JP4877280B2 - 膝保護エアバッグ - Google Patents

Description

本発明は、車両の衝突時に、着座した運転者の膝を保護するためのエアバッグ装置に使用される膝保護エアバッグに関する。

従来、運転者の膝を保護する膝保護エアバッグは、着座した運転者の膝の前方側の下方に、折り畳まれて収納されていた。そして、この膝保護用エアバッグは、膨張完了時の下部側を膨張用ガスの上流側部位とし、上部側を膨張用ガスの下流側部位として、膨張用ガスの流入時に、収納部位から後方側に突出しつつ上方に延びるように展開膨張し、下部側から上部側に向かって斜め上後方向に延びるコラムカバーの下面を覆うように配置されていた。そして、この膝保護エアバッグでは、膨張完了時の上部側の左右両側に、左右の膝をそれぞれ受け止め可能に厚さ寸法を大きくして膨張する膝拘束部を備えるとともに、左右の膝拘束部の間の下方付近に、膨張完了時の運転者側の運転者側壁部とコラムカバー側のカバー側壁部とを連結して、板状に膨張を完了させるための厚さ規制用テザーを備えていた。さらに、この膝保護用エアバッグでは、膨張完了時の上縁側の左右方向の中央に、コラムカバーの下面側を収納可能な下方へ凹む収納凹部を備えて構成されていた（例えば、特許文献１参照）。
特開２００３−２９１７６１号公報（図５，６参照）

しかし、従来の膝保護エアバッグでは、外周壁を構成する運転者側壁部とカバー側壁部とが、重ねて平らに展開させた状態で、収納凹部に対応する凹部を上縁側に設け、そして、重ねた外周縁相互を縫合等により結合させて、製造していた。

そのため、従来の膝保護エアバッグでは、運転者側壁部とカバー側壁部とを形成する各パネル材の上縁側を、凹部を設けるように曲線状に裁断し、さらに、曲線状に縫合する等の作業で製造することとなり、製造に手間がかかっていた。

特に、この膝保護エアバッグでは、膨張用ガスの下流側部位となるエアバッグの上部側を膨張用ガスが流れる際には、最終的に、膨張用ガスが上縁に沿って流れることが避けられず、その際、エアバッグの内側へ部分的に突出することとなる収納凹部の結合部位には、温度や圧力を高くした膨張用ガスが当たることから、耐久性を考慮して、縫合等の結合作業を行うこととなり、二重縫製等が必要となって、一層、製造に手間がかかっていた。

さらに、膨張用ガスを供給するインフレーターのガス吐出口が、上流側部位の左右の一方側に片寄って配置されるシリンダタイプのインフレーターであれば、膝保護エアバッグの上縁側での膨張用ガスの挙動が、ガス吐出口側の上縁側を強く上方に押しつつ、ガス吐出口から離れた側の上縁側に流れることとなる。その際、運転者側壁部とカバー側壁部とを形成する各パネル材自体が、その上縁を凹ませていれば、ガス吐出口側の上縁側を強く上方に押す挙動が、強まり、膝保護エアバッグの左右の上縁側が、上下に大きなバラツキを生じさせて、展開膨張し、左右均等に展開膨張させる点に、課題が生ずる。

本発明は、上述の課題を解決するものであり、簡便に製造できるとともに、膨張用ガスが上流側部位の左右の一方側から片寄って流入してきても、左右のバラツキを抑えて展開膨張可能な膝保護エアバッグを提供することを目的とする。

本発明に係る膝保護エアバッグは、着座した運転者の膝の前方側の下方に、折り畳まれて収納され、
膨張完了時の下部側を膨張用ガスの上流側部位とし、上部側を膨張用ガスの下流側部位として、
膨張用ガスの流入時に、収納部位から後方側に突出しつつ上方に延びるように展開膨張し、下部側から上部側に向かって斜め上後方向に延びるコラムカバーの下面を覆うように配置される構成とし、
膨張完了時の上部側の左右両側に、左右の膝をそれぞれ受け止め可能に厚さ寸法を大きくして膨張する膝拘束部を備えるとともに、左右の膝拘束部の間の下方付近に、膨張完了時の運転者側の運転者側壁部とコラムカバー側のカバー側壁部とを連結して、板状に膨張を完了させるための厚さ規制用テザーを備え、さらに、
膨張完了時の上縁側の左右方向の中央に、コラムカバーの下面側を収納可能な下方へ凹む収納凹部を備えて構成される膝保護エアバッグであって、
膨張完了時の上縁側の外周壁が、膨張完了時の上縁の左右方向の全域の部位に、左右方向に沿った直線状の折目を付けるように、前後で折り返す折り返し部を設けて形成される可撓性を有したシート状の上パネル材から、形成され、
上パネル材における左右方向の中央付近の折り返し部の下方で、かつ、厚さ規制用テザーの上方に、収納凹部を形成可能に、運転者側壁部とカバー側壁部とを接近させて配置させる連結材が、配置され、
連結材が、エアバッグ内の連結材と折り返し部との間に、左右方向に沿って膨張用ガスを流し可能な連通部を設けて、配設されていることを特徴とする。

本発明に係る膝保護エアバッグでは、単に、上パネル材を、左右方向に沿った直線状の折目を付けるように、前後で折り返す折り返し部を設けるとともに、折り返し部の下方で、かつ、厚さ規制用テザーの上方となる位置における運転者側壁部とカバー側壁部との部位を、接近させて配置させるように、連結材により連結するだけで、膨張完了時の上縁側の中央に、コラムカバーの下面側を収納可能な収納凹部を形成することができる。すなわち、厚さ規制用テザーからエアバッグの上縁までの運転者側壁部とカバー側壁部とのそれぞれの上下方向の膜長の全長が、膝拘束部や収納凹部の部位で同等としても、収納凹部の部位では、凹部用テザーにより、エアバッグの内部側に前後方向に沿って凹ませるようなタックを設けられることとなる。そのため、エアバッグの上縁の中央付近では、運転者側壁部とカバー側壁部とが連結材により連結されて自由膨張を抑制され、エアバッグの膨張完了時、上方に延びる寸法を抑制されて、下方へ凹む収納凹部が形成されることとなる。

