JP2007153030A - 乗員保護装置 - Google Patents

Abstract

【課題】座り心地を損ねることなく、サブマリン現象を効果的に防止できる乗員保護装置を提供する。
【解決手段】座部１２には乗員保護装置３１が設けられている。乗員保護装置３１は、インフレータ２４とエアバッグ２５とからなる。エアバッグ２５の先端側は、座席１１の座部１２の後側から前側に向けて内折りされている。ここにおける内折りとは、エアバッグ２５の先端側をエアバッグ２５内に突入するように、１回折りされる折り方のことを言う。エアバッグ２５の先端側の内折り部２５１は、偏平な状態で後部支持壁１９１上に載せられている。内折り部２５１は、収容凹部２１外、且つ収容凹部２１の後側に配置されている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ガス発生源から発生するガスにより車両の座席の座部にて膨張展開するエアバッグを備えた乗員保護装置に関する。
本発明は、ガス発生源から発生するガスにより車両の座席の座部にて膨張展開されるエアバッグを備えた乗員保護装置に関する。

シートベルトには、肩から斜めに胸の前を経由して腰部の側方に架け渡されるショルダベルト部と、腰部の一側方から水平方向に腰部の前を経由して他側方に架け渡されるラップベルト部とを有するものがある。このようなシートベルトは、ラップベルト部を腰部の適正位置（骨盤の前側）に配置するようにして使用される。

車両が前面衝突した場合、慣性によって前方へ移動しようとする乗員は、シートベルトの保持作用によって座席上に引き留められる。しかし、乗員が安楽姿勢をとっている場合には、乗員の腰部がラップベルト部から外れて前方へ移動してしまう現象（サブマリン現象）が起きる場合がある。特許文献１，２にはサブマリン現象を防止するための乗員保護装置が開示されている。

特許文献１には、座部に設けられたエアバッグを膨張展開させ、これにより乗員の臀部を後方へ押してサブマリン現象を防止する乗員保護装置が開示されている。一実施形態には、エアバッグの先端側をカクタス折りした構成が開示されている。

特許文献２には、座部に設けられたエアバッグを膨張させ、これにより座部のクッションを押し上げてサブマリン現象を防止する乗員保護装置が開示されている。
特開２００２−７９８６１号公報 特開２００５−１９３８４４号公報

特許文献２に開示のように座部の先端部のクッション部分のみを押し上げるだけでは、サブマリン現象を防止する効果が十分に得られない。
サブマリン現象を効果的に防止するためには、特許文献１に開示のように座部の前後の中央部付近のクッション部分も押し上げるのが望ましい。エアバッグの先端側をカクタス折りした構成は、座席の前側から後側へ向けてエアバッグを膨張展開させやすく、且つエアバッグをコンパクトに折り畳んで収納できるという利点を有する。しかし、座席の前側から後側へ向けてエアバッグを膨張展開させやすい構成は、エアバッグを上方に迅速に膨張させてクッションを上に押し上げるときの迅速性を損なう。又、エアバッグの先端側をカクタス折りによって幾重にも折り重ねた構成は、座り心地を損ねる。さらに、エアバッグの基端部から先端までの長さが短い場合には、エアバッグの先端側をカクタス折りによって幾重にも折り重ねることは難しい。

本発明は、座り心地を損ねることなく、サブマリン現象を効果的に防止できる乗員保護装置を提供することを目的とする。

本発明は、ガス発生源から発生するガスにより車両の座席の座部にて膨張展開されるエアバッグを備えた乗員保護装置を対象とし、請求項１の発明は、前記座部が、座クッションと、前記座クッションを下支えする底枠とを備え、前記エアバッグが前記底枠の上で前記座部の前側から後側へ向けて膨張展開されるようになっており、膨張展開していないときの前記エアバッグの先端側が前記座部の後側から前側に向けて内折りされていることを特徴とする。

