JP2004175154A - 衝突物保護装置 - Google Patents

Abstract

【課題】エアバッグが展開後速やかに収納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フロントウィンドシールドＦｓの外面にエアバッグ２を展開させる衝突物保護装置１であって、エアバッグ２は、巻取スプリング２Ａの巻取力によりロール状に巻き取られて収納されるように構成する。これにより、歩行者等の衝突を検知して巻取力に抗して展開したエアバッグ２は、ガスが抜けてしぼんだ状態になると、再び、巻取スプリング２Ａの巻取力により速やかに巻き取られ、エアバッグ２がフロントウィンドシールドＦｓの外面に張り付くことがなくなり、運転視界を確保できる。
【選択図】 図７

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、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のものが各種開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−２６４１４６号公報（第３ページ、図４）
【０００４】
これによれば、フロントピラー、フロントウィンドシールド、デッキやルーフ前端部等のウィンドシールド周囲部の外面に効率的にエアバッグを膨張展開させて、歩行者の車体外表面への二次衝突の衝撃を緩和できる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記した従来技術によれば、エアバッグの展開後、ガスが抜けてからも、エアバッグが運転席前方のフロントウィンドシールドの外面に張り付いて、運転者の視界を充分に確保することができないことがある。
そのため、エアバッグが展開して、その機能を発揮した後は、エアバッグをウィンドシールド周囲部から速やかに撤去する必要があった。
また、エアバッグが展開するたびに、手作業でエアバッグを折りたたみ収納するのは手間がかかる。
そこで、本発明は以上の点に鑑みて創作されたものであり、エアバッグが展開後速やかに収納される衝突物保護装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【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フロントウィンドシールドの外面にエアバッグを展開させる衝突物保護装置であって、前記エアバッグは、巻取スプリングの巻取力によりロール状に巻き取られて収納されていることを特徴とする。
【０００７】
請求項１に記載の発明によれば、エアバッグは、収納時、巻取スプリングの巻取力によりロール状に巻き取られている。そのため、歩行者等の衝突を検知して巻取力に抗して展開したエアバッグは、ガスが抜けてしぼんだ状態になると、再び、巻取スプリングの巻取力により速やかに巻き取られる。これにより、エアバッグの展開後、エアバッグがウィンドシールドの外面に張り付くことがなくなり、運転視界を確保できる。
【０００８】
なお、前記巻取スプリングは、前記エアバッグの下面側に配置されていることが好ましい。
このように構成すると、エアバッグの下面側に巻取スプリングが配置されているので、エアバッグの巻取時は、上面側が内側になるようにロール状に巻き取られる。そのため、エアバッグの巻取りを遮る障害物がなく、速やかにエアバッグを巻き取ることができる。
【０００９】
【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はエアバッグが収納されている状態の衝突物保護装置を示す外観斜視図であり、図２はエアバッグが展開されている状態の衝突物保護装置を示す外観斜視図である。
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方向へエアバッグ２を展開させるものである（図２参照）。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９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。
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【００１２】
図１、図２に示すように、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とから構成される。
エアバッグ２は主にナイロン等から形成されている。エアバッグ２の下面側には複数本の巻取スプリング２Ａが展開方向に沿うように、平行に内設され、通常は、巻取スプリング２Ａの巻取力により、後記するフードスキンＨ１とフードフレームＨ２の間の後方空間全体にロール状に巻き取られて収納されている。巻取スプリング２Ａは、エアバッグ２のインフレータ４に固定される端部から他方の先端部分まで細長く形成される。
また、本実施形態では、エアバッグ２の展開時は、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）、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。また、頭部軌跡とは乖離した構造・形状としてもよい。
【００１３】
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２参照）。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２Ｂ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２Ｂ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とともに、エアバッグ２内からガスを抜くための機能を果たす。
【００１４】
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。
【００１５】
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がフロントウィンドシールドＦｓ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。
【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ピン孔Ｐｈ（図５等参照）が形成され、フードフレームＨ２に固定されるジョイントピンＰをこのピン孔Ｐｈに差し込み、フードフレームＨ２に締結される。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３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は、ピン孔ＰｈにジョイントピンＰを嵌合してフードフレームＨ２と一体に締結される。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３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】
