JP2003054337A - 衝突緩衝装置付き自動車 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 人身事故の際に人体が車体の前面ガラスに衝
突しないようにして保護する衝突緩衝装置付き自動車を
提供する。 【解決手段】 気体の導入で膨張する逆止弁付きの緩衝
袋５ｃを収縮させた状態で車体の前面ガラス１ｂの前方
に配置し、走行による空気流を取り込む取込口２を車体
のフロントグリル１ａに設け、取込口２で取り込まれた
空気を緩衝袋５ｃに送給する空気通路３を設け、取り込
まれた空気を緩衝袋５ｃに送給する流路又は大気に放出
する流路に切り替える空気切替部４を空気通路３の途中
に設け、衝突時の衝撃を検知する衝突センサ６をバンパ
ー１ｃ内に設け、衝突センサ６の信号により空気切替部
４を作動させるコントローラ６ａを設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、緩衝袋（以下エア
バッグという）を自動車の前面ガラスの前方で膨張さ
せ、人身事故の際に人体が前面ガラスに衝突しないよう
にして保護できるようにする技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のエアバッグは、ハンドルや天井に
設けて事故時に乗車している人を保護できるようにした
もので、車外に対しては緩衝効果がなかった。また、火
薬とガスを用いて膨張させる構造のもので非常に高価で
あった。近年では人身事故において、人体がバンパーで
跳ね飛ばされて前面ガラスに衝突することにより重体や
死亡に到るケースが多いことから、車外の人・物・車等
を保護するために自動車の外部に対して膨張するエアバ
ッグが検討されている。本発明は、特に人体が前面ガラ
スに衝突しないようにして保護できるようにしたエアバ
ッグを低コストで提供するために成されたものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題は、従来のこれらの問題点を解消し、人身事故
の際に人体が前面ガラスに衝突しないようにして保護で
きるようにした衝突緩衝装置付き自動車を提供すること
にある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決した本
発明の構成は、 １） 気体の導入で膨張する逆止弁付きの緩衝袋を収縮
させた状態で車体の前面ガラスの前方に配置し、同緩衝
袋に自動又は運転者による操作で気体を急速に導入する
気体導入手段を設け、人身事故において緩衝袋を前面ガ
ラスを覆うように膨張させて人体が前面ガラスに衝突し
ないようにして保護できるようにした衝突緩衝装置付き
自動車 ２） 気体導入手段が、走行による空気流を取り込む取
込口を車体に設け、同取込口から取り込まれた空気を緩
衝袋に送給する空気通路を設け、取り込まれた空気を緩
衝袋に送給する流路又は大気に放出する流路に切り替え
る開閉弁を前記取込口又は空気通路の途中に設けたもの
である前記１）記載の衝突緩衝装置付き自動車 ３） 気体導入手段が、気体を圧縮充填したタンクを設
け、同タンク内の気体を放出して緩衝袋に急速に導入で
きるようにしたものである前記１）記載の衝突緩衝装置
付き自動車 ４） 衝突時の衝撃を検知する衝突センサを車体に設
け、同衝突センサの信号により気体導入手段を作動させ
る制御装置を設けた前記１）〜３）いずれか記載の衝突
緩衝装置付き自動車 ５） 運転者の操作で気体導入手段を作動させるスイッ
チを車内に設けた前記１）〜３）いずれか記載の衝突緩
衝装置付き自動車 ６） 緩衝袋が、膨張時に人体の頭部を押さえるための
上方に立ち上がる突出部を設け、全体が略Ｌ字状のもの
である前記１）〜５）いずれか記載の衝突緩衝装置付き
自動車 ７） 緩衝袋が透明又は半透明のもので、膨張時に車内
からの視界を確保できるようにしたものである前記１）
〜６）記載の衝突緩衝装置付き自動車 ８） 空気通路の途中に取り込まれた空気流で回転する
回転翼を設け、同回転翼の回転力で風力発電できる発電
器を設けた前記２）記載の衝突緩衝装置付き自動車 にある。

