JP2007191103A - ピラーエアバッグ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】十分な衝撃吸収性能を保障時間維持することができるピラーエアバッグ装置の提供。
【解決手段】車両のフロントピラー７を覆うように展開可能なピラーバッグ１と、ピラーバッグ１を展開させるために、ピラーバッグ１に気体を供給するインフレータ２とを備え、ピラーバッグ１は、当該ピラーバッグ１の一部どうしを縫い合わせた縫製部１０を有し、縫製部１０は、展開したピラーバッグ１への歩行者の衝突による当該ピラーバッグ１の内圧上昇によって破断し、縫製部１０の破断により、ピラーバッグ１の容積が展開当初の容積よりも拡大する。
【選択図】図４

Description

本発明は、ピラーエアバッグ装置に関し、より詳細には、十分な衝撃吸収性能を保障時間維持することができるピラーエアバッグ装置に関する。

従来、車両が歩行者と衝突した場合に、フロントピラーを覆うようにエアバッグを展開させ、歩行者がフロントピラーに衝突して受ける衝撃を緩和するピラーエアバッグ装置（ピラーエアバッグ）知られている（例えば、特許文献１）。さらに、複数のエアバッグをフロントピラーに沿って直列に配置したピラーエアバッグ装置（例えば、特許文献２）が知られている。

特開平７−１０８９０３号公報 特開２００３−３０６０９８号公報

通常のエアバッグは、歩行者がエアバッグに衝突すると、変形したり、内部の空気が圧縮されたりして衝撃を吸収する。ところが、ピラーエアバッグは、エアバッグの展開後も運転者の前方視界を確保する必要があるため、容量が小さい。小容量のエアバッグの場合、衝撃を吸収するのに十分な変形や空気圧縮の余裕が少ない。

そこで、例えば、エアバッグが変形しやすいようにエアバッグの内圧を低くすると、エアバッグの容量が小さいため、エアバッグが潰れて歩行者が実質的にフロントピラーと衝突してしまうことになる。一方、エアバッグの内圧を高くし過ぎると、エアバッグが「固く」なり、衝突の衝撃を十分に吸収することが困難となる。

また、例えば、エアバッグの衝撃吸収性を満足するために、エアバッグにベントホールを設けることが考えられる。ベントホールを設ければ、歩行者がエアバッグに衝突したときにベントホールから空気を逃がし、エアバッグの衝撃吸収性を高めることができる。しかし、ベントホールを設けると、エアバッグの展開後、エアバッグの内圧が急速に低下してしまう。これでは、エアバッグ展開後、所定の内圧を保つ必要がある保障時間の間、衝撃吸収性能を維持することが困難となるおそれがある。

そこで、本発明は、十分な衝撃吸収性能を保障時間維持することができるピラーエアバッグ装置の提供を目的としている。

上記の目的を達成するため、本発明のピラーエアバッグ装置によれば、車両のフロントピラーを覆うように展開可能なバッグ部と、バッグ部を展開させるために、バッグ部に気体を供給する気体供給手段と、展開したバッグ部に衝突物が衝突したときに、当該バッグ部の容積を増加させ、或いは、当該バッグ部の内部の気体の一部を他のバッグ部に移動させて、当該バッグ部の内圧上昇を抑制する内圧上昇抑制手段とを備えることを特徴としている。

このように構成された本発明のピラーエアバッグ装置によれば、展開したバッグ部に衝突物が衝突したときに、当該バッグ部の容積を増加させ、或いは、当該バッグ部の内部の気体の一部を他のバッグ部に移動させるので、当該バッグ部の内圧上昇を抑制することができる。このため、十分な衝撃吸収性能を実現することができる。さらに、ベントホールを設ける必要がないので、十分な衝撃吸収性能を保障時間維持することができる。

