(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
前記リブの前記ホーンスプリングとの接点と前記突起部の先端上のいずれか1点とを結んだ直線が、該直線を面内に含んで前記ピンの突出方向に広がる断面において、該接点から該ホーンスプリングの末端部分に到達するまでの最短距離よりも長いことを特徴とする請求項1に記載のエアバッグ装置。
当該エアバッグ装置はさらに、箱状であって下面が前記ステアリングホイール側を向き、開口が乗員側を向いて設置されてフロントエアバッグを収容するハウジングを備え、
前記ピンは、前記ハウジングの下面に設けられることを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載のエアバッグ装置。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
近年ではコンパクトな構成の車両が求められていて、上述したエアバッグモジュール等の構造もさらなる簡潔化を目標に開発が進められている。例えば、より簡潔な構造かつ簡単な操作でホーンスプリングが設置可能であれば、製造コストおよび作業労力の点で非常に有利である。しかしながら、ホーンスプリングは弾性を有していて、使用後には圧縮と解放が繰り返されるため、取付け状態の確実な維持も達成する必要がある。
【0006】
本発明は、このような課題に鑑み、簡潔な構成をもってホーンスプリングを十全に取り付けることが可能なエアバッグ装置、およびエアバッグ付ステアリングホイール装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記課題を解決するために、本発明にかかるエアバッグ装置の代表的な構成は、車両のステアリングホイールに設置されるエアバッグ装置であって、当該エアバッグ装置の所定箇所に設けられ、ステアリングホイール側へ突出したピンと、ピンの先端から根元に向けて、ピンを少なくとも2つに分割する間隙部と、2つに分割されたピンの一方の分割面から他方の分割面へ向かって突出した突起部と、一方の分割面の反対側であるピンの外周面から突出した1つ以上のリブと、巻回されたコイル部分と、コイル部分の端からコイル部分の内側へ延びる末端部分とを有するホーンスプリングと、を備え、ホーンスプリングのうち、コイル部分がピンの外周面の周囲に設置され、末端部分がピンの間隙部に通され、リブは、ホーンスプリングのコイル部分の内周部分に接し、突起部は、ホーンスプリングの末端部分近傍におけるピンの先端側に設けられることを特徴とする。
【0008】
上記構成では、ピンの外周面にリブを設けてホーンスプリングの内周部分に接触させ、ホーンスプリングがコイル部分の径方向に移動しないようにしている。そして、ホーンスプリングの末端部分近傍において、ピンの分割面に突起部を設けている。したがって、ホーンスプリングのピンから抜ける方向への移動は、末端部分が突起部に干渉して防止される。このようにして、上記構成では、突起部とリブとを利用した簡潔な構成のピンであっても、ホーンスプリングの脱落を好適に防ぐことが可能になっている。
【0009】
上記のリブのホーンスプリングとの接点と突起部の先端上のいずれか1点とを結んだ直線が、直線を面内に含んでピンの突出方向に広がる断面において、接点からホーンスプリングの末端部分に到達するまでの最短距離よりも長いとよい。この構成によって、取り付けられたホーンスプリングの末端部分は、ピンの突起部に確実に干渉することになる。したがって、ホーンスプリングのピンからの脱落をさらに好適に防ぐことができる。
【0010】
上記のリブは複数設けられてもよい。複数のリブがコイル部分の内側に干渉することで、ホーンスプリングのピンに対しての移動をより好適に防ぐことが可能になる。
【0011】
上記複数のリブは、ピンの外周面からの突出量がそれぞれ異なってもよい。また、複数のリブは、ピンの外周面に対する傾斜角度がそれぞれ異なってもよい。これら構成により、ピンに対してのホーンスプリングの位置(特に径中心の位置)を、任意の位置に設定することが可能になる。また、例えば各リブの突出量と傾斜角度とを適宜設定することによって、ホーンスプリングをピンに取り付ける際にホーンスプリングに所定の姿勢をとらせたり、所定の軌道に案内するなどして、末端部分を突起部の下方にはめ込みやすくすることも可能になる。
【0012】
当該エアバッグ装置はさらに、箱状であって下面がステアリングホイール側を向き、開口が乗員側を向いて設置されてフロントエアバッグを収容するハウジングを備え、ピンは、ハウジングの下面に設けられてもよい。この構成によって、ホーンスプリングの脱落を防止可能なピンを好適に実施することができる。
