充气机固定结构和气囊装置.pdf

本发明提供一种充气机结构及气囊装置，即使固定轴的直径较小，也能将充气机的转动方向的间隙控制在规定的转动角度公差范围内。从充气机(30)的前端面突出设置有断面形状大致呈D字形的固定轴(32)，在保持器(10)上设置有能够与固定轴(32)卡合的大致呈D字形的卡止孔(14)。从卡止孔(14)的内周缘朝向该卡止孔(14)的中心方向突出地设有凸部(15)，在固定轴32的外周面上设有能够与凸部(15)卡合的槽(33)。使固定轴32的平坦面(32a)的朝向与卡止孔(14)的弦状边(14a)一致，而且使凸部(15)卡合在槽(33)内，并将该固定轴(32)插入到卡止孔(14)内。

1.  一种充气机固定结构，用于将大致呈圆筒形状的充气机固定到气囊装置的保持器上，所述充气机的筒轴心方向的一端侧设有断面形状大致呈D字形的固定轴，在所述保持器上设有能够与所述固定轴卡合的大致呈D字形的卡止孔，其特征在于：
从所述固定轴的外周面和所述卡止孔的内周缘中的一方朝另一方突出地设置凸部，在所述另一方上设置与所述凸部卡合的凹部。

2.  根据权利要求1所述的充气机固定结构，其特征在于：所述凸部从所述卡止孔的内周缘朝所述卡止孔的中心方向突出地设置；
所述凹部是设置在所述固定轴的外周面上的、沿着所述充气机的筒轴心方向延伸的槽，该槽的末端面临所述固定轴的前端面。

3.  一种气囊装置，其具有气囊、用于使所述气囊膨胀的充气机以及安装所述气囊和所述充气机的保持器，其特征在于：所述充气机通过权利要求1或2所述的充气机固定结构固定到所述保持器上。

充气机固定结构和气囊装置
技术领域
本发明涉及一种用于将大致圆筒形状的充气机固定在气囊装置的保持器上的充气机固定结构。详细地说涉及一种通过将从该充气机筒轴心方向一端侧突出设置的断面形状大致呈D字形的固定轴卡合在设置在保持器上的大致呈D字形的卡止孔内，将该充气机以基本不能围绕该筒轴线转动的方式固定在保持器上的充气机固定结构。而且，本发明涉及一种由该充气机固定结构将充气机固定在保持器上的气囊装置。
而且，在本发明中，所谓的充气机基本不能围绕其筒轴线转动是指，在固定轴卡合在卡止孔内的状态下，充气机仅能转动该固定轴外周的平坦面和卡止孔的弦状边之间的间隙的量。
背景技术
设置在汽车副驾驶座等上的气囊装置包括气囊和用于使该气囊膨胀的充气机，上述气囊和充气机固定在保持器上。
上述充气机具有下述类型，即具有大致圆筒形的外形，在其侧周面上设有气体喷出口。
日本特开平5—65048号公报中记载了这样一种圆筒形充气机的固定结构：从圆筒形的充气机的筒轴心方向一端侧突出设置有在与该筒轴心方向正交的方向上的断面形状大致呈D字形的固定轴，使该固定轴与保持器的大致呈D字形的卡止孔卡合而将充气机固定在保持器上。
在该公报中，在将固定轴固定在卡止孔内的状态下，通过使该固定轴外周的平坦面和卡止孔的弦状边相对，将充气机以气体喷出口朝向规定方向的姿势、且以基本不能围绕该筒轴线转动的方式固定在保持器上。
专利文献1：日本特开平5—65048号公报
在上述特开平5—65048号公报的充气机固定结构中，在设计时，固定轴的外周面和卡止孔的内周缘之间存在规定间隙，因而充气机围绕该筒轴线仅能转动该间隙的量。
在固定轴和卡止孔卡合的状态下，该固定轴外周的平坦面和卡止孔的弦状边之间的间隙为0.5mm左右。而且，由该间隙产生的充气机转动方向的间隙容许范围即转动角度公差为±3～5°。
