(57)【要約】【課題】構造を簡略化してコンパクト化を図るとともに、取付強度を確保して耐久性の向上を図り、容易に且つ正確に取り付けることができるエアバッグユニットと同ユニットを装着したステアリング装置を提供する。【解決手段】インフレータ本体部（４２ａ）  とガス噴出部（４２ｂ）  との間に環状のフランジ（４２ｃ）  を有する細長いインフレータ（４１）の前記フランジ（４２ｃ）  をエアバッグユニット（４０）のべ一ス部（４６）にボルト／ナット（４９ａ，４９ｂ）  にて締付固定する。ガス噴出部（４２ｂ）  をエアバッグ（４４）のガス導入開口内に配するとともに、インフレータ本体部（４２ａ）  をべ一ス部（４６）の下方に延在させることにより、エアバッグ（４４）とインフレータ（４２）とを組付け一体化する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
インフレータ本体部とガス噴出部との間に環状のフランジを有する細長いインフレータと、同インフレータからのガス流により膨張展開するエアバッグとが、前記インフレータのガス噴出部が前記エアバッグのガス導入開口内に挿通され、同インフレータの本体部が前記ガス噴出部とは反対側に延在された状態で、前記フランジがボルト／ナットによりエアバッグに締付固定されて一体に組付けられてなることを特徴とするエアバッグユニット。
【請求項２】
前記フランジがベースプレートを有するとともに、前記エアバッグがそのガス導入開口の周辺部を固定するリテーナを有し、
前記ベースプレートを挟んで前記リテーナと前記フランジとをボルト／ナットにより締付固定してなることを特徴とする請求項１記載のエアバッグ装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載のエアバッグユニットが装着されたステアリング装置であって、
内部に空洞部を有するシャフト部と、同シャフト部の先端部に嵌着固定される筒状のボスを有するステアリングホイール本体とを有してなり、
前記インフレータ本体部は前記シャフト部内に収納固定支持されるとともに、前記エアバッグユニットがステアリングホイール本体に装着されてなる、
ことを特徴とするステアリング装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エアバッグユニットと同ユニットを装着したステアリング装置に係わり、特に、取付強度を確保して耐久性を向上させ、容易に且つ確実に取り付けることができるエアバッグユニットと同ユニットを装着したステアリング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、車両に大きな衝撃を受けたとき、その衝撃を感知してインフレータからの高圧ガスをエアバッグの内部に導入し、同エアバッグを瞬時に膨張展開させ、同エアバッグにより乗員の上半身を緩衝支持して人体に加わる衝撃力を大幅に緩和する各種のエアバッグ装置が広く普及している。例えば自動車では、運転席の近傍に止まらず、助手席や後部座席の近傍にエアバッグ装置を設置することが一般的になりつつある。
【０００３】
ところで、運転者の前方であるステアリングホイールの中心部にエアバッグ装置を備えたステアリング装置の一例が、例えば特開平８−１５６７３９号公報に開示されている。同公報に開示されたステアリング装置は、ステアリングシャフトの先端部に同一外郭寸法を有する細長いインフレータの下端部をネジにより締め込み固定し、同インフレータの先端部にステアリングホイール本体を取り付けて同インフレータのガス噴出部をステアリングホイール本体内に収納支持されるエアバッグのガス導入開口内に挿入させている。
【０００４】
