专利名称：膝部保护用气囊装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种具备气囊的膝部保护用气囊装置，所述气囊形成这样的结构，即被折叠收容在就座的乘客的膝部的前方侧的下方，同时，通过使膨胀用气体流入，而向车辆的后侧展开膨胀，以能够保护乘客的膝部。
背景技术：
以往，作为膝部保护用气囊装置，有如特开2003-205816专利公报所示的结构。现有的膝部保护用气囊装置膝部保护用气囊装置配设在作为驾驶座的前方的转向柱的下方，在完成膨胀的气囊上，将沿着左右方向的系带配置在气囊内。该系带的配置是为了加大乘客的膝部产生干涉的部位的厚度尺寸，同时减小接近转向柱的部位的厚度尺寸。
在上述结构的膝部保护用气囊装置中，当展开膨胀的气囊与乘客的膝部产生干涉时，不仅乘客的膝部，有时连胫部也与气囊产生干涉。而且，在乘客接近车身侧部件的状态下，当气囊展开膨胀时，由于胫部与车身侧部件之间的间隙很小，所以，通过使膨胀用气体流入而展开膨胀的气囊有可能会不必要地挤压乘客的胫部。
发明内容
本发明的目的是提供可以限制不必要地挤压胫部，稳定且保护乘客膝部的膝部保护用气囊装置。
本发明的目的可以通过下述结构的膝部保护用气囊装置实现。
膝部保护用气囊装置的构造中具备下述结构的气囊，气囊形成这样的结构，即被折叠收容在就座的乘客的膝部的前方侧的下方，同时，通过使膨胀用气体流入，而向车辆的后侧展开膨胀，以能够保护乘客的膝部，该气囊具备膝部保护膨胀部，其配置在膨胀完成时的上部侧，可以保护乘客的双膝部；以及胫部对应部，其处于膨胀完成时的膝部保护膨胀部的下部侧，以与乘客的双足的胫部对应的方式，配设在大致沿上下方向延伸的区域中，同时，设有气体通道，其位于左右两缘侧，使流入气囊下部的膨胀用气体能够流出到膝部保护膨胀部侧，从而在气囊膨胀初期限制胫部对应部较厚地膨胀。
本发明的膝部保护用气囊装置，在气囊膨胀初期，限制了以和乘客的双足的胫部对应的方式，配设在大致沿上下方向延伸的区域中的胫部对应部较厚地膨胀。因此，在乘客与车身侧部件接近的状态下，即使气囊展开膨胀，也可限制乘客的胫部被气囊不必要地挤压。而且，在气囊上配设有可以使流入下部的膨胀用气体流向膝部保护膨胀部侧的气体通道。因此，可以迅速地使膝部保护膨胀部展开膨胀，即使乘客接近车身侧部件，利用完成膨胀的膝部保护膨胀部，也能稳定且保护乘客的膝部。
因此，本发明的膝部保护用气囊装置可以限制不必要地挤压胫部，稳定且保护乘客的膝部。
在上述结构的膝部保护用气囊装置中，优选这样的结构，即将胫部对应部完成膨胀时的厚度尺寸设定成比膝部保护膨胀部完成膨胀时的厚度尺寸小。
在上述结构的膝部保护用气囊装置中，由于胫部对应部完成膨胀时的厚度尺寸被设定成比膝部保护膨胀部完成膨胀时的厚度尺寸小，因此，当气囊的膨胀完成时，即使胫部对应部与乘客的胫部产生干涉，胫部对应部也不会不必要地挤压乘客的胫部。
另外，在上述结构的膝部保护用气囊装置中，优选这样的结构，即不使膨胀用气体流入胫部对应部。
膝部保护用气囊装置如果形成上述结构，则胫部对应部不使膨胀用气体流入，从而在气囊展开膨胀时，可以进一步控制与乘客的胫部产生干涉。而且在上述结构的膝部保护用气囊装置中，在气囊的膨胀区域内配设不使膨胀用气体流入的非膨胀部位。因此，可以减小气囊的容积，能够使气囊迅速地展开膨胀。
另外，在上述结构的膝部保护用气囊装置中，优选这样的结构，即使辅助膨胀部与膝部保护膨胀部邻接地进行配置，所述辅助膨胀部，在气囊的膨胀初期状态下，以不使膨胀用气体流入的状态展开，并且在气囊的内压上升时，通过使来自膝部保护膨胀部的膨胀用气体流入而可以进行膨胀。
膝部保护用气囊装置如果形成上述结构，则当乘客的膝部与时膨胀完成的气囊的膝部保护膨胀部产生干涉，气囊的内压升高时，可以使膝部保护膨胀部内的膨胀用气体流入辅助膨胀部内。从而，可以限制膨胀的膝部保护膨胀部不必要地挤压乘客的膝部，通过膝部保护膨胀部，可以进一步稳定且保护乘客的膝部。
在上述结构的膝部保护用气囊装置中，优选气体通道由配置在气囊内、具有柔性的内管构成。
膝部保护用气囊装置如果形成上述结构，则流入气囊的下部的膨胀用气体，在到达保护部之前，不会直接碰到构成气囊的底布，从而可以保护构成气囊的底布。而且，上述结构的膝部保护用气囊装置，在气囊的膨胀初期，首先，膨胀用气体流入内管内，使内管膨胀。然后，气囊随着内管的膨胀，消除折叠而展开。也就是说，气囊是在几乎不使膨胀用气体流入内管的周围的状态下，随着内管的膨胀而展开的，因此可以迅速地使气囊展开。
另外，在上述结构的膝部保护用气囊装置中，如果以覆盖向气囊提供膨胀用气体的充气机的周围的方式配设内管，则内管可以起到与通常配设在气囊的充气机配置位置附近的加固布一样的作用，从而在气囊上也可不用另行配置加固布。
再有，在上述结构的膝部保护用气囊装置中，优选这样的结构，即胫部对应部与左右两胫部对应，左右分离地配置，并且，
在胫部对应部之间，配设中央侧气体通道，所述中央侧气体通道可以使流入气囊下部的膨胀用气体流出到膝部保护膨胀部侧。
如果形成上述结构的膝部保护用气囊装置，则流入气囊内的膨胀用气体，通过设置在胫部对应部之间的中央侧气体通道，流入膝部保护膨胀部内，因此与胫部对应部左右不分离的形状的气囊相比较，可以迅速地使膨胀用气体流入膝部保护膨胀部内，使气囊更加迅速地展开。
