JP2010188767A - 乗員保護装置、及び車両 - Google Patents

Abstract

【課題】ヘッドレスト後方の保護エリアにエアバッグ袋体を迅速かつ確実に展開させ、乗員の保護性能を向上させる。
【解決手段】シートバック２６の背面側上部に、ヘッドレスト４０とバックウインドガラス２０との間に展開するエアバッグ袋体３０が格納されておりお、ヘッドレスト４０は、揺動可能に支持されたシートバックアッパーフレーム３４に取り付けられている。シートバックアッパーフレーム３４には、エアバッグ袋体３０が膨張する際に押圧され、シートバックアッパーフレーム３４を前傾させる受圧板９６が取り付けられている。エアバッグ袋体３０にガスが供給されて膨張すると、シートバックアッパーフレーム３４が前傾してヘッドレスト４０が前方に移動するので、ヘッドレスト４０の上部とバックウインドガラス２０との間隔Ｔが広がり、ヘッドレスト後方の保護エリア６４にエアバッグ袋体３０を迅速かつ確実に展開させることが出来る。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両に用いる乗員保護装置、及び乗員保護装置を備えた車両に係り、特には、後突時に、主に乗員の頭部を保護可能とする乗員保護装置、及び乗員保護装置を備えた車両に関する。

近年、後突時の乗員保護を目的として、エアバッグ装置が車室内後部に設置されるようになっている。
車室内後部に設置されるこのエアバッグ装置は、ステアリングホイール、ダッシュボード等に設置される他のエアバッグ装置と同様、インフレータ及びエアバッグ袋体を備えて構成されており、例えば、特許文献１に記載の車両では、車両のルーフの後端部内であってリヤウインドウガラスよりも上側の格納空間に、エアバッグ袋体が折り畳まれた状態で格納されている。

車両に後方から衝撃が加わると、インフレータが作動してガスがエアバッグ袋体内部に噴出され、エアバッグ袋体が上記格納空間から、斜め後ろ下方に位置するリヤウインドウガラスの車両前方側へ向けて延び、ヘッドレスト後方に展開膨張させることで、主に乗員の頭部を上記衝撃から保護するようになっている。

また、特許文献２では、最後部座席のシートバックに格納されたエアバッグ袋体が、最後部座席の後側に膨張展開し、後突時の衝撃負荷を緩和するようになっている。
特開２００６―１０３６６０号公報。 特開平１１―１９８６９９号公報。

しかしながら、特許文献１の構成では、ハイルーフ車両等の乗員頭部から天井までのヘッドクリアランスが十分にあり、天井から乗員の頭部後方の保護エリアまでの距離が遠い車両では、天井から保護エリアが近い車両に比較して、エアバッグ袋体が保護エリアに到達するまでの時間が長くなる。

ところで、後頭部側を保護するには、後頭部に最も近いシートバックの上部から上方に向けてエアバッグ袋体を展開することが、エアバッグ袋体の展開においては効率的であるが、通常、シートバックの上部にヘッドレストが設けられており、また、シートバックの内部には、上縁に沿ってシートフレームが配置されているため、シートバック内部に格納したエアバッグ袋体は、シートフレーム等との干渉を避けるために、シートバックの後方に向けて展開せざるを得ない状況にあった。

シートバック後方にパッケージトレイがある車両の場合には、パッケージトレイの上方、即ち、ヘッドレスト後方にエアバッグ袋体を展開することができる。
しかしながら、ミニバン、ハッチバック、ワゴン車等の、最後部座席のシートバック後方にパッケージトレイが無く、最後部座席のシートバック後方に荷物等を搭載可能な空間を有する車両では、シートバックの背面からエアバッグ袋体を展開させる構成にすると、ヘッドレストの車両後方側で、エアバッグ格納部よりも上方にある保護エリアにエアバッグ袋体を到達させることが難しくなり、さらに、ヘッドレストとバックウインドガラスとの間隔が狭い場合には、厚みのあるエアバッグ袋体をヘッドレストとバックウインドガラスとの間に確実に展開する上で改善の余地があった。

本発明は上記事実を考慮し、ヘッドレスト後方の保護エリアにエアバッグ袋体を迅速かつ確実に展開させ、乗員の保護性能を向上させることのできる乗員保護装置、及び乗員保護装置を備えた車両の提供を目的とする。

