JPH0288341A - 自動車 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野」 本発明は、エアーバッグシステムを有する自動車の改良
に関する。特に、エアーバッグシステムが作動した時に
、自動車車室内の圧力の上昇を防止して搭乗者が生理的
障害を受けないようにする改良に関する。

〔従来の技術〕

自動車の速度が高速化するにつれ、衝突事故も増加し、
また、衝突時に搭乗者が受ける衝撃も大きくなる。そこ
で、衝突時の搭乗者の生命の安全を守るため、シートベ
ルトが使用されるようになり、現在は、法律的に、その
使用が義務づけられているが、必ずしも十分な安全対策
とは言えない。

そこで、近時、搭乗者の生命をより確実に守る手段とし
てエアーバッグシステムが開発され、実用化されるよう
になった。このシステムは、自動車が、ある速度以上の
速度例えば時速４８ｋｉｅ以上の速度をもって、何等か
の衝壁例えば壁等に衝突した場合、衝突後極力短時間以
内に、例えば約５５ミリ秒以内に、各搭乗者席の前部に
収納されているエアーバッグに、窒素ガス等が供給され
て、エアーバッグが膨脹し、このエアーバッグが緩衝材
として機能して、衝突時に搭乗者が受ける衝撃を緩和す
るシステムである。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、エアーバッグの膨脹機の体積は、運転席用が
約６０〜９０ｆｆｉであり、助手席用と後部座席用とが
それぞれ約１５０〜２００１である。小型自動車の車室
内容積は約２．０００　ｆｆｉであり、これに５人が搭
乗したとすると、車室内に残留する空間容積は約１．７
５０ｆとなる。この状態で運転席用１ケと助手席用１ケ
と後部座席用２ケのエアーバッグが膨脹すると、それま
で車室内に残留していた空間容積的１．７５０ｊ！は約
８００１に減少し、もし、車窓が閉じであると、車室内
圧力は急上昇する。特に、自動車の換気が自然換気状態
（強制的に外気が供給・排出されていない状態）にある
ときは、空気はすきまから入り、すきまと排気口とから
排出されているだけなので、車室内部が外気と通ずる開
口部は極めて小さく、車室内の昇圧した空気は車室外に
排出され難く、車室内の圧力上昇率は約４０〜４５％に
も達し、人体、特に搭乗者の鼓膜を損傷し、聴覚機能に
障害を与えたり、循環器系統に障害を与えたりする危険
がある。

本発明の目的は、この欠点を解消することにあり、エア
ーバッグシステムが作動しても、車室内圧力の上昇が少
なく、搭乗者が生理的障害を受けることのないように改
良された自動車を提供することにある。

（課題を解決するための手段〕 上記の目的は、下記三つの手段のいづれによっても達成
される。

第１の手段は、衝突センサ（１）と、この衝突センサ（
１）の出力する信号を入力されて膨脹するエアーバッグ
とが具備されている自動車に、前記の衝突センサ（１）
の出力する信号を入力されて、前記の自動車の車室の一
部例えば屋根に設けられた扉（５１）または通常の扉を
開放する車室開放手段（５）を設けることである。

この第１の手段は、具体的には、自動車の車室の天井に
スライド大扉（５１）を存する天窓を設けておき、この
天窓のスライド大扉（５１）はスプリング等（５１２）
をもって常時開扉方向に付勢しておき、このスプリング
等（５１２）の力に抗して扉（５１）を閉扉状態に保持
する拘止具（５１１）を設゛けて常時は扉（５１）を閉
扉しておき、上記の衝突センサ（１）の出力信号をもっ
て拘止具（５１１）を釈放してスライド大扉（５１）よ
りなる天窓を開放することによって実現可能である。

なお、スライド大扉（５１）に代えて、ヒンジ大扉また
は通常の扉を使用してもよい。

第２の手段は、衝突センサ（１）と、この衝突センサ（
１）の出力する信号を入力されて膨脹するエアーバッグ
とが具備されている自動車に、前記の衝突センサ（１）
の出力する信号を入力されて前記の自動車の車室の吸気
口または排気口（８）を拡大する吸気口制御手段または
排気口制御手段（８２）を設けることである。

