JP4165372B2 - エアバッグ装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えば自動車等の車両に設けられて、該車両に衝突が入力された時に乗員を抑制するエアバッグ装置に関する。

乗員を保護するために車両に具備されるエアバッグ装置としては、衝突時にエアバッグをインストルメントパネルと乗員の膝部との間で膨張させることで、乗員の膝部に与えられる衝撃エネルギーを吸収するように構成されたものがある。このような膝用のエアバッグ装置としては、インストルメントパネルの内側に組み込まれて、衝突時に乗員の下体部を拘束する内蔵エアバッグ動作式ひざまくら装置が知られている。

このひざまくら装置は、ハウジング、支持部材手段、エアバッグ、インフレータ、ひざまくらパネル、及び付設手段等を備えている。ハウジングは、支持部材手段に取付けられた状態で、車両のインストルメントパネルの前方側下方に傾斜する傾斜部の裏側に配設されている。インフレータは、ハウジング内に取付けられている。折り畳み済みのエアバッグは、ハウジング内に収納されている。インフレータ及びエアバッグのためのひざまくらパネルは、インストルメントパネルに部分形成したエアバッグ展開口のドアを構成している。ひざまくらパネルは、付設手段によって位置決めされている（例えば、特許文献１参照。）。
特許第２８１８６４２号公報（段落０００９〜段落００１２、段落００１５〜段落００４０、図２及び図５）

ところで、特許文献１に記載の技術では、ハウジングの車幅方向の長さがひざまくらパネルの車幅方向の長さと比べて小さく設定されているとともに、折り畳み済みのエアバッグが前記ハウジング内に収納されている。

このようなエアバッグ装置では、エアバッグは、折り畳まれている状態から車両の後方に膨張し、ひざまくらパネルを後側（乗員側）に押し開いてさらに車両後方に移動した後、続けて車両の側方に膨張する。そのため、エアバッグの膨張に対して乗員の膝部が比較的速く前進してきた場合や、乗員の膝部とひざまくらパネルとの間が狭い場合等では、エアバッグが車両の後方への膨張から車両の側方への膨張に移行する前に乗員の膝部がひざまくらパネルに干渉するおそれがある。このような場合、乗員の膝部を適切に保護できない可能性がある。

この発明は、このような事情にもとづいてなされたものであり、バッグ本体が膨張初期の段階であっても乗員の膝部を適切に保護することができるエアバッグ装置を提供することを目的とする。

第１の観点に基づく本発明のエアバッグ装置は、乗員の膝部に対応するように車両に設けられたエアバッグ装置であって、インフレータと、前記乗員の膝部が配設される領域を覆うように前記車両のインストルメントパネルの外面上に設けられた膨張可能なバッグ本体と、前記バッグ本体を前記乗員側から覆う表面部材と、を具備し、前記表面部材は、前記インストルメントパネルに離間対向するとともに前記乗員に向かい合う端壁と、この端壁の周縁から前記インストルメントパネルに向いて立上る周壁とを有するとともに、前記端壁の車幅方向の長さは、前記乗員が着座する座部の前端部の車幅方向の長さよりも長く設定され、前記表面部材の車幅方向両端は夫々、前記座部の前端部の車幅方向両端の延長線上よりも外側に位置しており、前記バッグ本体は、膨張時に扁平な直方体状となるように形成されているとともに、当該バッグ本体の後端面を折り畳まずに展開させ、且つ、当該バッグ本体の側面となる部分を蛇腹状に折り曲げた状態で前記表面部材の端壁と前記インストルメントパネルとの間の空間に収納されており、前記車両に衝突が入力された時に、前記インフレータが前記バッグ本体にガスを供給し、前記バッグ本体が前記インストルメントパネルと前記乗員の膝部との間で膨張する。

本発明によれば、バッグ本体が膨張初期の段階で後方だけでなく側方にも良好に膨張するため、乗員の膝部を適切に保護することができるエアバッグ装置が得られる。また本発明によれば、バッグ本体の後端面が初期位置に対して略平行となるように後方に張り出すため、張り出し方向の調整が容易になり、バッグ本体を良好に乗員の膝部側に張り出させることができる。

