JP3868227B2

JP3868227B2 - Air bag device for knee protection

Info

Publication number: JP3868227B2
Application number: JP2001150448A
Authority: JP
Inventors: 正博滝本; 享小山; 智司舩橋
Original assignee: Toyota Motor Corp; Toyoda Gosei Co Ltd
Current assignee: Toyota Motor Corp; Toyoda Gosei Co Ltd
Priority date: 2001-05-21
Filing date: 2001-05-21
Publication date: 2007-01-17
Anticipated expiration: 2021-05-21
Also published as: JP2002337642A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
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、運転者の膝を保護可能な膝保護用エアバッグ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術とその課題】
従来、運転者の膝を保護する装置としては、特開平８−８０７９７号公報、特開平１０−３１５８９４号公報等に示されるものがあった。前者は、ダッシュボードのロアカバーの下側部位に配置されて、作動時に運転者の脛から膝までを保護するように、下方から斜め上方に突出して展開膨張するエアバッグを備えたエアバッグ装置であり、後者は、ステアリングホイール下方のコラムカバー付近に配置されて、作動時に運転者の膝の下部からつま先付近までを保護するように展開膨張するエアバッグを備えたエアバッグ装置であった。
【０００３】
しかし、これらの膝保護用エアバッグ装置では、エアバッグの展開膨張の開始から完了までの時間経過に伴って、エアバッグを効率的に膨張させて、運転者の膝を保護する点に改善の余地があった。
【０００４】
本発明は、上記にかんがみて、エアバッグの展開膨張の開始から完了までの時間経過に伴って、効率的にエアバッグを展開膨張させて、運転者の膝を的確に保護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。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る膝保護用エアバッグ装置は、ステアリングコラムの下方における着座した運転者の膝の前方側に、エアバッグが折り畳まれて収納され、膨張用ガスの流入時、前記エアバッグが、収納部位から車両後方側へ突出して展開膨張し、運転者の膝の前方側に配設されて、運転者の膝を保護可能な膝保護用エアバッグ装置であって、
前記エアバッグが、
前記膨張用ガスの上流側の部位として、前記収納部位の突出用開口から車両後方側へ突出し、前記膝の前方側を覆い可能な下膨張部と、
前記膨張用ガスの下流側の部位として、前記下膨張部に連通するとともに、前記下膨張部から、前記ステアリングコラムを覆うコラムカバーの下面に沿うように、上方へ突出し、前記突出用開口周縁から少なくとも前記コラムカバーの下面側の上端付近までを、覆い可能な上膨張部と、
前記エアバッグ内に配置されて、前記エアバッグのコラムカバー側の壁部と該コラムカバー側壁部に対して対向する運転者側の壁部とを連結して、前記下・上膨張部の展開膨張時の厚さを規制するテザーと、
を備え、
前記エアバッグの下膨張部内に、膨張用ガスを吐出するインフレーターが配設され、
前記テザーが、前記インフレーターの上方側と下方側とに、車両の左右方向に沿って配設されるとともに、上方側のテザーが、前記エアバッグの前記下膨張部と前記上膨張部との間に配設され、
前記エアバッグの下膨張部が、該下膨張部の下端により、前記突出用開口の下縁側周縁の車両後方側の面を覆うように、配設されていることを特徴とする。
【０００７】
また、前記エアバッグ内には、前記膨張用ガスを前記下膨張部から前記上膨張部へ案内する整流布を配設させて、該整流布は、可撓性を有した板状として、下端側を、前記コラムカバー側壁部に接近させて前記インフレーターの下方側に配置された前記テザーに連結させ、上端側を、前記運転者側壁部に接近させて前記インフレーターの上方側に配置されたテザーに連結させて、前記インフレーターの車両後方側を覆うように配設させてもよい。
【０００８】
さらに、前記下膨張部における運転者側の壁部の外表面側に対して、前記エアバッグの前記収納部位への収納時に前記突出用開口の周縁と略面一として前記突出用開口を閉塞し、前記エアバッグの展開膨張時に前記下膨張部の突出に伴って車両後方側に移動して前記膝の前方側に配置されるクッション性を有したパッドを、結合させてもよい。
【０００９】
なお、本明細書での上下、左右、及び、前後は、膝保護用エアバッグ装置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。
【００１０】
【発明の作用・効果】
本発明に係る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、下膨張部が、収納部位の突出用開口から車両後方側へ突出して、運転者の膝の前方側を覆うとともに、上膨張部が、下膨張部からコラムカバーの下面に沿うように上方へ突出して、突出用開口周縁から少なくともコラムカバーの下面側の上端付近までを、覆うこととなる。
【００１１】
そして、膝保護用エアバッグ装置の作動直後では、車両が前面衝突をしていることから、運転者の膝が、車両に対して相対的に前進する。その際、下膨張部が、膨張用ガスの上流側であって、突出用開口から車両後方側に突出して、上膨張部より先に膨張していることから、運転者の膝が、車両に対して相対的に前進していても、下膨張部が、運転者の膝を的確に保護できることとなる。
【００１２】
そして、エアバッグの展開膨張の初期段階を経た後では、膝がエアバッグに接触していても、あるいは、膝がエアバッグに接触していなくとも、運転者の足先がフロアパネルに着いている状態等で、車両に対する相対的な運転者の前進があれば、膝が、屈曲して上昇する事態を招き、コラムカバーの下面側における上端付近にずれる場合が生ずる。その際、エアバッグは、既に、展開膨張の初期段階を経て、膨張用ガスの下流側の上膨張部が、下膨張部からコラムカバー下面に沿うように上方に延びて、突出用開口周縁から少なくともコラムカバー下面側の上端付近までを覆うように、膨張していることから、上方移動する膝を、上膨張部が的確に保護可能となり、コラムカバーの下面側にキーシリンダ等の硬質部材が配設されていても、エアバッグによって、それらの硬質部材から膝を保護することができる。なお、上膨張部は、下膨張部の膨張が完了した後に、膨張し始めてもよいし、下膨張部の膨張が完了する前に、膨張し始めていてもよい。
【００１３】
以上のように、本発明に係る膝保護用エアバッグ装置では、運転者の膝の配置位置に応じて下膨張部と上膨張部との膨張を完了させるように、展開膨張の開始から完了までの時間経過に伴うエアバッグの膨張形態を、設定しており、膨張当初から、エアバッグの保護エリアを大きくするように展開膨張させていないことから、エアバッグヘ膨張用ガスを供給するインフレーターとして、出力の大きなものを使用したり、あるいは、容積の大きなエアバッグを使用することなく、運転者の両膝を的確に保護することができる。
【００１４】
したがって、本発明に係る膝保護用エアバッグ装置では、エアバッグの展開膨張の開始から完了までの時間経過に伴って、効率的にエアバッグを展開膨張させて、運転者の膝を的確に保護することができる。
【００１５】
そして、下膨張部が、テザーによって、膨張時におけるコラムカバー側壁部と運転者側壁部との距離（下膨張部の厚さ）を規制できて、膨張用ガスを、不必要に充満させること無く、上膨張部に流すことができて、上膨張部の膨張完了を促進させることができる。勿論、下膨張部の展開膨張時、下膨張部を、厚くなりすぎることなく、薄く規制できるため、コラムカバー下面と運転者の膝との間の空間が狭くても、下膨張部を円滑に配置させることができる。
【００１６】
また、請求項２に記載するように、エアバッグ内に、膨張用ガスを下膨張部から上膨張部へ案内する整流布を配設させておけば、整流布によって、膨張用ガスが下膨張部から上膨張部に整流されて流れ、上膨張部が、車両後方側への突出を抑えて、コラムカバー下面に沿って下膨張部から上方へ突出し易くなり、運転者の膝とコラムカバー下面との間に、上膨張部を円滑に配設させることができる。
【００１７】
そして、請求項３に記載するように構成する場合には、下膨張部の運転者側壁部に結合されたパッドが、突出用開口を塞いで、突出用開口周縁の意匠性を良好にすることができる。そして、エアバッグの展開膨張時には、クッション性を有したパッドが、下膨張部の突出とともに、車両後方側に移動して膝の前方側に配置されることから、膝が車両前方側に相対的に前進しても、的確に膝を保護することができる。さらに、パッドの上方には、上膨張部が膨張して配設されていることから、膝が、コラムカバーの下面側におけるキーシリンダ等の硬質部材の配設されている上方側へ移動しても、上膨張部によって、それらの硬質部材から膝を保護することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１９】
本発明の第１実施形態である膝保護用エアバッグ装置Ｍ１は、図１〜３に示すように、ステアリングコラム３の下方に配設されて、折り畳まれたエアバッグ２６と、エアバッグ２６に膨張用ガスを供給するインフレーター２１と、エアバッグ２６とインフレーター２１とを収納するケース１９と、折り畳まれたエアバッグ２６を覆うエアバッグカバー１３と、ケース１９を保持する保持部材１２と、を備えて構成されている。そして、実施形態のエアバッグ装置Ｍ１では、エアバッグ２６を収納したケース１９が保持部材１２に保持され、保持部材１２が車両のフレームＦＬ・ＦＲに連結固定されて、折り畳まれたエアバッグ２６が、ステアリングコラム３の下方における着座した運転者Ｄの膝Ｋ（ＫＬ・ＫＲ）の前方側に、配設されている。
【００２０】
なお、ステアリングコラム３は、図１に示すように、ステアリングホイール１に連結されるメインシャフト４と、メインシャフト４の周囲を覆うコラムチューブ５と、を備えて構成され、メインシャフト４とコラムチューブ５との間には、ステアリングホイール１のリング面の角度を調整可能な図示しないチルト機構や、ステアリングホイール１をシャフトの軸方向に移動させて停止可能な図示しないテレスコピック機構等が、配設されている。チルト機構の操作部（操作レバー）６ｂとテレスコピック機構の操作部（操作レバー）６ｃとは、図２に示すように、コラムカバー８の下面８ａや左側面８ｃに、露出して配設されている。
【００２１】
また、コラムカバー８は、略四角筒形状等の合成樹脂製として、ステアリングホイール１の下方のステアリングコラム３を覆うように、ステアリングコラム３の軸方向に沿って配設されている。すなわち、コラムカバー８は、車両前方側を下方に配置させて、車両後方側を上方に配置させるように、後上がりに傾斜して配設されている。そして、コラムカバー８の下面８ａは、略長方形形状とし、車両前後方向で、後上がりの曲面状に形成されている。
【００２２】
さらに、コラムカバー８の右側面８ｄには、ステアリングロック機構のキーシリンダ６ａが配設されている。これらのキーシリンダ６ａや既述の操作部６ｂ・６ｃは、運転者Ｄの膝Ｋ（ＫＬ・ＫＲ）がコラムカバー８の下面８ａ側へ干渉する際の硬質部材６を、構成することとなる。
【００２３】
