JP4100428B2 - 車両用フードエアバッグ装置 - Google Patents

Description

本発明は、衝突体との前面衝突時にフード上面側に膨張展開される車両用フードエアバッグ装置に関する。

下記特許文献１には、フード後端部にフード幅方向に長い開口を形成して当該開口を開閉可能なカバー（リッド）で覆い、かつ開口の下方側にエアバッグケースを配置して、当該エアバッグケース内にインフレータ及び折り畳み状態のエアバッグを収納した車両用フードエアバッグ装置が開示されている。

上記構成によれば、歩行者等の衝突体と前面衝突すると、インフレータが作動してガスが発生し、エアバッグが膨張される。これにより、カバーがフード外方へ展開され、フード上面側へエアバッグが展開される。その結果、歩行者の頭部等の衝突体を保護しようというものである。
特開２００３−１８２４８７号公報

しかしながら、上記先行技術による場合、エアバッグケースの底面が平坦面で構成されているため、インフレータの周壁に放射状に形成されたガス噴出孔のうち下向きのガス噴出孔から噴出されたガスは、エアバッグケースの底面に沿って車両前後方向へ這うように流れる。このため、折り畳み状態のエアバッグはエアバッグケースの前後の側壁側へ押し広げられながら膨張展開するため、エアバッグの展開完了時間が遅くなる可能性があり、上記先行技術はこの点において改良の余地がある。

本発明は上記事実を考慮し、エアバッグの展開時間を早めることができる車両用フードエアバッグ装置を得ることが目的である。

請求項１記載の本発明に係る車両用フードエアバッグ装置は、フードの後部に形成されたバッグ膨出用開口部を開放可能に覆うカバーと、このカバーの下方側に配置され、衝突体との前面衝突時にガスを噴出するガス発生手段と、このガス発生手段から発生したガスの供給を受けて膨張し、前記カバーをフード外方へ展開させて少なくともフード上に膨張展開されるエアバッグと、前記カバーの下方側に配置されると共に前記ガス発生手段及び折り畳み状態の前記エアバッグを収容可能な有底形状とされ、かつガス発生手段が設置される第１底面と折り畳み状態のエアバッグが配置される第２底面とを有するケース底面を備えたエアバッグケースと、を有しており、前記エアバッグケースの前記第２底面は前記第１底面よりもフード後端側に近い側に配置されると共に第１底面の方が第２底面よりも低い位置に配置され、かつ第１底面と第２底面とが傾斜面又は当該傾斜面に準ずる面で繋がれている、ことを特徴としている。

請求項２記載の本発明は、請求項１記載の車両用フードエアバッグ装置において、前記ガス発生手段は少なくとも前記第１底面側へガスを噴出する下向きのガス噴出孔を備えている、ことを特徴としている。

請求項３記載の本発明は、請求項１又は請求項２記載の車両用フードエアバッグ装置において、前記エアバッグの一部が、前記ガス発生手段の上部側に収納されている、ことを特徴としている。
請求項４記載の本発明は、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の車両用フードエアバッグ装置において、前記エアバッグケースの第２底面の下方側に、先端上面にシール材が装着されたカウルルーバが延出されており、当該第２底面の下面にシール材が圧接されている、ことを特徴としている。

請求項１記載の本発明によれば、歩行者等の衝突体と前面衝突すると、ガス発生手段によってガスが噴出される。このため、エアバッグケース内に折り畳み状態で格納されたエアバッグが膨張してカバーを下面側から押圧し、これをフード外方へ展開させる。これにより、フード後部に形成されたバッグ膨出用開口部が開放され、エアバッグが少なくともフード上に膨張展開される。その結果、膨張展開したエアバッグに歩行者等の衝突体が受け止められることにより、前面衝突時の衝突エネルギーが吸収されて歩行者等の衝突体が受ける反力を下げることができる。

