JP4565552B2 - エアバッグ装置 - Google Patents

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Description

本発明は、運転席用のエアバッグ装置に関するものである。
従来、自動車の運転席用のエアバッグ装置として、ステアリング装置のステアリングシャフト延長上の部分に装飾用部材(センター部材)を固定し、この装飾部材の周りにエアバッグを折り畳んで収納するとともに、エアバッグをエアバッグカバーで覆ったものがあるが、特にホーン(警笛)機能などの多機能を備えた装飾部材は重量が重いため、展開時にそれがエアバッグと一緒に飛び出し、或いは装飾部材を保持するためのカバーが飛散し乗員に当たると乗員に損傷を与える等の問題がある。
そこで、エアバッグの展開時に、エアバッグカバーをエアバッグの膨張で開き、同時に装飾部材がエアバッグと一緒に乗員側に飛び出すことがないように固定したものが知られている。
図13はその1例を示すエアバッグ装置である。図示のように、操縦ハンドル24Rの中央部に設けた装飾部材21Rを、ハンドル軸に取り付けた非弾性素材からなる案内スリーブ10Rに嵌め、かつ前記案内スリーブ10Rの乗員側の端部22Rを前記装飾部材の径よりも小径に形成することで、図示のようにエアバッグ1Rが展開したときに、前記案内スリーブ10Rで装飾部材21Rが展開するエアバッグ1Rと一緒に移動しないように保持するようにしている(特許文献1参照)。
ドイツ特許第1974991C2号明細書
しかしながら、前記従来のものでは、非弾性素材からなる案内スリーブ10Rを別途設けるだけではなく、さらに、案内スリーブ10R内に装飾部材21Rを収容して保持するように案内スリーブ10Rを加工することが必要であり、製作が煩雑となり、製造コストが掛かるという問題がある。
本発明は、前記従来技術の問題を解決すべくなされたものであって、その目的は、エアバッグ展開時に確実にティアラインを切れ易くすることで、エアバッグが容易に展開できるようにすることである。また、その結果として、センター部材(装飾部材)を支持部材に固定する連結部材への力の集中を抑制して、エアバッグの膨張時に連結部材が破損してセンター部材(装飾部材)がエアバッグと一緒に飛び出して乗員を損傷させることがないようにすることである。
請求項1の発明は、膨張可能なエアバッグと、エアバッグを覆うエアバッグカバーと、エアバッグカバーを固定するベースプレートと、エアバッグカバーの表面側中央部分にセンター部材を取り付ける連結部材と、エアバッグ膨張時に、エアバッグカバーを複数のカバー片に分割してエアバッグカバーを外方に開くための複数のティアラインとを備えたエアバッグ装置において、前記ティアラインは、エアバッグの展開時にセンター部材をエアバッグカバーのカバー片から切り離すよう、前記エアバッグカバーのセンター部材取付区域を一周するように形成したティアラインと、該ティアラインから外方に延びた複数のティアラインから成り、前記各ティアラインが相互に交差する部分でかつ前記センター部材で隠れる部分に開口を形成し、該開口は交差する各ティアラインに対する切り込みを有してなることを特徴とするエアバッグ装置である。
請求項2の発明は、請求項1に記載されたエアバッグ装置において、前記切り込みはその先端が鋭角を成していることを特徴とするエアバッグ装置である。
請求項3の発明は、請求項1又は2に記載されたエアバッグ装置において、前記センター部材はホーンスイッチ機構を備えることを特徴とするエアバッグ装置である。
請求項4の発明は、請求項1ないし3のいずれかに記載されたエアバッグ装置において、前記ティアラインはエアバッグの内側に形成された溝であることを特徴とするエアバッグ装置である。
本発明は、エアバッグカバーにティアラインを設け、さらに各ティアラインの交差部に開口を形成したため、エアバッグの膨張時に前記エアバッグカバーを前記開口及び各ティアラインに沿って容易に分割することができる。また、開口が各ティアラインに対する切り込みを有しているため、エアバッグの膨張時にその部分に応力が集中して容易にティアラインを切断することができる。また、前記切り込みの先端を鋭角にすることで先端部への応力をより一層集中させ、分割を一層容易にすることができる。
