JP6215646B2 - インフレータとエアバッグの固定構造 - Google Patents
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Description
インフレータをモジュールケースに固定するとき、通常は、インフレータハウジングと一体に形成されたフランジ部(例えば、特許文献1の図23、図24)を利用してモジュールケースに固定される方法が採用されている。
このようなフランジ部を有するインフレータハウジングを使用すると、モジュールケースへの固定作業が容易であり、十分な固定強度も確保できるという利点がある。
しかし、前記フランジ部はインフレータハウジングと一体に形成されていることから、インフレータハウジングのような耐圧性は不要であるのにインフレータハウジングと同じ材質で同じ厚みのものとする必要がある。
このため、取り付け強度の維持とエアバッグモジュール全体の軽量化の両方を満たす観点からは、改良の余地がある。
特許文献3の図1には、取付板14と保持リング18を使用して、膨張器12とエアバッグ16を膨張器取付フランジ38に固定した構造が示されているが、取付板14と保持リング18は膨張器取付フランジ38と同等以上の厚みを持っており、軽量化の点で十分ではない。
特許文献4は、膨張装置を溶接により取り付けるためのフランジを不要として(段落番号0004、0005)、その代わりに締め付け固定できる保持ブラケット22(図5、図6、段落番号0030、0031)を使用したものである。よって、保持ブラケット22自体の軽量化については全く記載されていない。
特許文献5は、第1図にはインフレータ4を押え部20と収容部14の組み合わせて固定する構造が示されているが、軽量化については十分ではない。
モジュールケースのプレート部(50)に対して、インフレータ(10)とエアバッグ(40)が固定部材により固定されたインフレータ(10)とエアバッグ(40)の固定構造であって、
インフレータ(10)の外殻を形成しているハウジング(11)が略円柱形状のものであり、
軸方向の一端面(12)側の周壁面(11a)にガス排出口(14)を有しており、
軸方向の他端面(13)側の周壁面には、他端面(13)側にハウジング(11)の外径が小さくなっていることで形成された下側環状段差面(16)を有しているものであり、
前記固定部材が、プレート部(50)の下面(50b)側から前記インフレータ(10)を支持固定している下側固定部材(30)であり、
下側固定部材(30)が、
筒状壁部(31)と一端側開口部に形成されたフランジ部(32)を有しているものであり、
筒状壁部(31)が、インフレータハウジング(11)の下側環状段差面(16)を含む周壁面に嵌め込むことができる内表面形状のものであり、
フランジ部(32)が複数のボルト穴(33)を有しているものであり、
インフレータ(10)とエアバッグ(40)の固定構造が、
インフレータ(10)が、モジュールケースのプレート部(50)に形成された穴に対して、ガス排出口(14)を有している周壁面(11a)がプレート部(50)の上面(50a)側になり、下側環状段差面(16)を含む周壁面がプレート部(50)の下面(50b)側になるように嵌め込まれており、
エアバッグ(40)が、プレート部(50)の上面(50a)側において、インフレータハウジング(11)のガス排出口(14)を含む周壁面(11a)を包み込むようにしてバッグ開口部から被せられており、
下側固定部材(30)が、プレート部(50)の下面(50b)側において、筒状壁部(31)がインフレータハウジング(11)の環状段差面(16)を含む周壁面に当接され、フランジ部(32)がプレート部(50)の下面(50b)に当接されており、
エアバッグ(40)と下側固定部材(30)が、エアバッグ(40)、プレート部(50)および下側固定部材のフランジ部(32)を貫通して取り付けられたボルト(60)とナット(61)により固定されている、インフレータ(10)とエアバッグ(40)の固定構造を提供する。
そして、本発明のインフレータとエアバッグの固定構造は、インフレータのモジュールケースへの固定強度を高いレベルで維持することと、エアバッグモジュール全体の軽量化の両方を達成することができる。