前記ステアリングホイール本体は、中央部に挿通開口を有する円盤状のハブ部材の前記挿通開口を前記インフレータのガス噴出部に挿通して、同ガス噴出部の下方に隣接して形成された外ネジの一部に一対のナットを螺合して前記ハブ部材の挿通開口の周辺部を挟着固定している。同ハブ部材の上方にあって中央部にネジ孔を有するベース部材（リテーナ）には、エアバッグのガス導入開口の周辺部が固定されるとともに、前記ガス噴出部を挿通して前記リテーナのネジ孔が前記インフレータの外ネジに螺合している。前記リテーナの周縁部は、前記ステアリングホイール本体のリム部材の内縁に嵌合固定してエアバッグの上方を被うエアバッグカバーに取り付けられるとともに、前記ハブ部材から上斜して延びるスポーク部材に取り付けられている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平８−１５６７３９号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記特許文献１に開示されたステアリング装置は、ステアリングシャフトの一部を構成するインフレータの外周面に形成された外ネジにダブルナットを螺合することによりステアリングホイール本体のハブ部材を挟着固定するとともに、同インフレータの外ネジに上記リテーナの中央部に形成されたネジ孔を螺合して前記インフレータのガス噴出部をステアリングホイール本体内に収納支持されるエアバッグのガス導入開口内に配している。
【０００７】
上記特許文献１のステアリング装置は、その構造上、前記インフレータに対してステアリングホイール本体のハブ部材とリテーナなどの各部材間の相互位置の設定や位置合わせを正確に行う必要があり、装着すべき部品点数が多く構造が複雑であり、これらの組立作業に極めて手間がかかり、相当な時間と労力とが費やされ、生産効率の悪化とコスト高を招きやすいという諸々の問題を有している。
【０００８】
上記特許文献１のステアリング装置では、上述のように前記インフレータの外ネジに一対のナットを螺合して前記ハブ部材を挟着固定するとともに、同インフレータの外ネジに前記リテーナのネジ孔を螺合するだけであり、前記ハブ部材及びリテーナが前記インフレータに係合する部分の幅や厚さ寸法は小さく、その係合部分の領域が少ない。このため、インフレータ、つまりステアリングシャフトに対するステアリングホイール本体の保持力は小さい。従って、十分な取付強度と耐久性を確保することが肝要である。
【０００９】
更に、この従来のステアリング装置では、製品に高い寸法精度が必要であり、製品ごとにばらつきが発生しやすく不良品の発生も少なくない。その結果、上記各部材間の位置関係や間隔などを高度に調整し、或いはそれらの調整を厳しく検査しなければならず、設備費や製造コスト等が増加することに加えて、厳格な品質管理をも行わなければならない。
【００１０】
本発明は、かかる従来の課題を解消すべくなされたものであり、構造を簡略化してコンパクト化を図るとともに、取付強度を確保して耐久性の向上を図り、容易に且つ正確に取り付けることができるエアバッグユニットと同ユニットを装着したステアリング装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段及び作用効果】
本発明は、インフレータ本体部とガス噴出部との間に環状のフランジを有する細長いインフレータと、同インフレータからのガス流により膨張展開するエアバッグとが、前記インフレータのガス噴出部が前記エアバッグのガス導入開口内に挿通され、同インフレータの本体部が前記ガス噴出部とは反対側に延在された状態で、前記フランジがボルト／ナットによりエアバッグに締付固定されて一体に組付けられてなることを特徴とするエアバッグユニットを主要な構成としている。
【００１２】
本発明のエアバッグユニットは、従来のエアバッグユニットとは大きく異なり、インフレータの本体部とガス噴出部との間に環状のフランジを有する細長いインフレータの前記フランジをボルト／ナットによりエアバッグのガス導入開口の周辺部に締付固定して前記ガス噴出部をエアバッグのガス導入開口内に配するとともに、前記インフレータの本体部をエアバッグのガス導入開口の周辺部から下方に延在させることにより、エアバッグとインフレータとを組付け一体化している。
【００１３】
上記構成によれば、前記インフレータのフランジとエアバッグのガス導入開口の周辺部とは互いに面接触して任意の数のボルト／  ナットにより締付固定される。このため、前記インフレータのフランジとエアバッグのガス導入開口の周辺部との間に締付固定位置が確定され、インフレータとエアバッグとを安定して強固に固定することができる。インフレータとエアバッグとを組み付ける簡略化した構造でありながら、取付強度を十分に高めることができるとともに、上記エアバッグユニットの簡略化、小型化及びコンパクト化が達成でき、経済効果も極めて大きい。
【００１４】
