JP3950671B2 - 自動車用エアーバッグ装置の破断開放部構造 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
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乗員を保護するための自動車用エアーバッグ装置に関し、特に、エアーバッグの膨張展開時に破断されるインストルメントパネルカバーなどの内装パネル（以下表面パネルという）に設けたエアーバック膨張展開用の破断開放部構造の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
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に組み込まれる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、前記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室内の表面パネルの内側に配設される構成になっている。
自動車室内用の表面パネルは、一般的にポリプロピレン等の合成樹脂材により一体成形されたパネルコアの表面を覆うポリプロピレン等の合成樹脂製で構成される。
【０００３】
従来の助手席用エアーバッグ装置としては、エアーバッグケースの開口部と対応する表面パネルに開口部を設け、この開口部には柔軟性のある合成樹脂により成形した別体構成の蓋板が開口部を閉塞する状態に装着され、この蓋板はエアーバッグの膨張展開時に、エアーバッグケースの開口部に対向して、蓋板の内面に形成した中央溝及び周辺溝から蓋板が観音開き状態に破断開口し、この開口部からエアーバッグが突出して膨張展開する構成としたものが提案されている。
【０００４】
また、本件出願人が先に提案した特開２００１―１１４０５６号（特願平１１−３０００７９号）に示すように、前記別体構成の蓋板を使用することなく、エアーバッグケースの開口部と対向する蓋板を表面パネルと一体に形成した破断開放部を備え、前記蓋板となる破断開放部の輪郭部および前記破断開放部を長手方向に２分割して前，後破断開放蓋を形成する破断溝及び分割破断溝を備えている。さらに、前記破断開放部の分割される前，後破断開放蓋の裏面側にはそれぞれ金属製の蓋補強板材の主体を固定し、エアーバッグの膨張展開時に前記前，後破断開放蓋が観音開き状態に開放されるようにしたものが提案されている。
【０００５】
前記従来の助手席用エアーバッグ装置について以下に説明する。
即ち、図１は従来の助手席用エアーバッグ装置における自動車の表面パネルに形成された破断開放部を示す要部の平面図、図２はエアーバッグが膨張し、前，後破断開放蓋が展開した状態の要部拡大図、図３は図１の丸円矢印Aの拡大平面図である。
【０００６】
図１において、１は自動車の内装を構成する一般的にポリプロピレン等の合成樹脂材により一体成形されたインストルメントパネルコア(図示せず)の表面を覆うポリプロピレン等の合成樹脂製の表面パネル（インストルメントパネルカバー）である。
３は前記表面パネル１に裏面側よりレーザを照射して加工形成した破断溝で、この破断溝３により四角形状の輪郭部４を有する破断開放部２が形成される。この破断開放部２は全体が車幅方向の左右に長い長方形状であり、各角部は湾曲形状の面取りが施されている。５は前記破断開放部２の左右長手方向に向けて前後の中央に形成された分割破断溝で、この中央分割破断溝５によって、前記破断開放部２が前，後破断開放蓋２ａ，２ｂに分割されるようになっている。
【０００７】
前記中央分割破断溝５は輪郭部４を構成する破断溝３と同様に、表面パネル１の裏面側よりのレーザ照射によって加工孔が形成されている。なお、前記前，後破断開放蓋２ａ，２ｂの裏面側には、それぞれ補強用板材６の主体６ａが溶着されており、エアーバッグケース７に収容されたエアーバッグ８の膨張展開時には、それぞれの補強用板材６のヒンジ部６ｂを介して図２に示すように展開されるようになっている。