另外，在采用设有中央侧气体通道的气囊的情况下，优选将膝部保护用气囊装置配设在就座于驾驶座的乘客的前方侧，转向柱的下方。
图1是表示本发明的一个实施方式的膝部保护用气囊装置的使用状态的车辆前后方向的概略纵向剖视图。
图2是膝部保护用气囊装置的车辆前后方向的概略放大纵向剖视图。
图3是图2的III-III部位的概略剖视图。
图4是从车辆后侧看的表示膝部保护用气囊装置的使用状态的概略正视图。
图5是实施方式中使用的气囊的正视图。
图6是图5的VI-VI部位的概略的放大剖视图。
图7是表示实施方式的气囊折叠的概略图。
图8是表示在实施方式的膝部保护用气囊装置中气囊的膨胀完成状态的概略剖视图。
图9是本发明的另一实施方式的气囊的正视图。
图10是图9的X-X部位的概略放大剖面，是表示辅助膨胀部膨胀后的状态的图。
图11是本发明的其他的实施方式的气囊的正视图。
图12是图11的XII-XII部位的概略放大剖视图。
图13是本发明的其他的实施方式的气囊的正视图。
图14是图13的XIV-XIV部位的概略放大剖视图。
图15是本发明的其他的实施方式的气囊的正视图。
图16是图15的XVI-XVI部位的概略放大剖视图。
图17是图15的XVII-XVII部位的概略放大剖视图。
图18是本发明的其他的实施方式的气囊的正视图。
图19是图18的XIX-XIX部位的概略放大剖视图。
图20是图18的XX-XX部位的概略放大剖视图。
图21是本发明的其他的实施方式的气囊的正视图。
图22是图21的XXII-XXII部位的概略放大剖视图。
图23是图21的XXIII-XXIII部位的概略放大剖视图。
图24是本发明的其他的实施方式的气囊的正视图。
图25是图24的XXV-XXV部位的概略放大剖视图。
图26是图24的XXVI-XXVI部位的概略放大剖视图。
图27是图24的XXVII-XXVII部位的概略放大剖视图。
图28是图24的气囊中的气囊主体和内管的展开图。
图29是本发明的其他的实施方式的气囊的正视图。
具体实施例方式
以下，根据附图，对本发明的一个实施方式进行说明。
如图1、4所示，将可以实现本发明目的的膝部保护用气囊装置S设置在驾驶员MD的车辆前侧即转向柱9的下方，以保护作为乘客的驾驶员MD的膝部K(KL、KR)。
本说明书的上下、左右及前后对应将膝部保护用气囊装置S装载到车辆上时的车辆的上下、左右和前后。
如图1所示，转向柱9具备转向柱主体10以及转向柱罩13，转向柱主体10与方向盘8连接。转向柱罩13是为了罩住方向盘8下方的转向柱主体10而配设的。转向柱主体10具备主轴11和罩住主轴11周围的转向柱套管12。
转向柱罩13沿着转向柱主体10的轴向设置，以罩住转向柱主体10。转向柱罩13由大致四棱筒状的合成树脂制成。将转向柱罩13的从仪表板14突出的部位的后面13a作成大致长方形的板状，在车辆的前后方向形成后翘的曲面状。
膝部保护用气囊装置S具备被折叠的气囊44、向气囊44提供膨胀用气体的充气机37、使车辆后侧开口的外壳17、以及覆盖外壳17的开口的车辆后侧的气囊盖26。外壳17收容被折叠的气囊44和充气机37。
如图2～图4所示，外壳17由板金制成，设置在转向柱9的下部侧。外壳17由箱形的主体部18、以及从主体部18的后端向外侧延伸的面板部23构成。主体部18具备大致四棱筒状的周壁部19和堵塞周壁部19的车辆前侧的底壁部21。而且主体部18在车辆后侧设有大致长方形的开口18a。在周壁部19上下方向上相互对置的壁部19a、19b的外表面侧上，分别配设多个卡合爪20。该卡合爪20用于将气囊盖26的后面将要述及的上下连接壁部29、30组装到外壳17上。该卡合爪20在实施方式中与面板部23成一体，与主体部18分体形成。各卡合爪20，其剖面成大致Z字形状。各卡合爪20可插入气囊盖26的连接壁部29、30的卡合孔部29a、30a，与卡合孔部29a、30a的周缘卡合。
在周壁部19的侧面的壁部19c上，形成插通孔19d(参照图3)。该插通孔19d 使充气机37的后面将要述及的主体38穿过。另外，在底壁部21上，形成两个插通孔21a，用于使充气机37的螺栓39c穿过。
面板部23与主体部18分体形成。面板部23以包围外壳17的开口18a的周围的方式形成。如图4所示，在面板部23上配置连接部24。连接部24用以将外壳17连接固定在车身1侧。在实施方式中，连接部24形成于主体部18的上方的2个地方和左下角附近以及右侧的上下端附近的五个地方。如图4所示，配设托架4、5、6、7。使配设于上部侧的连接部24A、24B连接的托架4、5与车身1侧的仪表板加强件2连接。使配设于下部侧的连接部24C、24D连接的托架6、7与车身1侧的未图示的中央支柱或前车身支柱等连接。另外，如图2所示，在面板23上形成使气囊盖26的上侧壁部29穿过的插通孔23a。
气囊盖26采用烯烃类热可塑性弹性体形成。气囊盖26形成的结构可以覆盖外壳17的车辆后侧，组装到外壳17上。将气囊盖26配置于由上面板14a和下面板14b构成的内面板14中的下面板14b侧。气囊盖26具备门配设部28和配置于门配设部28周围的被覆部27。门配设部28设置在外壳17的开口18a附近。被覆部27是用以覆盖面板部23的车辆后侧的部位。门配设部28具备门部35以及配置于门部35周缘附近部位的上下左右侧壁部29、30、31、32。