ここで、本発明では、エアバッグケースのケース底面に高低差を設け、折り畳み状態のエアバッグが配置される第２底面をガス発生手段が設置される第１底面よりもフード後端側に近い側に配置すると共に、第１の底面の方を第２底面よりも低い位置に配置し、かつ両者を傾斜面又はこれに準ずる面で繋ぐ構成としたので、ガス発生手段から噴出されたガスがケース底面を這うように拡がる際に、当該ガスは傾斜面又はこれに準ずる面を上る。つまり、傾斜面又はこれに準ずる面によって、ガスの流れの向きが偏向される。このため、折り畳み状態のエアバッグを車両前後方向に押し拡げようとする従来のガスの挙動が抑制され、折り畳み状態のエアバッグをバッグ膨出用開口部側（フード上方側）へ押し拡げようとする挙動に改められる。その結果、エアバッグはフード上面側に迅速に展開される。

請求項２記載の本発明によれば、ガス発生手段は少なくとも第１底面側へガスを噴出する下向きのガス噴出孔を備えているので、当該下向きのガス噴出孔から噴出されたガスは必ずケース底面の第１底面に当接してから車両前後方向へ拡がる。このため、本発明は下向きに噴出されたガスに対して特に有効に作用する。

請求項３記載の本発明によれば、エアバッグの一部を、ガス発生手段の上部側に収納したので、エアバッグの収納スペースを拡大することができる。
請求項４記載の本発明によれば、エアバッグケースの第２底面の下方側に、先端上面にシール材が装着されたカウルルーバが延出されており、当該第２底面の下面にシール材が圧接されているので、カウルルーバのシール材によるシール線の位置を設計変更する必要がない。

以上説明したように、請求項１記載の車両用フードエアバッグ装置は、エアバッグケースのケース底面に高低差を設けて低い方の第１底面にガス発生手段を設置すると共に高い方でかつフード後端側に近い側の第２底面にエアバッグを配置し、第１底面と第２底面とを傾斜面又はこれに準ずる面で繋ぐ構成としたので、ケース底面を流れるガスの向きが偏向され、その結果、エアバッグの展開時間を早めることができるという優れた効果を有する。

請求項２記載の本発明に係る車両用フードエアバッグ装置は、ガス発生手段が備えるガス噴出孔の向きが下向き配置となっている場合でも、エアバッグの展開時間を早めることができるという優れた効果を有する。

請求項３記載の本発明に係る車両用フードエアバッグ装置は、エアバッグの容量を増やして衝突体に対する保護エリアを充分に確保することができるという優れた効果を有する。
請求項４記載の本発明に係る車両用フードエアバッグ装置は、車種ごとに決められたシール線の位置を変更する必要がなく、多大な設計変更を回避することができるという優れた効果を有する。

以下、図１及び図２を用いて、本発明に係る車両用フードエアバッグ装置の一実施形態について説明する。なお、これらの図において適宜示される矢印ＦＲは車両前方側を示しており、矢印ＵＰは車両上方側を示しており、矢印ＩＮは車両幅方向内側を示している。

図２には、本実施形態に係る車両用フードエアバッグ装置１０が搭載された車両１２の外観が斜視図にて示されている。この図に示されるように、車両用フードエアバッグ装置１０は、エンジンルームを開閉するフード１４の後端側に車両幅方向に沿って配設されている。

図１には、組付状態の車両用フードエアバッグ装置１０を車両前後方向に沿って切断した状態を側方から観た縦断面図が示されている。この図に示されるように、フード１４は、フード外板を構成すると共にフード１４の意匠面を構成するフードアウタパネル１６を備えている。フードアウタパネル１６の後端側略中央部には、車両幅方向を長辺方向とする平面視で略矩形状のバッグ膨出用開口部１８が形成されている。

