JP2006224776A - 車両用ニーエアバッグ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】前面衝突時に前席に着座する乗員の膝から大腿部までを効果的に保護する。
【解決手段】車両用ニーエアバッグ装置１０のニーエアバッグ３６は中央の第1膨張部５４、左右の第２膨張部５６の三室に気室が区画されており、前面衝突すると、まず第1膨張部５４が乗員の両膝の間へ向けて室内後方側へ初期展開され、続いて左右の第２膨張部５６が車両幅方向外側へ向けて二次展開される。従って、乗員の膝とインストルメントパネル１２との隙間６２が狭くても迅速にニーエアバッグ３６を展開させることができ、乗員の膝から大腿部までを効果的に保護することができる。
【選択図】 図４

Description

本発明は、前面衝突時にインストルメントパネルと乗員の膝との間に介在される車両用ニーエアバッグ装置に関する。

従来から、乗員の膝部を保護する目的で種々の車両用ニーエアバッグ装置が提案されている（下記特許文献等参照）。

例えば、特許文献１には、インストルメントパネル内において、各々略車両上下方向を長手方向とするフロントピラーとセンタブラケットとの間に、車両幅方向を長手方向とする長尺状の取付ブラケットを掛け渡し、かかる取付ブラケットにニーエアバッグを格納したニーエアバッグモジュールを取り付けて支持させた車両用ニーエアバッグ装置が開示されている。

上記構成によれば、前面衝突時になると、折り畳み状態のニーエアバッグが膨張し、インストルメントパネルにおけるステアリングコラムカバーの下側に設けられたアンダカバーのリッドを展開させる。これにより、ニーエアバッグはステアリングコラムカバーに沿うように展開して、インストルメントパネルと乗員の膝部との間に介在される。そして、このときのニーエアバッグの展開反力を取付ブラケットで確実に支持することで、ニーエアバッグの展開方向がずれるのを防止するというものである。
特開平０９−１２３５７号公報 特開平０９‐１２３８６２号公報 特開２００４‐３３０９５９号公報

しかしながら、上記先行技術による場合、以下の点において改良の余地がある。

すなわち、一般に、前面衝突時には前席に着座する乗員が車両前方側へ慣性移動するため、乗員の両膝とインストルメントパネルとの距離が着座状態のときよりも狭くなる。従って、ニーエアバッグをステアリングコラムカバーに沿って下から上へ立ち上げるように展開させていく上記先行技術では、ニーエアバッグが当該乗員の膝頭を覆う前に脛部と接触する可能性があり、前面衝突時に前席に着座する乗員の膝から大腿部までを効果的に保護するという要請に充分に応えきれていない。

本発明は上記事実を考慮し、前面衝突時に前席に着座する乗員の膝から大腿部までを効果的に保護することができる車両用ニーエアバッグ装置を得ることが目的である。

請求項１記載の本発明に係る車両用ニーエアバッグ装置は、車両の前面衝突を検出する前面衝突検出手段と、この前面衝突検出手段によって車両の前面衝突が検出された場合に作動してガスを噴出するインフレータと、このインフレータから噴出されたガスによって展開して膨張するニーエアバッグと、インストルメントパネル内に配置されると共にニーエアバッグを折り畳み状態で格納するモジュールケースと、を備え、前面衝突時にインストルメントパネルと乗員の膝との間にニーエアバッグを介在させる車両用ニーエアバッグ装置であって、前記ニーエアバッグは、本来の展開形状が扁平な形状とされ、着座状態の乗員の両膝間に相当する位置へ向けて室内後方側へ初期展開する第１膨張部と、この第１膨張部の側方に配置されると共に第１膨張部と相互に連通されかつ第１膨張部の初期展開後に車両幅方向外側へ向けて二次展開する第２膨張部と、を含んで構成されている、ことを特徴としている。

請求項２記載の本発明に係る車両用ニーエアバッグ装置は、請求項１記載の発明において、前記ニーエアバッグは、車両幅方向外側へ二次展開するのと同時に車両下方側へも展開する、ことを特徴としている。

請求項３記載の本発明に係る車両用ニーエアバッグ装置は、請求項１又は請求項２記載の発明において、前記ニーエアバッグは、間仕切りにて第１膨張部を構成する中央側気室と第２膨張部を構成する左右側気室とに区画されかつ全体として車両幅方向に長く形成されていると共に、当該間仕切り又はその近傍には隣接する気室同士を相互に連通する連通部が設けられており、さらに、中央側気室に前記インフレータからのガスが噴出される、ことを特徴としている。

請求項４記載の本発明に係る車両用ニーエアバッグ装置は、請求項１又は請求項２記載の発明において、前記ニーエアバッグは、全体として車両幅方向に長く形成されていると共に長手方向の両端部が背面側へ折り返された状態でモジュールケース内に格納されており、さらに、当該ニーエアバッグの長手方向の略中央部に前記インフレータからのガスが噴出される、ことを特徴としている。