【０００５】

【作用】本発明によれば、衝突時に自動又は運転者の操
作で緩衝袋が前面ガラスの前方で膨張して前面ガラスを
覆う。人体は衝突による反動で車体上部に乗り上げて上
半身が前面ガラスに衝突しようとするが、緩衝袋によっ
て緩衝されて人体と前面ガラスを保護する。気体導入手
段が走行による空気流を利用するものは、通常走行時は
緩衝袋への流路が開閉弁で閉鎖されており、取り込まれ
た空気は大気に放出される。人身事故時は開閉弁を開放
して空気が緩衝袋に導入され、前面ガラスを覆うように
瞬時に膨張する。気体導入手段が気体を圧縮充填したタ
ンクを設けたものは、人身事故時にタンク内の気体が放
出して緩衝袋に導入され、前面ガラスを覆うように瞬時
に膨張する。衝突時の衝撃を検知する衝突センサを設け
たものは、人身事故時にその衝撃を衝突センサで検知し
て信号を制御装置に送信し、制御装置は気体導入手段を
自動的に作動させて人体を緩衝袋で保護する。運転者の
操作で気体導入手段を作動させるスイッチを設けたもの
は、運転者が衝突すると判断したときにスイッチを押す
と、実際の衝突の有無にかかわらず気体導入手段を作動
させ、緩衝袋が前面ガラスの前方で膨張する。緩衝袋に
人体の頭部を押さえる突出部を設けたものは、人身事故
時に人体が衝突の反動で車体上部に乗り上げて後方に跳
ね飛ばされるのを防止する。緩衝袋が透明又は半透明の
ものは、膨張時に車内からの視界を確保し、事故後に車
体を安全な場所に移動し易いようにする。空気通路の途
中に発電器を設けたものは、走行時の空気流で風力発電
してエネルギの有効利用を図る。

【０００６】

【発明の実施の形態】本発明の衝突緩衝装置は、一般的
に車体のボンネットフードの後端と前面ガラスの間に取
り付けられるが、ボンネットフードの後部に開口を形成
し、同開口から緩衝袋が膨張できるようにしてもよい。
緩衝袋としては、ゴム、合成樹脂、紙質、布質のものが
あり、瞬時に膨張できる耐久性を有するものが望まし
く、さらに透明又は半透明のものであれば車内からの視
界を確保して事故後に車体を安全な場所に移動し易くな
るので好ましい。また、前面ガラスをほぼ覆うことがで
きる大きさで、膨張時に上方に突出部を形成して人体の
頭部を保持できる形状とするのが望ましい。また、衝突
後は逆止弁を開放させて空気を抜き、収縮させて収容し
再利用できるようにするのが望ましい。走行による空気
流を取り込む取込口は一般に車体のフロントグリルに設
けられるが、フロントグリルのない車種についてはラジ
エータ用の取込口から取り込むようにしてもよい。空気
通路はダクト等からなり、取込口から緩衝袋まで連続的
に配管する。この空気通路は途中で曲折したりすると空
気流の力を妨げてロスを生じ好ましくない。なるべく抵
抗のないように直線的に配管することが必要である。な
お、空気通路の途中に回転翼を備えた発電器を取り付け
ると、通常走行中に取り込まれる空気流で風力発電で
き、エネルギを有効利用できて好ましい。発電した電気
はバッテリに充電して車体の機器に利用される。取り込
まれた空気を緩衝袋に送給する流路又は大気に放出する
流路に切り替えるために開閉弁が設けられる。この開閉
弁の作動には一般にロータリアクチュエータが用いら
れ、これにはモータやソレノイド、エアシリンダ方式の
ものがあり必要に応じて選択する。また、予め気体を圧
縮充填したタンクを使用することもでき、緩衝袋の近傍
に取り付けて衝突時にタンク内の気体を放出させること
により緩衝袋を膨張させるようにすることもできる。緩
衝袋を再利用する場合はタンクに圧縮器を備えてタンク
内に気体を再充填できるようにすることもできる。

【０００７】以下、本発明の実施例を図面に基づいて具
体的に説明する。

【０００８】

【実施例】実施例１（図１〜７参照） 図１〜７に示す実施例１は、自動車の前面ガラス下方に
走行時に取り込まれる空気流で膨張する緩衝袋を配置
し、事故時に前面ガラス前方で膨張して人体が前面ガラ
スに衝突しないようにして衝撃を緩衝できるようにした
衝突緩衝装置付き自動車の例である。図１は、実施例１
の衝突緩衝装置付き自動車の斜視図である。図２は、実
施例１の衝突緩衝装置付き自動車の側面図である。図３
は、実施例１の衝突緩衝装置付き自動車のボンネットフ
ードを省略した状態の説明図である。図４は、実施例１
の衝突緩衝装置の作動を示す説明図である。図５は、実
施例１の緩衝袋が膨張した状態を示す説明図である。図
６は、実施例１の衝突緩衝装置付き自動車の使用状態を
示す説明図である。図７は、実施例１の発電器の説明図
である。

