JP2004521810A - 車両用安全機構 - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
本発明は、安全機構、さらに詳しくは、自動車用の安全機構に関するものである。
【0002】
自動車のようなモータ車両が歩行者に車両の前部が衝突する事故にあったときには、歩行者の頭部が車両のフードまたはボンネットに当たってしまうことはよくあることである。これによってフード又はボンネットが変形してしまうが、多くの場合には、フード又はボンネットの直下にあるエンジンブロックの一部又はエンジンルームの内部の別の部品にフード又はボンネットが当たるめに、それ以上変形しなくなってしまう。その結果、歩行者の頭部は、突然に動かなくなり、歩行者の頭部は、好ましくない、きびしい減速状態に落ち入り、重い傷害を受けてしまう。
【0003】
前記のような種類の事故の場合に膨張するようになっている一つ又は複数の膨張要素をフード又はボンネットの後端部近くに配置するようにして、フード又はボンネットの後端部が持ち上げられたとき、エンジンルーム内のエンジンブロック又は他の部品からフード又はボンネットを離すようにすることが従来から提案されている。これによって、上記のような事故の際に歩行者の頭部がフード又はボンネットに当たっても、フード又はボンネットが変形するにつれて、歩行者の頭部が徐々に減速するようになる。
【0004】
これまで提案されている膨張要素は、通例のエアバッグものであり、これの不利な点は、一般的な事故の場合に歩行者を適切に保護できるに足る十分な時間にわたり膨張展開できない点と、フード又はボンネットを上方へ持ち上げ、歩行者に傷害を与えてしまうような加速力がフード又はンボンネットに作用する点である。
【0005】
この発明は、改良された安全機構を提供しようとするものである。
【0006】
この発明の一つのアスペクトによれば、フード又はボンネットを有する自動車の安全機構が提供されるもので、この安全機構は、フード又はボンネットの後部下側に配置されるようになっているユニットを備え、このユニットは、センサからの信号に応答して前記ユニットを伸びるようにする手段を有し、このユニットは、前記ユニットが伸長したとき、ボンネット構造体の一部に係合し、これを保持する捕捉具を有している構成になっている。
【0007】
この発明の別のアスペクトによれば、フード又はボンネットを有する自動車の安全機構が提供されるもので、この安全機構は、フード又はボンネットの後部下側に配置されているユニットを備え、このユニットは、センサからの信号に応答して前記ユニットを伸びるようにする手段を有し、このユニットは、前記ユニットが伸長したとき、ボンネット構造体の一部に係合し、これを保持する捕捉具を有している構成になっている。
【0008】
好ましくは、前記ユニットには、ボスが設けられており、このボスには、捕捉具を構成する直径方向に対向する二つのスプリングクリップが設けられている。
【0009】
便宜的には、前記ボスには、円錐形又はテーパーがついた上面が設けられ、各スプリングクリップには、自由なアームが設けられ、このアームは、前記円錐形の面に整合する傾斜部を構成し、この傾斜部の下端部は、内方へ放射状に向いているアームになっている。
【0010】
有利には、前記ユニットは、基部を有し、この基部は、装填火薬を支持し、前記ユニットは、さらに、前記ボスを支持する上部プレートを有し、前記ボスと前記上部プレートとを連結して、ガス発生器が作動すると、長さが伸長するようにする手段が設けられている。
【0011】
便宜的には、前記ユニットの部分は、長さが伸長するとき、可塑的変形するものである。
【0012】
一つの実施の態様においては、前記ボスと前記上部プレートとの間の手段は、可塑的に変形可能なマテリアルで作られたスリーブからなる。
【0013】
好ましくは、前記スリーブには、蛇腹構成が設けられている。
【0014】
他の実施の態様においては、前記ボスと前記上部プレートとの間の手段は、ピストンとシリンダー構成からなるものである。
【0015】
好ましくは、前記ピストンは、可塑的に変形可能なマテリアウのピストンロッドと前記ピストンを伸長した位置で保持する手段とを備えている。
【0016】
