WO2024009952A1 - ステアリングホイールに備えられるエアバッグ装置 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to an airbag device included in a steering wheel that allows the airbag module to be downsized relative to the outer diameter of the steering wheel.
- Patent Document 1 is known regarding a technique for attaching an airbag module including an inflator to a steering wheel.
- the horn switch mechanism includes a fixing pin as a support member that is fixed to the core metal of the steering wheel body and supports the bag holder so as to be movable forward and backward relative to the core metal;
- a movable mounting member is provided as an insulating part that is interposed between the fixing pin and the bag holder to electrically insulate between them.
- the horn switch mechanism also includes a compression coil spring as a biasing member that biases the bag holder in a direction away from the core metal, and a contact terminal as a movable contact portion that moves together with the bag holder. When the bag holder moves toward the core metal against the biasing force of the compression coil spring, the contact terminal contacts the fixing pin and conducts, thereby operating the horn device of the vehicle.
- Patent Document 1 describes the inflator mounting configuration as follows: "[0018]
- the airbag device includes a bag holder, an airbag, an inflator, and a pad, as shown in the figure.
- the inflator has a cylindrical shape.
- the body has a flange portion, and the flange portion has four mounting pieces extending radially outward at equal angular intervals.Each mounting piece has a screw that corresponds to the screw insertion hole of the bag holder.
- the inflator has an insertion hole...Then, the inflator is inserted into the opening of the bag holder, the flange portion is brought into contact with the periphery of the opening, and the inflator is attached together with the ring retainer described later.
- Each member (horn switch mechanism, ring retainer, airbag, and pad) is assembled to the bag holder from above...'' is disclosed.
- functional parts such as a horn switch mechanism
- a driver's seat airbag has functions such as a horn function, a damper function, and a function to hold the airbag cushion when the airbag cushion is activated in the event of a collision. It is also necessary to be able to easily attach the driver's airbag to the steering wheel.
- some driver's seat airbags have a three-pin damper structure. In this structure, it was necessary to arrange multiple metal members such as a housing, a locking plate, an inflator flange, and a retainer to hold components such as the inflator, airbag cushion, damper, and pad. In addition, in order to provide strength, it was sometimes formed by drawing, but this was an obstacle to miniaturization.
- the present invention was devised in view of the above-mentioned conventional problems, and is provided for a steering wheel in which the airbag module can be made smaller so as to be compatible with a steering wheel having a smaller center pad than the conventional one.
- the purpose of this invention is to provide an airbag device that can
- An airbag device included in a steering wheel includes an airbag module including an airbag cushion and a cylindrical inflator that supplies inflator gas to the airbag cushion, and an airbag module provided between the airbag module and the steering wheel. and an assembly member formed of a plate material to which the inflator and the functional component are assembled, and the assembly member has a circular penetrating portion for press-fitting the inflator and fixing the inflator. and a holding portion for holding the functional component.
- the circular penetrating portion is formed to penetrate through the assembly member in the axial direction of an axis perpendicular to the center of the bottom surface of the inflator, and is formed at a circular hole into which the inflator is fitted, and an inner peripheral edge of the circular hole, and is formed at the inner peripheral edge of the circular hole, and It is preferable to include an annular rib that comes into pressure contact with the circumferential surface of.
- annular stopper be provided on the outer peripheral portion of the inflator between the annular rib and the gas ejection hole of the inflator.
- the assembly member includes a flat part on the outer periphery of the circular penetrating part, and the holding part is provided with a step difference from the flat part.
- the step has a concave groove formed by a vertical wall extending from the plane part, and the holding part is formed within the concave groove.
- the functional component is a damper unit that damps vibrations transmitted between the airbag module and the steering wheel, and is provided between the assembly member and the steering wheel to attach the airbag module to the steering wheel. It is desirable to provide an elastic member for elastic support.
- the airbag module is provided with a fixing member that is placed over the airbag module and attached and fixed to the assembly member, one end of the functional component is held between the fixation member and the assembly member, It is desirable that the other end side is held by the steering wheel.
- the airbag module is provided with a cover that covers the airbag cushion, and the cover is attached to the fixing member.
- the assembly member includes an annular reinforcing wall portion surrounding the flat portion and the holding portion.
- the airbag module is provided with a cover that covers the airbag cushion, and that the cover is attached to the reinforcing wall.
- the airbag module can be downsized so as to be compatible with a steering wheel having a smaller center pad than conventional ones.
- FIG. 1 is a perspective view illustrating an outline of a preferred embodiment of an airbag device included in a steering wheel according to the present invention.
- FIG. 2 is an exploded perspective view of an airbag module included in the airbag device of FIG. 1.
- FIG. FIG. 2 is an explanatory diagram of a damper unit included in the airbag device of FIG. 1.
- FIG. FIG. 2 is a sectional view showing an assembled state of the airbag device included in the steering wheel shown in FIG. 1.
- FIG. 3 is a perspective view of an assembled state of an inflator and an assembly member included in the airbag module of FIG. 2.
- FIG. FIG. 6 is a side view of the assembled state shown in FIG. 5;
- FIG. 6 is a view of the assembled state shown in FIG.
- FIG. 9 is a diagram of the assembled state shown in FIG. 8 viewed from the back side.
- FIG. 9 is a cross-sectional view showing an assembled state of an airbag device provided in a steering wheel in a modified example of FIG. 8;
- FIG. 1 is a perspective view illustrating the outline of an airbag device provided in a steering wheel according to the present embodiment, in which FIG. 1(a) shows the overall state of the steering wheel 1, and FIG. 1(b) , shows the disassembled state in which the airbag module 2 is removed from the steering wheel 1.
- FIG. 1(a) shows the overall state of the steering wheel 1
- FIG. 1(b) shows the disassembled state in which the airbag module 2 is removed from the steering wheel 1.
- the side facing the driver is referred to as the front side
- the opposite side is referred to as the back side.
- the steering wheel 1 is installed in the driver's seat of the vehicle, is connected to a steering shaft passing through the inside of the steering column, and transmits the steering operation of the steering wheel 1 by the driver to the steering gear and the like.
- the steering wheel 1 is composed of a metal core member.
- the core metal member roughly includes a central boss portion 6, a circular rim portion 7 that is held by the driver, and spoke portions 8 that connect the boss portion 6 and the rim portion 7.
