JPH06127331A - エアバッグ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 車両急減速時における乗員の跳ね返り現象に
対処することができるエアバッグ装置を得ることが目的
である。 【構成】 車両急減速時に乗員が慣性移動した状態で
は、エアバッグ装置５４は非作動状態にある。しかし、
乗員の慣性移動後、その反力でシートバック６４側へ跳
ね返された際にはエアバッグ装置５４が作動するように
構成されている。従って、車両急減速時における乗員の
跳ね返り現象に有効に対処することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両急減速時に乗員側
へ向けて袋体を膨出させるエアバッグ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】最近では、車両急減速時に乗員を拘束す
るシートベルト装置の補助装置として、エアバッグ装置
が普及しつつある。このエアバッグ装置にはその配設場
所によって種々あるが、その中でも車両用シートのヘッ
ドレスト内にエアバッグ装置を配設したものがある（一
例として、実開平４−６５６４４号公報参照）。

【０００３】この公報に開示された構造によれば、車両
に所定の荷重が作用すると（主としてリヤバンパ等に所
定の荷重が作用した場合）、車両用シートのヘッドレス
ト内に配設されたエアバッグ装置が即時作動するように
構成されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この公
報に開示された構造による場合、車両に所定の荷重が作
用すれば瞬時にヘッドレスト内のエアバッグ装置が作動
するように制御されているため、例えばフロントバンパ
に所定の荷重が作用して、乗員が車両前方側へ慣性移動
し始めた時点で既に袋体の膨出動作が完了してしまう。
従って、乗員が車両前方へ慣性移動した後に、その反力
でシートバック側へ押し付けられる所謂跳ね返り現象に
は対処できないという問題点が生じる。すなわち、乗員
がシートバック側へ跳ね返る際には、既に袋体の内圧が
低下しているので充分なエネルギー吸収効果が得られな
い。

【０００５】本発明は上記事実を考慮し、車両急減速時
における乗員の跳ね返り現象に対処することができるエ
アバッグ装置を得ることが目的である。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、車両急減速時
に膨出されて、車両用シートのヘッドレストまたはシー
トバックと少なくとも前記車両用シートのシートクッシ
ョンに着座している乗員の頭部及び頸部との間に介在さ
れる袋体と、この袋体を前記車両急減速時から所定時間
経過した後に膨出させる制御手段と、を有することを特
徴としている。

【０００７】

【作用】上記構成によれば、車両急減速時から所定時間
経過した後に、制御手段によって袋体が膨出され、膨出
された袋体は車両用シートのヘッドレストまたはシート
バックと、少なくとも車両用シートのシートクッション
に着座している乗員の頭部及び頸部との間に介在され
る。このため、例えば、車両のフロントバンパに所定の
荷重が作用するような車両急減速時である場合、乗員が
まず車両前方側へ向けて慣性移動した後、反力で乗員が
シートバック側へ跳ね返る際に、前記袋体がヘッドレス
トまたはシートバックと少なくとも乗員の頭部及び頸部
との間に介在されることになる。従って、最適な内圧と
された袋体をヘッドレストまたはシートバックと乗員の
少なくとも頭部及び頸部との間に介在させることができ
る。

【０００８】

【実施例】以下に、図１〜図９を用いて、本発明の一実
施例に係るエアバッグ装置５４について説明する。

【０００９】図３及び図４には車両急減速時にウエビン
グ１０を挟持するタイプのウエビング巻取装置１２が示
されており、まずこのウエビング巻取装置１２の構成に
ついて説明する。

【００１０】ウエビング巻取装置１２は、断面コ字形の
フレーム１４を備えている。フレーム１４は、取付ボル
トによって図示しない車両側壁の下部室内側に取り付け
られている。

【００１１】また、ウエビング巻取装置１２は、軸芯部
にシャフト１６が貫通配置された巻取軸１８を備えてい
る。巻取軸１８の軸方向両端部には、一対のラチェット
ホイル２０及び円板状のフランジ２２が同軸に固着され
ている。従って、巻取軸１８が回転するとラチェットホ
イル２０、フランジ２２も共に回転する。また、巻取軸
１８の周面には、一対のラチェットホイル２０間に乗員
拘束用のウエビング１０が層状に巻き取られている。な
お、一方の脚板１４Ａ（もしくは脚板１４Ｂ）の外側に
は図示しないゼンマイバネが配設されており、巻取軸１
８をウエビング巻取回転方向（図３の矢印Ｃ方向）へ付
勢している。

