JP4605000B2 - 膝保護用エアバッグ装置 - Google Patents

Description

本発明は、乗員の膝を保護する膝保護用エアバッグ装置に関する。

膝保護用エアバッグ装置としては、グローブボックスの下方のインストルメントパネル内にエアバッグが収納されたものがある（例えば、特許文献１参照）。

しかしながら、この膝保護用エアバッグ装置では、エアバッグがグローブボックスの下方からグローブドア（グローブボックスの乗員側外壁）の乗員側に膨張展開されてグローブドアを覆う構成である。

このため、乗員の膝の高さ位置に配置されたグローブドアをエアバッグが覆うまでに時間がかかり、エアバッグが乗員の膝を早期に拘束できない（乗員の車両前側への移動を早期に抑制できない）可能性がある。

さらにこのため、エアバッグの容量が大きくなると共に、インフレータが大型になって、高コストになる。

また、膝保護用エアバッグ装置としては、グローブボックス外周の全部又は一部のインストルメントパネル内にエアバッグ（ニーエアバッグ）が収納されたものがある（例えば、特許文献２参照）。

しかしながら、この膝保護用エアバッグ装置では、エアバッグがグローブボックスの外周からグローブボックスの乗員側に膨張展開されてグローブボックスを跨ぐ状態で覆う構成である。

このため、依然として、乗員の膝の高さ位置に配置されたグローブボックスをエアバッグが覆うまでに時間がかかり、エアバッグが乗員の膝を早期に拘束できない（乗員の車両前側への移動を早期に抑制できない）可能性がある。

さらにこのため、依然として、エアバッグの容量が大きくなると共に、インフレータが大型になって、高コストになる。
特開２００２−３４７５６３公報 特開平１１−１１５６７５号公報

本発明は、上記事実を考慮し、乗員の膝を早期に拘束できる膝保護用エアバッグ装置を得ることが目的である。

請求項１に記載の膝保護用エアバッグ装置は、車両のグラブボックスの乗員側外壁を構成するドアと、乗員の膝を拘束し保護可能にする膝保護用エアバッグと、前記エアバッグ内に前記ドア側へ向けて噴出される膨張用ガスを供給するインフレータと、を有する膝保護用エアバッグ装置において、前記エアバッグは前記グラブボックスのドア内側に収納されており、前記ドアの上部に設けられ、破断されることで前記エアバッグが前記ドアの乗員側へ膨張される破断部を備えると共に、前記エアバッグ内に前記膨張用ガスが前記破断部の上下方向中央部へ向けて噴出される、ことを特徴としている。

請求項２に記載の膝保護用エアバッグ装置は、請求項１に記載の膝保護用エアバッグ装置において、乗員が着座するシートクッションの上面の最高高さ位置に比し高い位置に前記エアバッグを配置した、ことを特徴としている。

請求項３に記載の膝保護用エアバッグ装置は、請求項１又は請求項２に記載の膝保護用エアバッグ装置において、前記グラブボックスのドア内側に設けられ、膨張される前記エアバッグを支持する支持部材を備えた、ことを特徴としている。

請求項４に記載の膝保護用エアバッグ装置は、請求項１又は請求項２に記載の膝保護用エアバッグ装置において、前記グラブボックスのドア内側に設けられ、膨張される前記エアバッグを支持する支持部材を備え、前記支持部材には車両前側に凹んだ断面半円状の挿入凹部が形成されており、前記挿入凹部内に略円柱状の前記インフレータが挿入された状態で固定されている、ことを特徴としている。

請求項５に記載の膝保護用エアバッグ装置は、請求項１又は請求項２に記載の膝保護用エアバッグ装置において、前記グラブボックスのドア内側に設けられると共に、前記エアバッグの反乗員側に配置され、膨張される前記エアバッグを支持する支持部材を備え、前記破断部は前記エアバッグの乗員側に配置された、ことを特徴としている。

