气囊盖及气囊装置的制作方法

专利名称：气囊盖及气囊装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及构成气囊的开放部的气囊盖及具有该气囊盖的气囊装 置，特别是涉及适合设置在构成车辆内装面的仪表板上的气囊的气囊 盖及气囊装置。
背景技术：
在汽车等车辆中， 一般都搭载有在碰撞时等紧急时刻使气囊在车
内膨胀展开以限制乘员的气囊装置。在此种气囊装置中，正在开发、
使用诸如下述的各种类型的气囊内装于方向盘的驾驶座用气囊装置、
内装于仪表板的副驾驶座用气囊装置、内装于车辆侧面部或座位的侧
面气囊装置、内装于仪表板下部的膝部气囊装置等。这些气囊装置以
通常不被意识到其存在的方式收纳于车辆结构体内，以在碰撞等紧急 时刻冲破车辆结构体使气囊在车内放出并膨胀展开的方式构成。因此，
气囊的开放部在通常必须与车辆内装面同化而形成外罩，另一方面在 紧急时刻必须使气囊能够顺利且迅速地膨胀展开。
上述气囊装置一般具有下述部分通常折叠起来而在紧急时刻膨 胀展开的气囊、向该气囊供给气体的充气机、收纳气囊的保持器以及 卡定该保持器并构成车辆内装面的气囊盖。所述气囊盖是由树脂成型 的薄壁的板状体，在背面形成有称为"撕裂线"的槽。此外，由气囊 盖的开裂形成的门部以通过在气囊盖上形成的铰链部可以转动的方式 被保持，形成使气囊膨胀展开的开放部。
此外，对于内装于仪表板的副驾驶座用气囊装置，如同专利文献 l或专利文献2所述，也开发了各种类型的产品。在专利文献l所记载 的气囊装置中，气囊盖形成为比气囊的开口部大一圈。在最初开始引入气囊装置时，如同专利文献1所述，大多仅在气囊的膨胀展开所需 要的地方设置气囊盖并嵌入仪表板。但是，由于在乘员的眼前露出气 囊盖，所以此种气囊盖存在美观性较差的问题，在设计上也存在限制。
近年来，如同专利文献2所述，在仪表板的背面设置具有气囊模 块的内罩成为主流。对于此种形式的气囊装置，仪表板由于需要刚性 所以由硬质树脂构成，在气囊膨胀展开时需要使仪表板不致飞散。因 此，在仪表板的背面通过熔敷等方法连接由软质树脂构成的内罩，构 成为使构成仪表板的气囊开放部的门部不致飞散地转动。
专利文献l:日本特开平2-171364号公报 专利文献2:日本0特开2003-137057号公报

发明内容
但是，在专利文献2所记载的气囊装置中，由于仪表板与内罩由 不同的部件构成，所以零件数量较多，还需要连接这些零件的工序， 成为提高气囊装置的成本的主要原因。
本发明是鉴于上述课题而提出的发明，其目的是力图将仪表板与 内罩一体地成型而降低成本，同时提供保持仪表板的刚性且不损害美 观性的气囊盖及气囊装置。
本发明提供了一种气囊盖，是将构成车辆内装面的板状部与设置 于该板状部的背面并构成气囊的膨胀展开通路的内罩一体地成型的气 囊盖，其特征在于，所述板状部构成设置在乘员前面的仪表板的一部 分，所述内罩在设置于副驾驶座的乘员前面的位置形成，所述板状部 的驾驶座侧的侧面部形成为设置在凸部的背面的形状，所述凸部形成 于所述仪表板的中央部并嵌入车载仪器，构成所述板状部及所述内罩 的材料是满足下述条件的热塑性聚烯烃树脂(A)弯曲弹性模量 (JIS-K7203) : 500 1000MPa， (B)拉伸破坏强度15 40MPa, (C)
6拉伸破坏延伸率600°/。以上，(D)Izod冲击强度在-35。C以上不破坏。
而且，本发明提供了一种气囊装置，具有通常折叠起来而在紧急
时刻膨胀展开的气囊、向该气囊供给气体的充气机、至少收纳所述气
囊且在外侧面具有挂钩的保持器以及卡定所述保持器且构成车辆内装
面的气囊盖，所述气囊盖将构成设置于乘员前面的仪表板的一部分的
板状部以及设置于该板状部的背面并构成所述气囊的膨胀展开通路同 时具有在脚部卡定所述挂钩的卡定孔的内罩一体地成型，所述气囊装
置的特征在于，所述板状部构成设置于乘员前面的仪表板的一部分， 所述内罩在设置于副驾驶座的乘员前面的位置形成，所述板状部的驾 驶座侧的侧面部形成为设置在凸部的背面的形状，所述凸部形成于所 述仪表板的中央部并嵌入车载仪器，构成所述板状部及所述内罩的材 料是满足下述条件的热塑性聚烯烃树脂(A)弯曲弹性模量
(JIS-K7203) : 500 1000MPa， (B)拉伸破坏强度15 40MPa， (C) 拉伸破坏延伸率600%以上，(D)Izod冲击强度在-35。C以上不破坏。
在所述气囊盖及所述气囊装置中，所述板状部的表面积为 1000 2000cr^且其大小为所述气囊的开口部的约3~8倍，该开口部设 置于从所述板状部的外周端开始至少有30mm的余量的位置。
此外，在所述气囊盖与所述气囊装置中，所述板状部的壁厚为 2.5~3.5mm，所述内罩的脚部的壁厚也可以形成为比所述板状部局部地
厚一些。
