JP2008544901A - 拘束システム - Google Patents

Abstract

本発明は、異なる位置に位置決め可能な車両シートに着座している車両乗員用の拘束システムに関する。該拘束システムは、ハウジング（１）及び少なくとも１つのエアバッグによって画定される内部と、エアバッグを膨張させるために内部にガスを供給する少なくとも１つのガス発生器とを備える。ハウジング（１）に配置され、閉鎖位置から開口位置に移動可能な閉鎖要素（３）によって閉鎖可能である少なくとも１つの制御可能な出口（３６〜３８）を介して内部からガスの放出が可能であり、これにより事故の際に内部の内圧が乗員の荷重に関係するパラメータに従って調整可能である。簡単な構造を有しかつ低コストで製造可能な拘束システムを提供するため、拘束システムは、閉鎖要素（３）の開口移動を制限する調整可能な制止要素（２４）を有し、制止要素（２４）が、閉鎖位置に位置する閉鎖要素（３）によって画定される出口の断面を調整するために、乗員の荷重に関連するパラメータに従って移動されるような方法で、車両シートに連結される。

Description

本発明は、異なる位置に位置決め可能な車両シートに着座する車両乗員用の拘束システムであって、ハウジング及び少なくとも１つのエアバッグによって画定される内部を有し且つエアバッグを膨張させるために内部にガスを供給する少なくとも１つのガス発生器を有し、ガスが、閉鎖位置から開口位置に移動可能な閉鎖要素によって閉鎖可能である、ハウジングに設けられた少なくとも１つの制御可能な出口（放出口）を介して内部から放出されることができ、それにより、事故の際に内部の内圧を乗員の荷重に関係するパラメータに従って調整することができる拘束システムに関する。

特許文献１から知られている車両乗員用の拘束システムは、ハウジングによって画定された内部と少なくとも１つのエアバッグとを有し且つエアバッグを膨張させるために内部にガスを供給する少なくとも１つのガス発生器を有する。乗員の安全を向上させるために、少なくとも１つの制御可能な出口を介して内部からガスを放出することができ、これにより、事故発生時に乗員の荷重に関するパラメータに従って内部の内圧が調整される。出口を制御するために、少なくとも１つの制御装置が設けられ、閉鎖要素が出口に配置されている。換気要素を有するエアバッグモジュールの出口は、特許文献２から知られている。この出口は、膨張流体が換気開口部を通して流れることができる開口状態と、換気開口部を通した膨張流体の流れが少なくとも部分的に遮断される閉鎖状態との間を移動可能である。エアバッグモジュールを展開するための方法は、特許文献３から知られている。この方法では、画定された開口が、空気取入れ口の流れ断面を制限することにより能動的に調整される。ハウジング壁を有する安全装置は、特許文献４から知られている。この装置では、壁に、変更することができる効果的な断面領域が設けられている。エアバッグから冷却ガスを放出するための閉鎖通路を有する保護装置は、特許文献５から知られている。該通路の断面は、本装置の作動後に完全に又は部分的に開口することができる。ガスの流れが調整可能なガス発生器は、特許文献６及び特許文献７から知られている。更なる拘束システムが特許文献８及び特許文献９から知られている。自動車用の安全装置は、特許文献１０から知られている。

独国特許出願公開第１０１ ２４ ２７３ Ａ１号明細書 独国特許出願公開第１０ ２００４ ０２７ ７０３ Ａ１号明細書 独国特許出願公開第１０３ ４０ ９１０ Ａ１号明細書 独国特許出願公開第４１ ３３ ５０６ Ａ１号明細書 独国実用新案第２９９ ０７ ６０７ Ｕ１号明細書 欧州特許出願公開第０ ７４５ ５１７ Ａ１号明細書 米国特許第５，３６６，２４２号明細書 独国特許出願公開第１００ ２０ ７９５ Ａ１号明細書 独国特許発明第１９７ ４９ ７８０ Ｃ２号明細書 独国特許出願公開第４４ ２１ ８１４ Ａ１号明細書

