JP2016055706A - エアバッグリッド補強構造 - Google Patents

Abstract

【課題】補強ドア部を軽量化することにより、ヒンジ部の負担を軽減し得るようにする。
【解決手段】インストルメントパネル１に設けられた、エアバッグ本体３が膨出する開口部となるリッド部５の裏面側に、このリッド部５を補強するための補強ドア部材２１が取付けられ、
この補強ドア部材２１が、ヒンジ部２２を介して、インストルメントパネル１のリッド部５よりも外側の部分の裏面側に固定される固定部材２３に連結されたエアバッグリッド補強構造に関する。
上記補強ドア部材２１が、上記ヒンジ部２２とは反対側の縁部に、補強ドア部材２１の質量を軽減させる質量軽減部２９を有するものとされる。
【選択図】図２

Description

この発明は、エアバッグリッド補強構造に関するものである。

自動車などの車両には、車室内の前部にインストルメントパネルが設けられている。そして、このインストルメントパネルの助手席側の部分には、助手席用のエアバッグ装置が設けられている（例えば、特許文献１参照）。

このエアバッグ装置は、緊急時に袋状のエアバッグ本体を展開させるエアバッグモジュールと、展開するエアバッグ本体の押圧力によって開成されることによりエアバッグ本体を車室内の助手席側へ向けて膨出させるリッド部と、を備えている。

このリッド部は、例えば、インストルメントパネルの裏面側に、リッド部の形状に沿って、表面に達しない深さの開裂線を形成することによって形成されている。

そして、インストルメントパネルの裏面側には、上記したリッド部を補強するための補強部材が取付けられる。

この補強部材は、例えば、リッド部の裏面側に固定される補強ドア部と、リッド部よりも外側の部分の裏面側に固定される外周固定部と、この外周固定部および補強ドア部の間を連結するヒンジ部と、を一体に有するものなどとされる。

このような構成によれば、緊急時に、エアバッグモジュールに収容されたエアバッグ本体が展開されると、エアバッグ本体は、展開の圧力によってインストルメントパネルに形成されたリッド部を、補強ドア部を介して押圧し、リッド部を開成させる。この際、リッド部とその裏面側に固定された補強ドア部とがヒンジ部を中心として回動される。これにより、エアバッグ本体は、インストルメントパネルの内部から、リッド部の開成によってできた開口部を通して車室内へ膨出され、所定位置に着座している助手席の乗員の体を受け止めて、乗員を保護する。

米国特許 ＵＳ８，４２４，９０５ Ｂ２

しかしながら、上記エアバッグリッド補強構造には、以下のような問題があった。
即ち、補強部材のヒンジ部には、リッド部の開成によってリッド部と補強ドア部とが回動する時に、大きな慣性力が作用される。そのため、リッド部や補強ドア部の質量が大きい程ヒンジ部に作用する負荷が大きくなるので、その分、ヒンジ部の強度を上げる必要が生じるという問題があった。

そこで、本発明は、上記した問題点を解決することを、主な目的としている。

上記課題を解決するために、本発明は、
インストルメントパネルに設けられた、エアバッグ本体が膨出する開口部となるリッド部の裏面側に、該リッド部を補強するための補強ドア部材が取付けられ、
該補強ドア部材が、ヒンジ部を介して、インストルメントパネルのリッド部よりも外側の部分の裏面側に固定される固定部材に連結されたエアバッグリッド補強構造であって、
前記補強ドア部材が、前記ヒンジ部とは反対側の縁部に、補強ドア部材の質量を軽減させる質量軽減部を有することを特徴としている。

本発明によれば、上記質量軽減部によって、補強ドア部材やリッド部などの可動部分を軽量化し、ヒンジ部に作用される負荷を軽減することができる、という作用効果を得ることができる。

本実施の形態の実施例にかかるエアバッグリッド補強構造を備えたインストルメントパネルの縦断面図である。 図１のエアバッグリッド補強構造の斜視図である。 図２のフロントウインドウガラス側の補強ドア部材を下側から見た斜視図である。 図２の乗員側の補強ドア部材を下側から見た斜視図である。

以下、本実施の形態を、図面を用いて詳細に説明する。
図１〜図４は、この実施の形態を説明するためのものである。

＜構成＞以下、この実施例の構成について説明する。

図１に示すように、自動車などの車両には、車室内の前部にインストルメントパネル１が設けられている。このインストルメントパネル１の助手席側の部分に対して、助手席用のエアバッグ装置２を設ける。

