JPH08332912A - エアバッグ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 衝突発生時の状況の変化に応じて起動後にエ
アバッグの展開状態を変化させることができるエアバッ
グ装置を提供する。 【構成】 車両の装備と乗員との間に展開して乗員を保
護するエアバッグ（３４）と、車両に衝突が発生すると
前記エアバッグ（３４）に展開のためのガスを供給する
インフレータ（２４）とを備えたエアバッグ装置（３
３）において、少なくとも、加速度、乗員の位置、乗員
の体重、周囲温度又はシートベルト着脱のいずれか１つ
を検出するセンサと、前記インフレータ（２４）から放
出されるガスを前記エアバッグ（３４）に至る前に外部
に逃がすように設けられた弁機構（２０）と、前記セン
サからの検出信号に基づき前記弁機構（２０）を作動さ
せる弁制御手段とを設けたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車の乗員保護装置
として使用されるエアバッグ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種のエアバッグ装置には、ステアリ
ングホイールの中央部に設置される運転席用エアバッグ
装置、インストメントパネルの背後に設置される助手席
用エアバッグ装置等がある。これらのエアバッグ装置
は、ステアリングホイールやインストルメントパネル等
の車両の装備と乗員との間に展開して乗員を保護するエ
アバッグと、車両衝突時に該エアバッグに展開のための
ガスを供給するインフレータとを備えている。これらエ
アバッグ装置の具体例を図７により説明する。図７
（ａ）は、パイロ型インフレータ（ガス発生器）を用い
た運転席用エアバッグ装置を示す。エアバッグ装置１は
ガス放出孔２ａを有するインフレータ２のフランジ２ｂ
にエアバッグ３が図示されないリテーナを介して取り付
けられている。そして、車両の衝突が発生すると、イン
フレータ１は、図示されない衝突検知手段により起動さ
れて内蔵されたガス発生剤を燃焼させてガスを発生す
る。発生したガスはガス放出孔２ａから放出され矢印
に示すようにエアバッグ３内に供給されて、これを展開
させる。

【０００３】また、図７（ｂ）は、ハイブリッド型イン
フレータを用いた助手席用エアバッグ装置を示す。ハイ
ブリッド型インフレータ４は、円筒状のガス収納部５
と、本体部６とからなり、ガス収納部５には予め充填さ
れた高圧の圧縮ガスが収納されている。本体部６にはガ
ス収納部５から外部に至る通路７が形成され、該通路７
の出口に図示されないリテーナを介してエアバッグ３４
が取り付けられ、また通路７を塞ぐように封止弁８が配
設されている。封止弁８には、環状の脆弱部９ａ、９ｂ
と、この脆弱部９ａ、９ｂに囲まれた弁部１０が形成さ
れている。さらに、通路７の図面上方には弁座４２が設
けられている。そして、封止弁８の図面下方には爆破手
段１１が配置され、爆破手段１１は内部に火薬１３と該
火薬を点火するためのスクイブ１２と火薬１３の爆風を
封止弁８に導くための通路１４とを有している。スイク
イブ１２からはリード線４１が導出され図示されない衝
突検知手段に接続されている。車両の衝突が発生する
と、衝突検知手段により起動されてスクイブ１２が発火
して火薬１３に点火する。この爆風が通路１４を通って
封止弁８に吹きつけ、封止弁８は脆弱部９ａ、９ｂから
千切れて弁部１０が二点鎖線で示すように図面上方に飛
び、通路７の壁面との間に隙間を形成するようにして弁
座４２に着座する。これにより、ガス収納部５に充填さ
れていた圧縮ガスが矢印で示すように通路７を通って
エアバッグ３４内に供給され、これを展開させる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のエア
バッグ装置は、一旦起動されると、エアバッグ３、３４
の展開圧力を変化させ、あるいは展開を不要とすること
ができない。しかしながら、衝突形態によっては、一旦
エアバッグを起動後、展開が不要となる場合がある。ま
た、乗員の位置等によりエアバッグの展開圧力を調整し
たい場合がある。このような場合に、上記エアバッグ装
置では対応することができない。なお、従来のエアバッ
グ装置には、上記のものの他に、インフレータの周囲温
度に応じてエアバッグへ供給するガス圧力を調整すべ
く、ガス流路の流体抵抗を変化させるように構成したも
のもあるが、これらのものは、発生したガス圧力自身で
自動的にエアバッグへの供給圧力を調整するものであ
り、衝突発生時の状況の変化に応じて積極的にエアバッ
グの圧力を変化させることはできない。

