JP2005238938A - 自動車用エアーバッグ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は自動車用エアーバッグ装置に係り、特に、破断開放部に形成される破断溝の改良構造に関するものである。
【解決手段】エアーバッグ４６の膨張によって破断開放部４９が観音開き方式または片開き方式状態に開放される自動車用エアーバッグ装置において、前記内装パネル４０に形成される破断開放部４９の開口裏面に対応して前記開口縁部を補強する矩形状の補強枠体４８を設け、前記内装パネル及び前記補強枠体をそれぞれ熱可塑性のポリオレフィン系軟質樹脂（ＴＰＯ）によって成形すると共に、前記補強枠体の上部開口外縁には補強縁部を、又開口内方にはヒンジ溝と対応させたバリ防止用突設板４８ｅを形成すると共に、前記補強縁部の上面に突設した突起部を介して前記内装パネル裏面に振動溶着によって互いに固着するようにした構成とした。
【選択図】図３

Description

本発明は、自動車などの車両の衝突時に、助手席や運転席等の車内にいる乗員を正面衝突や側面衝突の衝撃から保護して、乗員の安全性を確保するための自動車用エアーバッグ装置に係り、特に破断開放部の破断溝の改良に関するものである。

以下、本発明における破断溝とは、自動車の内装パネルの裏面側よりレーザ発生手段からパルス状に発生するレーザの照射加工により形成された連続開孔により形成された開裂用の破断部および脆弱部を示すものである。

自動車などの車両に適用される助手席用，運転席用及び左，右側柱用等のエアーバッグ装置は、基本的に、エアーバッグと、このエアーバッグを折り畳んだ状態で収容するエアーバッグケースと、エアーバッグを膨張展開するインフレータを備え、このエアーバッグ装置は車両内装パネルの内側に配設される構成になっている。
そして、自動車の内装部材は、一般的にポリプロピレン樹脂等のプラスチック樹脂材により一体成形されたパネルコアーと、このパネルコアーの表面側に配設されるプラスチック樹脂製で形成されるインストルメントパネル（以下、内装パネルという）から構成される。

従来の自動車用エアーバッグ装置は、図１及び図２に示すような破断開放部１４の破断溝１０ａ，１０ｂ，１０ｃを見えにくくしたシームレスタイプの助手席用エアーバッグ装置が提供されている。
即ち、図１及び図２において、内装パネル１０には、図示しないレーザ発生手段からパルス状に発生するレーザを、内装パネル１０の裏面側からその裏面に固着した一対の金属製の板材料を折曲成形した補強板材１１，１１の外形縁部に沿って相対移動しながら照射することにより、内装パネル１０の裏面に対して直角方向に形成された長尺方向の前，後ヒンジ溝１０ａと中央破断溝１０ｂ及び左右の短尺方向の破断用溝１０ｃ，１０ｃを設けることで、エアーバッグ１２を収容するエアーバッグケース１３の開口部１３ａの大きさに対応するエアーバッグ膨張展開用の破断開放部１４が形成されている。
また、前記破断開放部１４は、長尺方向に形成した中央破断用溝１０ｂ，短尺の左右破断溝１０ｃ、１０ｃによって、前，後破断開放部１５ａ，１５ｂとなりエアーバッグ１２の膨張展開時に、それぞれ前記前，後ヒンジ溝１０ａ，１０ａを介して観音開き状態に破断開口される構成になっている。

前記内装パネル１０の破断開放部１４は、エアーバッグ膨張展開時にエアーバッグ１２の展開圧力により開放される際、前記前，後ヒンジ溝１０ａが前記内装パネル１０より切り離されてしまう場合がある。そのため前記内装パネル１０の前記破断開放部１４の裏面には、前記一対の補強板材１１，１１の一端水平部１１ａ，１１ａが溶着等の手段によりカシメ固着され、その各他端となる鉛直部１１ｂ，１１ｂが、ヒンジ部１１ｃ，１１ｃを介して折り曲げられて垂下され、この各鉛直部１１ｂ，１１ｂを、前記エアーバッグケース１３の開口部１３ａの外周寸法より僅かに大きな内周寸法を有するようにして前記内装パネル１０の裏面に一体成形された枠状の補強リブ１６の前，後壁に形成した角穴１６ａを介して、前記ケース１３の前，後壁面１３ｂ，１３ｂに取り付けられたフック部１７を係止する構成とすることで、エアーバッグ膨張展開時に観音開きされた内装パネル１０の破断開放部１４が飛散しないようにしている。