また、本発明において好ましくは、車両のフロントピラーを覆うように展開可能なバッグ部と、バッグ部を展開させるために、バッグ部に気体を供給する気体供給手段とを備え、内圧上昇抑制手段として、バッグ部に、当該バッグ部の一部どうしを縫い合わせた縫製部を有し、縫製部は、展開したバッグ部への歩行者の衝突による当該バッグ部の内圧上昇によって破断し、縫製部の破断により、当該バッグ部の容積が展開当初の容積よりも拡大することを特徴としている。

このように構成された本発明のピラーエアバッグ装置によれば、バッグ部への衝突によるバッグ部の内圧上昇によって縫製部が破断し、当該バッグ部の容積が拡大するので、十分な衝撃吸収性能を実現することができる。さらに、ベントホールを設ける必要がないので、十分な衝撃吸収性能を保障時間維持することができる。

また、本発明おいて好ましくは、縫製部は、バッグ部に、バック部の展開当初は展開せず、且つ当該縫製部の破断により展開する非展開部を形成するように設けられる。
このように、非展開部を形成しておけば、縫製部の破断によりバッグの容積を容易に拡大させることができる。

また、本発明において好ましくは、バッグ部は、展開当初に展開する複数の気室を有し、縫製部は、上記気室の各々が上記非展開部を有するように設けられる。
このように複数の気室を設ければ、個々の気室の容積は小さいため、バッグ部への歩行者の衝突による気室の内圧上昇が急激となる。このため、縫製部を確実に早く破断させることができ、さらに、破断タイミングのばらつきを少なくすることができる。

また、本発明において好ましくは、バッグ部の複数の気室は、当該バッグ展開時に、フロントピラーに沿って並ぶように設けられる。
これにより、歩行者が、バッグ部の異なる気室に対してそれぞれ二次衝突した場合においても、個々の気室毎に、縫製部の破断により非展開部が新たに展開するので、十分な衝突吸収性能を発揮することができる。

また、本発明において好ましくは、車両の左右のフロントピラーをそれぞれ覆うように展開可能な一対のバッグ部と、一対のバッグ部をそれぞれ展開させるために、一対のバッグ部の各々に気体をそれぞれ供給する一対の気体供給手段とを備え、内圧上昇抑制手段として、一対のバッグ部どうしを連通する連通手段と、を備えることを特徴としている。

このように構成された本発明のピラーエアバッグ装置によれば、一つのバッグ部を連通部で連通してあるので、一方のバッグ部に歩行者が衝突した場合、そのバッグ部の内部の空気の一部が連通部を通って、他方のバッグへ逃げる。その結果、バッグ部の内圧が高くなりすぎることを回避して、バッグ部に十分な衝撃吸収性能を与えることができる。その上、ベントホールを設ける必要がないので、十分な衝撃吸収性能を保障時間維持することができる。これにより、ピラーエアバッグ装置は、十分な衝撃吸収性能を保障時間維持することができる。

また、本発明において好ましくは、連通手段は、バルブを備え、バルブは、展開当初は閉状態であり、展開したバッグ部への歩行者の衝突後、所定時間経過後に開状態となる。
これにより、バッグ部の内圧を容易に制御して、衝撃吸収性能の調整をすることができる。

このように、本発明のピラーエアバッグ装置によれば、十分な衝撃吸収性能を保障時間維持することができる。

以下、添付の図面を参照して、本発明のピラーエアバッグ装置の実施形態を説明する。
（第１実施形態）
まず、第１実施形態として、本発明のピラーエアバッグ装置の一例について説明する。

図１を参照して、第１実施形態のピラーエアバッグ装置の車両における配置について説明する。図１は、ピラーエアバッグ装置を装備した車両の斜視図である。図１に示すように、車両のフロントピラー７を覆うように展開可能なバッグ部としてのピラーバッグ１と、ピラーバッグ１を展開させるために、ピラーバッグ１に気体を供給する気体供給手段としてのインフレータ２とを備えている。なお、図１では、ピラーバッグ１を展開した状態で示している。

