JP2005096505A - エアバッグ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 インストルメントパネルの意匠性を良好なものとすることができるエアバッグ装置を提供する。
【解決手段】 インストルメントパネル１８の下面には、ドア補強板２１が溶着されおり、このドア補強板２１の車両幅方向の両端部には、被締結部２８が形成されている。また、エアバッグモジュールのケース１２には、前記被締結部２８と対応するように、フランジ部１７が形成されている。ナット４２と、被締結部２８に収容されたボルト４１とにより、被締結部２８と、フランジ部１７とが締結されている。なお、ボルト４１の頭部を覆う位置に固定された蓋部３０はボルト４１の頭部を押さえており、その蓋部３０の上面はインストルメントパネル１８に溶着されている。
【選択図】 図２

Description

本発明は、車両のインストルメントパネルに取り付けられるエアバッグ装置に関するもので、特に、そのドア構造に関する。

乗用車のインストルメントパネルには助手席の乗員を保護するためにエアバッグモジュールが備えられている（例えば特許文献１）。特許文献１に記載のインビジブルエアバッグ構造においては、図６に示すように、エアバッグモジュール８７は、そのケース８７ａの下端が車両のリインフォースメント９５に支持固定されている。そして、車両衝突時には、インフレータ１００からガスが発生してエアバッグ１０１が膨張展開する。膨張展開したエアバッグ１０１は、インストルメントパネル８０をその溝部１０３の部分から破断させて、ドア１０２を変形開放させ、車室側に突出して乗員保護を行う。なお「インビジブルエアバッグ構造」とは、車室側には、エアバッグ１０１の膨張展開のためのドアの継目等が見えない構造を意味している。

ここで、エアバッグ１０１の膨張展開時にドア１０２の一部または全部が飛散しないようにするため、インストルメントパネル８０の下面のエアバッグモジュール８７と対応する部分に、２分割された鉄板８１が配設されている。すなわち、エアバッグ１０１の膨張展開時において、開放されたドア１０２は鉄板８１によって保持されることとなる。

また、インストルメントパネル８０の下面に、凸部８２が一体成形され、その凸部８２に固定した枠体８３には開口部８５が形成されており、前記ケース８７ａの係合爪８８が開口部８５に係合している。

以上のように、リインフォースメント９５に固定したケース８７ａにインストルメントパネル８０が連結されているため、エアバッグの展開時において、インストルメントパネル８０が上方へ飛び出るということはなく、ドア１０２部分のみが上方へと開く。

また、図７（ａ），（ｂ）に示すように、エアバッグモジュール８７とインストルメントパネル８０とを固定した別の構成も知られている。ここで、図示していないが、前記と同様に、エアバッグモジュール８７のケース８７ａの下端はリインフォースメントに固定されている。インストルメントパネル８０のドア１０２部分の下面には、ドア補強板９０が固定されるとともに、そのドア補強板９０の周辺近傍には、ボルト締め用の、側方に開口した箱状をなす座８９がインストルメントパネル８０と一体成形されている。エアバッグモジュール８７には、ブラケット９１が取り付けられており、前記座８９とブラケット９１とを、座８９を挟持するための挟持片９２ａを有するケースナット９２及びボルト９３により締結して、エアバッグモジュール８７とインストルメントパネル８０とが固定されている。
特開２００２−３４７５５５号公報 （明細書の段落［００１２］〜［００２２］、図１、図２）

ところが、特許文献１及び図７（ａ），（ｂ）に記載の構成においては、インストルメントパネル８０の下面に凸部８２や座８９を形成したため、凸部８２や座８９の上面側（インストルメントパネル８０の表面側）にヒケやツヤムラ等が生じてインストルメントパネル８０の意匠性が損なわれる虞がある。また、特許文献１において、凸部８２のインストルメントパネル８０に対する角度は、インストルメントパネル８０の成形時における金型の型抜き方向により制約を受ける。そのため、その角度を、エアバッグ展開時における凸部８２の根元への応力集中を低減する角度に設定できない場合がある。従って、エアバッグの展開時において、凸部８２の根元またはその周辺に応力が集中して、その部分が割れてしまう虞がある。

