JPH03193547A - エアバッグ用パッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、自動車等の安全装置であるエアバッグシステ
ムに用いるエアバッグ用パッドに関する。

（従来の技術） 自動車等における安全装置としてのエアバッグシステム
は、エアバッグを折りたたみ状態でエアバッグパッド内
に収納しておき、緊急時にエアバッグを膨張させると共
にパッドを破断させ、エアバッグを大きく膨張させるも
のである。

従来、このようなエアバッグシステムに用いるエアバッ
グバットとしては、特公昭５７−２０１７７号公報に示
されるように、エアバッグが膨張する際にその圧力で破
断し得るように、所定の破断線に沿って破断用の薄肉部
を設けている。

また、従来、特開昭６３−１８４５４９号公報に示され
るように、その薄肉部に第２の薄肉部を設け、破断線が
蛇行しないようにしたものがある。

さらに、従来、実開昭５１−３６８４６号公報、実開昭
４８−８１５３０号公報に示されているように、パッド
の土壁部において、その中心部から外周方向に向って放
射状に切目等を設けたものもある （発明が解決しようとする課題） 上記のように、パッドに破断用の薄肉部を設けるもので
は、所定位置で確実に破断させる必要があることから、
その薄肉部は肉厚をより薄くすることが望ましい。しか
し、薄肉部を所定以上に薄くすると、エアバッグの膨張
時以外の外部からの押正により破断してしまい、耐久性
を低下させてしまう。また、このパッドを例えばウレタ
ンの反応射出成形（ＲＩＭ）等で成形する場合には、そ
の薄肉部での材料の流れが乱流を起こし易くなり、ボイ
ド等の不良品が発生し易くなってしまうので、材料強度
を若干落としてでも薄肉部肉厚を出来るだけ厚くするこ
とが望ましい。

また、破断線が蛇行すると、蛇行に伴う破片飛散の問題
、および破断態様がパッド毎にばらつくことに起因する
エアバッグの展開荷重、膨張方向、膨張速度のばらつき
の問題等を引き起こし、信頼性を低下させるので薄肉部
の幅は出来るだけ狭くする方が望ましいが、狭くしすぎ
るとやはり材料流動に悪影響を与え、成形不良を起こす
。このため、従来のような単純な断面形状では薄肉部の
幅は２ｍｍ程度より狭くすることができない。

また、薄肉部で第２の薄肉部を形成したものでは、ある
程度の蛇行防止効果はあるが、薄肉部の肉厚増大、幅縮
小の効果は十分であるとは言い難い。

さらに、薄肉部または切目等の薄肉部に類するものをパ
ッドの土壁部の中心部から外周方向に向って放射状に設
けたものは、エアバッグの膨張開始直後には、その破断
開始点は放射状の薄肉部等の交差点をとるものの、それ
以後のエアバッグの膨張過程においては、その開始時の
破断線方向に向う傾向が強くなるが、中心部がら外周方
向に向って均等に全ての薄肉部等で放射状に破断線を進
行させることはむずかしく、成形材料の内部状態等によ
り、中心部以外の薄肉部等の肉厚、強度等の弱い薄肉部
が破断することになる。これにより、エアバッグの展開
過程におけるその膨張方向は、パッド毎にばらつきを生
じて好ましくない。

本発明は、上述のような問題を解決しようとするもので
、所定の肉厚を保持して成形を良好に行なえ、かつ、エ
アバッグの膨張時に確実に所定の破断線で破断され、ま
た、破断線に蛇行を生じないようにすることを目的とす
るものである。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 請求項１の発明は、破断面に所定の破断線に沿って薄肉
部を形成し、エアバッグの膨張時に上記破断面を薄肉部
に沿って破断するようにしたエアバッグ用パッドにおい
て、上記薄肉部は、破断面の表面または裏面側のいずれ
かの片面側に凸状の曲面状に形成された盛上り部と、こ
の盛上り部の内部に反対面側から進入した凹状の谷部と
を備えたものである。

