JP3807252B2

JP3807252B2 - Air bag device for knee protection

Info

Publication number: JP3807252B2
Application number: JP2001150484A
Authority: JP
Inventors: 正博滝本; 享小山
Original assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Current assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Priority date: 2001-05-21
Filing date: 2001-05-21
Publication date: 2006-08-09
Anticipated expiration: 2021-05-21
Also published as: JP2002337652A

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、運転者若しくは乗員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、運転者若しくは乗員の膝を保護する装置としては、特開平９−１２３８６２号公報に開示されるように、運転者の膝を保護するためにステアリングコラムの下方位置に配置されて、作動時にコラムカバー上部の下面側に向かって展開膨張するエアバッグと、エアバッグに膨張用ガスを供給するインフレーターと、エアバッグとインフレーターとを収納するケースと、から構成されるエアバッグ装置があった。
【０００３】
このような構成のエアバッグ装置では、インフレーターからの膨張用ガスを流入させてエアバッグが展開膨張する際に、ケースには、ケースを車両前方側へ押圧する大きな反力が作用する。そのため、ケースが反力を受けて移動しないように、ケースを、ステアリングコラム等の車両における剛性の高い構造部材に取付固定させる必要があった。
【０００４】
しかし、上記構成のエアバッグ装置が配置されるステアリングコラムの下方位置には、ステアリングコラムの他に、チルト機構やテレスコピック機構、パーキングブレーキ装置等が接近して配置される構成であり、エアバッグ装置を配置させる空間が狭いため、ケースをステアリングコラムに取付固定する際の作業空間が狭く、取付作業に手間がかかっていた。
【０００５】
また、助手席に着座した乗員の膝を保護するために膝保護用エアバッグ装置を配置させる場合にも、エアバッグ装置が配置される助手席の車両前方側には、フロントガラスと乗員との間に展開膨張して乗員を保護するエアバッグを備えた助手席用エアバッグ装置や、エアコンのダクト、グローブボックス等が接近して配置されるため、エアバッグ装置を配置させる空間が、運転席の場合と同様に狭く、ケースを取付固定する際の作業空間が狭かった。
【０００６】
本発明は、上述の課題を解決するものであり、車両への取付作業が容易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。
【０００７】
【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、折り畳まれたエアバッグと、エアバッグに膨張用ガスを供給するインフレーターと、エアバッグとインフレーターとを収納して運転者若しくは乗員の車両前方側に配置されるケースと、を備えて構成されて、
膨張用ガスを流入させたエアバッグが、ケースの開口から、車両後方側へ突出しつつ展開膨張して、運転者若しくは乗員の膝を保護可能な膝保護用エアバッグ装置であって、
ケースの開口を覆って展開膨張時のエアバッグに押されて開く扉部を有した内装材により車内側の面を覆われて配設されるとともに、ケースを保持して配設される金属材からなる保持部材を備え、
保持部材が、
ケースの開口に連通されて展開膨張するエアバッグを突出可能な連通孔と、
連通孔の周縁に配置されて、展開膨張したエアバッグの車両前方側の面を、内装材を介在させて、支持可能な支持面と、
ケースから左右方向に離れた左右両端に配置されて、それぞれ、膝保護用エアバッグ装置を車両に搭載する際に利用されて、運転者若しくは乗員の前方の左右に配置された車両の剛性を有した構造部材としてのフレーム部に対して、取付固定される取付部と、
を備えて構成され、
エアバッグが、
展開膨張時に、連通孔から車両後方側へ突出し、さらに、上方へ向かって突出するように展開膨張するとともに、
膨張用ガスの上流側の部位としての下膨張部と、下膨張部から上方へ延びる膨張用ガスの下流側の部位としての上膨張部と、を備えて構成され、
エアバッグの膨張完了時に、内装材を介在させて、下膨張部が、支持面の下部側を覆い可能に連通孔の周縁に配置され、上膨張部が、支持面の上部側を覆い可能に配置されていることを特徴とする。
【０００８】
また、折り畳まれたエアバッグ及びインフレーターを収納したケースが、予め、保持部材に組み付けられて、アセンブリー化されている構成とすることが好ましい。
【０００９】
【発明の効果】
本発明に係る膝保護用エアバッグ装置では、折り畳まれたエアバッグとインフレーターとを収納するケースを、保持部材に保持させ、保持部材に形成される取付部を利用して、膝保護用エアバッグ装置を車両に搭載させる構成である。そのため、膝保護用エアバッグ装置の車両への搭載時に、ケースを保持させた保持部材の取付部を車両における剛性の高い被取付部に取付固定すれば、膝保護用エアバッグ装置を車両に搭載することができる。このとき、取付部の被取付部への取付作業は、ケースの配置位置から車両の左右や上下等に離れた位置で行うことができるため、取付部の配置位置を作業スペースの確保しやすい部位に設定することにより、ケースを、直接、車両の被取付部に取付固定する場合に比して、膝保護用エアバッグ装置の車両への取付作業が容易となる。
【００１０】
勿論、ケースを保持した保持部材は、取付部を利用して、車両における剛性の高い被取付部に取り付けられることから、エアバッグやインフレーターを収納したケースも安定して保持されることとなる。
【００１１】
さらに、本発明では、展開膨張したエアバッグの車両前方側の面が、保持部材の支持面で支持されることから、展開膨張したエアバッグが運転者等の膝と干渉した場合にも、エアバッグが車両前方側に移動せず、的確かつ安定して、運転者等の膝を保護することができる。
【００１２】
従って、本発明の膝保護用エアバッグ装置では、ケースや展開膨張したエアバッグの安定支持を確保して、膝保護用エアバッグ装置の車両への取付作業を容易にすることができる。
【００１３】
また、折り畳まれたエアバッグ及びインフレーターを収納したケースが、保持部材に組み付けられて、アセンブリー化されている構成とすれば、エアバッグ、インフレーター、ケース及び保持部材を、アセンブリー化した状態で運搬・保管等することができ、車両に取り付けるまでの各部材の取扱性が容易となる。
【００１４】
【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。
【００１５】
本発明の第１実施形態である膝保護用エアバッグ装置（以下「エアバッグ装置」と省略する）Ｍを図１〜３に示す。なお、本明細書における上下、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。
【００１６】
エアバッグ装置Ｍは、運転者Ｄの膝Ｋを保護するために、運転者Ｄの車両前方側であるステアリングコラム３の下方に配設されている。エアバッグ装置Ｍは、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Ｍ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の左右両端に形成される取付部１２ａ・１２ａが、図４に示すように、車両の被取付部としての剛性を有したフレーム部ＦＣ・ＦＲに取付固定されている。また、折り畳まれたエアバッグ２６は、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。
【００１７】
なお、実施形態の場合、フレーム部ＦＲは車両のボディにおけるフロントボディピラーであり、フレーム部ＦＣは車両のボディにおけるセンターブレースである。
【００１８】
また、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。
【００１９】
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。即ち、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。
【００２０】
