JP2021115874A - Knee airbag and knee airbag device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ニーエアバッグ及びニーエアバッグ装置に関し、特に、ニーエアバッグの内圧上昇時に内部ガスを外部に排気することができるニーエアバッグ及びニーエアバッグ装置に関する。 The present invention relates to a knee airbag and a knee airbag device, and more particularly to a knee airbag and a knee airbag device capable of exhausting internal gas to the outside when the internal pressure of the knee airbag rises.
自動車等の車両には、車両衝突時に乗員の下腿部(膝及び脛を含む部分)に生じる衝撃を吸収するためのニーエアバッグ装置が配置されることがある。かかるニーエアバッグ装置は、一般に、乗員の膝前の内装カバーであるインストルメントパネルに配置され、車両衝突時にインストルメントパネルと乗員との間にエアバッグを膨張展開させるように構成されている。 A vehicle such as an automobile may be provided with a knee airbag device for absorbing an impact generated on the lower leg (a part including the knee and the shin) of an occupant at the time of a vehicle collision. Such a knee airbag device is generally arranged on an instrument panel, which is an interior cover in front of the occupant's knee, and is configured to expand and deploy the airbag between the instrument panel and the occupant in the event of a vehicle collision.
かかるニーエアバッグ装置は、一般に、早期展開させるために内圧が高くなりやすい傾向にある一方で、内圧が高くなりすぎると乗員に与える負荷が高くなってしまう。エアバッグの分野では、過剰な内圧を避けるためにベントホールを設けることが一般的である。しかしながら、ニーエアバッグは、乗員の足元の狭い空間に配置されていることから、内部ガスを車両室内に放出することは好ましくない。 In general, such a knee airbag device tends to have a high internal pressure for early deployment, but if the internal pressure becomes too high, the load applied to the occupant becomes high. In the field of airbags, it is common to provide vent holes to avoid excessive internal pressure. However, since the knee airbag is arranged in a narrow space under the feet of the occupant, it is not preferable to release the internal gas into the vehicle interior.
そこで、特許文献1に記載された発明では、ニーエアバッグにベントホールを形成するとともに収納部に貫通孔を形成し、乗員の膝部が収納部に対して近接状態にある場合に、ベントホールが貫通孔に整合して内部ガスを車体内に排気するようにしている。 Therefore, in the invention described in Patent Document 1, a vent hole is formed in the knee airbag and a through hole is formed in the storage portion, and when the knee portion of the occupant is in a state of being close to the storage portion, the vent hole is formed. Is aligned with the through hole to exhaust the internal gas into the vehicle body.
しかしながら、特許文献1に記載された発明では、ベントホールと貫通孔が不一致の場合には内部ガスを外部に排気することができない。したがって、ニーエアバッグが膨張展開完了した後、ニーエアバッグの内圧が高くなった場合には内部ガスを排気することができないという問題がある。 However, in the invention described in Patent Document 1, when the vent hole and the through hole do not match, the internal gas cannot be exhausted to the outside. Therefore, there is a problem that the internal gas cannot be exhausted when the internal pressure of the knee airbag becomes high after the expansion and deployment of the knee airbag is completed.
本発明は上述した問題点に鑑み創案されたものであり、簡便な構造でニーエアバッグの内圧上昇時に内部ガスを車体内に排気することができる、ニーエアバッグ及びニーエアバッグ装置を提供することを目的とする。 The present invention has been devised in view of the above-mentioned problems, and provides a knee airbag and a knee airbag device capable of exhausting internal gas into a vehicle body when the internal pressure of the knee airbag rises with a simple structure. The purpose is.
本発明によれば、乗員の下腿部の前方で膨張展開可能なニーエアバッグであって、インフレータの一部を内部に挿入可能な開口部を備え、前記開口部は、前記インフレータの外径よりも大きな径を有し、膨張展開時に前記インフレータと前記開口部との間に内部ガスを排気可能な隙間が形成されるように構成されている、ことを特徴とするニーエアバッグが提供される。 According to the present invention, a knee airbag that can be expanded and deployed in front of the lower leg of an occupant and has an opening into which a part of the inflator can be inserted, and the opening is the outer diameter of the inflator. Provided is a knee airbag having a larger diameter and configured to form a gap capable of exhausting internal gas between the inflator and the opening during expansion and deployment. NS.
