JP6345241B2 - エアバッグ装置 - Google Patents

Description

本発明は、エアバッグを展開することによって車両内の乗員を保護するエアバッグ装置に関する。特に、車両のインストルメントパネル（インパネ）の内部に配置され、主に助手席の乗員を保護するエアバッグ装置に関する。

一般に、助手席用エアバッグ装置は、膨張ガスを発生するインフレータと、当該ガスによって膨張展開するエアバッグとをインストルメントパネル内部に収容した構造を採用する。車両衝突時には、インフレータが作動してエアバッグが膨張し、車両内部に向かって展開することによって乗員の前方移動を拘束する。

近年では、車両が障害物（対向車等）に対して真正面から衝突する正面衝突の他に、車両の一部に障害物が衝突する場合（オフセット衝突）や、車両の一部が障害物に対して斜め方向から衝突する場合等、種々の衝突形態での安全性が要求されるようになってきた。

図１は、運転席及び助手席にエアバッグ装置を備えた従来の車両（左ハンドル仕様）の構造を示す平面図であり、真正面よりもずれた位置の対象物（障害物）に対して０°の角度で進入する様子を示す。ドライバー１０の正面のステアリングホイール１４の内部には、運転席用エアバッグ１６が収容され、衝突が発生した時に乗員に向かって展開するようになっている。助手席の乗員１２の正面には、インストルメントパネル（２４）の内部に助手席用のエアバッグ１８が収容され、衝突が発生した時に乗員に向かって展開するようになっている。エアバッグ１４，１８は、衝突センサの信号によって作動するインフレータ（図示せず）から供給される膨張ガスによって膨張するようになっている。

図２は、運転席及び助手席にエアバッグ装置を搭載した従来の車両の構造を示す平面図であり、真正面よりもずれた位置の対象物（障害物）に対して所定の角度θで進入する様子を示す。図３は、図２の状態から対象物（障害物）に衝突した後に車体が回転する様子を示す。図３のような状況では、助手席の乗員１２が助手席用エアバッグ１８の横を滑って、運転席と助手席の間のセンターコンソールに衝突する恐れがある。この場合、乗員１２はセンターコンソールへの直接的な衝突による傷害に加えて、頭部回転による脳傷害が発生する可能性がある。この脳傷害指標は、ＢＲＩＣ（Brain Rotational Injury Criteria）という。

本発明は、上記のような状況に鑑みてなされたものであり、簡素な構造で乗員の斜め前方への移動を効果的に拘束可能なエアバッグ装置を提供することを目的とする。

本発明の他の目的は、上記目的に加えて、膨張ガスを発生するインフレータの出力（容量）を増加することなく、又は、増加を最小限に抑えることで、低コストのエアバッグ装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明に係るエアバッグ装置は、車両の衝突を検出するセンサからの信号によって作動し、膨張ガスを放出するインフレータと；前記膨張ガスによって膨張・展開するエアバッグとを備える。前記エアバッグは、シートに着座した乗員の正面に展開して当該乗員の前方への移動を拘束する第１のエアバッグと；前記第１のエアバッグの車室中央側の側部に連結され、展開時に当該乗員の斜め前方への移動を拘束する第２のエアバッグとを備える。前記衝突センサは、車両の回転を伴わない第１の衝突形態と、車両の水平面内での回転を伴う第２の衝突形態とを判別可能であり、前記第２の衝突形態が発生した場合にのみ、前記第２のエアバッグを展開させる。

上記のような構成の本発明によれば、乗員の斜め前方への移動を効果的に拘束可能でき、センターコンソールへの衝突、更に、乗員の頸部（頭部）の回転による傷害を低減することができる。また、第２のエアバッグは、第２の衝突形態が発生した場合にのみ展開する構成であるため、第１のエアバッグに通常設けられる排気用のベント開口を省略し、或いは、第２の衝突形態が発生した時に当該排気用のベント開口を閉じることにより、インフレータの容量の増加を必要最小限に抑えることが可能となる。すなわち、本発明においては、複数のエアバッグを選択的に作動(展開)させることにより、膨張ガスを効率よく使用するものである。

第１のエアバッグの窓側の側部に連結される第３のエアバッグを更に備え、当該第３のエアバッグを、第１の衝突形態が発生した場合にのみ展開する構造とすることにより、何れの衝突形態でも２／３のエアバッグを展開すれば良く、インフレータの容量増大を抑制することができる。

