JP4120666B2 - 車両用エアバッグ装置 - Google Patents

Description

本発明は、エンジンフード等の車体板材に形成した開口部を通してエアバッグを展開させる車両用エアバッグ装置に関する。

下記特許文献１には、エンジンフードのフードアウタパネルの上面側にエアバッグを展開し、衝突時に衝突体を保護する構造が開示されている。この構造では、車体前部のエンジンルームの上方を覆うエンジンフードのフードアウタパネルに、エアバッグ展開用の開口部を形成し、この開口部をフードガーニッシュパネルによって開閉可能に覆っている。
特開２００３−１０４１４４号 特開２００３−１６５４０２号 特開２００３−２５２１４０号

しかしながら、特許文献１の構造では、フードガーニッシュパネルが、その後端部における車幅方向両端部に形成したヒンジによってフードアウタパネルに形成されたフランジのピンに回転可能に軸支されている。このため、フードガーニッシュパネルが左右のピンを中心に開く際に、支持されていないフードガーニッシュパネルの長手方向中央部が回転中心線から離れる方向へ大きく撓む場合がある。

本発明は上記事実を考慮し、フードアウタパネル等の車体板材に形成した開口部に取付けたフードガーニッシュパネル等の長尺状の蓋体が開く際に、蓋体の長手方向中央の変形を抑制できる車両用エアバッグ装置を提供することが目的である。

請求項１記載の本発明の車両用エアバッグ装置は、エンジンフードの後端付近に形成され、長手方向となる車幅方向の中央部が車体前方へ膨らんだ湾曲形状の開口部を通って展開するエアバッグと、長手方向となる車幅方向の中央部が車体前方へ膨らんだ湾曲形状とされ、前記開口部を閉塞する蓋体と、前記蓋体の長手方向に沿った一方の周縁部における、前記長手方向の中央部と前記長手方向の両端部とに配置され、前記蓋体を前記開口部を閉塞する位置から開放する位置へ回転可能に支持する支持手段と、を有することを特徴とする。

エンジンフードの後端付近に形成され、長手方向となる車幅方向の中央部が車体前方へ膨らんだ湾曲形状の開口部を、長手方向となる車幅方向の中央部が車体前方へ膨らんだ湾曲形状の蓋体が閉塞しており、エアバッグが開口部を通って展開する際に、蓋体は、蓋体の長手方向に沿った一方の周縁部における、長手方向の中央部と長手方向の両端部とに配置された支持手段を中心に回転する。この際、蓋体の長手方向に沿った各支持手段の間の部位が回転半径の外側方向へ変形するが、支持手段を長手方向中央部に配置したため、蓋体の長手方向中央部において、蓋体の回転半径の外側方向への変形量が支持手段によって抑制される。

請求項２記載の本発明は、請求項１に記載の車両用エアバッグ装置において、前記蓋体と前記支持手段との間にスリットが形成されていることを特徴とする。

蓋体と支持手段との間に形成されたスリットにより、支持手段と蓋体とを分離することによって、支持手段が容易に変形する。
請求項３記載の本発明は、請求項１、２の何れか１項に記載の車両用エアバッグ装置において、前記支持手段が変形することにより、前記蓋体が前記開口部を閉塞する位置から開放する位置へ回転することを特徴とする。
支持手段が変形することにより、蓋体が開口部を閉塞する位置から開放する位置へ回転する。

請求項１記載の本発明は、エンジンフードに形成した開口部に取付けた長手方向となる車幅方向の中央部が車体前方へ膨らんだ湾曲形状の蓋体が開く際に、蓋体の長手方向中央の変形を抑制できる。

請求項２記載の本発明は、支持手段を容易に変形させることができる。
請求項３記載の本発明は、支持手段が変形することにより、蓋体を回転させることができる。

本発明における車両用エアバッグ装置の一実施形態を図１〜図７に従って説明する。

なお、図中矢印ＵＰは車体上方方向を示し、図中矢印ＦＲは車体前方方向を示している。

図４に示される如く、本実施形態における自動車の車体１０の前部上面には、車体１０の外周部を形成する車体板材（車体外板）である金属板から成るエンジンフードアウタパネル１２（以後フードアウタパネルという）が配置されている。また、フードアウタパネル１２における後端付近となる後端縁部１２Ａの前方側近傍には、開口部としてのエアバッグ展開用開口部１４が形成されている。

