JP2010052484A - 膝保護用エアバッグ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】厚さ寸法の増加を抑えて、グラブドアに搭載することができる膝保護用エアバッグ装置を提供すること。
【解決手段】膝保護用エアバッグ装置Ｓは、グラブボックス１３のボックス本体１４における後部側に配置された開口１４ａを開閉可能に塞ぐグラブドア２０に搭載される。エアバッグ装置は、エアバッグ４０と、エアバッグ内に配設される略円柱状のインフレーター４２と、エアバッグとインフレーターとを収納保持するケース５４と、グラブドアの後面２０ｄに配設されて、膨張するエアバッグに押されて開くエアバッグカバー６１と、を備える。インフレーターは、膨張用ガスを吐出する本体部４３と、エアバッグとともに、本体部をケースに固定する固定部４７と、を備える。固定部４７の固定ボルト５１は、グラブドアの厚さ方向ＴＤの前方側から上下方向側にずらした突出方向ＣＤとして、本体部に配設される。
【選択図】図３

Description

本発明は、グラブボックスのボックス本体における後部側に配置された開口を開閉可能に塞ぐグラブドアに搭載されて、着座した乗員の前方側に配設される膝保護用エアバッグ装置に関する。

従来、グラブボックスに搭載される膝保護用エアバッグ装置は、グラブボックスのボックス本体が上端側に開口を備えて、下端側を回転中心としたボックス本体の後方側への引き出し時に、ボックス本体の上端側の開口を車内側に配置させる構成のビンタイプとしていた（例えば、特許文献１参照）。そして、膝保護用エアバッグ装置は、ボックス本体の後壁側に搭載され、その後壁から後方に突出して膨張を完了させるエアバッグと、エアバッグ内に配設されてエアバッグに膨張用ガスを供給する略円柱状のインフレーターと、を備えて構成されていた。さらに、このエアバッグ装置では、折り畳まれたエアバッグとインフレーターとを収納保持して、ボックス本体の後壁に取り付けられ、後部側にエアバッグの突出用開口を有したケースと、ケースの突出用開口の後方を覆うように、ボックス本体の後壁に配設されて、膨張するエアバッグに押されて開くエアバッグカバーと、を備えて構成されていた。

また、エアバッグ自体が乗員の膝を受け止めるものではないものの、ボックスタイプ（若しくはドアタイプ）としたグラブボックスのボックス本体における後部側の開口を開閉可能に塞ぐグラブドア内に、エアバッグ装置が搭載されるものがあった（例えば、特許文献２参照）。このエアバッグ装置は、グラブドア内に、エアバッグとエアバッグを膨張可能にエアバッグ内に配設されるインフレーターとを搭載して構成されていた。そして、このエアバッグ装置では、作動時、インフレーターから膨張用ガスを吐出させてエアバッグを膨張させ、そのエアバッグの膨張により、グラブドアの後面壁自体を後方側となる乗員側に押し出し、そして、クッション性のあるエアバッグに支持された後面壁により、乗員の膝を受け止めるものであった。
特開２００７−１６１０９０号公報 特開２００３−１０４１６３号公報

従来のグラブボックスに搭載される膝保護エアバッグ装置は、引き出し時のボックス本体の上部側の開口から収納物を出し入れするビンタイプのグラブボックスに搭載されるもので、引き出し時の開口から収納物の収納容積を把握できることから、予め、ボックス本体の後壁の厚さ寸法を厚くする状態で、膝保護用エアバッグ装置が後壁内に搭載されていても、容易に、ボックス本体内の収納物の収納量を判断できて、収納量以上の収納物を入れないようにすることができ、その結果、ボックス本体の開閉には支障が生じ難い。

しかし、従来のボックスタイプ（若しくはドアタイプ）のグラブボックスのように、グラブボックスが、ボックス本体と、ボックス本体の後部側の開口を開閉可能に塞ぐグラブドアと、を備えて構成されている場合には、グラブドアを開けただけでは、そのボックス本体の開口からホックス本体内の収納物の収納量を判断し難く、ボックス本体に収納物を収納した後、グラブドアを閉じようとする際、収容物にグラブドアの前面が当たって、グラブドアを閉じることができない事態を招く虞れがある。そして特に、このようなボックスタイプのグラブボックスのグラブドアに膝保護用エアバッグ装置を搭載する構成では、グラブドアが厚くなることが避けられず、ボックス本体に収納物を収納した後、グラブドアを閉じようとしても、閉じることができない事態が、一層、生じ易い。そしてその際には、収納物の収納順序や位置を変えて、収納するようにしたり、あるいは、収納物の一部の収納を止める等の対処が必要となって、グラブボックスの使用に不便となってしまう。

さらに、膝保護用エアバッグ装置の構成としては、膝を保護可能にグラブドアから後方に突出して膨張を完了させるエアバッグ、エアバッグ内に配設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、折り畳まれたエアバッグとインフレーターとを収納保持して、グラブドア内に取り付けられ、後部側にエアバッグの突出用開口を有したケース、及び、ケースの突出用開口の後方を覆うように、グラブドアの後面に配設されて、膨張するエアバッグに押されて開くエアバッグカバー、が必要となる。

そして、エアバッグは、膨張完了時の形状として、乗員の左右の両膝を受け止め可能に、左右方向に延びる板状としており、そのエアバッグに膨張用ガスを供給する場合には、インフレーターは、略円筒状のシリンダタイプのものが、コンパクトに搭載することができることとなる。

