JP5472876B2 - 車両用外装エアバッグクッション及びその装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両用外装エアバッグクッション及びその装置に係り、詳しくはクッションユニットが車両の前面に迅速に展開する車両用外装エアバッグクッション及びその装置に関する。

自動車には、瞬間突発状況に備えて運転者及び搭乗者を保護するための内装型エアバッグ装置が設けられる。ところが、このような内装型エアバッグ装置は、車両内部の搭乗客を保護することはできるが、自己車両、相手車両及び車外の人命は全く保護することができないという欠点があった。

かかる問題点を解決するために、衝突の際に車両の前面にエアバッグクッションが展開する外装エアバッグ装置を提案した。ところが、従来の外装エアバッグ装置は、エアバッグガスの爆発力にのみ依存してエアバッグクッションの展開が行われるため、車両衝突の際にエアバッグクッションの展開速度に限界があった。（特許文献１参照）

特に、エアバッグクッションが車両バンパーの両側部から中央側に展開する従来の外装エアバッグ装置の場合、エアバッグクッションの展開が迅速に行われなければ、車両の中央側にクッションのない空間が発生して衝撃を緩衝できない恐れがあった。これにより、十分な剛性が確保され、且つ、迅速な展開が行われるエアバッグクッションの開発が求められている。

特開２００６−２４０３５１号公報

本発明は、かかる問題に鑑み、クッションユニットが車両の前面に迅速に、且つ、安定して展開する外装エアバッグクッション及びその装置を提供することを目的とする。

本発明に係る車両用外装エアバッグクッションは、車両衝突の際にクッションユニットが車両バンパーの前面を取り囲む車両用外装エアバッグクッションであって、前記クッションユニットには縁部に沿って延長される形状記憶ワイヤが設けられ、前記形状記憶ワイヤは、一定の温度以上になると、記憶された形状である前記クッションユニットの完全展開形状に復元すると共に、前記形状記憶ワイヤは、前記クッションユニットの上縁部に沿って延設される第１ワイヤと、前記クッションユニットの下縁部に沿って延設される第２ワイヤとを含んでなり、前記第１及び第２ワイヤの両端部は上下に相互連結されることを特徴とする。

本発明に係る車両用外装エアバッグクッションは、形状記憶ワイヤが、可撓性材質のチューブを介してクッションユニットの内部に取り付けられことを特徴とする。

本発明に係る車両用外装エアバッグクッションは、クッションユニットの前面に相手車両との接触がなされる形状記憶パネルが取り付けられことを特徴とする。

本発明に係る車両用外装エアバッグクッションは、クッションユニットに、一定温度以上になると均一なガス放出が行われるように、環状形状記憶ワイヤを備えたベントホールが設けられることを特徴とする。

本発明に係る車両用外装エアバッグ装置は、車両バンパーに取り付けられる複数のエアバッグハウジングと、前記複数のエアバッグハウジングに収容され、前記車両バンパーの前面に展開するクッションユニットと、前記クッションユニットの縁部に沿って延設される形状記憶ワイヤと、エアバッグガスを供給して展開力を提供するインフレータと、を含み、前記形状記憶ワイヤは、前記クッションユニットの上縁部に沿って延設される第１ワイヤと、前記クッションユニットの下縁部に沿って延設される第２ワイヤとを含んでなり、前記第１及び第２ワイヤの両端部は上下に相互連結されることを特徴とする。

本発明に係る車両用外装エアバッグ装置は、クッションユニットに、一定の温度以上になると均一なガス放出が行われるように、環状形状記憶ワイヤを備えたベントホールが設けられることを特徴とする。

本発明に係る車両用外装エアバッグ装置は、クッションユニットにインフレータのエアバッグガスの移動を案内する展開ガイドが取り付けられ、展開ガイドには形状記憶合金からなる展開ワイヤが挿入されることを特徴とする。

本発明によれば、エアバッグの展開の際にエアバッグガスの膨張力に形状記憶ワイヤの形状復元力が加わることにより、クッションユニットの速い展開が誘導される。
本発明によれば、クッションユニットの偏心及び展開形状の偏差を縮小することができ、正常な展開形状が確保されると同時に、安定した展開が可能である。
本発明によれば、形状記憶ワイヤがクッションユニットの縁部を構成することにより、クッションユニットの剛性が確保され、且つ、衝突エネルギーを効果的に吸収するため、衝撃から自己車両を守ることが出来る。