便宜的には、前記ユニットには、このユニットを自動車の一部にねじ作用で連結することができる手段が設けられている。
【0017】
好ましくは、前記ユニットには、1/4回転ねじ又は差し込み式の連結具が設けられていて、前記ユニットをフード又はボンネット下側の自動車の一部に取り付けるようになっている。
【0018】
有利には、前記ボンネット構造体には、前記捕捉具を受ける開口が設けられており、この開口は、一方向に第1の寸法を有し、他の方向に第2のより長い寸法を有し、これによって、前記捕捉具が前記開口の縁部に係合した後、1/4回転させると前記捕捉具が釈放されるようになっている。
【0019】
別の実施の態様においては、前記ユニットは、エアバッグを備え、このエアバッグは、前記ボンネット構造体の一部に係合し、これを保持するようになっている捕捉具を有している。
【0020】
好ましくは、前記エアバッグは、スリーブを備え、このスリーブは、該スリーブが実質的に放射方向に膨張しないようになるマテリアルで作られている。
【0021】
便宜的には、前記スリーブは、織物で形成されている。
【0022】
好ましくは、前記スリーブは、実質的に気密性のマテリアルで内張りされている。
【0023】
便宜的には、前記スリーブの上位部分は、二つの相互係合要素の間に実質的にガスタイトの状態におかれ、前記相互係合要素の一方が前記捕捉具を有している。
【0024】
好ましくは、前記捕捉具は、捕捉プレートからなり、このプレートは、前記ボンネット構造体の一部を形成するあごに係合し、これを保持するようになっている。
【0025】
好ましくは、前記スリーブの下端部は、基部ブロックに形成された溝に受けられる。
【0026】
好ましい実施の態様においては、前記エアバッグは、シリンドリカルな形状のものであるが、また別に該エアバッグは、円錐形をしていて、広い基部を有し、頂部が細くなっていて、前記捕捉具を支持するようになっていてもよい。
【0027】
この発明をさらに容易に理解し、その結果さらなる特徴が理解されるように、この発明を添付の図面を参照しながら実施の態様により記載する。
【0028】
まず最初に添付の図面の図1から図4を参照すると、この発明による安全機構が図示されている。
【0029】
インナーウイング構造体1の一部に凹部又は凹陥部2が設けられており、この凹部又は凹陥部2は、基部に開口3が設けられている。開口3は、円形の形状をしていて、内側に向いて二つの直径方向に対向する足部4,5が設けられており、これら足部は、傾斜した下面6,7を有し、これら下面で1/4回転ねじ部又は“差し込み”式固定部を構成している。
【0030】
インナーウイング構造体の直上には、フード又はボンネット8が位置し、フード又はボンネットの下面には、強化構造体又は補強ビーム9が設けられている。開口又は切除部10が開口3の直上位置における強化構造体9の部分に設けられている。切除部10は、十字形形状になっていて、対向するアーム11,12の第1の対と第1の対のアームと直交し、やや長くなっている対向するアーム13,14の第2の対とを有している。
【0031】
膨張可能な要素15を備えるユニットが設けられている。この膨張可能な要素は、基部16に取り付けられている。基部16の外側部分には、二つのらせん状の突起17,18が直径方向に対向して設けられており、これらは、開口3の突起4,5に係合して1/4回転ねじ取付部又は差し込み取付部を形成する。かくして基部16は、インナーウイング構造体の開口3に対しまっすぐに螺合させることで着脱自由になっている。
【0032】
基部16には、火薬インフレータ又はガス発生器19を受ける中央開口18が設けてある。基部16は、スリーブ20の一方の端部に気密状態で連結されており、このスリーブは、スチール形態の金属のような可塑的変形可能なマテリアルで作られていて、ガス発生器からのガスがスリーブ20内へ噴射されるようになっている。スリーブ20には、蛇腹構成21を備えている。これら蛇腹は、適当なダイ内でスリーブを加圧成形したり、また別に、スリーブを回転させながらスリーの内外両面にローラーを作用させてスリーブを加工することにより形成できる。スリーブの上端部は、上部プレート22に気密状態で連接している。上部レート22は、上向きボス23を支持しており、このボスは、円錐形上面又はテーパー上面24を有している。前記ボスには、二つの直径方向に対向するスプリングクリップ25,26が設けられている。各スプリングクリップには、自由なアーム27,28が設けられており、これらで傾斜部29,30を構成し、これら傾斜部は、前記円錐形面に連なり、これら傾斜部の下端は、放射状に内側へ向くアーム31,32になっている。
