特許 7513492 車両用サイドエアバッグ

(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】2024-07-01

(45)【発行日】2024-07-09

(54)【発明の名称】車両用サイドエアバッグ

(51)【国際特許分類】

   B60R 21/207 20060101AFI20240702BHJP

【ＦＩ】

B60R21/207

【請求項の数】 1

(21)【出願番号】P 2020177578

(22)【出願日】2020-10-22

(65)【公開番号】P2022068736

(43)【公開日】2022-05-10

【審査請求日】2023-08-02

(73)【特許権者】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】503358097

【氏名又は名称】オートリブ ディベロップメント エービー

(74)【代理人】

【識別番号】110001519

【氏名又は名称】弁理士法人太陽国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】深渡瀬 修

(72)【発明者】

【氏名】河村 和浩

(72)【発明者】

【氏名】太田 悠登

(72)【発明者】

【氏名】荒井 佑太

(72)【発明者】

【氏名】中島 敦

【審査官】田邉 学

(56)【参考文献】

【文献】特開平１０－３１５８９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１２／００９１６９５（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許第０５９１３５３６（ＵＳ，Ａ）

【文献】特開平０９－１２３８６４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６０Ｒ ２１／２０７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両用シートの内部に収納され、側面衝突の予知時又は検知時にインフレータからガスの供給を受けて乗員の車両幅方向外側の側方で膨張展開されると共に、膨張展開状態で乗員の頭部の側方を覆う上部チャンバと、乗員の頭部よりも下側の側方を覆う下部チャンバと、シート前方から見て当該上部チャンバと当該下部チャンバとを繋ぐようにシート幅方向に延在された中間部分と、を備えて一体の袋体として構成され、
前記上部チャンバは、シートバックの上端部にシート前後方向に折り畳まれた状態で収納されると共に、乗員の上体をシートバックに拘束するショルダベルトの上部後面とヘッドレストとの間の空間に向けて膨張展開される車両用サイドエアバッグであって、
全体が蛇腹状に折り畳まれた状態で、前記中間部分がシート幅方向に折り曲げられ、さらに、前記上部チャンバがシート前後方向に折り畳まれた状態で収納されている、車両用サイドエアバッグ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車両用サイドエアバッグに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、側面衝突時に乗員の側方で膨張展開されるサイドエアバッグが開示されている。この特許文献１に開示されているサイドエアバッグは、乗員の頭部を拘束する頭部保護膨張部（上部チャンバ）と、乗員の腰部を拘束する腰部保護膨張部（下部チャンバ）と、頭部保護膨張部と腰部保護膨張部とを繋ぐ中間膨張部とを含んで構成されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１１－１０５１０７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、上記特許文献１に記載されたサイドエアバッグでは、乗員の頭部に対してシート幅方向に間隔をあけた位置に上部チャンバが膨張展開されるため、側面衝突時の初期拘束力を確保することが困難である。

【0005】

本発明は上記事実を考慮し、側面衝突時の初期拘束力を確保することができる車両用サイドエアバッグを得ることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

請求項１に係る車両用サイドエアバッグは、車両用シートの内部に収納され、側面衝突の予知時又は検知時にインフレータからガスの供給を受けて乗員の車両幅方向外側の側方で膨張展開されると共に、膨張展開状態で乗員の頭部の側方を覆う上部チャンバと、乗員の頭部よりも下側の側方を覆う下部チャンバと、シート前方から見て当該上部チャンバと当該下部チャンバとを繋ぐようにシート幅方向に延在された中間部分と、を備えて一体の袋体として構成され、前記上部チャンバは、シートバックの上端部にシート前後方向に折り畳まれた状態で収納されると共に、乗員の上体をシートバックに拘束するショルダベルトの上部後面とヘッドレストとの間の空間に向けて膨張展開される車両用サイドエアバッグであって、全体が蛇腹状に折り畳まれた状態で、前記中間部分がシート幅方向に折り曲げられ、さらに、前記上部チャンバがシート前後方向に折り畳まれた状態で収納されている。

【0007】

請求項１に係る車両用サイドエアバッグでは、上部チャンバと下部チャンバとを備えており、これらの上部チャンバ及び下部チャンバは、側面衝突の予知時又は検知時にインフレータからガスの供給を受けて乗員の側方で膨張展開される。また、上部チャンバは、膨張展開状態で乗員の頭部の側方を覆うように構成されており、下部チャンバは、膨張展開状態で乗員の頭部よりも下側の側方を覆うように構成されている。これにより、車両の側面衝突時には、乗員の側方を広範囲に拘束することができる。