請求項１に記載の乗員保護装置は、気体を供給するインフレータと、座席のシートバックに格納され、前記気体の供給によりヘッドレストとバックウインドガラスとの間に膨張展開可能なエアバッグ袋体と、前記エアバッグ袋体の膨張が完了する前に前記ヘッドレストを車両前方側に移動して、前記ヘッドレストと前記バックウインドガラスとの間隔を拡大させるヘッドレスト移動手段と、を有する。

次に、請求項１に記載の乗員保護装置の作用を説明する。
車両の後突時、または後突予測時に、シートバックに格納されたエアバッグ袋体はヘッドレストとバックウインドガラスとの間に向けて膨張展開するが、エアバッグ袋体の膨張が完了する前に、ヘッドレストはヘッドレスト移動手段により車両前方側に移動され、ヘッドレストとバックウインドガラスとの間隔が拡大され、エアバッグ袋体をヘッドレストとバックウインドガラスとの間に適切に展開させることが出来る。

また、後突時にヘッドレストが車両前方側に移動して乗員の頭部とヘッドレストとの間隔が狭くなる。これによって、後突時の乗員の頭部の後傾を少なくすることができ、乗員保護性能が向上する。
なお、ヘッドレストが車両前方に移動し始めるタイミングは、エアバッグ袋体の膨張が完了する前であれば良いが、例えば、車両の後突予測時、または車両の後突時が好ましい。

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、前記ヘッドレスト移動手段は、膨張する前記エアバッグ袋体の膨張圧に基いて前記ヘッドレストを移動させる。

次に、請求項２に記載の乗員保護装置の作用を説明する。
請求項２に記載の乗員保護装置では、ヘッドレスト移動手段は、膨張するエアバッグ袋体の膨張圧に基いてヘッドレストを移動させる。このため、ヘッドレストを移動させるための専用のアクチュエータ等を別途設ける必要が無い。

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、前記ヘッドレスト移動手段は、前記ヘッドレストを車両前後方向に揺動可能に支持する支持手段と、前記支持手段に設けられ、前記エアバッグ袋体の膨張圧を受ける受圧部と、を有する。

次に、請求項３に記載の乗員保護装置の作用を説明する。
請求項３に記載の乗員保護装置では、エアバッグ袋体が膨張すると、支持手段に設けられた受圧部が膨張するエアバッグ袋体に接触した状態でエアバッグ袋体の膨張圧を受ける。支持手段は、ヘッドレストを車両前後方向に揺動可能に支持しているので、支持部が膨張するエアバッグ袋体の膨張圧を受けて車両前方側に押圧されることで、ヘッドレストが車両前方に移動される。

請求項４に記載の車両は、請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の乗員保護装置を備えている。

次に、請求項４に記載の車両の作用を説明する。
請求項４に記載の車両では、請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の乗員保護装置を備えているため、後突時の乗員の保護性能を向上させることのできる車両となる。

以上説明したように本発明の乗員保護装置、及び車両は上記構成としたので、エアバッグ袋体をヘッドレストとバックウインドガラスとの間に迅速に展開させてシートバックの後傾を抑え、乗員の頭部とバックウインドガラスとの間隔を確保することで高い乗員保護性能が得られる。
なお、請求項２に記載の乗員保護装置では、エアバッグ袋体を用いてヘッドレストの移動を行うので、ヘッドレストを移動させるための専用のアクチュエータ等を別途設ける必要が無く、構成を簡単にできる。
また、請求項３に記載の乗員保護装置では、支持手段、及び受圧部といった簡単な構成で、ヘッドレストの移動機構を実現できる。

乗員保護装置を備えた最後部座席付近を示す車両の前後方向の縦断面図である。 シートバックの内部構造を示す分解斜視図である。 エアバッグ袋体の展開形状を示す車両前方側から見た正面図である。 エアバッグ袋体の展開初期段階を示した最後部座席付近を示す車両の断面図である。 エアバッグ袋体の展開完了段階を示した最後部座席付近を示す車両の断面図である。

以下、図面を参照して本発明の一実施形態に係る乗員保護装置１０について説明する。なお、図において、矢印ＦＲ方向は車両前方、矢印ＲＥ方向は車両後方、矢印Ｒ方向は車両右方向、矢印Ｌ方向は車両左方向、矢印ＵＰ方向は車両上方を示している。