請求項２の発明は、請求項１の構成において、薄肉部の
谷部の谷底頂部は、盛上り部周辺のパッド面のレベルを
越えて盛上り部へ進入しているものである。

請求項３の発明は、請求項１または２の構成において、
薄肉部の谷部の谷底頂部は、初期破断個所から終期破断
個所に至るにしたがい鋭さをしだいに鈍化させたもので
ある。

請求項４の発明は、破断面に所定の破断線に沿って薄肉
部を形成し、エアバッグの膨張時に上記破断面を薄肉部
に沿って破断するようにしたエアバッグ用パッドにおい
て、上記薄肉部は、初期破断個所から終期破断個所に至
るにしたがい肉厚をしだいに増大させたものである。

（作用） 請求項１の発明では、エアバッグ１１の膨張開始の際、
薄肉部４の盛上り部５にはエアバッグ１１の膨張による
引張り応力Ｆが加わるが、盛上り部５の曲面頂点５８部
に縮もうとする応力ｆ、が加わり、引張り応力Ｆと逆方
向の力が生じる。これと逆に、その盛上り部５の内部に
反対側面から進入した谷部６の谷底頂部６１には伸びて
開こうとする応力ｆ６が余分にかかる。これによって、
谷底頂部６Ｍでは引張力が加算されるため、引張り応力
Ｆは相乗効果を受けて増大する。そして、谷底頂部６Ｍ
には引張り応力Ｆと同一方向に力が加わることにより、
薄肉部４の中で最も破断されやすい状態となり、薄肉部
４の中で最も早く材料の破断を起こす。このように、破
断はその谷底頂部６３から始まり、連鎖的に曲面頂点５
１に向い、破断線を描く。

請求項２の発明によれば、谷部６の谷底頂部６Ｍを盛上
り部５の周辺より高く位置させることにより、破断を一
層容易に行なわせることができる。

請求項３の発明では、薄肉部４の破断の開始点が設定さ
れ、エアバッグ１１の膨張時にその開始点がまず破断さ
れ、破断はその開始点が起点となって終期破断個所まで
進むことにより、一定な順序で破断線が形成される。

請求項４の発明では、薄肉部４の肉厚の最も小さい部分
が初期破断個所となり、上記と同様に一定な順序で破断
線が形成される。

（実施例） 以下、本発明の第１の実施例を第１図、第２図および第
３図を参照して説明する。

第１図および第２図において、１はウレタン等の軟質合
成樹脂で一体に形成したエアバッグ用パッドで、このパ
ッド１は、破断面となる平坦状の上壁部２と、この上壁
部２の外周縁から下方に延びた４面の側壁部３とを備え
たほぼ長方形箱状をなしている。

上記上壁部２には所定の破断線に沿って、例えばほぼＨ
字状に破断用の薄肉部４が形成されている。この薄肉部
４は、土壁部２の表面２１から外方に向って凸状にかつ
外面断面がほぼ半円弧状の曲面状に形成された連続した
盛上り部５と、この盛上り部５の内部に土壁部２の反対
面側である裏面２ｂ側から進入した断面はぼＶ字状の連
続した凹状の谷部６とからなっている。そして、この谷
部６の谷底頂部６１は、盛上り部５の周辺の表面２！の
高さ位置より外側に位置しており、すなわち、表面２ａ
のレベルを越えて盛上り部５内へ進入している。

また、上記上壁部２および各面の側壁部３の内部には上
記薄肉部４を除いて合成繊維からなるネット７が埋設さ
れ、この側壁部３におけるネット７の外側に補強バンド
８が縫着され、ネット７により薄肉部４以外で破断せず
、かつ、薄肉部４以外の部位が飛散しないようになって
いると共に、補強バンド８で側壁部３の拡開を防止して
いる。

１１は折りたたみ状態のエアバッグで、このエアバッグ
１１の基端部がインフレータ１２の外周部のフランジ部
１３に固定され、このフランジ部１３の立上り部に、上
記エアバッグ１１を覆ったパッド１の側壁部３がボルト
等により固定されている。