このエアバッグ装置２は、緊急時に袋状のエアバッグ本体３を展開させるエアバッグモジュール４と、展開するエアバッグ本体３の押圧力によって開成されることによりエアバッグ本体３を車室内の助手席側へ向けて膨出させるリッド部５と、を備えている。

このリッド部５は、例えば、インストルメントパネル１の裏面側に、リッド部５の形状に沿って、表面に達しない深さの開裂線６を形成することによって形成されている。

ここで、インストルメントパネル１は、フロントウインドウガラス１１の下方に設置される大型の樹脂パネルである。また、インストルメントパネル１の内部には、車幅方向１２（図２参照）へ延びる金属製の車体強度部材１３が配設されている。エアバッグモジュール４は、車体強度部材１３に取付けられたブラケット１４に、その下部を固定される。この場合、インストルメントパネル１は、例えば、芯材１５と表皮材１６とを有する２層構造のものとされている。但し、インストルメントパネル１の構成は、これに限るものではない。

また、リッド部５は、車両前後方向１７に開く両開き（二枚開き）のものとされている。但し、リッド部５は、片開き（一枚開き）のものなどであっても良い。開裂線６は、リッド部５が両開きの場合、平面視で、「Ｈ」字状や、「日」字状のものなどとされる。また、リッド部５が片開きの場合、平面視で、「Ｕ」字状や、「ロ」字状のものなどとされる。上記した各開裂線６は、車両前後方向１７へ延びる縦開裂線部と、車幅方向１２へ延びる横開裂線部とを組み合わせて構成されている。

そして、上記したリッド部５は、以下のようなエアバッグリッド補強構造によって補強されている。

（１ａ）インストルメントパネル１に設けられた、エアバッグ本体３が膨出する開口部となるリッド部５の裏面側に、このリッド部５を補強するための補強ドア部材２１が取付けられる。
この補強ドア部材２１が、ヒンジ部２２を介して、インストルメントパネル１のリッド部５よりも外側の部分の裏面側に固定される固定部材２３に連結される（図２〜図４を併せて参照）。

この場合、補強ドア部材２１と固定部材２３とは、硬質樹脂によって構成されている。またヒンジ部２２は、樹脂製のネット部材によって構成されている。この樹脂製のネット部材は、柔軟性が高く、特に、高温時などにおける伸びや強度の低下が少なく、また、引張などに強くて千切れ難いという特性を有しており、温度変化に拘わらずリッド部５の回転半径を一定に保つことが可能である。これらは、例えば、ヒンジ部２２となるネット部材をインサートした金型に、補強ドア部材２１および固定部材２３となる溶融樹脂を注入することによって、一体に成形（インサート成形）される。なお、一般的には、補強ドア部材２１とヒンジ部２２と固定部材２３とを同一のエラストマーなどのゴム系樹脂材料によって一体に成形して成る一体型の補強部材が用いられている。

補強ドア部材２１は、リッド部５の裏面に振動溶着によって取付けられる。そのために、補強ドア部材２１の上面には、振動溶着用リブ２４が設けられる。また、固定部材２３は、インストルメントパネル１、または、インストルメントパネル１の裏面側に取付けられた補強パネル２５に対し、超音波カシメによって取付けられる。固定部材２３には、超音波カシメ用の孔部２７（図３または図４参照）が設けられる。また、上記した補強パネル２５は、インストルメントパネル１に対し、例えば、振動溶着などによって取付けられる（振動溶着部２６）。インストルメントパネル１または補強パネル２５の裏面側には、超音波カシメ用の突起部２８（カシメ部）が設けられる。

（１ｂ）そして、図２〜図４に示すように、上記補強ドア部材２１が、上記ヒンジ部２２とは反対側の縁部に、補強ドア部材２１の質量を軽減させる質量軽減部２９を有するものとされる。

（２）より具体的には、上記質量軽減部２９が、上記補強ドア部材２１の上記ヒンジ部２２とは反対側の縁部に形成された切込状縁部３１とされる。
そして、上記リッド部５の縁部と上記補強ドア部材２１の上記切込状縁部３１との間に、上記補強ドア部材２１によって補強されない非裏張部３２が設けられる。

