JP4512249B2 - 自動車用エアーバッグ装置における破断開口部補強装置 - 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，運転席の乗員を正面，側面衝突から保護して、安全性を確保するための自動車用エアーバッグ装置に関し、特に、エアーバッグ膨張展開用の内装カバーに形成する破断開放部の破断開口部周縁の補強装置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の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、エアーバッグを膨張展開するインフレータを備え、車両内装カバーによって被覆配設される構成になっている。
そして、自動車の内装カバーは、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ーの表面を覆うポリプロピレン等の合成樹脂製のパネル状のインストルメントカバー（以下内装カバーという）によって構成されている。
【０００３】
従来の助手席用エアーバッグ装置１は、図１，図２に示すように、自動車の前面側フロント窓１ａに近い内装カバー３の水平面３ａの裏面に配設すると共に、インフレータからのガスにより膨張展開されるエアーバッグ４を折り畳んだ状態で収容するとともに、前記内装カバー３の裏面と対向する箇所に開口部５ａを有するエアーバッグケース５を備えたものであって、前記内装カバー３の前記ケース５の開口部５ａと相対向させて、前記内装カバー３に形成した開口部３ｂに、柔軟性のある合成樹脂により成形した開放蓋６を配設し、エアーバッグ４の膨張展開時に前記開放蓋６が、該開放蓋６の中央及び周縁に形成した溝部６ａ，６ｂにより２分割されて前後方向に分離されて、開放されるようにしたものがすでに提案されている。
【０００４】
そして、前記開放蓋６の裏面側には、一体成形により前記ケース５の開口部５ａに合わせて外周囲をほんの僅かに大きく形成した水平断面矩形状の取付脚部７と、前記内装カバー３に形成した開口部３ｂの開口縁に弾性的に係止する複数の係合片８が設けられていると共に、前記取付脚部７の前，後壁面７ａ，７ｂには貫通する複数の角穴７ｃが形成されており、前記開放蓋６を前記内装カバー３に形成した開口部３ｂに取付ける際に、前記ケース５の開口部５ａの前，後壁面５ｂ，５ｂに固定した複数のフック部９と係合するようになっている。
尚、前記エアーバッグ４の膨張展開時には、前記開放蓋６の周縁及び中央に形成した溝部６ａ，６ｂから前後方向に分割分離されて、開放された状態では、前記取付脚部７の前，後壁面７ａ，７ｂの複数の角穴７ｃと前記ケース５の開口部５ａの前，後壁面５ｂ，５ｂに固定したフック部９とが係合しており、前記開放蓋６の飛散が防止されるようになっている。
【０００５】
しかるに、図１に示すような助手席用エアーバック装置においては、前記エアーバックケース５の開口部５ａと対応する位置に前記内装カバー３に開口部３ｂを形成し、且つこの開口部３ｂに係合する内装カバー３とは異なる柔軟性のある樹脂材質で形成した別体構成の開放蓋６を配設した構成であり、製作が面倒であると共に、開放蓋６は外圧に対し簡単に歪みができるため、内装カバー３の外観が損なわれ意匠的効果を低下させ且つ製作および取付作業が面倒であるという問題点がある。
また、前記別体構成の開放蓋６には、裏面側に前記開放蓋６を補強する蓋補強部材が取り付けられておらず、前記エアーバック４の膨張展開時には、前記開放蓋６の前記取付脚部７と前記エアーバックケース５の開口部５ａの前，後壁面５ｂ，５ｂに固定したフック部９との係合が柔軟性のある樹脂材質であるため外れ易く、前記開放蓋６が飛び散る不具合が考えられる。
【０００６】
従って、前記の問題点を解消すべく、本件出願人は先に特願２０００―２０２３８号（平成１２年１月２８日出願）をもって前記別体構成の開放蓋を使用しない、内装カバーの表面に開口部破断線を見にくくしたシームレスタイプの助手席用エアーバッグ装置を提案している。
【０００７】
即ち、図３は助手席用エアーバッグ装置の単板状の内装カバー３にエアーバッグ膨張展開用の破断開放部３０を形成した状態を示す部分拡大説明図で、図４は図３のＢ−Ｂ線に沿う概略断面図である。
図３及び図４において、前記内装カバー３には、図示しないレーザ発生手段からパルス状に発生するレーザを内装カバー３の裏面側からその裏面に固着した補強用板材１０，１０の外形縁部に沿って相対移動しながら照射することにより、内装カバー３を貫通する貫通孔を破線状または点線状に形成した破断溝３０ａ，３０ｂを形成することで、エアーバッグケース５の開口部５ａの大きさに対応するエアーバッグ膨張展開用の破断開放部３０が形成される。また、前記破断開放部３０は長手方向に形成した破断溝３０ｂによって、前，後の破断開放部３１，３２となりエアーバッグ膨張展開時に、観音開き状態に分割分離されて開放されるようになっている。