ピラーバッグ１及びインフレータ２は、車両を上方から見た図２（ａ）及び車両前後方向の断面を示す図２（ｂ）に示すように、フロントフード４と、フロントガラス５との間のカウル付近の車両の両側寄りに一つずつ配置されている。ピラーバッグ１は、フロントピラー７を覆うように展開する。

さらに、図１に示すように、車両のバンパーには、歩行者衝突検知センサ３が設けられている。そして、車両に搭載されたＥＣＵ６（electric control unit：電子制御装置）は、図３のブロック図に示すように、衝突センサ３からの衝突検知信号を受けて、インフレータ２を作動させる制御信号を出力する。インフレータ２は、制御信号により、例えば、火薬を爆発させて、ピラーバッグ１を膨張展開させる。

なお、歩行者衝突検知センサ３の代わりに、或いは、歩行車衝突検知センサ３に加えて更に、衝突予知センサを設けてもよい。衝突予知センサは、例えば、レーザ等により、前方障害物を検知し、その接近速度等から衝突を予知する。

続いて、図４を参照して、ピラーバッグ１について説明する。図４（ａ）は、インフレータ２の働きによりフロントピラー７を覆うように展開したピラーバッグ１の模式図である。

第１実施形態のピラーバッグ１は、単一の気室から構成されている。このピラーバッグ１の上縁及び右側縁には、ピラーバッグ１の一部どうしを縫い合わせた縫製部１０が形成されている。この縫製部１０の外側には、ピラーバッグ１の展開当初には展開しない非展開部１１が設けられている。この非展開部１１には、縫製部１０のために、実質的に気体が供給されない。

次いで、図４（ｂ）に、展開したピラーバッグ１に、歩行者が衝突した場合の様子を示す。図４（ｂ）では、ピラーバッグ１に衝突した歩行者の頭部を、Ｈで示す円で模式的に表す。歩行者の衝突により、ピラーバッグ１の内圧が上昇する。その結果、縫製部１０が破断し、非展開部１１が、新たに拡張部１１ａとして展開する。これにより、拡張部１１ａの容積だけ、ピラーバッグ１の容積が展開当初の容積よりも拡大する。

このように、歩行者の衝突によるピラーバッグ１の内圧上昇によって縫製部１０が破断し、非展開部１１が新たに展開し、ピラーバッグ１の容積が拡大するので、十分な衝撃吸収性能を実現することができる。さらに、ベントホールを設ける必要がないので、十分な衝撃吸収性能を保障時間維持することができる。

なお、図４（ｂ）に示した例では、拡張部１１ａが、フロントピラー７の内側に向けて、すなわち、フロントガラス中央へ向けて拡張しているが、本発明では、拡張部がフロントピラーの外側に向けて拡がるようにしてもよい。その場合、縫製部を、ピラーバッグの車両外側に面した辺に設けるとよい。このように、拡張部を外側に向けて拡げるようにすれば、拡張部が拡張した場合においても、運転席から見て、より広く前方視界を確保することができる。

（第２実施形態）
次に、第２実施形態ととして、本発明のピラーエアバッグ装置の他の一例について説明する。
なお、第２実施形態のピラーエアバッグ装置の車両上の配置や展開の原理は、上述の第１実施形態のものと同様であるので、その詳細な説明は省略し、ピラーバッグ１について説明する。

まず、図５（ａ）に、インフレータ２の働きによりフロントピラー７を覆うように展開したピラーバッグ１の様子を模式的に示す。このピラーバッグ１は、二つの気室１ａ及び１ｂから構成されている。ピラーバッグ１の二つの気室１ａ及び１ｂは、ピラーバッグ１の展開時に、フロントピラー７に沿って並ぶように配置されている。ここでは、フロントピラー７に沿って上側の気室を第１気室１ａとし、下側の気室を第２気室１ｂとする。