また、本発明によれば、乗員の下腿部の前方で膨張展開可能なニーエアバッグと、該ニーエアバッグにガスを供給するインフレータと、備えたニーエアバッグ装置において、前記ニーエアバッグは、前記インフレータの一部を内部に挿入可能な開口部を備え、前記開口部は、前記インフレータの外径よりも大きな径を有し、膨張展開時に前記インフレータと前記開口部との間に内部ガスを排気可能な隙間が形成されるように構成されている、ことを特徴とするニーエアバッグ装置が提供される。 Further, according to the present invention, in a knee airbag device including a knee airbag that can be expanded and deployed in front of the lower leg of an occupant and an inflator that supplies gas to the knee airbag, the knee airbag is provided. , The opening is provided with an opening into which a part of the inflator can be inserted, and the opening has a diameter larger than the outer diameter of the inflator, and an internal gas is provided between the inflator and the opening during expansion and deployment. A knee airbag device is provided that is configured to form an exhaustable gap.
上述したニーエアバッグ及びニーエアバッグ装置において、前記インフレータは、固定用ボルトを備え、前記開口部は、前記インフレータの外径と前記固定用ボルトの長さとの合計値よりも小さい径を有していてもよい。 In the knee airbag and knee airbag device described above, the inflator includes a fixing bolt, and the opening has a diameter smaller than the total value of the outer diameter of the inflator and the length of the fixing bolt. You may be.
また、前記開口部は、前記インフレータの挿入時に変形させた状態で前記固定用ボルトを挿入可能な大きさを有していてもよい。 Further, the opening may have a size capable of inserting the fixing bolt in a deformed state when the inflator is inserted.
また、前記開口部は、縁部が縫合されていてもよい。 Further, the edge of the opening may be sutured.
また、前記開口部は、連通可能に形成されたスリットを備え、前記スリットは所定の圧力によって破断するように縫合されていてもよい。 Further, the opening may include a slit formed so as to communicate with the slit, and the slit may be sewn so as to break by a predetermined pressure.
上述した本発明に係るニーエアバッグ及びニーエアバッグ装置によれば、ニーエアバッグにインフレータの一部を挿入するための開口部をインフレータの外径よりも大きく形成することにより、インフレータと開口部との間に内部ガスを排気可能な隙間を形成することができる。したがって、本発明によれば、簡便な構造でニーエアバッグの内圧上昇時に内部ガスを車体内に排気することができる。 According to the knee airbag and knee airbag device according to the present invention described above, the inflator and the opening are formed by forming an opening for inserting a part of the inflator into the knee airbag to be larger than the outer diameter of the inflator. A gap capable of exhausting the internal gas can be formed between the and. Therefore, according to the present invention, the internal gas can be exhausted into the vehicle body when the internal pressure of the knee airbag rises with a simple structure.
以下、本発明の実施形態について図1(A)〜図7を用いて説明する。ここで、図1は、本発明の一実施形態に係るニーエアバッグ装置を示す断面図であり、(A)は膨張展開前の状態、(B)は膨張展開完了後の状態、を示している。図2は、図1に示したニーエアバッグを構成する基布のカットパーツの一部を示す平面図であり、(A)はメインパネル、(B)はサブパネル、を示している。図3は、図1に示したニーエアバッグ単体の背面図である。図4は、インフレータの挿入方法を示す図であり、(A)は挿入前の状態、(B)は挿入時の状態、を示している。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 1A to 7. Here, FIG. 1 is a cross-sectional view showing a knee airbag device according to an embodiment of the present invention, in which FIG. 1A shows a state before expansion and expansion, and FIG. 1B shows a state after expansion and expansion is completed. There is. 2A and 2B are plan views showing a part of the cut parts of the base fabric constituting the knee airbag shown in FIG. 1, where FIG. 2A shows a main panel and FIG. 2B shows a subpanel. FIG. 3 is a rear view of the knee airbag alone shown in FIG. 4A and 4B are views showing a method of inserting an inflator, in which FIG. 4A shows a state before insertion and FIG. 4B shows a state at the time of insertion.
