JP4659589B2 - エアバッグドアのヒンジ構造 - Google Patents

Description

本発明は、エアバッグドアのヒンジ構造に関し、更に詳細には、基材の所要位置に設けたエアバッグドアを裏側から支持する可動支持部と、前記エアバッグドアの周辺部位において前記基材を裏側から支持する固定支持部とを、湾曲状態で連結するヒンジ部を有したエアバッグドアのヒンジ構造に関するものである。

車両の乗員室前方には車両内装部材であるインストルメントパネルが設置され、このインストルメントパネルにおける助手席側の内部には、助手席乗員の保護を図るためのエアバッグ装置が格納されている。このため、図８に例示するように、インストルメントパネル１０を構成する基材１２には、エアバッグ装置５４に対応した部位にエアバッグドア１４が設けられ、当該エアバッグ装置５４の作動時に膨張するエアバッグ５６の押圧力を受けると、該エアバッグドア１４が乗員室側へ開放するようになっている。なお図８では、２枚のエアバッグドア１４,１４からなる両開きタイプを例示している。

そして、前述した単層構造のインストルメントパネル、すなわち基材１２が乗員室内(外部)へ露出するインストルメントパネル１０では、エアバッグドア１４を該基材１２に一体的に形成してあり、該エアバッグドア１４の外縁ラインに沿って破断予定部１６が延設されている。この破断予定部１６は、２枚のエアバッグドア１４,１４からなる両開きタイプでは「日字形」に延設され、両エアバッグドア１４,１４の外側に延在する外縁破断予定部１６Ａと、境界ラインに沿って延在する中央破断予定部１６Ｂとから構成されている。これによりエアバッグドア１４,１４は、開放前には基材１２の一部をなすよう構成されており、エアバッグ装置５４の作動した際には、膨張したエアバッグ５６の押圧力により前述した破断予定部１６が破断することで、基材１２から分離して外方へ開放することが許容される。

ところで前述した基材１２は、インストルメントパネル１０に要求される剛性および強度を確保するため、例えばＰＰ(ポリプロピレン)やＡＳＧ等の比較的硬質の合成樹脂材料から形成されている。このため、エアバッグ５６の衝撃力により、エアバッグドア１４および／またはドア周辺部位が破損するおそれがあるため、これを防止するため裏側にドア支持部材２０を装着する場合が多い。

このドア支持部材２０は、両開きタイプの場合、各エアバッグドア１４,１４の裏面に固定されて対応のエアバッグドア１４,１４を裏側から支持する可動支持部２２,２２と、エアバッグドア１４の周辺部位において基材１２の裏面に固定されて該基材１２を裏側から支持する固定支持部２４と、これら可動支持部２２の端縁部および固定支持部２４の内壁部に夫々接合される帯状のヒンジ部３０,３０とから構成されている。各可動支持部２２は、対応のエアバッグドア１４より一回り小さいサイズに形成されて、該エアバッグドア１４の裏面に密着した状態で固定される。固定支持部２４は、エアバッグドア１４,１４を囲繞すると共にエアバッグ装置５４に連結される筒体部２６と、この筒体部２６の上縁に形成されて基材１２に固定される取付部２８とからなっている。

また夫々のヒンジ部３０,３０は、エアバッグ装置５４の作動前には湾曲状態を呈しており、具体的には上方へ開口した拡開Ｕ字形の横断面形状で、エアバッグドア１４の裏面に沿って延在している。これにより、破断予定部１６の破断が完了すると、図８に１点鎖線で図示したように、略直線状態まで伸張的に変形してエアバッグドア１４が基材１２から浮上するのを許容し、更に図８に２点鎖線で図示したように、開放する可動支持部２２およびエアバッグドア１４を固定支持部２４に支持させるようにする。このようなエアバッグドアのヒンジ構造は、例えば特許文献１に開示されている。
特開２００３−１３７０５６号公報

前述したドア支持部材２０は、エアバッグ５６の強力な押圧力が加わっても破損し難くするため、例えばＴＰＯ(オレフィン系の熱可塑性エラストマー)等の柔軟性を有する合成樹脂素材から形成されている。しかしながら自動車は、−２０℃またはこれ以下の気温となる寒冷地にて使用に供されることもあるため、このような低温に晒されたドア支持部材２０は、前述した柔軟性を有する合成樹脂素材から形成されているとしても、所謂「低温脆性」が起こって全体的に脆くなってしまう。このため、前述した従来のヒンジ構造の場合、次のような問題点を内在していた。