なお、第１気室１ａと第２気室１ｂとを区画する固定縫製部１２は、ピラーバッグ１の膨張展開や内圧上昇によっても破断しないように強固に縫製されている。また、固定縫製部１２は、二つの気室間で空気を多少通過させるので、インフレータ２による膨張展開時に、二つの気室の両方を展開させることができる。

そして、これらの第１気室１ａ及び第２気室１ｂには、それぞれ縫製部によって区画された非展開部が設けられている。具体的には、図５（ａ）に示すように、第１気室１ａには、その上縁に沿って縫製部１３が設けられ、その縫製部１３の外側に、非展開部１４が形成されている。また、第２気室１ｂには、その右側縁に沿って縫製部１５が設けられ、その縫製部１５の外側に、非展開部１６が形成されている。

次いで、図５（ｂ）に、展開したピラーバッグ１の第２気室１ｂに、歩行者が衝突した場合の様子を示す。図５（ｂ）では、ピラーバッグ１に衝突した歩行者の頭部を、Ｈで示す円で模式的に表す。歩行者の衝突により、第２気室１ｂの内圧が上昇する。その結果、第２気室の縫製部１５が破断し、非展開部１６が、新たに拡張部１６ａとして展開する。これにより、拡張部１６ａの容積だけ、第２気室１ｂの容積が展開当初の容積よりも拡大する。

続いて、図５（ｃ）に、展開したピラーバッグ１の第１気室１ａに、歩行者が衝突した場合の様子を示す。図５（ｃ）でも、ピラーバッグ１に衝突した歩行者の頭部を、Ｈで示す円で模式的に表す。歩行者の衝突により、第１気室１ａの内圧が上昇する。その結果、第１気室の縫製部１３が破断し、非展開部１４が、新たに拡張部１４ａとして展開する。これにより、拡張部１４ａの容積分だけ、第２気室１ｂの容積が展開当初の容積よりも拡大する。

このように複数の気室を設ければ、個々の気室の容積が小さいため、ピラーバッグ１への歩行者の衝突による気室の内圧上昇が急激となる。このため、縫製部を確実に早く破断させることができ、さらに、破断タイミングのばらつきを少なくすることができる。

ところで、歩行者が車両に衝突した場合、フロントバンパによってフロントフード上に跳ね上げられた歩行者が、フロントピラーに複数回衝突する場合が想定される。即ち、例えば、まず歩行者の肩がフロントピラーに衝突した後、続いて、歩行者の頭部がフロントピラーに衝突する場合がある。かかる場合、肩が衝突するのは、フロントピラーに沿って比較的下側であり、頭部が衝突するのは、フロントピラーに沿って比較的上側である傾向がある。

そこで、フロントピラー７に沿って二つの気室１ａ及び１ｂを並べたピラーバッグが展開していれば、例えば、肩が第２気室１ｂの部分に衝突したときには、第２気室１ｂの縫製部１５の破断により衝撃を吸収することができ、さらに、頭部が第１気室１ａの部分に衝突したときには、第１気室１ａの縫製部１３の破断により衝撃を吸収することができる。これにより、歩行者の一層の保護を図ることができる。

なお、図５（ｂ）に示した例では、ピラーバッグ１の第２気室１ｂの拡張部１６ａが、フロントピラー７より内側に向けて、すなわち、フロントガラスの中央へ向けて拡張しているが、本発明では、拡張部がフロントピラーより外側に向けて拡がるようにしてもよい。その場合、縫製部を、ピラーバッグの第２気室１ｂの車両外側に面した辺に設けるとよい。このように、拡張部を外側に向けて拡げるようにすれば、拡張部が拡張した場合においても、運転席から見て、より広く前方視界を確保することができる。

