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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-01-23
(45)【発行日】2023-01-31
(54)【発明の名称】乗員保護装置
(51)【国際特許分類】
   B60R 21/2338 20110101AFI20230124BHJP
   B60R 21/205 20110101ALI20230124BHJP
   B60R 21/206 20110101ALI20230124BHJP
   B60R 21/207 20060101ALI20230124BHJP
【FI】
B60R21/2338
B60R21/205
B60R21/206
B60R21/207
【請求項の数】 8
(21)【出願番号】P 2019174682
(22)【出願日】2019-09-25
(65)【公開番号】P2020164143
(43)【公開日】2020-10-08
【審査請求日】2021-08-27
(31)【優先権主張番号】P 2019060029
(32)【優先日】2019-03-27
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(73)【特許権者】
【識別番号】000241463
【氏名又は名称】豊田合成株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100076473
【弁理士】
【氏名又は名称】飯田 昭夫
(72)【発明者】
【氏名】田中 志幸
(72)【発明者】
【氏名】切手 肇
(72)【発明者】
【氏名】袋野 健一
【審査官】菅 和幸
(56)【参考文献】
【文献】特開2013-035437(JP,A)
【文献】特開2008-001198(JP,A)
【文献】特開2017-132325(JP,A)
【文献】特開2013-119330(JP,A)
【文献】特開2018-001939(JP,A)
【文献】特開2004-330959(JP,A)
【文献】特開2019-137109(JP,A)
【文献】国際公開第2018/168355(WO,A1)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
B60R 21/2338
B60R 21/205
B60R 21/206
B60R 21/207
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
着座した乗員の前方側の車体側部位としての前席の後面側に配設された収納部位に収納され、膨張用ガスの流入時、前記収納部位から後方へ突出し、前方移動する乗員を受止可能に膨張するとともに、膨張部位の中央付近に、膨張用ガスを流入させない中空部を配設させたループ状のエアバッグを備えた乗員保護装置であって、
前記エアバッグが、膨張完了時の形状として、
前記収納部位から、前記車体側部位に沿うように略柱状に延びて、前記車体側部位に支持される第1膨張部と、該第1膨張部の上下方向の端部から、乗員の保護対象部位側の後方側に、略柱状に延びる第2膨張部と、該第2膨張部の後端から略柱状に延びて、前記第1膨張部の上下方向の他方の端部と交差する第3膨張部と、を、前記中空部を囲むように配置させた略三角環状とし、
前記エアバッグが、膨張完了時、
前記第1膨張部が、前記車体側部位としての前記前席の後面側に沿い、かつ、前記前席の後面側に支持されるように配設され、
前記第2膨張部の後端付近を、最後端に配置させて、前方移動する乗員の保護対象部位の受止部位とするとともに、
前記第2膨張部の後端付近での乗員の保護対象部位の受止時に、
前記第2膨張部を、膨張完了形状の略柱状の軸方向に沿って後端側を前端側に接近させるような圧縮変形可能に、
前記第2膨張部の後端付近を、前記第3膨張部に支持させ、かつ、前記車体側部位からの反力を確保可能に、前記第2膨張部の前端付近を、前記第1膨張部と連結させ
前記第2膨張部が、前記第1膨張部の上端付近から後方へ延び、後端付近を、前方移動する乗員の頭部を受け止める受止部位として配設されていることを特徴とする乗員保護装置。
【請求項2】
着座した乗員の下肢の前方側における車体側部位の後面側に配設された収納部位に収納され、膨張用ガスの流入時、前記収納部位から後方へ突出し、前方移動する乗員を受止可能に膨張するとともに、膨張部位の中央付近に、膨張用ガスを流入させない中空部を配設させたループ状のエアバッグを備えた乗員保護装置であって、
前記エアバッグが、膨張完了時の形状として、
前記収納部位から、前記車体側部位に沿うように略柱状に延びて、前記車体側部位に支持される第1膨張部と、該第1膨張部の上下方向の端部から、乗員の保護対象部位側の後方側に、略柱状に延びる第2膨張部と、該第2膨張部の後端から略柱状に延びて、前記第1膨張部の上下方向の他方の端部と交差する第3膨張部と、を、前記中空部を囲むように配置させた略三角環状とし、
前記エアバッグが、膨張完了時、
前記第1膨張部が、前記車体側部位の後面側に沿い、かつ、前記車体側部位の後面側に支持されるように配設され、
前記第2膨張部の後端付近を、最後端に配置させて、前方移動する乗員の保護対象部位の受止部位とするとともに、
前記第2膨張部の後端付近での乗員の保護対象部位の受止時に、
前記第2膨張部を、膨張完了形状の略柱状の軸方向に沿って後端側を前端側に接近させるような圧縮変形可能に、
前記第2膨張部の後端付近を、前記第3膨張部に支持させ、かつ、前記車体側部位からの反力を確保可能に、前記第2膨張部の前端付近を、前記第1膨張部と連結させ
前記第2膨張部が、前記第1膨張部の上端付近から後方へ延び、後端付近を、前方移動する乗員の膝部を受け止める受止部位として配設されていることを特徴とする乗員保護装置。
【請求項3】
前記エアバッグの前記第2膨張部が、膨張完了時の前端から後端に延びる方向を、前記乗員保護装置の作動時に前方移動する乗員の保護対象部位の移動方向に対して対向する方向に沿う方向とするように、配設されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の乗員保護装置。
【請求項4】
前記エアバッグが、膨張完了時の前記第2膨張部と前記第3膨張部との相互を連結して、前記第2膨張部と前記第3膨張部との相互の離隔方向への移動を規制する上下テザー、を配設させていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の乗員保護装置。
【請求項5】
着座した乗員の前方側の車体側部位としてのインストルメントパネルの上面側に配設された収納部位に収納され、膨張用ガスの流入時、前記インストルメントパネルと前記インストルメントパネルの上方のウインドシールドとの間を塞ぐように前記収納部位から後方へ突出し、前方移動する乗員を受止可能に膨張するとともに、膨張部位の中央付近に、膨張用ガスを流入させない中空部を配設させたループ状のエアバッグを備えた乗員保護装置であって、
前記エアバッグが、膨張完了時の形状として、
前記収納部位から、前記車体側部位に沿うように略柱状に延びて、前記車体側部位に支持される第1膨張部と、該第1膨張部の上下方向の端部から、乗員の保護対象部位側の後方側に、略柱状に延びる第2膨張部と、該第2膨張部の後端から略柱状に延びて、前記第1膨張部の上下方向の他方の端部と交差する第3膨張部と、を、前記中空部を囲むように配置させた略三角環状とし、
前記エアバッグが、膨張完了時、
前記第1膨張部が、前記車体側部位としての前記インストルメントパネルの上面に沿い、かつ、前記インストルメントパネルに支持されるように、前記収納部位から後下方に延びて配設され、
