JP3900021B2

JP3900021B2 - 膝保護用エアバッグ装置

Info

Publication number: JP3900021B2
Application number: JP2002170130A
Authority: JP
Inventors: 正博滝本; 喜夫水野; 篤永田
Original assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Current assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Priority date: 2002-06-11
Filing date: 2002-06-11
Publication date: 2007-04-04
Anticipated expiration: 2022-06-11
Also published as: JP2004009992A

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、運転者や助手席搭乗者等の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、運転者等の乗員の膝を保護する装置としては、特開平９−１２３８５７号公報等に記載されているように、着座した乗員の膝の前方の下方側に、展開膨張可能に折り畳まれたエアバッグと、エアバッグに膨張用ガスを供給するインフレーターと、折り畳まれたエアバッグとインフレーターとを収納して保持するケースと、を備えて構成されていた。
【０００３】
そして、車両の前面衝突によってエアバッグ装置が作動すれば、エアバッグが、インフレーターからの膨張用ガスを流入させ、ケースにおける車両後方側の開口から車両後方側へ突出して上昇するように、展開膨張させて、前方移動してくる乗員の膝を保護していた。
【０００４】
この時、エアバッグでは、膨張用ガスの流れが活発な時には、エアバッグにおけるケースから突出した上端部側が、ガスの流れによって、上方位置に配置されるように、維持されており、乗員が前方移動してきても、エアバッグは、的確に、膝を保護することができる。
【０００５】
しかし、インフレーターからの膨張用ガスの供給量が少なくなる、あるいは、ガスの供給が終了して、膨張用ガスの流れが停止するような状態で、通常時より遅れて、乗員が前方移動してくると、エアバッグの内圧が十分であっても、エアバッグの上端部側が、エアバッグの重量自体で、傾くように、下降する虞れがあった。そして、エアバッグの上端部側が、下降していれば、エアバッグは、遅れて前方移動してくる乗員の膝を、的確に保護できなくなってしまう。
【０００６】
本発明は、上記の課題を解決するもので、乗員の前方移動が遅れても、エアバッグが、極力、的確に乗員の膝を保護可能な膝保護用エアバッグ装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決すための手段】
本発明に係る膝保護用エアバッグ装置は、折り畳まれたエアバッグが、ケース内に収納されて、着座した乗員の膝の前方の下方側に、配設され、
インフレーターからの膨張用ガスのエアバッグ内への供給時、エアバッグが、乗員の膝を保護可能に、ケースにおける車両後方側の開口から車両後方側へ突出して上昇するように、展開膨張する構成の膝保護用エアバッグ装置であって、
ケースが、開口を長方形状として、開口を囲むように、上壁部、下壁部、及び、左右の側壁部とからなる略四角筒形状の周壁部、を備えて構成され、
エアバッグが、
膨張完了時の下端側に配置されて、ケースに保持されるとともにエアバッグの膨張完了時にケース内に収納されている取付部と、
取付部の上方側に配置されて、エアバッグの膨張完了時に、ケースから突出して乗員の膝の前方側に配置されるとともに、左右方向の幅寸法を取付部より大きくする本体部と、
を備えて、膨張完了時の形状を下狭まりの略長方形状として構成され、
ケースの開口端の内周面に位置する全周分の膜長を、ケースにおける開口端の内周面の全周の長さ寸法より、長くするように、構成されるとともに、
膨張完了後の内圧維持時、ケースの開口端から突出しているケース開口付近に、ケースの開口端の内周面における左右の側壁部に圧接される複数の皺により形成されて、エアバッグの上端側の下方へ傾く移動を防止可能な車両の前後方向に略沿うように延びる複数のリブ、を配設させていることを特徴とする。
【０００８】
本発明に係る膝保護用エアバッグ装置では、エアバッグが膨張を完了させた際、ケースの開口端の内周面側では、開口端の内周面に沿うエアバッグの膜長が、ケースにおける開口端の内周面の長さ寸法より、長く、かつ、エアバッグが、ケースの開口端の内周面側における左右の側壁部において、皺を作ったような状態で、ケースの開口端の内周面の左右の側壁部に圧接されて、車両の前後方向に略沿うように延びる複数のリブが、形成される。