本発明に係る車両用外装エアバッグ装置を示す平面概略図であり、エアバッグクッションの展開した状態を表す。 本発明に係る車両用外装エアバッグクッションの展開状態を示す斜視概略図である。 図２の「Ａ−Ａ´」面に沿った断面概略図である。 図３にチューブを介して形状記憶ワイヤが取り付けられた形態の図２に相当する断面概略図である。 形状記憶ワイヤが取り付けられた状態をエアバッグクッションの内側から見たときの概略図である。 ベントホールが設けられたエアバッグクッションが展開した状態を示す平面概略図である。 （ａ）はエアバッグクッション展開時のベントホールの作動状態を示す平面概略図であり、（ｂ）はエアバッグクッション収容時のベントホールの状態を示す平面概略図である。 本発明に係る車両用外装エアバッグクッションがエアバッグハウジングに収容され、車両バンパー上部に取り付けられた状態を示す断面概略図である。 （ａ）は本発明に係る車両用外装エアバッグクッションに配された配管を示す斜視概略図であり、（ｂ）は図９（ａ）の「Ｂ」面に沿った断面概略図である。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施例について詳細に説明する。
本発明に係る外装エアバッグクッションは、図１に示すように、車両衝突の際に車両バンパーの前面を取り囲むように展開するクッションユニット１００である。本発明の外装エアバッグクッションには、図２及び図３に示すように、クッションユニット１００に縁部に沿って延長される形状記憶ワイヤ１１０が設けられ、この形状記憶ワイヤ１１０は、一定の温度以上になると、記憶された形状であるクッションユニットの完全展開形状に復元する。

クッションユニット１００の縁部に延設された、形状記憶ワイヤ１１０は、一定の温度以上になるとクッションユニット１００の完全展開形状に変形し、この力によって、クッションユニット１００の速い展開が誘導されるものである。本発明は、この形状記憶ワイヤ１１０が一定温度以上に加熱されると元の形状に復元する性質を利用したものである。形状記憶ワイヤ１１０は、形状記憶された状態、即ち、クッションユニット１００が完全に展開した状態でクッションユニット１００の骨組を支持する。ここで、形状記憶ワイヤ１１０の形状に復元する温度は、成型品の熱処理加工条件を調整することにより、任意に調節が可能である。例えば、摂氏５００℃以上のエアバッグガスがクッションユニット１００に流入すると、クッションユニット１００は、エアバッグガスの膨張力に加え、形状記憶ワイヤ１１０の復元力によって膨張するので、瞬間的な速い展開が誘導できる。

本発明の形状記憶ワイヤとは形状記憶合金又は形状記憶プラスチックで成形された線材である。本実施例において、形状記憶ワイヤ１１０には、熱処理加工によって１００万回以上の復元能力を持つニッケル−チタニウム（Ｎｉ−Ｔｉ）系の形状記憶合金が使用されたが、ニッケル−チタニウム合金（Ｎｉ−Ｔｉ）の他にも、銅−亜鉛−アルミニウム、銅−アルミニウム−ニッケル合金等が使用でき、ポリウレタン材質のように形状記憶復元が可能なプラスチック材質も使用できる。このような形状記憶ワイヤ１１０は、多孔性／微粒子材質からなるので、衝撃吸収効果も期待することができる。

本発明の形状記憶ワイヤ１１０は、クッションユニット１００の上縁部に沿って延設される第１ワイヤ１１１と、クッションユニット１００の下縁部に沿って延設される第２ワイヤ１１２とから構成されることが好ましい。これら第１及び第２ワイヤ１１１、１１２それぞれの両端部は上縁部及び下縁部より互いに接近して、相互に連結されることが好ましい。これにより、形状記憶ワイヤ１１０は、クッションユニット１００の展開の際にクッションユニット１００の骨組を構成する一体化されたフレームとなる。

形状記憶ワイヤ１１０は、可撓性材質のチューブ１２０を介してクッションユニット１００の内部に取り付けられることが好ましい。チューブ１２０は、織物や合成樹脂等の可撓性素材であって、図４に示す通り、形状記憶ワイヤ１１０を取り囲む形状のものであればよい。このようなチューブは、縫い付け、接着、或は、テープ止め等の方法によってクッションユニット１００に固定される。チューブ１２０は、チューブ内面が形状記憶ワイヤ１１０の外面に密着するように、形状記憶ワイヤ１１０の外径に対応する内径を持つことが好ましい。
図５に実施の形態の他の一例として、チューブ１２０に替えて、あて布１２０ａで形状記憶ワイヤ１１０をクッションユニットに縫い付けた状態を示す。

