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JPH11129858A - 車両用エアバッグのインフレータ - Google Patents

車両用エアバッグのインフレータ

Info

Publication number
JPH11129858A
JPH11129858A JP9314653A JP31465397A JPH11129858A JP H11129858 A JPH11129858 A JP H11129858A JP 9314653 A JP9314653 A JP 9314653A JP 31465397 A JP31465397 A JP 31465397A JP H11129858 A JPH11129858 A JP H11129858A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gas
inflator
signal
airbag
gas ejection
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP9314653A
Other languages
English (en)
Inventor
Takashi Otsu
隆 大津
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Subaru Corp
Original Assignee
Fuji Heavy Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Heavy Industries Ltd filed Critical Fuji Heavy Industries Ltd
Priority to JP9314653A priority Critical patent/JPH11129858A/ja
Priority to US09/179,864 priority patent/US6231075B1/en
Priority to DE69824520T priority patent/DE69824520T2/de
Priority to EP98120575A priority patent/EP0913299B1/en
Publication of JPH11129858A publication Critical patent/JPH11129858A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • B60R21/01512—Passenger detection systems
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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】軽衝突など衝撃が弱い場合、エアバッグの展開
速度が早すぎるため、展開速度を適切に制御する。 【解決手段】制御装置２０のガス噴出信号によりインフ
レータ１の噴出口１２からバッグにガスを噴出するガス
発生手段（８、９、１０）を備え、噴出口１２を有する
ガス噴出室Ｉ内に第２のガス発生装置（１３、１４）を
設け、ガス噴出信号を出力後軽い衝突と判断したとき第
２のガス噴出信号を第２のガス発生装置に作動させ、第
２のガス発生装置を覆う可動シャッタ１５の移動で噴出
口１２の一部を塞ぐことによりガス噴出量を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は衝撃から乗員を保護
する車両用エアバッグ装置に係り、特にバッグの展開速
度を途中から遅く制御することが可能な車両用エアバッ
グのインフレータに関する。
【０００２】
【従来の技術】周知の如く、エアバッグ装置は車両が衝
突を引き起こした場合など、車両に大きな加速度が加え
られた時インフレータから急速にガスを噴出し、この噴
出ガスによってエアバッグが展開されるように構成され
ている。しかしエアバッグが展開されるときの条件はさ
まざまで、各々の条件において最適の展開速度がある。
そこで各種の展開速度の制御装置が考案され、特開平５
−２４４９８号公報、実開平６−１０２９号公報、特開
平７−２５１６９４号公報等が知られている。
【０００３】特開平５−２４４９８号公報は、エアバッ