【0008】

また、上部チャンバは、シートバックの上端部にシート前後方向に折り畳まれた状態で収納されている。そして、この上部チャンバは、ショルダベルトの上部後面とヘッドレストとの間の空間に向けて膨張展開される。これにより、上部チャンバは、衝突初期の段階で乗員の頭部とショルダベルトとの間に挟み込まれることとなり、乗員の頭部を早期に拘束することができる。

【発明の効果】

【0009】

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によれば、側面衝突時の初期拘束力を確保することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】実施形態に係る車両用サイドエアバッグが適用された車両用シートを示す正面図であり、サイドエアバッグが膨張展開した状態を示す。

【図2】実施形態に係る車両用サイドエアバッグが適用された車両用シートを示す側面図であり、サイドエアバッグが膨張展開した状態を示す。

【図3】実施形態に係るサイドエアバッグの折り畳み前の状態を概略的に示す図である。

【図4】図３の状態からサイドエアバッグを折り畳んだ状態を示す図であり、（Ａ）には上部チャンバを折り畳む前の状態を示し、（Ｂ）には上部チャンバを折り畳んだ後の状態を示す。

【図5】本実施形態のサイドエアバッグと比較例のサイドエアバッグのそれぞれに対して、車両の側面衝突時に頭部に作用する加速度とストロークの関係を示したグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、図面を参照して実施形態に係る車両用サイドエアバッグ１０について説明する。なお、各図の矢印ＦＲ、矢印ＵＰ及び矢印ＲＨはそれぞれ、車両用サイドエアバッグ１０が搭載された車両用シート１４のシート前側、シート上側及びシート右側を示している。前後左右上下の方向を用いて説明する場合、特に断りのない限り、シート前後方向の前後、シート幅方向の左右、シート上下方向の上下を示すものとする。

【0012】

（車両用シート１４）
図１に示されるように、本実施形態の車両用サイドエアバッグ１０（以下、単に「サイドエアバッグ１０」と称する。）が搭載された車両用シート１４は、シートクッション１６、シートバック１８及びヘッドレスト２０を含んで構成されている。また、図２に示されるように、本実施形態のサイドエアバッグ１０とインフレータ４２とを含んでサイドエアバッグ装置１２が構成されている。なお、図１及び図２に示す車両用シート１４は一例として、車両左側の運転席に配置されており、シート前方と車両前方とが一致した状態となっている。また、シート幅方向の左右と車両幅方向の左右とが一致した状態となっている。

【0013】

図１及び図２に示される車両用シート１４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：World Side Impact Dummy）のＡＭ５０（米国人成人男性の５０パーセンタイル）である。以下、説明の便宜上、ダミーＰを「乗員Ｐ」と称する。

【0014】

シートクッション１６は、シート前後方向及びシート幅方向に延在されており、乗員Ｐの臀部及び大腿部を支持可能に構成されている。シートバック１８は、シートクッション１６の後端部に回動可能に連結されてシート上下方向に延在されており、乗員Ｐの背部を支持可能に構成されている。ヘッドレスト２０は、シートバック１８の上端部に設けられて乗員Ｐの頭部Ｈを支持可能に構成されている。

【0015】

（シートベルト装置２４）
図１に示されるように、乗員Ｐは、シートベルト装置２４によって車両用シート１４に拘束されている。シートベルト装置２４は、ウェビング２６、タングプレート３０、バックル３２及び図示しないリトラクタを含んで構成されている。

【0016】

ウェビング２６は、長尺帯状に形成されており、装着された状態で乗員Ｐの上体をシートバック１８に拘束するショルダベルト２６Ａと、乗員の腰部Ｌを拘束するラップベルト２６Ｂとを備えている。ショルダベルト２６Ａは、乗員Ｐの左側の肩部Ｓから右側の腰部Ｌにかけて斜めに延在されている。そして、ショルダベルト２６Ａの下端部は、タングプレート３０に通されている。

【0017】

タングプレート３０は、ウェビング２６に通されており、シート左側に設けられたバックル３２に着脱可能に構成されている。そして、タングプレート３０をバックル３２に装着することで、ウェビング２６によって乗員Ｐが拘束された状態となる。