保持部材１２は、図１〜４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」と省略する）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の左右両端には、ボルト４１を挿通させる図示しない取付孔をそれぞれ備えた取付部１２ａ・１２ａが形成され、取付部１２ａ・１２ａを、左右に配置された車両のフレーム部ＦＣ・ＦＲに、それぞれ、複数箇所でボルト４１止め等されて、連結固定されている。また、保持部材１２は、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。実施形態では、保持部材１２の車両後方側の面から車両前方側に突出したボルト１７をナット止めして、ケース１９を固定している（図３参照）。そして、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の後述する開口１９ｅに連通する連通孔１２ｂが形成されている。連通孔１２ｂは、ケース１９の開口１９ｅと対応するように、略長方形形状に開口されている。そして、連通孔１２ｂの周縁は、平面状として、展開膨張するエアバッグ２６の車両前方側の面を支持可能とする支持面１２ｃを構成することとなる。
【００２１】
エアバッグカバー１３は、実施形態の場合、図１〜４に示すように、保持部材１２の車両後方側の面に、ボルト・ナット・リベット等を利用して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。実施形態の場合、エアバッグカバー１３は、クリップ１３ａと接着剤とを利用して、保持部材１２に固定されている（図３参照）。そして、エアバッグカバー１３には、保持部材１２における連通孔１２ｂの配置位置に、展開膨張するエアバッグ２６に押されて車内側へ開くように、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。
【００２２】
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、車両後方側を開口１９ｅ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形状の底壁部１９ｄと、を備えて構成され、周壁部１９ａにおける開口１９ｅ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、図１に示すように、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。
【００２３】
インフレーター２１は、図１〜３・５・６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。
【００２４】
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。この場合、ケース１９のフランジ部１９ｂが大きく形成されるような態様となって、その大きなフランジ部１９ｂに取付部１２ａが形成される構造となる。
【００２５】
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。
【００２６】
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、保持部材１２に形成される連通孔１２ｂから車両後方側へ突出して、保持部材１２における連通孔１２ｂの車両後方側とその連通孔１２ｂ周縁全周に配置される支持面１２ｃの車両後方側における下部側とを、内装材としてのエアバッグカバー１３を介在させて、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、内装材としてのエアバッグカバー１３を介在させた状態として、連通孔１２ｂ周縁に配置される支持面１２ｃの車両後方側における上部側から、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、連通孔１２ｂより左右方向の幅寸法が大きくなるように、設定されている。
【００２７】
また、エアバッグ２６内には、図５・６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の左右の両端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。
【００２８】
即ち、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３２の右端３２ｂとエアバッグ右縁２６ｂとの間と、にガス流通孔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を左右方向に向かいつつ上方へ流れるように、配設されている。
【００２９】
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、次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。
【００３０】
縦折り工程は、図７Ａ〜図７Ｄ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。
【００３１】
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７Ｄ・図７Ｅ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２参照）に折り畳む工程である。
【００３２】
次に、エアバッグ装置Ｍ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。
【００３３】
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っている。
【００３４】
そして、縦折り工程では、図７Ａ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７Ｂ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７Ｃ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。次いで、図７Ｄ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。
【００３５】
縦折り工程後の横折り工程では、図７Ｄ・図７Ｅ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するように折り畳んで、折り畳み部位３８を形成し、ケース１９の上下方向の収納幅寸法Ｖ０（図２参照）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。
【００３６】
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んで、各ボルト２３ｂをラッピングフィルムから突出させ、突出した各ボルト２３ｂに薄肉板状のスプリングナット４０を組み付けておく。そして、各ボルト２３ｂをケース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。そして、ケース１９のフランジ部１９ｂをボルト１７止めして保持部材１２に固定し、アセンブリー化し、エアバッグ組付体４２を形成する。
【００３７】
そして、形成したエアバッグ組付体４２における保持部材１２の左右両端に形成される取付部１２ａ・１２ａを、左右に配置された車両のフレーム部ＦＣ・ＦＲに、それぞれ、ボルト４１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１〜４に示すように、エアバッグ装置Ｍを車両に搭載することができる。
【００３８】
車両へのエアバッグ装置Ｍ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。
【００３９】
その際、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から吐出される膨張用ガスＧに押されて、まず、図８Ａ・９Ａ・１０Ａ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。
【００４０】
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９Ａ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９Ａから図９Ｂ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。
【００４１】
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８Ｂ・図１０Ｂ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。
【００４２】
そして、実施形態では、展開膨張するエアバッグ２６の車両前方側面（コラムカバー側壁部２７）は、図８〜１０に示すように、連通孔１２ｂから上下・左右方向に展開膨張する部位２７ａ・２７ｂ・２７ｃ・２７ｄを、保持部材１２における連通孔１２ｂ周縁に配置される支持面１２ｃにより、エアバッグカバー１３を介して、支持させている。また、支持面１２ｃは、図１１に示すように、突出するエアバッグ２６に押されて開いた扉部１５も、エアバッグカバー１３を介して支持している。
【００４３】