グ展開時の環境温度の変化に対し展開速度がほぼ均一に
なるように、環境温度が高いとき、インフレータの噴出
ガス自体で弁板を作動させ保持箱の空気吸入孔を塞いで
吸入空気量を制御し、バッグの展開速度を制御してい
る。また実開平６−１０２９号公報ではエアバッグ展開
時にバッグが円滑に展開できずバッグ内圧が急激に上昇
し、その後急激にバッグが膨張して乗員に過大な衝撃を
加えることを避けるため、バッグ内圧が過大になったと
き内圧自体でエアバッグケースの一部の樹脂板を破断し
て圧力を逃がし展開速度を制御している。また特開平７
−２５１６９４号公報ではバッグ展開直後の急激なバッ
グの膨張が幼児や他の乗員に対し不意の衝撃を引き起こ
すことを解消するため、インフレータ内の燃焼開始直後
は細い通路からインフレータのガスをバッグに供給して
バッグ展開速度を遅くし、インフレータ内の燃焼が進み
ガス圧が高くなると通路の邪魔板をガス圧で排除し、ガ
ス通路を拡張してバッグ展開速度を速くする二段階に制
御している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
いずれの従来技術でも車両が低速走行時の軽衝突等の際
のように比較的衝撃の弱い場合、バッグの展開が早すぎ
るという問題がある。すなわち、一般にエアバッグはエ
ネルギー吸収等の目的で、ガスを排出する排出口をバッ
グに設けてあり、全展開した後バッグが展開を保持して
いる時間は極く短い。またエアバッグは一般に高速走行
時の衝突など強い衝撃に対する安全確保を主として諸元
が設定されている。したがって低速走行時の軽衝突等で
比較的衝撃の弱い場合、バッグが全展開後しぼみ始めて
から乗員がバッグに突入してくるので、エアバッグはそ
の機能を十分に活用できていない場合がある。
【０００５】よって本発明は従来技術の問題点を解消す
るため、車両の各衝突状態によって異なる衝撃度に応
じ、強い衝撃の場合はバッグを早く展開させて乗員保護
をはかり、弱い衝撃の場合はバッグの展開速度を抑えて
乗員保護を図るようにバッグの展開速度を最適に制御す
る車両用エアバッグのインフレータを提供することを目
的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ために本発明のうちで請求項１記載の発明は、車体に加
わる衝撃力を検知するセンサーの出力によりガス噴出信
号を出力する制御装置と、前記ガス噴出信号によりガス
を発生するガス発生手段及び発生したガスをエアバッグ
に噴出する噴出口を周壁に穿設したハウジングを有する
インフレータとを備えた車両用エアバッグ装置におい
て、前記制御装置は前記ガス噴出信号を出力後第２のガ
ス噴出信号を出力し、前記インフレータは前記第２のガ
ス噴出信号によりガスを発生する第２のガス発生装置を
有すると共に、前記第２のガス噴出信号により前記ガス
発生手段のガス噴出を制御することを特徴とする。
【０００７】また請求項２記載の発明は、請求項１記載
の発明の構成のうち、前記制御装置は所定時間内の前記
センサーの出力信号の積分値が所定値に満たないときに
第２のガス噴出信号を出力することを特徴とする。
【０００８】また請求項３記載の発明は、請求項１又は
請求項２記載の発明の構成において前記インフレータは
噴出口の開口面積を絞りガスの噴出を制限する可動シャ
ッタを備えたことを特徴とする。
【０００９】また請求項４記載の発明は、請求項３記載
の発明の構成において、前記第２のガス発生手段は前記
ガス発生手段を備える蓋部材とは反対側の蓋部材の中央
部が内方に突出しかつ一端が開放端を形成する案内部に
第２の点火器と燃焼剤を収容してなり、前記可動シャッ
タは前記開放端に対峙する有底部と、案内部の外周に摺
接する円筒部と、前記ハウジングの内面に嵌合する円筒
外周部とを有し、前記第２のガス発生手段から発生した
ガスにより前記可動シャッタの円筒外周部の端部が前記
噴出口の開口面積を絞る位置に保持されることを特徴と
する。
【００１０】また請求項５記載の発明は、請求項１又は
２記載の発明の構成において、前記制御装置は、シート
ベルト装着センサーからの出力信号に基づき、第２のガ
ス噴出信号の出力時期を制御することを特徴とする。
【００１１】すなわち、本発明では車両が衝突して強い
衝撃を受けると制御装置がガス噴出信号を出力し、ガス
発生手段によりガスを急激に発生させ、噴出口からガス
