンエアバッグ装置100を例示した図である。図1(a)は車両室内を車幅方向の車内側から見た図であって、カーテンエアバッグ装置100の稼働前の状態を例示している。本実施形態では、カーテンエアバッグ装置100は、車体の右側壁用として実施されている。以降、図1その他の本願のすべての図面において、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。
図1(a)ではエアバッグクッション(以下、クッション102)の稼働前の様子を例示している。クッション102は、巻回されて車両前後方向に細長いロール状の収納形態となって、フロントサイドウィンドウ110等の上方のルーフサイドレール104に搭載される。通常、ルーフサイドレール104は内装材であるヘッドライニング(図示省略)で覆われる。稼働前のクッション102は、ヘッドライニングの内側の空間に収納されていて、乗員のいる車室内からは視認不能である。よって本文中に「車室内からクッション102を見る」なる説明があっても、本来車室内から視認不能なクッション102を、ヘッドライニングを図示省略して可視化していることに留意されたい。なお、クッション102の収納形態は、下方から蛇腹状に折り畳むことによっても実現可能である。
カーテンエアバッグ100はガス発生装置であるインフレータ106をクッション102の上部に備えていて、クッション102はインフレータ106から供給されるガスの圧力によって膨張して乗員を拘束する。本実施形態で採用しているインフレータ106は、シリンダ型であって、長手の円筒形状を成している。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、さらにはガス発生剤と圧縮ガスとを両方備えたタイプのものなどがある。インフレータ106としては、いずれのタイプも利用可能である。
図1(b)は、図1(a)のクッション102の膨張展開後の様子を例示した図である。車両108に側面衝突時やロールオーバ(横転)等が発生すると、まず車両108に備えられたセンサ(図示省略)が衝撃を感知し、これに起因してインフレータ106へ信号が発信される。この信号を受けることでインフレータ106は作動し、ガスをクッション102へ供給する。クッション102は、インフレータ106からのガスを受給すると、車体の側壁(図1(a)のフロントサイドウィンドウ110等)に沿うように下方へ向かって膨張展開し、乗員を拘束する。
図2は、図1(b)のクッション102を単独で例示した図である。クッション102は、カーテンエアバッグ用のものとして、車室内の側面に沿って拡がることのできる大きな形状となっている。クッション102は、その表面を構成する2枚の基布を重ねて縫製や接着することや、OPW(One-Piece Woven)を用いての紡織などによって袋状に形成されている。
車両108への取付部位として、クッション102の上縁126付近にはタブ128が複数設けられている。タブ128は帯状の基布で構成され、小型のブラケット129などが取り付けられている。ブラケット129は、ボルト等によってルーフサイドレール104(図1(a)参照)に取り付けられる。また、クッション102の前端には、紐状のストラップ130が設けられている。ストラップ130は、クッション102をフロントピラー105につなぐ部材であって、クッション102の膨張展開時の揺動を抑えて展開挙動を安定させ、加えてクッション102に車両前後方向への張力を与える働きを有している。
クッション102の上部中央付近には、インフレータ挿入部132が設けられている。インフレータ挿入部132は、上縁126から上方に突出するように設けられていて、インフレータ106(図1(b)参照)が挿入して取り付けられる。インフレータ挿入部132は、その下方のダクト部134に通じていて、インフレータ106からのガスをダクト部134へと送る。ダクト部134は、クッション102の上部側にて車両前後方向に延びていて、ガスをクッション102の車両前側および車両後側へと導く。
クッション102の膨張領域は、乗員が接触し得る位置などを考慮して、複数のチャンバに区画されている。例えば、車両前側には、前部座席112(図1(b)参照)の乗員を保護することを目的としてフロントチャンバ114、116などが設けられている。車両後側には、後部座席118の乗員を保護するよう、リアチャンバ120、122などが設けられている。これら各チャンバの間は、線状の非膨張領域である区画部124等によって区画されている。
本実施形態では、クッション102を、コンパクトかつ乗員の早期拘束に資する収納形態に畳んでいる。図3は、図2のクッション102を収納形態に畳む過程を例示した図である。
図3(a)に例示するように、まずクッション102は、ガスが流入する前の平らな展開状態のクッション102における後端136側の所定範囲を、車両前後方向の中央側に向けて折り返す。言い換えると、クッション102のリアチャンバ120、122の車両後方側の所定範囲を、車両前方側に向けるように折り返す。この折返しによって、折返し部138が設けられる。このときの折返しによって形成される折り目140は、クッション102のリアチャンバ120、122に対して車両上下方向に延びるように形成される。