以上のように、実施形態のエアバッグ装置Ｍでは、折り畳まれたエアバッグ２６とインフレーター２１とを収納するケース１９を、コラムカバー８下方に配置される保持部材１２に保持させ、保持部材１２に形成される取付部１２ａ・１２ａを利用して、エアバッグ装置Ｍを車両に搭載させる構成である。そのため、エアバッグ装置Ｍの車両への搭載時に、ケース１９を保持させた保持部材１２の左右両端に形成される取付部１２ａ・１２ａを、車両における剛性の高い構造部材である運転者Ｄの前方の左右に配置された車両のフレーム部ＦＣ・ＦＲに取付固定すれば、エアバッグ装置Ｍを車両に搭載することができる。そして、実施形態のエアバッグ装置Ｍでは、保持部材１２の取付部１２ａ・１２ａは、図４に示すように、ケース１９の配置位置であるステアリングコラム３の下方位置から左右方向に離れた位置に形成されている。そのため、取付部１２ａ・１２ａのフレーム部ＦＣ・ＦＲへの取付作業は、ステアリングコラム３の下方位置から車両の左右に離れた位置で行うことができる。即ち、取付部１２ａ・１２ａの配置位置を作業スペースの確保しやすい部位に設定することにより、例えば、ステアリングコラム３の下方位置において、ケース１９を、直接、車両の構造部材であるコラムチューブ５に取付固定する場合に比して、エアバッグ装置Ｍの車両への取付作業が容易となる。
【００４４】
勿論、ケース１９を保持した保持部材１２は、取付部１２ａ・１２ａを利用して、フレーム部ＦＣ・ＦＲに取り付けられることから、エアバッグ２６やインフレーター２１を収納したケース１９も安定して保持されることとなる。
【００４５】
さらに、実施形態では、展開膨張したエアバッグ２６の車両前方側の面（コラムカバー側壁部２７）が、内装材としてのエアバッグカバー１３を介在させて、保持部材１２の支持面１２ｃで支持されることから、展開膨張したエアバッグ２６が運転者Ｄの膝Ｋと干渉した場合にも、エアバッグ２６が車両前方側に移動せず、的確かつ安定して、運転者Ｄの膝Ｋを保護することができる。
【００４６】
従って、実施形態のエアバッグ装置Ｍでは、ケース１９や展開膨張したエアバッグ２６の安定支持を確保して、かつ、エアバッグ装置Ｍの車両への取付作業を容易にすることができる。
【００４７】
また、実施形態では、折り畳まれたエアバッグ２６及びインフレーター２１を収納したケース１９を、保持部材１２に組み付けて、アセンブリー化し、エアバッグ組付体４２を形成しているため、エアバッグ２６、インフレーター２１、ケース１９及び保持部材１２を、アセンブリー化した状態で運搬・保管することができ、車両に取り付けるまでのエアバッグ２６やインフレーター２１等の各部材の取扱性が容易となる。
【００４８】
なお、上記エアバッグ装置Ｍでは、保持部材１２を車両のフレーム部ＦＣ・ＦＲに取付固定しているが、保持部材を取付固定する車両の被取付部としてはこれに限られるものではない。保持部材を安定支持させることが可能であれば、車両のフレーム部等の構造部材に直接連結固定させなくとも、図１２・１３に示すように、インパネ４３を、アッパパネル４３ａとロアパネル４３ｂとからなる構成として、保持部材４５を、被取付部としてのロアパネル４３ｂに取付固定する構成としてもよい。具体的には、ロアパネル４３ｂの所定箇所に車両後方側へ突出するように複数のボルト（図例では８個）４４を埋設し、保持部材４５の左右両端に形成される取付部４５ａ・４５ａを、ボルト４４止めして、ロアパネル４３ｂに取付固定する構成である。保持部材４５は、前述のエアバッグ装置Ｍにおける保持部材１２と同様に、ケース１９の開口１９ｅに連通する連通孔４５ｂと、連通孔４５ｂの周縁に配置されて展開膨張するエアバッグ２６の車両前方側の面を支持可能とする支持面４５ｃと、を備えている。そして、支持面４５ｃは、エアバッグ２６の車両前方側の面を支持するように、図１３に示すように、展開膨張したエアバッグ２６よりも左右方向の幅寸法を大きくしている。扉部１５は、周囲に逆Ｕ字形状の破断予定部１４と下縁にヒンジ部１６とを配置させて、ロアパネル４３ｂと一体に形成されている。また、保持部材４５の取付部４５ａ・４５ａは、図１３に示すように、ケース１９の配置位置であるステアリングコラム３の下方位置から左右方向に離れた位置に形成されている。そのため、上記のように、保持部材４５をロアパネル４３ｂに取り付ける構成とした場合にも、取付部４５ａ・４５ａのロアパネル４３ｂへの取付作業は、ステアリングコラム３の下方位置から左右に離れた位置で行うこととなり、取付作業が容易である。
【００４９】
また、図１４・１５に示すように、保持部材５０を取り付ける車両の被取付部として、車両の構造部材としてのインパネリインフォースメント４８を使用してもよい。インパネリインフォースメント４８は、パイプ状で、ステアリングコラム３の下方に、ステアリングコラム３と略直交するように配置されている。保持部材５０に、車両後方側へ突出する板状の複数（図例では２個）の取付部５０ａ・５０ａを形成して、各取付部５０ａの車両前方側端部を、インパネリインフォースメント４８に固着される取付板部４９にボルト５１止めして、保持部材５０をインパネリインフォースメント４８に取付固定する構成である。保持部材５０は、図１４に示すように、ダイカスト鋳造により、ケース１９と一体的に形成されている。また、保持部材５０は、前述の保持部材１２・４５と同様、開口５０ｂの周縁に配置される支持面５０ｃを備えている。そして、支持面５０ｃは、前述の保持部材４５における支持面４５ｃと同様に、図１５に示すごとく、展開膨張したエアバッグ２６よりも左右方向の幅寸法を大きくしている。また、保持部材５０の取付部５０ａ・５０ａは、図１５に示すように、ケース１９の配置位置であるステアリングコラム３の下方位置から左右方向に離れた位置に形成されている。そのため、上記のように、保持部材５０をインパネリインフォースメント４８に取り付ける構成とした場合にも、取付部５０ａ・５０ａのインパネリインフォースメント４８への取付作業は、ステアリングコラム３の下方位置から左右に離れた位置で行うこととなり、取付作業が容易である。
【００５０】
なお、この構成では、保持部材５０と一体形成されたケース１９にエアバッグ２６とインフレーター２１とを収納させ、保持部材５０にエアバッグカバー１３を取付固定してアセンブリー化して、エアバッグ組付体を形成し、このエアバッグ組付体を、取付部５０ａ・５０ａを利用して車両に取り付けることとなる。
【００５１】
また、上記実施形態では、運転者Ｄの膝を保護するために、運転者Ｄの車両前方側に配置されるエアバッグ装置Ｍを例に採り説明したが、図１６に示すように、助手席に着座した乗員Ｄの膝を保護するように、助手席に着座した乗員Ｄの車両前方側となる位置にエアバッグ装置Ｍを配置させてもよい。なお、図例では、ケースを保持する保持部材１２の左右両端に形成される取付部１２ａ・１２ａは、乗員Ｄの前方の左右に配置された車両の被取付部としてのフレーム部ＦＬ・ＦＣに、それぞれ、複数箇所でボルト４１止め等されて、連結固定されている。フレーム部ＦＬは車両のボディにおけるフロントボディピラーであり、フレーム部ＦＣは車両のボディにおけるセンターブレースである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一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】本発明の一実施形態である膝保護用エアバッグ装置の車両前後方向の概略縦断面図である。
【図３】図２のIII−III部位の断面図である。
【図４】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５】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６】図５のVI−VI部位の概略断面図である。
【図７】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縦断面図である。
【図９】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１０】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１１】同実施形態のエアバッグが展開膨張完了した状態を示す車両前後方向に沿った状態の概略縦断面図である。
【図１２】本発明の他の実施形態である膝保護用エアバッグ装置の車両前後方向の概略縦断面図である。
【図１３】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１４】本発明のさらに他の実施形態である膝保護用エアバッグ装置の車両前後方向の概略縦断面図である。
【図１５】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１６】本発明の一実施形態である膝保護用エアバッグ装置を助手席の車両前方側に配置させた状態を示す車両後方側から見た概略正面図である。
【符号の説明】
３ステアリングコラム
８コラムカバー
８ａ下面
１０インナパネル
１２保持部材
１２ａ取付部
１２ｂ連通孔
１２ｃ支持面
１３エアバッグカバー
１７突出用開口
１９ケース
１９ｂフランジ部
２１インフレーター
２６エアバッグ
４３インナパネル
４３ａアッパパネル
４３ｂロアパネル
４５保持部材
４５ａ取付部
４５ｂ連通孔
４５ｃ支持面
４８インパネリインフォースメント
４９取付板部
５０保持部材
５０ａ取付部
５０ｂ連通孔
５０ｃ支持面
ＦＣ・ＦＬ・ＦＲフレーム部
