(57)【要約】自動車のダッシュボード（２０）に配置するための助手席フロントエアバッグ（５）が記載されている。これは、衝突面（１１）と、衝突面（１１）から延びる側面を有するエアバッグ外皮（１０）を有している。小型のガスジェネレータを使用でき、標準着席位置にいない乗員の危険を低減するために、衝突面（１１）は助手席乗員（Ｉ）の頭部領域または頭部・肩部領域にのみ割り当てられており、衝突面（１１）はエアバッグ外皮（１０）が完全に膨張して外力を受けていないときに凹面の形状を有しており、それにより、衝突面（１１）の右側および左側の区域はそれぞれ中間区域よりも自動車の内部空間へ大きく延びている。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車のダッシュボード（２０）に配置するための助手席フロントエアバッグ（５）において、
衝突面（１１）と、前記衝突面（１１）から延びる側面とを有するエアバッグ外皮（１０）を有し、
前記衝突面（１１）は助手席乗員（Ｉ）の頭部領域または頭部・肩部領域にのみ割り当てられており、前記衝突面（１１）は前記エアバッグ外皮（１０）が完全に膨張して外力を受けていないときに凹面の形状を有しており、それにより前記衝突面（１１）の右側および左側の区域（１１ｂ，１１ｃ）はそれぞれ中間区域（１１ａ）よりも自動車の内部空間へ大きく延びていることを特徴とする助手席フロントエアバッグ。
【請求項２】
完全に膨張した前記エアバッグ外皮（１０）は最大５０リットルの容積を含んでいることを特徴とする、請求項１に記載の助手席フロントエアバッグ。
【請求項３】
完全に膨張した前記エアバッグ外皮（１０）は３５から５０リットルの容積を含んでいることを特徴とする、請求項２に記載の助手席フロントエアバッグ。
【請求項４】
前記側面は少なくとも１つの上側および下側の裁断部分（１２，１６）を有しており、これら両方の裁断部分（１２，１６）のうち少なくとも１つは前記衝突面（１１）に凹面の形状を与える凹面状のエッジ（１２ｃ，１６ｃ）をそれぞれ有していることを特徴とする、先行請求項のうちいずれか１項に記載の助手席フロントエアバッグ。
【請求項５】
前記衝突面（１１）は上側および下側の裁断部分（１２，１６）の間に保持される別の裁断部分（１８）であり、または別の裁断部分（１８）の一部であることを特徴とする、請求項４に記載の助手席フロントエアバッグ。
【請求項６】
前記別の裁断部分（１８）は一定でない高さを有していることを特徴とする、請求項５に記載の助手席フロントエアバッグ。
【請求項７】
前記別の裁断部分（１８）は前記衝突面の中間区域の領域に最大の高さを有していることを特徴とする、請求項６に記載の助手席フロントエアバッグ。
【請求項８】
下側の裁断部分（１２）は前記エアバッグ外皮が完全に膨張したときに少なくとも区域的にダッシュボード（２０）の上に載ることを特徴とする、請求項４から７のいずれか１項に記載の助手席フロントエアバッグ。
【請求項９】
下側の裁断部分はインフレータのための開口部（ガスジェネレータ開口部１４）を有していることを特徴とする、請求項３から８のいずれか１項に記載の助手席フロントエアバッグ。
【請求項１０】
ちょうど１つの助手席フロントエアバッグ（５）を有しており、当該助手席フロントエアバッグは請求項１から９のいずれか１項に基づいて構成されており、さらに助手席乗員のための安全ベルトシステムを有していることを特徴とする、先行請求項のうちいずれか１項に記載の助手席フロントエアバッグ。
【請求項１１】
前記エアバッグ外皮（１０）が完全に膨張したときに前記衝突面（１１）は完全にダッシュボード（２０）よりも上方にあることを特徴とする、請求項１０に記載の助手席フロントエアバッグ。
【請求項１２】
シートベルトを締めていない助手席乗員を認識すると警告信号を生成する、シートベルトを締めていない助手席乗員についての認識システムを有していることを特徴とする、請求項１０または１１に記載の助手席フロントエアバッグ。
【請求項１３】
前記安全ベルトシステムのベルトタングは安全ベルトで事前設定された限界力を上回ると安全ベルト（３０）のラップ区域（３４）とショルダー区域（３２）を互いに分断することを特徴とする、請求項１０から１２のいずれか１項に記載の助手席フロントエアバッグ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の前提項に記載されている助手席フロントエアバッグ、ならびに請求項１０に記載されているような助手席フロントエアバッグを備える車両に関する。
