JP4134260B2 - 自動二輪車用エアバッグ装置 - Google Patents

Description

本発明は、自動二輪車用エアバッグ装置の改良に関するものである。

自動二輪車用エアバッグ装置としては、特許文献１「自動二輪車用エアバッグ装置」が知られている。
上記技術は、エアバッグの圧縮変形の他に、エアバッグを移動させることにより乗員の衝撃を効果的に緩和する自動二輪車用エアバッグ装置に関するものであり、図７に示される通り、車体フレーム１と、この車体フレーム１の前方に操舵自在に取付けたフロントフォーク２と、このフロントフォーク２の先端に回転自在に取付けた前車輪Ｗｆと、車体フレーム１から燃料タンク４の上方に渡した移動フレーム１０と、この移動フレーム１０の上部に取付けたエアバッグモジュールＭと、このエアバッグモジュールＭを構成するエアバッグ１６と、車体フレーム１の前部に設けた衝撃検知センサーＳとを備えるものである。
特開平９−３２８０８７号公報

上記技術では、自動二輪車が他の車両等に衝突した場合、衝撃は、前車輪Ｗｆ及びフロントフォーク２を介して車体フレーム１に伝わり、衝撃検知センサーＳで検知し、この検知信号がエアバッグモジュールＭに伝わり、エアバッグ１６が展開する。

従って、エアバッグ装置の性能として、上記衝撃を検知するまでの伝達経路をできるだけ短くし、より迅速にエアバッグ１６を展開して、乗員の衝撃を緩和することが要求される。
本発明の目的は、衝突時の衝撃をより迅速に検知することができる自動二輪車用エアバッグ装置を提供することにある。

請求項１に係る発明は、車体フレームの前部に設けたヘッドパイプと、このヘッドパイプに操舵自在に取付けたフロントフォークと、このフロントフォークの先端に回転自在に支持した前輪と、エアバッグを作動させるためのセンサとを備えた自動二輪車において、前輪の車軸内にセンサを配置したことを特徴とする。

自動二輪車の衝突時の衝撃が前輪を介して車軸内のセンサに短い距離で伝わる。この結果、衝突時の加速度を直ちにセンサで検知することができる。
また、車軸内のセンサを操舵軸に近づけると、センサで加速度をより精度よく検知することができる。

請求項１に係る発明では、前輪の車軸内にセンサを配置したので、自動二輪車の衝突時の衝撃が前輪を介して車軸内のセンサに短い距離で伝わるため、衝突時の加速度を直ちにセンサで検知することができる。
また、車軸内のセンサを操舵軸に近づけると、センサで加速度をより精度よく検知することができる。

本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図１は本発明に係るエアバッグ装置を搭載した自動二輪車の側面図であり、自動二輪車１は、車体フレーム２と、この車体フレーム２の前部に設けたヘッドパイプ３と、このヘッドパイプ３に操舵自在に取付けたフロントフォーク４と、このフロントフォーク４の先端に回転自在に支持した前輪６と、フロントフォーク４の上部に取付けたハンドル７及びクラッチレバー８と、車体フレーム２の上部に取付けた燃料タンク１１とからなる。

また、自動二輪車１は、燃料タンク１１の両側の車体フレーム２から車体前方に延ばしたスライド機構１２，１２（奥側は省略）と、これらのスライド機構１２，１２から燃料タンク１１の上方に渡した移動フレーム１３と、この移動フレーム１３の上部に配置したエアバッグとしてのエアバッグモジュール１４と、このエアバッグモジュール１４が車体前方へ移動するときにこの移動を遅らせるために車体フレーム２と移動フレーム１３との間に介設した衝撃吸収機構１５，１５（奥側は省略）と、エアバッグモジュール１４に信号を送って作動させるための衝突判断ユニット１６とからなる。

ここで、１７はフロントフェンダ、１８はスクリーン付きアッパフェアリング、２１はフロントフェアリング、２２はシート、２３はリヤフェアリング、２４はサイドスタンド、２５はメインスタンド、２６はスイングアーム、２７は後輪、２８はリヤフェンダである。

上記したスライド機構１２，１２、移動フレーム１３、エアバッグモジュール１４、衝撃吸収機構１５，１５、衝突判断ユニット１６及び後述する加速度センサでエアバッグ装置３０を構成する。

スライド機構１２，１２は、車体フレーム２に固定した左右一対の案内用レールと、この案内用レール上をスライドできる一対のスライドレールとからなるものである。
移動フレーム１３は、スライド機構１２，１２のスライドレールに取付けたものである。
エアバッグモジュール１４は、折り畳んで収納したエアバッグと、このエアバッグを展開するためのガスを発生させるインフレータとからなるものである。

