JP5437158B2 - エアバッグ装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両のフロントウインドウガラスの車体左右方向の縁部と該縁部よりも車体前方に突出するフロントピラーとの間につづら折りされた金属製のエアバッグを配置し、インフレータが発生するガスで前記エアバッグを前記フロントピラーに沿うようにチューブ状に展開して歩行者を保護するエアバッグ装置に関する。

自動車のフロントピラーの前面を覆うピラーガーニッシュの内側に折り畳んだ布製のエアバッグを収納し、歩行者との衝突時にインフレータが発生するガスをエアバッグに供給することで、ピラーガーニッシュが破断した隙間からエアバッグをフロントピラーの前面に沿って展開させて歩行者を保護する歩行者保護エアバッグ装置が、下記特許文献１により公知である。

また自動車のフロントピラーの前面を覆うピラーガーニッシュをピラー骨格部材にリンク式のピラー駆動機構を介して支持し、歩行者との衝突時にピラー駆動機構でピラーガーニッシュをピラー骨格部材から浮き上がらせることで、ピラーガーニッシュがストロークできるようにして衝突エネルギーを吸収する歩行者保護用衝撃吸収構造が、下記特許文献２により公知である。

特開２００２−２８３９３９号公報 特開２００６−２８２１０５号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載された発明は、エアバッグが布製であるために展開状態を長時間に亙って維持することが難しく、歩行者がフロントピラーに衝突するタイミングによっては充分な衝撃吸収効果を発揮できない可能性があった。

また上記特許文献２に記載された発明は、ピラーガーニッシュをピラー骨格部材に移動可能に支持するリンク式のピラー駆動機構の構造が複雑であり、部品点数が増加してコストアップの要因となる問題があった。

そこで本出願人は、つづら折りした金属製のエアバッグをフロントウインドウガラスとフロントピラーとの間に配置し、歩行者との衝突時にエアバッグをフロントピラーに沿うようにチューブ状に展開するものを、特願２００９−２２４３８０号により既に提案している。

しかしながら、上記特願２００９−２２４３８０号で提案されたものは、エアバッグのつづら折りの山部および谷部を結ぶ直線が略車体左右方向に配置されているため、つづら折りされたエアバッグの左右両側部の受圧面積が、平面状になったエアバッグの前部の受圧面積よりも大きくなり、エアバッグの展開完了時の横断面形状が車体左右方向に長く、車体前後方向に短くなってしまい、歩行者が衝突したときにエアバッグが前後方向に潰れるストロークを充分に確保できない可能性があった。

本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、歩行者を保護する金属製エアバッグを適切な形状に展開させることを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、車両のフロントウインドウガラスの車体左右方向の縁部と該縁部よりも車体前方に突出するフロントピラーとの間につづら折りされた金属製のエアバッグを配置し、インフレータが発生するガスで前記エアバッグを前記フロントピラーに沿うようにチューブ状に展開して歩行者を保護するエアバッグ装置であって、前記エアバッグは、つづら折りされたつづら折り部と、そのつづら折り部の左右方向内側に連なる内側側壁部と、同つづら折り部の左右方向外側に連なる外側側壁部と、それら内側側壁部及び外側側壁部の後端間を接続するインフレータ支持部とを備えていて、横断面が閉断面に構成され、前記つづら折り部は、略車体前後方向に沿うよう各々配列されて左右方向に相互に密着状態で重なり合う帯状の複数の中間板部を介して各々複数の山部および谷部が交互に連続するように折り畳まれると共に、その一部の中間板部には、隣接する他の前記中間板部との密着により塞がれるベントホールが形成され、前記エアバッグの両端部には、該両端部を密封すべくエンドキャップがそれぞれ嵌合されて溶接され、前記エンドキャップには、該エンドキャップを車体パネルに固定するための取付部が設けられることを特徴とするエアバッグ装置が提案される。

