JP2009101757A - 膝保護用エアバッグ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】膝保護用エアバッグ装置のエアバッグが膨張展開時に損傷するのを抑制しつつ、エアバッグを左右均等に展開させて乗員の保護機能を向上させる。
【解決手段】テザー２４、２５によりエアバッグ１０内を複数の気室２１、２２、２３に区画し、第１気室２１内にディフューザ３０に収納されたインフレータ２を配置する。ディフューザ３０に、インフレータ２からのガスをエアバッグ１０内に流入させる開口部３１を設けて、第１テザー２４の中央部に対向するように配置する。この開口部３１をインフレータ２からのガスで開口可能に閉鎖し、エアバッグ１０の展開時に作用するガス圧で全体を同時に開口させて、収納部３２内のガスを、開口部３１を介してエアバッグ１０内に左右均等に供給する。また、このディフューザ３０により、インフレータ２が発生するガスからエアバッグ１０を保護する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、自動車等の車両に搭載され、インフレータからのガスにより膨張展開するエアバッグで車両内の乗員の主に膝を保護するための膝保護用エアバッグ装置に関する。

車両の衝突時や緊急時等に運転席や助手席等の乗員を保護するため、例えばステアリングホイールやインストルメントパネルに、膨張展開可能なエアバッグを備えたエアバッグ装置を搭載した自動車が広く普及している。また、近年では、乗員の膝を主に保護するため、その前方の車体にエアバッグ装置を配置し、車両の衝突時や緊急時等にインフレータを作動させて、車体と乗員の膝の間を中心にエアバッグ（いわゆるニーバッグ又はニーエアバッグ）を膨張展開させることで、乗員の少なくとも膝を保護可能な膝保護用エアバッグ装置も採用されている。

この膝保護用エアバッグ装置は、例えば乗員前方のインストルメントパネル内の下方側に配置され、そこから、エアバッグを、車体と乗員の足との間の狭い空間に向かって、かつ乗員の膝等が車体に接触する前に、乗員の膝付近まで膨張展開させて乗員を保護する。そのため、膝保護用エアバッグ装置では、エアバッグの膨張展開の開始後、約１０ｍｓ（ミリ秒）程度の短時間でエアバッグを乗員の膝上高さまで展開させる必要がある等、より速い展開特性が求められている。併せて、膨張展開時に、エアバッグから乗員に対して膝を開く方向の力が作用すると、乗員の傷害値が大きくなり危険であるため、横方向に展開するエアバッグと乗員との接触を抑制しつつ、エアバッグを左右均等に展開させることも要求される。

このような要求に応えるため、従来、インフレータからエアバッグ内に供給されるガスを、ガス流分散布により車両横方向（左右方向）の両側に分散させてエアバッグ中央部での膨張展開を抑制し、エアバッグの左右方向端部での膨張展開性能を向上させて、エアバッグを乗員の膝部前方に迅速に入り込ませるようにした膝保護用エアバッグ装置が知られている（特許文献１参照）。

ところが、この従来の膝保護用エアバッグ装置では、使用するインフレータの種類やエアバッグ内への配置態様等によっては、エアバッグの展開特性が低下することがある。即ち、例えば、このエアバッグ装置で使用する筒状のインフレータでは、その長手方向の一方の端部にガス噴出し口が設けられるのが一般的である。そのため、このようなインフレータの中心をエアバッグの横方向の中心に合わせて配置すると、一端側のガス噴出し口がガス流分散布の中心から外れた端部側に対向して位置することになり、そこから発生するガスがエアバッグ内の一方に偏って供給される等して、エアバッグの展開が左右不均等になる恐れがある。一方、これに対処すべく、ガス噴出し口がエアバッグの中心に合うように、インフレータをエアバッグ内で横方向にずらせて配置すると、そのエアバッグ内への配置が困難になってエアバッグに組み付け難くなり、組み付けの作業性が低くなる。また、この場合には、エアバッグ装置の左右方向のバランスが低下する、という問題も発生する。

加えて、この従来の膝保護用エアバッグ装置では、インフレータが発生するガスが、ガス流分散布やエアバッグに向かって直接噴射されて当たるため、その熱によりガス流分散布やエアバッグに穴が開く等して損傷する恐れがある。同様に、このエアバッグ装置では、インフレータのガス噴出し口がエアバッグに直接接触するため、その付近のガス発生時の熱によりエアバッグに穴が開く等、膨張展開時に、内部の部材を含めてエアバッグに損傷が生じ易くなる恐れがある。

特許第３６８７６０２号公報

本発明は、前記従来の問題に鑑みなされたものであって、その目的は、膝保護用エアバッグ装置の組み付けの作業性やバランスの低下を防止しつつ、膨張展開時にエアバッグが損傷するのを抑制し、かつエアバッグを左右均等に展開させて乗員の保護機能を向上させることである。

請求項１の発明は、乗員前方の車体側に基端部が取り付けられて収納されるエアバッグと、該エアバッグ内にガス噴出し口からガスを供給するインフレータとを備え、該インフレータからのガスにより前記エアバッグを前記基端部側から前記車体と前記乗員の膝との間に膨張展開させる膝保護用エアバッグ装置であって、前記インフレータを収納した状態で前記エアバッグ内に配置され、該インフレータからのガスを前記エアバッグ内に流入させる開口部を有するディフューザと、該ディフューザの開口部に対向して前記エアバッグ内に配置され、該エアバッグ内を前記展開方向に区画する少なくとも１つのテザーとを備え、前記ディフューザの開口部は、前記インフレータの作動前には閉鎖しており、前記エアバッグの展開時に前記インフレータからのガスにより開口することを特徴とする。
請求項２の発明は、請求項１に記載された膝保護用エアバッグ装置において、前記ディフューザは、前記開口部を除く部分が前記インフレータのガス噴出し口と対向する前記テザーとの間に介在するよう前記エアバッグ内に配置されることを特徴とする。
請求項３の発明は、請求項１又は２に記載された膝保護用エアバッグ装置において、前記ディフューザは、折り重ねた基布同士が該基布間に前記インフレータを収納可能に、かつ前記開口部を残して接合されて形成されることを特徴とする。
請求項４の発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載された膝保護用エアバッグ装置において、前記テザーに、前記インフレータからのガスを流通させる貫通孔を有することを特徴とする。
請求項５の発明は、請求項１ないし４のいずれかに記載された膝保護用エアバッグ装置において、前記ディフューザは、前記インフレータの収納部が少なくとも前記開口部側において該開口部に向かって次第に縮小するように形成されていることを特徴とする。
請求項６の発明は、請求項１ないし５のいずれかに記載された膝保護用エアバッグ装置において、前記ディフューザは、前記インフレータを収納して前記開口部が閉鎖された状態で前記エアバッグ内に配置されることを特徴とする。
請求項７の発明は、請求項１ないし５のいずれかに記載された膝保護用エアバッグ装置において、前記ディフューザは、前記インフレータを収納して前記開口部が非閉鎖の状態で前記エアバッグ内に配置され、該エアバッグの折り畳み時に前記開口部が閉鎖されることを特徴とする。

