JP2007315504A - 作動ピンを有したアクチュエータ - Google Patents

Abstract

【課題】部品点数を抑えて簡便に構成できる作動ピンを有したアクチュエータを提供すること。
【解決手段】アクチュエータ４０は、アクチュエータ本体４１と作動ピン６０とを備える。アクチュエータ本体４１は、内圧上昇時のガスを吐出可能な吐出口４９を有したケース４２と、ケース４２に取り付けるキャップ５６と、を備える。作動ピン６０は、ピン本体６１と、ピン本体６１の外周面側に配置されて分離可能にピン本体６１に連結される係止部６６と、を備える。作動ピン６０は、キャップ５６のケース４２への取付時、ピン本体６１の端面６３を吐出口４９に対向させて、ピン本体６１をキャップ５６の開口５８ａから突出させ、かつ、係止部６７を、キャップ５６の開口５８ａのケース側周縁５８ｂに係止させた状態として作動方向Ｐへ移動するピン本体６１と分離可能に、キャップ５６とケース４２との間に保持させて、アクチュエータ本体４１に配設されている。
【選択図】図４

Description

本発明は、作動時、アクチュエータ本体内の内圧を上昇させて、アクチュエータ本体から突出する作動ピンを、作動ピンの軸方向に沿いかつアクチュエータ本体から離れる方向の作動方向に移動させる構成の作動ピンを有したアクチュエータに関し、作動時に瞬時に作動ピンを作動させる必要のある、例えば、車両に搭載されるエアバッグ装置のエアバッグ内の内圧制御やエアバッグの形状制御等に利用できるアクチュエータに関する。

従来、この種のアクチュエータとしては、例えば、作動時、アクチュエータ内の内圧を高めて、作動ピンを作動方向に移動させ、作動ピンに係止させていたベルトを開放させて、そして、ベルトの先端に連結させているエアバッグの周壁の位置規制を解除し、エアバッグの形状を制御するアクチュエータがある（例えば、特許文献１，２参照）。
特開２００２−２１１３４８号公報 特開２００４−２６２４２７号公報

しかし、従来の作動ピンを移動させるアクチュエータでは、作動ピンを移動可能に保持し、かつ、移動完了後にも作動ピンを保持する構造を採用していたことから、作動ピンを保持する構造に部品点数が多く必要となり、簡便に構成できなかった。

本発明は、上述の課題を解決するものであり、部品点数を抑えて簡便に構成できる作動ピンを有したアクチュエータを提供することを目的とする。

本発明に係るアクチュエータは、作動時、アクチュエータ本体内の内圧を上昇させて、アクチュエータ本体から突出する作動ピンを、作動ピンの軸方向に沿いかつアクチュエータ本体から離れる方向の作動方向に移動させる構成の作動ピンを有したアクチュエータであって、
作動ピンが、作動方向に移動可能なピン本体と、ピン本体の外周面側に配置されて、分離可能にピン本体に連結される係止部と、を備えて構成され、
アクチュエータ本体が、内圧上昇時のガスを吐出可能としてピン本体の作動方向と逆方向となるピン本体の端面側の外径寸法より小さな内径寸法で開口する吐出口を有したケースと、吐出口の周縁を覆うようにケースに取り付けられて、ピン本体を突出可能な開口を有したキャップと、を備えて構成され、
作動ピンが、キャップのケースへの取付時、ピン本体における作動方向と逆方向となる端面を吐出口に対向させるとともに、ピン本体をキャップの開口から突出させ、かつ、係止部を、キャップの開口のケース側周縁に係止させた状態として作動方向へ移動するピン本体と分離可能に、キャップとケースとの間に保持させて、アクチュエータ本体に配設されていることを特徴とする。

本発明に係るアクチュエータでは、作動時、ケース内のガスの内圧が高まって、吐出口から吐出されるガスが、ピン本体の端面を押すことから、係止部がキャップの開口のケース側周縁に係止されてアクチュエータ本体に保持された状態として、ピン本体が、係止部と分離され、その軸方向に沿って、アクチュエータ本体から放出されるように、その軸方向に移動し、すなわち、作動方向に移動する。

そして、本発明に係るアクチュエータでは、作動時、係止部から分離させてピン本体を作動方向に移動させる構成であり、移動後のピン本体を保持する構成でなく、また、係止部も、移動を考慮することなく、アクチュエータ本体におけるキャップの開口のケース側周縁に係止させればよい構成であり、係止部とピン本体とからなる作動ピンを保持する部品が、ケースとキャップとの二部品で構成でき、さらに、ケースとキャップとの構造に、移動後のピン本体を保持する強度を考慮しなくとも良く、係止部とピン本体とからなる作動ピンを保持する部品点数を低減できる。

