JP3934132B2 - エアバッグ用ブラケット - Google Patents

Description

本発明は一般に自動車に関し、特にエアバッグ連結システムに関する。

自動車技術においては、自動車の衝突の際、車に乗っている人を保護するためにインフレート可能なエアバッグを展開するエアバッグシステムを装備した自動車が周知である。典型的には、エアバッグシステムは、衝突の際に車に乗っている人に接触し、場合によっては恐らくはその人を傷つけてしまう領域内に据え付けられた１以上のエアバッグモジュールを有する。例えば、エアバッグモジュールをハンドル内又はその周り、乗客座席の前及びドアの側部に沿って設置するのが慣例である。当業者には周知のように、エアバッグモジュールは通常、エアバッグ、インフレーティングシステム及び作動システムを有している。エアバッグモジュールをどのように構成するかについての詳細は周知であり、本明細書において開示する本発明にとって特に重要ではないのでこの時点ではそれ以上の説明は不要とする。

エアバッグモジュールは衝突の際にのみ用いられる（即ち、エアバッグは、衝突の際に展開するが、それ以外の時は待機状態のままである）ので、エアバッグモジュールを自動車内の種々の内部パネル内又はその後ろに（例えば、ハンドル内、計器パネルの後ろ及びドアパネルの後ろ）に邪魔にならないように設置することが望ましい。自動車ユーザの美的要求を満足させるためには、自動車内のパネルの全ての嵌め合いと仕上げが互いにラインアップして滑らかに調和するようにすることが重要である。当業者が一般に知っているように、内部パネルの全てについての許容レベルの嵌め合いと仕上げが得られるようにすることは、一つには最新式の自動車用インテリアのシヤー（sheer）の複雑さに起因して困難であり、時間がかかり且つ費用のかかる企てである場合がある。

自動車製造業者は又、エアバッグモジュールと関連したエネルギ管理問題に関心を持つ必要がある。例えば、エアバッグモジュールは典型的には、エネルギ管理を必要とする２つの別々のタイプの事象を受ける。かかる２つの事象としては、エアバッグモジュールが展開しない場合においてエアバッグモジュールに伝えられる内部パネルへの衝撃及び大きな衝突時におけるエアバッグモジュールの実際の展開が挙げられる。これら２つの事象は、或る点においては矛盾する問題を抱えたかなり異なるエネルギ管理技術を必要とする。

エアバッグモジュールが展開しない程度のエアバッグモジュールへの衝撃の際、自動車製造業者は、衝撃を受けた領域がエネルギを吸収するようにすることに関心を持つ必要がある。この関心は、車に乗っている人が小さな衝突又は急ブレーキの際に前方に投げ出されることが予測される事象に関連している。この場合、車に乗っている人はエアバッグモジュールを覆っている内部パネルにぶつかる場合があり（通常は、乗っている人の頭がぶつかる）、その結果衝撃エネルギがエアバッグモジュールに伝達される。（エアバッグモジュールはその正に本質的な性質により、エアバッグモジュールが衝突の際に深刻な衝撃が起こると予測される場所に設置されているのでこのような種類の状況の際に衝撃を受ける恐れがある。）このようなタイプの衝撃の際、エアバッグモジュールは、エアバッグモジュールに衝突した人に対する大きな怪我を回避するのに十分エネルギを吸収することが必要である。政府の連邦自動車安全基準（ＦＭＶＳＳ）２０１は、この問題に取り組んでいる。例えば、エアバッグが展開しない程度の突然の自動車減速中、ＦＭＶＳＳ２０１では、頭衝撃試験形態の減速が所与の時間間隔の場合、或る特定の範囲内に納まることを要件としている。

他方、大きな衝突の際におけるエアバッグモジュールの実際の展開中、自動車製造業者は、エネルギがエアバッグの展開のために保存されるようにすることに関心を持つ必要がある。かくして、エアバッグが展開するほどの大きな衝突の際、エアバッグモジュールは、車両構造にしっかりと取り付けられたままであり、展開中のエアバッグの全エネルギがエアバッグを車内に向かって押し出し、そして車に乗っている人の前方運動に抵抗するよう用いられるようにすることが必要である。したがって、この状況では、展開エネルギをエアバッグモジュールで消散させ又は吸収することは望ましくない。