なお、本発明におけるインフレータハウジングの外径は略円柱状であり、最大外径(D)と高さ(H)の関係(H/D)が0.5〜1.5程度のものが好ましいが、前記範囲外のものであってもよい。
インフレータハウジングは、軸方向の他端面側の周壁面には、他端面側にハウジングの外径が小さくなっていることで形成された下側環状段差面を有している。
下側環状段差面は、ハウジングの外径が連続的に小さくなることで形成された環状傾斜面でもよいし、階段状段差からなる環状平面でもよい。
下側固定部材の筒状壁部は、前記インフレータハウジングの環状段差面を含む周壁面に嵌め込むことができる内表面形状のものである。周壁面の外表面形状と下側固定部材の筒状壁部の内表面形状が一致しているものも含むが、嵌め込むことができるものであれば一致している必要はない。
インフレータハウジングの下側環状段差面を含む周壁面と固定部材の筒状壁部は、互いに接触状態にあることから、固定強度が高められる。
さらには、インフレータハウジングの下側環状段差面を含む周壁面の外径または下側固定部材の筒状壁部の内径の大きさを調整して、下側固定部材の筒状壁部に対してインフレータハウジングの環状段差面を含む周壁面が圧入されるようにすると、より固定強度が高められるので好ましい。
(I)固定部材とインフレータハウジングを形成している金属を同じ金属からなるものにしたとき、固定部材の厚みがインフレータハウジングの厚みよりも小さくなるようにする。
インフレータハウジングには、作動時において内側から高い圧力が加えられるため、耐圧性を維持できる程度の厚みが必要となる。
しかし、インフレータハウジングと別部材の固定部材であれば、前記した耐圧性は不要であることから、固定部材の厚みをインフレータハウジングの厚みよりも小さくすることができる。
またこのように厚みを小さくすることができれば、工業的な大量生産を考慮すると、使用金属材料の節減ができるほか、製造コストも引き下げることができるようになる。
例えば、インフレータハウジングがステンレスや鉄からなるものであるとき、固定部材をアルミニウムからなるものにすることができる。
また異なる金属を使用したときであっても、上記(I)と同様により厚みを小さくすることもできる。
樹脂は公知のものであり、合成樹脂および天然樹脂を使用することができ、熱可塑性樹脂であっても、熱硬化性樹脂であってもよい。また、周知の樹脂用の充填剤などを配合することができる。
樹脂を含む複合体は、樹脂と無機繊維、有機繊維または金属繊維の複合体、樹脂と金属箔又は金属薄板との複合体、樹脂と無機材料(炭素繊維材料を含む)からなる薄板(無機材料と樹脂からなる薄板)の複合体などを使用することができる。
モジュールケースのプレート部(50)に対して、インフレータ(10)とエアバッグ(40)が2つの固定部材により固定されたインフレータと(10)エアバッグ(40)の固定構造であって、
インフレータ(10)の外殻を形成しているハウジング(11)が略円柱形状のものであり、
軸方向の一端面(12)側の周壁面(11a)にガス排出口(14)を有しており、
軸方向の両端面(12,13)側の周壁面には、それぞれの端面(12,13)側にハウジング(11)の外径が小さくなっていることで形成された上側環状段差面(15)と下側環状段差面(16)を有しているものであり、
前記2つの固定部材が、プレート部(50)の上面(50a)側からインフレータ(10)を支持固定している上側固定部材(20)と、プレート部(50)の下面(50b)側からインフレータ(10)を支持固定している下側固定部材(30)からなるものであり、
上側固定部材(20)が、複数のボルト穴(22)を有する環状平面部(21)と、環状平面部(21)の外周部から垂設された環状外周壁部(23)を有しているものであり、
下側固定部材(30)が、
筒状壁部(31)と一端側開口部に形成されたフランジ部(32)を有しているものであり、
筒状壁部(31)が、インフレータハウジング(11)の環状段差面(16)を含む周壁面嵌め込むことができる内表面形状のものであり、
フランジ部(32)が複数のボルト穴(33)を有しているものであり、
インフレータ(10)とエアバッグ(40)の固定構造が、
インフレータが(10)、モジュールケースのプレート部(50)に形成された穴に対して、ガス排出口(14)を有している周壁面がプレート部(50)の上面(50a)側になり、下側環状段差面(16)を含む周壁面がプレート部(50)の下面(50b)側になるように嵌め込まれており、
