JP2003226218A - 乗員保護装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 膨張展開に要する時間が短いニーバッグを有
していると共に、乗員の上半身又は顔面の前方に膨張す
るエアバッグよりもこのニーバッグの方が早く膨張する
乗員保護装置を提供する。 【解決手段】 このニーバッグ４の上辺の左右方向中央
部付近には、該ニーバッグ４が膨張した状態において、
該上辺の左右両側に比べて下方に凹陥した形状となる凹
陥部２０が設けられている。また、このニーバッグ４の
左右の側辺の上下方向中央部付近には、該ニーバッグ４
が膨張した状態において、それぞれ上下両側に比べて該
左右方向中央側に凹陥した形状となる凹陥部２２，２４
が設けられている。そのため、該ニーバッグ４は、完全
に膨張した状態において、これらの凹陥部２０，２２，
２４の分だけ内容積が小さい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車等の衝突時
に乗員を保護するための乗員保護装置に係り、乗員の下
脚が座席前方の内装パネル等に当り大きな荷重を受ける
ことから保護するため、又、膝の移動を拘束して乗員の
下半身の車両前方への動きを抑制するためのニーバッグ
を有する乗員保護装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車等の高速移動体の正面衝突時に乗
員の下脚が座席前方の内装パネルに当って大きな荷重を
受けることから保護するための乗員脚部保護装置とし
て、該内装パネルの内部（該内装パネルの裏側のスペー
ス）に設けられたエアバッグと、該エアバッグを膨張さ
せるためのガス発生器と、平常時（当該自動車等の高速
移動体が衝突状況に遭遇していないとき）に該エアバッ
グを覆っているリッドとから主としてなるものがある。

【０００３】このような乗員脚部保護装置においては、
平常時には該エアバッグは折り畳まれた状態で該内装パ
ネルの内部に配置されており、このエアバッグの折り畳
み体を覆うように該リッドが取り付けられている。

【０００４】当該自動車等が正面衝突すると、該ガス発
生器がガス噴出作動し、この噴出ガスがエアバッグに供
給されて該エアバッグが急速に膨張する。このとき、該
エアバッグの膨張に伴って該リッドが開き出し、これに
より、該エアバッグは内装パネルの外部への膨出が許容
されて該内装パネルと乗員の下脚との間に膨張展開し、
該乗員の下脚が該内装パネルに衝突することから保護す
るようになる（以下、このように乗員の脚部の前方に膨
張するタイプのエアバッグをニーバッグと称する。）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、膨張展開に
要する時間が短いニーバッグを有した乗員保護装置を提
供することを第１の目的とする。

【０００６】また、本発明は、乗員の上半身や顔面の前
方に膨張するエアバッグよりもニーバッグの方が早期に
膨張完了する乗員保護装置を提供することを第２の目的
とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明（請求項１）の乗
員保護装置は、車両乗員脚部の前方に膨張するニーバッ
グを有した乗員保護装置において、該ニーバッグは、膨
張した状態において、上辺の左右方向中央部が左右両側
に比べて下方に凹陥した形状であることを特徴とするも
のである。

【０００８】かかる乗員保護装置のニーバッグは、上辺
の左右中央部が下方に凹陥しており、ニーバッグの内容
積がそれだけ小さいものとなっているので、ニーバッグ
の膨張展開に要する時間が短縮され、ニーバッグが早期
に膨張完了するようになる。

【０００９】本発明（請求項２）の乗員保護装置は、車
両乗員脚部の前方に膨張するニーバッグを有した乗員保
護装置において、該ニーバッグは、膨張した状態におい
て、左右の少なくとも一方の縦辺の上下方向中央部が上
下両側に比べて左右方向中央側に凹陥した形状であるこ
とを特徴とするものである。

【００１０】この乗員保護装置においても、ニーバッグ
の左右の少なくとも一方の縦辺の上下方向中央部が左右
方向中央側に凹陥しているため、ニーバッグの内容積が
それだけ小さいものとなっているので、ニーバッグの膨
張展開に要する時間が短縮され、ニーバッグが早期に膨
張完了するようになる。

【００１１】本発明（請求項３）の乗員保護装置は、車
両乗員の脚部前方に膨張するニーバッグと、乗員の上半
身又は顔面の前方に膨張するエアバッグとを有する乗員
保護装置において、該ニーバッグが該エアバッグよりも
早期に膨張完了するよう構成されていることを特徴とす
るものである。