【００１２】また、巻取軸１８の軸方向両端部外側（フ
ランジ２２と脚板１４Ａ、１４Ｂとの間）には、板状の
アーム２４がそれぞれ配置されている。これら一対のア
ーム２４の基端部には、脚板１４Ａ、１４Ｂに軸支され
た支軸２６が貫通されている。また、一対のアーム２４
の中間部には、巻取軸１８のシャフト１６の両端部が貫
通されている。このシャフト１６の貫通端部は、フレー
ム１４の一対の脚板１４Ａ、１４Ｂの中央部付近に形成
された湾曲形状の軸受孔２８へ挿入されている。このた
め、アーム２４が支軸２６を中心として揺動することに
より、巻取軸１８は軸受孔２８の湾曲形状に沿って図３
の矢印Ｂ方向へと揺動可能とされている。

【００１３】一対のアーム２４の下端部には、扇形の開
口３０が形成されている。この開口３０には、ラチェッ
トホイル２０と対向して配置されたロックバー３２の長
手方向両端部が嵌合されている。さらに、ロックバー３
２の長手方向中間部の下方側には、車両急減速時に慣性
力を受けて揺動する振子３４が配設されている。従っ
て、車両急減速時になると振子３４が慣性力によって揺
動し、ロックバー３２を開口３０内で押上げ、ロックバ
ー３２とラチェットホイル２０とを係合させるようにな
っている。ロックバー３２とラチェットホイル２０とが
係合した状態では、巻取軸１８のウエビング引出方向回
転（図３の矢印Ａ方向回転）が阻止される。

【００１４】また、アーム２４には、それぞれ引張コイ
ルバネ３６の一端が係止されている。引張コイルバネ３
６の他端は、脚板１４Ａ、１４Ｂにそれぞれ係止されて
いる。従って、引張コイルバネ３６は、アーム２４を図
３の矢印Ｂ方向と反対方向へ付勢している。このため、
通常時は、巻取軸１８のシャフト１６の両端部が軸受孔
２８の下端部に保持されるようになっている。

【００１５】一方、一対のフランジ２２の上方側には、
略直方体形状のロックレバー３８が配置されている。ロ
ックレバー３８の一方の端部には軸４０が貫通されてお
り、この軸４０は一対の脚板１４Ａ、１４Ｂに軸支され
ている。このロックレバー３８には、その両側部下端面
に下方へ向けて突出する突起部４２が一体形成されてい
る。これら一対の突起部４２は、フランジ２２の周面に
当接されている。

【００１６】ロックレバー３８の両側面には、引張コイ
ルバネとされたリターンスプリング４４の一端が係止さ
れている。リターンスプリング４４の他端は脚板１４
Ａ、１４Ｂにそれぞれ係止されている。従って、リター
ンスプリング４４は、ロックレバー３８を巻取軸１８側
へ付勢している。

【００１７】このロックレバー３８の先端部には、長手
直角断面が略半円形状の挟持プレート４６がピン４７を
介して遊嵌されている。この挟持プレート４６の平面部
には波状の歯部４６Ａが形成されている。また、挟持プ
レート４６と対向する位置には、板状のロックプレート
４８が配置されている。ロックプレート４８における挟
持プレート４６との対向面には、挟持プレート４６の歯
部４６Ａと噛み合うロック歯４８Ａが一体形成されてい
る。このロックプレート４８は、後述するように所定の
荷重が作用して挟持プレート４６の歯部４６Ａとロック
歯４８Ａとが噛み合うことにより、フレーム１４の高さ
方向（図４、図５の矢印Ｄ方向）へスライドするように
なっている。また、これらロックプレート４８と挟持プ
レート４６との間を巻取軸１８から引き出されたウエビ
ング１０の中間部が挿通自在に配置されている。しかし
ながら、車両急減速時になるとウエビング１０の中間部
は、挟持プレート４６の歯部４６Ａとロックプレート４
８のロック歯４８Ａとの間に挟持される構成である。

