专利名称：气囊打开部构造、内箱及气囊装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及搭载在汽车等车辆中的气囊的气囊打开部构造、内箱 及气囊装置，特别涉及能够在气囊装置动作时使气囊向车内顺利打开 的气囊打开部构造、内箱及气囊装置。
背景技术：
在汽车等车辆中，通常都搭载有气囊装置，其在碰撞时等使气囊 在车内膨胀展开而约束乘员。关于这种气囊装置，开发、采用了下述 各种类型的气囊装置内置于方向盘内的驾驶座用气囊装置、内置于 仪表板内的副驾驶座用气囊装置、内置于车辆侧面部或座椅内的侧面 气囊装置、内置于车门上部的帘式气囊装置等。这些气囊装置，通常 情况下被收容在车辆构造物内而不会注意到它们的存在，在碰撞时等 紧急时刻穿破车辆构造物而使气囊膨胀展开。因此，气囊装置的气囊 打开部，通常情况下必须将其覆盖而与车内内饰相同，在紧急时刻则 必须使气囊顺利迅速地打开。在此，图4是表示副驾驶座用气囊装置的图，(A)是剖视图，(B) 是图4(A)中的B部放大图。副驾驶座用气囊装置，内置于配置在副 驾驶座前面的仪表板41的车体侧。而且，如图4 (A)所示，副驾驶 座用气囊装置，包括通常被折叠而在紧急时刻膨胀展开的气囊(未 图示)、向气囊供给气体的充气机42、收容气囊及充气机42的保持器 43、安装在仪表板41上的外板44以及与外板44的内侧相连并将保持 器43卡定的内箱45。另外，保持器43，通过接合部件46连接并固定 在固定部件47上。在上述仪表板41上形成有开口部41a，从而可以使气囊打开。在开口部41a上，通过扣钩44a等安装外板44，其外表面被加工成与仪 表板41相同。而且，在外板44的内侧形成多个能够使外板44易于在 气囊展开时开裂的缺口 44b。通过上述缺口 44b将外板44划分成固定 部44c和门部44d。上述内箱45,包括与外板44的内侧相连的内板45a和形成用于 收容保持器43的空间的侧壁45b。而且，在侧壁45b上形成有多个卡 定孔45c，将连接在保持器43上的钩部43a卡定。而且，内板45a在 中央部被分成两部分，各内板45a包括连接在外板44的固定部44c上 的支撑部451、连接在门部44d上的铰链板部452以及在支撑部451与 铰链板部452之间形成的铰链部453。铰链部453，如图4 (B)所示， 大致形成U字形，通常tl t4的厚度均匀。上述副驾驶座用气囊装置，在车辆碰撞等紧急时刻，使充气机42 动作而向气囊(未图示)供给气体。气囊，在保持器43及内箱45内 膨胀，推压内板45a及外板44。外板44，在处于门部44d之间的缺口 44b处分裂，以使气囊向车内打开。随着气囊的膨胀展开，外板44的 门部44d向仪表板41 一侧旋转，在固定部44c与门部44d之间的缺口 44b处进一步分裂。此时，由于外板44的固定部44c及门部44d分别 连接在内板45a上，所以即使在缺口 44b处分裂，门部44d也不会离 散。门部44d，在内板45a的铰链部48的作用下，进一步向仪表板41 一侧旋转，从而一分为二地打开。在此，内箱45—般由树脂形成，易于受到周围温度的影响而发生 硬化或软化，因此为了使内板44适当地一分为二地打开，必须设法改 进铰链部453的形状。例如，专利文献1所记载的铰链部，向与外板 分离的方向鼓出，并且从固定部一侧向车门加固部一侧逐渐变薄(参 见专利文献1的图4)。而且，专利文献2的铰链部的弯曲顶部的壁厚 也比弯曲铰链部的其他部分的壁厚要薄(参见专利文献2的图4)。专利文献l:日本特开2006 — 96267号公报、图4 专利文献2:日本特表2003—137057号公报、图4但是，在专利文献1记载的铰链部中，由于固定部一侧整体较厚 地形成，所以在使外板一分为二地打开时的延伸量少，铰链部整体(即 U形部的直径)必须较大地形成，以弥补不足的量。但是，如果增大U 形部的直径，则外板与内板的非熔敷部增大，外板的加固效果减弱。 