JP2006151393A - エアバッグ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】乗員がエアバッグ装置に近接しているときには少量のガスがエアバッグに供給され、エアバッグ内圧が低いものとなり、乗員がエアバッグ装置から十分に離隔しているときにはエアバッグ内に多量のガスが供給され、エアバッグが大きく膨張するエアバッグ装置を提供する。
【解決手段】インフレータ点火信号が発生した場合、まず第１点火器８に通電され、第１の室６内のガス発生剤からガスが発生し、エアバッグ１が膨張を開始する。エアバッグ装置の近傍に乗員Ｐが存在すると、膨張したエアバッグ１はすぐに乗員Ｐに当り、静電パッド１２と対向パッド２０との距離はゆっくりと増大するようになり、静電容量検出回路３０で検出される静電容量はゆっくりと低下するようになる。点火信号が入力してから１０ｍＳｅｃ経過した時点においても静電容量が閾値よりも大きいときには、第２点火器９は点火しない。
【選択図】図３

Description

本発明は、車両の衝突時にエアバッグを展開させて自動車の座席の乗員を保護するためのエアバッグ装置に関する。

エアバッグ装置は、車両の衝突等の緊急時にエアバッグを膨張させて座席乗員を保護するための装置であり、折り畳まれたエアバッグと、該エアバッグを囲む部材と、該エアバッグを膨張させるためのインフレータと称されるガス発生装置などを備えている。

このインフレータは、ガス噴出用の開口を有したケーシングと、該ケーシング内に装填されたガス発生剤と、該ケーシングに設けられた該ガス発生剤の反応を開始させるための点火器とを備えてなるものであり、車両の衝突時に該点火器が作動される。

このインフレータとして、作動直後の発生ガスが比較的低く、ある程度時間が経過してから発生ガス圧が高くなる時間−圧力特性を有するものがＵＳＰ４、９５０、４５８に記載されている。このＵＳＰ４、９５０、４５８では、アルミニウム製のハウジング内を２個のコンパートメント（小室）に区画し、一方のコンパートメント内のガス発生剤を先に点火し、少し遅れて他方のコンパートメント内のガス発生剤を点火させ、これによってガス圧の上昇を遅延させる。
ＵＳＰ４、９５０、４５８

ＵＳＰ４、９５０、４５８に記載のインフレータは、他方のコンパートメント内のガス発生剤も必ず点火作動され、発生したガスが全てエアバッグ内に供給される。

本発明は、ガス発生装置の作動後のエアバッグの膨張量を検知し、この検知結果に基づいてガス発生装置からエアバッグ内に供給されるガス量を制御するようにしたエアバッグ装置を提供するものである。

本発明のエアバッグ装置は、エアバッグ及び該エアバッグを膨張させるガス発生装置を有するエアバッグ装置において、該ガス発生装置の作動によるエアバッグの膨張量を検知する検知手段と、この検知手段の検知結果に基づいて該ガス発生装置からエアバッグ内に供給されるガス量を制御する手段とを備えたことを特徴とするものである。

このエアバッグの膨張量の検知手段は、ガス発生装置とエアバッグのガス発生装置対向面との間の距離を検知する距離検知手段であることが好ましい。

このエアバッグの膨張量の検知手段は、ガス発生装置とエアバッグとにそれぞれ設けられた電極と、該電極間の静電容量を検出する手段とからなることが好ましい。

本発明では、ガス発生装置が作動してから所定時間経過した時点におけるエアバッグの膨張量が所定量以上であるときにエアバッグ内へのガス供給量を増大させることが好ましい。

このガス発生装置は第１のガス発生部と第２のガス発生部とを備えており、最初に第１のガス発生部が作動され、前記時点に達したときにエアバッグの膨張量が所定以上であるときに、第２のガス発生部が作動されることが好ましい。

本発明のエアバッグ装置にあっては、乗員がエアバッグ装置に近接しているときには少量のガスがエアバッグに供給され、エアバッグ内圧が低いものとなり、乗員がエアバッグ装置から十分に離隔しているときにはエアバッグ内に多量のガスが供給され、エアバッグが急速に大きく膨張する。

第１図は実施の形態に係るエアバッグ装置の断面図である。第２図は固定パッドの断面図である。第３図はこのエアバッグ装置の制御装置の構成を示すブロック図である。第４図はこのエアバッグ装置の作動例を示す説明図である。第５図はインフレータの断面図である。

