JP2010083173A - 膝保護用エアバッグ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】グラブドア内に収納される構成であっても、エアバッグ突出時のケースの変形を抑えて、エアバッグの後方へ突出する挙動を安定させることが可能な膝保護用エアバッグ装置の提供。
【解決手段】本発明の膝保護用エアバッグ装置Ｓは、折り畳まれたエアバッグ４０と、エアバッグ４０内に配設されるインフレーター４２と、をグラブドア２０内に取り付けられるケース５４内に収納保持させている。インフレーター４２が、略円柱状の本体部４３と、本体部４３からエアバッグ４０を貫通して突出して本体部４３をケース５４に固定する固定部４７と、を備える。ケース５４が、左右方向に沿った全域にわたって形成される補強部５６を備える。インフレーター４２が、本体部４３の軸方向を左右方向に沿わせて配置され、補強部５６の部位において、固定部４７を利用して、補強部５６の後面側に支持され、かつ、固定されている。
【選択図】図４

Description

本発明は、グラブボックスのボックス本体における後部側に配置された開口を開閉可能に塞ぐグラブドアに搭載されて、着座した乗員の前方側に配設される膝保護用エアバッグ装置に関する。

従来、グラブボックスに搭載される膝保護用エアバッグ装置としては、いわゆるビンタイプのグラブボックスに搭載されているものがあった。ビンタイプのグラブボックスでは、上端側に開口を有するボックス本体が、下端側を回転中心とした構成とされて、後方側への引き出し時に、下端側を回転中心として回転し、上端側の開口を車内側に配置させる構成であった。そして、従来の膝保護用エアバッグ装置は、このビンタイプのグラブボックスにおけるボックス本体の後壁側に搭載されるもので、後壁から後方に突出して膨張を完了させるエアバッグと、エアバッグ内に配設されてエアバッグに膨張用ガスを供給する略円柱状のインフレーターと、を、備える構成であった（例えば、特許文献１参照）。さらに、このエアバッグ装置は、折り畳まれたエアバッグとインフレーターとを収納保持して、ボックス本体の後壁に取り付けられ、後部側にエアバッグの突出用開口を有したケースを、備える構成とされていた。また、このエアバッグ装置は、ケースの突出用開口の後方を覆うように、ボックス本体の後壁に配置されて、膨張するエアバッグに押されて開くエアバッグカバーを備えていた。
特開２００７−１６１０９０公報

この従来の膝保護用エアバッグ装置では、ケースに、エアバッグ収納部と、エアバッグ収納部における左右方向の一部を部分的に略半円弧状に凹ませて構成されるインフレーター収納部と、を設けて、ケース内にインフレーターと折り畳まれたエアバッグとを収納させて、ケースの四隅をボックス本体の後壁に取付固定させていた。また、従来の膝保護用エアバッグ装置では、乗員の左右の両膝に対応させてエアバッグを左右に広く迅速に展開させるために、エアバッグを、上下方向の幅寸法を大きく縮めるように、左右方向に沿った横長状として折り畳んでおり、ケースも、左右方向に沿った長尺状としていた。すなわち、従来の膝保護用エアバッグ装置では、ケースを左右方向に沿った長尺状として、左右方向の一部に、部分的にへこませたインフレーター収納部を設けていることから、エアバッグの展開膨張時に、ケースにおけるインフレーター収納部の周囲の部位が、エアバッグ突出時の引張力を受けて、インフレーターを後方へ移動させるように変形しやすく、このインフレーターの後方への突出に伴って、エアバッグが乗員の膝保護位置を超えて後方へ大きく突出するように膨張することを防止する点に、改善の余地があった。

また、このような構成の膝保護用エアバッグ装置を、グラブボックスのボックス本体における後部側の開口を、開閉可能なグラブドアによって塞ぐボックスタイプ（若しくはドアタイプ）のグラブボックスのグラブドア内に搭載する場合には、ボックスタイプのグラブボックスでは、グラブドアのみを開閉させる構成であることから、グラブドアの厚さを厚くすることができず、ケースの強度を確保しつつ、グラブドア内に収納されるエアバッグ装置の厚さ寸法の増加を極力抑制することが望ましい。

本発明は、上述の課題を解決するものであり、グラブドア内に収納される構成であっても、エアバッグ突出時のケースの変形を抑えて、エアバッグの後方へ突出する挙動を安定させることが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。

本発明に係る膝保護用エアバッグ装置は、グラブドアのボックス本体における後部側に配置された開口を開閉可能に塞ぐグラブドアに搭載されて、着座した乗員の前方側に配設され、作動時、乗員の膝を保護可能なエアバッグを、グラブドアから後方側に展開膨張させる構成の膝保護用エアバッグ装置であって、
前後方向を、ボックス本体の開口を閉じている状態のグラブドアの厚さ方向に沿う方向とし、上下方向を、グラブドアの厚さ方向と直交する方向として、
グラブドアから後方に突出して膨張を完了させるエアバッグと、
エアバッグ内に配設されるとともに、エアバッグに膨張用ガスを供給する略円柱状のインフレーターと、
折り畳まれたエアバッグとインフレーターとを収納保持して、グラブドア内に取り付けられ、後部側にエアバッグの突出用開口を有したケースと、
ケースの突出用開口の後方を覆うように、グラブドアの後面に配設されて、膨張するエアバッグに押されて開くエアバッグカバーと、
を備えて構成されるとともに、
インフレーターが、作動時に膨張用ガスを吐出するガス吐出口を有した略円柱状の本体部と、本体部からエアバッグを貫通して突出して、エアバッグとともに本体部を前記ケースに固定する固定部と、を備えて構成され、
ケースが、左右方向に沿った全域にわたって形成される補強部を、備える構成とされ、
インフレーターが、本体部の軸方向を左右方向に沿わせて配置されるとともに、ケースにおける補強部の部位において、固定部を利用して、補強部の後面側に支持され、かつ、固定されていることを特徴とする。