本発明において、「車両の回転」とは、車両が走行している地面に対して水平（平行）な面内での回転、すなわち、地面に対して垂直な回転軸の周りの回転成分を意味する。また、水平面内での回転以外の移動、回転が同時に発生する場合も含むものである。例えば、水平に回転しながら、ロールオーバーのように進行方向を軸として回転するような場合も含む。

図１は、運転席及び助手席にエアバッグ装置を搭載した従来の車両の構造を示す平面図であり、真正面よりもずれた位置の対象物（障害物）に対して０°の角度で進入する様子を示す。 図２は、運転席及び助手席にエアバッグ装置を搭載した従来の車両の構造を示す平面図であり、真正面よりもずれた位置の対象物（障害物）に対して所定の角度θで進入する様子を示す。 図３は、運転席及び助手席にエアバッグ装置を搭載した従来の車両の構造を示す平面図であり、真正面よりもずれた位置の対象物（障害物）に対して所定の角度θで進入し、その後車体が回転する様子を示す。 図４は、本発明に係るエアバッグ装置を搭載した車両の概略構成を示す平面図である。 図５は、本発明に係るエアバッグ装置を搭載した車両の構造を示す平面図であり、真正面から対象物（障害物）に対して衝突する様子（第１衝突形態）を示す。 図６は、本発明に係るエアバッグ装置を搭載した車両の構造を示す平面図であり、真正面よりもずれた位置の対象物（障害物）に対して助手席側から所定の角度θで進入し、その後車体が回転する様子（第２衝突形態）を示す。 図７は、本発明の第１実施例に係るエアバッグ装置の作動状態を示す説明図であり、（Ａ）が正面衝突等の第１衝突形態におけるエアバッグの展開状態を示し、（Ｂ）が斜め衝突等の第２衝突形態におけるエアバッグの展開状態を示す。 図８は、本発明に係るエアバッグ装置の制御系の構成を示す概略ブロック図である。 図９は、本発明の第２実施例に係るエアバッグ装置の作動状態を示す説明図であり、（Ａ）が正面衝突等の第１衝突形態におけるエアバッグの展開状態を示し、（Ｂ）が斜め衝突等の第２衝突形態におけるエアバッグの展開状態を示す。 図１０は、本発明の第２実施例に係るエアバッグ装置の作動状態を示す説明図であり、（Ａ）が正面衝突等の第１衝突形態におけるエアバッグの展開状態を示し、（Ｂ）が斜め衝突等の第２衝突形態におけるエアバッグの展開状態を示す。

以下、本発明について、助手席用エアバッグ装置を例にとって、詳細に説明する。図４は、本発明に係るエアバッグ装置を搭載した車両の概略構成を示す平面図である。本発明は、助手席用エアバッグ１８の側部に補助エアバッグ２０を連結した構造を採用する。

本発明に係るエアバッグ装置は、少なくとも２種類の衝突形態を想定して動作するように構成されている。図５は、本発明に係るエアバッグ装置を搭載した車両が真正面から対象物（障害物）に対して衝突する様子（第１衝突形態）を示す。図６は、本発明に係るエアバッグ装置を搭載した車両が、真正面よりもずれた位置の対象物（障害物）に対して助手席側から所定の角度θで進入し、その後車体が回転する様子（第２衝突形態）を示す。なお、第１の衝突形態は、衝突によって車両が水平面内で回転しない形態であり、第２の衝突形態は、衝突によって車両が水平面内で回転する形態である。図６のような衝突では、助手席の乗員１２は慣性によって助手席と運転席の間のセンターコンソール側に移動することになる。

図７は、本発明の第１実施例に係るエアバッグ装置の作動状態を示す説明図であり、（Ａ）が正面衝突等の第１衝突形態におけるエアバッグの展開状態を示し、（Ｂ）が斜め衝突等の第２衝突形態におけるエアバッグの展開状体を示す。本実施例に係るエアバッグ装置は、車両の衝突を検出するセンサ（３２）と；センサ（３２）からの信号によって作動し、膨張ガスを放出するインフレータ３０と；膨張ガスによって膨張・展開するエアバッグ１８，２０とを備える。エアバッグは、助手席シートに着座した乗員１２の正面に展開して当該乗員１２の前方への移動を拘束する第１のエアバッグ１８と；第１のエアバッグ１８の車室中央側の側部に連結され、展開時に当該乗員１２の斜め前方への移動を拘束する第２のエアバッグ２０とを備える。衝突センサ（３２）は、車両の回転を伴わない第１の衝突形態と、車両の水平面内での回転を伴う第２の衝突形態とを判別可能であり、第２の衝突形態が発生した場合にのみ、第２のエアバッグ２０を展開させる。