本発明によれば、膝保護用エアバッグ装置の組み付けの作業性やバランスの低下を防止しつつ、膨張展開時にエアバッグが損傷するのを抑制でき、かつエアバッグを左右均等に展開させて乗員の保護機能を向上させることができる。

以下、本発明のエアバッグ装置の一実施形態について図面を参照して説明する。
このエアバッグ装置は、例えば自動車の運転席や助手席に着座した乗員等、車両内の乗員の前方側に配置され、乗員の膝を保護可能な膝保護用エアバッグ装置（以下、単にエアバッグ装置という）である。また、このエアバッグ装置は、膝の保護と同時に、乗員の腰部が前方に移動するのを規制することで、シートベルトの効果を高めるようにも機能する。以下、本実施形態では、車両の運転席の前方に位置するインストルメントパネル内に配置されたエアバッグ装置を例に採り説明する。

図１は、本実施形態のエアバッグ装置を車両に搭載した状態を示す要部模式図であり、その側面（車両横方向）から見た概略構成を主に断面で示している。また、図では、エアバッグ装置１が備えるエアバッグ１０が車両９０内で膨張展開した状態も二点鎖線で模式的に示すとともに、エアバッグ装置１が搭載された車両９０の運転席付近も、ステアリングホイール９１側を中心に車両横方向から見て模式的に、かつ一部断面で示している。

なお、この車両９０は一般的な乗用車であり、図示のように、乗員Ｓ（図では脚のみ示す）の前方に配置されたステアリングホイール９１と、ステアリングホイール９１に連結されたシャフト９２等を覆うように、乗員Ｓの前方側に配置されたインストルメントパネル９３等を備えている。また、車両９０は、ステアリングホイール９１の下側に位置するインストルメントパネル９３内にエアバッグ装置１を備え、乗員Ｓの正面側となる所定位置に配置している。

エアバッグ装置１は、膨張展開可能なエアバッグ１０と、所定の衝撃を検知した時等にガスを発生してエアバッグ１０に供給するためのインフレータ２と、インフレータ２を収納するディフューザ３０と、膨張前のエアバッグ１０やインフレータ２及びディフューザ３０等を収納するケース３等を備えている。また、このエアバッグ装置１は、ケース３が、着座した乗員Ｓの膝Ｋよりも下側（ここでは脛Ｌに対向する位置）に、かつ、その車両前方側（図では右側）のインストルメントパネル９３内に配置されて取り付けられ、非動作時には、ケース３の乗員Ｓ側の開口が、膨張展開するエアバッグ１０により割裂するエアバッグカバー（図示せず）で覆われる等、周知の構成を備えている。

インフレータ２は、略筒状（図では長手方向から見た断面を示す）をなすシリンダタイプのガス発生装置であり、その長手方向の一端側に設けられたガス噴出し口（図示せず）からエアバッグ１０内に向かってガスを発生して供給する。また、ここでは、インフレータ２は、開口部３１を有する略袋状のディフューザ３０により全体が覆われ、その状態でエアバッグ１０内に配置されて、エアバッグ１０の一端部（基端部１０Ｔ）及びディフューザ３０を挟んで、それらと共に、ケース３内に、ボルトやナット、及び取付部材等からなる固定手段（図示せず）により固定されている。これにより、インフレータ２は、エアバッグ１０の基端部１０Ｔをケース３に気密状に取り付けて固定し、車両緊急時等には、ディフューザ３０のエアバッグ１０内を向く開口部３１から、エアバッグ１０内にガスを供給する。

ケース３は、エアバッグ装置１及びインフレータ２の作動前の通常時に、エアバッグ１０とインフレータ２等を一体に収納する容器であり、例えば金属板により略箱状に形成され、エアバッグ１０を膨張展開可能に折り畳まれた所定状態で収納する。また、ケース３は、上記したようにインストルメントパネル９３内に固定され、インフレータ２により内側に固定されたエアバッグ１０の基端部１０Ｔを、エアバッグ装置１の作動時（エアバッグ１０の膨張展開時）においても同位置に固定して保持する。このケース３により、エアバッグ１０は、膨張展開前には、着座した乗員Ｓの膝Ｋよりも車両前方側の車体側（ここではインストルメントパネル９３）に、基端部１０Ｔが取り付けられて収納される。

エアバッグ１０は、乗員Ｓの膝Ｋ等の保護すべき範囲に応じた大きさの略袋状をなし、その内部の乗員Ｓ側及び車体側（インストルメントパネル９３側）となる両面間に、１又は複数（ここでは２条）のテザー２４、２５が設けられている。これら複数のテザー２４、２５は、エアバッグ１０の厚さ方向の膨張を規制して前記両面間を所定間隔に維持する規制部材であるとともに、エアバッグ１０内を分割（区画）する隔壁でもあり、エアバッグ１０の内部を、それらを挟んで２以上の複数（ここでは３つ）の気室２１、２２、２３に区画している。

本実施形態では、エアバッグ１０は、この基端部１０Ｔ側の第１テザー２４と乗員Ｓ側の第２テザー２５とにより、内部が、基端部１０Ｔ側から他端側（先端側）に向かって順に、主に乗員Ｓの脛Ｌ側を受け止める第１気室２１と第２気室２２及び、主に乗員Ｓの膝Ｋを受け止める第３気室２３に分割される。また、このエアバッグ１０は、膨張展開時には、これら各気室２１、２２、２３が順次膨張等しつつ、基端部１０Ｔ側からインストルメントパネル９３と乗員Ｓの膝Ｋとの間に向かって展開（本発明では、このエアバッグ１０の展開する方向を展開方向という）するようになっている。