【０００９】図中、１は衝突緩衝装置付き自動車、１ａ
はフロントグリル、１ｂは前面ガラス、１ｃはバンパ
ー、１ｄはボンネットフードである。２は取込口であっ
て、フロントグリル１ａ後方に取り付けられ、走行時に
発生する空気流をフロントグリル１ａを通じて取り込め
るようにしている。３は空気通路であって、取込口２後
部から後方に向けてエンジンその他補器類と車体との隙
間を通して左右両側にそれぞれ取り付けている。４は空
気切替部であって、各空気通路３の途中上方に空気逃し
口４ａを設け、空気逃し口４ａと空気通路３後方への空
気流の切替えを行う開閉弁４ｂをロータリアクチュエー
タ４ｃで開閉できるように取り付けている。５は衝突緩
衝装置であって、空気通路３から送給された空気を上方
に案内する案内路５ａを設け、同案内路５ａの途中に案
内された空気の逆流を防止する逆止弁５ｂを取り付けて
いる。同逆止弁５ｂの上方には緩衝袋５ｃを収縮させた
状態で収納し、作動時に案内された空気が逆止弁５ｂを
通過して緩衝袋５ｃ内に導入されて膨張できるようにし
ている。５ｄは突出部、５ｅは未作動時に緩衝袋５ｃの
出口を封鎖するカバーである。６は衝突センサであっ
て、バンパー１ｃ内に配置され、衝突センサ６の信号を
受信してロータリアクチュエータ４ｃを作動させるコン
トローラ６ａを信号線６ｂで接続し、衝突時に自動的に
衝突緩衝装置５を作動できるようにしている。７は発電
器であって、入力軸７ａに回転翼７ｂを設けて空気通路
３内に配置し、取り込まれた空気流で回転翼７ｂを回転
させ、その回転力で発電器７を作動させて風力発電でき
るようにしている。ｈは人体である。

【００１０】本実施例では、図４（ａ）に示すように通
常走行時は衝突緩衝装置５への流路が開閉弁４ｂで閉鎖
されており、フロントグリル１ａから取り込まれた空気
は空気逃し口４ａからエンジンルーム内に案内されて前
面ガラス１ｂ付近で大気に放出される。

【００１１】人身事故時に人体ｈがバンパー１ｃに接触
すると、バンパー１ｃ内の衝突センサ６が衝撃を検知し
て信号をコントローラ６ａに送信する。受信したコント
ローラ６ａはロータリアクチュエータ４ｃを作動させ、
図４（ｂ）に示すように開閉弁４ｂを開放して空気を衝
突緩衝装置５の案内路５ａに案内する。案内された空気
が逆止弁５ｂを通過して緩衝袋５ｃ内に導入されると、
図４（ｃ）に示すように緩衝袋５ｃは膨張を開始してカ
バー５ｄを外し、図５に示すように前面ガラス１ｂをほ
ぼ覆う大きさの略Ｌ字形に瞬時に形成される。

【００１２】図６（ａ），（ｂ）に示すように、人体ｈ
がバンパー１ｃに衝突すると反動でボンネットフード１
ｄ上に乗り上げ、頭部が前面ガラス１ｂに衝突しようと
する。しかし、緩衝袋５ｃが前面ガラス１ｂをほぼ覆う
ように膨張しているから、人体ｈの上半身は緩衝袋５ｃ
で受け止めて衝撃を緩衝するとともに頭部が緩衝袋５ｃ
上部の突出部５ｄで押さえられ、車体の後方に跳ね飛ば
されるのを防止する。

【００１３】なお、衝突センサ６が衝撃を検知してから
緩衝袋５ｃが所定の大きさに膨張するまでにおよそ０．
３〜０．４秒の時間を要するが、人体ｈがバンパー１ｃ
から前面ガラス１ｂに達する間に自動車は数メートル走
行し、その間に取り込まれる空気量は緩衝袋５ｃを完全
膨張させるのに十分な容量である。また、衝突時が時速
２０ｋｍなど走行速度が遅い場合は、取り込まれる空気
量がその分減少して緩衝袋５ｃの膨張量が小さくなる
が、速度が遅い分衝突時の衝撃も小さいものとなるから
緩衝能力自体は低下せず人体ｈを十分に保護できるもの
である。

【００１４】本実施例はこのように構成したから、自動
車側は前面ガラス１ｂを割ることなく損傷が少なくて済
み、人体ｈ側は頭部を含む上半身が保護され、重体や死
亡に到ることが少なく安全性が向上する。また、緩衝袋
５ｃは走行時に発生する空気流を利用して膨張させる構
造にしたので、高価な火薬やガスを使用することなく構
造がシンプルで安価に構成できる。

【００１５】実施例２（図８参照） 図８に示す実施例２は、気体導入手段として空気を圧縮
充填したタンクを用いた衝突緩衝装置付き自動車の例で
ある。図８は、実施例２の衝突緩衝装置付き自動車のボ
ンネットフードを省略した状態の説明図である。図中、
８はタンク、９は圧縮器である。

