车辆用膝部气囊装置以及车辆用膝部气囊的展开方法

摘要

一种设置在转向管柱上的膝部气囊，在碰撞时迅速将膝部气囊膨胀展开于乘客的膝部与仪表板之间的狭窄空间内。车辆用膝部气囊装置(10)的膝部气囊(36)，由沿着仪表板(12)一侧向车辆宽度方向延伸的第1膨胀部(38)；和展开于乘客膝部一侧的第2膨胀部(46)所构成。用于供给从充气装置(22)喷出的气体的气体供给口(42)被设定在第1膨胀部(38)一侧。该气体供给口(42)与被设置在膝部气囊(36)左右端部的一对保护部(46)沿车辆宽度方向被配置在大致同一直线上，且第1膨胀部(36)作为气体流道连通二者。因此，在前方碰撞时，即使仪表板(12)与乘客膝部之间的空隙(48)很狭窄，也能够迅速地使一对保护部(46)向该狭窄空隙(48)膨胀展开。

说明书

技术领域

本发明涉及一种在碰撞时介于仪表板与乘客膝盖之间的车辆用膝部气囊装置以及车辆用膝部气囊的展开方法。

背景技术

在下述专利文献1中，公开了一种设置在转向管柱上的膝部气囊装置。简单来说，该在先技术中，膝部气囊以折叠的状态被收纳于转向管柱的管柱外壳内，当发生正面碰撞时，管柱外壳以对开门形式展开，膝部气囊大致以转向管柱为中心的放射状向左右方向膨胀展开。

专利文献1：日本专利特开2002-37003号公报

但是，通常落座状态的乘客的膝部与仪表板间的空隙较窄，因此当正面发生碰撞时用膝部气囊来限制乘客膝部之际，在膝部接触到仪表板之前，在乘客的膝部与仪表板之间的狭窄空隙中很难迅速展开膝部气囊。因此，上述在先技术虽然有意义，但是还需要进一步改良。

发明内容

本发明是考虑到上述事实而进行的，其目的在于，获得一种车辆用膝部气囊装置以及车辆用膝部气囊的展开方法，对于设置在转向管柱上的膝部气囊，使其能够在碰撞时迅速地将膝部气囊膨胀展开于乘客的膝部与仪表板之间的狭窄空间内。

权利要求1所述的本发明的车辆用膝部气囊装置为，以折叠状态被收纳于转向管柱内，在碰撞时通过从气体供给单元供给的气体而膨胀，从而在仪表板与乘客的膝盖之间展开膝部气囊的车辆用膝部气囊装置，其特征在于，所述膝部气囊的构成中包括：一对保护部，其在膨胀展开完毕状态时位于转向管柱两侧以保护乘客的膝部；气体流道，其在与乘客的膝部对峙的仪表板一侧连通该一对保护部，设置在所述气体流道上的来自气体供给单元的气体供给口，与一对保护部经气体流道被配置在车辆宽度方向上的大致同一直线上。

权利要求2所述的本发明为，如权利要求1所述的车辆用膝部气囊装置中，其特征在于，所述膝部气囊被设定为，相比于其车辆宽度方向上的中间部，两端部的截面积更大。

权利要求3所述的本发明为，如权利要求2所述的车辆用膝部气囊装置中，其特征在于，所述膝部气囊被设定为，相比于其车辆宽度方向上的中间部，两端部的大致沿车辆上下方向的长度更长。

权利要求4所述的本发明为，如权利要求1至3的任意一项所述的车辆用膝部气囊装置中，其特征在于，所述膝部气囊具备用于调节气囊厚度的厚度调节单元。

权利要求5所述的本发明为，如权利要求1至4的任意一项所述的车辆用膝部气囊装置中，其特征在于，所述气体流道具备沿车辆宽度方向延伸的第1气体流道。

权利要求6所述的本发明为，如权利要求5所述的车辆用膝部气囊装置中，其特征在于，所述气体流道具备与所述第1气体流道之长度方向上的端部连通并大致向车辆上下方向延伸的第2气体流道。

权利要求7所述的本发明为，如权利要求5或6所述的车辆用膝部气囊装置中，其特征在于，所述气体流道由设置在膝部气囊内的内囊或内导管构成。

权利要求8所述的本发明为，如权利要求5至7的任意一项所述的车辆用膝部气囊装置中，其特征在于，所述气体流道形成为撕裂缝，当该气体流道的内压达到规定值时该撕裂缝发生破裂。

权利要求9所述的本发明为，如权利要求7或8所述的车辆用膝部气囊装置中，其特征在于，所述内囊或内导管之长度方向上的中间部的内径被设定为，大于其长度方向上的两端部的内径。

权利要求10所述的本发明为，如权利要求7或8所述的车辆用膝部气囊装置，其特征在于，当仪表板与一侧膝部的距离短于仪表板与另一侧膝部的距离时，通过使所述气体流道在其长度方向上的规定位置弯曲，从而设定从弯曲部至流道端部的长段和短段，并且将其设定成，当膝部气囊膨胀展开时，较短的气体流道在仪表板与一侧膝部之间展开，而较长的气体流道在仪表板与另一侧膝部之间展开。

权利要求11所述的本发明为，如权利要求8所述的车辆用膝部气囊装置中，其特征在于，所述内导管被设置成，将膝部气囊中气体供给单元一侧的一部分向膝部气囊的主体部一侧折叠，并且将该折叠部分缝制成所述撕裂缝。

权利要求12所述的本发明为，如权利要求1至11的任意一项所述的车辆用膝部气囊装置中，其特征在于，所述气体供给单元的气体供给口被设置在所述气体流道的车辆宽度方向上的中间部附近，且从该气体供给口喷出的气体由该气体流道的中间部向车辆宽度方向的外侧及内侧供给。

权利要求13所述的本发明为，如权利要求12所述的车辆用膝部气囊装置中，其特征在于，所述气体供给单元配置成部分插入在面向气体供给口的位置的状态，并且在该气体供给单元的外周部形成有多个气体喷出孔。并且，该气体喷出孔只配置在所述气体流道的车辆宽度方向上的外侧及内侧。

