JP2008296722A - 乗員保護装置 - Google Patents

Abstract

【課題】シートベルト装置のラップベルト部による乗員の拘束を弱めることなくサブマリン現象の発生を抑制することのできる乗員保護装置を提供する。
【解決手段】乗員保護装置は、車両用シート１に着座する乗員Ｐをシートベルト装置のラップベルト部６ｂにより拘束するものであり、それぞれ第１膨張部３３，４３及び第２膨張部３４，４４が設けられた一対のエアバッグ３２，４２を備える。各第１膨張部３３，４３は、ラップベルト部６ｂよりも車両下方側において固定されるとともに、同ラップベルト部６ｂと乗員Ｐとの間において、ガスによりラップベルト部６ｂを緊張させるように引っ張る態様にて膨張する。各第２膨張部３４，４４は、各第１膨張部３３，４３から延設され、上記ガスによりラップベルト部６ｂを乗員Ｐに対して上方から押さえ付ける態様にて膨張する。
【選択図】図４

Description

本発明は、車両に搭載される車両用シートに着座する乗員を、シートベルト装置のラップベルト部により拘束する乗員保護装置に関する。

主に自動車等の車両にあっては、車両前方からの衝突等により大きな衝撃が加えられた場合に、車両用シートに着座する乗員の姿勢の傾きや乗員を前方へ移動させようとする慣性力により、乗員がシートベルト装置におけるラップベルト部の下を潜り抜けるように前滑する現象、いわゆるサブマリン現象が発生する可能性があることが知られている。そこで従来、このようなサブマリン現象の発生を抑制する乗員保護装置として、特許文献１の図６及び図７に記載のものが提案されている。すなわち、この装置が搭載された車両用シートの車両前方側のクッション部（座部）の下方には、変位可能に板状部が設けられている。この板状部の車幅方向両端には一対の膨張部が連結されている。各膨張部の車両後方側の端部は、車両用シートの背もたれ部において、板状部よりも車両上方側の部位に連結されている。そして、この膨張部にガスが充填されることにより、膨張部が膨張して長手方向に収縮して板状部を上方側に引っ張り、車両用シートに着座する乗員の大腿部を持ち上げて、サブマリン現象の発生を抑制している。
特開２００１−２４７０１０号公報

ところが、上述した乗員保護装置にあっては、膨張部が膨張すると、乗員の腰部を拘束するラップベルト部を下方から上方へと持ち上げようとするため、ラップベルト部による乗員の拘束が弱まり、かえってサブマリン現象を誘発するおそれを生じていた。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、ラップベルト部による乗員の拘束を弱めることなくサブマリン現象の発生を抑制することのできる乗員保護装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、車両に搭載される車両用シートに着座する乗員をシートベルト装置のラップベルト部により拘束する乗員保護装置であって、前記ラップベルト部よりも車両下方側において固定されるとともに、同ラップベルト部と前記乗員との間において、膨張流体により同ラップベルト部を緊張させるように引っ張る態様にて膨張する第１膨張部と、前記第１膨張部から延設され、前記膨張流体により前記ラップベルト部を前記乗員に対して押さえ付ける態様にて膨張する第２膨張部とが設けられたエアバッグを備えることを要旨とする。

同構成によれば、膨張流体による第１膨張部の膨張に伴ってシートベルト装置のラップベルト部が引っ張られて緊張するため、乗員をより密接に拘束することができるようになる。そして、この膨張に伴って、第２膨張部が膨張流体によりラップベルト部を乗員に対して押さえ付けるように膨張するため、エアバッグの他の部分がラップベルト部と乗員の隙間を大きくするように膨張しても、ラップベルト部を乗員に対して密接させることができるようになる。したがって、ラップベルト部による乗員の拘束を弱めることなくサブマリン現象の発生を抑制することができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の乗員保護装置において、前記第２膨張部は、前記ラップベルト部の車両後方側を経由して同ラップベルト部を上方から押さえ付けるとともに、その車両後方側の部位が前記乗員又は前記車両用シートの背もたれ部と接触するように膨張展開することを要旨とする。

同構成によれば、第２膨張部が乗員又は車両用シートの背もたれ部と接触し、この接触部位から反力を得ることで、より好適にラップベルト部を上方から押さえ付けることができるようになる。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の乗員保護装置において、前記第２膨張部は、膨張時に前記ラップベルト部を上方から押さえ付ける部位が、この部位よりも車両後方側に位置する袋状の部位の内側に折り返された折り返し部を有することを要旨とする。

同構成によれば、第２膨張部に対して膨張流体が充填されるまでは折り返し部の折り返し状態が解除されないことから、この部位（折り返し部）がラップベルト部等に引っかかって、エアバッグの膨張展開が阻害されることを抑制することができる。そして、第２膨張部では、折り返し部が膨張流体の充填とともに速やかに折り返し状態を解除されて膨張するため、ラップベルト部を好適に押さえることができる。

また、このような第２膨張部の配設の仕方としては、請求項４に記載のもののように、膨張する前、前記車両用シートの側方に配置し、シートベルト装置のタングが装着されるバックルの車両用シート側の内側面近傍又は車両用シートの側面近傍に折り畳まれた状態で収容することができる。

また、請求項５に記載のもののように、このエアバッグを前記車両用シートの車幅方向についての両側に設けることもできる。
請求項６に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか一項に記載の乗員保護装置において、前記エアバッグは、前記ラップベルト部により拘束された前記乗員の頭部及び大腿部間で膨張する第３膨張部をさらに備えることを要旨とする。

同構成によれば、第１膨張部の膨張により、ラップベルト部が引っ張られて緊張するとともに、乗員との隙間の大きくなったラップベルト部が、第２膨張部の膨張により乗員に対し押さえ付けられて密接し、サブマリン現象の発生が抑制される。