【0013】
記課題を解決するために、本発明にかかるエアバッグ付ステアリングホイール装置の代表的な構成は、車両のステアリングホイールと、ホーンスイッチとしても機能するエアバッグ装置とを備えたエアバッグ付ステアリングホイール装置であって、エアバッグ装置の所定箇所に設けられてステアリングホイール側へ突出したピンと、ピンの先端から根元に向けて、ピンを少なくとも2つに分割する間隙部と、2つに分割されたピンの一方の分割面から他方の分割面へ向かって突出した突起部と、一方の分割面の反対側であるピンの外周面から突出した1つ以上のリブと、巻回されたコイル部分と、コイル部分の端からコイル部分の内側へ延びる末端部分とを有するホーンスプリングと、ステアリングホイールに設けられエアバッグ装置のピンが挿し込まれるピン受け孔と、をさらに備え、ホーンスプリングのうち、コイル部分がピンの外周面の周囲に設置され、末端部分がピンの間隙部に通され、リブは、ホーンスプリングのコイル部分の内周部分に接し、突起部は、ホーンスプリングの末端部分近傍におけるピンの先端側に設けられることを特徴とする。
【0014】
上記構成のエアバッグ付ステアリングホイール装置においても、ピンに取り付けられたホーンスプリングは、コイル部分の内周部分にリブが接触することでコイル部分の径方向への移動が防がれ、末端部分に突起部が干渉することでピンから抜ける方向への移動も防がれる。したがって、当該エアバッグ付ステアリングホイール装置においても、突起部とリブとを利用した簡潔な構成のピンであっても、ホーンスプリングの脱落を好適に防ぐことが可能になっている。
【発明の効果】
【0015】
本発明によれば、簡潔な構成をもってホーンスプリングを十全に取り付けることが可能なエアバッグ装置、およびエアバッグ付ステアリングホイール装置を提供することが可能となる。
【発明を実施するための形態】
【0017】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。
【0018】
図1は、本発明の実施形態にかかるエアバッグ装置(エアバッグモジュール104)およびエアバッグ付ステアリングホイール装置100を例示した図である。なお、
図1(a)を含む以下の図面では、エアバッグ付ステアリングホイール装置100が車両に取り付けられた時を想定した方向として、不図示のステアリングコラム(シャフト)の方向をZ軸とし、このZ軸に直交する平面で、アナログ12時間時計の12時を車両前方側としたときにおける、9時から3時方向をX軸、6時から12時方向をY軸として例示する。
【0019】
図1(a)のエアバッグ付ステアリングホイール装置100は車両を操舵する装置であり、その基礎部分であるステアリングホイール102と、運転者を保護するエアバッグ装置であるエアバッグモジュール104とを含んで構成されている。このうち、エアバッグモジュール104は、ステアリングホイール102の中央付近に取り付けられていて、ホーンスイッチとしても機能する。そのため、例えばエアバッグモジュール104とステアリングホイール102との間にはホーンスプリング142(
図2(b)参照)が設けられていて、エアバッグモジュール104はステアリングホイール102へ向かって押下げることが可能になっている。
【0020】
図1(b)は、
図1(a)のエアバッグ付ステアリングホイール装置100の分解図である。
図1(b)に示すステアリングホイール102には金属製の芯材が用いられていて、中央のボス領域106は金属が露出し、運転者が把持するリング部108は樹脂で覆われた構成となっている。ステアリングホイール102のうち、エアバッグモジュール104とは反対側である背面側には、樹脂製のステアリングカバー110が取り付けられる。
【0021】
ステアリングホイール102のボス領域106には、エアバッグモジュール104との連結部位として、2種類のフックが設けられている。まず、第1フックであるZフック111a、111bは、エアバッグモジュール104のハウジング116に嵌合してその移動可能範囲を規制するフックである。エアバッグモジュール104は、後述するピン140a(
図2(b)参照)およびホーンスプリング142を利用して、ステアリングホイール上102に弾性的に取り付けられる。その際、Zフック111a、111bがハウジング116に嵌合することで、エアバッグモジュール104はX方向およびY方向には移動不能となるものの、ホーンスイッチとして機能するためにZ方向においては多少の移動が可能になる。
