JP4254451B2 - 膝保護用エアバッグ装置 - Google Patents

Description

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。

従来、乗員の膝を保護するための膝保護用エアバッグ装置では、インフレーターを内蔵させたエアバッグを折り畳んで、ケースに収納させている構成であった（例えば、特許文献１参照）。インフレーターは、膨張用ガスを吐出可能な本体と、本体の軸方向と略直交するように突出してインフレーターをケースに取付固定するための取付ボルトと、を、備えていた。そして、従来の膝保護用エアバッグ装置では、エアバッグ内に内蔵されたインフレーター本体の端部を、エアバッグに形成された挿通孔を介して、ケースから突出させ、リード線を結線させたコネクタと接続させる構成であった。
特開２００３−２０５８１６公報

しかし、従来の膝保護用エアバッグ装置では、エアバッグに形成される挿通孔の内径寸法を、シール性を確保する見地から、インフレーター本体の外形寸法と略同一に設定していた。そのため、インフレーターを挿通孔からエアバッグ内に挿入し難いことから、エアバッグに、挿通孔とは別に、インフレーターをエアバッグ内に容易に挿入可能とする開口部を、設けていた。その結果、インフレーターのエアバッグ内への挿入作業後に、この開口部を縫合して閉じる作業が必要となり、エアバッグの製造工数が増大していた。

本発明は、上述の課題を解決するものであり、インフレーターのエアバッグへの挿入作業が容易となり、製造工数及びコストを低減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。

本発明に係る膝保護用エアバッグ装置は、着座した乗員の膝の前方に配設されて、
折り畳まれたエアバッグと、エアバッグ内に収納されてエアバッグに膨張用ガスを供給するインフレーターと、車両後方側を開口させた略箱形状とされてエアバッグとインフレーターとを収納させるケースと、を備えて構成され、
インフレーターが、
膨張用ガスを吐出可能な本体と、
本体の軸方向と略直交するように突出するとともに、インフレーターをケースに取付固定するための取付ボルトと、
を、備えて構成され、
エアバッグが、
インフレーターにおける本体の端部を突出可能な挿通孔と、取付ボルトを突出可能な取付孔と、を、備えるとともに、
挿通孔から突出させたインフレーターの本体をケースから突出させ、かつ、取付孔から突出させたインフレーターの取付ボルトを、ケースに取付固定させることにより、インフレーターとともにケースに取付固定される構成の膝保護用エアバッグ装置において、
挿通孔が、内径寸法をインフレーターの本体の外径寸法と略同一とされ、
エアバッグにおける挿通孔の周縁が、挿通孔に連通したスリットを備えて、エアバッグの展開膨張時に、ケースの内周面に当接可能とするように、スリットを閉じた状態でケースに収納され、
スリットが、挿通孔とともに、インフレーターの本体を取付ボルトごと挿通可能な長さ寸法に設定され、かつ、エアバッグの展開膨張時において、前記スリットの開きを抑制可能に、挿通孔周縁におけるエアバッグの基布の引張方向と同じ方向を向いて、略沿うように、挿通孔側から先端側に向かう方向を、配設させて、形成されていることを特徴とする。

本発明の膝保護用エアバッグ装置では、エアバッグに形成される挿通孔が、周縁にスリットを連通させている。そのため、インフレーターのエアバッグ内への挿入作業時に、スリットを拡開させるようにすれば、挿通孔とスリットを利用して、インフレーターをエアバッグ内に、容易に収納することができる。その結果、従来の膝保護用エアバッグ装置のごとく、エアバッグに、インフレーターを収納させるための開口部を配設させる必要がなくなり、また、開口部を縫合させる作業も不要となる。その結果、膝保護用エアバッグ装置の製造コストを低減させることができ、同時に、インフレーターのエアバッグへの挿入作業性も良好となることから、膝保護用エアバッグ装置の製造工数も低減することができる。

従って、本発明の膝保護用エアバッグ装置では、インフレーターのエアバッグへの挿入作業が容易であり、製造工数及びコストを低減させることができる。

そして、本発明の膝保護用エアバッグ装置では、エアバッグをケースに収納させた状態において、挿通孔周縁に配設されたスリットが閉じるとともに、この挿通孔周縁の部位が、エアバッグの展開膨張時に、ケースの内周面に当接可能に、収納されることとなる。そのため、エアバッグの展開膨張時に、スリットがケースの内周面に当接されて開かず、インフレーターから吐出された膨張用ガスが、スリットから漏れることを抑えることができて、膨張完了時のエアバッグからのガス漏れを抑えることができる。

