JPH0635829Y2 - 自動車の乗員保護装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は自動車の乗員保護装置、とりわけ、ステアリン
グホイールセンターに配設されたエアバッグ装置を利用
した乗員保護装置に関する。

従来の技術 自動車の中には第７図に示すように、車両衝突時にドラ
イバーを保護する目的で、ステアリングホイール１のセ
ンターにエアバッグ装置３を配設し、車両衝突時に減速
度センサの検出作用にもとづいてバッグ本体４を急速展
開させ、乗員Ｄをこのバッグ本体４で柔軟に受け止め
て、ステアリングホイール１への２次衝突を防止するよ
うにしたものが知られている。この類似構造は、例えば
1985年８月FORD社発行TEMPO/TOPAZ SUPLEMENTAL DRIVER
AIRBAG RESTRAINT PROGRAM」のカタログに示されてい
る。

考案が解決しようとする課題 第７図に示すようにステアリングシャフト1aの傾き角度
が大きい車両にあっては、ステアリングホイール１が水
平に近くなるために、乗員Ｄによりバッグ本体４が押さ
れると、このバッグ本体４が同図鎖線で示すようにステ
アリングホイール１の前部上方へ逃げてしまうことか
ら、バッグ本体４を大型化しなければならない。そこ
で、本考案はステアリングシャフトの傾き角度が大きな
車両であっても、バッグ本体の大型化を伴うことなく乗
員を確実にバッグ本体で拘束して保護することができる
自動車の乗員保護装置を提供するものである。

課題を解決するための手段 ステアリングホイールセンターに減速度センサの検出作
用にもとずいて作動するエアバッグ装置を備えると共
に、シートベルト装置としてラップベルトを備えた自動
車において、ラップベルト又はラップベルトを付設した
座席等の乗員拘束部材に連結されたシリンダ機構を有
し、車両衝突時に乗員がステアリングホイールのリム下
端に近接するまで乗員の所要ストロークの前方慣性移動
を許容し、所要ストローク移動後前記シリンダ機構を作
動して乗員拘束部材を急速に後方へ引いて、ラップベル
トを支点として乗員の上半身をステアリングホイールに
対して略直角の前傾姿勢にさせる乗員拘束制御手段と、
減速度センサの検出作用後、エアバッグ装置の作動を所
定時間遅延させて、バッグ本体の全開時期を前記乗員の
前傾姿勢時期と同期させる遅延手段とを備えいる。

作用 車両が衝突すると、乗員は慣性により前方移動するが、
所要ストローク移動して乗員がステアリングホイールの
リム下端に近接すると、乗員拘束制御手段のシリンダ機
構により乗員拘束部材が急速に後方へ引かれる。この結
果、乗員の上半身はラップベルトを支点として前傾し
て、ステアリングホイールに対して略直角の状態とな
る。一方、車両衝突時には減速度センサが車両の減速度
を検出するが、遅延手段により所定時間経過後にエアバ
ッグ装置が作動して、バッグ本体の全開時期と乗員の前
記前傾姿勢時期とが略同期して、乗員の上半身が確実に
バッグ本体により拘束される。