近些年来，伴随着气囊装置的小型化，存在使用小直径的充气机的倾向。当充气机的直径减小时，设置在该充气机上的固定轴的直径也减小。此时，与固定轴的直径对应的卡止孔的直径也减小，但是，无论将固定轴的直径设计得大或小，该固定轴和卡止孔之间必须具有相同程度的间隙。因此，随着固定轴的直径变小，固定轴和卡止孔之间的间隙相对于该固定轴的直径而增大，固定轴在卡止孔内能够较大程度地转动。因而，担心随着固定轴的直径变小，充气机转动方向的间隙比规定转动角度公差大。
发明内容
本发明的目的是提供一种充气机结构及采用该充气机结构将充气机固定在保持器上的气囊装置，即使固定轴的直径较小，也能将充气机的转动方向的间隙控制在规定的转动角度公差范围内。
技术方案1的充气机固定结构用于将大致呈圆筒形状的充气机固定到气囊装置的保持器上，所述充气机的筒轴心方向的一端侧设有断面形状大致呈D字形的固定轴，在所述保持器上设有能够与所述固定轴卡合的大致呈D字形的卡止孔，其特征在于：从所述固定轴的外周面和所述卡止孔的内周缘中的一方朝另一方突出地设置凸部，在所述另一方上设置与所述凸部卡合的凹部。
技术方案2的充气机固定结构，在技术方案1的基础上，其特征在于：所述凸部从所述卡止孔的内周缘朝所述卡止孔的中心方向突出地设置；所述凹部是设置在所述固定轴的外周面上的、沿着所述充气机的筒轴心方向延伸的槽，该槽的末端面临所述固定轴的前端面。
技术方案3的气囊装置，其具有气囊、用于使所述气囊膨胀的充气机以及安装所述气囊和所述充气机的保持器，其特征在于：所述充气机通过技术方案1或2所述的充气机固定结构固定到所述保持器上。
发明效果
在本发明的充气机固定结构和气囊装置中，充气机的断面形状呈D字形的固定轴卡合在保持器的D字形卡止孔内，并且从该固定轴的外周面和卡止孔的内周缘中的一方朝另一方突出地设置的凸部与设置在该另一方上的凹部卡合。即，在本发明中，通过使固定轴外周的平坦面与卡止孔的弦状边相对，且使凸部与凹部卡合，对充气机的转动进行双重限制，因此，与仅通过固定轴外周的平坦面与卡止孔的弦状边相对而对充气机的转动进行限制的充气机固定结构相比，能够降低充气机在转动方向上的间隙。由此，即使固定轴的直径减小，也能将充气机在转动方向上的间隙限制在规定的转动角度公差范围内。
而且，在本发明中，由于充气机的固定轴具有大致呈D字形的断面形状，由于能够将该固定轴外周的平坦面的方向作为充气机朝向的标识，因此，充气机向保持器的安装操作性良好。而且，当充气机是两端分别具有连接器的类型的充气机时，位于固定轴一侧的连接器具有与固定轴大致相似的断面大致呈D字形的孔，相反侧的连接器具有普通的无孔结构，因此，能够防止充气机的插入方向有误地将充气机组装在保持器上。
在技术方案2中，能够使卡止孔的内周缘的凸部卡合在固定轴外周的槽内，并将固定轴插入到卡止孔内。
附图说明
图1是符合实施例的充气机固定结构和气囊装置的分解立体图；
图2是从气囊装置的保持器的下表面侧观察时的立体图；
图3(a)是保持器的俯视图，图3(b)是图3(a)的B-B线的剖视图；
图4是图3(b)的IV-IV线的向视图；
图5是充气机固定结构的分解立体图；
图6是充气机固定后的与图5相同部分的立体图；
图7是气囊装置的保持器和充气机固定件的分解立体图；
图8是安装充气机固定件后的与图7相同部分的立体图；
图9是按压配件和保持器的分解剖视图；
图10是安装按压配件后的与图9相同部分的立体图。
具体实施方式
下文将参照附图对本发明的实施形态进行说明。
图1是符合实施例的充气机固定结构和气囊装置的分解立体图。图2是从气囊装置的保持器的下表面侧观察时的立体图。图3(a)是保持器的俯视图，图3(b)是图3(a)的B-B线的剖视图。图4是图3(b)的IV-IV线的向视图。图5是充气机固定结构的分解立体图。图6是充气机固定后的与图5相同部分的立体图。图7是保持器和充气机固定件的分解立体图。图8是安装充气机固定件后的与图7相同部分的立体图。图9是按压配件和保持器的分解剖视图。图10是安装按压配件后的与图9相同部分的立体图。