前記第2膨張部の後端付近を、最後端に配置させて、前方移動する乗員の保護対象部位の受止部位とするとともに、
前記第2膨張部の後端付近での乗員の保護対象部位の受止時に、
前記第2膨張部を、膨張完了形状の略柱状の軸方向に沿って後端側を前端側に接近させるような圧縮変形可能に、
前記第2膨張部の後端付近を、前記第3膨張部に支持させ、かつ、前記車体側部位からの反力を確保可能に、前記第2膨張部の前端付近を、前記第1膨張部と連結させ
前記第2膨張部が、前記第1膨張部の前端付近から斜め上後方へ延び、後端付近を、前方移動する乗員の頭部を受け止める受止部位として配設され、
前記エアバッグが、膨張完了時の前記第2膨張部の上面側と前記収納部位側とを連結して、前記第2膨張部の前記ウインドシールドから離隔する下方移動を規制する上外側テザーを配設させていることを特徴とする乗員保護装置。
【請求項6】
前記エアバッグが、車両搭載状態での膨張完了時、
前記収納部位から突出した状態での前記第2膨張部における前記第1膨張部と交差する前端部位から前記第3膨張部と交差する後端部位までの前後方向の長さ寸法を、
前記第1膨張部における前記第2膨張部と交差する部位から前記第3膨張部と交差する部位までの長さ寸法と、前記第3膨張部における前記第2膨張部と交差する上端部位から前記第1膨張部と交差する下端部位までの長さ寸法と、の合計より短く、かつ、
前記第1膨張部における前記第2膨張部と交差する部位から前記第3膨張部と交差する部位までの長さ寸法より、長くする構成としていることを特徴とする請求項に記載の乗員保護装置。
【請求項7】
前記エアバッグが、膨張完了時の前記第3膨張部と前記収納部位側とを連結して、前記第3膨張部の前記収納部位から離隔する後方移動を規制可能な前後テザー、を配設させていることを特徴とする請求項5又は6に記載の乗員保護装置。
【請求項8】
前記エアバッグが、膨張完了時の前記第2膨張部と前記第1膨張部との相互を連結して、前記第2膨張部と前記第1膨張部との相互の離隔方向への移動を規制する上下テザー、を配設させていることを特徴とする請求項乃至のいずれか1項に記載の乗員保護装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、膨張用ガスの流入時、着座した乗員の前方側の収納部位から後方へ突出し、前方移動する乗員を受止可能に膨張するループ状のエアバッグを備えた乗員保護装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、乗員保護装置として、着座した乗員を保護するエアバッグが、迅速に膨張を完了でき、また、乗員受止時の反力の増大を抑制するように、ループ状に膨張を完了させるものが知られている(例えば、特許文献1,2参照)。これらのエアバッグでは、膨張完了時に、前後方向の中間部位に、膨張用ガスを流入させない中空部を設けたループ状としており、膨張部位の容積が少ないことから、迅速に膨張を完了させることができ、かつ、乗員を受け止める際に、前後方向の中間部位に配設された中空部を潰すようにして、反力の上昇を抑制して、乗員を受け止めて保護することができた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開平6-344844号公報
【文献】特開2017-222331号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかし、いずれの乗員保護装置でも、膨張完了時のエアバッグが、前後方向の中間部位に、中空部を設けて、前方側に潰れやすく構成されていることから、逆に、乗員受止時に、安定した反力を確保できない虞れが生ずる。
【0005】
本発明は、上述の課題を解決するものであり、エアバッグが、迅速に膨張を完了させることができ、かつ、乗員受止時に安定した反力を確保できる乗員保護装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明に係る乗員保護装置は、着座した乗員の前方側の車体側部位に配設された収納部位に、収納されて、膨張用ガスの流入時、前記収納部位から後方へ突出し、前方移動する乗員を受止可能に膨張するとともに、膨張部位の中央付近に、膨張用ガスを流入させない中空部を配設させたループ状のエアバッグを備えた乗員保護装置であって、
前記エアバッグが、膨張完了時の形状として、
前記収納部位から、前記車体側部位に沿うように略柱状に延びて、前記車体側部位に支持される第1膨張部と、該第1膨張部の上下方向の端部から、乗員の保護対象部位側の後方側に、略柱状に延びる第2膨張部と、該第2膨張部の後端から略柱状に延びて、前記第1膨張部の上下方向の他方の端部と交差する第3膨張部と、を、前記中空部を囲むように配置させた略三角環状とし、
前記エアバッグが、膨張完了時、
前記第2膨張部の後端付近を、最後端に配置させて、前方移動する乗員の保護対象部位の受止部位とするとともに、
前記第2膨張部の後端付近での乗員の保護対象部位の受止時に、
前記第2膨張部を、膨張完了形状の略柱状の軸方向に沿って後端側を前端側に接近させるような圧縮変形可能に、
前記第2膨張部の後端付近を、前記第3膨張部に支持させ、かつ、前記車体側部位からの反力を確保可能に、前記第2膨張部の前端付近を、前記第1膨張部と連結させていることを特徴とする。
【0007】
本発明に係る乗員保護装置では、エアバッグが膨張を完了させれば、第2膨張部の後端付近を、乗員の保護対象部位の受止部位としており、乗員が前方移動してくれば、乗員の保護対象部位が、受止部位としての第2膨張部の後端付近に受け止められる。その際、第2膨張部が、膨張完了形状の略柱状の軸方向に沿って後端側を前端側に接近させるような圧縮変形可能に、第2膨張部の後端付近を、第3膨張部に支持させ、かつ、車体側部位からの反力を確保可能に、第2膨張部の前端付近を、第1膨張部と連結させている。そのため、第2膨張部は、座屈変形するような状態、換言すれば、膨張完了形状の略柱状の軸方向に沿って、後端側を前端側に接近させるような圧縮変形状態(第2膨張部が前後方向の長さ寸法を圧縮されるような状態)として、乗員の保護対象部位を受け止める挙動となる。すなわち、膨張を完了させたエアバッグは、曲げ変形でなく、高い反力を確保できる第2膨張部の座屈変形のような圧縮変形を伴なって、変形することから、安定して、所定以上の反力を確保して、乗員の保護対象部位を受け止めることができる。勿論、エアバッグは、中空部を配設させていることから、外形形状の全域を膨張部位とする場合に比べて、膨張用ガスを流入させる容量は少なく、迅速に膨張を完了させることができる。
【0008】
したがって、本発明に係る乗員保護装置では、エアバッグが、迅速に膨張を完了させることができ、かつ、乗員受止時に安定した反力を確保することができる。
【0009】
そして、本発明に係る乗員保護装置では、前記エアバッグの前記第2膨張部が、膨張完了時の前端から後端に延びる方向を、前記乗員保護装置の作動時に前方移動する乗員の保護対象部位の移動方向に対して対向する方向に沿う方向とするように、配設されていることが望ましい。
【0010】
このような構成では、エアバッグの第2膨張部が、乗員保護装置の作動時に前方移動する乗員の保護対象部位の移動方向に対して対向する方向に沿う方向に沿って、膨張完了時に、前端から後端に延びており、乗員の保護対象部位を受け止めて座屈変形するような状態となる際、一層、的確に、安定した反力を確保できる。
【0011】
