JPS62178457A - エアバツク装置 - 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、車両の衝突時にエアバックを膨張させて、乗
客を保護するために用いられるエアバック装置に関し、
特にエアハックの膨張に用いるガスを発生するガス発生
物質への点火機構に関するものである。

〔従来技術〕

エアバック装置は一般に周知のように、車両の衝突時に
乗客の前部においてエアハックを膨張させることにより
、衝撃を吸収して乗客を保護するものである。そして、
このエアバック装置は、車両の衝突あるいは衝突直前等
の状態を検出する衝突センサーと、膨張用ガス発生部と
、前記衝突センサーの出力により作動して膨張用ガス発
生部を作動させる制御部と、前記ガス発生部から発生さ
れるガスによって膨張するエアバックとによって構成さ
れている。ここで、ガス発生部はエアバック側にのみ開
放した容器内に、スクイブとガス発生物質が収容された
構造をなしており、またスクイブは制御部によって通電
制御されたヒータとペレット状の火薬が一体化された構
造となっている。

このように構成されたエアバック装置において、衝突セ
ンサーとしての加速度センサーが車両の衝突を検出、あ
るいは衝突センサーとしてのレーダーが車両の衝突直前
状態等の危険状態を検出すると、出力信号を発生して制
御部に供給する。制御部は衝突センサーから信号が供給
されると、電源部の出力をスクイブに供給することから
、スクイブ内のヒータが発熱してペレット状の火薬が瞬
時に発火する。そして、この火薬の発火エネルギーによ
って、隣接するガス発生物質が瞬時に点火されることに
なる。ここで、ガス発生物質は点火に伴なって多量のガ
スを瞬時に発生するが、このガス発生物質はエアバック
側にのみ開放した容器内に収容されていることから、発
生されたガスは全てエアバック内に供給される。この結
果、エアバンクは乗客の車両進行方向前部において膨張
することから、車両衝突時の乗客に加わる衝撃を吸収し
て乗客を保護する。そして、例えば乗用車においては、
ステアリングの中央部にエアバック装置を設けることに
よって運転者を保護し、またフロントパネル部分にエア
バック装置を設けることによって、助手席の同乗者を保
護している。

またエアバック装置においては、制御部からスクイブを
構成するヒータに微少電流を流すことによって異常監視
を常時行ない、ヒータおよび配線等の断線に伴なう異常
を検出すると、エアバック装置が正常に動作しなくなっ
ていることを運転者に報知することによって、動作の確
実性を確保するようになっている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上記構成によるエアバック装置は、ヒー
タと火薬を一体化し、通電に伴なうヒータの温度上昇に
よって火薬を発火させ、この火薬の発火力を利用してガ
ス発生物質に点火させる構造を有するスクイブを使用し
ていることから、ヒータの温度上昇時間が比較的大きな
動作遅れとなってしまう。また、断線の危険があるヒー
タに対して、常時診断を行なうためには監視用の微少電
流を流し続ける必要があるが、ヒータに微少電流を流し
続けると、ヒータの劣化が促進されて、スクイブの寿命
が短いものとなってしまう。また、ヒータは昇温特性を
急峻にするために、抵抗値の低いものを用いていること
から、微少監視電流では診断精度を高めることが出来ず
、これに伴なって信頼性の低い装置となってしまう。

更に上記構成においては、スクイブに点火電流および診
断電流を流すことが必要であるために、エアバック装置
をステアリングの中央部等の可動部分に設けた場合には
、固定部と可動部としてのステアリング部分との間に設
けた摺動接続部分を介して、スクイブ内のヒータと制御
部を電気的に接続しなければならず、これに伴なって、
構造が複雑になるとともに、摺動接触部を使用すること
から、信頼性の低いものとなってしまう等の種々問題点
を有している。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明によるエアパンク装置は、膨張用ガス発生部に設
けられて、ガス発生物質に点火させるために用いられる
スクイブを、外部から照射される比較的大エネルギーの
レーザービームによって瞬時に発火するように構成する
とともに、このスクイブに照射されるレーザービームの
光路上にシャッターを設け、このシャッターを衝突セン
サーの出力発生時に開動作させてスクイブを発火させる
ものである。また、前記シャッターに照射させるレーザ
ービームの位置とエネルギーを検出するセンサーを設け
、このセンサーの出力信号を判別することによって、レ
ーザービームによるスクイブ点火系の診断を行なうもの
である。

