JP4479256B2

JP4479256B2 - 車両用エアバッグ装置

Info

Publication number: JP4479256B2
Application number: JP2004019464A
Authority: JP
Inventors: 敏弘石川
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 2004-01-28
Filing date: 2004-01-28
Publication date: 2010-06-09
Anticipated expiration: 2024-01-28
Also published as: JP2005212542A

Description

本発明は、車両のボンネットフード後端部を押し上げてフロントウィンド上に展開するように構成されたエアバッグを備えた車両用エアバッグ装置に関する技術分野に属する。

従来より、例えば特許文献１に示されているように、車両のボンネットフード後端部を押し上げてフロントウィンド上に展開するように構成されたエアバッグを備えた車両用エアバッグ装置は知られている。この車両用エアバッグ装置のエアバッグは、車両のボンネットフード後端部の下方位置で展開する第１展開部と、該車両のフロントウィンド上に展開する第２展開部とを有し、上記第１展開部の車幅方向全体が、インフレータより供給されたガスによって展開することで上記ボンネットフード後端部を上方へ押し上げる押上げ部を構成し、この第１展開部と連通する上記第２展開部が、上記インフレータより該第１展開部を経由して供給されたガスによって、該第１展開部により押し上げられたボンネットフード後端部とフロントウィンドとの間の隙間から該フロントウィンド上に展開するように構成されている。そして、フロントバンパに設けられた衝突検出センサによって障害物（歩行者等）との衝突を検出すると、インフレータの起爆を行い、これにより、インフレータよりガスがエアバッグの第１及び第２展開部に順次供給される。この結果、最初に第１展開部が展開し、この展開によりボンネットフード後端部が上方へ押し上げられ、次いで、この押し上げられたボンネットフード後端部とフロントウィンドとの間の隙間から第２展開部が該フロントウィンド上に展開することになる。
特開平２００２−３０８０２８号公報

しかしながら、上記従来のエアバッグ装置では、第１展開部（押上げ部）に供給されたガスが直ぐに第２展開部にも流れることで、ボンネットフード後端部が少し上昇しただけで第２展開部も展開してしまい、この第２展開部の展開のために、フロントウィンドよりも車両前方側に位置して障害物がより早期に衝突する可能性があるボンネットフード後端部の上昇動作が遅れてしまうことになり、この結果、障害物がボンネットフード後端部に衝突したときに、ボンネットフード後端部が十分に上昇していないという虞れがある。

本発明は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、上記のように車両のボンネットフード後端部を押し上げてフロントウィンド上に展開するように構成されたエアバッグを備えた車両用エアバッグ装置に対して、その構成を改良することによって、ボンネットフード後端部を出来る限り早期に上昇させるとともに、エアバッグを出来る限り早期にかつ安定的に展開させるようにすることにある。

上記の目的を達成するために、この発明では、第１展開部の押上げ部と第２展開部との間に、オリフィスを設けて、第１展開部の押上げ部と第２展開部との間のガス流動を制限するようにするとともに、上記第１展開部内のガス圧力が所定値以上となることにより、上記オリフィス近傍における縫合部の糸が破断されることで、上記オリフィス径が大きくなるようにするとともに、エアバッグの展開状態において、該エアバッグの第１展開部の押上げ部を、該第１展開部の車幅方向両端部に設けて、第１展開部の車幅方向中央部よりも車両前方に延設するようにした。

具体的には、請求項１の発明では、車両のボンネットフード後端部の下方位置で展開する第１展開部と、該車両のフロントウィンド上に展開する第２展開部とを有するエアバッグを備えた車両用エアバッグ装置を対象とする。

そして、上記エアバッグの第１展開部の車幅方向の一部が、インフレータより供給されたガスによって展開することで上記ボンネットフード後端部を上方へ押し上げる押上げ部を構成し、上記第２展開部が、上記インフレータより上記押上げ部を経由して供給されたガスによって、該押上げ部により押し上げられたボンネットフード後端部とフロントウィンドとの間の隙間から該フロントウィンド上に展開するように構成されており、上記第１展開部と第２展開部との間は、上記エアバッグの上面と下面とを糸で縫い合わせてなる縫合部により仕切られ、上記縫合部の一部は、縫い合わされておらずオリフィスとされ、上記オリフィスは、上記第１展開部の押上げ部と第２展開部との間に設けられており、上記第１展開部内のガス圧力が所定値以上となることにより、上記オリフィス近傍における上記縫合部の糸が破断されることで、上記オリフィス径が大きくなるように構成され、上記エアバッグの展開状態において、該エアバッグの第１展開部の押上げ部は、該第１展開部の車幅方向両端部に設けられていて、第１展開部の車幅方向中央部よりも車両前方に延設されているものとする。

