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エアバッグは、衝突時に数ミリ秒で膨張し、その後収縮するように設計されたバッグを使用した車両乗員拘束システムです。 [1]エアバッグクッション、柔軟な布製バッグ、膨張モジュール、および衝撃センサーで構成されています。エアバッグの目的は、衝突時に車両乗員に柔らかいクッション性と拘束力を提供することです。これにより、激しく揺れる乗員と車両の内部との間の傷害を軽減できます。
エアバッグは、車両の乗員とステアリングホイール、計器パネル、ボディピラー、ヘッドライナー、およびフロントガラスの間にエネルギーを吸収する表面を提供します。現代の車両には、運転席、助手席、サイドカーテン、シートマウント、ドアマウント、BピラーとCピラーに取り付けられた側面衝突、ニーボルスター、インフレータブルシートベルト、歩行者エアバッグモジュールなど、さまざまな構成で最大10個のエアバッグモジュールが搭載されている場合があります。
衝突時には、車両の衝突センサーが衝突の種類、角度、衝撃の強さなど、エアバッグ電子制御装置 (ECU) に重要な情報を提供します。この情報を使用して、エアバッグ ECU の衝突アルゴリズムは、衝突イベントが展開の基準を満たしているかどうかを判断し、さまざまな点火回路をトリガーして、車両内の 1 つ以上のエアバッグ モジュールを展開します。エアバッグ モジュールの展開は、車両のシートベルト システムの補助拘束システムとして 1 回だけ使用されるように設計された火工プロセスによって起動されます。新しい側面衝突エアバッグ モジュールは、車両の側面衝突時にトリガーされる圧縮空気シリンダーで構成されています。[2]
最初の商業用デザインは1970年代に乗用車に導入されましたが、成功は限定的で、死亡事故も発生しました。[3]エアバッグは1980年代後半から1990年代前半にかけて多くの市場で広く商業的に採用されました。現代の多くの車両には6つ以上のユニットが搭載されています。[4]
アクティブセーフティとパッシブセーフティ
エアバッグは「受動的」拘束装置と考えられており、「能動的」拘束装置の補助として機能します。エアバッグを起動または使用するために車両の乗員による操作は必要ないため、「受動的」装置と見なされます。これは、車両の乗員が操作して有効にする必要があるため「能動的」装置と見なされるシートベルトとは対照的です。[5] [6] [7] [8]
この用語は、アクティブ セーフティとパッシブ セーフティとは関係ありません。アクティブ セーフティは、衝突を最初から防ぐように設計されたシステムと、衝突が発生したときにその影響を最小限に抑えるように設計されたシステムです。この用法では、自動車のアンチロック ブレーキ システムはアクティブ セーフティ デバイスとして適格であり、シート ベルトとエアバッグは両方ともパッシブ セーフティ デバイスとして適格です。パッシブ デバイスとシステム (車両の乗員による入力や操作を必要としないデバイスとシステム) は、アクティブに独立して動作できるため、用語上の混乱が生じる可能性があります。エアバッグはそのようなデバイスの 1 つです。自動車の安全の専門家は、このような混乱を避けるために、一般的に言葉の使用に慎重です。ただし、広告の原則により、安全機能の消費者向けマーケティングでは、このような意味上の注意が妨げられることがあります。さらに用語を混乱させるのは、航空安全コミュニティが「アクティブ」と「パッシブ」という用語を自動車業界とは逆の意味で使用していることです。 [9]
歴史
起源
「飛行機や他の車両の部品を覆うための」エアバッグは、1919年にバーミンガムの2人の歯科医、アーサー・パロットとハロルド・ラウンドによって提出された米国の特許に起源を遡ります。[11]特許は1920年に承認されました。 [12]空気で満たされたブラダーは1951年には早くも使用されていました。[13] [14]自動車専用のエアバッグは、アメリカ人のジョン・W・ヘトリックが独立して発明したとされており、彼は1952年8月5日にエアバッグの特許を申請し、1953年8月18日に米国特許庁から特許番号2,649,311を取得しました。 [15] [16] [17]ドイツ人技術者のウォルター・リンデラーは、1951年10月6日にドイツ特許番号896,312を申請し、アメリカ人のジョン・ヘトリックの約3か月後の1953年11月12日に発行されました。ヘトリックとリンデラーが提案したエアバッグは、バネ、バンパーとの接触、または運転手によって放出される圧縮空気をベースにしていた。1960年代のその後の研究では、圧縮空気では機械式エアバッグを十分な速さで膨らませることができず、最大限の安全性を確保できないことがわかり、現在の化学的および電気的エアバッグが生まれた。[18] [19]特許出願では、製造業者は「膨張式乗員拘束システム」という用語を使用することがある。
ヘトリックは工業技術者で、アメリカ海軍に所属していた。しかし、彼のエアバッグ設計は、海軍の魚雷を扱った経験と、道路で家族を守りたいという願望を組み合わせたときに初めて実現した。当時の大手自動車メーカーと仕事をしていたにもかかわらず、ヘトリックは投資を引き付けることができなかった。[20] [21]現在、エアバッグは米国で販売されるすべての自動車に義務付けられているが、ヘトリックの1951年の特許出願は、発明者にとって経済的価値がほとんどない「価値のある」発明の例となっている。その最初の商業的使用は、特許が期限切れになった1971年まで行われず、その時点でエアバッグはいくつかの実験的なフォード車に搭載された。[22]
1964年、日本の自動車技術者、小堀保三郎がエアバッグ「セーフティネット」システムの開発を始めた。彼の設計は爆発物を利用してエアバッグを膨らませるというもので、後に14カ国で特許を取得した。彼はエアバッグシステムが広く普及するのを見る前に1975年に亡くなった。[23] [24] [25]
1967年、アレン・K・ブリードが衝突検知用のボールインチューブ機構を発明し、エアバッグ衝突センサーの開発に画期的な進歩がもたらされた。彼のシステムでは、磁石でチューブに取り付けられた鋼球を備えた電気機械センサーが、 30ミリ秒未満でエアバッグを膨らませる。[26]膨張時に圧縮空気の代わりにアジ化ナトリウムの小さな爆発が初めて使用された。[19]その後、ブリード社はこの革新をクライスラーに販売した。イートン・エール・アンド・タウン社がフォード向けに開発した同様の「オートセプター」衝突拘束装置は、まもなく米国でも自動安全システムとして提供され、[27] [28]イタリアのイートン・リビア社は、局所的な[さらなる説明が必要]エアクッションを備えた変種を提供した。[29]