【００１８】さて、図４及び図５に示されるように、ロ
ックレバー３８の揺動側端部（挟持プレート４６が遊嵌
された側の端部）付近には、上下三箇所にスイッチ５
０、５１、５２が配設されている。

【００１９】詳しくは、図５に示されるように、第１の
スイッチ５０は、比較的低度の車両急減速時に実線図示
位置（通常位置）にあったロックレバー３８が上昇した
ときの位置（破線図示位置；以下、「負荷上昇低位置」
という）に配置されている。また、第２のスイッチ５１
は、中程度の車両急減速時に実線図示位置にあったロッ
クレバー３８が上昇したときの位置（一点鎖線図示位
置；以下、「負荷上昇中間位置」という）に配置されて
いる。従って、この一点鎖線図示位置は、破線図示位置
よりも上側にある。さらに、第３のスイッチ５２は、比
較的高度の車両急減速時に実線図示位置にあったロック
レバー３８が上昇したときの位置（二点鎖線図示位置；
以下、「負荷上昇高位置」という）に配置されている。
従って、この二点鎖線図示位置は、一点鎖線図示位置よ
りも上側にある。なお、図５では、線が重ならないよう
に、線の種類を異ならせると共にロックレバー３８の外
形を徐々に小さくして図示している。

【００２０】上述した第１のスイッチ５０、第２のスイ
ッチ５１、第３のスイッチ５２は、いずれも通常はＯＦ
Ｆとされ、ロックレバー３８が揺動してそれぞれの位置
に到達することによりＯＮされるようになっている。

【００２１】図７に示されるように、各スイッチ５０、
５１、５２は、それぞれ制御装置６２に接続されてお
り、各々ＯＮすることにより電気信号を制御装置６２に
出力するようになっている。この制御装置６２には、第
１のインフレータ５６、第２のインフレータ５８、及び
第３のインフレータ６０がそれぞれ接続されている。第
１のインフレータ５６は、第１のスイッチ５０がＯＮさ
れることにより制御装置６２からの作動信号が入力され
て作動するようになっている。第２のインフレータ５８
は第２のスイッチ５１がＯＮされることにより、また第
３のインフレータ６０は第３のスイッチ５２がＯＮされ
ることにより、それぞれ制御装置６２からの作動信号が
入力されて作動するようになっている。

【００２２】一方、図６には、縦軸に荷重をとると共に
横軸に時間をとり、エアバッグ装置５４の第１のインフ
レータ５６、第２のインフレータ５８、及び第３のイン
フレータ６０の作動タイミングを示したグラフが示され
ている。ここで、Ａ点での作用荷重はロックレバー３８
を負荷上昇低位置まで上昇させる比較的低度の車両急減
速時に作用する荷重であり、Ｂ点での作用荷重はロック
レバー３８を負荷上昇中間位置まで上昇させる中程度の
車両急減速時に作用する荷重であり、Ｃ点での作用荷重
はロックレバー３８を負荷上昇高位置まで上昇させる比
較的高度の車両急減速時に作用する荷重である。従っ
て、Ａ点に達したとき（車両急減速時になった時点から
所定時間経過した時）に第１のインフレータ５６が作動
し、Ｂ点に達したときに第２のインフレータ５８が作動
し、Ｃ点に達したときに第３のインフレータ６０が作動
することになる。従って、図１（Ａ）に示されるように
車両急減速時になった時点では乗員が矢印Ｑ方向へ慣性
移動するだけで依然としてエアバッグ装置５４は作動し
ていないが、乗員が慣性移動した後、その反力で乗員が
シートバック６４側へ跳ね返された時には、図１（Ｂ）
に示されるようにエアバッグ装置５４が作動して後述す
る袋体６６が乗員の頭部側へ膨出されるようになってい
る。

【００２３】図２（Ａ）、（Ｂ）に示されるように、上
述した第１〜第３のインフレータ５６、５８、６０を備
えたエアバッグ装置５４（二点鎖線で図示）は、シート
バック６４の上端部付近に内蔵されている。これらのイ
ンフレータ５６、５８、６０の車両前方側には、袋体６
６が折り畳まれた状態で配置されている。