【０００９】
そして、エアバッグの内圧が維持されている間、ケースの開口端から突出したケース開口付近のエアバッグは、エアバッグ用基布に、皺によるリブが設けられて、そのリブによって形状変化が規制されるような状態となり、さらに、エアバッグとケースとの摩擦抵抗も加味されることから、ケースによって強固に支持されて、その状態を維持する状態となる。すなわち、ケースの開口端から突出したケース開口付近のエアバッグが、ケースに対するずれ移動を防止する摩擦抵抗や、形状保持性を発揮する皺によるリブ等によって、その膨張完了形状を維持することから、極力、その部位より上方となるエアバッグの上端部側は、下方へ傾くことが、防止される。
【００１０】
その結果、乗員の膝が遅れて前進してきても、エアバッグは、上端部側を下方へ移動させない状態で、膝と接触することが可能となる。
【００１１】
したがって、本発明に係る膝保護用エアバッグ装置では、乗員の前方移動が遅れても、エアバッグが、極力、的確に乗員の膝を保護することができる。
【００１２】
そして、エアバッグにおけるケースの開口端の内周面に位置する全周分の膜長を、Ｙとして、ケースにおける開口端の内周面の全周の長さ寸法を、Ｌとした際、膜長Ｙは、１．５Ｌ≧Ｙ＞１．０Ｌの範囲内に、設定されていれば、無駄なく、上記作用・効果を得ることができる。
【００１３】
すなわち、膜長Ｙが、長さ寸法Ｌの１.５倍を越えれば、エアバッグ自体が嵩張ることとなって、エアバッグを、コンパクトに折り畳んでケース内に収納し難くなり、また、エアバッグの材料使用量や重量も増えて、無駄となってしまう。勿論、膜長Ｙが、長さ寸法Ｌより長くなければ、上記作用・効果を得られなくなってしまう。そして、望ましくは、膜長Ｙは、１．３Ｌ≧Ｙ≧１．１Ｌの範囲内が好ましい。
【００１４】
【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と、第１実施形態の膝保護用エアバッグ装置Ｓ１は、図８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の膝Ｋの車両前方の下方側としてのステアリングコラム３の下方に、配設されている。
【００１５】
ステアリングコラム３は、図８に示すように、コラムカバー７に覆われて、ステアリングホイール１に連結されるメインシャフト４と、メインシャフト４の周囲を覆うコラムチューブ５と、を備えて構成されている。コラムカバー７は、略四角筒形状等の合成樹脂製として、ステアリングホイール１の下方のステアリングコラム３を覆うように、ステアリングコラム３の軸方向に沿って配設されている。そして、コラムカバー７は、インストルメントパネル（以下、インパネとする）９から斜め上後方に突出するように、配設されている。
【００１６】
膝保護用エアバッグ装置Ｓ１は、図１〜３・８に示すように、折り畳まれたエアバッグ４０、エアバッグ４０に膨張用ガスを供給するインフレーター３４、折り畳まれたエアバッグ４０を覆うエアバッグカバー２６、及び、ケース１３、を備えて構成されて、車体（ボディ）側のコラムカバー７の下方に配設されている。そして、第１実施形態のエアバッグ装置Ｓ１では、エアバッグ４０、インフレーター３４、及び、エアバッグカバー２６が、ケース１３に組み付けられて、一体的にアッセンブリーとされたエアバッグ組付体ＳＡを形成し、エアバッグ組付体ＳＡを車両に取り付けて、エアバッグ装置Ｓ１を車両に搭載している。
【００１７】
ケース１３は、板金製として、図１〜３・８に示すように、平板状の板状部１４と、折り畳んだエアバッグ４０とインフレーター３４とを収納する収納本体部１７と、を備えて構成されている。
【００１８】
収納本体部１７は、車両後方側に向いた開口１７ａを、後端に備えた有底の箱形状としている。開口１７ａは、車両の左右方向に沿った辺を長くする長方形状に開口している。そして、第１実施形態の場合、収納本体部１７は、略長方形形状の底壁部２２と、底壁部２２の外周縁から車両後方側に延びる周壁部１８と、を備えた略直方体の箱形状としている。周壁部１８は、開口１７ａを囲む上壁部１８ａ、下壁部１８ｂ、及び、側壁部１８ｃ・１８ｄ、を備えた略四角筒形状に形成されている。周壁部１８には、底壁部２２近傍の車両左右方向の車外側Ｏの部位に、すなわち、側壁部１８ｄに、インフレーター３４の後述する一般部３５ａを挿通させる挿通孔２０が形成されている。また、底壁部２２には、インフレーター３４の後述する各ボルト３８を挿通させる挿通孔２３・２３が形成されている。
【００１９】
なお、第１実施形態の周壁部１８は、上壁部１８ａが、下壁部１８ｂより、前後方向の長さ寸法を長くし、開口端１８ｅ側において、上壁部１８ａが下壁部１８ｂより車両の後方側に突出して、形成されている。
【００２０】