上記の構成により、オリフィスによって第１展開部の押上げ部と第２展開部との間のガス流動が制限されるので、押上げ部が略完全に展開した後に、ガスが第２展開部へと流れる。この結果、ボンネットフード後端部が早期にかつ確実に押し上げられ、障害物がフロントウィンドよりも先にボンネットフードに衝突したとしても、その衝撃力を緩和することができる。そして、ボンネットフード後端部の上昇後に、第２展開部がボンネットフードに邪魔されずにフロントウィンド上に素早くかつ安定的に展開して、障害物がフロントウィンドに衝突するのを防止することができる。また、第１展開部内のガス圧力が所定値以上となることによりオリフィス径が大きくなることで、第２展開部をより一層早期に展開させることができる。

さらに、第１展開部の押上げ部を、該第１展開部の車幅方向両端部に設けることで、ボンネットフード後端部の車幅方向両端部を上下移動可能に支持しておけば、この両端部を押し上げることにより、ボンネットフード後端部の車幅方向中央部がエアバッグの展開によって両端部よりも上側に大きく変形するのを防止することができ、第２展開部をフロントウィンド上に安定的に展開させるようにすることができる。また、押上げ部を、第１展開部の車幅方向中央部よりも車両前方に延設することで、ボンネットフード後端部を、車両前後方向に出来る限り長い範囲に亘って押し上げることができ、ボンネットフードが車両前後方向中間部で折れるのを防止することができる。

以上説明したように、本発明の車両用エアバッグ装置によると、第１展開部の押上げ部と第２展開部との間に、オリフィスを設け、上記第１展開部内のガス圧力が所定値以上となることにより、上記オリフィス近傍における縫合部の糸が破断されることで、上記オリフィス径が大きくなるようにするとともに、エアバッグの展開状態において、該エアバッグの第１展開部の押上げ部を、該第１展開部の車幅方向両端部に設けて、第１展開部の車幅方向中央部よりも車両前方に延設するようにしたことにより、ボンネットフード後端部を早期に上昇させることができるとともに、エアバッグ（特に第２展開部）を早期にかつ安定的に展開させることができる。また、ボンネットフードが車両前後方向中間部で折れるのを防止することができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。

図１及び図２は、本発明の実施形態に係る車両用エアバッグ装置が搭載された車両１の前部を示し、この車両１のエンジンルーム内における車体カウル部１０（フロントウィンド１６の前方位置）に、車両用エアバッグ装置のエアバッグ２が収納されている。このエアバッグ２は、車幅方向に延びる略矩形箱状のエアバッグ収納箱３内に折り畳まれた状態で収納されており、このエアバッグ収納箱３は、エアバッグ２が展開する際にエアバッグ２の展開力で容易に破断する材料で構成されている。

上記エアバッグ収納箱３の下側には、上記エアバッグ２内にガスを供給するインフレータ５（図４参照）を収納しかつ上面に開口部を有するインフレータ収納箱４が配設されている。このインフレータ収納箱４の開口部の上側位置に、上記エアバッグ２に設けられかつ該エアバッグ２内にガスを流入させるためのガス流入口２ｅ（図３参照）が配設されており、このガス流入口２ｅは、展開したエアバッグ２の車幅方向略中央部の下部（後述の第１展開部２ａのガス導通路２ｄ）に設けられている。

上記車両１のボンネットフード１１は、車体カウル部１０の車幅方向両端部にそれぞれ設けられかつ車幅方向に延びるヒンジ軸１２を中心に回動可能に構成されている。すなわち、これら両ヒンジ軸１２には、２つのリンク部材１３の一端部が回動可能にそれぞれ取り付けられ、該両リンク部材１３の他端部がボンネットフード１１後端部の車幅方向両端部にそれぞれ回動可能に取り付けられており、ボンネットフード１１は、この両リンク部材１３を介して上記ヒンジ軸１２回りに回動するようになっている。そして、ボンネットフード１１前端部の裏面の車幅方向中央部には、ボンネットロック１４が設けられており、このボンネットロック１４によって、ボンネットフード１１はエンジンルーム上側の開口部を閉じた状態にロックされる一方、ロックが解除されると、ボンネットフード１１前端部を上側に持ち上げることで上記各ヒンジ軸１２回りに回動して、エンジンルーム上側の開口部を開放状態にすることができるようになっている（図２の一点鎖線参照）。