実施例 以下、本考案の実施例を図面と共に詳述する。

第１〜３図において、３はステアリングホイール１のセ
ンターに配設したエアバッグ装置、５は座席Ｓに着座し
た乗員Ｄを拘束するシートベルトとしてのラップベルト
を示し、そのアウタアンカ６は図外の車体サイドシルに
結合してあり、かつ、インナ側にはタング７を固定して
あって、このタング７をバックル８に結合して、乗員Ｄ
の腰部に掛け回して着用される。９は前記ラップベルト
５に連結したシリンダ機構10を備えた乗員拘束制御手段
で、ラップベルト５と協働して車両衝突時に乗員Ｄがス
テアリングホイール１のリム２下端に近接するまで乗員
Ｄの所要ストロークの前方慣性移動を許容し、所要スト
ローク移動後前記シリンダ機構10を作動してラップベル
ト５を急速に後方へ引き、ラップベルト５を支点として
乗員Ｄの上半身をステアリングホイール１に対して略直
角の前傾姿勢にさせるものである。前記シリンダ機構10
は車体フロアＦ上に固定され、その作動ロッド11端には
車体フロアＦ上に固定したガイドレール14に沿って摺動
するスライダ13を固定してある。このスライダ13には前
記バックル８をワイヤ15を介して結合してあり、かつ、
該スライダ13はガイドレール14に切起し成形した爪片14
aにより常態にあっては前後移動が阻止され、車両の衝
突時にラップベルト５およびワイヤ15を介して所定値以
上の外力が作用し、あるいは、後述するようにピストン
12に所定値以上の作動圧が作用すると爪片14aを折曲，
乗り越えて前後方向に摺動可能となっている。一方、シ
リンダ本体10A内のピストン12によって隔成された一室
内には火薬16を配設してあり、この火薬16が点火信号を
受けて爆発することにより作動圧を発生してピストン12
を急速に移動し、以って、作動ロッド11,ワイヤ15を介
してラップベルト５を急速に牽引するようになってい
る。前記ピストン12と火薬16のセット位置間の距離は、
乗員Ｄがステアリングホイール１のリム２下端に近接す
るまで、スライダ13がガイドレール14内を前方移動し得
るに十分な寸法としてある。18は減速度センサ17とエア
バッグ装置３との間の作動回路に介装した遅延手段とし
ての遅延回路で、この遅延回路18により減速度センサ17
の検出作用後、エアバッグ装置３の点火作動を所定時間
遅延させて、バッグ本体４の全開時を前記乗員Ｄの前傾
姿勢時期と略同期させる。また、本実施例では、減速度
センサ17の検出信号をシリンダ機構10の火薬16の点火信
号として用いており、前述のように乗員Ｄがステアリン
グホイール１のリム２下端に近接するまで所定ストロー
ク前方に慣性移動した時点で、火薬16に点火信号が送ら
れるように、遅延回路18によって点火タイミングがとら
れている。第１図中19は、バッテリを示す。

次に、以上の構成よりなる実施例装置の作動を、第４図
に示すタイムチャート図と共に説明する。ここで、シリ
ンダ機構10およびエアバッグ装置３の点火時期は、何れ
も、車両衝突時に乗員Ｄの頭部，胸部、腹部が、正常な
着座位置から10cm程度前方に水平移動して、胸部がステ
アリングホイール１のリム２下端に近接するおよそ衝突
から50m sec経過後となるように、前記遅延回路18の時
定数を設定してあるものとする。また、エアバッグ装置
３はその点火後、シリンダ機構10の後退ストロークエン
ドでバッグ本体が全開となるものとする。

車両が衝突するとその減速度は減速度センサ17により速
やかに検出されるが、遅延回路18によってエアバッグ装
置3,シリンダ機構10への信号出力が前記所定時間遅延さ
れる。この車両の減速度発生により、ラップベルト５に
は乗員Ｄの慣性移動方向に荷重が作用するため、スライ
ダ13の爪片14aによる拘束が解かれて該スライダ13がガ
イドレール14内を摺動し、第１図鎖線に示すように座席
Ｓ上で乗員Ｄの上半身の回転角度変化を伴わない略水平
な前方慣性移動を許容する。衝突後、所定時間（50m se
c）経過すると遅延回路18よりエアバッグ装置３に点火
信号が出力されてバッグ本体４の展開が開始される一
方、シリンダ機構10にも同時に点火信号が出力される。
従って、乗員Ｄが正常な着座位置から10cm程度前方へ水
平移動して、胸部がステアリングホイール１のリム２下
端に衝突する直前で、シリンダ本体10内の火薬16が点
火，爆発し、作動ロッド11,スライダ13,ワイヤ15等を介
してラップベルト５を急速に後方へ牽引して乗員Ｄの腰
部を後方に引き、上半身の前傾が開始される。そして、
シリンダ機構10のストロークエンドでは、このラップベ
ルト５を支点として乗員Ｄの上半身を、ステアリングホ
イール１に対して略直角の前傾姿勢にさせる。この乗員
Ｄの上半身の前傾姿勢への移行過程では、バッグ本体４
の展開も進行し、バッグ本体４の展開初期には、乗員Ｄ
の胸部がステアリングホイール１のリム２下端に近接し
ているため、一旦はバッグ本体４に胸部が弾接するもの
の、前述のように腰部が後方へ引かれることにより、バ
ッグ本体４から離れる。従って、バッグ本体４は水平方
向の荷重を受けることなく正常に展開する。そして、こ
のバッグ本体４は前記シリンダ機構10のストロークエン
ドで全開となるため、乗員Ｄの頭部および胸部が全開と
なったバッグ本体４の略軸線上に浸入して、バッグ本体
４が前部上方へ逃げることなく、乗員を確実に拘束す
る。この乗員Ｄのバッグ本体４による拘束までの所要時
間は、バッグ本体４の点火，展開々始から50m sec、従
って、衝突から100m secで終了する。この乗員拘束時に
おける乗員Ｄの頭部および胸部の減速度，上半身回転角
度，頭部前方変位の各ピーク値を第４図に示す。一方、
前述のように乗員Ｄの上半身をステアリングホイール１
に対して略直角に前傾させてバッグ本体４で拘束させる
ことにより、胸部がステアリングホイール１のリム２下
端より遠去かるため、胸部の保護も十分に行うことがで
きる利点がある。