また請求項２に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、前記山部の先端は面状に積み重なって車体前方側を向くことを特徴とするエアバッグ装置が提案される。

また請求項３に記載された発明によれば、請求項２の構成に加えて、前記面状に積み重なった山部の先端は樹脂により被覆されることを特徴とするエアバッグ装置が提案される。

また請求項４に記載された発明によれば、請求項２の構成に加えて、前記面状に積み重なった山部の先端は、前記エアバッグの一部で構成される被覆部により被覆されることを特徴とするエアバッグ装置が提案される。

請求項１の構成によれば、車両のフロントウインドウガラスの車体左右方向の縁部と該縁部よりも車体前方に突出するフロントピラーとの間につづら折りされた金属製のエアバッグを配置したので、既存の車体構造に大きな設計変更を施すことなくエアバッグ装置を装着することができ、しかもエアバッグ装置を装着したことによる外観の低下を防止することができる。また金属製のエアバッグは一旦展開すると萎むことがなく、金属の塑性変形で歩行者の衝撃を吸収するので、容量の小さいインフレータを採用して重量やコストを削減できるだけでなく、歩行者が衝突するタイミングのずれに関わらずに安定した衝撃吸収性能を発揮することができる。またエアバッグのつづら折り部は、略車体前後方向に沿うよう各々配列されて左右方向に相互に密着状態で重なり合う帯状の複数の中間板部を介して各々複数の山部および谷部が交互に連続するように折り畳まれるので、エアバッグが展開するときにつづら折りによって受圧面積が増加した車体前面側が車体前方に大きく展開することで、歩行者が衝突したときにエアバッグが潰れるストロークを充分に確保して衝撃吸収性能を高めることができる。

その上、一部の前記中間板部は、隣接する他の中間板部との密着により塞がれるベントホールを備えるので、エアバッグの展開初期にはベントホールを閉塞して速やかな展開を可能にし、かつエアバッグの展開末期にはベントホールを開放して内圧の過剰な上昇を抑制することができるとともに、歩行者が衝突したときに金属製のエアバッグが適度に潰れることを可能にして衝撃吸収性能を高めることができる。

また請求項２の構成によれば、山部の先端は面状に積み重なって車体前方側を向くので、折り畳んだエアバッグの露出部分の美観を高めることができる。

また請求項３の構成によれば、面状に積み重なった山部の先端を樹脂により被覆したので、エアバッグの露出部分の美観を更に高めることができる。

また請求項４の構成によれば、面状に積み重なった山部の先端をエアバッグの一部で構成される被覆部により被覆したので、その被覆部にガーニシュの機能を発揮させてエアバッグの露出部分の美観を更に高めることができる。

自動車の車体前部の平面図。（第１の実施の形態） 図１の２−２線拡大断面図。（第１の実施の形態） エアバッグの斜視図。（第１の実施の形態） 図３の４部拡大分解斜視図。（第１の実施の形態） 図３の５部拡大斜視図。（第１の実施の形態） 図２に対応するエアバッグ展開時の作用説明図。（第１の実施の形態） 図１の２−２線拡大断面図。（第２の実施の形態） 図１の２−２線拡大断面図。（第３の実施の形態） 図１の２−２線拡大断面図。（第４の実施の形態）

以下、図１〜図６に基づいて本発明の第１の実施の形態を説明する。

図１に示すように、自動車はボンネットフード１１の後方にフロントウインドウガラス１２を備えており、フロントウインドウガラス１２の左右の縁部１２ａ，１２ａおよびフロントドア１３，１３のドアガラス１４，１４間に挟まれるように、フロントピラー１５，１５が配置される。

図２に示すように、フロントピラー１５は車体外側に位置するアウターパネル１６と、車体内側に位置するインナーパネル１７とを結合して閉断面に構成されており、アウターパネル１６の前面１６ａにピラーガーニッシュを兼ねる金属製のエアバッグ１８が折り畳み状態で設けられる。アウターパネル１６およびインナーパネル１７の結合部１６ｃ，１７ａの前面にフロントウインドウガラス１２の縁部１２ａがダムラバー２０を介して重ね合わされ、接着剤２１で接着される。