また、図７（ａ），（ｂ）に示す構成では、座８９が一側を開放した箱状をなしているため、座８９を形成するためには、インストルメントパネル８０成形のための金型にスライド構造が含まれるとともに、金型の型抜き方向も制約を受ける。そのため、スライドする金型が抜けなくなるような形状は採用できず、インストルメントパネル８０の形状は意匠的な制約を受けることとなる。また、スライド構造を有する金型が高価であるばかりでなく、前述した固定に用いられるケースナット９２も比較的高価であるため、全体的な製造コストが増加してしまう。

本発明は、前記の問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、インストルメントパネルの意匠性を良好なものとすることができるエアバッグ装置を提供することにある。

前記の目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、インストルメントパネルの裏面側に取り付けられ、エアバッグの展開時には、そのエアバッグがインストルメントパネルのドア部を開放して車室側に突出するようにしたエアバッグ装置において、前記インストルメントパネルのドア部の裏面にドア補強板を固着するとともに、そのドア補強板にエアバッグを収容するためのエアバッグケースの上面を固定した構成であって、エアバッグケースとドア補強板とをそれらの外周部を通る複数のネジとナットとにより固定し、ドア補強板には前記ネジの頭部を押さえる押さえ部材を固定したことを特徴とする。

この発明によれば、ドア補強板により、エアバッグ膨張時における、インストルメントパネルのドア部及びその周辺部分の飛散を抑制することができる。また、ドア補強板にエアバッグケースの上面を固定したため、インストルメントパネルの下面に、エアバッグケースを固定するための凸部や座面等の構造を形成する必要がない。従って、インストルメントパネルの上面に、ヒケやツヤムラ等が生じる虞を低減することができる。また、インストルメントパネルの成形のための金型が受ける制約が少なく、インストルメントパネルの意匠面の設計の自由度が増し、インストルメントパネルの意匠性を良好なものとすることができる。さらに、ネジの頭部が押さえ部材により押さえられているため、ネジの動きを抑制してネジに対するエアバッグケースの取り付け、つまりドア補強板に対するエアバッグケースの取り付けを容易に行うことができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記押さえ部材をヒンジ部を介してドア補強板と一体形成し、ヒンジ部を中心に回動した押さえ部材をネジの頭部を覆う位置に固定するための固定部を押さえ部材とドア補強板との間に設けたことを特徴とする。

この発明によれば、押さえ部材がドア補強板と一体であるため、部品点数が増えることがなく、紛失の虞もない。そして、押さえ部材をドア補強板に対して固体部により固定すれば、ネジを所定の位置で確実に保持できて、ドア補強板に対するエアバッグケースの固定を更に簡単に行うことができる。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記押さえ部材がインストルメントパネルの裏面に固着されたことを特徴とする。
この発明によれば、押さえ部材がインストルメントパネルの裏面に固着されることにより、例えば、押さえ部材の係合爪を介してインストルメントパネルとエアバッグケースとが連結され、エアバッグ膨張時に押さえ部材上部のインストルメントパネルの浮き上がりが防止される。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求項３のうちずれか１項に記載の発明において、前記固着が振動溶着によって行われることを特徴とする。
この発明によれば、押さえ部材の下部がネジの頭部に接し、より下降することが抑制され、振動溶着の際、インストルメントパネル裏面と押さえ部材上面とが離間することがない。

本発明によれば、インストルメントパネルの意匠性を良好なものとすることができる等の効果を奏する。

（第１の実施形態）
以下、本発明を具体化した一実施形態を図１〜図５にしたがって説明する。
助手席の乗員を保護するために、合成樹脂製のインストルメントパネル１８の裏面側の下方にはエアバッグモジュール１１が設けられている。図１に示すように、エアバッグモジュール１１は、エアバッグケースとしてのケース１２と、そのケース１２に収容されたエアバッグ１３及びインフレータ１４とを備えており、自動車衝突時には前記インフレータ１４からガスが噴出し、エアバッグ１３が展開膨張する仕組みになっている。なお、図中の「ＦＲ」は、自動車の前方向を示している。前記ケース１２はその下部の取付ブラケット１５において、リインフォースメント（図示せず）に固定されている。また、ケース１２の前後両面の上部には、ケース１２の外側へと突出する係合爪１６が設けられている。さらに、図２に示すように、前記ケース１２の左右両面の上端には、孔１７ａが形成されたフランジ部１７が一体成形されている。