折返し部138は、膨張展開時のガス圧によって解消される。その際、折返し部138の解消を効率よく行うため、折返し部138の折り目140は、リアチャンバ120、122などの膨張領域にわたって形成されている。このように、折返し部138は、リアチャンバ120、122にガスが流入することで、効率よく迅速に解消される構成になっている。
次に、図3(b)に例示するように、クッション102を下方から上方へ向かって、折返し部138が折返された状態から巻回する。本実施形態では、折返し部138の折返しは、クッション102のリアチャンバ120、122(図3(a)参照)のうち、車両後方側の所定範囲がそれ以外の範囲に対して車幅方向の車内側に重なるように行っている。そして、クッション102の巻回も、同じく車幅方向の車内側に巻いている。したがって、これら折返しと巻回とを解消する動作も同じ車内側にて生じるため、クッション102の展開挙動を安定させることができる。
図3(c)に例示するように、巻回された状態のクッション102には、折返し部138が設けられた後端を再び中央側に向けて折り曲げることで、折曲げ部142が設けられる。すなわち、折返し部138の少なくとも一部は、折曲げ部142を構成している。折曲げ部142が形成された後は、クッション102の各所を膨張展開時に破断可能なテープ144等で束ねることで収納形態が完成する。
図4は、図3(c)のクッション102と比較例のクッション10とを比較した図である。比較例のクッション10は、図3(a)に例示した折返し部138が形成されていない点で、クッション102と構成が異なっている。
クッション102およびクッション10は線分L1で例示するように、互いに同じ長さの収納形態に畳まれている。しかし、クッション102は、折返し部138(図3(a)参照)を設けた分、短い折曲げ部142(長さD1)を設けるだけで収納空間に対応できるようになっている。一方、クッション10は、折返し部138を設けていない分、クッション102と同じ長さにするためには、折曲げ部142よりも長い折曲げ部12(長さD2)が必要になっている。
図5は、図4の本実施形態のクッション102および比較例のクッション10それぞれの膨張展開の過程を例示した図である。図5は、クッション102、10の展開試験の際の様子を例示していて、それぞれ車両後方の車内側からクッション102、10を見ている。なお、図5ではクッション102、100を車体の左側壁用として実施しているが、これらクッション102、10は図1〜図4を参照して説明した構成と線対称であること以外の違いはない。
図5(a)〜(d)は、上段に本実施形態にかかるクッション102を例示し、下段に比較例のクッション10を例示している。図5(a)は、インフレータ106(図1(a)参照)の稼働開始から12msec(ミリ秒)の状態を例示している。クッション102、10は、ヘッドライニング146、16をそれぞれ押しのけて下方へ膨張展開する。
図5(b)は、インフレータ106(図1(a)参照)の稼働開始から14msecの状態を例示している。クッション102、10ともに、折曲げ部142、12が折り目を解消しようとしてヘッドライニング146に干渉している。図5(c)は、インフレータ106の稼働開始から16msecの状態を例示している。クッション102は、折曲げ部142が短いため、この時点で後端136側のヘッドライニング146との干渉が解消されている。一方、クッション10は、折曲げ部12が長いため、後端14側のヘッドライニング146との干渉が続いている。
図5(d)は、インフレータ106(図1(a)参照)の稼働開始から18msecの状態を例示している。この時点になると、クッション10の後端14側のヘッドライニング146との干渉も解消され、クッション102、10ともにほぼ同じ姿勢に膨張展開している。
このように、クッション102は、まず、車両前後方向の後端136にて折返し部138および折曲げ部142が設けられていて、車両前後方向に短い。したがって、ヘッドライニング146の内側の限られた収納空間にも収納しやすくなっている。例えば、トラックやSUV(Sport Utility Vehicle)等の車両では、後部側に車両前後方向に対して比較的直立に近い形状のピラーが存在していて、カーテンエアバッグ用クッションの収納空間がより制限されている場合がある。そのような場合であっても、クッション102であれば限られた収納空間にも好適に収納することができる。加えて、クッション102は、事前に折返し部138を形成することで、折曲げ部142の長さD1(図4参照)が短くて済むようになっている。したがって、膨張展開時における折曲げ部142を解消する動作が小さくなり、ヘッドライニング146との干渉の程度も軽くなる。このように、本実施形態によれば、迅速に膨張展開して乗員の早期拘束を行うことが可能になっている。
