JP4408884B2 - 膝保護用エアバッグ装置 - Google Patents

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Description

本発明は、車両衝突時に運転者の膝を膨張したエアバッグで保護する膝保護用エアバッグ装置に関し、特に、ステアリングコラムを覆うように配設されるコラムカバー内に、折り畳んだエアバッグを収納するステアリングコラム付けの膝保護用エアバッグ装置に関する。
従来、ステアリングコラム付けの膝保護用エアバッグ装置は、折り畳まれたエアバッグが、コラムカバー内の下部側に収納され、作動時、エアバッグに膨張用ガスが供給されて、エアバッグが、展開膨張しつつ、運転者の膝の前方側に配置されるように、コラムカバーから突出する構成としていた(例えば、特許文献1参照)。
従来の膝保護用エアバッグ装置では、作動時、エアバッグ内に配置させたインフレーターが、膨張用ガスを左右両側の斜め下方向に向けて吐出させ、エアバッグが、コラムカバーの略中心から放射状に展開膨張し、そして、膨張するエアバッグにより、運転者の両膝を広げるようにして、コラムカバーから運転者の膝を保護するように作動していた。
特開2002−37003号公報
しかし、運転者の着衣や着座姿勢により、エアバッグの膨張時、両膝を広げられない場合があり、そのような場合には膝の保護が不十分となってしまう。
そのため、エアバッグは、運転者の両膝の前方側に、左右方向に幅広く展開して、コラムカバーやその周囲のインストルメントパネルから、運転者の両膝を保護することが望ましい。
しかしながら、エアバッグを収納するコラムカバー自体が、着座した運転者の両膝に接近していることから、コラムカバーから突出するエアバッグは、運転者の膝と接触し易く、従来の膝保護用エアバッグ装置では、エアバッグを運転者の両膝の前方側で左右方向に幅広く展開させる点に、課題があった。
本発明は、上述の課題を解決するものであり、コラムカバーから突出するエアバッグが、膨張初期に左右方向に幅広く展開膨張し、そしてさらに、厚さを増すように、円滑に膨張できる膝保護用エアバッグ装置を提供することを目的とする。
本発明に係る膝保護用エアバッグ装置は、ステアリングコラムを覆うコラムカバーの下部側に搭載されて、
折り畳まれたエアバッグが、コラムカバー内の下部側に収納され、
作動時、エアバッグに膨張用ガスが供給されて、エアバッグが、展開膨張しつつ、運転者の膝の前方側に配置されるように、コラムカバーから突出する構成の膝保護用エアバッグ装置であって、
コラムカバーが、下面側から左右両側面にわたるエリアに、膨張時のエアバッグを突出させる突出用開口を形成可能に、エアバッグに押されて開く扉部を備え、
エアバッグ内での膨張用ガスを、コラムカバーの左右方向の中央付近から左右両側の外向きとして扉部におけるコラムカバーの左右両側面の部位に向けて流して、エアバッグを膨張させるように、エアバッグ内に、ガス流れ規制材が、配設されていることを特徴とする。
本発明に係る膝保護用エアバッグ装置では、作動時、エアバッグに膨張用ガスが供給されれば、エアバッグ内では、ガス流れ規制材により、膨張用ガスが、コラムカバーの左右方向の中央付近から、扉部におけるコラムカバーの左右両側面の部位に、左右両側の外向きに流れる。そのため、コラムカバー内に折り畳まれて収納されたエアバッグは、扉部におけるコラムカバーの左右両側面の部位を押し開いて、膨張初期に、コラムカバーから左右両側の外向きに突出する。その後、エアバッグは、左右方向両側に向かう膨張用ガスがさらに供給されて、左右両側に幅広く展開するとともに、扉部におけるコラムカバーの下面の部位を押し開いて、厚さを増すように膨らむ。なお、扉部におけるコラムカバーの下面の部位は、扉部におけるコラムカバーの左右両側面の部位と略同時に開いても良いが、エアバッグ自体は、左右方向両側に向かう膨張用ガスにより、左右両側に幅広く展開膨張し、そして、後方側(運転者側・下方側)へ膨らむ挙動となる。
したがって、本発明に係る膝保護用エアバッグ装置では、コラムカバーから突出するエアバッグが、膨張初期に左右方向に幅広く展開膨張し、そしてさらに、厚さを増すように膨張するため、コラムカバーが着座した運転者の両膝に接近していても、エアバッグを、円滑に膨張させて、運転者の両膝の前方側に、配置させることができる。
そして特に、扉部におけるコラムカバーの左右両側面の部位が、上縁側を下方へ開く下開きのドア部を配設させて、構成されていれば、扉部におけるコラムカバーの左右両側面の部位の開き時、上縁側に比べて、下縁側の開きが遅れることから、コラムカバーの左右両側面から左右両側へ突出するエアバッグは、下方側への突出が規制される状態となり、一層、膨張初期の左右方向への幅広い展開膨張が促進される。
あるいは、コラムカバー内における折り畳まれたエアバッグの収納スペースが、左右両側を扉部におけるコラムカバーの左右両側面の部位に囲まれ、前後両側がコラムカバーの下壁から上方へ延びる側壁に囲まれて、形成されている場合には、前後両側の側壁の少なくとも一方は、左右両端を、収納スペースを拡大させる前後方向の一方側に屈曲させて配設し、扉部におけるコラムカバーの左右両側面の部位の外周縁を、扉部の面積を広げるように、それぞれ、屈曲して配設された側壁の左右両縁に接近させて、配設することが望ましい。このように構成されていれば、コラムカバーの横断面において、扉部におけるコラムカバーの左右両側面の部位の外周縁を、屈曲させた側壁の左右方向の両縁に接近するように対応させて、扉部におけるコラムカバーの左右両側面の部位の面積を、極力、大きくしており、左右方向へ突出するエアバッグが、広く開口されたコラムカバーの左右両側面から、突出することができて、膨張初期のエアバッグの左右方向への展開膨張が、一層、円滑に行える。
そして、これらのような膝保護用エアバッグ装置が、膨張用ガスを供給するインフレーターを備えている場合には、インフレーターは、膨張用ガスを吐出させるガス吐出口を有した本体と、本体と連結されて、ガス吐出口から吐出した膨張用ガスの流出方向を規制するディフューザーと、から構成し、ガス流れ規制材をディフューザーから構成してもよい。このように、ガス流れ規制材を、インフレーターのディフューザーから構成する場合には、剛性を有した金属材からディフューザーを形成できるため、作動当初から、膨張用ガスの流出方向を安定させることができる。
