JP3807317B2

JP3807317B2 - Air bag device for knee protection

Info

Publication number: JP3807317B2
Application number: JP2002024547A
Authority: JP
Inventors: 喜夫水野; 享小山; 憲優鈴木
Original assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Current assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Priority date: 2002-01-31
Filing date: 2002-01-31
Publication date: 2006-08-09
Anticipated expiration: 2022-01-31
Also published as: JP2003226215A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、膨張用ガスを流入させて展開膨張するエアバッグが、着座した乗員の膝を保護可能な膝保護用エアバッグ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術とその課題】
従来、乗員の膝を保護する装置としては、特開平９−１２３８６２号公報等に開示されるように、ステアリングホイール下方のコラムカバー下部側に配置されて、作動時に、エアバッグをコラムカバー下面側の下部から上部に向かって展開膨張させ、このエアバッグによって運転者の膝を保護するエアバッグ装置があった。
【０００３】
そして、乗員が着座した状態では、コラムカバーやインパネから乗員の膝までの距離は小さく設定されていることから、この種のエアバッグ装置において用いられるエアバッグは、コラムカバーやインパネ等の干渉物と膝との間に容易に展開膨張可能なように、膨張完了形状を薄い略板状として、容積を小さく設定されていた。しかし、膨張用ガスの流入開始時から、エアバッグが乗員の膝を受けるまでには、多少の時間差が生じることから、エアバッグで乗員の膝を的確に保護するために、流入開始時から一定時間を経過した後にも、エアバッグが高い内圧を維持させていることが望まれていた。
【０００４】
本発明は、上述の課題を解決するものであり、高い内圧を維持して乗員の膝を的確に保護可能なエアバッグを備えた膝保護用エアバッグ装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る膝保護用エアバッグ装置は、着座した乗員としての運転者の前方側におけるステアリングコラムの下方に配設される構成として、
着座した運転者の膝の前方側に折り畳まれてケースに収納されたエアバッグが、インフレーターから吐出される膨張用ガスを流入させて、前記ケースから突出し、前記ステアリングコラムにおけるインストルメントパネルから後上がりに傾斜して突出するコラムカバーの下面に沿うように、上方へ向って展開膨張し、前記コラムカバーの前記インストルメントパネルから突出する下端付近から上端付近までの下面を覆って運転者の膝を保護可能な膝保護用エアバッグ装置であって、
前記エアバッグが、
膨張完了時に前記コラムカバー側となる車体側壁部と、運転者側となる乗員側壁部と、を備え、
内部に、前記車体側壁部と前記乗員側壁部とを連結する複数のテザーを配置させて、
膨張完了時の形状を、前記コラムカバーの下面と前記コラムカバーの左右両側の前記インストルメントパネルの部位とを覆い可能な板状とするとともに、前記コラムカバーの下面側に位置する左右方向の中央部の肉厚を薄く、かつ、前記コラムカバーから左右に外れることとなる前記中央部の左右両側の部位の肉厚を厚くして、前記コラムカバーの下面側に沿って展開膨張を完了させた時の前記エアバッグの前記乗員側壁部を略面一にさせるように、複数の前記テザーを左右方向の中央付近に配置させ、さらに、
前記インフレーターの作動開始から１５〜２０ｍｓｅｃ後に膨張を完了させるとともに、膨張用ガスの流入開始から７０ｍｓｅｃ後の内圧を、膨張完了時における板厚を確保しつつ、５０ＫＰａ以上とするように、構成されていることを特徴とする。
【０００６】
また、上記膝保護用エアバッグ装置においては、エアバッグは、袋織りによって形成するとともに、外表面側に、ガス漏れを防止するコーティング剤を塗布して、形成することが望ましい。
【０００７】
さらに、上記膝保護用エアバッグ装置において、エアバッグは、織布を縫合させて形成するとともに、エアバッグの縫合部位を目止め剤によりシールさせて、形成してもよい。
【０００８】
【発明の効果】
本発明の膝保護用エアバッグ装置では、エアバッグが、膨張用ガスの流入開始から７０ｍｓｅｃ後の内圧を５０ＫＰａ以上とするように、構成されていることから、膨張を完了させたエアバッグで乗員の膝を受けるまで、エアバッグの内圧を十分維持することができて、乗員の膝を的確に保護することができる。
【０００９】
従って、本発明の膝保護用エアバッグ装置では、高い内圧を維持して乗員の膝を的確に保護することができる。
【００１０】
また、請求項２に記載したような構成とすれば、エアバッグを、袋織り用の織機により一括して製造できることから、エアバッグの製造工数を短くすることができる。
【００１１】
さらに、請求項３に記載したような構成とすれば、エアバッグを製造するための袋織り用の機械を使用しなくとも、所定の織布の裁断、縫合、目止め作業等によって、エアバッグを製造することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１３】
本発明の一実施形態である膝保護用エアバッグ装置Ｓは、図１〜４に示すように、乗員Ｍとしての運転者ＭＤの膝Ｋを保護できるように、運転者ＭＤの車両前方側であるステアリングコラム５の下方に配設されている。
【００１４】
なお、本明細書における上下、左右、及び、前後は、膝保護用エアバッグ装置Ｓを車両に搭載させた際の車両の上下・左右・前後に対応するものである。
【００１５】
ステアリングコラム５は、図１に示すように、ステアリングホイール４に連結されるコラム本体６と、ステアリングホイール４の下方のコラム本体６を覆うように配設されるコラムカバー１０と、を備えて構成される。
【００１６】
コラム本体６は、メインシャフト７と、メインシャフト７の周囲を覆うコラムチューブ８と、を備えて構成され、メインシャフト７とコラムチューブ８との間には、ステアリングホイール４のリング面の角度を調整可能な図示しないチルト機構や、ステアリングホイール４をシャフトの軸方向に移動させて停止可能な図示しないテレスコピック機構等が、配設されている。
【００１７】
コラムカバー１０は、略四角筒形状の合成樹脂製として、コラム本体６を覆うように、コラム本体６の軸方向に沿って配設されている。すなわち、コラムカバー１０は、車両前方側を下方に配置させて、車両後方側を上方に配置させるように、後上がりに傾斜して配設されている。そして、コラムカバー１０におけるインストルメントパネル（以下「インパネ」と省略する）１２から突出する部位の下面１０ａは、略長方形形状とし、車両前後方向で、後上がりの曲面状に形成されている。
【００１８】
膝保護用エアバッグ装置Ｓは、折り畳まれたエアバッグ４５、エアバッグ４５に膨張用ガスを供給するインフレーター３７、折り畳まれたエアバッグ４５及びインフレーター３７を収納するとともに車両後方側を開口させたケース１５、及び、ケース１５の車両後方側を覆うエアバッグカバー２２を、備えて構成されている。