保持部材１２は、図１・２に示すように、板金製の板状として、ステアリングコラム３の周囲を覆っているコラムカバー８の下方側を含んで、インストルメントパネル（以下「インパネ」と略する）１０の下部側の位置で、上端側を車両後方側に位置させ、下端側を車両前方側に位置させて、後上がりに傾斜して配設されている。そして、保持部材１２は、左右方向の両端を、左右に配置された車両のフレーム部ＦＬ・ＦＲに、それぞれ、ボルト止め等によって、連結固定されている。また、保持部材１２は、図示しないボルト・ナット・リベット・溶接等を利用して、ケース１９を、車両前方側の面に取付固定している。保持部材１２におけるケース１９の取付部位には、ケース１９に収納したエアバッグ２６を車両後方側となる車内側に突出可能に、ケース１９の突出用開口１７に連通する挿通孔１２ａが形成されている。挿通孔１２ａは、ケース１９の突出用開口１７と対応するように、略長方形形状に開口されている。
【００２４】
エアバッグカバー１３は、実施形態の場合、図１〜３に示すように、保持部材１２の車両後方側の面に取付固定されており、折り畳んだエアバッグ２６の車両後方側を覆うとともに、保持部材１２の車内側の面を覆う内装材としての役目も果たしている。エアバッグカバー１３には、突出用開口１７の配置位置に、展開膨張するエアバッグ２６に押されて車内側に開くように、略長方形板状の扉部１５が形成されている。この扉部１５は、周囲に、車内側から見て逆Ｕ字形状となる薄肉の破断予定部１４を配設させ、下縁にインテグラルヒンジからなるヒンジ部１６を配設させて構成されている。扉部１５は、エアバッグ２６の展開膨張時、エアバッグ２６に押されて破断予定部１４を破断させ、ヒンジ部１６を開き時の回転中心として、車内側の下方側へ開くこととなる。
【００２５】
ケース１９は、図１〜３に示すように、板金製の略四角箱形状として、折り畳んだエアバッグ２６を収納する収納部位として配設され、実施形態の場合、インフレーター２１ごとエアバッグ２６を収納している。ケース１９は、車両後方側を突出用開口１７として開口させた略四角筒形状の周壁部１９ａと、周壁部１９ａの車両前方側を塞ぐ略長方形状の底壁部１９ｄと、を備えて構成され、周壁部１９ａにおける突出用開口１７の周縁に、保持部材１２に連結されるフランジ部１９ｂが、形成されている。また、周壁部１９ａの車両前方側の上面には、インフレーター２１とエアバッグ２６とを取付固定するための複数（実施形態では二個）の取付孔１９ｃが形成されている。また、ケース１９の周壁部１９ａの軸方向Ｏは、コラムカバー下面８ａに沿うように（ステアリングコラム３の軸方向に沿うように）、配設されている。
【００２６】
インフレーター２１は、図１〜５に示すように、電気信号を入力させて膨張用ガスＧを吐出可能に構成されたシリンダタイプの本体２２と、二つのブラケット２３・２３と、を備えて構成されている。本体２２は、膨張用ガスＧを吐出させるガス吐出口２２ａを備え、実施形態の場合、ステアリングホイール１に搭載された図示しないエアバッグ装置を作動させる制御装置からの電気信号を、ステアリングホイール用エアバッグ装置と同時に入力させて、作動されることとなる。各ブラケット２３は、本体２２に外装させて縮径させるように塑性変形させることによって、本体２２に取り付けられる板金製の保持環２３ａと、保持環２３ａから突出するボルト２３ｂと、から構成されている。インフレーター２１は、エアバッグ２６内に配設させて、エアバッグ２６の後述する取付孔２９から各ボルト２３ｂを突出させ、さらに、これらのボルト２３ｂをケース１９の各取付孔１９ｃから突出させてナット２４止めすることにより、エアバッグ２６とともに、ケース１９に取付固定されている。また、本体２２には、図示しないリード線が結線されている。
【００２７】
なお、ケース１９は、保持部材１２とともに、板金等の金属材を利用したプレス加工や溶接、あるいは、アルミニウム等の軽合金材料を利用したダイカスト鋳造等によって、一体的に形成してもよい。
【００２８】
エアバッグ２６は、可撓性を有したポリエステルやポリアミド等の織布から形成されて、図２・４〜６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、構成されている。実施形態の場合、エアバッグ２６は、それぞれ略長方形形状のコラムカバー８側の壁部２７と運転者Ｄ側の壁部２８との二枚の織布から構成されて、壁部２７・２８の周縁相互を縫合して形成されている。コラムカバー側壁部２７の下部側には、インフレーター２１の各ボルト２３ｂを挿通させる取付孔２９が形成されている。また、運転者側壁部２８は、インフレーター２１の配置位置における車両後方側の位置に一致する下部中央部位２８ｂを含んで、エアバッグ２６の左右方向の中央付近における中央部位２８ａと、平らに展開した状態のエアバッグ２６における左右の両縁２６ａ・２６ｂより中央側で、かつ、中央部位２８ａに連なる中央部位２８ａ近傍の左右の連接部位２８ｃ・２８ｃと、を具備して構成されている。
【００２９】
そして、実施形態のエアバッグ２６では、後述するテザー３２の配置位置で上下に分割されるように、インフレーター２１を収納した側の下膨張部３０と、下膨張部３０の上方側に延びた上膨張部３１と、を備えて構成されている。下膨張部３０は、膨張用ガスＧの上流側の部位として、ケース１９の突出用開口１７から車両後方側へ突出して、エアバッグカバー１３の車両後方側の面１３ａ（図１参照）における突出用開口１７の車両後方側とその開口１７の周縁とを覆い、かつ、運転者Ｄの膝Ｋ（ＫＬ・ＫＲ）の前方側を覆い可能としている。また、上膨張部３１は、膨張用ガスＧの下流側の部位として、下膨張部３０に連通するとともに、下膨張部３０から、コラムカバー８の下面８ａに沿うように、上方へ突出し、突出用開口１７の周縁から少なくともコラムカバー下面８ａ側の上端８ｂ付近までを、覆い可能としている。なお、実施形態の場合、展開膨張時の下膨張部３０は、余裕を持って運転者Ｄの両膝ＫＬ・ＫＲを保護できるように、突出用開口１７より左右方向の寸法が大きくなるように、設定されている。
【００３０】
また、エアバッグ２６内には、図４・５に示すように、コラムカバー側・運転者側壁部２７・２８相互を連結して、展開膨張時における下膨張部３０と上膨張部３１との厚さ寸法を一定として、運転者Ｄの膝Ｋとコラムカバー下面８ａとの間にエアバッグ２６を円滑に侵入させるための厚さ規制手段としてのテザー３２・３３が配設されている。テザー３２・３３は、エアバッグ２６の壁部２７・２８と同様に、可撓性を有した材料で形成されて、壁部２７・２８に縫着されており、実施形態の場合、インフレーター２１の配置部位における上方側において、車両左右方向と略平行とし、それぞれの左右の両端を、エアバッグ２６の左右の両縁２６ａ・２６ｂから離して、配設されている。また、テザー３２は、厚さ規制手段として配置されると同時に、インフレーター２１から吐出された膨張用ガスＧを、エアバッグ２６における左右両縁２６ａ・２６ｂ側に向かわせつつ、膨張用ガスＧを上膨張部３１へ案内するガス流れ案内材としての役割も果たしている。
【００３１】
すなわち、車両左右方向に配設されるテザー３２が、インフレーター２１の上方側を塞いで、テザー３２の左端３２ａとエアバッグ左縁２６ａとの間と、テザー右端３２ｂとエアバッグ右縁２６ｂとの間と、にガス流通口３４・３４を設けて、下流側部位としてのエアバッグ上膨張部３１に膨張用ガスＧが流される際に、上流側部位としてのエアバッグ下膨張部３０内で、インフレーター２１から吐出される膨張用ガスＧを左右両側に向かいつつ上方へ流れるように、配設されている。
【００３２】
さらに、実施形態のエアバッグ２６では、展開膨張の初期段階で、上膨張部３１が展開膨張を完了させる前に、下膨張部３０が突出用開口１７の左右の周縁を広く覆えるように、折り畳まれている。実施形態の場合、つぎのような縦折り工程と横折り工程とを経て、エアバッグ２６を折り畳んでいる。
【００３３】
縦折り工程は、図６Ａ〜図６Ｄに示すように、運転者側壁部２８をコラムカバー側壁部２７に当てて平らに展開した状態で、左右両縁２６ａ・２６ｂを中央部位２８ａ側に接近させるように縦折りして、ケース１９内に収納可能な左右方向の幅寸法Ｂ１に折り畳む工程であって、特に、エアバッグ２６の左右両縁側の折り畳み部位３７・３７を、運転者側壁部２８の左右の連接部位２８ｃ・２８ｃにおけるコラムカバー側壁部２７側に、それぞれ、配置させるように、エアバッグ２６を縦折りすることに特徴がある。縦折り工程におけるエアバッグ２６の左右両縁側の折り畳み部位３７・３７は、蛇腹折りや、左右両縁２６ａ・２６ｂをコラムカバー側壁部２７側に巻くロール折り等により、折り畳むことが例示できる。
【００３４】
また、横折り工程は、縦折り工程を経た後に行う工程であって、図６Ｄ・図６Ｅに示すように、縦折り工程終了後のエアバッグ上縁２６ｃをインフレーター２１の配置位置側に接近させるように横折りして折り畳み部位３８を形成し、ケース１９内に収納可能な上下方向の幅寸法Ｖ１（図７Ｂ参照）に折り畳む工程である。
【００３５】
つぎに、膝保護用エアバッグ装置Ｍ１の車両への搭載について説明すると、まず、インフレーター２１を内蔵した状態で、エアバッグ２６を折り畳む。なお、インフレーター２１の各ボルト２３ｂは、それぞれ、取付孔２９から突出させておく。また、本体２２から延びる図示しないリード線は、エアバッグ２６における所定の図示しない挿通孔から出しておく。
【００３６】
エアバッグ２６の折り畳みは、実施形態の場合、既述したような縦折り工程と横折り工程との二工程で行なっている。
【００３７】
そして、縦折り工程では、図６Ａに示すように、運転者側壁部２８をコラムカバー側壁部２７に当てて平らに展開した状態から、図６Ｂに示すように、エアバッグ２６の左右両縁２６ａ・２６ｂを運転者側壁部２８の中央部位２８ａに接近させるように、左右両縁２６ａ・２６ｂを、それぞれ、コラムカバー側壁部２７側に向かって折り畳む。さらに、図６Ｃに示すように、エアバッグ２６における折り畳んだ後の左右両縁３５・３６を運転者側壁部２８の中央部位２８ａに接近させるように、両縁３５・３６を、それぞれ、コラムカバー側壁部２７側に向かって折り畳んで、折り畳み部位３７・３７を形成する。ついで、図６Ｄに示すように、ケース１９の左右方向の収納幅寸法Ｂ０（図３参照）に対応させるために、折り畳み部位３７・３７を、運転者側壁部２８の左右の連接部位２８ｃ・２８ｃにおけるコラムカバー側壁部２７側にそれぞれ配置された状態で、運転者側壁部２８の中央部位２８ａにおける外表面上（車両後方側上・運転者側上）に載せるように折り畳んで、縦折り工程を完了する。
【００３８】
縦折り工程後の横折り工程では、図６Ｄ・図６Ｅに示すように、縦折り後のエアバッグ２６を、上縁２６ｃからコラムカバー側壁部２７側に向かってロール巻きするように折り畳んで、ケース１９の上下方向の収納幅寸法Ｖ０（図７Ａ参照）に対応させて、横折り工程を完了し、エアバッグ２６の折り畳み作業を完了する。
【００３９】
そして、エアバッグ２６の折り畳み後、折り崩れ防止用の破断可能な図示しないラッピングフィルムでくるみ、インフレーター２１とエアバッグ２６とをケース１９内に入れて、各ボルト２３ｂを、ラッピングフィルムを経て、かつ、ケース１９の取付孔１９ｃから突出させ、突出した各ボルト２３ｂにナット２４を螺合させれば、インフレーター２１とエアバッグ２６とをケース１９内に収納固定することができる。なお、インフレーター本体２２から延びる図示しないリード線は、ラッピングフィルムから出すとともに、ケース１９の図示しない挿通孔から出しておく。
【００４０】
そして、ケース１９のフランジ部１９ｂを保持部材１２に固定し、保持部材１２の左右方向の両端を、左右に配置された車両のフレーム部ＦＬ・ＦＲに、それぞれ、ボルト止めして固定し、図示しないリード線を制御回路に結線して、インパネ１０等を車両に装着すれば、図１〜３に示すように、エアバッグ装置Ｍ１を車両に搭載することができる。
【００４１】
車両へのエアバッグ装置Ｍ１の搭載後、インフレーター本体２２に所定の電気信号が入力されれば、ガス吐出口２２ａから膨張用ガスＧが吐出されて、エアバッグ２６が、膨張し、図示しないラッピングフィルムを破断するとともにエアバッグカバー１３の扉部１５を押し開いて、車両後方側へ突出し、さらに、横折りと縦折りとを解消しつつ、コラムカバー下面８ａに沿うように、上方に向かって展開膨張することとなる。