- a shaft hole 9 to which a steering shaft is connected is formed in the boss portion 6. Further, the boss portion 6 is provided with three mounting holes 13 around the shaft hole 9 in which hollow cylindrical collar members 12 are arranged (see FIG. 4).
- the steering wheel 1 is steered by a rim portion 7 that determines the steering surface, and the outer diameter dimension of the rim portion 7 is the outer diameter dimension of the steering wheel 1.
- An airbag module 2 containing a built-in airbag cushion is attached to the steering wheel 1.
- the driver side of the airbag module 2 is covered with a horn cover 3.
- the horn cover 3 is composed of a cover surface portion 3a serving as a design surface, and a hollow cylindrical portion 3b integrally formed on the back side of the cover surface portion 3a (see FIGS. 2 and 4).
- the airbag cushion 5 is housed inside the cylindrical portion 3b.
- the airbag cushion 5 splits the cover surface 3a of the horn cover 3, expands and inflates toward the vehicle interior space, and protects the driver. restrain and protect.
- the airbag module 2 normally functions as a horn button that the driver presses toward the steering wheel 1 when sounding the horn.
- the airbag module 2 further functions as a damper mass. Therefore, the airbag module 2 is provided with a damper unit 10 that damps vibrations of the steering wheel 1 (see FIGS. 2 to 4).
- FIG. 2 shows an exploded perspective view of the airbag module 2.
- the airbag module 2 includes a horn cover 3, an airbag cushion 5, an inflator 4 for supplying inflator gas into the inside of the airbag cushion 5, and a module base 15 for attaching and fixing the inflator 4 and the airbag cushion 5.
- the module base 15 includes a retainer ring 16 to which the airbag cushion 5 is attached, a fixing member 17 made of a plate material and provided overlappingly on the back side of the retainer ring 16, and a fixing member 17 made of a plate material and provided on the back side of the fixing member 17. It is further comprised of an assembly member 18 that is provided one on top of the other. A bolt through hole 18a is formed in the fixing member 17 and the assembly member 18, into which the bolt 16a of the retainer ring 16 is inserted.
- a circular penetrating portion 19 to which the inflator 4 is attached is formed at the center position, and three holding portions 20 are formed in an array surrounding the circular penetrating portion 19 (see FIGS. 4 and 7).
- the holding portion 20 is a through hole.
- Holes 16b and 17a are formed in the fixing member 17 and the retainer ring 16, respectively, to communicate with the circular penetrating portion 19 and position the inflator 4 within the airbag cushion 5.
- the bolts 16a of the retainer ring 16 are inserted into the bolt through holes 18a of the fixing member 17 and the assembly member 18, and the nuts 21 are fastened from the back side of the assembly member 18, whereby the inflator 4 and the airbag cushion 5 are attached to the module base 15. can be assembled into.
- cylindrical portion 3b of the horn cover 3 that accommodates the airbag cushion 5 is attached to the module base 15.
- the airbag module 2 is constructed by assembling an airbag cushion 5, an inflator 4, and a horn cover 3 to a module base 15, and functions as a damper mass for vibration damping.
- a damper unit 10 is provided between the airbag module 2 and the steering wheel 1 as a functional component to damp vibrations transmitted between the airbag module 2 and the steering wheel 1.
- the airbag module 2 is connected to and attached to the steering wheel 1 via this damper unit 10.
- a damper unit 10 is provided in each of the three holding portions (through holes) 20 of the assembly member 18 that constitutes the module base 12 of the airbag module 2.
- the damper unit 10 includes a hollow cylindrical damping member 14 attached to a holding portion 20 of an assembly member 18, and a rod-shaped pin 11 slidably inserted into the damping member 14. It consists of The pin 11 has a connecting tip portion 11a at one end and a base plate portion 11b at the other end.
- the damping member 14 includes a rubber 51 that exhibits a vibration damping effect.
- FIG. 3(a) is a perspective view of the damper unit 10
- FIG. 3(b) is an exploded perspective view of the damper unit 10.
- an annular insulator 50 is placed on the base plate portion 11b of the pin 11 and surrounds the pin 11, and an annular insulator 50 is placed on the annular insulator 50 surrounding the pin 11 to prevent vibration.
- the collar 52 is provided with a spring seat 52b of a horn spring 23, which will be described later.
- the rubber 51 is inserted into the holder 53, the annular insulator 50 is superimposed on the rubber 51, and the annular insulator 50 is locked with the claw portion 52a of the collar 52 inserted from the opposite side of the holder 53. By doing so, the damping member 14 is completed.
- the connecting tip 12a of the pin 11 is formed into a cone shape.
- the pin 11 is pushed into the collar 52 from the side of the connecting tip 12a, so that the pin 11 is irremovably fitted into the damping member 14.
- the pin 11 has a longitudinal connecting tip portion 11a having a constricted portion 11d inserted into the collar member 12, and locks the constricted portion 11d with a locking member 22 provided on the boss portion 6. It is connected to the steering wheel 1.
- the pin 11 is connected to the airbag module 2 by having the other longitudinal end portion 11b having a flange portion 11c engaged with a damping member 14 provided on a holding portion 20 of an assembly member 18.
- a horn spring 23 is provided between the boss portion 6 of the steering wheel 1 and the assembly member 18 of the module base 15, surrounding the pin 11, as an elastic member that is elastically deformable.
- the horn spring 23 elastically supports the airbag module 2 on the steering wheel 1.
- the vibrations of the steering wheel 1 are transmitted to the damping member 14 via the pin 11.
- the damping member 14 uses the airbag module 2 to which the damping member 14 is attached as a damper mass to damp the transmitted vibrations of the steering wheel 1.
- the horn spring 23 is elastically deformed, and the damping member 14 slides against the pin 11 connected to the steering wheel 1.
- the module base 15 is moved together with the member 14 toward the steering wheel 1 .
- horn contacts for making the horn sound are provided on the pin 11 and the module base 15 that move toward and away from each other.
- the inflator 4 and the damper unit 10 which is a functional component, are assembled into an assembly member 18 having a unique configuration, as shown in detail in FIGS. 4 to 7. .
- the inflator 4 is formed in a cylindrical shape.
- the inflator 4 has a small protrusion in the radial direction of the inflator 4 at one end side that has the gas ejection holes 4a, that is, the one end side that is inserted into the airbag cushion 5 on the opposite side from the boss part 6. In this way, an annular stopper 4b is formed.