而且，为了避免上述问题，在纵长地形成U字形的情况下，因制造困 难而产生成本升高的问题。在专利文献2记载的铰链结构中，由于在外板一分为二地打开时 最容易延伸的部位(弯曲顶部)的壁厚形成得较薄，所以产生弯曲顶 部应力过于集中的问题。发明内容本发明是鉴于上述问题作出的，其目的在于提供一种气囊打开部 构造、内箱及气囊装置，可以不受周围温度影响地使铰链部小型化， 以使气囊顺利地向车内打开。根据本发明，提供了下述一种气囊打开部构造包括形成于车辆 构造物上的气囊打开用开口部、覆盖该开口部的外板以及与该外板的 内侧相连的内板，所述外板具有在气囊展开时打开所述开口部的门部 和与所述车辆构造物相连的固定部，所述内板具有与所述门部相连的铰链板部、与所述固定部相连的支撑部以及在所述铰链板部与所述支 撑部之间形成的大致呈U字形的铰链部，其特征在于，所述铰链部， 在其顶部与所述支撑部之间形成刚性比所述铰链部的其他部分低的低刚性部。而且，所述铰链部，可以在所述顶部与所述铰链板部之间形 成刚性比所述铰链部的其他部分低的低刚性部。而且，所述低刚性部 优选是壁厚形成得比所述铰链部的其他部分薄的薄壁部。而且，所述 薄壁部优选与邻接的厚壁部平滑地相连。根据本发明，提供了下述一种内箱其与覆盖形成于车辆构造物 上的气囊打开用开口部的外板的内侧相连，并且收容于所述开口部， 其特征在于，所述外板具有在气囊展开时打开所述开口部的门部和与 所述车辆构造物相连的固定部，所述内箱具有与所述外板相连的内板和用于形成收容保持器的空间的侧壁，在所述保持器中收纳气囊，所 述内板具有与所述门部相连的铰链板部、与所述固定部相连的支撑部以及在所述铰链板部与所述支撑部之间形成的大致呈U字形的铰链 部，所述铰链部，在其顶部与所述铰链板部之间形成刚性比其他部分 低的低刚性部。而且，可以在所述顶部与所述铰链板部之间形成刚性 比所述铰链部的其他部分低的低刚性部。而且，所述低刚性部优选是 壁厚形成得比所述铰链部的其他部分薄的薄壁部。而且，所述薄壁部 优选与邻接的厚壁部平滑地相连。根据本发明，提供了下述一种气囊装置其具有通常情况下被折 叠并在紧急情况下膨胀展开的气囊、向该气囊供给气体的充气机、至 少收容所述气囊的保持器、覆盖形成于车辆构造物上的气囊打开用开 口部的外板以及与该外板的内侧相连并将保持器卡定的内箱，其特征 在于，所述外板具有在气囊展开时打开所述开口部的门部和与所述车 辆构造物相连的固定部，所述内箱具有与所述外板相连的内板和用于 形成收容保持器的空间的侧壁，在所述保持器中收纳气囊，所述内板 具有与所述门部相连的铰链板部、与所述固定部相连的支撑部以及在 所述铰链板部与所述支撑部之间形成的大致呈U字形的铰链部，所述 铰链部，在其顶部与所述铰链板部之间形成刚性比其他部分低的低刚 性部。而且，可以在所述顶部与所述铰链板部之间形成刚性比所述铰 链部的其他部分低的低刚性部。而且，所述低刚性部优选是壁厚形成 得比所述铰链部的其他部分薄的薄壁部。而且，所述薄壁部优选与邻 接的厚壁部平滑地相连。根据上述的本发明的气囊打开部结构、内箱及气囊装置，通过在铰链部的顶部与支撑部之间形成低刚性部，可以使作为铰链部而需要 刚性的支撑部及顶部保持刚性，并使低刚性部作为外板门部旋转时的 起点而发挥作用，因而可以不易受到周围温度影响并使铰链部小型化。 因此，可以使气囊顺利地向车内打开。而且，如果在铰链部的顶部与铰链板部之间形成低刚性部，则可 以增大外板门部旋转时的起点，可以不易受到周围温度影响并使铰链 部小型化。另外，通过使上述低刚性部形成壁厚比铰链部的其它部分要薄的 薄壁部，可以容易且低成本地形成低刚性部。而且，通过使薄壁部与 邻接的厚壁部平滑连接，可以降低铰链部处产生的应力集中。
图1是表示副驾驶座用气囊装置的图，(A)为剖视图，(B)为 图1 (A)中的B部分的放大图。图2是表示图1所示副驾驶座用气囊装置的气囊展开时的动作的 图，(A)是气囊膨胀初始阶段，(B)是外板分裂阶段，(C)是门 部旋转阶段，(D)是门部旋转结束阶段。图3是表示铰链部的其他实施方式的图，(A)是第二实施方式， (B)是第三实施方式，(C)是第四实施方式，(D)是第五实施方 式。图4是表示副驾驶座用气囊装置的图，(A)为剖视图，(B)为 图4 (A)中的B部分的放大图。