【００１２】一般に、車両が正面衝突すると、座席に着
席した乗員は、その衝撃により腰部を中心に該座席の座
面を滑るように急激に前方へ移動する。そのため、該乗
員の上半身や顔面の前方に膨張しようとするエアバッグ
と乗員とが過度に接近し、該エアバッグの膨張が完了す
る前に該エアバッグに乗員が突っ込むおそれがある。

【００１３】上記請求項３の乗員保護装置によると、ニ
ーバッグが該エアバッグよりも早期に膨張を完了して乗
員脚部を受け止めるので、車両衝突時の衝撃による乗員
の前方への急激な移動を早期のうちに抑制することが可
能である。これにより、乗員がエアバッグに対し過度に
接近することが防止され、乗員がエアバッグに突っ込ん
でくる前に該エアバッグは膨張を完了し、乗員を受け止
めることができるようになる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態について説明する。第１図は本発明の実施の形
態に係るニーバッグの正面図である。また、第２図及び
第３図は、このニーバッグを備えた乗員保護装置の設置
状況及び該ニーバッグの膨張時の態様を示す車両の座席
前方付近の断面図であり、第１図のII−II線及びIII−I
II線に沿うニーバッグの断面と一致する断面を示してい
る。なお、以下の説明において、左右方向とは車両幅方
向であって第１図の左右方向をいい、前方とは座席の正
面方向をいう。

【００１５】この乗員保護装置１は、乗員側の面に開口
を有する容器状のリテーナ２と、このリテーナ２内に連
結されたニーバッグ４と、このニーバッグ４を膨張させ
るためのガス発生器６を備えている。該リテーナ２は、
車両の座席８の前方の内装パネル１０に設けられた乗員
保護装置設置用開口１０ａ内に配置されている。平常時
には、該ニーバッグ４は折り畳まれて該リテーナ２内に
収納されており、このニーバッグ４を覆うように該リテ
ーナ２の前面にリッド１２が装着されている。このリッ
ド１２は、平常時には該内装パネル１０と略面一となる
ように配置されており、ニーバッグ４が膨張するときに
は、その下端側を支端として該内装パネル１０の表側に
開き出す。

【００１６】なお、該内装パネル１０には、座席８の座
面付近の高さよりも上位となる高さにてグローブボック
ス（図示略）が設けられている。前記乗員保護装置設置
用開口１０ａは、このグローブボックスの下側、即ち座
席８の座面付近の高さ、若しくは座席８の座面付近の高
さよりも下位となる高さに配置されている。

【００１７】該ニーバッグ４は、該内装パネル１０に沿
って座席８の座面付近の高さから、若しくは座席８の座
面付近の高さよりも下位側から該座面付近の高さよりも
上位側に展開可能となっている。また、該ニーバッグ４
は、膨張した際に該座席８に座った乗員の脚部と対向す
るよう展開する脚部対向面１４と、該内装パネル１０に
沿うように展開する後面１６を有している。該後面１６
の下辺付近にガス導入用開口１８が設けられている。

【００１８】第１図に示すように、このニーバッグ４の
上辺（上側の横辺）の左右方向中央部付近には、該ニー
バッグ４が膨張した状態において、該上辺の左右両側に
比べて下方に凹陥した形状となる凹陥部２０が設けられ
ている。また、このニーバッグ４の左右の側辺（縦辺）
の上下方向中央部付近には、該ニーバッグ４が膨張した
状態において、それぞれ上下両側に比べて該左右方向中
央側に凹陥した形状となる凹陥部２２，２４が設けられ
ている。そのため、該ニーバッグ４は、完全に膨張した
状態において、これらの凹陥部２０，２２，２４の分だ
け内容積が小さい。

【００１９】なお、第１図において二点鎖線によって囲
まれたニーバッグ４の脚部対向面１４上部の左右両側の
領域５０，５２は、該ニーバッグ４が完全に膨張した状
態において、通常の着席姿勢（左右の脚を組んだり、両
脚を過度に左右に開いたりしていない姿勢）にて座席８
に着席した一般的体格を有する成人乗員の両脚の膝付近
の部位が車両衝突時の衝撃等により突っ込んでくる領域
を示している。各凹陥部２０，２２，２４は、ニーバッ
グ４の上辺及び左右の側辺からこの領域５０，５２を避
けるように配置されている。

