JP4095873B2

JP4095873B2 - 自動車のエアバッグ装置

Info

Publication number: JP4095873B2
Application number: JP2002287967A
Authority: JP
Inventors: 俊道山田; 貴博諏訪間
Original assignee: Nihon Plast Co Ltd
Current assignee: Nihon Plast Co Ltd
Priority date: 2002-09-30
Filing date: 2002-09-30
Publication date: 2008-06-04
Anticipated expiration: 2022-09-30
Also published as: JP2004122861A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、自動車のエアバッグ装置、特に助手席側のエアバッグ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
フロントウィンドウパネルの下方に位置するインストルメントパネルの内部には、エアバッグとインフレータとを収納したエアバッグモジュールが設置されている。エアバッグモジュールの下部は、インストルメントパネルの内部で車幅方向に沿って配設されたステアリングメンバに固定されている。エアバッグモジュールの上部は、インストルメントパネルの裏面に一体形成された前後一対の取付片に係止されている。
【０００３】
インストルメントパネルのエアバッグに対応する部分で、前記一対の取付片の間には、裏面に形成した閉ループ状の開裂溝により、インストルメントパネル自体に区画形成された扉部が設けられている（例えば、特許文献１参照。）
【０００４】
扉部の裏側には、開裂溝を越えて扉部の外側まで延びる熱可塑性のポリウレタンフォーム製の裏当部材が形成されている。そして、エアバッグの膨張時には、エアバッグの膨張力により、裏当部材を介して扉部の全面が押し上げられ、扉部が開裂溝より破断されて切り離される。切り離された扉部は、裏当部材の開裂溝に対応する部分をヒンジ部として外側へ開成し、扉部が取り除かれた後の開口部から、エアバッグを車内側へ展開させることができる。
【０００５】
【特許文献１】
特表２００２−５０７１７２号公報参照（第３頁右上欄第８行目乃至同頁右下欄第９行目、図３）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の技術にあっては、インストルメントパネルの扉部の裏側に結合されている裏当部材が断面Ｕ字状のヒンジ部（蝶番部材）により取付片（支持構造部）と扉部（ドアフラップ）とを繋いでいるため、ヒンジ部が取付片から離れた内側に位置し、エアバッグの通路を遮るように外側リムが張出してしまい、エアバッグモジュールのリアクションカンの形状に比べてエアバッグ膨出用開口が狭くなる。そこで、ヒンジ部を取付片側に寄せると、ヒンジ部の基部と取付片と外周リムとが局所に集まり、エアバッグの膨張応力が加わった際に不利となる。この傾向は、低温時に特に顕著となる。
【０００７】
この発明は、このような従来の技術の課題に着目してなされたものであり、通常のインストルメントパネルを用いても広い温度領域で好ましい膨張用通路形成性能が得られる自動車のエアバッグ装置を提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、硬質合成樹脂製のインストルメントパネルの裏側にエアバッグとインフレータとを収納したエアバッグモジュールを設置すると共に、エアバッグに対応するインストルメントパネルの裏面に閉ループ状の開裂溝を形成して扉部を区画し、該扉部の裏側に、該扉部よりも大きい軟質合成樹脂製の裏当部材を、扉部の内側及び外側に対して結合してなり、該裏当部材に、前記インストルメントパネルの開裂溝の一部に対応して前記開裂溝に沿ったヒンジ部を中心に、エアバッグの膨張力によりインストルメントパネルから切り離された扉部の開成を可能とする切断部を形成した自動車のエアバッグ装置であって、前記ヒンジ部が、断面Ｌ字状に形成されてなると共に前記開裂溝に沿って断続的に形成されてなり、該ヒンジ部間には、扉補強部が延出してなり、該ヒンジ部の基部を、前記裏当部材の取付片の高さ方向における中間部に形成されてなることを特徴とする。
【０００９】
