JPH11227553A - エアバックシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 作動の確実性を保持しつつ搭乗者の負傷程度
をより一層軽減する。エアバックとの衝突により顔面や
頭部に外傷を負うことを防ぐ。 【解決手段】 車輌衝突に伴う衝撃を検知するセンサ１
２と、該衝撃が予め定められた大きさ以上の場合にガス
を発生させるガス発生装置１３と、該ガスの供給により
膨張展開するエアバック１４とを備えたエアバックシス
テムにおいて、エアバック１４は、展開時におけるバッ
ク内のガス圧の低い柔らかい第一のバック１４ａと、第
一のバックよりガス圧の高い第二のバック１４ｂとを備
え、展開時において第一のバック１４ａは搭乗者が最初
に衝突することとなるエアバック前面側に、第二のバッ
ク１４ｂは第一のバックの背面側にそれぞれ位置するよ
う配した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は自動車に装備するエ
アバックシステムに係り、特に車輌衝突時に膨張展開す
るバックの構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】乗用車の衝突安全性を高め、搭乗者の負
傷程度を軽減するためにエアバックシステムが普及しつ
つある。かかるシステムは、一般に衝突時の衝撃（車の
減速度）を感知するセンサと、窒素ガスを発生させるイ
ンフレータ（ガス発生装置）と、当該ガスによって膨ら
むエアバック（空気袋）とを備え、ステアリングホイー
ル内に配したバックを車輌衝突時に瞬時に膨らませてド
ライバを衝撃から保護する。また同乗者のため助手席
（ダッシュボード内）にも同様のバックが配されること
がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、エアバック
システムは、シートベルトと共に乗員の安全を確保する
効果的な装備とされているが、未だ改良の余地を残して
いる。なぜなら、エアバック未装着車に較べれば、確か
に重大な損傷や死亡という最悪の事態を回避できる確率
は格段に高まる。しかしながら、エアバックはガスで膨
らませたものとは云え、乗員の体重を支えるためにある
程度の硬さは必要であり、衝突時の相当のスピードで顔
面や頭部をぶつけた場合には、バックとの衝突により怪
我を負うおそれがあるからである。例えば着用している
眼鏡によって顔面を傷つけたり、バックに跳ね返された
反動で頸部を痛める等である。

【０００４】一方、バックを柔らかくすることは難し
い。バックを柔らかくすること自体は充填するガス量を
少なくし、展開時におけるバック内のガス圧を低く抑え
ることにより可能であるが、これでは乗員の体重（慣
性）を支えることが出来なくなる可能性があるからであ
る。

【０００５】他方、衝突時の衝撃（衝突速度）が小さい
場合だけでもバック内のガス量を少なくすることも考え
られる。衝突の程度によってバックへのガスの供給量を
調整し、乗員の体重を支えられる限り出来るだけバック
を柔らかくするのである。

【０００６】しかしながら、このようなシステムを構成
するには、従来のＯＮ／ＯＦＦ制御（バックを展開させ
るか否か）に代え、衝撃の大きさを測定できるセンサ
や、その出力値に応じて供給ガス量を制御する機構が新
たに必要となり、装置構成が複雑化し好ましくない。装
置が複雑化すればその分、故障の確率が増大し、この種
の安全装置で最も重要な作動の確実性が損なわれ、シス
テム全体の信頼性が低下するおそれがあるからである。

【０００７】そこで本発明の目的は、作動の確実性を保
持しつつ搭乗者の負傷程度をより一層軽減する点にあ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成して課題
を解決するため、本発明に係るエアバックシステムは、
車輌衝突に伴う衝撃を検知するセンサと、該衝撃が予め
定められた大きさ以上の場合にガスを発生させるガス発
生装置と、当該ガスの供給により膨張展開するエアバッ
クとを備えたエアバックシステムにおいて、前記エアバ
ックは、展開時におけるバック内のガス圧の低い第一の
バックと、該第一のバックよりガス圧の高い第二のバッ
クとを備え、エアバック展開時において、前記第一のバ
ックは搭乗者が最初に衝突することとなるエアバック前
面側に、前記第二のバックは前記第一のバックの背面側
にそれぞれ位置するよう配した。

