JP7249190B2 - エアバッグ装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両の前面側に展開するエアバッグ装置であって、特に、歩行者や二輪車の乗員（以下「歩行者等」という）を保護するためのエアバッグ装置に関する。

従来から、歩行者等が車両に衝突した際には、車両のフロントピラーの前面側にエアバッグを展開させて膨張させたり（例えば、特許文献１参照）、バンパの前面側にエアバッグを展開させて膨張させたりして（例えば、特許文献２参照）、歩行者等を保護するエアバッグ装置が知られている。

特開２０１０－２３５００７号公報 特開２０１２－２２９０１４号公報

しかしながら、歩行者等を保護するエアバッグ装置においては、歩行者等は車両に乗車している乗員よりも一般的に大きな衝撃を受けやすいことから、歩行者等が車両に衝突する際の衝撃吸収をより効率的に行うことが望まれていた。

特に、自転車を含む二輪車の乗員が車両に衝突する場合には、二輪車と車両との相対速度も速く、互いに危険を察知する時間が少ないことから、十分な回避行動ができないまま衝突してしまう虞があり、二輪車の乗員が車両に衝突する際の衝撃力は大きくなる。

さらには、二輪車の乗員が車両に衝突する場合には、二輪車の乗員の重心位置が高く、二輪車と車両との相対速度も速くなることから、衝突時における二輪車の乗員の飛翔方向が安定しないばかりか、飛翔距離も長くなり、衝突態様も不規則になる。このように、車両の前面側に展開するエアバッグ装置においては、歩行者のみならず、二輪車の乗員の衝突態様も考慮して、歩行者等の傷害低減を図ることが求められている。

本発明は、上記課題を解決するものであり、歩行者等が車両に衝突する際の衝撃吸収をより効率的に行うことができるエアバッグ装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明は、車両の外側に展開して膨張するエアバッグと、前記エアバッグの内部に膨張ガスを供給するインフレータとを備えたエアバッグ装置において、車両の前方に展開される前方エアバッグと、前記前方エアバッグよりも後方に設けられるとともに、車両の上方側に展開され、車両の正面視において逆Ｕ字状の形状をなしたゲート状エアバッグと、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、歩行者等を保護するエアバッグ装置において、歩行者等が車両に衝突する際の衝撃吸収をより効率的に行うことができる。

本発明のエアバッグ装置を備えた車両の斜視図である。 本発明のエアバッグ装置におけるエアバッグが展開しているときの車両の側面図である。 本発明のゲート状エアバッグの正面図である。 本発明の他の実施形態のゲート状エアバッグの側面図である。 実施形態１の前方エアバッグ及びゲート状エアバッグの変形遷移を示す模式図１である。 実施形態１の前方エアバッグ及びゲート状エアバッグの変形遷移を示す模式図２である。 実施形態２～４の前方エアバッグ及びゲート状エアバッグの変形遷移を示す模式図である。

本発明は、車両の前面側に展開するエアバッグ装置であって、車両への衝突を保護する保護対象者である歩行者等に対して傷害低減を図るためのエアバッグ装置である。
以下、本発明の実施形態のエアバッグ装置を、図１～図７に基づいて説明する。

図１は、エアバッグ装置Ｅを備えた車両１の斜視図であり、図２は、エアバッグ装置Ｅにおけるエアバッグが展開しているときの車両１の側面図である。

図１及び図２に示すように、エアバッグ装置Ｅを備えた車両１は、車両１の前端部にフロントバンパ２、フロントバンパ２の上方かつ後方側にボンネット３、ボンネット３の側方側にフロントフェンダ４、ボンネット３の後方側にフロントガラス５、フロントガラス５の両側縁にフロントピラー６、車両１の天井部にルーフ７、車両１の側面部にサイドドア８、サイドドア８の上方にサイドミラー９等を外部構造として構成している。

また、フロントバンパ２の上方には、ボンネット３の内部に空気を取り込むためのフロントグリル１０と、装飾性のあるエンブレム１１が設けられている。

フロントバンパ２の内部（後方側）には、エアバッグ装置Ｅが設けられており、前方エアバッグ１００及びゲート状エアバッグ２００が折り畳まれて格納されている。なお、エアバッグ装置Ｅは、フロントバンパ２の内部ではなく、フロントグリル１０の内部（後方側）に設けてもよい。

