JP2009035090A - 腰部拘束装置 - Google Patents

Abstract

【課題】マイクロガスジェネレータ（ＭＧＧ）等の小型のインフレータを使用可能とし、装置全体のコスト低減に寄与する構造を提供すること。
【解決手段】本発明に係る腰部拘束装置は、衝撃発生時に膨張ガスを供給するガス供給手段と；前記シートの着座部（以下、「シートクッション」と称する）下部に圧縮状態で収容され、前記膨張ガスにより上方に向かって膨張展開する膨張手段と；前記シートクッションの下部に配置され、前記膨張手段の展開によって前記シートクッションを押し上げるフレーム部材と；前記膨張手段の上部に配置され、前記膨張手段と連動して上昇可能な天板とを備えている。そして、前記フレーム部材及び前記天板の上昇によって、乗員の前方移動を拘束する構造としている。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両衝突など衝撃発生時に乗員の腰部を拘束する乗員拘束装置に関する。

車両が前方衝突した場合、乗員は、慣性により前方へ移動しようとする。乗員がシートベルトを着用しているときは、シートベルト装置の肩ベルトや腰ベルトの拘束作用によって、乗員の前方への移動がある程度抑えられる。これを更に確実なものとするために、車両が前方衝突によって急減速した場合に、瞬時にシートクッションの前端部を上昇させて、乗員の前方移動を制限する技術を適用した腰部拘束装置が提案されている。例えば、下記特許文献１に開示された腰部拘束装置においては、インフレータにおいて発生されるガスによって金属製のバッグを膨張展開させている。そして、膨張展開した金属製のバッグがシートクッションの前端部を押し上げることにより、乗員の腰部（骨盤）の前方移動を拘束している。
特開２００５−２９７５８０号公報

しかしながら、上記特許文献１に開示された装置においては、金属製のバッグ自体で乗員を拘束させるために、容量（火薬量）の大きなエアバッグが必要となり、コストが高くなっていた。また、大容量のエアバッグにより、装置自体も大型化してしまい、シート下部の限られた空間における収容性に問題があった。

本発明は、上記のような状況に鑑みてなされたものであり、マイクロガスジェネレータ（ＭＧＧ）等の小型のインフレータの使用を可能とし、装置全体のコスト低減に寄与する構造を提供することを目的とする。

また、本発明の他の目的は、腰部拘束装置の小型化に寄与する構造を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明は、車両内のシートに着座した乗員の腰部を拘束する腰部拘束装置において、衝撃発生時に膨張ガスを供給するガス供給手段と；前記シートの着座部（以下、「シートクッション」と称する）下部に圧縮状態で収容され、前記膨張ガスにより上方に向かって膨張展開する膨張手段と；前記シートクッションの下部に配置され、前記膨張手段の展開によって前記シートクッションを押し上げるフレーム部材と；前記膨張手段の上部に配置され、前記膨張手段と連動して上昇可能な天板とを備えている。そして、前記フレーム部材及び前記天板の上昇によって、乗員の前方移動を拘束する構造としている。

前記膨張手段として金属製ベローズを採用する場合には、前記天板の下面に、前記金属製ベローズの上面と当接し、当該ベローズの展開方向を規制する逆椀状の受け皿部を設けることが好ましい。

ガス供給手段としては、周知の小型インフレータであるＭＧＧ（マイクロガスジェネレータ）等を使用することができる。

フレーム部材は、開放部分が車両前方側を向いた「コの字状」に成形されるが、「Ｕ字状」とすることもできる。フレームの前方（車両進行方向）が開放し、その反対側の辺が閉じており、閉じた辺に対応する部分が乗員の骨盤からの圧力を受け、吸収可能な構造とする。

上述のように、「コの字」状とは、Ｕ字状、円弧状を含み、基本的には１本の棒状フレームを屈曲させて２つの端部を形成した形状を意味する。ただし、「コの字」の開放部分の辺を閉じた矩形とし、閉じた辺を回転軸とする構造を採用することも可能である。この場合、回転軸となる辺は、直接的には乗員からの負荷、圧力を吸収しない。