請求項１に記載の発明によれば、ヒンジ部を扉部を支持した裏当部材の取付片の直近に設けてなるので、エアバッグ膨出用通路を極大にできる。また、ヒンジ部に撓みがヒンジ部全体に分担させることができるので、通常のインストルメントパネルを用いても広い温度領域、特に低温域において好ましい扉部の展開が可能となる。また、前記ヒンジ部が、断面Ｌ字状に形成されてなるため、扉部が開く際によく撓むことができる。また、開裂溝に沿って断続的に形成されてなるヒンジ部の間に扉補強部が配されてなるため、扉部が開く際に扉補強部の自由端部同士がぶつかり、扉部が落ち込まず、そこから曲がることができる。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の自動車のエアバッグ装置であって、前記ヒンジ部の中心と前記開裂溝の中心とが、前記インストルメントパネルの面方向でずれた位置に形成されてなることを特徴とする。
【００１３】
請求項２に記載の発明によれば、扉部が開く際に扉補強部の自由端部同士がぶつかり、扉部が落ち込まず、そこから曲がることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１５】
図１〜図４は、この発明の第１実施形態を示す図である。符号１は自動車のインストルメントパネルで、その上方にはフロントウィンドウパネル２が位置している。このインストルメントパネル１は、曲げ弾性率３０３００ｋｇｆ／ｃｍ^２の硬質ポリプロピレン樹脂による成形品で、表面にはフロントウィンドウパネル２への映り込みを防止するための艶消しシボ加工が施されている。尚、インストルメントパネル１としては、曲げ弾性率１１０００ｋｇｆ／ｃｍ^２以上（好ましくは、１９０００ｋｇｆ／ｃｍ^２以上）の硬質合成樹脂が好適である。
【００１６】
前記インストルメントパネル１の内部には、エアバッグモジュール３が設置されている。該エアバッグモジュール３は、インフレータ４を内蔵したリアクションカン５をブラケット６にてステアリングメンバ７に固定し、リアクションカン５のガス噴出口５ａにケース８を固定して、該ケース８内にエアバッグ９を折りたたんで収納した構造をしている。ケース８の前面及び後面には、フック１０が取付けられている。この実施形態で使用されているインフレータ４は、通常の出力のものである。
【００１７】
このエアバッグモジュール３の上方に対応するインストルメントパネル１には、左右に長手の長方形状の扉部１１が形成されている。この扉部１１は、インストルメントパネル１の裏面に形成した左右に長手の長方形状の閉ループ状の「開裂溝」である第１開裂溝１２により区画形成されたものである。この第１開裂溝１２の前後中央には、左右に架橋された直線状の第２開裂溝２１が形成されている。前記第１，第２開裂溝１２，２１は、インストルメントパネル１の成形後に、回転刃（フライス刃など）により後加工した切削溝であって、インストルメントパネル１の表面との板厚は、０．１〜１．５ミリメートル、望ましくは、０．３ミリメートルである。従って、インストルメントパネル１の表面には艶ムラなどが生じない。該第１，第２開裂溝１２，２１について後加工する、と説明したが、これに限定される物ではなく、インストルメントパネル１の成形時に同時に形成しても良い。この場合は、インストルメントパネル１の原価が低減できるという効果がある。
【００１８】
インストルメントパネル１の裏面における扉部１１に対応する部分には、軟質合成樹脂製の裏当部材１３が結合されている。この裏当部材１３は、曲げ弾性率２８００ｋｇｆ／ｃｍ^２のＴＰＯ樹脂の射出成形品である。尚、裏当部材１３の材質としては、ＴＰＯ樹脂の他にも、ＴＰＵ、ＴＰＥ、ＳＥＳ、ＳＥＢＳ等の略称で呼ばれる軟質の各種エラストマー樹脂が好適で、曲げ弾性率としては６０００ｋｇｆ／ｃｍ^２以下（好ましくは、４５００ｋｇｆ／ｃｍ^２以下）が好適である。
【００１９】
この裏当部材１３は、扉部１１よりもサイズが大きく、第１開裂溝１２の内側及び外側に複数の結合点１４が設定されている。この結合点１４は、図示しない超音波溶着ホーンによるもので、裏当部材１３からインストルメントパネル１内に没入して、その境界面を波形にして合成樹脂同士としての結合力を高めている。従って、インストルメントパネル１の表面の艶消しシボ加工には影響を及ぼさない。しかも、裏当部材１３の自由な箇所に多くの結合点１４を設定できるため、両者の結合力を十分に高めることができる。
【００２０】
そして、この裏当部材１３における第１開裂溝１２の外側近接位置には、各筒状の筒状体１６が形成され、その前後の対向面が前後一対の取付片１７、１８になっている。裏当部材１３が合成樹脂製のため、このような取付片１７、１８の一体形成が容易である。この取付片１７、１８には、それぞれ取付孔１９が複数形成され、そこに前記エアバッグモジュール３の前記フック１０が係止されている。
【００２１】