【０００８】
そして、前記エアーバッグ膨張展開時に内装カバー３部の破断開放部３０がエアーバッグ４により前記内装カバー３より切り離されるが、前記内装カバー３の前記破断開放部３０の裏面には、前記一対の補強用板材１０，１０の一端水平面が熔着等の手段により固着され、その各他端１０ａ，１０ａが、ヒンジ部１１，１１を介して折り曲げられて垂下し、かつ前記エアーバッグケース５の開口部５ａの形状幅より僅かに大きな間隔幅を有する前記内装カバー３の裏面に形成した一対の補強リブ１２に前記ケース５の前後壁面５ｂ，５ｂに取付けられたフック部３６を介して係止された構成とすることで、エアーバッグ膨張展開時に観音開きされた内装カバー３の破断開放部３０が飛散しないようにして乗員の車両衝突時の衝撃を緩和し、かつ破断開放部３０による打撲等の原因による危険を未然に防止するようにし、前記従来の別体構成の開放蓋６を備えた自動車用エアーバッグ装置の問題点を改良したものを提供している。
なお、１３は、一対の補強リブ１２の前記内装カバー３の裏面連結部分に形成した薄肉部で、エアーバッグ膨張展開時に観音開きされた内装カバー３の破断開放部３０から折損分離されるように構成したものである。
【０００９】
上記のように構成された自動車用エアーバッグ装置において、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に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、その圧力で内装カバー３の破断開放部３０が内側から押圧されると、破断開放部３０が破断溝３０ａ，３０ｂに沿い破断されて内装カバー３から分離さるとともに、この分離された前，後の破断開放部３１，３２は補強用板材１０，１０のそれぞれのヒンジ部１１を支点に内装カバー３の外方へ開かれる。
これと同時に、エアーバッグ４は開かれた破断開放部３０から内装カバー３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の緩衝作用で、助手席の乗員の胸部，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。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記改良した内装カバー３の破断開放部３０は、内装カバー３の裏面側から表面側に向けて直角に突き抜ける破断溝３０ａ，３０ｂが形成され、かつ破断開放部３０の左，右長手方向の前後に沿ってのみヒンジ部１１によって屈曲する断面Ｌ字状の補強板材１０，１０がそれぞれ熔着固定されると共に、前記補強板材１０，１０の各他端部１０ａ，１０ａは内装カバー３の破断開放部３０の左右長手方向に突設した前，後一対の補強リブ１２，１２にそれぞれ係止されているため、エアーバッグ膨張展開時においては、破断開放部３０の左右長手方向の前，後の破断溝３０ａ，及び破断開放部３０の中央破断溝３０ｂの破断部には破断形状にあまり問題となるような破断面は生じないが、前，後短尺方向の左，右破断溝３０ａの左，右破断部３０ｃ、３０ｃは補強リブ１２，１２及び前記補強板材１０，１０のヒンジ部等がないため、破断開放部３０の前，後短尺方向の破断部が構成上弱く左，右破断開放部３０ｃ、３０ｃの破断面がぎざぎざになり、破断面にシャープなエッジができる等の変形が生じ安全性に欠ける惧れがある。
また、前述の発明では、内装カバー３の破断開放部３０が設けられる開口周縁の特に前，後短尺方向の左右には、下方裏面に何等補強が施されていないため、内装カバー３の上面からの押圧力には弱く、乗車中に誤って負荷を掛けると破断開放部３０が凹んだり、開口周縁が変形してしまい外観上好ましくないという問題点がある。
【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、前記内装カバーの破断開放部の裏面側に、上面に前記破断開放部の開口とほぼ同様な開口部を有し、且つ前記内装カバーの破断開放部の外周縁すべての裏面を保持するようにした破断開口部補強枠を配設し、前記補強枠に補強板材及び前記エアーバッグケースにそれぞれ形成した連結部を一体に固定した構成とすることで、内装カバーの破断開放部及びその外周縁近傍の上方からの押圧負荷に対し耐圧性を備えると共に、エアーバッグケースを含む諸装置の取付が容易で、且つ破断開口部の破断面に生じるシャープなエッヂをできにくくして、安全性及び耐圧性の高い破断開放部を備えた自動車用エアーバッグ装置における破断開口部補強装置を提供することを目的とする。
