JP2006232091A - 車両用エアバッグ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 バッグ展開初期時に給気通路を十分に確保することで、給気手段の大型化を回避しつつ、バッグを高速に展開させることができる車両用エアバッグ装置を提供する。
【解決手段】 車両に装備されたエアバッグ装置において、給気手段による給気に伴い、バッグの展開初期時に、折り畳まれたバッグにより形成される給気通路を拡張する給気通路拡張手段を設ける。給気通路拡張手段としては、給気通路内に、上記給気手段による給気の方向に対して垂直な平面に沿って伸縮するように設けられたゼンマイバネを用いる。また、給気通路拡張手段としては、一端側でバッグの内表面に接続される一方、他端側で上記給気手段が配設された給気管の内壁部に接続される線状バネを用いる。
【選択図】図３Ａ

Description

この発明は、車両用エアバッグ装置に関する。

従来、車両に装備されたエアバッグ装置においては、衝突が検出された若しくは衝突が予知された場合に、バッグの展開用にその内部に気体を供給する給気手段として、火薬を利用するインフレータが用いられることが一般的であった（例えば特開平１１−９１５０３号公報参照）。このインフレータは、火薬の交換作業を要する１回使用タイプであるが、これに対して、近年では、ファンを回転させることで外部からバッグ内にエアを供給する、繰り返し使用可能なブロアファンを備えたエアバッグ装置が提案されている（例えば特開２００４−３３８５５７号公報参照）。

特開平１１−９１５０３号公報 特開２００４−３３８５５７号公報

ところで、従来のエアバッグ装置では、通常、バッグが給気手段の前方に折り畳まれた状態でケース内に収納されており、展開初期時には、折り畳まれたバッグがその内部への給気の妨げとなり、バッグが展開するのに時間がかかることがあった。この問題を解消する対策の１つとしては、給気量を増やすことが考えられるが、これには、給気手段の大型化が必要となり、好ましくない。特にブロアファンを利用する場合には、駆動初期時の立ち上がりが遅いという駆動モータの特性上、インフレータに比べて給気量が少なく、高速なエアバッグ展開を実現するのに十分な給気量を確保するには、駆動モータの著しい大型化が必要となる。

この発明は、上記技術的課題に鑑みてなされたもので、バッグ展開初期時に給気通路を十分に確保することで、給気手段の大型化を回避しつつ、バッグを高速に展開させることができる車両用エアバッグ装置を提供することを目的とする。

本願の請求項１に係る発明は、車両に装備されたエアバッグ装置において、給気管と、該給気管の一端側に取り付けられるバッグであって、その収納状態にて該給気管に連通する給気通路を形成しつつ折り畳まれ、その内部への給気に伴い展開可能なバッグと、上記給気管内に設けられ、該給気管を通じて上記バッグ内に給気する給気手段と、該給気手段による給気に伴い、上記バッグの展開初期時に、該バッグにより形成される給気通路を拡張する給気通路拡張手段と、を有していることを特徴としたものである。

また、本願の請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明において、上記給気通路拡張手段が、上記バッグにより形成される給気通路内に、上記給気手段による給気の方向に対して垂直な平面に沿って伸縮するように設けられたゼンマイバネであることを特徴としたものである。

更に、本願の請求項３に係る発明は、請求項１に係る発明において、上記給気通路拡張手段が、一端側で上記バッグの内表面に接続される一方、他端側で上記給気管の内壁部に接続される線状バネであることを特徴としたものである。

また、更に、本願の請求項４に係る発明は、請求項１〜３に係る発明のいずれか一において、上記バッグが、車両バンパーを覆うバンパー用バッグであることを特徴としたものである。

また、更に、本願の請求項５に係る発明は、請求項１〜４に係る発明のいずれか一において、上記給気手段が、ブロアファンであることを特徴としたものである。

本願の請求項１に係る発明によれば、バッグの展開初期時に、給気通路を拡張させる給気通路拡張手段が設けられるため、給気手段によるバッグ内へのスムーズな給気が可能となり、バッグを高速にかつ効率的に展開させることができる。