本発明に係る乗員保護装置では、前記エアバッグの第2膨張部の後端付近が受け止める乗員の保護対象部位としては、乗員の膝部や頭部が例示できる。例えば、乗員の膝部を保護対象部位とする場合の乗員保護装置としては、前記エアバッグの収納部位を、着座した乗員の下肢の前方側における前記車体側部位の後面側に、配設し、前記エアバッグは、膨張時、前記収納部位から後方へ突出して、前方移動する乗員を受止可能に膨張する構成として、膨張完了時の前記第1膨張部を、前記車体側部位の後面側に沿い、かつ、前記車体側部位の後面側に支持されるように配設し、そして、膨張完了時の前記第2膨張部を、前記第1膨張部の上端付近から後方へ延び、後端付近を、前方移動する乗員の膝部を受け止める受止部位として、配設すればよい。
【0012】
また、後席乗員の頭部を保護対象部位とする場合の乗員保護装置としては、前記エアバッグの収納部位を、着座した乗員の前方側における前記車体側部位としての前席の後面側に、配設し、前記エアバッグを、膨張時、前記収納部位から後方へ突出して、前方移動する乗員を受止可能に膨張する構成として、膨張完了時の前記第1膨張部を、前記車体側部位としての前記前席の後面側に沿い、かつ、前記前席の後面側に支持されるように配設し、そして、膨張完了時の前記第2膨張部を、前記第1膨張部の上端付近から後方へ延び、後端付近を、前方移動する乗員の頭部を受け止める受止部位として、配設すればよい。
【0013】
なお、乗員の膝部を保護対象部位とする場合の乗員保護装置や後席乗員の頭部を保護対象部位とする場合の乗員保護装置としては、前記エアバッグが、膨張完了時の前記第2膨張部と前記第3膨張部との相互を連結して、前記第2膨張部と前記第3膨張部との相互の離隔方向への移動を規制する上下テザー、を配設させることが望ましい。このような構成では、上下テザーにより、エアバッグの膨張完了時の第2膨張部と第3膨張部との相互の離隔状態を安定させることできて、膨張完了時のエアバッグの略三角環状の形状を安定させて、エアバッグの乗員保護性能を安定させることに寄与できる。
【0014】
さらに、助手席の乗員の頭部を保護対象部位とする場合の乗員保護装置としては、前記エアバッグの収納部位を、着座した乗員の前方側における前記車体側部位としてのインストルメントパネルの上面側に配設し、前記エアバッグを、膨張時、前記インストルメントパネルと前記インストルメントパネルの上方のウインドシールドとの間を塞ぐように、前記収納部位から後方へ突出して、前方移動する乗員を受止可能に膨張する構成として、膨張完了時の前記第1膨張部を、前記車体側部位としての前記インストルメントパネルの上面に沿い、かつ、前記インストルメントパネルに支持されるように、前記収納部位から、後下方に延ばすように、配設し、膨張完了時の前記第2膨張部を、前記第1膨張部の前端付近から斜め上後方へ延び、後端付近を、前方移動する乗員の頭部を受け止める受止部位として、配設すればよい。
【0015】
そして、上記の助手席の乗員の頭部を保護対象部位とする場合の乗員保護装置としては、前記エアバッグが、車両搭載状態での膨張完了時、
前記収納部位から突出した状態での前記第2膨張部における前記第1膨張部と交差する前端部位から前記第3膨張部と交差する後端部位までの前後方向の長さ寸法を、
前記第1膨張部における前記第2膨張部と交差する部位から前記第3膨張部と交差する部位までの長さ寸法と、前記第3膨張部における前記第2膨張部と交差する上端部位から前記第1膨張部と交差する下端部位までの長さ寸法と、の合計より短く、かつ、
前記第1膨張部における前記第2膨張部と交差する部位から前記第3膨張部と交差する部位までの長さ寸法より、長くすることが望ましい。
【0016】
このような構成では、エアバッグが膨張すると、第1膨張部、第2膨張部、及び、第3膨張部が、それぞれ、略柱状として、略三角環状に膨張を完了させることとなり、その際、第1膨張部が、前後方向に延びる第2膨張部より短い長さ寸法として、インストルメントパネルの上面側に沿って後下方へ延びて膨張することとなり、第2膨張部の長さ寸法が、第1膨張部より長い長さ寸法としているものの、第1膨張部と第3膨張部との合計の長さ寸法より、小さいことから、第3膨張部は、安定して、上端部位より下端部位を前方に配置させた形状(すなわち、上端部位を下端部位より後方に配置させた形状)を確保できることとなり、その結果、安定して、膨張完了時の第2膨張部の後端付近が、エアバッグの最後端となって、前方移動する助手席乗員の頭部を、好適に受け止めることができる。
【0017】
そしてまた、助手席の乗員の頭部を保護対象部位とする場合の乗員保護装置としては、前記エアバッグが、膨張完了時の前記第3膨張部と前記収納部位側とを連結して、前記第3膨張部の前記収納部位から離隔する後方移動を規制可能な前後テザー、を配設させていることが望ましい。
【0018】
このような構成では、第1膨張部と第2膨張部との間で略上下方向に沿って配設される第3膨張部が、前後テザーにより、全体的あるいは部分的な後方移動を規制されることから、膨張完了時のエアバッグの略三角環状の形状が安定して、エアバッグの乗員保護性能を安定させることに寄与できる。
【0019】
また、助手席の乗員の頭部を保護対象部位とする場合の乗員保護装置としては、前記エアバッグが、膨張完了時の前記第2膨張部と前記第1膨張部との相互を連結して、前記第2膨張部と前記第1膨張部との相互の離隔方向への移動を規制する上下テザー、を配設させていることが望ましい。
【0020】
このような構成では、上下テザーにより、エアバッグの膨張完了時の第2膨張部と第1膨張部との相互の離隔状態を安定させることできて、膨張完了時のエアバッグの略三角環状の形状を安定させて、エアバッグの乗員保護性能を安定させることに寄与できる。
【0021】
さらに、助手席の乗員の頭部を保護対象部位とする場合の乗員保護装置としては、前記エアバッグが、膨張完了時の前記第2膨張部の上面側と前記収納部位側とを連結して、前記第2膨張部の前記ウインドシールドから離隔する下方移動を規制する上外側テザー、を配設させていることが望ましい。
【0022】
このような構成では、膨張完了時のエアバッグが、上外側テザーにより、第2膨張部の上面側をウインドシールドに対して接触させる状態を維持でき、初期拘束時も含めた乗員拘束時において、第2膨張部が上面側をウインドシールドに支持され、曲げ変形の挙動を抑制して、座屈変形状態の挙動を安定させることができることから、エアバッグは、安定した反力を確保できる良好な乗員拘束性能を発揮できる。
【図面の簡単な説明】
【0023】
図1】本発明に係る第1実施形態の乗員保護装置の作動状態を示す概略側面図である。
図2】第1実施形態の乗員保護装置の作動時のエアバッグの概略縦断面図である。
図3】第1実施形態の乗員保護装置の作動時のエアバッグの概略縦断面図である。
図4】第1実施形態の乗員保護装置の作動時のエアバッグの概略縦断面図であり、図2のIV-IV部位を示す。
図5】第1実施形態のエアバッグの単体での膨張完了時の概略斜視図である。
図6】第1実施形態のエアバッグの構成材料を示す平面図である。
図7】第1実施形態のエアバッグの各種テザーの結合状態を示す平面図である。
図8】第1実施形態の乗員保護装置の作動時におけるエアバッグの膨張状態を順に説明する図である。
図9】第1実施形態の乗員保護装置の作動時におけるエアバッグの膨張状態を順に説明する図であり、図8の後の状態を示す。
図10】第2実施形態の乗員保護装置の作動状態を示す概略側面図である。
図11】第2実施形態の乗員保護装置の作動時のエアバッグの概略縦断面図であり、図10のXI-XI部位を示す。
図12】第3実施形態の乗員保護装置の作動状態を示す概略側面図である。
図13】第3実施形態の乗員保護装置の作動時のエアバッグの概略縦断面図であり、図12のXIII-XIII部位を示す。
図14】第4実施形態の乗員保護装置の作動状態を示す概略側面図である。
【発明を実施するための形態】
【0024】
