JP4861682B2 - インストルメントパネル - Google Patents

Description

本発明は、基材層の表面を表面層により被覆して構成すると共に、基材層の裏面にエアバッグが膨張した際開裂するテアラインが形成された２層構造のインストルメントパネルに関する。

従来自動車が衝突した際の衝撃から乗員を保護するエアバッグ装置は、例えばステアリングホィールの中央部や、インストルメントパネルの内側等に設置されている。

インストルメントパネルの内側に設置されたエアバッグ装置は、自動車が衝突した際インフレータより噴出される高圧ガスにより膨張展開されるエアバッグを備えていて、エアバッグの膨張圧により開裂されるテアラインがインストルメントパネルの裏面に形成されている。

テアラインの多くは、Ｖ字溝によりインストルメントパネルの内面にほぼ「日」の字状に形成されていて、エアバッグが膨張すると、エアバッグの上面を覆っているカバーが上方へ押し上げられる。

これによってまずテアラインの中央水平線状溝部が開裂し、これに伴い中央水平線状溝部の両端に連設された左右垂直線状溝部が開裂されて、中央水平線状溝部を境にインストルメントパネルのエアバッグを覆う部分が上下に押し開けられることにより、エアバッグが乗員側へ展開されて、衝突時の衝撃から乗員を保護するように構成されている。

一方近年では、意匠的外観を向上させると同時に高級感を高めるため、インストルメントパネルの裏面に形成されたテアラインがインストルメントパネルの表面に表示しないようにしたシームレスインストルメントパネルが実用化されている。

シームレスインストルメントパネルは、硬質樹脂により成形された基材層の表面を、ポリウレタンのような軟質樹脂よりなる表面層で被覆した２層構造となっていて、基材層の裏面にテアラインを形成しても、基材層を被覆する表面層により、テアラインがインストルメントパネルの表面に表出しない構造となっている。

またこのような２層構造を採用したエアバッグカバーとしては、例えば特許文献１や２に記載されたものが公知である。

特許文献１に記載のエアバッグのカバーキャップは、テアラインの中央水平線状溝部構造であって、サポート層を覆うカバー層が溝によりテア−オフラインの領域で脆弱化されていて、サポート層がカバー層の溝の中へ延びた構造となっており、エアバッグにより押し上げられたカバーキャップが意図したラインに沿って確実に押し開くようになっている。

また特許文献２に記載のエアバッグのカバー体は、ステアリングホイールの中央部に設けられたエアバッグのカバー体であって、インストルメントパネルの内側に設けられたエアバッグとは異なるが、テアラインを形成する第１の曲面部と第２の曲面部はそれぞれ裏面側に中心を有して互に滑らかに連続し、かつ第２の曲面部の曲率より第１の曲面部の曲率を大きくした構造となっている。

そして前記構成により、カバー体の表面が押圧されても、圧力が第２曲面に沿って分散されるため、一部に応力が集中することによる破断部の外観の悪化が抑止される効果を有している。
特表２０００−５１２９５３号公報 特許第２５２７２８５号公報

しかし前記特許文献１に記載されたエアバッグのカバーキャップは、テアラインの中央水平線状溝部構造に関するもので、中央水平線状溝部の両端に連続する左右垂直線状溝部構造についての記載はない。

また前記特許文献１に記載のカバーキャップでは、中央水平部のテアラインが意図したラインに沿って開裂した場合でも、中央水平線状溝部の両端に連続する左右垂直線状溝部については、カバー層に作用する破断力の方向にバラツキが生じて破断ラインが蛇行することがあるため、意図したラインに沿って表面層を確実に破断できない問題がある。

一方特許文献２に記載のエアバッグのカバー体では、カバー体の外圧が作用した場合でもカバー体の外観が損なわれないようにしたもので、エアバッグが膨張した際の開裂を意図したものではない。

このため前記特許文献２に記載されたカバー体の構造をインストルメントパネルに適用しても、表面層に作用する破断力の方向にバラツキが生じて破断ラインが蛇行することがあるため、意図したラインに沿って表面層を確実に破断できない問題がある。