エアバッグが(40)、プレート部(50)の上面(50a)側において、インフレータハウジング(11)のガス排出口(14)を含む周壁面を包み込むようにしてバッグ開口部から被せられており、
上側固定部材(20)が、プレート部(50)の上面(50a)側において、環状平面部(21)がエアバッグ(40)を介してプレート部(50)に当接され、かつ環状平面部(21)の内周部が上側環状段差面(15)に当接されるようにしてインフレータハウジング(11)に嵌め込まれており、
下側固定部材(30)が、プレート部(50)の下面(50b)側において筒状壁部(31)がインフレータハウジング(11)の環状段差面(16)を含む周壁面に当接され、フランジ部(32)がプレート部(50)の下面(50b)に当接されており、
上側固定部材(20)、エアバッグ(40)および下側固定部材(30)が、上側固定部材(20)、エアバッグ(40)、プレート部(50)および下側固定部材のフランジ部(32)を貫通して取り付けられたボルト(60)とナット(61)により固定されている、インフレータ(10)とエアバッグ(40)の固定構造を提供する。
そして、本発明のインフレータとエアバッグの固定構造は、上記発明と比べると、固定部材として2つの固定部材を使用していることから、インフレータのモジュールケースへの固定強度がより高められているが、固定部材の数が多くなっている分だけ、質量は増加している。
インフレータハウジングは、上側環状段差面と下側環状段差面を有しており、上側環状段差面に対して上側固定部材が固定され、下側環状段差面を含む周壁面に対して下側固定部材が固定されている。ここで上側環状段差面と下側環状段差面は、いずれもハウジングの外径が連続的に小さくなることで形成された環状傾斜面でもよいし、階段状段差からなる環状平面でもよいし、いずれか一方が環状傾斜面で、他方が階段状段差からなる環状平面でもよい。
インフレータハウジングの軸方向の上下から2つの固定部材で支持されることになるため、固定強度が高められる。
さらには、インフレータハウジングの下側環状段差面を含む周壁面の外径と下側固定部材の筒状壁部の内径の大きさを調整して、下側固定部材の筒状壁部に対してインフレータハウジングの下側環状段差面を含む周壁面が圧入されるようにすると、より固定強度が高められるので好ましい。
また上側固定部材と下側固定部材を同じ材質の金属や樹脂からなるものしたときは、上側固定部材の厚みをより小さくして軽量化されるようにすることができる。
インフレータハウジング11は全体が均一厚みのものであり、厚さ0.5〜2.0mm程度の金属製のものである。
ハウジング11は、一端面12から他端面13に向かって(軸X方向)、順に上側周壁面11a、中間周壁面11b、下側周壁面11cを有している。
上側周壁面11aの外径(D1)、中間周壁面11bの外径(D)、下側周壁面11cの外径(D2)の大小関係は、D>D2>D1になるように調整されているが、Dが最大であれば、D1とD2は同じ大きさであっても、D1>D2でもあってもよい。
一端面12側の上側周壁面11aには、複数のガス排出口14が周方向に等間隔に形成されている。
中間周壁面11bの外径(D)と上側周壁面11aの外径(D1)は、D1/D=0.90〜0.98程度の範囲にすることができる。
中間周壁面11bの外径(D)と下側周壁面11cの外径(D2)は、D2/D=0.90〜0.98程度の範囲にすることができる。
上側固定部材20は、複数のボルト穴22を有する環状平面部21と、環状平面部21の外周部から垂設された環状外周壁部23を有している。
環状平面部21の内側の穴の外径は、周壁面11aと上側環状段差面15の境界部分の外径と一致するように調整されている。
環状平面部21は、インフレータ10を支持すると共にエアバッグ40を固定するものであり、環状外周壁部23は、ガス排出口14から排出されたガスを衝突させてガス流の向きを変えて、エアバッグ40内に導入されやすくするものである。
上側固定部材20は、インフレータハウジング11が鉄製のものであるとき、インフレータハウジング11の厚みが1.0mmであれば、厚さ0.5〜1.0mm程度の樹脂製にすることができる。
