JP5633506B2 - フロントピラーにエアバッグを組み込んだ車輌 - Google Patents

Description

本発明は、自動車等の車輌のフロントピラーにエアバッグを組み込むことに係り、特にフロントピラーに組み込まれたエアバッグの緩衝機能を高めることに係わる。

自動車等の車輌のフロントピラーにエアバッグを組み込むことは、下記の特許文献に記載されている。

特開２０１１-１７３５０２号公報

フロントピラーは、添付の図１に例示する如く、人が車輌に衝突したとき、頭を打ちつけやすい高さ位置にある。衝撃を和らげる手段としてエアバッグが多く利用されている。エアバッグは袋をガス圧により膨らませて緩衝機能を持たせるものであり、従ってその緩衝面は球面ないし円筒面のような凸面を呈することになる。そのため、ほぼ球形の人の頭がエアバッグに押し付けられると、両者の接触は球面どうしないし球面と円筒面の点接触から始まり、エアバッグが呈する支持力はエアバッグのへこみがかなり増大するまでほとんど増大しないので、それまでの頭の変位はかなりの大きさとなり、頭の変位に対するエアバッグの支持力の大きさは、添付の図２に於いて一点鎖線にて示すような経過をたどる。このような変位に対する支持力では、人の肩がボンネットに当接しているような場合、頭に対する初期の支えが効かず、首に大きな負担がかかる恐れがある。

本発明は、車輌のフロントピラーにエアバッグを組み込む場合に於ける上記の問題に着目し、この点に関しフロントピラーに組み込まれるエアバッグの支持機能を改善することを課題としている。

上記の課題を解決するため、本発明は、フロントピラーに衝撃吸収用エアバッグが組み込まれ、該エアバッグが膨らんだときフロントピラーの外壁の少なくとも一部が該エアバッグの膨出壁部に固定された状態で該膨出壁部と共にフロントピラーの主体部より浮き上がるようになっていることを特徴とする車輌を提案するものである。

フロントピラーの外壁はフロントピラーの上端部付近に位置する上端部にてのみフロントピラーの主体部に固定されてフロントピラーの下端部付近に位置する下端部まで延在する帯状板部材を含み、前記エアバッグが膨らんだとき前記帯状板部材の前記上端部より隔たる部分がエアバッグ膨出壁部に固定された状態で該膨出壁部と共にフロントピラーの主体部より浮き上がるようになっていてよい。

前記帯状板部材の前記上端部の近傍には、該帯状板部材の前記下端部がエアバッグ膨出壁部に固定された状態で該膨出壁部と共にフロントピラーの主体部より浮き上がるとき、該帯状板部材の前記下端部を車輌の中央へ向けて偏倚させる斜めの折れ目が付されていてよい。

前記エアバッグは前記帯状板部材に沿って延在する筒状部を含み、該筒状部の上端部および下端部にはその間のエアバッグ筒状部を該筒状部の延在方向に引張るストラップがそれぞれの一端部にて固定され、該両ストラップの他端部はフロントピラーの主体部を含む車体の一部に固定されており、前記エアバッグの前記筒状部が前記両ストラップ間にて横方向に膨らむことにより前記ストラップに作用する緊張力により前記エアバッグには前記帯状板部材の下端部を車輌の中央へ向かわせる変形が生ずるようになっていてよい。

車輌は前方より衝撃を受けたとき、または衝撃を受けることが予想されたとき、ボンネットの後端がポップアップするようになっており、前記エアバッグが膨らんだとき前記帯状板部材の前記下端部がポップアップされたボンネットの後端と整合する位置に来るよう前記帯状板部材の動きを規制する手段が設けられていてよい。

車輌はフロントピラーに接近する人の身長を検出するセンサを備えており、前記エアバッグの作動は前記センサにより検出された人の身長が所定値以上であるときのみとされてよい。

車輌は左右のフロントピラーに人が接近することを個別に検出するセンサを備えており、前記エアバッグの作動は前記センサが人の接近を検出している側のみとされてよい。

車輌のフロントピラーに衝撃吸収用エアバッグを組み込むに当って、該エアバッグが膨らんだときフロントピラーの外壁の少なくとも一部が該エアバッグの膨出壁部に固定された状態で該膨出壁部と共にフロントピラーの主体部より浮き上がるようになっていれば、フロントピラーの外壁の少なくとも一部を含む板部材によりエアバッグに対向する広い接触面積が得られるので、人の頭のように球形の凸面をエアバッグにより緩衝する場合にも、図２のグラフに於いて実線にて示す如く、接触の当初から大きな支持力を得ることができる。図２に実線にて示す変位に対する支持力の変化の経過に於いて、変位の増加に対する支持力増大の最初の山は、エアバッグに固定されたフロントピラーの外壁部に頭が突き当たり、エアバッグが圧縮され始めるときに頭が受ける力である。続いてエアバッグの圧縮が始まることにより支持力（反力）は一旦低下し、次いでフロントピラーの外壁により得られる広い接触面積にてエアバッグの本格的な圧縮が始まることにより第二の山による支持力が得られる。こうして、エアバッグに頭が直接当たる場合に比較して、小さい変位にて低く均された支持力が得られる。