更に、エアバッグカバーが容易に分割できるため、エアバッグ膨張時にエアバッグ装置のセンター部材(装飾部材)を取り付けた連結部材に力が集中することがなく、エアバッグの展開時にセンター部材(装飾部材)がエアバッグとともに乗員側に飛び出すことがない。
更に、前記開口はセンター部材(装飾部材)により外部からは視認不可能であるため、エアバッグ装置の見栄えを損なうこともない。
以下、本発明の実施の形態に係る運転席用のエアバッグ装置について添付図面を参照して説明する。
図1はエアバッグ装置の装着状態を示す正面図であり、図2はエアバッグ装置を示す要部破断側面図である。
本実施の形態のエアバッグ装置は、図1及び図2に示すように車両のステアリング装置に組込まれるものであり、支持部材20、センター部材30、エアバッグ40、及びエアバッグカバー50とを備えている。
支持部材20は、ステアリングシャフト(図示せず)の端部側に取り付けられてステアリングホイール10の略中央部に配置される部材であり、本実施の形態では、ベースプレート16とクッションプレート22と連結部材28とを備えている。
図3はベースプレート16の裏面を示す斜視図である。
スプレート16は、略円板状に形成されており、その中央部にインフレータ18を嵌装可能な孔16hが形成されると共に、その裏面側にエアバッグカバー用取付片16aとベースプレート16自体の取り付けのための取付片16bが前記円板面から切り起こし形成されている。なお、本明細書においては便宜上運転席側を表側、この反対側を裏側という。
図4は、図2に示す連結部材の斜視図であり、図4Aはその第1の実施例を、図4Bは第2の実施例を示す。
連結部材28、28'は、図4A、4Bに示すように、取付ボルト27が嵌合する孔28ah、28ah'を備えた中央部28a、28a'と、その両側にこれと略直角に折曲形成された脚部28b、28b'と、更に脚部28b、28b'に略直角に折曲形成された取付足28c、28c'とからなる板状の金属片で構成されている。また、第1の実施例に係る取付足28cには、後述するように、クッションプレート22と組み合わせたときの位置決めのための孔又は窪み28dが形成されている。また、第2の実施例に係る取付足28c'には、後述するクッションプレート22'の取付孔22a'及びベースプレート16の取付孔16cに対応した取付孔28e'が形成されており、図示しないボルトによって共締めされるようになっている。
図5は、第1の実施例に係るクッションプレートを示し、図5Aはその裏面図、図5Bはその一部を断面で示した側面図、図6は第2の実施例に係るクッションプレートを示し、図6Aは第2の実施例に係るクッションプレートの裏面図、図6Bはその一部を断面で示した側面図を示す。
第1の実施例に係るクッションプレート22は、その裏面図である図5Aに示すように略矩形状をなし、その中央部にはインフレータ18の挿入孔22hが設けられ、かつこの挿入孔22hの周りの各隅部にはクッションプレート22をベースプレート16に取り付けるためのネジ又はリベット等を挿入する孔22aが設けられている。
また、クッションプレート22の裏面は、ベースプレート16の表面側にエアバッグ40を介して当接可能な当接面22bを構成すると共に、この当接面22bには、その側面図である図5Bから明らかなように、例えば絞り加工で形成された凹状部22cが形成されている。この凹状部22cは、クッションプレート22をベースプレート16に連結したとき、連結部材28の取付足28cの厚さに略等しい深さに形成されている。また、この凹状部22cには連結部材の取付足28cに設けた孔又は窪み28dに対応し、これと係合可能な凸部22dが形成されている。
この構成により、ベースプレート16とクッションプレート22とを連結する際に、ベースプレート16の表面とクッションプレートの当接面22b間でエアバッグ40を挟持固定することができると共に、ベースプレート16の前記表面側とクッションプレート22の前記凹状部22c間で連結部材28の取付足28cを挟持固定することができる。