本発明の膝保護用エアバッグ装置では、ケースが、左右方向に沿った全域にわたって、補強部を配設させており、この補強部の部位に、インフレーターを固定させていることから、ケースが左右方向に沿った長尺状とされていても、エアバッグの展開膨張時に、ケースが、エアバッグ突出時の引張力を受けて、インフレーターを後方へ移動させるように変形しがたく、エアバッグが乗員の膝保護位置を超えて後方へ大きく突出するように膨張することも防止することができる。また、本発明の膝保護用エアバッグ装置では、ケースの補強部が左右方向に沿った全域にわたって、形成されていることから、グラブドア内部に収納可能に、厚さ寸法を薄くして、かつ、左右方向に沿って長尺状としたケースであっても充分な強度を確保することができて、エアバッグの展開膨張時に、ケースが変形することを極力防止することができる。

したがって、本発明の膝保護用エアバッグ装置では、グラブドア内に収納される構成であっても、エアバッグ突出時のケースの変形を抑えて、エアバッグの後方へ突出する挙動を安定させることが可能である。

また、本発明の膝保護用エアバッグ装置では、ケースが、左右方向に沿った全域にわたって補強部を配設させていることから、この補強部から連なるように相互に離れたケースの左右両側だけにグラブドア側への取付部位を設けても、ケースを安定してグラブドア側に固定させることができ、ケースを、上下方向側で嵩張らせない構成としても、グラブドア側に安定して取り付けることができる。

さらに、本発明の膝保護用エアバッグ装置において、補強部を、前後方向側に突出させるように形成されて、左右方向に沿って配置されるリブから、構成すれば、ケースを板金製として、一部をプレス加工等により曲げ変形するだけで補強部を形成でき、ケースに補強部材を別途配置させなくともよい。そのため、製造コストを低減させることができるとともに、ケースを軽量化することができ、装置自体を軽量化することができて、グラブドアに搭載する膝保護用エアバッグ装置として好適となる。

さらに、上記構成の膝保護用エアバッグ装置において、補強部を構成するリブを、上下方向に離れた２箇所に、並設させ、
インフレーターを、リブ間の部位に配置させた構成とすることが好ましい。

上記構成の膝保護用エアバッグ装置では、補強用のリブが、インフレーターを間にして、上下方向に沿った２箇所で並設されていることから、補強エリアを上下で幅広く確保できて、ケースの強度を一層向上させることができる。

さらにまた、上記構成の膝保護用エアバッグ装置において、インフレーターの固定部が、本体部から突出してケースに固定される突出部位の元部側から先端側に向かう突出方向を、前方向から斜め上方あるいは斜め下方にずらすように、配置させて、ケースに固定される構成とすれば、インフレーターの固定部における突出部位が、前後方向の長さ寸法を、突出部位自体の突出長さ寸法における突出方向の斜め上方あるいは斜め下方にずれた角度の余弦とするように、短くできることから、装置自体の厚さ寸法の増加を抑制できて、グラブドアの厚さ寸法の増加を抑制できて、好ましい。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明すると、実施形態の膝保護用エアバッグ装置Ｓは、図１，２に示すように、インストルメントパネル（以下、「インパネ」と省略する）４の下部側に装着されたグラブボックス１３のグラブドア２０内に搭載されて、助手席に着座した乗員Ｍの前方側に配設されている。

なお、本明細書では、左右、前後、上下の各方向に関し、特に断らない限り、膝保護用エアバッグ装置Ｓを搭載したグラブドア２０がグラブボックス１３の開口１４ａを閉じている傾斜した状態（上端２０ａ側を下端２０ｂ側より水平方向に沿って前方側に配置させた状態、図２参照）を基準に、左右方向は、直進時の車両の左右方向に対応し、前後方向は、直進時の車両の前後の方向であって、グラブドア２０の厚さ方向ＴＤに沿う方向を基準とし、上下方向ＶＤは、直進時の車両の上下の方向であって、グラブドア２０の厚さ方向ＴＤと直交する方向を基準とするものである（図３参照）。

膝保護用エアバッグ装置Ｓが配設されるグラブボックス１３は、ボックスタイプ（若しくはドアタイプ）として、ポリプロピレン等の硬質合成樹脂から形成されるボックス本体１４と、ボックス本体１４の後部側の開口１４ａを開閉可能に塞ぐグラブドア２０と、を備えて構成されている。ボックス本体１４は、下壁１５、下壁１５の上方で下壁１５に対向するように配設される上壁１６、下壁１５と上壁１６との左右両端を相互に連結して相互に左右方向で対向する左右の側壁１７，１７、及び、前壁１８、を備えて、後部側に長方形状の開口１４ａを有した略直方体の箱形状としている。前壁１８は、下壁１５、上壁１６、及び、左右の側壁１７，１７の前縁側に連結されて、開口１４ａに対向するように、略上下方向に沿って配設されている。そして、左右の側壁１７，１７には、下端の後端側に、グラブドア２０の開閉時のヒンジ部を構成するヒンジピン１９が配設されるとともに、ボディ１側に固定される図示しないブラケット部が配設されている。また、左右の側壁１７には、上端の後端側に、グラブドア２０を閉じた際にグラブドア２０側から突出するラッチを係止する図示しない係止凹部も、形成されている。

