(57)【要約】【課題】エアバッグによる乗員への加害性低減と乗員保護性能とを高次元で両立することができるエアバッグ装置を提供する。【解決手段】多段式のインフレータ３０に対する点火制御パターンとして、エアバッグ２０の展開時における最大内圧を設定圧力Ｐ以上に制御する第１の制御パターンと、エアバッグ２０の展開時における最大内圧を設定圧力Ｐ未満に制御する第２の制御パターンとを制御部３５に設定する。エアバッグ本体２１の基部２３側と乗員保護部２１ａ側とを連結することによって展開時における乗員保護部２１ａ側の展開を一部規制する連結帯２８をエアバッグ２０に設け、連結帯２８の強度を、エアバッグ２０の展開時の内圧が設定圧力Ｐ以上となったときに断裂される強度に設定する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エアバッグと、
前記エアバッグに設定された乗員保護部側の展開を一部規制する規制手段と、
個別に点火制御可能な複数のインフレータ部を有する多段式のインフレータと、
前記インフレータの点火制御を行う制御手段と、を備え、
前記規制手段は、前記エアバッグの展開時の内圧が設定圧力以上となったとき前記規制を解除するよう構成され、
前記制御手段は、前記インフレータに対する点火制御パターンとして、前記エアバッグの展開時における最大内圧を前記設定圧力以上に制御する第１の制御パターンと、前記エアバッグの展開時における最大内圧を前記設定圧力未満に制御する第２の制御パターンとを有することを特徴とするエアバッグ装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記各インフレータ部の点火タイミングを制御することにより、前記エアバッグの最大内圧を制御することを特徴とする請求項１記載のエアバッグ装置。
【請求項３】
前記エアバッグは前記乗員保護部の中央に凹部を備えた展開形状をなし、前記規制手段は、前記凹部を非規制時よりも深く形成することを特徴とする請求項１または請求項２記載のエアバッグ装置。
【請求項４】
前記規制手段は、エアバッグの基部側と前記乗員保護部側とを連結する連結部材で構成されたことを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載のエアバッグ装置。
【請求項５】
前記規制手段は、前記エアバッグ展開時の内圧によって中途が断裂されることにより、前記規制を解除することを特徴とする請求項４記載のエアバッグ装置。
【請求項６】
前記規制手段は、断裂用のスリット部を有することを特徴とする請求項５記載のエアバッグ装置。
【請求項７】
前記規制手段は、中途が折り返されて縫合された縫合部を有し、前記エアバッグの展開時の内圧によって当該縫合部が解放されることにより、前記規制を解除することを特徴とする請求項４記載のエアバッグ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に、前突時に前席の乗員保護に好適なエアバッグ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、エアバッグ装置においては、エアバッグの展開時における乗員への加害性を低減するための各種対策がなされている。例えば、特許文献１には、エアバッグの展開時に乗員に与える衝撃を緩和するため、上下方向に延在する凹部をエアバッグの中央に設けた助手席用のエアバッグ装置が開示されている。
【０００３】
また、例えば、特許文献２には、エアバッグの内部で前後を連結する膨張制御部材を設け、膨張制御部に形成した解放可能接続部分をエアバッグの展開途中において段階的に解放することにより、膨張過程に発生した運動エネルギーを消散させつつエアバッグを最終形状まで展開させる技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１７６０１８号公報
