JP2020147098A - エアバッグ装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】キャラクタラインを有するパネル部材にティアラインを設ける場合において、エアバッグの展開を安定化させる。【解決手段】エアバッグ装置は、展開可能に収納されたエアバッグ20と、エアバッグ20の展開方向24を覆うとともに、車室の意匠面を形成するインストルメントパネル10を備える。インストルメントパネル10の車室の側の意匠面には、展開方向24に向かって凸となる部位が連なるキャラクタライン12が設けられている。インストルメントパネル10におけるエアバッグ20の側の面には、エアバッグ20の展開時に破断するティアライン16が、キャラクタライン12に沿って設けられている。【選択図】図2

Description

本発明は、展開可能に収納されたエアバッグを備える車両用のエアバッグ装置に
関する。
車両のエアバッグ装置では、一般に、エアバッグの展開方向を覆うパネル部材の裏面に、ティアラインが設けられている。そして、エアバッグ装置の展開時には、ティアラインが破断されて、エアバッグが車室内に展開される。
下記特許文献1には、パネル部材の車室側の意匠面に凹凸がある場合について記載されている。ここでは、パネル部材の裏面にティアラインを形成するとともに、ティアラインの底に、意匠面の凹に対応した凸及び意匠面の凸に対応した凹を形成することで、ティアラインの肉厚を均一化している。
下記特許文献2には、パネル部材の意匠面に意匠にともなう溝がある部分では、他の部分に比べて、パネル部材の裏面のティアラインを鋭利な先細り形状に形成する旨の記載がある。鋭利な先細り形状に形成されたティアラインでは、応力集中が集中するため、ティアラインが安定的に破断する。
特開2007−022336号公報 特開2014−125169号公報
パネル部材の意匠面(パネル部材における車室側に向いた面をいう)には、キャラクタラインを設ける場合がある。キャラクタラインは、意匠面が車室方向に凸となるように曲がった形状に作られた場合に、その凸部の頂点付近の連なりにより構成される線状の部位をいう。キャラクタラインを挟んだ両側では、意匠面の角度が異なっており、エアバッグの展開時に、パネル部材がエアバッグから受ける面圧の方向も異なることになる。このため、例えば、キャラクタラインがティアラインを斜めに横切るように設けられた場合には、ティアラインの各位置において、ティアラインに作用する力に大きなばらつきが生じて、エアバッグの展開が不安定となる状況が考えられる。
本発明の目的は、キャラクタラインを有するパネル部材にティアラインを設ける場合において、エアバッグの展開を安定化させることにある。
本発明にかかるエアバッグ装置は、展開可能に収納されたエアバッグと、前記エアバッグの展開方向を覆うとともに、車室の意匠面を形成するパネル部材と、を備え、前記パネル部材の前記車室の側の面には、前記展開方向に向かって凸となる部位が連なるキャラクタラインが設けられ、前記パネル部材の前記エアバッグの側の面には、前記エアバッグの展開時に破断するティアラインが、前記キャラクタラインに沿って設けられている、ことを特徴とする。
本発明の一態様においては、前記展開方向にみて、前記キャラクタラインと前記ティアラインは実質的に重なる位置に設けられている。
本発明の一態様においては、前記展開方向にみて、前記キャラクタラインと前記ティアラインは離間して配置されており、前記パネル部材と前記エアバッグとの間には、前記ティアラインよりも前記キャラクタラインの側に、前記エアバッグから前記パネル部材へ伝達される力の方向を制御するスペーサ部材が設けられている。
本発明にかかるエアバッグ装置では、パネル部材にキャラクタラインが設けられた場合にも、パネル部材におけるティアラインの切断が安定化するため、エアバッグの展開安定性も高められる。
実施形態1にかかるエアバッグ装置の上面図である。 図1のAA面におけるエアバッグ装置の模式的な端面図である。 エアバッグ装置の展開途中の状態を示す模式的な端面図である。 実施形態2にかかるエアバッグ装置の上面図である。 図4のBB面におけるエアバッグ装置の模式的な端面図である。 スペーサ部材であるリブについて説明する図である。
