JP2014125169A - エアバッグ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】収納用カバーの開裂を意図した通りに行うことのできるエアバッグ装置を提供する。
【解決手段】エアバッグ装置１０は、作動時に展開するエアバッグが収納された収納部を覆う収納用カバー１２を有する。収納用カバー１２は、エアバッグの収納側面に形成された溝であって深さ方向に先細り傾斜すると共にエアバッグの展開圧により破断するティアライン１４と、ティアライン１４の形成面とは逆側の表面に形成された意匠用の意匠溝１６と、を有する。ティアライン１４は、意匠溝１６と立体交差する交差領域と当該交差領域以外の一般領域とを有し、交差領域におけるティアライン１４の先細り傾斜の傾斜角は、一般領域におけるティアライン１４の先細り傾斜の傾斜角より小さく形成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、エアバッグ装置、特にエアバッグの展開時に開裂する収納用カバーを備えるエアバッグ装置に関する。

例えば、特許文献１には、車両の外部から衝撃が加わった場合に運転者や搭乗者に衝撃が加わることを緩和する装置の１つとして車両用エアバッグ装置が開示されている。この車両用エアバッグ装置は、前突等により設定値以上の衝撃が車両に加えられた場合、その衝撃に基づいて、エアバッグに膨張用のガスが供給される。そして、通常時にエアバッグを覆い隠してる収納用カバーをエアバッグの膨張圧により開裂させ、エアバッグを所定形状に展開させることで、運転者に対する衝撃を緩和するようにしている。通常、収納用カバーの裏面側、すなわち、エアバッグを収納している側の面には、収納用カバーを設計通りに破断させてエアバッグが展開できるように案内する破断案内溝としてティアラインが形成されている。このティアラインは、断面が略Ｖ字形状の溝である。

ところで、引用文献１の車両用エアバッグ装置をはじめとして、エアバッグ装置は、非作動時には利用者の目に触れることは無く、上述したように収納用カバーで覆われている。そして、多くの場合、意匠性を向上させることを目的に、収納用カバーの表面に様々なデザインが施されている。例えば、ステッチ（縫い目）を模したり所定のマークや模様を表す意匠溝が形成されている。

特開２０１０−２２８６９５号公報

収納カバーの裏面側、すなわちエアバッグの収納側に形成されたティアラインは、その形成位置における収納用カバーの肉厚を薄くすることで、エアバッグの展開時の膨張圧による応力を集中させて、収納用カバーを破断（開裂）させるものである。しかし、収納用カバーの表側に形成された意匠溝も同様にその形成位置における収納用カバーの肉厚を薄くする。ところで、ティアラインと意匠溝は、それぞれ形成目的が異なるため、ティアラインと意匠溝とが収納用カバーの表裏面で交差（立体交差）してしまう場合がある。このような場合、ティアラインに沿って進展してきた収納用カバーの破断が、交差位置でティアラインから意匠溝に移って進展してしまうことがある。その結果、収納用カバーが意図した通りに開裂せずに、エアバッグの展開時の動作にばらつきが生じる可能性があり改善の余地があった。

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ティアラインと意匠溝が収納用カバーの表裏で交差する場合でも、収納用カバーの開裂を意図した通りに行うことのできるエアバッグ装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある態様のエアバッグ装置は、作動時に展開するエアバッグが収納された収納部を覆う収納用カバーを有するエアバッグ装置であって、前記収納用カバーは、前記エアバッグの収納側面に形成された溝であって深さ方向に先細り傾斜すると共に前記エアバッグの展開圧により破断するティアラインと、前記ティアラインの形成面とは逆側の表面に形成された意匠用の意匠溝と、を有する。前記ティアラインは、前記意匠溝と立体交差する交差領域と当該交差領域以外の一般領域とを有し、前記交差領域における当該ティアラインの先細り傾斜の傾斜角は、前記一般領域における当該ティアラインの先細り傾斜の傾斜角より小さい。