したがって、本発明に係るアクチュエータでは、部品点数を抑えて簡便に構成できる。

そして、係止部は、吐出口側となるピン本体の端面側における外周面の周方向に沿った全周から突出するフランジ部から、構成することが望ましい。

このような構成では、係止部としてのフランジ部が、アクチュエータの作動時におけるピン本体との分離時、キャップの開口のケース側周縁の全周にわたって係止された状態から、ピン本体との連結箇所であるピン本体の外周面の周方向の全周（フランジ部の付け根部位）を分離させる状態となって、分離後のピン本体の移動方向を、フランジ部のピン本体から突出する方向と直交する方向に、すなわち、ピン本体の作動方向であるピン本体の軸方向に、一致させ易くなり、作動方向へ移動させるピン本体の移動動作をアクチュエータ毎に容易に安定させることができる。

また、フランジ部は、ピン本体における吐出口側となる端面側に配設されているため、ピン本体の全長に対して、キャップの開口から突出するピン本体の長さの割合を、大きくすることができ、そして逆に、作動前のアクチュエータ本体内に収納しておくピン本体の長さを短くでき、アクチュエータ本体の長さ寸法を小さくできて、アクチュエータ本体をコンパクトに構成できる。

この場合、フランジ部とピン本体とを備えた作動ピンは、一体成形されて形成されていることが望ましい。このような構成では、ピン本体からフランジ部にわたるエリアが、一体成形されて、フランジ部をピン本体と別体で組み付ける場合に比べて、アクチュエータ毎のフランジ部とピン本体との分離状態のバラツキを抑えることができる。

また、フランジ部とピン本体とを備えた作動ピンを、一体成形して形成する場合には、フランジ部におけるピン本体の外周面側の付け根部位に、薄肉の応力集中部を、配設させることが望ましい。このような構成では、アクチュエータの作動時、容易に応力集中部が破断し、ピン本体を、円滑にフランジ部から分離させて、アクチュエータ本体から放出させることができる。そして、応力集中部は、作動ピンの一体成形時、成形型の型面により、容易に賦形することができる。

さらにまた、作動ピンは、合成樹脂から形成する構成とすれば、型成形により容易に製造でき、かつ、軽量に構成できる。

さらに、ピン本体は、吐出口と対向する端面を平面とすることが望ましい。このような構成では、吐出口側の端面を凹ませる構造とする場合に比べて、吐出口から吐出されるガスが高圧であっても、ピン本体の端面部位が破損することなく、ピン本体をアクチュエータ本体から放出させることができる。

同様に、ピン本体は、少なくとも吐出口と対向する端面側を、中実の構造とすることが望ましい。すなわち、このような構成では、ピン本体の吐出口と対向する端面側を中空構造とする場合に比べて、吐出口から吐出されるガスが高圧であっても、ピン本体の端面部位が破損することなく、ピン本体をアクチュエータ本体から放出させることができる。

そして、ピン本体は、吐出口と対向する端面側の外径寸法を吐出口の内径寸法より大きくするように形成しておけば、吐出口からのガスを、係止部に当てることなく、効率的に、吐出口と対向するピン本体の端面に当てることができて、ピン本体の係止部との分離を円滑に行うことができる。

また、作動ピンは、係止部をキャップとケースとの間で挟持させて、アクチュエータ本体に配設することが望ましい。このような構成では、作動前の係止部が、キャップとケースとの間で挟持されて、ピン本体の作動方向やその逆方向へ、あるいは、ピン本体の軸直交方向への移動を規制されることから、作動前の作動ピンをずれ移動させることなくアクチュエータ本体に保持させることができる。

さらに、この場合、係止部が、ピン本体の外周面の周方向に沿った全周から突出して形成されているフランジ部から構成すれば、ケースとキャップとの間でフランジ部が安定して挟持され、アクチュエータの作動前において、フランジ部を周方向の全周から突出させているピン本体も、安定してアクチュエータ本体に保持可能となる。また、フランジ部が、その周方向の全周にわたってケースとキャップとに挟持されることから、ケース側を、ピン本体の端面とフランジ部とを利用した作動ピンの端部全体でシールすることが可能となり、吐出口から吐出させるガスを発生させるためのガス発生器として、作動信号の入力により火薬を点火させるスクイブを利用し、スクイブの火薬の燃焼ガスを、ピン本体を移動させるガスに利用する場合、作動ピンを利用したシール構造により、スクイブの火薬の湿気等による変質を防止可能となる。さらに、このようなフランジ部とピン本体とを備えた作動ピンを一体成形する構成としている場合には、フランジ部をピン本体と別体で組み付ける場合に比べて、一層、ケース側のシール性を良好にすることも可能となる。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明すると、実施形態のアクチュエータ４０（図２，３参照）は、図１に示すように、ステアリングホイールＷに搭載されるエアバッグ装置Ｍに配設されている。アクチュエータ４０は、エアバッグ装置Ｍのインフレーター８（図２，３参照）とともに、制御装置７０（図１参照）によって、作動を制御されるように構成されている。