上述したように、本発明においては、コの字状に成形されたフレーム部材を膨張手段の膨張によって上昇させて、乗員の骨盤付近を拘束する構成であるため、膨張手段を小型にすることができ、当該膨張手段に膨張ガスを供給するガス供給手段として小型のもの（例えば、火薬量が少ないもの）を使用することが可能となる。また、フレーム部材の開放部分と反対側の辺が乗員の骨盤付近に位置するように構成されているため、当該閉じた辺に対応する部分が乗員の骨盤からの圧力を受けたときに、フレーム部材自体が変形し、衝撃を吸収することができる。

また、前記膨張手段の上部に配置され、前記膨張手段と連動して上昇可能な天板を備え、前記フレーム部材及び前記天板の上昇によって、乗員の前方移動を拘束する構造としているため、乗員の腰部（臀部、大腿部）をフレーム部材２２のみでなく天板の面で支えることができ、乗員への衝撃を緩和することが可能となる。また、フレーム部材２２の補助として乗員拘束性能を向上させることができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について、実施例を用いて詳細に説明する。図１は、本発明の実施例に係る腰部拘束装置２１の構造及び、車両シート（シートクッション省略）の下部における配置を示す平面図である。図２は、実施例に係る腰部拘束装置２１の構造及び、車両シート内部における配置を示す側面図であり、正常状態（装置非作動時）を示す。図３は、実施例に係る腰部拘束装置２１の構造及び、車両シート内部における配置を示す側面図であり、衝撃発生時の状態（装置作動時）を示す。

本実施例に係る腰部拘束装置２１は、車両内のシートに着座した乗員Ｍの腰部を拘束するものであり、衝撃発生時に膨張ガスを供給するガス供給手段としてのインフレータ（ＭＧＧ）２７と；シートの着座部１７（以下、「シートクッション」と称する）下部に圧縮状態で収容され、インフレータ２７から放出される膨張ガスによって上方に膨張展開するメタルベローズ２４と；シートクッション１７の下部に配置され、メタルベローズ２４の展開によって上方に移動し、シートクッション１７を押し上げて乗員Ｍの骨盤付近を拘束するフレーム部材２２とを備えている。ここで、フレーム部材２２は、開放部分が車両前方側を向いたコの字状に成形され、前記開放部分と反対側の辺が前記乗員Ｍの骨盤付近に位置するように構成されている。

メタルベローズ２４は略円筒状に成形され、収容時には蛇腹状に圧縮される構造である。

フレーム部材２２は、車両前方への負荷によって変形することにより、乗員Ｍへの衝撃を吸収する構造であり、例えば、塑性変形し易いアルミニウム製とすることができる。フレーム部材２２として、例えば、直径１４ｍｍの丸棒状に成形したアルミニウム合金Ａ２０１４を使用する。これをＵ字部の横幅３３１ｍｍ、奥行き１６０ｍｍに成形する。フレーム部材２２の材質としては、アルミニウムの他にマグネシウムやそれらの合金を使用するのが最も好ましい。なお、これらと同程度の塑性変形特性を有する材質であれば、他の材質も使用可能である。

図１〜図３に示すように、シートパン１５は右側シートフレーム１２と左側シートフレーム１３とに取り付けられている。また、シートクッション１７の底部はシートパン１５により全面的に支持されている。本実施例に係る腰部拘束装置２１は、シートフレーム１２，１３の前側（車両前方側）に配置される。左右のシートフレーム１２，１３は、前方においてシートパン１５を上下に高さ調整するその機構を図示しないハイトアジャスター機構用回転軸、または、前部フレーム部材（フロントクロスメンバ）で、後方において後部フレーム部材（リアクロスメンバ）１４に連結されている。

本実施例の腰部拘束装置２１は、シートパン１５の前端部に形成された切欠き（くりぬき）部分に配置され、当該シートパン１５に干渉することなく作動するようになっている。従って、シートパン１５における切欠き部分は、腰部拘束装置２１の動作に影響が出ない大きさ及び形状に加工される。腰部拘束装置２１は、シートパン１５の前方においてシートフレーム１２，１３を跨ぐ様に配置され、当該シートフレーム１２，１３の上部又は後部に直接固定される。

シートパン１５は、図１に示すように、金属製の所定の厚さを持った板状部材が、例えば、一体的に凹形状に加工されている。さらに、強度を向上させるために、部分的に凹凸形状をした複数の出張りを設けて、座面用シートクッション１７を下から覆うように配置される。シートパン１５は、シートフレーム１２，１３に対してボルトなどにより固定され、座面用シートクッション１７は、シートパン１５に対して、その端部に補強材を縫製などにより固定し屈曲させた折り込み形状にして引っ掛けて、また、一部に引っ掛け部品を縫製して、該引っ掛け部品をシートパン１５に、該穴開けした部分に合わせて、引っ掛け固定している。シートパン１５上側面に固定された座面用シートクッション１７は、乗員Ｍの体重によって変形し、全体が下に凸となるように撓み、これによって乗員の快適性（座り心地の向上）を図っている。

