(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両内のインストルメントパネルの底部に搭載される膨張式膝用エアバッグにおいて、
膨張可能な第１室と、前記第１室に対して連続形状で流体的に連結された膨張可能な第２室とを備え、
前記第２室は、前記第１室より前に少なくとも部分的に膨張する構成であり、
前記第１室及び前記第２室の各々は、１枚のパネルから構成され、インストルメントパネル側に面する背面と車室側に面する正面とを有し、
前記第１室の下端が前記第２室の背面の上部に連結され、
前記展開した形状では、前記第１室が前記第２室の上方に位置し、且つ、前記第１室の背面と前記第２室の背面との間の角度が９０°よりも大きいことを特徴とする膨張式膝用エアバッグ。
【請求項２】
前記第１室の背面と前記第２室の背面との間の角度が９０°と１６０°の間である、請求項１に記載の膨張式膝用エアバッグ。
【請求項３】
前記第２室を形成すべく前記パネルを縫い合わせた周囲の縫い目が前記膨張式膝用エアバッグの正面側に位置している、請求項１または２のいずれかに記載の膨張式膝用エアバッグ。
【請求項４】
前記第１室を形成する単一の材料パネルを折り畳んだ部分を前記下端として前記第２室に連結することを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の膨張式膝用エアバッグ。
【請求項５】
前記第２室の背面に、インフレータ挿入開口およびインフレータステム開口を備える、請求項１乃至４の何れか１項に記載の膨張式膝用エアバッグ。
【請求項６】
前記インフレータ挿入開口が前記インフレータステム開口より大きな直径を有する、請求項５に記載の膨張式膝用エアバッグ。
【請求項７】
前記インフレータ挿入開口は、前記エアバッグが扁平な形状であるとき前記第２室の車両前方側の縁部から２５ｍｍと１２５ｍｍの間に位置しており、前記インフレータステム開口は、前記エアバッグが扁平な形状であるとき前記第２室の車両前方側の縁部から２５ｍｍと１２５ｍｍの間に位置している、請求項５又は６に記載の膨張式膝用エアバッグ。
【請求項８】
前記第２室が、該第２室の下端縁とほぼ平行な軸に沿って第２室の一部にわたって延びるように方向づけられた内部テザーを備える、請求項５乃至７の何れか１項に記載の膨張式膝用エアバッグ。
【請求項９】
前記内部テザーが前記第２室の前記正面から前記背面まで延びており、前記内部テザーが、膨張ガスを前記テザーの一方の側からもう一方の側へ流す開口を備えたことを特徴とする請求項８に記載の膨張式膝用エアバッグ。
【請求項１０】
前記第２室の車両前方側の縁部から前記インフレータ挿入開口および前記インフレータステム開口の中心までの距離が、前記第２室の車両前方側の縁部と前記内部テザーを前記第２室に連結させる縫い目との間の距離の約３０％と約６０％の間に位置している、請求項８に記載の膨張式膝用エアバッグ。
【請求項１１】
前記第１室が当該第１室の下端縁とほぼ平行な軸に沿って第１室の一部にわたって延びる内部テザーを備え、該内部テザーが前記第１室の正面から背面まで延びている、請求項１乃至１０の何れか１項に記載の膨張式膝用エアバッグ。
【請求項１２】
前記第１室及び前記第２室の連結部分において、前記第１室及び第２室の各々に複数の室間通気孔が形成されていることを特徴とする、請求項１乃至１１の何れか１項に記載の膨張式膝用エアバッグ。
【請求項１３】
前記第１室および第２室が、前記第２室の各室間換気孔が前記第１室の室間換気孔と位置が合うように取り付けられている、請求項１２に記載の膨張式膝用エアバッグ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は一般に自動車の保護システムの分野に関する。より具体的には、本開示は、複数の膨張可能な室を有する膨張式膝用エアバッグクッションに関する。
【図面の簡単な説明】
【０００２】
