JP2007030792A - エアバッグシステム - Google Patents

Abstract

【課題】 ガス発生器の取付け及び取外しが容易なエアバッグシステムの提供。
【解決手段】 ステアリングコラム20は、インナーチューブ21とアウターチューブ22を有し、２つのチューブ間には環状空間24が設けられている。ガス発生器30はアウターチューブ22の外側に取付けられ、ガス出口のみがアウターチューブ22内に位置している。ステアリングホイール10を回転させてもガス発生器30は回転しないため、リードワイヤが捻れることがない。
【選択図】 図１

Description

本発明は、自動車両のエアバッグシステムに関する。

車両のエアバッグ装置は、車両の衝突の際に衝撃から乗員を保護する目的を考えると、乗員を受け止めるための面積を確保するため、エアバッグは容量の大きなものが好ましいが、反対にバッグの折りたたみによってモジュール内に配置する際にかさ高くなる。特に運転席側では、エアバッグ装置はステアリングホイールのホーンスイッチの部分に配置されていることから、モジュールが大きくなると計器類が見にくくなる。よって、できるだけホーンスイッチを小さくするためにガス発生器を小さくしたり、バッグの厚みを薄くしたりする努力がなされている。そのひとつの解決手段として、特許文献１では、ガス発生器をモジュール外部に配置することが記載されている。
USP 5,609,356

特許文献１の発明は、ガス発生器をステアリングシャフトの中に配置して、シャフトをガス通路として使用するものであり、シャフトを通ったガスはエアバッグ内に排出され、バッグを展開させる。

しかし、特許文献１の発明では、ハンドルが回転したときに、ガス発生器に取り付けられた電気式点火器のリードワイヤも共に回転することになり、ワイヤに無理がかかる。そのため、スパイラルケーブル等を使用することが考えられるが、コストダウンの点からは好ましくない。また作動終了後、または車両廃棄時にガス発生器を取り出すときにも手前のモジュールを先に取り外す必要があり、煩雑である。

本発明は、ガス発生器を備えた運転席用のエアバッグシステムであり、組み立て時のガス発生器の取り付け、作動終了後あるいは車両廃棄時のガス発生器の取り外しが容易であり、信頼性の高いエアバッグシステムを提供することを課題とする。

本発明は、課題の解決手段として、
車両のステアリングホイール内にエアバッグが収容され、前記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ガス発生器が取り付けられているエアバッグシステムであり、
前記ステアリングコラムが、インナーチューブと、前記インナーチューブを包囲するアウターチューブを有しており、
前記インナーチューブが、前記ステアリングホイールと共に回転するものであり、
前記アウターチューブが、前記インナーチューブを包囲した状態で、車両に対して固定されたものであり、
前記アウターチューブの内部空間と前記インナーチューブの内部空間が連通されており、前記アウターチューブが、ガス発生器から発生されたエアバッグの膨張手段となるガスの供給室となり、前記インナーチューブ内が前記ガスをエアバッグに導入する経路となる、エアバッグシステムを提供する。

自動車の運転中、ステアリングホイールの回転に応じてステアリングコラムも回転するため、ステアリングコラムの回転に応じてインナーチューブも回転する。このため、ステアリングコラム内にガス発生器を収容した場合、ガス発生器から延ばされるリードワイヤもステアリングコラムの回転に応じて、左右方向に頻繁に回転することになるから、リードワイヤも繰り返し、左右方向に捻られることなる。よって、自動車の耐用年数である１０年以上もの間には、リードワイヤがもつれて過度の負荷が加えられ、断線したりするおそれもある。

しかし、本発明のエアバッグシステムでは、ガス発生器はインナーチューブ外において車両自体（ステアリングホールやステアリングコラムに近接配置されている車両構成部材）に固定して取り付けられているため、ステアリングホイール及びステアリングコラムが回転した場合でもガス発生器は回転しない。このため、ガス発生器から延ばされたリードワイヤが回転して捻られることはないから、リードワイヤが損傷するおそれはない。