权利要求14所述的本发明为，如权利要求12所述的车辆用膝部气囊装置中，其特征在于，所述气体供给单元沿车辆宽度方向配置，且该气体供给单元的长度方向上两端部的外周部形成有多个气体喷出孔，并且该气体喷出孔为，相对于气体供给单元的轴线倾斜规定角度的锥形孔。

权利要求15所述的本发明为，如权利要求7所述的车辆用膝部气囊装置中，其特征在于，所述内囊被配置在膝部气囊内，并且所述气体供给单元被配置在该内囊内。

权利要求16所述的本发明的车辆用膝部气囊的展开方法为，在碰撞时通过从气体供给单元供给的气体，使以折叠状态收纳于转向管柱内的膝部气囊膨胀展开在仪表板与乘客的膝盖之间的车辆用膝部气囊的展开方法，其特征在于，通过将从气体供给装置供给的气体，引导至沿车辆宽度方向设定在膝部气囊装置中仪表板一侧的气体流道中，从而使被设置在该气体流道之车辆宽度方向的两端部上的一对保护部在仪表板与乘客膝部之间先行展开接着，从一对保护部或从气体流道，或者从一对保护部和气体流道均向膝部气囊的其余部分供给气体，使该其余部分膨胀展开。

根据权利要求1所述的本发明，在发生碰撞时，从气体供给单元向转向管柱内以折叠状态被收纳的膝部气囊内供给气体。由此，膝部气囊在仪表板与乘客膝部之间膨胀展开。

在此，本发明中，在膝部气囊的膨胀展开完毕的状态下，被膨胀展开于转向管柱两侧以保护乘客膝盖的一对保护部，在与乘客的膝部对峙的仪表板一侧经气体流道而连通，并且由于在气体流道处设有来自气体供给单元的气体供给口，因此当从气体供给单元供给气体时，该气体通过气体供给口流入气体流道之后，将流向车辆宽度方向使一对保护部膨胀。并且，由于气体供给口与一对保护部经气体流道被配置在车辆宽度方向上的大致同一直线上，因此，气体供给口与一对保护部基本上是以最短距离被连接的。因此，能够在碰撞时迅速地使膝部气囊的一对保护部介于仪表板与乘客膝部之间的狭窄空隙中。

即，可以说在本发明中，通过被配置在仪表板一侧的气体流道将一对保护部相互连通，碰撞时通过该气体流道，最快地使一对保护部到达仪表板与乘客膝部之间的狭窄空隙并膨胀展开，然后再使膝部气囊的其余部分膨胀展开。

根据权利要求2所述的本发明，由于膝部气囊被设定为，相比于其车辆宽度方向上的中间部，两端部的截面积更大，因此，能够以中间部因限制截面积而降低必要的气体容量。换言之，如果使用相同气体容量的气体供给单元，则中间部因其截面积被缩小而使两端部迅速地膨胀展开。

根据权利要求3所述的本发明，由于膝部气囊被设定为，相比于其车辆宽度方向上的中间部，两端部的大致沿车辆上下方向的长度更长，因此，乘客膝部的保护范围在车辆上下方向上被扩大。因此，即使根据乘客的体格对车辆用座椅的座椅高度进行了调节的状态下，也能够可靠地承接该乘客的膝部。

根据权利要求4所述的本发明，由于膝部气囊具备用于调节气囊厚度的厚度调节单元，因此，能够将膝部气囊膨胀展开时的厚度(特别是左右一对保护部的厚度)设定为所需的厚度。因此，能更容易使膝部气囊向车辆宽度方向展开，并使该两端部进入仪表板与乘客膝部之间的狭窄空隙。

根据权利要求5所述的本发明，由于气体流道具备沿车辆宽度方向延伸的第1气体流道，因此，来自气体供给单元的供给初期的气体没有损耗地通过第1气体流道而被使用于膝部气囊向车辆宽度方向的展开。

根据权利要求6所述的本发明，由于气体流道具备与第1气体流道之长度方向上的端部连通并大致向车辆上下方向延伸的第2气体流道，因此，不仅利用第1气体流道使一对保护部向车辆宽度方向及早展开，还能够使被设定于第2气体流道一侧的保护部向车辆上下方向及早地展开。

根据权利要求7所述的本发明，由于气体流道由设置在膝部气囊内的内囊或内导管所构成，因此在膝部气囊内能可靠地确保气体流道。

根据权利要求8所述的本发明，由于气体流道形成为撕裂缝，当该气体流道的内压达到规定值时该撕裂缝发生破裂，因此，能够方便设定气体流道被维持时间的协调。此外，通过利用撕裂缝，能够避免因部件个数的增加而导致膝部气囊构造的复杂化。

根据权利要求9所述的本发明，由于内囊或内导管之长度方向上的中间部的内径被设定为，大于其长度方向上的两端部的内径，因此，在膝部气囊膨胀时，内囊或内导管的长度方向的中间部比长度方向的两端部先膨胀。

根据权利要求10所述的本发明，在仪表板的外观设计趋于多样化的情况下，有时会产生仪表板与一侧膝部的距离短于仪表板与另一侧膝部的距离的情况，在这种情况下，与将膝部气囊设定为左右均等地膨胀展开相比，通过将气体流道设定成长短不同，使长度方向上的长度较短的气体流道在车辆前后方向的空隙距离较短处膨胀展开，相反地使长度方向上的长度较长的气体流道在车辆前后方向的空隙距离较长处膨胀展开，更能够获得取得了左右平衡的膝部气囊的膨胀张开状态。

根据权利要求11所述的本发明，由于内导管被设置成，将膝部气囊中气体供给单元一侧的一部分向膝部气囊的主体部一侧折叠，并且将该折叠部分缝制成所述撕裂缝，因此，相比于将膝部气囊和内导管分别设置的情况，部件个数减少。此外，能够易于改变撕裂缝的破裂强度。