これに加え、膨張流体がエアバッグの第３膨張部に供給されることで、同第３膨張部が、ラップベルト部により拘束された乗員の頭部及び大腿部間で膨張する。したがって、シートベルト装置により乗員が車両用シートに拘束された車両に対し、前突等により前方から衝撃が加わり、乗員が慣性により前傾すると、頭部が上記のように膨張した第３膨張部に接触する。この接触に伴い頭部から第３膨張部に加わる荷重は、同第３膨張部の底部を介して乗員の大腿部に伝達されて、その大腿部によって受け止められる。この受け止めにより、乗員の頭部が衝撃から保護される。

このように、請求項６に記載の発明によれば、サブマリン現象の抑制に加え、乗員の頭部保護をも行うことができる。
請求項７に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか一項に記載の乗員保護装置において、前記エアバッグは、少なくとも前記第１膨張部及び前記第２膨張部により構成されるサイド膨張部を、前記車両用シートの車幅方向についての両側にそれぞれ有するとともに、前記ラップベルト部により拘束された前記乗員の頭部及び大腿部間で膨張する第３膨張部を、前記車幅方向についての中間部分に有することを要旨とする。

同構成によれば、上記請求項６に記載の発明と同様の作用及び効果が得られる。請求項７に記載の発明の、請求項６に記載の発明との相違点は、第１膨張部の膨張によるラップベルト部の緊張と、第２膨張部の膨張によるラップベルト部の押さえ付けとが、車両用シートの車幅方向についての両側において行われる点である。そのため、上記ラップベルト部の緊張及び押さえ付けが、車両用シートの車幅方向についての一側においてのみ行われる場合に比べ、サブマリン現象の発生がより確実に抑制される。なお、第３膨張部による乗員の頭部保護については、上記請求項６に記載の発明と同様に行われる。

請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の乗員保護装置において、前記第３膨張部は、前記両サイド膨張部のいずれに対しても連結されており、前記膨張流体は、単一の膨張流体発生源から前記両サイド膨張部の一方に供給されるものであることを要旨とする。

同構成によれば、単一の膨張流体発生源にて発生した膨張流体は、両サイド膨張部の一方に供給される。この膨張流体は、一方のサイド膨張部→第３膨張部→他方のサイド膨張部の順に供給されて、エアバッグの全てに行き渡る。このように、単一の膨張流体発生源にて発生した膨張流体によりエアバッグ全体が膨張する。そのため、乗員保護装置を少ない部品で構成することができ、また、制御対象となる膨張流体発生源の数が少なくなるため、制御の内容を簡略化することもできる。

請求項９に記載の発明は、請求項６〜８のいずれか一項に記載の乗員保護装置において、前記第３膨張部は、前記ラップベルト部と前記乗員の腹部との間で膨張する補助膨張部をさらに備えることを要旨とする。

同構成によれば、第３膨張部の膨張に伴い補助膨張部が膨張することで、ラップベルト部と乗員の腹部との間に膨張流体の層が形成される。この膨張流体の層は、ラップベルト部と腹部とが接近する際の緩衝層として機能する。したがって、前突等により車両に対し前方から衝撃が加わり、乗員が慣性により前傾しても、ラップベルト部の腹部への食い込みが上記補助膨張部により和らげられる。

本発明の乗員保護装置によれば、ラップベルト部による乗員の拘束を弱めることなくサブマリン現象の発生を抑制することができる。

（第１実施形態）
以下、本発明を具体化した第１実施形態を図１〜図４に基づき説明する。なお、以下の説明では、車両の進行（前進）方向を前方と記載し、それを基準に前、後、上、下、左、右を規定している。車両用シートの場合には、車両に装備された状態を基準に、車両の前記各方向と対応して前、後、上、下、左、右を規定している。

図１は、乗員保護装置２０が適用された運転席における車両用シート１の斜視図である。同図１に示されるように、車両（図示略）の室内に運転席として配置された車両用シート１は、乗員の臀部から大腿部を支える座部２、リクライニング可能に構成された背もたれ部３、乗員の頭部を支えるヘッドレスト４、及びシートベルト装置５を備えている。

シートベルト装置５は、車両用シート１に着座した乗員を拘束するために設けられた３点固定式のシートベルト装置からなる。シートベルト装置５は、より詳細には、乗員を拘束する帯状のウェビング６と、該ウェビング６の長手方向に対して移動自在に取り付けられたタング７と、車両用シート１の車幅方向についての一側（車両進行方向左側）に配置されて上記タング７が装着されるバックル装置１０とを備えている。ウェビング６の一端は、車両用シート１においてバックル装置１０が配設されていない側（車両進行方向右側）の側面に固定され、他端はシートベルト巻取り装置（図示略）により巻き取られる構造とされており、拘束部分の長さが調節可能とされている。また、タング７は、ウェビング６が挿通されて該ウェビング６に沿って摺動する摺動部７ａと、バックル装置１０のバックル８に係合する係合部７ｂとを備えている。そして、乗員の体型に合わせてウェビング６の長さが適宜変更されるとともにウェビング６に対してタング７が適宜摺動させられることで、乗員の肩部を拘束するショルダベルト部６ａの長さと、乗員の腰部を拘束するラップベルト部６ｂの長さとが適宜変更される。すなわち、ショルダベルト部６ａは、乗員の着座時に肩部から斜めに胸部の前を経由し、腰部の側方に架け渡されて乗員の肩部を拘束する。ラップベルト部６ｂは、乗員の腰部前方において、車両用シート１の一側方（図示しないアンカー側）から他側方（バックル８側）にかけて水平方向に架け渡されて乗員の腰部を拘束する。

バックル装置１０は、タング７と係合する箱状のバックル８と、車両用シート１の側方（車両進行方向左側方）にバックル８を取り付けるためのリテーナ９とを備えている。前記バックル８の一端には、タング７における係合部７ｂの挿入口８ａが形成されており、係合部７ｂが挿入口８ａに挿入されてバックル８に係合される構成となっている。また、バックル８について上記挿入口８ａとは反対側の端部には、板状の接続部８ｂが配設されている。リテーナ９は、車両用シート１の側面（車両進行方向左側面）に固定されており、このリテーナ９に対して前記接続部８ｂの端部が回転自在に取り付けられている。

