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発明の名称 エアバッグ及びエアバッグ装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2007−8408(P2007−8408A)
公開日 平成19年1月18日(2007.1.18)
出願番号 特願2005−194831(P2005−194831)
出願日 平成17年7月4日(2005.7.4)
代理人 【識別番号】100089233
【弁理士】
【氏名又は名称】吉田 茂明
発明者 山路 直樹
要約 課題
空気を封入状に導入するようにしたエアバッグにおいて、適切な衝撃吸収特性を得ることができるようにすること。

解決手段
車体のバンパー等に、空気を給排気可能なエアバッグ10が設けられる。エアバッグ10は、空気の封入状に貯め込み可能な袋本体12と、袋本体12の所定位置における空間幅を所定間隔に保つ間隔規制部材14とを有している。エアバッグ10内に空気を給気した状態で、エアバッグ10に衝撃荷重が加わると、間隔規制部材14が破断して、袋本体12の容積が増大して減圧し、衝撃荷重をソフトに受止める。
特許請求の範囲
【請求項1】
車両に取付けられ、空気が封入状に導入されて衝突時における衝撃を和らげるエアバッグであって、
空気を封入状に貯める袋本体と、
前記袋本体部空間を複数の空間に分断して空間幅を所定間隔に保つ間隔規制手段と、
を備え、
前記袋本体に加わる荷重変化に応じて前記間隔規制手段が破壊される、エアバッグ。
【請求項2】
車体に設置された請求項1記載のエアバッグと、
前記エアバッグに空気を送込み、或は、前記エアバッグ内の空気を排気する空気供給排気手段と、
車両状況を取得する手段と、
前記車両状況に基づいて前記空気吸排気手段を制御する制御手段と、
を備えたエアバッグ装置。
【請求項3】
請求項2記載のエアバッグ装置であって、
前記制御手段は、前記車両状況に基づいて、衝撃吸収対象物の衝突が予測される場合に、前記エアバッグに空気を送込むと共に、前記衝撃吸収対象物の衝突が回避されたと判断された場合に前記エアバッグ内の空気を排気するように、前記空気供給排気手段を制御する、エアバッグ装置。
発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
この発明者、衝突による衝撃を吸収するためのエアバッグ及びエアバッグ装置に関する。
【背景技術】
【0002】
通常、エアバッグは、車両衝突時等にインフレータで発生したガスの導入を受けて膨張展開する。そして、膨張展開した状態で、乗員や歩行者からの衝撃を受止めるように構成されている。
【0003】
また、エアバッグには、エア抜き用のベントホールが形成されている。そして、膨張展開状態でエアバッグに乗員や歩行者が接触すると、エアがベントホールから徐々に抜出するようになっている。これにより、乗員からの衝撃をソフトに受止める構成となっている。
【0004】
なお、歩行者保護用のエアバッグ装置を開示した技術として、特許文献1に記載のものがある。
【0005】
【特許文献1】特開2003−63334号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
ところが、エアバッグへの空気導入方式やエアバッグの形状によっては、上記のようなベントホールを形成してしまうと、衝撃吸収動作前にエアが抜けてしまい、特に初期段階で適切な衝撃吸収特性を得ることができないという問題がある。
【0007】
そこで、このような場合には、エアバッグ内に封止状に空気を導入することになる。ところがその場合、衝撃吸収対象物がエアバッグに接触した後の状態で、エアバッグが凹むように変形してしまい当初よりも硬くなり、やはり適切な衝撃吸収特性を得ることができない。
【0008】
そこで、本発明は、空気を封入状に導入するようにしたエアバッグにおいて、適切な衝撃吸収特性を得ることができるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
この発明は、車両に取付けられ、空気が封入状に導入されて衝突時における衝撃を和らげるエアバッグであって、空気を封入状に貯める袋本体と、前記袋本体内部空間を複数の空間に分断して空間幅を所定間隔に保つ間隔規制手段と、を備え、前記袋本体に加わる荷重変化に応じて前記間隔規制手段が破壊されるものである。
【0010】
この発明は、上記エアバッグと、前記エアバッグに空気を送込み、或は、前記エアバッグ内の空気を排気する空気供給排気手段と、車両状況を取得する手段と、前記車両状況に基づいて前記空気吸排気手段を制御する制御手段と、を備えたものである。
