JP2011051424A - 膝保護用エアバッグ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】エアバッグをコンパクトに構成しても、エアバッグが、クッション性を確保して、的確に、運動エネルギーの大きな膝を受け止めることができる膝保護用エアバッグ装置を提供すること。
【解決手段】膝保護用エアバッグ装置Ｓでは、着座した乗員Ｍの膝Ｋの前方側に配置された収納部位４４に、折り畳まれて収納され、インフレーター３１から供給される膨張用ガスＧの流入時に、扉部５５を押し開いて突出するとともに、展開膨張して、保護可能に膝Ｋを受け止めるエアバッグ６０、を備える。エアバッグ６０は、略膨張完了形状まで膨張可能として、流入する膨張用ガスＧを排気させるベントホール６８を備える。ベントホール６８の周囲には、エアバッグの少なくとも膝Ｋの受止時にエアバッグの内圧低下を抑制するように、ベントホール６８を閉塞する閉塞手段ＣＭの蓋体７６が、配設されている。
【選択図】図８

Description

本発明は、着座した乗員の前方側に搭載されて、車両の前面衝突時に前方移動する乗員の膝を、膨張させたエアバッグで受け止めて保護する膝保護用エアバッグ装置に関する。

従来、膝保護用のエアバッグ装置では、エアバッグが、着座した乗員の膝の前方側に配置された収納部位に、折り畳まれて収納され、インフレーターから供給される膨張用ガスを流入させた際、収納部位を覆っていた扉部を押し開いて、収納部位から後方側へ突出するとともに、展開膨張して、前進移動する膝を受け止め可能に、膨張を完了させていた（例えば、特許文献１参照）。

そして、エアバッグは、膝を受け止める中央の中央チャンバの上下両側に、中央チャンバの内圧上昇時に、膨張用ガスを逃がすためのオーバーフロー用のチャンバを設け、さらに、その下部側のチャンバに流入した膨張用ガスを逃がすように、下側チャンバには、ベントホールが配設されていた。

この膝保護用エアバッグ装置では、エアバッグの膨張時、中央チャンバを迅速に膨張完了させ、中央チャンバで膝を受け止めた際の中央チャンバの内圧上昇を抑制するように、上下両側のチャンバに膨張用ガスを逃がし、さらに、下側チャンバのベントホールから膨張用ガスを逃がすように、構成されていた。

特開平１１−３２１５３９号公報

しかし、従来の膝保護用エアバッグ装置では、エアバッグが、膝を受け止める中央チャンバの他に、中央チャンバの上下両側にオーバーフロー用の二つのチャンバを設ける構成としており、エアバッグの周壁を構成するエアバッグ用基布が多く必要となって、折り畳んで収納するエアバッグが嵩張り、エアバッグ装置のコンパクト化に課題が生じてしまう。

また、従来の膝保護用エアバッグ装置のエアバッグでは、膝を受け止めた中央チャンバが、上下両側のチャンバに膨張用ガスを逃がし、さらに、ベントホールから膨張用ガスを逃がしてしまうことから、運動エネルギーを大きくした状態の膝を受け止めた際、膨張用ガスの流出が大きくなって、エアバッグの底付き（膝がエアバッグの前面側の車両側のパネルに対し、膨らんだ部位を無くして薄くなった状態のエアバッグを介在させて、当たること）を招いて、クッション性良く、的確に膝を受け止めことができなくなってしまう課題もあった。

本発明は、上述の課題を解決するものであり、エアバッグをコンパクトに構成しても、エアバッグが運動エネルギーの大きな膝を受け止める際、クッション性を確保して、的確に膝を受け止めることができる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では、着座した乗員の膝の前方側に配置された収納部位に、折り畳まれて収納され、インフレーターから供給される膨張用ガスの流入時に、収納部位を覆っていた扉部を押し開いて収納部位から後方側へ突出するとともに、展開膨張して、保護可能に膝を受け止めるエアバッグ、を備えて構成される膝保護用エアバッグ装置であって、
エアバッグが、略膨張完了形状まで膨張可能として、流入する膨張用ガスを排気させるベントホールを備え、
エアバッグの少なくとも膝の受止時にエアバッグの内圧低下を抑制するように、ベントホールを閉塞する閉塞手段が、配設されて構成されていることを特徴とする。

本発明に係る膝保護用エアバッグ装置では、作動時、インフレーターの膨張用ガスがエアバッグに供給されれば、収納部位に折り畳まれて収納されていたエアバッグは、覆っていた扉部を押し開いて、突出しつつ展開膨張し、さらに、開口したベントホールから膨張用ガスを排気しつつ、膨張を完了させる。そして、エアバッグは、膝を受け止める際、閉塞手段が作動されて、ベントホールが閉塞されることから、内圧の低下を抑制して、膝を受け止めることができる。その際、エアバッグは、膨張用ガスを逃がしていないことから、受け止める膝が前方移動する速度を速くしたり、あるいは、膝に連なる乗員の荷重を重くする等して、膝の運動エネルギーが大きくとも、底付きを防止し、クッション性を確保して、的確に膝を受け止めることができる。

また、このエアバッグは、膝を受け止める部位（チャンバ）を備えていれば構成できて、オーバーフロー用のチャンバを不要にできることから、使用するエアバッグ用基布の量を抑えることでき、コンパクトに構成できる。

したがって、本発明に係る膝保護用エアバッグ装置では、エアバッグをコンパクトに構成しても、エアバッグが運動エネルギーの大きな膝を受け止める際、クッション性を確保して、的確に膝を受け止めることができる。