【００１９】
ケース１５は、図１〜３に示すように、板金製として、ステアリングコラム５の下部側に配置されており、略四角筒形状の周壁部１６と、周壁部１６の車両前方側を塞ぐ底壁部１８と、を備えるとともに、車両後方側を開口させて構成されている。そして、ケース１５の周壁部１６における上下方向で対向する壁部１６ａ・１６ｂの外周面には、先端側の係止鉤部１７ａをケース開口１５ａから離れるように底壁部１８側に反転させた複数の断面略コ字形状のフック１７が固着されている。実施形態では、フック１７は、壁部１６ａ・１６ｂに、それぞれ、４個ずつ、配設されている。また、周壁部１６における側方側の壁部１６ｃには、インフレーター３７の後述する本体３８の端部を挿通可能な挿通孔１６ｄが、形成されている（図３参照）。底壁部１８には、インフレーター３７の後述するボルト３９ｆを挿通させるための挿通孔１８ａが、形成されている。このケース１５は、図示しないブラケットを利用して、コラム本体６近傍に配置される図示しないインパネリインフォースメントに、連結固定されるものである。
【００２０】
エアバッグカバー２２は、ポリ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、ケース１５の車両後方側を覆い可能なように、構成されている。
【００２１】
また、エアバッグカバー２２は、アッパパネル１２ａとロアパネル１２ｂとからなるインパネ１２におけるコラムカバー１０の周縁のロアパネル１２ｂ側に配置されて、インパネ１２から突出するコラムカバー１０の下側周縁を覆うこととなる。そのため、エアバッグカバー２２は、車両後方側から見て、上縁中央付近を、コラムカバー１０を後方へ突出させるように、下方へ凹み、かつ、その凹部の下方の上縁側を、コラムカバー下面１０ａ側の曲面に対応させて車両後方側へ湾曲させるように隆起させて、構成されている。そして、エアバッグカバー２２は、ケース１５の開口１５ａを覆う扉部３４と、扉部３４の周囲に配置される一般部２４と、を備えて構成されている。
【００２２】
扉部３４は、開口１５ａより僅かに大きく形成されて、開口１５ａを覆う略長方形の板状に形成されている。扉部３４は、下端に、扉部３４が開く際の回転中心となるヒンジ部３２を配置させ、ヒンジ部３２を除いた外周縁の逆Ｕ字形状の部位に、薄肉の破断予定部３１を配置させている。ヒンジ部３２は、インテグラルヒンジとしており、破断しない範囲内の肉厚で、一般部２４や扉部３４より薄肉に形成されている。破断予定部３１は、扉部３４が膨張するエアバッグ４５に押された際に容易に破断するように、車両前方側の面に連続的若しくは断続的な凹溝を設けて、形成されている。
【００２３】
一般部２４における扉部３４の周縁近傍となる部位には、ケース１５の周壁部１６の外周側において車両前方側に突出するように配設される４つの側壁部２７・２８・２９・３０が、配設されている。そして、ケース周壁部１６の上部側に配置される上側壁部２７と、周壁部１６の下部側に配置される下側壁部２８と、は、エアバッグカバー２２をケース１５に連結させるための連結壁部とされるもので、周壁部１６に配設されるフック１７の係止鉤部１７ａを係止可能な係止孔２７ａ・２８ａを、それぞれ、備えている。
【００２４】
また、一般部２４における所定位置には、エアバッグカバー２２をロアパネル１２ｂに取付固定させるための取付脚部２５が、車両前方側に延びるように形成されている。この取付脚部２５は、ロアパネル１２ｂの係止穴１２ｅの周縁に係止されることとなる。そして、ロアパネル１２ｂは、ケース１５を収納する収納凹部１２ｃを備える構成であり、収納凹部１２ｃの周縁に形成されるフランジ部１２ｄに、係止穴１２ｅが形成されている（図３参照）。取付脚部２５の元部には、リブ２５ａが形成されている。このリブ２５ａは、取付脚部２５の係止穴１２ｅへの係止時に、ロアパネル１２ｂのフランジ部１２ｄに当接して、一般部２４を支持するためのものである。なお、実施形態では、取付脚部２５は、一般部２４の左右両縁付近において、それぞれ３箇所ずつ、形成されている。
【００２５】
インフレーター３７は、図１〜３に示すように、軸方向を車両の左右方向に沿って配設させるシリンダタイプとして構成され、略円柱状の本体３８とディフューザー３９とを備えて構成されている。本体３８は、円柱状の一般部３８ａと、一般部３８ａの端面から突出する小径の小径部３８ｂと、を備え、小径部３８ｂの外周面に複数のガス吐出口３８ｃを配設させて、構成されている。そして、一般部３８ａにおける小径部３８ｂから離れた端面に、作動信号入力用のリード線４２を結線させたコネクタ４１が、接続されることとなる。ディフューザー３９は、本体３８を覆い可能な略円柱状の板金製の保持筒部３９ａと、保持筒部３９ａから突出する複数（実施形態では二本）のボルト３９ｆと、を備えて構成されている。保持筒部３９ａは、先端面側に、外装した本体３８の小径部３８ｂを覆う底部３９ｂを備えるとともに、他方の端面側に、本体３８の一般部３８ａを挿通させる挿通孔３９ｃを備え、さらに、本体３８のガス吐出口３８ｃから吐出される膨張用ガスを流出可能な複数のガス流出口３９ｄを、車両搭載状態の保持筒部３９ａにおける車両後方側の面に、開口させて構成されている。また、保持筒部３９ａには、本体３８を保持するための複数の挟持部３９ｅが、配設されている。各挟持部３９ｅは、保持筒部３９ａの軸方向に沿った両側を切り欠かれて、保持筒部３９ａ内に湾曲するように、塑性変形させて構成されている。そして、本体３８の保持筒部３９ａへの固定は、挿通孔３９ｃから、小径部３８ｂを先頭にして、本体３８を挿入させて、各挟持部３９ｅを一般部３８ａの外周面側にさらに押圧すれば、本体３８を保持筒部３９ａに固定することができる。
【００２６】
なお、このインフレーター３７は、車両に搭載されたエアバッグ作動回路が、車両の前面衝突を検知した際、ステアリングホイール４に搭載された図示しないエアバッグ装置とともに、リード線４２を介して、作動信号が入力されることとなる。
【００２７】
エアバッグ４５は、可撓性を有したポリエステルやポリアミド糸等からなる１枚の織布から形成されて、図５・６に示すように、展開膨張完了時の形状を略長方形板状として、下端側のインフレーター３７を収納する取付部４８と、取付部４８の上方側に配置されて、取付部４８より左右方向の幅寸法を大きくする本体部４６と、を備えて構成されている。取付部４８は、エアバッグ４５の展開膨張完了時に、ケース１５内に収納されるとともに、インフレーター３７を利用して、ケース１５に保持される部位となる。
【００２８】
また、エアバッグ４５は、１枚の織布からなるエアバッグ素材を、エアバッグ４５の下端４５ａとなる部位で折り返し、縫合糸５６により後述するテザー５３・５４・５５を縫着させるとともに、折り返して対向する部位の周縁相互を、縫合糸５６により縫合して形成されている。そして、エアバッグ４５は、それぞれ略ハート形状とする運転者ＭＤ側の乗員側壁部５０とコラムカバー１０側の車体側壁部５１とを備えて、構成されている。
【００２９】
車体側壁部５１の下部側における取付部４８の部位には、２つの挿通孔５１ａ・５１ａと１つの挿通孔５１ｂとが形成されている。挿通孔５１ａ・５１ａは、インフレーター３７の各ボルト３９ｆを挿通させるものであり、挿通孔５１ｂは、インフレーター３７の本体３８を挿通させるものである。そして、エアバッグ４５は、挿通孔５１ｂからインフレーター３７の本体３８を突出させて、各挿通孔５１ａの周縁を、保持筒部３９ａとケース１５の底壁部１８とに挟持されて、ケース１５に取り付けられている。
【００３０】