請求項６に記載の膝保護用エアバッグ装置は、請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載の膝保護用エアバッグ装置において、前記インフレータを前記グラブボックスのドア内側に収納した、ことを特徴としている。
請求項７に記載の膝保護用エアバッグ装置は、請求項１乃至請求項６の何れか１項に記載の膝保護用エアバッグ装置において、前記エアバッグ内への前記膨張用ガスの噴出位置と、前記エアバッグの上下方向中央部と、前記破断部の上下方向中央部と、の上下方向位置を一致させた、ことを特徴としている。
請求項８に記載の膝保護用エアバッグ装置は、請求項１乃至請求項７の何れか１項に記載の膝保護用エアバッグ装置において、前記ドアの上下方向中央より上側のみにおいて前記破断部内側に設けられ、前記破断部が破断されて回動されることで前記エアバッグが前記ドアの乗員側へ膨張される開放扉を備えた、ことを特徴としている。

請求項１に記載の膝保護用エアバッグ装置では、インフレータがエアバッグ内に膨張用ガスを供給することで、エアバッグが乗員の膝を拘束し（乗員の移動を抑制し）保護可能にされている。

ここで、グラブボックスの乗員側外壁を構成するドアの内側にエアバッグが収納されている。このため、一般に乗員の膝の高さ位置に配置されるグラブボックスのドアをエアバッグが早期に覆うことができ、エアバッグが乗員の膝を早期に拘束して保護することができる。

また、一般に、エアバッグが乗員の移動を抑制するためには、エアバッグは、乗員の膝を拘束すれば足り、乗員のすねを拘束する必要は必ずしもない。このため、上述の如くグラブボックスのドア内側にエアバッグが収納されることで、エアバッグの容量を低減することができると共に、インフレータを小型化することができて、コストを削減することができる。
さらに、ドアに設けられた破断部が破断されることで、エアバッグがドアの乗員側へ膨張される。このため、エアバッグがドアの乗員側へ容易に膨張することができる。

請求項２に記載の膝保護用エアバッグ装置では、乗員が着座するシートクッションの上面の最高高さ位置に比し高い位置にエアバッグが配置されている。

ここで、一般に、シートクッションの上面の最高高さ位置に比し高い位置に乗員の膝が配置される。このため、エアバッグが乗員の膝を良好に早期に拘束して保護することができ、かつ、エアバッグの容量を良好に低減することができると共に、インフレータを良好に小型化することができて、コストを良好に削減することができる。

請求項３に記載の膝保護用エアバッグ装置では、グラブボックスのドア内側に設けられた支持部材が、膨張されるエアバッグを支持する。このため、エアバッグが支持部材から反力を受けて膨張することができる。

請求項５に記載の膝保護用エアバッグ装置では、グラブボックスのドア内側に設けられた支持部材が膨張されるエアバッグを支持すると共に、ドアに設けられた破断部が破断されることでエアバッグがドアの乗員側へ膨張される。

ここで、支持部材がエアバッグの反乗員側に配置されると共に、破断部がエアバッグの乗員側に配置されている。このため、エアバッグが支持部材から乗員側への反力を受けつつ膨張されるのみならず、乗員側への反力を受けるエアバッグが乗員側の破断部を効率よく押圧して破断させる。これにより、エアバッグが乗員の膝を良好に早期に拘束して保護することができ、かつ、エアバッグの容量を良好に低減することができると共に、インフレータを良好に小型化することができて、コストを良好に削減することができる。

請求項６に記載の膝保護用エアバッグ装置では、インフレータがグラブボックスのドア内側に収納されている。このため、インフレータがエアバッグ内に膨張用ガスを容易に供給することができる。

［第１の実施の形態］
図１には、本発明の第１の実施の形態に係る膝保護用エアバッグ装置１０が適用されて構成された車両前部構造１２が車両左方から見た断面図にて示されており、図２には、膝保護用エアバッグ装置１０が車両上斜め後方から見た分解斜視図にて示されている。なお、図面では、車両前方を矢印ＦＲで示し、上方を矢印ＵＰで示す。