この制御装置７０は、座席ＳＥに着座した運転者（乗員）Ｄの体格や着座位置を検知可能な乗員検知センサ、例えば、ステアリングホイールＷと運転者Ｄとの距離を検知可能な位置検知センサ７１や運転者Ｄの重量を検知可能な重量検知センサ７２と電気的に接続されるとともに、車両の加速度や加速の方向等を検知可能な衝突検知センサ７３と電気的に接続され、これらの位置検知センサ７１や重量検知センサ７２、あるいは、衝突検知センサ７３からの電気信号を入力させて、インフレーター８を作動させるとともに、アクチュエータ４０を作動させる。そして、実施形態の場合、アクチュエータ４０は、エアバッグ装置Ｍの作動時におけるエアバッグ１８の膨張時、エアバッグ１８の内圧を抑制可能に、エアバッグ１８内に流入した膨張用ガスをエアバッグ１８外へ排気させて、好適な膨張モードでエアバッグ１８を膨張させるように、制御装置７０に制御されて、作動する。

また、エアバッグ装置Ｍは、図１，２に示すように、ステアリングホイールＷの中央のボス部Ｂにおける上部に配置されている。ステアリングホイールＷは、操舵時に把持するリング部Ｒと、中央に配置されて図示しないステアリングシャフトに連結されるボス部Ｂと、ボス部Ｂとリング部Ｒとを連結する図示しない所定数のスポーク部と、を備えて構成されている。また、ステアリングホイールＷは、構成部品上では、エアバッグ装置Ｍとステアリングホイール本体１とから構成されている。

さらに、ステアリングホイール本体１は、リング部Ｒやボス部Ｂ等の各部を連結するように配置されるアルミニウム合金等からなる芯金２と、リング部Ｒや図示しないスポーク部の部位の芯金２を被覆する合成樹脂製の被覆層３と、ボス部Ｂの下部に配置される合成樹脂製のロアカバー４と、を備えて構成されている。

そして、エアバッグ装置Ｍは、図２に示すように、折り畳まれて収納されるエアバッグ１８と、エアバッグ１８に膨張用ガスを供給するインフレーター８と、エアバッグ１８とインフレーター８とを収納して保持するバッグホルダ１０と、バッグホルダ１０の側壁部１２に保持されて、折り畳まれたエアバッグ１８の上方を覆うパッド１４と、を備えて構成されている。

インフレーター８は、上部に膨張用ガスを吐出する複数のガス吐出口８ｂを備えた略円柱状の本体部８ａと、本体部８ａの外周面から突出して配置される略四角板状のフランジ部８ｃと、を備えて構成されている。フランジ部８ｃには、後述するリテーナ６から突出するボルト６ａ（図３参照）を挿通させるための図示しない挿通孔が、形成されている。

リテーナ６は、略四角環状体の板金製として、四隅に、下方へ突出するボルト６ａを備えて構成されている。このリテーナ６の各ボルト６ａは、エアバッグ１８の内周面側における流入用開口１９の周縁やバッグホルダ１０を経て、インフレーター８のフランジ部８ｃから突出している。そして、各ボルト６ａにナット７を締結することにより、エアバッグ１８とインフレーター８とが、リテーナ６を利用して、バッグホルダ１０に取り付けられている。

バッグホルダ１０は、略四角板状の底壁部１１と、底壁部１１の周縁から上下に延びる側壁部１２と、を備えて構成されている。底壁部１１における中央付近には、円形に開口してインフレーター８の本体部８ａを下方から上方へ挿通可能な挿通孔１１ａが、形成されている。挿通孔１１ａの周縁には、リテーナ６の各ボルト６ａを挿通させる４つの図示しない挿通孔が、形成されている。また、底壁部１１における挿通孔１１ａの前方側には、アクチュエータ４０の作動ピン６０（ピン本体６１）に係止されるベルト２５を挿通させるための挿通孔１１ｂが形成されている。

また、底壁部１１の下面側には、図２〜４に示すように、アクチュエータ４０を保持する取付ブラケット２７と、アクチュエータ４０の作動時に放出されるピン本体６１を一旦受け止めるための止めブロック３２と、が取付固定されている。

バッグホルダ１０の側壁部１２には、パッド１４の側壁部１６がリベット１３止めされるとともに、ステアリングホイール本体１の芯金２側に取付固定される図示しないブラケットが形成されている。

パッド１４は、オレフィン系熱可塑性エラストマー等の合成樹脂から形成されて、図２に示すように、ボス部Ｂの上部側を覆う天井壁部１５と、天井壁部１５の外周縁から下方に延びる略四角筒形状の側壁部１６と、を備えて構成されている。天井壁部１５における側壁部１６の内側部位は、折り畳まれたエアバッグ１８を覆う部位として構成され、その部位には、エアバッグ１８の膨張時に押されて前後両側に開く二枚の扉部１５ａが配設されている。側壁部１６は、既述したように、リベット１３を利用して、バッグホルダ１０の側壁部１２に取り付けられている。

