JP4133224B2

JP4133224B2 - エアバッグリッド付きインストルメントパネルおよびエアバッグリッド用ティアラインの形成方法。

Info

Publication number: JP4133224B2
Application number: JP2002317333A
Authority: JP
Inventors: 剛西村
Original assignee: しげる工業株式会社
Priority date: 2002-10-31
Filing date: 2002-10-31
Publication date: 2008-08-13
Anticipated expiration: 2022-10-31
Also published as: JP2004149016A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エアバック付きのインストルメントパネル、およびインストルメントパネルにエアバッグリッド用のティアラインを形成する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両には助手席の乗員を守るため、助手席用エアバッグユニットが装備されている。この助手席用エアバッグユニットは、インストルメントパネル（以下、インパネと称す）の裏側に配置されている。
【０００３】
特開２００１−３９２５４号公報に開示されているように、インパネの裏面には、エアバッグユニットに対応する部位を囲むようにして、長方形の溝が形成されている。この溝の内側の部位すなわちエアバッグニットに対応する部位がエアバッグリッドとして提供される。また、この溝はエアバッグリッドのティアラインとして提供される。エアバッグリッドとインパネの他の部位の表面（車室側の面）は連続しており、ティアラインは表側（車室側）から見えず、外観が良い。このような構造を一般にシームレスと称している。
【０００４】
一般的に、上記エアバッグリッドとインパネの他の部位とは、これらの裏面に配置されたヒンジ部材で連結されている。車両衝突時にエアバッグが膨張してエアバッグリッドを押すと、上記ティアラインが破断し、エアバッグリッドが取り除かれて開口となり、この開口から膨張したエアバッグが助手席に向かって飛び出すようになっている。エアバッグリッドはヒンジ部材に支持されているため、ドアのようにヒンジ部材を中心にして開くようになっている。
【０００５】
上記公報では、ティアラインはレーザーを照射することにより形成している。しかし、レーザー装置は高価であり、より低コストで形成することが要求されている。
【０００６】
特開平１０−１１９６９０号公報には、高周波誘導加熱装置を用いてティアラインを低コストで形成する方法が開示されている。この方法では、加工刃を高周波誘導加熱し、その先端縁をインパネの裏面に押し込むことによりティアラインとなる溝を形成する。この後、一対の寄せ刃を高周波誘導加熱してインパネに押し込み、上記溝の両側部の肉を溝に向かって寄せることにより、溝を線状にして通常時のインパネ強度を維持する。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００１−２９２５４号公報（図３）
【特許文献２】
特開平１０−１１９６９０号公報（図４）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
特開平１０−１１９６９０号公報で挙げた先行技術では溝を線状にするため、加工刃と寄せ刃による２回の押し込み加工が必要であり、コスト削減に限界があった。寄せ刃による加工を省くと、加工刃の厚みに対応して溝に所定の幅が残る。その場合、エアバッグリッドがエアバッグに押された時に溝の底の隅に応力が集中し易く、しかもインパネの射出成形の際の樹脂の流れが肉厚方向と直交する方向であるので、樹脂の裂け目が溝の底の隅から斜めに走る傾向が生じる。このような裂け方をすると、インパネから離れたエアバッグリッドの周縁にバリが生じてしまう。バリは乗員を傷つける可能性があるので、その発生を回避しなければならない。