- the assembly member 18 is formed of a plate material.
- the assembly member 18 includes a circular penetrating portion 19 formed at the center, and three holding portions 20 that protrude radially outward from the circular penetrating portion 19 and are formed in accordance with the arrangement of the three damper units 10. and a flat part 24 which is formed to connect the holding part 20 and the circular penetrating part 19 and reinforces the holding part 20.
- the circular penetrating portion 19 includes a circular hole 19a formed by penetrating the assembly member 18 in the axial direction (lengthwise direction) of the cylindrical inflator 4, and a circular penetrating portion 19 extending in the axial direction of the inflator 4 at the inner peripheral edge of the circular hole 19a. It is composed of an annular rib 19b that is raised.
- the inflator 4 is press-fitted into the circular hole 19a of the circular penetrating portion 19 from the front side to the back side along the axial direction of the inflator 4, and the annular rib 19b is pressed against the peripheral side surface 4c of the inflator 4. Ru.
- the inflator 4 is firmly fixed to the circular penetrating portion 19 of the assembly member 18 by press-fitting.
- the annular stopper 4b of the inflator 4 assembled in the circular penetrating portion 19 faces the annular rib 19b at a distance in the axial direction of the inflator 4.
- the annular rib 19b prevents the inflator 4 from moving toward the boss portion 6 through the circular hole 19a when the inflator 4 blows out inflator gas from the gas jet hole 4a, and prevents the inflator 4 from coming out of the assembly member 18. prevent.
- a hard wall 25 is formed on the assembly member 18 by bending it from the front side to the back side, thereby increasing the strength of the assembly member 18.
- This hard wall 25 forms a concave groove 26 that is recessed toward the back side, and a holding portion 20 is formed within the concave groove 26.
- the damping member 14 of the damper unit 10 is locked and held in the holding portion 20 which is a through hole.
- both the holding part 20 in the form of a through hole and the damping member 14 are formed, for example, in an elliptical shape defined by a long axis and a short axis, and the long axes of the holding part 20 and the damping member 14 are aligned with each other.
- the damping member 14 is configured to be locked to the holding portion 20 by aligning the short axes, inserting the damping member 14 into the holding portion 20, and then rotating the damping member 14. Thereby, the damper unit 10 is assembled to the assembly member 18.
- the concave groove part 26 including the holding part 20 is connected to the circular penetrating part 19 via the hard wall 25, so that the holding part 20 cantilevered from the circular penetrating part 19 is supported by the circular reinforcing part 19. Connect and reinforce against.
- the circular penetrating portion 19, hard wall 25, concave groove portion 26, etc. of the assembly member 18 can be formed by normal press molding on a plate material.
- the plate-shaped fixing member 17 is placed over the assembly member 18 from the airbag module 2 side, and the fixing member 17 is and the assembly member 18 are both attached and fixed.
- 4 and 7 show how the fixing member 17 is assembled to the assembly member 18. As shown in FIG.
- the fixing member 17 has a disc shape large enough to cover the concave groove 26 of the assembly member 18, and has a hole 17a formed in the center thereof through which the inflator 4 is passed, and a hole 17a that extends upward from the outer edge.
- An annular vertical wall portion 17b is formed.
- the connecting tip portion 11a of the pin 11 having the constricted portion 11d is held on the steering wheel 1, and the other end portion 11b of the pin 11 having the flange portion 11c on the side of the airbag module 2 is held in the concave groove portion 26.
- the covering fixing member 17 is positioned between the fixing member 17 and the assembly member 18 .
- the assembly member 18 is formed with an assembly protrusion 18b in order to be aligned and assembled with the fixing member 17, and the fixing member 17 is formed with a locking hole 17c that fits into the assembly protrusion 18b.
- the locking hole 17c of the fixing member 17 further locks an elastically deformable locking hook 3c formed on the cylindrical portion 3b of the horn cover 3 of the airbag module 2.
- the horn cover 3 that accommodates the airbag cushion 5 is attached to the fixing member 17, that is, the module base 15 on which the inflator 4 is provided.
- the inflator 4 is assembled to the circular penetrating portion 19 of the assembly member 18, and the damper unit 10, which is a functional component, is assembled to the holding portion 20.
- the airbag cushion 5 with the retainer ring 16 attached is passed through the bolts 16a of the retainer ring 16 through the bolt holes 18a of the fixing member 17 and the assembly member 18. Then, assemble it from the front side, and fasten the nut 21 to the bolt 16a to fix it.
- the horn cover 3 is attached to the fixing member 17. Thereby, the airbag module 2 is completed.
- the horn spring 23 is placed between the steering wheel 1 and the airbag module 2 by positioning it in the mounting hole 13 of the boss portion 6 provided with the collar member 12. , the pin 11 of the damper unit 10 is inserted into the collar member 12 through the horn spring 23, and the constricted portion 11d of the pin 11 is locked with the locking member 22.
- the inflator 4 has a cylindrical shape without a flange portion, and the assembly member 18 is formed with a circular penetrating portion 19 into which the inflator 4 is fitted.
- the inflator 4 is press-fitted and fixed to the assembly member 18.
- the holding part 20 of the damper unit 10 which is a functional component, can be formed around the inflator 4 so as to be located in the immediate vicinity of the inflator 4, eliminating the need for wasted space due to the mounting piece of the background art, and eliminating the need for the damper unit 10. 10 can be brought closer to the inflator 4.
- the steering surface of the steering wheel 1 can be made more compact by narrowing the space in which the inflator 4 and damper unit 10 are assembled, and the airbag module 2 can be significantly downsized relative to the outer diameter of the steering wheel 1. .
- An airbag device including the airbag module 2 miniaturized in this way can be appropriately installed even on a non-circular or irregularly shaped steering wheel 1.
- a circular penetrating portion 19 is formed through the assembly member 18 in the axial direction of the inflator 4, and is formed in a circular hole 19a into which the inflator 4 is inserted, and on the inner peripheral edge of the circular hole 19a, and is pressed against the circumferential side surface 4c of the inflator 4. Since it is constructed from the annular rib 19b, the inflator 4 can be firmly fixed to the assembly member 18.
- inflator 4 can be firmly fixed to the assembly member 18 that constitutes the module base 15, inflator gas can be supplied to the airbag cushion 5 as well as in the past.
