JP2007055361A - 衝突物保護装置を備えた車両 - Google Patents

Abstract

【課題】 衝突物が衝突したときに、衝突物に加えられる衝撃力を確実に吸収緩和することができるとともに、前方視界を確保することができる車両を提供することを課題とする。
【解決手段】 衝突物の衝突を検知または予知したときに、車体の上面にエアバッグ１０を膨張展開させる衝突物保護装置２を備えた車両１であって、衝突物保護装置２のエアバッグ１０には、フロントピラーに沿って膨張展開する一対のピラー部が形成されており、二枚の透明基板３ａ，３ｂの間に透明な中間膜３ｃが挟まれている合わせガラスによってフロントウインドガラス３が構成され、中間膜３ｃは遮音性を備えていることを特徴としている。
【選択図】 図２

Description

本発明は、衝突物が衝突したときに、衝撃を吸収して衝突物を保護する衝突物保護装置を備えた車両に関するものである。

車両への衝突を検知または予知したときに、車両の上面にエアバッグを膨張展開させることにより、衝突物に加えられる衝撃力を吸収緩和する衝突物保護装置としては、車両のフロントウインドガラスの下部に沿って膨張展開する本体部と、この本体部の両端部から屈曲して車両のフロントピラーの下部付近に沿って膨張展開する一対のピラー部とが形成された筒状の袋体からなるエアバッグを備えている衝突物保護装置がある（例えば、特許文献１参照）。

また、前記した従来の衝突物保護装置のエアバッグには、フロントウインドガラスの前面を覆うように展開する透明な裂傷防止膜が設けられており、この裂傷防止膜によってフロントウインドガラスの前面を覆うことにより、フロントウインドガラスに衝突した衝突物の衝撃力を吸収緩和することができるとともに、衝突物がフロントウインドガラスを貫通してしまうことを防ぐことができる。
特開２０００−２６４１４６号公報（段落００１５、００１９、００２０、図４）

しかしながら、前記した従来の衝突物保護装置では、裂傷防止膜はエアバッグの一部であり、エアバッグが膨張展開後に収縮したときには、フロントウインドガラスの前面を覆っている裂傷防止膜に撓みが生じることになる。
これにより、運転者は撓んだ裂傷防止膜を通して前方を見ることになり、前方の像に歪みが生じてしまうため、前方視界を確保することが困難になってしまうという問題がある。特に、裂傷防止膜の衝撃吸収性能を高めるために、その厚みや面積を増やした場合には、前方の像の歪みが大きくなるとともに、歪みが生じる領域が広くなるため、前方視界を確保することがより困難になってしまう。

そこで、本発明では、前記した問題を解決し、衝突物が衝突したときに、衝突物に加えられる衝撃力を確実に吸収緩和することができるとともに、前方視界を確保することができる衝突物保護装置を備えた車両を提供することを課題とする。

前記課題を解決するため、本発明は、衝突物の衝突を検知または予知したときに、車体の上面にエアバッグを膨張展開させる衝突物保護装置を備えた車両であって、衝突物保護装置のエアバッグには、フロントピラーに沿って膨張展開する一対のピラー部が形成されており、二枚の透明基板の間に透明な中間膜が挟まれている合わせガラスによってフロントウインドガラスが構成され、中間膜は遮音性を備えていることを特徴としている。

ここで、中間膜とは、衝突物に加えられる衝撃力を吸収緩和させることができる薄い膜である。

このように、フロントピラーに沿って膨張展開する一対のピラー部をエアバッグに形成することにより、エアバッグによってフロントピラーを覆うことができ、衝突物がフロントピラーに直接衝突することを防ぐことができる。
また、フロントウインドガラスは、二枚の透明基板の間に透明な中間膜が挟まれた合わせガラスによって構成されており、衝突物に加えられる衝撃力を中間膜によって吸収緩和することができる。
したがって、本発明では、衝突物がエアバッグのピラー部に衝突した後に、フロントウインドガラスの上面に移動することにより、エアバッグおよびフロントウインドガラスによって、衝突物に加えられる衝撃力を確実に吸収緩和することができる。
さらに、中間膜は、透明基板の間に挟まれており、エアバッグの収縮に伴って撓むことがないため、衝突物の衝突後に前方視界を確保することができ、衝突後の回避操作を的確に行うことができる。

