JP4175229B2 - エアバッグ装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えば、車両後方や車両側方からの衝撃を吸収するために設けられるエアバッグ装置に関するものである。

従来より、この種のエアバッグ装置としては、折り畳まれたエアバッグを、車両のルーフパネルとルーフヘッドライニングとの間における車両後端部に収容されたものが知られている。このエアバッグ装置は、車両後方からの衝撃を契機に最後部座席の後方に膨張展開されるようになっている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００２−３６２２８４号公報（図１等）

ところが、上記従来のエアバッグ装置では、エアバッグの展開方向はエアバッグの収容箇所やその構造等に依存していた。従って、エアバッグの展開方向を制御することが困難であるため、エアバッグの展開動作が不安定であるという問題があった。

本発明は、上記のような従来技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的とするところは、エアバッグの展開動作を安定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。

上記の目的を達成するために請求項１に記載の発明は、車両に折り畳み状態で収容されるエアバッグと、前記エアバッグに供給ガスを供給するガス供給手段とを備え、前記供給ガスの供給に伴って前記エアバッグが前記車両のリアウインドウガラスに沿って膨張展開するように構成したエアバッグ装置であって、前記エアバッグは、車両の後部におけるルーフパネルとルーフヘッドライニングとの間において、車両の左右方向に延びるように収容されるとともに、その収容された前記エアバッグの前方側に前記ガス供給手段が設けられ、前記ガス供給手段からの供給ガスによって車両の後方側へ向って展開する前記エアバッグの展開方向を、車両の後方側に向う方向から車両の下方側に向う方向へ導くように前記エアバッグを付勢する付勢手段を設けたことを要旨とする。この構成によれば、エアバッグが展開方向に付勢されるため、エアバッグの展開方向が有効に制御される。また、この構成によれば、車両後方からの衝撃に対応することができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記エアバッグと付勢手段とは線材によって連結され、前記付勢手段によって線材が引き取られることにより、前記エアバッグが展開方向に引き出されるように構成したことを要旨とする。この構成によれば、エアバッグの展開動作が案内される。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記線材には、第１プーリ及び第２プーリが同軸に軸支されたプーリが介装され、前記第１プーリよりも第２プーリが拡径形成され、第１プーリ及び第２プーリの外周差によって、前記付勢手段に引き取られる線材の引き取り距離よりも、前記エアバッグが引き出される引き出し距離が拡大されることを要旨とする。この構成によれば、付勢手段による線材の引き取り距離が短縮化される。

請求項４に記載の発明は、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の発明において、前記付勢手段は、前記エアバッグに連結されるピストンと、該ピストンが移動可能に収容されるシリンダと、該シリンダ内に注入ガスを注入するガス注入手段とを備え、前記注入ガスの注入に伴ってシリンダが移動され、前記エアバッグが付勢されることを要旨とする。この構成によれば、十分な付勢力が得られるため、エアバッグの展開方向は精度よく制御される。

請求項５に記載の発明は、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の発明において、前記エアバッグを展開状態で維持する展開維持機構が備えられていることを要旨とする。この構成によれば、展開後のエアバッグが付勢力の反動等が加えられても、展開状態が維持される。

請求項６に記載の発明は、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の発明において、前記付勢手段は、前記エアバッグの車両左右方向における両端を下方側へ付勢するものであることを要旨とする。

請求項７に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記線材は、前記エアバッグの両端に連結されるとともに、前記線材に介装される案内部材によって車両の左右方向に拡幅されるように張設されていることを要旨とする。

本発明によれば、エアバッグの展開動作を安定化させることができる。

以下に、本発明を、１ボックスタイプまたは２ボックスタイプの車両に装備されるエアバッグ装置に具体化した実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１及び図２に示すように、エアバッグ装置１１は、車両１２に折り畳み状態で収容されるエアバッグ１３と、エアバッグ１３に供給ガスを供給するガス供給手段としてのインフレータ１４と、エアバッグ１３の展開方向に付勢する付勢手段としてのプルデバイス１５とを備えている。また、エアバッグ装置１１は、車両１２の後端部、例えば後部バンパ１６に装着され、車両１２に加えられた衝撃を検出するセンサ１７と、センサ１７に接続され、センサ１７の信号に基づいてインフレータ１４に作動信号を出力する制御装置１８とを備えている。このエアバッグ装置１１は、車両後方から加えられる衝撃（他の車両の後突等）を契機に、エアバッグ１３がリアウインドウガラス１９に沿って膨張展開し、車両１２の最後部座席２０に着座している図示しない搭乗者を保護するための装置である。

