JP2018149841A - ニーエアバッグ及びニーエアバッグ装置 - Google Patents

ニーエアバッグ及びニーエアバッグ装置 Download PDF

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アン キエット グエン
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【課題】乗員の下腿部に対する衝撃吸収力を保持しつつ、乗員の下腿部の拘束力を向上することができる、ニーエアバッグ及びニーエアバッグ装置を提供する。【解決手段】ニーエアバッグ装置は、ダッシュボードと乗員の下腿部との間に膨張展開されるニーエアバッグ2と、ニーエアバッグ2にガスを供給するインフレータと、を備え、ニーエアバッグ2は、乗員の膝と当接可能な位置に配置された上部膨張部21と、乗員の脛に沿って当接可能な位置に配置され上部膨張部21に対して窪んだ形状を有する一対の溝部22と、を備えている。【選択図】図2

Description

本発明は、ニーエアバッグ及びニーエアバッグ装置に関し、特に、乗員の下腿部の拘束に適したニーエアバッグ及びニーエアバッグ装置に関する。
自動車等の車両には、車両衝突時に乗員の下腿部(膝及び脛を含む部分)に生じる衝撃を吸収するためのニーエアバッグ装置を配置することがある。かかるニーエアバッグ装置は、一般に、乗員の膝前の内装カバーであるダッシュボードに配置され、車両衝突時にダッシュボードと乗員との間にエアバッグを膨張展開させるように構成されている。かかるニーエアバッグ装置において、テザー等の接続部材を用いてエアバッグを複数の膨張部に区画することが既に提案されている(例えば、特許文献1及び特許文献2参照)。
例えば、特許文献1に記載されたニーエアバッグ装置では、縦方向に多段となるようにエアバッグを区画しつつ、両膝が当接する箇所に縦方向のテザーを配置することによって乗員の両膝を拘束する窪みを形成している。また、特許文献2に記載されたニーエアバッグ装置では、横方向に多段となるようにエアバッグを区画しつつ、外側膨張部を両膝の外側に回り込ませることによって乗員の両膝を拘束するようにしている。
特許第5786951号公報 特許第4231520号公報
しかしながら、特許文献1や特許文献2に記載されたニーエアバッグ装置では、何れも乗員の膝を拘束するために、他の部分よりも膨張厚さが薄い窪みを形成していることから、この窪みにおける衝撃吸収力が他の部分よりも弱くなってしまうという問題がある。したがって、乗員の膝に対する衝撃吸収力を基準にエアバッグを設計した場合には、エアバッグが大型化してしまうという問題や、窪みが浅くなって下腿部の拘束力が低下してしまうという問題を生じることとなる。
また、特許文献1に記載されたニーエアバッグ装置のように、乗員の脛が当接する箇所に横方向に延びた膨張部(いわゆる、横セル)を配置した場合には、乗員の下腿部がエアバッグに接触した際に脛の部分が横方向に移動しやすいという問題もある。
本発明は上述した問題点に鑑み創案されたものであり、乗員の下腿部に対する衝撃吸収力を保持しつつ、乗員の下腿部の拘束力を向上することができる、ニーエアバッグ及びニーエアバッグ装置を提供することを目的とする。
本発明によれば、ダッシュボードと乗員の下腿部との間に膨張展開されるニーエアバッグにおいて、前記乗員の膝と当接可能な位置に配置された上部膨張部と、前記乗員の脛に沿って当接可能な位置に配置され前記上部膨張部に対して窪んだ形状を有する一対の溝部と、を備えていることを特徴とするニーエアバッグが提供される。
また、本発明によれば、ダッシュボードと乗員の下腿部との間に膨張展開されるニーエアバッグと、該ニーエアバッグにガスを供給するインフレータと、を備えたニーエアバッグ装置において、前記ニーエアバッグは、前記乗員の膝と当接可能な位置に配置された上部膨張部と、前記乗員の脛に沿って当接可能な位置に配置され前記上部膨張部に対して窪んだ形状を有する一対の溝部と、を備えていることを特徴とするニーエアバッグ装置が提供される。
