JP2010070112A - 線状部材の連結機構及びエアバッグ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】より小型で軽量な線状部材の連結機構を提供することを課題とする。
【解決手段】レバー３９の先端部４１には、穴３８に当接しても爪部４３を非係合位置まで移動可能な谷部７５と、この谷部７５より先端側に設けられ穴３８に当接して爪部４３を係合位置まで移動させる山部７６と、が連続して形成されている。そして、図では圧縮ばね４４の押し力でレバー３９の基部がブロック７７に当たり、山部７６が穴３８に当接して爪部４３が被係合部材４２に係合して、連結状態（非分離状態）となる。
【効果】玉に代えて爪が付いたレバーを使用するため、筒体の外径を小さくすることができ、連結機構の小型化が図れる。
【選択図】図５

Description

本発明は、エアバッグ装置及びエアバッグ装置に好適な線状部材の連結機構に関する。

近年、自動二輪車の乗員を保護対象とする保護装置が各種提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００７−１５２９８７公報（図１Ｃ、図２〜図５）

特許文献１の図２に、自動二輪車（１）（括弧付き符号は、特許文献１に記載された符号を示す。以下同様）に乗車した乗員が示されている。乗員が着用しているジャケット（２）は、コネクタ（５）、ケーブル（６）及びＥＬＲ（７）を介して車体に連結されている。万一、自動二輪車（１）が何かに衝突して、乗員が車両から離れた場合に、ケーブル（６）に一定以上の張力が掛かり、コネクタ（５）が分断する。

特許文献１の図１Ｃに示されるように、外筒（５１）から内筒（５０）が抜け、図４に示されるように、常閉スイッチ（１３２，１３３）が開き、常開スイッチ（１３１）が閉じる。すると、コンデンサ（１５）に蓄えられている電荷で、インフレータ（３）が点火され、ジャケット内のエアバッグが展開して、乗員を保護する。

なお、通常の走行時は、特許文献１の図３に示されるように、常閉スイッチ（１３２，１３３）が閉じてバッテリ（１７）により常時コンデンサ（１５）に蓄電されるが、常開スイッチ（１３１）が開いているため、インフレータ（３）が点火されることはない。
また、乗員の昇降時に、プラグ（９）が人為的に外されるが、常開スイッチ（１３１）が開いているため、インフレータ（３）が点火されることはない。

ところで、図１Ｃに示されるように、通常走行時は外筒（５１）に内筒（５０）が差し込まれている。環状溝（５４）に球（８）が嵌ることで、外筒（５１）に内筒（５０）が保持されている。
しかし、球（８）の存在により、外筒（５１）の外径は必然的に大きくなり、コネクタ（５）の大型化は避けられない。
また、球（８）を環状溝（５４）に押付ける際、球（８）は環状溝（５４）に点で接触する。いわゆる、ヘルツ面圧が発生し、点接触部位でクリープ（へたり）現象が発生しやすい。対策として、面圧に耐えるように、球（８）に硬い材料を使用する。硬い材料は、一般に高価であり、製造コストの高騰は避けられない。

さらには、球（８）を収納する貫通孔（５３）を内筒（５０）の軸に直角に正確に開ける必要があり、穴開けのための加工工数が嵩む。
また、図１Ｃから明らかなように、球（８）が貫通孔（５３）から落下する。球（８）が衝突現場に散乱することは好ましくない。そこで、別途部品を追加するなどして、脱落防止が可能な構造に直す必要があるが、この改造により、コネクタ（５）は一層大型になり高価なものとなる。