根据权利要求12所述的本发明，由于来自气体供给单元的气体供给口被设置在气体流道的车辆宽度方向上的中间部附近，且从该气体供给口喷出的气体由该气体流道的中间部向车辆宽度方向的外侧及内侧供给，因此，通过与权利要求1至11中任意一项所述的本发明并用，能够有效地使膝部气囊在车辆宽度方向膨胀展开。

根据权利要求13所述的本发明，由于气体供给单元配置成部分插入在面向气体供给口的位置的状态，且在该气体供给单元的外周部形成有多个气体喷出孔，并且，该气体喷出孔只配置在气体流道的车辆宽度方向上的外侧，因此，在气体供给单元产生的气体，仅向气体流道的车辆宽度方向上的外侧及内侧双向喷出。

根据权利要求14所述的本发明，气体供给单元沿车辆宽度方向配置，且该气体供给单元的长度方向上两端部的外周部形成有多个气体喷出孔，并且该气体喷出孔为，相对于气体供给单元的轴线倾斜规定角度的锥形孔，因此，气体不是从气体供给单元长度方向上两端部的外周部向半径方向喷出，而是向相对于轴向交叉的方向喷出。因此，能够有效地将气体向膝部气囊的车辆宽度方向送入。

根据权利要求15所述的本发明，内囊被配置在膝部气囊内，并且气体供给单元被配置在该内囊内，因此，在膝部气囊内能可靠地确保气体流道。

根据权利要求16所述的本发明，在发生碰撞时，从气体供给单元向以折叠状态收纳于转向管柱内的膝部气囊内供给气体。由此，使膝部气囊展开在仪表板与乘客的膝盖之间。

在本发明中，首先将从气体供给单元供给的气体引导至沿车辆宽度方向设定在膝部气囊装置中仪表板一侧的气体流道中。由此使被设置在该气体流道之车辆宽度方向的两端部上的一对保护部先于其余部分在仪表板与乘客膝部之间膨胀展开。接着，从一对保护部或从气体流道，或者从一对保护部和气体流道双方向膝部气囊的其余部分供给气体，使该其余部分膨胀展开。

即，在本发明中，通过膝部气囊的最初的展开动作，使气体流道沿仪表板在车辆宽度方向上膨胀，并经气体流道使一对保护部膨胀展开，因此，即使仪表板与乘客膝部之间的空隙很狭窄的情况下，也能够使一对保护部向该狭窄空隙迅速地膨胀展开。

发明效果

如以上说明中所述，权利要求1所述的本发明的车辆用膝部气囊装置具有如下优异的效果，即，其为被设置在转向管柱上的膝部气囊，能够在碰撞时使膝部气囊迅速地膨胀展开于乘客膝部与仪表板之间的狭窄空隙。

权利要求2所述的本发明的车辆用膝部气囊装置具有如下优异的效果，即，能够同时实现气体供给单元的低容量化与膝部气囊向车辆宽度方向的迅速展开。

权利要求3所述的本发明的车辆用膝部气囊装置具有如下优异的效果，即，能够大范围地应对乘客的体格差异。

权利要求4所述的本发明的车辆用膝部气囊装置具有如下优异的效果，即，能够更加可靠地使膝部气囊的两端部介于仪表板与乘客膝部之间的狭窄空隙内。

权利要求5所述的本发明的车辆用膝部气囊装置具如下有优异的效果，即，能够使膝部气囊的一对保护部迅速地到达仪表板与乘客膝部之间并膨胀展开。

权利要求6所述的本发明的车辆用膝部气囊装置具有如下优异的效果，即，能够以良好的效率引导气体，使膝部气囊所具备的一对保护部在所需的车辆宽度方向位置以及所需的车辆上下方向位置上膨胀展开。

权利要求7所述的本发明的车辆用膝部气囊装置具有如下优异的效果，即，能够在碰撞时迅速且可靠地使膝部气囊膨胀展开于乘客膝部与仪表板之间的狭窄空隙。

权利要求8所述的本发明的车辆用膝部气囊装置具有如下优异的效果，即，能够以简单的构造可靠地维持气体流道直至必要时为止。

权利要求9所述的本发明的车辆用膝部气囊装置具有如下优异的效果，即，能够预先确保(扩大)相对于转向管柱的保护区域，然后使左右一对的保护部膨胀。

权利要求10所述的本发明的车辆用膝部气囊装置具有如下优异的效果，即，即使采用了乘客膝部与仪表板的距离左右不同的外观设计的情况下，也能够切实地使膝部气囊介于乘客膝部与仪表板之间的狭窄空间内。

权利要求11所述的车辆用膝部气囊装置具有如下优异的效果，即，与将膝部气囊和内导管分别设置的情况相比，更能够在降低成本的同时使破裂强度的调整易于进行。

权利要求12所述的本发明的车辆用膝部气囊装置具有如下优异的效果，即，能够使膝部气囊向车辆宽度方向的膨胀展开更加迅速进行。

权利要求13所述的本发明的车辆用膝部气囊装置具有如下优异的效果，即，能够使膝部气囊向车辆宽度方向的膨胀展开更加迅速且有效地进行。

权利要求14所述的本发明的车辆用膝部气囊装置具有如下优异的效果，即，能够使膝部气囊向车辆宽度方向的膨胀展开更加迅速且有效地进行。

权利要求15所述的本发明的车辆用膝部气囊装置具有如下优异的效果，即，能够在碰撞时迅速且可靠地使膝部气囊膨胀展开于乘客膝部与仪表板之间的狭窄空隙。

权利要求16所述的本发明的车辆用膝部气囊的展开方法具有如下优异的效果，即，附带于转向管柱的膝部气囊能够在碰撞时使膝部气囊迅速地膨胀展开于乘客膝部与仪表板之间的狭窄空隙。