【０００２】
いわゆる助手席フロントエアバッグは自動車製造において広く普及しており、正面衝突のときや、側方にずれた正面衝突のときに助手席乗員を保護する役目をし、すなわち、特にその頭部を保護する役目をする。このような助手席フロントエアバッグはダッシュボードに配置されており（多くの場合に上側領域）、正面衝突を検知すると、ダッシュボード／ウィンドシールドガラスと乗員との間で展開する。
【背景技術】
【０００３】
従来の助手席フロントエアバッグのエアバッグ外皮は大容積で設計されており、助手席乗員の手前にあるダッシュボードの上側領域全体をカバーしている。それにより、非常に良好な保護を提供する。頭部と胸郭領域をいずれも助手席フロントエアバッグによって受け止めることができるからである。大容積の助手席フロントエアバッグがもたらすこのような利点のほか、数多くの欠点も生じる。大容積であることに基づき、それに応じて大型で強力なガスジェネレータを使用しなければならず、このことはまず第１に比較的大きい重量を意味しており、このことは当然ながら常に望ましくない。さらに、大容積の助手席フロントエアバッグは、完全な展開状態まで適時に到達するために、非常に迅速に展開しなくてはならない。そのため、助手席乗員が標準着席位置にいないと、助手席フロントエアバッグ自体が助手席乗員にとっての危険になりかねない。
【０００４】
こうした問題を解決するために、上記に関して公開されている非常に広範な特許文献が示すとおり、多大なコストが費やされている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
以上を前提とする本発明の課題は、上に説明した欠点が解消され、もしくは少なくとも緩和されるように、助手席フロントエアバッグを改良することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この課題は、請求項１の構成要件を備える助手席フロントエアバッグによって解決される。このような助手席フロントエアバッグを備える車両は、請求項１０に記載されている。
【０００７】
実験で判明したところによると、シートベルトを締めた助手席乗員の場合、助手席フロントエアバッグのエアバッグ外皮のうち胸郭領域に対応する部分は、多くの車両ジオメトリーにおいて、頭部領域または頭部・肩部領域に対応するエアバッグ外皮の部分に比べて、乗員保護にとってはるかに小さい意義しか有していない。このことは、装着された安全ベルトのラップ区域が骨盤をほぼ初期位置に保つので、正面衝突が起こったときの助手席乗員の上体の動きは、ベルト力制限が始まってからは、実質的に骨盤を中心とする揺動であることによって理由づけられる。上体の拘束機能は、ベルトフォースリミッタの設計によって実現することができる。ダッシュボードの表面は乗員の頭部・胸部領域から比較的遠く離れているという事実に基づき、ベルト力制限が始まっているときでも、助手席フロントエアバッグが胸郭領域に提供する拘束作用の貢献はしばしば小さい。
【０００８】
特にヨーロッパの多くの国々では、現在、助手席乗員のシートベルト装着率も高くなっているので、助手席フロントエアバッグの設計時にも、助手席乗員がシートベルトを締めていることを前提とすることができる。
【０００９】
したがって、本発明によるとエアバッグ外皮の衝突面は、助手席乗員の頭部領域または頭部・肩部領域にのみ割り当てられている。このようにして、助手席フロントエアバッグのエアバッグ外皮は、比較的小さい容積しか含まないように、すなわち好ましくは最大５０リットル、特に好ましくは３５から５０リットルしか含まないように、構成されていてよい。特別な利用ケースおよび要求事項があるケースでは、これより若干大きい６０リットルのエアバッグ容積が必要になる場合もある。こうした若干大きい容積（ただし、それでも依然として標準型助手席フロントエアバッグの容積より小さい）は、特に次のようなケースで必要となる場合がある。すなわち第１に、エアバッグモジュールがダッシュボードのもっとも上の領域でウィンドシールドガラスの近傍に配置されているときであり（いわゆる「トップマウント」）、第２に、側方にずれた正面衝突の際にフロントエアバッグが非常に高度の保護作用を提供すべきときである。それにもかかわらず、側方にずれた正面衝突のときでも良好な保護を提供するために、助手席フロントエアバッグのエアバッグ外皮の衝突面は、完全に膨張した状態のときに凹面の形状を有しており、それにより、衝突面の左側区域と右側区域がそれぞれ中心区域よりも大きく自動車の内部空間へ延びるようになっている。