また、エアバッグモジュールに対する相当大きな衝撃の結果として生じることが多い自動車の構造の大きな損傷を回避することが望ましい。エアバッグモジュールは典型的には、エアバッグが衝突の際に正しく展開し、車に乗っている人が大きな前方加速動作から保護するようにするために自動車の構造に連結されなければならない。しかしながら、エアバッグモジュールは自動車構造に連結されているので、自動車構造は衝突の際、エアバッグモジュールと一緒に損傷を受けることが通例である。これは、修理費を著しく増大させる。と言うのは、エアバッグモジュール及びエアバッグモジュールに連結されている構造体全体の交換が必要な場合が多いからである。

上述の問題に加えて、自動車製造業者は又、自動車部品及び組立ての費用に関心を持つ必要がある。製造業者は、利益を得て、市場において競争を行って成功し、そして低コスト、高性能車に対する消費者の需要を満足させるために自動車の製造費を最小限に抑えるよう耐えず努力している。かくして、自動車製造業者は、良好な車両性能をもたらす一方においてコストを最小限に抑える解決策を積極的に模索している。

ブラケットが、エアバッグモジュールを構造部材に連結するために設けられる。ブラケットは、エアバッグモジュールをブラケットに取り付けるスロット及びブラケットを支持部材に取り付ける幅が大き目のスロットを有している。かくして、ブラケットは、３つの自由度を有している。その結果、エアバッグ組立体の嵌め合いと仕上げは、エアバッグモジュールと構造部材との間にしっかりとした連結を可能にしながら容易に設定できる。ブラケットは又、エネルギ管理のためにブラケットの剛性を調整するスロットを備えている。ブラケットは、構造部材の損傷を最小限に抑え、エアバッグ組立体の容易な交換を可能にすることにより実用性を一段と向上させる。

本発明の内容（その構成及び使用方法を含む）は、図面に概略的に示されている。
今、図面を参照し、特に図１を参照すると、エアバッグモジュール２８とクロスビーム４０又は構造部材の組立体が示されている。本明細書に記載する特定の実施形態では、この組立体は、乗客エアバッグシステム用に特に設計されているが、説明する細部は、他のエアバッグシステム用に容易に設計変更できる。

この組立体は、エアバッグドア２２を備えたエアバッグパネル２０を有している。エアバッグパネル２０は、代表的にはプラスチックで作られ、レーザスコーリング（laser scoring ）を用いて半円形の破損可能なシーム２８がエアバッグドア２２の周りに形成してある。ヒンジ（図示せず）が、エアバッグパネル２０及びエアバッグドア２２にヒートステーキングされている。かくして、エアバッグが展開すると、エアバッグの力により刻み目入りシーム２４が壊れ、エアバッグがシーム２４によって形成される開口部からはじけ出ることになる。展開中、ヒンジは、エアバッグドア２２を拘束し、ドア２２が自動車の内部中を危険な状態で吹っ飛ぶのを阻止するのに役立つ。

また、エアバッグリング２６が、振動溶接によりエアバッグパネル２０に取り付けられている。エアバッグリング２６は、エアバッグモジュール２８と計器パネル５０の両方をエアバッグリング２６に取り付けるための一連の締結箇所２５，２７（幾つかが示されて特定されているに過ぎない）を提供する。種々の締結システムを用いてエアバッグリング２６をエアバッグモジュール２８及び計器パネル５０に締結するのがよく、かかる締結システムとしては、ねじ、植込みボルト等が挙げられる。分かりやすくするために、２つの別々の図は、エアバッグリング２６、エアバッグモジュール２８及び計器パネル５０の取付け状態を示している。図１では、エアバッグモジュール２８は、エアバッグリング２６に取り付けられた状態で示され、図２では、計器パネル５０は、エアバッグリング２６に取り付けられた状態で示されている。