ティアラインは、溝を形成する先細り傾斜の傾斜角が小さい程、すなわち、溝の断面形状が鋭角になるほどエアバッグ展開時の膨張圧による応力が集中し易く、破断が生じ易くなる。なお、傾斜角とは、収納用カバーのティアライン形成面とほぼ直交すると共に先細り傾斜する溝の最深部を通過する線（基準線）とティアラインの溝の斜面が成す角度とする。この態様によると、ティアラインと意匠溝が立体交差する交差領域でティアラインの傾斜角を小さくしてティアラインに沿う破断が進展し易くできる。その結果、交差領域で破断が意匠溝側に進展してしまうことが抑制できる。

本発明によれば、収納用カバーの開裂を意図した通りに進展させることができる。

実施の形態に係るエアバッグ装置の収納用カバーの正面図であり、ティアラインと意匠溝の形成位置を説明する説明図である。 実施の形態に係るエアバッグ装置のティアラインの先細り傾斜の傾斜角を説明する説明図である。 実施の形態に係るエアバッグ装置のティアラインの先細り傾斜の傾斜角の変形例を説明する説明図である。

以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための最良の形態（以下、実施形態という）について詳細に説明する。

図１は、実施形態に係るエアバッグ装置１０の収納用カバー１２（パッドカバーという場合もある）の正面図であり、ティアライン１４と意匠溝１６の形成位置の一例を説明する説明図である。

図１の場合、エアバッグ装置１０を車両のステアリングホイール１８の略中央部に内蔵する例を示している。エアバッグ装置１０は、前突等により車両に衝撃が加わった場合にエアバッグ（不図示）が展開する構造であり、通常時は搭乗者等の目に触れないように収納用カバー１２で覆われている。エアバッグは、非展開時には収納用カバー１２の裏面側に折り畳まれた状態で収納部に収納されている。そして、車両に所定値以上の衝撃が加えられた場合に、エアバッグはインフレータからガスの供給を受けて膨張する。収納用カバー１２は、例えば樹脂で構成され、エアバッグの膨張圧で破断する構造を有している。この破断は、ティアライン（破断案内溝）１４に沿って発生するように設計されている。ティアライン１４は、収納用カバー１２の裏面側、すなわちエアバッグが収納されている側の面に形成されている。ティアライン１４は、図２（ａ）等に示すように深さ方向に先細り傾斜した断面形状が略Ｖ字状の溝とすることできる。ティアライン１４は、連続溝として形成されてもよいが、収納用カバー１２の剛性を確保するために、所定の溝長さのものが所定間隔で配列された破線態様で構成されてもよい。ティアライン１４の形成部分は、ティアライン１４が形成さえていない部分に比べて収納用カバー１２の肉厚が薄くなる。つまり、意図的に剛性を低くして、この部分にエアバッグの膨張による応力を集中させることで、意図した通りに収納用カバー１２が開裂するようにしている。

図１の例の場合、ティアライン１４は略Ｙ字状に形成され、収納用カバー１２がエアバッグの膨張圧によって開裂するときには、ティアライン１４の中央点Ｍから破断が始まり、矢印ａ、ｂ、ｃ、方向にそれぞれ進展していく。その結果、ティアライン１４が形成されていない部分を展開軸として扉Ａ、扉Ｂ、扉Ｃが開き、エアバッグが意図した形状に展開することを可能にしている。

