JP2017178240A - 乗員保護装置 - Google Patents

Abstract

【課題】従来の乗員保護装置では、斜め衝突または狭小ラップ衝突時に乗員の頭部が回転し乗員の頭部傷害が増加する恐れがあった。【解決手段】本発明の乗員保護装置１は、エアバッグ装置４のエアバッグケース１１が乗員Ｐの車両センター側の肩部上方に配置されている。また、エアバッグ袋１０とインフレータ１２とが、エアバッグ袋１０の管状部１０Ｂを介して連通している。そして、斜め衝突または狭小ラップ衝突後には、エアバッグケース１１及びエアバッグ袋１０は運転席シート２から離脱し、乗員Ｐの頭部に追従して移動する。この構造により、乗員Ｐの頭部が、フロントエアバッグ袋３２とエアバッグ袋１０によりほぼ正面の状態にて受け止め、支えられることで、乗員Ｐの頭部傷害の増加が防止される。【選択図】図７

Description

本発明は、自動車等の車両用シートに設けられる乗員保護装置に関し、特に、斜め衝突または狭小ラップ衝突時にエアバッグ袋をインフレータから切り離し、乗員の頭部を追従し保護する乗員保護装置に関する。

車両の衝突時に運転席シートに着座した運転手を保護する構造として、ステアリングホイールに内蔵されたエアバッグ装置やシートベルト装置のベルトに内蔵されたエアバッグ装置が知られている。ステアリングホイールに内蔵されたエアバッグ装置では、衝突時に車両前方に移動する運転手の頭部等を保護する。また、ベルトに内蔵されたエアバッグ装置では、乗員の胸部等が圧迫されることを防止する。そして、これらのエアバッグ装置を組み合わせ、適宜、膨張展開させることで、効果的に乗員を保護している（例えば、特許文献１参照。）。

また、車両の衝突時等に乗員の頭部を保護するカーテンエアバッグを備えた車両が普及してきている。一般的なカーテンエアバッグでは、フロントピラートリム内部からルーフトリム内部に跨ってカーテンエアバッグを収納し、車両の衝突時等にサイドウィンドガラスに沿ってカーテンエアバッグを展開させることで乗員の頭部を保護している（例えば、特許文献２参照。）。

特開平１１−１７０９４８号公報 特開２０１０−３６７９５号公報

先ず、斜め衝突または狭小ラップ衝突に対応するエアバッグ装置の一般的な対策としては、エアバッグ袋を拡大させることが考えられる。しかしながら、エアバッグ袋の基布が大きくなることで、インフレータ出力を増大させる必要がありインフレータ装置の大型化を招き、車室内空間の小容量化に繋がる。また、エアバッグ袋の基布が大きくなり、インフレータ装置が大型化することで、コストアップに繋がる。

特に、運転席シート側では、運転手の前方にはステアリングホイールが存在し、ステアリングホイールからフロントエアバッグ袋を膨張展開させるが、ステアリングホイールの収納スペースが小さく、フロントエアバッグ袋を拡大させることが難しい。また、運転席シート側では、ステアリングホイールが配置される他、インストルメントパネルには表示部や操作ボタン等が配置されているため、エアバッグ袋を配置し、膨張展開させるスペースに限りがある。

そして、助手席シート側からの斜め衝突または狭小ラップ衝突時には、運転手は、その衝撃により車両センター側に向かって斜め前方へと移動する。運転手の頭部は、ステアリングホイールから膨張展開したフロントエアバッグ袋により保護されるが、上述したように、フロントエアバッグ袋は小さく、運転手が斜め前方へと移動することで、運転手の頭部が、フロントエアバッグ袋で拘束されながら回転し、頭部傷害が増加する恐れがある。また、運転手の首も捻じれ損傷する恐れがある。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、斜め衝突または狭小ラップ衝突時にエアバッグ袋をインフレータから切り離し、乗員の頭部を追従し、少なくとも乗員の後頭部の側方をエアバッグ袋にて拘束することで、乗員の頭部を保護する乗員保護装置を提供することにある。

本発明の乗員保護装置では、車両に配設されるシートに着座する乗員を拘束するシートベルト装置と、前記シートベルト装置のベルト部に固定されるエアバッグ装置のエアバッグ袋と、前記エアバッグ袋と連通する前記エアバッグ装置のインフレータと、を有し、前記エアバッグ袋と前記インフレータとの間には逆止弁が配設され、前記車両の衝突時に前記ベルト部が引き出されたときに、前記インフレータからガスが圧入された前記エアバッグ袋が前記逆止弁と共に前記インフレータから切り離されることを特徴とする。