さらに、本発明に係る膝保護用エアバッグ装置では、エアバッグをコンパクトにできることから、そのエアバッグの収納部位や膨張用ガスを供給するインフレーターも小さく構成できて、膝保護用エアバッグ装置の全体を、コンパクトに構成でき、その結果、搭載スペースに制限のある車両へも、容易に搭載することができる。

そして、本発明に係る膝保護用エアバッグ装置では、閉塞手段は、
ベントホールを、膨張完了時のエアバッグの周壁の前面壁であって、開いた扉部より外れた縁側に、配置させるとともに、
エアバッグの膝の受止時におけるエアバッグの前面壁の前方移動時に、ベントホールの前方側に配置された収納部位の周囲の車両側のパネルを、ベントホールを塞ぐ蓋体とするように、配置させて、
構成することが望ましい。

このような構成では、膨張を完了させたエアバッグが、前方移動する膝を受け止めれば、前面壁が前方移動して、前面壁に配置されていたベントホールが、車両側のパネルに押し付けられて、そのパネルを蓋体として、閉塞されることから、ベントホールからの膨張用ガスの排気が停止されて、エアバッグの内圧低下を抑制して、クッション性良く、エアバッグが膝を受け止めることができる。そして、このような構成では、単に、収納部位の周囲の車両側パネルとベントホールとの配置位置を考慮するだけで良く、簡便に構成することができる。

この場合、扉部が、上下方向に沿って開く構成として、ベントホールは、エアバッグの膨張完了時における開いた扉部の左右方向の外方に外れた位置で、かつ、前方移動する膝の前方側への投影エリアに、配置することが望ましい。

このような構成では、扉部が、左右方向に開くのではなく、上下方向に沿って開く構成としており、開き時の後方への移動量を抑えて、円滑に開くこととなる。ちなみに、乗員の膝の前方側に配置されるエアバッグの収納部位は、左右方向のスペースに比べて、上下方向のスペースを制限される部位に配置されることから、上下方向より左右方向の開口幅寸法を大きくして構成され、その収納部位を覆う扉部も、上下方向より左右方向の長さ寸法が長くなるため、その扉部が、左右方向に開くのではなく、上下方向に沿って開く構成であれば、開き時の後方への移動量を抑えて開くこととなる。

そして、上記のような構成では、上下方向に沿って開いた扉部の左右方向に外れた車両側のパネルに対して、ベントホールが当たって塞がれるため、パネルの平滑な面状の部位を、ベントホールの蓋体の部位として設定できて、安定してベントホールを閉塞することができる。さらに、エアバッグにおけるベントホールの配置位置が、前方移動する膝の前方側への投影エリア内に配置されており、エアバッグが膝を受け止めた際に、ベントホールを、直線的に前方移動させて、パネルの蓋体部位に当てることができて、迅速かつ的確に閉塞することができる。

また、本発明に係る膝保護用エアバッグ装置では、閉塞手段は、
エアバッグの内周面側におけるベントホールの近傍に、可撓性を有した補助布を、配設するとともに、
補助布を、エアバッグの膝の受止時に、ベントホールの開口位置から閉塞位置まで、膨張用ガスに押されて移動させて、ベントホールを塞ぐ蓋体とするように、配設させてもよい。

このような構成では、補助布を、膨張用ガスを利用した蓋体として使用できて、構成部品点数を抑えてエアバッグを構成することができ、さらに、エアバッグ内に配設させる補助布が可撓性を有しているため、エアバッグを円滑に折り畳むことができる。

また、上記のような構成では、収納部位の周囲の車両側のパネル等の形状に依存せず、エアバッグ自体で、ベントホールを閉塞できることから、エアバッグ装置の搭載自由度を向上させることができる。

そして、本発明に係る膝保護用エアバッグ装置は、着座した乗員の前方側に配設されたグラブボックスにおけるボックス本体の後部側の開口を開閉可能に塞ぐグラブドア、に搭載することが望ましい。すなわち、グラブドアに搭載される膝保護用エアバッグ装置では、グラブドア自体が助手席の乗員の膝に接近して配置されており、使用されるエアバッグは、その容積を１０リットル程度とコンパクトに構成されることが要望される。しかし、本発明に係る膝保護用エアバッグ装置では、コンパクトに膨張するエアバッグでも、内圧低下を抑えて、クッション性良く、乗員の膝を受け止めることができることから、好適にグラブドアに搭載することができる。

本発明に係る一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の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使用するエアバッグの膨張状態の正面図である。 実施形態のエアバッグの膨張状態の縦断面図であり、図４のＶ−Ｖ部位に対応する。 実施形態の膝保護用エアバッグ装置の作動状態を説明する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の作動状態を説明する概略横断面図であり、図６の後の状態を示す。 実施形態の膝保護用エアバッグ装置の作動状態を説明する概略縦断面図であり、図９のVIII−VIII部位に対応する。 実施形態の膝保護用エアバッグ装置の作動完了後の膝の受止状態を説明する正面図である。 実施形態の膝保護用エアバッグ装置のエアバッグの変形例を示す正面図である。 図１１に示すエアバッグを使用したエアバッグ装置の作動時を説明する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のエアバッグにおける他の変形例を示す正面図である。 図１２に示すエアバッグを使用したエアバッグ装置の作動時を説明する概略横断面図である。