【０００９】

【作用】本発明のエアバックシステムは、車輌衝突時に
車内に膨張展開させるエアバックを、ガス圧の低い第一
のバックとガス圧の高い第二のバックとを備えるよう構
成し、これらのバックによって搭乗者を段階的に受け止
めるものである。

【００１０】展開時のバックの硬さ（変形しやすさ）
は、バックの表皮生地の伸縮を無視すれば当該バック内
のガスの圧力（送り込まれるガスの総量とバックの容
量）により決定される。すなわち、バック内のガス圧が
高ければ表皮生地は強く張られ、バックは硬く変形し難
くなる。逆に、ガス圧が低ければ表皮生地の張りは弱
く、バックは柔らかく変形しやすいものとなる。

【００１１】本発明のエアバックでは、搭乗者が最初に
ぶつかるエアバック前面側にガス圧が低く柔らかい第一
のバックを配し、その背後にガス圧が高くより大きな荷
重に耐え得る第二のバックを配する。搭乗者の身体を先
ず第一のバックで柔らかく受け止め、当該バックで搭乗
者の慣性（運動エネルギ）を徐々に吸収した後、第二の
バックで搭乗者を確実に停止させるためである。

【００１２】従来のエアバックでは、バックに衝突した
ときの衝撃が大きくならざるを得ない。バックはひとつ
であり、乗員の体重を支持するためバック内のガス圧を
一律に高く設定しておく必要があるからである。これに
対し本発明のエアバックでは、ガス圧の高い第二のバッ
クによって最終的に乗員を確実に受け止められることを
前提に、ガス圧の低い変形しやすいバックを前面に配す
ることによって、バックへの衝突時に乗員が受ける衝撃
を和らげる。従ってバックとの衝突によって顔面や頭
部、胸部等に外傷を負うことを防ぐことができ、またバ
ックにより身体が跳ね返される反動を従来より小さく抑
えることが可能となる。

【００１３】バック内部のガス圧を変える具体的方法は
特に問わない。例えばインフレータ内のガス発生剤の装
填量を加減し、第一のバックへのガス送出量を少なく、
第二のバックへのガス送出量を多くすることにより、第
一バックを低圧に、第二バックを高圧にすることが出来
る。また、各バックにガスを送り込む給気パイプの径を
第一バックについては細く、第二バックについては太く
しても同様の結果が得られる。また、給気経路上にバル
ブを設けてガス流量を調整しても良い。

【００１４】さらに、ガス供給量が同一であってもバッ
クの容量を変えておけば、バック内のガス圧を変えるこ
とが可能である。具体的には、第一バックの容量を第二
バックより大きくしておけば、各バックに供給されるガ
ス量が同一であっても、容量が大きい第一バックはガス
圧が低くなって柔らかくなり、容量が小さい第二バック
はガス圧が高くなって硬くなる。

【００１５】本発明のエアバックシステムは運転席だけ
でなく、助手席あるいは後部座席にも適用可能なもので
ある。また前面衝突用のエアバックだけでなく、側面衝
突用のエアバックシステムに対しても本発明は適用する
ことが出来る。さらにバックの数は必ずしも２個に限ら
れず、展開時のガス圧が異なる３個以上のバックにより
前記エアバックを構成しても構わない。この場合、座席
シート（乗員）からステアリングないしダッシュボード
に向け順次バックを配列させ、乗員に近い位置ほどガス
圧の低いバックを配することが望ましい。バックへの衝
突の衝撃を緩和し、徐々に硬いバックで乗員の体重を受
け止められるようにするためである。