【００２０】このように該領域５０，５２を避けるよう
に各凹陥部２０，２２，２４を配置したことにより、こ
れらの凹陥部２０，２２，２４がニーバッグ４の乗員脚
部保護能力を低下させることはない。

【００２１】また、第１図において二点鎖線によって示
されたニーバッグ４の脚部対向面１４下部の左右両側の
領域５４，５６は、該ニーバッグ４が膨張した状態にお
いて、通常の着席姿勢にて座席８に着席した一般的な体
格を有する成人乗員の左右の下脚部（足首付近の部位）
に重なる領域を示している。各凹部２２，２４は、これ
らの領域５４，５６をも避けるように配置されている。

【００２２】この実施の形態では、ニーバッグ４の脚部
対向面１４と後面１６とがテザー（吊り紐）２６，２
８，３０によって接続されており、これにより、該ニー
バッグ４は、膨張したときに脚部対向面１４の膨み出し
が規制されるようになっている。第１図及び第２図にお
いて、符号３２，３４，３６はそれぞれテザー２６，２
８，３０と該脚部対向面１４との縫合等による結合ライ
ンを示しており、符号３８，４０，４２は、それぞれテ
ザー２６，２８，３０と後面１６との結合ラインを示し
ている。

【００２３】第２図に示す通り、テザー２６は、一端が
脚部対向面１４に結合されたテザー半体２６Ａと、一端
が後面１６に結合されたテザー半体２６Ｂとからなり、
両者の他端部同士を縫糸４４等により結合してなるもの
である。また、テザー２８は、一端が脚部対向面１４に
結合されたテザー半体２８Ａと、一端が後面１６に結合
されたテザー半体２８Ｂとからなり、両者の他端部同士
を縫糸４６等により結合してなるものである。同様に、
テザー３０は、一端が脚部対向面１４に結合されたテザ
ー半体３０Ａと、一端が後面１６に結合されたテザー半
体３０Ｂとからなり、両者の他端部同士を縫糸４８等に
より結合してなるものである。

【００２４】従って、これらのテザー２６，２８，３０
のテザー半体２６Ａと２６Ｂ，２８Ａと２８Ｂ及び３０
Ａと３０Ｂの該他端部同士の結合代の幅を調節すること
により、該テザー２６，２８，３０の長さ（各テザー２
６，２８，３０の脚部対向面１４と後面１６に対する結
合端同士の間隔。即ち、結合ライン３２と３８，３４と
４０及び３６と４２の間隔。）を適宜調節することが可
能となっている。

【００２５】なお、これらのテザー２６，２８，３０に
ベントホール（図示略）を設けてもよい。テザー２６〜
３０にベントホールを設けることにより、インフレータ
６からのガスがニーバッグ４内を極めてスムーズに流通
するようになり、ニーバッグ４全体がより素早く且つよ
り均一に膨張するようになる。このベントホールの大き
さや個数、配置等の構成は、ニーバッグ４の全体のバラ
ンス等を勘案して適宜設定される。また、ベントホール
はすべてのテザーに設けてもよく、いずれか１つ、例え
ば最下段のテザー３０にのみ設けてもよい。

【００２６】このように構成されたニーバッグ４を備え
た乗員保護装置１は、車両衝突時に前記ガス発生器６を
作動させ、ニーバッグ膨張用のガスを発生させる。該ガ
ス発生器６からのガスはガス導入用開口１８からニーバ
ッグ４内に導入される。該ニーバッグ４は、このガスに
より膨張を開始し、前記リッド１２を押し開いて内装パ
ネル１０の表側に膨出し、第２図及び第３図の通り、該
内装パネル１０に沿って展開する。

【００２７】この展開に際し、ニーバッグ４は、まずそ
の下部が左右両側に膨張し、第１図に示した脚部対向面
１４の前記領域５４，５６がそれぞれ座席８に着席した
乗員の左右の下脚部と重なる。これにより、ニーバッグ
４が膨張初期に乗員の両脚の間に入り込むことが防止さ
れ、該ニーバッグ４は引き続き確実に乗員の両脚の前方
に展開するようになる。