本発明の一実施形態に係るニーエアバッグ装置1は、図1(A)〜図4(B)に示したように、乗員の下腿部Mの前方で膨張展開可能なニーエアバッグ2と、ニーエアバッグ2にガスを供給するインフレータ3と、ニーエアバッグ2及びインフレータ3を収容するリテーナ4と、備え、ニーエアバッグ2は、インフレータ3の一部を内部に挿入可能な開口部21を備え、開口部21は、インフレータ3の外径D1よりも大きな径D2を有している。なお、図1(A)及び図1(B)において、インストルメントパネルPの一部を切り欠いた状態を図示してある。
As shown in FIGS. 1 (A) to 4 (B), the knee airbag device 1 according to the embodiment of the present invention includes the
インストルメントパネルPは、車両の前席正面に配置された内装部品全体の総称であり、ダッシュボードと称する場合もある。例えば、運転席側のインストルメントパネルPの下方には、アクセルペダルやブレーキペダルが配置される。乗員の乗車時には、床面とインストルメントパネルPとの間に下腿部Mが配置される。下腿部Mとは、膝及び脛を含む部分を意味する。なお、説明の便宜上、図1(A)及び図1(B)では運転席を図示しているが、ニーエアバッグ装置1は助手席にも適用することができる。 The instrument panel P is a general term for all interior parts arranged in front of the front seats of a vehicle, and may be referred to as a dashboard. For example, an accelerator pedal and a brake pedal are arranged below the instrument panel P on the driver's side. When the occupant is on board, the lower leg portion M is arranged between the floor surface and the instrument panel P. The lower leg M means a portion including the knee and the shin. Although the driver's seat is shown in FIGS. 1 (A) and 1 (B) for convenience of explanation, the knee airbag device 1 can also be applied to the passenger seat.
インフレータ3は、例えば、略円柱形状の外形を有し、ニーエアバッグ2内に挿入される側の端部にガス噴出口が形成されている。インフレータ3は、図示しないECU(電子制御ユニット)に接続されており、加速度センサ等の計測値に基づいて制御される。ECUが車両の衝突を感知した場合には、インフレータ3の内部に格納された薬剤を燃焼させてガスを発生させ、ニーエアバッグ2にガスを供給する。
The
また、インフレータ3は、例えば、図4(A)に示したように、リテーナ4に固定するための固定用ボルト31を備えている。固定用ボルト31は、インフレータ3の軸心方向に対して垂直に立設した状態で溶接等によりインフレータ3の本体部に固定される。また、図示しないが、インフレータ3のガス噴出口には、ガスの流路を形成するデフューザが接続されていてもよい。
Further, the
インフレータ3及びニーエアバッグ2は、例えば、図1(A)に示したように、箱形状のリテーナ4に収容され固定されている。なお、説明の便宜上、ニーエアバッグ2を折り畳んだ状態を灰色に塗り潰して表示してある。リテーナ4は、インストルメントパネルP内に配置された車内構造物にブラケット等を介して固定される。また、図示しないが、リテーナ4の前面に位置するインストルメントパネルPには、ニーエアバッグ2の膨張展開時にインストルメントパネルPを開裂させる薄肉部(テアライン)が形成されていてもよい。
The
ニーエアバッグ2を構成する袋体は、図2(A)に示した外殻を構成するメインパネル22と、図2(B)に示したメインパネル22の内側に配置されるサブパネル23と、により構成される。メインパネル22は、例えば、乗員側に配置されるフロントメインパネル22fと、インストルメントパネルP側に配置されるリアメインパネル22rと、を備えた一枚の基布によって構成される。かかるメインパネル22は、折り線Lに沿って折り返され、折り重なった部分の縁部を縫合することによって袋状に形成される。
The bag body constituting the
リアメインパネル22rの下部にはインフレータ3を挿入する開口部21を形成する孔22aが形成されている。孔22aは、例えば、円形状であるが、所定の開口面積を備えていれば、楕円形状であってもよいし、矩形形状であってもよい。また、孔22aと隣接する位置には、インフレータ3に固定された固定用ボルト31を挿通する通孔22hが形成されている。
A