この第２の手段は、具体的には、自動車の車室の吸気口
に設けである流路抵抗調節機構または排気口（８）に設
けである中央仕切り板（８１）に、ブラインド等よりな
る吸気口制御手段または同様にブラインド等よりなる排
気口制御手段（８２）を設け、これらを電磁石等を使用
して開閉できるようにしておき、通常時は、ブラインド
等よりなる吸気口制御手段または排気口制御手段（８２
）を閉じておいて吸気を複雑な形状にターンさせ、また
は、排気を０字型にターンさせること−しておき、雨水
や騒音が車室内に侵入することを防止しておき、衝突セ
ンサ（１）の出力信号が信号増幅器（２）を介して吸気
口制御手段または排気口制御手段（８２）の開閉手段例
えば開閉用電磁石等に入力された時は、流路抵抗調節機
構またはブラインド等を開き、吸気または排気が複雑な
形状または０字型にターンすることな（、直進するよう
にし、吸気口または排気口の波路抵抗を小さくして、実
質的に自動車の車室の吸気口または排気口（８）を拡大
することによって実現可能である。

第３の手段は、衝突センサ（１）と、この衝突センサ（
１）の出力する信号を入力されて膨脹するエアーバッグ
とが具備されている自動車に、前記の衝突センサ（１）
の出力する信号を入力されて前記の自動車の車室のフロ
ントガラス（６５）等の窓ガラスを破壊する窓ガラス破
壊手段（９）を設けることである。

自動車のフロントガラス（６５）には、強化ガラスが使
用されていることが一般である。そして、この強化ガラ
スは破壊した場合、鋭利な角部を有しないベレット状の
細片となって飛散し、搭乗者に傷害を与えないようにさ
れている。そこで、この第３の手段は、具体的には、衝
突に際し、この強化ガラスよりなるフロントガラス（６
５）等の窓ガラスを破壊すること−すれば、十分に大き
な排気口を確保しうることになるとともに、万一大事故
の場合の搭乗者の説出口も確保しうろことになる。

〔作用〕

本発明に係る自動車には、エアーバッグを作動する信号
を出力する衝突センサｌの出力に応答して、 （イ）自動車の車室の一部例えばＷ根に設けられた扉、
または、通常の扉等が開放され、（ロ）吸気口または排
気口が拡大され、または、（ハ）フロントガラス等の窓
ガラスが破壊されること−されており、 しかも、エアーバッグが動作を完了するには現技術水準
においては約５５ミリ秒を必要とするのに対し、車室開
放手段５、吸気口または排気口制御手段８２、窓ガラス
破壊手段９は、上記せるいづれの場合においても、エア
ーバッグが動作を完了するに要する時間より短時間をも
って動作を完了するので、エアーバッグが動作しても車
室内の圧力は殆ど上昇せず、したがって搭乗者が生理的
障害を受けることはない。

〔実施例〕

以下、図面を参照しつ−、本発明に係る三つの実施例に
ついて説明する。

第１ａ図参照 図において、１は慣性センサ等の衝突センサであり、２
は信号増幅器であり、３は制御用電源であり、４はエア
ーバッグ格納・膨脹器であり、５は自動車の屋根に設け
られたスライド式扉５１等よりなる天窓と天窓開放機構
５２とからなる車室開放手段である。正常時には、下記
するように、天窓開放機構５２が不動作であり、スライ
ド式扉５１等よりなる天窓は閉扉状態にある。衝突時に
出力する衝突センサ１の信号は信号増幅器２で増幅され
、その信号はエアーバッグ格納・膨脹器４に入力されて
、エアーバッグを膨脹させる。一方、信号増幅器２で増
幅された衝突信号は、同時に車室開放手段５の天窓開放
機構５２にも入力され、図において実線で示す状態に閉
じていた天窓用スライド大扉５１を破線で示す位置に移
動して車室を開放し、車室内の圧力上昇を防止する０本
例における天窓開放機構５２の機構を以下に説明する。

第１ｂ図参照 図において、６１は自動車の屋根であり、常時は、図に
矢印をもって示す開方向にスプリング５１２の力によっ
て引っ張られている。５１はスライド大扉であり、５２
は天窓開放機構である。そして、５２１はスプリングで
あり、５２２は電磁石であり、５２３は鉄芯であり、５
２４はベアリングである。これらを構成要素とする天窓
開放機構５は偏平状に形成されており、自動車の屋根裏
（Ｎ根と内装材との間の窓間）に組み込まれている。５
１１は天窓用スライド大扉５１に取り付けられた拘止具
である。天窓用スライド大扉５１は、上記のとうり、常
時は、図に矢印をもって示す開方向にスプリング５１２
の力によって引っ張られているが、拘止具５１１と鉄芯
５２３との係合によって天窓を構成するスライド大扉５
１は第１ａ図に実線をもって示す閉扉状態に保持されて
いる。衝突センサｌの衝突信号が信号増幅器２を介して
電磁石５２２に入力されると、鉄芯５２３はスプリング
５２２の力に抗して図において下方に押し下げられ、鉄
芯５２３と天窓用スライド大扉５１の拘止具５１１との
係合が解除され、天窓用スライド大扉５１は、天窓用ス
ライド大扉５１に取り付けられたスプリング５１２の力
によって図に矢印をもって示す方向に、第１ａ図に破線
をもって示す位置まで移動し、天窓は開放され、車室は
外気と連通して、車室内圧の過大な上昇は防止される。

