JP2006159953A - 車両外置きエアバッグ構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 エアバッグに長さが長い障害物が当接する場合に、障害物の上端部の衝撃を吸収することはできない点を解決することで、長さが違う障害物が当接する場合にも十分に障害物の衝撃の吸収を図ることを可能にする。
【解決手段】 カウルトップ１２の前面に沿って車体左右方向に延びるエアバッグモジュール１３を配置し、そのエアバッグモジュール１３の左右両端を左右の前輪４４，４４のダンパーハウジング３０，３０の上部にそれぞれ支持し、歩行者との接触時にインフレ一夕２４が発生するガスでエアバッグ１４をカウルトップ１２の上面及びフロントガラス１５の前面に沿って展開させ、且つエアバッグ１４の根元部５２にベントホール５３を設け、後述するように、歩行者との接触により回転速度を低下させるようにインフレータ２４で発生させたガスを逃がすようにした。
【選択図】 図７

Description

本発明は、フードの上面やフロントガラスの前面に沿わせてエアバッグを膨出展開させる車両外置きエアバッグ構造に関するものである。

車両に障害物が衝突する形態は各種のものが想定され、障害物が車両のフロントバンパなどに当たった後に、車両の別の部位に再度当たることが考えられる。障害物が、フロントバンパなどに当たる最初の衝突を「一次衝突」、次に車両の他の部位に当たる衝突を「二次衝突」と呼ぶことにする。

車両外置きエアバッグ構造として、一次衝突直後に、エアバッグを膨出展開させてフロントピラーやフロントガラスなどの車両外側を覆い、障害物が車両外側に二次衝突するときの衝撃を緩和させる形式のものエアバッグが提案されている。

このような車両外置きエアバッグ構造として、例えば、エアバッグ内圧が所定圧力を超えたときに、エアバッグに設けた排出口（ベントホール）からガスを排出し、エアバッグ内圧を調整できるようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００４−９０８１２公報（第１６頁、図３）

図１１は従来の基本構成を説明する図であり、車両外置きエアバッグ構造２１０は、フードの上面やフロントガラスの前面に沿わせて膨出展開させるエアバッグ２１１と、このエアバッグ２１１を収納する収納ケース（リテーナ）２１２と、この収納ケース２１２に開閉自在に取付けることでエアバッグ２１１を膨出展開可能に覆うカバー２１３と、エアバッグ２１１に内蔵させることでエアバッグ２１１を膨出展開させるインフレータ２１４と、からなる。

一般的に、短い障害物（例えば、伸長の低い歩行者）はエアバッグに上端部（例えば、頭部）から当たり、長い障害物（例えば、伸長の高い歩行者）は略中央部（例えば、腰若しくは胸）から当たり、この略中央部を支点として上端部が回転する動きを呈する。従って、短い障害物では上端部を直接的に受けることができるので、エアバッグにより上端部を回転させる力は作用しないものの、長い障害物ではエアバッグに止められることにより略中央部を支点として上端部を回転させる力が作用するので、上端部の回転を和らげるように受けたいものである。

しかし、車両外置きエアバッグ構造２１０では、上端部を直接受けるケースでエアバッグの仕様を決めていることが多く、長い障害物では略中央部を支点として上端部を回転させる力が作用することから障害物の上端部の回転を和らげるように受け、障害物の上端部の衝撃を吸収する効果が落ちるという問題があった。

すなわち、長さが違う障害物が当接する場合にも十分に障害物の衝撃の吸収を図ることができる車両外置きエアバッグ構造が望まれる。

本発明は、エアバッグに長さが長い障害物が当接する場合に、障害物の上端部の衝撃を吸収する効果が落ちない点を解決し、長さが違う障害物が当接する場合にも十分に障害物の衝撃の吸収を図ることができる車両外置きエアバッグ構造を提供することを課題とする。

請求項１に係る発明は、車体の前方にフロントバンパを配置し、フードとフロントガラスとの間の内部を覆うカウルトップを配置し、このカウルトップの前面に沿って車幅方向に延ばしたエアバッグモジュールを配置し、このエアバッグモジュールの両端を左・右前輪のダンパハウジングの上部にそれぞれ支持した車両外置きエアバッグ構造であって、
エアバッグモジュールは、障害物の衝撃の緩和をするエアバッグと、フロントバンパに障害物が当接したときにエアバッグをカウルトップの上面及びフロントガラスの前面に沿って膨出展開させるインフレータと、エアバッグの根元部に設けたベントホールと、備えたことを特徴とする。

例えば、長さが違う障害物が当接する場合にも十分に障害物の衝撃の吸収を図ることができるとすれば、エアバッグ機能の有用性を増大させることができるので好ましいことである。