しかし、このような略円筒状のシリンダタイプのインフレーターでは、特許文献２にも開示されているように、作動時に膨張用ガスを吐出するガス吐出口を有した略円柱状の本体部と、本体部からエアバッグを貫通して突出して、エアバッグとともに本体部をケースに固定する固定部と、を備えて構成され、固定部が、ボルト等の突出部位を設けて構成されていた。そして、このボルト等の突出部位が、本体部の軸直交方向に本体部から前方側に突出して、ケースにナット止めされることから、このボルト等の突出部位を設けた固定部がグラブドアの厚さ寸法を増加させるように嵩張り、グラブドアの厚さ寸法を抑制する点に、課題があった。

本発明は、上述の課題を解決するものであり、厚さ寸法の増加を抑えて、グラブドアに搭載することができる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、グラブボックスのボックス本体における後部側に配置された開口を開閉可能に塞ぐグラブドアに搭載されて、着座した乗員の前方側に配設され、作動時、乗員の膝を保護可能なエアバッグを、グラブドアから後方側に展開膨張させる構成の膝保護用エアバッグ装置であって、
前後方向を、ボックス本体の開口を閉じている状態のグラブドアの厚さ方向に沿う方向とし、上下方向を、グラブドアの厚さ方向と直交する方向として、
グラブドアから後方に突出して膨張を完了させるエアバッグと、
エアバッグ内に配設されるとともに、エアバッグに膨張用ガスを供給する略円柱状のインフレーターと、
折り畳まれたエアバッグとインフレーターとを収納保持して、グラブドア内に取り付けられ、後部側にエアバッグの突出用開口を有したケースと、
ケースの突出用開口の後方を覆うように、グラブドアの後面に配設されて、膨張するエアバッグに押されて開くエアバッグカバーと、
を備えて構成されるとともに、
インフレーターが、作動時に膨張用ガスを吐出するガス吐出口を有した略円柱状の本体部と、本体部からエアバッグを貫通して突出して、エアバッグとともに本体部をケースに固定する固定部と、を備えて構成され、
インフレーターの本体部が、軸方向を左右方向に沿うように配置させるとともに、
インフレーターの固定部が、本体部から突出してケースに固定される突出部位の元部側から先端側に向かう突出方向を、前方向から上下方向側にずらすように、配置させて、ケースに固定されていることを特徴とする。

本発明に係る膝保護用エアバッグ装置では、インフレーターの固定部における本体部から突出してケースに固定される突出部位が、元部側から先端側にかけて、前後方向に沿って前方側に突出する構成でなく、突出方向を前方向から上下方向側にずらして、突出している。そのため、インフレーターの固定部における突出部位は、前後方向の長さ寸法を、突出部位自体の突出長さ寸法における突出部位の上下方向側にずれた角度の余弦とするように、短くできることとなって、グラブドアの厚さ寸法の増加を抑制できる。

したがって、本発明に係る膝保護用エアバッグ装置では、厚さ寸法の増加を抑えて、グラブドアに搭載することができ、ボックス本体の収納物の容積を極力大きくすることができて、グラブボックスの使い勝手が良好となる。

そして、インフレーターの固定部は、ケースの前面より後方側のエリアに配設することが望ましい。このような構成では、固定部の前端側が、ケースの前面より後方側に配置されることとなって、さらに、エアバッグ装置の前後方向の厚さ寸法を小さくでき、グラブドアの厚さ寸法の増加を抑制できることとなる。

また、インフレーターは、ケースの上下方向の中央付近に固定させ、エアバッグは、インフレーターの後方側でインフレーターの上下両側にわたるように折り畳んで、ケースに収納保持させることが望ましい。

このような構成では、インフレーターの後方側の上下にわたって、折り畳まれたエアバッグが収納されることから、エアバッグは、厚さ寸法を薄くした折り畳み形状を確保できる。また、エアバッグは、膨張時、インフレーターからの膨張用ガスを、インフレーターの上下の折畳部位に、円滑に流入させることができ、上下に幅広く展開膨張することができて、膨張初期に前進してくる膝が乗員の体格差により上下にずれていても、膨張時のエアバッグが、上下方向に幅広く展開できて、それらの膝を好適に受け止めて保護することができる。

さらに、インフレーターの固定部における突出部位が、ナット止めされることによりケースに固定される固定ボルトとして構成されている場合には、固定ボルトは、ケースの前面側における上下方向の中間付近で、前方向と上下方向との間の角度として、斜め方向に本体部から突出させて、ケースにナット止めすることが望ましい。このような構成では、膝保護用エアバッグ装置の上下方向に沿う高さ寸法と前後方向に沿う厚さ寸法との増加を共に抑えることができる。また、ケースが、固定ボルトを貫通させるための取付孔を設けた取付座を、斜めに傾斜させて配設することができて、周囲に、容易に、ナットの締め付けスペースを確保でき、固定ボルトへのナット止め作業を容易に行える。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明すると、実施形態の膝保護用エアバッグ装置Ｓは、図１，２に示すように、インストルメントパネル（以下、インパネとする）４の下部側に装着されたグラブボックス１３のグラブドア２０内に搭載されて、助手席に着座した乗員Ｍの前方側に配設されている。

なお、本明細書では、左右、前後、上下の各方向に関し、特に断らない限り、膝保護用エアバッグ装置Ｓを搭載したグラブドア２０が、グラブボックス１３の開口１４ａを閉じている傾斜した状態（上端２０ａ側を下端２０ｂ側より水平方向に沿って前方側に配置させた状態、図２参照）を基準に、左右方向は、直進時の車両の左右方向に対応し、前後方向は、直進時の車両の前後の方向であって、グラブドアの厚さ方向ＴＤに沿う方向を基準とし、上下方向ＶＤは、直進時の車両の上下の方向であって、グラブドア２０の厚さ方向ＴＤと直交する方向を基準とするものである（図３参照）。