附图说明

图1为表示第1实施方式中，设置在转向管柱上的车辆用膝部气囊装置工作状态的侧视图。

图2为表示图1所示车辆用膝部气囊装置的工作状态的立体图。

图3为表示图1所示车辆用膝部气囊装置的工作状态的俯视图。

图4为对图1所示膝部气囊从转向管柱的轴向观察的主视图。

图5为表示第2实施方式中，设置在转向管柱上的车辆用膝部气囊装置工作状态的侧视图。

图6为表示图5所示车辆用膝部气囊装置的工作状态的立体图。

图7为表示图5所示车辆用膝部气囊装置的工作状态的俯视图。

图8为对图5所示膝部气囊从转向管柱的轴向观察的示意主视图。

图9A为表示第3实施方式中，将充气装置相对于膝部气囊垂直配置的实施方式的主视图。

图9B为表示第3实施方式中，将充气装置相对于膝部气囊垂直配置的实施方式的俯视图。

图10A为表示第3实施方式中，将充气装置相对于膝部气囊平行配置的实施方式的主视图。

图10B为表示第3实施方式中，将充气装置相对于膝部气囊平行配置的实施方式的俯视图。

图11A为表示第3实施方式中，使用了驾驶员席位用气囊装置的充气装置的实施方式的主视图。

图11B为表示第3实施方式中，使用了驾驶员席位用气囊装置的充气装置的实施方式的俯视图。

图12A为表示第4实施方式中，在膝部气囊内设置了直线状内导管的实施方式的对应于图4的主视图。

图12B为表示第4实施方式中，在膝部气囊内设置了直线状内导管的实施方式的对应于图4的，沿图12A中B-B线的纵剖视图。

图13为表示第4实施方式中，在膝部气囊内设置了枣核状内导管的实施方式的对应于图12A的示意主视图。

图14A为表示第4实施方式中，在膝部气囊内设置了L字状内导管的实施方式的对应于图12A的示意主视图。

图14B为第4实施方式中，以与仪表板间的关系来表示将在膝部气囊内设置了L字状内导管的实施方式的俯视图。

图15A为表示第5实施方式的膝部气囊膨胀前状态的纵剖视图。

图15B为表示第5实施方式的膝部气囊膨胀后状态的纵剖视图。

图16为表示本发明概念图(基本形)的膝部气囊的示意图。

图17A为变形例1中的膝部气囊的示意图。

图17B为变形例1中，作为图17A所示膝部气囊的改变例的膝部气囊示意图。

图18A为变形例2中的膝部气囊的示意图。

图18B为表示变形例2中的膝部气囊的撕裂缝破裂前状态的局部剖视图(图18A的B-B线剖视图)。

图18C为表示变形例2的膝部气囊的撕裂缝破裂后状态的局部剖视图(图18A的B-B线剖视图)。

图19为变形例3的膝部气囊的示意图。

图20为变形例4的膝部气囊的示意图。

图21A为变形例5的膝部气囊的示意图。

图21B为变形例5中，作为图21A所示膝部气囊的改变例的膝部气囊的示意图。

图22A为变形例6的膝部气囊的示意图。

图22B为变形例6中，作为图22A所示膝部气囊的改变例的膝部气囊示意图。

图22C为变形例6中，作为图22A所示膝部气囊的改变例的膝部气囊示意图。

图23A为变形例7的膝部气囊的示意图。

图23B为变形例7中，作为图23A所示膝部气囊的改变例的膝部气囊示意图。

图23C为变形例7中，作为图22A所示膝部气囊的改变例的膝部气囊示意图。

图24A为变形例8的膝部气囊的示意图。

图24B为变形例8中，作为图22A所示膝部气囊的改变例的膝部气囊的示意图。

具体实施方式

[第1实施方式]

以下，利用图1至图4，对本发明的车辆用膝部气囊装置的第1实施方式进行说明。并且，在这些图中适当标示的箭头FR表示的是车辆前方，箭头UP表示的是车辆上方，箭头IN表示的是车辆宽度方向内侧。

在图1中，图示了本实施方式的车辆用膝部气囊装置10工作状态的侧视图。此外，在图2中，图示了该车辆用膝部气囊装置10工作状态的立体图。并且，在图3中，图示了该车辆用膝部气囊装置10工作状态的俯视图。

如这些图中所示，车辆的仪表板12的驾驶员席14一侧设有转向管柱16。在转向管柱16上旋转自如地支承有方向盘18。在转向管柱16的管柱外壳20的下部一侧，收纳有车辆用膝部气囊装置10。

车辆用膝部气囊装置10的构造中的主要部分包括：充气装置22，其作为气体供给单元在发生前方碰撞时工作；膝部气囊36，其通常以折叠状态被收纳于管柱外壳20内，当受到来自充气装置22的气体供给时，在转向管柱16的下方一侧沿车辆宽度方向呈枕状展开。并且，在管柱外壳20的下部侧设定有壳体26，其受到规定的气囊膨胀压力作用时发生破裂并展开。壳体26的展开方向既可以是车辆前后方向，也可以是车辆宽度方向。此外，壳体26既可以是单开门式展开，也可以是双开门式展开。

如图1及图2所示，上述膝部气囊36的构成中包括，第1膨胀部38，其作为气体流道在仪表板12一侧向车辆宽度方向膨胀展开；第2膨胀部40，其与该第1膨胀部38连通且在乘客膝部一侧向车辆宽度方向膨胀展开。因此，第1膨胀部38被配置在车辆前方一侧，而第2膨胀部40被配置在车辆后方一侧。充气装置22以车辆宽度方向为其长度方向被配置。此外，来自充气装置22的气体供给口42(参照图1的附属图)被设定于第1膨胀部38一侧。并且，由于该附图为充气装置22配置位置上的膝部气囊36的纵剖面构造示意图，因此，其为与图1所示的膝部气囊36的侧面形状具有若干差异的形状。

在图4中，图示了对膝部气囊36进行从转向管柱16轴向的观察时的状态的主视图。如该图所示，该膝部气囊36为，通过对两张基布的外周部进行缝制而形成枕形囊状。并且，在膝部气囊36的前后方向的中间部附近形成有沿车辆宽度方向延伸的缝制部44。缝制部44的构造中包括：第1缝制部44A，其在充气装置22一侧(转向管柱一侧)沿车辆宽度方向延伸；第2缝制部44B，其从该第1缝制部44A长度方向的端部以大致圆弧状绕向充气装置相反一侧；第3缝制部44C，其从第1缝制部44A车辆宽度方向的中间部向充气装置相反一侧延伸。

