- プロトタイプから標準へ: Hetrick と Mercedes から今日までの重要なマイルストーン。
- 仕組み: センサー、ECU、およびミリ秒単位の展開がベルトと連携します。
- 現在の種類: フロント、サイド、カーテン、ニー、ベルト、センター、リア。
- 次のステップ: 外部エアバッグ、多重衝突、新しい乗客用コンパートメントのソリューション。
エアバッグは、かつては珍しい装備品でしたが、今ではシートベルトと同じくらい一般的な安全装備となっています。シートベルトとの組み合わせで、エアバッグは何千人もの命を救い、世代を重ねるごとに進化を続けています。正面衝突においては、その貢献は明白です。 死亡率を20～30％減少させる 重傷者を約1人減らす 11%様々な道路安全機関が引用した数字によると、これは孤立した要因ではなく、 プリテンショナーとリミッターと連携して動作する ベルトの衝撃エネルギーを吸収して管理するシールドを作成します。
基本的な真実を主張する価値はある。 エアバッグはシートベルトの着用を必要とする事前の拘束がなければ、バッグは不十分であったり、特に子供や運転手に近すぎる人にとっては危険であったりする可能性がある。現在の技術では、 変動性と多段階のインフレ衝突の種類と乗員に応じて強度を調整しますが、前提は変わりません。主な拘束手段はシートベルトであり、エアバッグは身体の減速を緩和する補助手段です。
エアバッグが命を救う理由とシートベルトとの連携
激しい衝突では、センサーが急激な減速を検知し、制御ユニットがシステムを作動させるかどうかを判断します。システムが作動すると、点火薬がガスを発生させ、 1000分の1秒でバッグを膨らませる非常に分かりやすい図があります。カバーは約 15ミリ秒バッグは完全に展開し、 30ミリ秒 そして約 300 – 400 km / h乗員はパッド付きの表面に衝突し、 45ミリ秒 そしてグループはその地位を回復し始める 150ミリ秒 だいたい。
エアバッグは、減速度が一定の閾値を超えると作動します。硬い障壁に衝突した場合と同等の衝撃の場合、 27 – 28 km / h通常はシステムが介入するが、駐車車両との衝突の場合は制限が引き上げられる。 55 – 60 km / h エネルギー吸収の違いにより、不要なショットを避けるために 安全センサー（セーフィング） ガス発生器の点火を許可する前に条件を一致させる必要があり、ECU は車全体に分散された複数のセンサーからの信号を相互参照します。
モダンなベルトと組み合わせるとセットの効果が高まります。 火工プリテンショナー 衝突の最初の10分の1でバンドを締め、体をシートに固定し、 負荷リミッター 胸部に過度の力が集中するのを防ぐため、ストラップを後方に少し緩めています。これにより、エネルギーがより適切に分散され、バッグが乗員にしっかりとフィットします。 予定の位置にこれが最も効果的な保護方法です。
メンテナンスに関しては、メーカーや技術サービスガイドで様々な推奨事項が出されています。一部の人は、このシステムは 有効期限はありません それ自体はそうであるが、 5年または12万kmごとに点検 モデルによると、他の技術者は過去に、環境下での慎重な耐用年数を擁護してきた。 15年いずれにせよ、偶発的な展開の後、交換品は 義務的な.