そして、このエアバッグシステムは、自動車のハンドル
内に配置されて、そのボス部の上部に取付けられる。

次に、作動を説明する。

緊急時にインフレータ１２が作動し、ガスを発生してエ
アバッグ１１を膨張させ、その圧力によりパッド１の土
壁部２を薄肉部４に沿って破断し、この破断された開口
からエアバッグ１１を突出させると共に、パッド１の上
方で大きく膨らませ、乗員を保護する。

上記のエアバッグ１１の膨張開始の際、薄肉部４の盛上
り部５には平常時の第３図（１）の状態から第３図（ｂ
）の状態のように、エアバッグ１１の膨張による引張り
応力Ｆが加わるが、第３図（Ｃ）の状態に行くにしたが
い、盛上り部５の曲面頂点５１部に縮もうとする応力ｆ
、が加わり、引張り応力Ｆと逆方向の力が生じる。これ
と逆に、その盛上り部５の内部に反対面側から進入した
谷部６の谷底頂部５１には伸びて開こうとする応力ｆ６
が余分にかかる。これによって、谷底頂部６１では引張
力が加算されるため、引張り応力Ｆは相乗効果を受けて
増大する。そして、谷底頂部６！には引張り応力Ｆと同
一方向に力が加わることにより、薄肉部４の中で最も破
断されやすい状態となり、第３図（ｄ）の状態で薄肉部
４の中で最も早（材料の破断を起こすことになる。

そして、その破断は、その谷底頂部６暑から始まり、連
鎖的に曲面頂点５ａに向い、破断線を描くことになる。

この場合、実験によれば、薄肉部４の厚さが、例えば１
薗で一定の場合、その破断に対する応力は、−殻内な半
硬質ウレタンの場合、従来の平板状形状で３．５ｋｇ荷
重で破断するものが、３．０ｋｇ荷重で破断することが
可能となり、破断荷重を１０〜１５％程度低下すること
ができるため、より破断しやすくなる。また、同一荷重
で破断するためには、薄肉部４の厚さを、従来の平板状
形状で１０！ｌｌｆｆ１の厚さのものを、１．２〜１．
３ｍｍと厚くすることができるため、より成形材料の流
れのよい金型作製が可能となる。

そして、薄肉部４は、上記のように、最小肉厚を厚くす
ることが可能になると共に、谷部６がするどい谷底頂部
６１を有するのに対して盛上り部５がゆるやかな曲面形
状となっていることにより、成形材料の成形時での流動
方向をスムーズに変化させることができるため、乱流を
防止して、ボイド等の不良品の発生がきわめて少ない製
品の作成が可能となる。

また、薄肉部４では、破断応力が一点に集中してかかる
ことにより、エアバッグ１１の膨張時にその破断が所定
の破断線により確実に行なわれ、蛇行のない破断線が得
られ、バッド毎に安定した展開が可能で、かつ、薄肉部
４の最小肉厚も厚（することができるため、耐久性が向
上し、エアバッグ１１の膨張時以外の薄肉部４での破断
ち防止することができる。

また、谷部６の谷底頂部６Ｉを、盛上り部５の周辺の表
面２１より外側に位置させることにより、破断を一層容
易に行なわせることができる。

次に、第２の実施例を第４図により説明する。

この実施例は、前記第１の実施例に対しパッド１の薄肉
部４の構成を表裏面側で逆にしたものである。すなわち
、薄肉部４は、パッド１の上壁部２の裏面２ｂ側に盛上
り部５を形成すると共に、表面２ａ側から谷部６を形成
し、この谷部６の谷底頂部６！を裏面２ｂより下方位置
としたものである。

このようにすることにより、エアバッグ１１の膨張方向
が外方に向うため、盛上り部５の曲面頂点５ａが下から
持ち上げられ、より引裂き力に破断応力が依存する構成
とすることができる。

次に、第３の実施例を第５図により説明する。

この実施例は、前記第１および第２の実施例において、
パッド１の薄肉部４を土壁部２の肉厚内に形成したもの
である。すなわち、盛上り部５および谷部６を上壁部２
の肉厚内に配置すると共に、盛上り部５の両側に沿って
凹欠部１５を形成したものである。

