JP5873408B2 - エアバッグモジュールの取付構造 - Google Patents

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Description

本発明は、ステアリングホイールへのエアバッグモジュールの取付構造に関する。
ステアリングホイールへのエアバッグモジュールの取付構造に関する先行技術文献として、例えば特許文献1が知られている。
特開2010−241364号公報
上述のようなエアバッグモジュールの取付構造では、ステアリングホイールに対するエアバッグモジュールの位置を正確に決めることが求められる。例えば、ステアリングホイールのスポーク部の運転者側の面部が、ステアリングホイールを被覆する弾性の被覆材よりも比較的硬質な部位である場合、このような硬質部位に位置決め機能を設けることで、エアバッグモジュールを正確に位置決めできる。
ところが、このような硬質部位がスポーク部に存在しない車両仕様の場合、スポーク部の弾性の被覆部分で位置決めしなければならないため、ステアリングホイールに対するエアバッグモジュールの位置を正確に決めることが難しい。
このような問題を回避するため、ステアリングホイールの中央部に位置するハブ部の背面側に備えるカバー部材に、ハブ部に向けて突出する突出部を設け、この突出部に位置決め機能を設けることが考えられる。しかしながら、このようなカバー部材とエアバッグモジュールとの位置は離れているため、位置決め機能を設けた突出部の長さを長くしなければならず、ステアリングホイールに対するエアバッグモジュールの位置を正確に決めることが難しい。
本発明は、ステアリングホイールに対するエアバッグモジュールの位置を正確に決めることができる、エアバッグモジュールの取付構造の提供を目的とする。
上記目的を達成するため、本発明は、
環状のリム部の内側に位置するハブ部を有するステアリングホイールと、
前記ハブ部の正面側に位置するエアバッグモジュールと、
前記エアバッグモジュールが固定される固定部材と、
前記ハブ部の背面側に位置するカバー部材とを備え、
前記ハブ部に設けられた固定部と前記固定部材に設けられた被固定部とが締結されるエアバッグモジュールの取付構造であって、
前記カバー部材は、前記ハブ部に向けて突出する突出部と、前記突出部の側面から突出する鉤部と、前記突出部の頂部に設けられたカバー部材側接続部とを有し、
前記固定部材は、前記カバー部材側接続部と接続する固定部材側接続部を有し、
前記ハブ部は、前記突出部が挿通して前記鉤部が係合する挿通孔と、前記突出部が前記鉤部と前記挿通孔との接触により撓みながら前記挿通孔に挿通できるように前記挿通孔と前記突出部との間に存在する隙間によって、前記固定部材が前記固定部と前記被固定部との締結時に移動することを制限するストッパー部とを有する、エアバッグモジュールの取付構造を提供するものである。
ステアリングホイールに対するエアバッグモジュールの位置を正確に決めることができる。
エアバッグモジュールの取付構造を有するステアリング装置の一例の分解図である。 ステアリング装置の斜視断面図である。 図2の一部拡大図である。 ステアリングホイールの一部を拡大した斜視図である。 ボディカバーがハブ部の背面側から取り付けられた状態を示した斜視図である。 ホーンプレートとステアリングホイールとボディカバーとが組み付いた状態を示した図である。 図6におけるB−B断面である。 図6におけるA−A断面である。 図6におけるC−C断面である。 ボディカバーをハブ部に固定する方法の説明図である。 ストッパー部と隙間と位置決めピンとの位置関係を模式的に示した図である。
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
〔エアバッグモジュールの取付構造の構成〕
図1は、本発明の一実施形態であるエアバッグモジュールの取付構造を有するステアリング装置1の分解図である。図2は、ステアリング装置1の斜視断面図である。図3は、図2の一部拡大図である。図1に示されるように、ステアリング装置1は、ステアリングホイール40と、エアバッグモジュール10と、ホーンプレート20と、ボディカバー30とを備えている。