（ルーフ、及びバックドアの構成）
図１において、符号８は車両、符号１２は車室天井部を構成する、例えば、車両後縁部に車幅方向に沿って設けられた骨格部材としてのルーフヘッダであり、符号１４は、ルーフヘッダ１２に接合されたルーフパネルであり、符号１６は、ルーフヘッダ１２、及びルーフパネル１４を覆う内装材としてのルーフヘッドライニングである。
車両８の後部には、バックドア１８が開閉可能に設けられている。バックドア１８にはバックウインドガラス２０が図示しないシール部材を用いて取り付けられている。

（乗員保護装置１０の構成）
本実施形態の乗員保護装置１０は、主に車両の後面衝突（以下、後突と呼ぶ）を考慮して最後部座席２４のシートバック２６に設けられるエアバッグ装置であり、インフレータ２８と、エアバッグ袋体３０とを備えている。

図１、及び図２に示すように、最後部座席２４のシートバック２６は、シートバック２６の骨格をなすシートバックフレーム３２を内部に備えている。シートバックフレーム３２の車両後方側（背面側）には、鋼板等で形成されたバックパネル４４が設けられており、バックパネル４４の車両後方側にはバックボード４６が設けられている。
バックボード４６は、例えば、樹脂板、パーチクルボード等で形成されている。バックボード４６は、可撓性を有するシート材４９によって車両後面側全体が覆われている。なお、シート材４９は、座席に用いるレザー、皮革等の表皮材、カーペット、織物、樹脂フィルム等、可撓性を有するシート状のものであれば良い。

シートバックフレーム３２は、シートバックアッパーフレーム３４、及び１対のシートバックサイドフレーム３６を備えており、この１対のシートバックサイドフレーム３６は各々シート高さ方向に延在されて、シートバック２６における左右の側部を構成している。

シートバックアッパーフレーム３４はシートバックサイドフレーム３６の上側に設けられており、このシートバックアッパーフレーム３４は、シート幅方向に延在されてシートバック２６の上部を構成するアッパーフレーム部３４Ａと、アッパーフレーム部３４Ａにおけるシート幅方向両側に連結されてシート高さ方向下側に向けて湾曲されたサイドフレームショルダ部３４Ｂと、サイドフレームショルダ部３４Ｂにおけるシート高さ方向下側に連結されてシート高さ方向に延在されたサイドフレームアッパ部３４Ｃとを有して構成されている。

アッパーフレーム部３４Ａには、１対のポールガイド３８が設けられており、このポールガイド３８に、ヘッドレスト４０に設けられた１対のポール４２がスライド可能に挿入されている。

サイドフレームアッパ部３４Ｃの下端部分には、軸方向がシート幅方向と平行とされた丸孔７４が形成されている。
シートバックサイドフレーム３６には、互いに対向する側壁部分３６Ａの上端側にボス７６が取り付けられており、この側壁部分３６Ａ、及びボス７６を貫通するように軸方向がシート幅方向と平行とされた丸孔７８が形成されている。

シートバックアッパーフレーム３４の丸孔７４と、シートバックサイドフレーム３６の丸孔７８とが同軸となるようにシートバックアッパーフレーム３４が１対のシートバックサイドフレーム３６の内側に配置され、丸孔７４、及び丸孔７８にボルト８０を貫通させ、ボルト先端にナット８２を固定することで、シートバックアッパーフレーム３４は、ボルト８０の軸心を中心として揺動可能（図２の矢印Ａ方向、及び矢印Ａ方向とは反対方向）にシートバックサイドフレーム３６に支持されている。

サイドフレームアッパ部３４Ｃには、丸孔７４の上側に第１の係止孔８４が形成されている。一方、シートバックサイドフレーム３６の側壁部分３６Ａには、丸孔７８よりも上側に第２の係止孔８６が形成されている。
第１の係止孔８４には引張コイルスプリング８８の一端が係止され、第２の係止孔８６には引張コイルスプリング８８の他端が形成されており、引張コイルスプリング８８は、シートバックアッパーフレーム３４をバックパネル４４側に常時付勢している。

バックパネル４４には、シートバックアッパーフレーム３４に当接するストッパ９０が車両前面側に設けられており、引張コイルスプリング８８で付勢されたシートバックアッパーフレーム３４はストッパ９０に当接し、ヘッドレスト４０のポール４２がバックパネル４４と平行となる様にシートバックアッパーフレーム３４の位置が保持されている。