また、本願の請求項２に係る発明によれば、ゼンマイバネを設けることにより、バッグの展開初期時に、給気通路を拡張させることができるため、給気手段によるバッグ内へのスムーズな給気が可能となり、バッグを高速にかつ効率的に展開させることができる。

更に、本願の請求項３に係る発明によれば、線状バネを設けることにより、バッグの展開初期時に、給気通路を拡張させることができるため、給気手段によるバッグ内へのスムーズな給気が可能となり、バッグを高速にかつ効率的に展開させることができる。

また、更に、本願の請求項４に係る発明によれば、バンパー用バッグの高速な展開を実現することができ、これにより、歩行者等の非乗員の安全性を向上させることができる。

また、更に、本願の請求項５に係る発明によれば、給気手段として、比較的供給量の少ないブロアファンを利用した場合にも、高速なバッグ展開を実現することができ、給気手段の大型化を回避することができる。

以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照しながら説明する。
図１は、各種エアバッグ装置が装備された車両を概略的に示す図である。図の左側が車両前方に対応し、図の右側が車両後方に対応する。この車両１には、運転席２用のエアバッグ装置，助手席３用のエアバッグ装置，フロントガラス８用のエアバッグ装置、及び、フロントバンパー９用のエアバッグ装置が装備されている。運転席２用のエアバッグ装置では、バッグ５及びブロアファン（不図示）が組み込まれたモジュールケース４が、インストルメントパネル６内に設置され、ハンドル７の中央部からのバッグ５の展開が可能である。助手席３用のエアバッグ装置では、運転席２用のエアバッグ装置と同様に、バッグ５及びブロアファン（不図示）が組み込まれたモジュールケース１１が、インストルメントパネル６内に設置され、インストルメントパネル６からのバッグ１３の展開が可能である。

また、フロントガラス８用のエアバッグ装置では、バッグ１７及びブロアファン（不図示）が組み込まれたモジュールケース１５が、フロントガラス８の前方かつ車幅方向中央にて、例えばフロントガラス８の前方に配置されるカウルプレート（不図示）に対応する部位に設置され、フロントガラス８の前方かつ車幅方向中央からのバッグ１７の展開が可能である。展開後のバッグ１７は、フロントガラス８の前面及びフロントピラーの下側領域を覆う。フロントガラス８用のエアバッグ装置は、歩行者等の非乗員を保護するために設けられるものである。

更に、フロントバンパー９用のエアバッグ装置では、バッグ２４及びブロアファン２１（図２Ａ以降参照）が組み込まれたモジュールケース２０が、車幅方向中央にて、フロントバンパー９内に設置され、フロントバンパー９の正面中央からのバッグ２４の展開が可能である。展開後のバッグ２４は、フロントバンパー９の車幅方向の全域にわたって覆う。フロントバンパー９用のエアバッグ装置は、フロントガラス８用のエアバッグ装置と同様に、歩行者等の非乗員を保護するために設けられるものである。

この車両１には、これらのエアバッグ装置とともに、車両に加わる荷重に基づき衝突を検出する衝突センサ１８、及び、車両前方にある障害物との距離に基づき衝突を予知するための衝突予知センサ１９が装備されている。衝突センサ１８としては、例えば加速度センサ（所謂Ｇセンサ）を用いることが可能であり、また、衝突予知センサ１９としては、赤外線レーダ等を用いることが可能である。

更に、この車両１には、前述したエアバッグ装置におけるモジュールケース４，１１，１５，２０内の駆動可能な構成（例えばブロアファン等），衝突センサ１８及び衝突予知センサ１９を含む各構成を制御するコンピュータユニット１０が設けられる。モジュールケース４，１１，１５，２０内の駆動可能な構成，衝突センサ１８及び衝突予知センサ１９は、共に、コンピュータユニット１０に接続されており、コンピュータユニット１０は、衝突センサ１８及び衝突予知センサ１９により検出された信号を受信し、必要に応じて、モジュールケース４，１１，１５，２０内の駆動可能な構成へ駆動信号を供給する。