【００４２】
その際、第１実施形態では、展開膨張するエアバッグ２６の初期段階では、インフレーター２１から吐出する膨張用ガスＧに押されて、まず、図７Ａ・図８Ａ・図９Ａに示すように、運転者側壁部２８の中央部位２８ａにおけるインフレーター２１と対向する下部中央部位２８ｂが、車両後方側ＨＢの運転者Ｄ側に突出し、この下部中央部位２８ｂの突出に伴って、折り畳み部位３８・３７・３７が、車両後方側ＨＢに移動し、破断予定部１４を破断させてエアバッグカバー１３の扉部１５を開かせる。
【００４３】
と同時に、下部中央部位２８ｂに連なる連接部位２８ｃの下部連接部位２８ｄも、運転者Ｄ側に突出する（図８Ａ参照）。そしてさらに、膨張用ガスＧの流入に伴って、下部連接部位２８ｄ近傍の折り畳み部位３７・３７が、折りを解消させることとなる。その際、折り畳み部位３７・３７は、縦折り時、運転者側壁部２８の左右の連接部位２８ｃ・２８ｃにおけるコラムカバー側壁部２７の側に、それぞれ、配置されているため、下部連接部位２８ｄ近傍の折り畳み部位３７・３７が、運転者Ｄ側に突出することを極力抑えて、図８Ａから図８Ｂに示すように、下部連接部位２８ｄからコラムカバー８側（保持部材１２側）に向いて、左右方向ＨＬ・ＨＲに広く展開しつつ折りを解消させることとなり、エアバッグ下膨張部３０が展開膨張を完了させることとなる。
【００４４】
そして、運転者側壁部２８の中央部位２８ａの運転者Ｄ側への突出が、下部中央部位２８ｂから上方側ＶＵに伝播していくとともに、折り畳み部位３７・３７の折りが、下部連接部位２８ｄ近傍付近から上方側ＶＵに向いて解消することとなって、図７Ｂ・図９Ｂに示すように、横折りの折り畳み部位３８が、コラムカバー８の下面８ａに沿って、折りを解消しつつ展開膨張することとなり、エアバッグ上膨張部３１が展開膨張を完了させることとなる。
【００４５】
すなわち、第１実施形態の膝保護用エアバッグ装置Ｍ１では、エアバッグ２６の展開膨張時に、下膨張部３０が、収納部位としてのケース１９の突出用開口１７から車両後方側ＨＢへ突出して、運転者Ｄの両膝ＫＬ・ＫＲの前方側を覆うとともに、上膨張部３１が、下膨張部３０からコラムカバー８の下面８ａに沿うように、上方ＶＵへ突出して、突出用開口１７の上縁側周縁におけるエアバッグカバー１３の部位から少なくともコラムカバー下面８ａ側の上端８ｂ付近までを、覆うこととなる。
【００４６】
そして、膝保護用エアバッグ装置Ｍ１の作動直後では、車両が前面衝突をしていることから、運転者Ｄの膝ＫＬ・ＫＲが、車両に対して相対的に前進する。その際、下膨張部３０が、膨張用ガスＧの上流側であって、突出用開口１７から車両後方側ＨＢに突出して、図７Ａ・図８Ａ・図８Ｂ・図９Ａに示すように、上膨張部３１より先に膨張していることから、運転者Ｄの膝ＫＬ・ＫＲが、車両に対して相対的に前進していても、下膨張部３０が、運転者Ｄの膝ＫＬ・ＫＲを的確に保護できることとなる。
【００４７】
そして、エアバッグ２６の展開膨張の初期段階を経た後では、膝ＫＬ・ＫＲがエアバッグ２６に接触していても、あるいは、膝ＫＬ・ＫＲがエアバッグ２６に接触していなくとも、運転者Ｄの足先がフロアパネルに着いている状態等で、車両に対する相対的な運転者の前進があれば、膝Ｋ（ＫＬ・ＫＲ）が、膝Ｋ（Ｕ）（図１参照）の位置に、屈曲して上昇する事態を招き、コラムカバー下面８ａ側における上端８ｂ付近にずれる場合が生ずる。その際、エアバッグ２６は、既に、展開膨張の初期段階を経て、図７Ｂ・図９Ｂに示すように、膨張用ガスＧの下流側の上膨張部３１が、下膨張部３１からコラムカバー下面８ａに沿うように上方ＶＵに延びて、突出用開口１７の上縁側周縁におけるエアバッグカバー１３の部位から少なくともコラムカバー下面８ａ側の上端８ｂ付近までを覆うように、膨張していることから、上方移動する膝ＫＬ・ＫＲを、上膨張部３１が的確に保護可能となり、コラムカバー８の下面８ａ側にキーシリンダ６ａ・操作部６ｂ・６ｃ等の硬質部材６が配設されていても、エアバッグ２６の上膨張部３１によって、それらの硬質部材６から膝ＫＬ・ＫＲを保護することができる。
【００４８】
以上のように、第１実施形態の膝保護用エアバッグ装置Ｍ１では、運転者Ｄの膝ＫＬ・ＫＲの配置位置に応じて下膨張部３０と上膨張部３１との膨張を完了させるように、展開膨張の開始から完了までの時間経過に伴うエアバッグ２６の膨張形態を、設定しており、膨張当初から、エアバッグ２６の保護エリアを大きくするように展開膨張させていないことから、エアバッグ２６ヘ膨張用ガスＧを供給するインフレーター２１として、出力の大きなものを使用したり、あるいは、容積の大きなエアバッグを使用することなく、運転者Ｄの両膝ＫＬ・ＫＲを的確に保護することができる。
【００４９】
したがって、第１実施形態の膝保護用エアバッグ装置Ｍ１では、エアバッグ２６の展開膨張の開始から完了までの時間経過に伴って、効率的にエアバッグ２６を展開膨張させて、運転者Ｄの膝ＫＬ・ＫＲを的確に保護することができる。
【００５０】
そして、第１実施形態では、エアバッグ２６内に、コラムカバー側壁部２７とコラムカバー側壁部２７に対して対向する運転者側壁部２８とを連結して、下膨張部３０と上膨張部３１との展開膨張時の厚さを規制するテザー３２・３３が配設されている。そのため、下膨張部３０が、テザー３２によって、膨張時におけるコラムカバー側壁部２７と運転者側壁部２８との距離（下膨張部３０の厚さ）を大きくせずに、短く規制できて、膨張用ガスＧを、不必要に充満させること無く、上膨張部３１に流すことができて、上膨張部３１の膨張完了を促進させることができる。勿論、下膨張部３０の展開膨張時、下膨張部３０を、厚くなりすぎることなく、薄く規制できるため、コラムカバー下面８ａと運転者Ｄの膝ＫＬ・ＫＲとの間の空間が狭くても、下膨張部３０を円滑に配置させることができる。
【００５１】
さらに、実施形態の場合には、エアバッグ２６内に、ガス流れ案内材としてのテザー３２を、配設させている。そのため、インフレーター２１が作動して、インフレーター２１から膨張用ガスＧが吐出されると、その膨張用ガスＧは、図４の二点鎖線に示すように、エアバッグ下膨張部３０内で、テザー３２の左右に位置するガス流通口３４・３４側に流れて、エアバッグ下膨張部３０を左右方向に展開させて、膨張を完了させるように、作用させる。その結果、エアバッグ２６の展開膨張の初期段階では、膝Ｋ（ＫＬ・ＫＲ）の前方側を覆い可能に、突出用開口１７の左右の周縁を覆うように、エアバッグ下膨張部３０が左右方向ＨＬ・ＨＲに広がって展開膨張を完了させる。そして、ガス流通口３４・３４を通過した膨張用ガスＧがエアバッグ上膨張部３１内に充満して、エアバッグ上膨張部３１は、ステアリングコラム３を覆うコラムカバー８の下面８ａ側に沿って上昇し、突出用開口１７の周縁から少なくともコラムカバー下面８ａ側の上端８ｂ付近までを覆い可能に、展開膨張を完了させることとなる。
【００５２】
また、第１実施形態のエアバッグ装置Ｍ１では、エアバッグ２６の折り畳み部位３８の横折りの解消時、エアバッグ２６の上縁２６ｃがコラムカバー側壁部２７側へ向かってロール巻きするように折り畳まれているため、図７Ａ・図７Ｂに示すように、ロール巻きの巻きを解きつつ、エアバッグ２６の上縁２６ｃ側がコラムカバー下面８ａに沿って展開膨張し、図１の二点鎖線に示すように、展開膨張を完了させる。このとき、エアバッグ２６は、コラムカバー下面８ａ側に極力接近して折りを解消するため、エアバッグ２６の展開膨張時、運転者Ｄの膝Ｋ方向への突出を抑えることができる。そして、実施形態のエアバッグ２６は、仮に、運転者Ｄの膝Ｋに接触しても、ロール巻きの巻きを解くように円滑に展開することができる。
【００５３】
なお、第１実施形態の膝保護用エアバッグ装置Ｍ１では、エアバッグ２６が、展開膨張時の外形形状を、左右方向に広く設定されており、インパネ１０の硬質部材６であるパーキングリリースレバー６ｄ（図２参照）の車両後方側も覆うことができ、運転者Ｄの膝ＫＬを広い範囲で保護することができる。
【００５４】
また、エアバッグ２６内に配設させるテザー３２・３３に関し、上膨張部３１への膨張用ガスＧを直線状に流入させるように、図１０〜１２に示す第２実施形態の膝保護用エアバッグ装置Ｍ２のように構成してもよい。このエアバッグ装置Ｍ２では、エアバッグ２６Ａのテザー４２・４３の配置形態と、下膨張部３０の下端３０ａが、突出用開口１７の下縁側周縁におけるエアバッグカバー１３の車両後方側の面１３ａを広く覆うように構成されている点を除いて、第１実施形態と同様であり、第１実施形態と同一の部材や同一部位には、第１実施形態と同一符号を付して、それらの部材・部位の説明を省略する。
【００５５】
なお、エアバッグ２６Ａでは、後述するテザー４３・４３より下方部位が下膨張部３０を構成し、テザー４３・４３より上方部位が上膨張部３１を構成して、後述するテザー４３・４３が、下膨張部３０と上膨張部３１との間に配設されている。
【００５６】
そして、エアバッグ２６Ａ内には、下・上膨張部３０・３１の厚さを規制するように、コラムカバー側壁部２７と運転者側壁部２８とを連結する複数のテザー４２・４３が、インフレーター２１の上方側と下方側とに、車両の左右方向に沿って配設されている。上方側に配設されるテザー４３・４３は、左右方向に相互に離れて、テザー４３・４３間にガス流通口４５を設けており、下膨張部３０からの膨張用ガスＧを、エアバッグ２６の左右の縁２６ａ・２６ｂと各テザー４３・４３の車両左右方向の端部との間のガス流通口４４・４４と、ガス流通口４５と、の三箇所から、上膨張部３１へ案内しており、コラムカバー下面８ａに沿って突出する上膨張部３１の膨張完了を促進している。
【００５７】
このエアバッグ２６Ａの折り畳みは、エアバッグ２６の同様に、縦折り工程と横折り工程とを経て折り畳むものであり、横折り工程では、エアバッグ２６Ａの上端３１ａ側と下端３０ａ側とをそれぞれインフレーター２１に接近させるように、ロール折りしている。
【００５８】
この第２実施形態の膝保護用エアバッグ装置Ｍ２でも、エアバッグ２６Ａの展開膨張時に、図１２Ａ・図１２Ｂに示すように、下膨張部３０が、収納部位としてのケース１９の突出用開口１７から車両後方側ＨＢへ突出して、運転者Ｄの膝Ｋの前方側を覆うとともに、上膨張部３１が、下膨張部３０からコラムカバー８の下面８ａに沿うように、上方ＶＵへ突出して、突出用開口１７の上縁側周縁におけるエアバッグカバー１３の部位から少なくともコラムカバー下面８ａ側の上端８ｂ付近までを、覆うこととなって、第１実施形態と同様な作用・効果を得ることができる。そして、エアバッグ２６Ａが、上膨張部３１への膨張用ガスＧを直線状に流入させるガス流通口４５を有していることから、コラムカバー下面８ａに沿って突出する上膨張部３１の膨張完了が促進されている。
【００５９】
なお、エアバッグ２６・２６Ａの外形形状として、コラムカバー下面８ａ近傍のインパネ１０の部位に、パーキングブレーキリリースレバー６ｄ等の硬質部材６が配設されていないような場合には、上膨張部３１は、図１０の二点鎖線に示す外形形状のように、上端部３１ａの左右を狭め、上端部３１ａの左右の容積Ｓを無くして、実質的にコラムカバー下面８ａの上端８ｂを覆うように構成してもよい。
【００６０】
また、上膨張部への膨張用ガスの流れに関し、図１３〜１５に示す第３実施形態の膝保護用エアバッグ装置Ｍ３のように、エアバッグ２６Ｂの下膨張部３０から上膨張部３１へ流れる膨張用ガスＧをコラムカバー下面８ａに沿って流すように、整流布５１を配設させてもよい。
【００６１】
この第３実施形態では、エアバッグ２６Ｂが、整流布５１を内部に配置させ、また、下膨張部３０の下端３０ａが、突出用開口１７の下縁側周縁におけるエアバッグカバー１３の車両後方側の面１３ａを広く覆うように構成されている。なお、第１・第２実施形態と同様な部材や同一部位には、第１・２実施形態と同一符号を付して、それらの部材・部位の説明を省略する。
【００６２】
また、このエアバッグ２６Ｂでも、後述するテザー４３・４３より下方部位が下膨張部３０を構成し、テザー４３・４３より上方部位が上膨張部３１を構成している。
【００６３】
