JPH03295736A - エアバッグの展開開口部構造 - 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】 （産業上の利用分野） この発明は自動車の安全装置に関し、特には、一般的に
「エアバッグ」と称される膨張クッション装置に関する
。この種装置において、ファブリッククッション（エア
バッグ）は、自動車乗員区画内において収納スペースと
して区画される収容部内で折りたたまれた状態で収納さ
れている。瞬時の衝突を感知するクラッシュセンサーの
作動によって、該エアバッグは、化学的に発生したガス
により膨張し、自動車が衝突により急激に減速される際
、前方に投げ出されるドライバーや乗員の衝撃を吸収す
るように、予め定められた方向および位置に展開するよ
うになっている。

折りたたまれたエアバッグおよびガス発生装置ならびに
この装置の他の部材は、ステアリングホイールあるいは
乗員座席の前部にあるインストルメントパネルの裏側に
設けられた収納部内に収容され、該膨張エアバッグによ
って発せられた圧力によって開口される一またはそれ以
上の扉によって覆われている。

この収納部は他から干渉されない方法で構成されなけれ
ばならないとともに装置が作動する際には、該エアバッ
グは素早く展開するものでなげればならない。しかも、
該閉鎖部材は乗員との偶発的な接触によって生ずる通常
の圧力に耐えなければならない。

（従来の技術） 典型的な従来の装置は、エアバッグが展開する開口部を
覆うインストルメントパネルもしくはステアリングホイ
ールの表面にそのドア形状が外側にはっきりと分かるも
のであった。

明らかなドア形状の存在は、内装トリム表面の美感を損
ね、またエアバッグの存在とさらに、エアバッグが展開
するだろうという差し迫った可能性とを多くの人に知ら
しめ、不安な気持ちにさせる。

閉鎖部を設計する通常のやり方は、つめ（ｄｅｔｅｎｔ
）機構またはスナップ結合部分によって係着されたヒン
ジ扉を用いることである。膨張エアバッグの圧力によっ
て強制的に開放される。そのような閉鎖構造の一例とし
て１９８２年５月４日の米国特許第４．３２７，９３７
号の「ガスクッションのための折りたたみ閉鎖部材（Ｄ
ｏｗｎｗａｒｄｌＹＦｏｌｄａｂｌｅ　Ｃｏｖｅｒｉｎ
ｇ　Ｆｏｒ　ａ　Ｇｕｓ　Ｃｕ５ｈｉｏｎ）を参照され
たい。

もう一つの一般的な構造とは、展開するエアバッグによ
って破断される表皮上に外側によく見える弱い線を設け
ることである。このような設計例として、「自動車のエ
アバッグ（Ａｉｒ　Ｂａｇｓ　ｉｎＭｏｔｏｒ　Ｖｅｈ
ｉｃｌｅｓ）　Ｊに関する１９８３年８月２３日の米国
特許第４．００，０１０号および「エアバッグ膨張用キ
ャップ（Ｃａｐ　１ｉｋｅ　Ｃｏｖｅｒ　ｆｏｒ　ａｎ
Ａｉｒ　Ｂａｇ　Ｉｎ５ｔａｌｌａｔｉｏｎ）　Ｊに関
する１９８２年６月１５日の米国特許第４．３３４．６
９９号を参照されたい。

「安全装置（Ｓａｆｔｙ　Ａｐｐａｒａｔｕｓ）」に関
する１９７２年２月８日の米国特許第３，６４０，５４
６号は、閉鎖扉を被覆し、継目によって予め弱められた
表皮を開示する。そしてこの継目は触れてその存在が確
認されるとともに下部にいかなる支持材も有していない
がためにやがてはっきりと目に見えるようになるだろう
。

［安全装置（Ｓａｆｔｙ　Ａｐｐａｒａｔｕｓ）Ｊに関
する別のやり方は１９７２年１月４日の米国特許第３，
６３２．１３６号に記載されている。それによると、線
状に形状された強力な爆薬が、エアバッグの膨張によっ
て扉部分が押し開けられるよりもわずかに早く、ドアの
ロックおよび強化パネルを破断して、そのロックされた
扉を開放するというものである。

