JP2006335236A - 車両用乗員拘束装置 - Google Patents

Abstract

【課題】小型のインフレータ及びエアバッグを用いても、乗員の拘束を確実に行う。
【解決手段】 衝突時、シートクッションＳｃに着座している乗員Ｍを保護するための拘束装置である。衝突時、高圧ガスを噴出するインフレータ１と、このインフレータ１から噴出される高圧ガスによって膨張展開するエアバッグ２と、このエアバッグ２の膨張展開時、エアバッグ２の展開位置を規定する複数のリング３ａ〜３ｆを備える。
【効果】 衝突時，エアバッグが膨張展開する際、エアバッグの展開位置を複数のリング３ａ〜３ｆによって規定するので、小型のインフレータ及びエアバッグで着座した乗員を効果的に拘束できる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、車両の前面衝突時に着座した乗員を拘束して乗員の前方への移動（滑り出し）を阻止する、或いは、側面衝突時に側面より進入してくるドア、ピラー、ドアトリム、アームレストを受け止めて乗員を衝撃から保護する乗員拘束装置に関するものである。

車両には、乗員の安全確保を目的に、幾つかの安全装置が設置されている。その１つに、前面衝突時、着座した乗員の腰部（骨盤）を拘束して、乗員の前方への移動を阻止する腰部拘束装置がある。

この腰部拘束装置には、インストルメントパネル側に設けるものと、シート側に設けるもの等があるが、乗員の滑り出しを元から阻止する点で、シート側に設けるものが有利である。従って、近年は、特許文献１のように、シートクッションに腰部拘束装置を備えた提案が多い。
特開平１０−２１７８１８号公報

また、側面衝突時における乗員の保護を目的とした、サイドエアバッグ装置も多数提案されている。
これらの乗員保護装置は、衝突時、たとえばシートクッションの下部等に設置したインフレータから噴出する高圧ガスでエアバッグを膨張展開させることで、乗員の腰部拘束や、乗員を保護するものである。

しかしながら、必要な拘束力等を得るには、比較的大きなエアバッグを高速で膨張展開する必要がある。その場合、ある程度内部圧力を上げる必要があるので、大きなインフレータが必要になり、コスト的に不利である。

本発明が解決しようとする問題点は、従来の乗員拘束装置では、乗員の腰部拘束や乗員の保護を効果的に行うには、大きなインフレータの使用が不可欠であるという点である。

本発明の車両用乗員拘束装置は、このような観点からなされたもので、
小型のインフレータでも、十分な拘束力を得ることができるようにするために、
衝突時、車両のシートクッションに着座している乗員を保護するための拘束装置であって、
衝突時、高圧ガスを噴出するインフレータと、
このインフレータから噴出される高圧ガスによって膨張展開するエアバッグと、
このエアバッグの膨張展開時、エアバッグの展開位置を規定する複数のリングを備えたことを最も主要な特徴としている。

衝突時、インフレータから噴出する高圧ガスによってエアバッグは膨張展開するが、本発明では、この膨張展開時、複数のリングでエアバッグの展開位置を規定するようにしている。

このような本発明の乗員拘束装置のエアバッグをメタルで形成し、シートクッションの内部前方に配置すれば、衝突時には、シートクッションの着座面の前側が上昇して、乗員の前方への移動が阻止でき、腰部の拘束が確実に行える。

また、メタルで形成したエアバッグをシート或いはドアに設け、ドアとシートクッション間で上方に膨張展開させれば、少なくとも乗員の腰部を確実に拘束できる。また、ファブリックで形成したエアバッグを車両或いはシートに設け、車両或いはシートから膨張展開させれば、側面より進入してくるドアなどを受け止めて乗員の肩部或いは腰部を衝撃から保護できる。

また、エアバッグをシートバックに設け、運転席と助手席間で膨張展開させれば、乗員の肩部を効果的にサポートできる。また、エアバッグをドアに設け、車両側面とシートクッション間で膨張展開させれば、乗員の臀部を拘束できる。また、幼児が寝転んでいた時に仮に誤爆してエアバッグが展開しても、ドアとシートとの隙間で展開するだけなので、幼児の頭部へのダメージを小さくすることができる。

この本発明において、メタル製のエアバッグを蛇腹状に形成した場合は、簡単な構成で、密閉性の良いエアバッグが得られる。

以上の本発明では、インフレータとして、小型で強力な高圧ガスを噴出できるマイクロガスジェネレータ（以下、ＭＧＧと言う。）を使用した場合でも、十分な拘束力を得ることができるので、装置全体のコスト低減と小型化に寄与できる。