以下に、図面を参照しながら、実施形態について説明する。説明においては、理解を容易にするため、具体的な態様について示すが、これらは実施形態を例示するものであり、他にも様々な実施形態をとることが可能である。
(1)実施形態1:
図1〜図3を参照して、実施形態1にかかるエアバッグ装置について説明する。図1は、実施形態1にかかる車両の助手席前方におけるインストルメントパネル10の一部を示す図である。図1に示した座標系において、F軸は車両前方向、U軸は上方向、R軸は搭乗者の右手方向を示している(以下の図でも同様)。
インストルメントパネル10は、車室前部に設けられる樹脂製のパネル部材である。インストルメントパネル10の車室側は、搭乗者に視認される面であり、デザイン性を考慮して形成される意匠面となっている。インストルメントパネル10は、例えば、比較的硬い樹脂を基材とし、その車室側に比較的柔らかい樹脂からなる表皮を設けることにより、意匠面が形成される。表皮には、シボ加工により細かな模様をつけてデザイン性を高める場合もある。
実施形態では、インストルメントパネル10には、キャラクタライン12が設けられている。このキャラクタライン12は、エアバッグの展開方向にみて凸となる部位が連なって形成されている。キャラクタライン12は、慣例的に「ライン」と呼ばれるが、直線に限定されるものではなく、曲線状に形成されていてもよい。また、キャラクタライン12は、細いラインとして認識される場合もあるが、ある程度の幅を持ったラインとして認識される場合もある。
インストルメントパネル10の背面(車室側とは反対の面をいう。)には、エアバッグを収納するエアバッグリテーナ14が設置されている。そして、インストルメントパネル10の裏面には、エアバッグの展開時にインストルメントパネル10を破断させるためのティアライン16が形成されている。このティアライン16は、キャラクタライン12に沿って設けられている。ここで、沿って設けられるとは、キャラクタライン12にほぼ平行にティアライン16が設けられる状態をいう。ティアライン16は、さらに詳しく言えば、エアバッグ展開方向に見て、キャラクタライン12と重複する位置に設定されている。
ティアライン16の両端には、インストルメントパネル10の破断部位を拡げるために、サブティアライン18a、18b、18c、18dが設けられている。サブティアライン18a、18bは、ティアライン16の左端から二股に分かれて延びており、サブティアライン18c、18dはティアラインの右端から二股に分かれて延びている。これらのサブティアライン18a、18b、18c、18dは、中央に設けられたティアライン16の周囲に位置するため「サブ」を付けて呼んでいるが、インストルメントパネルの10を破断する構造という点では「サブ」の無いティアライン16と変わるところは無い。
図2は、図1のAA面における模式的な端面図である。図2では、インストルメントパネル10、エアバッグリテーナ14、エアバッグ20及びインフレータ22が図示されている。また、エアバッグ20の展開方向24を矢印で示している。展開方向24は、説明の簡単化のため、U軸の方向、すなわち鉛直上向きと一致するものとしている。なお、図2では、特に縦方向の凹凸を強調しており、実際の縮尺とは異なることに注意されたい。
図2に示すように、インストルメントパネル10では、エアバッグ20の展開方向24に凸となるような曲面形状に形成されている。キャラクタライン12は、この凸部の頂点付近に位置する。すなわち、キャラクタライン12は、エアバッグ20の展開方向24の最先端付近に位置しており、また、周囲に比べてインストルメントパネル10の曲率が大きくなっている。キャラクタライン12は、AA面においては、中央よりも若干後方に位置している。