〔作　用〕

この様に構成されたエアパンク装置においては、スクイ
ブをレーザービームの照射を受けて発火するように構成
したものであることから、従来の様にヒータの比較的大
きな昇温時間が動作遅れとなることが防止されて、レー
ザービームの照射とほぼ同時による瞬時発火が得られる
。また、通常時はシャッターに照射されているレーザー
ビームの位置およびエネルギーを高精度に直接または間
接的に容易に検出することが出来るために、診断の信頼
性も極めて高いものとなる。更に、スクイブに対する電
気的な接続を何ら必要としないために、従来の様に信頼
性が低くかつ構造が複雑な電気的摺動接続機構を用いる
ことなく、ステアリング等の可動部分に対するエアババ
ック装置の装着が可能になるものである。

〔実施例〕

第１図は、本発明によるエアババック装置をステアリン
グ部分に装着した場合の一実施例を示す側面図である。

同図において１は中空のステアリング軸であって、図示
しない車両本体にボルト２をもちいて固定された軸受３
によって回転自在に支持されている。４はステアリング
軸１の上端部に固定されたステアリングであって、固定
部５と、この固定部５の外周から放射方向に延在する複
数本のアーム６と、この各アーム６の先端に固定すれた
リング状のステアリング７とによって構成されている。

そして、固定部５の上部に設けられている凹部には、エ
アババック装置の膨張用ガス発生部８とエアパンク部９
が収納されている。ここで、膨張用ガス発生部８は、ス
テアリング軸１の中空部分に入る突部１０をその底部に
有する容器１１内に、外部からのレーザービーム照射に
よって発火するスクイブ１２とガス発生物質１３が収容
された状態となっている。また、エアバック部９は、カ
バー１４の内部に折り畳まれたバック１５が収容された
構造となっている。そして、カバー１５は縮小された目
部分が、膨張用ガス発生部８を構成する容器１１の開放
部分に気密固定されている。

１６はステアリング軸１の下端部に固定されたウオーム
ギヤであって、スプロケット１７と係合することにより
、ステアリング軸１の回転を操舵軸に伝達している。１
９は比較的大エネルギーのレーザービーム２０を発生す
るレーザー光源であって、ステアリング軸１の下端面に
対向配置することにより、発生されるレーザービーム２
０をステアリング軸１の中空部を介して膨張用ガス発生
部８のスクイブ１２に向けて照射する。２１はレーザー
ビーム２０の光路を遮断するように設けられたシャッタ
ーであって、第２図に示すように円板状本体２１ａから
外方に延在するアーム２１ｂが設けられており、このア
ーム２１ｂの根元部分が軸２２によって回転自在に支持
されている。２３はアーム２１ｂの先端と固定ピン２４
との間に設けられたスプリングであって、シャッター２
１に対して、軸２２を中心とした右方向の回動力を与え
ている。２５はシャッター２１の円板状本体２１ａの外
周から、アーム２１ｂの延在方向に対して逆の方向に突
出する係止片、２５は電磁ソレノイドであって、通常時
はそのプランジャー２５ａが突出した状態となって、レ
ーザービーム２０゜の通路を遮断する位置まで、スプリ
ング２３に抗して左回動されたシャッター２１の係止片
２１ｃに係合してその右回動を阻止する。そして励磁さ
れるとプランジャー２５ａを引き込むことにより、係止
関係を解除してスプリング２３の力により右回動させる
。つまり、スプリング２３と電磁ソレノイド２５とによ
ってシャッター駆動部を構成していることになる。２６
はシャッター２１の円板状本体２１ａのレーザー光＃１
９と対面する面の中心部に設けられたセンサーであって
、スクイブ１２に照射されるように放射されたレーザー
ビーム２０を受光して、その受光エネルギーに応じたレ
ベルの出力を発生するセンサーである。そして、この場
合におけるセンサー２６は、受光するレーザービーム２
０のエネルギーが、スクイブ１２への照射によって瞬時
に発火させることができるように、比較的エネルギーの
大きなものとなっていることから、減衰させた状態で受
光するように工夫されている。例えば第３図に示すよう
に、円板状本体２１ａの表面にリング状のスペーサ２６
ａを介してレーザービーム減衰板２６ｂを固定し、この
減衰板２６ｂの裏面側にレーザービーム感応素子２６ｃ
が設けられた構造となっている。２７は衝突センサーで
あって、加速度センサーヲ用イて車両の衝突を検出する
もの、あるいはレーダーを利用して衝突直前の衝突危険
状態を検出するもの等が用いられている。２８は衝突セ
ンサー２７の出力発生と同時に電磁ソレノイド２５を励
磁する制御回路、２９はセンサー２６の出力信号を入力
とすることにより、レーザービーム２０が予め定められ
た方向、つまりステアリング軸１の中空部分を介して、
膨張用ガス発生部８のスクイブ１２の収容部分を照射す
る方向に、予め定められたエネルギー、つまりスクイブ
１２を瞬時に発火させることが出来るエネルギーを有し
てレーザー光源１９から放射されていることを判別する
診断回路である。そしてこの診断かおろ２９はレーザー
ビーム２０の放射方向のずれあるいはエネルギーの減少
によって、スクイブ１２を瞬時に発火させることが出来
ない状態となったことが判別されると、警報器３０を駆
動させて運転者に知らせるようになっている。なお、３
１はレーザー光源１９゜シャッター２１．電磁ソレノイ
ド２５およびセンサー２６を保護するカバーである。

