(57)【要約】【課題】車両の前部に大型のエアバッグを搭載させるとともに、障害物が、このエアバッグに衝突したときの衝撃を確実に低減させる。【解決手段】車両１の前部２のカウル部９には、インフレータ１０が収納されており、インフレータ１０にはエアバッグ１４が折り畳まれて取付けられている。エアバッグ１４は複数の気室１７に区画されており、エアバッグ１４の展開後、所定気室１４に障害物が衝突し、この所定気室１７内の圧力とこの所定気室１７の隣接気室１７との差圧が所定値以上となると、所定気室１７と隣接気室１７とは連通状態となる。これにより、所定気室１７のガスの一部を隣接気室１７に流出させて、衝突時における気室１７内の圧力の急上昇を抑制することで、衝撃を低減させる。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両と該車両前方に存在する障害物との接触を検出あるいは予知することによって、インフレータによるガスの供給を行い、車両の前部の一部を覆うようにエアバッグを展開させる車両前部に搭載されたエアバッグ装置において、
上記エアバッグは、複数の気室に区画されるとともに、該エアバッグの展開後、上記障害物が所定気室に衝突したことによって、所定気室内におけるガスの圧力と該所定気室と隣接する隣接気室におけるガスの圧力との差圧が、所定値以上となったとき、所定気室内のガスを該隣接気室に流出させる連通路が形成されることを特徴とする車両前部に搭載されたエアバッグ装置。
【請求項２】
上記エアバッグの各気室は、仕切壁によって区画されるとともに、所定の気室は、それぞれ異なる該仕切壁によって区画される複数の隣接気室と、上記連通路を介して連通可能となるよう形成されており、各連通路は、該所定気室内におけるガスの圧力と、該隣接気室内におけるガスの圧力との差圧が、所定値以上となったとき、所定気室内のガスを該隣接気室に流出させるよう構成されることを特徴とする請求項１記載の車両前部に搭載されたエアバッグ装置。
【請求項３】
上記エアバッグは、該エアバッグが、展開時であって、上記障害物が該エアバッグに衝突する前は、所定気室と上記隣接気室とが上記連通路により連通状態とならないよう設定されることを特徴とする請求項１記載の車両前部に搭載されたエアバッグ装置。
【請求項４】
上記エアバッグの展開後、該気室内のガスが上記インフレータに逆流するのを抑制する逆流防止機構を備えることを特徴とする請求項１記載の車両前部に搭載されたエアバッグ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両前部に搭載されたエアバッグ装置に関し、特に、エアバッグを複数の気室に区画した技術に属するものである。
【０００２】
【従来の技術】
走行中の車両に障害物が衝突すると、その障害物が衝突により跳ね上げられて、再度、車両の例えば、カウルやフロントガラス、フロントピラーなどに衝突する虞がある。
そこで、例えば、下記特許文献１に開示するように、走行中の車両が障害物と接触する可能性が高いと判断した時には、車両のカウル部に設置したインフレータを作動させて、車両のカウル部やフロントガラス、フロントピラーに対し、瞬時に大型エアバッグを展開させて、障害物がこれらの車両前部に衝突する際の衝撃を緩和する技術について、検討が成されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−３０８０２８号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、エアバッグが展開したときにおいて、エアバッグ内のガスの圧力が小さい場合には、エアバッグにおける障害物の衝突部分が大きく沈み込んでしまい、障害物が車両外形に強い衝撃力で衝突する虞がある。そこで、エアバッグ内のガスの圧力を高くすることが考えられるが、この場合、予めエアバッグ内のガスの圧力は大きく設定されているために、障害物の衝突によりエアバッグ内のガスの圧力が急上昇して更に増大し、衝突時の大きな衝撃を低減させることが出来ない。