此外，在所述气囊盖与所述气囊装置中，所述板状部具有形成为 在所述气囊膨胀展开时可以开裂的门部以及可以转动地保持该门部的 铰链部，所述铰链部的所述内罩的连接部也可以具有壁厚为0.5~1.5mm 的薄壁部。所述铰链部也可以具有在所述气囊膨胀展开时可以挠曲或压曲地设置在所述薄壁部的外侧面的多个加强筋。
此外，所述门部形成为通过形成于所述板状部的撕裂线可以开裂， 该撕裂线可以由在所述气囊盖成型之后的机械加工、激光加工或超声 波加工中的任一种方法形成。
早期的气囊装置由于气囊盖过小而产生美观性的问题，近来的气 囊装置由于气囊盖如同仪表板整体进行大型化而产生刚性的保持和防 止门部的飞散的问题，从上述观点出发，上述的本发明所涉及的气囊 盖及气囊装置通过制作中间尺寸的气囊盖来解决以往的气囊装置的问 题。
通过将板状部与内罩一体地成型，上述的本发明所涉及的气囊盖 及气囊装置能够减少零件数量和制作工序。而且，对气囊盖采用满足 指定条件的热塑性聚烯烃树脂并且形成为构成仪表板的一部分的中间 尺寸，由此能够采用软质树脂同时保持作为仪表板的刚性。而且，通 过将板状部的侧面部配置于仪表板的凸部的背面，能够将气囊盖及仪 表板的接缝设置于驾驶座及副驾驶座的乘员的死角或难以看见的地 方，能够保持美观性。
此外，通过限定板状部的表面积为指定的大小并特别规定开口部 的位置，能够显著地保持作为仪表板的刚性。此外，通过使板状部的 壁厚比以往更薄并使内罩的脚部比以往更厚，能够使板状部在气囊膨 胀展开时易于开裂及转动，并能够提高卡定保持器的内罩的脚部的刚 性。
此外，通过在板状部及内罩的连接部形成薄壁部，能够防止连接 部的树脂硬化时的收縮所导致的变形，能够不在气囊盖的表面上产生 凹坑，能够提高气囊盖的外观品质。而且，通过在薄壁部的外侧面设 置多个加强筋并构成铰链部，就没有必要在板状部通过其他途径形成构成铰链部的薄壁部，能够简化铰链部的结构。此外，通过可以挠曲 或压曲地形成了加强筋，能够吸收在门部转动时产生的冲击，能够有 效地防止门部的飞散。
此外，通过由气囊盖成型之后的机械加工、激光加工或超声波加 工中的任一种方法形成撕裂线，能够简化气囊盖的模具并降低模具的 设计及制造所需的成本，能够降低气囊装置的成本。


图1是表示本发明的气囊盖与以往的气囊盖的外观图，(A)表示
本发明的气囊盖，(B)表示以往的小型的气囊盖，(C)表示以往的
大型的气囊盖。
图2是表示本发明所涉及的气囊盖的目标的示意图。
图3是表示使用热塑性聚烯烃树脂(TPO材料)制作试验体并进
行物理性能评价和产品评价的结果的示意图。
图4是表示使用于气囊盖的材料及表面积的关系的示意图，(A)
表示气囊盖的表面积与变形量的关系，(B)表示气囊盖的表面积与重
量的关系。
图5是表示本发明所涉及的气囊盖的示意图，(A)是剖面图，(B) 是图5 (A)的B部放大图，(C)是图5 (A)的C部放大图。
图6是表示本发明所涉及的气囊盖的示意图，(A)是背面图，(B) 是图6 (A)的B-B向剖面图。
图7是表示本发明所涉及的气囊盖的制作工序的一部分的示意 图，(A)表示薄壁部的成型工序，(B)表示撕裂线的加工工序。
图8是表示气囊膨胀展开的过程的示意图，(A)表示车内放出前 的状态，(B)表示车内放出后的状态。
图9是表示本发明所涉及的气囊装置的剖面图。
标号说明
1， 101， 104 气囊盖2，102 仪表板
11板状部
lla门部
lib撕裂线
lie第一加强筋
lid第二加强筋
lie框部
llf夹子
12，103， 105 内罩
12a脚部
12b伸出部
12c薄壁部
12d卡定孔
13侧面部
14其他侧面部
15铰链部
15a薄壁部
15b加强筋
21凸部
22开口部
81气囊
91充气机
92保持器
92a挂钩
93连接部件
94固定部件
具体实施例方式
以下使用图1~图9说明本发明的实施方式。此处，图l是表示本 发明的气囊盖及以往的气囊盖的外观图，(A)表示本发明的气囊盖，(B)表示以往的小型的气囊盖，(C)表示以往的大型的气囊盖。
如图1 (A)所示，本发明所涉及的气囊盖1是由构成车辆内装面 的板状部11与设置于板状部11的背面并构成气囊的膨胀展开通路的
内罩12 —体地成型的气囊盖，板状部11构成设置在乘员前面的仪表 板2的一部分，内罩12在设置于副驾驶座P的乘员前面的位置形成， 板状部11的驾驶座D侧的侧面部13形成为设置在凸部21的背面的形 状，所述凸部21形成于所述仪表板2的中央部并嵌入车载仪器。此外， 关于驾驶座D及副驾驶座P，只图示了就座部位而省略了座椅靠背。
