JP2002337649A

JP2002337649A - 膝保護用エアバッグ装置

Info

Publication number: JP2002337649A
Application number: JP2001150435A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Takimoto; 正博滝本; Susumu Koyama; 享小山; Tomoji Funabashi; 智司舩橋
Original assignee: Toyota Motor Corp; Toyoda Gosei Co Ltd
Current assignee: Toyota Motor Corp; Toyoda Gosei Co Ltd
Priority date: 2001-05-21
Filing date: 2001-05-21
Publication date: 2002-11-27
Anticipated expiration: 2021-05-21
Also published as: JP3868226B2

Abstract

(57)【要約】【課題】展開膨張開始からの時間経過に伴って、効率的
にエアバッグを展開膨張させて、運転者の膝を的確に保
護可能な膝保護用エアバッグ装置の提供。【解決手段】膝保護用エアバッグ装置Ｍは、ステアリン
グコラム下方の着座した運転者の膝の前方側に、エアバ
ッグ２６が折り畳まれて収納され、膨張用ガスＧの流入
時、エアバッグ２６が、ケース１９から車両後方側ＨＢ
へ突出して運転者の膝ＫＬ・ＫＲを保護する。エアバッ
グ２６は、展開膨張の初期段階において、ケース１９の
突出用開口１７から車両後方側ＨＢに突出して、膝ＫＬ
・ＫＲの前方側を覆い可能に、突出用開口１７の左右の
周縁を覆うように、左右方向ＨＬ・ＨＲに広がって展開
膨張する。ついで、エアバッグ２６は、ステアリングコ
ラムを覆うコラムカバーの下面側に沿って上昇し、突出
用開口１７の周縁から少なくともコラムカバー下面側の
上端付近までを覆い可能に、上方へ展開膨張する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、膨張用ガスを流入
させて展開膨張するエアバッグが、運転者の膝を保護可
能な膝保護用エアバッグ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術とその課題】従来、運転者の膝を保護する
装置としては、特開平８−８０７９７号公報、特開平１
０−３１５８９４号公報等に示されるものがあった。前
者は、ダッシュボードのロアカバーの下側部位に配置さ
れて、作動時に運転者の脛から膝までを保護するように
展開膨張するエアバッグを備えたエアバッグ装置であ
り、後者は、ステアリングホイール下方のコラムカバー
付近に配置されて、作動時に運転者の膝の下部からつま
先付近までを保護するように展開膨張するエアバッグを
備えたエアバッグ装置であった。

【０００３】しかし、これらの膝保護用エアバッグ装置
では、エアバッグの展開膨張の開始から完了までの時間
経過に伴って、エアバッグを効率的に膨張させて、運転
者の膝を保護する点に改善の余地があった。

【０００４】本発明は、上記にかんがみて、エアバッグ
の展開膨張の開始から完了までの時間経過に伴って、効
率的にエアバッグを展開膨張させて、運転者の膝を的確
に保護可能な膝保護用エアバッグ装置を提供することを
目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明に係る膝保護用エ
アバッグ装置は、ステアリングコラムの下方における着
座した運転者の膝の前方側に、エアバッグが折り畳まれ
て収納され、膨張用ガスの流入時、前記エアバッグが、
収納部位から車両後方側へ突出して展開膨張し、運転者
の膝の前方側に配設されて、運転者の膝を保護可能な膝
保護用エアバッグ装置であって、前記エアバッグが、展
開膨張の初期段階において、収納部位の突出用開口から
車両後方側に突出して、前記膝の前方側を覆い可能に、
前記突出用開口の左右の周縁を覆うように、左右方向に
広がって展開膨張し、ついで、前記ステアリングコラム
を覆うコラムカバーの下面側に沿って上昇し、前記突出
用開口周縁から少なくとも前記コラムカバー下面側の上
端付近までを覆い可能に、上方へ展開膨張するように、
構成されていることを特徴とする。

【０００６】なお、本明細書での上下、左右、及び、前
後は、膝保護用エアバッグ装置を車両に搭載させた際の
車両の上下・左右・前後に対応するものである。

【０００７】

【発明の作用・効果】本発明に係る膝保護用エアバッグ
装置では、エアバッグが、展開膨張の初期段階で、ま
ず、収納部位の突出用開口から車両後方側に突出し、膝
の前方側を覆い可能に、突出用開口の左右の周縁を覆う
ように、左右方向に広がって展開膨張する。すなわち、
膝保護用エアバッグ装置の作動直後では、車両が前面衝
突をしていることから、運転者の膝が、車両に対して相
対的に前進する。その際、突出用開口の周縁から左右方
向に広がるように、エアバッグが展開膨張しておれば、
ブレーキ操作等によって膝が左右にずれていても、その
運転者の両膝を的確に保護可能となる。