すなわちヒンジ部３０は、エアバッグドア１４に引張られても破損しない強度と、引張られた際に伸長的な変形が発現される柔軟性との両方を兼備することが要求されるため、図９に例示したように、一般的には全体的に略同一の厚さに設定されている。このためヒンジ部３０は、適宜部位での部分的な撓曲変形が発現し難くなっており、上方へ引張られながら伸張的に変形する場合、筒体部２６(固定支持部２４)の内壁部と該ヒンジ部３０の端縁部との境界部分３２が急激に折れ曲がるようになる。従って、この境界部分３２に応力が集中するようになるから、特に前述したように低温脆性により脆くなっている時には亀裂が生じる可能性があり、場合によってはヒンジ部３０が固定支持部２４から分離してしまうおそれがあった。

従って本発明では、エアバッグの押圧力によるヒンジ部の破損を好適に防止するようにしたエアバッグドアのヒンジ構造を提供することを目的とする。

前記課題を解決し、所期の目的を達成するため、本願の請求項１に記載の発明は、
基材の所要位置に設けたエアバッグドアを裏側から支持する可動支持部と、前記エアバッグドアの周辺部位において前記基材を裏側から支持する固定支持部とを、湾曲状態で連結するヒンジ部を有したエアバッグドアのヒンジ構造において、
前記ヒンジ部は、前記固定支持部側に位置して該固定支持部に沿って所要幅で延在する第１変形部と、前記可動支持部側に位置して前記エアバッグドアに沿って延在する第２変形部とに分けられ、
前記第１変形部の厚さが、前記第２変形部の厚さより小さく設定されたことを要旨とする。

従って、請求項１に係る発明によれば、ヒンジ部は、所定の強度を有しつつも、固定支持部に沿って所要幅で延在する第１変形部での変形が発現し易くなっている。従って、エアバッグの押圧力により伸張的に変形した際に、固定支持部とヒンジ部との境界部分に加わる応力が適度に軽減され、該境界部分に亀裂が生ずる不都合が好適に回避される。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記第１変形部の厚さが２.０〜３.０ｍｍとされることを要旨とする。
従って、請求項２に係る発明によれば、エアバッグドアによって引張られても破損しない強度と、引張られた際に折曲的または撓曲的な変形が発現される柔軟性との両方を、ヒンジ部に兼備させることができる。

請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の発明において、前記ドア支持部と前記第１変形部との境界部分における隅角部に、該第１変形部における端縁部の変形を規制する変形規制部を設けたことを要旨とする。
従って、請求項３に係る発明によれば、ヒンジ部が伸張的に変形するに際して第１変形部の折曲変形が許容される部分は境界部分から離間した先の部分だけとなり、該境界部分およびその近傍の変形が適度に規制されて応力が殆どかからないから、この境界部分に亀裂が生ずることを防止できる。

請求項４記載の発明は、請求項３に記載の発明において、前記変形規制部は、前記第１変形部の長手方向へ所要間隔毎に設けた複数のリブから構成されることを要旨とする。
従って、請求項４に係る発明によれば、エアバッグの押圧力によりヒンジ部が上方へ強い力で引張られた場合にはリブが適度に座屈変形するから、第１変形部が変形規制部の端部で急激に変形することが防止され、この部分に過度の応力が加わることを回避し得る。

本発明に係るエアバッグドアのヒンジ構造によれば、エアバッグの押圧力によるヒンジ部の破損を好適に防止することができる有益な効果を奏する。

次に、本発明に係るエアバッグドアのヒンジ構造につき、好適な実施例を挙げて、添付図面を参照しながら以下説明する。なお、図８および図９に既出の部材・部位と同一の部材・部位については、同一の符号を付して説明する。

図１は、本実施例に係るヒンジ構造を採用するエアバッグドアを設けたインストルメントパネルの要部断面図である。図示のインストルメントパネル１０は、ポリプロピレン(ＰＰ)等から所要形状に成形された合成樹脂製の基材１２からなる単層タイプとされている。そして、車両乗員室の前方へ設置した際には、車体構成部材に取付固定されたエアバッグ装置５４を全体的に被覆すると共に、当該基材１２に設けたエアバッグドア１４,１４が該エアバッグ装置５４に整合する。