乗員保護装置の普及を促すには、より小型で軽量なコネクタ、すなわち線状部材の連結機構が求められる。

本発明は、より小型で軽量な線状部材の連結機構を提供することを課題とする。

請求項１に係る発明は、互いに係合する第１の部材及び第２の部材を、ワイヤなどの線状部材に介在させ、前記線状部材に所定以上の張力が掛かったときに、前記第１の部材から前記第２の部材が分離することで前記線状部材が分割できるようにした線状部材の連結機構において、
前記第１の部材は、底部を有する筒体と、この筒体に軸方向移動可能に収納され且つ先端部が前記底部に設けた穴から突出可能に配置されているレバーと、このレバーの先端部に形成され前記第２の部材に設けられている被係合部材に係合する爪部と、この爪部が前記被係合部材を引く方向へ前記レバーを付勢するために前記筒体に収納された弾性部材と、からなり、
前記レバーの先端部には、前記穴に臨んで前記爪部を非係合位置まで移動可能にする谷部と、この谷部より先端側に設けられ前記穴に当接して前記爪部を係合位置まで移動させる山部と、が連続して形成されており、
所定未満の張力が掛かっているときには、前記山部が前記穴に当接して前記爪部が前記被係合部材に係合して、前記線状部材は非分離状態とされ、
所定以上の張力が掛かっているときには、前記弾性部材が圧縮されて前記レバーが軸方向に移動し、前記谷部が前記穴に臨んで前記爪部が開き、前記線状部材は分離状態とされることを特徴とする。

請求項２に係る発明は、請求項１記載の線状部材の連結機構における前記線状部材の一端が車体に結合され、前記線状部材の他端が乗員用着衣に連結され、この乗員用着衣にエアバッグ、このエアバッグを展開させるインフレータ及びこのインフレータに点火する点火回路が収納されているエアバッグ装置において、
第２の部材が第１の部材から分離したことを電気的に検出するために、前記第１の部材と前記第２の部材とに電気コネクタが渡されており、この電気コネクタが分離状態になったら前記点火回路に含まれているコンデンサに蓄えられている電荷で前記インフレータに点火してエアバッグを展開させるようにしたことを特徴とする。

請求項３に係る発明では、第２の部材は、雄カプラ部に雌カプラ部を嵌合してなり人為的に結合／分離が行えるカプラユニットを介して前記線状部材に連結され、第２の部材は、雄カプラ部に雌カプラ部を嵌合してなり人為的に結合／分離が行えるカプラユニットを介して前記線状部材に連結され、前記雄カプラ部は、非接触ではあるが電磁誘導により給電することができる非接触型給電部材と非接触型受電部材の一方を備え、前記雌カプラ部は、電磁誘導により給電することができる非接触型給電部材と非接触型受電部材の他方を備え、これらの非接触型給電部材と非接触型受電部材により車両側から前記コンデンサへ給電することを特徴とする。

請求項１に係る発明では、玉に代えて爪が付いたレバーを使用するため、筒体の外径を小さくすることができ、連結機構の小型化が図れる。また、ヘルツ面圧が高くなる玉などの部品を廃止したので、連結機構を構成する材料は、安価な通常の材料を充てることができ、材料費の低減を図ることができる。また、レバーは、てこの原理に基づいて大きな張力を小さな作用力に変換することができ、筒体へ作用する作用力が小さくなると筒体の剛性を下げることができ、筒体の薄肉化が図れる。

請求項２に係る発明では、請求項１の連結機構を、エアバッグ装置に適用した。すなわち、車両と乗員とを繋ぐ線状部材に、連結機構を介在させ、線状部材に所定以上の張力が掛かったときに連結機構が分離する。この分離を電気的に検出し、インフレータに点火し、エアバッグを展開させて乗員を保護する。連結機構が小型、軽量であるため、乗員が使いやすいエアバッグ装置が提供される。

請求項３に係る発明によれば、乗員は降車の際にカプラユニットを分離状態にする。乗車の際にはカプラユニットを結合状態にする。この際、カプラユニットは電磁誘導に基づく非接触型給電部材と非接触型受電部材とで電気的に繋がれる。非接触式であるから、抜き差しの手間が不要となり、分離、結合作業が容易になる。加えて、非接触式であるから、接触不良を心配する必要が無く、厳重な防水対策を講じる必要が無い。さらに、非接触式であるから摩耗を心配する必要が無く、寿命が長くなり、耐久性に優れている。

本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図１は本発明に係るエアバッグ装置を示す図であり、エアバッグ装置１０は、エアバッグ１１、このエアバッグ１１を展開させるインフレータ１２及びこのインフレータ１２に点火するコンデンサを含む点火回路１３が収納されている乗員用着衣１５と、車体の後部から上へ延ばしたステー１７と乗員用着衣１５とを繋ぐ線状部材１８、１９と、この線状部材１８、１９間に介設された連結機構３０とからなる。

