专利名称：膝部保护气囊装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种包括气囊的膝部保护气囊装置，该气囊可通过充进膨胀气体而展开膨胀，并且能保护就座乘员的膝部。
背景技术：
常规地，作为用于保护乘员膝部的气囊装置，已知这样一种气囊装置，其中气囊盖(包括扉部和周围被车辆内部部件围住的一般部)与壳体(其中收纳折叠的气囊和充气器，并安装固定于车身)装配，使得气囊盖可在三个方向(也就是在垂直方向、在左右方向、以及在前后方向)移动，以使其能吸收装配误差(例如，参见日本专利公开JP 2003-205814A)。
以及，还已知另外一种气囊装置，其中这样构造气囊盖，使得气囊盖的上侧部以可在垂直方向、在左右方向、以及在前后方向移动的方式锁定于壳体，以使其能吸收装配误差，同时，气囊盖的下侧部布置成其在前后方向移动受到限制，从而，能避免气囊盖在前后方向摆动(例如，参见日本专利公开JP 2004-106560A)。
在这种用于保护乘员膝部的气囊装置中，由于将气囊盖(包括扉部和周围被车辆内部部件围住的一般部)可移动方式装配于壳体(其中收纳折叠气囊和充气器、并安装且固定于车身)，当使气囊膨胀并展开时，由膨胀的气囊向车辆后侧推压气囊盖，因此，增大了气囊盖向车辆后侧的移动量，从而减弱了气囊盖扉部所承受的来自膨胀气囊的断裂应力；以及，取决于气囊盖与壳体的装配状态，在气囊盖与壳体之间可能形成间隙，因此，有可能使膨胀的气囊从此间隙中伸出，从而，引发这样的担心，即不能将气囊的断裂应力充分传递至气囊盖的扉部。
发明内容
本发明的目的是提供一种膝部保护气囊装置，其不仅能吸收气囊盖与壳体装配在一起时产生的装配误差，而且可以将由于膨胀展开的气囊所提供的气囊断裂应力传递至气囊盖的扉部。
在解决上述问题的过程中，根据本发明的第一方面，提供一种布置在就座于车辆中的乘员前方的膝部保护气囊装置，其包括壳体，其固定于车辆车身，用于在其中收纳折叠的气囊和用于向气囊供给膨胀气体的充气器，壳体包括形成在其车辆后部的开口；气囊盖，其包括扉部，盖住壳体的开口，并且在气囊展开膨胀时可打开；一般部，布置在扉部周围，以及，当膝部保护气囊装置安装在车辆中时，一般部与车辆的内部部件邻接；以及装配机构，用于将气囊盖装配至壳体，使得气囊盖在车辆前后方向可移动；以及挡块部，形成在至少气囊盖和壳体之一上，其中，在通过装配机构将气囊盖装配至壳体的状态下，挡块部限制气囊盖在车辆后向的移动。
在根据本发明的膝部保护气囊装置中，将壳体安装并固定于车辆的车身，将气囊盖装配至壳体，使气囊盖相对壳体在车辆前后方向可移动，以及，设置有挡块部，该挡块部限制气囊盖在车辆后向的移动量。当将壳体安装并固定于车辆的车身上时，可能要在相对于邻接气囊盖的车辆内部部件产生安装误差的状态下将气囊盖安装并固定，从而导致在气囊盖与车辆内部部件之间产生水平差异或间隙。然而，通过将气囊盖装配至壳体时使气囊盖相对壳体在车辆前后方向可移动，就可以吸收这种水平差异和间隙，从而改进膝部保护气囊装置的外观设计。当气囊展开并膨胀时，由于其展开及膨胀的力，气囊从车辆前侧向车辆后侧顶压气囊盖的扉部，以使在扉部预先形成的预制断裂部断裂并展开，结果气囊可以向乘员室展开并膨胀。由于将气囊盖装配成使其相对壳体在车辆前后方向可移动，所以，存在的担心是由于气囊的展开及膨胀所产生的顶压力不能充分传递至扉部。考虑到这一点，根据本发明，因为挡块部的设置，由挡块部承受气囊的顶压力，并因此将其有效传递至气囊盖，从而能快速展开扉部。
根据本发明的第二方面，在通过装配机构将气囊盖装配至壳体使得气囊盖在车辆前后方向可移动的状态下，挡块部允许气囊盖相对壳体在车辆后向按第一可移动量移动，以及第一可移动量设定为小于第二可移动量，当通过装配机构将气囊盖装配至壳体使得气囊盖相对壳体在前后方向可移动时，允许气囊盖相对壳体在车辆后向按第二可移动量移动。
在根据本发明第二方面的膝部保护气囊装置中，尽管在气囊盖被展开膨胀的气囊从车辆前侧向车辆后侧顶压的状态下，挡块部允许气囊盖按给定量(第一可移动量)在车辆后向移动，但是与通过装配机构允许气囊盖(装配成使其在车辆前后方向可移动)相对壳体在车辆后向移动达到的气囊盖移动量(第二可移动量)相比，第一可移动量设定为小于第该二可移动量。由此，在使气囊盖相对壳体移动达到由装配机构所允许的第二可移动量的后端之前，用由挡块部所允许的第一可移动量限制气囊盖的移动。这使得能更有效地传递使扉部的预制断裂部断裂并展开的气囊顶压力。此外，由于将气囊盖和壳体装配在一起，使得它们在车辆前后方向可移动，因此，当气囊展开并膨胀时，气囊盖受到顶压并在车辆后向移动。所以，存在这样一种担心，即在壳体车辆后侧上开口的开口端(气囊通过其展开并膨胀)与已在车辆后向移动的气囊盖之间，可能产生间隙，以及，担心展开并膨胀的气囊还可能展开并膨胀成使其从这种间隙伸出。但是，因为第一可移动量设定成小于第二可移动量，所以，能有效防止这种间隙的出现。
根据本发明的第三方面，气囊盖包括这样的装配机构，该装配机构用于将气囊盖装配至壳体，使得气囊盖相对壳体在车辆垂直方向以及在车辆左右方向可移动。
在根据本发明的膝部保护气囊装置中，由于这样装配气囊盖，使得除了在车辆前后方向之外，气囊盖在车辆垂直方向以及在车辆左右方向也都可移动，因此，由于安装误差(将壳体安装并固定至车辆的车身时而导致)而在气囊盖与车辆内部部件之间形成的水平差异或者间隙，不仅可以在前后方向吸收这种水平差异或间隙，而且在垂直方向和在左右方向也都可以吸收这种水平差异或间隙，这样能改进膝部保护气囊装置的外观设计。
根据本发明的第四方面，气囊盖包括装配片，在车辆前向从一般部凸出；以及接合孔，形成在装配片中，该装配片和接合孔构成装配机构；壳体包括周壁部，能收纳折叠的气囊和充气器，以盖住气囊和充气器的外周；以及立壁部，大致竖立在垂直方向，使其从壳体开口的开口端向外凸出；在立壁部中形成适配孔，可以将装配片适配到适配孔中；在周壁部中形成锁止部，可以将锁止部锁定于接合孔，以在车辆前后方向可移动；在接合孔的车辆后侧，在装配片上形成突条，该突条可以插进适配孔，并且起到挡块部作用；以及挡块部包括竖部，其后部与适配孔周缘中的立壁部车辆前侧表面接触，从而，当气囊盖相对壳体在车辆后向移动时，限制气囊盖相对壳体在车辆后向的移动。
在根据本发明的膝部保护气囊装置中，不仅可以用非常简单的结构将气囊盖以可移动方式装配至壳体，而且当气囊展开并膨胀时，可以有效限制气囊盖相对壳体在车辆后向的移动。
根据本发明的第五方面，通过装配片的一部分凸出而提供的厚度较大部形成为上述的突条。
在根据本发明的膝部保护气囊装置中，由于挡块部形成为通过装配片的一部分凸出而提供的厚度较大部，所以，能更有效地对因展开膨胀的气囊所致气囊盖在车辆后向的移动进行限制，从而可以更快速打开扉部。
根据本发明的第六方面，突条包括两个或者更多的肋部，肋部从装配片大致垂直方式凸出，并且布置成在前后方向上大致互相平行。
在根据本发明的膝部保护气囊装置中，由于设置有两个或者更多的肋部，可以提供与根据本发明第五方面类似的效果。
根据本发明的第七方面，突条包括第一倾斜部，其车辆前侧部作为相对装配片的基端部，使该第一倾斜部随着向车辆后向而与该基端部分开(使该第一倾斜部从该基端部向车辆后方倾斜)；以及竖部，在第一倾斜部的后侧，面对周壁部。
在根据本发明的膝部保护气囊装置中，突条(也就是挡块部)包括第一倾斜部，第一倾斜部的车辆前侧部作为其相对装配片的基端部，第一倾斜部随着向车辆后向而与该基端部分开。由此，当将气囊盖装配至壳体时，可以将挡块部平滑插进在壳体立壁部形成的适配孔中。此外，挡块部包括在第一倾斜部后侧面对周壁部的竖部。由此，在确实限制由于气囊展开及膨胀而导致气囊盖相对壳体后移的同时，可以使预制断裂部确实断裂，从而能展开扉部。