1970年代初頭、ゼネラルモーターズはエアバッグを搭載した車の提供を開始し、最初は政府の車両として購入した1973年式シボレー インパラ セダンに搭載されました。これらの車は1974年式のオールズモビル計器盤と、運転席エアバッグを内蔵した独自のステアリングホイールを備えていました。これらの車のうち2台は20年後に衝突試験を受けましたが、エアバッグは完璧に展開しました。[30]エアバッグ車の初期の例は2009年現在も残っています。 [31] GMのオールズモビル トロネードは1973年に助手席エアバッグを搭載した最初の米国国産車でした。[32]ゼネラルモーターズは最初のエアバッグモジュールを「エアクッション拘束システム」またはACRSという名前で販売しました。自動車メーカーは消費者の関心が低いことを理由に、1977年モデルでこのオプションを廃止しました。フォードとGMはその後、エアバッグの装備は実現不可能で不適切であると主張し、エアバッグの装備義務化に反対するロビー活動を何年も続けた。クライスラーは1988年と1989年のモデルで運転席側エアバッグを標準装備としたが、エアバッグがアメリカ車に普及したのは1990年代初頭になってからだった。[33]
シートベルトの代替として
乗用車用エアバッグは1970年代に米国で導入された。米国のシートベルト着用率が現代に比べてかなり低かった頃、フォードは1971年にエアバッグを搭載した実験車を製造した。オールステートはマーキュリー・モントレー200台を運用し、エアバッグの信頼性と衝突試験での動作を実証した。この試験は、同保険会社の人気雑誌広告でも宣伝された。[34]ゼネラルモーターズは1973年にフルサイズのシボレー車を使用してこれに続いた。エアバッグを装備した初期のGM実験車群では7人の死亡事故が発生し、そのうち1人は後にエアバッグが原因だったと疑われた。[35]
1974年、GMはACRSシステム（パッド入りのダッシュボード下部と助手席側エアバッグで構成）をフルサイズのキャデラック、[36]ビュイック、オールズモビルのモデルで通常生産オプション（RPOコードAR3）として利用できるようにした。ACRSを装備した1970年代のGM車には、運転席側エアバッグと運転席側ニーレストレイントが装備されていた。[37]助手席側エアバッグは両方の前部乗員を保護し、[37]ほとんどの最新システムとは異なり、膝と胴体のクッションを統合し、衝撃の力によって2段階に展開する。ACRSを装備した車はすべての座席位置にラップベルトを備えていたが、ショルダーベルトがなかった。米国では、エアバッグのない密閉型車では、運転席と外側の前部乗員にショルダーベルトの装着が既に義務付けられていたが、GMはショルダーベルトの代替としてエアバッグを販売することを選択した。キャデラックモデルにおけるこのオプションの価格は、1974年には225ドル、1975年には300ドル、1976年には340ドル（2023年のドル換算で1,820ドル[38]）であった。
エアバッグの初期開発は、自動車の安全法制に対する国際的な関心の高まりと同時期に行われました。安全専門家の中には、特定の技術的解決策を義務付ける基準（すぐに時代遅れになり、費用対効果の低いアプローチになる可能性がある）ではなく、性能に基づく乗員保護基準を主張する人もいました。しかし、各国がシートベルトの規制を義務付けることに成功したため、他の設計にはあまり重点が置かれませんでした。[29]
補助拘束システムとして
フロントエアバッグ
頭部がエアバッグに突っ込んだ衝突試験用ダミー人形の写真3枚
自動車業界、研究機関、規制当局は、エアバッグをシートベルトの代替品とみなす当初の見解から離れ、現在ではエアバッグは名目上、補助拘束システム ( SRS ) または補助膨張式拘束装置と指定されています。
1981年、メルセデス・ベンツは、主力セダンモデルであるSクラス（W126）のオプションとして、西ドイツでエアバッグを導入しました。メルセデスのシステムでは、センサーが自動的にシートベルトを張って衝突時の乗員の動きを抑え、衝突時にエアバッグを展開しました。これにより、エアバッグがシートベルトの代替品として考えられていたのではなく、シートベルトとエアバッグが拘束システムに統合されました。
1987年、ポルシェ944ターボは運転席と助手席のエアバッグを標準装備した最初の車となった。[39]ポルシェ944と944Sにはオプションとして装備されていた。同年には、日本車初のエアバッグを搭載したホンダレジェンドも登場した。[40]
1988年、クライスラーは運転席側エアバッグを標準装備した最初の米国自動車メーカーとなり、6つの異なるモデルで提供されました。[41] [42]翌年、クライスラーは運転席側エアバッグをすべての新型乗用車モデルに提供する最初の米国自動車メーカーとなりました。[43] [44]クライスラーはまた、エアバッグがいかに命を救ったかを示す広告でエアバッグを取り上げ始め、一般の人々にその価値を知らせ、1980年代後半には安全性が販売上の利点となりました。[45] 1991年モデルから、クライスラーのミニバンのすべてのバージョンにエアバッグが装備されました。 [41] 1993年、リンカーンモーターカンパニーは、モデルラインのすべての車両に運転席側と助手席側に1つずつ、デュアルエアバッグが装備されていると自慢しました。[46] 1993年型ジープ・グランドチェロキーは1992年に発売され、運転席側エアバッグを搭載した初のSUVとなった。 [47]運転席および助手席側エアバッグは、安全規制に先駆けて、ダッジ・イントレピッド、イーグル・ビジョン、クライスラー・コンコルドの全セダンに標準装備となった。 [48] [49] 1993年初頭には、エアバッグを搭載したクライスラー車400万台目が生産ラインから出荷された。[50] 1993年10月、ダッジ・ラムが標準運転席側エアバッグを搭載した初のピックアップトラックとなった。 [51]
エアバッグを装備した自動車同士の衝突事故として最初に知られているのは、1990年3月12日に米国バージニア州で起きた。1989年型クライスラー・ルバロンがセンターラインを越えて別の1989年型クライスラー・ルバロンに正面衝突し、運転席側のエアバッグが両方とも作動した。車両は大きな損傷を受けたが、運転手は軽傷を負っただけだった。[52] [53] [54]
1991年の米国複合一貫輸送効率化法では、1998年9月1日以降に製造された乗用車と小型トラックに、運転席と助手席にエアバッグを装備することを義務付けた。[55] [56]米国では、NHTSAは、1999年9月1日までにエアバッグによって4,600人以上の命が救われたと推定しているが、1990年代初頭の装備における衝突時の展開経験から、一部の死亡事故や重傷は実際にはエアバッグによって引き起こされたことが示された。[55] 1998年、NHTSAは先進エアバッグに関する新しい規則を開始し、自動車メーカーが効果的な技術的解決策を考案する上でより柔軟に対応できるようにした。改訂された規則では、シートベルトの使用の有無にかかわらず、さまざまなサイズの乗員に対する保護を強化するとともに、エアバッグによる乳児、子供、その他の乗員へのリスクを最小限に抑えることも義務付けた。[55]
ヨーロッパでは、1990年代初頭までエアバッグはほとんど知られていませんでした。1991年までに、BMW、ホンダ、メルセデス・ベンツ、ボルボの4つのメーカーが、一部の高級モデルにエアバッグを搭載しましたが、その後まもなく、エアバッグはより主流の車に標準装備されるようになり、フォードやボクスホール/オペルなどのメーカーが1992年にモデルにエアバッグを搭載しました。その後すぐに、シトロエン、フィアット、日産、ヒュンダイ、プジョー、ルノー、フォルクスワーゲンもこれに続きました。