Ｍ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 or passenger's knee.
[0002]
[Prior art and its problems]
Conventionally, as a device for protecting a driver's or passenger's knee, as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 9-123862, it is disposed at a position below a steering column to protect the driver's knee, There has been an airbag device that includes an airbag that expands and inflates toward the lower surface side of the upper part of the column cover, an inflator that supplies inflation gas to the airbag, and a case that houses the airbag and the inflator.
[0003]
In the airbag device having such a configuration, when the inflation gas from the inflator is introduced and the airbag is deployed and inflated, a large reaction force that presses the case forward of the vehicle acts on the case. Therefore, it is necessary to attach and fix the case to a highly rigid structural member in the vehicle such as a steering column so that the case does not move due to the reaction force.
[0004]
However, in addition to the steering column, a tilt mechanism, a telescopic mechanism, a parking brake device, and the like are disposed close to the lower position of the steering column where the airbag apparatus having the above-described configuration is disposed. Since the space for arranging the case is small, the work space for attaching and fixing the case to the steering column is narrow, and the installation work is troublesome.
[0005]
Also, when a knee protection airbag device is disposed to protect the knees of a passenger seated in the passenger seat, the windshield and the passenger are placed on the front side of the passenger seat where the airbag device is disposed. A passenger seat air bag device equipped with an air bag that is deployed and inflated to protect the occupant, an air conditioner duct, a glove box, etc. are arranged close to each other. As in the case of, the work space for mounting and fixing the case was narrow.
[0006]
The present invention solves the above-described problems, and an object thereof is to provide a knee protecting airbag device that can be easily attached to a vehicle.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
  The airbag device for knee protection according to the present invention includes a folded airbag, an inflator that supplies inflation gas to the airbag, an airbag and an inflator, and is disposed on the front side of the vehicle of the driver or occupant. A case that is configured with,
  An airbag for inflating an inflating gas is deployed and inflated while projecting from the opening of the case to the rear side of the vehicle, and is a knee protecting airbag device capable of protecting a driver's or passenger's knee,
  While covering the opening of the case and covering the inner surface with an interior material having a door portion that is pushed and opened by the airbag when deployed and inflated,Holding caseMade of metal materialA holding member,
  Holding memberBut,
  A communication hole capable of projecting an airbag that is communicated with the opening of the case and is deployed and inflated;
  The front surface of the airbag that has been deployed and inflated is arranged at the periphery of the communication hole., Intervening interior materials,A support surface that can be supported;
  It is arranged at the left and right ends away from the case in the left-right direction, and is used when the knee protection airbag device is mounted on the vehicle, respectively, and has the rigidity of the vehicle arranged on the left and right in front of the driver or occupant. An attachment portion to be attached and fixed to the frame portion as a structural member,
  Configured with
  Airbag
  At the time of expansion and expansion, it protrudes from the communication hole to the vehicle rear side, and further expands and expands to protrude upward,
  A lower expansion part as an upstream part of the expansion gas, and an upper expansion part as a downstream part of the expansion gas extending upward from the lower expansion part.