エアバッグ１８は、図１の二点鎖線に示すように、膨張用ガスを流入させて袋状に膨張する形状として、図２，図８のＡに示すように、膨張用ガスを流入させる流入用開口１９を開口させている。流入用開口１９は、インフレーター８の本体部８ａを下方から挿入させて、インフレーター８のガス吐出口８ｂから吐出される膨張用ガスを、エアバッグ１８内に流入させるための部位となる。また、流入用開口１９の周縁には、リテーナ６に形成されたボルト６ａを挿通させる取付孔２０が４個形成されている（図８のＡ参照）。また、図８に示すように、流入用開口１９の前方となる部位には、円形に開口した排気孔２２が、形成されている。排気孔２２と流入用開口１９との間には、排気孔２２の後方近傍と、流入用開口１９の前方近傍と、の２箇所に、ベルト２５を挿通可能に左右方向に沿って形成されるスリット状の挿通孔２１Ａ，２１Ｂが、形成されている。

エアバッグ１８の外周面側の排気孔２２の周縁には、図８に示すように、流入用開口１９から離れる側に、排気孔２２を塞ぎ可能なフラップ２４が、結合されている。フラップ２４は、エアバッグ１８と同様にポリエステル等の可撓性を有した織布から形成されて、エアバッグ１８への結合部位をヒンジ部２４ａとして、排気孔２２から流出しようとする膨張用ガスに押されて開き可能に配設されている。

フラップ２４には、ベルト２５の先端２５ａが連結されている。ベルト２５は、可撓性を有したポリエステル等の布材から形成され、フラップ２４のヒンジ部２４ａから先端２４ｂへ向かう方向で延長されるように配設され、流入用開口１９側の端部には、円筒状の連結部２５ｂが形成されている。連結部２５ｂには、図３，４に示すように、アクチュエータ４０の作動前の状態で、作動ピン６０が挿入されている。そして、連結部２５ｂに作動ピン６０が係止された状態で、エアバッグ１８が膨張する場合には、フラップ２４の先端２４ｂ側が、挿通孔２１Ａ，２１Ｂを挿通するベルト２５に押えられて、図８のＡに示すように、フラップ２４が排気孔２２を塞ぎ、その状態で、エアバッグ１８が膨張することとなる。一方、アクチュエータ４０が作動して、連結部２５ｂから作動ピン６０が抜けた状態で、エアバッグ１８が膨張する場合には、排気孔２２から流出しようとする膨張用ガスにフラップ２４が押され、ベルト２５を挿通孔２１Ａ，２１Ｂにおいて抜き移動させつつ、図８のＢに示すように、フラップ２４が開いて排気孔２２を開口させることから、排気孔２２からエアバッグ１８外へ膨張用ガスが流出し、エアバッグ１８の内圧を抑制することができる。

なお、ベルト２５の係止を解除するようなアクチュエータ４０の作動は、制御装置７０が、位置検知センサ７１からの信号により、運転者ＤがステアリングホイールＷに接近しすぎていることを検知していたり、あるいは、重量検知センサ７２からの信号により、運転者Ｄが小柄であることを検知している場合において、エアバッグ装置Ｍの作動時と同時、若しくは、適宜、若干遅らせて、エアバッグ１８の内圧を低減させるように、制御装置７０が、作動させることとなる。

アクチュエータ４０は、図３〜５に示すように、アクチュエータ本体４１とアクチュエータ本体４１から突出する作動ピン６０とを備えて構成されている。作動ピン６０は、アクチュエータ４０の作動時に、その軸方向に沿いかつアクチュエータ本体４１から離れる方向（作動方向Ｐ）に移動し、ピン本体６１が、アクチュエータ本体４１から放出されるように離脱することとなる。

作動ピン６０は、図３〜６に示すように、作動方向Ｐに移動可能なピン本体６１と、ピン本体６１の外周面側に配置されて、分離可能にピン本体６１に連結される係止部６６としてのフランジ部６７と、を備えて構成されている。作動ピン６０は、ポリアセタールやＡＢＳ樹脂等の合成樹脂材料から射出成形されて一体的に形成されている。

ピン本体６１は、先端部６１ａの端面６２の周縁に面取りされた形状に賦形されているだけの中実の円柱状として構成され、元部６１ｂ側の外周面の周方向に沿う全周から、円板状のフランジ部６７を突出させている。元部６１ｂ側の端面６３は、平面としている。また、実施形態の場合、フランジ部６７は、元部６１ｂ側の端面６３近傍から突出されるとともに、ピン本体６１の外周面側の付け根部位に、薄肉の応力集中部６８を配設させている。応力集中部６８は、貫通することなく、ピン本体６１の周方向の全周に沿って端面６３側へ凹む環状溝６８ａから形成されている。