本実施の形態における車両前部構造１２では、車室１４の車両前側部に、車両右側部分又は車両左側部分において、シートとしての助手席１６が設けられており、助手席１６は、略水平に配置されたシートクッション１６Ａと、略垂直に配置されたシートバック（図示省略）と、を有して、乗員１８が着座可能にされている。

車室１４の車両前側端には、インストルメントパネル２０が設けられており、助手席１６に車両前後方向において対向するインストルメントパネル２０の車両右側部分又は車両左側部分には、矩形状の開口２２が貫通形成されている。

インストルメントパネル２０の開口２２には、グラブボックス２４が設けられており、グラブボックス２４は、車両後側の略矩形板状のドア２４Ａ（乗員１８側外壁）と、車両前側の略矩形板状の前壁２４Ｂと、車幅方向両側の略逆三角形板状の側壁２４Ｃと、を有している。グラブボックス２４内は略三角柱状の収容室２６にされており、収容室２６の上面は開口されている。前壁２４Ｂ及び一対の側壁２４Ｃの上縁はドア２４Ａの上縁に比し低い位置に配置されており、これにより、収容室２６はグラブボックス２４の上端部より下側に設けられている。

グラブボックス２４は、下端において、インストルメントパネル２０の開口２２下端部分に回動可能に支持されており、グラブボックス２４がインストルメントパネル２０にロックされることで、グラブボックス２４が閉じられてドア２４Ａにおいてインストルメントパネル２０の開口２２を閉じている。また、グラブボックス２４のインストルメントパネル２０へのロックが解除された後に、グラブボックス２４が車両後側に回動されて開けられることで、グラブボックス２４の収容室２６上面がインストルメントパネル２０よりも車両後側に配置されて、収容室２６に対する収容物（図示省略）の収容作業及び取出作業が可能となる。

グラブボックス２４のドア２４Ａ上部には、破断部としての正面視Ｈ字状のティア２８が形成されている。ドア２４Ａはティア２８において破断可能にされており、ドア２４Ａのティア２８上側部分内側とティア２８下側部分内側とには、それぞれ矩形状の開放扉３０が形成されている。

ドア２４Ａには、ティア２８の車両前側（グラブボックス２４内側及び反乗員１８側）において、支持部材としての金属製で略矩形板状の支持板３２が、ボルト３４によって締結固定されている。支持板３２の車幅方向端部には、上下方向中央部分において、断面半円状の挿入凹部３２Ａが形成されており、挿入凹部３２Ａは支持板３２から車両前側に凹んでいる。

支持板３２には、車両後側（乗員１８側）において、略円柱状のインフレータ３６が挿入凹部３２Ａ内に挿入された状態で固定されており、インフレータ３６の一端面（支持板３２内側端面）には、略円筒状の噴出部３６Ａが突出された状態で一体に設けられている。噴出部３６Ａの反インフレータ３６側端面は閉じられると共に、噴出部３６Ａの周面には複数の噴出孔３８が形成されており、車両の前面衝突時には、インフレータ３６が複数の噴出孔３８から噴出部３６Ａの全周外側へ放射状に膨張展開用のガスを噴出可能にされている。

支持板３２には、車両後側において、膝保護用のエアバッグ４０が折り畳まれた状態で固定されており、エアバッグ４０は、グラブボックス２４のドア２４Ａ上部（ティア２８形成部分）の車両前側に配置されている。エアバッグ４０には、インフレータ３６（噴出部３６Ａを含む）が収容されており、これにより、エアバッグ４０にインフレータ３６が連通されている。