また、フロントメインパネル22f及びリアメインパネル22rの中央部には、図1(B)に示したように、フロントメインパネル22f及びリアメインパネル22rを連結するテザー24が縫合される。テザー24にはインフレータ3から供給されたガスを流通させる流路を形成する開孔24aが形成されている。なお、テザー24の配置や本数は任意であり、図示した形状に限定されるものではない。
Further, as shown in FIG. 1B, a
また、フロントメインパネル22f及びリアメインパネル22rの形状は、図示した形状に限定されるものではない。フロントメインパネル22f及びリアメインパネル22rの形状は、任意に設定することができる。例えば、図示したメインパネル22は左右非対称であるが、左右対称に形成するようにしてもよい。また、フロントメインパネル22f及びリアメインパネル22rを分離した二枚の基布により構成してもよい。
Further, the shapes of the front
サブパネル23は、例えば、乗員側に配置されるフロントサブパネル23fと、インストルメントパネルP側に配置されるリアサブパネル23rと、を備えた一枚の基布によって構成される。フロントサブパネル23fは、メインパネル22のフロントメインパネル22fの内側に配置され、リアサブパネル23rは、メインパネル22のリアメインパネル22rの内側に配置される。
The sub-panel 23 is composed of, for example, a single base cloth including a
サブパネル23は、メインパネル22を補強する基布であり、メインパネル22の外形に近似した形状を有している。また、サブパネル23は、ニーエアバッグ2の軽量化及び折り畳み容積の減容化を図るための切欠部23kが形成されていてもよい。サブパネル23は、メインパネル22の上に載置された状態で折り線Lに沿って折り返され、メインパネル22と共に縁部が縫合される。また、テザー24もメインパネル22と共にサブパネル23に縫合される。
The sub-panel 23 is a base cloth that reinforces the
リアサブパネル23rの下部には、リアメインパネル22rと同様に、開口部21を形成する孔23a及び固定用ボルト31を挿通する通孔23hが形成されている。孔23a及び通孔23hは、メインパネル22とサブパネル23を縫合したときに、それぞれ孔22a及び通孔22hと一致するように形成される。
Similar to the rear
また、図示しないが、メインパネル22又はサブパネル23は、インフレータ3の周辺に配置される保護シートを備えていてもよい。保護シートは、インフレータ3の使用時における高熱から各パネルを保護するためのシートである。保護シートは、開口部21を形成する孔及び固定用ボルト31を挿通する通孔を備えている。保護シートを使用した場合、開口部21を形成する孔が複数存在することから、必要に応じて、開口部21を形成する孔の縁部を縫合するようにしてもよい。かかる構成により、インフレータ3を容易に挿入することができる。
Further, although not shown, the
ここで、図3に示した背面図は、メインパネル22及びサブパネル23を縫合し、袋体であるニーエアバッグ2を作製し、リアメインパネル22rを表にして平面展開したものである。説明の便宜上、インフレータ3を点線で図示してある。インフレータ3は、ガス噴出口を有する第一端部3aと、ハーネスが接続される第二端部3bと、を備えている。
Here, in the rear view shown in FIG. 3, the
図示したように、ニーエアバッグ2の開口部21にインフレータ3の第一端部3aが挿入され、第二端部3bは開口部21から外部に露出している。このとき、開口部21の径D2は、インフレータ3の外径D1よりも大きく形成されている。
As shown, the
従来、インフレータ3の第二端部3bを外部に露出させたニーエアバッグ2では、ニーエアバッグ2を早期展開させるために瞬時に内圧を上昇させる必要があることから、インフレータ3の挿入口である開口部21はシールしなければならないという固定概念が存在していた。
Conventionally, in the
一方で、ニーエアバッグ2の内圧が高すぎると乗員に与える負荷が高くなってしまうという問題がある。そこで、他のエアバッグと同様に、ベントホールを配置して内部ガスを排気することが考えられる。しかしながら、ニーエアバッグ2は、乗員の足元の狭い空間に配置されていることから、内部ガスを車両室内に放出することは好ましくない。
On the other hand, if the internal pressure of the
そこで、本発明者らは、鋭意検討を重ねた結果、従来の固定概念を打ち破り、インフレータ3の挿入口である開口部21をシールせずに、逆に、内部ガスが漏れるようにすることにより、ニーエアバッグ2の早期展開と内圧上昇の抑制の両立を図ることができるとの発想に至った。
Therefore, as a result of diligent studies, the present inventors have broken down the conventional stereotype and made the