さらに、周壁部１８の開口端１８ｅの近傍における上・下壁部１８ａ・１８ｂの外周面には、先端を開口１７ａから離れるように底壁部２２側に反転させた複数の断面略Ｊ字形状のフック１９が固着されている。フック１９は、エアバッグカバー２６における後述するヒンジ部３０側となる下壁部１８ｂに三個配設され、エアバッグカバー２６の後述する扉部３１の先端３１ａ側となる上壁部１８ａに五個配設されている。
【００２１】
板状部１４は、周壁部１８の開口端１８ｅの周縁から外方に延びて、着座した運転者ＭＤの左右両膝Ｋの前方側を広く覆えるように、略長方形形状に形成されて、周縁の四隅に、それぞれ、車両のボディ側に連結させるための取付片部１５を配設させている。なお、板状部１４における開口１７ａの上縁側付近は、コラムカバー７の下面７ａ側を車両後方側に突出させるように、下方側へ凹んでおり、さらに、その下面７ａの湾曲状態に対応させて、車両後方側に突出するように湾曲している。そして、開口端１８ｅの外周縁から板状部１４の外周縁までの間には、板状部１４の剛性を高めるためのリブ１４ａが形成され、これらのリブ１４ａは、その車両後方側の面で、エアバッグカバー２６の後述する一般部２７を支持するように、構成されている。
【００２２】
そして、板状部１４における周壁部１８の開口端１８ｅの外周縁には、表裏を貫通するように、略長方形形状に開口する複数の貫通孔１４ｂが形成されている。これらの貫通孔１４ｂは、エアバッグカバー２６における各フック１９に係止させる取付片２８を挿通可能に、配置されている。
【００２３】
また、板状部１４における収納本体部１７から離れた左右両側には、表裏を貫通するように、複数の取付孔１４ｃが形成されている。これらの取付孔１４ｃは、熱カシメを利用してエアバッグカバー２６をケース１３に取り付ける部位となる。すなわち、エアバッグカバー２６は、エアバッグカバー２６の後述する取付脚部２７ａを各取付孔１４ｃに挿通させて、各取付脚部２７ａの先端を溶融させつつ拡径させ、固化させた先端を取付孔１４ｃから抜けないようにして、フック１９と併用して、ケース１３に取り付けられることとなる。
【００２４】
さらに、ケース１３の各取付片部１５には、車両のボディ側にボルト２４（図３参照）止めするための連結孔（図示せず）が形成されている。なお、各取付片部１５は、ボディ側のインパネリインフォースメント・センターブレス・フロントボディピラー等に固着されている所定のブラケットに、ボルト２４止めされ、こられのブラケットは、塑性変形して衝撃力を吸収可能に構成されている。
【００２５】
なお、第１実施形態では、板状部１４と収納本体部１７とを備えたケース１３を、プレス加工して、一体的に形成した場合を示したが、適宜、板金を溶接して、ケース１３を形成してもよい（図１０参照）。
【００２６】
エアバッグカバー２６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、図１〜３・８に示すように、ケース１３の外形形状より大きな外形形状として、ケース１３の車両後方側を覆えるように、構成されている。
【００２７】
このエアバッグカバー２６は、アッパパネル９ａとロアパネル９ｂとからなるインパネ９におけるコラムカバー７の周縁のロアパネル９ｂ側に配置されて、インパネ９から突出するコラムカバー７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２６は、車両後方側から見て、上縁中央付近を、コラムカバー７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７ａ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。
【００２８】
そして、エアバッグカバー２６は、収納本体部１７の開口１７ａを覆う扉部３１と、板状部１４の車両後方側を覆う一般部２７と、を備えて構成されている。
【００２９】
扉部３１は、開口１７ａより僅かに大きな略長方形の板状に形成され、その外周縁の逆Ｕ字形状の部位には、扉部３１が下開きで開くように、一般部２７と連結された薄肉の破断予定部２９が、形成されている。破断予定部２９は、扉部３１が膨張するエアバッグ４０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。
【００３０】
また、扉部３１の下縁側には、破断予定部２９が破断して扉部３１が開く際、扉部３１の回転中心となるヒンジ部３０が、形成されている。このヒンジ部３０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２７や扉部３１より薄肉に形成されている。
【００３１】