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（以下、単に、エアバッグ装置とする）Ｓは、図１〜２に示すように、助手席に着座した乗員Ｍの前方に配置されたグラブドア１０に搭載されている。このグラブドア１０は、インストルメントパネル（以下、インパネとする）１の下部側に装着されたグラブボックス３の後面側に配設されている。

なお、本明細書では、上下、前後、左右の各方向は、特に断らない限り、車両の上下、前後、左右の各方向に対応するものである。

そして、グラブボックス３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４と、ボックス本体４の後部側の開口４ａを開閉可能に塞ぐグラブドア１０と、を備えて構成されている。ボックス本体４は、後部に開口４ａを設けた略四角筒形状の周壁部５と、周壁部５の前端側に配置される前壁部６と、を備えた略直方体の箱形状として構成されている。周壁部５は、下壁５ａ、下壁５ａの上方で下壁５ａに対向するように配設される上壁５ｂ、下壁５ａと上壁５ｂ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５ｄ、を備えて、後部側に長方形状の開口４ａを設けている。前壁部６は、下壁５ａ、上壁５ｂ、及び、左右の側壁５ｄの前縁側に連結されて、開口４ａ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、周壁部５の左右の側壁５ｄには、下端の後端側に、グラブドア１０の開閉時のヒンジ部を構成するヒンジピン７が配設されるとともに、車両のボディ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５ｄには、上端の後端側に、グラブドア１０を閉じた際にグラブドア１０側から突出するラッチを係止するための図示しない係止凹部も、形成されている。ヒンジピン７は、グラブドア１０の後述するアウタパネル１１側に係合され、また、既述のラッチも、アウタパネル１１側に配設されている。

なお、上壁５ｂには、インパネ１に対してボルトを利用して連結される連結片５ｃが配設されている。この連結部位は、装飾パネル１ａによって覆われている。また、グラブボックス３の下方には、アンダカバー２が配設されている。

グラブドア１０は、ボックス本体４の開口４ａを閉じた際に、図示しないラッチが、ばね等の付勢手段により、左右の側壁５ｄの係止凹部に挿入されて、略上下方向に沿って開口４ａを塞いだ状態を維持し、そして、レバー９（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１０の上端１０ａ側を、ヒンジピン７に軸支された下端１０ｂ側を回転中心として、後方側に回転させることができて（図２の二点鎖線参照）、開口４ａを開口させることとなる。なお、グラブドア１０を開いた際には、下端１０ｂ付近に設けられた図示しない突片が、ボックス本体４側に設けられたストッパに当接して、開き前の前面１０ｃ側を略水平方向に沿わせて配置させるように構成されている。図示しない突片は、アウタパネル１１から後述のインナパネル１２を経て前方に延びるように配設されている。また、ヒンジピン７の周囲には、グラブドア１０の急激な開きを規制するダンパ機構が配設されている。

そして、実施形態のグラブドア１０は、開口４ａを閉口させるように閉じた際の後面１０ｄ側の外周壁を構成するアウタパネル１１と、前面１０ｃ側の外周壁を構成するインナパネル１２と、を備えて構成されている。また、グラブドア１０は、アウタパネル１１とインナパネル１２との間の中央部位に、取付部１７を利用してエアバッグ装置Ｓを配設させている。エアバッグ装置Ｓの周囲には、アウタパネル１１とインナパネル１２との間に介在される複数の補強リブ１３が配設され、アウタパネル１１とインナパネル１２とが、これらの補強リブ１３を利用して、結合されている。実施形態の場合、補強リブ１３は、アウタパネル１１側から突出して形成されている。

このエアバッグ装置Ｓの取付部１７は、実施形態の場合、インナパネル１２から延びるように配設されて、インナパネル１２の中央付近から四角筒形状に後方側に延びる取付壁部１８と、取付壁部１８の後面側を塞ぐように配設される扉配設部２５と、を設けて構成されている。取付部１７の取付壁部１８の前面側は、カバーパネル１４によって塞がれている。なお、アウタパネル１１、インナパネル１２、及び、カバーパネル１４の外表面側には、適宜、意匠性を考慮して、表皮１５が配設されている。

取付部１７の取付壁部１８は、図２，３に示すように、上下で対向する上壁部１９と下壁部２０とを備えるとともに、左右で対向する左壁部２１と右壁部２２とを備えて構成されている。上壁部１９と下壁部２０とには、エアバッグ装置Ｓのケース４４の係止爪４６ａ，４７ａを挿入させる係止孔１９ａ，２０ａが、それぞれ、配設されている。上壁部１９と下壁部２０とは、係止孔１９ａ，２０ａに挿入された係止爪４６ａ，４７ａに係止されて、ケース４４の上側壁部４６と下側壁部４７とに連結されることとなる。また、左壁部２１と右壁部２２とには、ケース４４の左右の左側壁部４８と右側壁部４９とに設けられた取付片４８ａ，４９ａを取り付ける取付座２１ａ，２２ａが、設けられている。取付片４８ａ，４９ａと取付座２１ａ，２２ａとは、当板２３のナット２３ａに締結されるボルト５２を挿通させて、ボルト５２止めにより、相互に締結されている。