尚、上記各リンク部材１３は、互いに嵌合しかつ長さ方向にスライド可能な外筒部材１３ａと内筒部材１３ｂとからなっていて、このスライドによりリンク部材１３の長さが変化可能になっているが、後述の如くボンネットフード１１後端部がエアバッグ２の展開により押し上げられるとき以外は、リンク部材１３の長さは変化せず最も短い状態にある。

また、上記ボンネットフード１１は、ボンネットロック１４によってエンジンルーム上側の開口部を閉じた状態にロックされているときに、該ボンネットフード１１の後端部裏面に上方へ押し上げる力（所定値よりも大きい力）が加わると、図２に二点鎖線で示すように、上記ボンネットロック１４の箇所が、車幅方向に延びる回動中心軸となって、その回動中心軸回りに回動するようになっており、このことで、ボンネットフード１１後端部が上方へ移動するようになっている。このとき、ボンネットフード１１の回動に連れて、外筒部材１３ａと内筒部材１３ｂとの互いのスライドにより上記リンク部材１３の長さが長くなる（但し、所定長さになると不図示のストッパによりそれ以上はスライドしない）。つまり、ボンネットフード１１後端部は、リンク部材１３によって上下移動可能に支持されていることになる。そして、上記ボンネットフード１１後端部の押上げ力は、エアバッグ２（後述の第１展開部２ａの押上げ部２ｃ）の展開力によって得られ、エアバッグ２が展開すると、ボンネットフード１１後端部が上方へ押し上げられることになる。

尚、上記ボンネットフード１１の裏面における周縁部全周及び対角線上には、従来の通常のボンネットフードと同様に、補強板１５が設けられている。

上記エアバッグ２は、図１で二点鎖線で示すように、車体カウル部１０からフロントウィンド１６に沿うように車両後側に向かって上方に延びて展開するようになっている。具体的には、このエアバッグ２は、図３にも示すように、車両１のボンネットフード１１後端部の下方位置で車幅方向略全体に亘って展開する第１展開部２ａと、車両１のフロントウィンド１６上に車幅方向略全体に亘って展開する第２展開部２ｂとを有している。そして、上記第１展開部２ａの車幅方向両端部が、インフレータ５よりエアバッグ２のガス流入口２ｅを介して供給されたガスによって展開することで上記ボンネットフード１１後端部を上方へ押し上げる押上げ部２ｃを構成している。つまり、この押上げ部２ｃは、該押上げ部２ｃの展開時にボンネットフード１１後端部の車幅方向両端部に当接して、その展開力によってボンネットフード１１後端部を上方へ押し上げるようになっている。また、この押上げ部２ｃは、第１展開部２ａの車幅方向中央部（後述のガス導通路２ｄ）よりも車両前方に延設されている。一方、第１展開部２ａの車幅方向中央部は、上記ガス流入口２ｅより流入したガスを押上げ部２ｃに導くガス導通路２ｄとされている。このガス導通路２ｄが展開してもボンネットフード１１後端部には当接せず、ガス導通路２ｄの展開によってボンネットフード１１後端部が押し上げられることはない。

上記第２展開部２ｂは、上記第１展開部２ａの上側に接続されていて、上記インフレータ５より上記第１展開部２ａの押上げ部２ｃを経由して供給されたガスによって、第１展開部２ａにより押し上げられたボンネットフード１１後端部とフロントウィンド１６との間の隙間からフロントウィンド１６上に展開するように構成されている。尚、第２展開部２ｂの車幅方向両端部は、左右のフロントピラー１７上に展開するようになっている。

上記第１展開部２ａと第２展開部２ｂとの間は、エアバッグ２の上面と下面とを糸で縫い合わせてなる縫合部２ｆにより仕切られている。この縫合部２ｆの一部（押上げ部２ｃに対応する部分）は、縫い合わされてはおらずオリフィス２ｇとされている。このオリフィス２ｇ近傍における縫合部２ｆの糸は、押上げ部２ｃ内のガス圧力が所定値（ボンネットフード１１後端部を押し上げることが可能なガス圧力よりも大きな値）以上となることにより破断されるようになっており、このことで、オリフィス径が大きくなるようになされている。

図４に示すように、上記インフレータ５の起爆制御は、該インフレータ５と接続されたコントロールユニット３１によって行われる。このコントロールユニット３１は、エンジン制御ユニット等と共用のものであってもよく、別個のものであってもよい。そして、このコントロールユニット３１は、衝突予知センサ２２、衝突検出センサ２３及び車速センサ２４と接続されていて、これらセンサ２２〜２４より各情報を入力して、インフレータ５の起爆制御を行う。