図１及び図３に示すように、インストルメントパネル１８の下面には、車両幅方向に延びるティアライン１９ａ，１９ｂと、車両前後方向に延びるティアライン１９ｃとが刻設されている。ティアライン１９ａ，１９ｃは、エアバッグ１３の展開時にインストルメントパネル１８がこの部分で破断されるようにしたものであり、ティアライン１９ｂは、破断に続いてインストルメントパネル１８が展開するように補助するためのものである。従って、ティアライン１９ａ，１９ｂ，１９ｃで囲まれる部分が、エアバッグ１３の展開膨張時に開放されるドア部としてのドア予定部５０になっている。

ドア予定部５０を含むように、インストルメントパネル１８の下面には、柔軟性を有するエラストマー製のドア補強板２１が振動溶着によって固着されている。このドア補強板２１は、エアバッグ１３の膨張展開時にドア予定部５０が飛散しないようにするために設けられている。すなわち、エアバッグ１３の膨張展開時において、開放されたドア予定部５０はドア補強板２１によって保持されることとなる。

図１及び図４（ａ）に示すように、前記ドア補強板２１において、前記ドア予定部５０と対応する部分は、ドア部２２となっている。そして、ドア部２２において、前記ティアライン１９ａと対応する部分は薄くなっており、この部分がエアバッグ１３の展開時において破断する破断部２２ａとなっている。図４（ａ）に示すように、ドア部２２の上面に、前後方向及び左右方向に延び、互いに交差してなる凸部２３が形成されている。この凸部２３は、ドア補強板２１をインストルメントパネル１８の下面に振動溶着する際に溶着代となるものであり、溶着後は、図１〜図３に示すように、凸部２３はその形状を失うこととなる。なお、図４（ａ）は、溶着前のドア補強板２１を示したものである。ドア部２２の前縁及び後縁のほぼ全領域にはヒンジ部２４が形成されており、このヒンジ部２４を介して、ドア部２２とドア補強板２１の周縁部２５とが連結されている。

周縁部２５は、前記ドア部２２の周囲を囲むように形成されており、その上面には、周方向に沿うように、幅の異なる３本の凸部２６が形成されており、この凸部２６も凸部２３と同様に振動溶着の際に溶着代となる。また、周縁部２５には、開口２７ａを有する垂下片２７が形成され、この開口２７ａに前記係合爪１６ａが係合している。

図２〜図４（ａ）に示すように、周縁部２５の左右の縁の中央部には、その周縁部２５と一体となるように被締結部２８が形成されており、この被締結部２８は本体部２９と、その本体部２９よりもやや幅の狭い、押さえ部材としての蓋部３０とにより構成されている。前記本体部２９と前記蓋部３０とが、インテグラルヒンジ形状のヒンジ部３７を介して連結されており、蓋部３０は、そのヒンジ部３７を中心として回動が可能となっている。また、被締結部２８の本体部２９の上面は、その周囲の周縁部２５に比べて１段低くなっており、図５に示すように、蓋部３０を閉じたとき、蓋部３０の上面と周縁部２５の上面とが同一平面となる。本体部２９には円形の孔３３が形成されており、その孔３３の内側には、段部３４が設けられている。なお、段部３４の側壁は締結用のボルト４１の頭部４１ｂの平面視形状に相似して形成され、ナット４２の回転と共回りしないようになっている。そして、本体部２９のドア部２２側には、前記孔３３と連通した切欠き３６が形成されている。

ヒンジ部３７を中心として回動する前の蓋部３０の（図４（ａ）における）上面には、本体部２９の孔３３に収容されるネジとしてのボルト４１の頭部４１ｂと接触する突出部３８が突設され、さらに、切欠き３６の上縁と係合する係合爪３９が形成されている。また、蓋部３０の（図４（ａ）における）下面には、凸部４０が形成されており、その凸部４０も振動溶着する際に溶着代となるものである。この凸部４０は、蓋部３０を図３の実線位置に配置すると、周縁部２５に形成された外側の２本の凸部２６に隣接する。なお、前記切欠き３６及び係合爪３９が蓋部３０を固定するための固定部を構成している。