以下、本発明の第1実施形態を図面に基づいて説明すると、第1実施形態の乗員保護装置10は、図1に示すように、車両1の助手席のシート4の前方側におけるインストルメントパネル(インパネ)2の上面2a側に、搭載されている。なお、助手席のシート4は、背もたれ部4aと座部4bとを備えるとともに、シート4には、シートベルト6におけるショルダーベルト6aとラップベルト6bとを装着した乗員OPが着座することとなる。
【0025】
乗員保護装置10は、助手席のシート4に着座した乗員OPを保護するエアバッグ20と、エアバッグ20に膨張用ガスGを供給するインフレーター16と、を備えて構成され、エアバッグ20は、収納部位としてのケース12に折り畳まれて収納され、インフレーター16は、折り畳まれたエアバッグ20に膨張用ガスを供給できるように、ケース12に取り付けられている。
【0026】
インフレーター16は、図2に示すように、膨張用ガスGを吐出するガス吐出口16bを配設させた本体部16aと、本体部16aの外周面から延びるフランジ部16cと、を備えて、構成されている。
【0027】
ケース12は、長方形板状の底壁部13と、底壁部13の外周縁から延びる四角筒形状の周壁部14と、を備えて構成される板金製として、インパネ2の上面2a側の図示しない車体側部材に取付固定されて、配設されている。底壁部13には、四角環状のリテーナ17を利用して、インフレーター16とエアバッグ20とが取付固定される。
【0028】
リテーナ17は、エアバッグ20の流入用開口22の内周面側に配設されて、リテーナ17から延びる複数(第1実施形態では4本)のボルト18を、流入用開口22の周縁の取付孔23(図6,7参照)に挿通させ、さらに、ケース12の底壁部13とインフレーター16のフランジ部16cとに挿通させて、各ボルト18にナット19を締結することにより、ケース12の底壁部13に対し、エアバッグ20の流入用開口22の周縁とインフレーター16のフランジ部16cとを取付固定している。
【0029】
なお、インフレーター16の作動については、図示しない制御装置が、車両1の衝突を検知するフロントバンパ等に配設された図示しない衝突検知センサからの信号を入力して、衝突したと判定すると、インフレーター16を作動させる。
【0030】
エアバッグ20は、収納部位としてのケース12内に折り畳まれて収納され、膨張用ガスGの流入時、インパネ2とインパネ2の上方のウインドシールド3との間を塞ぐように、インパネ2の上面2a側に配設されたケース12内から、図示しないインパネ2の扉部を押し開きつつ、後方へ突出し、前方移動する乗員OPを受止可能に膨張する。すなわち、第1実施形態では、エアバッグ20は、インパネ2の上面2a側に配設された収納部位としてのケース12から、展開膨張する構成としている。
【0031】
このエアバッグ20は、図1~3に示すように、膨張完了時、収納部位としてのケース12から、車体側部位としてのインパネ2の上面2aに沿うように略柱状に延びて、インパネ2に支持される第1膨張部としての下側膨張部27と、第1膨張部としての下側膨張部27の上下方向の端部(上端若しくは前端)27aから、乗員OPの保護対象部位H側の後方側に、略柱状に延びる第2膨張部としての上側膨張部25と、第2膨張部としての上側膨張部25の後端25bから略柱状に延びて、第1膨張部としての下側膨張部27の上下方向の他方の端部(下端若しくは後端)27bと交差する第3膨張部としての後側膨張部29と、を、中空部32を囲むように配置させた略三角環状としている。換言すれば、第1実施形態のエアバッグ20は、膨張完了時、ケース12から斜め上後方に略柱状に延びる上側膨張部25と、上側膨張部25の後端25bから下方に略柱状に延びる後側膨張部29と、ケース12側の上側膨張部25の前端25a付近と交差するように、インパネ2の上面2a側に沿って、後側膨張部29の下端29bから前方に略柱状に延びる下側膨張部27と、を備えた略三角環状として、前後方向の中央に、膨張用ガスGを流入させない非膨張部位の中空部32を配設させている。第1実施形態の場合、エアバッグ20が膨張を完了させると、上側膨張部25の上面25c側が、ウインドシールド3の下面3aに当接し、下側膨張部27の下面27d側が、インパネ2の上面2aに支持される状態となる。
【0032】
そして、中空部32は、図2に示すように、上側膨張部25の下面25dと、下側膨張部27の上面27cと、後側膨張部29の前面29cと、に囲まれる略三角形状として、前端の前頂部32aが、上側膨張部25の下面25dと下側膨張部27の上面27cとの曲面状に交差する先細り部位とし、後上端の上頂部32bが、上側膨張部25の下面25dと後側膨張部29の前面29cとの曲面状に交差する先細り部位とし、後下端の下頂部32cが、下側膨張部27の上面27cと後側膨張部29の前面との曲面状に交差する先細り部位としている。すなわち、第1実施形態の場合、エアバッグ20が、略柱状に膨らむ膨張部25,27,29を略三角環状に曲げた状態で、かつ、膨張部25,27,29の相互の交差部34,35,36で、エアバッグ20の周壁21をキンクさせた状態としており、そのため、中空部32は、左右方向から見ると、各頂部32a,32b,32cを先細り状とした略三角形の空間部位としている。
【0033】
そして、膨張完了時のエアバッグ20の後側膨張部29が、上側膨張部25と交差する上端部位29aを、下側膨張部27と交差する下端部位29bより、後方に配置させるように、構成されている。膨張完了時のエアバッグ20の後側膨張部29は、後面29d側が、乗員OPを受け止める受止エリア30となり、さらに、受止エリア30の上部側が、頭部受止エリア30aとなり、下部側が胸部受止エリア30bとなる。特に、このエアバッグ20の頭部受止エリア30aでは、上側膨張部25の後端25b付近が、受止時の反力を高くして、乗員OPの保護対象部位としての頭部Hを受け止める受止部位としている。すなわち、第2膨張部としての上側膨張部25は、膨張完了時、収納部位としてのケース12側の前端25a側から後端25b側を、斜め上後方向に延ばす方向として、後端25b付近において、前方移動する乗員OPの頭部Hを受止可能とし、かつ、受止時に後端25b付近を前端25a側に接近させるような圧縮変形を可能として、後端25b付近や前端25a付近を、第3膨張部としての後側膨張部29や第1膨張部としての下側膨張部27に連結支持させている。具体的には、第3膨張部としての後側膨張部29の上端29aが、上側膨張部25の後端25bの上下動を規制するように、上側膨張部25の後端25bに連結され、そしてまた、上側膨張部25の前端25aが、車体側部位としてのインパネ2の上面2aからの反力を確保可能となるように、第1膨張部としての下側膨張部27の前端(上端)27aが、上側膨張部25の前端25aに連結されている。
【0034】
そして、このエアバッグ20は、外表面の周壁21が、外周側の外側壁21aと内周側の内側壁21bとを備えて構成されている。エアバッグ20は、図5~7に示すように、外側壁21aを形成する外周側基布50と、内側壁21bを形成する内周側基布51と、の二枚から周壁21が形成されている。エアバッグ20は、内周側基布51の左右方向の側縁51a,51bを、外周側基布50の左右方向の側縁50a,50bと結合(縫合)するとともに、内周側基布51の前後方向の端縁51c,51d相互を、未縫合部位51eを残して、縫合し、また、外周側基布50の前後方向の端縁50c,50d相互を縫合すれば、周壁21を形成できる。
【0035】