本発明はかかる問題を解消するためになされたもので、基材層の裏面に形成されたテアラインの意図したラインに沿って表面層を確実に破断することができる２層構造のインストルメントパネルを提供することを目的とするものである。

本発明のインストルメントパネルは、基材層と、前記基材層の表面を被覆する表面層とからなるインストルメントパネル本体の内側に、蓋体を固着した状態で上部ケース内に収容されたエアバッグを設置すると共に、前記基材層の裏面に、前記エアバッグが膨張した際開動する扉部を形成するようにテアラインを形成して構成したインストルメントパネルであって、前記テアラインにおける前記扉部の外郭線を区画形成する扉区画線状溝部のうち左右垂直線状溝部をＶ字溝に形成して、該左右垂直線状溝部における前記扉部側に面する側を前記エアバッグの膨出方向とほぼ平行する底面とすると共に、前記左右垂直線状溝部における前記扉部に対向する側に面する側を前記エアバッグの膨出方向に対して横臥する方向に傾斜する底面となるように形成しており、且つ、前記エアバッグの膨出方向に対して横臥するように傾斜する前記底面の延長線と前記上部ケースの内面の延長線との交点の下方において、前記基材層の表面に突条を突設することにより、前記表面層における前記底面のうち前記エアバッグの膨出方向に対して横臥する方向に傾斜する底面における前記延長線上に薄肉部を形成してなり、更に、前記突条の断面形状を、前記エアバッグの膨出方向に対して横臥するように傾斜する側底面の延長線側を曲率の小さい曲線により、また前記エアバッグの膨出方向とほぼ平行する底面側を曲率の大きいなだらかな曲線により形成したことを特徴とするものである。

前記構成により、扉区画線状溝部を形成するＶ字溝の底面のうち、エアバッグの膨出方向に対して横臥する方向に傾斜する底面の延長線に沿ってせん断力が上方へ向かって集中的に発生し、このせん断力が表面層に直接作用するため、意図したラインに沿って表面層を確実に破断することができる。

またエアバッグの膨出方向に対して横臥する方向に傾斜する底面に沿って発生したせん断力により扉区画線状溝部が開裂する際、基材層には垂直方向に引張り力が発生するが、エアバッグの膨出方向とほぼ平行するように底面を形成したことにより、引張り力により基材層が伸長するのを抑制することができるため、せん断力をより有効にテアラインの扉区画線状溝部及び表面層へ加えることができ、これによって安定した状態でテアラインの扉区画線状溝部や表面層を破断することができる。

また、前記構成により、エアバッグの膨出方向に対して横臥する方向に傾斜する底面の延長線に沿って集中的に発生したせん断力は、直接表面層の薄肉部へと作用して、方向がバラツクことがないため、表面層を薄肉部より蛇行することなく確実に破断することができる。

更にまた、前記構成により、曲率の小さい曲線により形成された薄肉部側がより破断しやすくなって、この薄肉部に沿って破断が進行するため、表面層の破断ラインが蛇行するのを確実に防止することができる。

本発明のインストルメントパネルによれば、扉区画線状溝部を形成するＶ字溝の底面のうち、エアバッグの膨出方向に対して横臥する方向に傾斜する底面の延長線に沿ってせん断力が上方へ向かって集中的に発生し、このせん断力が表面層に直接作用するため、意図したラインに沿って表面層を確実に破断することができ、またエアバッグの膨出方向に対して横臥する方向に傾斜する底面に沿って発生したせん断力により扉区画線状溝部が開裂する際、基材層には垂直方向に引張り力が発生するが、エアバッグの膨出方向とほぼ平行するように底面を形成したことにより、引張り力により基材層が伸長するのを抑制することができるため、せん断力をより有効にテアラインの扉区画線状溝部及び表面層へ加えることができ、これによって安定した状態でテアラインの扉区画線状溝部や表面層を破断することができる。