この様に構成されたエアバック装置において、シャッタ
ー２１はスプリング２３に抗して左回動されることによ
り、その係止片２１ｃが電磁ソレノイド２５のプランジ
ャー２５ａに係合して第２図に実線で示す状態となって
いる。そして、この状態は、ステアリング軸１の端面を
覆う状態であることから、レーザー光源１９から常時出
力されるレーザービーム２０は、シャッター２１により
遮光されて膨張用ガス発生部８には照射されない。

ここで、シャッター２１を構成する円板状本体２１ａの
中心部分、つまりステアリング軸１の軸心と一致する部
分にはセンサー２６が設けられている。そして、このセ
ンサー２６は、例えば第３図に示すように構成されてい
ることから、比較的大きなエネルギーを有するレーザー
ビーム２０は、まずレーザービーム減衰板２６ｂによっ
て、そのエネルギーが十分に減衰される。次にこの減衰
さレタレーザービームは、レーザービーム減衰板２６ｂ
の後方に設けられているレーザービーム感応素子２６ｃ
によって検出されることにより、その受光面積と受光エ
ネルギーとに応じたレベルの出力を発生する。ここで、
レーザービーム感応素子２６Ｃは、スクイブ１２に向け
て正常に放射されるレーザービーム２０のほぼ受光分の
みに設けられていることから、レーザービーム２０のエ
ネルギーが十分であっても、その放射方向がずれるとセ
ンサー２６の出力が低下することになる。またレーザー
ビーム２０の放射方向が正常であっても、エネルギーが
低下している場合もセンサー２６の出力が小さなものと
なる。従って、診断回路２９は、センサー２６の出力レ
ベルを監視することによって、スクイブ点火用のレーザ
ービーム２０に対する診断が行なえることになり、セン
サー２６の出力が設定値以下となった時は、レーザービ
ーム２０の放射方向および放射エネルギーの少なくとも
いずれかが異常となっていることを示していることにな
る。よって、センサー２６の出力レベルが予め定められ
た設定値以下に低下したことを診断回路２９が検出する
と、出力信号を発生して警報器３０を作動させることに
より、運転者にエアバンク装置のスクイブ点火系が異常
であることを知らせる。