図6は、図3(a)のクッション102のさらなる構成を例示した図である。本実施形態では、折返し部138として折り返す範囲を、クッション102のうち車外放出防止性能評価試験における試験装置の複数の打点位置(A1〜A4、B1〜B4)以外の範囲に設定している。以下、車外放出防止性能評価試験における打点位置(A1〜A4、B1〜B4)の概要について説明する。
図6に例示するA1〜A4、B1〜B4は、FMVSS226(Federal Motor Vehicle Safety Standards:米国連邦自動車安全基準)のNPRM(Notice of proposed rulemaking:提案された規則策定の通知)に基づく車外放出防止性能評価試験におけるインパクタ(乗員を模擬した試験装置)の打点である。車外放出防止性能評価試験とは、NPRM(NHTSA-2009-0183)に定められる試験を示す。
インパクタは、同NPRM(NHTSA-2009-0183)のV.「Proposed Ejection Mitigation Requirements and Test Procedures」で規定されている。インパクタの衝突目標は、同NPRM(NHTSA-2009-0183)のV.「Proposed Ejection Mitigation Requirements and Test Procedures」、d.「Locations Where the Device Would Impact the Ejection Mitigation Countermeasure To Asses Efficacy」、4.「Method for Determining Impactor Target Locations」で定められるターゲットロケーション(Target locations)に規定されている。これらの打点は、同NPRMで記載されている各ターゲットの打点位置、例えばA1〜A4、B1〜B4などに示されている各ポイントによって例示される。
各打点はフロントサイドウィンドウおよびリアサイドウィンドウがそれぞれ覆う開口領域150、152(採光用開口部)に対して設定され、クッション部102はこれら各打点を覆い得るように設計される。なお、採光用開口部の定義は、サイドウィンドウの開口部(ウィンドウガラスの50mm車内の部分を含む)を、車両長手方向の中心面(車両の中心を長手方向に切った鉛直面)へ向かって水平に投影させた範囲であるとされている。
打点位置A1等の各打点位置は、インパクタの形状に合わせた所定の面積を有して、採光用開口部の各所に設定されている。その設定手順の概要は、まず、採光用開口部にオフセットラインF1、F2(採光用開口部の外縁をその中心に向かって25±2mm動かしたライン)を設定する。そして、インパクタのアウトライン(インパクタのヘッドフォームの外形線)を、このアウトラインが所定の点でオフセットラインF1、F2に(2mm以内で)接する位置に配置し、これを打点位置として決定する。
具体的には、はじめに主目標位置(本実施形態では打点位置A1、A4、B2、B3が相等)を決定する。まず、採光用開口部の中心を通る鉛直線と水平線を引き、採光用開口部を4つの区分に分ける。この4つの区分のうち、例えばセンタピラー154より車両前方側の採光用開口部では、前方下部の区分と後方上部の区分とが主4分区間となる。また、センタピラー154より車両後方側の採光用開口部では、前方上部の区分と後方下部の区分とが主4分区間となる。そして、これらの主4分区間内にて、前述のインパクタのアウトラインがオフセットラインF1、F2に2点または3点で接するように配置したものが、主目標位置(打点位置A1、A4、B3、B2)となる。
次に、2次目標位置(例えば、打点位置A3、A2、B1、B4が相等)を決定する。まず、採光用開口部の内部に、既に決定した2つの主目標位置同士の間(A1とA4の間、およびB3とB2の間)を3等分するように2本の鉛直線を引く。そして、インパクタのアウトラインを、この鉛直線にその中心が来るよう、かつ、前述した4つの区分のうち下部の区分ではオフセットラインF1、F2にアウトラインの下部が接するよう、または上部の区分ではオフセットラインF1、F2にアウトラインの上部が接するよう、配置する。これらが、2次目標位置(打点位置A2、A3、B1、B4)となる。
しかし、例えば窓枠自体が小さい場合は、2次目標位置の決定方法が異なる。窓枠が小さい場合であって既に決定した2つの主目標位置同士の間が360mm以上ある場合は、これら打点位置の打点中心同士を結んだ直線上の中間点を、2次目標位置として決定する。
以上のようにして設定した各打点位置を基準にして、NPRMに基づく側面衝突試験時では、インパクタの車外方向への移動量を測定する。その際の移動量の測定基準は、インパクタが各サイドウィンドウの内面に触れている状態において、インパクタの最も車外表面に接する垂直面である。
