JPH03273959A - 車体側部への衝突エネルギ吸収装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、車体側部への衝突エネルギ吸収装置に関し、
特に車体と乗員との間に膨張展開するエアバッグにより
側面衝突時における衝突エネルギを吸収するようにした
ものに関する。

〔従来技術〕

従来から、自動車用のエアバッグ装置として、ステアリ
ングハンドルから或いは助手席側インストルメントパネ
ルから膨張展開するエアバッグを介して、正面衝突時に
おける乗員に加わる慣性力を緩衝し、ステアリングハン
ドルやインストルメントパネルなどへの乗員の２次衝突
を防止するようにしたものが各種提案され実用化されて
いる。

上記エアバッグ装置としては、車体に組付けられた衝突
検出センサからの出力信号に基いて発火装置（イグナイ
タ）を作動させ、ガス発生器（インフレーク）から発生
する窒素ガスの圧力によりエアバッグを瞬時に膨張展開
させるようにした固体式のエアバッグ装置が広く採用さ
れている。

通常、上記エアバッグには比較的大きなガス抜き用の複
数のベントホールが形成され、衝突時には膨張展開した
エアバッグ内のガスをベントホールから排出しつつ乗員
を受は止めて、乗員に加わる慣性力を効果的に緩衝する
ように構成されている。また、発火装置の作動タイミン
グやガス発生器からのガス発生速度は、フル展開したエ
アバッグで乗員を受は止め得るように、衝突後乗員がス
テアリングハンドルやインストルメントパネルなどと２
次衝突するまでの移動時間を考慮した所定の値に設定さ
れている。

一方、最近では、側面衝突時における乗員保護のため、
例えば特開平１−１１７９５７号公報に記載されている
ように、ドアのアームレスト内に発火装置とガス発生器
とエアバッグ等からなるエアバッグユニットを組付け、
ドアやサイドシル内に衝突検出センサを設け、側面衝突
時には乗員がドアに接触する直前にエアバッグがフル展
開するように所定のタイミングで発火装置を作動させ、
フル展開したエアバッグで乗員を効果的に受は止めて、
乗員とドアとの２次衝突を防止するようにしたエアバッ
グ装置も提案されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、側面衝突時における車体への衝撃が大きい場
合には、エアバッグに受は止められた側面衝突側の乗員
が、更に側面衝突側とは反対側（以下、反側面衝突側）
へ飛ばされて反側面衝突側のドアと３次衝突することが
考えられる。

上記公報に記載のエアバッグ装置では、エアバッグの展
開タイミングが２次衝突を考慮した所定の値に設定され
ているので、乗員が側面衝突側のドアから反側面衝突側
へ移動している間に反側面衝突側のエアバックではベン
トホールからガスが抜けてエアバッグが収縮し、３次衝
突に対するエアバッグの衝撃吸収能力が低下する。

しかも、反側面衝突側に乗員が着座している場合には乗
員同士の干渉により反側面衝突側のドアへの乗員の移動
時間が長くなるので、これに応じてエアバッグの展開タ
イミングを変更しないと、上記と同様に３次衝突に対す
るエアバッグの衝撃吸収能力が低下する。

本発明の目的は、側面衝突時おける乗員と車体との３次
衝突を効果的に防止し得る車体側部への衝突エネルギ吸
収装置を提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明に係る車体側部への衝突エネルギ吸収装置は、側
面衝突時に車体内側壁と乗員との間に膨張展開するエア
バッグを備えた左右１対の側突用エアバッグユニットと
、左右の乗員の有無を検出する１対のセンサと、上記セ
ンサからの出力を受けて側面衝突側のシートに乗員が検
出されたときには側面衝突側とは反対側の乗員の有無に
応じて側面衝突側とは反対側のエアバッグの展開タイミ
ングを変更する展開タイミング変更手段とを備えたもの
である。

〔作用〕

本発明に係る車体側部への衝突エネルギ吸収装置におい
ては、展開タイミング変更手段により、左右の乗員の有
無を検出する１対のセンサからの出力に基いて、側面衝
突側のシートに乗員が検出されたときには側面衝突側と
は反対側の乗員の有無に応じて、側面衝突側とは反対側
のエアバッグの展開タイミングを変更出来るので、適切
な展開タイミングで反対側のエアバッグを膨張展開させ
、フル展開した反対側のエアバッグで乗員を受は止めて
ドアなどへの３次衝突を効果的に防止することが出来る
。