なお、前記前，後破断開放部１５ａ，１５ｂの開放を阻害しないようにするため、前記一対の補強板材１１，１１の各他端の鉛直部１１ｂ，１１ｂのフック係止用穴１１ｄ，１１ｄは大きめに設定されており、前記前，後破断開放部１５ａ，１５ｂの開放と共に、前記各鉛直部１１ｂ，１１ｂの上方への移動を可能にし、エアーバッグ膨張展開時の展開圧力を吸収できるようにしている。

上記のように構成された自動車用エアーバッグ装置においては、車両が衝突した際には、その衝突時の衝撃力をセンサで検出し、このセンサで検出した衝撃力が予め定めた値以上になった否かをＣＰＵ等からなる制御装置で判定し、設定値以上と判定された時に制御装置から出力される信号によりインフレータを動作させて所定のガスを発生させ、このガスをエアーバッグに供給することにより、エアーバッグを急速に膨張展開させる。

すなわち、エアーバッグが膨張展開することにより、その圧力で、内装パネル１０の破断開放部１４が内側から押圧されると、破断開放部１４の破断用溝１０ｂ，１０ｃが破断され、前，後ヒンジ溝１０ａを介して観音開き状態に展開される。そして、観音開き状態に展開された前，後破断開放部１５ａ，１５ｂは各補強板材１１，１１のそれぞれのヒンジ部１１ｃ，１１ｃを介して展開される。
これと同時に、エアーバッグ１２は、開かれた破断開放部１４から内装パネル１０の外方へ膨張展開され、この膨張展開されたエアーバッグ１２の緩衝作用で、助手席の乗員の頭部或いは 胸部等を支えることにより、乗員を車両衝突時の衝撃力から保護するようにしている。
特開２００１−２０６１８０号公報

ところで、上記の自動車用エアーバッグ装置においては、内装パネル１０の破断開放部１４が設けられている開口周縁の下方裏面には補強リブ１６が一体成形により設けられているが、補強リブ１６を有する内装パネル１０の一体成形時に、前記内装パネルの補強リブ１６近傍にヒケ、或いは膨れ等の変形が生じ、外観上見栄えが悪いという問題点があった。

また、前記内装パネル１０の材質がポリプロピレン樹脂等のプラスチック樹脂材で形成してあるため弾性がなく、乗車中に誤って内装パネル１０の上面に負荷を掛けると、前，後ヒンジ溝１０ａ，１０ａや中央破断溝１０ｂおよび破断溝１０ｃ，１０ｃが割れによって破断されてしまったり、破断開放部１４部分が凹状にへこんだり、また、開口周縁が変形したりして、内装パネル１０の外観が損なわれるという問題点がある。

また、エアーバッグ装置の作動時に、エアーバッグ膨張初期に、補強リブ１６の内側が外に押され、内装パネル１０の破断開口部縁のコーナーに割れが発生し易く、破片が飛散するなどの不具合が考えられる。

また、内装パネル１０の上面からの負荷に対し前記内装パネル１０の破断開放部１４の裏面に、中央破断溝１０ｂを挟んで破断開放部１４の前後方向から伸びる補強板材１１，１１が溶着により固定された補強構成としているが、前記補強板材１１，１１は金属製の板材を使用しており、エアーバッグ膨張展開時において、破断開放部１４が反転した状態では金属製の補強板材１１，１１が露出することで安全性に問題があると共に、リサイクル時に金属製板材によって形成した補強板材１１，１１とプラスチック製の内装パネル１０とを分離するにあっては、両者が互いに溶着カシメにより固着されているため分離作業がしにくいという問題点があった。

本発明は、上記のような従来の課題を解決するためになされたもので、本発明の目的は、内装パネル及び内装パネルの破断開放部の裏面側に配設する別体構成の補強枠体をそれぞれ熱可塑性のポリオレフィン系軟質樹脂（ＴＰＯ）によって形成し、かつ前記内装パネルに形成される破断開放部の開口裏面に対応して前記開口縁部を補強する矩形筒状の補強枠体を設け、内装パネルと補強枠体との接合を、同一材質とすることで容易に振動溶着を行なうことができ、組み付けを容易にすると共に、内装パネルの破断開放部及びその開口の外周縁近傍への外方からの押圧負荷に対する耐圧性を向上させるようにした自動車用エアーバッグ装置を提供することにある。