そして、一般部２７における収納本体部１７の開口１７ａの周縁近傍には、ケース１３の板状部１４における各貫通孔１４ｂを貫通する複数の取付片２８が、車両前方側に突設されている。各取付片２８は、略長方形形状の板状としている。各取付片２８には、周縁をフック１９に係止させるための長方形形状に開口する係止孔２８ａが、形成されている。
【００３２】
また、一般部２７の所定位置には、ケース１３の板状部１４における各取付孔１４ｃの周縁に、熱カシメして係止させる複数の取付脚部２７ａが形成されている。各取付脚部２７ａは、熱カシメ前の状態では取付孔１４ｃを貫通可能な丸棒状として、図２に示すように、熱カシメ後には先端側が押し潰されることとなる。
【００３３】
インフレーター３４は、図１・２・９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３５と板金製のディフューザー３６とを備えて構成されている。
【００３４】
本体３５は、作動信号を入力させることにより、所定の薬剤を燃焼させて膨張用ガスを吐出させるハイブリッドタイプとしており、円柱状の一般部３５ａと、一般部３５ａにおける車両搭載時の車内側Ｉとなる端面から突出する小径の小径部３５ｂと、を備え、小径部３５ｂの外周面に複数のガス吐出口３５ｃを配設させて、構成されている。そして、一般部３５ａにおける小径部３５ｂから離れた端面（車両搭載時の車外側Ｏの端面）に、作動信号入力用のリード線５６を結線させたコネクタ５５が、接続されることとなる。
【００３５】
ディフューザー３６は、本体３５を覆い可能な略円筒状の板金製の保持筒部３７と、保持筒部３７から車両前方側に突出する複数（第１実施形態では二本）のボルト３８と、を備えて構成されている。保持筒部３７は、複数のガス流出口３７ａと一つの挿通孔３７ｂとを除いて、本体３５の周囲を覆うように、構成されている。ガス流出口３７ａは、本体３５の小径部３５ｂにおけるガス吐出口３５ｃから吐出される膨張用ガスを、車両後方側に向かうように案内するために、配設されるものである。挿通孔３７ｂは、保持筒部３７の車外側Ｏの端面側に配設されて、本体３５の一般部３５ａを挿通可能に開口されている。また、保持筒部３７には、本体３５を保持するための複数の挟持部３７ｃが、配設されている。各挟持部３７ｃは、保持筒部３７の軸方向に沿った両側を切り欠かれて、保持筒部３７内に湾曲するように、塑性変形されて構成されている。そして、本体３５の保持筒部３７への固定は、挿通孔３７ｄから、小径部３５ｂを先頭にして、本体３５を挿入させて、各挟持部３７ｃを一般部３５ａの外周面側にさらに押圧すれば、本体３５を保持筒部３７に固定することができる。
【００３６】
なお、このインフレーター３４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１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５６を介して、作動信号が入力されることとなる。
【００３７】
エアバッグ４０は、可撓性を有したポリエステルやポリアミド等の織布からなるエアバッグ用基布によって形成されて、図３〜５に示すように、展開膨張完了時の形状を下狭まりの略長方形板状として、下端４８側のインフレーター３４を収納する取付部４０ｂと、取付部４０ｂの上方側に配置されて、取付部４０ｂより左右方向の幅寸法を大きくする本体部４０ａと、を備えて構成されている。取付部４０ｂは、エアバッグ４０の展開膨張完了時に、ケース１３内に収納されるとともに、インフレーター３４を利用して、ケース１３に保持される部位となる。また、エアバッグ４０は、それぞれ、下狭まりの略長方形形状の運転者ＭＤ側の乗員側壁部４１とコラムカバー７側の車体側壁部４２との二枚の織布から構成されて、壁部４１・４２の周縁相互を縫合して形成されている。なお、エアバッグ４０は、エアバッグ用基布から壁部４１・４２を裁断する際、下端４８側等の壁部４１・４２における外周縁の一部を連結させた状態で裁断し、二つ折りして、重ねた外周縁相互を縫合することにより、形成してもよい。
【００３８】
そして、車体側壁部４２の下部側における取付部４０ｂには、二つの孔４２ａ・４２ａと一つの孔４２ｂとが形成されている（図２参照）。二つの孔４２ａは、車両の左右方向に並設されて、それぞれ、インフレーター３４のボルト３８を挿通可能に、円形に開口する挿通孔４２ａであり、孔４２ｂは、エアバッグ４０の右端部４６側に配置されて、インフレーター３４の本体３５の一般部３５ａを挿通させる円形に開口した挿通孔４２ｂとしている。そして、エアバッグ４０は、挿通孔４２ａ・４２ａからインフレーター３４のボルト３８ｄを突出させ、挿通孔４２ｂからインフレーター３４の一般部３５ａを突出させて、ケース１３に収納されるインフレーター３４を利用して、ケース１３に取り付けられている。
【００３９】