また、本体部４６内には、上下三段に、左右方向に沿う帯状のテザー５３・５４・５５が配設されている。これらのテザー５３・５４・５５は、コラムカバー１０の下面１０ａ側に沿って展開膨張を完了させた時のエアバッグ４５が、乗員側壁部５０を略面一にさせるように、設定されている。すなわち、エアバッグ４５は、展開膨張を完了させた際に、コラムカバー１０のインパネ１２から突出する下端付近から上端１０ｂ付近までの下面１０ａを覆うとともに、コラムカバー１０の左右両側のインパネ１２の部位も覆う形状としている。しかし、コラムカバー１０の下面１０ａは、その位置の左右両側のインパネ１２の部位より、車両後方側に突出している。そのため、車両後方側へ最も突出しているコラムカバー１０の下面１０ａ側に位置することとなる本体部の左右方向の中央部４６ｄの肉厚を薄くさせ、かつ、コラムカバー１０から左右に外れることとなる中央部４６ｄの左右両側の部位４６ｅ・４６ｆの肉厚を厚くさせるように、テザー５３・５４・５５は、本体部４６の中央部４６ｄ付近に配設されている。さらに、コラムカバー下面１０ａの上下方向の中央部１０ｃが、湾曲して最も後下方に突出していることから、その部位に対応する中央部４６ｄの上下方向の中央付近のテザー５４・５４が、最も、壁部５０・５１間の距離を短くするように、設定されている。
【００３１】
なお、このようなテザー５３・５４・５５の配置と、略ハート形状とする上広がりのエアバッグ４５の形状により、実施形態の場合、本体部４６における中央部４６ｄの左右両側の部位４６ｅ・４６ｆが厚肉となり、この厚肉の部位４６ｅ・４６ｆで、膝ＫＬ・ＫＲを、衝撃を抑えて、効果的に保護することができる。
【００３２】
また、各テザー５３・５４・５５は、それぞれ、２枚の布材から構成されて、各布材を、乗員側壁部５０と車体側壁部５１とに、縫合糸５６を利用して、縫合し、対応しあう布材の端部相互を縫合糸５６を利用して縫着させて、形成されている。
【００３３】
そして、実施形態のエアバッグ４５では、膨張用ガスの流入開始時から一定時間を経過した後にも、エアバッグ４５が高い内圧を維持可能なように、縫合糸５６による縫合箇所に、外周側から、目止め剤を使用して、シール部位５７を形成している（図６参照）。具体的には、シリコンゴム等からなる目止め剤を塗布したり、テープ等を貼着させて、縫合箇所にシール部位５７を形成することとなる。実施形態のエアバッグ４５では、縫合箇所に、外周側から、シリコンゴムからなる目止め剤を塗布して、シール部位５７を形成している。そして、実施形態のエアバッグ４５では、膨張用ガスの流入開始から７０ｍｓｅｃ後におけるエアバッグ４５の内圧を５０ＫＰａ以上（望ましくは６０ＫＰａ以上）とするように、縫合箇所にシール部位５７を形成している。
【００３４】
なお、膨張完了時におけるエアバッグ４５の容積は、１５〜２０Ｌに設定されている。そして、膨張完了時におけるエアバッグ４５の板厚は、最も薄い部位となるテザー５４・５４が配置される部位付近の厚さ寸法Ｌ１が４０ｍｍに設定され、最も厚い部位となる本体部４６における中央部４６ｄの左右両側の部位４６ｅ・４６ｆの厚さ寸法Ｌ２が１５０ｍｍに設定されている。また、エアバッグ４５は、インフレーター３７作動開始から１５〜２０ｍｓｅｃ後に、膨張を略完了させることとなる。そして、実施形態のエアバッグ４５は、膨張完了時から７０ｍｓｅｃ後においても、膨張完了時における板厚を確保しつつ、内圧を５０ＫＰａ以上（望ましくは６０ＫＰａ以上）とするように、設定されている。
【００３５】
次に、このエアバッグ装置Ｓの組み立てについて説明する。まず、エアバッグ素材を折り返し、乗員側壁部５０や車体側壁部５１の周縁相互やテザー５３・５４・５５を、縫合糸５６を利用して縫合し、縫合箇所に外周側から目止め剤を塗布してシール部位５７を形成し、エアバッグ４５を製造する。このとき、未縫合部位４５ｂ（図５参照）を残して、その部位４５ｂからインフレーター３７を収納し、各ボルト３９ｆを挿通孔５１ａから突出させ、インフレーター本体３８の元部側を挿通孔５１ｂから突出させて、エアバッグ４５の未縫合部位４５ｂを縫合して、エアバッグ４５を製造する。
【００３６】
次に、エアバッグ４５を折り畳む。このエアバッグ４５の折り畳み工程は、図７のＡに示すように、まず、乗員側壁部５０と車体側壁部５１とを重ねて平らに展開した状態から、本体部４６における左右の両縁４６ｂ・４６ｃを、乗員側壁部５０の側に折り畳む。次いで、図７のＢ・Ｃに示すように、本体部４６の上端４６ａ側を車体側壁部５１の側に巻いてロール折りし、ロール折りされたエアバッグ５９の左右両縁６１ａ・６１ｂを、図７のＤに示すように、開口１５ａからケース１５内に収納可能な幅寸法となるように、乗員側壁部５０側に折り返せば、エアバッグ４５の折り畳み作業を完了させることができる。
【００３７】
そして、エアバッグ４５の折り畳み後には、折り崩れ防止用の破断可能な図示しないラッピングフィルムにより、エアバッグ４５をくるむ。なお、挿通孔５１ａ・５１ｂから突出したインフレーター３７のボルト３９ｆや本体３８の端部は、ラッピングフィルムから突出させておく。
【００３８】
次いで、インフレーター３７の各ボルト３９ｆを挿通孔１８ａから突出させるとともに、インフレーター本体３８の端部を挿通孔１６ｄから突出させるようにして、インフレーター３７を、折り畳まれたエアバッグ４５とともに、ケース１５内に収納させ、各ボルト３９ｆにナット４０を締結すれば、インフレーター３７とエアバッグ４５とを、ケース１５に収納させるとともに、ケース１５に取り付けることができる。
【００３９】
その後、ケース１５の図示しないブラケットを、既にアッパパネル１２ａやロアパネル１２ｂを取り付けた車両のインパネリインフォースメントに取り付け、リード線４２を結線させたコネクタ４１をインフレーター３７の本体３８に接続する。次いで、エアバッグカバー２２を車両前方側に押し込んで、各取付脚部２５をロアパネル１２ｂの係止穴１２ｅに挿入係止させるとともに、上側壁部２７及び下側壁部２８の各係止孔２７ａ・２８ａに、ケース１５のフック１７を係止させて、エアバッグカバー２２をケース１５に連結させれば、エアバッグ装置Ｓを車両に搭載することができる。
【００４０】
エアバッグ装置Ｓの車両への搭載後、リード線４２を経て、インフレーター３７の本体３８に作動信号が入力されれば、インフレーター３７のガス吐出口３８ｃから膨張用ガスが吐出され、膨張用ガスが、ディフューザー３９のガス流出口３９ｄを経て、エアバッグ４５の本体部４６内に流入することとなる。そして、エアバッグ４５は、膨張して図示しないラッピングフィルムを破断するとともに、エアバッグカバー２２の扉部３４を押し、破断予定部３１を破断させて、ヒンジ部３２を回転中心として扉部３４を下開きで開かせることとなり、図１・４の二点鎖線で示すように、コラムカバー下面１０ａに沿うように、上方へ向かって大きく展開膨張することとなる。
【００４１】
そして、実施形態のエアバッグ装置Ｓでは、エアバッグ４５が、膨張用ガスの流入開始から７０ｍｓｅｃ後の内圧を５０ＫＰａ以上とするように、構成されていることから、膨張を完了させたエアバッグ４５で乗員Ｍとしての運転者ＭＤの膝Ｋ（ＫＬ・ＫＲ）を受けるまで、エアバッグ４５の内圧を十分維持することができて、運転者ＭＤの膝Ｋ（ＫＬ・ＫＲ）を的確に保護することができる。
【００４２】
なお、エアバッグ４５と同一形状として、縫合箇所にシール部位５７を形成しなかった場合のエアバッグでは、膨張用ガスの流入開始から７０ｍｓｅｃ後における内圧は、４０ＫＰａとなる。
【００４３】
従って、実施形態の膝保護用エアバッグ装置Ｓでは、高い内圧を維持して運転者ＭＤの膝Ｋ（ＫＬ・ＫＲ）を的確に保護することができる。