根据本发明的第八方面，竖部包括第二倾斜部，位于第一倾斜部后方的车辆后侧部作为基端部，使第二倾斜部从基端部向前倾斜而与装配片分开(使第二倾斜部在装配片上从基端部向前方倾斜)。
此外，在本发明的这一方面中，第二倾斜部的倾角可以大于第一倾斜部的倾角。
在根据本发明的膝部保护气囊装置中，由于竖部包括第二倾斜部，第二倾斜部从基端部向前倾斜而与装配片分开，即使在靠近装配孔的位置处，也能限制气囊盖相对壳体的后移，从而，借助于气囊的展开及膨胀力，可以以确实的方式顶压气囊盖。
根据本发明的第九方面，在第一倾斜部的倾斜部后侧上，与装配片大致垂直地形成竖部。
在根据本发明的膝部保护气囊装置中，因为竖部包括大致垂直于装配片延伸的竖部，所以，因气囊膨胀及展开而使气囊盖对壳体的顶压力不会减弱，而且可以适当方式施加顶压力。
根据本发明的第十方面，装配片由两个或者更多的装配片构成，并且，在两个或者更多的装配片的每一个上设置一个挡块部。
在根据本发明的膝部保护气囊装置中，因为装配片由两个或者多个装配片构成，并且在两个或者多个装配片的每一个上设置一个挡块部，所以，可以更有效地限制气囊盖相对壳体在车辆后向的移动。
根据本发明的第十一方面，一般部中位于气囊盖扉部的车辆上侧的一部分，包括安装部，用于将气囊盖安装到与气囊盖邻接的车辆内部部件上；以及装配片，在车辆垂直方向上，布置在安装部的下方以及扉部上端的上方。
在根据本发明的膝部保护气囊装置中，在气囊盖中位于扉部车辆上侧的一般部中，包括安装部，用于将气囊盖安装至邻接的车辆内部部件上；以及装配片，置于安装部的下部与扉部的上端之间，用于将气囊盖安装至壳体。这可以改进将气囊盖安装至车辆内部部件上的操作效率。
根据本发明的第十二方面，气囊盖包括从扉部周缘在车辆前向凸出的侧壁部；通过装配机构将气囊盖装配至壳体，使得气囊盖的侧壁部与壳体的周壁部大致互相平行，并且使两个壁部在车辆前后方向具有重叠部，在该处两个壁部彼此重叠；以及，重叠部的车辆前后方向长度设定为大于第一可移动量。
在根据本发明的膝部保护气囊装置中，气囊盖包括从扉部周缘在车辆前向凸出的侧壁部，将气囊盖装配至壳体，使得气囊盖的侧壁部与壳体的周壁部大致互相平行，并且，这两个壁部在车辆前后方向具有相互重叠的部分，使重叠部分设定为大于第一可移动量。由于此结构，即使在这样的状态下，其中由于气囊的展开及膨胀使气囊盖在车辆后向移动，并且通过挡块部限制气囊盖的移动，也就是，即使在阻止气囊盖进一步在车辆后向移动的状态下，也不会在车辆前后方向上于气囊盖的侧壁部与壳体的周壁部之间产生间隙，从而允许展开并膨胀的气囊确实展开并膨胀进入车辆乘员室。
图1是根据本发明第一至第四实施方式的膝部保护气囊装置的示意性正视图，为从车辆后侧观看的视图，图示如何使用这种膝部保护气囊装置；图2是根据本发明第一实施方式的膝部保护气囊装置的车辆前后方向示意性剖视图，为沿图1中I-I部分的剖视图，图示如何装配这种气囊装置；
图3是根据本发明第一实施方式的膝部保护气囊装置的车辆前后方向的放大示意性剖视图，为沿图1中I-I部分的剖视图，图示如何装配这种气囊装置；图4是根据本发明第一实施方式的膝部保护气囊装置中使用的气囊盖和壳体的车辆前后方向放大示意性剖视图，为沿图1中II-II部分的剖视图，图示如何将这种气囊盖和壳体装配起来；图5是根据本发明第一实施方式的膝部保护气囊装置的装配状态主要部分的放大剖视图；图6是在根据本发明第一实施方式的膝部保护气囊装置中形成的挡块部的放大侧视图；图7是根据本发明第二实施方式的膝部保护气囊装置的车辆前后方向示意性剖视图，为沿图1中I-I部分的剖视图，图示如何装配这种气囊装置；图8是根据本发明第二实施方式的膝部保护气囊装置中使用的气囊盖和壳体的车辆前后方向放大示意性剖视图，为沿图1中II-II部分的剖视图，图示如何将这种气囊盖和壳体装配起来；图9是在根据本发明第二实施方式的膝部保护气囊装置中形成的挡块部的放大侧视图；图10是根据本发明的第三实施方式的膝部保护气囊装置的车辆前后方向示意性剖视图，为沿图1中I-I部分的剖视图，图示如何装配这种气囊装置；图11是根据本发明的第四实施方式的膝部保护气囊装置的车辆前后方向示意性剖视图，为沿图1中I-I部分的剖视图，图示如何装配这种气囊装置；图12是在根据本发明第四实施方式的膝部保护气囊装置中形成的挡块部的放大侧视图。
具体实施例方式
下面，对根据本发明的膝部保护气囊装置的实施方式进行描述。
第一实施方式如图1和图2所示，根据本发明第一实施方式的膝部保护气囊装置S，布置在乘员MD车辆前方侧的转向管柱13下方，以保护乘员MD的膝部K(KL及KR)。
顺便提及，本文提及的与方向相关的术语，也就是，在本说明书中使用的“前后”、“垂直”、以及“左右”，是在膝部保护气囊装置S安装在车辆中的状态下，当定义车辆的前进方向为前方侧时，基于前方侧的这种定义，定义与方向相关的术语“前后”、“垂直”、以及“左右”。
如图2所示，转向管柱13包括主轴14，其与转向盘10前侧连接；以及柱管15，罩住主轴14的周围。在主轴14与柱管15之间布置有倾斜机构(未示出)、伸缩机构(未示出)等，倾斜机构能限制转向盘10的环面角度，伸缩机构能在柱轴14的轴向移动转向盘10及固定转向盘10。
如图1和图2所示，柱罩17由合成树脂制成，具有大致方管形状等类似的形状，并且沿转向管柱13的轴向布置，使柱罩17罩住位于转向盘10前方的转向管柱13。也就是，柱罩17在其车辆前侧布置得较低，而在其车辆后侧布置得较高，因而，随着柱罩17向其后端部延伸，柱罩17向上倾斜。以及，柱罩17中从仪表板19向后凸出部分的下表面17a，具有大致矩形形状，并且，在车辆的前后方向上形成为曲面状，该曲面随着向后方延伸而向上凸出。
如图1至图4所示，膝部保护气囊装置S包括折叠的气囊73；充气器62，用于向气囊73供给膨胀气体；壳体22，用于收纳折叠的气囊73和充气器62，并且壳体的车辆后侧形成为开口；以及气囊盖46，用于盖住壳体22的车辆后侧。以及，关于根据本发明第一实施方式的膝部保护气囊装置S，将气囊73、充气器62、以及气囊盖46装配至壳体22，从而提供成一体的组装件也就是，将这样成一体方式装配的膝部保护气囊装置S安装到车辆的车身B上，从而安装在车辆中。在第一实施方式中，以一体组装件的形式，将膝部保护气囊装置S安装在车辆中。然而，当不需要考虑将膝部保护气囊装置S装配至车辆的效率时，也可通过将膝部保护气囊装置S的各组成部分依次装配到车辆上，将膝部保护气囊装置S安装在车辆中。
如图1至图4所示，壳体22由金属板材制成，布置在转向管柱13下方，壳体22包括分开方式制造的收纳部23和膝板27。通过将膝板的固定部32(下文讨论)与收纳部23的周壁部24(下文讨论)焊接并固定在一起，使收纳部23和膝板27成为一体。在第一实施方式中，通过焊接固定使得收纳部23和膝板27的一体化。然而，只要满足固定强度，固定方式并不局限于焊接固定，而是也可以使用一般的结合方式，诸如螺栓和螺帽、铆接、以及粘合剂粘接等。