ステアリングホイール40は、例えば、リム部50と、ハブ部80と、横スポーク部60と、下スポーク部70とを有している。リム部50と横スポーク部60と下スポーク部70は、図2に示されるように、芯材(芯金)51の周囲を弾性の表皮部52で被覆されて形成されている。例えば、ハブ部80及び芯材51は、マグネシウム合金又はアルミニウム合金等の金属であり、表皮部52は、芯材51よりも柔らかいウレタン樹脂等の樹脂材である。ハブ部80は、表皮部52で被覆されずに、芯材(芯金)51が露出している。なお、ハブ部80において、エアバッグモジュール10の位置決め精度に影響のない部分については、表皮部52で被覆されてもよい。
リム部50は、図1に示されるように、運転者に把持される環状の部分であり、例えば、円環状に形成された部分でもよいし、楕円等のその他の環状形状に形成された部分でもよい。
ハブ部80は、環状のリム部50の中央部に配置され、図示しない車体側のステアリングシャフトが結合されるとともに、エアバッグモジュール10が固定されるホーンプレート20が取り付けられる部分である。ハブ部80は、リム部50の内側に位置し、リム部50に対してステアリングシャフト側(運転者から見て奥まった方向)にオフセットして配置されている。
ハブ部80は、ステアリングホイール40の中心軸方向から見て、実質的に横長の矩形のプレート状に形成されたハブ本体部82を有している。ハブ本体部82の中央部には、ステアリングシャフトが挿入されるシャフト穴81が形成されている。
ハブ部80は、ホーンプレート20の締結面部24が締結されて固定される固定部88を有している。固定部88は、ハブ本体部82の左右の側端部の車体下方側隅部に、エアバッグモジュール10側に突出するように形成されている。固定部88は、実質的に矩形の平板状に左右に一対形成されている。締結面部24は、締結面部24のリム部50の内周縁部に対向する外側の面が固定部88の内側の面に当接した状態で、固定部88に固定される。
固定部88には、図示しないボルトが挿入される溝部89が貫通して形成され、このボルトが締結面部24の固定ナット25に締結されることで、ホーンプレート20はハブ部80の締結面部24に固定される。
横スポーク部60は、ステアリングホイール40の内側に向けて例えば左右一対形成された延伸部分であって、ハブ本体部82の左右の側端部と、該側端部に隣接するリム部50の内周縁部とを連結する部分である。横スポーク部60は、リム部50の左右側部における内周縁部から径方向の内側に突き出して形成されたリム側基部61と、リム側基部61の突端部(ハブ部80側の端部)とハブ本体部82の側端部とを連結する連結部62,63とを左右それぞれ有して構成されている。連結部62,63は、ハブ本体部82の側端部から運転者側へ突き出るように形成され、運転者側の端部においてリム側基部61と連結されている。
下スポーク部70は、ステアリングホイール40の内側に向けて例えば一本形成された延伸部分であって、ハブ本体部82の下端部と、該下端部に隣接するリム部50の内周縁部とを連結する部分である。下スポーク部70は、リム部50の下部における内周縁部から径方向の内側(上方)に突き出して形成されたリム側基部71と、リム側基部71の突端部(ハブ部80側の端部)とハブ本体部82の下端部とを連結する連結部72とを有して構成されている。連結部72は、ハブ本体部82の下端部から運転者側へ突き出るように形成され、運転者側の端部においてリム側基部71と連結されている。
エアバッグモジュール10は、折り畳まれたエアバッグ11と、エアバッグ11を膨張させるインフレータ12と、エアバッグ11を覆うモジュールカバー13とを備えたエアバッグ装置である。エアバッグモジュール10は、ハブ部80の正面側(ハブ部80に対してドライバー側)に位置するように、ホーンプレート20に取り付けて固定されている。
ホーンプレート20は、エアバッグモジュール10が固定される固定部材であり、ボディカバー30の位置決めピン31の頂部39と接続される固定部材側接続部として、位置決めピン当接部22を有している。また、ホーンプレート20は、ハブ部80の固定部88と締結される被固定部として、締結面部24を有している。ホーンプレート20とエアバッグモジュール10は一体的に固定される。ホーンプレート20は、エアバッグモジュール10のモジュールカバー13が押されることによってホーンを鳴らすためのホーンスイッチが設置される板状部材である。ホーンプレート20は、例えば鋼板をプレス加工することによって形成され、枠部21と、位置決めピン当接部22と、下スポーク当接部23と、締結面部24とを有している。