【０００５】
本発明は、以上のような課題に勘案してなされたもので、その目的は、車両前部に搭載されたエアバッグ装置において、エアバッグの展開後、障害物が所定気室に衝突したことによって、所定気室内におけるガスの圧力と所定気室に隣接する気室内におけるガスの圧力との差圧が所定値以上となったとき、所定気室内のガスを隣接する気室に流出させるようエアバッグを形成し、これにより、エアバッグへの障害物の衝突時における衝撃を低減することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するために、本発明の請求項１記載の発明においては、車両と該車両前方に存在する障害物との接触を検出あるいは予知することによって、インフレータによるガスの供給を行い、車両の前部の一部を覆うようにエアバッグを展開させる車両前部に搭載されたエアバッグ装置において、上記エアバッグは、複数の気室に区画されるとともに、該エアバッグの展開後、上記障害物が所定気室に衝突したことによって、所定気室内におけるガスの圧力と該所定気室と隣接する隣接気室におけるガスの圧力との差圧が、所定値以上となったとき、所定気室内のガスを該隣接気室に流出させる連通路が形成されることを特徴としている。
このような構成により、障害物の衝突により、所定気室内のガスの圧力とこれに隣接する隣接気室内のガスの圧力との差圧が、所定値以上となったときは、所定気室と隣接気室との間で連通路が形成され、これにより所定気室内のガスが隣接気室に流出されることになる。従って、障害物のエアバッグへの衝突時に、所定気室内の圧力の急上昇を抑制させることができ、衝突により障害物に加わる圧力を低下させて、衝撃を低減できる。
【０００７】
請求項２記載の発明は、上記エアバッグの各気室は、仕切壁によって区画されるとともに、所定の気室は、それぞれ異なる該仕切壁によって区画される複数の隣接気室と、上記連通路を介して連通可能となるよう形成されており、各連通路は、該所定気室内におけるガスの圧力と、該隣接気室内におけるガスの圧力との差圧が、所定値以上となったとき、所定気室内のガスを該隣接気室に流出させるよう構成されることを特徴としている。
例えば、仮に、気室が所定気室とこれに隣接する隣接気室との２つのみとし、これらの気室内の圧力差が所定値以上となったときに、これらの気室同士を連通する連通路を形成するよう構成した場合について検討する。この場合においては、障害物が互いの気室を区画する仕切壁付近に衝突した時、所定気室のガス圧力と隣接気室ガス圧力との差圧は大きくならないので、所定気室と隣接気室との間に連通路が開口形成されず、この連通路による衝撃低減効果が得られないといった不具合が生じる。
これに対し、請求項２記載の発明では、所定気室は、それぞれ異なる仕切壁によって区画される複数の隣接気室と、連通路を介して連通状態となるよう形成されており、各連通路は、該所定気室内におけるガスの圧力と、該隣接気室内におけるガスの圧力との差圧が、大きくなったときに連通状態となるよう構成している。これにより、障害物が、所定気室と所定の隣接気室とを区画する仕切壁付近に衝突した時であっても、所定気室内のガス圧力が上昇すると、所定気室は、所定の隣接気室とは別で、異なる仕切壁によって区画された隣接気室と連通状態となるため、所定気室内のガスを当該別の隣接気室に流出させることができ、所定気室内の圧力の急上昇を抑制できる。
【０００８】
請求項３記載の発明は、請求項１において、上記エアバッグは、該エアバッグが、展開時であって、上記障害物が該エアバッグに衝突する前は、所定気室と上記隣接気室とが上記連通路により連通状態とならないよう設定されることを特徴としている。
このような構成により、エアバッグが、展開時は連通路が形成されていないので、連通路は、障害物がエアバッグへ衝突する前に形成されることがなく、よって、障害物のエアバッグへの衝突時に確実に連通路を連通状態とすることが可能となる。従って、障害物のエアバッグへの衝突時に、所定気室内の圧力の急上昇を確実に抑制させることができ、衝撃を低減できる。