【0018】

ウェビング２６は、タングプレート３０からシート左側へ延在されており、このシート幅方向に延在された部分によってラップベルト２６Ｂが構成されている。このため、ラップベルト２６Ｂの右側端部は、ショルダベルト２６Ａの下端部に繋がっている。また、ラップベルト２６Ｂの左側端部は、フロアパネル４０上に設けられたベルトアンカ３４に固定されている。なお、ラップベルト２６Ｂの左側端部をシートクッション１６に固定した構造としてもよい。

【0019】

ショルダベルト２６Ａの上端部は、車体に設けられた図示しないショルダアンカに巻き掛けられている。また、ウェビング２６の端部は、図示しないリトラクタに巻き取られている。ここで、ウェビング２６の急な引出し時には、リトラクタの緊急時ロック機構が作動してウェビング２６の引出しをロックさせる構成となっている。また、リトラクタには、衝突検知時に作動してウェビング２６を強制的に巻き取るプリテンショナ機構が設けられている。

【0020】

（サイドエアバッグ装置１２）
図２に示されるように、サイドエアバッグ装置１２は、インフレータ４２とサイドエアバッグ１０とを含んで構成されている。

【0021】

インフレータ４２は、略円筒形状に形成されたシリンダー型のガス発生装置であり、軸方向がシートバック１８の骨格を構成する図示しないサイドフレームに沿った方向とされている。また、インフレータ４２の下端部４２Ａは、サイドエアバッグ１０の接続部１０Ａに接続されている。そして、このインフレータ４２の下端部４２Ａにはガス噴出部が設けられている。

【0022】

インフレータ４２は、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）などの制御部と電気的に接続されている。そして、車両の側面衝突を検知する側突検知センサ及び側面衝突を予知する側突予知センサなどのセンサ類からの信号に基づいて車両の側面衝突が検知又は予知された場合に、ＥＣＵからの信号によってインフレータ４２が作動する。インフレータ４２が作動すると、インフレータ４２のガス噴出部からガスが発生し、サイドエアバッグ１０へガスが供給される。なお、側突検知センサとしては、例えば、車体側部に配置された圧力センサ、及び加速度センサなどが適用可能である。また、側突予知センサとしては、例えば、ミリ波レーダ、Ｌｉｄａｒ（Laser Imaging Detection and Ranging）及びステレオカメラなどを備えたプリクラッシュセンサが適用可能である。

【0023】

サイドエアバッグ１０は、シートバック１８（車両用シート１４）の内部に収納されており、インフレータ４２で発生したガスが供給されることで膨張し、サイドエアバッグ１０の膨張圧によってシートバック１８の表皮が破断することで乗員Ｐに対するシート幅方向外側（車両幅方向外側）の側方に膨張展開される。

【0024】

ここで、サイドエアバッグ１０は、膨張展開状態で乗員Ｐの頭部Ｈの側方を覆う上部チャンバとしての頭部チャンバ１０Ｂと、乗員Ｐの頭部Ｈよりも下側の側方を覆う下部チャンバとしての腰部チャンバ１０Ｃとを備えている。そして、サイドエアバッグ１０は、腰部チャンバ１０Ｃと頭部チャンバ１０Ｂとが連通した一体の袋体として構成されている。

【0025】

膨張展開状態の頭部チャンバ１０Ｂは、ヘッドレスト２０からシートバック１８の上端部にかけて配置されており、シート幅方向から見て乗員Ｐの頭部Ｈを覆うように略矩形状に形成されている。また、膨張展開状態の腰部チャンバ１０Ｃは、シート幅方向から見てシートバック１８の上部から下端部にかけて配置されており、上下方向中央部がシート前方側へ膨出された略楕円状に形成されている。さらに、頭部チャンバ１０Ｂと腰部チャンバ１０Ｃとの間の中間部分１０Ｄは、シートバック１８の上端部に位置しており、シート幅方向から見て車両前後方向の長さが短く形成されている。また、図１に示されるように、中間部分１０Ｄは、シート前方から見て頭部チャンバ１０Ｂと腰部チャンバ１０Ｃとを繋ぐようにシート幅方向に延在されている。