また、中間膜が遮音性を備えており、車両外部から車内に伝わる音を減少させることができるため、フロントウインドガラスの防音効果を向上させることができる。すなわち、防音効果があるフロントウインドガラスを利用して、衝突物に加えられる衝撃力の吸収緩和性能を向上させているため、衝突物保護装置を簡易な構造にすることができるとともに、製造コストを低減することができる。

前記した衝突物保護装置を備えた車両において、エアバッグには、ピラー部のずれを防ぐ振れ止め手段が設けられていることが望ましい。

このように、ピラー部のずれを防ぐ振れ止め手段を設けることにより、エアバッグが膨張展開したときに生じる揺れ、膨張展開した後に作用する風圧、衝突物からの押圧力によって、ピラー部がフロントピラーの上面でずれてしまうことを防ぐことができるため、エアバッグによってフロントピラーが覆われた状態を保つことができる。
また、ピラー部がフロントピラーの上面でずれてしまうことを防ぐことができるため、ピラー部に衝突した衝突物を、ピラー部の外形に沿ってフロントウインドガラスの上面へ確実に移動させることができる。

なお、振れ止め手段としては、例えば、ピラー部の内部を長手方向に沿って区画する仕切壁であるテザーを設け、膨張展開させたピラー部の外周面において、車両の上面に重なる領域に、テザーとピラー部の内周面との接続部によって、内方に引き込まれた溝状の窪み部を形成し、この窪み部にフロントピラーの上面を入り込ませることにより、膨張展開させたピラー部をフロントピラーの上面に留まらせることができる。
また、振れ止め手段の他の構成としては、ピラー部の車幅方向における外側面部に生じる長手方向の伸びに抵抗するストラップや縫合部等を設け、ピラー部が車幅方向の内側に向かって倒れようとしたときに、外側面部に張力を生じさせ、ピラー部を車幅方向の外側に引っ張ることにより、ピラー部をフロントピラーの上面に留まらせることができる。

前記した衝突物保護装置を備えた車両において、中間膜は靭性を備えており、衝突物がフロントウインドガラスに衝突したときに、衝突物を貫通させることなく衝撃を吸収するように構成されていることが望ましい。

このように、中間膜は靭性を備えており、衝突物を貫通させることなく衝撃を吸収することができるため、衝突物がフロントウインドガラスを貫通してしまうことを確実に防ぐことができる。

前記した衝突物保護装置を備えた車両において、フロントウインドガラスは、エアバッグよりも衝撃を吸収するように構成されていることが望ましい。

このように、エアバッグよりもフロントウインドガラスの方が衝撃を吸収するように構成することにより、エアバッグに衝突した衝突物が、フロントウインドガラスの上面に移動したときに、衝突物に加えられる衝撃力を確実に吸収緩和することができる。

本発明の衝突物保護装置を備えた車両によれば、エアバッグにピラー部を形成することにより、エアバッグによってフロントピラーを覆うことができるとともに、フロントウインドガラスは、二枚の透明基板の間に透明な中間膜が挟まれた合わせガラスによって構成されており、衝突物に加えられる衝撃力を中間膜によって吸収緩和することができる。したがって、衝突物がフロントピラーに衝突することを防ぐことができ、さらに、衝突物がエアバッグのピラー部に衝突した後に、フロントウインドガラスの上面に移動することにより、衝突物に加えられる衝撃力を確実に吸収緩和することができる。
また、中間膜は、透明基板の間に挟まれており、エアバッグの収縮に伴って撓むことがないため、衝突物の衝突後に前方視界を確保することができ、衝突後の回避操作を的確に行うことができる。
さらに、中間膜が遮音性を備えており、車両外部から車内に伝わる音を減少させることができるため、フロントウインドガラスの防音効果を向上させることができる。すなわち、防音効果があるフロントウインドガラスを利用して、衝突物に加えられる衝撃力の吸収緩和性能を向上させているため、衝突物保護装置を簡易な構造にすることができるとともに、製造コストを低減することができる。