フードアウタパネル１６の裏面側には、フード内板を構成するフードインナパネル２０がフードアウタパネル１６に対して所定距離だけ車両下方側に離間した位置に配設されている。このフードインナパネル２０におけるバッグ膨出用開口部１８と対向する位置には、バッグ膨出用開口部１８と同様形状のフードインナ側開口部２６が形成されている。このフードインナ側開口部２６を利用して、車両用フードエアバッグ装置１０のエアバッグモジュール２２が配設されている。

エアバッグモジュール２２は、フードインナ側開口部２６を下方側から閉塞する高強度のロアプレート２４を備えている。ロアプレート２４は平面視でフードインナ側開口部２６よりも一回り大きく形成されており、フードインナ側開口部２６に対して車両下方側から当接配置されることにより、フードインナ側開口部２６を閉塞している。なお、フードインナパネル２０におけるフードインナ側開口部２６の前縁側には側面視で略Ｚ字状に形成された前側リインフォース２８の下端部２８Ａが当接配置されており、ロアプレート２４の前端部２４Ａと共にボルト３０及びナット３２でフードインナパネル２０に共締めされている。同様に、フードインナパネル２０におけるフードインナ側開口部２６の後縁側には側面視で略Ｚ字状に形成された後側リインフォース３４の下端部３４Ａが当接配置されており、ロアプレート２４の後端部２４Ｂと共にボルト３０及びナット３２でフードインナパネル２０に共締めされている。なお、これらの前側リインフォース２８及び後側リインフォース３４は、フードインナパネル２０にフードインナ側開口部２６を形成したことによる剛性低下分を補強するために設置されている。また、前側リインフォース２８の上端部２８Ｂ及び後側リインフォース３４の上端部３４Ｂは、接着剤３６等の固定手段によりフードアウタパネル１６の裏面に固定されている。

後述するように、上述したロアプレート２４におけるフードインナ側開口部２６に臨む部位は車両下方側へ凹んだ形状を成しており、深く凹んだ前部３８と浅く凹んだ後部４０とが前後に並んで形成されている。この前部３８側には、バッグ膨出用開口部１８の近傍まで立ち上がる前壁４２が立設されている。また、後部４０側には、前壁４２と同様の高さを有する後壁４４が立設されている。これらの前壁４２と後壁４４とは前後に対向して配置されており、車両幅方向に沿って延在されている。さらに、前壁４２と後壁４４の長手方向の両端部間には、平面視でコ字状に形成された図示しない側壁がそれぞれ挿入されて溶接等の固定手段によって固定されている。これにより、前壁４２及び後壁４４並びに図示しない両サイドの側壁とロアプレート２４の前部３８及び後部４０によって箱体形状のエアバッグケース４６が構成されている。

上述したエアバッグケース４６の開放側端部、即ちバッグ膨出用開口部１８は、カバーとしての金属製のエアバッグドア４８によって開放可能に塞がれている。具体的には、バッグ膨出用開口部１８はフードアウタパネル１６の一般面１６Ａに対して車両下方側へ一段下がる段差形状に形成されており、エアバッグドア４８はこの段差部５０に納まる厚さ及び大きさに形成されている。エアバッグドア４８の後端部４８Ａには、当該後端部４８Ａを含めて略弓字状に形成された展開ヒンジ部４８Ｂが一体に形成されている。展開ヒンジ部４８Ｂはエアバッグドア４８の幅方向に所定の間隔で設けられている。これに対応して、前述した後側リインフォース３４における展開ヒンジ部４８Ｂと対向する位置にはブラケット５２が固定されており、このブラケット５２に展開ヒンジ部４８Ｂの下端部４８Ｂ１がボルト５４及びナット５６によって固定されている。従って、エアバッグドア４８は、前面衝突時になるとバッグ膨張圧によって、ボルト５４及びナット５６の締結点を展開中心として、展開ヒンジ部４８Ｂの前後逆向きのコ字状を成すヒンジ中間部４８Ｂ２を塑性変形させながら、車両後方側へ片開きに展開される構成である。