【００１６】

【実施例】以下、添付図面に基づいて本発明の実施例を
説明する。図１は本発明に係るエアバックシステムの一
例を示すものである。図に示すようにこのシステム１１
は、車輌衝突の衝撃を感知するセンサ１２（インパクト
センサ）と、該センサ１２の出力によりガスを発生させ
るインフレータ１３（ガス発生装置）と、インフレータ
１３で発生したガスにより膨張し、乗員１８の前部に展
開するエアバック１４とを備えている。

【００１７】エアバック１４は、乗員１８に近い前面側
に展開する第一バック１４ａと、第一バック１４ａの背
面に設けた第二バック１４ｂとからなり、第一バック１
４ａは略円盤形状を呈する。一方、第二バック１４ｂは
乗員１８の頭部を安定して保持できるように逆Ｕ字形を
なし、第一バック１４ａの背面上部位置に固定してあ
る。各バック１４ａ，１４ｂへはインフレータ１３ａ，
１３ｂからそれぞれ同量のガスを供給するが、第一バッ
ク１４ａは第二バック１４ｂに較べ容量が大きい。従っ
て第一バック１４ａは展開時のバック内のガス圧が低く
なり、第二バック１４ｂに較べ柔らかく変形しやすい。
一方、第二バック１４ｂはガス圧が高く、変形しにく
い。

【００１８】各バック１４ａ，１４ｂは、例えばナイロ
ン等の合成繊維により形成することができ、ステアリン
グホイールのパッド内に折り畳んで収納しておく。尚、
助手席側に設ける場合にはダッシュボード内に収納す
る。

【００１９】インパクトセンサ１２は、車輌衝突の衝撃
を感知することが出来るものであればその種類／構造を
特に問わない。乗員が受ける衝撃は、衝突の方向（例え
ば斜め方向、横方向）や衝突の高さ、あるいは衝突時に
どの程度車体が衝撃を吸収できるか等によって異なり、
乗員への衝撃程度は必ずしも正確に検出できるとは限ら
ないからである。従来のエアバックシステムでは、例え
ばシリンダ内に内蔵した金属球をスプリングで固定して
おき、これが衝撃により移動してトリガを引き、ピンが
点火剤を打撃する機械式のセンサや、衝撃により移動ま
たは回転する金属球やローラが電気接点を閉成しＯＮ信
号を出力する電気式のもの等、様々なセンサが使用され
ているが、これらを含め本発明では如何なるセンサを使
用することも可能である。

【００２０】また、作動の確実性を担保するためセンサ
１２を複数個設け、いずれかのセンサがＯＮ出力を行え
ばエアバック１４が展開するよう構成することも出来
る。センサ１２の配置位置は、例えばハンドルパット内
やダッシュボード内、車輌中央部、前方のバンパー付近
等に配することが出来る。

【００２１】インフレータ１３は、前記センサ１２の出
力によりエアバック１４にガスを供給できるものであれ
ば良い。具体的には、例えば窒素ナトリウム等のガス発
生剤を点火剤により発火させ、窒素ガスを発生させるも
の等である。インフレータが備える点火装置は機械式
（ピンで打撃する等）、電気式（フィラメントで加熱す
る等）いずれでも良いが、機械式によれば断線による万
一のトラブルを避けることが出来る。尚、電気式でも回
路を複数併設し、いずれかの回路が断線しても他の回路
で点火を行えるようにしておけばかかるトラブルが発生
する確率を低減することが出来る。

【００２２】本実施例に係るエアバックシステム１１に
よれば、ガス圧の低い柔らかいバック１４ａにより乗員
を先ず受け止めることが出来るから、エアバック１４に
衝突するときの衝撃を従来のシステムに較べ小さく抑え
ることができ、バックへの衝突によって顔面や頭部、頸
部等に外傷を受けることを防ぐことが出来る。第一バッ
クおよび第二バックのガス圧の具体的数値は、想定する
（支持すべき）荷重の大きさ（衝突時の車輌の減速度お
よび乗員の体重）により異なり、特定の値に限定される
ものではないが、乗員が最初に衝突することとなる第一
のバックは、本発明の目的を達成するため従来のエアバ
ックより低圧にする。尚、バック全体の肉厚を従来のエ
アバックと同一としても、第二バックのガス圧を従来の
エアバックより高く設定することにより乗員の体重を確
実に支持することが出来る。また当該第二のバックに衝
突するときには、第一のバックにより衝撃を吸収した後
であるからその衝撃は小さい。