エアバッグ１３及びインフレータ１４は、車両１２におけるルーフ２１の後端部に装着されている。詳述すると、ルーフ２１は外装部材であるルーフパネル２１ａと内装部材であるルーフヘッドライニング２１ｂとを備えている。ルーフパネル２１ａの内側には、合成樹脂製のルーフヘッドライニング２１ｂがルーフパネル２１ａと略平行に延設され、ルーフパネル２１ａとルーフヘッドライニング２１ｂの間には所定の間隔が設けられている。エアバッグ１３及びインフレータ１４は、ルーフパネル２１ａとルーフヘッドライニングの間に装着されている。

エアバッグ１３は、織布等の基布により略四角袋状をなし、供給ガスの供給により膨張可能に形成されている。このエアバッグ１３は、展開方向を考慮して所定の形状に折り畳まれ、車両１２の左右方向に延びるように収容されている。収容されるエアバッグ１３の車両前方側は、図示しないボルト、ナット等の固定部材によってルーフパネル２１ａとルーフヘッドライニング２１ｂの間に固定されている。また、エアバッグ１３の車両前方側には、図示しないガス供給管を介してインフレータ１４が連結されている。このインフレータ１４にはガス発生剤が充填され、発生した供給ガスがエアバッグ１３に供給される。このインフレータ１４は、マイクロコンピュータ等が実装される制御装置１８に接続されており、制御装置１８の作動信号を契機に供給ガスを発生する。エアバッグ１３は供給ガスの供給に伴って膨張するとともに車両１２のリアウインドウガラス１９に沿って展開し、エアバッグ１３によって最後部座席２０とリアウインドウガラス１９との間が仕切られるようになっている。

図５に示すように、展開状態のエアバッグ１３における下辺部１３ａの両端（車両左右方向の両端隅部）には、それぞれ線材としてのワイヤ２２の一端が連結されている。また、ワイヤ２２の他端は、それぞれプルデバイス１５に連結されている。図２及び図３に示すように、エアバッグ１３が収容状態のとき、これらのワイヤ２２は車両後部の両側（リアピラー２３）に沿って張設されている。そして、これらのワイヤ２２がプルデバイス１５によって下方に付勢されることにより、エアバッグ１３はその展開方向、すなわちリアウインドウガラス１９の上方から下方に向かって付勢されるようになっている。また、これらのワイヤ２２にはそれぞれ案内部材としてのガイドリング２４が介装されている。そして、一対のワイヤ２２はガイドリング２４に案内されることにより、車両１２の左右外方に拡幅されるように張設されている。図３に示すように、ガイドリング２４にはＬ字板状の固定部２４ａが設けられ、ガイドリング２４は固定部２４ａ及びリベット２５によってリアピラー２３等に固定される。

車両１２の後部両側には、棒状のプルデバイス１５が車両上下方向に延びるように設けられている。これらのプルデバイス１５は、図１に示すリアフェンダー２６の後部内側に図示しない固定部材によって固定される。図４（ａ）に示すようにプルデバイス１５は、円柱状のピストン２７及び円筒状のシリンダ２８を備え、シリンダ２８の内部にピストン２７が移動可能に収容されている。また、ピストン２７の上部には前記ワイヤ２２の下端が連結されている。ピストン２７の中央部にはシール部材としてのＯリング２９が嵌設され、ピストン２７の外周とシリンダ２８の内壁の気密性が確保されている。

シリンダ２８の上部には、ガス注入手段としての円柱状のマイクロガスジェネレータ３０が設けられている。このマイクロガスジェネレータ３０は、前記制御装置１８に接続されるとともに、内部には図示しないガス発生剤等が充填されている。そして、制御装置１８の作動信号によって、シリンダ２８の内部に注入ガスを瞬時に注入することが可能である。このマイクロガスジェネレータ３０の作動は、前記インフレータ１４の作動と同期される。マイクロガスジェネレータ３０によってシリンダ２８の内部に注入ガスが注入されると、その圧力によってピストン２７が下方に押圧され、ワイヤ２２が下方に付勢される。さらに、図４（ｂ）に示すようにピストン２７が下方に移動されることにより、ワイヤ２２が下方に引き取られるようになっている。ここで、ピストン２７の移動距離はエアバッグ１３を展開させる展開距離に対応して設定されている。本実施形態ではピストン２７の移動距離とエアバッグ１３の展開距離は略同距離に設定されているため、ピストン２７の移動後にはエアバッグ１３が十分に展開される。また、シリンダ２８の底部には貫通孔２８ａが穿設されている。そして、ピストン２７が移動する際にピストン２７の下部におけるシリンダ２８内のエアが放出され、ピストン２７が円滑に移動される。