〔発明の効果〕

本発明に係る車体側部への衝突エネルギ吸収装置によれ
ば、上記〔作用〕の項で詳述したように、１対のセンサ
と展開タイミング変更手段とを設けたことにより、側面
衝突側とは反対側の乗員の有無に応じて反対側のエアバ
ッグの展開タイミングを変更することが出来るので、適
切な展開タイミングで反対側のエアバッグを膨張展開さ
せ、フル展開した反対側のエアバッグで乗員を受は止め
てドアなどへの３次衝突を効果的に防止することが出来
、側面衝突時の安全性を一層向上させることが出来る。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に基いて説明する。

本実施例は、側面衝突時における前席の乗員に対する安
全性を一層向上させるための自動車用エアバッグ装置に
本発明を適用した場合のものである。

第１図〜第３図に示すように、エアバッグ装置は、自動
車ｌの左右のドア２のアームレスト３に夫々内装された
左右１対の側突用エアバッグユニット（以下、側突用ユ
ニット）４と、左右のフロントシート５のシートクツシ
ョン６の略中央部に夫々内装された１対のシートセンサ
７Ａ・７Ｂと、左右のドア２に夫々内装された１対の第
１衝撃検知センサ９Ａ・９Ｂと、左右のサイドシル１０
に夫々内装された１対の第２衝撃検知センサＩＩＡ・Ｉ
ＩＢと、側面衝突時に衝撃検知センサ９Ａ・９Ｂ・ＩＩ
Ａ・ＩＩＢからの出力を受けて左右の側突用ユニット４
の発火袋ｆ１２（第５図参照）を夫々所定のタイミング
で通電し側突用ユニット４のエアバッグ１３を膨張展開
させるコントロールユニット１４（第７図参照）とを備
えている。

上記側突用ユニット４について説明すると、側突用ユニ
ット４は左右のドア２に夫々設けられるが、それらは対
称の構成なので右側（運転席側）のものについて説明す
る。

第４図〜第６図に示すように、右側のドア２のドアトリ
ム２０の略中段部にはアームレスト３が突出状に形成さ
れ、アームレスト３内には外端面がドアインナパネル２
１に固着されたケーシング２２が設けられ、ケーシング
２２の上板及びアームレスト３の土壁部には略長方形状
の開口部２３・２４が形成され、ケーシング２２の下部
内にはガス発生剤と増炭剤との反応により瞬時にガスを
発生させるガス発生器２５が収容され、ガス発生器２５
内には通電によって発熱しガス発生剤と増炭剤とを反応
させる発火装置１２が内装され、ガス発生器２５の上方
には袋状のエアバッグ１３が折り畳まれた状態に収容さ
れ、エアバッグ１３の上端外周部は上板の内縁部に気密
状に固着され、エアバッグ１３の基端部付近にはエアバ
ッグ１３内のガスを排出するための複数のベントホール
（図示路）が形成され、アームレスト３には開口部２４
を閉鎖する蓋部材２６が１対のヒンジ部材２７及び板バ
ネ２８を介して開閉可能に設けられ、発火装置１２が通
電されるとガス発生剤と増炭剤とが反応してガス発生器
２５から瞬時に多量のガスが発生し、エアバッグ１３が
乗員とドア２との間に膨張展開する。尚、上記ガス発生
剤と増炭剤との反応速度とエアバッグ１３の容量とベン
トホールの開口面積は、発火装置１２の作動後約１０ｍ
５ｅｃでエアバッグ１３がフル展開するように夫々所定
の値に設定されている。

上記衝撃検知センサ９Ａ・９Ｂ・ＩＩＡ・１１Ｂは、既
存周知の加速度感応型のセンサで、第３図・第５図に示
すように、第１衝撃検知センサ９Ａ・９Ｂは左右のドア
２内において両端部がドアアウタパネル２９に連結され
た前後方向向きの補強部材３０の外端面略中央部に夫々
固着され、第２衝撃検知センサＩＩＡ・ＩＩＢは左右の
サイドシル１０の縦壁部の前後方向略中央部に夫々固着
され、第１衝撃検知センサ９Ａ・９Ｂは比較的感度が低
く設定され、衝突時の衝撃力が所定値以上になったとき
にＯＮ作動し、第２衝撃検知センサ１１Ａ・１１Ｂは比
較的感度が高く設定され、小さな衝撃力でもＯＮ作動す
る。尚、側面衝突時の衝撃力がドアアウタパネル２９な
どを介して衝撃検知センサ９Ａ・９Ｂ・ＩＩＡ・ＩＩＢ
に伝達される関係上、衝撃検知センサ９Ａ・９Ｂ・１１
Ａ・ＩＩＢは側面衝突から約１０ｍｓ　ｅ　ｃ経過した
後にＯＮ作動する。