【００４４】
また、実施形態のエアバッグ装置Ｓでは、エアバッグ４５を、織布を縫合して形成していることから、エアバッグ４５を製造するための袋織り用の機械を使用しなくとも、所定の織布の裁断、縫合、目止め作業等によって、エアバッグ４５を製造することができる。さらに、エアバッグ６１として、図８・９に示す構成のものを使用してもよい。エアバッグ６１は、前述のエアバッグ４５と同様に、１枚の織布から構成されて、本体部６２と取付部６３とを備えている。このエアバッグ６１は、本体部６２における中央部６２ｄにテザー６５・６６を上下二段に配設させる以外は、前述のエアバッグ４５と同様の構成であり、同一の図符号を付して説明を省略する。そして、エアバッグ６１は、前述のエアバッグ４５と同様に、膨張完了時において、本体部６２における中央部６２ｄ付近を薄肉とするともに、中央部６２ｄの左右両側の部位６２ｅ・６２ｆを厚肉として、この厚肉の部位６２ｅ・６２ｆにより、運転者ＭＤの膝ＫＬ・ＫＲを、保護する構成である。また、実施形態のエアバッグ６１は、前述のエアバッグ４５と同様に、縫合糸５６によりテザー６５・６６を縫着させるとともに、折り返して対向する部位の周縁相互を、縫合糸５６により縫合して形成されており、縫合糸５６による縫合箇所に、外周側から、目止め剤を使用して、シール部位５７を配設させて、膨張用ガスの流入開始から７０ｍｓｅｃ後におけるエアバッグ６１の内圧を５０ＫＰａ以上（望ましくは６０ＫＰａ以上）とするように、設定されている。
【００４５】
なお、膨張完了時におけるエアバッグ６１の容積は、１５〜２０Ｌに設定されている。そして、膨張完了時におけるエアバッグ６１の板厚は、最も薄い部位となるテザー６６が配置される部位付近の厚さ寸法Ｌ３が８０ｍｍに設定され、最も厚い部位となる本体部６２における中央部６２ｄの左右両側の部位６２ｅ・６２ｆの厚さ寸法Ｌ４が１５０ｍｍに設定されている。また、エアバッグ６１は、インフレーター３７作動開始から１５〜２０ｍｓｅｃ後に、膨張を略完了させることとなる。そして、実施形態のエアバッグ６１は、膨張完了時から７０ｍｓｅｃ後においても、膨張完了時における板厚を確保しつつ、内圧を５０ＫＰａ以上（望ましくは６０ＫＰａ以上）とするように、設定されている。なお、エアバッグ６１と同一形状として、縫合箇所にシール部位５７を形成しなかった場合のエアバッグでは、膨張用ガスの流入開始から７０ｍｓｅｃ後における内圧は、４０ＫＰａとなる。
【００４６】
さらにまた、エアバッグ７１として、図１０・１１に示す構成のものを使用してもよい。エアバッグ７１は、袋織りにより一体的に形成されるもので、前述のエアバッグ４５・６１と同様に、外形形状を略ハート形状とする本体部７２と、本体部７２の下端から突出する取付口部７３と、を備えている。取付口部７３は、下端側を開口７３ａとされて、インフレーター８１のガス吐出口８１ａをクランプ８２を利用して連結固定可能な構成とされている。そして、取付口部７３の左右両側には、本体部７２の下端から突出して形成される取付片部７４・７４が、形成されている。この取付片部７４は、インフレーター８１から突出するボルトを挿通可能な挿通孔７４ａを備えている。また、エアバッグ７１は、本体部７２における中央部７２ｄに、本体部７２の展開膨張時における厚さ寸法を規制するテザーとしての厚さ規制部７６・７７を、配設させている。この厚さ規制部７６・７７は、上下二段に、左右方向に沿うように、配設されている。そして、エアバッグ７１は、前述のエアバッグ４５・６１と同様に、膨張完了時において、本体部７２における中央部７２ｄ付近を薄肉とするともに、中央部７２ｄの左右両側の部位７２ｅ・７２ｆを厚肉として、この厚肉の部位７２ｅ・７２ｆにより、運転者ＭＤの膝ＫＬ・ＫＲを、保護する構成である。また、エアバッグ７１は、外表面側に、ガス漏れを防止するコーティング剤を塗布されて形成されるコーティング層７９を備えている（図１１参照）。このコーティング層７９は、シリコンゴム等からなるコーティング剤を塗布して形成されるもので、実施形態のエアバッグ７１では、膨張用ガスの流入開始から７０ｍｓｅｃ後におけるエアバッグ７１の内圧を５０ＫＰａ以上（望ましくは６０ＫＰａ以上）とするように、コーティング層７９を配設させている。
【００４７】
なお、膨張完了時におけるエアバッグ７１の容積は、１５〜２０Ｌに設定されている。そして、膨張完了時におけるエアバッグ７１の板厚は、最も薄い部位となる厚さ規制部７７が配置される部位付近の厚さ寸法Ｌ５が４０ｍｍに設定され、最も厚い部位となる本体部７２における中央部７２ｄの左右両側の部位７２ｅ・７２ｆの厚さ寸法Ｌ６が１５０ｍｍに設定されている。また、エアバッグ７１は、インフレーター８１作動開始から１５〜２０ｍｓｅｃ後に、膨張を略完了させることとなる。そして、実施形態のエアバッグ７１は、膨張完了時から７０ｍｓｅｃ後においても、膨張完了時における板厚を確保しつつ、内圧を５０ＫＰａ以上（望ましくは６０ＫＰａ以上）とするように、設定されている。なお、エアバッグ７１と同一形状として、外表面にコーティング層７９を形成しなかった場合のエアバッグでは、膨張用ガスの流入開始から７０ｍｓｅｃ後における内圧は、４０ＫＰａとなる。
【００４８】
上記のように、袋織りしたエアバッグ７１を使用すれば、エアバッグ７１を、袋織り用の織機により一括して製造できることから、エアバッグ７１の製造工数を短くすることができる。
【００４９】
なお、実施形態では、運転者ＭＤの膝Ｋを保護するために、運転者ＭＤの車両前方側に配置されるエアバッグ装置Ｓを例に採り説明したが、図１２に示すように、助手席に着座した助手席搭載者ＭＰの両膝Ｋ（ＫＬ・ＫＲ）を保護するように、助手席に着座した乗員ＭＰの車両前方側となる位置に、エアバッグ装置Ｓを配置させてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態である膝保護用エアバッグ装置の使用状態を示す車両前後方向の概略断面図である。
【図２】本発明の一実施形態である膝保護用エアバッグ装置の車両前後方向の概略拡大断面図である。
【図３】図２のIII−III部位の断面図である。
【図４】同実施形態の膝保護用エアバッグ装置の使用状態を示す車両後方側から見た概略正面図である。
【図５】同実施形態で使用するエアバッグの正面図である。
【図６】図５のVI−VI部位の概略拡大断面図である。
【図７】同実施形態のエアバッグの折り畳みを示す概略図である。
【図８】他の実施形態で使用するエアバッグの正面図である。
【図９】図８のIX−IX部位の概略拡大断面図である。
【図１０】さらに他の実施形態で使用するエアバッグの正面図である。
【図１１】図１０のXI−XI部位の概略拡大断面図である。
【図１２】本発明の一実施形態である膝保護用エアバッグを助手席の車両前方側に配置させた状態を示す車両後方側から見た概略正面図である。
【符号の説明】
３７…インフレーター、
４５…エアバッグ、
５６…縫合糸、
５７…シール部位、
６１…エアバッグ、
７１…エアバッグ、
７９…コーティング層、
Ｍ（ＭＤ・ＭＰ）…乗員、
Ｋ（ＫＬ・ＫＲ）…膝、
Ｓ…膝保護用エアバッグ装置。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a knee protection airbag device capable of protecting the knees of a seated occupant by an airbag that is inflated by inflating gas.