アクチュエータ本体４１は、スクイブ５１を内部に設けた金属製のケース４２と、ケース４２に取り付けられる金属製のキャップ５６と、を備えて構成されている。また、ケース４２の周囲には、キャップ５６がねじ構造でケース４２に取り付けられることから、その緩み止めのための金属製の止めリング５３と撓み可能なゴム製のＯリング５４とが、配設されている。

ケース４２は、略円筒状の周壁部４３と、周壁部４３の端面側を塞ぐ天井壁部４８と、を備えて構成されている。周壁部４３の天井壁部４８と対向する側の端部には、スクイブ５１が嵌め込まれて、スクイブ５１のターミナル５１ａが露出している。スクイブ５１は、アクチュエータ４０の作動時に、制御装置７０からの電気信号を入力して、点火され、内蔵されている火薬を燃焼させて、ケース４２内で燃焼ガスＧを発生させることとなる。

周壁部４３の外周側には、天井壁部４８側に二種類の雄ねじ４５，４６が螺刻され、天井壁部４８から離れた端部側に、突条４４が突設されている。天井壁部４８側の雄ねじ４５は、キャップ５６を螺合させるものであり、突条４４側の雄ねじ４６は、止めリング５３を螺合させるものである。天井壁部４８には、ピン本体６１におけるフランジ部６７から突出する元部６１ｂを収納する凹部４８ａが設けられるとともに、その中央に、円形に開口した吐出口４９が形成されている。

そして、アクチュエータ４０の作動時に、スクイブ５１が制御装置７０によって点火されれば、発生させた燃焼ガスＧを吐出口４９からケース４２外へ吐出させることとなる。

また、吐出口４９の内径寸法ｄ０（図５参照）は、スクイブ５１からの燃焼ガスＧを吐出口４９から吐出させる際、フランジ部６７に当てることなく、ピン本体６１の端面６３に効率的に当てるように、端面６３の外径寸法Ｄ０（図６参照）より小さくしている。さらに、吐出口４９をピン本体６１の端面６３の中心と一致させて、天井壁部４８における凹部４８ａの周縁の先端面４８ｂとキャップ５６の天井壁部５８における開口５８ａのケース側周縁５８ｂとでフランジ部６７を挟持可能に、天井壁部４８の先端面４８ｂの外径寸法Ｄ１（図５参照）は、フランジ部６７の外径寸法Ｄ２（図７参照）と略等しくしている。

キャップ５６は、略円筒状の周壁部５７と、周壁部５７を塞ぐ天井壁部５８と、を備えて構成されている。周壁部５７の内周側には、ケース４２の雄ねじ４５に螺合する雌ねじ５７ａが螺刻されている。また、天井壁部５８の中央には、ピン本体６１を挿通可能に、ピン本体６１の外径寸法Ｄ０（図６参照）より僅かに大きな内径寸法ｄ１（図５参照）の円形の開口５８ａが、配設されている。そして、開口５８ａが、ピン本体６１の外径寸法Ｄ０より僅かに大きな内径寸法ｄ１としていることから、ピン本体６１を開口５８ａから突出させた状態で、フランジ部６７は、天井壁部５８の開口５８ａのケース側周縁５８ｂに係止可能となる。

アクチュエータ４０の組み立ては、ケース４２内にスクイブ５１を配設させた状態で、ケース４２に対して、Ｏリング５４を嵌めるとともに、雄ねじ４６を利用して止めリング５３を締め付け、そして、天井壁部４８に作動ピン６０のフランジ部６７を当接させつつ、さらに、開口５８ａにピン本体６１を挿通させて、雄ねじ４５を利用してキャップ５６をケース４２に締め付けて、フランジ部６７をケース４２とキャップ５６との天井壁部４８，５８相互で挟持すれば、組み立てが完了することとなる。

そして、アクチュエータ４０を、取付ブラケット２７に取り付けて、取付ブラケット２７をバッグホルダ１０に取り付ける、あるいは、バッグホルダ１０に取付済みの取付ブラケット２７に、アクチュエータ４０を取り付けることとなる。なお、アクチュエータ４０は、取付ブラケット２７に取り付けられた際、アクチュエータ本体４１から突出するピン本体６１の先端部６１ａの外周面が、取付ブラケット２７の支持壁３０に設けられた支持孔３０ａの内周面で支持され、かつ、元部６１ｂ側の外周面が、取付ブラケット２７の支持壁２９に設けられた凹部２９ａの内周面で支持されることとなる。また、止めリング５３の一部が、取付ブラケット２７の取付基部２８に設けられた嵌合孔２８ａに嵌合されることとなる。