上記の構成のすべてにおいて、外聞鎖部材の外形が示唆
され、かつあるものは前記装置の作動の際、乗員区画内
へその破片が飛散するという結果前記の構造のほとんど
は、閉鎖扉部材を別個に製造し取り付けており、このこ
とはエアバッグ装置の製造コストを増加させている。

１９８９年１月３０日に出願された米国特許出願第０７
／３０３，１３２号においては、エアバッグが取りつけ
られているという連想を避けるためにエアバッグを自動
車内装パネル内にエアバッグ展開開口を形成する起爆コ
ードの長さを利用した目に見えない閉鎖部材が開示され
ている。

（発明が解決しようとする課題） この発明は、トリムパネルの裏側に設けられたエアバッ
グ格納部上ですばやく開く展開開口を形成するようなパ
ターン形状で、制御されたエネルギーの付加によって、
継目のないトリムパネルのカバー表皮を切断する外観上
目に触れないエアバッグ装置を提案するものである。

前記パターン形状に区切られたトリムパネルの区画部分
は、前記開口部を通じ展開される膨張エアバッグによっ
て開かれるインナードアパネルによって簡単に押し退け
られる。

エアバッグカバーは、このように、トリムピースと一体
化されており、該トリムピースを分離して製造したり組
立てたりする必要がない。

（課題を解決しようとする手段） 第一の実施例においては、リニア発熱部材が用いられ、
該部材は密着状態の異金属より構成される線状部材より
なり、展開開口のパターン形状で、外側スキン層に内接
するトリムパネルに取り付けられ、この発熱部材は作動
時に急速な金属の合金化を引き起こす。この合金化過程
は前記表皮を所望パターン形状で瞬時に破砕するに十分
な熱を発生する。展開エアバッグは前記パターン形状に
沿って前記トリムパネルの区画部分をたやすく引き裂き
、そして扉を開口形成する。

他の実施例では、形成されるべき開ロバターン形状でト
リムパネル内に延設された長い管状部材内に線状の爆薬
が封入されていて、該管状部材にはカバー表皮部分が破
断されることができるように該表皮部分に面する一連の
孔が設けられている。

前記管状部材内の薬品の爆発による発生物は圧縮ガスと
して前記孔開口を通り抜け、その爆発力はカバー表皮お
よび内接するパネル部材のみの破断のために限定され向
けられる。このことは、トリムパネルに展開開口部を確
実に形成せしめるとともに、爆風を減少せしめかつ乗員
区画内への破片の飛散を防止せしめる。

第三の実施例においては、他の形態の線状爆薬が用いら
れ、展開開口のパターン形状でトリムパネル内に配置さ
れた管から構成される。この管はその内側に配設された
爆薬層を有しているとともに、破断されるべきパネル部
分に接する側に、その長さ方向に沿ってスリットが入れ
られており、爆薬の爆発時に、その爆風か前記スリット
に沿って管を開き火炎前部がその方向外側へ導かれる。

この集中化された火炎前部がトリムパネルの表皮を引き
裂き、そして爆発時に粒子や他の破片の爆風を乗員区画
内に導くことなく、展ＮｒＭＯ部を確実に形成する。

各実施例において、一またはそれ以上の硬いインナー扉
パネルがエアバッグの展開によって開かれ、区画部分を
破断し、そしてエアバッグが展開するように形成された
前記カバーを押し開ける。

これらの実施例の各々は、自動車内装トリムパネルもし
くはトリムピースの裏側に配されるエアバッグ装置のた
めの、視覚的にも触覚的にも気付かれずかつまた他から
の干渉を防ぎ、確実に開いて必要最低限の時間でエアバ
ッグの展開を可能にするカバ一部材を提供するものある
。

このエネルギーを付与するリニアエレメントは、該リニ
アエレメントのパターン形状と合致するパターン形状で
表皮を構造的に弱化する手段とともに結合して用いられ
る。この構造的弱化は、合致したパターン形状の表皮弱
化がリニアーエレメントの作動効果を表すように、注意
深く制御された深さで、表皮の内側表面に溝を切り込む
ことに行われる。