本発明の目的は、簡単な構成を有し費用効果の高い方法で製造することができる、請求項１の前段に記載された車両乗員用の拘束システムを提供することにある。

上記目的は、異なる位置に位置決め可能な車両シートに着座する車両乗員用の拘束システムであって、ハウジング及び少なくとも１つのエアバッグによって形成される内部を有し且つエアバッグを膨張させるために内部にガスを供給する少なくとも１つのガス発生器を有し、ガスが、閉鎖位置から開口位置に移動可能な閉鎖要素によって閉鎖可能である、ガス発生器上のハウジング又はエアバッグ自体に設けられる少なくとも１つの制御可能な出口を介して内部から放出されることができ、それにより、事故の際に内部の内圧を乗員の荷重に関係するパラメータに従って調整することができる拘束システムにおいて、閉鎖位置に位置する閉鎖要素によって画定される出口断面を調整するために、乗員の荷重に関係するパラメータに従って移動する閉鎖要素の開口移動を制限する調整可能な制止要素によって達成される。これにより、事故の際に内部から放出されるガス流量は、例えば車両の長手方向の車両シート位置に応じて、容易に変化させることができる。これにより、出口の断面は、調整可能な制止要素により乗員の荷重に関係するパラメータに従って自動的に決定される。乗員の荷重に関係するこのようなパラメータは、本発明では、事故が発生した場合に乗員の荷重に影響を及ぼす全てのパラメータを意味することを理解されたい。例として、本明細書では、乗員の体重若しくは大きさ、車両シートの位置、又は車両シートに着座した乗員の位置について記載してある。

拘束システムの好適な実施形態は、閉鎖要素がスライドによって形成されることを特徴とする。スライドは、開口位置にて開口する複数の出口を閉鎖位置にて同時に閉鎖するように設計されるのが好ましい。スライドではなく、フラップを使用することもできる。

拘束システムの更なる好適な実施形態は、制止要素がボーデンケーブル、特に制御ケーブルによって車両シートに連結されることを特徴とする。ボーデンケーブル、反対方向に延びる２本のボーデンケーブル、又は戻しバネ付きの１本のボーデンケーブルを使用することができ、これらのケーブルは車両シートのシートレールに接続される。したがって、出口の大きさと車両シートの位置との機械的な結合が簡単に形成され得る。

拘束システムの更なる好適な実施形態は、制止要素がギヤ機構、特にステップダウンギヤ装置を介して車両シートに連結されることを特徴とする。ギヤ機構によって、例えば、３０ｃｍの車両シート調整パスは、２ｃｍの制止要素調整パスに変換される。

拘束システムの更なる好適な実施形態は、出口断面が車両シートの位置と線形に、非線形に、又は局所的に線形に関連付けられるように、制止要素が車両シートに連結されることを特徴とする。

拘束システムの更なる好適な実施形態は、出口断面が、車両シートの位置及び乗員の荷重に関係するパラメータに応じて段階的に開口することを特徴とする。

出口の面積（つまり、出口の大きさ）が、検知された座席位置、乗員の位置、乗員の体重、シートベルト係合状態、又は事故の激しさに応じて、例えば電気モーター等のアクチュエータによって調整されることも考えられる。これにより、車両シートと制止要素との間の機械的な結合は必要なくなる。

拘束システムの更なる好適な実施形態は、閉鎖要素の開口移動を規定する第２の制止要素が、閉鎖位置に位置する閉鎖要素によって画定される出口断面を調整するために、シートベルトバックルスイッチと連動することを特徴とする。第２の制止要素は、第１の制止要素及び／又は該出口断面とは独立に単体で、優先されることが好ましい。シートベルトバックルスイッチを介して乗員がシートベルトを着用しているかどうかを監視することができる。乗員がシートベルトを着用していない場合は、エアバッグが唯一の拘束手段となるので、エアバッグはより硬くなる。例えば、閉鎖要素用の第２の制止要素はマグネットで形成することができる。これにより、閉鎖要素が全く開口しないこと又は少ししか開口しないことを保証することができる。

拘束システムの更なる好適な実施形態は、第２の制止要素がマグネットを備えることを特徴とする。マグネットによって、制止領域での閉鎖要素の継続時間が延長され得る。

拘束システムの更なる好適な実施形態は、拘束システムの作動時に、閉鎖要素が着火装置によって閉鎖位置から開口位置に移動することを特徴とする。着火装置は、特に、事故の激しさ、乗員の体重及び／又は姿勢、及びシートベルトの状態に従って作動する。このため、定義されるスイッチング時間が算出される。つまり、着火装置が作動し、閉鎖要素が移動又は開放されている期間が算出される。