次に、衝突センサー２７が車両の衝突あるいは衝突危険
状態を検出して出力を発生すると、この出力信号を入力
とする制御回路２８が作動して電磁ソレノイド２６を瞬
時に励磁する。電磁ソレノイド２５が励磁されると、そ
のプランジャー２５ａが引き込まれることから、係止片
２ＩＣに対する係止動作が解除され、これに伴なってシ
ャッター２１がスプリング２３の力により、軸２２を中
心として瞬時に右回動して、第２図に仮ｒ、？ａで示す
状態となる。この結果、レーザービーム２０に対する遮
光動作が解除されて、レーザー光源１９から放射される
比較的大エネルギーのレーザービーム２０は、ステアリ
ング軸１の中空部を介して、膨張用ガス発生部８のスク
イブ１２が収容されている部分に照射される。ここで、
容器１１は、スクイブ１２が収容されている部分の例え
ば肉厚を薄くする等の構成により、この部分にレーザー
ビーム２０の照射を受けた場合に、その内部に収容され
ているスクイブ１２が影響を強（受けるようになってい
る。つまり、シャッター２１の開動作に伴なって、レー
ザー光源１９から発生される比較的大エネルギーのレー
ザービーム２０が、膨張用ガス発生部８を構成する容器
１１の突部１０、つまりスクイブ１２の収容部分に照射
されると、その発熱作用によりスクイブ１２内の火薬が
瞬時に発火する。そして、このスクイブ１２の発火に伴
なって、このスクイブ１２とともに収容されているガス
発生物質１３に着火される。ガス発生物質１３は着火と
同時に多量のガスを瞬時に発生する。ここで、ガス発生
物質１３を収容している容器１１は、その開放部分がバ
ッグ１５の目部分に気密固定されているために、ガス発
生物質１３から発生されるガスは、折り畳まれてケース
１４内に収容されているバック１５を瞬時に膨張させる
。

そして、このエアバック１５はステアリング４を覆うよ
うにして膨張、つまり運転者の前部において膨張される
ことから、車両の衝突時に運転者がステアリング４およ
びフロントガラス等に衝突する衝撃を柔らげて乗客を保
護することになる。

そして、この場合には、可動部としてのステアリング４
に装着されている膨張用ガス発生部８に設けられている
スクイブを固定例に設けられているレーザー光源１９か
ら発生されるレーザービーム２０の照射によって発火さ
せるものであることから、可動部側には何ら電気回路系
を必要としないものとなる。従って、可動部側への電気
系の摺動接続が不要になる。また、スクイブはその内部
に火薬のみを設けるのみで、従来の様に劣化が伴なうヒ
ータを必要としないことから、スクイブそのものの寿命
も長くなる。

第４図は、本発明によるエアバック装置の他の実施例を
示す側面図であって、第１図と同一部分は同記号を用い
て示しである。同図において第１図との相違点は、シャ
ッター２１に固定することにより、レーザービーム２０
を直接的に受光していたセンサー２６を取り外し、その
代りにシャッター２１の表面において反射されるレーザ
ービーム２０の反射光を受光する部分にセンサー３２を
設けたことである。

このように、レーザービーム２０のシャッター２１から
の反射光を受光する場合には、センサー３２の受光エネ
ルギーが大幅に減少されることから、第３図で示した様
なレーザービーム減衰板２６ｂを設ける必要が無くなる
。

なお、上記各実施例においては、膨張用ガス発生部８お
よびエアハック部９を可動部としてのステアリング４に
装着した場合について説明したが、本発明はこれに限定
されるものではなく、すべてを固定部に設けた場合にお
いても、動作の迅速化およびスクイブの診断精度向上と
長寿命化が計れることになる。