收纳部23包括大致方筒形周壁部24，周壁部24的车辆后侧形成为开口23a；以及底壁部25，用于封堵周壁部24的车辆前侧。此外，将收纳部23构造成，使得周壁部24的宽度方向大致在水平方向延伸，以及，如图3所示，使周壁部24的开口23a倾斜，开口的下部位于车辆前侧。换而言之，根据第一实施方式，在垂直方向彼此相对的上周壁部24a和下周壁部24b中，将上周壁部24a在前后方向上的总长度，设定成大于下周壁部24b在前后方向上的总长度，从而，在车辆前后方向上，可以使周壁部24的上周壁部24a比下周壁部24b向后凸出更多。此外，通过左右周壁部24c和24d，上周壁部24a的左右端分别与下周壁部24b的左右端连接。在右周壁部24d中，形成有插入孔24e，充气器62的本体63(下文讨论)的端部可以从插入孔24e中插入(参见图4)。此外，在底壁部25中，形成有插入孔25a，充气器62的螺栓66(下文讨论)可以插入该插入孔25a中。
这样构造膝板27，当气囊73展开并膨胀时，膝板27能对展开膨胀的气囊73的车辆前侧进行支撑。膝板27包括本体部28；安装部40，用于将壳体22安装并固定在车辆车身B上；以及，上锁止部34和下锁止部37，用来将气囊盖46装配至壳体22。当不考虑壳体22的加工效率时，也可以不将上锁止部34和下锁止部37布置在膝板27中，而是将其布置在收纳部23中。
本体部28从收纳部23中开口23a的周缘延伸，并且具有大致矩形形状。在第一实施方式中，在本体部28中与收纳部23的开口23a对应的位置中，形成有插入孔29，不仅使插入孔29与开口23a连通，而且可以将收纳部23周壁部24的开口23a周缘部插入该插入孔29中。在插入孔29的上方，布置有立壁部28a，以及，在插入孔29的左右侧，布置有左右壁部28b和28c。
在插入孔29的周缘，布置有固定部32，该固定部32在车辆前向从本体部28凸出，并且可以固定至开口23a附近的周壁部24外周面。根据第一实施方式，固定部32包括上固定部32a、下固定部32b、左固定部32c、以及右固定部32d，它们在插入孔29大致整个周向的周缘中延伸。如图4所示，上下固定部32a和32b形成为大致板状。此外，如图5所示，左固定部32c包括台阶部33c，台阶部33c置于左固定部32c的本体部28侧基部33a与左固定部32c的前侧固定端部33b之间。将固定端部33b固定至左周壁部24c，以及，在左固定部32c与左周壁部24c之间，形成有槽部M，槽部M的尺寸等于台阶部33c的左右方向尺寸。在槽部M中，可以插入气囊盖46的左侧壁部51(下文讨论)的前部。也就是，在将左侧壁部51的前部插进槽部M的状态下，在前后方向上，左周壁部24c和左侧壁部51具有重叠部L1。顺便提及，在第一实施方式中，台阶部33c形成为两级台阶部，以保证槽部M的强度；但也可以只形成为一级。右固定部32d也以与左固定部32c对称的方式构造；因此，形成有槽部M，并且气囊盖46的右侧壁部52(下文讨论)插入该槽部中。
将固定部32与周壁部24焊接，从而使固定部32与周壁部24固定并成一体，结果是固定部32构成周壁部24的一部分。
在本体部28中，具体地，在立壁部28a(位于可以插入开口23a的插入孔29上方)中，形成有两个或者更多的适配孔30(在第一实施方式中为四个适配孔，相隔几乎相等的间隔)，气囊盖46的装配片49(下文讨论)可以适配于适配孔30中，同时，各适配孔30穿透立壁部28a，并且具有大致矩形形状。
将上锁止部34和下锁止部37布置成这样，在形成为周壁部24一部分的固定部32中，上锁止部34和下锁止部37分别从上固定部32a和下固定部32b延伸，上固定部32a和下固定部32b与收纳部23周壁部24的上周壁部24a和下周壁部24b对应。爪形上锁止部34从上固定部32a向上凸出，而大致凸形下锁止部37从下固定部32b向下凸出。
如图3所示，上锁止部34布置在膝板27的适配孔30对应位置的前方，并且从焊接并固定于上周壁部24a的上固定部32a向上凸出，从而形成上周壁部24a的一部分。此外，上锁止部34为爪形，具有大致L形剖面，其中上锁止部34的先端(也就是其防脱出部34a)向底壁部25弯折，以使该先端离开收纳部23的开口23a。类似于适配孔30，沿左右方向布置两个或者更多的上锁止部34(第一实施方式中为4个上锁止部34)。将上锁止部34构造成，使得先端防脱出部34a可以锁定于在气囊盖46的装配片49中形成的锁定孔49a周缘。
如图3所示，下锁止部37从形成下周壁部24b一部分的下固定部32b向下凸出，并且具有大致U形剖面。具体而言，在分别对应上锁止部34的位置处，沿左右方向布置有两个或者更多的(第一实施方式中为4个)下锁止部37。可以将各下锁止部37接合到锁定孔部50a中，该锁定孔部50a布置在气囊盖46上的装配板50(下文讨论)中形成，也就是，通过保持件43(下文讨论)可以将下锁止部37装配至锁定孔部50a，而该保持件43是与膝板27分开制造的。此外，下锁止部37包括锁定凸出37a，锁定凸出37a以大致U形方式从装配板50向下凸出，以及，在锁定凸出37a中，形成有插入孔37b，插入孔37b形成为在前后方向穿透锁定凸出37a，并且还可以将保持件43的插入部43d插入该插入孔37b中。
如图3和图4所示，保持件43由金属板制成，包括垂板部43a；横板部43c，从垂板部43a的下端在车辆后侧上于左右方向延伸。以及，保持件43具有大致L形剖面，并且从收纳部23的前侧延伸到其下侧。在垂板部43a中，形成有安装孔43b，充气器62的螺栓66可以插入安装孔43b中。在横板部43c中，形成有插入部43d，插入部43d以梳状朝向车辆后方，同时可以将插入部43d插进插入孔37b(在下锁止部37的锁定凸出37a中形成)。也就是，保持件43构造成，插入部43d可以分别插进插入孔37b，并因此可以使插入部43d在各下锁止部37的锁定凸出37a之间以闩销方式固定，从而防止下锁止部37的锁定凸出37a从相应锁定孔部50a中脱出。
以及，如图3所示，使用螺栓66和螺帽68(用于将充气器62固定于收纳部23)，将保持件43与充气器62一起固定于收纳部23。
如图4所示，在第一实施方式中，安装部40分别设置在本体部28周缘的四个拐角部。在各安装部40中形成有安装孔40a，安装孔40a用来将安装部40用螺栓安装于车身B。如图1所示，在要安装该安装部40的车身B上，设置支架4、5和6。如图3所示，用于安装上侧安装部40A、40A的支架4、4，与布置在车身B上的仪表板19的仪表板加强体2连接。以及，用于安装下侧安装部40B、40C的支架5、6，与布置在车身B上的中心支柱(未示出)、前车身柱(未示出)等连接。顺便提及，在第一实施方式中，安装部40B与本体部28分开制造，以及，通过焊接并固定安装部40B的端部，使安装部40B与本体部28成一体(参见图4)。
气囊盖46由聚烯烃系等热塑性弹性体制成，并且如此构造，使气囊盖46能盖住开口23a的车辆后侧。此外，气囊盖46与仪表板19分开形成，仪表板19用作车辆的内部部件，并且由上板19a和下板19b构成。以及，如图1所示，将气囊盖46布置在仪表板19中位于柱罩17周缘的下板19b部分的下方，使得气囊盖46邻接下板19b(参见图1)。气囊盖46包括具有安装孔56的安装部53；下板19b包括设置在其上的卡子19c；以及，通过将卡子19c插入安装孔56中，可以使气囊盖46与下板19b固定并定位(参见图3)。在第一实施方式中，布置气囊盖46和下板19b，使得它们可以提供膝部保护气囊装置的车辆后侧表面设计的变化点(参见图3)。此外，气囊盖46包括布置在壳体22开口23a附近的扉配设部48、以及布置在扉配设部48周缘的一般部47。
扉配设部48不仅包括扉部57，而且包括装配片49、装配板50、左侧壁部51、以及右侧壁部52，这些部分分别布置在扉配设部的扉部57周缘附近部分中(参见图4)。