ここで、第1の実施例のクッションプレート22では、その凸部22dと連結部材28の孔又は窪み28dが係合することにより、連結部材28をベースプレート16とクッションプレート22とで挟持する際に、連結部材28の位置決めを容易に行うことができる。
図6A、Bは、第2の実施例に係るクッションプレート22'を示す。図中、図5A、Bと同一又はそれと対応する個所には同一の符号に「'」を付している。クッションプレートの第2の実施例と第1の実施例は、凹状部と取付孔とが第1の実施例では取付孔22aが凹状部22cの外側に配置されているのに対し、第2の実施例では取付孔22a'が凹状部22c'内に配置されている点で相違し、他の点では一致している。この第2の実施例に係るクッションプレート22'を用いる場合は、同時に第2の実施例に係る連結部材28'を用い、ベースプレート16とクッションプレート22'とを連結する際に、ベースプレート16の表面とクッションプレートの当接面22b'間でエアバッグ40を挟持すると共に、ベースプレート16の前記表面側とクッションプレート22'の前記凹状部22c'間で連結部材28'の取付足28c'を挟持し、更に、クッションプレート22'の取付孔22a'と連結部材28'の孔28e'及びベースプレート16の孔16cとにねじを挿通して共締めする。
インフレータ18は、概略厚円板状に形成されており、所定の衝撃検知時にガスを噴射可能なように構成されている。このインフレータ18は、ベースプレート16の孔16hを貫通しかつ、ベースプレート16裏面側に密接させるようにして、ースプレート16の取付孔16cを介して、取付ボルトによりクッションプレート22、22'等と共に固定される。即ち、インフレータ18がースプレート16の表側に突出配置された状態で固定され、該インフレータ18からの噴射ガスが、ベースプレート16の表側で噴出されるようになっている。
本実施の形態において、センター部材30(装飾部材)は、図2に示すようにセンター本体部32と、該センター本体部32に取付けられるホーンスイッチ機構部34とを備えている。なお、センター部材30は、ホーンスイッチ機構部34を備える代りに或は加えて、例えば、自動車のエンブレム形状等の装飾形状を有していてもよい。
センター本体部32は、図7に示すように略椀状に形成されており、その表面側つまり運転者側が開口している。また、センター本体部32の底部32aには、上記取付ボルト27が挿通可能な挿通孔32ahが形成されている。
従って、センター部材30は、センター本体部32の底部32aの挿通孔32ahから取付ボルト27をエアバッグカバー50の部52の孔52h及び連結部材28、28'の連結孔28ah、28ah'に挿通し、かつこの取付ボルト27に連結部材28、28'の裏側からナット25を締結することにより、エアバッグカバー50の部52を介して連結部材28、28'に取付固定され、このようにしてステアリングホイール10の略中央部、即ち、ステアリングシャフトの軸方向延長上に配設される。
ホーンスイッチ機構部34は、図2に示すように、センター本体部32の開口部を閉塞する操作部34aや、該操作部34aを表面側に付勢するバネ等の付勢部34b、ホーンに電線を通じて電気的に接続され操作部34aの押動操作に応じて開閉する接点部を備えており、センター本体部32内に組込まれる。そして、ステアリングホイール10の略中央部に配設される操作部34aを押動操作することで、接点部の接点が閉じて、音を発生させるようになっている。
図8はエアバッグ40の一例を示す断面図である。
図8に示すように、このエアバッグ40は、2枚の基布41A,41Bを縫い合せることにより構成されるものであり、袋状に膨張展開可能なエアバッグ本体部44と、エアバッグ本体部44の内部に向けて延びる筒状部46とを備えている。
エアバッグ本体部44は、扁平な球状(略楕円体状)に展開可能な袋状に形成されている。また、このエアバッグ本体部44の外周部にエアバッグカバーの上記凹部52が通過可能な挿通孔44hが形成されている。エアバッグ本体部44の裏側の略中央部には、エアバッグ取付孔42haが形成されると共に、そのエアバッグ取付孔42haの周囲にネジ止用の小孔42hbが形成されている。
