JP2004074973A

JP2004074973A - 衝突物保護装置

Info

Publication number: JP2004074973A
Application number: JP2002240391A
Authority: JP
Inventors: Akio Takahashi; 高橋　昭夫; Shinkichi Asanuma; 浅沼　信吉
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2002-08-21
Filing date: 2002-08-21
Publication date: 2004-03-11
Anticipated expiration: 2022-08-21
Also published as: JP3932183B2

Abstract

【課題】エアバッグの大型化が図れて、歩行者等の衝突物の衝撃が効果的に吸収される衝突物保護装置を提供することを課題とする。
【解決手段】車両Ｍの衝突を検知或いは予知したときに車両前部の上面でエアバッグ２を展開させる衝突物保護装置１であって、前記エアバッグ２と前記エアバッグ２にガス圧を供給するガス圧発生手段４とを備えるエアバッグユニットＵを、エンジンフードＨ部分を構成するフードスキンＨ１とその下部に設けられるフードフレームＨ２との間に収納するように構成する。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両が歩行者等の衝突物に衝突した際に、衝撃を吸収して衝突物を保護する衝突物保護装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
走行中の車両がそのバンパの部位で歩行者の下半身部に衝突した際には、歩行者はその反動を受けて上半身側からエンジンフード等の車両の前部に投げ出され、再度このエンジンフードやフロントガラスに衝突することが知られており、この二次的な衝突に関する衝撃吸収を目的として各種の装置が開示されている。主な従来例としては、歩行者の衝突を検知したときにエンジンフードを上方に持ち上げる、いわゆるリフトアップ方式の装置が挙げられる。これは、比較的薄い鋼板からなるエンジンフードにより歩行者に対する衝撃を積極的に吸収するという方法であり、通常時には下方にエンジン等が近接しているため、へこみ量、つまり衝撃吸収のストローク量を確保する目的でエンジンフードをリフトアップさせるものである。
【０００３】
また、他の従来例として、歩行者の衝突を検知したときにエンジンフード上にマット形状のエアバッグを展開させ、このエアバッグにより衝撃を吸収するエアバッグ方式も各種のものが開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−２６４１４６号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
歩行者の衝撃を効果的に吸収するためには、充分な吸収ストローク量（前者のリフトアップ方式にあってはエンジンフードのへこみ量、後者のエアバッグ方式にあってはエアバッグの厚み）が必要であるが、従来の両方式の装置では充分な吸収ストローク量が確保されていなかった。そのため、特に中・高速域での衝突に有効な効果が得られにくいという問題があった。
【０００６】
また、充分な吸収ストローク量を確保すべく、エンジンフードのリフトアップ量を増やしたり、エアバッグの厚みを大きくすることも考えられる。しかし、このようにすると装置全体が大型化するため、主としてダッシュボード付近やエンジンフードの後方寄りに内蔵される前記両方式の装置は、その内蔵が困難となったり、エンジンルーム内の他の装置と干渉するなどの問題が起きやすくなる。
【０００７】
本発明は以上のような問題を解決するために創作されたものであり、エアバッグの大型化が図れて、歩行者等の衝突物の衝撃が効果的に吸収される衝突物保護装置を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記課題を解決すべく構成されるものであり、請求項１に記載の発明は、車両の衝突を検知或いは予知したときに車両前部の上面でエアバッグを展開させる衝突物保護装置であって、前記エアバッグと前記エアバッグにガス圧を供給するガス圧発生手段とを備えるエアバッグユニットを、エンジンフード部分を構成するフードスキンとその下部に設けられるフードフレームとの間に収納することを特徴とする。
【０００９】
