JP4779640B2 - 車両用フードエアバッグ装置 - Google Patents

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Description

本発明は、衝突体との衝突時にフード上面側に膨張展開される車両用フードエアバッグ装置に関する。
下記特許文献1には、フード後端部にフード幅方向に長い開口を形成して当該開口を開閉可能なカバー(リッド)で覆い、かつ開口の下方側にエアバッグケースを配置して、当該エアバッグケース内にインフレータ及び折り畳み状態のエアバッグを収納した車両用フードエアバッグ装置が開示されている。
上記構成によれば、歩行者等の衝突体と前面衝突すると、インフレータが作動してガスが発生し、エアバッグが膨張される。これにより、カバーがフード外方へ展開され、フード上面側へエアバッグが展開される。その結果、歩行者の頭部等の衝突体を保護しようというものである。
特許第3245489号公報
しかしながら、上記先行技術による場合、フードアウタパネルの下面側にフード幅方向に沿って前後一対のフードインナ(骨格部材)が配設されており、これらのフードインナ間に車両前後方向を長手方向とするステーを掛け渡し、このステーにエアバッグケース(エアバッグモジュール)を固定する構成を採っているが、フードインナ及びステーはいずれも高剛性の部材であるため、これらの部材の配置には充分に配慮する必要がある。
本発明は上記事実を考慮し、フード下面側に高剛性の部材を備えている場合において当該高剛性の部材から衝突体への荷重入力量を低減することができる車両用フードエアバッグ装置を得ることが目的である。
請求項1記載の本発明に係る車両用フードエアバッグ装置は、フードアウタパネルにおけるフード後端側に形成されたバッグ膨出用開口部を開放可能に覆うカバーと、このカバーの下方側に配置され、衝突体との衝突時にガスを噴出するガス発生手段と、フードアウタパネルと当該フードアウタパネルの下面側に離間して配置されたフードインナパネルとの間に折り畳み状態で格納され、前記ガス発生手段から発生したガスの供給を受けて膨張し、前記カバーをフード外方へ展開させて少なくともフード上に膨張展開されるエアバッグと、フード上方側が開放された箱体状に形成され、前記ガス発生手段及び前記エアバッグを収容するエアバッグケースと、前記エアバッグケースとは別体で構成されると共に前記フードアウタパネルと前記フードインナパネルとの間でかつ前記エアバッグケースの車両前方側に配置されると共に前記ガス発生手段、前記エアバッグ及び前記エアバッグケースを含むエアバッグモジュールのフードへの固定部位を補強し、かつ前記フード上方側からの衝突荷重に対して剛性が高い高剛性部に当該衝突荷重の入力により当該高剛性部を座屈させる脆弱部が設けられた補強部材と、を有し、前記フードインナパネルにおける前記バッグ膨出用開口部と対向する位置には、前記エアバッグモジュールを車両下方側から配設するためのフードインナ側開口部が形成されており、前記補強部材は、その下端部が前記フードインナパネルにおける前記フードインナ側開口部の前縁側に固定されると共に、上端部が前記フードアウタパネルの裏面に固定手段により固定され、当該上端部と当該下端部との間に前記高剛性部が配置されている。
請求項2記載の本発明は、請求項1記載の車両用フードエアバッグ装置において、前記補強部材はフードアウタパネルとフードインナパネルとを繋ぐ方向を高さ方向とする縦壁部を前記高剛性部として備えており、当該縦壁部は、前記エアバッグによる保護エリアよりも車両前方側に配置されている、ことを特徴としている。
請求項3記載の本発明は、請求項2記載の車両用フードエアバッグ装置において、該縦壁部はフードアウタパネルの下面近傍に至る高さを有しかつフードアウタパネルへの固定部位を支持する固定支持部と、当該固定支持部よりも低い高さとされかつフードアウタパネルへの固定部位を支持しない非固定支持部と、を含んで構成されている、ことを特徴としている。
請求項4記載の本発明は、請求項3記載の車両用フードエアバッグ装置において、前記固定支持部には、前記脆弱部が設けられている、ことを特徴としている。