さて、エアバッグモジュール１１をインストルメントパネル１８に組み付ける場合には、まず、ケース１２から分離した状態のドア補強板２１をインストルメントパネル１８に組み付ける。すなわち、まず、図２及び図３に示すように、ドア補強板２１の外周部の被締結部２８の孔３３にボルト４１を通せば、そのボルト４１の頭部４１ｂが段部３４に係合するとともに、ネジ部４１ａが孔３３から下方へ突出する。そして、この状態で、ヒンジ部３７を中心として蓋部３０を図３の２点鎖線位置から実線位置へ回動させ、本体部２９の蓋をする。ここで、蓋部３０の係合爪３９が、本体部２９の切欠き３６の上面に係合するため、蓋部３０はドア補強板２１に固定された状態となる。この状態では、突出部３８がボルト４１の頭部４１ｂを押さえており、蓋部３０に形成された突出部３８がボルト４１を安定させている。

次に、図４（ｂ）に示すように、ドア補強板２１の上面にある凸部２３，２６，４０を、インストルメントパネル１８の下面に当接させ、振動溶着を行う。すると、図４（ｃ）に示すように、凸部２３，２６，４０が溶着代として作用し、凸部２３，２６，４０の形状が失われるとともに、それらの部分で溶着される。これにより、ドア補強板２１はインストルメントパネル１８の下面に固着される。

その後、垂下片２７を広げた状態で、ケース１２をドア補強板２１の下面に配置し、そして、同ケース１２の係合爪１６を垂下片２７の開口２７ａと係合させ、車両前後方向において固定する。それから、ボルト４１にナット４２を螺合すれば、エアバッグモジュール１１のケース１２が車両幅方向において、ドア補強板に２１に固定される。ここで、前記固定部により固定された蓋部３０がインストルメントパネル１８に溶着されているため、被締結部２８は安定化されており、ケース１２の固定状態も安定なものとなっている。

ここで、この実施形態とは異なり、車両幅方向においても、ケース１２をインストルメントパネル１８に対して、垂下片２７の開口２７ａと係合爪１６とによって固定するということも考えられる。しかし、係合爪１６を開口２７ａに係止するためには、前記のように垂下片２７を広げた状態にしなければならず、結果として、車両前後方向のみならず、車両左右幅方向に形成された垂下片２７も広げなければならなくなるので、作業が困難になってしまう。そのため、この実施形態では、車両幅方向においては、図３に示すフランジ部１７やボルト４１等を用いた前記のような方法で固定を行っている。

この自動車の衝突時においては、インフレータ１４からガスが放出され、エアバッグ１３が展開する。展開されたエアバッグ１３は、ドア部２２を上方へ押し上げて、破断部２２ａ、ティアライン１９ａ，１９ｃを破断し、ドア部２２とインストルメントパネル１８のドア予定部５０とを、インストルメントパネル１８の上方へと開き、そのエアバッグ１３が車室側に展開される（図１の２点差線に示す）。

そして、この実施形態では、以下の効果を有する。
（１） インストルメントパネル１８にドア補強板２１を固着し、そのドア補強板２１にケース１２を固定する構成としている。そのため、インストルメントパネル１８には、下面に突出する、図７の凸部８２等の構造が形成されておらず、全体的にほぼ同一の厚さとなっているため、成形後において、インストルメントパネル１８の上面側にヒケやツヤムラが生じる虞を低減することができる。従って、インストルメントパネル１８の意匠性を向上させることができる。

（２） インストルメントパネル１８を成形するための金型にスライド構造が不要であるため、インストルメントパネル１８が受ける形状面での制約が少なく、インストルメントパネル１８の意匠面を自在に設計できる。また、金型にスライド構造が不要であるため、製造コストを低減させることができる。