クッションユニット１００の前面には相手車両との接触に備え、平板状の形状記憶パネル１１３が装着されることが好ましい。本発明の形状記憶パネルとは形状記憶合金又は形状記憶プラスチックで成形された板材である。この形状記憶パネル１１３は、図３に示す通り、相手車両又は対象物と接触するクッションユニット１００の前面に配置される。この形状記憶パネル１１３は、形状記憶ワイヤ１１０と同様に、一定の温度以上になると、記憶された形状である板状に復元する。形状記憶パネル１１３は、車両衝突の際に、クッションユニット１００の剛性を維持すると共に、衝突エネルギーを効果的に吸着する役割をする。

本発明のクッションユニット１００には、図６に示すように、一定温度以上になると均一なガス放出が行われるように、環状形状記憶ワイヤ１４０を備えた複数のベントホール１３０が設けられることが好ましい。図７（ｂ）に示した通り、このバンドホール１３０は、環状チューブ１４１を介して環状形状記憶ワイヤ１４０を取り囲む構造であり、クッションユニット１００の温度が一定以上になると、図７（ａ）に示すように、環状に開く構造になっている。その結果、衝突によって展開したクッションユニット１００内のエアバッグガスをバランスよく放出することができ、衝突の際の衝撃を吸収することができる。即ち、衝撃により展開したクッションユニット１００に充満したガスを放出して衝撃を吸収するために、一定温度以上になるとベントホール１３０が開口する仕組みである。クッションユニット１００には、ベントホール１３０を複数構えることが好ましい。
このようなクッションユニット１００は、外装エアバッグ装置のエアバッグハウジング３００に、クッションフォールディングラインに合わせて折り畳まれて収容される。

本発明に係る車両用外装エアバッグ装置は、車両バンパー７００に取り付けられる複数のエアバッグハウジング３００と、複数のエアバッグハウジング３００に収容され、車両バンパーの前面に展開するクッションユニット１００と、クッションユニット１００の縁部に沿って延長される形状記憶ワイヤ１１０と、エアバッグガスを供給して展開力を提供するインフレータ（図示せず）とを含んでなる。

クッションユニット１００は、折り畳まれてエアバッグハウジング３００に収容され、衝突の際に車両バンパー７００の前面を取り囲むように展開する構造になっている。特に、クッションユニット１００には、当該縁部に沿って形状記憶ワイヤ１１０が設けられる。この際、この形状記憶ワイヤ１１０は、上述した外装エアバッグクッションに適用される形状記憶ワイヤ１１０の構成と同一なので、これに対する詳細な説明を省略する。

本発明に係る車両用外装エアバッグ装置の形状記憶ワイヤ１１０は、クッションユニット１００の上縁部に沿って延設される第１ワイヤ１１１と、前記クッションユニット１００の下縁部に沿って延設される第２ワイヤ１１２とを含んでなり、第１及び第２ワイヤの両端部は上下に相互連結されることが好ましい。第１及び第２ワイヤが連結された末端部はエアバッグハウジング３００の固定部材２０８に固定されることが好ましい。

本発明に係る車両用外装エアバッグ装置のクッションユニット１００には、一定の温度以上になると均一なガス放出が行われるように、環状形状記憶ワイヤ１４０を備えた複数のベントホール１３０が設けられることが好ましい。ベントホール１３０の構造と作用については上述した外装エアバッグクッションと同一になるため省略する。

図９（ａ）はエアバッグクッションにエアバッグガスを供給するための配管を示す斜視概略図である。クッションユニット１００には、エアバッグガスを供給するためのガス供給孔２０５が設けられる。このガス供給孔２０５は、インフレータから供給されたエアバッグガスがクッションユニット１００の内部に流入する通路である。このガス供給孔２０５は、クッションユニット１００の長手方向に貫通するガイドホール部２０６と連通する。即ち、インフレータから供給されたエアバッグガスは、ガイドホール部２０６に流入した後、ガス供給孔２０５を介してクッションユニット１００の長手方向に均等に分割されて供給される。

ガイドホール部２０６には、インフレータに連結されるガス配分器６００が挿入できる。ガス配分器６００は、インフレータのエアバッグガスをクッションユニット１００の長手方向に適切に分配するためのものである。このガス配分器６００には、エアバッグガスの流動するガス配分孔６１０が設けられる。ガス配分孔６１０は、クッションユニット１００のガス供給孔２０５にそれぞれ対向して配置される。