請求項1記載の本発明によれば、歩行者等の衝突体と衝突すると、ガス発生手段によってガスが噴出される。このため、フードアウタパネルとフードインナパネルとの間に折り畳み状態で格納されたエアバッグが膨張してカバーを下面側から押圧し、これをフード外方へ展開させる。これにより、フード後端側に形成されたバッグ膨出用開口部が開放され、エアバッグが少なくともフード上に膨張展開される。その結果、膨張展開したエアバッグに歩行者等の衝突体が受け止められることにより、衝突時の衝突エネルギーが吸収されて歩行者等の衝突体が受ける反力を下げることができる。
ここで、本発明では、フードアウタパネルとフードインナパネルとの間でかつエアバッグケースの車両前方側に、ガス発生手段及びエアバッグを含むエアバッグモジュールのフードへの固定部位を補強し、かつモジュールケースとは別体で構成された補強部材が配設されており、かかる補強部材が備える高剛性部に脆弱部を設けたので、衝突体がフード上方側からフードアウタパネルを介して補強部材の高剛性部付近に衝突すると、脆弱部によって脆弱化された高剛性部は容易に荷重作用方向へ座屈変形される。この座屈変形によって衝突時の衝突エネルギーが吸収されるので、補強部材の高剛性部から衝突体へ入力される荷重反力も低減される。従って、衝突体が補強部材の高剛性部から大きな反力を受けることはない。
さらに、本発明によれば、フードインナパネルにおけるバッグ膨出用開口部と対向する位置に形成されたフードインナ側開口部を用いて、エアバッグモジュールが車両下方側から配設される。このフードインナ側開口部が形成されたことにより、フードインナパネルの剛性が低下するが、本発明では、フードインナパネルにおけるフードインナ側開口部の前縁側に補強部材の下端部を固定すると共に、補強部材の上端部をフードアウタパネルの裏面に固定手段により固定し、当該上端部と当該下端部との間に高剛性部が配置されるため、剛性低下分が補強される。
請求項2記載の本発明によれば、補強部材は縦壁部を備えており、この縦壁部が高剛性部となる。そして、本発明では、上記補強部材の縦壁部が、エアバッグによる保護エリアよりも車両前方側に配置されている。
請求項3記載の本発明によれば、縦壁部に固定支持部と非固定支持部とを設け、相対的に高さが高い固定支持部においてフードアウタパネルへの固定部位を支持し、相対的に高さが低い非固定支持部ではフードアウタパネルへの固定部位を支持しないこととしたので、非固定支持部においてはフードアウタパネルとの間に隙間が形成されることになる。従って、この隙間をフードアウタパネルのエネルギー吸収ストロークとして利用することができる。換言すれば、補強部材をその長手方向の全長に亘ってフードアウタパネルに固定する構成に比し、衝突荷重を受けた際にフードアウタパネルが変形し易くなる。
請求項4記載の本発明によれば、上記固定支持部に脆弱部を設けたので、フードアウタパネルの非固定支持部に対応した位置に衝突体が衝突したときだけでなく、フードアウタパネルの固定支持部に対応した位置に衝突体が衝突した場合にも、固定支持部は容易に座屈変形される。従って、補強部材の固定支持部から衝突体へ入力される荷重反力も低減される。その結果、補強部材の縦壁部の長手方向のどの部位に衝突体がフードアウタパネルを介して衝突したとしても、衝突体に入力される荷重反力は低減される。
以上説明したように、請求項1記載の車両用フードエアバッグ装置は、フードアウタパネルとフードインナパネルとの間でかつエアバッグケースの車両前方側に、エアバッグケースとは別体で構成されると共にガス発生手段及びエアバッグを含むエアバッグモジュールのフードへの固定部位を補強する補強部材を配設し、かかる補強部材が備える高剛性部に衝突荷重の入力により当該高剛性部を座屈させる脆弱部を設けたので、フード下面側に高剛性の部材を備えている場合において当該高剛性の部材から衝突体への荷重入力量を低減することができるという優れた効果を有する。
また、請求項1記載の本発明に係る車両用フードエアバッグ装置は、フードインナパネルにエアバッグモジュールを車両下方側から配設するためのフードインナ側開口部が形成されており、当該フードインナ側開口部の前縁側に補強部材を配置したので、フードインナパネルの剛性低下分を補強することができるという優れた効果を有する。
請求項2記載の本発明に係る車両用フードエアバッグ装置は、補強部材はフードアウタパネルとフードインナパネルとを繋ぐ方向を高さ方向とする縦壁部を高剛性部として備えており、当該縦壁部は、エアバッグによる保護エリアよりも車両前方側に配置されているので、フードアウタパネルの下面側に高剛性の部材を備えている場合において当該高剛性の部材から衝突体への荷重入力量を低減することができるという優れた効果を有する。