【特許文献２】特許第２６７７９５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、近年においては、エアバッグの作動条件を、所定車速以上の高速衝突時のみならず、所定車速以下の低速衝突（小衝突）時にまで拡大することが検討されている。このような低速衝突時にエアバッグを作動させる場合、当該エアバッグによる乗員保護（拘束性能の確保）を実現することは勿論のこと、エアバッグによる乗員への加害性の低減をより一層高いレベルで実現することが要求される。この場合、例えば、加害性低減が要求される対象が、正規着座位置に着座する乗員に留まらず、正規の着座位置よりも前方で起立する小児等にも拡大される。
【０００６】
しかしながら、上述の要求を満足すべく、特許文献１に開示された技術において、単に凹部を深く形成すると、正規着座位置の乗員に対するエアバッグの拘束性能等を低下させる虞がある。
【０００７】
また、上述の特許文献１に開示された技術のように、膨張制御部材によって運動エネルギーを消散させる場合にも、エアバッグが最終形状となるまでの間に、正規着座位置以前の乗員に対しては、少なからず影響を及ぼす虞がある。
【０００８】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、エアバッグによる乗員への加害性低減と乗員保護性能とを高次元で両立することができるエアバッグ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、エアバッグと、前記エアバッグに設定された乗員保護部側の展開を一部規制する規制手段と、個別に点火制御可能な複数のインフレータ部を有する多段式のインフレータと、前記インフレータの点火制御を行う制御手段と、を備え、前記規制手段は、前記エアバッグの展開時の内圧が設定圧力以上となったとき前記規制を解除するよう構成され、前記制御手段は、前記インフレータに対する点火制御パターンとして、前記エアバッグの展開時における最大内圧を前記設定圧力以上に制御する第１の制御パターンと、前記エアバッグの展開時における最大内圧を前記設定圧力未満に制御する第２の制御パターンとを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のエアバッグ装置によれば、エアバッグによる乗員への加害性低減と乗員保護性能とを高次元で両立することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】エアバッグ装置の概略構成図
【図２】エアバッグの構成部品を示す平面図
【図３】エアバッグの展開形状を示す斜視図
【図４】エアバッグの展開形状を示す要部断面図
【図５】エアバッグの乗員との関係を示す説明図
【図６】インフレータの点火制御ルーチンを示すフローチャート
【図７】展開規制ベルトの変形例を示す説明図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して本発明の形態を説明する。図１において、符号１はエアバッグ装置を示し、本実施形態においては、インストルメントパネル５内に配置される助手席用エアバッグ装置を示す。このエアバッグ装置１は、エアバッグ２０と、エアバッグ２０に膨張用ガスを供給するインフレータ３０とが、ケース１０内に収容保持されて要部が構成されている。
【００１３】
ケース１０は、例えば、上端側に長方形状の開口部１０ａを有する板金製の中空部材で構成され、下部側がブラケット１１を介してステアリングサポートビーム１２に保持されている。このケース１０内には、略円筒状のインフレータ収容室１５が画成され、このインフレータ収容室１５の上部にエアバッグ収容室１６が形成されている。
【００１４】
ここで、インストルメントパネル５には、エアバッグ収容室１６（開口部１０ａ）を車室側に連通する開口部５ａが開口され、この開口部５ａがリッド６によって閉塞されている。そして、インフレータ３０の作動時には、エアバッグ２０によってリッド６が車室内に押し開かれることにより、開口部５ａは開放され、エアバッグ２０が車室内で展開される。
【００１５】
エアバッグ２０は、エアバッグ本体２１と、このエアバッグ本体２１の内部に配設される整流布２７とを有する。
【００１６】
エアバッグ本体２１は、主布体２２と、当該主布体２２に縫合される左右一対の副布体２５Ｌ，２５Ｒとを有して要部が構成されている。
【００１７】