請求項５記載の本発明に係る車両用ニーエアバッグ装置は、請求項１又は請求項２記載の発明において、前記ニーエアバッグは、全体として車両幅方向に長く形成されていると共に長手方向の両端部の内面間に長尺状のストラップが掛け渡されており、さらに、当該ストラップには第１膨張部の初期展開時には仮止め状態を維持し第２膨張部の二次展開時には仮止め状態を解除して伸長するたるみ部が設けられている、ことを特徴としている。

請求項1記載の本発明によれば、前面衝突すると、着座状態の乗員は車両前方側へ慣性移動する。このため、乗員の膝は車両のインストルメントパネルに対して相対的に近づくことになる。

ここで、本発明では、ニーエアバッグが第１膨張部と第２膨張部とを含んで構成されており、前面衝突時の初期には第１膨張部が着座状態の乗員の両膝間に相当する位置へ向けて室内後方側へ初期展開する。従って、最初からニーエアバッグ全体を展開させる構成に比し、乗員の両膝とインストルメントパネルとの間に迅速に第１膨張部を介在させることができる。また、初期展開方向が着座状態の乗員の両膝間に相当する位置へ向けて室内後方側であるため、つまり車両前方側へ慣性移動する乗員の膝に対して車両後方側へ第１膨張部を初期展開させるため、初期展開方向が車両上方側又は車両下方側である構成に比し、乗員の両膝とインストルメントパネルとの間に迅速に第１膨張部を介在させることができる。

そして、第１膨張部の初期展開後は、第１膨張部の側方に配置されて第１膨張部と相互に連通された第２膨張部が車両幅方向外側へ向けて二次展開される。これにより、乗員の両膝が略覆われる（なお、本発明のニーエアバッグは本来的な展開形状が扁平な形状であるため、第２膨張部が車両幅方向外側へ展開する際に、乗員の膝とインストルメントパネルとの間の狭い隙間を迅速に展開していく。）従って、乗員の膝頭がインストルメントパネルに直接接触することはなく、乗員の両膝はニーエアバッグによって穏やかに受け止められる。

すなわち、本発明によれば、室内後方側へ初期展開する第１膨張部によって乗員の膝とインストルメントパネルとの間に迅速にニーエアバッグを介在させ、続いて車両幅方向外側へ二次展開する第２膨張部によって乗員の両膝を略覆って穏やかに受け止めることができる。

請求項２記載の本発明によれば、ニーエアバッグが車両幅方向外側へ二次展開するのと同時に車両下方側へも展開するので、乗員の膝頭の上方側から下方側へニーエアバッグが延在することになる。

請求項３記載の本発明によれば、前面衝突時になると、インフレータからのガスは最初に第１膨張部を構成する中央側気室に噴出され、当該第１膨張部を初期展開させていく。続いて、中央側気室の両端に形成されて第２膨張部を構成する左右側気室に中央側気室内のガスが連通部を介して導入され第２膨張部を二次展開させる。

このように本発明では、ニーエアバッグ内に間仕切りを設定することにより第１膨張部を構成する気室及び第２膨張部を構成する気室を形成することができるので、間仕切りを設定する位置や寸法（範囲）及び連通部の面積等を適宜変更することにより、第１膨張部及び第２膨張部の展開速度や乗員の膝に対する保護範囲（面積）を任意にチューニングすることができる。

請求項４記載の本発明によれば、前面衝突時になると、インフレータからのガスは最初にニーエアバッグの長手方向の略中央部へ噴出される。このため、ニーエアバッグの長手方向の略中央部が最初に室内後方側へ初期展開していく。続いて、背面側へ折り返された状態でモジュールケース内に格納されていたニーエアバッグの長手方向の両端部がモジュールケースから引っ張り出され（モジュールケース側から見れば、押し出され）、車両幅方向外側へ二次展開していく。

このように本発明では、ニーエアバッグの折り畳み方とインフレータのガスの噴出先の設定に起因してニーエアバッグの略中央部を初期展開させかつ長手方向の両端部を二次展開させる構成であるため、前述した請求項３記載の発明のように間仕切り等の別部品を設定する必要がないため、必要最低限の製造工程で本発明の効果を奏するニーエアバッグを製造することができる。

請求項５記載の本発明によれば、前面衝突時になると、インフレータからニーエアバッグの第１膨張部内へガスが噴出され、第１膨張部が室内後方側へ初期展開される。この時点では、ニーエアバッグ内に掛け渡されたストラップのたるみ部の仮止め状態は維持される。つまり、第１膨張部に作用する初期展開荷重によってはストラップの仮止め状態は解除されず、ニーエアバッグは車両幅方向に縮んだ状態を維持している。

その後、第１膨張部の初期展開に続いて第２膨張部が車両幅方向外側へ二次展開する際には、ストラップのたるみ部の仮止め状態が解除される。つまり、第２膨張部に作用する車両幅方向外側への二次展開荷重が所定値以上になると、ストラップの仮止め状態が解除されてストラップは伸長状態とされる。これにより、ニーエアバッグは車両幅方向外側へ大きく展開していく。

このように本発明では、ストラップの全長に対するたるみ部の長さ、たるみ部の仮止め状態の解除荷重の設定やストラップの配設本数、たるみ部の設定個数等を適宜変更することにより、第１膨張部及び第２膨張部の展開速度や乗員の膝に対する保護範囲（面積）を任意にチューニングすることができる。