エアバッグ40は、エアバッグ取付孔42haの周縁部を、ベースプレート16の16hの周縁部とクッションプレート22の当接22bとの間で挟持してベースプレート16とクッションプレート22とを重ね、エアバッグカバー50内に突出する取付ボルト27に、ベースプレート16の16hを利用して裏側からナット25を螺合させる。この状態でインフレータ18のガス噴出部分(インフレータの表側部分)がエアバッグ40内に配設され、該インフレータ18からの噴出ガスがエアバッグ40内に導入されて、エアバッグ本体部44がステアリング装置から運転席に向けて展開可能な構成となっている。
筒状部46は、上記挿通孔44hからエアバッグ本体部44内に向けて延びる略筒状に形成されている。筒状部46の先端側開口部46aは、上記エアバッグカバーの凹部52に抜止め状に係止可能に形成されている。具体的には、筒状部46の先端側開口部46aの開口径は、前記凹部52の最大外径よりも小さく形成されている。
また、筒状部46のうち先端側開口部46aを除く周胴部46bは、前記凹部52が通過可能に形成されている。より具体的には、当該周胴部46bの内径は、前記凹部52の最大外径よりも大きくなっている。なお、この筒状部46の挿通孔44h、周胴部46b及び先端側開口部46aはいずれも連結部材28,28'が通り抜け可能な大きさに設定されている。
エアバッグ40を折畳んだ形態では、筒状部46がセンター部材30周りに折畳まれると共に、その周囲にエアバッグ本体部44が折畳まれる。なお、エアバッグ40を折り畳んだ状態では、エアバッグ取付孔42ha、筒状部46の先端側開口部46及び挿通孔44hが全て一致した状態にすることが望ましい。そうすることによって、連結部材28,28'をエアバッグ取付孔42ha、筒状部46の先端側開口部46及び挿通孔44hを通してエアバッグ40の表側に容易に露出させることができる。
このエアバッグ40は、2枚の基布41A、41Bを縫い合せることにより製作される。
図9Aは、エアバッグカバー50の斜視図である。エアバッグカバー50は、図示のように樹脂により略椀状に形成されており、その中央部分に既に述べたようにセンター部材(装飾部材)30を収容するための略円錐台形の凹部52を備えている。
このエアバッグカバー50は、連結部材28、28'の周りに畳み込まれたエアバッグ40を覆った状態で、前記凹部52の取付孔52hに取付ボルト27を挿通して連結部材28、28'に固定されると共に、後述するようにその取付片16aを介してベースプレート16にねじ固定される。
なお、エアバッグカバーの前記凹部52にセンター部材30を取り付けた状態では、図2に示すように、その操作部34aの表面は、エアバッグカバー50の表面と略面一状態となる。
図9Bはエアバッグカバーの裏面図である。図示のように、このエアバッグカバー50の裏面には、エアバッグ40の膨張展開に際して、連結部材28、28'によって固定された中央の凹部52を残して切断(割れ)可能な溝状のティアラインが形成されている。
即ち、エアバッグカバー50の裏面には、エアバッグの膨張圧力を受けると中央部を残して複数個のカバー片50aに分割できるように、中央の凹部52の周りに円形のティアラインLc、及びこのティアラインLcから放射状に延びた複数例えば4個のティアランL1〜L4が設けられている。
ここで、中央の凹部52の周りの円形のティアラインLcには、予め前記複数のティアラインL1〜L4との交差部を含むように、図示の例ではそれぞれティアラインLに沿って略三日月状をなす開口H1〜H4が形成されており、かつ、この開口H1〜H4の前記ティアラインL1〜L4との交差部には、ティアラインL1〜L4に対して切り込み、即ち図示の例では先端が鋭角をなす切り込みCが形成されている。
エアバッグカバー50のティアラインLcにこのように切り込みC付き開口H1〜H4を設けることで、膨張時に前記開口の端部及び切り込みのところに集中応力が作用する結果、エアバッグカバー50のカバー片50aを容易かつ確実に開放することができる。