1999年までには、少なくともオプション装備としてエアバッグのない新しい量販車を見つけることは難しくなり、フォルクスワーゲン ゴルフ Mk4など、1990年代後半の一部の製品にはサイドエアバッグも搭載されていました。プジョー 306 は、ヨーロッパの自動車量販市場の進化の一例です。1993年初頭から、これらのモデルのほとんどが運転席エアバッグをオプションとして提供していませんでしたが、1999年までには、サイドエアバッグでさえいくつかのバリエーションで利用可能になりました。アウディは、1994年モデルでさえ人気モデルにエアバッグが提供されなかったため、より広範囲にエアバッグシステムを提供するのに遅れをとりました。代わりに、ドイツの自動車メーカーはそれまで、独自のケーブルベースのプロコンテン拘束システムのみに依存していました。
可変力展開式フロントエアバッグは、エアバッグ自体による傷害を最小限に抑えるために開発されました。
エアバッグの登場により、1990 年以降、ヨーロッパの道路上での死亡者数と重傷者数は大幅に減少し、2010 年までに、ヨーロッパの道路上でエアバッグを装備していない車の数はごくわずかとなり、残っている車のほとんどは 1990 年代半ば以前に製造された車です。
ラテンアメリカの多くの新車、例えばKia Rio、Kia Picanto、Hyundai Grand i10、Mazda 2、Chevrolet Spark、Chevrolet Onixなどは、エアバッグなしで販売されることが多い。これは、多くのラテンアメリカ諸国では新車へのエアバッグや自動ブレーキシステムの搭載が義務付けられていないためである。新車に最低2つのエアバッグの設置を義務付ける国もあり、この市場では多くの車がこれを装備している。[57] [58] [59]
エアバッグの形状
シトロエンC4は、この車の珍しい固定ハブステアリングホイールによって可能になった最初の「形状」運転席エアバッグを提供しました。[60]
ホンダは2019年に、助手席用エアバッグの新技術を導入すると発表した。米国オハイオ州のオートリブとホンダR&Dが開発したこの新しいエアバッグのデザインは、前面を横切って「非膨張式セイルパネル」でつながれた3つの膨張式チャンバーを特徴としている。外側の2つのチャンバーは中央のチャンバーよりも大きい。エアバッグが展開すると、セイルパネルが乗員の頭部をエアバッグに衝突した衝撃から保護し、3つのチャンバーがキャッチャーミットのように乗員の頭部を所定の位置に保持する。3チャンバーエアバッグの目的は、頭部の「高速移動を阻止」し、衝突時の脳震盪の可能性を減らすことである。工場出荷時に3チャンバーエアバッグを搭載した最初の車両は、2020年（2021年モデル）のアキュラTLXであった。ホンダは、この新技術がすぐにすべての車両に導入されることを期待している。[61]
リアエアバッグ
メルセデスは、2020年9月（2021年モデル）からメルセデス・ベンツSクラス（W223）に正面衝突時の後部座席乗員保護機能の提供を開始しました。[62] W223 Sクラスは、自動車のエアバッグシステムで広く使用されている従来の完全ガス膨張式エアバッグではなく、ガスを使用して支持構造を膨張させ、周囲の空気で満たされたバッグを展開して拡張する後部座席エアバッグを搭載した最初の車です。[63] [64]
サイドエアバッグ
基本的に、現在一般的に使用されているサイドエアバッグには、サイドトルソエアバッグとサイドカーテンエアバッグの 2 種類があります。最近では、センターエアバッグが欧州市場で一般的になりつつあります。
サイドカーテンエアバッグを装備した車両のほとんどには、サイドトルソエアバッグも含まれています。ただし、シボレーコバルト[65]、2007〜2009年モデルのシボレーシルバラード/GMCシエラ、2009〜2012年モデルのダッジラム[66]など、サイドトルソエアバッグが装備されていない車両もあります。
2000年頃からは、フォード・フィエスタやプジョー206の小型エンジン版など、低～中価格帯の車でも側面衝突エアバッグが一般的になり、カーテンエアバッグも量販車の標準装備になりつつあった。2003年に発売されたトヨタ・アベンシスは、欧州で販売された9つのエアバッグを搭載した最初の量販車だった。
サイドトルソエアバッグ
側面衝突エアバッグまたは胴体側面エアバッグは、通常シート[67]またはドアパネル[68]に設置され、シートの乗員とドアの間で膨らむエアバッグの一種です。これらのエアバッグは、骨盤と下腹部の負傷リスクを軽減するように設計されています。[69]現在、ほとんどの車両には、横転衝突時の負傷や車両からの放出を軽減するために、さまざまな種類の設計が装備されています。最近のサイドエアバッグ設計[70]には、2チャンバーシステムが含まれています。[71]骨盤領域用のより硬い下部チャンバーと胸郭用のより柔らかい上部チャンバーです。[72] [73]
スウェーデンの会社オートリブABは側面衝突エアバッグの特許を取得し、1994年に1995年型ボルボ850にオプションとして初めて提供され[74]、1995年以降に製造されたすべてのボルボ車に標準装備されました。 [74] 1997年、サーブはサーブ9-5の発売時に初の頭部と胴体部を組み合わせたエアバッグを導入しました。
2010 年型フォルクスワーゲン ポロ Mk.5などの一部の車には、頭部と胴体部の両方を保護するサイド エアバッグが装備されています。これらは前部座席の背もたれに取り付けられており、頭部と胴体を保護します。
サイドチューブラーまたはカーテンエアバッグ
1997年、BMW 7シリーズと5シリーズには、管状のヘッドサイドエアバッグ（膨張式管状構造）[75] 、 「ヘッドプロテクションシステム（HPS）」が標準装備されました。[76]このエアバッグは、側面衝突時に頭部を保護するように設計されており、横転保護のために最大7秒間膨張を維持します。しかし、この管状のエアバッグ設計は、すぐに膨張式の「カーテン」エアバッグに置き換えられました。
1998年5月、トヨタはプログレのルーフから展開するサイドカーテンエアバッグの提供を開始しました。[77] 1998年、ボルボS80には、前部と後部座席の乗員を保護するためにルーフマウントカーテンエアバッグが装備されました。[78]その後、カーテンエアバッグは、前部座席の乗員の頭部も保護する拡大されたサイドトルソエアバッグを備えた第1世代のC70を除く2000年以降のすべての新しいボルボ車で標準装備されました。 [74]第2世代のC70コンバーチブルには、上向きに展開する世界初のドアマウントサイドカーテンエアバッグが搭載されました。
カーテンエアバッグは、SUVの側面衝突時に脳損傷や死亡者を最大45％削減すると言われています。これらのエアバッグは、用途のニーズに応じてさまざまな形状（チューブ状、カーテン状、ドア取り付け型など）があります。[79]最近のSUVやMPVの多くには、すべての列の座席を保護する長い膨張式カーテンエアバッグが搭載されています。
多くの車両では、カーテン エアバッグは、特に IIHS のスモール オーバーラップ衝突テストなどのオフセット衝突の場合に、乗員の運動 (跳ね返り時に B ピラーに頭が当たるなど) を管理するために、一部またはすべての正面衝突時に展開するようにプログラムされています。