（実施例） 以下添付の図面にしたがってこの発明の詳細な説明する
。

第１図はこの発明によるエアバッグ閉鎖部機構を自動車
の前側部分の想像線とともに示した部分斜視図、第２図
はこの発明によるエアバッグ展開開口が形成されるよう
に装置されたリニア発熱部材機構を有するトリムパネル
の横断面図、第３図はこの発明によるトリムパネルおよ
び発熱部材の構造の拡大部分斜視図、第４図はこの発明
による別のエアバッグ展開開口形成構造を有するインス
トルメントパネルの部分斜視図、第５図は第４図のイン
ストルメントパネルおよび開口形成構造の横断面図、第
６図はこの発明によるさらに別の開口形成構造をインス
トルメントパネルを貫通して示した横断面図、第７図は
第６図の開口形成構造に組入れられる衝撃管状部材の斜
視図である。

以下の詳細な説明においては、ある特有の用語が明瞭性
のため用いられ、そして特殊な実施例が米国法３５ＵＳ
Ｃ１１２の要求に従って記述されているが、しかしなが
ら、同一物についてはこれを制限するものではなく、こ
の発明が特許請求の範囲内で多くの形式および多くの変
形を持つ可能性のある限りにおいては限定的に解釈され
るべきではない。

第１図について説明すると、自動車内に取り付けられた
エアバッグ安全装置の主要構成が示されている。自動車
ボディ１０は内装の仕上げをなす種々のトリムパネルも
しくはトリムピースを備えた乗員区画１２を有している
。

このエアバッグシステムはインストルメントパネル１４
の裏側に収納される乗客側のエアバッグと、そしてステ
アリングホイールカバー１６の下側に収納されるドライ
バー側のエアバッグとを有し、前記インストルメントパ
ネル１４およびステアリングホイールカバー１６はそれ
ぞれ乗員区画の周りに配された内装トリムパネルまたは
トリムピースから構成される。

各エアバッグ装置は、折りたたまれたエアバッグを有す
る収容部１８を含んでおり、前記エアバッグは本技術の
当業者によく知られた手法でガスによって膨張せられ乗
員区画内へ展開される。

複数のクラッシュセンサー２０が自動車の前部に設けら
れており、これらは衝突時にコントロールユニット２２
によって受信されるべく電気信号を発し、次いで収容部
１８内のガス発生装置を作動させる。

このようなエアバッグシステムはこの技術分野において
よく知られており、かつこの発明はそれらの詳細に係わ
るものではないので、この詳細はここでは述べない。こ
こでは単に、ガス発生装置は、通常、電気信号を検知し
て高温反応を生ずる化学薬品を発火させ次いでエアバッ
グ膨張のため大量の窒素ガスを生成する化学反応を引き
起こす点火装置２４によって作動される、ということを
述べるにとどめる。

上述したように、エアバッグはそのような衝突が起こる
まではいつでも展開できるように収納されていなければ
ならないのである。

この発明の概念によれば、展開開口は、トリムパネル、
ホイールカバーおよびエアバッグを背面に装着された他
のピースの平滑で不断な平面に、エアバッグの展開する
瞬間に、制御された集中化エネルギーが加えられること
によって形成される。

そのような開口は、膨張するエアバッグの力によって開
いてドアを形成するためのヒンジとして作用するために
折り曲げられた側部を備えた、−枚扉または二枚扉の３
つの側部を形成するようなパターン形状で、分離線を形
成するに十分なエネルギーが表皮に瞬間的に加わること
によって瞬時に形成される。

このトリムパネルもしくはトリムピースは、エアバッグ
収容部上方区域の区画部分がエアバッグ自身によって押
し開かれる収容部罪によってたやすく引き裂かれるため
に十分に弱められて構成されている。

この発明の第１実施例は「ミツドマウントＪと称される
本発明の態様が示され、第１図ないし第３図に図示され
る。一対の両開きｌ［２８Ａおよび２８Ｂは、装置作動
の瞬間に、インストルメントパネル１４の平滑な平面２
６に形成され、展開開口を形成するため動く際に対向す
る側に沿ってヒンジ付けされる。

