JP3566080B2

JP3566080B2 - Airbag device

Info

Publication number: JP3566080B2
Application number: JP14378298A
Authority: JP
Inventors: 史治落合
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1998-05-26
Filing date: 1998-05-26
Publication date: 2004-09-15
Anticipated expiration: 2018-05-26
Also published as: JPH11334520A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、折り畳んだエアバッグの開口部周縁が固定されるリテーナの内部にインフレータを収納し、車両の衝突時に前記インフレータが発生するガスで膨張するエアバッグを展開して乗員を拘束するエアバッグ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のエアバッグ装置は、インフレータが発生するガスで膨張するエアバッグにベントホールを設け、前記ガスの一部をベントホールから排出してエアバッグの内圧を制御している。かかるエアバッグ装置において、ベントホールを薄膜で閉鎖しておくことにより展開の初期にエアバッグを速やかに膨張させるとともに、展開が完了してエアバッグの内圧が高まると前記薄膜が破断し、ベントホールからガスを排出して乗員を柔らかく拘束するものが提案されている（実公平５−６２０６号公報参照）。
【０００３】
またエアバッグ装置に２個のインフレータを設けておき、エアバッグ装置の近傍に乗員が存在しない場合には２個のインフレータを両方とも点火し、エアバッグ装置の近傍に乗員が存在する場合には１個のインフレータだけを点火することにより、エアバッグの展開速度および内圧を乗員の位置に応じて制御するものが提案されている（特開平９−３０１１１５号公報参照）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記実公平５−６２０６号公報に記載されたものは、薄膜が破断する圧力にバラツキが発生し易いため、エアバッグの内圧が所定値に達したときにベントホールを的確に開放するのが難しいだけでなく、一旦開放したベントホールを再び閉じることができないので内圧の精密な制御が難しいという問題があった。また上記特開平９−３０１１１５号公報に記載されたものは、２個のインフレータを必要とするために部品点数が増加してコストアップの要因になるだけでなく、エアバッグの展開特性を２段階にしか制御できないためにきめ細かい制御が難しいという問題があった。
【０００５】
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、エアバッグの展開時にベントホールから排出されるガス量を変化させてエアバッグの内圧を的確に制御することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明は、折り畳んだエアバッグの開口部周縁が固定されるリテーナの内部にインフレータを収納し、車両の衝突時に前記インフレータが発生するガスで膨張するエアバッグを展開して乗員を拘束するエアバッグ装置において、前記リテーナに形成されたベントホールと、アクチュエータにより作動して前記ベントホールを開閉する制御弁と、前記エアバッグの内圧を検出する内圧検出手段と、車速を検出する車速検出手段と、前記内圧検出手段で検出した前記エアバッグ内圧が予め設定した目標内圧パターンに一致するように前記ベントホールの開度をフィードバック制御する制御手段とを備え、前記制御手段が、前記車速検出手段で検出した衝突時の車速が低速の場合は高速の場合よりも目標内圧の最大値が小さくなるように、かつ前記目標内圧の最大値が発生するタイミングが遅れるように、該車速検出手段からの信号に応じて前記目標内圧パターンを変更することを特徴とする。
【０００７】
請求項１の構成によれば、内圧検出手段で検出したエアバッグ内圧に応じて制御手段がアクチュエータで制御弁を開閉駆動してベントホールの開度を変化させることにより、ベントホールから排出されるガスの量を任意に変化させてエアバッグ内圧を予め設定した目標内圧パターンに一致させるので、エアバッグ内圧を最適の大きさに制御して乗員の拘束性能を高めることができる。
【０００８】
特に車速検出手段で検出した衝突時の車速が低速の場合は高速の場合よりも目標内圧の最大値が小さくなるようにベントホールの開度を制御するので、車速の大小に応じた最適の大きさの拘束力を発揮させることができ、また衝突時の車速が低速の場合は高速の場合よりも目標内圧の最大値が発生するタイミングが遅れるようにベントホールの開度を制御するので、車速の大小に応じた最適のタイミングで拘束力を発揮させることができる。
【０００９】
また請求項２に記載された発明は、請求項１の構成に加えて、前記アクチュエータは圧電素子であることを特徴とする。上記構成によれば、アクチュエータを圧電素子で構成することにより、モータやソレノイド等の他のアクチュエータに比べて部品点数の少ない簡単な構造で、かつ低コストでベントホールを開閉駆動することができる。
【００１０】
また請求項３に記載された発明は、請求項２の構成に加えて、前記アクチュエータは前記ベントホールを覆うように配置されて一端が前記リテーナに固定された板状の圧電素子であることを特徴とする。上記構成によれば、板状の圧電素子でアクチュエータを構成することにより、そのアクチュエータの構造が極めて単純になるだけでなく、圧電素子そのものを弁体として利用することが可能となり、部品点数の一層の削減とコストの一層の削減とが可能となる。
【００１１】
また請求項４に記載された発明は、請求項１の構成に加えて、前記リテーナは複数のベントホールを備えるとともに前記制御弁は前記複数のベントホールにそれぞれ対応する複数の開口が形成された弁板を備えてなり、前記アクチュエータは前記弁板を前記リテーナに沿って摺動させて前記複数の開口を前記複数のベントホールに対向させることを特徴とする。上記構成によれば、リテーナに形成した複数のベントホールと弁板に形成した複数の開口とを組み合わせることにより、弁板を僅かなストローク移動させるだけでベントホールの開度を全閉状態から全開状態まで変化させることが可能となり、アクチュエータの小型化と応答性の向上とが同時に達成される。
【００１２】
また請求項５に記載された発明は、請求項４の構成に加えて、前記複数のベントホールは円周方向に配置されており、前記弁板は前記アクチュエータで往復回転駆動されることを特徴とする。上記構成によれば、円周方向に配置された複数のベントホールをアクチュエータで往復回転駆動される弁板で開閉するので、モータのような回転出力のアクチュエータを容易に適用することができる。
【００１３】
また請求項６に記載された発明は、請求項４の構成に加えて、前記複数のベントホールは直線方向に配置されており、前記弁板は前記アクチュエータで往復直線駆動されることを特徴とする。上記構成によれば、直線方向に配置された複数のベントホールをアクチュエータで往復直線駆動される弁板で開閉するので、リニアソレノイドや積層型の圧電素子のような直線出力のアクチュエータを容易に適用することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、添付図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。図１〜図２６は本発明の一実施例を示すもので、図１は自動車の車室前部の斜視図、図２は図１の２−２線拡大断面図、図３は図２の３−３線断面図、図４は図３の４−４線拡大断面図、図５は運転席用エアバッグ装置の分解斜視図、図６は運転席用エアバッグ装置の変形例を示す、前記図３に対応する図、図７は図６の７−７線拡大断面図、図８は図１の８−８線拡大断面図、図９は図８の９−９線断面図、図１０は図９の１０−１０線矢視図、図１１は助手席用エアバッグ装置の分解斜視図、図１２は助手席用エアバッグ装置の第１変形例を示す、前記図９に対応する図、図１３は図１２の１３−１３線断面図、図１４は図１２の１４−１４線断面図、図１５は助手席用エアバッグ装置の第２変形例を示す、前記図９に対応する図、図１６は図１５の１６−１６線断面図、図１７は図１５の１７−１７線断面図、図１８は図１の１８−１８線拡大断面図、図１９は図１８の１９方向矢視図、図２０は図１９の２０−２０線断面図、図２１は図１９の２１−２１線断面図、図２２は図１９の２２−２２線断面図、図２３はベントホールの開度の制御系を示すブロック図、図２４は乗員状態による目標内圧パターンの変化の一例を示す図、図２５は車速による目標内圧パターンの変化の一例を示す図、図２６はベントホール開度のフィードバック制御の説明図である。