扉配設部２５は、アウタパネル１１のカバー体１１ａを後面側にそれぞれ接着させた上扉本体部２６と下扉本体部２８とを備えて、構成されている。これらの扉配設部２５の上扉本体部２６と下扉本体部２８とは、収納部位としてのケース４４に折り畳まれて収納されたエアバッグ６０の後方側（乗員Ｍの膝Ｋ側）を覆う扉部５５、を構成する。すなわち、上扉本体部２６は、カバー体１１ａとともに、膨張するエアバッグ６０に押されて、上壁部１９に連なるヒンジ部２７を回転中心として、上方に開く上扉部５６を構成し、下扉本体部２８は、カバー体１１ａとともに、膨張するエアバッグ６０に押されて、下壁部２０に連なるヒンジ部２９を回転中心として、下方に開く下扉部５７を構成することとなる。

なお、アウタパネル１１の上扉本体部２６と下扉本体部２８との後面側に接着されているカバー体１１ａ，１１ａは、周囲の一般部１１ｃから容易に破断するように、周囲に、連続的若しくは断続的に形成される凹溝１１ｂを設けられて、容易に破断するように形成され、後方から見て、「日」の字形状に配設されている（図１参照）。

また、取付壁部１８と扉配設部２５とを備えた取付部１７は、エアバッグ装置Ｓでは、折り畳まれたエアバッグ６０を覆うエアバッグカバー部５３を構成することとなり、エアバッグカバー部５３は、ケース４４と連結される取付壁部１８と対応する連結壁部５４と、エアバッグ６０に押し開かれる扉配設部２５に対応する扉部５５と、を備えて構成される。

さらに、アウタパネル１１やカバーパネル１４は、補強リブ１３を含めて、剛性を確保可能な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。また、インナパネル１２は、取付部１７を除いて、剛性を確保可能な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、取付部１７は、扉部５５が円滑に撓んで開くように、オレフィン系熱可塑性エラストマー等の合成樹脂から形成されている。

そして、膝保護用のエアバッグ装置Ｓは、図１〜３に示すように、アウタパネル１１から後方に突出して膨張を完了させるエアバッグ６０と、エアバッグ６０に膨張用ガスを供給するインフレーター３１と、折り畳まれたエアバッグ６０とインフレーター３１とを収納保持して、後部側にエアバッグ６０の突出用開口４４ａを有したケース４４と、ケース４４に連結されて突出用開口４４ａの後方を覆うエアバッグカバー部５３と、を備えて構成されている。

エアバッグカバー部５３は、既述したように、グラブドア１０の取付部１７から構成され、上壁部１９、下壁部２０、左壁部２１、及び、右壁部２２を備えて構成される取付壁部１８としての連結壁部５４と、カバー体１１ａを有した上扉本体部２６（上扉部５６）や下扉本体部２８（下扉部５７）を備えた扉配設部２５としての扉部５５と、から構成されている。

インフレーター３１は、図２，３に示すように、エアバッグ６０に膨張用ガスを供給するもので、略円柱状に形成され、軸方向を左右方向に沿わせて、エアバッグ６０内に配設されている。実施形態の場合、インフレーター３１は、略円柱状の本体部３２と、本体部３２をケース４４に固定するリテーナ３６と、を備えて構成されている。本体部３２は、略円柱状の大径部３３と、大径部３３の先端側の略円柱状の小径部３４と、を備えて構成され、小径部３４に、インフレーター３１の作動時に膨張用ガスを吐出する複数のガス吐出口３２ａを配設させている。大径部３３の小径部３４から離れた端面３３ａには、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を結合されるための図示しないターミナルが、配設されている。

リテーナ３６は、左右方向に延びる略長方形板状のベース部３７と、ベース部３７から延びるように配設された円環状のベルト部３８と、ベース部３７から延びるように配設された略六角の筒形状の筒状部３９と、を備えて構成され、ベース部３７には、複数の固定ボルト４０が配設されている。実施形態の場合、固定ボルト４０は、ベース部３７の左右両端付近と中央付近との三箇所に配設されている。筒状部３９は、ベース部３７の左右方向の中央付近に配設されて、本体部３２の小径部３４の周囲を覆うように配設され、ベルト部３８は、ベース部３７の右端側に配設されている。リテーナ３６は、リテーナ３６内に本体部３２を挿通させ、かつ、端面３３ａ側をケース４４の右側壁部４９の挿通孔４９ｂに挿通させた状態で、全ての固定ボルト４０を、ケース４４の前壁部５１を挿通させてナット４２止めし、ベルト部３８とケース４４の右側壁部４９の挿通孔４９ｂとの内周面とで、本体部３２の外周面をベース部３７側に押えて、本体部３２を保持している。

ケース４４は、図２，３に示すように、板金製として、折り畳まれたエアバッグ６０の収納部位を構成するものであり、実施形態の場合、折り畳まれたエアバッグ６０の他に、インフレーター３１も収納保持して、グラブドア１０内の取付部１７（エアバッグカバー部５３）に取り付けられ、後部側にエアバッグ６０の突出用開口４４ａを設けた略直方体の箱形状に、形成されている。このケース４４は、突出用開口４４ａの周囲を囲う略四角筒形状の側壁部４５と、側壁部４５の前面側を塞ぐように配設される前壁部５１と、を備えて構成されている。

側壁部４５は、前壁部５１の外周縁の上縁から後方側に延びる上側壁部４６と、前壁部５１の外周縁の下縁から上側壁部４６と対向するように後方側に延びる下側壁部４７と、前壁部５１の外周縁の左右の縁からそれぞれ相互に対向するように後方側へ延びる左側壁部４８及び右側壁部４９と、を備えて構成されている。

前壁部５１は、インフレーター３１とエアバッグ６０とを取り付ける部位となり、インフレーター３１のリテーナ３６の各固定ボルト４０を挿通させる取付孔５１ａが、貫通されている。

