JP4179302B2

JP4179302B2 - 車両用エアバッグ装置

Info

Publication number: JP4179302B2
Application number: JP2005122355A
Authority: JP
Inventors: 英生竹田; 芳光佐藤; 秀幸 ▼吉▲岡
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2005-04-20
Filing date: 2005-04-20
Publication date: 2008-11-12
Anticipated expiration: 2025-04-20
Also published as: JP2006298148A

Description

本発明は、エアバッグドア及びエアバッグケースを含んで構成され、車室外に設置されるのに好適な車両用エアバッグ装置に関する。

下記特許文献１には、インストルメントパネルに配設される助手席用エアバッグ装置が開示されている。この種の助手席用エアバッグ装置では、エアバッグドアがインストルメントパネルの意匠の一部を構成するため、エアバッグドア（意匠部）の建付けを成立させるためにエアバッグドアを爪構造等によりエアバッグケースに浮動的に支持させる所謂フローティング構造を採用することがある。
特開平７−１１７６０９号公報特開平５−５６６６９号公報

ここで、上記先行技術に開示された構成による場合、助手席用エアバッグ装置に適用することを前提としているため、意匠部を構成するエアバッグドアを樹脂材料で製作することになる。従って、爪構造を設定することにより、比較的容易にフローティング構造を成立させることができた。

しかしながら、目的に応じて車両の種々の部位にエアバッグ装置を設置する昨今においては、意匠部を構成するエアバッグドアやエアバッグケースを樹脂から鉄板に変更する必要が生じることも充分に考えられる。その場合、従来のフローティング構造をそのまま適用することは生産技術上困難である。

本発明は上記事実を考慮し、意匠部が金属製の場合にも、建付けを容易に成立させることができる車両用エアバッグ装置を得ることが目的である。

請求項１記載の本発明に係る車両用エアバッグ装置は、車両側意匠部を構成する車両外板の所定位置に形成されたドア装着用開口部内に仮固定状態で配置され、エアバッグ装置側意匠部を構成する金属製のエアバッグドアと、車両外板よりも内側に配置された強度部材に固定され、エアバッグドアによってエアバッグ膨出用開口部が閉止された金属製のエアバッグケースと、このエアバッグケース内に収容され、作動することによりガスを噴出するインフレータと、エアバッグケース内に折り畳み状態で収容され、インフレータから噴出されたガスによって膨張してエアバッグドアを展開させ車室外へ膨出されるエアバッグと、を含んで構成された車両用エアバッグ装置であって、前記エアバッグドアの展開ヒンジ部に形成された開口部と、少なくともエアバッグドアの展開ヒンジ部の板厚以上の軸長を有すると共に前記開口部内に挿通状態で配置され、更に軸部が当該開口部の開口範囲内を相対移動可能とされた筒状の軸部材と、この軸部材の軸芯部に挿通されて軸部材とエアバッグケースとに締結力を及ぼす締結具と、を含んで構成されており、かつ前記エアバッグケースに対する前記エアバッグドアの展開ヒンジ部の相対変位が所定範囲内で許容されるように、当該展開ヒンジ部を当該エアバッグケースに連結する連結手段を備えた、ことを特徴としている。

請求項１記載の本発明によれば、車両側意匠部を構成する車両外板の所定位置にドア装着用開口部が形成されており、かかるドア装着用開口部内にエアバッグ装置側意匠部を構成する金属製のエアバッグドアが仮固定状態で配置される。一方、インフレータ及びエアバッグを収容したエアバッグケースは、エアバッグ展開時の反力をとる必要があることから、車両外板よりも内側に配置された強度部材に固定される。

車両用エアバッグ装置が作動すると、まずインフレータからガスが噴出される。このガスによって折り畳み状態でエアバッグケース内に格納されたエアバッグが膨張し、車両外板に仮固定状態で配置されているエアバッグドアを内側から押圧する。このバッグ膨張圧が所定値に達すると、エアバッグドアが展開ヒンジ部を中心として展開され、エアバッグが車室外へ膨出される。これにより、衝突体が車両外板に直接当接するのを防止することができ、衝突体を保護することができる。