本発明の実施の形態を、図面を参照して詳述する。

図１は内側にエアバッグ装置が設置されたインストルメントパネルの平面図、図２は同分解斜視図、図３は図１のＡ−Ａ線に沿う断面図、図４は図１のＢ−Ｂ線に沿う断面図、図５は作用説明図である。

図１及び図２に示すインストルメントパネル本体１は、車室内の前部に設置されたもので、硬質樹脂を射出成形することにより形成された基材層２と、基材層２の表面を被覆する表面層３から構成された２層構造となっており、表面層３はポリウレタン等の軟質樹脂により形成されている。

インストルメントパネル本体１の内側には、図示しない助手席の前方に位置してエアバッグ装置４が設置されている。

エアバッグ装置４は、図３に示すように樹脂により成形された角箱状の上部ケース４ａと、上部ケース４ａの底部に取り付けられた金属よりなる下部ケース４ｂとを有していて、下部ケース４ｂ内には、自動車が衝突した際高圧ガスを噴出するインフレータ５が収容されている。

上部ケース４ａ内には、折り畳まれた状態でエアバッグ６が収容されていて、エアバッグ６のガス導入口がインフレータ５のガス噴出口（何れも図示せず）に接続されていると共に、上部ケース４ａの上面開口は蓋体４ｃにより閉鎖されていて、蓋体４ｃの前後方向のほぼ中央部に、エアバッグ６が膨張した際開裂する薄肉部４ｄが水平方向に形成されている。

また蓋体４ｃの前後縁部は、蓋体４ｃの一部を薄肉とすることにより形成されたヒンジ４ｅを介して上部ケース４ａの開口縁に連設されており、エアバッグ６が膨張した際、各ヒンジ４ｅを中心に蓋体４ｃが上方へと開放されるようになっている。

そして上部ケース４ａの開口縁に突設されたフランジ４ｆの上面と、蓋体４ｃの上面に形成された格子状の突出部４ｇが、インストルメントパネル本体１を構成する基材層２の裏面に、振動溶着等の接着手段により固着されている。

一方上部ケース４ａのフランジ４ｆ上面及び蓋体４ｃの上面が固着された基材層２の裏面には、テアライン２ａが形成されている。

テアライン２ａは、上下水平線状溝部２ｂ，２ｃと、これら水平線状溝部２ｂ，２ｃの両端間を縦方向に結ぶ左右垂直線状溝部２ｄ，２ｅと、左右垂直線状溝部２ｄ，２ｅのほぼ中間部間を結ぶ中央水平線状溝部２ｆとから形成されたほぼ日の字状をなしていて、Ｖ字溝により形成された中央水平線状溝部２ｆは、蓋体４ｃのほぼ中央部に形成された薄肉部４ｄの上方に位置している。

上下水平線状溝部２ｂ，２ｃと左右垂直線状溝部２ｄ，２ｅは、上部ケース４ａ内面の垂直方向の延長線２ｇ上にほぼ位置していて、上下水平線状溝部２ｂ，２ｃはＶ字溝により形成されているが、左右垂直線状溝部２ｄ，２ｅは、図４に示すように延長線２ｇに対し底面２ｉ，２ｊが非対称となったＶ字溝により形成されており、エアバッグ６が膨張した際開動する扉部２ｘの外郭線を区画形成する扉区画線状溝部を構成している。

非対称のＶ字溝を形成する底面２ｉ，２ｊのうち、フランジ４ｆが固着された側の底面２ｉは、上部ケース４ａ内面の延長線２ｇ即ちエアバッグの膨出方向に対して平行するようにほぼ垂直に形成され、蓋体４ｃが固着された側、すなわちエアバッグ６側の底面２ｊは、延長線２ｇに対し角度θだけ横臥する方向に傾斜されており、角度θだけ傾斜する底面２ｊの延長線２ｋと、上部ケース４ａ内面の延長線２ｇの交点２ｎの下方には、基材層２の上面に突条２ｐが突設されている。