なお、この点を考慮しなければ、エアバッグと一体的に折り畳み可能としてエアバッグ内に配置させる整流布から、ガス流れ規制材を構成してもよい。
また、ガス流れ規制材をインフレーターのディフューザーから構成する場合には、インフレーターの本体は、ガス吐出口を設けた頭部を先端に有した棒状に形成し、ディフューザーは、左右方向に軸方向を配設させた筒状に形成して、左右方向の中央付近に、本体の頭部側を挿入させ、左右両端の開口を、エアバッグ内への膨張用ガスをコラムカバーの左右両側面の部位に向けて流すための流出口として、構成することができる。
このような構成では、インフレーターの本体が、軸方向の先端にガス吐出口を設けた頭部を備えるシリンダタイプの棒状体とし、その軸方向を、筒状のディフューザーの軸方向と直交方向、すなわち、左右方向と直交する前後方向や上下方向、に配置させることができて、インフレーターの本体におけるコラムカバー内での左右方向の配置スペースを狭くすることができ、左右方向のスペースを狭くしているコラムカバー内への膝保護用エアバッグ装置の搭載に、好適となる。
この場合、インフレーターが、本体の軸方向をステアリングコラムの軸方向に沿わせて、ステアリングコラムの下方配設されていれば、インフレーターが、ステアリングコラムのコラムチューブ等の直下から左右に突出することを極力避けて、コラムカバーの左右方向の中央付近に配置させることができ、コラムカバーの左右方向の幅寸法を広げることなく、膝保護用エアバッグ装置を容易にコラムカバーに搭載することができる。
また、ディフューザーが、左右両側に流す膨張用ガスの方向を、水平方向として相互に逆方向となる左右方向として、構成されていれば、軸方向を左右方向に配置可能なストレート管(直線状の筒体)からディフューザーを形成できることから、ディフューザーの製造が容易となる。
さらに、本発明に係る膝保護用エアバッグ装置では、ステアリングコラムを覆うコラムカバーの下部側に搭載されて、
折り畳まれたエアバッグが、コラムカバー内の下部側に収納され、
作動時、エアバッグにインフレーターからの膨張用ガスが供給されて、エアバッグが、展開膨張しつつ、前記運転者の膝の前方側に配置されるように、コラムカバーから突出する構成の膝保護用エアバッグ装置であって、
コラムカバーが、下面側から左右両側面にわたるエリアに、膨張時のエアバッグを突出させる突出用開口を形成可能に、エアバッグに押されて開く扉部を備え、
エアバッグ内での膨張用ガスを、コラムカバーの左右方向の中央付近から左右両側の外向きとして扉部におけるコラムカバーの左右両側面の部位に向けて流して、エアバッグを膨張させるように、エアバッグ内に、ガス流れ規制材が、配設され、
インフレーターが、膨張用ガスを吐出させるガス吐出口を有した本体と、本体と連結されるとともに、左右方向に軸方向を配設させた筒状に形成されて、ガス吐出口から吐出した膨張用ガスの流出方向を規制するディフューザーと、を備えて構成され、
本体が、ガス吐出口を設けた頭部を先端に有した棒状に形成されるとともに、軸方向を、ディフューザーの軸方向と直交方向で、かつ、ステアリングコラムの軸方向に沿わせて、ステアリングコラムの下方に配設され、
ディフューザーが、エアバッグ内に配設されるとともに、左右方向の中央付近に、エアバッグの挿入孔を経て挿入された本体の頭部側を挿入可能な組付孔を有し、左右両端の開口を、本体の頭部からの膨張用ガスを扉部におけるコラムカバーの左右両側面の部位に向けて流すための流出口として、構成され、
ディフューザーが、ガス流れ規制材を構成するようにしてもよい。
この場合、ディフューザーは、左右の流出口間を結ぶ軸方向を、左右方向の水平方向に沿わせるとともに、左右の流出口を、扉部におけるコラムカバーの左右両側面の部位に、左右方向からの投影状態で、一部、若しくは、全部を重ねるように、配設させることが望ましい。
さらにこの場合、ディフューザーが、剛性を有した筒状に構成すれば、作動当初から、膨張用ガスの流出方向を安定させることができる。
さらにこの場合、エアバッグが、膨張完了時に運転者側に配置される運転者側壁部とコラムカバー側に配置されるコラム側壁部とを備えて構成される場合には、エアバッグの収納時、運転者側壁部とコラム側壁部とを重ねて展開させた状態から、左右方向の幅寸法を狭める折り畳みとして、左右両縁を中央側に接近させるように折り畳んで、コラムカバー内に収納する構成として、
エアバッグにおける左右両縁の折り畳み部位は、収納時、コラムカバー内の扉部におけるコラムカバーの左右両側面の部位で、ディフューザーから流出される膨張用ガスの流れに対向して、ディフューザーの流出口を塞ぐように、配設することが望ましい。
このような構成では、膨張用ガスが左右両側で外向きに流れる際、エアバッグの左右両縁の折り畳み部位が、膨張用ガスにより、左右両側の外向きに押されて、扉部におけるコラムカバーの左右両側面の部位を、押し開くこととなる。すなわち、エアバッグの左右両縁の折り畳み部位が、膨張用ガスに押されて、扉部におけるコラムカバーの左右両側面の部位を押し開きつつ、コラムカバーの左右両側に突出し、そして、コラムカバーから自由空間に飛び出した状態で、左右両側の外向きの膨張用ガスを流入させることとなって、エアバッグは、膨張初期に、一層円滑に、左右方向に幅広く展開膨張することができる。
この場合、エアバッグにおける左右両縁の折り畳み部位が、それぞれ、左右両縁を、コラム側壁部の側に巻くロール折りによって折り畳まれて、形成されていれば、エアバッグにおける左右両縁の折り畳み部位は、折りの解消時、コラムカバーの左右のインストルメントパネルの後面に沿って、左右方向に展開することができて、エアバッグは、膨張初期に、運転者側に接近せずに、一層円滑に、左右方向に幅広く展開膨張することができる。