扉部57形成为稍大于壳体22开口23a的大致矩形形状，以盖住开口23a；以及，在第一实施方式中，扉部57包括两个扉部，也就是，可以向上打开的上扉部58，以及可以向下打开的下扉部59。也就是，如下方式构造扉部57在扉部57的上下端部，布置铰接部55、55，在打开这些扉部时，铰接部55、55分别起到上下扉部58、59的转动中心的作用；以及，在上下扉部58、59的外周，也就是，在从车辆后侧观看时形成大致H状形状的部分中，形成有较小厚度的预制断裂部54(参见图4)。
分别这样布置装配片49、装配板50、左侧壁部51、以及右侧壁部52，使得它们邻接收纳部23周壁部24的外周侧，并且在车辆前向凸出。以及，通过布置在上周壁部24a附近的装配片49、以及布置在下周壁部24b附近的装配板50，可以将气囊盖46装配至壳体22。在第一实施方式中，装配片49和装配板50分别布置在膝板27的上固定部32a和下固定部32b的外周侧，并且，将左右侧壁部51、52(具体而言将左右侧壁部51、52的前部)分别插进槽部M、M中，槽部M分别由收纳部23的左右周壁部24c、24d与膝板27的左右固定部32c、32d构成(参见图5)。
关于装配片49，如图4所示，与爪形上锁止部34对应，沿左右方向布置两个或者更多的装配片49(在第一实施方式中为4个装配片49，相隔几乎相等的间隔)；以及，装配片49各包括接合孔49a，接合孔49a大致开口成矩形形状，并且用来锁定爪形上锁止部34。此外，在装配片49左右方向上的宽度尺寸设定为这样一种尺寸，使得装配片49能插进在膝板27中形成的适配孔30。以及，装配板50大致形成为矩形板，并且包括两个或者更多的锁定孔部50a(在第一实施方式中为4个锁定孔部50a)，锁定孔部50a用来锁定膝板27的锁定凸出37a。
此外，分别这样形成装配片49与装配板50、以及接合孔49a与锁定孔部50a、爪形上锁止部34、下锁止部37，使得在气囊盖46装配至壳体22时，气囊盖46在前后方向可移动，优选的是，在三个方向(也就是，在前后方向、在垂直方向、以及在左右方向)都可移动。
具体而言，对于装配片49，如图3所示，其接合孔49a前后方向长度设定为大于爪形上锁止部34在垂直方向延伸部分的前后方向厚度。此外，优选的是，接合孔49a垂直方向厚度可以设定为小于壳体22的爪形上锁止部34在垂直方向延伸部分的长度，以及，接合孔49a可以设定成大于壳体22爪形上锁止部34的左右方向宽度。也就是，在通过爪形上锁止部34使防脱出部34a锁定于接合孔49a的状态下，可以将装配片49装配至壳体，使装配片49在前后方向可移动，优选的是，在三个方向(也就是，在前后方向、在垂直方向、以及在左右方向)可移动。顺便提及，如图3所示，爪形上锁止部34后侧在垂直方向延伸的隆起部形成为从后侧延伸到前侧的斜面，使得爪形上锁止部34可以平滑插进接合孔49a。
此外，装配片49的垂直方向厚度设置为小于壳体22的适配孔30的垂直方向内径，同时，其左右方向宽度也设置为小于适配孔30的左右方向内径。适配孔30的垂直方向和左右方向内径与装配片49的垂直方向厚度和左右方向宽度之间的差值，分别设置成大于在前后方向、在垂直方向、以及在左右方向允许气囊盖46相对壳体22移动的量。
其次，装配片49包括突条49b，突条49b在接合孔49a的后侧向上凸出，并且起到挡块部的作用。突条49b包括板形竖部49c，位于后侧，大致垂直于装配片49上表面；以及三个肋部49d，分别延伸到竖部49c前方。关于肋部49b，为了使其侧面观看的形状为直角三角形形状，使肋部49b形成为从装配片49的后侧延伸到前侧的倾斜部49e。也就是，如此形成倾斜部49e，以其车辆前部作为其相对装配片49的基端部，使该倾斜部从基端部向车辆后方倾斜。在第一实施方式中，布置三个肋部49d，使肋部在车辆前后方向上大致互相平行；以及，当从上面观看时，突条49的前侧敞开呈大致E形。然而，只要能保证所需强度，肋部49d的数量并不局限于某一具体数量，肋部49d的数量可以为两个或者更多(例如，对于两个肋部，当从上方观看时它们具有大致U形形状；以及，对于四个或者更多的肋部，它们具有梳状形状)(参见图6)。
两个或者更多(在第一实施方式中为4个)装配片49的每一个都包括一个突条49b。然而，并非所有的装配片49都必须包括突条49b，只要能保证强度，可以对包括突条的装配片的数量进行调整。
关于装配板50，如图3所示，其锁定孔部50a的内径的前后方向长度设定为大于锁定凸出37a的前后方向长度(此为锁定凸出37a的最大长度)。此外，优选的是，在锁定凸出37中，保持件43的插入部43d置于装配板50与锁定凸出37之间，不仅锁定孔部50a的垂直方向厚度可以设定为小于在插入部43d上表面与下周壁部24b下表面之间所形成间隙的垂直方向长度，而且，锁定孔部50a的左右方向宽度可以设定为大于锁定凸出37的左右方向宽度。也就是，在将保持件43锁定于锁定孔部50a周缘的状态下，将装配板50装配至壳体22，使装配板50在前后方向可移动，优选的是在三个方向(也就是在前后方向、在垂直方向、以及在左右方向)可移动。
此外，关于突条49b，在将气囊盖46装配至壳体22的状态下，如图3所示，突条49b位于适配孔30前面，这样定位突条49b的竖部49c，使其朝向在适配孔30周缘的立壁部28a前侧，并且在竖部49c与立壁部28a之间，形成有给定的间隙D1。竖部49c的上端位于适配孔30的内径上端的上方。也就是，突条49b相对壳体22可在后向上移动，移动的量等于间隙D1前后方向尺寸(第一可移动量)。优选的是，此间隙D1(第一可移动量)可以设定为小于第二可移动量D2，第二可移动量D2是由于接合孔49a与爪形上锁止部34之间的接合，或者由于锁定孔部50a与锁定凸出37a之间的接合，以前后方向可移动方式装配至壳体22的气囊盖46的后移量。这里，第二可移动量D2定义为下列两个尺寸中较小的一个也就是，一个是在接合孔49a的内径后侧端部与爪形上锁止部34的后端之间所形成间隙的前后方向尺寸；以及，另一个是在锁定孔部50a的内径后侧端部与锁定凸出37a的后端之间所形成间隙的前后方向尺寸。在第一实施方式中，使用前一间隙的前后方向尺寸作为第二可移动量D2。
如图2和图3所示，充气器62构造成圆筒式充气器，其轴向设定成沿车辆左右方向。充气器62包括大致圆柱形本体63和金属板制成的导流器64。
本体63是这样一种类型，其中燃烧给定的化学制剂，从而放出膨胀气体，以及，本体63包括两个或者更多的放气口，放气口形成在本体63端部的外周面中，当膝部保护气囊装置安装在车辆中时，该端部位于车辆内侧IN。以及，当膝部保护气囊装置安装在车辆中时，对于本体63的车辆外侧O的端面，连接有由用来输入工作信号的引线构成的连接器(未示出)(参见图3)。
扩散器64包括金属板制成的大致圆筒状保持筒部65，保持筒部65能盖住本体63；以及两个或者更多(第一实施方式中为2个)螺栓66，螺栓66从保持筒部65分别在车辆前向凸出(参见图3)。
在保持筒部65中，布置有两个或者更多的夹持部65k，分别用于夹持本体63。各夹持部65k在其沿保持筒部65轴向的两侧切开，并且使其弹性变形，以弯进保持筒部65。以及，为了将本体63固定于保持筒部65，通过在保持筒部65端面中形成的插入孔，可以将本体63插进保持筒部65，以及，各夹持部65k可以进一步压靠本体63的外周面侧(参见图3)。
当安装在车辆中的气囊工作电路检测到车辆的前部碰撞时，向充气器62以及安装在转向盘10中的气囊装置(未示出)输入工作信号。