【0011】
この場合に、前記制御手段は、前記車両状況に基づいて、衝撃吸収対象物の衝突が予測される場合に、前記エアバッグに空気を送込むと共に、前記衝撃吸収対象物の衝突が回避されたと判断された場合に前記エアバッグ内の空気を排気するように、前記空気供給排気手段を制御するとよい。
【発明の効果】
【0012】
この発明に係るエアバッグによると、空気を封入状に貯める袋本体と、前記袋本体内部空間を複数の空間に分断して空間幅を所定間隔に保つ間隔規制手段とを備えているため、初期状態では、エアバッグ内に十分に空気を導入した状態とすることができる。これにより、衝撃吸収動作における初期段階で、十分に衝撃を吸収することができる。
【0013】
また、衝撃吸収動作における途中段階以降では、エアバッグに衝撃吸収対象物による大きな荷重が加わることで袋本体が変形して間隔規制手段が破壊する。これにより、袋本体の内部容積が増大し、当初の適度な硬さ状態に戻り、衝撃吸収対象物の衝撃をソフトに受止めることができることになる。
【0014】
従って、空気を封入状に導入するようにしたエアバッグにおいて、衝撃吸収動作の初期段階及び途中段階以降においても、適切な衝撃吸収特性を得ることができる。
【0015】
また、この発明に係るエアバッグ装置は、エアバッグと、前記エアバッグに空気を送込み、或は、前記エアバッグ内の空気を排気する空気供給排気手段と、車両状況を取得する手段と、前記車両状況に基づいて前記空気吸排気手段を制御する制御手段とを備えているため、車両状況に応じてエアバッグに空気を送込んで展開させたり、また、エアバッグ内の空気を排気して萎ませた状態とすることができる。
【0016】
この場合に、前記制御手段は、前記車両状況に基づいて、衝撃吸収対象物の衝突が予測される場合に前記エアバッグに空気を送込むと共に、前記衝撃吸収対象物の衝突が回避されたと判断された場合に前記エアバッグ内の空気を排気するように、前記空気供給排気手段を制御すると、衝突予測時にエアバッグを展開させて衝撃吸収を行わせることができ、かつ、衝突回避時にエアバッグを萎ませて邪魔にならないようにすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0017】
{第1実施形態}
以下、この発明の第1実施形態に係るエアバッグについて説明する。
【0018】
図1はエアバッグを示す斜視図であり、図2は図1のII−II線断面図であり、図3及び図4はエアバッグに荷重が加わった場合の状態を示す断面図である。
【0019】
このエアバッグ10は、車両に取付けられて、衝撃吸収対象物である歩行者や乗員が車両に衝突する際の衝撃を和らげる用途で用いられる。歩行者に対する衝撃を和らげる例については、後に第2実施形態で詳細に説明する。
【0020】
このエアバッグ10は、袋本体12と、間隔規制部材14とを備えている。
【0021】
袋本体12は、空気を封入状に導入して貯め込み可能な袋状に形成されている。つまり、この袋本体12には、ステアリングホイール等に組込まれる一般的なエアバッグとは異なり、空気排出用のベントホールが形成されていない。また、袋本体12の一側部に空気管16が接続されていおり、この空気管16を介して袋本体12内に空気を導入し、また、袋本体12から空気を排出可能とされている。
【0022】
間隔規制部材14は、上記袋本体12内の所定位置(予め決められた一定位置)における空間幅を所定間隔に保つと共に、袋本体12に加わる荷重変化に応じて破壊されるように構成されている。
【0023】
図5は間隔規制部材14の一例を示す図である。この間隔規制部材14は、帯状の布により構成されている。そして、間隔規制部材14の一端部が袋本体12の内面における所定取付部位に縫着等により取付けられると共に、間隔規制部材14の他端部が袋本体12の内面であって前記所定取付部位に対向する取付部位に縫着等により取付けられている。また、ここでは、間隔規制部材14の両取付部分は、袋本体12の内周部分における所定方向全体に亘って取付けられている。即ち、間隔規制部材14は、袋本体12の内部空間を複数(ここでは2つ)に分断する態様にて取付けられている。
【0024】
また、間隔規制部材14の中間部に、弱い力での接着や、ミシン目状の切込み等による弱化部分14aが形成されている。そして、袋本体12に荷重が加わることで間隔規制部材14を引張るような力が加わると、弱化部分14aで破断するようにして破壊されるように構成されている。
【0025】