突条２ｐは左右垂直線状溝部２ｄ，２ｅとほぼ同じ長さとなっていて、延長線２ｋ側が曲率の小さい曲線により、また反対側、すなわち延長線２ｇ側が曲率が大きいなだらかな曲線により形成された断面形状となっており、これら突条２ｐによって基材層２の表面に被覆された表面層３に厚さｔの薄肉部３ａが形成されている。

次に前記した構成を有するインストルメントパネルの作用を説明する。

インストルメントパネル本体１は、車室内の前部に取り付けられており、インストルメントパネル本体１の内側に組み付けられたエアバッグ装置４は、助手席に着席した乗員（何れも図示せず）の前方に位置している。

この状態で自動車が衝突すると、折り畳まれた状態のエアバッグ６がインフレータ５より噴出される高圧ガスにより膨張を開始して、上部ケース４ａの上面開口を閉鎖している蓋体４ｃを押し上げる。

これによって蓋体４ｃの薄肉部４ｄが破断されて、蓋体４ｃはヒンジ４ｅを中心に上方へ回動を開始するため、蓋体４ｃの押し上げ力Ｆにより、基材層２の裏面に形成されたテアライン２ａの中央水平線状溝部２ｆが引張り力により開裂され、同時に中央水平線状溝部２ｆに沿って基材層２の上面に形成された突条による表面層２の薄肉部（何れも図示せず）が破断される。

さらにエアバッグ６が膨張すると、蓋体４ｃの押し上げ力Ｆにより図５に示すように上下水平線状溝部２ｂ，２ｃと左右垂直線状溝部２ｄ，２ｅにより枠状に囲まれた部分の基材層２が押し上げられるため、左右垂直線状溝部２ｄ，２ｅを形成するＶ字溝の底面２ｉ，２ｊのうち、角度θだけ横臥する方向に傾斜する側の底面２ｊの延長線２ｋに沿ってせん断力Ｆ１が、図５に示すように上方へ向かって集中的に発生する。

底面２ｊの延長線２ｋ上には、突条２ｐにより表面層３に薄肉部３ａが形成されていることから、底面２ｊの延長線２ｋに沿って集中的に発生したせん断力Ｆ１は、方向にバラツキを生じることなく直接薄肉部３ａへと作用し、これによって表面層３の薄肉部３ａが意図したラインに沿って確実に破断されるようになる。

基材層２のテアライン２ａ及び表面層３の薄肉部３ａが開裂されると、蓋体４ｃとともに表面層３がヒンジ４ｅを中心に上方へと開放されるため、膨張したエアバッグ６が助手席の乗員側へと展開されて、衝撃時の衝撃から乗員を保護するようになる。

また角度θだけ横臥する方向に傾斜する底面２ｊに沿って発生したせん断力Ｆ１によりテアライン２ａの左右垂直線状溝部２ｄ，２ｅが開裂する際、フランジ４ｆが固着された基材層２には、図５に示すように垂直方向に引張り力Ｆ２が発生するが、フランジ４ｆ側の底面２ｉは予めケース４ａの内面とほぼ平行するように形成されていて、この引張り力Ｆ２を上部ケース４ａが支持するため、基材層２に発生する引張り力Ｆ２により基材層２が伸長するのを抑制することができ、これによってせん断力Ｆ１をより有効にテアライン４ａの左右垂直線状溝部２ｄ，２ｅ及び表面層３の薄肉部３ａへ加えることができる。

さらに表面層３に薄肉部３ａを形成すべく基材層２の表面に突設された突条２ｐの断面形状を、延長線２ｋ側が曲率の小さい曲線により、また延長線２ｋ側が曲率が大きいなだらかな曲線により形成したことにより、曲率の小さい曲線により形成された薄肉部３ａ側がより破断しやすくなり、これによって曲率の小さい曲線により形成された薄肉部３ａに沿って破断が進行するため、表面層の破断ラインが蛇行するのを確実に防止することができる。