【０００８】そして、エアバッグの展開膨張の初期段階
を経た後では、膝がエアバッグに接触していても、ある
いは、膝がエアバッグに接触していなくとも、運転者の
足先がフロアパネルに着いている状態等で、車両に対す
る相対的な運転者の前進があれば、膝が、屈曲して上昇
する事態を招き、コラムカバーの下面側における上端付
近にずれる場合が生ずる。その際、エアバッグは、既
に、展開膨張の初期段階を経て、ステアリングコラムを
覆うコラムカバーの下面側に沿って上昇し、突出用開口
周縁から少なくともコラムカバー下面側の上端付近まで
を覆い可能に、上方へ展開膨張していることから、上方
移動する膝を、上方へ展開膨張を完了させたエアバッグ
の部位で、的確に保護可能となり、コラムカバーの下面
側にキーシリンダ等の硬質部材が配設されていても、エ
アバッグによって、それらの硬質部材から膝を保護する
ことができる。

【０００９】以上のように、本発明に係る膝保護用エア
バッグ装置では、展開膨張の開始から完了までの時間経
過に伴って、エアバッグの膨張形態を設定しており、膨
張当初から、エアバッグの保護エリアを大きくするよう
に展開膨張させていないことから、エアバッグヘ膨張用
ガスを供給するインフレーターとして、出力の大きなも
のを使用したり、あるいは、容積の大きなエアバッグを
使用することなく、運転者の両膝を的確に保護すること
ができる。

【００１０】したがって、本発明に係る膝保護用エアバ
ッグ装置では、エアバッグの展開膨張の開始から完了ま
での時間経過に伴って、効率的にエアバッグを展開膨張
させて、運転者の膝を的確に保護することができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図面
に基づいて説明する。

【００１２】本発明の一実施形態である膝保護用エアバ
ッグ装置Ｍは、図１〜３に示すように、ステアリングコ
ラム３の下方に配設されて、折り畳まれたエアバッグ２
６と、エアバッグ２６に膨張用ガスを供給するインフレ
ーター２１と、エアバッグ２６とインフレーター２１と
を収納するケース１９と、折り畳まれたエアバッグ２６
を覆うエアバッグカバー１３と、ケース１９を保持する
保持部材１２と、を備えて構成されている。そして、実
施形態のエアバッグ装置Ｍでは、エアバッグ２６を収納
したケース１９が保持部材１２に保持され、保持部材１
２が車両のフレームＦＬ・ＦＲに連結固定されて、折り
畳まれたエアバッグ２６が、ステアリングコラム３の下
方における着座した運転者Ｄの膝Ｋ（ＫＬ・ＫＲ）の前
方側に、配設されている。

【００１３】なお、ステアリングコラム３は、図１に示
すように、ステアリングホイール１に連結されるメイン
シャフト４と、メインシャフト４の周囲を覆うコラムチ
ューブ５と、を備えて構成され、メインシャフト４とコ
ラムチューブ５との間には、ステアリングホイール１の
リング面の角度を調整可能な図示しないチルト機構や、
ステアリングホイール１をシャフトの軸方向に移動させ
て停止可能な図示しないテレスコピック機構等が、配設
されている。チルト機構の操作部（操作レバー）６ｂと
テレスコピック機構の操作部（操作レバー）６ｃとは、
図２に示すように、コラムカバー８の下面８ａや左側面
８ｃに、露出して配設されている。

【００１４】また、コラムカバー８は、略四角筒形状等
の合成樹脂製として、ステアリングホイール１の下方の
ステアリングコラム３を覆うように、ステアリングコラ
ム３の軸方向に沿って配設されている。すなわち、コラ
ムカバー８は、車両前方側を下方に配置させて、車両後
方側を上方に配置させるように、後上がりに傾斜して配
設されている。そして、コラムカバー８の下面８ａは、
略長方形形状とし、車両前後方向で、後上がりの曲面状
に形成されている。

【００１５】さらに、コラムカバー８の右側面８ｄに
は、ステアリングロック機構のキーシリンダ６ａが配設
されている。これらのキーシリンダ６ａや既述の操作部
６ｂ・６ｃは、運転者Ｄの膝Ｋ（ＫＬ・ＫＲ）がコラム
カバー８の下面８ａ側へ干渉する際の硬質部材６を、構
成することとなる。

【００１６】保持部材１２は、図１・２に示すように、
板金製の板状として、ステアリングコラム３の周囲を覆
っているコラムカバー８の下方側を含んで、インストル
メントパネル（以下「インパネ」と略する）１０の下部
側の位置で、上端側を車両後方側に位置させ、下端側を
車両前方側に位置させて、後上がりに傾斜して配設され
ている。そして、保持部材１２は、左右方向の両端を、
左右に配置された車両のフレーム部ＦＬ・ＦＲに、それ
ぞれ、ボルト止め等によって、連結固定されている。ま
た、保持部材１２は、図示しないボルト・ナット・リベ
ット・溶接等を利用して、ケース１９を、車両前方側の
面に取付固定している。保持部材１２におけるケース１
９の取付部位には、ケース１９に収納したエアバッグ２
６を車両後方側となる車内側に突出可能に、ケース１９
の突出用開口１７に連通する挿通孔１２ａが形成されて
いる。挿通孔１２ａは、ケース１９の突出用開口１７と
対応するように、略長方形形状に開口されている。