次に、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本実施形態の車両を示した図で、（ａ）はエアバッグを膨張展開させる前の状態の平面図、（ｂ）はエアバッグを膨張展開させた後の状態の平面図である。図２は、本実施形態の衝突物保護装置を示した図で、（ａ）は図１（ａ）のＡ−Ａ断面図、（ｂ）はフロントウインドガラスの拡大断面図である。図３は、本実施形態の衝突物保護装置を示した図で、エアバッグを膨張展開させた状態の側断面図である。図４は、本実施形態の衝突物保護装置を示した図で、図１（ｂ）のＢ−Ｂ断面図である。

［車両の構成］
図１に示すように、本実施形態の車両１は自動車であり、この車両１が走行中に衝突物と衝突し、その衝突物が車両前部の上面に二次衝突したときに、その衝突物に加えられる衝撃力を吸収緩和するための衝突物保護装置２が車両前部に搭載されている。

［衝突物保護装置の構成］
図１に示す衝突物保護装置２は、車両１と衝突物との衝突を検知または予知する衝突判定装置（図示せず）と、衝突判定装置が車両１への衝突を検知または予知したときに、車両１の上面に膨張展開するエアバッグ１０とを備えている。

衝突判定装置は、車両１に搭載されたセンサやレーダ（図示せず）からの信号に基づいて、車両１と衝突物との衝突を検知または予知するＥＣＵ（Electronic Control Unit）によって構成されており、車両１への衝突を検知または予知したときには、エアバッグ１０を膨張展開させるためのガスを発生させる二台のインフレータ２０，２０を作動させるように構成されている。なお、衝突判定装置は、既存の装置を用いて構成されており、その構成は限定されるものではない。

エアバッグ１０は、図１（ｂ）に示すように、筒状の袋体であり、車両１のフロントウインドガラス３の下部に沿って膨張展開する本体部１１と、この本体部１１の両端部から屈曲して車両１のフロントピラー１ａ，１ａ（図１（ａ）参照）に沿って膨張展開する一対のピラー部１２，１２とが形成されている。

膨張展開する前のエアバッグ１０は、図２（ａ）に示すように、車両１のフード１ｂとフロントウインドガラス３との間に設けられたエアバッグモジュール３０のリテーナ３１の内部に折り畳まれた状態で収納されている。

エアバッグモジュール３０は、フード１ｂの後端部に沿って、車幅方向に延長されており、エアバッグ１０およびインフレータ２０が収納されている箱状の容器であるリテーナ３１を備えており、このリテーナ３１の後方および両側に、水平板であるカウルトップ４０が配置されることにより、フード１ｂとフロントウインドガラス３との間が塞がれている。

リテーナ３１には、上部開口部３１ａが形成されており、上部開口部３１ａが蓋体であるリッド３２によって塞がれることにより、リテーナ３１の内部が密閉されている。
また、リテーナ３１の底部には、インフレータ２０が収納されており、このインフレータ２０の上方でエアバッグ１０が折り畳まれている。
なお、本実施形態では、二体のインフレータ２０，２０がリテーナ３１内に配置されている（図１（ａ）参照）。

リッド３２の下面には、Ｌ字形状に形成された板状部材であるヒンジ部材３２ａの一端が取り付けられ、このヒンジ部材３２ａの他端はリテーナ３１の内面における前側の面に取り付けられている。ヒンジ部材３２ａの中間部は折り畳まれており、車両外部に向かって伸長可能となっている。

そして、図３に示すように、エアバッグ１０が膨張展開したときには、エアバッグ１０の膨張力によってリッド３２が車両外部に向かって押し開けられることになり、リッド３２の移動に伴ってヒンジ部材３２ａが伸長することにより、リッド３２が車両外部の前方に向かって開くことになる。