ここで、前述したようにロアプレート２４におけるフードインナ側開口部２６を閉塞している部分は車両下方側へ凹んだ形状を成しており、第１底面としての前部３８と第２底面としての後部４０とによって構成されている。これらの前部３８及び後部４０はエアバッグケース４６のケース底面を構成する部分であるが、本実施形態では、前部３８の方が後部４０よりもより多く車両下方側へ凹んでいる。そして、車両下方側への突出量が多い深底の前部３８には、略円柱形状に形成されたガス発生手段としてのインフレータ５８が車両幅方向を長手方向として配置されている。一方、車両下方側への突出量が少ない浅底の後部４０には、所定の折り畳み方によって折り畳まれたエアバッグ６０が収容されている。正確には、インフレータ５８は折り畳み状態のエアバッグ６０内に収容された状態で前部３８に固定されており、かつインフレータ５８の上部側にもエアバッグ６０の一部が載せられるため、後部４０にはエアバッグ６０のすべてではなく一部を除く大半の部分が収容されている。さらに、上記前部３８と後部４０とは、車両後方側へ向けて上り勾配となる後傾した傾斜面６２を介して繋がっている。

なお、インフレータ５８としては機械着火式、電気着火式のいずれを使用してもよく、又ガス発生剤封入タイプ、高圧ガス封入タイプのいずれでも適用可能である。また、インフレータ５８の周壁部の所定位置には、複数のガス噴出孔５９Ａ〜５９Ｄがインフレータ５８の周方向に形成されている。因みに、本実施形態では、インフレータ５８の周方向の四箇所に９０度間隔でガス噴出孔５９Ａ〜５９Ｄが形成されており、このため噴出ガスは矢印Ａで示される車両上方側、矢印Ｂで示される車両前方側、矢印Ｃで示される車両下方側、矢印Ｄで示される車両後方側の四方向（放射方向）に噴出されるようになっている。

また、図２に二点鎖線で示されるように、膨張展開したエアバッグ６０は、フード後端側、カウル、ウインドシールドガラス６４の下端部等を覆うように車両幅方向に扁平に展開する本体部６０Ａと、この本体部６０Ａと連通されると共に本体部６０Ａの両サイドからフロントピラー６６に沿って延在しフロントピラー６６の下部を覆う延長部６０Ｂとを備えている。

（作用・効果）
次に、本実施形態の作用並びに効果を説明する。

歩行者等の衝突体と前面衝突すると、インフレータ５８が作動して複数のガス噴出孔５９Ａ〜５９Ｄからガスが噴出される。このため、エアバッグケース４６内の後部側に折り畳み状態で格納されたエアバッグ６０が膨張してエアバッグドア４８が下面側から押圧される。エアバッグドア４８に作用するバッグ膨張圧が所定位置に達すると、エアバッグドア４８は展開ヒンジ部４８Ｂを中心としてフード外方側（ウインドシールドガラス側）へ展開させる。これにより、フード後端側に形成されたバッグ膨出用開口部１８が開放され、図２に二点鎖線で示されるようにエアバッグ６０が膨張展開される。その結果、膨張展開したエアバッグ６０の本体部６０Ａ或いは延長部６０Ｂに歩行者等の衝突体が受け止められることにより、前面衝突時の衝突エネルギーが吸収されて歩行者等の衝突体が受ける反力を下げることができる。