【００２４】図８、図９に示されるように、袋体６６の
内部には、複数本（ここでは、２本）の長尺状のストラ
ップ６８、７０が配設されている。これらのストラップ
６８、７０の長手方向中間部には、一対のたるみ部６８
Ａ、７０Ａ（図９（Ａ）に拡大して図示）がそれぞれ形
成されている。そして、このたるみ部６８Ａ、７０Ａ
は、袋体６６の内圧が所定値以上に達すると縫合糸が切
れて伸長状態（図９（Ｂ）参照）となり、その分だけ袋
体６６を大きく膨張させるようになっている。なお、内
圧の所定値としては種々の設定が可能であるが、一例と
して、図６に示されるグラフのＢ点で第２のインフレー
タ５８が作動することにより一つ目のストラップ６８の
弛み部６８Ａの縫合糸が切れ、Ｃ点で第３のインフレー
タ６０が作動することにより二つ目のストラップ７０の
弛み部７０Ａの縫合糸が切れるように、各縫合糸の強度
を設定することが考えられる。

【００２５】以下に、図６に示されるグラフを用いなが
ら、本実施例の作用を説明する。通常の車両走行状態で
は、ウエビング巻取装置１２の振子３４が慣性力によっ
て揺動することはないので、ロックレバー３８は非揺動
状態を維持する。

【００２６】この状態から車両急減速時になると、振子
３４に慣性力が作用してロックバー３２が開口３０内で
押し上げられる。このため、ロックバー３２がラチェッ
トホイル２０に係合される。これにより、巻取軸１８の
ウエビング引出方向回転が阻止される。なお、巻取装置
１８のウエビング引出方向回転が阻止された時点（車両
急減速状態となった時点）ではグラフのＡ点に達してい
ないので、エアバッグ装置５４の各インフレータ５６、
５８、６０は依然として非作動状態を維持している。

【００２７】次いで、乗員が図１（Ａ）の矢印Ｑ方向へ
慣性移動することにより、ウエビング１０には引出方向
への張力が作用する。従って、巻取軸１８のシャフト１
６が軸受孔２８に沿って所定量揺動される。これによ
り、ロックレバー３８が揺動して挟持プレート４６がロ
ックプレート４８に押し付けられる。この結果、ウエビ
ング１０の中間部が挟持プレート４６とロックプレート
４８との間に挟持される。

【００２８】ロックレバー３８の挟持プレート４６がウ
エビング１０の中間部をロックプレート４８との間に挟
持した後、ロックレバー３８の挟持プレート４６とロッ
クプレート４８とが両者一体となって上昇する。このと
きの上昇量は、車両急減速時における作用荷重の大小に
よって異なる。

【００２９】例えば、作用荷重が比較的低度である車両
急減速時であった場合、つまり図６に示されるグラフ上
のＡ点で作用荷重がピークを迎えるような場合には、ロ
ックレバー３８は負荷上昇低位置（図５破線図示位置）
まで上昇する。従って、第１のスイッチ５０がＯＮされ
るので、第１のインフレータ５６が作動する。これによ
り、エアバッグ装置５４の袋体６６が乗員の頭部側へ向
けて膨出される。そして、このとき、乗員はウエビング
１０から慣性移動した際の反力を受けてシートバック６
４側（図１（Ｂ）の矢印Ｒ方向側）へと跳ね返されてく
る。従って、乗員の頭部、頸部は、この比較的低度の車
両急減速状態に対して最適な内圧（Ｆ１）とされた袋体
６６に当接することになるので、最適なエネルギー吸収
効果が得られる。

【００３０】また、作用荷重が中程度である車両急減速
時であった場合、つまり図６に示されるグラフ上のＢ点
で作用荷重がピークを迎えるような場合には、ロックレ
バー３８は負荷上昇中間位置（図５一点鎖線図示位置）
まで上昇する。従って、第２のスイッチ５１がＯＮされ
るので、第２のインフレータ５８が作動する。なお、こ
の時点では既に第１のインフレータ５６が作動してい
る。これにより、エアバッグ装置５４の袋体６６は、前
記場合よりも高い内圧（ほぼＦ１＋Ｆ２）とされる。こ
のため、一つ目のストラップ６８のたるみ部６８Ａの縫
合糸が切れてその分だけ大きく膨張された袋体６６が、
乗員の頭部側へと膨出されることになる。従って、この
中程度の車両急減速時に対しても最適なエネルギー吸収
効果が得られる。