この発明の第１実施例において、表皮のリニア発熱部材
３０は、第２図のように、エアバッグ収容部１８を覆う
上述した２枚扉形状で、インストルメントパネル１４内
に設けられる。第３図に示されるように、前記発熱部材
３０はビニール表皮３４からなるカバー外層直下に配置
される。インストルメントパネル１４のようなトリムパ
ネルは組付けを可能にしかつ通常の接触圧力に耐えるた
めに十分な構造的完全性を持って構成されている。

そのような構造は、一般的には、軟質発泡層３２によっ
て覆われかつスキン３４によって被覆された金属または
硬質プラスチックの硬質下部層３６によって実現される
。　この発明の概念によれば、前記下部層３６はエアバ
ッグ収納部１８を収容しつるような形状で形成された開
口を有しており、該収納部１８を覆うヒンジ付けされた
インナードアまたは扉３５の上方には前記発泡層３２お
よび表皮３４のみが留保されている。そのようなインナ
ードア３５は、これとは別に、インストルメントパネル
１４に一体化されていてもよい。収納部１８は第３図に
示される位置において、インストルメントパネル１４の
下方で支持されるように腕木（図示せず）によって取付
けられる。

発熱部材３０はたがいに密着状態の２つの異金属よりな
る材質から構成される。これらの発熱部材が発熱温度に
達したとき、すばやい合金化反応が生じ、その際に膨大
な熱が放出される。パラジウム合金の外芯およびアルミ
ニウム合金の内芯からなる薄いワイヤーもしくはリボン
形状のそのような物質は、ニューヨーク、マウントバー
モンにあるパイロヒユーズ社の商標「パイロヒユーズ」
（ＰＹＲＯＦＵＺＵ）として商業的に入手可能である。

好ましくは、小さい直径、例えば０．００４（約０．１
０１０２Ｗもしくは０．００５インチ（０゜１２７ｍｍ
）の厚さのこれらの部材のあるものは、非常に高速度の
反応が要求されている間十分な熱を発生させるためにね
じ合わされる。　この反応は爆発ではなく、発熱部材３
０のパターン形状にビニール表皮３４を熱削剥せしめる
ものであり、インナードア３５と展開エアバッグを押し
出して発泡層３２の隣接する部分を分離せしめるもので
ある。

前記発熱部材３０はエアバッグ点火装置２４に直結され
ていて、エアバッグの展開と同時に作動することを確保
している。

第４図および第５図には「トップマウント」と称される
態様の別の実施例が示され、ここでは、単一の外側扉４
２が、該扉４２の下方の収納部１８に収納されるエアバ
ッグが展開しうるように、インストルメントパネル１４
の水平表面の平滑面４４に形成されている。

この例では、所望形状の長尺の管４６が発泡コア３２に
形成された溝３３内に配置されていて、タブ４７でエア
バッグ収納部１８の片側に固定されることによってしっ
かりと取り付けられている。

この管４６は外側表皮３４方向に向う一連の孔５２を有
している。長い導火線５４は前記管４６内に配されてい
て、エアバッグ装置自体の点火装置２４を有する連結管
５５を経由する。衝撃の伝達によって、同時に発火され
るように爆発される。

この導火線５４は低パワー「ブラマライン（Ｐｒｉｍａ
ｌｉｎｅ）」（商標）として商業的に入手可能である。

結果として、一連のガス圧力の噴出は、膨張エアバッグ
との接触時にｗ４２の分離を容易にするように、扉４２
の輪郭を規定するパターン形状で表皮３４を穿つかまた
は脆化するように仕向けられる。管４６内の導火線５４
の封入は爆風の強度を和らげ、かつ乗員区画内への破片
の飛散をなくす。

さて、別の実施例が第６図および第７図に示され、ここ
では、割れ目スリーブタイプのリニアエレメント５８が
表皮３４下の発泡コア３２の中に形成されるべき扉と対
応するパターン形状で埋設されている。

このエレメント５８はタブ５９によって収容部１８に固
着されている。爆薬６０の薄い層がプラスチックチュー
ブ６１の内側を覆っている。爆発時には、炎の先端がス
リット６２に沿ってすばや（伝搬し、該スリットは爆発
によって生じた圧力によって広げられる。