エアバッグ展開用開口部１４はその長手方向を車幅方向に沿って形成されており、エアバッグ展開用開口部１４の車体上方から見た平面視形状は、フードアウタパネル１２の後端縁部１２Ａに沿って車幅方向に延び車幅方向中央部が車体前方へ膨らんだ長尺形状の湾曲形状としての円弧状となっている。

図３に示される如く、フードアウタパネル１２におけるエアバッグ展開用開口部１４の周縁部には、フードを閉じた状態で、車体下方側へ凹んだ棚部１６が周方向に連続して形成されている。この棚部１６はプレス加工等によって形成されており、フードアウタパネル１２の意匠面（表面）を形成する基部１２Ｂから車体下方へ向かって屈曲された縦壁１６Ａと、縦壁１６Ａの下端部からエアバッグ展開用開口部１４の内側に向かって直角に屈曲された横板部１６Ｂと、横板部１６Ｂの内側端部から車体下方へ向かって屈曲されたフランジ１６Ｃとで構成されている。また、フランジ１６Ｃはフードアウタパネル１２におけるエアバッグ展開用開口部１４の周縁部となっている。

図４に示される如く、フードアウタパネル１２のエアバッグ展開用開口部１４には蓋体としてのカバー２０が取付けられている。カバー２０の車体上方から見た平面視形状は、フードアウタパネル１２の後端縁部１２Ａに沿って延び車幅方向中央部が車体前方へ膨らんだ長尺形状の湾曲形状としての円弧状になっており、カバー２０によってエアバッグ展開用開口部１４の全域が閉塞されている。

図３に示される如く、カバー２０はフードアウタパネル１２と略同一の板厚に設定され、金属板によって構成されている。カバー２０の意匠面（表面）を形成する基部２０Ａの周縁部からは、フードを閉じた状態で、車体下方へ向かって屈曲された縦壁２０Ｂが形成されており、縦壁２０Ｂの下端部からはエアバッグ展開用開口部１４の内側に向かって直角に屈曲された下板部２０Ｃが形成されている。また、基部２０Ａの周縁部と縦壁２０Ｂと下板部２０Ｃとによってカバー２０の周縁下部には凹部２０Ｄが形成されており、カバー２０の下板部２０Ｃは、フードアウタパネル１２のエアバッグ展開用開口部１４に形成した棚部１６の横板部１６Ｂ上に載置されている。

図４に示される如く、カバー２０における長手方向に沿った一方の周縁部である車体後側縁部における長手方向の中央部と、長手方向の中央部と長手方向の両端との間の部位で長手方向両端近傍の長手方向の両端部の合計３箇所には、それぞれ支持手段としての帯状部２４が一体形成されている。

図７に示される如く、帯状部２４の上端はヒンジ部２５となっており、この屈曲板状のヒンジ部２５が変形することで、カバー２０が図７に実線で示す閉位置から図７に二点鎖線で示すように開放方向（矢印Ｂ）へ開くようになっている。

図１に示される如く、帯状部２４の下部は取付部３１となっている。取付部３１は車体前方上側から車体後方下側に向かって延びた平板状とされており、取付部３１はブラケット３２によってフード３４に固定されている。また、取付部３１には貫通孔３６が形成されており、取付部３１と重なり合うブラケット３２のカバー取付部３２Ａには貫通孔３８が形成されている。これらの貫通孔３６、３８には車体前方側からボルト４０が挿入されており、ボルト４０はブラケット３２のカバー取付部３２Ａの後面に配置されたナット４２に螺合している。

また、本実施形態では、カバー２０が展開する際に、遠心力とエアバッグの押圧力によってカバー２０の長手方向に沿った各帯状部２４の間の部位がカバー２０の回転半径外側方向、即ち、帯状部２４から離間する方向へ変形する。これと異なり、帯状部２４によって連結されているカバー２０の長手方向中央部と両端部においては、回転半径外側方向、即ち、帯状部２４から離間する方向への変形が抑制されるようになっている。