また、ニーエアバッグ内にストラップを取り付けるために例えば縫合を用いた場合、一般には縫合範囲は少なくて済むので、間仕切りを設けるタイプに比べれば低コストになる。

以上説明したように、請求項１記載の本発明に係る車両用ニーエアバッグ装置は、本来の展開形状が扁平な形状とされ、着座状態の乗員の両膝間に相当する位置へ向けて室内後方側へ向けて初期展開する第１膨張部と、この第１膨張部の側方に配置されると共に第１膨張部と相互に連通されかつ第１膨張部の初期展開後に車両幅方向外側へ向けて二次展開する第２膨張部と、を含んでニーエアバッグを構成したので、室内後方側へ初期展開する第１膨張部によって乗員の膝とインストルメントパネルとの間に迅速にニーエアバッグを介在させ、続いて車両幅方向外側へ二次展開する第２膨張部によって乗員の両膝を略覆って穏やかに受け止めることができ、その結果、前面衝突時に前席に着座する乗員の膝から大腿部までを効果的に保護することができるという優れた効果を有する。

請求項２記載の本発明に係る車両用ニーエアバッグ装置は、請求項１記載の発明において、ニーエアバッグは車両幅方向外側へ二次展開するのと同時に車両下方側へも展開する構成としたので、乗員の膝頭の上方側から下方側へニーエアバッグが延在することになり、その結果、仮に膝頭がニーエアバッグの展開口の近傍にあった場合でも、ニーエアバッグが脛を車両後方側へ強く押すのを防止することができるという優れた効果を有する。

請求項３記載の本発明に係る車両用ニーエアバッグ装置は、請求項１又は請求項２記載の発明において、ニーエアバッグは、間仕切りにて第１膨張部を構成する中央側気室と第２膨張部を構成する左右側気室とに区画されかつ全体として車両幅方向に長く形成されていると共に、当該間仕切り又はその近傍には隣接する気室同士を相互に連通する連通部が設けられており、さらに、中央側気室にインフレータからのガスが噴出される構成としたので、第１膨張部及び第２膨張部の展開速度や乗員の膝に対する保護範囲（面積）を任意にチューニングすることができ、その結果、乗員脚部の保護性能を容易に調整することができるという優れた効果を有する。

請求項４記載の本発明に係る車両用ニーエアバッグ装置は、請求項１又は請求項２記載の発明において、ニーエアバッグは、全体として車両幅方向に長く形成されていると共に長手方向の両端部が背面側へ折り返された状態でモジュールケース内に格納されており、さらに、当該ニーエアバッグの長手方向の略中央部にインフレータからのガスが噴出される構成としたので、必要最低限の製造工程で本発明の効果を奏するニーエアバッグを製造することができ、その結果、車両用ニーエアバッグ装置の製造コストを大幅に削減することができるという優れた効果を有する。

請求項５記載の本発明に係る車両用ニーエアバッグ装置は、請求項１又は請求項２記載の発明において、ニーエアバッグは、全体として車両幅方向に長く形成されていると共に長手方向の両端部の内面間に長尺状のストラップが掛け渡されており、さらに、当該ストラップに第１膨張部の初期展開時には仮止め状態を維持し第２膨張部の二次展開時には仮止め状態を解除して伸長するたるみ部を設けたので、第１膨張部及び第２膨張部の展開速度や乗員の膝に対する保護範囲（面積）を任意にチューニングすることができ、その結果、簡単かつ低コストな構成で乗員脚部の保護性能を容易に調整することができるという優れた効果を有する。

〔第１実施形態〕
以下、図１〜図８を用いて、本発明に係る車両用ニーエアバッグ装置の第１実施形態について説明する。なお、これらの図において適宜示される矢印ＦＲは車両前方側を示しており、矢印ＵＰは車両上方側を示しており、矢印ＯＵＴは車両幅方向外側を示している。

図１には、本実施形態に係る車両用ニーエアバッグ装置１０の全体構成を車室内側から見て示す外観斜視図が示されている。また、図２には、運転席側の車両用ニーエアバッグ装置１０の全体構成を車外斜め後方から見て示す外観斜視図が示されている。

これらの図に示されるように、車両のインストルメントパネル１２の下部奥側には、運転席１４、助手席１６に対応して車両用ニーエアバッグ装置１０がそれぞれ配設されている。運転席１４用の車両用ニーエアバッグ装置１０はインストルメントパネル１２内のステアリングコラムカバー１８の下部側に配設されており、又助手席１６用の車両用ニーエアバッグ装置１０はグローブボックス２０（図２参照）の下部側に配設されている。

図３には、上記車両用ニーエアバッグ装置１０の分解斜視図が示されている。また、図４には、当該車両用ニーエアバッグ装置１０の作動の過程が示されている。これらの図に示されるように、車両用ニーエアバッグ装置１０は、両端部が閉止された円筒形状のモジュールケース２２を備えている。モジュールケース２２は車両幅方向を長手方向としてインストルメントパネル１２の下部奥側に配設されており、インストルメントパネル１２内において車両幅方向に沿って配置されかつ高強度部材である図示しないインパネリインフォースメント（第２実施形態の図９に符合８２で示される部材）に図示しない取付ブラケットを介して固定されている。