衝撃吸収機構１５，１５は、塑性変形可能な材料で成形したシリンダ部材に、このシリンダ部材の内径よりわずかに外径の大きな大径部を持つロッド部材を内蔵したものであり、シリンダ部材を車体フレーム２に取付け、ロッド部材を移動フレーム１３に取付けたものである。

この衝撃吸収機構１５，１５により、移動フレーム１３が車体前方に移動する時にロッド部材がシリンダ部材の内径を強制的に広げながら動くことで移動フレーム１３の移動を遅らせ、移動フレーム１３に加わった衝撃を吸収する。

図２は本発明に係るエアバッグ装置を搭載した自動二輪車のフロントフォーク先端部拡大図であり、フロントフォーク４は、先端の側方に突起４ａを備え、また、先端に、車軸３１と、この車軸３１内に配置したセンサとしての加速度センサ３２と、この加速度センサ３２を車軸３１に取付けるためのセンサ取付けボルト３３とを配置したものである。なお、３４はフロントフォーク４先端の割り部分を締めるボルト、３５，３５（奥側は省略）はディスクブレーキのディスク、３６はホイール、３７はタイヤである。

車軸３１は、フロントフォーク４の突起４ａに臨ませることでフロントフォーク４に対する取付け角度を一定に保つ外周切欠き部３１ａを備える。
加速度センサ３２は、フロントフォーク４の長手方向及び車軸３１の軸方向の両方に対して垂直な矢印（１）の方向の加速度を検知することで、自動二輪車１（図１参照）が他の車両等へ衝突した時の衝撃の程度を検知するためのものである。
加速度センサ３２としては、ひずみゲージ式、ピエゾ式等の電子式センサ、マスの動きで電気接点を閉じる形式のセンサが好適である。

このように、加速度センサ３２の加速度検知方向をフロントフォーク４の長手方向及び車軸方向に対して垂直な方向にすることで、例えば、路面の凹凸によってフロントフォーク４が長手方向にストロークしても、このストローク方向と加速度センサ３２の検知する方向が直角なので、加速度センサ３２がストローク方向の加速度を検知することはない。

図３は図２の３−３線断面図であり、フロントフォーク４は、左フォーク４Ｌと、右フォーク４Ｒとからなる。
車軸３１は、車軸取付けボルト３８でフロントフォーク４に取付けたものである。

加速度センサ３２は、センサ本体３２ａと、加速度を検知するためにセンサ本体３２ａ内に設けた検知部３２ｂとからなり、車軸３１の中空部３１ｃに挿入し、センサ取付けボルト３３で抜け止めしたものである。
センサ本体３２ａは、外周にキー溝３２ｃを備え、このキー溝３２ｃと車軸３１の内周に形成したキー溝３１ｂとにキー３９を差込むことで、車軸３１との位置決めを行うものである。

従って、フロントフォーク４に対して車軸３１を位置決めし、この車軸３１に対して加速度センサ３２を位置決めすることで、加速度センサ３２の検知方向をフロントフォーク４の長手方向及び車軸３１の軸方向の両方に対して垂直な方向にすることができる。
検知部３２ｂは、左・右フォーク４Ｌ，４Ｒ間の中央部になるように配置したものである。
ここで、４１，４１は軸受、４２，４３はオイルシールである。

図４は本発明に係るエアバッグ装置の検知部の位置を示す模式図であり、ヘッドパイプ３内のフロントフォーク操舵軸Ｃの軸方向から見たものである。ここで、紙面上側が車体前側、紙面下側が車体後側を示す。
加速度センサ３２（図３参照）の検知部３２ｂは、左・右フォーク４Ｌ，４Ｒ間の中央部に配置したものであり、ヘッドパイプ３内にあるフロントフォーク４の操舵軸Ｃに対して非常に近い位置にある。

また、検知部３２ｂは、矢印（２）のような前輪６（図１参照）の前後方向の加速度のみを検知するものである。本発明の実施例では、前輪６を操舵した場合には、その操舵した前輪６の向いてる方向の加速度を検知する。

以上に述べたエアバッグ装置３０の作用を次に説明する。
図５は本発明に係るエアバッグ装置の作用を説明する作用図（前半）であり、自動二輪車１が他の車両Ｖに衝突して、フロントフォーク４に衝撃が加わった状態を示す。
図６は本発明に係るエアバッグ装置の作用を説明する作用図（後半）であり、衝突時に加速度センサ３２（図５参照）が検知する加速度の状態を実施例と比較例とで示す。
図５において、例えば、自動二輪車１が走行中に他の車両Ｖに衝突した場合、まず、前輪６を介してフロントフォーク４に衝撃が伝わる。

