JP3605929B2

JP3605929B2 - エアバッグ装置

Info

Publication number: JP3605929B2
Application number: JP04627796A
Authority: JP
Inventors: 守冨田
Original assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Current assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Priority date: 1996-03-04
Filing date: 1996-03-04
Publication date: 2004-12-22
Anticipated expiration: 2016-03-04
Also published as: JPH09240403A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両に設けられるエアバッグ装置に関し、特に、膨張するエアバッグに膨張形状規制用のストラップが配設されているエアバッグ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術とその課題】
従来、乗員の着座位置に対応させてエアバッグを膨張させるものとしては、特開平６−２０６５１４号公報に記載された乗員拘束装置に使用されるエアバッグ装置が知られている。
【０００３】
このエアバッグ装置は、乗員の着座位置に応じて、インフレーターからエアバッグに供給する膨張用ガスの圧力を調整して、乗員を拘束するものであった。
【０００４】
しかし、上記公報のエアバッグ装置では、エアバッグが一つであり、その膨張完了形状時の容積も一定であった。
【０００５】
そのため、上記公報記載のエアバッグ装置では、エアバッグの膨張時、乗員の着座位置に応じて、インフレーターから吐出するガス吐出圧力を選択しても、膨張時のエアバッグ内の圧力調整に基き、エアバッグの膨張形状を規制することとなって、エアバッグの膨張完了形状で、乗員を拘束できるものではなかった。
【０００６】
本発明は、上述の課題を解決するもので、乗員の着座位置・着座姿勢等に応じた膨張完了形状のエアバッグで乗員を拘束可能なエアバッグ装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るエアバッグ装置は、インフレーターからの膨張用ガスにより膨張して、該膨張用ガスを流入させる流入口を有した袋状のエアバッグを備え、
該エアバッグに、前記流入口側から延びて、前記流入口と対向する天井部の内側面に連結される膨張形状規制用のストラップが配設されているエアバッグ装置であって、
前記ストラップの前記流入口側の端部が、前記エアバッグ膨張時に引張力を受ける流入口側端部から天井部側端部までの前記ストラップの有効長さを調節できるように、前記ストラップを出し入れ可能な調整装置に、接続されていることを特徴とする。
【０００８】
【発明の効果】
本発明のエアバッグ装置では、調整装置を作動させれば、エアバッグの膨張形状規制用のストラップの有効長さを調整することができる。
【０００９】
そして、ストラップの有効長さを調整すれば、膨張時における膨張用ガスを流入させる流入口から天井部までのエアバッグの長さが規定され、エアバッグの膨張完了形状を調整できることとなる。
【００１０】
そのため、本発明のエアバッグ装置では、調整装置の調整により、乗員の着座位置・着座姿勢等に応じた膨張完了形状のエアバッグで乗員を拘束することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１２】
実施形態のエアバッグ装置１０は、図１に示すように、乗員拘束装置Ｍの一つの構成要素として、助手席前方のインストルメントパネル１に設けられるものであり、エアバッグ１１、インフレーター１７、ディフューザー１９、調整装置２３、ケース２１、を備えて構成されている。
【００１３】
乗員拘束装置Ｍは、エアバッグ装置１０の他に、コントローラ３、衝突センサ５、距離センサ７、を備えて構成されている。
【００１４】
衝突センサ５は、車両の前部等に配置されて、公知の歪ゲージ式・ピアゾ式等の加速度計で構成されている。なお、衝突センサ５は、エンジン始動後、常時、コントローラ３に加速度の電気信号を入力させることとなる。
【００１５】
