JP2004042815A

JP2004042815A - エアバッグ装置

Info

Publication number: JP2004042815A
Application number: JP2002203951A
Authority: JP
Inventors: Michiyuki Mitsui; 三井　理志
Original assignee: Nok Corp
Current assignee: Nok Corp
Priority date: 2002-07-12
Filing date: 2002-07-12
Publication date: 2004-02-12
Anticipated expiration: 2022-07-12
Also published as: JP4045421B2

Abstract

【課題】ダンパの装着によるステアリングボス部のサイズの増大を来すことなく、ステアリングホイールの振動を有効に低減可能とする。
【解決手段】エアバッグホルダ１とベースプレート２に囲まれた収容室Ｓに配置されたインフレータケース４に、弾性体５が一体的に設けられ、この弾性体５における第一支持部５１が、エアバッグホルダ１の外周フランジ部１１とベースプレート２の外周フランジ部２１との間に挟持されている。弾性体５をばねとし、インフレータケース４及びその内部のインフレータを含む充填物をマスとするばね−マス系の固有振動数が、エンジンのアイドリングによる振動数域に設定され、その動的吸振効果によって、ステアリングホイールの振動を低減する。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車に装備されるエアバッグ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車において、運転席の前方のステアリングホイールを支持するステアリングコラムには、万一、衝突事故等の際に、運転者を保護するためのエアバッグ装置が装備される。エアバッグ装置は、良く知られているように、車両の正面衝突等の衝撃入力によって、加速度センサから所定以上の負の加速度が検出された時に通電される起爆装置によって、インフレータ（ガス発生剤）が点火されて急速に高圧ガスを噴出し、これによって、ステアリングホイールに折り畳まれた状態で内蔵されているエアバッグが瞬時に膨らみ、運転者への衝撃を緩和するものである。
【０００３】
ステアリングホイールは主にエンジンアイドル付近で、ステアリングシャフトをばねとし、ステアリングホイールをマスとした振動が発生する。特にエアバッグ装置を装備したステアリングホイールにおいては、エアバッグ装置によってステアリングホイールの重量が増大するので、エンジンアイドル付近での振動が一層顕著になる傾向がある。
【０００４】
そこで、従来は、ステアリングホイール内に、マスとゴムからなるダイナミックダンパを内蔵して、このダイナミックダンパの共振による動的吸振作用によって、ステアリングホイールの振動の低減を図ったものもある。しかしながらこの場合、ステアリングホイール内に、ダイナミックダンパを収容するための専用のスペースを必要とするため、ステアリングボス部のサイズが大きくなり、メーターの認識性の悪化を来したり、重量が増大してしまう問題がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであって、その技術的課題は、ステアリングボス部のサイズの増大を来すことなく、ステアリングホイールの振動を有効に低減可能とすることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上述した技術的課題を有効に解決するための手段として、請求項１の発明に係るエアバッグ装置は、エアバッグホルダとベースプレートによって囲まれた空間に配置され、インフレータを充填したインフレータケースが、このインフレータケースに設けられた弾性体を介して前記エアバッグホルダ及び前記ベースプレートに弾性的に支持されたものである。
【０００７】