このように、エアバッグユニットをエンジンフード部分を構成するフードスキンとフードフレームとの間に収納することから、エンジンルーム内の他の装置との干渉もなく収納ができ、エアバッグユニットの大型化を図ることができる。そのため、エアバッグの厚みを大きくすることができ、充分な吸収ストローク量を確保することができる。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の衝突物保護装置の構成において、前記フードフレームは車両に固定され、前記フードフレームと前記フードスキンは前端部でヒンジ結合し、後端部で移動抑制部材により連結していることを特徴とする。
【００１１】
このように、フードフレームは車両に固定されフードスキンがフードフレームと前端部でヒンジ結合していることから、ヒンジ結合部を回動軸としてフードスキンのみが後端部において回動し、フロントウィンドシールドおよびフロントピラー方向へ効率よくエアバッグを展開させる。また、フードフレームはそのまま固定され、フードスキンのみ持ち上げるのでフードスキンが速く開く。さらに、フードフレームとフードスキンは後端部で移動抑制部材により連結していることから、必要以上に、フードスキンが持ち上がることはない。なお、前端部・後端部における前後とは車両を基準にしたものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について詳細に説明する。
参照する図面において、図１はエアバッグ２が展開された状態の衝突物保護装置１を示す外観斜視図である。図１に示すように、衝突物保護装置１は、歩行者等の衝突物への車両Ｍの衝突を検知或いは予知したときに、車両Ｍのウィンドシールドおよびピラー方向へエアバッグ２を展開させるものである。歩行者等の衝突物への車両Ｍの衝突を検知或いは予知する衝突物検知手段３としては公知のセンサ等が適用でき、例えば、フロントバンパＦの前面に感圧式のタッチセンサ（図示せず）を埋設することにより、或いは衝撃を受けた際のフロントバンパＦ自体の移動荷重を受けるようにタッチセンサを配設することにより、車両Ｍと衝突物（以下、図７に示すように歩行者Ｗとして説明する）との衝突を検知できる。
【００１３】
また、衝突を予知する場合の手段としては、例えば超音波センサ３Ａ等が適用できる。この場合、超音波センサ３ＡはフロントバンパＦ等に埋設され、発信された超音波が進行エリア内にいる歩行者Ｗに当たり、その反射波を受信することで歩行者Ｗに対する車両の衝突を予知する。そして、以上の衝突物検知手段３が衝突を検知、或いは予知したとき、車両Ｍの走行速度が所定の速度（例えば４０Ｋｍ／ｈ）以上である場合、衝突物保護装置１が作動してエアバッグ２を展開させる。もちろん、センサとしてはレーダやレーザを利用したものやカメラによる画像処理等を利用したもの等が適用可能である。
【００１４】
衝突物保護装置１は、エアバッグ２とエアバッグ２にガス圧を供給するインフレータ４（ガス圧発生手段）とから構成されており、エンジンフードＨ部分を構成するフードスキンＨ１とその下部に設けられたフードフレームＨ２との間に収納されている。なお、エアバッグ２とインフレータ４とが一つのまとまりとして、エアバッグユニットＵとする。
【００１５】
エンジンフードＨは、フードスキンＨ１とフードフレームＨ２とから構成される。
フードフレームＨ２はエアバッグユニットＵを収納するため、横方向（車幅方向）に広がった箱形状で形成される。このように形成することで、エアバッグ２がウィンドシールド全面を覆うように展開できるようなエアバッグ２の収納スペースを確保できる。また、フードフレームＨ２は前端部においてフードロック５、および後端部、左右端においてフードヒンジ等（図示せず）により車両Ｍに固定される。ちなみに、フードフレームＨ２はその周縁部においてジョイントピンＰを差し込むためのピン孔Ｐｈ２を有している。
【００１６】
フードスキンＨ１は、エンジンフードＨの外表面を構成し、フードフレームＨ２の上部を覆うように配置される。フードスキンＨ１の下面の周縁部には、フードフレームＨ２のピン孔Ｐｈ２に対応するようにジョイントピンＰを差し込むためのピン孔Ｐｈ１（図５等参照）が形成されている。なお、フードスキンＨ１およびフードフレームＨ２は主に合成樹脂やアルミニウム合金等で形成されるが、特にフードスキンＨ１においては、この材質の違いにより緩衝材としての機能に差が出るので、なるべく軽くて軟らかい材質のものを用いることが好ましい。
【００１７】
図２はエンジンフードＨを通常開閉した状態の断面図である。