膝保護用エアバッグ装置Ｓが配設されるグラブボックス１３は、ボックスタイプ（若しくはドアタイプ）として、ポリプロピレン等の硬質合成樹脂から形成されるボックス本体１４と、ボックス本体１４の後部側の開口１４ａを開閉可能に塞ぐグラブドア２０と、を備えて構成されている。ボックス本体１４は、下壁１５、下壁１５の上方で下壁１５に対向するように配設される上壁１６、下壁１５と上壁１６との左右両端を相互に連結して相互に左右方向で対向する左右の側壁１７，１７、及び、前壁１８、を備えて、後部側に長方形状の開口１４ａを設けた略直方体の箱形状としている。前壁１８は、下壁１５、上壁１６、及び、左右の側壁１７，１７の前縁側に連結されて、開口１４ａに対向するように、略上下方向に沿って配設されている。そして、左右の側壁１７には、下端の後端側に、グラブドア２０の開閉時のヒンジ部を構成するヒンジピン１９が配設されるとともに、ボディ１側に固定される図示しないブラケット部が配設されている。また、左右の側壁１７には、上端の後端側に、グラブドア２０を閉じた際にグラブドア２０側から突出するラッチを係止する図示しない係止凹部も形成されている。

なお、上壁１６には、インパネ４の連結部４ａにボルト５止めされる連結片１６ａが配設されている。このボルト５止め部位は、装飾パネル６によって覆われている。

また、グラブボックス１３の下方には、アンダカバー１１が配設されている。

グラブドア２０は、ボックス本体１４の開口１４ａを閉じた際に、図示しないラッチが、ばね等の付勢手段により、左右の側壁１７，１７の係止凹部に挿入されて、略上下方向に沿って開口１４ａを塞いだ状態を維持され、そして、レバー３６（図１参照）を引いて、ラッチを係止凹部から離脱させるように引き込ませれば、グラブドア２０の上端２０ａ側を、ヒンジピン１９に軸支された下端２０ｂ側を回転中心として、後方側に回転させることができて（図２の二点鎖線参照）、開口１４ａを開口させることとなる。なお、グラブドア２０を開いた際には、下端２０ｂ付近に設けられた図示しない突片が、ボックス本体１４側に設けられたストッパに当接して、開き前の前面２０ｃ側を略水平方向に沿わせて配置させるように構成されている。また、ヒンジピン１９の周囲には、グラブドア２０の急激な開きを規制するダンパ機構が配設されている。

ちなみに、上記のヒンジピン１９、レバー３６、図示しないラッチ、突片、ストッパ、ダンパ機構等は、この種のグラブボックスにおいて公知の構成である。

そして、実施形態のグラブドア２０は、開口１４ａを閉口させるように閉じた際の後面２０ｄ側のアウタパネル部２１と、前面２０ｃ側のインナパネル部２７と、の間に、膝保護用エアバッグ装置Ｓを配設させている。実施形態の場合に、アウタパネル部２１とインナパネル部２７とは、外周縁の端部を相互に突き合わせるように、上下方向に略沿って前後方向で相互に対向するように配設され、そして、それぞれの外表面側には、ひけや見切り線を覆うように、意匠性を考慮して、不織布やファブリック等からなる表皮３７，３８が貼着されている（図４参照）。

アウタパネル部２１は、図４に示すように、グラブドア２０の後面２０ｄ側の外表面側に配置されるフィラー入りのポリプロピレン等の硬質合成樹脂から形成され、膝保護用エアバッグ装置Ｓの上下の部位には、インナパネル部２７側に延びてインナパネル部２７側に固着される多数の板状若しくは棒状の補強リブ２２が配設されている。また、膝保護用エアバッグ装置Ｓの後方側には、それぞれ長方形板状とした上ドア部２３と下ドア部２４とが配設されている。上ドア部２３と下ドア部２４とには、周囲に、膨張するエアバッグ４０に押されて破断する薄肉の破断予定部２５が形成されている。破断予定部２５は、アウタパネル部２１の前面側に、連続的若しくは断続的に形成される凹溝を設けられて形成され、後方から見て、「日」の字形状に形成されている（図１参照）。そして、上ドア部２３は、前面側を後述するハウジング部３１の上ドア部３３に溶着され、膨張するエアバッグ４０に押された際、破断予定部２５を破断させて、周囲から分離されて、上ドア部３３とともに、上開きで開くように構成されている。下ドア部２４は、上ドア部２４の下方に配設されて、前面側をハウジング部３１の下ドア部３４に溶着され、膨張するエアバッグ４０に押された際、破断予定部２５を破断させて、周囲から分離されて、下ドア部３４とともに、下開きで開くように構成されている。

インナパネル部２７は、膝保護用エアバッグ装置Ｓの前方側に配置されるカバーパネル２９と、その周囲のグラブドア２０の前面側に配置される前面壁部２８と、を備えて構成されている。カバーパネル２９は、フィラー入りのポリプロピレン等の硬質合成樹脂から形成され、前面壁部２８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いる。実施形態の場合、アウタパネル部２１とインナパネル部２７とは、補強リブ２２、上ドア部２３、及び、下ドア部２４の部位を利用した振動溶着により、結合され、カバーパネル２９は、膝保護用エアバッグ装置Ｓをグラブドア２０内に搭載した後に、適宜、接着剤やファスナ構造を利用して、前面壁部２８の結合溝２８ａに嵌合させて、前面壁部２８に結合させている。なお、カバーパネル２９は、前面壁部２８に結合された際、前面壁部２８とともに、グラブドア２０の前面２０ｃ側を面一とするように、設定されている。