エアバッグモジュール２８は、従来型エアバッグコンポーネント、例えばエアバッグ、インフレーティングシステム及び作動システムを有している。エアバッグモジュール２８は、ブラケット６０の各々に設けられたスロット２４を介して２つのブラケット６０に取り付けられている。種々の締結具、例えばねじ、植込みボルト等を用いてエアバッグモジュール２８をブラケット６０に取り付けることができる。ブラケット６０は、他端部が別のスロット６８を介してクロスビーム４０に取り付けられている。この場合も又、種々の締結具を用いてクロスビーム４０とブラケット６０を取り付けることができる。クロスビーム４０は、自動車の構造部材であり、代表的には、計器パネル５０の下で自動車の内部の長さ全体にわたって延びている。

図３及び図４を参照すると、ブラケット６０は、種々の材料で構成されたものであるのがよい。しかしながら、図示の実施形態では、シングルプレス順送り型で形成された冷間圧延鋼が用いられる。かくして、ブラケット６０は、製造するのに特に安価である。加うるに、２つのブラケット６０は両方共、対称に作られるのではなく、互いに同一に作られ、それにより特徴的な部品の数が２ではなく１に減少する。ブラケット６０は、３つの側部６２，６６，７４又は端部を有している。エアバッグモジュールスロット６４が、エアバッグモジュール６０への取付けのために第１の側部６２に設けられている。クロスビームスロット６８が、クロスビーム４０への取付けのために第２の側部６６に設けられている。クロスビームスロット６８は、取付けに用いられる締結具よりも大き目の幅７０を備えている。例えば、６ｍｍの締結具が用いられる場合、スロット６８の大き目の幅７０は、１１ｍｍであるのがよく、かくして締結具の両側には２．５ｍｍの隙間が作られる。一連のスロット７６が、ブラケット６０の剛性を調節するために第３の側部７４に設けられている。図示の実施形態では、４つの互いに平行なスロット７６は、エアバッグモジュール２８に垂直に差し向けられた状態で示されている。しかしながら、穴の他の配列を必要に応じスロット７６について用いることができる。

ブラケット６０は、エアバッグモジュール２８を自動車の構造に取り付ける従来型組立体と比べ多くの利点をもたらしている。従来、エアバッグモジュールは、自動車の構造部材に直接連結されていた。しかしながら、この方式には、内部パネルの嵌め合いと仕上げ、エネルギ管理及び実用性に関し多くの問題がある。

ブラケット６０により得られる一利点は、内部パネルの嵌め合いと仕上げの向上である。計器パネル５０の組立て法の説明により、この利点が明らかになろう。代表的な組立て法では、エアバッグパネル２０、ヒンジ及びエアバッグリング２６を先ず最初に互いに組み立てる。次に、エアバッグモジュール２８をエアバッグリング２６に取り付け、かくしてエアバッグサブアセンブリ３０を得る。これとは別に、計器パネル５０をクロスビーム４０に取り付け、計器パネル−クロスビーム組立体への種々のコンポーネントの部分組立てを実施する。次に、エアバッグサブアセンブリ３０を計器パネル−クロスビーム組立体内へ設置する。次に、エアバッグサブアセンブリ３０の配設場所を計器パネル５０内に正確に設定し、エアバッグパネル２０と計器パネル５０との間の許容レベルの嵌め合いと仕上げが得られるようにする。当然のことながら、今説明した組立て順序を種々の製造上の検討事項に応じて必要に応じ変更することができる。例えば、エアバッグサブアセンブリ３０を先ず最初に計器パネル５０内に設置してもよい。次に、計器パネル−エアバッグ組立体をクロスビーム４０に取り付けてもよい。

所望の嵌め合いと仕上げをエアバッグパネル２０と計器パネル５０との間で達成した後、２つのブラケット６０をエアバッグモジュール２８及びクロスビーム４０に取り付け、それによりエアバッグモジュール２８とクロスビーム４０のしっかりした連結を行う。ブラケット６０は３つの調整方向（即ち、３つの自由度）を有しているので、ブラケット６０をエアバッグパネル２０と計器パネル５０との間の上述の嵌め合いと仕上げを妨害せず又はこれに悪影響を及ぼさないでエアバッグモジュール２８及びクロスビーム４０にしっかりと取り付けることができる。得られる一調整方向は、前後の調整である。この調整方向は、エアバッグモジュールスロット６４の長さに沿って設けられる。得られる別の調整方向は、上下の調整である。この調整方向は、クロスビームスロット６８の長さに沿って得られる。得られる更に別の調整方向は、左右の（側から側への）調整である。この調整方向は、クロスビームスロット６８の大き目の幅７０全体にわたって得られる。かくして、今や、ブラケット６０は、エアバッグモジュール２８について剛結を提供すると共に内部パネルの嵌め合いと仕上げを維持する上で利点をもたらすことが理解できる。