【0033】
これらアーム31,32は、上部プレート22の上面に離れて位置する。スプリングクリップ25,26は、十字形形状の係合切除部10の短くなっているアーム11,12に正合している。
【0034】
上部プレート22は、ボンネットラッチのリリーズアーム33に取り付けられており、図1と図5から分かるように、該アームは、ボンネット捕捉具34に達している。ボンネット捕捉具34は、ボンネットがボンネットの前部において、ヒンジ又は他の枢着取付手段が設けられているボンネットである場合通常設けられているものであるが、ボンネットの後端部にヒンジが設けられているものであれば、前記ボンネット捕捉具は、前記ヒンジを所定の位置に保持するものである。何れの場合でも、ボンネット捕捉具34が釈放されれば、フード又はボンネット8の後縁部は、上方へ動くようになる。
【0035】
センサ35が自動車の前部バンパに取付られていて、歩行者との衝撃を検知するようになっている。センサ35は、ガス発生器又はインフレータ19に接続している。
【0036】
センサ35が歩行者との衝撃を感知すると、信号をインフレータへ送り、インフレータ19が動作してインフレータ19からのガスがスリーブ20の内部へ送られる。スリーブは、膨らみ、上部プレート22を上方へ動かす。かくして、スリーブ20の長さが伸長する。上部プレート22が上方へ動くにつれ、ボス23の円錐形面24が切除部10を抜け出て、自由なアーム27,28の傾斜部29,30と、スプリングクリップ25,26とが十字形の切除部10の比較して短いアーム11,12の端部に係合し、かくして内側にフレックスの状態になる。スプリングクリップ25,26が係合相手の切除部10を完全に抜けると、弾性アーム25,26がもとの位置へ弾性で戻り、水平で、内側に向いた部分31,32がボンネット強化構造体9の金属部分を十字形の比較的短いアーム11,12の端部を越えて係合切除部10の両側に係合させる。
【0037】
上部プレート22が上方へ動くにつれ、ボンネットリアクション・リーズアーム33が動き、これでボンネット捕捉具34を釈放する。
【0038】
スリーブ20が膨張し続けることで、図5に示すようにボンネット8の後部が上方へ持ち上がる。かくして、歩行者が頭部をボンネットに打ち当てたとしてもボンネットが変形し、ボンネットがエンジンルーム内のエンジンブロックや他の部品類にボンネットが当たることでの歩行者の頭部の動きが抑えられてしまう危険はなくなる。また、歩行者がフードやボンネットに頭を当てると、伸長したスリーブ20に下向きの力が作用し、伸長したスリーブ20は再度圧縮され、可塑変形し、エネルギーを吸収するようになる。
【0039】
フラップ36のような一つ又は複数のベントが設けられ、該ベントは、所定のガス圧力が作用すると開き、膨張したスリーブ内からガスを逃がすようになっている。
【0040】
スプリングクリップ25,26が前記ボンネット強化構造体に係合して、ボンネットの後端部を所定の位置に保持し、ボンネットが望ましくない態様で前方へずれ動かないようにする。フード又はボンネットを原位置へ戻したい場合には、スリーブ21を手で掴み、90°回転すると、下位のハーフ回転ねじ又は差し込み取付係合が解除され、スプリングクリップ25,26が動き、十字形の開口10の長くなっているアーム13,14に一致し、このようにすることで、前記ユニットを前記インナーウイング構造体とボンネット強化構造体との両者から外すことができるようになる。
【0041】