上記車両用シート１には乗員保護装置２０が設けられている。乗員保護装置２０は、乗員を拘束するラップベルト部６ｂと車両用シート１の座部２との間においてエアバッグを膨張させてこのラップベルト部６ｂを緊張させるように引っ張り、乗員の拘束性能の向上を図るものである。乗員保護装置２０は、上記エアバッグを適切に膨張展開させる装置である２つのエアバッグ装置３０，４０を含んで構成されている。

一方のエアバッグ装置３０は、車両用シート１の座部２において、バックル装置１０側（車両進行方向左側）の側面であって、そのバックル装置１０の近傍に設けられている。図２は、これらのバックル装置１０及びエアバッグ装置３０を拡大して示した図であり、（ａ）が斜視図、（ｂ）が正面図である。

この図２に示されるように、エアバッグ装置３０は、膨張流体発生源であるインフレータ３１と、膨張可能な布製のエアバッグ３２（二点鎖線にて図示）とを備えている。インフレータ３１は、エアバッグ３２内に供給する膨張流体としてガスを発生させるものであり、図示しないイグナイターとガス発生剤とを備えている。なお、膨張流体としては、上述したガスが一般的であるが、それ以外の流体が用いられてもよい。例えば、空気も膨張流体の対象となり得る。インフレータ３１は略円柱状をなしており、その軸線を車両の前後方向に略一致させた状態でバックル装置１０のリテーナ９に固定されている。また、バックル装置１０は、バックル８の一部として、接続部８ｂの車両用シート側の箇所にバッグ収納部８ｃを備えている。この箇所は、バックル８において、車両用シート１側に偏倚した箇所であって、バックル８の車両用シート１側の内側面近傍である。エアバッグ３２は、膨張前には、このバッグ収納部８ｃの内部に収納されており、膨張時には、このバッグ収納部８ｃから車両用シート１に向って展開するように構成されている。具体的な図示は省略するが、エアバッグ３２は、膨張時に瞬時に膨張可能となるように、膨張前には例えば蛇腹状に折り畳まれてコンパクトな形態にされ、そのうえでバックル８のバッグ収納部８ｃ内に収納されている。そして、インフレータ３１は、袋状のエアバッグ３２にガスを供給するための供給管３１ａを介してエアバッグ３２に連結されている。

また、図１に示されるように、他方のエアバッグ装置４０は、上記座部２において、バックル装置１０とは反対側（車両進行方向右側）の側面の近傍に設けられている。このエアバッグ装置４０は、上記インフレータ３１と同様の構成を有する略円柱状のインフレータ４１を備えている。インフレータ４１は、その軸線を車両の前後方向に略一致させた状態で、座部２の側部に内蔵されている。このインフレータ４１から発生したガスが充填可能なように、布製のエアバッグ４２が同インフレータ４１と連結されて設けられている。そして、このエアバッグ４２は、膨張時においては、座部２のバックル装置１０とは反対側（車両進行方向右側）の側面から車室内に展開し、車両上方に向けて膨張展開するように構成されている。

これらのエアバッグ３２，４２の具体的な形状は図３（ａ）〜（ｃ）において示されている。この図３においては、エアバッグ３２を例に採って示しているが、エアバッグ４２の形状等もこれと同様のものとなっている。

同図３（ａ）に示されるように、エアバッグ３２は、例えばポリエステルやポリアミド糸等を使用した不織布から形成された一対の基布３２ａ，３２ｂを互いに縫着することにより袋状に形成されている。エアバッグ３２は、第１膨張部３３と、この第１膨張部３３から延設された第２膨張部３４とを有している。第１膨張部３３は、車両下方側の部位において固定されるとともに、ラップベルト部６ｂ（図１参照）と乗員との間において、ガスにより同ラップベルト部６ｂを緊張させるように引っ張る態様にて膨張する部位である。一方、第２膨張部３４は、エアバッグ３２の膨張展開が完了した状態において、第１膨張部３３の上側に位置する部位であり、その膨張完了後にはラップベルト部６ｂの上方に位置するように設定されている。そして、エアバッグ３２には、第１膨張部３３の下方側の部位、すなわち固定される部位からインフレータ３１からのガスが充填されるようになっている。このように形成されたエアバッグ３２は、その車両内への配設にあたっては、図３（ａ）〜（ｃ）に示す手順を経て折り畳まれる。

まず、図３（ａ）に示されるように、第２膨張部３４の前端部分が内側に折り込まれることにより折り返し部３４ａが形成され、図３（ｂ）に示される状態となる。次いで、このエアバッグ３２は図３（ｃ）に示されるように、その上下方向に沿って蛇腹状に折り畳まれる。そして、このようにコンパクトに折り畳まれたエアバッグ３２がバッグ収納部８ｃ内に収納され、所定の部位に固定される。

なお、エアバッグ４２も上記エアバッグ３２と同様の構成、すなわち、ラップベルト部６ｂよりも車両下方側において固定された第１膨張部４３と、この第１膨張部４３から延設された第２膨張部４４とを有している（図４（ｂ）参照）。第１膨張部４３は、ラップベルト部６ｂと乗員との間において、ガスにより同ラップベルト部６ｂを緊張させるように引っ張る態様にて膨張する部位である。第２膨張部４４は、ガスによりラップベルト部６ｂを乗員に対して押さえ付ける態様にて膨張する部位である。

次に、乗員保護装置２０の作用について説明する。図４（ａ）はエアバッグ３２，４２の膨張前の状態を、図４（ｂ）はエアバッグ３２，４２の膨張時の状態をそれぞれ正面から示しており、図４（ｃ）は膨張したエアバッグ３２を側方から見た状態を示している。