- the inflator 4 is provided with the annular stopper 4b that faces the annular rib 19b, it is possible to prevent the inflator 4 from slipping out from the assembly member 18 when the inflator gas is ejected.
- the assembly member 18 has a concave groove portion 26 formed by a hard wall 25 that increases the strength of the assembly member 18, and a holding portion 20 is formed within the concave groove portion 26, so that the inflator 4 and damper unit 10 are assembled into the assembly member 18.
- the overall strength of 18 can be increased.
- the airbag module 2 is provided with a fixing member 17 that is placed over the airbag module 2 side and attached and fixed to the assembly member 18 .
- the connecting tip portion 11a is held on the steering wheel 1. Thereby, the vibration damping effect of the damper unit 10 can be appropriately ensured.
- the airbag module 2 is equipped with a horn cover 3 that covers the airbag cushion 5, and the horn cover 3 is attached to the fixing member 17 that constitutes the module base 15, so the airbag module 2 is constructed with a small number of parts. be able to.
- the assembly member 18 includes a circular penetrating portion 19 formed at the center, a holding portion 20 formed at a position protruding radially outward from the circular penetrating portion 19, and a portion between the holding portion 20 and the circular penetrating portion 19. Since the inflator 4 and the damper unit 10 are connected to each other and are provided with a flat part 24 that reinforces the holding part 20, the strength of the entire assembly member 18 to which the inflator 4 and the damper unit 10 are assembled can be further enhanced.
- FIGS. 8 to 10 show modifications of the above embodiment.
- the fixing member 17 is provided overlapping the assembly member 18, but in this modification, the fixing member 17 is omitted and the ring retainer 16 is directly fastened to the assembly member 18 with the nut 21.
- the assembly member 18 of this modification is formed in a disk shape, and is provided with a circular penetrating portion 19, a holding portion 20, and a flat portion 24 in the same way as the assembly member of the above embodiment, and in addition, the outer edge position
- an annular reinforcing wall portion 27 is formed in series with the flat portion 24 and the holding portion 20 and surrounding the flat portion 24 and the holding portion 20 so as to rise toward the front side.
- the strength of the assembly member 18 can be further enhanced.
- This annular reinforcing wall portion 27 is formed with a vent piece 27a that locks an elastically deformable locking hook 3c formed on the cylindrical portion 3b of the horn cover 3 of the airbag module 2.
- the horn cover 3 that accommodates the airbag cushion 5 is attached to the assembly member 18, that is, the module base 15 to which the inflator 4 is fixed.
- the damper unit 10 has been described as an example of the functional component, but it is not limited to the damper unit 10, and other functional components that can be assembled to the assembly member 18, such as other horn components, may be used. Of course.
- the airbag device provided in the steering wheel described above is a preferred example of the present invention, and other embodiments can be implemented or accomplished in various ways.