前面壁部２８は、膝保護用エアバッグ装置Ｓの上下左右と後方側とを囲うハウジング部３１を、備えて構成されている。ハウジング部３１は、膝保護用エアバッグ装置Ｓの上下左右を覆う筒状の周壁部３２を備え、周壁部３２の上下で対向する上壁部３２ａと下壁部３２ｂとには、上下方向に貫通する複数の係止孔３２ｃが、左右方向に沿って並設されている。これらの係止孔３２ｃは、膝保護用エアバッグ装置Ｓのケース５４の各係止爪５７ａ，５８ａが挿入されて、係止爪５７ａ，５８ａに周縁を係止されることとなる。

ハウジング部３１における膝保護用エアバッグ装置Ｓの後方側には、上ドア部２３や下ドア部２４と同様に、それぞれ長方形板状とした上ドア部３３と下ドア部３４とが配設されている。上ドア部３３は、上端側に開き時のヒンジ部３３ａとなるＵ字状に湾曲した部位を設けて、上開きに開くように構成され、下ドア部３４は、上ドア部３３の下方に配設されて、下端側に開き時のヒンジ部３４ａとなるＵ字状に湾曲した部位を設けて、下開きで開くように構成されている。また、上ドア部３３の下端と下ドア部３４の上端との間には、膨張するエアバッグ４０に押されて破断する薄肉の破断予定部３５が形成されている。破断予定部３５は、後方から見て、一文字状に配設されている。そして、上ドア部３３と下ドア部３４との左右両側は、ハウジング部３１の周壁部３２と分離されている。なお、薄肉の破断予定部３５を設けずに、上ドア部３３の下端と下ドア部３４の上端とは、予め、上下に分離させておいてもよい。

膝保護用エアバッグ装置Ｓは、図４〜６に示すように、エアバッグ４０、インフレーター４２、ケース５４、及び、エアバッグカバー６１、を備えて構成されている。エアバッグカバー６１は、グラブドア２０の後面２０ｄ側に配置される扉配設部６２と、ケース５４の周壁部５６の周囲に配設される周壁部６５と、を備えて構成されている。扉配設部６２は、アウタパネル部２１とインナパネル部２７のハウジング部３１との上ドア部２３，３３や下ドア部２４，３４、及び、その周縁の破断予定部２５，３５やヒンジ部３３ａ，３４ａ付近から構成されている。そして、このエアバッグカバー６１の扉配設部６２は、振動溶着により一体的に結合された上ドア部２３，３３相互からなる上扉部６３と、振動溶着して一体的に結合された下ドア部２４，３４相互からなる下扉部６４と、を備えて構成されている。そして、膨張するエアバッグ４０に押されれば、図４の二点鎖線に示すように、上扉部６３は、上ドア部２３，３３が周囲の破断予定部２５，３５を破断させて、ヒンジ部３３ａを回転中心として、上開きで開き、下扉部６４は、下ドア部２４，３４が周囲の破断予定部２５，３５を破断させて、ヒンジ部３４ａを回転中心として、下開きで開くこととなる。そして、エアバッグカバー６１の周壁部６５は、ハウジング部３１の周壁部３２から構成されている。

エアバッグ４０は、膨張時、グラブドア２０の後面２０ｄ側から、エアバッグカバー６１の上扉部６３と下扉部６４とを押し開いて、後方に突出して膨張を完了させ、膨張完了時に、乗員Ｍの左右両膝Ｋの前方側に配置されるように、前後方向に厚さ寸法を設けて、後方から見て左右方向に長い略長方形板状に膨張する形状としている（図１，３の二点鎖線参照）。

インフレーター４２は、エアバッグ４０に膨張用ガスを供給するもので、略円柱状に形成され、軸方向を左右方向に沿わせて、エアバッグ４０内に配設されている。実施形態の場合、インフレーター４２は、略円柱状の本体部４３と、本体部４３をケース５４に固定する固定部４７と、を備えて構成されている。本体部４３は、略円柱状の大径部４４と、大径部４４の先端側の略円柱状の小径部４５と、を備えて構成され、小径部４５に、インフレーター４２の作動時に膨張用ガスを吐出する複数のガス吐出口４５ａを配設させている。大径部４４の小径部４５から離れた端部４４ｄの端面には、図５に示すように、所定のエアバッグ作動回路から延びるリード線ＲのコネクタＣが結合される図示しないターミナルが、配設されている。

固定部４７は、本体部４３の略二倍弱の長さ寸法として左右方向に延びる略長方形板状のベース部４８と、円環状のベルト部４９と、略六角の筒形状の筒状部５０と、を備えて構成され、ベース部４８には、複数の固定ボルト５１が配設されている。実施形態の場合、固定ボルト５１は、本体部４３から突出するように延びてケース５４に固定される突出部位４７ａを構成するものである。そして、実施形態の場合、固定ボルト５１は、ベース部４８の左右両端付近と中央付近との三箇所に配設されている。筒状部５０は、ベース部４８の左右方向の中央付近に配設されて、本体部４３の小径部４５の周囲を覆うように配設され、ベルト部４９は、ベース部４８の右端側に配設されている。

この固定部４７は、図５に示すように、本体部４３の大径部４４における小径部４５から離れた元部側の前上側の外周面４４ａを、ケース５４の挿通孔６０ｃの内周面６０ｄに当接させた状態で、ベルト部４９付近の固定ボルト５１をケース５４の取付座５５ｂにナット５３止めすることにより、ベルト部４９の内周面で大径部４４の後下側の外周面４４ｂを前上側に押し、大径部４４の先端側の前上側の外周面４４ｃをベース部４８や固定ボルト５１の頭部５１ａに当接支持させて、本体部４３を、安定してケース５４に取付固定している。