エアバッグ１０の本体部１１は、図１（ｂ）および図３に示すように、車両１のフロントウインドガラス３の外面下部に沿って、車幅方向に膨張展開する筒状の袋体であり、この袋体の内部を長手方向に沿って区画する二枚のテザー１１ａ，１１ａが延設されている。各テザー１１ａ，１１ａは略垂直になるように配置された仕切壁であり、各テザー１１ａ，１１ａの上端縁１１ｂ，１１ｂおよび下端縁１１ｃ，１１ｃが、本体部１１の内周面１１ｄに接続されることにより、本体部１１の上面部１１ｅ（フロントウインドガラス３と離間している側）と下面部１１ｆ（フロントウインドガラス３と近接している側）とが各テザー１１ａ，１１ａを介して繋がれている。

このように、本体部１１では、本体部１１の上面部１１ｅと下面部１１ｆとが各テザー１１ａ，１１ａを介して繋がれているため、本体部１１を膨張展開させたときには、各テザー１１ａ，１１ａと内周面１１ｄとの接続部によって、本体部１１の外周面が内方に引き込まれた状態となる。
これにより、膨張展開させた本体部１１において、車両１の上面に重なる領域１１ｇには、内方に引き込まれた溝状の窪み部１１ｈ，１１ｈが長手方向に沿って形成されることになる。この窪み部１１ｈ，１１ｈが形成されることによって、膨張展開させた本体部１１の軸断面形状が幅広になり、本体部１１の下面側が平坦状になるため、車両１の上面に重なる領域１１ｇの幅が広くなっている。

エアバッグ１０の各ピラー部１２，１２は、図１および図４に示すように、車両１の各フロントピラー１ａ，１ａに沿って、上下方向に膨張展開する筒状の袋体である。なお、各ピラー部１２，１２は同一の構成であるため、以下の説明では、車両１の正面から見て右側のピラー部１２について説明し、左側のピラー部１２については説明を省略する。

ピラー部１２には、袋体の内部を長手方向に沿って区画するテザー１２ａ（特許請求の範囲における「振れ止め手段」）が延設されており、このテザー１２ａはフロントウインドガラス３に対して略垂直になるように配置された仕切壁であり、テザー１２ａの上端縁１２ｂおよび下端縁１２ｃが、ピラー部１２の内周面１２ｄに接続されることにより、ピラー部１２の上面部１２ｅ（ピラー部１ａと離間している側）と下面部１２ｆ（ピラー部１ａと近接している側）とがテザー１２ａを介して繋がれている。

このように、ピラー部１２の上面部１２ｅと下面部１２ｆとがテザー１２ａを介して繋がれているため、ピラー部１２を膨張展開させたときには、本体部１１と同様に、テザー１２ａの上端縁１２ｂおよび下端縁１２ｃと内周面１２ｄとの接続部によって、ピラー部１２の外周面が内方に引き込まれた状態となる。
これにより、膨張展開させたピラー部１２において、車両１の上面に重なる領域１２ｇには、内方に引き込まれた溝状の窪み部１２ｈが長手方向に沿って形成されることになる。この窪み部１２ｈが形成されることによって、膨張展開させたピラー部１２の軸断面形状が幅広になり、ピラー部１２の下面側が平坦状になるため、車両１の上面に重なる領域１２ｇの幅が広くなっている。なお、窪み部１２ｈは、フロントピラー１ａの上面が入り込む位置に形成されている。

また、ピラー部１２の上端部には、エアバッグ１０に衝突した衝突物の跳ね返りを防ぐために、膨張展開したエアバッグ１０内からガスを排出して内圧を調整するためのベントホール１２ｉが設けられている。

［フロントウインドガラスの構成］
車両１のフロントウインドガラス３は、図２（ｂ）に示すように、上下方向に配置されたガラス製の二枚の透明基板３ａ，３ｂの間に、透明な中間膜３ｃが挟まれている合わせガラスである。

中間膜３ｃは、遮音性を備えており、車両外部から車内に伝わる音を減少させることができる薄い膜である。
また、中間膜３ｃは靭性を備えており、衝突物を貫通させることなく衝撃を吸収するように構成されている。
本実施形態では、フロントウインドガラス３に中間膜３ｃを設けることにより、エアバッグ１０よりもフロントウインドガラス３の方が衝撃を吸収するように構成されており、フロントウインドガラス３はエアバッグ１０よりも衝撃吸収性能が高まっている。