【０００５】本発明は、従来の技術の有するこのような
問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とすると
ころは、衝突発生時の状況の変化に応じて起動後にエア
バッグの展開状態を変化させることができるエアバッグ
装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明におけるエアバッグ装置は、車両の装備と乗
員との間に展開して乗員を保護するエアバッグと、車両
に衝突が発生すると前記エアバッグに展開のためのガス
を供給するインフレータとを備えたエアバッグ装置にお
いて、少なくとも、加速度、乗員の位置、乗員の体重、
周囲温度又はシートベルト着脱のいずれか１つを検出す
るセンサと、前記インフレータから放出されるガスを前
記エアバッグに至る前に外部に逃がすように設けられた
弁機構と、前記センサからの検出信号に基づき前記弁機
構を作動させる弁制御手段とを設けたものである。

【０００７】

【作用】上記構成によれば、弁制御手段がセンサからの
検出信号に基づき弁機構を作動させて開き、この弁機構
の開度に応じて、インフレータから放出されるガスが外
部に逃げ、エアバッグに供給されるガス量が調整され
る。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
つつ説明する。まず、本発明の助手席用エアバッグ装置
への適用例である第１実施例を図１〜図４により説明す
る。図１は本実施例の助手席用エアバッグ装置の機器配
置を示す上面図、図２は助手席用エアバッグ装置の構成
を示す断面図、図３は制御系統の構成を示すブロック
図、図４はセンサの検出量の組合せと弁の調整弁の開閉
との関係を示す図である。なお、図２において、図７と
同様の作用を有する部分には同一の符号を付してその説
明を省略する。

【０００９】まず、構成を説明する。図１において、車
両３１のインストルメントパネル３２の背後に助手席用
エアバッグ装置３３が設置され、車両３１の中央部に設
置された制御回路３５に接続されている。そして、車両
の適所（図示例では前部）に圧電素子等からなる加速度
センサＳ１が、インストメントパネル３３の助手席乗員
３８との対抗面に超音波センサ等からなる乗員位置セン
サＳ２が、エアバッグ装置３３の近傍にサーミスタ等か
らなる温度センサＳ３がそれぞれ配置され、前記制御回
路３３に接続されている。

【００１０】図２において、エアバッグ装置３３は、イ
ンフレータ２４の通路７の壁面に弁機構２０が設けれた
点が図７の従来のエアバッグ装置と主に異なる。この異
なる点のみについて説明する。すなわち、インフレータ
２４の通路７の、爆破後の封止弁８の弁部１０の位置よ
り手前側の壁面に、Ａ部拡大図に示すように、外部と連
通する丸孔２１が穿設され、該孔２１は内側に小径部２
１ａ、外側に大径部２１ｂを有している。前記大径部２
１ｂには円形断面を有する第１〜第４部材２２、２３、
２５、２７が内側から順に重ねるようにして嵌挿され、
第４部材２７を例えば、図示されないインフレータとの
係合部で係止することによりあるいはネジ止めすること
等により、全体が固定される。第１部材２２は円板部材
の外側の面に弁座２２ａが突設され、また中心から偏っ
た位置に通気孔２２ｂが穿設されている。第２部材２３
は円筒部材の中間に径方向の仕切部材が設けられ、該仕
切り部材に環状の脆弱部２３ｂが設けられ、該脆弱部２
３ｂに囲まれた円板状の弁部２３ａが形成されている。
第３部材２５は、厚めの円板部材に小径の貫通孔２５ａ
と大径の貫通孔２５ｂとが穿設されており、該大径の貫
通孔２５ｂには底面中央に孔２６ａを有する凹部が形成
された有底円筒状の第５部材２６が前記凹部を内側に向
けて嵌挿されている。第５部材２６の内部には、底面に
対し隙間を有するようにして火薬２８が配置され、さら
にこの火薬２８の外側端部にスクイブ２９が配置されて
いる。第４部材２７は円板部材であって第３部材２５の
小径の貫通孔２５ａに対応する位置に、該貫通孔２５ａ
とともに１つの通気孔を構成するように同径の貫通孔２
７ａが穿設され、またスクイブ２９のリード線３０を外
部に導出するための導出孔２７ｂが穿設されている。そ
して、スクイブ２９のリード線３０は図１の制御回路３
５に接続されている。

