JP2008080999A - サイドエアバッグ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 側突発生前状態にサイドエアバッグが膨張可能な状態となり、衝突がなかった場合には、サイドエアバッグを膨張させない反復使用な乗員拘束装置を実現する。
【解決手段】 ドア構造体内２に収容され、昇降機構２０により昇降可能なフレーム１１に保持されたサイドエアバッグ１２と、サイドエアバッグ１２を膨張させるインフレータ１５と、昇降機構２０の動作とインフレータ１５の動作とを制御する制御部５とを備え、フレーム１１は、制御部５が衝突前状態情報を受けた場合に、昇降機構２０の動作によってドア窓開口位置まで上昇する。さらに衝突前状態情報を受け、所定時間内に衝突検知情報を受けた場合に、インフレータ１５がサイドエアバッグ１２を膨張させる。一方、衝突前状態情報を受け、所定時間内に衝突検知情報を受けない場合に、フレーム１１は昇降機構２０の動作によってドア構造体内２に降下する。
【選択図】 図４

Description

本発明はサイドエアバッグ装置に係り、特に自動車の側面衝突等の発生前に、衝突時等のサイドエアバッグによる乗員拘束のための予備動作をとる機構が組み込まれたサイドエアバッグ装置に関する。

従来、車両が側面衝突を受けた場合や、衝突予知センサの作動により事故発生を予知した場合（以下、予知時と記す。）などに、乗員を有効に拘束するため、カーテンサイドエアバッグ装置が開発されている。この種のカーテンサイドエアバッグ装置は、車室側面上部のカバーモール等の内部に、車両長手方向に沿って折り畳んで収納されており、ガス源からのガス供給により、車両室内のドア窓等に沿って下方に向ってカーテン状に展開し、側面方向へ移動する乗員を拘束できる。

ところで、出願人は、通常の安全走行時には通常収容状態にあり、レーダーセンサを用いて側方衝突を予知した際に、衝突準備状態としてエアバッグをあらかじめ膨張展開させる乗員保護装置を提案している（特許文献１参照）。この乗員保護装置では、車両シートに装着されたエアバッグを通常収容状態と、予知時の衝突準備状態との間で可逆的に動作可能とした。すなわち、レーダーセンサによって車両の側突を予知した場合には、エアバッグを予め衝突準備状態となるように展開膨張させ、その後に発生する衝突に備える。一方、衝突が予知された後に実際に衝突が発生しなかった場合には、エアバッグを通常収容状態へと復帰させて次回の衝突予知に備えることができる。

特開２００６−１７６０７４号公報

ところで、特許文献１において、開示されたエアバッグは、シートバックの側部内に装備されたもので、予知時に、空圧膨張する所定容量のエアバッグがシートバックの開裂部分から前方へ突出する。側突や横転時における乗員拘束の性能を高めるためには、この種のエアバッグ装置より、車室側面全面を覆うカーテンサイドエアバッグ装置が有効である。

ところが、通常の公知のカーテンサイドエアバッグ装置は、インフレータから発生したガスによりエアバッグが膨張展開して車室側面を覆う、１回のみの使用を想定した装置である。このため、特許文献１で開示されたようなエアバッグの膨張、シートバック内への収容という可逆的な機能は考慮していない。

またカーテンサイドエアバッグ装置は、車室側面上部のカバーモール等の内部から窓ガラスに沿って下方に垂下するように膨張展開する際に、ピラー内装カバー等の内装品の干渉を受けずに展開させる必要がある。そこで、本発明の目的は、相手車両等が側方の直近距離まで接近した場合や、横転の可能性を検知した場合に、衝突側側面のドア構造体内部からドア窓等に沿って未膨張のサイドエアバッグが装着されたフレームを上昇させ、その直後に衝突（側突）を検知したら、窓開口を覆うように、そのサイドエアバッグを膨張展開して乗員を拘束する。一方、衝突等の事故回避が検知されたら、前記フレームをドア構造体内に、再収容させるようにしたサイドエアバッグ装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明は側方対象物との接近状態を検知し、衝突前状態情報を出力する測距検知手段と、側方衝突を検知し、衝突検知情報を出力する衝突検知手段と、ドア構造体内に収容され、昇降機構により昇降可能なフレームと、該フレームに保持されたサイドエアバッグと、前記ドア構造体内に収容され、ガス発生により前記サイドエアバッグを膨張させるインフレータと、前記フレームの昇降機構の動作と前記インフレータの動作とを制御する制御部とを備えたサイドエアバッグ装置であって、前記フレームは、前記制御部が前記衝突前状態情報を受けた場合に、前記制御部から動作指令を受けた前記昇降機構の動作によってドア窓開口位置まで上昇し、前記制御部が、前記衝突前状態情報を受け、所定時間内に前記衝突検知情報を受けた場合に、前記インフレータは、前記制御部から動作指令を受けてガス発生させて前記サイドエアバッグを膨張させ、前記制御部が、前記衝突前状態情報を受け、所定時間内に前記衝突検知情報を受けない場合に、前記フレームは、前記制御部から動作指令を受けた前記昇降機構の動作によって前記ドア構造体内に降下することを特徴とする。