エアバッグ装置Ｅは、ナイロン等の合成繊維布の基布で構成された前方エアバッグ１００及びゲート状エアバッグ２００と、前方エアバッグ１００及びゲート状エアバッグ２００の内部に膨張ガスを供給するインフレータ（図示せず）とを備えて構成されている。

また、エアバッグ装置Ｅは、保護対象者が車両１に衝突することを事前に検知すると、インフレータを作動させて、前方エアバッグ１００及びゲート状エアバッグ２００の内部に膨張ガスを供給し、前方エアバッグ１００及びゲート状エアバッグ２００を膨張させる。このとき、膨張した前方エアバッグ１００及びゲート状エアバッグ２００の圧力により、フロントバンパ２が取り外されることになる。

そして、図２に示すように、前方エアバッグ１００は、フロントバンパ２から車両１の前面側に展開して膨張することになる。

前方エアバッグ１００は、車両１の正面視において、車両１の幅方向に対しては車両の幅以上であることが望ましく、車両１の上下方向に対しては車の高さ（ルーフ７）以上であることが望ましい。
これにより、車両の正面視において車両１は前方エアバッグ１００の後方側に隠れることができ、車両への衝突時の飛翔方向が安定しない二輪車の乗員が保護対象者であるような場合であっても、大きな前方エアバッグ１００により保護対象者を捕捉する確率を高めることができる。

また、前方エアバッグ１００は、前方エアバッグ１００の外部と連通し開孔された排出口１１０を有しており、排出口１１０から前方エアバッグ１００に供給された膨張ガスが排出されることになる。このため、膨張した前方エアバッグ１００の形状は、保護対象者との衝突により変形可能になる。

これに対し、ゲート状エアバッグ２００は、前方エアバッグ１００よりも後方に設けられるとともに、フロントバンパ２から車両１の上方側に展開して膨張することになる。

また、膨張したゲート状エアバッグ２００は、図１に示すように、車両の正面視において逆Ｕ字状の形状となるように、外周に沿って隆起部が形成され、ゲート状エアバッグ２００の内周面の内側は、車両１への衝突を保護する保護対象者が通過可能な大きさで構成されている。

このゲート状エアバッグ２００の内周面の高さは、図２に示すように、ゲート状エアバッグ２００の内周面の下端部２１０ａから上端部２１０ｂまでの距離Ｌが、ゲート状エアバッグ２００の内周面の下端部２１０ａからフロントガラス５及びフロントピラー６の前端部までの距離Ｓ以下となるように構成されている。
後述するように、ゲート状エアバッグ２００がボンネット３側に倒れ込んだときであっても、保護対象者がフロントガラス５及びフロントピラー６に衝突することを防止することができる（図６（ｂ）参照）。

ここで、前方エアバッグ１００とゲート状エアバッグ２００とを比較すると、図１、２に示すように、膨張した前方エアバッグ１００の最大の体積（最大容量）は、膨張したゲート状エアバッグ２００の最大の体積（最大容量）よりも大きく構成されている。また、膨張したゲート状エアバッグ２００に囲まれる面の面積は、前方エアバッグ１００が保護対象者との衝突により変形する面積よりも狭くなってもいる。

さらに、前方エアバッグ１００とゲート状エアバッグ２００とを比較すると、前方エアバッグ１００は膨張ガスを排出する排出口１１０を有しているのに対し、ゲート状エアバッグ２００は膨張ガスを排出する排出口１１０を有していない。

このため、膨張した前方エアバッグ１００の内部圧力は、膨張したゲート状エアバッグ２００の内部圧力よりも低くなる。そして、前方エアバッグ１００は柔らかく、ゲート状エアバッグ２００は固く保持されることになることから、ゲート状エアバッグ２００は、柔らかく大きな前方エアバッグ１００が後方側に倒れ込むことを支持することができる。

次に、ゲート状エアバッグ２００の詳細について説明する。図３は、車両を正面視としたときのゲート状エアバッグ２００の正面図である。

＜実施形態１＞
図３（ａ）は、実施形態１のゲート状エアバッグ２００の正面図である。

図３（ａ）に示すように、ゲート状エアバッグ２００の内周面の内側には、開口されたゲート開口部２１０が形成されている。

このゲート開口部２１０は、車両１への衝突を保護する保護対象者が通過可能な大きさであり、上述したように、ゲート状エアバッグ２００の内周面の下端部２１０ａから上端部２１０ｂまでの距離Ｌは、ゲート状エアバッグ２００の内周面の下端部２１０ａからフロントガラス５及びフロントピラー６の前端部までの距離Ｓ以下となるように構成されている。このことは、後述する実施形態においても同様である。

