JP2021116059A - 膝保護用エアバッグ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両の前席に着座している乗員の膝に加え、足を衝撃から保護する。【解決手段】膝保護用エアバッグ装置は、車両１０のインストルメントパネル１５に設けられた収納部１８に収納されるように構成されたエアバッグ２５を備える。エアバッグ２５は、上膨張部２６及び下膨張部４１を備える。上膨張部２６は、収納部１８からインストルメントパネル１５の後面に沿って後上方へ向けて展開及び膨張して、乗員Ｐ１の膝ＰＫを保護するように構成されている。下膨張部４１は、収納部１８から下方又は斜め後下方へ向けて展開及び膨張するように構成されている。さらに、下膨張部４１は、同下膨張部４１の下端部が乗員Ｐ１の足ＰＦの甲ＰＦＴに接触する箇所又は甲ＰＦＴよりも低い箇所まで展開及び膨張して、足ＰＦを保護するように構成されている。【選択図】図２

Description

本開示は、衝突により、車両に対し前方又は斜め前方から衝撃が加わった場合に、乗員の膝を保護するように構成された膝保護用エアバッグ装置に関する。

シートベルト装置によって乗員が座席に拘束された車両に対し前方又は斜め前方から衝撃が加わると、車両は停止するが、乗員の身体全体が慣性により、衝撃が加わった方向へ移動しようとする。この乗員の膝を衝撃から保護するうえで、膝保護用エアバッグ装置が有効である。このタイプのエアバッグ装置は、膝の前方に設けられた収納部に収納されたエアバッグと、エアバッグ内に配置されたガス発生器とを備えている。

上記膝保護用エアバッグ装置が搭載された車両では、前方又は斜め前方から衝撃が加わった場合、又は同方向から衝撃が加わることが予測される場合に、ガス発生器から膨張用ガスが発生される。この膨張用ガスによりエアバッグが、一部を収納部に残した状態で乗員の膝の前方で展開及び膨張する。このエアバッグにより、前方又は斜め前方へ動こうとする膝が拘束されて衝撃から保護される。

前席に着座している乗員を保護対象とする膝保護用エアバッグ装置としては、例えば、特許文献１に記載されたものがある。この膝保護用エアバッグ装置では、収納部が、前席の前方に位置するインストルメントパネルに設けられる。エアバッグは、本体部及び中央凸部を備えている。本体部は、収納部からインストルメントパネルの後面に沿って後上方へ向けて展開及び膨張して、乗員の膝を保護する。中央凸部は、本体部の下部であって車幅方向における中央部分から、乗員の両脛部間に向けて展開及び膨張する。中央凸部は、斜め前方へ動こうとする脛部を拘束して、同脛部を衝撃から保護する。

特開２０１８−１６０８３号公報

ところが、特許文献１に記載された膝保護用エアバッグ装置では、中央凸部が乗員の脛を拘束して保護することができるものの、脛よりも下側に位置し、かつ前方又は斜め前方へ動こうとする足を拘束して衝撃から保護することが難しい。

本開示の目的は、車両の前席に着座している乗員の膝に加え、足を衝撃から保護することのできる膝保護用エアバッグ装置を提供することにある。

上記課題を解決する膝保護用エアバッグ装置は、車両のインストルメントパネルに設けられた収納部に収納されるように構成されたエアバッグを備え、前記車両の前席に着座している乗員の下肢と前記収納部との間で、前記エアバッグを膨張用ガスにより展開及び膨張させるように構成された膝保護用エアバッグ装置であって、前記エアバッグは、前記収納部から前記インストルメントパネルの後面に沿って後上方へ向けて展開及び膨張して、前記乗員の膝を保護するように構成された上膨張部と、前記収納部から下方又は斜め後下方へ向けて展開及び膨張するように構成された下膨張部とを備え、前記下膨張部は、同下膨張部の下端部が前記乗員の足の甲に接触する箇所又は前記甲よりも低い箇所まで展開及び膨張して、前記足を保護するように構成されている。

上記膝保護用エアバッグ装置によれば、車両の前席に着座している乗員の膝に加え、足を衝撃から保護することができる。

第１実施形態の膝保護用エアバッグ装置によって乗員の膝及び足が衝撃から保護される様子を説明する部分側断面図。 図１の一部を拡大して示す部分側断面図。 第２実施形態の膝保護用エアバッグ装置を示す部分側断面図。 第３実施形態の膝保護用エアバッグ装置を示す部分側断面図。 第４実施形態の膝保護用エアバッグ装置によって乗員の膝及び足が衝撃から保護される様子を説明する部分正面図。 第４実施形態の膝保護用エアバッグ装置を示す部分側断面図。 第５実施形態の膝保護用エアバッグ装置を示す部分正面図。 第６実施形態の膝保護用エアバッグ装置を示す部分正面図。 第６実施形態の膝保護用エアバッグ装置を示す部分側断面図。 第７実施形態の膝保護用エアバッグ装置を示す部分正面図。 第８実施形態の膝保護用エアバッグ装置を示す部分側断面図。 第９実施形態の膝保護用エアバッグ装置を示す部分側断面図。 第１０実施形態の膝保護用エアバッグ装置を示す部分正面図。 第１０実施形態の膝保護用エアバッグ装置を示す部分側断面図。 第１０実施形態の膝保護用エアバッグ装置を、図１４とは異なる断面で示す部分側断面図。 第１１実施形態の膝保護用エアバッグ装置を示す部分側断面図。

（第１実施形態）
以下、膝保護用エアバッグ装置の第１実施形態について、図１及び図２を参照して説明する。

なお、以下の記載においては、車両の進行方向（前進方向）を前方とし、後進方向を後方とし、高さ方向を上下方向として説明する。また、車幅方向（左右方向）については、車両を後方から見た場合を基準として方向を規定する。