なお、中央の凹部52の周りのティアラインは必ずしも円形とは限らず、前記凹部の周りを一周する形状であれば楕円、あるいはその他の形状であってもよい。また、開口H〜H4の形状は前記略三日月状に限らず任意であり、かつ、切り込みCの形状は図示のように先端が鋭角をなすものが望ましいが、必ずしもその形状に限定する必要はなく、要は、エアバッグの膨張時にティアラインL1〜L4が容易に開放できるよう、前記ティアラインLcとの交差部に任意の形状の切り込みが設けられていればよい。
この開口H1〜H4はセンター部材(装飾部材)で遮られているので、外から見えることがなく、エアバッグ装置の外観を損ねるおそれはない。
エアバッグカバー50は、エアバッグ40の膨張時に各カバー片50aに分割され、かつ、それぞれが独立に開放できるように、各カバー片50a毎に設けた取付片50bが、金属製のベースプレート16の円板部から切り起こしてベースプレート16裏側に突出形成された塑性変形可能な各取付片16aに個々にねじ止めされる。
以上の構成において、エアバッグ40が膨張展開すると、その力でエアバッグカバー50がセンター部材30周りのティアランLは前記開口H1〜H4の部分から端部、つまり前記切り込みCの部分から押し割られ、割れたカバー片が椀状の中央の凹部52を残してそれぞれ外側に開く。その際各カバー片50aは互いに完全に切り離されて、それぞれが独立して開放できるようにティアラインが形成されており、かつベースプレート16の取付片16aは塑性変形自在な材料である金属で構成しているため、一度変形した取付片50は元に戻ることはない。
図10は、開放した状態の各カバー片50aをベースプレート16側からみた図である。図示のように、エアバッグカバー50は、エアバッグ40の膨張時に各カバー片50aに分割されると共に、前記取付片50bが捻り変形状態を保つことで、エアバッグ40がインフレータ18からの圧力を受けてスムースに膨張できるように構成されている。
エアバッグの膨張時において、エアバッグに形成された筒状部46の部分が前記切れ残ったエアバッグカバーの中央の凹部52を通る際に、エアバッグ40は前記中央の凹部52の裏面外側の表側に向かって径が漸増する円錐台形状面に案内されて外方に膨張する。
つまり、エアバッグ40はその筒状部46が前記エアバッグカバーの不動の中央の凹部52の周囲を通り抜けながら膨張する。
なお、エアバッグ40がこのように膨張することにより、エアバッグ40の前方への膨張はその筒状部46の胴部46bが前記凹部52を通る際の抵抗で若干その速度が遅れ、膨張するエアバッグ40が運転者を直撃する圧力を緩和することができる。
次に、エアバッグ装置の組立手順について説明する。
アバッグ40の組立時には、まず、エアバッグ本体部44及び筒状46をベースプレート16の表面側領域で適宜折り畳み、それをエアバッグカバー50内において、エアバッグ40の筒状46の挿通孔44hを前記エアバッグカバーの凹部52に対向させた状態で収納し、それぞれ連結部材28,28'の取付足28c、28c'をクッションプレート22,22'の裏面の凹状部22c、22c'に嵌め込み、その状態で、エアバッグ取付孔42haの周縁部を、ベースプレート16に孔16hの周縁部とクッションプレート22,22'の当接22b、22b'との間で挟持してベースプレート16とクッションプレート22,22'とを重ねる。その後エアバッグカバー50内に突出する取付ボルト27に、ベースプレート16の16hを利用して裏側からナット25を螺合させると共に、センター本体部32内に、ホーンスイッチ機構部34を組付けベースプレート16とクッションプレート22とインフレータとをねじ止めする。
この際、連結部材28,28'が、筒状46のエアバッグ取付孔42ha'又は先端側開口部46aを通して筒状46内に配設されるようにする。また、筒状46の先端側開口部46aは、その径がエアバッグカバー50の中央凹部52の最大径よりも小径に形成されているか、挟持されており、エアバッグが膨張する際に、中央の凹部52から筒状46が抜け出さないようになっている。これにより図2に示すエアバッグ装置の組立が完了する。
このエアバッグ装置の展開動作について説明する。
まず、車両衝突時等による衝撃検知により、インフレータ18が点火されて該インフレータ18でガスが生成され、このガスがエアバッグ40内に導入される。エアバッグカバー50は、エアバッグ40が膨張し始めるとその力を受けて、ティアラインL1〜L4及びLの夫々切り込みC及び開口H1〜H4に沿って、つまり中央の凹部52を残して割れ、各カバー片50aは放射状に拡開する。