在该实施例中，气囊装置1是车辆副驾驶座用气囊装置。
气囊装置1的内部成为气囊的收纳空间，气囊装置1具有上表面成为气囊展开用敞开口的上方敞开容器状的保持器10、收纳在保持器10内的气囊20、设置在保持器10的底部的充气机30、将气囊20连接在保持器10上的按压配件60、将充气机30固定在保持器10上的充气机固定配件70、覆盖保持器10的上表面敞开口的盖(图中未示)。
如图1所示，充气机30是大致圆筒形状的部件，在其外周面上设置了多个气体喷出口31。
从充气机30的筒轴心方向一端(前端)侧的端面突出设置用于将充气机以不能转动的方式固定在保持器10上的固定轴32。如图5所示，上述固定轴32在与充气机30的筒轴心方向正交的方向上的断面形状大致呈D字形。即，固定轴32的外周面由与充气机30大致同轴状且大致以C字状延伸的大致半圆筒面(省略了附图标记)和与该半圆筒面的周向两端相连的弦状的平坦面32a构成。
在该实施例中，充气机30以其筒轴心方向大致与保持器10的底面部11的延伸方向平行、且平坦面32a大致沿上下方向延伸的姿势设置在保持器10上。
在该实施例中，沿充气机30的筒轴心方向延伸的槽33作为凹部设置在固定轴32的外周面上。在该实施例中，如图4～6所示，2个槽33在周向上保持间隔地设置在固定轴32的上述大致半圆筒面上。具体地说，在该实施例中，在固定轴32的大致半圆筒面中、在将充气机30设置在保持器10上时的上表面上，设置了1个槽33，并且在夹着固定轴32的中心而与平坦面32a相反一侧的侧面上，大致围绕固定轴32的轴线与上述槽33偏移约90°相位而设置了另1个槽33。但是，槽33的数量和配置方式并不局限于此。
在该实施例中，从充气机筒轴心方向的另一端(后端)侧的端面突出设置与上述充气机固定配件70卡合的凸轴34。凸轴34配置得大致与固定轴32同轴。凸轴34在与充气机30的筒轴心方向正交的方向上的断面形状大致为圆形。
在该实施例中，如图2和图3(a)、图3(b)所示，保持器10具有大致长方形的俯视形状的底面部11和从该底面部11的四边向上方立设的周壁部12。
在底面部11的长度方向两端侧分别形成朝上半圆弧形弯曲部11a，而且在半圆弧形弯曲部11a、11a之间形成了向下方凹陷的凹部11b。凹部11b与各个朝上半圆弧形弯曲部11a相对的两端缘分别成为朝下半圆弧形弯曲部11c，各个朝上半圆弧形弯曲部11a和朝下半圆弧形弯曲部11c同轴设置。
而且，如图9所示，上述朝上半圆弧形弯曲部11a的内周侧直径大致与充气机30的直径相同。而且，在该实施例中，朝下半圆弧形弯曲部11c的内周直径稍微大于充气机30的直径，如图9所示，上述朝下半圆弧形弯曲部11c、11c之间的凹部11b的宽度和深度都大于充气机30的直径。
如图3(b)和图4所示，大致半圆形的缺口部11d沿着各个朝上半圆弧形弯曲部11a的内周面形成在沿着底面部11的两短边的周壁部12上。
在底面部11上设置后述按压配件60的双头螺栓62能够穿过的螺栓插孔11e。在该实施例中，如图3(a)所示，螺栓插孔11e分别设置在各个朝下半圆弧形弯曲部11c的径向两侧。
如图9所示，充气机30的两端侧分别在朝上半圆弧形弯曲部11a和朝下半圆弧形弯曲部11c之间穿过，其筒轴心方向的中间部配置在凹部11b内，上述气体喷出口31配置在充气机30中、配置在该凹部11b内的部分的外周面上。