  When the airbag is inflated,Through the interior materials,The lower inflating part is arranged at the periphery of the communication hole so as to cover the lower side of the support surface, and the upper inflating part is arranged so as to cover the upper side of the supporting surface.
[0008]
Moreover, it is preferable that the case storing the folded airbag and the inflator is assembled in advance by being assembled to the holding member.
[0009]
【The invention's effect】
In the knee protection airbag device according to the present invention, the case for storing the folded airbag and the inflator is held by the holding member, and the knee protection airbag is utilized by using the attachment portion formed on the holding member. In this configuration, the device is mounted on a vehicle. For this reason, when the knee protection airbag device is mounted on the vehicle, the knee protection airbag device can be mounted on the vehicle if the mounting portion of the holding member that holds the case is fixedly attached to the rigid mounting portion of the vehicle. can do. At this time, the attachment work of the attachment part to the attachment part can be performed at a position away from the arrangement position of the case to the left and right or the top and bottom of the vehicle, so that the installation position of the attachment part can be easily secured. With this setting, the mounting operation of the knee protection airbag device to the vehicle becomes easier as compared with the case where the case is directly mounted and fixed to the mounted portion of the vehicle.
[0010]
Of course, since the holding member holding the case is attached to the attachment portion having high rigidity in the vehicle using the attachment portion, the case storing the airbag and the inflator is stably held.
[0011]
Furthermore, in the present invention, since the front surface of the deployed airbag is supported by the support surface of the holding member, even when the deployed airbag is interfered with the knee of a driver or the like, the airbag The bag does not move to the front side of the vehicle, and the knee of the driver or the like can be protected accurately and stably.
[0012]
Therefore, in the knee protection airbag device of the present invention, it is possible to secure the stable support of the case and the deployed and inflated airbag, and to facilitate the work of attaching the knee protection airbag device to the vehicle.
[0013]
In addition, if the folded airbag and the case containing the inflator are assembled to the holding member and assembled, the airbag, inflator, case and holding member are transported in an assembled state. It can be stored, etc., and handling of each member until it is attached to the vehicle becomes easy.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0015]
A knee protecting airbag device (hereinafter abbreviated as “airbag device”) M, which is a first embodiment of the present invention, is shown in FIGS. In the present specification, the top, bottom, left, right, and front and rear correspond to the top, bottom, left, and right of the vehicle when the knee protection airbag device is mounted on the vehicle.
[0016]
The airbag device M is disposed below the steering column 3 on the vehicle front side of the driver D in order to protect the knee K of the driver D. The airbag apparatus M covers the folded airbag 26, the inflator 21 that supplies inflation gas to the airbag 26, the case 19 that houses the airbag 26 and the inflator 21, and the folded airbag 26. The airbag cover 13 and the holding member 12 that holds the case 19 are provided. And in the airbag apparatus M of embodiment, the case 19 which accommodated the airbag 26 is hold | maintained at the holding member 12, and attachment part 12a * 12a formed in the right-and-left both ends of the holding member 12 is as shown in FIG. It is fixedly attached to a frame portion FC / FR having rigidity as a mounted portion of the vehicle. The folded airbag 26 is disposed on the front side of the knee K (KL / KR) of the driver D who is seated below the steering column 3.
[0017]
In the case of the embodiment, the frame portion FR is a front body pillar in the vehicle body, and the frame portion FC is a center brace in the vehicle body.
[0018]
As shown in FIG. 1, the steering column 3 includes a main shaft 4 connected to the steering wheel 1 and a column tube 5 that covers the periphery of the main shaft 4. The main shaft 4 and the column tube 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.
[0019]
The column cover 8 is made of a 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 to be inclined rearward so that the front side of the vehicle is disposed downward and the rear side of the vehicle 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.
[0020]
As shown in FIGS. 1 to 4, the holding member 12 is a sheet metal plate and includes the lower side of the column cover 8 covering the periphery of the steering column 3, and is abbreviated as 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. At both left and right ends of the holding member 12, mounting portions 12a and 12a each having mounting holes (not shown) through which the bolts 41 are inserted are formed, and the mounting portions 12a and 12a are arranged on the left and right sides of the vehicle frame portion FC. -The bolt 41 is fixed to the FR at a plurality of locations, and is connected and fixed. Further, the holding member 12 uses a bolt, nut, rivet, welding, or the like to attach and fix the case 19 to the front surface of the vehicle. In the embodiment, the case 19 is fixed by nut-fastening a bolt 17 projecting from the vehicle rear side surface of the holding member 12 to the vehicle front side (see FIG. 3). A communication hole 12b that communicates with an opening 19e, which will be described later, 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. Has been. The communication hole 12 b is opened in a substantially rectangular shape so as to correspond to the opening 19 e of the case 19. The peripheral edge of the communication hole 12b forms a support surface 12c that can support the surface of the airbag 26 on the vehicle front side of the airbag 26 that is inflated and inflated.
[0021]
In the case of the embodiment, as shown in FIGS. 1 to 4, the airbag cover 13 is attached and fixed to the rear surface of the holding member 12 using bolts, nuts, rivets, etc. While covering the vehicle rear side of the bag 26, it also serves as an interior material that covers the inner surface of the holding member 12. In the case of the embodiment, the airbag cover 13 is fixed to the holding member 12 using a clip 13a and an adhesive (see FIG. 3). The airbag cover 13 is formed with a substantially rectangular plate-like door portion 15 at the position where the communication hole 12b in the holding member 12 is disposed so as to be pushed by the airbag 26 that is inflated and inflated and opened to the inside of the vehicle. Yes. 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.