ロールセンシングカーテンエアバッグ（RSCA）
ロール センシング カーテン エアバッグは、長時間膨らんだ状態を保ち、窓の広い部分を覆い、横転事故の際に展開するように設計されています。乗員の頭部を保護し、車外への放出を防ぎます。SUV やピックアップ トラックは横転する確率が高いため、RSCA が装備される可能性が高く、ドライバーが車両をオフロードに持ち出す場合に備えて、スイッチでこの機能を無効にできる場合がよくあります。
センターエアバッグ
2009年、トヨタは側面衝突時に後部座席の乗員の二次傷害の重症度を軽減するように設計された初の量産後部座席センターエアバッグを開発した。このシステムは後部中央座席から展開し、クラウンマジェスタで初めて採用された。[80] 2012年後半、ゼネラルモーターズはサプライヤーのタカタと共同で運転席から展開するフロントセンターエアバッグを導入した。[81]
現代自動車グループは2019年9月18日、運転席の内側に装着するセンターサイドエアバッグの開発を発表した。
2022年にセンターエアバッグを装備したフォルクスワーゲンの車種には、 ID.3やゴルフなどがある。[82]
Polestar 2にはセンターエアバッグも搭載されています。
ユーロNCAPが2020年にテストガイドラインを更新したことで、欧州およびオーストラリア市場の車両では、フロントセンターエアバッグ、リアトルソエアバッグ、リアシートベルトプリテンショナーの使用が増えています。[83]
ニーエアバッグ
2つ目の運転席側独立型ニーエアバッグは、Kia Sportage SUVに採用され、それ以来標準装備となっている。エアバッグはステアリングホイールの下に配置されている。[84] [85]
トヨタ・カルディナは2002年に日本市場で初めて運転席側SRSニーエアバッグを導入した。[86] トヨタ・アベンシスはヨーロッパで販売された最初の運転席ニーエアバッグ装備車となった。[87] [88]ユーロNCAPは2003年型アベンシスについて「運転者の膝と脚を保護するために多大な努力が払われており、ニーエアバッグはうまく機能した」と報告した。[89]それ以来、一部のモデルには助手席ニーエアバッグも含まれており、衝突時にグローブボックスの近くまたは上で展開する。ニーエアバッグは脚の負傷を軽減するように設計されている。ニーエアバッグは2000年以降ますます一般的になっている。
リアカーテンエアバッグ
2008年、新型トヨタiQマイクロカーには、追突事故の際に後部座席の乗員の頭部を保護するための量産車初のリアカーテンシールドエアバッグが搭載された。[90]
シートクッションエアバッグ
トヨタiQのもう一つの特徴は、正面衝突や潜水時に骨盤がラップベルトの下に沈むのを防ぐための助手席のシートクッションエアバッグでした。[91]ヤリスなどの後のトヨタモデルでは、運転席にもこの機能が追加されました。
シートベルトエアバッグ
シートベルト エアバッグは、シートベルトの面積を広げることで、衝突時にシートベルトを締めた人が受ける力をより効果的に分散するように設計されています。これにより、シートベルトを締めた人の胸郭や胸部への傷害の可能性が軽減されます。
- 2010年:フォード エクスプローラー[92]および2013年フォード フレックス: オプションのリアシートベルトエアバッグ。2013年リンカーン MKTでは標準装備。
- 2010年：レクサスLFA [93]運転席と助手席にシートベルトエアバッグを装備[94]
- 2013年：メルセデス・ベンツSクラス（W222）に後部座席シートベルトバッグが装備される[95]
- 2014年：フォード モンデオ Mk IV [96]には、オプションで後部座席の外側2席にシートベルトエアバッグが装備されている[97]
セスナ機[98]もシートベルトエアバッグを導入した。[99] 2003年現在[99]、 172、182、206に標準装備されている。
歩行者用エアバッグ
車両の外側に取り付けられたエアバッグ、いわゆる「歩行者エアバッグ」は、車両と歩行者の衝突の際に負傷を軽減するように設計されています。[100]衝突が検知されると、エアバッグが展開し、歩行者がぶつかる前にAピラー[101]やボンネットの端などの硬い部分をカバーします。 [102] 2012年に導入されたとき、ボルボV40には世界初の歩行者エアバッグが標準装備されていました。[103]その結果、V40はEuroNCAPの歩行者テストで最高位（88％）を獲得しました。[104]
メーカー
SRS エアバッグのサプライヤーには、オートリブ、ダイセル、TRW、JSS (ブリード、キー セーフティ システムズ、タカタを所有) などがあります。エアバッグの衝撃センサーの大部分は、ランカ ハーネス カンパニーによって製造されています。[要出典]
手術
車内のエアバッグは、 ECUの一種である中央エアバッグ制御ユニット[105] (ACU) によって制御されます。ACU は、加速度計、衝撃センサー、側面 (ドア) 圧力センサー[106] [107] 、車輪速度センサー、ジャイロスコープ、ブレーキ圧力センサー、座席占有センサーなど、車内の関連するセンサーをいくつか監視します。多くの場合、ACU はこれらのセンサー データ (およびその他のセンサー データ) を循環バッファーに記録し、オンボードの不揮発性メモリに記録して、調査員に衝突イベントのスナップショットを提供します。そのため、ACU は車両のイベント データ レコーダーとして機能することが多く、すべての EDR が ACU であるとは限らず、すべての ACU に EDR 機能が含まれているわけではありません。[108] : 15 ACU には通常、回路内にコンデンサが含まれているため、衝突中に車両のバッテリーと ACU の接続が切断されても、モジュールは電源が供給され、エアバッグを展開することができます。[108] : 102 [109] : 3
バッグ自体とその膨張機構は、ハンドルボス（運転者用）またはダッシュボード（助手席用）内に、バッグが膨張する力で破れるよう設計されたプラスチック製のフラップまたはドアの後ろに隠されています。必要なしきい値に達するか超えると、エアバッグ制御ユニットがガス発生器の推進剤を点火し、布製バッグを急速に膨張させます。車両の乗員がバッグに衝突して圧迫すると、ガスは小さな通気孔から制御された方法で排出されます。エアバッグの容量とバッグ内の通気孔のサイズは、シートベルトのみの場合と比較して、乗員の減速（したがって乗員が受ける力）を時間の経過とともに乗員の体全体に分散させるように、各車両タイプに合わせて調整されています。