次に、第３実施形態ととして、本発明のピラーエアバッグ装置の他の一例について説明する。

図６に、第３実施形態のピラーエアバッグ装置を模式的に示す。第３実施形態のピラーエアバッグ装置は、車両の左右のフロントピラーをそれぞれ覆うように展開可能な一対のピラーバッグ１Ｌ及び１Ｒと、一対のピラーバッグ１Ｌ及び１Ｒをそれぞれ展開させるために、一対のピラーバッグ１Ｌ及び１Ｒの各々に気体をそれぞれ供給する一対のインフレータ２と、一対のピラーバッグ１Ｌ及び１Ｒどうしを連通する連通手段８とを備え、さらに、連通手段８にバルブ９を備えている。

バルブ９には、例えば、差圧バルブや電磁バルブを使用することができる。また、連通手段８は、インフレータ２の爆発時に破裂しない程度の強度が必要であるが、ゴムやビニール等のフレキシブルホースを用いてもよい。フレキシブルホースを用いれば、車両内で、ホースのレイアウトの自由度が増して好ましい。ただし、バルブを確実に作動させるため、例えば、差圧バルブで差圧を確実に生じさせるためには、高剛性のゴムやプラスチック等の剛性の高いホースを使用することが望ましい。

そして、図６に示すように、左側ピラーバッグ１Ｌに、Ｈで示す円で模式的に表す歩行者の頭部が衝突すると、左側ピラーバッグ１Ｌの内圧が上昇する。その結果、図６中に矢印ｆで示すように、左側ピラーバッグ１内の空気が、連通手段８を通って、右側ピラーバッグ１Ｒへ流れる。

続いて、図７を参照して、展開後のピラーバッグ１Ｌの内圧の時間変化について説明する。図７は、展開後のピラーバッグ１Ｌの内圧の時間変化を模式的に示すグラフであり、グラフの横軸は時間を表し、縦軸は内圧を表す。

まず、図７のグラフ中の折れ線Ｉに、連通手段８がない場合の、ピラーバッグ１Ｌの内圧の時間変化を示す。折れ線Ｉに示すように、時刻ｔ０に、インフレータ２が点火すると、内圧が急激に上昇する。そして、ピラーバッグ１Ｌ展開後は、内圧が徐々に低下する。

そこに、時刻ｔ１に、展開後のピラーバッグ１Ｌに歩行者が衝突すると、グラフ中の一点鎖線IIに示すように、内圧が更に急激に上昇する。そして、時刻ｔ３までの衝撃吸収時間ΔＴの間、衝撃を吸収する。しかし、ピラーバッグの内圧が高くなりすぎると、ピラーバッグが「固く」なり、歩行者の衝突の衝撃を十分に吸収することが困難となる。

そこで、左右のピラーバッグ１Ｌ及び１Ｒを連通する連通手段を設けると、グラフ中の太線IIIに示すように、時刻ｔ１の衝突後の、ピラーバッグの内圧の上昇が抑制される。これにより、ピラーバッグの内圧が高くなりすぎることを回避して、ピラーバッグに十分な衝撃吸収性能を与えることができる。その上、ベントホールを設ける必要がないので、十分な衝撃吸収性能を保障時間維持することができる。

さらに、バルブ９を、時刻ｔ０の展開当初は閉状態とし、時刻ｔ１の展開したピラーバッグへの歩行者の衝突後、所定時間経過後（例えば０．５秒後）の時刻ｔ２に開状態とした場合の、内圧の時間変化を、グラフ中の破線IVに示す。この場合、時刻ｔ１から時刻ｔ２までは、内圧が急上昇するが、時刻ｔ２にバルブを開くことにより、一転して内圧を低下させることができる。このように、バルブを開くタイミングを調整することにより、ピラーバッグの内圧を容易に制御して、衝撃吸収性能の調整をすることができる。

上述した実施形態においては、本発明を所定の条件で構成した例について説明したが、本発明は種々の変更及び変形を行うことができる。例えば、上述した第２実施形態では、ピラーバッグに二つの気室を設けた例について説明したが、三つ以上の気室を設けてもよい。