そして、バッグホルダ１０に対し、リテーナ６を入れて折り畳まれたエアバッグ１８とインフレーター８とを、ナット７止めして組み付けるとともに、パッド１４をリベット１３止めして、エアバッグ装置Ｍを組み立てて、車両に取付済みのステアリングホイール本体１にエアバッグ装置Ｍを取り付けることとなる。なお、エアバッグ装置Ｍの車両への取付時には、インフレーター８とアクチュエータ４０のスクイブ５１とに、制御装置７０に電気的に接続される所定のリード線を結線することとなる。また、エアバッグ１８から延びるベルト２５の取り扱いは、エアバッグ装置Ｍの組み立て時、図３，４に示すように、ベルト２５の連結部２５ｂ側を、バッグホルダ１０の挿通孔１１ｂと取付ブラケット２７の取付基部２８に設けられた挿通孔２８ｂとに挿通させて、ピン本体６１をくるむように縫合して、連結部２５ｂを形成するとともに、連結部２５ｂをピン本体６１に対して連結させる。あるいは、アクチュエータ４０を取付ブラケット２７への取付時に、ピン本体６１を予め形成しておいた連結部２５ｂに挿入させて、アクチュエータ４０を取付ブラケット２７に取り付け、取付ブラケット２７のバッグホルダ１０への取り付けとともに、エアバッグ装置Ｍを組み立てるように構成してもよい。

そして、制御装置７０によってアクチュエータ４０が作動されると、図４のＡ，Ｂに示すように、スクイブ５１が点火されて内部の火薬を燃焼させて、燃焼ガスＧによりケース４２内の内圧が高まり、そして、吐出口４９から吐出される燃焼ガスＧが、ピン本体６１の端面６３を押す。この時、係止部６６としてのフランジ部６７がキャップ５６とケース４２との天井壁部５８，４８相互に挟持された状態として移動しないことから、ピン本体６１が、フランジ部６７と分離され、その軸方向に沿ってアクチュエータ本体４１から放出されるように、その軸方向に移動し、すなわち、作動方向Ｐに移動して、アクチュエータ本体４１から離脱し、止めブロック３２に当たる。すると、実施形態の場合、作動ピン６０のピン本体６１がベルト２５の連結部２５ｂから抜けて、作動ピン６０がベルト２５の係止を解除することから、図４のＢ，図８のＢに示すように、ベルト２５に連結されていたフラップ２４が、エアバッグ１８の排気孔２２を開口し、排気孔２２から膨張用ガスが排気されることとなる。

そして、実施形態のアクチュエータ４０では、作動時、係止部６６としてのフランジ部６７がキャップ５６の開口５８ａのケース側周縁５８ｂに係止されてアクチュエータ本体４１に保持された状態として、係止部６６としてのフランジ部６７から分離させてピン本体６１を作動方向Ｐに移動させる構成であり、移動後のピン本体６１を保持する構成でない。また、実施形態のアクチュエータ４０では、フランジ部６７も、移動を考慮することなく、アクチュエータ本体４１におけるキャップ５６の開口５８ａのケース側周縁５８ｂに係止させればよい構成である。そのため、実施形態のアクチュエータ４０では、係止部６６とピン本体６１とからなる作動ピン６０を保持する部品が、ケース４２とキャップ５６との二部品で構成でき、さらに、ケース４２とキャップ５６との構造に、移動後のピン本体６１を保持する強度を考慮しなくとも良く、係止部６６とピン本体６１とからなる作動ピン６０を保持する部品点数を低減できる。

したがって、実施形態のアクチュエータ４０では、部品点数を抑えて簡便に構成できる。

そして、実施形態では、ピン本体６１が、吐出口４９と対向する端面６３側の外径寸法Ｄ０を吐出口４９の内径寸法ｄ０より大きくするように形成しており、吐出口４９からの燃焼ガスＧを、係止部６６としてのフランジ部６７に当てることなく、効率的に、吐出口４９と対向するピン本体６１の端面６３に当てることができて、ピン本体６１のフランジ部６７との分離を円滑に行うことができる。

また、実施形態では、作動ピン６０が、係止部６６としてのフランジ部６７をキャップ５６の天井壁部５８における開口５８ａのケース側周縁５８ｂとケース４２の天井壁部４８の先端面４８ｂとの間で挟持させて、アクチュエータ本体４１に配設されており、アクチュエータ４０の作動前のフランジ部６７が、キャップ５６とケース４２との間で挟持されて、ピン本体６１の作動方向Ｐやその逆方向へ、あるいは、ピン本体６１の軸直交方向への移動を規制されることから、作動前の作動ピン６０をずれ移動させることなくアクチュエータ本体４１に保持させることができる。

また、実施形態の場合、係止部６６は、吐出口４９側となるピン本体６１の端面６３側における外周面の周方向に沿った全周から突出するフランジ部６７から構成されている。

そのため、実施形態のアクチュエータ４０では、ケース４２とキャップ５６との間で挟持されるフランジ部６７が、ピン本体６１の外周面の周方向に沿った全周から突出して形成されており、安定して挟持され、アクチュエータ４０の作動前において、フランジ部６７を周方向の全周から突出させているピン本体６１も、安定してアクチュエータ本体４１に保持可能となる。