【００２３】また、本発明はバックの配置構造により乗
員が受ける衝撃を低減するものであって、センサ（１
２）や各バック（１４ａ，１４ｂ）への給気方法は従来
のシステムと同様の比較的単純な構成をとることが可能
であり、例えば衝撃程度に応じてガスの供給量を制御す
るようなシステムとは異なって装置が複雑化することが
なく、作動の確実性を損なうおそれもない。尚、作動の
確実性が確保できるのであれば、本発明において衝撃の
大きさを検出できるセンサを使用することは可能であ
る。

【００２４】エアバックの形状は、前記図１に示した例
に限定されない。例えば図２に示すように第二バック１
４ｃを半円形としたり、図３に示すように第一バック１
４ａと第二バック１４ｄを共に円盤形状に形成する、あ
るいは図４に示すように第一バック１４ｅおよび第二バ
ック１４ｆを直方体形状にするなど各種の形状をとるこ
とが可能である。要は、衝撃を受ける方向にガス圧の異
なるバックを配列し、乗員側（乗員が最初に衝突する位
置）にガス圧の低いバックを配する構造であれば良い。

【００２５】また、前記実施例では乗員の前部にバック
が展開する正面衝突用のエアバックシステムを構成した
が、本発明は側面衝突用のエアバックシステムにも適用
することが出来る。この場合、エアバックが乗員の側面
に展開するよう例えばドア内部にバックを収納し、車輌
衝突時には乗員からドアに向け第一バックと第二バック
とが配列され、且つガス圧の低い第一のバックが乗員側
（乗員に近い側）に展開する構造とする。

【００２６】さらに、本発明においてバックの個数は必
ずしも二個に限定されず、第一バックあるいは第二バッ
クを複数個設ける等、三個以上のバックにより本発明の
エアバックを構成することも可能である。このような構
成によれば、例えば搭乗者と車内壁面（ハンドル、ダッ
シュボード、ドア内面等）との空間が広い場合に、正面
位置に加え左右や上下位置にもバックを展開させるな
ど、乗員をより確実に保護することが可能となる。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係るエアバ
ックシステムによれば、作動の確実性を保持しつつ搭乗
者の負傷程度をより一層軽減することが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るエアバックシステムの一例を示す
図である。

【図２】本発明に係るエアバックの別の例を示す図であ
る。

【図３】本発明に係るエアバックのさらに別の例を示す
図である。

【図４】本発明に係るエアバックのさらに別の例を示す
図である。

【符号の説明】

１１ エアバックシステム １２ インパクトセンサ １３ インフレータ １４ エアバック １４ａ，１４ｅ 第一のバック １４ｂ，１４ｃ，１４ｄ，１４ｆ 第二のバック １８ 乗員（ドライバまたは同乗者）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車輌衝突に伴う衝撃を検知するセンサと、
   該衝撃が予め定められた大きさ以上の場合にガスを発生
   させるガス発生装置と、当該ガスの供給により膨張展開
   するエアバックとを備えたエアバックシステムにおい
   て、 前記エアバックは、展開時におけるバック内のガス圧の
   低い第一のバックと、該第一のバックよりガス圧の高い
   第二のバックとを備え、 エアバック展開時において、前記第一のバックは搭乗者
   が最初に衝突することとなるエアバック前面側に、前記
   第二のバックは前記第一のバックの背面側にそれぞれ位
   置するよう配したことを特徴とするエアバックシステ
   ム。