また、前記補強枠体に、前記ヒンジ溝に対応する開口内方に僅かに突設した帯状のバリ防止用突設板を設けることで、前記内装パネルと補強枠体との接合溶着部分を剥がれ或いは割れにくくし、且つヒンジ溝への破断を緩和することで、破断開放部（開放蓋部）の飛散を防止するようにし、更にはリサイクル時における前記内装パネルと補強枠体との分離作業を不要とした自動車用エアーバッグ装置を提供することにある。

前記目的を達成するために、本発明の請求項１に記載の発明は、内装パネルの所望位置に、内装パネルの裏面側よりレーザ照射加工によってヒンジ溝及び開裂用の破断溝を有する平面矩形状の破断開放部を形成し、エアーバッグの膨張によって前記破断開放部が展開開放される自動車用エアーバッグ装置において、前記内装パネルに形成される破断開放部の開口裏面に対応して前記開口縁部を補強する矩形筒状の補強枠体を設け、前記内装パネル及び前記補強枠体をそれぞれ熱可塑性のポリオレフィン系軟質樹脂（ＴＰＯ）によって成形すると共に、前記補強枠体の上部開口外縁には補強縁部を形成し、該補強縁部の上面には所定間隔をもって突設した筋条の突起部を形成し、これらの突起部を介して前記内装パネル裏面に振動溶着によって互いに固着するようにしたことを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１に記載の自動車用エアーバッグ装置において、前記ヒンジ溝に対応する開口内方に僅かに突設した帯状のバリ防止用突設板を形成したことを特徴とする。

上記のように構成された本発明の自動車用エアーバッグ装置によれば、前記内装パネルに形成される破断開放部の開口裏面に対応して前記開口縁部を補強する矩形筒状の補強枠体を設け、前記内装パネル及び前記補強枠体をそれぞれ熱可塑性のポリオレフィン系軟質樹脂（ＴＰＯ）によって成形すると共に、前記補強枠体の上部開口外縁には補強縁部を形成し、該補強縁部の上面には所定間隔をもって突設した筋条の突起部を形成し、これらの突起部を介して前記内装パネル裏面に振動溶着によって互いに固着するようにした構成としたので、内装パネルと補強枠体との接合を、同一材質とすることで容易に振動溶着を行なうことができ、組み付けを容易にすると共に、内装パネルの破断開放部及びその開口の外周縁近傍への外方からの押圧負荷に対する耐圧性を向上できる。

また、内装パネルの表面側からの外観意匠性を高めると共に、破断開放部の開放をスムーズに行わせ、破断開口面における損傷を防止できる効果がある。
また、前記補強枠体に、前記ヒンジ溝に対応する開口内方に僅かに突設した帯状のバリ防止用突設板を設けることで、前記内装パネルと補強枠体との接合溶着部分の剥がれ或いは割れを防止し、且つヒンジ溝への破断を緩和することで、破断開放部（開放蓋部）の飛散を防止するようにし、更にはリサイクル時における前記内装パネルと補強枠体との分離作業を不要とする効果がある。

更に、破断脆弱部の機能を保持しながら内装パネルの表面側からの押付力に対する耐抵抗性が高いため、従来必要とされた破断開放部の裏面側に配設した補強板材などの補強部材を省略でき、作業が簡略化できると共に、製造コストを安価に提供できる。
更にまた、本発明においては、内装パネル及び補強枠体を熱可塑性のポリオレフィン系軟質樹脂（ＴＰＯ）によって成形したので、エアーバッグの膨張展開による破断開放部及び補強枠体が柔軟性を有し、破断時において破片の飛び散りが少なく、乗員に対する安全性が確保できる。

次に、本発明にかかる自動車用エアーバッグ装置は、内装パネルの所望位置に、内装パネルの裏面側よりレーザ照射加工によってヒンジ溝及び開裂用の破断溝によって破断開放部を形成し、エアーバッグの膨張によって破断開放部が観音開き方式または片開き方式に展開開放される自動車用エアーバッグ装置に適用されるもので、内装パネルの助手席側に破断開放部を設けた実施形態について、図面を参照して説明する。

図３は、本発明にかかる自動車用エアーバッグ装置の破断開放部を助手席用に適用した破断開放部が観音開き方式の場合の第１実施例を示す要部縦断面図、図４は内装パネルの破断開放部における補強枠体の全体斜視図である。

図３において、４０は熱可塑性のポリオレフィン系軟質樹脂（ＴＰＯ）を主原料として成形された樹脂製の内装パネルで、この内装パネル４０は、図示省略の車体に固定された樹脂製のインストルメントパネルコアー（図示省略）の表面を覆うように構成され、タッピングネジ等の適宜の手段により、インストルメントパネルコアーに固定されている。
前記内装パネル４０の左側部分の助手席（右ハンドル車対応）と対向する内側箇所には、自動車用エアーバッグ装置４４が収容される収容部４５が形成されている。なお、左ハンドル車対応の場合は前記構成と反対の右側部分に設けられる。