通过将上述缝制部44设定于膝部气囊36，从而使膝部气囊36具有第1膨胀部38，其如前文所述地在仪表板12一侧向车辆宽度方向膨胀展开；第2膨胀部40，其在乘客膝部一侧向车辆宽度方向膨胀展开。并且，图4的斜线部表示了不流入气体的区域。此外，膝部气囊36长度方向的两端部将成为承接乘客膝部的左右一对的保护部46(图3的单点划线包围部)。因此，来自被设置于作为气体流道的第1膨胀部38的充气装置22的气体供给口42，经第1膨胀部38与一对保护部46被配置在车辆宽度方向上的大致同一直线上。

(本实施方式的作用及效果)

下面，对本实施方式的作用及效果进行说明。

当前方发生碰撞时，落座状态的乘客将向车辆前方作惯性移动。因此，乘客膝部相对于仪表板12而相对地接近，与仪表板12间的空隙48(参照图1)变窄。

另一方面，当发生前方碰撞时，通过未图示的气囊传感器检测到前方碰撞，并向未图示的控制器输出碰撞信号。控制器根据被输入的碰撞信号对是否发生了前方碰撞进行判断，当判断发生了前方碰撞时向充气装置22通电规定的电流。由此，充气装置22开始工作，气体向折叠状态的膝部气囊36内流入。其结果为，规定的气囊膨胀压力作用于管柱外壳20的壳体26使之破裂并展开，从而膝部气囊36被膨胀展开于仪表板12与乘客膝部之间。

在此，本实施方式中，在膝部气囊36的膨胀展开完毕的状态下，被膨胀展开于转向管柱16两侧从而保护乘客膝部的一对保护部46，通过被设定在仪表板12一侧的第1膨胀部38而被相互连通，并且由于来自充气装置22的气体供给口42被设置在第1膨胀部38处，因此当从充气装置22供给气体时，该气体从气体供给口42流入第1膨胀部38之后，将向车辆宽度方向流动并使一对保护部46膨胀。并且，由于气体供给口42与一对保护部46通过第1膨胀部38被配置在车辆宽度方向上的大致同一直线上，因此气体供给口42与一对保护部46基本上是以最短距离被连接的。因此，能够在前方碰撞时迅速地使膝部气囊36的一对保护部46介于仪表板12与乘客膝部之间的狭窄空隙48内。

即，在本实施方式中，可以说是通过被配置在仪表板12一侧的第1膨胀部38而将一对保护部46相互连通，并在发生前方碰撞时通过该第1膨胀部38以最快的速度使一对保护部46到达仪表板12与乘客膝部之间的狭窄空隙48并使之膨胀展开，然后再使膝部气囊36的第2膨胀部40膨胀展开。

如以上所述，根据本实施方式的车辆用膝部气囊装置10以及车辆用膝部气囊的展开方法，对于设置在转向管柱上的膝部气囊36，能够使其在碰撞时迅速地将膝部气囊36膨胀展开于乘客的膝部与仪表板12之间的狭窄空间48内。

并且，如图1等所示，在膝部气囊36的膨胀展开完毕的状态下，当乘客的膝部接触到一对保护部46时，受到来自被转向管柱16及仪表板12所支承的第1膨胀部38的反力，使第2膨胀部40承接住乘客的膝部。

[第2实施方式]

以下，利用图5至图8，对本发明的车辆用膝部气囊装置的第2实施方式进行说明。并且，对于与所述第1实施方式相同的构造部分，使用相同的符号并省略其说明。

如这些图所示，在本实施方式的车辆用膝部气囊装置10中，充气装置51以纵置形式(沿转向管柱16的轴向配置的类型)被配置在管柱外壳20内。如图8所示，在膝部气囊54的两张基布的车辆上下方向(视为车辆前后方向亦可)中间部附近，沿车辆宽度方向平行设定有两列缝制部50。被缝制部50分割的空间即为沿车辆宽度方向延伸的气体流道52。在该气体流道52的长度方向中间部处，以能够供给气体的方式连接有充气装置51的一侧端部。此外，通过在膝部气囊54的两张基布的中间部附近形成气体流道52，从而使膝部气囊54具有以气体流道52为边界在仪表板12一侧向车辆宽度方向膨胀展开的第1膨胀部56和，在乘客膝部一侧向车辆宽度方向膨胀展开的第2膨胀部58。并且，由于所述一对保护部46被配置在气体流道52长度方向的两端部，因此气体供给口42与一对保护部46，经气体流道52被配置在车辆宽度方向上的大致同一直线上。

(作用及效果)

根据上述构造，当发生前方碰撞，充气装置51开始工作使管柱外壳20展开时，从充气装置51被供给的气体自气体供给口42向气体流道52内供给。因此，气体从气体流道52内通过，使气体流道52沿车辆宽度方向呈筒状膨胀，同时使位于其两端的一对保护部46膨胀展开。接着，气体从气体流道52的两端向第1膨胀部38及第2膨胀部40流动，使第1膨胀部38在仪表板12一侧向车辆宽度方向膨胀展开，并使第2膨胀部40在乘客膝部一侧向车辆宽度方向膨胀展开。

如此，在本实施方式中也与前文所述的第1实施方式同样地，首先通过从气体供给口42向气体流道52内供给气体，使该气体流道52沿车辆宽度方向迅速地呈筒状膨胀，并使其两端的一对保护部46膨胀，从而能够最快地使保护部介于仪表板12与乘客膝部之间。并且，由于气体供给口42与一对保护部46经气体流道52被配置在车辆宽度方向上的大致同一直线上，因此气体供给口42与一对保护部46基本上是以最短距离被连接的。因此，能够在前方碰撞时迅速地使膝部气囊54的一对保护部46介于仪表板12与乘客膝部之间的狭窄空隙48内。