上述したように、本実施形態では、折返し部138(図3(a)参照)として折り返す範囲は、車両前後方向のうち複数の打点位置A1〜A4、B1〜B4の外側の範囲に設定している。例えば、折返し部138の折り目140は、後端側の打点位置B2よりも後方に設けられる。試験装置であるインパクタは、乗員を模したものでもある。そのため、打点位置A1〜A4、B1〜B4を目安にしてこれら打点位置A1〜A4、B1〜B4以外の範囲にて折返し等を行うことで、乗員の車外放出防止性能に影響を与えることなくクッション102のコンパクトな収納形態を実現している。
本実施形態では、クッション102の後端136側に折返し部138および折曲げ部142を設けているが、これに限らず、クッション102の前端137側にも同様の折返し部および折曲げ部を設けることも可能である。前端137側に折返し部および折曲げ部を設ける場合も、上述した打点位置A1〜A4、B1〜B4以外の範囲を折り返すことで、クッション102の車外放出防止性能に影響を与えることなくコンパクトな収納形態を実現することができる。
図7は、図3(c)の折曲げ部142およびその変形例を例示した図である。図7(a)は、図3(c)の折曲げ部142の拡大図である。図7(a)に例示するように、折曲げ部142は、巻回された状態のクッション102の後端が車両前方を向くように、車両下方側に折り曲げている。車両下方側から折り曲げた折曲げ部142は、その折り曲げを解消する動作が、車両下方側にて生じる。クッション102の全体の膨張展開も巻回を解消しながら車両下方へ向かうため、車両下方側に折り曲げた折曲げ部142であればクッション102の展開挙動に逆らうことがなく、クッション102の展開挙動を安定させることができる。
図7(b)は、図7(a)の折曲げ部142の変形例を例示した図である。図7(b)に例示するように、折曲げ部160は、巻回された状態のクッション102の後端が車両前方を向くように、車幅方向の車内側に折り曲げられている。車内側に折り曲げた折り曲げ部160は、その折り曲げを解消する動作が車内側にて生じる。折り曲げ部160が形成される前のクッション102は、これを下方から車内側に巻くことで巻回された状態に形成されていて、巻回を解消する動作も車内側にて生じる。したがって、車内側に折り曲げられた折曲げ部160もまたクッション102の展開挙動に逆らうことがなく、クッション102の展開挙動を安定させることができる。
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、車両の側面衝突時やロールオーバ(横転)時に、乗員保護を目的として車両室内の側面部に沿って膨張展開するカーテンエアバッグ装置に利用することができる。

Claims (7)

  1. ガスを供給するインフレータと、サイドウィンドウの上方のヘッドライニングの内側に車両前後方向に長尺な収納形態となって収納され該ガスを受給して膨張展開するクッションとを備えたカーテンエアバッグ装置であって、
    前記収納形態のクッションは、前記クッションが下方から上方へ向かって折り畳まれまたは巻回された状態から前端または後端が中央側に向けて折り曲げられた折曲げ部を有し、
    前記折り畳まれまたは巻回された状態は、展開状態における前記クッションの前端側または後端側の所定範囲が車両前後方向の中央側に向けて折り返された状態から前記折り畳まれまたは巻回されていることを特徴とするカーテンエアバッグ装置。
  2. 前記折り返される所定範囲は、前記クッションの後端側であることを特徴とする請求項1に記載のカーテンエアバッグ装置。
  3. 前記折り返される所定範囲は、前記クッションのうち車外放出防止性能評価試験における試験装置の複数の打点位置の外側の範囲であることを特徴とする請求項1または2に記載のカーテンエアバッグ装置。
  4. 前記折り返された折り目は、前記クッションのうちガスが流入する膨張領域に形成されていることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載のカーテンエアバッグ装置。
  5. 前記折り返される所定範囲は、車幅方向の車内側に折り返されていることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載のカーテンエアバッグ装置。
  6. 前記折曲げ部は、車両下方側に折り曲げられていることを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載のカーテンエアバッグ装置。
  7. 前記折曲げ部は、車幅方向の車内側に折り曲げられていることを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載のカーテンエアバッグ装置。
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