本実施例に係る腰部拘束装置２１においては、インフレータ２７から放出される高圧ガスによりメタルベローズ２４が斜め上方に向かって膨張展開し、フレーム部材２２を回転軸２９を支点として回動（スイング）させる構造である。図２に示すように、展開する前の状態では、メタルベローズ２４はコンパクトにシートクッション１７の下部に収容される。一方、インフレータ２７の作動によりメタルベローズ２４が展開すると、図３に示すように、フレーム部材２２が上昇し、シートクッション１７が盛り上がり乗員Ｍの腰部（骨盤）を拘束する。

図４は、実施例に係る腰部拘束装置２１の構造を示す分解斜視図である。図５は、実施例に係る腰部拘束装置２１の要部の構造を示す部分側面図である。

図４において、下部ブラケット２５は主要な構成要素（インフレータ２７，メタルベローズ２４，フレーム部材２２）を保持するものであり、左右方向の側部を固定ボルト３４によってシートフレーム１２，１３に固定される。図４において、下部ブラケット２５の左側部分は分解状態、右側部分は組立て状態で示している。下部ブラケット２５の上面のほぼ中央部には、メタルベローズ２４が収納される円形の凹部２５ａが設けられている。また、凹部２５ａの中央底部には、インフレータケース２６を組み込むための貫通穴２５ｂが形成されている。インフレータケース２６は、インフレータ２７を保持するものであり略円筒状に成形されている。インフレータ２７を収容したインフレータケース２６は、メタルベローズ２４の底面にねじこまれ、キャップ２８によって固定される。

メタルベローズ２４の上部には、図４に示すように、ブラケット２４ａが固定されており、２本の固定ボルト３５によってフレーム部材２２に固定される。２本の固定ボルト３５は、フレーム部材２２のほぼ中央に形成された二つの穴５２にねじこまれる。

ブラケット２４ａの上部には、ブラケット２４ａを介してメタルベローズ２４に連結される天板２３が配置される。そして、メタルベローズ２４の展開に連動して、天板２３が上方に移動するようになっている。天板２３は、フレーム部材２２の内側を覆うように、外周が当該フレーム部材２２の内面に概ね沿った形状に成形されている。

ブラケット２４ａには、左右両側において略垂直上側に延びる側面部を有し、当該側面部にはシャフト３６が貫通する穴５６が形成されている。天板２３の底面には、穴５６と位置合わせされる穴を有する取り付け部材５４が設けられている。そして、シャフト３６を天板２３の底面の取り付け部材５４に形成された穴と、ブラケット２４の側面に形成された穴５６に貫通させることにより、天板２３をブラケット２４ａに対して回転可能に支持している。なお、シャフト３６はシャフト固定割ピン３７により抜き止めされる。

本実施例に係る腰部拘束装置２１は、更に、フレーム部材２２を支持し、当該部材２２の降下動作を制限する等の機能を有する支持構造部（３０，３２，３３等）を備えている。これらの構造に関しては、図８を参照して後に詳細に説明する。

図５は、図２及び図３の円で囲った部分１００を拡大して示す。図５と図２及び図３とでは、左右が反転している。この例では、フレーム部材２２の前方に設けられた回転軸２９を直接的に補助して支える構造となっている。回転軸２９を固定する下部ブラケット２５と回転軸２９との間には、下部ブラケット２５と一体的に構成された補助ブラケット４２が設けられている。補助ブラケット４２のフレーム部材２２側の上部断面形状は、非展開状態のフレーム部材２２ａの端部と干渉しないようになっている。一方、展開時のフレーム部材２０ｂの端部は、補助ブラケット４２の切欠き部４２ａとかみ合い（当接し）、フレーム部材２２に対するストッパーとして機能する。すなわち、補助ブラケット４２が乗員による前方（図５の右側）への負荷を補助して支えることになる。