また、フランジ部６７が、その周方向の全周にわたってケース４２とキャップ５６との天井壁部４８，５８相互に挟持されることから、ケース４２側を、吐出口４９を覆うピン本体６１の端面６３だけでなく、フランジ部６７も利用した作動ピン６０の端部６０ａ全体でシールすることが可能となり、吐出口４９から吐出させるガスを発生させるためのガス発生器として、作動信号の入力により火薬を点火させるスクイブ５１を利用し、スクイブ５１の火薬の燃焼ガスＧを、ピン本体６１を移動させるガスに利用する場合、作動ピン６０のフランジ部６７側の端部６０ａ全体を利用したシール構造により、スクイブ５１の火薬の湿気等による変質を防止可能となる。そして、ケース４２の吐出口４９に対向するように、ピン本体６１の端面６３の中心を配設させており、ケース４２内の内圧上昇時、ガス漏れを生じさせること無く、アクチュエータ４０の作動当初、ピン本体６１の端面６３の中央に、的確に、吐出される燃焼ガスＧの圧力を作用させることができる。

さらに、フランジ部６７は、ピン本体６１における吐出口４９側となる端面６３側に配設されているため、ピン本体６１の全長に対して、キャップ５６の開口５８ａから突出するピン本体６１の長さの割合を、大きくすることができ、そして逆に、作動前のアクチュエータ本体４１内に収納しておくピン本体６１の長さを短くでき、アクチュエータ本体４１の長さ寸法を小さくできて、アクチュエータ本体４１をコンパクトに構成できる。

なお、フランジ部６７は、キャップ５６の開口５８ａのケース側周縁５８ｂで係止されるようにキャップ５６とケース４２との間で保持させていれば、必ずしも、ケース４２とキャップ５６との間で挟持されていなくとも良い。そしてこの場合でも、係止部６６としてのフランジ部６７が、ピン本体６１の外周面の周方向に沿った全周から突出して形成されていれば、アクチュエータ４０の作動時におけるピン本体６１との分離時、キャップ５６の開口５８ａのケース側周縁５８ｂの全周にわたって係止されている状態から、ピン本体６１との連結箇所であるピン本体６１の外周面の周方向の全周（フランジ部６７の付け根部位）を分離させる状態となって、分離後のピン本体６１の移動方向を、フランジ部６７のピン本体６１から突出する方向と直交する方向に、すなわち、ピン本体６１の作動方向Ｐであるピン本体６１の軸方向に、一致させ易くなり、作動方向Ｐへ移動させるピン本体６１の移動動作をアクチュエータ４０毎に容易に安定させることができる。

そしてさらに、実施形態の場合、フランジ部６７とピン本体６１とを備えた作動ピン６０が、一体成形されて形成されており、ピン本体６１からフランジ部６７にわたるエリアが、一体成形されて、フランジ部６７をピン本体６１と別体で組み付ける場合に比べて、アクチュエータ４０毎のフランジ部６７とピン本体６１との分離状態のバラツキを抑えて安定させることができ、また、ケース４２側のシール性を良好にすることもできる。

さらに、実施形態の作動ピン６０では、フランジ部６７におけるピン本体６１の外周面側の付け根部位に、薄肉の応力集中部６８を、配設させている。そのため、実施形態のアクチュエータ４０では、作動時、容易に応力集中部６８が破断し、ピン本体６１を、円滑にフランジ部６７から分離させて、アクチュエータ本体４１から放出させることができる。そして、応力集中部６８は、作動ピン６０の一体成形時、成形型の型面により、容易に賦形することができる。なお、この点を考慮しなければ、図９，１０に示すピン本体６１Ａのように、応力集中部６８を構成する環状溝６８ａを、配設しない構成としても良い。ちなみに、この場合でも、フランジ部６７とピン本体６１Ａとの境界部位となるフランジ部６７の付け根部位には、鋭角的な凹部が形成されており、応力集中が生じ易い。

なお、本願の作動ピンを一体成形する構成は、合成樹脂材料を使用する場合ばかりでなく、金属材料を利用するダイカスト鋳造等の鋳造を含むものである。但し、作動ピン６０を、合成樹脂から形成する構成とすれば、型成形により容易に製造できるとともに、軽量に構成できる。

さらに、実施形態の場合、ピン本体６１は、吐出口４９に対向する端面６３を平面として、中実の構造としている。このような構成では、ピン本体６１を中空構造としたり、あるいは、吐出口４９側の端面６３を凹ませる構造とする場合に比べて、吐出口４９から吐出される燃焼ガスＧが高圧であっても、ピン本体６１の端面６３部位を破損させることなく、ピン本体６１をアクチュエータ本体４１から放出させることができる。ちなみに、ピン本体６１の少なくとも端面６３側となる元部６１ｂ側を中空構造としたり、あるいは、吐出口４９側の端面６３を凹ませて構成した場合には、ピン本体６１の元部６１ｂ側に割れ等が発生し、作動方向Ｐへの移動速度が遅くなる、あるいは、ベルト２５の連結部２５ｂからピン本体６１の全体が抜けない等の作動不良を発生させる場合がある。

