JP2015044508A

JP2015044508A - 歩行者保護用のエアバッグ装置

Info

Publication number: JP2015044508A
Application number: JP2013177418A
Authority: JP
Inventors: 徹也松下; Tetsuya Matsushita
Original assignee: Autoliv Development AB
Current assignee: Autoliv Development AB
Priority date: 2013-08-28
Filing date: 2013-08-28
Publication date: 2015-03-12
Also published as: JP6353907B2; JP2016533303A

Abstract

【課題】コンパクトに収容可能な歩行者保護用エアバッグ装置を提供すること。【解決手段】本発明は、車両に衝突した歩行者を保護するための歩行者保護用エアバッグ装置において、膨張ガスを発生するインフレータと；前記インフレータから供給される膨張ガスによって膨張・展開するエアバッグとを備える。前記エアバッグは、展開した状態では、ウィンドシールドの下縁部に沿って延びるカウルチャンバーと；当該カウルチャンバーの左右両端部からＡピラーに沿って上方に延びるＡピラーチャンバーとを含む。そして、前記エアバッグを収納するに際して、前記カウルチャンバーを中心に向かってたぐり寄せて、左右の幅を狭くし、たぐり寄せた前記カウルチャンバーを最初に下方に向かって圧縮してカウルチャンバーロールを形成し、その後、前記Ａピラーチャンバーを下方に向かって圧縮してＡピラーチャンバーロールを形成する。【選択図】図３

Description

本発明は、車両に搭載されるエアバッグ装置、特に、歩行者を保護するためのエアバッグ装置に関する。

エアバッグ装置には、ステアリングホイール（ハンドル）中心部に収容される運転席用エアバッグ装置や、インストルメントパネル（ダッシュボード）内に収容される助手席用のエアバッグ装置や、ルーフレール付近から窓を覆うように展開するカーテンエアバッグ装置や、シートに組み込まれたサイドエアバッグ装置等がある。エアバッグ装置は、衝突時の衝撃をエアバッグにより吸収緩和することにより、衝撃から乗員を保護するものである。

ところで、近年では歩行者保護用のエアバッグ装置が提案されている。歩行者保護用のエアバッグ装置は、ウィンドシールドの下縁部からエアバッグを展開させて、ウィンドシールドの下部及びＡピラーを覆い、車両に衝突した歩行者の衝撃を緩和する構成となっている。

従来の歩行者保護用のエアバッグ装置においては、概ねコの字状のエアバッグを上方から下方に向かってロール状に圧縮し、棒状となったエアバッグの左右両端を内側に折り畳んでいる。しかしながら、このような構造のエアバッグ装置では、展開時間が安定しない、展開が遅れる等の問題があった。また、エアバッグ装置全体として大型化してしまい、車両に搭載する際に大きな制限を受けていた。すなわち、エアバッグの厚みが大きくなり、大きな搭載スペースを必要としていた。

本発明は、上記のような状況に鑑みてなされたものであり、コンパクトに収容可能な歩行者保護用エアバッグ装置を提供することを目的とする。また、本発明の他の目的は、安定した展開に寄与する歩行者保護用エアバッグ装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明は、車両に衝突した歩行者を保護するための歩行者保護用エアバッグ装置において、膨張ガスを発生するインフレータと；前記インフレータから供給される膨張ガスによって膨張・展開するエアバッグとを備える。前記エアバッグは、展開した状態では、ウィンドシールドの下縁部に沿って延びるカウルチャンバーと；当該カウルチャンバーの左右両端部からＡピラーに沿って上方に延びるＡピラーチャンバーとを含む。そして、前記エアバッグを収納するに際して、前記カウルチャンバーを中心に向かってたぐり寄せて、左右の幅を狭くし、たぐり寄せた前記カウルチャンバーを最初に下方に向かって圧縮してカウルチャンバーロールを形成し、その後、前記Ａピラーチャンバーを下方に向かって圧縮してＡピラーチャンバーロールを形成する。