請求項２の発明に係るエアバッグ装置は、請求項１に記載された構成において、弾性体が、径方向に延びてエアバッグホルダの外周フランジ部とベースプレートの外周フランジ部との間に挟持される第一支持部と、主に径方向のばね性を与えられた第二支持部と、主に軸方向のばね性を与えられた第三支持部とからなるものである。
【０００８】
請求項３の発明に係るエアバッグ装置は、請求項１又は２に記載された構成において、弾性体をばねとし、インフレータケース及びその内部のインフレータを含む充填物をマスとするばね−マス系の固有振動数が、エンジンのアイドリングによる振動数域に設定される。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明に係るエアバッグ装置の好ましい実施の形態を、軸心を通る平面で切断して示す半断面図である。この図１において、参照符号１は金属板のプレス成形によって有底円筒状に製作されたエアバッグホルダ、参照符号２は金属板のプレス成形によって皿状に製作されたベースプレートで、図の上方が車室側（運転席側）、図の下方がステアリングコラム側である。
【００１０】
エアバッグホルダ１は、図示されていないステアリングホイールの車室側に面するセンターパッドの内側にあって、このセンターパッドとの間に折り畳まれた状態で設けられたエアバッグ本体３を保持しており、その外周フランジ部１１が、ベースプレート２の外周フランジ部２１と重合された状態で、スポット溶接ＳＷ等の手段により、このベースプレート２と一体化され、前記外周フランジ部１１，２１において、エアバッグ本体３と共に前記センターパッド内に固定されている。
【００１１】
互いに組み合わされたエアバッグホルダ１とベースプレート２とによって形成された収容室Ｓにはインフレータケース４が配置されている。インフレータケース４は、着火によって高圧ガスを発生するインフレータ（ガス発生剤）及び通電によってインフレータに点火する起爆装置等が充填されるものであって、円筒状に形成されると共に、その側面部には、前記インフレータの作動時に発生するガスを噴出させるための多数の噴気孔４１が開設されており、エアバッグホルダ１にも、前記ガスをエアバッグ本体３内に供給するための噴気孔１２が開設されている。
【００１２】
インフレータケース４の一端近傍の外周面には、ゴム状弾性材料で成形されて第一支持部５１、第二支持部５２及び第三支持部５３からなる弾性体５が、加硫接着等によって一体的に設けられており、インフレータケース４は、この弾性体５を介して、エアバッグホルダ１及びベースプレート２に対して弾性的に支持されている。
【００１３】
詳しくは、弾性体５における第一支持部５１は、内周部５１ｂがインフレータケース４の外周面に加硫接着等によって一体的に接合され、エアバッグホルダ１とベースプレート２とで囲まれた収容室Ｓを二室に分断するように、円周方向へ連続すると共に径方向へ展開した鍔状を呈するものであって、その外周部５１ａは、エアバッグホルダ１の外周フランジ部１１に断付き形成された挟持部１１ａと、ベースプレート２の外周フランジ部２１に断付き形成された挟持部２１ａとの間に、厚さ方向へ圧縮された状態で挟持されている。すなわち、この第一支持部５１は、インフレータケース４とエアバッグホルダ１及びベースプレート２との間を径方向に連結しており、軸方向及び径方向に対する適当な弾性を有する。
【００１４】
弾性体５における第二支持部５２は、第一支持部５１よりもエアバッグホルダ１側にあって、第一支持部５１の内周部５１ｂと連続した内周部５２ｂが、インフレータケース４の外周面に加硫接着等によって一体的に接合されており、そこから外周側へ、第一支持部５１から遠ざかる方向へ傾斜したテーパ状に展開すると共に円周方向へ連続又は断続して形成され、その外周部５２ａがエアバッグホルダ１の筒状部１３の内周面に当接している。この第二支持部５２は、インフレータケース４とエアバッグホルダ１の径方向相対変位（偏心動作）によって曲げ変形を受けるので、主に径方向のばね性を有し、すなわちインフレータケース４をエアバッグホルダ１の筒状部１３の内周に、径方向に対して弾性的に支持している。
【００１５】
