JP2017144962A - フロントウインドシールドエアバッグ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】通常時の運転者の前方視界を遮ることなく、乗員のフロントガラスへの衝突を確実に防止することが可能なフロントウインドシールドエアバッグ装置の提供。【解決手段】衝突検知手段が車両１の衝突を検知すると、インフレータ２０は、ガスを発生する。エアバック本体２１は、車両１のフロントガラス１０の下方に折り畳まれた状態で格納され、インフレータ２０が発生するガスによって上方へ膨出してフロントガラス１０の内面に沿った板形状に展開する。【選択図】図２

Description

本発明は、乗員のフロントガラスへの衝突を防止するフロントウインドシールドエアバッグ装置に関する。

特許文献１には、フロントカーテンエアバッグ本体とインフレータとを備えたエアバッグ装置が記載されている。フロントカーテンエアバッグ本体は、通常時にはフロントガラスの上部位置で運転席及び助手席のそれぞれ前方に設けられたサンバイザーよりフロントガラス側に配置された収納箱の内部に収納されている。

自動車の衝突時に制御部からの指令によってインフレータが圧力流体を噴射作動すると、フロントカーテンエアバッグ本体は、フロントガラスの上方の収納箱からフロントガラスに沿って上方から下方に向かって膨張展開し、フロントガラスの車幅方向のほぼ全域を隙間なく覆い、乗員の前部空間をフロントガラスまたはその前方空間とほぼ完全に遮断するので、乗員の頭部保護を図りまた乗員を車室内へ保持することが可能となる。

特開２００６−２１９０４４号公報

車室の天井面が高いトラックやバス等の大型車両では、車室の天井が低い乗用車に比べて、フロントガラスの上端が乗員の座高に対して上方に大きく離間する。このため、フロントカーテンエアバッグ本体（エアバッグ本体）がフロントガラスの上部から下方に向かって展開する上記公報のエアバッグ装置を大型車両に適用した場合、エアバッグ本体の展開速度が乗用車の場合と同様であると、車両衝突時においてエアバッグ本体の展開が乗員のフロントガラスへの衝突に間に合わないおそれがある。

係る不都合は、エアバッグ本体の展開速度を速めることや、エアバッグ本体の展開開始位置を乗員の座高に合わせてフロントガラスの上端縁よりも低い位置に予め設定することにより解消することも可能である。しかし、インフレータの能力には限界があるため、フロントガラスの大きさによっては、フロントガラスの上端の高さに合わせてエアバッグ本体の展開速度を設定することができない可能性がある。また、エアバッグ本体の展開開始位置を低い位置に設定すると、通常時に運転者の前方視界が格納状態のエアバッグ本体によって妨げられる可能性がある。

そこで、本発明は、通常時の運転者の前方視界を遮ることなく、乗員のフロントガラスへの衝突を確実に防止することが可能なフロントウインドシールドエアバッグ装置の提供を目的とする。

上記目的を達成すべく、本発明は、衝撃検知手段と、インフレータと、エアバッグ本体と、を備える。

衝突検知手段は、車両の衝突を検知する。インフレータは、衝突検知手段による衝突の検知に応じてガスを発生する。エアバッグ本体は、車両のフロントガラスの下方に折り畳まれた状態で格納され、インフレータが発生するガスにより上方へ膨出してフロントガラスの内面に沿った板形状に展開する。

上記構成では、車両の前突時において、シートに着座した乗員が慣性力によって前下方へ移動しようとするのに対し、エアバッグ本体は、乗員の前方のフロントガラスの内面に沿って下方から上方へ展開する。このため、車室の天井面が高い大型車両の場合であっても、乗員がフロントガラスに衝突するまでの間に、前下方へ移動する乗員の頭部の高さ位置までエアバッグ本体を展開させることができ、乗員のフロントガラスへの衝突を確実に防止することができる。

エアバッグ本体は、その下端側が車体側に支持された状態で上方へ展開するので、前下方へ移動する乗員が展開状態のエアバッグ本体によって受け止められた際に、エアバッグ本体の下端側が前方へ捲れてしまうことがない。従って、フロントガラスが破損した場合であっても、乗員の車外への放出をエアバッグ本体によって抑制することができる。

エアバッグ本体は、フロントガラスの下方に格納されるので、通常時に運転者の前方視界が格納状態のエアバッグ本体によって妨げられることがない。

本発明によれば、通常時の運転者の前方視界を遮ることなく、乗員のフロントガラスへの衝突を確実に防止することができる。

本発明の実施形態に係るフロントウインドシールドエアバッグ装置を備える車両を斜め前上方から視た斜視図である。 図１の車両のII−II矢視断面図である。 図１の車両の車室の前部を後上方から視た斜視図である。 図１の車両のフロントウインドシールドエアバッグ装置のブロック図である。