なお、上壁１６には、インパネ４の連結部４ａにボルト５止めされる連結片１６ａが配設されている。このボルト５止め部位は、装飾パネル６によって覆われている。また、グラブボックス１３の下方には、アンダーカバー１１が配設されている。

グラブドア２０は、ボックス本体１４の開口１４ａを閉じた際に、図示しないラッチを、ばね等の付勢手段により、左右の側壁１７，１７の係止凹部に挿入させて、略上下方向に沿って開口を塞いだ状態を維持されることとなる。そして、レバー３６（図１参照）を引いて、ラッチを係止凹部から離脱させるように引き込ませれば、グラブドア２０の上端２０ａ側を、ヒンジピン１９に軸支された下端２０ｂ側を回転中心として、後方側に回転させることができて、グラブドア２０が開き、開口１４ａを開口させることとなる。なお、グラブドア２０の開き時には、下端２０ｂ付近に設けられた図示しない突片が、ボックス本体１４側に設けられたストッパに当接して、開き前の前面２０ｃ側を略水平方向に沿わせるようにして、配置されることとなる。また、ヒンジピン１９の周囲には、グラブドア２０の急激な開きを規制するダンパ機構が配設されている。

ちなみに、上記のヒンジピン１９、レバー３６、図示しないラッチ、突片、ストッパ、ダンパ機構等は、この種のグラブボックスにおいて公知の構成である。

そして、実施形態のグラブドア２０は、開口１４ａを閉口させるように閉じた際の後面２０ｄ側のアウタパネル部２１と、前面２０ｃ側のインナパネル部２７と、の間に、膝保護用エアバッグ装置Ｓを配設させている。実施形態の場合、アウタパネル部２１とインナパネル部２７とは、外周縁の端部を相互に付き合わせるように、上下方向に略沿って前後方向で相互に対向するように配設され、そして、それぞれの外表面側には、ひけや見切り線を覆うように、意匠性を考慮して、不織布やファブリック等からなる表皮３７，３８が貼着されている（図４参照）。

アウタパネル部２１は、図４に示すように、グラブドア２０の後面２０ｄ側における外表面側に配置されるもので、フィラー入りのポリプロピレン等の硬質合成樹脂から形成されている。アウタパネル部２１における膝保護用エアバッグ装置Ｓの上下の部位には、インナパネル部２７側に延びてインナパネル部２７側に固着される多数の板状若しくは棒状の補強リブ２２が、配設されている。また、アウタパネル部２１における膝保護用エアバッグ装置Ｓの後方側の領域には、それぞれ長方形板状とした上ドア部２３と下ドア部２４とが配設されている。上ドア部２３と下ドア部２４とには、周囲に、膨張するエアバッグ４０に押されて破断する薄肉の破断予定部２５が形成されている。破断予定部２５は、アウタパネル部２１の前面側に、連続的若しくは断続的に形成される凹溝から構成されるもので、後方から見て、「日」の字形状に形成されている（図１参照）。そして、上ドア部２３は、前面側を後述するハウジング部３１の上ドア部３３に溶着され、膨張するエアバッグ４０に押された際、破断予定部２５を破断させて、周囲から分離されて、上ドア部３３とともに、上開きで開くように構成されている。下ドア部２４は、上ドア部２３の下方に配設されて、前面側をハウジング部３１の下ドア部３４に溶着され、膨張するエアバッグ４０に押された際、破断予定部２５を破断させて、周囲から分離されて、下ドア部３４とともに、下開きで開くように構成されている。

インナパネル部２７は、膝保護用エアバッグ装置Ｓの前方側に配置されるカバーパネル２９と、その周囲のグラブドア２０の前面側に配置される前面壁部２８と、を備えて構成されている。カバーパネル２９は、フィラー入りのポリプロピレン等の硬質合成樹脂から形成され、前面壁部２８は、オレフィン系等の熱可塑性エラストマーから形成されている。実施形態の場合、アウタパネル部２１とインナパネル部２７とは、補強リブ２２、上ドア部２３、及び、下ドア部２４の部位を利用した振動溶着により、結合され、カバーパネル２９は、膝保護用エアバッグ装置Ｓをグラブドア２０内に搭載した際に、適宜、接着剤やファスナ構造等を利用して、前面壁部２８の結合溝２８ａに嵌合させて、前面壁部２８に結合されている。なお、カバーパネル２９は、前面壁部２８に結合された際、前面壁部２８とともに、グラブドア２０の前面２０ｃ側を面一とするように、設定されている。

前面壁部２８は、膝保護用エアバッグ装置Ｓの上下左右と後方側とを囲うハウジング部３１を、備える構成とされている。ハウジング部３１は、膝保護用エアバッグ装置Ｓの上下左右を覆う筒状の周壁部３２を備え、周壁部３２の上下で対向する上壁部３２ａと下壁部３２ｂとには、上下方向に貫通する複数の係止孔３２ｃが、左右方向に沿って並設されている。これらの係止孔３２ｃには、膝保護用エアバッグ装置Ｓのケース５４の各係止爪６１ａ，６２ａが挿入されて、係止爪６１ａ，６２ａに周縁を係止されることとなる。