側壁部４５の上側壁部４６と下側壁部４７とには、グラブドア１０の取付壁部１８（エアバッグカバー部５３の連結壁部５４）の上壁部１９と下壁部２０とに設けられた係止孔１９ａ，２０ａに挿入されて、係止孔１９ａ，２０ａの周縁を係止する係止爪４６ａ，４７ａが、後端付近から上下の外側に向き、さらに、前方側に向くような断面Ｊ字状に形成されている。これらの係止爪４６ａ，４７ａは、エアバッグカバー部５３（取付部１７）の扉部（上扉部５６、下扉部５７）５５が、膨張するエアバッグ６０に押されて開く際、凹溝１１ｂを円滑に破断させるように、連結壁部５４（上壁部１９と下壁部２０）を係止して保持するために、配設されている。

また、左右の左側壁部４８と右側壁部４９とには、ケース４４を取付部１７（エアバッグカバー部５３）の取付座２１ａ，２２ａに固定するための取付片４８ａ，４９ａが、配設されている。各取付片４８ａ，４９ａは、取付座２１ａ，２２ａとともに、挿通されるボルト５２が、当板２３のナット２３ａに螺合されることにより、各取付座２１ａ，２２ａに取り付けられることとなる。

さらに、右側壁部４９には、インフレーター３１の本体部３２の小径部３４から離れた端部側（端面３３ａ側）をケース４４から突出させる挿通孔４９ｂが挿通され、端面３３ａ側に、エアバッグ作動用の所定のコネクタＣを結合可能に構成されている。

エアバッグ６０は、膨張時、グラブドア１０の後面１０ｄ側から、扉部５５を押し開いて、後方に突出して膨張を完了させることとなる。そして、エアバッグ６０は、膨張完了時に、乗員Ｍの左右両膝Ｋ（ＫＬ，ＫＲ）の前方側に配置されるように、前後方向の所定の厚さ寸法を確保して、後方から見て左右方向に長い略長方形板状（図１，２参照）に膨張する形状としている。

このエアバッグ６０では、図４，５に示すように、膨張完了時の周壁６１が、前方側に配置される前面壁６２と、乗員Ｍの膝Ｋ側となる後方側の後面壁６３と、を備えて構成されている。この周壁６１は、一枚のポリアミド等の織布からなるエアバッグ用基布７０を、エアバッグ６０の上縁６０ａに折目を付けるようにして、下方側に折り返して、重ねた外周縁相互を縫合して、形成されている。また、前面壁６２と後面壁６３とは、左右方向に帯状にのびたテザー７２により、相互に連結されて、膨張完了時のエアバッグ６０が、略長方形板状に膨張するように、テザー７２により、厚さを規制されている。

また、前面壁６２は、インフレーター３１の本体部３２における端面３３ａ側を突出させる挿通孔６５と、インフレーター３１のリテーナ３６における各固定ボルト４０を突出させる取付孔６６と、を備えて構成されている。エアバッグ６０は、取付孔６６の周縁をリテーナ３６に押えられて、ケース４４の前壁部５１に取り付けられ、収納部位としてのケース４４内に折り畳まれて収納されることとなる。

また、エアバッグ６０の周壁６１には、膨張完了形状まで膨張可能として、流入する膨張用ガスＧを排気させるベントホール６８が円形に開口している。

そして、実施形態の場合、略膨張完了形状まで膨張を完了させたエアバッグ６０が、少なくとも膝Ｋを受け止めた際に、エアバッグ６０の内圧低下を抑制するように、ベントホール６８を閉塞する閉塞手段ＣＭが、配設されている。実施形態のエアバッグ装置Ｓでは、閉塞手段ＣＭが、ベントホール６８の配置位置と、その配置位置の周囲に配置させた蓋体７６と、から構成されている（図６〜９参照）。

すなわち、実施形態の閉塞手段ＣＭでは、ベントホール６８が、膨張完了時のエアバッグ６０の周壁６１の前面壁６２であって、開いた扉部５５より外れた縁側に、配置させるとともに、エアバッグ６０の膝Ｋの受止時におけるエアバッグ６０の前面壁６２の前方移動時に、ベントホール６８の前方側に配置された収納部位としてのケース４４の周囲の車両側のパネルを、ベントホール６８を塞ぐ蓋体７６とするように、配置させている。さらに詳しく説明すれば、ベントホール６８は、エアバッグ６０の膨張完了時における開いた扉部５５の左右方向の外方に外れた位置、実施形態の場合、下方に開いた下扉部５７の左方側で、左膝ＫＬの前方の投影エリアＰＡ（図９の斜線部位）の左右方向の中央位置に、配置されている。そして、蓋体７６は、エアバッグカバー部５３の開いた扉部５５の開口５８の周縁部位７５であり、実施形態の場合、アウタパネル１１におけるカバー体１１ａの周囲における平滑な一般部１１ｃの部位としている。

このエアバッグ装置Ｓのグラブドア１０への組み付けは、まず、エアバッグ装置Ｓを組み立てるように、固定ボルト４０をエアバッグ６０外に突出させるようにして、エアバッグ６０内にインフレーター３１のリテーナ３６を収納し、エアバッグ６０を折り畳み、折り畳み完了時には、エアバッグ６０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４０を、ケース４４の前壁部５１の取付孔５１ａから突出させつつ、折り畳んだエアバッグ６０をケース４４内に収納する。さらに、インフレーター３１の本体部３２を、ケース４４の挿通孔４９ｂとエアバッグ６０の挿通孔６５とを経て、エアバッグ６０内のリテーナ３６のベルト部３８内と筒状部３９内とに挿入させ、ついで、各固定ボルト４０にナット４２を締結すれば、ケース４４にエアバッグ６０とインフレーター３１とを収納保持させることができる。