- the present invention is not limited to the detailed shapes, sizes, configurations, etc. of parts shown in the accompanying drawings.
- the expressions and terms used in this specification are for the purpose of explanation, and are not limited thereto unless there is a specific description of the purpose of limitation.
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Abstract
従来よりも小型のセンターパッドを有するステアリングホイールに対応可能なようにエアバッグモジュールを小型化することが可能なステアリングホイールに備えられるエアバッグ装置を提供する。これを実現するべく、本発明のエアバッグ装置は、エアバッグクッション及びエアバッグクッションにインフレータガスを供給する円柱形状のインフレータ(4)を含むエアバッグモジュールと、エアバッグモジュールとステアリングホイールの間に伝達される振動を減衰するダンパユニットと、プレート材で形成され、インフレータ及びダンパユニットが組み付けられる組み付け部材(18)と、組み付け部材とステアリングホイールの間に設けられ、エアバッグモジュールをステアリングホイールに弾性支持する弾性部材とを備える。組み付け部材には、インフレータを圧入嵌合して当該インフレータを固定するための円形貫通部(19)及びダンパユニットを保持する保持部(20)が形成される。
Description
本発明は、ステアリングホイールの外径寸法に対してエアバッグモジュールを小型化することが可能なステアリングホイールに備えられるエアバッグ装置に関する。
従来、インフレータを備えたエアバッグモジュールをステアリングホイールに取り付ける技術に関して、特許文献1が知られている。
特許文献1の「エアバッグ装置付きステアリングホイール」では、ホーンスイッチ機構は、ステアリングホイール本体の芯金に固定されるとともにバッグホルダを芯金に対して進退可能に支持する支持部材としての固定ピンと、該固定ピンとバッグホルダとの間に介在されてそれらの間を電気的に絶縁する絶縁部としての可動装着部材とを備える。また、ホーンスイッチ機構は、バッグホルダを芯金から離れる方向に付勢する付勢部材としての圧縮コイルスプリングと、バッグホルダとともに移動する可動側接点部としての接点端子とを備える。そして、圧縮コイルスプリングの付勢力に抗したバッグホルダの芯金側への移動により、接点端子が固定ピンに接触して導通することで車両のホーン装置が作動するように構成されている。
特許文献1は、インフレータの取付構成について、「[0018]エアバッグ装置は、図に示すように、バッグホルダ、エアバッグ、インフレータ及びパッドを備えてなる。……[0024]インフレータは、円柱状の本体にフランジ部を有し、該フランジ部には等角度間隔に4つの取付片が更に径方向外側に延出されている。各取付片には、バッグホルダのネジ挿通孔に対応するネジ挿通孔を有している。……そして、インフレータは、……バッグホルダの開口部に挿入され、該開口部の周縁部にフランジ部が当接されて後述のリングリテーナとともに取り付けられる。……[0047]バッグホルダに対して上方から各部材(各ホーンスイッチ機構、リングリテーナ、エアバッグ及びパッド)を組み付ける。……」ことを開示している。
ステアリングホイールの操舵面に沿うバッグホルダの取付面に対し、取付片を径方向外側に延出形成したフランジ部を有するインフレータを取り付け、さらにインフレータの外周りにホーンスイッチ機構などの機能部品を取り付ける構造では、取付片の位置まで達する大きさのインフレータを取り付けるために広い取付スペースを確保する必要があると共に、機能部品は、この取付スペースの外側に配置せざるを得ない。
このため、ステアリングホイールの操舵面に沿って、インフレータ及び機能部品を組み付けるバッグホルダの大きさが大型化し、従来よりも小型のセンターパッドを有するようなステアリングホイールに備えられるエアバッグ装置を、ステアリングホイールのセンターパッドの外径寸法に対して小型化することができないという課題があった。
一般的に、運転席エアバッグは、ホーン機能、ダンパ機能、衝突時にエアバッグクッションが作動する際にエアバッグクッションを保持する機能などの機能を有する。また、ステアリングホイールに運転席エアバッグを容易に組み付けられるようにする必要もある。これらのことを実現するために、運転席エアバッグとして、3ピンのダンパ構造を有するものがある。この構造では、インフレータ、エアバッグクッション、ダンパ、パッドなどの部品を保持するために、ハウジング、ロッキングプレート、インフレータフランジ、リテーナといった複数の金属製部材を配置する必要があった。また、強度を持たせるために、絞り加工によって形成されることもあったが、これは、小型化に対して障壁となっていた。
本発明は上記従来の課題に鑑みて創案されたものであって、従来よりも小型のセンターパッドを有するステアリングホイールに対応可能なようにエアバッグモジュールを小型化することが可能なステアリングホイールに備えられるエアバッグ装置を提供することを目的とする。
本発明にかかるステアリングホイールに備えられるエアバッグ装置は、エアバッグクッション及び該エアバッグクッションにインフレータガスを供給する円柱形状のインフレータを含むエアバッグモジュールと、該エアバッグモジュールとステアリングホイールの間に設けられる機能部品と、プレート材で形成され、前記インフレータ及び前記機能部品が組み付けられる組み付け部材とを備え、前記組み付け部材には、前記インフレータを圧入嵌合して当該インフレータを固定するための円形貫通部及び前記機能部品を保持する保持部が形成されることを特徴とする。
前記円形貫通部は、前記組み付け部材に前記インフレータの底面の中心に直交する軸の軸方向へ貫通形成され、該インフレータが嵌入される円形穴と、該円形穴の内周縁に形成され、前記インフレータの周側面に圧接する環状リブを含んで構成されることが好ましい。
前記インフレータの外周部分には、前記環状リブと前記インフレータのガス噴出孔の間に環状ストッパが設けられることが好ましい。
前記組み付け部材は、前記円形貫通部の外周に平面部を備え、前記保持部は、当該平面部とは段差を有して設けられることが好ましい。
前記段差は、前記平面部から延びる竪壁によって凹溝部が形成され、該凹溝部内に前記保持部が形成されることが好ましい。
前記機能部品は、前記エアバッグモジュールと前記ステアリングホイールの間に伝達される振動を減衰するダンパユニットであり、前記組み付け部材と前記ステアリングホイールの間に設けられ、前記エアバッグモジュールを該ステアリングホイールに弾性支持する弾性部材を備えることが望ましい。
前記エアバッグモジュールには、該エアバッグモジュール側から被せて前記組み付け部材に取り付け固定される固定部材が備えられ、前記機能部品は、一端側が前記固定部材と前記組み付け部材との間に保持され、他端側が前記ステアリングホイールに保持されることが望ましい。
前記エアバッグモジュールには、前記エアバッグクッションを覆うカバーが備えられ、該カバーは、前記固定部材に取り付けられることが好ましい。
前記組み付け部材は、前記平面部と前記保持部を包囲する環状の補強壁部を備えることが好ましい。