そして、このようなエアバッグの製造では、上パネル材を、折り返し部を設けて、前後に二つ折りしつつ、厚さ規制用テザーの上方における運転者側壁部とカバー側壁部との部位を、単に、連結材で連結するだけで、収納凹部を形成できて、従来のような膝保護用エアバッグの湾曲した上縁を二重縫製等により結合しなくとも済み、簡便に、エアバッグを製造することができる。

また、エアバッグの上縁は、従来のようなエアバッグの外周壁を構成するための運転者側壁部とカバー側壁部との二枚のパネル材を相互に重ねて結合した結合部位でなく、単に、一枚の連続する上パネル材を二つ折りしたような折り返し部が形成されるだけであって、重ね合わせた結合面を有しないから、シール性を良好にすることができる。

さらに、膨張完了時のエアバッグの上縁に、収納凹部を構成するエアバッグの内側に突出する突出部位が形成されても、その部位は、左右方向に沿う直線状の折目を付けるように、折り返し部を設けているだけであり、極力、膨張用ガスの流れの抵抗となることを抑制できる。さらに、連結材は、エアバッグ内の連結材と折り返し部との間に、左右方向に沿って膨張用ガスを流し可能な連通部を設けて、配設されており、エアバッグの上縁に沿って左右に流れる膨張用ガスを円滑に流すことが可能となる。その結果、膨張用ガスを供給するインフレーターが、ガス吐出口を上流側部位の左右の一方側に配置させるシリンダタイプとして、膨張用ガスが上流側部位の左右の一方側から片寄って流入してきても、エアバッグの上縁側では、左右方向に円滑に膨張用ガスが流れることから、エアバッグの上縁側を、バラツキを抑えて、極力、左右均等に展開膨張させることができる。

したがって、本発明に係る膝保護エアバッグでは、簡便に製造できるとともに、膨張用ガスが上流側部位の左右の一方側から片寄って流入してきても、極力、左右のバラツキを抑えて展開膨張させることができる。

そして、連結材は、運転者側壁部とカバー側壁部とを直接接触させるように連結させる縫合糸や接着剤等から形成してもよいが、運転者側壁部とカバー側壁部とを前後方向で離隔させて、前後の両端部を、それぞれ、運転者側壁部とカバー側壁部とに連結させる凹部用テザーから構成することが望ましい。このような構成では、運転者側壁部とカバー側壁部とを前後方向で離隔させることができ、運転者側壁部とカバー側壁部とを直接接触させるように連結する場合に比べて、連結材の配置位置に、運転者側壁部とカバー側壁部との間に膨張スペースを設けることができて、膝拘束部を、連結材の配置位置の近傍に、所定の厚さ寸法として、容易に配置させることができる。すなわち、運転者側壁部とカバー側壁部とを直接接触させるように連結する場合には、連結材の配置位置に、運転者側壁部とカバー側壁部との間に膨張スペースを設けることができず、連結材の配置位置の近傍では、厚さ寸法の小さな膝拘束部を設けることとなり、逆に、所定の厚さ寸法の膝拘束部を配設する場合には、連結材から離れた位置に配置させることとなって、エアバッグをコンパクトに構成し難くなってしまう。

この場合の凹部用テザーが、経糸と緯糸とを織って形成した織布からなるテザー用布材から形成される場合には、凹部用テザーの前後の両端部は、左右方向に沿う縫合ラインで縫合する縫合部により、運転者側壁部とカバー側壁部とに連結させるとともに、経糸と緯糸との糸目のバイアス方向と略直交方向に、縫合ラインを配置させて、連結し、そして、運転者側壁部とカバー側壁部との間における凹部用テザーの左右の縁には、運転者側壁部とカバー側壁部とに位置する縫合部の左右の各端末より左右方向の中央側に凹むように、カット部を形成することが望ましい。

このような構成では、エアバッグの膨張完了時に、凹部用テザーには、前後に離れるように大きな引張力が作用するが、テザー用布材の経糸と緯糸との糸目のバイアス方向と略直交方向、すなわち、テザー用布材の伸び易いような経糸や緯糸に対して略４５°で交差する左右方向に沿って、運転者側壁部とカバー側壁部とに縫合された縫合部の縫合ラインが配置されており、凹部用テザーに急激に引張力が作用しても、糸目のクッション作用によって、凹部用テザーが破損する事態を防止できる。

さらに、運転者側壁部とカバー側壁部との間における凹部用テザーの左右の縁には、左右方向の中央側に凹むカット部が形成されており、エアバッグの膨張に伴う前後に離れるような引張力が作用する際、その引張力は、左右のカット部における左右方向の中央側に凹んだ縁部相互の間のエリアで、実質的に作用する。しかし、縫合部の左右両側の各端末は、左右のカット部における左右方向の中央側に凹んだ縁部相互の間のエリアより、左右両側の外方に延びるように、配置されており、直接、前後方向に作用する引張力が作用しない。そのため、エアバッグの膨張時に凹部用テザーに強く作用する引張力は、縫合部の左右の両端末に作用し難くなり、換言すれば、縫合ラインの左右の両端末では、引張力による応力集中が緩和されることとなって、凹部用テザーは、縫合強度を向上させて、運転者側壁部とカバー側壁部とへ縫合させることができる。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明すると、実施形態の膝保護エアバッグ（以下、特に断らない限り、単に、エアバッグという）３０は、膝保護用エアバッグ装置Ｓに使用されるものであり、この膝保護用エアバッグ装置Ｓは、図１に示すように、運転者Ｄの膝Ｋを保護できるように、運転者Ｄの車両前方側であるステアリングコラム１の下方に配設されている。