前記カウルチャンバーを中心に向かってたぐり寄せる前に、前記Ａピラーチャンバーの左右の角部分をバッグの内側に折り込み、前記カウルチャンバーを中心に向かってたぐり寄せた時に、前記カウルチャンバーが三角形状前になるように折り畳むことが好ましい。

また、前記インフレータは前記カウルチャンバーの下方に連結されたガス導入チャンバー内に配置され、前記エアバッグの展開時には、前記カウルチャンバーが最初に膨張を開始し、それによって前記Ａピラーチャンバーロールを左右外側に押しだし、続いて当該Ａピラーチャンバーが展開するように構成することができる。

ここで、「左右」とは車両の幅方向を意味する。「上方」、「下方」とは車両の上方、下方あるいは、ウィンドシールドの上側、下側を意味する。「たぐり寄せる」とは、例えば、蛇腹状に折り畳んだり、無造作にたぐり寄せたりする動作を含み、折り畳む回数は特に限定されないが、速やかな展開に寄与すべく、山折り、谷折り各１回でたぐり寄せることが好ましい。また、「圧縮」とは、広がったものを小さくする意味であり、折り畳むこと、ロールする（巻き上げる）、無造作に潰す、たぐり寄せるように小さくすることを含む概念である。

上記のような本発明によれば、圧縮されたエアバッグの太さを小さくすることができ、装置をコンパクトに収容可能となる。また、圧縮された（ロールされた）エアバッグが細くなることにより、太いロールに比べて、ボンネットにおける衝突吸収効果を阻害する可能性が減少する。加えて、ロール折りされたエアバッグを更に折り畳む必要が無いため、エアバッグが速やかに安定して展開可能となる。

図１は、本発明の実施例に係る歩行者保護用エアバッグ装置１００を搭載した車両の概略構造を示す上面図である。図２は図１のＡ−Ａ断面に対応し、実施例に係る歩行者保護用エアバッグ装置１００の取り付け構造を示す断面図である。（Ａ）がエアバッグ展開前、（Ｂ）がエアバッグ展開初期の状態を示す。図３（Ａ）は、実施例に係る歩行者保護用エアバッグ装置に使用されるエアバッグ１１０の構造を示す平面図である。図３（Ｂ）は、エアバッグ１１０の折り畳み工程の第１ステップを示す平面図である。図４（Ａ）は図３（Ｂ）から続いており、エアバッグ１１０の折り畳み工程の第２ステップを示す平面図である。図４（Ｂ）は図４（Ａ）から続いており、エアバッグ１１０の折り畳み工程の第３ステップを示す平面図である。図５（Ａ）は図４（Ｂ）から続いており、エアバッグ１１０の折り畳み工程の第４ステップを示す平面図である。図５（Ｂ）は図５（Ａ）から続いており、エアバッグ１１０の折り畳み工程の第５ステップ（最終ステップ）を示す平面図である。図６（Ａ）は、実施例に係る歩行者保護用エアバッグ装置に使用されるエアバッグ１１０の構造を示す平面図であり、エアバッグ１１０内部に配置されるバッフル（ガス拡散用仕切り壁）の位置関係を示す。また、図６（Ｂ）は当該バッフル１５０の構造を示す平面図である。図７は、図６（Ａ）のＢ−Ｂ方向の断面に対応し、エアバッグ１１０の内部のチャンバー構造を示す断面図である。図８は、実施例に係る歩行者保護用エアバッグ装置に使用されるエアバッグ１１０の構造を示す平面図であり、エアバッグ１１０内部のガスの流れを示している。図９（Ａ）〜（Ｅ）は、実施例に係る歩行者保護用エアバッグ装置に使用されるエアバッグ１１０の展開の様子を段階的に示す説明図である。図１０は、実施例に係るエアバッグ１１０のサイズ（幅）及び折り線の位置の好ましい例を示す平面図である。図１１（Ａ）、（Ｂ）は、実施例に係るエアバッグ１１０の折り畳み方を示す平面図である。図１２（Ａ）、（Ｂ）は、実施例に係るエアバッグ１１０の折り畳み方を示す平面図であり、図１１から続く。図１３は、本発明に係るエアバッグ１１０の他の折り畳み方を示す平面図である。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について歩行者保護用エアバッグ装置を例にとって詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。