以下、本発明の第１の実施形態を、図１〜図６を参照して説明する。本実施形態のエアバッグ装置１は、車両としての自動車に搭載されるものであり、図１等に示すように、乗員Ｐ例えば運転者の膝部Ｎに対応するように配置されている。なお、本実施形態及び以下の実施形態では、車両の進行方向Ｆを前側、車両の進行方向とは反対側の方向Ｒを後側として説明する。

エアバッグ装置１が搭載される車両は、例えば、インストルメントパネル（以下、インパネと言う）２、乗員Ｐが着座するシート３、衝突を検知するセンサ（図示せず）、このセンサからの信号が伝達されるＥＣＵ（電子コントロールユニット、図示せず）等を備えている。図中符号３ａは、シート３の背もたれ部、符号３ｂは、シート３の座部を示している。

合成樹脂の成形品であるインパネ２は、座部３ｂの前方（シート３に着座している乗員Ｐの膝部Ｎの前方）に、後述するインフレータ１１を収納するための収納凹部４を有している。この収納凹部４は、乗員Ｐ側に開口端４ａを有している。また、収納凹部４の開口端４ａの大きさは、後述する表面部材１２の端壁１３の大きさよりも小さく設定されている（図２等参照）。

エアバッグ装置１は、インフレータ１１、表面部材１２、及びバッグ本体２０等を備えている。インフレータ１１としては、例えば、車両に衝突が入力された時（以下、衝突時と言う）に着火されて、ガスを発生するものを用いることができる。このインフレータ１１は、収納凹部４の開口端４ａに臨む姿勢で、この収納凹部４内に収納されているとともに、図示しない固定手段によってインパネ２に固定されている。

表面部材１２は、インパネ２と比べて柔軟な材料、例えば、発泡ウレタン等で形成されている。この表面部材１２は、端壁１３と、この端壁１３の周縁から立上る４つの周壁１４とを有している。端壁１３の車幅方向の長さＬ１は、乗員Ｐの膝部Ｎが配設される領域（以下、膝部配設領域と言う）の車幅方向の長さ以上とするのが好ましい。また、端壁１３の車幅方向と直交する方向の長さＬ２は、乗員Ｐの膝部Ｎが配設される領域を覆うことが可能な長さとするのが好ましい。

ところで、車両（自動車）のシート３に着座する乗員Ｐの両脚の各膝部Ｎは、着座姿勢や乗員Ｐの体形にある程度の相違があったとしても、ほとんどの場合においては座部３ｂの前方に夫々配設される。よって、本実施形態では、前記膝部配設領域の車幅方向の長さを座部３ｂの前端部における車幅方向の長さＬ３とみなしている。また、本実施形態では、表面部材１２の端壁１３の外面１３ｂの車幅方向の長さＬ１を座部３ｂの前端部における車幅方向の長さＬ３よりも長く設定している。

上記構成の表面部材１２は、収納凹部４の開口端４ａを後側（乗員Ｐ側）から覆うように配置し、且つ、周壁１４の端面１４ａをインパネ２の外面（乗員Ｐ側となる後面）２ａに例えば接着材を介して固定することで、インパネ２に取付けられている。また、このとき、表面部材１２の車幅方向両端は夫々、座部３ｂの前端部の車幅方向両端の延長線上よりも外側に位置させている。このようにすることにより、表面部材１２は、インパネ２の一部としても機能する。また、このようにすることにより、表面部材１２はインパネ２と対向する、より具体的には、表面部材１２の端壁１３はインパネ２と離間対向する。よって、表面部材１２の内面とインパネ２の外面２ａとにより囲まれる領域には空間Ａが形成される。