加工刃は耐久性を持たせるためにある程度厚みを確保する必要があるので、なおさら上記不都合に対する対策が強く求められる。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、裏面に、エアバッグユニットに対応する部位を囲む連続した溝を有し、この溝の内側の部位をエアバッグリッドとして提供し、この溝をティアラインとして提供する単層のハードインストルメントパネルにおいて、上記溝の底には、溝の長手方向に沿って多数の凹凸が形成され、上記溝は、溝の開口から底にわたってほぼ一定の幅を有し、上記凹凸の各凹部の谷部および各凸部の頂部が、インストルメントパネルの表側の面と平行をなして、上記溝の幅方向に溝幅と等しい寸法にわたって延びていることを特徴とする。
【００１０】
上記構成によれば、溝の底には溝の延び方向に沿って多数の凹凸が形成されており、この凹凸により応力が溝の底の隅に集中せずに分散されるとともに、凹凸の谷に対応するところが薄肉となっているため、エアバッグ作動時の樹脂の裂け目を溝の底から肉厚方向に走らせることができ、バリの発生を回避することができる。
【００１３】
さらに本発明方法では、エアバッグリッド用ティアラインの形成方法において、連続した閉曲線を描くように形成された細長い先端縁を有する加工刃を用意し、この加工刃は少なくとも先端縁から所定深さにわたって一定厚さを有し、この先端縁に沿って多数の凹凸が形成され、これら凹凸の各凹部の谷部および各凸部の頂部が、加工刃の厚み方向に上記一定厚さと等しい寸法にわたって延びており、この加工刃を高周波誘導加熱してその先端縁を単層をなすハードインストルメントパネルの裏面に１回だけ押し込むことにより、エアバッグリッドのためのティアラインとなる溝を形成することを特徴とする。
これにより、低コストでティアラインを形成することができ、しかもエアバッグ動作時においてエアバッグリッドの周縁にバリが発生するのを回避できる。また、加工刃の先端縁近傍の厚みを一定することができるので耐久性を高めることができるとともに、加工刃の先端縁の凹凸を簡単に形成することができる。上記応力の分散効果も期待できる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態をなすシームレスのエアバッグリッド付きインパネ１０およびその関連構造について図面を参照しながら説明する。本実施形態のインパネ１０はハードインパネと称されているものであり、樹脂を射出成形することにより単層に形成されている。
【００１７】
図１に示すように、インパネ１０の裏側には、助手席に対峙してエアバッグユニット２０が配置されている。このエアバッグユニット２０は、ブラケット２５を介してステアリングビーム２６に固定されたケーシング２１と、このケーシング２１の後側（助手席に近い方）の収容空間２１ａに折りたたみ状態で収容されたエアバッグ２２と、このケーシング２１の前側の収容空間２１ｂに収容されたアクチュエータ２３と、を備えている。ケーシング２１の後端開口の長方形の周縁には段差をなすフランジ部２１ｃが形成されており、このフランジ部２１ｃは上記インパネ１０の裏面に固定されている。
【００１８】
上記インパネ１０の裏面には、上記エアバッグユニット２０に対応する部位１１を囲むようにして、溝１５が形成されており薄肉となっている。この部位１１はエアバッグリッドとして提供される。さらにエアバッグリッド１１の裏面には、直線的に左右方向（図１の紙面と直交する方向）に延びる延びる溝１６が形成されていて、薄肉となっている。
【００１９】
図２に示すように、上記溝１５は左右に細長な略長方形の閉曲線を描く。上記溝１６は、溝１５が描く長方形の２つの短辺と交わっている。エアバッグリッド１１は、この溝１６で前後に区画された一対のドア部分１１a，１１ｂを有している。これら溝１５，１６はティアラインとして提供される。
【００２０】