さまざまなセンサーからの信号はエアバッグ制御ユニットに送られ、そこで衝突角度、衝突の重大度、衝突の力、その他の変数が判断されます。これらの計算結果に応じて、ACU はシートベルトプリテンショナーやエアバッグ (運転席と助手席のフロント バッグ、シートに取り付けられたサイド バッグ、サイド ガラスを覆う「カーテン」エアバッグなど) などのさまざまな追加の拘束装置を展開することもあります。各拘束装置は、通常、イニシエーターまたは電気マッチと呼ばれる 1 つ以上の火工品で作動します。電気マッチは、可燃性材料で包まれた電気導体で構成されており、2 ミリ秒未満で 1 ～ 3 アンペアの電流パルスで作動します。導体が十分に熱くなると、可燃性材料に点火し、ガス ジェネレーターを起動します。シートベルト プリテンショナーでは、この高温のガスを使用してピストンが駆動され、シートベルトのたるみが引き出されます。エアバッグでは、イニシエーターを使用してエアバッグインフレーター内の固体推進剤に点火します。燃焼する推進剤により不活性ガスが生成され、約 20 ～ 30 ミリ秒でエアバッグが急速に膨張します。エアバッグは、前方に移動する乗員が外面に到達するまでに完全に膨張する必要があります。通常、正面衝突でエアバッグを展開する決定は、衝突開始後 15 ～ 30 ミリ秒以内に行われ、運転席エアバッグと助手席エアバッグは両方とも、車両との最初の接触後約 60 ～ 80 ミリ秒以内に完全に膨張します。エアバッグの展開が遅すぎたり遅すぎたりすると、膨張するエアバッグとの接触による乗員の負傷のリスクが増大する可能性があります。通常、乗員と計器パネルの間の距離が長いため、助手席エアバッグは大きくなり、充填するためにより多くのガスが必要になります。
旧式のエアバッグ システムには、アジ化ナトリウム(NaN 3 )、KNO 3、SiO 2の混合物が含まれていました。一般的な運転席側エアバッグには約 50～80 g の NaN 3が含まれており、より大きな助手席側エアバッグには約 250 g が含まれています。衝突から約 40 ミリ秒以内に、これらすべてのコンポーネントが 3 つの別々の反応を起こし、窒素ガスを生成します。反応は、順番に次のようになります。
- 2 NaN 3 → 2 Na + 3 N 2 (g)
- 10 Na + 2 KNO 3 → K 2 O + 5 Na 2 O + N 2 (g)
- K 2 O + Na 2 O + 2 SiO 2 → K 2 SiO 3 + Na 2 SiO 3
最初の 2 つの反応では 4 モル当量の窒素ガスが生成され、3 番目の反応では残りの反応物が比較的不活性なケイ酸カリウムとケイ酸ナトリウムに変換されます。NaNO 3などの物質ではなくKNO 3が使用されるのは、吸湿性が低いためです。この反応で使用する物質は吸湿性であってはなりません。吸収された水分によってシステムが鈍感になり、反応が失敗する可能性があるためです。
初期反応物の粒子サイズは信頼性の高い操作にとって重要です。[110] NaN 3とKNO 3は10〜20µm 、SiO 2は5〜10µmである必要があります。
エアバッグの反応物質の毒性を軽減するために、代替化合物を見つける取り組みが進められています。[111]カルボヒドラジド（SrCDH）のSr錯体硝酸塩（Sr（NH 2 NHCONHNH 2）∙（NO 3）2）とさまざまな酸化剤の反応により、N 2およびCO 2ガスが発生します。KBrO 3を酸化剤として使用すると、最も活発な反応と最も低い反応初期温度が得られました。発生したN 2およびCO 2ガスは、発生した全ガスの99％を占めました。[112]ほぼすべての出発物質は500℃以上の温度に達するまで分解しないため、これはエアバッグガス発生器として実行可能な選択肢となる可能性があります。
NaN3駆動エアバッグの別の妥当な代替案を含む特許では、ガス発生材料として硝酸グアニジン、5-アミノテトラゾール、ビテトラゾール二水和物、ニトロイミダゾール、および塩基性硝酸銅が使用されていました。これらの非アジド試薬により、毒性が低く、燃焼温度が低く、より簡単に使い捨てできるエアバッグ膨張システムが可能になることが分かりました。[113]
フロントエアバッグは通常、側面衝突、後方衝突、横転衝突の際に乗員を保護しません。[114]エアバッグは一度だけ展開し、最初の衝突後にすぐに収縮するため、その後の衝突では役に立ちません。安全ベルトは、多くの種類の衝突における負傷のリスクを軽減するのに役立ちます。安全ベルトは、エアバッグの効果を最大限に引き出すために乗員を適切な位置に配置するのに役立ち、最初の衝突とその後の衝突の際に乗員を拘束するのに役立ちます。
横転検知システムを搭載した車両では、加速度計とジャイロスコープを使用して横転の発生を検知します。横転が差し迫っていると判断された場合、サイドカーテンエアバッグが展開され、乗員が車内側面に接触するのを防ぎ、また、車両が横転したときに乗員が車外に投げ出されるのを防ぎます。
トリガー条件
エアバッグは、その車両が対象とする特定の市場における車両構造を規定する規制で定められた閾値よりも厳しい正面衝突および正面衝突に近い衝突の際に展開するように設計されています。米国の規制では、少なくとも時速23km（14マイル）のバリアー衝突と同等の減速度の衝突、または同様に、各車両の前面全体から同サイズの駐車中の車に約2倍の速度で衝突した場合の衝突で展開することが義務付けられています。[115]国際規制は技術ではなく性能に基づいているため、エアバッグ展開閾値は車両全体の設計に依存します。
バリアへの衝突試験とは異なり、実際の衝突は、通常、車両の正面に直接衝突する以外の角度で発生し、衝突力は通常、車両の前面全体に均等に分散されません。その結果、実際の衝突でエアバッグを展開するために必要な衝突車両と衝突される車両間の相対速度は、同等のバリアへの衝突よりもはるかに高くなる可能性があります。エアバッグ センサーは減速を測定するため、車両速度はエアバッグを展開する必要があるかどうかを判断するのに適した指標ではありません。車両の下部構造が道路から突き出ている低い物体に衝突し、その結果生じる減速によってエアバッグが展開することがあります。
エアバッグ センサーはMEMS 加速度計で、マイクロメカニカル要素を統合した小型集積回路です。この微小な機械要素は急激な減速に反応して動き、この動きによって静電容量が変化します。この変化はチップ上の電子機器によって検出され、エアバッグを作動させる信号が送信されます。現在使用されている最も一般的な MEMS 加速度計はAnalog Devicesの ADXL-50 ですが、他の MEMS メーカーも存在します。
水銀スイッチを使用した初期の試みはうまくいきませんでした。MEMS 以前は、エアバッグを展開するために使用された主なシステムは「ロラマイト」と呼ばれていました。ロラマイトは、張力のかかったバンド内に吊り下げられたローラーで構成される機械装置です。使用されている特定の形状と材料特性の結果として、ローラーは摩擦やヒステリシスをほとんど受けずに自由に移動できます。この装置はサンディア国立研究所で開発されました。ロラマイトと類似のマクロ機械装置は、1990 年代半ばまでエアバッグに使用されていましたが、その後は MEMS に全面的に置き換えられました。
ほぼすべてのエアバッグは、車両火災の際に温度が150～200℃（302～392℉）に達すると自動的に展開するように設計されています。[116]この安全機能は、自動点火とも呼ばれ、このような温度でもエアバッグモジュール全体が爆発しないようにするのに役立ちます。
現在[いつ? ]、エアバッグ起動アルゴリズムははるかに複雑になり、衝突状況に合わせて展開速度を調整し、不要な展開を防ぐことができます。アルゴリズムは貴重な知的財産と見なされています。実験的なアルゴリズムでは、乗員の体重、座席の位置、シートベルトの使用などの要素を考慮したり、ベビーシートの有無を判断したりすることもあります。