弾性体５における第三支持部５３は、第一支持部５１からみて第二支持部５２と反対側、すなわちベースプレート２側にあって、第一支持部５１の内周部５１ｂと連続した内周部５３ｂが、インフレータケース４におけるベースプレート２側の端部に加硫接着等によって一体的に接合されており、そこから外周側へ、第一支持部５１から遠ざかる方向、すなわち第二支持部５２と逆方向へ傾斜したテーパ状に展開すると共に円周方向へ連続又は断続して形成され、その外周端部５３ａがベースプレート２の底部２２の内側面に当接している。この第三支持部５３は、インフレータケース４とベースプレート２（及びエアバッグホルダ１）の軸方向相対変位によって曲げ変形を受けるので、主に軸方向のばね性を有し、すなわちインフレータケース４をベースプレート２上に、軸方向に対して弾性的に支持している。
【００１６】
弾性体５をばねとし、インフレータケース４及びこれに収納されたインフレータ等の充填物をマスとするばね−マス系の固有振動数は、例えば弾性体５の各部の肉厚等を調整することによって、エンジンのアイドリング等によるステアリングホイールの振幅が極大となる振動数域に設定されている。また、弾性体５は、鍔状の第一支持部５１と、主に径方向のばね性を有する第二支持部５２と、主に軸方向のばね性を有する第三支持部５３によって、径方向及び軸方向に対する固有振動数を独立して設定することができる。
【００１７】
本形態のエアバッグ装置の製造においては、まず、所定の加硫成形金型に、予め接着剤を塗布したインフレータケース４をセットして、インフレータケース４と金型内面との間に画成されるキャビティに未加硫ゴム材料を注入し、加熱・加圧することによって、第一支持部５１、第二支持部５２及び第三支持部５３を有する弾性体５を、成形と同時にインフレータケース４に一体的に加硫接着する。そして、インフレータケース４内にインフレータ等を収納した後、弾性体５における第一支持部５１の外周部５１ａをエアバッグホルダ１の外周フランジ部１１の挟持部１１ａと、ベースプレート２の外周フランジ部２１の挟持部２１ａとの間に挟み込むようにして、エアバッグホルダ１とベースプレート２をインフレータケース４の軸方向両側から被せるように組み合わせ、互いに重合した外周フランジ部１１，２１をスポット溶接ＳＷ等によって接合する。
【００１８】
次に、図２は、本発明に係るエアバッグ装置の好ましい他の実施の形態を、軸心を通る平面で切断して示す半断面図である。この形態においては、エアバッグホルダ１の外周フランジ部１１と、ベースプレート２の外周フランジ部２１と、弾性体５における第一支持部５１の外周部の互いに対応する位置に、ボルト挿通孔１１ｂ，２１ｂ，５１ｃが開設され、互いに連通させたこのボルト挿通孔１１ｂ，２１ｂ，５１ｃにボルト（不図示）を挿通して共締めすることによって、前記第一支持部５１の外周部が、エアバッグホルダ１の外周フランジ部１１に断付き形成された挟持部１１ａと、ベースプレート２の外周フランジ部２１に断付き形成された挟持部２１ａとの間に、厚さ方向へ圧縮された状態で挟持されたものである。その他の部分の構成は、基本的に、先に説明した図１に示される形態と同様である。
【００１９】
上述した図１及び図２に示される各形態のエアバッグ装置によれば、平常運転時において、ステアリングシャフトをばねとし、ステアリングホイールをマスとして発生するステアリングホイールの振動のピークを、有効に低減することができる。
【００２０】
すなわちエンジンのアイドリング等による振動がステアリングホイールに入力されると、弾性体５をばねとし、インフレータケース４及びこれに収納されたインフレータ等の充填物をマスとするばね−マス系が共振する。これは、このばね−マス系の固有振動数が、アイドリングによってステアリングホイールの振幅が極大となる振動数域に設定されているからである。そして、このばね−マス系の共振の振動波形は、入力される振動の波形と逆位相となるため、ステアリングホイールの振幅を低減する動的吸振効果を奏する。しかも、径方向の固有振動数及び軸方向の固有振動数を有するため、径方向の振動ピーク及び軸方向の振動ピークをそれぞれ低減することができる。
【００２１】