また、本発明の乗員保護装置では、車両に配設されるシートに着座する乗員を拘束するシートベルト装置と、前記乗員の肩部上方に配設されるエアバッグ装置のエアバッグケースと、前記エアバッグケースに収納されるエアバッグ袋と連通される前記エアバッグ装置のインフレータと、を有し、前記シートベルト装置のベルト部は、前記エアバッグ装置のエアバッグケースに設けられた挿通孔に挿通され、前記挿通孔には前記車両の衝突時に前記ベルト部が引き出されたときに前記ベルト部を前記エアバッグケースに係止させる係止部材が設けられ、前記エアバッグ袋と前記インフレータとの間には逆止弁が配設され、前記車両の衝突時に前記ベルト部が引き出されたときに、前記インフレータからガスが圧入された前記エアバッグ袋が前記逆止弁と共に前記インフレータから切り離されることを特徴とする。

また、本発明の乗員保護装置では、前記エアバッグケースを前記シートに係止させる係止ピンと、を有し、前記係止ピンは、前記衝突時に前記係止部材が前記ベルト部を前記エアバッグケースに係止させることで破断することを特徴とする。

また、本発明の乗員保護装置では、前記エアバッグ袋は、膨張部と、前記膨張部と連通する管状部と、を有し、前記管状部の先端が開口して前記インフレータと接続し、前記管状部内には前記膨張部側へ向けた複数のヒレ部が形成され、前記ヒレ部が前記逆止弁として用いられることを特徴とする。

また、本発明の乗員保護装置では、前記インフレータとの接続する箇所よりも前記膨張部側の前記管状部が切断されることを特徴とする。

また、本発明の乗員保護装置では、前記エアバッグ袋の前記膨張部は、少なくとも前記乗員の後頭部の側方を拘束するように膨張展開することを特徴とする。

また、本発明の乗員保護装置では、前記ベルト部は、前記シートのシートバックの前記車両の車幅方向の内側上方から引き出されることを特徴とする。

本発明の乗員保護装置では、エアバッグ装置のエアバッグ袋がシートベルト装置のベルト部に固定され、エアバッグ袋はインフレータと連通し、エアバッグ袋とインフレータとの間には逆止弁が配設されている。そして、車両の衝突時にベルト部が引き出されたときに、膨張展開したエアバッグ袋がインフレータから切り離される。エアバッグ袋には逆止弁が配設されることで、圧入されたガスがエアバッグ袋から抜け出すことを防止し、エアバッグ袋により乗員の頭部が保護される。

また、本発明の乗員保護装置では、エアバッグ装置のエアバッグケースが乗員の肩部上方に配置され、シートベルト装置のベルト部が、エアバッグケースに設けられた挿通孔に挿通されている。そして、車両の衝突時には、その挿通孔に設けられた係止部材がベルト部を係止することで、エアバッグケースが乗員の頭部近傍の所望の箇所に固定される。このとき、膨張展開したエアバッグ袋がインフレータから切り離され、エアバッグ袋には逆止弁が配設されている。この構造により、圧入されたガスがエアバッグ袋から抜け出すことを防止し、エアバッグ袋により乗員の頭部が保護される。

また、本発明の乗員保護装置では、エアバッグケースは、係止ピンを介してシート上方に固定されている。そして、車両の衝突時の衝撃により係止ピンが破断することで、エアバッグケースはシート上方から離脱し、乗員の頭部に追従することができる。

また、本発明の乗員保護装置では、エアバッグ袋は、乗員の頭部を保護する膨張部と、インフレータと接続する管状部と、を有している。そして、管状部内には、膨張部側へ向けた複数のヒレ部が形成され、逆止弁として用いられる。この構造により、部品点数を減らし、組み立て工数も低減でき、構造を簡易化することができる。

また、本発明の乗員保護装置では、エアバッグ袋の管状部のインフレータとの接続する箇所よりも膨張部側が切断されることで、管状部とインフレータとがしっかりと固定される。この構造により、インフレータからエアバッグ袋にガスを圧入する際に、エアバッグ袋が抜け落ちることが防止される。

また、本発明の乗員保護装置では、エアバッグ袋の膨張部が、少なくとも乗員の後頭部の側方を拘束するように膨張展開することで、斜め衝突または狭小ラップ衝突時に乗員の頭部が回転することが防止され、乗員の頭部傷害の増加が防止される。

また、本発明の乗員保護装置では、エアバッグケースが、シートバック上端面の車両のセンター側に配置されている。この構造により、斜め衝突または狭小ラップ衝突に車両のセンター側へ移動する乗員の頭部を適切に保護することができる。