以下、本発明の一実施形態に係るフロントウインドシールドエアバッグ装置について図面を参照して詳細に説明する。図中の矢印ＦＲは車両の前方を、矢印ＵＰは上方を、矢印ＩＮは車幅内側をそれぞれ示す。また、以下の説明において、前後方向は車両の前後方向を意味し、左右方向は車両の前方を向いた状態での左右方向を意味する。

図１及び図２に示すように、本実施形態のフロントウインドシールドエアバッグ装置が搭載される車両１は、キャブ２が概ねエンジン（図示省略）の上方に配置されるキャブオーバー型のトラックである。

キャブ２は、フロントガラス１０とルーフパネル１１とダッシュパネル１２とフロアパネル１３とバックパネル１４と左右１対のサイドパネル１５とを有する略箱状体であって、その内部に車室３を区画する。キャブ２の前面には、ダッシュパネル１２とルーフパネル１１と左右１対のサイドパネル１５とによってフロントウインド開口１６が区画形成され、フロントウインド開口１６の周縁部の各パネルに対してフロントガラス１０が接着剤によって接着される。また、キャブ２は、車室３内に車室３の前部で且つダッシュパネル１２の後方に配置されてキャブ２の内部を車室３と機器類収容空間４とに区画するインストルメントパネル１７を有する。なお、左右のサイドパネル１５は、車両の左右に対称的に設けられて、ほぼ同様の構成を有するため、以下では左側について説明し、右側の説明を省略する。

ルーフパネル１１は、車室３の上方で上下方向に交叉して延びて車室３を上方から覆う。ルーフパネル１１の前端縁は、フロントウインド開口１６の上縁を区画する。ダッシュパネル１２は、キャブ２の前面のフロントガラス１０の下方で車幅方向に沿って起立し、車室３を前方から覆う。ダッシュパネル１２の上端縁は、車幅方向に延びてフロントウインド開口１６の下縁を区画する。フロアパネル１３は、車室３の下方で上下方向に交叉して延びて車室３を下方から覆い、その前端縁がダッシュパネル１２の下端縁に溶接等によって接合される。バックパネル１４は、フロアパネル１３の後端縁に溶接等によって接合されて車幅方向に沿って起立し、車室３を後方から覆う。バックパネル１４の上端縁は、ルーフパネル１１の後端縁に溶接等によって接合される。サイドパネル１５は、車室３の左側方で前後方向に沿って起立する。サイドパネル１５は、上端縁、前端縁、下端縁、及び後端縁がルーフパネル１１、ダッシュパネル１２、フロアパネル１３、及びバックパネル１４の左側の側縁部に溶接等によって接合される。

フロアパネル１３の車室３内の前後方向略中央には、乗員５が前方を向いて着座するシート６が設置される。シート６は、乗員が着座するシートクッション７と、着座した乗員の背中を支持するシートバック８と、シートバック８に固定され、乗員の後頭部を支持するヘッドレスト９とを有する。

インストルメントパネル１７は、平板状であり、車室３の前部で且つダッシュパネル１２の後方で車幅方向に沿って延びて、上壁部１８と縦壁部１９とを一体的に有する。上壁部１８は、ダッシュパネル１２の上端部の後方で上下方向と交叉して車幅方向に延びる。縦壁部１９は、上壁部１８の後端縁から下方へ曲折して延びる。縦壁部１９の下端縁がフロアパネル１３に固定され、上壁部１８及び縦壁部１９の車幅方向両端縁が左右のサイドパネル１５の内面に固定されることで、インストルメントパネル１７は車室３に固定される。

図２〜４に示すように、本実施形態のフロントウインドシールドエアバッグ装置は、ガスを発生する左右のインフレータ２０と、インフレータ２０が発生するガスによって展開するエアバッグ本体２１と、内部にエアバック本体２１を格納する後述するエアバッグ収納ケース２２と、エアバッグコントローラ（衝突検知手段）２３とを有する。

エアバッグ収納ケース２２は、車幅方向の略全域に亘って延びる有底の断面矩形筒状体であって、上方に向かって開放する上端開口２４と、上端開口２４を塞ぐ蓋体２５と、を有し、内部にエアバッグ本体２１を収容している。エアバック収納ケース２２は、ダッシュパネル１２の上端部とインストルメントパネル１７の上壁部１８の前端縁との間に配置され、エアバック収納ケース２２の車幅方向両端部を区画する左右の側板２６の外面が左右のサイドパネル１５の内面に面接触した状態で左右のサイドパネル１５の内面に溶接やボルト等によって固定される。なお、収納ケース２２は、ダッシュパネル１２の上端部やインストルメントパネル１７の上壁部１８の前端縁に固定されてもよく、また、インストルメントパネル１７の骨格部（図示省略）に固定されてもよい。

