(57)【要約】【課題】車両への衝突荷重の吸収を安定して行うこと。【解決手段】エアバッグ４０は筒状をなし、ガス発生装置７０が挿通される挿通孔４１ａを有し、サイドメンバ２１の前端に固定プレート５１を介して固定される基端壁４１と、基端壁４１から延在するとともに高圧ガスの圧力により先端側に向けて伸長する伸長部４４を有する側壁４３と、側壁４３の先端に設けられた先端壁４８とを備えている。側壁４３には、エアバッグ４０内の圧力を調整する調圧弁６０が設けられている。【選択図】図３
2019055753.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の衝突に際して、ガス発生装置から供給される高圧ガスによって車両構造体に固定されるエアバッグを伸長させるとともに車両への衝突荷重を前記エアバッグの変形を通じて吸収する衝撃吸収装置であって、
前記エアバッグは筒状をなし、前記ガス発生装置が挿通される挿通孔を有し、前記車両構造体に固定される基端壁と、前記基端壁から延在するとともに前記高圧ガスの圧力により先端側に向けて伸長する伸長部を有する側壁と、前記側壁の先端に設けられた先端壁と、を備え、
前記側壁には、前記エアバッグ内の圧力を調整する調圧弁が設けられている、
車両の衝撃吸収装置。
【請求項２】
前記側壁は、前記側壁の延在方向において前記伸長部と隣り合って設けられ、前記伸長部よりも前記延在方向に対する剛性が高くされた一般部を有しており、
前記調圧弁は、前記側壁のうち前記一般部に設けられている、
請求項１に記載の車両の衝撃吸収装置。
【請求項３】
前記一般部は、前記先端壁と前記伸長部との間に設けられている、
請求項２に記載の車両の衝撃吸収装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の衝撃吸収装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、車両の前部において車幅方向に延在するバンパリインフォースメントの前面などに設けられ、車両の衝突荷重をエアバッグの変形を通じて吸収するエアバッグ装置が開示されている。
【０００３】
このエアバッグ装置は、高強度複合素材からなるエアバッグと、エアバッグに対して高圧ガスを供給するインフレータとを備えている。また、このエアバッグ装置では、エアバッグ内のうち車両の構造体に固定される基端部に、インフレータ、圧力センサ、エアバッグ内の圧力を調整するための逆止弁及び排気タービンが設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−３０８１４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特許文献１に記載のエアバッグ装置では、逆止弁や排気タービンが、エアバッグ内のうち車両の構造体に固定される基端部に設けられている。しかしながら、基端部の後方には、上述したバンパリインフォースメントなどの車両の構造体が位置しているため、こうした構造体が干渉することによって円滑な排気が阻害されるおそれがある。そのため、車両への衝突荷重の吸収を安定して行う上で改善の余地を残すものとなっている。
【０００６】
本発明の目的は、車両への衝突荷重の吸収を安定して行うことのできる車両の衝撃吸収装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するための車両の衝撃吸収装置は、車両の衝突に際して、ガス発生装置から供給される高圧ガスによって車両構造体に固定されるエアバッグを伸長させるとともに車両への衝突荷重を前記エアバッグの変形を通じて吸収する。前記エアバッグは筒状をなし、前記ガス発生装置が挿通される挿通孔を有し、前記車両構造体に固定される基端壁と、前記基端壁から延在するとともに前記高圧ガスの圧力により先端側に向けて伸長する伸長部を有する側壁と、前記側壁の先端に設けられた先端壁と、を備え、前記側壁には、前記エアバッグ内の圧力を調整する調圧弁が設けられている。