そして、取付部１７（エアバッグカバー部５３）を設けて製造しておいたグラブドア１０に対して、カバーパネル１４を開けた状態の前方側から、エアバッグ６０とインフレーター３１とを保持させたケース４４を、取付部１７の取付壁部１８内に挿入させて、ケース４４の各係止爪４６ａ，４７ａを取付壁部１８の上壁部１９や下壁部２０の各係止孔１９ａ，２０ａに挿入させて、その周縁に係止させるとともに、左右の取付片４８ａ，４９ａを、それぞれ、左右の取付座２１ａ，２２ａに当接させる。そして、ボルト５２を、取付片４８ａ，４９ａと取付座２１ａ，２２ａとに挿通させて、取付座２１ａ，２２ａの後面側に配置させた当板２３のナット２３ａに締結させれば、エアバッグ装置Ｓを組み立ててアウタパネル１１に固定することができる。

その後、カバーパネル１４を取付部１７の前面側に嵌め、適宜、表皮１５を貼着させれば、エアバッグ装置Ｓを内蔵したグラブドア１０を製造することができる。

このように製造したグラブドア１０をボックス本体４に組み付けて、ボックス本体４を車両に取り付けるとともに、ボックス本体４とインナパネル１２とに設けた図示しない挿通孔を経て、インフレーター３１の本体部３２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３を、エアバッグ装置Ｓとともに、車両に搭載することができる。

エアバッグ装置Ｓとともにグラブボックス３を車両へ搭載した後、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３１の本体部３２に入力されれば、インフレーター３１が、本体部３２のガス吐出口３２ａから膨張用ガスＧを吐出する。そして、インフレーター３１の膨張用ガスＧがエアバッグ６０に供給されれば、図６のＡ，Ｂや図７のＡ、図８のＡの二点鎖線に示すように、ケース４４に折り畳まれて収納されていたエアバッグ６０は、覆っていた扉部５５の上扉部５６と下扉部５７とを上下両側に押し開いて、開いた開口５８から突出しつつ展開膨張し、さらに、ベントホール６８から膨張用ガスＧを排気しつつ、バーストすることなく、迅速に、膨張を完了させる。そして、エアバッグ６０は、膝Ｋを受け止める際、図７のＡ，Ｂや図８のＡ，Ｂに示すように、閉塞手段ＣＭが作動されて、すなわち、前面壁６２が前方移動して、アウタパネル１１の一般部１１ｃからなる蓋体７６により、ベントホール６８が閉塞される。そのため、エアバッグ６０は、内圧の低下を抑制して、膝Ｋを受け止めることができる。その際、エアバッグ６０は、膨張用ガスＧを逃がしていないことから、受け止める膝Ｋが前方移動する速度を速くしたり、あるいは、膝Ｋに連なる乗員Ｍの荷重を重くする等して、膝Ｋの運動エネルギーが大きくとも、底付きを防止し、クッション性を確保して、的確に膝Ｋを受け止めることができる。

また、このエアバッグ６０は、膝を受け止める部位（チャンバ）を備えていれば構成できて、オーバーフロー用のチャンバを不要にできることから、使用するエアバッグ用基布７０の量を抑えることでき、コンパクトに構成できる。

したがって、実施形態のエアバッグ装置Ｓでは、エアバッグ６０をコンパクトに構成しても、エアバッグ６０が運動エネルギーの大きな膝Ｋを受け止める際、クッション性を確保して、的確に膝Ｋを受け止めることができる。

さらに、実施形態のエアバッグ装置Ｓでは、エアバッグ６０をコンパクトにできることから、そのエアバッグ６０の収納部位としてもケース４４や膨張用ガスＧを供給するインフレーター３１も小さく構成できて、エアバッグ装置Ｓの全体を、コンパクトに構成でき、その結果、搭載スペースに制限のある車両へも、容易に搭載することができる。

ちなみに、実施形態のインフレーター３１の出力特性は、作動時、ベントホール６８から膨張用ガスＧを排気させつつ、エアバッグ６０を迅速に膨張完了形状まで膨張させることができて、エアバッグ６０の膨張を完了させた後に、膝を受け止める時点（インフレーター３１の作動開始から約１０〜１５ｍｓ後）では、膨張用ガスＧの吐出量が、殆ど無くなるか、あるいは、僅かとなるように、設定されている。

そして、実施形態では、閉塞手段ＣＭが、ベントホール６８を、膨張完了時のエアバッグ６０の周壁６１の前面壁６２であって、開いた扉部５５より外れた縁側（実施形態では左縁６０ｂ側）に、配置させるとともに、エアバッグ６０の膝Ｋの受止時におけるエアバッグ６０の前面壁６２の前方移動時に、ベントホール６８の前方側に配置されたケース４４の周囲の車両側のパネル（実施形態ではアウタパネル）１１を、ベントホール６８を塞ぐ蓋体７６とするように、配置させて、構成されている。