【００１７】エアバッグカバー１３は、実施形態の場
合、図１〜３に示すように、保持部材１２の車両後方側
の面に取付固定されており、折り畳んだエアバッグ２６
の車両後方側を覆うとともに、保持部材１２の車内側の
面を覆う内装材としての役目も果たしている。エアバッ
グカバー１３には、突出用開口１７の配置位置に、展開
膨張するエアバッグ２６に押されて車内側に開くよう
に、略長方形板状の扉部１５が形成されている。この扉
部１５は、周囲に、車内側から見て逆Ｕ字形状となる薄
肉の破断予定部１４を配設させ、下縁にインテグラルヒ
ンジからなるヒンジ部１６を配設させて構成されてい
る。扉部１５は、エアバッグ２６の展開膨張時、エアバ
ッグ２６に押されて破断予定部１４を破断させ、ヒンジ
部１６を開き時の回転中心として、車内側の下方側へ開
くこととなる。

【００１８】ケース１９は、図１〜３に示すように、板
金製の略四角箱形状として、折り畳んだエアバッグ２６
を収納する収納部位として配設され、実施形態の場合、
インフレーター２１ごと折り畳んだエアバッグ２６を収
納している。ケース１９は、車両後方側を突出用開口１
７として開口させた略四角筒形状の周壁部１９ａと、周
壁部１９ａの車両前方側を塞ぐ略長方形状の底壁部１９
ｄと、を備えて構成され、周壁部１９ａにおける突出用
開口１７の周縁に、保持部材１２に連結されるフランジ
部１９ｂが、形成されている。また、周壁部１９ａの車
両前方側の上面には、インフレーター２１とエアバッグ
２６とを取付固定するための複数（実施形態では二個）
の取付孔１９ｃが形成されている。また、ケース１９の
周壁部１９ａの軸方向Ｏは、コラムカバー下面８ａに沿
うように（ステアリングコラム３の軸方向に沿うよう
に）、配設されている。

【００１９】インフレーター２１は、図１〜５に示すよ
うに、電気信号を入力させて膨張用ガスＧを吐出可能に
構成されたシリンダタイプの本体２２と、二つのブラケ
ット２３・２３と、を備えて構成されている。本体２２
は、膨張用ガスＧを吐出させるガス吐出口２２ａを備
え、実施形態の場合、ステアリングホイール１に搭載さ
れた図示しないエアバッグ装置を作動させる制御装置か
らの電気信号を、ステアリングホイール用エアバッグ装
置と同時に入力させて、作動されることとなる。各ブラ
ケット２３は、本体２２に外装させて縮径させるように
塑性変形させることによって、本体２２に取り付けられ
る板金製の保持環２３ａと、保持環２３ａから突出する
ボルト２３ｂと、から構成されている。インフレーター
２１は、エアバッグ２６内に配設させて、エアバッグ２
６の後述する取付孔２９から各ボルト２３ｂを突出さ
せ、さらに、これらのボルト２３ｂをケース１９の各取
付孔１９ｃから突出させてナット２４止めすることによ
り、エアバッグ２６とともに、ケース１９に取付固定さ
れている。また、本体２２には、図示しないリード線が
結線されている。

【００２０】なお、ケース１９は、保持部材１２ととも
に、板金等の金属材を利用したプレス加工や溶接、ある
いは、アルミニウム等の軽合金材料を利用したダイカス
ト鋳造等によって、一体的に形成してもよい。

【００２１】エアバッグ２６は、可撓性を有したポリエ
ステルやポリアミド等の織布から形成されて、図２・４
〜６に示すように、展開膨張完了時の形状を略長方形板
状として、構成されている。実施形態の場合、エアバッ
グ２６は、それぞれ略長方形形状のコラムカバー８側の
壁部２７と運転者Ｄ側の壁部２８との二枚の織布から構
成されて、壁部２７・２８の周縁相互を縫合して形成さ
れている。コラムカバー側壁部２７の下部側には、イン
フレーター２１の各ボルト２３ｂを挿通させる取付孔２
９が形成されている。また、運転者側壁部２８は、イン
フレーター２１の配置位置における車両後方側の位置に
一致する下部中央部位２８ｂを含んで、エアバッグ２６
の左右方向の中央付近における中央部位２８ａと、平ら
に展開した状態のエアバッグ２６における左右の両縁２
６ａ・２６ｂより中央側で、かつ、中央部位２８ａに連
なる中央部位２８ａ近傍の左右の連接部位２８ｃ・２８
ｃと、を具備して構成されている。

