JP6891650B2 - 運転席用エアバッグ及び運転席用エアバッグ装置 - Google Patents

運転席用エアバッグ及び運転席用エアバッグ装置 Download PDF

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Description

本発明は、自動車の衝突時に乗員を拘束するためのエアバッグ及びエアバッグ装置に係り、特に、運転席用のエアバッグ及びエアバッグ装置に関する。
ステアリングホイールに設けられた運転席用エアバッグ装置は、車両衝突時等の緊急時にインフレータ(ガス発生器)をガス噴出作動させ、エアバッグにガスを供給して、このエアバッグをステアリングホイールと運転席乗員との間に展開させるよう構成されている。
特許文献1には、基端部にガス流入用の開口部を有すると共に基端部が座席前方の固定部材に固定され吹膨時にガス主流方向に吹膨する中央気体袋と、この中央気体袋の外周に連設されかつ中央気体袋とその連結部に設けたガス流通用の流通口を介して連通し吹膨時に中央気体袋の外周の円周方向にドーナッツ状に吹膨する外周気体袋と、を備えた運転席用エアバッグが記載されている。
特許文献1の運転席用エアバッグは、斜め衝突や微小ラップ衝突の際に斜め前方へ慣性移動した乗員頭部を拘束する際に、乗員頭部が回転し得る。
特開平1−132444号公報 特開2011−207414号公報 特開2006−315494号公報 特開平5−155300号公報 特開平7−156740号公報 米国特許第9550465号明細書 特許第3922764号公報 特開2011−207357号公報 特開2016−199123号公報
本発明は、斜突の際に乗員頭部の回転を抑制しつつ乗員を拘束できる運転席用エアバッグ及び運転席用エアバッグ装置を提供することを目的とする。
本発明の運転席用エアバッグは、乗員側のフロントパネルと、ステアリングホイール側のリアパネルとの周縁が結合されたメインチャンバと、前記メインチャンバに結合され、該メインチャンバの外周部に沿って膨張展開する円環状のサブチャンバと、を備える運転席用エアバッグであって、前記フロントパネルは少なくとも第1〜第4の4条のタック部を備えており、第1及び第2のタック部は、略平行であり、第1のタック部は該フロントパネルの中心を挟んで一半側に配置され、第2のタック部は他半側に配置されており、第3及び第4のタック部は、略平行であり、第1及び第2のタック部と交差方向に延在しており、第3のタック部は、前記フロントパネルの中心を挟んで一方の側に配置され、第4のタック部は他方の側に配置されていることを特徴とするものである。
本発明の運転席用エアバッグ装置は、この転席用エアバッグと、運転席用エアバッグを膨張させるインフレータと、を備える。
本発明の一態様では、前記サブチャンバは、開口端同士が連結された複数の曲管状の筒体を有する。
本発明の一態様では、各筒体は、第1〜第4の辺縁で囲まれ、第1の辺縁と第3の辺縁とが対向し、第2の辺縁と第4の辺縁とが対向するパネルの該第1の辺縁と該第3の辺縁とが結合されたものであり、該第1の辺縁及び該第3の辺縁はパネル外方に向かって凸となっており、該第2の辺縁及び該第4の辺縁はパネル内方に向かって凹となっている。
本発明の一態様では、前記第1〜第4の辺縁は湾曲した円弧状である。
本発明の一態様では、各タック部は、折り込み部を1条有するシングルタックである。
本発明の一態様では、各タック部は、折り込み部を2条有するダブルタックである。
本発明の一態様では、前記運転席用エアバッグが車両直進姿勢のステアリングに設けられた状態において、第1及び第2のタック部は上下方向に延在しており、前記第3及び第4のタック部は左右方向に延在している。
本発明の一態様では、前記リアパネルに形成された連通孔の周縁部と、前記サブチャンバに形成された連通孔の周縁部とが結合されている。
本発明の一態様では、前記運転席用エアバッグの膨張展開状態で、前記メインチャンバの後端面は、前記サブチャンバの後端面よりも前方側に位置しており、前記フロントパネル及び前記サブチャンバに結合されたパネルが前記メインチャンバの周縁部で傾斜面を形成する。