エアバッグ本体２１は、エアバッグ本体２１の展開方向が上方に設定された状態で、エアバッグ収納ケース２２の内側に折り畳まれて配置され、エアバッグ収納ケース２２の下方を区画する底板２７の上面に固定される。すなわち、エアバッグ本体２１は、エアバッグ収納ケース２２を介して左右のサイドパネル１５に対して固定される。エアバッグ本体２１は、エアバッグ収納ケース２２の上端開口２４に向かって展開する。

蓋体２５は、エアバッグ本体２１の展開力を受けて破断する薄い樹脂製の板体であって、エアバッグ収納ケース２２の上端に固定されて上端開口２４を塞ぐ。蓋部２５の上面は、インストルメントパネル１７の上壁部１８の上面と略面一に連続する。蓋体２５は、破断するまでの間はエアバッグ本体２１の上方への展開を規制し、破断することによってエアバッグ本体２１の上方への展開を許容する。すなわち、蓋体２５の諸元（位置や破断強度など）によって、エアバッグ本体２１の展開態様やエアバッグ本体２１の展開力の発生態様（展開力のピーク値や展開開始から展開力がピークとなるまでの時間など）が規定される。なお、蓋体２５の材質は、薄い樹脂製に限られず、エアバッグ本体２１の展開力を受けて破断する材質であればよい。

左右のインフレータ２０は、エアバッグ収納ケース２２の下方で、運転手側及び助手席側の左右２箇所に配置され、エアバッグ本体２１に接続される。なお、インフレータ２０をエアバック本体２１から離れた場所に配置し、ガス導管（図示省略）を介してインフレータ２０とエアバッグ本体２１とを接続してもよい。

エアバッグコントローラ２３は、減速度センサ２８と衝突判定部２９とを有する。減速度センサ２８は、車両１の減速度を逐次検出する。衝突判定部２９は、減速度センサ２８が検出する減速度の絶対値が所定値以上に上昇した時に、車両１が衝突したと判定する。エアバッグコントローラ２３は、車両１が衝突したと衝突判定部２９が判定したとき、インフレータ２０へ点火信号を送信する。なお、衝突検知手段は、カメラが撮像する前方画像や測距センサが計測する前方の障害物との相対距離によって車両の衝突を判定するなどであってもよい。

車両１が衝突し、車両１が衝突したと衝突判定部２９が判定すると、エアバッグコントローラ２３が左右のインフレータ２０へ点火信号を同時に送信し、点火信号を受信した左右のインフレータ２０が略同時に作動する。インフレータ２０が作動して急激にガスが発生すると、エアバッグ本体２１がエアバッグ収納ケース２２の上端開口２４に向かって膨張を開始する。エアバッグ本体２１が膨張を開始した直後は、エアバッグ収納ケース２２の上端開口２４を塞ぐ蓋部２５にエアバッグ本体２１が当接し、蓋部２５によってエアバッグ本体２１の展開が規制される。エアバッグ本体２１の上方への展開が蓋体２５に規制され、エアバッグ本体２１の展開力（内圧）が増大して蓋部２５の破断強度を超えると、蓋部２５が破断し、エアバッグ本体２１の展開が許容される。蓋部２５の破断によって展開が許容されたエアバッグ本体２１は、内圧によって瞬時に上端開口２４から上方へ膨出し、フロントガラス１０の内側に沿って上方へ向かって板形状に展開する。展開状態のエアバッグ本体２１は、フロントガラス１０の車幅方向のほぼ全域を隙間なく覆い、展開状態のエアバッグ本体２１の上端縁は、シート６に着座した乗員５の頭部を後方から支持するヘッドレスト９の上端よりも上方であって、且つフロントガラス１０の上端縁よりも下方の高さに設定される。

上記のように構成されたフロントウインドシールドエアバッグ装置では、車両１の前突時において、シート６に着座した乗員５が慣性力によって前下方へ移動しようとするのに対し、エアバッグ本体２１は、乗員５の前方のフロントガラス１０の内面に沿って下方から上方へ展開する。このため、車室３の天井面が高い大型車両の場合であっても、乗員５がフロントガラス１０に衝突するまでの間に、前下方へ移動する乗員５の頭部の高さ位置までエアバッグ本体２１を展開させることができ、乗員５のフロントガラス１０への衝突を確実に防止することができる。