【００１４】
【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、車両内装カバーによって被覆されたフロント部、ハンドル中央部及び側柱部の少なくとも1個所に配設された、インフレータからのガスにより膨張展開されるエアーバックを折り畳んだ状態で収容すると共に、前記内装カバーの裏面と対向する個所に開口部を有するエアーバックケースを配設し、前記エアーバックカバーケースの開口部と相対向する前記カバーの裏面位置に脆弱部分を破断溝により形成した破断開放部と、該破断開放部に対応する形状の補強板材とを備えた自動車用エアーバック装置において、前記内装カバーの破断開放部の外周縁裏面に、上面に前記破断開放部の開口とほぼ同様な開口を有する破断開口部補強枠を配設し、前記補強枠には前、後側壁（長手方向）の水平基端部にそれぞれ係合孔を設け、且つ水平基端部から延長形成した取付部を設けると共に、前記補強枠の開口に位置させて、下方端に取付部を有する補強板材を配置し、前記補強枠及び補強板材のそれぞれの取付部を前記内装カバーの裏面に突設したボス部に固定すると共に、前記水平基端部の係合孔に前記補強板材及び前記エアーバックケースのそれぞれの連結部を一体に固定したことを特徴とする。
【００１５】
【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。
図５は本発明にかかる自動車用エアーバッグ装置における破断開口部補強装置に係る実施形態を示す助手席用に適用したエアーバッグ装置の要部断面図、図６は図５の要部の分解斜視図、図７は本発明にかかる自動車用エアーバッグ装置における破断開口部補強装置の作動状態を示す概略図である。
【００１６】
図５及び図６において、３はインストルメントパネルコアー２の表面を覆うインストルメントパネルカバー（以下内装カバーという）で、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。前記内装カバー３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２に固定される。
【００１７】
前記内装カバー３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、金属製のエアーバッグケース５が収容される収容部２０が隔壁部材２１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２１は、ケース５等の内装カバー３への組み付けを容易にするために図示しない複数のタッピングねじにより車両の骨組みに着脱可能に固定される構成になっている。
また、前記収容部２０と相対向する内装カバー３の箇所には、エアーバッグ４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、ケース５の開口部５ａ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破断溝３０ａによって破断されると共に、破断開放部３０の長尺方向中央に形成した脆弱部である中央破断溝３０ｂから２分割可能に形成された前，後破断開放部３１，３２からなっている。
【００１８】
前記内装カバー３の裏面には、図６に示すように、前記破断開放部３０のほぼ 外周囲にそって上面５０ａに開口部５１を有する破断間口部補強枠５０を配設し、この補強枠５０の長尺方向の前，後側壁５０ｃ，５０ｄの下方端に折り曲げ形成した水平基端部５０ｅ，５０ｆには、後述の補強板材３３及びバッグケース５を結合する複数の係合孔５２が形成されている。また、前記水平基端部５０ｅ，５０ｆよりさらに延長して前，後互いに下向き、上向きの逆方向に折曲形成された取付部５０ｇ，５０ｈが設けられている。そして、前記各取付部５０ｇ，５０ｈは、前記内装カバー３の裏面に突設したボス部６０及び６１にそれぞれねじ６２によって固定される。また、前記上面５０ａの開口部５１を除く左右の上面部には、複数の長穴５３が形成されており、前記内装カバー３の裏面側に形成した突起部（図示せず）を嵌合させて熱熔着するようにしている。さらに、開口部５１の内面の全周囲には、前記上面５０より下方に直角に折り曲げた垂下縁部５０ｂが設けられている。前記エアーバッグケ−ス５内には、エアーバッグ４が折り畳んだ状態で収納されており、このエアーバッグ４には、隔壁部材２１の外側に配設される図示省略のインフレ−タ（ガス発生器）にガス吹き込みハイプ２２を通して接続されている。また、エアーバッグケース ５の上方開口部５ａの４隅部には連結部５ｂが形成され、前記補強枠５０の係合孔５２とねじ６３により連結される。