门部35比外壳17的开口18a稍大，形成将开口18a覆盖的大致长方形板状。在实施方式中，门部35由在上下方向上打开的两个门部构成。并且，门部35在上端及下端配设作为打开时的旋转中心的铰接部34。另外，门部35在其周围从车辆后侧看呈大致H字状的部位，配设厚度较薄的断开预定部33。
上侧壁部29、下侧壁部30、左侧壁部31以及右侧壁部32分别与外壳主体部18的周壁部19的外周侧邻接，其配置成向车辆前侧突出。在实施方式中，将配设于周壁部19的上壁部19a附近的上侧壁部29和配设于下壁部19b附近的下侧壁部30作为使气囊盖26与外壳17连接的连接壁部。在上侧·下侧壁部29、30上，分别形成多个卡合孔部29a、30a，用于使卡合爪20卡合。
充气机37的结构，如图2、3所示，形成轴向沿着车辆的左右方向配设的圆筒形。充气机37具备大致圆柱状的主体38和扩散器39。在主体38的一端侧，配设有多个气体喷出口38a。而且，在主体38的另一端，连接有将动作信号输入用导线42接线的连接器41。扩散器39具备可以覆盖主体38的大致圆筒状的板金制保持筒部39a和从保持筒部39a突出的多个(实施方式中为2个)螺栓39c。被装配在车辆上的状态下，在保持筒部39a的车辆后侧的面上，开设有多个气体流出口39b。各气体流出口39b用于使从主体38的气体喷出口38a喷出的膨胀用气体流出。
并且，在该充气机37中，装载于车辆上的气囊动作电路在检测到车辆正面冲撞时，与装载于方向盘8中的未图示的气囊装置一起，经导线42，被输入动作信号。
气囊44形成可以使膨胀用气体流入并膨胀的大致袋子形状。在实施方式中，气囊44采用有柔性的聚酯或聚酰胺丝等构成的一块布材通过缝合而形成。如图1、4、5所示，气囊44展开膨胀完成时的形状呈大致长方形板状。气囊44分别设有大致扇形的驾驶员MD侧的乘客侧壁部52和转向柱罩13侧的车身侧壁部53。并且，气囊44由安装部46、膝部保护膨胀部48、二个气体通道47、47以及胫部对应部50构成，安装部46位于下端侧，膝部保护膨胀部48沿着左右方向配设在上端侧，二个气体通道47、47连接安装部46和膝部保护膨胀部48，胫部对应部50配置在膝部保护膨胀部48的下部侧。安装部46是收容充气机37的部位。气体通道47、47配置在气囊44的左右两缘。
安装部46在气囊44展开膨胀完成时被收容在外壳主体部18内。安装部46是通过利用充气机37，被保持在外壳主体部18内的部位。膝部保护膨胀部48是当气囊44膨胀完成时，保护乘客MD的两膝KL·KR的部位。膝部保护膨胀部48配设在气囊44的上端侧，沿着左右的几乎整个区域。气体通道47、47沿着气囊44的左右两缘进行配置。气体通道47、47使从充气机37喷出的膨胀用气体G经安装部46，流入膝部保护膨胀部48侧。
如图5、6所示，胫部对应部50，在实施方式中，形成这样的结构，即通过使乘客侧壁部52和车身侧壁部53接合而不使膨胀用气体流入。胫部对应部50，在气囊44的中央附近，作为与气囊44的外形形状大致相似的形状，形成上部侧(后部侧)宽度较大的大致台形。也就是说，在实施方式的气囊44中，将安装部46设置在配设在中央的胫部对应部50的下部侧(前部侧)，将膝部保护膨胀部48设置在上部侧(后部侧)，将气体通道47、47设置在左右两侧，将膨胀部45以包围胫部对应部50周围的方式配置。将胫部对应部50配设在大致沿上下方向延伸的区域中，以与乘客MD的双足的胫部L对应。也就是说，胫部对应部50被配置在这样的位置上，即在气囊44的膨胀完成的情况下，当乘客MD的双膝K与膝部保护膨胀部48产生干涉时，乘客MD的双足的胫部L附近即胫部L及其周围附近的位置上。在实施方式中，胫部对应部50是利用缝合线55将周缘缝合而形成的，使得乘客侧壁部52和车身侧壁部53接合。另外，在实施方式中，胫部对应部50形成上部侧(后部侧)宽度较大的大致台形。并且，胫部对应部50，其上下方向(前后方向)的宽度尺寸L1被设定为在气囊44展开膨胀时不会挤压乘客MD的整个胫部L的宽度尺寸(参照图5)。
在实施方式中，气囊44是这样形成的，将由一块原材构成的气囊原材在作为气囊44下缘的部位进行折返，采用缝合线55将折返而对置的部位的周缘彼此以及胫部对应部50的周缘相互缝合。
在车身侧壁部53下部侧的安装部46的部位，形成二个插通孔46a、46a和一个插通孔46b(参照图3)。插通孔46a、46a使充气机37的各螺栓39c穿过，插通孔46b使充气机37的主体部38穿过。并且，通过使充气机37的主体部38从插通孔46b突出，用保持筒部39a和外壳主体部18的底壁部21夹持各插通孔46a的周缘，而将气囊44安装到外壳主体18上。