なお、ステアリングコラム１は、図１に示すように、ステアリングホイール７に連結されるコラム本体２と、ステアリングホイール７の下方のコラム本体２を覆うように配設されるコラムカバー５と、を備えている。コラム本体２は、メインシャフト３と、メインシャフト３の周囲を覆うコラムチューブ４と、を備え、コラムカバー５は、略四角筒形状の合成樹脂製として、コラム本体２を覆って、インストルメントパネル（以下「インパネ」と略す）９から後方へ突出している（図１１参照）。コラムカバー５は、下部側から上部側に向かう方向を、コラム本体２とともに、斜め上後方向に延びるように構成されており、下面５ａも、斜め上後方向に向かうように、傾斜している。

また、膝保護用エアバッグ装置Ｓは、図２，３に示すように、折り畳まれたエアバッグ３０、エアバッグ３０に膨張用ガスを供給するインフレーター１４、折り畳まれたエアバッグ３０とインフレーター１４とを収納するとともに車両後方側を開口させたケース１１、及び、ケース１１における開口１１ｂ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。

なお、本明細書では、特に断らない限り、上下、前後、左右の方向は、膝保護用エアバッグ装置Ｓが車両に搭載された状態を基準とするものであって、車両のの上下、前後、左右の方向と一致するものである。

ケース１１は、図２，３に示すように、板金製として、ステアリングコラム１の下部側に配設されており、折り畳まれたエアバッグ３０を収納する収納部位として構成されて、開口１１ｂを後端に設けた略四角筒形状の周壁部１１ａと、周壁部１１ａの前端の下部側を塞ぐ底壁部１１ｆと、を備えた略直方体の箱形状としている。周壁部１１ａの上下で対向する部位には、それぞれ、エアバッグカバー２２の上下の連結壁部２５，２６をケース１１に組み付けるための複数の係止爪１１ｃと係止突起１１ｄとが形成されている。上部側の係止爪１１ｃは、エアバッグカバー２２の上側の連結壁部２５を係止するものであり、下部側の係止突起１１ｄは、下側の連結壁部２６を貫通し、連結壁部２６の下面側を上方側に向けて押えて係止突起１１ｄを閂状に係止する押え材１２と協働して、連結壁部２６を保持している。また、図３に示すように、周壁部１１ａの左右方向の一方の側壁、図例の場合には、右側壁には、インフレーター１４の本体１５のコネクタ１９側の端部を挿通可能な挿通孔１１ｅが、形成されている。さらに、底壁部１１ｆには、インフレーター１４の取付ボルト１７を挿通させるための２つの取付孔１１ｇが、形成されている。

押え材１２は、板金製とした断面Ｌ字状として、連結壁部２６の下面側に上向きに押えた状態で、取付ボルト１７を利用して、ケース１１の底壁部１１ｆに取り付けられている。

このケース１１は、周壁部１１ａに固着された二本のブラケット１０を利用して、車両のボディ側に連結固定されるように構成されている。

エアバッグカバー２２は、図２，３に示すように、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１１の車両後方側を覆い可能なように構成され、ケース１１に組み付けられている。また、エアバッグカバー２２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におけるロアパネル９ｂ側に、配設されている（図１１参照）。エアバッグカバー２２におけるケース１１の開口１１ｂの後方付近には、それぞれ、インテグラルヒンジからなるヒンジ部２３ａを回転中心として、上下両側に開く二枚の扉部２３が配設されている。扉部２３，２３の周囲には、ケース１１の周壁部１１ａを囲うように前方に延びるカバー壁部２４，２４と連結壁部２５，２６とが配設されている。カバー壁部２４は、周壁部１１ａの左右両側を覆うように配設され、連結壁部２５，２６は、周壁部１１ａの上下を覆うように、配設されている。連結壁部２５，２６には、既述したように、係止爪１１ｃや係止突起１１ｄを挿入させて、周縁を係止される係止孔２５ａ，２６ａが配設されている（図２参照）。

インフレーター１４は、図２，３に示すように、軸方向を車両の左右方向に沿って配設されるシリンダタイプとして構成され、略円柱状の本体１５とディフューザー１６とを備えて構成されている。本体１５の一端側（実施形態の場合、左端側）には、複数のガス吐出口１５ａが、配設されている。そして、本体１５における他端側（右端側）には、作動信号入力用のリード線２０と結線させたコネクタ１９が、接続されることとなる。ディフューザー１６は、本体１５を覆い可能な略円筒状の板金製として、ケース１１の底壁部１１ｆに、取付ボルト１７をナット１８止めする際に、本体１５を、底壁部１１ｆ側に押し付けて底壁部１１ｆに取り付けるためのクランプ部１６ａと、本体１５のガス吐出口１５ａから吐出される膨張用ガスＧを後方側へ流出可能な複数のガス流出口１６ｂと、を備えるとともに、前方側へ突出する既述の複数（実施形態では２本）の取付ボルト１７を備えて構成されている。

なお、このインフレーター１４には、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に、ステアリングホイール７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２０を介して、作動信号が入力されることとなる。

また、複数のガス流出口１６ｂの開口面積は、ディフューザー１６の左端側のガス流出口１６ｂｃが大きく、本体１５の左端側のガス吐出口１５ａから吐出される膨張用ガスＧは、左端側のガス流出口１６ｂｃからエアバッグ３０内に流入することとなる。

そして、ディフューザー１６の取付ボルト１７は、エアバッグ３０がインフレーター１４のディフューザー１６を収納した状態で折り畳まれる際に、エアバッグ３０の取付孔３２ａから突出され、かつ、エアバッグ３０をケース１１へ収納する際に、ケース１１から突出させて、ナット１８を締結される。そして、各取付ボルト１７は、ナット１８止めされて、インフレーター１４とともに、エアバッグ３０をケース１１に取り付ける取付手段を構成することとなる。

エアバッグ３０は、図４〜６に示すように、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織布から形成されて、膨張完了時の形状を、下部側の左右方向の幅寸法を狭めるホームベース形の板状とし、運転者Ｄ側に配置される運転者側壁部３１と、運転者側壁部３１の外周縁から連なって、運転者側壁部３１と対向するように運転者側壁部３１の前方側となるコラムカバー５側に配置されるカバー側壁部３２と、を備えて構成されている（図１の二点鎖線参照）。エアバッグ３０は、運転者側壁部３１とカバー側壁部３２との外形形状を等しくする平面バッグタイプとしている。そして、エアバッグ３０の下縁３０ｂ側のカバー側壁部３２には、インフレーター１４の取付ボルト１７，１７を突出可能な取付孔３２ａ，３２ａが形成されるとともに、インフレーター１４の本体１５におけるコネクタ１９側の端部を突出させる挿通孔３２ｂが開口されている（図３参照）。