【００１５】
図１に示すように、運転席シート１の前方に配置されたステアリングホイール２の中央部に運転席用エアバッグ装置Ｒｄが設けられ、助手席シート３の前方に配置されたダッシュボード４の上部に助手席用エアバッグ装置Ｒｐが設けられ、運転席シート１および助手席シートのシートバック５，５の内部にそれぞれ側突用エアバッグ装置Ｒｓ，Ｒｓが設けられる。
【００１６】
次に、図２〜図５に基づいて運転席用エアバッグ装置Ｒｄの構造を説明する。
【００１７】
ステアリングホイール２は、ステアリングシャフト１１の後端に相対回転不能に嵌合してナット１２で固定されたステアリングボス１３と、このステアリングボス１３を囲繞するように配置された環状のホイールリム１４と、前記ステアリングボス１３に固定されたフロントカバー１５と、このフロントカバー１５に結合されたリヤカバー１６と、前記フロントカバー１５をホイールリム１４に接続する複数本のスポーク１７…とを備えており、フロントカバー１５およびリヤカバー１６により区画される空間にエアバッグモジュール１８が収納される。
【００１８】
エアバッグモジュール１８は、それをリヤカバー１６の内面に支持するためのリテーナ１９と、高圧ガスを発生するインフレータ２０と、インフレータ２０が発生した高圧ガスにより膨張するエアバッグ２１とから構成される。リテーナ１９の外周に一体に形成された取付フランジ１９₁がリヤカバー１６の内周に一体に形成された取付フランジ１６₁に複数本のリベット２２…で固定され、更にエアバッグ２１の開口部周縁とリング状のホルダー２３とが重ね合わされてリテーナ１９に複数本のボルト２４…で共締めされる。粒状のガス発生剤２５…が充填されたインフレータ２０はエアバッグ２１の内部に収納され、複数本のボルト２６でリテーナ１９に固定される。インフレータ２０の内部には着火剤２７が配置されており、インフレータ２０の内部に延びる点火器２８の先端が前記着火剤２７に臨んでいる。
【００１９】
エアバッグ２１の内部に臨むリテーナ１９に４個のベントホール２９…が直列に形成される。ベントホール２９…の開度を制御する制御弁３０は、短冊状に形成された圧電素子３１を金属板よりなる同形のプロテクタ３２に接着したもので、その一側面が前記ベントホール２９…を覆うように、その一端部がボルト３３，３３でリテーナ１９に固定される。脆くて破損し易い圧電素子３１はプロテクタ３２に接着されることで補強される。前記圧電素子３１は本発明のアクチュエータを構成する。
【００２０】
図２３に示すように、本発明の制御手段を構成するエアバッグ展開制御装置３４には、車両の衝突時の加速度を検出する加速度検出手段３５ａと、乗員の体重、体格、着座姿勢等の乗員状態を検出する乗員状態検出手段３５ｂと、車速を検出する車速検出手段３５ｃと、エアバッグ２１の内圧を検出する内圧検出手段３５ｄとが接続される。乗員状態検出手段３５ｂは、シートクッションに設けられて乗員の体重を検出することにより大人および子供を識別するもの、あるいは赤外線で乗員の座高を検出することにより大人および子供を識別するものから構成される。内圧検出手段３５ｄは通常の圧力センサから構成され、その検出部がエアバッグ２１の内部空間に臨むようにリテーナ１９に設けられる。
【００２１】
エアバッグ展開制御装置３４は、車両の衝突時に所定値以上の加速度が検出されると点火器２８に通電してインフレータ２０を点火し、インフレータ２０が発生するガスで膨張するエアバッグ２１はリヤカバー１６にＨ形に形成された薄肉のティアライン１６₂を破断して車室内に展開する。このとき、エアバッグ展開制御装置３４は乗員状態検出手段３５ｂあるいは車速検出手段３５ｃからの信号に基づいて制御弁３０の圧電素子３１に対する通電を制御し、ベントホール２９…の開度を変化させる。即ち、圧電素子３１への非通電時には、図４（Ａ）に示すように制御弁３０は直線状に延びてベントホール２９…を閉塞し、圧電素子３１に通電すると、図４（Ｂ）に示すように通電量に応じて制御弁３０が湾曲してベントホール２９…を開放する。このように、ベントホール２９…を覆う板状の圧電素子３１に通電して湾曲させるだけの極めて簡単な構造により、ベントホール２９…の開度を精密にかつ無段階に制御することができる。
【００２２】
このとき、エアバッグ２１の複数の内圧パターン、つまり時間の経過に対するエアバッグ２１の内圧変化が予めマップとして記憶されており、エアバッグ展開制御装置３４は前記複数の内圧パターンのうちから所定の内圧パターンを選択して制御弁３０を制御する。また実際のエアバッグ内圧をマップに記憶した内圧パターンに一致させるべく、内圧検出手段３５ｄで検出したエアバッグ内圧に基づくフィードバック制御が行われる。この制御弁３０の開度制御の具体的内容は後から詳述する。
【００２３】
図６および図７は運転席用エアバッグ装置Ｒｄの変形例を示すものであり、その制御弁３０の構造が図２〜図５で説明したものと異なっている。
【００２４】
本変形例の制御弁３０は、リテーナ１９に環状に配置されたベントホール２９…を開閉するもので、ベントホール２９…と同形かつ同数の開口３６₁…を備えた円板状の弁板３６と、この弁板３６を回転駆動する超音波モータ３７とから構成される。弁板３６が図７（Ａ）の位置にあるときに該弁板３６によってベントホール２９…が閉鎖され、弁板３６が図７（Ｂ）の位置にあるときに該弁板３６の開口３６₁によってベントホール２９…が開放される。
【００２５】
このように、環状に配置した複数のベントホール２９…の開度を複数の開口３６₁…を有する弁板３６をモータ３７で回転させて制御するので、弁板３６を１個のベントホール２９の中心角に相当する僅かな角度回転させるだけで、ベントホール２９…の開度を全閉状態から全開状態まで変化させることが可能となり、モータ３７の小型化と応答性の向上とが同時に達成される。
【００２６】
次に、図８〜図１１に基づいて助手席用エアバッグ装置Ｒｐの構造を説明する。
【００２７】
ダッシュボード４の上面に形成された開口４₁に固定されたリッド４１から下方に延びる支持部４１₁…に、エアバッグモジュール４２のリテーナ４３が固定される。リテーナ４３は複数本のボルト４４…で固定されたアッパーリテーナ４５およびロアリテーナ４６から構成されており、アッパーリテーナ４４が複数本のボルト４７…で前記リッド４１の支持部４１₁…に固定される。アッパーリテーナ４５およびロアリテーナ４６の結合部にエアバッグ４８の開口部周縁が挟まれて前記ボルト４７…で共締めされる。リッド４１には、エアバッグ４８が膨張する際に破断する薄肉のティアライン４１₂が形成される。ロアリテーナ４６の底部に一対の取付ブラケット４９，４９を介して円筒状のインフレータ５０が支持される。またロアリテーナ４６の底部に形成された４個のベントホール２９…を開閉すべく、前記運転席用エアバッグ装置Ｒｄのものと同じ構造の制御弁３０が装着される。エアバッグ４８の内圧はロアリテーナ４６に設けられた内圧検出手段３５ｄにより検出される。
【００２８】
加速度検出手段３５ａ、乗員状態検出手段３５ｂ、車速検出手段３５ｃおよび内圧検出手段３５ｄからの信号が入力されるエアバッグ展開制御装置３４により、インフレータ５０および制御弁３０に対する通電が制御される。即ち、車両の衝突時に加速度検出手段３５ａが所定値以上の加速度を検出すると、エアバッグ展開制御装置３４からの指令でインフレータ５０が点火して高圧ガスが発生し、その圧力で膨張するエアバッグ４８はリッド４１のティアライン４１₂を破断して車室内に展開する。このとき、乗員状態検出手段３５ｂ、車速検出手段３５ｃおよび内圧検出手段３５ｄからの信号によって制御弁３０の開度がフィードバック制御される。
【００２９】
図１２〜図１４は助手席用エアバッグ装置Ｒｐの第１変形例を示すものであり、その制御弁３０の構造が図８〜図１１で説明したものと異なっている。
【００３０】
本変形例の制御弁３０は、インフレータ５０の外周に回転自在に支持された横断面円弧状の弁板５１と、この弁板５１を回動させるアクチュエータとしてのモータ３７とを備える。回動する弁板５１がリテーナ４３の内面に沿って摺動すると、そのリテーナ４３に形成された２個のスリット状のベントホール２９，２９が、それらに対応する２個のスリット状の開口５１₁，５１₁を有する弁板５１によって開閉される。