上記衝突予知センサ２２は、車両１の障害物への衝突を予知するために、車両１の前方に存在する障害物を検出しかつ車両１とその障害物との位置関係及び距離を測定するセンサ（例えば、レーザレーダ、ミリ波レーダ、超音波レーダ等）であり、コントロールユニット３１は、この衝突予知センサ２２からの情報と車速センサ２４からの情報とに基づいて障害物への衝突を予知する。

上記衝突検出センサ２３は、車両１のフロントバンパ２１に設けられていて、フロントバンパ２１が障害物に接触したときに接触信号をコントロールユニットに送信するようになっており、コントロールユニット３１は、この衝突検出センサ２３からの接触信号によって車両１の障害物への衝突を検出する。尚、衝突予知センサ２２及び衝突検出センサ２３の両方を設ける必要はなく、いずれか１つだけであってもよい。

そして、コントロールユニット３１は、上記各センサ２３〜２５からの情報に基づいて、障害物への衝突を予知したか、又は障害物への衝突を検出したときに、上記インフレータ５の起爆を行うようになっている。

このようにインフレータ５の起爆が行われると、図３に矢印で示すように、そのインフレータ５のガスがエアバッグ２の第１展開部２ａのガス導通路２ｄにガス流入口２ｅより供給され、このガス導通路２ｄから押上げ部２ｃに供給される。これにより、押上げ部２ｃが展開してボンネットフード１１後端部が押し上げられる。このとき、押上げ部２ｃに供給されたガスの一部は、オリフィス２ｇより第２展開部２ｂに供給されるが、押上げ部２ｃが略完全に展開するまでは、オリフィス２ｇによってガスの第２展開部２ｂへの流動が制限されて第２展開部２ｂへは殆ど流れず、この結果、ボンネットフード１１後端部が確実に押し上げられる。また、押上げ部２が、ボンネットフード１１後端部においてリンク部材１３によって支持された車幅方向両端部を押し上げるので、ボンネットフード１１後端部の車幅方向中央部がエアバッグ２の展開によって両端部よりも上側に大きく変形するようなことはない。さらに、押上げ部２が、第１展開部２ａの車幅方向中央部よりも車両前方に延設されているので、ボンネットフード１１後端部を、車両前後方向に出来る限り長い範囲に亘って押し上げることができ、ボンネットフード１１が車両前後方向中間部で折れるのを防止することができる。

そして、上記押上げ部２ｃが略完全に展開してボンネットフード１１後端部が略完全に押し上げられると、やがて押上げ部２ｃ内のガス圧力が所定値以上となることでオリフィス２ｇ近傍における縫合部２ｆの糸が破断されてオリフィス径が大きくなり、これにより、ガスが一気に第２展開部２ｂに供給されて第２展開部２ｂが展開する。

したがって、上記実施形態では、オリフィス２ｇによって第１展開部２ａの押上げ部２ｃと第２展開部２ｂとの間のガス流動を制限するようにしたので、押上げ部２ｃが略完全に展開した後にガスが第２展開部２ｂへと流れることとなり、ボンネットフード１１後端部を早期にかつ確実に押し上げることができ、障害物がフロントウィンド１６よりも先にボンネットフードに衝突したとしても、その衝撃力を緩和することができる。そして、ボンネットフード１１後端部の上昇後に、第２展開部２ｂがボンネットフード１１に邪魔されずにフロントウィンド１６上にスムーズに展開して、障害物がフロントウィンド１６に衝突するのを防止することができる。

以下、本発明とは異なる参考形態を説明しておく。上記実施形態では、第１展開部２ａの押上げ部２ｃと第２展開部２ｂとの間にオリフィス２ｇを設けて、押上げ部２ｃ内のガス圧力によってオリフィス径が大きくなるようにしたが、オリフィス径は一定のままであってもよい。

また、第１展開部２ａの押上げ部２ｃと第２展開部２ｂとの間を、縫合部２ｆにより完全に仕切るようにしてもよい。つまり、縫合部２ｆにより、該縫合部２ｆの糸が破断されるまで押上げ部２ｃと第２展開部２ｂとの連通を遮断しておく。そして、縫合部２ｆの糸が、押上げ部２ｃ内のガス圧力が所定値（ボンネットフード１１後端部を押し上げることが可能なガス圧力よりも大きな値）以上となることにより破断されて押上げ部２ｃと第２展開部２ｂとを連通状態にするようにする。この場合、縫合部２ｆの糸が、押上げ部２ｃと第２展開部２ｂとの連通を遮断する遮断手段を構成することになる。このような遮断手段は、押上げ部２ｃ内のガス圧力により破断可能であれば、どのようなものであってもよい。