本発明の運転席用エアバッグは、乗員側のフロントパネルと、ステアリングホイール側のリアパネルとの周縁が結合されたメインチャンバと、前記メインチャンバに結合され、該メインチャンバの外周部に沿って膨張展開する円環状のサブチャンバと、を備える運転席用エアバッグであって、膨張展開状態で、前記メインチャンバは、車両前後方向の途中部分で左右幅が最大の最大幅部となっており、該メインチャンバの左右幅は、該最大幅部から後方に向かって徐々に減少している。
本発明の一態様では、前記運転席用エアバッグの膨張展開状態で、前記サブチャンバがステアリングホイールの環状部に接触し、前記メインチャンバは該環状部に接触しない。
本発明によれば、斜突の際に乗員頭部の回転を抑制しつつ乗員を拘束できる。
(a)は実施の形態に係る運転席用エアバッグを備えたエアバッグ装置が設けられたステアリングホイールの正面図であり、(b)はエアバッグ膨張時のステアリングホイールの正面図である。 膨張した運転席用エアバッグの側面図である。 図1(b)のIII-III線に沿う断面図である。 メインチャンバのリアパネルの平面図である。 (a)はメインチャンバのフロントパネルの平面図、(b)及び(c)はその折り畳みを示す平面図である。 図5(c)のVI-VI線に沿うリアパネル及びフロントパネルの断面図である。 (a)はサブチャンバを構成するパネルの平面図であり、(b)はこのパネルの縫製方法を説明する図であり、(c)はこのパネルで形成された筒体の斜視図である。 サブチャンバの製造方法を説明する図である。 別の実施の形態に係る運転席用エアバッグの斜視図である。 別の実施の形態に係るメインバッグの分解図である。 別の実施の形態に係る運転席用エアバッグの断面図である。 別の実施の形態に係る運転席用エアバッグの膨張時の正面図である。 図12のXIII-XIII線断面図である。 別の実施の形態に係る運転席用エアバッグの断面図である。
以下、図面を参照して実施の形態について説明する。
図1〜図8を参照して本発明の実施の形態について説明する。なお、以下の説明において、前後及び左右方向は、ステアリングホイールを車両直進姿勢としたときの該ステアリングホイールの上下方向及び左右方向と合致する。
本実施形態に係る運転席用エアバッグ(以下、単にエアバッグと略すことがある)10は、折り畳まれた状態でエアバッグ取付部材としてのリテーナ(図示略)に取り付けられ、内蔵されたインフレータ2によって膨張される。このエアバッグ10の折り畳み体を覆うようにモジュールカバー(図示略)が装着されることにより、運転席用エアバッグ装置が構成される。
ステアリングホイール1は、ステアリングシャフト(図示略)に連結された中央部1aと、該中央部1aの周囲を周回した環状部1bと、これらの中央部1aと環状部1bとを繋いでいるスポーク部1cとを有している。この実施の形態では、該中央部1aから左右及び下方に向って計3本のスポーク部1cが延出しており、各スポーク部1cの延出方向先端側が環状部1bの左右及び下側の内周にそれぞれ連なっている。中央部1aと環状部1bとの間のうち、スポーク部1cが存在していない部分は、ステアリングホイール1の乗員側と反乗員側とを連通する開放部1dとなっている。
インストルメントパネル4から後向き(運転席側)に突出されたステアリングコラム3の後端にステアリングホイール1が取り付けられている。このステアリングホイール1の中央部1aに運転席用エアバッグ装置が配置される。
運転席用エアバッグ10は、メインチャンバ11(センターチャンバ)と、メインチャンバ11の外周部で円周方向に膨張展開する円環状のサブチャンバ21とを備える。
メインチャンバ11は、その膨張時の乗員側のフロント面を構成するフロントパネル13と、ステアリングホイール1側のリア面を構成するリアパネル12との周縁部を縫合糸61(図3参照)で縫合して袋状としたものである。
リアパネル12は円形のパネル(基布)よりなる。リアパネル12の直径は200〜500mm程度である。リアパネル12には、インフレータ2が挿入されるインフレータ用開口15が設けられている。また、このインフレータ用開口15の周囲には、リアパネル12をインフレータ2と共にリテーナに固定するためのボルトが挿通されるボルト挿通孔16が設けられている。
リアパネル12の上部には、メインチャンバ11の内部と外部とを連通する2個の円形のベントホール17が設けられている。ベントホール17の形状、個数、位置は適宜変更可能である。