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、エアバッグが展開後再び巻き取られている途中の状態を示す断面図、図８はエアバッグの巻取りが完了した状態を示す断面図である。また、図９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９（ａ）は障害物である歩行者を検知した状態を示す図、図９（ｂ）はエアバッグが展開している状態を示す図、図９（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。
【００２０】
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９（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、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が巻取スプリング２Ａの巻取力に抗して展開し始める。
【００２１】
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。
【００２２】
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、図６に示すように、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２、図９（ｂ）参照）。
【００２３】
そして、図９（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２Ｂ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。
【００２４】
エアバッグ２は、展開完了後、ベントホール２Ｂからその内部のガスが抜け始める。そしてしぼんだ状態になると、巻取スプリング２Ａの巻取力により、エアバッグ２を速やかに巻き取り始め（図７参照）、ロール状になり巻取りを完了する（図８参照）。
また、後端部を持ち上げるように回動していたフードスキンＨ１は、エアバッグ２がしぼむと同時に、下方へ閉じられる。
【００２５】
以上によれば、本実施の形態において、次のような効果を得ることができる。
エアバッグ２の下面側に巻取スプリング２Ａが内設されていることから、エアバッグ２は、内部のガスが抜けている状態であれば、巻取スプリング２Ａの巻取力により、ロール状に巻き取られる。そのため、展開後であっても、ガスが抜ければ、速やかにエアバッグ２は巻き取られ、エアバッグ２がフロントウィンドシールドＦｓに張りつくことがなくなり、運転視界を充分に確保することができる。また、エアバッグ２の展開と同時に後端部を持ち上げられたフードスキンＨ１も、エアバッグ２が巻き取られるのと同時に閉じられるため、フードスキンＨ１によっても運転視界を遮られることはない。
【００２６】
また、エアバッグユニットＵはエンジンフードＨ部分を構成するフードスキンＨ１とフードフレームＨ２との間に収納されることから、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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
以上、本発明の好適な実施の形態についての一例を説明したが、本発明は本実施の形態に限定されず、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、本実施の形態では複数本の細長い巻取スプリング２Ａをエアバッグ２の下面側に設ける構成としたが、本発明はこれに限定されず、幅広の巻取りスプリングを一本設ける構成としてもよい。これによっても、同様にしてエアバッグを巻き取ることができる。また、本実施の形態では、展開方向に沿って下面全体に巻取スプリング２Ａを設ける構成としているが、インフレータ側と反対の先端部分のみに設けるように構成してもよい。先端部分を巻き取ることにより、運転視界を確保することができる。
また、エアバッグ２はフードスキンＨ１とフードフレームＨ２の間に収納するものとしたが、本発明は、フロントウィンドシールドＦｓ上にエアバッグ２が展開できるような場所であれば、限定されることはない。たとえば、エアバッグユニットをルーフ上に配置し、ルーフ側からフロントウィンドシールド上に向けてエアバッグを展開させることもできる。
さらに、エアバッグ２、フードスキンＨ１またはフードフレーム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。
【００３０】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、エアバッグは、展開後、ガスが抜けてしぼんだ状態になると、巻取スプリングの巻取力により速やかに巻き取られる。これにより、エアバッグの展開後、エアバッグがウィンドシールドの外面に張り付くことがなくなり、運転視界を確保できる。
【００３１】
請求項２に記載の発明によれば、エアバッグの下面側に巻取スプリングが配置されているので、エアバッグの巻取時は、上面側が内側になるようにロール状に巻き取られる。そのため、エアバッグの巻取りを遮る障害物がなく、より速やかにエアバッグを巻き取ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】エアバッグが収納されている状態の衝突物保護装置を示す外観斜視図である。
【図２】エアバッグが展開されている状態の衝突物保護装置を示す外観斜視図である。
【図３】エンジンフードＨを通常開閉した状態の断面図である。
【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】エアバッグが展開後再び巻き取られている途中の状態を示す断面図である。
【図８】エアバッグの巻取りが完了した状態を示す断面図である。
【図９】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。
【符号の説明】
１ 衝突物保護装置
２ エアバッグ
２Ａ 巻取スプリング
３ 衝突物検知手段
３Ａ センサ
４ インフレータ
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

Claims (2)

1. 車両の衝突を検知或いは予知したときにフロントウィンドシールドの外面にエアバッグを展開させる衝突物保護装置であって、
   前記エアバッグは、巻取スプリングの巻取力によりロール状に巻き取られて収納されていることを特徴とする衝突物保護装置。
2. 前記巻取スプリングは、前記エアバッグの下面側に配置され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。

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