[0002]
[Prior art and its problems]
Conventionally, as a device for protecting an occupant's knee, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-123862, etc., it is disposed on the lower side of the column cover below the steering wheel, and the airbag is placed on the lower side of the column cover when activated. There has been an airbag device that is deployed and inflated from the lower part to the upper part of the vehicle and protects the driver's knee with this airbag.
[0003]
When the occupant is seated, the distance from the column cover or instrument panel to the occupant's knee is set to be small, so the airbag used in this type of airbag device is an interference object such as a column cover or instrument panel. The expansion completion shape is set to be a thin substantially plate shape so that the volume can be reduced so that it can be easily deployed and inflated between the knee and the knee. However, there is a slight time difference between the time when the inflating gas starts to flow and the time when the airbag receives the occupant's knee. It has been desired that the airbag maintain a high internal pressure even after a lapse of time.
[0004]
The present invention solves the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a knee protection airbag device including an airbag that can accurately protect a passenger's knee while maintaining a high internal pressure.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The airbag device for knee protection according to the present invention is disposed below the steering column on the front side of the driver as a seated occupant.
Airbag housed in that in the case folded in front of the knees of a seated driver, by introducing the inflation gas discharged from the inflator projects from the casing, up the rear from the instrument panel in the steering column The column cover expands and expands upward along the lower surface of the column cover that protrudes at an angle, and covers the lower surface of the column cover that protrudes from the instrument panel from the vicinity of the lower end to the vicinity of the upper end. an air bag device for protection possible knee protection,
The airbag is
A vehicle body side wall portion that becomes the column cover side when the expansion is completed, and an occupant side wall portion that becomes the driver side,
Inside, a plurality of tethers that connect the vehicle body side wall and the occupant side wall are arranged,
The shape when the expansion is completed is a plate shape that can cover the lower surface of the column cover and the instrument panel portions on the left and right sides of the column cover, and the center in the left-right direction located on the lower surface side of the column cover The thickness of the portion is thin, and the thickness of the left and right sides of the central portion that will be removed from the column cover to the left and right is increased to complete the expansion and expansion along the lower surface side of the column cover. A plurality of the tethers are arranged near the center in the left-right direction so that the passenger side wall portion of the airbag at the time is substantially flush,
The expansion is completed 15 to 20 msec after the start of the operation of the inflator, and the internal pressure after 70 msec from the start of the inflow of the expansion gas is configured to be 50 KPa or more while ensuring the plate thickness at the completion of the expansion. It is characterized by being.
[0006]
In the above knee protection airbag device, the airbag is preferably formed by weaving a bag and coating the outer surface with a coating agent that prevents gas leakage.
[0007]
Further, in the above knee protection airbag device, the airbag may be formed by stitching a woven fabric and sealing a stitched portion of the airbag with a sealant.
[0008]
【The invention's effect】
In the knee protection airbag device of the present invention, the airbag is configured so that the internal pressure after 70 msec from the start of the inflow of the inflation gas is 50 KPa or more. Until the knee is received, the internal pressure of the airbag can be sufficiently maintained, and the occupant's knee can be protected accurately.
[0009]
Therefore, in the knee protection airbag device of the present invention, it is possible to accurately protect the occupant's knee while maintaining a high internal pressure.
[0010]
Moreover, if it is set as the structure as described in Claim 2, since the airbag can be manufactured collectively with the loom for bag weaving, the manufacturing man-hour of an airbag can be shortened.
[0011]
Furthermore, with the configuration as described in claim 3, the airbag can be obtained by cutting a predetermined woven fabric, sewing, sealing, etc. without using a bag weaving machine for manufacturing the airbag. Can be manufactured.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0013]
As shown in FIGS. 1 to 4, the knee protection airbag apparatus S according to the embodiment of the present invention can protect the knee K of the driver MD as the occupant M on the vehicle front side of the driver MD. It is arranged below a certain steering column 5.
[0014]
In addition, the upper and lower sides, the left and right, and the front and rear in this specification correspond to the upper and lower, left and right, and front and rear of the vehicle when the knee protection airbag device S is mounted on the vehicle.
[0015]
As shown in FIG. 1, the steering column 5 includes a column main body 6 connected to the steering wheel 4 and a column cover 10 disposed so as to cover the column main body 6 below the steering wheel 4. Is done.
[0016]
The column body 6 includes a main shaft 7 and a column tube 8 that covers the periphery of the main shaft 7. The angle of the ring surface of the steering wheel 4 is set between the main shaft 7 and the column tube 8. An adjustable tilt mechanism (not shown) and a telescopic mechanism (not shown) that can be stopped by moving the steering wheel 4 in the axial direction of the shaft are disposed.
[0017]
The column cover 10 is made of synthetic resin having a substantially rectangular tube shape, and is disposed along the axial direction of the column body 6 so as to cover the column body 6. That is, the column cover 10 is disposed so as to incline rearward so that the front side of the vehicle is disposed downward and the rear side of the vehicle is disposed upward. And the lower surface 10a of the part which protrudes from the instrument panel (henceforth "instrument panel") 12 in the column cover 10 is made into a substantially rectangular shape, and is formed in the vehicle back-and-forth direction curved surface shape.
[0018]
The knee protection airbag device S includes a folded airbag 45, an inflator 37 that supplies inflation gas to the airbag 45, a folded airbag 45 and the inflator 37, and a case in which the vehicle rear side is opened. 15 and an airbag cover 22 that covers the vehicle rear side of the case 15.
[0019]
As shown in FIGS. 1 to 3, the case 15 is made of sheet metal and is disposed on the lower side of the steering column 5. The case 15 has a substantially rectangular tube-shaped peripheral wall 16 and a bottom wall that closes the vehicle front side of the peripheral wall 16. Part 18 and the vehicle rear side is opened. Then, on the outer peripheral surfaces of the wall portions 16a and 16b opposed to each other in the vertical direction of the peripheral wall portion 16 of the case 15, the front end side locking flange portion 17a is inverted to the bottom wall portion 18 side so as to be separated from the case opening 15a. A plurality of hooks 17 having a substantially U-shaped cross section are fixed. In the embodiment, four hooks 17 are arranged on each of the wall portions 16a and 16b. Further, the side wall 16c of the peripheral wall 16 is formed with an insertion hole 16d through which an end of a main body 38 (described later) of the inflator 37 can be inserted (see FIG. 3). In the bottom wall portion 18, an insertion hole 18 a for inserting a later-described bolt 39 f of the inflator 37 is formed. The case 15 is connected and fixed to an instrument panel reinforcement (not shown) disposed in the vicinity of the column body 6 using a bracket (not shown).
[0020]
The airbag cover 22 is made of a thermoplastic elastomer such as polyolefin and is configured to cover the vehicle rear side of the case 15.