このようなエアバッグ１０は、例えば織布を裁断等して形成した２枚の同形状の基布を重ね合わせ、又は対称形状の１枚の基布を折り重ねて、縁部に沿って互いに縫製する等、対向する基布同士を所定位置で気密状態に接合し、その間に膨張可能な気室を形成することで略袋状に形成される。本実施形態では、このエアバッグ１０を、互いに同形状な乗員Ｓ側となる乗員側基布１１及び、インストルメントパネル９３側となる車体側基布１２とから構成し、それらを重ね合わせて、対向する基布１１、１２同士を外周縁部に沿うように縫製して、エアバッグ１０を形成している。

図２は、このように形成したエアバッグ１０を模式的に示す平面図であり、車体（インストルメントパネル９３）側から見た展開状態のエアバッグ１０の概略形状及び構成を示す平面展開図である。また、図では、エアバッグ１０の内部を透視して内部構成も示している。
エアバッグ１０は、図示のように、互いに対向する車体側基布１２と乗員側基布１１（紙面奥側に位置する）が、展開方向（図の矢印Ｆ）の先端側が広く、基端部１０Ｔ側に向かって徐々に幅が狭くなり、かつ展開方向Ｆに略直交する左右方向（図の矢印Ｇ）の両側が、エアバッグ１０の中心線を挟んで略対称になるように形成されている。

このエアバッグ１０の内部には、上記した２条のテザー２４、２５が展開方向Ｆと交差する方向に配置され、基布１１、１２の対向する両面に長手方向の略全体に亘って縫製により接合されている。これにより、テザー２４、２５は、エアバッグ１０内で車両前後方向に所定長さを有する隔壁として機能し、エアバッグ１０の内部を展開方向Ｆに分割して３つの気室２１、２２、２３を形成する。また、ここでは、両テザー２４、２５は、展開方向Ｆと直交して左右方向Ｇに延びる互いに略平行な所定幅の帯状をなし、エアバッグ１０の左右方向Ｇの両端側で、長手方向の両端部が各基布１１、１２に接合されずに、それらとの間にガス通路（間隙）２４Ａ、２５Ａが形成されている。

加えて、テザー２４、２５には、その左右方向Ｇの中央部近傍を中心にその両外側まで、例えば１又は複数の貫通孔を形成したり、或いは、各テザー２４、２５を複数の配列された分割片から構成して隙間や切れ込みを形成する等して、隣接する気室２１、２２、２３同士を連通させるガス流通（流入）構造が設けられている。このガス流通構造は、各テザー２４、２５により区画され、それぞれを挟んだ両側の気室２１、２２、２３間で、インフレータ２からのガスを流通（流入）させるガス通過可能部であり、ここでは、複数の貫通孔２４Ｂ、２５Ｂにより構成されている。即ち、各テザー２４、２５には、複数（ここでは４つ）の貫通孔２４Ｂ、２５Ｂ（図では、それぞれ模式的に円形孔で示している）が、エアバッグ１０の中心線を挟んで左右略対称に、かつ左右方向Ｇに等間隔で略均等に形成されており、それらを通してガスを流通させるようになっている。

一方、エアバッグ１０内の気室２１、２２、２３は、両テザー２４、２５等により区画されて、エアバッグ１０の展開方向Ｆと直交する左右方向Ｇに延びるとともに、膨張形状が、各テザー２４、２５の幅や配置間隔等に応じた厚さ及び幅の略筒状に形成される。また、気室２１、２２、２３は、テザー２４、２５を挟んで隣接するもの同士が、その両端側のガス通路２４Ａ、２５Ａ、及び複数の貫通孔２４Ｂ、２５Ｂにより互いに連通し、それらを介して供給されて流通するガスにより膨張展開する。

更に、展開方向Ｆの先端側の第３気室２３内には、複数（ここでは３つ）の第３テザー２６が、それぞれ基布１１、１２の対向する所定位置に縫製等により接合されている。これら第３テザー２６は、第３気室２３の厚さ方向の膨張を規制等するための、例えば略矩形状や短冊状の基布であり、第３気室２３内の展開方向Ｆの所定位置（ここでは略中央部の第２テザー２５寄りの位置）で、左右方向Ｇに沿って略等間隔に配列されている。これに対し、基端部１０Ｔ側の第１気室２１内には、上記したディフューザ３０により覆われたインフレータ２が、その長手方向をエアバッグ１０の展開方向Ｆと略直交する方向に向けて配置されている。

ここで、ディフューザ３０は、インフレータ２からのガスを整流してエアバッグ１０内に供給等する整流部材であり、かつインフレータ２及び、その一端側のガス噴出し口２Ａから発生するガスからエアバッグ１０を保護するための保護部材（保護布）でもある。即ち、ディフューザ３０は、インフレータ２を内部の収納部３２に収納した状態で、エアバッグ１０内の基端部１０Ｔ側に、基布１１、１２とインフレータ２との間を中心に配置される。これにより、ディフューザ３０は、インフレータ２が発生するガスが基布１１、１２及び第１テザー２４等に直接噴射されて当たるのや、ガス噴出し口２Ａがエアバッグ１０に直接接触するのを防止してエアバッグ１０を保護し、そのダメージを軽減等する。また、ディフューザ３０は、収納部３２に連通してインフレータ２からのガスをエアバッグ１０内に流入させるための上記した開口部３１を有し、この開口部３１を第１テザー２４の中央部に対向して配置して、インフレータ２からのガスを、開口部３１を介して対向する第１テザー２４に向かって整流して供給する。