なお、このエアバッグ３０は、外周壁５５の構成部材として、図６，８に示すように、エアバッグ３０の上縁３０ａ側で折り返して、運転者側壁部３１とカバー側壁部３２との上部側を形成する上パネル材５６と、カバー側壁部３２の下部側を形成する下前パネル材５７と、運転者側壁部３１の下部側を形成する下後パネル材５８と、から構成されている。さらに、エアバッグ３０の構成素材としては、下前パネル材５７と下後パネル材５８とをそれぞれ補強する前補強材５９と後補強材６０、及び、厚さ規制用テザー（規制用テザー）４６と凹部用テザー５１とをそれぞれ形成するテザー用布材６１，６２、から構成されている。これらの上パネル材５６、下前パネル材５７、下後パネル材５８、前補強材５９、後補強材６０、及び、テザー用布材６１，６２は、ポリアミドやポリエステル等の糸を織って形成した可撓性を有した織布から形成されている。

そして、エアバッグ３０は、図１２，１３に示すように、膨張完了時の上部３０ｅ側の左右両側に、運転者Ｄの左右の膝Ｋをそれぞれ受け止め可能に厚さ寸法を大きくして膨張する膝拘束部４４（４４Ｌ，４４Ｒ）を備えるとともに、左右の膝拘束部４４Ｌ，４４Ｒの間の下方付近に、膨張完了時の運転者側壁部３１とカバー側壁部３２とを連結して、板状に膨張を完了させるための厚さ規制用テザー（以下、単に、規制用テザーとする）４６を備えて構成されている。

この規制用テザー４６は、図４〜６に示すように、左右方向に沿って配設される帯状として、前端部４６ａと後端部４６ｂとを、それぞれ、カバー側壁部３２と運転者側壁部３１とに対して、縫合により連結させている。規制用テザー４６の左右の縁（左縁，右縁）４６ｃ，４６ｄは、エアバッグ３０内の左縁３０ｃや右縁３０ｄとの間に、隙間を配置させて配設され、これらの隙間と規制用テザー４６の左右方向の中央に配置された開口が、膨張用ガスＧを上方へ流すガス流路口３７（３７Ｌ，３７Ｃ，３７Ｒ）を構成している。

そして、このエアバッグ３０は、図４〜６に示すように、規制用テザー４６の上下で、上膨張部３９と下膨張部３８との上下二室に、区画されることとなる。このエアバッグ３０の下部３０ｆ側の下膨張部３８は、インフレーター１４を内部に配置させることから、膨張用ガスＧの流れの上流側部位３５を構成し、エアバッグ３０の上部３０ｅ側の上膨張部３９は、ガス流路口３７を経て上流側部位３５から膨張用ガスＧを流入させる下流側部位３６を構成することとなる。

なお、実施形態の場合、左右の膝拘束部４４Ｌ，４４Ｒは、規制用テザー４６の上方の上膨張部３９（下流側部位３６）のエリアに配置され、エアバッグ３０の膨張完了時に、図１２，１３に示すように、最も前後方向の厚さ寸法を厚くする中心部４４ａを、それぞれ、規制用テザー４６の左縁４６ｃや右縁４６ｄの上方における規制用テザー４６とエアバッグ３０の上縁３０ａとの中間位置付近に、配置させるように構成されている。

また、実施形態のエアバッグ３０では、左右の膝拘束部４４Ｌ，４４Ｒを含めた膨張完了時の上縁３０ａ側の外周壁、換言すれば、上膨張部３９の外周壁を、エアバッグ３０の膨張完了時の上縁３０ａの左右方向の全域の部位に、左右方向に沿った直線状の折目を付けるように、既述したように、前後で折り返す折り返し部５６ａを設けて形成される可撓性を有したシート状の上パネル材５６から、形成されている（図５〜７参照）。この上パネル材５６は、折り返し部５６ａで折り返すとともに、折り返した二つの下縁５６ｃ，５６ｃを、規制用テザー４６の前端部４６ａと後端部４６ｂとを共縫いしつつ、下前パネル材５７と下後パネル材５８との上縁５７ａ，５８ａに縫合し、さらに、上パネル材５６の重ねた左右の縁５６ｂ相互を縫合すれば、上膨張部３９の周壁を形成することとなる。

さらに、膨張完了時のエアバッグ３０の左右方向の中央付近の上縁３０ａ近傍には、膨張完了時の運転者側壁部３１とカバー側壁部３２とを連結する連結材５０としての凹部用テザー５１が、配設されている（図５〜７参照）。そして、エアバッグ３０は、膨張完了時、この凹部用テザー５１により、上縁３０ａ側の左右方向の中央に、コラムカバー５の下面５ａ側を収納可能な下方へ凹む収納凹部４１が形成されることとなる（図１２，１３参照）。

凹部用テザー５１は、図６，７に示すように、左右方向に沿って配設される帯状として、前端部５１ａと後端部５１ｂとを、それぞれ、カバー側壁部３２と運転者側壁部３１とに対して、左右方向に沿う縫合ラインＳＬ１で縫合した縫合部５３により、連結させている。凹部用テザー５１の左右の縁（左縁、右縁）５１ｃ，５１ｄには、左右方向の中央側に半円弧状に凹むように、切除されて形成されたカット部５２が形成されている。凹部用テザー５１の前端部５１ａや後端部５１ｂにおける運転者側壁部３１やカバー側壁部３２に縫合する縫合部５３の左右の端末５３ａ，５３ｂは、左右のカット部５２の左右方向の中央側に最も凹んだ部位の底縁５１ｅより、それぞれ、左右方向の外方に配置されるように設定されている（図７参照）。