クッションユニットにはインフレータのエアバッグガスの移動を案内する展開ガイド６２０が取り付けられ、展開ガイドには形状記憶合金からなる展開ワイヤ１５０が挿入されることが好ましい。この展開ガイド６２０は、ガイドホール部２０６に設けられ、クッションユニット１００の隅々にまでエアバッグガスを送達する役目を果たす。展開ガイド６２０は、ガス配分器６００の端部に連結されると同時に、クッションユニット１００の端部ホール２０７に連通する構造である。展開ガイド６２０は、収容時にクッションユニット１００が円滑に折り畳まれ得るように、織物や合成樹脂等の柔軟な素材から構成されることが好ましい。この展開ガイド６２０は、縫い付け、接着及びテープ止め等の方法によってクッションユニット１００に固定できる。

展開ガイド６２０に挿入された展開ワイヤ１５０は、形状記憶合金からなるため、車両衝突の際に完全展開形状に復元する。これにより、ガス配分器６００から供給されたエアバッグガスは展開ガイド６２０を介してクッションユニット１００の長手方向の端部まで送達でき、クッションユニット１００は迅速に、円滑に、且つ、完全に展開できる。

本発明の実施の形態によると、図１に示した通り、クッションユニット１００は、展開の際にそれぞれの隣接したクッションユニット１０１、１０２の側端が互に重なり合う重畳部を形成しながら車両バンパー７００の前面を全体的に取り囲む構造になっている。このようなクッションユニット１００は、車両バンパー７００の一側部に設けられ、側端が車両前方中央側を取り囲むように展開する第１クッションユニット１０１と、車両バンパー７００の他側部に設けられ、側端が第１クッションユニット１０１の側端を取り囲むように展開する第２クッションユニット１０２とから構成される。

上述した通り、第１クッションユニット１０１及び第２クッションユニット１０２の縁部には、形状記憶ワイヤ１１０が設けられ、これによって、第１クッションユニット１０１及び第２クッションユニット１０２が、互いに車両バンパーの両端からバンパー中央側に向けて展開し、バンパー中央部で互いに重畳する形状を維持することができる。

図８は、本発明の実施の形態による車両用外装エアバッグクッションがエアバッグハウジングに収容され、バンパー上部に取り付けられた状態を示す断面概略図である。折り畳まれたクッションユニット１００は、エアバッグハウジング３００に収容され、その一端側はエアバッグハウジング３００を介して車両バンパー７００に取り付けられる。エアバッグハウジング３００は、内側にクッションユニット１００を収容した状態で、マウンティングブラケット３４０を介して車両バンパーバックビーム７２０に固定される。

エアバッグハウジング３００には、クッションユニット１００の展開の際に開放されるエアバッグドア３１０が取り付けられる。エアバッグドア３１０は、上部が両面接着剤３６０又はクッションユニット１００の膨張力で外れる留具によって車両バンパー７００に固定される。一方、エアバッグドア３１０の下部は、クリップ３３０を介してエアバッグハウジング３００に固定され、締結ボルト３５０によって車両バンパー７００に結合される。即ち、クッションユニット１００が展開すると、クッションユニット１００の膨張力によってエアバッグドア３１０の上部が車両バンパー７００から分離されると同時にクリップ３３０がエアバッグハウジング３００から分離され、エアバッグドア３１０の下部は車両バンパー７００の締結ボルト３５０により車両バンパーに吊られた状態で維持される。この際、エアバッグハウジング３００の開放された開口部からは、クッションユニット１００が車両の前方に展開し、相手車両又は対象物からの衝撃を緩衝する。

エアバッグハウジング３００にはガス配分器６００を支持するクッションホルダー２００が固着される。エアバッグハウジング３００とクッションホルダー２００との間にはクッションユニット１００の一端側が固定される。クッションホルダー２００を固定する固定部材２０８には形状記憶ワイヤ１１０の端部が巻き取られて固定される。

本発明の実施の形態によると、クッションユニット１００の展開は感知部４００及び制御部５００によって実現される。図１に感知部４００及び制御部５００の構成を平面概略図で示す。
感知部４００は、自己車両及び相手車両又は対象物の速度、自己車両と相手車両又は対象物間の距離等を感知してその感知信号を制御部５００に伝達する。このために、感知部４００は、衝突の前に対象物の速度及び距離を感知するための対象物感知センサ４１０と、自己車両の速度及び距離を感知するための自己車両感知センサ４２０とから構成される。
ここで、対象物感知センサ４１０は、衝突の前に対象物の速度及び距離等を感知するレーダーセンサ４１１と、対象物の形状を画像認識するカメラセンサ４１２が使用でき、自己車両感知センサ４２０は、自己車両の速度及び距離を感知可能な車速センサ、操舵角センサ、ホイールスピードセンサ及びＧセンサ等が使用できる。