また、上記支持板３２の挿入凹部３２Ａ、インフレータ３６、エアバッグ４０及びドア２４Ａのティア２８は、それぞれの上下方向中央部が、車両前側から車両後側へ向けて車両前後方向に平行な一直線上に略配置されている。さらに、支持板３２の挿入凹部３２Ａ、インフレータ３６、エアバッグ４０及びドア２４Ａのティア２８は、それぞれの上下方向中央部が、助手席１６のシートクッション１６Ａ上面の最高高さ位置（シートクッション１６Ａが高さ及び傾きの少なくとも一方を調節可能にされた場合にはシートクッション１６Ａ上面（特にシートクッション１６Ａ上面の車両前側部分）を最高に高く調節された際におけるシートクッション１６Ａ上面の最高高さ位置）に比し例えば２０ｍｍ以上３０ｍｍ以下高い位置に配置されて、乗員１８の膝頭１８Ａ（膝）の高さ位置に配置されている。

ここで、上述の如くインフレータ３６の噴出部３６Ａからガスが噴出されて、エアバッグ４０にガスが流入されることで、エアバッグ４０が支持板３２に支持された状態で、ドア２４Ａがティア２８において破断されつつ上側及び下側の開放扉３０がそれぞれ上端及び下端を中心として車両後側へ回動されて、エアバッグ４０がドア２４Ａの車両後側へ膨張展開可能にされている（図１及び図３参照）。これにより、エアバッグ４０が、ドア２４Ａ上部の車両右側部分及び車両左側部分において、乗員１８の左右両側の膝頭１８Ａを拘束して（乗員１８の車両前側への移動を抑制して）保護可能にされている。

次に、本実施の形態の作用を説明する。

以上の構成の膝保護用エアバッグ装置１０では、車両の前面衝突時に、インフレータ３６が噴出部３６Ａの複数の噴出孔３８からガスを噴出して、エアバッグ４０にガスが流入されることで、エアバッグ４０が支持板３２に支持された状態で、グラブボックス２４のドア２４Ａがティア２８において破断されつつ上側及び下側の開放扉３０がそれぞれ上端及び下端を中心として車両後側へ回動されて、エアバッグ４０がドア２４Ａの車両後側へ膨張展開される。これにより、エアバッグ４０が乗員１８の左右両側の膝頭１８Ａを拘束して（乗員１８の車両前側への移動を抑制して）保護する。

ここで、グラブボックス２４のドア２４Ａ内側にエアバッグ４０及びインフレータ３６が収納されている。このため、乗員１８の膝頭１８Ａの高さ位置に配置されるドア２４Ａをエアバッグ４０が早期に覆うことができ、エアバッグ４０が乗員１８の膝頭１８Ａを早期に拘束して保護することができる。

また、エアバッグ４０が乗員１８の車両前側への移動を抑制するためには、エアバッグは、乗員１８の膝頭１８Ａを拘束すれば足り、乗員１８のすね１８Ｂを拘束する必要は必ずしもない。このため、上述の如くグラブボックス２４のドア２４Ａ内側にエアバッグ４０及びインフレータ３６が収納されることで、エアバッグ４０の容量を低減することができると共に、インフレータ３６を小型化することができて、コストを削減することができる。

さらに、支持板３２の挿入凹部３２Ａ、インフレータ３６、エアバッグ４０及びドア２４Ａのティア２８は、それぞれの上下方向中央部が、助手席１６のシートクッション１６Ａ上面の最高高さ位置に比し高い位置に配置されて、乗員１８の膝頭１８Ａの高さ位置に配置されている。このため、エアバッグ４０が乗員１８の膝頭１８Ａを良好に早期に拘束して保護することができ、かつ、エアバッグ４０の容量を良好に低減することができると共に、インフレータ３６を良好に小型化することができて、コストを良好に削減することができる。