そして、エアバッグ２６Ｂ内に配設される整流布５１は、エアバッグ２６Ｂのコラムカバー側壁部２７や運転者側壁部２８と同様な可撓性を有した材料から形成されており、車両に搭載された際のエアバッグ２６Ｂの展開膨張時、下膨張部３０内に充填される膨張用ガスＧを、コラムカバー下面８ａに沿って、上方へ案内するように配設されている。実施形態の場合、整流布５１は、略長方形の板状とし、下端５１ａ側をコラムカバー側壁部２７に接近させ、上端５１ｂ側を運転者側壁部２８に接近させるようにして、展開膨張時の整流布５１の面をコラムカバー下面８ａに沿ってインフレーター２１の車両後方側を覆うように、テザー４２・４３に連結支持させて、配設されている。コラムカバー側壁部２７と運転者側壁部２８とに連結するテザー４２・４３は、中央で分断されて、端部４２ａ・４３ａをそれぞれ整流布５１に縫着させている。
【００６４】
このエアバッグ２６Ｂの折り畳みは、エアバッグ２６Ａの同様に、縦折り工程と横折り工程とを経て折り畳むものであり、横折り工程では、エアバッグ２６Ｂの上端３１ａ側と下端３０ａ側とをそれぞれインフレーター２１に接近させるように、ロール折りしている。
【００６５】
この第３実施形態の膝保護用エアバッグ装置Ｍ３でも、エアバッグ２６Ｂの展開膨張時に、図１５Ａ・図１５Ｂに示すように、下膨張部３０が、収納部位としてのケース１９の突出用開口１７から車両後方側ＨＢへ突出して、運転者Ｄの膝Ｋの前方側を覆うとともに、上膨張部３１が、下膨張部３０からコラムカバー８の下面８ａに沿うように、上方ＶＵへ突出して、突出用開口１７の上縁側周縁におけるエアバッグカバー１３の部位から少なくともコラムカバー下面８ａ側の上端８ｂ付近までを、覆うこととなって、第１・２実施形態と同様な作用・効果を得ることができる。
【００６６】
そしてさらに、第３実施形態では、整流布５１によって、膨張用ガスＧが下膨張部３０から上膨張部３１に整流されて流れ、上膨張部３１が、車両後方側ＨＢへの突出を抑えて、コラムカバー下面８ａに沿って下膨張部３０から上方へ突出し易くなり、運転者Ｄの膝Ｋとコラムカバー下面８ａとの間に、上膨張部３１を円滑に配設させることができる。
【００６７】
なお、整流布は、コラムカバー側壁部２７側だけに接続されるように構成されても良く、例えば、断面逆Ｕ字形状の半割り筒形状として、その両端部を、インフレーター２１の周囲のコラムカバー側壁部２７に対して、縫着等を利用して結合させてもよい。
【００６８】
また、エアバッグとしては、図１６・１７に示すエアバッグ２６Ｃのように、膨張形状を考慮した立体裁断により、製造してもよい。さらに、エアバッグの折り畳みも、第１〜３実施形態のような縦折り工程と横折り工程とを経て折り畳まなくとも、図１７の二点鎖線に示すように、収納部位としてのケース１９内に収納可能に、エアバッグ２６Ｃの外周縁を、インフレーター２１側のエアバッグ２６Ｃ内へ入れ込むようなカクタス折り等で折り畳んでもよい。
【００６９】
さらに、図１８〜２０に示す第４実施形態の膝保護用エアバッグ装置Ｍ４のように、エアバッグ２６Ｄの下膨張部３０における運転者側壁部２８の外表面側に、接着剤等を利用して、クッション性を有したウレタン等からなるパッド５３を結合させてもよい。
【００７０】
このパッド５３は、エアバッグ２６Ｄの収納部位としてのケース１９内への収納時に、突出用開口１７の周縁であるエアバッグカバー１３と略面一として突出用開口１７を閉塞する形状に、設定されている。すなわち、パッド５３は、第１〜３実施形態のエアバッグカバー１３の扉部１５と同様に、収納時のエアバッグ２６Ｄの車内側を覆うこととなる。そして、第４実施形態のエアバッグカバー１３は、保持部材１２の車内側を覆う内装材としての役目だけを果たすこととなって、突出用開口１７と挿通するように挿通孔１３ｂを配設されて、パッド５３が、挿通孔１３ｂに嵌め込まれて、配設されている。
【００７１】
また、このパッド５３は、クッション性を有するものの、エアバッグ２６Ｄの壁部２７・２８より剛性を有しており、下膨張部３０の膨張完了時に、結合された運転者側壁部２８の部位とともに、大きく湾曲せず、その板形状を略維持するように、構成されている。
【００７２】
なお、第４実施形態のケース１９は、突出用開口１７とともに、パッド５３が、車両後方側に移動して運転者Ｄの膝Ｋの前方側に配置された際、余裕を持って運転者Ｄの両膝ＫＬ・ＫＲを保護できるように、第１〜３実施形態のものより大きく設定されている。
【００７３】
また、このエアバッグ２６Ｄ自体は、第２実施形態のエアバッグ２６Ａと同様であり、内部に、テザー４２・４３を配設させて、インフレーター２１をくるんで配設されている。
【００７４】
そして、第４実施形態のエアバッグ２６Ｄは、展開膨張時を車内側から見た状態で、パッド５３の周囲に突出したエアバッグ２６Ｄの部位を、パッド５３の車両前方側に入れ込むように、カクタス折り等を利用して、折り畳んでいる。
【００７５】
この第４実施形態の膝保護用エアバッグ装置Ｍ４でも、インフレーター２１が作動して膨張用ガスＧを吐出させれば、エアバッグ２６が展開膨張を開始し、下膨張部３０が、収納部位としてのケース１９の突出用開口１７から車両後方側ＨＢへ突出して、クッション性を有したパッドが、下膨張部３０の突出とともに、車両後方側ＨＢに移動して膝Ｋの前方側に配置されて、運転者Ｄの膝Ｋの前方側を覆うことから、膝Ｋが車両前方側に相対的に前進しても、パッド５３が的確に膝Ｋを保護することができる。また、下膨張部３０の展開膨張とともに、上膨張部３１が、パッド５３の上縁５３ａ側からコラムカバー８の下面８ａに沿うように、上方ＶＵへ突出して、突出用開口１７の上縁側周縁におけるエアバッグカバー１３の部位から少なくともコラムカバー下面８ａ側の上端８ｂ付近までを、覆うことから、膝Ｋが、コラムカバー８の下面８ａ側におけるキーシリンダ６ａ等の硬質部材６の配設されている上方側へ移動しても、上膨張部３１によって、それらの硬質部材６から膝Ｋを保護することができる。
【００７６】
勿論、この第４実施形態の膝保護用エアバッグ装置Ｍ４では、エアバッグ２６Ｄのケース１９内への収納時に、下膨張部３０の運転者側壁部２８に結合されたパッド５３が、突出用開口１７の周縁であるエアバッグカバー１３と略面一として、突出用開口１７を閉塞していることから、突出用開口１７の車両後方側における周縁の意匠性を、良好にすることができる。
【００７７】
なお、パッド５３は、既述のエアバッグ２６・２６Ｂ・２６Ｃに配設させてもよい。
【００７８】
また、各実施形態のエアバッグ２６・２６Ａ・２６Ｂ・２６Ｃ・２６Ｄの上膨張部３１は、下膨張部３０の膨張が完了した後に、膨張し始めてもよいし、下膨張部３０の膨張が完了する前に、膨張し始めていてもよい。
【００７９】
さらに、各実施形態のエアバッグ２６・２６Ａ・２６Ｂ・２６Ｃ・２６Ｄでは、インフレーター２１を内部に配設させた場合を示したが、エアバッグ２６・２６Ａ・２６Ｂ・２６Ｃ・２６Ｄの下膨張部３０にインフレーターからの膨張用ガスを流入させるガス流入口を開口させて、インフレーター側と接続させるように構成してもよい。
【００８０】
さらにまた、各実施形態では、エアバッグ２６・２６Ａ・２６Ｂ・２６Ｃ・２６Ｄを収納する収納部位（ケース）１９を、コラムカバー８と別体のコラムカバー８の下方に配設する保持部材１２に、保持させて配設させた場合を示したが、エアバッグは、コラムカバー８自体に収納させたり、あるいは、コラムカバー８の下方に、インパネ１０のロアパネルが配設されるような場合には、そのロアパネルに収納させてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１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。
【図２】同実施形態の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。
【図３】図１のIII―III部位の断面図である。
【図４】同実施形態で使用するエアバッグを単体で展開膨張させた際の底面図である。
【図５】図４のＶ―Ｖ部位の概略断面図である。
【図６】同実施形態のエアバッグの折り畳みを示す概略図である。
【図７】同実施形態のエアバッグの展開膨張時における車両前後方向に沿った状態を説明する概略縦断面図である。
【図８】同実施形態のエアバッグの展開膨張時における車両前後方向に沿った状態を説明する概略横断面図である。
【図９】同実施形態のエアバッグの展開膨張を説明する車両後方側から見た概略正面図である。
【図１０】第２実施形態で使用するエアバッグを単体で展開膨張させた際の底面図である。
【図１１】図１０のXI―XI部位の概略断面図である。
【図１２】同実施形態のエアバッグの展開膨張時における車両前後方向に沿った状態を説明する概略縦断面図である。
【図１３】第３実施形態で使用するエアバッグを単体で展開膨張させた際の底面図である。
【図１４】図１３のXIV―XIV部位の概略断面図である。
【図１５】同実施形態のエアバッグの展開膨張時における車両前後方向に沿った状態を説明する概略縦断面図である。
【図１６】他の実施形態のエアバッグを単体で展開膨張させた際の底面図である。
【図１７】図１６のXVII―XVII部位の概略断面図である。
【図１８】第４実施形態のエアバッグの展開膨張を説明する車両後方側から見た概略正面図である。
【図１９】同実施形態の使用状態を示す車両前後方向の概略縦断面図である。
【図２０】同実施形態のエアバッグの展開膨張完了時における車両前後方向に沿った概略縦断面図である。
【符号の説明】
３…ステアリングコラム、
８…コラムカバー、
８ａ…（コラムカバーの）下面、
８ｂ…（コラムカバー下面の）上端、
１７…突出用開口、
１９…（収納部位）ケース、
２６・２６Ａ・２６Ｂ・２６Ｃ・２６Ｄ…エアバッグ、
２７…（コラムカバー側の）壁部、
２８…（運転者側の）壁部、
３０…下膨張部、
３１…上膨張部、
３２・３３・４２・４３…テザー、
５１…整流布、
５３…パッド、
Ｄ…運転者、
Ｋ（ＫＬ・ＫＲ）…膝、
Ｍ１・Ｍ２・Ｍ３・Ｍ４…膝保護用エアバッグ装置。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a knee protection airbag device in which an airbag that is deployed and inflated by flowing an inflation gas can protect a driver's knee.
[0002]
[Prior art and its problems]
Conventionally, as a device for protecting a driver's knee, there have been those disclosed in Japanese Patent Laid-Open Nos. 8-80797 and 10-315894. The former is an airbag device provided with an airbag that is disposed at a lower part of the lower cover of the dashboard and that projects and inflates by projecting obliquely upward from below so as to protect the driver from the shin to the knee during operation. The latter is an airbag device provided with an airbag that is disposed near the column cover below the steering wheel and that is deployed and inflated so as to protect from the lower part of the driver's knee to the vicinity of the toe during operation.