そのため、膨張を完了させたエアバッグ６０は、前方移動する膝Ｋを受け止めれば、前面壁６２が前方移動して、前面壁６２に配置されていたベントホール６８が、車両側のアウタパネル１１に押し付けられて、そのアウタパネル１１を蓋体７６として、閉塞されることから、ベントホール６８からの膨張用ガスＧの排気が停止されて、エアバッグ６０の内圧低下を抑制して、クッション性良く、エアバッグ６０が膝Ｋを受け止めることができる。そして、このような構成では、単に、収納部位としてのケース４４の周囲の車両側のパネルであるアウタパネル１１とベントホール６８との配置位置を考慮するだけで良く、簡便に構成することができる。

特に、実施形態では、扉部５５が、上下方向に沿って開く構成として、ベントホール６８は、エアバッグ６０の膨張完了時における開いた扉部５５の左右方向の外方（実施形態では左方）に外れた位置で、かつ、前方移動する膝Ｋ（実施形態では左膝ＫＬ）の前方側への投影エリアＰＡに、配置されている。そのため、扉部５５が、左右方向に開くのではなく、上下方向に沿って開く構成としており、開き時の後方への移動量を抑えて、円滑に開くこととなる。ちなみに、乗員Ｍの膝Ｋの前方側に配置されるエアバッグ６０の収納部位（ケース４４）は、左右方向のスペースに比べて、上下方向のスペースを制限される部位に配置されることから、上下方向より左右方向の開口幅寸法を大きくして構成され、そのケース４４を覆う扉部５５も、上下方向より左右方向の長さ寸法が長くなるため、その扉部５５が、左右方向に開くのではなく、上下方向に沿って開く構成であれば、開き時の後方への移動量を抑えて開くこととなる。

そして、上記のような構成では、上下方向に沿って開いた扉部５５の左右方向に外れた車両側のアウタパネル１１に対して、ベントホール６８が当たって塞がれるため、アウタパネル１１の一般部１１ｃの平滑な面状の部位を、ベントホール６８の蓋体７６の部位として設定できて、安定してベントホール６８を閉塞することができる。さらに、エアバッグ６０におけるベントホール６８の配置位置が、前方移動する膝Ｋの前方側への投影エリアＰＡ内に配置されており、エアバッグ６０が膝Ｋを受け止めた際に、ベントホール６８を、直線的に前方移動させて、アウタパネル１１の蓋体７６の部位に当てることができて、迅速かつ的確に閉塞することができる。

なお、実施形態の場合には、エアバッグ６０に押されて開く扉部５５として、上扉部５６と下扉部５７とを設けて、上下両側に開くものを例示したが、上方若しくは下方の一方側に開く一枚扉タイプとして、扉部を構成してもよい。

また、ベントホールを閉塞する閉塞手段は、エアバッグ内に設けてもよい。例えば、図１０，１１に示すエアバッグ６０Ａのように、エアバッグ６０Ａの内周面６０ｃ側におけるベントホール６８の近傍に、実施形態のエアバッグ用基布７０と同様の素材からなる可撓性を有した補助布８１を、配設するとともに、補助布８１を、エアバッグ６０Ａの膝Ｋの受止時に、ベントホール６８の開口位置から閉塞位置まで、膨張用ガスＧに押されて移動させて、ベントホール６８を塞ぐ蓋体８０とするように、配設させてもよい。

図１０，１１に示すエアバッグ６０Ａの場合には、補助布８１が、エアバッグ６０Ａ内の膨張用ガスＧの流れ方向に沿った方向の両端部８１ａ，８１ｂを、ベントホール６８を覆うように、エアバッグ６０Ａの内周面６０ｃ側に縫合させて、配設される。この時、補助布８１は、膨張用ガスＧの流れの下流側の端部８１ｂ側の縫合部位、若しくは、その近傍を、上流側の端部８１ａの縫合部位、若しくは、その近傍より、破断し易く構成する。このような構成は、端部８１ｂ側の縫合糸の強度を低下させたり、あるいは、端部８１ｂ側に、破断し易いように、スリットや切り欠き等の応力集中部位を設けて対処することができる。図例の場合には、縫合糸ＳＷ１より縫合糸ＳＷ２の強度を低下させている。また、両端部８１ａ，８１ｂの長さ寸法Ｌ１は、エアバッグ６０Ａのベントホール６８の周囲における両端部８１ａ，８１ｂの縫合部位６０ｄ、６０ｅを真直ぐ延ばした長さ寸法Ｌ０より、短くし、かつ、端部８１ｂ側が破断して、補助布８１が端部８１ａ側から延びた際、補助布８１がベントホール６８を閉塞できるように、幅寸法Ｗ１と併せて、設定しておく。

このエアバッグ６０Ａを使用したエアバッグ装置Ｓでは、作動時、図１１に示すように、ベントホール６８が膨張用ガスＧを排気しつつ、エアバッグ６０Ａが略膨張完了形状まで膨張し、そして、膝Ｋを受け止めることとなる。すると、エアバッグ６０Ａの内圧が上昇するとともに、周壁６１に張力が発生することから、補助布８１に張力が発生し、端部８１ｂ側の縫合糸ＳＷ２が破断する。そして、膨張用ガスＧの流れ（圧力）に押えられて、補助布８１が、蓋体８０として、ベントホール６８をエアバッグ６０Ａの内周面６０ｃ側から閉塞することとなり、内圧の低下を抑制して、エアバッグ６０Ａは、クッション性良く膝Ｋを受け止めることができる。

さらに、このような構成では、補助布８１を、膨張用ガスＧを利用した蓋体８０として使用できて、構成部品点数を抑えてエアバッグ６０Ａを構成することができ、さらに、エアバッグ６０Ａ内に配設させる補助布８１が可撓性を有しているため、エアバッグ６０Ａを円滑に折り畳むことができる。