本実施形態は、添付の図面と併用される以下の説明および添付の特許請求の範囲から、より完全に明らかになる。添付の図面は代表的な実施形態のみを表しており、したがって、開示の範囲の限定であるとみなされるべきでないという理解のもと、添付の図面を参照して実施形態を具体的かつ詳細に記述および説明する。
【０００３】
【図１】膨張式膝用エアバッグの背面斜視図である。
【０００４】
【図２】図１の膨張式膝用エアバッグの第２室を形成可能な材料パネルの立面図である。
【０００５】
【図３】図１の膨張式膝用エアバッグの第１室を形成可能な材料パネルの立面図である。
【０００６】
【図４】図２および図３の材料パネルが連結された後の材料パネルの正面図である。
【０００７】
【図５】図４の材料パネルが、図１のエアバッグの第１室および第２室を形成するためにそれぞれ折り畳まれて縫着された後の、材料パネルの正面図である。
【０００８】
【図６】図５の材料パネルの背面図である。
【０００９】
【図７】図１の膨張式膝用エアバッグの切欠き斜視図である。
【００１０】
【図８】図１の膨張式膝用エアバッグの断面図である。
【００１１】
【図９Ａ】図１の膨張式膝用エアバッグの、車両に搭載された後であって展開される前の側面図である。
【００１２】
【図９Ｂ】図９Ａの膨張式膝用エアバッグの、初期エアバッグ展開時の側面図である。
【００１３】
【図９Ｃ】図９Ｂの膨張式膝用エアバッグの、中期エアバッグ展開時の側面図である。
【００１４】
【図９Ｄ】図９Ｃの膨張式膝用エアバッグの、後期エアバッグ展開時の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本明細書において概ね説明されるとともに図示される実施形態の構成要素が、多種多様な異なる形状で配置および設計され得ることは、容易に理解される。したがって、図で表されている以下の様々な実施形態のより詳細な説明は、特許請求されている開示の範囲を限定するように意図されておらず、様々な実施形態の代表にすぎない。実施形態の様々な局面が図面で表されているが、特に示されていない限り、図面は必ずしも縮尺に合わせて描かれてはいない。
【００１６】
語句「に接続された」、「に連結された」、および「と連通して」は、機械的、電気的、磁気的、電磁気的、流体的、および熱的な相互作用を含む、２つ以上の実体の間のあらゆる形の相互作用を指す。２つの構成要素は、互いに直接接触していない場合でも、互いに連結されていてもよい。用語「隣接する」は、必ずしも一緒に取り付けられてはいないが、互いに直接の物理的接触状態にある物品を指す。
【００１７】
膨張式エアバッグシステムは、衝突の際の乗員の負傷を最小限にするために、広く使用されている。エアバッグモジュールは、ハンドル、インストルメントパネル、サイドドアまたはサイドシートの内部、車両のルーフレールに隣接する箇所、頭上位置、膝または脚の位置を非限定的に含む、車両内部の様々な場所に取り付けられてきた。以下の開示において、「エアバッグ」とは、膨張式カーテンエアバッグ、頭上エアバッグ、フロントエアバッグ、または他のいかなる型式のエアバッグをも指すことがある。
【００１８】
フロントエアバッグは、通常、車両のハンドルおよびインストルメントパネルに取り付けられる。取付け時に、エアバッグは巻き取られるか、折り畳まれるか、またはその両方であり、カバーの背後に巻取り／折畳み状態で保持される。衝突時には、車両センサーがインフレータの起動をもたらし、インフレータがエアバッグに急速に膨張ガスを充満させる。これにより、エアバッグは、巻取り／折畳み形状から膨張した形状まで急速に形状（ｃｏｎｆｉｒｍａｔｉｏｎｓ）を変える。
【００１９】
図１は、連続形状の２つ以上の室を有する膨張式膝用エアバッグ１１０の背面斜視図である。膨張式膝用エアバッグ１１０は、エアバッグアセンブリ１００の一部を構成してもよい。膨張式膝用エアバッグ１１０は、第１室１２０および第２室１４０を備えていてもよく、第１室および第２室のそれぞれが、一緒に取り付けられて流体連通する複数の膨張可能な独立室を備える。本開示において、「エアバッグ１１０」とは、実質的に連続形状で連結された２個以上の室を有するエアバッグを指す。