フロントピラーの外壁がフロントピラーの上端部付近に位置する上端部にてのみフロントピラーの主体部に固定されてフロントピラーの下端部付近に位置する下端部まで延在する帯状板部材を含み、前記エアバッグが膨らんだとき前記帯状板部材の前記上端部より隔たる部分がエアバッグ膨出壁部に固定された状態で該膨出壁部と共にフロントピラーの主体部より浮き上がるようになっていれば、折り畳まれたエアバッグをフロントピラー内に収納し、フロントピラーの外観を通常のフロントピラーと同様に装う帯板状のフロントピラー外壁部材をそのまま利用して、エアバッグに対し当初から十分な接触面積を呈する手段を得ることができ、人の頭のような球状の衝突物に対してもエアバッグに最初から十分な支持力を発揮させることができる。

フロントピラーはフロントウインドとサイドウインドとが交わる角に位置する部材であるため、その正面は車輌の前後方向に対し４５度に近い角度をなす方向にある。そのためフロントピラー内にエアバッグを組み込んだ場合、フロントピラーから膨出するエアバッグは、どうしても車輌の前後方向に対しかなりの角度をなす斜め方向に膨出しがちである。しかし、衝突は車輌の前後方向に生ずるので、エアバッグを衝突に対して有効に作動させるためには、エアバッグに固定されてエアバッグと共にフロントピラーの主体部より浮き上がってくるフロントピラー外壁部をできるだけ車輌前方へ向かわせるのが好ましい。そこで、前記帯状板部材の前記上端部の近傍に、該帯状板部材の前記下端部がエアバッグ膨出壁部に固定された状態で該膨出壁部と共にフロントピラーの主体部より浮き上がるとき、該帯状板部材の前記下端部を車輌の中央へ向けて偏倚させる斜めの折れ目が付されていれば、上記の帯状板部材が、上端部にてフロントピラーの主体部に固定され、下端部にてエアバッグによりフロントピラーの主体部より離れる方向に押し出されるとき、帯状板部材はかかる斜めの折れ目に沿って折れ曲がり、帯状部材の下端部には車輌の中央へ向かう変位が生じ、エアバッグにより押し出される帯状部材をできるだけ車輌の前方へ向かわせる効果が得られる。

前記エアバッグが前記帯状板部材に沿って延在する筒状部を含み、該筒状部の上端部および下端部にはその間のエアバッグ筒状部を該筒状部の延在方向に引張るストラップがそれぞれの一端部にて固定され、該両ストラップの他端部がフロントピラーを含む車体の一部に固定されていれば、エアバッグの筒状部が両ストラップ間にて横方向膨らむことによりストラップには緊張力が作用するので、ストラップのエアバッグおよび車体に対する取付け位置を適当に工夫することにより、ストラップに作用する緊張力によってエアバッグには前記帯状板部材の下端部を車輌の中央へ向かわせる変形を生じさせることができる。

車輌が前方より衝撃を受けたとき、または衝撃を受けることが予想されたとき、ボンネットの後端がポップアップするようになっている場合、前記エアバッグが膨らんだとき前記帯状板部材の前記下端部がポップアップされたボンネットの後端と整合する位置に来るよう前記帯状板部材の動きを規制する手段が設けられていれば、ポップアップされたボンネットの後端と帯状板部材の下端部が同一面でつながるようになり、この部分を衝突物に対し滑らかな面とすることができる。

車輌にフロントピラーに接近する人の身長を検出するセンサが設けられ、前記エアバッグの作動は前記センサにより検出された人の身長が所定値以上であるときのみとされれば、車輌に衝突しても頭がフロントピラーに届かないような人に対してフロントピラーに組み込まれたエアバッグを無駄に作動させることを回避することができる。

車輌に左右のフロントピラーに人が接近することを個別に検出するセンサが設けられ、前記エアバッグの作動は前記センサが人の接近を検出している側のみとされれば、左右のフロントピラーのいずれか一方にのみ人が衝突するとき、他方の側のフロントピラーのエアバッグを無駄に作動させることを回避することができる。

