JP5437159B2 - エアバッグ装置 - Google Patents

Description

本発明は、金属板を折り畳んで両端の開口部を閉塞部材で閉塞したチューブ状のエアバッグをインフレータが発生するガスで展開して衝撃を吸収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、折り畳まれたエアバッグの両端部を、厚肉で剛性が高い箱状のエンドキャップの開口部に圧入して固定したので、エアバッグの両端部がエンドキャップに拘束されて自由に膨張することができず、エアバッグの両端部の剛性が高いままになって衝撃吸収性能が低下する可能性があった。

本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、金属製エアバッグの両端部を確実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、金属板を折り畳んで両端の開口部を閉塞部材で閉塞したチューブ状のエアバッグをインフレータが発生するガスで展開して衝撃を吸収するエアバッグ装置であって、折り畳まれた前記エアバッグの両端部は前記閉塞部材に屈曲可能に溶接されるものにおいて、前記閉塞部材が、前記開口部の端面に突き合わされる閉塞部と、前記閉塞部の周囲から前記エアバッグの側面の全周を覆うように折り曲げられて該側面に溶接される筒状部とを備えてキャップ状に形成され、前記筒状部が、拡開可能なスリットを備えていて、展開する前記エアバッグの圧力で変形可能であ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、前記閉塞部材は変形可能なステーを介して車体に固定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、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、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。また折り畳んだエアバッグの両端部は閉塞部材に屈曲可能に溶接されるので、エアバッグの両端部を展開時に径方向外側に屈曲させることで、前記両端部を充分に展開して衝撃吸収性能を高めることができる。

また閉塞部材は、開口部の端面に突き合わされる閉塞部と、閉塞部の周囲からエアバッグの側面の全周を覆うように折り曲げられて該側面に溶接される筒状部とを備えてキャップ状に形成され、その筒状部は拡開可能なスリットを備えるので、展開するエアバッグの圧力で閉塞部材の筒状部のスリットを拡開させるようにして該筒状部を変形させることができ、エアバッグの両端部を径方向外側に容易に屈曲させて確実に展開することができる。

また請求項２の構成によれば、閉塞部材は変形可能なステーを介して車体に固定されるので、エアバッグの展開時にステーが変形して閉塞部材が車体から離れる方向に移動することで、エアバッグの両端部を一層確実に展開することができる。

自動車の車体前部の平面図。（第１の参考実施形態） 図１の２−２線拡大断面図。（第１の参考実施形態） エアバッグの斜視図。（第１の参考実施形態） 図３の４部拡大分解斜視図。（第１の参考実施形態） 図３の５部拡大斜視図。（第１の参考実施形態） 図３の６方向拡大矢視図。（第１の参考実施形態） 図２に対応するエアバッグ展開時の作用説明図。（第１の参考実施形態） 前記図６に対応する図。（第２の参考実施形態） 閉塞部材の斜視図。（第３の参考実施形態） 閉塞部材の斜視図。（第４の参考実施形態） 前記図６に対応する図。（第５の参考実施形態） 前記図６に対応する図。（本発明の実施の形態）

以下、図１〜図７に基づいて本発明の第１の参考実施形態を説明する。

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。

折り畳んだ金属チューブよりなるエアバッグ１８は、ガーニッシュ部１８ａと、ウインドウガラス側折り畳み部１８ｂと、アウターパネル側折り畳み部１８ｃと、インフレータ支持部１８ｄとを備える。ガーニッシュ部１８ａは、フロントピラー１５のアウターパネル１６の側面１６ｂからフロントウインドウガラス１２に向かって滑らかに連なっており、アウターパネル１６とフロントウインドウガラス１２との間に配置されるピラーガーニッシュの機能を果たしている。

ウインドウガラス側折り畳み部１８ｂおよびアウターパネル側折り畳み部１８ｃは、エアバッグ１８が展開するときの伸び代を確保するために、ガーニッシュ部１８ａの裏面側（後方側）においてつづら折り（ジクザグ折り）に折り畳まれる。その際に、ウインドウガラス側折り畳み部１８ｂの折り幅Ｗ１に比べて、アウターパネル側折り畳み部１８ｃの折り幅Ｗ２は大きく設定されている。

図３、図５および図６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、そこに閉塞部材２４，２４の平板状の閉塞部２４ａ，２４ａを当接させて溶接することで、エアバッグ１８の両端部が閉塞される。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。各々の閉塞部材２４は閉塞部２４ａに連なる取付部２４ｂを備えており、取付部２４ｂのボルト孔２４ｃ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。

折り畳まれたエアバッグ１８の長手方向両端部のうち、つづら折りになっていないガーニッシュ部１８ａおよびインフレータ支持部１８ｄは、その全幅に亙って閉塞部材２４の閉塞部２４ａに突き当てられて隅肉溶接ｗ１され、つづら折りになっているウインドウガラス側折り畳み部１８ｂおよびアウターパネル側折り畳み部１８ｃは、その山部の先端だけが閉塞部２４ａに突き当てられて隅肉溶接ｗ２される。