金属製のチューブを折り畳んだエアバッグ１８は、つづら折り（ジクザグ折り）されたつづら折り部１８ａと、つづら折り部１８ａの左右方向内側（フロントウインドウガラス１２側）に連なる内側側壁部１８ｂと、つづら折り部１８ａの左右方向外側（アウターパネル１６の前面１６ａ側）に連なる外側側壁部１８ｃと、内側側壁部１８ｂおよび外側側壁部１８ｃの後端間を接続するインフレータ支持部１８ｄとを備えて閉断面に構成される。つづら折り部１８ａは、左右方向に相互に密着状態で重なり合う帯状の複数の中間板部ｍ…を介して多数の山部ａ…および多数の谷部ｂ…が交互に連続するように折り畳まれるもので、相互に近接する山部ａおよび谷部ｂを結ぶ直線部分、即ち前記中間板部ｍ…は略車体前後方向に配置される。多数の山部ａ…の先端は、全体として車体前方側を向く平坦面を構成するように整列する。

外側側壁部１８ｃはアウターパネル１６の前面１６ａに対向し、またインフレータ支持部１８ｄはアウターパネル１６結合部１６ｃに対向して車体外部から目視不能である。一方、つづら折り部１８ａの前面および内側側壁部１８ｂは、フロントピラー１５のアウターパネル１６の側面１６ｂとフロントウインドウガラス１２の側縁１２ａとの間に露出し、ピラーガーニッシュの機能を果たしている。

図２の円内に拡大して示すように、エアバッグ１８のつづら折り部１８ａの山部ａ…および谷部ｂ…の間の前記中間板部ｍ…は、前述のように相互に密着するように重なっており、その適所に複数のベントホール１８ｅ…が形成される。

図３および図５から明らかなように、折り畳まれたエアバッグ１８の両端部は細くプレス成形されており、そこにエンドキャップ２４，２４を嵌合して溶接することで、エアバッグ１８の両端部が密封される。尚、エアバッグ１８の両端部を配置するスペースを車体側に確保することができれば、両端部を細くプレス成形する必要はない。各々のエンドキャップ２４は取付部２４ａを備えており、取付部２４ａのボルト孔２４ｂおよび車体パネル２５を貫通するボルト２６にナット２７を螺合することで、エアバッグ１８がフロントピラー１５に沿って固定される。

図２〜図４から明らかなように、エアバッグ１８のインフレータ支持部１８ｄの下端部には、エアバッグ１８を展開させるガスを発生させるインフレータ１９が取り付けられる。円筒状のインフレータ１９は、断面Ｕ字状の取付ブラケット２８の内面に２個の固定具２９，２９で固定されており、この取付ブラケット２８がエアバッグ１８のインフレータ支持部１８ｄに形成した開口１８ｆに外側から被せられてボルト３０…およびナット３１…で固定される。

図２から明らかなように、エアバッグ１８の外側側壁部１８ｃの前端にアウターパネル側リップ３２が設けられており、このアウターパネル側リップ３２がアウターパネル１６の前面１６ａに当接する。またエアバッグ１８の内側側壁部１８ｂおよびインフレータ支持部１８ｄの境目にウインドウガラス側リップ３３が設けられており、このウインドウガラス側リップ３３がフロントウインドウガラス１２の縁部１２ａの前面に当接する。これらのアウターパネル側リップ３２およびウインドウガラス側リップ３３により雨水等がエアバッグ１８のインフレータ支持部１８ｄ側に浸入するのを阻止し、インフレータ１９を保護することができる。

