JP7256056B2 - 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り、歩行者等の傷害低減を図ることが求められている。

そこで、大きな衝撃力を吸収するために、車両前面に大きなエアバッグ装置を設けることが考えられる。
しかし、エアバッグの袋体を大きくすると、衝撃吸収能力は向上するが、歩行者等とエアバッグの接触による袋体が、内部のガスを中心とした無限軌道のように回転し、歩行者等を車両に対し滑らせる可能性がある。
この場合、歩行者等と車両の相対変位をエアバッグが吸収しきれず、車両から跳ね落とされ、歩行者等と路面などとの二次衝突を引き起こすことになる。

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エアバッグによる滑りを抑止すると共に、衝撃吸収自体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、前記エアバッグの内部には、前記インフレータから供給される前記膨張ガスの熱により変形する変形部材を備えたことを特徴とする。

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エアバッグによる滑りを抑止すると共に、衝撃吸収自体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。 実施形態１のエアバッグを示す説明図である。 実施形態２のエアバッグを示す説明図である。 保護対象者がエアバッグに衝突したときのエアバッグの変形遷移を示す模式図である。 実施形態１～４の変形例のエアバッグ装置を備えた車両の側面図である。

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６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、エアバッグ１００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エアバッグ１００と、エアバッグ１００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、エアバッグ１００の内部に膨張ガスを供給し、エアバッグ１００を膨張させる。このとき、膨張したエアバッグ１００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、エアバッグ装置Ｅにおけるエアバッグ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。

このエアバッグ１００の内部には、インフレータから供給される膨張ガスの熱により変形する変形部材１２０が設けられている。

変形部材１２０は、ポリスチレン、ポリエステル、ポリ塩化ビニル等の膨張ガスの熱により収縮する熱収縮部材で構成されている。
なお、変形部材１２０は、ポリプロピレン、炭酸水素ナトリウム、炭酸アンモニウム、ジアゾアミノベンゼン、ジニトロソペンタメチレンテトラミン等の発泡剤を混入させて膨張ガスの熱により膨張する熱膨張部材で構成してもよい。

また、エアバッグ１００は、エアバッグ１００の外部と連通し開孔された排出口１１１を有しており、排出口１１１からエアバッグ１００に供給された膨張ガスが排出されることになる。

次に、エアバッグ１００の内部構成について説明する。

＜実施形態１＞
図３は、実施形態１のエアバッグ１００を示す説明図である。

図３（ａ）は、車両１の正面視におけるエアバッグ１００の正面図であり、図３（ｂ）は、車両１の前後方向を断面方向とし、変形部材１２０が収縮する前のエアバッグ１００の断面概念図であり、図３（ｃ）は、車両１の前後方向を断面方向とし、変形部材１２０が収縮した後のエアバッグ１００の断面概念図である。

図３（ａ）に示すように、変形部材１２０は、車両１の正面視においては、エアバッグ１００の中央部の内壁に設けられている。

また、図３（ｂ）に示すように、変形部材１２０は、紐状に形成されており、一端がエアバッグ１００の前端部の内壁に連結されている。なお、図３（ｂ）に示す状態は、エアバッグ１００の膨張が完了する前の状態であって、変形部材１２０が収縮する前の断面概念図であるが、実際にはエアバッグ１００が膨張し始めたときには、変形部材１２０は収縮を開始している。

インフレータからエアバッグ１００の内部に膨張ガスが供給されると、図３（ｃ）に示すように、変形部材１２０は、膨張ガスの熱によりエアバッグ１００の内壁側に向かってボール状に収縮する。

また、インフレータから供給される膨張ガスは、供給口１０１を介してエアバッグ１００に供給されるものの、エアバッグ１００の下方かつ後方側には、排出口１１１が設けられている。

このため、エアバッグ１００に供給された膨張ガスは、排出口１１１からエアバッグ１００の外部に排出されることになり、膨張したエアバッグ１００の形状は、保護対象者との衝突により変形可能になる。

後述するように、膨張したエアバッグ１００の形状が保護対象者との衝突により変形可能になると、エアバッグ１００の内部では、ボール状に収縮した変形部材１２０がエアバッグ１００の内壁と擦れることになり、また変形部材同士が擦れたり、絡み合ったりすることで、大きな摩擦力が発生し、保護対象者が車両１に衝突する際のエアバッグ１００による滑りを抑止すると共に、衝撃吸収自体をより効率的に行うことができる。

また、変形部材１２０が設けられたエアバッグ１００の中央部かつ前端部は、保護対象者が接触しやすいエアバッグ１００の部位であることから、変形部材１２０による摩擦力をより効率的に発生させることができる。

なお、実施形態１においては、エアバッグ１００の中央部かつ前端部の内壁に変形部材１２０が連結されるように構成したが、エアバッグ１００の略全域の内壁に変形部材１２０が連結されるように構成してもよい。また、車両の側面視において、外側エアバッグ１１０及び内側エアバッグ１２０の下方側にある下方部を除いた特定部に取り付けるように構成してもよい。

＜実施形態２＞
図４は、実施形態２のエアバッグ１００を示す説明図であり、変形部材１２０をエアバッグ１００の内壁に連結させるのではなく、膨張ガスの熱により収縮する変形部材１３０を、膨張ガスが供給される供給口１０１に設けたことの一例である。

図４は、車両１の前後方向を断面方向としたエアバッグ１００の断面概念図であり、図４（ａ）～（ｄ）において、変形部材１３０とエアバッグ１００の状態を時系列的に示している。