ハウジング部３１における膝保護用エアバッグ装置Ｓの後方側には、上ドア部２３や下ドア部２４と同様に、それぞれ長方形板状とした上ドア部３３と下ドア部３４とが配設されている。上ドア部３３は、上端側に開き時のヒンジ部３３ａとなるＵ字状に湾曲した部位を設けて、上開きで開くように構成されている。下ドア部３４は、上ドア部３３の下方に配設されるもので、下端側に開き時のヒンジ部３４ａとなるＵ字状に湾曲した部位を設けて、下開きで開くように構成されている。また、上ドア部３３の下端と下ドア部３４の上端との間には、膨張するエアバッグ４０に押されて破断する薄肉の破断予定部３５が、形成されている。破断予定部３５は、後方から見て、一文字状に形成されている。そして、上ドア部３３と下ドア部３４との左右両側は、ハウジング部３１の周壁部３２と分離されている。なお、上ドア部３３の下端と下ドア部３４の上端との間には、破断予定部３５を設けずに、予め、隙間を設けるようにして、上下に分離させておいてもよい。

膝保護用エアバッグ装置Ｓは、図４〜６に示すように、エアバッグ４０、インフレーター４２、ケース５４、及び、エアバッグカバー６９、を備えて構成されている。エアバッグカバー６９は、グラブドア２０の後面２０ｄ側に配置される扉配設部７０と、ケース５４の周壁部６０の周囲に配置される周壁部７３と、を備えて構成されている。扉配設部７０は、アウタパネル部２１とインナパネル部２７のハウジング部３１との上ドア部２３，３３や下ドア部２４，３４、及び、その周縁の破断予定部２５，３５やヒンジ部３３ａ，３４ａ付近から構成されている。そして、このエアバッグカバー６９の扉配設部７０は、振動溶着により一体的に結合された上ドア部２３，３３相互からなる上扉部７１と、振動溶着により一体的に結合された下ドア部２４，３４相互からなる下扉部７２と、を備えて構成されている。そして、膨張するエアバッグ４０に押されれば、図４の二点鎖線に示すように、上扉部７１は、上ドア部２３，３３の周囲の破断予定部２５，３５を破断させて、上ドア部３３のヒンジ部３３ａを回転中心として、上開きで開き、下扉部７２は、下ドア部２４，３４の周囲の破断予定部２５，３５を破断させて、下ドア部３４のヒンジ部３４ａを回転中心として、下開きで開くこととなる。エアバッグカバー６９の周壁部７３は、ハウジング部３１の周壁部３２から構成されている。

エアバッグ４０は、膨張時、グラブドア２０の後面２０ｄ側から、エアバッグカバー６９の上扉部７１と下扉部７２とを押し開いて、後方に突出して膨張を完了させる構成とされるもので、膨張完了形状を、乗員Ｍの左右の膝Ｋの前方側に配置可能に、前後方向側で厚く、後方側から見て左右方向側に長い略長方形板状としている（図１，３の二点鎖線参照）。また、エアバッグ４０は、ケース５４内におけるインフレーター４２の上方側と下方側となる位置に、それぞれ、折塊部を配置させるように折り畳まれて、ケース５４内に収納されている。

インフレーター４２は、エアバッグ４０に膨張用ガスを供給するもので、外形形状を略円柱状として、軸方向を左右方向に沿わせて、エアバッグ４０内に配設されている。実施形態の場合、インフレーター４２は、略円柱状の本体部４３と、本体部４３をケース５４に固定する固定部４７と、を備えて構成されている。本体部４３は、略円柱状の大径部４４と、大径部４４の先端側に形成されて大径部４４より小径とされる小径部４５と、を備えて構成され、小径部４５に、インフレーター４２の作動時に膨張用ガスを吐出する複数のガス吐出口４５ａを配設させている。大径部４４における小径部４５から離れた端部４４ｄの端面には、図５に示すように、所定のエアバッグ作動回路から延びるリード線ＲのコネクタＣを結合させた図示しないターミナルが、配設されている。

固定部４７は、本体部４３の略二倍弱の長さ寸法として左右方向に延びる略長方形板状のベース部４８と、円環状のベルト部４９と、略六角筒形状の筒状部５０と、を備えて構成され、ベース部４８には、複数の固定ボルト５１が、配設されている。実施形態の場合、ベース部４８は、左右方向の幅寸法を、ケース５４において、インフレーター４２を取り付ける取付座５７の左右方向の幅寸法より、若干、小さくするように、構成されている。また、実施形態の場合、固定ボルト５１は、本体部４３から突出するように延びてケース５４に固定される突出部位４７ａを構成するものである。この固定ボルト５１は、実施形態の場合、ベース部４８の左右両端付近と中央付近との３箇所に、配設されている。筒状部５０は、ベース部４８における左右方向の中央付近において、本体部４３の小径部４５の周囲を覆うように、配設されており、ベルト部４９は、ベース部４８の右端側であって、本体部４３の端部４４ｄ近傍となる位置に、配設されている。

また、固定部４７は、図５に示すように、エアバッグ４０を介して、ベース部４８の前面を、全域にわたって、取付座５７の後面５７ｂに当接させるようにしている。そして、固定部４７は、本体部４３の大径部４４における小径部４５から離れた元部（端部４４ｄ）側における前上側の外周面４４ａを、ケース５４の挿通孔の内周面に当接させた状態とし、かつ、ベルト部４９付近の固定ボルト５１をケース５４の取付座５７にナット５３止めしている。そのため、固定部４７は、ベルト部４９の内周面で大径部４４の後下側の外周面４４ｂを前上側に押すこととなり、大径部４４の先端側の前上側の外周面４４ｃをベース部４８や固定ボルト５１の頭部５１ａに当接支持させて、本体部４３を、安定してケース５４に取付固定している。また、このインフレーター４２のケース５４への取付固定時に、固定部４７におけるベース部４８が、全域にわたって、取付座５７の後面５７ｂに支持されることとなる。そして、インフレーター４２は、取付座５７に取り付けられて、ケース５４における後述する補強リブ部５６，５９間の部位に、配置されることとなる。