下面介绍实施方式的膝部保护用气囊装置S向车辆进行装载的情况。首先使螺栓39c和充气机主体38的端部从各插通孔46a、46b突出，而将充气机37收容在气囊44内。然后，折叠气囊44。具体地讲，如图7A所示，从将乘客侧壁部51和车身侧壁部52重叠并展平的状态开始，将左右两缘44a、44b折到乘客侧壁部52侧。接着，如图7的B、C所示，沿着左右方向折痕进行滚折，将气囊44的上缘44c侧在车身侧壁部53侧卷绕。然后，如图7D所示，将滚折部位57的左右两缘57a、57b在乘客侧壁部52侧折叠，以形成可以收容在外壳主体部18内的宽度尺寸，从而完成气囊44的折叠。然后，利用防止折叠散开用的能够断开的未图示的包封材料，将气囊包裹住。此时，从插通孔46a、46b突出的充气机37的安装螺栓39c和主体38的端部从包封材料突出。
接着，使充气机37的各安装螺栓39c从插通孔21a突出。同时，使充气机主体38的端部从插通孔19d突出。然后，用螺母40将从插通孔21a突出的各螺栓39c拧紧，将充气机37和被折叠的气囊44一同收容到外壳主体部18内。
然后，将气囊盖26组装到外壳17上，具体地讲，使上侧壁部29穿过面板部23的插通孔23a，使气囊盖26向外壳17侧移动。然后，将各卡合爪20插入上侧壁部29和下侧壁部30的各卡合孔部29a、30a，卡住各卡合孔部29a、30a周缘，就可以将气囊盖26组装到外壳17上。
然后，利用托架4、5、6、7将外壳17的各连接部24安装固定到车身1侧。同时，将连接导线42的连接器41与充气机主体38连接。然后，安装内面板14或下盖15(参照图1、2)，就可将气囊装置S装载到车辆上。
将气囊装置S装载到车辆后，如果通过导线42将动作信号输入到充气机主体38，膨胀用气体就从充气机37的气体喷出口38a喷出。接着，膨胀用气体经扩散器39的气体流出口39b，流入气囊44内。然后，气囊44进行膨胀，使未图示的包封材料断开，挤压气囊盖26的门部35，使断开预定部33断开。门部35以铰接部34为旋转中心，上下打开。如图1、4的双点划线所示，气囊44从打开的门部35展开膨胀。
本实施方式的膝部保护用气囊装置S，在气囊44的膨胀初期，以与乘客MD的双足的胫部L对应的方式配设在大致沿上下方向延伸的区域中的胫部对应部50较厚地膨胀受到限制。因此，在乘客MD与作为车身侧部件的转向柱罩13接近的状态下，即使气囊44展开膨胀，也可限制乘客MD的胫部L被气囊44不必要地挤压。而且，如图5所示，在气囊44上，配设有可以使流入下部(安装部46)的膨胀用气体G流向膝部保护膨胀部48侧的气体通道47、47。因此，在不影响胫部对应部50的情况下，能够迅速地使配置在上部侧的膝部保护膨胀部48展开膨胀。结果，即使乘客MD与作为车身侧部件的转向柱罩13接近，也能利用完成膨胀的膝部保护膨胀部48，稳定且保护乘客MD的膝部。
因此，实施方式的膝部保护用气囊装置S可以限制展开膨胀的气囊不必要地挤压胫部L，从而稳定且保护乘客的膝部。
在实施方式的气囊装置S中，胫部对应部50完成膨胀时的厚度尺寸t1被设定成比膝部保护膨胀部48的厚度尺寸t2小(参照图6)。因此，当气囊44的膨胀完成时，如图8所示，当乘客MD的双膝K与完成膨胀的气囊44的膝部保护膨胀部48产生干涉时，即使胫部对应部50与乘客MD的胫部L产生干涉，也不会不必要地挤压乘客MD的胫部L。尤其，在实施方式的气囊44中，胫部对应部50形成不使膨胀用气体G流入的结构。因此，可以进一步限制在气囊44展开膨胀时与乘客MD的胫部L产生干涉。结果，完成膨胀的气囊44不会挤压乘客MD的胫部L，并且，通过膝部保护膨胀部48可以稳定且保护膝部K。
在实施方式的气囊装置S中，将不使膨胀用气体流入的胫部对应部50配设在气囊44的膨胀区域内。因此，可以减小气囊44的容积，使气囊44迅速地展开膨胀。另外，在实施方式的气囊装置S中，在气囊44的膝部保护膨胀部48的下部侧配置胫部对应部50。因此，在气囊44的膨胀初期，在气囊44较薄的状态下，使其在乘客MD和作为车身侧部件的转向柱罩13之间展开。结果，即使乘客MD和转向柱罩13之间更加狭窄，在该狭窄的空隙，也可使气囊44顺利地展开。
在实施方式的气囊装置S中，配设在气囊44的胫部对应部50是利用缝合线55使乘客侧壁部52和车身侧壁部53接合的，从而形成不使膨胀用气体流入的结构。不限于此，亦可利用例如粘接剂等，使乘客侧壁部52和车身侧壁部53接合，从而形成不使膨胀用气体流入的结构。而且，胫部对应部的形状也不限定于上述气囊44的胫部对应部50的形状。例如，亦可切除构成气囊的底布的成为胫部对应部的部位。并且，在通过切除底布而形成胫部对应部的情况下，还能形成这样的结构，即仅切去乘客侧壁部和车身侧壁部中的任一方而形成开口，使开口周缘与另一方的壁部缝接。还可形成切去双方的壁部，使胫部对应部开口的结构。从气囊展开膨胀时控制膝部保护膨胀部的展开方向的观点出发，优选以使安装部和膝部保护膨胀部连接的方式配置胫部对应部。优选以如下方式构成胫部对应部，即在切去构成车身侧壁部和乘客侧壁部的底布的双方而形成开口的情况下，另外配置将安装部左右方向的中央附近以及膝部保护膨胀部的左右方向的中央附近连接起来的连接布。
作为气囊61，也可使用如图9、10所示的结构。气囊61除了胫部对应部63和辅助膨胀部64之外，与前述气囊44结构相同，并标记相同的附图标号，其说明省略。而且，在气囊61中，胫部对应部63也形成这样的结构，即利用缝合线55使乘客侧壁部52和车身侧壁部53的周缘部位接合，不使膨胀用气体流入。胫部对应部63将上下方向(前后方向)的宽度尺寸L2设定为当气囊61展开膨胀时不会挤压乘客MD的整个胫部L的宽度尺寸(参照图9)。