図４（ａ）に示すように、変形部材１３０は、膨張ガスが供給される供給口１０１の近傍に設けられている。

変形部材１３０は、短冊状の変形本体部１３１と、供給口１０１に接続される細い紐状の連結紐１３２とから構成されている。

変形本体部１３１は、図４（ａ）に示すように、供給口１０１から膨張ガスが供給され始めると、膨張ガスの風圧による力を受けて、エアバッグ１００の内部で広がることになる。

そして、図４（ｂ）に示すように、供給口１０１から膨張ガスが所定の量が供給されて、エアバッグ１００の内部温度が上昇していくと、連結紐１３２が風圧及び熱により切断され、変形本体部１３１は、エアバッグ１００の内部で飛散することになる。

その後、図４（ｃ）に示すように、変形本体部１３１は、エアバッグ１００の内壁に融着することになる。

最終的には、図４（ｄ）に示すように、変形本体部１３１は、エアバッグ１００の内壁で膨張ガスの熱により収縮が進み、例えば縮れた紐状の、表面に突起の多いボール状になる。

実施形態２においても、膨張したエアバッグ１００の形状が保護対象者との衝突により変形可能になると、エアバッグ１００の内部では、ボール状に収縮した変形本体部１３１がエアバッグ１００の内壁と擦れることになり、大きな摩擦力が発生し、保護対象者が車両１に衝突する際のエアバッグ１００による滑りを抑止すると共に、衝撃吸収自体をより効率的に行うことができる。

なお、実施形態２においては、変形部材１３０を、短冊状の変形本体部１３１と細い紐状の連結紐１３２とで構成したが、供給口１０１に接続される連結紐１３２を有さずに、球体状、平板状または円盤状の変形本体部１３１のみから構成してもよい。ただし、変形本体部１３１は、供給口１０１から供給される膨張ガスの風圧による力を受ける風受部を有していることが望ましい。

また、実施形態２においては、変形部材１３０が供給口１０１から膨張ガスが供給され始めた時に融着しないように、収縮温度または熱膨温度が、供給口１０１から膨張ガスが供給され始めた時のエアバッグ１００の内部温度よりも高いことが望ましい。

＜エアバッグの変形遷移＞
以上の実施形態１及び２のエアバッグ１００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仕組みについて、図５を用いて説明する。

図５は、保護対象者がエアバッグ１００に衝突したときのエアバッグ１００の変形遷移を示す模式図である。

図５（ａ）に示すように、保護対象者が車両１に衝突するときには、保護対象者がまずエアバッグ１００に衝突し、保護対象者からの衝撃力によりエアバッグ１００の形状が変形する。

このとき、エアバッグ１００の内壁には、ボール状に収縮した変形部材１２０が形成されていることになり、変形部材１２０がエアバッグ１００の内壁と擦れることになる。
そして、変形部材１２０がエアバッグ１００の内壁と擦れると、図５（ａ）、（ｂ）に示すように、エアバッグ１００の内部では、変形部材１２０によって大きな摩擦力が発生することになる。

これにより、保護対象者が車両１に衝突する際のエアバッグ１００による滑りを抑止すると共に、衝撃吸収自体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。

＜その他の変形例＞
上記実施形態１及び２においては、車両１の前面側に展開して膨張するエアバッグは、エアバッグの内部で大きな摩擦力が発生するエアバッグ１００の１つのみであったが、他のエアバッグを設けて構成してもよい。

例えば、図６に示すように、車両１の前面側であって、エアバッグ１００の下方側に、薄型の半楕円状または矩形状のエアバッグ２００を展開させてもよい。

また、エアバッグ２００の前端部は、車両の前後方向に対して、エアバッグ１００の前端部よりも前面側に展開される。さらには、エアバッグ２００の上端部は、保護対象者の膝下以下となる高さで展開される。これにより、エアバッグ２００は、保護対象者の足払いの役割を果たすことができる。

そして、エアバッグ１００に対してエアバッグ２００を更に備えることにより、まずエアバッグ２００により保護対象者に足払いを行い、保護対象者をエアバッグ１００側に倒れさせ、その後にエアバッグ１００の内部の摩擦力により、保護対象者への衝撃力の衝撃吸収をより効率的に行うことができる。

保護対象者の衝突態様は様々であるが、足払いの役割を果たすエアバッグ２００により、保護対象者への衝突態様をエアバッグ１００側に倒れさせる衝突態様へ誘導させることができ、事前に想定した衝突態様により衝撃吸収を行い易くすることができる。

以上のように、本発明のエアバッグ装置Ｅは、保護対象者が車両１に衝突する際のエアバッグ１００による滑りを抑止すると共に、衝撃吸収自体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：エアバッグ、１０１：供給口、１１１：排出口、１２０：変形部材、１３０：変形部材、１３１：変形本体部、１３２：連結紐

Claims (6)

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、
   前記エアバッグの内部には、
   前記インフレータから供給される前記膨張ガスの熱により収縮する変形部材を備えた、
   ことを特徴とするエアバッグ装置。
2. 前記変形部材は、
   前記エアバッグの内壁に連結されている、
   ことを特徴とする請求項１に記載のエアバッグ装置。
3. 前記変形部材は、
   前記エアバッグの前端部の内壁に連結されている、
   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. 前記変形部材は、
   車両への衝突を保護する保護対象者が接触しやすい前記エアバッグの保護接触部であって、当該保護接触部の内壁に連結されている、
   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。
5. 前記変形部材は、
   紐状に形成され、一端が前記エアバッグの内壁に連結されている、
   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. 前記変形部材は、
   前記膨張ガスを前記エアバッグの内部に供給するための供給口の近傍に配置されている、
   ことを特徴とする請求項１に記載のエアバッグ装置。

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