インストルメントパネル10におけるキャラクタライン12よりも後方は、後方に向かうにつれて下方向に下がる後傾面10a1となっている。また、インストルメントパネル10におけるキャラクタライン12よりも前方では、前方に向かうにつれて下方に下がる前傾面10a2となっている。インストルメントパネル10のキャラクタライン12の背面には、ティアライン16が設けられている。ティアライン16は、インストルメントパネル10の背面に設けられた溝形状の部位である。ティアライン16は、インストルメントパネル10の肉厚が薄いため、周囲に比べて破断しやすい脆弱部となっている。
エアバッグリテーナ14は、インストルメントパネル10の背面に取り付けられた樹脂製の部材である。エアバッグリテーナ14は、側壁14a1、14a2(これらをあわせて側壁14aと呼ぶ場合がある)と、上壁14b1、14b2(これらをあわせて上壁14bと呼ぶ場合がある)とを含んでいる。側壁14a1はエアバッグ20の後方の側面に設けられ、側壁14a2はエアバッグ20の前方の側面に設けられている。図1に点線で示したエアバッグリテーナ14の長方形状からわかるように、側壁14aは全体として、エアバッグの4方の側面を囲んでいる。
上壁14bは、エアバッグの展開方向24の前方に設けられた壁面である。上壁14b1は、インストルメントパネル10の後傾面10a1の背面に設けられており、後傾面10a1と同様の角度で後傾している。図2においては、上壁14b1と後傾面10a1と間には、若干の隙間を設けており、近接した状態で配置されるものとしている。しかし、上壁14b1と後傾面10a1は、互いに接触した状態で設置されてもよい。上壁14b1は、側壁14a1と接続されており、上壁14b1における側壁14a1の近傍には下向きに凸に形成されたヒンジ部14c1が設けられている。ヒンジ部14c1は、エアバッグ20の展開時に屈曲して、上壁14b1を滑らかに開放させるために設けられている。
また、上壁14b2は前傾面10a2の背面に設けられており、前傾面10a2と同様の角度で前傾している。上壁14b2は、側壁14a2に接続され、また、ヒンジ部14c2を備えている。上壁14b1、14b2の間には、隙間空間14dが設けられており、両者は切離された状態にある。この隙間空間14dは、エアバッグ20の展開方向24にみて、ティアライン16と重複した位置に設けられている。
エアバッグ20は、図2では、折り畳まれて、エアバッグリテーナ14の内側に収納されている。エアバッグ20は、展開方向において、エアバッグリテーナ14の上壁14bと、インストルメントパネル10に覆われた状態にある。エアバッグ20の下部には、インフレータ22が設けられている。インフレータ22は、高圧のガスをエアバッグ20の内部に注入する装置である。
続いて、図3を参照して、エアバッグの展開時の状況を説明する。図3は、図2に対応した図であり、エアバッグ20の展開直後の状態を模式的に示している。
車両の衝突をセンサが検知した場合、インフレータ22が起動して、エアバッグ20の内部に高圧のガスが展開方向24向きに注入される。そして、図3に示すように、エアバッグ20は展開方向に急速に膨張するため、特にその前面は、エアバッグリテーナ14の上壁14b1、14b2を展開方向に向けて押圧する。
上壁14b1は側壁14a1と接続されており、エアバッグ20から受ける力のうち上壁14b1の壁面に並行な方向に作用する力は、上壁14b1の内部に作用する抗力によって打ち消される。このため、上壁14b1は、壁面に平行な方向にはほとんど動かない。他方、上壁14b1がエアバッグ20から受ける力のうち、図3に矢印で示した上壁14b1の壁面に垂直方向に作用する押圧力26に対しては、抗力はあまり働かない。このため、上壁14b1は、ヒンジ部14c1を回転軸として、容易に押圧力26の方向に動き、インストルメントパネル10の後傾面10a1の背面を強く押圧する。同様にして、エアバッグ20の面圧により発生した上壁14b2の壁面に垂直に作用する押圧力28は、上壁14b2を押圧力28の方向に動かし、前傾面10a2の背面に押しつける。