（インフレータ、及びエアバッグ袋体）
バックパネル４４の幅方向中央には、車両前方側へ凸となる凸部４８が形成されている。この凸部４８はインフレータ２８を取り付けるインフレータ取付部とされている。
本実施形態では、バックパネル４４の凸部４８に、略円柱状のインフレータ２８が固定金具９２、及びボルト９４にて横向きに固定されている。
インフレータ２８は、車両の後突時または後突予知時にガスを発生させるガス発生手段であり、図示しないエアバッグＥＣＵからの作動電流により作動し、軸方向端部側に形成されたガス噴出口５８からエアバッグ袋体３０の内部へ膨張用のガスを供給するように構成されている。

図３には、本実施形態のエアバッグ袋体３０の展開状態が示されており、エアバッグ袋体３０は、下端側に形成されたガス導入部としての接続部３０Ａがインフレータ２８のガス噴出口５８側に接続され、図１に示すように、インフレータ２８の上側においては、本体部分３０Ｂが展開時の上縁部分を軸芯として車両後方側へロール状に巻かれて折り畳まれた状態（車両左側から見て、本体部分３０Ｂは、上端を軸芯として、右に回転させることで巻かれている）でシートバック２６内に格納されている。
即ち、エアバッグ袋体３０のロール状に巻かれて折り畳まれた部分（本体部分３０Ｂ）は、車両後方側に向けられており、ロール状に巻かれて折り畳まれた本体部分３０Ｂは、インフレータ２８からガスの供給を受けることで巻き出されながら膨張展開する。

インフレータ２８のガス噴出口５８からガスが噴出すると、ガスはガス噴出口５８を中心としてエアバッグ袋体内部で広がり、エアバッグ袋体３０は、噴出するガスの圧力を受けてガス噴出口５８の近傍、即ち接続部３０Ａ側から膨張を始め、膨張の進展により本体部分３０Ｂのロール状態が順次解かれようになっている。

図３に示すように、エアバッグ袋体３０は、展開状態において、ヘッドレスト４０とバックウインドガラス２０との間において、少なくとも本体部分３０Ｂがヘッドレスト４０の幅方向両側、及びヘッドレスト４０の上側へ配置される大きさに形成されている。
なお、接続部３０Ａの下端部に、インフレータ２８のガス噴出口５８の形成されている先端側が挿入されている。

図２に示すように、シートバックアッパーフレーム３４には、一方のサイドフレームアッパ部３４Ｃの中間部分と他方のサイドフレームアッパ部３４Ｃの中間部分とを連結するように受圧板９６取り付けられている。
図１に示すように、受圧板９６、ロール状に巻かれて折り畳まれて格納されたエアバッグ袋体３０の上方に配置されており、受圧板９６、上端側が下端側よりもバックパネル４４に接近するように、バックパネル４４に対して傾斜している。

なお、シートバック２６では、バックパネル４４の車両前側に、クッション材６０が設けられている。

（作用）
エアバッグＥＣＵが車両の後突を判定、または後突を予知すると、該エアバッグＥＣＵからインフレータ２８に電流が流されてインフレータ２８が作動する。
インフレータ２８が作動すると、ロール状に折り畳まれて格納されたエアバッグ袋体３０に多量のガスが瞬時に供給されて、図４に示すように、エアバッグ袋体３０が膨張展開し始める。

エアバッグ袋体３０が膨張すると、膨張したエアバッグ袋体３０がシートバックアッパーフレーム３４の受圧板９６を車両前方側へ押圧する。これにより、図４に示すように、シートバックアッパーフレーム３４が前傾し、ヘッドレスト４０とバックウインドガラス２０との間隔Ｔがエアバッグ袋体３０の膨張前の状態よりも開く（図４において、２点鎖線で示すヘッドレスト４０は、エアバッグ袋体３０が膨張する前の位置（図１の位置）を示している。）。

さらにエアバッグ袋体３０の膨張展開が進行すると、シートバックアッパーフレーム３４は更に前傾し、ヘッドレスト４０とバックウインドガラス２０との間隔Ｔが更に開き、最終的には、図３、及び図５に示すように、エアバッグ袋体３０の上端が、バックウインドガラス２０の上端付近に到達し、エアバッグ袋体３０がヘッドレスト４０とバックウインドガラス２０との間の保護エリア６４に配置されることになる。

なお、エアバッグ袋体３０が膨張して受圧板９６を押圧した際に、引張コイルスプリング８８が伸びてシートバックアッパーフレーム３４が前傾するように、引張コイルスプリング８８のばね定数が予め設定されている。