【０００８】
上記のように構成された助手席用エアーバッグ装置においては、車両が衝突した際には、図示しないが、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、その圧力で表面パネル（インストルメントパネルカバー）１の破断開放部２が内側から押圧されると、破断開放部２が破断溝３及び中央分割破断溝５に沿い破断されて前，後破断開放蓋２ａ，２ｂとなって表面パネル１から分離さるとともに、この分離された前，後破断開放蓋２ａ，２ｂは補強板材６のヒンジ部６ｂを支点にして表面パネル１の上面外方へ開かれる。
これと同時に、エアーバッグは開かれた開口部から外方へ膨張展開され、この膨張展開された緩衝作用で助手席の乗員の胸部や頭部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。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前述したような従来の自動車用エアーバッグ装置の表面パネルは、一般的に車両の助手席の正面側、すなわち、助手席乗員と正対する表面パネル（インストルメントパネルカバー）の傾斜面位置に展開分離される前，後破断開放蓋が蓋補強板材のヒンジ部を支点にして外方へ開かれ、これと同時に、エアーバッグ８が外方へ膨張展開される構成とするために、破断開放部２が破断溝３により形成され、この破断開放部２の左右長手方向に中央分割破断溝５が形成されるようになっている。
【００１０】
しかるに、図３に示すように、前記表面パネル１に裏面側よりレーザを照射して加工形成した輪郭部４によって構成される破断開放部２は、破断溝３のレーザ加工孔３ａが所定の間隔でもって離間して連続形成されるようになっているため、破断開放部２の長手方向ほぼ中央に形成する分割破断溝５の形成時、特に左，右終端９，９を、前記輪郭部４の左右の破断溝３との交差位置において、互いのレーザ加工孔３ａを一致させることは加工作業上困難であり、加工孔３ａの加工作業を左，右の破断溝３の加工孔３ａと交差しない手前で終了している場合が多い。
従って、前記中央分割破断溝５の加工孔３ａの左，右終端９と輪郭部４の左，右破断溝３の加工孔３ａとの交差位置において、加工孔３ａが互いに不一致の場合は、開放蓋のうち、特に後破断開放蓋の展開側の角部となる加工孔の未加工部分の左，右エッジ部２ｃ，２ｃが尖ったりぎざぎざの不規則な形状となったり、表面パネル開口部周辺縁に亀裂を生じさせる原因ともなると共に、乗員に衝突した場合は極めて危険な場合も起こり得る。
特に、乗員が子供などの場合は、前記状態が子供の顔面付近に位置するため危険度が倍加される現状にある。
【００１１】
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、前記表面パネルに、エアーバッグケースの開口部と相対向する位置にレーザの照射等によって形成した加工孔による破断溝の脆弱部を有する破断開放部を設け、前記エアーバッグの膨張展開時に、前記破断開放部に形成した分割破断溝より互いに前後方向に展開開放するようにすると共に、前記破断開放部の輪郭部の左，右破断溝より分割破断溝の左右両端がはみ出したオーバラップ状態で終端させるか或いは分割破断溝の左右両端部近傍をそれぞれ助手席側となる後部側に屈曲させ、かつ前記輪郭部の左，右破断溝のレーザ加工孔列を前記分割破断溝のレーザ加工孔列が越えた位置で終端させることで、特に後破断開放蓋の外周縁の両端に生じる鋭利な角部をなくして乗員に対する危険を防止し、かつ各破断面にシャープなエッジが発生する原因を解消し、前記破断開放部を確実に破断できる外観の意匠性および安全性の高い自動車用エアーバッグ装置の破断開放部構造を提供する。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