【００１６】本実施例ではタンク８を衝突緩衝装置５の
正面に２箇所取り付け、各タンク８近傍に圧縮器９を並
設している。タンク８内には圧縮器９でおよそ２００リ
ットルの空気を常時充填している。衝突すると衝突セン
サ６が衝撃を検知して信号をコントローラ６ａに送信す
る。受信したコントローラ６ａはロータリアクチュエー
タ４ｃを作動させることにより図示しないタンク８のコ
ックを開放させて圧縮空気が放出され、緩衝袋５ｃを前
面ガラス１ｂで瞬時に膨張させる。その他、符号、構成
は実施例１と同じである。

【００１７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば人
身事故の際に人体が前面ガラスに衝突しないようにして
保護できるようにした衝撃緩衝装置付き自動車を提供で
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１の衝突緩衝装置付き自動車の斜視図で
ある。

【図２】実施例１の衝突緩衝装置付き自動車の側面図で
ある。

【図３】実施例１の衝突緩衝装置付き自動車のボンネッ
トフードを省略した状態の説明図である。

【図４】実施例１の衝突緩衝装置の作動を示す説明図で
ある。

【図５】実施例１の緩衝袋が膨張した状態を示す説明図
である。

【図６】実施例１の衝突緩衝装置付き自動車の使用状態
を示す説明図である。

【図７】実施例１の発電器の説明図である。

【図８】実施例２の衝突緩衝装置付き自動車のボンネッ
トフードを省略した状態の説明図である。

【符号の説明】

１ 衝突緩衝装置付き自動車 １ａ フロントグリル １ｂ 前面ガラス １ｃ バンパー １ｄ ボンネットフード ２ 取込口 ３ 空気通路 ４ 空気切替部 ４ａ 空気逃し口 ４ｂ 開閉弁 ４ｃ ロータリアクチュエータ ５ 衝突緩衝装置 ５ａ 案内路 ５ｂ 逆止弁 ５ｃ 緩衝袋 ５ｄ 突出部 ５ｅ カバー ６ 衝突センサ ６ａ コントローラ ６ｂ 信号線 ７ 発電器 ７ａ 入力軸 ７ｂ 回転翼 ８ タンク ９ 圧縮器 ｈ 人体

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 気体の導入で膨張する逆止弁付きの緩衝
   袋を収縮させた状態で車体の前面ガラスの前方に配置
   し、同緩衝袋に自動又は運転者による操作で気体を急速
   に導入する気体導入手段を設け、人身事故において緩衝
   袋を前面ガラスを覆うように膨張させて人体が前面ガラ
   スに衝突しないようにして保護できるようにした衝突緩
   衝装置付き自動車。
2. 【請求項２】 気体導入手段が、走行による空気流を取
   り込む取込口を車体に設け、同取込口から取り込まれた
   空気を緩衝袋に送給する空気通路を設け、取り込まれた
   空気を緩衝袋に送給する流路又は大気に放出する流路に
   切り替える開閉弁を前記取込口又は空気通路の途中に設
   けたものである請求項１記載の衝突緩衝装置付き自動
   車。
3. 【請求項３】 気体導入手段が、気体を圧縮充填したタ
   ンクを設け、同タンク内の気体を放出して緩衝袋に急速
   に導入できるようにしたものである請求項１記載の衝突
   緩衝装置付き自動車。
4. 【請求項４】 衝突時の衝撃を検知する衝突センサを車
   体に設け、同衝突センサの信号により気体導入手段を作
   動させる制御装置を設けた請求項１〜３いずれか記載の
   衝突緩衝装置付き自動車。
5. 【請求項５】 運転者の操作で気体導入手段を作動させ
   るスイッチを車内に設けた請求項１〜３いずれか記載の
   衝突緩衝装置付き自動車。
6. 【請求項６】 緩衝袋が、膨張時に人体の頭部を押さえ
   るための上方に立ち上がる突出部を設け、全体が略Ｌ字
   状のものである請求項１〜５いずれか記載の衝突緩衝装
   置付き自動車。
7. 【請求項７】 緩衝袋が透明又は半透明のもので、膨張
   時に車内からの視界を確保できるようにしたものである
   請求項１〜６記載の衝突緩衝装置付き自動車。
8. 【請求項８】 空気通路の途中に取り込まれた空気流で
   回転する回転翼を設け、同回転翼の回転力で風力発電で
   きる発電器を設けた請求項２記載の衝突緩衝装置付き自
   動車。