また、エアバッグ袋体３０の展開が完了する前、即ち、エアバッグ袋体３０が膨張する際に、ヘッドレスト４０とバックウインドガラス２０との間隔Ｔが広がるので、エアバッグ袋体３０をヘッドレスト４０後方の保護エリア６４へ確実に展開させることができる。
なお、仮にヘッドレスト４０が前方に移動しない場合を想定すると、ヘッドレスト４０とバックウインドガラス２０との間隔Ｔは狭いままとなるので、エアバッグ袋体３０の厚さは、狭い間隔Ｔの部分に展開させるために薄くせざるを得ない。一方、本実施形態では、エアバッグ袋体３０の展開完了前にヘッドレスト４０を前方に移動して間隔Ｔを広げるので、ヘッドレスト移動前の間隔Ｔよりも厚く形成されたエアバッグ袋体３０をヘッドレスト後方に展開させることができ、高い乗員保護性能が得られるようになる。

また、後突時には、シートバックアッパーフレーム３４が前傾してヘッドレスト４０が車両前方に移動して乗員６２の頭部６２Ａとヘッドレスト４０との間隔が狭くなるため、後突時の頭部６２Ａの後傾を少なくすることができ、乗員保護性能が向上する。

本実施形態の乗員保護装置１０では、シートバック２６にエアバッグ袋体３０を格納したので、エアバッグ格納部分からヘッドレスト後方の保護エリア６４までの距離を短くすることができ、エアバッグ袋体３０がヘッドレスト後方の保護エリア６４で展開完了するまでの時間を短くすることができる。したがって、特に、天井から保護エリア６４までの距離が長い車両には、本実施形態の乗員保護装置１０が好適である。

［その他の実施形態］
上記実施形態では、シートバックアッパーフレーム３４を前傾可能に支持することで、ヘッドレスト４０が前方に移動できる構成となっていたが、ヘッドレスト４０を前方に移動する機構は前述した実施形態の構成に限らず、他の構成であっても良い。
上記実施形態では、乗員保護装置１０を最後部座席２４に適用した例を示したが、本発明はこれに限らず、最後部座席２４以外の座席に適用しても良い。例えば、２シータータイプの車両では、運転席、及び助手席に乗員保護装置１０が適用されることになる。

上記実施形態では、インフレータ２８のガス噴出口５８から、直接的にエアバッグ袋体３０の内部にガスを噴出する構成としたが、インフレータ２８のガス噴出口５８とエアバッグ袋体３０とを、ホース等を介して接続しても良い。また、インフレータ２８は、縦に配置しても良く、ディフューザー等が接続されていても良い。

８ 車両
１０ 乗員保護装置
２０ バックウインドガラス
２４ 最後部座席
２６ シートバック
２８ インフレータ
３０ エアバッグ袋体（ヘッドレスト移動手段）
３４ シートバックアッパーフレーム（ヘッドレスト移動手段、支持手段）
３６ シートバックサイドフレーム（ヘッドレスト移動手段、支持手段）
３８ ポールガイド（ヘッドレスト移動手段、支持手段）
４０ ヘッドレスト
７６ ボス（ヘッドレスト移動手段、支持手段）
８０ ボルト（ヘッドレスト移動手段、支持手段）
８２ ナット（ヘッドレスト移動手段、支持手段）
９６ 受圧板（ヘッドレスト移動手段、受圧部）

Claims (4)

1. 気体を供給するインフレータと、
   座席のシートバックに格納され、前記気体の供給によりヘッドレストとバックウインドガラスとの間に膨張展開可能なエアバッグ袋体と、
   前記エアバッグ袋体の膨張が完了する前に前記ヘッドレストを車両前方側に移動して、前記ヘッドレストと前記バックウインドガラスとの間隔を拡大させるヘッドレスト移動手段と、
   を有する乗員保護装置。
2. 前記ヘッドレスト移動手段は、膨張する前記エアバッグ袋体の膨張圧に基いて前記ヘッドレストを移動させる、請求項１に記載の乗員保護装置。
3. 前記ヘッドレスト移動手段は、前記ヘッドレストを車両前後方向に揺動可能に支持する支持手段と、
   前記支持手段に設けられ、前記エアバッグ袋体の膨張圧を受ける受圧部と、
   を有する請求項２に記載の乗員保護装置。
4. 請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の乗員保護装置を備えた車両。

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