枠部21は、ハブ部80に対して運転者側に配置されるとともに、実質的に矩形の枠状に形成されている。枠部21は、エアバッグモジュール10及びホーンスイッチ等が固定される部分である。
位置決めピン当接部22は、ボディカバー30の位置決めピン31の頂部39と接続可能な部分であって、枠部21の左右の側端部21cの車体上方側隅部21aに形成されたものである。位置決めピン当接部22は、位置決めピン31の頂部39と接続されることによって、位置決めピン31に対するホーンプレート20及びエアバッグモジュール10の位置を決めることができる。
下スポーク当接部23は、枠部21の下部21bに形成された位置決め面部であり、例えば図2に示されるように、下スポーク部70の連結部72のハブ部80側の先端に設けられた位置決め部73と当接する。下スポーク当接部23が位置決め部73のドライバー側の取付面に当接することによっても、位置決めピン31に対するホーンプレート20及びエアバッグモジュール10の位置を決めることができる。
締結面部24は、枠部21の左右の側部21cに、車体フロント側に突出するように形成されている。締結面部24は、実質的に矩形の平板状に左右に一対形成されている。締結面部24は、ハブ部80の固定部88に締結される部分である。締結面部24は、ハブ部80の中央部側に突出するように、雌ねじ部を有する固定ナット25を有している(図3参照)。
ボディカバー30は、図1に示されるように、ハブ部80の背面側(ハブ部80に対して車体フロント側)に位置するカバー部材であり、ホーンプレート20の位置決めピン当接部22と接続されるカバー部材側接続部を位置決めピン31の頂部39に有するものである。ボディカバー30は、例えばポリプロピレン(PP)等の熱可塑性樹脂製のカバー体であり、ハブ部80の背面側から、ハブ部80、横スポーク部60及び下スポーク部70を覆う背面カバーである。
ボディカバー30は、不図示のステアリングシャフトが貫通する貫通穴33が形成された底部32と、底部32を取り囲むように形成された周壁部とを有している。周壁部は、横スポーク部60を横スポーク部80の背面側から覆う左右側壁部34と、下スポーク部70を下スポーク部70の背面側から覆う下側壁部35とを有している。左右側壁部34には、左右側壁部34の厚さ方向に貫通する作業孔34aが形成され、作業孔34aを介して挿入されるボルトによって、ハブ部80の固定部88とホーンプレート20の締結面部24とがボルト締結される。
ボディカバー30は、ハブ部80に向けて突出する位置決めピン31を有している。位置決めピン31は、エアバッグモジュール10が固定されるホーンプレート20を位置決めするための突出部である。位置決めピン31は、ボディカバー30と一体に形成されているとよい。ステアリングホイール40の背面側にボディカバー30が取り付けられるとき、ボディカバー30の底部32からドライバー側に突設された位置決めピン31が、ボス部80のボス本体部82に形成された挿通孔84を挿通する。
図4は、ステアリングホイール40の一部を拡大した斜視図である。挿通孔84は、ハブ本体部82の左右の側端部の車体上方側隅部に形成され、ハブ本体部82の板厚方向に貫通する。
〔ボディカバーの取り付け〕
図5は、ボディカバー30がハブ部80の背面側から取り付けられたときに、ボディカバー30の位置決めピン31がハブ本体部82の挿通孔84に挿通した状態を示した斜視図である。ボディカバー30は、ボディカバー30の底部32からドライバー側に突設してからハブ部80の車幅方向の外側に向けて曲がる鉤部36を有している。
ボディカバー30がハブ部80の背面側から取り付けられたとき、鉤部36は、ハブ本体部82の左右の側部の車体上方側隅部に形成された取付面83に引っ掛かる。取付面83は、挿通孔84の周縁部に形成されている。鉤部36が取付面83に引っ掛かることによって、ボディカバー30は、ハブ部80のハブ本体部82に対して固定される。
また、ボディカバー30は、位置決めピン31の中間部の側面37から車体上方側の向きに突出する鉤部38を有している。位置決めピン31が挿通孔84に挿通することで、鉤部38は、挿通孔84に係合し挿通孔84の周囲の取付面83に引っ掛かる。鉤部38が挿通孔84に係合し取付面83に引っ掛かることによって、ボディカバー30は、ハブ部80のハブ本体部82に対して固定される。