また、本発明では、エアバッグドア及びエアバッグケースをいずれも金属製としたので、車室内よりも過酷な環境下にある車室外にエアバッグ装置を設置しても、作動に対する信頼性を確保することができる。また、エアバッグドア及び車両外板のいずれも金属製となるため、意匠の質感に違和感も生じない。

ここで、前記の如くエアバッグドア及びエアバッグケースをいずれも金属製にすると、一般にはエアバッグドアの建付けを成立させるのが困難になる。つまり、エアバッグケースを強度部材に固定するとエアバッグケースの位置はそこで決まる。この状態で、エアバッグドアを意匠面の連続性等を考慮して、ドア装着用開口部内に仮固定状態で取り付けると、エアバッグドアの展開ヒンジ部のエアバッグケースへの取付位置が基準位置からずれることがある。

しかしながら、本発明では、エアバッグドアの展開ヒンジ部に形成された開口部と、少なくともエアバッグドアの展開ヒンジ部の板厚以上の軸長を有すると共に前記開口部内に挿通状態で配置され、更に軸部が当該開口部の開口範囲内を相対移動可能とされた筒状の軸部材と、この軸部材の軸芯部に挿通されて軸部材とエアバッグケースとに締結力を及ぼす締結具と、を含んで構成された連結手段を備えているので、連結手段によってエアバッグドアの展開ヒンジ部がエアバッグケースに連結された状態では、エアバッグケースに対するエアバッグドアの展開ヒンジ部の相対変位が所定範囲内で許容される。このため、上記のようなずれが生じても、そのずれを許容した状態でエアバッグドアの建付けが成立する。つまり、上記ずれを連結手段によって吸収することができる。従って、エアバッグドアと車両外板との意匠性を良好に維持することができ、車両の外観品質を向上させることができる。

具体的に説明すると、本発明では、エアバッグドアの展開ヒンジ部には開口部が形成されており、当該開口部内に挿通された軸部材の軸芯部に締結具を挿通させて軸部材とエアバッグケースとに締結力を及ぼすと、エアバッグドアの展開ヒンジ部がエアバッグケースに連結される。

ここで、軸部材は少なくともエアバッグドアの展開ヒンジ部の板厚以上の軸長を有しているため、エアバッグドアの展開ヒンジ部をエアバッグケースに固定しても、締結力はエアバッグドアの展開ヒンジ部には及ばない。しかも、軸部材の軸部は、開口部の開口範囲内を相対移動可能とされる。このため、エアバッグドアはエアバッグケースに対してフリーな状態、つまりフローティング支持された状態になる。

しかも、締結具及び締結具が挿通される開口部自体は従来のフローティング構造の爪構造と部品点数的には変わらない（爪構造の場合には、爪と爪が係止される開口部が必要となるため、爪を締結具に置き換えたと考えれば、両構造は等価という意味）ため、部品としては軸部材が増えるに過ぎない。従って、簡単な構成で金属製のエアバッグドアの建付けを成立させることができ、低コスト化及び省スペース化に資することができる。

以上説明したように、請求項１記載の本発明に係る車両用エアバッグ装置は、エアバッグケースに対するエアバッグドアの展開ヒンジ部の相対変位が所定範囲内で許容されるように、当該展開ヒンジ部を当該エアバッグケースに連結する連結手段を設けたので、意匠部が金属製の場合にも、建付けを容易に成立させることができるという優れた効果を有する。