空からアスファルトへ：起源と発明家
膨張式バッグで乗員を保護するというアイデアは、自動車から遠く離れたところで生まれました。 第二次世界大戦当時、一部のドライバーは、浮いたり衝撃を緩和したりするために膨らませるスーツを着用していました。このコンセプトはエンジニアたちにインスピレーションを与え、平時において既に自動車産業への応用を構想し始めていました。 EE。 うーん。 前例のない拡大を経験し、大手メーカーは差別化を図るために先進的な投資を行っていました。
最初の特許は50年代に登場した。アメリカの ジョン・ヘトリック 1952年に「自動車用安全クッションセット」を登録したのに対し、ドイツは ウォルター・リンデラー 1951年にも同様の解決策を考案した。当初メーカーは採用を拒否したが、すぐに GM、フォード、クライスラー 試験が始まった。ポピュラーサイエンス誌は1968年にこのシステムを取り上げた。 オートセプター フォードとエールから：ダッシュボードと乗客の間に立つバッグ。
大きなボトルネックとなったのは 膨張時間目標は、検知から保護までを40ミリ秒未満で実行することでした。開発の鍵となったのは、 電気機械センサー de アレン・ブリード （1967年）は、迅速かつ確実な意思決定を可能にしました。しかし、バッグがベルトの代わりになるかどうかについては議論がありましたが、テストの結果、代替は不可能であり、ベルトなしではバッグは 子供やその周囲の人々に有害である 運転して。
初期の商業パイロットがいた。フォードは 1971 マーキュリーやリンカーンにも搭載されていたが、より顕著にそれを実現した最初の量産車は 1973 オールズモビル トロナドこのシステムには、頭、胴体、膝を保護する大きなバッグが含まれており、 250ドルの追加料金 約1.000台が生産されました。しかし、信頼性の高い規格に必要な精密制御電子機器が欠如していました。
懐疑主義から世界基準へ
最初の本当に効果的なジャンプは 1981 の手から メルセデス・ベンツSクラスには、 30ミリ秒未満 衝突後に制御ユニットによって作動するエアバッグは、現代のエアバッグの始まりとなった。しかし、その普及は徐々に進んだ。 1992年、ヨーロッパで登録された自動車のわずか2%が 彼はそれを組み立てた。車載電子機器の大量導入と新たな規制の導入により、拡張は加速した。
ヨーロッパでは、 2006から 新規生産車には少なくとも ダブルフロントエアバッグ。 で Argentina、二重正面攻撃の義務は0 kmから適用される 2014年XNUMX月ABS、後部ヘッドレスト、3点式シートベルトとともに、エアバッグは自動車の安全装備として定着しました。米国などの市場では、エアバッグは1980年代後半に標準装備となり、1990年代にはすべてのブランドで普及し、安全装備としての役割を確固たるものにしました。 基本的な受動安全性.
メーカーはそこで止まりませんでした。 ボルボ 特許を取得した サイドエアバッグ en 1994 850の背もたれに組み込んだ。 1996 最初のものが登場した ニーエアバッグ （米国ではKia Sportage、欧州ではToyota Avensis）。 2009, フォード 提示した ベルトに内蔵されたエアバッグ、その後の解決策は トヨタ、レクサス、メルセデス過去10年間で、 Volvo V40 を組み込んだ 歩行者エアバッグ ボンネット上に設置し、乗員室を超えて保護角度を広げます。
連続性のない実験もあった。 対潜エアバッグ ルノー（シートベルトの下に体が滑り落ちるのを防ぐためにシートに一体化されている）または リアエアバッグ インクルード トヨタiQ ヘッドレストの後ろにあります。興味深いものですが、標準装備にはならず、最初の外装の歩行者用バッグが多くのモデルで置き換えられたのと同様に、 アクティブフード.
エアバッグの中身と展開の仕組み
このシステムは、ミリメートル単位で調整されたコンポーネントのオーケストラです。 布製バッグ通常はポリアミドで作られており、正確に破れるように設計されたキャップの後ろに折り込まれています。 ガス発生器 作動すると数ミリ秒で加圧窒素を放出する混合物が含まれており、古典的には アジ化ナトリウム 他の塩と反応してガスを発生させる塩基化合物として、そして、分解を容易にするために展開された粉末（タルク）を見ることは珍しくない。 生地のずれ.
La 電子制御ユニット (ECU) 様々な加速度センサーや圧力センサーからの信号、さらには乗員情報までも解釈します。閾値を備えたマススプリングアセンブリ 3〜5 g センサーは初期検出に参加することができ、 安全対策 不意の発砲を避けるため「二重確認」を求めている。さらに、 2段ガス発生器 衝撃の強さに応じて膨張の速度と量を調整します。
目的は、サイクル全体が素晴らしいものになることです。 0,03〜0,05秒 信号からバッグが体を吸収する準備ができるまで。様々なユーザープロファイルとの互換性を高めるために、現代のシステムは次のようなことを考慮しています。 可変ボリューム、そして一部の車両は、 位置と重さ 乗員がバッグ展開の要否、展開の強さ、関連するエアバッグを決定する必要があります。
試験に関しては、以下のような研究所による衝突評価が行われている。 ユーロNCAP エアバッグが頭部、首、胸部の保護に大きく貢献していることは、長年にわたり強調されてきました。また、特定のサプライヤーに関連する事故やリコール活動も記録されており、インフレータ、トリガーアルゴリズム、そしてエアバッグの継続的な開発につながっています。 オンボード診断.