図１は、車両１０の車室１１における前部の概略構成を示している。図１に示すように、車室１１には、前席を構成する車両用シート１２が配置されている。この車両用シート１２には、二点鎖線で示すように、衝突試験用のダミーと同様の体格を有する乗員Ｐ１が着座している。乗員Ｐ１は、図示しないシートベルト装置によって車両用シート１２に拘束されている。

車室１１内であって、車両用シート１２の前方にはインストルメントパネル１５が配置されている。図１及び図２に示すように、インストルメントパネル１５の底部１６は、車室１１の床１３から上方へ離間している。インストルメントパネル１５の後部は、上記底部１６に対し上側に隣接する箇所に、傾斜部１７を有している。傾斜部１７は、後方ほど高くなるように傾斜している。傾斜部１７の下部における底部１６との境界部分には、収納部１８が設けられている。収納部１８は、斜め後下方に向けて開口する開口部１９を有している。開口部１９は、図示しない扉部によって塞がれている。

収納部１８には、膝保護用エアバッグ装置の主要部をなすエアバッグモジュールＡＢＭが収納されている。エアバッグモジュールＡＢＭは、ガス発生器２２及びエアバッグ２５を主要な構成部材として備えている。

エアバッグ２５は、強度が高く、かつ可撓性を有していて容易に折り畳むことのできる織布、不織布等の布によって形成されている。布は、ポリエステル糸、ポリアミド糸等を用いて形成されている。図示はしないが、エアバッグ２５は折り畳まれた状態で収納部１８内に収納されている。ガス発生器２２は、膨張用ガスを発生してエアバッグ２５に供給するためのものであり、エアバッグ２５の内部に配置されている。ガス発生器２２にはボルト２３が固定されており、このボルト２３がエアバッグ２５と、収納部１８の底壁部２１とに対し挿通されている。そして、ボルト２３にナット２４が締め付けられることにより、ガス発生器２２がエアバッグ２５と一緒に収納部１８に固定されている。

エアバッグ２５は、収納部１８からインストルメントパネル１５の後面に沿って後上方へ向けて展開及び膨張する上膨張部２６と、収納部１８から略下方へ向けて展開及び膨張する下膨張部４１とを備えている。

上膨張部２６は、乗員Ｐ１の下肢ＰＬの主として膝ＰＫを保護するためのものである。エアバッグ２５が展開及び膨張を完了した状態では、上膨張部２６の下端部が乗員Ｐ１の脛ＰＳから前方へ離れた箇所に位置し、同上膨張部２６の上端部が膝ＰＫよりも上方に位置する。

上膨張部２６を形成する布の前部と後部とを区別するために、エアバッグ２５が展開及び膨張を完了した状態で、同上膨張部２６の前部を構成する部分を前布部２７といい、後部を構成する部分を後布部２８というものとする。前布部２７及び後布部２８は、１枚の布片によって構成されてもよいし、複数枚の布片によって構成されてもよい。前布部２７及び後布部２８のそれぞれの周縁部は、図示しない周縁結合部によって相互に結合されている。周縁結合部は、前布部２７及び後布部２８の両周縁部を、縫糸で縫合することによって形成されているが、縫合とは異なる手段、例えば接着剤を用いた接着によって形成されてもよい。この点は、後述する下膨張部における周縁結合部、及び各種結合部３３，４５，５３，５５，６２，６９，７１，７３，７４，７７についても同様である。

上膨張部２６は、一対の隔壁３１，３２によって、３つのチャンバに区画されている。両隔壁３１，３２は、前布部２７及び後布部２８と同様の素材からなり、一般的にテザーと呼ばれるものと同様の構成を有している。両隔壁３１，３２は、前布部２７及び後布部２８の間において、互いに上下方向に離間した箇所に配置されている。両隔壁３１，３２は、いずれも上膨張部２６の膨張に伴い平面状に緊張させられたとき、前後方向の寸法よりも車幅方向の寸法が大きくなる横長形状に形成されている。各隔壁３１，３２の周縁部は、前布部２７及び後布部２８に対し、結合部３３によって結合されている。各隔壁３１，３２は、上記結合により、前布部２７及び後布部２８の間に架け渡されている。

両隔壁３１，３２によって３つに区画されるチャンバを区別するために、下側の隔壁３２よりも前方に位置するチャンバを取付チャンバ３６といい、両隔壁３１，３２によって挟まれたチャンバを下チャンバ３７といい、上側の隔壁３１よりも上方に位置するチャンバを上チャンバ３８というものとする。上述したガス発生器２２は、取付チャンバ３６の内部に配置されている。

隔壁３２には、取付チャンバ３６及び下チャンバ３７を連通させる連通孔３４があけられている。隔壁３１には、下チャンバ３７及び上チャンバ３８を連通させる連通孔３４があけられている。

一方、下膨張部４１は、乗員Ｐ１の下肢ＰＬの主として足ＰＦを保護するためのものである。下膨張部４１は、上膨張部２６の下部を構成する取付チャンバ３６に繋がっている。エアバッグ２５が展開及び膨張を完了した状態では、下膨張部４１の上端部が乗員Ｐ１の脛ＰＳから前方へ離れた箇所に位置し、同下膨張部４１の下端部が足ＰＦの甲ＰＦＴよりも低い箇所に位置する。第１実施形態では、下膨張部４１の下端部は、車室１１の床１３に対し上側から押圧状態で接触する箇所に位置する。

取付チャンバ３６と下膨張部４１とは、それらの境界部分に設けられた隔壁４４によって仕切られている。隔壁４４は、エアバッグ２５の展開及び膨張に伴い平面状に緊張させられたとき、前後方向の寸法よりも車幅方向の寸法が大きくなる横長形状に形成されている。

隔壁４４の周縁部は、下膨張部４１及び取付チャンバ３６の境界部分に対し、結合部４５によって結合されている。隔壁４４には、取付チャンバ３６及び下膨張部４１を連通させる連通孔４６があけられている。