并且，缩小气体流道52膨胀时的内径则更能够迅速地使一对保护部46膨胀展开在目标位置上。

[第3实施方式]

以下，利用图9至图11，对本发明的车辆用膝部气囊装置的第3实施方式进行说明。并且，对于与所述第1实施方式等相同的构造部分，使用相同的符号并省略其说明。

在该第3实施方式中，在充气装置的构造上具有其特征，可以被并用于前文所述的第1实施方式和第2实施方式以及后文叙述的第4实施方式之后，从而发挥其效果。此外，该第3实施方式相当于权利要求12及权利要求13所述的本发明的一种实施方式。

在图9A、图9B所示的实施方式中，充气装置51被相对于膝部气囊54垂直地配置(参照第2实施方式)。被配置成只有充气装置51长度方向的一侧端部51A插入膝部气囊54内的状态。因此，气体喷出孔60仅形成在插入至膝部气囊54内的一侧端部51A的半径方向的两侧处(参照图9A的附属图)。根据上述构造，当充气装置51工作时，从形成在该长度方向上一侧端部51A的周壁部处的多个气体喷出孔60，向车辆宽度方向外侧及内侧的两侧喷出气体。

在图10A、图10B所示的实施方式中，充气装置22被相对于膝部气囊36平行地(车辆宽度方向上)配置(参照第1实施方式)。在充气装置22长度方向两端部的外周部形成有多个气体喷出孔62。如图10A的附属图中扩大所示，气体喷出孔62被形成为相对于充气装置22的轴线Q以规定角度倾斜的锥形孔。根据上述构造，当充气装置工作时，由于被形成在其长度方向上两端部的外周的多个气体喷出孔62为锥形孔的构造，因此气体不是向充气装置22的半径方向喷出，而是向相对于轴向交叉的方向(车辆宽度方向外侧及内侧)喷出(气体的流向用箭头q表示)。因此，使气体高效向膝部气囊36(的第1膨胀部38)的左右方向送入。

在图11A、图11B所示的实施方式中，膝部气囊36中使用了被用于驾驶员坐席用气囊装置的扁平大致呈圆柱状的充气装置64。在此也与图9的充气装置51相同地，气体喷出孔66仅形成在周壁部64A的半径方向两侧(车辆宽度方向外侧及内侧)。

[第4实施方式]

以下，利用图12至图14，对本发明的车辆用膝部气囊装置的第4实施方式进行说明。并且，对于与所述第1实施方式等相同的构造部分，使用相同的符号并省略其说明。

在该第4实施方式中，其特征在于，在膝部气囊70内设置了作为气体流道的内导管72。

在图12A、图12B所示的实施方式中，膝部气囊70内的仪表板12一侧(转向管柱16一侧)的面上，配置有以车辆宽度方向为其长度方向的带状的内导管72。内导管72是通过将被裁切为带状的布的上边缘以及下边缘进行缝制(缝制部74)而被安装于膝部气囊70内的。内导管72长度方向的两端部72A未被缝制，为开放状态。

根据上述构造，当从充气装置22供给气体时，首先气体沿内导管72的长度方向被供给。由此，使配置在内导管72长度方向两端部72A的一对保护部46膨胀。然后，气体向整个膝部气囊70扩散并使之膨胀。因此，与前文所述实施方式同样地，通过设置内导管72，首先能够使气体被供给至内导管72内，该气体被引导至内导管72后立刻使一对保护部46膨胀，并使该一对保护部46介于仪表板12与乘客膝部之间的狭窄空隙48内。

在图13所示的实施方式中，其特征在于，上述充气装置76长度方向上的中间部76A的内径L2被设定为大于其长度方向上两端部的内径L1。

其基本工作方式与图12所示的膝部气囊70的状况相同，但是在本实施方式中，是通过先使位于转向管柱16正下方的长度方向上的中间部76A膨胀，从而预先确保(扩大)对于转向管柱16的保护区域，其后使左右一对的保护部46膨胀。

在图14A、图14B所示的实施方式中，其特征在于，内导管78的形状被形成为在正面观察时呈“ヘ”字形状。即，内导管78具备短边部78A和长边部78B，短边部78A被配置在车辆宽度方向内侧，长边部78B被配置在车辆宽度方向外侧。并且，短边部78A的内径比长边部78B的内径收缩(被设定为小)。

根据上述构造，如图14B所示，根据车辆种类不同，有时仪表板80的形状(外观设计)俯视时在转向管柱16的配置位置处呈圆弧形。当采用这种外观设计时，通常圆弧部82的车辆宽度方向内侧相比车辆宽度方向外侧，在车辆前后方向上的凹进度较浅。因此，圆弧部82的车辆宽度方向内侧的与乘客膝部之间的空隙84，相比车辆宽度方向外侧的与乘客膝部之间的空隙86窄一些。

因此，对于这种外观设计的仪表板80，当采用具有上述内导管78的膝部气囊70时，在从充气装置22供给气体之际，短边部78A一侧相比长边部78B一侧，其在长度短以及在直径收缩，故在极短时间内较细地膨胀。因此，即使是向变窄了的空隙84，车辆宽度方向内侧的保护部46也能够适当地膨胀展开于仪表板80与乘客膝部之间。此外，在长边部78B一侧，其比短边部78A在长度上长以及直径上扩大，故在车辆宽度方向外侧较长且在车辆前后方向较大地膨胀，并使车辆宽度方向外侧的保护部46也较大地被膨胀展开。即，能够根据左右空隙84、86的空隙尺寸来形成取得平衡的保护部46。

并且，在上述图12至图14所示的实施方式中，对在膝部气囊70的管柱一侧设置内导管72、76、78的构造进行了说明，但是权利要求7所述的本发明中的“内导管”的意思是指，如这些实施方式中所述，长度方向上两端部为开放的构造，而“内囊”的意思是指，这些内导管72、76、78长度方向上的两端部被封闭，从而整体构成一个腔(室)，并在必要位置形成有圆孔等开口的构造。因此，例如，当将内导管72长度方向上的两端部72A通过缝制而封闭，并在该长度方向上的两端部72A上形成具有规定直径尺寸以及规定个数的开口，使保护部46能够膨胀的情况下，其虽然不属于最初的“内导管”的范畴，但是包括于“内囊”的范畴。