[0003]
However, these knee protection airbag devices are improved in that the airbag is efficiently inflated to protect the driver's knee as time elapses from the start to the completion of the airbag deployment. There was room.
[0004]
In view of the above, the present invention is for knee protection that can efficiently protect the driver's knee by efficiently deploying and inflating the airbag as time elapses from the start to completion of the airbag. An object is to provide an airbag device.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
  In the knee protection airbag device according to the present invention, the airbag is folded and stored on the front side of the knee of the driver who is seated below the steering column, and when the inflation gas flows in, the airbag is stored. A knee protecting airbag device that projects from the part to the vehicle rear side, expands and inflates, is disposed on the front side of the driver's knee, and can protect the driver's knee,
  The airbag is
  As the upstream portion of the inflation gas, a lower inflation portion that projects from the projection opening of the storage portion to the vehicle rear side and can cover the front side of the knee;
  As the downstream portion of the expansion gas, it communicates with the lower expansion portion and protrudes upward from the lower expansion portion along the lower surface of the column cover that covers the steering column. An upper inflatable portion capable of covering at least the vicinity of the upper end of the lower surface side of the column cover;
  Deploying the lower and upper inflatable portions by connecting a wall portion on the column cover side of the airbag and a wall portion on the driver side facing the column cover side wall portion disposed in the airbag. A tether that regulates the thickness during expansion,
  With,
  An inflator for discharging inflation gas is disposed in the lower inflation portion of the airbag,
  The tether is disposed on the upper side and the lower side of the inflator along the left-right direction of the vehicle, and the upper tether is disposed between the lower inflation portion and the upper inflation portion of the airbag. Arranged in
  The lower inflating portion of the airbag is disposed so that the lower end of the lower inflating portion covers the vehicle rear side surface of the lower edge side periphery of the projecting opening.It is characterized by that.
[0007]
  A rectifying cloth for guiding the inflation gas from the lower inflation part to the upper inflation part is disposed in the airbag.The rectifying cloth has a flexible plate-like shape, and the lower end side is connected to the tether disposed on the lower side of the inflator so as to approach the column cover side wall, and the upper end side is You may arrange | position so that it may approach a driver | operator side wall part, may be connected with the tether arrange | positioned above the said inflator, and may cover the vehicle rear side of the said inflator.
[0008]
Further, the protrusion opening is closed to be substantially flush with the periphery of the protrusion opening when the airbag is stored in the storage portion with respect to the outer surface side of the driver-side wall portion of the lower inflatable portion. A pad having cushioning properties that moves to the vehicle rear side along with the protrusion of the lower inflating portion when the airbag is deployed and inflated and is disposed on the front side of the knee may be combined.
[0009]
In addition, the top and bottom, right and left, and front and rear in this specification correspond to the top and bottom, left and right, and front and rear of the vehicle when the knee protection airbag device is mounted on the vehicle.
[0010]
[Operation and effect of the invention]
In the knee protection airbag device according to the present invention, when the airbag is deployed and inflated, the lower inflation portion projects from the projection opening of the storage portion to the vehicle rear side, covers the front side of the driver's knee, The expansion portion protrudes upward from the lower expansion portion along the lower surface of the column cover and covers at least the vicinity of the upper end on the lower surface side of the column cover from the periphery of the opening for protrusion.
[0011]
Immediately after the operation of the knee protection airbag device, the vehicle is colliding with the front, so that the driver's knee moves forward relative to the vehicle. At this time, the lower expansion portion is upstream of the expansion gas, protrudes from the protrusion opening to the vehicle rear side, and expands before the upper expansion portion, so that the driver's knee is attached to the vehicle. Even if it is relatively advanced, the lower inflating portion can accurately protect the driver's knee.
[0012]
After passing through the initial stage of inflation and inflation of the airbag, even if the knee is in contact with the airbag or the knee is not in contact with the airbag, the driver's feet are attached to the floor panel. If there is a driver's advance relative to the vehicle in a state where the vehicle is in a state, the knee may bend and rise, and the column cover may be displaced near the upper end on the lower surface side. At that time, the airbag has already passed through the initial stage of deployment and inflation, and the upper inflation portion on the downstream side of the inflation gas extends upward from the lower inflation portion along the lower surface of the column cover, and from the periphery of the opening for projection. Since it expands so as to cover at least the vicinity of the upper end of the lower side of the column cover, the upper expanding part can accurately protect the knee moving upward, and a hard member such as a key cylinder is provided on the lower side of the column cover. Even if it is disposed, the knee can be protected from these hard members by the airbag. The upper inflating part may start to expand after the expansion of the lower inflating part is completed, or may start to expand before the expansion of the lower inflating part is completed.
[0013]
As described above, in the knee protection airbag device according to the present invention, from the start to the completion of the deployment inflating so as to complete the inflation of the lower inflation portion and the upper inflation portion according to the position of the driver's knee. As the inflator that supplies the inflation gas to the airbag is output, the airbag has been inflated over time, and has not been deployed and expanded from the beginning to expand the protective area of the airbag. The driver's knees can be accurately protected without using a large body or using a large volume airbag.
[0014]
Therefore, in the knee protection airbag device according to the present invention, the airbag is efficiently deployed and inflated as time elapses from the start to the completion of the airbag deployment, thereby accurately protecting the driver's knee. can do.
[0015]
  And,The lower expansion part can regulate the distance (thickness of the lower expansion part) between the column cover side wall part and the driver side wall part at the time of expansion by the tether, so that the expansion gas is not filled unnecessarily. It can be made to flow to the expansion part, and the completion of expansion of the upper expansion part can be promoted. Of course, when the lower inflating part is deployed and inflated, the lower inflating part can be regulated thinly without becoming too thick, so even if the space between the lower surface of the column cover and the driver's knee is narrow, the lower inflating part can be smoothly Can be placed.
[0016]
  Also,Claim 2If a flow rectifying cloth for guiding the inflation gas from the lower inflation portion to the upper inflation portion is disposed in the airbag, the inflation gas is moved from the lower inflation portion to the upper inflation portion by the rectification fabric. The upper expansion part suppresses the protrusion to the rear side of the vehicle and easily protrudes upward from the lower expansion part along the lower surface of the column cover, and between the driver's knee and the lower surface of the column cover, The upper expansion part can be smoothly arranged.
[0017]
  AndClaim 3In the configuration described above, the pad coupled to the driver side wall portion of the lower inflating portion can block the projecting opening and improve the design of the periphery of the projecting opening. When the airbag is deployed and inflated, the pad having cushioning properties moves to the vehicle rear side along with the protrusion of the lower inflating portion and is disposed on the front side of the knee. Even if you move forward, you can protect your knees accurately. Furthermore, since the upper expansion part is expanded and disposed above the pad, the knee moves to the upper side where the hard member such as the key cylinder is disposed on the lower surface side of the column cover. Also, the knee can be protected from those hard members by the upper inflating part.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0019]
As shown in FIGS. 1 to 3, the knee protection airbag apparatus M <b> 1 according to the first embodiment of the present invention is disposed below the steering column 3 and folded into an airbag 26 and an airbag 26. An inflator 21 that supplies inflation gas, a case 19 that houses the airbag 26 and the inflator 21, an airbag cover 13 that covers the folded airbag 26, and a holding member 12 that holds the case 19 are provided. Configured. And in the airbag apparatus M1 of embodiment, the case 19 which accommodated the airbag 26 is hold | maintained at the holding member 12, the holding member 12 is connected and fixed to frame FL * FR of a vehicle, and the folded airbag 26 is provided. The vehicle is disposed on the front side of the knee K (KL / KR) of the driver D who is seated below the steering column 3.
[0020]
As shown in FIG. 1, the steering column 3 includes a main shaft 4 coupled to the steering wheel 1 and a column tube 5 that covers the periphery of the main shaft 4, and the main shaft 4 and the column tube are provided. 5 is provided with a tilt mechanism (not shown) that can adjust the angle of the ring surface of the steering wheel 1 and a telescopic mechanism (not shown) that can be stopped by moving the steering wheel 1 in the axial direction of the shaft. ing. The operation unit (operation lever) 6b of the tilt mechanism and the operation unit (operation lever) 6c of the telescopic mechanism are disposed so as to be exposed on the lower surface 8a and the left side surface 8c of the column cover 8, as shown in FIG. Yes.
[0021]
Further, the column cover 8 is made of synthetic resin having a substantially rectangular tube shape or the like, and is disposed along the axial direction of the steering column 3 so as to cover the steering column 3 below the steering wheel 1. That is, the column cover 8 is disposed so as to incline rearward so that the vehicle front side is disposed downward and the vehicle rear side is disposed upward. And the lower surface 8a of the column cover 8 is made into the substantially rectangular shape, and is formed in the back-up curved surface shape in the vehicle front-back direction.
[0022]
Further, a key cylinder 6 a of a steering lock mechanism is disposed on the right side surface 8 d of the column cover 8. These key cylinders 6a and the above-described operation units 6b and 6c constitute the hard member 6 when the driver's D knee K (KL / KR) interferes with the lower surface 8a side of the column cover 8. .
[0023]
As shown in FIGS. 1 and 2, the holding member 12 is a sheet metal plate including the lower side of the column cover 8 covering the periphery of the steering column 3, and includes an instrument panel (hereinafter abbreviated as “instrument panel”). The upper end side is positioned at the rear side of the vehicle, the lower end side is positioned at the front side of the vehicle, and is tilted rearward. The holding member 12 is connected and fixed at both ends in the left and right direction to the vehicle frame portions FL and FR arranged on the left and right by bolting or the like. In addition, the holding member 12 uses a bolt, nut, rivet, welding, or the like (not shown) to attach and fix the case 19 to the front surface of the vehicle. An insertion hole 12a that communicates with the protrusion opening 17 of the case 19 is formed at the attachment portion of the case 19 in the holding member 12 so that the airbag 26 accommodated in the case 19 can protrude toward the vehicle rear side. Yes. The insertion hole 12 a is opened in a substantially rectangular shape so as to correspond to the protruding opening 17 of the case 19.
[0024]
In the case of the embodiment, as shown in FIGS. 1 to 3, the airbag cover 13 is attached and fixed to a surface of the holding member 12 on the vehicle rear side, covers the vehicle rear side of the folded airbag 26, and holds it. It also serves as an interior material that covers the inner surface of the member 12. The airbag cover 13 is formed with a substantially rectangular plate-like door portion 15 at the position where the projecting opening 17 is disposed so as to be pushed by the airbag 26 that is inflated and inflated and opened to the inside of the vehicle. The door portion 15 is configured by disposing a thin portion to be broken 14 having an inverted U shape when viewed from the inside of the vehicle and a hinge portion 16 formed of an integral hinge at the lower edge. Yes. When the airbag 26 is deployed and inflated, the door portion 15 is pushed by the airbag 26 to break the planned breakage portion 14 and opens to the lower side of the vehicle interior with the hinge portion 16 as the rotation center when opened.
[0025]
As shown in FIGS. 1 to 3, the case 19 has a substantially rectangular box shape made of sheet metal and is disposed as a storage portion for storing the folded airbag 26. In the embodiment, the case 19 stores the airbag 26 together with the inflator 21. is doing. The case 19 includes a substantially rectangular tube-shaped peripheral wall portion 19a having the rear side of the vehicle as a protrusion opening 17, and a substantially rectangular bottom wall portion 19d that closes the vehicle front side of the peripheral wall portion 19a. A flange portion 19b connected to the holding member 12 is formed on the peripheral edge of the projecting opening 17 in the peripheral wall portion 19a. A plurality (two in the embodiment) of attachment holes 19c for attaching and fixing the inflator 21 and the airbag 26 are formed on the upper surface of the peripheral wall portion 19a on the vehicle front side. Further, the axial direction O of the peripheral wall portion 19a of the case 19 is arranged so as to be along the column cover lower surface 8a (so as to be along the axial direction of the steering column 3).