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（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３１，４１を作動させる。この作動により、インフレータ３１，４１から高圧のガスがエアバッグ３２，４２内に供給される。このガスの充填により、エアバッグ３２，４２の折り目が展開し、膨張し始める。そして、図４（ｂ）に示されるように、エアバッグ３２は、膨張に伴いバックル８（バッグ収納部８ｃ）から飛び出して、バックル８と乗員Ｐとラップベルト部６ｂと座部２との間にできる空間で展開し膨張する。一方、エアバッグ４２は、座部２のバックル装置１０とは反対側（車両進行方向右側）の側面から飛び出して、乗員Ｐとラップベルト部６ｂと座部２との間にできる空間で展開し膨張する。なお、膨張したエアバッグ３２，４２の車両前後方向の長さは、乗員Ｐが例えば標準的な体型の大人である場合、この乗員の腰部後端から大腿部中央に対応している。

また、図４（ｃ）に示されるように、エアバッグ３２は、その第１膨張部３３の固定された下方側の部位からラップベルト部６ｂと座部２との間を通って上方に向けて膨張展開するとともに、第２膨張部３４がこの第１膨張部３３の車両後方側を経由してラップベルト部６ｂの上方に膨張展開する。この際、第１膨張部３３が膨張することにより、ラップベルト部６ｂが引っ張られて緊張するが、一方、ラップベルト部６ｂは上方側、すなわち乗員Ｐの大腿部から離間する方向へも押し上げられる。しかしながら、このラップベルト部６ｂの上方側で展開する第２膨張部３４が、上記のように押し上げられるラップベルト部６ｂと干渉してこれを押さえ付け、ラップベルト部６ｂが乗員Ｐから離間する現象が抑制される。また、この第２膨張部３４は、その車両後方側の部位が膨張展開時に車両用シート１の背もたれ部３と、又は乗員Ｐと接触してこの部位から反力を受けるため、ラップベルト部６ｂと干渉しても車両後方側に変位されることが抑制され、ラップベルト部６ｂが好適に上方から押さえ付けられる。

なお、このエアバッグ３２の膨張は次に示すような態様にて行われる。すなわち、まずインフレータ３１からのガスは第１膨張部３３の車両下方側の部位から充填される。この時点では、第２膨張部３４の内側に折り返された折り返し部３４ａはその折り返し状態が解除されておらず、ガスも充填されない。したがって、第２膨張部３４がラップベルト部６ｂの上方側に位置するまでに、折り返し部３４ａがラップベルト部６ｂ等に引っかかってエアバッグ３２の膨張展開が阻害されることが起こりにくい。エアバッグ４２における第１膨張部４３及び第２膨張部４４も上記エアバッグ３２に準じた態様で膨張展開することで、ラップベルト部６ｂが下方側から押し上げられる現象が、第２膨張部４４により抑制される。

以上に示した第１実施形態の乗員保護装置２０は以下に示す効果を奏することができる。
（１）ラップベルト部６ｂよりも車両下方側において固定されるとともに、同ラップベルト部６ｂと乗員Ｐとの間において、ガスにより同ラップベルト部６ｂを緊張させるように引っ張る態様にて膨張する第１膨張部３３，４３を設ける。これに加え、第１膨張部３３，４３から延設されてラップベルト部６ｂを乗員Ｐに対して押さえ付ける態様にて膨張する第２膨張部３４，４４を設けることとした。したがって、第１膨張部３３，４３の膨張に伴ってラップベルト部６ｂが引っ張られて緊張するため、乗員Ｐをより密接に拘束することができるようになる。そして、この膨張に伴って、第２膨張部３４，４４がラップベルト部６ｂを乗員Ｐに対して押さえ付けるように膨張するため、エアバッグ３２，４２の他の部分がラップベルト部６ｂと乗員Ｐの隙間を大きくするように膨張しても、ラップベルト部６ｂを乗員Ｐに対して密接させることができるようになる。したがって、ラップベルト部６ｂによる乗員Ｐの拘束を弱めることなくサブマリン現象の発生を抑制することができる。

（２）各第２膨張部３４，４４は、車両後方側を経由してラップベルト部６ｂを上方から押さえ付けるとともに、その車両後方側の部位が車両用シート１の背もたれ部３又は乗員Ｐと接触するように膨張展開することとした。したがって、第２膨張部３４，４４が車両用シート１の背もたれ部３又は乗員Ｐと接触し、この接触部位から反力を得ることで、より好適にラップベルト部６ｂを上方から押さえ付けることができるようになる。

（３）各第２膨張部３４，４４は、膨張時にラップベルト部６ｂを上方から押さえ付ける部位が、この部位よりも車両後方側に位置する袋状の部位の内側に折り返されることとした。したがって、第２膨張部３４，４４に対してガスが充填されるまでは折り返しが解除されないことから、この部位がラップベルト部６ｂ等に引っかかって、各エアバッグ３２，４２の膨張展開が阻害されることを抑制することができる。そして、このように内側に折り返した第２膨張部３４，４４の折り返し部３４ａが、ガスの充填とともに速やかに折り返し状態を解除されて膨張するため、ラップベルト部６ｂを好適に押さえ付けることができる。

なお、第１実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することもできる。
（ａ）上記第１実施形態においては、乗員保護装置２０を運転席に搭載した例を示したが、これを助手席や後席等、他のラップベルト部を有する車両用シートに適用することもできる。

（ｂ）上記第１実施形態においては、車両用シート１の車幅方向についての両側にエアバッグ装置３０，４０を設けたが、ラップベルト部６ｂを好適に押さえ付けることができるのであれば、片側のみに設けてもよい。

（ｃ）また、エアバッグ装置３０，４０を設ける位置としては、エアバッグ３２，４２が上述したような態様にて適切に膨張展開するように配設されればその位置は任意である。例えば、エアバッグ３２を、バッグ収納部８ｃに代え、車両用シート１のバックル装置１０側の側面近傍に配設してもよいし、また、バックル８の内部に直接配設してもよい。

（ｄ）エアバッグ３２，４２の形状は上記第１実施形態で示したものの他、そのラップベルト部６ｂの押さえ方に応じて適宜変更可能である。例えば、ラップベルト部６ｂを車両前方側から経由して押さえ付ける場合、エアバッグは鍵手形状に延設される押さえ付け部を有するようにすることもできる。