そこで、カウルトップの前面に沿って車幅方向に延ばしたエアバッグモジュールを配置し、このエアバッグモジュールの両端を左・右前輪のダンパハウジングの上部にそれぞれ支持することで、エアバッグモジュールを強固に取付けることができる。

また、ベントホールをエアバッグの根元部に設けることで、エアバッグに障害物が二次衝突したときにインフレータで発生させたガスを逃がしやすくした。これにより、エアバッグに長い障害物の略略中央部を当接させるときの当たりを和らげることで、障害物の上端部の回転速度を低下させることができる。

請求項１に係る発明では、ベントホールをエアバッグの根元部に設けたので、エアバッグに障害物が二次衝突したときにインフレータで発生させたガスを逃がしやすくすることができる。これにより、エアバッグに長い障害物の略中央部を当接させるときの当たりを和らげ、障害物の上端部の回転速度を低下さることができる。この結果、長さの短い障害物及び長さの長い障害物の上端部にかかる衝撃の吸収を図ることができるという利点がある。

本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
また、図１〜図７は本発明に係る車両外置きエアバッグ構造を示すもので、図１は本発明に係る車両外置きエアバッグ構造を搭載する車両の平面図、図２は図１の２−２線断面図、図３は図１の３矢視図、図４は本発明に係る車両外置きエアバッグ構造のエアバッグモジュールの分解斜視図、図５は図３の５−５線断面図、図６は図２の６−６線断面図である。

図１に示すように、車両外置きエアバッグ構造５０は、車両１０のフード（ボンネット）１１の後縁とカウルトップ１２の前縁との間に、車体４１左右方向に延びるエアバッグモジュール１３が配置したものであり、車体４１前部に障害物（例えば、歩行者）が衝突したとき、エアバッグモジュール１３から二点鎖線で示す位置にエアバッグ１４を展開させ、カウルトップ１２の上面、フロントガラス１５の下部前面及び左右のフロントピラー１６，１６の全面を覆うことで、フード１１上にはね上げられた障害物の上端部（例えば、歩行者の頭部）を保護するための装置である。４１は車体、４２は車室、４３はエンジンルーム、４５はフロントバンパを示す。

図２に示すように、カウルトップ１２は、カウルトップアウター１７、カウルトップインナー１８及びカウルトップグリル１９から構成することで、車体４１左右方向に延ばしたダクト状に形成したものである。

さらに、カウルトップ１２は、カウルトップアウター１７及びカウルトップインナー１８の結合部にダッシュパネルインナー２０の前端を結合するとともに、カウルトップインナー１８及びカウルトップグリル１９の結合部にダッシュパネルアウター２１の前端、フロントガラス１５の前端を結合したものである。
なお、ダッシュパネルアウター２１は、上面をインストルメントパネル２２で覆ったことを示す。

図２〜図４に示すように、エアバッグモジュール１３は、上面を開放した容器状のリテーナ２３と、リテーナ２３の中央底部に配置するインフレータ２４と、リテーナ２３の内部に折り畳み状態で収納されたエアバッグ１４と、リテーナ２３の上面開口部を覆うポリプロピレン等の合成樹脂にて形成したカバー２５と、リテーナ２３及びエアバッグ１４廻りの形成した内圧開放機構５１と、からなる。

なお、カバー２５は、開放した下面をリテーナ２３の外周に取付けるものであり、リテーナ２３の外周に金属バンド２６を巻き付け、この金属バンド２６をリテーナ２３にリベット２７・・・（・・・は複数個を示す。以下同じ）固定する。

カバー２５は、上壁２５ａ、前壁２５ｂ及び後壁２５ｃを備え、上壁２５ａは、フード（ボンネット）１１の後縁に沿わせるとともに、車幅方向において略中央部を車体４１前方に突出するように円弧状に湾曲させた。また、カバー２５の上壁２５ａ及び前壁２５ｂの境目に、薄肉に形成したヒンジ部２５ｄを車幅方向に形成した。

また、後壁２５ｃの上端近傍には、車幅方向（車体左右方向）に延ばしたミシン目状の脆弱部２５ｅを、カバー２５の裏面側からレーザ加工で形成するとともに、上壁２５ａの裏面には、車体前後方向に延ばした複数本のミシン目状の脆弱都２５ｆ・・・をレーザ加工により形成した。
脆鋸部２５ｅ及び脆弱部２５ｆ・・・は、櫛歯状を呈し、カバーの上壁２５ａは、脆弱部２５ｆ・・・の先端をヒンジ部２５ｄに接続するとともに、短冊状をなす複数のリッド２８・・・に分割したものである。