この炎の先端は表皮３４を切り裂きインストルメントパ
ネル１４の印付けされていない平面に扉を形成する。

そのような物質はコネチカット州シムスバリーのジ、ア
ンサイン−ビッグフォード、カンパニーの商標「ノーネ
ル（ＮＯＮＥＬ）Ｊとして実用化されている。

この発明は自動車の乗客の目に触れることがなく、他か
らの干渉に対しても十分な強度を有するエアバッグの閉
鎖部材を提供するものであるが、同時にエアバッグシス
テムの作動時には該エアバッグの適切な展開のための開
口を即座に提供するものである。トリムピース自体に閉
鎖扉を一体化することによって、全体の製造コストが低
減されるとともにその構造が簡略化される。

この発明による構造は、上述のように乗客（助手席）側
エアバッグ装置について説明したが、ドライバー側エア
バッグ装置についてもステアリングホイールカバー１６
を類似の設計とすることによって採用されることができ
る。

上記構造はまた、第８図に示すように、外層表皮３４を
構造（機械）的に弱化することと組み合わせて用いられ
る。

この弱化は製造において一律に一貫したレベルで実行さ
れなければならない。

この発明の一様相によれば、この弱化は、表皮３４の内
側表面に沿って一貫して制御された深さで形成されるべ
き開口のパターン形状でもって溝６６を形成するために
、該表皮３４に切れ目付けをすることによって実現され
る。この溝は前記リニアエレメントの上部に位置する。

上述したように、表皮３４の内側の部分的カットは、設
計された深さを一貫して保持することが重要である。第
９図はこれを効果的に行う方法を示すものである。適宜
のカッタ刃７２がガイド部材７４に装着され、このガイ
ド部材は例えばローラのようなもので、カッタ刃７２が
表皮３４を横切るとき該表皮３４の表面に載置できるよ
うになっている。カッタ刃先端７６が突出する表皮３４
表面下の間隔は切込み深さに対応し、かつそれに応じて
セットされる。

この方法の一様相によれば、カッタ刃先端７６下の表皮
材の実質的な圧縮は一貫した切断深さを保つためには避
けられるべきである。この要請は、表皮よりもたやすく
圧縮する材質からなるベツドに該表皮を載置すること、
つまり例えばネオブレンゴム層７７をビニル表皮の下に
配置することによって満たされる。これはカッタ刃先端
７６によるビニル表皮の軽微なたわみを許容して、不規
則かつ一貫性のない結果を招く適度の圧縮をなくする。

表皮３４の内側表面の部分的切断は、第１０図に示すよ
うに、中央部の最大深さから他の側部の減少した深さま
で、閉鎖部材の幅方向に変化させることができる。これ
は、カムコントロール装置７８あるいは他の装置によっ
て切込み６６の深さを変化させることによってなされる
。