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明すると、実施形態の膝保護用エアバッグ装置M1は、図1〜3に示すように、折り畳んだエアバッグ45をコラムカバー16内の下部16a側に収納させて、構成されている。この膝保護用エアバッグ装置M1は、折り畳まれたエアバッグ45と、エアバッグ45に膨張用ガスを供給するインフレーター61と、エアバッグ45とインフレーター61とを収納するケース71と、を備えて構成され、膨張時のエアバッグ45が、コラムカバー16に設けた扉部34を押し開いて、着座した運転者Dの両膝K(KL,KR)の前方側に配置されるように、構成されている(図14参照)。
コラムカバー16は、図1,3,5,6,15に示すように、ステアリングコラム3を覆うような略四角筒形状の合成樹脂製として、図示しない部位でステアリングコラム3のコラムチューブ5に取り付けられ、インストルメントパネル(以下、インパネとする)7の収納用開口10から後方側へ突出するとともに、ステアリングコラム3の軸方向O(図2参照)に沿うように前端側を下方に位置させて後端側を上方に位置させるように傾斜させて、着座した運転者Dの前方に配設されている。なお、ステアリングコラム3は、メインシャフト4とその周囲に配置されるコラムチューブ5とを備えて構成され、メインシャフト4には、ステアリングホイール1が接続されている。インパネ7は、上部側のアッパパネル8と下部側のロアパネル9とから構成されている。
また、コラムカバー16には、図5,6に示すように、外周面18の下面18a側から左側面18bと右側面18cとにわたるエリアに、エアバッグ45の突出時における一つの突出用開口22を形成可能に、エアバッグ45に押されて開く扉部34が配設されている。扉部34は、インパネ7の後面12,13,14(図1,15参照)より後方側に配置されて、コラムカバー16の下面18a側に配置される下ドア部35と、コラムカバー16の左側面18b側に配置される左ドア部36と、コラムカバー16の右側面18c側に配置される右ドア部37と、から構成され、周囲には、膨張するエアバッグ45に押されて破断可能な破断予定部24が形成されている。
破断予定部24は、コラムカバー16の肉厚を薄くするように、コラムカバー16の内周面側に連続する線状の凹溝を設けて構成されている。破断予定部24は、コラムカバー16の周壁17の下壁17aで左右方向に沿って配設される横線部25と、コラムカバー16の左右の左側壁17bと右側壁17cとにおいて、横線部25の左右両端から後方側に逆U字状に延びるように配設される左縁線部26,右縁線部27と、から構成されている。横線部25は、下ドア部35の前縁側を形成し、左縁線部26と右縁線部27とは、それぞれ、左ドア部36と右ドア部37との外周縁を形成している。
そして、下ドア部35は、横線部25から離れた左縁線部26と右縁線部27との先端26a,27a相互を連結する部位をヒンジ部35aとして、前縁35b側を下向きでかつ後方側へ回転させるように、下開きで開くように配設されている。左ドア部36と右ドア部37とは、ヒンジ部36a,37aが、下ドア部35の左右の縁の位置、すなわち、扉部34の開き前におけるコラムカバー16の左側壁17bや右側壁17cと、下壁17aと、の交差部位、に配置されて、上縁36b,37b側を下向きに回転させて開くように、配設されている。
なお、実施形態の場合、左ドア部36と右ドア部37とは、下向きの後方側に開く下ドア部35に対し、下ドア部35の左右の縁にヒンジ部36a,37aを配置させて連結させているために、下ドア部35が、ヒンジ部35aを回転中心として、コラムカバー16の下面18aに接触するように、全開で開きを完了させた際には、左ドア部36と右ドア部37とは、図6,16に示すように、ヒンジ部36a,37aを下縁側に配置させて、それぞれ、コラムカバー16の左側面18bと右側面18cとに接触するように、開きを完了させることとなる。
また、実施形態の場合、図5,6,16に示すように、コラムカバー16には、扉部34の前方側に、エアバッグ45の突出用開口22の面積を大きくできるように、扉部34とともにエアバッグ45に押し広げられる補助ドア部38が設けられている。補助ドア部38は、コラムカバー16の下面18a側に配置される補助下ドア部39と、コラムカバー16の左側面18b側に配置される補助左ドア部40と、コラムカバー16の右側面18c側に配置される補助右ドア部41と、から構成されている。補助下ドア部39,補助左ドア部40,及び、補助右ドア部41は、それぞれ、前縁側にヒンジ部39a,40a,41aを配置させて、後縁39b,40b,41bを前方側に回転させて開くように、配設されている。
そして、補助ドア部38の周囲には、破断予定部24の上左線部29、下左線部30、上右線部31、及び、下右線部32が配置されている。上左線部29は、左縁線部26の上方へ膨らんだ頂部付近から前方側に延びて、補助左ドア部40の上縁側を形成し、上右線部31は、右縁線部27の上方へ膨らんだ頂部付近から前方側に延びて、補助右ドア部41の上縁側を形成している。また、下左線部30と下右線部32とは、横線部25の左右両端からそれぞれ前方側に延びて、補助下ドア部39の左右両縁側(補助左ドア部40と補助右ドア部41との下縁側)を形成している。
また、コラムカバー16内には、図2,3,5に示すように、突出用開口22を形成するエリアの前後の縁に、それぞれ、左右両縁を左側壁17bと右側壁17cとに連結させて下壁17aから上方に延びる側壁19,20が形成されている。側壁19,20は、コラムカバー16内において、折り畳まれたエアバッグ45の収納スペースSを区画して規定するものである。さらに、これらの側壁19,20は、後述するケース71の取付壁の役目も果たしており、ケース71の各係止片73a,75aを挿入させて、周縁を係止片73a,75aに係止させる複数の係止孔19a,20aが形成されている。
なお、コラムカバー16内の折り畳まれたエアバッグ45の収納スペースSは、左右両側が、扉部34の左ドア部36、右ドア部37、補助左ドア部40、及び、補助右ドア部41に囲まれ、前後両側が、側壁19,20に囲まれ、上方側がケース71に囲まれ、下方側が下ドア部35と補助下ドア部39とに囲まれて、設定されている。