図5(a)に示すように、フロントパネル13は、略円形であるが、周縁部の4箇所に張出部40A〜40Dを有する。
フロントパネル13の外周縁のうち、張出部40Aと張出部40Dとの間は、円弧部30Aとなっている。張出部40Aと張出部40Bとの間は、円弧部30Bとなっている。張出部40Bと張出部40Cとの間は、円弧部30Cとなっている。張出部40Cと張出部40Dとの間は、円弧部30Dとなっている。
円弧部30Aはフロントパネル13の上縁に位置し、円弧部30Bはフロントパネル13の右側縁に位置し、円弧部30Cはフロントパネル3の下縁に位置し、円弧部3Dはフロントパネル3の左側縁に位置する。各円弧部30A〜30Dの周長は等しい。円弧部30A〜30Dの曲率半径は、張出部40A〜40Dの外周縁の曲率半径と等しい。
張出部40Aは、フロントパネル13の中心から見て右斜め上方に位置している。張出部40Bは、フロントパネル13の中心から見て右斜め下方に位置している。張出部40Cは、フロントパネル13の中心から見て左斜め下方に位置している。張出部40Dは、フロントパネル13の中心から見て左斜め上方の箇所に位置している。張出部40A〜40Dの外周縁は同一曲率半径の円弧状である。各張出部40A〜40Dの外周縁の周長は等しい。
この実施の形態では、フロントパネル13の右半側を縦方向に縦断する第1タック部111及び左半側を縦方向に縦断する第2タック部112と、フロントパネル13の上半側を左右方向に横段する第3タック部113及び下半側を左右方向に横断する第4タック部114が設けられている。
タック部111,112は、縦方向の谷折り線111a,112aに沿ってフロントパネル13を谷折りし、縦方向の山折り線111b,112bに沿ってフロントパネル13を山折りすることにより形成される。即ち、山折り線111b,112bが谷折り線111a,112aよりもフロントパネル13の中央側に重なるように、フロントパネル13を折る。
タック部113,114は、左右方向の谷折り線113a,114aに沿ってフロントパネル13を谷折りし、山折り線113b,114bに沿ってフロントパネル13を山折りすることにより形成される。
谷折り線111aは、円弧部30A,30Cの右端同士を結ぶ直線である。山折り線111bは張出部40A,40Bの外周縁の左端同士を結ぶ直線である。谷折り線112aは円弧部30A,30Cの左端同士を結ぶ直線である。山折り線112bは張出部40C,40Dの外周縁の右端同士を結ぶ直線である。
同様に、横方向の谷折り線113aは、円弧部30B,30Dの上端同士を結ぶ直線である。谷折り線114aは、円弧部30B,30Dの下端同士を結ぶ直線である。山折り線113bは、張出部40A,40Dの外周縁の下端同士を結ぶ直線である。山折り線114bは、張出部40B,40Cの外周縁の上端同士を結ぶ直線である。
張出部40A〜40Dには、それぞれ、メインチャンバ11の内部とサブチャンバ21の内部とを連通する連通孔14が設けられている。
この実施の形態では、図5(b)の通り、まず谷折り線111a,112a及び山折り線111b,112bに沿ってフロントパネル13の右半側及び左半側を折ることにより、タック部111,112を形成する。
次いで、図5(c)の通り、谷折り線113a,114a及び山折り線113b,114bに沿ってフロントパネル13の上半側及び下半側を折ることにより、タック部113,114を形成する。ただし、先にタック部113,114を形成し、次いでタック部111,112を形成してもよい。
これにより、フロントパネル13は円形となる。即ち、張出部40A〜40Dの外周縁と、円弧部30A〜30Dは、フロントパネル13の中心から等半径の円を形成する。
このように円形となったフロントパネル13と、リアパネル12とを図6に示すように重ね合わせ、外周縁同士を縫合糸61(図3参照)で縫合し、次いで開口15を通してリアパネル12及びフロントパネル13を反転させることにより、メインチャンバ11が形成される。