なお、バッグ本体２０の膨張時には、表面部材１２とインパネ２との間の連結は解除される必要がある。そのため、表面部材１２の端面１４ａとインパネ２との間の連結は、通常時（バッグ本体２０の収縮時）においては、表面部材１２がインパネ２から不用意に脱落するのを抑制可能であって、且つ、バッグ本体２０の膨張時には、このバッグ本体２０の膨張に伴ってその連結が解除される（接着が剥れる）ように、その連結強度を設定するのが好ましい。表面部材１２の周壁１４の端面１４ａの全面をインパネ２の外面２ａに固定するようにしてもよく、また、上記周壁１４の端面１４ａの一部のみをインパネ２の外面２ａに固定するようにしてもよい。

膨張可能なバッグ本体２０は、ナイロン布やポリエステル布等を縫製することにより、膨張時に偏平な直方体状となるように形成されている。バッグ本体２０は、膨張状態において、その後端面２０ａの車幅方向の長さＬ４が前記膝部配設領域の車幅方向の長さ（本実施形態では、座部３ｂの前端部における車幅方向の長さＬ３）以上となるように設定するのが好ましい。本実施形態では、後端面２０ａの車幅方向の長さＬ４が座部３ｂの前端部における車幅方向の長さＬ３と略等しくなるようにしている。

バッグ本体２０は、収縮させた状態で前記膝部配設領域を覆うように、インパネ２の外面２ａ上に設けられている。本実施形態では、バッグ本体２０は、少なくとも後端面２０ａを折り畳まないように、すなわち、少なくとも後端面２０ａを展開させた状態で収縮させ、且つ、側面２０ｂとなる部分を蛇腹状に折り曲げた状態として、前記空間Ａに収納させている（図２参照）。

また、バッグ本体２０は、インフレータ１１と連結しており、衝突時には、このインフレータ１１からガスが供給されて膨張する。なお、衝突時、表面部材１２がバッグ本体２０の膨張に押されて不用意に乗員Ｐ側に飛び出してしまうのを抑制するためには、表面部材１２の内面１３ａの少なくとも一部をバッグ本体２０の後端面２０ａを固定しておく（例えば、接着剤を介して貼り付けおく）のが好ましいが、バッグ本体２０と表面部材１２とは、必ずしも互いに固定させておかなくてもよい。

このエアバッグ装置１は、以下のように動作する。
図１及び図２に示すように、初期状態においては、バッグ本体２０は、前記膝部配設領域を覆うような状態で収縮して、前記空間Ａに収納されている。

車両の衝突時には、センサが車両の衝突を検知し、この信号をＥＣＵに伝える。すると、ＥＣＵからの指示により、インフレータ１１の図示しないリード線に電流が流れて着火され、インフレータ１１からガスが発生する。

これにより、図３及び図４に示すように、インフレータ１１からのガスがバッグ本体２０内に流入し、このバッグ本体２０が膨張し始める。このバッグ本体２０の膨張が進行すると、表面部材の内面１３ａは、このバッグ本体２０によって後側に押され、表面部材１２とインパネ２との間の接着が剥れる。表面部材１２とインパネ２との間の接着が剥れると、表面部材１２は、バッグ本体２０の膨張によって、このバッグ本体２０とともに乗員Ｐ側に向かって平行移動（平行に後進）する。このとき、表面部材１２の内面１３ａはバッグ本体２０の後端面２０ａと接着されているため、表面部材１２が不用意に乗員Ｐに飛び出すことは無い。

また、バッグ本体２０は、前記膝部配設領域を覆うように収縮しているため、膨張初期の段階であっても、バッグ本体２０内には、インフレータ１１の後方だけでなく、その側方にも良好にガスが供給される。よって、バッグ本体２０は、前記膝部配設領域を覆うように膨張しながら、乗員Ｐ側に向かって張り出す。このように、バッグ本体２０は、バッグ本体２０の膨張初期の段階から、表面部材１２を介して前記膝部配設領域を覆うように、インパネ２と乗員Ｐの膝部Ｎとの間で膨張するため、バッグ本体２０の膨張に対して乗員Ｐの膝部Ｎが比較的速くインパネ２に向かって前進してきた場合や、乗員Ｐの膝部Ｎと表面部材１２との間が狭い場合等であっても、乗員Ｐの両脚の膝部Ｎを適切に保護することができる。