さらに、実施形態の場合、後方側の側壁20は、図3,5,7に示すように、左右両端付近が、収納スペースSを拡大させるように、後方側に屈曲する屈曲部20b,20cを設けて、後方側に屈曲されている。そして、左ドア部36と右ドア部37とが、扉部34の面積を広げるように、外周縁の後縁36c,37c側を、それぞれ、屈曲して配設された側壁20の左右の左縁20dと右縁20eに接近させるように、配設されている。
エアバッグ45は、図8,9,16に示すように、膨張完了時の形状を、左右方向を長くした横長の略長方形板状とするように構成され、膨張完了時に運転者D側に配置される運転者側壁部46と、コラムカバー16側に配置されるコラム側壁部47とを備えて構成されている。これらの運転者側壁部46とコラム側壁部47とは、ポリエステルやポリアミド等の織布から外形を同形状として裁断され、外周縁相互を縫合してエアバッグ45を形成している。また、コラム側壁部47には、図8に示すように、エアバッグ45の上縁45a側(車両搭載状態での膨張完了時には後縁側ともなる)における左右方向の中央付近に、インフレーター61の後端側を挿入させるための円形に開口した挿入孔50が、形成され、挿入孔50の左右両側には、インフレーター61の各ボルト68(図4参照)を突出させるための取付孔51が形成されている。
そして、エアバッグ45は、展開膨張完了時、運転者Dの膝KL,KRに対して、インパネ7から後方へ突出したコラムカバー16の下面18a側と、インパネ7における収納用開口10の下縁側周縁11となるコラムカバー16の下方と左右両側との後面12,13,14側と、を覆い可能な形状に構成されている(図16参照)。
なお、エアバッグ45は、運転者側壁部46とコラム側壁部47とが周縁の一部で連結された一枚の布材を、二つ折りして、外周縁を縫合して形成してもよい。
また、エアバッグ45は、内部に、膨張完了時の板形状を維持可能に、運転者側壁部46とコラム側壁部47とを連結して厚さを規制する図示しないテザーを、配設させている。
インフレーター61は、図2〜4に示すように、膨張用ガスを吐出させるガス吐出口63aを有した本体62と、本体62と連結されて、ガス吐出口63aから吐出した膨張用ガスの流出方向を規制するディフューザー65と、を備えて構成されている。本体62は、複数のガス吐出口63aを外周面に設けた円柱状の頭部63を先端に有した円柱状の棒状に形成されている。ディフューザー65は、エアバッグ45内での膨張用ガスを、コラムカバー16の左右方向の中央付近から左右両側の外向きとして扉部34におけるコラムカバー16の左右両側の左側面18bと右側面18cとに配置された左ドア部36と右ドア部37とに向けて流すガス流れ規制材64を構成するものである。そして、実施形態の場合、ディフューザー65は、板金製として、左右方向に軸方向を配設させた四角筒形状に形成されて、前壁65aの左右方向の中央付近に、本体62の頭部63側を挿入させるための円形状に開口した組付孔66が形成され、左右両端の開口を、膨張用ガスを左ドア部36と右ドア部37とに向けて流すための流出口67,67として、構成されている。また、ディフューザー65の天井壁65bには、上方へ突出する二本のボルト68が、左右方向に沿って並設されている。各ボルト68は、コラムチューブ5のブラケット5aにナット69止めされている。なお、実施形態の場合、車両搭載時のディフューザー65は、図11のAと図13のAに示すように、ディフューザー65の左右の流出口67,67間を結ぶ軸方向Xが、左右方向の水平方向に沿うとともに、流出口67が、左ドア部36と右ドア部37とに左右方向からの投影状態で、一部、若しくは、全部を重ねるように、配置される。ちなみに、実施形態の場合には、流出口67は、左ドア部36と右ドア部37とに開口部位の全域が重なっている。
ケース71は、図2〜4に示すように、断面逆U字形とした板金製として、天井壁72と、天井壁72の前後の縁から下方に延びる側壁73,75とを備えて構成されており、各側壁73,75には、コラムカバー16の側壁19,20に設けた各係止孔19a,20aに挿入されて、側壁19,20と連結される複数の断面J字形の係止片73a,75aが形成されている。天井壁72には、インフレーター61の各ボルト68を貫通させる貫通孔72aが形成されている。
また、ケース71の前方側の側壁73には、左右方向の中央付近で分離されて、インフレーター61の本体62をケース71に固定する取付座74が形成されている。取付座74は、側壁73,75間に頭部63側を挿入させた本体62を収納する略半割り円筒状として、縮径させて本体62の外周面に圧接させるように塑性変形させて、本体62を取付座74に固定するクランプ部74aを備えている。
実施形態の膝保護用エアバッグ装置M1の車両への搭載作業について説明すると、先ず、エアバッグ45を折り畳む。この折り畳みは、実施形態の場合、図10のA〜Cに示すように、運転者側壁部46の上にコラム側壁部47を位置させて平らに展開させ、上縁45aと下縁45b側とを前後方向の中央側に接近させるように折って、前後方向の幅寸法VWを狭めるように折り畳む。なお、この折り畳みは、予め、取付孔51からボルト68を突出させた状態で、エアバッグ45内にディフューザー65を収納して行う。エアバッグ45内へのディフューザー65の収納作業は、エアバッグ45の製造途中で、ディフューザー65をエアバッグ45内に配設しておいて、運転者側壁部46とコラム側壁部47との外周縁相互を縫合することとなる。
そして、図10のC,Dに示すように、エアバッグ45の左右方向の幅寸法HWを狭めるように、左縁45cと右縁45dとを中央側に接近させるように折り畳む。実施形態の場合、左縁45cと右縁45dとを、コラム側壁部47の側で巻き込むようにロール折りして、折り畳んでいる。左縁45c側と右縁45d側の左右の折り畳み部位58,59は、収納時、コラムカバー16内の扉部34における左ドア部36と右ドア部37とで、ディフューザー65から流出される膨張用ガスの流れに対向して、ディフューザー65の流出口67,67を塞ぐように、配設されることとなる(図13のA参照)。