【００１１】また、インフレータ２４の爆破手段１１
は、封止弁８への通路１４部分が、図７に比べて図面下
方に後退させられている。弁機構２０に向かうガス流を
邪魔しないようにするためである。また、スクイブ１２
のリード線４１は図１の制御回路３５に接続されてい
る。

【００１２】図３において、制御回路３５はＣＰＵから
なる演算器であり、弁制御手段３６と衝突検知手段３７
とを有している。加速度センサＳ１、乗員位置センサＳ
２及び温度センサＳ３の各検出信号は弁制御手段３６に
入力される。弁制御手段３６はこれらの検出信号に基づ
き開又は閉の指令信号を図示されない駆動回路を介して
弁機構２０に出力する。一方、加速度センサＳ１からの
検出信号は衝突判断手段３７に入力されており、衝突判
断回路３７はこの検出信号に基づき衝突の有無を判断
し、衝突を検知すると爆破手段１１に図示されない駆動
回路を介して起動信号を出力する。

【００１３】つぎに、図３の弁制御手段３６の演算処理
の内容を図４により説明する。図４において、弁制御手
段は、乗員位置センサからの出力に基づきエアバッグか
ら乗員までの距離が近いか遠いかを判定し、加速度セン
サからの出力に基づき衝突が高速であるか低速であるか
を判定し、温度センサからの出力に基づきその温度が高
温であるか低温であるかを判定する。そして、これらの
判定結果の組合せに基づき弁機構の開・閉について、例
えば以下のように判断する。すなわち、乗員位置が近い
場合は、高速衝突で且つ周囲温度が低い場合を除き弁機
構を開く。これは、乗員位置がエアバッグに近いと、エ
アバッグの展開により乗員に与える衝撃が却って増大す
るので、エアバッグの展開圧力を下げてこれを防止する
ためである。一方、高速衝突且つ周囲温度が低温の場合
は、高速衝突ではエアバッグを急速に展開させる必要が
あり、また、低温では発生ガスの圧力が低くなることか
らエアバッグへ最大限のガスを供給する必要があるから
である。そして、乗員位置がエアバッグから遠い場合
は、衝突速度及び周囲温度で判断し、高速衝突の場合は
弁機構を閉じる。そして、低速衝突の場合は周囲温度が
高温の場合は弁機構を開き、低温の場合は閉じる。な
お、本図における、センサ出力の組合せに対する弁機構
の開・閉は例示であり、これらはインフレータの特性、
車の乗員保護特性等に応じて適宜変化させて設定され
る。

【００１４】つぎに、作動を説明する。図２及び図３に
おいて、車両の衝突が発生すると、衝突検知手段３７か
らの起動信号により爆破手段１１が作動して封止弁８が
開く。このとき、弁制御手段３６から閉の指令信号が出
力されると、弁機構２０はそのまま動作せず、ガス収納
部５から放出されるガスは全てエアバッグ３４に供給さ
れる。従って、エアバッグ３４は最大限の圧力及びスピ
ードで展開する。一方、弁制御手段３６から開の指令信
号が出力されると、弁機構２０は、スクイブ２９が発火
して火薬２８が点火し、その爆風により第２部材２３の
弁部２３ａが脆弱部２３ｂから千切れて飛び、二点鎖線
で示すように第１部材２２の弁座２２ａに着座する。こ
のように、弁を開くのに火薬２８を用いるのは、インフ
レータ２４の起動に追随して迅速に動作させるためであ
る。これにより、ガス収納部５から放出されたガスが、
矢印に示すように、丸孔２１の小径部２１ａ、第１部
材２２の貫通孔２２ｂ、第２部材２３の弁部２３ａの抜
けた孔、第３及び第４部材の貫通孔２５ａ、２７ａを通
って外部に流出する。このため、エアバッグ３４に供給
されるガスの量が低減され、エアバッグ３４は低圧力及
び低スピードで展開する。この、エアバッグへの供給さ
れるガス量の低減の程度は、弁機構の上記貫通孔２２
ｂ、２５ａ、２７ａの径を変えることにより所望の程度
に設定でき、これらの径を大きくしてエアバッグが全く
展開しないようにすることもできる。この結果、乗員の
位置、衝突速度及び周囲温度に応じて、エアバッグの起
動後にその展開圧力を調整することができるので、衝突
発生時の状況に応じてきめ細かに乗員を保護することが
できる。