側壁が可塑的に変形するマテリアルで形成された膨張可能な要素を使用しての実施の態様について、この発明を上記のように記載したが、図6は、この発明の別の実施の態様を示すもので、該図においては、ユニットが設けられ、このユニットでは、基部プレート16で火薬インフレータからガスを受けるシリンダー40を支えている。ピストン40が前記シリンダーに内蔵され、前記インフレータからガスの供給を受けて、前記ユニットの長さを伸長させるもので、ピストン41には、ピストンロッド42が設けられ、このロッドで上部カバーを支持する。ピストンロッド42には、ラチェット機構43が設けられ、前記ピストンが一旦伸長した位置へ動くと、前記ピストンは、再び原位置へ戻ることができなくなる構造になっている。ピストンロッド42は、可塑的変形可能なマテリアルで成形されている。
【0042】
図6に示した実施の態様のものの実用例では、インフレータ19が動作すると、ピストン41が後退している原位置から伸長した位置へ動き、ラチェット43の作用により、伸長した位置に留まる。かくして、上記した実施の態様におけるように、ボンネットが持ち上がる。歩行者がボンネットに頭をぶつけると、該ボンネットに下向きの力が働き、ピストンロッド41が可塑的に変形し、エネルギーを吸収することになる。
【0043】
上記したような安全装置は、自動車が生産ラインにあるとき、自動車に簡単に実装でき、若干のミスアライメントがあったとしても、前記装置は、意図された態様で動作するもので、これは、円錐形の頭部24が係合相手の切除部に対し常に“自己整合”するからである。記載されたユニットは、ボンネットとインナーウイング構造体との間を絶えず連結するものではないから、ベロウズ又はピストンには、金属疲労を生じさせる力が作用しない。前記装置は、まとまっていて、突き出た邪魔物がないから、自動車の修理や保守作業の際に危害を与えるおそれがない。
【0044】
図7と図8は、この発明の別の実施の態様を示す。図7,8を参照すると、記載された実施の態様のものは、基部ハウジング50を備え、これは、アルミニウム又は商標“MAZAC”として市販されている錫・鉛合金のような適当な軽量金属の鋳造品又は成形プラスチックス成形品として成形されている。基部50は、一体ブロック51として成形されていて、ブロック51は、突出した開口つき足部52,53を有し、これら足部で前記ブロックが所定位置に取り付けられるようになっている。前記一体のブロックは、キャビティ54を有し、このキャビティは、前記ブロックの一方の側面において開口しており、前記キャビティには、ガス発生器55が内蔵されている。一体ものブロック51内に形成されたガス流路ダクト56を介して前記ブロック51は、凹部57の底部に連通し、該凹部は、前記ブロックの上面に形成されている。凹部57は、チャンネル58により囲まれている。チャンネル58には、最初に二つの立ち上がるリップが設けられ、これらリップは、スエージング加工できるマテリアル又は槌で打って加工できるマテリアルで成形されているから、これらリップを互いに内方へ変形させることができる。
【0045】
図7,8に示すように、膨張要素60が設けられていて、該膨張要素の開口部を囲むビード59が設けられている。ビード59は、チャンネル58内で受けられ、前記チャンネルのリップは、内方へスエージング加工又は変形されて、前記ビード59を凹部57を囲むチャンネル内に保持するようになっている。
【0046】
膨張要素60は、比較的気密なシリンドリカルなインナーエアバッグ61と放射方向に実質的に膨らまない、例えば、織物から作られているアウター筒状スリーブ62とから形成されている。このように、膨張可能な要素60は、シリンドリカルなエアバッグであるが、他の実施の態様にあっては、円錐形のエアバッグも使用できる。
【0047】
インナーエアバッグ61とスリーブ62の上端部は、底部64と巻き曲げリップによって曲げ上面を呈する上方外向きの側壁65をもつ下側の金属カップ63と、下側カップ63にはまるようになっていて、底部68と上方外向きの側壁69を有する上側カップとの間に挟み込まれている。上側カップと下側カップは、ともにリベット70で結合され、このリベットは、前記二つのカップの底部64,68の中心に形成されて互いに整合している開口に通されている。かくして、上方外向きの傾斜した反る壁65,69の間に前記実質的に気密なインナーエアバッグ・マテリアル61とアウタースリーブ62とが実質的に気密状態で挟持されることになる。
【0048】
下側カップ64の寸法は、前記カップの少なくとも一部が一体ものブロック51の上面に形成された凹部57にはまりこむことができる寸法である。