なお、中間膜３ｃの材料は限定されるものではないが、例えば、ＰＶＢ（ポリビニルブチラール）等を用いることができる。そして、中間膜３ｃの荷重／伸びは、０．４〜０．７Ｎ／ｍｍであることが望ましい。

［車両の作用効果］
以上のように構成された車両１は、次のような作用効果を奏する。
衝突判定装置（図示せず）が、図１（ａ）に示す車両１に搭載されたセンサやレーダ（図示せず）からの信号に基づいて、車両１への衝突を検知または予知したときには、衝突判定装置は各インフレータ２０，２０を作動させることになり、各インフレータ２０，２０で発生したガスによって、図１（ｂ）に示すように、エアバッグ１０が車両１の上面に膨張展開することになる。

このとき、本実施形態の車両１では、フロントピラー１ａ，１ａに沿って膨張展開する一対のピラー部１２，１２がエアバッグ１０に形成されており、エアバッグ１０によってフロントピラー１ａ，１ａが覆われることになるため、衝突物がフロントピラー１ａ，１ａに直接衝突することを防ぐことができる。

本実施形態では、図３および図４に示すように、膨張展開させたエアバッグ１０の本体部１１およびピラー部１２において、車両１の上面に重なる領域１１ｇ，１２ｇには、溝状の窪み部１１ｈ，１２ｈが形成され、本体部１１およびピラー部１２の軸断面形状が幅広になるため、車両１の上面に重なる領域１１ｇ，１２ｇの幅を広くすることができる。
また、ピラー部１２の窪み部１２ｈには、フロントピラー１ａの上面が入り込むことになるため、ピラー部１２をフロントピラー１ａに係止させることができるとともに、ピラー部１２と車両１の上面との接触面積を十分に確保することができる。

これにより、エアバッグ１０が膨張展開したときに生じる揺れ、膨張展開した後に作用する風圧、衝突物からの押圧力によって、ピラー部１２がフロントピラーの上面でずれてしまうことを防ぐことができるため、エアバッグ１０によってフロントピラー１ａが覆われた状態を保つことができる。
また、ピラー部１２がフロントピラー１ａの上面でずれてしまうことを防ぐことができるため、ピラー部１２に衝突した衝突物を、ピラー部１２の外形に沿ってフロントウインドガラス３の上面へ確実に移動させることができる。

そして、フロントウインドガラス３では、図２（ｂ）に示すように、二枚の透明基板３ａ，３ｂの間に透明な中間膜３ｃが挟まれており、衝突の衝撃力が中間膜３ｃによって吸収緩和されることにより、エアバッグ１０よりもフロントウインドガラス３の方が衝撃を吸収するように構成されている。このように、フロントウインドガラス３はエアバッグ１０よりも衝撃吸収性能が高まっているため、エアバッグ１０に衝突した衝突物がフロントウインドガラス３の上面に移動したときに、衝突物に加えられる衝撃力を確実に吸収緩和することができる。

また、中間膜３ｃは靭性を備えており、衝突物を貫通させることなく衝撃を吸収するため、衝突物がフロントウインドガラス３を貫通してしまうことを防ぐことができる。

さらに、中間膜３ｃは、二枚の透明基板３ａ，３ｂの間に挟まれており、エアバッグ１０の収縮に伴って撓むことがないため、衝突物の衝突後に前方視界を確保することができ、衝突後の回避操作を的確に行うことができる。

また、中間膜３ｃは遮音性を備えているため、フロントウインドガラス３は防音効果が向上していることになる。すなわち、防音効果があるフロントウインドガラス３を利用して、衝突物に加えられる衝撃力の吸収緩和性能を向上させているため、衝突物保護装置２を簡易な構成にすることができるとともに、製造コストを低減することができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態には限定されない。本実施形態では、図４に示すように、ピラー部１２の内部に延設したテザー１２ａによって、ピラー部１２の外周面に形成された窪み部１２ｈにフロントピラー１ａを入り込ませることにより、ピラー部１２のずれを防止しているが、ピラー部１２の振れ止め手段の構成は限定されるものではない。
例えば、ピラー部１２の外側面部にストラップや縫合部等を設け、ピラー部１２が車幅方向の内側に向かって倒れようとしたときに、ピラー部１２の外側面部に張力を生じさせ、ピラー部１２を車幅方向の外側に引っ張ることにより、ピラー部１２をフロントピラー１ａの上面に留まらせるように構成することができる。