ところで、収納用カバー１２には、意匠性を向上させることを目的として、ステッチ（縫い目）を模したり所定のマーク（例えばエンブレム等）や模様を表す意匠溝１６が形成されている。この意匠溝１６は、収納用カバー１２の成形時に形成することができる。この場合、意匠溝１６が形成された部分は、意匠溝１６が形成されない部分に比べて収納用カバー１２の肉厚が薄くなる。つまり、収納用カバー１２の剛性が意匠溝１６の形成部分でも低くなる。その結果、ティアライン１４と意匠溝１６とが収納用カバー１２の表裏で交差（立体交差）している部分がある場合、エアバッグが展開するときの膨張圧によって、ティアライン１４に沿って進展していた収納用カバー１２の破断が意匠溝１６に沿った破断に入れ替わってしまう現象が生じる場合がある。また、ティアライン１４に沿った破断と意匠溝１６に沿った破断が同時に進展してしまう場合もある。つまり、ティアライン１４に沿って意図した通りに破断する場合もあればそうでない場合も生じてしまう。エアバッグは、高圧のガスの十分な供給により膨張展開するので、収納用カバー１２の開裂が意匠溝１６に沿って発生した場合でも十分に膨張展開して保護対象者への衝撃付与の緩和に寄与することができるが、品質面からは収納用カバー１２は常に一定の態様で開裂することが望ましい。

そこで、本実施形態のエアバッグ装置１０は、収納用カバー１２の破断が意匠溝１６に沿って進展し難い形状のティアライン１４を備えている。具体的には、図１に示すように、ティアライン１４と意匠溝１６とが立体交差する交差部Ｐを含む交差領域と、この交差領域以外の一般領域とに区別し、交差領域と一般領域とで、ティアライン１４の溝形状を変化させている。なお、交差領域は、ティアライン１４の延在方向にある程度の幅を持ったもので、例えば、交差部Ｐの前後５ｍｍ程度とすることができる。もちろん、交差領域の範囲は収納用カバー１２の破断特性やエアバッグの膨張特性、ティアライン１４の特性等を考慮して選択することが望ましく、適宜増減することが望ましい。図１においては、ティアライン１４と意匠溝１６との立体交差がほぼ直角となる交差部Ｐ２と立体交差が直角とならないＰ１があるが、特に区別しない場合には、交差部Ｐと称する。

前述したように、ティアライン１４の溝の断面形状は、エアバッグの膨張圧による応力の集中を効率的に行い収納用カバー１２の破断ができるように例えば略Ｖ字状、すなわち先細り傾斜面を有するように形成している（図２（ａ）、（ｂ）参照）。ところで、樹脂製の収納用カバー１２の製法で主流となるのは射出成形である。射出成形においては、成形品の表面（意匠面）のツヤムラを防止するために、成形時の成形品内での射出圧を一定に保つことが望ましい。しかし、ティアライン１４の形成位置では、収納用カバー１２においてティアライン１４を形成していない部分に比べて断面肉厚が薄くなるので、樹脂の流動性が低下する。つまり、ティアライン１４を横切る前後で射出圧差が生じ易くなる。そこで、本実施形態では、ティアライン１４の位置で射出圧差が極力小さくできるように、ティアライン１４の形成位置で急激な断面変化が生じないようにしている。つまり、ティアライン１４の溝の先細り傾斜（溝斜面）の傾斜角θをできるだけ大きくしている。なお、本実施形態において傾斜角とは、収納用カバー１２のティアライン１４の形成面とほぼ直交すると共に先細り傾斜する溝の最深部を通過する線（基準線）Ｈとティアライン１４の溝の斜面が成す角度とする。ティアライン１４の溝斜面の傾斜角θは、樹脂成形性と開裂の正確性から決定することができる。ティアライン１４のみが形成されている部分（一般領域）では、傾斜角θに自由度を持たせてもティアライン１４の形成されていない部分に比べて収納用カバー１２の肉厚は薄くなるのでティアライン１４に沿った破断を促しやすい。つまり、図１のＤ−Ｄ線断面を示す図２（ａ）に示すように、ティアライン１４のみが形成される一般領域では、収納用カバー１２の破断を可能にする範囲であれば、樹脂の流動性を優先させて傾斜角θ１を大きくしても収納用カバー１２の破断をティアライン１４に沿って進展させることができる。このように、ティアライン１４のみが形成されている一般領域では、破断可能範囲内で樹脂流動性を優先させて傾斜角θ１の選択を行う。この傾斜角θ１の選択は、樹脂成形性と破断の正確性を考慮して予め試験等シミュレーションを行うことで決定することが望ましい。

