JP6320729B2 - フロントエアバッグ装置 - Google Patents

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Description

本発明は、車両のステアリングホイールと、ステアリングホイールの中央に取り付けられるエアバッグモジュールとを含むフロントエアバッグ装置に関するものである。
近年の車両では、多くの場合、ステアリングホイールの乗員側の中央にフロントエアバッグが設置されている。フロントエアバッグは、車両衝突などの緊急時に作動する安全装置であって、ガス圧で膨張展開し、前方向の衝突から乗員を受け止めて保護する。フロントエアバッグは、ガスを供給するインフレータと共にハウジングに小さく折り畳まれて収容され、さらにカバーで覆われて設置されるのが一般的である。
上述したフロントエアバッグの多くはハウジング等と共にエアバッグモジュールを構成し、ステアリングホイールとは別体の独立した構造になっている(例えば特許文献1)。特許文献1に記載されているように、エアバッグモジュールはホーン操作に用いるホーンスイッチとしても機能するため、ステアリングホイールに対して押下げ可能な形態で設置される。
特開2009−184664号
上述したように、エアバッグモジュールは、ステアリングホイールとは別体の部品であって、車両完成前の組付工程や車両運行後のメンテナンス工程において単品で取り扱われる場面も多い。そのことを考慮して、エアバッグモジュールには、ステアリングホイールへの着脱が可能な構造となっているタイプが存在している。このようなタイプのエアバッグモジュールは、特に車両運行後においてのメンテナンスが行いやすい点で有益である。
しかしながら、エアバッグモジュールは、エアバッグの膨張展開時の急激な荷重にも耐え得るよう、ステアリングホイールに対しての取付状態を十全に保つことのできる構造が求められていて、ステアリングホールへの連結部位は堅固なものが多い。そのような堅固な連結部位は、例え連結の解除が可能な構成であったとしても、解除する際に構造的に負荷が集中して変形を招きやすかったり、またその解除作業が簡単ではなかったりする場合がある。
本発明は、このような課題に鑑み、ステアリングホイールからエアバッグモジュールを取り外す際に連結部位の変形を抑えることのできるフロントエアバッグ装置を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明にかかるフロントエアバッグ装置の代表的な構成は、車両のステアリングホイールと、ステアリングホイールの中央に取り付けられるエアバッグモジュールとを含むフロントエアバッグ装置であって、エアバッグモジュールは、エアバッグと、エアバッグを収容するハウジングとを含み、ステアリングホイールは、ハウジングに嵌合する第1フックを含み、ハウジングは、箱状であって下面がステアリングホイール側を向き、開口が乗員側を向いて設置される基部と、基部の側面部分の所定箇所に設けられてステアリングホイール側へ向かって延びるフックタブであって、ステアリングホイール側に自由端を有し、根元に基部とつながる固定端を有し、固定端を軸にして基部の中心側へたわんで傾くことの可能なフックタブと、フックタブの自由端と固定端との間の所定領域に設けられ、第1フックが直接嵌合する嵌合部と、基部上におけるフックタブの近傍に設けられ、固定端を軸にして傾いたフックタブと接触しフックタブを止める停止部と、を有し、停止部は、フックタブの傾き可能な角度をフックタブが弾性変形する範囲内に制限することを特徴とする。
当該フロントエアバッグ装置では、まず、フックタブを傾けてフックタブに設けられた嵌合部から第1フックを外すことで、エアバッグモジュールをステアリングホイールから取り外すことが可能となっている。そしてそのとき、上記構成では、停止部がフックタブの傾き可能な角度を制限しているため、フックタブはあくまで原点復帰可能な弾性変形の範囲内のみで傾く構成となっている。このようにして当該フロントエアバッグ装置では、フックタブと第1フックとによって構成された連結部位に塑性変形を起こすことなく、エアバッグモジュールをステアリングホイールから外すことが可能になっている。
ステアリングホイールはさらに、ハウジングの基部の下面に向かって延び、先端側にかえし部を有する第2フックを含み、エアバッグモジュールはさらに、基部の下面の所定箇所に設けられるスプリングであって、エアバッグモジュールがステアリングホイールから外れる方向へ移動した場合に第2フックのかえし部に引っ掛かるスプリングと、フックタブ上の基部の中心側に設けられ、フックタブが固定端を軸にして傾いた場合にスプリングに接触してスプリングが第2フックに引っ掛からないようスプリングをたわませるスプリング解除部とを含んでもよい。