そして、実施形態の場合、膝保護用エアバッグ装置Ｓをグラブドア２０に搭載した状態において、固定部４７の各固定ボルト５１の頭部５１ａからねじ部５１ｂの突出する方向、すなわち、本体部４３から突出する固定ボルト５１の元部側（頭部５１ａ側）から先端５１ｃ側（ねじ部５１ｂ側）に向かう突出方向ＣＤ、は、本体部４３の軸心Ｏを中心としたグラブドア２０の厚さ方向ＴＤに沿った前方向から、角度θ分（図例では約６０°分）ずらして、軸心Ｏから上下方向ＶＤ側の前上側に向かう方向としている（図３参照）。

換言すれば、インフレーター４２の固定部４７の各固定ボルト５１では、本体部４３の軸心Ｏの周方向の配置位置として、本体部４３の後面４３ｂ側を除くエリアであって、前面４３ａから上下方向ＶＤ側にずれた位置に、配置させて、さらに換言すれば、グラブドア２０の厚さ方向ＴＤに沿う前方向から上下方向ＶＤに沿う方向側に、０°を越えた約９０°以下の角度θ分（実施形態では、約６０°分）ずれた位置に、配置させて、ケース５４に固定されている。

さらに、実施形態では、この固定時、各固定ボルト５１のねじ部５１ｂの先端５１ｃが、ケース５４の前面５５ｆ（図４参照）から前方に突出しないように、取付座５５ｂの取付孔５５ｃの軸方向、すなわち、ねじ部５１ｂの傾斜する突出方向ＣＤ、と、ねじ部５１ｂの長さ寸法ＳＬと、が、相互に対応して、設定されている。

ケース５４は、板金製として、折り畳まれたエアバッグ４０とインフレーター４２とを収納保持して、グラブドア２０内に取り付けられ、後部側にエアバッグ４０の突出用開口５４ａを設けた略直方体の箱形状に、形成されている。このケース５４は、略四角筒形状の周壁部５６と、周壁部５６の前面側を塞ぐように配設される前面壁５５と、を備えて構成されている。周壁部５６は、前面壁５５の外周縁の上縁から後方側に延びる上壁５７、前面壁５５の外周縁の下縁から上壁５７と対向するように後方側に延びる下壁５８、及び、前面壁５５の外周縁の左右の縁からそれぞれ相互に対向するように後方側へ延びる側壁５９，６０（図５，６参照）、を備えて構成されている。

前面壁５５は、インフレーター４２の固定部４７の各固定ボルト５１を取り付ける取付座５５ｂを有して、略上下方向に沿って配設されている。そして、前面壁５５は、前方側から後方側へ「く」の字状に突出するような山形状の屈曲部５５ａを、上壁５７の近傍の下方で、左右方向に沿わせて配設されており、この屈曲部５５ａの下部側を、各固定ボルト５１をナット５３止めする取付座５５ｂとし、屈曲部５５ａ（取付座５５ｂ）の下方の部位を、インフレーター収納部５５ｄとしている。取付座５５ｂには、各固定ボルト５１を嵌挿可能な取付孔５５ｃが、左右方向に沿って並設されている。また、屈曲部５５ａの上方の上壁５７との間のスペースは、折り畳んだエアバッグ４０の上側部４０ａを収納する上側収納部５４ｂとしている。

また、インフレーター収納部５５ｄの下方の前面壁５５の部位には、前方側から後方側へ小さくＵ字状に突出する屈曲部５５ｅが形成されている。屈曲部５５ｅの後方付近から下壁５８との間のスペースは、折り畳んだエアバッグ４０の下側部４０ｂを収納する下側収納部５４ｃとしている。

なお、屈曲部５５ａ，５５ｅは、インフレーター４２やエアバッグ４０の収納部位を区画する作用の他に、前面壁５５の剛性を高める補強作用も奏している。また、前面壁５５には、軽量化の観点から、前後方向に貫通する肉盗み孔５５ｇが形成されている（図６参照）。

周壁部５６の上壁５７と下壁５８とには、インナパネル部２７のハウジング部３１の上壁部３２ａと下壁部３２ｂとに設けられた係止孔３２ｃに挿入されて、係止孔３２ｃの周縁を係止する係止爪５７ａ，５８ａが、後端付近から上下の外側に向き、さらに、前方側に向くような断面Ｊ字状に形成されている。これらの係止爪５７ａ，５８ａは、膨張するエアバッグ４０に押されて開くエアバッグカバー６１の上扉部６３と下扉部６４との開き時に、ヒンジ部３３ａ，３４ａ付近の後方移動を規制して、破断予定部２５，３５を円滑に破断させるように、上壁部３２ａと下壁部３２ｂとを係止して保持するために配設されている。

また、周壁部５６の左右の側壁５９，６０には、図６に示すように、後端から外方に延びるように、ケース５４をアウタパネル部２１に固定するための取付片５９ａ，６０ａが、配設されている。各取付片５９ａ，６０ａには、アウタパネル部２１の図示しないねじ孔に前方側から後方側に向けて締め付ける取付ボルトを貫通させる取付孔５９ｂ，６０ｂが、配設されている。

さらに、右方側の側壁６０には、インフレーター４２の本体部４３の元部側の端部４４ｄをケース５４から突出させる挿通孔６０ｃが挿通され、端部４４ｄに、エアバッグ作動用の所定のコネクタＣを結合可能に構成されている。