しかも、支持板３２の挿入凹部３２Ａ、インフレータ３６、エアバッグ４０及びドア２４Ａのティア２８は、それぞれの上下方向中央部が、車両前側から車両後側へ向けて車両前後方向に平行な一直線上に略配置されて、支持板３２がエアバッグ４０の反乗員１８側に配置されると共に、ティア２８がエアバッグ４０の乗員１８側に配置されている。このため、エアバッグ４０が上下方向中央部のインフレータ３６からガスを供給されて支持板３２から乗員１８側への反力を受けつつ膨張展開されるのみならず、乗員１８側への反力を受けるエアバッグ４０が乗員１８側のティア２８を効率よく押圧して破断させる。これにより、エアバッグ４０が乗員１８の膝頭１８Ａを一層良好に早期に拘束して保護することができ、かつ、エアバッグ４０の容量を一層良好に低減することができると共に、インフレータ３６を一層良好に小型化することができて、コストを一層良好に削減することができる。

また、グラブボックス２４の収容室２６がグラブボックス２４の上端部より下側に設けられる一方、グラブボックス２４のドア２４Ａ上部内側にエアバッグ４０、インフレータ３６及び支持板３２が収納されている。このため、収容室２６のスペースがエアバッグ４０、インフレータ３６及び支持板３２によって狭くなることを抑制できる。

さらに、上述の如く、エアバッグ４０及びインフレータ３６がグラブボックス２４のドア２４Ａ上部内側に設けられている。このため、エアバッグ４０にインフレータ３６を容易に連通させることができ、インフレータ３６がエアバッグ４０内にガスを容易に供給することができる。

また、上述の如く、エアバッグ４０の容量を低減できると共に、インフレータ３６を小型化できる。しかも、上述の如く、支持板３２、インフレータ３６及びエアバッグ４０のそれぞれの上下方向中央部が一直線上に略配置されているため、支持板３２、インフレータ３６及びエアバッグ４０を一体にして小さなエアバッグユニットにすることができる。このため、支持板３２、インフレータ３６及びエアバッグ４０をグラブボックス２４のドア２４Ａに容易に組み付けることができ、組付性を向上させることができる。

［第２の実施の形態］
図４には、本発明の第２の実施の形態に係る膝保護用エアバッグ装置５０が車両上斜め後方から見た分解斜視図にて示されている。

本実施の形態に係る膝保護用エアバッグ装置５０は、上記第１の実施の形態と、ほぼ同様の構成であるが、以下の点で異なる。

本実施の形態の膝保護用エアバッグ４０では、グラブボックス２４のドア２４Ａ上部に形成されるティア２８が、上側に開放された正面視コ字状にされており、ドア２４Ａのティア２８内側には、矩形状の開放扉３０が形成されている。

ここで、本実施の形態でも、上記第１の実施の形態と同様の作用及び効果を奏することができる。

さらに、エアバッグ４０がドア２４Ａの車両後側へ膨張展開される際には、ドア２４Ａがティア２８において破断されて、開放扉３０が上端を中心に車両後側へ回動される。これにより、エアバッグ４０が開放扉３０によって下側へ押圧されることで、エアバッグ４０を下側へ膨張展開させることができる。

なお、本実施の形態では、ティア２８を上側に開放された正面視コ字状にした構成としたが、ティア２８を他の方向（例えば下側、左側又は右側）に開放された正面視コ字状にした構成としてもよい。

また、図５に示す如く、上記第１の実施の形態及び第２の実施の形態の少なくとも一方において、インフレータ３６（噴出部３６Ａを含む）を、両端が閉じられた円筒形容器状のディフューザ６０に収容した構成としてもよい。この場合、ディフューザ６０が支持板３２の挿入凹部３２Ａ内に固定された状態でエアバッグ４０に収容されており、インフレータ３６の他端面（支持板３２外側端面）に接続されるハーネス６２は、ディフューザ６０の他端壁６０Ａ（支持板３２外側端壁）を貫通され、かつ、ハーネス６２とディフューザ６０の他端壁６０Ａとの隙間はシールされる。さらに、ディフューザ６０の周壁の車両後側部分には、噴出口６４が所定数（図５では３つ）貫通形成されており、ディフューザ６０が、インフレータ３６の複数の噴出孔３８からのガスを、所定数の噴出口６４からエアバッグ４０内に車両後側へ向けて噴出可能にされている。これにより、エアバッグ４０を乗員１８の膝頭１８Ａへ向けて良好に膨張展開させることができる。