請求項3記載の本発明に係る車両用フードエアバッグ装置は、フードアウタパネルの下面近傍に至る高さを有しかつフードアウタパネルへの固定部位を支持する固定支持部と、当該固定部よりも低い高さとされかつフードアウタパネルへの固定部位を支持しない非固定支持部と、を含んで当該縦壁部を構成したので、非固定支持部においてフードアウタパネルが変形し易くなり、その結果、衝突体が歩行者であった場合の歩行者保護性能を高めることができるという優れた効果を有する。
請求項4記載の本発明に係る車両用フードエアバッグ装置は、上記固定支持部に脆弱部を設けたので、補強部材の縦壁部のどの部位に衝突体がフードアウタパネルを介して衝突したとしても衝突体への荷重入力量を低減させることができ、ひいては衝突体が歩行者であった場合の歩行者保護性能をより一層高めることができるという優れた効果を有する。
〔第1実施形態〕
以下、図1〜図3を用いて、本発明に係る車両用フードエアバッグ装置の第1実施形態について説明する。なお、これらの図において適宜示される矢印FRは車両前方側を示しており、矢印UPは車両上方側を示しており、矢印INは車両幅方向内側を示している。
図2には、本実施形態に係る車両用フードエアバッグ装置10が搭載された車両12の外観が斜視図にて示されている。この図に示されるように、車両用フードエアバッグ装置10は、エンジンルーム72(図1参照)を開閉するフード14の後端側に車両幅方向に沿って配設されている。
図1には、組付状態の車両用フードエアバッグ装置10を車両前後方向に沿って切断した状態を側方から観た縦断面図が示されている。この図に示されるように、フード14は、フード外板を構成すると共にフード14の意匠面を構成するフードアウタパネル16を備えている。フードアウタパネル16の後端側略中央部には、車両幅方向を長辺方向とする平面視で略矩形状のバッグ膨出用開口部18が形成されている。
フードアウタパネル16の裏面側には、フード内板を構成するフードインナパネル20がフードアウタパネル16に対して所定距離だけ車両下方側に離間した位置に配設されている。このフードインナパネル20におけるバッグ膨出用開口部18と対向する位置には、バッグ膨出用開口部18と同様形状のフードインナ側開口部26が形成されている。このフードインナ側開口部26を利用して、車両用フードエアバッグ装置10のエアバッグモジュール22が配設されている。
エアバッグモジュール22は、フードインナ側開口部26を下方側から閉塞する高強度のロアプレート24を備えている。ロアプレート24は平面視でフードインナ側開口部26よりも一回り大きく形成されており、フードインナ側開口部26に対して車両下方側から当接配置されることにより、フードインナ側開口部26を閉塞している。
フードインナパネル20におけるフードインナ側開口部26の前縁側には側面視で略Z字状に形成された補強部材としての前側リインフォース28の下端部28Aが当接配置されており、ロアプレート24の前端部24Aと共にボルト30及びナット32でフードインナパネル20に共締めされている。同様に、フードインナパネル20におけるフードインナ側開口部26の後縁側には側面視で略Z字状に形成された後側リインフォース34の下端部34Aが当接配置されており、ロアプレート24の後端部24Bと共にボルト30及びナット32でフードインナパネル20に共締めされている。また、前側リインフォース28の上端部28B及び後側リインフォース34の上端部34Bは、接着剤(マスチック)36等の固定手段によりフードアウタパネル16の裏面に固定されている。
なお、これらの前側リインフォース28及び後側リインフォース34は、フードインナパネル20にフードインナ側開口部26を形成したことによる剛性低下分を補強し、エアバッグモジュール22をフードアウタパネル16及びフードインナパネル20から成るフード14の閉空間に固定するために設置されている。
上述したロアプレート24におけるフードインナ側開口部26に臨む部位は、車両下方側へ若干凹んだ形状を成しており、この若干凹んだ部分に上方側が開放されて前壁46A及び後壁46Bを備えた略箱体形状のエアバッグケース46が取り付けられている。