鉤部38が引っ掛けられる取付面83は、ドライバー側に突出する段差面85を含んで構成されてもよい。ハブ本体部82における取付面83の部分の板厚を、段差面85の段差分の高さだけ厚くすることによって、鉤部38と取付面83の段差面85との取付強度を高めることができる。
図6は、ステアリングホイール40のハブ部80の背面側に取り付けられたボディカバー30と、ホーンプレート20とが組み付けられた状態をドライバー側から見た図である。図6では、エアバッグモジュール10は省略されている。X軸に平行な方向は、車体上下方向を表し、Y軸に平行な方向は、車幅方向を表し、Z軸に平行な方向は、車体前後方向を表す。
図7は、図6におけるB−B断面を示している。ボディカバー30の位置決めピン31は、ハブ部80に形成された挿通孔84に挿通し、鉤部38は挿通孔84に係止される。位置決めピン31は、ホーンプレート20の位置決めピン当接部22と接続されるカバー部材側接続部として、半球状の突起39aを頂部39に有している。突起39aは、位置決めピン当接部22に形成された貫通穴22aに嵌合することによって、ホーンプレート20は、位置決めピン31に位置決めされる。
このような位置決め構成は、車幅方向の両側に形成されているとよい。一方の鉤部38が、車体上下方向における一方向(例えば、上向き)にハブ部80の取付面83の一部である段差面85に引っ掛かり、他方の鉤部38が、同じ一方向の上向きにハブ部80の取付面83に引っ掛かる。
位置決めピン31の鉤部38とボス部80の挿通孔84との係合によって、ボディカバー30は、車体にステアリングシャフトを介してハブ部80で位置決めされるステアリングホイール40に対して、車体上下方向に位置決めできる。そして、車体上下方向に位置決めされた位置決めピン31の突起39aにホーンプレート20の貫通穴22aが嵌合しているため、ホーンプレート20及びホーンプレート20に固定されるエアバッグモジュール10も、ステアリングホイール40に対して車体上下方向に位置決めできる。
図8は、図6におけるA−A断面を示している。ボディカバー30の位置決めピン31は、ハブ部80に形成された挿通孔84に挿通している。また、ボディカバー30の鉤部36は、取付面83に引っ掛かる。
このような位置決め構成は、車幅方向の両側に形成されているとよい。一方の鉤部36が、車幅方向における一方の方向(例えば、右向き)に取付面83に引っ掛かり、他方の鉤部36が、車幅方向における他方の方向(例えば、左向き)に取付面83に引っ掛かる。
一対の鉤部36が互いに逆向きに取付面83に引っ掛かることによって、ボディカバー30は、車体にステアリングシャフトを介してハブ部80で位置決めされるステアリングホイール40に対して、車幅方向に位置決めできる。そして、車幅方向に位置決めされた位置決めピン31の突起39aにホーンプレート20の貫通穴22aが嵌合しているため、ホーンプレート20及びホーンプレート20に固定されるエアバッグモジュール10も、ステアリングホイール40に対して車幅方向に位置決めできる。
図9は、図6におけるC−C断面を示している。ホーンプレート20の下スポーク当接部23は、下スポーク部70の位置決め部73の載せ座に当接している。位置決め部73は、下スポーク部70の連結部72の先端部に設けられている(図4参照)。なお、図9において、符号72a,73aは、マグネシウム合金等の芯材(芯金)であり、符号72b,73bは、ウレタン樹脂等の表皮部である。位置決め部73は、ハブ部80によって、車体に対して位置決めされている。
このように、下スポーク当接部23が位置決め部73に当接し(図9参照)、位置決めピン31の突起39aにホーンプレート20の貫通穴22aが嵌合している(図7,図8参照)。これにより、ホーンプレート20及びホーンプレート20に固定されるエアバッグモジュール10は、ステアリングホイール40に対して車体前後方向に位置決めできる。
図10は、ボディカバー30をハブ部80に固定する方法の流れを説明するための図である。最初に、図10(a)に示されるように、ボディカバー30は、位置決めピン31が挿通孔84に挿通するように、ハブ部80の底面側からAの方向(ドライバー側の方向)に挿入される。そして、図10(b)に示されるように、位置決めピン31は、Aの方向に荷重が加えられると、鉤部38が挿通孔84の内周面にぶつかることで、車体上下方向の一の方向であるBの方向(この場合、下向き)に撓みながら挿通孔84に挿通する。そして、図10(c)に示されるように、鉤部38が挿通孔84を貫通することで、位置決めピン31の撓みが戻る。