図4(A)に示したように、固定用ボルト31の長さをHとすれば、開口部21の径D2は、インフレータ3の外径D1より大きく、インフレータ3の外径D1と固定用ボルト31の長さHとの合計値(D1+H)よりも小さい範囲内に設定される。開口部21の具体的な数値は、ニーエアバッグ2の容量、インフレータ3の薬量等の条件に応じて任意に設定することができる。
As shown in FIG. 4A, where the length of the fixing
インフレータ3に固定された固定用ボルト31を開口部21に挿入する際には、例えば、図4(B)に示したように、ニーエアバッグ2を構成する基布を引っ張って開口部21の形状を変化させる。すなわち、開口部21は、インフレータ3の挿入時に変形させた状態で固定用ボルト31を挿入可能な大きさを有している。
When inserting the fixing
ここで、図5は、ニーエアバッグの排気状態を示す模式図である。説明の便宜上、リテーナ4を透過した状態を図示している。図示したように、インフレータ3の第二端部3bは、ニーエアバッグ2から突出した状態である。リテーナ4は、インフレータ3の第二端部3bを露出可能な開口部4aを備えている。この開口部4aから、インフレータ3の第二端部3bを露出させることにより、ハーネスを第二端部3bに容易に接続することができる。
Here, FIG. 5 is a schematic view showing an exhaust state of the knee airbag. For convenience of explanation, the state in which the retainer 4 is transparent is shown. As shown, the
また、リテーナ4は、例えば、インフレータ3の固定用ボルト31を固定するための長孔4bを備えた底面部41と、ニーエアバッグ2の厚さ方向に配置される一対の側面部42と、ニーエアバッグ2の横幅方向に配置される一対の端面部43と、を備えている。開口部4aは、インフレータ3の第二端部3b側に位置する端面部43に形成される。開口部4aは、リテーナ4の深さ方向に長い形状を有し、インフレータ3をリテーナ4に固定した状態で、インフレータ3と隣接する位置に一定の空間を確保することができる形状を有している。
Further, the retainer 4 includes, for example, a
ニーエアバッグ2に形成された開口部21の径D2は、インフレータ3の外径D1よりも大きく形成されていることから、図5に示したように、ニーエアバッグ2の膨張展開時にインフレータ3と開口部21との間に内部ガスを排気可能な隙間Gが形成される。また、リテーナ4には、十分な大きさの開口部4aが形成されているので、図中に矢印で示したように、ニーエアバッグ2から排気された内部ガスは、阻害されることなくリテーナ4の外部、すなわち、インストルメントパネルPの内部に排気される。
Since the diameter D2 of the
したがって、本実施形態に係るニーエアバッグ装置1及びニーエアバッグ2によれば、ニーエアバッグ2にインフレータ3の一部を挿入するための開口部21をインフレータ3の外径D1よりも大きく形成することにより、インフレータ3と開口部21との間に内部ガスを排気可能な隙間Gを形成することができ、簡便な構造でニーエアバッグ2の内圧上昇時に内部ガスを車体内に排気することができる。
Therefore, according to the knee airbag device 1 and the
ここで、図6は、図1に示したニーエアバッグ装置の作用を示す図である。横軸は時間(ms)、縦軸はニーエアバッグ2により乗員に負荷される荷重(N)を示している。また、図中、実線は本実施形態のデータ、一点鎖線は比較例(インフレータの挿入口をシールしたもの)のデータを示している。
Here, FIG. 6 is a diagram showing the operation of the knee airbag device shown in FIG. The horizontal axis represents time (ms), and the vertical axis represents the load (N) applied to the occupant by the
図6に示したように、比較例のデータは、時間t1にインフレータ3からニーエアバッグ2の内部にガスが供給され、時間t2に荷重が最大値Fpを示し、その後、荷重は低減する。それに対して、本実施形態のデータは、時間t1にインフレータ3からニーエアバッグ2の内部にガスが供給され、時間t3に荷重が最大値Fiを示し、その後、荷重は低減する。
As shown in FIG. 6, in the data of the comparative example, gas is supplied from the
図示したように、本実施形態のデータでは、比較例の荷重が最大値Fpを示した時間t2において、荷重は約70%まで低減されている。また、本実施形態における荷重の最大値Fiも比較例の最大値Fpに対して約70%まで低減されている。したがって、本実施形態に係るニーエアバッグ2では、比較例のニーエアバッグと実質的に同等の展開挙動を示しつつ乗員に負荷される荷重を低減することができる。