また、エアバッグ４０内には、上下二段に、左右方向に沿う帯状のテザー４３・４３が配設されている。これらのテザー４３は、膨張時のエアバッグ４０の厚さを全域にわたって略均等にして、運転者ＭＤの膝Ｋとコラムカバー７の下面７ａとの間にエアバッグ４０を円滑に侵入させるための厚さ規制手段であり、乗員側壁部４１と車体側壁部４２とを連結して配設されている。これらのテザー４３は、左右の両端４３ａ・４３ｂが、エアバッグ４０の左右の端部４５・４６から離れて配設されている。
【００４０】
そして、第１実施形態のエアバッグ４０では、図８に示すように、展開膨張時、折り畳まれて収納された本体部４０ａが、ケース１３の後述する収納本体部１７の開口１７ａから車両後方側へ突出して上昇し、開口１７ａ周縁のエアバッグカバー２６における一般部２７の車両後方側の面から、少なくともコラムカバー下面７ａ側の上端７ｂ付近までを覆い、かつ、運転者ＭＤにおける左右の膝Ｋの前方側を覆い可能としている。
【００４１】
なお、第１実施形態のエアバッグ４０は、挿通孔４２ｂを除いて、左右対称形とするとともに、後述する折り畳み形状も左右対称形としている。
【００４２】
そして、第１実施形態のエアバッグ４０は、車両搭載状態で、膨張を完了させた際、図９に示すように、エアバッグ４０におけるケース１３の開口端１８ｅの内周面に位置する全周分の膜長Ｙが、ケース１３における開口端１８ｅの内周面の全周の長さ寸法Ｌより、長く設定されている。第１実施形態の場合、１．５Ｌ≧Ｙ＞１．０Ｌの範囲内のＹ＝１．３Ｌに、設定されている。
【００４３】
なお、長さ寸法Ｌは、図７・９に示すように、ケース１３の周壁部１８における開口端１８ｅでの、上壁部１８ａの内周面の長さ寸法Ｚ１、下壁部１８ｂの内周面の長さ寸法Ｚ２、側壁部１８ｃの内周面の長さ寸法Ｚ３、及び、側壁部１８ｄの内周面の長さ寸法Ｚ４、の合計、すなわち、Ｌ＝Ｚ１＋Ｚ２＋Ｚ３＋Ｚ４としている。
【００４４】
第１実施形態の場合、エアバッグ４０の取付部４０ｂが、車体側壁部４２の下部側に配設されており、図７に示すように、ケース１３の収納本体部１７における底壁部２２の挿通孔２３を、取付部４０ｂの挿通孔４２ａに一致させて、各壁部１８ａ・１８ｂ・１８ｃ・１８ｄを底壁部２２の外周縁から展開させた収納本体部１７の展開図を、エアバッグ４０の車体側壁部４２に、投影した際、各壁部１８ａ・１８ｂ・１８ｃ・１８ｄ間の略三角状の各スペースＴ１・Ｔ２・Ｔ３・Ｔ４の外周縁の長さと、各壁部１８ａ・１８ｂ・１８ｃ・１８ｄの先端の長さ寸法Ｚ１・Ｚ２・Ｚ３・Ｚ４（この長さ寸法の合計はＬである）と、の合計が、膜長Ｙと略一致する。
【００４５】
ちなみに、第１実施形態の場合、収納本体部１７の展開図を、エアバッグ４０の車体側壁部４２に、投影した際、展開図は、一部が、車体側壁部４２からはみ出て、大部分が、車体側壁部４２の領域内に収まる状態として、膜長Ｙを、１．３Ｌとしている。
【００４６】
つぎに、このエアバッグ装置Ｓ１の組み立てについて述べると、まず、乗員側壁部４１・車体側壁部４２の周縁相互やテザー４３・４３を縫合して、エアバッグ４０を製造する際、壁部４１・４２の周縁の未縫合部位を残して、その部位から、予めディフューザー３６の保持筒部３７内に本体３５を収納保持させたインフレーター３４を収納し、各ボルト３８を挿通孔４２ａから突出させ、本体３５の元部側端を挿通孔４２ｂから突出させておく。そして、エアバッグ４０の未縫合部位を縫合する。
【００４７】
つぎに、エアバッグ４０を折り畳む。このエアバッグ４０の折り畳み工程は、図６のＡ・Ｂに示すように、まず、乗員側壁部４１と車体側壁部４２とを重ねて平らに展開した状態から、左右方向の幅寸法を狭めるように、左右の両端部４５・４６側を、エアバッグ４０内に入れ込む。この時、各テザー４３の両端部４３ａ・４３ｂが、端部４５・４６の一部と干渉するものの、各テザー４３の端部４３ａ・４３ｂと干渉しない部位４５ａ・４６ａを、エアバッグ４０の左右方向の中央付近まで、極力、エアバッグ４０内に入れ込んで、入れ込んだ後のエアバッグ４０における左右方向の幅寸法を、収納するケース１３の開口１７ａにおける左右方向の幅寸法に対応するように、コンパクトにする。
【００４８】
ついで、図６のＢ・Ｃに示すように、エアバッグ４０の上端４７側を、下端側４８側に接近するように折り畳む。第１実施形態の場合には、上端４７側を車体側壁部４２の側でロール折りすれば、エアバッグ４０の折り畳み作業を終了させることができる。なお、この折り畳み終了時には、実施形態の場合、展開膨張時のエアバッグ４０の皺５０（図８・９参照）が、ケース１３の左右の側壁部１８ｃ・１８ｄの部位で、かつ、ケース１３の周壁部１８の軸方向に沿って、発生するように、図７の括弧書きに図示するように、複数の皺５０を付けて、折り畳みを完了させている。
【００４９】
そして、エアバッグ４０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４０をくるむ。なお、取付孔４２ａ・４２ｂから突出したインフレーター３４のボルト３８や本体３５の一般部３５ａの端部は、ラッピングフィルムから突出させておく。