第１のエアバッグ１８と第２のエアバッグ２０の連結部には、両方のエアバッグ１８，２０に連通する開閉可能な第１のベント２６が設けられ、第２の衝突形態の時に第１のエアバッグ１８から第２のエアバッグ２０にガスが流れ込むように構成されている。すなわち、第１のベント２６は、第２の衝突形態が発生した時のみ開くようになっている。第１のベント２６には、開閉を制御する第１のテザー２８の一端が連結されている。第１のテザー２８の他端はエアバッグ外部のハウジング(図示せず)に連結され、第２の衝突形態が検出されたときに切断されるようになっている。第１のエアバッグ１８の、車両窓側の側部には開閉可能な第２のベント２２が設けられている。第２のベント２２には、当該ベント２２開閉制御を行うための第２のテザー２４の一端が連結されている。第２のテザー２４の他端は第２のエアバッグの車両中央側側面に連結されている。

図８は、本発明に係るエアバッグ装置の制御系の構成を示す概略ブロック図である。衝突センサ３２は、車両の衝突発生自体を検出するほか、第１衝突形態と第２衝突形態とを判別する。衝突センサ３２によって車両衝突の発生が検出されると、インフレータ３０に対して信号が送られ、インフレータ３０が作動して膨張ガスを放出する。衝突センサ３２が第１衝突形態と判別した場合には、テザーカッター３４を駆動せず、第１のテザー２８は切断されない。一方、衝突センサ３２が第２衝突形態と判別した場合には、テザーカッター３４を駆動して、第１のテザー２８の切断を行う。なお、テザーカッター３４としては、特開２０１０−８３１７５号公報に開示されているような、周知の構造を採用することができる。

第１のベント２６と、第２のベント２２との開閉制御はテザー２８，２４のテンションを調整することによって行われる。何れのベント２６，２２についても、巾着袋のように、開口部分の周縁にテザーの端部を挿通し、テザーを引っ張ることによって開口を閉じ、テザーを弛めることによって開口を開放するようになっている。

上記のように構成された第１の実施例において、第１衝突形態が発生すると、図７（Ａ）に示すように、インフレータ３０が作動し、最初に第１のエアバッグ１８が膨張する。この時、テザーカッター３４は第１のテザー２８を切断しないため、第１のテザー２８のテンションが高い状態を維持し、第１のベント２６は閉じたままとなり、第２のエアバッグ２０には膨張ガスが流れない。このため、第２のテザー２４のテンションは低い状態のままであり、第２のベント２２が開放され、ガスの一部が第２のベント２２から放出される。膨張展開した第１のエアバッグ１８によって、助手席の乗員１２の前方移動が拘束される。

一方、第２衝突形態が発生すると、図７（Ｂ）に示すように、インフレータ３０が作動し、最初に第１のエアバッグ１８が膨張する。この時、テザーカッター３４により第１のテザー２８が切断され、第１のテザー２８が弛み、第１のベント２６が開放され、第１のエアバッグ１８からベント２６を介して第２のエアバッグ２０に膨張ガスが流れる。第２のエアバッグ２０が膨張することにより、第２のテザー２４が引っ張られて、第１のエアバッグ１８に形成された第２のベント２２が閉じる。その結果、膨張展開した第１のエアバッグ１８によって、助手席の乗員１２の前方移動が拘束されると同時に、第２のエアバッグ２０によって斜め前方への移動が拘束される。

図９は、本発明の第２実施例に係るエアバッグ装置の作動状態を示す説明図であり、（Ａ）が正面衝突等の第１衝突形態におけるエアバッグの展開状態を示し、（Ｂ）が斜め衝突等の第２衝突形態におけるエアバッグの展開状体を示す。本実施例に係るエアバッグ装置は、上述した第１の実施例と基本構造は同一であるが、ベント機構の構造及び動作が異なる。なお、第１実施例と同様の構成及び動作については重複した説明については省略する。

第１実施例と同様に、第１のエアバッグ１８と第２のエアバッグ２０の連結部には、両方のエアバッグ１８，２０に連通する開閉可能な第１のベント２６が設けられ、第２の衝突形態の時に第１のエアバッグ１８から第２のエアバッグ２０にガスが流れ込むように構成されている。すなわち、第１のベント２６は、第２の衝突形態が発生した時のみ開くようになっている。第１のベント２６には、開閉を制御する第１のテザー２８の一端が連結されている。第１のテザー２８の他端はエアバッグ外部のハウジング(図示せず)に連結され、第２の衝突形態が検出されたときに切断されるようになっている。