ブラケット６０の別の利点は、衝突及び展開中に生じるエネルギをブラケット６０の剛性の調整により管理できるということにある。エアバッグモジュール２８への衝撃の際、ブラケット６０は、一時的に撓み又は永久変形してエネルギを吸収することができる。図１では、人の頭を表す頭の形をしたもの１０が、エアバッグパネル２０に衝突した状態で示されている。この衝撃からのエネルギは、エアバッグモジュール２８を介してブラケット６０に伝えられる。すると、ブラケット６０は撓み又は変形により衝撃エネルギを吸収する。ブラケット６０の第３の側部７４のスロット７６は、ブラケット６０の所望の剛性を調整するために用いられる。かくして、特定の自動車用途では、図示のようにエアバッグモジュール２８に垂直に差し向けられた４つのスロット７６が、所望の剛性をもたらすことができるが、別の自動車用途では、これとは異なる穴の配列が所望の剛性を達成する上で必要になる場合がある。穴７６又はスロット７６をブラケット６０に追加することにより、ブラケット６０は、実質的にエネルギをクロスビーム４０に伝えることなく衝撃エネルギの大部分を吸収することができる。加うるに、ブラケット６０の剛性は、ブラケット６０を製作するのに種々の材料、例えば種々の等級の鋼を用いることにより調整できる。したがって、ブラケット６０の剛性を調整することにより、クロスビーム４０の損傷を最小限に抑えることができる。

加うるに、エネルギは、ブラケット６０の第２の側部６６に沿って位置する滑り面７１によっても吸収される。クロスビームスロット６８は、クロスビーム４０へのスロット６８の取付けが、エアバッグモジュール２８から見て遠くに位置するスロット６８の端部７２のところで行われるよう第２の側部６６に設けられている。かくして、エアバッグモジュール２８に衝撃が加わると、ブラケット６０は、クロスビームスロット６８に沿ってクロスビーム４０に向かって滑ることができ、それにより追加のエネルギが吸収される。
エアバッグモジュール２８の展開中、ブラケット６０は、エアバッグモジュール２８とクロスビーム４０との間の剛結状態を維持することによりエネルギを保存する。スロット７６の寸法形状、配列状態及び配向状態は、所望の剛性を達成するために変更可能である。エアバッグの展開中、エネルギを保存するうえでは剛性ブラケット６０が好ましい。他方、エアバッグモジュール２８への衝撃中、エネルギを吸収するためには軟質のブラケット６０が好ましい。かくして、これら競合する事象では、互いに矛盾する要望の折り合いをつけることが必要である。スロット７６は、ブラケット６０を特定の自動車用途に合わせて容易に調整して軟質ブラケット６８に対する要望と剛性ブラケット６０に対する要望とのバランスを達成することによりこの問題を解決する。

ブラケット６０の別の利点は、これによりエアバッグモジュール２８への衝撃後又はエアバッグモジュール２８の展開後におけるエアバッグシステムの実用性が向上することにある。従来、エアバッグモジュール２８は、エアバッグモジュール２８についてしっかりとした連結を行うためには構造部材に直接連結されていた。しかしながら、この従来設計では、衝突又は展開からのエネルギ全量が構造部材に伝達された。その結果、構造部材が損傷し、交換を必要とする場合があった。エアバッグ組立体３０に加えて構造部材の交換が必要であることにより、衝突又は展開後における損傷の修理費が著しく増大する。これは、構造部材の出費に起因するだけでなく、計器パネル５０全体が構造部材に取り付けられているのが通例なので計器パネル５０全体も又交換する必要があるということに起因している。また、これら部品を全て交換するのに追加の労力が必要である。