【００３１】
このように、複数のベントホール２９，２９の開度を複数の開口５１₁，５１₁を有する弁板５１をモータ３７で回動させて制御するので、弁板５１を１個のベントホール２９の中心角に相当する僅かな角度回転させるだけで、ベントホール２９，２９の開度を全閉状態から全開状態まで変化させることが可能になって応答性が高められる。
【００３２】
図１５〜図１７は助手席用エアバッグ装置Ｒｐの第２変形例を示すものであり、その制御弁３０の構造が図８〜図１１で説明したものと異なっている。
【００３３】
本変形例の制御弁３０は、リテーナ４３の底面に設けた一対のガイドレール４３₁，４３₁に摺動自在に支持された弁板５２と、この弁板５２をガイドレール４３₁，４３₁に沿って往復駆動するアクチュエータとしてのリニアソレノイド５３とを備える。弁板５２には一直線上に配置された４個のベントホール２９…と同形かつ同数の開口５２₁…が形成されており、リニアソレノイド５３で駆動された弁板５２の開口５２₁…がベントホール２９…に重なると、該ベントホール２９…が開放される。
【００３４】
このように、一直線上に配置された複数のベントホール２９…の開度を複数の開口５２₁…を有する弁板５２をリニアソレノイド５３で往復動させて制御するので、弁板５２を１個のベントホール２９の長さに相当する僅かな距離を移動させるだけで、ベントホール２９…の開度を全閉状態から全開状態まで変化させることが可能となって応答性が高められる。尚、リニアソレノイド５３に代えて、多数の圧電素子を積層したアクチュエータを採用することも可能である。
【００３５】
次に、図１８〜図２２に基づいて側突用エアバッグ装置Ｒｓの構造を説明する。
【００３６】
シートバック５の右側縁に沿って上下方向に延びるパイプフレーム６１に車体前方に延びる金属製の取付ブラケット６２が溶接により固定されており、この取付ブラケット６２の右側面にエアバッグモジュール６３がボルト６４，６４で固定される。粗毛布よりなる保形材６５がエアバッグモジュール６３の前面からシートバック５の厚さ方向中間部を車体左側に延び、車体左側のパイプフレーム（図示せず）に接続される。パイプフレーム６１の内周にはメッシュ状のスプリング６６が張られており、このスプリング６６の前面と、保形材１６の後面と、取付ブラケット６２の後面とに囲まれた部分にスポンジよりなるパッド６７が装着される。また保形材６５の前面には同じくスポンジよりなるパッド６８が装着される。
【００３７】
シートバック５の前面中央部は第１被覆材６９により覆われるとともに、その第１被覆材６９の左右両側部および上部は第２被覆材７０により覆われ、また第２被覆材７０に連なるシートバック５の左右両側面および上面は第３被覆材７１により覆われ、更にシートバック５の後面は第４被覆材７２により覆われる。第１被覆材６９と第２被覆材７０とは縫製部７３において縫製され、また第２被覆材７０と第３被覆材７１とは縫製部７４において縫製される。
【００３８】
エアバッグモジュール６３は、合成樹脂で一体に形成されたリテーナ７５と、その内部に支持されたホルダー７７とを備えており、これらリテーナ７５およびホルダー７７は前記ボルト６４，６４で取付ブラケット６２に共締めされる。リテーナ７５は車体右側に向けて開口するトレー状の本体部７５₁と、この本体部７５₁の後縁にヒンジ部７５₂を介して接続された蓋部７５₃とを備えており、本体部７５₁の上縁、前縁および下縁に設けた５個の係止爪７５₄…を蓋部７５₃の上縁、前縁および下縁に設けた５個の係止孔７５₅…に係止することにより、本体部７５₁の開口を覆うように蓋部７５₃が固定される。折り畳んだエアバッグ７８がプロテクトカバー７９により包装される。エアバッグ７８の開口部周縁とプロテクトカバー７９の両端とがリテーナ７５およびホルダー７７に挟まれて固定され、これによりホルダー７７に固定されたインフレータ８０がエアバッグ７８の内部に収納される。尚、エアバッグ７８の膨張時にプロテクトカバー７９は容易に破断するため、その膨張を妨げることはない。
【００３９】
ホルダー７７に形成された開口７７₁と、リテーナ７５の本体部７５₁に形成された４個のベントホール２９…と、取付ブラケット６２に形成された開口６２₁と、パッド６８に形成されたガス通路６８₁と、シートバック５の後面側に形成された空間８１とを介して、エアバッグ７８の内部がシートバック５の外部に連通する。また前記４個のベントホール２９…を開度を制御すべく、前記運転席用エアバッグ装置Ｒｄおよび前記助手席用エアバッグ装置Ｒｐのものと同じ構造の制御弁３０がリテーナ７５の内部に装着される。
【００４０】
加速度検出手段３５ａ、乗員状態検出手段３５ｂ、車速検出手段３５ｃおよび内圧検出手段３５ｄからの信号が入力されるエアバッグ展開制御装置３４により、インフレータ８０および制御弁３０に対する通電が制御される。而して、車両の衝突時にインフレータ８０がガスを発生すると、リテーナ７５の内部でエアバッグ７８が膨張する。エアバッグ７８が膨張する圧力がリテーナ７５の蓋部７５₃に作用すると、係止爪７５₄…が係止孔７５₅…から外れて蓋部７５₃がヒンジ部７５₂回りに回転し、本体部７５₁が開放される。蓋部７５₃が開く圧力がシートバック５の第３被覆材７１に伝達されると、縫製部７４が破断して第２被覆材７０と第３被覆材７１とが分離し、その隙間を通過したエアバッグ７８がフロントドアの内面に沿うように前方に展開する。
【００４１】
次に、運転席用エアバッグ装置Ｒｄ、助手席用エアバッグ装置Ｒｐおよび側突用エアバッグ装置Ｒｓ，Ｒｓのベントホール２９…の開閉制御の内容を、図２４〜図２６を参照して具体的に説明する。
【００４２】
図２４の横軸はインフレータ２０，５０，８０が点火してからの時間を示し、縦軸はエアバッグ２１，４８，７８の内圧の目標値を示している。インフレータ２０，５０，８０が点火した直後、運転席用エアバッグ装置Ｒｄではリヤカバー１６のティアライン１６₂（図５参照）が破断するまでの間、助手席用エアバッグ装置Ｒｐではリッド４１のティアライン４１₂（図１１参照）が破断するまでの間、側突用エアバッグ装置Ｒｓ，Ｒｓでは縫製部７４（図１８参照）が破断するまでの間、エアバッグ２１，４８，７８の膨張が抑制されてエアバッグ内圧が急激に増加する。続いて前記リヤカバー１６、リッド４１あるいは縫製部７４が破断してエアバッグ２１，４８，７８が車室内に勢い良く飛び出すと、その慣性でエアバッグ２１，４８，７８の容積が増加するためにエアバッグ内圧は急激に低下し、その後にインフレータ２０，５０，８０が発生するガスでエアバッグ２１，４８，７８は更に膨張展開して乗員を拘束する。
【００４３】
このときのエアバッグ２１，４８，７８の目標内圧パターン、特に展開したエアバッグ２１，４８，７８で乗員を拘束する際のエアバッグ内圧の最大値は、乗員状態検出手段３５ｂで検出した乗員の体格により変更される。即ち、実線で示すように乗員が体重の大きい大人である場合にはベントホール２９…の開度を減少させてエアバッグ２１，４８，７８の内圧を増加させ、また破線で示すように乗員が体重の小さい子供である場合にはベントホール２９…の開度を増加させてエアバッグ２１，４８，７８の内圧を減少させることにより、乗員の体格に応じた最適の拘束力を発生させるようになっている。
【００４４】
上記エアバッグ２１，４８，７８の目標内圧パターンは、車速検出手段３５ｃで検出した車速により変更される。即ち、図２５に示すように、衝突時の車速が小さい場合には乗員がエアバッグ２１，４８，７８に拘束されるタイミングが遅れるとともに必要な拘束力も小さくなるため、実線で示す高速衝突時の目標内圧パターンに比べて、破線で示す低速衝突時の目標内圧パターンは、その内圧の最大値が発生するタイミングが遅らされ、かつ内圧の最大値が減少するように設定される。
【００４５】
さて、上述したように乗員状態や車速に応じて適切な目標内圧パターンが選択されると、内圧検出手段３５ｄで検出した実際のエアバッグ内圧と目標内圧とを比較し、図２６に示すように実際のエアバッグ内圧が目標内圧以上である場合にはベントホール２９…の開度を増加させ、また実際のエアバッグ内圧が目標内圧未満である場合にはベントホール２９…の開度を減少させることにより、実際のエアバッグ内圧を目標内圧に一致させるフィードバック制御が行われる。
【００４６】
前記フィードバック制御におけるベントホール２９…の開度Ａ（ｔ）は、時間ｔの関数として、以下の例１の（１）式、あるいは例２の（２）式および（３）式により決定される。ここで、Ｒ（ｔ）は目標内圧、Ｐ（ｔ）は実内圧、Ｃ₁（ｔ）〜Ｃ₄（ｔ）は修正係数である。