[第5实施方式]

以下，利用图15对本发明的车辆用膝部气囊装置的第5实施方式进行说明。并且，对于与所述第1实施方式等相同的构造部分，使用相同的符号并省略其说明。

如图15A、15B所示，在该第5实施方式中，其特征在于，其利用膝部气囊90本身来构成内导管92。

具体而言，通过将膝部气囊90的充气装置22一侧的一部分向主体部94一侧折回(折叠)，并在折叠部位缝制撕裂缝96，从而在管柱一侧形成内导管92。

根据上述构造，当充气装置22开始工作使气体向内导管92内供给时，该内导管92将向车辆宽度方向呈筒状地膨胀的同时，向一对保护部46供给气体。其结果为，一对保护部46被膨胀展开于仪表板12与乘客膝部之间。其后，当作用于撕裂缝96的内导管92的内压达到规定值以上时，撕裂缝96将破裂并如图15B所示与主体部94成为一体。

根据上述构造，也能够获得与所述第4实施方式相同的作用和效果。并且，由于仅将膝部气囊90的一部分折叠并缝制，因此相比于将膝部气囊90和内导管单独设置的情况，部件个数较少，能够实现降低成本。此外，本实施方式还具有易于调节撕裂缝96的破裂强度的优点。

[上述各实施方式的补充说明及其变形例]

以下，利用图16至图22对上述各实施方式的补充说明及其变形例进行说明。并且，对于与所述第1实施方式等相同的构造部分，使用相同的符号并省略其说明。

<本发明的概念图；基本形>

图16所示的膝部气囊100为，将前文所述的第1实施方式中所说明的枕形膝部气囊36模式化而得的结构。在此，虽然对第1膨胀部38、第2膨胀部40未进行区别地进行了图示(此点在后文叙述的变形例中也均相同)，但是实际上，其与第1实施方式同样地，具有第1膨胀部38、第2膨胀部40。

此处所表示的是本发明概念的核心，在膝部气囊100内部的仪表板12一侧形成有沿车辆宽度方向延伸的气体流道102。气体流道102长度方向上的中间部形成有左右一对的气体供给口104，从充气装置22供给的气体从气体供给口104向左右两侧供给。并且，气体供给口104与左右一对保护部106经气体流道102被配置(连通)于车辆宽度方向上的大致同一直线上。

<变形例1>

在图17A、图17B所示的膝部气囊108、110中，在图16所示的枕形膝部气囊100的上边缘中间部或下边缘中间部处形成有缺口部112。由此，膝部气囊108、110为，相比于其长度方向中间部的截面积S1，其两端部侧的截面积S2被设定的较大，并且相比于其长度方向中间部的大致车辆上下方向上的长度h1，其两端部侧的长度h2被设定的较长。

根据上述构造，膝部气囊108、110由于在其长度方向中间部的截面积被缩小，因而能够降低所需的气体容量。换言之，使用相同气体容量的充气装置22，由于其中间部被压缩，能够使两端部更迅速地膨胀展开。因此，根据本例，能够同时实现充气装置22的低容量化与膝部气囊108、110向车辆宽度方向的迅速展开。

此外，如上文所述，由于将大致车辆上下方向的长度设定为中间部较短，两端部较长，因而使乘客膝部的保护范围在车辆上下方向上被扩大。因此，即使根据乘客的体格对车辆用座椅的座椅高度进行了调节的情况下，也能够可靠地承接乘客的膝部。其结果为，根据本例，能够大范围地应对乘客的体格差异。

<变形例2>

图18A至图18C所示的膝部气囊114，在形状上为类似于图17A所示的枕形膝部气囊108的形状。即，通过在长度方向上的中间部形成缺口部116，使膝部气囊114的整体正面形状被形成为，长度方向上中间部的上方一侧被开放的朝上的U字状。因此，图18所示的膝部气囊114也同样具有图17A所示的膝部气囊108所具有的性质(特征)。

并且，在该膝部气囊114中，通过将缺口部116的内周侧缝制成撕裂缝118，从而在比撕裂缝118更靠外侧的部分上形成了正面形状为朝上开放的U字状的气体流道120。因此，在该膝部气囊114中，形成了直径比较大的气体流道120。

从所谓在膝部气囊外周的一部分处，用撕裂缝形成了内囊(内导管)的意义来讲，可以说这是属于前文所述第5实施方式的图15的一种变形例。因此，该膝部气囊114也同样能够获得第5实施方式所达成的效果。并且，图18B为图18A的B-B线剖视图，其表示了撕裂缝118破裂前的状态，而图18C表示了撕裂缝118破裂后的状态。

<变形例3>

图19所示的膝部气囊122的形状在整体上类似于图17A的正面形状。因此，图19所示的膝部气囊122也同样具有图17A所示的膝部气囊108所具有的性质(特征)。

并且，在本例中，通过仅在枕状的主体部124的左右一对的上部126缝制撕裂缝128，从而使主体部124与左右一对的上部126被隔开。因此，由于在缝制撕裂缝128这一点上与第5实施方式相同，因此其也能够获得第5实施方式所达成的效果。

<变形例4>

图20所示的膝部气囊130，其正面形状呈大致H形状，在其上边缘中间部以及下边缘中间部上分别形成有缺口部132。因此，可以将该膝部气囊130视为是组合了图17A、图17B所示的膝部气囊108、110的构造。

<变形例5>

在图21A所示的膝部气囊134中，其内部配置有内囊136。在内囊136内配置有充气装置22。并且，在内囊136的适当位置(长度方向上的两端部等)上形成有未图示的气体出口。

根据上述构造，通过设置内囊136，使气体流道被可靠地确保于膝部气囊134内。因此，能够在发生前方碰撞时迅速且可靠地使膝部气囊134膨胀展开于乘客膝部与仪表板12之间的狭窄空隙48内。