具体的説明すると、図５に示される如く、カバー２０が展開する際に、カバー２０の車両右側部２０Ｅは、長手方向中央部の帯状部２４の取付中心Ｐ１（図１参照）と車幅方向右側の帯状部２４の取付中心Ｐ１とを結ぶ直線Ｌ１と略平行になる回転軸を中心に展開すると共に、カバー２０の車両左側部２０Ｆは、長手方向中央部の帯状部２４の取付中心Ｐ１と車幅方向左側の帯状部２４の取付中心Ｐ１とを結ぶ直線Ｌ２と略平行になる回転軸を中心にして展開するようになっている。この際、カバー２０の車両右側部２０Ｅと車両左側部２０Ｆにおける各帯状部２４の間の部位が、回転半径外側方向へ遠心力とエアバッグの押圧力によって変形する。

また、直線Ｌ１、Ｌ２はエアバッグ展開用開口部１４及びカバー２０の車幅方向両端部の長手方向（接線方向）に沿っており、直線Ｌ１、Ｌ２は同一軸（一直線）上になく互いに交差している。即ち、左右の直線Ｌ１、Ｌ２は車幅方向に沿って延びる直線Ｌ３に対して左右対称で直線Ｌ１、Ｌ２の車幅方向外側が車幅方向内側に対して車体後方となるように所定角度θ１、θ２で（θ１＝θ２）傾斜している。

なお、左右の直線Ｌ１、Ｌ２が同一軸（一直線）上になく互いに交差するとは、直線Ｌ１、Ｌ２の延長線が交わる交差と、直線Ｌ１、Ｌ２の延長線が互いにくい違う交差と、の双方を含む。

従って、カバー２０が展開する際には、カバー２０の車両右側部２０Ｅは直線Ｌ１を中心に旋回し、カバー２０の車両左側部２０Ｆは直線Ｌ２を中心に旋回し、カバー２０の車幅方向中央部は回転半径方向外側への変形が抑制されるようになっている。

図７に示される如く、カバー２０の縦壁２０Ｂ及び下板部２０Ｃと、帯状部２４との間には、左右一対のスリット２７が形成されており、これらの左右一対のスリット２７によって、帯状部２４とカバー２０の縦壁２０Ｂ及び下板部２０Ｃとを分離することによって、ヒンジ部２５が容易に変形するようになっている。また、帯状部２４におけるヒンジ部２５と取付部３１との間には、エアバッグケース支持部２６が一体形成されている。

図１に示される如く、エアバッグケース支持部２６の側断面形状（車体前後方向に沿った垂直断面を車幅方向から見た形状）は、車体前方へ向かって突出し、且つ車体後方側が開口した矩形枠状（略コ字状）となっており、車体上下方向に延びる当接部としての当接壁部２６Ａと、当接壁部２６Ａの上端部と下端部とをそれぞれ車体後方側から支持する第１支持部としての第１支持部壁部２６Ｂと第２支持部としての第２支持壁部２６Ｃとを備えている。なお、第１支持壁部２６Ｂ及び第２支持壁部２６Ｃは車体前後方向に沿って略水平に配置されている。

また、第１支持壁部２６Ｂの後端には、車体上方に向かって縦壁部２６Ｄが形成されており、縦壁部２６Ｄの上端がヒンジ部２５となっている。一方、第２支持壁部２６Ｃの後端には、取付部３１が連結されている。

図２に示される如く、エアバッグ展開時には、エアバッグ７３がインフレータ７２から吹出すガスによって、エアバッグケース７０のエアバッグ展開用開口から車体後方へ向かって展開する。

なお、折り畳み状態のエアバッグを収納するエアバッグケース７０は、上端にエアバッグが飛び出すエアバッグ展開用開口が形成され、底面、車両前後方向両側面、及び車幅方向両側面が一体的に連結された箱状とされている。

このため、エアバッグ展開時には、エアバッグケース７０のエアバッグ展開用開口側端部としての後壁部の上部７０Ａが、エアバッグ７３により車体後方（図２の矢印Ａ方向）へ強く押圧され、車体後方側へ大きく変形しようとする。これに対して、本実施形態では、エアバッグケース７０における後壁部の上部７０Ａの車体後方側近傍に配置されたエアバッグケース支持部２６の当接壁部２６Ａが、エアバッグケース７０の後壁部の上部７０Ａに車体後方側から当たり、エアバッグケース７０における後壁部の上部７０Ａの車体後方への変形を抑制するようになっている。