なお、間隔規制部材14は、必ずしも破断するようにして破壊される必要はない。例えば、図6に示す例では、間隔規制部材14Bの中間部に弛みを設けると共に、その弛み状態を維持するように、該弛み部分の両端部に保持片15Bの両端部を縫着等により取付けている。また、保持片15Bの中間部に弱い力での接着やミシン目状の切込み等による弱化部分15Baを形成している。そして、袋本体12に加わる荷重変動に応じて間隔規制部材14Bを引張るような力が加わると、弱化部分15Baで破断し、間隔規制部材14Bの上記弛みが除去されるように構成されている。
【0026】
すなわち、間隔規制手段は、袋本体12の内部空間を所定間隔に保つ状態が、破壊によって当該所定間隔に保てなくなる状態に移行する全ての構成を含む。
【0027】
このように構成されたエアバッグ10の動作について説明する。まず、エアバッグ10に空気が導入された初期段階では、袋本体12内の所定位置における空間幅は、間隔規制部材14によって所定寸法に維持されている。このため、エアバッグ10の容積は比較的小さく、かつ、比較的硬い状態を保っている。この状態で、例えば、エアバッグ10の側方から衝撃荷重が加わると(図2の矢符A参照)、その荷重が加わった部分で袋本体12が内側に凹んで内圧が上昇し、他の部分では外側に膨らもうとする力が作用する。これにより、間隔規制部材14に対して引張るような力が作用し、間隔規制部材14が弱化部分14aで破断する。これにより、図3に示すように、袋本体12の容積が拡大して減圧して、当初の適度な硬さの状態に移行する。
【0028】
このように構成されたエアバッグ10によると、エアバッグ10に衝撃吸収対象物が衝突する初期段階では、エアバッグ10内に十分に空気を導入した状態で、十分に衝撃を吸収することができる。
【0029】
また、衝撃吸収動作における途中段階以降では、エアバッグ10に衝撃吸収対象物による大きな荷重が加わることで袋本体12が大きく変形して間隔規制部材14が破断する。これにより、袋本体12の内部容積が増大し減圧して、エアバッグ10が当初の適度な硬さの状態に移行し、衝撃吸収対象物の衝撃をソフトに受止めることができることになる。
【0030】
従って、空気を封入状に導入するようにしたエアバッグ10において、衝撃吸収動作の初期段階及び途中段階以降においても、適切な衝撃吸収特性を得ることができる。
【0031】
ところで、図4に示すように、間隔規制部材14が設けられた位置でエアバッグ10に荷重が加わったような場合には(矢符B参照)、間隔規制部材14にそれを引張るような力が作用し難いので、その位置の間隔規制部材14が破損しない恐れがある。
【0032】
そこで、図7の第1変形例に係るエアバッグ10Cのように、間隔規制部材14Cを、間隔をあけて複数設けるようにするとよい。図7に示す例では、袋本体12C内に、間隔をあけて2つの間隔規制部材14Cを設けている。より具体的には、袋本体12Cの内部空間を複数(ここでは3つ)の空間に均等に分断する態様で、複数(ここでは2つ)の間隔規制部材14Cが設けられている。
【0033】
このエアバッグ10Cでは、図8に示すように、一方側の間隔規制部材14Cが設けられた位置でエアバッグ10Cに荷重が加わった場合(矢符C参照)、その部分では袋本体12Cが凹むので該一方側の間隔規制部材14Cは破断し難い。しかしながら、袋本体12Cの他の部分では外側に膨らもうとするので、他方側の間隔規制部材14Cに対してそれを引張る力が作用する。これにより、該間隔規制部材14Cは破断することになる。これにより、図3に示す場合と同様に、袋本体12Cの容積が拡大し減圧して、比較的柔らかくなり、当初の適度な硬さ状態に戻る。このため、上記と同様に、衝撃吸収動作の初期段階及び途中段階以降においても、適切な衝撃吸収特性を得ることができる。
【0034】
図9は第2変形例に係るエアバッグ10Dを示している。このエアバッグ10Dは、袋本体12D内に、間隔をあけて複数の間隔規制部材14D(1),14D(2)を設けている。また、間隔規制部材14D(1),14D(2)間に、仕切部材15Dを配設している。この仕切部材15Dは、一様な布等により構成されており、袋本体12Dに加わる荷重変動によって容易に破れないようになっている。この仕切部材15Dは、袋本体12D内の空間を仕切っている。但し、その仕切られた両空間で空気の流通は可能となっていることが好ましい。ここでは、2つの間隔規制部材14D(1),14D(2)間に一つの仕切部材15Dを配設することで、袋本体12Dを4分割した空間に仕切っている。
【0035】