このとき、前記サイドエアバッグは、未膨張時にバッグ保持シートを介して前記フレームに保持されるようにすることが好ましい。これにより、サイドエアバッグを所定形状に迅速に膨張させることができる。

前記昇降機構は、リンク脚を伸縮させるシリンダ機構とし、前記リンク脚の変形により、前記フレームを昇降させるようにすることが好ましい。この機構によれば、シンプルな部材構成で前記フレームの確実な昇降動作を確保することができる。

また、前記昇降機構は、前記フレームを支持するフレーム支持部材に接続されたフレキシブルラックと、駆動モータで回転するピニオンとを噛合させたギア駆動機構からなり、前記フレキシブルラックの鉛直方向の直動により、前記フレームを昇降させるようにすることも好ましい。この機構によれば、動作信号に応動して前記フレームの迅速な昇降動作を確保することができる。

本発明によれば、側突時や横転時の予知段階で、あらかじめフレームを上昇させて窓開口を覆うことができ、その後の衝突時に迅速にカーテン状のサイドエアバッグを膨張させることができ、衝突が生じなかった場合には、前記フレームを降下させて、通常走行状態に容易に戻せるので、乗員拘束装置の効率的な反復使用が可能となるという効果を奏する。またサイドエアバッグが内装品の干渉を受けないため、スムースな展開が図れ、効果的な乗員拘束性能が発揮できるという効果を奏する。

以下、本発明のサイドエアバッグ装置の実施するための最良の形態として、以下の実施例について添付図面を参照して説明する。

以下、サイドエアバッグ装置１０の構成について、図１、図２を参照して説明する。図１は、本発明のサイドエアバッグ装置が、ワゴンタイプの乗用車の車室１内の右側面のドア構造体２内に収納された状態を示した車両の左ドア全部と右ドアの内装板を取り除いて示した車両の全体概略図である。図２は、図１の収納状態から、衝突が予知され、サイドエアバッグ装置のエアバッグを保持するフレーム１１が、フレーム昇降機構２０を介してドア構造体２内から上昇し、窓開口を覆った状態を示した車両の概略図である。

図１に示したサイドエアバッグ装置は、前席、後席ともほぼ同一の構成からなり、それぞれ前席ドア、後席ドアのドア構造体２内に収容されている。サイドエアバッグ装置１０は、図３（ａ）に拡大して示したように、フレーム昇降機構２０（以下、単に昇降機構２０と記す。）と、この昇降機構２０の上端に取り付けられ、ほぼ鉛直面を構成するように保持されたフレーム１１と、このフレーム１１で囲まれた部分をほぼ占有する程度の側面積を有する未膨張状態のサイドエアバッグ１２と、フレーム１１の縁部に沿って基布の端部が定着されて、フレーム１１で囲まれた部分に配置されたサイドエアバッグ１２との間を繋ぐように、フレーム１１とサイドエアバッグ１２の間に張り渡された基布を加工してなるバッグ保持シート１３と、ガス供給源としてのインフレータ１５とから構成されている。

このサイドエアバッグ装置１０は、上述の構成が、以下の検知手段、制御部により動作する。すなわち、自車走行中に測距検知手段３により、側方から接近する対象物の接近状態が測距され、対象物が側方許容接近距離（図５参照）内に進入した接近した状態（以下、衝突前状態と呼ぶ。）を測距検知手段３が検知すると、その衝突前状態状態信号が制御部５に出力され、まず昇降機構２０によるフレーム１１の上昇指令が出力される。さらに側突時には、制御部５が衝突検知手段４からの状態信号を受け、インフレータ１５の点火動作部（図示せず）に動作信号を出力し、サイドエアバッグ１２が膨張する。