所述凸部21相当于称为"仪表罩"或"中央控制盘"等的部分， 形成为图l (A)所示的大致半月状或矩形形状，在仪表板2的表面形 成凸部21。形成于该凸部21的内侧的开口部22构成嵌入车速表、转 速计、燃料计、空调吹出口、控制面板、汽车音响、汽车导航、告警 开关等车载仪器的部分。所述板状部11的侧面部13以沿该凸部21的 背面(挡风玻璃侧)设置的形状而形成。例如，如图1 (A)所示，在 凸部21的背面以曲线状形成的情况下，侧面部13沿曲线状弯曲地形 成。当然，在凸部21的背面以直线状或矩形形状形成的情况下，侧面 部13沿直线状或矩形形状而形成。此外，板状部11的另一侧面部14 以沿仪表板102的挡风玻璃侧设置的形状而形成。根据使用该形状的 板状部11的气囊盖1，能够将气囊盖1与仪表板2的接缝设置于驾驶 座D或副驾驶座P的乘员的死角或难以看见的地方，能够维持美观性。 特别地，为了使副驾驶座P的乘员更难看见接缝，可以将板状部ll的 侧面部13的端部设置于凸部21的背面的偏向驾驶座D (相比仪表板 102的中心线偏向驾驶座D侧)的位置。此外，虽然在图l (A)中使 板状部11的侧面部13以沿凸部21的背面设置为偏向驾驶座D的形状 而形成，但是不限于该形状，可以是通过利用凸部21将气囊盖1与仪 表板2的接缝设置于乘员的死角或难以看见的地方的形状。例如，对 于板状部11的侧面部13，板状部11的侧面部13可以是构成凸部21 的背面的一部分的形状，也可以是不沿凸部21的形状而设置于背面的形状，还可以是偏向副驾驶座P而设置的形状。
此处比较以往的气囊盖与本发明的气囊盖的结构。如图1 (B)所
示，以往的小型的气囊盖101设置在仪表板102的副驾驶座的前面。 此外，内罩103在气囊盖101的内表面一体地形成。在这种小型的气 囊盖101中，气囊盖101与仪表板102的接缝露出在前面，损害了美 观。
此外，如图1 (C)所示，对于以往的大型的气囊盖104，气囊盖 104就是横贯副驾驶座到驾驶座的较大的仪表板本身，在其内表面将其 他材料的内罩105通过熔敷等连接起来。在这种大型的气囊盖104中， 由于气囊盖104就是仪表板本身而没有接缝，所以美观性良好。另一 方面，由于将气囊盖大型化，所以产生了刚性的问题与门部的飞散的 问题。因此，用其他材料构成内罩105并安装在气囊盖104 (仪表板) 的后面。但是，由于仪表板(气囊盖104)与内罩105是由不同的部件 构成的，所以零件数量多、制作工序多等原因成为气囊装置的成本上 升的主要原因。
因此，在本发明中，将板状部11与内罩12—体地成型而减少了 零件数量以及制作工序，通过对气囊盖1采用满足指定条件的热塑性 聚烯烃树脂并以构成仪表板2的一部分的中间尺寸形成板状部11，保 持了作为仪表板2的刚性，而且，通过将板状部11的侧面部13设置 于仪表板2的凸部21的背面，将气囊盖1与仪表板2的接缝设置于驾 驶员座D或副驾驶员座P的乘员的死角或难以看见的地方，保持了美 观性。
此处，图2是表示本发明所涉及的气囊盖的目标的图。在本图中， 横轴表示气囊盖的表面积(cm2)，纵轴表示弯曲弹性模量(MPa)。
在图2中点划线表示的曲线Ll、 L2表示以往的气囊盖101、 104
12的表面积与弯曲弹性模量的关系。曲线Ll是表示图1 (B)所示的小
型的气囊盖101，表面积不超过1000cm2，弯曲弹性模量的上限是 500MPa。由于曲线Ll所示的气囊盖101是小型的，所以即使使用热 塑性聚烯烃树脂(TPO材料)之类的软质树脂也能够保持刚性。另一 方面，曲线L2是表示图1 (C)所示的大型的气囊盖104，表面积在 2000cn^以上，弯曲弹性模量的上限是1500MPa。由于曲线L2所示的 气囊盖104是大型的，所以不能使用TPO材料这样的软质树脂，而是 使用聚丙烯树脂(PP材料)这样的硬质树脂。此外，也存在将表面积 为1000 2000cn^的中型的仪表板全体作为气囊盖的情况，但是由于软 质树脂无法保持刚性所以与气囊盖104 —样使用硬质树脂。
本发明的气囊盖1以包含图2中阴影部分T的气囊盖为目标。即， 本发明的气囊盖1是表面积为1000 2000cn^的中型气囊盖，具有弯曲 弹性模量为500 1000MPa的物理性能。此外，本发明的气囊盖l为了 将板状部11与内罩12 —体地成型而使用软质树脂的热塑性聚烯烃树 脂(TPO材料)。如果使用热塑性聚烯烃树脂(TPO材料)，那么通 过适当调整聚丙烯树脂、乙烯-丙烯共聚物橡胶、乙烯-辛烯共聚物橡胶 等成分，能够将弯曲弹性模量提高至lOOOMPa。
如上所述，本发明的气囊盖1可以使用软质树脂的热塑性聚烯烃 树脂(TPO材料)，但是产品化所需要的物理性能评价不只是弯曲弹 性模量。此处，图3是表示对使用热塑性聚烯烃树脂(TPO材料)制 成的试验体进行物理性能评价及产品评价的结果的示意图。此外，本 图中"一"表示没有测量数据的部分。