具体实施方式
下面，利用图1 图3对本发明的实施方式进行说明。在这里， 图1是表示副驾驶座用气囊装置的图，(A)为剖视图，(B)为图1 (A)中的B部分的放大图。图1所示的副驾驶座用气囊装置，内置于配置在副驾驶座前面的 仪表板l的车体侧。而且，如图l (A)所示，副驾驶座用气囊装置， 包括通常情况下被折叠并在紧急情况下膨胀展开的气囊(未图示)、向气囊供给气体的充气机2、收容气囊和充气机2的保持器3、安装于 仪表板1上的外板4以及与外板4的内侧相连并将保持器3卡定的内 箱5。而且，保持器3通过接合部件6连接固定到固定部件7上。另外， 充气机2，也可以不收容到保持器3中，而是安装到保持器3外部。在上述仪表板l上，大致以矩形形成有气囊打开用的开口部la， 以使气囊可以打开。在开口部la上，通过多个扣钩4a安装外板4，其 外表面被加工成与仪表板1相同。在此，虽然对外板4与仪表板1为 分体部件的情况进行了说明，但是外板4也可以与仪表板1一体形成。 而且，在外板4的内侧形成易于使外板4在气囊展开时开裂的多个缺 口4b。通过该缺口4b，将外板4划分成一对固定部4c、 4c和一对门部 4d、 4d。另外，图1 (A)所示的三处缺口 4b、 4b、 4b，也可以由一连 串的线状槽形成。上述内箱5，包括与外板4的内侧相连的内板5a和形成用于收 容保持器3的空间的侧壁5b。在此，可以采用振动熔敷、超声波熔敷、 螺栓连接、铆钉连接、粘接剂连接、热铆接等各种接合方法来连接外 板4和内板5a。而且，在侧壁5b上形成有多个卡定孔5c，将连接在保 持器3上的钩部3a卡定。而且，内板5a在中央部被分割成两部分，各 内板5a包括连接在外板4的固定部4c上的支撑部51、连接在门部4d 上的铰链板部52以及在支撑部51与铰链板部52之间形成的铰链部53。 铰链部53，大致形成U字形，其形成向与气囊打开方向相反的一侧突 出的形状。另外，气囊打开部构造，由开口部la、外板4以及内板5a 构成。如图1 (B)所示，上述铰链部53具有顶部53a、连接支撑部51 和顶部53a的支撑部侧连接部53b以及连接铰链板部52和顶部53a的铰链板侧连接部53c,在支撑部侧连接部53b设置壁厚比铰链部53的 其他部分薄的薄壁部54。而且，薄壁部54，与邻接的厚壁部平滑地相 连。通过平滑地形成薄壁部54，能够缓和铰链部53产生的应力集中。 在此，设支撑部侧连接部53b的厚壁部的厚度为tl、薄壁部54的厚度 为t2、顶部53a的厚度为t3、铰链板侧连接部53c的厚度为t4时，厚 度tl、厚度t3及厚度t4大致相同，薄壁部54的厚度t2比其他厚度tl、 t3、 t4薄。另外，为了确保铰链部53作为铰链所必需的刚性，厚度t2 的最薄部的厚度优选为其他厚度tl、 t3、 t4的75 957。左右，更为优选 80 90%左右。另外，在图1中，虽然使支撑部侧连接部53b的内侧(气 囊恻)凹陷而使壁厚变薄，但是也可以使相反侧(外板侧)凹陷而使 壁厚变薄，或者可以使两侧凹陷而使壁厚变薄。而且，虽然图示了厚 度tl、厚度t3及厚度t4大致相同的情况，但是只要形成能够确保刚性 的厚度即可，而不必非使上述厚度tl、 t3、 t4大致相同。这样，如果在铰链部53的支撑部侧连接部53b上形成薄壁部54， 则该薄壁部54成为刚性比铰链部53的其他部分低的部分(低刚性部)。 因此，该薄壁部54成为气囊打开时使铰链部53旋转的起点。即，即 使固定支撑铰链部53的支撑部51和铰链部53的旋转时延伸的顶部53a 的刚性维持必要刚性，也能够使铰链部53在薄壁部54处旋转，因而 与没有薄壁部54时相比，可以将铰链部53的形状设计得较小。