エアバッグの種類：従来のフロントエアバッグから非常に特殊なソリューションまで
前頭骨これらは2006年から欧州で義務付けられており、運転者と助手席乗員（ステアリングホイールとダッシュボード）を保護します。通常、前面衝突時に作動します。 時速30キロ近くの速度ただし、決定は測定された減速度とメーカーの設定によって異なります。
側：座席やドアの側面に取り付けられ、 胸郭と股関節 側面衝突の場合。このタイプの衝突では、侵入物が近接しているため、展開が非常に速くなります。
カーテン: 屋根の端に位置し、 コルチナ 側面の窓を覆い、安全を確保する 頭と首 両列の乗員の頭部を保護します。サイドシートとの連携により、頭部損傷のリスクを大幅に軽減します。
ひざまずいて: ステアリングコラムの下に配置され、 脚の衝撃 硬い構造物に衝突したり、体の動きを制御して、体がベルトとメインエアバッグに対してより安全に「折りたたまれる」ようにします。
ベルトに統合: ベルトバンドには小さなバッグが隠されており、展開すると荷物を全体に分散します。 胸郭 時間厳守のプレッシャーを軽減します。特に効果的な解決策です。 後部座席に便利、他の特定のバッグが常にあるとは限りません。
センターフォワード：運転席の内側に位置し、側面衝突時に車室の中央に向かって展開し、 頭部衝突を避ける ドライバーと乗客の間のコミュニケーション。 ヒュンダイ 彼らは最近それを導入しました。
後部座席用フロント: リリース メルセデスSクラスは、後部座席の乗員の頭部を囲むように前席の背もたれにU字型に一体化されています。 インフレータブルベルト 承認されたチャイルドシートを装備していること。
パラ・ピートン: 普及者 ボルボ V６０ボンネットには、フロントガラスのベースとの接触を緩和するために、エアバッグが装備されています。今日では多くのメーカーが、 アクティブフード シートメタルを持ち上げて、ポケットを追加せずにボンネットの下に制御された変形ゾーンを作成します。
これらに加えて、次のような具体的な提案もあった。 リアエアバッグ トヨタiQや 対潜水艦 ルノーのベルトは、ベルトの下に体が滑り落ちるのを防ぐように設計されています。 限られた軌道は、非常に特殊な傷害シナリオをカバーすることに業界が関心を持っていることを示しています。
今後の予定：新しいバッグと使用シナリオ
カバー範囲を拡大し、複雑な衝突をより適切に管理するソリューションの開発が継続されています。プロバイダー ZFフリードリヒスハーフェン 特許を取得しました 外側サイドエアバッグ 衝突前に体の側面に展開し、最大で 40% 重度の横方向の衝撃による負傷で、反応時間は約 150ミリ秒.
高度自動運転車については、 ハグエアバッグ または「ハグエアバッグ」と呼ばれるもので、 3台の接続されたカメラ 高さまで膨らむ 頭、胸、骨盤乗員が車内のどの位置にいても、その体を「包み込む」ように包み込む。 固定され、中心に据えられた 座席が回転したりリクライニングしたりしても。
車両に パノラマ天井後方から前方に膨らみ、ガラス面全体を覆う特殊なエアバッグが導入されました。 0,08秒横転や衝突の際に、破片やフレームの輪郭との接触から乗員を保護する方法です。
もう一つの非常に興味深い行は マルチコリジョンエアバッグ、できる 数回膨らませたり縮めたりします現実のシナリオでは、 事故の30％ 複数の連続した衝撃が含まれ、現在のシステムは 最初の衝突ガスを可逆的に管理することで、より持続的な保護が可能になります。
車の向こう側にはバッグが オートバイ 競技中は、すべてのライダーが 彼らはエアバッグ付きのベストを着用している 転倒を検知すると作動するシステムで、路上ではバイク自体に統合する試みもある。 ホンダゴールドウイング。 さえ 米航空宇宙局（NASA） 探査機の降下最終段階でそれらを使用した パスファインダー 火星へのミッションは、極限環境下でもこのコンセプトの堅牢性を実証しました。
製造業も進化しています。非常に精密な公差と大量生産を実現するために、多くのサプライヤーは レーザー切断機 バッグ生地の裁断と折り畳みの品質を自動化しながら、精度、生産性、一貫性を向上させます。 批判 デプロイメントがクリーンかつ繰り返し可能になります。
数十年にわたる進歩を経ても、エアバッグはパッシブセーフティの柱であり続けています。戦闘機に搭載された初期のプロトタイプから、インテリジェントな多段階ソリューションに至るまで、その歴史は、効果的な保護が単一の発明から生まれることは稀であることを示しています。それは、 優れたセンサー、慎重なアルゴリズム、適切な材料 そしてもちろん シートベルトが正しく締められているこれらすべてが連携して機能すると、事故から生き延びる確率が大幅に向上します。そして最も良い点は、改善の余地がまだ残っていることです。