为了使各试验体1 3的基于JIS-K7203的弯曲弹性模量在 500~1000MPa的范围内，如物理性能评价栏所记载的那样，而调整聚 丙烯树脂、乙烯-丙烯共聚物橡胶、乙烯-辛烯共聚物橡胶等成分。具体 而言，试验体1的弯曲弹性模量为500MPa，试验体2的弯曲弹性模量 为620MPa,试验体3的弯曲弹性模量为760MPa。而且，对各试验体1~3进行了拉伸破坏强度、拉伸破坏延伸率、Izod冲击强度等物理性能 评价。
对于拉伸破坏强度及拉伸破坏延伸率，使用JIS-K6251的哑铃形 试验片5号，在50mm/min的速度下进行试验片的拉伸试验。其结果是， 试验体1的拉伸破坏强度是8.6MPa,试验体2的拉伸破坏强度是 15.1MPa，试验体3的拉伸破坏强度是9.3MPa。而且，试验体1的拉 伸破坏延伸率是100%，试验体2的拉伸破坏延伸率是600%，试验体3 的拉伸破坏延伸率是200%。
对于Izod冲击强度，制成形成有刻痕的试验片，在-2(TC、 -35°C、 -40°C、 -45"的环境下进行Izod冲击强度试验。其结果是，试验体3 在-2(TC的情况下在16.5kJ/m2的冲击能量下破坏，在-35'C的情况下在 10.7kJ/n^的冲击能量下破坏，在-4(TC的情况下在9.1kJ/m2的冲击能量 下破坏。 一般地，车辆所搭载的产品必须能够经受从-35'C的低温到85 "C的高温。从该观点出发，试验体3在-2(TC—4(TC的试验中已经破坏， 则没有必要进行-45"C以下的试验，所以此处没有进行-45'C的试验。此 外，试验体2在-2(TC、 -35°C、 .4(TC的试验中都是N.B.(非破坏)， 在-45。C的情况下在13.3kJ/m"的冲击能量下破坏。此夕卜，试验体1在-45 °C的情况下在6.1kJ/m2的冲击能量下破坏，在-4(TC的情况下在9.3kJ/m2 的冲击能量下破坏。由于从试验体1的-4(TC及-45'C的试验结果可以得 知其在-35。C以上的温度也会破坏，所以在此处没有进行-2(TC及-35'C 的试验。
而且，使用各试验体1~3进行了产品评价。在产品评价中，均制 成表面积为1302cm2的中型的气囊盖(内罩一体型)，板状部的壁厚 为3mm，铰链部的壁厚为0.5mm。然后，使用由各试验体1~3制成的 气囊盖在低温(-35°C)气氛、RT (常温)气氛、高温(85°C)气氛下 进行气囊的展开性能试验。其结果是，试验体1的气囊盖虽然在RT气 氛及高温气氛下没有问题，但是在低温气氛下铰链部断裂并且门部飞散。此外，试验体2的气囊盖在全部的气氛下均没有问题，没有产生 门部飞散。此外，在试验体3的气囊盖中，在高温气氛下没有产生门
部飞散的铰链部局部断裂，在低温气氛及RT气氛下铰链部断裂并且门
部飞散。
考虑上述的物理性能评价及产品评价的结果，可以得知试验体2 适用于本发明的气囊罩。而且，如果比较各试验体1~3的物理性能评 价，拉伸破坏强度优选在15MPa以上，根据经验优选在40MPa以下。 此外，拉伸破坏延伸率优选在600%以上。但是，根据图3所示的物理 性能评价，"600%以上"是指不包括100%或200%的意思，暗示了在 500%时通过调整拉伸破坏强度等也存在能够产品化的可能性。而且， 对于Izod冲击强度，优选使用形成有刻痕的试验片在-35'C以上的温度 下不破坏(N.B.) 。 g卩，在本发明中，构成气囊盖1 (板状部11及内 罩12)的材料优选的是满足下述条件的热塑性聚烯烃树脂(TP0材料) (A)弯曲弹性模量(JIS-K7203) : 500 1000MPa， (B)拉伸破坏强 度15 40MPa，(C)拉伸破坏延伸率600%以上，(D) Izod冲击 强度在-35匸以上不破坏。
以下说明使用了上述试验体2的热塑性聚烯烃树脂(TPO材料) 的气囊盖适用于中型的气囊盖。此处，图4是表示使用于气囊盖的材 料与表面积的关系的示意图，(A)表示气囊盖的表面积与变形量的关 系，(B)表示气囊盖的表面积与重量的关系。
在图4 (A)中，Fl表示以往的小型的气囊盖所使用的TPO材料 的结果，F2表示以往的大型的气囊盖所使用的PP材料的结果，F3表 示上述的试验体2的TPO材料的结果。而且，对于各材料，制成表面 积为500cm2、 1500cm2、 2500cn^的气囊盖，施加与气囊膨胀展开时产 生的冲击相等的载荷，测定其变形量。其结果是，对于表面积为500cm2 的气囊盖，变形量分别是F1为2mm， F2为lmm， F3为1.5mm。此外， 对于表面积为1000cr^的气囊盖，变形量分别是Fl为4mm，F2为lmm，F3为2mm。而且，对于表面积为2500cm2的气囊盖，变形量分别是Fl 为8mm， F2为1.5mm， F3为3mm。在本试验中，根据经验变形量的 许用值是3mm左右。因此，产生包括图4 (A)中阴影部分的变形量 的气囊盖不适合作为产品。此处，如果注意表面积为1000 2000cn^的 中型的气囊盖，则可以知道以往的小型的气囊盖所使用的TPO材料变 形量超过了3mm，不适合于中型的气囊盖。