その後、図５及び図６に示すように、バッグ本体２０は、表面部材１２を介して前記膝部配設領域を覆うように、所定の大きさ及び所定の圧力にまで膨張する。この膨張したバッグ本体２０により、膝部Ｎ（膝頭）に与えられる衝撃エネルギーが良好に吸収される。なお、表面部材１２はインパネ２と比べて柔軟な材料で形成されているため、この表面部材１２によっても膝部Ｎに与えられる衝撃エネルギーを良好に吸収することができる。

以上のように、本実施形態のエアバッグ装置１によれば、膨張可能なバッグ本体２０が、乗員Ｐの膝部Ｎが配設される領域を覆うように展開した状態で収縮させているとともに、このバッグ本体２０を表面部材１２により乗員Ｐ側から覆っており、衝突時には、バッグ本体２０が乗員Ｐの膝部Ｎが配設される領域を覆うように車両のインストルメントパネルと乗員Ｐの膝部Ｎとの間で膨張するように構成されている。また、表面部材１２は、バッグ本体２０の膨張に伴って乗員Ｐ側に移動するように構成されている。このような構成のエアバッグ装置１では、バッグ本体２０が膨張初期の段階から、車両の後方だけでなく車両の側方にも良好に膨張するため、乗員Ｐの膝部Ｎを適切に保護することができる。

また、本実施形態のエアバッグ装置１によれば、表面部材１２は、インパネ２と離間対向するように設けられており、バッグ本体２０は、収縮状態において表面部材１２とインパネ２との間の空間Ａに収納されている。したがって、バッグ本体２０を保持或いは収納するハウジングが不要であるので、エアバッグ装置１を構成するための部品点数を削減することができる。

さらに、従来のエアバッグ装置では、バッグ本体は、エアバッグ展開口を有する本体と、このエアバッグ展開口を覆うように前記本体にヒンジ装置を介して連結されるいわゆる観音開き状の一対のドアとを備えるハウジング内に折り畳まれて収納されているものがある。このような従来のエアバッグ装置では、バッグ本体は、その膨張により一対のドア間の連結を破ってハウジング外に張り出すため、扉の開く方向を調整するのが困難である。よって、バッグ本体の張り出し方向を安定させ難いという問題がある。

これに対し、本実施形態のエアバッグ装置１では、展開状態で前記空間Ａに収納されているため、インフレータ１１の動作時において、バッグ本体２０の後端面２０ａに平均的にガス圧を与えることができる。つまり、バッグ本体２０の後端面２０ａは、その初期位置に対して略平行となるように後方に張り出すため、張り出し方向の調整が容易である。よって、バッグ本体２０を良好に乗員Ｐの膝部Ｎ側に張り出させることができる。

また、本実施形態のエアバッグ装置１によれば、表面部材１２は、インパネ２と比べて柔軟な材料で形成されているため、膝部Ｎに与えられる衝撃エネルギーを良好に吸収することができる。よって、乗員Ｐの膝部Ｎの保護をより適切に行うことができる。

加えて、バッグ本体２０は、車幅方向の長さＬ４が、前記膝部配設領域の車幅方向の長さ以上に設定されているため、乗員Ｐの膝部Ｎをバッグ本体２０の後端面２０ａで受けることができる。よって、乗員Ｐの体形や姿勢等が様々であっても、乗員Ｐの膝部Ｎを保護する確実性を向上させることができる。

以下、本発明の第２の実施形態を、図７を参照して説明する。

本実施形態のエアバッグ装置１では、インフレータ１１がインパネ２を支持するデッキクロスメンバ６に支持されている。

詳しくは、インパネ２は、座部３ｂの前方（シート３に着座している乗員Ｐの膝部Ｎの前方）に開口部５を有している。デッキクロスメンバ６は、インフレータ１１を支持する支持部材７が設けられている。支持部材７は、インパネ２の開口部５に臨む位置に設けられている。インフレータ１１は、この支持部材７に支持され、開口部５に臨む姿勢でインパネ２の内側（デッキクロスメンバ６側）に配設されている。