図６は、本発明に係る腰部拘束装置２１に使用されるフレーム部材２２の一例を示す平面図である。フレーム部材２２は、上述したように、全体としては開放部分が車両前方側を向いたコの字状に成形され、角部は丸みを持って屈曲されている。そして、メタルベローズ２４の展開によって、フレーム部材２２が上方に移動し、乗員Ｍからの車両前方への負荷によって変形することにより、当該乗員Ｍへの衝撃を吸収する構造となっている。

フレーム部材２２は、「コの字」を構成する２カ所の屈曲部（以下、「主屈曲部」と称する。）２２ｍ、又は前述以外に少なくとも２つ以上の他の屈曲部（以下、「副屈曲部」と称する。）２２ｓを主屈曲部２２ｍよりも開放側に設けることが好ましい。図６の例においては、２カ所の主屈曲部２２ｍの他に４カ所の副屈折部２２ｓが形成されている。図６において、２２ｘは乗員Ｍからの負荷（衝撃）を直接受ける領域であり、２２ｙはフレーム部材２２を回転（スイング）させるレバーの役目を有すると共に、それ自体も変形して衝撃を吸収する領域というように区別することができる。

副屈曲部２２ｓは、水平面内に「コの字」を描いたと仮定した時に、水平面内での屈曲とする他、垂直方向への屈曲とすることができる。このようなオフセットさせた屈曲により、フレーム部材２２が負荷を受けた時に容易に変形することになり、衝撃吸収性能が向上する。なお、屈曲方向のオフセットは必ずしも９０度に限らず、４５度などの斜め方向へのオフセットも可能である。

図４に示すように、フレーム部材２２の主屈曲部２２ｍの途中又は近傍に、断面積が小さくなる脆弱部として、切欠き２２ｃが左右両側に形成されている。このような切欠き２２ｃを一部に形成することにより、フレーム部材２２全体の必要な剛性を維持しつつ、大きな負荷が加わった際には比較的容易に変形可能な構造となっている。また、切欠き２２ｃの位置を主屈曲部２２ｍの途中又は近傍とすることにより、フレーム部材２２に負荷が掛かってから変形するまでの時間を短くすることができ、乗員Ｍへの衝撃緩和性能が向上する。

図７は、本発明に係る腰部拘束装置に使用されるフレーム部材２２の他の例を示す平面図である。この例においては、図６の場合に比べて屈曲数（副屈性部２２ｓの数）を増やしている。このように、屈曲数を増やすことにより、フレーム部材２２がより変形し易くなる。なお、図６の場合と同様に、フレーム部材２２を平面的（二次元的）に成形する他、紙面に垂直な方向等の異方向の屈曲を含む立体的（三次元的）に成形することもできる。

図８は、第１実施例に係る腰部拘束装置２１のフレーム支持部材３０を示す説明図（側面図）である。ここでは、図４及び図８を参照してフレーム支持部材３０について説明する。フレーム部材２２の左右両側において、前後方向略中央部（１）には、貫通穴５８が形成されている。この穴５８には、乗員Ｍの上下負荷を受け止めるためのフレーム支持部材（脚部材）３０の上端部に形成された穴６０が対応配置される。

フレーム支持部材３０は、全体としては車両前方に凹な弓形プレート状に成形され、回転軸３１により回転レバー３２及びフレーム部材２２に対して回転可能に連結されている。フレーム支持部材３０の下方先端部には階段状に切欠き３０ａが複数形成され、フレーム部材２２の回転途中でも停止可能とし、フレーム部材２２の上昇途中で下降しないロック機構となっている。すなわち、フレーム支持部材３０の切欠き３０ａが下部ブラケット２５の下面に設けられた穴２５ａに強制的に係止できる引っかけ形状となっており、穴２５ａに係止しやすいように、回転軸３１を支点として回転（揺動）可能となっている。

フレーム支持部材３０の切欠き３０ａと反対側の面には弾性体３０ｂが配置されている。弾性体３０ｂとしては、例えば、図示するように成形された断面がほぼ丸状のスプリング材や成形された樹脂材又はゴム材等を使用することができる。
弾性体３０ｂの役割は、切欠き３０ａが係止しやすいように、フレーム支持部材３０ａに押し付けるためである。