加えて、請求項１記載の本発明に係る車両用エアバッグ装置は、エアバッグドアの展開ヒンジ部に形成された開口部と、少なくともエアバッグドアの展開ヒンジ部の板厚以上の軸長を有すると共に開口部内に挿通状態で配置され、更に軸部が当該開口部の開口範囲内を相対移動可能とされた筒状の軸部材と、この軸部材の軸芯部に挿通されて軸部材とエアバッグケースとに締結力を及ぼす締結具と、を含んで、上述した連結手段を構成したので、従来比で実質的には軸部材を増やすのみで金属製のエアバッグドアを金属製のエアバッグケースにフローティング支持させることができ、その結果、前記効果を低コストかつ省スペースな構成で実現することができるという優れた効果を有する。

以下、図１〜図３を用いて、本発明に係る車両用エアバッグ装置の一実施形態について説明する。なお、これらの図において示される矢印ＦＲは車両前方側を示しており、矢印ＵＰは車両上方側を示している。

図３には、本実施形態に係る車両用エアバッグ装置（フードエアバッグ装置）１０が搭載された車両１２の外観が斜視図にて示されている。この図に示されるように、車両用エアバッグ装置１０は、エンジンルームを開閉するフード１４の略中央部に配設されている。

図２には、組付状態の車両用エアバッグ装置１０を車両前後方向に沿って切断した状態を側方から観た縦断面図が示されている。この図に示されるように、フード１４は、フード外板を構成すると共にフード１４の意匠面を構成する車両外板としてのフードアウタパネル１６を備えている。フードアウタパネル１６の略中央部には、車両幅方向を長辺方向とする平面視で矩形状のドア装着用開口部１８が形成されている。

フードアウタパネル１６の裏面側には、フード幅方向に延在しかつ断面形状がハット形状とされた長尺状のインナ側骨格部材２０、２２が車両前後方向に所定の間隔をあけて取り付けられている。これらのインナ側骨格部材２０、２２の底部間には、縦断面形状が略トレイ状とされた強度部材としての補強部材２４が掛け渡されている。これにより、フードアウタパネル１６におけると補強部材２４の底部２４Ａ間には、所定深さのスペース２６が形成されている。そして、このスペース２６に車両用エアバッグ装置１０が配設されている。

図１に拡大して示されるように、車両用エアバッグ装置１０は、ドア装着用開口部１８内に配設されるエアバッグドア（リッド）２８と、このエアバッグドア２８の裏面側に配置された筐体状のエアバッグケース３０と、を備えている。これらのエアバッグドア２８及びエアバッグケース３０は、いずれも金属製とされている。

エアバッグケース３０の内部には、略円柱形状のインフレータ３２がフード幅方向を軸方向として収容されていると共に折り畳み状態のエアバッグ３４が収容されている。インフレータ３２の内部には、一例としてスクイブ、着火剤、伝火剤、ガス発生剤、クーラント、フィルタ等が収納されていると共に、周壁部にはガスを噴出するための複数のガス噴出孔が形成されている。さらに、インフレータ３２の外周部には軸方向の複数箇所（例えば、二箇所）に締結具としての取付ボルト３６が半径方向が軸方向となるように立設されている。これに対応して、エアバッグケース３０の底壁部３０Ａ及び補強部材２４にも、取付ボルト３６が挿通されるボルト挿通孔３８、４０が形成されている。インフレータ３２は取付ブラケット４２に支持された状態で取付ボルト３６をボルト挿通孔３８、４０内へ挿通させ、補強部材２４の底壁部３０Ａの裏面側から締結具としてのナット４４を締め付けることにより、補強部材２４に強固に固定されている。

エアバッグ３４は、上述したインフレータ３２のガス噴出孔から噴出されたガスが流入されるようにインフレータ３２の周囲に折り畳み状態でエアバッグケース３０内に収納されている。