このようにすることにより、パッド１の土壁部２の肉厚
の範囲内で、前記と同様な効果を出すことができる。そ
して、この実施例の場合、製品の表面の見ばえがよくな
る。

次に、第４の実施例を第６図および第７図により説明す
る。

この実施例は、前記第１、第２および第３の実施例にお
いて、パッド１の薄肉部４における谷部６の形状を変え
たものである。すなわち、第６図（ａ）　（ｂ）　（ｃ
）は、パッド１の土壁部２の薄肉部４において、第２図
Ａ−Ａ部、Ｂ−Ｂ部、Ｃ−Ｃ部の各部位に対応する断面
図を示しており、薄肉部４の盛上り部５は同一に形成し
、その反対側の谷部６の谷底頂部６８を、第６図（りの
」二壁部２の中央部から、第６図（ｂ）の土壁部２の中
間部および第６図（ｃ）の土壁部２の外周部に行くにし
たがって、半径曲率を徐々に大きくし、中央部の初期破
断個所から外周部の終期破断個所に至るにしたがい鋭さ
をしだいに鈍化させたものである。

このようにすることにより、薄肉部４の破断の開始点が
土壁部２の中央部に設定され、エアバラグ１１の膨張時
に中央部がまず破断され、初期はその開始点が起点とな
って破断が開始し、その破断線は中央部から徐々に外周
方向に向って左右同じ度合で破断が起り、終期破断個所
まで進むことにより、一定な順序で破断線が形成される
ため、第７図（ａ）　（ｂ）　（ｃ）　（ｄ）　（ｅ）
のように規則的で安定した展開が得られ、パッド１毎の
展開方向のばらつきを防止し、一定の安全性の高いもの
とすることができる。

なお、初期破断個所はパッド１の土壁部２の中央部でな
くてもよい。例えば、第２図のＰ点を初期破断個所とし
てもよく、この“場合、Ｑ点が終期破断個所となる。

次に、第５の実施例を第８図により説明する。

この実施例は、前記第１、第２および第３の実施例にお
いて、パッド１の薄肉部４における厚さを変えたもので
ある。すなわち、第８図は、パッド１の上壁部２の薄肉
部４において、第２図り一り部に対応する断面図を示し
ており、薄肉部４における盛上り部５の曲面頂点５ａと
谷部６の谷底頂部６畠との間の肉厚を、上壁部２の中央
部から外周部に行くにしたがって徐々に厚く形成し、中
央部の初期破断個所から外周部の終期破断個所に至るに
したがい肉厚をしだいに増大させたものである。

このようにすることにより、薄肉部４の肉厚の最も小さ
い土壁部２の中央部が初期破断個所となり、ここから外
周部に向って破断が起り、前記第７図（り　（ｂ）　（
ｃ）　（ｄ）　（ｅ）のように規則的で安定した展開が
得られる。

なお、この場合も、初期破断個所は任意の点に設定する
ことができる。

次に、第６の実施例を第９図および第１０図により説明
する。

この実施例は、前記第５の実施例と同様に、パッド１の
薄肉部４の厚さを変えものであるが、前記各実施例に対
し薄肉部４の構成を異ならせたものである。すなわち、
薄肉部４は、上壁部２の表面２！および裏面２ｂ側から
凹溝ＩＴ、　１８を設けて形成している。そして、第１
０図（ｓ）　（ｂ）　（ｃ）は、パッド１の土壁部２の
薄肉部４において、第９図Ａ−Ａ部、Ｂ−Ｂ部１、Ｃ−
０部の各部位の断面図を示しており、薄肉部４の肉厚を
第１０図（りの土壁部２の中央部から、第１０図（ｂ）
の土壁部２の中間部および第１０図（ｃ）の土壁部２の
外周部に行くにしたがって徐々に厚く形成し、中央部の
初期破断個所から外周部の終期破断個所に至るにしたが
い肉厚をしだいに増大させたものである。

このようにすることにより、前記第５の実施例と同様に
、薄肉部４の肉厚の最も小さい土壁部２の中央部が初期
破断個所となり、ここから外周部に向って破断が起り、
前記第７図ｉ１　（ｂ）　（ｃｌ　（ｄ）（ｅ）のよう
に規則的で安定した展開が得られる。