在实施方式的气囊61中，如图9所示，将辅助膨胀部64配设在胫部对应部63和膝部保护膨胀部48之间。该辅助膨胀部64与膝部保护膨胀部48邻接地进行配置，在气囊61的膨胀初期状态下，以不使膨胀用气体流入的状态，展开。并且，辅助膨胀部64在气囊61的内压上升时，通过使来自膝部保护膨胀部48的膨胀用气体流入而可以进行膨胀。实施方式中，该辅助膨胀部64，在胫部对应部63的后端(上端)侧的左右两端侧部位的二个地方，形成大致三角形状。辅助膨胀部64是以如下方式构成的，即利用缝合线55A缝接膝部保护膨胀部48侧的周缘，使得乘客侧壁部52和车体侧壁部53结合。该辅助膨胀部64形成这样的结构，即当气囊61的内压超过规定时，缝合线55A断开，使来自膝部保护膨胀部48的膨胀用气体可以流入。当然，辅助膨胀部64也可不采用缝合线55A，而采用粘接剂，以当内压超过规定时可以解除接合的方式，将乘客侧壁部52和车身侧壁部53接合。
在采用上述结构的气囊61的气囊装置中，当乘客的膝部和完成膨胀的气囊61的膝部保护膨胀部48产生干涉，气囊61的内压升高时，可以使膝部保护膨胀部48内的膨胀用气体流入辅助膨胀部64、64内。从而，可以限制膨胀的膝部保护膨胀部48不必要地挤压乘客的膝部。结果，通过膝部保护膨胀部48，可以进一步稳定且保护乘客的膝部。
作为气囊68，也可使用如图11、12所示的结构。气囊68除了胫部对应部69和中央侧气体通道70之外，与前述气囊44结构相同，并标记相同的附图标号，其说明省略。在气囊68中，如图11所示，在膨胀部45的区域内，将胫部对应部69配置在与左右两胫部对应，左右分离的二个地方。各胫部对应部69形成使斜边配置在内部侧的大致直角三角形，以使该斜边间的部位向上部侧(后部侧)扩开的方式，左右对称地配置。胫部对应部69与前述气囊44、61的胫部对应部50、63一样，形成这样的结构，即利用缝合线55，使乘客侧壁部52和车身侧壁部53周缘的部位接合，不使膨胀用气体流入。而且，胫部对应部69将上下方向(前后方向)的宽度尺寸L3设定为当气囊68展开膨胀时不会挤压乘客MD的整个胫部L的宽度尺寸(参照图11)。
胫部对应部69、69之间的部位，形成中央侧气体通道70，其使流入气囊68下部(安装部46)的膨胀用气体可以流到膝部保护膨胀部48侧。该中央侧气体通道70以连接安装部46和膝部保护膨胀部48的方式被配设在左右方向的中央附近。
采用上述结构的气囊68的气囊装置中，流入气囊68内的膨胀用气体，经由配设在胫部对应部69、69之间中央侧气体通道70，流入膝部保护膨胀部48内。因此，与膝部对应部没有左右分离的前述气囊44、61相比，可以迅速地使膨胀用气体流入膝部保护膨胀部48内，从而可以使气囊68更加迅速地展开。另外，上述结构的气囊68在膨胀时，中央侧气体通道70也可使膨胀用气体流入，进行膨胀，从而与前述气囊44、61相比，可以使气囊68更厚地膨胀。
该气囊68中，与胫部对应部69的左右方向邻接配设地中央侧气体通道70也可使膨胀用气体流入，从而可使气囊68更厚地膨胀。但是，在将该气囊68用于驾驶座用的膝部保护用气囊装置的情况下，中央侧气体通道70在气囊68展开膨胀时展开，以覆盖转向柱罩13左右方向的中央附近的车辆后侧。而且，在驾驶座上，由于转向柱罩13以向车辆后侧突出的方式被配设在左右方向的中央附近，所以乘客MD的双足不能在左右方向较大地移动。因此，当气囊68完成膨胀时，完成膨胀的中央侧气体通道70不可能与驾驶员MD的胫部L产生干涉，因此，气囊68可以适用于驾驶座用膝部保护用气囊装置。
另外，作为气囊68A也可采用膝部对应部69A作成大致圆形的(参照图13、14)。该膝部对应部69A，不只是其周缘，内部也可形成利用缝合线55使乘客侧底布52和车身侧底布53接合的结构。而且，膝部对应部69A也将其上下方向(前后方向)的宽度尺寸L4设定为当气囊68展开膨胀时，不会挤压乘客MD的整体胫部L的宽度尺寸(参照图13)。
另外，在使中央侧气体通道配设在气囊内的结构的情况下，也可如图15～17所示的气囊72那样，在气囊72的膨胀区域内，在沿着左右方向的三个地方配设分隔部73，该分隔部73形成这样的结构，即利用缝合线55使乘客侧底布52和车身侧底布53接合，使膨胀用气体不会流入。此种情况下，毗邻的分隔部73、73之间的部位，成为中央侧气体通道75。也就是说，在气囊72中，配设二个中央侧气体通道75。气囊72除了分隔部73和中央侧气体通道75以外，与前述气囊44结构相同，使用相同的标号，省略说明。
如图15所示，各分隔部73分别形成为沿着上下方向(前后方向)的带状。而且，在实施方式中，配设在左右两侧的分隔部73A、73A和其周围的部位73a作为胫部对应部74。该胫部对应部74将其上下方向(前后方向)的宽度尺寸L5设定为这样的宽度尺寸，即当气囊72展开膨胀时，不会挤压乘客MD的整个胫部L(参照图15)。不仅如此，胫部对应部74，其膨胀完成时的厚度尺寸t3，被设定为小于膝部保护膨胀部48的厚度尺寸t2(参照图16、17)。而且，毗邻的胫部对应部74、74之间的部位形成可以使流入气囊72的下部(安装部46)的膨胀用气体流到膝部保护膨胀部48侧的中央侧气体通道75、75。