膝保護用エアバッグ装置は、上述したエアバッグモジュールＡＢＭのほかに、衝撃センサ４８及び制御装置４９を備えている。衝撃センサ４８は加速度センサ等からなり、車両１０に対し前方及び斜め前方から加えられる衝撃を検出する。制御装置４９は、衝撃センサ４８の検出信号に基づきガス発生器２２の作動を制御する。

次に、上記のように構成された第１実施形態の作用について説明する。また、作用に伴い生ずる効果についても併せて説明する。
車両１０に対し前方及び斜め前方から衝撃が加わったことが衝撃センサ４８によって検出されないときには、制御装置４９からガス発生器２２に対し、これを作動させるための作動信号が出力されず、ガス発生器２２から膨張用ガスが噴出されない。エアバッグ２５は、折り畳まれた状態で収納部１８に収納され続ける。

これに対し、正面衝突により、車両１０に対し前方から衝撃が加わると、あるいは斜め衝突又はオフセット衝突（スモールオーバーラップ斜突）により、車両１０に対し斜め前方から衝撃が加わると、車両１０は停止するが、図１において実線で示すように、乗員Ｐ１の身体全体が慣性により、衝撃の加わった方向へ動こうとする。一方、上記衝撃は、図２に示す衝撃センサ４８によって検出される。衝撃センサ４８の検出信号に基づき、制御装置４９からガス発生器２２に対し、上記作動信号が出力される。この作動信号に応じて、ガス発生器２２から膨張用ガスが噴出される。

膨張用ガスは、ガス発生器２２の配置された取付チャンバ３６に供給される。供給された膨張用ガスにより、取付チャンバ３６が折り状態を解消しながら、すなわち展開しながら膨張する。取付チャンバ３６は、図示しない扉部を破断し、自身の一部を収納部１８に残した状態で同収納部１８から飛び出す。

取付チャンバ３６に供給された膨張用ガスの一部は、隔壁３２の連通孔３４を通過して下チャンバ３７へ流入する。また、下チャンバ３７内の膨張用ガスの一部は、隔壁３１の連通孔３４を通過して上チャンバ３８へ流入する。

また、取付チャンバ３６に供給された膨張用ガスの一部は、隔壁４４の連通孔４６を通って下膨張部４１に流入する。
そして、上記のように供給された膨張用ガスにより、上膨張部２６が、取付チャンバ３６、下チャンバ３７及び上チャンバ３８の順に展開しながら膨張する。上膨張部２６は、インストルメントパネル１５の後面に沿って、収納部１８から斜め後上方へ向けて展開及び膨張する。この展開及び膨張に伴い、隔壁３１，３２が、それぞれ前後方向の両側へ引っ張られる。隔壁３１，３２は、それぞれ平面状に緊張させられることで、下チャンバ３７及び上チャンバ３８のそれぞれの前後方向の膨張厚みを規制する。そのため、インストルメントパネル１５と膝ＰＫの間の隙間は狭いが、上膨張部２６が両者の間を展開及び膨張する。

展開及び膨張した上膨張部２６は、インストルメントパネル１５の後面に接触することで、前方又は斜め前方への動きを規制される。そのため、前方又は斜め前方へ動こうとする膝ＰＫが、上膨張部２６によって拘束されて、同膝ＰＫが衝撃から保護される。

ここで、仮に下膨張部４１が設けられず、エアバッグ２５が上膨張部２６のみによって構成されていると、同上膨張部２６によって受け止められた膝ＰＫを支点として、下肢ＰＬのうち膝ＰＫよりも下側部分、特に足ＰＦが滑って前方又は斜め前方へ動くおそれがある。

しかし、上膨張部２６に加え下膨張部４１が設けられた第１実施形態では、供給された膨張用ガスにより、下膨張部４１が取付チャンバ３６から略下方へ向けて展開及び膨張する。この展開及び膨張は、乗員Ｐ１の足ＰＦのつま先ＰＴよりも前方で行なわれる。下膨張部４１は、同下膨張部４１の下端部が足ＰＦの甲ＰＦＴよりも低い箇所まで展開及び膨張する。

そのため、インストルメントパネル１５の底部１６と車室１１の床１３との間の空間に向けて前方又は斜め前方へ動こうとする足ＰＦが下膨張部４１によって拘束され、その足ＰＦが衝撃から保護される。

しかも、下膨張部４１の下端部が床１３に対し押圧状態で接触、すなわち床１３に押付けられる。この押付けに伴い、下膨張部４１と床１３との間に摩擦が生じ、同下膨張部４１は、押し付けられない場合に比べて前方又は斜め前方へ動きにくくなる。従って、前方又は斜め前方へ動こうとする足ＰＦを下膨張部４１によって拘束する性能が向上する。

上記上膨張部２６が膝ＰＫの前方で展開及び膨張し、下膨張部４１が足ＰＦのつま先ＰＴの前方で展開及び膨張することから、正面衝突、斜め衝突、及びオフセット衝突のいずれの衝突が起きた場合にも、膝ＰＫ及び足ＰＦを保護する上記機能が発揮される。

（第２実施形態）
次に、膝保護用エアバッグ装置の第２実施形態について、図３を参照して説明する。
第２実施形態では、下膨張部５０が、収納部１８から斜め後下方に向けて展開及び膨張する点で、下膨張部４１が下方へ向けて展開及び膨張する第１実施形態と異なっている。

また、第２実施形態では、下膨張部５０の下端部が、足ＰＦの甲ＰＦＴに対し上側から押圧状態で接触する点で、下膨張部４１の下端部が車室１１の床１３に押圧状態で接触する第１実施形態と異なっている。

上記以外の構成は、第１実施形態と同様である。そのため、第１実施形態で説明したものと同様の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
従って、第２実施形態によれば、取付チャンバ３６を介して供給された膨張用ガスにより、下膨張部５０が収納部１８から斜め後下方へ向けて展開及び膨張する。下膨張部５０は、同下膨張部５０の下端部が足ＰＦの甲ＰＦＴに接触する箇所まで展開及び膨張する。この接触により、下膨張部５０と甲ＰＦＴとの間に摩擦が生ずる。