この連結材５０としての凹部用テザー５１は、図４〜６に示すように、運転者側壁部３１とカバー側壁部３２とへ結合させる前端部５１ａや後端部５１ｂを、規制用テザー４６の運転者側壁部３１とカバー側壁部３２とへ結合させる前端部４６ａや後端部４６ｂより、上方に高い位置とし、かつ、エアバッグ３０内の凹部用テザー５１とエアバッグ３０の上縁３０ａの間に、左右方向に沿って膨張用ガスＧを流し可能な連通部４２を形成可能な位置としている。さらに、凹部用テザー５１は、運転者側壁部３１とカバー側壁部３２を離隔させる前後方向の長さ寸法ＬＬ（図６参照）は、エアバッグ３０の膨張完了時、上縁３０ａの左右方向の中央３０ａｃ付近が、規制用テザー４６から上方に延びる寸法を抑制されて、下方へ凹み、コラムカバー５の下面５ａ側を収納可能な収納凹部４１を形成できるように設定されている。

すなわち、このような連結材５０としての凹部用テザー５１は、規制用テザー４６からエアバッグ３０の上縁３０ａまでの運転者側壁部とカバー側壁部とのそれぞれの上下方向の膜長ＰＬａ，ＰＬｃ（図１３参照）に関し、上膨張部３９における凹部用テザー５１を配置させた中央部３９ｃの膜長ＰＬｃの全長と、上膨張部３９における左右の膝拘束部４４Ｌ，４４Ｒを配置させた左側部３９ａや右側部３９ｂの膜長ＰＬａの全長とが、同等としても、収納凹部４１の部位である中央部３９ｃでは、図１３のＢに示すように、エアバッグ３０の内部側に前後方向に沿って凹ませるようなタック３９ｄを設けて、運転者側壁部３１とカバー側壁部３２とが凹部用テザー５１により連結される構成となる。そのため、収納凹部４１の部位では、エアバッグ３０の膨張完了時、上方に延びる寸法を抑制されて、下方へ凹むこととなる（図１１，１２参照）。

なお、凹部用テザー５１の前端部５１ａや後端部５１ｂの運転者側壁部３１やカバー側壁部３２に縫合糸ＳＳを使用して縫合した縫合部５３の縫合ラインＳＬ１は、実施形態の場合、相互に平行に左右方向に沿って、上下に離れた二列として、配設されている（図４，５，７参照）。

また、凹部用テザー５１は、ポリアミドやポリエステル等の経糸ＶＳと緯糸ＨＳとを平織り等で織って形成した織布からなるテザー用布材６２を二つ折りして形成されている（図６参照）。そして、経糸ＶＳと緯糸ＨＳとの糸目のバイアス方向ＢＤと略直交方向に、縫合ラインＳＬ１を配置させて（図７参照）、すなわち、経糸ＶＳや緯糸ＨＳに対する交差角度θを略４５°とするように左右方向に沿わせて縫合ラインＳＬ１を配置させて、凹部用テザー５１が、前端部５１ａや後端部５１ｂを運転者側壁部３１やカバー側壁部３２に、縫合させている。

ちなみに、実施形態の場合には、規制用テザー４６においても、凹部用テザー５１と同様に、左右の縁（左縁、右縁）４６ｃ，４６ｄには、左右方向の中央側に半円弧状に凹むように、切除されて形成されたカット部４７が形成され、規制用テザー４６の前端部４６ａや後端部４６ｂにおける運転者側壁部３１やカバー側壁部３２に連結する二本の縫合ラインＳＬ２で縫合する縫合部４８の左右の端末４８ａ，４８ｂも、左右のカット部４７の左右方向の中央側に最も凹んだ部位の底縁４８ｅより、それぞれ、左右方向の外方に配置されるように設定されている。さらに、この規制用テザー４６も、経糸ＶＳと緯糸ＨＳとを平織り等で織って形成した織布からなるテザー用布材６１を二つ折りして形成されて（図５参照）、経糸ＶＳと緯糸ＨＳとの糸目のバイアス方向ＢＤと略直交方向とするように、左右方向に沿って縫合ラインＳＬ２を配置させて、運転者側壁部３１やカバー側壁部３２に連結させている。

このエアバッグ３０の製造は、まず、上パネル材５６を、折り返し部５６ａで折り返すとともに、凹部用テザー５１の前端部５１ａと後端部５１ｂとを、上パネル材５６における運転者側壁部３１とカバー側壁部３２となる所定位置に縫合する。また、上パネル材５６の折り返した二つの下縁５６ｃ，５６ｃを、規制用テザー４６の前端部４６ａと後端部４６ｂとを共縫いしつつ、前補強材５９と後補強材６０とをそれぞれ重ねた下前パネル材５７と下後パネル材５８との上縁５７ａ，５８ａに対して、縫合する。そして、上パネル材５６の重ねた左右の縁５６ｂ相互を縫合するとともに、重ねた下前パネル材５７と下後パネル材５８との左右の縁５７ｂ，５８ｂ相互と下縁５７ｃ，５８ｃ相互とを、縫合すれば、エアバッグ３０を製造することができる。

そして、このように製造したエアバッグ３０内に、挿通孔３２ｂからディフューザー１６を挿入し、各取付ボルト１７を取付孔３２ａから突出させて、エアバッグ３０を折り畳む。この折り畳みは、車両搭載後の展開膨張時に、収納部位としてのケース１１から後方側に突出しつつ上方に延びるように、上縁３０ａを下縁３０ｂ側に接近させるように折り畳むとともに、左縁３０ｃと右縁３０ｄとを左右方向の中央側に折り畳むように折ることとなる。

