JP4529725B2 - 車両用歩行者保護装置 - Google Patents

Description

本発明は、フロントガラスの前面側で展開するように構成されたエアバッグを有する車両用歩行者保護装置に関し、車両の安全技術の分野に属する。

従来より、フロントガラスの前面側で展開するように構成されたエアバッグを有する歩行者保護装置が知られているが、これらの装置においては、エアバッグの良好な展開性を確保する必要があるため、その収納ケースは、例えば、特許文献１に開示されているように、ボンネットフードの後端部に近接して設けられたり、特許文献２に開示されているように、ボンネットフードに設けたエアバッグ展開用扉部の下面に近接して設けられたりする。

特開２００３−９５０４４号公報 特開２００３−２５２１４２号公報

ところで、車両と歩行者との衝突の仕方は様々であるため、通常考え得る種々の手段を設けたとしても、車両と歩行者との衝突の仕方によっては、エアバッグが展開しない虞があり、その場合、前記特許文献１のような構成においては、この衝突により跳ね上げられた歩行者が比較的剛性の高いエアバッグケースに直接衝突する虞がある。また、直接衝突しない場合でも、ボンネットフードを介して衝突する虞がある。特許文献２のような構成においては、直接衝突する虞はないが、ボンネットフードを介して衝突する虞がある。

そこで、本発明は、歩行者保護をより一層確実なものとすることを目的とするもので、フロントガラスの前面側で展開可能なエアバッグを収納するケースがボンネットフード下面に近接して配置された車両において、エアバッグが展開しないことに起因して歩行者がエアバッグケースに衝突した際の衝撃を吸収可能な構造を提供することを課題とする。

前記課題を解決するために、本発明は、次のように構成したことを特徴とする。

まず、本願の請求項１に記載の発明は、フロントガラスの前面側で展開可能なエアバッグを収納するケースがボンネットフードの後端部の下面に近接して配置された車両用歩行者保護装置であって、前記ケースが、車幅方向に延びて前記フロントガラスの下辺部を支持する車体構成部材の前面に、上方から所定以上の衝撃力が印加されたときに前記車体構成部材に対して摺動しながら下方へ変位可能に取り付けられていると共に、前記エアバッグの展開時に、前記ケースが下方へ変位しないように、該ケースを前記車体構成部材に係止する係止手段が備えられていることを特徴とする。

また、請求項２に記載の発明は、前記請求項１に記載の発明において、前記ケースまたは前記車体構成部材の一方には上下方向に延びる長孔が設けられていると共に、前記ケースまたは前記車体構成部材の他方にはボルト部材が固着されて前記長孔に挿通されており、前記ケースは、前記ボルト部材にナット部材を螺合することにより、上方から所定以上の衝撃力が印加されたときに下方へ変位可能に車体構成部材に取り付けられていることを特徴とする。

そして、請求項３に記載の発明は、前記請求項２に記載の発明において、前記長孔が前記車体構成部材に設けられている場合に、前記係止手段は、車体構成部材の前記長孔と、前記エアバッグの展開時に前記ケース側から突出して前記長孔の下端部に突入するピン部材とを有することを特徴とする。

さらに、請求項４に記載の発明は、前記請求項３に記載の発明において、前記ピン部材は、前記エアバッグの展開時にガス発生器から噴出するガス圧によりケース側から突出することを特徴とする。

また、請求項５に記載の発明は、前記請求項３に記載の発明において、前記ピン部材は、前記エアバッグの展開時にソレノイドによりケース側から突出することを特徴とする。

次に、本発明の効果について説明する。

まず、請求項１に記載の発明によれば、エアバッグケースが上方から所定以上の衝撃力が印加されたときに下方へ変位することとなる。したがって、例えば衝突時にエアバッグが展開しなかった場合でも、ボンネット上に跳ね上げられた歩行者に与えられる衝撃が効果的に吸収され、歩行者が保護されることとなる。

その場合に、前記ケースは、上方から所定以上の衝撃力が印加されたときのみ下方へ変位するから、例えば車両の通常運転時の車体の上下振動程度の衝撃で不要に該ケースが下方へ変位することがない。