【００２２】また、エアバッグ２６内には、図４・５に
示すように、コラムカバー側・運転者側壁部２７・２８
相互を連結して、展開膨張時におけるエアバッグ２６の
厚さ寸法を一定として、運転者Ｄの膝Ｋとコラムカバー
下面８ａとの間にエアバッグ２６を円滑に侵入させるた
めの厚さ規制手段としてのテザー３２・３３が配設され
ている。テザー３２・３３は、エアバッグ２６の壁部２
７・２８と同様に、可撓性を有した材料で形成されて、
壁部２７・２８に縫着されており、実施形態の場合、イ
ンフレーター２１の配置部位における上方側において、
車両左右方向と略平行とし、それぞれの左右の両端を、
エアバッグ２６の左右の両縁２６ａ・２６ｂから離し
て、配設されている。また、テザー３２は、厚さ規制手
段として配置されると同時に、インフレーター２１から
吐出された膨張用ガスＧを、エアバッグ２６における左
右両縁２６ａ・２６ｂ側に向かうように、規制するガス
流れ規制材としての役割も果たしている。

【００２３】さらに、このエアバッグ２６は、展開膨張
時に、まず、下部３０が、車両前面衝突時における運転
者Ｄの両膝ＫＬ・ＫＲの配置範囲の前方側をカバーでき
る範囲を確保して、突出用開口１７を含んだ開口１７の
左右の周縁における保持部材１２（エアバッグカバー１
３）の部位を覆い可能とし、また、上部３１が、突出用
開口１７の周縁からコラムカバー下面８ａ側の上端８ｂ
付近までを覆い可能に、外形形状を設定されている。な
お、実施形態の場合、展開膨張時のエアバッグ２６の下
部３０は、テザー３２の下方側の領域が対応し、上部３
１は、テザー３２の上方側の領域が対応することとな
る。

【００２４】そして、このエアバッグ２６では、展開膨
張の初期段階で、上部３１が展開膨張を完了させる前
に、下部３０が突出用開口１７の左右の周縁を広く覆え
るように、二つの展開手段４０・４１が設けられてい
る。一方の展開手段４０は、膨張用ガスＧの上流側の流
れを左右方向両側へ向けるものであり、他方の展開手段
４１は、エアバッグ２６の展開膨張時に折りを解消する
際の折り畳み形状である。

【００２５】ガス流れを利用する展開手段４０は、ガス
流れ規制材としてのテザー３２を利用するものであり、
エアバッグ下部３０を、エアバッグ２６内でのインフレ
ーター２１近傍である膨張用ガスＧの上流側部位とし、
エアバッグ上部３１を、エアバッグ２６内での膨張用ガ
スＧの下流側部位として、上流側部位としてのエアバッ
グ下部３０内での膨張用ガスＧを左右方向両側に流すよ
うに、テザー３２を配設させて、構成されている。すな
わち、車両左右方向に配設されるテザー３２が、インフ
レーター２１の上方側を塞いで、テザー３２の左端３２
ａとエアバッグ左縁２６ａとの間と、テザー右端３２ｂ
とエアバッグ右縁２６ｂとの間と、にガス流通口３４・
３４を設けて、下流側部位としてのエアバッグ上部３１
に膨張用ガスＧが流される際に、上流側部位としてのエ
アバッグ下部３０内で、インフレーター２１から吐出さ
れる膨張用ガスＧを左右両側に向かって上方へ向かうよ
うに、配設されている。

【００２６】展開手段４１は、折り畳み状態からの展開
時にエアバッグ下部３０を左右方向に展開させ易くする
ものであり、実施形態の場合、エアバッグ２６の折り畳
みを、つぎのような縦折り工程と横折り工程とを経て折
り畳むことにより、構成されている。

【００２７】この縦折り工程は、図６Ａ〜図６Ｄに示す
ように、運転者側壁部２８をコラムカバー側壁部２７に
当てて平らに展開した状態で、左右両縁２６ａ・２６ｂ
を中央部位２８ａ側に接近させるように縦折りして、ケ
ース１９内に収納可能な左右方向の幅寸法Ｂ１に折り畳
む工程であって、特に、エアバッグ２６の左右両縁側の
折り畳み部位３７・３７を、運転者側壁部２８の左右の
連接部位２８ｃ・２８ｃにおけるコラムカバー側壁部２
７側に、それぞれ、配置させるように、エアバッグ２６
を縦折りすることに特徴がある。縦折り工程におけるエ
アバッグ２６の左右両縁側の折り畳み部位３７・３７
は、蛇腹折りや、左右両縁２６ａ・２６ｂをコラムカバ
ー側壁部２７側に巻くロール折り等により、折り畳むこ
とが例示できる。

【００２８】また、横折り工程は、縦折り工程を経た後
に行う工程であって、図６Ｄ・図６Ｅに示すように、縦
折り工程終了後のエアバッグ上縁２６ｃをインフレータ
ー２１の配置位置側に接近させるように横折りして折り
畳み部位３８を形成し、ケース１９内に収納可能な上下
方向の幅寸法Ｖ１（図７Ｂ参照）に折り畳む工程であ
る。