【００１０】
小さいエアバッグ容積により、大幅な重量削減が得られるとともに、標準着席位置の範囲外にいる助手席乗員の危険が明らかに減少する。
【００１１】
すでに述べたとおり、本発明による助手席フロントエアバッグは、シートベルトを締めている助手席乗員にのみ理想的な保護を提供する。多くの国々で、たとえばドイツで、シートベルト装着率が非常に高いという事実に基づき、本発明による助手席フロントエアバッグが特にアウトオブポジション状況に関して提供する利点は、乗員がシートベルトを締めていない事故にまつわる欠点を統計的に凌駕する。
【００１２】
助手席乗員がシートベルトを締めていない事故状況を実質的に完全に排除するために、シートベルトを締めていない助手席乗員に対する警告システムのある自動車にのみ、本発明による助手席フロントエアバッグが組み込まれると好ましい。このような警告システムは公知であり、助手席乗員がシートベルトを締めていないと、音響の警告信号を生成する。
【００１３】
特にエアバッグ外皮の裁断技術上の構成に関わる好ましい実施形態は、請求項３から７に記載されている。
【００１４】
次に、図１から図１３に関連する実施例を参照しながら、本発明について詳しく説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】下側の裁断部分である。
【図２】上側の裁断部分である。
【図３】さらに別の裁断部分である。
【図４】図１から図３に示す裁断部分が組み合わされてなるエアバッグ外皮を、完全に膨張した状態で示す図である。
【図５】図４のエアバッグ外皮を示す、方向Ａから見た平面図である。
【図６】エアバッグ外皮が完全に膨張した状態で示された助手席フロントエアバッグを備える自動車の前側領域を示す模式的な断面図である。
【図７】図６に示す内容を方向Ｂから見た平面図で、ただし車両シートと安全ベルトを省いて示す図である。
【図８】図６に示す内容を、乗員がフロントエアバッグのエアバッグ外皮に沈み込んだ状態で示す図である。
【図９】図８に示す内容を、図４に対応する図面で示す図である。
【図９ａ】図９に示す内容を、側方にずれた正面衝突のケースで示す図である。
【図１０】別の裁断部分の別案の実施形態である。
【図１１】別の裁断部分の別案の実施形態である。
【図１２】別の裁断部分の別案の実施形態である。
【図１３】別の裁断部分の別案の実施形態である。
【図１４ａ】エアバッグ外皮の第２の実施形態の製造プロセスである。
【図１４ｂ】エアバッグ外皮の第２の実施形態の製造プロセスである。
【図１４ｃ】エアバッグ外皮の第２の実施形態の製造プロセスである。
【図１４ｄ】エアバッグ外皮の第２の実施形態の製造プロセスである。
【図１４ｅ】エアバッグ外皮の第２の実施形態の製造プロセスである。
【図１５】エアバッグ外皮の第３の実施形態のための２つの裁断部分である。
【図１６】図１５の両方の裁断部分で構成されるエアバッグ外皮を膨張した状態で示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図１から図３は、助手席フロントエアバッグのエアバッグ外皮のための裁断部分を示している。ここで図１は下側の裁断部分１２、図２は上側の裁断部分１６、図３は別の裁断部分１８をそれぞれ示している。下側の裁断部分１２と上側の裁断部分１６は、下側の裁断部分１２がガスジェネレータ開口部１４を有していることを例外として合同である。通常、たとえば上側の裁断部分１６にある開口部として構成されていてよい流出開口部が存在している（図示せず）。下側の裁断部分１２と上側の裁断部分１６は、前方に向かって突き出す第１の区域１２ａ，１６ａと、前方に向かって突き出す第２の区域１２ｂ，１６ｂをそれぞれ有している。これら両方の区域の間には、凹面状のエッジ１２ｃないし１６ｃがそれぞれ延びている。別の裁断部分１８は実質的にレンズ状であり、すなわち、下側のエッジ１８ａと上側のエッジ１８ｂとを備える二重凸面状である。
【００１７】