を噴出しバッグを展開させる。このとき第２のガス噴出
信号の出力は発せられず、噴出口は可動シャッタに塞が
れていないから噴出口面積は十分確保されバッグは急激
に膨張し乗員を保護する。
【００１２】制御装置はガス噴出信号を出力した後、衝
突の衝撃が弱いと判断すると、第２のガス噴出信号を出
力し可動シャッタを作動して噴出口の一部を塞ぐ。これ
によりバッグに噴出するガス量は噴出口が絞られるため
減少しバッグの展開速度を遅くする。すなわち衝突直後
バッグは急激に展開するが弱い衝撃の時は即座に噴出ガ
ス量を絞り展開速度を下げ、バッグの展開と乗員のバッ
グへの突入を最適タイミングとする。
【００１３】また請求項５の発明では、乗員のシートベ
ルト装着の有無により乗員がエアバッグに突入するタイ
ミングが異なるため、第２のガス噴出信号の出力を発す
る判断条件にシートベルト装着の有無を加え、バッグの
展開速度を最適に制御するものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づき説明する。図１は本実施の形態に係るインフレ
ータの断面図、図２は可動シャッタ作動断面図、図３お
よび図７は本実施の形態に係る制御装置の説明図、図４
から図６は制御装置の制御の流れを説明するフローチャ
ート、図８はインフレータのガス噴出量の変化を説明す
る図である。
【００１５】図１において、本発明の車両用エアバッグ
のインフレータ１は円筒形のハウジング２の両端を円板
状の蓋部材３、４により閉塞し、ハウジング２内に２つ
の円板状隔壁部材５、６を軸方向間隔を設けて溶接固定
し、後に述べるように３室に構成している。隔壁部材
５、６はその中央部にそれぞれ貫通孔５ａ、６ａを形成
し、貫通孔５ａ、６ａには金属製のシール板５ｂ、６ｂ
を貼着している。
【００１６】一方の隔壁部材５は一方端の蓋部材３とと
もに燃焼室Ｃを画定する。燃焼室Ｃ内には酸素等の酸化
剤７が充填され、蓋部材３の燃焼室側には、点火手段す
なわち車両への衝撃を検知するセンサー１９の出力に基
づいて制御装置２０から発するガス噴出信号により作動
する第１スキブ（点火器）８と、水素等の燃焼剤９を充
填した燃焼剤容器１０が装着されている。
【００１７】２つの隔壁部材５、６に仕切られたハウジ
ング２の中央部は、高圧ガス室Ｇであってアルゴン等の
不活性ガス１１を充填しており、燃焼室Ｃと高圧ガス室
Ｇでガス発生装置を成している。
【００１８】他方の隔壁部材６は他方端の蓋部材４とと
もにガス噴出室Ｉを画定し、ハウジング２のガス噴出室
部位の周壁２ａには、バッグ（図示せず）にガスを噴出
する噴出口１２が径方向に複数個穿設されている。図２
に示すように、蓋部材４の軸心部には円筒形の案内部４
ａがガス噴出室Ｉ側に突出して設けられている。この案
内部４ａには第２スキブ１３と燃焼剤を充填した燃焼剤
容器１４が装着され、ガス噴出室Ｉ側は開放端４ｂに形
成されている。そして制御装置２０が発する第２のガス
噴出信号により第２スキブ１３が点火し、燃焼剤容器１
４により開放端４ｂに向けてガスを発生するようガス発
生装置を構成している。
【００１９】このガス発生装置を収納する案内部４ａを
覆い、かつ案内部４ａの外周を摺接自在に可動する可動
シャッタ１５が装着されている。すなわち可動シャッタ
１５は、その軸心部が蓋部材４の開放端４ｂに対峙する
有底部１５ａ、および案内部４ａの外周を摺接する円筒
部１５ｂに形成されて、案内部４ａを塞ぐ形状となって
いる。そして可動シャッタ１５の軸心部に続く径方向は
ハウジング２の周壁２ａ内側に嵌合する円筒外周部１５
ｃ、および噴出口１２を遮蔽する先端部１５ｄに構成さ
れている。先端部１５ｄは円筒外周部１５ｃの端部であ
る。
【００２０】初期設定時、可動シャッタ１５は噴出口１
２に被らず噴出口１２を開放しているが、第２のガス噴
出信号によりガス噴出室Ｉ内を軸方向に摺動し、図２に
示すように先端部１５ｄで噴出口１２の一部を塞ぎ、噴
出口１２の開口面積を絞ることが可能となっている。こ
こでガス発生による可動シャッタ１５の右方に（図１）
作用する圧力と第２のガス発生による左方（図１）に作
用する圧力とがバランスし、可動シャッタ１５の円筒外
周部１５ｃの端部である先端部１５ｄが前記噴出口１２
の開口面積を絞る位置に保持されるするように、可動シ
ャッタ１５の形状や大きさが設定されているものとす
る。
【００２１】図３に示すように、制御装置２０は、ＣＰ