図１は、本発明の実施例に係る歩行者保護用エアバッグ装置１００を搭載した車両の概略構造を示す上面図である。図２は図１のＡ−Ａ断面に対応し、歩行者保護用エアバッグ装置１００の取り付け構造を示す断面図であり、（Ａ）がエアバッグ展開前、（Ｂ）がエアバッグ展開初期の状態を示す。更に、図３（Ａ）は、エアバッグ１１０の構造を示す平面図である。本実施例に係る歩行者保護用エアバッグ装置１００は、膨張ガスを発生するインフレータ１１２と；インフレータ１１２から供給される膨張ガスによって膨張・展開するエアバッグ１１０とを備える。

図１及び図２に示すように、エアバッグ装置１００は、ウィンドシールド１０４の下縁部付近でボンネット１０２の裏側に設置される。エアバッグ装置１００を構成するエアバッグ１１０とインフレータ１１２は、樹脂製又は金属製のエアバッグケース１０８の内部に収容される。インフレータ１１２にはブラケット１１４が連結されており、当該ブラケット１１４をボンネット１０２の裏側に配置されたインナーカバー１０６に対してボルト１１６によって固定するようになっている。エアバッグケース１０８は、エアバッグ１１０が展開すると一部が破断して開放し、エアバッグ１１０の展開を妨げないように構成されている。

図３（Ａ）では、展開したエアバッグ１１０が図示されている。エアバッグ１１０は、ウィンドシールド１０４の下縁部に沿って延びるカウルチャンバー１３０と；当該カウルチャンバー１３０の左右両端部からＡピラーに沿って上方に延びるＡピラーチャンバー１３２Ｒ，１３２Ｌとを含む。インフレータ１１２はカウルチャンバー１３０の下方に連結されたガス導入チャンバー１３４Ｒ，１３４Ｌ内に配置・収容される。なお、図において、これらのチャンバー１３０，１３２Ｒ，１３２Ｌ，１３４Ｒ，１３４Ｌについては、概ねの領域を楕円の破線で示す。

図３（Ａ）において、実線１２０Ｒ，１２０ＬはＡピラーチャンバー１３２Ｒ，１３２Ｌの下角部を内側に折り込む（タックインする）折り目である。実線１２４Ｒ，１２４Ｌと、破線１２２Ｒ，１２２Ｌは、カウルチャンバー１３０を中心に向かって三角形状（富士山型）にたぐり寄せるための、山折り線（１２４Ｒ，１２４Ｌ）と谷折り線（１２２Ｒ，１２２Ｌ）である。

次に、エアバッグ１１０の折り畳みステップについて、図３〜図５を参照して説明する。最初に、図３（Ａ）の状態からＡピラーチャンバー１３２Ｒ，１３２Ｌの下角部を、折り目１２０Ｒ，１２０Ｌに沿って内側に折り込む（タックインする）ことで、図３（Ｂ）の状態とする。この折り込み動作によって、後にＡピラーチャンバー１３２Ｒ，１３２Ｌの角部が出っ張ってしまうことを防ぐことができる。なお、元々の形状が左右に張り出していない場合には、このような折り込み（タックイン）動作を省略することもできる。

次に、実線１２４Ｒ，１２４Ｌと、破線１２２Ｒ，１２２Ｌに沿って、カウルチャンバー１３０を折り畳み、図４（Ａ）に示すように、中心に向かってたぐり寄せるように三角形状（富士山型）を形成する。ここで、三角形状は必ずしも完全三角形である必要は無く、富士山のように状端部が平坦な形状も含まれる。続いて、図４（Ｂ）に示すように、三角形状に折り畳まれたカウルチャンバー１３０を下方に向かってロールする。この時、ロールされたカウルチャンバー１３０を便宜上、カウルチャンバーロール１４０として示す。カウルチャンバーロール１４０は、元々三角形状のものをロールして形成されるため、中央付近が太くなる。