【００２０】
膨張式膝用エアバッグ１１０は、上部１１１、下部１１２、正面（図示せず）、および背面１１４を有すると記載することができる。クッション１１０の上部１１１は、クッションが展開状態にあるときに車両のヘッドライナに最も近いクッションの部分である。下部１１２は、クッション１１０が展開状態で車両の床に最も近いとき、上部１１１の下方にある。用語「下部」は、必ずしもクッション１１０の中間水平面より下方の部分に限定されず、クッションの底部の、２分の１未満、２分の１超、またはちょうど２分の１を含めてもよい。同様に、用語「上部」は、必ずしもクッション１１０の中間水平面より上方の部分に限定されず、クッションの最上部の２分の１未満、２分の１超、またはちょうど２分の１を含めてもよい。
【００２１】
第１室１２０は、上部１２１、下部１２２を有しており、周囲の合わせ目１２７によって部分的に画成されている。同様に、第２室１４０は、上部１４１、下部１４２、および周囲の合わせ目１４７を有する。さらに、第２室１４０は、インフレータをエアバッグ１１０に連結するための開口を備え、インフレータ挿入開口１５２は、管状のインフレータをクッション１１０の第２の部分１４０に挿入させるよう構成されており、インフレータステム開口１５３は、インフレータの取付け用ステムを開口から突出させるよう構成されている。
【００２２】
図２および図３は、第１室および第２室１２０，１４０を形成する材料パネルの上立面図である。図２および図３に示すような材料パネルの形状は、例示の目的のみであり、様々な実施形態によって異なってもよい。概して、材料パネルは、材料パネルを折畳み可能にする箇所を形成する幅減少部分１２６，１４６を有してもよい。一旦折り畳まれると、折り畳まれた中間部分１４６が第２室の下部の下端縁を構成してもよい。材料パネルが室間通気孔１２５，１４５を備えてもよく、第２室１４０を形成可能な材料パネルがインフレータ開口１５２，１５３を備えてもよい。材料パネルは、当分野で周知のナイロン織布で構成されてもよい。図示の実施形態では、インフレータ挿入開口１５２がインフレータステム開口１５３より大きな直径を有している。
【００２３】
当業者は、第１室および第２室が必ずしも単一の材料パネルから形成される必要がないこと、室が材料から組み立てられる前に、室を形成する材料に開口が形成される必要がないことを理解する。また、当業者は、本開示の範囲および精神から逸脱することなく様々な種類および形状のエアバッグクッション膜が利用可能であることを認識する。例えば、クッション膜の寸法、形状および大きさは、それぞれ異なる車両でまたは車両内のそれぞれ異なる場所での使用によって異なってもよい。また、クッション膜は、ナイロン織布など、当分野で周知のいかなる１つ以上の材料片から構成されてもよい。さらに、エアバッグクッションは、ワンピース製織、「仕立て（ｃｕｔ  ａｎｄ  ｓｅｗ）」、または２つの技術の組み合わせなど、様々な技術を使って製造されてもよい。さらに、クッション膜は、封止または未封止の合わせ目を使って製造されてもよく、合わせ目は、縫製、接着剤、テープ止め、高周波溶着、熱融着、または他のいずれか適切な技術もしくは技術の組み合わせによって形成される。
【００２４】
図４は、第１室の材料パネル１２０が第２室の材料パネル１４０の上に置かれ、縫い目１１７で縫合された後の図２および図３に示す材料パネルを示す。材料パネルは、室間通気孔１２５／１４５が一致するように配向されている。
【００２５】
図５および図６は、第１室および第２室１２０，１４０を形成する材料パネルが折り畳まれ、周囲の合わせ目１２７，１４７の周りで縫合された後の膨張式膝用エアバッグ１１０のそれぞれ正面図および背面図である。図５および図６は、エアバッグが伸長されているが、膨張していない扁平形状のエアバッグ１１０を示す。図５は、第１室１２０の正面１２３と第２室１４０の正面１４３とから構成される、膨張式膝用エアバッグ１１０の正面１１３を示す。図６は、第１室１２０の背面１２４と第２室１４０の背面１４４とから構成される、膨張式膝用エアバッグ１１０の背面１１４を示す。