さらに、上記のように遮断手段により押上げ部２ｃと第２展開部２ｂとの連通を遮断する場合、エアバッグ２の展開開始から所定時間経過後に、遮断手段を破断して押上げ部２ｃと第２展開部２ｂとを連通状態にする破断手段を設けるようにしてもよい。遮断手段が上記のような糸の場合、破断手段としては、例えば、その糸の一部と接触するように配設した電熱線が挙げられる。つまり、エアバッグ２内のガス圧力のみでは糸を破断することはできなくしておき、電熱線への通電をコントロールユニット３１により制御して、エアバッグ２の展開開始から所定時間経過後に電熱線に通電することで糸の一部を破断させ、ガス圧力と相俟って糸を完全に破断させて押上げ部２ｃと第２展開部２ｂとを連通状態にする。

このように破断手段により遮断手段を破断させる場合のコントロールユニット３１の制御手順を、図５のフローチャートに基づいて説明すると、ステップＳ１で、上記各センサ２３〜２５より情報を入力し、次のステップＳ２で、その情報に基づいて障害物への衝突を予知したか、又は障害物への衝突を検出したか否かを判定し、この判定がＮＯであるときには、そのままリターンする一方、判定がＹＥＳであるときには、ステップＳ３に進んで、インフレータ５の起爆を行って、ステップＳ４に進む。このステップＳ４では、インフレータ５の起爆（エアバッグ２の展開開始）から所定時間が経過したか否かを判定し、このステップＳ４の判定がＮＯであるときには、そのままリターンする一方、ステップＳ４の判定がＹＥＳであるときには、ステップＳ５に進んで、破断手段を作動させて（例えば電熱線に通電して）遮断手段を破断し、しかる後にリターンする。

このように遮断手段により押上げ部２ｃと第２展開部２ｂとの連通を遮断しておいて、その遮断手段を、押上げ部２ｃ内のガス圧力によって破断するか、又はエアバッグ２の展開開始から所定時間経過後に破断手段により破断するようにしても、上記実施形態と同様に、エアバッグ２を早期にかつ安定的に展開させることができる。

尚、上記実施形態及び参考形態では、インフレータ５を１つしか設けなかったが、２つ以上設けるようにしてもよい。

本発明は、車両のボンネットフード後端部を押し上げてフロントウィンド上に展開するように構成されたエアバッグを備えた車両用エアバッグ装置に有用である。

本発明の実施形態に係る車両用エアバッグ装置が搭載された車両の前部を示す概略斜視図である。図１の車両の前部の概略断面図である。車両用エアバッグ装置のエアバッグの展開状態を示す平面図である。車両用エアバッグ装置の構成を示すブロック図である。参考形態において、破断手段により遮断手段を破断させる場合のコントロールユニットの制御手順を示すフローチャートである。

１車両
２エアバッグ
２ａ第１展開部
２ｂ第２展開部
２ｃ押上げ部
２ｇオリフィス
５インフレータ
１１ボンネットフード

Claims

車両のボンネットフード後端部の下方位置で展開する第１展開部と、該車両のフロントウィンド上に展開する第２展開部とを有するエアバッグを備えた車両用エアバッグ装置であって、
上記エアバッグの第１展開部の車幅方向の一部が、インフレータより供給されたガスによって展開することで上記ボンネットフード後端部を上方へ押し上げる押上げ部を構成し、
上記第２展開部が、上記インフレータより上記押上げ部を経由して供給されたガスによって、該押上げ部により押し上げられたボンネットフード後端部とフロントウィンドとの間の隙間から該フロントウィンド上に展開するように構成されており、
上記第１展開部と第２展開部との間は、上記エアバッグの上面と下面とを糸で縫い合わせてなる縫合部により仕切られ、
上記縫合部の一部は、縫い合わされておらずオリフィスとされ、
上記オリフィスは、上記第１展開部の押上げ部と第２展開部との間に設けられており、
上記第１展開部内のガス圧力が所定値以上となることにより、上記オリフィス近傍における上記縫合部の糸が破断されることで、上記オリフィス径が大きくなるように構成され、
上記エアバッグの展開状態において、該エアバッグの第１展開部の押上げ部は、該第１展開部の車幅方向両端部に設けられていて、第１展開部の車幅方向中央部よりも車両前方に延設されていることを特徴とする車両用エアバッグ装置。