本実施形態では、このディフューザ３０を、例えば１枚又は複数枚の重ねた基布を折り曲げて重ね合わせ、このように折り重ねた基布同士の折り目を挟んだ両側を互いに接合する等して、折り重ねた基布同士を、その基布間にインフレータ２を収納可能に、かつ開口部３１を残して接合して形成する。より具体的には、ここでは、ディフューザ３０は、略矩形状の１枚の基布を中心で半分に折り返して略矩形状にし、その重ね合わせた左右両端部の開口を縫製により接合して、それら基布間にインフレータ２を収納可能な収納部３２を設けて略袋状に形成される。その際、基布同士を、一部が開口した状態になるように、開口部３１を除いて縁部に沿って接合し、左右対称な接合部３３、３４を形成して、開口部３１を介して収納部３２とエアバッグ１０内とを連通させるとともに、開口部３１がエアバッグ１０内で展開方向Ｆ側（図では上側）を向くように配置される。

また、ディフューザ３０は、左右両側の接合部３３、３４が、それぞれ展開方向Ｆの略中央部を挟んで異なる方向に形成され、インフレータ２を収納する基端部側の接合部３３が展開方向Ｆに沿って形成されている。一方、開口部３１側の接合部３４は、略袋状の収納部３２が開口部３１側ほど小さくなるように、開口部３１に向かって徐々に接近する方向に、展開方向Ｆに対して所定角度（ここでは略４５°程度）の傾き（図の角度Ｙ）で斜めに傾斜して形成（以下、傾斜接合部３４という）されている。これにより、ディフューザ３０は、インフレータ２を収納する内部の収納部３２が、少なくとも開口部３１側において、開口部３１に向かって次第に縮小するように形成され、その先端に位置する開口部３１が、対向する第１テザー２４の中央部に向けて配置される。

このように形成されるディフューザ３０に対し、インフレータ２は、開口部３１から挿入されて、全体が収納部３２の前記基端部側に収納されるとともに、その一端側のガス噴出し口２Ａが、ディフューザ３０内の左右方向の一端側（図では左側）に、かつ開口部３１よりも外側の傾斜接合部３４内の領域に位置するように配置されている。その結果、ディフューザ３０は、その開口部３１を除く部分（ここでは、開口部３１近傍の傾斜接合部３４）が、インフレータ２のガス噴出し口２Ａと、それに対向してガス噴出し方向に位置する第１テザー２４との間に介在するようにしてエアバッグ１０内に配置される。従って、このエアバッグ装置１では、インフレータ２のガス噴出し口２Ａから噴き出すガスは、第１テザー２４に直接当たらずに、収納部３２内から開口部３１を通過して第１テザー２４に向かって整流され、それらを介してエアバッグ１０内に供給される。

以上に加えて、本実施形態では、ディフューザ３０の開口部３１は、インフレータ２の作動（ガス発生）前には閉鎖しており、エアバッグ装置１及びインフレータ２の作動によるエアバッグ１０の展開時に、インフレータ２からのガスによりガス圧が作用して開口するようになっている。この開口部３１の閉鎖は、例えばエアバッグ１０への組み付け時に、ディフューザ３０の開口部３１付近の全体を、インフレータ２側に向かって１回以上折り曲げて塞いだり、又は接着剤や弱い縫製力で縫製して接合する等して、開口部３１を、インフレータ２からのガスにより開口可能に閉じることで行う。

これにより、ディフューザ３０は、インフレータ２が作動するまで開口部３１が閉鎖状態に維持され、インフレータ２が作動すると、供給されるガスが開口部３１が閉鎖された収納部３２内に一旦充満し、その内部のガス圧が上昇する。このガス圧の上昇に伴い、開口部３１の全体にほぼ均一な圧力（内圧）が作用する結果、閉鎖された開口部３１の全体が所定圧力で略同時に開口し、収納部３２がエアバッグ１０の内部に解放されて連通する。エアバッグ装置１は、このようにして開口部３１の全体を一斉に開口させ、収納部３２内のガスを、開口部３１の全体から対向する第１テザー２４の中央部に向かって、車両幅方向（左右方向Ｇ）に均一になるように噴き出させ、インフレータ２からのガスを、開口部３１を通してエアバッグ１０内に左右均等に整流等して供給する。

本実施形態のエアバッグ装置１は、以上のように第１気室２１内にインフレータ２及びディフューザ３０を配置し、車両緊急時等には、インフレータ２のガス噴出し口２Ａから発生するガスを、ディフューザ３０の開口部３１等を介して、上記したように第１気室２１内に供給する。このガスを、ガス通路２４Ａ、２５Ａや貫通孔２４Ｂ、２５Ｂを通して、第２気室２２や第３気室２３に向かって流通させる等して、それらを膨張させつつエアバッグ１０を展開方向Ｆに向かって展開させる。これにより、エアバッグ装置１（図１参照）は、エアバッグ１０を、乗員Ｓの前方に取り付けられた基端部１０Ｔから、インストルメントパネル９３に沿うように車両高さ方向の上方側に向かって展開させ、車体と少なくとも乗員Ｓの膝Ｋとの間（ここでは脛Ｌから膝Ｋの上まで）に膨張展開させる。このようにしてエアバッグ１０を、車体と乗員Ｓの膝Ｋとの間を中心に膨張展開させ、このエアバッグ１０で乗員Ｓの少なくとも膝Ｋを保護する等して、車両内に着座等した乗員Ｓの主に膝を中心に保護する。

なお、エアバッグ１０を構成する基布１１、１２やディフューザ３０等には、コーティング処理を施していないノンコート基布を使用してもよいが、気密性の観点等から、例えばシリコーンゴムやシリコーン樹脂等の気密性樹脂層が設けられた基布を使用してもよい。また、このエアバッグ装置１では、エアバッグ１０の展開方向Ｆの最先端側に設けられた第３気室２３が、乗員Ｓの両膝Ｋ付近に接触するとともに、エアバッグ１０の先端部が、乗員Ｓの膝上高さよりも５０ｍｍ上までの領域（図１のＨ範囲）をカバーできるように、エアバッグ１０の展開長さが設定されている。更に、ここでは、エアバッグ１０の膨張展開速度を速くして、乗員Ｓの膝上の所定高さまで早期に展開等させるため、エアバッグ１０の先端部をエアバッグ１０内に折り込む等、エアバッグ１０を所定の手順で折り畳んだ状態でケース３内に収納している。

図３は、このエアバッグ１０の折り畳み手順を順に示す模式図であり、上記した図２に対応して、車体（インストルメントパネル９３）側から見たエアバッグ１０の各状態を概略的に平面図で示している。ただし、図３Ｄは、図３ＣのＸ−Ｘ矢視断面を模式的に示している。