インナーチューブは、ステアリングコラム内に別途チューブ部材が収容されたものでもよいし、ステアリングコラム内を中空にして、前記中空部をインナーチューブとしてもよい。インナーチューブは、一端側が閉塞され、他端側が開口されたもので、開口部がエアバッグに連通されている。

ガス発生器は、インナーチューブ外に固定されているものであり、アウターチューブ内又はアウターチューブ外に固定されている。ガス発生器をアウターチューブ外に固定する場合は、例えば、アウターチューブの外周面又はアウターチューブに近接配置されている車両構成部材に固定される。アウターチューブ外に固定した場合には、ガス発生器から発生したエアバッグの膨張手段となるガスは、例えば、ガス発生器のディフューザ部（ガス排出部）のみをアウターチューブ内に配置して供給する方法、又はガス発生器とアウターチューブを接続するチューブ部材により供給する方法が適用される。

このようにアウターチューブ外にガス発生器を設置した場合には、作動終了後や車両解体時におけるガス発生器の取り外し作業が容易であり、車両製造時における取付も容易である。

ガス発生器から発生したガスは、ガスの供給室となるアウターチューブ内に流入した後、アウターチューブとインナーチューブを連通する開口部からインナーチューブ内に導入され、更にインナーチューブの開口部と接続されたエアバッグに導入されて、エアバッグを膨張させる。

なお、インナーチューブとアウターチューブの接触面は、インナーチューブの回転運動を阻害せず、かつ前記接触面からガスが漏れ出ることのないようにされている。このような機能を付与する方法としては、通常の各種回転機構の軸封部に使用されるメカニカルシール機構（日本工業規格で定義されているもの）、又はホールベアリングをインナーチューブとアウターチューブの間に介在させる方法を適用できる。また、インナーチューブとアウターチューブの間にグリース等の粘度の高い潤滑剤を介在させる方法も適用でき、この潤滑剤を用いる方法は、前記のメカニカルシール機構又はホールベアリングを用いる方法と併用することができる。

本発明は、課題の解決手段として、前記アウターチューブと前記インナーチューブにより形成される一つの環状空間を有し、前記環状空間が、前記インナーチューブに設けられた開口部と連通されており、前記環状空間に対して供給されたエアバッグの膨張手段となるガスが前記インナーチューブ内を通ってエアバッグに導入される、請求項１〜３のいずれかに記載のエアバッグシステムを提供する。

アウターチューブとインナーチューブにより形成される一つの環状空間は、下記のいずれかの方法を適用して形成される。

(i)アウターチューブの一部の径を大きくして、インナーチューブとの間に環状空間を形成する方法。インナーチューブ外周面の一部において、アウターチューブの内径（均一径又は不均一径）とインナーチューブの外径との差に応じた環状空間が形成される。

(ii)インナーチューブの一部の径を小さくして、アウターチューブとの間に環状空間を形成する方法。インナーチューブ外周面の一部において、アウターチューブの内径とインナーチューブの外径（均一径又は不均一径）との差に応じた環状空間が形成される。

(iii)インナーチューブとアウターチューブの一方又は両方の幅方向断面形状を部分的に異ならせて環状空間を形成する方法。例えば、インナーチューブが円形で、アウターチューブが六角形にすることにより、インナーチューブ外周面の一部において、環状空間が形成される。但し、環状空間であるから、前記例でいえば、六角形の対向する頂点間の長さは、円形の直径よりも大きいことになる。

また、断面六角形の対向する面の間の間隔は、インナーチューブに形成される開口部と共に、アウターチューブからインナーチューブへガスが円滑に流れるように調整する。なお、アウターチューブとインナーチューブで形成される環状空間は、円周方向に連続した空間であることが好ましいが、不連続な空間であっても、インナーチューブが有する開口部を介してガスの移動が可能なように連通された状態であればよい。

インナーチューブが有する開口部は、環状空間に面したインナーチューブ外周面において、周方向に１又は２以上設けられているものであり、ステアリングホイールの操舵角度に拘わらず、常に環状空間と連通されている。

本発明のエアバッグシステムで用いるガス発生器は、ガス発生源がガス発生剤のみのもの、ガス発生剤と加圧ガス（アルゴン、ヘリウム等）を併用するもの、実質的に加圧ガスのみを使用するもののいずれでもよい。