また、上記モジュールケース２２の周壁部の後面側にはスリット状の開口部２４が形成されている。かかる開口部２４が略車両下方側を向くように、モジュールケース２２が組付けられている。さらに、モジュールケース２２の周壁部の前面側には、インフレータ２６を接続するための円孔状の連結穴２８が形成されている。この連結穴２８に略円柱形状に形成されたインフレータ２６の先端小径部２６Ａが軸直角方向（車両前方側）から挿入されてモジュールケース２２の周壁部に固定されている。従って、平面視でモジュールケース２２とインフレータ２６とを見ると略Ｔ字状に配置されている。

上記インフレータ２６は、センタコンソール３０（図１及び図２参照）の下部等、前面衝突時に車体の変形が及ばないエリアに設置された前面衝突検出手段としてのコントローラ３２と電気的に接続されている。コントローラ３２には車両前部の所定位置に配設されて車両の前面衝突を検出する図示しないエアバッグセンサと接続されており、エアバッグセンサから入力された電気信号に基づいて前面衝突したか否かを判断し、前面衝突したと判断した場合にはインフレータ２６に所定の電流を通電するようになっている。インフレータ２６は高圧ガス封入タイプ、ガス発生剤封入タイプのいずれでもよいが、コントローラ３２から所定の電流が通電されることにより作動して先端小径部２６Ａのガス噴出口３４からガスを噴出するようになっている。

上記モジュールケース２２内には、インフレータ２６のガス噴出口３４から噴出されたガスによって展開して膨張するニーエアバッグ３６が折り畳み状態で格納されている。ニーエアバッグ３６は車両幅方向の寸法がモジュールケース２２に形成された開口部２４の幅よりも長い略矩形状に裁断された二枚の生地（基布）３８、４０を備えており、これらの二枚の生地３８、４０を重ね合わせてその周縁部を縫合することにより袋状に構成されている。なお、図３において、生地３８、４０の周縁部に破線で描いたのが縫合糸である。

上記ニーエアバッグ３６の上縁部中央には凸状の接着代４２が設けられており、更に接着代４２の中央部には縫合されていない矩形状の非縫合部４４が形成されている。接着代４２は、モジュールケース２２内で前述したインフレータ接続用の連結穴２８を二枚の生地３８、４０の非縫合部４４が覆うようにして接着されている。さらに、奥側（車両前方側）に位置する生地４０の中央部付近には一対のベントホール４６が形成されており、かかるベントホール４６には一定圧を超えると破れる薄膜４８が貼着されている。

また、図３及び図４に示されるように、上述したニーエアバッグ３６の二枚の生地３８、４０の中央両側（ベントホール４６の外側付近）には、ニーエアバッグ３６内を三つの気室に区画するための一対の間仕切り５０、５２が略平行に設けられている。間仕切り５０、５２は狭幅な帯状に形成されており、その前端縁はバッグ前面を構成する生地３８に縫合されており、又後端縁はバッグ後面を構成する生地４０に縫合されている。これにより、ニーエアバッグ３６は、中央部に配置されてインフレータ２６のガス噴出口３４と直接連通された第1膨張部５４と、この第1膨張部５４の車両幅方向外側に隣接して配置された左右一対の第２膨張部５６と、を備えている。

なお、上記間仕切り５０、５２の設定範囲は、例えばニーエアバッグ３６の下半分程度とされており、これにより間仕切り５０、５２が存在しない部分にニーエアバッグ３６の第1膨張部５４と第２膨張部５６とを相互に連通する連通部としての連通口５８、６０が形成されている。また、第1膨張部５４の幅はモジュールケース２２の開口部２４の開口幅に略一致しており、展開前は全体を折り畳むようにしてモジュールケース２２内に格納されている。

（本実施形態の作用並びに効果）
次に、本実施形態の作用並びに効果について説明する。

前面衝突すると、着座状態の乗員は車両前方側へ慣性移動する。このため、乗員の膝は車両のインストルメントパネル１２に対して相対的に近づくことになり、インストルメントパネル１２との隙間６２（図５（Ａ）参照）が狭まる。

一方、前面衝突すると、図示しないエアバッグセンサによって前面衝突が検地され、コントローラ３２へ衝突信号が出力される。コントローラ３２では入力された衝突信号に基づいて前面衝突したか否かを判断し、前面衝突したと判断した場合にはインフレータ２６へ所定の電流を通電する。これにより、インフレータ２６が作動して高圧ガスが折り畳み状態のニーエアバッグ３６内へ噴出される。