【０００９】
請求項４記載の発明は、上記エアバッグの展開後、該気室内のガスが上記インフレータに逆流するのを抑制する逆流防止機構を備えることを特徴としている。
このような構成により、展開したエアバッグに障害物が衝突しても、気室内のガスがインフレータに逆流せず、エアバッグ内に留めることができるので、障害物の衝突による気室内のガスの減少を防止できる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
【００１１】
以下、本発明に係る実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１２】
図１は、車両の前部においてエアバッグが展開した状態を、車両１の前方から見たときの図であり、図２は、同様にエアバッグが展開した状態を、車両１の側方から見たときの図である。
これらの図に示すように、１は車両で、車両１の前部２は、車両前端部（フロントバンパー及びフロントグリル）３と、車両前端部３から車両後方に向かって斜め上方に延設されエンジンルーム（図示せず）を覆うフード４と、フード４から更に斜め後方のフロントガラス５とから主に構成されている。また、フロントガラス５の車幅方向の左右両端部（左右は、車両１を前方から見た時の方向）には、ルーフ６を支持する左側フロントピラー７ａ（車両１を前方から見て左側）、右側フロントピラー７ｂ（車両１を前方から見て右側）とが左右に形成されている。尚、フード４、フロントピラー７ａ、フロントピラー７ｂは、鋼板製である。
【００１３】
更に、車両前端部３には、車両１の進行方向に存在する障害物を検出あるいは予知するための検知センサー８が設置されており、検知センサー８からの信号等により、車両前方に障害物が存在し、障害物が車両１に衝突するする可能性が高いと判断した時は、フード４とフロントガラス５との境界近傍に設置されるカウル部９（鋼板製）の車体内（車両外形より内方側）に格納されたインフレータ１０を作動させる。
この場合、図３に示すように、検知センサー８からの出力信号は車載されたコントローラ１１に出力され、コントローラ１１では、この信号をデジタル処理することにより障害物を検知してその位置を認識し、この障害物の位置と、車速センサー１２に検出された車速と、舵角センサー１３により検出された舵角等に基づいて、障害物が車両１に衝突する可能性を判断する。この判断の結果、障害物が車両１に衝突する可能性が所定値以上と高く、しかも衝突時の障害物と車両１との相対速度が所定値以上と高速であると判断したときは、障害物が車両前端部３に衝突する直前でインフレータ１０を作動（起爆）させる。
【００１４】
エアバッグ１４は、通常は折り畳んだ状態で収納されており、インフレータ１０が作動すると一瞬に大量のガスが発生され、この大量のガスが、エアバッグ１４内に流入することになる。このガスの流入により、エアバッグ１４は、フード４のカウル部９側を車両外形表面から離間する方向に押し退けて、フード４やフロントガラス５やフロントピラー７を覆うように、一瞬に膨張して展開されることになる。そして、車両前端部３に衝突して跳ね上げられた障害物は、膨張・展開が完了したエアバッグ１４に衝突し、これによって、障害物が車両１のフード４やフロントガラス５やフロントピラー７に直接、強い衝撃力で衝突することが防止される。
尚、検知センサー８は、超音波センサーや画像認識用カメラ、レーザーセンサーなど多様なものを適用することが可能である。
また、本実施形態において、検知センサー８を、障害物が車両１に直接接触したことを検出するセンサーとして、センサーが車両に障害物が直接接触した直後に、インフレータ１０を作動させても良い。
【００１５】
次に、エアバッグ１４の構造について詳細に説明する。
エアバッグ１４は繊維材料からなる布製であり、展開した状態ではその外形は車両前方から見て凹状に形成されるとともに、フード４の車両後端部を覆う前部１４ａと、フロントガラス５の前端部５ａを覆う後部１４ｂと、左側フロントピラー７ａ及びフロンガラス５の左端部５ｂを覆う左部１４ｃと、右側フロントピラー７ｂ及びフロンガラス５の右端部５ｃを覆う右部１４ｄとから構成されている。