このエアバッグ10Dでは、一方側の間隔規制部材14D(1)が設けられた位置及びその近傍位置で荷重が加えられた場合(矢符D1,D2,D3参照)、その近傍では袋本体12Dが凹むので該一方側の間隔規制部材14D(1)は破断し難い。一方、当該箇所で袋本体12Dが凹むことで、袋本体12Dのうち仕切部材15Dと他方側の間隔規制部材14D(2)とで囲まれる部分に空気が流れ込む等して内圧が上昇して膨れる。これにより、他方側の間隔規制部材14D(2)に対してそれを引張る力が作用し、該間隔規制部材14D(2)は分断に至る。
【0036】
また、他方側の間隔規制部材14D(2)が設けられた位置及びその近傍位置で荷重が加えられた場合(矢符D5,D6,D7参照)には、上記とは逆に、一方側の間隔規制部材14D(1)が分断に至る。
【0037】
さらに、仕切部材15Dが設けられた位置でエアバッグ10に荷重が加えられた場合(矢符D4参照)には、仕切部材15D自体は圧縮されるものの、その両側部分で内圧が上昇して膨れるようになる。これにより、両間隔規制部材14D(1),14D(2)に対してそれを引張る力が作用し、やがてそのうちの少なくとも一方が分断に至る。
【0038】
このため、エアバッグ10Dに衝撃荷重が加わった場合、間隔規制部材14D(1),14D(2)が破断し、袋本体12Dの容積が拡大し減圧して、当初の適度な硬さ状態となる。このため、衝撃吸収動作の初期段階及び途中段階以降においても、適切な衝撃吸収特性を得ることができる。
【0039】
これらの第1及び第2変形例では、間隔規制手段14C,14D(1),14D(2)を複数設けているため、エアバッグ10C,10Dに荷重が加わった場合に、より確実に間隔規制手段14C,14D(1),14D(2)を破断させることができるというメリットがある。
【0040】
特に、第2変形例では、間隔規制部材14D(1),14D(2)間に仕切部材15Dが配設されているため、間隔規制部材14D(1),14D(2)が破断した場合にも、エアバッグ10Dを一定の形態に保ち易いというメリットがある。
【0041】
{第2実施形態}
この発明の第2実施形態に係るエアバッグ装置について説明する。図10はエアバッグ装置の適用例を示す説明図であり、図11はエアバッグ装置の概略構成を示すブロック図である。
【0042】
このエアバッグ装置は、エアバッグ110と、空気給排気装置120と、検知センサ122と、制御部124とを備えている。
【0043】
エアバッグ110は、上記第1実施形態で説明したのと同様構成を有しており、導入された空気を封止状に貯め込むように構成されている。このエアバッグ110は、車両102、ここでは、フロントバンパー前に取付けられている。そして、エアバッグ110内に空気を導入すると、エアバッグ110はバンパー前側に広がるように膨張するように構成されている。なお、このエアバッグ110が萎んだ状態、即ち、空気を導入する前の状態及び空気を一旦導入した後に排気した状態では、車両102の一部(例えば、バンパ)内部に収容されることが好ましい。
【0044】
空気給排気装置120は、エアボンベ及び電磁バルブ等の組合わせや、エアコンプレッサー等により構成されており、車両102に組込まれている。この空気給排気装置120は、上記エアバッグ110の各空気室に対して所定の配管121を通じて連結されている。そして、空気給排気装置120の給気動作により、空気が配管121を通じてエアバッグ110に導入され、エアバッグが封止状に膨張展開する。また、空気給排気装置120の排気動作により、エアバッグ110内の空気が外部に排出され、エアバッグ110が萎んだ状態となる。
【0045】
検知センサ122は、車両102状況を取得するための手段である。車両102状況としては、例えば、車両102の速度や加速度、周辺物体の近接物の有無等を検知するセンサである。この検知センサ122による検知結果が、制御部124に与えられる。
【0046】
制御部124は、検知センサ122からの検知結果に基づいて、空気給排気装置120を制御する。すなわち、制御部124は、検知センサ122からの検知結果に基づいて、衝撃吸収対象物としての歩行者の衝突が予測されるか否かを判断する。例えば、車両102が一定速度を越えかつ歩行者と推測される物体の近接が検知されたような場合に、衝突が予測されると判断する。そして、衝突が予測される場合に、空気給排気装置120に給気指令を与える。これにより、空気給排気装置120からエアバッグ110に空気が供給され、エアバッグ110はフロントバンパー前に展開膨張する。そして、この状態で、図12に示すように、エアバッグ110に何らかの物体が衝突すると、図13に示すように、間隔規制部材114が破断することで袋本体112の容積が大きくなり、徐々に減圧して柔らかくなり、当初の適度な硬さ状態に戻る。これにより、歩行者の衝突衝撃を徐々に和らげてソフトに受止めることができる。