【０００８】
同構成によれば、エアバッグ内の圧力を調整する調圧弁がエアバッグの側壁に設けられている。このため、調圧弁による圧力調整を円滑に行うことができるようになる。したがって、車両への衝突荷重の吸収を安定して行うことができる。
【０００９】
上記車両の衝撃吸収装置において、前記側壁は、前記側壁の延在方向において前記伸長部と隣り合って設けられ、前記伸長部よりも前記延在方向に対する剛性が高くされた一般部を有しており、前記調圧弁は、前記側壁のうち前記一般部に設けられていることが好ましい。
【００１０】
同構成によれば、インフレータから高圧ガスが供給されると、伸長部が先端側に向けて伸長する。その後、車両への衝突荷重がエアバッグに対して作用すると、まずは伸長部が一般部に優先して変形することとなる。
【００１１】
ここで、上記構成によれば、調圧弁が側壁のうち一般部に設けられているため、エアバッグの変形を通じて車両への衝突荷重を吸収する際に、調圧弁による圧力調整機能がエアバッグの変形に起因して阻害されることを抑制できる。このため、エアバッグ内の圧力を調圧弁により円滑に調整できる時間を確保することができる。したがって、車両への衝突荷重の吸収をより安定して行うことができる。
【００１２】
上記車両の衝撃吸収装置において、前記一般部は、前記先端壁と前記伸長部との間に設けられていることが好ましい。
例えば調圧弁がインフレータに近接して設けられる場合には、調圧弁が自身に作用する圧力に応じて開弁する弁であると、高圧ガスの噴射開始直後に調圧弁の近傍の圧力が瞬間的に上昇することにより、エアバッグ内の圧力がそれほど高くなっていないにもかかわらず調圧弁が開弁してしまい、エアバッグ内の圧力上昇の阻害要因となるおそれがある。
【００１３】
この点、上記構成によれば、調圧弁が、先端壁と側壁の伸長部との間に設けられた一般部に設けられており、調圧弁をインフレータから離間して配置することができる。したがって、上述したような不都合の発生を回避できる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、車両への衝突荷重の吸収を安定して行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】車両の衝撃吸収装置の一実施形態について、同装置が適用される車両前部の構造を示す略図。
【図２】同実施形態の衝撃吸収装置について、同装置の外形を示す平面図。
【図３】同実施形態の衝撃吸収装置について、同装置の内部構造を示す縦断面図。
【図４】同実施形態の衝撃吸収装置について、ガス発生装置のシール構造を示す拡大断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図１〜図４を参照して、車両の衝撃吸収装置の一実施形態について説明する。
なお、以降において、車両の前後方向の前側及び後側をそれぞれ単に前側及び後側として説明する。
【００１７】
図１に示すように、車両１０の前部には、前後方向に沿って延在するとともに車幅方向に互いに間隔をおいて配置された一対のサイドメンバ２１が設けられている。各サイドメンバ２１の前端には、車幅方向に延在するバンパリインフォースメント２０が衝撃吸収装置３０を介して連結されている。また、バンパリインフォースメント２０の前側には、車両１０の前面を構成するフロントバンパ１１が配置されている。
【００１８】
フロントバンパ１１は、車幅方向に延在するとともに車幅方向の外側ほど後方に位置するように湾曲した形状をなしており、バンパリインフォースメント２０の車幅方向全体を覆っている。
【００１９】
図２及び図３に示すように、衝撃吸収装置３０は、エアバッグ４０と、エアバッグ４０に対して高圧ガスを供給することでエアバッグ４０を伸長させるガス発生装置７０とを備えている。