好ましくは、一方の線状部材１８は、緊急時固定引き込み装置（ＥＬＲ）２１を介してステー１７に結合される。緊急時固定引き込み装置（ＥＬＲ）２１は、乗用車のシートベルト装置に広く採用されており、自動的に引き込む機能と、低速で人為的に引き出すことができる機能と、高速で引き出そうとすると固定する機能とを有する。詳細な構造の説明は省略するが、シート２２に座った乗員２３が、車体前側へ低速で移動するときには、線状部材１８が引き出され、車体後側へ低速で移動するときには、線状部材１８が巻き取られ（引き込まれ）、常に一定の緊張状態が保たれる。

衝突などの理由で、乗員２３が車体前方へ高速で移動する場合には、緊急時固定引き込み装置（ＥＬＲ）２１は、線状部材１８を拘束する。結果、連結機構３０が、第１分割位置３１で分離する。なお、乗員２３の通常の乗り降りに際しては、第２分割位置３２で人為的に連結機構３０を分離することができる。

この例では、点火回路は、乗員用着衣１５内の着衣側点火回路１３と、連結機構３０側に設けられている連結機構側点火回路１４とで、分割構成されている。分割構成することにより、乗員用着衣１５側の重量を軽減することができる。

図２は点火回路の構成図であり、連結機構側点火回路１４に内蔵されている第１基板２４には点火用スイッチングＦＥＴ２５が内蔵されている。また、着衣側点火回路１３に内蔵されている第２基板２６には点火用のコンデンサ２７が内蔵されている。連結機構側点火回路１４は、給電ハーネス６６を介して給電され、ハーネス７３で着衣側点火回路１３に電気的に接続され、着衣側点火回路１３は、条件によってインフレータ１２を点火させる。着衣側点火回路１３の状態はインジケータ２８に表示される。

以下、連結機構３０の構成及び作用を詳しく説明する。
図３は本発明に係る線状部材の連結機構の断面図であり、線状部材の連結機構３０は、直列に配置される第１の部材３３と、第２の部材３４と、第３の部材３５との結合体である。これらの第１〜第３の部材３３、３４、３５の結合構造を次図で詳しく説明する。

図４は第１〜第３の部材の結合構造を説明する図であり、第１の部材３３は、底部３６を有する第１筒体３７と、この第１筒体３７に軸方向移動可能に収納され且つ先端部が底部３６に設けた穴３８から突出可能に配置されているレバー３９と、このレバー３９の先端部４１に形成され第２の部材３４に設けられている被係合部材４２（例えば、ピン）に係合する爪部４３と、この爪部４３が被係合部材４２を引く方向へレバー３９を付勢するために第１筒体３７に収納された弾性部材としての圧縮ばね４４と、からなる。レバー３９と爪部４３の作動は後述する。弾性部材は、引張りばね、トーションばね、ゴム、弾性プラスチックであってもよく、要は弾性的に変位して力を吸収／発生させる部材であれば種類は問わない。

第２の部材３４は、第１の部材３３とほぼ同じ外径の第２筒体４６に、非接触型受電部材４７及び位置決めリング４８を内蔵し、第２筒体４６の一端（図左端）に被係合部材４２を備え、第２筒体４６の他端（図右端）に雌カプラ部４９を備えている。この雌カプラ部４９は、収納凹部５１と、この収納凹部５１へ出没するロックピン５２と、外周面に摺動可能に設けられ、ロックピン５２をロック状態に保持する凸部５３及びアンロック状態にする凹部５４とを備えているスライド筒５５とからなる。

第３の部材３５は、第２の部材３４より小さな外径の第３筒体５７に、非接触型給電部材５８及び位置決めリング５９、６１を内蔵し、第３筒体５７の一端（図左端）に雄カプラ部６２を備え、他端（図右端）に線状部材１８を掛けるクロスピン６３を備えている。
雄カプラ部６２は先端に先とがりテーパ部６４を有し、外周に環状溝６５を有する。先とがりテーパ部６４で円滑に収納凹部５４へ雄カプラ部６２を挿入すると、環状溝６５にロックピン５２が嵌る。これで、雌カプラ部４９に雄カプラ部６２を連結することができる。