在气囊72中形成这样的结构，即配设三处分隔部73，并且在毗邻的分隔部73、73之间的二个地方设置中央侧气体通道75。但是，分隔部73及中央侧气体通道75的配设数量不限于此。例如也可使分隔部73配设二个或四个以上。
作为气囊78也可形成如图18～20所示的结构。气囊78的结构是在膨胀区域内配设分隔部79，该分隔部79的结构是利用缝合线55使乘客侧底布52和车身侧底布53接合。除了分隔部79之外，与前述气囊44的结构相同，使用相同的标号，省略说明。
分隔部79形成大致U字形。分隔部79具备横棒部79a和纵棒部79b、79b。横棒部79a在前后方向(上下方向)的大致中央部位，沿着左右方向配设。纵棒部79b、79b从横棒部79a的左右两端向后方侧(上方侧)延伸配置。在实施方式的情况下，气囊78的左右两缘78a、78b和纵棒部79b、79b之间的部位，分别构成气体通道47、47。在气囊78中，分隔部中的纵棒部79b和其周围的部位79c形成胫部对应部80。胫部对应部80，其上下方向(前后方向)的宽度尺寸L6设定为这样的宽度尺寸，即当气囊78展开膨胀时，不会挤压乘客MD的整个胫部L(参照图18)。不仅如此，胫部对应部80，其膨胀完成时的厚度尺寸t4，被设定为小于膝部保护膨胀部48的厚度尺寸t2(参照图19、20)。
作为气囊83也可形成如图21～23所示的结构。气囊83除了对应左右两胫部、沿着左右方向配设二处的分隔部84、84以及在该分隔部84、84之间配设的中央侧气体通道86之外，与前述气囊44的结构相同，使用相同的标号，省略说明。
分隔部84与前述气囊78的分隔部79一样，形成利用缝合线55使乘客侧壁部52和车身侧壁部53接合的结构。分隔部84形成大致U字形状。在气囊83中，分隔部84中分别作为气囊83的左右两缘侧的部位84a和其周围的部位84b，形成胫部对应部85。该胫部对应部85，其上下方向(前后方向)的宽度尺寸L7被设定为这样的宽度尺寸，即当气囊83展开膨胀时，不会挤压乘客MD的整个胫部L(参照图21)。不仅如此，胫部对应部85，其膨胀完成时的厚度尺寸t5，被设定为小于膝部保护膨胀部48的厚度尺寸t2(参照图22、23)。另外，实施方式的气囊83中，分隔部84、84之间的部位，作为中央侧气体通道86。该中央侧气体通道86使流入气囊83的下部(安装部46)的膨胀用气体流到膝部保护膨胀部48侧。由于气囊83也配设中央侧气体通道86，所以也适用于驾驶座用膝部保护用气囊装置。
在上述结构的气囊83中，分隔部84中作为气囊83的左右两缘侧的部位84a和其周围的部位84b，形成胫部对应部85。然而，例如也可形成这样的结构，即各分隔部形成左右方向的宽度尺寸缩短的形状，将由分隔部和分隔部包围的部位作为胫部对应部。
作为气囊144也可采用如图24～28所示的结构。如图24～27所示，气囊144具备气囊主体145，其可以使膨胀用气体流入而进行膨胀，呈大致袋状；以及内管155，其作为配设在气囊主体145内的气体通道。气囊主体145采用有柔性的聚酯或聚酰胺丝等构成的一块布材作成。气囊主体145与前述气囊44一样，展开膨胀完成时的形状为大致长方形板状。气囊主体145为前述气囊44一样，具备下端侧的安装部146和配设在上端侧的膝部保护膨胀部147。安装部146是收容充气机37的部位。膝部保护膨胀部147是气囊144展开膨胀完成时，保护乘客MD的膝部K的部位。膝部保护膨胀部147配设在气囊主体145的上端侧，沿着左右方向的几乎整个区域。
气囊主体145是这样形成的。首先将一块布材构成的气囊原材在气囊主体145的下端部位进行折返。接着，用缝合线缝上后面将要述及的系带153。然后，通过缝合线将折返而对置的部位的周缘相互缝合，就可形成气囊主体145。气囊主体145由分别形成为大致扇形的驾驶座MD侧的乘客侧壁部150和转向柱罩13侧的车身侧壁部151构成。
在车身侧壁部151的下部侧的安装部146的部位，与前述气囊44相同，形成二个插通孔146a、146a和一个插通孔146b。
系带153配设在气囊145的安装部146和膝部保护膨胀部147之间的胫部对应部148的区域内。在实施方式的情况下，系带153配设在成为内管155的后面将要述及的中央纵向通道部159的左右的二个地方。该系带153在气囊144完成膨胀时限制乘客侧壁部150和车身侧壁部151的间隔距离。也就是说，系带153用于在胫部对应部148比膝部保护膨胀部147的厚度尺寸小的状态下使膨胀完成。该胫部对应部148，以和乘客MD的双足的胫部L对应的方式，配设在大致沿上下方向延伸的区域中。胫部对应部148，在气囊144完成膨胀时，当乘客MD的膝部K与膝部保护膨胀部147产生干涉时，位于乘客MD的胫部L的附近。而且，为了稳定且保护乘客MD的膝部K，最好是气囊144在膨胀完成时也不会不必要地挤压胫部L。因此，在实施方式的气囊144中，在位于胫部L附近的胫部对应部148的区域内配设系带153，用以限制膨胀完成时的厚度尺寸。各系带153分别由二块布材构成，将各布材缝合在乘客侧壁部150和车身侧壁部151上，再将彼此对应的布材的端部相互缝合而成。