Ｕ２１、ＲＡＭ２２、ＲＯＭ２３及びＩ／Ｏインタフェ
ース２４がバスライン２５を介して互いに接続されるマ
イクロコンピュータを中心として構成されている。Ｉ／
Ｏインタフェース２４の入力ポートにはセンサー１９が
接続され、出力ポートには第１スキブ８、第２スキブ１
３が接続されている。ＲＯＭ２３には、エアバッグ展開
用のプログラムや衝突及び軽衝突を判断するための固定
データが記憶されており、またＲＡＭ２２にはセンサー
１９の出力信号を処理した後のデータ、及びＣＰＵ２１
で演算処理したデータが格納されている。ＣＰＵ２１で
は、ＲＯＭ２４に記憶されている制御プログラムにした
がってＩ／Ｏインタフェース２０を介して入力されるセ
ンサー１９からの出力信号を処理し、ＲＡＭ２３に記憶
されている固定データ、ＲＯＭ２３に格納されているデ
ータに基づき、第１スキブ８及び第２スキブ１３の点火
制御を行なう。
【００２２】センサー１９が衝撃を感知するとその出力
である衝撃波形が制御装置２０に送られ、制御装置ット
２０では図４乃至図６に示すフローチャートに従って制
御を行なう。図４に示すようにステップＳ１０の第１ス
キブ点火処理を実行し、続いてステップＳ２０で第２ス
キブ点火処理を行なう。
【００２３】ステップＳ１０の第１スキブ点火処理は、
図５に示すようにステップＳ１１でセンサー１９からの
衝撃波形を読込み、ＲＯＭ２３に記憶されている固定デ
ータと比較し、ステップＳ１２で衝突の判断を行なう。
ステップＳ１２で衝突と判断するとステップＳ１３に進
み、衝突と判断しないとステップＳ１１に戻りセンサー
１９からの信号を読込む。ステップＳ１３では第１スキ
ブ８の点火信号を出力し火薬を発火爆発させる。その後
ステップＳ２０の第２スキブ点火処理に進む。
【００２４】インフレータ１内では火薬が発火爆発する
と、この圧力で燃焼剤容器１０を破壊し、同時にこの熱
により燃焼剤容器１０内の燃焼剤９に点火する。燃焼剤
９は燃焼室Ｃに密封された酸化剤７と反応しシール板５
ｂを破壊し高温の火炎を発生して高圧ガス室Ｇに流入す
る。この流入する高温の火炎により、高圧ガス室Ｇの不
活性ガス１１は急激に圧力上昇し隔壁部材６のシール板
６ｂを破りガス噴出室Ｉの噴出口１２からバッグ（図示
せず）内に噴出される。
【００２５】一方、制御装置２０では第１スキブ８の点
火信号を出力した後も、図６のフローチャートに示すよ
うにセンサー１９からの衝撃波形を監視している。ステ
ップＳ２１ではセンサー１９からの衝撃波形を読込むと
同時に，衝撃値を加算して衝撃が入力されてからの積算
量を計算し、ステップＳ２２でこの大きさをＲＯＭ２３
に記憶されている固定データと比較し軽衝突と判断する
と、ステップＳ２３に進み第２スキブ１３を最適時期に
点火させる点火信号を出力し、軽衝突と判断しないとス
テップＳ２１に戻る。
【００２６】すなわち第１スキブ８に対する点火信号
は、センサー１９の刻刻の検知信号がある所定値より大
か否か（車体に加わる衝撃の大きさが衝突に相当するか
否か）であるのに対して、第２スキブ１３に対する点火
信号は、第１スキブ８の点火信号が発せられてからの経
過時間の間のセンサー１９の検知信号の積算量が所定値
より小さいか否かに基づいている。
【００２７】第２スキブ１３の点火により燃焼剤容器１
４からの燃焼圧力が可動シャッタ１５の有底部１５ａを
押し出し、ガスは密閉空間内に閉じ込められるため可動
シャッタ１５の先端部１５ｄは、ガス噴出口１２の一部
を塞ぐことになる。これにより、第１スキブ８の点火に
より噴出したガス量を第２スキブ１５の点火により絞
り、図８に示すような２段階のエアバッグ展開速度に制
御している。
【００２８】図７はシートベルト装着センサー２６の信
号を入力する例を示す。乗員のシートベルト装着の有無
によっては乗員がエアバッグに突入するタイミングが異
なるため、シートベルト装着センサー２６の信号を取り
込んで、バッグの展開速度を最適化している。すなわち
乗員がシートベルトを装着していない場合には受ける衝
撃は大きいと判断し第２スキブ１５の点火を阻止してバ
ッグの展開速度を遅くしない。一方、シートベルトを装
着している場合には第２スキブ１５の点火を上に述べた
ように作動させる。
【００２９】また本実施の形態では可動シャッタを摺動
式にして燃焼ガス圧で作動させているが、ソレノイド等
で作動することも可能であり、またガス噴出室内にハウ