シリンダ２８の内壁下部には、環状の嵌合部２８ｂが内周にわたって突設されている。そして、図４（ｂ）に示すようにピストン２７が下方に移動した際、ピストン２７の下部は嵌合部２８ｂに嵌合され、ピストン２７の上下動が規制される。ピストン２７の移動が規制されることにより、引き取られたワイヤ２２の移動が規制される。従って、嵌合部２８ｂに対するピストン２７の下部の嵌合は、エアバッグ１３が展開状態に維持する展開維持機構としての機能を果たす。

さて、車両後部に他の車両が衝突すると、その衝撃がセンサ１７により検出される。次に、検出信号が制御装置１８に入力され、この入力信号に基づいてインフレータ１４及びマイクロガスジェネレータ３０に作動信号が出力される。すると、インフレータ１４からエアバッグ１３に供給ガスが供給される。ほぼ同時に、マイクロガスジェネレータ３０からシリンダ２８に注入ガスが注入され、ピストン２７が押圧される。このとき、ワイヤ２２の張力によってエアバッグ１３が展開方向に付勢される。そのため、エアバッグ１３の膨張展開初期において、展開方向が有効に制御される。続いて、ピストン２７の移動に伴ってワイヤ２２が引き取られ、エアバッグ１３の両側部が引き出される。従って、エアバッグ１３の膨張展開がリアウインドウガラス１９に沿って案内されるとともにエアバッグ１３の展開動作が補助される。

次いで、ピストン２７がさらに移動されると、ピストン２７の下部が嵌合部２８ｂに嵌合され、ワイヤ２２は引き取られた状態に維持される。そのワイヤ２２によって、展開後のエアバッグ１３には張力が付与される。従って、展開後のエアバッグ１３はリアウインドウガラス１９を覆うように拡張されるとともにその状態に維持される。

本実施形態によって発揮される効果について、以下に記載する。
・ 本実施形態におけるエアバッグ装置１１では、リアウインドウガラス１９の上方から下方に付勢するプルデバイス１５が設けられている。このように構成した場合、プルデバイス１５の付勢力によって、エアバッグ１３の展開方向が有効に制御され、エアバッグ１３の展開動作を安定化させることができる。また、エアバッグ１３に付与される付勢力によって、エアバッグ１３はルーフパネル２１ａとルーフヘッドライニング２１ｂの間から、膨張初期段階で速やかに排出される。よって、エアバッグ１３の膨張によるルーフヘッドライニング２１ｂとエアバッグ１３の干渉が緩和され、エアバッグ１３及びルーフヘッドライニング２１ｂの損傷を抑制することができる。さらに、エアバッグ１３の展開動作が促進されるため、エアバッグ１３の展開完了までに要する時間を短縮することができる。特に、エアバッグ１３の展開方向が途中から屈曲する場合に、時間を短縮に対して有効に機能する。

・ 本実施形態におけるエアバッグ装置１１では、エアバッグ１３とプルデバイス１５はワイヤ２２で連結され、プルデバイス１５によってワイヤ２２が引き取られることにより、エアバッグ１３が展開方向に引き出されるようになっている。このように構成した場合、プルデバイス１５によるワイヤ２２の引き取りによって、エアバッグ１３の展開動作が案内され、エアバッグ１３の展開動作をさらに安定化させることができる。

・ 本実施形態におけるエアバッグ装置１１では、付勢手段としてプルデバイス１５を採用している。このように構成した場合、シリンダ２８の内部のピストン２７が注入ガスの圧力によって押圧されることによって、十分な付勢力が得られる。従って、エアバッグ１３の展開方向は精度よく制御されるため、エアバッグ１３の展開動作をより安定化させることができる。また、車両１２に衝撃が加えられるまで、エアバッグ１３には付勢力が付与されていないため、エアバッグ１３やその収容部分の耐久性を向上させることができる。さらに、付勢力に加えて、ピストン２７の移動によって、エアバッグ１３を引き出すことが可能となり、さらに安定したエアバッグ１３の展開動作を実現することができる。

・ 本実施形態におけるエアバッグ装置１１では、ピストン２７の下部は嵌合部２８ｂに嵌合されるように構成されている。このように構成した場合、エアバッグ１３を展開状態に維持される。従って、展開後のエアバッグ１３が付勢力の反動等によって再びリアウインドウガラス１９の上方に向かって戻ることが抑制される。よって、エアバッグ１３の搭乗者保護機能を十分に発揮させることができる。