拘束システムの更なる例示的な実施形態は、ガス発生器のガス圧又は第２のガス発生器におけるガス圧によって閉鎖要素を開口することができることを特徴とする。この実施形態は、いわゆる自動開口の変形例について説明している。つまり、拘束システム内部の内部ガス圧が高いとき、閉鎖要素はガス圧によって閉鎖位置から開口位置に移動される。例を挙げると、シート（つまり乗員）がエアバッグの出口に比較的近い位置まで前方に移動される比較的軽量の人の場合は、比較的軟らかいエアバッグを提供するために高い内部圧を急速に放散することが可能である。

インストルメントパネル上かハンドル内にあるエアバッグカバーは開くのに比較的高い圧力を必要とするので、エアバッグカバーが完全に開くには先ず閉鎖要素を動かす必要がある。閉鎖要素によって開口されたハウジング上の出口を通して圧力がすぐに失われるのを防止するために、エアバッグカバーが開いてから初めて出口が開口される。これは、例えばエアバッグカバーと閉鎖要素との間の機構によって実行される。閉鎖要素の場合は、例えば、エアバッグカバーに接続されるベルト又はケーブル等の牽引要素によってロックされる。エアバッグカバーの旋回開きにより牽引要素を短縮するので、結果としてロッキング作用が解除され出口が開口される。

本発明に係る切り換え可能な出口に加えて、エアバッグの出口を一定にすることも実現可能である。このようにして、エアバッグからのガスの漏れの割合を一定にし、ハウジング上の切り換え可能な出口を介したガスの漏れの割合を可変にすることができる。これは、エアバッグの対応するガス透過率によって実現し得る。

本発明の更なる利点、特徴、及び詳細については、図面を参照して各種の実施形態を詳細に示した以下の説明で明らかにされている。この場合、請求項及び明細書に記載された特徴は、それぞれ個別に又は任意の組み合わせで本発明に不可欠となり得る。

図１には、本発明に係る拘束システムの詳細が透視画法で示されており、該拘束システムはスライド３を備えたハウジング１を有している。ハウジング１にはＵ字形フレーム５が固定されており、該Ｕ字形フレーム５は、互いに平行に配置された２つのガイドレール６、７を備え、ガイドレール６、７の長手方向にスライド３が移動可能に案内されるようになっている。

スライド３は、２つの矩形開口部１１、１２を備えた矩形プレート１０の形状を有する。スライド３の一端の領域においては、変形可能に構成可能な曲り作動フィンガー１４が矩形プレート１０から延びている。作動フィンガー１４の自由端は、ピストンハウジング１５の方に向けられる。ピストンハウジング１５には着火装置が収容されていて、これにより、スライド３は作動フィンガー１４を介して図１に示す閉鎖位置から図２に示す開口位置に移動させられる。着火装置の影響を受けて制止レール２４が動くことがないよう保証する必要があるので、着火装置は過剰な圧力がかからないように保護されている。

更に、矩形プレート１０から直角に突出していて変形可能である制止片２０は、スライド３の矩形プレート１０の、ピストンハウジング１５と対向している端部に固定されている。制止片２０は、スライド３の閉鎖位置では、制止レール２４の一端に設けられた制止面２２から距離を置いて配置される。制止レール２４は、ステップダウンギヤ装置２８により、ハウジング及びＵ字形フレーム５に対して移動させることが可能である。ステップダウンギヤ装置２８は、ボーデンケーブル（図示せず）の一端に対応するレシーバ３０を有する。ボーデンケーブルの他端は車両シートに固定されている。電気駆動の場合、レシーバ３０は対応する駆動装置に合わせて設計されている。

図２では、スライド３が開口位置にある。開口位置では、スライド３が、ハウジング１に設けられた３つの出口３６〜３８を開口している。出口の数は、少なくとも１つは必要であるが、自由に選択することができる。スライド３の開口位置では、制止片２０が制止レール２４の制止面（図１の２２）に当たっている。したがって、スライド３によって開口される出口３６〜３８の開口断面の大きさは、制止レール２４によって決定される。車両シートの調整が行われると、制止レール２４が、ステップダウンギヤ装置２８によってガイドレール６の長手方向に、車両シートに接続されたボーデンケーブルを介して移動させられる。したがって、出口の大きさは、シートの長手方向の位置によって調整される。ボーデンケーブルは、シートレールに接続されて、出口断面を制御するための直接的な連結を構成するのが好ましい。