前記エアバッグモジュールには、前記エアバッグクッションを覆うカバーが備えられ、該カバーは、前記補強壁部に取り付けられることが望ましい。
本発明にかかるステアリングホイールに備えられるエアバッグ装置にあっては、従来よりも小型のセンターパッドを有するステアリングホイールに対応可能なようにエアバッグモジュールを小型化することができる。
以下に、本発明に係るステアリングホイールに備えられるエアバッグ装置の好適な実施形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図1は、本実施形態に係るステアリングホイールに備えられるエアバッグ装置の概要を例示した斜視図であって、図1(a)は、ステアリングホイール1全体の様子を示し、図1(b)は、ステアリングホイール1からエアバッグモジュール2を取り外した分解状態を示している。本明細書では、運転者に面する側を表側とし、その反対側を裏側として記載する。
ステアリングホイール1は、車両の運転席に設置され、ステアリングコラムの内部を通っているステアリングシャフトと連結され、運転者によるステアリングホイール1の操舵操作をステアリングギア等へ伝達する。
ステアリングホイール1は、金属製の芯金部材で構成される。芯金部材はおおよそ、中央のボス部6、運転者が把持する円形のリム部7、ボス部6とリム部7をつなぐスポーク部8を含んで構成される。
ボス部6には、ステアリングシャフトが連結されるシャフト穴9が形成される。また、ボス部6には、中空筒状のカラー部材12が配置された装着穴13がシャフト穴9周りに3つ設けられる(図4参照)。
ステアリングホイール1は、操舵面を確定するリム部7によって操舵操作され、このリム部7の外径寸法がステアリングホイール1の外径寸法となる。
ステアリングホイール1には、エアバッグクッションを内蔵したエアバッグモジュール2が取り付けられる。
エアバッグモジュール2の運転者側は、ホーンカバー3で覆われる。ホーンカバー3は、意匠面となるカバー面部3aと、カバー面部3aの裏側に一体形成して設けられた中空の筒状部3bとから構成される(図2及び図4参照)。筒状部3bの内部には、エアバッグクッション5が収容される。
衝突などの緊急時に、エアバッグクッション5にインフレータガスが供給されると、エアバッグクッション5は、ホーンカバー3のカバー面部3aを開裂して、車室空間に向かって展開膨張し、運転者を拘束して保護する。
エアバッグモジュール2は通常時には、ホーンを鳴動するときに、運転者がステアリングホイール1に向けて押圧するホーンボタンとして機能する。
エアバッグモジュール2はさらに、ダンパマスとして機能する。そのため、エアバッグモジュール2には、ステアリングホイール1の振動をダンピングするダンパユニット10が設けられる(図2~図4参照)。
図2には、エアバッグモジュール2の分解斜視図が示されている。エアバッグモジュール2は、ホーンカバー3やエアバッグクッション5、エアバッグクッション5内部にインフレータガスを供給するインフレータ4、これらインフレータ4及びエアバッグクッション5を取り付け固定するためのモジュールベース15を含む。
モジュールベース15は、エアバッグクッション5を取り付けるリテーナリング16と、プレート材で形成され、リテーナリング16の裏側に重ね合わせて設けられる固定部材17と、プレート材で形成され、固定部材17の裏側にさらに重ね合わせて設けられる組み付け部材18とから構成される。固定部材17と組み付け部材18には、リテーナリング16のボルト16aが挿通されるボルト通孔18aが形成される。
組み付け部材18には、インフレータ4が取り付けられる円形貫通部19が中央位置に、円形貫通部19を取り囲む配列で3つの保持部20が形成される(図4及び図7参照)。本実施形態では、保持部20は貫通穴とされる。
固定部材17及びリテーナリング16には、円形貫通部19と連通され、インフレータ4をエアバッグクッション5内に位置させる穴部16b,17aがそれぞれ形成される。
リテーナリング16のボルト16aは、固定部材17及び組み付け部材18のボルト通孔18aに挿通され、ナット21が組み付け部材18の裏側から締結され、これにより、インフレータ4及びエアバッグクッション5がモジュールベース15に組み付けられる。
モジュールベース15にはさらに、エアバッグクッション5を収容するホーンカバー3の筒状部3bが取り付けられる。
エアバッグモジュール2は、モジュールベース15に、エアバッグクッション5、インフレータ4及びホーンカバー3を組み付けて構成され、振動減衰のためのダンパマスとして機能する。
エアバッグモジュール2とステアリングホイール1の間には、機能部品として、これらエアバッグモジュール2とステアリングホイール1の間に伝達される振動を減衰するためのダンパユニット10が設けられる。
このダンパユニット10を介して、エアバッグモジュール2がステアリングホイール1に連結され、取り付けられる。
図1及び図3に示すように、エアバッグモジュール2のモジュールベース12を構成する組み付け部材18の3つの保持部(貫通穴)20にはそれぞれ、ダンパユニット10が配設される。
ダンパユニット10は、図2~4に示すように、組み付け部材18の保持部20に装着される中空円筒状の減衰部材14と、この減衰部材14にスライド自在に挿通される棒状のピン11とから構成される。ピン11は、一端部に連結用先端部11aを有し、他端部にベースプレート部11bを有する。減衰部材14は、振動減衰作用を奏するラバー51を備えて構成される。
図3(a)は、ダンパユニット10の斜視図であり、図3(b)は、ダンパユニット10の分解斜視図である。
ダンパユニット10を構成する減衰部材14の構成について略述すると、ピン11のベースプレート部11bに重ねられ、ピン11を包囲する環状インシュレータ50と、ピン11を包囲して環状インシュレータ50に重ねられ、振動減衰作用を奏する環状のラバー51と、ピン11をスライド自在に包囲する筒状に形成され、ラバー51が外側に配置され、爪部52aが環状インシュレータ50と係止されてラバー51を挟持するカラー52と、ラバー51の外側を包囲する筒状に形成され、ピン11のベースプレート部11b側に設けられ、ラバー51をピン11に保持するホルダ53とから構成される。
カラー52には、後述するホーンスプリング23のスプリングシート52bが設けられる。
ダンパユニット10の組立では、ホルダ53の中にラバー51を挿入し、ラバー51に環状インシュレータ50を重ね合わせ、環状インシュレータ50を、ホルダ53の反対側から挿入したカラー52の爪部52aで係止することで減衰部材14が完成される。
ピン11の連結用先端部12aはコーン状に形成される。ピン11は、カラー52に対し、連結用先端部12a側から押し込まれることにより、減衰部材14に抜脱不能に嵌め入れられる。
ピン11は、くびれ部11dを有する長さ方向の連結用先端部11aがカラー部材12内方へ挿入され、ボス部6に設けた係止部材22で当該くびれ部11dを係止することにより、ステアリングホイール1と連結される。
ピン11は、フランジ部11cを有する長さ方向の他端部11bが組み付け部材18の保持部20に設けられた減衰部材14に係止されることにより、エアバッグモジュール2と連結される。
ステアリングホイール1のボス部6とモジュールベース15の組み付け部材18との間には、ピン11を包囲して、弾性変形自在な弾性部材としてホーンスプリング23が設けられる。ホーンスプリング23は、エアバッグモジュール2をステアリングホイール1に弾性支持する。