【００１９】
前記内装カバー３に形成される破断開放部３０は、前記内装カバー３の下部に配設された前記ケース５の開口部５ａと相対向して形成されたものであって、前記破断開放部３０の左右方向に延びるほぼ中央部に形成された中央破断溝３０ｂから分割される前，後破断開放部３１，３２よりなるものであるが、前記補強枠５０の開口部５１の内側に位置するように破断溝３０ａが形成されている。
【００２０】
なお、前記中央破断溝３０ｂで２分割される前，後破断開放部３１，３２は、前記車両の助手席側の後破断開放部３２をフロントガラス４０側の前破断開放部３１より僅かに小さい面積の破断開放部となるように中央破断溝３０ｂを片寄らせて形成してもよい。
【００２１】
前記破断開放部３０の破断溝３０ａ及び中央破断溝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内装カバー３の裏面側から破断開放部３０の左右長手方向の輪郭および中央部分に相対移動させながら照射して前記内装カバー３に脆弱部を構成する。前記分割されるそれぞれの前，後破断開放部３１，３２の裏面にはそれぞれ補強板材３３，３３の水平本体部３３ａ，３３ａを熔着により固着し、前記本体部３３ａ，３３ａに連接するヒンジ部３４から下方に折曲げ延長された前，後側壁面３３ｂ，３３ｂには連結部３５と取付部３７とを備え、該連結部３５は前記エアーバッグケース５の連結部５ｂと一体に前記補強枠５０の水平基端部５０ｅの係合孔５２にねじ６３によって固定され、前記取付部３７は前記補強枠５０取付部５０ｇ，５０ｈと共に、前記内装カバー３のボス部６０，６１にそれぞれねじ６２で固定されるようになっている。
また、前記補強板材３３，３３の水平本体部３３ａ，３３ａには、複数の長孔３３ｃが形成され、内装カバー３の破断開放部３０の裏面に形成した突隆部３ｃが嵌合されて熱熔着により固定されるようになっている。
【００２２】
次に、内装カバー３に破断開放部３０を形成する場合について説明する。
エアーバッグ４の膨張展開時に破断する破断開放部３０の破断溝３０ａ及び中央破断溝３０ｂを内装カバー３に形成するに際しては、図示省略した周知のレーザ発生手段から所定の周波数、例えば７ｋＨｚのパルス状のレーザ（出力＝３〜５ｋＷ）を一定の周期で間欠的に発生させ、このレーザを内装カバー３の裏面側から、左右長手方向では、その裏面に固着する補強板材３３の外形縁部に沿って所定の速度で相対移動しながら照射することで形成したものである。
これにより、内装カバー３には、相対移動速度とレーザ発生手段からのレーザ発生パターンに応じて破断溝状の脆弱部を有する破断開放部３０が形成される。
【００２３】
以上のように構成された、本発明の実施形態に係る助手席用のエアーバッグ装置における破断開放部補強装置よれば、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４に供給することにより、エアーバッグ４を急速に膨張展開させる（図７参照）。
【００２４】
そして、エアーバッグ４の膨張展開初期時には、補強板材３３に圧力が掛かるが、補強板材３３の側壁３３ｂより延長された取付部３７が破断開口部補強枠５０の係合孔５２に離れた位置に固定されることで形成されるヒンジ伸び代Ｄにより、補強板材３３の側壁３３ｂが図７に示すように変形し、かつ補強枠５０の垂下縁部５０ｂに規制されながら初期の圧力を吸収し、しかる後に、ヒンジ部３４を介して外方に展開するため、内装カバー３の破断開放部３０展開後の破断開口部を広げる力が抑制され、破断部に生じるささくれ現象を予防し、奇麗な破断面を提供できる。
【００２５】
また、前記補強板材３３の上方への移動に対する圧力負担が軽減され、前記補強板材３３の変形に伴う前，後破断開放部３１，３２との熔着部に対する負担を少なくすることで熔着部の剥離を防止し、前，後破断開放部３１，３２の飛散を防止する。
さらに、内装カバー３の破断開放部３０の外周縁に配設した開口部補強枠５０によって、上方からの押圧力に対して耐圧性が増し、エアーバッグ装置の不使用時における内装カバー３の割れ，歪み等の変形を防止できる。
さらにまた、内装カバ―３の裏面にエアーバッグ装置を配備する場合には、補強枠５０の取付部５０ｇ，５０ｅと補強板材３３の取付部３７とをボス部６０，６１にねじ止し、しかる後に、内装カバー３の突隆部３ｃと熱熔着作業ができるため、熔着時に発生する取付けずれ、或いはがたつきが防止でき、作業能率の向上が図れる。
【００２６】