より詳細に説明すると、ニーエアバッグ３６がモジュールケース２２内に格納された状態では、第1膨張部５４と第２膨張部５６とは左右の間仕切り５０、５２によって仕切られているため、高圧ガスはまずインフレータ２６のガス噴出口３４と直接連通された第1膨張部５４内へ流入される。そして、図５（Ａ）、（Ｂ）に示されるように、ガスは第1膨張部５４の内壁に当たり、当該第1膨張部５４をモジュールケース２２の開口部２４から着座状態の乗員の両膝間に相当する位置へ向けて室内後方側へ迫り出すように初期展開させる。なお、この時点では、ニーエアバッグ３６は図４（Ａ）の状態にあり、開口部２４から膨出された第１膨張部５４内には間仕切り５０、５２が存在するため、左右の第２膨張部５６は車両幅方向外側へ広がることはなく、第1膨張部５４の開口部２４からの展開を阻害することはない。

続いて、モジュールケース２２の開口部２４を第1膨張部５４がある程度通過すると、ニーエアバッグ３６は図４（Ｂ）の状態となり、インフレータ２６から噴出されたガスが間仕切り５０、５２を超えて連通口５８、６０から左右の第２膨張部５６内へ流入される。このため、図６（Ａ）、（Ｂ）に示されるように、左右の第２膨張部５６が車両幅方向外側へと二次展開していく。また、この第２膨張部５６の二次展開と同時に、ニーエアバッグ３６の全体が車両下方側へと展開していく。そして、最終的にはニーエアバッグ３６は図４（Ｃ）の状態まで展開し、これにより車両幅方向に長い扁平な略矩形状のニーエアバッグ３６が乗員の膝から脛にかけての部分とインストルメントパネル１２との隙間６２に介在される。その結果、図７（Ａ）、（Ｂ）に示されるように、前面衝突により車両前方側へ慣性移動した乗員の両膝及び脛が穏やかに受け止められる。

なお、ニーエアバッグ３６は完全に展開すると、背面側に設けられたベントホール４６の薄膜４８がバッグ内圧の上昇によって破れ、徐々にガスが排出されていき、バッグ内圧が下げられる。

このように本実施形態に係る車両用ニーエアバッグ装置１０では、ニーエアバッグ３６を第1膨張部５４と左右の第２膨張部５６との三室に分け、前面衝突時には第1膨張部５４を着座状態の乗員の両膝間に相当する位置へ向けて室内後方側へ初期展開させ、続いて左右の第２膨張部５６を車両幅方向外側へ展開させる構成としたので、最初からニーエアバッグ全体を展開させる構成に比し、乗員の両膝とインストルメントパネル１２との隙間６２に迅速に第1膨張部５４を介在させることができる。換言すれば、乗員の慣性移動により乗員の両膝とインストルメントパネル１２との距離（隙間６２）が狭まっても、確実にニーエアバッグ３６の第1膨張部５４を乗員の両膝とインストルメントパネル１２との間に介在させることができる。

また、ニーエアバッグ３６の第1膨張部５４の初期展開方向が着座状態の乗員の両膝間に相当する位置へ向けて室内後方側に設定されているため、つまり車両前方側へ慣性移動する乗員の膝に対して略車両後方側へ第1膨張部５４を初期展開させるため、ニーエアバッグの初期展開方向が車両上方側又は車両下方側である構成に比し、乗員の両膝とインストルメントパネル１２との隙間６２に迅速に第1膨張部５４を介在させることができる。

さらに、第1膨張部５４の初期展開後は、第1膨張部５４の両側に隣接して配置された第２膨張部５６が車両幅方向外側へ向けて二次展開されるため、第２膨張部５６によって乗員の両膝が迅速に略覆われる。従って、乗員の膝頭がインストルメントパネル１２に直接接触することはなく、乗員の両膝はニーエアバッグ３６によって穏やかに受け止められる。

上記より、本実施形態によれば、前面衝突時に前席に着座する乗員の膝から大腿部までを効果的に保護することができる。なお、前面衝突時に乗員が車両前方側へ慣性移動すると、その際の荷重の流れは腰から大腿部を通って膝へと流れていくので、膝を柔らかく受け止めてやることにより、結果的には大腿部を効果的に保護できる。

特に図８（Ａ）、（Ｂ）に示されるように、運転席１４に着座する乗員が比較的小柄な体格で、運転席１４のシートポジションを予め車両前方側へずらしていたり、或いは前寄りに着座していた場合には、膝とインストルメントパネル１２との距離（隙間６２）が当初から狭くなるが、このような場合、上記構成の車両用ニーエアバッグ装置１０を用いることにより、以下の作用・効果が得られる。

すなわち、前面衝突の初期にニーエアバッグ３６の第1膨張部５４が当該乗員の両膝の間で少し展開してから第２膨張部５６が車両幅方向外側へ広がっていくため、仮に膝頭がインストルメントパネル１２に近接していたとしても、膝頭若しくは脛部を車両後方側へ強く押すことなく、若干股が開くように膝頭を車両幅方向外側（図８（Ｂ）の矢印Ａ方向）へ押し出す（膝頭を車両幅方向外側へ逃がす）ように作用する。膝頭が車両幅方向外側へ（回転）変位すると、膝頭とインストルメントパネル１２との間に隙間が出来る（隙間６２が広がる）ため、第２膨張部５６を無理なく車両幅方向外側へと二次展開させて両膝をニーエアバッグ３６で略覆うことが可能となる。

