JP5317793B2 - 二輪車用エアバック装置 - Google Patents

Description

本発明は、自動二輪車に搭載される二輪車用エアバッグ装置に関し、特に、対象物に接触した場合に車両の前方に展開するエアバックを有する二輪車用エアバッグ装置に関する。

自動二輪車に搭載される二輪車用エアバッグ装置については、様々な構造が提案されている。例えば、特許文献１の図１に示されるように、二輪車両が対象物に接触した場合に、二輪車の外側に向けた複数個所でエアバックを膨出展開させ、乗員及び車両が対象物より受ける力を和らげることを可能とする二輪車用エアバッグ装置が提案されている。

特開２００８−１８３９１３号公報

しかしながら、上述した構成によれば、二輪車が走行中に四輪車等の他の対象物に接触し、二輪車の前方に向かってエアバックが展開する場合に、特許文献１のものでは、対象物からエアバックが受ける力を受け止める部材がないため、対象物と車両の間に展開したエアバックが左右などに動いてしまい、対象物からの外力をエアバックにて吸収することができないことが考えられる。

本発明は上記事情に鑑みて提案されたもので、対象物との接触時において車両の前方に展開するエアバックが対象物からの外力を有効に吸収することが可能となる二輪車用エアバック装置をすることを目的とする。

上記目的を達成するため請求項１の二輪車用エアバック装置は、前方側より、前輪（ＷＦ）、ステアリング（７）を回動自在に支持するヘッドパイプ（２ａ）、乗員が乗車するシート（９）、後輪（ＷＲ）が配設される二輪車両に対して、車両に印加される加速度を検知する加速度センサ（５０）と、エアバックを膨張させるインフレータと、前記加速度センサ（５０）からの検知信号が所定値を超えた場合に前記インフレータを作動させる制御部（５５）を備えたエアバック装置において、次の構成を含むことを特徴としている。
前記ヘッドパイプ（２ａ）の前方かつ下方、さらに前記前輪（ＷＦ）の上方で囲まれる空間内で、前記車両側に固定された支えプレート（２０）に対して展開可能な第１のエアバック（３０）を備える。
請求項２は、請求項１の二輪車用エアバック装置において、前記車両側に固定されると共に車両の前方に向かって延出する支えプレート（２０）を備え、前記第１のエアバック（３０）は、前記支えプレート（２０）の下方と前記前輪（ＷＦ）との間に設けられている。

請求項３は、請求項２の二輪車用エアバック装置において、前記支えプレート（２０）は、前記ステアリング（７）よりも前方に配置されたことを特徴としている。

請求項４は、請求項２又は請求項３の二輪車用エアバック装置において、前記支えプレート（２０）よりも乗員側に第２のエアバック（４０）を設けたことを特徴としている。

請求項５は、請求項４の二輪車用エアバック装置において、前記制御部（５５）は、前記加速度センサ（５０）からの出力値が所定値を超えた場合に、前記第１のエアバック（３０）を先に膨張させた後、前記第２のエアバック（４０）を膨張させることを特徴としている。

請求項６は、請求項２の二輪車用エアバック装置において、前記支えプレート（２０）は、ヘッドパイプ（２ａ）に取り付けられたことを特徴としている。

請求項７は、請求項２ないし請求項５のいずれか１項に記載の二輪車用エアバック装置において、前記支えプレート（２０）は、車両の前方に装着されるカバー部材（１０）により覆われていることを特徴としている。

請求項８は、請求項６又は請求項７の二輪車用エアバック装置において、前記支えプレート（２０）は、前記ヘッドパイプ（２ａ）の近傍では他の部分より幅狭に形成されたことを特徴としている。

請求項１の構成によれば、二輪車が対象物に接触した時に、第１のエアバック（３０）がヘッドパイプ（２ａ）の前方かつ下方、さらに前記前輪（ＷＦ）の上方で囲まれる空間内で膨張して展開する。
請求項２の構成によれば、支えプレート（２０）の下方と前輪（ＷＦ）との間で第１のエアバッグ（３０）が膨張して展開する。したがって、第１のエアバック（３０）を介して接触した対象物（６０）の外力を支えプレート（２０）にて有効に受け止めることが可能となるので、車両前方に展開するエアバック（３０）を有効に機能させることが可能となる。