次に、上記構成を備えた本発明の第１の実施の形態の作用を説明する。

車両が歩行者に衝突したことが検知されるとインフレータ１９が作動し、インフレータ１９が発生するガスでエアバッグ１８の内圧が増加する。この内圧の増加により、図６に示すように、エアバッグ１８のつづら折り部１８ａ、内側側壁部１８ｂおよび外側側壁部１８ｃが膨張し、フロントウインドウガラス１２の側縁１２ａおよびフロントピラー１５のアウターパネル１６の前面１６ａを覆うようにチューブ状に展開する。

このとき、エアバッグ１８のつづら折り部１８ａは、その山部ａ…および谷部ｂ…を結ぶ直線部分、即ち前記中間板部ｍ…が略車体前後方向に沿うように配置されているため、つづら折り部１８ａの山部ａ…が臨む車体前方側の受圧面積が、内側側壁部１８ｂおよび外側側壁部１８ｃが臨む車体左右方向側の受圧面積よりも大きくなる。よってエアバッグ１８はつづら折り部１８ａが臨む車体前方側に大きく展開し、内側側壁部１８ｂおよび外側側壁部１８ｃが臨む車体左右方向側に小さく展開することで、展開後のエアバッグ１８の断面形状は車体左右方向の径よりも車体前後方向の径が大きくなる。その結果、歩行者が展開したエアバッグ１８に車体前方側から衝突したとき、エアバッグ１８が前後方向に潰れるストロークを充分に確保して衝撃吸収性能を高めることができる。

展開後のエアバッグ１８の周長（直径）は、つづら折り部１８ａの襞の長さ（図２の距離Ａ参照）を大きくするほど大きくなる。

また歩行者用のエアバッグ装置では、歩行者の体格や衝突時の車速に応じて、歩行者がフロントピラー１５に衝突するまでの時間に比較的に大きな差が発生し易いという特性がある。従って、従来の布製のエアバッグは、展開状態を所定時間に亙って維持するために、ガスを継続的に発生する大容量のインフレータが必要になるという問題がある。それに対して本実施の形態では、金属製のエアバッグ１８を採用したことで、一旦展開したエアバッグ１８はガスの供給を停止した後も展開状態が維持され、その塑性変形によって歩行者との衝突の衝撃を吸収するので、インフレータ１９の容量を小さくしながら、歩行者がフロントピラー１５に衝突するタイミングによらずに有効な衝撃吸収性能を発揮することができる。

またエアバッグ１８のベントホール１８ｅ…は、エアバッグ１８のつづら折り部１８ａの山部ａ…および谷部ｂ…の間を各々接続する中間板部ｍ…が相互に密着する部分に形成されているため、エアバッグ１８の展開初期にはベントホール１８ｅ…は、これが設けられる中間板部ｍに隣接、対向する他の中間板部ｍに閉塞されてガスが漏れ難くなり、エアバッグ１８の速やかな展開が可能になる。またエアバッグ１８の展開末期にはベントホール１８ｅ…が開放されてガスが漏れ易くなり、エアバッグ１８の内圧の過剰な上昇が抑制されるとともに、歩行者が衝突したときにエアバッグ１８が適度に潰れることを可能にして衝撃吸収性能を高めることができる。

そして折り畳んだエアバッグ１８は、つづら折り部１８ａの山部ａ…の先端および内側側壁部１８ｂが外部から目視可能に露出するが、つづら折り部１８ａの山部ａ…の先端は多数の平行線が平面状に連続するように見え、また内側側壁部１８ｂは滑らかな平面状であるため、折り畳まれたエアバッグ１８の外観は全体としてピラーガーニッシュのようになって美観が向上する。

次に、図７に基づいて本発明の第２の実施の形態を説明する。

第２の実施の形態は、第１の実施の形態の折り畳んだエアバッグ１８の外部から目視可能な部分、つまりつづら折り部１８ａの山部ａ…の先端および内側側壁部１８ｂの表面を、ＴＰＯ樹脂（ポリオレフィン系の軟質樹脂）３４で被覆したものである。これにより、折り畳んだエアバッグ１８の露出部分全体を滑らかな一部材のように見せ、美観を更に高めることができる。