そのため、インストルメントパネル１５の底部１６と車室１１の床１３との間の空間に向けて前方又は斜め前方へ動こうとする足ＰＦを下膨張部５０によって拘束し、その足ＰＦを衝撃から保護することができる。

しかも、下膨張部５０の下端部は、足ＰＦの甲ＰＦＴに対し押圧状態で接触する。表現を変えると、下膨張部５０の上記下端部は甲ＰＦＴに押付けられる。この押付けにより、下膨張部５０と甲ＰＦＴとの間に生ずる摩擦が増大し、足ＰＦは、押付けられない場合に比べて前方へ動きにくい。従って、下膨張部５０が単に甲ＰＦＴに接触する場合に比べ、前方へ動こうとする足ＰＦを下膨張部５０によって拘束する性能が向上する。

下膨張部５０が足ＰＦに対し上側から押付けられることから、正面衝突、斜め衝突、及びオフセット衝突のいずれの衝突が起きた場合にも、足ＰＦを保護する上記機能が発揮される。

（第３実施形態）
次に、膝保護用エアバッグ装置の第３実施形態について、図４を参照して説明する。
第３実施形態では、収納部１８がインストルメントパネル１５の底部１６に設けられている点で、収納部１８が傾斜部１７に設けられている第１実施形態と異なっている。収納部１８の開口部１９は、下方に向けて開口している。開口部１９は、第１実施形態と同様、図示しない扉部によって塞がれている。

また、第３実施形態では、上膨張部２６の下部の構成が第１実施形態と異なっている。
取付チャンバ３６内には、同取付チャンバ３６の上下方向の膨張厚みを規制する内テザー５２が配置されている。内テザー５２の下縁部は、結合部５３により取付チャンバ３６に結合されている。内テザー５２の上端部５２ｔは上記ボルト２３に係止されている。この係止は、ボルト２３が上記上端部５２ｔに挿通されることによりなされている。内テザー５２には、取付チャンバ３６内において、同内テザー５２よりも前側の空間及び後側の空間を連通させる連通孔５１があけられている。

上膨張部２６内の両隔壁３１，３２の間には隔壁５４が配置されている。隔壁５４の周縁部は、前布部２７及び後布部２８に対し、結合部５５によって結合されている。隔壁５４は、上記結合により、前布部２７及び後布部２８の間に架け渡されている。隔壁５４により、下チャンバ３７及び上チャンバ３８の間に中間チャンバ５７が形成されている。隔壁５４には、下チャンバ３７及び中間チャンバ５７を連通させる連通孔５６があけられている。

さらに、取付チャンバ３６及び下チャンバ３７の間には補助チャンバ５８が形成されている。補助チャンバ５８は、収納部１８の開口部１９から一旦下方に向かって突出するように展開及び膨張する上膨張部２６を、インストルメントパネル１５の後面に沿って斜め後上方へ展開及び膨張させるために設けられている。

補助チャンバ５８の形成のために、上膨張部２６において隔壁３２よりも、膨張用ガスの流れ方向における上流には、隔壁５９が配置されている。隔壁５９の上側の周縁部は、隔壁３２の前側の周縁部を前布部２７に結合する結合部３３を利用して、同前布部２７に結合されている。隔壁５９の上側の周縁部と、隔壁３２の前側の周縁部とは互いに重ねられた状態で、結合部３３によって前布部２７に対し結合されている。

後布部２８において、隔壁３２が結合部３３によって結合された箇所よりも、上記流れ方向における上流には、余肉部６１が設定されている。隔壁３２の後側の周縁部は、結合部３３により、余肉部６１の後側の周縁部に結合されている。隔壁５９の下側の周縁部は、結合部６２により、余肉部６１の前側の周縁部に結合されている。隔壁５９には、取付チャンバ３６及び補助チャンバ５８を連通させる連通孔６３があけられている。

上記以外の構成は第１実施形態と同様である。そのため、第１実施形態で説明したものと同様の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
従って、取付チャンバ３６から、足ＰＦのつま先ＰＴよりも前方へ向けて下方へ展開及び膨張して、床１３に押圧状態で接触する下膨張部４１によって足ＰＦを衝撃から保護することができる。

また、第３実施形態では、収納部１８の開口部１９が下方を向いて開口していることから、上膨張部２６の膨張初期に、同上膨張部２６が収納部１８から下方に向かって突出する。そのため、仮に、取付チャンバ３６の膨張時の外形形状を規制する手段が何ら設けられていないと、取付チャンバ３６が開口部１９から下方に大きく突出する懸念がある。

この点、第３実施形態では、取付チャンバ３６の展開及び膨張に伴い、内テザー５２が略下方へ引っ張られて、緊張した状態となる。この内テザー５２によって、取付チャンバ３６の上下方向の膨張厚みが規制される。そのため、取付チャンバ３６が下方へ過度に厚く展開及び膨張するのを抑制することができる。この抑制の分、膨張用ガスを、上膨張部２６の下流側へ迅速に流させることができ、上膨張部２６を迅速に展開及び膨張させて、乗員Ｐ１の膝ＰＫを衝撃から保護することができる。

また、補助チャンバ５８が設けられることで、後布部２８が余肉部６１の分だけ前布部２７よりも長くなる。上膨張部２６は、隔壁５９の上側の周縁部と、隔壁３２の前側の周縁部とが互いに重ねられた状態で前布部２７に結合された箇所（結合部３３）を起点として、前上方へ屈曲させられる。そのため、収納部１８の開口部１９から一旦下方に向かって突出するように展開及び膨張する上膨張部２６を、インストルメントパネル１５の後面に沿って斜め後上方へ展開及び膨張させることができる。

このように、第３実施形態によると、上膨張部２６によって膝ＰＫを衝撃から保護する性能を高めることができる。
（第４実施形態）
次に、膝保護用エアバッグ装置の第４実施形態について、図５及び図６を参照して説明する。

