JP4045421B2 - Airbag device - Google Patents
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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、インフレータを充填した円筒状のインフレータケースが、互いに組み合わされた有底円筒状のエアバッグホルダと皿状のベースプレートによって囲まれた収容室に配置され、前記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、前記弾性体が、前記インフレータケースの外周面に一体的に接合された内周部から鍔状に展開して外周部が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た第一支持部と、前記インフレータケースの外周面に一体的に接合された内周部から外周側へ、前記第一支持部から遠ざかる方向へ傾斜したテーパ状に延びて外周部が前記エアバッグホルダの内周面に当接され前記インフレータケースとエアバッグホルダの径方向相対変位により曲げ変形される第二支持部と、前記第一支持部からみて前記第二支持部と反対側にあって、前記インフレータケースの外周面に一体的に接合された内周部から外周側へ、前記第二支持部と逆方向へ傾斜したテーパ状に延びて外周部が前記ベースプレートの底部の内側面に当接された第三支持部とからなるものである。
【0008】
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】
また、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2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[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an airbag device installed in an automobile.
[0002]
[Prior art]
In an automobile, a steering column that supports the steering wheel in front of the driver's seat is equipped with an airbag device for protecting the driver in the event of a collision accident. As is well known, an air bag device is an inflator (gas generating agent) that is energized by a detonator that is energized when a negative acceleration of a predetermined level or more is detected from an acceleration sensor by an impact input such as a frontal collision of a vehicle. Is ignited, and high-pressure gas is rapidly ejected. As a result, the air bag built in the state of being folded on the steering wheel is inflated instantaneously, and the impact on the driver is mitigated.
[0003]
The steering wheel mainly generates vibrations near the engine idle, with the steering shaft as a spring and the steering wheel as a mass. In particular, in a steering wheel equipped with an airbag device, the weight of the steering wheel is increased by the airbag device, so that vibration near the engine idle tends to become more prominent.
[0004]
Therefore, conventionally, there is a steering wheel in which a dynamic damper made of mass and rubber is incorporated, and the vibration of the steering wheel is reduced by a dynamic vibration absorbing action by the resonance of the dynamic damper. However, in this case, since a dedicated space for housing the dynamic damper is required in the steering wheel, the size of the steering boss portion increases, the recognizability of the meter deteriorates, and the weight increases. There is a problem.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of such problems, and a technical problem thereof is to make it possible to effectively reduce the vibration of the steering wheel without increasing the size of the steering boss portion. is there.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
As a means for effectively solving the above technical problem, an airbag apparatus according to the invention of claim 1 is a bottomed cylindrical airbag holder in which cylindrical inflator cases filled with an inflator are combined with each other. The inflator case is elastically supported by the airbag holder and the base plate via an elastic body provided on the inflator case, and the elastic body The first support in which the outer peripheral part is sandwiched between the outer peripheral flange part of the air bag holder and the outer peripheral flange part of the base plate is developed in a bowl shape from the inner peripheral part integrally joined to the outer peripheral surface of the inflator case And from the inner periphery integrally joined to the outer peripheral surface of the inflator case to the outer peripheral side, away from the first support portion A second support portion that the outer peripheral portion is bent and deformed by relative radial displacement of the in contact with the inner peripheral surface of the airbag holder the inflator casing and the air bag holder extends inclined in the direction tapered that, the first A taper that is on the opposite side of the second support part from the one support part and is inclined in the direction opposite to the second support part from the inner peripheral part integrally joined to the outer peripheral surface of the inflator case to the outer peripheral side. And a third support portion extending in a shape and having an outer peripheral portion in contact with an inner surface of the bottom portion of the base plate.
[0008]
The airbag apparatus according to the invention of
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a half cross-sectional view showing a preferred embodiment of an airbag apparatus according to the present invention cut along a plane passing through an axis. In FIG. 1, reference numeral 1 is an air bag holder manufactured in a bottomed cylindrical shape by press molding of a metal plate,
[0010]
The airbag holder 1 holds an airbag
[0011]
An inflator case 4 is disposed in a storage chamber S formed by the airbag holder 1 and the
[0012]
On the outer peripheral surface in the vicinity of one end of the inflator case 4, an
[0013]
Specifically, the
[0014]
The
[0015]
The
[0016]
The natural frequency of the spring-mass system using the
[0017]
In the manufacture of the airbag device of this embodiment, first, an inflator case 4 pre-applied with an adhesive is set in a predetermined vulcanization mold, and is defined between the inflator case 4 and the inner surface of the mold. By injecting an unvulcanized rubber material into the cavity to be heated and pressurizing, the
[0018]
Next, FIG. 2 is a half cross-sectional view showing another preferred embodiment of the airbag apparatus according to the present invention cut along a plane passing through the axis. In this embodiment, bolt insertion holes 11b and 21b are provided at positions corresponding to each other on the outer
[0019]
According to the airbag apparatus of each embodiment shown in FIGS. 1 and 2 described above, during normal operation, the steering wheel vibration peak generated by using the steering shaft as a spring and the steering wheel as a mass is effectively reduced. be able to.
[0020]
That is, when vibration due to engine idling or the like is input to the steering wheel, the spring-mass system having the
[0021]
In addition, since the inflator case 4 and the filling itself such as the inflator housed therein function as a mass of a dynamic damper that exhibits a dynamic vibration absorption function, a separate dynamic in the steering wheel as in the past. There is no need to provide a damper, and a dedicated space for accommodating the dynamic damper is also unnecessary. For this reason, the size of the steering boss portion does not increase, the visibility with respect to the meters arranged in the front of the passenger compartment can be improved, and the weight does not increase due to the mounting of the dynamic damper.
[0022]
In addition, an
[0023]
In the air bag apparatus, in the event that a negative acceleration greater than or equal to a predetermined value is detected from the acceleration sensor by an impact input such as a frontal collision of the vehicle, the inflator in the inflator case 4 is ignited by energization of the detonator. Thus, a large amount of high-pressure gas is suddenly generated, and this gas instantaneously inflates the
[0024]
【The invention's effect】
According to the airbag device of the first aspect of the present invention, the inflator case filled with the inflator is elastically supported by the airbag holder and the base plate via the elastic body. The vibration of the steering wheel can be effectively reduced by the spring-mass dynamic damper having the case and the filling inside as a mass. For this reason, it is not necessary to separately provide a dynamic damper, and as a result, the structure can be simplified and reduced in weight, and the visibility of the meters can be prevented from being deteriorated.
[0025]
In addition, since the elastic body is composed of a second support part mainly given radial springiness and a third support part mainly given axial springiness, input in the radial direction and axial direction is possible. A vibration absorbing effect can be obtained for each vibration.
[0026]
According to the airbag device of the second aspect of the present invention, the spring-mass system having the elastic body as a spring and the inflator case and a filling containing the inflator housed therein as a mass, particularly by engine idling. The amplitude peak can be effectively reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a half cross-sectional view showing a preferred embodiment of an airbag device according to the present invention cut along a plane passing through an axis.
FIG. 2 is a half cross-sectional view showing another preferred embodiment of the airbag apparatus according to the present invention, cut along a plane passing through the axis.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
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