[0026]
As shown in FIGS. 1 to 5, the inflator 21 includes a cylinder-type main body 22 configured to be able to discharge an expansion gas G by inputting an electric signal, and two brackets 23 and 23. ing. The main body 22 includes a gas discharge port 22a that discharges the inflation gas G. In the case of the embodiment, an electric signal from a control device that operates an air bag device (not shown) mounted on the steering wheel 1 is supplied to the steering wheel air. At the same time as the bag device, it is operated by being input. Each bracket 23 is composed of a sheet metal holding ring 23a attached to the main body 22 by being plastically deformed so as to be reduced in diameter by being sheathed on the main body 22, and a bolt 23b protruding from the holding ring 23a. . The inflator 21 is disposed in the airbag 26 so that each bolt 23b protrudes from a mounting hole 29 described later of the airbag 26, and further, these bolts 23b protrude from each mounting hole 19c of the case 19 to form a nut. 24 is fixed to the case 19 together with the airbag 26. Further, a lead wire (not shown) is connected to the main body 22.
[0027]
The case 19 may be integrally formed with the holding member 12 by press working or welding using a metal material such as a sheet metal, or die casting using a light alloy material such as aluminum.
[0028]
The airbag 26 is formed from a woven fabric such as flexible polyester or polyamide, and is configured to have a substantially rectangular plate shape when deployed and expanded as shown in FIGS. Yes. In the case of the embodiment, the airbag 26 is configured by two woven fabrics, each having a substantially rectangular wall cover 27 on the column cover 8 side and a wall part 28 on the driver D side. It is formed by sewing the peripheral edges together. A mounting hole 29 through which each bolt 23 b of the inflator 21 is inserted is formed on the lower side of the column cover side wall portion 27. Further, the driver side wall portion 28 includes a lower central portion 28b that coincides with a position on the vehicle rear side at the position where the inflator 21 is disposed, and is flattened with the central portion 28a near the center in the left-right direction of the airbag 26. The left and right connecting portions 28c and 28c in the vicinity of the central portion 28a that is connected to the central portion 28a and on the center side of the left and right edges 26a and 26b of the airbag 26 in the state are configured.
[0029]
In the airbag 26 according to the embodiment, the lower inflating portion 30 that houses the inflator 21 and the upper inflating portion above the lower inflating portion 30 so as to be vertically divided at the position of the tether 32 described later. And an inflating part 31. The lower inflating portion 30 projects from the projecting opening 17 of the case 19 to the vehicle rear side as a portion upstream of the inflation gas G, and projects from the vehicle rear side surface 13a of the airbag cover 13 (see FIG. 1). The vehicle rear side of the opening 17 and the periphery of the opening 17 can be covered, and the front side of the driver's D knee K (KL / KR) can be covered. The upper expansion portion 31 communicates with the lower expansion portion 30 as a downstream portion of the expansion gas G, and protrudes upward from the lower expansion portion 30 along the lower surface 8 a of the column cover 8. It is possible to cover from the periphery of the opening 17 to at least the vicinity of the upper end 8b on the column cover lower surface 8a side. In the case of the embodiment, the lower inflating portion 30 at the time of unfolding and inflating is larger in the left-right dimension than the projecting opening 17 so as to protect both the knees KL and KR of the driver D with a margin. Is set.
[0030]
Also, as shown in FIGS. 4 and 5, the column cover side and the driver side wall portions 27 and 28 are connected to each other in the airbag 26, so that the lower inflation portion 30 and the upper inflation portion 31 during deployment Tethers 32 and 33 are disposed as thickness regulating means for allowing the airbag 26 to smoothly enter between the knee K of the driver D and the column cover lower surface 8a with a constant thickness dimension. The tethers 32 and 33 are formed of a flexible material and are sewn to the walls 27 and 28 in the same manner as the walls 27 and 28 of the airbag 26. The left and right ends of the air bag 26 are spaced apart from the left and right edges 26a and 26b of the airbag 26. In addition, the tether 32 is disposed as a thickness regulating means, and at the same time, the inflation gas G is discharged from the inflator 21 while directing the inflation gas G toward the left and right edges 26a and 26b of the airbag 26. It also plays a role as a gas flow guide for guiding to the upper expansion part 31.
[0031]
That is, the tether 32 disposed in the left-right direction of the vehicle closes the upper side of the inflator 21, and is between the left end 32a of the tether 32 and the airbag left edge 26a, and between the tether right end 32b and the airbag right edge 26b. In the middle, when the inflation gas G is caused to flow through the airbag upper inflatable portion 31 as the downstream portion by providing the gas circulation ports 34, 34, in the airbag lower inflatable portion 30 as the upstream portion, The expansion gas G discharged from the inflator 21 is disposed so as to flow upward while facing the left and right sides.
[0032]
Furthermore, in the airbag 26 of the embodiment, in the initial stage of deployment and inflation, before the upper inflation portion 31 completes deployment and inflation, the lower inflation portion 30 can widely cover the left and right peripheral edges of the projection opening 17. It is folded. In the case of the embodiment, the airbag 26 is folded through the following vertical folding process and horizontal folding process.
[0033]
In the vertical folding process, as shown in FIGS. 6A to 6D, the left and right edges 26 a and 26 b are brought closer to the central portion 28 a side in a state where the driver side wall 28 is applied flat to the column cover side wall 27. Is folded to the width dimension B1 in the left-right direction that can be stored in the case 19, and in particular, the folding portions 37, 37 on the left and right edges of the airbag 26 are provided on the driver side wall 28. The airbag 26 is vertically folded so as to be arranged on the column cover side wall 27 side in the left and right connecting portions 28c and 28c, respectively. The folding portions 37 and 37 on the left and right edges of the airbag 26 in the longitudinal folding process can be exemplified by folding by bellows folding or roll folding that winds the left and right edges 26a and 26b around the column cover side wall 27.
[0034]
Further, the horizontal folding process is a process performed after the vertical folding process, and as shown in FIGS. 6D and 6E, the airbag upper edge 26c after the vertical folding process is brought closer to the arrangement position side of the inflator 21. In this process, the folded portion 38 is formed by lateral folding, and the folded portion 38 is folded into the vertical width dimension V1 (see FIG. 7B) that can be stored in the case 19.
[0035]
Next, the mounting of the knee protection airbag device M1 on the vehicle will be described. First, the airbag 26 is folded with the inflator 21 built-in. Each bolt 23 b of the inflator 21 is protruded from the mounting hole 29. Further, a lead wire (not shown) extending from the main body 22 is put out from a predetermined insertion hole (not shown) in the airbag 26.
[0036]
In the case of the embodiment, the airbag 26 is folded in two steps, the vertical folding step and the horizontal folding step as described above.
[0037]
Then, in the longitudinal folding process, as shown in FIG. 6A, from the state where the driver side wall portion 28 is applied flat to the column cover side wall portion 27, as shown in FIG. 6B, the left and right edges 26a of the airbag 26 are shown. -Fold both left and right edges 26a, 26b toward the column cover side wall 27 so that 26b approaches the central part 28a of the driver side wall 28. Furthermore, as shown in FIG. 6C, both the edges 35 and 36 are respectively column cover so that the left and right edges 35 and 36 after folding in the airbag 26 are brought close to the central portion 28a of the driver side wall 28. Folding portions 37 and 37 are formed by folding toward the side wall 27 side. Next, as shown in FIG. 6D, in order to correspond to the storage width dimension B0 in the left-right direction of the case 19 (see FIG. 3), the folding portions 37 and 37 are connected to the left and right connecting portions 28c and 28c of the driver side wall portion 28. In the state where the column cover side wall portion 27 is disposed on the outer side of the central portion 28a of the driver side wall portion 28 so as to be placed on the outer surface (the vehicle rear side and the driver side). Complete.
[0038]
In the horizontal folding step after the vertical folding step, as shown in FIGS. 6D and 6E, the airbag 26 after the vertical folding is folded so as to be rolled from the upper edge 26c toward the column cover side wall 27, The horizontal folding process is completed in accordance with the storage width dimension V0 in the vertical direction of the case 19 (see FIG. 7A), and the folding operation of the airbag 26 is completed.
[0039]
After the airbag 26 is folded, it is wrapped with a ruptureable wrapping film (not shown) for preventing collapse, the inflator 21 and the airbag 26 are put into the case 19, and each bolt 23b is passed through the wrapping film, and The inflator 21 and the airbag 26 can be housed and fixed in the case 19 by projecting from the mounting holes 19c of the case 19 and screwing the nuts 24 to the projecting bolts 23b. A lead wire (not shown) extending from the inflator body 22 is taken out from the wrapping film and from a through hole (not shown) of the case 19.
[0040]
Then, the flange portion 19b of the case 19 is fixed to the holding member 12, and both ends in the left-right direction of the holding member 12 are respectively bolted and fixed to the vehicle frame portions FL and FR arranged on the left and right sides. If the lead wire not to be connected is connected to the control circuit and the instrument panel 10 is mounted on the vehicle, the airbag apparatus M1 can be mounted on the vehicle as shown in FIGS.
[0041]
If a predetermined electrical signal is input to the inflator body 22 after the airbag device M1 is mounted on the vehicle, the inflation gas G is discharged from the gas discharge port 22a, and the airbag 26 is inflated. While breaking the film, the door portion 15 of the airbag cover 13 is pushed open to protrude toward the rear side of the vehicle, and further, upward and downward along the column cover lower surface 8a while eliminating lateral folding and vertical folding. Expansion and expansion will occur.
[0042]
At that time, in the first embodiment, in the initial stage of the airbag 26 that is deployed and inflated, the airbag 26 is pushed by the inflation gas G discharged from the inflator 21 and is first operated as shown in FIGS. 7A, 8A, and 9A. A lower central portion 28b facing the inflator 21 in the central portion 28a of the person side wall portion 28 protrudes toward the driver D on the vehicle rear side HB, and the folding portions 38, 37, and 37 are accompanied by the protrusion of the lower central portion 28b. However, it moves to the vehicle rear side HB, breaks the planned breakage portion 14 and opens the door portion 15 of the airbag cover 13.
[0043]
At the same time, the lower connecting portion 28d of the connecting portion 28c that continues to the lower central portion 28b also protrudes toward the driver D (see FIG. 8A). Further, with the inflow of the expansion gas G, the folding portions 37 and 37 in the vicinity of the lower connecting portion 28d will cancel the folding. At that time, since the folding portions 37 and 37 are arranged on the column cover side wall 27 side of the left and right connecting portions 28c and 28c of the driver side wall portion 28 when vertically folded, respectively, in the vicinity of the lower connecting portion 28d. As shown in FIG. 8A to FIG. 8B, the folding parts 37 and 37 of FIG. 8 are suppressed as much as possible from the lower connecting part 28 d toward the column cover 8 side (holding member 12 side). The folding is canceled while widely deploying in the left and right directions HL and HR, and the airbag lower inflating portion 30 completes the deployment and inflation.
[0044]
Then, the protrusion of the central portion 28a of the driver side wall 28 to the driver D side propagates from the lower central portion 28b to the upper side VU, and the folding of the folding portions 37 and 37 is near the lower connecting portion 28d. As shown in FIGS. 7B and 9B, the laterally folded portion 38 is expanded and expanded along the lower surface 8a of the column cover 8 while canceling the folding as shown in FIGS. 7B and 9B. Thus, the airbag upper inflating portion 31 completes the deployment and inflation.
[0045]
That is, in the knee protecting airbag device M1 of the first embodiment, when the airbag 26 is deployed and inflated, the lower inflating portion 30 projects from the projecting opening 17 of the case 19 serving as a storage part to the vehicle rear side HB, While covering the front side of both knees KL and KR of the driver D, the upper expansion part 31 protrudes upward VU from the lower expansion part 30 along the lower surface 8a of the column cover 8, and above the protrusion opening 17. The region from the airbag cover 13 at the edge of the edge side to at least the vicinity of the upper end 8b on the column cover lower surface 8a side is covered.
[0046]
Immediately after the knee protection airbag device M1 is actuated, the vehicle has a frontal collision, and thus the knees KL and KR of the driver D move forward relative to the vehicle. At that time, the lower expansion portion 30 is on the upstream side of the expansion gas G and protrudes from the protrusion opening 17 to the vehicle rear side HB, and as shown in FIGS. 7A, 8A, 8B, and 9A, Since the driver D's knees KL / KR are moving forward relative to the vehicle, the lower inflating unit 30 is the driver D's knees KL / KR because the driver K's knees KL / KR are moving forward relative to the vehicle. Can be protected accurately.