図３及び図５に示すように、エンジンルーム４３内に設けた左右の前輪４４，４４（一方の４４は不図示）のホイールハウス２９．２９の後部に、図示せぬサスペンションダンパーを収納するダンパーハウジング３０，３０を形成した。
エアバッグモジュール１３は、ダンパーハウジング３０の上部側面にそれぞれブラケット３１が溶接し、このブラケット３１にボルト３２・・・で連結部材３３を固定し、この連結部材３３の上端に、リテーナ２３の端部近傍に溶接したブラケット３４をボルト３５，３５で固定するものである。なお、４４，４４（一方は不図示）は前輪を示す。

すなわち、車両外置きエアバッグ構造５０は、前述したエアバッグモジュール１３、ダンパーハウジング３０，３０、ダンパーハウジング３０，３０側のブラケット３１，３１、ブラケット３１，３１を止めるボルト３２・・・、連結部材３３，３３、リテーナ２３側のブラケット３１，３１及びブラケット３１，３１を止めるボルト３５・・・から構成するものであり、カウルトップ１２の前面に沿って車体左右方向に延びるエアバッグモジュール１３を配置し、そのエアバッグモジュール１３の左右両端を左右の前輪４４，４４のダンパーハウジング３０，３０の上部にそれぞれ支持し、歩行者との接触時にインフレ一夕２４が発生するガスでエアバッグ１４をカウルトップ１２の上面及びフロントガラス１５の前面に沿って展開させ、且つエアバッグ１４の根元部５２にベントホール５３を設け、後述するように、障害物（歩行者）との接触により回転速度を低下させるようにインフレータ２４で発生させたガスを逃がすようにするものである。

図７は本発明に係る車両外置きエアバッグ構造のエアバッグの展開時の側面図であり、車両外置きエアバッグ構造（装置）５０は、車体４１（図３参照）の前方にフロントバンパ４５を配置し、フード１１とフロントガラス１５との間の内部を覆うカウルトップ１２を配置し、このカウルトップ１２の前面に沿って車幅方向に延ばしたエアバッグモジュール１３を配置し、このエアバッグモジュール１３の両端を左・右前輪４４，４４（図３参照）のダンパハウジング３０，３０の上部にそれぞれ支持した車両外置きエアバッグ構造であって、エアバッグモジュール１３に、障害物の衝撃の緩和をするエアバッグ１４と、フード１１に障害物が当接したときにエアバッグ１４をカウルトップ１２の上面及びフロントガラス１５の前面に沿って膨出展開させるインフレータ２４とエアバッグ１４に障害物を当接させるときの当たりを和らげるために、バッグ展開時に蓋体（蓋）５４を飛ばして形成し、障害物の上端部の回転速度を低下させるベントホール５３と、を備え、エアバッグ１４の根元部５２に、ベントホール５３を設けた歩行者保護用エアバッグ構造（装置）と言うことができる。なお、５９はエアバッグ１４の前端部を示す。

例えば、車両１０に障害物（歩行者）が衝突し、車両に取付けたセンサ（不図示）で衝撃を検出すると、エアバッグモジュール１３のインフレータ２４が爆発し、このインフレータ２４で発生するガスで折り畳んだエアバッグ１４を膨張させ、このエアバッグ１４で圧力をカバー２５の上壁２５ａの裏面に作用させる。

合成樹脂製のカバー２５に櫛歯状の脆弱部２５ｅ，２５ｆ・・・が形成したので、これらの脆弱部２５ｅ，２５ｆ・・・をエアバッグ１４の圧力で破断し、短冊状に分割した複数のリッド２８・・・を前端のヒンジ部２５ｄを支点として前方に開放させ、リテーナ２３の開口２３ａからエアバッグ１４を展開させることができる。

図１及び図７に示すように、展開したエアバッグ１４はカウルトップ１２の上面、フロントガラス１５の前面及びフロントピラー１６，１６の前面を覆い、フード（ボンネット）１１上にはね上げられた障害物（歩行者）を保護することができる。また、車両外置きエアバッグ構造５０では、エアバッグ１４の展開時に、蓋体（蓋）５４を飛ばしてベントホール５３を形成し、エアバッグ１４の内圧を適正に保ち、歩行者にかかる衝撃の低減を図るものである。