前記自動車用エアーバッグ装置４４は、インフレータからのガスにより膨張展開されるエアーバッグ４６と、このエアーバッグ４６を折り畳んだ状態で収容する上方に開口４７ａを有するエアーバッグケース４７と、前記内装パネル４０と同系の熱可塑性のポリオレフィン系軟質樹脂（ＴＰＯ）を主原料として成形された樹脂材料を使用して形成された破断開放部（開放蓋部）４９の開口周縁を補強する補強縁部４８ａを有する矩形筒状の補強枠体４８とからなり、前記補強枠体４８の側壁面４８ｂに形成した角穴開口４８ｃに、前記エアーバッグケース４７前，後壁面に前記角穴開口４８ｃと対応する所定間隔で一端が固定された複数のフック部４７ｂがそれぞれ係止されるようになっている。
また、前記補強枠体４８の上部開口には、後述のヒンジ溝４０ａ，４０ａと対応する開口内方位置に僅かに突設した溶着バリ防止用突設板４８ｅが形成されている。

前記内装パネル４０に形成される破断開放部（開放蓋部）４９は、図４に示されるように、前記エアーバッグケース４７の開口４７ａと相対向する前記内装パネル４０の裏面にエアーバッグ展開用の平面矩形の開口形状を定める前，後部側にそれぞれ形成されるヒンジ溝４０ａと、左，右部側にそれぞれ形成される開裂用の左，右破断溝４０ｃと、前記破断開放部４９を前，後破断開放部４９ａ，４９ｂに分割する前記ヒンジ溝４０ａと平行に形成された開裂用の中央破断溝４０ｂとを有し、前記各ヒンジ溝４０ａを介して観音開き状態に開放されるようになっている。
前記各破断溝４０ｂ，４０ｃおよびヒンジ溝４０ａはそれぞれ内装パネル４０の裏面側より照射されるレーザ加工孔の開孔深度を異ならせて加工している。

更に、前記内装パネル４０裏面に対応する補強枠体４８の補強縁部４８ａの対応面には、所定間隔をもって突設した筋条の突起部４８ｄが複数形成され、これらの突起部４８ｄを介して前記内装パネル４０裏面に振動溶着によって互いに固着するようにしている。
また、本発明の実施例においては、従来のように破断開放部の裏面側を補強する補強板部材は省略して簡素化されている。

本発明の実施例においては、エアーバッグ４６が膨張展開する場合、エアーバッグ４６の膨張展開初期時に発生する膨張圧力が、補強枠体４８の鉛直部４８ｂ内壁側および内装パネルの破断開放部の裏面側にかかると、前記破断開放部４９の破断溝を形成する開孔深度の深い開孔を有する開裂用の中央破断溝４０ｂの脆弱部が分離開口を開始すると共に、次に開孔深度の深い開孔を持つ左，右開裂破断溝４０ｃの脆弱部が分離開口し、最後に開孔深度の浅い開孔を有するヒンジ溝４０ａが折り曲げられて前記破断開放部４９を前，後破断開放部４９ａ，４９ｂに分離して観音開き状態に開放し、前記エアーバッグケース４７内に折りたたまれたエアーバッグ４６が外方へ展開され、乗員の衝撃を緩和して安全を確保する。また、本発明においては、前記補強枠体４８の上部開口に、ヒンジ溝４０ａ，４０ａと対応する開口内方位置に僅かに突設した溶着バリ防止用突設板４８ｅが形成されているので、ヒンジ溝４０ａ，４０ａに加わるエアーバッグ４６の膨張圧力が緩和され、前，後破断開放部４９ａ，４９ｂがヒンジ溝４０ａ，４０ａからの分離飛散を防止する。

また、この実施例によれば、前記補強枠体４８が内装パネル４０と同系の熱可塑性のポリオレフィン系軟質樹脂（ＴＰＯ）(thermoplastic olefinic elastmer)によって成形されたものであるため、前記補強枠体４８の補強縁部４８ａに形成した筋条の突起部４８ｄを介して振動溶着が可能となるとなるため溶着作業が容易である。

また、エアーバッグケース４７は補強枠体４８に対して分離可能に結合できる構成になっているため、廃車時などにエアーバッグケース４７を補強枠体４８から容易に取り外すことができ、産業廃棄物となるインフレータなどの関連部品を容易に分離除去でき、環境に悪影響を与えることが防止できる。