在图4 (B)中，Gl表示以往的小型的气囊盖所使用的TPO材料 的结果，G2表示以往的大型的气囊盖所使用的PP材料的结果，G3表 示上述的试验体2的TPO材料的结果。而且，对于各材料，制成表面 积为500cm2、 1500cm2、 2500cn^的气囊盖，测定其重量。其结果是， 对于表面积为500cr^的气囊盖，Gl约为310g， G2约为580g， G3约 为290g。此外，对于表面积为1000cn^的气囊盖，Gl约为580g， G2 约为800g， G3约为570g。而且，对于表面积为2500 112的气囊盖， Gl约为970g， G2约为1100g， G3约为780g。在本试验中，根据经验 重量的许用值是1000g左右，但是优选的是使之更轻量化，此处许用 值是800g。因此，具有包括图4(B)中阴影部分的重量的气囊盖不适 合作为产品。此处，如果注意表面积为1000 2000cn^的中型的气囊盖， 则可以知道以往的大型的气囊盖所使用的PP材料(G2)重量超过了 800g，不适合于中型的气囊盖。
如上所述，可以得知，从变形量及重量的观点出发，通过使用试 验体2的TPO材料特别适合于表面积为1000cmL2000cr^的中型的气 囊盖。另一方面，可以得知以往的气囊盖所使用的TPO材料或PP材 料难以直接应用于中型的气囊盖。
以下说明本发明的气囊盖1的具体形状。此处，图5为本发明所 涉及的气囊盖的示意图，(A)为剖面图，(B)为图5 (A)的B部 放大图，(C)为图5 (A)的C部放大图。此外，图6为本发明所涉 及的气囊盖的示意图，(A)为背面图，(B)为图6 (A)的B-B向
16剖面图。此外，图5 (A)所示的剖面图是图6 (A)的A-A向剖面图。
图5及图6所示的气囊盖1是将构成车辆内装面的板状部II与设 置于板状部11的背面且构成气囊的膨胀展开通路的内罩12 —体地由 树脂成型的气囊盖，具有板状部11上的在气囊膨胀展开时可以开裂地 形成的门部lla以及将门部lla可以转动地保持的铰链部15，铰链部 15具有在内罩12与板状部11的连接部形成的薄壁部15a以及在气囊 膨胀展开时可以挠曲或压曲地设置在薄壁部15a的外侧面的多个加强 筋15b。
所述板状部11是构成仪表板2的车辆内装面的一部分的部件，以 其表面积为1000 2000cn^而构成。而且，板状部11的壁厚设定为比 以往更薄的2.5~3.5mm。如图6 (A)所示，在板状部11的背面直立设 置了内罩12，内罩12设置于距离板状部11的框部lie至少有30mm 的余量的位置。在相当于该内罩12的内侧的板状部11中，大致呈H 字形地局部地在薄壁(壁厚dt)上形成撕裂线llb。而且，通过形成撕 裂线llb，板状部11在气囊膨胀展开时沿撕裂线llb开裂，通过左右 对开地转动在车内放出气囊而使之膨胀展开。沿着该撕裂线lib开裂 的部分构成门部lla。由该门部lla的开裂形成的开口部一般情况下大 小为250~300cm2。因此，板状部11的表面积为开口部的约3~8倍。
而且，如图6 (A)所示，为了强化板状部11，在板状部11的背 面大致呈格子状地设置了第一加强筋llc。该第一加强筋llc根据板状 部11的形状或大小而适当地设置，不限于是图示的形状。第一加强筋 llc的高度为例如2~5mm,第一加强筋llc的间距为例如15 30mm。 此外，第一加强筋llc的壁厚dl也可以以与后述的加强筋15b大致相 同的厚度形成。具体而言，第一加强筋llc的壁厚dl优选设定在 1.0~1.3mm的范围内。通过使第一加强筋llc比以往的加强筋(厚度为 1.3-1.8mm)更薄，能够防止凹坑的产生，提高气囊盖1的外观品质。 此外，由于与第一加强筋llc的高度等的关系，在即使将壁厚dl设定为比1.3mm更厚也不会产生凹坑的情况下，也可以设定为与以往的加 强筋相等的厚度。
此外，如图6 (A)所示，在沿着撕裂线lib设置的内罩12的脚 部12a上设置了多个用于强化内罩12的第二加强筋lld。该第二加强 筋lld如图6 (B)所示，成为连接板状部11的背面与脚部12a的大致 三角形状。第二加强筋lid由于是与第一加强筋llc一样的用于强化的 加强筋，所以其壁厚d2设定为与第一加强筋llc的壁厚dl相同的厚度。 但是，由于第二加强筋lld形成为比第一加强筋llc更高的情况较多， 所以优选设定为与后述的加强筋lib大致相同的厚度(例如在 1.0 1.3mm的范围内)。
此外，如图5 (A)与图6 (A)所示，板状部11具有在外周形成 的框部lie以及直立设置于背面的用于确定板状部11的位置的夹子 llf，在形成于仪表板2侧部的止动孔中装上夹子llf，将框部lle嵌入 仪表板2侧部的开口部，由此装上板状部ll。