本発明のエアバッグシステムでは、ガス発生器はステアリングホイール及びステアリングコラムの回転に対応して回転しないため、ガス発生器から延ばされたリードワイヤが捻れることがない。

また本発明のエアバッグシステムでは、ステアリングコラムを構成するアウターチューブの外にガス発生器を取り付けることができるため、車両からの取り外しだけでなく、車両への取付も容易である。

（１）第１の形態
図１、図２により、説明する。図１は、本発明のエアバッグシステムの断面図であり、一部（エアバッグ、ステアリングホイール及びガス発生器）は側面図として示している。図２は、図１の部分側面図であり、内部状態を説明するため、アウターチューブとインナーチューブの一部を切り欠いて示している。

ステアリングホイール１０内に、エアバッグ１１が収容されており（図１は、エアバッグが膨張した状態を図示している）、ステアリングホイール１０はステアリングコラム２０により支持されている。

ステアリングコラム２０は、インナーチューブ２１と、インナーチューブ２１を包囲するアウターチューブ２２を有している。

インナーチューブ２１は、ステアリングコラム２０内に別途収容された金属製又は合成樹脂製の断面円形のチューブで、自動車の運転中は、ステアリングホイール１０と共に回転するものである。インナーチューブ２１の一端側は開口され、エアバッグ１１のガス導入口と連通されており、他端側は閉塞されている。

アウターチューブ２２は、インナーチューブ２１を包囲した状態で配置された金属製又は合成樹脂製の断面円形のチューブであり、ステアリングコラム２０に近接配置された車両構成部材２５に対して、２つの固定部材２６、２７により固定されていると共に、インナーチューブ２１とも密着一体化されている。固定部材は特に制限されないが、開閉自在の環状部を有する金具、ボルト、ナット等の組み合わせを用いることができる。

アウターチューブ２２は、部分的に径が大きくされた拡大径部２３を有しており、拡大径部２３とインナーチューブ２１の外周面により、ガス供給室となる環状空間２４が設けられている。アウターチューブ２２の拡大径部２３以外の内周面と、インナーチューブ２１の外周面は密接状態（気密状態）にある。但し、インナーチューブ２１の回転運動を阻害しないように、インナーチューブ２１とアウターチューブ２２の接触面には、ボールベアリングが介在されている。

インナーチューブ２１の環状空間２４で囲まれた部分には、周方向に複数の開口部２８が設けられている。

アウターチューブ２２の外周面には、ガス発生器３０が適当な固定部材３５により固定されており、２本のリードワイヤ３６がステアリングコラム２０の長さ方向に延ばされている。

ガス発生器３０のガス排出口３１を有するディフューザ部３２は、環状空間２４内に位置している。なお、環状空間２４とディフューザ部３２の結合部分は、必要に応じてＯリング等のシール手段を用いて気密状態に維持されている。

次に、本発明のエアバッグシステムの動作を説明する。自動車の走行中、運転手による操作により、ステアリングホイール１０は左右方向に頻繁に回転する。そして、ステアリングホール１０の回転に応じてインナーチューブ２１も同様に回転する。

このとき、車両構成部材２５に固定されたアウターチューブ２２は全く回転しないから、ガス発生器３０も回転しない。よって、２本のリードワイヤ３６には全く変化がなく、従来技術のように、リードワイヤ同士が捻れてもつれることがない。

エアバッグシステムが作動して、ガス発生器３０からガス（燃焼ガス及び／又は加圧ガス）が放出されたとき、ガスは、ガス供給室となる環状空間２４内を満たし、開口部２８からインナーチューブ２１内に流入した後、インナーチューブ２１内を移動し、エアバッグ１１内に流入して膨張させる。

（２）第２の形態
図３、図４により、説明する。図３は、本発明の別形態のエアバッグシステムの断面図であり、一部（エアバッグ、ステアリングホイール及びガス発生器）は側面図として示している。図４は、図３の部分図（ガス発生器は側面図）である。
ステアリングホイール１０内に、エアバッグ１１が収容されており（図３は、エアバッグが膨張した状態を図示している）、ステアリングホイール１０はステアリングコラム２０により支持されている。