図４に示される如く、カバー２０における車体前側縁部にはクリップ２８が車幅方向に沿って所定の間隔で複数取付けられている。

図１に示される如く、カバー２０のクリップ取付部２０Ｍは、屈曲した帯状の板部となっており、下板部２０Ｃの先端部に一体形成されている。また、クリップ取付部２０Ｍのの先端部２０Ｎは下方へ向かって屈曲されており、クリップ取付部２０Ｍの先端部２０Ｎには、金属から成る側面視形状（車体前後方向に沿った垂直断面の形状）が略Ｖ字状のクリップ２８（図６参照）が、その基端部２８Ａにおいてリベット３０で固定されている。

図６に示される如く、クリップ２８は帯状の板ばねを曲げ加工することで形成されている。クリップ２８の先端部２８Ｂは、側面視形状（車体前後方向に沿った垂直断面の形状）で鉤状に屈曲されており、図１に示される如く、フードアウタパネル１２の棚部１６のフランジ１６Ｃに弾性変形した状態で係止されている。これにより、カバー２０は、フードアウタパネル１２のエアバッグ展開用開口部１４に取り付けられている。

図６に示される如く、クリップ２８の先端部２８Ｂの下方側には、側断面形状（車体前後方向に沿った垂直断面の形状）が車体前方へ向かって三角形状の屈曲部２８Ｃが形成されている。図１に示される如く、この屈曲部２８Ｃはフランジ１６Ｃの下端に当たっており、クリップ２８の屈曲部２８Ｃとカバー２０の下板部２０Ｃとで、棚部１６のフランジ１６Ｃを上下方向から挟持している。

なお、図６の符号２９は、クリップ２８の基端部２８Ａに形成されたリベットを固定するための貫通孔である。

また、図１及び図４にはカバー２０の後端側のクリップ２８は示されていないが、カバー２０の後端側の車幅方向（カバー２０の長手方向）に沿った適宜位置にはクリップ２８がカバー２０の前端側と同様に設定されている。

カバー２０における車体前方側に取付けられたクリップ２８の先端部２８Ｂは弾性変形した状態で、棚部１６のフランジ１６Ｃに車体前方（図１の矢印Ｃ方向）への弾性変形の反力を発生しており、図示していないカバー２０における車体後方側に取付けられたクリップ２８の先端部２８Ｂは弾性変形した状態で、棚部１６のフランジ１６Ｃに車体後方（図１の矢印Ｄ方向）への弾性変形の反力を発生している。この結果、双方の弾性変形の反力によってカバー２０がフードアウタパネル１２のエアバッグ展開用開口部１４に固定状態とされている。

一方、エアバッグ展開時には、カバー２０がエアバッグによって車体上方向へ向かって押圧されることで、クリップ２８のエアバッグ展開用開口部１４への係合が解除され、カバー２０のヒンジ部２５が変形することで、図３に二点鎖線で示すようにカバー２０が上方へ開き、図５に示される如く、エアバッグ７３がフード３４と左右のフロントピラー３５の上方に膨張展開するようになっている。

図１に示される如く、エアバッグ装置５２は皿状とされた取付ブラケット５４の前後方向中央部５４Ａの上面に固定されており、取付ブラケット５４の前後方向両端部５４Ｂはフードインナパネル５６に形成された開口部５８の周縁部５６Ａの下面にボルトナット等の締結部材６０によって固定されている。また、フードインナパネル５６における開口部５８の周縁部５６Ａは、インナリインホースメント６２によって補強されており、インナリインホースメント６２はその長手方向を車幅方向に沿って配置されている。インナリインホースメント６２の車幅方向から見た断面形状は、開口部を上方へ向けたハット形状となっており、下板部６２Ａにはエアバッグ装置５２を挿入するための開口部６４が形成されている。インナリインホースメント６２の下板部６２Ａにおける開口部６４の周縁部には、締結部材６０によってエアバッグ装置５２のブラケット５４が共締めされている。また、インナリインホースメント６２の上端部に形成されたフランジ６２Ｂは、フードアウタパネル１２の基部１２Ｂの下面１２Ｃに接着剤６８によって固定されている。また、インナリインホースメント６２の下板部６２Ａとフランジ６２Ｂとを連結している縦壁部６２Ｃ、６２Ｄの後側の縦壁部６２Ｃの前面には、ブラケット３２の取付フランジ３２Ｂが溶接等によって結合されている。