ところで、各エアバッグ装置では、ブロアファンによる給気の展開圧力を用いて展開させられるバッグが、モジュールケース４，１１，１５，２０内で折り畳まれて収納される。前述したように、従来では、かかるエアバッグ装置において、折り畳まれたバッグが妨げとなり給気通路を十分に確保し得ず、高速なバッグ展開を実現するには、ブロアファン（厳密には、その駆動モータ）の大型化が必要であった。これに対処して、本実施形態では、各エアバッグ装置におけるモジュールケース４，１１，１５，２０内で、ブロアファンの大型化を回避しつつ、バッグ５，１３，１７，１９の高速なかつ効率的な展開を実現すべく、給気通路を十分に確保するための工夫がなされている。以下、バッグ５，１３，１７，１９の高速なかつ効率的な展開を実現すべく、それぞれ異なる特徴を備えた第１及び第２の実施例について説明する。なお、以下では、フロントバンパー９用のエアバッグ装置を取り上げて説明するが、これに限定されることなく、本発明は、他のエアバッグ装置にも適用可能である。

（第１の実施例）
図２Ａ及び２Ｂは、それぞれ、第１の実施例に係るエアバッグ装置のバッグ収納状態及びバッグ展開状態をあらわす説明図である。フロントバンパー９内に設置されたモジュールケース２０には、車両前後方向に延びる給気管２２が設けられ、この給気管２２の内部には、ファン２１ａとブロアファンモータ２１ｂとからなるブロアファン２１が、車両前方に向かって給気可能に取り付けられている。また、給気管２２の気体噴射口をなす前側端部には、バッグ２４が気密に接続されている。図２Ａに示すように、バッグ２４は、モジュールケース２０内に、ブロアファン２１による気体の給気方向に沿った給気通路２３を形成しつつ折り畳まれた状態で収納される。

この第１の実施例では、その一端側（後端側）で給気管２２の内壁部に対して接続される一方、その他端側（前端側）でバッグ２４の内表面に接続される線状バネ２５が複数設けられている。これらの線状バネ２５は、バッグ２４により形成された給気通路２３を拡張する方向へバッグ２４を付勢させるように伸張する。

また、給気管２２の前端部近傍には、線状バネ２５を収縮状態に保持するための電磁操作可能なアクチュエータ５５が設けられている。このアクチュエータ５５は、電磁コイル（不図示）が組み込まれた本体５５ａと、磁性体を備えた駆動シャフト５５ｂとを有しており、駆動シャフト５５ｂは、本体５５ａに対する駆動電流の供給の有無に応じて伸縮自在に駆動する。この第１の実施例では、バッグ２４を折り畳み、線状バネ２５を収縮させた上で、駆動シャフト５５ｂを線状バネ２５と係合するように本体５５ａから突出させることにより、線状バネ２５を収縮状態に保持することができる。この線状バネ２５の収縮保持は、ブロアファンモータ２１ｂの駆動と同時に、アクチュエータ５５の本体５５ａに駆動電流が供給されることにより解除され、これに応じて、線状バネ２５がバッグ２４により形成された給気通路２３を拡張すべくバッグ２４を付勢させるように伸張する。

コンピュータユニット１０からの駆動信号に応じて、ブロアファンモータ２１ｂが駆動するとともに、駆動シャフト５５ｂが本体５５ａ側に引き込まれ、線状バネ２５の収縮保持が解除されると、線状バネ２５の伸張により給気通路２３が拡張されつつ、ブロアファン２１により給気された気体がバッグ２４内に蓄積されることで、バッグ２４が展開する。その後、バッグ２４は、線状バネ２５により付勢させられつつ、モジュールケース２０の前方壁部として開閉可能に取り付けられた蓋部２０ａ及びフロントバンパー９に設けられた開閉部（不図示）を押し開き、フロアバンパー９の外側に飛び出して図２Ｂに示す状態まで展開し続ける。なお、モジュールケース２０の蓋部２０ａ及びフロントバンパー９の開閉部については、それらを電気的に駆動させる機構が設けられていてもよい。

このように、線状バネ２５を設けることにより、バッグ２４の展開初期時に、給気通路２３を拡張させることができるため、ブロアファン２１によるバッグ２４内へのスムーズな給気が可能となり、バッグ２４を高速にかつ効率的に展開させることが可能となる。