主布体２２は、短冊状に形成された基部２３を有し、この基部２３にはインフレータ３０からの膨張用ガスを導入するための吸気口２３ａが開口されている。また、基部２３の両側には所定の丸みを帯びた略矩形の外形形状をなす一対の布部２４Ｌ，２４Ｒが一体形成され、これら左右布部２４Ｌ，２４Ｒには、膨張用ガスを排出するための排気口２４Ｌａ，２４Ｒａが開口されている。
【００１８】
各副布体２５Ｌ，２５Ｒは、互いに対象な略曲玉形状の外形を有し、外縁部が左右布部２４Ｌ，２４Ｒの外縁部にそれぞれ縫合されている。さらに、左右各副布体２５Ｌ，２５Ｒは、互いの内縁部が縫合されている。
【００１９】
これら布体２２，２５Ｌ，２５Ｒの縫合体で構成されたエアバッグ本体２１において、展開時に基部２３に対向する面部は、乗員保護部２１ａとして形成され、この乗員保護部２１ａの中央には上下方向に延在する凹部２１ｂが形成されている。この凹部２１ｂは、主として副布体２５Ｌ，２５Ｒによって形成されるもので、特に、凹部２１ｂの深さ等は副布体２５Ｌ，２５Ｒの内縁部形状等に依存される。
【００２０】
整流布２７は、略矩形の外形形状をなす部材で構成され、エアバッグ本体２１内において、吸気口２３ａに対向された状態で基部２３に縫合されている。また、整流布２７には、規制手段としての連結帯２８の一端が縫合されている。この連結帯２８の他端は、乗員保護部２１ａ側で、左右副布体２５Ｌ，２５Ｒの縫合部に連結されている。そして、この連結帯２８の長さが、エアバッグ本体２１を完全に展開させたときの整流布２７から凹部２１ｂまでの距離よりも所定量短く設定されることにより、連結帯２８は、エアバッグ本体２１の展開形状を変形させる。具体的には、連結帯２８は、乗員保護部２１ａの展開を一部規制することにより、全展開時に比べ、エアバッグ本体２１の乗員側への突出量を制限するとともに、凹部２１ｂの深さを増大させる（図３（ａ）、図４（ａ）、図５（ａ）参照）。
【００２１】
ここで、連結帯２８の強度は、例えば、エアバッグ本体２１の内圧が設定圧力Ｐ（例えば、Ｐ＝４００ＫＰａ）以上となったとき、断裂される強度に設定されている。従って、エアバッグ本体２１の内圧が設定圧力Ｐ未満であるとき、連結帯２８は、エアバッグ本体２１の基部２３側（整流布２７側）と乗員保護部２１ａ側との連結状態を維持する。一方、連結帯２８は、エアバッグ本体２１の内圧が設定圧力Ｐ以上となったとき断裂されて前記連結を開放する。そして、連結帯２８が断裂されると、エアバッグ本体２１は、本来の展開形状まで全展開することが許容される（図３（ｂ）、図４（ｂ）、図５（ｂ）参照）。
【００２２】
インフレータ３０は、個別の点火制御が可能な複数のインフレータ部を備えた多段式のインフレータで構成されている。本実施形態において、インフレータ３０は、主インフレータ部３１と、副インフレータ部３２とを備えた２段式のインフレータで構成され、各インフレータ部３１，３２は、後述する制御部３５（制御手段）からの制御信号に応じて個別のタイミングで点火することが可能となっている。ここで、本実施形態において、主インフレータ部３１は、例えば、単独で点火された際に、エアバッグ本体２１の内圧を瞬間的に３５０ＫＰａ程度まで上昇させることが可能な容量の膨張用ガスを発生する。また、副インフレータ部３２は、例えば、単独で点火された際に、エアバッグ本体２１の内圧を瞬間的に１３０ＫＰａ程度まで上昇させることが可能な容量の膨張用ガスを発生する。
【００２３】
図１に示すように、制御部３５には、車両衝突時に発生する衝突加速度を検出する加速度センサ３６と、車速センサ３７とが接続されている。制御部３５は、加速度センサ３６から入力される加速度が予め設定された閾値以上となったとき、車両の衝突を判定する。そして、車両の衝突を判定すると、制御部３５は、予め設定された複数の点火制御パターンの中から、衝突判定時の車速Ｖに応じた制御パターンを選択し、選択した制御パターンに従って各インフレータ部３１，３２の点火制御を行う。ここで、本実施形態において、制御部３５には、第１の制御パターンと第２の制御パターンとが設定されている。
【００２４】