本発明では、衝突時、エアバッグの膨張展開に際し、エアバッグの展開位置を複数のリングで規定するので、小型のインフレータを使用しても着座した乗員の腰部を効果的に拘束できる。また、側面より進入してくるドアなどを受け止めて乗員の肩部或いは腰部を衝撃から効果的に保護できる。

以下、本発明の車両用乗員拘束装置の最良の形態を、乗員の拘束位置や拘束形態ごとに説明する。
（シートクッションの着座面の前側を上昇させて乗員の腰部を拘束する例：図１〜図８）

第１の乗員拘束装置Ａは、正面衝突用の乗員拘束装置で、インフレータ１と、エアバッグ２と、例えば図２に示したような荷重−変位特性を有する６つのリング３ａ〜３ｆを備えた構成である。そして、例えば前・後端部４ａ，４ｂがシートクッションのフレームに支持されているブラケット４を介して、シートクッションの内部前方に設置される。

前記インフレータ１としては例えばＭＧＧが採用され、衝突時には、その衝撃をセンサー等で感知して高圧ガスを噴出する。エアバッグ２は、例えば蛇腹状に形成されたメタル製で、前記高圧ガスによって膨張展開し、その膨張展開時の展開位置が、エアバッグ２の外周に設けた前記リング３ａ〜３ｆによって規定される。

前記リング３ａ〜３ｆは、例えば断面形状がＬ字状に形成され、Ｌ字の山側が乗員の腰部拘束側となるように配置されている。また、これらリング３ａ〜３ｆは中央より外側に広がるように形成され、収納時には可及的に扁平となるように、例えば徐々に大きな相似形になされている。そして、最下方に位置する最外周側のリング３ｆは、前記ブラケット４に例えばリンク５を介して正面側のみが連結されている。

また、これらのリング３ａ〜３ｆは、たとえば回転自在なリンク６，７でそれぞれの前後が連結され、エアバッグ２の展開時には、連続的に配置できるように構成している。このような構成により、エアバッグ２の膨張展開時には、エアバッグ２と接触配置された最上位に位置するリング３ａからエアバッグ２の膨張展開に沿うように追従して上方に展開する。そして、エアバッグ２の膨張展開完了時には、全体でエアバッグ２の外面に覆い被さるようになる。

８はストラップであり、最上位に位置するリング３ａとシートを連結するものである。このストラップ８を設ければ、衝突時、リング３ａ〜３ｆが覆い被さったエアバッグ２を、確実に所定位置に形成できるようになる。図３〜図５中の、９はシート側に固定された係止ストラップアンカー、１０は最上位に位置するリング３ａに設けた天板３ａａに固定された係止ストラップアンカーである。

この乗員拘束装置Ａでは、衝突時には、インフレータ１から噴出した高圧ガスによってエアバッグ２が膨張展開され、６つのリング３ａ〜３ｆが上方に展開して、全体でエアバッグ２の外面に覆い被さる。

そして、このエアバッグ２の外面に覆い被さるリング３ａ〜３ｆによりシートクッションの座面が持ち上げられ、シートクッションに着座している乗員の大腿部を持ち上げて腰部を確実に拘束し、乗員の前方移動を阻止する。

その際、この第１の例では、最下方に位置するリング３ｆは、ブラケット４の後面側を拘束していないので、衝突時、乗員への前記負荷エネルギーを、より効果的に吸収できる。

また、断面形状がＬ字状のリング３ａ〜３ｆの、Ｌ字の山側が乗員の腰部拘束側となるように配置しているので、前記負荷エネルギーによる乗員への加害性もより軽減される。

また、この第１の例では、リング３ａ〜３ｆは断面がＬ字状のものを示しているが、図７や図８のような円形、或いは楕円形等の鋼または低炭素で形成したものでも良い。この場合、各リング３ａ〜３ｆ間は、たとえば溶接などによって連結すればよい。また、エアバッグ２も蛇腹状に限らず、図８のように伸縮形式のものでも良い。

（ドアとシートクッションの間で上方に膨張展開させて乗員の腰部を拘束する例：図９及び図１０）
第２の乗員拘束装置Ｂは、側面衝突用の乗員拘束装置で、図９及び図１０に示すように、ドアＤｒとシートクッションＳｃの間で上方に膨張展開することで、乗員Ｍの腰部を拘束するものである。

この第２の乗員拘束装置Ｂの基本的な構成は、以下の点を除いて前記第１の乗員拘束装置Ａと同じである。
第１の相違点は、エアバッグ２が膨張展開したときのリング３ａ〜３ｇの形状が、ドアＤｒとシートクッションＳｃの間で上方に膨張展開できるように、図９に示すように、全て同じ大きさの例えば楕円柱型となされていることである。