ここにおける内折りとは、エアバッグの先端側をエアバッグ内に突入するように、１回折りされる折り方のことを言う。このような内折りは、非膨張状態で折り畳まれていないエアバッグの前後方向における長さが短い場合にも、可能である。又、内折りしたエアバッグの先端側の折り重ね部の厚みは、カクタス折りによって幾重にも折り重ねた場合に比べて小さくなり、座り心地が損なわれることはない。さらに、内折りは、上方のエアバッグの膨張の迅速化に寄与し、サブマリン現象の防止効果が高まる。

好適な例では、前記座部の前側から後側へ非膨張状態で延出させた前記エアバッグの前後方向における全長は、前記座クッションの前後方向における全長の２／３以下である。
非膨張状態で延ばされているエアバッグの前後方向における全長が座クッションの前後方向における全長の２／３以下であるような場合にも、内折りが可能である。

好適な例では、前記底枠は、下方に凹む収容凹部を有し、前記収容凹部は、前記座部の幅方向に延びており、前記ガス発生源は、前記収容凹部内に収容されており、前記エアバッグは、前記底枠の上で前記収容凹部側から前記底枠の後側に向けて膨張展開するようになっている。

収容凹部内にガス発生源を収容した構成では、エアバッグがガス発生源の上方において上に向けて迅速に膨張し易くなる。つまり、収容凹部内にガス発生源を収容した構成は、乗員の膝裏を迅速に押し上げる上で有利である。

好適な例では、前記エアバッグの内折りされた先端側の内折り部は、前記収容凹部外にあり、且つ前記収容凹部から後側へ外れた位置にある。
このような構成は、座部の前側から後側への適正な膨張展開に有利である。

好適な例では、前記ガス発生源の下端に対応する前記エアバッグの下部位置から前記ガス発生源の前側を経由して前記エアバッグの先端に至る前記エアバッグのシート長さは、前記下部位置から前記ガス発生源の後側を経由して前記エアバッグの先端に至る前記エアバッグのシート長さよりも長くしてある。

エアバッグを構成するシートのこのような長さ関係は、エアバッグの先端側を収容凹部側から底枠の支持壁の後端側に向けて円滑に膨張展開させる上で、有効である。

本発明は、座り心地を損ねることなく、サブマリン現象を効果的に防止できる乗員保護装置を提供できるという優れた効果を奏する。

以下、本発明を具体化した第１の実施形態を図１〜図３に基づいて説明する。なお、以下において、前後方向とは、車両の前後進方向のことであり、前方とは、車両の前進方向、後方とは、車両の後進方向のことである。又、右側とは、車両の前進方向に見て右側のことであり、左側とは、車両の前進方向に見て左側のことである。

図１（ａ）に示すように、車両（図示略）の室内に配置された座席１１は、座部１２と、座部１２の後端側に傾き調整可能に配置された背もたれ部１３と、背もたれ部１３の上端に設けられたヘッドレスト１４とを備えている。

図２に示すように、座席１１に着座した乗員Ｐを拘束するためのシートベルト１５は、３点固定式シートベルトである。シートベルト１５のラップベルト部１５１は、乗員Ｐの腰部Ｙの一側方から水平方向に腰部Ｙの前を経由して他側方に架け渡され、シートベルト１５のショルダベルト部１５２は、肩から斜めに胸の前を経由して腰部Ｙの側方に架け渡される。

図１（ａ）に示すように、座部１２を構成する金属製の枠１６は、左右一対の側枠１７，１８と、側枠１７，１８（側枠１８は図２に図示）の前端側で側枠１７，１８に連結されて側枠１７，１８間に架設された第１の底枠１９及び第２の底枠３４と、側枠１７，１８の後端側で側枠１７，１８間に架設されたロッド形状の後枠２０とを備えている。

図１（ｂ）に示すように、第１の底枠１９は、平板形状の支持壁１９０と、支持壁１９０に垂下するように連結された平板形状の前壁２２と、支持壁１９０に垂下するように連結された平板形状の後壁２３と、前壁２２の下端と後壁２３の下端とを連結する平板形状の底壁２６とを備えている。前壁２２、後壁２３及び底壁２６は、下方に向けて凹む収容凹部２１を形成する。つまり、第１の底枠１９には収容凹部２１が下方に向けて凹む形状に形成されている。下方に向けて凹む収容凹部２１の形状は、座部１２の左右方向（車幅方向）に延びる溝形状である。