破線１２２Ｒ，１２２Ｌがガス導入チャンバー１３４Ｒ，１３４Ｌに最も近接した状態に折り畳まれると、三角形状の仮想底辺１３５の長さが一定なら、三角形状の頂部１３１と三角形状の仮想底辺１３５との距離ｈが最大となり、ロール可能なカウルチャンバーロール１４０の大きさが最大となる。よって、本願特有の効果である「カウルチャンバーロール１４０の展開によるロールされたＡピラーチャンバー１３２Ｒ，１３２Ｌの押し出し」と、「ロールされたＡピラーチャンバー１３２Ｒ，１３２Ｌ径とカウルチャンバーロール１４０径の最適化（径が同等または径が最小）によるエアバッグ装置１１０の厚みの最小化」を最大限に発揮できる。

次に、図５（Ａ）に示すように、Ａピラーチャンバー１３２Ｒ，１３２Ｌを下方に向かってロールする。この時、ロールされたＡピラーチャンバー１３２Ｒ，１３２Ｌを便宜上、Ａピラーチャンバーロール１４２として示す。Ａピラーチャンバーロール１４２は、元々は左右端部で上方に延びた形状であるため、カウルチャンバーロール１４０とは逆に、中央付近が細くなる。続いて、図５（Ｂ）に示すように、インフレータチャンバー１３４Ｒ，１３４Ｌを上方に向かってインフレータ１１２と一緒にＺ折りする。その後、テープによってエアバッグ１１０を保持する。

上述したように、ロールされたエアバッグ１１０は、カウルチャンバーロール１４０とＡピラーチャンバーロール１４２とは、太い領域と細い領域が互いに組み合わされ、結果として合理的且つ最小限の太さとなる。

図６（Ａ）は、エアバッグ１１０の構造を示す平面図であり、エアバッグ１１０内部に配置されるバッフル（ガス拡散用仕切り壁）の位置関係を示す。また、図６（Ｂ）は当該バッフル１５０の構造を示す平面図である。図７は、図６（Ａ）のＢ−Ｂ方向の断面に対応し、エアバッグ１１０の内部のチャンバー構造を示す断面図である。エアバッグ１１０の内部には、左右方向に概ね平行に延びる２つのバッフル１５０，１５２が配置されている。バッフル１５０，１５２には、複数の開口１５４が形成され、当該開口１５４を通ってガスが流れるようになっている。このようなバッフル１５０，１５２は、エアバッグ１１０の展開高速化、展開挙動安定化を図るものであり、歩行者の頭部が衝突した場合にスムーズにガスが移動し、エアバッグ１１０の硬さを制御可能となっている。加えて、インフレータ１１２の直近のガス導入チャンバー１３４Ｒ，１３４Ｌにおける圧力過上昇を抑制して耐久性の向上に寄与するものである。

図８は、エアバッグ１１０の構造を示す平面図であり、エアバッグ１１０内部のガスの流れを示している。歩行者衝突の場合には、エアバッグ１１０の上部に比べエアバッグ１１０下部（カウルチャンバー１３０付近）の方が、歩行者の頭部がエアバッグ１１０エアバッグに接触するまでの時間が短い。そこで、図に示すように、ガスを下から上に層流的に流すようにして、エアバッグ１１０の下方を早めに展開させることで、歩行者への衝撃を確実に吸収できるように配慮されている。この効率的な展開順序を具体的に説明すると、インフレータ１１２から排出された膨張ガスは、ガス導入チャンバー１３４Ｒ，１３４Ｌに充填され、バッフル１５０に当たって左右に分岐されると同時に、開口１５４から上方に流れる。その後、同様に次のバッフル１５２に当たって、左右に分岐されると同時に、開口１５４から上方に流れて、全体が膨張する。