図３に戻って、線状部材１８に平行に車体側から延ばされた給電ハーネス６６が非接触型給電部材５８に接続されている。給電ハーネス６６は、カールコードや、つるまきコードと呼ばれる伸縮自在のコードが好適である。この給電ハーネス６６を通じて給電された非接触型給電部材５８は、非接触状態で対向配置されている非接触型受電部材４７に電磁誘導により給電する。給電された非接触型受電部材４７は、ハーネス６７、雄コネクタ６８、雌コネクタ６９、ハーネス７１、点火スイッチングＦＥＴ２５を含む点火回路１４及びハーネス７３を介して乗員用着衣１５側へ給電するとともに、信号を送る。

なお、乗員が降車する際に、雌カプラ部４９と雄カプラ部６２からなるカプラユニット７４を第２分離位置３２で分離するには、人為的にスライド筒５５を図左へスライドさせる。すると、凹部５４がロックピン５２に臨む。ロックピン５２が凹部５４に進入して、ロックが解除され、図４に示すように、カプラユニット７４を分離することができる。

次に、レバーと爪部の作用を説明する。
図５は被係合部材に爪部が掛かっているときの状態図であり、レバー３９の先端部４１には、穴３８に臨んで爪部４３を非係合位置まで移動可能にする谷部７５と、この谷部７５より先端側に設けられ穴３８に当接して爪部４３を係合位置まで移動させる山部７６と、が連続して形成されている。そして、図では圧縮ばね４４の押し力でレバー３９の基部がブロック７７に当たり、山部７６が穴３８に当接している。この結果、爪部４３が被係合部材４２に係合して、連結状態（非分離状態）となる。ブロック７７はクロスピン７８を介して線状部材１９に連結される。

図６は張力が増加している過程での説明図であり、張力Ｆ１が増加すると圧縮ばね４４が縮み、レバー３９が徐々に引き出される。すると、山部７６が穴３８から外れ、代わりに谷部７５が穴３８に臨み始める。すると、レバー３９の先端部４１が開き始める。
図７は爪部が開いた状態を示す図であり、更に張力が増すと、穴３８に谷部７５が臨んで爪部４３、４３が開き、被係合部材４２から外れる。

図８は爪部が被係合部材から完全に外れた状態を示す図であり、爪部４３が被係合部材４２から完全に外れると、雄コネクタ６８から雌コネクタ６９が外れ、連結機構３０が電気的に第１分離位置３１で分離したことを検出する。分離が電気的に検出されると、従来技術の項で説明したのと同様に、コンデンサに蓄えられている電荷でインフレータが点火され、エアバッグが展開する。

以上に説明した構造を採用したため本発明は次の効果が発揮される。
図５に示すように、玉に代えて爪４３が付いたレバー３９を使用するため、筒体３７の外径を小さくすることができ、連結機構３０の小型化が図れる。また、ヘルツ面圧が高くなる玉などの部品を廃止したので、連結機構３０を構成する材料は、安価な通常の材料を充てることができ、材料費の低減を図ることができる。また、レバーは、てこの原理に基づいて大きな張力Ｆ１を小さな作用力に変換することができ、作用力が小さくなると筒体３７の剛性を下げることができ、筒体３７の薄肉化が図れる。

また、図１に示されるように連結機構３０を、エアバッグ装置１０に適用した。すなわち、車両（ステー１７）と乗員２３とを繋ぐ線状部材１８、１９に、連結機構３０を介在させ、線状部材１８、１９に所定以上の張力が掛かったときに連結機構３０が第１分割位置３１で分離する。この分離をコネクタ６８、６９で電気的に検出し、インフレータ１２に点火し、エアバッグ１１を展開させて乗員２３を保護する。連結機構３０が小型、軽量であるため、乗員２３が使いやすいエアバッグ装置１０が提供される。

さらには、図３において、乗員は降車の際にカプラユニット７４を第２分離位置３２で分離状態にする。乗車の際にはカプラユニット７４を結合状態にする。この際、カプラユニット７４は電磁誘導に基づく非接触型給電部材５８と非接触型受電部材４７とで電気的に繋がれる。非接触式であるから、抜き差しの手間が不要となり、分離、結合作業が容易になる。加えて、非接触式であるから、接触不良を心配する必要が無く、厳重な防水対策を講じる必要が無い。さらに、非接触式であるから摩耗を心配する必要が無く、寿命が長くなり、耐久性に優れている。