上に説明した３つの裁断部分の縫合は、別の裁断部分１８の下側のエッジ１８ａが下側の裁断部分１２の凹面状のエッジ１２ｃと縫い合わされ、別の裁断部分１８の上側のエッジ１８ｂが上側の裁断部分１６の凹面状のエッジ１６ｃと縫い合わされるように行われる。下側の裁断部分１２および上側の裁断部分１６の残りのエッジ区域は相互に縫い合わされ、それによってエアバッグ外皮１０が閉じられて、ガス室を取り囲む。当然ながら縫合に代えて、特に溶着や接着のようなこれ以外の結合技術を適用することもできる。
【００１８】
図４は、助手席フロントエアバッグ５のエアバッグ外皮１０を縫合が完了した膨張状態で示している。図５は、図４の方向Ａから見た図を示している。別の裁断部分１８は衝突面１１と事実上同一であり、衝突面は凹面の形状を有しており、それにより組立状態のとき、左側と右側の区域１１ｂ，１１ｃが衝突面１１の中間区域１１ａよりも自動車の内部空間に大きく延びることがわかる。さらに、別の裁断部分１８のレンズ形状に基づき、衝突面は中央部に最大の高さを有していることがわかる。上側および下側の裁断部分１２，１６は、エアバッグ外皮の側面を形成する。
【００１９】
図６と図７は、上に説明したようなエアバッグ外皮１０を、自動車のダッシュボードに組み付けられた助手席フロントエアバッグ５として、完全に膨張した状態で示している。下側の裁断部分１２は区域的にダッシュボード２０の表面に載っており、エアバッグ外皮１０はそこを起点として自動車の内部へ乗員Ｉの方向に延びていることがわかる。このとき膨張したエアバッグ外皮の衝突面１１は、全面的にダッシュボードの上方に位置決めされており、したがって乗員１の頭部にのみ割り当てられている。
【００２０】
図６から見て取れるように、保護されるべき乗員は、ショルダー区域３２とラップ区域３４とを有する安全ベルト３０によってシートベルトを締めた状態にある。ショルダー区域３２とラップ区域３４は、ベルトタング３６によって互いに分離されている。このベルトタングは、事前設定された引張力を上回るとベルトストラップでブロックされ、そのようにして安全ベルトのショルダー区域とラップ区域を互いに分断するように構成されているのが好ましい。このようなベルトタングは、たとえば欧州特許出願公開第１９８３８５７Ｂ１号明細書に記載されており、これをもってその開示内容を明示的に援用する。それにより、ベルト力制限が始まったときにもラップ区域の長さが増えることがないので、望ましい骨盤の位置保持がいっそう改善される。
【００２１】
乗員がシートベルトを締めることを確保するために、助手席の乗員が着席しているかどうかを認識し、乗員が認識されてシートベルトを締めていないと警告音を生成する認識システム（図示せず）が設けられているのが好ましい。
【００２２】
図８と図９は、図６および図７に示す内容を、乗員Ｉがエアバッグ外皮１０に、すなわち衝突面１１に、沈み込んだ状態で示している。乗員Ｉの34骨盤は安全ベルト３０のラップ区域３４に基づいて実質的に変位しておらず、そのため、乗員Ｉの上体はベルト力制限が始まってから実質的に前方に向く揺動を行い、その結果、頭部が上体のもっとも前方の身体部分となり、この部分だけが助手席フロントエアバッグによって受け止められることがわかる。
【００２３】
衝突面１１の凹面の形状に基づき、図９ａに見られるように、側方にずれた衝突に基づいて衝突面の中央部に正確に当たらなかったときでも、乗員の頭部が確実に受け止められる。
【００２４】
図１０から図１３は、別の裁断部分１８のさまざまな別案の形状を示している。特に図１０と図１１からわかるように、別の裁断部分１８は、衝突面に属するのでなく、エアバッグ外皮が組み付けられて膨張した状態のとき車両長手方向と実質的に平行に延び、そのようにしてエアバッグ外皮の側面の一部を形成する側方領域１８，１８’’を有することができる。
【００２５】
図１２と図１３から見て取れるように、別の裁断部分は強く輪郭づけられていてよく、それにより、特にダッシュボードの表面形状に合わせた良好な適合化を実現することができる。
【００２６】
図１４ａから図１４ｅは、エアバッグ外皮の第２の実施形態をその製造プロセスにより示している。このエアバッグ外皮も３つの裁断部分で構成されており（図１４ａ）、２つの裁断部分４１，４２は合同であるが、上側と下側ではなく、むしろ左側と右側の裁断部分である。これら両方の裁断部分４１，４２は蹄鉄のような形態で合同に構成されており、湾入部をそれぞれ有している。第３の裁断部分４３は、図示した実施例では円形である。
【００２７】