筒状壁部31は、インフレータハウジング11の中間周壁面11b、環状段差面16、下側周壁面11cの表面形状と一致している内表面形状のものである。ここで、筒状壁部31の中間周壁面11bと下側周壁面11cに対応する壁面の内径は、中間周壁面11bの外径(D)と下側周壁面11cの外径(D2)よりも僅かに小さくなるように調整されている。
フランジ部32は、複数のボルト穴33を有している。
下側固定部材30は、インフレータハウジング11が鉄製のものであるとき、インフレータハウジング11の厚みが1.0mmであれば、厚さ2.5〜4.0mm程度のアルミニウム製にすることができる。
上側固定部材20と下側固定部材30を組み合わせて使用し、かつ同じ材質からなるもの使用するとき、上側固定部材20の厚みの方を小さくすることができる。例えば、上側固定部材20の厚みを下側固定部材30の厚みの50〜90%の範囲になるようにすることができる。
インフレータ10は、モジュールケースのプレート部50に予め形成された穴に対して嵌め込まれている。
このとき、インフレータハウジング11の上側周壁面11aと上側環状段差面15がプレート部50の上面50aから出て、下側周壁面11c、下側環状段差面16および中間周壁面11bの一部がプレート部の下面50bから出るようにして嵌め込まれている。
中間周壁面11bの残部は、プレート部50の穴の内周面と接触した状態になっている。
エアバッグ40は、プレート部50の上面50a側において、インフレータハウジング11のガス排出口14を含む上側周壁面11aを包み込むようにして開口部から被せられている。
プレート部50に対して、上側固定部材20、エアバッグ40および下側固定部材30をボルト60とナット61で取り付ける。
その後、下側固定部材30の方からインフレータ10を嵌め込む。
このとき、上側周壁面11aの外径(D1)、中間周壁面11bの外径(D)、下側周壁面11cの外径(D2)の大小関係は、D>D2>D1になるように調整されていることから、嵌め込み作業は容易である。
さらに筒状壁部31の中間周壁面11bと下側周壁面11cに対応する壁面の内径は、中間周壁面11bの外径(D)と下側周壁面11cの外径(D2)よりも僅かに小さくなるように調整されていることから、嵌め込んだ後、筒状壁部31により中間周壁面11bと下側周壁面11cが外側から押し付けられるようになるため(即ち、圧入した状態になるため)、固定強度が高められる。
11 インフレータハウジング
11a 上側周壁面
11b 中間周壁面
11c 下側周壁面
14 ガス排出口
15 上側環状段差面
16 下側環状段差面
20 上側固定部材
21 環状平面部
22 環状外周壁部
30 下側固定部材
31 筒状壁部
32 フランジ部
40 エアバッグ
50 プレート部
Claims (5)
- モジュールケースのプレート部(50)に対して、インフレータ(10)とエアバッグ(40)が固定部材により固定されたインフレータ(10)とエアバッグ(40)の固定構造であって、
インフレータ(10)の外殻を形成しているハウジング(11)が略円柱形状のものであり、
軸方向の一端面(12)側の周壁面(11a)にガス排出口(14)を有しており、
軸方向の他端面(13)側の周壁面には、他端面(13)側にハウジング(11)の外径が小さくなっていることで形成された下側環状段差面(16)を有しているものであり、
前記固定部材が、プレート部(50)の下面(50b)側から前記インフレータ(10)を支持固定している下側固定部材(30)であり、
下側固定部材(30)が、
筒状壁部(31)と一端側開口部に形成されたフランジ部(32)を有しているものであり、
筒状壁部(31)が、インフレータハウジング(11)の下側環状段差面(16)を含む周壁面に嵌め込むことができる内表面形状のものであり、
フランジ部(32)が複数のボルト穴(33)を有しているものであり、
インフレータ(10)とエアバッグ(40)の固定構造が、
インフレータ(10)が、モジュールケースのプレート部(50)に形成された穴に対して、ガス排出口(14)を有している周壁面(11a)がプレート部(50)の上面(50a)側になり、下側環状段差面(16)を含む周壁面がプレート部(50)の下面(50b)側になるように嵌め込まれており、
エアバッグ(40)が、プレート部(50)の上面(50a)側において、インフレータハウジング(11)のガス排出口(14)を含む周壁面(11a)を包み込むようにしてバッグ開口部から被せられており、