フレーム部材２２の前側（１）部には、フレーム支持部材３０の回転軸３１と同軸とした回転レバー３２が設けられ、天板２３の下側前部とほぼ楕円状に回転接触するようになっている。また、図４における回転レバー３２の手前側端部は、連結レバー３３の一端に回転可能に連結されている。図８に示すように、フレーム部材２２が上昇（展開）したときに、回転レバー３２及び連結レバー３３の動作により、天板２３の前縁がフレーム部材２２よりも上方に位置することになる。これにより、乗員Ｍの腰部（臀部）がフレーム部材２２のみでなく、天板２３の面で受け支えることができ、乗員への負荷（衝撃）を低減することが可能となる。

回転レバー３２のレバー部にはクランク上に屈曲形状３２ａが形成され、乗員の負荷に対しての緩衝機能を与える構造となっている。また、連結レバー３３にも屈曲形状を設けることにより、さらに緩衝機能を向上させることが可能となる。

図９は、第１実施例に係る腰部拘束装置２１の動作を示す斜視図であり、（Ａ）が正常状態（装置非作動時）、（Ｂ）が衝撃発生時の状態（装置作動時）を示す。また、図１０は、実施例に係る腰部拘束装置２１のシミュレーション結果を示す説明図である。

車両の正面衝突等の事態が発生した場合には、図示しない周知のセンサーによって当該異常事態を検出し、インフレータ２７を作動させる。インフレータ２７の作動により発生した高圧ガスがメタルベローズ２４内部に放出されると、図９（Ａ）の状態から、図９（Ｂ）に示す状態に遷移する。すなわち、メタルベローズ２４が膨張ガスにより斜め上方に展開する。

メタルベローズ２４が展開すると、図９（Ｂ）に示すように、ブラケット２４ａによってメタルベローズ２４に連結されたフレーム部材２２が、左右２カ所の回転軸２９を支点として回転（回動、スイング）して立ち上がる。これにより、シートクッション１７の前方部分が盛り上がり、乗員Ｍの前方移動を拘束する。このとき、乗員Ｍの骨盤Ｍａからの力がフレーム部材２２の後側に加わり、図１０に示すように変形することにより乗員Ｍへの衝撃を吸収又は緩和する。

この時、乗員Ｍの臀部から大腿部は天板２３によって支えられる。図９（Ｂ）に示すように、天板２３の前縁部はフレーム部材２２よりも上方に位置するため、骨盤よりも大腿の方が高い姿勢となり、前方への移動を良好に拘束することが可能となる。

図１１は、本発明の第２実施例に係る腰部拘束装置の構造を示す分解斜視図である。なお、上述した第１実施例と同一又は対応する構成要素については、同一の参照符号を付し、重複した説明は省略する。本実施例と上述した第１実施例との基本的な違いは、膨張手段の構造にある。すなわち、第１実施例においては膨張手段としてメタルベローズ２４を使用しているのに対し、本実施例においては織物製バッグ１３０を使用する。膨張手段の構造（機構）の違いにより、周辺の構造にも相違部分がある。

織物製バッグ１３０は、ナイロン系の素材を使用し、織込まれた布地を車両横方向に長辺を持たせた「長方体状」に縫製し形成されるが、「円筒状(長円状または、楕円状でも可)」とすることもできる。更には、膨張展開方向に対し直角方向に前記布地を使用し、横方向への無駄な膨張とそれに伴う、必要膨張展開高さ寸法を保持させる為に、１箇所または、複数個の突っ張り(テザー)を縫製等により設けることが可能である。

その他、円筒状のバッグの場合は、前記突っ張り(テザー)の代用として、外周部にコイル状のカバーを設けることにより、横方向への無駄な膨張と、それに伴う、必要膨張高さ寸法を保持・確保させることが可能となる。外周部のコイル状のカバーは、金属、樹脂または、布地の材質を使用することができる。

バッグ容量は、小容量になるほど、バッグ内圧が高くなり、膨張展開スピードが上昇して望ましいが、該布地の耐圧力性には、限界があるため小型インフレータＭＧＧを採用した場合、その圧力は、２５０ＫＰａ以下、バッグ容量は、２Ｌ以下が望ましい。

また、織物製バッグの正常状態の組み込み形状(装置非作動時)、つまり、折り畳み方法は、膨張展開方向に対して屈曲させたジャバラ状とすることにより、膨張展開時の抵抗を最小限にとどめることができる。

ここで、「織物」とは、経糸と緯糸とを組み合わせて機にかけて織った布を示すものとし、布、布地も含まれる。本発明の織物製バッグに使用される素材は、上述したようにナイロンを使用することができるが、気密性を向上させるためにナイロン表面にシリコンコーティングしたものを使用することもできる。