なお、上側膨張部25、下側膨張部27、及び、後側膨張部29は、それぞれ、膨張時の外側壁21aと内側壁21bとの離隔距離を規定できるように、内部に、連結片38,39,40を配設させている。各連結片38,39,40は、内側壁21bに連結される内側布38a,39a,40aと、外側壁21aに連結される外側布38b,39b,40bと、から構成されている。そして、内側布38a,39a,40aを、内側壁21bを形成する内周側基布51に縫合しておき、外側布38b,39b,40bを、外側壁21aを形成する外周側基布50に縫合しておき、内周側基布51と外周側基布50とを縫合する際、対応する内側布38a,39a,40aと外側布38b,39b,40bとの相互を縫合して、連結片38を上側膨張部25の前後方向の中間部位に配設し、連結布39を下側膨張部27の前後方向の中間部位に配設し、連結布40を後側膨張部29の上下方向の中間部位に、配設させている。
【0036】
また、エアバッグ20は、外側壁21aに、膨張用ガスGを流入させる流入用開口22を配設させている。流入用開口22は、円形に開口するとともに、エアバッグ20の膨張完了時の上側膨張部25と下側膨張部27との交差部34の下面側における外側壁21a(外周側基布50)に、配設されている。流入用開口22の周縁には、既述したように、リテーナ17の各ボルト18が挿通する取付孔23が設けられている。
【0037】
さらに、後側膨張部29の下端29b付近における内側壁21bには、余剰の膨張用ガスGを排気するベントホール24,24が開口されている。
【0038】
なお、連結布28,29,30、流入用開口22、ベントホール24の配設部位には、所定形状の補強布(図符号省略)が配設されている。
【0039】
そして、エアバッグ20は、車両搭載状態での膨張完了時に、上側膨張部25、下側膨張部27、及び、後側膨張部29が、それぞれ、断面を、左右両縁を丸くした略長方形状として、略柱状に膨張する形状とし、そして、各部の長さ寸法LU,LD,LU(図3参照)として、LU<LD+LB、かつ、LU>LDの関係を維持するように、設定されている。
【0040】
長さ寸法LUは、上側膨張部25の長さ寸法であり、収納部位としてのケース12から突出した状態での上側膨張部25における下側膨張部27と交差する前端部位25aから後側膨張部29と交差する後端部位25bまでの前後方向の長さ寸法である。長さ寸法LDは、下側膨張部27における上側膨張部25と交差する前端部位27aから後側膨張部29と交差する後端部位27bまでの前後方向の長さ寸法である。長さ寸法LBは、後側膨張部29における上側膨張部25と交差する上端部位29aから下側膨張部27と交差する下端部位29bまでの上下方向の長さ寸法である。
【0041】
そして、上側膨張部25の長さ寸法LUが、下側膨張部27の長さ寸法LDと後側膨張部29の長さ寸法LBとの合計より短く、かつ、下側膨張部27の長さ寸法LDより長くしている。
【0042】
第1実施形態の場合、上側膨張部25の長さ寸法LUは、約550~650mm、下側膨張部27の長さ寸法LDは、約380~480mm、後側膨張部29の長さ寸法LBは、約400~500mmとしている。また、後側膨張部29の上端部位29aと下端部位29bとの前後方向の離隔距離LLは、約50~150mmとしている。
【0043】
なお、上側膨張部25の前端25aと下側膨張部27の前端27aとは、ケース12の上方におけるインパネ2の上面2a側に配置されて、相互の交差部34であり、相互に一致している。また、上側膨張部25の後端25bと後側膨張部29の上端29aとは、相互の交差部35であり、相互に一致している。同様に、下側膨張部27の後端27bと後側膨張部29の下端29bとは、相互の交差部36であり、相互に一致している。
【0044】
また、交差部34,35,36の近傍には、連結片38,39,40が配設されておらず、膨張時のエアバッグ20が、交差部34,35,36の位置で屈曲して、上側膨張部25、下側膨張部27、及び、後側膨張部29を、所定長さとして、円滑に略三角環状として、膨張を完了できるように構成されている。
【0045】
さらに、第1実施形態のエアバッグ20では、膨張時において、第2膨張部としての上側膨張部25が、収納部位としてのケース12から後方に延びる方向(略柱状の前端25a側から後端25b側に延びる軸方向)LXを、斜め上後方向として、乗員保護装置10の作動時に前方移動する乗員OPの頭部Hの移動方向HMに対して対向する方向に沿う方向とするように、配設されている(図1参照)。なお、第1実施形態の場合には、車両1の前面衝突時において、シートベルト6を装着してシート4に着座した標準男性(男性ダミーAM50)の頭部Hの移動方向HMが、斜め前下向きの方向として、その移動方向HMと略平行で、かつ、若干、頭部H自体の移動方向HMの上方に、上側膨張部25の軸方向LXが配設されている。
【0046】
また、この軸方向LXは、第1実施形態の場合、上側膨張部25がウインドシールド3の下面3aと接触する構成であり、上側膨張部25のウインドシールド3の下面3aに案内されて膨張することから、ウインドシールド3の下面3aに沿った上側膨張部25の突出方向に、近似している。
【0047】
また、第1実施形態のエアバッグ20では、膨張時に、後側膨張部29が後方へ湾曲するように突出する状態とならずに、膨張完了時の略三角環状の状態を維持し易いように、前後テザー42を配設させている。前後テザー42は、後端42cを、後側膨張部29の前面29c側であって、内側壁21bにおける連結布40の内側布40aとの縫合部位に縫合させ、幅狭となった前端42aを、収納部位としてのケース12の底壁部13の後部13b側に固定している。具体的には、前端42aは、リテーナ17のボルト18を挿通させる取付孔42b,42bを備え、各取付孔42bにボルト18を挿通させて、リテーナ17に係止されることにより、収納部位としてのケース12の底壁部13の後部13b側(図2参照)に取付固定されている。なお、前後テザー42は、後端42c側が中空部32に配置されているものの、前端42a側が、内周側基布51の端縁51c,51d相互を縫合していない未縫合部位51eを経て、下側膨張部27内を挿通し、リテーナ17のボルト18に係止される構成としている。
【0048】
さらに、エアバッグ20では、膨張完了時の上側膨張部25と下側膨張部27との相互を連結して、上側膨張部25と下側膨張部27との相互の離隔方向への移動を規制する上下テザー44、を配設させている。上下テザー44は、中空部32の前部側を塞ぐように配設されて、上側膨張部25の内側壁21bに結合される上側布45と、下側膨張部27の内側壁21bに結合される下側布46と、から構成されている。上側布45と下側布46とは、共に後方側の幅寸法を広くした台形形状としている。そして、上側布45は、上縁45aを、上側膨張部25の内側壁21bに結合させて、具体的には、内周側基布51における連結片38の内側布38aの縫合部位付近に縫合し、また、下側布46は、下縁46bを、下側膨張部27の内側壁21bに結合させて、具体的には、内周側基布51における連結布39の内側布39aの縫合部位付近に縫合し、そして、上側布45の下縁45bと下側布46の上縁46aとを相互に縫合して、配設されている。
【0049】
さらにまた、エアバッグ20は、膨張完了時の上側膨張部25の上面25c側と収納部位のケース12側とを連結して、上側膨張部25のウインドシールド3から離隔する下方移動を規制する上外側テザー48、を配設させている。上外側テザー48は、後端48cを連結片38の縫合部位近傍の上側膨張部25における外側壁21aに縫合して、前端48aを、収納部位としてのケース12の底壁部13の前部13a側(図2参照)に固定している。具体的には、前端48aは、リテーナ17のボルト18を挿通させる取付孔48b,48bを備え、各取付孔48bにボルト18を挿通させて、リテーナ17に係止されることにより、収納部位としてのケース12の底壁部13に取付固定されている。
【0050】
また、エアバッグ20内には、流入用開口22の周縁に、流入用開口22から流入する膨張用ガスを左右両側に流す図示しない整流布が配設されている。