このとき、図10に示されるように、位置決めピン31が鉤部38と挿通孔84の内周面との接触により撓みながら挿通孔84に挿通できるように、挿通孔84と位置決めピン31との間には、組み付け軌跡上必要な隙間d2がBの方向に存在する。ところが、この隙間d2によって、ボディカバー30のハブ部80に対する位置決め精度がBの方向で低くなる。その結果、ステアリングホイール40に対するエアバッグモジュール10の位置決め精度も低下する。
このような位置決め精度の低下を防ぐため、ハブ部80は、図1,図3,図4,図5に示されるように、第1のストッパー部87を有している。これにより、ステアリングホイール40に対するエアバッグモジュール10の位置を正確に決めることができる。つまり、第1のストッパー部87は、隙間d2の存在によって、ホーンプレート20がハブ部80の固定部88とホーンプレート20の締結面部24との締結時の締結力によって移動することを制限するストッパー部である。図示の形態では、第1のストッパー部87は、固定部88に対して車幅方向における内方に突出するように固定部88に設けられた壁部である。
図11は、第1のストッパー部87と隙間d2と位置決めピン31との位置関係を模式的に示した図である。ホーンプレート20がハブ部80に対して鉤部38等により位置決めされていたとしても、固定部88と締結面部24の固定ナット25とが強力な締結トルクによってボルト締結されると、ホーンプレート20は、隙間d2によって動くおそれがある。締結面部24に枠部21を介して連結される位置決めピン31が、隙間d2の分移動できるからである。第1のストッパー部87は、固定部88と締結面部24とが強力な締結トルクにより相対的に動くことによって、隙間d2が小さくなる方向にホーンプレート20を回転移動させる力が作用しても、ホーンプレート20の動きを抑えることができる。
第1のストッパー部87は、ホーンプレート20と当接してホーンプレート20の動きを物理的に止めることでホーンプレート20の移動を制限すると好適である。これにより、ホーンプレート20の締結時の動きを確実に抑えられる。より好適には、第1のストッパー部87は、例えば図3,図11に示されるように、ホーンプレート20の締結面部24の側面と当接して締結面部24の動きを物理的に止めることでホーンプレート20の移動を制限するとよい。
また、第1のストッパー部87は、例えば図11に示されるように、隙間d2に対して位置決めピン31とは反対側に設けられるとよい。これにより、隙間d2が小さくなる方向にホーンプレート20を移動させる力が作用しても、ホーンプレート20の動きをより強固に抑えることができる。より好ましくは、第1のストッパー部87と隙間d2と位置決めピン31は、例えば図1,図4,図5,図11に示されるように、直線上に存在するとよい。
また、第1のストッパー部87は、固定部88に対して突出して設けられると好適である。例えば、第1のストッパー部87は、固定部88に対して車幅方向における内方に突出するように設けられるとよい。これにより、第1のストッパー部87の位置を、固定部88と締結面部24との締結点に近づけることができるため、ホーンプレート20のハブ部80に対する位置決め精度を高めることができる。
また、ハブ部80は、例えば図4,図6,図8に示されるように、位置決めピン31が突き出る向きとは反対向きにホーンプレート20が移動することを制限する第2のストッパー部90を有するとよい。第2のストッパー部90は、位置決めピン31が突き出る向きとは反対向きの過荷重がホーンプレート20に加わることによって、ホーンプレート20が当該反対向きに沈み込むことを制限する沈み込み制限ストッパーである。
第2のストッパー部90により、ホーンプレート20が組み付け時等に過荷重で押し込まれても、ホーンプレート20及びボディカバー30の沈み込みを防止でき、ボディカバー30に位置決めピン31を介して過荷重が作用することを抑制できる。また、エアバッグモジュール10のエアバッグ11が膨張展開するときに、ボディカバー30に位置決めピン31を介して過荷重が作用することを抑制できる。また、ホーンプレート20を位置決めする位置決めピン31が比較的軟質な熱可塑性樹脂(例えば、ポリプロピレン(PP))等の材質であっても、それよりも硬質なハブ部80で、そのような過荷重を受け止めることができる。