また、上記のような構成では、収納部位としてのケース４４の周囲の車両側のパネル等の形状に依存せず、エアバッグ６０Ａ自体で、ベントホール６８を閉塞できることから、エアバッグ装置Ｓの搭載自由度を向上させることができる。

さらに、エアバッグ内に設ける補助布から蓋体を形成する場合、図１２，１３に示す補助布８３を、蓋体８０として、エアバッグ６０Ｂ内に設けてもよい。この補助布８３では、ベントホール６８の近傍における膨張用ガスＧの上流側に、端部８３ａを結合させて折り畳んでおく。そして、エアバッグ装置Ｓの作動時、図１３に示すように、ベントホール６８が膨張用ガスＧを排気しつつ、エアバッグ６０Ｂが略膨張完了形状まで膨張し、そして、膝Ｋを受け止めることとなる。この時、エアバッグ６０Ｂの内圧が上昇するとともに、既に、膨張用ガスＧの流れによって折り畳みがある程度解けていた補助布８３が、膨張用ガスＧの流れ（圧力）によって、さらに平らに展開し、蓋体８０として、ベントホール６８をエアバッグ６０Ｂの内周面６０ｃ側から閉塞することとなり、内圧の低下を抑制して、エアバッグ６０Ｂは、クッション性良く膝Ｋを受け止めることができる。

また、実施形態のエアバッグ装置Ｓは、着座した乗員Ｍの前方側に配設されたグラブボックス３におけるボックス本体４の後部側の開口４ａを開閉可能に塞ぐグラブドア１０、に搭載されている。このようなグラブドア１０に搭載される膝保護用のエアバッグ装置Ｓでは、グラブドア１０自体が助手席の乗員Ｍの膝Ｋに接近して配置されており、使用されるエアバッグ６０は、その容積を１０リットル程度とコンパクトに構成されることが要望される。しかし、実施形態のエアバッグ装置Ｓでは、コンパクトに膨張するエアバッグ６０でも、内圧低下を抑えて、クッション性良く、乗員Ｍの膝Ｋを受け止めることができることから、好適にグラブドア１０に搭載することができる。

勿論、上記の点を考慮しなければ、グラブボックス３や運転席前方のコラムカバーの下方のインパネ（インストルメントパネル）の部位、あるいは、運転席の前方のコラムカバーの部位に、本発明の膝保護用のエアバッグ装置を搭載してもよい。

また、エアバッグのベントポールが、車両側のパネルを蓋材として、塞がれる場合には、グラブドアのアウタパネルの他、コラムカバーやインパネの部位を蓋体の部位としてもよい。さらに、ベントホールを閉塞できれば、蓋体は、エアバッグが押し開いた扉部の裏面側の部位に、設けてもよい。

３…グラブボックス、
４…ボックス本体、
４ａ…開口、
１０…グラブドア、
１１…アウタパネル、
３１…インフレーター、
４４…（収納部位）ケース、
５５…扉部、
５６…上扉部、
５７…下扉部、
６０，６０Ａ，６０Ｂ…エアバッグ、
６２…前面壁、
６８…ベントホール、
７０…エアバッグ用基布、
７６，８０…蓋体、
８１，８３…補助布、
Ｇ…膨張用ガス、
ＣＭ…閉塞手段、
Ｓ…膝保護用エアバッグ装置、
Ｍ…乗員、
Ｋ…膝。

Claims (5)

1. 着座した乗員の膝の前方側に配置された収納部位に、折り畳まれて収納され、インフレーターから供給される膨張用ガスの流入時に、前記収納部位を覆っていた扉部を押し開いて前記収納部位から後方側へ突出するとともに、展開膨張して、保護可能に前記膝を受け止めるエアバッグ、を備えて構成される膝保護用エアバッグ装置であって、
   前記エアバッグが、略膨張完了形状まで膨張可能として、流入する前記膨張用ガスを排気させるベントホールを備え、
   前記エアバッグの少なくとも前記膝の受止時に前記エアバッグの内圧低下を抑制するように、前記ベントホールを閉塞する閉塞手段が、配設されて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。
2. 前記閉塞手段が、
   前記ベントホールを、膨張完了時の前記エアバッグの周壁の前面壁であって、開いた前記扉部より外れた縁側に、配置させるとともに、
   前記エアバッグの前記膝の受止時における前記エアバッグの前面壁の前方移動時に、前記ベントホールの前方側に配置された前記収納部位の周囲の車両側のパネルを、前記ベントホールを塞ぐ蓋体とするように、配置させて、
   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. 前記扉部が、上下方向に沿って開く構成とするとともに、
   前記ベントホールが、前記エアバッグの膨張完了時における開いた前記扉部の左右方向の外方に外れた位置で、かつ、前方移動する前記膝の前方側への投影エリアに、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. 前記閉塞手段が、
   前記エアバッグの内周面側における前記ベントホールの近傍に、可撓性を有した補助布を、配設するとともに、
   該補助布を、前記エアバッグの前記膝の受止時に、前記ベントホールの開口位置から閉塞位置まで、前記膨張用ガスに押されて移動させて、前記ベントホールを塞ぐ蓋体とするように、配設させて、
   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。
5. 着座した乗員の前方側に配設されたグラブボックスにおけるボックス本体の後部側の開口を開閉可能に塞ぐグラブドア、に搭載されていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の膝保護用エアバッグ装置。

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