上述したニーエアバッグ及びニーエアバッグ装置において、前記ニーエアバッグは、前記乗員側に配置されるフロントパネルと、前記ダッシュボード側に配置されるリアパネルと、を備え、前記一対の溝部は、前記フロントパネルと前記リアパネルとを接続する一対の第一テザーによって構成されていてもよい。
前記第一テザーは、前記リアパネルに縫合される両端部と、前記フロントパネルに縫合される中間部と、を備えていてもよい。
また、前記ニーエアバッグは、前記一対の第一テザーの中間部の上方に配置され、前記フロントパネルと前記リアパネルとを接続する第二テザーを備えていてもよい。
また、前記ニーエアバッグは、前記一対の第一テザーの下方に配置され、前記フロントパネルと前記リアパネルとを接続する第三テザーを備えていてもよい。
また、前記ニーエアバッグは、前記溝部によって区画された、前記乗員の両脛の中間に配置される中央膨張部と、該中央膨張部よりも窓側に配置される外側膨張部と、前記中央膨張部よりも車体中央側に配置される内側膨張部と、を備え、前記中央膨張部は、前記外側膨張部及び前記内側膨張部よりも大きい容量を有していてもよい。
さらに、前記外側膨張部は、前記内側膨張部よりも大きい容量を有していてもよい。
また、前記ニーエアバッグは、例えば、運転席に配置されるニーエアバッグである。
上述した本発明に係るニーエアバッグ及びニーエアバッグ装置によれば、乗員の膝に当接する上部膨張部と乗員の脛に当接する溝部とを配置したことにより、乗員がニーエアバッグに衝突した際における膝の衝撃を上部膨張部で吸収することができ、溝部の窪みによって脛を拘束することができる。したがって、本発明によれば、乗員の下腿部に対する衝撃吸収力を保持しつつ、乗員の下腿部の拘束力を向上することができる。
本発明の一実施形態に係るニーエアバッグ装置を示す断面図であり、(A)は膨張展開前の状態、(B)は膨張展開完了後の状態、を示している。 膨張展開完了後のニーエアバッグを示す斜視図である。 ニーエアバッグを構成する基布の平面展開図である。 ニーエアバッグに配置されるテザーを示す図であり、(A)は外側膨張部を区画する第一テザー、(B)は内側膨張部を区画する第一テザー、(C)は第二テザー、(D)は第三テザー、を示している。 膨張展開完了後のニーエアバッグを示す図であり、(A)は正面図、(B)は背面図、である。 図5に示したニーエアバッグの断面図であり、(A)はA−A線断面図、(B)はB−B線断面図、(C)はC−C線断面図、を示している。
以下、本発明の実施形態について図1(A)〜図6(C)を用いて説明する。ここで、図1は、本発明の一実施形態に係るニーエアバッグ装置を示す断面図であり、(A)は膨張展開前の状態、(B)は膨張展開完了後の状態、を示している。図2は、膨張展開完了後のニーエアバッグを示す斜視図である。
本発明の一実施形態に係るニーエアバッグ装置1は、図1(A)〜図2に示したように、ダッシュボードDと乗員Mの下腿部との間に膨張展開されるニーエアバッグ2と、ニーエアバッグ2にガスを供給するインフレータ3と、を備え、ニーエアバッグ2は、乗員Mの膝Mkと当接可能な位置に配置された上部膨張部21と、乗員Mの脛Msに沿って当接可能な位置に配置され上部膨張部21に対して窪んだ形状を有する一対の溝部22と、を備えている。
なお、図1(A)及び図1(B)において、ダッシュボードDの一部を切り欠いた状態を図示している。また、図1(B)に示したニーエアバッグ2は、図2に示したニーエアバッグの略中央部の断面図を図示したものである。
ダッシュボードDは、車両の前席正面に配置された内装部品全体の総称である。ダッシュボードDの下方の床面には、操作ペダル(アクセルペダル又はブレーキペダル)やフットレストが配置されている。乗員Mの乗車時には、床面とダッシュボードDとの間に下腿部が配置される。下腿部とは、膝Mk及び脛Msを含む部分である。また、図1(A)に示したように、運転席には、ダッシュボードDの乗員M側の面にステアリングホイールS及びステアリングコラムCが配置されている。