なおテアライン２ａを形成するＶ字溝の頂部は、鋭角でもＲ形状でもよい。

また、上記実施の形態においては、テアライン２ａは、上下水平線状溝部２ｂ，２ｃと、これら水平線状溝部２ｂ，２ｃの両端間を縦方向に結ぶ左右垂直線状溝部２ｄ，２ｅと、左右垂直線状溝部２ｄ，２ｅのほぼ中間部間を結ぶ中央水平線状溝部２ｆとから形成されたほぼ日の字状を呈するように形成しているが、これに限定されるものではなく、例えば、逆Ｕ字状を呈する溝部に形成する場合もあり、この場合、溝部全体が扉区画線状溝部を構成することになり、当該溝部の両端部を結ぶ線上には、扉部２ｘが開動しやすいように溝状のヒンジ部を形成することが考えられる。

本発明のインストルメントパネルは、扉区画線状溝部を形成するＶ字溝の底面のうち、エアバッグの膨出方向に対して横臥する方向に傾斜する底面の延長線に沿ってせん断力が上方へ向かって集中的に発生し、このせん断力が表面層に直接作用するため、意図したラインに沿って表面層を確実に破断することができ、またエアバッグの膨出方向に対して横臥する方向に傾斜する底面に沿って発生したせん断力により扉区画線状溝部が開裂する際、基材層には垂直方向に引張り力が発生するが、エアバッグの膨出方向とほぼ平行するように底面を形成したことにより、引張り力により基材層が伸長するのを抑制することができるため、せん断力をより有効にテアラインの扉区画線状溝部及び表面層へ加えることができ、これによって安定した状態でテアラインの扉区画線状溝部や表面層を破断することができ、基材層の表面を表面層により被覆して構成すると共に、基材層の裏面にエアバッグが膨張した際開裂するテアラインが形成された２層構造のインストルメントパネルに最適である。

本発明の実施の形態になるインストルメントパネルの斜視図である。 本発明の実施の形態になるインストルメントパネルの分解斜視図である。 図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。 図１のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。 本発明の実施の形態になるインストルメントパネルの作用説明図である。

符号の説明

１ インストルメントパネル本体
２ 基材層
２ａ テアライン
２ｄ 左垂直線状溝部（扉区画線状溝部）
２ｅ 右垂直線状溝部（扉区画線状溝部）
２ｆ 中央水平線状溝部
２ｉ 底面
２ｊ 底面
２ｋ 延長線
２ｐ 突条
２ｘ 扉部
３ 表面層
３ａ 薄肉部
６ エアバッグ
Ｆ１ せん断力
Ｆ２ 引張力（エアバッグ膨張方向）

Claims (1)

1. 基材層と、前記基材層の表面を被覆する表面層とからなるインストルメントパネル本体の内側に、蓋体を固着した状態で上部ケース内に収容されたエアバッグを設置すると共に、前記基材層の裏面に、前記エアバッグが膨張した際開動する扉部を形成するようにテアラインを形成して構成したインストルメントパネルであって、前記テアラインにおける前記扉部の外郭線を区画形成する扉区画線状溝部のうち左右垂直線状溝部をＶ字溝に形成して、該左右垂直線状溝部における前記扉部側に面する側を前記エアバッグの膨出方向とほぼ平行する底面とすると共に、前記左右垂直線状溝部における前記扉部に対向する側に面する側を前記エアバッグの膨出方向に対して横臥する方向に傾斜する底面となるように形成しており、且つ、前記エアバッグの膨出方向に対して横臥するように傾斜する前記底面の延長線と前記上部ケースの内面の延長線との交点の下方において、前記基材層の表面に突条を突設することにより、前記表面層における前記底面のうち前記エアバッグの膨出方向に対して横臥する方向に傾斜する底面における前記延長線上に薄肉部を形成してなり、更に、前記突条の断面形状を、前記エアバッグの膨出方向に対して横臥するように傾斜する側底面の延長線側を曲率の小さい曲線により、また前記エアバッグの膨出方向とほぼ平行する底面側を曲率の大きいなだらかな曲線により形成したことを特徴とするインストルメントパネル。

Images