【0049】
上側カップ67には、クリッププレート71が設けられている。このクリッププレート71は、上側カップ67の開口部を覆い、中央開口72を有している。
【0050】
基部ブロック50は、自動車のボンネット又はフードの下側の位置に実装されるようになっている。図7は、基部ブロック50の上方に位置するボンネット又はフード80を示している。ボンネット又はフード80は、二つの取付ブラケット82,83により支持プレート81を支持している。支持プレート81は、下向きになっているかぎつき突起84を支持している。このかぎつき突起は、例えばプラスチックスマテリアルから成形されている。前記かぎつき突起は、先鋭先端部85と外向き保持かぎ部86とを有している。前記先鋭先端部は、捕捉プレート71の開口72の上に位置して、位置が合っている。
【0051】
図7に示すように、前記安全機構の当初の位置においては、下側カップ63は、その少なくとも一部が凹部57で受けられており、ボンネット又はフード80は、基部ブロック50の直上にあって、僅かに離れている。歩行者との衝撃が感知されると、ガス発生器55が作動してガスがチャンバ54内に噴射され、ガスは、ガス流路導管56を経て凹部57の底部へ流れ込む。このガスで膨張可能な要素60が膨張する。この膨張可能な要素60を組み込んだユニットは、かくして長さが伸長する。巻き込まれたリップ66により膨張要素60に損傷を与えない。金属カップ63,67が上方へ動き、捕捉プレート71の開口72がかぎつき突起84の先鋭先端部85に係合する。この捕捉プレートは、上方へ動き、まず前記かぎつき突起86を開口72に押し込み、該突起は、前記開口を抜けると、該開口の下側で外方へ開き、これによってかぎつき突起84は、捕捉プレート71にしっかり結合する。
【0052】
前記カップ63,67が上方へ動くにつれ、フード又はボンネット80に上向きの力が働き、フード又はボンネット80を持ち上げる。
【0053】
スリーブ62は、放射方向へ実質的に膨らまないマテリアル又は織物から形成されている。したがって、スリーブ62によって前記エアバッグ60は、軸方向しか膨らまないようになっており、膨張したエアバッグは、横方向へは動かない。固有の強さを持たない単純なエアバッグは、不安定なものであり、ボンネットを意図した上向きの方向以外の他の方向へ動かしてしまうものと考えられる。
【0054】
膨張可能な要素60が完全に膨張したとき、上側カップのクリッププレートは、前記かぎつき突起に係合し、クリップレート72とかぎつき突起84とが係合することで、ボンネットのさらに上方への動きが阻止される。かくして、記載された機構は、フード又はボンネット80を所定の分だけ上方へ動かさない。さらに一段とボンネット80を上方へ動かそうとすると、かぎつき突起86は、ぐっと広がり、クリッププレート71にさらにしっかり係合するようになる。
【0055】
歩行者がボンネットに頭をぶつけ、このボンネットが持ち上げられた状態になると、歩行者により該ボンネットを下向きに押す力が該ボンネットに加わる。これによって、エアバッグ61は、圧縮され、膨張可能な要素611の内部圧力が高まる。このような圧力の上昇で、エアバッグ61からガスがアウタースリーブ62を通って漏れ出す。このガスの漏れにより、ボンネット80は、下方へ下がりながらエネルギーを吸収し、これによって、歩行者を徐々に所望の態様で減速させる。ボンネットによる歩行者の衝撃は、このようにして緩和される。
【0056】
この明細書において、“備える”は、“含む又はからなる”を意味し、“備えることは、“含むこと又はからなること”を意味する。
【図面の簡単な説明】
【0057】
【図1】自動車に実装される、この発明による安全機構の一部の断面図。
【図2】図1の安全機構の一部の略図的断面図。
【図3】図2のA−A線にそう断面図。
【図4】図2のB−B線にそう断面図。
【図5】事故後の図1の機構を示す図2に相当する図。
【図6】この発明の別の実施の態様を示す図2に相当する図。
【図7】安全機構が展開する前の、この発明の別の実施の態様を示す略図的断面図。
【図8】展開後における図7の機構を示す図7に相当する図。
Claims (21)