また、シャッターの駆動は、上述した電磁ソレノイドに
よるストッパーの開放に伴なう回動機構に限定されるも
のではなく、レーザー光源からスクイブに照射されるレ
ーザービームの通路に対する遮断を衝突センサーの出力
発生時に解除する機構であれば、いかなる構成であって
も良い。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明によるエアババック装置は
、スクイブを火薬のみとし、外部から照射する比較的大
エネルギーのレーザービームによって発火させるもので
あることから、従来のヒータを用いて火薬を発火させた
場合に比較して、動作遅れ時間が極めて短いものとなる
。また、通常時はレーザービームをシャッターによって
遮光していることから、このシャッターに照射されてい
るレーザービームの位置およびエネルギーを直接または
間接的に検出することにより、レーザービームによるス
クイブ点火系に対する診断の信頼性が容易にかつ大幅に
向上する。更に、本発明においては、スクイブに対する
電気的な接続を必要としなくなるために、信頼性が低く
かつ構造が複雑な電気的摺動接続機構を用いることなく
して、ステアリング部等の可動部分に対するエアバンク
装置の取り付けが行なえる等の種々優れた効果を有する
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるエアババック装置をステアリング
部分に装着した場合の一実施例を示す要部断面図、第２
図は第１図に示すシャッターの正面図、第３図は第１図
、第２図に示すセンサーの断面図、第４図は他の実施例
を示す要部断面図である。 １・・・ステアリング軸、４・・・ステアリング、８・
・・膨張用ガス発生部、９・・・エアババック部、１０
・・・突部、１１・・・容器、１２・・・スクイブ、１
３・・・ガス発生物質、１４・・・カバー、１５・・・
バンク、工９・・・レーザー光源、２０・・・レーザー
ビーム、２１・・・シャッター、２３・・・スプリング
、２５・・・電磁ソレノイド、２６．３２・・・センサ
ー、２７・・・衝突センサー、２８・・・制御回路、２
９・・・診断回路、３ｏ・・・警報器。 出願人　日本電気ホームエレクトロニクス株式会社 第２図 口 Ｐ＄３図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）外部からのレーザービーム照射を受けて発火する
   スクイブとガス発生物質とが同一容器内に収容された膨
   張用ガス発生部と、この膨張用ガス発生部から発生され
   るガスによって膨張されるエアバックと、比較的大エネ
   ルギーのレーザービームを前記スクイブに向けて放射す
   るレーザー光源と、前記レーザービームの光路に設けら
   れて通常時は遮光するシャッターと、このシャッターを
   駆動するシャッター駆動部と、車両の衝突または衝突危
   険状態を検出する衝突センサーと、この衝突センサーの
   出力発生と同時に前記シャッター駆動部を作動させてレ
   ーザービームの遮光を解除することにより、レーザービ
   ームを前記膨張用ガス発生部の前記スクイブ収容部分に
   照射させて前記スクイブを瞬時に発火させる制御回路と
   、前記シャッターの予め定められた位置に照射される前
   記レーザービームを検出するセンサーと、このセンサー
   の出力を判別することにより、レーザービームによるス
   クイブの点火系を診断して異常を報知する診断回路とを
   有することを特徴とするエアババック装置。
2. （２）シャッターの予め定められた位置に照射されるレ
   ーザービームを検出するセンサーは、前記シャッターに
   固定されてレーザービームを直接受光することを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載のエアバック装置。
3. （３）シャッターの予め定められた位置に照射されるレ
   ーザービームを検出するセンサーは、前記シャッターか
   らの反射光を検出することを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載のエアバック装置。
4. （４）ステアリングの中央部分に設けられるとともに、
   外部からのレーザービーム照射を受けて発火するスクイ
   ブとガス発生物質とが同一容器内に収容された膨張用ガ
   ス発生部と、この膨張用ガス発生部のガス出力口に固定
   されたエアバックと、比較的大エネルギーのレーザービ
   ームを前記ステアリングが固定されるステアリング軸の
   中空部分を介して前記スクイブに向けて放射するレーザ
   ー光源と、前記レーザービームの光路部分に設けられて
   通常時はレーザービームを遮光するシャッターと、この
   シャッターを駆動するシャッター駆動部と、車両の衝突
   または衝突危険状態を検出する衝突センサーと、この衝
   突センサーの出力発生と同時に前記シャッター駆動部を
   作動させてレーザービームの遮光を解除することにより
   、レーザービームを前記膨張用ガス発生部の前記スクイ
   ブ収容部分に照射させて前記スクイブを瞬時に発火させ
   る制御回路と、前記シャッターの予め定められた位置に
   照射されるレーザービームを検出するセンサーと、この
   センサーの出力を判別することによりレーザービームに
   よる前記スクイブの点火系を診断する診断回路とを有す
   ることを特徴とするエアバック装置。