[0022]
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 that opens with the vehicle rear side as an opening 19e, 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 periphery of the opening 19e in the 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. Moreover, the axial direction O of the peripheral wall part 19a of the case 19 is arrange | positioned so that the column cover lower surface 8a may be met (it follows the axial direction of the steering column 3), as shown in FIG.
[0023]
The inflator 21 includes, as shown in FIGS. 1 to 3, 5, and 6, a cylinder-type main body 22 configured to discharge an expansion gas G by inputting an electric signal, and two brackets 23 and 23. It is prepared for. 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.
[0024]
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. In this case, the flange portion 19b of the case 19 is formed to be large, and the attachment portion 12a is formed on the large flange portion 19b.
[0025]
The airbag 26 is formed from a woven fabric such as polyester or polyamide having flexibility, and is configured so that the shape at the time of completion of deployment is a substantially rectangular plate as shown in FIGS. 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.
[0026]
  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 protrudes from the communication hole 12b formed in the holding member 12 to the vehicle rear side as a portion upstream of the expansion gas G, and the vehicle rear side of the communication hole 12b in the holding member 12 and its communication hole. 12b and the lower side on the vehicle rear side of the support surface 12c arranged on the entire periphery of the periphery.The air bag cover 13 as an interior material is interposed,The front side of the knee K (KL / KR) of the driver D 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 8a of the column cover 8,As a state where the airbag cover 13 as an interior material is interposed,From the upper side on the vehicle rear side of the support surface 12c arranged at the periphery of the communication hole 12b,At least the vicinity of the upper end 8b on the column cover lower surface 8a side can be covered. In the case of the embodiment, the lower inflating portion 30 at the time of deployment inflating has a width dimension in the left-right direction larger than that of the communication hole 12b so as to protect both the knees KL and KR of the driver D with a margin. Is set.
[0027]
In the airbag 26, as shown in FIGS. 5 and 6, the column cover side and the driver side wall portions 27 and 28 are connected to each other so that the lower inflating portion 30 and the upper inflating portion 31 can be 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 airbag 26 are disposed in parallel with the left and right ends 26 a and 26 b 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.
[0028]
That is, the tether 32 disposed in the left-right direction of the vehicle closes the upper side of the inflator 21, and between the left end 32a of the tether 32 and the airbag left edge 26a, and between the right end 32b of the tether 32 and the airbag right edge 26b. And when the inflation gas G is caused to flow through the airbag upper inflatable portion 31 as the downstream portion, the air bag lower inflatable portion 30 as the upstream portion is provided inside. Thus, the expansion gas G discharged from the inflator 21 is arranged so as to flow upward while moving in the left-right direction.
[0029]
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.
[0030]
In the vertical folding process, as shown in FIGS. 7A to 7D, 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.
[0031]
The lateral folding process is a process performed after the vertical folding process, and as shown in FIGS. 7D and 7E, 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 folded into the vertical width dimension V1 (see FIG. 2) that can be stored in the case 19.
[0032]
Next, the mounting of the airbag apparatus M on a 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.
[0033]
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.
[0034]
Then, in the longitudinal folding process, as shown in FIG. 7A, from the state where the driver side wall portion 28 is applied to the column cover side wall portion 27 and flattened, the left and right edges 26a of the airbag 26 as shown in FIG. 7B. -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. Further, as shown in FIG. 7C, the left and right edges 35 and 36 of the airbag 26 after being folded are made closer to the center portion 28a of the driver side wall 28, so that the edges 35 and 36 are respectively column covers. Folding portions 37 and 37 are formed by folding toward the side wall 27 side. Next, as shown in FIG. 7D, 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, 37 are connected to the left and right connecting portions 28c, 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.
[0035]
In the horizontal folding step after the vertical folding step, as shown in FIGS. 7D and 7E, 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 folding part 38 is formed, corresponding to the storage width dimension V0 in the vertical direction of the case 19 (see FIG. 2), the horizontal folding process is completed, and the folding operation of the airbag 26 is completed.
[0036]
After the airbag 26 is folded, it is wrapped with a ruptureable wrapping film (not shown) for preventing collapse, and each bolt 23b is projected from the wrapping film, and a thin plate-like spring nut 40 is assembled to each projected bolt 23b. Keep it. The inflator 21 and the airbag 26 can be housed and fixed in the case 19 by projecting the bolts 23b from the mounting holes 19c of the case 19 and screwing the nuts 24 into the projected 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. Then, the flange portion 19b of the case 19 is fixed to the holding member 12 by fastening the bolt 17 and assembled to form an airbag assembly 42.
[0037]
Then, the mounting portions 12a and 12a formed on the left and right ends of the holding member 12 in the formed airbag assembly 42 are fixed to the vehicle frame portions FC and FR arranged on the left and right by bolts 41, respectively. If a lead wire (not shown) is connected to the control circuit and the instrument panel 10 or the like is mounted on the vehicle, the airbag apparatus M can be mounted on the vehicle as shown in FIGS.
[0038]
If a predetermined electrical signal is input to the inflator body 22 after the airbag device M is mounted on the vehicle, the inflation gas G is discharged from the gas discharge port 22a, the airbag 26 is expanded, and a wrapping film (not shown) And the door 15 of the air bag cover 13 is pushed open to protrude rearward of the vehicle, and further expanded upward along the column cover lower surface 8a while eliminating lateral folding and vertical folding. Will expand.
[0039]
At that time, in the embodiment, in the initial stage of the airbag 26 that is deployed and inflated, the airbag is pushed by the inflation gas G discharged from the inflator 21, and first, as shown in FIGS. 8A, 9A, and 10A, the driver side wall portion. A lower central portion 28b facing the inflator 21 in the central portion 28a of the 28 protrudes toward the driver D on the vehicle rear side HB. As the lower central portion 28b protrudes, the folded portions 38, 37, and 37 It moves to the rear side HB, breaks the planned breakage portion 14 and opens the door portion 15 of the airbag cover 13.