請求項３の構成によれば、支えプレート（２０）をステアリング（７）よりも前方に配置することで、二輪車が接触した対象物（６０）に対して適した位置に第１のエアバック（３０）を展開させることができ、第１のエアバック（３０）を介して接触した対象物（６０）の外力を支えプレート（２０）にて受け止めることが可能となる。

請求項４の構成によれば、二輪車が対象物に接触した時に、支えプレート（２０）の下方と前輪（ＷＦ）との間で第１のエアバッグ（３０）が膨張して展開し、支えプレート（２０）と乗員（７０）との間で第２のエアバック（４０）が膨張して展開する。
したがって、乗員（７０）が第２のエアバック（４０）を押す荷重は第１のエアバック（３０）を介して接触した対象物（６０）に伝達されるので、対象物（６０）が受け面となることで、乗員（７０）が持っているエネルギーを第２のエアバック（４０）で吸収することが可能となり、荷重が二輪車（１）に伝達されることで生じるピッチング（車体がノーズダイブとなり後輪が浮き上がる現象）を抑制することが可能となる。

請求項５の構成によれば、第１のエアバック（３０）を先に膨張させた後、第２のエアバック（４０）を膨張させることで、二輪車（１）に対して大きな外力が印加された時に前もってピッチングを抑え込むことを可能とし、乗員（７０）が持っているエネルギーを第２のエアバック（４０）で効率良く吸収することが可能である。

請求項６の構成によれば、支えプレート（２０）をヘッドパイプ（２ａ）に取り付けたことで、二輪車が接触した対象物（６０）に対して適した位置に第１のエアバック（３０）を展開させることができ、第１のエアバック（３０）を介して接触した対象物（６０）の外力を支えプレート（２０）にて受け止めることが可能となる。

請求項７の構成によれば、支えプレート（２０）をカバー部材（１０）で覆うことにより、外観性向上を図りつつ車両のピッチングを抑えることが可能となる。

請求項８の構成によれば、支えプレート（２０）をヘッドパイプ（２ａ）の近傍で幅狭とすることで、ヘッドパイプ（２ａ）に対して回動するステアリング（７）のステアリング角を確保することが可能となる。

本発明の一実施形態に係る二輪車用エアバック装置を備えた二輪車の外観を示す側面説明図である。 （ａ）及び（ｂ）は本発明の二輪車用エアバック装置の構成部材である支えプレートを支持する構造を説明するための図であり、（ａ）は自動二輪車の一部分を示す平面構造説明図、（ｂ）は自動二輪車の一部分を示す一部断面説明図である。 （ａ）〜（ｃ）は本発明の二輪車用エアバック装置を構成する第１のエアバック及び第２のエアバックの展開動作を説明するための模式図である。

以下、本発明の二輪車用エアバック装置の実施形態の一例について、図１及び図２を参照しながら説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る二輪車用エアバッグ装置を備えた自動二輪車１の左側面図であり、前方側より、前輪、ステアリング、乗員が乗車するシート、後輪が配設されている。図２（ａ）は、二輪車用エアバック装置が搭載された自動二輪車のステアリング位置周辺の平面構造説明図、図２（ｂ）はステアリング位置周辺の一部分を拡大した一部断面説明図である。

自動二輪車（二輪車）１は、車体の左右に振り分けて配置される一対の部材同士を先端部で接合して形成されるメインフレーム２を有し、メインフレーム２の先端側に設けたヘッドパイプ２ａにステアリングステム３が回動自在に装着されている。ステアリングステム３の上端及び下端には、トップブリッジ４及びアンダーブリッジ５の中央がそれぞれ支持されている。トップブリッジ４の両側位置には、左右一対のフロントフォーク６の上端がそれぞれ固定されるとともに、左右一対のフロントフォーク６はアンダーブリッジ５の両側位置を貫通するように装着されている。