【００２９】つぎに、膝保護用エアバッグ装置Ｍの車両
への搭載について説明すると、まず、インフレーター２
１を内蔵した状態で、エアバッグ２６を折り畳む。な
お、インフレーター２１の各ボルト２３ｂは、それぞ
れ、取付孔２９から突出させておく。また、本体２２か
ら延びる図示しないリード線は、エアバッグ２６におけ
る所定の図示しない挿通孔から出しておく。

【００３０】エアバッグ２６の折り畳みは、実施形態の
場合、既述したような縦折り工程と横折り工程との二工
程で行なっている。

【００３１】そして、縦折り工程では、図６Ａに示すよ
うに、運転者側壁部２８をコラムカバー側壁部２７に当
てて平らに展開した状態から、図６Ｂに示すように、エ
アバッグ２６の左右両縁２６ａ・２６ｂを運転者側壁部
２８の中央部位２８ａに接近させるように、左右両縁２
６ａ・２６ｂを、それぞれ、コラムカバー側壁部２７側
に向かって折り畳む。さらに、図６Ｃに示すように、エ
アバッグ２６における折り畳んだ後の左右両縁３５・３
６を運転者側壁部２８の中央部位２８ａに接近させるよ
うに、両縁３５・３６を、それぞれ、コラムカバー側壁
部２７側に向かって折り畳んで、折り畳み部位３７・３
７を形成する。ついで、図６Ｄに示すように、ケース１
９の左右方向の収納幅寸法Ｂ０（図３参照）に対応させ
るために、折り畳み部位３７・３７を、運転者側壁部２
８の左右の連接部位２８ｃ・２８ｃにおけるコラムカバ
ー側壁部２７側にそれぞれ配置された状態で、運転者側
壁部２８の中央部位２８ａにおける外表面上（車両後方
側上・運転者側上）に載せるように折り畳んで、縦折り
工程を完了する。

【００３２】縦折り工程後の横折り工程では、図６Ｄ・
図６Ｅに示すように、縦折り後のエアバッグ２６を、上
縁２６ｃからコラムカバー側壁部２７側に向かってロー
ル巻きするように折り畳んで、ケース１９の上下方向の
収納幅寸法Ｖ０（図７Ａ参照）に対応させて、横折り工
程を完了し、エアバッグ２６の折り畳み作業を完了す
る。

【００３３】そして、エアバッグ２６の折り畳み後、折
り崩れ防止用の破断可能な図示しないラッピングフィル
ムでくるみ、インフレーター２１とエアバッグ２６とを
ケース１９内に入れて、各ボルト２３ｂを、ラッピング
フィルムを経て、かつ、ケース１９の取付孔１９ｃから
突出させ、突出した各ボルト２３ｂにナット２４を螺合
させれば、インフレーター２１とエアバッグ２６とをケ
ース１９内に収納固定することができる。なお、インフ
レーター本体２２から延びる図示しないリード線は、ラ
ッピングフィルムから出すとともに、ケース１９の図示
しない挿通孔から出しておく。

【００３４】そして、ケース１９のフランジ部１９ｂを
保持部材１２に固定し、保持部材１２の左右方向の両端
を、左右に配置された車両のフレーム部ＦＬ・ＦＲに、
それぞれ、ボルト止めして固定し、図示しないリード線
を制御回路に結線して、インパネ１０等を車両に装着す
れば、図１〜３に示すように、エアバッグ装置Ｍを車両
に搭載することができる。

【００３５】車両へのエアバッグ装置Ｍの搭載後、イン
フレーター本体２２に所定の電気信号が入力されれば、
ガス吐出口２２ａから膨張用ガスＧが吐出されて、エア
バッグ２６が、膨張し、図示しないラッピングフィルム
を破断するとともにエアバッグカバー１３の扉部１５を
押し開いて、車両後方側へ突出し、さらに、横折りと縦
折りとを解消しつつ、コラムカバー下面８ａに沿うよう
に、上方に向かって展開膨張することとなる。

【００３６】その際、実施形態では、折り畳み工程によ
る展開手段４１によって、展開膨張するエアバッグ２６
の初期段階では、インフレーター２１から吐出する膨張
用ガスＧに押されて、まず、図７Ａ・図８Ａ・図９Ａに
示すように、運転者側壁部２８の中央部位２８ａにおけ
るインフレーター２１と対向する下部中央部位２８ｂ
が、車両後方側ＨＢの運転者Ｄ側に突出し、この下部中
央部位２８ｂの突出に伴って、折り畳み部位３８・３７
・３７が、車両後方側ＨＢに移動し、破断予定部１４を
破断させてエアバッグカバー１３の扉部１５を開かせ
る。