一方、ティアライン１４と意匠溝１６とが立体交差する交差部Ｐを含む交差領域では、前述したように、ティアライン１４に沿って進展してきた破断が意匠溝１６に沿った進展に入れ替わってしまう場合がある。そこで、交差領域では、ティアライン１４に沿った破断がより確実に実行されるようにする。前述したように、エアバッグの展開時には、収納用カバー１２に引っ張り力（部分的には剪断力）が作用するため、ティアライン１４の溝中央部、すなわち、Ｖ形状の頂点部分の肉厚を他の部分より薄くすることで、応力集中を高めることができる。つまり、より正確にティアライン１４に沿った破断を促すには、ティアライン１４の溝中央部に作用する応力とその周辺部分に作用する応力の差をできるだけ大きくすれば、ティアライン１４に沿った破断をより確実に実行することができる。そのためには、ティアライン１４の周辺（交差領域）における収納用カバー１２の肉厚をティアライン１４が形成されていない部分の肉厚に近づける、またはそれより厚くすることが望ましい。例えば、図１のＥ−Ｅ線断面を示す図２（ｂ）に示すように、ティアライン１４の溝の先細り傾斜の傾斜角θ２を一般領域の傾斜角θ１より小さくする（θ１＞θ２）。その結果、交差領域における収納用カバー１２のティアライン１４に沿った破断特性が、一般領域に比べて向上し、収納用カバー１２の表面側に意匠溝１６が存在する場合でも収納用カバー１２の破断がティアライン１４に沿って進展し易くできる。言い換えれば、意匠溝１６に沿って破断が進展することを抑制できる。その結果、収納用カバー１２をティアライン１４に沿った意図した状態で開裂させることが安定的に実現できる。

なお、図１に示すように、交差部Ｐを含む交差領域が収納用カバー１２の全面積で占める割合は極僅かであり、一般領域におけるティアライン１４の形状は収納用カバー１２の破断を可能とする範囲で樹脂成形性（流動特性）を優先させることができるので、収納用カバー１２のツヤムラの抑制は従来通りに可能であり、収納用カバー１２の意匠上の品質は維持できる。

ところで、ティアライン１４と意匠溝１６とが立体交差する部分における破断現象を詳細に解析した結果、ティアライン１４と意匠溝１６との立体交差がほぼ直角となる交差部Ｐ２では、ティアライン１４の破断が意匠溝１６に進展する確率が、ティアライン１４を挟む左右でほぼ等しいということが確認できた。一方、ティアライン１４と意匠溝１６との立体交差が直角とならない交差部Ｐ１では、開裂進展方向から見たときのティアライン１４と意匠溝１６との立体交差角が鈍角となる方向と鋭角となる方向を比較した場合、鈍角となる方向へより開裂が進展しやすいことが確認できた。言い換えれば、立体交差角が鋭角になる方向へは開裂が進展し難いことが確認できた。例えば、図１において、図右側の交差部Ｐ１に着目すると、開裂進展方向は矢印ａ方向であり、ティアライン１４と意匠溝１６との交差部Ｐ１における鈍角αは、ティアライン１４を基準として上方に向かう意匠溝１６と成す角度になる。逆にティアライン１４を基準として下方に向かう意匠溝１６と成す角度が鋭角βになる。つまり、立体交差角度が鈍角となる方向に存在する意匠溝１６の方が鋭角となる方向に存在する意匠溝１６より開裂進行方向と一致し易いため、破断が進展しやすくなる。

そこで、立体交差角度が鈍角となる側のティアライン１４の溝の先細り傾斜の傾斜角と立体交差角度が鋭角となる側のティアライン１４の溝の先細り傾斜の傾斜角を変化させる。この場合、ティアライン１４に沿った開裂、つまり意匠溝１６に沿った開裂の抑制を実現しつつ、樹脂の流動性（樹脂成形性）をより改善することが可能になる。