第１の制御パターンは、例えば、エアバッグ２０の展開時における最大内圧を設定圧力Ｐ（例えば、Ｐ＝４００ＫＰａ）以上に制御するための制御パターンである。この第１の制御パターンは、例えば、衝突判定時の車速Ｖが２５ｍｐｈ以上であるとき選択され、当該第１の制御パターンが選択されると、制御部３５は、第１，第２のインフレータ部３１，３２を同時（同爆）、或いは、ごく僅かなディレイ時間（例えば、１０ｍｓ以内のディレイ時間）内に連続的に点火させる。
【００２５】
第２の制御パターンは、例えば、エアバッグ２０の展開時における最大内圧を設定圧力Ｐ未満に制御するための制御パターンである。この第２の制御パターンは、例えば、衝突判定時の車速Ｖが１６ｍｐｈ以上且つ２５ｍｐｈ未満であるとき選択され、当該第２の制御パターンが選択されると、制御部３５は、第１，第２のインフレータ部３１，３２を所定のディレイ時間（例えば、１００ｍｓｅｃ）隔てて順次点火させる。
【００２６】
なお、本実施形態において、衝突判定時の車速Ｖが１６ｍｐｈ未満である場合には、第１，第２のインフレータ部３１，３２に対する点火制御はキャンセルされる。
【００２７】
次に、制御部３５で実行されるインフレータ３０の点火制御について、図６に示す点火制御ルーチンのフローチャートに従って説明する。
【００２８】
このルーチンがスタートすると、制御部３５は、先ず、ステップＳ１０１において、車両衝突が発生したか否かを調べる。すなわち、制御部３５は、加速度センサ３６から入力される加速度が設定閾値以上となったか否かを監視することにより、車両衝突が発生したか否かを調べる。
【００２９】
そして、ステップＳ１０１において、加速度が設定閾値未満であり、車両衝突が発生していないと判定した場合、制御部３５は、そのままステップＳ１０１に留まり、加速度センサ３６から入力される加速度に基づく衝突判定を繰り返す。
【００３０】
一方、ステップＳ１０１において、車両衝突が発生したと判定した場合、制御部３５は、ステップＳ１０２に進み、衝突判定時の自車速Ｖが第１の設定車速Ｖ１（例えば、Ｖ１＝１６ｍｐｈ）以上であるか否かを調べる。
【００３１】
そして、ステップＳ１０２において、衝突判定時の自車速Ｖが第１の設定車速Ｖ１未満であり、今回の衝突が極小衝突であると判定した場合、制御部３５は、そのままルーチンを抜ける。
【００３２】
一方、ステップＳ１０２において、衝突判定時の自車速Ｖが第１の設定車速Ｖ１以上であると判定した場合、制御部３５は、ステップＳ１０３に進み、衝突判定時の自車速Ｖが第２の設定車速Ｖ２（例えば、Ｖ２＝２５ｍｐｈ）以上であるか否かを調べる。
【００３３】
そして、ステップＳ１０３において、衝突判定時の自車速Ｖが第２の設定車速以上であり、今回の衝突が大衝突であると判定した場合、制御部３５は、ステップＳ１０４に進み、主インフレータ部３１及び副インフレータ部３２を第１の制御パターンに従って点火制御した後、ルーチンを抜ける。
【００３４】
すなわち、ステップＳ１０３からステップＳ１０４に進むと、制御部３５は、主インフレータ部３１及び副インフレータ部３２を略同時に点火させる。これにより、エアバッグ２０の展開時における最大内圧が設定圧力（例えば、４００ＭＰａ）以上となり、連結帯２８が断裂される。そして、連結帯２８が断裂することにより、エアバッグ本体２１は全展開する。すなわち、エアバッグ本体２１は、正規の着座位置の乗員を拘束して衝突から保護するのに好適な展開形状まで全展開する（図３（ｂ）、図４（ｂ）、図５（ｂ）参照）。
【００３５】
一方、ステップＳ１０３において、衝突判定時の自車速Ｖが第２の設定車速未満であり、今回の衝突が小衝突であると判定した場合、制御部３５は、ステップＳ１０５に進み、主インフレータ部３１及び副インフレータ部３２を第２の制御パターンに従って点火制御した後、ルーチンを抜ける。
【００３６】
すなわち、ステップＳ１０３からステップＳ１０５に進むと、制御部３５は、主インフレータ部３１を点火させてから十分なディレイ時間（例えば、１００ｍｓｅｃ）を経た後、副インフレータ部３２を点火させる。これにより、副インフレータ部３２は、主インフレータ部３１で発生した膨張用ガスが排気口２４Ｌａ，２４Ｒａから十分に排出された後のタイミングで点火されることとなり、エアバッグ２０の展開時における最大内圧が設定圧力未満に維持される。従って、連結帯２８は断裂することなく維持され、エアバッグ本体２１の展開が一部規制される。すなわち、所定の低速衝突時において、エアバッグ本体２１は、乗員側への突出量（乗員保護部２１ａの後退量）が制限されるとともに、凹部２１ｂの深さが増大され、正規の着座位置よりも前方で起立する小児等に対しても加害性を低減するに好適な形状に展開する（図３（ａ）、図４（ａ）、図５（ａ）参照）。