ところで、前記のようにエアバッグの展開時にエアバッグケースが下方へ変位すると、例えばフロントピラーやフロントガラス等を十分に覆うことができなくなる虞がある。

しかし、請求項１に記載の発明によれば、前記エアバッグの展開時に、前記ケースが下方へ変位しないように、該ケースを前記車体構成部材に係止する係止手段が備えられているから、エアバッグの展開時に生じる下方への反力によっては、エアバッグケースが下方へ変位することがない。したがって、エアバッグがボンネットフードに近接して展開するため、フロントピラーやフロントガラス等を十分に覆うことができる。

そして、請求項２に記載の発明によれば、前記ケースを下方へ変位可能に車体構成部材に取り付ける請求項１の構成を簡易な構造で実現することができる。

また、請求項３から請求項５に記載の発明によれば、簡易な構造で請求項１の係止手段を構成することができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について説明する。

本発明に係る車両用歩行者保護装置は、図１に示す車両１に適用されている。該車両１には、図２に示すように、フロントガラス２の前面側で左右のフロントピラー３，３間にわたって展開可能なＵ字状のエアバッグ４が設けられている。また、この車両１には、図３に示すように、前記エアバッグ４の展開を制御するためのコントローラ１０が設けられていると共に、車体前端部には、車体への歩行者等の衝突を検出するための衝突センサ１１（例えばＧセンサ）が設けられている。また、エアバッグ４を収容する後述するケース３０の内部には該エアバッグ４展開用のガスを発生するインフレータ１２，１２が収容されており（図４参照）、前記コントローラ１０は、衝突センサ１１から入力された信号が所定の条件に一致すると、インフレータ１２，１２に通電してガスを発生させ、エアバッグ４を展開させる。なお、前記衝突センサ１１に代えてレーダや赤外線センサ等のセンサを衝突予知用のセンサとしてバンパ等に設けてもよく、この場合、該センサからの信号により衝突が予測される場合にインフレータ１２，１２に通電するようにすればよい。

次に、前記エアバッグ４が収納される車体前部の構造について説明する。すなわち、図４に示すように、該車両１の前部には、ボンネットフード２１により開閉されるエンジンルーム２２が設けられていると共に、該エンジンルーム２２の後端には該エンジンルーム２２と車室２３とを仕切るダッシュパネル２４が配設されている。ダッシュパネル２４上部におけるエンジンルーム２２側の面には、車幅方向に延び、フロントガラス２の下辺部を支持するカウルメンバ２５が設けられていると共に、該カウルメンバ２５の上方には、車幅方向に延びる例えば樹脂材からなるカウルトップパネル２６が配設されている。なお、本実施の形態においては、エアバッグ４の展開時に、該エアバッグ４の前方膨出部４ａの展開圧により、ボンネットフード２１の後端側が前端側を中心として持上げ可能に図示しないヒンジ機構により支持されている（図７参照）。

また、ボンネットフード２１の後端部近傍下方には、前記エアバッグ４収納用のケース３０が配設されている。このケース３０は、カウルメンバ２５の前部の傾斜面２５ａに沿って車幅方向に延びて上面が開口し、エアバッグ４が収納される収納部３１と、該収納部３１の開口を覆う蓋部３２とからなり、蓋部３２の前端壁と収納部３１の前壁とが複数のリベット３４…３４で圧着されると共に、蓋部３２の後壁下端と収納部３１の後壁上端とが固着されている。蓋部３２の車幅方向に延びる折曲部３２ａ，３２ｂの内面（図１参照）には、それぞれＶ字状溝が形成されており、その溝の深さは、エアバッグの展開時に、折曲部３２ｂは破断し、折曲部３２ａは破断はしないが該折曲部３２ａと折曲部３２ａとの間の部分が該折曲部３２ａを中心として回転可能な深さとされている。つまり、折曲部３２ｂの溝の方が折曲部３２ａの溝よりも深くされている。