また、前記インフレータのフランジとエアバッグのガス導入開口の周辺部とを任意の数のボルト／ナットにより締付固定することができるため、これらの部材間を気密に接合でき、エアバッグのガス導入開口の周辺部を密着固定することができるようになり、エアバッグとインフレータとのシール性を向上させ、ガス漏れを防止することができる。
【００１５】
本発明は、前記フランジがベースプレートを有するとともに、前記エアバッグがそのガス導入開口の周辺部を固定するリテーナを有し、前記ベースプレートを挟んで前記リテーナと前記フランジとをボルト／ナットにより締付固定することが好ましい。
【００１６】
ここで、本発明に適用されるインフレータのフランジは、例えばエアバッグを被うエアバッグカバーをステアリングホイール本体に支持固定するベースプレートとは別体に形成してもよく、或いはフランジの一部をベースプレートとして使っても、本発明の目的を充分に達成することができる。
【００１７】
上記構成により、前記ベースプレートを挟んで前記リテーナとインフレータのフランジとをボルト／ナットにより全面を密着させて締付固定することにより、これらの部材間を更に気密に固定することができるようになり、エアバッグとインフレータとのシール性を更に向上させることができるとともに、インフレータの姿勢を安定して確実に保持する簡単な構造が得られる。しかも、上記各部材を上下に偏平状に重ね合わせて密着固定することができるため、上記エアバッグユニット構造を簡略化して集約化やスリム化を達成することができる。
【００１８】
更に本発明上記エアバッグユニットは、ステアリング装置に好適に採用することができる。同ステアリング装置は、内部に空洞部を有するシャフト部と、同シャフト部の先端部に嵌着固定される筒状のボスを有するステアリングホイール本体とを有し、前記インフレータ本体部は前記シャフト部内に収納固定支持されるとともに、前記エアバッグユニットがステアリングホイール本体に装着される。
【００１９】
単に内部に空洞部を有するシャフト部内に上記エアバッグユニットのインフレータ本体部を挿入するだけで、前記ステアリングホイール本体とインフレータとを位置決めして確実に容易に収納固定支持することができ、このインフレータ本体部に対しては何ら追加加工を必要としない。従来の装置のようにインフレータの外周面にステアリングホイール本体をねじ込み固定することなく、上記エアバッグユニットが装着されたステアリングホイール本体を前記シャフト部の先端部に安定して取り付けることができるため、部品点数が少なくなり、簡単な構造でありながら、高品質のステアリング装置が得られる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面に基づいて具体的に説明する。
図１は本発明の代表的な実施形態であるエアバッグユニットを装着した自動車のステアリング装置の要部を示す縦断面図、図２は同エアバッグユニットを示す縦断面図、図３は同ステアリング装置のステアリングホイール本体とステアリングシャフトとの取付状態を示す縦断面図である。なお、本実施形態では、自動車のステアリングホイールに装着されるエアバッグユニットを例に挙げて説明するが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば助手席前方のインストルメントパネルや後部座席の前方の前方座席等の内部に取り付けられるエアバッグユニットなどにも使用でき、例えば自動車以外の車両にも効果的に適用できる。また、本実施形態では、ステアリングホイールの正面側（乗員対向面側）を上部といい、ステアリングホイールの裏面側（車体側）を下部という。
【００２１】
これらの図において、本実施形態である自動車のステアリング装置１０は、従来と同様に、ステアリングホイール２０、ステアリングシャフト３０、及びエアバッグユニット４０を備えている。前記ステアリングホイール２０のステアリングホイール本体２１は、車体側に設けられたステアリングシャフト３０に嵌着される中央の円筒状ボス２２を有するボスプレート２３と、同ボスプレート２３の上部開放端を閉鎖するパッド部２４と、図示せぬリム芯金を被包する円環状のリム部２５と、同リム芯金及びボスプレート２３を互いに連結するスポーク芯金２６ａの一部を被包する都合４本のスポーク部２６，…，２６とを有している。
【００２２】