続いて、第２の実施例を説明するが、これ以降では、第１の実施例と同じ構成については同一の符号を付し、それ以上の説明を省略する。

（第２の実施例）
図３Ａ及び３Ｂは、それぞれ、第２の実施例に係るエアバッグ装置のバッグ収納状態及びバッグ展開状態をあらわす説明図である。この第２の実施例では、前述した第１の実施例に係る線状バネ２５の代わりに、ゼンマイバネ３５が設けられている。このゼンマイバネ３５は、その一端側で、ブロアファンモータ２１ｂの回転軸（不図示）の延長線上にあり、給気通路２３内に延びるように設けられたモータシャフト３７に接合され、そのモータシャフト３７の周囲にて伸縮する。つまり、ゼンマイバネ３５は、バッグ２４により形成される給気通路２３内で、ブロアファン２１からの気体の噴射の方向に対して垂直な平面に沿って伸縮する。

また、前述した第１の実施例と同様に、給気管２２の前端部近傍には、ゼンマイバネ３５を収縮状態に保持するための電磁操作可能なアクチュエータ５５が設けられているが、この第２の実施例では、バッグ２４を折り畳み、ゼンマイバネ３５を収縮させた上で、駆動シャフト５５ｂをゼンマイバネ３５の自由端部と係合するように本体５５ａから突出させることにより、ゼンマイバネ３５を収縮状態に保持することが可能である。このゼンマイバネ３５の収縮保持は、ブロアファンモータ２１ｂの駆動と同時に、アクチュエータ５５の本体５５ａに駆動電流が供給されることにより解除され、これに応じて、ゼンマイバネ３５がバッグ２４により形成された給気通路２３を拡張すべくバッグ２４を付勢させるように伸張する。

コンピュータユニット１０からの駆動信号に応じて、ブロアファンモータ２１ｂが駆動させられるとともに、駆動シャフト５５ｂが本体５５ａ側に引き込まれ、ゼンマイバネ３５の収縮保持が解除されると、ゼンマイバネ３５の伸張により給気通路２３が拡張されつつ、ブロアファン２１により給気された気体がバッグ２４内に蓄積されることで、バッグ２４が展開する。その後、バッグ２４は、ゼンマイバネ３５により付勢させられつつ、モジュールケース２０の前方壁部として開閉可能に取り付けられた蓋部２０ａ及びフロントバンパー９に設けられた開閉部（不図示）を押し開き、フロアバンパー９の外側に飛び出して図３Ｂに示す状態まで展開し続ける。

このように、ゼンマイバネ３５を設けることにより、バッグ２４の展開初期時に、給気通路２３を拡張させることができるため、ブロアファン２１によるバッグ２４内へのスムーズな給気が可能となり、バッグ２４を高速にかつ効率的に展開させることが可能となる。

なお、この第２の実施例では、バッグ２４の収納に際して、ゼンマイバネ３５を自動的に巻き戻すためのクラッチ機構が設けられている。図４からよく分かるように、ブロアファン２１と給気通路２３内に延びるモータシャフト３７との間には、ファン２１ａに隣接するモータシャフト３９と、電磁クラッチ４０とが設けられている。モータシャフト３９は、ブロアファンモータ２１ａの回転軸に接続され、その回転軸と共に回転可能である。電磁クラッチ４０は電磁コイル（不図示）を備え、外部からの駆動電流の供給の有無に応じてオンオフされ、モータシャフト３７及び３９を互いに連結する若しくは切断する。また、電磁クラッチ４０は、他の駆動可能な構成と同様に、コントロールユニット１０に接続され、該コントロールユニット１０により駆動制御される。

具体的に、バッグ２４を展開させる間には、電磁クラッチ４０はオフされて、モータシャフト３７及び３９が切断されるとともに、アクチュエータ５５の駆動シャフト５５ｂはゼンマイバネ３５の自由端部から外れるように本体５５ａ側に引き込まれ、ゼンマイバネ３５が伸張する。また、これと同時に、ブロアファンモータ２１ｂの回転軸は、図４中のＤ１で示す方向に回転させられ、バッグ２４内への給気がもたらされる。他方、バッグ２４が収納される間には、電磁クラッチ４０がオンされて、モータシャフト３７及び３９が互いに連結されるとともに、アクチュエータ５５の駆動シャフト５５ｂはゼンマイバネ３５の自由端部を係止するように本体５５ａから突出させられる。そして、ブロアファンモータ２１ｂの回転軸が、図４中のＤ２で示す方向に回転させられると、モータシャフト３９及び電磁クラッチ４０を介して、モータシャフト３７が回転させられ、ゼンマイバネ３５が巻き戻されることとなる。