この膝保護用エアバッグ装置Ｓは、車両への搭載時、まず、固定ボルト５１をエアバッグ４０外に突出させるようにして、エアバッグ４０内にインフレーター４２の固定部４７を収納し、エアバッグ４０を折り畳む。この折り畳みは、膨張完了時のエアバッグ４０の前後の壁部を相互に平らに重ねて、上下の幅寸法を狭めるように、エアバッグ４０の上側部４０ａと下側部４０ｂとを、それぞれ、中央に接近させるように、前面側で折り畳んで（図例の場合には、中央側に巻くロール折りとしている）、さらに、左右の幅寸法を狭めるように、左右の縁を中央側に折り畳んで、折り畳みを完了させている。折り畳み完了時には、エアバッグ４０の折り崩れを防止するように、ラッピング材を巻いておく。なお、左右の縁を中央側に折り畳む工程は、上側部４０ａと下側部４０ｂとのロール折りの前工程に行ってもよい。

その後、各固定ボルト５１を、取付座５５ｂの取付孔５５ｃから突出させつつ、折り畳んだエアバッグ４０をケース５４内に収納する。さらに、インフレーター４２の本体部４３を、ケース５４の挿通孔６０ｃを経て、エアバッグ４０内の固定部４７のベルト部４９内と筒状部５０内とに挿入させ、ついで、各固定ボルト５１にナット５３を締結する。この時、既述したように（図５参照）、ベルト部４９付近の固定ボルト５１がケース５４の取付座５５ｂにナット５３止めされれば、本体部４３の大径部４４における小径部４５から離れた元部側の前上側の外周面４４ａが、ケース５４の挿通孔６０ｃの内周面６０ｄに当接されており、ベルト部４９の内周面が大径部４４の後下側の外周面４４ｂを前上側に押し、大径部４４の先端側の前上側の外周面４４ｃがベース部４８や固定ボルト５１の頭部５１ａに当接支持されて、本体部４３が安定してケース５４に取付固定されて、エアバッグ組付体３９が形成される。なお、エアバッグ組付体３９は、膝保護用エアバッグ装置Ｓのエアバッグカバー６１を除いた部位から構成されている。

そして、エアバッグ組付体３９を、カバーパネル２９を取り外し状態のグラブドア２０のハウジング部３１における周壁部３２（エアバッグカバー６１の周壁部６５）内に、挿入させて、ケース５４の各係止爪５７ａ，５８ａをエアバッグカバー６１の周壁部６５（ハウジング部３１の周壁部３２）における各係止孔３２ｃに挿入させて、その周縁に係止させ、さらに、取付孔５９ｂ、６０ｂを利用して、ケース５４の左右の側壁５９，６０の取付片５９ａ、６０ａをアウタパネル部２１にボルト止めすれば、膝保護用エアバッグ装置Ｓをグラブドア２０に組み付けることができる。

なお、グラブドア２０は、予め、アウタパネル部２１とインナパネル部２７のハウジング部３１及び前面壁部２８とを、振動溶着で結合させておく。

膝保護用エアバッグ装置Ｓをグラブドア２０に組み付けた後には、カバーパネル２９を、膝保護用エアバッグ装置Ｓの前方側を覆うように、結合溝２８ａに嵌合させて、インナパネル部２７の前面壁部２８に結合させ、表皮３７，３８を貼着させれば、膝保護用エアバッグ装置Ｓを内蔵したグラブドア２０を製造することができる。なお、表皮３８は、アウタパネル部２１とインナパネル部２７との振動溶着前、あるいは、振動溶着後におけるカバーパネル２９のインナパネル部２７への結合前に、アウタパネル部２１に貼着してもよい。

その後、グラブドア２０をボックス本体１４に組み付けて、ボックス本体１４を車両に取り付けるとともに、ボックス本体１４とインナパネル部２７とに設けた図示しない挿通孔を経て、インフレーター４２の本体部４３にエアバッグ作動回路から延びるリード線Ｒを結線すれば、グラブボックス１３とともに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。

実施形態の膝保護用エアバッグ装置Ｓでは、車両への搭載後、所定のエアバッグ作動回路からの作動信号が、リード線Ｒからインフレーター４２の本体部４３に入力されれば、インフレーター４２が、本体部４３のガス吐出口４５ａから膨張用ガスを吐出する。すると、エアバッグ４０が、膨張して、エアバッグカバー６１の上扉部６３と下扉部６４とを押して、上下方向に両開きで開かせ、ケース５４の突出用開口５４ａから後方側へ突出し、さらに、折りを解消しつつ展開膨張して、乗員Ｍの左右両膝Ｋの前方側で膨張を完了させる（図３参照）。そして、膨張を完了させたエアバッグ４０が、前進移動してくる乗員Ｍの左右の膝Ｋを的確に受け止めて保護することができる。

なお、膨張を完了したエアバッグ４０は、前面側をグラブドア２０の開いた上扉部６３や下扉部６４の裏面６３ａ，６４ａ（図４参照）側と、アウタパネル部２１のエアバッグカバー６１の左右両側の後面２１ａ，２１ｂ（図１参照）と、によって支持されることとなる。

また、実施形態の場合、グラブボックス１３の上方には、乗員Ｍの上半身を受け止めて保護可能なエアバッグ８ａを備えた助手席用エアバッグ装置８が配設されている。この助手席用エアバッグ装置８は、インパネ４の上面側に搭載されて、エアバッグ８ａ、エアバッグ８ａに膨張用ガスを供給するインフレーター８ｂ、エアバッグ８ａとインフレーター８ｂとを収納保持するケース８ｃ、及び、ケース８ｃの上方を覆って膨張するエアバッグに押されて開く扉部８ｅを有したエアバッグカバー８ｄ、を備えて構成されている。エアバッグカバー８ｄは、図例の場合、インパネ４と一体的に形成されている。そして、この助手席用エアバッグ装置８は、ケース８ｃから延びるブラケット８ｆを、ボディ１側のインパネリインフォースメント２に固定されたブラケット２ａにボルト９止めして、インパネ４の上面側に配設されている。この助手席用エアバッグ装置８は、膝保護用エアバッグ装置Ｓの作動時に、同時に作動されて、エアバッグ８ａが、助手席の乗員Ｍの上半身を保護可能に、エアバッグカバー８ｄを押し開いて、展開膨張することとなる。