第１実施形態のピラーエアバッグ装置の車両における配置を示す斜視図である。 （ａ）は、第１実施形態のピラーエアバッグ装置の車両における配置を示す図であり、（ｂ）は、車両前後方向に沿った断面図である。 第１実施形態のピラーエアバッグ装置の作動装置の基本構成を模式的に示すブロック図である。 （ａ）は、第１実施形態のピラーエアバッグ装置の、展開当初の模式図であり、（ｂ）は、縫製部破断後の模式図である。 （ａ）は、第２実施形態のピラーエアバッグ装置の、展開当初の模式図である、（ｂ）及び（ｃ）は、縫製部破断後の模式図である。 第３実施形態のピラーエアバッグ装置の基本構成を示す図である。 第３実施形態のピラーエアバッグ装置のバッグ部の内圧の変化を示すグラフである。

符号の説明

１ ピラーバッグ
１ａ 第１気室
１ｂ 第２気室
２ インフレータ
３ 歩行者衝突検知センサ
４ フロントフード
５ フロントガラス
６ ＥＣＵ
７ フロントピラー
８ 連通手段
９ バルブ
１０ 縫製部
１１ 非展開部
１１ａ 拡張部
１２ 固定縫製部
１３ 縫製部
１４ 非展開部
１４ａ 拡張部
１５ 縫製部
１６ 非展開部
１６ａ 拡張部
Ｈ 頭部

Claims (7)

1. 車両のフロントピラーを覆うように展開可能なバッグ部と、
   上記バッグ部を展開させるために、上記バッグ部に気体を供給する気体供給手段と、
   展開したバッグ部に衝突物が衝突したときに、当該バッグ部の容積を増加させ、或いは、当該バッグ部の内部の気体の一部を他のバッグ部に移動させて、当該バッグ部の内圧上昇を抑制する内圧上昇抑制手段と
   を備えることを特徴とするピラーエアバッグ装置。
2. 車両のフロントピラーを覆うように展開可能なバッグ部と、
   上記バッグ部を展開させるために、上記バッグ部に気体を供給する気体供給手段と、
   を備え、
   上記内圧上昇抑制手段として、上記バッグ部に、当該バッグ部の一部どうしを縫い合わせた縫製部を有し、
   上記縫製部は、展開したバッグ部への歩行者の衝突による当該バッグ部の内圧上昇によって破断し、上記縫製部の破断により、上記バッグ部の容積が展開当初の容積よりも拡大する
   ことを特徴とする請求項１記載のピラーエアバッグ装置。
3. 上記縫製部は、上記バッグ部に、展開当初は展開せず、且つ当該縫製部の破断により展開する非展開部を形成するように設けられる
   ことを特徴とする請求項２記載のピラーエアバッグ装置。
4. 上記バッグ部は、展開当初に展開する複数の気室を有し、
   上記縫製部は、上記気室の各々が上記非展開部を有するように設けられる
   ことを特徴とする請求項３記載のピラーエアバッグ装置。
5. 上記バッグ部の上記複数の気室は、当該バッグ展開時に、フロントピラーに沿って並ぶように設けられる
   ことを特徴とする請求項４記載のピラーエアバッグ装置。
6. 車両の左右のフロントピラーをそれぞれ覆うように展開可能な一対のバッグ部と、
   上記一対のバッグ部をそれぞれ展開させるために、上記一対のバッグ部の各々に気体をそれぞれ供給する一対の気体供給手段と
   を備え、
   上記内圧上昇抑制手段として、上記一対のバッグ部どうしを連通する連通手段を備える
   ことを特徴とする請求項１記載のピラーエアバッグ装置。
7. 上記連通手段に、バルブを備え、
   上記バルブは、展開当初は閉状態であり、展開したバッグ部への歩行者の衝突後、所定時間経過後に開状態となる
   ことを特徴とする請求項６記載のピラーエアバッグ装置。

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