フードスキンＨ１とフードフレームＨ２は、ジョイントピンＰの上下端がピン孔Ｐｈ１，Ｐｈ２と嵌合して一体に締結される。したがって、エンジンルームを視認するため通常開閉する場合には、図２に示すように、フードスキンＨ１およびフードフレームＨ２が一体となって開閉される。
フードスキンＨ１とフードフレームＨ２は前端部において、フロントヒンジ６により結合されている。このため、エアバッグ２の展開時にはヒンジ結合部を回動中心として、フードスキンＨ１のみがフードフレームＨ２と分離して回動することができる。
【００１８】
また、フードスキンＨ１とフードフレームＨ２の後端部で左右の両端に、両者に結びつけられる所定の長さのストッパロープ（移動抑制部材）Ｒ（図５、図６参照）が取り付けられている。このストッパロープＲにより、フードスキンＨ１の回動が一定のところで止められるようになっている。
【００１９】
図３はエアバッグユニットＵがフードフレームＨ２上に収納されている状態を示す平面図である。
エアバッグユニットＵは、エアバッグ２とインフレータ４とから構成され、フードフレームＨ２とフードスキンＨ１の間に収納される。
エアバッグ２は主にナイロン等から形成され、展開時に側面視略山型状となるような形状を有しているが（図６参照）、通常はフードスキンＨ１とフードフレームＨ２の間の後方空間全体に折り畳まれて収納されている。ここで、エアバッグ２が山型状を有するのは、通常、衝突時における歩行者の頭部軌跡が山型状の頂上付近から麓付近をたどるものであるため、これと一致させるようにしたものである。もちろん、歩行者の頭部軌跡が、最も大きなストローク量を確保している位置に一致するような構造であれば、山型状でなくてもよい。
【００２０】
また、エアバッグ２は、展開時にフロントウィンドシールドＦｓのほぼ全面とフロントピラーＦｐを覆うような形状を有している（図１参照）。これら全面を覆うことで、二次的衝突の衝撃吸収を図ることができる。
ちなみに、展開したエアバッグ２の上部付近にはベントホール２ａが形成されている。歩行者がエアバッグ２に衝突した際には、このベントホール２ａからガスが抜けることによりクッションとしての機能を発揮できる。
【００２１】
インフレータ４は、エアバッグ２にガス圧を供給して、エアバッグ２を展開させるものである。衝突物検知手段３（図１参照）が衝突を検知、或いは予知したとき、車両の走行速度が所定の速度以上である場合、インフレータ４に着火電流が流れ、インフレータ４内のガス発生剤が着火されてガスを発生する。このガス圧がエアバッグ２内に供給されて、エアバッグ２が展開する。
また、インフレータ４はフードフレームＨ２上の前端部において横方向全体を利用して収納できるくらいの大きさを有している。このようにすると、エアバッグ２に対して横方向全体に同時にガス圧を供給することができ、エアバッグ２の横方向における展開状態を均一にすることができる。
【００２２】
以上の構成からなる衝突物保護装置１の動作について説明する。
図４は本実施形態に係る通常状態の衝突物保護装置の断面図、図５は本実施形態に係る衝突物保護装置において、エアバッグが展開している途中の状態を示す断面図、図６は本実施形態に係る衝突物保護装置において、エアバッグの展開が完了した状態を示す断面図である。また、図７は本実施形態に係る衝突物保護装置の側面作用説明図であり、図７（ａ）は障害物である歩行者を検知した状態を示す図、図７（ｂ）はエアバッグが展開している状態を示す図、図７（ｃ）は歩行者がエアバッグ上に衝突している状態を示す図である。
【００２３】
まず、図４に示すように、通常走行中はエンジンフードＨ内にエアバッグユニットＵが収納されている。
図７（ａ）に示すように、車両走行中、衝突物検知手段３により所定の進行エリア内に歩行者Ｗの存在を検知すると、図２に示すインフレータ４に着火電流が流れ、インフレータ４内のガス発生剤が着火されてガスを発生する。ガス圧はエアバッグ２内に供給され、エアバッグ２が展開し始める。
【００２４】
図５に示すように、エアバッグ２が展開し始めるとその展開力により、フードスキンＨ１とフードフレームＨ２を押し広げる力が働き、その力に抗しきれなくなるとジョイントピンＰにより締結されていた部分が外れる。このとき、フードフレームＨ２はフードロック５等により車両Ｍに固定されているため移動することはないが、フードスキンＨ１は、フードフレームＨ２とフロントヒンジ６により結合されているため、ヒンジ結合部分を回動中心として後端部を持ち上げるように回動する。
【００２５】