さらに、実施形態の場合、膝保護用エアバッグ装置Ｓをグラブドア２０に搭載した状態において、ケース５４におけるインフレーター４２を取り付ける取付座５７が、上下方向に対して傾斜して形成されており、固定部４７における各固定ボルト５１の頭部５１ａからねじ部５１ｂの突出する方向、すなわち、本体部４３から突出する固定ボルト５１の元部側（頭部５１ａ側）から先端５１ｃ側（ねじ部５１ｂ側）に向かう突出方向ＣＤは、本体部４３の軸心Ｏを中心としたグラブドア２０の厚さ方向ＴＤに沿った前方向から、角度θ（図例では約６０°）分ずらして、軸心Ｏから斜め前上方に向かう方向としている（図３参照）。

ケース５４は、折り畳まれたエアバッグ４０とインフレーター４２とを収納保持して、グラブドア２０内に取り付けられるもので、後部側にエアバッグ４０の突出用開口５４ａを設けた箱形状としている。実施形態の場合、ケース５４は、左右方向に沿った長尺状として、かつ、厚さ寸法を薄くした扁平な直方体形状とされている。ケース５４は、板金素材をプレス加工して形成されるもので、略四角筒形状の周壁部６０と、周壁部６０の前面側を塞ぐように配置される前面壁５５と、を備えて構成されている。

前面壁５５は、略上下方向に沿って配設されるもので、周壁部６０の上壁６１近傍となる上端近傍部位に、前方側から後方側へ略「く」字状に突出する山形の補強リブ部５６を、左右方向に沿った全域にわたって配設させている。また、前面壁５５における上下の中央より若干下方となる位置にも、前方側から後方側へ略「Ｕ」字形状に突出する補強リブ部５９が、左右方向に沿った全域にわたって、形成されている。これらの補強リブ部５６，５９は、ケース５４の強度補強のために、形成されている。そして、実施形態の場合、補強リブ部５６において、上下方向に対して傾斜して配置される下側の壁部５６ａが、インフレーター４２を取り付ける取付座５７を、構成している。この取付座５７には、インフレーター４２の各固定ボルト５１を挿通可能な取付孔５７ａが、固定ボルト５１に対応して、左右方向に沿った３箇所に、形成されている。そして、実施形態の場合、インフレーター４２は、補強リブ部５６の取付座５７に取り付けられて、補強リブ部５６，５９間の部位に、収納されている。また、実施形態の場合、取付座５７は、インフレーター４２を取付固定させた際に、各固定ボルト５１のねじ部５１ｂの先端５１ｃを、ケース５４の前面（前面壁の前面５５ａ）から前方に突出させないように、構成されている。

周壁部６０は、前面壁５５の外周縁の上縁から直交するように後方側に延びる上壁６１、前面壁５５の外周縁の下縁から直交しつつ上壁６１と対向するように後方側に延びる下壁６２、及び、前面壁５５の外周縁の左右の縁から直交しつつそれぞれ相互に対向するように後方側へ延びる側壁６３，６４（図５，６参照）、を備えて構成されている。実施形態の場合、上壁６１及び下壁６２は、前面壁５５と一体的に構成されて前面壁５５から延びるように形成されており、側壁６３，６４は、前面壁５５と別体の部材を溶着させて、構成されており、詳細には、側壁６３，６４は、補強リブ部５６における下側の壁部５６ａ（取付座５７）と、前面壁５５における補強リブ５６，５９間となる中間部位５５ｂと、から連なるように、構成されている（図６参照）。

周壁部６０における上壁６１と下壁６２とには、インナパネル部２７におけるハウジング部３１の上壁部３２ａと下壁部３２ｂとに設けられた係止孔３２ｃに挿入されて、係止孔３２ｃの周縁を係止する係止爪６１ａ，６２ａが、後端付近から上下の外側に向き、さらに、前方側に向かって反転するような断面略Ｊ字形状に形成されている。これらの係止爪６１ａ，６２ａは、膨張するエアバッグ４０に押されて開くエアバッグカバー６９の上扉部７１と下扉部７２との開き時に、ヒンジ部３３ａ，３４ａ付近の後方移動を規制して、破断予定部２５，３５を円滑に破断させるように、上壁部３２ａと下壁部３２ｂとを係止して保持するために配設されている。また、下壁６２には、軽量化の観点から、上下方向に貫通する肉盗み孔６２ｂが、左右方向に沿って複数箇所に、形成されている（図６参照）。

また、周壁部６０における左右の側壁６３，６４の後方側には、図６に示すように、ケース５４をグラブドア２０側となるアウタパネル部２１側に固定するための取付片６３ａ，６４ａが、形成されている。各取付片６３ａ，６４ａには、取付ボルト６５を挿通させるための取付孔６３ｂ，６４ｂが、形成されている。アウタパネル部２１における各取付片６３ａ，６４ａに対応した位置には、図７に示すように、インナパネル部２７に前面側を覆われるようにして、後面側にナット６６ａを固着させた板金製の取付パネル部６６が、アウタパネル２１に固定されて配置されている。そして、各取付片６３ａ，６４ａは、間にインナパネル部２７を介在させた状態で、取付パネル部６６に重ねられた状態で、取付ボルト６５をナット６６ａに締結させることにより、取付パネル部６６に取付固定され、アウタパネル部２１側に固定されている。また、右側の側壁６４には、インフレーター４２の本体部４３の元部側の端部４４ｄをケース５４から突出させる挿通孔６４ｃが形成されている。