一方、エアバッグドア２８は、フードアウタパネル１６のドア装着用開口部１８に仮固定状態で配置されている。より詳細に説明すると、エアバッグドア２８はドア装着用開口部１８内に納められるドア本体部２８Ａと、このドア本体部２８Ａの外周部から内側へ折り曲げられて傾斜面を形成する折り曲げ部２８Ｂと、この折り曲げ部２８Ｂの先端部側に所定の間隔で一体に形成された複数の脚部２８Ｃと、後端側の折り曲げ部２８Ｂの先端部から補強部材２４側へ略垂直に屈曲及び垂下された一又は複数の展開ヒンジ部２８Ｄと、を備えている。折り曲げ部２８Ｂの周面には、所定幅のスポンジ等の弾性材料から成るシール材４６が貼着されている。これにより、エアバッグドア２８のドア本体部２８Ａとフードアウタパネル１６のドア装着用開口部１８の周縁部との見切り部分の隙間から雨水等が浸入するのを防止している。

ドア本体部２８Ａはフードアウタパネル１６と略同一の板厚に設定されており、かつフードアウタパネル１６の一般面１６Ａに対して若干車両上方側へ盛り上がった形状になっている。なお、このドア本体部２８Ａがエアバッグ装置側意匠部を構成する部分であり、表面にフードアウタパネル１６の塗装と同一の塗装を施す等、意匠的な工夫が施されている。

フードアウタパネル１６のドア装着用開口部１８の周壁部１８Ａはエアバッグドア２８の折り曲げ部２８Ｂに対して平行になるようにドア装着用開口部１８の中心側へ向けて所定角度傾斜されており、更にその先端部１８Ｂは補強部材２４に対して略垂直になるように屈曲されている。

エアバッグドア２８の各脚部２８Ｃの下端部には、略Ｖ字状のクリップ４８の基端部がリベット５０で固定されている。なお、図１の縦断面図にはエアバッグドア２８の後端側のクリップは現れていないが、図１の紙面奥側及び手前側の適宜位置にはクリップ４８が設定されている。クリップ４８の先端部４８Ａは鉤状に屈曲されており、ドア装着用開口部１８の先端部１８Ｂに弾性変形した状態で係止されている。これにより、エアバッグドア２８は、フードアウタパネル１６のドア装着用開口部１８に仮固定状態で取り付けられている。

補足すると、前述したシール材４６が弾性変形した状態でエアバッグドア２８の折り曲げ部２８Ｂとフードアウタパネル１６のドア装着用開口部１８の周壁部１８Ａとの間に介在されることにより、エアバッグドア２８には図１の矢印Ａ方向への弾性復元力（エアバッグドア２８をドア装着用開口部１８から浮き上がらせようとする力）が作用しており、その一方でクリップ４８の先端部４８Ａには図１の矢印Ｂ方向への弾性復元力が作用しているため、双方の弾性復元力によってエアバッグドア２８がドア装着用開口部１８に位置決めされた状態で仮固定状態とされる構成である。

ここで、エアバッグドア２８のドア後端側に設けられた展開ヒンジ部２８Ｄには、車両上下方向に沿って開口部としての長孔５２が形成されている。この長孔５２内には、筒状の軸部５４Ａ及び軸部５４Ａの基端部に一体形成された鍔部５４Ｂから成る軸部材としての樹脂製のカラー５４の軸部５４Ａが挿通状態で配置されている。軸部５４Ａの外径は長孔５２の左右幅及び上下幅よりも短く形成されており、又軸部５４Ａの軸長は展開ヒンジ部２８Ｄの板厚よりも長く設定されている。さらに、軸部５４Ａの先端部は、エアバッグケース３０の後部壁３０Ｂに当接されている。従って、カラー５４が長孔５２内へ挿通された状態では、カラー５４の鍔部５４Ｂは展開ヒンジ部２８Ｄから若干浮き上がった状態になっている。

一方、エアバッグケース３０の後部壁３０Ｂにおける前記長孔５２と対向する位置には、リベット挿通孔５６が形成されている。このリベット挿通孔５６とリベット５８とが同軸上に配置されて、この状態でリベット５８内へ締結具としてのリベット５８が挿通されて先端部がかしめられることにより、カラー５４がエアバッグケース３０の後部壁３０Ｂに固定されている。但し、リベット５８の締結力はカラー５４とエアバッグケース３０の後部壁３０Ｂにのみ及びエアバッグドア２８の展開ヒンジ部２８Ｄには及んでいない。