本実施形態では、図示のように、エアバッグ１０内に、上記したディフューザ３０（図３では図示せず）に収納されたインフレータ２を、第１気室２１の所定位置に予め配置した状態でエアバッグ１０の折り畳みを行い、それらを一体にケース３内に収納する。その際、エアバッグ１０を、主に、展開方向Ｆ側の先端部１０Ｓを折り込む第１工程と、第１工程後のエアバッグ１０の展開方向Ｆと直交する左右方向Ｇの両端（左右両端）１０Ｍ側を横方向にロール折りする第２工程と、第２工程後のエアバッグ１０を基端部１０Ｔ側に向かって縦方向にロール折りする第３工程と、を有する折り畳み工程（手順）を経て折り畳む。

具体的には、第１工程では、エアバッグ１０の両基布１１、１２を重ねて平らに展開した状態（図３Ａ参照）から、その膨張展開時の展開方向Ｆ側の先端部１０Ｓを、エアバッグ１０内に押し込むようにして折り込む（図３Ｂの矢印Ｊ）。その際、エアバッグ１０の先端部１０Ｓ側（図３Ｃ参照）の表面を内側に裏返すようにして、上縁側からエアバッグ１０の基端部１０Ｔ側に向かってエアバッグ１０内に押し込み、両基布１１、１２を各々折り重ねて（図３Ｄ参照）、折り込み部１０Ｂを形成する。また、この第１工程では、エアバッグ１０の先端部１０Ｓを、第３気室２３内に向かって折り込み、第３気室２３内の複数の第３テザー２６に押し当てるように、それらに合わせて同位置まで折り込む。

なお、図３Ｄでは、この先端部１０Ｓの折り込み状態を、基布１１、１２等の各部材間に隙間を開けて模式的に示しているが、実際には、これら各部材は互いに重なり合うように配置されている。また、各第３テザー２６は、先端部１０Ｓにより第２テザー２５側に向かって押し込まれて、略中間位置で屈曲して折り重ねられた状態になっている。

次に、第２工程では、第１工程後のエアバッグ１０（図３Ｅ参照）の左右両端１０Ｍ側を、互いに接近する方向に向けて、かつ車体側となる面側に巻き付けるように折り返して、それぞれ所定範囲を横方向にロール折りする。その際、この第２工程では、エアバッグ１０の左右両端１０Ｍ側を、外側からエアバッグ１０の左右方向Ｇの中心に向かって、それぞれインストルメントパネル９３側となる車体側基布１２側に所定回数折り曲げながら順に巻き付け（図３Ｅの矢印Ｒ１、Ｒ２）、車体側基布１２が内側になるようにロール折りする。

これにより、エアバッグ１０の左右両端部１０Ｍ側を、インフレータ２の長さ、及び上記したケース３の収納部の幅に合わせてロール折りし、エアバッグ１０の横方向両側に所定幅の横ロール折り部１０Ｃ（図３Ｆ参照）を形成して、その左右方向Ｇの折り畳み幅Ｗをインフレータ２の長さと略同じ幅にする。また、ここでは、エアバッグ１０は、この第２工程でロール折りされた左右両端１０Ｍ側が、エアバッグ１０の中心側の対向部同士で互いに接触しないように、所定距離だけ離間した状態にロール折りされ、横ロール折り部１０Ｃ間にロール折りがされていない部分が設けられる。

続いて、第３工程では、第２工程後のエアバッグ１０の展開方向Ｆの先端側を、基端部１０Ｔに向けて、かつ車体側となる面に巻き付けるように折り返して所定範囲を縦方向にロール折りする。その際、この第３工程では、横ロール折り部１０Ｃが形成されたエアバッグ１０を、展開方向Ｆの先端側から基端部１０Ｔ及びインフレータ２側に向かって、車体側基布１２側に所定回数折り曲げるようにして順に巻き付ける（図３Ｆの矢印Ｒ３〜Ｒ７）。これにより、エアバッグ１０を、横ロール折り部１０Ｃ及び車体側基布１２が内側になるように所定幅でロール折りし、インフレータ２が配置された部分に隣接して縦ロール折り部１０Ｄ（図３Ｇ参照）を形成する。

ここで、ディフューザ３０は、インフレータ２を開口部３１から挿入して収納部３２内に収納した後、エアバッグ１０を折り畳む前に、その開口部３１（図２参照）を予め閉鎖してからエアバッグ１０内に配置してもよく、開口部３１を予め閉鎖せずに、エアバッグ１０の折り畳み時に、その折り畳みに併せて開口部３１を閉鎖するようにしてもよい。即ち、開口部３１を予め閉鎖する場合には、ディフューザ３０は、インフレータ２を収納して開口部３１が接着剤や縫製、又は折り曲げ等により閉鎖された状態で、エアバッグ１０内に配置されて組み付けられ、その後、エアバッグ１０の折り畳みが行われる。

これに対し、開口部３１を予め閉鎖しない場合には、ディフューザ３０は、インフレータ２を収納して開口部３１の一部又は全部が解放する等、開口部３１が非閉鎖の状態でエアバッグ１０内に配置される。その後、エアバッグ１０の折り畳み時に、折り畳まれるエアバッグ１０と共に、開口部３１側の全体が折り曲げられて塞がれる等して開口部３１が閉鎖され、同状態を維持するようにしてエアバッグ１０に組み付けられる。ここでは、ディフューザ３０の開口部３１の閉鎖を、エアバッグ１０の折り畳みと同時に行っており、ディフューザ３０の開口部３１側を、上記した折り畳みの第３工程（図３Ｆ参照）において閉鎖するようにしている。その際、展開した状態のディフューザ３０の開口部３１を含む部分を、縦方向にロール折りされるエアバッグ１０の折り曲げ部の一部（例えば図３Ｆの矢印Ｒ７、又はＲ６により折り曲げられる部分）を越えて配置し（図２参照）、同位置で折り曲げられるエアバッグ１０と共に、開口部３１側の全体を１回以上折り曲げて開口部３１を閉鎖する。