図１に示すように、上記エアバッグリッド１１の２つのドア部分１１a，１１ｂに対応して、金属板からなる２つのヒンジ部材３０ａ，３０ｂが配置されている。これらヒンジ部材３０ａ，３０ｂは、インパネ１０の裏側においてエアバッグリッド１１のドア部分１１a，１１ｂをインパネ１０に連ねる役割を担っている。これらヒンジ部材３０ａ，３０ｂは、ドア部分１１ａ，１１ｂの裏面に固定された平板部分と、ケーシング２１のフランジ部２１ｃに固定された平板部分と、これら平板部分を連結する湾曲部分（ヒンジ部）とを有している。
【００２１】
上記構成において、車両衝突に応答して、エアバッグユニット２０のアクチュエータ２３が動作しエアバッグ２２を膨張させた時、このエアバッグ２２は強い衝撃力でエアバッグリッド１１を押す。すると、溝１５，１６の薄肉部が破断し、エアバッグリッド１１の２つのドア部分１１ａ，１１ｂは互いに分離されるとともに、インパネ１０からも分離される。この際、ドア部分１１a，１１ｂは、ヒンジ部材３０ａ，３０ｂによりインパネ１０に連結されているので、両開き式に開き、その結果、インパネ１０に開口が形成され、この開口を介して膨張したエアバッグ２２が飛び出す。
【００２２】
次に、本発明の特徴部について図２，図３を参照しながら説明する。上記溝１５，１６の幅Ｗは、開口側から底に至るまでほぼ一定である。溝１５、１６の底は、溝１５、１６の延び方向に沿って多数の微小凹凸１７が形成されており、いわゆるギザギザになっている。詳述すると、凸部１７ａと凹部１７ｂの各々は断面三角形状をなしており、溝１５、１６の幅方向に直線状に延びている（溝の長手方向と直交して延びている）。
【００２３】
具体的寸法について述べると、インパネ１０の肉厚Ｔｏが２．５〜４．０ｍｍ、溝１５、１６の幅Ｗが１．０〜３．０ｍｍ、凹凸１７の高さＨ（頂部と谷部の差）が０．５ｍｍ、凹凸１７のピッチＰが１．０ｍｍ、溝１５，１６での最小肉厚Ｔｍｉｎ（凹凸１７の谷部での肉厚）が０．５〜１．５ｍｍ、最大肉厚Ｔｍａｘ（凹凸１７の頂部での肉厚）が１．０〜２．０ｍｍである。なお、図２では溝１５、１６の幅が誇張して示されている。
【００２４】
上記のように溝１５，１６が構成されていると、平常時におけるエアバッグリッド１１の強度は、凹凸１７の頂部での最大肉厚Ｔｍａｘにより確保される。エアバッグ動作時においてティアラインに沿って裂ける場合には、溝１５、１６内で裂け、その裂け目は肉厚方向に走る。図３（Ｂ）にこの裂け目を符号１００で象徴的に示す。このような裂け目１００にできる理由として、凹凸１７の谷部で肉薄になっていること、および凹凸１７により溝１５，１６の底の隅に応力が集中するのを避けられること等が挙げられる。仮に、溝１５、１６に凹凸１７が無いと、裂け目が１０１または１０２のようになってバリが生じてしまい、乗員を傷つける可能性があるが、本発明ではこのようなバリの発生を回避することができる。
【００２５】
次に、上記溝１５，１６を形成する方法について説明する。インパネ１０にエアバッグユニット２０等の種々の部品を装着する前に、溝形成装置を用いて溝１５，１６を形成する。この溝形成装置は、載置テーブルとその上方に配置された昇降テーブル（いずれも図示せず）を備えている。この昇降テーブルの下面には、図４に示す加工刃５０が設けられるとともに、この加工刃５０の上端を囲むようにして高周波発生手段（図示しない）が設けられている。
【００２６】
上記加工刃５０は、均一厚さ（１〜３ｍｍ）の金属板からなり、上下が開放された長方形の箱の内側に中板を配置した形状をなしている。なお、図４では加工刃５０の厚みを誇張して示している。加工刃５０の下端縁（先端縁）は、上述した溝１５、１６に対応した形状をなしている。この下端縁には、図４，図５に示すように下端縁に沿って多数の微小凹凸５１が形成されており、いわゆるキザ刃または鋸刃となっている。この凹凸５１は、下端縁の幅方向に直線的に延びる断面三角形の凹部５１ａと凸部５１ｂとが繰り返すことにより構成されている。この凹凸５１の寸法は上記溝１５、１６の凹凸１７に対応するので詳述しない。
【００２７】