エアバッグ45の折り畳みが完了したら、折り崩れしないように、所定の折り崩れ防止用のラッピング材で、エアバッグ45を包む。ついで、ディフューザー65のボルト68を貫通孔72aに貫通させつつ、折り畳んだエアバッグ45を天井壁72の下面側のケース71の側壁73,75間に収納する。そして、取付座74の上面側にインフレーター61の本体62を配置させて、頭部63側を、エアバッグ45の挿入孔50に嵌挿させ、さらに、ディフューザー65の組付孔66内に挿入させて、クランプ部74aを縮径させるように塑性変形させ、ディフューザー65に本体62を組み付けてインフレーター61を形成するとともに、インフレーター61をケース71に固定する。
そして、このように組み立てたエアバッグ組立体を、各ボルト68をナット69止めして、ステアリングコラム3のコラムチューブ5のブラケット5aに取付固定し、エアバッグ作動回路から延びる図示しないリード線をインフレーター61の本体62に結線して、コラムカバー16をステアリングコラム3に取り付ければ、膝保護用エアバッグ装置M1を車両に搭載することができる。
車両への搭載後、実施形態の膝保護用エアバッグ装置M1が作動する際には、インフレーター61の本体62がガス吐出口63aから膨張用ガスGを吐出させて、膨張用ガスGが、ディフューザー65の左右両側の流出口67,67からエアバッグ45に供給される。そして、エアバッグ45に膨張用ガスGが供給されれば、図11のA,B、図13のA,B、図15のA,Bに示すように、エアバッグ45内では、ガス流れ規制材64としてのディフューザー65により、膨張用ガスGが、コラムカバー16の左右方向の中央付近から、扉部34の左ドア部36と右ドア部37に向かって左右両側の外向きに流れようとする。そのため、コラムカバー16内に折り畳まれて収納されたエアバッグ45は、左右両側に外向きに流れる膨張用ガスGに押された折り畳み部位58,59が、左ドア部36と右ドア部37とを押し開いて、膨張初期に、コラムカバー16から左右両側の外向きに突出する。なお、実施形態の場合、補助左ドア部40や補助右ドア部41も押し広げられることとなる。その後、エアバッグ45は、図12のA,B、図14のA,B、あるいは、図16のA,Bに示すように、左右方向両側に向かう膨張用ガスGをさらに供給されて、左右両側に幅広く展開するとともに、扉部34の下ドア部35や補助下ドア部39を押し開いて、厚さを増すように膨らみ、図12,14,16のBや図17に示すように、膨張を完了させることとなる。なお、扉部34におけるコラムカバー16の下面18a側の部位の下ドア部35や補助下ドア部39は、左ドア部36、右ドア部37や補助左ドア部40、補助右ドア部41と略同時に開いても良いが、エアバッグ45自体は、左右方向両側に向かう膨張用ガスGにより、左右両側に幅広く展開膨張し、そして、後方側(運転者D側・下方側)へ膨らむ挙動となる。
したがって、実施形態の膝保護用エアバッグ装置M1では、コラムカバー16から突出するエアバッグ45が、膨張初期に左右方向に幅広く展開膨張し、そしてさらに、厚さを増すように膨張するため、コラムカバー16が着座した運転者Dの両膝KL,KRに接近していても、エアバッグ45を、円滑に膨張させて、運転者Dの両膝KL,KRの前方側に、配置させることができる。
そして、実施形態の場合、膨張用ガスGを供給するインフレーター61が、膨張用ガスGを吐出させるガス吐出口63aを有した本体62と、本体62と連結されて、ガス吐出口63aから吐出した膨張用ガスGの流出方向を規制する板金製のディフューザー65と、から構成され、ガス流れ規制材64がディフューザー65から構成されている。すなわち、ガス流れ規制材64が、剛性を有したディフューザーから形成できるため、膝保護用エアバッグ装置Mの作動当初から、膨張用ガスGの流出方向を安定させることができる。
なお、この点を考慮しなければ、エアバッグ45と一体的に折り畳み可能としてエアバッグ45内に配置させる整流布から、ガス流れ規制材を構成してもよい。
そして、実施形態では、インフレーター61の本体62が、ガス吐出口63aを設けた頭部63を先端に有した棒状に形成され、ディフューザー65が、左右方向に軸方向を配設させた筒状に形成されて、ディフューザー65の左右方向の中央付近の組付孔66に、本体62の頭部63側を挿入させ、左右両端の開口を、エアバッグ45内への膨張用ガスGをコラムカバー16の左側面18bと右側面18cの部位に向けて流すための流出口67,67として、構成している。そのため、インフレーター61の本体62が、軸方向Y(図3参照)の先端にガス吐出口63aを設けた頭部63を備えるシリンダタイプの棒状体とし、その軸方向Yを、筒状のディフューザー65の軸方向Xと直交方向、すなわち、左右方向と直交する前後方向や上下方向、に配置させることができて、インフレーター61の本体62のおけるコラムカバー16内での左右方向の配置スペースを狭くすることができ、左右方向のスペースを狭くしているコラムカバー16内への膝保護用エアバッグ装置M1の搭載に、好適となる。
さらに、実施形態の場合、インフレーター61が、本体62の軸方向Yを、ステアリングコラム3の軸方向Oに沿わせてステアリングコラム3のコラムチューブ5の下方に配置させて、配設されている(図2、図13のB参照)。そのため、インフレーター61が、ステアリングコラム3のコラムチューブ5の直下から左右に突出することを極力避けて、コラムカバー16の左右方向の中央付近に配置させることができ、コラムカバー16の左右方向の幅寸法を広げることなく、膝保護用エアバッグ装置M1を容易にコラムカバー16に搭載することができる。
さらにまた、実施形態では、ディフューザー65が、左右両側に流す膨張用ガスGの方向を、水平方向として相互に逆方向となる左右方向として、構成されている。そのため、軸方向Xを左右方向に配置可能なストレート管からディフューザー65を形成できることから、V字状等に曲げ加工しなくともよく、ディフューザー65の製造が容易となる。