气囊73由单片织物材料制成，织物材料由可挠性聚酯线、聚酰胺线或者类似的线构成。当完成其展开及膨胀时，气囊73具有大致矩形板状，如图1和图2中双点划线所示，并且具有能保护乘员MD的两个膝部KL和KR的左右方向宽度尺寸。此外，在完成其展开及膨胀时的气囊73的前端侧部，不仅形成有可以插进充气器62螺栓66的孔，而且形成有可以将充气器62本体63通过其插进气囊73的孔。以及，将气囊73安装在收纳部23上，使得气囊73中用于插入螺栓66的孔的周缘由保持筒部65与收纳部23的底壁部25保持在其间。
接着，下面描述本膝部保护气囊装置S的装配操作。在此操作中，首先，将膝板27的固定部32焊接并固定至收纳部23的周壁部24，以将收纳部23与膝板27连接起来，从而形成壳体22。然后，先将充气器62放进气囊73中，使得螺栓66伸出气囊73，接着，折叠气囊。然后，用缠绕膜(未示出)对气囊73进行缠绕，缠绕膜不仅可以防止气囊73弯折和压扁，而且容易断裂。此时，使本体63和螺栓66的端部伸出缠绕膜。
接着，使得充气器62的螺栓66分别伸出插入孔25a，并且将充气器62的本体63的端部伸出插入孔24e，将充气器62与折叠的气囊73一起收纳在收纳部23中。
以及，将气囊盖46装配至壳体22。此时，首先，将气囊盖46的装配片49分别插进与其关联的在膝板27中形成的插入孔30，并且，将爪形上锁止部34分别插进在装配片49中形成的接合孔49a，从而将先端防脱出部34a分别锁定于接合孔49a的周缘。在这种情况下，由于气囊盖46由诸如聚烯烃系等热塑性弹性体制成，所以，为了将气囊盖46装配至壳体22，在使装配片49的倾斜部49d与适配孔30的内径上端接触的状态下，使装配片49整个挠曲的同时，可以将装配片49插进其关联的适配孔30。此外，由于爪形上锁止部34的后侧部形成为倾斜部34b，倾斜部34b前侧设定得较高，并且朝后侧倾斜，所以，爪形上锁止部34可以平滑锁定于接合孔49a。
之后，移动气囊盖46自身，同时绕其靠近适配孔30的部分转动，并且将下锁止部37分别插进其关联的在装配板50中形成的锁定孔部50a中。以及，使得插入部43d分别插进其关联的锁定凸出37a(从装配板50伸出)的插入孔中，并且将螺栓66分别插进其关联的垂板部43a的安装孔43b中，布置保持件43，并且使螺帽68分别与其关联的从保持件43伸出的螺栓66螺纹接合。按这种方式，可以将气囊盖46装配至壳体22，从而形成膝部保护气囊装置S。
以及，利用支架4、5、以及6，将膝部保护气囊装置S中膝板27的各安装部40安装并固定至车身B，同时，将连接有引线的连接器与充气器62的本体63连接。在安装仪表板19之后，下板19b安装在仪表板19上，同时，将下板19b的卡子19c插进并锁定于在气囊盖46的安装部53中形成的安装孔56，从而，可以将膝部保护气囊装置S安装在车辆上(参见图1和图2)。
在车辆上安装膝部保护气囊装置S之后，当通过引线向充气器62的本体63输入工作信号时，膨胀气体从充气器62的放气口放出，并流入气囊73中(参见图3)。从而使气囊73膨胀，并使缠绕膜断裂，以及，膨胀的气囊73也顶压气囊盖46的扉部57以使预制断裂部54断裂，使得上下扉部58和59以铰接部55作为其转动中心分别向上向下打开。因此，如图1和图2的双点划线所示，在沿柱罩17的后表面17a很大程度向上凸出的同时，气囊73展开并膨胀。此外，由于不仅通过装配片49和上锁止部34，还通过装配板50、下锁止部37、以及保持件43，使气囊盖46和壳体22牢固地装配在一起，所以，因气囊73展开并膨胀时产生的冲击不容易使气囊盖46与壳体22分开。顺便提及，气囊盖46的扉部57和预制断裂部54的形状并不局限于上述的那些，而是可以使扉部和预制断裂部形成为这样的单件，其具有大致U形形状，以其下侧或者上侧作为铰接部。
以及，在根据第一实施方式的膝部保护气囊装置S中，将气囊盖46装配至壳体22，使气囊盖46在前后方向可移动。这使得能吸收气囊盖46与下板19b之间的装配误差，从而能实现相容配合的设计，气囊盖46和下板19b布置以提供膝部保护气囊装置S的车辆后侧表面设计中的变化点。此外，优选的是，可以将气囊盖46装配至壳体22，使气囊盖46在三个方向(也就是，在前后方向、在垂直方向、以及在左右方向)可移动。在这种情况下，在将气囊盖46和下板19b装配起来的操作中，即使在气囊盖46的安装孔56的轴线偏离布置在气囊盖46上方的下板19b的卡子19c的轴线，从而导致装配误差时，气囊盖46也能吸收这种装配误差，因此，气囊盖46相对下板19b可移动，使气囊盖46相对布置在其上方的下板19b不会产生难于相容配合的感觉。
这里，当气囊73展开膨胀时，气囊盖46受到气囊73顶压，相对壳体22在车辆后向移动。在这种情况下，因为使突条49b的竖部49c从车辆前侧与适配孔30周缘的本体部28接触，气囊盖46可以承受气囊73展开并膨胀时由气囊73对其施加的压力，从而，可以将气囊73的展开及膨胀力有效传递至扉部57。顺便提及，在第一实施方式中，由于使壳体22的爪形上锁止部34与装配片49的接合孔49a接合，可以认为气囊盖46相对壳体22也能按给定量(D2)(第二可移动量)向后侧移动。另一方面，在突条49b的竖部49c的后端与适配孔30周缘的立壁部28a之间，同样形成有给定间隙(D1)，气囊盖46可按等于此间隙的量(第一可移动量)朝车辆后侧移动。然而，因为间隙D1设定成小于间隙D2，所以，可以将气囊73的展开及膨胀的力更有效地传递至扉部57(参见图3)。
此外，由于气囊73展开膨胀顶压气囊盖46并使气囊盖46在后向移动间隙D1，在该位置处，由于装配片49的变形或者由于突条49b与适配孔30没有对正，也许会使气囊盖46不能充分承受气囊73的压力。然而，即使在这种情况下，因为爪形上锁止部34的前端与接合孔49a内径的后端接触，在气囊盖46向后移动间隙D2的位置处，阻止气囊盖46的进一步移动，从而，使气囊盖46能将气囊73的展开及膨胀的力有效传递至扉部57。
此外，如图5所示，在气囊盖46与壳体22装配在一起的状态下，气囊盖46的左右侧壁部51、52的前部插进在壳体22中形成的左右槽部M、M。也就是，在前后方向上，使左右侧壁部51、52与左右周壁部24c、24d在彼此的顶部重叠，从而形成重叠部L1。
当气囊73展开并膨胀时，气囊盖46受到气囊73的膨胀及展开力的顶压，从而在离开壳体22的向后侧方向移动。响应于此，使气囊盖46的扉部57在预制断裂部54断裂，以及使上扉部58和下扉部59分别绕其关联的铰接部55和55转动，并且分别向上向下展开，以使气囊73膨胀并展开进入车辆乘员室，从而使其能保护乘员MD的膝部K(KL、KR)。
此时，当按等于第一可移动量D1和第二可移动量D2中较小一个的量使气囊盖46向后移动时，阻止气囊盖46进一步向后移动。在第一实施方式中，因为D1设定为小于D2，当使气囊盖46按等于第一可移动量D1的量向后移动时，使突条49b竖部49c的后端与适配孔30周缘的立壁部28a接触，从而阻止气囊盖46相对壳体22向后移动。此时，由于突条49b的竖部49c的后端与适配孔30周缘的立壁部28a的接触，可以确实承受气囊73的膨胀展开的力，所以，针对扉部57的压力不会减弱，并且可以传递至预制断裂部54。
此外，当使气囊盖46相对壳体22向后移动时，如图5中双点划线所示，使分别收纳于槽部M、M中的左右侧壁部51、52的前部向槽部M、M后方形成的开口移动。也就是，尽管使左右侧壁部51、52的前部向槽部M、M后方移动，因为突条49b的竖部49c的后端与适配孔30周缘的立壁部28a接触，所以，在这样的状态下，避免气囊盖46相对壳体22向后移动，左右侧壁部51、52的前部分别保持在槽部M、M内，并且使其分别重叠在左右周壁部24c、24d上，从而在前后方向形成重叠部L2。