この取付片１７、１８は、インストルメントパネル１に対して所定の角度θ１で形成されている。この角度θ１は、インストルメントパネル１の金型成形時における型抜き角度θ２（約２５度）と相違しており、エアバッグモジュール３の保持と、エアバッグ９の展開方向のガイドにとって、最適な角度に設定されている。
【００２２】
裏当部材１３がインストルメントパネル１と別体のため、取付片１７、１８の角度θ１は、インストルメントパネル１の型抜き角度θ２と関係なく、自由に設定することができる。また、取付片１７、１８を筒状体１６の前後対向面部として形成したため、取付片１７、１８の強度が高くなり、エアバッグモジュール３の支持強度が向上すると共に、筒状体１６によりエアバッグ９の膨張方向をガイドする機能も向上する。更に、取付片１７、１８が裏当部材１３と一体で形成されているため、部品点数の増加を招くこともない。
【００２３】
第１開裂溝１２に対応する裏当部材１３の部位には、前辺部及び後辺部を残して、上面視Ｈ字形の切断部２０が形成されている。この切断部２０、２０は、小さい幅のスリット状に形成されている。裏当部材１３における第１開裂溝１２の前辺部及び後辺部に対応する部位は、該第１開裂溝１２を跨ぐ断面Ｌ字状のヒンジ部２２が形成されてなる。前記ヒンジ部２２の基部２２ａを、前記裏当部材１３の取付片１７，１８の高さ方向における中間部に形成されてなる。該基部２２ａと裏当部材１３の外周縁部１３ａとの間には、隙間２４が形成されている。
【００２４】
前記ヒンジ部２２は、断面がＬ字状に形成されてなると共に前記第１開裂溝１２に沿って左右に断続的に形成されてなり、該ヒンジ部２２、２２間の対向した縁部の一方から、取付片１７，１８に向けて裏当部材１３から扉補強部２３が延出してなり、該扉補強部２３の自由端部２３ａが裏当部材１３の外周縁部１３ａに近接してなる。前記扉補強部２３は、前記ヒンジ部２２，２２間の対向した縁部双方からそれぞれ延出してなり、該扉補強部２３の自由端部２３ａ同士が近接してなるものでも良い。
【００２５】
第１開裂溝１２に沿って左右方向に断続的に形成されてなるヒンジ部２２，２２の間に扉補強部２３，２３が配され且つヒンジ部２２，２２間の対向した縁部の一方から取付片１７，１８側へ向けて扉補強部２３，２３が延出してなるため、扉部１１が開く際に扉補強部２３，２３の自由端部２３ａが縁部にぶつかり、扉部１１が落ち込まず、そこから曲がることができる。
【００２６】
次に、エアバッグ９の膨張展開挙動を説明する。自動車が衝突すると、インフレータ４からエアバッグ９内へガスが噴出される。エアバッグ９はケース８内で膨張して、その膨張力Ｆにより、裏当部材１３及び扉部１１が上側に押される。この時、左右両側の第１開裂溝１２間を架橋した第２開裂溝２１は、裏当部材１３にて覆われていないため、エアバッグ９の膨張力Ｆが直接作用して破断し易い。また、裏当部材１３が軟質合成樹脂のため、エアバッグ９の膨張力Ｆにより柔軟に変形して、対応する第１開裂溝１２に対して膨張力Ｆを及ぼす。従って、この部分の第１開裂溝１２も破断し易い。従って、通常の出力のインフレータ４でも、第１，第２開裂溝１２、２１を確実に破断して、扉部１１をインストルメントパネル１から切り離すことができる。
【００２７】
しかも、この実施形態では、取付片１７、１８が第１開裂溝１２に近接した位置にあるため、取付片１７、１８で第１開裂溝１２の近接位置の上側への移動が抑えられ、エアバッグ９の膨張力が第１開裂溝１２に集中する。そのため、扉部１１が更に破断し易くなっている。
【００２８】
つまり、通常のインストルメントパネル１を用いても広い温度領域で好ましい膨張用通路が形成される裏当部材１３で覆われた第１，第２開裂溝１２，２１を確実に破断することができるため、第１，第２開裂溝１２，２１が破断し易い。また、通常のインストルメントパネル１に要求されない高い耐衝撃特性を有することを求められないので、原価低減が図れる。
【００２９】
前記ヒンジ部２２，２２が、断面Ｌ字状に形成されてなると共に前記ヒンジ部２２，２２の基部２２ａを、前記裏当部材１３の取付片１７，１８の高さ方向における中間部に形成されてなるため、扉部１１が開く際によく撓むことができる。また、ヒンジ部２２，２２を扉部１１を支持した裏当部材１３の取付片１７，１８の直近に設けてなるので、エアバッグ９の膨出用通路を極大にできる。また、ヒンジ部２２，２２に撓みがヒンジ部２２，２２全体に分担させることができるので、通常のインストルメントパネル１を用いても広い温度領域、特に低温域において好ましい扉部１１の展開が可能となる。
【００３０】