また、膨張したゲート状エアバッグ２００に囲まれる面の面積は、前方エアバッグ１００が保護対象者との衝突により変形する面積よりも狭くなってもいることから、ゲート状エアバッグ２００が、保護対象者との衝突により変形した前方エアバッグ１００に包み込まれて、前方エアバッグ１００が後方側に倒れ込むことを支持することができる。

＜実施形態２＞
図３（ｂ）は、実施形態２のゲート状エアバッグ２００の正面図であり、ゲート状エアバッグ２００の内周面の側壁には、弾性を有する弾性布２２０が取り付けられている。

ゲート状エアバッグ２００の内周面の内側は、車両１への衝突を保護する保護対象者が通過可能な大きさで構成されており、この弾性布２２０によって、ゲート状エアバッグ２００の内周面の内側を通過しようとする保護対象者及び前方エアバッグ１００を確実に支持することができる。さらには、弾性布２２０の弾性力により、保護対象者が車両１に衝突する際の衝撃吸収をより効率的に行うことができる

＜実施形態３＞
図３（ｃ）は、実施形態３のゲート状エアバッグ２００の正面図であり、ゲート状エアバッグ２００の内周面の側壁には、基布２３０が取り付けられている。

この基布２３０は、ゲート状エアバッグ２００の内周面の内側の内面積よりも大きい面積であって、弛みを持たせて蛇腹状に上端と下端とがゲート状エアバッグ２００の内周面の側壁に縫製されている。また、基布２３０の面積は、保護対象者及び前方エアバッグ１００がゲート状エアバッグ２００の内周面の内側を通過することを許容した面積で構成されている。

そして、保護対象者及び前方エアバッグ１００がゲート状エアバッグ２００の内周面の内側を通過したときに、保護対象者との衝突により変形した前方エアバッグ１００と基布２３０とが接触している接触面積が、基布２３０を広げたときの最大面積となると、基布２３０が張りつめて、ゲート状エアバッグ２００の内周面の内側を通過しようとする保護対象者及び前方エアバッグ１００を支持することができる。

＜実施形態４＞
図４は、実施形態４のゲート状エアバッグ２００の側面図であり、ゲート状エアバッグ２００の内周面の側壁には、前方エアバッグ１００の一部である後方部が連結されている。

図４に示すように、ゲート状エアバッグ２００の内周面の側壁には、前方エアバッグ１００の後方部と連結するために、前方エアバッグ１００の後方部を縫製した縫製部２４０が設けられている。なお、縫製部２４０は、ゲート状エアバッグ２００の内周面の側壁において全域に亘って設けられていてもよいし、左右方向側の両端部等の一部にのみ設けられていてもよい。
これにより、ゲート状エアバッグ２００が、ゲート状エアバッグ２００の内周面の内側を通過しようとする保護対象者及び前方エアバッグ１００を確実に支持することができる。

また、実施形態４のゲート状エアバッグ２００においては、ゲート状エアバッグ２００は、ボンネット３側に倒れ込む易くするために、ボンネット３側にやや傾斜している。
なお、車両の上下方向の鉛直線に対し、ボンネット３側への傾斜角度を大きくしてしまうと、保護対象者及び前方エアバッグ１００がゲート状エアバッグ２００の内周面の内側を通過し難くなってしまうことから、車両の上下方向の鉛直線に対してボンネット３側への傾斜角度は、０～３０度以内であることが望ましい。

＜実施形態１の変形遷移＞
以上を踏まえて、本発明のエアバッグ装置Ｅのエアバッグの展開内容と、保護対象者が車両１に衝突する際の衝撃吸収をより効率的に行うことができる仕組みについて、図５～図７を用いて説明する。

図５及び図６は、実施形態１の前方エアバッグ１００及びゲート状エアバッグ２００の変形遷移を示す模式図であり、保護対象者、前方エアバッグ１００及びゲート状エアバッグ２００の変化を時系列に示している。また、図７は、実施形態２～４の前方エアバッグ１００及びゲート状エアバッグ２００の変形遷移を示す模式図である。