前記スポーク芯金２６ａとボスプレート２３とはマグネシウム合金をダイカスト成形して製造され一体に連結されている。前記ボス２２の周りには、合成樹脂製の下部カバー２７が配されている。前記パッド部２４、リム部２５及びスポーク部２６は、通常、ポリウレタン、ポリエステル、ポリオレフィン等の熱可塑性エラストマー樹脂材料を使って射出成形により得られる。
【００２３】
上記のごとく構成されたステアリングホイール本体２１は、従来から広く知られた周知の構造を有しているため、上記実施形態に特に限定されるものではない。前記ボス２２はボスプレート２３の一部として一体に連結されているが、図示例に限定されるものではなく、例えばボス２２とボスプレート２３とを別体に形成し、これらを溶接などにより固着一体化することができる。
【００２４】
本発明は、円筒状の細長いインフレータ（ガス発生器）４２がインフレータ本体部４２ａとガス噴出部４２ｂとの間に環状のフランジ４２ｃを有しており、同フランジ４２ｃをエアバッグ４４のガス導入開口の周辺部に任意の数の適当な固着手段により取り付けて前記ガス噴出部４２ｂをエアバッグ４４のガス導入開口内に配するとともに、前記インフレータ本体部４２ａをエアバッグ４４のガス導入開口の周辺部の下方に延在させることにより前記インフレータ４２とエアバッグ４４とを組付け一体化することが、従来のステアリング装置とは大きく異なっている。本発明の特徴部であるエアバッグユニット４０は、前記パッド部２４の内部にエアバッグ４４を所定の形態に折り畳んで収納支持するとともに、同エアバッグ４４の内部に前記ガス噴出部４２ｂを配した状態で前記パッド部２４と前記インフレータ４２のフランジ４２ｃとを互いに結合し、前記インフレータ本体部４２ａをステアリングシャフト３０の内部に収納支持している。
【００２５】
前記パッド部２４は、緊密に折り畳まれたエアバッグ４４を覆うエアバッグカバー４７と同エアバッグカバー４７を取り付けるベース部４６とを有している。エアバッグ４４は、例えばナイロン繊維の織布を二枚重ね合わせて外周縁部を互いに縫着し、一部を開口したガス導入口を有する袋状に連結一体化されている。前記エアバッグカバー４７は、従来と同様に各種の熱可塑性エラストマー樹脂を使って射出成形により得られる。エアバッグカバー４７の裏面には、溝部を薄肉に形成した脆弱な略Ｈ字状の破断予定部（テアライン）４７ａが設けられ、同破断予定部４７ａを囲む略方形の枠部である取付片部４７ｂが突設されている。
【００２６】
前記ベース部４６は、ベースプレート４８とリテーナ４９とを有している。ベースプレート４８はマグネシウム合金をダイカスト成形して製造される。ベースプレート４８の中央部には前記ガス噴射部４２ｂが挿通する円形をなすインフレータ通孔が上下方向に貫通して形成されており、そのインフレータ通孔と同心上にあって都合４つの隅角部には、前記インフレータ４２のフランジ４２ｃに形成されたボルト挿通孔に対応してボルト挿通孔が穿設されている。
【００２７】
前記ベースプレート４８の周縁部から上方に折曲された周板部には、適当な固定手段を介してエアバッグカバー４７の取付片部４７ｂが取り付けられている。前記リテーナ４９は外周フランジを有する略矩形板状をなしており、マグネシウム合金をダイカスト成形して製造される。このリテーナ４９には、前記ベースプレート４８のインフレータ通孔の設定部位に対応して同一寸法のインフレータ通孔が形成されており、その周辺部には裏面に突出する都合４本のスタッドボルト４９ａ，…，４９ａを有している。同ボルト４９ａは前記ベースプレート４８のボルト挿通孔の設置部位に対応している。
【００２８】
図示例によるインフレータ本体部４２ａとガス噴出部４２ｂとの間に形成された環状のフランジ４２ｃは円盤状をなしており、その周辺部には、前記べ一ス部４６に締付固定するための都合４つのボルト挿通孔が等間隔に上下方向に貫通して形成されている。前記フランジ４２ｃのボルト挿通孔は、前記ベースプレート４８のボルト挿通孔の設置部位に対応している。前記ガス噴射部４２ｂは、周方向に所定の位相角をもって放射方向に貫通して形成された複数のガス噴出口４２ｂ−１を有している。
【００２９】
前記べ一ス部４６とインフレータ４２のフランジ４２ｃとは、図１に示すようにスタッドボルト４９ａ及びナット４９ｂにより全面を密着させて締付固定される。このため、前記べ一ス部４６とインフレータ４２のフランジ４２ｃとの締付固定位置が確定でき、べ一ス部４６とインフレータ４２を確実に且つ容易に固定することができる。このように、インフレータ４２とエアバッグ４４とを組み付ける簡略化した構造でありながら、支障のない取付強度が得られるとともに、エアバッグユニット４０の簡略化及び小型化が実現できる。