上記実施例では内圧検出手段３５ｄとして市販の圧力センサを用いているが、それ以外に以下のような内圧検出手段３５ｄを用いることができる。
【００４７】
図２７に示す実施例は、圧電素子８３を金属製のプロテクタ８４に接着してなる内圧検出手段３５ｄを、リテーナ１９に形成した開口８５を外側から覆うようにボルト８６で固定したものである。エアバッグ内圧が増加して開口８５から排出されるガス量が増加すると内圧検出手段３５ｄの圧電素子８３が外向きに変形し、その変形量に応じた電位差が発生する。従って、前記電位差をモニターすることによりエアバッグ内圧を検出することができる。
【００４８】
また図２８に示す実施例は、リテーナ１９の内壁面に歪みゲージ８７を張りつけたもので、エアバッグ内圧の変化に応じてリテーナ１９が変形すると前記歪みゲージ８７の抵抗値が変化することに基づき、エアバッグ内圧を検出することができる。
【００４９】
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。
【００５０】
【発明の効果】
以上のように請求項１の発明によれば、内圧検出手段で検出したエアバッグ内圧に応じて制御手段がアクチュエータで制御弁を開閉駆動してベントホールの開度を変化させることにより、ベントホールから排出されるガスの量を任意に変化させてエアバッグ内圧を予め設定した内圧パターンに一致させるので、エアバッグ内圧を最適の大きさに制御して乗員の拘束性能を高めることができる。
【００５１】
特に車速検出手段で検出した衝突時の車速が低速の場合は高速の場合よりも目標内圧の最大値が小さくなるようにベントホールの開度を制御するので、車速の大小に応じた最適の大きさの拘束力を発揮させることができ、また衝突時の車速が低速の場合は高速の場合よりも目標内圧の最大値が発生するタイミングが遅れるようにベントホールの開度を制御するので、車速の大小に応じた最適のタイミングで拘束力を発揮させることができる。
【００５２】
また請求項２の発明によれば、アクチュエータを圧電素子で構成することにより、モータやソレノイド等の他のアクチュエータに比べて部品点数の少ない簡単な構造で、かつ低コストでベントホールを開閉駆動することができる。
【００５３】
また請求項３の発明によれば、板状の圧電素子でアクチュエータを構成することにより、そのアクチュエータの構造が極めて単純になるだけでなく、圧電素子そのものを弁体として利用することが可能となり、部品点数の一層の削減とコストの一層の削減とが可能となる。
【００５４】
また請求項４の発明によれば、リテーナに形成した複数のベントホールと弁板に形成した複数の開口とを組み合わせることにより、弁板を僅かなストローク移動させるだけでベントホールの開度を全閉状態から全開状態まで変化させることが可能となり、アクチュエータの小型化と応答性の向上とが同時に達成される。
【００５５】
また請求項５の発明によれば、円周方向に配置された複数のベントホールをアクチュエータで往復回転駆動される弁板で開閉するので、モータのような回転出力のアクチュエータを容易に適用することができる。
【００５６】
また請求項６の発明によれば、直線方向に配置された複数のベントホールをアクチュエータで往復直線駆動される弁板で開閉するので、リニアソレノイドや積層型の圧電素子のような直線出力のアクチュエータを容易に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】自動車の車室前部の斜視図
【図２】図１の２−２線拡大断面図
【図３】図２の３−３線断面図
【図４】図３の４−４線拡大断面図
【図５】運転席用エアバッグ装置の分解斜視図
【図６】運転席用エアバッグ装置の変形例を示す、前記図３に対応する図
【図７】図６の７−７線拡大断面図
【図８】図１の８−８線拡大断面図
【図９】図８の９−９線断面図
【図１０】図９の１０−１０線矢視図
【図１１】助手席用エアバッグ装置の分解斜視図
【図１２】助手席用エアバッグ装置の第１変形例を示す、前記図９に対応する図
【図１３】図１２の１３−１３線断面図
【図１４】図１２の１４−１４線断面図
【図１５】助手席用エアバッグ装置の第２変形例を示す、前記図９に対応する図
【図１６】図１５の１６−１６線断面図
【図１７】図１５の１７−１７線断面図
【図１８】図１の１８−１８線拡大断面図
【図１９】図１８の１９方向矢視図
【図２０】図１９の２０−２０線断面図
【図２１】図１９の２１−２１線断面図
【図２２】図１９の２２−２２線断面図
【図２３】ベントホールの開度の制御系を示すブロック図
【図２４】乗員状態による目標内圧パターンの変化の一例を示す図
【図２５】車速による目標内圧パターンの変化の一例を示す図
【図２６】ベントホール開度のフィードバック制御の説明図
【図２７】内圧検出手段の第２実施例を示す図
【図２８】内圧検出手段の第３実施例を示す図
【符号の説明】
１９リテーナ
２０インフレータ
２１エアバッグ
２９ベントホール
３０制御弁
３１圧電素子（アクチュエータ）
３４エアバッグ展開制御装置（制御手段）
３５ｂ乗員状態検出手段
３５ｃ車速検出手段
３５ｄ内圧検出手段
３６弁板
３６₁ 開口
３７モータ（アクチュエータ）
４３リテーナ
４８エアバッグ
５０インフレータ
５１弁板
５１₁ 開口
５２弁板
５２₁ 開口
５３リニアソレノイド（アクチュエータ）
７５リテーナ
７８エアバッグ
８０インフレータ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an airbag in which an inflator is housed inside a retainer to which a periphery of an opening of a folded airbag is fixed, and an inflator is inflated by gas generated by the inflator at the time of a vehicle collision to restrain an occupant. Equipment related.
[0002]
[Prior art]
In a conventional airbag device, a vent hole is provided in an airbag inflated by gas generated by an inflator, and a part of the gas is discharged from the vent hole to control the internal pressure of the airbag. In such an airbag device, by closing the vent hole with a thin film, the airbag is quickly inflated in the early stage of deployment, and when the deployment is completed and the internal pressure of the airbag increases, the thin film breaks, and the venthole is broken. (Japanese Utility Model Publication No. 5-6206) has been proposed to discharge gas from a vehicle and restrain the occupant softly.
[0003]
In addition, two inflators are provided in the airbag device, and when no occupant is present near the airbag device, both of the two inflators are ignited, and when an occupant is present near the airbag device, There has been proposed an apparatus that controls the deployment speed and internal pressure of an airbag in accordance with the position of an occupant by igniting only one inflator (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-301115).
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in Japanese Unexamined Utility Model Publication No. Hei 5-6206, since the pressure at which the thin film breaks tends to vary, the vent hole is properly opened when the internal pressure of the airbag reaches a predetermined value. In addition, it is difficult to precisely control the internal pressure because the vent hole once opened cannot be closed again. Further, the one described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-301115 not only requires two inflators but increases the number of parts and causes a cost increase. However, there is a problem that it is difficult to perform detailed control because control is only possible.
[0005]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to accurately control the internal pressure of an airbag by changing the amount of gas discharged from a vent hole when the airbag is deployed.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the invention described in claim 1 accommodates an inflator inside a retainer to which a periphery of an opening of a folded airbag is fixed, and uses a gas generated by the inflator at the time of a vehicle collision. In an airbag device for deploying an inflating airbag and restraining an occupant, a vent hole formed in the retainer, a control valve operated by an actuator to open and close the vent hole, and detecting an internal pressure of the airbag. Internal pressure detecting means, vehicle speed detecting means for detecting a vehicle speed, and control means for feedback controlling the opening of the vent hole so that the airbag internal pressure detected by the internal pressure detecting means matches a preset target internal pressure pattern. The control means, when the vehicle speed at the time of collision detected by the vehicle speed detection means is low, than when the vehicle speed is high As the maximum value of the target pressure is reduced,And such that the timing at which the maximum value of the target internal pressure occurs is delayed,The target internal pressure pattern is changed according to a signal from the vehicle speed detecting means..
[0007]
Claim 1ofAccording to the configuration, the control means drives the control valve to open and close the control valve by the actuator in accordance with the internal pressure of the airbag detected by the internal pressure detection means to change the opening degree of the vent hole, thereby reducing the amount of gas discharged from the vent hole. Since the internal pressure of the airbag is made to match the target internal pressure pattern set in advance by arbitrarily changing, the internal pressure of the airbag can be controlled to an optimal level to enhance the occupant restraint performance..
[0008]
In particular, when the vehicle speed at the time of collision detected by the vehicle speed detecting means is low, the opening of the vent hole is controlled so that the maximum value of the target internal pressure becomes smaller than in the case of high speed, so the optimal size according to the vehicle speed is large. And the opening of the vent hole is controlled so that when the vehicle speed at the time of collision is low, the timing at which the maximum value of the target internal pressure occurs is delayed compared to when the vehicle speed is high. The binding force can be exerted at the optimal timing according to the magnitude of
[0009]
Claims2The invention described in claimOneIn addition to the configuration, the actuator is a piezoelectric element. According to the above configuration, by forming the actuator by the piezoelectric element, the vent hole can be opened and closed at a low cost with a simple structure having a smaller number of parts than other actuators such as a motor and a solenoid.
[0010]
Claims3The invention described in claim2In addition to the above configuration, the actuator is a plate-shaped piezoelectric element arranged so as to cover the vent hole, and one end of which is fixed to the retainer. According to the above configuration, by forming the actuator with the plate-shaped piezoelectric element, not only the structure of the actuator is extremely simplified, but also the piezoelectric element itself can be used as a valve body, and the number of parts can be further increased. And cost can be further reduced.
[0011]
Claims4The invention described in claimOneIn addition to the configuration, the retainer includes a plurality of vent holes, and the control valve includes a valve plate having a plurality of openings corresponding to the plurality of vent holes, respectively, and the actuator includes the valve plate. The plurality of openings are opposed to the plurality of vent holes by sliding along a retainer. According to the above configuration, by combining the plurality of vent holes formed in the retainer and the plurality of openings formed in the valve plate, the degree of opening of the vent hole can be changed from the fully closed state to the fully opened state by only slightly moving the valve plate. The state can be changed, and miniaturization of the actuator and improvement of responsiveness can be achieved at the same time.
[0012]
Claims5The invention described in claim4In addition to the above configuration, the plurality of vent holes are arranged in a circumferential direction, and the valve plate is driven to rotate reciprocally by the actuator. According to the above configuration, a plurality of vent holes arranged in the circumferential direction are opened and closed by the valve plate reciprocally driven by the actuator, so that a rotary output actuator such as a motor can be easily applied.
[0013]
Claims6The invention described in claim4In addition to the above configuration, the plurality of vent holes are arranged in a linear direction, and the valve plate is reciprocated linearly driven by the actuator. According to the above configuration, since a plurality of vent holes arranged in a linear direction are opened and closed by a valve plate which is linearly driven by an actuator, a linear output actuator such as a linear solenoid or a laminated piezoelectric element can be easily applied. can do.
[0014]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described based on examples of the present invention shown in the accompanying drawings. 1 to 26 show an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a perspective view of a front part of a vehicle compartment of an automobile, FIG. 2 is an enlarged sectional view taken along line 2-2 of FIG. 1, and FIG. 3 is a sectional view taken along line 3-3, FIG. 4 is an enlarged sectional view taken along line 4-4 in FIG. 3, FIG. 5 is an exploded perspective view of the driver airbag device, and FIG. 6 shows a modification of the driver airbag device. 7 is an enlarged sectional view taken along line 7-7 of FIG. 6, FIG. 8 is an enlarged sectional view taken along line 8-8 of FIG. 1, and FIG. 9 is a sectional view taken along line 9-9 of FIG. 10 is a view taken along line 10-10 of FIG. 9, FIG. 11 is an exploded perspective view of the airbag device for the passenger seat, and FIG. 12 shows a first modification of the airbag device for the passenger seat, corresponding to FIG. 13 and 13 are sectional views taken along line 13-13 of FIG. 12, FIG. 14 is a sectional view taken along line 14-14 of FIG. 12, and FIG. 15 shows a second modification of the airbag device for a passenger seat, corresponding to FIG. Figure 1 15 is a sectional view taken along line 16-16 of FIG. 15, FIG. 17 is a sectional view taken along line 17-17 of FIG. 15, FIG. 18 is an enlarged sectional view taken along line 18-18 of FIG. 20 is a sectional view taken along line 20-20 in FIG. 19, FIG. 21 is a sectional view taken along line 21-21 in FIG. 19, FIG. 22 is a sectional view taken along line 22-22 in FIG. 19, and FIG. 24 is a diagram showing an example of a change in the target internal pressure pattern depending on the occupant state, FIG. 25 is a diagram showing an example of a change in the target internal pressure pattern depending on the vehicle speed, and FIG. 26 is an explanation of the feedback control of the vent hole opening. FIG.
[0015]
As shown in FIG. 1, an airbag device Rd for a driver's seat is provided at a central portion of a steering wheel 2 arranged in front of a driver's seat 1, and an upper portion of a dashboard 4 arranged in front of a passenger's seat 3. An airbag device Rp for a passenger seat is provided, and side airbag devices Rs, Rs are provided inside the driver seat 1 and the