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、自動車などの車両の衝突時にインフレータからのガスによりエアーバッグを膨張展開して車内の乗員を衝突時の衝撃から保護するために、前記車両内の乗員と対向する表面パネルの裏面側より照射するレーザにより形成された加工孔列からなる破断溝により前記エアーバッグの膨張展開に必要な大きさの四角形状の輪郭部を有する破断開放部を形成すると共に、前記破断開放部がエアーバックの膨張展開によって長手方向に沿って形成した分割破断溝を介して互いに両開きされる前，後破断開放蓋となる構成を備えた自動車用エアーバッグ装置において、前記分割破断溝を、前記破断開放部の左右方向に沿う長手中心部では直線形状に設けると共に、前記輪郭部の左，右破断溝と交差する左，右端部の近傍ではそれぞれの端部が助手席側となる後部側に屈曲するように形成し、前記左，右破断溝のレーザ加工孔と前記分割破断溝を構成するレーザ加工孔とを互いに一致させるようにすると共に、前記屈曲された各両端はそれぞれの左，右輪郭部の破断溝を越えた位置で終端するように形成したことを特徴とする。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のものにおいて、前記分割破断溝は、前記破断開放部の前，後破断開放蓋のうち少なくとも後破断開放蓋の表面積が小さくなるような非対称形とする位置に形成したことを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００１５】
図４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構造を助手席用エアーバッグ装置に適用した第１実施形態を示すもので、助手席用エアーバッグ装置が設けられた表面パネルの要部斜視図、図５は本発明の第１実施形態における助手席用エアーバッグ装置の５Ａ−５Ａ線縦断側面図、図６は本発明の第１実施の形態における破断開放部が形成された表面パネルの要部平面図、図７は本発明の第１実施形態における助手席用エアーバッグ装置が作動した状態の破断状態を示す要部平面図、図８は図６の矢印Ｂの拡大平面図である。
【００１６】
図４及び図５において、インストルメントパネル１０は、インストルメントパネルコアー１２と、このインストルメントパネルコアー１２の表面を覆う表面パネル（インストルメントパネルカバー）１１を備え、これらはポリプロピレン等の合成樹脂材により一体成形された樹脂成形品から構成されている。表面パネル１１はタッピングねじ等の適宜の手段により車両の骨組み（図示せず）に固定されたインストルメントパネルコアー１２に固定される。
【００１７】
前記表面パネル１１の左側部分の助手席（日本車対応）と対向する箇所には、図５に示すように、エアーバッグ１３を収納する金属製のバッグケース１５が収容される収容部２１が隔壁部材２２により形成されている。なお、外国車対応の場合は前記構成と対称位置に設けられる。
前記隔壁部材２２は、バッグケース１５等の表面パネル１１への組み付けを容易にするために複数のタッピングねじにより表面パネル１１の裏面に着脱可能に固定される構成になっている。
【００１８】
また、前記収容部２１と相対向する表面パネル１１の箇所には、の膨張展開時に開放される破断開放部３０が形成されている。この破断開放部３０は、バッグケース１５の開口部１５ａとほぼ同一面積で長方形状をなしており、後述するレーザ加工によって形成された加工孔４０ａを連続する破断溝３０ａによって脆弱な輪郭部４０が形成され、かつ長方形状の前記破断開放部３０の長手方向に向けて前後方向のほぼ中央部に長手方向に沿って形成した分割破断溝３０ｂが形成されると共に、前記破断開放部３０は前後方向の２分割状態に分割破断溝３０ｂより分割される前，後破断開放蓋３１，３２が構成されるようになっている。４１は前記表面パネル１１の裏面側に垂下する枠部材で、破断開放部３０の外周辺領域に相対して形成されたもので、エアーバッグケース１５をその開口部１５ａが破断開放部３０と対向する位置に保持するもので、長手方向の壁面には複数の開口孔４１ａが設けられている。