以上のように構成された本発明の実施例による助手席用のエアーバッグ装置によれば、自動車などの車両が衝突した際には、その衝突時の衝撃力を図示省略した周知のセンサで検出し、このセンサで検出した衝撃力が予め定めた値以上になった否かを図示省略した周知のＣＰＵ等からなる制御装置で判定し、設定値以上と判定された時に制御装置から出力される信号により、図示省略した周知のインフレータを動作させて所定のガスを発生させ、このガスをエアーバッグ４６に供給することにより、エアーバッグ４６を急速に膨張展開させる（図７参照）ことで、乗員を車両衝突時の衝撃から保護できる。

図５は、本発明に係る自動車用エアーバッグ装置の第２実施例を示し、破断開放部を助手席用に適用した破断開放部が片開き方式の場合の内装パネルの破断開放部を示す概略縦断面図である。

実施例１によれば、破断開放部４９が中央破断溝４０ｃにより前，後破断開放部４９ａ，４９ｂに分離される観音開き方式について説明したが、実施例２によれば、前記破断開放部４９に中央破断溝４０ｃがなく、前記前部、後部側ヒンジ溝４０ａ，４０ａのうち片方の前部座席側を破断するようにした開裂用の破断溝４０ｄが形成された片開き方式状態に開放される自動車用エアーバッグ装置である。

この実施例２にあっては、前述の実施例１の中央破断溝４０ｃに相当する部分が前部座席側のヒンジ溝４０ａに相当し、このヒンジ溝４０ａを開裂用の破断溝４０ｂとして所定のパルス幅のレーザ照射によるレーザ加工によって連続する開裂用の開孔を形成したものである。

また、この実施例２にあっては、前記補強枠体４８の上部開口内方位置に僅かに突設した帯状の溶着バリ防止用突設板４８ｅは、ヒンジ溝４０ａと対応する一方のみに形成されている。

この実施例２における前記以外の構成は、前記実施例１と同様なので、同一部分には同一符号を付してその説明を省略する。

尚、上記実施例においては、破断開放部の裏面側にこれを補強する補強板材を省略したものについて説明したが、従来のように補強板材を補強枠体内に摺動可能に配設してもよいことは勿論である。

従来の助手席用エアーバッグ装置の単板状の内装パネルにエアーバッグ膨張展開用の破断開放部を形成した状態を示す部分拡大説明図。 図１のＡ−Ａ線に沿う概略断面図。 本発明にかかる実施例１を示す自動車用エアーバッグ装置における破断開放部の構造を助手席用に適用した場合の要部縦断面図。 内装パネルの破断開放部における補強枠体の全体斜視図。 本発明の第２実施例を示し、破断開放部を助手席用に適用した破断開放部が片開き方式の場合の内装パネルの破断開放部を示す概略縦断面図である。

符号の説明

４０ 内装パネル
４０ａ ヒンジ溝
４０ｂ 中央破断溝
４０ｃ 左，右破断溝
４４ 自動車用エアーバッグ装置
４５ 収容部
４６ エアーバッグ
４７ エアーバッグケース
４８ 補強枠体
４８ａ 補強縁部
４８ｂ 前，後壁
４８ｃ 角穴開口
４８ｄ 突起部
４８ｅ バリ防止用突設板
４９ 破断開放部
４９ａ，４９ｂ 前，後破断開放部

Claims (2)

1. 内装パネルの所望位置に、内装パネルの裏面側よりレーザ照射加工によってヒンジ溝及び開裂用の破断溝を有する平面矩形状の破断開放部を形成し、エアーバッグの膨張によって前記破断開放部が展開開放される自動車用エアーバッグ装置において、
   前記内装パネルに形成される破断開放部の開口裏面に対応して前記開口縁部を補強する矩形筒状の補強枠体を設け、
   前記内装パネル及び前記補強枠体をそれぞれ熱可塑性のポリオレフィン系軟質樹脂（ＴＰＯ）によって成形すると共に、前記補強枠体の上部開口外縁には補強縁部を形成し、該補強縁部の上面には所定間隔をもって突設した筋条の突起部を形成し、これらの突起部を介して前記内装パネル裏面に振動溶着によって互いに固着するようにしたことを特徴とする自動車用エアーバッグ装置。
2. 前記ヒンジ溝に対応する開口内方に僅かに突設した帯状のバリ防止用突設板を形成したことを特徴とする請求項１に記載の自動車用エアーバッグ装置。