（ｅ）エアバッグ３２，４２の折り畳みに際しては、蛇腹状に折るほか、ロール状に折り畳むこともできる。要は、その配設場所に適切に収容できるよう折り畳まれていればよい。また、第２膨張部３４の前端部はそのガスの充填のタイミングが十分に遅延されるのであれば、上述のように第２膨張部３４の内側に折り込まれなくても良い。

（第２実施形態）
次に、本発明を具体化した第２実施形態について、図５〜図８を参照して説明する。
第２実施形態は、エアバッグが、ラップベルト部６ｂにより拘束された乗員Ｐの頭部及び大腿部間で膨張する第３膨張部をさらに備える点で、こうした第３膨張部を有しない第１実施形態と異なっている。

次に、上記相違点を中心に、第２実施形態の乗員保護装置について説明する。なお、図５〜図８では、第１実施形態と同様の部材、箇所等については、同一の符号が付されている。

図５及び図６の少なくとも一方に示されるように、第２実施形態におけるエアバッグ５２は、車幅方向についての中間部分に第３膨張部６０を備えている。第３膨張部６０に対し、バックル装置１０と同じ側（車両進行方向左側）には、第１膨張部３３及び第２膨張部３４により構成されたサイド膨張部が設けられている。第３膨張部６０に対し、バックル装置１０とは反対側（車両進行方向右側）には、第１膨張部４３及び第２膨張部４４により構成されたサイド膨張部が設けられている。各サイド膨張部における第１膨張部３３，４３、及び第２膨張部３４，４４のそれぞれの形態、機能等は、第１実施形態で説明したものと同じである。

第３膨張部６０は、図５及び図７の少なくとも一方に示されるように、膨張部本体６１及び頭部受け部７５を備えている。膨張部本体６１は、シートベルト装置５により車両用シート１に拘束された乗員Ｐの頭部Ｐｈ及び大腿部Ｐｔ間で高圧のガスＧ（膨張流体）により膨張するものであり、織布等の布帛によって形成されている。

膨張部本体６１は、ベルト挿通部６２、基部６７、及び荷重伝達部７１を備えて構成されている。ベルト挿通部６２は、膨張部本体６１においてラップベルト部６ｂを挿通するための箇所である。ベルト挿通部６２は、図８に示されるように、ともに車幅方向に細長い内管部６３及び外管部６４を備えて構成されている。内管部６３は、扁平な環状の断面形状を有し、その両端部において開口されている。この構成により、上記両端の開口部分を通じて、ラップベルト部６ｂが内管部６３に挿通されている。外管部６４は、扁平な環状の断面形状を有しており、上記内管部６３の全体を囲むように、同内管部６３の周りに配設されている。内管部６３及び外管部６４間には、ガスＧが充填されることにより扁平な環状に膨張する空間である補助膨張部６５が設けられている。この補助膨張部６５は、ラップベルト部６ｂと乗員Ｐの腹部Ｐａとの間で膨張する部分６５ａを含んでいる。

図５及び図６の少なくとも一方に示されるように、ベルト挿通部６２には、上記バックル装置１０と同じ側（車両進行方向左側）に位置するサイド膨張部の第１膨張部３３及び第２膨張部３４が連結部６６Ｌを介して連通状態で連結されている。そのため、この連結部６６Ｌを通じて、ベルト挿通部６２と、第１膨張部３３及び第２膨張部３４との間でガスＧの流通が可能である。また、ベルト挿通部６２には、上記バックル装置１０とは反対側（車両進行方向右側）に位置するサイド膨張部の第１膨張部４３及び第２膨張部４４が連結部６６Ｒを介して連通状態で連結されている。そのため、この連結部６６Ｒを通じて、ベルト挿通部６２と、第１膨張部４３及び第２膨張部４４との間でガスＧの流通が可能である。

上記基部６７は、上記ベルト挿通部６２の前側に配置されている。基部６７及びベルト挿通部６２は、連通部６８（図７及び図８参照）を通じて相互に連通されており、この連通部６８を介してベルト挿通部６２から基部６７内へガスＧが供給される構造となっている。このガスＧの供給により、基部６７は、乗員Ｐの大腿部Ｐｔの上方近傍で、ラップベルト部６ｂから大腿部Ｐｔに沿って前方へ膨張する。基部６７は、大腿部Ｐｔの上方近傍で膨張状態となったとき、高さの低い袋状となって水平方向に広がる。

膨張状態での基部６７の前後長は、平均的な体格を有する乗員Ｐを基準とし、ラップベルト部６ｂからその乗員Ｐの膝部Ｐｋまでの距離を超えないように設定されることが望ましく、第２実施形態ではこの前後長が上記距離よりも若干短く設定されている。また、基部６７の幅は、同乗員Ｐの左右両大腿部Ｐｔの車幅方向の寸法と同程度に設定されている（図６参照）。上記の設定がなされた基部６７は、その略全体が座部２の上方で膨張することとなる。

図５及び図７の少なくとも一方に示されるように、荷重伝達部７１は、頭部受け部７５が受けた荷重Ｆを基部６７に伝達するためのものであり、上記基部６７の前端部６７ｂから略鉛直状態で起立している。荷重伝達部７１は、膨張状態では前後方向に厚みの小さな袋状となる。荷重伝達部７１の高さは、平均的な体格を有する乗員Ｐを基準とし、その乗員Ｐの頭部Ｐｈよりも若干低い高さに設定されている。また、荷重伝達部７１の車幅方向における寸法は、同乗員Ｐの左右両大腿部Ｐｔの車幅方向における寸法（基部６７の幅）と同程度に設定されている。