表面部材１２は、インパネ２の開口部５を後側（乗員Ｐ側）から覆うように配置されているとともに、周壁１４の端面１４ａがインパネ２の外面２ａ（乗員Ｐ側となる後面）に接着材を介して固定されている。バッグ本体２０は、表面部材１２の端壁１３の内面１３ａ（インパネ２と対向する前面）とインパネ２の外面２ａとの間に形成された空間Ａに収納されている。なお、他の構成は、図示しない部分を含めて上述した第１の実施形態と同じであるから、重複する説明は図に同符号を付して省略する。本実施形態においても、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。

なお、第１及び第２の本実施形態では、エアバッグ装置１を運転席に着座する乗員Ｐ（運転者）の膝部Ｎと対応するように車両に設けたが、本発明のエアバッグ装置は、助手席に着座する乗員の膝部と対応するように車両に設けてもよい。

本発明の第１の実施形態に係るエアバッグ装置をバッグ本体が収縮している状態で示す斜視図。 図１のエアバッグ装置をバッグ本体が収縮している状態で示す断面図。 図１のエアバッグ装置をバッグ本体が膨張初期の状態で示す斜視図。 図１のエアバッグ装置をバッグ本体が膨張初期の状態で示す断面図。 図１のエアバッグ装置をバッグ本体が完全に膨張している状態で示す斜視図。 図１のエアバッグ装置をバッグ本体が完全に膨張している状態で示す断面図。 本発明の第２の実施形態に係るエアバッグ装置をバッグ本体が収縮している状態で示す断面図。

符号の説明

１…エアバッグ装置、 ２…インストルメントパネル、 １１…インフレータ、 １２…表面部材、 ２０…バッグ本体、 Ａ…空間、 Ｐ…乗員、 Ｎ…（乗員の）膝部、 Ｌ４…バッグ本体の車幅方向の長さ

Claims (4)

1. 乗員の膝部に対応するように車両に設けられたエアバッグ装置であって、
   インフレータと、
   前記乗員の膝部が配設される領域を覆うように前記車両のインストルメントパネルの外面上に設けられた膨張可能なバッグ本体と、
   前記バッグ本体を前記乗員側から覆う表面部材と、を具備し、
   前記表面部材は、前記インストルメントパネルに離間対向するとともに前記乗員に向かい合う端壁と、この端壁の周縁から前記インストルメントパネルに向いて立上る周壁とを有するとともに、前記端壁の車幅方向の長さは、前記乗員が着座する座部の前端部の車幅方向の長さよりも長く設定され、前記表面部材の車幅方向両端は夫々、前記座部の前端部の車幅方向両端の延長線上よりも外側に位置しており、
   前記バッグ本体は、膨張時に扁平な直方体状となるように形成されているとともに、当該バッグ本体の後端面を折り畳まずに展開させ、且つ、当該バッグ本体の側面となる部分を蛇腹状に折り曲げた状態で前記表面部材の端壁と前記インストルメントパネルとの間の空間に収納されており、
   前記車両に衝突が入力された時に、前記インフレータが前記バッグ本体にガスを供給し、前記バッグ本体が前記インストルメントパネルと前記乗員の膝部との間で膨張することを特徴とするエアバッグ装置。
2. 前記表面部材は、前記バッグ本体の膨張とともに前記乗員側に移動することを特徴とする請求項１に記載のエアバッグ装置。
3. 前記表面部材は、前記インストルメントパネルと比べて柔軟な材料で形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のエアバッグ装置。
4. 前記バッグ本体の車幅方向の長さは、前記乗員の膝部が配設される領域の車幅方向の長さ以上に設定されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のエアバッグ装置。

Images