seatbacks

5, 5 of the passenger seat, respectively.
[0016]
Next, the structure of the driver's seat airbag device Rd will be described with reference to FIGS.
[0017]
The steering wheel 2 includes a steering boss 13 fitted to the rear end of the steering shaft 11 so as to be relatively non-rotatable and fixed with a nut 12, an annular wheel rim 14 arranged so as to surround the steering boss 13, A front cover 15 fixed to the steering boss 13, a rear cover 16 coupled to the front cover 15, and a plurality of spokes 17 connecting the front cover 15 to a wheel rim 14. The airbag module 18 is stored in a space defined by the rear cover 15 and the rear cover 16.
[0018]
The airbag module 18 includes a retainer 19 for supporting the airbag module on the inner surface of the rear cover 16, an inflator 20 for generating high-pressure gas, and an airbag 21 inflated by the high-pressure gas generated by the inflator 20. Mounting flange 19 integrally formed on the outer periphery of retainer 19₁Are integrally formed on the inner periphery of the rear cover 16.₁Are fixed to each other with a plurality of rivets 22. Further, the periphery of the opening of the airbag 21 and a ring-shaped holder 23 are overlapped and fastened together to a retainer 19 with a plurality of bolts 24. The inflator 20 filled with the granular gas generating agents 25 is housed inside the airbag 21 and is fixed to the retainer 19 with a plurality of bolts 26. An igniting agent 27 is disposed inside the inflator 20, and a tip of an igniter 28 extending inside the inflator 20 faces the igniting agent 27.
[0019]
Four vent holes 29 are formed in series in a retainer 19 facing the inside of the airbag 21. A control valve 30 for controlling the degree of opening of the vent holes 29 is formed by bonding a strip-shaped piezoelectric element 31 to a protector 32 of the same shape made of a metal plate, and one side surface covers the vent holes 29. Thus, one end is fixed to the retainer 19 with the