これにより、前輪６の車軸３１（図３参照）に設けた加速度センサ３２の検知部３２ｂ（図３参照）がこの時の加速度を感知し、衝撃判断ユニット１６に加速度信号を送る。
衝撃判断ユニット１６は、加速度信号に基づいて、加速度が所定値を越えた時にエアバッグモジュール１４に作動信号を送る。

エアバッグモジュール１４は、作動信号に基づいてエアバッグ（省略）を展開し、運転者Ｄを受け止める。
更に、エアバッグモジュール１４を取付けた移動フレーム１３がスライド機構１２，１２（奥側は省略）によって前方へ移動するときに、衝撃吸収機構１５によって衝撃を吸収する。

以上に示したように、エアバッグ装置３０（図１参照）を、図５に示した前輪６を支持するフロントフォーク４の先端近傍に加速度センサ３２を配置したものとしたことにより、自動二輪車１が他の車両Ｖ等に衝突した場合、その時の衝撃が前輪６を介してフロントフォーク４の車軸３１（図３参照）内の加速度センサ３２に短い距離で伝わるので、衝突時の加速度を直ちに加速度センサ３２で検知することができ、エアバッグモジュール１４の作動をより迅速に行うことができる。

図６において、自動二輪車１（図５参照）が他の車両Ｖ（図５参照）に衝突した直後にハンドル７（図５参照）が切れてフロントフォーク４の向きが変わる場合がある。（ハンドル７の切れ角をθとする。）

この場合、本発明の実施例において、衝突のみによって加速度センサ（図５参照）の検知部３２ｂが検知する加速度をα、衝突時にハンドル７（図５参照）が切れることによって検知する加速度をα１とすると、検知部３２ｂの操舵軸Ｃからの距離Ｒ１が小さいため、加速度α１は小さい。
また、加速度α１は、検知部３２ｂの検知方向（左・右フォーク４Ｌ，４Ｒ間を結ぶ直線に直角な方向）の成分がないため、加速度αに影響しない。

一方、例えば、加速度センサの検知部Ｓ（この検知部は検知部３２ｂと同一のものであるが、便宜上、実施例のものと区別した。）を左フォーク４Ｌの内側に配置した比較例において、衝突のみによって加速度センサ（図５参照）の検知部Ｓが検知する加速度をα、衝突時にハンドル７（図５参照）が切れることによって検知する加速度をα２とすると、検知部Ｓの操舵軸Ｃからの距離Ｒ２が大きいため、加速度α２は大きくなる。

更に、加速度αと加速度α２との向きがほぼ反対になるため、これらの合力である検知部Ｓが実際に検知する加速度は小さくなる。
従って、本発明の実施例のように、検知部３２ｂを操舵軸Ｃに近づけることで、検知部３２ｂで加速度をより精度よく検知することができる。

尚、本発明の実施の形態では、図３において、加速度センサ３２の検知部３２ｂの位置を左・右フォーク４Ｌ，４Ｒ間の中央部としたが、これに限るものではなく、車軸３１内の任意の位置、車軸３１の両端部、フロントフォーク４先端部で外面又は内部でも差し支えない。

本発明は、二輪車に好適である。

本発明に係るエアバッグ装置を搭載した自動二輪車の側面図である。 本発明に係るエアバッグ装置を搭載した自動二輪車のフロントフォーク先端部拡大図である。 図２の３−３線断面図である。 本発明に係るエアバッグ装置の検知部の位置を示す模式図である。 本発明に係るエアバッグ装置の作用を説明する作用図（前半）である。 本発明に係るエアバッグ装置の作用を説明する作用図（後半）である。

符号の説明

１…自動二輪車、２…車体フレーム、３…ヘッドパイプ、４…フロントフォーク、６…前輪、１４…エアバッグ（エアバッグモジュール）、３０…エアバッグ装置、３１…車軸、３２…センサ（加速度センサ）、３２ｂ…検知部。

Claims (1)

1. 車体フレームの前部に設けたヘッドパイプと、このヘッドパイプに操舵自在に取付けたフロントフォークと、このフロントフォークの先端に回転自在に支持した前輪と、エアバッグを作動させるためのセンサとを備えた自動二輪車において、
   前記前輪の車軸内に前記センサを配置したことを特徴とする自動二輪車用エアバッグ装置。

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