【００３１】さらに、作用荷重が比較的高度である車両
急減速時であった場合、つまり図６に示されるグラフ上
のＣ点で作用荷重がピークを迎えるような場合には、ロ
ックレバー３８は負荷上昇高位置（図５二点鎖線図示位
置）まで上昇する。従って、第３のスイッチ５２がＯＮ
されるので、第３のインフレータ６０が作動する。な
お、この時点では既に第１のインフレータ５６、第２の
インフレータ５８が作動している。これにより、エアバ
ッグ装置５４の袋体６６は、前記場合よりも高い内圧
（ほぼＦ１＋Ｆ２＋Ｆ３）とされる。このため、一つ目
のストラップ６８のたるみ部６８Ａの縫合糸が切れるだ
けでなく、二つ目のストラップ７０のたるみ部７０Ａの
縫合糸も切れて、最も大きく膨張した袋体６６が、乗員
の頭部側へと膨出されることになる。従って、この比較
的高度である車両急減速時に対しても最適なエネルギー
吸収効果が得られる。

【００３２】このように本実施例では、車両急減速時に
なった時点から所定時間経過した後に、エアバッグ装置
５４を作動させるように構成したので、乗員の跳ね返り
現象に対処することができる。すなわち、乗員が慣性移
動した後シートバック６４側へ跳ね返るときにエアバッ
グ装置５４を作動させることができる。従って、乗員の
頭部、頸部等を有効に保護することができる。

【００３３】また、本実施例では、車両急減速時の作用
荷重に応じて第１のインフレータ５６、第２のインフレ
ータ５８、第３のインフレータ６０を選択的に作動さ
せ、これに応じて袋体６６の膨出形状を変更するように
構成したので、車両急減速時の作用荷重の大小に応じて
袋体６６を最適な内圧及び形状にすることができる。

【００３４】さらに、車両のリヤバンパ等に所定の荷重
が作用した場合、最初に乗員がシートバック６４側へ押
し付けられた後、その反力で車両前方側へ慣性移動した
ときにエアバッグ装置６６が作動するので、更にウエビ
ング１０から乗員が再び反力を受けてシートバック６４
側へ跳ね返される際には、内圧が低下しつつも袋体６６
が乗員の跳ね返りに追従するので、ある程度のエネルギ
ー吸収効果が得られるという利点もある。

【００３５】またさらに、ウエビング１０をクランプす
るタイプのウエビング巻取装置１２を用い、このロック
レバー３８の動きを利用して車両急減速時の作用荷重を
検出する構造にしたので、簡易な構成でインフレータ５
６、５８、６０を選択的に適切に作動させることができ
る。つまり、ロックレバー３８が負荷上昇低位置にある
場合は、乗員に対してウエビング１０から作用する荷重
は小さく、結果跳ね返りも小さく、またロックレバー３
８が負荷上昇高位置にある場合は、乗員に対してウエビ
ング１０から作用する荷重は大きく、結果跳ね返りも大
きいということなので、ロックレバー３８の位置を検出
することにより、インフレータ５６、５８、６０を選択
的に適切に作動させることができる。

【００３６】なお、本実施例では、エアバッグ装置５４
をシートバック６４の上端部付近に配設したが、これに
限らず、図２（Ａ）に一点鎖線で示したように、ヘッド
レスト７２の内部に配設してもよい。あるいは、エアバ
ッグ装置５４をルーフにおけるヘッドレスト７２の上方
位置に配設してもよい。

【００３７】また、本実施例では、エアバッグ装置５４
の袋体６６の膨出形状を作用荷重の大きさによって変更
するための構成としてストラップ６８、７０を利用した
が、これに限らず、図１０に示される袋体７４のよう
に、袋体７４を構成する基布７６自体に複数のたるみ部
７６Ａを設けてもよい。このたるみ部７６Ａも袋体７４
の内圧が所定値未満の場合には縫合糸が切れず（図１１
（Ａ）図示状態）、袋体７４の内圧が所定値以上になる
と縫合糸が切れるようになっている（図１１（Ｂ）図示
状態）。従って、この袋体７４によっても、同様の効果
が得られる。