インストルメントパネル10におけるキャラクタライン12及びティアライン16は、エアバッグリテーナ14の隙間空間14dと重複した位置にある。このため、インストルメントパネル10では、後傾面10a1にはエアバッグリテーナ14の上壁14b1を通じて押圧力26が作用し、前傾面10a2には上壁14b2を通じて押圧力28が作用する。すなわち、インストルメントパネル10では、キャラクタライン12よりも後方では、上方かつ後方に向かう押圧力26が作用し、キャラクタライン12よりも前方では、上方かつ前方に向かう押圧力28が作用する。このため、キャラクタライン12付近は、上方に向かって膨張するとともに、前後方向に引っ張られた状態となる。キャラクタライン12は、背面にあるティアライン16によって脆弱に作られているため、インストルメントパネル10では、ティアライン16が容易に破断を起こし、破断域30が形成される。図3は、破断が生じた直後の状態を示しており、インストルメントパネル10は、後傾面10a1は押圧力26の方向に向かって開裂し、前傾面10a2は押圧力28の方向に向かって開裂している。
このように、インストルメントパネル10のキャラクタライン12には、エアバッグ20の展開時に、キャラクタライン12の両側から、キャラクタライン12を引っ張る方向の力が作用する。実施形態1では、ティアライン16を展開方向24に見てキャラクタライン12と重複する位置に形成しているため、インストルメントパネル10では、ティアライン16を安定的に破断させることができる。
以上の説明においては、図1に示すように、キャラクタライン12の方向(これは車幅方向に対して若干角度をもって形成されている)と、エアバッグリテーナ14の方向(これは車幅方向にほぼ平行である)とが、異なるものとした。これは、エアバッグリテーナ14を設置するスペースを確保しやすいためである。しかし、もちろん、エアバッグリテーナ14の設置方向をキャラクタライン12の方向と一致させてもよい。
また、エアバッグ20の展開方向24は、図2に示すように、上方向であるとした。しかし、例えば、図2のインストルメントパネル10等を時計回りに回転させて、展開方向24を若干搭乗者側に向けるような構成をとることも可能である。このような場合でも、キャラクタライン12を、展開方向24にみて凸となる頂点に設けることで、エアバッグ20の展開を安定化させることができる。
また、インストルメントパネル10の背面にはエアバッグリテーナ14の上壁14bが設けられるものとした。しかし、上壁14bが設けられない場合であっても、実施形態1を適用することが可能である。
(2)実施形態2:
図4から図6を参照して、実施形態2にかかるエアバッグ装置について説明する。図4と図5は、それぞれ図1と図2に対応する図である。
図4に示すように、実施形態2にかかるインストルメントパネル110に設けられたキャラクタライン112は、実施形態1にかかるインストルメントパネル10に設けられたキャラクタライン12よりも、後方に平行移動させた位置にある。このことは、インストルメントパネル110の立体形状が、実施形態1にかかるインストルメントパネル10とは異なることを意味している。このため、実施形態2では、エアバッグリテーナ114、ティアライン116、サブティアライン118a、118b、118c、118dは、実施形態1とは立体形状が若干異なるが、図4の上面図で見た位置は実施形態1とほぼ同様に設定されている。実施形態2では、ティアライン116は、キャラクタライン112に沿って設けられているが、展開方向24に見た場合に、キャラクタライン112とは重複しない位置に設けられている。
図5は、図4のBB面における模式的な端面図である。BB面は、図1に図示したAA面とは車幅方向の位置が異なっている。これは、図5の端面図におけるキャラクタライン112の位置を、図2の端面図におけるキャラクタライン12の位置とほぼ一致させて、比較を容易にするためである。
図5に示すように、この端面におけるインストルメントパネル110は、図2に示したインストルメントパネル10とほぼ同形状である。すなわち、インストルメントパネル110は、中央よりもやや後方よりにキャラクタライン112を有しており、キャラクタライン112の後方に後傾面110a1、前方に前傾面110a2を有している。