【００２６】
第１室１２０が１つ以上の内部テザーを備えていてもよく、図示の実施形態では、第１室は、それぞれ正面１２３から背面１２４まで延びる第１の内部テザー１３１および第２の内部テザー１３２を備えている。同様に、第２室１４０が１つ以上の内部テザーを備えていてもよく、図示の実施形態では、第２室は、膨張ガスを流すように構成された複数のテザー通気口１５１を有する内部テザー１５０を備えている。第２室１４０は、インフレータ開口１５２，１５３も有する。第１室および第２室１２０，１４０のそれぞれの周辺部は、周囲の合わせ目１２７，１４７によって部分的に画成されている。第１室および第２の室１２０，１４０は、室間通気孔１２５，１４５が膨張ガスを一方の室からもう一方の室へ流動可能にする開口を画成するように取り付けられている。
【００２７】
図７は、第１室１２０の一部が切り欠かれた膨張式膝用エアバッグ１１０の切欠き斜視図を示す。分かりやすくするため、膨張式膝用エアバッグ１１０が膨張状態で示されている。第１室および第２室１２０，１４０はそれぞれ膨張可能な空隙１１８を画成しており、空隙１１８は、室間通気孔１２５，１４５を介して両室内に延びる膨張可能な連続する空隙とみなされてもよい。第１室および第２室は縫い目１１７を介して取り付けられている。インフレータ開口１５２，１５３は第２室１４０の背面１４４上に見える。別の実施形態において、室間通気孔は、膨張ガスを第２室から第１室へ通過させることができるが、第１室から第２室へ通過させることはできない一方向弁または逆止め弁として構成されてもよい。別の実施形態において、第１室および／または第２室は、それぞれ膨張ガスを膨張可能な空隙からエアバッグ外部へ通す１つ以上の大気通気孔を備えていてもよい。
【００２８】
図８は、展開／膨張形状で示す膨張式膝用エアバッグ１１０の断面図である。第１室および第２室１２０，１４０の膨張可能な深さは、内部テザー１３１，１３２，１５０によって制限されている。内部テザー１５０はテザー通気口１５１を有している。第２室１４０は、インフレータステム開口１５３およびインフレータ挿入開口（不可視）を有しており、インフレータ開口は、第２室１４０の下端縁と内部テザー１５０を第２室に連結する縫い目１５７との間の距離の約３０％と約６０％の間に位置する中心を備える。
【００２９】
第１室および第２室１２０，１４０は、室間換気孔１２５，１４５が少なくとも部分的に位置が合って、それにより膨張可能な空隙１１８が両室内に延びるように、縫い目１１７を介して取り付けられている。第１室および第２室１２０，１４０は、周囲の合わせ目１４７の上部がエアバッグ１１０の乗客側に位置するように、第２室の背面１４４で連結されている。第１室および第２室１２０，１４０は、背面１２４，１４４間に角度が形成されるように連結されている。
【００３０】
第１室および第２室１２０，１４０は、膨張したときに第１室および第２室１２０，１４０の間の角度を決定する形状で、第２室１４０の背面１４４で連結されている。例えば、角度は、図８において約１２０°など、９０°より大きく示されている。一部の実施形態において、角度は約９０°と約１６０°の間であってもよい。図８に示す実施形態では、合わせ目１１７，１４７の場所が所望の角度を維持するのに役立っている。一部の実施形態において、第２室の長さＤ１（図７）が約１５０ｍｍから約２５０ｍｍであり、幅Ｄ２が約２００ｍｍから約５００ｍｍであり、膨張可能な深さＤ３が約５０ｍｍから約１５０ｍｍであってもよい。一部の実施形態において、第１室の長さＤ４（図７）が約２５０ｍｍから約５００ｍｍであり、幅Ｄ５が約３５０ｍｍから約７００ｍｍであり、膨張可能な深さＤ６が約５０ｍｍから約２００ｍｍであってもよい。第２室１４０の末端１４８からインフレータ開口１５３，１５２（図７に図示）の中心までの距離Ｄ７が約２５ｍｍから約１２５ｍｍであってもよい。インフレータ開口は第２室の幅に沿ったどの位置に配置されてもよい。
【００３１】