まず最初に両方の第１の裁断部分４１，４２を互いに接合して、湾入部が円形の切欠きを形成するようにする。このとき第１の裁断部分４１は、第２の裁断部分４２と区域的に重なり合う。隠れた線は破線で図示されている。この状態のとき、両方の第１の裁断部分を第１の縫目４５によって相互に結合する。この一点鎖線で図示する第１の縫目は、せん断継目である（図１４ｂ）。
【００２８】
そして円形の切欠きが第３の裁断部分４３によって閉じられ、そのために、第３の裁断部分が第２の縫目４６によって縫合される。この縫目は同じくせん断継目であり、一点鎖線で図示されている。しかしながら、これらの縫目を剥離継目として構成することも可能である（図１４ｃ）。
【００２９】
こうしてできた材料を、図１４ｃに示す折り線４９（点線で図示）に沿って折り畳み（図１４ｄ）、剥離継目として構成された第３の縫目４７（２点鎖線のパターンによって図示）により縁部側で閉じ合わせる（図１４ｅ）。それにより、左側の区域１１ｂと、右側の区域１１ｃと、中間区域１１ａとを備える所望の凹面の形状が、衝突面１１に与えられる。図１４ｅは上から見た図である。
【００３０】
図１５と図１６は、エアバッグ外皮の第３の実施形態を示している。この実施形態は、第４および第５の裁断部分５１，５２と呼ぶ、第１の実施形態に類似して上側および下側の裁断部分である２つの裁断部分で構成されている。これらの裁断部分は合同ではなく、それぞれの前側のエッジ５１ｃ，５２ｃは、第４の裁断部分５１では凹面状であり、第５の裁断部分５２では波形である。これら両方の裁断部分も、前方に向かって突き出す区域５１ａ，５１ｂ；５２ａ，５２ｂを有している。これら両方の裁断部分は全周にわたって結合され、たとえば縫合される。膨張した状態のとき、図１６に示すように、凹面状の衝突面１１が生じる。
【符号の説明】
【００３１】
５  助手席フロントエアバッグ
１０  エアバッグ外皮
１１  衝突面
１１ａ  中間区域
１１ｂ  左側の区域
１１ｃ  右側の区域
１２  下側の裁断部分
１２ａ  前方に向かって突き出す第１の区域
１２ｂ  前方に向かって突き出す第２の区域
１２ｃ  凹面状のエッジ
１４  ガスジェネレータ開口部
１６  上側の裁断部分
１６ａ  前方に向かって突き出す第１の区域
１６ｂ  前方に向かって突き出す第２の区域
１６ｃ  凹面状のエッジ
１８  別の裁断部分
１８ａ  下側のエッジ
１８ｂ  上側のエッジ
２０  ダッシュボード
２２  ウィンドシールドガラス
２５  車両シート
３０  安全ベルト
３２  ショルダー区域
３４  ラップ区域
３６  ベルトタング
４１  第１の裁断部分
４２  第２の裁断部分
４３  第３の裁断部分
４５  第１の縫目
４６  第２の縫目
４７  第３の縫目
４９  折り線
５１  第４の裁断部分
５１ａ  前方に向かって突き出す第１の区域
５１ｂ  前方に向かって突き出す第２の区域
５１ｃ  前側のエッジ
５２  第５の裁断部分
５２ａ  前方に向かって突き出す第１の区域
５２ｂ  前方に向かって突き出す第２の区域
５２ｃ  前側のエッジ
Ｉ  乗員
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2013503771.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図９ａ】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
2013503771.tif 000015
【図１３】
2013503771.tif 000016
【図１４ａ】
2013503771.tif 000017
【図１４ｂ】
2013503771.tif 000018
【図１４ｃ】
2013503771.tif 000019
【図１４ｄ】
2013503771.tif 000020
【図１４ｅ】
2013503771.tif 000021
【図１５】
2013503771.tif 000022
【図１６】
2013503771.tif 000023
【国際調査報告】
2013503771.tif 000024
2013503771.tif 000025
2013503771.tif 000026
2013503771.tif 000027
2013503771.tif 000028
2013503771.tif 000029