上記構成では、スプリングと第2フックを設けていることで、万が一の不測の事態においても、エアバッグモジュールは人為的操作を受けない限りステアリングホイールから外れない構成となっている。しかしながら、スプリングと第2フックとの干渉は前述したフックタブを傾ける操作によって解除可能となっていて、メンテナンス時等においてエアバッグモジュールの取外し作業を妨げない構造となっている。このようにして、上記構成では、エアバックモジュールの取付状態を十全に保つことと、その取外しやすさとの両立を図っている。
上記のフックタブは、1つの傾き動作によって第1フックの嵌合部への嵌合と第2フックのスプリングへの引っ掛かりとを共に解除可能であって、フックタブによる第2フックとスプリングとの引っ掛かりの解除に必要なフックタブの傾き角度は、第1フックと嵌合部との嵌合の解除に必要な傾き角度よりも大きいとよい。上記構成であれば、エアバッグモジュールのステアリングホイールへの取付けは第1フックと嵌合部との嵌合がメインに行い、万が一その嵌合が解除されても第2フックとスプリングとの引っ掛かりが生じる。このようにして、上記構成では、第1フックと第2フックの2段階によって、エアバッグモジュールの取付状態を維持することが可能になっている。
ステアリングホイールはさらに、エアバッグモジュールの取付後において、フックタブを外部から視認可能にする開口部分を含んでもよい。この構成によれば、エアバッグモジュールをステアリングホイールから取り外す場合、ステアリングホイールの開口部分にドライバに代表される一般的な工具を挿し込み、この工具でフックタブを押して傾けさせるだけの簡単な作業でエアバッグモジュールを取り外すことができる。したがって、エアバッグのメンテナンスを行う際などに、作業にかかる労力や時間が低減できる。
フックタブはさらに、自由端に設けられ、自由端から開口部分へ向かって延びる延長部を有してもよい。この延長部を設けることで、上述した開口部分を介してフックタブを押す操作が、より行いやすくなる。
本発明によれば、ステアリングホイールからエアバッグモジュールを取り外す際に連結部位の変形を抑えることのできるフロントエアバッグ装置を提供することが可能となる。
本発明の実施形態にかかるフロントエアバッグ装置を例示した図である。 図1(b)のエアバッグモジュールの概要を例示した図である。 図1(a)のA−A断面図である。 図2(b)のハウジングの下面を別方向から例示した図である。 図4(b)のフックタブの動作過程を例示した図である。 図5のフックタブの動作過程を概略的に例示した図である。
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。
図1は、本発明の実施形態にかかるフロントエアバッグ装置100を例示した図である。図1(a)では、フロントエアバッグ装置100の全体を例示している。なお、図1(a)を含む以下の図面では、フロントエアバッグ装置100が車両に取り付けられた時を想定した方向として、不図示のステアリングコラム(シャフト)の方向をZ軸とし、このZ軸に直交する平面で、アナログ12時間時計の12時を車両前方側としたときにおける、9時から3時方向をX軸、6時から12時方向をY軸として例示する。
図1(a)のフロントエアバッグ装置100は、運転者を保護するための装置であり、ステアリングホイール102と、その中央付近に取り付けられているエアバッグモジュール104とを含んで構成されている。このうち、エアバッグモジュール104は、ホーンスイッチとしても機能する。そのため、例えばエアバッグモジュール104とステアリングホイール102との間にはバネ部材(不図示)が設けられていて、エアバッグモジュール104はステアリングホイール102へ向かって押下げることが可能になっている。
図1(b)は、図1(a)のフロントエアバッグ装置100の分解図である。図1(b)に示すステアリングホイール102には金属製の芯材が用いられていて、中央のボス領域106は金属が露出し、運転者が把持するリング部108は樹脂で覆われた構成となっている。ステアリングホイール102のうち、エアバッグモジュール104とは反対側である背面側には、樹脂製のステアリングカバー110が取り付けられる。