ステアリングホイール1の振動は、ピン11を介して減衰部材14に伝達される。減衰部材14は、当該減衰部材14が取り付けられたエアバッグモジュール2をダンパマスとして、伝達されるステアリングホイール1の振動を減衰する。
また、エアバッグモジュール2をステアリングホイール1に向けて押圧するホーン操作では、ホーンスプリング23が弾性変形され、これにより、ステアリングホイール1に連結したピン11に対し、減衰部材14がスライドし、当該減衰部材14と共にモジュールベース15がステアリングホイール1に向けて移動される。
ホーンを鳴動させるホーン接点は、図示しないけれども、互いに接離するピン11及びモジュールベース15に設けられる。
本実施形態に係るステアリングホイールに備えられるエアバッグ装置では、インフレータ4及び機能部品であるダンパユニット10は、図4~図7に詳細に示すように、特有の構成を備える組み付け部材18に組み付けられる。
インフレータ4は、円柱形状で形成される。インフレータ4には、ガス噴出孔4aを有する一端部側、すなわちボス部6とは反対側でエアバッグクッション5内部に挿入される一端部側には、インフレータ4の径方向へ僅かな寸法で突出させて環状ストッパ4bが形成される。
組み付け部材18は、プレート材で形成される。組み付け部材18には、中央位置に形成された円形貫通部19と、円形貫通部19から径方向外方へ突出させて、3つのダンパユニット10の配置に合わせて形成された3つの保持部20と、これら保持部20と円形貫通部19との間をつないで形成され、保持部20を補強する平面部24とが備えられる。
円形貫通部19は、円柱形状のインフレータ4の軸方向(長さ方向)に組み付け部材18を貫通して形成された円形穴19aと、円形穴19aの内周縁に、インフレータ4の軸方向へ立ち上げて形成された環状リブ19bとから構成される。
インフレータ4は、円形貫通部19の円形穴19aに対し、インフレータ4の軸方向に沿って表側から裏側へ向けて圧入により嵌入され、かつ当該インフレータ4の周側面4cに、環状リブ19bが圧接される。
これにより、インフレータ4は、組み付け部材18の円形貫通部19に、圧入嵌合により強固に固定される。
円形貫通部19に組み付けられたインフレータ4の環状ストッパ4bは、インフレータ4の軸方向に、環状リブ19bと間隔を隔てて相対向される。
環状リブ19bは、インフレータ4がガス噴出孔4aからインフレータガスを噴出するとき、インフレータ4が円形穴19aを通じてボス部6に向かって移動するのを制止して、インフレータ4が組み付け部材18から抜け出すことを防止する。
組み付け部材18には、表側から裏側へ向かう折曲げにより、組み付け部材18の強度を増強する堅壁25が形成される。
この堅壁25により、裏面側へ窪ませた凹溝部26が形成され、凹溝部26内に保持部20が形成される。
貫通穴とされる保持部20には、ダンパユニット10の減衰部材14が係止され保持される。
係止構造としては、貫通孔形態の保持部20及び減衰部材14の双方が例えば、長軸と短軸で規定される楕円形状に形成され、これら保持部20と減衰部材14の長軸同士及び短軸同士を位置合わせして保持部20に減衰部材14を挿入し、その後、減衰部材14を回転することで、減衰部材14が保持部20に係止されるように構成される。これにより、ダンパユニット10は、組み付け部材18に組み付けられる。
平面部24は、保持部20を備える凹溝部26が堅壁25を介して円形貫通部19に連結され、これにより円形貫通部19から片持ち支持状態とされる保持部20を、円形補強部19に対し連結して補強する。
組み付け部材18の円形貫通部19や堅壁25、凹溝部26等は、プレート材に対する通常のプレス成形によって成型することができる。
本実施形態では、図2において述べたように、エアバッグモジュール2側から組み付け部材18に被せてプレート状の固定部材17を重ね合わせ、リテーナリング16にナット21を締結することで、固定部材17と組み付け部材18の両者が取り付け固定される。図4及び図7には、組み付け部材18に固定部材17を組み付けた様子が示されている。
固定部材17は、組み付け部材18の凹溝部26を覆う大きさの円盤状であって、その中央には、インフレータ4を通す穴部17aが形成されると共に、外縁位置に、表側に立ち上げて環状縦壁部17bが形成される。
ダンパユニット10は、くびれ部11dを有するピン11の連結用先端部11aがステアリングホイール1に保持され、エアバッグモジュール2側のフランジ部11cを有するピン11の他端部11bが、凹溝部26を覆う固定部材17により、当該固定部材17と組み付け部材18との間に位置される。
組み付け部材18には、固定部材17と位置合わせして組み付けるために、組み付け突起18bが形成され、固定部材17には、組み付け突起18bと嵌まり合う係止孔17cが形成される。
固定部材17の係止孔17cには、さらに、エアバッグモジュール2のホーンカバー3の筒状部3bに形成される弾性変形自在な係止フック3cが係止される。
係止孔17cに係止フック3cを係止されることで、エアバッグクッション5を収容するホーンカバー3が、固定部材17、すなわちインフレータ4が設けられたモジュールベース15に取り付けられる。
本実施形態に係るステアリングホイールに備えられるエアバッグ装置の作用について説明する。
まず、組み付け部材18の円形貫通部19にインフレータ4を、保持部20に機能部品であるダンパユニット10を組み付ける。
次いで、組み付け部材18に固定部材17を表側から重ね合わせた後、リテーナリング16を取り付けたエアバッグクッション5を、リテーナリング16のボルト16aを固定部材17及び組み付け部材18のボルト通孔18aに通して、表側から組み付け、ボルト16aにナット21を締結して固定する。
次いで、固定部材17にホーンカバー3を取り付ける。これにより、エアバッグモジュール2が完成する。
エアバッグモジュール2をステアリングホイール1に取り付けるには、カラー部材12を設けたボス部6の装着穴13に位置させて、ステアリングホイール1とエアバッグモジュール2との間にホーンスプリング23を配設し、ダンパユニット10のピン11を、ホーンスプリング23に通してカラー部材12へ挿通し、ピン11のくびれ部11dを係止部材22で係止する。
これにより、エアバッグモジュール2のステアリングホイール1への取り付けが完了する。
本実施形態に係るステアリングホイールに備えられるエアバッグ装置にあっては、インフレータ4を、フランジ部を有しない、円柱形状とし、組み付け部材18には、インフレータ4を嵌入させる円形貫通部19を形成し、組み付け部材18に対してインフレータ4を圧入嵌合して固定するようにしている。
これにより、インフレータ4の周りで当該インフレータ4のすぐ近くに位置するように、機能部品であるダンパユニット10の保持部20を形成でき、背景技術の取付片による無駄なスペースは必要なくなり、ダンパユニット10をインフレータ4の近くに近づけることができる。
その結果、ステアリングホイール1の操舵面について、インフレータ4及びダンパユニット10の組み付けスペースを狭めてコンパクト化でき、ステアリングホイール1の外径寸法に対してエアバッグモジュール2を顕著に小型化することができる。
このように小型化したエアバッグモジュール2を備えるエアバッグ装置であれば、非円形や異形のステアリングホイール1に対しても、適切に装備することができる。
円形貫通部19を、組み付け部材18にインフレータ4の軸方向へ貫通形成され、インフレータ4が嵌入される円形穴19aと、円形穴19aの内周縁に形成され、インフレータ4の周側面4cに圧接する環状リブ19bとから構成したので、インフレータ4を組み付け部材18に強固に固定することができる。