在该实施例中，如图3(b)所示，在充气机30的前端侧所穿过的一方朝上半圆弧形弯曲部11a的内周侧，设置与充气机30的前端面重叠的止动板13。在该实施例中，该止动板13通过点焊等固定在保持器10的底面部11的下表面上，但是止动板13的安装结构并不局限于此，也可以通过螺栓固定等方式将其安装在保持器10上。
在止动板13上形成能够与充气机30的固定轴32卡合的卡止孔14。该卡止孔14具有与固定轴32的断面形状相似的大致呈D字形的开口形状。即，如图4所示，该卡止孔14具有大致以C字状延伸的大致半圆弧状边(省略了附图标记)和与该半圆弧状边的两端相连的弦状边14a。在该实施例中，弦状边14a大致沿上下方向延伸。
如图4所示，卡止孔14的直径稍微比固定轴32的直径大，在固定轴32卡合在卡止孔14内的状态下，卡止孔14的内周缘和固定轴32的外周面之间产生规定间隙。
在固定轴32卡合在卡止孔14内的状态下，卡止孔14的弦状边14a和固定轴32的平坦面32a之间的间隙优选为0～3mm，特别优选为0.5～1.7mm。而且，在固定轴32卡合在卡止孔14内的状态下，充气机30的转动角度公差优选为±0～4°，特别优选为0～3°。
从卡止孔14的内周缘突出设置能够与固定轴32的槽33卡合的舌片状的凸部15。在该实施例中，在与固定轴32的各个槽33对应的位置上设置了1～2个凸部15。在该实施例中，在卡止孔14的上述大致半圆弧状边的上缘以及弦状边14a相反侧的侧缘上，围绕卡止孔14的中心偏移约90°相位而分别设置凸部15。
从保持器10的周壁部12突出设置用于将上述盖连接到保持器10上的挂钩16。如图1所示，在该实施例中，沿着周壁部12在保持器10的长度方向上延伸的上缘分别配置多个挂钩16。另外，挂钩16的配置方式并不局限于此。在图3(a)、图3(b)、图4、图9和图10中省略了挂钩16。
如图9和图10所示，按压配件60具有将气囊20的气体导入口21的周缘部压在保持器10的凹部11b周围的底面部11上的气囊按压框61、从气囊按压框61向下方突出设置的多个双头螺栓62、横跨夹着凹部11b的两侧气囊按压框61之间的朝上半圆弧形的充气机按压框63。以与保持器10的各个螺栓插孔11e重叠的位置关系配置各个双头螺栓62。而且，如图9所示，在气囊20的气体导入口21的周缘部上，也设置了插入各个双头螺栓62的螺栓插孔(省略了附图标记)。充气机按压框63的内周侧的直径大致与充气机30的直径相同。
如图7和图8所示，上述充气机固定配件70具有与充气机30的后端面重叠的端板71；设置在该端板71的上缘并从下方与充气机30的凸轴34卡合的缺口部72；与该端板71的两端相连且分别重叠在与充气机30的后端侧卡合的半圆弧形弯曲部11a、11c两侧的保持器10的底面部11的下表面上的1对脚状片73、分别设置在各个脚状片73上的螺栓插孔74。螺栓插孔74设置成分别与和充气机30的后端侧卡合的朝下半圆弧形弯曲部11c两侧的螺栓插孔11e重叠。
下文将说明该气囊装置1的装配顺序。
首先，以固定轴32作为前头，从保持器10上未设置止动板13的一侧的朝上半圆弧形弯曲部11a和朝下半圆弧形弯曲部11c之间，将充气机30插入到保持器10内，然后，将充气机30的前端侧从保持器10内插入到相反侧的朝上半圆弧形弯曲部11a和朝下半圆弧形弯曲部11c之间。
然后，使固定轴32的平坦面32a的方向和卡止孔14的弦状边14a一致，并且将卡止孔14的各个凸部15从固定轴32的前端面卡合到各个槽33内，将固定轴32插入到卡止孔14内。通过使充气机30的前端面与止动板13抵接或使各个凸部15与各个槽33的后端抵接，使固定轴32停止向卡止孔14内插入。