【0022】
第2フックであるメインフック112a、112bは、主に、不測の事態の際にエアバッグモジュール104の脱落を防ぐために設けられた部位である。メインフック112a、112bは、ハウジング116の下面119へ向かって延びている。メインフック112a、112bは、例えばフロントエアバッグ114(
図2(a)参照)の膨張展開時など、エアバッグモジュール104が万が一ステアリングホイール102から外れる方向(Z軸方向に一致)へ移動した場合にハウジング116に引っ掛かる。これによってメインフック112a、112bは、エアバッグモジュール104のステアリングホイール102からの脱落を防ぐ。
【0023】
図2は、本発明の実施形態にかかるエアバッグ装置であるエアバッグモジュール104の概要を例示した図である。
図2(a)は、
図1(b)のエアバッグモジュール104の分解図である。
図2(a)に例示したように、エアバッグモジュール104には、折り畳まれたフロントエアバッグ114を内部に収容するハウジング116と、このハウジング116を塞ぐカバー118とが含まれている。これらハウジング116およびカバー118は合成樹脂で構成されている。
【0024】
図2(b)は、
図2(a)のハウジング116の下面119側の斜視図である。まず、ハウジング116の基部117は、全体的に箱状となっていて、下面119がステアリングホイール102側を向き、開口121(
図2(a)参照)が乗員側を向いて設置される。基部117の下面119のほぼ中央には孔115が設けられていて、この孔115にはガス発生装置であるインフレータ(図示省略)が取り付けられる。その他、基部117の下面119にはホーンスイッチ用の端子(図示省略)なども取り付けられる。
【0025】
本実施形態では、基部117の下面119の3箇所にピン140a〜140cが設けられている。ピン140a〜140cは、エアバッグモジュール104に向かって突出していて、周囲にホーンスプリング142が設置される。このピン140a〜140cをステアリングホイール102(
図1(b)参照)のピン受け孔144a〜144cに挿し込むことで、エアバッグモジュール104はステアリングホイール102上にホーンスプリング142を介して弾性的に取り付けられる。
【0026】
また、基部117の下面119には、2箇所に棒状のスプリング120a、120bが取り付けられている。このスプリング120a、120bは、前述した不測の事態の際にメインフック112a、112bが引っ掛かる部位である。スプリング120a、120bは、金属製の棒を所定形状に曲げて形成されていて、弾性を有していてたわむことができる。これらスプリング120a、120bは、普段の状態においてはメインフック112a、112bとは接触しない。なお、スプリング120a、120bは、棒状だけでなく板状などとしても実現できる。
【0027】
スプリング120a、120bの端部122a、122bの近傍には、ステアリングホイール102(
図1(b)参照)のZフック111a、111bが直接嵌合するフックタブ124a、124bが設けられている。フックタブ124a、124bは同じ構成であるため、フックタブ124bを例に挙げてその構造を説明する。フックタブ124bは基部117の側面部分の所定箇所に設けられていて、ステアリングホイール102側へ向かって板状に延びている。フックタブ124bは、ステアリングホイール102側に自由端125を有し、根元に基部117とつながる固定端126を有している。
【0028】
フックタブ124bの自由端125と固定端126との間には、Z方向の所定領域にわたって切り欠かれた嵌合部128が設けられている。本実施形態では、嵌合部128は、フックタブ124b上において、固定端126側であるハウジング116の開口121(
図2(a)参照)にまで到達する程度に切り欠かれている。この嵌合部128は、ハウジング116の側面部分に位置していて、Zフック111b(
図1(b)参照)が嵌合する部位である。嵌合部128がZ方向にわたって設けられていることで、エアバッグモジュール104がホーンスイッチとして機能する際に、嵌合部128内をZフック111bが移動することが可能になっている。そして、Zフック111bが嵌合部128の自由端125側の端に引っ掛かることで、エアバッグモジュール104はステアリングホイール102からの脱落が防止される。
【0029】