インフレーション
フロントエアバッグが展開する場合、エアバッグ制御ユニット内のインフレータユニットに信号が送信されます。点火装置が急速な化学反応を開始し、主に窒素ガス (N 2 ) を生成してエアバッグを充填し、モジュールカバーを通して展開させます。エアバッグ技術の中には、圧縮窒素またはアルゴンガスと花火式バルブ (「ハイブリッドガス発生器」) を使用するものもあれば、さまざまな強力な推進剤を使用するものもあります。初期のインフレータ設計では、毒性の強いアジ化ナトリウム(NaN 3 ) を含む推進剤が一般的でしたが、使用済みのエアバッグには毒性の強いアジ化ナトリウムはほとんどまたはまったく見つかっていません。
アジ化物を含む火工ガス発生器には、相当量の推進剤が含まれています。運転席側エアバッグには、約50グラムのアジ化ナトリウムが入った容器が入っています。助手席側容器には、約200グラムのアジ化ナトリウムが入っています。[117] [より良い情報源が必要] [より良い情報源が必要]
代替推進剤としては、例えば、ニトログアニジン、相安定化硝酸アンモニウム（NH 4 NO 3）または他の非金属酸化剤と、アジ化物とは異なる窒素を多く含む燃料（例えば、テトラゾール、トリアゾール、およびそれらの塩）の組み合わせが挙げられる。混合物中の燃焼速度調整剤は、アルカリ金属硝酸塩（NO 3 - ）または亜硝酸塩（NO 2 - ）、ジシアナミドまたはその塩、水素化ホウ素ナトリウム（NaBH 4）などであり得る。冷却剤およびスラグ形成剤は、例えば粘土、シリカ、アルミナ、ガラスなどであり得る。 [118] [より良い情報源が必要] [非一次情報源が必要] [独自の研究?その他の代替品としては、例えばニトロセルロースベースの推進剤（ガス収率は高いが貯蔵安定性が悪く、酸素バランスを保つために一酸化炭素の蓄積を避けるために反応生成物の二次酸化が必要となる）、または無機酸化剤を含む高酸素窒素フリー有機化合物（例えば、ジカルボン酸またはトリカルボン酸と塩素酸塩（ClO 3 -）または過塩素酸塩（ClO 4 -）および最終的には金属酸化物。窒素フリー配合により有毒な窒素酸化物の形成が回避される）がある。
衝突の開始から、エアバッグの展開と膨張のプロセス全体は約 0.04 秒です。衝突時に車両の速度が急激に変化するため、乗員が車内に衝突するリスクを減らすために、エアバッグは急速に膨張する必要があります。
可変部隊配備
高度なエアバッグ技術が開発され、衝突の激しさ、車両乗員のサイズと姿勢、シートベルトの使用、および乗員が実際のエアバッグにどれだけ近いかに応じてエアバッグの展開を調整しています。これらのシステムの多くは、中程度の衝突では、非常に激しい衝突よりも段階的に弱い力で展開する多段階インフレータを使用しています。乗員感知装置は、エアバッグの隣の座席に誰かが座っているかどうか、その人の質量/体重、シートベルトまたはチャイルドシートの使用の有無、および人が座席の前方にいてエアバッグに近いかどうかをエアバッグ制御ユニットに知らせます。この情報と衝突の激しさの情報に基づいて、エアバッグは高い力レベルで、より弱い力レベルで、またはまったく展開されません。
アダプティブ エアバッグ システムでは、多段階エアバッグを使用してエアバッグ内の圧力を調整します。エアバッグ内の圧力が高いほど、エアバッグに接触した乗員にエアバッグが与える力が大きくなります。これらの調整により、システムはほとんどの衝突に対して中程度の力でエアバッグを展開し、最も激しい衝突に対してのみ最大力のエアバッグを展開できます。乗員の位置、体重、または相対的なサイズを判断するための追加のセンサーも使用できます。乗員と衝突の重大度に関する情報は、エアバッグ コントロール ユニットによって使用され、エアバッグを抑制するか展開するかが決定され、展開する場合はさまざまな出力レベルで決定されます。
導入後
化学反応により窒素が爆発的に発生し、バッグが膨らみます。エアバッグが展開すると、ガスが布地（クッションと呼ばれることもあります）の通気孔から抜けて冷えるため、すぐに収縮が始まります。展開に伴い、ほこりのような粒子やガスが車内に放出されることがよくあります（排出物と呼ばれます）。このほこりのほとんどは、コーンスターチ、チョーク、タルクパウダーで構成されており、展開中にエアバッグを潤滑するために使用されます。
新しい設計では、主に無害なタルク粉/コーンスターチと窒素ガスからなる排出物が生成されます。アジ化物ベースの推進剤 (通常は NaN 3 ) を使用する古い設計では、さまざまな量の水酸化ナトリウムが最初から存在します。この化学物質は少量では目や開いた傷に軽い刺激を与える可能性がありますが、空気に触れるとすぐに重炭酸ナトリウム(重曹) に変わります。ただし、この変化は 100% 完全ではなく、NaOH からの水酸化物イオンが必ず残留します。エアバッグ システムの種類によっては、塩化カリウムも存在する場合があります。
ほとんどの人にとって、粉塵が引き起こす影響は、喉と目に軽い刺激を感じる程度です。一般的に、軽い刺激は、窓を閉め、換気もせずに何分も車内にいる場合にのみ発生します。しかし、喘息のある人の中には、粉塵を吸い込むことで致命的な喘息発作を起こす人もいます。
ステアリングホイールボスとダッシュボードパネルのエアバッグ出口フラップの設計により、これらの部品はエアバッグが展開した場合に回収できるように設計されていないため、衝突で車両が廃車になっていない場合は交換する必要があります。さらに、ほこりのような粒子やガスはダッシュボードや内装に修復不可能な外観上の損傷を引き起こす可能性があるため、たとえ負傷者が出ず、車両構造に軽微な損傷しかなかったとしても、エアバッグが展開する軽微な衝突はコストがかかる可能性があります。
規制仕様
アメリカ合衆国
1984年7月11日、米国政府は連邦自動車安全基準208（FMVSS 208）を改正し、1989年4月1日以降に生産された自動車には運転者用のパッシブ・レストレイントの装備を義務付けた。エアバッグまたは自動シートベルトは基準の要件を満たす。エアバッグの導入は、米国道路交通安全局によって促進された。[119]しかし、エアバッグは1997年まで軽トラックでは義務付けられていなかった。[120]
1998年、FMVSS 208が改正され、デュアルフロントエアバッグが義務付けられ、低出力の第2世代エアバッグも義務付けられました。これは第1世代エアバッグによる傷害が原因でしたが、FMVSS 208では、シートベルトを着用していない50パーセンタイルサイズと重量の「男性」衝突試験ダミーの命を「救う」ことができるようにバッグを設計および調整することが引き続き要求されています。エアバッグモジュールで使用されるインフレータアセンブリの技術的性能と検証要件は、SAE USCAR 24–2に指定されています。[121]
ヨーロッパ
北米以外の一部の国では、米国連邦自動車安全基準ではなく、国際化された欧州ECE 車両および機器規制に準拠しています。ECE 仕様はベルトを締めた衝突試験用ダミー人形に基づいているため、ECE エアバッグは一般に米国のエアバッグよりも小さく、膨張する力も弱くなります。