インストルメントパネル110では、ティアライン116は、インストルメントパネル110における中央付近の背面に設けられている。上述の通り、実施形態1とは異なり、ティアライン116は、展開方向24に見て、キャラクタライン112とは重複しない位置に設けられている。
エアバッグリテーナ114は、側壁114a1、114a2と、上壁114b1、114b2を備える。上壁114b1、114b2には、それぞれヒンジ部114c1、114c2が設けられている。そして、上壁114b1、114b2の間に、隙間空間114dが設けられている構成は、実施形態1とほぼ同様である。ただし、実施形態2では、隙間空間114dは、展開方向24に見て、インストルメントパネル110のティアライン116と重複する位置に設けられている。このため、隙間空間114dは、キャラクタライン112に沿って設けられているが、展開方向24に見た場合に、キャラクタライン112とは重複しない。
上壁114b1の背面(エアバッグ20の側の面)では、ヒンジ部114c1と隙間空間114dの間に、スペーサ部材の例である複数のリブ114eが設けられている。これらのリブ114eの先端114e1は、実質的に同じ平面に位置するように設定されている。スペーサ部材は、キャラクタライン112に伴う形状の複雑さを緩和し、エアバッグ20からの面圧の方向を制御するために設けられる部材である。
図6は、このリブ114eの一部を模式的に示した図である。図6では、インストルメントパネル110の後傾面110a1と、エアバッグリテーナ114の上壁114b1、及び複数のリブ114eが図示されている。リブ114eは、上壁114b1から下方かつ前方に向かって斜めに延びている。この方向は、後で述べるように、押圧力126が作用する方向である。そして、各リブ114eの先端114e1は、同一平面に乗るようにその長さが設定されている。この平面は、押圧力126の方向に対して垂直になるように設定されている。各リブ114eは、エアバッグリテーナ114とともに樹脂によって一体成形されている。スペーサ部材としてリブ114eを採用した場合には、密な樹脂を採用する場合に比べて硬化が速やかに進むため、一体成形が容易となる。
続いて、実施形態2におけるエアバッグ20の展開時について説明する。展開を開始したエアバッグ20は、展開方向24に伸長する。そして、中央付近よりも後方では、エアバッグ20は、エアバッグリテーナ114のリブ114eの先端114e1を押圧する。実施形態1での説明と同様の理由により、先端114e1の面内方向に作用する力は、エアバッグリテーナ114内の抗力によって打ち消されるため、エアバッグリテーナ114の動きにはあまり寄与しない。他方、先端114e1の面に垂直な方向に作用する押圧力126は、上壁114b1をこの押圧力126の方向に動かし、さらには、その上方のインストルメントパネル110を押圧力126の方向に動かそうとする。インストルメントパネル110では、この押圧力126を受ける範囲に、後傾面110a1の全体と、キャラクタライン112と、前傾面110a2の一部が含まれており、その傾きは様々である。しかし、リブ114eがあるため、エアバッグ20から力を受ける段階で、押圧力126の方向が揃うように制御される。このため、ティアライン116よりも後方に位置するインストルメントパネル10には、開裂のための押圧力126が安定的に伝達されることになる。
他方、中央付近よりも前方では、エアバッグ20は、エアバッグリテーナ114の上壁114b2の背面を押圧する。上壁114b2は、上壁114b1とは異なり、全体的に同程度の角度に形成されているため、押圧力128の方向が安定的に定まる。こうして、その上方に位置するインストルメントパネル110に対しても、ティアライン116よりも前方において、安定的に押圧力128が伝達されることになる。
この結果、インストルメントパネル110では、ティアライン116の両側から引っ張り力が作用するため、ティアライン116が安定的に破断される。そして、エアバッグ20の展開も安定することになる。