由此，以气体喷出口31朝向规定方向的姿势、使充气机30以基本不能围绕其筒轴线转动的方式卡合在保持器10上。
然后，如图9所示，从气囊20的内侧将按压配件60的各个双头螺栓62插入到气囊20的各个螺栓插孔内，并且将按压配件60的气囊按压框61重叠在气体导入口21周缘部上。然后，将气囊20配置在保持器10内。将各个双头螺栓62插入到保持器10的各个螺栓插孔11e内，由气囊按压框61将气体导入口21的周缘部压在保持器10的底面部11上。
而且，气囊20可以在预先被折叠的状态下安装在保持器10内，也可以安装在保持器10内后再进行折叠。
然后，将充气机固定配件70安装在充气机30的后端侧。此时，如图7和图8所示，端板71与充气机30的后端侧重叠，并且使缺口部72从下方与充气机30的凸轴34卡合。然后，将从与充气机30的后端侧卡合的朝下半圆弧形弯曲部11c两侧的各个螺栓插孔11e向下方伸出的各个双头螺栓62插入到各个螺栓插孔74内，使各个脚状片部73与保持器10的底面部11的下表面叠合。
然后，将螺母64紧固在各个双头螺栓62上，将按压配件60和充气机固定配件70固定在保持器10上。因而，气囊20的气体导入口21的周缘部被夹持固定在该按压配件60的气囊按压框61和保持器10的底面部11之间，并且充气机30的两端侧由止动板13和充气机固定配件70分别保持在各个半圆弧形弯曲部11a、11c之间而不能拔出。
在该实施例中，通过将螺母64紧固在各个双头螺栓62上，由按压配件60的充气机按压框63从上方压住充气机30，将充气机30固定在朝下半圆弧形弯曲部11c内。
然后，将盖安装在保持器10上，以覆盖保持器10的上表面，通过挂钩16将盖连接到保持器10上，从而构成气囊装置1。
上述盖如下构成：在气囊20膨胀时开裂，以将保持器10的上表面敞开。
如上所述，该气囊装置1的充气机固定结构中，将充气机30的断面形状呈D字形的固定轴32卡合在保持器10的D字形的卡止孔14内，并且从该卡止孔14的内周缘突出地设置的凸部15卡合在设置在固定轴32的外周面上的各个槽33内。
即，对于该充气机固定结构，通过使固定轴32外周的平坦面32a与卡止孔14的弦状边14a相对，且使各个凸部15与各个槽33卡合，对充气机30的转动进行双重限制，因此，与仅通过固定轴32外周的平坦面32a与卡止孔14的弦状边14a相对而对充气机30的转动进行限制的充气机固定结构相比，能够减小充气机30在转动方向上的间隙，从而即使固定轴32的直径较小，也能将充气机30在转动方向上的间隙限制在规定的转动角度公差范围内。
在该充气机固定结构中，由于充气机30的固定轴32具有大致呈D字形的断面形状，所以能够将该固定轴32外周的平坦面32a的朝向作为充气机30的朝向的标识，因此充气机30向保持器10的安装操作性良好。
该气囊装置1的动作与普通的气囊装置相同。即，在车辆发生碰撞时，充气机30喷出气体，来自充气机30的气体通过气体导入口21被导入到气囊20内，气囊20开始膨胀。气囊20使盖开裂而向车室内膨胀出来，在副驾驶座乘员的前方膨胀展开。
上述实施例仅是本发明的一个示例，本发明并不局限于上述实施例。
例如在上述实施例中，设置了2组相互卡合的作为凹部的槽33和凸部15，但是也可以仅设置1组或设置3组。
此外，也可以在卡止孔14上设置凹部，在固定轴32上设置能够与该凹部卡合的凸部。
在上述实施例中，示例了本发明适用于副驾驶座用的气囊装置的情况，但是本发明也可以适用于除副驾驶座之外的气囊装置，例如驾驶座用或后排座椅用气囊装置等各种气囊装置。