ユーロNCAPの車両安全評価は、乗員の安全に対する包括的なアプローチをメーカーに奨励しており、良い評価を得るにはエアバッグを他の安全機能と組み合わせる必要がある。[122]欧州で販売されるほぼすべての新車にはフロントエアバッグとサイドエアバッグが装備されているが、2020年の欧州連合[123]や英国、その他の先進国のほとんどでは、新車にエアバッグを装備することを直接義務付ける法的要件はない。
中南米
エクアドルでは2013年以降、新車モデルにデュアルフロントエアバッグの装備が義務付けられている。[124]
2014年1月以降、小型車を除き、アルゼンチンで製造または輸入されるすべての新車にはフロントエアバッグが装備されなければならない。[125]
2014年1月1日以降、ブラジルで販売されるすべての新車にはデュアルフロントエアバッグが装備されなければならない。[126]
2014年7月以降、ウルグアイで販売されるすべての新車にはデュアルフロントエアバッグが装備されなければならない。[127]
2016年12月以降、チリで販売されるすべての新車にはデュアルフロントエアバッグが装備されなければならない。[128]
2017年1月1日以降、コロンビアで製造または輸入されるすべての車にはデュアルフロントエアバッグが装備されなければならない。[129]
2020年1月1日以降、メキシコで販売されるすべての新車にはデュアルフロントエアバッグが装備されなければならない。[130]
インド
2021年3月5日、インド道路運輸省は、2021年4月1日以降にインドで導入されるすべての新型車にデュアルフロントエアバッグを装備することを義務付けた。この規制では、既存のすべてのモデルにも2021年8月31日までにデュアルフロントエアバッグを装備することが義務付けられている。 [131] インドはまた、2023年10月以降に販売されるすべての乗用車に最低6つのエアバッグを搭載することを義務付けた。[132]
メンテナンス
車両の整備中にエアバッグが不注意に展開すると重傷を負う恐れがあり、またエアバッグユニットが不適切に取り付けられていたり欠陥があったりすると、想定通りに作動しない、または機能しない可能性があります。車両の整備を行う人や救急隊員は、多くのエアバッグ制御システムが車両のバッテリーを外した後も約30分間は電源が入ったままになる可能性があるため、細心の注意を払う必要があります。[109] : 3 国によっては、エアバッグやシステム部品の販売、輸送、取り扱い、整備に制限を設けています。ドイツでは、エアバッグは有害な爆発物として規制されており、特別な訓練を受けた整備士だけがエアバッグシステムの整備を行うことができます。
一部の自動車メーカー（メルセデス・ベンツなど）は、衝突時の信頼性を確保するため、一定期間経過後に作動しないエアバッグを交換するよう求めている。一例として、1992年型S500では、ドアピラーに有効期限のステッカーが貼られている。シュコダの一部の車には、製造日から14年後に有効期限が表示されている。この場合、14年経過した車の価値は無視できるほど低く、新しいエアバッグを取り付けるコストよりもはるかに低いため、交換は不経済である。ボルボは「エアバッグは車両の寿命中は交換する必要がない」と述べているが、これは装置の保証とはみなされない。[133]
制限事項
現在使用されている数百万個のエアバッグは優れた安全記録を誇っていますが、車の乗員を保護する能力にはいくつかの限界があります。フロントエアバッグの当初の実装では、側面衝突に対する保護はほとんどできませんでした。側面衝突は、乗員室の前の保護クランプルゾーンが完全にバイパスされるため、正面衝突よりも危険です。サイドエアバッグと保護エアバッグカーテンは、この非常に一般的な衝突から保護するために、現代の車両でますます必要とされています。
エアバッグは一度だけ展開するように設計されているため、最初の衝突後にさらに衝突が発生した場合には効果がありません。横転や、多数の車両が衝突するなど、複数の衝突を伴うその他の事故では、複数の衝突が発生する可能性があります。[134]
非常に危険な状況は、「アンダーライド衝突」の際に発生する。これは、乗用車が、リアアンダーライドガードのないトレーラーの後部に衝突するか、または、サイドアンダーライドガードを装備していないトレーラーの側面に衝突するものである。[135]一般的なトレーラーの荷台の高さは、一般的な乗用車に座っている成人の乗員の頭の高さとほぼ同じである。これは、ガラスのフロントガラスを除いて、頭とトレーラーの荷台の端の間に障壁がほとんど存在しないことを意味する。[136]アンダーライド衝突では、衝突エネルギーを吸収するように設計された車のクラッシュゾーンが完全にバイパスされ、フロントガラスとルーフピラーがトレーラーの荷台に衝突するまで車が著しく減速しないため、エアバッグが間に合わない可能性がある。[134]エアバッグの遅延膨張でさえ、乗員スペースへの大きな侵入のために役に立たない場合があり、低速衝突であっても、乗員は重度の頭部外傷または頭部切断の大きなリスクにさらされる。アンダーライドガードに関する西ヨーロッパの基準は北米の基準よりも厳しく、北米では通常、何十年も道路上で使用されている可能性のある古い機器の適用除外が認められています。 [135] [137]
一般的なエアバッグシステムは、イグニッションキーをオフにすると完全に無効になります。予期しない電源オフは通常、エンジン、パワーステアリング、パワーブレーキも無効になり、衝突の直接的な原因となる可能性があります。激しい衝突が発生した場合、無効になったエアバッグは車両の乗員を保護するために展開しません。2014年、ゼネラルモーターズは、欠陥のあるイグニッションスイッチが原因で車（エアバッグを含む）が突然停止したために発生した致命的な衝突に関する情報を隠蔽したことを認めました。死亡者の分類方法に応じて、13〜74人の死亡がこの欠陥に直接起因しています。[138]
負傷者と死亡者
稀な状況では、エアバッグが車両の乗員を傷つけたり、非常に稀なケースでは死亡させたりすることがあります。シートベルトを着用していない乗員に衝突保護を提供するために、米国のエアバッグ設計は、他のほとんどの国で使用されている国際ECE規格に基づいて設計されたエアバッグよりもはるかに強力に作動します。最近の「スマート」エアバッグコントローラーは、シートベルトが使用されているかどうかを認識し、それに応じてエアバッグクッションの展開パラメータを変更します。[139]
1990年に、エアバッグに起因する最初の自動車事故による死亡が報告されました。[140] TRWは1994年に最初のガス膨張式エアバッグを製造し、その後すぐにセンサーと低膨張力のバッグが普及しました。デュアルデプス（デュアルステージとも呼ばれる）エアバッグは1998年に乗用車に登場しました。2005年までに、エアバッグに関連する死亡者数は減少し、その年には成人の死亡者はゼロ、子供の死亡者は2人でした。しかし、エアバッグ展開による衝突で負傷することは依然としてかなり一般的です。