尚、本発明のエアバッグ装置は自動二輪車に好適であるが、ジェットスキーと呼ばれる小型水上乗り物や、ゴーカートに代表される小型スポーツ車にも適用できるため、適用場所は任意に選択することができる。
また、本発明の連結機構は、ケーブル類の過大張力防止用リリース機構として、産業界に広く適用することができ、用途を格別に限定するものではない。

本発明のエアバッグ装置は自動二輪車に好適であり、本発明の連結機構は自動二輪車のエアバッグ装置に好適である。

本発明に係るエアバッグ装置を示す図である。 点火回路の構成図である。 本発明に係る線状部材の連結機構の断面図である。 第１〜第３の部材の結合構造を説明する図である。 被係合部材に爪部が掛かっているときの状態図である。 張力が増加している過程での説明図である。 爪部が開いた状態を示す図である。 爪部が被係合部材から完全に外れた状態を示す図である。

符号の説明

１０…エアバッグ装置、１１…エアバッグ、１２…インフレータ、１３、１４…点火回路、１５…乗員用着衣、１８、１９…線状部材、３０…線状部材の連結機構、３３…第１の部材、３４…第２の部材、３６…底部、３７…筒体（第１筒体）、３８…穴、３９…レバー、４１…レバーの先端部、４２…被係合部材、４３…爪部、４４…弾性部材（圧縮ばね）、４７…非接触型受電部材、４９…雌カプラ部、５８…非接触型給電部材、６２…雄カプラ部、６８…雄コネクタ、６９…雌コネクタ、７４…カプラユニット、７５…谷部、７６…山部。

Claims (3)

1. 互いに係合する第１の部材及び第２の部材を、ワイヤなどの線状部材に介在させ、前記線状部材に所定以上の張力が掛かったときに、前記第１の部材から前記第２の部材が分離することで前記線状部材が分割できるようにした線状部材の連結機構において、
   前記第１の部材は、底部を有する筒体と、この筒体に軸方向移動可能に収納され且つ先端部が前記底部に設けた穴から突出可能に配置されているレバーと、このレバーの先端部に形成され前記第２の部材に設けられている被係合部材に係合する爪部と、この爪部が前記被係合部材を引く方向へ前記レバーを付勢するために前記筒体に収納された弾性部材と、からなり、
   前記レバーの先端部には、前記穴に臨んで前記爪部を非係合位置まで移動可能にする谷部と、この谷部より先端側に設けられ前記穴に当接して前記爪部を係合位置まで移動させる山部と、が連続して形成されており、
   所定未満の張力が掛かっているときには、前記山部が前記穴に当接して前記爪部が前記被係合部材に係合して、前記線状部材は非分離状態とされ、
   所定以上の張力が掛かっているときには、前記弾性部材が圧縮されて前記レバーが軸方向に移動し、前記谷部が前記穴に臨んで前記爪部が開き、前記線状部材は分離状態とされることを特徴とする線状部材の連結機構。
2. 請求項１記載の線状部材の連結機構における前記線状部材の一端が車体に結合され、前記線状部材の他端が乗員用着衣に連結され、この乗員用着衣にエアバッグ、このエアバッグを展開させるインフレータ及びこのインフレータに点火する点火回路が収納されているエアバッグ装置において、
   前記第２の部材が前記第１の部材から分離したことを電気的に検出するために、前記第１の部材と前記第２の部材とに電気コネクタが渡されており、この電気コネクタが分離状態になったら前記点火回路に含まれているコンデンサに蓄えられている電荷で前記インフレータに点火してエアバッグを展開させるようにしたことを特徴とするエアバッグ装置。
3. 前記第２の部材は、雄カプラ部に雌カプラ部を嵌合してなり人為的に結合／分離が行えるカプラユニットを介して前記線状部材に連結され、前記雄カプラ部は、非接触ではあるが電磁誘導により給電することができる非接触型給電部材と非接触型受電部材の一方を備え、前記雌カプラ部は、電磁誘導により給電することができる非接触型給電部材と非接触型受電部材の他方を備え、これらの非接触型給電部材と非接触型受電部材により車両側から前記コンデンサへ給電することを特徴とする請求項２記載のエアバッグ装置。

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