上記シートセンサ７Ａ・７Ｂは、乗員がシートクツショ
ン６に着座するとＯＮ作動する。

次に、上記コントロールユニット１４について説明する
。

第７図に示すように、運転席側及び助手席側の側突用ユ
ニット４の発火袋ｆｌ　２Ａ・１２Ｂを夫々０Ｎ１０Ｆ
Ｆ切換えるための２つのリレースイッチ３１が設けられ
、このリレースイッチ３１のソレノイド３２が励磁され
てスイッチ３３が閉成されると、閉成されたスイッチ３
３に対応する発火装置１２Ａ・１２Ｂのヒータ３４Ａ・
３４Ｂが通電される。

運転席例のシートセンサ７ＡはＯＲゲート４１及びＡＮ
Ｄゲート４２・４３に接続されるとともにＮＯＴＯＲゲ
ート４１してＡＮＤゲート４５に接続され、助手席側の
シートセンサ７ＢはＯＲゲート４１及びＡＮＤゲート４
２・４５に接続されるとともにＮＯＴＯＲゲート４１し
てＡＮＤゲート４３に接続され、ＡＮＤゲート４２はＡ
ＮＤゲート４７・５０に接続され、ＡＮＤゲート４３は
ＡＮＤゲート４８・５２に接続され、ＡＮＤゲート４５
はＡＮＤゲート４９・５１に接続され、ＯＲゲート４１
はＡＮＤゲート５３・５４に接続され、運転席側の衝突
検知センサ９Ａ・ＩＩＡはＡＮＤゲート５５を介してＡ
ＮＤゲート５３に接続され、助手席側の衝突検知センサ
９Ｂ・ＩＩＢはＡＮＤゲート５６を介してＡＮＤゲート
５４に接続され、ＡＮＤゲート５３はＡＮＤゲート４７
〜４９に夫々接続され、ＡＮＤゲート５４はＡＮＤゲー
ト５０〜５２に夫々接続されている。

ＡＮＤゲート４７はＯＲゲート５７を介して駆動回路５
８に接続されるとともに第１遅延回路３５を介して駆動
回路５９に接続され、ドライバーとパラセンジャーとが
乗車している状態での運転席側への側面衝突時には、側
面衝突後直ちに運転席側の発火装２１２Ａが作動され、
ドライバーがドア２に接触する直前に運転席例のエアバ
ッグ１３がフル展開するとともに、遅延時間Ｔ１経過後
に助手席側の発火装置１２Ｂが作動され、パラセンジャ
ーがドア２に接触する直前に助手席側のエアバッグ１３
がフル展開する。つまり、上記側面衝突時においてパラ
センジャーは、先ず衝突時の衝撃により衝突側へ移動す
るが、側面衝突時の衝撃が大きいときには、運転席例の
エアバッグ１３に受は止められた後更に反対側へ移動す
るドライバーと接触し、ドライバーとともに衝突側とは
反対側へ移動してフル展開した反対側のエアバッグ１３
に受は止められる。

ＡＮＤゲート４８はＯＲゲート５７を介して駆動回路５
８に接続されるとともに、第２遅延回路３７を介して駆
動回路５９に接続され、ドライバーのみが乗車している
状態での運転席側への側面衝突時には、側面衝突後直ち
に運転席例の発火装２１２Ａが作動されてドライバーが
ドア２に接触する直前に運転席側のエアバッグ１３がフ
ル展開するとともに、遅延時間Ｔ２経過後に発火装置１
２Ｂが作動され、ドライバーがドア２に接触する直前に
助手席側のエアバッグ１３がフル展開する。

つまり、上記側面衝突時においてドライバーは、先ず運
転席例のエアバッグ１３に受は止められるが、衝突時の
衝撃が大きいときには、反対側へ移動してフル展開した
助手席側のエアバッグ１３に受は止められる。

ＡＮＤゲート４９は第３遅延回路３９を介してＯＲゲー
ト５７に接続され、パラセンジャーのみが乗車している
状態での運転席側への側面衝突時には、遅延時間Ｔ３経
過後に発火装置１２Ａが作動され、パラセンジャーがド
ア２に接触する直前に運転席側のエアバッグ１３がフル
展開する。つまり、上記側面衝突時においてパラセンジ
ャーは、衝突時の衝撃により運転席側へ移動し、フル展
開した運転席側のエアバッグ１３で受は止められる。