【００２０】
次に、エアバッグ４０について説明する。
エアバッグ４０は四角筒状をなし、円形状の挿通孔４１ａを有する略長方形板状の基端壁４１と、基端壁４１から前方に向けて延在するとともに高圧ガスの圧力により先端側に向けて伸長する蛇腹状の伸長部４４を有する側壁４３と、側壁４３の先端に設けられた略長方形板状の先端壁４８とを備えている。エアバッグ４０は全体が例えばステンレス鋼などの金属材料により形成されている。
【００２１】
図３及び図４に示すように、基端壁４１の後面には、挿通孔４１ａに連なるとともに挿通孔４１ａと同心円状をなす円環状の凹部４２が設けられている。基端壁４１のうち凹部４２を外周側から取り囲む部分が、サイドメンバ２１の前端に連結された金属製の固定プレート５１に対して図示しないボルトにより連結される。なお、固定プレート５１には、中心孔５１ａが設けられている。
【００２２】
図４に示すように、凹部４２の内周側には、挿通孔４１ａに連なるとともに略正方形状の外縁を有する第１段差部４２ａが設けられている。
第１段差部４２ａの内周側には、挿通孔４１ａに連なるとともに円形状の外縁を有する第２段差部４２ｂが設けられている。
【００２３】
図２及び図３に示すように、側壁４３は、蛇腹状の伸長部４４と、伸長部４４の後側に連なるとともに基端壁４１の前面に対して固定された四角筒状の後側一般部４６と、伸長部４４の前側に連なる四角筒状の前側一般部４７とを有しており、一体にて形成されている。なお、側壁４３の厚みは、基端壁４１の厚みよりも薄くされている。
【００２４】
後側一般部４６の後端は、基端壁４１に対して全周にわたって溶接されており、後側一般部４６と基端壁４１との間には隙間がない。
前側一般部４７の前端は、車幅方向の外側ほど後側に位置しており、バンパリインフォースメント２０の後面に沿っている。したがって、前側一般部４７のうち車幅方向の内側に位置する内側部分４７ａは外側に位置する外側部分４７ｂよりも前後の長さが長くされている。内側部分４７ａには、雌ねじ孔４７ｃが設けられている。
【００２５】
一般部４６，４７は、前後方向における剛性が伸長部４４よりも高くされている。
前側一般部４７の前端には、バンパリインフォースメント２０の後面に沿う湾曲板状をなし、側壁４３（前側一般部４７）の前側開口４３ａを覆う先端壁４８が固定されている。先端壁４８の外周縁は、前側一般部４７の外周縁よりも外周側に位置している。
【００２６】
先端壁４８は、前側一般部４７の前端に対して全周にわたって溶接されており、先端壁４８と前側一般部４７との間には隙間がない。
なお、前記バンパリインフォースメント２０は、先端壁４８に対して図示しないボルトにより固定される。
【００２７】
次に、調圧弁６０について説明する。
図３に示すように、側壁４３の前側一般部４７に設けられた雌ねじ孔４７ｃには、エアバッグ４０内の圧力を調整する調圧弁６０が取り付けられている。
【００２８】
調圧弁６０は、筒状のケース６１を備えている。ケース６１は、角筒状をなす本体部６１ａと、本体部６１ａよりも外径及び内径がそれぞれ縮径された縮径部６１ｂとを有している。縮径部６１ｂの外周面には、雄ねじ部６１ｃが設けられている。
【００２９】
本体部６１ａにおける縮径部６１ｂとは反対側の開口には、中心に排出孔６２ａを有する支持板６２が取り付けられている。
本体部６１ａ内には、本体部６１ａ内と縮径部６１ｂ内との連通状態を切り替える弁体６３と、弁体６３と支持板６２との間に位置し、弁体６３を雄ねじ部６１ｃ側に向けて付勢するばね６４とが収容されている。
【００３０】
雄ねじ部６１ｃが上記雌ねじ孔４７ｃに螺入されることにより、調圧弁６０がエアバッグ４０に取り付けられる。なお、雄ねじ部６１ｃと雌ねじ孔４７ｃとの間にシール剤を塗布することが好ましい。
【００３１】
次に、ガス発生装置７０について説明する。