上記の如くしてエアバッグドア２８の展開ヒンジ部２８Ｄがエアバッグケース３０の後部壁３０Ｂに連結された状態（取り付けられた状態）では、エアバッグドア２８の展開ヒンジ部２８Ｄは長孔５２の開口範囲内でリベット５８の軸部５８Ａに対して上下左右前後方向のいずれの方向へも相対移動可能とされている。つまり、エアバッグドア２８はエアバッグケース３０に対してフリーな状態（フローティング支持状態）でエアバッグケース３０に連結されている。

次に、本実施形態の作用並びに効果を説明する。

車両側意匠部を構成するフードアウタパネル１６の所定位置に形成されたドア装着用開口部１８内に、エアバッグ装置側意匠部を構成する金属製のエアバッグドア２８が複数のクリップ４８によって仮固定された状態で取り付けられる。一方、インフレータ３２及びエアバッグ３４を収容したエアバッグケース３０は、エアバッグ展開時の反力をとる必要があることから、フードアウタパネル１６よりも内側に配置された強度部材である補強部材２４に、インフレータ３２と共にナット４４で共締めされて固定される。

ここで、前記の如くエアバッグドア２８及びエアバッグケース３０をいずれも金属製にすると、一般にはエアバッグドア２８の建付けを成立させるのが困難になる。つまり、エアバッグケース３０を補強部材２４に取付ボルト３６及びナット４４で固定するとエアバッグケース３０の位置はそこで決まる。この状態で、エアバッグドア２８を意匠面の連続性等を考慮して、ドア装着用開口部１８内に仮固定状態で取り付けると、エアバッグドア２８の展開ヒンジ部２８Ｄのエアバッグケース３０への取付位置が基準位置からずれることがある。

しかしながら、本実施形態に係る車両用エアバッグ装置１０では、エアバッグドア２８の展開ヒンジ部２８Ｄに長孔５２を形成し、この長孔５２内へカラー５４を挿通させてエアバッグドア２８の展開ヒンジ部２８Ｄをエアバッグケース３０にリベット５８で締結する構成を採ったので、エアバッグドア２８の展開ヒンジ部２８Ｄをエアバッグケース３０に固定しても、リベット５８による締結力はエアバッグドア２８の展開ヒンジ部２８Ｄには及ばない。しかも、カラー５４の軸部５４Ａは、長孔５２の開口範囲内で相対移動可能である。このため、エアバッグドア２８はエアバッグケース３０に対してフリーな状態、つまりフローティング支持された状態になる。

その結果、本実施形態によれば、エアバッグドア２８が金属製の場合にも、建付けを容易に成立させることができる。

しかも、本実施形態に係る車両用エアバッグ装置１０では、リベット５８及びリベット５８が挿通される長孔５２自体は従来のフローティング構造の爪構造と部品点数的には変わらない（爪構造の場合には、爪と爪が係止される開口部が必要となるため、爪を締結具に置き換えたと考えれば、両構造は等価という意味）であるため、部品としてはカラー５４が増えるに過ぎない。従って、簡単な構成で金属製のエアバッグドア２８の建付けを成立させることができるのみならず、低コスト化及び省スペース化に資することができる。

なお、上記の如くしてフード１４に配設された車両用エアバッグ装置１０では、歩行者等の衝突体と前面衝突すると、まずインフレータ３２からガスが噴出される。このガスによって折り畳み状態でエアバッグケース３０内に格納されたエアバッグ３４が膨張し、ドア装着用開口部１８に仮固定状態で配置されているエアバッグドア２８を内側から押圧する。このバッグ膨張圧が所定値に達すると、エアバッグドア２８が展開ヒンジ部２８Ｄを中心として車両後方側へ展開され、エアバッグ３４がフード１４上に膨出される。これにより、歩行者等の衝突体がフードアウタパネル１６に直接当接するのを防止することができ、当該衝突体を保護することができる。