关于膨胀并展开的气囊73，在其膨胀及展开的初始阶段，气囊73沿收纳部23的周壁部24膨胀并展开，并且也顶压气囊盖46的扉部57；然后，气囊73使预制断裂部54断裂，并因此向车辆乘员室中乘员MD的膝部K膨胀并展开。即使气囊盖46相对壳体22向后移动，因为在前后方向上，气囊盖46的左右侧壁部51、52与壳体22的左右周壁部24c、24d具有重叠部L2，所以，气囊73的展开及膨胀受到左右侧壁部51、52以及左右周壁部24c、24d的引导，从而，使气囊73确实能向就座于乘员室内的乘员MD的膝部K展开并膨胀。
顺便提及，在第一实施方式中，第一可移动量D1与第二可移动量D2之间的关系设定为D1＜D2。然而，当该关系设定成D1＞D2时，气囊盖46相对壳体22在后向的第二可移动量由D2进行限制。也就是，在爪形上锁止部34后侧上垂直延伸的隆起部34c的前端与接合孔49a内径的前端侧的接触，对气囊盖46相对壳体22的后移进行限制。由于气囊盖46由诸如聚烯烃系的热塑性弹性体制成，所以，由于应力、热等容易使气囊盖变形。具体而言，当膨胀并展开的气囊73向气囊盖46的扉部57施加压力时，可以使气囊盖46变形，使得气囊盖46可超过第二可移动量D2向后移动。然而，即使在这种情况下，由于突条49b的竖部49c从车辆前侧与适配孔30周缘的本体部28接触，所以，使气囊盖46可以承受由展开并膨胀的气囊73向其施加的压力，从而可以将气囊73的展开及膨胀的力有效传递至扉部57。
第二实施方式接着，下面参照图1、图7至图9，对根据本发明第二实施方式的膝部保护气囊装置S1进行描述。在第二实施方式中，与第一实施方式中相同的部分用相同的标号表示，并且，下面只对不同于第一实施方式的部分进行描述。
根据第二实施方式的膝部保护气囊装置S1，如图1所示，类似于第一实施方式，布置在乘员MD车辆前方侧的转向管柱13的下方，以保护乘员MD的膝部K(KL、KR)。
在第二实施方式中，在装配片49中与第一实施方式中相同的位置处，也就是，在接合孔49a的后侧，设置有向上凸出并且作为挡块部的突条49f。突条49f构造成从装配片49的一部分凸起的厚度较大部，并且具有与装配片49的左右方向相同的宽度(参见图8)。
如图7和图9所示，突条49f由位于其前侧的第一倾斜部49g、位于其后侧的竖部49h、以及将第一倾斜部49g和竖部49h连接起来的中间部49i构成。关于第一倾斜部49g，以其车辆前侧作为其相对装配片49的基端部，使第一倾斜部49g在装配片49上向后方倾斜。关于竖部49h，以其车辆后侧作为其相对装配片49的基端部，使竖部49h在装配片49上向前方倾斜(从而形成第二倾斜部)。中间部49i将第一倾斜部49g的后端和竖部49h的前端连接到一起，以及，在第二实施方式中，使中间部49i形成为与装配片49平行。也就是，在第二实施方式中，由于从装配片49到第一倾斜部49g后端的垂向高度设定为与到竖部49h前端的垂向高度相等，从突条49f侧面观看，突条49f形成为具有梯形形状。然而，当第一倾斜部49g后端的垂向高度与竖部49h前端的垂向高度不同时，中间部49i提供将这两端连接到一起的斜面。此外，当安装空间较小时，可以省略中间部49i。然而，在这种情况下，突条49f也可以形成三角形状，或者其顶部形成为圆形的大致山形。
在第二实施方式中，也可以类似于第一实施方式装配膝部保护气囊装置S1。在膝部保护气囊装置S1的装配状态下，由于气囊盖46装配成这样，使其相对壳体22在前后方向可移动，优选的在三个方向(也就是，在前后方向、在垂直方向、以及在左右方向)可移动，所以，可以吸收装配误差，因此，气囊盖46可相对于布置在气囊盖46上方的下板19b移动，使得在下板19b与气囊盖46本身之间不会产生难于相容配合的感觉。
这里，当气囊73展开并膨胀时，气囊盖46受到气囊73顶压，并且相对壳体22向车辆后侧方向移动。在这种情况下，使突条49f的竖部49h从车辆前侧与适配孔30周缘的本体部28接触，从而，气囊盖46可以承受由展开并膨胀的气囊73对其施加的压力，并且还可以将气囊73的展开及膨胀的力有效传递至扉部57。顺便提及，在第二实施方式中，壳体22的爪形上锁止部34与装配片49的接合孔49a接合，从而气囊盖46相对壳体22朝后侧方向也按给定量(D4)(第二可移动量)移动。另一方面，在突条49f的竖部49h的后端与适配孔30周缘中的立壁部28a之间，也形成给定间隙(D3)。因此，气囊盖46相对壳体22在车辆后向可按此间隙D3的量(第一可移动量)移动。然而，由于间隙D3设定成小于间隙D4，所以，可以将气囊73的展开及膨胀的力更有效地传递至扉部57(参见图7)。
此外，类似于第一实施方式，在第二实施方式中也存在以下可能性，在使气囊盖46按间隙D3向后移动的位置处，由于装配片49的变形、由于突条49f与适配孔30的偏移等原因，不能充分承受气囊73的力。然而，在这种情况下，爪形上锁止部34的前端与接合孔49a内径的后端接触，从而在气囊盖46已经后移间隙D4的位置处，阻止气囊盖46的进一步移动，使得能将气囊73的展开及膨胀的力有效传递至扉部57。
在第二实施方式中，竖部49h构造成这样，以其车辆后侧作为其相对装配片49的基端部，使其在装配片49上朝前方倾斜。当使气囊73展开并膨胀时，气囊73顶压气囊盖46的扉部57，使预制断裂部54断裂，并且展开进入乘员室。然而，气囊73不仅在后向展开膨胀，同样也在垂直方向以及左右方向展开膨胀，从而同样顶压壳体22的上下周壁部24a、24b以及左右周壁部24c、24d。所以，由于竖部49h构造成这样，以其车辆后侧作为其相对装配片49的基端部，使其在装配片49上朝前方倾斜，在气囊73展开及膨胀的相对早期阶段，可以使竖部49h从车辆前侧与适配孔30周缘中的本体部28接触。这使得能将气囊73的展开及膨胀的力有效传递至气囊盖46的扉部57而不使其减弱，从而可以使预制断裂部54断裂，因此，可以使扉部57顺利展开。
类似于第一实施方式，在第二实施方式中，在使气囊73膨胀并展开之前，在左右侧壁部51、52(其前部布置在槽部M、M中)与左右周壁部24c、24d之间，同样形成有重叠部L1；以及，当使气囊73膨胀并展开时，使气囊盖46相对壳体22向后移动，使突条49f的竖部49h从车辆前侧与适配孔30周缘的本体部28接触，从而避免气囊盖46进一步移动，以及，在这种状态下，同样形成有重叠部L2。所以，气囊73的展开及膨胀受到左右侧壁部51、52以及左右周壁部24c、24d的引导，从而，使气囊73确实能向就座于乘员室内的乘员MD的膝部K展开并膨胀(参见图5)。
如上所述，在第二实施方式中，同样能提供与第一实施方式类似的效果。
第三实施方式接着，下面参照图1和图10，对根据本发明第三实施方式的膝部保护气囊装置S2进行描述。顺便提及，在第三实施方式中，与第一实施方式中相同的部分用相同的标号表示，并且，下面只对不同于第一实施方式的部分进行描述。
根据第三实施方式的膝部保护气囊装置S2，如图1所示，类似于第一实施方式，布置在乘员MD车辆前方侧的转向管柱13的下方，以保护乘员MD的膝部K(KL、KR)。
在第三实施方式中，如图10所示，在位于爪形上锁止部34后侧的上固定部32a上表面上，形成有挡块部35。