・ 本実施形態におけるエアバッグ装置１１では、エアバッグ１３は車両１２の後部に設けられ、リアウインドウガラス１９に沿って膨張展開される。このように構成した場合、車両後方からの衝撃に対して、搭乗者を有効に保護することができる。

・ 本実施形態におけるエアバッグ装置１１では、ワイヤ２２はエアバッグ１３における下辺部１３ａの両端に連結され、プルデバイス１５によってエアバッグ１３の左右両側部が付勢されるようになっている。このように構成した場合、エアバッグ１３が車両左右方向にバランスよく展開されるため、エアバッグ１３の展開動作を一層安定させることができる。

なお、前記実施形態を次のように変更して具体化することも可能である。
・ 前記実施形態のプルデバイス１５は、図６に示すように車両１２の後部における下端部に車両左右方向に延びるように設けることも可能である。この場合、車両下部両側に一対のガイドリング２４を設け、ワイヤ２２の張設方向を変化させればよい。

・ 図６に示すプルデバイス１５は一対設けられている。この他に、図７に示すように一つのプルデバイス１５によって、エアバッグ１３の両端を付勢することも可能である。この場合、一対のワイヤ２２同士が連結され、一方のワイヤ２２に転換プーリ３１を介装させる。そして、一方のワイヤ２２の引き取り方向を転換させ、他方のワイヤ２２とその方向を同一にする。このように構成した場合、一つのプルデバイス１５により、エアバッグ１３を有効に付勢することができる。

・ 前記実施形態のプルデバイス１５におけるピストン２７の移動距離は、エアバッグ１３の展開距離と略同じ距離に設定されている。この他に、ワイヤ２２にプーリを介装させ、ピストン２７の移動距離よりもワイヤ２２が引き取られる距離を拡大させることが可能である。図８に示すように、連動プーリ３２は第１プーリ３２ａと、その第１プーリ３２ａよりも拡径形成された第２プーリ３２ｂとから構成される。これらの第1プーリと第２プーリ３２ｂは、金属材料から一体形成されるとともに同軸に軸支されている。第１プーリ３２ａには第１ワイヤ３３の一端が連結固定され、第１ワイヤ３３の他端はピストン２７に連結されている。また、第１ワイヤ３３はピストン２７の移動距離に相当する長さが第１プーリ３２ａに巻き付けられている。一方、第２プーリ３２ｂには第２ワイヤ３４の一端が連結固定され、第２ワイヤ３４の他端はエアバッグ１３に連結されている。

このように構成した場合、ピストン２７によって第１ワイヤ３３が引き取られると、第１ワイヤ３３によってプーリが回転されるとともに、第２プーリ３２ｂによって第２ワイヤ３４が巻き取られる。このとき、第１プーリ３２ａと第２プーリ３２ｂの外周差によって、第１ワイヤ３３の引き取り長さよりも第２ワイヤ３４の引き取りが長くなる。従って、ピストン２７の移動距離よりも第２ワイヤ３４が引き取られる距離が拡大されるため、シリンダ２８を小型化することができる。よって、付勢手段を小型化することができる。さらに、エアバッグ１３の展開動作を迅速かつ円滑にすることができる。なお、第１プーリ３２ａ及び第２プーリ３２ｂは、同軸上かつ連動可能であれば、別体で設けることも可能である。

・ 前記実施形態では、エアバッグ１３の左右両側部が付勢されるように構成されている。この他に、エアバッグ１３の一端が付勢されるように構成してもよい。
・ 前記実施形態では、付勢手段としてプルデバイス１５を採用している。この他に、付勢手段として、コイルばね、板ばね等のばね部材を採用してもよい。例えば、プルデバイス１５の代わりに引張コイルばねを装着することにより、エアバッグ１３の展開方向に付勢力を付与することが可能である。

・ 前記実施形態では、ピストン２７の下部が嵌合部２８ｂに嵌合することにより、エアバッグ１３が展開状態に維持されるように構成されている。この他に、展開維持機構はエアバッグ１３の両端部にフック状の係止部材を設け、エアバッグ１３の展開後、これらの係止部材が前記ガイドリング２４に係止するように構成してもよい。

・ 前記実施形態では、インフレータ１４の作動とマイクロガスジェネレータ３０の作動は同期されているが、マイクロガスジェネレータ３０の作動をインフレータ１４の作動より速めてもよい。この場合、エアバッグ１３の膨張に先んじてエアバッグ１３を付勢され、展開動作をさらに安定化させることができる。

