JP4120673B2

JP4120673B2 - 車両用エアバッグ装置

Info

Publication number: JP4120673B2
Application number: JP2005296572A
Authority: JP
Inventors: 芳光佐藤; 浩幸高橋
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2005-10-11
Filing date: 2005-10-11
Publication date: 2008-07-16
Anticipated expiration: 2025-10-11
Also published as: JP2007106155A; CN101287628B; WO2007042908A1; KR20080042936A; DE602006014013D1; US7726433B2; EP1934074B1; EP1934074A1; KR100966908B1; US20090160170A1; CN101287628A

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に、エアバッグ展開用の開口部を形成し、この開口部をリッドによって開閉可能に覆っている。
特開平７−１２５６０９号

しかしながら、特許文献１の構造では、リッドの長手方向に沿ったフランジの両端部近傍に形成した左右の延長部がバックアッププレートの側壁部に固定されており、これらの延長部がリッドを開く際のヒンジとなっている。このため、リッドが左右のヒンジ軸を中心に開いた状態で、リッドの長手方向中央部が展開したエアバッグとが接近し干渉する場合がある。

本発明は上記事実を考慮し、開口部から展開したエアバッグと、開口部に取付けたリッド等の蓋体に設けたクリップ等の保持部材との干渉を防止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、車体板材に形成された長尺形状の開口部を通って展開するエアバッグと、前記開口部を閉塞する長尺形状の蓋体と、前記蓋体の長手方向に沿った一方の周縁部に設けられ、前記エアバッグが前記開口部を通って展開するためのヒンジ部と、前記蓋体における長手方向に沿ったヒンジ部側と反対側の周縁部であって、前記蓋体が前記ヒンジ部を中心に回転した際に長手方向の他の部位に比べて前記展開したエアバッグとの距離が短くなる前記蓋体のエアバッグ接近部から離れた位置に設けられ、前記蓋体を前記開口部を閉塞する位置に保持する保持手段と、を有し、前記一方の周縁部の長手方向は円弧状に屈曲し、前記複数のヒンジ部の回転中心が同一軸上になく互いに交差しており、前記エアバッグ接近部は前記蓋体の長手方向に沿った他方の周縁部における回転軌跡の違いによる変形部分であることを特徴とする。

車体板材に形成された長尺形状の開口部を閉塞している長尺形状の蓋体は、エアバッグが開口部を通って展開する際に、蓋体の長手方向に沿った一方の円弧状の周縁部に設けられたヒンジ部を中心に回転する。この際、複数のヒンジ部の回転中心が同一軸上になく互いに交差しており、蓋体を開口部を閉塞する位置に保持する保持手段は、蓋体における長手方向に沿ったヒンジ部側と反対側の周縁部における回転軌跡の違いによる変形部分から離れた位置に設けられている。

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、前記エアバッグ接近部は前記蓋体の長手方向に沿った他方の周縁部における長手方向中央部であることを特徴とする。

車体板材に形成された長尺形状の開口部を閉塞している長尺形状の蓋体は、エアバッグが開口部を通って展開する際に、蓋体の長手方向に沿った一方の円弧状の周縁部に設けられたヒンジ部を中心に回転する。この際、蓋体を開口部を閉塞する位置に保持する保持手段は、蓋体における長手方向に沿ったヒンジ部側と反対側の周縁部における長手方向中央部から離れた位置に設けられている。

請求項１記載の本発明は、開口部から展開したエアバッグと、蓋体における円弧状の周縁部と反対側の周縁部における回転軌跡の違いによる変形部分から離れた位置に設けた保持部材との干渉を防止できる。

請求項２記載の本発明は、開口部から展開したエアバッグと、蓋体における円弧状の周縁部と反対側の周縁部における長手方向中央部から離れた位置に設けた保持部材との干渉を防止できる。

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２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。

図１に示される如く、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円弧状となっている。

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。

図２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４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１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車幅方向両端部近傍には、それぞれヒンジ部２０Ｅが形成されている。

図５に示される如く、カバー２０のヒンジ部２０Ｅは、下板部２０Ｃの先端部側に車体下方へ向かって一体に形成されている。ヒンジ部２０Ｅの上部２０Ｆの側断面形状（車体前後方向に沿った垂直断面の形状）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となっている。また、ヒンジ部２０Ｅの下部２０Ｇは、上部２０Ｆの下部後端２０Ｈから車体後方下側に向かって延びており、下部２０Ｇはブラケット３２によってフード３４に固定されている。

ヒンジ部２０Ｅの下部２０Ｇには貫通孔３６が形成されており、ヒンジ部２０Ｅの下部２０Ｇ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。

従って、エアバッグ展開時には、図１に示される如く、左右のヒンジ部２０Ｅの上部２０Ｆが弾性変形または塑性変形することで、図４に二点鎖線で示すようにカバー２０が上方へ開くようになっている。