エアバッグ装置Ｅは、保護対象者が車両１に衝突することを事前に検知すると、インフレータを作動させて、前方エアバッグ１００及びゲート状エアバッグ２００の内部に膨張ガスを供給し、前方エアバッグ１００及びゲート状エアバッグ２００を膨張させる。

図５（ａ）に示すように、インフレータは、前方エアバッグ１００及びゲート状エアバッグ２００の内部に同時に膨張ガスを供給し、前方エアバッグ１００及びゲート状エアバッグ２００が同時に展開していく。

なお、本実施形態においては、前方エアバッグ１００及びゲート状エアバッグ２００が同時に展開させるように構成したが、前方エアバッグ１００をゲート状エアバッグ２００よりも先に展開させるように構成してもよい。

図５（ｂ）に示すように、最終的に膨張ガスの供給が終了すると、前方エアバッグ１００は車両１の前面側に展開して膨張を完了し、ゲート状エアバッグ２００は車両１の上方側に展開して膨張を完了することになる。

図５（ｃ）に示すように、保護対象者が前方エアバッグ１００に衝突すると、前方エアバッグ１００の形状が変形する。

このとき、前方エアバッグ１００は、前方エアバッグ１００の形状を変形させる変形力により、保護対象者が車両１に衝突する際の衝撃力から第１の衝突エネルギーを吸収する。

その後、図６（ａ）に示すように、保護対象者及び前方エアバッグ１００の保護対象者近傍の変形箇所は、ゲート開口部２１０を通過する。このとき、前方エアバッグ１００の外縁部は、ゲート開口部２１０を通過せずに、膨張したゲート状エアバッグ２００の外側を包み込むように変形していく。

このとき、ゲート状エアバッグ２００は、前方エアバッグ１００の外縁部を支持しており、この支持力により、保護対象者が車両１に衝突する際の衝撃力から第２の衝突エネルギーを吸収する。

更にその後、図６（ｂ）に示すように、ゲート状エアバッグ２００は、保護対象者から受ける衝撃力が所定の閾値を超えると、車両のボンネット側に倒れ込むことになる。

このとき、ゲート状エアバッグ２００は、車両のボンネット側に倒れ込むことの屈折力により、保護対象者が車両１に衝突する際の衝撃力から第３の衝突エネルギーを吸収する。

さらには、ゲート状エアバッグ２００の内周面の下端部２１０ａから上端部２１０ｂまでの距離Ｌが、ゲート状エアバッグ２００の内周面の下端部２１０ａからフロントガラス５及びフロントピラー６の前端部までの距離Ｓ以下（図２参照）であることから、ゲート状エアバッグ２００がボンネット３側に倒れ込んだ後には、倒れ込んだゲート状エアバッグ２００により、保護対象者がフロントガラス５及びフロントピラー６に衝突することを防止することができる。

そして、倒れ込んだゲート状エアバッグ２００は、保護対象者の車両後方側への慣性力により、ゲート状エアバッグ２００の形状が変形していくことになる。

このとき、倒れ込んだゲート状エアバッグ２００は、ゲート状エアバッグ２００の形状を変形させる変形力により、保護対象者が車両１に衝突する際の衝撃力から第４の衝突エネルギーを吸収する。

このように、実施形態１の前方エアバッグ１００及びゲート状エアバッグ２００は、保護対象者が車両１に衝突する際の衝撃力から複数の段階に亘って衝突エネルギーを吸収し、保護対象者が車両に衝突する際の衝撃吸収をより効率的に行うことができる。

＜実施形態２～４の変形遷移＞
ここで、実施形態１の前方エアバッグ１００及びゲート状エアバッグ２００の変形態様と、実施形態２～４の前方エアバッグ１００及びゲート状エアバッグ２００の変形態様とが異なることから、図７を用いて、実施形態２～４の前方エアバッグ１００及びゲート状エアバッグ２００の変形遷移を中心に説明する。なお、図７（ａ）は、実施形態１の図６（ａ）に対応しており、図７（ｂ）は、実施形態１の図６（ｂ）に対応している。

図７（ａ）に示すように、実施形態２～４の前方エアバッグ１００は、実施形態１の前方エアバッグ１００とは異なり、ゲート状エアバッグ２００の外側を包み込まずに、ゲート状エアバッグ２００の内周面の内側を通過する。