まず設置テーブルにインパネ１０を裏返して設置する。次に、高周波発生手段に高周波電流を３０秒流すことにより、加工刃５０を常温から３２０℃まで誘導加熱した後、昇降テーブルを下降させることにより加工刃５０の下端縁をインパネ１０の裏面に５秒程度の時間をかけて押し込む。次に高周波発生手段への高周波電流の供給を停止して加工刃５０の誘導加熱を停止する。すると加工刃５０が急速に冷却される。誘導加熱の停止から３０秒経過して加工刃５０が８０℃まで低下したら、昇降テーブルを上昇させ、加工刃５０をインパネ１０から引き離す。誘導加熱により加工刃５０が急速に冷却されるため、インパネ８０から引き離す際に樹脂の糸引きが生じることはない。
【００２８】
上記のようにして、加工刃５０の下端縁に対応した凹凸１７付きの溝１５，１６が形成される。加工刃５０は、下端縁が尖っておらず所定の厚みを有しているので耐久性がある。
【００２９】
本発明は上記実施形態に制約されず、種々の態様が可能である。例えば、上記溝の凹凸は、各凸部，凹部が溝の幅方向，長手方向と斜めに交差して直線的に延びるように構成してもよい。また、加工刃の先端に半球形状の凸部を所定間隔で形成し、これにより溝の底に半球形状の凹部を形成するようにしてもよい。エアバッグリッドは１枚のドア部分で構成してもよい。この場合、特開２００１−３９２５４号公報と似た構造となり、例えばエアバッグリッドにおいて助手席から遠い方の側縁とインパネとをヒンジ部材で連結する。
【００３０】
【発明の効果】
以上説明したように本発明のインパネによれば、エアバッグ動作時にエアバッグリッドにバリが生じることなくインパネから切り離すことができ、乗員の安全を確保できる。また、本発明方法によれば、ティアラインを低コストで形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態をなすエアバッグリッド付きインパネおよびその関連構造を示す縦断面図である。
【図２】同エアバッグリッドおよびその近傍のインパネ裏面を示す図である。
【図３】（Ａ）は同溝部の溝長手方向に沿う拡大断面図であり、（Ｂ）は溝幅方向に沿う拡大断面図である。
【図４】高周波誘導加熱により溝加工を行う加工刃を斜め下方から見た斜視図である。
【図５】同加工刃の先端縁形状を拡大して示す斜視図である。
【符号の説明】
１０インストルメントパネル
１１エアバッグリッド
１１a，１１ｂドア部分
１５，１６溝（ティアライン）
１７凹凸
１７ａ凸部
１７ｂ凹部
２０エアバッグユニット
２２エアバッグ
５０加工刃
５１凹凸
５１ａ凹部
５１ｂ凸部

Claims

裏面に、エアバッグユニットに対応する部位を囲む連続した溝を有し、この溝の内側の部位をエアバッグリッドとして提供し、この溝をティアラインとして提供する単層のハードインストルメントパネルにおいて、
上記溝の底には、溝の長手方向に沿って多数の凹凸が形成され、
上記溝は、溝の開口から底にわたってほぼ一定の幅を有し、
上記凹凸の各凹部の谷部および各凸部の頂部が、インストルメントパネルの表側の面と平行をなして、上記溝の幅方向に溝幅と等しい寸法にわたって延びていることを特徴とするエアバッグリッド付きインストルメントパネル。
上記各凹部が同一断面形状のまま溝の幅方向に延び、上記各凸部が同一断面形状のまま上記溝幅方向に延びていることを特徴とする請求項１に記載のエアバッグリッド付きインストルメントパネル。
上記各凹部および各凸部の断面形状が３角形をなし、各凹部の谷部および各凸部の頂部が直線をなして上記溝幅方向に延びていることを特徴とする請求項２に記載のエアバッグリッド付きインストルメントパネル。
連続した閉曲線を描くように形成された細長い先端縁を有する加工刃を用意し、この加工刃は少なくとも先端縁から所定深さにわたって一定厚さを有し、この先端縁に沿って多数の凹凸が形成され、これら凹凸の各凹部の谷部および各凸部の頂部が、加工刃の厚み方向に上記一定厚さと等しい寸法にわたって延びており、
この加工刃を高周波誘導加熱してその先端縁を単層をなすハードインストルメントパネルの裏面に１回だけ押し込むことにより、エアバッグリッドのためのティアラインとなる溝を形成することを特徴とするエアバッグリッド用ティアラインの形成方法。
上記各凹部および各凸部が３角形の断面形状をなして加工刃の厚み方向に延び、各凹部の谷部および各凸部の頂部が直線をなしていることを特徴とする請求項４に記載のエアバッグリッド用ティアラインの形成方法。