类似于收纳部23和上固定部32a，挡块部35由金属板材制成，通过与用于将上固定部32a固定于收纳部23的上周壁部24a类似的方法，将挡块部35固定至上固定部32a的上表面，并且使挡块部35形成为板形，使挡块部从固定于上固定部32a的基端部向上倾斜。以及，使挡块部35和爪形上锁止部34一起与接合孔49a接合。此外，在挡块部35的前侧面与接合孔49a内径的后端之间，形成有给定间隙(D5)。也就是，通过挡块部35限制气囊盖46相对壳体22的后移，同时，使气囊盖46只能按等于间隙D5尺寸的量(第一可移动量)向后移动。
类似于第一和第二实施方式，不仅通过爪形上锁止部34与接合孔49a之间的接合，而且通过下锁止部37、保持件43、以及锁定孔部50a之间的接合，将气囊盖46装配至壳体22，并且使气囊盖46在前后方向可移动，优选的是在三个方向(也就是，在前后方向、在垂直方向、以及在左右方向)可移动。也就是，在爪形上锁止部34与接合孔49a处于接合的状态下，在爪形上锁止部34与接合孔49a内径的前端之间，形成有间隙D6。换而言之，通过爪形上锁止部34与接合孔49a之间的接合，对气囊盖46相对壳体22的后移进行限制，同时，气囊盖46只能按等于间隙D6尺寸的量(第二可移动量)后移。
在第三实施方式中，第二可移动量D6设定成大于第一可移动量D5，以及，当气囊盖46受到气囊73的膨胀及展开的力顶压时，按等于间隙D5前后方向尺寸的量(也就是第一可移动量)，使气囊盖46相对壳体22后移。
当气囊盖46按等于第一可移动量D5前后尺寸的量相对壳体22后移，并且使挡块部35的前侧面与接合孔49a内径的后端互相接触时，阻止气囊盖46的进一步移动。在这种状态下，因为挡块部35的前侧面与接合孔49a内径的后端之间的相互接触，气囊盖46可以确实承受气囊73的膨胀及展开的力，所以，可以将施加于扉部57的气囊73膨胀及展开的力传递至预制断裂部54而不使其减弱。此外，类似于第一和第二实施方式，在第三实施方式中，在气囊73膨胀及展开之前，在左右侧壁部51、52(其前部布置在槽部M、M中)与左右周壁部24c、24d之间形成有重叠部L1。以及，由于气囊盖73的膨胀及展开，使气囊盖46相对壳体22向后移动，并且使挡块部35的前侧面与接合孔49a内径的后端互相接触，从而阻止气囊盖46进一步移动，在此状态下，形成有重叠部L2。所以，气囊73的展开及膨胀受到左右侧壁部51、52以及左右周壁部24c、24d的引导，从而，使气囊73确实能向就座于乘员室内的乘员MD的膝部K展开并膨胀(参见图5)。
如上所述，在第三实施方式中，同样能提供与第一和第二实施方式类似的效果。
第四实施方式接着，下面参照图1、图11和图12，对根据本发明第四实施方式的膝部保护气囊装置S3进行描述。在第四实施方式中，与第一实施方式中相同的部分用相同的标号表示，并且，下面只对不同于第一实施方式的部分进行描述。
根据第四实施方式的膝部保护气囊装置S3，如图1所示，类似于第一实施方式，布置在乘员MD车辆前方侧的转向管柱13的下方，以保护乘员MD的膝部K(KL、KR)。
在第四实施方式中，在装配片49上与第一实施方式中相同的位置处，也就是，在接合孔49a的后侧，设置有突条49j，突条49j向上凸出并且起到挡块部的作用。突条49j构造成厚度较大部，从装配片49的一部分凸起，并且具有与装配片49的左右方向宽度相同的宽度(参见图11)。
如图11和图12所示，突条49j由位于其前侧的第一倾斜部49k、位于其后侧的第二倾斜部49l、以及连接第一倾斜部49k和第二倾斜部49l到一起的峰部49m(或者竖部)构成。关于第一倾斜部49k，以其车辆前侧作为其相对装配片49的基端部，使第一倾斜部49k在装配片49上朝后方倾斜。关于第二倾斜部49l，以其车辆后侧作为其相对装配片49的基端部，使第二倾斜部49l在装配片49上朝前方倾斜。在第四实施方式中，峰部49m通过圆滑曲面将第一倾斜部49k的后端和第二倾斜部49l的前端连接到一起。也就是，在第四实施方式中，使第一倾斜部49k的后端与第二倾斜部49l的前端连接，因而，从突条49j侧面观看，突条49j形成为具有大致三角形形状。
在第四实施方式中，这样形成第二倾斜部49l，使其从装配片49表面升起的倾角大于第一倾斜部49k的倾角。当气囊73展开并膨胀时，气囊盖46受到气囊73顶压，并且使气囊盖46相对壳体22在车辆后向移动。此时，突条49j的第二倾斜部49l从车辆前侧与适配孔30周缘的本体部28接触。通过形成尽可能大的接触角，气囊盖46可以承受气囊73展开并膨胀时对其施加的压力，从而可以将气囊73展开并膨胀的力有效传递至扉部57。
此外，通过形成较小的第一倾斜部49k倾角，当将气囊盖46装配至壳体22时，装配片49的第一倾斜部49k与适配孔30内径的上端接触，用于沿该处对其进行引导。结果，能容易地实现装配片49的插入。
顺便提及，峰部49m还可以形成为类似于第二实施方式中所描述的中间部49i的平面。同样，当安装空间较小时，可以省略峰部49m，使得第一倾斜部49k和第二倾斜部49l以直线状分界部彼此连接。
在第四实施方式中，也可以类似于第一至第三实施方式装配膝部保护气囊装置S3。在膝部保护气囊装置S3的装配状态下，由于气囊盖46装配成这样，使气囊盖46相对壳体22在前后方向可移动，优选的是在三个方向(也就是，在前后方向、在垂直方向、以及在左右方向)可移动，所以，可以吸收装配误差，因此，气囊盖46可相对于布置在气囊盖46上方的下板19b移动，使得在下板19b与气囊盖46本身之间不会产生难于相容配合的感觉。
这里，当气囊73展开并膨胀时，气囊盖46受到气囊73顶压，并且相对壳体22在车辆后向移动。在这种情况下，如上所述，使突条49j的第二倾斜部49l从车辆前侧与适配孔30周缘的本体部28接触，从而，气囊盖46可以承受由展开并膨胀的气囊73对其施加的压力，并且还可以将气囊73的展开及膨胀的力有效传递至扉部57。顺便提及，在第四实施方式中，使壳体22的爪形上锁止部34与装配片49的接合孔49a接合，从而气囊盖46相对于壳体22在后向也按给定量(D8)(第二可移动量)可移动。另一方面，在突条49j的第二倾斜部49l的后端与适配孔30周缘中的立壁部28a之间，也形成有给定间隙(D7)。因此，气囊盖46相对壳体22在车辆后向可按此间隙D7的量(第一可移动量)可移动。然而，由于间隙D7设定成小于间隙D8，所以，可以将气囊73的展开及膨胀的力更有效地传递至扉部57(参见图11)。
此外，类似于第一实施方式，在第四实施方式中也存在以下可能性，在使气囊盖46按间隙D7向后移动的位置处，由于装配片49的变形、由于突条49j与适配孔30的偏移等原因，不能充分承受气囊73的力。然而，在这种情况下，同样地，爪形上锁止部34的前端与接合孔49a内径的后端接触，从而在气囊盖46已经后移间隙D8的位置处，阻止气囊盖46的进一步移动，使得能将气囊73的展开及膨胀的力有效传递至扉部57。
在第四实施方式中，第二倾斜部49l构造成这样，以其车辆后侧作为其相对装配片49的基端部，使其在装配片49上朝前方倾斜。当使气囊73展开并膨胀时，气囊73顶压气囊盖46的扉部57，使预制断裂部54断裂，并且展开进入乘员室。然而，气囊73不仅在后向膨胀展开，同样也在垂直方向以及左右方向展开并膨胀，从而同样顶压壳体22的上下周壁部24a、24b以及左右周壁部24c、24d。所以，由于第二倾斜部49l构造成这样，以其车辆后侧作为其相对装配片49的基端部，使其在装配片49上朝前方倾斜，在气囊73展开及膨胀的相对早期阶段，可以使第二倾斜部49l从车辆前侧与适配孔30周缘的本体部28接触。这使得能将气囊73的展开及膨胀的力有效传递至气囊盖46的扉部57而不使其减弱，从而可以使预制断裂部54断裂，因此，可以使扉部57平滑展开。