【００２８】このニーバッグ４は、その上辺及び左右の
側辺に凹陥部２０，２２，２４が設けられていることか
ら、その分だけ内容積が小さい。このため、ガス導入用
開口１８からニーバッグ４内にガスが導入されると、該
ニーバッグ４は、素早くガスがフル充填された状態にな
る。しかも、この実施の形態では、脚部対向面１４と後
面１６とがテザー２６，２８，３０によって接続されて
おり、該脚部対向面１４の膨み出しが規制されているの
で、ニーバッグ４が最大に膨張した状態でも該ニーバッ
グ４の厚さ（内装パネル１０の出入り方向の厚さ）が小
さく、該ニーバッグ４は極めて早期に膨張を完了する。

【００２９】なお、このニーバッグ４を車両衝突時に乗
員の顔面及び上半身の前方に展開するエアバッグ（以
下、このタイプのエアバッグをトルソバッグと称す
る。）と同時に膨張展開させる場合には、例えば、ニー
バッグ４はガス発生器６が作動してから約１７ｍｓｅｃ
以内に膨張完了する規模の内容積であることが好まし
い。このようにすることにより、ニーバッグ４が該トル
ソバッグよりも早く膨張完了するようになる。

【００３０】車両が衝突すると、通常、乗員は慣性力に
より急激に車両前方へ相対移動しようとする。このと
き、乗員がシートベルトを着用している場合には、乗員
の上半身がシートベルトに強くのしかかり、該シートベ
ルトに非常に大きな応力が加えられるようになる。この
乗員の上半身の動きは、トルソバッグが膨張展開し、こ
れを受け止めることによって停止する。

【００３１】上記のニーバッグ４は、乗員が慣性力によ
り急激に前方に動き出す前に、若しくは乗員が前方に動
き出すのとほぼ同時に、なおかつトルソバッグよりも早
期に膨張完了する。そのため、乗員の前方への急激な移
動は該ニーバッグ４によって極めて早期に抑制される。
これにより、乗員がトルソバッグに対し過度に接近する
ことが防止され、該トルソバッグは乗員が突っ込んでく
る前に確実に膨張を完了し、その後に該トルソバッグに
よって乗員が受け止められる。

【００３２】また、衝突初期にニーバッグによって乗員
の前方への移動を抑制することにより、シートベルトに
加えられる応力も低く抑えることが可能となる。

【００３３】上記実施の形態では、ニーバッグの脚部対
向面と後面とをテザーによって接続し、これによりニー
バッグが最大に膨張したときの厚さを規制しているが、
このようなテザーに代えて、次の第４〜８図に示すニー
バッグ４Ａのように、該脚部対向面と後面とを縫合等に
より直接的に結合してもよい。なお、第４図は本発明の
別の実施の形態に係るニーバッグ４Ａの正面図であり、
第５図〜第７図は、それぞれ第４図のV−V線、VI−VI線
及びVII−VII線に沿う断面図である。第８図はこのニー
バッグ４Ａが内装パネル１０に沿って展開した状態を示
す断面図である。

【００３４】このニーバッグ４Ａの脚部対向面１４と後
面１６とは、該ニーバッグ４の左右方向中央部付近にお
いて、上位側がテザー２６によって接続されていると共
に、下位側が環状結合ライン６２に沿って縫合等により
直接的に結合されている。また、このニーバッグ４Ａの
脚部対向面１４と後面１６とは、該ニーバッグ４Ａの左
右の側辺の上下方向中央部付近においては、該ニーバッ
グ４の左右方向中央側に入り込むように略Ｕ字形に延設
された結合ライン６４，６６に沿って縫合等により結合
され、凹陥部２２’，２４’を形成している。

【００３５】これらの結合ライン６２，６４，６６に沿
って設けられたこのニーバッグ４Ａの脚部対向面１４と
後面１６との結合部分は、それぞれ、脚部対向面１４上
部の左右両側の領域５０，５２と、該脚部対向面１４下
部の左右両側の領域５４，５６とを避けるように配置さ
れている。

【００３６】このニーバッグ４Ａのその他の構成は前述
の第１図〜第３図に示したニーバッグ４と同一となって
おり、第４〜８図において、第１〜３図と同一の部分に
は同一の符号を付して説明を省略する。

【００３７】このニーバッグ４Ａにあっては、各凹陥部
２０，２２’，２４’の分だけニーバッグ４Ａの内容積
が小さくなっていることに加えて、脚部対向面１４と後
面１６とがテザー２６によって接続されていると共に、
各結合ライン６２，６４，６６に沿って縫合等により直
接的に結合されていることから、該ニーバッグ４Ａが最
大に膨張しても容積が相当に小さい。そのため、このニ
ーバッグ４Ａは、内部にガスが導入されると極めて早期
に膨張展開を完了する。