[0021]
The airbag cover 22 is disposed on the lower panel 12b side of the peripheral edge of the column cover 10 in the instrument panel 12 including the upper panel 12a and the lower panel 12b, and covers the lower peripheral edge of the column cover 10 protruding from the instrument panel 12. . Therefore, the airbag cover 22 is recessed downward so that the column cover 10 protrudes rearward, as viewed from the vehicle rear side, and the upper edge side below the recess is formed on the lower surface of the column cover. It is constructed so as to bend toward the rear side of the vehicle in correspondence with the curved surface on the 10a side. The airbag cover 22 includes a door portion 34 that covers the opening 15 a of the case 15, and a general portion 24 that is disposed around the door portion 34.
[0022]
The door part 34 is formed slightly larger than the opening 15a, and is formed in a substantially rectangular plate shape covering the opening 15a. The door part 34 has a hinge part 32 serving as a center of rotation when the door part 34 is opened at the lower end, and a thin-walled part to be broken 31 is formed on an inverted U-shaped part of the outer periphery excluding the hinge part 32. It is arranged. The hinge portion 32 is an integral hinge, and has a thickness that does not break, and is thinner than the general portion 24 and the door portion 34. The planned fracture portion 31 is formed by providing a continuous or intermittent groove on the front side of the vehicle so that the door portion 34 is easily broken when pushed by the inflating airbag 45. .
[0023]
Four side wall portions 27, 28, 29, and 30, which are disposed on the outer peripheral side of the peripheral wall portion 16 of the case 15 so as to protrude toward the vehicle front side, are located in the vicinity of the peripheral edge of the door portion 34 in the general portion 24. Arranged. The upper side wall portion 27 disposed on the upper side of the case peripheral wall portion 16 and the lower side wall portion 28 disposed on the lower side of the peripheral wall portion 16 are connected to connect the airbag cover 22 to the case 15. Locking holes 27a and 28a, which are used as wall portions, are capable of locking the locking collar portions 17a of the hooks 17 disposed on the peripheral wall portion 16, respectively.
[0024]
An attachment leg 25 for attaching and fixing the airbag cover 22 to the lower panel 12b is formed at a predetermined position in the general portion 24 so as to extend to the front side of the vehicle. The mounting leg 25 is locked to the periphery of the locking hole 12e of the lower panel 12b. And the lower panel 12b is the structure provided with the storage recessed part 12c which accommodates the case 15, and the locking hole 12e is formed in the flange part 12d formed in the periphery of the storage recessed part 12c (refer FIG. 3). A rib 25 a is formed at the base of the mounting leg 25. The rib 25a is for contacting the flange portion 12d of the lower panel 12b and supporting the general portion 24 when the mounting leg portion 25 is locked to the locking hole 12e. In the embodiment, the attachment leg portion 25 is formed at three locations in the vicinity of the left and right edges of the general portion 24.
[0025]
As shown in FIGS. 1 to 3, the inflator 37 is configured as a cylinder type in which an axial direction is disposed along the left-right direction of the vehicle, and includes a substantially cylindrical main body 38 and a diffuser 39. The main body 38 includes a columnar general portion 38a and a small-diameter small-diameter portion 38b protruding from the end surface of the general portion 38a, and a plurality of gas discharge ports 38c are arranged on the outer peripheral surface of the small-diameter portion 38b. Has been. And the connector 41 which connected the lead wire 42 for an operation signal input to the end surface away from the small diameter part 38b in the general part 38a will be connected. The diffuser 39 includes a substantially cylindrical sheet metal holding cylinder portion 39a that can cover the main body 38, and a plurality (two in the embodiment) of bolts 39f protruding from the holding cylinder portion 39a. . The holding cylinder portion 39a includes a bottom portion 39b that covers the small-diameter portion 38b of the exterior main body 38 on the distal end surface side, and an insertion hole 39c that allows the general portion 38a of the main body 38 to be inserted on the other end surface side. A plurality of gas outlets 39d through which the expansion gas discharged from the gas outlets 38c of the main body 38 can flow out are opened on the vehicle rear side surface of the holding cylinder portion 39a mounted in the vehicle. The holding cylinder portion 39a is provided with a plurality of clamping portions 39e for holding the main body 38. Each clamping portion 39e is configured by plastic deformation so that both sides of the holding cylinder portion 39a along the axial direction are cut out and curved in the holding cylinder portion 39a. The main body 38 is fixed to the holding cylinder portion 39a by inserting the main body 38 from the insertion hole 39c with the small-diameter portion 38b as the head, and further pressing each clamping portion 39e toward the outer peripheral surface side of the general portion 38a. In this case, the main body 38 can be fixed to the holding cylinder portion 39a.
[0026]
The inflator 37 has an operation signal via a lead wire 42 together with an unillustrated airbag device mounted on the steering wheel 4 when an airbag operation circuit mounted on the vehicle detects a frontal collision of the vehicle. Will be input.
[0027]
The airbag 45 is formed of a single woven fabric made of flexible polyester, polyamide yarn, or the like, and as shown in FIGS. The lower end side inflator 37 is housed in an attachment portion 48 and a main body portion 46 that is disposed above the attachment portion 48 and has a width dimension in the left-right direction larger than that of the attachment portion 48. The attachment portion 48 is housed in the case 15 when the airbag 45 is completely inflated and inflated, and is a portion that is held by the case 15 using the inflator 37.
[0028]
Further, the airbag 45 folds an airbag material made of a single woven fabric at a portion that becomes the lower end 45a of the airbag 45, and sews tethers 53, 54, and 55, which will be described later, with a suture 56, and folds back. The peripheral edges of the opposing parts are stitched together with a suture 56. The airbag 45 includes an occupant side wall portion 50 on the driver MD side and a vehicle body side wall portion 51 on the column cover 10 side each having a substantially heart shape.
[0029]
Two insertion holes 51 a and 51 a and one insertion hole 51 b are formed in a portion of the attachment portion 48 on the lower side of the vehicle body side wall 51. The insertion holes 51 a and 51 a are for inserting the bolts 39 f of the inflator 37, and the insertion hole 51 b is for inserting the main body 38 of the inflator 37. The airbag 45 projects the main body 38 of the inflator 37 from the insertion hole 51b, and the peripheral edge of each insertion hole 51a is sandwiched between the holding cylinder portion 39a and the bottom wall portion 18 of the case 15 so that the case 15 It is attached.
[0030]
In the main body 46, strip-shaped tethers 53, 54, and 55 are disposed along the left-right direction in three upper and lower stages. These tethers 53, 54, 55, the air bag 45 when completed the expansion and inflation along the lower surface 10a side of the column cover 10 is, so as to the occupant side wall 50 substantially flush, is set . That is, the airbag 45 covers the lower surface 10a from the vicinity of the lower end protruding from the instrument panel 12 of the column cover 10 to the vicinity of the upper end 10b when the inflation and inflation are completed, and the parts of the instrument panel 12 on both the left and right sides of the column cover 10 The shape is also covered. However, the lower surface 10a of the column cover 10 protrudes toward the vehicle rear side from the portions of the instrument panel 12 on the left and right sides of the position. Therefore, the thickness of the central portion 46d in the left-right direction of the main body portion, which is located on the lower surface 10a side of the column cover 10 that protrudes most toward the rear side of the vehicle, is reduced, and the left and right sides are disengaged from the column cover 10. The tethers 53, 54, and 55 are disposed in the vicinity of the central portion 46d of the main body portion 46 so as to increase the thickness of the left and right portions 46e and 46f of the central portion 46d. Further, since the center portion 10c in the vertical direction of the column cover lower surface 10a is curved and protrudes most rearward and downward, the tethers 54 and 54 near the center in the vertical direction of the center portion 46d corresponding to the portion are the most. The distance between the walls 50 and 51 is set to be short.