フードスキンＨ１が一定距離回動すると、フードスキンＨ１とフードフレームＨ２の後端部で左右両端に取り付けられているストッパロープＲが伸びきるため、一定の場所で回動が止められる。
フードスキンＨ１が回動することにより、フードスキンＨ１とフードフレームＨ２の間が後端部において大きく開口され、エアバッグ２は、その開口部からさらに大きく展開できる。その結果、エアバッグ２は、フロントウィンドシールドＦｓ全体とフロントピラーＦｐを覆うように展開して、側面視略山型状に形成される（図１、図６、図７（ｂ）参照）。
【００２６】
そして、図７（ｃ）に示すように、車両Ｍが歩行者Ｗに衝突すると、その反動により歩行者Ｗはエアバッグ２上に衝突する。このとき、展開しているエアバッグ２は衝撃吸収のためのストローク量が確保されているので、歩行者Ｗの衝撃を吸収することができる。また、ベントホール２ａから適度にガスを抜くこともできるため、一層効果的に衝撃を吸収できる。
【００２７】
特に、エアバッグ２との衝突の際、歩行者Ｗの頭部は概ね、山型形状を呈するエアバッグ２の頂上付近に位置し、その後、歩行者Ｗの頭部は山型形状を呈するエアバッグ２の後方側の麓付近に向かう略円弧状の軌跡を描く。したがって、歩行者Ｗの頭部は最も吸収しろの大きい部分で受け止められることとなり、衝突エネルギーが効果的に吸収されることとなる。当該構成は、車両の走行速度が中・高速域の場合における衝突に関して特に有効となる。
【００２８】
以上によれば、本実施形態において、次のような効果を得ることができる。
エアバッグユニットＵをエンジンフードＨ部分を構成するフードスキンＨ１とフードフレームＨ２との間に収納することから、エアバッグ２の大型化が容易で、かつエンジンルーム内のスペースを削減することもない。
また、エアバッグ２の大型化が可能なことから、充分な吸収ストローク量を確保することができると同時に、フロントピラーＦｐまで覆うことも可能となり、衝撃吸収スペースも広げることができる。
【００２９】
衝突物検知手段３が車両Ｍと衝突しそうな歩行者Ｗを検知すると、エンジンフードＨ内に収納されたエアバッグ２の展開力によりフードスキンＨ１が上方に持ち上げられると同時に、山型形状のエアバッグ２が展開する。そのため、一つの装置で「エンジンフードリフトアップ方式」と「外部エアバッグ展開方式」という二つの従来技術（衝撃吸収装置）が同時に達成できる。しかも、背の低い歩行者Ｗの頭部はフードスキンＨ１に、背の高い歩行者Ｗの頭部はこの山型形状エアバッグ２に衝突するので、身長の高低にかかわらず広範囲の歩行者に対応することが可能である。
【００３０】
フードスキンＨ１とフードフレームＨ２の前端部のヒンジ結合部を回動軸としてフードスキンＨ１のみが後端部において回動することにより、フードスキンＨ１とフードフレームＨ２の後端部で形成される開口部が、エアバッグ２の展開方向を定め、フロントウィンドシールドＦｓおよびフロントピラーＦｐ方向へ効率よく展開させる。
また、フードフレームＨ２はそのまま固定され、フードスキンＨ１のみ持ち上げるのでフードスキンＨ１を速く開くことができる。
さらに、フードフレームＨ２とフードスキンＨ１は後端部でストッパロープＲにより連結していることから、必要以上に、フードスキンＨ１が持ち上がることはない。そのため、フードスキンＨ１において適度なストローク量を確保することができる。
【００３１】
また、本発明は、次のような形態で実施することもできる。
前記した実施形態は、比較的小径となるベントホール２ａのみを設けた一般的なエアバッグの場合であるが、図８に示すように、エアバッグ２が展開した状態において運転席の視界部分に相当する一部に穴を設け、その部分に透明膜２ｂを取り付ける構成としてもよい。
【００３２】
このように構成することで、エアバッグ２の展開時においても運転者の視界を確保することができる。そのため、誤作動時にも運転者は前方を見通すことができる。なお、透明膜２ｂを取り付ける部分は、運転席の視界部分のみならず、助手席の視界部分やその他様々な箇所があげられ、複数設けることもできる。これにより、様々な方向の視界を確保できる。
【００３３】
特に、エンジンフードＨのリフトアップ量やエアバッグ２の厚みを大きくした場合には、装置作動時に、運転席からの前方視界がこれらエンジンフードＨやエアバッグ２によって遮られやすくなるが、このような構成によれば、透明膜２ｂの部分を通して視界を確保できる。
【００３４】
なお、このように構成したエアバッグ２においては、歩行者Ｗの頭部が穴付近に衝突する場合でも、透明膜２ｂを取り付けていることから、歩行者Ｗの頭部の衝突はこの透明膜２ｂとのものになる。