上述の実施例ではエアーバッグ装置を助手席用のものについて説明したが、ハンドル中央部、側柱部などに配設するエアーバッグ装置についても適用できることは勿論である。
なお、前記実施形態では、破断開放部が観音開きに開口する構成に付いて説明したが、これに限られることなく、内装カバー内面に熔着される補強板材の構成が若干異なるが、破断開放部が片開き構成のものについても適用できることは勿論である。
【００２７】
【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によれば、エアーバッグケースの開口部と相対向する前記カバーの裏面位置に脆弱部分を破断溝により形成した破断開放部と、該破断開放部に対応する形状の補強板材とを備えた自動車用エアーバッグ装置において、、前記内装カバーの破断開放部の外周縁裏面に、上面に前記破断開放部の開口とほぼ同様な開口を有する破断開口部補強枠を固定し、かつ補強枠の開口部に位置させて前記補強板材を固定し、前記補強枠に前記補強板材及び前記エアーバッグケースの連結部を共に固定した構成としたので、内装カバーの破断開放部展開後の開口部を広げる力が抑制され、破断部に生じるささくれ現象を予防し、安全で奇麗な破断面とすることができる。
【００２８】
また、前記補強板材の上方への移動に対する圧力負担が軽減され、前記補強板材の変形に伴う前，後破断開放部との熔着部に対する負担を少なくすることで熔着部の剥離を防止し、前，後破断開放部の飛散を確実に防止することができる。さらに、上方からの押圧力に対して耐圧性が増し、エアーバッグ装置の不使用時における内装カバー３の割れ，歪み等の変形を防止できる。
さらにまた、内装カバーと補強枠及び補強板材との熔着時に発生するずれ、或いはがたつきが防止でき、作業能率の向上が図れる効果がある。
【００２９】
【図面の簡単な説明】
【図１】従来におけるインストルメントパネルカバーにエアーバック膨張展開用の開放部を形成した場合の説明図。
【図２】図１のＡ―Ａ線縦断面図。
【図３】従来の助手席用エアーバッグ装置の単板状の内装カバーにエアーバッグ膨張展開用の破断開放部を形成した状態を示す部分拡大説明図。
【図４】図４は図３のＢ−Ｂ線に沿う概略断面。
【図５】本発明にかかる自動車用エアーバッグ装置における破断開口部補強装置に係る実施形態を示す助手席用に適用したエアーバッグ装置の要部断面図。
【図６】図５の要部の分解斜視図。図７は本発明にかかる自動車用エアーバッグ装置における破断開口部補強装置の作動状態を示す概略図。
【図７】本発明にかかる自動車用エアーバッグ装置における破断開口部補強装置の作動状態を示す概略図。
【符号の説明】
２ インストルメントパネルコアー
３ 内装カバー（インストルメントパネル）
３ｂ 水平面
４ エアバッグ
５ エアーバックケース
５ａ 開口部
５ｂ，５ｂ 前，後側壁
５ｃ，５ｃ 左，右側端面
１２ 補強リブ
１２ａ，１２ａ 前，後側壁
１２ｂ，１２ｂ 左，右側壁
２０ 収容部
２１ 隔壁部材
３０ 破断開放部
３０ａ 破断溝
３０ｂ 中央破断溝
３１，３２ 前，後破断開放部
３３，３３ 補強板材
３３ａ，３３ａ 水平本体部
３４ ヒンジ部
３５ 連結部
３７ 取付部
５０ 破断開口部補強枠
５０ａ 上面
５０ｂ 垂下縁部
５０ｃ，５０ｄ 前，後側壁
５０ｅ，５０ｆ 水平基端部
５０ｇ，５０ｈ 取付部
５１ 開口部
５２ 係合孔
５３ 長孔
６０，６１ ボス部
６２，６３ ねじ

Claims (1)

1. 車両内装カバーによって被覆されたフロント部、ハンドル中央部及び側柱部の少なくとも1個所に配設された、インフレータからのガスにより膨張展開されるエアーバックを折り畳んだ状態で収容すると共に、前記内装カバーの裏面と対向する個所に開口部を有するエアーバックケースを配設し、前記エアーバックカバーケースの開口部と相対向する前記カバーの裏面位置に脆弱部分を破断溝により形成した破断開放部と、該破断開放部に対応する形状の補強板材とを備えた自動車用エアーバック装置において、前記内装カバーの破断開放部の外周縁裏面に、上面に前記破断開放部の開口とほぼ同様な開口を有する破断開口部補強枠を配設し、前記補強枠には前、後側壁（長手方向）の水平基端部にそれぞれ係合孔を設け、且つ水平基端部から延長形成した取付部を設けると共に、前記補強枠の開口に位置させて、下方端に取付部を有する補強板材を配置し、前記補強枠及び補強板材のそれぞれの取付部を前記内装カバーの裏面に突設したボス部に固定すると共に、前記水平基端部の係合孔に前記補強板材及び前記エアーバックケースのそれぞれの連結部を一体に固定したことを特徴とする自動車用エアーバック装置における破断開口部補強装置。