[0031]
Due to the arrangement of the tethers 53, 54, and 55 and the shape of the airbag 45 that has a substantially heart shape, the portions 46e and 46f on both the left and right sides of the central portion 46d in the main body portion 46 in the embodiment. The thick portions 46e and 46f can effectively protect the knees KL and KR while suppressing the impact.
[0032]
Each of the tethers 53, 54, and 55 is composed of two cloth materials, and each cloth material is sewn to the passenger side wall portion 50 and the vehicle body side wall portion 51 by using the suture thread 56. The end portions of the corresponding cloth materials are sewn together using the suture thread 56.
[0033]
In the airbag 45 of the embodiment, the sutured portion 56 is sutured from the outer peripheral side so that the airbag 45 can maintain a high internal pressure even after a predetermined time has passed since the inflow of the inflation gas. The seal portion 57 is formed using a sealant (see FIG. 6). Specifically, a sealant 57 made of silicone rubber or the like is applied, or a tape or the like is applied to form the seal portion 57 at the stitched portion. In the airbag 45 of the embodiment, a sealing part 57 is formed by applying a sealing agent made of silicon rubber from the outer peripheral side to the stitched part. And in the airbag 45 of embodiment, the seal | sticker site | part 57 is formed in the stitching | suture location so that the internal pressure of the airbag 45 after 70 msec from the inflow start of inflation gas may be 50 KPa or more (desirably 60 KPa or more). .
[0034]
Note that the volume of the airbag 45 at the completion of the inflation is set to 15 to 20L. When the inflation is completed, the thickness of the airbag 45 is set such that the thickness dimension L1 in the vicinity of the portion where the tethers 54 and 54 that are the thinnest portions are arranged is set to 40 mm, and the center of the main body 46 that is the thickest portion. The thickness dimension L2 of the portions 46e and 46f on the left and right sides of the portion 46d is set to 150 mm. In addition, the airbag 45 is almost completely inflated 15 to 20 msec after the start of the operation of the inflator 37. And the airbag 45 of embodiment is set so that an internal pressure may be 50 KPa or more (preferably 60 KPa or more), ensuring the plate | board thickness at the time of completion of expansion, even after 70 msec from the completion of expansion.
[0035]
Next, the assembly of the airbag device S will be described. First, the airbag material is folded back, the rims of the occupant side wall part 50 and the vehicle body side wall part 51 and the tethers 53, 54, and 55 are stitched together using the suture thread 56, and a sealing agent is applied to the stitched portion from the outer circumference side. Thus, the seal portion 57 is formed, and the airbag 45 is manufactured. At this time, the inflator 37 is accommodated from the non-sewn portion 45b (see FIG. 5), the bolts 39f are protruded from the insertion holes 51a, and the base side of the inflator main body 38 is protruded from the insertion hole 51b. The unsewed portion 45b of the airbag 45 is stitched to manufacture the airbag 45.
[0036]
Next, the airbag 45 is folded. As shown in FIG. 7A, first, the airbag 45 is folded from the state in which the occupant side wall portion 50 and the vehicle body side wall portion 51 are overlapped and flattened, and then the left and right edges 46b,. 46c is folded to the passenger | crew side wall part 50 side. Next, as shown in FIGS. 7B and 7C, the upper end 46a side of the main body 46 is wound around the side wall 51 of the vehicle body, and the left and right edges 61a and 61b of the airbag 59 are folded. As shown in D of FIG. 7, the folding operation of the airbag 45 can be completed by folding back toward the occupant side wall 50 so as to have a width dimension that can be accommodated in the case 15 from the opening 15a.
[0037]
After the airbag 45 is folded, the airbag 45 is wrapped with a wrapping film (not shown) that can be broken to prevent it from collapsing. The bolt 39f of the inflator 37 and the end of the main body 38 protruding from the insertion holes 51a and 51b are protruded from the wrapping film.
[0038]
Next, each of the bolts 39f of the inflator 37 is projected from the insertion hole 18a, and the end of the inflator body 38 is projected from the insertion hole 16d, so that the inflator 37 is placed in the case 15 together with the folded airbag 45. By storing and fastening the nut 40 to each bolt 39f, the inflator 37 and the airbag 45 can be stored in the case 15 and attached to the case 15.
[0039]
Thereafter, the bracket (not shown) of the case 15 is attached to the instrument panel reinforcement of the vehicle to which the upper panel 12a and the lower panel 12b are already attached, and the connector 41 to which the lead wire 42 is connected is connected to the main body 38 of the inflator 37. Next, the airbag cover 22 is pushed into the front side of the vehicle, and the mounting legs 25 are inserted and locked into the locking holes 12e of the lower panel 12b, and the locking holes 27a,. If the hook 17 of the case 15 is engaged with the door 28a and the airbag cover 22 is connected to the case 15, the airbag device S can be mounted on the vehicle.
[0040]
After the air bag device S is mounted on the vehicle, if an operation signal is input to the main body 38 of the inflator 37 via the lead wire 42, the inflation gas is discharged from the gas discharge port 38c of the inflator 37, and the inflation gas is discharged. Then, the gas flows into the main body 46 of the airbag 45 through the gas outlet 39d of the diffuser 39. The airbag 45 inflates and breaks a wrapping film (not shown), pushes the door portion 34 of the airbag cover 22, breaks the planned break portion 31, and causes the door portion 34 to rotate around the hinge portion 32. As shown by the two-dot chain line in FIGS. 1 and 4, it is expanded and expanded greatly upward along the lower surface 10 a of the column cover.
[0041]
And in the airbag apparatus S of embodiment, since the airbag 45 is comprised so that the internal pressure after 70 msec from the inflow start of the gas for inflation may be 50 KPa or more, the airbag 45 which completed the inflation The internal pressure of the airbag 45 can be sufficiently maintained until the driver's MD knee K (KL / KR) as the occupant M is received, and the driver MD's knee K (KL / KR) is accurately protected. be able to.
[0042]
Note that, in the airbag having the same shape as that of the airbag 45 and in which the seal portion 57 is not formed at the stitched portion, the internal pressure after 70 msec from the start of inflow of the inflation gas is 40 KPa.
[0043]
Therefore, in the knee protection airbag device S of the embodiment, it is possible to accurately protect the knee K (KL / KR) of the driver MD while maintaining a high internal pressure.
[0044]
Further, in the airbag device S of the embodiment, the airbag 45 is formed by stitching a woven fabric. Therefore, even if a bag weaving machine for manufacturing the airbag 45 is not used, a predetermined amount is used. The airbag 45 can be manufactured by cutting, stitching, sealing, or the like of the woven fabric. Furthermore, the airbag 61 may be configured as shown in FIGS. The airbag 61 is made of a single woven fabric and includes a main body portion 62 and an attachment portion 63, similarly to the airbag 45 described above. The airbag 61 has the same configuration as the airbag 45 described above except that the tethers 65 and 66 are arranged in two upper and lower stages at the central portion 62d of the main body 62, and the same reference numerals are used for explanation. Is omitted. The airbag 61, like the airbag 45 described above, has a thin portion near the central portion 62d of the main body portion 62 when the inflation is completed, and thickens the portions 62e and 62f on the left and right sides of the central portion 62d. The thick parts 62e and 62f protect the knees KL and KR of the driver MD. In the airbag 61 of the embodiment, the tethers 65 and 66 are sewn with the suture thread 56, and the peripheral edges of the opposing portions are folded back with the suture thread 56 in the same manner as the airbag 45 described above. The sealing portion 57 is formed from the outer peripheral side at the sutured portion formed by the suture thread 56 using the sealant 57, and the internal pressure of the airbag 61 after 70 msec from the start of the inflow of the inflation gas is reduced. It is set to 50 KPa or more (preferably 60 KPa or more).