補足すると、イメージ的には、図４（Ａ）の状態のときに第１膨張部５４が乗員の両膝に割り込み、図４（Ｂ）の状態のときに少し膨らんだ第２膨張部５６によって乗員の両膝が少し開いて、図４（Ｃ）の状態のときに完全に膨張したニーエアバッグ３６が狭い隙間６２にしっかりと介在する。

つまり、本実施形態に係る車両用ニーエアバッグ装置１０を用いると、特殊なアルゴリズム等を用いなくても、乗員がインストルメントパネル１２に対して前寄りに着座して両膝とインストルメントパネル１２との間の隙間６２が元々狭い場合にも、第1膨張部５４の初期展開によって当該乗員の両膝を若干開かせて膝とインストルメントパネル１２との間に隙間を形成し（隙間６２を広げ）、その隙間６２へ第２膨張部５６を展開させることができるので、ニーエアバッグ３６を乗員の膝とインストルメントパネル１２との間に確実に介在させることができる。

なお、ここでは小柄な乗員が着座したときを例にして説明したが、体格が小柄でなくても、シートポジションとの関係等で着座状態の乗員の膝とインストルメントパネル１２との距離が狭い場合には同様のことが当てはまる。

また、本実施形態に係る車両用ニーエアバッグ装置１０では、ニーエアバッグ３６の第２膨張部５６が車両幅方向外側へ二次展開するのと同時に、ニーエアバッグ３６の第1膨張部５４及び第２膨張部５６が一体となって車両下方側へも展開するので、乗員の膝頭の上方側から下方側へニーエアバッグ３６が延在することになる。その結果、本実施形態によれば、仮に膝頭がニーエアバッグ３６の展開口の近傍にあった場合でも、ニーエアバッグ３６が脛を車両後方側へ強く押すのを防止することができる。

さらに、本実施形態に係る車両用ニーエアバッグ装置１０では、ニーエアバッグ３６内に二枚の間仕切り５０、５２を設定することにより第1膨張部５４を構成する気室及び第２膨張部５６を構成する気室を形成することができるので、間仕切り５０、５２を設定する位置や寸法（範囲）及び連通口５８、６０の面積等を適宜変更することにより、第1膨張部５４及び第２膨張部５６の展開速度や乗員の膝に対する保護範囲（面積）を任意にチューニングすることができる。その結果、本実施形態によれば、乗員脚部の保護性能を容易に調整することができる。

また、本実施形態に係る車両用ニーエアバッグ装置１０では、ニーエアバッグ３６の略上端部にインフレータ２６が配置されており、かつニーエアバッグ３６を収納したモジュールケース２２の開口部２４が下側を向くようにモジュールケース２２を配置したので、インフレータ２６からのガス噴出方向とニーエアバッグ３６の第1膨張部５４の膨出方向とが略一致する。このため、インフレータ２６から噴出されるガスが有する運動エネルギーを最大限利用して第1膨張部５４を乗員の両膝の間へ向けて初期展開させることができる。従って、第1膨張部５４の初期展開時間を短縮することができる。

なお、上述した第１実施形態では、二枚の間仕切り５０、５２の上端部の位置を下げることで連通口５８、６０を設けたが、これに限らず、二枚の間仕切りを生地３８、４０の上端縁まで延ばして、間仕切り自体に開口部を設けることで連通部を確保する構成を採ってもよい。

〔第２実施形態〕
以下、図９〜図１１を用いて、本発明に係る車両用ニーエアバッグ装置の第２実施形態について説明する。なお、前述した第1実施形態と同一構成部分については、同一番号を付してその説明を省略する。

これらの図に示されるように、本実施形態に係る車両用ニーエアバッグ装置７０では、ニーエアバッグ７２の構成に主たる特徴がある。

具体的に説明すると、図１０及び図１１に示されるように、ニーエアバッグ７２は、全体として車両幅方向に長い略矩形状に裁断された二枚の生地７４、７６の周縁部を縫合することにより構成されており、内部には第１実施形態で用いた間仕切り５０、５２や後述する第３実施形態で説明するストラップ９４といった別部品が存在しない。

バッグ前面を構成する生地７６には、その左右中心からやや右側にオフセットした位置の上半分に矩形状の吸気口７８が形成されている。これに対応して、モジュールケース２２も、インストルメントパネル１２の下部奥側に縦置き式で配置されている。モジュールケース２２の背面側にはインフレータ２６の先端小径部２６Ａが連結される連結穴２８が形成されており、かかる連結穴２８を囲むようにして吸気口７８の周縁部がモジュールケース２２の内面に接着により固定されている。

上記モジュールケース２２は、インストルメントパネル１２内のステアリングコラムカバー１８の近傍において、長手方向が略車両上下方向（斜め方向）となりかつ開口部２４が下側を向くようにして、取付ブラケット８０を介してインパネリインフォースメント８２に固定されている。なお、インパネリインフォースメント８２は、車両幅方向を長手方向として配置されたパイプ状等の高強度部材である。