上述薄壁部54仅为低刚性部的一个示例，除此之外，也可以在支 撑部侧连接部53b上形成多个冲孔、或形成多个较小凹凸、或在表面 形成多个切口、或形成多条狭缝、或将支撑部侧连接部53b的材料改 成低刚性材料等各种方式。接着，参照图2对图1所示副驾驶座气囊装置的气囊展开时的动 作进行说明。在这里，图2是表示图1所示副驾驶座用气囊装置的气 囊展开时的动作的图，(A)是气囊膨胀初始阶段，(B)是外板分裂 阶段，(C)是门部旋转阶段，(D)是门部旋转结束阶段。图2 (A)所示的气囊膨胀初始阶段，是气囊8在内箱5的内部膨 胀而推压仪表板5a的阶段。气囊装置，从感应或检测到车辆碰撞等情 况的ECU (电控单元)接收到预定的信号时，由充气机2向气囊8供 给气体。气囊8，如图中的箭头方向所示地进行膨胀，与仪表板5a接 触而推压仪表板5a。这时，在本发明中，由于能够使铰链部53小型化， 所以在气囊8膨胀的阶段，铰链部53不易妨碍气囊8，因而可以使气 囊顺利地向车内打开。图2 (B)所示的外板分裂阶段，是气囊8推压外板4而使外板4 分裂成固定部4c、 4c及门部4d、 4d的阶段。这时，适当设定缺口部 4b的深度及外板4的厚度，以使门部4d与门部4d之间的缺口部4b易 于比固定部4c与门部4d之间的缺口部4b先分裂。而且，虽然外板4 的门部4d与固定部4c分离，但是由于其在内侧与内板5a相连，因而 不会离散。另外，固定部4c由扣钩4a固定在仪表板1上，因而不会在 气囊8膨胀时脱离。图2 (C)所示的门部旋转阶段是随着气囊8的膨胀而使门部4d 以铰链部53为中心向固定部4c 一侧旋转的阶段。这时，虽然铰链部 53因气囊8膨胀被顶起而向上方延伸，但是由于形成薄壁部54，所以 易于以薄壁部54为起点进行旋转。而且，铰链部53的顶部53a因门 部4d旋转被拉伸而最易伸长，顶部53a形成了能够承受所施加的张力 的厚度。即，即使为了提高铰链部53的刚性而使壁厚加厚，在本发明 中，也可以通过形成薄壁部54而附设旋转支点，从而确保门部4d的 足够的延伸量。因此，不必增大铰链部53的形状，可以使铰链部53 小型化。图2 (D)所示的门部旋转结束阶段是门部4d向固定部4c一侧弯 折的阶段。根据气囊8的形状或车内的状况，不一定限于图2 (D)所 示的状态，由于在铰链部53上形成了薄壁部54，即使在这样完全弯折的状态下，也可使铰链部53发挥作用。接着，对铰链部的其他实施方式进行说明。在这里，图3是表示 铰链部的另一实施方式的图，(A)是第二实施方式，(B)是第三实 施方式，(C)是第四实施方式，(D)是第五实施方式。图3 (A)所示的第二实施方式，使支撑部侧结合部53b的壁厚从 支撑部51 —侧的厚度tl逐渐变薄，达到预定的厚度t2后，向与厚度 tl大致相同的厚度t3的顶部53a平滑连续，从而形成薄壁部54。而且， 图3 (B)所示的第三实施方式以沟槽状形成薄壁部54。而且，图3 (C) 所示的第四实施方式，薄壁部54由倾斜的两个面构成。如上述实施方 式所示，薄壁部54可以釆用各种形状。图3 (D)所示的第五实施方式，在铰链板侧连接部53c上也形成 刚性较低的薄壁部55。例如，厚度tl与厚度t3形成大致相同的厚度， 厚度t2与厚度t4形成大致相同的厚度，厚度t2、 t4形成得比厚度tl、 t3薄。这样，除了支撑部侧结合部53b以外，还在铰链板侧结合部53c 上形成薄壁部55，从而可以增大铰链部53的旋转起点，从而可以实现 铰链部53的小型化。另外，在此虽然对厚度t2与厚度t4减薄至大致 相同的厚度的情况进行了说明，但是也可以设计成厚度t2与厚度t4的 减薄比例不同。而且，对于厚度tl和厚度t3，只要是能够确保刚性的 厚度，不一定非形成大致相同的厚度。上述薄壁部55仅是低刚性部的一例，除此之外，也可以在铰链板 部侧连接部53c上形成多个冲孔、或形成多个较小凹凸、或在表面形 成多个切口、或形成多条狭缝、或将支撑部侧连接部53c的材料改成 低刚性材料等各种方式。而且，薄壁部55的形状，与薄壁部54相同 地，可以采用图3 (A) (C)所示的各种形状。