しかも、インフレータケース４及びこれに収納されたインフレータ等の充填物自体が、動的吸振作用を奏するダイナミックダンパのマスとして機能するものであるため、従来のように、ステアリングホイール内に、別途にダイナミックダンパを設ける必要がなく、ダイナミックダンパを収容するための専用のスペースも不要である。このため、ステアリングボス部のサイズの増大を来さず、車室前面に配置されたメータ類に対する視認性を向上することができ、しかもダイナミックダンパの装着による重量の増大も来さない。
【００２２】
また、インフレータケース４及びその充填物を弾性的に支持する弾性体５が、インフレータケース４に加硫接着等によって一体に設けられると共に、弾性体５における第一支持部５１を、エアバッグホルダ１の外周フランジ部１１の挟持部１１ａと、ベースプレート２の外周フランジ部２１の挟持部２１ａとの間に挟持することによって組み立てられるものであるため、部品数が少なく、構造が簡素であり、全体の重量の低減やコストの低減を図ることができる。
【００２３】
そして、このエアバッグ装置は、万一、車両の正面衝突等の衝撃入力によって、加速度センサから所定以上の負の加速度が検出された時に、起爆装置の通電によりインフレータケース４内のインフレータが点火されて、急激に大量の高圧ガスを発生し、このガスが、エアバッグホルダ１の外側に保持されたエアバッグ本体３を、車室側（図１における上方）へ向けて瞬時に膨らませて、運転者がステアリングホイールやフロントガラスなどに激突するのを防止する。
【００２４】
【発明の効果】
請求項１の発明に係るエアバッグ装置によれば、インフレータが充填されたインフレータケースが、弾性体を介してエアバッグホルダ及びベースプレートに弾性的に支持されているので、弾性体をばねとし、インフレータケース及びその内部の充填物をマスとするばね−マス系のダイナミックダンパによって、ステアリングホイールの振動を有効に低減することができる。またこのため、別途にダイナミックダンパを設ける必要がなく、その結果、構造の簡素化及び軽量化を図ることができ、メータ類に対する視認性の悪化も防止することができる。
【００２５】
請求項２の発明に係るエアバッグ装置によれば、弾性体が、主に径方向のばね性を与えられた第二支持部と、主に軸方向のばね性を与えられた第三支持部とからなるため、径方向及び軸方向の入力振動に対して、それぞれ吸振効果を得ることができる。
【００２６】
請求項３の発明に係るエアバッグ装置によれば、弾性体をばねとし、インフレータケース及びその内部に収容されたインフレータを含む充填物をマスとするばね−マス系によって、特に、エンジンのアイドリングによる振幅のピークを有効に低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るエアバッグ装置の好ましい実施の形態を、軸心を通る平面で切断して示す半断面図である。
【図２】本発明に係るエアバッグ装置の好ましい他の実施の形態を、軸心を通る平面で切断して示す半断面図である。
【符号の説明】
１　エアバッグホルダ
１１，２１　外周フランジ部
１１ａ，２１ａ　挟持部
１１ｂ，２１ｂ，５１ｃ　ボルト挿通孔
１２，４１　噴気孔
２　ベースプレート
３　エアバッグ本体
４　インフレータケース
５　弾性体
５１　第一支持部
５１ａ，５２ａ，５３ａ　外周部
５１ｂ，５２ｂ，５３ｂ　内周部
５２　第二支持部
５３　第三支持部
Ｓ　収容室

Claims

エアバッグホルダ（１）とベースプレート（２）によって囲まれた空間に配置され、インフレータを充填したインフレータケース（４）が、このインフレータケース（４）に設けられた弾性体（５）を介して前記エアバッグホルダ（１）及び前記ベースプレート（２）に弾性的に支持されたことを特徴とするエアバッグ装置。
弾性体（５）が、径方向に延びてエアバッグホルダ（１）の外周フランジ部（１１）とベースプレート（２）の外周フランジ部（２１）との間に挟持される第一支持部（５１）と、主に径方向のばね性を与えられた第二支持部（５２）と、主に軸方向のばね性を与えられた第三支持部（５３）とからなることを特徴とする請求項１に記載のエアバッグ装置。
弾性体（５）をばねとし、インフレータケース（４）及びその内部のインフレータを含む充填物をマスとするばね−マス系の固有振動数が、エンジンのアイドリングによる振動数域に設定されたことを特徴とする請求項１又は２に記載のエアバッグ装置。