図９（Ａ）〜（Ｅ）は、エアバッグ１１０の展開の様子を段階的に示す説明図である。以下、図９に加えて図２を参照しつつ、エアバッグ１１０の展開について説明する。図９（Ａ）は、装置が作動する前の状態を示す。まず、インフレータ１１２から膨張ガスが排出されると、図９（Ｂ）に示すように、Ｚ折りに折り畳まれたガス導入チャンバー１３４Ｒ，１３４Ｌがほどけ、カウルチャンバーロール１４０とＡピラーチャンバーロール１４２を外側（後方）に向かって押し出す。これによって、図２（Ｂ）に示すようにエアバッグケース１０８の一部が破断してエアバッグ１１０が開放される。続いて、図９（Ｃ）に示すように、カウルチャンバーロール１４０の展開が進み、Ａピラーチャンバーロール１４２が左右側に押し出されるとともに、更に後方（ウィンドシールド１０４側）に押し出される。その後、更にガスが流れると、図９（Ｄ）〜（Ｅ）のように、エアバッグ１１０が膨張・展開する。その結果、ウィンドシールド１０４の下縁（カウルカバーの上）とＡピラー周辺がエアバッグ１１０によって覆われる。

図１０は、実施例に係るエアバッグ１１０のサイズ（幅）及び折り線の位置の好ましい例を示す平面図である。本実施例においては、以下のような条件Ａ〜Ｃを満たすようにエアバッグ１１０を成形するとともに、折り畳むことが好ましい。
（条件Ａ）
エアバッグ１１０の折り畳みの基点として、下縁部の外周上又は外周縫製上の左右対称位置に点Ｐ_Ｌ、Ｐ_Ｒを設定したときに、点Ｐ_Ｌと点Ｐ_Ｒとを結んだ線１２３の距離Ｌ_０が、エアバッグケース１０８の幅Ｌ_１と同等又は若干小さくなるようにする。
（条件Ｂ）
エアバッグ１１０の中心を通って上下方向に延びる垂直中心線と点Ｐ_Ｌと点Ｐ_Ｒとを結ぶ線が直交し、垂直中心線とエアバッグ１１０の上縁部の外周が交差する点をＰ_Ｃとする。点Ｐ_Ｌと点Ｐ_Ｃとを結んだときに、その結んだ折り線１２４Ｌと線１２３とがなす角θ１とし、点Ｐ_Ｌから折り線１２４Ｌを挟んで線１２３の反対側に角度θ２（＝θ１）で延びる線を折り線１２２Ｌとする。同様に、点Ｐ_Ｒと点Ｐ_Ｃとを結んだときに、その結んだ折り線１２４Ｒと線１２３とがなす角θ３とし、点Ｐ_Ｒから折り線１２４Ｒを挟んで線１２３の反対側に角度θ４（＝θ３）で延びる線を折り線１２２Ｒとする。
なお、点Ｐ_Ｃについては、図１３に示すケースでは、折り線１２４Ｒ，１２４Ｌが交差する点とすることもできる。また、θ１とθ２（θ３とθ４）とが角度として完全に同一である必要は必ずしも無く、本発明の効果を奏する限り、若干の違いは許容される。更に、折り線１２２Ｒ，１２２Ｌは必ずしも点Ｐ_Ｌと点Ｐ_Ｒから直接延びる必要は無く、本発明の効果を奏する限り、若干外側にずれている状況は許容される。
（条件Ｃ）
折り線１２２Ｌ，１１２Ｒ，１２４Ｌ，１２４Ｒで当該エアバッグを折り畳むことによって、点Ｐ_Ｒ、Ｐ_Ｃ、Ｐ_Ｌで形成される三角形状の領域をカウルチャンバー部分（１３０）に形成し、当該三角形状の領域をＡピラーチャンバー（１３２Ｒ，１３２Ｌ）とは別にロールして当該エアバッグ１１０を圧縮する。

図１０に示した構造のエアバッグ１１０を折り畳む工程を図１１（Ａ）、（Ｂ）、図１２（Ａ）、（Ｂ）に示す。これらの工程図は、図３及び図４に示すものと実質的には同じであるが、更に詳細且つ正確に示したものとなっている。

図１３は、本発明に係るエアバッグ１１０の他の折り畳み方を示す平面図である。先に説明した実施例においては、カウルチャンバー１３０の部分を三角形状に折り畳んでいるが、本実施例においては、三角形の頂点を平坦１５０とし、富士山のような形状としている。このような構造とすることにより、三角形状の場合に比べて、カウルチャンバーロール１４０が大きく、Ａピラーチャンバーロール１４２がその分小さくなる。その結果、カウルチャンバーロール１４０がＡピラーチャンバーロール１４２を外側に向かって押し出す力が大きくなり、エアバッグ１１０全体としての展開速度向上が期待される。