エアバッグ３０を折り畳んだ後は、取付ボルト１７や挿通孔３２ｂのエリアを除いて、破断可能なラッピング材で包んでおく。そして、各取付ボルト１７を底壁部１１ｆから突出するように、エアバッグ３０をケース１１内に収納し、係止爪１１ｃと係止突起１１ｄとに連結壁部２５，２６を係止させて、さらに、押え材１２を利用して、連結壁部２６を周壁部１１ａに押えて、各取付ボルト１７にナット１８を締結すれば、ケース１１にエアバッグカバー２２を取り付けることができる。そして、車両搭載前に、インフレーター１４の本体１５を、ケース１１の周壁部１１ａの挿通孔１１ｅ、エアバッグ３０の挿通孔３２ｂを経て、エアバッグ３０内に挿入し、その後、さらに各ナット１８を強く締結して、本体１５をディフューザー１６に把持させれば、膝保護用エアバッグ装置Ｓを組み付けることができ、その後、車両に搭載されたエアバッグ作動回路から延びるリード線２０のコネクタ１９をインフレーター１４の本体１５に接続しつつ、ブラケット１０を利用して、ケース１１を車両のボディに取り付ければ、膝保護用エアバッグ装置Ｓを車両に搭載することができる。

膝保護用エアバッグ装置Ｓの車両への搭載後、リード線２０を経てインフレーター１４の本体１５に作動信号が入力されれば、インフレーター１４のガス吐出口１５ａから膨張用ガスＧが吐出され、膨張用ガスＧが、ディフューザー１６のガス流出口１６ｂを経て、エアバッグ３０内に流入することとなる（図３参照）。そして、エアバッグ３０は、膨張して、図示しないラッピングシートを破断させ、エアバッグカバー２２の扉部２３，２３を上下両側に押し開き、図９，１０に示すように、ケース１１の突出用の開口１１ｂから後方側に突出しつつ上方に延びるように展開膨張し、運転者Ｄの膝Ｋを保護可能に、下部側から上部側に向かって斜め上後方向に延びるコラムカバー５の下面５ａを覆うように配置されることとなる。

そして、実施形態のエアバッグ３０では、膨張完了時に、収納凹部４１内にコラムカバー５の下面５ａ側を収納することから、上膨張部３９の中央部３９ｃ付近が、膝Ｋ側に突出せず、左右の膝拘束部４４をコラムカバー５の左右のロアパネル９ｂの後面９ｃから後方側に浮かせず（図９，１１参照）、接近している運転者Ｄの膝Ｋが左右の膝拘束部４４に当接する際、ロアパネル９ｂの後面９ｃに前面側を支持された膝拘束部４４によって、迅速に受け止めることができる。

さらに、運転者Ｄの膝Ｋが、左右の膝拘束部４４より左右方向の中央部３９ｃ付近側にずれて侵入してきても、下方に凹んだ収納凹部４１の容積分の部位（図１０，１１の二点鎖線で示す部位３０ｇ）が、上縁３０ａ側に無く、中央部３９ｃ付近がコラムカバー５を介在させてコラム本体２を上方へ押し上げるように変形させることを防止できる。

そして、実施形態のエアバッグ３０では、単に、上パネル材５６を、左右方向に沿った直線状の折目を付けるように、前後で折り返す折り返し部５６ａを設けるとともに、折り返し部５６ａの下方で、かつ、規制用テザー４６の上方における運転者側壁部３１とカバー側壁部３２との部位を、接近させて配置させるように、連結材５０により連結するだけで、膨張完了時の上縁３０ａ側の中央３０ａｃに、コラムカバー５の下面５ａ側を収納可能な収納凹部４１を形成することができる。すなわち、図１３に示すように、規制用テザー４６からエアバッグ３０の上縁３０ａまでの運転者側壁部３１とカバー側壁部３２とのそれぞれの上下方向の膜長に関し、膝拘束部４４の部位（上膨張部３９の左側部３９ａや右側部３９ｂ）の膜長ＰＬａと、収納凹部４１の部位（上膨張部３９の中央部３９ｃ）の膜長ＰＬｃとが、同等としても、凹部用テザー５１により、収納凹部４１の部位では、エアバッグ３０の内部側に前後方向に沿って凹ませるようなタック３９ｄが設けられている。そのため、運転者側壁部３１とカバー側壁部３２とが連結材５０により連結されて自由膨張を抑制され、エアバッグ３０の膨張完了時、上縁３０ａの中央３０ａｃでは、上方に延びる寸法を抑制されて、下方へ凹む収納凹部４１が形成されることとなる。

そして、このようなエアバッグ３０の製造では、上パネル材５６を、折り返し部５６ａを設けて、前後に二つ折りしつつ、規制用テザー４６の上方における運転者側壁部３１とカバー側壁部３２との部位を、単に、連結材５０で連結するだけで、収納凹部４１を形成できて、従来のような膝保護用エアバッグの湾曲した上縁を二重縫製等により結合しなくとも済み、簡便に、エアバッグ３０を製造することができる。

また、エアバッグ３０の上縁３０ａは、従来のようなエアバッグの外周壁を構成するための運転者側壁部とカバー側壁部との二枚のパネル材を相互に重ねて結合した結合部位でなく、単に、一枚の連続する上パネル材５６を二つ折りしたような折り返し部５６ａが形成されるだけであって、重ね合わせた結合面を有しないから、シール性を良好にすることができる。

さらに、膨張完了時のエアバッグ３０の上縁３０ａに、収納凹部４１を構成するエアバッグ３０の内側に突出する突出部位３９ｅが形成されても（図９，１２参照）、その突出部位３９ｅは、左右方向に沿う直線状の折目を付けるように、折り返し部５６ａを設けているだけであり、極力、膨張用ガスＧの流れの抵抗となることを抑制できる。さらに、連結材５０は、エアバッグ３０内の連結材５０と折り返し部５６ａとの間に、左右方向に沿って膨張用ガスＧを流し可能な連通部４２を設けて、配設されており、エアバッグ３０の上縁３０ａに沿って左右に流れる膨張用ガスＧを円滑に流すことが可能となる。その結果、実施形態のように、膨張用ガスＧを供給するインフレーター１４が、図３に示すように、ガス吐出口１５ａを上流側部位３５の左右の一方側、実施形態では、左側、に配置させるシリンダタイプとして、図１２に示すように、膨張用ガスＧが上流側部位３５の左右の一方側（左側）から片寄って流入してきても、エアバッグ３０の上縁３０ａ側では、左右方向（実施形態の場合には、左から右）に円滑に膨張用ガスＧが流れことから、エアバッグ３０の上縁３０ａ側を、バラツキを抑えて、極力、左右均等に展開膨張させることができる。