【００５０】
ついで、インフレーター３４の各ボルト３８を挿通孔２３から突出させるとともに、本体３５の一般部３５ａの端部を挿通孔２０から突出させるように、取付部４０ｂを外装させたインフレーター３４を、ケース１３の収納本体部１７に収納するとともに、折り畳まれたエアバッグ４０を収納本体部１７に収納させ、各ボルト３８にナット５４を締結すれば、インフレーター３４とエアバッグ４０とを、ケース１３に収納させるとともに、ケース１３に取り付けることができる。
【００５１】
そして、ケース１３にエアバッグカバー２６を取り付ける。この取り付けは、まず、ケース１３の車両後方側から、各貫通孔１４ｂに対して、対応する取付片２８を挿入させるとともに、各取付孔１４ｃに対して、対応する丸棒状の取付脚部２７ａを挿入させる。この時、各取付片２８は、フック１９に干渉して、収納本体部１７から離れるように弾性変形した後、復元して、係止孔２８ａ内にフック１９が挿入されて、係止孔２８ａの周縁がフック１９に係止されることとなる。
【００５２】
ついで、各取付孔１４ｃから突出した取付脚部２７ａの先端を熱カシメして、各取付脚部２７ａを板状部１４の車両前方側の面における取付孔１４ｃの周縁に係止させれば、エアバッグカバー２６をケース１３に取り付けることができて、エアバッグ組付体ＳＡを形成することができる。
【００５３】
このようなエアバッグ組付体ＳＡは、板状部１４の各取付片部１５を、ボディ側の所定のブラケットにボルト２４止めして連結させれば、車両に膝保護用エアバッグ装置Ｓ１を搭載することができる。
【００５４】
なお、エアバッグ装置Ｓ１の車両搭載前には、所定のエアバッグ作動回路から延びるリード線５６を結線させたコネクタ５５を、インフレーター３４の一般部３５ａに接続させておく。
【００５５】
そして、インパネ９のアッパパネル９ａやロアパネル９ｂ、さらには、アンダーカバー１１（図１・２参照）を車両に搭載することとなる。
【００５６】
車両へのエアバッグ装置Ｓ１の搭載後、リード線５６を経て、インフレーター３４の本体３５に作動信号が入力されれば、ガス吐出口３５ｃから膨張用ガスが吐出されて、エアバッグ４０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２６の扉部３１を押し、破断予定部２９を破断させて、ヒンジ部３０を回転中心として扉部３１を下開きで開かせ、その結果、エアバッグ４０は、図８に示すように、収納本体部１７の開口１７ａから、扉部３１が開いて形成されたエアバッグカバー２６の開口３２を経て、車両後方側へ突出し、さらに、コラムカバー下面７ａに沿うように、上方に向かって大きく展開膨張することとなる。
【００５７】
なお、第１実施形態のエアバッグ４０では、折り畳み時のエアバッグ４０の上端４７側を下端４８側に接近させる際、上端４７側を車体側壁部４２側でロール巻きして折り畳んでいることから、エアバッグ４０がケース１３から車両後方側へ突出して上昇する際、ロール巻きの巻きを解くように展開膨張して、車体側、すなわち、コラムカバー７の下面７ａに沿って上昇する展開膨張状態となり、さらに、展開膨張完了前までの膨張用ガスの流れが、ロール巻きの巻きを解くように、上方側に流れており、膨張完了時には、エアバッグ４０の上端４７が、コラムカバー７の下面７ａ側の上端７ｂ付近に接触するような態様となる。
【００５８】
そして、第１実施形態の膝保護用エアバッグ装置Ｓ１では、図９に示すように、エアバッグ４０が膨張を完了させた際、ケース１３の開口端１８ｅの内周面側では、開口端１８ｅの内周面に沿うエアバッグ４０の膜長Ｙが、ケース１３における開口端１８ｅの内周面の長さ寸法Ｌより、長いことから、エアバッグ４０は、ケース１３の開口端１８ｅの内周面側において、皺を作ったような状態で、ケース１３の開口端１８ｅの内周面に圧接される。
【００５９】
そして、エアバッグ４０の内圧が維持されている間、ケース１３の開口端１８ｅから突出したケース開口１７ａ付近のエアバッグ４０は、エアバッグ用基布に、皺によるリブ５０が設けられて、それらのリブ５０によって形状変化が規制されるような状態となり、さらに、エアバッグ４０とケース１３の周壁部１８との摩擦抵抗も加味されることから、ケース１３（収納本体部１７）によって強固に支持されて、その状態を維持する状態となる。すなわち、ケース１３の開口端１８ｅから突出したケース開口１７ａ付近のエアバッグ４０が、ケース１３に対するずれ移動を防止する摩擦抵抗や、形状保持性を発揮する皺によるリブ５０等によって、その膨張完了形状を維持することから、極力、その部位より上方となるエアバッグ４０の上端４７側の部位も、下方へ傾くことが、防止される。
【００６０】