在图21B所示的膝部气囊138中，内囊136外周的一部分被缝制于主体部140的基布上。该缝制部142的强度被设定为不会因气囊的膨胀压力而破裂。

根据上述构造，由于膝部气囊138膨胀展开时的厚度(特别是保护部106的厚度)变薄，因此具有使膝部气囊138的保护部106易于进入仪表板12与乘客膝部之间的空隙48的效果。此外，还能够将气体容量控制在所必需的最小限度。

并且，也可以用紧固夹板或系缆(tether)代替上述缝制，来限制(调节)膝部气囊138的保护部106的厚度。本构造相当于权利要求4所述的本发明中的“厚度调节单元”。

<变形例6>

图22至图24为表示对气体流道进行变更的示意图。

图22A为表示成为基准的气体流道的示意图，与图16所示的膝部气囊100的构造相同。该气体流道102为沿车辆宽度方向呈直线状延伸的类型。

并且，在图22B所示的膝部气囊150中，气体流道152被形成为大致V字状。这种程度的V字状也包括在权利要求1所述的“气体供给口与一对保护部经气体流道被配置在车辆宽度方向上的大致同一直线上”的范围内。

并且，在图22C所示的膝部气囊154中，气体流道156的直径在长度方向上的中间部中最大，且朝向该直径向长度方向上的两端部逐渐缩小。这种内径在气体流道的长度方向上变化的构造，也包括在权利要求1所述的“气体供给口与一对保护部经气体流道被配置在车辆宽度方向上的大致同一直线上”的范围内。

<变形例7>

在图23A所示的膝部气囊158中，其特征在于，气体流道160被形成为大致H形状。具体而言，气体流道160的构成包括：第1气体流道162，其沿车辆宽度方向呈直线状配置；左右一对的第2气体流道164，其被连通于第1气体流道162长度方向上的两端部，并大致向车辆上下方向延伸。

根据上述构造，由于气体流道160具备连通于第1气体流道162长度方向上的两端部，并大致向车辆上下方向延伸的左右一对的第2气体流道164，因此不仅能够利用第1气体流道162使一对保护部106及时向车辆宽度方向展开，而且还能够通过第2气体流道164使左右一对的保护部106及时向车辆上下方向展开。因此，根据本例，能够以良好的效率引导气体，使膝部气囊158所具备的一对保护部106在所需的车辆宽度方向位置以及所需的车辆上下方向位置膨胀展开。

在图23B所示的膝部气囊166中，其特征在于，气体流道168形成为由第1气体流道170以及左右一对的第2气体流道172构成的U字状。因此，也可以说这是图23A所示的膝部气囊158的改变例，能够获得与其同样的作用及效果。

图23C所示的膝部气囊174中，在气体流道176被形成为由第1气体流道178以及左右一对的第2气体流道180构成的U字状这一点上，与图23B所示的实施例相同。因此，其也能够获得图23B中的膝部气囊166所能获得的作用及效果。

此外，在该气体流道176中，由于第1气体流道178沿着膝部气囊174的下边缘配置，且第2气体流道180沿着一对保护部106的管柱一侧的侧边缘配置，因此气体流道176的整体作为膝部气囊174展开形状的骨架，有助于提高刚性。

<变形例8>

图24A所示的膝部气囊182，在其上边缘侧的中间部形成有缺口部184，其整体被形成为大致U字状。并且，在该膝部气囊182中，其特征在于，使气体流道186根据气囊形状被形成为，由第1气体流道187以及左右一对的倾斜了的第2气体流道188构成的大致V字状。因此，其同时具有图17A所示膝部气囊108所具有的作用及效果，以及图23B所示膝部气囊166所具有的作用及效果。

在图24B所示的膝部气囊190中，其特征在于，气体流道192被形成为，由第1气体流道194以及左右一对的弯曲了的第2气体流道196构成的大致U字状。虽然其作用及效果与图24A所示的实施例基本相同，但是由于在其第1气体流道194与第2气体流道196的连接部位上的气体流动阻力较小，因此能够更加迅速地使左右一对的保护部106膨胀展开于仪表板12与乘客膝部之间。

在以上所说明的各实施方式中，虽然将充气装置22等配置在转向管柱16的管柱外壳20内，但是并不仅限于此，充气装置的设置位置还可以是在管柱外壳20内部以外的位置，其设置位置不受限制。当将充气装置设置在距离管柱外壳较远的位置时，只需用软管等连接装置将充气装置与气体供给口连接即可。并且，在这种情况下，本发明的气体供给单元除了充气装置之外，还包括连接装置。

符号说明：

10     车辆用膝部气囊装置

12     仪表板

16     转向管柱

22     充气装置(气体供给单元)

36     膝部气囊

38     第1膨胀部(气体流道)

42     气体供给口

44     缝制部

46     保护部

50     缝制部

51     充气装置(气体供给单元)

52     气体流道

54     膝部气囊

60     气体喷出孔

62     气体喷出孔

66     气体喷出孔

70     膝部气囊

72     内导管

76     内导管

78     内导管

78A    短边部

78B    长边部

80     仪表板

82     圆弧部

84     空隙

86      空隙

90      膝部气囊

92      内导管

96      撕裂缝

100     膝部气囊

102     气体流道

104     气体供给口

106     保护部

108     膝部气囊

110     膝部气囊

114     膝部气囊

118     撕裂缝

120     气体流道

122     膝部气囊

128     撕裂缝

130     膝部气囊

134     内囊

138     膝部气囊

142     缝制部(厚度调节单元)

150     膝部气囊

152     气体流道

154     膝部气囊

156     气体流道

158     膝部气囊

160     气体流道

162     第1气体流道

164     第2气体流道

166     膝部气囊

168     气体流道

170     第1气体流道

172     第2气体流道

174     膝部气囊

176     气体流道

178     第1气体流道

180     第2气体流道

182     膝部气囊

186     气体流道

187     第1气体流道

188     第2气体流道

190     膝部气囊

192     气体流道

194     第1气体流道

196     第2气体流道