サブチャンバ21は、図7(a)に示すような、長手方向(図中上下方向)の中央側程幅狭となるパネル22を複数枚使用して形成される。パネル22は、第1〜第4の辺縁25〜28によって囲まれたパネルであって、第1の辺縁25と第3の辺縁27とが対向しており、第2の辺縁26と第4の辺縁28とが対向している。辺縁25及び辺縁27は、パネル外方に向かって凸となっており、辺縁26及び辺縁28はパネル内方に向かって凹となっている。辺縁26は、辺縁25,27の一端同士を結び、辺縁28は辺縁25,27の他端同士を結ぶ。
辺縁25〜28は湾曲した円弧状であることが好ましい。辺縁25〜28がいずれも円弧状である場合、辺縁25,27の長さが等しく、辺縁26,28の長さが等しいことが好ましい。
パネル22の中央部には、メインチャンバ11の内部とサブチャンバ21の内部とを連通する連通孔23が設けられている。
パネル22を、長手方向の中央部で左右に横断する折り返し線24で折り返し、図7(b)に示すように、パネル22の一半側と他半側とを重ね合わせ、辺縁25,27を縫合糸29で縫合する。これにより、図7(c)に示すように、曲管状のパネル体(筒体)が作製される。図8に示すように、4個の曲管状のパネル体21A〜21Dを準備し、パネル体21A〜21Dの開口端の周縁(辺縁26,28)同士を縫合し円周方向に連結することで、円環状のサブチャンバ21が形成される。4枚のパネル22の辺縁26,28同士を縫合して連結した後に、各パネル22の辺縁25,27を縫合してもよい。
パネル体21A〜21Dの連通孔23と、メインチャンバ11のフロントパネル13の連通孔14との位置を合わせ、その周縁部を縫合糸63(図3参照)で縫合することで、メインチャンバ11にサブチャンバ21が取り付けられ、運転席用エアバッグ1が形成される。メインチャンバ11とサブチャンバ21とは、連通孔14、23の周縁部のみで結合されている。
メインチャンバ11へのサブチャンバ21の取り付け順序は特に限定されない。例えば、フロントパネル13に4枚のパネル22を縫合した後、4枚のパネル22の辺縁26,28を縫合して結合する。そして、4枚のパネル22を折り返し線24で折り返して辺縁25,27を縫合糸29で縫合してもよい。
本実施の形態では、連通孔14,23は、近接して配置された2個の小孔を有しているが、連通孔14,23の構成はこれに限定されず、例えば、径の大きい1個の孔で構成されていてもよいし、3個以上の小孔で構成されていてもよい。径の大きい1個の孔で構成する場合、例えば、2個の小孔である連通孔14,23を位置合わせ穴として利用し、孔14,23の周縁部を縫合した後、縫合領域内で、各2個の孔14,23を含む大径の連通孔を開口するようにしてもよい。
この運転席用エアバッグ10は、折り畳まれ、開口15にインフレータ2が装着され、リテーナに取り付けられ、モジュールカバーが被装され、運転席用エアバッグ装置が構成される。この運転席用エアバッグ装置がステアリングホイール1を有したステアリングに装着される。
この運転席用エアバッグ装置を搭載した自動車が衝突した場合、インフレータ2が作動し、エアバッグ10がステアリングホイール1の後方(乗員前方)で膨張展開する。まず、メインチャンバ11が膨張展開し、次いで、連通孔14、23を介してサブチャンバ21に膨張用ガスが供給され、メインチャンバ11の外周部を囲むようにサブチャンバ21が膨張展開する。
メインチャンバ11のフロントパネル13が上下方向及び左右方向にタック部111〜114を有しているので、インフレータ2が作動してエアバッグ10が膨張完了した状態において、フロントパネル13の膨張厚み(ステアリング軸心線方向の膨張長さ)が、リアパネル12の膨張厚みよりも十分に大きい。図2に示すように、ステアリング軸心線方向において、メインチャンバ11の後端面と、サブチャンバ21の後端面とがほぼ同じ位置となる。
また、各張出部40A〜40Dは、フロントパネル13の右上、右下、左下及び左上の4箇所に位置しているので、メインチャンバ11は、フロントパネル13の中心から右上方向、右下方向、左下方向及び左上方向への膨張長さが、上方、右方、下方及び左方への膨張長さよりも大きい。この結果、メインチャンバ11を乗員側から見た形状は、略正方形状となる。
エアバッグ10の膨張展開時、メインチャンバ11はステアリングホイール1の環状部1bに接触せず、サブチャンバ21が環状部1bに接触して反力を得る。
車両の正面衝突時、乗員は、フロントパネル13の左右方向中央部分又はその近傍に受承される。