ここで、本実施形態では、エアバッグケース４６のケース底面を構成する前部３８及び後部４０を車両下方側へ突出させる（凹ませる）と共に、インフレータ５８が設置される側の前部３８を、エアバッグ６０が収容される側の後部４０よりもより多く車両下方側へ突出させる（凹ませる）構成とし、更に前部３８と後部４０とを後傾する傾斜面６２によって繋いだので、インフレータ５８の下向きに開口されたガス噴出孔５９Ｃから噴出されたガス（図１の矢印Ｃ）が前部３８及び後部４０を這うように拡がる際に（このときのガスの流れをＥで現す）、傾斜面６２によってガスの流れの向きが車両上方側へ偏向される（このときのガスの流れをＦで現す）。このため、折り畳み状態のエアバッグ６０を車両前後方向に拡げようとする従来のガスの挙動が抑制され、折り畳み状態のエアバッグ６０をバッグ膨出用開口部１８側（フード上方側）へ押し拡げようとする挙動に改められる。その結果、本実施形態によれば、エアバッグ６０をフード上面側に迅速に展開させることができ、エアバッグ６０の展開時間を早めることができる。

前記効果について補足すると、図１に示されるように、ロアプレート２４の後部４０の下方側には、先端上面にシール材６８が装着されたカウルルーバ７０が延出されている。このカウルルーバ７０のシール材６８によるシール線の位置は車種ごとに決まっており、これを変更しようとすると多大な設計変更を伴うので、一般には変えられない。従って、ロアプレート２４の後部４０は、これ以上車両下方側へ下げることはできない。その一方で、乗員頭部等の衝突体に対する保護エリアを充分に確保する観点から、エアバッグ６０の容量を増やしたいという要請がある。エアバッグ６０の容量を増やすということは、それだけ折り畳み状態のエアバッグ６０の収納スペースも拡大する必要がある。ところが、エンジンルーム７２内には種々の部品が殆ど隙間無く納められており、スペースに余裕がない。従って、できるだけエアバッグモジュール２２をコンパクトにしたいという要請がある。

上記三つの観点を総合的に勘案して、本実施形態では、ロアプレート２４の後部４０についてはシール線から決まる可能な範囲で下げるに止め、シール線の影響を受けない前部３８をその分車両下方側へ下げてやることで、インフレータ５８の上部側にエアバッグ６０の一部が収納されるようにしてエアバッグ６０の収納スペースを拡大する構成を採用している。しかしこの場合、前部３８と後部４０とで段差ができるが、この段差を垂直な壁で構成すると、車両下方側へのガスの流れ（矢印Ｃ）が拡がる（矢印Ｅ）際に当該段差の壁で堰き止められてしまい、折り畳み状態のエアバッグ６０を展開させるのに時間がかかる。そこで、かかる段差を傾斜面６２で置き換えることで、ガスの流れを上向き（矢印Ｆ）に偏向させ、エアバッグ６０の早期展開を図っている。すなわち、本実施形態によれば、上記三つの要請を満たした上で、尚且つエアバッグ６０を迅速に展開させることができる。なお、図１において最終的なガスの流れの方向を上向き（矢印Ｆ）に描いているのは、エアバッグ６０がかなり圧縮された状態で折り畳まれているため、ガスの流れが上向き（矢印Ｆ）に偏向されるからである。この上向きに流れるガスによって折り畳み状態のエアバッグ６０の最上部６０Ｃがエアバッグドア４８側へ膨らみ、順次折りが解けていくことから、圧縮された状態で折り畳まれたエアバッグ６０の迅速な展開が可能となるのである。

また、本実施形態では、インフレータ５８の周方向に９０度間隔でガス噴出孔５９Ａ〜５９Ｄが形成されており、そのうちの一箇所がインフレータ５８の下端部に形成されているため、下向きのガス（矢印Ｃ）が噴出される。従って、この下向きのガスは必ず前部３８に当接してからケース底面を這うように流れるので、本構造が特に有効に作用する。換言すれば、本実施形態によれば、このような下向きにガスが噴出されるようなガス噴出孔５９Ｃを備えたインフレータ５８を使ったとしても、エアバッグ６０の展開時間を早めることができる。

さらに、本実施形態では、前部３８側にインフレータ５８を配置し、よりフード後端側に近い後部４０側に折り畳み状態のエアバッグ６０を配置したので、その分だけエアバッグ６０がよりフード後端側に寄せられる。このため、エアバッグ６０をより迅速にフード後端側等に展開させることができる。