一方、頭部受け部７５は、車両への衝撃に応じて前傾する乗員Ｐの頭部Ｐｈを、乗員Ｐの前方近傍で受けるためのものであって、シートベルト装置５のショルダベルト部６ａの前方近傍に設けられている。頭部受け部７５は、膨張部本体６１とは別部材によって構成されている。ここでは、頭部受け部７５として布帛が用いられ、この頭部受け部７５の前端部が荷重伝達部７１の上端部に固定され、同頭部受け部７５の後端部がベルト挿通部６２に固定されている。なお、頭部受け部７５の後端部は、ベルト挿通部６２に代え、基部６７の後端部６７ｃに固定されてもよい。また、布帛に代えて網によって頭部受け部７５が構成されてもよい。

上記布帛からなる頭部受け部７５は、膨張部本体６１の膨張時に荷重伝達部７１の上端部とベルト挿通部６２との間で張設される。このように張設された頭部受け部７５の上側の面は、前側ほど高くなるように傾斜した傾斜面７６を構成している。また、布帛からなる頭部受け部７５は厚みが小さく、これが第３膨張部６０の容積に占める割合はわずかである。

そして、上述した膨張部本体６１及び頭部受け部７５からなる第３膨張部６０は、折り畳まれることによりコンパクトな形態にされて、ラップベルト部６ｂに設けられたバッグ収納部（図示略）内に収納されている。

上記のようにして、第２実施形態における乗員保護装置２０が構成されている。この乗員保護装置２０では、前突等により、車両に対し前方から所定値以上の衝撃が加わり、そのことが衝突検出手段によって検出されると、その検出信号に基づき制御装置から駆動電流がインフレータ３１，４１にそれぞれ出力される。この駆動電流に基づく加熱により、各インフレータ３１，４１から高圧のガスＧが噴出される。図６に示されるように、インフレータ３１からのガスにより、バックル装置１０側（車両進行方向左側）に位置するサイド膨張部の第１膨張部３３及び第２膨張部３４が膨張展開する。また、インフレータ４１からのガスＧにより、バックル装置１０とは反対側（車両進行方向右側）に位置するサイド膨張部の第１膨張部４３及び第２膨張部４４が膨張展開する。各サイド膨張部における第１膨張部３３，４３の膨張により、ラップベルト部６ｂが引っ張られて緊張するとともに、乗員Ｐとの隙間の大きくなったラップベルト部６ｂが、各第２膨張部３４，４４の膨張により乗員Ｐに対し押さえ付けられて密接し、サブマリン現象の発生が抑制される。

さらに、上記ガスＧは連結部６６Ｌ，６６Ｒを通じて第３膨張部６０内にも供給される。このガスＧにより、ベルト挿通部６２内の補助膨張部６５がラップベルト部６ｂの周りで扁平な環状に膨張する（図８参照）。また、ベルト挿通部６２を通過したガスＧにより、膨張部本体６１が乗員Ｐの頭部Ｐｈ及び大腿部Ｐｔ間で膨張する。この膨張に際しては、まず基部６７がラップベルト部６ｂのバッグ収納部から出て、折り状態を解消しながら前方に向けて膨張する。また、基部６７の前端部６７ｂから荷重伝達部７１が略上方へ向けて膨張する。そして、これら基部６７及び荷重伝達部７１の膨張が進行するに従い、ベルト挿通部６２と荷重伝達部７１の上端部との間隔が拡大し、頭部受け部７５が引っ張られる。基部６７及び荷重伝達部７１が膨張を完了すると、膨張部本体６１が座部２の上方で側面略Ｌ字状となり、頭部受け部７５が緊張した状態となる。

この状態では、車両用シート１におけるショルダベルト部６ａの前方近傍、すなわち、乗員Ｐの上半身の前方近傍（荷重伝達部７１よりも乗員Ｐ側の箇所）に頭部受け部７５が位置している。また、座部２の上方であって乗員Ｐの大腿部Ｐｔの直上には基部６７が略水平方向に広がっている。基部６７は、その後端部６７ｃにおいてベルト挿通部６２に固定されている。さらに、基部６７の前端部６７ｂからは荷重伝達部７１が起立していて、大腿部Ｐｔにおいて膝部Ｐｋに近い箇所の上方に同荷重伝達部７１が位置している。荷重伝達部７１は、その上端部において頭部受け部７５の前端部に連結されている。

したがって、車両への衝撃に応じて乗員Ｐが慣性により前傾すると、図７に示されるように、頭部Ｐｈがその前方に位置する緊張状態の頭部受け部７５に接触する。この接触に伴い頭部Ｐｈから頭部受け部７５に加わる荷重Ｆは、膨張部本体６１における荷重伝達部７１及び基部６７を通じて乗員Ｐの大腿部Ｐｔに伝達され、同大腿部Ｐｔ及びその下の座部２によって受け止められる。

この荷重Ｆの伝達に際し、膨張部本体６１は、略水平方向に広がる基部６７において大腿部Ｐｔに接触する。このため、膨張部本体６１の基部６７を通じて大腿部Ｐｔに伝達される単位面積当たりの荷重Ｆは小さなものとなる。

さらに、頭部受け部７５において乗員Ｐの頭部Ｐｈを受ける箇所が、前側ほど高くなるように傾斜した傾斜面７６とされている。そのため、乗員Ｐの頭部Ｐｈが傾斜面７６に接触することにより、頭部受け部７５には斜め前下方へ向かう荷重Ｆが加わることとなり、同荷重Ｆが荷重伝達部７１を介して基部６７及び大腿部Ｐｔに効率よく伝達される。

さらに、第３膨張部６０における補助膨張部６５がラップベルト部６ｂを覆うように膨張することで、ラップベルト部６ｂと乗員Ｐの腹部Ｐａとの間にガスＧの層が形成される。このガスＧの層は、ラップベルト部６ｂと腹部Ｐａとが接近する際の緩衝層として機能する。