ステアリングホイール102のボス領域106には、エアバッグモジュール104との連結部位として、2種類のフックが設けられている。まず、第1フックであるZフック111a、111bは、エアバッグモジュール104のハウジング116に嵌合してその移動可能範囲を規制するフックである。エアバッグモジュール104は、後述するピン140aおよびホーンスプリング141(図2(b)参照)を利用して、ステアリングホイール上102に弾性的に取り付けられる。その際、Zフック111a、111bがハウジング116に嵌合することで、エアバッグモジュール104はX方向およびY方向には移動不能となるものの、ホーンスイッチとして機能するためにZ方向においては多少の移動が可能になる。
次に、第2フックであるメインフック112a、112bは、主に、不測の事態の際にエアバッグモジュール104の脱落を防ぐために設けられた部位である。メインフック112a、112bは、ハウジング116の下面119へ向かって延びている。メインフック112a、112bは、例えばエアバッグ114(図2(a)参照)の作動時など、エアバッグモジュール104が万が一ステアリングホイール102から外れる方向(Z軸方向に一致)へ移動した場合にハウジング116に引っ掛かる。これによってメインフック112a、112bは、エアバッグモジュール104のステアリングホイール102からの脱落を防ぐ。
図2は、図1(b)のエアバッグモジュール104の概要を例示した図である。図2(a)は、図1(b)のエアバッグモジュール104の分解図である。図2(a)に例示したように、エアバッグモジュール104には、折り畳まれたエアバッグ114を内部に収容するハウジング116と、このハウジング116を塞ぐカバー118とが含まれている。これらハウジング116およびカバー118は合成樹脂で構成されている。
図2(b)は、図2(a)のハウジング116の下面119側の斜視図である。まず、ハウジング116の基部117は、全体的に箱状となっていて、下面119がステアリングホイール102側を向き、開口121(図2(a)参照)が乗員側を向いて設置される。基部117の下面119のほぼ中央には孔115が設けられていて、この孔115にはガス発生装置であるインフレータ(図示省略)が取り付けられる。
基部117の下面119には、3箇所にピン140a〜140cが設けられている。このピン140a〜140cは、エアバッグモジュール104に向かって突出していて、周囲にホーンスプリング141が設置される。このピン140a〜140cをステアリングホイール102(図1(b)参照)のピン受け孔143a〜143cに挿し込むことで、エアバッグモジュール104はステアリングホイール102上にホーンスプリング141を介して弾性的に取り付けられる。その他、基部117の下面119にはホーンスイッチ用の端子(図示省略)なども取り付けられる。
本実施形態では、基部117の下面119には、2箇所に棒状のスプリング120a、120bが取り付けられている。このスプリング120a、120bは、前述した不測の事態の際にメインフック112a、112bが引っ掛かる部位である。スプリング120a、120bは、金属製の棒を所定形状に曲げて形成されていて、弾性を有していてたわむことができる。これらスプリング120a、120bは、普段の状態においてはメインフック112a、112bとは接触しない。なお、スプリング120a、120bは、棒状だけでなく板状などとしても実現できる。
スプリング120a、120bの端部122a、122bの近傍には、ステアリングホイール102(図1(b)参照)のZフック111a、111bが直接嵌合するフックタブ124a、124bが設けられている。フックタブ124a、124bは同じ構成であるため、フックタブ124bを例に挙げてその構造を説明する。フックタブ124bは基部117の側面部分の所定箇所に設けられていて、ステアリングホイール102側へ向かって板状に延びている。フックタブ124bは、ステアリングホイール102側に自由端125を有し、根元に基部117とつながる固定端126を有している。
フックタブ124bの自由端125と固定端126との間には、Z方向の所定領域にわたって切り欠かれた嵌合部128が設けられている。本実施形態では、嵌合部128は、フックタブ124b上において、固定端126側であるハウジング116の開口121(図2(a)参照)にまで到達する程度に切り欠かれている。この嵌合部128は、ハウジング116の側面部分に位置していて、Zフック111b(図1(b)参照)が嵌合する。嵌合部128がZ方向にわたって設けられていることで、エアバッグモジュール104がホーンスイッチとして機能する際に、嵌合部128内をZフック111bが移動することが可能になっている。そして、Zフック111bが嵌合部128の自由端125側の端に引っ掛かることで、エアバッグモジュール104はステアリングホイール102からの脱落が防止される。