bolts

33, 33. The fragile and easily breakable piezoelectric element 31 is reinforced by being bonded to the protector 32. The piezoelectric element 31 constitutes the actuator of the present invention.
[0020]
As shown in FIG. 23, the airbag deployment control device 34 constituting the control means of the present invention includes an acceleration detection means 35a for detecting an acceleration at the time of a collision of the vehicle, and an occupant such as the weight, physique, and sitting posture of the occupant. The occupant state detecting means 35b for detecting the state, the vehicle speed detecting means 35c for detecting the vehicle speed, and the internal pressure detecting means 35d for detecting the internal pressure of the airbag 21 are connected. The occupant state detection means 35b is provided on the seat cushion to identify an adult and a child by detecting the weight of the occupant, or is configured to identify an adult and a child by detecting the sitting height of the occupant by infrared rays. You. The internal pressure detecting means 35d is constituted by a normal pressure sensor, and is provided in the retainer 19 so that the detecting portion faces the internal space of the airbag 21.
[0021]
When an acceleration equal to or more than a predetermined value is detected during a vehicle collision, the airbag deployment control device 34 supplies electricity to the igniter 28 to ignite the inflator 20, and the airbag 21 inflated by the gas generated by the inflator 20 removes the rear cover 16. Thin line 16 formed in H-shape_TwoAnd deploy to the vehicle interior. At this time, the airbag deployment control device 34 controls the energization of the control valve 30 to the piezoelectric element 31 based on a signal from the occupant state detecting means 35b or the vehicle speed detecting means 35c, and changes the opening of the vent holes 29. That is, when the piezoelectric element 31 is not energized, the control valve 30 extends linearly to close the vent holes 29 as shown in FIG. 4A, and when the piezoelectric element 31 is energized, as shown in FIG. As shown, the control valve 30 bends in accordance with the amount of energization to open the vent holes 29. In this way, the extremely simple structure of energizing and bending the plate-shaped piezoelectric element 31 covering the vent holes 29 allows the opening degree of the vent holes 29 to be controlled precisely and steplessly.
[0022]
At this time, a plurality of internal pressure patterns of the airbag 21, that is, changes in the internal pressure of the airbag 21 with the passage of time are stored in advance as a map, and the airbag deployment control device 34 determines a predetermined internal pressure from among the plurality of internal pressure patterns. The control valve 30 is controlled by selecting a pattern. In addition, feedback control based on the internal pressure of the airbag detected by the internal pressure detection means 35d is performed so that the actual internal pressure of the airbag matches the internal pressure pattern stored in the map. The specific contents of the opening control of the control valve 30 will be described later in detail.
[0023]
FIGS. 6 and 7 show a modification of the driver's seat airbag device Rd. The structure of the control valve 30 is different from that described with reference to FIGS.
[0024]
The control valve 30 of this modification opens and closes the vent holes 29 arranged annularly in the retainer 19, and has the same number and the same number of openings 36 as the vent holes 29.₁, And an ultrasonic motor 37 for driving the valve plate 36 to rotate. When the valve plate 36 is at the position shown in FIG. 7A, the vent holes 29 are closed by the valve plate 36, and when the valve plate 36 is at the position shown in FIG.₁The vent holes 29 are opened.
[0025]
In this manner, the opening degree of the plurality of vent holes 29...₁Are controlled by rotating the valve plate 36 having the motor 37 by the motor 37, so that the valve plate 36 is rotated by a slight angle corresponding to the central angle of one vent hole 29, and the opening degree of the vent holes 29 It is possible to change the state from the closed state to the fully opened state, so that downsizing of the motor 37 and improvement of responsiveness are achieved at the same time.
[0026]
Next, the structure of the passenger seat airbag device Rp will be described with reference to FIGS.
[0027]
Opening 4 formed on the upper surface of dashboard 4₁Support portion 41 extending downward from lid 41 fixed to₁, The retainer 43 of the airbag module 42 is fixed. The retainer 43 is composed of an upper retainer 45 and a lower retainer 46 fixed by a plurality of bolts 44... The upper retainer 44 comprises a plurality of bolts 47.₁Fixed to ... The periphery of the opening of the airbag 48 is sandwiched between the joints of the upper retainer 45 and the lower retainer 46 and fastened together by the bolts 47. The lid 41 has a thin tear line 41 that breaks when the airbag 48 is inflated._TwoIs formed. A cylindrical inflator 50 is supported on the bottom of the lower retainer 46 via a pair of mounting

brackets

49, 49. A control valve 30 having the same structure as that of the driver airbag device Rd is mounted to open and close the four vent holes 29 formed at the bottom of the lower retainer 46. The internal pressure of the airbag 48 is detected by an internal pressure detecting means 35d provided in the lower retainer 46.
[0028]
The energization of the inflator 50 and the control valve 30 is controlled by the airbag deployment control device 34 to which signals from the acceleration detection means 35a, the occupant state detection means 35b, the vehicle speed detection means 35c, and the internal pressure detection means 35d are input. That is, when the acceleration detecting means 35a detects an acceleration equal to or more than a predetermined value at the time of a vehicle collision, the inflator 50 is ignited by a command from the airbag deployment control device 34 to generate high-pressure gas, and the airbag 48 inflated by the pressure. Is the tier line 41 of the lid 41_TwoAnd deploy to the vehicle interior. At this time, the opening of the control valve 30 is feedback-controlled by signals from the occupant state detecting means 35b, the vehicle speed detecting means 35c, and the internal pressure detecting means 35d.
[0029]
12 to 14 show a first modified example of the passenger seat airbag device Rp, and the structure of the control valve 30 is different from that described with reference to FIGS.
[0030]
The control valve 30 according to the present modification includes a valve plate 51 having a circular cross section and rotatably supported on the outer periphery of an inflator 50, and a motor 37 as an actuator for rotating the valve plate 51. When the rotating valve plate 51 slides along the inner surface of the retainer 43, the two slit-shaped vent holes 29, 29 formed in the retainer 43 form two corresponding slit-like openings 51.₁, 51₁It is opened and closed by a valve plate 51 having
[0031]
As described above, the opening degree of the plurality of vent holes 29, 29₁, 51₁Is controlled by rotating the valve plate 51 having the motor 37 by the motor 37, so that the opening degree of the vent holes 29, 29 can be adjusted by rotating the valve plate 51 by a slight angle corresponding to the central angle of one vent hole 29. It is possible to change from the fully closed state to the fully open state, and the responsiveness is improved.
[0032]
15 to 17 show a second modification of the passenger seat airbag device Rp, and the structure of the control valve 30 is different from that described with reference to FIGS.
[0033]
The control valve 30 of the present modification includes a pair of guide rails 43 provided on the bottom surface of the retainer 43.₁, 43₁A valve plate 52 slidably supported by the

guide rail

43₁, 43₁And a linear solenoid 53 as an actuator reciprocatingly driven along. The valve plate 52 has the same shape and the same number of openings 52 as the four vent holes 29 arranged on a straight line.₁Are formed, and the opening 52 of the valve plate 52 driven by the linear solenoid 53 is formed.₁Are overlapped with the vent holes 29, the vent holes 29 are opened.
[0034]
In this way, the opening degree of the plurality of vent holes 29...₁Is controlled by reciprocating the valve plate 52 having the linear solenoids 53, so that the valve plate 52 is moved only a small distance corresponding to the length of one vent hole 29, and the vent holes 29 are opened. The degree can be changed from the fully closed state to the fully open state, and the responsiveness is enhanced. Note that, instead of the linear solenoid 53, an actuator in which many piezoelectric elements are stacked may be employed.
[0035]
Next, the structure of the side collision airbag device Rs will be described with reference to FIGS.
[0036]
A metal mounting bracket 62 extending forward of the vehicle body is fixed to a pipe frame 61 extending vertically along the right edge of the seat back 5 by welding, and an airbag module 63 is attached to a right side surface of the mounting bracket 62 by bolts 64. , 64 fixed. A shape-retaining material 65 made of a coarse blanket extends from the front surface of the airbag module 63 to an intermediate portion in the thickness direction of the seat back 5 to the left side of the vehicle body and is connected to a pipe frame (not shown) on the left side of the vehicle body. A mesh-shaped spring 66 is stretched on the inner periphery of the pipe frame 61. A pad made of sponge is provided at a portion surrounded by the front surface of the spring 66, the rear surface of the shape retaining material 16, and the rear surface of the mounting bracket 62. 67 is attached. A pad 68 made of a sponge is mounted on the front surface of the shape-retaining material 65.
[0037]
A central portion of the front surface of the seat back 5 is covered with a first covering material 69, and both left and right sides and an upper portion of the first covering material 69 are covered with a second covering material 70, and the seat back is continuous with the second covering material 70. The left and right sides and the upper surface of 5 are covered with a third covering material 71, and the rear surface of the seat back 5 is further covered with a fourth covering material 72. The first coating material 69 and the second coating material 70 are sewn at a sewing portion 73, and the second coating material 70 and the third coating material 71 are sewn at a sewing portion 74.
[0038]
The airbag module 63 includes a retainer 75 integrally formed of a synthetic resin and a holder 77 supported inside the retainer 75. The retainer 75 and the holder 77 are shared with the mounting bracket 62 by the