基材１２に設けたエアバッグドア１４,１４は、該基材１２の裏面に、外縁破断予定部１６Ａおよび中央破断予定部１６Ｂからなる「日字形」の破断予定部１６を形成することで、開放前には該基材１２の一部を構成している。そして、エアバッグ装置５４の作動により膨張したエアバッグ５６の押圧力が加わった際には、前述した破断予定部１６(外縁破断予定部１６Ａおよび中央破断予定部１６Ｂ)が適時に破断することで、外方への開放が許容されるようになる。

エアバッグドア１４の裏側およびその周辺部位の裏側へ固定されるドア支持部材２０は、図２に例示したように、２枚のエアバッグドア１４,１４からなる両開きタイプに対応するようＴＰＯ等の合成樹脂から一体成形されたものである。具体的には、両エアバッグドア１４,１４の裏面に夫々固定されて対応のエアバッグドア１４,１４を裏側から支持する可動支持部２２,２２と、エアバッグドア１４,１４の周辺部位において基材１２の裏面に固定されて該基材１２を裏側から支持する筒体状の固定支持部(ドア支持部)２４と、これら可動支持部２２,２２の端縁部および固定支持部２４の内壁部に湾曲状態で夫々接合される湾曲帯板状のヒンジ部３０,３０とから構成されている。なお、可動支持部２２,２２および固定支持部２４は、図８に例示した従来のものと同一であるから、同一部位、部分には同一の符号を付して詳細な説明は省略する。

各可動支持部２２,２２と固定支持部２４とを接合する両ヒンジ部３０,３０は、基本的に同一形状となっているので、ここでは図１における左側のヒンジ部３０についてのみ説明し、右側のヒンジ部３０は同一符号で指示して説明は省略する。ヒンジ部３０は、図２および図３に例示するように、可動支持部２２の端縁部と固定支持部２４における筒体部２６の内壁部との間において該可動支持部２２の全長と略同一長に延設されて、対応のエアバッグドア１４の裏面に沿って延在している。そして、その横断面形状は、上方へ開放した拡開Ｕ字形を呈し、湾曲した状態(伸張的に変形し得る状態)となっている。従ってヒンジ部３０は、破断予定部１６における外縁破断予定部１６Ａの破断が完了すると、エアバッグ５６の押圧力により略直線状態まで伸張的に変形してエアバッグドア１４,１４の浮上を許容する(図１に１点鎖線表示)。更にヒンジ部３０は、中央破断予定部１６Ｂの破断が完了すると、伸長的に変形しながら開放変位する可動支持部２２およびエアバッグドア１４を支持するようになる(図１に２点鎖線表示)。

そして、前述したドア支持部材２０を裏面に固定した本実施例のヒンジ構造では、図３および図４等に例示するように、エアバッグドア１４の裏面に沿って延在する前述のヒンジ部３０を、固定支持部２４側に位置して該固定支持部２４(筒体部２６)の内壁部に沿って所要幅で延在する第１変形部４０と、可動支持部２２側に位置して該可動支持部２２の端縁部に沿って延在する(エアバッグドア１４の裏面に沿って延在する)第２変形部４２とに分けられている。すなわち、第１変形部４０は固定支持部２４に連設された部分であり、第２変形部４２は可動支持部２２に連設された部分であって、該第１変形部４０はヒンジ部３０における約１／３程度の幅領域とされている。そして、第１変形部４０の厚さＴ１は、第２変形部４２の厚さＴ２より適宜小さく設定してある。

第１変形部４０の厚さＴ１は、全体的に略均一で２.０〜３.０ｍｍとされ、第２変形部４２の厚さＴ２は、全体的に略均一で３.０〜４.０ｍｍ程度に設定されている。これにより、エアバッグ５６の押圧力を受けてエアバッグドア１４が開放する場合のヒンジ部３０は、先ず第１変形部４０が屈曲的に変形し(図６)、次いで第２変形部４２が伸張的に変形することで(図７)、全体が伸張的に変形するようになる。すなわち、本実施例のヒンジ構造は、ヒンジ部３０の端縁部と固定支持部２４(筒体部２６)の内壁部との境界部分３２に隣接した第１変形部４０の厚さＴ１を小さくし、該第１変形部４０の撓曲的または折曲的な変形を発現し易くしたことで、境界部分３２に対して過度の応力がかかり難くなるよう考慮したものである。