サイドエアバッグ装置１０の構成について、図１〜図３を参照して説明する。図３（ａ）は、図１に示した前席のサイドエアバッグ装置１０を拡大して示した図である。

［フレーム、昇降機構の構成］
フレーム１１は、図３（ａ）に示したように、前席では、側面視して、窓開口長さにほぼ等しい下側フレーム１１Ｌと、Ａピラーの傾きに合わせて傾斜した前側フレーム１１Ａと、Ｂピラーにほぼ沿った後側フレーム１１Ｂの３本からなる上端が開放した台形状をなしている。フレーム１１は本実施例では、アルミニウム型材が使用されている。フレーム１１は、昇降機構２０によって昇降可能に保持されている。

昇降機構２０は、下側フレーム１１Ｌに上端がピン結合で連結された２本の直型材２２を交点ピン２３で連結させたＸ字形をなすリンク脚２１と、このリンク脚２１を駆動させる駆動源としての伸縮ジャッキ３０とで構成されている。リンク脚２１は、伸縮ジャッキ３０のシリンダロッド３１の伸長、縮退動作により、前側脚下端が図示しないスライドレールに沿って前後し、Ｘ字形のリンク脚２１の全高を変更させ、フレーム１１を昇降させることができる。

本実施例では、駆動源の伸縮ジャッキ３０として高圧の空圧ポンプ３２で作動する空圧シリンダが使用されている。したがって、測距検知手段３が衝突前状態を検知した際に、空圧ポンプ３２が作動すると、伸縮ジャッキ３０のシリンダ３１の伸長によりリンク脚２１のＸ字形を縦長方向に変形させる。この結果、図３（ａ）の収納位置にあるフレーム１１を、ほとんど瞬時に図３（ｂ）の位置まで上昇させることができる。なお、空圧の解放時にはシリンダ３１の縮退に追従してリンク脚２１が扁平なＸ字形となるので、フレーム１１を再度、ドア構造体２内に収納させることができる。駆動源としては各種の流体ジャッキがあり、その他、直動動作を示すコンパクトな駆動源の使用が可能である。

［サイドエアバッグの構成］
サイドエアバッグ１２は、図３（ａ）に示したように、側面視して台形状のフレーム１１で囲まれた部分をほぼ占有する程度の投影面積を有する未膨張の袋状基布からなるサイドエアバッグ１２が、フレーム１１の縁部に沿って保持されている。このサイドエアバッグ１２は、フレーム１１との間を覆うように張り渡されたバッグ保持シート１３を介してフレーム１１に定着されている。サイドエアバッグ１２は公知の基布材料を図３に示したような横長の略長円形に縫製したもので、下端中央にインフレータ１５からのガス導入口（図示せず）が形成されている。

図３（ｃ）は、上述したサイドエアバッグ１２の膨張状態を示している。図３（ｃ）に示したように、サイドエアバッグ１２は、縦方向に数本の縫着ライン１２ａが形成され、バッグ全体が複数個の平行セル１２ｂに区画されている。これにより、サイドエアバッグ膨張時には、所定の厚みを保持した複数個の平行セル１２ｂが同時膨張できる。このとき、サイドエアバッグ１２の外周縁の縫着部１２ｃは縫製加工のみが施されている。この結果、乗員Ｐの拘束時（図６（ｄ）参照）に縫い目から内部ガスが漏気してバッグ変形性が大きくなり、乗員拘束時のＥＡ（Energy Absorption）効果を期待できる。

当初、平板状であるサイドエアバッグ１２が膨張すると、幅方向に厚みを有する立体形状になるため、サイドエアバッグ１２をフレーム１１に保持しているバッグ保持シート１３に張力が生じる。その際、バッグ保持シート１３を保持するフレーム１１の定着部に過度の張力が生じないように、バッグ保持シート１３のフレーム１１の定着部の近傍に適量の折り返し部等１３ａを設けておくことが好ましい。

インフレータ１５は、図３（ａ）に示したように、フレーム１１の下端に取り付けられ、フレーム１１の昇降に伴って上下する。また、インフレータ１５のガス噴出口（図示せず）とサイドエアバッグ１２のガス導入口（図示せず）とはフレーム１１の一部に保持された状態で連通されている。

［フレーム昇降、エアバッグ膨張展開の動作］
以下、サイドエアバッグ装置１０の昇降動作、サイドエアバッグ１２の膨張動作を指令制御する構成について、説明する。
本実施例では、図１、図３各図に示したように、衝突前の対象物の接近状態を検知する非接触の測距検知手段３としてミリ波レーダーが車両側部の下部に、車両側方の所定角度が測距検知範囲となるように取り付けられている。さらにその近くに衝突検知手段４としての加速度センサが取り付けられている。検知手段３，４からの状態信号は車両運転席前に配置された制御部５としてのＥＣＵ（電子制御ユニット）に出力される。一般に、ＥＣＵでは、入力された他の衝突検知手段からの状態信号も並行して判断し、起こりうる事故の発生を予知し、また事故形態を特定し、乗員拘束のために最適なエアバッグ装置を膨張展開させることができる。これら各種の検知手段、ＥＣＵでの一連の動作は、運転前にイグニションキー６（図１、図３（ａ）参照）がＯＮにされた状態から作動する。