【００３７】と同時に、下部中央部位２８ｂに連なる連
接部位２８ｃの下部連接部位２８ｄも、運転者Ｄ側に突
出する（図８Ａ参照）。そしてさらに、膨張用ガスＧの
流入に伴って、下部連接部位２８ｄ近傍の折り畳み部位
３７・３７が、折りを解消させることとなる。その際、
折り畳み部位３７・３７は、縦折り時、運転者側壁部２
８の左右の連接部位２８ｃ・２８ｃにおけるコラムカバ
ー側壁部２７の側に、それぞれ、配置されているため、
下部連接部位２８ｄ近傍の折り畳み部位３７・３７が、
運転者Ｄ側に突出することを極力抑えて、図８Ａから図
８Ｂに示すように、下部連接部位２８ｄからコラムカバ
ー８側（保持部材１２側）に向いて、左右方向ＨＬ・Ｈ
Ｒに広く展開しつつ折りを解消させることとなり、エア
バッグ下部３０が展開膨張を完了させることとなる。

【００３８】そして、運転者側壁部２８の中央部位２８
ａの運転者Ｄ側への突出が、下部中央部位２８ｂから上
方側ＶＵに伝播していくとともに、折り畳み部位３７・
３７の折りが、下部連接部位２８ｄ近傍付近から上方側
ＶＵに向いて解消することとなって、図７Ｂ・図９Ｂに
示すように、横折りの折り畳み部位３８が、コラムカバ
ー８の下面８ａに沿って、折りを解消しつつ展開膨張す
ることとなり、エアバッグ上部３１が展開膨張を完了さ
せることとなる。

【００３９】すなわち、実施形態の膝保護用エアバッグ
装置Ｍでは、エアバッグ２６が、展開膨張の初期段階
で、まず、収納部位の突出用開口１７から車両後方側Ｈ
Ｂに突出し、図７Ａ・図８Ａ・図８Ｂ・図９Ｂに示すよ
うに、膝Ｋ（ＫＬ・ＫＲ）の前方側を覆い可能に、突出
用開口１７の左右の周縁を覆うように、エアバッグ下部
３０が、左右方向ＨＬ・ＨＲに広がって展開膨張する。
この時、膝保護用エアバッグ装置Ｍは作動直後であり、
車両が前面衝突をしていることから、運転者Ｄの膝Ｋ
（ＫＬ・ＫＲ）が、車両に対して相対的に前進する。そ
の際、突出用開口１７の周縁から左右方向ＨＬ・ＨＲに
広がるように、エアバッグ２６の下部３０が展開膨張し
ておれば、ブレーキ操作等によって膝Ｋ（ＫＬ・ＫＲ）
が左右にずれていても、その運転者Ｄの両膝ＫＬ・ＫＲ
をエアバッグ下部３０が的確に保護可能となる。

【００４０】そして、エアバッグ２６の展開膨張の初期
段階を経た後では、膝Ｋ（ＫＬ・ＫＲ）がエアバッグ下
部３０に接触していても、あるいは、エアバッグ下部３
０に接触していなくとも、運転者Ｄの足先がフロアパネ
ルに着いている状態等で、車両に対する相対的な運転者
Ｄの前進があれば、膝Ｋ（ＫＬ・ＫＲ）が、膝Ｋ（Ｕ）
（図１参照）の位置に、屈曲して上昇する事態を招き、
コラムカバー８の下面８ａ側における上端８ｂ付近にず
れる場合が生ずる。その際、エアバッグ２６は、図７Ｂ
・図９Ｂに示すように、既に、展開膨張の初期段階を経
て、ステアリングコラム３を覆うコラムカバー８の下面
８ａ側に沿って上昇し、突出用開口１７の周縁から少な
くともコラムカバー下面８ａ側の上端８ｂ付近までを覆
い可能に、上方ＶＵへ展開膨張し、エアバッグ上部３１
が展開膨張を完了させていることから、上方移動する膝
Ｋ（ＫＬ・ＫＲ）を、上方へ展開膨張を完了させたエア
バッグ上部３１で、的確に保護可能となり、コラムカバ
ー８の下面８ａ側にキーシリンダ６ａ・操作部６ｂ・６
ｃ等の硬質部材６が配設されていても、エアバッグ上部
３１によって、それらの硬質部材６から膝Ｋ（ＫＬ・Ｋ
Ｒ）を保護することができる。

【００４１】以上のように、実施形態の膝保護用エアバ
ッグ装置Ｍでは、展開膨張の開始から完了までの時間経
過に伴って、エアバッグ２６の膨張形態を設定してお
り、膨張当初から、エアバッグ２６の保護エリアを大き
くするように展開膨張させていないことから、エアバッ
グ２６ヘ膨張用ガスＧを供給するインフレーター２１と
して、出力の大きなものを使用したり、あるいは、容積
の大きなエアバッグを使用することなく、運転者Ｄの両
膝ＫＬ・ＫＲを的確に保護することができる。