エアバッグケース46内には、略円柱形状に形成されたガス発生手段としてのインフレータ58が車両幅方向を長手方向として配置されていると共に、所定の折り畳み方によって折り畳まれたエアバッグ60が収容されている。正確には、インフレータ58は、折り畳み状態のエアバッグ60内に収容された状態でエアバッグケース46及びロアプレート24に固定されている。
なお、インフレータ58としては機械着火式、電気着火式のいずれを使用してもよく、又ガス発生剤封入タイプ、高圧ガス封入タイプのいずれでも適用可能である。また、インフレータ58の周壁部の所定位置には、複数のガス噴出孔がインフレータ58の周方向に形成されている。
また、図2に二点鎖線で示されるように、膨張展開したエアバッグ60は、フード後端側、カウル、ウインドシールドガラス64の下端部等を覆うように車両幅方向に扁平に展開する本体部60Aと、この本体部60Aと連通されると共に本体部60Aの両サイドからフロントピラー66に沿って延在しフロントピラー66の下部を覆う延長部60Bとを備えている。
エアバッグケース46の開放側端部、即ちバッグ膨出用開口部18は、カバーとしての金属製のエアバッグドア48によって開放可能に塞がれている。具体的には、バッグ膨出用開口部18はフードアウタパネル16の一般面16Aに対して車両下方側へ一段下がる段差形状に形成されており、エアバッグドア48はこの段差部50に納まる厚さ及び大きさに形成されている。エアバッグドア48の後端部48Aには、当該後端部48Aを含めて略弓字状に形成された展開ヒンジ部48Bが一体に形成されている。展開ヒンジ部48Bはエアバッグドア48の幅方向に所定の間隔で設けられている。これに対応して、前述した後側リインフォース34における展開ヒンジ部48Bと対向する位置にはブラケット52が固定されており、このブラケット52に展開ヒンジ部48Bの下端部48B1がボルト54及びナット56によって固定されている。従って、エアバッグドア48は、前面衝突時になるとバッグ膨張圧によって、ボルト54及びナット56の締結点を展開中心として、展開ヒンジ部48Bの前後逆向きのコ字状を成すヒンジ中間部48B2を塑性変形させながら、車両後方側へ片開きに展開される構成である。
ここで、図3に示されるように、補強部材としての前側リインフォース28は、前述したように縦断面形状が略Z字形状を成しており、プレス成形によって製作されている。また、前側リインフォース28は、下端部28Aと上端部28Bとの間に略車両上下方向に沿って延在する高剛性部としての縦壁部28Cを備えている。因みに、縦壁部28Cは、フード14の斜め上方側からの衝突荷重(衝突荷重の荷重作用方向を図1に矢印Fで示す)に対して車両前方側に配置されている。
上記縦壁部28Cの高さ方向中間部には、前側リインフォース28の長手方向に沿って所定の間隔で脆弱部としての開口70が形成されている。従って、縦壁部28Cは開口70が形成されたことにより、上記斜め上方側からの衝突荷重に対して剛性が低下されている。
(作用・効果)
次に、本実施形態の作用並びに効果を説明する。
歩行者等の衝突体と前面衝突すると、インフレータ58が作動して複数のガス噴出孔からガスが噴出される。このため、エアバッグケース46内に折り畳み状態で格納されたエアバッグ60が膨張してエアバッグドア48が下面側から押圧される。エアバッグドア48に作用するバッグ膨張圧が所定位置に達すると、エアバッグドア48は展開ヒンジ部48Bを中心としてフード外方側(ウインドシールドガラス64側)へ展開させる。これにより、フード後端側に形成されたバッグ膨出用開口部18が開放され、図2に二点鎖線で示されるようにエアバッグ60が膨張展開される。その結果、膨張展開したエアバッグ60の本体部60A或いは延長部60Bに歩行者等の衝突体が受け止められることにより、前面衝突時の衝突エネルギーが吸収されて歩行者等の衝突体が受ける反力を下げることができる。