以上の各工程等を経て折り畳まれたエアバッグ１０は、次に、インフレータ２及びディフューザ３０等と共にケース３（図１参照）に収容され、上記したように基端部１０Ｔがディフューザ３０を挟んでインフレータ２等によりケース３に固定される等してエアバッグ装置１が製造される。その後、このエアバッグ装置１は、車両のインストルメントパネル９３に搭載され、車両緊急時等にインフレータ２を作動させて、ディフューザ３０の開口部３１や、テザー２４、２５の貫通孔２４Ｂ、２５Ｂ、及び両側のガス通路２４Ａ、２５Ａを順次通して、エアバッグ１０内にガスを供給する。これにより、エアバッグ１０を、その折り畳み形状を解消させつつ、車体側に取り付けられた基端部１０Ｔ側から先端部１０Ｓ及び左右方向等に向かって膨張展開させる。

図４は、このエアバッグ装置１のエアバッグ１０が膨張展開する各状態を順に示す模式図であり、上記した図１からエアバッグ装置１と乗員Ｓの膝Ｋ付近を抜き出して示している。
膨張展開前のエアバッグ１０は、図４Ａに示すように、上記した第３工程による縦ロール折り部１０Ｄを上側に向けて、ケース３内にインフレータ２等と共に配置され、乗員Ｓ側に対して車体（インストルメントパネル９３）側にロール折りされた状態で車体側に収納されている。その状態から、エアバッグ１０は、膨張展開時には、車体側の基端部１０Ｔから展開を開始して、ケース３及びインストルメントパネル９３内から車両後方側の乗員Ｓ側に向かって突出する。

この膨張展開時には、まず、インフレータ２からのガスにより、上記したように、ディフューザ３０の閉鎖された開口部３１が開口し、その内部のガスが、開口部３１の全体（図２参照）から第１テザー２４に向かって左右略均等に噴き出すようにして、第１気室２１内に供給される。具体的には、ここでは、ディフューザ３０内（収納部３２）のガス圧上昇に伴い、ディフューザ３０が膨張して当接するエアバッグ１０の折り畳みを解消等させつつ、開口部３１付近の折り曲げが解かれて開口部３１が開口（解放）する。

このようにしてインフレータ２から供給されるガスにより、エアバッグ１０は、図４Ｂに示すように、まず、第３工程で施された縦ロール折り部１０Ｄ（図３Ｆ、Ｇ参照）が、その巻き付け方向と逆方向に解かれて、ロール折りが解消するまで、主に車両高さ方向に向かって順次展開する。その際、このエアバッグ装置１のエアバッグ１０は、インストルメントパネル９３側にロール折りされているため、インストルメントパネル９３を舐めるようにして、その乗員Ｓ側の外面に沿って乗員Ｓの膝Ｋの高さ付近（図４Ｃ参照）まで展開する。

続いて、エアバッグ１０は、第２工程で施された横ロール折り部１０Ｃ（図３Ｅ、Ｆ参照）が、その巻き付け方向と逆方向に解かれて、それぞれ主にエアバッグ１０の左右方向Ｇの両外側に向かって展開する。その際、この展開する横ロール折り部１０Ｃは、インストルメントパネル９３側にロール折りされているため、上記した縦ロール折り部１０Ｄと同様に、インストルメントパネル９３の外面に沿って舐めるように、エアバッグ１０の乗員Ｓの逆側で左右両端側に伸び出して展開する。ただし、この横ロール折り部１０Ｃは、エアバッグ１０の折り畳み状態等に応じて、例えば縦ロール折り部１０Ｄの展開が完了した時点で展開を開始したり、或いは、縦ロール折り部１０Ｄの展開した部分から、その展開に合わせて順次展開等する。

また、この横ロール折り部１０Ｃの展開に従って、第１工程で施された折り込み部１０Ｂ（図３Ｂ、Ｃ参照）が、横ロール折り部１０Ｃによる拘束を解かれつつ、そのガスによる膨張領域内に位置する範囲が徐々に大きくなる。これに伴い、エアバッグ１０内の折り込み部１０Ｂ（図４Ｃ参照）は、ガス圧を受けて展開を開始し、横ロール折り部１０Ｃの展開に連動してエアバッグ１０外に次第に伸び出し（図４Ｄ参照）、横ロール折り部１０Ｃの展開完了とほぼ同時に展開を完了する。その際、この先端部１０Ｓ側の折り込み部１０Ｂは、エアバッグ１０内に位置するため、膝Ｋやインストルメントパネル９３との摩擦の影響を受けることなく、かつ、乗員Ｓとインストルメントパネル９３との間に挟まれても、それらの間を抜けるように確実に展開する。

以上のようにして、エアバッグ１０は、基端部１０Ｔ側からインストルメントパネル９３と乗員Ｓの膝Ｋとの間に向かって膝上の所定高さまで膨張展開し、車両前方に移動する乗員Ｓの膝Ｋを中心とした部分が乗員側基布１１に接触する。これにより、エアバッグ１０は、逆側の車体側基布１２がインストルメントパネル９３の外面に押し付けられ、上記したように、エアバッグ１０内の各気室２１、２２、２３（図１参照）により乗員Ｓの膝Ｋ等を受け止めて、主に膝Ｋを中心として乗員Ｓを保護する。

この膨張展開時に、本実施形態のエアバッグ装置１では、上記したようにディフューザ３０の閉鎖した開口部３１の全体を、インフレータ２からのガスにより略同時に開口させ、収納部３２内に充満したガスを、開口部３１の全域から第１テザー２４に向かって供給する。そのため、インフレータ２からのガスを、第１テザー２４の開口部３１に対向する部分の全体に略均等に噴き出させて、第１気室２１内の左右方向Ｇに略均等に流入させることができる。これに伴い、エアバッグ１０内への偏ったガスの供給を抑制して、第１テザー２４によるガスの左右方向Ｇへの分散と併せて、ガスを整流してエアバッグ１０内に左右均等に供給することができる。