このように、リニアエレメントの作動は表皮３４（およ
び発泡層３２）を所定パターン形状で部分的に脆弱化し
、ついで膨張エアバッグの力が該表皮３４を予め弱化さ
れた溝６６に沿って機械的に引き裂く。この確実に破断
し結合する効果がエアバッグ展開開口を形成する外側に
目に触れない継目を提供することができるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明によるエアバッグ閉鎖部機構を自動車
の前側部分の想像線とともに示した部分斜視図、第２図
はこの発明によるエアバッグ展開開口が形成されるよう
に装置されたリニア発熱部材機構を有するトリムパネル
の横断面図、第３図はこの発明によるトリムパネルおよ
び発熱部材の構造の拡大部分斜視図、第４図はこの発明
による別のエアバッグ展開開口形成構造を有するインス
トルメントパネルの部分斜視図、第５図は第４図のイン
ストルメントパネルおよび開口形成構造の横断面図、第
６図はこの発明によるさらに別の開口形成構造をインス
トルメントパネルを貫通して示した横断面図、第７図は
第６図の開口形成構造に組入れられる衝撃管状部材の斜
視図である。 ｌＯ・・・自動車ボディ、１２・・・乗員区画、１４・
・・インストルメントパネル、１６・・・ステアリング
ホイールカバー　１８・・・エアバッグ収容部、２０・
・・クラッシュセンサー、２２・・・コントロールユニ
ット、２６・・・パネル平滑面、２８Ａ、２８Ｂ・・・
扉、３０・・・リニア発熱部材、３２・・・発泡層、３
３・・・溝、３４・・・表皮、３５・・・インナードア
、３６・・・硬質下部層、４２・・・扉、４４・・・パ
ネル平滑面、４６・・・管、５２・・・孔、５４・・・
導火線、５５・・・連結管、５８・・・リニアエレメン
ト、６０・・・爆薬、６６・・・溝、７２・・・カッタ
刃、７６・・・カッタ刃先端。 ＩＧ−３ ＦＩＧ−７ ＦＩＧ−９ 手続補正書動式） ％式％ １、事件の表示 平成２年　特　許　願　第３２０６０８号２、発明の名
称 エアバッグの展開開口部構造 ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 名　称　ティップ　エンジニアリング　グループ、　イ
ンコーホレーテッド ４、代　理　人 住　所　名古屋市中区丸の内２丁目１８番２２号６、補
正の対象 （１）明細書の図面の簡単な説明の欄 ７、補正の内容 （１）明細書の図面の簡単な説明の欄２３ページ９行目
「の斜視図」の後に「、第８図は外層表皮を弱化させた
例を示す断面図、第９図は表皮内側を部分的にカットす
る例を示す断面図、第１０図は同じく表皮内側の切込み
深さを変化する例を示す断面図」を挿入する。 以上

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、自動車の乗員区画に設けられたエアバッグのための
   装置であって、ガスによって膨張され前記乗員区画内に
   展開される折りたたみクッションを内部に有する格納部
   よりなり、該格納部が乗員区画内のトリムパネル裏側に
   設けられたものにおいて、 前記トリムパネルは、 乗員区画内側に面する平滑かつ不断に広がった表皮面と
   、 前記表皮の下部に位置しかつ前記エアバッグ格納部を覆
   う一またはそれ以上の閉鎖部材のパターン形状に形成さ
   れているとともに、その作動時に、前記パターン形状に
   前記表皮を破断するに十分な長さに沿ってエネルギーが
   加えられるように構成されたリニアエレメントと、 トリムパネルに形成された開口を通じて前記エアバッグ
   が展開することができるように、前記エアバッグの展開
   に先立って前記リニアエレメントを作動する手段 とからなることを特徴とするエアバッグの展開開口部構
   造。 ２、請求項第１項のエアバッグの展開開口部構造におい
   て、前記リニアエレメントがその長さ方向に沿って形成
   された一連の外向きの孔部を有する長い管状部材より構
   成されているとともに、該管内に延設された線状の爆薬
   を含み、該爆薬は加圧ガスを発生しその爆発時には該加
   圧ガスが前記管状部材の孔部より突出して部材の破壊を
   引き起こすように構成されているもの。 ３、請求項第１項のエアバッグの展開開口部構造におい
   て、前記リニアエレメントがその長さ方向に沿ってその
   外側面にスリットを有する長い管状部材より構成されて
   いるとともに、該管状部材内に、該リニアエレメントの
   作動によって活性化され部材を炎焼する爆薬を含むもの
   。 ４、請求項第１項のエアバッグの展開開口部構造におい
   て、前記リニアエレメントが密着状態の複数の異金属よ
   りなり、該金属は電気の励起によって反応温度に達する
   まで発せられる熱エネルギーを放出しつつ合金化するも
   のであるもの。 ５、請求項第１項のエアバッグの展開開口部構造におい
   て、前記トリムパネルが前記表皮下部に積層された軟質
   の発泡コアと該発泡コアの下部に積層された支持パネル
   を有しており、開口部がこれらの下部積層部において形
   成され該開口部内に前記格納部が設けられているもの。 ６、請求項第１項のエアバッグの展開開口部構造におい
   て、前記表皮がその内側表面に該表皮の厚み方向に部分
   的な切込みをもって形成されており、該切込みは前記リ
   ニアエレメントと合致したパターン形状で延設され、そ
   こに該パターン形状で該表皮が弱化されているもの。