したがって、実施形態のエアバッグ３０では、簡便に製造できるとともに、膨張用ガスＧが上流側部位３５の左右の一方側から片寄って流入してきても、極力、左右のバラツキを抑えて展開膨張させることができる。

そして、実施形態では、連結材５０として、運転者側壁部３１とカバー側壁部３２とを前後方向で離隔させて、前後の両端部（前端部５１ａと後端部５１ｂ）を、それぞれ、運転者側壁部３１とカバー側壁部３２とに連結させる凹部用テザー５１から構成している。そのため、運転者側壁部３１とカバー側壁部３２とを前後方向で離隔させることができ、運転者側壁部３１とカバー側壁部３２とを直接接触させるように連結する場合に比べて、連結材５０の配置位置に、運転者側壁部３１とカバー側壁部３２との間に膨張スペースＢＳ（図６，９，１３参照）を設けることができて、膝拘束部４４を、連結材５０としての凹部用テザー５１の配置位置の近傍に、所定の厚さ寸法として、容易に配置させることができる。

また、実施形態では、凹部用テザー５１が、経糸ＶＳと緯糸ＨＳとを織って形成した織布からなるテザー用布材６２から形成されており、そして、凹部用テザー５１の前後の両端部である前端部５１ａと後端部５１ｂとが、左右方向に沿う縫合ラインＳＬ１の縫合部５３で縫合し、かつ、経糸ＶＳと緯糸ＨＳとの糸目のバイアス方向ＢＤと略直交方向に、縫合ラインＳＬ１を配置させて、運転者側壁部３１とカバー側壁部３２とに連結されている（図７参照）。そのため、エアバッグ３０の膨張完了時に、凹部用テザー５１には、前後に離れるように大きな引張力Ｔが作用するが、テザー用布材６２の経糸ＶＳと緯糸ＨＳとの糸目のバイアス方向ＢＤと略直交方向、すなわち、テザー用布材６２の伸び易いような経糸ＶＳや緯糸ＨＳに対して略４５°で交差する左右方向に、運転者側壁部３１とカバー側壁部３２とに位置する縫合部５３の縫合ラインＳＬ１が配置されており、凹部用テザー５１に急激に引張力Ｔが作用しても、糸目のクッション作用によって、凹部用テザー５１が破損する事態を防止できる。

さらに、実施形態では、運転者側壁部３１とカバー側壁部３２との間における凹部用テザー５１の左右の左縁５１ｃと右縁５１ｄとには、運転者側壁部３１とカバー側壁部３２との縫合部５３の左右の各端末５３ａ，５３ｂより左右方向の中央側に凹むように、カット部５２が形成されている（図７参照）。そのため、エアバッグ３０の膨張時に、凹部用テザー５１に前後に離れるように引張力Ｔが作用する際、その引張力Ｔは、左右のカット部５２における左右方向の中央側に凹んだ底縁５１ｅ，５１ｅ相互の間のエリア５１ｆで、実質的に作用する。しかし、縫合部５３の左右両側の各端末５３ａ，５３ｂは、左右のカット部５２における左右方向の中央側に凹んだ底縁５１ｅ，５１ｅ相互の間のエリア５１ｆより、左右両側の外方に延びるように、配置されおり、直接、前後方向に作用する引張力Ｔが作用しない。そのため、エアバッグ３０の膨張時に凹部用テザー５１に作用する引張力Ｔは、縫合部５３の左右の各端末５３ａ，５３ｂに作用し難くなり、換言すれば、縫合部５３の左右の端末５３ａ，５３ｂでは、引張力Ｔによる応力集中が緩和されることとなって、凹部用テザー５１は、縫合強度を向上させて、運転者側壁部３１とカバー側壁部３２とへ縫合させることができる。

なお、実施形態では、連結材５０の配置位置に膨張スペースＢＳを設けることができるように、凹部用テザー５１を使用した場合を示したが、この点を考慮しなけば、図１４，１５に示すエアバッグ３０Ａのように、連結材５０Ａは、運転者側壁部３１とカバー側壁部３２とを直接接触させるように連結させる縫合糸や接着剤等から形成してもよい。図例の場合は、連結材５０Ａを縫合糸から構成している。但し、図１４，１５のように、運転者側壁部３１とカバー側壁部３２とを直接接触させるように連結する場合には、連結材５０Ａの配置位置に、運転者側壁部３１とカバー側壁部３２との間に膨張スペースを設けることができず、連結材５０Ａの配置位置の近傍では、厚さ寸法の小さな膝拘束部４４Ａを設けることとなり、逆に、所定の厚さ寸法の膝拘束部を配設する場合には、連結材５０Ａから離れた位置に配置させることとなって、エアバッグをコンパクトに構成し難くなってしまう。

また、実施形態のエアバッグ３０における収納凹部４１の下方への凹み量は、運転者側壁部３１とカバー側壁部３２を離隔させる連結材５０としての凹部用テザー５１の前後方向の長さ寸法ＬＬを、小さくさせることにより、反比例して、大きく設定することができる。また、コラムカバー５の下面５ａ側の形状に対応させて、収納凹部４１の左右に広げたり狭める調整は、連結材５０としての凹部用テザー５１の左右方向の幅寸法ＷＬ（図４，７参照）を、比例させるように広げたり狭めたりして調整すればよい。

但し、この連結材５０としての幅寸法ＷＬは、膝拘束部４４の中心部４４ａの厚さを薄くしないように、エアバッグ３０の膨張完了時の左右の膝拘束部４４Ｌ，４４Ｒの中心部４４ａ，４４ａ間の距離ＷＫ（図４参照）より、極力、小さくすることが望ましい。