如图5 (A)与图6 (A)所示，所述内罩12由以矩形直立设置于 所述板状部11的背面的筒状的脚部12a构成。由于板状部11是表面朝 向乘员侧而装在仪表板2上，气囊朝向乘员而膨胀展开，所以如图5 (A)所示，大多将内罩12相对于板状部11倾斜地设置。而且，本发 明的气囊盖1是将该内罩12与板状部11 一体地由树脂成型的。在该 一体型的气囊盖1中，由于在板状部11与内罩12的脚部12a的连接部 上树脂层的厚度变化较大，所以树脂硬化时的收縮量较大，在板状部 11的表面上沿着脚部12a的形状产生被称为"凹坑"的凹陷，损害了 气囊盖1的外观品质。为了防止该凹坑的产生，控制在人眼看不到凹 坑的程度，必须使板状部ll与内罩12的脚部12a的连接部尽可能地薄。 所以，在图示的气囊盖1中，使板状部11与内罩12的脚部12a的连接 部尽可能地薄，将容易变形的部分(即，薄壁部15a)作为铰链部15 而积极地加以利用。所述铰链部15使门部lla在板状部11的表面侧转动并沿着内罩 12的形状形成开放部，该铰链部15是使气囊顺利地在车内放出的部分。 该铰链部15的功能是影响气囊的展开性能的部分，必须在气囊膨胀展 开时迅速地使门部lla转动。另一方面，必须以门部lla不飞散的方式 保持板状部ll。 g卩，铰链部15必须是易于弯曲且变形能力强的结构。
如图5 (B)所示，图5 (A)的B部的铰链部15连接内罩12的 脚部12a与板状部11，而且具有比脚部12a及板状部11更薄地形成的 薄壁部15a以及设置于薄壁部15a的外侧面的加强筋15b。薄壁部15a 的壁厚d形成为大致等于或小于撕裂线llb的壁厚dt的壁厚。具体而 言，薄壁部15a的壁厚d优选设定在0.5 1.5mm的范围内。通过使薄 壁部15a变薄在该范围内，可以防止凹坑的产生，并控制在人眼看不见 凹坑的程度，能够提高气囊盖1的外观品质。此外，为了使门部lla 易于转动，薄壁部15a在内罩12的外侧倾斜地形成。此外，薄壁部15a 的高度h设定为例如3 5mm。
此外，如图5 (B)所示，加强筋15b形成为连接板状部11的背 面、薄壁部15a以及脚部12a的大致梯形形状。该加强筋15b为加强薄 壁部15a的部件，并且为了使门部lla顺利地转动而必须为挠曲或压曲 的部件。另一方面，由于加强筋15b也连接在板状部11的背面，所以 必须使壁厚dr变薄以不至于在板状部11的表面产生凹坑。因此，加强 筋15b的壁厚dr形成为比薄壁部15a的壁厚d更厚，而比以往的加强 筋更薄。具体而言，加强筋15b的壁厚dr优选设定在1.0 1.3mm的范 围内。此外，加强筋15b的强度可以根据个数来调整，例如以3 15mm 的间距连续设置。特别是以4 10mm的间距设置效果更佳。通过将该 加强筋15b设置在薄壁部15a的外侧面，能够加强薄壁部15a，同时能 够挠曲或压曲并有效地吸收门部转动时产生的冲击。此外，在能够根 据个数(间距)充分地调整加强筋15b的强度的情况下，也可以使加 强筋15b的壁厚dr形成为大致等于薄壁部15a的壁厚d的厚度。此外，如图5 (C)所示，薄壁部15a也可以形成于内罩12向外 侧扩张的伸出部12b上。如图6(A)所示，伸出部12b经过铰链部15 的全部区域并向外侧扩张。这样，通过在内罩12的脚部12a上形成伸 出部12b，能够使门部lla的转动支点从内罩12的内侧面向外侧移动 距离r，能够使门部lla易于转动。此外，如图5 (C)所示，加强筋 15b也可以形成为连接板状部11的背面、薄壁部15a及伸出部12b的 大致四边形状。
板状部11与内罩12的连接部也存在于没有构成铰链部15的部 分，S卩，沿着撕裂线llb设置的由第二加强筋lld加强的脚部12a的部 分。因此，如图6 (B)所示，也可以在该连接部形成以与薄壁部15a 大致相同的条件设定的薄壁部12c。该薄壁部12c由于不构成铰链部15， 因此没有必要考虑门部lla的转动的容易性，可以从脚部12a开始笔直 地朝向板状部ll而形成。虽然在图6(B)中沿着内罩12的内侧面形 成薄壁部12c，但是也可以沿着内罩12的外侧面而形成，也可以在脚 部12a的中间部形成。
此处，图7是表示本发明所涉及的气囊盖的制作工序的一部分的 示意图，(A)表示薄壁部的成型工序，(B)表示撕裂线的加工工序。 此外，在各图中省略了加强筋15b、第一加强筋llc、第二加强筋lld。 在板状部11与内罩12的连接部形成上述薄壁部15a、 12c的情况下， 可以使用例如图7 (A)所示的模具71、 72。在形成薄壁部15a的情况 下，在内罩12的内部设置一对模具71、 71并由树脂成型，在树脂硬 化后将各模具71分别向图中箭头方向移动，从树脂成型品中除去模具 71。此外，在形成薄壁部12c的情况下，在内罩12的外侧设置一对模 具72并由树脂成型，在树脂硬化后将各模具72分别向图中箭头方向 移动，从树脂成型品中除去模具72。