またケース３０の収納部３１の底面に、前記インフレータ１２，１２がボルト３５，ナット３６を用いて固定されている。

次に、このケース３０のカウルメンバ２５への取付について説明する。

すなわち、図４、図５、図６に示すように、このカウルメンバ２５の車幅方向中間部の傾斜面２５ａの左右両端側には、上下方向に延びる長孔２５ｂ，２５ｂが設けられていると共に、収納部３１の後壁外面左右両端側にはスタットボルト４１，４１が固着されている。そして、該スタットボルト４１…４１が前記長孔２５ｂ，２５ｂの上端側に挿通されて、ナット４２…４２に螺合されている。その場合に、これらのナット４２…４２は、上方からケース３０に所定以上の衝撃力が加わったときに、該ケース３０がカウルメンバ２５の傾斜面２５ａに対して摺動しながらずり落ち可能なように（図８参照）、例えばトルクレンチ等を用いて所定のトルクで螺合されている。

また、前記ケース３０の収納部３１の内部におけるインフレータ１２，１２の車両後方側には、エアバッグ４の展開時にその反力によりケース３０が下方にずり下がるのを防止するための係止機構５０が設けられている。この係止機構５０は、収納部３１の後壁に固定されたフレーム５１と、前記カウルメンバ２５の傾斜面２５ａに対して垂直な方向に進退可能に前記フレーム５１に支持されたピン部材５２と、該ピン部材５２の長手方向略中間に設けられた拡径部５２ａと収納部３２の後壁内面との間に設けられて、該ピン部材５２をインフレータ１２，１２側に付勢するバネ部材５３とを有している。また、各インフレータ１２には、起爆時に該インフレータ１２から発生するガスの一部を前記ピン部材５２に向けて噴出させる側方噴出口１２ａが、前記ピン部材５２のインフレータ１２側の端面に対向して設けられており、インフレータ１２の起爆時、すなわちエアバッグ４の展開時に前記側方噴出口１２ａから噴出されるガスの圧力圧により、前記バネ部材５３の付勢力に抗して、前記ピン部材５２が、収納部３１の後壁の孔部３１ａから突出して前記カウルメンバ２５の長孔２５ｂの下端部に突入するようになっている。

次に、本実施の形態による作用について説明する。

まず、車両１の走行中に衝突センサ１１により該車両１への歩行者の衝突が検知されると、前記インフレータ１２，１２に通電され、該インフレータ１２，１２からガスが瞬間的に発生してエアバッグ４が膨張、展開し始めると共に、図７に矢印アで示すように、インフレータ１２，１２で発生したガスの一部が側方噴出口１２ａ，１２ａからピン部材５２に向けて噴出されることにより、前記係止機構５０，５０のピン部材５２，５２が、収納部３１の後壁の孔部３１ａから突出してカウルメンバ２５の傾斜面２５ａの長孔２５ｂ，２５ｂの下端部に突入する。ここで、前記側方噴出口１２ａ，１２ａはそれぞれピン部材５２，５２の直近に配設されているので、エアバッグ４の展開開始とほほ同時に、つまり、ケース３０にエアバッグ４の展開に伴う大きな反力が作用する前に、ピン部材５２，５２がケース３０側から突出して前記長孔２５ｂ，２５ｂ内に突入することとなる。つまり、エアバッグ４の展開時に、ケース３０をカウルメンバ２５に対して係止させることができ、その結果、エアバッグ４の展開時に、前記エアバッグ４の展開時に生じる下方への反力によっては、ケース３０が下方へ変位することがない。したがって、エアバッグ４がボンネットフード２１に近接して展開可能となり、フロントガラス２やフロントピラー３，３等を十分に覆うことができる。

そして、エアバッグ４の膨張により、該エアバッグ４からケース３０の蓋部３１内面に加わる圧力が所定圧以上となると蓋部３２の折曲部３２ｂが破断すると共に折曲部３２ａが折曲して蓋部３２が開き、エアバッグ４が上方に展開する。また、このとき、該エアバッグ４の前方膨出部４ａによってボンネットフード２１が前端側を中心として持上げられることとなり、これによれば、ボンネットフード２１上に歩行者が落下した場合でも、該エアバッグ４により衝撃が吸収されると共に、ケース３０への衝突が防止されることとなる。

ところで、背景技術で説明したように、車両と歩行者との衝突の仕方によっては、エアバッグ４が展開せず、歩行者が、剛性の高いケース３０に、直接あるいはボンネットフード２１を介して衝突する虞がある。