従って、帯状部２４の取付部３１は、ブラケット３２とインナリインホースメント６２とを介してフード３４のフードアウタパネル１２とフードインナパネル５６とに連結されている。

また、エアバッグケース７０の内部には、略円柱形状のインフレータ７２がフード幅方向（車幅方向）を軸方向として収容されていると共に折り畳み状態のエアバッグ７３が収容されている。インフレータ７２の内部には、一例としてスクイブ、着火剤、伝火剤、ガス発生剤、クーラント、フィルタ等が収納されている。

インフレータ７２の外周部７２Ａには軸方向の複数箇所（例えば、二箇所）に締結具としての取付ボルト７６がインフレータ７２の半径方向が軸方向となるように立設されている。これに対応して、エアバッグケース７０の底壁部７０Ｃ及び取付ブラケット５４にも、取付ボルト７６が挿通されるボルト挿通孔７８、８０が形成されている。インフレータ７２は取付ブラケット８２に支持された状態で取付ボルト７６をボルト挿通孔７８、８０内へ挿通させ、取付ブラケット５４の下面側から締結手段としてのナット８４を締め付けることにより、取付ブラケット５４に強固に固定されている。なお、エアバッグ７３は、上述したインフレータ７２のガス吹出し口から吹出しされたガスが流入されるようにインフレータ７２の周囲に折り畳み状態でエアバッグケース７０内に収納されている。

次に、本実施形態の作用を説明する。

本実施形態では、インナリインホースメント６２が接着剤６８を介して予めフードアウタパネル１２へ固着されており、フードアウタパネル１２のエアバッグ展開用開口部１４に、カバー２０をかぶせ、開口部５８、開口部６４を通して下方からボルト４０とナット４２との締結によってカバー２０をブラケット３２取付けた後に、エアバッグ装置５２をフード３４の下方から取付ブラケット５４とともにフードインナパネル５６に締結部材６０によって取付ける。

次に、車両衝突時にエアバッグ装置５２が作動し、エアバッグ７３が展開した場合には、カバー２０がエアバッグ７３により車体上方へ押圧される。このため、カバー２０をフードアウタパネル１２のエアバッグ展開用開口部１４に固定しているクリップ２８の係合が外れ、カバー２０は車体後側縁部に設けられた帯状部２４のヒンジ部２５を中心に回転し開放され、エアバッグ展開用開口部１４からエアバッグ７３が車体外側へ展開する。

この際、図５に示される如く、カバー２０における長手方向に沿った一方の周縁部である長手方向の中央部と、長手方向の中央部と、長手方向の両端部の３箇所に設けた帯状部２４によってカバー２０が支持されている。この結果、カバー２０が展開する際に、カバー２０の車両右側部２０Ｅは、長手方向中央部の帯状部２４の取付中心Ｐ１（図１参照）と車幅方向右側の帯状部２４の取付中心Ｐ１とを結ぶ直線Ｌ１と略平行になる回転軸を中心に展開すると共に、カバー２０の車両左側部２０Ｆは、長手方向中央部の帯状部２４の取付中心Ｐ１と車幅方向左側の帯状部２４の取付中心Ｐ１とを結ぶ直線Ｌ２と略平行になる回転軸を中心にして展開する。更に、直線Ｌ１、Ｌ２は車幅方向に沿って延びる直線Ｌ３に対して左右対称で直線Ｌ１、Ｌ２の車幅方向外側が車幅方向内側に対して車体後方となるように所定角度θ１、θ２で（θ１＝θ２）傾斜している。

この結果、カバー２０の車両右側部２０Ｅは直線Ｌ１を中心に旋回し、カバー２０の車両左側部２０Ｆは直線Ｌ２を中心に旋回して、カバー２０の車幅方向中央部は回転半径方向外側への変形が抑制される。

従って、本実施形態では、フードアウタパネル１２の後端縁部１２Ａに沿って延び車幅方向中央部が車体前方へ膨らんだ円弧状になっているカバー２０が開いた際に、その車幅方向中央部が、フード３４の後方に配置されたウインドシールドガラス９０の中央部９０Ａの弱い部分に当たるのを防止できる。