ここで、上述したサイドエアバッグ装置１０の運転時における動作について、図４〜図６を参照して説明する。図４は、車両走行中における、衝突前状態、衝突時におけるサイドエアバッグ装置１０のフレーム昇降、サイドエアバッグ１２の膨張展開の一連の動作フローを示したフローチャートを示している。図５は自車Ｖ₁（図右側車両）に右側方から車両Ｖ₂（２点鎖線表示）が側面衝突することを想定した側突事故の想定図である。図６は、通常運転時から側突発生時までの各状態でのサイドエアバッグ装置１０の動作状態を、車両正面側からドア構造体２を断面で表示した状態説明図である。

まず、自車を運転する際に、イグニションキー６（図３（ａ））をＯＮ状態にする（初期状態：図３（ａ）、図６（ａ）参照）。この状態で、車両の各部に装備されたエアバッグ等の動作を制御する制御部５としてのＥＣＵ、および各部の検知センサ３，４…がＯＮ状態となる。ここで、図５に示したように、走行中に側突事故の発生のおそれが生じた場合（衝突前状態）、側突事故が生じた場合（側突時）を想定して説明する。まず、走行中には車両側部に取り付けられたミリ波レーダーにより、自車に接近する対象物（走行車両、構造物等）の接近情報としての測距情報を検知、収集する。そして対象物（図５では車両Ｖ₂）が側方許容接近距離（図５参照）内に達したことを確認したら、さらに接近加速度の検知をすることで、車両Ｖ₂が自車Ｖ₁にさらに接近し、測距検知手段３は、衝突前状態となっているかを確認し、衝突方向に接近し、衝突前状態であれば、制御部５に同情報を出力する。なお、測距検知手段３では、接近加速度を求めず、側方許容接近距離内に対象物が進入した段階で、衝突前状態と認識するようにしてもよい。

制御部５は衝突前状態情報を受けて昇降機構２０にフレーム１１の上昇指令信号を出力する。この信号により空圧ポンプ制御回路（図示せず）は伸縮ジャッキ３０のシリンダ３１を伸長し、フレーム１１を、サイドエアバッグ１２が窓開口を覆う位置まで上昇させる（図３（ｂ），図６（ｂ）→（ｃ））。フレームが上昇した後に所定の計測時間の間に衝突検知手段４が車両Ｖ₂による側面衝突を検知したら、インフレータ１５内の薬剤点火指令信号が出力され、インフレータ１５で発生した噴出ガスがサイドエアバッグ１２内に導入され、サイドエアバッグ１２が膨張する。これにより、乗員Ｐの側頭部が拘束される（図３（ｃ），図６（ｄ））。

一方、衝突前状態になってから所定計測時間経過の間に、衝突が回避された場合は、空圧ポンプ３２が除圧され、シリンダ３１が縮退し、フレーム１１が降下し、エアバッグ１２は膨張することなく、フレーム１１ごとドア構造体２内に再度、収容される（図３（ａ），図６（ｃ）→（ｂ））。これにより車両は再度、通常走行することができる。なお、本実施例では、衝突前状態情報は、測距検知手段３で判断し、制御部５に衝突前状態情報が出力されるが、測距検知手段３からの測距情報を受けて制御部５で衝突前状態の判断を行うようにしてもよい。