第４実施形態では、下膨張部６４が、車幅方向における足ＰＦの両側のうち、隣の足ＰＦとは反対側に隣接する箇所で展開及び膨張する部分６４ａを、自身の下端部に有している。また、下膨張部６４は、上記部分６４ａに対し上側に隣接する箇所に、上記足ＰＦの甲ＰＦＴに押圧状態で接触する部分６４ｂを有している。

図５は、乗員Ｐ１の左側の下肢ＰＬを保護対象とした膝保護用エアバッグ装置の例を示している。この例では、下膨張部６４は、左側の足ＰＦの左側に隣接する箇所で展開及び膨張する部分６４ａを、同下膨張部６４の下端部に有している。また、下膨張部６４は、上記部分６４ａの右上側に隣接する箇所に、左側の足ＰＦの甲ＰＦＴに押圧状態で接触する部分６４ｂを有している。下膨張部６４の下端部は、床１３から上方へ僅かに離れている。

左側の下肢ＰＬのみを対象として、上記両部分６４ａ，６４ｂを形成し、かつ両部分６４ａ，６４ｂに十分な量の膨張用ガスを供給するために、同下膨張部６４の取付チャンバ３６との境界部分における車幅方向の寸法は、同取付チャンバ３６の同方向の寸法と同程度又は僅かに小さく設定されている。下膨張部６４において、両部分６４ａ，６４ｂよりも上側の部分６４ｃは、斜め左下方へ向けて展開及び膨張する。部分６４ｃの車幅方向の寸法は、下側ほど小さくなるように設定されている。

上記以外の構成は第２実施形態と同様である。そのため、第２実施形態で説明したものと同様の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
従って、斜め衝突又はオフセット衝突により、車両１０に対し斜め前方から衝撃が加わると、車両１０は停止するが、乗員Ｐ１の身体全体が慣性により、斜め前方へ移動しようとする。この際、下膨張部６４の部分６４ａを左側の足ＰＦに対し左側に隣接した箇所で展開及び膨張させることで、斜め左前方へ動こうとする足ＰＦを拘束し、その足ＰＦを衝撃から保護することができる。

また、第４実施形態によれば、第２実施形態と同様に、下膨張部６４の部分６４ｂを左側の足ＰＦの甲ＰＦＴに押付けることで、同足ＰＦを下膨張部６４によって拘束する性能を高めることができる。この効果は、正面衝突、斜め衝突、及びオフセット衝突のいずれの衝突が起きた場合にも得られる。

（第５実施形態）
次に、膝保護用エアバッグ装置の第５実施形態について、図７を参照して説明する。
第５実施形態の膝保護用エアバッグ装置は、乗員Ｐ１の左右の両方の下肢ＰＬを保護対象としている。ただし、下膨張部６５によって左側の足ＰＦを保護する機能と、右側の足ＰＦを保護する機能とが異なっている。

図７に示す例では、下膨張部６５は、左側の足ＰＦの左側に隣接する箇所で展開及び膨張する部分６５ａを、同下膨張部６５の下端部に有している。また、下膨張部６５は、上記部分６５ａの右上側に隣接する箇所に、左側の足ＰＦの甲ＰＦＴに押圧状態で接触する部分６５ｂを有している。下膨張部６５の下端部は、床１３から上方へ僅かに離れている。さらに、下膨張部６５は、右側の足ＰＦの甲ＰＦＴに押圧状態で接触する部分６５ｂを有している。ただし、下膨張部６５は、右側の足ＰＦの右側に隣接する箇所で展開及び膨張する部分を、同下膨張部６５の下端部に有していない。

左右の両側の下肢ＰＬを対象として、足ＰＦに対し上側から押圧状態で接触するために、下膨張部６５の取付チャンバ３６との境界部分における車幅方向の寸法は、同取付チャンバ３６の同方向の寸法と同程度に設定されている。下膨張部６５の上下方向の寸法は、左側の足ＰＦの甲ＰＦＴに接触する部分と、右側の足ＰＦの甲ＰＦＴに接触する部分とで同程度に設定されている。

上記以外の構成は第４実施形態と同様である。そのため、第４実施形態で説明したものと同様の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
従って、第５実施形態によれば、下膨張部６５の部分６５ｂを左右の両足ＰＦの甲ＰＦＴに押付けることで、前方又は斜め前方へ動こうとする両方の足ＰＦを下膨張部６５によって拘束する性能を高めることができる。

（第６実施形態）
次に、膝保護用エアバッグ装置の第６実施形態について、図８及び図９を参照して説明する。

第６実施形態の膝保護用エアバッグ装置は、乗員Ｐ１の左右の両方の下肢ＰＬを保護対象としている。下膨張部は、左右方向に配置された一対の下膨張部６６，６７によって構成されている。エアバッグ２５が展開及び膨張を完了した状態では、左側の下膨張部６６は、上膨張部２６の左下角部から下方へ向けて延びている。右側の下膨張部６７は、上膨張部２６の右下角部から下方へ向けて延びている。なお、下膨張部６６，６７は、いずれも足ＰＦの甲ＰＦＴに押圧状態で接触する部分を有していない。

上記以外の構成は第４実施形態と同様である。そのため、第４実施形態で説明したものと同様の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
従って、第６実施形態によれば、斜め衝突又はオフセット衝突により、車両１０に対し、斜め前方から衝撃が加わって、足ＰＦが斜め前方へ移動しようとしても、両下膨張部６６，６７を足ＰＦの側方に隣接する箇所で展開及び膨張させることができる。斜め前方へ動こうとする足ＰＦを両下膨張部６６，６７によって拘束し、その足ＰＦを衝撃から保護することができる。

特に、第６実施形態では、両方の足ＰＦを車幅方向における両側から挟み込む箇所で一対の下膨張部６６，６７が展開及び膨張する。そのため、車両１０に対し、左斜め前方から衝撃が加わった場合にも、右斜め前方から衝撃が加わった場合にも、斜め前方へ動こうとする足ＰＦを拘束し、両方の足ＰＦを衝撃から保護することができる。