【００４２】したがって、実施形態の膝保護用エアバッ
グ装置Ｍでは、エアバッグ２６の展開膨張の開始から完
了までの時間経過に伴って、効率的にエアバッグ２６を
展開膨張させて、運転者Ｄの膝Ｋ（ＫＬ・ＫＲ）を的確
に保護することができる。

【００４３】さらに、実施形態の場合には、エアバッグ
２６内に、ガス流れを利用する展開手段４０としてのテ
ザー３２を、配設させている。そのため、インフレータ
ー２１が作動して、インフレーター２１から膨張用ガス
Ｇが吐出されると、その膨張用ガスＧは、図４の二点鎖
線に示すように、エアバッグ下部３０内で、テザー３２
の左右に位置するガス流通口３４・３４側に流れて、エ
アバッグ下部３０を左右方向に展開させて、膨張を完了
させるように、作用させる。その結果、エアバッグ２６
の展開膨張の初期段階では、膝Ｋ（ＫＬ・ＫＲ）の前方
側を覆い可能に、突出用開口１７の左右の周縁を覆うよ
うに、エアバッグ下部３０が左右方向に広がって展開膨
張を完了させる。

【００４４】そして、ガス流通口３４・３４を通過した
膨張用ガスＧがエアバッグ上部３１内に充満して、エア
バッグ上部３１は、ステアリングコラム３を覆うコラム
カバー８の下面８ａ側に沿って上昇し、突出用開口１７
の周縁から少なくともコラムカバー下面８ａ側の上端８
ｂ付近までを覆い可能に、展開膨張を完了させることと
なる。

【００４５】なお、実施形態の膝保護用エアバッグ装置
Ｍでは、エアバッグ２６が、展開膨張時の外形形状を、
左右方向に広く設定されており、インパネ１０の硬質部
材６であるパーキングリリースレバー６ｄ（図２参照）
の車両後方側も覆うことができ、運転者Ｄの膝ＫＬを広
い範囲で保護することができる。

【００４６】勿論、コラムカバー下面８ａ近傍のインパ
ネ１０の部位に、パーキングリリースレバー６ｄ等の硬
質部材６が配設されない場合には、エアバッグ上縁２６
ｃ側の左右方向の寸法を狭くし、上縁２６ｃ側の左右の
容積を少なくして、エアバッグ上部３１が、実質的にコ
ラムカバー下面８ａの上端８ｂを覆うように構成しても
よい。

【００４７】また、実施形態のエアバッグ装置Ｍでは、
エアバッグ２６の折り畳み部位３８の横折りの解消時、
エアバッグ２６の上縁２６ｃがコラムカバー側壁部２７
側へ向かってロール巻きするように折り畳まれているた
め、図７Ａ・図７Ｂに示すように、ロール巻きの巻きを
解きつつ、エアバッグ２６の上縁２６ｃ側がコラムカバ
ー下面８ａに沿って展開膨張し、図１の二点鎖線に示す
ように、展開膨張を完了させる。このとき、エアバッグ
２６は、コラムカバー下面８ａ側に極力接近して折りを
解消するため、エアバッグ２６の展開膨張時、運転者Ｄ
の膝Ｋ方向への突出を抑えることができる。そして、実
施形態のエアバッグ２６は、仮に、運転者Ｄの膝Ｋに接
触しても、ロール巻きの巻きを解くように円滑に展開す
ることができる。

【００４８】さらに、実施形態の膝保護用エアバッグ装
置Ｍでは、エアバッグ２６の膨張初期段階で、左右方向
に広く展開するためのガス流れを利用する構成として、
エアバッグ２６の厚さを規制するテザー３２を利用する
場合を示したが、エアバッグ下部３０が左右方向に展開
し易ければ、テザー３２に限らず、インフレーター２１
のガス吐出口２２ａ自体を車両の左右方向両側へ向け
て、膨張用ガスＧ自体を車両の左右後方両側に向けて吐
出させるように構成してもよい。

【００４９】さらにまた、図１０・１１に示すように、
エアバッグ２６Ａのインフレーター２１の周囲に、ガス
流れを規制する整流布４３を設けて、展開手段４０Ａを
形成してもよい。

【００５０】この整流布４３は、エアバッグ２６の材料
と同様な可撓性を有した織布から形成される略円筒形状
として、車両左右方向の開口４３ａ・４３ａが、整流布
４３の軸方向の中央部位より内径を小さくするように、
狭くされている。また、この整流布４３の左右方向の中
央付近における上方側には、破断可能な縫合糸４４で縫
合させて、縫合糸４４の破断時に開口可能なスリット状
の補助開口４３ｂが形成されている。

【００５１】このエアバッグ２６Ａでは、インフレータ
ー２１の作動直後、すなわち、エアバッグ２６の展開膨
張初期段階では、整流布４３の左右両端の開口４３ａ・
４３ａが狭まっていることから、インフレーター２１か
らの膨張用ガスＧが、整流布４３内に充満して、左右の
開口４３ａ・４３ａから左右方向両側に向けて膨張用ガ
スＧを流出させる。その際、エアバッグ下部３０が、左
右方向両側に展開されて、膨張を完了させることから、
エアバッグ２６Ａの展開膨張の初期段階では、膝Ｋ（Ｋ
Ｌ・ＫＲ）の前方側を覆い可能に、突出用開口１７の左
右の周縁を覆うように、エアバッグ下部３０が左右方向
に広がって展開膨張を完了させることとなる。