【００１５】つぎに、本発明の第２実施例を図５により
説明する。図５において、図２と異なる点は、図２の弁
機構２０に代え、弁機構４５として、通路７の壁面に設
けられ外部に連通するパイプ４１が設けられ、該パイプ
４１の途中に電磁弁４３が設けられ、該電磁弁４３の電
磁コイルが弁制御手段に接続されている点である。電磁
弁４３は、ＯＮ、ＯＦＦとなる弁位置の他にその中間の
開度となる弁位置が予め設定されている。そして、各セ
ンサからの検出信号に基づく判定の結果、電磁弁４３を
動作させる必要がある場合は、衝突検知手段から爆破手
段１１に起動信号が出力される以前に、弁制御手段から
の指令により所定の開度に動作させられる。これは、電
磁弁４３の動作速度がインフレータ４４の起動の速度に
比べて遅く追随できないからである。このような構成と
すると、各センサからの検出信号に応じてきめ細かく弁
機構４５の開度を設定することができるので、よりきめ
細かく乗員を保護することができる。

【００１６】つぎに、本発明の運転席用エアバッグ装置
への適用例である第３実施例を図６により説明する。図
６は運転席用エアバッグ装置の断面図である。図６にお
いて、図７（ａ）と異なる点は、リテーナ５０に弁機構
５５が設けられた点である。また、機器配置及び制御系
統は、エアバッグ装置がステアリングホイールの中央部
に設置され、乗員位置センサが運転席の適所に設置され
る他は図３及び図４と略同様であるので、その説明を省
略する。すなわち、エアバッグ３は、その開口部３ａに
ガス発生器２が位置するようにして、ガス発生器２とと
もにリテーナ５０に固定されている。このリテーナ５０
の、ガス発生器のフランジ３ｂの外周とエアバッグ開口
部３ａの内周との間に位置する部分に、環状に形成され
た脆弱部５３と、該脆弱部５３に囲まれた円板部５２ａ
とこの円板部５２ａの下面に突設された円筒部５２ｂと
からなる弁部材５２とが設けられている。そして、脆弱
部５３の上方に該脆弱部５３を覆うように半球状のカバ
ー５４が配設されている。カバー５４の中央部には通気
孔５４ａが開口する凹部５４ｂが設けられるとともに、
凹部５４ｂの周囲には弁座５４ｃが突設されている。ま
た、弁部材５２の下方に有底円筒状の容器部材５７が配
置され、該容器５７の上部には、中央に円筒状の凸部５
６ａを有する蓋部材５６が嵌挿されている。蓋部材５６
の凸部５６ａの頂部には導孔５６ｂが開口するととも
に、該凸部５６は前記弁部材５２の円筒部５２ｂに嵌挿
されている。容器５７の内部には火薬５８が蓋部材５６
との間に隙間を有して配置され、容器５７の底部には前
記火薬５８に接するようにしてスクイブ５９が埋設さ
れ、該スクイブ５９は弁制御手段に接続されている。