ここで、本実施形態では、フードアウタパネル16とフードインナパネル20との間に、エアバッグモジュール22のフード14への固定部位を補強する前側リインフォース28及び後側リインフォース34を配設し、このうちの前側リインフォース28の縦壁部28Cの高さ方向中間部に開口70を形成したので、当該開口70が形成された部位の剛性は低下している。従って、エアバッグ60による保護エリアよりも車両前方側に前側リインフォース28の縦壁部28Cが配置されていて、当該縦壁部28Cの配設部位に衝突体が衝突してきた場合には、縦壁部28Cは容易に座屈変形される。従って、衝突体が前側リインフォース28の縦壁部28Cから大きな反力を受けることはない。その結果、本実施形態によれば、フードアウタパネル16の下面側に高剛性の部材を備えている場合において当該高剛性の部材から衝突体への荷重入力量を低減することができる。
なお、後側リインフォース34については、平面視でエアバッグ60の本体部60Aによって完全に覆われるので、上記のような配慮をする必要がない。
〔第2実施形態〕
以下、図4を用いて、本発明に係る車両用フードエアバッグ装置の第2実施形態について説明する。なお、前述した第1実施形態と同一構成部分については、同一番号を付してその説明を省略する。
図4には、本実施形態に係る車両用フードエアバッグ装置10の要部に係る前側リインフォース80の斜視図が示されている。この図に示されるように、この第2実施形態では、前側リインフォース80の上部に所定の間隔で凹部82が形成されており、これにより全体としては等脚台形状の固定支持部としての凸部84と逆等脚台形状の非固定支持部としての凹部82とが交互に形成された形状となっている。なお、この前側リインフォース80も、前述した前側リインフォース28と同様に縦断面形状がZ字状とされており、下端部80A、上端部80B、縦壁部80Cを備えている。
上記凸部84は凹部82よりも高さが高く、前側リインフォース80のフードインナパネル20への組付状態では凸部84の上端に位置する上端部80B(「フードアウタパネルへの固定部位」に相当)はフードアウタパネル16の下面に近接配置される程度の高さを有している。この上端部80Bを接着剤(マスチック)36でフードアウタパネル16の裏面に接着しており、当該上端部80Bを凸部84が支持する構成となっている。この状態では、フードアウタパネル16の下面と凹部82の底部82Aとの間に所定高さの隙間86が形成されている。
(作用・効果)
上記構成によれば、前側リインフォース80の上部に凸部84と凹部82とを交互に形成し、凸部84の上端に位置する上端部80Bをフードアウタパネル16の裏面に接着剤36で固定し、凹部82にはフードアウタパネル16の裏面から離間させて隙間86を設けたので、衝突体がフード上方側から衝突してきた場合に、凹部82の形成位置ではアウタパネル16が隙間86を潰す方向へ変形することができる。つまり、隙間86をフードアウタパネル16のエネルギー吸収ストローク(ストローク)として利用することができる。従って、衝突体が歩行者であった場合の歩行者保護性能を高めることができる。
〔第3実施形態〕
以下、図5を用いて、本発明に係る車両用フードエアバッグ装置の第3実施形態について説明する。なお、前述した第1実施形態、第2実施形態と同一構成部分については、同一番号を付してその説明を省略する。
図5には、本実施形態に係る車両用フードエアバッグ装置10の要部に係る前側リインフォース90の斜視図が示されている。この図に示されるように、この第3実施形態では、第2実施形態の前側リインフォース80の形状をそのまま踏襲しており、更に凸部84の中央部に脆弱部としての略矩形状の開口92が形成されている。この開口92は凸部84の形成位置でのみ形成されており、凹部82の形成位置には形成されていない。
なお、この前側リインフォース90も、前述した前側リインフォース80と同様に縦断面形状がZ字状とされており、下端部90A、上端部90B、縦壁部90Cを備えている。
(作用・効果)
上記構成によれば、衝突体がフード上方側から衝突してきた場合に、開口92が形成されたことにより脆弱化(低剛性化)された凸部84側でも積極的に座屈変形が生じてエネルギー吸収がなされる。また、凹部82の形成位置では、アウタパネル16は隙間86を潰す方向へ変形することができる。従って、フードアウタパネル16のエネルギー吸収ストロークを、実質的には前側リインフォース90の長手方向の全域に確保することができる。その結果、本実施形態によれば、衝突体が歩行者であった場合の歩行者保護性能を高めることができる。
〔本実施形態の補足説明〕