図３に示すように、ガス発生装置７０は、高圧ガスを発生する火薬式のインフレータ７１と、インフレータ７１を収容するケーシング７２とを備えている。
【００３２】
ケーシング７２は、前部に開口を有する有底円筒状の後側ケーシング７３と、後部に開口を有し、後側ケーシング７３の開口を覆う有底筒状の前側ケーシング７４とを備えている。前側ケーシング７４の内周面と後側ケーシング７３の外周面とが溶接により接合されており、後側ケーシング７３と前側ケーシング７４との間には隙間がない。
【００３３】
後側ケーシング７３の底面に、上記インフレータ７１が固定されている。なお、ケーシング７２内には、火薬の燃焼時に発生するスラグを捕集するためのフィルタ（図示略）が設けられている。
【００３４】
前側ケーシング７４の開口の周縁部には、フランジ部７４ａが全周にわたって設けられている。フランジ部７４ａの外周縁は、正面視略正方形状をなしている。前側ケーシング７４の側壁には、インフレータ７１から発生する高圧ガスをエアバッグ４０内に噴射する複数の噴射孔７４ｂが、周方向において互いに間隔をおいて設けられている。
【００３５】
次に、ガス発生装置７０の取付構造、及びガス発生装置７０とエアバッグ４０との間のシール構造について説明する。
図３及び図４に示すように、ガス発生装置７０のケーシング７２は、エアバッグ４０の基端壁４１の挿通孔４１ａに対して後側から挿通されている。ケーシング７２のフランジ部７４ａは、基端壁４１の第１段差部４２ａに収容されている。また、フランジ部７４ａの厚さは、第１段差部４２ａの高さと同一または同高さよりも僅かに大きく設定されている。
【００３６】
基端壁４１の第２段差部４２ｂとフランジ部７４ａとの間には、基端壁４１とフランジ部７４ａとの間をシールするＯリング８１及びＯリング８１を外周側から保持するバックアップリング８２が設けられている。
【００３７】
より詳しくは、Ｏリング８１は、前側ケーシング７４の側壁に外嵌されており、フランジ部７４ａの前面と同前面に対向する第２段差部４２ｂとにより挟持されている。また、バックアップリング８２は、第２段差部４２ｂの内周面に当接されている。Ｏリング８１は、ゴムやエラストマーなどの耐熱性の弾性材料からなる。また、バックアップリング８２は、Ｏリング８１よりも硬質であり、且つ耐熱性の樹脂材料からなる。本実施形態では、Ｏリング８１及びバックアップリング８２によりシール部材が構成されている。
【００３８】
基端壁４１の凹部４２には、中心孔５３ａを有する円形板状のバックプレート５３が固定されている。この中心孔５３ａの直径は、後側ケーシング７３の外径よりも大きくされている。
【００３９】
バックプレート５３及び基端壁４１には、前後方向に貫通する複数のボルト孔４１ｂ，５３ｂが周方向に互いに間隔をおいて設けられている。各ボルト孔４１ｂ，５３ｂには、後側からボルト９０が挿通されており、ボルト９０にはナット９１が螺合されている。これらボルト９０及びナット９１により、基端壁４１に対してバックプレート５３が固定されている。したがって、フランジ部７４ａは、基端壁４１の第１段差部４２ａとバックプレート５３とにより全周にわたって挟持されている。なお、固定プレート５１には、各ボルト９０の頭部を逃がすための複数の逃がし孔５１ｂが各ボルト９０に対応して設けられている。
【００４０】
また、図示は省略するが、フランジ部７４ａの４つの角部及び基端壁４１には、前後に貫通するボルト孔がそれぞれ設けられている。各ボルト孔には、後側からボルトが挿通されており、ボルトにはナットが螺合されている。これらボルト及びナットにより、基端壁４１に対してフランジ部７４ａが固定されている。なお、バックプレート５３には、上記各ボルトの頭部を逃がすための逃げ部が設けられている。
【００４１】
図１に示すように、車両１０には、当該車両１０の前面衝突を検知または予測する周知のセンサ１２及び電子制御装置１３が搭載されている。