【００３５】
また、図９に示すように、透明膜２ｂの代わりに弾力性を有する格子構造２ｃを用いることもできる。このような構成により、透明膜２ｂ同様、運転者等の視界を確保することができる。
【００３６】
以上、本発明の好適な実施形態についての一例を説明したが、本発明は前記実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜設計変更が可能である。
例えば、前記実施形態ではエアバッグ２はナイロン等からなるものとしたが、本発明はこれに限定されず、衝撃吸収素材として、より適した素材を適用することができる。また前記実施形態では、エアバッグ２の一部に透明膜を取り付ける構成としたりしたが、本発明はこれに限定されず、エアバッグ全体に透明素材を適用することができる。
また、フードスキンＨ１およびフードフレームＨ２の材質、大きさ、形状について適宜変更可能であることはいうまでもない。
【００３７】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、エアバッグユニットをエンジンフード部分を構成するフードスキンとフードフレームとの間に収納することから、エアバッグの大型化を図ることができる。そのため、充分な衝撃吸収ストローク量を確保することができ、歩行者等の障害物の二次的衝突における衝撃を効果的に吸収することができる。
【００３８】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明による効果に加え、フードスキンとフードフレームの前端部のヒンジ結合部を回動軸としてフードスキンのみが後端部において回動することにより、フードスキンとフードフレームの後端部で形成される開口部が、エアバッグの展開方向を定め、フロントウィンドシールドおよびフロントピラー方向へ効率よく展開させる。また、フードフレームはそのまま固定され、フードスキンのみ持ち上げるのでフードスキンを速く開くことができる。そのため、障害物の衝突に瞬時に対応しやすい。
さらに、フードフレームとフードスキンは後端部でストッパロープにより連結していることから、必要以上に、フードスキンが持ち上がることはない。そのため、フードスキンにおいて適度なストローク量を確保することができる。したがって、歩行者等の障害物の二次的衝突における衝突を効果的に吸収することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】エアバッグが展開された状態の本実施形態に係る衝突物保護装置を示す外観斜視図である。
【図２】エンジンフードを通常開閉した状態の断面図である。
【図３】エアバッグユニットがフードフレーム上に収納されている状態を示す平面図である。
【図４】本実施形態に係る通常状態の衝突物保護装置の断面図である。
【図５】本実施形態に係る衝突物保護装置において、エアバッグが展開している途中の状態を示す断面図である。
【図６】本実施形態に係る衝突物保護装置において、エアバッグの展開が完了した状態を示す断面図である。
【図７】本実施形態に係る衝突物保護装置の側面作用説明図であり、（ａ）は障害物である歩行者を検知した状態を示す図、（ｂ）はエアバッグが展開している状態を示す図、（ｃ）は歩行者がエアバッグ上に衝突している状態を示す図である。
【図８】本発明の他の実施形態に係る衝突物保護装置を示す外観斜視図である。
【図９】本発明の他の実施形態に係る衝突物保護装置を示す外観斜視図である。
【符号の説明】
１　　　衝突物保護装置
２　　　エアバッグ
３　　　衝突物検知手段
３Ａ　　センサ
４　　　インフレータ（ガス圧発生手段）
５　　　フードロック
６　　　フロントヒンジ
Ｍ　　　車両
Ｗ　　　歩行者（衝突物）
Ｈ１　　フードスキン
Ｈ２　　フードフレーム
Ｕ　　　エアバッグユニット
Ｒ　　　ストッパロープ（移動抑制部材）

Claims

車両の衝突を検知或いは予知したときに車両前部の上面でエアバッグを展開させる衝突物保護装置であって、
前記エアバッグと前記エアバッグにガス圧を供給するガス圧発生手段とを備えるエアバッグユニットを、エンジンフード部分を構成するフードスキンとその下部に設けられるフードフレームとの間に収納することを特徴とする衝突物保護装置。
前記フードフレームは車両に固定され、前記フードフレームと前記フードスキンは前端部でヒンジ結合し、後端部で移動抑制部材にて連結していることを特徴とする請求項１に記載の衝突物保護装置。