しかも、この拘止具５１１を釈放することによる天窓用
スライド大扉５１の開放に要する時間は極めて短く、エ
アーバッグの膨脹完了前に天窓の開放は完了しているの
で、内圧の上昇を防止する効果は極めて大きい。

なお、上記のスライド大扉５１をヒンジ大扉に変更して
もよく、さらには、通常の扉に変更してもよいことはす
でに上記せるとおりである。このときは、扉の構造は勿
論開扉用スプリングの動作方向等も大きく変更する必要
があるが、変更するべき内容はお−むね明瞭であるから
、図を参照してなす説明は省略する。

第２図参照 図は自動車の換気状態を示す、Ｗ＆気ロア１から車室内
に導入された空気は、すきま７２および排気口８から排
気される。

第１Ｃ図、第１ｄ図参照 図は第２図の排気口８のＡ−Ａ　’断面を示す。

排気口８を介して外部から車室内に雨水や騒音が入らな
いようにするため、一般に、図に示すように排気口８に
中央仕切り板８１が設けられ、排気は０字型にターンし
て流れるようにされている。この中央仕切り板８１にブ
ラインド等排気口制御手段８２を設け、これを電磁石等
を使用して開閉できるようにする０通常時は、第１ｃ図
に示すように、ブラインド等排気口制御手段８２は閉じ
ており、排気はＵ字型にターンして流れる。衝突センサ
１の出力信号が信号増幅器２を介してブラインド等排気
口制御手段８２の開閉用電磁石等に入力されると、第１
ｄ図に示すようにブラインド等よりなる排気口制御手段
８２が開き、排気はＵ字型にターンすることなく、直進
して車外に排出されるので、排気流抵抗が減少し、エア
ーバッグ作動時の車室内空気の排出が容易となり、車室
内の圧力上昇が抑制される。

また、自動車の車室の吸気口に設けである流路抵抗調節
機構等にやはりブラインド等よりなる吸気口制御手段を
設け、これを電磁石等を使用して開閉できるようにして
おき、通常時は、ブラインド等よりなる吸気口制御手段
を閉じておいて吸気を複雑な形状にターンさせること−
しておき、衝突センサｌの出力信号が信号増幅器２を介
して吸気口制御手段の開閉用電磁石等に入力された時は
、流路抵抗調節機構等に設けられている、ブラインド等
よりなる吸気口制御手段を開き、吸気が複雑な形状にタ
ーンすることなく、直進するようにし、吸気口の流路抵
抗を小さくして、実質的に自動車の車室の吸気口を拡大
することにし−Ｃもよい。

第１ｅ図参照 図は、自動車のフロントガラス部を横から見た断面図で
ある。

図において、６２はボンネットであり、６３はダツシュ
ボードであり、６４は前部吸気口である。６５は強化ガ
ラス等よりなるフロントガラスであり、シーラント６６
をもってダツシユボード６３の前部に固着されている。

９は窓ガラス破壊手段であり、本例においては、強化ガ
ラス等よりなるフロントガラスを破壊すること−されて
いる。　９１は固定電磁石であり、本例においては、先
端部（図において左上）がＮ極とされている。９２はフ
ェライト等よりなる可動永久磁石であり、本例において
は固定電磁石９１の中心部近傍にＳ極が存在し、Ｎ極は
固定電磁石９１の外部に突出している。９３は鋼製針状
部である。９４はパツキンである。９５はストッパであ
る。

衝突センサ１が動作すると、その出力信号は信号増幅器
２によって増幅され、その信号によって固定電磁石９１
が励磁され、可動永久磁石９２を図において左上方に鋼
製針状部９３を衝撃的に移動させ、フロントガラス６５
に衝突させて、これを破壊する。