各フロントフォーク６の上部には、それぞれ外側に延設してステアリングを構成するハンドルバー７が取り付けられている。フロントフォーク６の下部には、前輪ＷＦが軸支され、ヘッドパイプ２ａに対するステアリング（ステアリングステム３及びハンドルバー７等）の回動により前輪ＷＦが操舵される。
メインフレーム２の中央付近には、湾曲して上方に延びる後端を有するシートレール８が接合されている。メインフレーム２の上には、燃料タンク１８が配置され、前記シートレール８の上には、乗員シート９が配置されている。ステアリングステム３の前部および側部およびメインフレーム２の前部はフロントカウル（カバー部材）１０で覆われ、前記シートレール８の上部および側部はリヤカウル１１で覆われている。
ステアリングステム３及びトップブリッジ４の前方でフロントカウル１０の内側位置には、車両メータ１７が装着されている。

メインフレーム２の下方には、エンジン１２が懸架されており、エンジン１２の後部には、上下方向に揺動自在にスイングアーム１３が枢支されている。スイングアーム１３の後端には後輪ＷＲが支持され、この後輪ＷＲは従動スプロケット１４を有しており、エンジン１２の動力が変速機１５を介して後輪ＲＷに伝達される駆動チェーン１６が従動スプロケット１４に掛け渡されている。

ヘッドパイプ２ａ及びステアリングステム３の前方側には、支えプレート２０が車両の前方に向かってヘッドパイプ２ａに対して略直角方向に前方側に延出するように上下方向をビス２１，２１で固定することで車両側に固定されている。支えプレート２０は、図２（ａ）に示すように、ヘッドパイプ２ａに固定される側を細部２０ａとし、車両の前方に向かって面積が広い幅広形状となる支え部２０ｂを有した略扇型形状の平板で構成されている。支えプレート２０をヘッドパイプ２ａの近傍で幅狭とすることで、ハンドルバー７によるステアリングの操舵を行った際に、ヘッドパイプ２ａに対して回動するステアリングステム３のステアリング角を確保することが可能となる。
また、支えプレート２０は、ヘッドパイプ２ａに対して固定されているので、乗員によるステアリングバー７の操作があったとしても左右方向に回動することはない。

フロントカウル１０内における支えプレート２０の下面側には、第１のエアバック３０及び第１のエアバック３０を膨張させるインフレータ３１が配設されている。第１のエアバック３０は、インフレータ３１により支えプレート２０の下方と前輪ＷＦとの間で膨張し展開するように構成されている。すなわち、前輪ＷＦの上方に配設されるフロントフェンダの上方と、支えプレート２０の下方とによって囲まれる空間において、第１のエアバック３０が膨張するようになっている。
フロントカウル１０内における支えプレート２０の上面側には、第２のエアバック４０及び第２のエアバック４０を膨張させるインフレータ４１が配設されている。第２のエアバック４０は、インフレータ４１により支えプレート２０の上方と乗員シート９に乗車した乗員との間で膨張し展開するように構成されている。各インフレータ３１，４１は、点火装置（図示せず）を備えると共に、この点火装置の点火により高圧ガスを発生するガス発生剤を収納している。
また、支えプレート２０、第１のエアバック３０及び第２のエアバック４０は、全てフロントカウル１０内に装着されているので、良好な外観性の維持を図ることができる。

車両が対象物に接触することで車両に印加される加速度を検知する加速度センサ（Ｇセンサ）５０は、例えば、フロントフォーク６の下端側にステー等の取付部材を介して取り付けられている。
乗車シート９の下側位置には、加速度センサ５０からの検知信号が所定値を超えた場合に各インフレータ３１，４１を作動させる制御部５５が設けられている。