一方、本実施例のヒンジ構造では、各図に例示したように、固定支持部２４(筒体部２６)と第１変形部４０との境界部分３２における隅角部、すなわち筒体部２６の内壁部と第１変形部４０の上面とにより画成される上側の隅角部に、該第１変形部４０の端縁部(境界部分３２に隣接した端縁部)の変形を規制する変形規制部５０を設けてある。この変形規制部５０は、ヒンジ部３０に長手方向(縦方向)へ所要間隔(１５〜２０ｍｍ程度)毎に設けた複数のリブ５２から構成されている。各リブ５２は、厚さＳ＝１ｍｍ程度、幅Ｗ＝５ｍｍ程度とされている。従って、ヒンジ部３０が伸張的に変形するに際して第１変形部４０の屈曲的な変形が許容される部分は、変形規制部５０の各リブ５２の存在により、図６に例示したように、境界部分３２から幅Ｗに相当する距離だけ離間したポイントＰから先であり、該境界部分３２およびその近傍は変形量が僅かであるから応力が殆どかからない。

なお、変形規制部５０における各リブ５２は、前述した薄肉の寸法設定となっていることから、伸張的に変形するヒンジ部３０が上方へ引張られ、第１変形部４０が固定支持部２４側へ近接移動する場合、図５および図７に例示したように、第１変形部４０と固定支持部２４とで挟圧されて適度に座屈変形するようになる。従って、エアバッグ５６の押圧力によりヒンジ部３０が上方へ強い力で引張られた場合には、前述したリブ５２が座屈変形することにより、第１変形部４０がポイントＰで急激に変形するのが防止される。すなわち、第１変形部４０の境界部分３２に隣接した端縁部は、変形規制部５０の各リブ５２の存在により補強されると同時に、加わった応力に応じて適度に変形するようになり、該境界部分３２に亀裂が生ずることが好適に防止される。

前述のように構成された本実施例に係るエアバッグドアのヒンジ構造によれば、次のような作用効果を奏する。先ず、固定支持部２４の内壁部に沿って所要幅で延在するヒンジ部３０の第１変形部４０の厚さＴ１を、可動支持部２２の端縁部(エアバッグドア１４の裏面)に沿って延在する第２変形部４２の厚さＴ２より小さく設定したため、ヒンジ部３０は所定の強度を有しつつも第１変形部４０での変形が発現し易くなっている。これにより、エアバッグ５６の押圧力により伸張的に変形した際に、固定支持部２４とヒンジ部３０との境界部分３２に加わる応力が適度に軽減され、該境界部分３２に亀裂が生ずる不都合が好適に回避される。そして、ＴＰＯ等の合成樹脂製のヒンジ部３０の場合には、第１変形部４０の厚さＴ１を２.０〜３.０ｍｍ程度に設定することで、エアバッグドア１４によって引張られても破損しない強度と、引張られた際に折曲的または撓曲的な変形が発現される柔軟性との両方を兼備させることができる。

また、固定支持部２４と第１変形部４０との境界部分３２における隅角部に変形規制部５０を設けたことにより、ヒンジ部３０が伸張的に変形するに際して第１変形部４０の折曲変形が許容される部分は、境界部分３２から離間したポイントＰよりも先の部分だけとなり、該境界部分３２およびその近傍の変形が適度に規制されて応力が殆どかからないから、この境界部分３２に亀裂が生ずることを防止できる。更に、変形規制部５０を複数のリブ５２から構成したことにより、エアバッグ５６の押圧力によりヒンジ部３０が上方へ強い力で引張られた場合にはリブ５２が適度に座屈変形するから、第１変形部４０が変形規制部５０の端部であるポイントＰで急激に変形することが防止され、この部分に過度の応力が加わることを回避し得る。

なお、第１変形部４０の端縁部に変形規制部５０を設けたことにより、該第１変形部４０の厚さＴ１を小さくしたことによる強度低下が好適に防止でき、該第１変形部４０を変形し易くすると同時に強度を高め得る。従って、変形規制部５０を設けた場合、該変形規制部５０を設けない場合よりも、第１変形部４０の厚さＴ１を小さくすることが可能である。

前述した実施例では、変形規制部５０として複数のリブ５２から構成した場合を例示したが、この変形許容部５０の形態はこれに限定されるものではなく、第１変形部４０における境界部分３２に隣接した端縁部での変形を適度に規制し得るものであれば、これ以外の形態でもよい。