【0047】
なお、図14は、エアバッグ110に衝突荷重が加わった場合において、時間とG(加速度)及びP(内圧)との変化を示す図である。なお、同図において実線の曲線はエアバッグ110に加わる力のG(加速度)変化を示しており、2点鎖線はエアバッグ110のP(内圧)変化を示している。
【0048】
同図に示すように、本エアバッグ110に対して、実線曲線に示すようなG(加速度)特性を有する衝突衝撃が加わると、各間隔規制部材114がその衝突部位に近いものから遠いものに至る順番で順次破断する。このため、2点鎖線曲線に示すように、エアバッグ110のP(内圧)は、時間経過に拘らず(エアバッグ110の変形度合に拘らず)、おおよそ一定に保たれる。このため、歩行者の衝突衝撃を受けてもエアバッグ110が極度に硬くなることなく、該衝撃をソフトに受止めることができる。ちなみに、間隔規制部材114が破断しない構成を考えた場合には、時間が経過するに伴い(即ち、エアバッグ110が大きく変形するのに伴い)、P(内圧)が高まり、エアバッグ110が徐々に硬くなる。
【0049】
このように、本エアバッグ110では、仮に歩行者が車両102前部のフロントバンパーに衝突することがあっても、その衝突衝撃を和らげることができる。
【0050】
一方、例えば、車両102の速度が一定速度未満となったような場合や歩行者と推測される物体の近接が検知されない状態になり、歩行者の衝突が回避されたと判断された場合には、制御部124は空気給排気装置120に排気指令を与える。これにより、空気給排気装置120は、エアバッグ110内の空気を排気し、エアバッグ110を萎んだ状態、つまり、車両102の走行に支障ない状態とする。
【0051】
そして、また、歩行者の衝突が予測されると、上記動作を繰返して行う。
【0052】
以上のように構成されたエアバッグ装置によると、エアバッグ110と、エアバッグ110に空気を送込み、或は、エアバッグ110内の空気を排気する空気給排気装置120と、検知センサ122と、この検知センサ122の検知結果に基づいて空気給排気装置120とを備えているため、車両102の状況に応じてエアバッグ110に空気を送込んで展開させたり、また、エアバッグ110内の空気を排気して萎ませた状態とすることができる。つまり、衝突が確実視されない段階でも、事前の衝突予測に基づいてエアバッグ110を展開させ、また、衝突が回避された場合には、エアバッグ110を萎ませて邪魔にならない状態にすることができ、より確実に衝突の衝撃を和らげることができる。
【0053】
なお、エアバッグ110の設置位置は、上記例に限られない。例えば、図15に示すように、エアバッグ110を、車両102のAピラー103の下部外回りに配設するようにしてもよい。また、車室内のピラー周り等に配設するようにしてもよい。これらの位置に設けた場合において、空気を給気し、また、排気するタイミングは、当該部位にどのような状況で歩行者や乗員等が衝突する可能性がありまたその衝突が回避されるかといった経験的、実験的事情に応じて、適宜設定され得る。
【図面の簡単な説明】
【0054】
【図1】この発明の第1実施形態に係るエアバッグを示す斜視図である。
【図2】図1のI−I線断面図である。
【図3】エアバッグに荷重が加わり間隔規制部材が破断した状態を示す図である。
【図4】エアバッグに荷重が加わったにも拘らず間隔規制部材が破断しない状態を示す図である。
【図5】間隔規制部材を示す図である。
【図6】間隔規制部材の他の例を示す図である。
【図7】エアバッグの第1変形例を示す断面図である。
【図8】上記エアバッグにおける間隔規制部材の破断状態を示す断面図である。
【図9】エアバッグの第2変形例を示す断面図である。
【図10】この発明の第2実施形態に係るエアバッグ装置の適用例を示す説明図である。
【図11】同上のエアバッグ装置の概略構成を示すブロック図である。
【図12】エアバッグを示す断面図である。
【図13】エアバッグの間隔規制部材が破断した状態を示す断面図である。
【図14】エアバッグに衝突荷重が加わった場合における時間とG・Pとの関係を示す図である。
【図15】エアバッグ装置の他の適用例を示す図である。
【符号の説明】
【0055】
10,10C,10D エアバッグ
12,12C,12D 袋本体
14,14B,14C,14D 間隔規制部材
102 車両
110 エアバッグ
112 袋本体
114 間隔規制部材
120 空気給排気装置
122 検知センサ
124 制御部




 

 


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