第１のエアバッグ３０及び第２のエアバック４０の各インフレータ３１，４１は、加速度センサ５０が所定値以上の加速度を伴う力の印加を検知したときに制御部５５からの信号により、各インフレータ３１，４１の点火装置のガス発生剤に点火し、高圧ガスを発生するように構成されている。この高圧ガスがエアバッグに流入されることでエアバッグが膨張する。第１のエアバッグ３０及び第２のエアバック４０を格納したフロントカウル１０内のリテーナ（筐体）は、脆弱部を含むカバーを有していて、エアバッグの膨張によってこの脆弱部からカバーが破断開放可能なように構成されている。
また、支えプレート２０と乗員の間で膨張展開する第２のエアバック４０は、膨張展開時において車両メータ１７等の自動二輪車１に装着された部材が乗員側に飛び出さないように、エアバックの膨張展開方向が設定されている。

支えプレート２０は、平板状に形成されることで、膨張展開する第１のエアバック３０及び第２のエアバック４０を支えるように作用する。
すなわち、第１のエアバック３０が膨張展開する場合には、エアバックの一方面側が支えプレート２０の下面に当接し、前輪ＷＦ側に膨張展開させることが可能である。その結果、自動二輪車１が対象物に接触した場合、支えプレート２０と対象物の間で第１のエアバック３０を膨張展開させることで膨張展開されたエアバックを対象物に接触させることが可能となり、対象物を第１のエアバック３０の受け面として利用することが可能となる。
また、第２のエアバック４０が膨張展開する場合には、エアバックの一方面側が支えプレート２０の上面に当接し、乗員側に膨張展開させることが可能である。

上述の例では、支えプレート２０を平板状に形成したが、膨張展開するエアバックを支えることが可能な構造であれば、格子状や開口部を有するフレーム形状のものであってもよい。
また、支えプレート２０の形状は、フロントカウル１０内に収納可能な大きさであり、ハンドルバー７の操作に伴うステアリングステム３の回動に支障を与えない形状であればよい。

次に、上述した構成の二輪車用エアバック装置の動作について、図３を参照しながら説明する。
自動二輪車が、例えば、四輪車の後部であるトランク部分（対象物６０）に接触した場合、第１のエアバック３０及び第２のエアバック４０は、加速度センサ５０で検知した前方からの力の印加に応答して展開する（図３（ａ））。すなわち、加速度センサ５０の検出信号の大きさを制御部５５に含まれるマイクロコンピュータで予め設定されている所定値と比較し、検出信号がこの所定値より大きい場合に、各インフレータ３１，４１の点火装置により点火される。その結果、第１のエアバッグ３０が支えプレート２０の下方と前輪ＷＦとの間で膨張展開Ａし、第２のエアバック４０が支えプレート２０の上方と乗員シートに乗車した乗員７０との間で膨張展開Ｂする。

自動二輪車１が対象物６０からの力の印加を受けた場合、慣性によって乗員７０はおおむね対象物６０の方向に移動させられる。力の印加を検知した方向において、支えプレート２０と乗員７０との間で膨出展開Ｂする第２のエアバッグ４０により乗員を保護することになるが、支えプレート２０の下方と前輪ＷＦとの間で第１のエアバッグ３０が膨張展開Ａすることで、対象物６０を第１のエアバック３０の支えに利用することができ、乗員７０が第２のエアバック４０を押す荷重は第１のエアバック３０を介して接触した対象物６０に伝達される（図３（ｂ））。そのため、荷重が自動二輪車１に伝達されることで生じるピッチングを抑制することで、車体前転挙動による乗員７０のエネルギー吸収が働きにくい状況を防止し、乗員７０が持っているエネルギーを第２のエアバック４０の膨張展開Ｂで吸収することが可能となる。

また、自動二輪車１が、図３（ｃ）に示すように、四輪車の側面部（対象物６０）に接触した場合においても、図３（ｂ）と同様に、支えプレート２０の下方と前輪ＷＦとの間で第１のエアバッグ３０が膨張展開Ａすることで、対象物６０を第１のエアバック３０の支えに利用することができ、乗員７０が第２のエアバック４０を押す荷重は第１のエアバック３０を介して接触した対象物６０に伝達される。