次に、本発明の効果を確認した実施例について説明する。この実施例では、前記実施形態の車両１を用いて衝突実験を行った結果を示す。
図５は、本実施例における実験結果を示しており、（ａ）は本発明におけるフロントピラーのＨＩＣとエアバッグのピラー部のＨＩＣを示した表、（ｂ）は従来のフロントウインドガラスと本発明におけるフロントウインドガラスのＨＩＣを示した表である。

本実施例では、本発明のフロントウインドガラスの中間膜として、積水化学工業株式会社の商品名エスレック・アコースティック・フィルムを用いており、中間膜の厚みが０．７６ｍｍ、各透明基板の厚みが２ｍｍとなっている。
また、従来のフロントウインドガラスは、本発明のフロントウインドガラスと同じ厚みに形成されている。
衝突試験では、重さ４．８ｋｇ、直径１６５ｍｍの球状体であるインパクタを車両に対して４０ｋｍ／ｈで衝突させたときのフロントウインドガラスおよびフロントピラーのＨＩＣ（Head Injury Criterion 頭部障害度）を測定している。

この衝突試験の結果、図５（ａ）の表に示すように、フロントピラーのＨＩＣは７９７７であるが、本発明のエアバッグのピラー部では、ＨＩＣが５０５となっている。
さらに、図５（ｂ）の表に示すように、従来のフロントウインドガラスではＨＩＣが３５０となっていたが、本発明のフロントウインドガラスでは、ＨＩＣが１９２となっている。
このような実施例によって、本発明の車両では、エアバッグおよびフロントウインドガラスによって、衝突物に加えられる衝撃力を確実に吸収緩和することができることが分かった。

本実施形態の車両を示した図で、（ａ）はエアバッグを膨張展開させる前の状態の平面図、（ｂ）はエアバッグを膨張展開させた後の状態の平面図である。 本実施形態の衝突物保護装置を示した図で、（ａ）は図１（ａ）のＡ−Ａ断面図、（ｂ）はフロントウインドガラスの拡大断面図である。 本実施形態の衝突物保護装置を示した図で、エアバッグを膨張展開させた状態の側断面図である。 本実施形態の衝突物保護装置を示した図で、図１（ｂ）のＢ−Ｂ断面図である。 本実施例における実験結果を示しており、（ａ）は本発明におけるフロントピラーのＨＩＣとエアバッグのピラー部のＨＩＣを示した表、（ｂ）は従来のフロントウインドガラスと本発明におけるフロントウインドガラスのＨＩＣを示した表である。

符号の説明

１ 車両
１ａ フロントピラー
２ 衝突物保護装置
３ フロントウインドガラス
３ａ 透明基板
３ｂ 透明基板
３ｃ 中間膜
１０ エアバッグ
１１ 本体部
１２ ピラー部
３０ エアバッグモジュール
３１ リテーナ
３２ リッド
４０ カウルトップ

Claims (4)

1. 衝突物の衝突を検知または予知したときに、車体の上面にエアバッグを膨張展開させる衝突物保護装置を備えた車両であって、
   前記衝突物保護装置の前記エアバッグには、フロントピラーに沿って膨張展開する一対のピラー部が形成されており、
   二枚の透明基板の間に透明な中間膜が挟まれている合わせガラスによってフロントウインドガラスが構成され、
   前記中間膜は遮音性を備えていることを特徴とする衝突物保護装置を備えた車両。
2. 前記エアバッグには、前記ピラー部のずれを防ぐ振れ止め手段が設けら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を備えた車両。
3. 前記中間膜は靭性を備えており、前記衝突物が前記フロントウインドガラスに衝突したときに、前記衝突物を貫通させることなく衝撃を吸収するように構成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の衝突物保護装置を備えた車両。
4. 前記フロントウインドガラスは、前記エアバッグよりも衝撃を吸収するように構成されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の衝突物保護装置を備えた車両。

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