以上説明したように、第１及び第２の実施例によれば、ブロアファン２１による給気と同時に、線状バネ２５又はゼンマイバネ３５が、折り畳まれた状態にあるバッグ２４により形成される給気通路２３を拡張するようにバッグ２４を付勢させるため、バッグ２４内へのスムーズな給気を実現することができ、バッグ２４をより高速に展開させることができる。これによって、比較的給気量の少ないブロアファン２１を用いた場合にも、バッグ２４を効率的に展開させることができ、ブロアファン２１（厳密にはブロアファンモータ２１ｂ）の大型化を回避することができる。また、第１及び第２の実施例に係る特徴は、ブロアファン２１の代わりにインフレータが用いられた場合にも適用可能であり、この場合にも、インフレータの大型化を回避しつつ、バッグ２４を高速にかつ効率的に展開させることができる。

なお、本発明は、例示された実施形態に限定されるものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改良及び設計上の変更が可能であることは言うまでもない。例えば、前述した第１及び第２の実施例では、供給通路２３を拡張する手段として、それぞれ、線状バネ２５及びゼンマイバネ３５が取り上げられたが、これらに限定されることなく、バッグ２４の展開初期時に供給通路２３を適切に拡張するものであれば、いかなる手段を用いてもよい。

本発明に係る車両用エアバッグ装置は、自動車等の車両を含み、エアバッグ装置が搭載されるものであれば、いかなるものにも適用可能である。

各種エアバッグ装置が装備された車両を概略的に示す図である。 本発明の第１の実施例に係るエアバッグ装置のバッグ収納状態をあらわす説明図である。 上記第１の実施例に係るエアバッグ装置のバッグ展開状態をあらわす説明図である。 本発明の第２の実施例に係るエアバッグ装置のバッグ収納状態をあらわす説明図である。 上記第２の実施例に係るエアバッグ装置のバッグ展開状態をあらわす説明図である。 上記第２の実施例に係るエアバッグ装置のモジュールケース内の構成を示す斜視図である。

符号の説明

１…車両，９…フロントバンパー，１８…衝突センサ，１９…衝突予知センサ，２０…モジュールケース，２１…ブロアファン，２１ａ…ファン，２１ｂ…ブロアファンモータ，２２…給気管，２４…バッグ，２５…線状バネ，３５…ゼンマイバネ，５５…アクチュエータ，５５ａ…アクチュエータ本体，５５ｂ…駆動シャフト。

Claims (5)

1. 車両に装備されたエアバッグ装置において、
   給気管と、
   上記給気管の一端側に取り付けられるバッグであって、その収納状態にて該給気管に連通する給気通路を形成しつつ折り畳まれ、その内部への給気に伴い展開可能なバッグと、
   上記給気管内に設けられ、該給気管を通じて上記バッグ内に給気する給気手段と、
   上記給気手段による給気に伴い、上記バッグの展開初期時に、該バッグにより形成される給気通路を拡張する給気通路拡張手段と、を有していることを特徴とする車両用のエアバッグ装置。
2. 上記給気通路拡張手段が、上記バッグにより形成される給気通路内に、上記給気手段による給気の方向に対して垂直な平面に沿って伸縮するように設けられたゼンマイバネであることを特徴とする請求項１記載の車両用エアバッグ装置。
3. 上記給気通路拡張手段が、一端側で上記バッグの内表面に接続される一方、他端側で上記給気管の内壁部に接続される線状バネであることを特徴とする請求項１記載の車両用エアバッグ装置。
4. 上記バッグが、車両バンパーを覆うバンパー用バッグであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一に記載の車両用エアバッグ装置。
5. 上記給気手段が、ブロアファンであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一に記載の車両用エアバッグ装置。
   

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