図９Ａから図９Ｄは、車両１０のインストルメントパネル１２の底部１４に配置された膨張式膝用エアバッグ１１０の展開順序および展開軌跡を示す。インストルメントパネル１２は、インストルメントパネルの乗員側に位置する正面１６を有する。エアバッグアセンブリ１００は、インフレータ１６０を介してインストルメントパネル１２に連結されてもよい。エアバッグアセンブリ１００はインストルメントパネル１２の「下に」搭載されていてもよく、エアバッグ１１０は「底部展開式」エアバッグを構成してもよい。エアバッグアセンブリ１００が、エアバッグ１１０を包込み可能なハウジングをさらに備えていてもよい。インフレータ１６０は、エアバッグ１１０の底部１１２の膨張可能な空隙１１８と流体連通している。
【００３２】
図９Ａは、インフレータ１６０が起動される前でエアバッグが展開される前の膨張式膝用エアバッグ１１０を示す。膨張式膝用エアバッグ１１０は「底部展開式」エアバッグと呼ばれてもよい。例えば、エアバッグ１１０が初めに展開されると、車両床板の方向に下方へ進む。図９Ｂは、インフレータ１６０が起動され、第２室１４０の膨張可能な空隙１１８を少なくとも部分的に膨張させた展開初期のエアバッグ１１０を示す。第２室１４０の主要な進行方向は、車両床板に対して水平で、乗員の方向に車両の車室に向かうまたは車室内への方向であってもよい。
【００３３】
図９Ｃは、第２室１４０が図９Ｂに示すように少なくとも部分的に膨張しており、第１室１２０が部分的に膨張している中間展開形状の膨張式膝用エアバッグ１１０を示す。膨張式膝用エアバッグ１１０は、第１室１２０がインストルメントパネル１２の正面１６の近くで展開するように構成されている。第２室１４０の長さは、第１室１２０がインストルメントパネル１２にどの程度接近して展開するかを変えるために変更されてもよい。第１室１２０は、インストルメントパネル１２の正面１６とほぼ平行な方向で展開してもよい。分かりやすくするため、図９Ｂおよび図９Ｃは、第１室１２０が図９Ｂのように膨張し始める前および第１室が図９Ｃのように完全に膨張する前に、第２室１４０が完全に膨張しているように示している。一部の実施形態において、第１室が膨張し始めるときに、第２室が部分的にだけ膨張してもよい。一部の実施形態において、第１室が完全に膨張する前に、第２室が完全に膨張してもよい。他の実施形態において、第２室と第１室が同時に完全に膨張状態になってもよい。
【００３４】
図９Ｄは、第１室および第２室１２０，１４０の膨張可能な空隙１１８が完全に膨張状態になった後の膨張式エアバッグ１１０を示す。エアバッグ１１０の正面１１３は、乗員の膝および下肢の衝撃を緩和する位置にある。第１室１２０と第２室１４０との間に形成される角度は、インストルメントパネル１２の底部１４および正面１５によって形成される角度と同様である。
【００３５】
本明細書に開示されたいかなる方法も、記述された方法を行うための１つ以上の工程または動作を含む。方法の工程および／または動作は互いに置き換えられてもよい。換言すれば、実施形態の適切な作動のために工程または動作の特定の順序が必要とされない限り、特定の工程および／または動作の順序および／または使用が変更されてもよい。
【００３６】
さらなる詳細なしでも、当業者は前述の説明を用いて本開示を最大限に利用することができる。本明細書に開示された実施例および実施形態は、例示に過ぎず、いかなる場合にも本開示の範囲に対する限定ではないと解釈されるべきである。本明細書に記述された開示の根本的な原理から逸脱することなく、上記の実施形態の細部に対して変更がなされ得ることは、当業者にとって明らかである。換言すれば、上記の説明において具体的に開示された実施形態の様々な変更および改良は、添付の特許請求の範囲内である。したがって、開示の範囲は以下の特許請求の範囲によって規定される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図９Ｄ】
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