重傷はそれほど多くありませんが、エアバッグが展開したときにエアバッグのすぐ近くにいるか直接接触している車両の乗員に重傷または致命傷が発生する可能性があります。そのような怪我は、ステアリングホイールに寄りかかって意識を失ったドライバー、衝突前のブレーキ中にシート内で前方に滑り落ちる拘束されていないまたは不適切な拘束を受けた乗員、およびステアリングホイールのすぐ近くに座っている適切なシートベルトを着用したドライバーによって発生する可能性があります。ドライバーがステアリングホイール上で手を交差させない理由は、ほとんどの教習生ドライバーに教えられているが、ほとんどの人がすぐに忘れてしまうルールですが、カーブを曲がるときにエアバッグが展開すると、ドライバーの手が顔に強く押し付けられ、エアバッグのみによる怪我を悪化させる可能性があるためです。
感知技術とガス発生技術の進歩により、乗員のサイズ、体重、位置、拘束状態に応じて展開パラメータを調整できる第3世代エアバッグシステムの開発が可能になりました。これらの改良により、第1世代のエアバッグシステムでは負傷リスクが高かった小柄な成人や子供の負傷リスク要因が軽減されたことが実証されています。[141]
タカタ社製のエアバッグの一つのモデルでは、エアバッグのインフレーターに、より安定しているがより高価な化合物テトラゾールの代わりに、硝酸アンモニウムベースのガス発生組成物を使用していた。硝酸アンモニウムベースのインフレーターには欠陥があり、古いインフレーターは高温多湿の気候条件に長期間さらされると展開中に破裂し、金属片がエアバッグを突き抜けて運転手に飛び込む可能性がある。[142] 2022年12月現在、この欠陥により世界中で33人が死亡しており、米国で最大24人、残りはオーストラリアとマレーシアで発生している。[143]米国道路交通安全局（NHTSA）は2015年5月に3,300万台以上の車両をリコールし、[144] 2015年11月にタカタに7,000万ドルの罰金を科した。[145]トヨタ、マツダ、ホンダは硝酸アンモニウムインフレーターを使用しないと発表している。[146] [147] 2017年6月、タカタは破産を申請した。[148]
エアバッグによる死亡統計
1990年から2000年にかけて、米国NHTSAはエアバッグによる死亡者を175人特定した。このうち104人が子供だった。この間に約330万回のエアバッグ作動が発生し、NHTSAは6,377人以上の命が救われ、数え切れないほどの負傷が防がれたと推定している。[140] [149]
車の前部座席に後ろ向きの幼児用シートベルトを取り付けると、幼児の頭がエアバッグに近くなり、エアバッグが作動すると重度の頭部損傷や死亡につながる恐れがあります。最近の車には、助手席にチャイルドシートが使用されている場合に備えて、助手席エアバッグを無効にするスイッチが付いているものもあります (ただし、オーストラリアでは、エアバッグが取り付けられている前部座席に後ろ向きのチャイルドシートを取り付けることは禁止されているため、このスイッチは付いていません)。
サイドエアバッグ付きの車両では、乗員が窓、ドア、柱に寄りかかったり、車両の側面と乗員の間に物を置いたりするのは危険です。車両のハンガーフックに掛けた物は、車両のサイドカーテンエアバッグが展開した場合に危険となる可能性があります。[150]シートに取り付けられたエアバッグは、乗員がドアに寄りかかると内部損傷を引き起こす可能性があります。[151] [152]
航空宇宙および軍事用途
航空宇宙産業と米国政府は長年にわたりエアバッグ技術を適用してきました。NASAと米国国防総省は、1960年代初頭からさまざまな航空機や宇宙船にエアバッグ システムを組み込んできました。
宇宙船のエアバッグ着陸システム
着陸にエアバッグが初めて使用されたのは、ルナ9号とルナ13号である。後のミッションと同様に、これらのミッションでもエアバッグが表面に沿って跳ね返り、着陸エネルギーを吸収した。マーズ・パスファインダー着陸機は、エアロブレーキ、パラシュート、固体ロケット着陸スラスタを補完する革新的なエアバッグ着陸システムを採用した。このプロトタイプは概念のテストに成功し、2機のマーズ・エクスプロレーション・ローバー・ミッション着陸機も同様の着陸システムを採用した。ビーグル2号火星着陸機も着陸にエアバッグを使用しようとした。着陸は成功し、着陸機は安全に地面に着地したが、宇宙船の太陽電池パネルのいくつかが展開に失敗し、宇宙船は動作不能になった。
ボーイング・スターライナーは、有人カプセルの地上着陸時の衝撃を和らげるために6つのエアバッグを使用している。[153]
航空機エアバッグ着陸システム
エアバッグは、 F-111 アードバークの脱出乗務員カプセルなど、軍用固定翼航空機にも使用されています。
乗員保護
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アメリカ陸軍はUH-60A/L [154] [155]ブラックホークとOH-58Dカイオワウォリアー[156]ヘリコプター群にエアバッグを採用している。コックピットエアバッグシステム (CABS) [157]は前方と側面のエアバッグと電子衝突センサーユニット (ECSU) を備えた膨張式チューブ構造 (OH-58D のみ) から構成される。CABS システムは、シミュラ・セーフティ・システムズ (現BAE システムズ)との契約に基づき、アメリカ陸軍航空応用技術局によって開発された。[158]これは、航空機用に設計・開発され、運用された乗員傷害防止用の従来型エアバッグシステム (世界初) であり、ヘリコプター専用としても初めてのものである。[159] [160]
その他の用途
1970年代半ば、英国運輸研究所は数種類のオートバイ用エアバッグを試験した。2006年、ホンダはゴールドウイングに初の量産型オートバイ用エアバッグ安全システムを導入した。ホンダは、フロントフォークのセンサーが激しい正面衝突を検知し、エアバッグを展開するタイミングを決定し、ライダーの前方へのエネルギーの一部を吸収し、ライダーがオートバイから投げ出される速度を低下させると主張している。[161]
より一般的には、エアバッグベスト（バイクジャケットに内蔵されているか、ジャケットの上に着用される）が、一般ライダーによって路上で使用されるようになり始めています。[162] MotoGPは、 2018年からライダーにエアバッグが内蔵されたスーツの着用を義務付けています。[163]
同様に、Helite や Hit-Air などの企業は、サドルに取り付けて騎手が着用する乗馬用エアバッグを商品化しています。他のスポーツ、特にスキーやスノーボードでは、エアバッグの安全機構が導入され始めています。[引用が必要]
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サイクリング用エアバッグ
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バイクのエアバッグ
参照
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外部リンク
ウィキメディア・コモンズには、エアバッグに関連するメディアがあります。
- エアバッグの背後にある化学
- 1970年代のGMエアクッション拘束システムの写真と詳細
- マグラッテン、ドリュー (2014 年 9 月 14 日)。「エアバッグの将来性」。Retro Report。2018年4 月 4 日閲覧。エアバッグの歴史と、その技術がいかにして今日の「スマートカー」を生み出したか。