また、隣接する帯状部２４の間の部位においても、隣接する帯状部２４の間隔がカバー２０の長手方向に沿ってカバー２０の全長の１／２以下となっており、支持部が左右２箇所みの構成に比べて短い。このため、隣接する帯状部２４の間の部位においても、カバー２０の回転半径外側方向への変形量が小さくなる。

また、本実施形態では、帯状部２４を、カバー２０の長手方向の中央部と、長手方向の中央部と、長手方向の両端部の合計３箇所に配置した。この結果、最小数の帯状部２４によって、カバー２０の長手方向に沿った中央部を含む各部位の回転半径外側への変形を低減することができる。このため、重量増加及び部品点数の増加を抑制しつつ、カバー２０の変形を効果的に抑制できる。

以上に於いては、本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかである。例えば、上記実施形態では、カバー２０をその長手方向に沿った一方の周縁部である車体後側縁部における長手方向の中央部と、長手方向の中央部と長手方向の両端部との間の部位の３箇所に設けた帯状部２４によって支持したが、帯状部２４の配置位置は、カバー２０の長手方向中央部に加え、長手方向中央部と長手方向両端部との間にそれぞれ２箇所以上配置し、合計５個以上とした構成としても良い。

また、上記実施形態では、カバー２０の縦壁２０Ｂ及び下板部２０Ｃと、帯状部２４との間に左右一対のスリット２７を形成し、帯状部２４とカバー２０の縦壁２０Ｂ及び下板部２０Ｃとを分離することによって、ヒンジ部２５が容易に変形するようにしたが、左右一対のスリット２７を形成しない構成としても良い。

また、上記実施形態では、フードアウタパネル１２、カバー２０及びクリップ２８の材質をそれぞれ金属としたが、フードアウタパネル１２、カバー２０及びクリップ２８の材質は金属に限定されず樹脂等の他の材質でも良い。また、フードアウタパネル１２の材質とカバー２０の材質とが同じ材料でなくても良い。

図４の１−１線に沿った拡大断面図である。 本発明の一実施形態に係る車両用エアバッグ装置の図１に対応する作用説明図である。 図４の３−３線に沿った拡大断面図である。 本発明の一実施形態に係る車両用エアバッグ装置が適用された車体を示す車体斜め前方から見た斜視図である。 本発明の一実施形態に係る車両用エアバッグ装置が適用された車体のエアバッグ展開状態を示す車体斜め前方から見た斜視図である。 本発明の一実施形態に係る車両用エアバッグ装置のクリップを示す車体斜め前方から見た斜視図である。 本発明の一実施形態に係る車両用エアバッグ装置の帯状部を示す車体斜め前方から見た斜視図である。

符号の説明

１２ フードアウタパネル（車体板材）
１４ エアバッグ展開用開口部（開口部）
１６ フードアウタパネルの棚部
２０ カバー（蓋体）
２４ 帯状部（支持手段）
２５ 帯状部のヒンジ部
２６ 帯状部のエアバッグケース支持部
３１ 帯状部の取付部
５２ エアバッグ装置
７３ エアバッグ
９０ ウインドシールドガラス

Claims (3)

1. エンジンフードの後端付近に形成され、長手方向となる車幅方向の中央部が車体前方へ膨らんだ湾曲形状の開口部を通って展開するエアバッグと、
   長手方向となる車幅方向の中央部が車体前方へ膨らんだ湾曲形状とされ、前記開口部を閉塞する蓋体と、
   前記蓋体の長手方向に沿った一方の周縁部における、前記長手方向の中央部と前記長手方向の両端部とに配置され、前記蓋体を前記開口部を閉塞する位置から開放する位置へ回転可能に支持する支持手段と、
   を有することを特徴とする車両用エアバッグ装置。
2. 前記蓋体と前記支持手段との間にスリットが形成されていることを特徴とする請求項１に記載の車両用エアバッグ装置。
3. 前記支持手段が変形することにより、前記蓋体が前記開口部を閉塞する位置から開放する位置へ回転することを特徴とする請求項１、２の何れか１項に記載の車両用エアバッグ装置。

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