本発明によりフロントピラーの外壁の少なくとも一部を伴って膨出するエアバッグをフロントピラーに備えた車輌の一つの実施例を左側のフロントピラーに人の頭が衝当している状態にて示す斜視図である。 人の頭のように球状の衝突物体がエアバッグのみにより受けられる場合と、本発明によりフロントピラーの外壁の少なくとも一部を伴うエアバッグにより受けられる場合との、衝突物体の変位とそれに対する支持力（反力）の対応を比較して示すグラフである。 エアバッグがフロントピラーの外壁の少なくとも一部を伴って膨出する本発明による車輌の一つの実施例を、左側フロントピラーの部分について、エアバッグの作動状態にて示す斜視図である。 図３のフロントピラーをエアバッグが収納されている状態にて切断面Ｓに於いて矢印Ａの方向に見た断面図である。

図１に示す車輌には、その左右両側のフロントピラーに本発明によりフロントピラーの外壁の少なくとも一部を伴って膨出するエアバッグが組み込まれており、図示の状態では、左側のフロントピラーに人の頭が衝当し、左側のエアバッグのみが作動し、ボンネットの後端部がポップアップしている状態が示されている。このエアバッグが膨張した状態にあるフロントピラーの部分のより詳細な構造が、図３および図４に示されている。図示の通り、この実施例では、フロントピラーの外壁はフロントピラーの上端部付近に位置する上端部１０uにてのみフロントピラーの主体部１０ｂにボルト等の固定部材により固定されてフロントピラーの下端部付近に位置する下端部１０dまで延在する帯状板部材１０pを含む。この帯状板部材１０pは、上端部１０u以外の部分でフロントピラーの主体部１０bにクリップ等により係止されている。そして、エアバッグ１２が膨らんだとき、該係止が外れて、帯状板部材１０ｐの上端部１０uより隔たる部分が、エアバッグの膨出壁部１２sに固定された状態で、膨出壁部１２sと共にフロントピラーの主体部１０bより浮き上がるようになっている。

図３および図３の切断面Ｓによる断面を示す図４に示されている通り、図示の実施例では、エアバッグ１２は帯状板部材１０pに沿って延在する筒状部１２cを有し、帯状板部材１０pの上端部１０uより隔たる部分は、ブラケット１４，１６により帯状板部材１０pに両端を固定されてエアバッグ１２の筒状部１２cの周りを囲む２本のストラップ１８、２０によりエアバッグ膨出壁部１２sに固定されている。図４に示されている如く、エアバッグ１２が折り畳まれた収納状態にあるとき、ストラップ１８、２０はエアバッグ１２と共に折り畳まれた状態にあり、エアバッグ１２が膨張したとき、その筒状部１２cの周りにぴたりと当接するようになっている。

帯状板部材１０pの上端部１０uの近傍には、帯状板部材１０pの下端部１０dがエアバッグ膨出壁部１２sに固定された状態で膨出壁部１２sと共にフロントピラーの主体部１０bより浮き上がるとき、帯状板部材１０pの下端部１０dを車輌の中央へ向けて偏倚させる斜めの折れ目１０fが付されている。

エアバッグ１２の帯状板部材１０pに沿って延在する筒状部１２cの上端部および下端部には、その間のエアバッグ筒状部１０cを該筒状部の延在方向に引張るストラップ２２、２４が設けられている。エアバッグ１２がその作動時に図には示されていない圧力ガス発生源からの圧力ガスにより膨張されると、筒状部１２cがストラップ２２と２４の間にて横方向に膨らむことにより、ストラップ２２、２４には緊張力が作用する。フロントピラーは図４からも分かる通りフロントウインドとサイドウインドとが交わる角に位置する部材であるため、その正面は車輌の前後方向に対し４５度に近い角度をなす方向にあるが、衝突は車輌の前後方向に生ずるので、エアバッグを衝突に対して有効に作動させるためには、エアバッグに固定された帯状板部材１０pをできるだけ車輌前方へ向かわせるのが好ましい。そこで、ストラップ２２の上端部２２uおよび下端部２２dのフロントピラー主体部１０bおよびエアバッグ１２に対する取り付け位置と、ストラップ２４の下端部２４dおよび上端部２４uの車体およびエアバッグ１２に対する取り付け位置とを、相互に適切に調整することにより、ストラップ２２、２４に作用する緊張力によってエアバッグ１２に帯状板部材の下端部１０dを車輌の中央へ向かわせる変形を生じさせることができる。