図１１において、第１実施例と同様に、下部ブラケット１２５は、左右方向の側部を固定ボルト３４によってシートフレーム１２，１３に固定される。なお、図１１において、下部ブラケット１２５の左側部分は分解状態、右側部分は一部組立て状態で示している。下部ブラケット１２５の上面のほぼ中央部には、織物製バッグ１３０が収納される傾斜取付面１２５ｂが形成されている。また、傾斜取付面１２５ｂの中央底部には、インフレータ２７を保持した円筒状のインフレータケース２６を組み込むための貫通穴２７ａが形成されている。

インフレータ２７を収容したインフレータケース２６は、織物製バッグ１３０の底面にねじこまれ、キャップ２８によって固定される。また、織物製バッグ１３０の内部には図示しないボルト付リテーナが挿入されており、傾斜取付面１２５ｂの底側（裏側）から４個の固定ナット１３９によって固定するようになっている。

織物製バッグ１３０が傾斜した取付面１２５ｂ上に配置されることにより、当該バッグ１３０が直線的に展開することが可能となる。なお、図２−３にも示すように、下部ブラケット１２５はシートクッション下部において水平方向から傾斜して配置されているため、傾斜取付面１２５ｂは概ね水平となる。従って、傾斜取付面１２５ｂは下部ブラケット２５に対して傾斜することにより、水平な状態を保っていると言える。

織物製バッグ１３０の上部には、図１１に示すように、ブラケット１３０ａが設けられ、２本の固定ボルト１３５によってフレーム部材２２に固定される。２本の固定ボルト１３５は、フレーム部材２２のほぼ中央に形成された二つのねじ穴５２にねじこまれる。

なお、織物製バッグ１３０はメタルバッグに比べて柔軟なため、織物製バッグ１３０の上部は天板１２３に全体的に固定する必要がある。天板１２３の前縁部には、複数の固定フランジ１２３ａが形成されている。フランジ１３０ａの固定フランジ２３ａに対応する位置には複数の穴が形成され、当該穴に固定フランジ１２３ａを挿入して、カシメることにより固定している。

天板１２３は、左右縁部において略垂直下側に延びる側面部を有し、当該側面部には、回転レバー３２の一端が回転軸１３８を介してスライド可能に軸支される長穴１２３ｂが設けられている。長穴１２３ｂ内部における回転軸１３８のスライドにより、天板１２３の上下の回転を一定の範囲内に制限している。すなわち、回転レバー３２が長穴１２３ｂの範囲内のみ回転摺動可能とすることにより、天板１２３の前側縁部がフレーム部材２２よりも上方まで移動するが、必要以上に上昇しないようになっている。

図１２は、本発明の第３実施例に係る腰部拘束装置の構造を示す分解斜視図である。なお、上述した第１及び第２実施例と同一又は対応する構成要素については、同一の参照符号を付し、重複した説明は省略する。本実施例と上述した第１実施例との基本的な違いは、メタルベローズ２４の上方に配置される天板の構造にある。すなわち、第１実施例の天板は単純な平板状であるのに対し、本実施例の天板２２３の裏面にはメタルベローズ２４を受ける受け皿２２３ａが設けられている。以下、第１実施例及び第２実施例と比較しつつ本実施例について説明する。

図４に示す第１実施例においては、メタルベローズ２４の上部に天板２３に連結するためのブラケット２４ａが設けられている。これに対し、本実施例においては、メタルベローズ２４の上部にはブラケットは設けられず、メタルベローズ２４の上部は実質的に何にも固定されない構造となっている。天板２２３の形状は、図１１に示した第２実施例と同様の構造を採用する。上述のように本実施例の特徴は、天板２２３の底面に受け皿２２３ａを設けたことにある。

第１実施例でも同様であるが、メタルベローズ２４の断面は、円形、長円形又は楕円形とすることが好ましい。本実施例の場合は、円形としている。受け皿２２３ａは、メタルベローズ２４の上面と当接し、当該ベローズ２４の展開方向を規制するものであり、逆椀状（凸半円球形状）に成形されている。また、受け皿部２２３ａは、左右方向よりも前後方向に長くなる楕円状に成形されており、これによって展開時のメタルベローズ２４が直線的に展開するガイドをするようになる。詳細については、図１３〜図１６を参照して後述する。