フックタブ124bは、ハウジング116が樹脂製であるために、フックタブ124bも可撓性を有していて、固定端126付近を軸にして、基部117の中心側へ向かってたわんで傾くことができる。フックタブ124bは、このように傾くことで、嵌合部128へのZフック111bの連結と解除とを可能にしている。そしてさらに、フックタブ124bは、エアバッグモジュール104をステアリングホイール102から取り外す際に、スプリング120bを押し曲げて第2フックであるメインフック112a、112bから外す操作を仲介する役割も担っている。
エアバッグモジュール104をステアリングホイール102から取り外す際の操作について説明する。図3は、図1(a)のA−A断面図である。上記のフックタブ124bは、1つの傾き動作によってZフック111bの嵌合部128への嵌合とメインフック112bのスプリング120bへの引っ掛かりとを共に解除することが可能になっている。
図3に例示するように、ステアリングホイール102のうち、フックタブ124a、124bが重なる位置には、開口部132a、132bが設けられている。また、ステアリングカバー110には、開口部134a、134bが形成されている。これら開口部は、フックタブ124a、124bを外部から視認可能にするための間隙もしくは開口である。エアバッグモジュール104を取り外す際、まず、例えば開口部132bに工具180を挿し込み、この工具180でフックタブ124bをたわませて傾けさせる。この操作により、フックタブ124bがZフック111bから外れ、またフックタブ124bがさらにスプリング120bを押し曲げてメインフック112bを避けることで、エアバッグモジュール104はステアリングホイール102から取り外すことが可能になる。
上記説明をふまえ、フックタブ124a、124bの構成についてさらに説明する。図4は、図2(b)のハウジング116の下面119を別方向から例示した図である。図4(a)は、基部117の下面119を正対方向から例示している。なお、以下ではフックタブ124aを例に挙げて説明を行う。
図4(a)に例示するように、フックタブ124aの基部117側、すなわちスプリング120a側には、間隙E1が設けられている。この位置に間隙E1を設けることで、フックタブ124aは基部117の中心側へ傾く動作が可能になっている。また、フックタブ124aは、スプリング120aの端部122a近傍に接触する構成となっている。スプリング120aは棒状であって、端部122a側に力を加えるほうがより少ない力でスプリング120aを押し曲げることが可能になるからである。
図4(b)は、図4(a)のフックタブ124aの周辺を例示した斜視図である。フックタブ124aには、自由端125をさらに延長させた延長部136が設けられている。この延長部136は、図3を参照して説明したエアバッグモジュール104を取り外す操作において、工具180(図3参照)で直接的に押す部位である。この延長部136が、開口部134aに向かって延びていることで、工具180によってフックタブ124aを押す操作がさらに簡単になる。
フックタブ124aにおける基部117の中心側、すなわちスプリング120a側には、スプリング解除部138が設けられている。スプリング解除部138は、延長部136からフックタブ124aの自由端125にわたる領域において、スプリング120aへ向かって突出している。このスプリング解除部138は、フックタブ124aが傾いた際に、スプリング120aに接触してこれを押し曲げる。特に、スプリング解除部138は、スプリング120a側の縁が、その上部へゆくほどよりスプリング120aへ向かって大きく突出していて、フックタブ124aを傾けさせるほどにスプリング120aの移動距離を大きくすることが可能になっている。
また、基部117の下面119には、スプリング120aの移動を規制するガイド部142が設けられている。このガイド部142によってスプリング120aはZ軸方向への移動が規制され、X方向へのみ移動が許容されている。このX方向は、メインフック112aのかえし部144(図5(a)参照)を避ける方向である。
図5は、図4(b)のフックタブ124aの動作過程を例示した図である。図5(a)は、図4(a)のフックタブ124a付近のB−B断面図に対応している。この図5(a)では、Zフック111aおよびメインフック112aを仮想線で例示している。図5(a)に例示するように、取付け状態のエアバッグモジュール104では、フックタブ124aの嵌合部128にZフック111aが嵌合している。そして、メインフック112aのかえし部144に干渉する位置にスプリング120aが存在していて、仮にエアバッグモジュール104がZ方向に移動しようとしても(ハウジング116が図5(a)中下方に移動しようとしても)、その移動はかえし部144とスプリング120aとの干渉によって阻まれる構成となっている。