インフレータ3は、例えば、略円柱形状の外形を有し、ニーエアバッグ2に内包された部分にガス噴出口が形成されている。インフレータ3は、図示しないECU(電子制御ユニット)に接続されており、加速度センサ等の計測値に基づいて制御されている。ECUが車両の衝突を感知した場合には、インフレータ3の内部に格納された薬剤を燃焼させてガスを発生させ、ニーエアバッグ2にガスを供給する。
インフレータ3及びニーエアバッグ2は、例えば、図1(A)に示したように、箱形状のリテーナ4に収容され固定されている。リテーナ4は、ダッシュボードD内に配置された車内構造物にブラケット等を介して固定されている。また、リテーナ4の前面に位置するダッシュボードDには、ニーエアバッグ2の膨張展開時にダッシュボードDを開裂させる薄肉部(テアライン)が形成されている。
ニーエアバッグ2は、例えば、図2に示したように、膨張展開した状態で、上部膨張部21と、一対の溝部22と、乗員Mの両脛Msの中間に配置される中央膨張部23と、中央膨張部23よりも窓側に配置される外側膨張部24と、中央膨張部23よりも車体中央側に配置される内側膨張部25と、中央膨張部23の下部に配置される下部膨張部26と、を備えている。これらの膨張部の区画は、後述するように、溝部22を構成するテザーによって形成される。
図2に示したニーエアバッグ2の上部膨張部21は、乗員Mの膝Mkと当接可能な位置に形成される一対の凸部21aと、一対の凸部21aを連通する中間部21bと、を備えている。図示した中間部21bは、凸部21aよりも膨張厚さが小さくなるように形成されているが、凸部21aと同じ膨張厚さを有していてもよい。
また、ニーエアバッグ2は、中央膨張部23が外側膨張部24及び内側膨張部25よりも大きい容量を有し、外側膨張部24が内側膨張部25よりも大きい容量を有するように形成されている。例えば、右ハンドル車で左側通行の場合又は左ハンドル車で右側通行の場合において、対向車線の車とオフセット正面衝突した場合には、運転者(乗員M)は、操作ペダルやフットレストに足を載せていることが多く、下腿部が窓側に移動しやすい傾向にあること及び足首を捻りやすい傾向にあることが発明者らの鋭意研究によって知得することができた。
そこで、運転席に配置されるニーエアバッグ2では、窓側に配置される外側膨張部24の容量を車体中央側に配置される内側膨張部25の容量よりも大きくしている。中央膨張部23は、乗員Mの両足の中間部に配置されることから表面積が大きくなりやすく、結果的に、中央膨張部23の容量は外側膨張部24の容量よりも大きくなる。したがって、ニーエアバッグ2は、内側膨張部25の容量<外側膨張部24の容量<中央膨張部23の関係を有することとなる。
ここで、図3は、ニーエアバッグを構成する基布の平面展開図である。また、図4は、ニーエアバッグに配置されるテザーを示す図であり、(A)は外側膨張部を区画する第一テザー、(B)は内側膨張部を区画する第一テザー、(C)は第二テザー、(D)は第三テザー、を示している。なお、図3及び図4(A)〜図4(D)において図示した点線は、それぞれ縫合予定線を示している。
ニーエアバッグ2を構成する基布は、例えば、図3に示したように、乗員M側に配置されるフロントパネル2fと、ダッシュボードD側に配置されるリアパネル2rと、を備えた一枚の基布である。かかる基布は、図中に一点鎖線で示した折り線Lに沿って折り畳まれて、折り重なった部分の縁部を縫合予定線2sに沿って縫合することによって袋状に形成される。
フロントパネル2f及びリアパネル2rは、例えば、矩形と台形を組み合わせた略六角形形状を有しており、インフレータ3を配置する下側の横幅が狭く、上部膨張部21が配置される上側の横幅が広くなるように形成されている。なお、図中に二点鎖線で示した囲い線は、インフレータ3を配置する箇所(インフレータ配置予定部3p)を示している。