As shown in the figure, in the data of the present embodiment, the load is reduced to about 70% at the time t2 when the load of the comparative example shows the maximum value Fp. Further, the maximum load value Fi in the present embodiment is also reduced to about 70% with respect to the maximum value Fp in the comparative example. Therefore, the
次に、本実施形態に係るニーエアバッグ2の変形例について、図7を参照しつつ説明する。ここで、図7は、ニーエアバッグの変形例を示す部分拡大図である。なお、上述した実施形態と同一の構成部品については同一の符号を付して重複した説明を省略する。
Next, a modified example of the
図7に示した変形例は、開口部21が連通可能に形成されたスリット25を備え、スリット25を所定の圧力によって破断するように縫合したものである。スリット25は、インフレータ3を開口部21に挿入した後に縫合される。
In the modified example shown in FIG. 7, the
かかる構成によれば、ニーエアバッグ2が所定の内圧に到達するまでの間、インフレータ3と開口部21との隙間Gを小さくしておくことができ、膨張展開初期時におけるガス漏れを最小限に抑制することができる。そして、ニーエアバッグ2が所定の内圧に到達するとスリット25を縫合する縫合糸が破断し、インフレータ3と開口部21との隙間Gを大きくすることができ、開口部21から内部ガスを排気することができる。
According to this configuration, the gap G between the
本発明は上述した実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更が可能であることは勿論である。 It goes without saying that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
1 ニーエアバッグ装置
2 ニーエアバッグ
3 インフレータ
3a 第一端部
3b 第二端部
4 リテーナ
4a 開口部
4b 長孔
21 開口部
22 メインパネル
22a 孔
22f フロントメインパネル
22h 通孔
22r リアメインパネル
23 サブパネル
23a 孔
23f フロントサブパネル
23h 通孔
23k 切欠部
23r リアサブパネル
24 テザー
24a 開孔
25 スリット
31 固定用ボルト
41 底面部
42 側面部
43 端面部
1
Claims (6)
インフレータの一部を内部に挿入可能な開口部を備え、前記開口部は、前記インフレータの外径よりも大きな径を有し、膨張展開時に前記インフレータと前記開口部との間に内部ガスを排気可能な隙間が形成されるように構成されている、
ことを特徴とするニーエアバッグ。 A knee airbag that can be expanded and deployed in front of the occupant's lower leg.
It has an opening into which a part of the inflator can be inserted, and the opening has a diameter larger than the outer diameter of the inflator, and exhausts internal gas between the inflator and the opening during expansion and deployment. It is configured to form a possible gap,
A knee airbag that features that.
前記ニーエアバッグは、請求項1〜5の何れか一項に記載されたニーエアバッグである、ことを特徴とするニーエアバッグ装置。
In a knee airbag device equipped with a knee airbag that can be expanded and deployed in front of the lower leg of an occupant, an inflator that supplies gas to the knee airbag, and a knee airbag device.
The knee airbag device, wherein the knee airbag is the knee airbag according to any one of claims 1 to 5.
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