図5(a)の状態のフックタブ124aを、前述したように工具180(図3参照)で延長部136を押して傾けさせたのが図5(b)である。図5(b)に例示するように、フックタブ124aを傾けると、まず嵌合部128がZフック111aから外れ、さらにスプリング解除部138がスプリング120aを押し曲げてスプリング120aをメインフック112aのかえし部144よりも基部117の中心側へ移動させる。これにより、エアバッグモジュール104は、ステアリングホイール102からZ方向(図5(b)下方)へ取り外すことが可能になる。
なお、本実施形態では、上述したスプリング120aのメインフック112aとの引っ掛かりの解除に必要なフックタブ124aの傾き角度は、フックタブ124aの嵌合部128との嵌合の解除に必要な傾き角度よりも大きく設定されている。これは、万が一フックタブ124aがZフック111aから外れても、スプリング120aとメインフック112aとの引っ掛かりを生じさせるためである。このようにして、上記構成では、Zフック111aとメインフック112aの2段階によって、エアバッグモジュール104の取付状態を維持することが可能になっている。
さらに本実施形態では、ステアリングホイール102からエアバッグモジュール104を取り外す際に、連結部位であるフックタブ124aの変形を抑えることが可能になっている。図6は図5のフックタブ124aの動作過程を概略的に例示した図である。図6に例示するように、基部117上におけるフックタブ124aの近傍には、停止部146が設けられている。この停止部146は、固定端126を軸にして傾いたフックタブ124aと接触しフックタブ124aを止める部位である。
図6中に例示する角度θ2は、停止部146によって設定される、たわんだフックタブ124aの最大の傾き角度である。図6中では、スプリング120aをメインフック112aから外すことのできるフックタブ124aの角度をθ1とし、フックタブ124aが塑性変形を起こす仮想的な角度をθ3としている。停止部146は、フックタブ124aの傾き角度θ2を、θ1より大きくθ3未満の範囲内に制限する(θ1<θ2<θ3)。すなわち、この構成では、フックタブ124aを停止部146に接触するまでたわませれば、最大の傾き角度θ2が達成され、スプリング120aをメインフック112aから外すことが可能になる。一方、停止部146によってフックタブ124aが止められるため、フックタブ124aの傾き角度θ2はθ3に達しない。よってエアバッグモジュール104を、フックタブ124aに塑性変形を生じさせることなくステアリングホイール102から外すことが可能になっている。
以上説明したように、当該フロントエアバッグ装置100では、まず、Zフック111a、111bに加えて、メインフック112a、112bおよびスプリング120a、120bを設けていることで、万が一の不測の事態においても、エアバッグモジュール104は人為的操作を受けない限りステアリングホイール102から外れない構成となっている。加えて、Zフック111a、111bとメインフック112a、112bのそれぞれの機能の解除は、フックタブ124a、124bを傾ける簡単な操作によって解除可能となっている。さらに、これらフックタブ124a、124bは、塑性変形等が生じないよう、停止部146によって傾き可能な範囲が弾性変形する範囲内に制限されている。これらによって、エアバッグモジュール104は、高い安全性と高いメンテナンス性を発揮することが可能となっている。
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、以上に述べた実施形態は、本発明の好ましい例であって、これ以外の実施態様も、各種の方法で実施または遂行できる。特に本願明細書中に限定される主旨の記載がない限り、この発明は、添付図面に示した詳細な部品の形状、大きさ、および構成配置等に制約されるものではない。また、本願明細書の中に用いられた表現および用語は、説明を目的としたもので、特に限定される主旨の記載がない限り、それに限定されるものではない。
したがって、当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