図２〜図４から明らかなように、ウインドウガラス側折り畳み部１８ｂおよびアウターパネル側折り畳み部１８ｃを挟んでガーニッシュ部１８ａに対向する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１８ｅ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のガーニッシュ部１８ａとアウターパネル側折り畳み部１８ｃとの境目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。またウインドウガラス側折り畳み部１８ｂとエアバッグ１８のインフレータ支持部１８ｄと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の参考実施形態の作用を説明する。

エアバッグ１８が展開しない通常時には、エアバッグ１８のガーニッシュ部１８ａが、フロントピラー１５のアウターパネル１６の側面１６ｂに滑らかに連なってピラーガーニッシュの機能を発揮するため、専用のピラーガーニッシュを廃止して部品点数を削減することができる。しかも、従来のピラーガーニッシュと置き換えることで、エアバッグ１８はフロントピラー１５およびフロントウインドウガラス１２間にコンパクトに配置されるので、折り畳んだエアバッグ１８を収納するケースやカバーを不要にしながら、フロントピラー１５まわりの外観を良好に維持することができる。

さて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７に示すように、エアバッグ１８のつづら折りされたウインドウガラス側折り畳み部１８ｂおよびアウターパネル側折り畳み部１８ｃが先ず車体外側に向けて膨張した後に、フロントピラー１５のアウターパネル１６の前面１６ａおよび側面１６ｂを覆うように左右方向に展開する。

このとき、エアバッグ１８がウインドウガラス側折り畳み部１８ｂおよびアウターパネル側折り畳み部１８ｃを備えることで、展開後のエアバッグ１８の周長を大きく確保し、フロントピラー１５の広い領域を覆って衝撃吸収性能を高めることができる。またフロントピラー１５はフロントウインドウガラス１２に比べて硬いために歩行者に与える衝撃が大きくなるが、ウインドウガラス側折り畳み部１８ｂの折り幅Ｗ１よりもアウターパネル側折り畳み部１８ｃの折り幅Ｗ２を大きく設定したことで、アウターパネル側折り畳み部１８ｃの展開時における伸び代（伸展量）を大きくし、エアバッグ１８をアウターパネル１６の側面１６ｂ側に回り込むように展開させて衝撃吸収性能を更に高めることができる。

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。それに対して本参考実施形態では、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。

ところで、エアバッグ１８が展開するとき、その長手方向両端部は折り畳み状態で閉塞部材２４，２４に結合されているため、長手方向中央部に比べて展開し難くなる。その結果、エアバッグ１８の長手方向中央部は略円形断面に展開するのに対し、長手方向両端部は折り畳みが完全に解放されないために凹凸を有する形状に展開し、その凹凸が補強リブとして機能することで、乗員が衝突したときの剛性が高くなり過ぎて有効な衝撃吸収性能を発揮できない可能性がある。

しかしながら本参考実施形態によれば、エアバッグ１８の長手方向両端部が閉塞部材２４，２４に突き合わされて屈曲可能に隅肉溶接ｗ１，ｗ２されているため、その隅肉溶接ｗ１，ｗ２の部分でエアバッグ１８の端縁が径方向外側に折れ曲がるように変形することで、エアバッグ１８の長手方向両端部を充分に展開することができる。これにより、展開したエアバッグ１８の長手方向両端部の剛性を長手方向中間部の剛性と同等になるまで低下させ、エアバッグ１８の全長に亙って均等な衝撃吸収性能を発揮させることができる。

尚、エアバッグ１８のウインドウガラス側折り畳み部１８ｂおよびアウターパネル側折り畳み部１８ｃは、その山部の先端だけが閉塞部材２４に隅肉溶接ｗ２されているため、展開時に閉塞部材２４，２４との接続部の隙間からガスが漏れるが、前記隙間はベントホールと同様の機能を発揮するものであり、エアバッグ１８の展開に支障を及ぼすものではない。

次に、図８に基づいて本発明の第２の参考実施形態を説明する。

第２の参考実施形態は、閉塞部材２４の閉塞部２４ａと取付部２４ｂとを屈曲可能なステー２４ｄで接続したもので、エアバッグ１８の非展開時に取付部２４ｂおよびステー２４ｄは相互に重なり合うように折り曲げられている。

エアバッグ１８が展開するときに車体パネル２５から受ける反力で取付部２４ｂに対してステー２４ｄが起立することで、エアバッグ１８は車体パネル２５から離反する方向に移動することができる。その結果、エアバッグ１８の長手方向両端部は車体パネル２５と干渉することなく自由に展開可能となり、エアバッグ１８の長手方向両端部の展開性能が更に向上する。