特に、第１実施形態では、各リブ５０が、ケース開口１７ａ付近で、ケース１３の周壁部１８の軸方向、すなわち、車両の前後方向、に略沿うように、延びて、ケース周壁部１８の左右の側壁部１８ｃ・１８ｄに圧接されるように、配設されており、エアバッグ４０の上端４７を、下方に下げたり、運転者ＭＤ側に向かうように変形させる虞れは生じ難い。
【００６１】
その結果、運転者ＭＤの膝Ｋが遅れて前進してきても、エアバッグ４０は、上端４７側の部位を下方へ移動させない状態で、膝Ｋと接触することが可能となる。
【００６２】
したがって、第１実施形態の膝保護用エアバッグ装置Ｓ１では、乗員Ｍとしての運転者ＭＤの前方移動が遅れても、エアバッグ４０が、極力、的確に運転者ＭＤの膝Ｋを保護することができる。
【００６３】
そして、第１実施形態では、エアバッグ４０におけるケース１３の開口端１８ｅの内周面に位置する全周分の膜長Ｙが、１．５Ｌ≧Ｙ＞１．０Ｌの範囲内におけるＹ＝１．３Ｌ、に設定されており、無駄なく、上記作用・効果を得ることができる。
【００６４】
すなわち、膜長Ｙが、長さ寸法Ｌの１.５倍を越えれば、エアバッグ４０自体が嵩張ることとなって、エアバッグ４０を、コンパクトに折り畳んでケース１３内に収納し難くなり、また、エアバッグ４０の材料使用量や重量も増えて、無駄となってしまう。勿論、膜長Ｙが、長さ寸法Ｌより長くなければ、上記作用・効果を得られなくなってしまう。そして、望ましくは、膜長Ｙは、１．３Ｌ≧Ｙ≧１．１Ｌの範囲内が好ましい。
【００６５】
なお、第１実施形態では、エアバッグ４０の膨張完了時、エアバッグ４０の車体側壁部４２における取付部４０ｂの領域の大部分が、ケース１３（収納本体部１７）内に収納される場合を示したが、図１０〜１４に示す第２実施形態の膝保護用エアバッグ装置Ｓ２のように、構成してもよい。
【００６６】
第２実施形態の膝保護用エアバッグ装置Ｓ２は、助手席前方のインパネ９の下方に配設されるものであり、エアバッグ６０が、第１実施形態のエアバッグ４０より左右方向の幅寸法を広くして、ケース１３Ａへの取付部６３が、インフレーター３４のボルト３８を挿通させる挿通孔６３ａを、乗員側壁部６１と車体側壁部６２との相互の下端となるエアバッグ６０の下端４８に、配設させている点が、エアバッグ４０と相違している。
【００６７】
また、インフレーター３４の本体３５が、ボルト３８を備えた円環状の取付ブラケット６８により保持されて、ケース１３Ａに取り付けられている。各ボルト３８は、エアバッグ６０の挿通孔６３ａとケース１３Ａの挿通孔２３とを挿通して、ナット５４を締め付けられることにより、インフレーター３４とエアバッグ４０とを底壁部２２に取り付けている。
【００６８】
なお、第１実施形態と略同様な他の部位には、第１実施形態と同一の符号を付して、説明を省略する。また、エアバッグ６０は、第１実施形態と同様に折り畳んで、第１実施形態同様な太陽で、車両に搭載されることとなる。
【００６９】
さらに、このエアバッグ６０でも、展開膨張時、ケース１３Ａの開口端１８ｅにおいて、膜長Ｙが、ケース１３Ａの開口端１８ｅの内周面の長さ寸法Ｌより、Ｙ＝１．２Ｌと、大きくなるように、設定されている。そして、エアバッグ６０における開口端１８ｅの内周面に位置して膜長Ｙの基準位置となる部位６５が、図１１・１４に示すように、車体側壁部６２側の長さを若干長くして、乗員側壁部６１と車体側壁部６２とにわたって、配置されることとなる。
【００７０】
さらにまた、エアバッグ６０では、ケース１３Ａへの収納時、展開膨張時のエアバッグ６０の皺５０（図１４参照）が、ケース１３Ａの側壁部１８ｃ・１８ｄの部位で、かつ、ケース１３Ａの周壁部１８の軸方向に沿って、発生するように、複数の皺５０を付けて、収納させている。
【００７１】
この第２実施形態のエアバッグ装置Ｓ２でも、エアバッグ６０の展開膨張完了時におけるエアバッグ６０の内圧が維持されている間、ケース１３Ａの開口端１８ｅから突出したケース開口１７ａ付近のエアバッグ６０は、エアバッグ用基布に、皺によるリブ５０が設けられて、それらのリブ５０によって形状変化が規制されるような状態となり、さらに、エアバッグ６０とケース１３Ａとの摩擦抵抗も加味されることから、ケース１３Ａによって強固に支持されて、その状態を維持する状態となる。すなわち、ケース１３Ａの開口端１８ｅから突出したケース開口１７ａ付近のエアバッグ６０が、ケース１３に対するずれ移動を防止する摩擦抵抗や、形状保持性を発揮する皺によるリブ５０等によって、その膨張完了形状を維持することから、極力、その部位より上方となるエアバッグ６０の上端４７側の部位も、下方へ傾くことが、防止される。
【００７２】
勿論、この第２実施形態の各リブ５０は、ケース開口１７ａ付近で、ケース１３Ａの周壁部１８の軸方向、すなわち、下方側を車両前方側に位置させて、上方側を車両後方側に位置させたような斜め上向きの直線に略沿って延びるように、形成されることとなり、エアバッグ６０Ａの上端４７を、下方に下げたり、助手席搭乗者ＭＰ側に向かうように変形させる虞れは生じ難い。