类似于第一至第三实施方式，在第四实施方式中，在气囊73膨胀并展开之前，在左右侧壁部51、52(其前部布置在槽部M、M中)与左右周壁部24c、24d之间，形成有重叠部L1；以及，当气囊73膨胀并展开时，气囊盖46相对于壳体22向后移动，使突条49j的第二倾斜部49l从车辆前侧与适配孔30周缘中的本体部28接触，从而阻止气囊盖46进一步移动，以及，在这种状态下，同样形成有重叠部L2。所以，气囊73的展开及膨胀受到左右侧壁部51、52以及左右周壁部24c、24d的引导，从而，使气囊73确实能向就座于乘员室内的乘员MD的膝部K展开并膨胀(参见图5)。
如上所述，在第四实施方式中，同样能提供与第一至第三实施方式类似的效果。
顺便提及，上述实施方式也可以按下列其他实施方式进行实施。
(1)在上述各实施方式中，第二可移动量定义为接合孔内径的后端部与爪形上锁止部的后端之间所形成间隙的前后方向尺寸。然而，第二可移动量D2也可以定义为在使下锁止部、保持件、以及锁定孔部锁定的状态下，锁定孔部内径的后端部与锁定凸出后端之间所形成的间隙。在这种情况下，前一间隙的尺寸设定为大于后一间隙的尺寸。
(2)在上述各实施方式中，在其前后方向长度上第一可移动量设定为小于第二可移动量。然而，第一可移动量的前后方向长度也可以设定为大于第二可移动量。
(3)在上述各实施方式中，膝部保护气囊装置布置在驾驶员座椅侧转向柱的下方，并且与仪表板下部邻接。然而，膝部保护气囊装置也可以布置在乘员座椅上。在这种情况下，作为与膝部保护气囊装置邻接的内部部件，可以考虑仪表板本体、杂物箱盖等。
(4)在第三实施方式中，挡块部形成在上固定部的上表面上，形成有挡块部的部分位于爪形上锁止部的后侧。然而，挡块部也可以形成在下锁止部的锁定凸出的前面，并且可以使挡块部与锁定凸出一起锁定于锁定孔部。
(5)在第一实施方式中，挡块部的形状从其上面观看形成为前侧敞开的大致E形形状。然而，也可以形成为前侧敞开的大致U形形状，或者梳齿形。或者，也可以采用块状挡块部，这种挡块部具有从其后侧向其前侧倾斜的剖面形状，并且包括在其后侧的竖部，该竖部大致垂直于装配片上表面。此外，也可以在装配片的上表面竖起具有与块形挡块部相同剖面形状的厚度较小肋部，只要其能满足所需强度即可(优选的是，可以设置两个或者更多)。关于倾斜部，在第一实施方式中，其形状形成为从其侧面观看的大致直角三角形。然而，也能采用其他任意形状，诸如大致弧形形状，只要使倾斜部从其后侧向其前侧倾斜即可。
权利要求
1.一种膝部保护气囊装置，其布置在就座于车辆中的乘员前面，包括壳体，其固定于所述车辆的车身，用于在其中收纳折叠的气囊以及向所述气囊供给膨胀气体的充气器，所述壳体包括形成在其车辆后部的开口；气囊盖，包括扉部，盖住所述壳体的开口，并且当所述气囊展开并膨胀时可打开；一般部，布置在所述扉部周围，以及，当所述膝部保护气囊装置安装在所述车辆中时，所述一般部与所述车辆的内部部件邻接；以及装配机构，用于将所述气囊盖装配至所述壳体，使得所述气囊盖在车辆前后方向可移动；以及挡块部，其形成在至少所述气囊盖和所述壳体之一上；其中，在通过所述装配机构将所述气囊盖装配至所述壳体的状态下，所述挡块部限制所述气囊盖在所述车辆后向的移动。
2.根据权利要求1所述的膝部保护气囊装置，其中，在通过所述装配机构将所述气囊盖装配至所述壳体，使得所述气囊盖在所述车辆前后方向可移动的状态下，所述挡块部允许所述气囊盖相对所述壳体在所述车辆后向按第一可移动量移动，以及所述第一可移动量设定为小于第二可移动量，当通过所述装配机构将所述气囊盖装配至所述壳体使得所述气囊盖相对所述壳体在所述前后方向可移动时，允许所述气囊盖相对所述壳体在所述车辆后向按所述第二可移动量移动。
3.根据权利要求1所述的膝部保护气囊装置，其中，所述气囊盖包括这样的装配机构，该装配机构用于将所述气囊盖装配至所述壳体，使得所述气囊盖相对所述壳体在车辆垂直方向以及在车辆左右方向可移动。
4.根据权利要求1所述的膝部保护气囊装置，其中所述气囊盖包括装配片，从所述一般部在车辆前向凸出；以及接合孔，形成在所述装配片中，该装配片和接合孔构成所述装配机构；所述壳体包括周壁部，能收纳所述折叠的气囊和所述充气器，以盖住所述气囊和所述充气器的外周；以及立壁部，大致竖立在车辆的垂直方向，从而从所述壳体的开口端向外延伸；在所述立壁部中形成适配孔，可以将所述装配片适配进所述适配孔中；在所述周壁部中形成锁止部，可以将所述锁止部锁定于所述接合孔，以在所述车辆前后方向可移动；在所述接合孔的车辆后侧，于所述装配片上形成突条，所述突条可以插进所述适配孔，并且起到所述挡块部作用；以及所述挡块部包括竖部，其后部与所述适配孔周缘的所述立壁部的车辆前侧表面接触，从而，当所述气囊盖相对所述壳体在所述车辆后向移动时，限制所述气囊盖相对所述壳体在所述车辆后向移动。
5.根据权利要求4所述的膝部保护气囊装置，其中通过所述装配片的一部分凸出而设置的厚度较大部形成为所述突条。
6.根据权利要求4所述的膝部保护气囊装置，其中所述突条包括两个或者更多的肋部，使所述肋部从所述装配片大致垂直方式凸出，并且布置成在所述前后方向上大致互相平行。
7.根据权利要求4所述的膝部保护气囊装置，其中所述突条包括第一倾斜部，以车辆前侧部作为相对所述装配片的基端部，使所述第一倾斜部从所述基端部向所述车辆后方倾斜；以及竖部，在所述第一倾斜部的后侧，面对所述周壁部。
8.根据权利要求7所述的膝部保护气囊装置，其中所述竖部包括第二倾斜部，以位于所述第一倾斜部后方的车辆后侧部作为基端部，使所述第二倾斜部在所述装配片上从所述基端部向前方倾斜。
9.根据权利要求7所述的膝部保护气囊装置，其中在所述第一倾斜部的倾斜部后侧上，与所述装配片大致垂直地形成所述竖部。
10.根据权利要求4所述的膝部保护气囊装置，其中所述装配片由两个或者更多的装配片构成，并且在所述两个或者更多的装配片的每一个上设置一个所述挡块部。
11.根据权利要求4所述的膝部保护气囊装置，其中，所述一般部中位于所述气囊盖扉部的车辆上侧的部分包括安装部，用于将所述气囊盖安装至与所述气囊盖邻接的所述车辆内部部件上；以及所述装配片，在所述车辆垂直方向上，所述装配片布置在所述安装部的下方以及所述扉部上端的上方。
12.根据权利要求4所述的膝部保护气囊装置，其中，所述气囊盖包括从所述扉部周缘在所述车辆前向凸出的侧壁部；通过所述装配机构将所述气囊盖装配至所述壳体，使得所述气囊盖的侧壁部与所述壳体的周壁部彼此大致平行，并且使得在所述两种壁部具有重叠部，该重叠部在所述车辆前后方向上彼此重叠；以及，所述重叠部的车辆前后方向的长度设定为大于所述第一可移动量。
13.根据权利要求8所述的膝部保护气囊装置，其中所述第二倾斜部的倾角大于所述第一倾斜部的倾角。
全文摘要
本发明提供一种膝部保护气囊装置，在该膝部保护气囊装置中，将气囊盖装配至壳体(壳体中收纳气囊和充气器，并且壳体还包括在其车辆后向部形成的开口)，使得气囊盖在车辆前后方向、在车辆垂直方向、以及在车辆左右方向相对壳体可移动，同时，将气囊盖安装在与其邻接的车辆内部部件(下板)上。设置在气囊盖上的突条限制气囊盖相对壳体在车辆后向的移动，从而可以将气囊的膨胀及展开的力适当传递至在气囊盖的扉部形成的预制断裂部。
文档编号B60R21/231GK101028808SQ200710000489
公开日2007年9月5日 申请日期2007年2月28日 优先权日2006年2月28日
发明者榊田克己 申请人:丰田合成株式会社