然后，如图7 (B)所示，在气囊盖l成型后，通过机械加工、激
20光加工、超声波加工等方法以大致H字形形成撕裂线llb。根据该加 工方法，能够简化气囊盖1的模具，能够降低模具的设计及制造所需 要的成本。
以下说明上述气囊盖1的作用。此处，图8表示气囊的膨胀展开
的过程，(A)表示车内放出前的状态，(B)表示车内放出后的状态。 此外，对与图5及图6所示的气囊盖1相同的结构部件标上了相同的 标号，省略了重复的说明。
如图8 (A)所示，在车辆碰撞时等紧急时刻，从充气机(未图示) 向气囊81供给气体，气囊81在内罩12内开始膨胀，并接触板状部11 的门部lla。然后，由于气囊81的膨胀而受到推压的门部lla在形成 于薄壁的撕裂线llb处开裂，如图8(B)所示，门部llb左右对开地 以铰链部15为支点分别上下转动。由于铰链部15具有形成于薄壁的 薄壁部15a，所以板状部11以薄壁部15a为中心发生变形，铰链部15 发挥作为门部lla的铰链部15的作用。
如上所述，薄壁部15a以等于或小于撕裂线lib的壁厚d形成， 但是由于通过加强筋15b进行了加强，所述加强筋15b具有比撕裂线 llb及薄壁部15a更厚的壁厚dr，所以通过由门部lla的转动产生的应 力防止了薄壁部15a的断裂。为了有效地防止该薄壁部15a的断裂，可 以以调整加强筋15b的壁厚dr、个数(间距)、体积等以使薄壁部15a 在气囊81膨胀展开时能承受在铰链部15产生的应力。
此外，如图8 (B)所示，如果门部lla以铰链部15为支点而转 动，那么铰链部15及周边的板状部11随之发生变形，加强筋15b由 于板状部11、薄壁部15a及脚部12a(包括伸出部12b)而压縮。而且， 加强筋15b随着铰链部15的变形而渐渐挠曲并最终压曲。通过该加强 筋15b的挠曲以及压曲，能够有效地吸收由于门部lla的离心力而产生 的冲击，并能够使门部lla顺利地转动并防止门部lla的飞散。此外，如果在内罩12的脚部12a形成伸出部12b，则能够将门部lla的支点 向外侧移动，能够使门部lla易于转动。因此，如图8 (B)所示，能 够使与形成伸出部12b—侧的铰链部15相连接的门部lla先于其他的 门部lla转动。通过像这样设置门部lla的转动时的时间差，能够对气 囊81的膨胀展开施加指向性，能够在希望膨胀展开的方向(乘员侧的 方向)有效地使气囊81膨胀展开。
以下说明本发明所涉及的气囊装置。此处，图9是表示本发明所 涉及的气囊装置的剖面图。此外，对与图5及图6所示的气囊盖1相 同的结构部件标上了相同的标号，省略了重复的说明。
图9所示的气囊装置，具有通常折叠起来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91、至少收纳气囊且在 外侧面具有挂钩92a的保持器92以及卡定保持器92且构成车辆内装面 的气囊盖1，气囊盖1是将构成设置于乘员的前面的仪表板2的一部分 的板状部11以及设置于板状部11的背面并构成气囊的膨胀展开通路 同时具有在脚部12a卡定挂钩92a的卡定孔12d的内罩12—体地成型 的气囊装置。而且，气囊盖1使用了上述的本发明的气囊盖1。也可以 不将充气机91容纳在保持器92中，而是安装在保持器92的外部。此 外，保持器92经由连接部件93连接于固定部件94。
上述气囊装置为使用于副驾驶座的气囊装置，安装在设置于副驾 驶座P的前面的仪表板2上(参见图1 (A))。因此，气囊盖1的表 面形成为仪表板2的一部分。并且，气囊盖1使用了上述的本发明的 气囊盖1。因此，能够取得下述等效果能够减少零件数量及制作工序， 能够采用软质树脂并保持作为仪表板2的刚性，能够将气囊盖1与仪 表板2的接缝设置在驾驶座D或副驾驶座P的乘员的死角或难以看见 的地方而能够保持美观性。
此外，通过在板状部11与内罩12的连接部形成薄壁部15a，能够防止连接部的树脂硬化时的收縮所导致的变形，能够使气囊盖1的表 面不产生凹坑，能够提高气囊盖1的外观品质。此外，通过在薄壁部
15a的外侧面设置加强筋15b并构成铰链部15，则没有必要在板状部 11形成构成铰链部15的薄壁部，能够简化铰链部15的结构。而且， 通过能够挠曲或压曲地形成加强筋15b，能够吸收在门部Ua转动时产 生的冲击，保持气囊的展开性能并防止门部lla的飞散。
此外，本发明的气囊盖1所使用的TPO材料如图4 (B)所说明 的那样在轻量化方面表现良好。因此，形成内罩12的脚部12a上的卡 定孔12d的部分的壁厚形成为比板状部11或以往的脚部更厚，能够提 高刚性。因此，能够提供比以往的气囊装置在气囊膨胀展开时冲击更 强的气囊装置。此外，在以往的气囊装置中，需要10 14个卡定孔12d， 而在本发明中可以减少到8~10个，能够减少作为金属零件的挂钩92a， 能够降低成本并实现轻量化。