図７に示される如く、カバー２０が展開した際に、カバー２０の車幅方向両端部がエアバッグ展開用開口部１４内に落ち込むのを防止するため、図６に示される如く、左右のヒンジ部２０Ｅのヒンジ軸Ｌ１、Ｌ２はエアバッグ展開用開口部１４及びカバー２０の車幅方向両端部近傍の長手方向（接線方向）に沿っており、左右のヒンジ軸Ｌ１、Ｌ２は同一軸（一直線）上になく互いに交差している。即ち、左右のヒンジ軸Ｌ１、Ｌ２は車幅方向に沿って延びる線Ｌ３、Ｌ４に対して左右対称でヒンジ軸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、左右のヒンジ軸Ｌ１、Ｌ２が同一軸（一直線）上になく互いに交差するとは、ヒンジ軸Ｌ１、Ｌ２の延長線が交わる交差と、ヒンジ軸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は、車幅方向両端部側がそれぞれ左右のヒンジ軸Ｌ１、Ｌ２を中心に旋回（図６の矢印Ａ方向と矢印Ｂ方向）するので、回転軌跡の違いによりカバー２０の長手方向中央部は、ヒンジ軸Ｌ１、Ｌ２を中心に円滑に旋回（図６の矢印Ｃ方向と矢印Ｄ方向）できず、車幅方向中央にかけて変形力を受ける。このため、図７に示される如く、カバー２０は、例えば、左右のヒンジ部２０Ｅの車幅方向内側近傍と、長手方向中央部との３箇所の屈曲部２３で折れ曲がり、その長手方向中央部がカバー２０の展開時に車体上方に変形し、一方、左右のヒンジ部２０Ｅの車幅方向内側近傍部分が車体下方へ変形するようになっている。このため、カバー２０の車体前側縁部２０Ｊにおける長手方向中央部の回転軌跡の違いによる変形部分がカバー２０における長手方向の他の部位に比べて、エアバッグ展開用開口部１４から展開するエアバッグとの距離が短くなるエアバッグ接近部２１となる。

また、図６及び図７に示される如く、カバー２０が開放した後にも、カバー２０の長手方向中央部がカバー２０における長手方向の他の部位に比べて、エアバッグ展開用開口部１４から展開するエアバッグとの距離が短くなる。

図１に示される如く、カバー２０におけるエアバッグ接近部２１から車幅方向外側へ所定距離離れた車体前側縁部２０Ｊの部位２０Ｌには、それぞれ保持手段としてのクリップ２８を配置するためのクリップ取付部２０Ｍが形成されている。

図５に示される如く、カバー２０のクリップ取付部２０Ｍは、下板部２０Ｃの先端部側に車体下方へ向かって一体に形成されている。また、カバー２０の各クリップ取付部２０Ｍの下端部には、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８参照）が、その基端部２８Ａにおいてリベット３０で固定されている。

なお、図８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。

図１に示される如く、クリップ２８は左右２個設けられており、各クリップ２８は、それぞれカバー２０におけるエアバッグ接近部２１から車幅方向外側へ所定距離離れた車体前側縁部２０Ｊの部位２０Ｌに取付けられている。

なお、エアバッグ接近部２１から車幅方向外側へ所定距離離れた部位とは、カバー２０を閉めた状態（図５に示す状態）でのクリップ２８の下端部２８Ｄが、図７に示される如く、カバー２０が展開する際に、エアバッグ接近部２１より高くならない位置（エアバッグ接近部２１に比べエアバッグ７３との間隔が広い位置）である。

また、図１及び図５にはカバー２０の後端側のクリップ２８は示していないが、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。

図８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５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８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５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。

更に、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５の矢印Ａ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５の矢印Ｂ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に位置決めされた状態で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、ヒンジ部２０Ｅがヒンジ軸Ｌ１、Ｌ２中心に変形することで、図４に二点鎖線で示すようにカバー２０が上方へ開くようになっている。

図５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。

エアバッグ装置５２のエアバッグケース７０は筐体状となっており、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と共に、周壁部にはガスを噴出するための複数のガス噴出孔が形成されている。更に、インフレータ７２の外周部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７０Ａ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のガス噴出孔から噴出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、車両衝突時にエアバッグ装置５２が作動し、エアバッグ７３が展開すると、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は車体後側縁部における車幅方向両端部近傍に設けられたヒンジ部２０Ｅを中心に回転し開放され、図４に二点鎖線で示すように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。

この時、図６に示される如く、カバー２０のヒンジ軸Ｌ１、Ｌ２はエアバッグ展開用開口部１４及びカバー２０の車幅方向両端部近傍の長手方向（接線方向）に沿っており、車幅方向に沿って延びる線Ｌ３、Ｌ４に対して左右対称で、ヒンジ軸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で傾斜している。