【0051】
なお、外周側基布50や内周側基布51、連結片38,39,40、あるいは、各種テザー42,44,48は、可撓性を有したポリアミドやポリエステル等の織布から形成されている。
【0052】
第1実施形態の乗員保護装置10では、リテーナ17を内周面側に配置させた状態のエアバッグ20を、折り畳んでケース12に収納するとともに、流入用開口22の周縁と、インフレーター16とを、リテーナ17のボルト18とナット19とを利用して、ケース12の底壁部13に固定し、そして、ケース12をインパネ2内に取付固定しつつ、インフレーター16に図示しない制御装置からの作動信号入力用のリード線を結線すれば、車両1に搭載することができる。なお、エアバッグ20をケース12に固定する際、エアバッグ20内の前後テザー42の前端42aや、エアバッグ20外の上外側テザー48の前端48aも、リテーナ17のボルト18を利用して、ケース12の底壁部13に固定しておく。
【0053】
そして、乗員保護装置10の車両Vへの搭載後、車両1が衝突して、図示しない制御装置が車両1の衝突を検知して、インフレーター16を作動させれば、インフレーター16がエアバッグ20に膨張用ガスGを供給することから、エアバッグ20が、図8,9に示すように、収納部位としてのケース12から後方へ展開膨張することとなる。
【0054】
そして、エアバッグ20が膨張を完了させれば、後側膨張部29が、上端部位29aを下端部位29bより後方側に配置させており、図1の二点鎖線に示すように、乗員OPが前方移動してくれば、頭部H付近が、後側膨張部29の後面29dにおける受止エリア30の上部側の頭部受止エリア30a、詳しくは、第2膨張部としての上側膨張部25の後端25b付近の受止部位、に受け止められる。その際、後側膨張部29は、下端部位29bより上端部位29a側を後方に張り出している形状であることから、中空部32を狭めるように曲げ変形する挙動でなく、略柱状に収納部位としてのケース12から斜め上後方に延びた上側膨張部25を、座屈変形させるような状態(上側膨張部25が前後方向の長さ寸法LUを圧縮するような状態)として、乗員OPを受け止める挙動となる。そのため、膨張を完了させたエアバッグ20は、後側膨張部29の曲げ変形より高い反力を確保できる上側膨張部25の座屈変形を伴なって、変形することから、安定した反力を確保して、乗員OPの頭部Hを受け止めることができる。そして、頭部Hを受け止められて運動エネルギーを低減された状態で前進移動する乗員OPは、胸部Bを、受止エリア30の下部側の胸部受止エリア30bにより、受け止められて、保護される。勿論、エアバッグ20は、中空部32を配設させていることから、外形形状の全域を膨張部位とする場合に比べて、膨張用ガスGを流入させる容量は少なく、迅速に膨張を完了させることができる。
【0055】
したがって、第1実施形態の乗員保護装置10では、エアバッグ20が、迅速に膨張を完了させることができ、かつ、乗員OPの受止時に、安定した反力を確保することができる。
【0056】
そして、第1実施形態の乗員保護装置10では、エアバッグ20の第2膨張部としての上側膨張部25が、収納部位としてのケース12から後方に延びる方向LXを、すなわち、膨張完了時の前端25aから後端25bに延びる方向LXを、乗員保護装置10の作動時に前方移動する乗員OPの頭部Hの移動方向HMに対して対向する方向に沿う方向とするように、配設されている。
【0057】
そのため、第1実施形態では、エアバッグ20の上側膨張部25が、乗員保護装置10の作動時に前方移動する乗員OPの頭部Hの移動方向HMに対して対向する方向に沿う方向に沿って、ケース12から後方に延びており、乗員OPの頭部Hを受け止めて座屈変形するような状態となる際、一層、的確に、安定した反力を確保できる。また、第1実施形態では、エアバッグ20の膨張完了直前に乗員OPの頭部Hを受け止めることとなっても、図8のA,Bや図9のAに示すように、上側膨張部25の後端25b付近における後側膨張部29の上端29a付近を含めた膨張途中の受止エリア30cで、前方移動する乗員OPの頭部Hを受止可能となることから、エアバッグ20の初期拘束時にも、一定の反力を確保できて、エアバッグ20の初期拘束性能を向上させることができる。
【0058】
また、第1実施形態の乗員保護装置10では、エアバッグ20が、車両搭載状態での膨張完了時、収納部位としてのケース12から突出した状態での上側膨張部25における下側膨張部27と交差する前端部位25aから後側膨張部29と交差する後端部位25bまでの前後方向の長さ寸法LUを、下側膨張部27における上側膨張部25と交差する前端部位27aから後側膨張部29と交差する後端部位27bまでの前後方向の長さ寸法LDと、後側膨張部29における上側膨張部25と交差する上端部位29aから下側膨張部27と交差する下端部位29bまでの上下方向の長さ寸法LBと、の合計より短く、かつ、下側膨張部27の前後方向の長さ寸法LDより、長くしている。
【0059】
そのため、第1実施形態では、エアバッグ20が膨張すると、上側膨張部25、下側膨張部27、及び、後側膨張部29が、それぞれ、略柱状として、略三角環状に膨張を完了させることとなり、その際、下側膨張部27が、ケース12から斜め上後方に延びる上側膨張部25より短い長さ寸法LDとして、インパネ2の上面2a側に沿って下後方へ延びて膨張することとなり、上側膨張部25の長さ寸法LUが、下側膨張部27の長さ寸法LDより長くしているものの、下側膨張部27と後側膨張部29との合計の長さ寸法(LD+LB)より、小さいことから、後側膨張部29は、安定して、上端部位29aより下端部位29bを前方に配置させた状態(すなわち、上端部位29aを下端部位29bより後方に配置させた状態)を確保できることとなり、その結果、安定して、膨張完了時の第2膨張部としての上側膨張部25の後端付近25b付近が、エアバッグ20の最後端となって、前進移動する乗員OPの頭部Hを、上側膨張部25を座屈変形させるような挙動の安定した反力により、受け止めることができる状態、を確保できる。
【0060】
さらに、第1実施形態の乗員保護装置10では、エアバッグ20が、膨張完了時の第3膨張部としての後側膨張部29と収納部位としてのケース12側とを連結して、後側膨張部29のケース12から離隔する後方移動を規制可能な前後テザー42、を配設させている。
【0061】
そのため、第1実施形態では、後側膨張部29が、前後テザー42により、全体的あるいは部分的な後方移動を規制されることから、膨張完了時のエアバッグ20の略三角環状の形状が安定することとなって、エアバッグ20の乗員保護性能(前進移動する乗員OPの頭部Hを、上側膨張部25を座屈変形させるような挙動の安定した反力により、受け止めることができる性能)を安定させることに寄与できる。
【0062】
また、第1実施形態の乗員保護装置10では、エアバッグ20が、膨張完了時の第2膨張部としての上側膨張部25と第1膨張部としての下側膨張部27との相互を連結して、上側膨張部25と下側膨張部27との相互の離隔方向への移動を規制する上下テザー44、を配設させている。
【0063】
そのため、第1実施形態では、上下テザー44により、エアバッグ20の膨張完了時の上側膨張部25と下側膨張部27との相互の離隔状態を安定させることできて、膨張完了時のエアバッグ20の略三角環状の形状を安定させて、エアバッグ20の乗員保護性能を安定させることに寄与できる。
【0064】
さらにまた、第1実施形態の乗員保護装置10では、エアバッグ20が、膨張完了時の第2膨張部としての上側膨張部25の上面25c側と収納部位としてのケース12側とを連結して、上側膨張部25のウインドシールド3から離隔する下方移動を規制する上外側テザー48、を配設させている。