- フード又はボンネットを有する自動車の安全機構であり、この安全機構は、フード又はボンネットの後部下側に配置されるようになっているユニットを備え、このユニットは、センサからの信号に応答して前記ユニットを伸びるようにする手段を有し、このユニットは、前記ユニットが伸長したとき、ボンネット構造体の一部に係合し、これを保持する捕捉具を有している構成になっているもの。
- フード又はボンネットを有する自動車の安全機構であり、この安全機構は、フード又はボンネットの後部下側に配置されているユニットを備え、このユニットは、センサからの信号に応答して前記ユニットを伸びるようにする手段を有し、このユニットは、前記ユニットが伸長したとき、ボンネット構造体の一部に係合し、これを保持する捕捉具を有している構成になっているもの。
- 前記ユニットには、ボスが設けられており、このボスには、捕捉具を構成する直径方向に対向する二つのスプリングクリップが設けられている請求項1又は請求項2による安全機構。
- 前記ボスには、円錐形又はテーパーがついた上面が設けられ、各スプリングクリップには、自由なアームが設けられ、このアームは、前記円錐形の面に整合する傾斜部を構成し、この傾斜部の下端部は、内方へ放射状に向いているアームになっている請求項3による安全機構。
- 前記ユニットは、基部を有し、この基部は、装填火薬を支持し、前記ユニットは、さらに、前記ボスを支持する上部プレートを有し、前記ボスと前記上部プレートとを連結して、ガス発生器が作動すると、長さが伸長するようにする手段が設けられている前記請求項のいずれか一つによる安全機構。
- 前記ユニットの部分は、長さが伸長するとき、可塑的変形するものである前記請求項のいずれか一つによる機構。
- 前記ボスと前記上部プレートとの間の手段は、可塑的に変形可能なマテリアルで作られたスリーブからなる請求項5による機構。
- 前記スリーブには、蛇腹構成が設けられている請求項7による機構。
- 前記前記ボスと前記上部プレートとの間の手段は、ピストンとシリンダー構成からなるものである請求項5又は請求項6による機構。
- 前記ピストンは、可塑的に変形可能なマテリアウのピストンロッドと前記ピストンを伸長した位置で保持する手段とを備えている請求項9による機構。
- 前記ユニットには、このユニットを自動車の一部にねじ作用で連結することができる手段が設けられている前記請求項のいずれか一つによる機構。
- 前記前記ユニットには、1/4回転ねじ又は差し込み式の連結具が設けられていて、前記ユニットをフード又はボンネット下側の自動車の一部に取り付けるようになっている請求項11による機構。
- 前記ボンネット構造体には、前記捕捉具を受ける開口が設けられており、この開口は、一方向に第1の寸法を有し、他の方向に第2のより長い寸法を有し、これによって、前記捕捉具が前記開口の縁部に係合した後、1/4回転させると前記捕捉具が釈放されるようになっている請求項11又は請求項12による機構。
- 前記ユニットは、エアバッグを備え、このエアバッグは、前記ボンネット構造体の一部に係合し、これを保持するようになっている捕捉具を有している請求項1又は請求項2による機構。
- 前記エアバッグは、スリーブを備え、このスリーブは、該スリーブが実質的に放射方向に膨張しないようになるマテリアルで作られている請求項14による機構。
- 前記スリーブは、織物で形成されている請求項15による機構。
- 前記スリーブは、実質的に気密性のマテリアルで内張りされている請求項15又は請求項16による機構。
- 前記スリーブの上位部分は、二つの相互係合要素の間に実質的にガスタイトの状態におかれ、前記相互係合要素の一方が前記捕捉具を有している請求項15から請求項17のいずれか一つによる機構。
- 前記捕捉具は、捕捉プレートからなり、このプレートは、前記ボンネット構造体の一部を形成するあごに係合し、これを保持するようになっている請求項14から請求項18のいずれか一つによる機構。
- 前記スリーブの下端部は、基部ブロックに形成された溝に受けられる請求項14から請求項19のいずれか一つによる機構。
- 前記前記エアバッグは、シリンドリカルな形状のものである請求項14から請求項20のいずれか一つによる機構。
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