第１のエアバッグ１８の、車両中央側上部には開閉可能な第２のベント開口１２２が設けられている。第２のベント開口１２２は、第２のテザー１２４によって開閉制御される。第２のテザー１２４の一端は、第１のエアバッグ１８の内側上端付近に連結され、他端は第２のベント開口１２２を通ってエアバッグ外部に出て、第２のエアバッグの外表面の上端付近に連結されている。

第１の実施例と同様に、第１のベント２６と、第２のベント１２２との開閉制御はテザー２８，１２４のテンションを調整することによって行われる。ベント２６については、巾着袋のように、開口部分の周縁にテザーの端部を挿通し、テザーを引っ張ることによって開口を閉じ、テザーを弛めることによって開口を開放するようになっている。一方、第２のベント開口１２２は、所謂パッチプラグベントの形式を採っており、開口に対してフラップを覆い被せることによってベントを閉じ、フラップが緩むことで開口を開放するようになっている。

上記のように構成された第２の実施例において、第１衝突形態が発生すると、図９（Ａ）に示すように、インフレータ３０が作動し、最初に第１のエアバッグ１８が膨張する。この時、テザーカッター３４は第１のテザー２８を切断しないため、第１のテザー２８のテンションが高い状態を維持し、第１のベント２６は閉じたままとなり、第２のエアバッグ２０には膨張ガスが流れない。また、第２のテザー１２４のテンションは低い状態のままであり、第２のベント１２２が開放され、ガスの一部が第２のベント１２２から放出される。膨張展開した第１のエアバッグ１８によって、助手席の乗員１２の前方移動が拘束される。

一方、第２衝突形態が発生すると、図９（Ｂ）に示すように、インフレータ３０が作動し、最初に第１のエアバッグ１８が膨張する。この時、テザーカッター３４により第１のテザー２８が切断され、第１のテザー２８のテンションが弛み、第１のベント２６が開放され、第１のエアバッグ１８からベント２６を介して第２のエアバッグ２０に膨張ガスが流れる。第２のエアバッグ２０が膨張することにより、第２のテザー１２４が引っ張られて、第１のエアバッグ１８に形成された第２のベント１２２が閉じる。そして、膨張展開した第１のエアバッグ１８によって、助手席の乗員１２の前方移動が拘束されると同時に、第２のエアバッグ２０によって斜め前方への移動が拘束される。

上述した第１及び第２実施例においては、第２のエアバッグ２０を展開する時に第１のエアバッグ１８からガスを排気しない構造としているため、必要なガス量を最小限に抑えることが可能となる。その結果、エアバッグを複数設けたことによるインフレータ３０の能力増大を抑制することができる。

図１０は、本発明の第３実施例に係るエアバッグ装置の作動状態を示す説明図であり、（Ａ）が正面衝突等の第１衝突形態におけるエアバッグの展開状態を示し、（Ｂ）が斜め衝突等の第２衝突形態におけるエアバッグの展開状体を示す。本実施例に係るエアバッグ装置は、上述した第１の実施例及び第２の実施例と異なり、３つのエアバッグを使用する。なお、第１及び第２の実施例と同様の構成及び動作については重複した説明については省略する。

本実施例においては、第１のエアバッグ１８の窓側の側部に連結された第３のエアバッグ２２２を更に備えている。そして、第３のエアバッグ２２２は、第１の衝突形態が発生した場合にのみ展開するように構成されている。本実施例においては、第１の衝突形態が発生した時には正面のエアバッグ２１８と車両窓側のエアバッグ２２２とを展開して、乗員１２の正面及び外側への移動を拘束する。また、第２の衝突形態が発生した時には正面のエアバッグ２１８と車両中央側のエアバッグ２２０とを展開して、乗員１２の正面及び中側（センターコンソール側）への移動を拘束する。

第１及び第２の実施例と同様に、第１のエアバッグ２１８と第２のエアバッグ２２０の連結部には、両方のエアバッグ２１８，２２０に連通する開閉可能な第１のベント２２６が設けられ、第２の衝突形態の時に第１のエアバッグ２１８から第２のエアバッグ２２０にガスが流れ込むように構成されている。すなわち、第１のベント２２６は、第２の衝突形態が発生した時のみ開くようになっている。第１のベント２２６には、開閉を制御する第１のテザー２３２の一端が連結されている。第１のテザー２３２の他端はエアバッグ外部のハウジング(図示せず)に連結され、第２の衝突形態が検出されたときに切断されるようになっている。