更に、乗員がシートベルトを着用しているかどうかをシートベルトバックルスイッチ３４を介して監視することも可能である。乗員がシートベルを着用していない場合は、エアバックが唯一の拘束手段として使用されるので、エアバッグはより硬めにする必要がある。このためには、例えば、スライド用の第２の制止要素をマグネットを使用して形成することが可能である。これにより、スライドは全く開口しない又は少ししか開口しないように保証される。更に、乗員がシートベルトを着用していない場合に常に効果的であるべき新たな断面が画定される。このためには、制止領域に位置するスライドの継続時間を延長するマグネットを使用することができる。

本発明の基本の形態によれば、シートの長手方向の位置は、スライドの開口状態での出口断面の大きさを決定する。乗員（例えば、小柄な人）が座席位置を前方に設定した場合、制止要素は、スライドが開口断面の面積をできるだけ広く開口するように移動する。乗員（例えば、大柄な人）が座席位置を後方に設定した場合、制止要素、特に制止レールは、スライドが開口断面の面積をできるだけ広く覆うように移動する。これにより、小柄な人の場合はエアバッグが軟らかくなり、大柄な人の場合はエアバッグが出きる限り硬くなることが保証される。車両の条件に従って、シートの長手方向の位置に応じて出口断面の線形制御又は非線形制御を行うことが可能である。

図３にはデカルト座標図が示されている。この図には、シート又は乗員位置Ｓの長手方向の位置に対して、制御可能な出口断面Ａがパーセントで記入されている。ゼロの点では、車両シートが最前方位置にあり、８の点では車両シートが最後方位置にある。出口断面とシートの長手方向の位置との線形接続が４１に局所的な線形接続が４２に示されている。出口断面Ａとシートの長手方向の位置Ｓとの２つの非線形接続が４３及び４４に示されている。

図４は、エアバッグ５１に更なる出口５０を備えた本発明に係る拘束システムを示す。移動可能なスライド３を備えたハウジング１のごく概略的な図が示されている。切り替え可能な出口と一定の出口との組み合わせを使用することで、さらに負荷のかかったケースを表すことができる。

図５〜９は全て、乗員負荷及び本発明に係る安全装置に関する選択されたパラメータの間の関係を示している。

例えば、図５の内容からは、インストルメントパネル又はハンドル内のエアバッグの出口とシートとの距離が長くなるとエアバッグの容積が増えることが分かる。これは、シートの位置に応じて面積を拡大又は縮小するように調整される、ハウジングの出口又はガス発生器の出口によって調節される。このためには、図６に示すように、シート位置がかなり前方にある場合は出口が広く維持され、シート位置が後方にある場合は出口が非常に狭くなるか又は完全に閉鎖される必要がある。

図７に示すように、シートベルト係合状態と出口との間にも同様の関係が成り立つ。シートベルトが係合されていない場合は、エアバッグが唯一の拘束手段となるので、出口は小さくなるべきである。

図８によれば、乗員の体重が重くなるほど出口が小さくなる。

エアバッグの出口とシート位置との距離が長くなるに従ってエアバッグの内圧が減少している。開いているエアバッグは、乗員がインターセプトされる前に、より長い距離を広がるからである（図９）。

要約すれば、本発明に係る拘束システムでは、エアバッグの内圧（つまり、減衰）とエアバッグの容積に影響を与えることができ、特に、出口と車両シートの位置との機械的結合を使用するか、出口と乗員の荷重に関する検知データに応じて調整されるアクチュエータとの結合を利用して影響を与えることが可能である。

図１０は、本発明に係る拘束システムの更なる実施形態の斜視図を示す。先に説明した第１の例示的な実施形態の場合と同じ構成要素には同じ参照符号が使用されている。この拘束システムは、スライドではなく、カットアウト（切り欠き部）６１及び６２を備えたフラップ６０を有する。フラップ６０の自由端６３には、作動フィンガー６４が固定されている。作動フィンガー６４と対向している端部６５は、駆動装置６６の駆動出力に接続されている。このため、フラップ６０は、作動フィンガー６４により、図１０に示された位置から図１１ｂ及び１１ａに示された位置へ移動する。