以上、本発明の実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではなく、特許請求の範囲に示された技術的思想の範疇において変更可能なものである。

Claims

車両に衝突した歩行者を保護するための歩行者保護用エアバッグ装置において、
膨張ガスを発生するインフレータと；
前記インフレータから供給される膨張ガスによって膨張・展開するエアバッグとを備え、
前記エアバッグは、展開した状態では、ウィンドシールドの下縁部に沿って延びるカウルチャンバーと；当該基部領域の左右両端部からＡピラーに沿って上方に延びるＡピラーチャンバーとを含み、
前記エアバッグを収納するに際して、前記カウルチャンバーを中心に向かってたぐり寄せて、左右の幅を狭くし、たぐり寄せた前記カウルチャンバーを最初に下方に向かって圧縮してカウルチャンバーロールを形成し、その後、前記Ａピラーチャンバーを下方に向かって圧縮してＡピラーチャンバーロールを形成することを特徴とする歩行者保護用エアバッグ装置。
前記カウルチャンバーを中心に向かってたぐり寄せた時に、前記カウルチャンバーが三角形状になるように折り畳むことを特徴とする請求項１に記載の歩行者保護用エアバッグ装置。
前記インフレータは前記カウルチャンバーの下方に連結されたガス導入チャンバー内に配置され、
前記エアバッグの展開時には、前記カウルチャンバーが最初に膨張を開始し、それによって前記Ａピラーチャンバーロールを左右外側に押しだし、続いて当該Ａピラーチャンバーが展開するように構成されていることを特徴とする請求項２に記載の歩行者保護用エアバッグ装置。
車両の外部において、複数のＡピラーをカバーするＡピラーチャンバーと；
前記Ａピラーチャンバー間に設けられるカウルチャンバーと；を備え、
以下の条件Ａ〜Ｃを満たすことを特徴とする歩行者保護用エアバッグ。
（条件Ａ）
当該エアバッグの折り畳みの基点として、下縁部の外周上又は外周縫製上の左右対称位置に点Ｐ_Ｌ、Ｐ_Ｒを設定したときに、点Ｐ_Ｌと点Ｐ_Ｒとを結んだ線（１２３）の距離Ｌ_０が、当該エアバッグを収容するケースの幅Ｌ_１と同等又は若干小さくなるようにし、
（条件Ｂ）
当該エアバッグの中心を通って上下方向に延びる垂直中心線と前記点Ｐ_Ｌと点Ｐ_Ｒとを結ぶ線が直交し、前記垂直中心線と当該エアバッグの上縁部の外周が交差する点をＰ_Ｃとし、前記点Ｐ_Ｌと点Ｐ_Ｃとを結んだときに、その結んだ折り線（１２４Ｌ）と前記線（１２３）とがなす角θ１とし、前記点Ｐ_Ｌから前記折り線１２４Ｌを挟んで前記線１２３の反対側に角度θ２で延びる線を折り線１２２Ｌとし、
前記点Ｐ_Ｒと点Ｐ_Ｃとを結んだときに、その結んだ折り線（１２４Ｒ）と前記線（１２３）とがなす角θ３とし、前記点Ｐ_Ｒから前記折り線１２４Ｒを挟んで前記線１２３の反対側に角度θ４で延びる線を折り線１２２Ｒとし、
θ１とθ２とは概ね同じ角度とし、θ３とθ４とは概ね同じ角度となる。
（条件Ｃ）
前記折り線（１２２Ｌ，１１２Ｒ，１２４Ｌ，１２４Ｒ）で当該エアバッグを折り畳むことによって、前記点（Ｐ_Ｒ、Ｐ_Ｃ、Ｐ_Ｌ）で形成される三角形状又は台形状の領域を前記カウルチャンバー部分に形成し、当該三角形状又は台形状の領域を前記Ａピラーチャンバーとは別にロール折りして当該エアバッグを圧縮する。