フックタブ124bは、ハウジング116が樹脂製であるために、フックタブ124bも可撓性を有していて、固定端126付近を軸にして、基部117の中心側へ向かってたわんで傾くことができる。フックタブ124bは、このように傾くことで、嵌合部128へのZフック111bの連結と解除とを可能にしている。そしてさらに、フックタブ124bは、エアバッグモジュール104をステアリングホイール102から取り外す際に、スプリング120bを押し曲げて第2フックであるメインフック112a、112bから外す操作を仲介する役割も担っている。
【0030】
エアバッグモジュール104をステアリングホイール102から取り外す際の操作について説明する。
図3は、
図1(a)のA−A断面図である。上記のフックタブ124bは、1つの傾き動作によってZフック111bの嵌合部128への嵌合とメインフック112bのスプリング120bへの引っ掛かりとを共に解除することが可能になっている。
【0031】
図3に例示するように、ステアリングホイール102のうち、フックタブ124a、124bが重なる位置には、開口部132a、132bが設けられている。また、ステアリングカバー110には、開口部134a、134bが形成されている。これら開口部は、フックタブ124a、124bを外部から視認可能にするための間隙もしくは開口である。エアバッグモジュール104を取り外す際、まず、例えば開口部132bに工具180を挿し込み、この工具180でフックタブ124bをたわませて傾けさせる。この操作により、フックタブ124bがZフック111bから外れ、またフックタブ124bがさらにスプリング120bを押し曲げてメインフック112bを避けることで、エアバッグモジュール104はステアリングホイール102から取り外すことが可能になる。
【0032】
本実施形態のピン140a〜140cには、簡潔な構成であってもホーンスプリング142を十全に取り付けることができるよう、工夫が施されている。以下、ピン140a〜140cの構成を中心に、本実施形態のエアバッグモジュール104およびエアバッグ付ステアリングホイール装置100の構成要素についてさらに説明する。
【0033】
図4は、
図2(b)のハウジング116の下面119を別方向から例示した図である。
図4(a)では、基部117の下面119をこれに正対する方向から見ている。ピン140a〜140cは、それぞれハウジング116の下面119において、車両前側(
図4(a)の上側)における左右両端、および車両後側(
図4(a)の下側)の中央の計3箇所に設けられている。これらの箇所にピン140a〜140cを設けることで、エアバッグモジュール104をなるべく少ない個数のピンでステアリングホイール102上に取り付けることが可能になっている。なお、ピンの個数に制限はなく、例えば4つ以上設けること等も可能である。
【0034】
共通な構造を有するピン140a〜140cを代表して、ピン140bの構造を説明する。
図4(b)は、
図4(a)のピン140bの拡大斜視図である。
図4(b)に例示するように、ピン140bにはその先端から根元に向かって間隙部150が設けられていて、2つの部位(分割部位152、154)に分割されている。このように分割された構造のピン140bは、各分割部位152、154は間隙部150を狭めるようにしてたわむことができるため、ピン受け孔144b(
図1(b)参照)に挿し込みやすくなる。
【0035】
分割された構造のピン140bは、各分割部位152、154がたわむことで、ピン140bとピン受け孔144b(
図1(b)参照)との間にて走行中等の振動を吸収することも可能である。さらには、ピン140bの各分割部位152、154がたわむことで、ピン140bのピン受け孔144bに対する寸法公差(形状の許容差)を広げ、成型精度を求めることなくピン140bとピン受け孔144bとの形状を合わせることも可能になっている。なお、ピン140bの分割の個数に制限は無く、例えばピン140bは3つ以上の部位に分割することも可能である。
【0036】
また、ピン140bの先端の外周部分には、テーパ面146が設けられている。テーパ面146を設けることによって、ピン140bはステアリングホイール102(
図1(b)参照)のピン受け孔144bにさらに挿し込みやすくなる。
【0037】