[0040]
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. 9A). 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. 9A to 9B, as shown in FIG. 9A to FIG. 9B, facing the column cover 8 side (holding member 12 side) from the lower connecting portion 28d, 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.
[0041]
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 FIG. 8B and FIG. 10B, the laterally folded portion 38 is expanded and expanded along the lower surface 8 a of the column cover 8 while canceling the folding. Thus, the airbag upper inflating portion 31 completes the deployment and inflation.
[0042]
In the embodiment, the vehicle front side surface (column cover side wall portion 27) of the airbag 26 that is deployed and inflated, as shown in FIGS. 8 to 10, is a portion 27a and 27b that is deployed and inflated in the vertical and horizontal directions from the communication hole 12b. 27c and 27d are supported via the airbag cover 13 by the support surface 12c disposed at the periphery of the communication hole 12b in the holding member 12. Further, as shown in FIG. 11, the support surface 12 c supports the door portion 15 that is pushed and opened by the protruding airbag 26 via the airbag cover 13.
[0043]
  As described above, in the airbag apparatus M of the embodiment, the case 19 that houses the folded airbag 26 and the inflator 21 is held by the holding member 12 disposed below the column cover 8, and the holding member 12 It is the structure which mounts the airbag apparatus M in a vehicle using the attaching parts 12a * 12a formed. Therefore, the mounting portions 12a and 12a formed on the left and right ends of the holding member 12 that holds the case 19 when the airbag device M is mounted on the vehicle are structural members having high rigidity in the vehicle.In front of driver DThe air bag device M can be mounted on the vehicle if it is attached and fixed to the vehicle frame portion FC / FR arranged on the left and right. And in the airbag apparatus M of embodiment, the attaching parts 12a * 12a of the holding member 12 are in the position which left | separated to the left-right direction from the downward position of the steering column 3 which is an arrangement position of the case 19, as shown in FIG. Is formed. Therefore, the attaching operation of the attaching portions 12a and 12a to the frame portion FC and FR can be performed at a position away from the lower position of the steering column 3 to the left and right of the vehicle. That is, by setting the arrangement positions of the mounting portions 12a and 12a to a part where the work space is easily secured, for example, the case 19 is directly attached to the column tube 5 which is a structural member of the vehicle at a position below the steering column 3. As compared with the case of mounting and fixing, the mounting operation of the airbag apparatus M to the vehicle is facilitated.
[0044]
Of course, since the holding member 12 holding the case 19 is attached to the frame portion FC / FR using the attachment portions 12a and 12a, the case 19 containing the airbag 26 and the inflator 21 is also stably held. The Rukoto.
[0045]
  Furthermore, in the embodiment, the vehicle front side surface (column cover side wall portion 27) of the airbag 26 that has been inflated and inflated,As an interior materialVia air bag cover 13LetSince the airbag 26 is supported by the support surface 12c of the holding member 12 and the airbag 26 that has been deployed and inflated interferes with the knee K of the driver D, the airbag 26 does not move to the front side of the vehicle. The knee K of the driver D can be protected stably.
[0046]
Therefore, in the airbag apparatus M of the embodiment, stable support of the case 19 and the deployed and inflated airbag 26 can be ensured, and attachment work of the airbag apparatus M to the vehicle can be facilitated.
[0047]
In the embodiment, since the case 19 containing the folded airbag 26 and the inflator 21 is assembled to the holding member 12 and assembled to form the airbag assembly 42, the airbag 26, the inflator 21, the case 19 and the holding member 12 can be transported and stored in an assembled state, and handling of each member such as the airbag 26 and the inflator 21 before attachment to the vehicle becomes easy.
[0048]
In the airbag apparatus M, the holding member 12 is attached and fixed to the frame portion FC / FR of the vehicle. However, the attached portion of the vehicle to which the holding member is attached and fixed is not limited thereto. If the holding member can be stably supported, the instrument panel 43 is composed of an upper panel 43a and a lower panel 43b, as shown in FIGS. 12 and 13, without being directly connected and fixed to a structural member such as a vehicle frame. As a configuration, the holding member 45 may be attached and fixed to the lower panel 43b as the attached portion. Specifically, a plurality of bolts (eight in the illustrated example) 44 are embedded in predetermined positions of the lower panel 43b so as to protrude toward the rear side of the vehicle, and mounting portions 45a and 45a formed at both left and right ends of the holding member 45 are provided. The bolt 44 is fixed and attached and fixed to the lower panel 43b. Similar to the holding member 12 in the airbag apparatus M described above, the holding member 45 has a communication hole 45b that communicates with the opening 19e of the case 19, and a front of the airbag 26 that is disposed at the periphery of the communication hole 45b and that is deployed and inflated. And a support surface 45c capable of supporting the side surface. Further, as shown in FIG. 13, the support surface 45 c has a width dimension in the left-right direction larger than that of the deployed and inflated airbag 26 so as to support the front surface of the airbag 26. The door portion 15 is formed integrally with the lower panel 43b with an inverted U-shaped portion 14 to be broken around and a hinge portion 16 at the lower edge. Further, as shown in FIG. 13, the attachment portions 45 a and 45 a of the holding member 45 are formed at positions away from the lower position of the steering column 3 where the case 19 is disposed in the left-right direction. Therefore, even when the holding member 45 is attached to the lower panel 43b as described above, the attaching work of the attaching portions 45a and 45a to the lower panel 43b is performed at a position left and right away from the lower position of the steering column 3. Therefore, the mounting work is easy.