このエアバッグ装置は、運転席用エアバッグ装置に関するものであり、運転席用エアバッグ１がリテーナ２に取り付けられ、モジュールカバー３で覆われている。このモジュールカバー３はリテーナ２に取り付けられている。モジュールカバー３には、該モジュールカバー３の開裂を開始させるためのテアライン（溝）４が設けられている。リテーナ２にはインフレータ５が取り付けられている。このインフレータ５はアルミ合金よりなるケーシングを有しており、その内部は、第１の室６と第２の室７とに区画され、それぞれガス発生剤６ａ、７ａが充填されている。ガス発生剤６ａ、７ａを点火させるために第１の点火器８と第２の点火器９とがインフレータ５に取り付けられている。

このインフレータ５は、その上部がリテーナ２のインフレータ取付口を通ってエアバッグ１内に入り込んでいる。インフレータ５の上面に固定パッド１０が接着剤又は粘着剤などにより取り付けられている。固定パッド１０は、それぞれ導電性の金属フィルム（例えばアルミフィルム）よりなる補助パッド１１及び静電パッド１２と、両パッド１１，１２間に介在された絶縁フィルム１３とを有する。補助パッド１１はインフレータ５と静電パッド１２との間に介在されている。

この固定パッド１０と対面するように対向パッド２０が配置されている。この対向パッド２０はエアバッグ１の内面に接着剤又は粘着剤あるいは縫合により取り付けられている。この対向パッド２０は、樹脂フィルムの表面にアルミニウムなどの金属層を形成したものである。この対向パッド２０は、導電性の粉体又は液状塗料をエアバッグ１の内面にコーティング又は塗布することにより形成されたものであっても良い。

第３図の通り、補助パッド１１、静電パッド１２及びインフレータ５のケーシングはそれぞれ静電容量検出回路３０の入力端子にリード線を介して接続されている。

この静電容量検出回路３０は、静電パッド１２と対向パッド２０との間の静電容量を計測する。この静電容量は対向パッド２０と固定パッド１０との距離に逆比例する。

静電パッド１２とインフレータ５のケーシングとの間の静電容量は、バッグ裏の対向パッド２０を介在した容量と静電パッド１２とインフレータケーシング間に直接に生じる容量の並列となる。通常、後者の容量が前者の容量の１００〜１０００倍程度と大きい。本来目的とする対向パッド２０と静電パッド１２との間の容量の変化を精度良く検出するために、補助パッド１１と静電パッド１２とにそれぞれ全く同位相同電圧の信号を給電することにより静電パッド１２とインフレータケーシング間の容量を補助パッド１１とインフレータケーシングとの間の静電容量に置き換え、静電パッド１２とインフレータケーシング間の容量を見かけ上ゼロにできる。これにより静電パッド１２と対向パッド２０との間の静電容量だけを検出できる。

静電パッド１２と対向パッド２０との間の実際の静電容量を計測するには、固定パッド１０を複数個の分割体に分割し、対向パッド２０を介した固定パッド分割体同士の間の静電容量を計測すればよい。

この静電容量検出回路３０は、検出された容量を電圧信号に変換してコンパレータ４０の反転入力端子に入力する。コンパレータ４０の非反転入力端子には閾値電圧発生回路４１から所定の一定電圧を入力する。コンパレータ４０の出力をＤフリップフロップ５０の入力端子Ｄに入力する。Ｄフリップフロップ５０のクロック端子ＣＫには、インフレータ点火信号をタイマ４２で例えば１０ｍＳｅｃ遅延させて入力する。Ｄフリップフロップ５０の出力Ｑと点火信号とをＡＮＤ回路６０に入力し、このＡＮＤ回路６０の出力によって第２点火器９を点火作動する。第１点火器８は点火信号によって直に点火作動する。

このように構成されたエアバッグ装置において、自動車の衝突や横転等によってインフレータ点火信号が発生した場合、まず第１点火器８に通電され、第１の室６内のガス発生剤からガスが発生し、エアバッグ１が膨張を開始する。エアバッグ１の膨張に伴って静電パッド１２と対向パッド２０との間の距離が増大し、両者の間の静電容量が低下する。

第４図（ａ）の通り、もしエアバッグ装置の近傍に乗員Ｐが存在すると、膨張したエアバッグ１はすぐに乗員Ｐに当り、静電パッド１２と対向パッド２０との距離はゆっくりと増大するようになり、静電容量検出回路３０で検出される静電容量はゆっくりと低下するようになる。そして、点火信号が入力してから１０ｍＳｅｃ経過した時点においても静電パッド１２と対向パッド２０との間の静電容量が閾値よりも大きく、コンパレータ４０の出力はＬとなっているので、Ｄフリップフロップ５０のクロック端子ＣＫに点火信号（Ｈ）が入力しても出力ＱはＬのままであり、ＡＮＤ回路６０の出力はＬのままとなり、第２点火器９は点火しない。このため、エアバッグ１には第１の室６内のガス発生剤から発生したガスだけが供給されることになり、エアバッグ１が乗員を押圧する力は弱いものとなる。