[0047]
Then, after the initial stage of deployment and inflation of the airbag 26, the driver may know whether the knee KL / KR is in contact with the airbag 26 or the knee KL / KR is not in contact with the airbag 26. If the driver's advance relative to the vehicle is in a state where the toes of D are on the floor panel, the knee K (KL / KR) is at the position of the knee K (U) (see FIG. 1). As a result, a situation where the column cover lowers 8a on the side of the column cover lower surface 8a is displaced. At that time, as shown in FIGS. 7B and 9B, the airbag 26 has already undergone the initial stage of deployment and inflation, and the upper inflation portion 31 on the downstream side of the inflation gas G is transferred from the lower inflation portion 31 to the bottom surface of the column cover. Since it extends to the upper VU so as to follow 8a and expands so as to cover at least the vicinity of the upper end 8b on the column cover lower surface 8a side from the portion of the airbag cover 13 on the upper edge side periphery of the projection opening 17, Even if the upper expanding portion 31 can accurately protect the knees KL and KR moving upward, and the hard member 6 such as the key cylinder 6a and the operation portions 6b and 6c is disposed on the lower surface 8a side of the column cover 8, The upper inflating portion 31 of the airbag 26 can protect the knees KL and KR from these hard members 6.
[0048]
As described above, in the knee protecting airbag device M1 of the first embodiment, the lower inflating portion 30 and the upper inflating portion 31 are completely inflated in accordance with the position of the driver D's knees KL and KR. The air bag 26 is inflated with the passage of time from the start of inflating to completing the air bag 26. Since the air bag 26 is not inflated and expanded so as to increase the protection area of the air bag 26 As the inflator 21 for supplying the inflation gas G to the bag 26, a high-output one or a large-capacity air bag is used, and both the knees KL and KR of the driver D are accurately protected. be able to.
[0049]
Therefore, in the knee protection airbag device M1 of the first embodiment, the airbag 26 is efficiently deployed and inflated with the lapse of time from the start to the completion of the deployment of the airbag 26, and the driver D's The knees KL and KR can be protected accurately.
[0050]
In the first embodiment, the column cover side wall portion 27 and the driver side wall portion 28 facing the column cover side wall portion 27 are connected to the airbag 26 so that the lower inflating portion 30 and the upper inflating portion 31 are connected. The tethers 32 and 33 for regulating the thickness at the time of expansion and expansion are disposed. Therefore, the lower inflating part 30 can be restricted short by the tether 32 without increasing the distance (the thickness of the lower inflating part 30) between the column cover side wall part 27 and the driver side wall part 28 during expansion. The working gas G can be caused to flow to the upper expansion portion 31 without being unnecessarily filled, and the completion of expansion of the upper expansion portion 31 can be promoted. Of course, when the lower inflating portion 30 is deployed and inflated, the lower inflating portion 30 can be regulated to be thin without becoming too thick. Therefore, even if the space between the column cover lower surface 8a and the knees KL and KR of the driver D is narrow. The lower inflating part 30 can be arranged smoothly.
[0051]
Furthermore, in the case of the embodiment, a tether 32 as a gas flow guide material is disposed in the airbag 26. Therefore, when the inflator 21 is operated and the inflation gas G is discharged from the inflator 21, the inflation gas G is tethered in the airbag lower inflation portion 30 as indicated by a two-dot chain line in FIG. 4. It flows to the gas circulation ports 34 and 34 located on the left and right of 32, and the airbag lower inflating portion 30 is deployed in the left-right direction so that the inflation is completed. As a result, at the initial stage of deployment and inflation of the airbag 26, the airbag lower inflatable portion 30 can be covered on the left and right sides so as to cover the left and right peripheral edges of the projection opening 17 so as to cover the front side of the knee K (KL / KR). The expansion expands in the directions HL and HR to complete the expansion. Then, the inflation gas G that has passed through the gas circulation ports 34 is filled in the airbag upper inflation portion 31, and the airbag upper inflation portion 31 extends along the lower surface 8 a side of the column cover 8 that covers the steering column 3. Thus, the expansion and expansion are completed so as to cover at least the vicinity of the upper end 8b on the column cover lower surface 8a side from the peripheral edge of the projection opening 17.
[0052]
Further, in the airbag apparatus M1 of the first embodiment, when the lateral folding of the folded portion 38 of the airbag 26 is eliminated, the airbag 26 is folded so that the upper edge 26c of the airbag 26 rolls toward the column cover side wall 27 side. Therefore, as shown in FIGS. 7A and 7B, while unwinding the roll winding, the upper edge 26c side of the airbag 26 is expanded and inflated along the column cover lower surface 8a, and is shown by a two-dot chain line in FIG. Thus, the deployment and expansion are completed. At this time, the airbag 26 approaches the column cover lower surface 8a as much as possible to eliminate the folding, so that the driver D can be prevented from projecting in the knee K direction when the airbag 26 is deployed and inflated. And even if the airbag 26 of embodiment contacts the knee K of the driver | operator D, it can be smoothly expand | deployed so that winding of roll winding may be released.
[0053]
In the knee protecting airbag device M1 of the first embodiment, the airbag 26 has a wide outer shape when deployed and expanded in the left-right direction, and the parking release lever 6d that is the hard member 6 of the instrument panel 10 is used. The vehicle rear side (see FIG. 2) can also be covered, and the knee KL of the driver D can be protected over a wide range.
[0054]
Further, with regard to the tethers 32 and 33 disposed in the airbag 26, the knee protection air of the second embodiment shown in FIGS. 10 to 12 so that the inflation gas G to the upper inflation portion 31 flows linearly. You may comprise like the bag apparatus M2. In the airbag apparatus M2, the arrangement form of the tethers 42 and 43 of the airbag 26A and the lower end 30a of the lower inflating portion 30 are provided on the surface 13a on the vehicle rear side of the airbag cover 13 at the lower edge side periphery of the projection opening 17. It is the same as the first embodiment except that it is configured to cover widely, and the same members and the same parts as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals as those of the first embodiment, and those members are the same. Description of members / parts is omitted.
[0055]
  In the airbag 26A, the lower portion of the tether 43/43, which will be described later, constitutes the lower inflatable portion 30, and the upper portion of the tether 43, 43 constitutes the upper inflatable portion 31.The tethers 43 and 43, which will be described later, are disposed between the lower expansion part 30 and the upper expansion part 31.Yes.
[0056]
In the airbag 26A, a plurality of tethers 42 and 43 that connect the column cover side wall portion 27 and the driver side wall portion 28 so as to regulate the thickness of the lower and upper inflating portions 30 and 31 are inflator. 21 is arranged along the left-right direction of the vehicle on the upper side and the lower side of the vehicle 21. The tethers 43 and 43 disposed on the upper side are separated from each other in the left-right direction, and a gas circulation port 45 is provided between the tethers 43 and 43, and the inflation gas G from the lower inflating portion 30 is transferred to the airbag. 26 to the upper inflating portion 31 from three locations of the gas flow ports 44 and 44 between the left and right edges 26a and 26b of the vehicle 26 and the ends of the tethers 43 and 43 in the vehicle left-right direction and the gas flow ports 45. The expansion of the upper expansion part 31 protruding along the column cover lower surface 8a is promoted.
[0057]
The airbag 26A is folded through a vertical folding process and a horizontal folding process in the same manner as the airbag 26. In the horizontal folding process, the upper end 31a side and the lower end 30a side of the airbag 26A are respectively inflated. The roll is folded so as to approach 21.
[0058]
Also in the knee protection airbag device M2 of the second embodiment, when the airbag 26A is deployed and inflated, as shown in FIGS. 12A and 12B, the lower inflating portion 30 has the projecting opening 17 of the case 19 as a storage part. To the vehicle rear side HB to cover the front side of the knee K of the driver D, and the upper expansion portion 31 protrudes from the lower expansion portion 30 to the upper VU along the lower surface 8a of the column cover 8, Covering at least the vicinity of the upper end 8b on the column cover lower surface 8a side from the portion of the airbag cover 13 at the peripheral edge of the upper edge side of the projection opening 17, the same actions and effects as in the first embodiment can be obtained. . Since the airbag 26A has the gas flow port 45 through which the inflation gas G to the upper inflation portion 31 flows linearly, the inflation of the upper inflation portion 31 protruding along the column cover lower surface 8a. Completion is promoted.
[0059]
In the case where the outer shape of the airbag 26, 26A is such that the hard member 6 such as the parking brake release lever 6d is not disposed in the part of the instrument panel 10 in the vicinity of the column cover lower surface 8a, the upper inflating portion 31 is used. As shown in the outline shape shown by the two-dot chain line in FIG. 10, the left and right of the upper end 31a are narrowed, the left and right volumes S of the upper end 31a are eliminated, and the upper end 8b of the column cover lower surface 8a is substantially covered. It may be configured.
[0060]
Further, regarding the flow of the inflation gas to the upper inflation portion, the airbag 26B from the lower inflation portion 30 to the upper inflation portion 31 as in the knee protection airbag device M3 of the third embodiment shown in FIGS. The rectifying cloth 51 may be disposed so that the flowing expansion gas G flows along the column cover lower surface 8a.
[0061]
In the third embodiment, the airbag 26B has the flow regulating cloth 51 disposed therein, and the lower end 30a of the lower inflating portion 30 is located on the vehicle rear side of the airbag cover 13 at the lower edge side periphery of the projection opening 17. It is comprised so that the surface 13a may be covered widely. In addition, the same code | symbol as 1st, 2 embodiment is attached | subjected to the member similar to 1st, 2nd embodiment, and the same site | part, and description of those members and site | part is abbreviate | omitted.
[0062]
Also in the airbag 26B, the lower part of the tethers 43 and 43, which will be described later, constitutes the lower inflating part 30, and the upper part of the tethers 43 and 43 constitutes the upper inflating part 31.
[0063]
And the baffle cloth 51 arrange | positioned in the airbag 26B is formed from the material which has the same flexibility as the column cover side wall part 27 and the driver | operator side wall part 28 of the airbag 26B, and is mounted in a vehicle. When the airbag 26B is expanded and inflated, the inflation gas G filled in the lower inflation portion 30 is disposed so as to be guided upward along the column cover lower surface 8a. In the case of the embodiment, the rectifying cloth 51 has a substantially rectangular plate shape, the lower end 51a side is brought closer to the column cover side wall portion 27, and the upper end 51b side is brought closer to the driver side wall portion 28, The surface of the rectifying cloth 51 is connected and supported by the tethers 42 and 43 so as to cover the vehicle rear side of the inflator 21 along the column cover lower surface 8a. The tethers 42 and 43 connected to the column cover side wall portion 27 and the driver side wall portion 28 are divided at the center, and the end portions 42a and 43a are respectively sewn to the rectifying cloth 51.
[0064]
The airbag 26B is folded in the same manner as the airbag 26A through a vertical folding process and a horizontal folding process. In the horizontal folding process, the upper end 31a side and the lower end 30a side of the airbag 26B are respectively inflated. The roll is folded so as to approach 21.
[0065]
Also in the knee protecting airbag device M3 of the third embodiment, when the airbag 26B is deployed and inflated, as shown in FIGS. 15A and 15B, the lower inflating portion 30 has the projecting opening 17 of the case 19 as a storage part. To the vehicle rear side HB to cover the front side of the knee K of the driver D, and the upper expansion portion 31 protrudes from the lower expansion portion 30 to the upper VU along the lower surface 8a of the column cover 8, Covering at least the vicinity of the upper end 8b on the column cover lower surface 8a side from the portion of the airbag cover 13 at the peripheral edge of the upper edge side of the projection opening 17, the same operation and effect as in the first and second embodiments can be obtained. Can do.
[0066]
In the third embodiment, the expansion gas G is rectified and flows from the lower expansion portion 30 to the upper expansion portion 31 by the flow rectifying cloth 51, and the upper expansion portion 31 suppresses the protrusion to the vehicle rear side HB. Thus, it is easy to protrude upward from the lower expansion portion 30 along the column cover lower surface 8a, and the upper expansion portion 31 can be smoothly disposed between the knee K of the driver D and the column cover lower surface 8a.
[0067]
The rectifying cloth may be configured to be connected only to the column cover side wall portion 27 side. For example, the rectifying cloth is formed as a half-cylindrical cylinder having an inverted U-shaped cross section, and both ends thereof are columns around the inflator 21. You may couple | bond with the cover side wall part 27 using sewing etc. FIG.