次に、図８に基づいて本発明の第３の実施の形態を説明する。

第３の実施の形態は、第１の実施の形態のエアバッグ１８のつづら折り部１８ａの一部を車体前方側に引き出した被覆部１８ｇで山部ａ…の先端を滑らかに覆ったものである。これにより、折り畳んだエアバッグ１８の露出部分全体を滑らかな一部材のように見せ、美観を更に高めることができる。

次に、図９に基づいて本発明の第４の実施の形態を説明する。

第４の実施の形態は、第３の実施の形態の被覆部１８ｇの左右方向外端を後方に折り曲げた折り曲げ部１８ｈを、外側側壁部１８ｃの前端に連続させたものである。これにより、エアバッグ１８とアウターパネル１６との境目をすっきりさせ、美観を更に高めることができる。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。

例えば、エアバッグ１８のつづら折り部１８ａの山部ａおよび谷部ｂを結ぶ直線部分、即ち前記中間板部ｍ…は、車体前後方向に対して左右に各４５°の範囲内で傾斜していれば良い。

１２ フロントウインドウガラス（ウインドウガラス）
１２ａ 縁部
１５ フロントピラー
１８ エアバッグ
１８ａ つづら折り部
１８ｂ 内側側壁部
１８ｃ 外側側壁部
１８ｄ インフレータ支持部
１８ｅ ベントホール
１８ｇ 被覆部
１９ インフレータ
２４ エンドキャップ
２４ａ 取付部
２５ 車体パネル
３４ 樹脂
ａ 山部
ｂ 谷部
ｍ 中間板部

Claims (4)

1. 車両のフロントウインドウガラス（１２）の車体左右方向の縁部（１２ａ）と該縁部（１２ａ）よりも車体前方に突出するフロントピラー（１５）との間につづら折りされた金属製のエアバッグ（１８）を配置し、インフレータ（１９）が発生するガスで前記エアバッグ（１８）を前記フロントピラー（１５）に沿うようにチューブ状に展開して歩行者を保護するエアバッグ装置であって、
   前記エアバッグ（１８）は、つづら折りされたつづら折り部（１８ａ）と、そのつづら折り部（１８ａ）の左右方向内側に連なる内側側壁部（１８ｂ）と、同つづら折り部（１８ａ）の左右方向外側に連なる外側側壁部（１８ｃ）と、それら内側側壁部（１８ｂ）及び外側側壁部（１８ｃ）の後端間を接続するインフレータ支持部（１８ｄ）とを備えていて、横断面が閉断面に構成され、
   前記つづら折り部（１８ａ）は、略車体前後方向に沿うよう各々配列されて左右方向に相互に密着状態で重なり合う帯状の複数の中間板部（ｍ）を介して各々複数の山部（ａ）および谷部（ｂ）が交互に連続するように折り畳まれると共に、その一部の中間板部（ｍ）には、隣接する他の前記中間板部（ｍ）との密着により塞がれるベントホール（１８ｅ）が形成され、
   前記エアバッグ（１８）の両端部には、該両端部を密封すべくエンドキャップ（２４）がそれぞれ嵌合されて溶接され、
   前記エンドキャップ（２４）には、該エンドキャップ（２４）を車体パネル（２５）に固定するための取付部（２４ａ）が設けられることを特徴とするエアバッグ装置。
2. 前記山部（ａ）の先端は面状に積み重なって車体前方側を向くことを特徴とする、請求項１に記載のエアバッグ装置。
3. 前記面状に積み重なった山部（ａ）の先端は樹脂（３４）により被覆されることを特徴とする、請求項２に記載のエアバッグ装置。
4. 前記面状に積み重なった山部（ａ）の先端は、前記エアバッグ（１８）の一部で構成される被覆部（１８ｇ）により被覆されることを特徴とする、請求項２に記載のエアバッグ装置。

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