しかし、本実施の形態においては、ケース３０が下方へ変位可能にカウルメンバ２５に取り付けられているから、図８に示すように、歩行者がボンネット２１を介して上方から衝突すると、ケース３０が下方にずり下がる（変位する）こととなるので、衝突時の衝撃が効果的に吸収されることとなる。なお、直接ケース３０に上方から衝突した場合でも、ケース３０が下方にずり下がることとなる。

ところで、例えば車両の通常運転時の車体の上下振動程度の衝撃で不要にケース３０が下方へ変位するのは好ましくないが、本実施の形態によれば、ケース３０は、上方から所定以上の衝撃力が印加されたときにのみ、下方へ変位するようにカウルメンバ２５に取り付けられているので、例えば車体の上下振動程度の衝撃で不要にケース３０が下方へ変位することがない。

加えて、本実施の形態によれば、ボルト４１…４１，ナット４２…４２、長孔２５ｂ，２５ｂ等の簡易な構成で、ケース３０を下方に変位可能とすることができる。

ここで、特許請求の範囲に記載の構成要素と本実施の形態の構成要素との対応について説明しておく。なお、後掲の符号の説明等により対応が明らかであるものについては適宜省略する。すなわち、特許請求の範囲の請求項１における「ケース」はケース２５に対応し、「車体構成部材」はカウルメンバ２５に対応する。また、請求項４における「長孔」は長孔２５ｂ，２５ｂに対応し、「ボルト部材」はスタットボルト４１…４１に対応し、「ナット部材」はナット４２…４２に対応する。また、請求項５における「係止手段」は係止機構５０に対応する。また、請求項６の「ピン部材」はピン部材５２に対応する。また、請求項７における「ガス発生器」はインフレータ１２，１２に対応する。

次に、前記実施の形態の係止機構５０の構成を変更した変形例について説明する。すなわち、図９、図１０に示すように、この変形例に係る係止機構５０′においては、前述の例のバネ部材５３等に代えて、電磁ソレノイド５５が用いられており、コントローラ１０は、衝突センサ１１で衝突が検知されたときに、インフレータ１２，１２を起爆させると共に、ソレノイド５５，５５を作動させるように構成されており、これによれば、衝突センサ１１で衝突が検知されると、仮想線で示すようにピン部材５６，５６がケース３０側から突出して前記長孔２５ｂ，２５ｂ内に突入することとなり、前述したのと同様の効果が得られることとなる。ここで、上記ソレノイド５５，５５は、請求項８におけるソレノイドに対応する。

なお、前記実施の形態及びソレノイド５５，５５を用いた変形例においては、カウルメンバ２５に長孔２５ｂ，２５ｂを設けると共に、ケース３０の収納部３１の後壁にスタットボルト４１，４１を立設したが、これとは逆に、ケース３０の収納部３１の後壁に長孔を設けると共に、カウルメンバ２５にスタットボルトを立設してもよい。なお、この場合、スタットボルトは長孔の下端部に挿通してナットに螺合し、係止機構のピン部材は、長孔の上端部に突入するように構成することとなる。

次に、本発明に関連する車両用歩行者保護装置の参考例を説明する。なお、車両の基本構造は前記の実施の形態と同様であり、以下、変更点を中心に説明する。また、同構成及びほぼ同構成のものについては、同一の符号を用いる。

まず、第１の参考例について説明すると、この参考例においては、図１１、図１２に示すように、カウルメンバ６０の車幅方向中間部の傾斜面６０ａの左右両端側にそれぞれ上下２つずつの取付孔６０ｂ，６０ｂが設けられていると共に、ケース６１の収納部６２の後壁外面左右両端側にはスタットボルト６３，６３が固着されており、該スタットボルト６３…６３が前記カウルメンバ６０の傾斜面６０ａの取付孔６０ｂ…６０ｂに挿通されてナット６４…６４に螺合されている。

また、前記カウルメンバ６０の傾斜面６０ａには、図１２に示すように、裏面にＶ字状溝が形成された四角枠状の薄肉部７０が形成されている。

その場合に、この薄肉部７０の上辺部７０ａ，左辺部７０ｂ，右辺部７０ｃ，下辺部７０ｄのＶ字状溝の深さは、全ての辺部７０ａ，７０ｂ，７０ｃ，７０ｄについて、上方から所定以上の衝撃力が加わると破断可能な深さとされている。これによれば、歩行者の上方からの衝突等に起因して、ボンネットフード２１を介してあるいは直接上方からケース６１に衝撃力が作用すると、薄肉部７０の全ての辺部７０ａ，７０ｂ，７０ｃ，７０ｄが破断し、この結果、図１１に仮想線で示すように、該ケース６１がカウルメンバ６０の内部空間に落下することとなり、この結果、簡易な構造で歩行者に加わる衝撃を吸収することができる。