（第７実施形態）
次に、膝保護用エアバッグ装置の第７実施形態について、図１０を参照して説明する。
第７実施形態の膝保護用エアバッグ装置における下膨張部６６は、片方の足ＰＦを保護対象としており、１つのみ設けられている。図１０では、エアバッグ２５が展開及び膨張を完了した状態で、実線で示すように、左側の足ＰＦを保護対象とする下膨張部６６が、上膨張部２６における左下角部から下方へ向けて延びている。下膨張部６６は、第６実施形態と同様、左側の足ＰＦの甲ＰＦＴに押圧状態で接触する部分を有していない。

上記以外の構成は第６実施形態と同様である。そのため、第６実施形態で説明したものと同様の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
従って、第７実施形態によれば、斜め衝突又はオフセット衝突により、車両１０に対し、斜め左前方から衝撃が加わって、左側の足ＰＦが斜め左前方へ移動しようとしても、下膨張部６６を足ＰＦの左側に隣接する箇所で展開及び膨張させることができる。斜め左前方へ動こうとする左側の足ＰＦを拘束し、その足ＰＦを衝撃から保護することができる。

（第８実施形態）
次に、膝保護用エアバッグ装置の第８実施形態について、図１１を参照して説明する。
第８実施形態の膝保護用エアバッグ装置は、第１実施形態の構成に加え、外後テザー６８を備えている。外後テザー６８は、布片によって構成されている。外後テザー６８は、エアバッグ２５が展開及び膨張を完了した状態で、同エアバッグ２５よりも後方に配置されている。外後テザー６８の後上端部は、結合部６９によって上膨張部２６、第８実施形態では、上チャンバ３８に結合されている。また、外後テザー６８の前下端部は、結合部７１によって、下膨張部４１に結合されている。上記外後テザー６８によって、上膨張部２６及び下膨張部４１が連結されている。

上記以外の構成は第１実施形態と同様である。そのため、第１実施形態で説明したものと同様の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
従って、第８実施形態によれば、展開及び膨張した上膨張部２６が、インストルメントパネル１５及び膝ＰＫによって挟まれて、前後方向の動きを規制される。また、エアバッグ２５の展開及び膨張に伴い外後テザー６８が引っ張られて緊張状態になる。下膨張部４１は、外後テザー６８を介して上膨張部２６に連結された状態となる。下膨張部４１の前方への動きが、外後テザー６８及び上膨張部２６によって規制される。そのため、前方へ動こうとする足ＰＦを下膨張部４１によって拘束して衝撃から保護する性能を、第１実施形態よりも高めることができる。

（第９実施形態）
次に、膝保護用エアバッグ装置の第９実施形態について、図１２を参照して説明する。
第９実施形態の膝保護用エアバッグ装置は、第８実施形態の構成に加え、外前テザー７２を備えている。外前テザー７２は、布片によって構成されている。外前テザー７２は、エアバッグ２５が展開及び膨張を完了した状態で、上膨張部２６とインストルメントパネル１５の傾斜部１７との間に配置されている。外前テザー７２の前下端部は、結合部７４によって、上膨張部２６の下部、第９実施形態では取付チャンバ３６に結合されている。外前テザー７２の後上端部は、結合部７３によって、上膨張部２６の上記結合部７４よりも上方の部分、第９実施形態では上チャンバ３８に結合されている。このように、外前テザー７２によって、上チャンバ３８及び取付チャンバ３６が連結されている。

さらに、第９実施形態では、エアバッグ２５が展開及び膨張する過程で、外前テザー７２が外後テザー６８よりも強いテンションで緊張状態となるように設定されている。この設定は、外前テザー７２及び外後テザー６８の数、形状、大きさ等を外前テザー７２と外後テザー６８とで異ならせることで可能である。

上記以外の構成は第８実施形態と同様である。そのため、第８実施形態で説明したものと同様の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
従って、第９実施形態によれば、エアバッグ２５の展開及び膨張に伴い外前テザー７２及び外後テザー６８がともに引っ張られて緊張状態になる。外前テザー７２が緊張状態になることで、上膨張部２６には、これを前上方へ引っ張ろうとする力が作用する。また、外後テザー６８が緊張状態になることで、下膨張部４１に対し、これを後上方へ引っ張ろうとする力が作用する反面、上膨張部２６に対し、これを前下方へ引っ張ろうとする力が作用する。

第９実施形態では、エアバッグ２５が展開及び膨張する過程で、外前テザー７２が外後テザー６８よりも強いテンションで緊張状態となる。そのため、上膨張部２６がインストルメントパネル１５の後面から離れるのを抑制し、下膨張部４１が前方へ動くのを規制することができる。その結果、前方又は斜め前方へ動こうとする足ＰＦを下膨張部４１によって拘束して同足ＰＦを衝撃から保護する性能を第８実施形態よりも高めることができる。これに加え、収納部１８から出た上膨張部２６を、インストルメントパネル１５の後面に沿って斜め後上方へ向けて展開及び膨張させて、膝ＰＫを衝撃から保護する性能を第８実施形態よりも高めることができる。

（第１０実施形態）
次に、膝保護用エアバッグ装置の第１０実施形態について、図１３〜図１５を参照して説明する。

第１０実施形態の膝保護用エアバッグ装置は、基本的には、第２実施形態と同様の構成を有している。第２実施形態との相違点は、前方又は斜め前方へ動こうとする足ＰＦによって下膨張部５０が押されて下膨張部５０が同方向へ動くのを規制する工夫がなされていることである。

そのために、エアバッグ２５は、展開及び膨張を完了した状態で、上膨張部２６及び下膨張部５０の境界部分に、前後方向に貫通する孔部７５を有している。図１３〜図１５では、下膨張部５０の上部における上膨張部２６との境界部分に孔部７５が形成されている。