図4(A)及び図4(B)に示したように、一対の溝部22は、フロントパネル2fとリアパネル2rとを接続する外側第一テザー5及び内側第一テザー5′によって構成される。外側第一テザー5及び内側第一テザー5′は、例えば、リアパネル2rに縫合される両端部と、フロントパネル2fに縫合される中間部と、を備えている。
具体的には、図4(A)に示した外側第一テザー5は、リアパネル2rに縫合される縫合予定線5a,5bと、フロントパネル2fに縫合される縫合予定線5cと、を備えている。ここでは、縫合予定線5a,5bは直線状に設定され、縫合予定線5cは環状に設定されているが、かかる構成に限定されるものではない。また、縫合予定線5aは、図3に示した縫合予定線5aに縫合され、縫合予定線5bは、図3に示した縫合予定線5bに縫合され、縫合予定線5cは、図3に示した縫合予定線5cに縫合される。
また、図4(B)に示した内側第一テザー5′は、リアパネル2rに縫合される縫合予定線5a′,5b′と、フロントパネル2fに縫合される縫合予定線5c′と、を有している。ここでは、縫合予定線5a′,5b′は直線状に設定され、縫合予定線5c′は環状に設定されているが、かかる構成に限定されるものではない。また、縫合予定線5a′は、図3に示した縫合予定線5a′に縫合され、縫合予定線5b′は、図3に示した縫合予定線5b′に縫合され、縫合予定線5c′は、図3に示した縫合予定線5c′に縫合される。
図4(A)に示した外側第一テザー5及び図4(B)に示した内側第一テザー5′は、ニーエアバッグ2の膨張展開時に略V字形状に展張するように構成されているが、かかる構成に限定されるものではない。例えば、外側第一テザー5及び内側第一テザー5′は、図示したテザーの中間部を切断した構成であってもよいし、膨張展開時にI字形状に展張する一枚のテザーによって構成してもよい。
なお、図示した外側第一テザー5及び内側第一テザー5′は、一定の幅を備えたパネル状を有しているが、幅の狭い短冊状又は紐状のテザーを複数用いることによって、溝部22を形成するようにしてもよい。
図4(C)に示したように、ニーエアバッグ2は、一対の第一テザー(外側第一テザー5及び内側第一テザー5′)の上方に配置され、フロントパネル2fとリアパネル2rとを接続する第二テザー6を備えていてもよい。具体的には、第二テザー6は、フロントパネル2fに縫合される縫合予定線6aと、リアパネル2rに縫合される縫合予定線6bと、を備えている。
また、縫合予定線6aは、図3に示した縫合予定線6aに縫合され、縫合予定線6bは、図3に示した縫合予定線6bに縫合される。また、第二テザー6は、ガスを通過させる複数の開口部6cを備えていてもよい。なお、図示した第二テザー6は、一定の幅を備えたパネル状を有しているが、幅の狭い短冊状又は紐状のテザーを複数用いるようにしてもよい。
また、フロントパネル2fに縫合される縫合予定線6aの折り線Lからの距離Haは、リアパネル2rに縫合される縫合予定線6bの折り線Lからの距離Hbよりも小さく設定されていてもよい。かかる構成により、膨張展開時に上部膨張部21の中間部21bをリアパネル2r側に屈曲させることができる。
図4(D)に示したように、ニーエアバッグ2は、一対の第一テザー(外側第一テザー5及び内側第一テザー5′)の下方に配置され、フロントパネル2fとリアパネル2rとを接続する第三テザー7を備えていてもよい。第三テザー7は、例えば、リアパネル2rに縫合される両端部と、フロントパネル2fに縫合される中間部と、を備えている。
具体的には、第三テザー7は、リアパネル2rに縫合される縫合予定線7a,7bと、フロントパネル2fに縫合される縫合予定線7cと、を備えている。縫合予定線7a,7bは直線状に設定され、縫合予定線7cは環状に設定されているが、かかる構成に限定されるものではない。
また、縫合予定線7aは、図3に示した縫合予定線7aに縫合され、縫合予定線7bは、図3に示した縫合予定線7bに縫合され、縫合予定線7cは、図3に示した縫合予定線7cに縫合される。また、第三テザー7は、ガスを通過させる複数の開口部7dを備えていてもよい。