【００１６】
図４は、エアバッグ１４が展開した状態におけるエアバッグ１４内部の構造を、車両前方から見たときの概略説明図である。この図４に示すように、エアバッグ１４のインフレータ１０（図４では図示せず）に接続する部分には、インフレータ１０の作動時にインフレータ１０からの大量のガスを流入させるガス流入口１５が形成されている。
また、エアバッグ１４は複数の仕切壁１６により、展開状態において車幅方向に直列に並ぶよう複数の気室１７に区画されており、これらの気室１７の配置は、ガス流入口１５を中心として左右対称となるよう形成されている。
【００１７】
次に、気室１７の配置等について、ガス流入口１５を中心として左側を参照して説明する。（以下、エアバッグ１４の右側は、左右の違いの他は左側の構成と同じであり、よって説明は省略する）
ガス流入口１５とエアバッグ１４の複数気室１７とは、複数のそれぞれの気室１７に対応した分岐路１８により連通可能に形成されている。具体的には、分岐路１８ａと気室１７ａとは、導入口１９ａを介して連通可能となっており、分岐路１８ｂと気室１７ｂとは、導入口１９ｂを介して連通可能となっており、分岐路１８ｃと気室１７ｃとは、導入口１９ｃを介して連通可能となっており、分岐路１８ｄと気室１７ｄとは、導入口１９ｄを介して連通可能となっている。
これにより、インフレータ１０からガス流入口１５内に流入したガスは、各分岐路１８ａ乃至１８ｄを介して、これに対応する導入口１９ａ乃至１９ｄから、各気室１７ａ乃至１７ｄに、瞬時の内に流入することになる。
尚、分岐路１８は、布製で、通常時は、気室１７と同様に折り畳めれた状態で、収納されている。
【００１８】
この場合、各導入口１９ａ乃至１９ｄには、気室１７内のガスが分岐路１８ａ乃至１８ｄ内に逆流するのを防止する逆流防止弁２０が形成されており、以下にその構成を説明する。
逆流防止弁２０は、気室１７内に向かって揺動可能となるよう導入口１９ａ付近に一端が固定されたバタフライ弁（硬質な布製、あるいは樹脂製）であり、分岐路１８ａ、乃至１８ｄから気室１７内にガスが流入するときには、逆流防止弁２０がガス圧に押圧されて気室１７側に揺動されて導入口１９ａ乃至１９ｄの開口が全開状態となり、インフレータ１０から気室１７内にガスが流入することになる。一方、気室１７内にガスが流入した後、気室１７内におけるガスの圧力の方が、分岐路１８ａ、乃至１８ｄのガスの圧力よりも大きくなった時は、逆流防止弁２０は、分岐路１８ａ乃至１８ｄ側に押圧されて分岐路１８ａ乃至１８ｄ側に揺動され、導入口１９ａ乃至１９ｄの開口を全閉し、気室１７内のガスが分岐路１８ａ乃至１８ｄ、延いてはインフレータ１０側に逆流することが防止される。
【００１９】
各気室１７においては、エアバッグ１４が展開された後、所定気室１７内のガス圧力と所定気室１７に隣接する隣接気室１７内のガス圧力との差圧が所定値以下の場合は、所定気室１７と隣接気室１７とは連通状態にはならないが、障害物が所定気室１７に衝突して、所定気室１７内のガス圧力が上昇し、所定気室１７内のガス圧力と隣接気室１７内のガス圧力との差圧が、所定値以上となった時、これらは、連通路２１を介して連通状態となるよう形成される。
具体的には、所定の仕切壁１６のみを示した図５にて開示するように、気室１７とこれに隣接する気室１７とを区画する仕切壁１６には、ミシン目２１ａによって連通弁２２が形成されており、所定気室１７内のガス圧力と隣接気室１７内のガス圧力との差圧が所定値以下の場合は、連通弁２２により連通路２１は閉塞状態となり、所定気室１７と隣接気室１７とは連通状態とはならない。一方、障害物が所定気室１７に衝突して、所定気室１７内のガス圧力と隣接気室１７内のガス圧力との差圧が所定値以上となった時は、所定気室１７内で圧力上昇したガスに押圧されて、連通弁２２がミシン目２２ａに沿って仕切壁１６から離脱され、連通路２１が形成される。この時、連通弁２２は一部の端部２１ｂで支持された状態となる。