エアバッグカバー50が割れた後、エアバッグ本体部44が膨張し始める初期段階では、図11に示すように、インフレータ18の周りを中心にしてエアバッグ本体部44が膨張し、筒状部46がエアバッグ本体部44内でセンター部材30の表側延長上に延出する。
エアバッグ本体部44がある程度膨張した後は、エアバッグ本体部44のうちセンター部材30の下方に偏在していた部分、即ち、エアバッグ本体部44のうち筒状部46よりも下方部分が主として膨張を継続し、図12に示すように、エアバッグ本体部44の挿通孔44hを形成した部分を上方に押しのけるように、エアバッグ本体部44が自然な膨張形状である扁平な球状に膨張展開する。
本実施の形態によれば、エアバッグ40の展開時に飛出し不可にセンター部材30を取付けることができるため、エアバッグ40の展開時にセンター部材30を飛出させずに、エアバッグ40を膨張展開させることができる。
なお、以上の説明は、内部に筒状部を有するエアバッグを例に採って行ったが、本発明のエアバッグ装置のエアバッグカバーに収容するエアバッグは前記のようなものだけではなく、例えば、センター部材がエアバッグの膨張時にエアバッグに設けた孔を通り抜けるようにした筒状部を有しないエアバッグであってよいことは勿論である。
本発明のエアバッグ装置を示す正面図である。 本発明のエアバッグ装置の要部を示す断面図である。 ベースプレートの裏面の斜視図である。 連結部材の斜視図であり、図4Aはその第1の実施例を、図4Bは第2の実施例を示す 第1の実施例に係るクッションプレートを示し、図5Aはその裏面図、図5Bは側面図である。 第2の実施例に係るクッションプレートを示し、図6Aはその裏面図、図6Bは側面図である。 センター部材本体の断面図である。 エアバッグを示す断面図である。 エアバッグカバーを示し、図9Aはその斜視図、図9Bは裏面図である。 エアバッグが膨張したときのエアバッグカバーの拡開の様子を示した図である。 エアバッグの膨張の初期の状態を示す断面図である。 エアバッグが膨張を完了したときの状態を示す断面図である。 従来のエアバッグ装置の断面図である。
10・・・ステアリングイール、16・・・べースプレート、18・・・インフレータ、20・・・支持部材、22、22'・・・クッションプレート、28、28'・・・連結部材、30・・・センター部材、32・・・センタ本体部、40・・・エアバッグ、46・・・筒状部、50・・・エアバッグカバー、52・・・凹部、H1〜H4・・・開口、C・・・切り込み。

Claims (4)

  1. 膨張可能なエアバッグと、エアバッグを覆うエアバッグカバーと、エアバッグカバーを固定するベースプレートと、エアバッグカバーの表面側中央部分にセンター部材を取り付ける連結部材と、エアバッグ膨張時に、エアバッグカバーを複数のカバー片に分割してエアバッグカバーを外方に開くための複数のティアラインとを備えたエアバッグ装置において、
    前記ティアラインは、エアバッグの展開時にセンター部材をエアバッグカバーのカバー片から切り離すよう、前記エアバッグカバーのセンター部材取付区域を一周するように形成したティアラインと、該ティアラインから外方に延びた複数のティアラインから成り、
    前記各ティアラインが相互に交差する部分でかつ前記センター部材で隠れる部分に開口を形成し、該開口は交差する各ティアラインに対する切り込みを有してなることを特徴とするエアバッグ装置。
  2. 請求項1に記載されたエアバッグ装置において、
    前記切り込みはその先端が鋭角を成していることを特徴とするエアバッグ装置。
  3. 請求項1又は2に記載されたエアバッグ装置において、
    前記センター部材はホーンスイッチ機構を備えることを特徴とするエアバッグ装置。
  4. 請求項1ないし3のいずれかに記載されたエアバッグ装置において、
    前記ティアラインはエアバッグの内側に形成された溝であることを特徴とするエアバッグ装置。
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