乗員がエアバッグ装置から十分に離れて存在していた状態で点火信号が発生した場合の作動について次に説明する。

この場合にも、第１点火器８に直ちに通電され、第１の室６からガスがエアバッグ１内に供給され、エアバッグ１が膨張開始する。この場合には、第４図（ｂ）の通りエアバッグ装置と乗員Ｐとの間隔が広いので、エアバッグ１は乗員に当ることなく急速に膨張し、静電パッド１２と対向パッド２０との間隔も急速に大きくなり、静電容量検出回路３０で検出される静電容量が急速に小さくなる。そして、点火信号が発生してから１０ｍＳｅｃ経過したときには、静電容量検出回路３０の出力電圧は閾値電圧よりも低くなっており、コンパレータ４０の出力はＨとなっている。従って、タイマ４２からクロック端子ＣＫに信号Ｈが与えられたときにはＤフリップフロップ５０の出力ＱがＨとなり、ＡＮＤ回路６０の出力もＨとなり、第２点火器９に通電され、インフレータ５の第２の室７のガス発生剤７ａからもガスが発生し、エアバッグ１は大きく膨張する。この大きく膨張したエアバッグに乗員が突っ込んでくることにより乗員に対して加えられる衝撃が吸収される。

上記実施の形態ではタイマは１０ｍＳｅｃ遅延タイマとなっているが、この１０ｍＳｅｃは一例にすぎないことは明らかである。

本発明では、運転席用エアバッグ装置の場合、タイマ遅延時間は５〜１５ｍＳｅｃが好ましく、助手席用エアバッグ装置の場合、タイマ遅延時間は５〜２０ｍＳｅｃが好ましい。

本発明は、助手席用エアバッグ装置、後席用エアバッグ装置、サイドエアバッグ装置などにも適用できる。

上記実施の形態では、インフレータに２個の室６、７と２個の点火器８、９を設け、１０ｍＳｅｃ経過時に静電パッド１２と対向パッド２０との間隔が所定距離よりも小さいときには第２の点火器に通電しない構成としているが、本発明ではインフレータに３個以上の室と３個以上の点火器を設けても良い。

上記実施の形態にあっては、点火信号発生後１０ｍＳｅｃ経過時の静電パッド１２と対向パッド２０との距離が小さいと第２点火器９を点火しないものとしているが、第２点火器の点火を更に遅延させるようにしても良い。

実施の形態に係るエアバッグ装置の断面図である。 実施の形態に係る固定パッドの断面図である。 本発明のエアバッグ装置の制御装置の構成を示すブロック図である。 本発明のエアバッグ装置の作動例を示す説明図である。 実施の形態に係るインフレータの断面図である。

符号の説明

１ エアバッグ
２ リテーナ
３ モジュールカバー
４ テアライン
５ インフレータ
６ 第１の室
７ 第２の室
８ 第１点火器
９ 第２点火器
１０ 固定パッド
１１ 補助パッド
１２ 静電パッド
２０ 対向パッド
３０ 静電容量検出回路
４０ コンパレータ
５０ Ｄフリップフロップ
６０ ＡＮＤ回路

Claims (5)

1. エアバッグ及び該エアバッグを膨張させるガス発生装置を有するエアバッグ装置において、
   該ガス発生装置の作動によるエアバッグの膨張量を検知する検知手段と、この検知手段の検知結果に基づいて該ガス発生装置からエアバッグ内に供給されるガス量を制御する手段とを備えたことを特徴とするエアバッグ装置。
2. 請求項１において、前記エアバッグの膨張量の検知手段は、ガス発生装置とエアバッグのガス発生装置対向面との間の距離を検知する距離検知手段であることを特徴とするエアバッグ装置。
3. 請求項１において、該エアバッグの膨張量の検知手段は、ガス発生装置とエアバッグとにそれぞれ設けられた電極と、該電極間の静電容量を検出する手段とからなることを特徴とするエアバッグ装置。
4. 請求項１ないし３のいずれか１項において、ガス発生装置が作動してから所定時間経過した時点におけるエアバッグの膨張量が所定量以上であるときにエアバッグ内へのガス供給量を増大させる制御装置を有することを特徴とするエアバッグ装置。
5. 請求項４において、前記ガス発生装置は第１のガス発生部と第２のガス発生部とを備えており、前記制御装置は、最初に第１のガス発生部を作動させ、前記時点に達したときにエアバッグの膨張量が所定以上であるときに第２のガス発生部を作動させることを特徴とするエアバッグ装置。

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