ステアリングコラム２０は、インナーチューブ２１と、インナーチューブ２１を包囲するアウターチューブ２２を有している。

インナーチューブ２１は、ステアリングコラム２０内に別途収容された金属製又は合成樹脂製の断面円形のチューブで、自動車の運転中は、ステアリングホイール１０と共に回転するものである。インナーチューブ２１の一端側は開口され、エアバッグ１１のガス導入口と連通されており、他端側は閉塞されている。

アウターチューブ２２は、インナーチューブ２１を包囲した状態で配置された金属製又は合成樹脂製の断面円形のチューブであり、ステアリングコラム２０に近接配置された車両構成部材２５に対して、２つの固定部材２６、２７により固定されていると共に、インナーチューブ２１とも密着一体化されている。固定部材は特に制限されないが、開閉自在の環状部を有する金具、ボルト、ナット等の組み合わせを用いることができる。

インナーチューブ２１は、部分的に径が小さくされた縮小径部２３ａを有しており、縮小径部２３ａとアウターチューブ２２の内周面により、ガス供給室となる環状空間２４が設けられている。インナーチューブ２１の縮小径部２３ａ以外の外周面と、アウターチューブ２２の内周面は密接状態（気密状態）にある。

インナーチューブ２１の環状空間２４で囲まれた部分には、周方向に複数の開口部２８が設けられている。

アウターチューブ２２の外周面には、ガス発生器３０が適当な固定部材３５により固定されており、２本のリードワイヤ３６がステアリングコラム２０の長さ方向に延ばされている。

ガス発生器３０のガス排出口３１を有するディフューザ部３２は、環状空間２４内に位置している。なお、環状空間２４とディフューザ部３２の結合部分は、必要に応じてＯリング等のシール手段を用いて気密状態に維持されている。

第２の実施形態のエアバッグシステムは、第１の実施形態のエアバッグシステムと同様の動作をする。

エアバッグシステムの部分断面図を含む概略図。 図１の部分側面図。 エアバッグシステムの部分断面図を含む概略図。 図３の部分拡大図。

符号の説明

１０ ステアリングホイール
１１ エアバッグ
２０ ステアリングコラム
２１ インナーチューブ
２２ アウターチューブ
２４ 環状空間
２８ 開口部
３０ ガス発生器

Claims (5)

1. 車両のステアリングホイール内にエアバッグが収容され、前記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ガス発生器が取り付けられているエアバッグシステムであり、
   前記ステアリングコラムが、インナーチューブと、前記インナーチューブを包囲するアウターチューブを有しており、
   前記インナーチューブが、前記ステアリングホイールと共に回転するものであり、
   前記アウターチューブが、前記インナーチューブを包囲した状態で、車両に対して固定されたものであり、
   前記アウターチューブの内部空間と前記インナーチューブの内部空間が連通されており、前記アウターチューブが、ガス発生器から発生されたエアバッグの膨張手段となるガスの供給室となり、前記インナーチューブ内が前記ガスをエアバッグに導入する経路となる、エアバッグシステム。
2. 前記アウターチューブ内にガス発生器が収容されている、請求項１記載のエアバッグシステム。
3. 前記アウターチューブ外にガス発生器が取り付けられ、前記ガス発生器から前記アウターチューブ内にエアバッグの膨張手段となるガスが供給される、請求項１記載のエアバッグシステム。
4. 前記アウターチューブと前記インナーチューブにより形成される一つの環状空間を有し、前記環状空間が、前記インナーチューブに設けられた開口部と連通されており、前記環状空間に対して供給されたエアバッグの膨張手段となるガスが前記インナーチューブ内を通ってエアバッグに導入される、請求項１〜３のいずれかに記載のエアバッグシステム。
5. 前記環状空間が、前記アウターチューブと前記インナーチューブの外径及び幅方向の断面形状の少なくとも一方を調整することにより形成されたものである、請求項４記載のエアバッグシステム。
   

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