距離センサ７は、インストルメントパネル１における折り畳まれたエアバッグ１１を覆うカバー１ａの周辺部位に配置され、乗員Ｐと折り畳まれたエアバッグ１１との距離Ｌ０を測定可能な、光や超音波を利用した公知の光センサ・超音波センサ等から構成されている。なお、距離センサ７は、コントローラ３によって所定時間毎（例えば、０．１秒毎）に作動されて、距離Ｌ０に応じた電気信号をコントローラ３に出力することとなる。
【００１６】
コントローラ３は、マイクロコンピュータ等から構成されて、車両の所定位置に配置されるとともに、インフレーター１７、調整装置２３の後述するステップモータ２９、衝突センサ５、距離センサ７と電気的に接続され、衝突センサ５からの電気信号を計算処理し、加速度の程度により、インフレーター１７を作動させたり、あるいは、距離センサ７からの電気信号に基きステップモータ２９を作動させることとなる。
【００１７】
エアバッグ装置１０のエアバッグ１１は、図１・２に示すように、袋状の周壁部１１ａを備えて構成され、周壁部１１ａの開口をインフレーター１７からの膨張用のガスを流入させる流入口１１ｄとしている。また、膨張時に流入口１１ｄと対向する周壁部１１ａの天井部１１ｂの内側面には、膨張時のエアバッグ１１の形状を規制する２本のストラップ１２・１３の天井部側端部１２ａ・１３ａが上下方向に離れて縫着されている。これらのストラップ１２・１３は、流出口１１ｄ側の端部１２ｂ・１３ｂを、ケース２１から突出させて調整装置２３に巻き取らせている。
【００１８】
また、エアバッグ１１の流入口１１ｄの周縁には、複数の取付孔１１ｃが形成され、これらの取付孔１１ｃには、環状のリテーナ１４に固着されたボルト１４ａが挿入されている。そして、各ボルト１４ａにナット１５を螺合させることにより、エアバッグ１１がケース２１に保持されている。
【００１９】
このエアバッグ１１のケース２１への取り付けは、ストラップ１２・１３の天井部側端部１２ａ・１３ａをエアバッグ天井部１１ｂに縫着した後、各取付孔１１ｃにボルト１４ａを挿入させてエアバッグ１１内にリテーナ１４を配置させ、その後、エアバッグ１１を折り畳み、ついで、各ストラップ１２・１３の流入口側端部１２ｂ・１３ｂを調整装置２３の後述する巻取ローラ２５・２６に巻き止めるとともに、各ボルト１４ａを段差面２１ａから突出させてナット１５止めすれば良い。ちなみに、ケース２１へのエアバッグ１１の取付固定時、巻取ローラ２５・２６への各ストラップ１２・１３の巻き取り量は、後述する出し入れする際（実施形態では、繰り出し若しくは巻き取りする際）の調整長さ分（約１５０ｍｍ）の半分の長さを繰り出しても、強固に各ストラップ１２・１３が巻取ローラ２５・２６に巻き止めされる長さとしている。
【００２０】
インフレーター１７は、シリンダタイプとして、信管で爆発する少量の爆薬を備えるとともに、爆薬の燃焼により着火して、窒素ガス等の不活性ガスをエアバッグ１１の膨張用のガスとして吐出させる薬剤を備えて構成されている。１７ａは、ガス吐出口である。
【００２１】
ディフューザー１９は、板金等からなる円筒状として、インフレーター１７のガス吐出口１７ａから吐出されるガスを拡散させるガス流通孔１９ａを備えている。
【００２２】
なお、インフレーター１７は、ケース２１に挿入されて、図示しない端部をナット止めされることにより、ケース２１に保持され、その際、ディフューザー１９も共締めされて、ケース２１に保持されている。
【００２３】
ケース２１は、板金等から形成されるとともに、有底として、段差面２１ａを有した四角筒形状に形成されている。そして、ケース２１は、車両のフレームに連結固定される図示しないブラケットを備え、このブラケットを利用して、エアバッグ装置１０が車両に取付固定されることとなる。また、ケース２１の外表面には、調整装置２３が取付固定されている。
【００２４】
この調整装置２３は、図３に示すように、巻取軸２４、巻取ローラ２５・２６、ウォームホイール２７、ウォーム２８、ステップモータ２９、を備えて構成されている。
【００２５】
巻取軸２４は、両端をケース２１に固定された軸受（図符号省略）に回動自在に支持され、巻取ローラ２５・２６とウォームホイール２７とを固着させている。巻取ローラ２５には、ストラップ１２の流入口側端部１２ｂが数回分巻き取られており、巻取ローラ２６には、ストラップ１３の流入側端部１３ｂが数回分巻き取られている。
【００２６】
ウォームホイール２７には、ウォーム２８が噛合し、ウォーム２８は、ケース２１に固定されたステップモータ２９の回動駆動軸２９ａに固着されている。ステップモータ２９は、駆動軸２９ａの回転角度を検出可能なセンサを内蔵しており、コントローラ３からの電気信号により、回動駆動軸２９ａの回転角度が正確に制御されることとなる。