【００３８】本発明にあっては、ニーバッグの上辺又は
左右の側辺から該ニーバッグの中央側に凹陥した凹陥部
を形成する方法として、当業者が想到し又は実施しうる
種々の方法を用いることができる。例えば、脚部対向面
と後面を構成する２枚のパネルの周縁部同士を結合して
袋状のニーバッグを製作する場合には、各パネルの上辺
及び左右の側辺の中央部付近を予め各パネルの中央側に
窪むように湾曲した形状としておき、このように湾曲し
た形状に沿って各パネルの周縁部を結合することによ
り、各凹陥部を形成するようにしてもよい。また、各パ
ネルを結合する際に、各パネルの上辺及び左右の側辺の
中央部付近において、前記第３〜５図のニーバッグ４Ａ
の結合ライン６４，６６のような、各パネルの外周から
中央側に入り込むように延在する結合ラインを設け、こ
れに沿って各パネルの周縁部同士を結合することにより
凹陥部を形成してもよい。

【００３９】上記の各実施の形態は、車両の助手席用乗
員保護装置への本発明の適用例であるが、本発明は、車
両の運転席用乗員保護装置にも好適に適用可能である。
特に、ステアリングカラムが運転席乗員の両膝の間の前
方に配置されている車両においては、運転席乗員が両脚
を開いた姿勢で着席していることが多く、ニーバッグが
乗員の両脚の間に入り込むように膨張展開するおそれが
あるが、本発明の乗員保護装置のニーバッグであれば、
膨張初期に該ニーバッグの下部が速やかに左右に展開し
て乗員の両下脚部の前面に重なるので、ニーバッグが両
脚の間に入り込むことが防止され、ニーバッグは確実に
乗員の両膝の前方に展開し、しっかりと乗員の前方への
移動を拘束することができる。

【００４０】

【発明の効果】以上詳述した通り、本発明によると、極
めて早期に膨張が完了するニーバッグを有した乗員保護
装置が提供される。

【００４１】また、本発明によると、乗員の脚部前方に
膨張するニーバッグと乗員の上半身や顔面の前方に膨張
するエアバッグの両方を備え、車両衝突時にはこれらを
膨張展開させて乗員を保護するよう構成された乗員保護
装置において、ニーバッグの方がエアバッグよりも著し
く早期に膨張を完了する乗員保護装置が提供される。こ
のような乗員保護装置では、車両衝突時の衝撃による乗
員の前方への急激な移動を極めて早期に抑制することが
でき、これにより、乗員とエアバッグとが過度に接近す
ることが防止される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係るニーバッグの正面図
である。

【図２】図１のニーバッグを備えた乗員保護装置の断面
図である。

【図３】図１のニーバッグを備えた乗員保護装置の断面
図である。

【図４】本発明の別の実施の形態に係るニーバッグの正
面図である。

【図５】図４のV−V線に沿う断面図である。

【図６】図４のVI−VI線に沿う断面図である。

【図７】図４のVII−VII線に沿う断面図である。

【図８】図４のニーバッグを備えた乗員保護装置の断面
図である。

【符号の説明】

１ 乗員保護装置 ４，４Ａ ニーバッグ ６ ガス発生器 ８ 座席 １０ 内装パネル １４ 脚部対向面 １６ 後面 ２０，２２，２４ 凹陥部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両乗員脚部の前方に膨張するニーバッ
   グを有した乗員保護装置において、 該ニーバッグは、膨張した状態において、上辺の左右方
   向中央部が左右両側に比べて下方に凹陥した形状である
   ことを特徴とする乗員保護装置。
2. 【請求項２】 車両乗員脚部の前方に膨張するニーバッ
   グを有した乗員保護装置において、 該ニーバッグは、膨張した状態において、左右の少なく
   とも一方の縦辺の上下方向中央部が上下両側に比べて左
   右方向中央側に凹陥した形状であることを特徴とする乗
   員保護装置。
3. 【請求項３】 車両乗員の脚部前方に膨張するニーバッ
   グと、乗員の上半身又は顔面の前方に膨張するエアバッ
   グとを有する乗員保護装置において、 該ニーバッグが該エアバッグよりも早期に膨張完了する
   よう構成されていることを特徴とする乗員保護装置。