【0026】

図１に示されるように、頭部チャンバ１０Ｂは、ショルダベルト２６Ａの上部後面とヘッドレスト２０との間の空間に向けて膨張展開されるように構成されている。本実施形態では一例として、頭部チャンバ１０Ｂは、シートバック１８の上端部にシート幅方向に沿って収納されている。そして、頭部チャンバ１０Ｂへガスが供給されることで、頭部チャンバ１０Ｂの膨張圧によりシートバック１８の上端部に表皮が破断され、ショルダベルト２６Ａとヘッドレスト２０との間の空間に向けて頭部チャンバ１０Ｂが膨張展開するように構成されている。

【0027】

（サイドエアバッグ１０の折り畳み手順）
図３及び図４を参照して、本実施形態に係るサイドエアバッグ１０の折り畳み手順の一例について説明する。

【0028】

図３に示されるように、サイドエアバッグ１０は、略同じ形状に形成された二枚の基布を重ね合わせ、縫製部５０で縫製することにより略袋状に形成される。なお、図３及び図４の説明において、上下前後左右を用いた場合、特に断りのない限り、サイドエアバッグ１０の膨張展開状態におけるシート上下方向の上下、シート前後方向の前後、及びシート幅方向の左右を示すものとする。

【0029】

本実施形態のサイドエアバッグ１０は、図３の状態から全体が蛇腹状に折り畳まれ、さらに中間部分１０Ｄがシート幅方向に折り曲げられることで、図４（Ａ）に示される状態となる。

【0030】

次に、図４（Ａ）の状態から、頭部チャンバ１０Ｂがシート前後方向に折り畳まれることで、図４（Ｂ）に示される状態となる。具体的には、図４（Ａ）の状態から頭部チャンバ１０Ｂを前方かつ下方へ折返し、さらに前方かつ上方へ折返す。このようにして、頭部チャンバ１０Ｂをシート前方側へ向かって上下に複数回折り返すことで、図４（Ｂ）の状態とする。なお、図４（Ｂ）では、説明の便宜上、上下に４回折り返した状態が図示されているが、さらに折返された構成としてもよい。

【0031】

図４（Ｂ）に示すように頭部チャンバ１０Ｂを折り畳んだ状態で、図示しないテザーによって頭部チャンバ１０Ｂが縛られる。これにより、頭部チャンバ１０Ｂの形状が維持される。なお、頭部チャンバ１０Ｂを縛るテザーは、頭部チャンバ１０Ｂの膨張圧によって破断する強度に設定される。このようにして折り畳まれたサイドエアバッグ１０がシートバック１８に収納された後、シートバックフレームに図示しない発泡ウレタン製のシートパッドが被せられ、その上からシート表皮が被せられる。シート表皮には破断予定部が設定されており、この破断予定部は、サイドエアバッグ１０の膨張圧によって破断する強度で表皮同士を縫製することによって形成されている。

【0032】

（作用）
次に、本実施形態の作用について説明する。

【0033】

図２に示されるように、本実施形態に係るサイドエアバッグ１０は、側面衝突の予知時又は検知時にインフレータ４２からガスの供給を受けて乗員Ｐの側方で膨張展開される。ここで、サイドエアバッグ１０は、膨張展開状態で乗員Ｐの頭部Ｈの側方を覆う頭部チャンバ１０Ｂと、乗員Ｐの腰部Ｌの側方を覆う腰部チャンバ１０Ｃとを備えている。これにより、側面衝突時にサイドエアバッグ１０によって乗員Ｐの側部を広範囲で保護することができる。

【0034】

また、本実施形態では、頭部チャンバ１０Ｂは、シートバック１８の上端部にシート前後方向に折り畳まれた状態で収納されており（図４（Ｂ）参照）、ショルダベルト２６Ａの上部後面とヘッドレスト２０との間の空間に向けて膨張展開される。これにより、頭部チャンバ１０Ｂは、衝突初期の段階で乗員Ｐの頭部Ｈとショルダベルト２６Ａとの間に挟み込まれることとなり、乗員Ｐの頭部Ｈを早期に拘束することができる。

【0035】

上記の効果について、図５を参照して説明する。図５には、車両の側面衝突時における頭部Ｇと頭部ストロークとの関係を示すグラフが示されている。ここで、頭部Ｇとは、乗員Ｐの頭部Ｈに作用する加速度であり、頭部ストロークとは、乗員Ｐの頭部Ｈのシート幅方向の移動量である。また、実線で示した曲線Ｃ１は、本実施形態に係るサイドエアバッグ１０が搭載された車両の側面衝突時におけるデータを示しており、破線で示した曲線Ｃ２は、比較例に係るサイドエアバッグが搭載された車両の側面衝突時におけるデータを示している。