車両の斜突(車両に対し斜め前方から衝撃が加えられる衝突形態。オフセット衝突を含む。)時、乗員頭部はサブチャンバ21とメインチャンバ11との間の谷部に進入し、乗員拘束面であるサブチャンバ21の内周面N(図1(b)参照)と、メインチャンバ11のフロント面とに受承される。この時、乗員の側頭部がサブチャンバ21の内周面Nに拘束され、前頭部がメインチャンバ11のフロント面に拘束されるため、頭部が上下方向に沿った軸回りに回転することが抑制される。
上記実施の形態は本発明の一例であり、本発明は図示以外の形態とされてもよい。例えば、上記実施の形態では、メインチャンバ11の後端面と、サブチャンバ21の後端面とが面一となる構成について説明したが、フロントパネル13のタック部111〜114の幅を調整して、図11に示すように、メインチャンバ11の後端面が、サブチャンバ21の後端面よりも後方側に位置するようにしてもよいし、メインチャンバ11の後端面が、サブチャンバ21の後端面よりも前方側に位置するようにしてもよい。
上記実施の形態では、フロントパネル13の張出部40A〜40Dに連通孔14を設け、フロントパネル13とサブチャンバ21とが連結される構成について説明したが、リアパネル12に連通孔を設け、リアパネル12とサブチャンバ21とが連結されるようにしてもよい。
上記実施の形態では、4枚のパネル22から形成した4個の曲管状のパネル体21A〜21Dを連結してサブチャンバ21を作製したが、3又は5枚以上のパネルから形成した3又は5個以上の曲管状のパネル体を連結してサブチャンバ21を作製してもよい。
円環状(ドーナツ状)のパネルを2枚準備し、これらのパネルの外周縁同士、内周縁同士を縫合してサブチャンバを作製してもよい。
図9に示すように、膨張時の乗員側のフロント面を構成するフロントパネル72と、ステアリングホイール側のリア面を構成するリアパネル71とをサイドパネル73を介して結合して袋状とし、膨張展開状態で円柱状(又は円錐台形状)となるメインチャンバ70にサブチャンバ21を連結してもよい。
図10は、メインチャンバ70の分解図である。サイドパネル73は、複数のサイドパネル片73a〜73dからなる。サイドパネル片73a〜73dは、それぞれ、円環を周方向に分割した切頭扇形状となっている。サイドパネル片73a〜73dの端辺e同士を縫合し、サイドパネル片73a〜73dを連結することで、円筒状(又は円錐台筒状)のサイドパネル73が作製される。サイドパネル73の一方の開口端の周縁とフロントパネル72の周縁とを縫合し、サイドパネル73の他方の開口端の周縁とリアパネル71の周縁とを縫合する。サイドパネル73(サイドパネル片73a〜73d)に形成された連通孔74と、サブチャンバ21の連通孔23との位置を合わせ、その周縁部を縫合する。
上記実施の形態では、タック部111〜114は、谷折り線111a〜114aと山折り線111b〜114bとの間を折り込んだものであり、図6の通り、それぞれ1条の折り込み部のみを有したシングルタックとなっているが、2条の折り込み部を有したダブルタックとされてもよい。
図12,13に示すように、メインチャンバ11の後端面がサブチャンバ21の後端面よりも前方側に位置するようにした上で、エアバッグ10の乗員側を覆う円形のパネル80を設けてもよい。
パネル80は、メインチャンバ11のフロントパネル13に縫合糸81で縫合されると共に、サブチャンバ21に縫合糸82で縫合される。エアバッグ10の膨張展開時、サブチャンバ21からメインチャンバ11へ渡すように設けられたパネル80は、メインチャンバ11の周縁部において、メインチャンバ11側程ステアリングホイール1側となるように傾斜した傾斜面Mとなっている。すなわち、乗員側からみて、パネル80の中心付近には、ステアリングホイール1側に凹んだすり鉢状の凹部が設けられる。
車両の斜突時、乗員は、パネル80の傾斜面Mに受承される。乗員頭部の移動方向(角度)は様々であるが、乗員拘束面が傾斜面Mとなっているため、あらゆる角度で進入する頭部の空走距離が同程度となり、角度による拘束性能の差はほとんど無い。