また、本実施形態に係る車両用エアバッグ装置１０によれば、エアバッグドア２８及びエアバッグケース３０をいずれも金属製としたので、車室内よりも過酷な環境下にある車室外に車両用エアバッグ装置１０を設置しても、作動に対する信頼性を確保することができる。また、エアバッグドア２８及びフードアウタパネル１６のいずれも金属製となるため、意匠の質感に違和感も生じない。

〔本実施形態の補足説明〕
なお、上述した本実施形態では、車両用エアバッグ装置１０をフード１４に配設する構成を例にして説明したが、これに限らず、フード１４以外の車室外の所定部位に本発明に係る車両用エアバッグ装置を配設してもよい。

また、上述した本実施形態では、エアバッグドア２８をフードアウタパネル１６のドア装着用開口部１８内に広義には仮止め手段として把握されるクリップ４８等を用いて仮固定状態としたが、これに限らず、他の構成を採っても差し支えない。

さらに、上述した本実施形態では、連結手段として長孔５２の他にカラー５４及びリベット５８を用いたが、これに限らず、リベット５８に替えてボルト及びナットやねじ等の締結具を使用してもよい。

また、上述した本実施形態では、連結手段としてカラー５４を使用しているが、例えば、段付きボルト等を用いれば、カラー５４を廃止することもできる。このように連結手段の構成としては、カラー５４を用いた本実施形態の構成の他にも、同様の機能を有するものであれば種々の構成が含まれる。

本実施形態に係る車両用エアバッグ装置の要部拡大断面図である。組付状態の車両用エアバッグ装置を車両前後方向に沿って切断した状態を側方から観た縦断面図（図３の２‐２線断面図）である。図１に示される車両用エアバッグ装置が搭載された車両の外観を示す斜視図である。

符号の説明

１０車両用エアバッグ装置
１２車両
１６フードアウタパネル（車両外板）
１６Ａ一般面（車両側意匠部）
１８ドア装着用開口部
２４補強部材（強度部材）
２８エアバッグドア
２８Ａドア本体部（エアバッグ装置側意匠部）
２８Ｄ展開ヒンジ部
３０エアバッグケース
３２インフレータ
３４エアバッグ
３６取付ボルト
４４ナット
４６シール材
４８クリップ
５２長孔（開口部、連結手段）
５４カラー（軸部材、連結手段）
５４Ａ軸部
５８リベット（締結具、連結手段）

Claims

車両側意匠部を構成する車両外板の所定位置に形成されたドア装着用開口部内に仮固定状態で配置されると共にエアバッグ装置側意匠部を構成し、更に展開時に展開中心となる展開ヒンジ部を備えた金属製のエアバッグドアと、
車両外板よりも内側に配置された強度部材に固定されると共に内部に折り畳み状態のエアバッグ及びガスを発生するインフレータを収容し、更にエアバッグドアによってバッグ膨出用開口部が閉止された金属製のエアバッグケースと、
を含んで構成された車両用エアバッグ装置であって、
前記エアバッグドアの展開ヒンジ部に形成された開口部と、
少なくともエアバッグドアの展開ヒンジ部の板厚以上の軸長を有すると共に前記開口部内に挿通状態で配置され、更に軸部が当該開口部の開口範囲内を相対移動可能とされた筒状の軸部材と、
この軸部材の軸芯部に挿通されて軸部材とエアバッグケースとに締結力を及ぼす締結具と、
を含んで構成されており、
かつ前記エアバッグケースに対する前記エアバッグドアの展開ヒンジ部の相対変位が所定範囲内で許容されるように、当該展開ヒンジ部を当該エアバッグケースに連結する連結手段を備えた、
ことを特徴とする車両用エアバッグ装置。