図１（ｂ）に示すように、収容凹部２１を形成する平板形状の前壁２２は、前方に傾いており、収容凹部２１を形成する平板形状の後壁２３は、後方に傾いている。つまり、後壁２３に対向する前壁２２の内面２２１は、前方に傾いており、前壁２２に対向する後壁２３の内面２３１は、後方に傾いている。収容凹部２１を形成する底壁２６に対して垂直な方向における前壁２２の高さと、底壁２６に対して垂直な方向における後壁２３の高さとは、同じにしてある。つまり、平板形状の支持壁１９０と平板形状の底壁２６とは、平行になっている。

図２に示すように、収容凹部２１にはガス発生源としてのインフレータ２４が収容されている。円筒形状のインフレータ２４は、布製のエアバッグ２５内に内蔵された状態で収容凹部２１を形成する底壁２６にネジ止めされている。インフレータ２４の周面には一対のネジ２７，２８が固定されており、ネジ２７，２８は、エアバッグ２５の内部から外部へと貫通した状態で底壁２６を上から下へと貫通している。底壁２６から下方へ突出したネジ２７，２８にはナット２９，３０が螺合されている。ナット２９，３０を締め付けることによりインフレータ２４が底壁２６に固定され、エアバッグ２５がインフレータ２４に結合される。

図１（ｂ）に示すように、インフレータ２４と共に乗員保護装置３１を構成するエアバッグ２５は、収容凹部２１内から支持壁１９０のうちの後部の後部支持壁１９１の上面に沿って延び出ている。そして、エアバッグ２５の先端側は、座席１１の座部１２の後側から前側に向けて内折りされている。ここにおける内折りとは、エアバッグ２５の先端側をエアバッグ２５内に突入するように、１回折りされる折り方のことを言う。エアバッグ２５の先端側の内折り部２５１は、偏平な状態で後部支持壁１９１上に載せられている。内折り部２５１は、収容凹部２１外、且つ収容凹部２１の後側に配置されている。つまり、内折り部２５１は、収容凹部２１から収容凹部２１の後側へ外れた位置に配置されている。

図１（ｂ）に鎖線で示すエアバッグ２５は、インフレータ２４からガスを供給されていない状態、つまり膨張していない状態で座部１２の前側から後側へ延ばされた状態を示す。エアバッグ２５の先端２５２は、布を二つ折りされた位置であって直線形状である。以下、エアバッグ２５のうち、二つ折りされた布の上側の布部を上側布２５３と記し、二つ折りされた布の下側の布部を下側布２５４と記す。上側布２５３の周縁部と下側布２５４の周縁部とは、先端２５２を除いて縫合されている。ナット２９，３０の締め付けによってインフレータ２４に結合されたエアバッグ２５の結合位置Ｋ（インフレータ２４の下端２４１と収容凹部２１の底壁２６との間におけるネジ２７，２８の位置）からインフレータ２４の前側を経由してエアバッグ２５の先端２５２に至るエアバッグ２５のシート長さＥ１は、結合位置Ｋからインフレータ２４の後側を経由してエアバッグ２５の先端２５２に至るエアバッグ２５のシート長さＥ２よりも長くしてある。インフレータ２４の下端２４１に対応するエアバッグ２５の下部は、インフレータ２４に結合されたエアバッグ２５の結合位置Ｋである。

又、エアバッグ２５が膨張展開前の折り畳まれた状態にあるときには、結合位置Ｋからインフレータ２４の前側を経由してエアバッグ２５の先端２５２に至るエアバッグ２５の布部分は、収容凹部２１を形成する前壁２２よりも後側にある。

第１の底枠１９の後部支持壁１９１と後枠２０との間には座り心地向上用のクッション用引っ張りバネ３２が張り渡されている。枠１６と共に座部１２を構成する座クッション３３は、枠１６、クッション用引っ張りバネ３２及びエアバッグ２５を上から覆うように設けられている。３３１は、座クッション３３を被覆するクロス製あるいはレザー製のカバーである。