電子制御装置１３には、センサ１２及びインフレータ７１が電気的に接続されている。電子制御装置１３は、センサ１２から車両１０の前面衝突を検知または予測した信号が入力されると、エアバッグ４０を伸長させるべくインフレータ７１を作動させる。
【００４２】
次に、本実施形態の作用について説明する。
車両１０が前面衝突する際、センサ１２により当該衝突が検知または予測され、電子制御装置１３によりインフレータ７１が作動されると、エアバッグ４０内に高圧ガスが充填される。これにより、エアバッグ４０内の圧力が増大し、図２に二点鎖線で示すように、側壁４３の伸長部４４が前側に伸長する。そして、このように伸長したエアバッグ４０に対して前側から衝突荷重が加わるため、エアバッグ４０が後側に向けて圧縮変形する際の時間を長く確保することができる。
【００４３】
一方、エアバッグ４０が後側に向けて圧縮変形される際には、エアバッグ４０内の圧力が上昇する。ここで、本実施形態では、側壁４３の前側一般部４７には、調圧弁６０が設けられていることから、エアバッグ４０内の圧力が所定値以上になると、調圧弁６０が開弁されて排出孔６２ａを介して排気が行われる。このようにして、エアバッグ４０が圧縮変形される過程において、エアバッグ４０内の圧力が所定値に維持される。このため、エアバッグ４０内の過度な圧力上昇を回避でき、エアバッグ４０の意図しない態様での変形を阻止できる。
【００４４】
以上説明した本実施形態に係る車両の衝撃吸収装置によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
（１）エアバッグ４０は筒状をなし、ガス発生装置７０が挿通される挿通孔４１ａを有し、サイドメンバ２１の前端に固定プレート５１を介して固定される基端壁４１と、基端壁４１から延在するとともに高圧ガスの圧力により先端側に向けて伸長する伸長部４４を有する側壁４３と、側壁４３の先端に設けられた先端壁４８とを備えている。側壁４３には、エアバッグ４０内の圧力を調整する調圧弁６０が設けられている。
【００４５】
こうした構成によれば、エアバッグ４０内の圧力を調整する調圧弁６０がエアバッグ４０の側壁４３に設けられているため、調圧弁６０による圧力調整を円滑に行うことができるようになる。したがって、車両１０への衝突荷重の吸収を安定して行うことができる。
【００４６】
（２）側壁４３は、側壁４３の延在方向（前後方向）において伸長部４４と隣り合って設けられ、伸長部４４よりも延在方向に対する剛性が高くされた一般部４６，４７を有している。調圧弁６０は、側壁４３のうち先端壁４８と伸長部４４との間に位置する前側一般部４７に設けられている。
【００４７】
こうした構成によれば、インフレータ７１から高圧ガスが供給されると、伸長部４４が前側に向けて伸長する。その後、車両への衝突荷重がエアバッグ４０に対して作用すると、まずは伸長部４４が一般部４６，４７に優先して変形することとなる。
【００４８】
ここで、上記構成によれば、調圧弁６０が側壁４３のうち前側一般部４７に設けられているため、エアバッグ４０の変形を通じて車両１０への衝突荷重を吸収する際に、調圧弁６０による圧力調整機能がエアバッグ４０の変形に起因して阻害されることを抑制できる。このため、エアバッグ４０内の圧力を調圧弁６０により円滑に調整できる時間を確保することができる。したがって、車両１０への衝突荷重の吸収をより安定して行うことができる。
【００４９】
また、仮に調圧弁６０を後側一般部４６に設けた場合には、高圧ガスの噴射開始直後に調圧弁６０の近傍の圧力が瞬間的に上昇することで、エアバッグ４０内の圧力がそれほど高くなっていないにもかかわらず調圧弁６０が開弁してしまい、エアバッグ４０内の圧力上昇の阻害要因となるおそれがある。
【００５０】