bolts

64,64. Be tightened. The retainer 75 is a tray-shaped main body 75 that opens toward the right side of the vehicle body.₁And the main body 75₁Hinge 75 at the rear edge of_TwoLid 75 connected via_ThreeAnd the main body 75₁Locking pawls 75 provided on the upper edge, the front edge and the lower edge_Four... the lid part 75_ThreeLocking holes 75 provided on the upper, front and lower edges of the_FiveThe main body 75₁Cover 75 so as to cover the opening of_ThreeIs fixed. The folded airbag 78 is packaged by the protection cover 79. The periphery of the opening of the airbag 78 and both ends of the protection cover 79 are sandwiched and fixed between the retainer 75 and the holder 77, whereby the inflator 80 fixed to the holder 77 is housed inside the airbag 78. In addition, when the airbag 78 is inflated, the protect cover 79 is easily broken, and does not hinder the inflation.
[0039]
Opening 77 formed in holder 77₁And the main body 75 of the retainer 75₁Formed in the mounting bracket 62 and four vent holes 29 formed in the mounting bracket 62.₁And a gas passage 68 formed in the pad 68₁The interior of the airbag 78 communicates with the outside of the seat back 5 through the space 81 formed on the rear side of the seat back 5. In order to control the degree of opening of the four vent holes 29, a control valve 30 having the same structure as that of the driver airbag device Rd and the passenger seat airbag device Rp is mounted inside the retainer 75. Is done.
[0040]
The energization to the inflator 80 and the control valve 30 is controlled by the airbag deployment control device 34 to which signals from the acceleration detection means 35a, the occupant state detection means 35b, the vehicle speed detection means 35c, and the internal pressure detection means 35d are input. Thus, when the inflator 80 generates gas during a vehicle collision, the airbag 78 is inflated inside the retainer 75. The pressure at which the airbag 78 is inflated is reduced by the cover 75 of the retainer 75._ThreeWhen it acts on the locking claw 75_Four... is the locking hole 75_Five... off the lid 75_ThreeIs the hinge part 75_TwoRotate around the main body 75₁Is released. Lid 75_ThreeWhen the opening pressure is transmitted to the third covering material 71 of the seat back 5, the sewn portion 74 is broken, the second covering material 70 and the third covering material 71 are separated, and the airbag 78 that has passed through the gap is provided. Deploys forward along the inside of the front door.
[0041]
Next, the details of the opening and closing control of the vent holes 29 of the driver airbag device Rd, the passenger seat airbag device Rp, and the side collision airbag devices Rs, Rs will be specifically described with reference to FIGS. Will be explained.
[0042]
The abscissa in FIG. 24 indicates the time since the

inflators

20, 50, 80 ignited, and the ordinate indicates the target values of the internal pressures of the

airbags

21, 48, 78. Immediately after the

inflators

20, 50, 80 are ignited, the tear line 16 of the rear cover 16 is provided in the airbag device Rd for the driver's seat._TwoUntil (see FIG. 5) breaks, the tear line 41 of the lid 41 is used in the passenger airbag device Rp._TwoUntil the sewn portion 74 (see FIG. 18) of the side airbag device Rs, Rs is ruptured (see FIG. 11), the inflation of the

airbags

21, 48, 78 is suppressed. The airbag internal pressure increases rapidly. Subsequently, when the rear cover 16, the lid 41, or the sewn portion 74 is broken and the

airbags

21, 48, 78 rush out into the vehicle interior, the volume of the

airbags

21, 48, 78 increases due to their inertia. The internal pressure of the bag suddenly decreases, and the

airbags

21, 48, 78 are further inflated and deployed by the gas generated by the

inflators

20, 50, 80 to restrain the occupant.
[0043]
The target internal pressure pattern of the

airbags

21, 48, 78 at this time, particularly the maximum value of the airbag internal pressure when the occupant is restrained by the deployed

airbags

21, 48, 78, is determined by the occupant state detection means 35b. It changes according to the physique. That is, when the occupant is an adult having a large weight as shown by the solid line, the opening degree of the vent holes 29 is reduced to increase the internal pressure of the

airbags

21, 48, 78, and as shown by the broken line, If the child is a small child, the degree of opening of the vent holes 29 is increased to reduce the internal pressure of the

airbags

21, 48, 78, so that an optimal restraining force according to the occupant's physique is generated. Has become.
[0044]
The target internal pressure patterns of the

airbags

21, 48, 78 are changed according to the vehicle speed detected by the vehicle speed detecting means 35c. That is, as shown in FIG. 25, when the vehicle speed at the time of collision is low, the timing at which the occupant is restrained by the

airbags

21, 48, 78 is delayed and the required restraining force is also reduced. Compared to the target internal pressure pattern, the target internal pressure pattern at the time of a low-speed collision indicated by a broken line is set so that the timing at which the maximum value of the internal pressure occurs is delayed and the maximum value of the internal pressure decreases.
[0045]
When an appropriate target internal pressure pattern is selected according to the occupant state and the vehicle speed as described above, the actual airbag internal pressure detected by the internal pressure detecting means 35d is compared with the target internal pressure, and as shown in FIG. If the actual airbag internal pressure is higher than the target internal pressure, the opening degree of the vent holes 29 is increased, and if the actual airbag internal pressure is lower than the target internal pressure, the opening degree of the vent holes 29 is decreased. As a result, feedback control for making the actual airbag internal pressure equal to the target internal pressure is performed.
[0046]
The opening degree A (t) of the vent holes 29 in the feedback control is determined by the following equation (1) of Example 1 or Equations (2) and (3) of Example 2 as a function of time t. . Here, R (t) is the target internal pressure, P (t) is the actual internal pressure, C₁(T) -C_Four(T) is a correction coefficient.