車輌によっては、車輌が歩行者との衝突などにより前方より衝撃を受けたとき、または衝撃を受けることが予想されたとき、ボンネットの後端が図１や図３に示す如くポップアップするようになっているものがある。本発明がこのような車輌に適用されるときには、図３に示すようにエアバッグ１２が膨らんだとき帯状板部材の下端部１０dがポップアップされたボンネットの後端と整合する位置に来るよう、ストラップ２６の如き帯状板部材１０pの動きを規制する手段が設けられるのがよい。こうしておけば、ポップアップされたボンネットの後端と帯状板部材の下端部１０dが同一面でつながるようになり、この部分を衝突物に対し滑らかな面とすることができる。尚、同一面でなくても、少なくとも帯状板部材の下端部１０dが、ポップアップされたボンネットの後端よりも下側になるようにすることが好ましい。

フロントピラーに人が頭をぶつけることになるのは、車輌に対して人が図１に示したような状態となったときであり、人の身長が高くないときにはこのような衝突は生じない。そこで車輌にフロントピラーに接近する人の身長を検出するセンサが設けられていれば、本発明によるフロントピラーに組み込まれたエアバッグの作動は、前記センサにより検出された人の身長が所定値以上であるときのみとされることにより、車輌に衝突しても頭がフロントピラーに届かないような人に対してフロントピラーに組み込まれたエアバッグを無駄に作動させることを回避することができる。

また車輌に左右のフロントピラーに人が接近することを個別に検出するセンサが設けられているときには、図１に示す如くエアバッグの作動は該センサが人の接近を検出している側のみとされれば、左右のフロントピラーのいずれか一方にのみ人が衝突するとき、他方の側のフロントピラーのエアバッグを無駄に作動させることを回避することができる。

以上に於いては本発明を一つの実施の形態について詳細に説明したが、かかる実施の形態について本発明の範囲内にて種々の変更が可能であることは当業者にとって明らかであろう。

１０b…フロントピラー主体部、１０d…フロントピラー帯状板部材下端部、１０f…斜めの折り目、１０p…フロントピラー帯状板部材、１０u…フロントピラー帯状板部材上端部、１２…エアバッグ、１２c…エアバッグ筒状部、１２s…エアバッグ膨出壁部、１４，１６…ブラケット、１８，２０…ストラップ、２２…ストラップ、２２d…ストラップ下端部、２２u…ストラップ上端部、２４…ストラップ、２４d…ストラップ下端部、２４u…上端部、２６…ストラップ

Claims (6)

1. フロントピラーに衝撃吸収用エアバッグが組み込まれ、フロントピラーの外壁はフロントピラーの上端部付近に位置する上端部にてのみフロントピラーの主体部に固定されてフロントピラーの下端部付近に位置する下端部まで延在する帯状板部材を含み、前記エアバッグが膨らんだとき前記帯状板部材の前記上端部より隔たる部分がエアバッグ膨出壁部に固定された状態で該膨出壁部と共にフロントピラーの主体部より浮き上がることを特徴とする車輌。
2. 前記帯状板部材の前記上端部の近傍には、該帯状板部材の前記下端部がエアバッグ膨出壁部に固定された状態で該膨出壁部と共にフロントピラーの主体部より浮き上がるとき、該帯状板部材の前記下端部を車輌の中央へ向けて偏倚させる斜めの折れ目が付されていることを特徴とする請求項１に記載の車輌。
3. 前記エアバッグは前記帯状板部材に沿って延在する筒状部を含み、該筒状部の上端部および下端部にはその間のエアバッグ筒状部を該筒状部の延在方向に引張るストラップがそれぞれの一端部にて固定され、該両ストラップの他端部はフロントピラーを含む車体の一部に固定されており、前記エアバッグの前記筒状部が前記両ストラップ間にて横方向膨らむことにより前記ストラップに作用する緊張力により前記エアバッグには前記帯状板部材の下端部を車輌の中央へ向かわせる変形が生ずるようになっていることを特徴とする請求項１または２に記載の車輌。
4. 車輌は前方より衝撃を受けたとき、または衝撃を受けることが予想されたとき、ボンネットの後端がポップアップするようになっており、前記エアバッグが膨らんだとき前記帯状板部材の前記下端部がポップアップされたボンネットの後端と整合する位置に来るよう前記帯状板部材の動きを規制する手段が設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の車輌。
5. 車輌はフロントピラーに接近する人の身長を検出するセンサを備えており、前記エアバッグの作動は前記センサにより検出された人の身長が所定値以上であるときのみとされることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の車輌。
6. 車輌は左右のフロントピラーに人が接近することを個別に検出するセンサを備えており、前記エアバッグの作動は前記センサが人の接近を検出している側のみとされることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の車輌。

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