[0045]
The volume of the airbag 61 at the completion of the inflation is set to 15 to 20L. When the airbag 61 is inflated, the thickness 61 is set to 80 mm in the vicinity of the portion where the tether 66 that is the thinnest portion is disposed, and the central portion 62d of the main body 62 that is the thickest portion. The thickness dimension L4 of the portions 62e and 62f on both the left and right sides is set to 150 mm. In addition, the airbag 61 is almost completely inflated 15 to 20 msec after the start of the operation of the inflator 37. And the airbag 61 of embodiment is set so that an internal pressure may be 50 KPa or more (preferably 60 KPa or more), ensuring the plate | board thickness at the time of completion of expansion, even after 70 msec from the time of completion of expansion. In the airbag having the same shape as that of the airbag 61 and the sealing portion 57 is not formed at the stitched portion, the internal pressure after 70 msec from the start of the inflow of the inflation gas is 40 KPa.
[0046]
Furthermore, the airbag 71 may be configured as shown in FIGS. The airbag 71 is integrally formed by bag weaving, and, similar to the airbags 45 and 61 described above, a main body 72 having a substantially heart-shaped outer shape, and an attachment projecting from the lower end of the main body 72 And a mouth portion 73. The attachment port portion 73 is configured such that the lower end side is an opening 73 a and the gas discharge port 81 a of the inflator 81 can be connected and fixed using a clamp 82. Further, on both the left and right sides of the attachment port portion 73, attachment piece portions 74 and 74 formed so as to protrude from the lower end of the main body portion 72 are formed. The attachment piece 74 includes an insertion hole 74 a into which a bolt protruding from the inflator 81 can be inserted. In the airbag 71, thickness regulating portions 76 and 77 as tethers for regulating the thickness dimension of the main body 72 when the main body 72 is deployed and inflated are disposed in the central portion 72 d of the main body 72. The thickness restricting portions 76 and 77 are arranged in two levels along the left and right directions. The airbag 71, like the airbags 45 and 61 described above, has a thin portion around the central portion 72d of the main body 72 when the inflation is completed, and thickens the portions 72e and 72f on both the left and right sides of the central portion 72d. As the meat, the knees KL and KR of the driver MD are protected by the thick portions 72e and 72f. The airbag 71 includes a coating layer 79 formed on the outer surface side by applying a coating agent that prevents gas leakage (see FIG. 11). The coating layer 79 is formed by applying a coating agent made of silicon rubber or the like. In the airbag 71 of the embodiment, the internal pressure of the airbag 71 after 70 msec from the start of inflow of the inflation gas is 50 KPa or more ( The coating layer 79 is disposed so as to be preferably 60 KPa or more.
[0047]
In addition, the volume of the airbag 71 at the time of completion of inflation is set to 15 to 20L. And the plate | board thickness of the airbag 71 at the time of completion | finish of expansion is set in the thickness dimension L5 of the site | part vicinity where the thickness control part 77 used as the thinnest part is set to 40 mm, and in the main-body part 72 used as the thickest part. The thickness dimension L6 of the left and right portions 72e and 72f of the central portion 72d is set to 150 mm. In addition, the airbag 71 is almost completely inflated 15 to 20 msec after the start of the operation of the inflator 81. The airbag 71 of the embodiment is set so that the internal pressure is set to 50 KPa or more (preferably 60 KPa or more) while securing the plate thickness at the completion of inflation even after 70 msec from the completion of inflation. In the airbag having the same shape as that of the airbag 71 and the coating layer 79 not formed on the outer surface, the internal pressure after 70 msec from the start of the inflow of the inflation gas is 40 KPa.
[0048]
As described above, if the airbag 71 woven with a bag is used, the airbag 71 can be manufactured in a lump using a loom for bag weaving. Therefore, the number of manufacturing steps of the airbag 71 can be shortened.
[0049]
In the embodiment, the airbag apparatus S disposed on the front side of the vehicle of the driver MD is taken as an example to protect the knee K of the driver MD. However, as shown in FIG. The airbag device S may be disposed at a position on the front side of the vehicle of the occupant MP seated in the passenger seat so as to protect both knees K (KL and KR) of the passenger seat mounter MP seated on the passenger seat.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view in the vehicle front-rear direction showing a use state of a knee protecting airbag device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic enlarged cross-sectional view in the vehicle front-rear direction of a knee protecting airbag device according to an embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view taken along the line III-III in FIG.
FIG. 4 is a schematic front view showing the use state of the knee protecting airbag device of the embodiment as seen from the vehicle rear side.
FIG. 5 is a front view of an airbag used in the embodiment.
6 is a schematic enlarged cross-sectional view of a VI-VI part in FIG. 5;
FIG. 7 is a schematic view showing folding of the airbag according to the embodiment.
FIG. 8 is a front view of an airbag used in another embodiment.
9 is a schematic enlarged cross-sectional view of a portion IX-IX in FIG.
FIG. 10 is a front view of an airbag used in still another embodiment.
11 is a schematic enlarged cross-sectional view of the XI-XI portion of FIG.
FIG. 12 is a schematic front view seen from the vehicle rear side showing a state in which the knee protection airbag according to the embodiment of the present invention is disposed on the vehicle front side of the passenger seat.
[Explanation of symbols]
37 ... Inflator,
45 ... Airbag,
56 ... suture,
57 ... seal part,
61 ... Airbag,
71 ... Airbag,
79 ... coating layer,
M (MD / MP): Crew,
K (KL / KR) ... Knee,
S: Air bag device for knee protection.

Claims

As a configuration arranged below the steering column on the front side of the driver as a seated occupant,
Airbag housed in that in the case folded in front of the knees of a seated driver, by introducing the inflation gas discharged from the inflator projects from the casing, up the rear from the instrument panel in the steering column The column cover expands and expands upward along the lower surface of the column cover that protrudes at an angle, and covers the lower surface of the column cover that protrudes from the instrument panel from the vicinity of the lower end to the vicinity of the upper end. an air bag device for protection possible knee protection,
The airbag is
A vehicle body side wall portion that becomes the column cover side when the expansion is completed, and an occupant side wall portion that becomes the driver side,
Inside, a plurality of tethers that connect the vehicle body side wall and the occupant side wall are arranged,
The shape when the expansion is completed is a plate shape that can cover the lower surface of the column cover and the instrument panel portions on the left and right sides of the column cover, and the center in the left-right direction located on the lower surface side of the column cover The thickness of the portion is thin, and the thickness of the left and right sides of the central portion that will be removed from the column cover to the left and right is increased to complete the expansion and expansion along the lower surface side of the column cover. A plurality of the tethers are arranged near the center in the left-right direction so that the passenger side wall portion of the airbag at the time is substantially flush,
The expansion is completed 15 to 20 msec after the start of the operation of the inflator, and the internal pressure after 70 msec from the start of the inflow of the expansion gas is configured to be 50 KPa or more while ensuring the plate thickness at the completion of the expansion. An air bag apparatus for protecting a knee.

2. The knee protection airbag device according to claim 1, wherein the airbag is formed by bag weaving, and a coating agent for preventing gas leakage is applied to the outer surface side. .

2. The knee protection device according to claim 1, wherein the airbag is formed by stitching a woven fabric, and a stitched portion of the airbag is sealed by using a sealant. Airbag device.