【0036】

先ず、比較例のサイドエアバッグについて説明する。比較例のサイドエアバッグは、頭部チャンバ（上部チャンバ）がショルダベルト２６Ａの上部と車室側部との間で膨張展開される。すなわち、比較例の頭部チャンバは、ショルダベルト２６Ａの上部後面とヘッドレスト２０との間の空間には膨張展開されず、シート前方側から見て頭部チャンバと腰部チャンバとが上下方向に略直線状となる位置に膨張展開される。このため、比較例のサイドエアバッグでは、頭部チャンバと乗員Ｐの頭部Ｈとの間にシート幅方向の隙間が設けられた状態となる。

【0037】

図５の曲線Ｃ２を見ると、頭部ストロークが所定の値になったときに頭部Ｇが急激に上昇していることが分かる。これは、車両の側面衝突時に乗員Ｐの頭部Ｈが車室側部に向かって慣性移動した後、頭部チャンバによって拘束されるためである。

【0038】

一方、曲線Ｃ１を見ると、比較例の場合よりも頭部ストロークが小さい位置で頭部Ｇが検出されている。これは、本実施形態のサイドエアバッグ１０では、頭部チャンバ１０Ｂがショルダベルト２６Ａの上部後面とヘッドレスト２０との間の空間に膨張展開されるためである。また、本実施形態では、頭部Ｈの移動量が小さい状態で頭部チャンバ１０Ｂによって拘束することができるため、比較例の場合よりも頭部Ｇが小さくなっていることが分かる。このように、本実施形態に係るサイドエアバッグ１０では、比較例のサイドエアバッグと比較して側面衝突時の初期拘束を確保することができる。

【0039】

また、本実施形態では、頭部チャンバ１０Ｂは、乗員Ｐの頭部Ｈとショルダベルト２６Ａとの間に挟まれることでショルダベルト２６Ａから反力を得ることができ、少ない容量で乗員Ｐの頭部Ｈを拘束することができる。この結果、頭部チャンバ１０Ｂの容量を減らすことができ、サイドエアバッグ１０を小型化できると共に、頭部チャンバ１０Ｂの膨張展開に要する時間を短縮することができる。

【0040】

さらに、サイドエアバッグ１０自体を小型化することにより、製造工数及び材料費を削減することができ、低コスト化を図ることができる。

【0041】

以上、実施形態に係るサイドエアバッグ１０について説明したが、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。例えば、上記実施形態では、図４（Ｂ）に示されるように、頭部チャンバ１０Ｂを前方へ向かって上下に折り返すことで蛇腹状に折り畳んだが、これに限定されず、他の折り畳み方を採用してもよい。例えば、頭部チャンバ１０Ｂを前方へ向かって左右に折り返すことで蛇腹状に折り畳んでもよい。この折り畳み方では、図４（Ｂ）に示された折り畳み方と比較して、上下方向の寸法が小さくなる。

【0042】

また、頭部チャンバ１０Ｂを蛇腹状に折り畳む一方で、腰部チャンバ１０Ｃをロール状に折り畳んでもよい。

【0043】

さらに、上記実施形態では、図２に示されるように、サイドエアバッグ１０が頭部チャンバ１０Ｂと腰部チャンバ１０Ｃとで乗員を拘束する構成としたが、これに限定されない。例えば、乗員Ｐの胸部Ｂを側方から覆う胸部チャンバを備えた構成としてもよい。この場合、腰部チャンバ１０Ｃと胸部チャンバとを含んで下部チャンバが構成される。

【0044】

さらにまた、腰部チャンバ１０Ｃは、乗員Ｐの腰部Ｌを側方から覆う形状であれば、図２で図示した形状に限定されない。同様に、頭部チャンバ１０Ｂは、乗員Ｐの頭部Ｈを側方から覆う形状であれば、図２で図示した形状に限定されない。

【符号の説明】

【0045】

１０ 車両用サイドエアバッグ
１０Ｂ 頭部チャンバ（上部チャンバ）
１０Ｃ 腰部チャンバ（下部チャンバ）
１４ 車両用シート
１８ シートバック
２０ ヘッドレスト
２６Ａ ショルダベルト
４２ インフレータ
Ｈ 頭部
Ｌ 腰部
Ｐ 乗員

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】