したがって、第２実施形態によれば、上述した（１）〜（３）と同様の効果が得られるほか、次の効果も得られる。
（４）ラップベルト部６ｂにより拘束された乗員Ｐの頭部Ｐｈ及び大腿部Ｐｔ間で膨張する第３膨張部６０を、エアバッグ５２の一部として設けることとした。したがって、前突等により前方から車両に衝撃が加わり、乗員Ｐが慣性により前傾しても、膨張した第３膨張部６０によって乗員Ｐの頭部Ｐｈを受け止め、衝撃から保護することができる。その結果、上述した両サイド膨張部における第１膨張部３３，４３及び第２膨張部３４，４４によるサブマリン現象の抑制と相まって、乗員Ｐの保護性能をより高めることができる。

（５）エアバッグ５２として、第１膨張部３３及び第２膨張部３４により構成されるサイド膨張部と、第１膨張部４３及び第２膨張部４４により構成されるサイド膨張部とを、車両用シート１の車幅方向についての両側に設け、頭部Ｐｈ及び大腿部Ｐｔ間で膨張する第３膨張部６０を同車幅方向についての中間部分に設けることとした。したがって、各サイド膨張部における第１膨張部３３，４３の膨張によるラップベルト部６ｂの緊張と、第２膨張部３４，４４の膨張によるラップベルト部６ｂの押さえ付けとを、車両用シート１の車幅方向についての両側において行うことができる。ラップベルト部６ｂの緊張及び押さえ付けが、車両用シート１の車幅方向についての一側においてのみ行われる場合に比べ、サブマリン現象の発生をより確実に抑制することができる。

（６）第３膨張部６０の一部として、ラップベルト部６ｂと乗員Ｐの腹部Ｐａとの間で膨張する補助膨張部６５をベルト挿通部６２に設けることとした。したがって、前突等により車両に対し前方から衝撃が加わり、乗員Ｐが慣性により前傾しても、補助膨張部６５によりラップベルト部６ｂの腹部Ｐａへの食い込みを和らげることができる。

第２実施形態は、上述した（ａ）〜（ｅ）と同様に変更されて実施されてもよい。そのほかにも、第２実施形態は次のように変更されて実施されてもよい。
（ｆ）第１膨張部３３及び第２膨張部３４により構成されるサイド膨張部と、第１膨張部４３及び第２膨張部４４により構成されるサイド膨張部とについて、それらの一方のみを第３膨張部６０に連結する構成に変更してもよい。

（ｇ）上記（ｂ）に関連するが、第１膨張部３３及び第２膨張部３４により構成されるサイド膨張部と、第１膨張部４３及び第２膨張部４４により構成されるサイド膨張部とについて、それらの一方を省略してもよい。この場合、省略されずに残ったサイド膨張部を、連結部６６Ｌ（又は６６Ｒ）を介して第３膨張部６０に連結する。

（ｈ）第２実施形態では、エアバッグ５２にガスを供給する膨張流体発生源として、第１実施形態と同様２本のインフレータ３１，４１を用いたが、これに代えていずれか一方のインフレータを省略してもよい。

このように変更すれば、単一のインフレータ３１（４１）にて発生したガスは、一方のサイド膨張部に供給される。このガスは、第１膨張部３３（４３）及び第２膨張部３４（４４）により構成される一方のサイド膨張部→第３膨張部６０→第１膨張部４３（３３）及び第２膨張部４４（３４）により構成される他方のサイド膨張部の順に供給されて、エアバッグ５２の全てに行き渡る。このように、単一のインフレータ３１（４１）にて発生したガスＧによりエアバッグ５２の全体が膨張する。そのため、乗員保護装置２０を少ない部品で構成することができ、また、制御装置により作動を制御されるインフレータの数が少なくなるため、制御の内容を簡略化することもできる。

（ｉ）上記（ｈ）の場合、車両用シート１の車幅方向についてのどちらの側にインフレータ３１（４１）を設けるかについては、種々の条件に基づいて決定されることが望ましい。

例えば、シートベルト装置５が、衝突時にウェビング６を巻き取って弛みを少なくするプリテンショナ機構を備えるものである場合、インフレータは、バックル装置１０の設けられた側（車両進行方向左側）に設けられることが望ましい。これは、以下の理由による。衝突時には、プリテンショナ機構により、ウェビング６においてバックル装置１０側の箇所がバックル装置１０とは反対側の箇所よりも先に引っ張られて持ち上げられ、バックル８が上方へ回転させられる。その結果、前突等により前方から衝撃が加わり、乗員Ｐが慣性により前傾したとき、ラップベルト部６ｂが腹部Ｐａのバックル装置１０側の箇所に食い込みやすくなる。この現象を抑制するには、バックル装置１０側の第１膨張部３３及び第２膨張部３４を速く膨張させ、ラップベルト部６ｂを持ち上げられにくくすることが重要である。そこで、上記のように、インフレータ３１をバックル装置１０側に設け、ガスＧを同バックル装置１０側のサイド膨張部における第１膨張部３３及び第２膨張部３４に優先的に（最初に）供給することが望ましい。

（ｊ）第３膨張部６０を、上記第２実施形態とは異なる形態に変更してもよい。図９はその一例を示している。
この変更例は、頭部受け部７５の全体がエアバッグ５２の一部として形成されている点で、同頭部受け部７５がエアバッグ５２とは別の部材（布帛）によって形成された第２実施形態と異なっている。すなわち、変更例では、荷重伝達部７１の上端部と基部６７の後端部６７ｃ（又はベルト挿通部６２）との間が、ガスＧにより膨張する頭部受け部７５によって構成されている。この頭部受け部７５は、シートベルト装置５のショルダベルト部６ａの前方近傍に位置している。また頭部受け部７５は、前側ほど高くなるように傾斜した傾斜面７６を有している。

この場合には、頭部受け部７５を、エアバッグ５２の製造に際し基部６７及び荷重伝達部７１と一緒に形成することができ、頭部受け部７５をエアバッグ５２とは別に設ける第２実施形態に比べ、乗員保護装置２０の製造工程の簡素化を図ることができる。