なお、上記の点を考慮しなければ、ディフューザー65の左右方向の中央付近から、左右の流出口67,67を、斜め上方向や斜め上後方、あるいは、斜め上前方等に向けて、V字管状にディフューザーを構成してもよい。ちなみに、左右の流出口67,67の向きを、コラムカバー16の周囲のインパネ7(ロアパネル9)の左右の後面13,14側に向かうように、斜め上方向(斜め上前方)(図14のBの二点鎖線の矢印参照)とすれば、一層、エアバッグ45の左右の展開を、運転者D側への突出を抑えて、インパネ7の後面13,14に沿わせて展開させることが可能となる。
また、実施形態では、扉部34の左ドア部36と右ドア部37とが、上縁36b,37b側を下方へ開く下開きタイプとしている。そのため、左ドア部36と右ドア部37との開き時、上縁36b,37b側に比べて、ヒンジ部36a,37a側となる下縁側の開きが遅れることから、コラムカバー16の左右の左側面18bと右側面18cから左右両側へ突出するエアバッグ45は、下方側への突出が規制される状態となり、一層、膨張初期の左右方向への幅広い展開膨張が促進される。
なお、この点を考慮しなければ、扉部34の左ドア部36と右ドア部37とを、補助左ドア部40や補助右ドア部41のように、後縁側を前方側に開かせる前開きタイプ、あるいは、前縁側を後方側に開かせる後開きタイプ、さらには、下縁側を上方側へ開かせる上開きタイプとしてもよい。
さらに、実施形態では、コラムカバー16内における折り畳まれたエアバッグ45の収納スペースSが、左右両側を扉部34の左ドア部36、右ドア部37、補助左ドア部40、及び、補助右ドア部41に囲まれ、前後両側をコラムカバー16の下壁17aから上方へ延びる側壁19,20に囲まれて、形成されて、一方の側壁20が、左右両端を、収納スペースSを拡大させる後方側に屈曲させて配設されて、そして、左ドア部36と右ドア部37との外周縁の後縁36c,37c側を、扉部34の面積を広げるように、それぞれ、屈曲して配設された側壁20の左縁20dと右縁20eとに接近させて、配設させている(図3,5,7参照)。すなわち、コラムカバー16の横断面において、左ドア部36と右ドア部37との外周縁の後縁36c,37c側を、屈曲させた側壁20の左縁20dと右縁20eに接近するように対応させて、扉部34における左ドア部36や右ドア部37の面積を、極力、大きくできて、左右方向へ突出するエアバッグ45が、広く開口されたコラムカバー16の左右の左側面18bや右側面18cから、突出することができて、膨張初期のエアバッグ45の左右方向への展開膨張が、一層、円滑に行える。
なお、実施形態では、後側の側壁20に屈曲部20b,20cを設けたが、扉部34を対応させて、前側の側壁19に屈曲部を設けたり、側壁19,20にともに屈曲部を設けてもよい。
さらにまた、実施形態では、エアバッグ45が、膨張完了時に運転者D側に配置される運転者側壁部46とコラムカバー16側に配置されるコラム側壁部47とを備えて構成されて、エアバッグ45の収納時、運転者側壁部46とコラム側壁部47とを重ねて展開させた状態から、左右方向の幅寸法を狭める折り畳みとして、左右の左縁45cと右縁45dとの両縁を中央側に接近させるように折り畳んで、コラムカバー16内に収納する構成としている。そして、エアバッグ45における左右の左縁45c側と右縁45d側の折り畳み部位58,59が、収納時、コラムカバー16内の扉部34における左ドア部36と右ドア部37との位置で、ガス流れ規制材64としてのディフューザー65から流出される膨張用ガスGの流れに、対向するように、流出口67,67を塞いで配設されている。そのため、膨張用ガスGが左右両側で外向きに流れる際、エアバッグ45の左縁45c側と右縁45d側の折り畳み部位58,59が、膨張用ガスGにより、左右両側の外向きに押されて、扉部34の左ドア部36や右ドア部37、さらには、補助左ドア部40や補助右ドア部41を押し開くこととなる。すなわち、エアバッグ45の左右の折り畳み部位58,59が、膨張用ガスGに押されて、図11のA,B、図13のA,B、図15のA,Bに示すように、扉部34の左ドア部36や右ドア部37、さらには、補助左ドア部40や補助右ドア部41を押し開きつつ、コラムカバー16の左右両側に突出し、そして、コラムカバー16から自由空間に飛び出した状態で、左右両側の外向きの膨張用ガスGを流入させることとなって、エアバッグ45は、膨張初期に、一層円滑に、左右方向に幅広く展開膨張することができる。
さらにこの場合、実施形態では、エアバッグ45の左縁45c側と右縁45d側との折り畳み部位58,59が、それぞれ、左縁45cと右縁45dとの左右両縁を、コラム側壁部47の側に巻くロール折りによって折り畳まれて、形成されているため、折り畳み部位58,59は、折りの解消時にコラムカバー16の左右のインパネ7の後面13,14に沿って、左右方向に展開することができて、エアバッグ45は、膨張初期に、運転者D側に接近せずに、一層円滑に、左右方向に幅広く展開膨張することができる。
なお、実施形態では、扉部34の前方側に、突出用開口22の開口面積を広げるように、補助ドア部38を配設した場合を示したが、突出用開口22の開口面関を十分確保できれば、補助ドア部38を省略してもよい。
また、実施形態では、扉部34の下ドア部35を、前縁35b側を後方側へ開かせる後開きタイプとしたが、後縁側を前方側に開かせる前開きタイプとしても良い。その場合にも、左右の縁にヒンジ部36a,37bを設けて左ドア部36,37を連結させてもよい。あるいは、下ドア部35が前開きタイプの場合、左右の左ドア部36と右ドア部37とは、上開き、あるいは、前開きや後開きタイプとしてもよい。さらに、左ドア部36と右ドア部37としては、下ドア部35を左右に二分割して、それぞれ、左ドア部36と右ドア部37とに連結させるように構成してもよい。