本実施形態では、ピン140bの外周を構成している外周面156には、2つのリブ158、160がピン140bの設置面である下面119にまで達するよう突出して設けられている。リブ158、160は、その本来的な機能として、ピン140bの剛性を適度に確保する役割を果たしている。ピン140bの適度な剛性とは、ホーンスプリング142とともにエアバッグモジュール104を支え、かつ、若干のたわみを可能にしてピン受け孔144bへの挿し込みやすさや緩衝機能等が実現できる剛性である。加えて、本実施形態ではさらに、このリブ158、160等によって、後述するホーンスプリング142の十全な取付状態の維持をも図っている。
【0038】
ここで、ピン140bに取り付けられるホーンスプリング142について説明する。ホーンスプリング142は、いわゆるコイルスプリングであって、大部分が巻回されたコイル部分162となっている。そして、コイル部分162におけるハウジング116の下面119側の端に連続している末端部分164は、コイル部分162の端から屈曲してコイル部分162の内側へ延びている。ホーンスプリング142をピン140bに取り付けると、末端部分164は間隙部150に通され、コイル部分162はピン140bの外周面156の周囲に位置する状態となる。
【0039】
図5は、
図4(a)のピン140bにホーンスプリング142を取付けた状態を例示した図である。
図5(a)は
図4(a)と同じ方向からピン140bを拡大して例示している。
図5(a)に例示するように、リブ158、160は、ホーンスプリング142のコイル部分162の内側である内周部分に接触する。そして、間隙部150の内側の一方の壁面である分割面166には、突起部168が設けられている。この突起部168によって、末端部分164は間隙部150からの脱落が防止される構成となっている。
【0040】
図5(b)は、
図5(a)のピンのB−B断面図である。
図5(b)に例示するように、突起部168は、末端部分164近傍におけるピン140bの先端側の位置にて、分割面166から他方の分割面170に向かって突出している。この突起部168には、ホーンスプリング142がピン140bから抜けようとした場合に末端部分164が干渉する。そして、この突起部168と末端部分164との干渉を確実に生じさせるために、前述したリブ160(およびリブ158(
図5(a)参照))がピン140bの外周面156に設けられている。
【0041】
図6は、
図5(b)のピン140bの部分拡大図である。
図6(a)は、
図5(b)のピン140bのC部拡大図である。
図6(a)に例示するように、リブ160(リブ158(
図5(a)参照)も同様)は、突起部168が設けられた分割面166の反対側である外周面156からコイル部分162の内側の内周部分に向かって突出し、この内周部分に接触している。したがって、ホーンスプリング142は、コイル部分162の径方向へは移動できない(図中左右方向)。加えて本実施形態では、リブ160をコイル部分162の内周部分に接触させることで、ホーンスプリング142の末端部分164がピン140bの突起部168に確実に干渉し得るよう設定している。
【0042】
本実施形態における突起部168とリブ(代表してリブ160)との関係を詳しく説明する。
図6(b)は、
図5(a)と同様に、ピン140bの突出方向から見てピン140bを拡大して例示した図である。
図6(b)中に例示する接点P1は、リブ160とホーンスプリング142との接点である。本実施形態では、接点P1から突起部168の先端のいずれか1点(例えば先端P2)までの距離(直線L1)が、
図6(b)中において直線L1の経路上に存在する接点P1と末端部分164との最短距離を例示する直線L2(接点P1から末端部分164上の1点(点P3))よりも、長くなるよう設定している(直線L1>直線L2)。
【0043】
図6(c)は、
図6(b)のG−G断面図である。
図6(b)において、G−G断面は、直線L1と同じ方向に延びる線分で切断した断面である。すなわち、
図6(c)は、直線L1を面内に含んで、ピン140bの突出方向(ピン140bの長手方向)に広がった断面図である。この
図6(c)のG−G断面図中においても、接点P1と先端P2を結んだ直線L1は、接点P1から末端部分164に到達するまでの最短距離である直線L2(接点P1から点P3)よりも、長いことがわかる(直線L1>直線L2)。
【0044】
再び、
図6(b)を参照する。突起部168およびリブ160は、上記説明した直線L2(接点P3から末端部分164上の点P3)よりも長い直線L1(接点P1から先端P2)が、少なくとも一箇所には形成できるよう、互いに突出して設けられている。これによって、突起部168と末端部分164との干渉を確実に達成することが可能になっている。本実施形態では、このように設定した突起部168およびリブ160によって、ホーンスプリング142のピン140bから抜ける方向への移動を防止している。