このように、エアバッグモジュール１３をカウルトップ１２の内部に収納することなく、カウルトップ１２の前面に沿うように配置したので、車室４２内への空気の取り込みやワイパーの配置に影響を与えることがない。
また、エアバッグモジュール１３の左右両端を左右の前輪のダンパーハウジング３０，３０の上部にそれぞれ支持したので、カウルトップ１２、ダッシュパネルインナー２０、ダッシュバネルアウター２１等の剛性を特別に高めることなく、エアバッグ１４の展開時の反力を高剛性のダンパーハウジング３０，３０で確実に支持することができ、しかもエアバッグモジュール１３によって車体を補強して剛性を高めることができる。

また、カバー２５の前線のヒンジ部２５ｄは円弧状に湾曲しているため、上壁２５ａが一体のままではヒンジ部２５ｄまわりにスムーズに回動することができない。従って、上壁２５ａが脆弱都２５ｅ，２５ｆ・・・によって短冊状のリッド２８・・・に分割したので、図６こ示すように、リッド２８・・・をスムーズに回動させることができる。
さらに、脆弱部２５ｅ，２５ｆ・・・をレーザー加工によりミシン日状に形成したので、その脆弱部２５ｅ，２５ｆ・・・を目立ちにくくして外親を向上させることができる。

図８は本発明に係る車両外置きエアバッグ構造の内圧開放機構の斜視図であり、内圧開放機構５１は、エアバッグ１４の根元部５２に設けたベントホール５３と、このベントホール５３を塞ぐ蓋体５４と、この蓋体５４をリテーナ２３側に支持する外枠５５と、この外枠５５をリテーナ２３側に止める内枠５６と、内枠５６、エアバッグ１４、リテーナ２３及び外枠５５を共締めする取付ねじ５７・・・（１個のみ図示）と、からなる。

ベントホール５３は、エアバッグ１４の根元部５２に開けたバッグ側貫通孔６１と、このバッグ側貫通孔６１に略同径にリテーナ２３に開けたリテーナ側開口６２と、バッグ側貫通孔６１に略同径に内枠５６に開けた内枠側開口６３と、バッグ側貫通孔６１に略同径に外枠５５開けた外枠側開口６４と、を同軸に合わせることで形成する内圧開放用開口である。すなわち、ベントホール５３とは、エアバッグ１４の根元部５２に設けたバッグ側貫通孔６１であるとともに、リテーナ２３に設けたリテーナ側開口６２ともである。

蓋体５４は、板状若しくはフィルム状の部材であり、素材を樹脂若しくはゴム等の弾性変形可能な部材で形成することで、エアバッグ１４の内圧が所定圧力に達したときに、変形し外枠５５から外れることのできる部材である。
内枠５６は、先に説明した内枠側開口６３と、エアバッグ１４及びリテーナ２３を介して外枠５５を共締めするねじ孔６６・・・を止めるとを備える。
外枠は、先に説明した外枠側開口６４と、内枠５６に取付ける取付ねじ５７・・・を貫通させる孔６７・・・と、蓋体５４を保持する段部６８と、を備える。

図９は本発明に係る車両外置きエアバッグ構造の内圧開放機構の側面断面図であり、内圧開放機構５１は、内枠５６にエアバッグ１４及びリテーナ２３を介して外枠５５を取付けることで、蓋体５４を外枠５５の段部６８とリテーナ２３との間に挟み込んだものであり、エアバッグ１４の内圧が所定圧力に達したときに、蓋体５４を二点鎖線で示すように変形させ、外枠５５から蓋体５４を外すことでエアバッグ１４を開放し、エアバッグ１４の内圧を下げるように構成したものである。

図１０（ａ）〜（ｄ）は長い障害物での二次衝突のメカニズムの説明図である。なお、Ｔ１は長い障害物（例えば、背の高い歩行者）を示す。

（ａ）〜（ｃ）は、長い障害物（背の高い歩行者）２０４が車両２００に衝突する場合の例示であり、（ａ）において、長い障害物２０４が車両２００のフロントバンパ（前端）２０１に当たると矢印ａ１の如く倒れ込む。この状態でエアバッグ２０３の膨出展開が開始させる。（ｂ）において、障害物２０４は矢印ａ２の如く車両２００のフード（上面）２０２を滑り上がる。一方、エアバッグ２０３が膨出展開すると、障害物２０４の略中央部（例えば、歩行者の腰若しくは胸）２０６がエアバッグ２０３の前端で止められ、障害物２０４の上端部（例えば、頭部）２０５に、障害物２０４の略中央部２０６を支点として矢印ａ３の如く回転する力が作用する。（ｃ）において、障害物２０４の上端部２０５がエアバッグ２０３に近づく。このときの上端部２０５とエアバッグ２０３との距離をＳ１とする。