【００７３】
その結果、乗員Ｍとしての助手席搭乗者ＭＰの膝Ｋが遅れて前進してきても、エアバッグ６０は、上端４７側の部位を下方へ移動させない状態で、膝Ｋと接触することが可能となる。
【００７４】
なお、エアバッグの展開膨張時に、ケース周壁部の左右の側壁部に、皺を設ける場合、図１５に示すように、予め、エアバッグ６０Ａにおける左右の側壁部に圧接される部位（エアバッグ６０Ａの外周側でも内周側でもよい）に、皺賦形ベルト７０を取り付けて、皺５０を設けるように構成してもよい。
【００７５】
また、ケース周壁部の左右の側壁部に圧接される皺（リブ）５０の延びる方向は、展開膨張完了時のエアバッグの上端を、下方に下げたり、乗員側に向かうように変形させる虞れがなく、膨張完了後のエアバッグの上端側の下方への傾きを防止できるように、エアバッグの上端側を支持できれば、ケース周壁部の軸方向に沿わなくとも、車両の前後方向に沿う方向等に、設定してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１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縦断面図である。
【図２】図１のII−II部位の概略断面図である。
【図３】第１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４】第１実施形態で使用するエアバッグの正面図である。
【図５】図４のＶ−Ｖ部位の概略断面図である。
【図６】第１実施形態のエアバッグの折り畳み工程を説明する概略図である。
【図７】第１実施形態のエアバッグの展開膨張時におけるケース内に収納される領域を説明する図である。
【図８】第１実施形態のエアバッグの膨張完了時を示す概略図である。
【図９】第１実施形態のエアバッグにおける膨張完了時のケース開口端付近を示す断面図である。
【図１０】第２実施形態の膝保護用エアバッグ装置を示す概略縦断面図である。
【図１１】第２実施形態の車両搭載状態をインパネ後方から見た正面図である。
【図１２】第２実施形態で使用するエアバッグの正面図である。
【図１３】図１２のXIII−XIII断面図である。
【図１４】第２実施形態のエアバッグにおける膨張完了時のケース開口端付近を示す断面図である。
【図１５】展開膨張時のエアバッグにおけるケース周壁部の側壁部に圧接される部位に、皺を設ける状態を示す断面図である。
【符号の説明】
１３・１３Ａ…ケース、
１７ａ…開口、
１８ｅ…開口端、
３４…インフレーター、
４０・６０・６０Ａ…エアバッグ、
ＭＤ（Ｍ）…（乗員）運転者
ＭＰ（Ｍ）…（乗員）助手席搭乗者、
Ｋ…膝、
Ｓ１・Ｓ２…膝保護用エアバッグ装置。

Claims

折り畳まれたエアバッグが、ケース内に収納されて、着座した乗員の膝の前方の下方側に、配設され、
インフレーターからの膨張用ガスの前記エアバッグ内への供給時、前記エアバッグが、乗員の膝を保護可能に、前記ケースにおける車両後方側の開口から車両後方側へ突出して上昇するように、展開膨張する構成の膝保護用エアバッグ装置であって、
前記ケースが、前記開口を長方形状として、前記開口を囲むように、上壁部、下壁部、及び、左右の側壁部とからなる略四角筒形状の周壁部、を備えて構成され、
前記エアバッグが、
膨張完了時の下端側に配置されて、前記ケースに保持されるとともに前記エアバッグの膨張完了時に前記ケース内に収納されている取付部と、
該取付部の上方側に配置されて、前記エアバッグの膨張完了時に、前記ケースから突出して前記乗員の膝の前方側に配置されるとともに、左右方向の幅寸法を前記取付部より大きくする本体部と、
を備えて、膨張完了時の形状を下狭まりの略長方形状として構成され、
前記ケースの開口端の内周面に位置する全周分の膜長を、前記ケースにおける前記開口端の内周面の全周の長さ寸法より、長くするように、構成されるとともに、
膨張完了後の内圧維持時、前記ケースの開口端から突出している前記ケース開口付近に、前記ケースの開口端の内周面における左右の前記側壁部に圧接される複数の皺により形成されて、前記エアバッグの上端側の下方へ傾く移動を防止可能な車両の前後方向に略沿うように延びる複数のリブ、を配設させていることを特徴とする膝保護用エアバッグ装置。
前記エアバッグが、予め、前記皺を付けて、前記ケースに収納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。
前記エアバッグにおける前記ケースの開口端の内周面に位置する全周分の膜長を、Ｙとして、前記ケースにおける前記開口端の内周面の全周の長さ寸法を、Ｌとした際、
前記膜長Ｙが、１．５Ｌ≧Ｙ＞１．０Ｌの範囲内に、設定されていることを特徴とする請求項１若しくは請求項２に記載の膝保護用エアバッグ装置。