この点、上記構成によれば、調圧弁６０が、先端壁４８と側壁４３の伸長部４４との間に設けられた前側一般部４７に設けられており、調圧弁６０をインフレータ７１から離間して配置することができる。したがって、上述したような不都合の発生を回避できる。
【００５１】
（３）エアバッグ４０が金属材料からなる。
こうした構成によれば、エアバッグ４０の伸長部４４は塑性変形を伴って伸長及び圧縮されることとなる。このため、エアバッグ４０が後側に向けて圧縮変形する際には、エアバッグ４０の内圧に加えて、エアバッグ４０自身の靭性によって衝突荷重が吸収されるようになり、エアバッグ４０が圧縮変形される際の時間を長くすることができる。したがって、車両１０への衝突荷重の吸収を効果的に行うことができる。
【００５２】
＜変形例＞
なお、上記実施形態は、例えば以下のように変更することもできる。
・後側一般部４６の前後方向の長さが確保されている場合には、調圧弁６０を後側一般部４６に設けることもできる。
【００５３】
・伸長部４４の形状は蛇腹形状に限定されず、例えば、テレスコピック構造を有するものであってもよい。要するに、伸長部としては、側壁４３を前側に伸長できるものであればよい。
【００５４】
・上記実施形態において、伸長部４４と一般部４６，４７とを別体にしてもよい。この場合、伸長部４４と一般部４６，４７との連結部分にガスの漏出を阻止するシール構造を設けることが好ましい。
【００５５】
・後側一般部４６及び前側一般部４７のうち調圧弁６０が設けられていない一方を省略することもできる。
・一般部４６，４７を省略することもできる。この場合、伸長部４４に調圧弁６０を設けるようにすればよい。
【００５６】
・エアバッグ４０は金属製のものに限定されず、例えば、特許文献１に記載されるような高強度複合素材からなるものであってもよい。
・調圧弁として電磁弁を採用することもできる。この場合、エアバッグ４０内に圧力センサを設け、エアバッグ４０の内圧に応じて、電磁弁を開閉するように制御すればよい。
【００５７】
・本発明に係る衝撃吸収装置は、サイドメンバ２１とバンパリインフォースメント２０との間に設けられるものに限定されない。他に例えば、車両のサイドシル、すなわち前後方向に沿って延在するとともにドアの開口の下縁部を構成するフレームの前端に対して衝撃吸収装置３０を固定するようにしてもよい。この場合、車両が前面衝突した際に、前側に伸長したエアバッグ４０により、衝突荷重によって後方に移動しようとする前輪を受け止めることができる。また、衝突荷重がエアバッグ４０を介してサイドシルへと好適に伝達されるとともに、サイドシルに連結された他のフレームにも伝達される。このように、衝突荷重をフレーム全体に分散させることにより、車室の変形が抑制される。
【符号の説明】
【００５８】
１０…車両、１１…フロントバンパ、１２…センサ、１３…電子制御装置、２０…バンパリインフォースメント、２１…サイドメンバ、３０…衝撃吸収装置、４０…エアバッグ、４１…基端壁、４１ａ…挿通孔、４１ｂ…ボルト孔、４２…凹部、４２ａ…第１段差部、４２ｂ…第２段差部、４３…側壁、４３ａ…前側開口、４４…伸長部、４６…後側一般部、４７…前側一般部、４７ａ…内側部分、４７ｂ…外側部分、４７ｃ…雌ねじ孔、４８…先端壁、５１…固定プレート、５１ａ…中心孔、５１ｂ…逃がし孔、５３…バックプレート、５３ａ…中心孔、５３ｂ…ボルト孔、６０…調圧弁、６１…ケース、６１ａ…本体部、６１ｂ…縮径部、６１ｃ…雄ねじ部、６２…支持板、６２ａ…排出孔、６３…弁体、６４…ばね、７０…ガス発生装置、７１…インフレータ、７２…ケーシング、７３…後側ケーシング、７４…前側ケーシング、７４ａ…フランジ部、７４ｂ…噴射孔、８１…Ｏリング、８２…バックアップリング、９０…ボルト、９１…ナット。
【図１】
2019055753.tif 000003
【図２】
2019055753.tif 000004
【図３】
2019055753.tif 000005
【図４】
2019055753.tif 000006