本発明の一実施形態の乗員保護装置が配設された車両用シートを説明する（Ａ）斜視図、（Ｂ）側面図である。 本発明の一実施形態の乗員保護装置のエアバッグ装置を説明する（Ａ）上面図、（Ｂ）上面図、（Ｃ）上面図である。 本発明の一実施形態の乗員保護装置を説明する（Ａ）側面図、（Ｂ）上面図、（Ｃ）上面図、（Ｄ）上面図である。 本発明の一実施形態の乗員保護装置を説明する（Ａ）側面図、（Ｂ）上面図である。 本発明の一実施形態の乗員保護装置を説明する（Ａ）側面図、（Ｂ）上面図である。 本発明の一実施形態の乗員保護装置を説明する（Ａ）側面図、（Ｂ）上面図である。 本発明の一実施形態の乗員保護装置を説明する（Ａ）側面図、（Ｂ）上面図である。 本発明の他の実施形態の乗員保護装置を説明する（Ａ）上面図、（Ｂ）上面図、（Ｃ）上面図である。

以下、本発明の一実施形態に係る乗員保護装置を図面に基づき詳細に説明する。尚、一実施形態の説明の際には、同一の部材には原則として同一の符番を用い、繰り返しの説明は省略する。

図１（Ａ）は、本実施形態の乗員保護装置１が配設された車両用シートを説明するための斜視図であり、図１（Ｂ）は、図１（Ａ）に示す車両用シートを説明するための側面図である。

図１（Ａ）に示す如く、本実施形態の乗員保護装置１は、主に、運転席シート２に配設されたシートベルト装置３と、運転席シート２に配設されたエアバッグ装置４と、を有している。尚、以下の説明では、乗員保護装置１が、運転席シート２に配設される場合について説明するが、この場合に限定されるものではなく、助手席シートや後列シートに配設される場合でも良い。

運転席シート２は、乗員Ｐ（図４（Ａ）参照）が着座するシートクッション２Ａと、シートクッション２Ａの後方から上方に延び乗員Ｐの背面を支持するシートバッグ２Ｂと、シートバッグ２Ｂの上端部に配設されるヘッドレスト２Ｃとを有している。そして、シートベルト装置３は、例えば、３点式のシートベルト装置である。

シートベルト装置３は、主に、ベルト部５と、タングプレート部６と、バックル部７と、リトラクタ部８と、を有している。ベルト部５の一端はリトラクタ部８に取り付けられ、ベルト部５の他端はシートクッション２Ａのシートフレーム（図示せず）や車体に固定されている。リトラクタ部８は、例えば、シートバック２Ｂ内に配設され、シートバック２Ｂのシートフレーム（図示せず）に固定されている。

ベルト部５には、その長手方向に移動可能なタングプレート部６が取り付けられ、乗員Ｐがタングプレート部６を引っ張ることでベルト部５はリトラクタ部８から引き出される。一方、乗員Ｐがタングプレート部６を離すことでベルト部５はリトラクタ部８により巻き取られる。そして、シートバック２Ｂの上端面には、ヘッドレスト２Ｃよりも車両３０（図４（Ａ）参照）のセンター側に開口部９が形成され、開口部９にはベルト部５及びエアバッグ装置４のエアバッグ袋１０（図２（Ａ）参照）の管状部１０Ｂ（図２（Ａ）参照）が挿通されている。尚、ベルト部５の他端は、アンカーレッジ（図示せず）を介して車両３０のセンター側のシートフレーム（図示せず）等に固定されている。

バックル部７は、車両３０の窓側のシートクッション２Ａのシートフレーム（図示せず）や車両３０に固定され、乗員Ｐがシートベルト装置３の装着時にはタングプレート部６がバックル部７に係止される。このとき、タングプレート部６より上方のベルト部５は、ショルダベルトとして用いられシートバック２Ｂの前面に斜めに架け渡され、乗員Ｐの胸部等を拘束する。一方、タングプレート部６から下方のベルト部５は、ラップベルトとして用いられシートバック２Ｂの前面に横断して架け渡され、乗員Ｐの腰部等を拘束する。

シートベルト装置３は、例えば、ロードリミッタ付きプリテンショナ機構を備えている。車両３０の制御部（図示せず）が、斜め衝突または狭小ラップ衝突が発生した際に、ベルト部５の引張力を検出し、所定値以上の引張力を検出した場合には、ベルト部５の緩みを瞬時に巻き取り、乗員Ｐを運転席シート２へ拘束する。その後、ベルト部５の引張力を検出し、所定値以上の引張力を検出した場合には、乗員Ｐに加わる荷重を緩和するためベルト部５による拘束を緩和し、ベルト部５は、再び、リトラクタ部８から徐々に引き出される。