【0045】
上記説明したように、ピン140bは突起部168とリブ160(およびリブ158)とによって、ホーンスプリング142の脱落を防ぐ構造となっている。例えば、
図7は、
図6(a)に対応して比較例のピンを例示した図である。
図7(a)に例示するピン10は、
図6(a)のリブ160が設けられていない。このようなリブ160が存在しない構成の場合、ホーンスプリング142はコイル部分162の径方向にわずかながらも移動が可能となってしまう。例えば、
図7(b)に例示するように、末端部分164が分割面170側に移動した場合、末端部分164が突起部168との干渉範囲から外れるおそれがある。このような移動が生じると、ホーンスプリング142はピン10から脱落してしまいかねない。
【0046】
しかしながら、
図6(a)に例示する本実施形態のピン140bであれば、ホーンスプリング142のコイル部分162の内周部分にはリブ160(およびリブ158)が干渉する。そのため、ホーンスプリング142は、その末端部分164が突起部168から外れるような移動ができない。このようにして、本実施形態では、ピン140bは突起部168とリブ158、160とを利用した簡潔な構成でありつつも、ホーンスプリング142の脱落を好適に防ぐことが可能になっている。
【0047】
(変形例)
図8は、
図4(a)のピン140bの変形例を例示した図である。
図8(a)に例示する変形例のピン190は、互いに形状の異なるリブ192、194を2つ備えている。特に、リブ192はリブ194に比べて、ピン190に沿って長く、外周面156に対する傾斜角度もやや緩やかな形状となっている。
【0048】
図8(b)は、
図5(a)に対応してピン190を例示した図である。
図8(b)に例示するように、リブ192とリブ194との外周面156からの突出量は異なっていて、リブ192のほうがリブ194よりも突出量が多くなっている。したがって、このピン190に取り付けられたホーンスプリング142は、その径の中心がリブ192側に若干移動した姿勢となる。
【0049】
図9は、
図8(a)のホーンスプリング142を取り付ける過程を例示した図である。
図9(a)は
図8(a)の矢視Eに対応している。
図9(a)に例示するように、ピン190にホーンスプリングを取り付ける際、リブ192がリブ194よりも長いため、ホーンスプリング142はまずリブ192に接触する。すると、このリブ192がホーンスプリング142の径の中心から外れた位置(
図9(a)中右側)に接触するため、ホーンスプリング142は斜めの姿勢になる。
【0050】
図9(b)は
図9(a)のF−F断面図である。
図9(b)に例示するように、ホーンスプリング142が斜めになることで、末端部分164もまた斜めになって突起部168に接触する。すると、末端部分164は突起部168に対して点接触することになり、末端部分164は突起部168のうえを滑りやすくなる。したがって、末端部分164は突起部168を簡単に乗り越えることが可能になり、ホーンスプリング142の取付けやすさも向上する。
【0051】
上記のピン190のように、複数のリブの長さや、ピン140b、190等の外周面156に対する傾斜角度および突出量は、それぞれ異なるものとしてよい。かかる構成により、各ピンに対してのホーンスプリング142の位置(特に径中心の位置)を、任意の位置に設定することが可能になる。また、例えば各リブの突出量等を適宜設定することによって、ホーンスプリング142をピンに取り付ける際に斜めの姿勢にしたり、所定の軌道に案内したりすることができる。例えば、ホーンスプリング142にねじれるような軌道を生じさせて、末端部分164を突起部168によりはめ込みやすくすることなども可能になる。
【0052】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、以上に述べた実施形態は、本発明の好ましい例であって、これ以外の実施態様も、各種の方法で実施または遂行できる。特に本願明細書中に限定される主旨の記載がない限り、この発明は、添付図面に示した詳細な部品の形状、大きさ、および構成配置等に制約されるものではない。また、本願明細書の中に用いられた表現および用語は、説明を目的としたもので、特に限定される主旨の記載がない限り、それに限定されるものではない。
【0053】
したがって、当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。