なお、この場合においても、初期破断個所は任意の点に
設定することができる。

〔発明の効果〕

請求項１の発明によれば、薄肉部が片面側の曲面状の盛
上り部と、反対面側からの谷部とからなっており、薄肉
部の最小肉厚を厚くすることが可能になると共に、盛上
り部がゆるやかな曲面形状となっていることにより、成
形材料の成形時での流れをスムーズに変化させることが
できるため、乱流を防止して、ボイド等の不良品の発生
をきわめて少なくすることができる。

また、薄肉部では、破断応力が一点に集中してかかるこ
とにより、エアバッグの膨張時にその破断が所定の破断
線により確実に行なわれ、蛇行のない破断線が得られ、
パッド毎に安定した展開が可能で、かつ、薄肉部の最小
肉厚も厚くすることができるため、耐久性が向上し、エ
アバッグの膨張時以外の薄肉部での破断ち防止すること
ができる。

請求項２の発明によれば、谷部の谷底頂部を、盛上り部
の周辺より外側に位置させることにより、破断を一層容
易に行なわせることができる。

請求項３および請求項４の発明によれば、初期破断個所
から一定な順序で破断が行なわれ、規則的で安定した展
開が得られ、パッド毎の展開方向のばらつきを防止し、
一定の安全性の高いものとすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のエアバッグ用パッドの第１の実施例を
示す断面図、第２図は第１図の斜視図、第３図（１）　
（ｂ）　（ｃ）　（ｄ）は薄肉部に加わる破断応力の原
理を示す一部の断面図、第４図は本発明のエアバッグ用
パッドの第２の実施例を示す断面図、第５図は本発明の
エアバッグ用パッドの第３の実施例を示す一部の断面図
、第６図（１）　（ｂｌ　（ｃ）は本発明のエアバッグ
用パッドの第４の実施例を示す第２図Ａ−Ａ１Ｂ−Ｂ、
Ｃ−Ｃ部に対応する一部の断面図、第７図は第６図のパ
ッドのエアバッグ膨張時の破断過程を示す斜視図、第８
図は本発明のエアバッグ用パッドの第５の実施例を示す
第２図Ｄ−Ｄ部に対応する一部の断面図、第９図は本発
明のエアバッグ用パッドの第６の実施例を示す斜視図、
第１０図（ａ）　（ｂ）　（ｃ）は第９図Ａ−Ａ、Ｂ−
Ｂ、Ｃ−Ｃ部の一部の断面図である。 １・・パッド、２・・破断面としての土壁部、２１・・
表面、２ｂ・・裏面、４・・薄肉部、５・盛上り部、６
・・谷部、６８・・谷底頂部、１トエアバッ グ。 平成元年１２月 日 発 明 者 佐 野 久

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）破断面に所定の破断線に沿って薄肉部を形成し、
   エアバッグの膨張時に上記破断面を薄肉部に沿って破断
   するようにしたエアバッグ用パッドにおいて、 上記薄肉部は、破断面の表面または裏面側のいずれかの
   片面側に凸状の曲面状に形成された盛上り部と、この盛
   上り部の内部に反対面側から進入した凹状の谷部とを備
   えたことを特徴とするエアバッグ用パッド。
2. （２）薄肉部の谷部の谷底頂部は、盛上り部周辺のパッ
   ド面のレベルを越えて盛上り部内へ進入していることを
   特徴とする請求項１記載のエアバッグ用パッド。
3. （３）薄肉部の谷部の谷底頂部は、初期破断個所から終
   期破断個所に至るにしたがい鋭さをしだいに鈍化させた
   ことを特徴とする請求項１または２記載のエアバッグ用
   パッド。
4. （４）破断面に所定の破断線に沿って薄肉部を形成し、
   エアバッグの膨張時に上記破断面を薄肉部に沿って破断
   するようにしたエアバッグ用パッドにおいて、 上記薄肉部は、初期破断個所から終期破断個所に至るに
   したがい肉厚をしだいに増大させたことを特徴とするエ
   アバッグ用パッド。