図７各図は、フレーム昇降機構２０の他の実施例を示している。本実施例でも、フレーム１１、サイドエアバッグ１２及びバッグ保持シート１３の構造は、図３（ａ）に示したものと同様である。本実施例の特徴は、フレーム１１に取り付けられた支持脚４０を昇降させる昇降機構にある。
本実施例の構成について図７（ａ）を参照して説明する。フレーム１１は、サイドエアバッグ１２を保持するフレーム１１がほぼ水平状態を保持して昇降できるように案内する２本のガイド柱４１と、フレーム１１の中央下端に取り付けられたフレーム支持脚４０を上下に移動させる昇降機構４２が備えられている。昇降機構４２は、ドア構造体２内の底部に設置された駆動モータ４３と、駆動モータ４３に図示しないギア列を介して連係されたピニオン４４と、このピニオン４４と噛合し上端にフレーム支持脚４０が取り付けられた合成樹脂製のフレキシブルラック４５とから構成されている。図７（ａ）は、フレーム昇降機構２０のフレーム１１の収納状態を示している。このときフレーム支持脚４０は駆動モータ４３直上に位置し、フレーム支持脚４０の下端にはフレキシブルラック４５の上端が取り付けられている。そして駆動モータ４３のギア列に連係するピニオン４４と噛合している。上昇時にフレーム支持脚４０を持ち上げるためにピニオン４４と噛合して繰り出されるフレキシブルラック４５の大部分は底部に延在している。そして衝突前状態の検知信号を受けると、駆動モータ４３が回転し、ピニオン４４がフレキシブルラック４５に噛合することで、フレキシブルラック４５が上方に直動し、フレーム支持脚４０とフレーム１１とを上方に押し上げることができる（図７（ｂ））。

図８は、インフレータ１５をドア構造体２の底部に設置し、インフレータ１５のガス噴出口（図示せず）とフレーム１１に取り付けられたサイドエアバッグ１２のガス導入口（図示せず）とをフレキシブルホース４６で連結した変形例を示している。この変形例では、フレーム１１の昇降に応じてフレキシブルホース４６も伸縮する。このような構成にすることにより、フレーム１１の重量を軽減することができ、フレーム昇降機構２０の小型化を図ることができる。

本発明のサイドエアバッグ装置の一実施例の構成（フレーム収納時）を搭載した車両の概略全体図。 図１に示したサイドエアバッグ装置の他の態様（フレーム上昇時）を示した車両の概略全体図。 図１に示したサイドエアバッグ装置の各状態における動作状態を示した状態説明図。 サイドエアバッグ装置の動作態様の一例を示したフローチャート。 側面衝突状態の状態説明のための概略説明図。 側面衝突状態に至るまでのサイドエアバッグ装置の動作状態を説明した概略説明図。 サイドエアバッグ装置のフレーム昇降機構の変形例を示した概略説明図。 インフレータの取付状態の変形例を示した概略説明図。

符号の説明

１ 車室
２ ドア構造体
３ 測距検知手段
４ 衝突検知手段
５ 制御部
１０ サイドエアバッグ装置
１１ エアバッグ保持フレーム
１２ サイドエアバッグ
２０ フレーム昇降機構
２１ リンク脚
３０ 伸縮ジャッキ
４０ フレーム支持脚
４３ 駆動モータ
４４ ピニオン
４５ フレキシブルラック
Ｗ 窓開口

Claims (4)

1. 側方対象物との接近状態を検知し、衝突前状態情報を出力する測距検知手段と、
   側方衝突を検知し、衝突検知情報を出力する衝突検知手段と、
   ドア構造体内に収容され、昇降機構により昇降可能なフレームと、
   該フレームに保持されたサイドエアバッグと、
   前記ドア構造体内に収容され、ガス発生により前記サイドエアバッグを膨張させるインフレータと、
   前記フレームの昇降機構の動作と前記インフレータの動作とを制御する制御部と、
   を備えたサイドエアバッグ装置であって、
   前記フレームは、前記制御部が前記衝突前状態情報を受けた場合に、前記制御部から動作指令を受けた前記昇降機構の動作によってドア窓開口位置まで上昇し、
   前記制御部が、前記衝突前状態情報を受け、所定時間内に前記衝突検知情報を受けた場合に、前記インフレータは、前記制御部から動作指令を受けてガス発生させて前記サイドエアバッグを膨張させ、
   前記制御部が、前記衝突前状態情報を受け、所定時間内に前記衝突検知情報を受けない場合に、前記フレームは、前記制御部から動作指令を受けた前記昇降機構の動作によって前記ドア構造体内に降下することを特徴とするサイドエアバッグ装置。
2. 前記サイドエアバッグは、未膨張時にバッグ保持シートを介して前記フレームに保持されたことを特徴とする請求項１に記載のサイドエアバッグ装置。
3. 前記昇降機構は、リンク脚を伸縮させるシリンダ機構からなり、前記リンク脚の変形により、前記フレームを昇降させるようにしたことを特徴とする請求項１に記載のサイドエアバッグ装置。
4. 前記昇降機構は、前記フレームを支持するフレーム支持部材に接続されたフレキシブルラックと、駆動モータで回転するピニオンとを噛合させたギア駆動機構からなり、前記フレキシブルラックの鉛直方向の直動により、前記フレームを昇降させるようにしたことを特徴とする請求項１に記載のサイドエアバッグ装置。

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