第２の相違点は、前記リング３ａ〜３ｇの外側における乗員Ｍ側に、エアバッグ２と同時に膨張展開するファブリック製の第２のエアバッグ１１を、エアバッグ２の頂上部にさらに連続して設けた点である。

この第２の乗員拘束装置Ｂでは、側面衝突時には、インフレータ１より発生したガスは、例えばファブリック製の下部チューブ１２を通ってエアバッグ２に入り、エアバッグ２とリング３ａ〜３ｇを同時に膨張展開させる。

そして、このエアバッグ２とリング３ａ〜３ｇの膨張展開と同時に、エアバッグ２の頂上部に設けた孔２ａを抜けて第２のエアバッグ１１を膨張展開させる。これにより、乗員Ｍの腰部を確実に拘束することができる。

この乗員拘束装置Ｂは、図１０に示すように、シートクッションＳｃの側面に設置しても良いが、ドアＤｒに設けても良い。

（シートバックから膨張展開させて乗員の腰部を拘束する例：図１１）
第３の乗員拘束装置Ｃも、側面衝突用の乗員拘束装置であり、図１１に示すように、シートバックＳｂから膨張展開することで、乗員Ｍの腰部を拘束するものである。

この第３の乗員拘束装置Ｃは、図１１の例では、シートバックＳｂに設置されている点、第２のエアバッグ１１を設けていない点を除いて、その基本的な構成は、前記第２の乗員拘束装置Ｂと同じである。

この第３の乗員拘束装置Ｃも、側面衝突時には、インフレータより発生したガスがファブリック製の下部チューブを通ってエアバッグ２に入り、乗員Ｍと車両間で、エアバッグ２とリング３ａ〜３ｅを同時に膨張展開させるので、乗員Ｍの腰部を確実に拘束することができる。

（シートクッション、シートバックから膨張展開させて乗員の腰部、肩部の拘束や肩部をサポートする例：図１２）
第４の乗員拘束装置Ｄも、側面衝突用の乗員拘束装置であり、図１２の例では、第２のエアバッグ１１を設けていない点を除いて、その基本的な構成は、前記第２の乗員拘束装置Ｂと同じである。

図１２に示す第４の乗員拘束装置Ｄは、車両側のシートバックＳｂから膨張展開することで乗員Ｍの肩部を、車両側のシートクッションＳｃから膨張展開することで乗員Ｍの腰部を拘束すると共に、助手席側のシートバックＳｂから膨張展開することで乗員Ｍの肩部をサポートするものである。

この第４の乗員拘束装置Ｄのエアバッグ２はメタル製でもファブリック製でも良く、また、両肩部と腰部の全てを拘束及びサポートするものでなくても、何れか１つ、或いは何れか２つを組合わせたものでも良い。

この第４の乗員拘束装置Ｄも、側面衝突時には、インフレータより発生したガスがエアバッグ２に入り、エアバッグ２とリング３を同時に膨張展開させるので、乗員Ｍの肩部や腰部を確実に拘束或いはサポートすることができる。

（ドアとシートクッション間で膨張展開させて乗員の臀部を拘束できて、かつ、誤爆時にシートクッションに寝転んだ幼児にダメージが加わらないようにする例：図１３）
第５の乗員拘束装置Ｅも、側面衝突用の乗員拘束装置であり、図１３の例では第２のエアバッグ１１を設けていない点を除いて、その基本的な構成は、前記第２の乗員拘束装置Ｂと同じである。

図１３（ａ）に示す第５の乗員拘束装置Ｅは、ドアＤｒの例えばドアアームレストＤａとシートクッションＳｃの側面間で、乗員ＭよりドアＤｒ側に膨張展開することで、その高さ方向の中間上部位置Ｅａで乗員Ｍの臀部Ｍｈを拘束するものである。

この場合、臀部Ｍｈとは、実質的には、乗員Ｍの骨盤Ｍｐ、大腿骨頭Ｍｆを意味する。従って、この第５の乗員拘束装置Ｅが膨張展開したときの頂点部位Ｅｔは乗員ＭがシートクッションＳｃに着座したときの骨盤Ｍｐの高さに相当するようになす。

また、図１３（ｂ）に示す第５の乗員拘束装置Ｅは、前記と同様に膨張展開することで、シートクッションＳｃに寝転んだ幼児Ｃｈの頭部を、エアバッグ誤爆の際にもダメージが加わらないようにできる。

この場合、この第５の乗員拘束装置Ｅが膨張展開したときの頂点部位ＥｔはドアＤｒの例えばドアアームレストＤａの下面に近い位置で、その高さ方向の中間上部位置ＥａはシートクッションＳｃの側面に近接した位置となるようにする。