感知部４００の感知信号が制御部５００に伝達されると、制御部５００は、その感知信号に基づいて自己車両の衝突直前状態か否かを判断し、車両の衝突が予想されると、展開信号をインフレータに伝達することにより、車両の前面でクッションユニット１００が展開するようにする。この際、自己車両と対象物間の相対速度が一定以上であり、且つ、自己車両と対象物間の距離が一定の距離以下であれば、制御部５００は、自己車両と対象物とが衝突直前であると判断し、展開信号をインフレータに伝達する。

本発明によれば、エアバッグの展開の際にエアバッグガスの膨張力に形状記憶ワイヤの形状復元力が加わることにより、クッションユニットの速い展開が誘導される。
本発明によれば、クッションユニットの偏心及び展開形状の偏差を縮小することができ、正常な展開形状が確保されると同時に、安定した展開が可能である。
本発明によれば、形状記憶ワイヤがクッションユニットの縁部を構成することにより、クッションユニットの剛性が確保され、且つ、衝突エネルギーを効果的に吸収するため、衝撃から自己車両を守ることが出来る。
本発明の車両用外装エアバッグクッション及びその装置は自動車用のエアバッグ装置として好適である。

１００ クッションユニット
１０１ 第１クッションユニット
１０２ 第２クッションユニット
１１０ 形状記憶ワイヤ
１１１ 第１ワイヤ
１１２ 第２ワイヤ
１１３ 形状記憶パネル
１２０ チューブ
１３０ ベントホール
１４０ 環状形状記憶ワイヤ
１４１ 環状チューブ
１５０ 展開ワイヤ
２００ クッションホルダー
２０５ ガス供給孔
２０６ ガイドホール部
２０７ 端部ホール
２０８ 固定部材
３００ エアバッグハウジング
３１０ エアバッグドア
３４０ マウンティングブラケット
３３０ クリップ
３５０ 締結ボルト
３６０ 両面接着剤
４００ 感知部
４１０ 対象物感知センサ
４１１ レーダーセンサ
４１２ カメラセンサ
４２０ 自己車両感知センサ
５００ 制御部
６００ ガス配分器
６１０ ガス配分孔
６２０ 展開ガイド
７００ 車両バンパー
７２０ 車両バンパーバックビーム

Claims (7)

1. 車両衝突の際にクッションユニットが車両バンパーの前面を取り囲む車両用外装エアバッグクッションであって、
   前記クッションユニットには縁部に沿って延長される形状記憶ワイヤが設けられ、
   前記形状記憶ワイヤは、一定の温度以上になると、記憶された形状である前記クッションユニットの完全展開形状に復元すると共に、
   前記形状記憶ワイヤは、前記クッションユニットの上縁部に沿って延設される第１ワイヤと、前記クッションユニットの下縁部に沿って延設される第２ワイヤとを含んでなり、前記第１及び第２ワイヤの両端部は上下に相互連結されることを特徴とする車両用外装エアバッグクッション。
   
2. 前記形状記憶ワイヤは、可撓性材質のチューブを介して前記クッションユニットの内部に取り付けられることを特徴とする請求項１に記載の車両用外装エアバッグクッション。
   
3. 前記クッションユニットの前面には、相手車両との接触がなされる形状記憶パネルが取り付けられることを特徴とする、請求項１に記載の車両用外装エアバッグクッション。
   
4. 前記クッションユニットには、一定の温度以上になると均一なガス放出が行われるように、環状形状記憶ワイヤを備えたベントホールが設けられることを特徴とする請求項１に記載の車両用外装エアバッグクッション。
   
5. 車両バンパーに取り付けられる複数のエアバッグハウジングと、
   前記複数のエアバッグハウジングに収容され、前記車両バンパーの前面に展開するクッションユニットと、
   前記クッションユニットの縁部に沿って延設される形状記憶ワイヤと、
   エアバッグガスを供給して展開力を提供するインフレータと、を含み、
   前記形状記憶ワイヤは、前記クッションユニットの上縁部に沿って延設される第１ワイヤと、前記クッションユニットの下縁部に沿って延設される第２ワイヤとを含んでなり、前記第１及び第２ワイヤの両端部は上下に相互連結されることを特徴とする車両用外装エアバッグ装置。
   
6. 前記クッションユニットには、一定の温度以上になると均一なガス放出が行われるように、環状形状記憶ワイヤを備えたベントホールが設けられることを特徴とする請求項５に記載の車両用外装エアバッグ装置。
   
7. 前記クッションユニットには前記インフレータのエアバッグガスの移動を案内する展開ガイドが取り付けられ、前記展開ガイドには形状記憶合金からなる展開ワイヤが挿入されることを特徴とする請求項５に記載の車両用外装エアバッグ装置。
   

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