ここで、切込状縁部３１は、補強ドア部材２１のヒンジ部２２とは反対側の縁部（反ヒンジ側縁部）を、ヒンジ部２２の同じ側の縁部（反ヒンジ側縁部）とほぼ平行になるように切り込んで、奥側へ引っ込ませたような形状のものとされる。

一般に、補強ドア部材２１のヒンジ部２２とは反対側の縁部は、リッド部５の反ヒンジ側縁部とほぼ同じ位置に形成される。或いは、上記反対側の縁部は、リッド部５に補強ドア部材２１を取付けた後に開裂線６を形成するのに必要な僅かな距離（開裂線形成用距離）だけズラした位置に形成される。この僅かな距離は、熱刃や超音波カッターやレーザーカッターなどの開裂線形成装置による加工に必要な距離や、インストルメントパネル１および補強ドア部材２１の寸法精度や、インストルメントパネル１に対する補強ドア部材２１の取付位置精度などを考慮して定められるものであるが、ほぼ数ミリ程度の僅かなものであるため、実質的に位置がほぼ揃ったものと見なせるような位置のズレである。

これに対し、この実施例の場合には、切込状縁部３１は、リッド部５の反ヒンジ側縁部に対して上記したような数ミリ程度の僅かな距離（開裂線形成用距離）だけ位置をズラせたものと比べると、（格段にまたは桁違いに）大きく切込んだ（または位置を引っ込めた）ようなものとされる。この切込状縁部３１の切込量（または引込量）は、リッド部５の開成に支障が生じない範囲で、可能な限り大きくなるように、シミュレーションやトライアンドエラーなどを行って決定される。具体的には、切込量は、５ｍｍ以上、好ましくは、１０ｍｍ以上のものとされる。或いは、切込量は、リッド部５の車両前後方向１７の寸法の、概ね、１割〜４割程度にも及ぶような大きさのものとされる。

リッド部５の非裏張部３２は、インストルメントパネル１の一般的な肉厚と同じ一定の肉厚のものとされる。但し、必要な場合には、非裏張部３２に対して、一体的に補強リブを設けることもできる。

上記に加え、質量軽減部２９として、上記と同様の切込状縁部３３および非裏張部３４を、補強ドア部材２１のヒンジ部２２側の縁部に対しても設けることができる。なお、質量軽減によるヒンジ部２２の負担軽減の効果については、回動中心から離れた反ヒンジ側縁部に切込状縁部３１を設ける方が大きくなる。

（３）上記補強ドア部材２１が、切込状縁部３１の幅方向の両側部に、上記非裏張部３２の側へ延びて、リッド部５の両側部の開裂時の欠損を防止する欠損防止用突出部３５を有するものとされる。

ここで、リッド部５の両側部の開裂時の欠損は、リッド部５の反ヒンジ側縁部の両側部（開裂線６の縦開裂線部と横開裂線部とがほぼ直角に交わるコーナー部分）に生じるショートカット割れのような、開裂線６に沿わない斜めの割れのことである。欠損防止用突出部３５は、上記したコーナー部分へ向かって延びる先細り状のものなどとされる。より具体的には、先細り状の欠損防止用突出部３５は、先端に横開裂線部に沿った短い直線部を有し、内側面に切込状縁部３１や直線部に対して４５°程度の角度となる比較的緩い傾斜部を有するものとされる。直線部と傾斜部とのコーナー部分などには、アール部を設けるようにしても良い。欠損防止用突出部３５は、切込状縁部３３を設けたことによって開裂時に欠損が生じる可能性があるリッド部５に対して設けるようにする。

この場合、欠損防止用突出部３５は、フロントウインドウガラス１１側のリッド部５のみに設けるようにしている。これは、エアバッグモジュール４が、フロントウインドウガラス１１側のリッド部５の下側に設置されて距離的にフロントウインドウガラス１１側のリッド部５の方に近くなっていること、また、エアバッグモジュール４は車室内乗員側へ向けて後傾状態に配置されているが、この際、二枚のリッド部５の境界部よりも僅かにフロントウインドウガラス１１側の部分を狙うように設定していること、などによって、乗員側のリッド部５よりも若干当たりが強くなるので、欠損防止用突出部３５をフロントウインドウガラス１１側のリッド部５に設けるようにすれば、最低限の目的を達成することができると考えられるからである。但し、必要な場合には、欠損防止用突出部３５は、フロントウインドウガラス１１側のリッド部５に対して設けるようにしても良いし、または、両方のリッド部５に対して設けるようにしても良い。