また、実施形態のように、運転者側壁部46とコラム側壁部47とを重ねて展開させた状態から、左右方向の幅寸法を狭めるエアバッグ45の折り畳みとして、左右の左縁45cと右縁45dの両縁を中央側に接近させるように、コラム側壁部47の側でロール折りにより折り畳んで、コラムカバー16内に収納する際、エアバッグ45における左右の左縁45c側と右縁45d側の折り畳み部位58,59を、インフレーター61の直下から左右両側にずらして配置させて、インフレーター61のディフューザー65の直下には、折り畳み部位58,59が配設されずに、運転者側壁部46の左右方向の中央部位46a(図13参照)だけが、配置されている。このような構成では、膨張用ガスGを流入させた当初、折り畳み部位58,59がコラムカバー16から左右に突出して、折り畳み部位58,59の巻きがある程度解けないと、中央部位46aは下方に移動できない。そのため、運転者側壁部46の中央部位46a付近の運転者D側となる下方への突出が抑制され、中央部位46a付近による左右の膝KL,KRを広げるようなエアバッグ45の挙動が規制される。
そして、このようなエアバッグ45の展開状態は、図18に示すように、中央部位46a付近が、エアバッグ45の折り畳み完了時における折り畳み完了体60の下面60a側で露出する状態であれば、周囲に、タック46bが設けられていても、確保し易い。
そしてさらに、エアバッグ45における左右の左縁45c側と右縁45d側の折り畳み部位58,59が、インフレーター61の直下から左右両側にずらして配置されて、インフレーター61のディフューザー65の直下には、折り畳み部位58,59が配設されずに、運転者側壁部46の左右方向の中央部位46aだけが、配置される構成では、膨張用ガスGが下向きの下ドア部35側に流出される構成であっても、中央部位46a付近による左右の膝KL,KRを広げるようなエアバッグ45の膝KL,KR間へ侵入する挙動を規制できる。なぜなら、膨張用ガスGを流入させた当初、折り畳み部位58,59がコラムカバー16から左右に突出して、折り畳み部位58,59の巻きがある程度解けないと、中央部位46aは下方に移動できないからである。
すなわち、図19,20に示す参考例の膝保護用エアバッグ装置M2のように、インフレーター61Aからの膨張用ガスGを下向きに吐出させるインフレーター61Aを使用してもよい。このインフレーター61Aは、シリンダタイプの本体62Aが、下向きに膨張用ガスGを吐出させる複数のガス吐出口63aを備えて、下向きに膨張用ガスGを流出可能な半割り円筒状のディフューザー65Aに挟持されている。なお、膝保護用エアバッグ装置M2は、インフレーター61Aの構成が膝保護用エアバッグ装置M1と相違している他、他の構成は、膝保護用エアバッグ装置M1と同様としている。
この膝保護用エアバッグ装置M2でも、作動時、膨張用ガスGが左右方向両側に向かずに、下方に向かって流れるものの、折り畳み部位58,59がコラムカバー16から左右に突出して、折り畳み部位58,59の巻きがある程度解けないと、中央部位46aは下方に移動できず、その結果、膨張初期のエアバッグ45Aは、左右方向へ展開膨張し、コラムカバー16から左右両側の外向きに突出し、その後、エアバッグ45Aは、膨張用ガスGをさらに供給されて、左右両側に幅広く展開するとともに、厚さを増すように膨らむ。なお、この膝保護用エアバッグ装置M2では、扉部34の下ドア部35は、扉部34の左ドア部36や右ドア部37と略同時に開くこととなる。
また、このエアバッグ45Aは、厚さを規制できるように、インフレーター61A付近に、運転者側壁部46とコラム側壁部47との離隔距離を規制するテザー52が配設されて、膨張完了時の形状を、左右方向に延びた長方形板状としている。
なお、実施形態では、扉部34の下ドア部35、左ドア部36、右ドア部37や補助ドア部38の補助下ドア部39、補助左ドア部40、補助右ドア部41が、それぞれの周囲に、エアバッグ45に押されて破断可能な破断予定部24を配置させて、開き時、破断予定部24を破断させて突出用開口22を形成するように、構成していることから、各ドア部の周囲の見切りがコラムカバー16の外表面側に表われることを防止でき、コラムカバー16の外観意匠を良好にすることができる。勿論、この点を考慮しなければ、破断予定部24を、予め、周囲と分離されている構成として、膨張時のエアバッグ45に押されて開くように配設してもよい。さらに、コラムカバー16における突出用開口22の開口周縁に、取付用の開口を形成しておいて、その開口周縁に、扉部34や補助ドア部38を設けた扉部用の部材(例えば、コラムカバー16と別体としたエアバッグカバー)を、組み付けるように構成してもよい。
本発明に係る一実施形態の膝保護用エアバッグ装置が搭載されたコラムカバー付近の概略側面図である。 実施形態の膝保護用エアバッグ装置が搭載されているコラムカバー付近の前後方向に沿った概略拡大縦断面図である。 実施形態の膝保護用エアバッグ装置が搭載されているコラムカバー付近の概略拡大横断面図であり、図2のIII−III部位に対応する。 実施形態の膝保護用エアバッグ装置に使用するケースとインフレーターとの分解斜視図である。 実施形態の膝保護用エアバッグ装置に使用するコラムカバーの下側部分の平面図である。 実施形態の膝保護用エアバッグ装置に使用するコラムカバーの扉部の開く前の状態と開いた状態とを示す斜視図である。 実施形態の膝保護用エアバッグ装置に使用するコラムカバーの部分拡大斜視図である。 実施形態の膝保護用エアバッグ装置に使用するエアバッグの正面図である。 実施形態の膝保護用エアバッグ装置に使用するエアバッグにおけるインフレーターとの組付状態を示す縦断面図であり、図8のIX−IX部位に対応する。 実施形態の膝保護用エアバッグ装置に使用するエアバッグの折り畳み工程を説明する図である。 実施形態の膝保護用エアバッグ装置の作動時を順に示す側面図である。 実施形態の膝保護用エアバッグ装置の作動時を順に示す側面図であり、図11の後の状態を示す。 実施形態の膝保護用エアバッグ装置の作動時を順に示す略左右方向に沿った概略縦断面図であり、図1のXIII−XIII部位に対応する。 実施形態の膝保護用エアバッグ装置の作動時を順に示す概略縦断面図であり、図13の後の状態を示す。 実施形態の膝保護用エアバッグ装置の作動時を順に示す後方側から見た概略正面図である。 実施形態の膝保護用エアバッグ装置の作動時を順に示す後方側から見た概略正面図であり、図15の後の状態を示す。 実施形態の膝保護用エアバッグ装置の作動完了時を示す前後方向に沿った概略拡大縦断面図である。 実施形態の膝保護用エアバッグ装置におけるエアバッグの収納時の変形例を示す略左右方向に沿った概略縦断面図である。 参考例の膝保護用エアバッグ装置の作動初期を示す略左右方向に沿った概略縦断面図である。 参考例の膝保護用エアバッグ装置の作動時を示す概略縦断面図であり、図19の後の状態を示す。