【００１７】従って、弁制御手段から開の指令信号が出
力されると、スクイブ５９が発火して火薬５８に点火
し、その爆風が導孔５６ａを通って弁部材５２に吹きつ
ける。これにより、弁部材５２は脆弱部５３で千切れ
て、二点鎖線に示すように弁座５４ｃに当接する位置に
飛び、ガス発生器２から放出されたガスは、矢印に示
すように、通気孔５４ａ、弁部材の抜けた跡を通って外
部に流出する。従って、このような構成とすると、運転
席用エアバッグ装置においても、上述の実施例同様の効
果を得ることができる。

【００１８】つぎに、他の変形例について説明する。上
述の実施例ではセンサの検出対象として、加速度、乗員
の位置及び周囲温度を用いた場合を説明したが、この他
に、例えば乗員の体重、シートベルト着脱を用いること
もできる。乗員の体重を用いると、体重に応じてエアバ
ッグへのガス供給量を増減することにより、例えば乗員
が子供である場合のように体重が軽い場合に、エアバッ
グの展開圧力を減らして、乗員に障害を与えるの防止す
ることができる。また、シートベルトの着脱を用いる
と、シートベルト装着いない場合には、エアバッグへの
ガス供給量を増加するように構成することにより、乗員
をより適切に保護することができる。また、これらの他
にも、エアバッグの展開に影響を及ぼす要因であればセ
ンサの検出対象とすることができる。また、これらの検
出対象はいずれか１つでもよく、また複数の場合は任意
に組み合わせることができる。

【００１９】また、図２の弁機構２０の通気孔（２２ａ
・２５ａ・２７ａ）は１つ設けたが、小径の通気孔を複
数設け、図３の弁制御手段から開く孔数を指令するよう
に構成してもよい。このような構成とすると、エアバッ
グに供給されるガス量をより細かに調整することがで
き、よりきめ細かに乗員を保護することができる。

【００２０】

【発明の効果】本発明のエアバッグ装置は上述のよう
に、少なくとも、加速度、乗員の位置、乗員の体重、周
囲温度又はシートベルト着脱のいずれか１つを検出する
センサと、インフレータから放出されるガスをエアバッ
グに至る前に外部に逃がすように設けられた弁機構と、
センサからの検出信号に基づき弁機構を作動させる制御
手段とを設けたものであるので、起動後にエアバッグに
供給されるガス量を変化させることができる。この結
果、衝突発生時の状況に応じてエアバッグの展開状態を
変化させ、乗員をきめ細かく保護することが可能であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の助手席用エアバッグ装置
の機器配置を示す上面図である。

【図２】助手席用エアバッグ装置の構成を示す断面図で
ある。

【図３】制御系統の構成を示すブロック図である。

【図４】センサの検出量の組合せと弁機構の開閉との関
係を示す図である。

【図５】本発明の第２実施例の助手席用エアバッグ装置
の構成を示す断面図である。

【図６】本発明の第３実施例の運転席用エアバッグ装置
の構成を示す断面図である。

【図７】従来のエアバッグ装置の構成を示す断面図であ
る。

【符号の説明】

Ｓ１ 加速度センサ（センサ） Ｓ２ 乗員位置センサ（センサ） Ｓ３ 温度センサ（センサ） ２ ガス発生器（インフレータ） ３、３４、 エアバッグ ２０、４５、５５ 弁機構 ２４、４４ ハイブリッド型インフレータ（インフレー
タ） ３３ エアバッグ装置 ３６ 弁制御手段

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両の装備と乗員との間に展開して乗員
   を保護するエアバッグ（３４）と、車両に衝突が発生す
   ると前記エアバッグ（３４）に展開のためのガスを供給
   するインフレータ（２４）とを備えたエアバッグ装置
   （３３）において、 少なくとも、加速度、乗員の位置、乗員の体重、周囲温
   度又はシートベルト着脱のいずれか１つを検出するセン
   サ（Ｓ１〜Ｓ３）と、 前記インフレータ（２４）から放出されるガスを前記エ
   アバッグ（３４）に至る前に外部に逃がすように設けら
   れた弁機構（２０）と、 前記センサ（Ｓ１〜Ｓ３）からの検出信号に基づき前記
   弁機構（２０）を作動させる弁制御手段（３６）とを設
   けたことを特徴とするエアバッグ装置。