孔部７５には、帯状の布片からなる外テザー７６が挿通されている。外テザー７６において、孔部７５よりも前上方部分は、上膨張部２６における取付チャンバ３６の下部から前部にかけての領域に沿って配置されている。外テザー７６において、孔部７５よりも後下方部分は、下膨張部５０の後部に沿って配置されている。

外テザー７６の前上端部は、ガス発生器２２のボルト２３に係止されている。この係止は、ボルト２３が外テザー７６の上記前上端部に挿通されることによりなされている。外テザー７６の上記前上端部は、ガス発生器２２がボルト２３及びナット２４により収納部１８の底壁部２１に締結されることで、ガス発生器２２及び取付チャンバ３６と一緒に収納部１８に固定されている。

外テザー７６の後下端部は、孔部７５よりも下方で、下膨張部５０の後部に対し、結合部７７によって結合されている。
上記以外の構成は第２実施形態と同様である。そのため、第２実施形態で説明したものと同様の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

従って、第１０実施形態によれば、エアバッグ２５の展開及び膨張に伴い外テザー７６が引っ張られて緊張状態になる。外テザー７６の前上端部は収納部１８に固定されている。緊張状態の外テザー７６により、下膨張部５０には、斜め後上方へ向かう力が作用する。下膨張部５０の前下方への動きが外テザー７６によって規制される。そのため、足ＰＦが前方又は斜め前方へ動こうとしても、その足ＰＦを下膨張部５０によって拘束して、同足ＰＦを衝撃から保護する性能を第２実施形態よりも高めることができる。

（第１１実施形態）
次に、膝保護用エアバッグ装置の第１１実施形態について、図１６を参照して説明する。

第１１実施形態の膝保護用エアバッグ装置は、第１０実施形態の構成に加え、外後テザー７８を備えている。外後テザー７８は、第８実施形態における外後テザー６８と同様の構成を有している。すなわち、第１１実施形態の外後テザー７８は、エアバッグ２５が展開及び膨張を完了した状態で、略上下方向に延びる布片によって構成されており、同エアバッグ２５よりも後方に配置されている。外後テザー７８の後上端部は、結合部７９によって上膨張部２６の上部、第１１実施形態では上チャンバ３８に結合されている。また、外後テザー７８の前下端部は、結合部によって、下膨張部５０に結合されている。第１１実施形態では、外テザー７６の後下端部を下膨張部５０に結合する結合部７７が利用されて、外後テザー７８の前下端部が下膨張部５０に結合されているが、結合部７７とは別の結合部によって、同前下端部が下膨張部５０に結合されてもよい。そして、上記外後テザー７８によって、上膨張部２６及び下膨張部５０が連結されている。

上記以外の構成は第１０実施形態と同様である。そのため、第１０実施形態で説明したものと同様の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
従って、第１１実施形態によれば、エアバッグ２５の展開及び膨張に伴い外テザー７６が引っ張られて緊張状態になることに加え、外後テザー７８も引っ張られて緊張状態になる。外後テザー７８が緊張状態になることで、下膨張部５０には、これを後上方へ引っ張ろうとする力が作用する。そのため、下膨張部５０の前方への動きを規制しようとする力が、第１０実施形態よりも強くなる。足ＰＦが前方又は斜め前方へ動こうとしても、その足ＰＦを下膨張部５０によって拘束して、同足ＰＦを衝撃から保護する性能を第１０実施形態よりも高めることができる。

なお、上記実施形態は、これを以下のように変更した変形例として実施することもできる。上記実施形態及び以下の変形例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。

＜第１〜第１１実施形態に共通する事項＞
・収納部１８は、インストルメントパネル１５において助手席の乗員Ｐ１の下肢ＰＬの前方に設けられてもよいし、運転席の乗員Ｐ１の下肢ＰＬの前方に設けられてもよい。

・上膨張部２６は、上記実施形態とは異なる数の隔壁によって複数のチャンバに区画されてもよい。
・エアバッグ２５は、上膨張部２６及び下膨張部４１，５０，６４〜６７を備えることを条件に、さらに別の膨張部を備える構成を採ってもよい。

また、エアバッグ２５は、膨張用ガスが供給されず膨張することのない非膨張部を一部に有するものであってもよい。
・各隔壁３１，３２，４４，５４，５９及び内テザー５２における連通孔３４，４６，５１，５６，６３の数は１つであってもよいし、複数であってもよい。

・上記膝保護用エアバッグ装置が適用される車両１０には、自家用車に限らず各種産業車両も含まれる。
・制御装置４９は、車両１０に対し、前方又は斜め前方から衝撃が加わることを予測した場合に、ガス発生器２２に作動信号を出力する仕様に変更されてもよい。

＜第１、第３、第８及び第９実施形態に共通する事項＞
・下膨張部４１の下端部は、床１３に非押圧状態で接触してもよい。また、下膨張部４１の下端部は、足ＰＦの甲ＰＦＴよりも低い箇所に位置することを条件に、床１３から上方へ離れてもよい。

この場合でも、下膨張部４１の下端部が床１３に押圧した状態で接触する場合ほどではないにしても、下膨張部４１が設けられない場合に比べると、足ＰＦを拘束して衝撃から保護する効果が得られる。

・図２において二点鎖線で示すように、車幅方向における足ＰＦの両側のうち、隣の足ＰＦとは反対側に隣接する箇所で展開及び膨張する部分４１ａが、下膨張部４１に連通した状態で設けられてもよい。このようにすると、斜め前方へ動こうとする足ＰＦを部分４１ａによって拘束し、同足ＰＦを衝撃から保護する性能を高めることができる。

＜第４及び第５実施形態に関する事項＞
・膝保護用エアバッグ装置は、乗員Ｐ１の右側の下肢ＰＬを保護対象とするものであってもよい。この場合には、下膨張部６４の部分６４ａ及び下膨張部６５の部分６５ａは、エアバッグ２５が展開及び膨張を完了した状態で、乗員Ｐ１の右側の足ＰＦの右側に隣接する箇所に位置する。また、部分６４ｂ，６５ｂは、右側の足ＰＦの甲ＰＦＴに押圧状態で接触する。