一般に、ティアライン116は、エアバッグ20(エアバッグリテーナ114)の中央付近に設けられる。しかし、実施形態2では、キャラクタライン112とティアライン116を、展開方向24に見て重複させる必要がないため、ティアライン116の設置位置(そしてエアバッグ20の設置位置)、あるいは、キャラクタライン112の設置位置についての設計自由度を高めることが可能となる。
以上の説明では、スペーサ部材として、複数のリブ114eを用いて、押圧力126を制御した。リブ114eは、押圧力126によって変形しないだけの強度が確保できるのであれば、隣り合うリブ114eとは連結されない独立な突起とすることができる。また、強度を確保するために、例えば、隣り合うリブ114eと連結した構造とすることも可能である。さらに、押圧力126を受け止めるだけの強度が確保できるのであれば、リブ114eに代えて、他の形状をもつスペーサ部材を用いることも可能である。一例としては、隙間の無い密な樹脂からなるスペーサ部材を用いる態様が挙げられる。リブ114eあるいはその代替のスペーサ部材は、エアバッグリテーナ114と一体成形してもよいし、別成形した後にエアバッグリテーナ114に接合されてもよい。なお、インストルメントパネル110の背面に、エアバッグリテーナ114の上壁114bが設けられない場合には、例えば、インストルメントパネル110に、リブ114e等のスペーサ部材を設ければよい。
また、スペーサ部材としての各リブ114eでは、その先端114e1は、ほぼ同一の平面に位置するものとした。しかし、スペーサ部材がエアバッグ20に押される面は、平面に限られるものではなく、伝達される押圧力126の方向をある程度揃える程度に大きな曲率をもつ曲面とすることも可能である。また、スペーサ部材は、上壁114b1の背面全体に設けられる必要はなく、一部にのみ設けられてもよい。例えば、ティアライン116からキャラクタライン112付近の背後にのみ、スペーサ部材を設ける態様を採用することができる。
10 インストルメントパネル、10a1 後傾面、10a2 前傾面、12 キャラクタライン、14 エアバッグリテーナ、14a、14a1、14a2 側壁、14b、14b1、14b2 上壁、14c1、14c2 ヒンジ部、14d 隙間空間、16 ティアライン、18a、18b、18c、18d サブティアライン、20 エアバッグ、22 インフレータ、24 展開方向、26、28 押圧力、30 破断域、110 インストルメントパネル、110a1 後傾面、110a2 前傾面、112 キャラクタライン、114 エアバッグリテーナ、114a1、114a2 側壁、114b1、114b2 上壁、114c1、114c2 ヒンジ部、114d 隙間空間、114e リブ、114e1 先端、116 ティアライン、118a、118b、118c、118d サブティアライン、126、128 押圧力。

Claims (3)

  1. 展開可能に収納されたエアバッグと、
    前記エアバッグの展開方向を覆うとともに、車室の意匠面を形成するパネル部材と、
    を備え、
    前記パネル部材の前記車室の側の面には、前記展開方向に向かって凸となる部位が連なるキャラクタラインが設けられ、
    前記パネル部材の前記エアバッグの側の面には、前記エアバッグの展開時に破断するティアラインが、前記キャラクタラインに沿って設けられている、ことを特徴とするエアバッグ装置。
  2. 請求項1に記載のエアバッグ装置において、
    前記展開方向にみて、前記キャラクタラインと前記ティアラインは実質的に重なる位置に設けられている、ことを特徴とするエアバッグ装置。
  3. 請求項1に記載のエアバッグ装置において、
    前記展開方向にみて、前記キャラクタラインと前記ティアラインは離間して配置されており、
    前記パネル部材と前記エアバッグとの間には、前記ティアラインよりも前記キャラクタラインの側に、前記エアバッグから前記パネル部材へ伝達される力の方向を制御するスペーサ部材が設けられている、ことを特徴とするエアバッグ装置。
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