第5,6図は乗員拘束制御手段９の異なる例を示すもので
ある。この実施例ではラップベルト５のアウタアンカ
（図示省略）を座席Ｓのアウタ側の側面に固定してある
と共に、バックル７を座席Ｓのインナ側の側面に固定し
て、階ラップベルト５を座席Ｓ自体に付設してある。ま
た、この座席Ｓはその脚部Saを第３図に示したガイドレ
ール14とスライダ13と全く同構造のスライド機構のスラ
イダ13に結合してあって、座席Ｓに前後方向に所定値以
上の外力が作用すると、ガイドレール14に沿って摺動可
能となっている。そして、シリンダ機構10は、そのシリ
ンダ本体10AをフロアパネルＦ上に固定し、作動ロッド1
1端を座席Ｓの前部脚部Saに連結してある。即ち、この
実施例では車両衝突時には、ラップベルト５により乗員
Ｄを座席Ｓに拘束した状態で、該座席Ｓ毎乗員Ｄを所要
ストローク前方に慣性移動させ、乗員Ｄがステアリング
ホイール１に衝突する直前で、シリンダ機構10を点火作
動させて座席Ｓを急速に後方へ引くことにより、乗員Ｄ
の上半身をステアリングホイール１に対して略直の前傾
姿勢にさせて、前記実施例と同様の効果を得るようにし
たものである。

なお、前記実施例において、シリンダ機構10の火薬16の
点火信号を減速度センサ17でとっているが、シリンダ機
構10の作動ストロークを検出するストロークセンサで行
うこともできる。また、シリンダ機構10としては火薬16
の発火作動によるものの他、作動信号を受けて急速作動
し得るものであればよい。又、遅延手段として回路を用
いたが、要はバッグの全開時期と乗員の前傾姿勢の時期
が一致すれば良いのであるから、火薬の爆発特性や変更
やインフレータ内のガス流の制御によっても遅延手段を
構成することが出来る。

考案の効果 以上のように本考案によれば、車両の衝突時には乗員拘
束制御手段により、乗員の上半身をステアリングホイー
ルに対して略直角の前傾姿勢にさせる一方、ステアリン
グホイールセンターのエアバッグ装置のバッグ本体全開
時期を、この前傾姿勢時期と略同期させているため、バ
ッグ本体には水平方向荷重が作用することがなく、バッ
クの大きさを小さくすることが出来、該バッグ本体の前
部上方への逃げを防止して、乗員の上半身、とりわけ、
頭部，胸部を小さなバッグ本体で確実に拘束することが
できて、安全性を一段と向上できる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す略示的側面図、第２図
は同実施例の作動状態を示す略示的側面図、第３図は乗
員拘束制御手段の略示的断面図、第４図は同実施例装置
の作動タイムチャート図、第５図は本考案の異なる例を
示す略示的側面図、第６図は同作動状態を示す略示的側
面図、第７図は従来装置の略示的側面図である。 １…ステアリングホイール、２…リム、３…エアバッグ
装置、４…バッグ本体、５…ラップベルト、９…乗員拘
束制御手段、10…シリンダ機構、17…減速度センサ、18
…遅延手段、Ｄ…乗員、Ｓ…座席。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ステアリングホイールセンターに減速度セ
   ンサの検出作用にもとづいて作動するエアバッグ装置を
   備えると共に、シートベルト装置としてラップベルトを
   備えた自動車において、ラップベルト又はラップベルト
   を付設した座席等の乗員拘束部材に連結されたシリンダ
   機構を有し、車両衝突時に乗員がステアリングホイール
   のリム下端に近接するまで乗員の所要ストロークの前方
   慣性移動を許容し、所要ストローク移動後前記シリンダ
   機構を作動して前記乗員拘束部材を急速に後方へ引き、
   ラップベルトを支点として乗員の上半身をステアリング
   ホイールに対して略直角の前傾姿勢にさせる乗員拘束制
   御手段と、減速度センサの検出作用後、エアバッグ装置
   の作動を所定時間遅延させて、バッグ本体の全開時期を
   前記乗員の前傾姿勢時期と同期させる遅延手段とを備え
   てなる自動車の乗員保護装置。