なお、上記第１の実施の形態及び第２の実施の形態では、膝保護用エアバッグ装置１０、５０を車両の助手席１６用のものとした構成としたが、膝保護用エアバッグ装置１０、５０を車両の他のシート用のものとした構成としてもよい。

本発明の第１の実施の形態における車両前部構造のエアバッグの膨張展開状態を示す車両左方から見た断面図である。 本発明の第１の実施の形態に係る膝保護用エアバッグ装置を示す車両上斜め後方から見た分解斜視図である。 本発明の第１の実施の形態に係る膝保護用エアバッグ装置におけるエアバッグの膨張展開状態を示す車両上斜め後方から見た斜視図である。 本発明の第２の実施の形態に係る膝保護用エアバッグ装置を示す車両上斜め後方から見た分解斜視図である。 本発明の第１の実施の形態及び第２の実施の形態に係る膝保護用エアバッグ装置の別例におけるインフレータ及びディフューザを示す車両上斜め後方から見た斜視図である。

符号の説明

１０ 膝保護用エアバッグ装置
１６Ａ シートクッション
１８ 乗員
１８Ａ 膝頭（膝）
２４ グラブボックス
２４Ａ ドア
２６ 収容室
２８ ティア（破断部）
３０ 開放扉
３２ 支持板（支持部材）
３２Ａ 挿入凹部
３６ インフレータ
４０ エアバッグ
５０ 膝保護用エアバッグ装置

Claims (8)

1. 車両のグラブボックスの乗員側外壁を構成するドアと、乗員の膝を拘束し保護可能にする膝保護用エアバッグと、前記エアバッグ内に前記ドア側へ向けて噴出される膨張用ガスを供給するインフレータと、を有する膝保護用エアバッグ装置において、
   前記エアバッグは前記グラブボックスのドア内側に収納されており、
   前記ドアの上部に設けられ、破断されることで前記エアバッグが前記ドアの乗員側へ膨張される破断部を備えると共に、前記エアバッグ内に前記膨張用ガスが前記破断部の上下方向中央部へ向けて噴出される、ことを特徴とする膝保護用エアバッグ装置。
2. 乗員が着座するシートクッションの上面の最高高さ位置に比し高い位置に前記エアバッグを配置した、ことを特徴とする請求項１記載の膝保護用エアバッグ装置。
3. 前記グラブボックスのドア内側に設けられ、膨張される前記エアバッグを支持する支持部材を備えた、ことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の膝保護用エアバッグ装置。
4. 前記グラブボックスのドア内側に設けられ、膨張される前記エアバッグを支持する支持部材を備え、前記支持部材には車両前側に凹んだ断面半円状の挿入凹部が形成されており、前記挿入凹部内に略円柱状の前記インフレータが挿入された状態で固定されている、ことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の膝保護用エアバッグ装置。
5. 前記グラブボックスのドア内側に設けられると共に、前記エアバッグの反乗員側に配置され、膨張される前記エアバッグを支持する支持部材を備え、前記破断部は前記エアバッグの乗員側に配置された、ことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の膝保護用エアバッグ装置。
6. 前記インフレータを前記グラブボックスのドア内側に収納した、ことを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか１項記載の膝保護用エアバッグ装置。
7. 前記エアバッグ内への前記膨張用ガスの噴出位置と、前記エアバッグの上下方向中央部と、前記破断部の上下方向中央部と、の上下方向位置を一致させた、ことを特徴とする請求項１乃至請求項６の何れか１項記載の膝保護用エアバッグ装置。
8. 前記ドアの上下方向中央より上側のみにおいて前記破断部内側に設けられ、前記破断部が破断されて回動されることで前記エアバッグが前記ドアの乗員側へ膨張される開放扉を備えた、ことを特徴とする請求項１乃至請求項７の何れか１項記載の膝保護用エアバッグ装置。

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