なお、実施形態のアクチュエータ４０では、作動時、係止（保持）していたベルト２５等の係止部材（保持部材）の係止を解除（保持を解除）するように、作動ピン６０を作動方向Ｐに移動させる場合を示したが、他に、作動時における作動ピン６０の作動方向Ｐへの移動時、ピン本体６１の先端部６１ａ側を、所定の受け止め部材に当てて、その受け止め部材を移動させてるように構成してもよい。この場合、先端部６１ａ側には、端面６２だけでなく、受け止め部材との当接状態を良好にできるように、外周側に突出する押圧部を設けてもよい。

また、実施形態では、ピン本体６１として、吐出口４９と対向させる端面６３側をフランジ部６７から僅かに（０．５ｍｍ程度）突出させたものを例示したが、図６の括弧書きのように、端面６３とフランジ部６７とを面一としても良い。

本発明に係る一実施形態のアクチュエータが使用されるステアリングホイール用エアバッグ装置を説明する図である。 実施形態のアクチュエータが使用されるステアリングホイール用エアバッグ装置の縦断面図である。 実施形態のアクチュエータが使用されるステアリングホイール用エアバッグ装置の部分底面図である。 実施形態のアクチュエータの作動前と作動後とを示す縦断面図であり、図３のIV−IV部位に対応する。 実施形態のアクチュエータの作動後の拡大部分縦断面図である。 実施形態のアクチュエータに使用される作動ピンの拡大側面図である。 実施形態のアクチュエータに使用される作動ピンの正面図である。 実施形態のアクチュエータにより作動を制御されるエアバッグの排気孔の周囲を示す図である。 実施形態のアクチュエータに使用される作動ピンの変形例の拡大側面図である。 図９に示す作動ピンの正面図である。

符号の説明

４０…アクチュエータ、
４１…アクチュエータ本体、
４２…ケース、
４９…吐出口、
５６…キャップ、
５８ａ…開口、
５８ｂ…ケース側周縁、
６０…作動ピン、
６１…ピン本体、
６６…係止部、
６７…フランジ部、
６８…応力集中部、
Ｐ…作動方向。

Claims (9)

1. 作動時、アクチュエータ本体内の内圧を上昇させて、前記アクチュエータ本体から突出する作動ピンを、該作動ピンの軸方向に沿いかつ前記アクチュエータ本体から離れる方向の作動方向に移動させる構成の作動ピンを有したアクチュエータであって、
   前記作動ピンが、作動方向に移動可能なピン本体と、前記ピン本体の外周面側に配置されて、分離可能に前記ピン本体に連結される係止部と、を備えて構成され、
   前記アクチュエータ本体が、内圧上昇時のガスを吐出可能に開口する吐出口を有したケースと、前記吐出口の周縁を覆うように前記ケースに取り付けられて、前記ピン本体を突出可能な開口を有したキャップと、を備えて構成され、
   前記作動ピンが、前記キャップの前記ケースへの取付時、前記ピン本体における作動方向と逆方向となる端面を前記吐出口に対向させるとともに、前記ピン本体を前記キャップの開口から突出させ、かつ、前記係止部を、前記キャップの開口のケース側周縁に係止させた状態として作動方向へ移動する前記ピン本体と分離可能に、前記キャップと前記ケースとの間に保持させて、前記アクチュエータ本体に配設されていることを特徴とする作動ピンを有したアクチュエータ。
2. 前記係止部が、前記吐出口側となる前記ピン本体の端面側における外周面の周方向に沿った全周から突出するフランジ部から、構成されていることを特徴とする請求項１に記載の作動ピンを有したアクチュエータ。
3. 前記フランジ部と前記ピン本体とを備えた前記作動ピンが、一体成形されて形成されていることを特徴とする請求項２に記載の作動ピンを有したアクチュエータ。
4. 前記フランジ部における前記ピン本体の外周面側の付け根部位に、薄肉の応力集中部が、配設されていることを特徴とする請求項３に記載の作動ピンを有したアクチュエータ。
5. 前記作動ピンが、合成樹脂から形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の作動ピンを有したアクチュエータ。
6. 前記ピン本体が、前記吐出口と対向する端面を平面としていることを特徴とする請求項１若しくは請求項５のいずれか１項に記載の作動ピンを有したアクチュエータ。
7. 前記ピン本体が、少なくとも前記吐出口と対向する端面側を、中実の構造としていることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の作動ピンを有したアクチュエータ。
8. 前記ピン本体が、前記吐出口と対向する端面側の外径寸法を前記吐出口の内径寸法より大きくするように形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の作動ピンを有したアクチュエータ。
9. 前記係止部が、前記キャップと前記ケースとの間で挟持されて、前記作動ピンが、前記アクチュエータ本体に配設されていることを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載の作動ピンを有したアクチュエータ。

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