【００２７】
なお、ウォーム２８の先端側には、ケース２１から突設されて軸２９ａを回動自在に支持するストッパ３０が配置されている。このストッパ３０は、エアバッグ１１の膨張時、ストラップ１２・１３に大きな引っ張り力が働き、ウォームホイール２７を介して、ウォーム２８に、回動駆動軸２９ａに沿う大きな力が作用することとなるが、その際、ウォーム２８の移動を規制する役目を果すこととなる。
【００２８】
そして、コントローラ３は、距離センサ７からの信号を入力して、乗員Ｐと折り畳まれたエアバッグ１１との距離Ｌ０が、例えば、６００ｍｍ以上であれば、各ストラップ１２・１３を繰り出すように、ステップモータ２９に所定角度回転させる電気信号を出力し、また、距離Ｌ０が、例えば、４００ｍｍ以下であれば、各ストラップ１２・１３を巻き取るように、ステップモータ２９に所定角度逆回転させる電気信号を出力することとなる。なお、実施形態の場合、各ストラップ１２・１３を繰り出したり巻き取ったりする調整用の長さは、既述したように、繰り出し長さと巻き取り長さとを共に約７５ｍｍずつとした計約１５０ｍｍとしている。また、コントローラ３は、衝突センサ５からの信号に基いて、車両の衝突を検知した際には、ステップモータ２９が作動中であっても、作動停止信号を出力するように構成されている。
【００２９】
実施形態のエアバッグ装置１０の作動態様について説明すると、コントローラ３が、距離センサ７からの電気信号を入力して、調整装置２３のステップモータ２９を制御し、ウォーム２８・ウォームホイール２７・巻取軸２４・巻取ローラ２５・２６を所定方向に回転させ、エアバッグ膨張時に引張力を受ける流入口側端部１２ｂ・１３ｂから天井部側端部１２ａ・１３ａまでの各ストラップ１２・１３までの有効長さＬ１・Ｌ２を調整することとなる。
【００３０】
そして、その状態で、衝突センサ５からの一定の加速度の信号が入力されて、コントローラ３が、車両の衝突を検知すれば、インフレーター１７の信管に所定の電気信号を出力し、インフレーター１７を作動させることとなる。すると、インフレーター１７のガス吐出口１７ａから膨張用ガスが吐出され、その膨張用ガスが、ディフューザー１９のガス流通孔１９ａや流入口１１ｄを経て、エアバッグ１１に流入することから、エアバッグ１１が、膨張し、インストルメントパネル１のカバー１ａを開かせて、乗員Ｐ側に大きく膨張することとなる。
【００３１】
その際、エアバッグ１１は、各ストラップ１２・１３の有効長さＬ１・Ｌ２が規定されていることから、小柄・大柄等の体格の差やシートの前後調整等に伴なう着座位置に応じて、突出距離を調整した膨張完了形状で、乗員Ｐを拘束することができる。
【００３２】
なお、実施形態では、図２の一点鎖線・二点鎖線・三点鎖線の天井部１１ｂ・Ｆ、１１ｂ・Ｍ、１１ｂ・Ｂ、の配置位置に示すように、各ストラップ１２・１３の有効長さＬ１・Ｌ２を約７５ｍｍずつの繰り出しや巻き取りで三段階で調整する場合を示したが、距離センサ７からの信号に基いて、適宜、二段階・四段階以上で調整するようにしても良い。
【００３３】
また、実施形態では、コントローラ３が距離センサ７からの信号に基いてステップモータ２９を制御して各ストラップ１２・１３の有効長さを調整する調整装置２３を例示したが、図４に示す調整装置３３のように、ステップモータ２９を使用せずに、ウォーム２８を固着させた回動駆動軸３４を、軸受３５を利用してケース２１に保持させるとともにフレキシブルジョイント３６に接続させ、フレキシブルジョイント３６に、ハンドル３８を固着させてインストルメントパネル１から突出する軸３７を接続させ、ハンドル３８の手動回動操作により、各ストラップ１２・１３の有効長さＬ１・Ｌ２を調整するようにしても良い。
【００３４】
さらに、実施形態では、エアバッグ１１の膨張完了形状を規制するストラップ１２・１３を２本利用する場合を示したが、勿論、ストラップの本数は、１本や３本以上としても良い。
【００３５】
その際、実施形態の場合も含めて、ストラップを複数設ける場合、各ストラップの流入口側端部に、それぞれ、ステップモータ等を備えた調整装置を接続させれるよにしても良い。その場合には、各ストラップの有効長さを個別に調整することが可能となる。そのため、エアバッグ膨張時における各ストラップの天井部側端部の配置位置付近の、乗員と折り畳まれたエアバッグとの距離、を測定できるように、距離センサ７をストラップの数に応じて配置させ（図２の二点鎖線の距離センサ７参照）、それらの距離センサ７からの信号を入力したコントローラ３により、各ストラップの有効長さを別個に調整すれば、膨張時の突出距離ばかりでなく、エアバッグの天井部（図２の四点鎖線の天井部１１ｂ・Ｋ参照）の傾斜も変更させることができ、その場合には、エアバッグが、乗員の着座位置のみならず、シートの傾き等による乗員の着座姿勢に応じても、適確に乗員を拘束できることとなる。