その結果、エアバッグ１０を、左右両端１０Ｍ側に向かって左右均等に展開できる等、左右方向Ｇへの展開特性を含むエアバッグ１０の膨張展開特性を向上させることができ、エアバッグ１０を乗員Ｓの膝Ｋ前方に迅速かつ確実に入り込ませる等して、膝Ｋを中心に乗員Ｓを確実に保護することができる。同時に、エアバッグ１０を左右均等に素早く、かつ確実に展開させることができるため、膨張展開時に、乗員Ｓの膝Ｋがエアバッグ１０に接触して開くのを防止できる等、膝Ｋに開く方向の力が作用するのを抑制することができ、乗員Ｓの傷害値を小さく抑えることができる。

また、このエアバッグ装置１では、例えばガス噴出し口２Ａがインフレータ２の一端側に片寄って配置されているときでも、開口部３１を有するディフューザ３０の上記した各効果により、発生するガスをエアバッグ１０の左右方向Ｇの中央部へ整流して左右均等に供給することができる。このように、ガス噴出し口２Ａをインフレータ２の何れの位置に形成しても、ディフューザ３０の開口部３１を介して、ガスをエアバッグ１０内に左右均等に供給できるため、ガスの偏りによるエアバッグ１０の展開時の左右のばらつきを軽減して、エアバッグ１０を左右均等に膨張展開させることができる。これに伴い、ガス噴出し口２Ａの位置に関わらず、インフレータ２の中心をエアバッグ１０の中心に合わせて配置することができ、インフレータ２のエアバッグ１０内への配置や組み付けを容易に行うこともできる。その結果、組み付けの作業性の低下を防止できるとともに、エアバッグ１０及びエアバッグ装置１の左右方向Ｇのバランスを高めることができる。

従って、本実施形態によれば、エアバッグ装置１の組み付けの作業性やバランスの低下を防止しつつ、エアバッグ１０を左右均等に展開させて乗員Ｓの膝Ｋ等に対する保護機能を向上させることができ、乗員Ｓをより安全に保護することができる。また、ここでは、上記したように、ディフューザ３０及び、その傾斜接合部３４（図２参照）により、インフレータ２が発生するガスが、基布１１、１２や第１テザー２４等のエアバッグ１０に直接噴射されて当たるのや、インフレータ２のガス噴出し口２Ａがエアバッグ１０に直接接触するのを防止することができる。このディフューザ３０の保護部材としての機能により、インフレータ２が発生するガスの熱や、ガス噴出し口２Ａ付近の熱で、エアバッグ１０や第１テザー２４に穴が開くのを防止できる等、膨張展開時にエアバッグ１０を保護してダメージを軽減でき、その損傷を抑制することができる。

ここで、本実施形態では、ディフューザ３０の左右方向Ｇの両端部を、それぞれ展開方向Ｆに延びる接合部３３と傾斜接合部３４との２方向の接合部３３、３４により接合したが、これらは、いずれか１方向の接合部３３、３４のみにより、又は３方向以上の接合部を組み合わせて接合してもよい。同様に、この接合部は、展開方向Ｆに対して、エアバッグ１０の中心側に湾曲して延びるように形成する等、インフレータ２の形状やガス噴出し口２Ａの位置等に応じて、適宜形成すればよい。

その際、ディフューザ３０の両端部を、傾斜接合部３４を設けずに、展開方向Ｆに沿って直線状に延びる接合部３３のみにより接合した場合には、インフレータ２の種類によっては、ガス噴出し口２Ａと第１テザー２４がディフューザ３０を挟まずに直接対向することになる。しかしながら、このような場合であっても、ディフューザ３０により、ガスが基布１１、１２に直接噴射されるのや、ガス噴出し口２Ａがエアバッグ１０に接触するのを防止できるため、エアバッグ１０を充分に保護することができる。同時に、インフレータ２からのガスを、そのガス圧により開口するディフューザ３０の開口部３１を介して、エアバッグ１０内に左右略均等に供給することもできる。

ただし、このエアバッグ装置１のように、ディフューザ３０の開口部３１側に傾斜接合部３４を設ける等して、上記したように、ディフューザ３０の開口部３１を除く部分を、インフレータ２のガス噴出し口２Ａと、それに対向する第１テザー２４との間に介在させて配置する場合には、ガス噴出し口２Ａから噴出するガス流を遮って、第１テザー２４にガスが直接噴射されて当たるのを防止することができる。このように、このディフューザ３０によれば、インフレータ２から供給されるガスの第１テザー２４に対する直噴を回避できる結果、第１テザー２４をガスから確実に保護して、その損傷をより効果的に抑制することができる。併せて、インフレータ２からのガスが、収納部３２内から開口部３１を通過して第１テザー２４に向かって整流され、それらを介してエアバッグ１０内に供給されるため、エアバッグ１０内へのガスの供給をより左右均等に行うこともできる。

従って、ディフューザ３０及び開口部３１は、左右方向Ｇの両端部に、それぞれ傾斜接合部３４を形成する等して、第１テザー２４に向かってガス噴出し口２Ａからのガスが直噴しないよう形成するのが望ましい。その際、傾斜接合部３４を形成する場合には、展開方向Ｆに対する傾斜角度（図２の角度Ｙ）は、インフレータ２の形状や寸法、及びディフューザ３０の大きさ等に応じて適宜設定される。具体的には、例えば、一端側にガス噴出し口２Ａを有するインフレータ２を、一般的な大きさのディフューザ３０内に収納するときには、角度Ｙが３０°よりも小さいものでは、ガスが第１テザー２４に直接噴射されて当たる恐れがある。そのため、この場合には、角度Ｙを３０°以上に設定するが、ガスの直噴が直接第１テザー２４に当たるのをより確実に防止するためには、傾斜接合部３４は角度Ｙが４５°程度になるよう形成される。

また、本実施形態のエアバッグ装置１のように、ディフューザ３０の収納部３２を、開口部３１に向かって次第に縮小するように形成する場合には、ディフューザ３０内からのガスの噴出し方向を、開口部３１が対向する第１テザー２４に向かって正確に方向付けることができる。これに伴い、例えば、ガスを第１テザー２４の中央部に向けて確実に供給できる等、ディフューザ３０のガスの整流効果を高めて、エアバッグ１０内に供給するガスの左右方向Ｇのばらつきを抑えることができ、エアバッグ１０の展開特性を一層高めることもできる。