作为气体通道的内管155与气囊主体145分体形成。将内管155以覆盖充气机37的周围的方式配设在气囊主体145内。而且，内管155可以使从充气机37喷出的膨胀用气体G优先地流向膝部保护膨胀部147侧。也就是说，在实施方式的情况下，在气囊144的膨胀初期，流入内管155内的膨胀用气体不会流入胫部对应部148，而流入膝部保护膨胀部147侧。在实施方式的情况下，内管155与气囊主体145一样，采用有柔性的聚酯或聚酰胺丝等构成的一块布材作成。内管155将由一块布材构成的内管原材，在作为下端的部位进行折返，通过缝合线，将对置的部位的周缘相互缝合而成。
如图5、9所示，内管155由以下部分构成横向通道部156，其配设在气囊主体145的下端侧即安装部146的部位；左右侧纵向通道部157、158，其作为气体通道；以及中央纵向通道部159，其作为中央侧气体通道。左右侧纵向通道部157、158，在气囊主体145的左右两缘侧，沿着左右两缘进行配设。中央纵向通道部159，以沿着上下方向(前后方向)的方式，配设在气囊主体145的左右方向的中央附近。横向通道部156配设在安装部146的部位，沿着左右方向的大致整个区域。左右侧纵向通道部157、158使下端(前端)157a、158a侧与横向通道部156连通，同时，使上端(后端)157b、158b开口，使充气机37喷出的膨胀用气体G不会经横向通道部156流出到周围(胫部对应部148侧)，而从上端157b、158b的开口流出到膝部保护膨胀部147侧。同样地，中央纵向通道部159也使下端(前端)159a侧与横向通道部156连通，同时，使上端(后端)159b开口，使充气机37喷出的膨胀用气体G不会经横向通道部156流出到周围(胫部对应部148侧)，而从上端159b的开口流出到膝部保护膨胀部147侧。
另外，在横向通道部156上，与在气囊主体145的安装部146上形成的插通孔146a、146a、146b对应，形成二个插通孔156a、156a，用以穿过充气机37的螺栓39c；以及插通孔156b，用以穿过充气机37的主体38。
该气囊144是这样制造出来的。预先在构成气囊主体145的气囊原材的乘客侧·车身侧壁部150、151的规定地方，使构成系带153的布材分别缝接。接着，使螺栓39c从插通孔156a突出，使主体38从插通孔156b突出，将充气机37配置在内管155内。然后，将内置了充气机37的内管155在平展的状态下放置在平展的气囊原材上。然后，使螺栓39c从插通孔146a突出，使主体38从插通孔146b突出，将气囊原材在下端附近折返，用缝合线将对置的部位的周缘相互缝合，就可制造气囊144。而且，气囊144与前述气囊44一样，可以装载于车辆上。
采用上述结构的气囊144的情况下，在气囊144的膨胀初期，流入气囊主体145的下部(安装部146)的膨胀用气体G不会流入胫部对应部148侧，而经作为气体通道的内管155，流入膝部保护膨胀部147侧。也就是说，在气囊144的膨胀初期，可以控制胫部对应部148过厚膨胀。因此，在乘客MD接近作为车身侧部件的转向柱罩13的状态下，即使气囊144展开膨胀，也可以限制乘客MD的胫部L被气囊144不必要地挤压。另外，在气囊144中，配设内管155，其作为可以使膨胀用气体G流到膝部保护膨胀部147侧的气体通道。因此，可以使膝部保护膨胀部147迅速地展开膨胀，即使乘客MD接近转向柱罩13，利用完成膨胀的膝部保护膨胀部147，也可稳定且保护乘客MD的膝部K。
在上述结构的气囊144中，流入气囊主体145的下部的膨胀用气体，经内管155，流入配设在气囊主体145的上部侧的膝部保护膨胀部147内。也就是说，在气囊144的膨胀初期，几乎不使膨胀用气体流入胫部对应部148内，在膨胀用气体G流入膝部保护膨胀部147内之后，流入胫部对应部148内(参照图5的双点划线)。因此，在气囊144的膨胀初期，在几乎不使胫部对应部148膨胀的较薄的状态下，可以使其在乘客MD和作为车身侧部件的转向柱罩13之间进行展开。结果，即使乘客MD的膝部K和转向柱罩13之间较狭窄，在此狭窄的间隙，也可使气囊144顺利地展开。
在上述结构的气囊144中，作为气体通道，形成使内管155配设在气囊主体145内的结构。因此，流入气囊144的下部(安装部146)的膨胀用气体在到达膝部保护膨胀部147之前，不会直接碰到构成气囊主体145的底布，从而可以保护构成气囊主体145的底布。再有，在上述结构的气囊144中，在气囊144的膨胀初期，首先使膨胀用气体流入内管155内，使得内管155膨胀。然后，气囊主体145随着内管155的膨胀，形成折叠而展开。也就是说，气囊主体145，在几乎不使膨胀用气体流入内管155的周围的状态下，随着内管155的膨胀而展开，可以迅速地使气囊144展开。不仅如此，在上述结构的气囊144中，由于内管155是以覆盖充气机37的周围的方式被配设的，因此，该内管155起到与通常配设在气囊中的充气机配置位置附近的加固布同样的作用。从而，在气囊主体145上无需另行配设加固布。