【００３０】
以上のごとく構成されたエアバッグユニット４０の組込み手順は従来と格別に変わるところはない。エアバッグ４４のガス導入開口の周辺部を前記ベースプレート４８と前記リテーナ４９との間に挟み込むようにして配するとともに、ベースプレート４８の下面に前記インフレータ４２のフランジ４２ｃを当接した状態で、前記リテーナ４９のスタッドボルト４９ａをエアバッグ４４の周辺部に形成された挿通孔、前記ベースプレート４８のボルト挿通孔、前記インフレータ４２のボルト挿通孔に順次挿通し、ナット４９ｂにより緊締して密着固定する。こうして、前記インフレータ４２のガス噴射部４２ｂはエアバッグ４４内に臨んで予め挿入され、インフレータ４２とエアバッグ４４とが前記パッド部２４内に一体に組付けられる。
【００３１】
このように、前記ベースプレート４８を挟んで前記リテーナ４９とインフレータ４２のフランジ４２ｃとを任意の数のスタッドボルト４９ａ及びナット４９ｂにより締付固定できるため、これらのベースプレート４８、リテーナ４９、インフレータ４２のフランジ４２ｃなどの各部材間に隙間を生じることなく、エアバッグ４４のガス導入開口の周辺部を密着固定することができる。その結果、エアバッグ４４とインフレータ４２のシール性を向上させ、ガス漏れが防止できるとともに、前記インフレータ４２の姿勢を安定して確実に保持することができる。しかも、図１に示すように前記各部材を上下に偏平状に重ね合わせて密着固定しているため、エアバッグユニット４０をコンパクト化することができる。
【００３２】
本実施形態では、前記ステアリングホイール本体２１の円筒状のボス２２を結合するステアリングシャフト３０の内部は、上方に円形開口を有する空洞部３１を有する筒部により構成されている。同空洞部３１はエアバッグユニット４０の一部を構成するインフレータ４２を収納支持するためのインフレータ収納空間とされている。前記ステアリングシャフト３０の先端外周面は、上方に向けて漸次縮径する外径テーパ面３２を有しており、同外径テーパ面３２の上方に隣接して前記ボス２２と結合するセレーション結合部３３が形成されている。更に、同セレーション結合部３３の上方に隣接して外ネジ３４が形成されており、同外ネジ３４に螺合するナット３５が、前記ボス２２を締付固定している。なお、前記ステアリングシャフト３０と前記ボス２２とはセレーション結合に代えてスプライン結合であってもよいことは勿論である。
【００３３】
このステアリングシャフト３０の内周面とインフレータ４２の外周面との当接部には、弾性樹脂材やゴム材からなるＯリング３６が介装されている。これにより、ステアリングシャフト３０とインフレータ４２との間に最小限のクリアランスを維持することができ、振動やガタツキを生じることなく、安定した固定機能が発揮される。また、前記インフレータ４２の嵌入位置が固定されるとともに、同インフレータ４２がステアリングシャフト３０の内部に強力に支持され、インフレータ４２の移動を完全に防止することができる。
【００３４】
前記ステアリングホイール本体２１のボスプレート２３の乗員対向面側の平板部は、上方に突設されたパッド部取付用の矩形柱状取付部２３ａを有している。前記ボスプレート２３の中央部には円筒状ボス２２が下方に突設されている。同ボス２２の中央部にはステアリングシャフト３０の先端部が嵌着する円形をなす開口が上下方向に貫通して形成されている。同開口の内部は、開口入口端から軸線に向かって漸次窄まり形状とされた内径テーパ面２２ａを有しており、同内径テーパ面２２ａの上方に隣接してステアリングシャフト３０のセレーション結合部３３と対応する位置にセレーション結合部が形成されている。同セレーション結合部がステアリングシャフト３０のセレーション結合部３３に周方向にわたり全面に接触して支持されており、ステアリングシャフト３０及びステアリングホイール本体２１は、互いが相対回転しない噛み合った状態でセレーション結合により支持される。
【００３５】