【0065】
そのため、第1実施形態では、膨張完了時のエアバッグ20が、上外側テザー48により、上側膨張部25の上面25c側をウインドシールド3の下面3aに対して接触させる状態を維持でき、初期拘束時も含めた乗員拘束時において、上側膨張部25が上面25c側をウインドシールド3に支持されて、曲げ変形の挙動を抑制して、座屈変形状態の挙動を安定させることができることから、エアバッグ20は、安定した反力を確保できる良好な乗員拘束性能(前進移動する乗員OPの頭部Hを、上側膨張部25を座屈変形させるような挙動の安定した反力により、受け止めることができる性能)を発揮できる。
【0066】
なお、第1実施形態では、膨張完了時のエアバッグ20の外側に配設するテザーとして、上側膨張部25の上面25c側に配置させた上外側テザー48を例示したが、エアバッグ20の膨張時に、下側膨張部27の下面27dがインパネ2の上面2a側に密着できるように、後端側を、下側膨張部27の下面27d側に連結し、前端側を、収納部位としのケース12側に連結するように、下外側テザーを配設してもよい。
【0067】
つぎに、図10,11に示す第2実施形態の乗員保護装置10Aを説明すると、この乗員保護装置10Aは、後席乗員BPの頭部Hをエアバッグ60の保護対象部位とするものである。乗員保護装置10Aは、エアバッグ60の収納部位としてのケース12を、着座した乗員BPの前方側における車体側部位としての前席のシート4Aにおける背もたれ部4aの後面4ab側に、配設させている。また、エアバッグ60は、膨張時、収納部位としてのケース12から後方へ突出させて、前方移動する乗員BPを受止可能に膨張する構成として、膨張完了時の第1膨張部62を、車体側部位としての前席シート4Aの後面4ab側に沿い、かつ、前席シート4Aの後面4ab側に支持されるように配設し、そして、膨張完了時の第2膨張部64を、第1膨張部62の上端62a付近から後方へ延び、後端64b付近を、前方移動する乗員BPの頭部Hを受け止める受止部位として、配設されている。
【0068】
すなわち、このエアバッグ60は、膨張完了時の形状として、収納部位としてのケース12から、車体側部位としてのシート4Aの後面4abに沿うように略柱状として上方に延びて、車体側部位としてのシート4Aの後面4abに支持される第1膨張部62と、第1膨張部62の上下方向の端部(上端)62aから、乗員BPの保護対象部位H側の後方側に、略柱状に延びる第2膨張部64と、第2膨張部64の後端64bから略柱状に延びて、第1膨張部62の上下方向の他方の端部(下端)62bと交差する第3膨張部66と、を、中空部32を囲むように配置させた略三角環状としている。そして、エアバッグ60は、膨張完了時、第2膨張部64の後端64b付近を、最後端に配置させて、前方移動する乗員BPの保護対象部位としての頭部Hの受止部位とするとともに、第2膨張部64の後端64b付近での乗員BPの頭部Hの受止時に、第2膨張部64を、膨張完了形状の略柱状の軸方向LXに沿って後端64b側を前端64a側に接近させるような圧縮変形可能に、第2膨張部64の後端64b付近を、上下動を規制するように、第3膨張部66の上端66aに連結支持させ、かつ、車体側部位としてのシート4Aの後面4abからの反力を確保可能に、第2膨張部64の前端64a付近を、シート4Aの後面4abに当接させるように、第1膨張部62の上端62aと連結させている。略柱状に膨張する各膨張部62,64,66は、断面を、左右両縁を丸くした略長方形状としている(図11参照)。
【0069】
なお、このエアバッグ60でも、第2膨張部64が、膨張完了時の前端64aから後端64bに延びる方向を、乗員保護装置10Aの作動時に前方移動する乗員BPの保護対象部位としての頭部Hの移動方向HMに対して対向する方向に沿う方向とするように、配設されている。
【0070】
また、各膨張部62,64,66の内周壁側と外周壁側とを連結する連結片38,39,40が配設されるとともに、エアバッグ60の略三角環状とする膨張完了形状を安定させるように、第2膨張部64と第3膨張部66との拡開を規制するために、すなわち、第2膨張部64と第3膨張部66との相互の離隔方向への移動を規制するために、第2膨張部64と第3膨張部66とを連結する上下テザー44Aが配設されている。
【0071】
この第2実施形態の乗員保護装置10Aでは、エアバッグ60が膨張を完了させれば、第2膨張部64の後端64b付近を、乗員BPの頭部Hの受止部位としており、乗員BPが前方移動してくれば、乗員BPの保護対象部位としての頭部Hが、受止部位としての第2膨張部64の後端64b付近に受け止められる。その際、第2膨張部64が、膨張完了形状の略柱状の軸方向LXに沿って後端64b側を前端64a側に接近させるような圧縮変形するように、第2膨張部64の後端64b付近を、上下動を規制するように、第3膨張部66に支持させ、かつ、車体側部位としてのシート4Aからの反力を確保可能に、第2膨張部64の前端64a付近を、シート4Aの後面4abに当接させるように、第1膨張部62と連結させている。そのため、第2膨張部64は、座屈変形するような状態、換言すれば、膨張完了形状の略柱状の軸方向LXに沿って、後端64b側を前端64a側に接近させるような圧縮変形状態(第2膨張部64が前後方向の長さ寸法を圧縮されるような状態)として、乗員BPの保護対象部位としての頭部Hを受け止める挙動となる。すなわち、膨張を完了させたエアバッグ60は、曲げ変形でなく、高い反力を確保できる第2膨張部64の座屈変形のような圧縮変形を伴なって、変形することから、安定して、所定以上の反力を確保して、乗員BPの保護対象部位としての頭部Hを受け止めることができる。勿論、エアバッグ60は、中空部32を配設させていることから、外形形状の全域を膨張部位とする場合に比べて、膨張用ガスGを流入させる容量は少なく、迅速に膨張を完了させることができる。
【0072】
したがって、第2実施形態の乗員保護装置10Aでも、エアバッグ60が、迅速に膨張を完了させることができ、かつ、乗員BPの受止時に安定した反力を確保することができる。
【0073】
なお、第2実施形態の乗員保護装置10Aでも、膨張を完了させたエアバッグ60は、第2膨張部64の後端64b付近で乗員BPの頭部Hを受け止めた後には、後端64bが前進移動しており、第3膨張部66における上端66a付近から下端66b側に向かうエリアによって、乗員BPの胸部B付近を受け止めることができて、乗員BPを好適に受け止めて保護できる。
【0074】
また、第2実施形態の乗員保護装置10Aでは、エアバッグ60の第1膨張部62における下端62b側に、収納部位としてのケース12を、配設したが、エアバッグ60の第1膨張部62における上端62a側に、収納部位としてのケース12を、配設するように構成してもよい。
【0075】
つぎに、図12,13に示す第3実施形態の乗員保護装置10Bを説明すると、この乗員保護装置10Bは、乗員OPの膝部Kを保護対象部位とするものである。乗員保護装置10Bは、エアバッグ70の収納部位としてのケース12を、着座した乗員OPの下肢Lの前方側における車体側部位としてのインパネ2の下部2bにおける後面2bb側に、配設させている。また、エアバッグ70は、膨張時、収納部位としてのケース12から後方へ突出して、前方移動する乗員OPの膝部Kを受止可能に膨張する構成として、膨張完了時の第1膨張部72を、車体側部位としてのインパネ2の下部2bの後面2bb側に沿い、かつ、インパネ下部2bの後面2bb側に支持されるように配設し、そして、膨張完了時の第2膨張部74を、第1膨張部72の上端72a付近から後方へ延び、後端74b付近を、前方移動する乗員OPの膝部Kを受け止める受止部位として、配設している。