在上述结构的气囊144中，系带153配设在胫部对应部148的区域内，将膨胀完了时的胫部对应部148的厚度尺寸设定成比膝部保护膨胀部147的小。不限于此，当然也可形成这样的结构，即不在胫部对应部的区域内设置系带，而将胫部对应部在膨胀完成时的厚度尺寸设定成与膝部保护膨胀部在膨胀完成时的厚度尺寸大致相同。然而，从完成膨胀的气囊的胫部对应部不会不必要地挤压乘客的胫部的观点出发，优选将膨胀完了时的胫部对应部的厚度尺寸设定成比膝部保护膨胀部的厚度尺寸小。
另外，在上述结构的气囊144中，形成这样的结构，即除了左右两缘侧的气体通道(左右侧纵向通道部157、158)之外，将沿着前后方向的中央侧气体通道(中央纵向通道部)159配设在左右方向的中央附近。因此，流入气囊144内的膨胀用气体经中央纵向通道部159，流入膝部保护膨胀部147内。因此，与不具备中央纵向通道部159的情况相比，可以使膨胀用气体迅速地流入膝部保护膨胀部147内，可以使气囊144进一步迅速地展开。当然，如果不考虑上述方面，如图29所示，也可采用在内部配设没有设置中央纵向通道部的内管155A的气囊144A。在气囊144A中，由于没有配设中央纵向通道部，所以在胫部对应部148的区域内，跨越沿着左右方向的大致全长而配置一处系带153。
在实施方式的气囊144中，内管155由于配设中央纵向通道部159，所以气囊44的左右方向的中央附近也较厚地膨胀。然而，气囊144中中央纵向通道部159附近的部位，在气囊144展开膨胀时，以覆盖转向柱罩13的左右方向的中央附近的车辆后侧的方式展开。并且，在驾驶座上，转向柱罩13以向车辆后侧突出的方式，配设在左右方向的中央附近。因此，乘客MD的双足在左右方向不会移动较大。从而，在气囊144膨胀完成时，完成膨胀的中央纵向通道部159附近的部位不存在与乘客MD的胫部产生干涉的可能性，所以可以适用于驾驶座用膝部保护用气囊装置。
在实施方式中，是以配设在转向柱9的下方，用以保护驾驶员MD的膝部K的膝部保护用气囊装置S为例进行说明的，然而本发明也可以应用于为了保护坐在副驾驶座的乘客的膝部，而配置于副驾驶座前方的膝部保护用气囊装置。在应用于副驾驶座用膝部保护用气囊装置的情况下，最好采用气囊44、61、78、144A。这是因为在各气囊44、61、78、144A中，没有配设中央侧气体通道。
另外，在实施方式中，是以通过缝合线55将规定形状的布材的周缘进行缝接的气囊44、61、68、68A、72、78、83、44A、144A为例进行说明的，然而，作为气囊也可采用通过袋状织法形成。
权利要求
1.一种具备以下结构的气囊的膝部保护用气囊装置，前述气囊形成这样的结构，即被折叠收容在就座的乘客的膝部的前方侧的下方，同时，通过使膨胀用气体流入，而向车辆的后侧展开膨胀，以能够保护乘客的膝部，该气囊具备膝部保护膨胀部，其配置在膨胀完成时的上部侧，可以保护乘客的双膝部；以及胫部对应部，其处于膨胀完成时的膝部保护膨胀部的下部侧，以与前述乘客的双足的胫部对应的方式，配设在大致沿上下方向延伸的区域中，同时，设有气体通道，其位于左右两缘侧，使流入前述气囊下部的膨胀用气体能够流出到膝部保护膨胀部侧，从而在气囊膨胀初期限制前述胫部对应部较厚地膨胀。
2.如权利要求1所述的膝部保护用气囊装置，前述胫部对应部完成膨胀时的厚度尺寸被设定成比前述膝部保护膨胀部完成膨胀时的厚度尺寸小。
3.如权利要求2所述的膝部保护用气囊装置，前述胫部对应部形成不使膨胀用气体流入的结构。
4.如权利要求2所述的膝部保护用气囊装置，将辅助膨胀部与膝部保护膨胀部邻接地进行配置，所述辅助膨胀部在前述气囊的膨胀初期状态下，以不使膨胀用气体流入的状态展开，并且在前述气囊的内压上升时，通过使来自前述膝部保护膨胀部的膨胀用气体流入而可以进行膨胀。
5.如权利要求1所述的膝部保护用气囊装置，前述气体通道由配置在气囊内、具有柔性的内管构成。
6.如权利要求5所述的膝部保护用气囊装置，前述内管以覆盖向前述气囊提供膨胀用气体的充气机的周围的方式配设。
7.如权利要求1所述的膝部保护用气囊装置，前述胫部对应部与左右两胫部对应，左右分离地配置，并且，在前述胫部对应部之间，配设中央侧气体通道，所述中央侧气体通道可以使流入前述气囊下部的膨胀用气体流出到前述膝部保护膨胀部侧。
8.如权利要求6所述的膝部保护用气囊装置，气囊装置配设在就座于驾驶座的乘客的前方侧，转向柱的下方。
全文摘要
本发明的膝部保护用气囊装置，具备如下结构的气囊，即被折叠收容在就座的乘客的膝部的前方侧的下方，同时，通过使膨胀用气体流入，而向车辆的后侧展开膨胀，以能够保护乘客的膝部。气囊具备膝部保护膨胀部，其配置在膨胀完成时的上部侧，可以保护乘客的双膝部；以及胫部对应部，其为膨胀完成时的膝部保护膨胀部的下部侧，以和乘客的双足的胫部对应的方式，配设在大致沿上下方向延伸的区域中。在气囊的左右两缘侧，配设气体通道，其通过在气囊膨胀初期限制胫部对应部大幅度膨胀，而使流入气囊下部的膨胀用气体能够流向膝部保护膨胀部。
文档编号B60R21/231GK1824547SQ20051000748
公开日2006年8月30日 申请日期2005年2月22日 优先权日2005年2月22日
发明者堀田直纪, 桥本正一, 永田笃, 水野喜夫 申请人:丰田合成株式会社