【００２０】
次に、エアバッグ１４の展開動作について、図６を参照して詳細に説明する。
図６は、エアバッグ１４の障害物が衝突する所定気室１７について、その圧力の時間的変化について示したものである。
先ず、車両１に障害物が接触する可能性が高いと判断すると、インフレータ１０が作動され、これにより大量で展開圧力の高いガスが各分岐路１８ａ乃至１８ｄを介して各気室１７に流入される。（Ｔ１）この場合、連通弁２２のミシン目の破断強度とインフレータ１０からのガス供給量及びガス供給時の圧力は、エアバッグ１４の展開時において、ミシン目が破断して連通弁２２が仕切壁１６から離脱することがないように設定されており、この為に、更に分岐路１８ａ乃至１８ｄは、各気室１７内へのガス供給が略同時に行われるよう設定されている。
具体的には、インフレータ１０からのガス供給量及びガス供給時の圧力は、各気室１７内のガス圧力が所定の範囲内（ΔＰ）となるように設定されており、これにより、エアバッグ１４の展開時には、所定気室１７と隣接気室１７とが連通状態となるのが防止される。また、このようなガス圧力の設定により、障害物が気室１７に衝突した時に気室１７内のガスの圧力が低すぎて、気室が大きく沈み込んでしまい、障害物が車両外形に強い衝撃力で衝突することを抑制しつつ、これとは反対に、気室１７内のガス圧力が高すぎて、障害物が気室１７に衝突した時の衝撃自体が大きくなることを抑制できる。
【００２１】
このようにエアバッグ１４が展開され、障害物が所定気室１７に衝突した後（Ｔ２）は、衝突により障害物が所定気室１７内に沈み込むに従って、次第に所定気室１７内のガス圧力が上昇することになる。そして、所定気室１７と隣接気室１７との差圧が所定圧力以上となると（Ｔ３）、連通弁２２がミシン目に沿って破断し、所定気室１７と隣接気室１７とが連通路２１を介して連通状態となる。これにより、所定気室１７内のガスの一部を隣接気室１７に流出させて、所定気室１７内のガス圧力を一時的に低下させ、その後、障害物が更に所定気室１７内に沈み込むと圧力は比較的緩やかに上昇して、一定値に収束することになる。尚、この場合、連通路２１の開口面積が小さい場合には、所定気室１７と隣接気室１７とが連通路２１を介して連通状態となると、所定気室１７内のガスは低下しないものの、緩やかに上昇し、その後一定値に収束することになる。
これにより、障害物が受ける圧力の絶対値自体も低く抑えることができるとともに、その圧力の変化度合も比較的長い時間を掛けて緩やかに変化するため、障害物への衝撃力を低減できる。
【００２２】
一方、障害物の所定気室１７への衝突時、仮に、連通路２１が連通しない場合には、図６にて破線で示すように、この衝突後、所定気室１７内のガス圧力は、連通路２１が連通する場合に比べて、短時間で急激に上昇し、障害物が受ける圧力の絶対値も大きくなり、且つその圧力変化も大きくなる。従って、障害物への衝撃力を低減できない。
【００２３】
（作用及び効果）
このような構成により、本実施形態では、障害物の衝突により、所定気室１７内のガスの圧力とこれに隣接する隣接気室１７内のガスの圧力との差圧が、所定値以上となったときは、所定気室１７と隣接気室１７との間で連通路２１が形成され、これにより所定気室１７内のガスが隣接気室１７に流出されることになる。従って、障害物のエアバッグ１４への衝突時に、所定気室１７内の圧力の急上昇を抑制させることができ、衝突により障害物に加わる圧力を低下させて、衝撃を低減できる。
【００２４】
また、例えば、気室１７ｂを例にして説明すると、気室１７ｂは、これに隣接する２つの気室１７ａ、１７ｃと各連通路２１により連通可能に形成されており、障害物が、気室１７ｂと所定の隣接気室１７ａとを区画する仕切壁１６近傍に衝突した時は、気室１７ａと気室１７ｂとの差圧が増加せず、この間の連通路２１は開口されない。しかしながら、気室１７ｂは、気室１７ａとは別の隣接気室である気室１７ｃと連通可能であり、障害物部が気室１７ｂと気室１７ａとの間の仕切壁１６近傍に衝突した時において、気室１７ｂと気室１７ｃとの差圧が所定値以上となるとこの気室間は連通状態となり、これにより気室１７ｂのガスの一部を気室１７ｃに流出させることができ、衝突時の衝撃低減が可能となる。