受け皿部２２３ａを前後方向に長い楕円状に成形することは、天板２２３の側面に形成された穴を長穴２２３ｂの機能を阻害しないためでもある。すなわち、回転レバー３２が長穴２２３ｂの範囲内のみ回転摺動可能とするとともに、メタルベローズ２４を楕円状の受け皿２２３ａの範囲内で移動可能とすることにより、天板２２３の前側縁部がフレーム部材２２２よりも上方まで移動するが、必要以上に上昇しないようになっている。なお、天板２２３と受け皿２２３ａとは、別部品とする他、樹脂などの一体成形することも可能である。

フレーム部材２２２の後方の左右屈曲部には複数のスリット（切欠き）２２２ｃからなる脆弱部が形成されている。このような切欠き２２２ｃを一部に形成することにより、フレーム部材２２２全体の必要な剛性を維持しつつ、大きな負荷が加わった際には比較的容易に変形可能な構造となっている。また、切欠き２２２ｃの位置を屈曲部内側に形成することにより、フレーム部材２２２に負荷が掛かってから変形するまでの時間を短くすることができ、乗員Ｍへの衝撃緩和性能が向上する。

スリットの幅、深さ、長さ、数に関しては、フレーム部材２２２の剛性、屈曲部の曲率などを考慮して定めることができる。すなわち、乗員の拘束性能を損なわない程度のフレーム部材２２２の剛性を維持しつつ、乗員からの負荷を良好に吸収できるように変形可能な設定とする。

本実施例において、正常状態（装置非作動時）においては、図１３及び図１４に示すように、メタルベローズ２４は圧縮された状態で下部ブラケット２５と天板２２３との間に収容される。この時、メタルベローズ２４は受け皿２２３ａの前端側（図１４の右端）に接触している。

次に、衝撃発生時（装置作動時）においては、図１５及び図１６に示すように、メタルベローズ２４が斜め上方に膨張展開すると、これに伴って天板２２３が回転軸１３８を支点として回動する。この時、メタルベローズ２４の上面は受け皿２２３ａの内側に沿って後端側（図１６の左端）にスライドする。メタルベローズ２４の展開により、天板２２３と連動してフレーム部材２２２が回転上昇する（図９参照）。

天板変形用ガイド穴２２４は、天板２２３とフレーム部材２２２との接触面の天板２２３に図示する長穴状に形成することにより、メタルベローズ２４の膨張展開により天板２２３の前側縁部が、フレーム部材２２２よりも上方まで移動する前述の図４に示すシャフト３６の役目を果たすことになる。つまり、天板変形用ガイド穴２２４は、塑性変形させるための、ガイド的に長穴状に設けたものであり、シャフト３６と同一的な動作（機能）する。

以上、本発明の実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではなく、特許請求の範囲に示された技術的思想の範疇において変更可能なものである。

図１は、本発明の第１実施例に係る腰部拘束装置の構造及び、車両シート（シートクッション省略）の下部における配置を示す平面図である。 図２は、第１実施例に係る腰部拘束装置の構造及び、車両シート内部における配置を示す側面図であり、正常状態（装置非作動時）を示す。 図３は、第１実施例に係る腰部拘束装置の構造及び、車両シート内部における配置を示す側面図であり、衝撃発生時の状態（装置作動時）を示す。 図４は、第１実施例に係る腰部拘束装置の構造を示す分解斜視図である。 図５は、第１実施例に係る腰部拘束装置の要部の構造を示す部分側面図である。 図６は、本発明に係る腰部拘束装置に使用されるフレーム部材の一例を示す平面図である。 図７は、本発明に係る腰部拘束装置に使用されるフレーム部材の他の例を示す平面図である。 図８は、第１実施例に係る腰部拘束装置の要部の構造（フレーム支持構造）を示す説明図（側面図）である。 図９は、第１実施例に係る腰部拘束装置の動作を示す斜視図であり、（Ａ）が正常状態（装置非作動時）、（Ｂ）が衝撃発生時の状態（装置作動時）を示す。 図１０は、第１実施例に係る腰部拘束装置のシミュレーション結果を示す説明図である。 図１１は、本発明の第２実施例に係る腰部拘束装置の構造を示す分解斜視図である。 図１２は、本発明の第３実施例に係る腰部拘束装置の構造を示す分解斜視図である。 図１３は、第３実施例に係る腰部拘束装置の要部の構造を示す斜視図であり、正常状態（装置非作動時）を示す。 図１４は、第３実施例に係る腰部拘束装置の要部の構造を示す部分断面図であり、正常状態（装置非作動時）を示す。 図１５は、第３実施例に係る腰部拘束装置の要部の構造を示す斜視図であり、衝撃発生時（装置作動時）を示す。 図１６は、第３実施例に係る腰部拘束装置の要部の構造を示す部分断面図であり、衝撃発生時（装置作動時）を示す。