【００３８】さらに、本実施例のウエビング巻取装置１
２では、振子３４を用い、これによって車両急減速状態
を感知するように構成したが、これに限らず、ボール等
を用いて車両急減速状態を感知する構成にしてもよい。
また、車両急減速時の作用荷重の検出の仕方の一例とし
て、本実施例では、ロックレバー３８の動きを利用して
いるが、これに限らず、振子やボールを使った加速度セ
ンサや、袋体の内圧、更にはショルダ側のウエビングに
作用する荷重を検出する方法を採ってもよい。

【００３９】また、本実施例では、ロックレバー３８の
動きを利用して第１のスイッチ５０、第１のスイッチ５
１、及び第３のスイッチ５２を機械的にＯＮ、ＯＦＦさ
せ、これによって第１のインフレータ５６、第２のイン
フレータ５８、第３のインフレータ６０を順次作動させ
るように構成したが、これに限らず、ロックレバー３８
の位置を検知して、これを制御装置６２にて演算して、
各インフレータ５６、５８、６０の作動を制御してもよ
い。

【００４０】さらに、本実施例では、車両急減速時の作
用荷重の大小に応じて作動させるインフレータの個数を
変更し最適な袋体の内圧及び形状が得られるように構成
したが、このような観点を除外して差し支えなければイ
ンフレータを一つのみ配設し、車両急減速時から所定時
間経過した後に当該インフレータを作動させるように構
成してもよい。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るエア
バッグ装置は、車両急減速時から所定時間経過した後
に、制御手段によって袋体を膨出させて、少なくとも車
両用シートのヘッドレストまたはシートバックと車両用
シートのシートクッションに着座している乗員の頭部及
び頸部との間にこれを介在させるので、車両急減速時に
おける乗員の跳ね返り現象に対処することができるとい
う優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１（Ａ）は車両急減速時に乗員が慣性移動し
た状態を示す車両側方から見た説明図であり、図１
（Ｂ）は車両急減速時に乗員が慣性移動後シートバック
側へ跳ね返った状態を示す同方向から見た説明図であ
る。

【図２】図２（Ａ）、（Ｂ）は図１に示されるエアバッ
グ装置の配置位置を説明するための車両側方、車両前方
から見た説明図である。

【図３】図１のエアバッグ装置を作動させるための第１
〜第３のスイッチを備えたウエビング巻取装置を示す斜
視図である。

【図４】図３のウエビング巻取装置の側面図である。

【図５】図４に示される第１のスイッチ〜第３のスイッ
チの配置位置をロックレバーとの関係で示す同図の矢印
Ｐ方向から見た説明図である。

【図６】エアバッグ装置の第１〜第３のインフレータを
作動させるタイミングを荷重と時間との関係で示すグラ
フである。

【図７】エアバッグ装置の作動の制御する制御装置を中
心としたブロック図である。

【図８】図２の袋体の内部構造を示す斜視図である。

【図９】図９（Ａ）は図８の９（Ａ）線矢視拡大図であ
り、図９（Ｂ）は図９（Ａ）のたるみ部の縫合糸が切れ
て伸長した状態を示す拡大図である。

【図１０】図９に示される袋体の変形例を示す図８と同
方向から見た斜視図である。

【図１１】図１１（Ａ）は図１０の１１（Ａ）−１１
（Ａ）線断面図であり、図１１（Ｂ）は図１１（Ａ）の
たるみ部の縫合糸が切れて伸長した状態を示す拡大図で
ある。

【符号の説明】

５４ エアバッグ装置 ６２ 制御装置（制御手段） ６４ シートバック ６６ 袋体 ７２ ヘッドレスト ７４ 袋体

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両急減速時に膨出されて、車両用シー
   トのヘッドレストまたはシートバックと少なくとも前記
   車両用シートのシートクッションに着座している乗員の
   頭部及び頸部との間に介在される袋体と、 この袋体を前記車両急減速時から所定時間経過した後に
   膨出させる制御手段と、 を有することを特徴とするエアバッグ装置。