補強用の第２の底枠３４は、第１の底枠１９の支持壁１９０のうち、後部側の後部支持壁１９１の下に設けられている。横断面形状がコ字形状の第２の底枠３４は、側枠１７，１８に連結されて側枠１７，１８間に架設されている。第２の底枠３４は、第１の底枠１９の後部支持壁１９１を下支えしている。第２の底枠３４の支持壁３４１の後端３４２は、第１の底枠１９の後部支持壁１９１の後端１９２よりも後方にある。又、第２の底枠３４の支持壁３４１は、第１の底枠１９の前端１９３と後枠２０の後端との間の中間位置よりも前側にある。そして、収容凹部２１は、座クッション３３の前後方向の中間位置よりも前側にある。

第１の底枠１９及び第２の底枠３４は、座クッション３３を下支えする。
図３に鎖線で示すエアバッグ２５は、インフレータ２４からガスを供給されていない状態、つまり膨張していない状態で座部１２の前側から後側へ延ばされた状態を示す。この状態でのエアバッグ２５の前後方向における全長Ｌ１は、座クッション３３の前後方向における全長Ｌ２の２／３以下に設定されている。

図示しない衝突検出手段（例えば、異常加速度検出手段）が衝突（例えば異常加速度）を検出すると、図示しない制御手段がインフレータ２４を作動させ、インフレータ２４から高圧ガスがエアバッグ２５へ送られる。これにより、図１（ａ）に鎖線で示すように、エアバッグ２５が底枠１９，３４の上で収容凹部２１側から第２の底枠３４の支持壁３４１の後端３４２側に向けて膨張展開する。第１の底枠１９の後部支持壁１９１及び第２の底枠３４の支持壁３４１は、膨張展開したエアバッグ２５を下から支持する。

膨張展開後のエアバッグ２５の先端側は、支持壁３４１の後端３４２から後方へはみ出す。エアバッグ２５の膨張展開は、座クッション３３及び座席１１に着座した乗員Ｐの膝裏を押し上げる。乗員Ｐの膝裏の押し上げは、乗員Ｐの腰部Ｙが前方へ移動しないように、乗員Ｐを拘束することに寄与する。

第１の実施形態では以下の効果が得られる。
（１）座部１２の後側から前側に向けてエアバッグ２５内に突入するように１回折りされた内折り部２５１は、インフレータ２４から発生した高圧ガスによって、エアバッグ２５内から座部１２の後側に向けて膨張展開する。又、エアバッグ２５は、インフレータ２４から発生した高圧ガスによって、上方へ膨張する。

内折り部２５１は、エアバッグ２５内で偏平な状態にあるため、内折り部２５１がエアバッグ２５内から抜け出て展開するまでに、エアバッグ２５が上方へ迅速に膨張する。つまり、内折り部２５１は、上方へのエアバッグ２５の膨張の迅速化に寄与し、サブマリン現象の防止効果が高まる。

（２）エアバッグ２５の先端側をカクタス折りによって幾重にも折り重ねる場合、エアバッグ２５の全長Ｌ１が短い場合、例えばＬ１＝２×Ｌ２／３あるいはＬ１＝Ｌ２／２であるような場合、エアバッグ２５の先端側をカクタス折りによって幾重にも折り重ねることは難しい。

非膨張状態で折り畳まれていないエアバッグ２５の全長Ｌ１が座クッション３３の全長Ｌ２の２／３以下というように短い場合にも、エアバッグ２５内に突入するようにエアバッグ２５の先端側を１回だけ折り返す内折りは、偏平な内折り部２５１をもたらすことを可能にする。

（３）エアバッグ２５の全長Ｌ１を２×Ｌ２／３〜Ｌ２／２の範囲で設定した構成は、サブマリン防止の上で好ましく、しかも、エアバッグ２５を膨張展開させたときの乗員Ｐに与える負荷を少なくする上で好ましい。

（４）エアバッグ２５の内折り部２５１に接する上側布２５３の部位と、内折り部２５１に接する下側布２５４の部位と、内折り部２５１との重なり部（内折りしたエアバッグ２５の先端側の折り重ね部）の厚みは、カクタス折りによって幾重にも折り重ねた場合に比べて小さくなる。従って、内折り部２５１を有するエアバッグ２５は、カクタス折りによって幾重にも折り重ねたエアバッグに比べて、座り心地性に優れる。