ＡＮＤゲート５０はＯＲゲート６ｏを介して駆動回路５
９に接続されるとともに、第１遅延回路３６を介して駆
動回路５８に接続され、ドライバーとパラセンジャーと
が乗車している状態での助手席側への側面衝突時には、
上記運転席側への側面衝突時とは反対に、側面衝突後直
ちに助手席側の発火装ｆ１２Ｂが作動され、パラセンジ
ャーがドア２に接触する直前に助手席側のエアバッグ１
３がフル展開するとともに、遅延時間Ｔ１経過後に運転
席側の発火装置１２Ａが作動され、ドライバーがドア２
に接触する直前に運転席側のエアバッグ１３がフル展開
する。

ＡＮＤゲート５１はＯＲゲート６０を介して駆動回路５
９に接続されるとともに、第２遅延回路３８を介して駆
動回路５８に接続され、パラセンジャーのみが乗車して
いる状態での助手席側への側面衝突時には、上記運転席
側への側面衝突時とは反対に、側面衝突後直ちに助手席
側の発火装置１２Ｂが作動され、パラセンジャーがドア
２に接触する直前に助手席側のエアバッグ１３がフル展
開するとともに、遅延時間Ｔ２経過後に発火装置１２Ａ
が作動され、パラセンジャーがドア２に接触する直前に
運転席例のエアバッグ１３がフル展開する。

ＡＮＤゲート５２は第３遅延回路４０を介してＯＲゲー
ト６０に接続され、ドライバーのみが乗車している状態
での助手席側への側面衝突時には、上記運転席側への側
面衝突時とは反対に、遅延時間Ｔ３経過後に助手席側の
発火装置１２Ｂが作動され、ドライバーがドア２に接触
する直前に助手席側のエアバッグ１３がフル展開する。

尚、乗員が乗車していない状態での側面衝突時には、左
右のエアバッグ１３は展開しない。

上記ヒータ３４Ａ・３４Ｂへの通電タイミングを乗員の
乗車状況に応じて設定するための上記遅延時間について
説明すると、遅延時間Ｔ１は側面衝突側及びその反対側
の乗員がともに乗車している場合に対応した遅延時間で
あって、乗員が側面衝突側とは反対側のドア２付近まで
移動するために必要とする時間（例えば、Ｔ１＝１５０
ｍｓｅＣ）に設定され、遅延時間Ｔ２は側面衝突側の乗
員のみが乗車している場合に対応した遅延時間であって
、乗員が側面衝突側とは反対側のドア付近まで移動する
ために必要とする時間（例えば、Ｔ２＝９０ｍｓ　ｅ　
ｃ）に設定され、遅延時間Ｔ３は側面衝突側とは反対側
の乗員のみが乗車している場合に対応した遅延時間であ
って、衝突後乗員が衝突側のドア２付近に移動するため
に必要とする時間（例えば、Ｔ３＝５０ｍｓ　ｅ　ｃ）
に設定されている。

ここで、上記遅延時間Ｔ１及びＴ２を設定する為に第８
図・第９図に基いて行なった計算について簡単に説明す
る。但し、第８図・第９図は側面衝突側のドア２Ａに乗
員が衝突した瞬間の状態を示す。

第８図において、運転席例のドア２人への側面衝突時、
ドライバーとパラセンジャーとが接触するまでの時間ｔ
　１　＝Ｌ１／（Ｖｌ　＋Ｖ２）となり、上記両者の衝
突後の速度ｖｌ　、ｖ２　（但し、反衝突方向が正）と
し、両者の体重が等しいとすると、運動量保存則より、
Ｖｌ−Ｖ２＝ｖｌ＋ｖ２、両者の反発係数をαとするす
と、α＝−（ｖ２−ｖｌ）　／（−Ｖ２−Ｖｌ）となる
。

上記両式より、ｖ２＝［ＶＨ１＋α）　−Ｖ２（１−α
）］／２となり、パラセンジャーが反衝突側のドア２Ｂ
に接触するまでの時間Ｔ１は、 Ｔ　Ｉ　＝ｔｌ＋（Ｌ３　＋Ｖ２Ｘｔｌ）　／ｖ２＝　
［Ｌｌ（１＋　α）＋２Ｌ３］／［Ｖｌ（１＋　ｃｒ）
　−Ｖ２（１−α）第９図において、助手席にパラセン
ジャーがいない場合、運転席例のドア２Ａへの側面衝突
によりドライバーが反衝突側のドア２Ｂまで飛ばされて
反衝突側のドア２Ｂに接触するまでの時間Ｔ２は、Ｔ２
＝Ｌ／Ｖｌとなる。

ここで、Ｖｌ＝Ｖ２＝１０ｍ／ｓｅｃ　、　Ｌ１＝１４
１１１Ｉｎ］、Ｌ３−２３０　ｍｍ、　Ｌ＝７８３　ｍ
ｍ、乗員同士の反発係数α−０，２とすると、ＴＩ＝１
５３．８ｍ５ｅｃ　、　Ｔ２＝７８．３ｍ５ｅｃとなる
。