在上述实施方式中，虽然根据副驾驶座用气囊装置进行了说明，但是本发明不限于副驾驶座用气囊装置，只要是下述气囊打开部构造， 无论是设在哪个部分的气囊装置均能够适用，上述气囊打开部构造具 有形成于车辆构造物上的气囊打开用开口部、覆盖开口部的外板以及与外板的内侧相连的内板，外板具有在气囊展开时打开上述开口部 的门部和与车辆构造物相连的固定部，内板具有与门部相连的铰链板部、与固定部相连的支撑部以及在铰链板部与支撑部之间形成的大致U字形的铰链部。本发明不限于上述实施方式，例如门部或铰链部的个数可以是一 个，也可以是三个以上，车辆构造物可以是除仪表板以外的门部、顶 棚部、方向盘部等，可以在不脱离本发明主旨的范围内进行各种变更。
权利要求
1.一种气囊打开部构造，包括形成于车辆构造物上的气囊打开用开口部、覆盖该开口部的外板以及与该外板的内侧相连的内板，所述外板具有在气囊展开时打开所述开口部的门部和与所述车辆构造物相连的固定部，所述内板具有与所述门部相连的铰链板部、与所述固定部相连的支撑部以及在所述铰链板部与所述支撑部之间形成的大致呈U字形的铰链部，其特征在于，所述铰链部，在其顶部与所述支撑部之间形成刚性比所述铰链部的其他部分低的低刚性部。
2. 如权利要求l所述的气囊打开部构造，其中， 所述铰链部，在所述顶部与所述铰链板部之间形成刚性比所述铰链部的其他部分低的低刚性部。
3. 如权利要求l或2所述的气囊打开部构造，其中， 所述低刚性部是壁厚形成得比所述铰链部的其他部分薄的薄壁部。
4. 如权利要求1 3中任一项所述的气囊打开部构造，其中， 所述薄壁部，与邻接的厚壁部平滑地相连。
5. —种内箱，其与覆盖形成于车辆构造物上的气囊打开用开口部 的外板的内侧相连，并且收容于所述开口部，其特征在于，所述外板具有在气囊展开时打开所述开口部的门部和与所述车辆 构造物相连的固定部，所述内箱具有与所述外板相连的内板和用于形成收容保持器的空 间的侧壁，在所述保持器中收纳气囊，所述内板具有与所述门部相连的铰链板部、与所述固定部相连的 支撑部以及在所述铰链板部与所述支撑部之间形成的大致呈U字形的铰链部，在由所述开口部、所述外板及所述内板构成的气囊打开部构造中，采用权利要求1 4中任一项所述的气囊打开部构造。
6. —种气囊装置，其具有通常情况下被折叠并在紧急情况下膨胀 展开的气囊、向该气囊供给气体的充气机、至少收容所述气囊的保持 器、覆盖形成于车辆构造物上的气囊打开用开口部的外板以及与该外 板的内侧相连并将保持器卡定的内箱，其特征在于，所述外板具有在气囊展开时打开所述开口部的门部和与所述车辆 构造物相连的固定部，所述内箱具有与所述外板相连的内板和用于形成收容保持器的空 间的侧壁，在所述保持器中收纳气囊，所述内板具有与所述门部相连的铰链板部、与所述固定部相连的 支撑部以及在所述铰链板部与所述支撑部之间形成的大致呈U字形的 铰链部，在由所述开口部、所述外板及所述内板构成的气囊打开部构造中， 釆用权利要求1 4中任一项所述的气囊打开部构造。
全文摘要
本发明提供一种气囊打开部构造、内箱及气囊装置，可以不受周围温度影响地使铰链部小型化，以使气囊顺利地向车内打开。本发明的内箱(5)包括与外板(4)的内侧相连的内板(5a)和形成用于收容保持器(3)的空间的侧壁(5b)。内板(5a)包括连接在外板(4)的固定部(4c)上的支撑部(51)、熔敷在门部(4d)上的铰链板部(52)以及在支撑部(51)与铰链板部(52)之间形成的铰链部(53)，铰链部(53)具有顶部(53a)、连接支撑部(51)和顶部(53a)的支撑部侧连接部(53b)以及连接铰链板部(52)和顶部(53a)的铰链板侧连接部(53c)，在支撑部侧连接部(53b)上设置壁厚形成得比铰链部(53)的其他部分薄的薄壁部(54)。
文档编号B60R21/215GK101274613SQ200810008608
公开日2008年10月1日 申请日期2008年1月29日 优先权日2007年3月30日
发明者菅野裕基 申请人:高田株式会社