（４）上記補強ドア部材２１が、切込状縁部３１の幅方向の中央部に、上記非裏張部３２の側へ延びて、リッド部５が開成される際の起点を設定する開成起点設定用突出部３８を有するものとされる。

ここで、開成起点設定用突出部３８は、リッド部５の反ヒンジ側縁部の幅方向（車幅方向１２）の中央部へ向かって延びる先細り状のものなどとされる。より具体的には、先細り状の開成起点設定用突出部３８は、先端に横開裂線部に沿った短い直線部を有し、両側面に切込状縁部３１や直線部に対して４５°程度の角度となる比較的緩い傾斜部を有するものとされる。直線部と傾斜部とのコーナー部分などには、アール部を設けるようにしても良い。開成起点設定用突出部３８は、少なくとも一方または両方のリッド部５に対して設けるようにする。この場合には、（３）と同様の理由により、フロントウインドウガラス１１側のリッド部５のみに設けるようにしている。

（５）上記質量軽減部２９として、補強ドア部材２１に薄肉部４１を設けるようにしても良い。

ここで、薄肉部４１は、補強ドア部材２１の全面に対して設けても良いし、または、補強ドア部材２１に部分的に設けても良い。薄肉部４１を形成する場合、必要に応じて、薄肉部４１に強度確保用の補強リブ４２を設けるようにする。図では、補強ドア部材２１の全面を薄肉部４１とすると共に、薄肉部４１とされた補強ドア部材２１の裏面全面に対して、補強リブ４２を設けるようにしている。リッド部５が二枚開きの場合、薄肉部４１は、少なくとも一方または両方のリッド部５に対して設けるようにする。この場合には、両方のリッド部５に対して設けるようにしている。

なお、上記した薄肉部４１は、固定部材２３に対して設けるようにしても良い。

（６）上記質量軽減部２９として、補強ドア部材２１に抜孔部４６を設けるようにしても良い。

ここで、抜孔部４６は、補強ドア部材２１に対して軽量化のために部分的に設けられる貫通部である。リッド部５が二枚開きの場合、抜孔部４６は、少なくとも一方または両方のリッド部５に対して設けるようにする。この場合には、抜孔部４６を、左右二箇所の位置などに設けるようにしている。但し、抜孔部４６の形成位置や形成個数などについては、これに限るものではない。

＜作用効果＞この実施例によれば、以下のような作用効果を得ることができる。

（１）緊急時に、エアバッグモジュール４に収容されたエアバッグ本体３が展開される。すると、エアバッグ本体３は、展開の圧力によってインストルメントパネル１に形成されたリッド部５を、補強ドア部材２１を介して押圧し、リッド部５を開成させる。この際、リッド部５とその裏面側に固定された補強ドア部材２１とが、ヒンジ部２２を中心として回動される。これにより、エアバッグ本体３は、インストルメントパネル１の内部から、リッド部５の開成によってできた開口部を通して車室内へ膨出される。そして、エアバッグ本体３は、所定位置に着座している乗員の体を受け止めて、乗員を保護する。

より具体的には、インストルメントパネル１には、エアバッグ本体３が膨出する開口部となるリッド部５が設けられている。そして、このリッド部５は、補強ドア部材２１によって補強されている。この補強ドア部材２１には、ヒンジ部２２を介して固定部材２３が取付けられている。補強ドア部材２１は、リッド部５の裏面側に固定されて、リッド部５を補強すると共に、リッド部５の開成を補助する。固定部材２３は、インストルメントパネル１におけるリッド部５よりも外側の部分（前縁部や後縁部など）の裏面側に固定されて、開成されたリッド部５および補強ドア部材２１をインストルメントパネル１に繋ぎ止めるように機能する。ヒンジ部２２は、固定部材２３と補強ドア部材２１との間を連結して、リッド部５が開成する際の回動の中心となるように機能する。

そして、補強ドア部材２１のヒンジ部２２とは反対側の縁部に質量軽減部２９を設けた。これにより、補強ドア部材２１やリッド部５などの可動部分の軽量化を図ることが可能となる。その結果、リッド部５が開成する際にリッド部５や補強ドア部材２１などの可動部分の慣性によってヒンジ部２２に作用される負荷が軽減されるので、ヒンジ部２２の強度を過大に設定する必要がなくなると共に、ヒンジ部２２を、余裕を持って機能させることができるようになる。