図4(D)に示した第三テザー7は、ニーエアバッグ2の膨張展開時に略V字形状に展張するように構成されているが、かかる構成に限定されるものではない。例えば、第三テザー7は、図示したテザーの中間部を切断した構成であってもよいし、膨張展開時にI字形状に展張する一枚のテザーによって構成してもよい。なお、図示した第三テザー7は、一定の幅を備えたパネル状を有しているが、幅の狭い短冊状又は紐状のテザーを複数用いた構成であってもよい。
ここで、図5は、膨張展開完了後のニーエアバッグを示す図であり、(A)は正面図、(B)は背面図、である。図6は、図5に示したニーエアバッグの断面図であり、(A)はA−A線断面図、(B)はB−B線断面図、(C)はC−C線断面図、を示している。なお、図5(A)に示した正面図と図5(B)に示した背面図とでは、左右反転した状態を図示してある。
上述したように、ニーエアバッグ2は、図4(A)〜図4(D)に示した、外側第一テザー5、内側第一テザー5′、第二テザー6及び第三テザー7をフロントパネル2f及びリアパネル2rに縫合し、フロントパネル2f及びリアパネル2rの縁部を縫合することにより形成される。
車両衝突時にインフレータ3が作動し、ニーエアバッグ2にガスが供給されると、図5(A)及び図5(B)に示した形状に膨張展開することとなり、上部膨張部21、溝部22、中央膨張部23、外側膨張部24、内側膨張部25及び下部膨張部26が形成される。このとき、図5(A)に一点鎖線の円で示した位置に乗員Mの膝Mkが当接し、一点鎖線の直線で示した位置に乗員Mの脛Msが当接することとなる。
図6(A)において、外側膨張部24は、外側第一テザー5により中央膨張部23に隣接して膨張される二瘤の膨張部によって構成される。また、図6(a)において、内側膨張部25は、内側第一テザー5′により中央膨張部23に隣接して膨張される二瘤の膨張部によって構成される。一対の溝部22は、中央膨張部23に隣接したフロントパネル2f側に形成される。
図5(A)に示したように、上部膨張部21を構成する凸部21aの中間部に第二テザー6が配置されていることから、図6(B)及び図6(C)に示したように、上部膨張部21の一部を構成する中間部21bの膨張厚さDbは、凸部21aの膨張厚さDaよりも小さくなる。
また、第二テザー6のフロントパネル2f側の縫合部(縫合予定線6a)をリアパネル2r側の縫合部(縫合予定線6b)よりも高い位置に設定していることから、ニーエアバッグ2の膨張展開時に上部膨張部21の中間部21bをリアパネル2r側(ダッシュボードD側)に屈曲させることができ、例えば、ステアリングコラムC等の障害物に沿うようにニーエアバッグ2を膨張展開させることができる。
また、第二テザー6を配置することによって、乗員Mの膝Mkが直接的に接触しない上部膨張部21の中間部21bの容量を小さくすることができ、ニーエアバッグ2の小型化を図ることもできる。なお、第二テザー6は、必要に応じて省略することもできる。
また、図6(B)に示したように、第三テザー7を配置することによって、ニーエアバッグ2を屈曲させることができ、図1(B)に示したように、ダッシュボードDの傾斜面の内部に配置されたリテーナ4から車内に放出されたニーエアバッグ2をダッシュボードDの傾斜面に沿って膨張展開させることができる。なお、第三テザー7の形状及び配置については、ニーエアバッグ2を屈曲させることができれば、図示した構成に限定されるものではない。
上述した本実施形態に係るニーエアバッグ2及びニーエアバッグ装置1によれば、乗員Mの膝Mkに当接する箇所に十分な膨張厚さを有する上部膨張部21を配置することにより、乗員Mがニーエアバッグ2に衝突した際における膝Mkの衝撃を十分に吸収することができる。一方で、乗員Mの脛Msに当接する箇所に脛Msの前面を覆う窪みを有する溝部22を配置することにより、乗員Mがニーエアバッグ2に衝突した際における脛Msの移動を拘束することができる。