また、本発明の膝保護用エアバッグ装置では、エアバッグの展開膨張時に、挿通孔周縁の基布が引っ張られても、スリットが、挿通孔側から先端側に向かう方向を基布の引張方向と同じ方向に向けて、略沿うように配設されていることから、エアバッグの展開膨張時に、スリットが開くことを、極力抑えることができる。そのため、インフレーターから吐出された膨張用ガスが、スリットから漏れることを、一層、抑えることができる。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。実施形態の膝保護用エアバッグ装置Ｓは、図１・４に示すごとく、乗員としての運転者ＭＤの膝Ｋ（ＫＬ・ＫＲ）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９の下方に配設されている。

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。

ステアリングコラム９は、図１に示すように、ステアリングホイール８に連結されるコラム本体１０と、ステアリングホイール８の下方のコラム本体１０を覆うように配設されるコラムカバー１３と、を備えて構成されている。コラム本体１０は、メインシャフト１１と、メインシャフト１１の周囲を覆うコラムチューブ１２と、を備えて構成されている。

コラムカバー１３は、略四角筒形状の合成樹脂製として、コラム本体１０を覆うように、コラム本体１０の軸方向に沿って配設されている。コラムカバー１３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）１４から突出する部位の後面１３ａは、略長方形板状とし、車両前後方向で、後上がりの曲面状に形成されている。

膝保護用エアバッグ装置Ｓは、折り畳まれたエアバッグ４４、エアバッグ４４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４４とインフレーター３７とを収納するとともに車両後方側を開口させたケース１７、及び、ケース１７における開口の車両後方側を覆うエアバッグカバー２６を、備えて構成されている。

ケース１７は、図２〜４に示すように、板金製として、ステアリングコラム９の下部側に配設されており、箱状の本体部１８と、本体部１８の後端から外方に延びるパネル部２３と、から構成されている。本体部１８は、略四角筒形状の周壁部１９と、周壁部１９の車両前方側を塞ぐ底壁部２１と、を備えるとともに、車両後方側に略長方形状の開口１８ａを備えて、構成されている。周壁部１９における上下方向で対向する壁部１９ａ・１９ｂの外表面側には、それぞれ、エアバッグカバー２６の後述する上下の連結壁部２９・３０をケース１７に組み付けるための複数の係止爪２０が、配設されている。この係止爪２０は、実施形態の場合、パネル部２３と一体とされて、本体部１８と別体とされている。各係止爪２０は、断面略Ｚ字形状として、エアバッグカバー２６における連結壁部２９・３０の係止穴部２９ａ・３０ａに挿入されて、係止穴部２９ａ・３０ａの周縁を係止可能とされている。

また、周壁部１９における側方側の壁部１９ｃには、インフレーター３７の後述する本体３８を挿通可能な挿通孔１９ｄが、形成されている（図３参照）。また、底壁部２１には、インフレーター３７の取付ボルト３９ｃを挿通させるための２つの挿通孔２１ａが、形成されている。

パネル部２３は、本体部１８と別体とされて、ケース１７の開口１８ａの周囲を囲むように、形成されている。また、パネル部２３には、図４に示すように、ケース１７をボディ１側に連結固定するための連結部２４が、配設されている。実施形態の場合、連結部２４は、本体部１８の上方の２箇所と、左下隅付近と、右側の上下端付近と、の５箇所に、形成されている。各連結部２４を連結させるボディ１側には、図４に示すように、ブラケット４・５・６・７が、配設される。上部側に配設される連結部２４Ａ・２４Ｂを連結させるブラケット４・５は、ボディ１側のインパネリインフォースメント２に連結されている。そして、下部側に配設される連結部２４Ｃ・２４Ｄを連結させるブラケット６・７は、ボディ１側の図示しないセンターブレースやフロントボディピラー等に連結されている。さらに、パネル部２３には、図２に示すように、エアバッグカバー２６の上側壁部２９を挿通させる挿通孔２３ａが、形成されている。

エアバッグカバー２６は、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１７の車両後方側を覆い可能なように構成され、ケース１７に組み付けられている。また、エアバッグカバー２６は、アッパパネル１４ａとロアパネル１４ｂとからなるインパネ１４におけるロアパネル１４ｂ側に、配設されており、ケース１７の開口１８ａ付近に配設される扉配設部２８と、扉配設部２８の周囲においてパネル部２３の車両後方側を覆い可能に配設される被覆部２７と、を備えて構成されている。扉配設部２８は、扉部３５と、扉部３５の周縁近傍となる部位に配設される上・下・左・右側壁部２９・３０・３１・３２と、を備えて構成されている。