（２）質量軽減部２９として補強ドア部材２１に切込状縁部３１を形成した。そして、リッド部５の縁部に非裏張部３２を設けた。このようにすることにより、補強ドア部材２１を確実に軽量化することができる。

（３）補強ドア部材２１が、切込状縁部３１の幅方向の両側部に欠損防止用突出部３５を備えた。そして、エアバッグ本体３の展開時に、この欠損防止用突出部３５が、リッド部５における非裏張部３２の両側部を裏面側から部分的に支えることにより、リッド部５を開成する際のリッド部５の両側部の欠損を防止することができる。例えば、リッド部５の側部のコーナー部分が開裂線６に沿わずに予定外の形状に割れる、いわゆるショートカット割れなどの不具合を防止することができる。よって、切込状縁部３１によって部分的に補強した分だけ、切込状縁部３１を奥へ引っ込めて非裏張部３２の範囲を更に広げることが可能となる。

（４）補強ドア部材２１が、切込状縁部３１の幅方向の中央部に開成起点設定用突出部３８を備えた。そして、エアバッグ本体３の展開時に、この開成起点設定用突出部３８が、リッド部５における非裏張部３２の中央部に部分的に剪断力を与えることにより、リッド部５を開成する際の起点を定めることができる。その結果、リッド部５を設計通りに開成させて、安定したエアバッグ展開性能を得ることができる。

（５）質量軽減部２９として補強ドア部材２１に薄肉部４１を形成した。このように質量軽減部２９を薄肉部４１とすることによって、補強ドア部材２１を確実に軽量化することができる。

（６）質量軽減部２９として補強ドア部材２１に抜孔部４６を形成した。このように質量軽減部２９を抜孔部４６とすることによって、補強ドア部材２１を更に軽量化することができる。

１ インストルメントパネル
３ エアバッグ本体
５ リッド部
２１ 補強ドア部材
２２ ヒンジ部
２３ 固定部材
２９ 質量軽減部
３１ 切込状縁部
３２ 非裏張部
３５ 欠損防止用突出部
３８ 開成起点設定用突出部
４１ 薄肉部
４６ 抜孔部

Claims (6)

1. インストルメントパネルに設けられた、エアバッグ本体が膨出する開口部となるリッド部の裏面側に、該リッド部を補強するための補強ドア部材が取付けられ、
   該補強ドア部材が、ヒンジ部を介して、インストルメントパネルのリッド部よりも外側の部分の裏面側に固定される固定部材に連結されたエアバッグリッド補強構造であって、
   前記補強ドア部材が、前記ヒンジ部とは反対側の縁部に、補強ドア部材の質量を軽減させる質量軽減部を有することを特徴とするエアバッグリッド補強構造。
2. 請求項１に記載のエアバッグリッド補強構造であって、
   前記質量軽減部が、前記補強ドア部材の前記ヒンジ部とは反対側の縁部に形成された切込状縁部であり、
   前記リッド部の縁部と前記補強ドア部材の前記切込状縁部との間に、前記補強ドア部材によって補強されない非裏張部が設けられたことを特徴とするエアバッグリッド補強構造。
3. 請求項２に記載のエアバッグリッド補強構造であって、
   前記補強ドア部材が、切込状縁部の幅方向の両側部に、前記非裏張部の側へ延びて、リッド部の両側部の開裂時の欠損を防止する欠損防止用突出部を有することを特徴とするエアバッグリッド補強構造。
4. 請求項２または請求項３に記載のエアバッグリッド補強構造であって、
   前記補強ドア部材が、切込状縁部の幅方向の中央部に、前記非裏張部の側へ延びて、リッド部が開成される際の起点を設定する開成起点設定用突出部を有することを特徴とするエアバッグリッド補強構造。
5. 請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載のエアバッグリッド補強構造であって、
   前記質量軽減部として、補強ドア部材に薄肉部が設けられたことを特徴とするエアバッグリッド補強構造。
6. 請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載のエアバッグリッド補強構造であって、
   前記質量軽減部として、補強ドア部材に抜孔部が設けられたことを特徴とするエアバッグリッド補強構造。