[0068]
Moreover, as an airbag 26C shown to FIG.16 * 17, you may manufacture as an airbag by the three-dimensional cutting which considered the expansion | swelling shape. Further, the airbag is not folded through the vertical folding process and the horizontal folding process as in the first to third embodiments, but as shown in a two-dot chain line in FIG. The outer peripheral edge of the airbag 26C may be folded by cactus folding or the like so as to be inserted into the airbag 26C on the inflator 21 side so as to be housed.
[0069]
Further, as in the knee protection airbag device M4 of the fourth embodiment shown in FIGS. 18 to 20, an adhesive or the like is used on the outer surface side of the driver side wall portion 28 in the lower inflating portion 30 of the airbag 26D. Then, a pad 53 made of urethane or the like having cushioning properties may be combined.
[0070]
The pad 53 is set in a shape that closes the protruding opening 17 so as to be substantially flush with the airbag cover 13 that is the periphery of the protruding opening 17 when the pad 53 is stored in the case 19 as a storing portion of the airbag 26D. ing. That is, the pad 53 covers the vehicle interior side of the airbag 26D during storage, similarly to the door portion 15 of the airbag cover 13 of the first to third embodiments. The airbag cover 13 of the fourth embodiment serves only as an interior material that covers the inside of the holding member 12 and is provided with an insertion hole 13b so as to be inserted through the projection opening 17. Thus, the pad 53 is fitted and disposed in the insertion hole 13b.
[0071]
Although the pad 53 has cushioning properties, the pad 53 is more rigid than the wall portions 27 and 28 of the airbag 26D. When the lower inflating portion 30 is completely inflated, the pad 53 is combined with the combined driver side wall portion 28. It is configured so as not to be greatly curved and to substantially maintain its plate shape.
[0072]
In the case 19 of the fourth embodiment, when the pad 53 is moved to the rear side of the vehicle and disposed on the front side of the knee K of the driver D together with the protruding opening 17, the driver D has a margin. These knees KL and KR are set to be larger than those of the first to third embodiments so that they can be protected.
[0073]
The airbag 26D itself is the same as the airbag 26A of the second embodiment, and the inflator 21 is wrapped around the tethers 42 and 43.
[0074]
And the airbag 26D of 4th Embodiment is the state which looked at the time of expansion | deployment from the vehicle inside so that the site | part of the airbag 26D which protruded around the pad 53 may be inserted in the vehicle front side of the pad 53, It is folded using cactus folding.
[0075]
Even in the knee protecting airbag device M4 of the fourth embodiment, when the inflator 21 is actuated to discharge the inflation gas G, the airbag 26 starts to be expanded and inflated, and the lower inflating portion 30 serves as a storage part. The pad 19 having a cushioning property that protrudes from the protrusion opening 17 of the case 19 to the vehicle rear side HB moves to the vehicle rear side HB together with the protrusion of the lower inflating portion 30 and is disposed on the front side of the knee K. Since the front side of the knee K of the driver D is covered, the pad 53 can protect the knee K accurately even if the knee K moves forward relatively to the front side of the vehicle. Further, along with the expansion and expansion of the lower expansion portion 30, the upper expansion portion 31 protrudes upward VU from the upper edge 53 a side of the pad 53 along the lower surface 8 a of the column cover 8, and the upper edge side periphery of the protrusion opening 17. The knee K is provided with the hard member 6 such as the key cylinder 6a on the lower surface 8a side of the column cover 8 because it covers at least the vicinity of the upper end 8b on the column cover lower surface 8a side. The knee K can be protected from these hard members 6 by the upper inflating part 31 even if it moves upward.
[0076]
Of course, in the knee protecting airbag device M4 of the fourth embodiment, when the airbag 26D is stored in the case 19, the pad 53 coupled to the driver side wall portion 28 of the lower inflating portion 30 has a protruding opening. Since the opening 17 for protrusion is obstruct | occluded as substantially flush with the airbag cover 13 which is the periphery of 17, the design property of the periphery in the vehicle rear side of the opening 17 for protrusion can be made favorable.
[0077]
The pad 53 may be disposed on the airbags 26, 26B, and 26C described above.
[0078]
Further, the upper inflating part 31 of the airbags 26, 26A, 26B, 26C, and 26D of each embodiment may start to inflate after the inflating of the lower inflating part 30 is completed, or the inflating of the lower inflating part 30 is completed. It may begin to swell before doing.
[0079]
Further, in the airbags 26, 26A, 26B, 26C, and 26D of the embodiments, the case where the inflator 21 is disposed inside is shown, but the lower inflating portion 30 of the airbags 26, 26A, 26B, 26C, and 26D is shown. A gas inlet for allowing the inflation gas from the inflator to flow in may be opened and connected to the inflator side.
[0080]
Furthermore, in each embodiment, the storage portion (case) 19 that stores the airbags 26, 26 A, 26 B, 26 C, and 26 D is attached to the holding member 12 that is disposed below the column cover 8 that is separate from the column cover 8. In this case, the airbag is stored in the column cover 8 itself, or the lower panel of the instrument panel 10 is disposed below the column cover 8. The lower panel may be housed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic longitudinal sectional view in a vehicle front-rear direction showing a use state of a knee protecting airbag device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic front view showing the use state of the knee protecting airbag device of the embodiment as seen from the vehicle rear side.
3 is a cross-sectional view taken along a line III-III in FIG.
FIG. 4 is a bottom view when the airbag used in the embodiment is deployed and inflated alone.
5 is a schematic cross-sectional view taken along the line VV in FIG. 4. FIG.
FIG. 6 is a schematic view showing folding of the airbag according to the embodiment.
FIG. 7 is a schematic longitudinal sectional view for explaining a state along the vehicle front-rear direction when the airbag of the embodiment is deployed and inflated.
FIG. 8 is a schematic cross-sectional view illustrating a state along the vehicle front-rear direction when the airbag of the embodiment is deployed and inflated.
FIG. 9 is a schematic front view seen from the rear side of the vehicle for explaining the deployment and inflation of the airbag according to the embodiment;
FIG. 10 is a bottom view when the airbag used in the second embodiment is deployed and inflated alone.
11 is a schematic cross-sectional view of the XI-XI portion of FIG.
FIG. 12 is a schematic longitudinal sectional view for explaining a state along the vehicle front-rear direction when the airbag of the embodiment is deployed and inflated.
FIG. 13 is a bottom view when the airbag used in the third embodiment is deployed and inflated alone.
14 is a schematic cross-sectional view of the XIV-XIV portion of FIG.
FIG. 15 is a schematic longitudinal sectional view for explaining a state along the vehicle front-rear direction when the airbag of the embodiment is deployed and inflated.
FIG. 16 is a bottom view when an airbag according to another embodiment is deployed and inflated alone.
17 is a schematic cross-sectional view of the XVII-XVII portion of FIG.
FIG. 18 is a schematic front view illustrating the deployment and inflation of the airbag of the fourth embodiment as seen from the vehicle rear side.
FIG. 19 is a schematic longitudinal sectional view in the vehicle front-rear direction showing a use state of the embodiment.
FIG. 20 is a schematic longitudinal sectional view along the vehicle front-rear direction when the airbag of the embodiment is completely deployed.
[Explanation of symbols]
3 ... Steering column,
8 ... Column cover,
8a ... the lower surface (of the column cover),
8b ... upper end (on the bottom of the column cover),
17 ... projection opening,
19 ... (storage part) case,
26 ・ 26A ・ 26B ・ 26C ・ 26D ... Airbag,
27 ... the wall (on the column cover side),
28 ... the wall on the driver's side,
30 ... Lower expansion part,
31 ... Upper expansion part,
32, 33, 42, 43 ... tether,
51 ... Rectifying cloth,
53 ... Pad,
D ... Driver,
K (KL / KR) ... Knee,
M1, M2, M3, M4 ... Knee protecting airbag devices.

Claims

ステアリングコラムの下方における着座した運転者の膝の前方側に、エアバッグが折り畳まれて収納され、膨張用ガスの流入時、前記エアバッグが、収納部位から車両後方側へ突出して展開膨張し、運転者の膝の前方側に配設されて、運転者の膝を保護可能な膝保護用エアバッグ装置であって、
前記エアバッグが、
前記膨張用ガスの上流側の部位として、前記収納部位の突出用開口から車両後方側へ突出し、前記膝の前方側を覆い可能な下膨張部と、
前記膨張用ガスの下流側の部位として、前記下膨張部に連通するとともに、前記下膨張部から、前記ステアリングコラムを覆うコラムカバーの下面に沿うように、上方へ突出し、前記突出用開口周縁から少なくとも前記コラムカバーの下面側の上端付近までを、覆い可能な上膨張部と、
前記エアバッグ内に配置されて、前記エアバッグのコラムカバー側の壁部と該コラムカバー側壁部に対して対向する運転者側の壁部とを連結して、前記下・上膨張部の展開膨張時の厚さを規制するテザーと、
を備え、
前記エアバッグの下膨張部内に、膨張用ガスを吐出するインフレーターが配設され、
前記テザーが、前記インフレーターの上方側と下方側とに、車両の左右方向に沿って配設されるとともに、上方側のテザーが、前記エアバッグの前記下膨張部と前記上膨張部との間に配設され、
前記エアバッグの下膨張部が、該下膨張部の下端により、前記突出用開口の下縁側周縁の車両後方側の面を覆うように、配設されていることを特徴とする膝保護用エアバッグ装置。The airbag is folded and stored on the front side of the knee of the driver who is seated under the steering column, and when the inflation gas flows in, the airbag protrudes from the storage part to the vehicle rear side and expands and inflates, A knee protection airbag device disposed on the front side of the driver's knee and capable of protecting the driver's knee,
The airbag is
As the upstream portion of the inflation gas, a lower inflation portion that projects from the projection opening of the storage portion to the vehicle rear side and can cover the front side of the knee;
As the downstream portion of the expansion gas, it communicates with the lower expansion portion and protrudes upward from the lower expansion portion along the lower surface of the column cover that covers the steering column. An upper inflatable portion capable of covering at least the vicinity of the upper end of the lower surface side of the column cover;
Deploying the lower and upper inflatable portions by connecting a wall portion on the column cover side of the airbag and a wall portion on the driver side facing the column cover side wall portion disposed in the airbag. A tether that regulates the thickness during expansion,
Equipped with a,
An inflator for discharging inflation gas is disposed in the lower inflation portion of the airbag,
The tether is disposed on the upper side and the lower side of the inflator along the left-right direction of the vehicle, and the upper tether is disposed between the lower inflation portion and the upper inflation portion of the airbag. Arranged in
The knee-protecting air , wherein the lower inflating portion of the airbag is arranged so as to cover the vehicle rear side surface of the lower edge side periphery of the projecting opening by the lower end of the lower inflating portion. Bag device.

前記エアバッグ内に、前記膨張用ガスを前記下膨張部から前記上膨張部へ案内する整流布が配設され、
該整流布が、可撓性を有した板状として、下端側を、前記コラムカバー側壁部に接近させて前記インフレーターの下方側に配置された前記テザーに連結させ、上端側を、前記運転者側壁部に接近させて前記インフレーターの上方側に配置されたテザーに連結させて、前記インフレーターの車両後方側を覆うよう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。A rectifying cloth for guiding the inflation gas from the lower inflation portion to the upper inflation portion is disposed in the airbag ,
The flow straightening cloth has a flexible plate shape, and the lower end side is connected to the tether disposed on the lower side of the inflator so as to approach the column cover side wall, and the upper end side is connected to the driver. 2. The knee protecting device according to claim 1, wherein the knee protecting member is disposed so as to cover a vehicle rear side of the inflator by being connected to a tether disposed on the upper side of the inflator so as to approach the side wall portion . Airbag device.

前記下膨張部における運転者側の壁部の外表面側に対して、前記エアバッグの前記収納部位への収納時に前記突出用開口の周縁と略面一として前記突出用開口を閉塞し、前記エアバッグの展開膨張時に前記下膨張部の突出に伴って車両後方側に移動して前記膝の前方側に配置されるクッション性を有したパッドが、結合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。With respect to the outer surface side of the driver-side wall portion in the lower inflatable portion, the protruding opening is closed so as to be substantially flush with the peripheral edge of the protruding opening when the airbag is stored in the storage portion, The pad having a cushioning property, which is moved to the vehicle rear side along with the protrusion of the lower inflating portion when the airbag is deployed and inflated and is disposed on the front side of the knee, is coupled. The knee protection airbag device according to claim 1 or 2 .