前記ステアリングシャフト３０に上記エアバッグユニット４０を組み立てるにあたり、先ず、ステアリングシャフト３０の前記外径テーパ面３２にステアリングホイール本体２１のボス２２の前記内径テーパ面２２ａを嵌着固定し、続いて前記ナット３５を前記ステアリングシャフト３０の外ネジに上方から螺合して締付固定する。そして、常法に従い前記パッド部２４を前記ベースプレート４８の取付ブラケット４８ａに形成されたネジ用通孔に外側から挿入した取付ボルトを螺合して締め付け、前記ボスプレート２３に不動状態に取り付ける。
【００３６】
このように、ステアリングシャフト３０内に前記インフレータ本体部４２ａを挿入するだけで、ステアリングホイール本体２１とインフレータ４２とを位置決めして確実に容易に収納固定支持することができる。従来の装置のようにインフレータの外周面にステアリングホイール本体をねじ込み固定することなく、上記エアバッグユニット４０が装着されたステアリングホイール本体２１をステアリングシャフト３０の先端部に安定して取り付けることができるため、部品点数が少なくなり、簡単な構造でありながら、操作性がよい高品質のステアリング装置１０が得られる。
【００３７】
上記のごとく構成されたステアリング装置１０は、車両に所定以上の大きな衝撃を受けたとき、その衝撃を感知してインフレータ４２が起動し、そのガス噴出部４２ｂのガス噴出口４２ｂ−１からエアバッグ４４の内部に高圧ガスが導入され、前記パッド部２４の内面に形成されるテアライン４７ａが開裂し、同パッド部２４が開き、そしてエアバッグ４４がステアリングホイール２０の外方に所定の形態で膨張展開する。
【００３８】
なお、上記実施形態は本発明の曲型的な例を挙げたに過ぎず、例えば前記ベースプレート４８及びインフレータ４２のフランジ４２ｃを別体に形成する構造は勿論であるが、インフレータ４２のフランジ４２ｃの一部をベースプレート４８として使っても、本発明の目的を充分に達成す本発明の目的を充分に達成することができることは勿論である。従って、本発明は、上記実施形態に限定されないことは当然であり、各請求項に記載した範囲内で様々に設計変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の代表的な実施形態であるエアバッグユニットを装着した自動車のステアリング装置の要部を示す縦断面図である。
【図２】同エアバッグユニットの要部を示す縦断面図である。
【図３】前記ステアリング装置のステアリングホイール本体とステアリングシャフトとの取付状態を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１０          ステアリング装置
２０          ステアリングホイール
２１          ステアリングホイール本体
２２          ボス
２２ａ        内径テーパ面
２３          ボスプレート
２３ａ        取付部
２４          パッド部
２５          リム部
２６          スポーク部
２６ａ        スポーク芯金
２７          下部カバー
３０          ステアリングシャフト
３１          空洞部
３２          外径テーパ面
３３          セレーション結合部
３４          外ネジ
３５，４９ｂ  ナット
３６          Ｏリング
４０          エアバッグユニット
４２          インフレータ
４２ａ        インフレータ本体部
４２ｂ        ガス噴出部
４２ｂ−１    ガス噴出口
４２ｃ        フランジ
４４          エアバッグ
４６          べ一ス部
４７          エアバッグカバー
４７ａ        破断予定部
４７ｂ        取付片部
４８          ベースプレート
４８ａ        取付ブラケット
４９          リテーナ
４９ａ        スタッドボルト
【図１】
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【図２】
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【図３】
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