扉部３５は、ケース１７の開口１８ａより僅かに大きく形成されて、開口１８ａを覆う略長方形板状とされている。扉部３５は、実施形態では、上下方向に開く２枚の扉部から構成されている。そして、扉部３５は、上端及び下端に、開き時の回転中心となるヒンジ部３４を配設させるとともに、扉部３５の周囲における車両後方側から見て略Ｈ字形状となる部位に、薄肉の破断予定部３３を、配設させて構成されている。

上側壁部２９、下側壁部３０、左側壁部３１、及び、右側壁部３２は、それぞれ、ケース本体部１８における周壁部１９の外周側に隣接して、車両前方側に突出するように、配設されている。そして、実施形態の場合、周壁部１９の上壁部１９ａ近傍に配設される上側壁部２９と、下壁部１９ｂ近傍に配設される下側壁部３０と、が、エアバッグカバー２６をケース１７に連結させる連結壁部とされている。上側・下側壁部２９・３０には、それぞれ、係止爪２０を係止させるための複数の係止穴部２９ａ・３０ａが、形成されている。

インフレーター３７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の一端側には、複数のガス吐出口３８ａが、配設されている。そして、本体３８における他端３８ｂ側には、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を覆い可能な略円筒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２本）の取付ボルト３９ｃと、を備えて構成されている。保持筒部３９ａは、本体３８のガス吐出口３８ａ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３９ｂ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。

なお、このインフレーター３７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８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。

エアバッグ４４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４６と、取付部４６の上方に配置されて、取付部４６より左右方向の幅寸法を大きくする保護部４５と、を備えて構成されている。取付部４６は、エアバッグ４４の展開膨張完了時に、ケース本体部１８内に収納されるとともに、インフレーター３７を利用して、ケース本体部１８に保持される部位となる。

また、エアバッグ４４は、１枚の織布からなるエアバッグ素材を、エアバッグ４４の下端となる部位で折り返し、縫合糸により後述するテザー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、縫合糸により縫合して形成されている。そして、エアバッグ４４は、それぞれ略扇形状とする運転者ＭＤ側の乗員側壁部５１とコラムカバー１３側の車体側壁部５２とを備えて、構成されている。

テザー５４・５５は、エアバッグ４４における保護部４５の領域内に配設されており、エアバッグ４４の展開膨張時における乗員側壁部５１と車体側壁部５２との離隔距離を規制して、保護部４５を、運転者ＭＤの膝Ｋとコラムカバー１３との間に円滑に侵入させるように展開可能とするためのものである。テザー５４・５５は、実施形態の場合、上下二段に、左右方向に沿って、配設されている。各テザー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５１と車体側壁部５２とに縫合し、対応しあう布材の端部相互を縫合して、形成されている。

車体側壁部５２の下部側における取付部４６の右縁部位（図５では左縁部位となる）には、インフレーター３７の本体３８を挿通可能な略円形に開口した挿通孔４７が、形成されている。この挿通孔４７は、内径寸法を、インフレーター本体３８の外径寸法と略同一に設定されている。そして、挿通孔４７の周縁には、スリット４８が、挿通孔４７に連通されて、配設されている。スリット４８は、エアバッグ４４の展開膨張時において、挿通孔４７周縁におけるエアバッグ４４の基布の引張方向と同じ方向を向いて、略沿うように、挿通孔４７側から先端４８ａ側に向かう方向を、配設させており、実施形態の場合、左右方向に沿って、先端４８ａ側をエアバッグ４４の外縁側に突出させるように、配設されている（図５参照）。また、スリット４８は、図５の二点鎖線に示すごとく拡開させた際に、挿通孔４７とともに、インフレーター３７を、取付ボルト３９ｃごと、挿通可能な長さ寸法に、設定されている。そして、挿通孔４７周縁の部位は、図３に示すごとく、エアバッグ４４のケース本体部１８内への折り畳み収納時、若しくは、エアバッグ４４の膨張時に、ケース本体部１８の内周面に当接するように、ケース本体部１８に収納されることとなる。