そして、実施形態の膝保護用エアバッグ装置Ｓは、車両に取付固定されたグラブボックス１３におけるグラブドア２０に搭載されている状態では、図３に示すように、インフレーター４２の固定部４７における本体部４３から突出してケース５４に固定される突出部位としての固定ボルト５１が、元部（頭部５１ａ）側から先端５１ｃ側にかけて、前後方向（グラブドア２０の厚さ方向）ＴＤに沿って前方側に突出する構成でなく、突出方向ＣＤを前方向から上下方向ＶＤ側にずらして、突出している。そのため、インフレーター４２の固定部４７における固定ボルト５１は、前後方向の長さ寸法を、固定ボルト５１自体の突出する長さ寸法における固定ボルト５１の上下方向ＶＤ側にずれた角度θの余弦とするように、短くできることとなって、グラブドア２０の厚さ寸法ＴＧの増加を抑制できる。すなわち、固定ボルト５１のベース部４８から突出するねじ部５１ｂでは、その前後方向の長さ寸法ＨＬ（図４参照）は、ベース部４８から突出するねじ部５１ｂ自体の長さ寸法ＳＬの角度θ分の余弦、すなわち、ＨＬ＝ＳＬ×ｃｏｓθ（実施形態では、θ＝６０°であり、ＨＬ＝ＳＬ×０．５）となって、ｃｏｓθを乗ずることから、短くなる。

したがって、実施形態の膝保護用エアバッグ装置Ｓでは、厚さ寸法ＴＧの増加を抑えて、グラブドア２０に搭載することができ、ボックス本体１４の収納物の容積を極力大きくすることができて、グラブボックス１３の使い勝手が良好となる。

そして、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４２の固定部４７の各固定ボルト５１の前端（先端）５１ｃが、ケース５４の前面５５ｆより後方側のエリアに配設されている。そのため、実施形態では、固定部４７の前端側となる固定ボルト５１の先端５１ｃ側が、ケース５４の前面５５ｆより後方側に配置されることとなって、さらに、膝保護用エアバッグ装置Ｓの前後方向の厚さ寸法ＴＡ（図３参照）を小さくでき、グラブドア２０の前後方向に沿う厚さ寸法ＴＧの増加を抑制できることとなる。

また、実施形態では、インフレーター４２が、ケース５４の上下方向の中央付近に固定されて、エアバッグ４０が、上側部４０ａと下側部４０ｂとを、インフレーター４２の後方側でインフレーター４２の上下両側にわたるように折り畳んで、ケース５４に収納保持させている。そのため、インフレーター４２の後方側の上下にわたって、折り畳まれたエアバッグ４０の上側部４０ａと下側部４０ｂとが収納されることから、エアバッグ４０は、厚さ寸法を薄くした折り畳み形状を確保できる。また、エアバッグ４０は、膨張時、インフレーター４２からの膨張用ガスを、インフレーター４２の上下の折畳部位（上側部４０ａと下側部４０ｂとの折畳部位）に、円滑に流入させることができ、上下に幅広く展開膨張することができて、膨張初期に前進してくる膝Ｋが乗員Ｍの体格差により上下にずれていても、膨張時のエアバッグ４０が、上下方向に幅広く展開できて、それらの膝Ｋを好適に受け止めて保護することができる。なお、この点を考慮しなければ、図７に示すケース５４Ａのように、ケース５４Ａの上端付近にインフレーター４２の固定部４７の取付座５５ｂを設けたり、あるいは、ケースの下端付近にインフレーターの取付座を設けて、エアバッグ４０の折畳部位を、インフレーター４２の下方側だけ（図７参照）、あるいは、インフレーター４２の上方側だけに、収納してもよい。

さらに、実施形態の場合、インフレーター４２の固定部４７が、本体部４３から突出するように延びてケース５４に固定される突出部位４７ａとして、ナット５３止めされることによりケース５４に固定される固定ボルト５１を備えて、構成されている。この固定ボルト５１は、ケース５４の前面５５ｆ側における上下方向の中間付近で、前方向と上下方向ＶＤとの間の角度θとして、斜め方向に傾斜するように本体部４３から突出して、ケース５４にナット５３止めされている。そのため、膝保護用エアバッグ装置Ｓの上下方向ＶＤに沿う高さ寸法ＨＡと前後方向に沿う厚さ寸法ＴＡとの増加を共に抑えることができる（図３参照）。また、ケース５４が、固定ボルト５１を貫通させるための取付孔５５ｃを設けた取付座５５ｂを、斜めに傾斜させて配設することができて、周囲に、実施形態の場合には、前面５５ｆ側の取付座５５ｂと上側収納部５４ｂとで囲まれた部位に、容易に、ナット５３の締め付けスペースＦＳ（図３参照）を確保でき、固定ボルト５１へのナット５３止め作業を容易に行える。

なお、実施形態では、固定ボルト５１が、頭部５１ａから突出するねじ部５１ｂの先端５１ｃ側の突出方向ＣＤを、斜め前上方向に向くように設定したが、取付座５５ｂを含めたケース５４やエアバッグカバー６１の上下を反転させて、斜め前下方向に、頭部５１ａから突出するねじ部５１ｂの先端５１ｃ側の突出方向ＣＤを、設定してもよい。