【0076】
すなわち、このエアバッグ70は、膨張完了時の形状として、収納部位としてのケース12から、車体側部位としてのインパネ下部2bの後面2bbに沿うように略柱状として上方に延びて、車体側部位としてのインパネ下部2bの後面2bbに支持される第1膨張部72と、第1膨張部72の上下方向の端部(上端)72aから、乗員OPの保護対象部位K側の後方側に、略柱状に延びる第2膨張部74と、第2膨張部74の後端74bから略柱状に延びて、第1膨張部72の上下方向の他方の端部(下端)72bと交差する第3膨張部76と、を、中空部32を囲むように配置させた略三角環状としている。そして、エアバッグ70は、膨張完了時、第2膨張部74の後端74b付近を、最後端に配置させて、前方移動する乗員OPの保護対象部位としての膝部Kの受止部位とするとともに、第2膨張部74の後端74b付近での乗員OPの膝部Kの受止時に、第2膨張部74を、膨張完了形状の略柱状の軸方向LXに沿って後端74b側を前端74a側に接近させるような圧縮変形可能に、第2膨張部74の後端74b付近を、上下動を規制するように、第3膨張部76の上端76aに連結支持させ、かつ、車体側部位としてのインパネ下部2bの後面2bbからの反力を確保可能に、第2膨張部74の前端74a付近を、インパネ下部2bの後面2bbに当接させるように、第1膨張部72の上端72aと連結させている。略柱状に膨張する各膨張部72,74,76は、断面を、左右両縁を丸くした略長方形状としている(図13参照)。
【0077】
なお、このエアバッグ70でも、第2膨張部74が、膨張完了時の前端74aから後端74bに延びる方向を、乗員保護装置10Bの作動時に前方移動する乗員OPの保護対象部位としての膝部Kの移動方向KMに対して対向する方向に沿う方向とするように、配設されている。
【0078】
また、各膨張部72,74,76の内周壁側と外周壁側とを連結する連結片38,39,40が配設されるとともに、エアバッグ70の略三角環状とする膨張完了形状を安定させるように、第2膨張部74と第3膨張部76との拡開を規制するために、すなわち、第2膨張部74と第3膨張部76との相互の離隔方向への移動を規制するために、第2膨張部74と第3膨張部76とを連結する上下テザー44Bが配設されている。
【0079】
この第3実施形態の乗員保護装置10Bでは、エアバッグ70が膨張を完了させれば、第2膨張部74の後端74b付近を、乗員OPの膝部Kの受止部位としており、乗員OPが前方移動してくれば、乗員OPの保護対象部位としての膝部Kが、受止部位としての第2膨張部74の後端74b付近に受け止められる。その際、第2膨張部74が、膨張完了形状の略柱状の軸方向LXに沿って後端74b側を前端74a側に接近させるような圧縮変形するように、第2膨張部74の後端74b付近を、上下動を規制するように、第3膨張部76に支持させ、かつ、車体側部位としてのインパネ下部2bからの反力を確保可能に、第2膨張部74の前端74a付近を、インパネ下部2bの後面2bbに当接させるように、第1膨張部72と連結させている。そのため、第2膨張部74は、座屈変形するような状態、すなわち、膨張完了形状の略柱状の軸方向LXに沿って、後端74b側を前端74a側に接近させるような圧縮変形状態(第2膨張部74が前後方向の長さ寸法を圧縮されるような状態)として、乗員OPの保護対象部位としての膝部Kを受け止める挙動となる。以上のように、膨張を完了させたエアバッグ70は、曲げ変形でなく、高い反力を確保できる第2膨張部74の座屈変形のような圧縮変形を伴なって、変形することから、安定して、所定以上の反力を確保して、乗員OPの保護対象部位としての膝部Kを受け止めることができる。勿論、エアバッグ70は、中空部32を配設させていることから、外形形状の全域を膨張部位とする場合に比べて、膨張用ガスGを流入させる容量は少なく、迅速に膨張を完了させることができる。
【0080】
したがって、第3実施形態の乗員保護装置10Bでも、エアバッグ70が、迅速に膨張を完了させることができ、かつ、乗員OPの受止時に安定した反力を確保することができる。
【0081】
また、第3実施形態の乗員保護装置10Bでは、エアバッグ70の第1膨張部72における下端72b側に、収納部位としてのケース12を、配設したが、エアバッグ70の第1膨張部72における上端72a側に、収納部位としてのケース12を、配設するように構成してもよい。
【0082】
なお、各実施形態では、エアバッグ20,60,70が、第2膨張部25,64,74を、第1膨張部27,62,72の上端27a,62a,72a側から後方に延ばすように配設させて、第2膨張部25,64,74の後端25b,64b,76bを、第3膨張部29,66,76の上端29a,66a,76aと連結させ、第3膨張部29,66,76の下端29b,66b,76bを第1膨張部27,62,72の下端27b,62b,72bと連結させた場合を示した。しかし、図14に示す第4実施形態の乗員保護装置10Cのエアバッグ80のように、膨張完了時の形状として、シート4Aの後面4abに支持されるようにケース12から略柱状に延びる第1膨張部82の下端82bと連結される前端84aから、後方へ、略柱状に延びるように第2膨張部84を配設し、略柱状に延びる第3膨張部86が、下端86bを第2膨張部84の後端84bに連結させ、上端86aを第1膨張部82の上端82aと連結させるように、中空部32Cを設けた略三角環状としてもよい。第2膨張部84の後端84bは、乗員BPの膝部Kを保護対象部位として、前方移動する膝部Kを受け止めるように、配設されている。また、中空部32Cには、エアバッグ80の略三角環状の膨張完了形状を安定させるように、すなわち、第2膨張部84と第3膨張部86との相互の離隔方向への移動を規制できるように、第2膨張部84と第3膨張部86とを連結する上下テザー44Cが配設されている。
【符号の説明】
【0083】
1…車両、2…(インストルメントパネル・車体側部位)インパネ、2a…上面、2b…(車体側部位)インパネ下部、3…ウインドシールド、4A…シート、4bb…(シートの)後面、10,10A,10B,10C…乗員保護装置、12…(収納部位)ケース、20…エアバッグ、25…(第2膨張部)上側膨張部、25a…前端部位、25b…後端部位、27…(第1膨張部)下側膨張部、27a…前端部位、27b…後端部位、29…(第3膨張部)後側膨張部、29a…上端部位、29b…下端部位、32,32A,32B,32C…中空部、42…前後テザー、44,44A,44B,44C…上下テザー、48…上外側テザー、
60,70,80…エアバッグ、62,72,82…第1膨張部、62a,72a,82a…上端、62b,72b,82b…下端、64,74,84…第2膨張部、64a,74a,84a…前端、64b,74b,84b…後端、66,76,86…第3膨張部、66a,76a,86a…上端、66b,76b,86b…下端、
LU…(上側膨張部の)長さ寸法、LD…(下側膨張部の)長さ寸法、LB…(後側膨張部の)長さ寸法、LX…(上側膨張部の)軸方向、HM…(乗員頭部の)移動方向、KM…(乗員膝部の)移動方向、G…膨張用ガス、
OP,BP…乗員、H…頭部、L…下肢、K…膝部。
図1
図2
図3
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図5
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図7
図8
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図10
図11
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図13
図14