【００１９】
また、前記バッグケース１５内には、エアーバッグ１３が折り畳んだ状態で収納されており、このエアーバッグ１３は、図示省略のインフレータが接続されるようになっている。
そして、バッグケース１５の開口部１５ａは化学繊維製の薄布からなる保護カバー２３により閉塞されている。この保護カバー２３は、エアーバッグ１３の不使用時におけるケース１５からの不用意なはみ出しを防止するためのものであり、インフレータからのガス供給によるエアーバッグ１３の膨張展開時には容易にその閉塞部分が破れる性質のものである。
【００２０】
さらに、前記２分割される前，後破断開放蓋３１，３２は、前記車両の助手席側の後破断開放蓋３２をフロントガラス４２側の前破断開放蓋３１より僅かに小さい面積となるように前記分割破断溝３０ｂを破断開放部の中央より助手席側に偏倚した位置に設け、前，後破断開放蓋３１，３２を非対称の大きさに形成することも可能である。
【００２１】
前記破断開放部３０の破断溝３０ａ及び分割破断溝３０ｂは、レーザ発生手段（図示せず）から発生するパルス状のレーザを、前記表面パネル１１の裏面側から相対移動させながら照射して形成される。
また、前記分割されるそれぞれの前，後破断開放蓋３１，３２の裏面には金属製の蓋補強板材３３，３３の主体３３ａ，３３ａが溶着されており、前記各主体３３ａの他端部３３ｂ，３３ｂはそれぞれヒンジ部３４，３４を介して下方に折り曲げ形成され、他端部３３ｂに形成した長孔３３ｃ，３３ｃに前記エアーバッグケース１５の開口部１５ａ端面に固定した係止部材３５を係止することで、支持されるようになっている。
【００２２】
前記各蓋補強板材３３，３３の主体３３ａ，３３ａには、それぞれ短尺方向に長い複数の結合孔３６が互いに近接して縦・横に並べて形成され、この複数の結合孔３６を１ブロックとし、このブロックを主体３３ａの全域にわたり所定の間隔で縦・横に配列して設けられており、この結合孔３６に表面パネル１１の裏面側に突出させた凸条１１ａを係合させてその突出端を加熱溶融してかしめることにより溶着固定するようにしている。
【００２３】
さらに、前記破断開放部３０の左右長手方向に形成された分割破断溝３０ｂは、前記破断開放部３０左右方向に沿う長手中心部３０ｄでは直線形状に設けると共に、前記輪郭部４０の左，右破断溝３０ａと交差する左，右端部３０ｅ，３０ｅ近傍ではそれぞれの端部３０ｅ，３０ｅが助手席側となる後部側に屈曲するように形成し、前記左，右破断溝３０ａのレーザ加工孔４０ａと前記分割破断溝３０ｂを構成するレーザ加工孔４０ａとを互いに一致さるようにすると共に、前記屈曲された各両端３０ｆ，３０ｆは左，右の破断溝３０ａを越えた位置で終端するようにしている。
なお、前記輪郭部４０の左，右破断溝３０ａと交差する左，右端部３０ｅ，３ｅの長さは、それぞれ５ｍｍ程度とし、傾斜屈曲角度は、助手席側となる後部側に１５度位が好ましい。
また、前記屈曲された各両端３０ｆ，３０ｆは左，右の破断溝３０ａの加工孔４０ａと一致した状態で終端するようにしてもよいことは勿論である。
【００２４】
以上のように構成された、本発明の第１実施形態に係る助手席用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１３に供給することにより、エアーバッグ１３を急速に膨張展開させる。
【００２５】
そして、エアーバッグ１３が膨張展開することにより、その圧力で表面パネル１１の破断開放部３０が内側から押圧されると、前，後破断開放蓋３１，３２が輪郭部４０の破断溝３０ａ及び分割破断溝３０ｂに沿い破断されて図７に示すように表面パネル１１から分離さるとともに、この分離された前，後破断開放蓋３１，３２は各蓋補強板材３３，３３のヒンジ部３４を支点にして表面パネル１１の外方へ開かれる。
【００２６】