モジュールベース15を構成する組み付け部材18にインフレータ4を強固に固定できるので、従来と遜色なく、インフレータガスをエアバッグクッション5に供給することができる。
インフレータ4には、環状リブ19bと相対向する環状ストッパ4bを設けたので、インフレータガスの噴出時に、インフレータ4が組み付け部材18から抜け出すことを防止できる。
組み付け部材18には、当該組み付け部材18の強度を増強する堅壁25により凹溝部26が形成され、凹溝部26内に保持部20が形成されるので、インフレータ4及びダンパユニット10が組み付けられる組み付け部材18全体の強度を増強できる。
エアバッグモジュール2には、エアバッグモジュール2側から被せて組み付け部材18に取り付け固定される固定部材17が備えられ、ダンパユニット10は、ピン11の他端部11bが固定部材17と組み付け部材18との間に保持され、連結用先端部11aがステアリングホイール1に保持される。これにより、ダンパユニット10による振動減衰作用を適切に確保することができる。
エアバッグモジュール2には、エアバッグクッション5を覆うホーンカバー3が備えられ、ホーンカバー3は、モジュールベース15を構成する固定部材17に取り付けられるので、少ない部品点数でエアバッグモジュール2を構成することができる。
組み付け部材18は、中央位置に形成された円形貫通部19と、円形貫通部19から径方向外方へ突出した位置に形成された保持部20と、保持部20と円形貫通部19との間をつないで形成され、保持部20を補強する平面部24とを備えるので、インフレータ4及びダンパユニット10が組み付けられる組み付け部材18全体の強度をさらに増強できる。
図8~10には、上記実施形態の変形例が示されている。上記実施形態では、組み付け部材18に固定部材17を重ねて設ける構成であったが、この変形例では、固定部材17が省略され、組み付け部材18にリングリテーナ16がナット21で直接締結される。
この変形例の組み付け部材18は、円盤状に形成され、上記実施形態の組み付け部材と同様にして、円形貫通部19と、保持部20と、平面部24とが備えられることに加え、外縁位置に、平面部24及び保持部20に一連に連設して、これら平面部24及び保持部20を包囲する環状の補強壁部27が表側へ立ち上げて形成される。
組み付け部材18の径方向で、環状リブ19bと向かい合わせて、環状の補強壁部27を設けたことにより、組み付け部材18の強度をさらに増強することができる。
この環状の補強壁部27には、エアバッグモジュール2のホーンカバー3の筒状部3bに形成される弾性変形自在な係止フック3cを係止するベント片27aが形成される。
このベント片27aに係止フック3cを係止することで、エアバッグクッション5を収容するホーンカバー3が、組み付け部材18、すなわちインフレータ4が固定されたモジュールベース15に取り付けられる。
この変形例にあっても、上記実施形態と同様の作用効果を奏することはもちろんである。
この変形例では、固定部材17を省略したことにより、部品点数の低減と軽量化を図ることができる。
上記実施形態では、機能部品としてダンパユニット10を例示して説明したが、ダンパユニット10に限ることなく、その他のホーン部品など、組み付け部材18に組み付けられるその他の機能部品であってもよいことはもちろんである。
以上に述べたステアリングホイールに備えられるエアバッグ装置は、本発明の好ましい例であって、これ以外の実施形態例も、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。
1 ステアリングホイール
2 エアバッグモジュール
3 ホーンカバー
4 インフレータ
4b 環状ストッパ
4c インフレータの周側面
5 エアバッグクッション
10 ダンパユニット
17 固定部材
18 組み付け部材
19 円形貫通部
19a 円形穴
19b 環状リブ
20 保持部
23 ホーンスプリング
24 平面部
25 堅壁
26 凹溝部
27 補強壁部
2 エアバッグモジュール
3 ホーンカバー
4 インフレータ
4b 環状ストッパ
4c インフレータの周側面
5 エアバッグクッション
10 ダンパユニット
17 固定部材
18 組み付け部材
19 円形貫通部
19a 円形穴
19b 環状リブ
20 保持部
23 ホーンスプリング
24 平面部
25 堅壁
26 凹溝部
27 補強壁部
Claims (10)
- エアバッグクッション及び該エアバッグクッションにインフレータガスを供給する円柱形状のインフレータを含むエアバッグモジュールと、
該エアバッグモジュールとステアリングホイールの間に設けられる機能部品と、
プレート材で形成され、前記インフレータ及び前記機能部品が組み付けられる組み付け部材とを備え、
前記組み付け部材には、前記インフレータを圧入嵌合して当該インフレータを固定するための円形貫通部及び前記機能部品を保持する保持部が形成されることを特徴とするステアリングホイールに備えられるエアバッグ装置。 - 前記円形貫通部は、
前記組み付け部材に前記インフレータの底面の中心に直交する軸の軸方向へ貫通形成され、該インフレータが嵌入される円形穴と、
該円形穴の内周縁に形成され、前記インフレータの周側面に圧接する環状リブを含んで構成されることを特徴とする請求項1に記載のステアリングホイールに備えられるエアバッグ装置。 - 前記インフレータの外周部分には、前記環状リブと前記インフレータのガス噴出孔の間に環状ストッパが設けられることを特徴とする請求項2に記載のステアリングホイールに備えられるエアバッグ装置。
- 前記組み付け部材は、前記円形貫通部の外周に平面部を備え、前記保持部は、当該平面部とは段差を有して設けられることを特徴とする請求項1に記載のステアリングホイールに備えられるエアバッグ装置。
- 前記段差は、前記平面部から延びる竪壁によって凹溝部が形成され、
該凹溝部内に前記保持部が形成されることを特徴とする請求項4に記載のステアリングホイールに備えられるエアバッグ装置。 - 前記機能部品は、前記エアバッグモジュールと前記ステアリングホイールの間に伝達される振動を減衰するダンパユニットであり、
前記組み付け部材と前記ステアリングホイールの間に設けられ、前記エアバッグモジュールを該ステアリングホイールに弾性支持する弾性部材を備えることを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載のステアリングホイールに備えられるエアバッグ装置。 - 前記エアバッグモジュールには、該エアバッグモジュール側から被せて前記組み付け部材に取り付け固定される固定部材が備えられ、
前記機能部品は、一端側が前記固定部材と前記組み付け部材との間に保持され、他端側が前記ステアリングホイールに保持されることを特徴とする請求項1または2に記載のステアリングホイールに備えられるエアバッグ装置。 - 前記エアバッグモジュールには、前記エアバッグクッションを覆うカバーが備えられ、
該カバーは、前記固定部材に取り付けられることを特徴とする請求項7に記載のステアリングホイールに備えられるエアバッグ装置。 - 前記組み付け部材は、前記平面部と前記保持部を包囲する環状の補強壁部を備えることを特徴とする請求項8に記載のステアリングホイールに備えられるエアバッグ装置。
- 前記エアバッグモジュールには、前記エアバッグクッションを覆うカバーが備えられ、
該カバーは、前記補強壁部に取り付けられることを特徴とする請求項9に記載のステアリングホイールに備えられるエアバッグ装置。
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