上述した実施形態に係るニーエアバッグ2では、フロントパネル2fとリアパネル2rとが一枚の基布によって構成されている場合について説明したが、フロントパネル2fとリアパネル2rとに分離した二枚の基布によって構成するようにしてもよい。
また、上述した実施形態に係るニーエアバッグ装置1では、運転席に配置する場合について説明しているが、助手席に配置するようにしてもよい。また、助手席に本実施形態に係るニーエアバッグ装置1を配置する場合には、通常、乗員Mの足は車体床面に載置されていることから、運転席の乗員Mと比較して下腿部が左右に移動しにくいものと考えられる。したがって、本実施形態に係るニーエアバッグ装置1を助手席に配置する場合には、ニーエアバッグ2の外側膨張部24と内側膨張部25とを同じ容量に設定してもよい。
本発明は上述した実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更が可能であることは勿論である。
1 ニーエアバッグ装置
2 ニーエアバッグ
2f フロントパネル
2r リアパネル
3 インフレータ
3p インフレータ配置予定部
4 リテーナ
5 外側第一テザー
5′ 内側第一テザー
5a,5a′,5b,5b′,5c,5c′,6a,6b,7a,7b 縫合予定線
6 第二テザー
6c,7d 開口部
7 第三テザー
21 上部膨張部
21a 凸部
21b 中間部
22 溝部
23 中央膨張部
24 外側膨張部
25 内側膨張部
26 下部膨張部
C ステアリングコラム
D ダッシュボード
S ステアリングホイール
M 乗員
Mk 膝
Ms 脛

Claims (9)

  1. ダッシュボードと乗員の下腿部との間に膨張展開されるニーエアバッグにおいて、
    前記乗員の膝と当接可能な位置に配置された上部膨張部と、
    前記乗員の脛に沿って当接可能な位置に配置され前記上部膨張部に対して窪んだ形状を有する一対の溝部と、
    を備えていることを特徴とするニーエアバッグ。
  2. 前記乗員側に配置されるフロントパネルと、前記ダッシュボード側に配置されるリアパネルと、を備え、前記一対の溝部は、前記フロントパネルと前記リアパネルとを接続する一対の第一テザーによって構成される、ことを特徴とする請求項1に記載のニーエアバッグ。
  3. 前記第一テザーは、前記リアパネルに縫合される両端部と、前記フロントパネルに縫合される中間部と、を備えていることを特徴とする請求項2に記載のニーエアバッグ。
  4. 前記一対の第一テザーの上方に配置され、前記フロントパネルと前記リアパネルとを接続する第二テザーを備える、ことを特徴とする請求項2に記載のニーエアバッグ。
  5. 前記一対の第一テザーの下方に配置され、前記フロントパネルと前記リアパネルとを接続する第三テザーを備える、ことを特徴とする請求項2に記載のニーエアバッグ。
  6. 前記溝部によって区画された、前記乗員の両脛の中間に配置される中央膨張部と、該中央膨張部よりも窓側に配置される外側膨張部と、前記中央膨張部よりも車体中央側に配置される内側膨張部と、を備え、前記中央膨張部は、前記外側膨張部及び前記内側膨張部よりも大きい容量を有する、ことを特徴とする請求項1に記載のニーエアバッグ。
  7. 前記外側膨張部は、前記内側膨張部よりも大きい容量を有する、ことを特徴とする請求項6に記載のニーエアバッグ。
  8. 前記ニーエアバッグは、運転席に配置されるニーエアバッグである、ことを特徴とする請求項1に記載のニーエアバッグ。
  9. ダッシュボードと乗員の下腿部との間に膨張展開されるニーエアバッグと、該ニーエアバッグにガスを供給するインフレータと、を備えたニーエアバッグ装置において、
    前記ニーエアバッグは、請求項1〜8の何れか一項に記載されたニーエアバッグである、ことを特徴とするニーエアバッグ装置。
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