なお、薄肉部７０の各辺部７０ａ，７０ｂ，７０ｃ，７０ｄのＶ字状溝の深さを変更することにより、他に次の２つのパターンを構成することができる。すなわち、他のパターンの第１は、図１３に示すように、薄肉部７０の各辺部７０ａ，７０ｂ，７０ｃ，７０ｄのＶ字状溝の深さを、左辺部７０ｂ、右辺部７０ｃ、及び下辺部７０ｄについては、上方から所定以上の衝撃力が加わると破断可能な深さとし、上辺部７０ａについては、上方から所定以上の衝撃力が加わっても破断はしないが折れ曲がりは可能な深さとするものである。これによれば、ボンネット２１を介してあるいは直接、上方からケース６１に衝撃力が作用すると、薄肉部７０のうち左辺部７０ｂ、右辺部７０ｃ、及び下辺部７０ｄが破断すると共に、上辺部７０ａが折れ曲がり、この結果、ケース６１が、仮想線で示すように該上辺部７０ａを中心として回転しながら、カウルメンバ６０の内部空間に侵入することとなり、これにより、簡易な構造で歩行者に加わる衝撃を吸収することができる。

次に、他のパターンの第２は、図１４に示すように、薄肉部７０の溝の深さを、薄肉部７０の各辺部７０ａ，７０ｂ，７０ｃ，７０ｄのＶ字状溝の深さを、上辺部７０ａ、左辺部７０ｂ、及び右辺部７０ｃについては、上方から所定以上の衝撃力が加わると破断可能な深さとし、下辺部７０ｄについては、上方から所定以上の衝撃力が加わっても破断はしないが折れ曲がりは可能な深さとするものである。これによれば、ボンネット２１を介してあるいは直接、ケース６１に上方から衝撃力が作用すると、薄肉部７０のうち上辺部７０ａ、左辺部７０ｂ、及び右辺部７０ｃが破断すると共に、下辺部７０ｄが折れ曲がり、この結果、ケース６１が、仮想線で示すように該下辺部７０ｄを中心として回転しながら、カウルメンバ６０の内部空間に侵入することとなり、これにより、簡易な構造で歩行者に加わる衝撃を吸収することができる。

なお、前記第１の参考例の各パターンにおいては、カウルメンバ６０の傾斜面６０ａに薄肉部７０を設けることにより該傾斜面６０ａを脆弱としたが、該傾斜面６０ａの、図１５に格子状ハッチングで示す上方の面６０ｃ及び下方の面６０ｄ、６０ｅのうちの上方または下方の少なくとも一方の面に、前記のような、破断可能な薄肉部や折曲可能な薄肉部を設けて該面を脆弱とすると共に、前記傾斜面６０ａの車幅方向中間部の両端の折曲部６０ｆ，６０ｇを破断可能としてもよく、これによれば、ボンネット２１を介してあるいは直接、ケース６１に上方から所定以上の衝撃力が作用すると、これらの面のうちの脆弱な面が折曲または破断することにより、図１１、図１３、図１４に類似の態様で、ケース６１が下方へ変位することとなる。

次に、第２の参考例について説明する。この参考例においては、図１６，１７に示すように、ケース８０は、例えばマジックテープ（登録商標）等の摺接抵抗材９１…９１ａ，９１ｂ…９１ｂを用いて取り付けられている。具体的には、カウルメンバ９０の傾斜面９０ａに、一方の摺接抵抗材９１…９１ａが固着されていると共に、ケース８０の収納部８１の後壁外面には、前記摺接抵抗材９１…９１ａに対応する他方の摺接抵抗材９１ｂ…９１ｂが固着され、両摺接抵抗材９１…９１ａ，９１ｂ…９１ｂが貼り合わされている。これによれば、前記実施の形態や第１の参考例と同様、ボンネット２１を介してあるいは直接、ケース８０に対して上方から所定以上の衝撃力が作用すると、仮想線で示すようにケース８０が下方へ変位することとなり、簡易な構造で歩行者に加わる衝撃を吸収することができる。なお、この場合、前記所定の衝撃力は、前記摺接抵抗材９１の面積を調節することにより、調整すればよい。なお、摺接抵抗材９１としては、例えば、両面テープを用いてもよい。