また、車体側壁部５２の下部側における取付部４６の部位には、インフレーター３７の取付ボルト３９ｃを挿通可能な２つの取付孔４９・４９が、形成されている。

次に、実施形態の膝保護用エアバッグ装置Ｓの車両への搭載について述べる。まず、エアバッグ４４内にインフレーター３７を収納させる。具体的には、インフレーター３７を、ガス吐出口３８ａ側から、スリット４８を開かせつつ挿通孔４７を挿通させるようにして、エアバッグ４４の取付部４６内に挿入させる。そして、各取付孔４９から取付ボルト３９ｃを突出させ、挿通孔４７からインフレーター本体３８の端部３８ｂを突出させて、インフレーター３７をエアバッグ４４内に収納させる。インフレーター３７の収納作業後には、挿通孔４７の周囲のスリット４８は閉じられた状態となる。

その後、エアバッグ４４を折り畳む。具体的には、図７のＡに示すように、乗員側壁部５１と車体側壁部５２とを重ねて平らに展開した状態から、左右の両縁４４ａ・４４ｂを、乗員側壁部５１の側に折り畳む。次いで、図７のＢ・Ｃに示すごとく、エアバッグ４４の上縁４４ｃ側を車体側壁部５２の側に巻くように、左右方向に沿う折目を付けてロール折りし、図７のＤに示すごとく、ケース本体部１８に収納可能とするように、ロール折りした部位５７の左右両縁５７ａ・５７ｂを、乗員側壁部５１の側に折り重ねて、エアバッグ４４の折り畳みを完了する。その後、折り崩れ防止用の破断可能な図示しないラッピング材により、エアバッグ４４をくるむ。このとき、取付孔４９及び挿通孔４７から突出したインフレーター３７の取付ボルト３９ｃや本体３８の端部３８ｂは、ラッピング材から突出させておく。

次いで、インフレーター３７の各取付ボルト３９ｃを挿通孔２１ａから突出させてナット４０止めするとともに、インフレーター本体３８の端部３８ｂを挿通孔１９ｄ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４４とともに、ケース本体部１８内に収納させる。

その後、ケース１７に、エアバッグカバー２６を組み付ける。具体的には、上側壁部２９をパネル部２３の挿通孔２３ａに挿通させるようにして、エアバッグカバー２６をケース１７側に移動させ、上側・下側壁部２９・３０の各係止穴部２９ａ・３０ａに、各係止爪２０を挿入させて、各係止穴部２９ａ・３０ａ周縁に係止させれば、ケース１７にエアバッグカバー２６を組み付けることができる。

そして、ケース１７の各連結部２４を、ブラケット４・５・６・７を利用してボディ１側に取付固定し、同時に、リード線４２を結線させたコネクタ４１を、インフレーター本体３８に接続させる。その後、インパネ１４やアンダーカバー１５（図１・２参照）を取り付ければ、エアバッグ装置Ｓを車両に搭載することができる。

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３８ａ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３９ｂを経て、エアバッグ４４内に流入することとなる。そして、エアバッグ４４は、膨張して、図示しないラッピング材を破断させ、エアバッグカバー２６の扉部３５を押圧し、破断予定部３３を破断させることとなる。そして、扉部３５が、ヒンジ部３４を回転中心として上下に開くこととなり、エアバッグ４４が、図１・４の二点鎖線で示すごとく、展開膨張することとなる。

そして、実施形態のエアバッグ装置Ｓでは、エアバッグ４４の取付部４６に形成される挿通孔４７が、周縁にスリット４８を連通させている。そのため、インフレーター３７のエアバッグ４４内への挿入作業時に、スリット４８を拡開させるようにすれば、挿通孔４７とスリット４８を利用して、インフレーター３７をエアバッグ４４内に、容易に収納することができる。その結果、従来の膝保護用エアバッグ装置のごとく、エアバッグに、インフレーターを収納させるための開口部を配設させる必要がなくなり、また、開口部を縫合させる作業も不要となる。その結果、膝保護用エアバッグ装置Ｓの製造コストを低減させることができ、同時に、インフレーター３７のエアバッグ４４への挿入作業性も良好となることから、膝保護用エアバッグ装置Ｓの製造工数も低減することができる。