これと同時に、エアーバッグ１３は開かれた破断開放部３０から表面パネル１１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１３の緩衝作用で助手席の乗員の胸部や頭部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して、その安全性を確保することができる。
【００２７】
また、膨張展開された前，後破断開放蓋３１，３２は、前記破断開放部３０の左右長手方向に形成された分割破断溝３０ｂが、前記破断開放部３０左右方向に沿う長手中心部３０ｄでは直線形状に設けると共に、前記輪郭部４０の左，右破断溝３０ａと交差する左，右端部近傍ではそれぞれの端部３０ｅ，３０ｅが助手席側となる後部側に屈曲するように形成し、前記左，右破断溝３０ａのレーザ加工孔４０ａよりなる輪郭部４０より前記分割破断溝３０ｂを構成するレーザ加工孔４０ａよりなる前記分割破断溝３０ｂの屈曲された各両端３０ｆ，３０ｆをはみ出した状態となる左，右の破断溝３０ａを越た位置で終端するようにしているので、図７に示すように、前破断開放蓋３１の分割端面の両角部３１ａには尖った形状が形成されるが、後破断開放蓋３２の分割端面の両角部３２ａ，３２ａは尖った形状を切り落とした多角形の面取部３２ｂ，３２ｂが形成されることで乗員に対する危険度が緩和されると共に、破断開放部３０の輪郭部４０に形成される破断面が不規則な破断面となったり、前，後破断開放蓋３１，３２の外周縁の破断面にもシャープなエッジ部が発生する原因を防止できる。
【００２８】
さらに、上記実施形態では、破断開放部の輪郭部となる破断溝および分割破断溝の形成をレーザ発生手段から発生するレーザを前記表面パネル１１の裏面側から相対移動させながら照射して形成するようにしたが、これに限定されることなく、前記表面パネル成形時に成形型を用いて溝を形成することで、脆弱部とすることは勿論可能である。
【００２９】
図９乃至図１１は、本発明の自動車用エアーバッグ装置の破断開放部構造の他の実施形態を示すもので、前述の実施形態を示す図６乃至図８に相当するものである。
【００３０】
他の実施形態において、前述の実施例と異なる部分は、前記破断開放部３０の左右長手方向に形成される分割破断溝３０ｂが、前記輪郭部４０の左，右破断溝３０ａと交差する左，右端３０ｆ，３０ｆで屈曲することなく中央直線部分をそのまま延長させて前記左，右破断溝３０ａのレーザ加工孔４０ａの輪郭部４０を越えた位置で終端するようにしている。このように前記分割破断溝３０ｂの両端部３０ｆ，３０ｆが前記輪郭部４０の左，右破断溝３０ａを越えた位置までレーザ加工孔を施すことで、破断開放部の前，後破断開放蓋３１，３２が分割破断溝３０ｂから確実に破断されることが可能となると共に、レーザ加工孔４０ａの未加工部分をなくして全ての破断面を綺麗にできる。
なお、前記他の実施形態を示す図９乃至図１１中、前述の実施形態と同一部分には同一符号を付してその説明を省略する。
【００３１】
【発明の効果】
上記のように本発明の自動車用エアーバッグ装置の破断開放部構造によれば、破断開放部に形成する分割破断溝を、前記輪郭部の左，右破断溝と交差する左，右端部ではそれぞれの終端が前記それぞれの左，右輪郭部の破断溝を越えた位置で終端するように形成した構成としたことで、破断開放部の前，後破断開放蓋が分割破断溝から確実に破断されることが可能となると共に、分割破断溝の未加工部分をなくして全ての破断面を綺麗にできる。
また、破断展開する破断開放部の破断開放蓋のうち、特に後破断開放蓋の展開側の角部に相当する未加工部分を解消したので、左，右角部に生じやすい、尖たりぎざぎざの不規則な形状をなくすと共に、表面パネル開口縁部に生じる亀裂の原因を防止し、乗員に対する安全性を向上できる。
【００３２】
また、分割破断溝を破断開放部左右方向に沿う長手中心部では直線形状に設けると共に、輪郭部の左，右破断溝と交差する左，右端部近傍ではそれぞれの端部が助手席側となる後部側に屈曲するように形成し、かつ前記屈曲された各両端を左，右の破断溝を越えた位置で終端するようにした構成としたので、乗員側に開放展開する後破断開放蓋の構成が、分割端面の両角部では尖った形状を切り落とした多角形の面取部が形成されることで乗員に対する危険度がさらに緩和されると共に、破断開放部の輪郭部に形成される破断面および前，後破断開放蓋の外周縁の破断面に発生するシャープなエッジ部の形成が防止できる。