【００３６】
さらに、２本のストラップを使用する場合、図５に示す調整装置４３のように、各ストラップ１２・１３の流入口側端部１２ｂ・１３ｂを、相互に接続させるとともに、１つの巻取ローラ４４に巻き掛けるようにしても良い。巻取ローラ４４は、図３に示すと同様な、ウォームホイール２７を固着させた巻取軸２４に固着されている。なお、そのウォームホイール２７には、ウォーム２８が噛合し、ウォーム２８は、ケース２１に固定されて乗員拘束装置のコントローラ３に制御されるステップモータ２９の回動駆動軸２９ａに固着されている。
【００３７】
この調整装置４３では、距離センサ７・７からの信号に基いて、１つの駆動源（ステップモータ２９）で、上側のストラップ１２の有効長さＬ１を下側のストラップ１３の有効長さＬ２より短くしたり長くすることが可能となる。そして、図５に示すように、乗員の着座姿勢に応じて、天井部１１ｂを傾斜させた膨張完了形状のエアバッグ１１で、乗員を拘束することができる。勿論、この調整装置４３においても、ステップモータを利用することなく、手動で巻取ローラ４４を回動させるようにしても良い。
【００３８】
さらに、実施形態では、各ストラップ１２・１３の流入口側端部１２ｂ・１３ｂを巻取ローラ２５・２６に巻き取らせるような調整装置２３を例示したが、図６に示す調整装置５３のように構成しても良い。
【００３９】
この調整装置５３では、各流入口側端部１２ｂ・１３ｂに連結される剛性を有した連結板６０、各連結板６０を固着させたナット５４、各ナット５４に螺合させるねじ棒５５、各ねじ棒５５を回動可能に支持するとともにナット５４をねじ棒５５の軸方向に移動可能に保持してケース２１に固定させる支持ブロック５６、各ねじ棒５５に回動駆動軸５７ａを直結させて図示しないコントローラにより制御されるステップモータ５７、を備えて構成されている。
【００４０】
この調整装置５３では、各回転駆動軸５７ａの所定角度の回転駆動により、各ねじ棒５５が回転し、各ナット５４が移動するため、各ストラップ１２・１３の有効長さを別個に調整することができる。勿論、この場合にも、所定のかさ歯車や回転軸を利用して、各ねじ棒５５の回転を、インストルメントパネル１から突出したハンドルにより、手動で回動調整できるように構成しても良く、さらに、１つのナット５４に、連結板６０を介して、各ストラップ１２・１３の流入口側端部１２ｂ・１３ｂを共に連結させるようにしても良い。
【００４１】
さらに、実施形態では、調整装置２３をエアバッグ１１の外部のケース２１の配置させた場合を示したが、耐熱性等を有しておれば、調整装置をエアバッグ内に設けても良い。
【００４２】
さらにまた、実施形態では、助手席用エアバッグ装置について説明したが、他に、ステアリングホイールに配置させるエアバッグ装置等に本発明を利用しても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における一実施形態のエアバッグ装置の使用態様を示す概略図である。
【図２】同実施形態のエアバッグ装置の断面図である。
【図３】同実施形態の調整装置を示す図であり、図２のＩＩＩ方向から見た図である。
【図４】調整装置の変形例を示す図である。
【図５】調整装置の他の変形例を示す図である。
【図６】調整装置のさらに他の変形例を示す図である。
【符号の説明】
１０…エアバッグ装置、
１１…エアバッグ、
１１ｂ…天井部、
１１ｄ…流入口、
１２・１３…ストラップ、
１２ａ・１３ａ…天井部側端部、
１２ｂ・１３ｂ…流入口側端部、
２３・３３・４３・５３…調整装置、
Ｌ１・Ｌ２…有効長さ、
Ｐ…乗員。

Claims

インフレーターからの膨張用ガスにより膨張して、該膨張用ガスを流入させる流入口を有した袋状のエアバッグを備え、
該エアバッグに、前記流入口側から延びて、前記流入口と対向する天井部の内側面に連結される膨張形状規制用のストラップが配設されているエアバッグ装置であって、
前記ストラップの前記流入口側の端部が、前記エアバッグ膨張時に引張力を受ける流入口側端部から天井部側端部までの前記ストラップの有効長さを調節できるように、前記ストラップを出し入れ可能な調整装置に、接続されていることを特徴とするエアバッグ装置。