ジングの周壁と摺接してソレノイドまたは燃焼ガス圧に
より回転するシャッタを設けシャッタの適所に開口を穿
設し、シャッタが回動することで噴出口の一部を塞ぐ構
成にすることも可能である。
【００３０】更に本実施の形態では車両の衝突を感知す
るセンサーを用いているが、加速度センサー等の従来よ
り公知のセンサーを用いても良い。
【００３１】
【発明の効果】本発明による車両用エアバッグのインフ
レータは以上説明したように、弱い衝撃のときは可動シ
ャッタを作動させインフレータからバッグへガスを噴出
する噴出口を一部塞ぐことでバッグの展開速度を遅く
し、一方強い衝撃では可動シャッタを作動させず急激な
展開速度を確保することができ、各衝撃の度合に応じて
バッグ展開速度を最適に制御することを可能とする。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る車両用エアバッグの
インフレータの横断面図である。
【図２】可動シャッタの作動断面図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る制御装置の説明図で
ある。
【図４】本発明の実施の形態に係る制御のフローチャー
ト図である。
【図５】第１スキブ点火制御のフローチャート図であ
る。
【図６】第２スキブ点火制御のフローチャート図であ
る。
【図７】本発明の実施の形態に係る制御装置の説明図で
ある。
【図８】インフレータのガス噴出量を説明する線図であ
る。
【符号の簡単な説明】
１ インフレータ ２ ハウジング ３、４ 蓋部材 ４ａ 案内部 ４ｂ 開放端 ５、６ 隔壁部材 ５ａ、６ａ 貫通孔 ５ｂ、６ｂ シール板 ７ 酸化剤 ８ 第１スキブ ９ 燃焼剤 １０、１４ 燃焼剤容器 １１ 不活性ガス １２ 噴出口 １３ 第２スキブ １５ 可動シャッタ １５ａ 有底部 １５ｂ 円筒部 １５ｃ 円筒外周部 １５ｄ 先端部 ２０ 制御装置 Ｃ 燃焼室 Ｇ 高圧ガス室 Ｉ ガス噴出室

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】車体に加わる衝撃力を検知するセンサーの
    出力によりガス噴出信号を出力する制御装置と、前記ガ
    ス噴出信号によりガスを発生するガス発生手段及び発生
    したガスをエアバッグに噴出する噴出口を周壁に穿設し
    たハウジングを有するインフレータとを備えた車両用エ
    アバッグ装置において、前記制御装置は前記ガス噴出信
    号を出力後第２のガス噴出信号を出力し、前記インフレ
    ータは前記第２のガス噴出信号によりガスを発生する第
    ２のガス発生装置を有すると共に、前記第２のガス噴出
    信号により前記ガス発生手段のガス噴出を制御すること
    を特徴とする車両用エアバッグのインフレータ。
  2. 【請求項２】前記制御装置は所定時間内の前記センサー
    の出力信号の積分値が所定値に満たないときに第２のガ
    ス噴出信号を出力することを特徴とする請求項１記載の
    車両用エアバッグのインフレータ。
  3. 【請求項３】前記インフレータは噴出口の開口面積を絞
    りガスの噴出を制限する可動シャッタを備えたことを特
    徴とする請求項１又は２記載の車両用エアバッグのイン
    フレータ。
  4. 【請求項４】前記第２のガス発生手段は前記ガス発生手
    段を備える蓋部材とは反対側の蓋部材の中央部が内方に
    突出しかつ一端が開放端を形成する案内部に第２の点火
    器と燃焼剤を収容してなり、前記可動シャッタは前記開
    放端に対峙する有底部と、案内部の外周に摺接する円筒
    部と、前記ハウジングの内面に嵌合する円筒外周部とを
    有し、前記第２のガス発生手段から発生したガスにより
    前記可動シャッタの円筒外周部の端部が前記噴出口の開
    口面積を絞る位置に保持されることを特徴とする請求項
    ３記載の車両用エアバッグのインフレータ。
  5. 【請求項５】前記制御装置は、シートベルト装着センサ
    ーからの出力信号に基づき、第２のガス噴出信号の出力
    時期を制御することを特徴とする請求項１又は２記載の
    車両用エアバッグのインフレータ。
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