（３） 蓋部３０の上面に溶着代としての凸部４０を形成し、溶着を行うため、被締結部２８付近もしっかりとインストルメントパネル１８に溶着することができ、被締結部２８が安定化される。従って、ケース１２のドア補強板２１の周縁部２５への固定がより確かなものとなる。そのため、当該部分のインストルメントパネルの浮き上がりが抑制され、ティアライン１９ａ，１９ｃにおいてスムーズな破断が実現する。

（４） 蓋部３０の突出部３８によりボルト４１の頭部４１ｂを押さえつけて安定化させているため、ボルト４１の動きが抑制され、ずれたりぐらついたりすることがない。従って、ドア補強板２１に対するケース１２の取り付け、つまり、ボルト４１にフランジ部１７の孔１７ａを嵌めたり、ナット４２を螺合したりする作業を円滑に行うことができる。

（５） フランジ部１７をケース１２に一体成形しているため、製造コストを低減することができる。
（６） 金型の抜き方向における制約を受ける、前述した従来の凸部８２のようなものが不要であるため、応力集中等によるインストルメントパネル１８の破損を防止することができる。

（７） 蓋部３０の突出部３８がボルト４１の頭部４１ｂに接し、より下降することが抑制され、振動溶着の際、インストルメントパネル１８裏面と蓋部３０の上面とが離間することがない。

（８） 蓋部３０がドア補強板２１と一体であるため、部品点数が増えることがなく、紛失の虞もない。
（９） 切欠き３６及び係合爪３９により蓋部３０をドア補強板２１に固定しているため、ボルト４１を所定の位置で確実に保持することができ、ドア補強板２１に対するケース１２の固定を簡単に行うことができる。

なお、実施形態は前記に限らず、例えば、次のように具体化してもよい。
・ ドア補強板２１とインストルメントパネル１８とを溶着する方法は振動溶着に限らず、例えば、熱板による加熱溶着にて行ってもよい。

・ 被締結部２８を形成する位置は前記実施形態の構成に限らず、例えば、更に、ドア補強板２１の前後位置にもそれぞれ被締結部２８を形成し、合計４箇所をボルト４１及びナット４２で締結する構成としてもよい。

第１の実施形態のエアバッグ装置を示す、車両の前後方向の鉛直断面図。 図１のエアバッグ装置の車両の幅方向の部分鉛直断面図。 図２の部分拡大図。 （ａ）図１のドア補強板の概略図、（ｂ）（ｃ）ともに、溶着過程を説明する断面図。 図４（ａ）の蓋部を閉じた状態を示す部分拡大図。 従来例を示す車両前後方向の部分鉛直断面図。 別の従来例を示す（ａ）車両幅方向の部分鉛直断面図、（ｂ）車両前後方向の部分鉛直断面図。

符号の説明

１２…エアバッグケースとしてのケース、１３…エアバッグ、１８…インストルメントパネル、２１…ドア補強板、３０…押さえ部材としての蓋部、３６…固定部を構成する切欠き、３７…ヒンジ部、３９…固定部を構成する係合爪、４１…ネジとしてのボルト、４１ｂ…頭部、４２…ナット、５０…ドア部としてのドア予定部。

Claims (4)

1. インストルメントパネルの裏面側に取り付けられ、エアバッグの展開時には、そのエアバッグがインストルメントパネルのドア部を開放して車室側に突出するようにしたエアバッグ装置において、
   前記インストルメントパネルのドア部の裏面にドア補強板を固着するとともに、そのドア補強板にエアバッグを収容するためのエアバッグケースの上面を固定した構成であって、
   エアバッグケースとドア補強板とをそれらの外周部を通る複数のネジとナットとにより固定し、ドア補強板には前記ネジの頭部を押さえる押さえ部材を固定したことを特徴とするエアバッグ装置。
2. 前記押さえ部材をヒンジ部を介してドア補強板と一体形成し、ヒンジ部を中心に回動した押さえ部材をネジの頭部を覆う位置に固定するための固定部を押さえ部材とドア補強板との間に設けたことを特徴とする請求項１に記載のエアバッグ装置。
3. 前記押さえ部材がインストルメントパネルの裏面に固着されたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のエアバッグ装置。
4. 前記固着が振動溶着によって行われることを特徴とする請求項１〜請求項３のうちいずれか１項に記載のエアバッグ装置。

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