この結果、カバー２０がヒンジ軸Ｌ１、Ｌ２を中心に回転することで、図６及び図７に示される如く、カバー２０の車幅方向両端部がエアバッグ展開用開口部１４内に大きく落ち込むの防止でき、カバー２０がエアバッグ７３の展開を邪魔するのを防止できる。

一方、カバー２０が展開する際には、カバー２０は、車幅方向両端部側がそれぞれ左右のヒンジ軸Ｌ１、Ｌ２を中心に旋回（図６の矢印Ａ方向と矢印Ｂ方向）するので、カバー２０の長手方向中央部は、ヒンジ軸Ｌ１、Ｌ２を中心に円滑に旋回（図６の矢印Ｃ方向と矢印Ｄ方向）できず、車幅方向中央にかけて変形力を受ける。このため、図７に示される如く、カバー２０は、例えば、左右のヒンジ部２０Ｅの車幅方向内側近傍と、長手方向中央部との３箇所の屈曲部２３で折れ曲がり、その長手方向中央部がカバー２０の展開時に車体上方に変形し、一方、左右のヒンジ部２０Ｅの車幅方向内側近傍部分が車体下方へ変形する。このため、カバー２０の車体前側縁部２０Ｊにおける長手方向中央部のエアバッグ接近部２１が、カバー２０における長手方向の他の部位に比べて、エアバッグ展開用開口部１４から展開するエアバッグとの距離が短くなる。

これに対して、本実施形態では、クリップ２８がカバー２０のエアバッグ接近部２１から車幅方向外側へ所定距離離れた車体前側縁部２０Ｊの部位２０Ｌに取付けている。

従って、展開途中及び展開したエアバッグ７３とカバー２０の車体前側縁部２０Ｊにおける車幅方向中央部２０Ｋとの間隔Ｍが、クリップ２８によって更に狭くなるのを防止できる。この結果、本実施形態では、エアバッグ７３とクリップ２８との干渉を防止できる。

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。

また、上記実施形態では、クリップ２８をカバー２０の車体前側縁部２０Ｊにおける車幅方向中央部２０Ｋから車幅方向外側へずれた２箇所に配置したが、クリップ２８をカバー２０の車体前側縁部２０Ｊにおける車幅方向中央部２０Ｋから車幅方向外側へずれた１箇所または３箇所以上の部位に配置しても良い。

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。

また、上記実施形態では、車両板材をフードアウタパネル１２としたが、車両板材はルーフパネル等の他の車両板材でも良い。

また、保持手段はクリップ２８に限定されず、カバー２０をエアバッグ展開用開口部１４を閉塞する位置に保持する部材であれば、連結ピン等の他の保持手段でも良い。

また、カバー２０が長尺方向に沿って直線形状であり、複数のヒンジ部の回転中心が同一軸上にある場合においても、エアバッグ７３の展開圧によって、カバー２０が展開時に、長手方向の中央部と長手方向の端部とが、他の部位に比べ、エアバッグ７３側に変形する場合を考慮し、クリップ２８をカバー２０の車体前側縁部２０Ｊにおける長手方向の中央部と長手方向の端部とを除く長手方向の中央部と長手方向の端部との間に配置した構成としても良い。

本発明の一実施形態に係る車両用エアバッグ装置のフードパネル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。図２の４−４線に沿った拡大断面図である。図２の５−５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カバーの展開状態を示す平面図である。図６の７−７線に沿った断面図である。本発明の一実施形態に係る車両用エアバッグ装置のクリップ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）
２０カバー（蓋体）
２０Ｅカバーのヒンジ部
２０Ｍカバーのクリップ取付部
２０Ｋカバーの車幅方向中央部
２１カバーのエアバッグ接近部
２８クリップ（保持手段）
５２エアバッグ装置
７３エアバッグ

Claims

車体板材に形成された長尺形状の開口部を通って展開するエアバッグと、
前記開口部を閉塞する長尺形状の蓋体と、
前記蓋体の長手方向に沿った一方の周縁部に設けられ、前記エアバッグが前記開口部を通って展開するためのヒンジ部と、
前記蓋体における長手方向に沿ったヒンジ部側と反対側の周縁部であって、前記蓋体が前記ヒンジ部を中心に回転した際に長手方向の他の部位に比べて前記展開したエアバッグとの距離が短くなる前記蓋体のエアバッグ接近部から離れた位置に設けられ、前記蓋体を前記開口部を閉塞する位置に保持する保持手段と、
を有し、
前記一方の周縁部の長手方向は円弧状に屈曲し、前記複数のヒンジ部の回転中心が同一軸上になく互いに交差しており、前記エアバッグ接近部は前記蓋体の長手方向に沿った他方の周縁部における回転軌跡の違いによる変形部分であることを特徴とする車両用エアバッグ装置。
前記エアバッグ接近部は前記蓋体の長手方向に沿った他方の周縁部における長手方向中央部であ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。