第１のエアバッグ２１８と第３のエアバッグ２２２の連結部には、両方のエアバッグ２１８，２２２に連通する開閉可能な第２のベント２３０が設けられ、第１の衝突形態の時に第１のエアバッグ２１８から第３のエアバッグ２２２にガスが流れ込むように構成されている。すなわち、第２のベント２３０は、第１の衝突形態が発生した時のみ開くようになっている。第２のベント２３０には、開閉を制御する第２のテザー２２８の一端が連結されている。第２のテザー２２８の他端は、第１のエアバッグ２１８を貫通して第２のエアバッグ２２０の内側側面に連結されている。

第１のベント２２６と、第２のベント２３０との開閉制御はテザー２３２，２２８のテンションを調整することによって行われる。何れのベント２２６，２３０についても、巾着袋のように、開口部分の周縁にテザーの端部を挿通し、テザーを引っ張ることによって開口を閉じ、テザーを弛めることによって開口を開放するようになっている。

上記のように構成された第３の実施例において、第１衝突形態が発生すると、図１０（Ａ）に示すように、インフレータ３０が作動し、最初に第１のエアバッグ２１８が膨張する。この時、テザーカッター３４は第１のテザー２３２を切断しないため、第１のテザー２３２のテンションが高い状態を維持し、第１のベント２２６は閉じたままとなり、第２のエアバッグ２２０には膨張ガスが流れない。また、第２のテザー２２８のテンションは低い状態のままであり、第２のベント２３０が開放され、ガスの一部が第２のベント２３０から第３のエアバッグ２２２に流れ込み、第３のエアバッグ２２２が展開する。そして、膨張展開した第１のエアバッグ２１８と第３のエアバッグ２２２とによって、助手席の乗員１２の前方移動が拘束される。

一方、第２衝突形態が発生すると、図１０（Ｂ）に示すように、インフレータ３０が作動し、最初に第１のエアバッグ１８が膨張する。この時、テザーカッター３４により第１のテザー２３２が切断され、第１のテザー２３２が弛み、第１のベント２２６が開放され、第１のエアバッグ２１８からベント２２６を介して第２のエアバッグ２２０に膨張ガスが流れる。第２のエアバッグ２２０が膨張することにより、第２のテザー２２８が引っ張られるため、第２のベント２３０が閉じ、第３のエアバッグ２２２は展開しない。そして、膨張展開した第１のエアバッグ２１８によって、助手席の乗員１２の前方移動が拘束されると同時に、第２のエアバッグ２２０によって斜め前方への移動が拘束される。

第３の実施例において、衝突センサ３２によって車両の回転方向を検出し、それに応じて第１〜第３のエアバッグ２１８，２２０，２２２の展開を更に精密に制御することができる。例えば、図６の状態とは反対に車両が反時計方向に回転した場合にのみ第３のエアバッグ２２２を展開させ、回転を伴わない衝突(第１の衝突形態)の場合には第１のエアバッグ２１８のみを展開させるように構成することも可能である。

以上、本発明の実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではなく、特許請求の範囲に示された技術的思想の範疇において変更可能なものである。

Claims (5)

1. 車両の衝突を検出するセンサからの信号によって作動し、膨張ガスを放出するインフレータと；
   前記膨張ガスによって膨張・展開するエアバッグとを備え、
   前記エアバッグは、シートに着座した乗員の正面に展開して当該乗員の前方への移動を拘束する第１のエアバッグと；前記第１のエアバッグの車室中央側の側部に連結され、展開時に当該乗員の斜め前方への移動を拘束する第２のエアバッグとを備え、
   前記第１のエアバッグと前記第２のエアバッグの連結部には、両方のエアバッグに連通する開閉可能な第１のベント開口が形成され、
   前記衝突センサは、水平面内での車両の回転を伴わない第１の衝突形態と、水平面内での車両の回転を伴う第２の衝突形態とを判別可能であり、
   前記第２の衝突形態の時に、前記第１のベント開口を開いて、前記第１のエアバッグから前記第２のエアバッグにガスを送り込むことで、前記第２のエアバッグを展開させるように構成されたことを特徴とするエアバッグ装置。
2. 前記第１のベント開口は、前記第２の衝突形態が発生した時のみ開くことを特徴とする請求項１に記載のエアバッグ装置。
3. 前記第１のベント開口には、開閉を調整する第１のテザーが連結され、
   前記第１のテザーは、前記第２の衝突形態が検出されたときに切断されることを特徴とする２に記載のエアバッグ装置。
4. 前記第１のエアバッグの窓側の側部に連結された第３のエアバッグを更に備えたことを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載のエアバッグ装置。
5. 前記第３のエアバッグは、前記第１の衝突形態が発生した場合にのみ展開することを特徴とする請求項４に記載のエアバッグ装置。

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