〔本実施形態の補足説明〕
なお、上述した本実施形態では、エアバッグケース４６のケース底面を構成する前部３８と後部４０とを後傾する傾斜面６２によって繋ぐ構成としたが、請求項１記載の「（傾斜面又は）これに準ずる面」には、傾斜面６２と同様に機能する傾斜面６２以外の面も含まれる。例えば、傾斜面６２のような平面ではなく、ラウンドした曲面等でもよく、かかるラウンドした曲面は傾斜面に準ずる面の一態様である。

また、上述した本実施形態では、インフレータ５８の下端部にガス噴出孔５９Ｃが形成されて下向きにもガスが噴出される構成を採ったが、仮に下向きにガスが噴出されないガス噴出孔の配置が採用されたインフレータを使用した場合であっても、本発明は有効に作用する。すなわち、例えば、インフレータ５８から下向きのガス噴出孔５９Ｃを除外したインフレータを想定した場合、下向きにガスは噴出されないが、前述したエアバッグ６０は圧縮された状態で折り畳まれているため、矢印Ａ、矢印Ｂ、矢印Ｄのガスだけが噴出されたとしても、ガスがケース底面側に回り込むので、傾斜面６２を設けた場合の効果は得られる。よって、請求項１記載の本発明には、下向きにガスを噴出するガス噴出孔を備えていないインフレータを使った車両用フードエアバッグ装置も含まれる。

組付状態の車両用フードエアバッグ装置を車両前後方向に沿って切断した状態を側方から観た縦断面図（図２の１‐１線断面図）である。 図１に示される車両用フードエアバッグ装置が搭載された車両の外観を、エアバッグが展開した状態も含めて示す斜視図である。

符号の説明

１０ 車両用フードエアバッグ装置
１２ 車両
１４ フード
１８ バッグ膨出用開口部
２４ ロアプレート（ケース底面）
３８ 前部（第１底面）
４０ 後部（第２底面）
４６ エアバッグケース
４８ エアバッグドア（カバー）
５８ インフレータ（ガス発生手段）
５９Ｃ ガス噴出孔
６０ エアバッグ
６２ 傾斜面
６８ シール材
７０ カウルルーバ

Claims (4)

1. フードの後部に形成されたバッグ膨出用開口部を開放可能に覆うカバーと、
   このカバーの下方側に配置され、衝突体との前面衝突時にガスを噴出するガス発生手段と、
   このガス発生手段から発生したガスの供給を受けて膨張し、前記カバーをフード外方へ展開させて少なくともフード上に膨張展開されるエアバッグと、
   前記カバーの下方側に配置されると共に前記ガス発生手段及び折り畳み状態の前記エアバッグを収容可能な有底形状とされ、かつガス発生手段が設置される第１底面と折り畳み状態のエアバッグが配置される第２底面とを有するケース底面を備えたエアバッグケースと、
   を有しており、
   前記エアバッグケースの前記第２底面は前記第１底面よりもフード後端側に近い側に配置されると共に第１底面の方が第２底面よりも低い位置に配置され、かつ第１底面と第２底面とが傾斜面又は当該傾斜面に準ずる面で繋がれている、
   ことを特徴とする車両用フードエアバッグ装置。
2. 前記ガス発生手段は少なくとも前記第１底面側へガスを噴出する下向きのガス噴出孔を備えている、
   ことを特徴とする請求項１記載の車両用フードエアバッグ装置
3. 前記エアバッグの一部が、前記ガス発生手段の上部側に収納されている、
   ことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の車両用フードエアバッグ装置。
4. 前記エアバッグケースの第２底面の下方側に、先端上面にシール材が装着されたカウルルーバが延出されており、当該第２底面の下面にシール材が圧接されている、
   ことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の車両用フードエアバッグ装置。
   
   

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