上述したように、ゲート状エアバッグ２００の内周面の内側には、弾性布２２０または基布２３０が取り付けられているか、縫製部２４０により前方エアバッグ１００の後方部が取り付けられている。
この弾性布２２０、基布２３０または縫製部２４０により、ゲート状エアバッグ２００は、ゲート状エアバッグ２００の内周面の内側を通過した前方エアバッグ１００を支持することができる。そして、この支持力により、保護対象者が車両１に衝突する際の衝撃力から第２の衝突エネルギーを吸収することになる。

図７（ｂ）に示すように、実施形態２～４のゲート状エアバッグ２００は、保護対象者から受ける衝撃力が所定の閾値を超えると、車両のボンネット側に倒れ込むことになる。

このように、実施形態２～４の前方エアバッグ１００及びゲート状エアバッグ２００についても、実施形態１のゲート状エアバッグ２００と同様にして、ゲート状エアバッグ２００は、前方エアバッグ１００の形状を変形させる変形力により、保護対象者が車両１に衝突する際の衝撃力から第１の衝突エネルギーを吸収するとともに、前方エアバッグ１００の支持力により、保護対象者が車両１に衝突する際の衝撃力から第２の衝突エネルギーを吸収する（図７（ａ）参照）。さらには、車両のボンネット側に倒れ込むことの屈折力により、保護対象者が車両１に衝突する際の衝撃力から第３の衝突エネルギーを吸収し、ゲート状エアバッグ２００の形状を変形させる変形力により、保護対象者が車両１に衝突する際の衝撃力から第４の衝突エネルギーを吸収する（図７（ｂ）参照）。加えて、倒れ込んだゲート状エアバッグ２００は、保護対象者がフロントガラス５及びフロントピラー６に衝突することを防止することができる。

以上のように、本発明のエアバッグ装置Ｅは、前方エアバッグ１００及びゲート状エアバッグ２００により、保護対象者が車両１に衝突する際の衝撃吸収をより効率的に行うことができ、保護対象者の傷害低減を図ることができる。

１：車両、２：フロントバンパ、３：ボンネット、４：フロントフェンダ、５：フロントガラス、６：フロントピラー、７：ルーフ、８：サイドドア、９：サイドミラー、１０：フロントグリル、１１：エンブレム、１００：前方エアバッグ、１１０：排出口、２００：ゲート状エアバッグ、２１０：ゲート開口部、２２０：弾性布（支持部）、２３０：基布（支持部）、２４０：縫製部（支持部）

Claims (7)

1. 車両の外側に展開して膨張するエアバッグと、前記エアバッグの内部に膨張ガスを供給するインフレータとを備えたエアバッグ装置において、
   車両の前方に展開される前方エアバッグと、
   前記前方エアバッグよりも後方に設けられるとともに、車両の上方側に展開され、車両の正面視において逆Ｕ字状の形状をなしたゲート状エアバッグと、を備え、
   膨張した前記前方エアバッグの最大の体積は、膨張した前記ゲート状エアバッグの最大の体積よりも大きい、
   ことを特徴とするエアバッグ装置。
2. 膨張した前記前方エアバッグの内部圧力は、膨張した前記ゲート状エアバッグの内部圧力よりも低く、
   膨張した前記前方エアバッグは、車両への衝突を保護する保護対象者との衝突により変形可能である、
   ことを特徴とする請求項１に記載のエアバッグ装置。
3. 前記前方エアバッグは、外部と連通する排出口を有し、
   前記ゲート状エアバッグは、前記排出口を有していない、
   ことを特徴とする請求項１または２に記載のエアバッグ装置。
4. 前記前方エアバッグは、前記ゲート状エアバッグと略同時か、前記ゲート状エアバッグよりも早く展開する、
   ことを特徴とする請求項１～３のいずれかに記載のエアバッグ装置。
5. ゲート状エアバッグの内周面の内側には、
   膨張した前記前方エアバッグが後方側に倒れ込むことを支持する支持部を有する、
   ことを特徴とする請求項１～４のいずれかに記載のエアバッグ装置。
6. 膨張した前記ゲート状エアバッグは、
   車両への衝突を保護する保護対象者から受ける衝撃力が所定の閾値を超えると、車両のボンネット側に倒れ込む、
   ことを特徴とする請求項１～５のいずれかに記載のエアバッグ装置。
7. 前記ゲート状エアバッグは、前記前方エアバッグと少なくとも一部が連結されている、
   ことを特徴とする請求項１～６のいずれかに記載のエアバッグ装置。

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