符号の説明

２１ 腰部拘束装置
２２，２２２ フレーム部材
２２ｃ、２２２ｃ 切欠き
２３，１２３，２２３ 天板
２４ メタルベローズ
２７ インフレータ（ＭＧＧ）
２９ 回転軸
３０ フレーム支持部材
１３０ ファブリックバッグ
２２３ａ ベローズ受け皿

Claims (12)

1. 車両内のシートに着座した乗員の腰部を拘束する腰部拘束装置において、
   衝撃発生時に膨張ガスを供給するガス供給手段と；
   前記シートの着座部（以下、「シートクッション」と称する）下部に圧縮状態で収容され、前記膨張ガスにより上方に向かって膨張展開する膨張手段と；
   前記シートクッションの下部に配置され、前記膨張手段の展開によって前記シートクッションを押し上げるフレーム部材と；
   前記膨張手段の上部に配置され、前記膨張手段と連動して上昇可能な天板とを備え、
   前記フレーム部材及び前記天板の上昇によって、乗員の前方移動を拘束することを特徴とする腰部拘束装置。
2. 前記フレーム部材は、開放部分が車両前方側を向いたコの字状に成形され、
   前記天板は、車両の後方側において前記膨張手段に連結されていることを特徴とする請求項１に記載の腰部拘束装置。
3. 前記天板は、前記フレーム部材の内側を覆うように、外周が当該フレーム部材の内面に沿った形状に成形されていることを特徴とする請求項２に記載の腰部拘束装置。
4. 前記天板は、前記膨張手段との連結部を支点として、回動自在な構成であることを特徴とする請求項１，２又は３に記載の腰部拘束装置。
5. 前記膨張手段は、断面が円形、長円形又は楕円形の金属製ベローズで構成され、
   前記天板の下面には、前記金属製ベローズの上面と当接し、当該ベローズの展開方向を規制する逆椀状の受け皿部を設けたことを特徴とする請求項１，２，３又は４に記載の腰部拘束装置。
6. 前記受け皿部は、左右方向よりも前後方向に長くなるように成形されていることを特徴とする請求項５に記載の腰部拘束装置。
7. 前記膨張手段は、袋状の織物製バッグであり、
   前記織物製バッグの上面には、バッグ用ブラケットが設けられ、
   前記バッグ用ブラケットの一部が前記天板及びフレーム部材に連結されることを特徴とする請求項１，２，３又は４に記載の腰部拘束装置。
8. 前記フレーム部材は、前記乗員からの車両前方への負荷によって変形することにより、当該乗員への衝撃を吸収する構造であることを特徴とする請求項１，２，３，４，５，６又は７に記載の腰部拘束装置。
9. 前記フレーム部材は、アルミニウム、マグネシウム又はそれらの合金製であることを特徴とする請求項１，２，３，４，５，６，７又は８に記載の腰部拘束装置。
10. 前記ガス供給手段は、ＭＧＧ（マイクロガスジェネレータ）であることを特徴とする請求項１，２，３，４，５，６，７，８又は９に記載の腰部拘束装置。
11. 少なくとも前記ガス供給手段と前記膨張手段とを保持する下部ブラケットと；
    前記下部ブラケットに対して、前記フレーム部材の前方側部を回転可能に支持する２カ所の回転支持構造部とを更に備え、
    前記回転支持構造部には、前記フレーム部材の回転を規制する回転規制部材が設けられていることを特徴とする請求項１，２，３，４，５，６，７，８，９又は１０に記載の腰部拘束装置。
12. 前記回転規制部材は、前記下部ブラケットと一体的に構成された補助ブラケットであり、
    非展開状態では前記フレーム部材の端部と干渉せず、展開時に前記フレーム部材の端部とかみ合う段差部を有し、
    展開時における前記乗員による前記フレーム部材への負荷を支持する構造であることを特徴とする請求項１１に記載の腰部拘束装置。

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