この図１３（ｂ）に示した第５の乗員拘束装置Ｅを設置する場合は、ドアアームレストＤａの下面の位置は、シートクッションＳｃの側面と、寸法、形状、隙間等と相まって、シートクッションＳｃに寝転んだ幼児Ｃｈの頭部が、過度に第５の乗員拘束装置Ｅの展開形状と干渉しないように設定する。

本発明は上記の例に限らず、各請求項に記載された技術的思想の範囲内で、適宜実施の形態を変更しても良いことは言うまでもない。

例えば上記の例では、インフレータはＭＧＧを採用したものを示しているが、発火式或いは貯蔵ガス式のインフレータでも良い。また、シートクッションの内部前方に設置するもの以外は、第２のエアバッグを設けても良い。また、リングがエアバッグと略同じ大きさの場合は、エアバッグの内部にリングを設けても良い等である。

本発明の乗員拘束装置は、車両以外に航空機や船舶等に設けることも可能であり、同様な効果が発揮される。

本発明の乗員拘束装置の第１の例を示す展開時の縦断面図である。 同乗員拘束装置を構成するリングの荷重と変位の特性の一例を示した図である。 同乗員拘束装置の第１の例を示す展開時の外観構成を示す側面図である。 同展開前の外観構成を示す側面図である。 同展開時の外観構成を示す後上方から見た斜視図である。 同展開時の外観構成を示す前下方から見た斜視図である。 異なる構成のリングプレートを使用した場合の同乗員拘束装置の展開時の状態を説明する図である。 図７において、異なる構成のインフレータバッグを使用した場合の図である。 本発明の乗員拘束装置の第２の例を示す展開時の外観構成を示す斜視図である。 同乗員拘束装置のシートクッションへの設置状態や展開状態を示す図である。 本発明の乗員拘束装置の第３の例を示す展開時の外観構成を示す斜視図である。 本発明の乗員拘束装置の第４の例を示す展開時の状態を示す斜視図である。 本発明の乗員拘束装置の第５の例を示す展開時の状態を示す図で、（ａ）は乗員の臀部を拘束する場合、（ｂ）はシートクッションに寝転んだ幼児とエアバッグ誤爆時の様子を示す図である。

符号の説明

Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ 乗員拘束装置
１ インフレータ
２ エアバッグ
３，３ａ〜３ｇ リング
５，６，７ リンク
１１ 第２のエアバッグ

Claims (11)

1. 衝突時、車両のシートクッションに着座している乗員を保護するための拘束装置であって、
   衝突時、高圧ガスを噴出するインフレータと、
   このインフレータから噴出される高圧ガスによって膨張展開するエアバッグと、
   このエアバッグの膨張展開時、エアバッグの展開位置を規定する複数のリングを備えたことを特徴とする車両用乗員拘束装置。
2. 前記複数のリングのうちの、少なくともエアバッグの膨張展開時、最上位に位置するリングは、展開するエアバッグの内外何れかの表面に接触して配置され、エアバッグの展開に伴って、当該エアバッグの展開形状に沿うように展開可能に構成されていることを特徴とする請求項１に記載の車両用乗員拘束装置。
3. 前記複数のリングは、展開時、連続的に配置するように構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用乗員拘束装置。
4. 前記少なくとも最上位に位置するリングがエアバッグの外表面に接触して配置されている場合、これら複数のリングの外側における少なくとも乗員側に膨張展開するファブリック製の第２のエアバッグをさらに設けたことを特徴とする請求項２又は３に記載の車両用乗員拘束装置。
5. 前記エアバッグはメタルで形成され、かつ、シートクッションの内部前方に配置されていることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の車両用乗員拘束装置。
6. 前記エアバッグはメタルで形成されてシート或いはドアに設けられ、衝突時にはドアとシートクッションの間で上方に膨張展開して、少なくとも乗員の腰部を拘束するように構成されていることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の車両用乗員拘束装置。
7. 前記メタル製のエアバッグは、蛇腹状に形成されたものであることを特徴とする請求項５又は６に記載の車両用乗員拘束装置。
8. 前記エアバッグは車両或いはシートに設けられ、衝突時、前記車両或いはシートから膨張展開して乗員の肩部或いは腰部を拘束するように構成されていることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の車両用乗員拘束装置。
9. 前記エアバッグはシートバックに設けられ、衝突時、運転席と助手席間で膨張展開して乗員の肩部をサポートするように構成されていることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の車両用乗員拘束装置。
10. 前記エアバッグはドアに設けられ、衝突時、ドアとシートクッション間のドアアームレストの下側で膨張展開するように構成されていることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の車両用乗員拘束装置。
11. 前記エアバッグはファブリックで形成されていることを特徴とする請求項８〜１０の何れかに記載の車両用乗員拘束装置。
    

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