ブラケット６０は、ブラケット６０に対する予想される損傷を分離することにより修理費を最小限に抑えると共に簡素化している。かくして、衝撃又は展開エネルギのうちほんの僅かな量がクロスビーム４０に伝わるに過ぎない。その結果、クロスビーム４０の損傷が最小限に抑えられる。クロスビーム４０は典型的には損傷を受けない状態のままなので、ブラケット６０に加えて（衝突又は展開中に一般に損傷する任意他の部品と共に）エアバッグ組立体３０の交換が必要となるに過ぎない。これにより、修理費が大幅に減少する。加うるに、修理は単純化される。と言うのは、交換用エアバッグ組立体３０及びブラケット６０を計器パネル５０及びクロスビーム４０を取り外す必要無く、容易に設置できるからである。例えば、図２に示すように、ブラケット６０をグローブボックスの取外しにより計器パネル５０の下から容易に接近できる。かくして、エアバッグシステムの実用性も又大幅に向上する。

本発明の好ましい実施形態を説明したが、本発明はこれには限定されず、本発明の範囲から逸脱しないで種々の改造例を想到できることは理解されるべきである。本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載に基づいて定められ、特許請求の範囲の文言上の意味及び均等範囲に属する全ての装置は、本発明の範囲に含まれるものである。

クロスビームに連結されたエアバッグ組立体の立体図である。 計器パネル内に設置されたエアバッグリングの立体図である。 ブラケットの一方の側から見た立体図である。 ブラケットの別の側から見た立体図である。

符号の説明

２０ エアバッグパネル
２２ エアバッグドア
２６ エアバッグリング
２８ エアバッグモジュール
３０ エアバッグサブアセンブリ
４０ クロスビーム
５０ 計器パネル
６０ ブラケット
６２，６６，７４ 側部又は端部
６４，６８，７６ 穴又はスロット
７１ 滑り面

Claims (4)

1. エアバッグモジュールを自動車の構造部材に連結するブラケットであって、
   前記ブラケットを前記エアバッグモジュールに取り付ける第１の側部と、
   第１の側部に対して垂直方向に延び、前記ブラケットを前記構造部材に取り付ける第２の側部と、
   前記第１の側部及び第２の側部のそれぞれに対して垂直に延びる第３の側部と、
   この第３の側部に設けられ、前記ブラケットの剛性を所望の剛性に調整する穴とを有し、
   前記所望の剛性は、前記エアバッグモジュールへの衝撃の際、前記ブラケットの変形を促進し、それにより衝撃エネルギを吸収して前記構造部材の損傷を最小限に抑え、前記所望の剛性は、前記エアバッグモジュールの展開中においては、前記ブラケットの変形を阻止し、それにより展開エネルギを保存するようになっていることを特徴とするブラケット。
2. 前記穴は、前記エアバッグモジュールに対して垂直に差し向けられたスロットを有することを特徴とする請求項１記載のブラケット。
3. 前記第２の側部は、
   前記エアバッグモジュールに対して垂直方向に細長く延びるスロットと、
   このスロットと平行に延びる滑り面とを有し、
   前記スロットは２つの端部を有し、
   前記構造部材は、前記スロットの前記エアバッグモジュールから見て遠くに位置する端部に隣接して取り付けられ、それにより前記スロット及び前記滑り面は、前記エアバッグモジュールへの衝撃の際、前記構造部材に対して摺動自在であり、それによって衝撃エネルギを一段と吸収し、前記構造部材の損傷を最小限に抑えることを特徴とする請求項１記載のブラケット。
4. 前記第１の側部及び前記第２の側部のうち一方は、二方向において調節可能であり、前記第１の側部及び前記第２の側部のうち他方は、一方向において調節可能であり、それにより前記エアバッグモジュール及び前記構造部材への前記ブラケットの取付けは、３つの自由度で調節可能であり、前記エアバッグモジュールと計器パネルとの嵌め合いは、前記ブラケットを前記エアバッグモジュール及び前記構造部材に取り付けた後でも維持され、剛性連結部が、前記エアバッグモジュールと前記構造部材との間に形成されることを特徴とする請求項１記載のブラケット。

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