[0049]
Further, as shown in FIGS. 14 and 15, an instrument panel reinforcement 48 as a structural member of the vehicle may be used as a mounted portion of the vehicle to which the holding member 50 is attached. The instrument panel reinforcement 48 has a pipe shape and is disposed below the steering column 3 so as to be substantially orthogonal to the steering column 3. A plurality of plate-like (two in the illustrated example) attachment portions 50a and 50a projecting toward the vehicle rear side are formed on the holding member 50, and the vehicle front side end portion of each attachment portion 50a is used as an instrument panel reinforcement 48. The holding member 50 is fixedly attached to the instrument panel reinforcement 48 by fixing the bolt 51 to the fixing plate portion 49 to be fixed. As shown in FIG. 14, the holding member 50 is formed integrally with the case 19 by die casting. Moreover, the holding member 50 is provided with the support surface 50c arrange | positioned at the periphery of the opening 50b similarly to the above-mentioned holding members 12 * 45. And the support surface 50c has the width dimension of the left-right direction larger than the airbag 26 which expand | deployed and expanded like the support surface 45c in the above-mentioned holding member 45, as shown in FIG. Further, as shown in FIG. 15, the attachment portions 50 a and 50 a of the holding member 50 are formed at positions separated in the left-right direction from the lower position of the steering column 3 where the case 19 is disposed. Therefore, even when the holding member 50 is attached to the instrument panel reinforcement 48 as described above, the attachment work of the attachment parts 50a and 50a to the instrument panel reinforcement 48 is separated from the lower position of the steering column 3 to the left and right. The mounting work is easy.
[0050]
In this configuration, the airbag 26 and the inflator 21 are accommodated in the case 19 integrally formed with the holding member 50, and the airbag cover 13 is attached and fixed to the holding member 50 to form an assembly. The airbag assembly is attached to the vehicle using the attachment portions 50a and 50a.
[0051]
  Moreover, in the said embodiment, in order to protect the driver | operator's D knee, although the air bag apparatus M arrange | positioned at the driver | operator's D vehicle front side was taken as an example and demonstrated, as shown in FIG. Crew seated inDA passenger seated in the passenger seat to protect his kneesDThe airbag apparatus M may be arranged at a position on the vehicle front side. In the illustrated example, the attachment portions 12a and 12a formed on the left and right ends of the holding member 12 holding the case are:In front of Crew DBolts 41 are fixed to a frame portion FL / FC as a mounted portion of the vehicle disposed on the left and right, respectively, at a plurality of locations, and are connected and fixed. The frame part FL is a front body pillar in the vehicle body, and the frame part FC is a center brace in the vehicle body.
[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 an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic longitudinal sectional view of the knee protection airbag device according to the embodiment of the present invention in the vehicle front-rear direction.
3 is a cross-sectional view taken along the line III-III in FIG.
FIG. 4 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.
FIG. 5 is a bottom view when the airbag used in the embodiment is deployed and inflated alone.
6 is a schematic cross-sectional view taken along a VI-VI part in FIG.
FIG. 7 is a schematic view showing folding of the airbag according to the embodiment.
FIG. 8 is a schematic longitudinal 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 cross-sectional view illustrating a state along the vehicle front-rear direction when the airbag according to the embodiment is deployed and inflated.
FIG. 10 is a schematic front view seen from the rear side of the vehicle, explaining deployment and inflation of the airbag of the embodiment.
FIG. 11 is a schematic longitudinal sectional view of a state along the vehicle front-rear direction showing a state in which the airbag of the embodiment has been deployed and inflated.
FIG. 12 is a schematic longitudinal sectional view in the vehicle front-rear direction of a knee protecting airbag device according to another embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a schematic front view showing the use state of the knee protecting airbag device of the embodiment viewed from the vehicle rear side.
FIG. 14 is a schematic longitudinal sectional view in the vehicle front-rear direction of a knee protecting airbag device according to still another embodiment of the present invention.
FIG. 15 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.
FIG. 16 is a schematic front view of the knee protection airbag device according to the embodiment of the present invention as viewed from the vehicle rear side showing a state where the knee protection airbag device is disposed on the vehicle front side of the passenger seat.
[Explanation of symbols]
3 Steering column
8 Column cover
8a Bottom surface
10 Inner panel
12 Holding member
12a Mounting part
12b communication hole
12c Support surface
13 Airbag cover
17 Projection opening
19 cases
19b Flange
21 Inflator
26 Airbag
43 Inner panel
43a Upper panel
43b Lower panel
45 Holding member
45a Mounting part
45b communication hole
45c Support surface
48 Instrument panel reinforcement
49 Mounting plate
50 Holding member
50a Mounting part
50b communication hole
50c Support surface
FC / FL / FR Frame
M Air bag device for knee protection

Claims

A folded airbag, an inflator that supplies inflation gas to the airbag, and a case that accommodates the airbag and the inflator and is disposed on the front side of the vehicle of the driver or passenger Being
The airbag into which inflation gas has flowed in is deployed and inflated while protruding from the opening of the case to the vehicle rear side, and is a knee protection airbag device capable of protecting the driver's or passenger's knee,
It covered the surface of the interior side while being disposed by the interior material having a door portion opened by being pushed by the airbag to cover the opening during deployment and inflation of the case, are arranged to hold the casing A holding member made of a metal material ,
The holding member is
A communication hole capable of projecting the airbag that is communicated with the opening of the case and is inflated and inflated;
A support surface that is disposed at the periphery of the communication hole and can support a front surface of the airbag that is deployed and inflated with the interior material interposed therebetween ;
Rigidity of the vehicle disposed on the left and right ends away from the case in the left-right direction and used when the knee protection airbag device is mounted on the vehicle, respectively, on the left and right in front of the driver or occupant An attachment part that is attached and fixed to a frame part as a structural member having
Configured with
The airbag is
At the time of deployment and expansion, it projects from the communication hole to the vehicle rear side, and further expands and expands so as to project upward,
A lower expansion part as an upstream part of the expansion gas, and an upper expansion part as a downstream part of the expansion gas extending upward from the lower expansion part,
When the airbag is completely inflated , the lower inflating portion is disposed on the periphery of the communication hole so as to cover the lower side of the supporting surface with the interior material interposed therebetween, and the upper inflating portion has the supporting surface. An air bag device for protecting a knee, characterized in that it is arranged so as to cover the upper side of the knee.

The knee protection airbag device according to claim 1, wherein the folded case and the case storing the inflator are assembled to the holding member in advance.