下側固定部材(30)が、プレート部(50)の下面(50b)側において、筒状壁部(31)がインフレータハウジング(11)の下側環状段差面(16)を含む周壁面に圧入されており、フランジ部(32)がプレート部(50)の下面(50b)に当接されており、
エアバッグ(40)と下側固定部材(30)が、エアバッグ(40)、プレート部(50)および下側固定部材のフランジ部(32)を貫通して取り付けられたボルト(60)とナット(61)により固定されている、インフレータ(10)とエアバッグ(40)の固定構造。 - モジュールケースのプレート部(50)に対して、インフレータ(10)とエアバッグ(40)が2つの固定部材により固定されたインフレータと(10)エアバッグ(40)の固定構造であって、
インフレータ(10)の外殻を形成しているハウジング(11)が略円柱形状のものであり、
軸方向の一端面(12)側の周壁面(11a)にガス排出口(14)を有しており、
軸方向の両端面(12,13)側の周壁面には、それぞれの端面(12,13)側にハウジング(11)の外径が小さくなっていることで形成された上側環状段差面(15)と下側環状段差面(16)を有しているものであり、
前記2つの固定部材が、プレート部(50)の上面(50a)側からインフレータ(10)を支持固定している上側固定部材(20)と、プレート部(50)の下面(50b)側からインフレータ(10)を支持固定している下側固定部材(30)からなるものであり、
上側固定部材(20)が、複数のボルト穴(22)を有する環状平面部(21)と、環状平面部(21)の外周部から垂設された環状外周壁部(23)を有しているものであり、
下側固定部材(30)が、
筒状壁部(31)と一端側開口部に形成されたフランジ部(32)を有しているものであり、
筒状壁部(31)が、インフレータハウジング(11)の環状段差面(16)を含む周壁面嵌め込むことができる内表面形状のものであり、
フランジ部(32)が複数のボルト穴(33)を有しているものであり、
インフレータ(10)とエアバッグ(40)の固定構造が、
インフレータが(10)、モジュールケースのプレート部(50)に形成された穴に対して、ガス排出口(14)を有している周壁面がプレート部(50)の上面(50a)側になり、下側環状段差面(16)を含む周壁面がプレート部(50)の下面(50b)側になるように嵌め込まれており、
エアバッグが(40)、プレート部(50)の上面(50a)側において、インフレータハウジング(11)のガス排出口(14)を含む周壁面を包み込むようにしてバッグ開口部から被せられており、
上側固定部材(20)が、プレート部(50)の上面(50a)側において、環状平面部(21)がエアバッグ(40)を介してプレート部(50)に当接され、かつ環状平面部(21)の内周部が上側環状段差面(15)に当接されるようにしてインフレータハウジング(11)に嵌め込まれており、
下側固定部材(30)が、プレート部(50)の下面(50b)側において筒状壁部(31)がインフレータハウジング(11)の下側環状段差面(16)を含む周壁面に圧入されており、フランジ部(32)がプレート部(50)の下面(50b)に当接されており、
上側固定部材(20)、エアバッグ(40)および下側固定部材(30)が、上側固定部材(20)、エアバッグ(40)、プレート部(50)および下側固定部材のフランジ部(32)を貫通して取り付けられたボルト(60)とナット(61)により固定されている、インフレータ(10)とエアバッグ(40)の固定構造。 - 前記固定部材が前記インフレータハウジングを形成している金属と同じ金属からなるものであり、
前記固定部材の厚みが前記インフレータハウジングの厚みよりも小さなものである、請求項1または2記載のインフレータとエアバッグの固定構造。 - 前記固定部材が前記インフレータハウジングを形成している金属と異なる金属からなるものであり、
前記固定部材を形成している金属が、インフレータハウジングを形成している金属よりも比重が小さいものである、請求項1または2記載のインフレータとエアバッグの固定構造。 - 前記固定部材が樹脂または樹脂を含む複合体からなるものである、請求項1または2記載のインフレータとエアバッグの固定構造。
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