さらに、凹部用テザー５１は、連通部４２の開口面積を大きくできるように、運転者側壁部３１とカバー側壁部３２とへ結合させる前端部５１ａや後端部５１ｂを、折り返し部５６ａから下方に離してもよいが、膝拘束部４４の中心部４４ａ近傍に配置させれば、膝拘束部４４の中心部４４ａを薄くさせる作用を生じさせるため、膝拘束部４４の中心部４４ａより、上方に離れる位置に、凹部用テザー５１の前端部５１ａや後端部５１ｂは配置させることが望ましい。

本発明の一実施形態のエアバッグが使用される膝保護用エアバッグ装置の車両搭載状態を示す概略縦断面図である。 実施形態の膝保護用エアバッグ装置の車両搭載状態を示す概略縦断面図である。 実施形態の膝保護用エアバッグ装置の車両搭載状態を示す概略拡大横断面図である。 実施形態のエアバッグの正面図である。 実施形態のエアバッグの背面図である。 実施形態のエアバッグにおける運転者側壁部とカバー側壁部とを前後に離した状態の縦断面図であり、図４のVI−VI部位に対応する。 実施形態の凹部用テザーにおける運転者側壁部とカバー側壁部とに縫合した縫合部の縫合ラインを示す図であり、図６のVII−VII部位から見て、凹部用テザーを平らに展開させた状態を示す。 実施形態のエアバッグの構成素材を示す平面図である。 実施形態のエアバッグの車両搭載状態での膨張完了時を示す縦断面図であり、図１１のIX−IX部位付近を示す概略断面図である。 実施形態のエアバッグの車両搭載状態での膨張完了時を示す縦断面図であり、図１１のX−X部位付近を示す概略断面図である。 実施形態のエアバッグの車両搭載状態での膨張完了時を示す車両後方側から見た正面図である。 実施形態のエアバッグを単体で膨張させた状態を示す正面図である。 実施形態のエアバッグを単体で膨張させた状態を示す断面図であり、図１２のXIIIA−XIIIA部位とXIIIB-XIIIB部位とに対応する概略図である。 実施形態の変形例のエアバッグを単体で膨張させた状態を示す正面図である。 図１４に示すエアバッグを単体で膨張させた状態を示す断面図であり、図１４のXV−XV部位に対応する。

符号の説明

５…コラムカバー、
５ａ…（コラムカバーの）下面、
１１…（収納部位）ケース、
３０，３０Ａ…（膝保護）エアバッグ、
３０ａ…（エアバッグの）上縁、
３１…運転者側壁部、
３２…カバー側壁部、
３５…上流側部位、
３６…下流側部位、
４１…収納凹部、
４２…連通部、
４４（４４Ｌ，４４Ｒ）…膝拘束部、
４６…（厚さ）規制用テザー、
４７…カット部、
５０，５０Ａ…連結材、
５１…凹部用テザー、
５１ａ…前端部、
５１ｂ…後端部、
５２…カット部、
５３…縫合部、
５３ａ，５３ｂ…端末、
５６…上パネル材、
５６ａ…折り返し部、
６２…テザー用布材、
ＶＳ…経糸、
ＨＳ…緯糸、
ＢＤ…バイアス方向、
ＳＬ１…縫合ライン、
Ｓ…膝保護用エアバッグ装置、
Ｇ…膨張用ガス、
Ｄ…運転者、
Ｋ…膝。

Claims (3)

1. 着座した運転者の膝の前方側の下方に、折り畳まれて収納され、
   膨張完了時の下部側を膨張用ガスの上流側部位とし、上部側を膨張用ガスの下流側部位として、
   膨張用ガスの流入時に、収納部位から後方側に突出しつつ上方に延びるように展開膨張し、下部側から上部側に向かって斜め上後方向に延びるコラムカバーの下面を覆うように配置される構成とし、
   膨張完了時の上部側の左右両側に、左右の膝をそれぞれ受け止め可能に厚さ寸法を大きくして膨張する膝拘束部を備えるとともに、左右の前記膝拘束部の間の下方付近に、膨張完了時の運転者側の運転者側壁部とコラムカバー側のカバー側壁部とを連結して、板状に膨張を完了させるための厚さ規制用テザーを備え、さらに、
   膨張完了時の上縁側の左右方向の中央に、前記コラムカバーの下面側を収納可能な下方へ凹む収納凹部を備えて構成される膝保護エアバッグであって、
   膨張完了時の上縁側の外周壁が、膨張完了時の前記上縁の左右方向の全域の部位に、左右方向に沿った直線状の折目を付けるように、前後で折り返す折り返し部を設けて形成される可撓性を有したシート状の上パネル材から、形成され、
   前記上パネル材における左右方向の中央付近の前記折り返し部の下方で、かつ、前記厚さ規制用テザーの上方に、前記収納凹部を形成可能に、前記運転者側壁部と前記カバー側壁部とを接近させて配置させる連結材が、配置され、
   前記連結材が、前記エアバッグ内の前記連結材と前記折り返し部との間に、左右方向に沿って膨張用ガスを流し可能な連通部を設けて、配設されていることを特徴とする膝保護エアバッグ。
2. 前記連結材が、前記運転者側壁部と前記カバー側壁部とを前後方向で離隔させて、前後の両端部を、それぞれ、前記運転者側壁部と前記カバー側壁部とに連結させる凹部用テザーとして、構成されていることを特徴とする請求項１に記載の膝保護エアバッグ。
3. 前記凹部用テザーが、経糸と緯糸とを織って形成した織布からなるテザー用布材から形成され、
   前記凹部用テザーの前後の両端部が、左右方向に沿う縫合ラインで縫合した縫合部により、前記運転者側壁部と前記カバー側壁部とに連結されるとともに、前記経糸と前記緯糸との糸目のバイアス方向と略直交方向に、前記縫合ラインを配置させて、配設され、
   前記運転者側壁部と前記カバー側壁部との間における前記凹部用テザーの左右の縁に、前記運転者側壁部と前記カバー側壁部とに位置する前記縫合部の左右の各端末より左右方向の中央側に凹むように、カット部が形成されていることを特徴とする請求項２に記載の膝保護エアバッグ。
   

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