加えて、このエアバッグ装置１では、ディフューザ３０を、上記したように、折り重ねた基布同士を、開口部３１を残して接合して形成するため、その製造が容易であるとともに、折り重ねる基布の形状や接合パターンにより、供給されるガスの流れを容易かつ多彩に設定することもできる。また、エアバッグ１０内のテザー２４、２５には、貫通孔２４Ｂ、２５Ｂを形成したため、それらを通してインフレータ２からのガスを展開方向Ｆに向けて流通させることができる。その結果、展開の初期段階においても、エアバッグ１０を展開方向Ｆに展開させることができ、同方向へのエアバッグ１０の展開速度を速めて、エアバッグ１０の膨張展開をより早期かつ確実に完了させることができる。

更に、本実施形態では、ディフューザ３０の開口部３１を、エアバッグ１０内に配置した後、その折り畳みと同時に閉鎖するため、開口部３１の閉鎖のための工程及び作業を別途設ける必要がなく、ディフューザ３０の組み付けを容易に行えて、その作業を簡略にすることができる。これに対し、上記したように、ディフューザ３０の開口部３１を閉鎖してから、エアバッグ１０内に配置する場合には、開口部３１が閉鎖しているか否かを確認することができ、その閉鎖を確実に行うことができる。

なお、このエアバッグ装置１では、エアバッグ１０内に２つのテザー２４、２５を設けて気室２１、２２、２３を区画したが、エアバッグ１０内には、ディフューザ３０の開口部３１に対向して配置された、エアバッグ１０内を展開方向Ｆに区画する少なくとも１つのテザー（ここでは第１テザー２４）を配置すればよい。従って、このような第１テザー２４を設ければ、エアバッグ１０内に他の複数のテザー等を設けてもよく、例えば短冊状の複数のテザーを左右方向Ｇに配列させて、又は所定間隔で配置してもよく、或いは、第２テザー２５の接合位置の基布１１、１２同士を縫製等により互いに接合して、同様の気室を形成する等してもよい。

また、本実施形態では、３つの折り畳み工程を経て折り畳むエアバッグ１０（図３参照）を例に説明したが、エアバッグ１０は、縦方向のみにロール折りして折り畳むものや、又は、先端部１０Ｓから基端部１０Ｔ（インフレータ２）に向かって圧縮して蛇腹状に折り畳むもの等、膨張展開可能な他の状態に折り畳むエアバッグであってもよい。

本実施形態のエアバッグ装置を車両に搭載した状態を示す要部模式図である。 本実施形態のエアバッグを模式的に示す平面図である。 本実施形態のエアバッグの折り畳み手順を順に示す模式図である。 本実施形態のエアバッグ装置のエアバッグが膨張展開する各状態を順に示す模式図である。

符号の説明

１・・・エアバッグ装置、２・・・インフレータ、２Ａ・・・ガス噴出し口、３・・・ケース、１０・・・エアバッグ、１０Ｂ・・・折り込み部、１０Ｃ・・・横ロール折り部、１０Ｄ・・・縦ロール折り部、１０Ｓ・・・先端部、１０Ｔ・・・基端部、１１・・・乗員側基布、１２・・・車体側基布、２１・・・第１気室、２２・・・第２気室、２３・・・第３気室、２４・・・第１テザー、２４Ａ・・・ガス通路、２４Ｂ・・・貫通孔、２５・・・第２テザー、２５Ａ・・・ガス通路、２５Ｂ・・・貫通孔、２６・・・第３テザー、３０・・・ディフューザ、３１・・・開口部、３２・・・収納部、３３・・・接合部、３４・・・傾斜接合部、９０・・・車両、９１・・・ステアリングホイール、９２・・・シャフト、９３・・・インストルメントパネル、Ｆ・・・エアバッグの展開方向、Ｓ・・・乗員、Ｋ・・・膝、Ｌ・・・脛。

Claims (7)

1. 乗員前方の車体側に基端部が取り付けられて収納されるエアバッグと、該エアバッグ内にガス噴出し口からガスを供給するインフレータとを備え、該インフレータからのガスにより前記エアバッグを前記基端部側から前記車体と前記乗員の膝との間に膨張展開させる膝保護用エアバッグ装置であって、
   前記インフレータを収納した状態で前記エアバッグ内に配置され、該インフレータからのガスを前記エアバッグ内に流入させる開口部を有するディフューザと、該ディフューザの開口部に対向して前記エアバッグ内に配置され、該エアバッグ内を前記展開方向に区画する少なくとも１つのテザーとを備え、
   前記ディフューザの開口部は、前記インフレータの作動前には閉鎖しており、前記エアバッグの展開時に前記インフレータからのガスにより開口することを特徴とする膝保護用エアバッグ装置。
2. 請求項１に記載された膝保護用エアバッグ装置において、
   前記ディフューザは、前記開口部を除く部分が前記インフレータのガス噴出し口と対向する前記テザーとの間に介在するよう前記エアバッグ内に配置されることを特徴とする膝保護用エアバッグ装置。
3. 請求項１又は２に記載された膝保護用エアバッグ装置において、
   前記ディフューザは、折り重ねた基布同士が該基布間に前記インフレータを収納可能に、かつ前記開口部を残して接合されて形成されることを特徴とする膝保護用エアバッグ装置。
4. 請求項１ないし３のいずれかに記載された膝保護用エアバッグ装置において、
   前記テザーに、前記インフレータからのガスを流通させる貫通孔を有することを特徴とする膝保護用エアバッグ装置。
5. 請求項１ないし４のいずれかに記載された膝保護用エアバッグ装置において、
   前記ディフューザは、前記インフレータの収納部が少なくとも前記開口部側において該開口部に向かって次第に縮小するように形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。
6. 請求項１ないし５のいずれかに記載された膝保護用エアバッグ装置において、
   前記ディフューザは、前記インフレータを収納して前記開口部が閉鎖された状態で前記エアバッグ内に配置されることを特徴とする膝保護用エアバッグ装置。
7. 請求項１ないし５のいずれかに記載された膝保護用エアバッグ装置において、
   前記ディフューザは、前記インフレータを収納して前記開口部が非閉鎖の状態で前記エアバッグ内に配置され、該エアバッグの折り畳み時に前記開口部が閉鎖されることを特徴とする膝保護用エアバッグ装置。

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