（５）収容凹部２１内にインフレータ２４を収容した構成では、インフレータ２４で発生した高圧ガスが収容凹部２１内から先ず上方へ向かうため、インフレータ２４を内蔵するエアバッグ２５がインフレータ２４の上方（つまり、収容凹部２１の上方）において上に向けて迅速に膨張し易くなる。つまり、収容凹部２１内にインフレータ２４を収容した構成は、乗員Ｐの膝裏を迅速に押し上げる上で有利である。

（６）内折り部２５１の一部が収容凹部２１内あるいは収容凹部２１の直上にはみ出していたりすると、インフレータ２４から発生して収容凹部２１の上方へ向かう高圧ガスが内折り部２５１のはみ出し部分を直撃する。このような高圧ガスの直撃状態は、内折り部２５１を上側布２５３を強く押しつける。そのため、内折り部２５１が座部１２の前側から後側へ向けて適正に膨張展開できないおそれがある。又、前記した高圧ガスの直撃状態は、内折り部２５１と上側布２５３とを強く擦り合わせてエアバッグ２５を損傷させかねない。

収容凹部２１外、且つ収容凹部２１の後側という位置に内折り部２５１を配置した構成では、インフレータ２４から発生して収容凹部２１の上方へ向かう高圧ガスが内折り部２５１を直撃することはない。つまり、収容凹部２１から収容凹部２１の後側へ外れた位置に内折り部２５１を配置した構成は、座部１２の前側から後側へエアバッグ２５を適正に膨張展開する上で、有利である。

（７）エアバッグ２５は、乗員Ｐの膝裏を迅速に押し上げるために、収容凹部２１側から座部１２の後側に向けて円滑に膨張展開することが必要である。インフレータ２４に対するエアバッグ２５の結合位置Ｋからインフレータ２４の前側を経由してエアバッグ２５の先端２５２に至るエアバッグ２５のシート長さＥ１は、結合位置Ｋからインフレータ２４の後側を経由してエアバッグ２５の先端２５２に至るエアバッグ２５のシート長さＥ２よりも長くしてある。折り畳み部（内折り部２５１）を有するエアバッグ２５を構成するシートのこのような長さ関係は、エアバッグ２５の先端側を収容凹部２１側から座部１２の後側に向けて円滑に膨張展開させる上で、有効である。

（８）エアバッグ２５は、乗員Ｐの膝裏を迅速に押し上げるために、収容凹部２１側から座部１２の後側に向けて迅速に膨張展開することが望ましい。そのためには、収容凹部２１側から座部１２の後側に向かう反力をエアバッグ２５内のガス圧に与えるのがよい。

収容凹部２１を形成する前壁面としての内面２２１は、前方に傾いている。エアバッグ２５内のガス圧は、前方に傾いた内面２２１から反力を得る。つまり、内面２２１は、エアバッグ２５の膨張展開の際のガス圧に対する反力を得る面（部位）として機能する。このような内面２２１は、収容凹部２１側から座部１２の後側に向けて膨張展開する最中のエアバッグ２５内のガス圧に対する反力を得る好適な部位となる。

（９）エアバッグ２５は、乗員Ｐの膝裏を迅速に押し上げるために、収容凹部２１側から座部１２の後側に向けて円滑に膨張展開することが必要である。そのためには、インフレータ２４から発生した高圧ガスを収容凹部２１内から第１の底枠１９の後部支持壁１９１上へ円滑に導くことが重要である。収容凹部２１を形成する後壁２３の内面２３１は、後方に傾いている。このような内面２３１は、インフレータ２４から発生した高圧ガスを収容凹部２１内から第１の底枠１９の後部支持壁１９１上へと円滑に導く上で有利である。つまり、前方に傾いた内面２３１は、収容凹部２１側から座部１２の後側に向けて膨張展開するエアバッグ２５を後方へ円滑に誘導する上で好適な部位となる。