In the above embodiment, a commercially available pressure sensor is used as the internal pressure detecting means 35d, but other than this, the following internal pressure detecting means 35d can be used.
[0047]
In the embodiment shown in FIG. 27, the internal pressure detecting means 35d formed by bonding the piezoelectric element 83 to a metal protector 84 is fixed by bolts 86 so as to cover the opening 85 formed in the retainer 19 from outside. When the internal pressure of the airbag increases and the amount of gas discharged from the opening 85 increases, the piezoelectric element 83 of the internal pressure detecting means 35d is deformed outward, and a potential difference corresponding to the deformation is generated. Therefore, the internal pressure of the airbag can be detected by monitoring the potential difference.
[0048]
In the embodiment shown in FIG. 28, a strain gauge 87 is attached to the inner wall surface of the retainer 19, and the resistance value of the strain gauge 87 changes when the retainer 19 deforms according to the change in the airbag internal pressure. Thus, the internal pressure of the airbag can be detected.
[0049]
Although the embodiments of the present invention have been described in detail, various design changes can be made in the present invention without departing from the gist thereof.
[0050]
【The invention's effect】
As described above, claim 1ofAccording to the invention, the amount of gas discharged from the vent hole is changed by the control unit driving the control valve to open and close by the actuator to change the opening degree of the vent hole according to the air bag internal pressure detected by the internal pressure detecting unit. Since the internal pressure of the airbag is made to match a preset internal pressure pattern by arbitrarily changing the internal pressure, the internal pressure of the airbag can be controlled to an optimum level to enhance the occupant restraint performance..
[0051]
In particular, when the vehicle speed at the time of collision detected by the vehicle speed detecting means is low, the opening of the vent hole is controlled so that the maximum value of the target internal pressure becomes smaller than in the case of high speed, so the optimal size according to the vehicle speed is large. And the opening of the vent hole is controlled so that when the vehicle speed at the time of collision is low, the timing at which the maximum value of the target internal pressure occurs is delayed compared to when the vehicle speed is high. The binding force can be exerted at the optimal timing according to the magnitude of
[0052]
Claims2According to the invention, by forming the actuator with a piezoelectric element, the vent hole can be opened and closed at a low cost with a simple structure having a smaller number of parts than other actuators such as a motor and a solenoid.
[0053]
Claims3According to the invention, by forming the actuator with the plate-shaped piezoelectric element, not only the structure of the actuator becomes extremely simple, but also the piezoelectric element itself can be used as a valve body, and the number of parts can be further increased. And cost can be further reduced.
[0054]
Claims4According to the invention, by combining the plurality of vent holes formed in the retainer and the plurality of openings formed in the valve plate, the degree of opening of the vent hole can be changed from the fully closed state to the fully opened state by moving the valve plate by a slight stroke. The state can be changed, and miniaturization of the actuator and improvement of responsiveness can be achieved at the same time.
[0055]
Claims5According to the invention, the plurality of vent holes arranged in the circumferential direction are opened and closed by the valve plate reciprocatingly driven by the actuator, so that a rotary output actuator such as a motor can be easily applied.
[0056]
Claims6According to the invention, since a plurality of vent holes arranged in a linear direction are opened and closed by a valve plate which is reciprocally driven linearly by an actuator, a linear output actuator such as a linear solenoid or a laminated piezoelectric element can be easily applied. can do.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of a front part of a cabin of an automobile.
FIG. 2 is an enlarged sectional view taken along line 2-2 of FIG. 1;
FIG. 3 is a sectional view taken along line 3-3 in FIG. 2;
FIG. 4 is an enlarged sectional view taken along line 4-4 of FIG. 3;
FIG. 5 is an exploded perspective view of an airbag device for a driver's seat.
FIG. 6 is a view corresponding to FIG. 3 and showing a modification of the airbag device for the driver's seat;
FIG. 7 is an enlarged sectional view taken along line 7-7 of FIG. 6;
FIG. 8 is an enlarged sectional view taken along line 8-8 of FIG. 1;
9 is a sectional view taken along line 9-9 in FIG. 8;
FIG. 10 is a view taken along line 10-10 of FIG. 9;
FIG. 11 is an exploded perspective view of a passenger seat airbag device.
FIG. 12 is a view showing a first modification of the airbag device for the passenger seat, corresponding to FIG. 9;
13 is a sectional view taken along line 13-13 of FIG.
14 is a sectional view taken along line 14-14 of FIG. 12;
FIG. 15 is a view showing a second modification of the airbag device for the passenger seat, corresponding to FIG. 9;
16 is a sectional view taken along line 16-16 of FIG.
17 is a sectional view taken along line 17-17 in FIG.
FIG. 18 is an enlarged sectional view taken along line 18-18 of FIG. 1;
19 is a view taken in the direction of arrow 19 in FIG. 18;
20 is a sectional view taken along line 20-20 in FIG. 19;
FIG. 21 is a sectional view taken along line 21-21 of FIG. 19;
FIG. 22 is a sectional view taken along line 22-22 in FIG. 19;
FIG. 23 is a block diagram showing a control system for a vent hole opening degree;
FIG. 24 is a diagram showing an example of a change in a target internal pressure pattern depending on an occupant state;
FIG. 25 is a diagram showing an example of a change in a target internal pressure pattern depending on a vehicle speed.
FIG. 26 is an explanatory diagram of feedback control of vent hole opening;
FIG. 27 shows a second embodiment of the internal pressure detecting means.
FIG. 28 is a diagram showing a third embodiment of the internal pressure detecting means.
[Explanation of symbols]
19 Retainer
20 inflator
21 Airbag
29 vent hole
30 Control valve
31 Piezoelectric element (actuator)
34 Airbag deployment control device (control means)
35b Occupant state detecting means
35c Vehicle speed detection means
35d internal pressure detecting means
36 Valve plate
36₁      Opening
37 Motor (actuator)
43 Retainer
48 airbag
50 inflator
51 Valve plate
51₁      Opening
52 Valve plate
52₁      Opening
53 Linear Solenoid (Actuator)
75 Retainer
78 airbag
80 inflator

Claims

折り畳んだエアバッグ（２１，４８，７８）の開口部周縁が固定されるリテーナ（１９，４３，７５）の内部にインフレータ（２０，５０，８０）を収納し、車両の衝突時に前記インフレータ（２０，５０，８０）が発生するガスで膨張するエアバッグ（２１，４８，７８）を展開して乗員を拘束するエアバッグ装置において、
前記リテーナ（１９，４３，７５）に形成されたベントホール（２９）と、
アクチュエータ（３１，３７，５３）により作動して前記ベントホール（２９）を開閉する制御弁（３０）と、
前記エアバッグ（２１，４８，７８）の内圧を検出する内圧検出手段（３５ｄ）と、
車速を検出する車速検出手段（３５ｃ）と、
前記内圧検出手段（３５ｄ）で検出した前記エアバッグ内圧が予め設定した目標内圧パターンに一致するように前記ベントホール（２９）の開度をフィードバック制御する制御手段（３４）とを備え、
前記制御手段（３４）は、前記車速検出手段（３５ｃ）で検出した衝突時の車速が低速の場合は高速の場合よりも目標内圧の最大値が小さくなるように、かつ前記目標内圧の最大値が発生するタイミングが遅れるように、該車速検出手段（３５ｃ）からの信号に応じて前記目標内圧パターンを変更することを特徴とする、エアバッグ装置。An inflator (20, 50, 80) is housed inside a retainer (19, 43, 75) to which the periphery of an opening of the folded airbag (21, 48, 78) is fixed, and the inflator (20) is stored in the event of a vehicle collision. , 50, 80) by deploying an airbag (21, 48, 78) that is inflated with the gas generated by the gas, the occupant is restrained.
A vent hole (29) formed in the retainer (19, 43, 75);
A control valve (30) operated by an actuator (31, 37, 53) to open and close the vent hole (29);
An internal pressure detecting means (35d) for detecting an internal pressure of the airbag (21, 48, 78);
Vehicle speed detecting means (35c) for detecting a vehicle speed;
Control means (34) for performing feedback control of the opening of the vent hole (29) so that the airbag internal pressure detected by the internal pressure detection means (35d) matches a preset target internal pressure pattern;
The control means (34) controls the maximum value of the target internal pressure to be smaller when the vehicle speed at the time of the collision detected by the vehicle speed detection means (35c) is low than when the vehicle speed is high, and to set the maximum value of the target internal pressure. An airbag device characterized in that the target internal pressure pattern is changed in accordance with a signal from the vehicle speed detecting means (35c) so that the timing at which the vehicle pressure is generated is delayed .

前記アクチュエータ（３１）は圧電素子であることを特徴とする、請求項１に記載のエアバッグ装置。The airbag device according to claim 1, wherein the actuator (31) is a piezoelectric element.

前記アクチュエータ（３１）は前記ベントホール（２９）を覆うように配置されて一端が前記リテーナ（１９，４３，７５）に固定された板状の圧電素子であることを特徴とする、請求項２に記載のエアバッグ装置。Said actuator (31) is characterized in that one end is disposed to cover the vent hole (29) is a piezoelectric element of the retainer (19,43,75) which is fixed to the plate, according to claim 2 An airbag device according to claim 1.

前記リテーナ（１９，４３）は複数のベントホール（２９）を備えるとともに前記制御弁（３０）は前記複数のベントホール（２９）にそれぞれ対応する複数の開口（３６₁，５１₁，５２₁）が形成された弁板（３６，５１，５２）を備えてなり、前記アクチュエータ（３７，５３）は前記弁板（３６，５１，５２）を前記リテーナ（１９，４３）に沿って摺動させて前記複数の開口（３６₁，５１₁，５２₁）を前記複数のベントホール（２９）に対向させることを特徴とする、請求項１に記載のエアバッグ装置。The retainer (19, 43) has a plurality of vent holes (29), and the control valve (30) has a plurality of openings (36 ₁ , 51 ₁ , 52 ₁ ) respectively corresponding to the plurality of vent holes (29). The actuator (37, 53) slides the valve plate (36, 51, 52) along the retainer (19, 43). The airbag device according to claim ₁ , wherein the plurality of openings (36 ₁ , 51 ₁ , 52 ₁ ) face the plurality of vent holes (29).

前記複数のベントホール（２９）は円周方向に配置されており、前記弁板（３６，５１）は前記アクチュエータ（３７）で往復回転駆動されることを特徴とする、請求項４に記載のエアバッグ装置。Wherein the plurality of vent holes (29) are arranged in the circumferential direction, and the valve plate (36 and 51) is characterized in that it is driven reciprocally rotated by said actuator (37), according to claim 4 Airbag device.

前記複数のベントホール（２９）は直線方向に配置されており、前記弁板（５２）は前記アクチュエータ（５３）で往復直線駆動されることを特徴とする、請求項４に記載のエアバッグ装置。The airbag device according to claim 4 , wherein the plurality of vent holes (29) are arranged in a linear direction, and the valve plate (52) is reciprocated linearly driven by the actuator (53). .