従って、このように障害物が、仕切壁１６に衝突した場合であっても、気室１７内のガスを隣接気室１７に流出させることができるため、気室１７内の圧力の急上昇を抑制できる。
尚、このような作用は、本実施形態においては、他の全ての仕切壁１６付近に障害物が衝突した場合も同様に生じさせることができ、同様な効果を奏す。
【００２５】
また、本実施形態においては、障害物がエアバッグ１４へ衝突する前に連通路２１が形成されることがないよう、連通弁２２のミシン目の破断強度と分岐路１８ａ乃至１８ｄの形状、及びガスの供給圧力が設定されている。これにより、展開時には、連通路２１は形成されず、その後、障害物がエアバッグ１４へ衝突した時に、連通路２１が確実に開口されるため、障害物が受ける衝撃を低減できる。特に、インフレータからのガスの供給圧力は、所定範囲ΔＰ内の値とされるているため、展開時に連通弁２２のミシン目が破断するのを防止しつつ、障害物の衝突により、気室１７の障害物が衝突した部分が大きく沈み込んでしまい、障害物が強い衝撃力で車両外形に衝突するといった不具合を防止できる。
【００２６】
また、本実施形態においては、逆流防止弁２０により展開したエアバッグ１４に障害物が衝突しても、気室１７内のガスがインフレータ１０に逆流せず、エアバッグ１４内に留めるさせることができるので、障害物の衝突による気室１７内のガスの減少を防止でき、障害物が強い衝撃力で車両外形に衝突するといった不具合を防止できる。
【００２７】
（他の実施形態）
以上のような実施形態では、エアバッグ１４を１つのエアバッグ１４としたが、これに代えて、車幅方向の左右にそれぞれ１つずつ、計２つのエアバッグを設け、それぞれのエアバッグに対し、本実施形態を構成させても良い。尚、この場合、２つのエアバッグが展開された状態において、全体的に凹状となる。
また、本実施形態では、逆流防止弁２０を、気室１７と分岐路１８との間に設けたが、これに代えて、ガス流入口１５付近に設けてもよい。
また、本実施形態では、連通路２１を開口させる構造について、連通弁２２をミシン目で破断させる構造としたが、本発明に係る実施形態においては、弁構造はこれに限定されない。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明においては、車両前部に搭載されたエアバッグ装置において、エアバッグの展開後、障害物がエアバッグに衝突したことによって所定気室内におけるガスの圧力と、所定気室に隣接する気室内におけるガスの圧力との差圧が所定値以上となったとき、所定気室内のガスを隣接する気室に流出させるようエアバッグを形成することにより、エアバッグへの障害物の衝突時における所定気室内の急激な圧力上昇を抑制して、衝撃を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る車両前部のエアバッグ１４が展開した状態における正面図。
【図２】本発明の実施形態に係る車両前部のエアバッグ１４が展開した状態における側面図。
【図３】エアバッグ１４を作動させる制御ブロック図。
【図４】実施形態におけるエアバッグ１４の内部を説明する概略図。
【図５】実施形態における連通路２１が閉弁状態のときを示す概略図。
【図６】気室内のガス圧力の時間変化を示す説明図。
【符号の説明】
１：車両
２：車両前部
４：フード
５：フロントガラス
７：フロントピラー
９：カウル部
１０：インフレータ
１４：エアバッグ
１７：気室
２１：連通路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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