この膝保護用エアバッグ装置Ｓは、車両への搭載時、まず、固定ボルト５１をエアバッグ４０外に突出させるようにして、エアバッグ４０内にインフレーター４２の固定部４７を収納し、エアバッグ４０を折り畳む。この折り畳みは、膨張完了時のエアバッグ４０の前後の壁部を相互に重ねて平らに展開し、上下の幅寸法を狭めるように中央側に巻くようにロール折りし、さらに、左右の幅寸法を狭めるように、左右の縁を中央側に折り畳んで、行なわれる。エアバッグ４０の折り畳み完了後には、エアバッグ４０の折り崩れを防止するように、ラッピング材を巻いておく。

その後、各固定ボルト５１を、取付座５７の取付孔５７ａから突出させつつ、折り畳んだエアバッグ４０をケース５４内に収納する。さらに、インフレーター４２の本体部４３を、ケース５４の挿通孔６４ｃを経て、エアバッグ４０内の固定部４７のベルト部４９内と筒状部５０内とに挿入させ、ついで、各固定ボルト５１にナット５３を締結する。このとき、既述したように、ベルト部４９付近の固定ボルト５１がケース５４の取付座５７にナット５３止めされれば、本体部４３の大径部４４における小径部４５から離れた元部側の前上側の外周面４４ａが、ケース５４の挿通孔６４ｃの内周面６４ｄに当接されており、ベルト部４９の内周面が大径部４４の後下側の外周面４４ｂを前上側に押し、大径部４４の先端側の前上側の外周面４４ｃがベース部４８や固定ボルト５１の頭部５１ａに当接支持されて、本体部４３が安定してケース５４に取付固定される。その結果、エアバッグ組付体３９が形成される（図５参照）。なお、エアバッグ組付体３９は、膝保護用エアバッグ装置Ｓのエアバッグカバー６９を除いた部位から構成されている。

そして、エアバッグ組付体３９を、カバーパネル２９を取り外した状態のグラブドア２０のハウジング部３１における周壁部３２（エアバッグカバー６９の周壁部７３）内に、挿入させて、ケース５４の各係止爪６１ａ，６２ａをエアバッグカバー６９の周壁部７３（ハウジング部３１の周壁部３２）における各係止孔３２ｃに挿入させて、その周縁に係止させる。その後、インナパネル部２７に当接しているケース５４の各取付片６３ａ，６４ａの取付孔６３ｂ，６４ｂに取付ボルト６５を挿通させ、インナパネル部２７の後面側に配置される取付パネル部６６に配設されたナット６６ａに締結させることにより、ケース５４をアウタパネル部２１側に取付固定させれば、膝保護用エアバッグ装置Ｓをグラブドア２０に組み付けることができる。なお、グラブドア２０は、予め、間に取付パネル部６６を介在させた状態で、アウタパネル部２１と、インナパネル部２７のハウジング部３１及び前面壁部２８と、を、振動溶着で結合させておく。

膝保護用エアバッグ装置Ｓをグラブドア２０に組み付けた後には、カバーパネル２９を、膝保護用エアバッグ装置Ｓの前方側を覆うように、結合溝２８ａに嵌合させて、インナパネル部２７の前面壁部２８に結合させ、表皮３７，３８を貼着させれば、膝保護用エアバッグ装置Ｓを内蔵したグラブドア２０を製造することができる。なお、表皮３８は、アウタパネル部２１とインナパネル部２７との振動溶着前、あるいは、振動溶着後におけるカバーパネル２９のインナパネル部２７への結合前に、アウタパネル部２１に貼着してもよい。

その後、グラブドア２０をボックス本体１４に組み付けて、ボックス本体１４を車両に取り付けるとともに、ボックス本体１４とインナパネル部２７とに設けた図示しない挿通孔を経て、インフレーター４２の本体部４３にエアバッグ作動回路から延びるリード線Ｒを結線すれば、グラブボックス１３とともに膝保護用エアバッグ装置Ｓを車両に搭載することができる。

実施形態の膝保護用エアバッグ装置Ｓでは、車両の搭載後、所定のエアバッグ作動回路からの作動信号が、リード線Ｒからインフレーター４２の本体部４３に入力されれば、インフレーター４２が、本体部４３のガス吐出口４５ａから膨張用ガスを吐出する。すると、エアバッグ４０が、膨張して、エアバッグカバー６９の上扉部７１と下扉部７２とを押して、上下方向に両開きで開かせ、ケース５４の突出用開口５４ａから後方側へ突出し、さらに、折りを解消しつつ展開膨張して、乗員Ｍの左右の膝Ｋの前方側で膨張を完了させる（図１，３の二点鎖線参照）。そして、膨張を完了させたエアバッグ４０によって、前進移動してくる乗員Ｍの左右の膝Ｋを的確に受け止めて保護することができる。なお、膨張を完了したエアバッグ４０は、前面側を、グラブドア２０の開いた上扉部７１や下扉部７２の裏面側と、アウタパネル部２１におけるエアバッグカバー６９の左右両側における部位の後面と、によって支持されることとなる。