（ｋ）上記（ｊ）では、頭部受け部７５の後ろ側の面の全体を傾斜面７６としたが、頭部受け部７５では、少なくとも頭部Ｐｈの接触する箇所が傾斜面７６であればよい。従って、頭部受け部７５の後ろ側の面において、頭部Ｐｈの接触の可能性の低い箇所については、非傾斜面としてもよい。例えば、図１０に示されるように、頭部受け部７５の後ろ側の面の下部を略鉛直な面７５ａとしてもよい。また、図示はしないが、頭部受け部７５の後ろ側の面の上部を略鉛直な面としてもよい。これらのように変更した場合にも、上述した頭部受け部７５の傾斜面７６による効果が得られる。

（ｌ）補助膨張部６５は、第２実施形態と同様の効果を得るためには、少なくともラップベルト部６ｂと乗員Ｐの腹部Ｐａとの間で膨張するものであればよい。したがって、この点からは、補助膨張部６５は必ずしも第２実施形態のようにラップベルト部６ｂの全周に設けられなくてもよい。

（ｍ）サイド膨張部は、少なくとも第１膨張部３３（４３）及び第２膨張部３４（４４）により構成されるものであればよく、さらに別の膨張部分が加えられて構成されるものであってもよい。

（ｎ）第３膨張部６０の各サイド膨張部に対する連結箇所は特に限定されない。同連結箇所は、例えば第１膨張部３３（４３）であってもよいし、第２膨張部３４（４４）であってもよい。また、第３膨張部６０は第１膨張部３３（４３）及び第２膨張部３４（４４）に対し、それらの両方にまたがった状態で連結されてもよい。

本発明を具体化した第１実施形態において乗員保護装置が搭載される車両用シートを示す斜視図。 （ａ）は、同じく乗員保護装置のエアバッグ装置が装着されるバックルの構成を示す斜視図、（ｂ）はその正面図。 （ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、エアバッグ装置のエアバッグの形状及びその折り畳み手順を示す側面図。 （ａ）、（ｂ）は、同じくラップベルト部と車両用シートとの間において膨張展開するエアバッグを示す正面図、（ｃ）はその膨張展開完了時における側面図。 本発明を具体化した第２実施形態における乗員保護装置を示す概略側面図。 同じく、乗員保護装置において、ラップベルト部と車両用シートとの間において膨張展開するエアバッグを示す正面図。 同じく、乗員保護装置における第３膨張部を示す側断面図。 図７におけるＸ部を拡大して示す部分側断面図。 第３膨張部の変更例を示す側断面図。 同じく、第３膨張部の変更例を示す側断面図。

符号の説明

１…車両用シート、３…背もたれ部、５…シートベルト装置、６ｂ…ラップベルト部、７…タング、８…バックル、２０…乗員保護装置、３２，４２，５２…エアバッグ、３３，４３…第１膨張部、３４，４４…第２膨張部、３４ａ…折り返し部、６０…第３膨張部、６５…補助膨張部、Ｇ…ガス（膨張流体）、Ｐ…乗員、Ｐａ…腹部、Ｐｈ…頭部、Ｐｔ…大腿部。

Claims (9)

1. 車両に搭載される車両用シートに着座する乗員をシートベルト装置のラップベルト部により拘束する乗員保護装置であって、
   前記ラップベルト部よりも車両下方側において固定されるとともに、同ラップベルト部と前記乗員との間において、膨張流体により同ラップベルト部を緊張させるように引っ張る態様にて膨張する第１膨張部と、
   前記第１膨張部から延設され、前記膨張流体により前記ラップベルト部を前記乗員に対して押さえ付ける態様にて膨張する第２膨張部と
   が設けられたエアバッグを備えることを特徴とする乗員保護装置。
2. 請求項１に記載の乗員保護装置において、
   前記第２膨張部は、前記ラップベルト部の車両後方側を経由して同ラップベルト部を上方から押さえ付けるとともに、その車両後方側の部位が前記乗員又は前記車両用シートの背もたれ部と接触するように膨張展開する
   ことを特徴とする乗員保護装置。
3. 請求項２に記載の乗員保護装置において、
   前記第２膨張部は、膨張時に前記ラップベルト部を上方から押さえ付ける部位が、この部位よりも車両後方側に位置する袋状の部位の内側に折り返された折り返し部を有する
   ことを特徴とする乗員保護装置。
4. 請求項２又は３に記載の乗員保護装置において、
   前記第２膨張部は、膨張する前、前記車両用シートの側方に配置され、シートベルト装置のタングが装着されるバックルの車両用シート側の内側面近傍又は車両用シートの側面近傍に折り畳まれた状態で収容される
   ことを特徴とする乗員保護装置。
5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載の乗員保護装置において、
   前記エアバッグは、前記車両用シートの車幅方向についての両側に設けられている
   ことを特徴とする乗員保護装置。
6. 請求項１〜４のいずれか一項に記載の乗員保護装置において、
   前記エアバッグは、前記ラップベルト部により拘束された前記乗員の頭部及び大腿部間で膨張する第３膨張部をさらに備える
   ことを特徴とする乗員保護装置。
7. 請求項１〜４のいずれか一項に記載の乗員保護装置において、
   前記エアバッグは、少なくとも前記第１膨張部及び前記第２膨張部により構成されるサイド膨張部を、前記車両用シートの車幅方向についての両側にそれぞれ有するとともに、前記ラップベルト部により拘束された前記乗員の頭部及び大腿部間で膨張する第３膨張部を、前記車幅方向についての中間部分に有する
   ことを特徴とする乗員保護装置。
8. 請求項７に記載の乗員保護装置において、
   前記第３膨張部は、前記両サイド膨張部のいずれに対しても連結されており、
   前記膨張流体は、単一の膨張流体発生源から前記両サイド膨張部の一方に供給されるものである
   ことを特徴とする乗員保護装置。
9. 請求項６〜８のいずれか一項に記載の乗員保護装置において、
   前記第３膨張部は、前記ラップベルト部と前記乗員の腹部との間で膨張する補助膨張部をさらに備える
   ことを特徴とする乗員保護装置。

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