【００５２】そして、ガス流通口３４・３４を通過した
膨張用ガスＧがエアバッグ上部３１内に充満して、エア
バッグ上部３１は、ステアリングコラム３を覆うコラム
カバー８の下面８ａ側に沿って上昇し、突出用開口１７
の周縁から少なくともコラムカバー下面８ａ側の上端８
ｂ付近までを覆い可能に、展開膨張を完了させることと
なる。その際、膨張用ガスＧが整流布４３内に充満して
いることから、縫合糸４４が破断されて、補助開口４３
ｂが開口され、補助開口４３ｂからの膨張用ガスＧが、
直線的に上方へ流出されてエアバッグ上部３１内に流入
し、エアバッグ上部３１の上方への展開膨張を促進する
ことができる。なお、テザー３３・３３は、エアバッグ
２６Ａの左右両縁２６ａ・２６ｂとの間にガス流通口３
４・３４を形成するように両縁２６ａ・２６ｂから離れ
て、左右方向に沿って配設されるとともに、左右方向に
相互を離して配設されており、補助開口４３ｂからの膨
張用ガスＧは、円滑にエアバッグ上部３１内に流入する
こととなる。

【００５３】さらに、実施形態のエアバッグ２６では、
インフレーター２１を内部に配設させた場合を示した
が、エアバッグ２６の下部３０にインフレーターからの
膨張用ガスを流入させるガス流入口を開口させて、イン
フレーター側と接続させるように構成してもよい。

【００５４】さらにまた、実施形態では、エアバッグ２
６を収納する収納部位（ケース）１９を、コラムカバー
８と別体のコラムカバー８の下方に配設する保持部材１
２に、保持させて配設させた場合を示したが、エアバッ
グは、コラムカバー８自体に収納させたり、あるいは、
コラムカバー８の下方に、インパネ１０のロアパネルが
配設されるような場合には、そのロアパネルに収納させ
てもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態である膝保護用エアバッグ
装置の使用状態を示す車両前後方向の概略縦断面図であ
る。

【図２】同実施形態の膝保護用エアバッグ装置の使用状
態を示す車両後方側から見た概略正面図である。

【図３】図１のIII―III部位の断面図である。

【図４】同実施形態で使用するエアバッグを単体で展開
膨張させた際の底面図である。

【図５】図４のＶ―Ｖ部位の概略断面図である。

【図６】同実施形態のエアバッグの折り畳みを示す概略
図である。

【図７】同実施形態のエアバッグの展開膨張時における
車両前後方向に沿った状態を説明する概略縦断面図であ
る。

【図８】同実施形態のエアバッグの展開膨張時における
車両前後方向に沿った状態を説明する概略横断面図であ
る。

【図９】同実施形態のエアバッグの展開膨張を説明する
車両後方側から見た概略正面図である。

【図１０】他の実施形態で使用するエアバッグを単体で
展開膨張させた際の底面図である。

【図１１】図１０のXI―XI部位の概略断面図である。

【符号の説明】

３…ステアリングコラム、８…コラムカバー、８ａ…（コラムカバーの）下面、８ｂ…（コラムカバー下面の）上端、１７…突出用開口、１９…（収納部位）ケース、２６・２６Ａ…エアバッグ、Ｄ…運転者、Ｋ（ＫＬ・ＫＲ）…膝、Ｍ…膝保護用エアバッグ装置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者小山享愛知県西春日井郡春日町大字落合字長畑１番地豊田合成株式会社内 (72)発明者舩橋智司愛知県豊田市トヨタ町１番地トヨタ自動車株式会社内Ｆターム(参考） 3D054 AA02 AA08 AA14 CC11 DD13

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ステアリングコラムの下方における着座
した運転者の膝の前方側に、エアバッグが折り畳まれて
収納され、膨張用ガスの流入時、前記エアバッグが、収
納部位から車両後方側へ突出して展開膨張し、運転者の
膝の前方側に配設されて、運転者の膝を保護可能な膝保
護用エアバッグ装置であって、前記エアバッグが、展開膨張の初期段階において、収納部位の突出用開口か
ら車両後方側に突出して、前記膝の前方側を覆い可能
に、前記突出用開口の左右の周縁を覆うように、左右方
向に広がって展開膨張し、ついで、前記ステアリングコラムを覆うコラムカバーの
下面側に沿って上昇し、前記突出用開口周縁から少なく
とも前記コラムカバー下面側の上端付近までを覆い可能
に、上方へ展開膨張するように、構成されていることを
特徴とする膝保護用エアバッグ装置。