更に、破断開放部の輪郭部となる左，右の破断溝と分割破断溝との加工孔列とを容易に且つ確実に交差できると共に、破断開放蓋のスムーズな展開を図ることができ外観の意匠性および安全性の高い自動車用エアーバッグ装置の破断開放構造が提供できる。
【００３３】
請求項２の発明によれば、自動車用エアーバッグ装置を設置する表面パネルの取付け面積が小さい場合において、破断開放蓋の助手席側への展開における突出長さを少なくでき、乗員に対する危険が緩和される。
【００３４】
【図面の簡単な説明】
【図１】 従来の自動車用エアーバッグ装置の自動車の表面パネルに形成された破断開放部を示す要部の平面図。
【図２】 図１のエアーバッグが膨張し、前，後破断開放蓋が展開した状態の要部拡大図。
【図３】 図１の丸円矢印Aの拡大平面図。
【図４】 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構造を助手席用エアーバッグ装置に適用した第１実施形態を示すもので、助手席用エアーバッグ装置が設けられた表面パネルの要部斜視図。
【図５】 本発明の第１実施形態における助手席用エアーバッグ装置の５Ａ−５Ａ線縦断側面図。
【図６】 本発明の第１実施の形態における破断開放部が形成された表面パネルの要部平面図。
【図７】 本発明の第１実施形態における助手席用エアーバッグ装置が作動した状態の破断状態を示す要部平面図。
【図８】 図６の矢印Ｂの拡大平面図である。
【図９】 本発明の他の実施形態における破断開放部が形成された表面パネルの要部平面図。
【図１０】 図９の実施形態における助手席用エアーバッグ装置が作動した状態の破断状態を示す要部平面図。
【図１１】 図９の矢印Ｃの拡大平面図である。
【符号の説明】
１０ インストルメントパネル
１１ 表面パネル（インストルメントパネルカバー）
１２ インストルメントパネルコアー
１３ エアーバッグ
１５ エアーバッグケース
２１ 収容部
２２ 隔壁部材
２３ 開口部
３０ 破断開放部
３０ａ 破断溝
３０ｂ 分割破断溝
３１，３２ 前，後破断開放蓋
３１ａ，３２ａ 角部
３２ｂ，３２ｂ 面取部
３３，３３ 蓋補強板材
３４ ヒンジ部
３６ 結合孔
３７ 凸条

Claims (2)

1. 自動車などの車両の衝突時にインフレータからのガスによりエアーバッグを膨張展開して車内の乗員を衝突時の衝撃から保護するために、前記車両内の乗員と対向する表面パネルの裏面側より照射するレーザにより形成された加工孔からなる破断溝により前記エアーバッグの膨張展開に必要な大きさの四角形状の輪郭部を有する破断開放部を形成すると共に、前記破断開放部がエアーバックの膨張展開によって長手方向に沿って形成した分割破断溝を介して互いに両開きされる前，後破断開放蓋となる構成を備えた自動車用エアーバッグ装置において、
   前記分割破断溝を、前記破断開放部の左右方向に沿う長手中心部では直線形状に設けると共に、前記輪郭部の左，右破断溝と交差する左，右端部の近傍ではそれぞれの端部が助手席側となる後部側に屈曲するように形成し、前記左，右破断溝のレーザ加工孔と前記分割破断溝を構成するレーザ加工孔とを互いに一致させるようにすると共に、前記屈曲された各両端はそれぞれの左，右輪郭部の破断溝を越えた位置で終端するように形成したことを特徴とする自動車用エアーバッグ装置の破断開放部構造。
2. 前記分割破断溝は、前記破断開放部の前，後開放蓋のうち少なくとも後破断開放蓋の表面積が小さくなるような非対称形とする位置に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の破断開放部構造。

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