本発明は、ステアリングホイールからエアバッグモジュールを取り外す際に連結部位の変形を抑えることのできるフロントエアバッグ装置に利用することができる。
E1 …間隙、100 …フロントエアバッグ装置、102 …ステアリングホイール、104 …エアバッグモジュール、106 …ボス領域、108 …リング部、110 …ステアリングカバー、111a、111b …Zフック、112a、112b …メインフック、114 …エアバッグ、115 …ハウジングの下面の孔、116 …ハウジング、117 …ハウジングの基部、118 …カバー、119 …ハウジングの基部の下面、120a、120b …スプリング、121 …ハウジングの開口、122a、122b …スプリングの端部、124a、124b …フックタブ、125 …フックタブの自由端、126 …フックタブの固定端、128 …フックタブの嵌合部、132a、132b …ステアリングホイールの開口部、134a、134b …ステアリングカバーの開口部、136 …延長部、138 …スプリング解除部、140a〜140c …ピン、141 …ホーンスプリング、142 …ガイド部、144 …メインフックのかえし部、146 …停止部、180 …工具

Claims (5)

  1. 車両のステアリングホイールと、該ステアリングホイールの中央に取り付けられるエアバッグモジュールとを含むフロントエアバッグ装置であって、
    前記エアバッグモジュールは、エアバッグと、該エアバッグを収容するハウジングとを含み、
    前記ステアリングホイールは、前記ハウジングに嵌合する第1フックを含み、
    前記ハウジングは、
    箱状であって下面が前記ステアリングホイール側を向き、開口が乗員側を向いて設置される基部と、
    前記基部の側面部分の所定箇所に設けられて前記ステアリングホイール側へ向かって延びるフックタブであって、該ステアリングホイール側に自由端を有し、根元に該基部とつながる固定端を有するフックタブと、
    前記基部のうち前記フックタブの近傍に設けられ、該フックタブが前記固定端を軸にして該基部の中心側へたわんで傾くことを可能にしている間隙と、
    前記フックタブの前記自由端と前記固定端との間の所定領域に設けられ、前記第1フックが直接嵌合する嵌合部と、
    前記基部上における前記フックタブの近傍に設けられ、前記固定端を軸にして傾いた前記フックタブと接触し該フックタブを止める停止部と、を有し、
    前記停止部は、前記基部のうち前記間隙の縁に形成された斜面であり、前記フックタブの傾き可能な角度を該フックタブが弾性変形する範囲内に制限することを特徴とするフロントエアバッグ装置。
  2. 前記ステアリングホイールはさらに、前記ハウジングの基部の下面に向かって延び、先端側にかえし部を有する第2フックを含み、
    前記エアバッグモジュールはさらに、前記基部の下面の所定箇所に設けられるスプリングであって、該エアバッグモジュールが前記ステアリングホイールから外れる方向へ移動した場合に前記第2フックのかえし部に引っ掛かるスプリングと、
    前記フックタブ上の前記基部の中心側に設けられ、該フックタブが前記固定端を軸にして傾いた場合に前記スプリングに接触して該スプリングが前記第2フックに引っ掛からないよう該スプリングをたわませるスプリング解除部とを含むことを特徴とする請求項1に記載のフロントエアバッグ装置。
  3. 前記フックタブは、1つの傾き動作によって前記第1フックの前記嵌合部への嵌合と前記第2フックの前記スプリングへの引っ掛かりとを共に解除可能であって、
    前記フックタブによる前記第2フックと前記スプリングとの引っ掛かりの解除に必要な該フックタブの傾き角度は、前記第1フックと前記嵌合部との嵌合の解除に必要な傾き角度よりも大きいことを特徴とする請求項2に記載のフロントエアバッグ装置。
  4. 前記ステアリングホイールはさらに、前記エアバッグモジュールの取付後において、前記フックタブを外部から視認可能にする開口部分を含むことを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載のフロントエアバッグ装置。
  5. 前記フックタブはさらに、前記自由端に設けられ、該自由端から前記開口部分へ向かって延びる延長部を有することを特徴とする請求項4に記載のフロントエアバッグ装置。
JP2013242928A 2013-11-25 2013-11-25 フロントエアバッグ装置 Active JP6320729B2 (ja)

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