また、エアバッグ本体２１は、その下端側が車体側に支持された状態で上方へ展開するので、前下方へ移動する乗員５が展開状態のエアバッグ本体２１によって受け止められた際に、エアバッグ本体２１の下端側が前方へ捲れてしまうことがない。従って、フロントガラス１０が破損した場合であっても、乗員５の車外への放出をエアバッグ本体２１によって抑制することができる。

また、エアバッグ本体２１は、フロントガラス１０の下方に格納されるので、通常時に運転者の前方視界が格納状態のエアバッグ本体２１によって妨げられることがない。

なお、本実施形態では、エアバッグ本体２１をエアバッグ収納ケース２２に格納する形態としたが、これに代えて、エアバック収納ケース２２を省略してエアバッグ本体２１をフロントガラス１０の下方に格納する形態（例えば、インストルメントパネル１７の上壁部１８をインストルメントパネル１７の縦壁部１９の上端縁から前方に曲折して延ばしてダッシュパネル１２の上端部の後面に固定し、折り畳まれた状態のエアバッグ本体２１を上壁部１８の前端部の下方に配置し、エアバック本体２１の展開力によって破断する破断予定溝を車幅方向のほぼ全域に亘って上壁部１８に設け、上壁部１８の前側領域をエアバック本体２１の蓋体として機能させる形態）としてもよい。

また、エアバック本体２１の形状は、本実施形態の形状に限定されず、エアバック本体２１が上方へ膨出してフロントガラス１０の内面に沿った板形状に展開すればよく、例えば、エアバック本体２１を車幅方向に２つ以上に分割し、展開状態でフロントガラス１０の車幅方向のほぼ全域を覆う形状であってもよい。

また、インフレータ２０の数は、運転席側と助手席側との２個としたが、これに限定されず、１個又は３個以上であってもよい。

また、展開状態のエアバッグ本体２１の上端縁の高さを、シート６のヘッドレスト９の上端よりも上方で、フロントガラス１０よりも下方に設定したが、展開状態のエアバッグ本体２１の上端縁の高さは、これに限定されず、フロントガラス１０の上端縁と略同高さ又はそれ以上の高さに設定してもよい。

また、エアバックコントローラ２３内に設けた減速度センサ２８に代えて又は加えて、エアバックコントローラ２３の外部（エアバックコントローラ２３とは別の場所）に１つ又は複数の減速度センサを設けてもよい。複数の減速度センサを設けた場合、衝突判定部２９は、複数の減速度センサが検出する減速度に基づいて（例えば、何れか１つの減速度センサが検出した減速度の絶対値が所定値以上に上昇した時に）、車両１が衝突したと判定する。

また、上記実施形態では、車両１が衝突した場合、エアバッグ本体２１のみが展開するが、これに限定されず、ステアリングホイールに設けられたドライバーズエアバッグやインストルメントパネル内に設けられたパッセンジャーズエアバッグなどと共にエアバック本体２１を展開させてもよい。

また、上記実施形態では、フロントウインドシールドエアバック装置をキャブオーバー型のトラックに適用したが、これに限定されるものではなく、フロントウインドを有する様々な車両に適用することができる。

以上、本発明者によってなされた発明を適用した実施形態について説明したが、この実施形態による本発明の開示の一部をなす論述及び図面により本発明は限定されることはない。すなわち、この実施形態に基づいて当業者等によりなされる他の実施形態、実施例及び運用技術等は全て本発明の範疇に含まれることは勿論であることを付け加えておく。

本発明は、フロントウインドを有する車両に広く適用可能である。

１ 車両
２ キャブ
３ 車室
４ 機器類収容空間
５ 乗員
６ シート
７ シートクッション
８ シートバック
９ ヘッドレスト
１０ フロントガラス
１１ ルーフパネル
１２ ダッシュパネル
１３ フロアパネル
１４ バックパネル
１５ サイドパネル
１６ フロントウインド開口
１７ インストルメントパネル
１８ 上壁部
１９ 縦壁部
２０ インフレータ
２１ エアバッグ本体
２２ エアバッグ収納ケース
２３ エアバッグコントローラ（衝突検知手段）
２４ 上端開口
２５ 蓋体
２６ 側板
２７ 底板
２８ 減速度センサ
２９ 衝突判定部

Claims (1)

1. 車両の衝突を検知する衝突検知手段と、
   前記衝突検知手段による前記衝突の検知に応じてガスを発生するインフレータと、
   前記車両のフロントガラスの下方に折り畳まれた状態で格納され、前記インフレータが発生するガスにより上方へ膨出して前記フロントガラスの内面に沿った板形状に展開するエアバッグ本体と、を備える
   ことを特徴とするフロントウインドシールドエアバッグ装置。

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