次に、図４の第２の実施形態を説明する。第１の実施形態と同じ構成部には同じ符合が用いてある。
第２の実施形態では、第１の実施形態における第２の底枠３４がなく、底枠１９の後部支持壁１９１には載置凹部１９４が凹み形成されており、載置凹部１９４内には内折り部２５１が配置されている。エアバッグ２５が膨張する際には、内折り部２５１が載置凹部１９４内から後部支持壁１９１上へ乗り上げるように展開してゆく。このような内折り部２５１の展開は、インフレータ２４の上方（つまり、収容凹部２１の上方）へエアバッグ２５を迅速に膨張させる上で、有効である。

次に、図５の第３の実施形態を説明する。第１の実施形態と同じ構成部には同じ符合が用いてある。
第３の実施形態では、第１の実施形態における第２の底枠３４及びクッション用引っ張りバネ３２がなく、底枠１９の後部支持壁１９１が背もたれ部１３〔図１（ａ）参照〕の基端部の近くまで設けられている。

支持壁１９０のうちの後部側の後部支持壁１９１は、支持壁１９０の他の部位よりも低くしてある。このような構成は、インフレータ２４から発生した高圧ガスを収容凹部２１内から底枠１９の後部支持壁１９１上へ円滑に導いて、収容凹部２１側から座部１２の後側へエアバッグ２５を円滑に膨張展開させる上で有利である。

本発明では以下のような実施形態も可能である。
○収容凹部２１の前壁２２又は後壁２３にインフレータ２４をネジ止めしてもよい。
○収容凹部２１のない底枠上にインフレータ２４を設置してもよい。

前記した実施形態から把握できる技術的思想について以下に記載する。
〔１〕前記収容凹部は、前記座クッションの前後方向の中間位置よりも前側にある請求項１乃至請求項５に記載の乗員保護装置。

第１の実施形態を示し、（ａ）は側断面図。（ｂ）は、部分拡大側断面図。 正断面図。 平断面図。 第２の実施形態を示す部分拡大側断面図。 第３の実施形態を示す部分拡大側断面図。

符号の説明

１１…座席。１２…座部。１９，３４…底枠。２１…収容凹部。２４…ガス発生源としてのインフレータ。２４１…下端。２５…エアバッグ。２５１…内折り部。２５２…先端。３１…乗員保護装置。３３…座クッション。Ｋ…エアバッグの下部としての結合位置。Ｅ１，Ｅ２…シート長さ。Ｌ１，Ｌ２…全長。

Claims (5)

1. ガス発生源から発生するガスにより車両の座席の座部にて膨張展開するエアバッグを備えた乗員保護装置において、
   前記座部は、座クッションと、前記座クッションを下支えする底枠とを備え、前記エアバッグは、前記底枠の上で前記座部の前側から後側へ向けて膨張展開されるようになっており、膨張展開していないときの前記エアバッグの先端側は、前記座部の後側から前側に向けて内折りされている乗員保護装置。
2. 前記座部の前側から後側へ非膨張状態で延出させた前記エアバッグの前後方向における全長は、前記座クッションの前後方向における全長の２／３以下である請求項１に記載の乗員保護装置。
3. 前記底枠は、下方に凹む収容凹部を有し、前記収容凹部は、前記座部の幅方向に延びており、前記ガス発生源は、前記収容凹部内に収容されており、前記エアバッグは、前記底枠の上で前記収容凹部側から前記底枠の後側に向けて膨張展開するようになっている請求項１及び請求項２のいずれか１項に記載の乗員保護装置。
4. 前記エアバッグの内折りされた先端側の内折り部は、前記収容凹部外にあり、且つ前記収容凹部から後側へ外れた位置にある請求項３に記載の乗員保護装置。
5. 前記ガス発生源の下端に対応する前記エアバッグの下部位置から前記ガス発生源の前側を経由して前記エアバッグの先端に至る前記エアバッグのシート長さは、前記下部位置から前記ガス発生源の後側を経由して前記エアバッグの先端に至る前記エアバッグのシート長さよりも長くしてある請求項２乃至請求項４のいずれか１項に記載の乗員保護装置。

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