なお、前記実施の形態は、衝突時または衝突予知時にエアバッグの展開によりボンネットが持ち上がるものについてであるがが、本発明は、エアバッグの展開時、ボンネットフードが持ち上がらないものに対しても適用可能である。

本発明は、フロントガラスの前面側で展開可能なエアバッグを収納するケースがボンネットフード下面に近接して配置された車両に広く適用することができる。

本発明の実施の形態に係る車両用歩行者保護装置を有する車両の前部構造を示す概略平面図である。 同車両においてエアバッグが展開した状態を示す概略平面図である。 本実施の形態に係る車両用歩行者保護装置の制御構成図である。 図１のＡ−Ａ断面図である。 カウルメンバの単品斜視図である。 図４の矢印Ｂによる矢視図である。 図２のＣ−Ｃ断面図である。 エアバッグが展開しない状態で上方からケースに衝撃が加わったときの作用の説明図である。 本実施の形態の変形例についての図４相当の図である。 同変形例についての制御構成図である。 第１の参考例についての図４相当の図である。 同参考例に係るカウルメンバの単品斜視図である。 同参考例の第１の他の例についての図４相当の図である。 同参考例の第２の他の例についての図４相当の図である。 同参考例の変形例についてのカウルメンバの単品斜視図である。 第２の参考例についての図４相当の図である。 同参考例についてのカウルメンバの単品斜視図である。

符号の説明

１ 車両
２ フロントガラス
４ エアバッグ
１２，１２ インフレータ
２１ ボンネットフード
２５，６０，９０ カウルメンバ（車体構成部材）
２５ｂ，２５ｂ 長孔
３０，６１，８０ ケース
４１…４１ スタットボルト（ボルト部材）
４２…４２ ナット（ナット部材）
５０，５０，５０′，５０′ 係止機構（係止手段）
５２，５２ ピン部材
５５，５５ ソレノイド
５６，５６ ピン部材
９１…９１ 摺接抵抗材

Claims (5)

1. フロントガラスの前面側で展開可能なエアバッグを収納するケースがボンネットフードの後端部の下面に近接して配置された車両用歩行者保護装置であって、
   前記ケースが、車幅方向に延びて前記フロントガラスの下辺部を支持する車体構成部材の前面に、上方から所定以上の衝撃力が印加されたときに前記車体構成部材に対して摺動しながら下方へ変位可能に取り付けられていると共に、
   前記エアバッグの展開時に、前記ケースが下方へ変位しないように、該ケースを前記車体構成部材に係止する係止手段が備えられていることを特徴とする車両用歩行者保護装置。
2. 請求項１に記載の車両用歩行者保護装置であって、
   前記ケースまたは前記車体構成部材の一方には上下方向に延びる長孔が設けられていると共に、
   前記ケースまたは前記車体構成部材の他方にはボルト部材が固着されて前記長孔に挿通されており、
   前記ケースは、前記ボルト部材にナット部材を螺合することにより、上方から所定以上の衝撃力が印加されたときに下方へ変位可能に車体構成部材に取り付けられていることを特徴とする車両用歩行者保護装置。
3. 請求項２に記載の車両用歩行者保護装置であって、
   前記長孔が前記車体構成部材に設けられている場合において、
   前記係止手段は、車体構成部材の前記長孔と、前記エアバッグの展開時に前記ケース側から突出して前記長孔の下端部に突入するピン部材とを有することを特徴とする車両用歩行者保護装置。
4. 請求項３に記載の車両用歩行者保護装置であって、
   前記ピン部材は、前記エアバッグの展開時にガス発生器から噴出するガス圧によりケース側から突出することを特徴とする車両用歩行者保護装置。
5. 請求項３に記載の車両用歩行者保護装置であって、
   前記ピン部材は、前記エアバッグの展開時にソレノイドによりケース側から突出することを特徴とする車両用歩行者保護装置。

Images