また、第１開裂溝１２に沿って断続的に形成されてなるヒンジ部２２，２２の間に扉補強部２３，２３が配され且つヒンジ部２２，２２間の対向した縁部の一方から扉補強部２３，２３が延出してなるため、扉部１１が開く際に扉補強部２３，２３の自由端部２３ａが縁部にぶつかり、扉部１１が落ち込まず、そこから曲がることができる。また、扉補強部２３，２３がヒンジ部２２，２２間の対向した縁部から延出して形成され、扉補強部２３，２３の自由端部２３ａ同士が近接してなるように形成された場合も、扉部１１が開く際に扉補強部２３，２３の自由端部２３ａ同士がぶつかり、扉部１１が落ち込まず、そこから曲がることができる。
【００３１】
インストルメントパネル１から切り離された扉部１１は、裏当部材１３のヒンジ部２２を中心に前後へ回転して開き、扉部１１が取り除かれた部分の開口から、エアバッグ９が車室内側に膨張展開して、乗員を保護することができる。
【００３２】
図５は、この発明の第２実施形態を示す図である。この実施形態の裏当部材２５は、ヒンジ部２６の基部２６ａは、取付片１７，１８（図５は代表して取付片１８のみ図示する）の中間部から突出するように形成されて、該取付片１７，１８は、そのまま上側で裏当部材２５の外周縁部２５ａに一体に形成されてなるもので、このようにしても前記したような効果を有する。
【００３３】
図６は、この発明の第３実施形態を示す図である。この実施形態の裏当部材２７には、前記ヒンジ部２２，２２が形成されているのみならず、切断部２０の代わりに第２薄肉部２８が連続形成されてなる。また、扉補強部３０の外側、即ち、取付片１７，１８（図６は代表して取付片１８のみ図示する）との間を薄肉部２９で連続形成するものである。裏当部材２７の扉補強部３０の薄肉部２９は、対応する第１開裂溝１２を下側から覆っているが、この薄肉部２９も柔軟に変形するため、対応する第１開裂溝１２を確実に破断させることができる。また、前記第２開裂部２１を下側から覆っている裏当部材２７に連続形成する第２薄肉部２８は、対応する第２開裂溝２１を下側から覆っているが、この第２薄肉部２８も柔軟に変形するため、対応する第２開裂溝２１を確実に破断させることができる。
【００３４】
図７は、この発明の第４実施形態を示す図である。この実施形態の裏当部材３１は、扉補強部３２の外側、即ち、取付片１７，１８（図７は代表して取付片１８のみ図示する）との間を薄肉部３３で連続形成するものである。裏当部材３１の扉補強部３２の薄肉部３３は、対応する第１開裂溝１２を下側から覆っているが、この薄肉部３３も柔軟に変形するため、対応する第１開裂溝１２を確実に破断させることができる。
【００３５】
【発明の効果】
この発明によれば、通常のインストルメントパネルを用いても広い温度領域、特に低温時のエアバッグ膨張展開時に大きな膨張用通路が形成されるため、エアバッグの膨張展開がスムーズとなる。また、通常のインストルメントパネルに要求される高い耐衝撃特性を求められないので、原価低減が図れる。更に耐熱変形性の向上が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１実施形態に係るエアバッグ装置を示すインストルメントパネルの断面図。
【図２】第１実施形態に係る開閉扉及び裏当部材の構造を示す一部破断の斜視図。
【図３】図２のＡ−Ａ線に沿った断面図。
【図４】図２のＢ−Ｂ線に沿った断面図。
【図５】この発明の第２実施形態に係る図３相当断面図。
【図６】この発明の第３実施形態に係る図３相当断面図。
【図７】この発明の第４実施形態に係る図３相当断面図。
【符号の説明】
１インストルメントパネル
３エアバッグモジュール
４インフレータ
９エアバッグ
１１扉部
１２開裂溝（第１開裂溝）
１３、２５、２７，３１裏当部材
１６筒状体
１７、１８取付片
２０切断部
２２、２６ヒンジ部
２２ａ，２６ａヒンジ部の基部
２３、３０，３２扉補強部

Claims

硬質合成樹脂製のインストルメントパネルの裏側にエアバッグとインフレータとを収納したエアバッグモジュールを設置すると共に、エアバッグに対応するインストルメントパネルの裏面に閉ループ状の開裂溝を形成して扉部を区画し、
該扉部の裏側に、該扉部よりも大きい軟質合成樹脂製の裏当部材を、扉部の内側及び外側に対して結合してなり、
該裏当部材に、前記インストルメントパネルの開裂溝の一部に対応して前記開裂溝に沿ったヒンジ部を中心に、エアバッグの膨張力によりインストルメントパネルから切り離された扉部の開成を可能とする切断部を形成した自動車のエアバッグ装置であって、
前記ヒンジ部が、断面Ｌ字状に形成されてなると共に前記開裂溝に沿って断続的に形成されてなり、
該ヒンジ部間には、扉補強部が延出してなり、該ヒンジ部の基部を、前記裏当部材の取付片の高さ方向における中間部に形成されてなることを特徴とする自動車のエアバッグ装置。
請求項１に記載の自動車のエアバッグ装置であって、
前記ヒンジ部の中心と前記開裂溝の中心とが、前記インストルメントパネルの面方向でずれた位置に形成されてなることを特徴とする自動車のエアバッグ装置。