【００３７】
このような実施形態によれば、多段式のインフレータ３０に対する点火制御パターンとして、エアバッグ２０の展開時における最大内圧を設定圧力Ｐ以上に制御する第１の制御パターンと、エアバッグ２０の展開時における最大内圧を設定圧力Ｐ未満に制御する第２の制御パターンとを制御部３５に設定するとともに、エアバッグ本体２１の基部２３側と乗員保護部２１ａ側とを連結することによって展開時における乗員保護部２１ａ側の展開を一部規制する連結帯２８をエアバッグ２０に設け、連結帯２８の強度を、エアバッグ２０の展開時の内圧が設定圧力Ｐ以上となったときに断裂される強度に設定することにより、インフレータ３０に対する点火制御パターンに応じて異なる形態でエアバッグ２０を展開させることができる。そして、連結帯２８のチューニング等により、第２の制御パターンでのエアバッグ２０の展開形状を正規の着座位置の乗員以外に対しても低加害な形状とすることにより、低速での小衝突時における正規外着座乗員に対する加害性低減と、大衝突時等における正規着座乗員の保護とを高次元で両立することができる。
【００３８】
すなわち、低速での小衝突時には、乗員保護部２１ａの中央に形成される凹部２１ｂを大きく形成することにより、正規外着座の乗員の特に耐性の低い頭部や首へのエアバッグ２０からの入力を低減し、加害性を低減することができる。その一方で、大衝突時には、乗員保護部２１を正規の展開状態まで全展開させることにより、正規着座の乗員を早期にエアバッグ２０で拘束し、十分な乗員保護性能を実現することができる。
【００３９】
ここで、上述の実施形態においては、連結部２８を一様な帯状の部材で構成した一例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、エアバッグ２０の展開時における最大内圧と連結帯２８の強度との関係を適切にチューニングすべく、例えば、図７（ａ）に示すように、中途に断裂用のスリット２８ａを設けることも可能である。
【００４０】
また、エアバッグ２０の展開時における規制解除の方式は、上述のように断裂によって実現する構成に限定されるものではなく、例えば、図７（ｂ）に示すように、連結帯２８の中途を折り返して縫合し、この縫合部２８ｂをエアバッグ２０の展開時における最大内圧に応じて解放させる構成とすることも可能である。
【００４１】
さらに、図示しないが、整流布２７を規制手段として兼用し、エアバッグ本体２１の乗員保護部２１ａ側を、整流布２７に対して直接的に所定の強度で連結することも可能である。
【符号の説明】
【００４２】
１  …  エアバッグ装置
５  …  インストルメントパネル
５ａ  …  開口部
６  …  リッド
１０  …  ケース
１０ａ  …  開口部
１１  …  ブラケット
１２  …  ステアリングサポートビーム
１５  …  インフレータ収容室
１６  …  エアバッグ収容室
２０  …  エアバッグ
２１  …  エアバッグ本体
２１ａ  …  乗員保護部
２１ｂ  …  凹部
２２  …  主布体
２３  …  基部
２３ａ  …  吸気口
２４Ｌ，２４Ｒ  …  布部
２４Ｌａ，２４Ｒａ  …  排気口
２５Ｌ，２５Ｒ  …  副布体
２７  …  整流布
２８  …  連結帯（規制手段）
２８ａ  …  スリット
２８ｂ  …  縫合部
３０  …  インフレータ
３１  …  主インフレータ部
３２  …  副インフレータ部
３５  …  制御部
３６  …  加速度センサ
３７  …  車速センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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