次に、図９に基づいて本発明の第３の参考実施形態を説明する。

第３の参考実施形態は、閉塞部材２４の閉塞部２４ａをつづら折りしたもので、エアバッグ１８が展開するときに閉塞部２４ａのつづら折りが伸長することで、エアバッグ１８の長手方向両端部の展開性能が更に向上する。

次に、図１０に基づいて本発明の第４の参考実施形態を説明する。

第４の参考実施形態は第３の参考実施形態の変形であって、閉塞部材２４のつづら折りした閉塞部２４ａの両側縁から、エアバッグ１８のウインドウガラス側折り畳み部１８ｂおよびアウターパネル側折り畳み部１８ｃを覆うように、一対のつづら折りした側壁部２４ｅ，２４ｅを一体に形成したものである。

この第４の参考実施形態によれば、第３の参考実施形態の作用効果に加えて、山部の先端だけを隅肉溶接ｗ２されたウインドウガラス側折り畳み部１８ｂおよびアウターパネル側折り畳み部１８ｃの端部からのガス漏れを、側壁部２４ｅ，２４ｅによって抑制するという作用効果を達成することができる。

次に、図１１に基づいて本発明の第５の参考実施形態を説明する。

第５の参考実施形態の閉塞部材２４は一面が解放したキャップ状の部材で構成される。即ち、車体パネル２５にボルト２６およびナット２７で固定されたＬ字状のブラケット３４に溶接される閉塞部材２４は、エアバッグ１８の長手方向両端部の開口部が当接する平板状の閉塞部２４ａと、閉塞部２４ａの周囲からエアバッグ１８側に延びる筒状部２４ｆとを備えており、筒状部２４ｆの先端側部分が低強度となるように薄肉に形成される。尚、筒状部２４ｆの全体を低強度としても良い。

そして閉塞部材２４の筒状部２４ｆに挿入されたエアバッグ１８の長手方向両端部のうち、平坦なガーニッシュ部１８ａおよびインフレータ支持部１８ｄは全長に亙って隅肉溶接ｗ１され、ウインドウガラス側折り畳み部１８ｂおよびアウターパネル側折り畳み部１８ｃは山部の先端だけが隅肉溶接ｗ２される。

本参考実施形態によれば、エアバッグ１８が展開するときに、閉塞部材２４の筒状部２４ｆの薄肉部分がエアバッグ１８と共に径方向外側に広がるように変形することで、エアバッグ１８の長手方向両端部を前記薄肉部分と共に屈曲させて充分に展開することができる。これにより、展開したエアバッグ１８の長手方向両端部の剛性を長手方向中間部の剛性と同等になるまで低下させ、エアバッグ１８の全長に亙って均等な衝撃吸収性能を発揮させることができる。

次に、図１２に基づいて本発明の実施の形態を説明する。

本発明の実施の形態は第５の参考実施形態の変形であって、キャップ状の閉塞部材２４の筒状部２４ｆの四隅に拡開可能なスリット２４ｇ…を形成したものである。

本実施の形態によれば、エアバッグ１８が展開するとき、閉塞部材２４の筒状部２４ｆがスリット２４ｇ…によって容易に開くことで、エアバッグ１８の長手方向両端部を更に確実に展開することができる。

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の折り畳み方は実施の形態に限定されるものではない。

１５ フロントピラー
１８ エアバッグ
１９ インフレータ
２４ 閉塞部材
２４ａ 閉塞部
２４ｄ ステー
２４ｆ 筒状部
２４ｇ スリット
ｗ１ 溶接
ｗ２ 溶接

Claims (2)

1. 金属板を折り畳んで両端の開口部を閉塞部材（２４）で閉塞したチューブ状のエアバッグ（１８）をインフレータ（１９）が発生するガスで展開して衝撃を吸収するエアバッグ装置であって、
   折り畳まれた前記エアバッグ（１８）の両端部は前記閉塞部材（２４）に屈曲可能に溶接（ｗ１，ｗ２）されるものにおいて、
   前記閉塞部材（２４）は、前記開口部の端面に突き合わされる閉塞部（２４ａ）と、前記閉塞部（２４ａ）の周囲から前記エアバッグ（１８）の側面の全周を覆うように折り曲げられて該側面に溶接（ｗ１，ｗ２）される筒状部（２４ｆ）とを備えてキャップ状に形成され、
   前記筒状部（２４ｆ）は、拡開可能なスリット（２４ｇ）を備えていて、展開する前記エアバッグ（１８）の圧力で変形可能であることを特徴とする、エアバッグ装置。
2. 前記閉塞部材（２４）は変形可能なステー（２４ｄ）を介して車体に固定されることを特徴とする、請求項１に記載のエアバッグ装置。

Images