また、斜めの突出方向ＣＤとしなければ、図７や、あるいは、図８に示すケース５４Ｂの固定ボルト５１のように、上下方向の上向き（若しくは下向き）に、すなわち、前後方向（厚さ方向ＴＤ）からの突出方向ＣＤの角度θを、±約９０°（図例では＋９５°程度）とするように、頭部５１ａから突出するねじ部５１ｂの先端５１ｃ側の向く方向を、設定して、取付座５５ｂを形成してもよい。

さらに、突出部位４７ａとしての固定ボルト５１の替わりに、リベット等の固定手段を利用したり、あるいは、固定部４７の構成として、本体部４３自体の外周面から突出するように複数の固定ボルト５１を配設し、固定部４７を、それらの突出部位４７ａとしての固定ボルト５１だけから構成してもよい。

さらにまた、実施形態では、上端２０ａを後端２０ｂより後方に配置させるように傾斜させたグラブドア２０を例示したが、本発明に係る膝保護用エアバッグ装置では、グラブドアとして、傾斜させずに、厚さ方向ＴＤを車両の前後方向に沿わせて、厚さ方向ＴＤと直交する上下方向を、鉛直方向に沿うようにしたものを使用してもよい。

本発明に係る一実施形態の膝保護用エアバッグ装置を内蔵したグラブドアの車両搭載状態を示す斜視図である。 実施形態の膝保護用エアバッグ装置を搭載した状態のインパネ付近の車両の前後方向に沿った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を内蔵したグラブドアの車両搭載状態の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を内蔵したグラブドアの車両搭載状態の概略拡大縦断面図である。 実施形態の膝保護用エアバッグ装置におけるインフレーターの固定部とケースとの締結状態を示す概略横断面図である。 実施形態の膝保護用エアバッグ装置におけるケースとインフレーターとの組付状態を示す概略斜視図である。 実施形態の変形例の膝保護用エアバッグ装置を内蔵したグラブドアの車両搭載状態の概略縦断面図である。 実施形態の他の変形例の膝保護用エアバッグ装置を内蔵したグラブドアの車両搭載状態の概略縦断面図である。

符号の説明

１３…グラブボックス、
１４…ボックス本体、
１４ａ…開口、
２０…グラブドア、
２０ｃ…（グラブドアの）前面、
２０ｄ…（グラブドアの）後面、
４０…エアバッグ、
４２…インフレーター、
４３…本体部、
４５ａ…ガス吐出口、
４７…固定部、
４７ａ…突出部位、
５１…固定ボルト、
５３…ナット、
５４，５４Ａ，５４Ｂ…ケース、
５５…前面壁、
５５ｂ…取付座、
６１…エアバッグカバー、
６３…上扉部、
６４…下扉部、
ＴＤ…（グラブドアの）厚さ方向、
ＣＤ…（固定部、固定ボルトの）突出方向、
ＴＧ…（グラブドアの）厚さ寸法、
ＴＡ…（膝保護用エアバッグ装置の）厚さ寸法、
ＨＡ…（膝保護用エアバッグ装置の）高さ寸法、
Ｍ…乗員、
Ｋ…膝、
Ｓ…膝保護用エアバッグ装置

Claims (4)

1. グラブボックスのボックス本体における後部側に配置された開口を開閉可能に塞ぐグラブドアに搭載されて、着座した乗員の前方側に配設され、作動時、乗員の膝を保護可能なエアバッグを、前記グラブドアから後方側に展開膨張させる構成の膝保護用エアバッグ装置であって、
   前後方向を、前記ボックス本体の開口を閉じている状態の前記グラブドアの厚さ方向に沿う方向とし、上下方向を、前記グラブドアの厚さ方向と直交する方向として、
   前記グラブドアから後方に突出して膨張を完了させる前記エアバッグと、
   前記エアバッグ内に配設されるとともに、前記エアバッグに膨張用ガスを供給する略円柱状のインフレーターと、
   折り畳まれた前記エアバッグと前記インフレーターとを収納保持して、前記グラブドア内に取り付けられ、後部側に前記エアバッグの突出用開口を有したケースと、
   前記ケースの突出用開口の後方を覆うように、前記グラブドアの後面に配設されて、膨張する前記エアバッグに押されて開くエアバッグカバーと、
   を備えて構成されるとともに、
   前記インフレーターが、作動時に前記膨張用ガスを吐出するガス吐出口を有した略円柱状の本体部と、該本体部から前記エアバッグを貫通して突出して、前記エアバッグとともに前記本体部を前記ケースに固定する固定部と、を備えて構成され、
   前記インフレーターの本体部が、軸方向を左右方向に沿うように配置させるとともに、
   前記インフレーターの固定部が、前記本体部から突出して前記ケースに固定される突出部位の元部側から先端側に向かう突出方向を、前方向から上下方向側にずらすように、配置させて、前記ケースに固定されていることを特徴とする膝保護用エアバッグ装置。
2. 前記インフレーターの固定部が、前記ケースの前面より後方側のエリアに、配設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。
3. 前記インフレーターが、前記ケースの上下方向の中央付近に固定され、
   前記エアバッグが、前記インフレーターの後方側で上下両側にわたるように折り畳まれて、前記ケースに収納保持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。
4. 前記インフレーターの固定部における前記突出部位が、ナット止めされることにより前記ケースに固定される固定ボルトとして構成され、
   前記固定ボルトが、前記ケースの前面側における上下方向の中間付近で、前方向と上下方向との間の角度として、斜め方向に傾斜するように前記本体部から突出して、前記ケースにナット止めされていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の膝保護用エアバッグ装置。

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