第2のストッパー部90は、例えば図8に示されるように、位置決めピン当接部22に対置して設けられる当接面91を有するとよい。これにより、第2のストッパー部90は、位置決めピン31に近い位置で位置決めピン当接部22に当接し、位置決めピン当接部22からの過荷重を受け止めることができる。その結果、ホーンプレート20の過荷重による撓みを抑えることができる。
また、例えば図8に示されるように、第2のストッパー部90と位置決めピン当接部22との間にクリアランスd1(例えば、0.2mm〜1mm)を有するとよい。これにより、過荷重が位置決めピン当接部22に入力される時のみ、位置決めピン当接部22を第2のストッパー部90の当接面91に当接させることができ、通常時の当接による異音の発生を抑制できる。
なお、異音の発生を抑制するため、クリアランスd1に、ウレタン樹脂等の緩衝材を設けてもよい。このような緩衝材は、例えば、位置決めピン当接部22と第2のストッパー部90の当接面91との少なくとも一方に設置されるとよい。
以上、エアバッグモジュールの取付構造を実施例により説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではない。他の実施例の一部又は全部との組み合わせや置換などの種々の変形及び改良が、本発明の範囲内で可能である。
例えば、エアバッグモジュール10とホーンプレート20は別々にハブ部80に取り付けられてもよいし、エアバッグモジュール10とホーンプレート20が予め組み合わされたアッセンブリ状態でハブ部80に取り付けられてもよい。
1 ステアリング装置
10 エアバッグモジュール
11 エアバッグ
12 インフレータ
13 モジュールカバー
20 ホーンプレート(固定部材の一例)
21 枠部
22 位置決めピン当接部
23 下スポーク当接部
24 締結面部
25 固定ナット
30 ボディカバー(カバー部材の一例)
31 位置決めピン
32 底部
33 貫通穴
34 左右側壁部
35 下側壁部
36 鉤部
37 側面
38 鉤部
39 頂部
39a 突起
40 ステアリングホイール
50 リム部
51 芯材
52 表皮部
60 横スポーク部
61 リム側基部
62,63 連結部
70 下スポーク部
71 リム側基部
72 連結部
73 位置決め部
80 ハブ部
82 ハブ本体部
83 取付面
84 挿通孔
87 第1のストッパー部
88 固定部
89 溝部
90 第2のストッパー部

Claims (6)

  1. 環状のリム部の内側に位置するハブ部を有するステアリングホイールと、
    前記ハブ部の正面側に位置するエアバッグモジュールと、
    前記エアバッグモジュールが固定される固定部材と、
    前記ハブ部の背面側に位置するカバー部材とを備え、
    前記ハブ部に設けられた固定部と前記固定部材に設けられた被固定部とが締結されるエアバッグモジュールの取付構造であって、
    前記カバー部材は、前記ハブ部に向けて突出する突出部と、前記突出部の側面から突出する鉤部と、前記突出部の頂部に設けられたカバー部材側接続部とを有し、
    前記固定部材は、前記カバー部材側接続部と接続する固定部材側接続部を有し、
    前記ハブ部は、前記突出部が挿通して前記鉤部が係合する挿通孔と、前記突出部が前記鉤部と前記挿通孔との接触により撓みながら前記挿通孔に挿通できるように前記挿通孔と前記突出部との間に存在する隙間によって、前記固定部材が前記固定部と前記被固定部との締結時に移動することを制限するストッパー部とを有する、エアバッグモジュールの取付構造。
  2. 前記ストッパー部は、前記隙間に対して前記突出部とは反対側に設けられた、請求項1に記載のエアバッグモジュールの取付構造。
  3. 前記ストッパー部は、前記固定部に対して突出して設けられた、請求項1又は2に記載のエアバッグモジュールの取付構造。
  4. 前記ハブ部は、前記突出部が突き出る向きとは反対向きに前記固定部材が移動することを制限する第2のストッパー部を有する、請求項1から3のいずれか一項に記載のエアバッグモジュールの取付構造。
  5. 前記第2のストッパー部は、前記固定部材側接続部に対置して設けられた、請求項4に記載のエアバッグモジュールの取付構造。
  6. 前記第2のストッパー部と前記固定部材側接続部との間に、クリアランスを有する、請求項5に記載のエアバッグモジュールの取付構造。
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