（ｄ）は本発明の車両外置きエアバッグ装置５０であり、上記（ｂ）に対応させた状態の例示である。車両外置きエアバッグ装置５０は図８に示すように、ベントホール５３（図８参照）を根元部５２に形成したので、エアバッグ１４の前端部５９等に障害物（背の高い歩行者）７１の略中央部（腰若しくは胸）７３が矢印ａ４の如く押込んできたときに、略中央部７３が急激に止められることがない。従って、上端部７４の回転を抑えることができる。また、エアバッグの前端部５９若しくは根元部５２の変形が容易であるため、上端部７２とエアバッグ１４との距離Ｓ２を（ｃ）に示す距離Ｓ１に比べ、近づける（Ｓ２＜Ｓ１）ことができ、上端部２０５の衝撃を和らげることができると考えられる。

すなわち、エアバッグ１４の根元部５２にベントホール５３（図８参照）を設けることで、エアバッグ１４に長い障害物７１が二次衝突したときにインフレータ２４で発生させたガスを逃がしやすくするとともに、エアバッグ１４の変形を容易に（大きく）した。これにより、長い障害物７１がエアバッグ１４に略中央部７３を当接させるときの当たりを和らげることで、障害物７１の上端部７２の回転速度（回転角速度）を低下させることができる。この結果、長さの長い障害物７１の上端部７２にかかる衝撃の吸収を図ることができる。

例えば、短い障害物（背の低い歩行者）では、上端部（頭部）がエアバッグ１４に直接当たっていくので、上記長い障害物７１のような問題は発生しない。なお、車両外置きエアバッグ装置５０は、短い障害物がエアバッグ１４に直接当たるときにも短い障害物にかかる衝撃の吸収を図ることができる。

尚、本発明に係る車両外置きエアバッグ構造は、図７に示すように、エアバッグ１４はカウルトップ１２の上面、フロントガラス１５の前面及びフロントピラー１６，１６の前面を覆うエアバッグであってが、これに限るものではなく、フロントガラス若しくはフロントピラー単独に覆うエアバッグに用いるものであってもよい。

図８に示すように、ベントホール５３を根元部５２に設け、インフレータ２４（図７参照）で発生させたガスをエンジンルーム４３（図１参照）側に逃がすことで、障害物に対するガスの熱的影響も回避することができる。また、ベントホール５３を根元部５２に設け、インフレータ２４（図７参照）で発生させたガスをエンジンルーム４３（図１参照）側に逃がすことで、エアバッグ１４を障害物の略中央部で押込むときに、ガスを抜け易くすることができ、障害物を跳ね返す虞れも回避することかできる。
さらに、エアバッグ１４の根元部５２の形状を改善することで、さらなる衝撃吸収効果の改善を期待することができる。

本発明に係る車両外置きエアバッグ構造は、比較的フロントノーズの短いセダン若しくはワゴンなどの乗用車（車両）のフロントピラー（Ａピラー）廻りに採用するのに好適である。

本発明に係る車両外置きエアバッグ構造を搭載する車両の平面図である。 図１の２−２線断面図である。 図３は図１の３矢視図である。 図４は本発明に係る車両外置きエアバッグ構造のエアバッグモジュールの分解斜視図である。 図３の５−５線断面図である。 図２の６−６線断面図である。 図７は本発明に係る車両外置きエアバッグ構造のエアバッグの展開時の側面図である。 本発明に係る車両外置きエアバッグ構造の内圧開放機構の斜視図である。 本発明に係る車両外置きエアバッグ構造の内圧開放機構の側面断面図である。 長い障害物での二次衝突のメカニズムの説明図である。 従来の基本構成を説明する図である。

符号の説明

１０…車両、１１…フード、１３…エアバッグモジュール、１４…エアバッグ、１５…フロントガラス、２４…インフレータ、３０…ダンパハウジング、４１…車体、４４…前輪、４５…フロントバンパ、５０…車両外置きエアバッグ構造、５１…内圧開放機構、５２…根元部、５３…ベントホール。

Claims (1)

1. 車体の前方にフロントバンパを配置し、フードとフロントガラスとの間の内部を覆うカウルトップを配置し、このカウルトップの前面に沿って車幅方向に延ばしたエアバッグモジュールを配置し、このエアバッグモジュールの両端を左・右前輪のダンパハウジングの上部にそれぞれ支持した車両外置きエアバッグ構造であって、
   前記エアバッグモジュールは、障害物の衝撃の緩和をするエアバッグと、前記フロントバンパに障害物が当接したときに前記エアバッグを前記カウルトップの上面及び前記フロントガラスの前面に沿って膨出展開させるインフレータと、前記エアバッグの根元部に設けたベントホールと、備えたことを特徴とする車両外置きエアバッグ構造。

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