また、実施形態の場合、グラブボックス１３の上方には、乗員Ｍの上半身を受け止めて保護可能なエアバッグ８ａを備えた助手席用エアバッグ装置８が配設されている。この助手席用エアバッグ装置８は、インパネ４の上面側に搭載されて、エアバッグ８ａ、エアバッグ８ａに膨張用ガスを供給するインフレーター８ｂ、エアバッグ８ａとインフレーター８ｂとを収納保持するケース８ｃ、及び、ケース８ｃの上方を覆って膨張するエアバッグ８ａに押されて開く扉部８ｅを有したエアバッグカバー８ｄを、備えて構成されている。エアバッグカバー８ｄは、図例の場合、インパネ４と一体的に形成されている。そして、この助手席用エアバッグ装置８は、ケース８ｃから伸びるブラケット８ｆを、ボディ１側のインパネリインフォースメント２に固定されたブラケット２ａにボルト９止めして、インパネ４の上面側に配設されている。この助手席用エアバッグ装置８は、膝保護用エアバッグ装置Ｓの作動時に、同時に作動されて、エアバッグ８ａが、助手席に着座した乗員Ｍの上半身を保護可能に、エアバッグカバー８ｄを押し開いて、展開膨張することとなる、
そして、実施形態の膝保護用エアバッグ装置Ｓでは、ケース５４が、折り畳まれて収納されるエアバッグ４０の前方に配置される前面壁５５に、左右方向に沿った全域にわたって、補強部としての補強リブ部５６，５９を配設させており、この補強リブ部５６における下側の壁部５６ａを、インフレーター４２を取り付けるための取付座５７として、この取付座５７に、インフレーター４２を固定させていることから、ケース５４が左右方向に沿った長尺状とされていても、エアバッグ４０の展開膨張時に、ケース５４が、エアバッグ４０突出時の引張力を受けて、インフレーター４２を後方へ移動させるように変形しがたく、エアバッグ４０が乗員Ｍの膝保護位置を超えて後方へ大きく突出するように膨張することも防止することができる。また、実施形態の膝保護用エアバッグ装置Ｓでは、ケース５４の補強部（補強リブ部５６，５９）が左右方向に沿った全域にわたって、形成されていることから、グラブドア２０内部に収納可能に、厚さ寸法を薄くし、かつ、左右方向に沿って長尺状としたケース５４であっても、充分な強度を確保することができて、エアバッグ４０の展開膨張時にケース５４が変形することを、極力防止することができる。

したがって、実施形態の膝保護用エアバッグ装置Ｓでは、グラブドア２０内に収納される構成であっても、エアバッグ４０突出時のケース５４の変形を抑えて、エアバッグ４０の後方へ突出する挙動を安定させることが可能である。

また、実施形態の膝保護用エアバッグ装置Ｓでは、ケース５４が、左右方向に沿った全域にわたって、補強部（補強リブ部５６，５９）を配設させていることから、実施形態のごとく、補強リブ部５６から連なるように形成されて、相互に離れたケース５４の左右両側に位置する側壁６３，６４のみに、アウタパネル部２１側へ取り付けられる取付片６３ａ，６４ａを設けても、ケース５４を安定してアウタパネル部２１側（グラブドア２０側）に固定させることができ、ケース５４を、上下方向側で嵩張らせない構成としても、アウタパネル部２１側に安定して取り付けることができる。

さらに、実施形態の膝保護用エアバッグ装置Ｓでは、ケース５４に形成される補強部が、折り畳まれたエアバッグ４０の前側に位置する前面壁５５を後方向側に突出させるように形成して、左右方向に沿って配置される補強リブ部５６，５９から、構成されていることから、ケース５４を板金製として、前面壁５５の一部をプレス加工等により曲げ変形するだけで補強部を形成でき、ケースに補強部材を別途配置させなくともよい。そのため、製造コストを低減させることができるとともに、ケースを軽量化することができ、装置自体を軽量化することができて、グラブドア２０に搭載する膝保護用エアバッグ装置として好適となる。勿論、このような点を考慮しなければ、ケースと別体からなる補強部材を、ケースに結合させたものを使用してもよい。

さらに、実施形態の膝保護用エアバッグ装置Ｓでは、補強リブ部５６，５９を、上下方向に離れた２箇所に、並設させて、インフレーター４２を、補強リブ部５６，５９間の部位に配置させている。すなわち、実施形態の膝保護用エアバッグ装置Ｓでは、補強リブ部５６，５９が、インフレーター４２を間にして、上下方向に離れた２箇所で並設されていることから、補強エリアを上下で幅広く確保できて、ケース５４の強度を一層向上させることができる。勿論、このような点を考慮しなければ、補強リブ部を、１箇所のみに配設させた構成のケースを使用してもよい。

さらにまた、実施形態の膝保護用エアバッグ装置Ｓでは、インフレーター４２の固定部４７が、本体部４３から突出してケース５４に固定される突出部位としての固定ボルト５１の元部（頭部５１ａ）側から先端５１ｃ側に向かう突出方向ＣＤを、前方向から斜め上方にずらすように、配置させて、ケース５４に固定されている。そのため、実施形態の膝保護用エアバッグ装置Ｓでは、インフレーター４２の固定部４７における固定ボルト５１が、前後方向の長さ寸法を、固定ボルト５１自体の突出長さ寸法における突出方向の斜め上方にずれた角度θの余弦とするように、短くできることから、装置自体（エアバッグ組付体３９）の厚さ寸法の増加を抑制できて、グラブドア２０の厚さ寸法の増加を抑制できる。詳細に説明すれば、固定ボルト５１のベース部４８から突出するねじ部５１ｂでは、その前後方向の長さ寸法ＨＬ（図４参照）が、ベース部４８から突出するねじ部５１ｂ自体の長さ寸法ＳＬの角度θ分の余弦、換言すれば、ＨＬ＝ＳＬ×ｃｏｓθ（実施形態では、θ＝６０°であり、ＨＬ＝ＳＬ×０．５）となって、ｃｏｓθを乗ずることから、短くすることができる。