パツキン９４の機能は正常走行中の自動車の振動等によ
り鋼製針状部９３がフロントガラス６５に衝突して、予
期せぬ事故の発生を防止することにある。

ストッパ９５は固定電磁石９１に固定され、その機能は
、可動永久磁石９２の初期位置の設定と可動永久磁石９
２の自重による脱落防止等である。

本実施例にあってはフロントガラスを破壊すること−さ
れているが、どの窓ガラスを破壊すること−してもさし
つかえない。

なお、上記の実施例の他に、衝突センサ１とは別に、第
２の衝突センサ（光や音波を使用して前方にある物体と
の距離を測定し、これと速度との重複条件をもつて衝突
を予測し、衝突直前に信号を出力する衝突予測センサ、
または、衝突直前に搭乗者が発声する音声を利用する音
声センサ等）と第２の信号増幅器とを独立して設けてお
き、これら二つのセンサの重複条件を利用すれば、本発
明にか−る天窓開放機構、吸気口拡大機構・排気口拡大
機構、窓ガラス破壊機構等の動作が必ずエアーバッグの
動作に先行するので、本発明の効果がより顕著になる。

〔発明の効果〕

以上説明せるとおり、本発明に係る自動車には、衝突セ
ンサと、この衝突センサの出力する信号を入力されて膨
脹するエアーバッグとが具備されている自動車に、前記
の衝突センサの出力する信号を入力されて、（イ）前記
の自動車の車室の一部例えば屋根に設けられた扉、また
は、通常の扉等を開放し、（ロ）前記の自動車の車室の
吸気口または排気口を拡大し、または、（ハ）前記の自
動車の車室のフロントガラス等の窓ガラスを破壊するこ
と−されているので、エアーバッグが膨脹しても車室内
圧力の上昇が少なく、搭乗者が生理的障害を受けること
がない。

【図面の簡単な説明】

第１ａ図は、本発明の第１実施例に係る自動車の構成図
である。 第１ｂ図は、本発明の第１実施例に係る自動車の天窓開
放機構図である。 第１Ｃ図は、本発明の第２実施例に係る自動車の排気口
制御手段の閉塞状ｍ！（正常時）の構成図である。 第１ｄ図は、本発明の第２実施例に係る自動車の排気口
制御手段の開放状１ｍ（衝突時）の構成図である。 第１ｅ図は、本発明の第３の実施例に係る自動車の窓ガ
ラス破壊手段の構成図である。 第２図は、自動車の換気状態を示す図である。 ｌ・・・衝突センサ、 ２・・・信号増幅器、 ３・・・制御用電源、 ４・・・エアーバッグ格納・膨脹器、 ５・・・車室開放手段、 ５１・・・天窓用スライド大扉、 ５１１　　・・・拘止具（水平方向）、５１２　・・・
スプリング（水平方向）、５２・・・天窓開放機構、 ５２ｉ　　・・・天窓開放機構のスプリング、５２２　
・・・天窓開放機構の電磁石、５２３　・・・天窓開放
機構の鉄芯、 ５２４　　・・・天窓開放機構のベアリング、６１・・
・屋根、 ６２・・・ボンネット、 ６３・・・ダツシュボード、 ６４・　・ ６５・　・ ６６・　・ ７１・　・ ７２・　・ ８　・　・ ８１・　・ ８２・　・ ９　・　・ ９１・　・ ９２・　・ ９３・　・ ９４・　・ ９５・　・ ・前部吸気口、 ・強化ガラス等よりなるフロントガラス、・シーラント
、 ・吸気口、 ・すきまからの排気、 ・排気口 ・中央仕切り板、 ・ブラインド（弁）、 ・窓ガラス破壊手段、 ・固定電磁石、 ・フェライト等よりなる可動永久磁石、・鋼製針状部、 ・パツキン、 ・ストツバ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ［１］衝突センサ（１）と、該衝突センサ（１）の出力
   する信号を入力されて膨脹するエアバッグとを具備して
   なる自動車において、 前記衝突センサ（１）の出力する信号を入力されて、前
   記自動車の車室の一部を開放する車室開放手段（５）が
   設けられてなる ことを特徴とする自動車。 ［２］衝突センサ（１）と、該衝突センサ（１）の出力
   する信号を入力されて膨脹するエアバッグとを具備して
   なる自動車において、 前記衝突センサ（１）の出力する信号を入力されて、前
   記自動車の車室の吸気口または排気口（８）を拡大する
   吸気口制御手段または排気口制御手段（８２）が設けら
   れてなる ことを特徴とする自動車。 ［３］衝突センサ（１）と、該衝突センサ（１）の出力
   する信号を入力されて膨脹するエアバッグとを具備して
   なる自動車において、 前記衝突センサ（１）の出力する信号を入力されて、前
   記自動車の窓ガラスを破壊する窓ガラス破壊手段（９）
   が設けられてなる ことを特徴とする自動車。