此外，本发明不限于上述的实施方式，也能够适用于撕裂线lib 以〕字形形成的只打开一侧的气囊盖及气囊装置，也可以在薄壁部15a 的内侧设置加强筋等，在不脱离本发明的主旨的范围内可以进行各种 变更，这是显而易见的。
权利要求
1.一种气囊盖，将构成车辆内装面的板状部与设置于该板状部的背面并构成气囊的膨胀展开通路的内罩一体地成型，其特征在于，所述板状部构成设置在乘员前面的仪表板的一部分，所述内罩在设置于副驾驶座的乘员前面的位置形成，所述板状部的驾驶座侧的侧面部形成为设置在凸部的背面的形状，所述凸部形成于所述仪表板的中央部并嵌入车载仪器，构成所述板状部及所述内罩的材料是满足下述条件的热塑性聚烯烃树脂，(A)弯曲弹性模量(JIS-K7203)500～1000MPa(B)拉伸破坏强度15～40MPa(C)拉伸破坏延伸率600％以上(D)Izod冲击强度在-35℃以上不破坏。
2. 如权利要求1所述的气囊盖，其特征在于，所述板状部的表面 积为1000 2000cn^且其大小为所述气囊的开口部的约3~8倍，该开口 部设置于从所述板状部的框部开始至少有30mm的余量的位置。
3. 如权利要求l所述的气囊盖，其特征在于，所述板状部的壁厚 为2.5~3.5mm，所述内罩的脚部的壁厚形成为比所述板状部局部地厚一 些。
4. 如权利要求l所述的气囊盖，其特征在于，所述板状部具有形 成为在所述气囊膨胀展开时能够开裂的门部以及可转动地保持该门部 的铰链部，所述铰链部的所述内罩的连接部具有壁厚为0.5~1.5mm的 薄壁部。
5. 如权利要求4所述的气囊盖，其特征在于，所述铰链部具有在 所述气囊膨胀展开时可以挠曲或压曲地设置在所述薄壁部的外侧面的 多个加强筋。
6. 如权利要求4所述的气囊盖，其特征在于，所述门部形成为可 通过形成于所述板状部的撕裂线开裂，该撕裂线由在所述气囊盖成型 之后的机械加工、激光加工或超声波加工中的任一种方法形成。
7. —种气囊装置，具有通常折叠起来而在紧急时刻膨胀展开的气囊、向该气囊供给气体的充气机、至少收纳所述气囊且在外侧面具有 挂钩的保持器以及卡定所述保持器且构成车辆内装面的气囊盖，所述 气囊盖将构成设置于乘员前面的仪表板的一部分的板状部以及设置于 该板状部的背面并构成所述气囊的膨胀展开通路同时具有在脚部卡定 所述挂钩的卡定孔的内罩一体地成型，所述气囊装置的特征在于，所述板状部构成设置于乘员前面的仪表板的一部分，所述内罩在 设置于副驾驶座的乘员前面的位置形成，所述板状部的驾驶座侧的侧 面部形成为设置在凸部的背面的形状，所述凸部形成于所述仪表板的 中央部并嵌入车载仪器，构成所述板状部及所述内罩的材料是满足下 述条件的热塑性聚烯烃树脂，(A) 弯曲弹性模量(JIS-K7203) : 500~1000MPa(B) 拉伸破坏强度15~40MPa(C) 拉伸破坏延伸率600%以上(D) Izod冲击强度在-35。C以上不破坏。
8. 如权利要求7所述的气囊装置，其特征在于，所述板状部的表 面积为1000 2000cn^且其大小为所述气囊的开口部的约3~8倍，该开 口部设置于从所述板状部的外周端开始至少有30mm的余量的位置。
9. 如权利要求7所述的气囊装置，其特征在于，所述板状部的壁厚为2.5 3.5mm，所述内罩的脚部的壁厚形成为比所述板状部局部地厚一胜。
10. 如权利要求7所述的气囊装置，其特征在于，所述板状部具有形成为在所述气囊膨胀展开时能够开裂的门部以及可转动地保持该门部的铰链部，所述铰链部的所述内罩的连接部具有壁厚为0.5 1.5mm 的薄壁部。
11. 如权利要求IO所述的气囊装置，其特征在于，所述铰链部具 有在所述气囊膨胀展开时可以挠曲或压曲地设置在所述薄壁部的外侧 面的多个加强筋。
12. 如权利要求IO所述的气囊装置，其特征在于，所述门部形成 为可通过形成于所述板状部的撕裂线开裂，该撕裂线可以由在所述气 囊盖成型之后的机械加工、激光加工或超声波加工中的任一种方法形 成。
全文摘要
本发明提供了一种将仪表板与内罩一体地成型而能够降低成本同时保持仪表板的刚性且不损害美观性的气囊盖及气囊装置。本发明所涉及的气囊盖(1)，是将构成车辆内装面的板状部(11)与设置于该板状部(11)的背面并构成的气囊的膨胀展开通路的内罩(12)一体地成型的气囊盖，板状部(11)构成设置在乘员的前面的仪表板(2)的一部分，内罩(12)在设置于副驾驶座(P)的乘员的前面的位置形成，板状部(11)的驾驶座(D)侧的侧面部(13)形成为设置在凸部(21)的背面的形状，所述凸部(21)形成于所述仪表板(2)的中央部并嵌入车载仪器。
文档编号B60R21/215GK101618705SQ20091015100
公开日2010年1月6日 申请日期2009年7月3日 优先权日2008年7月3日
发明者林信二 申请人:高田株式会社