・下膨張部６４，６５は、乗員Ｐ１の左右の両方の足ＰＦを保護対象とするものであってもよい。この場合には、下膨張部６４，６５は、両方の足ＰＦを車幅方向における両側から挟み込む２箇所に上記部分６４ａ，６５ａを有することになる。

＜第６及び第７実施形態に関する事項＞
・下膨張部６６，６７の少なくとも一方を、その下端部が床１３に対し押圧状態で接触するように、展開及び膨張させてもよい。このようにすると、下膨張部６６，６７と床１３との間に生ずる摩擦により、下膨張部６６，６７を斜め前方へ動きにくくすることができる。斜め前方へ動こうとする足ＰＦを下膨張部６６，６７によって拘束し、その足ＰＦを保護する性能をさらに高めることができる。

＜第１０及び第１１実施形態に関する事項＞
・孔部７５は、上膨張部２６の下部における下膨張部５０との境界部分に設けられてもよいし、上膨張部２６及び下膨張部５０の両者に跨がる箇所に設けられてもよい。

・第１０及び第１１実施形態の構成は、下膨張部がつま先ＰＴよりも前方で展開及び膨張する第１、第３、第８及び第９実施形態にも適用可能である。
また、第１０及び第１１実施形態の構成は、下膨張部が足ＰＦの車幅方向における側方に隣接する箇所で展開及び膨張する第４及び第５実施形態にも適用可能である。

＜第７実施形態に関する事項＞
・第７実施形態における下膨張部６６に代えて、図１０において二点鎖線で示すように、上膨張部２６の右下角部から下方へ向けて展開及び膨張する下膨張部６７が設けられてもよい。

このようにすると、斜め衝突又はオフセット衝突により、車両１０に対し、斜め右前方から衝撃が加わって、右側の足ＰＦが斜め右前方へ移動しようとしても、下膨張部６７を右側の足ＰＦの右側に隣接する箇所で展開及び膨張させることができる。斜め右前方へ動こうとする右側の足ＰＦを下膨張部６７によって拘束し、その足ＰＦを衝撃から保護することができる。

＜第８実施形態に関する事項＞
・第８実施形態における外後テザー６８は、第２〜第７実施形態にも適用可能である。
＜第１１実施形態に関する事項＞
・第９実施形態と同様の外前テザー７２が第１１実施形態で用いられてもよい。外前テザー７２は、上膨張部２６とインストルメントパネル１５との間に配置されて、上膨張部２６の下部と、同下部よりも上方の部分とを連結する。

このようにすると、上膨張部２６がインストルメントパネル１５の後面から離れるのを外前テザー７２によって抑制し、下膨張部４１が前方へ動くのを規制することができる。前方又は斜め前方へ動こうとする足ＰＦを下膨張部４１によって拘束して同足ＰＦを衝撃から保護する性能をさらに高めることができる。

１０…車両、１１…車室、１２…車両用シート（前席）、１３…床、１５…インストルメントパネル、１８…収納部、２５…エアバッグ、２６…上膨張部、４１，５０，６４，６５，６６，６７…下膨張部、６４ａ，６５ａ…部分、６８…外後テザー、７２…外前テザー、７５…孔部、７６…外テザー、Ｐ１…乗員、ＰＦ…足、ＰＦＴ…甲、ＰＫ…膝、ＰＬ…下肢、ＰＴ…つま先。

Claims (8)

1. 車両のインストルメントパネルに設けられた収納部に収納されるように構成されたエアバッグを備え、前記車両の前席に着座している乗員の下肢と前記収納部との間で、前記エアバッグを膨張用ガスにより展開及び膨張させるように構成された膝保護用エアバッグ装置であって、
   前記エアバッグは、
   前記収納部から前記インストルメントパネルの後面に沿って後上方へ向けて展開及び膨張して、前記乗員の膝を保護するように構成された上膨張部と、
   前記収納部から下方又は斜め後下方へ向けて展開及び膨張するように構成された下膨張部と
   を備え、
   前記下膨張部は、同下膨張部の下端部が前記乗員の足の甲に接触する箇所又は前記甲よりも低い箇所まで展開及び膨張して、前記足を保護するように構成されている膝保護用エアバッグ装置。
2. 前記下膨張部は、前記乗員の足のつま先よりも前方で展開及び膨張するように構成されている請求項１に記載の膝保護用エアバッグ装置。
3. 前記下膨張部は、車幅方向における前記足の両側のうち、隣の足とは反対側に隣接する箇所で展開及び膨張するように構成された部分を有している請求項１に記載の膝保護用エアバッグ装置。
4. 前記下膨張部の下端部は、前記車両の車室の床に対し上側から押圧状態で接触するように構成されている請求項２に記載の膝保護用エアバッグ装置。
5. 前記下膨張部の下端部は、前記足の甲に対し上側から押圧状態で接触するように構成されている請求項１に記載の膝保護用エアバッグ装置。
6. 前記エアバッグよりも後方に配置されて、前記上膨張部及び前記下膨張部を連結する外後テザーをさらに備える請求項１に記載の膝保護用エアバッグ装置。
7. 前記上膨張部及び前記インストルメントパネルの間に配置されて、前記上膨張部の下部と、同下部よりも上方の部分とを連結する外前テザーをさらに備える請求項６に記載の膝保護用エアバッグ装置。
8. 前記エアバッグは、前記上膨張部及び前記下膨張部の境界部分に、前後方向に貫通する孔部を有しており、
   前記孔部に挿通された状態で、前記エアバッグに沿って配置された外テザーをさらに備え、
   前記外テザーの後下端部は、前記孔部よりも下方で、前記下膨張部の後部に結合され、
   前記外テザーの前上端部は、前記収納部に結合されている請求項１に記載の膝保護用エアバッグ装置。

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