上述の例では、第１のエアバック３０及び第２のエアバック４０が加速度センサ５０からの検出信号により、同時に膨張展開する構成としたが、制御部５５において、加速度センサ５０からの出力値が所定値を超えた場合に、第１のエアバック３０を先に膨張展開させた後、所定の時間差を設けて第２のエアバック４０を膨張展開させるよう各インフレータ３１，４１の点火時期を制御してもよい。
この制御により、第１のエアバック３０を先に膨張展開させた後、第２のエアバック４０を膨張展開させることで、自動二輪車１に対して大きな外力が印加された時に、先に膨張展開Ａさせた第１のエアバック３０により、前もってピッチングを抑え込むことを可能とし、乗員７０が持っているエネルギーを第２のエアバック４０の膨張展開Ｂで効率良く吸収することが可能である。

自動二輪車１が対象物６０に接触した場合に、車両が接触した方向に向けて支えプレート２０より下方の位置で第１のエアバック３０を膨出展開し、支えプレート２０に対して乗員側で第２のエアバック４０を膨出展開することで、接触時に乗員７０が持っているエネルギーに対して、膨張展開Ｂされた第２のエアバッグ４０及び膨張展開Ａされた第１のエアバック３０を介して接触対象物６０が受け面となり、接触時に受ける力を効果的に和らげることが可能である。

１…自動二輪車（二輪車）、 ２ａ…ヘッドパイプ、 ３…ステアリングステム、 ７…ハンドルバー（ステアリング）、 ９…乗員シート（シート）、 １０…フロントカウル（カバー部材）、 ２０…支えプレート、 ３０…第１のエアバック、 ３１…インフレータ、 ４０…第２のエアバック、 ４１…インフレータ、 ５０…加速度センサ、 ５５…制御部、 ６０…対象物、 ７０…乗員、 ＷＦ…前輪、 ＷＲ…後輪。

Claims (8)

1. 前方側より、前輪（ＷＦ）、ステアリング（７）を回動自在に支持するヘッドパイプ（２ａ）、乗員が乗車するシート（９）、後輪（ＷＲ）が配設される二輪車両に対して、車両に印加される加速度を検知する加速度センサ（５０）と、エアバックを膨張させるインフレータと、前記加速度センサ（５０）からの検知信号が所定値を超えた場合に前記インフレータを作動させる制御部（５５）を備えたエアバック装置において、
   前記ヘッドパイプ（２ａ）の前方かつ下方、さらに前記前輪（ＷＥ）の上方で囲まれる空間内で、前記車両側に固定された支えプレート（２０）に対して展開可能な第１のエアバック（３０）を備えたことを特徴とする二輪車用エアバック装置。
2. 前記車両側に固定されると共に車両の前方に向かって延出する支えプレート（２０）を備え、前記第１のエアバック（３０）は、前記支えプレート（２０）の下方と前記前輪（ＷＦ）との間に設けられた請求項１に記載の二輪車用エアバック装置。
3. 前記支えプレート（２０）は、前記ステアリング（７）よりも前方に配置された請求項２に記載の二輪車用エアバック装置。
4. 前記支えプレート（２０）よりも乗員側に第２のエアバック（４０）を設けた請求項２又は請求項３に記載の二輪車用エアバック装置。
5. 前記制御部（５５）は、前記加速度センサ（５０）からの出力値が所定値を超えた場合に、前記第１のエアバック（３０）を先に膨張させた後、前記第２のエアバック（４０）を膨張させる請求項４に記載の二輪車用エアバック装置。
6. 前記支えプレート（２０）は、前記ヘッドパイプ（２ａ）に取り付けられた請求項２に記載の二輪車用エアバック装置。
7. 前記支えプレート（２０）は、車両の前方に装着されるカバー部材（１０）により覆われている請求項２ないし請求項６のいずれか１項に記載の二輪車用エアバック装置。
8. 前記支えプレート（２０）は、前記ヘッドパイプ（２ａ）の近傍では他の部分より幅狭に形成された請求項６又は請求項７に記載の二輪車用エアバック装置。

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