従って、実施形態の膝保護用エアバッグ装置Ｓでは、インフレーター３７のエアバッグ４４への挿入作業が容易であり、製造工数及びコストを低減させることができる。

そして、実施形態のエアバッグ装置Ｓでは、エアバッグ４４をケース１７に収納させた状態において、挿通孔４７周縁に配設されたスリット４８が閉じるとともに、この挿通孔４７周縁の部位４６ａが、エアバッグ４４の展開膨張時に、ケース本体部１８における周壁部１９の内周面に当接可能に、収納されることとなる（図３参照）。そのため、エアバッグ４４の展開膨張時に、スリット４８がケース本体部１８における周壁部１９の内周面に当接されて開かず、インフレーター３７から吐出された膨張用ガスが、スリット４８から漏れることを抑えることができて、膨張完了時のエアバッグ４４からのガス漏れを抑えることができる。

また、実施形態のエアバッグ装置Ｓでは、スリット４８を、エアバッグの展開膨張時において、挿通孔４７周縁の部位４６ａを構成するエアバッグ４４の基布の引張方向と同じ方向を向いて、略沿うように、挿通孔４７側から先端４８ａ側に向かう方向を、配設させる構成である。すなわち、実施形態のエアバッグ装置Ｓでは、エアバッグ４４の展開膨張時に、挿通孔４７周縁の部位４６ａが引っ張られても、スリット４８が、この部位４６ａを構成する基布の引張方向と同じ方向を向いて、略沿うように、挿通孔４７側から先端４８ａ側に向かう方向を配設させていることから、エアバッグ４４の展開膨張時に、スリット４８が開くことを、極力抑えることができる。そのため、インフレーター３７から吐出された膨張用ガスが、スリット４８から漏れることを、一層、抑えることができる。勿論、このような点を考慮しなければ、スリットを、挿通孔４７周縁の部位４６ａを構成するエアバッグ４４の基布の引張方向と、交差するように、配設させてもよい。

なお、実施形態では、ステアリングコラム９の下方に配設されて運転者ＭＤの膝を保護するための膝保護用エアバッグ装置Ｓを例に採り説明したが、本発明の膝保護用エアバッグ装置は、助手席に着座した乗員の膝を保護するために、助手席前方に配設される膝保護用エアバッグ装置にも、適用可能である。

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縦断面図である。 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のIII−III部位の概略断面図である。 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。 実施形態で使用するエアバッグの背面図である。 図５のVI−VI部位の概略拡大断面図である。 実施形態のエアバッグの折り畳みを示す概略図である。

符号の説明

１７…ケース、
１８…本体部、
２６…エアバッグカバー、
３７…インフレーター、
３８…本体、
３８ｂ…端部、
３９ｃ…取付ボルト、
４４…エアバッグ、
４７…挿通孔、
４８…スリット、
４８ａ…先端、
４９…取付孔、
Ｋ（ＫＬ・ＫＲ）…膝、
ＭＤ…乗員、
Ｓ…膝保護用エアバッグ装置。

Claims (1)

1. 着座した乗員の膝の前方に配設されて、
   折り畳まれたエアバッグと、該エアバッグ内に収納されて前記エアバッグに膨張用ガスを供給するインフレーターと、車両後方側を開口させた略箱形状とされて前記エアバッグと前記インフレーターとを収納させるケースと、を備えて構成され、
   前記インフレーターが、
   膨張用ガスを吐出可能な本体と、
   該本体の軸方向と略直交するように突出するとともに、前記インフレーターを前記ケースに取付固定するための取付ボルトと、
   を、備えて構成され、
   前記エアバッグが、
   前記インフレーターにおける本体の端部を突出可能な挿通孔と、前記取付ボルトを突出可能な取付孔と、を、備えるとともに、
   前記挿通孔から突出させた前記インフレーターの本体を前記ケースから突出させ、かつ、前記取付孔から突出させた前記インフレーターの取付ボルトを、前記ケースに取付固定させることにより、前記インフレーターとともに前記ケースに取付固定される構成の膝保護用エアバッグ装置において、
   前記挿通孔が、内径寸法を前記インフレーターの本体の外径寸法と略同一とされ、
   前記エアバッグにおける挿通孔の周縁が、前記挿通孔に連通したスリットを備えて、前記エアバッグの展開膨張時に、前記ケースの内周面に当接可能とするように、前記スリットを閉じた状態で前記ケースに収納され、
   前記スリットが、前記挿通孔とともに、前記インフレーターの本体を前記取付ボルトごと挿通可能な長さ寸法に設定され、かつ、前記エアバッグの展開膨張時において、前記スリットの開きを抑制可能に、前記挿通孔周縁における前記エアバッグの基布の引張方向と同じ方向を向いて、略沿うように、前記挿通孔側から先端側に向かう方向を、配設させて、形成されていることを特徴とする膝保護用エアバッグ装置。

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