符号の説明
3…ステアリングコラム、
16…コラムカバー、
18a…(コラムカバーの)下面、
18b…(コラムカバーの)左側面、
18c…(コラムカバーの)右側面、
19,20…(コラムカバーの)側壁、
20c・20d…屈曲部、
22…突出用開口、
34…扉部、
35…下ドア部、
36…左ドア部、
37…右ドア部、
45…エアバッグ、
45a…(エアバッグの)上縁、
45b…(エアバッグの)下縁、
45c…(エアバッグの)左縁、
45d…(エアバッグの)右縁、
46…運転者側壁部、
47…コラム側壁部、
58…(エアバッグの左縁側の)折り畳み部位、
59…(エアバッグの右縁側の)折り畳み部位、
61…インフレーター、
62…本体、
63…頭部、
63a…ガス吐出口、
64…ガス流れ規制材、
65…ディフューザー、
67…流出口、
M1…膝保護用エアバッグ装置。

Claims (6)

  1. ステアリングコラムを覆うコラムカバーの下部側に搭載されて、
    折り畳まれたエアバッグが、前記コラムカバー内の下部側に収納され、
    作動時、前記エアバッグにインフレーターからの膨張用ガスが供給されて、前記エアバッグが、展開膨張しつつ、運転者の膝の前方側に配置されるように、前記コラムカバーから突出する構成の膝保護用エアバッグ装置であって、
    前記コラムカバーが、下面側から左右両側面にわたるエリアに、膨張時の前記エアバッグを突出させる突出用開口を形成可能に、前記エアバッグに押されて開く扉部を備え、
    前記エアバッグ内での膨張用ガスを、前記コラムカバーの左右方向の中央付近から左右両側の外向きとして前記扉部における前記コラムカバーの左右両側面の部位に向けて流して、前記エアバッグを膨張させるように、前記エアバッグ内に、ガス流れ規制材が、配設され、
    前記インフレーターが、膨張用ガスを吐出させるガス吐出口を有した本体と、該本体と連結されるとともに、左右方向に軸方向を配設させた筒状に形成されて、前記ガス吐出口から吐出した膨張用ガスの流出方向を規制するディフューザーと、を備えて構成され、
    前記本体が、前記ガス吐出口を設けた頭部を先端に有した棒状に形成されるとともに、軸方向を、前記ディフューザーの軸方向と直交方向で、かつ、前記ステアリングコラムの軸方向に沿わせて、前記ステアリングコラムの下方に配設され、
    前記ディフューザーが、前記エアバッグ内に配設されるとともに、左右方向の中央付近に、前記エアバッグの挿入孔を経て挿入された前記本体の頭部側を挿入可能な組付孔を有し、左右両端の開口を、前記本体の頭部からの膨張用ガスを前記扉部における前記コラムカバーの左右両側面の部位に向けて流すための流出口として、構成され、
    前記ディフューザーが、前記ガス流れ規制材を構成していることを特徴とする膝保護用エアバッグ装置。
  2. 前記ディフューザーが、左右の前記流出口間を結ぶ軸方向を、左右方向の水平方向に沿わせるとともに、左右の前記流出口を、前記扉部における前記コラムカバーの左右両側面の部位に、左右方向からの投影状態で、一部、若しくは、全部を重ねるように、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。
  3. 前記ディフューザーが、剛性を有した筒状に形成されていることを特徴とする請求項1若しくは請求項2に記載の膝保護用エアバッグ装置。
  4. 前記エアバッグが、膨張完了時に運転者側に配置される運転者側壁部とコラムカバー側に配置されるコラム側壁部とを備えて構成されるとともに、収納時、前記運転者側壁部と前記コラム側壁部とを重ねて展開させた状態から、左右方向の幅寸法を狭める折り畳みとして、左右両縁を中央側に接近させるように折り畳んで、前記コラムカバー内に収納される構成として、
    前記エアバッグにおける前記左右両縁の折り畳み部位が、収納時、前記コラムカバー内の前記扉部における前記コラムカバーの左右両側面の部位で、前記ディフューザーから流出される膨張用ガスの流れに対向して、前記ディフューザーの流出口を塞ぐように、配設されていることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の膝保護用エアバッグ装置。
  5. 前記エアバッグにおける前記左右両縁の折り畳み部位が、それぞれ、左右両縁を、前記コラム側壁部の側に巻くロール折りによって折り畳まれて、形成されていることを特徴とする請求項4に記載の膝保護用エアバッグ装置。
  6. 前記エアバッグと前記インフレーターとを収納するケースを備えて構成され、
    該ケースが、天井壁と、該天井壁の前後の縁から下方に延びる側壁と、を備えた断面逆U字形とするとともに、
    前方側の前記側壁が、前記インフレーターの本体を固定する取付座を備えて構成され、
    前記ディフューザーが、前記エアバッグと前記天井壁とを貫通してナット止めされるボルトを備え、
    前記インフレーターの前記ディフューザーが、折り畳まれた状態として前記ケースの前後の側壁間に収納された前記エアバッグ内から、前記ボルトを、前記天井壁に貫通させ、前記インフレーターの本体が、先端の前記頭部側を、前後の前記側壁間に挿入させるとともに前記エアバッグの挿入孔を経て、前記組付孔から、前記ディフューザー内に挿入させて、前記取付座に固定されることにより、
    前記インフレーターが、形成されるとともに、前記ケースに固定されていることを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載の膝保護用エアバッグ装置。
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