・ 前記実施形態では、ピストン２７の移動距離とエアバッグ１３の展開距離は略同距離に設定され、ワイヤ２２がエアバッグ１３の引き取り長さと、エアバッグ１３が引き出される引き出し長さとは、略同一に設定されている。この他に、エアバッグ１３の引き出し長さよりもワイヤ２２の引き取り長さを短くしてもよい。エアバッグ１３は展開初期に引き取られることによって、その後の展開動作を安定化させることができる。

・ 前記実施形態のセンサ１７は、車両１２に加えられた衝撃を検出している。このセンサ１７の代わりに、車両１２に対する衝突を予知する衝突予知センサを採用してもよい。

・ 前記実施形態では、エアバッグ１３がリアウインドウガラス１９に沿って膨張展開するように構成されている。この他に、エアバッグが車両１２の側方から加えられる衝撃を契機にサイドウインドウガラスに沿って展開させることもできる。この場合、エアバッグは車両１２の左右両側（例えば、ピラーや車両天井部）に収容されるとともに、センサ１７は左右両側部に装着される。また、ワイヤ２２はフロントピラーやリアピラー２３に沿って張設される。このように構成した場合、車両側方からの衝撃（他の車両の側面衝突）に対して、搭乗者を有効に保護することができる。

・ 前記実施形態では、エアバッグ装置１１は１ボックスタイプ又は２ボックスタイプの車両１２に適用されているが、このエアバッグ装置１１は３ボックスタイプの車両に適用することもできる。

本実施形態のエアバッグ装置が装着された車両の後部を示す側面図。 同車両の背面図。 車両の後方から見たエアバッグ装置を示す概念図。 （ａ）はプルデバイスを示す斜視図、（ｂ）はその作動後を示す斜視図。 エアバッグが膨張展開した状態を示す概念図。 エアバッグ装置の別例を示す概念図。 エアバッグ装置の別例を示す概念図。 エアバッグ装置の別例を示す概念図。

符号の説明

１１…エアバッグ装置、１２…車両、１３…エアバッグ、１４…ガス供給手段としてのインフレータ、１５…付勢手段としてのプルデバイス、１９…リアウインドウガラス、２２…線材としてのワイヤ、２７…ピストン、２８…シリンダ、３０…ガス注入手段としてのマイクロガスジェネレータ、３２…プーリとしての連動プーリ、３２ａ…第１プーリ、３２ｂ…第２プーリ。

Claims (7)

1. 車両に折り畳み状態で収容されるエアバッグと、前記エアバッグに供給ガスを供給するガス供給手段とを備え、前記供給ガスの供給に伴って前記エアバッグが前記車両のリアウインドウガラスに沿って膨張展開するように構成したエアバッグ装置であって、
   前記エアバッグは、車両の後部におけるルーフパネルとルーフヘッドライニングとの間において、車両の左右方向に延びるように収容されるとともに、その収容された前記エアバッグの前方側に前記ガス供給手段が設けられ、
   前記ガス供給手段からの供給ガスによって車両の後方側へ向って展開する前記エアバッグの展開方向を、車両の後方側に向う方向から車両の下方側に向う方向へ導くように前記エアバッグを付勢する付勢手段を設けたことを特徴とするエアバッグ装置。
2. 前記エアバッグと付勢手段とは線材によって連結され、前記付勢手段によって線材が引き取られることにより、前記エアバッグが展開方向に引き出されるように構成した請求項１に記載のエアバッグ装置。
3. 前記線材には、第１プーリ及び第２プーリが同軸に軸支されたプーリが介装され、前記第１プーリよりも第２プーリが拡径形成され、第１プーリ及び第２プーリの外周差によって、前記付勢手段に引き取られる線材の引き取り距離よりも、前記エアバッグが引き出される引き出し距離が拡大される請求項２に記載のエアバッグ装置。
4. 前記付勢手段は、前記エアバッグに連結されるピストンと、該ピストンが移動可能に収容されるシリンダと、該シリンダ内に注入ガスを注入するガス注入手段とを備え、前記注入ガスの注入に伴ってシリンダが移動され、前記エアバッグが付勢される請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のエアバッグ装置。
5. 前記エアバッグを展開状態で維持する展開維持機構が備えられている請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のエアバッグ装置。
6. 前記付勢手段は、前記エアバッグの車両左右方向における両端を下方側へ付勢するものである請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のエアバッグ装置。
7. 前記線材は、前記エアバッグの両端に連結されるとともに、前記線材に介装される案内部材によって車両の左右方向に拡幅されるように張設されている前記エアバッグは車両の側部に設けられるとともに、前記ウインドウガラスはサイドウインドウガラスである請求項２に記載のエアバッグ装置。

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