勿論、このような点を考慮しなければ、固定ボルトを、前後方向に略沿わせるようにして、インフレーターをケースに取り付ける構成としてもよい。

特に、実施形態の膝保護用エアバッグ装置Ｓでは、ケース５４における補強リブ部５６（取付座５７）が、インフレーター４２における各固定ボルト５１のねじ部５１ｂの先端５１ｃを、ケース５４の前面（前面壁の前面５５ａ）から前方に突出させないように、構成されていることから、ケース５４の前面側に部分的に突出する部位が生じず、ケース５４からカバーパネル部２９までの離隔距離を極力小さく設定することができて、グラブドア２０の厚さ寸法を極力小さくすることができる。

なお、実施形態では、ケース５４をアウタパネル部２１側（グラブドア２０側）に取り付ける取付片６３ａ，６４ａを、ケース５４の左右両側に、それぞれ一箇所ずつ配置させている構成であるが、取付片の配置数はこれに限られるものではなく、例えば、ケースの左右両側に配置される側壁を二又状として、後端側に、それぞれ取付片を配置させ、４つの取付片によってケースをグラブドア側に取り付ける構成としてもよい。なお、このように取付片を４つ配置させる場合にも、ケースをコンパクトにする観点から、ケースの上下方向に沿った幅寸法を広げないように構成することが望ましく、取付片を、周壁部における上壁や下壁より上方側あるいは下方側に突出させないように形成することが好ましい。

また、実施形態では、グラブドア２０として、上端２０ａを下端２０ｂより後方に配置させるように傾斜させた構成のものを例示したが、本発明の膝保護用エアバッグ装置を搭載させるグラブドアはこれに限られるものではなく、傾斜させずに、厚さ方向を車両の前後方向に沿わせて、厚さ方向と直交する上下方向を、鉛直方向に沿わせるような構成のグラブドアに、膝保護用エアバッグ装置を搭載させてもよい。

本発明の一実施形態である膝保護用エアバッグ装置を内蔵したグラブドアの車両搭載状態を示す斜視図である。 実施形態の膝保護用エアバッグ装置を搭載した状態のインパネ付近の車両の前後方向に沿った概略縦断面図である。 実施形態の膝保護用エアバッグ装置を内蔵したグラブドアの車両搭載状態の概略縦断面図である。 実施形態の膝保護用エアバッグ装置を内蔵したグラブドアの車両搭載状態の概略拡大縦断面図である。 実施形態の膝保護用エアバッグ装置におけるインフレーターの固定部とケースとの締結状態を示す概略横断面図である。 実施形態の膝保護用エアバッグ装置において、ケースとインフレーターとを示す分解斜視図である。 実施形態の膝保護用エアバッグ装置において、ケースとグラブドアのアウタパネル部側との固定部位を示す概略縦断面図である。

符号の説明

１３…グラブボックス、
１４…ボックス本体、
１４ａ…開口、
２０…グラブドア、
４０…エアバッグ、
４２…インフレーター、
４３…本体部、
４５ａ…ガス吐出口、
４７…固定部、
４７ａ…固定部位、
５１…固定ボルト、
５４…ケース、
５６，５９…補強リブ部（補強部）、
５７…取付座、
６９…エアバッグカバー、
Ｋ…膝、
Ｍ…乗員、
Ｓ…膝保護用エアバッグ装置。

Claims (4)

1. グラブドアのボックス本体における後部側に配置された開口を開閉可能に塞ぐグラブドアに搭載されて、着座した乗員の前方側に配設され、作動時、乗員の膝を保護可能なエアバッグを、前記グラブドアから後方側に展開膨張させる構成の膝保護用エアバッグ装置であって、
   前後方向を、前記ボックス本体の開口を閉じている状態の前記グラブドアの厚さ方向に沿う方向とし、上下方向を、前記グラブドアの厚さ方向と直交する方向として、
   前記グラブドアから後方に突出して膨張を完了させる前記エアバッグと、
   前記エアバッグ内に配設されるとともに、前記エアバッグに膨張用ガスを供給する略円柱状のインフレーターと、
   折り畳まれた前記エアバッグと前記インフレーターとを収納保持して、前記グラブドア内に取り付けられ、後部側に前記エアバッグの突出用開口を有したケースと、
   前記ケースの突出用開口の後方を覆うように、前記グラブドアの後面に配設されて、膨張する前記エアバッグに押されて開くエアバッグカバーと、
   を備えて構成されるとともに、
   前記インフレーターが、作動時に前記膨張用ガスを吐出するガス吐出口を有した略円柱状の本体部と、該本体部から前記エアバッグを貫通して突出して、前記エアバッグとともに前記本体部を前記ケースに固定する固定部と、を備えて構成され、
   前記ケースが、左右方向に沿った全域にわたって形成される補強部を、備える構成とされ、
   前記インフレーターが、前記本体部の軸方向を左右方向に沿わせて配置されるとともに、前記ケースにおける前記補強部の部位において、前記固定部を利用して、前記補強部の後面側に支持され、かつ、固定されていることを特徴とする膝保護用エアバッグ装置。
2. 前記補強部が、前後方向側に突出させるように形成されて、左右方向に沿って配置されるリブから、構成されていることを特徴とする請求項１に記載の膝保護用エアバッグ装置。
3. 前記補強部を構成するリブが、上下方向に離れた２箇所に、並設され、
   前記インフレーターが、前記リブ間の部位に配置されていることを特徴とする請求項２に記載の膝保護用エアバッグ装置。
4. 前記インフレーターの固定部が、前記本体部から突出して前記ケースに固定される突出部位の元部側から先端側に向かう突出方向を、前方向から斜め上方あるいは斜め下方にずらすように、配置させて、前記ケースに固定されていることを特徴とする請求項２又は３に記載の膝保護用エアバッグ装置。

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