次に、上記エアバッグ装置の作用について説明する。

側面衝突側及びその反対側に乗員が乗車しているときに
は、衝突側のエアバッグ１３が直ち（衝突後約２０ｍ５
ｅｃ）にフル展開し、フル展開したエアバッグ１３によ
り衝突側の乗員が受は止められて、衝突側の乗員とドア
２との２次衝突が防止されるとともに、遅延時間経過Ｔ
ｌ後に衝突側とは反対側のエアバッグ１３が展開し、衝
突側のドアからの衝撃により衝突側の乗員が反対側へ飛
ばされて、更に反対側の乗員とともに反対側へ移動して
も、フル展開した反対側のエアバッグ１３で乗員とドア
２との３次衝突が効果的に防止される。

側面衝突側の乗員のみが乗車しているときには、衝突側
のエアバッグ１３が直ち（衝突後約２０ｍ５ｅｃ）にフ
ル展開し、フル展開したエアバッグ１３により乗員が受
は止められて、衝突側の乗員とドア２との２次衝突が防
止されるとともに、遅延時間経過Ｔ２後に反対側のエア
バッグ１３が展開し、車室内に侵入するドア２からの衝
撃により乗員が反対側へ飛ばされても、フル展開した反
対側のエアバッグ１３で乗員とドア２との３次衝突が効
果的に防止される。

側面衝突側とは反対側にのみ乗員が乗車しているときに
は、遅延時間Ｔ３経過後に反対側のエアバッグ１３が展
開し、衝突側のドア２からの衝撃により乗員が反対側へ
飛ばされても、フル展開した衝突側のエアバッグ１３で
乗員とドア２との２次衝突が効果的に防止される。

以上のように、乗員の乗車状況に応じてエアバッグ１３
の展開タイミングを変更するので、乗員が接触する直前
にエアバッグ１３をフル展開させることが出来、フル展
開したエアバッグ１３で乗員を受は止めて乗員とドアと
の２次衝突及び３次衝突を効果的に防止することが出来
る。

尚、上記実施例では衝突用ユニット４をドア２のアーム
レスト３に組込んだ場合の例について説明したが、衝突
用ユニット４をシートのシートクツションのドア側部分
とシートバックのドア側部分とに亙って組込んでもよい
。

尚、上記コントロールユニット１４は一例を示すものに
すぎず、マイクロコンピュータやプログラマブルコント
ローラを組み込んだ構成を採用することも出来る。

尚、本実施例では、ガス発生剤と増炭剤とを反応させて
ガスを発生させるタイプのエアバッグユニット４を適用
したが、他の方式によりガスを発生させるタイプのエア
バッグユニットを備えた車両に対しても同様に通用する
ことが出来る。

加えて、後部座席の両側のドアにも上記と同様の側突用
ユニットを組込み、これらドア及びサイドシルに第１衝
突検知センサ及び第２衝突検知センサを組込むことも有
り得る。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すもので、第１図は自動車の
車室の部分斜視図、第２図は自動車の一部切欠き平面図
、第３図は自動車の縦断面図、第４図はドアの分解斜視
図、第５図はドアの縦断面図、第６図はドアの要部横断
面図、第７図はコントロールユニットの回路図、第８図
は２名乗車での側面衝突時の挙動の説明図、第９図は１
名乗車での側面衝突時の挙動の説明図である。 ２・・ドア、　　４・・側突用エアバッグユニット、５
・・フロントシート、　　７Ａ・７Ｂ・　・シートセン
サ、　９Ａ・９Ｂ・・第１衝撃検知センサ、１１Ａ・１
１Ｂ・・第２衝撃検知センサ、　　１３・・エアバッグ
、　　１４・・コントロールユニット、　３５・３６・
・第１遅延回路、　３７・３８・・第２遅延回路。 １図 ／ 第２図 １３：エアノ〜ツク １ハ 第４図 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）側面衝突時に車体内側壁と乗員との間に膨張展開
   するエアバッグを備えた左右１対の側突用エアバッグユ
   ニットと、 左右の乗員の有無を検出する１対のセンサと、上記セン
   サからの出力を受けて側面衝突側のシートに乗員が検出
   されたときには側面衝突側とは反対側の乗員の有無に応
   じて側面衝突側とは反対側のエアバッグの展開タイミン
   グを変更する展開タイミング変更手段とを備えたことを
   特徴とする車体側部への衝突エネルギ吸収装置。