さらに、上記ニーエアバッグ７２は、その長手方向の両端部７２Ｂ（第２膨張部に相当）が長手方向の略中央部７２Ａ（第１膨張部に相当）の背面側へ折り返されてロール状等に畳まれた状態でモジュールケース２２内に格納されている。

上記構成によれば、前面衝突時になると、インフレータ２６からのガスは最初にニーエアバッグ７２の長手方向の略中央部７２Ａ（第１膨張部）内へ噴出される。このため、ニーエアバッグ７２の長手方向の略中央部７２Ａが最初に室内後方側へ初期展開していく。続いて、背面側へ折り返された状態でモジュールケース２２内に格納されていたニーエアバッグ７２の長手方向の両端部７２Ｂ（第２膨張部）がモジュールケース２２から引っ張り出されて、車両幅方向外側へ二次展開していく。

このように本実施形態に係る車両用ニーエアバッグ装置７０では、ニーエアバッグ７２の折り畳み方とインフレータ２６のガスの噴出先の設定に起因してニーエアバッグ７２の略中央部７２Ａを初期展開させかつ長手方向の両端部７２Ｂを二次展開させる構成を採ったので、前述した第１実施形態のように左右の間仕切り５０、５２といった別部品を設定する必要がない。従って、必要最低限の製造工程で前述した第１実施形態で説明した効果を奏するニーエアバッグ７２を製造することができる。その結果、本実施形態によれば、車両用ニーエアバッグ装置７０の製造コストを大幅に削減することができる。

また、本実施形態に係る車両用ニーエアバッグ装置７０では、モジュールケース２２を縦置き式としたので、乗員の真正面から多少車両幅方向外側（右側）へオフセットした位置に配置することができる。従って、ステアリングコラムカバー１８付近のスペースが狭い場合でも、容易に設置することができる。なお、ニーエアバッグ７２の展開形状がモジュールケース２２の開口部２４を基準にして見た場合に左右非対称となるが、ニーエアバッグ７２の長手方向の両端部７２Ｂの左右への展開性能には特別影響は無い。

〔第３実施形態〕
以下、図１２を用いて、本発明に係る車両用ニーエアバッグ装置の第３実施形態について説明する。なお、前述した第1実施形態と同一構成部分については、同一番号を付してその説明を省略する。

図１２（Ａ）、（Ｂ）に示されるように、この第３実施形態に係る車両用ニーエアバッグ装置９０では、ニーエアバッグ９２の内部に長尺状のストラップ９４を配設した点に特徴がある。

具体的に説明すると、ニーエアバッグ９２は全体として車両幅方向に長く形成されていると共に、長手方向の両端部の内面間には長尺状のストラップ９４が掛け渡されている。なお、ストラップ９４の両端部は、ニーエアバッグ９２の長手方向の両端部の内面に縫合等により固定されている。

さらに、上記ストラップ９４の長手方向の中間部には、縫合によって仮止めされたたるみ部９４Ａが形成されている。このたるみ部９４Ａの根元に存在する縫合糸９６に所定値以上の展開荷重が作用することにより、縫合糸９６が切れてたるみ部９４Ａの仮止め状態が解除されてストラップ９４が伸長するようになっている。

上記構成によれば、前面衝突時になると、インフレータ２６からニーエアバッグ９２内へガスが噴出される。このため、図１２（Ａ）に示されるように、ニーエアバッグ９２はモジュールケース２２の開口部２４から室内後方側へ向けて初期展開されるが、このときにはたるみ部９４Ａの縫合糸９６は切れていないので、ニーエアバッグ９２はたるみ部９４Ａが維持されているときの、即ちストラップ９４にテンションが作用しているときの幅方向寸法で初期展開される。なお、このときの図１２（Ａ）に示されるニーエアバッグ９２の展開部分９２Ａが請求項５記載の「第１膨張部」に相当する。

その後、ニーエアバッグ９２の内圧が所定値以上に達すると、図１２（Ｂ）に示されるように、縫合糸９６が切れてたるみ部９４Ａが伸長する。つまり、ニーエアバッグ９２に作用する車両幅方向外側への二次展開荷重が所定値以上に達すると、ストラップ９４のたるみ部９４Ａを形成している縫合糸９６が切れて仮止め状態が解除され、ストラップ９４が伸長状態とされる。これにより、ニーエアバッグ９２は車両幅方向外側へ大きく展開していく。なお、このときのニーエアバッグ９２の左右の展開部分が請求項５記載の「第２膨張部」に相当する。

このように本実施形態に係る車両用ニーエアバッグ装置９０では、ストラップ９４の全長に対するたるみ部９４Ａの長さ、たるみ部９４Ａの仮止め状態の解除荷重の設定やストラップ９４の配設本数、たるみ部９４Ａの設定個数等を適宜変更することにより、第１膨張部及び第２膨張部の展開速度や乗員の膝に対する保護範囲（面積）を任意にチューニングすることができる。