具体的には、図１のＥ−Ｅ線断面を示す図３に示すように、立体交差角度が鈍角となる側のティアライン１４の溝の傾斜角θ２１を立体交差角度が鋭角となる側のティアライン１４の溝の傾斜角θ２２より小さくする（θ２１＜θ２２）。ティアライン１４の溝の傾斜角θ２１側には、エアバッグの展開時の膨張圧による応力が集中し易く、ティアライン１４に沿った破断を促しやすくなる。つまり、図１においてティアライン１４より上側の意匠溝１６に破断が進展することが抑制できる。一方、ティアライン１４の溝の傾斜角θ２２側にある意匠溝１６には、上述したように、ティアライン１４と意匠溝１６の位置関係から開裂進展の可能性が低い。したがって、ティアライン１４の溝の傾斜角を必要以上に小さくする必要がない。つまり、傾斜角θ２２＝θ１としても、ティアライン１４に沿った破断が進展しやすく、図１においてティアライン１４より下側の意匠溝１６に破断が進展することが抑制できる。このように、意匠溝１６へ破断が進展する可能性が高い側の傾斜角度のみを小さくして、意匠溝１６へ破断が進展する可能性が低い側の傾斜角度のみを大きくする。その結果、傾斜角度を大きくした側では、収納用カバー１２の急激な断面変化が生じることが抑制可能となり射出圧差を極力小さくできる。したがって、図２（ｂ）に示すティアライン１４の溝の相対する斜面の傾斜角が同じ場合に比べ、収納用カバー１２の成形時の樹脂流動性が改善され、ツヤムラ抑制効果を更に高めることができる。同時に、意匠溝１６へ破断が進展してしまうことも抑制できる。

なお、別の実施例では、θ２１＜θ２２＜θ１としてもよい。この場合、意匠溝１６への開裂の進展可能性が低い側である立体交差角が鋭角となる側においても意匠溝１６への開裂進展抑制効果を持たせることができるので、意匠溝１６への開裂進展抑制の信頼性をさらに高めることができる。この場合も図２（ｂ）に示すティアライン１４の溝の相対する斜面の傾斜角が同じ場合に比べ、収納用カバー１２の成形時の樹脂流動性が改善され、ツヤムラ抑制効果を高めることができる。

なお、上述した実施形態では、エアバッグ装置１０がステアリングホイール１８に内蔵された例を説明したが、例えば、助手席側のインストルメントパネルに内蔵されたタイプや、いわゆるサイドエアバッグ、カーテンエアバッグ、ニーエアバッグ等にも適用可能であり、同様の効果を得ることができる。また、車両用に限らず所定値以上の衝撃が加えられた場合に展開して保護対象者への衝撃を緩和するエアバッグを含むエアバッグ装置に適用可能であり、同様の効果を得ることができる。

以上、本発明を上述の各実施の形態を参照して説明したが、本発明は上述の各実施の形態に限定されるものではなく、各実施の形態の構成を適宜組み合わせたものや置換したものについても本発明に含まれるものである。また、当業者の知識に基づいて各種の設計変更等の変形を各実施の形態に対して加えることも可能であり、そのような変形が加えられた実施の形態も本発明の範囲に含まれうる。

１０ エアバッグ装置、 １２ 収納用カバー、 １４ ティアライン、 １６ 意匠溝。

Claims (1)

1. 作動時に展開するエアバッグが収納された収納部を覆う収納用カバーを有するエアバッグ装置であって、
   前記収納用カバーは、前記エアバッグの収納側面に形成された溝であって深さ方向に先細り傾斜すると共に前記エアバッグの展開圧により破断するティアラインと、前記ティアラインの形成面とは逆側の表面に形成された意匠用の意匠溝と、を有し、
   前記ティアラインは、前記意匠溝と立体交差する交差領域と当該交差領域以外の一般領域とを有し、前記交差領域における当該ティアラインの先細り傾斜の傾斜角は、前記一般領域における当該ティアラインの先細り傾斜の傾斜角より小さいことを特徴とするエアバッグ装置。

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