図14に示すように、エアバッグ10の膨張完了状態で、メインチャンバ11は、車両前後方向の途中部分(例えば前後方向の中間部、又はそれよりも前方)で左右幅が最大の最大幅部となり、メインチャンバ11の左右幅が、該最大幅部から後方に向かって徐々に減少するように構成されていてもよい。これにより、メインチャンバ11の側面部とサブバッグとの合わせ面が後方ほどメインチャンバ11の中心側となるように車両前後方向に対して交差方向に延在するので、斜め前方に移動した乗員の頭部をメインチャンバ11とサブチャンバ21とでスムーズに拘束することができる。
10 運転席用エアバッグ
11 メインチャンバ
12 リアパネル
13 フロントパネル
40A〜40D 張出部
15 インフレータ用開口
17 ベントホール
21 サブチャンバ
111〜114 タック部

Claims (11)

  1. 乗員側のフロントパネルと、ステアリングホイール側のリアパネルとの周縁が結合されたメインチャンバと、
    前記メインチャンバに結合され、該メインチャンバの外周部に沿って膨張展開する円環状のサブチャンバと、
    を備える運転席用エアバッグであって、
    前記フロントパネルは少なくとも第1〜第4の4条のタック部を備えており、
    第1及び第2のタック部は、略平行であり、第1のタック部は該フロントパネルの中心を挟んで一半側に配置され、第2のタック部は他半側に配置されており、
    第3及び第4のタック部は、略平行であり、第1及び第2のタック部と交差方向に延在しており、第3のタック部は、前記フロントパネルの中心を挟んで一方の側に配置され、第4のタック部は他方の側に配置されていることを特徴とする運転席用エアバッグ。
  2. 請求項1において、前記サブチャンバは、開口端同士が連結された複数の曲管状の筒体を有することを特徴とする運転席用エアバッグ。
  3. 請求項2において、各筒体は、第1〜第4の辺縁で囲まれ、第1の辺縁と第3の辺縁とが対向し、第2の辺縁と第4の辺縁とが対向するパネルの該第1の辺縁と該第3の辺縁とが結合されたものであり、
    該第1の辺縁及び該第3の辺縁はパネル外方に向かって凸となっており、該第2の辺縁及び該第4の辺縁はパネル内方に向かって凹となっていることを特徴とする運転席用エアバッグ。
  4. 請求項3において、前記第1〜第4の辺縁は湾曲した円弧状であることを特徴とする運転席用エアバッグ。
  5. 請求項1から4までのいずれか1項において、各タック部は、折り込み部を1条有するシングルタックであることを特徴とする運転席用エアバッグ。
  6. 請求項1から4までのいずれか1項において、各タック部は、折り込み部を2条有するダブルタックであることを特徴とする運転席用エアバッグ。
  7. 請求項1から6までのいずれか1項において、前記運転席用エアバッグが車両直進姿勢のステアリングに設けられた状態において、第1及び第2のタック部は上下方向に延在しており、前記第3及び第4のタック部は左右方向に延在していることを特徴とする運転席用エアバッグ。
  8. 請求項1から7までのいずれか1項において、前記リアパネルに形成された連通孔の周縁部と、前記サブチャンバに形成された連通孔の周縁部とが結合されていることを特徴とする運転席用エアバッグ。
  9. 請求項1から8までのいずれか1項において、前記運転席用エアバッグの膨張展開状態で、前記メインチャンバの後端面は、前記サブチャンバの後端面よりも前方側に位置しており、前記フロントパネル及び前記サブチャンバに結合されたパネルが前記メインチャンバの周縁部で傾斜面を形成することを特徴とする運転席用エアバッグ。
  10. 請求項1からまでのいずれか1項において、前記運転席用エアバッグの膨張展開状態で、前記サブチャンバがステアリングホイールの環状部に接触し、前記メインチャンバは該環状部に接触しないことを特徴とする運転席用エアバッグ。
  11. 請求項1から10までのいずれか1項に記載の運転席用エアバッグと、該運転席用エアバッグを膨張させるインフレータと、を備えることを特徴とする運転席用エアバッグ装置。
JP2017114561A 2017-06-09 2017-06-09 運転席用エアバッグ及び運転席用エアバッグ装置 Active JP6891650B2 (ja)

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