前述した実施例では、２枚のエアバッグドア１４,１４からなる両開きタイプにおけるヒンジ構造を例示したが、本願のヒンジ構造は、１枚のエアバッグドアからなる片開きタイプや、４枚のエアバッグドアからなる四方開きタイプ等にも好適に実施可能である。

また前述した実施例では、単層タイプのインストルメントパネル１０に設けたエアバッグドアを例示したが、本願のヒンジ構造は、基材１２の外面に表皮材を貼り込んだ２層タイプのインストルメントパネルに設けたエアバッグドアや、基材１２、表皮材および発泡体からなる３層タイプのインストルメントパネルに設けたエアバッグドアにも実施可能である。なお、２層または３層タイプのインストルメントパネルの場合は、基材１２におけるエアバッグドアの設置部位に開口部を設け、前述した可動支持部２２をエアバッグドアとして該開口部に臨ませるようにすることもできる。

更に、本願のヒンジ構造を実施可能なエアバッグドアは、前述したインストルメントパネル１０に設けたものに限定されるものではなく、例えばドアパネルやピラーガーニッシュ等に設けたものも含まれる。

本発明に係るエアバッグドアのヒンジ構造は、基材の所要位置に設けたエアバッグドアを裏側から支持する可動支持部と、前記エアバッグドアの周辺部位において前記基材を裏側から支持する固定支持部とを、湾曲状態で連結するヒンジ部を有したエアバッグドアのヒンジ構造であって、自動車等の種々車両内装部材に設けたエアバッグドアに好適に実施可能である。

本実施例に係るヒンジ構造を採用するエアバッグドアを設けたインストルメントパネルの要部断面図。 ヒンジ部を設けたドア支持部材を一部省略して示した平面図。 図２のIII−III線断面図。 ヒンジ部を破断状態で示した部分斜視図。 ヒンジ部が伸長的に変形することで、変形規制部のリブが座屈変形することを示した部分斜視図。 エアバッグドアが開放変位するに際し、変形規制部のリブにより境界部分の変形が規制された状態で第１変形部が変形することを示した説明断面図。 エアバッグドアが開放変位するに際し、変形規制部のリブが適宜座屈変形することで第１変形部が適切に変形することを示した説明断面図。 従来のヒンジ構造を採用するエアバッグドアを設けたインストルメントパネルの要部断面図。 従来のヒンジ構造において発生する不具合を示した説明断面図。

符号の説明

１２ 基材，１４ エアバッグドア，２２ 可動支持部，２４ 固定支持部，
３０ ヒンジ部，３２ 境界部分，４０ 第１変形部，４２ 第２変形部，
５０ 変形規制部，５２ リブ，Ｔ１ 厚さ(第１変形部４０の)，
Ｔ２ 厚さ(第２変形部４２の)

Claims (4)

1. 基材(12)の所要位置に設けたエアバッグドア(14)を裏側から支持する可動支持部(22)と、前記エアバッグドア(14)の周辺部位において前記基材(12)を裏側から支持する固定支持部(24)とを、湾曲状態で連結するヒンジ部(30)を有したエアバッグドアのヒンジ構造において、
   前記ヒンジ部(30)は、前記固定支持部(24)側に位置して該固定支持部(24)に沿って所要幅で延在する第１変形部(40)と、前記可動支持部(22)側に位置して前記エアバッグドア(14)に沿って延在する第２変形部(42)とに分けられ、
   前記第１変形部(40)の厚さ(T1)が、前記第２変形部(42)の厚さ(T2)より小さく設定された
   ことを特徴とするエアバッグドアのヒンジ構造。
2. 前記第１変形部(40)の厚さ(T1)が２.０〜３.０ｍｍとされる請求項１記載のエアバッグドアのヒンジ構造。
3. 前記固定支持部(24)と前記第１変形部(40)との境界部分(32)における隅角部に、該第１変形部(40)における端縁部の変形を規制する変形規制部(50)を設けた請求項１または２記載のエアバッグドアのヒンジ構造。
4. 前記変形規制部(50)は、前記第１変形部(40)の長手方向へ所要間隔毎に設けた複数のリブ(52)から構成される請求項３記載のエアバッグドアのヒンジ構造。
   

Images