上述した第1実施形態から第3実施形態では、前側リインフォース28、80、90の縦壁部28C、80C、90Cに開口70若しくは開口92を形成したが、これに限らず、種々の構成を採ることができる。例えば、開口70、92の形成部位の板厚を薄くする方法や、縦壁部28Cの高さ方向の中間部付近に板厚方向(車両前後方向)に凹む凹部を縦壁部28Cの全長に亘って設ける構成を採ってもよい。この場合、衝突荷重が入力されると、薄肉部や凹部が縦壁部28Cの変形起点となり、脆弱部として作用する。
組付状態の車両用フードエアバッグ装置を車両前後方向に沿って切断した状態を側方から観た縦断面図(図2の1‐1線断面図)である。 図1に示される車両用フードエアバッグ装置が搭載された車両の外観を、エアバッグが展開した状態も含めて示す斜視図である。 図1に示される前側リインフォースの全体斜視図である。 第2実施形態に係る前側リインフォースの全体斜視図である。 第3実施形態に係る前側リインフォースの全体斜視図である。
符号の説明
10 車両用フードエアバッグ装置
12 車両
14 フード
16 フードアウタパネル
18 バッグ膨出用開口部
20 フードインナパネル
22 エアバッグモジュール
28 前側リインフォース(補強部材)
28A 下端部
28B 上端部
28C 縦壁部(高剛性部)
30 ボルト
32 ナット
36 接着剤
46 エアバッグケース
48 エアバッグドア(カバー)
58 インフレータ(ガス発生手段)
60 エアバッグ
70 開口(脆弱部)
80 前側リインフォース(補強部材)
80A 下端部
80B 上端部
80C 縦壁部(高剛性部)
82 凹部(非固定支持部)
84 凸部(固定支持部)
90 前側リインフォース(補強部材)
90A 下端部
90B 上端部
90C 縦壁部(高剛性部)
92 開口(脆弱部)

Claims (4)

  1. フードアウタパネルにおけるフード後端側に形成されたバッグ膨出用開口部を開放可能に覆うカバーと、
    このカバーの下方側に配置され、衝突体との衝突時にガスを噴出するガス発生手段と、
    フードアウタパネルと当該フードアウタパネルの下面側に離間して配置されたフードインナパネルとの間に折り畳み状態で格納され、前記ガス発生手段から発生したガスの供給を受けて膨張し、前記カバーをフード外方へ展開させて少なくともフード上に膨張展開されるエアバッグと、
    フード上方側が開放された箱体状に形成され、前記ガス発生手段及び前記エアバッグを収容するエアバッグケースと、
    前記エアバッグケースとは別体で構成されると共に前記フードアウタパネルと前記フードインナパネルとの間でかつ前記エアバッグケースの車両前方側に配置されると共に前記ガス発生手段、前記エアバッグ及び前記エアバッグケースを含むエアバッグモジュールのフードへの固定部位を補強し、かつ前記フード上方側からの衝突荷重に対して剛性が高い高剛性部に当該衝突荷重の入力により当該高剛性部を座屈させる脆弱部が設けられた補強部材と、
    を有し、
    前記フードインナパネルにおける前記バッグ膨出用開口部と対向する位置には、前記エアバッグモジュールを車両下方側から配設するためのフードインナ側開口部が形成されており、
    前記補強部材は、その下端部が前記フードインナパネルにおける前記フードインナ側開口部の前縁側に固定されると共に、上端部が前記フードアウタパネルの裏面に固定手段により固定され、当該上端部と当該下端部との間に前記高剛性部が配置されている、
    車両用フードエアバッグ装置。
  2. 前記補強部材はフードアウタパネルとフードインナパネルとを繋ぐ方向を高さ方向とする縦壁部を前記高剛性部として備えており、
    当該縦壁部は、前記エアバッグによる保護エリアよりも車両前方側に配置されている、
    ことを特徴とする請求項1記載の車両用フードエアバッグ装置。
  3. 当該縦壁部はフードアウタパネルの下面近傍に至る高さを有しかつフードアウタパネルへの固定部位を支持する固定支持部と、当該固定支持部よりも低い高さとされかつフードアウタパネルへの固定部位を支持しない非固定支持部と、を含んで構成されている、
    ことを特徴とする請求項2記載の車両用フードエアバッグ装置。
  4. 前記固定支持部には、前記脆弱部が設けられている、
    ことを特徴とする請求項3記載の車両用フードエアバッグ装置。
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