また、コスト的にも、通常ストラップ９４の縫合範囲は少ないので、前述した第１実施形態の間仕切り５０、５２タイプよりは低コストで済む。

上記より、本実施形態によれば、簡単かつ低コストな構成で乗員脚部の保護性能を容易に調整することができる。

なお、上述した各実施形態では、前面衝突することにより車両用ニーエアバッグ装置１０、７０、９０が作動する構成となっていたが、請求項１記載の「車両の前面衝突を検出する前面衝突検出手段」には、「（車両前端部付近に配設されたプリクラッシュセンサ等によって）車両の前面衝突を予測することを以って前面衝突を検出したとする前面衝突検出（予測）手段」も含まれる。

第１実施形態に係る車両用ニーエアバッグ装置の全体構成を車室内側から見て示す外観斜視図である。 図１に示される運転席側の車両用ニーエアバッグ装置の全体構成を車外斜め後方から見て示す外観斜視図である。 図１に示される運転席側の車両用ニーエアバッグ装置の拡大分解斜視図である。 ニーエアバッグの展開過程を示す斜視図である。 （Ａ）はニーエアバッグの第１膨張部が初期展開した状態を示す側面図であり、（Ｂ）はその平面図である。 （Ａ）はニーエアバッグの第２膨張部が二次展開した状態を示す側面図であり、（Ｂ）はその平面図である。 （Ａ）は乗員が慣性移動して両膝及び脛がニーエアバッグによって受け止められた状態を示す側面図であり、（Ｂ）はその平面図である。 （Ａ）は小柄な乗員がインストルメントパネルに近接して着座したときにおいて、第１膨張部が初期展開した状態を示す側面図であり、（Ｂ）はその平面図である。 第２実施形態に係る運転席側の車両用ニーエアバッグ装置の全体構成を車外斜め後方から見て示す外観斜視図である。 図９に示される運転席側の車両用ニーエアバッグ装置の拡大分解斜視図である。 ニーエアバッグの展開過程を示す斜視図である。 第３実施形態に係る車両用ニーエアバッグ装置の要部であるニーエアバッグの展開過程を示す斜視図である。

符号の説明

１０ 車両用ニーエアバッグ装置
１２ インストルメントパネル
２２ モジュールケース
２４ 開口部
２６ インフレータ
３２ コントローラ（前面衝突検出手段）
３６ ニーエアバッグ
５０ 間仕切り
５２ 間仕切り
５４ 第１膨張部
５６ 第２膨張部
５８ 連通口（連通部）
６０ 連通口（連通部）
６２ 隙間
７０ 車両用ニーエアバッグ装置
７２ ニーエアバッグ
７２Ａ 略中央部（第１膨張部）
７２Ｂ 両端部（第２膨張部）
９０ 車両用ニーエアバッグ装置
９２ ニーエアバッグ
９２Ａ 展開部分（第１膨張部）
９２Ｂ 展開部分（第２膨張部）
９４ ストラップ
９４Ａ たるみ部
９６ 縫合糸

Claims (5)

1. 車両の前面衝突を検出する前面衝突検出手段と、
   この前面衝突検出手段によって車両の前面衝突が検出された場合に作動してガスを噴出するインフレータと、
   このインフレータから噴出されたガスによって展開して膨張するニーエアバッグと、
   インストルメントパネル内に配置されると共にニーエアバッグを折り畳み状態で格納するモジュールケースと、
   を備え、前面衝突時にインストルメントパネルと乗員の膝との間にニーエアバッグを介在させる車両用ニーエアバッグ装置であって、
   前記ニーエアバッグは、本来の展開形状が扁平な形状とされ、着座状態の乗員の両膝間に相当する位置へ向けて室内後方側へ初期展開する第１膨張部と、この第１膨張部の側方に配置されると共に第１膨張部と相互に連通されかつ第１膨張部の初期展開後に車両幅方向外側へ向けて二次展開する第２膨張部と、を含んで構成されている、
   ことを特徴とする車両用ニーエアバッグ装置。
2. 前記ニーエアバッグは、車両幅方向外側へ二次展開するのと同時に車両下方側へも展開する、
   ことを特徴とする請求項１記載の車両用ニーエアバッグ装置。
3. 前記ニーエアバッグは、間仕切りにて第１膨張部を構成する中央側気室と第２膨張部を構成する左右側気室とに区画されかつ全体として車両幅方向に長く形成されていると共に、当該間仕切り又はその近傍には隣接する気室同士を相互に連通する連通部が設けられており、
   さらに、中央側気室に前記インフレータからのガスが噴出される、
   ことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の車両用ニーエアバッグ装置。
4. 前記ニーエアバッグは、全体として車両幅方向に長く形成されていると共に長手方向の両端部が背面側へ折り返された状態でモジュールケース内に格納されており、
   さらに、当該ニーエアバッグの長手方向の略中央部に前記インフレータからのガスが噴出される、
   ことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の車両用ニーエアバッグ装置。
5. 前記ニーエアバッグは、全体として車両幅方向に長く形成されていると共に長手方向の両端部の内面間に長尺状のストラップが掛け渡されており、
   さらに、当該ストラップには第１膨張部の初期展開時には仮止め状態を維持し第２膨張部の二次展開時には仮止め状態を解除して伸長するたるみ部が設けられている、
   ことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の車両用ニーエアバッグ装置。

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