本発明に係る拘束システムの詳細を示した斜視図であり、出口が閉鎖されている。 出口が開口された状態にある、図１の拘束システムを示す。 車両シートの長手方向の位置に対する出口の大きさが示されたデカルト座標系を示す。 エアバッグに更なる出口を有する本発明に係る拘束システムの略図である。 シート位置／乗員位置とエアバッグ容積との関係が表された座標系を示す。 シート位置／乗員位置とエアバッグ容積／エアバッグの伝搬との関係が表された座標系を示す。 シート位置／乗員位置と出口との関係が表された座標系を示す。 シートベルトの状態と出口との関係が表された座標系を示す。 乗員の体重と出口との関係が表された座標系を示す。 乗員の体重及び衝突の激しさに依存する、シート位置とエアバッグ内圧との関係が表された座標系を示す。 本発明に係る拘束システムの更なる実施形態の斜視図を示す。 図１０に示した実施形態の側面図である。 図１０に示した実施形態の平面図である。

Claims (18)

1. 異なる位置に位置決め可能な車両シートに着座する車両乗員用の拘束システムであって、ハウジング（１）及び少なくとも１つのエアバッグによって画定される内部と、前記エアバッグを膨張させるために前記内部にガスを供給する少なくとも１つのガス発生器を有し、閉鎖位置から開口位置に移動可能な閉鎖要素（３）によって閉鎖可能な少なくとも１つの制御可能な出口（３６〜３８）を介して前記内部からガスを放出することで、事故の際に前記内部の内圧を乗員の荷重に関係するパラメータに従って調整することができる拘束システムにおいて、
   閉鎖位置に位置する閉鎖要素（３）によって画定される出口断面を調整するために、乗員の荷重に関係するパラメータに従って移動可能な閉鎖要素（３）の開口移動を制限する調整可能な制止要素（２４）を有すること特徴とする拘束システム。
2. 前記閉鎖要素（３）がスライドによって形成されることを特徴とする請求項１に記載の拘束システム。
3. 前記閉鎖要素（３）がフラップによって形成されることを特徴とする請求項１に記載の拘束システム。
4. 前記制止要素（２４）が、ボーデンケーブル、ダブルのボーデンケーブル、又は戻しバネ付きボーデンケーブルによって前記車両シートに連結されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の拘束システム。
5. 前記制止要素（２４）が、ギヤ機構（２８）、特にステップダウンギヤ装置を介して前記車両シートに連結されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の拘束システム。
6. 前記出口断面が前記車両シート位置と線形に関連付けられるように、前記制止要素（２４）が前記車両シートに連結されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の拘束システム。
7. 前記出口断面が前記車両シート位置と非線形に関連付けられるように、前記制止要素（２４）が前記車両シートに連結されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の拘束システム。
8. 前記出口断面が前記車両シート位置と局所的に線形に関連付けられるように、前記制止要素（２４）が前記車両シートに連結されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の拘束システム。
9. 前記出口断面が前記車両シート位置及び乗員の荷重に関係するパラメータに応じて段階的に開口するように、前記制止要素（２４）が前記車両シートに連結されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の拘束システム。
10. 前記制止要素（２４）が、乗員の荷重に関する検知されたパラメータに対応する制御可能なアクチュエータによって調整可能であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の拘束システム。
11. 前記閉鎖要素（３）の開口移動を規定する第２の制止要素が、閉鎖位置に位置する前記閉鎖要素（３）によって画定される前記出口断面を調整するために、シートベルトバックルスイッチ（３４）と協働することを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載の拘束システム。
12. 前記第２の制止要素がマグネットを有することを特徴とする請求項１１に記載の拘束システム。
13. 前記拘束システムの作動後、乗員の荷重に関係する時間ｔの経過後に、前記閉鎖要素（３）が、着火装置によって閉鎖位置から開口位置に移動することを特徴とする請求項１〜１２のいずれか一項に記載の拘束システム。
14. 前記着火装置の作動が事故の激しさ及び／又は乗員の体重及び／又は乗員の姿勢及び／又はシートベルトの状態、を含む前記パラメータの評価に依存することを特徴とする請求項１３に記載の拘束システム。
15. 前記閉鎖要素（３）が、前記ガス発生器のガス圧及び／又は前記第１のガス発生器段階のガス圧及び／又は前記第２のガス発生器段階のガス圧によって作動可能であることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか一項に記載の拘束システム。
16. 前記エアバッグカバーが開かれたあと、前記閉鎖要素（３）が移動することを特徴とする求項１〜１５のいずれか一項に記載の拘束システム。
17. 前記エアバッグに少なくとも１つの出口が設けられることを特徴とする請求項１〜１６のいずれか一項に記載の拘束システム。
18. ２段階ガス発生器の場合に、第２段階の点火によって前記出口が最初に切り換えられることを請求項１〜１７のいずれか一項に記載の拘束システム。