詳細は後述するが、上記ロードリミッタ機構の起動により、ベルト部５が緩み乗員Ｐが前方へと移動する際に、エアバッグ装置４のエアバッグ袋１０はインフレータ１２から切り離され、ベルト部５と共に乗員Ｐの動きに追従する。そして、エアバッグ袋１０が、少なくとも乗員Ｐの後頭部の側方を拘束した状態を維持することで、乗員Ｐの頭部の回転が防止され、頭部傷害の増加等が防止される。

図１（Ｂ）に示す如く、エアバッグ装置４は、主に、エアバッグ袋１０（図２（Ａ）参照）と、エアバッグ袋１０を収納するエアバッグケース１１と、エアバッグ袋１０にガスを供給するインフレータ１２と、エアバッグ袋１０に配設される逆止弁１３と、を有している。

エアバッグ袋１０は、高圧ガスが注入されることで膨張展開する布製の袋であり、例えば、蛇腹状に折り畳まれてエアバッグケース１１に収納されている。エアバッグケース１１は、例えば、金属により作製され、その底面にはベルト部を挿通する挿通孔１４Ａ、１４Ｂが設けられている。そして、インフレータ１２及びエアバッグ袋１０の管状部１０Ｂ（図２（Ａ）参照）の一部は、シートバック２Ｂ内に配設され、インフレータ１２はシートバック２Ｂのシートフレーム（図示せず）に固定されている。

詳細は後述するが、車両３０の衝突時にエアバッグ袋１０が収納されたエアバッグケース１１は取り付け機構１５から離脱し、ベルト部５と共に乗員Ｐの動きに追従する。このとき、エアバッグ袋１０もインフレータ１２から切り離され、ベルト部５と共に乗員Ｐの動きに追従する。尚、インフレータ１２から切り離されたエアバッグ袋１０は、逆止弁１３が設けられていることで、圧入されたガスの漏れが防止される。

図示したように、シートバック２Ｂのシートフレームの一部が、シートバック２Ｂの上端面から車両３０の上方側へ突出し、エアバッグケース１１の固定用ポール１６として用いられる。固定用ポール１６はシートバック２Ｂの上端面に車両３０の車幅方向に延在し、取り付け機構１５が固定用ポール１６に対して回動自在に取り付けられている。そして、エアバッグケース１１は、取り付け機構１５を介して固定用ポール１６に対して回動自在となる。

例えば、乗員Ｐがシートベルト装置３を装着していない時には、エアバッグケース１１をシートバック２Ｂの上方へ挙げておくことで、エアバッグケース１１が乗員Ｐに引っ掛かることなく、乗員Ｐの車両３０への乗降がスムーズに行われる。一方、乗員Ｐがシートベルト装置３を装着する時には、エアバッグケース１１は、ベルト部５と共に乗員Ｐの左肩部上面に配置される。尚、エアバッグケース１１が固定用ポール１６に対して回動することで、乗員Ｐの体格に合わせてエアバッグケース１１の位置が調整可能となる。

図２（Ａ）から図２（Ｃ）は、本実施形態の乗員保護装置１のエアバッグ装置４を説明する上面図であり、インフレータ１２がシートバック２Ｂ内に配設される前の状態を図示している。尚、説明の都合上、エアバッグケース１１等を省略して図示している。

図２（Ａ）では、エアバッグ装置４が起動する前であり、斜め衝突または狭小ラップ衝突前の状況を示している。エアバッグ袋１０は、膨張展開し乗員Ｐの頭部を保護する膨張部１０Ａと、膨張部１０Ａと連通する管状部１０Ｂと、を有している。膨張部１０Ａは、例えば、蛇腹状に折り畳まれてエアバッグケース１１（図１（Ａ）参照）に収納されている。そして、管状部１０Ｂはエアバッグケース１１側面の開口部（図示せず）からその外部へ導出し、その先端側がインフレータ１２の導入部１２Ａに固定されている。つまり、エアバッグ袋１０とインフレータ１２とは、エアバッグ袋１０の管状部１０Ｂを介して連通している。

図示したように、エアバッグ袋１０の管状部１０Ｂ内には、複数のヒレ部１３Ａが配設され、逆止弁１３を形成している。ヒレ部１３Ａは、例えば、エアバッグ袋１０と同じ布製であり、矩形の布状に成形されている。ヒレ部１３Ａの一端側は管状部１０Ｂに縫製され、ヒレ部１３Ａの他端側は自由端として管状部１０Ｂ内に配置されている。そして、自由端であるヒレ部１３Ａの他端が固定端であるヒレ部１３Ａの一端よりも膨張部１０Ａ側へ配置されるように、ヒレ部１３Ａが配置されることで、逆止弁１３としての機能が得られる。

また、一点鎖線１０Ｃは、管状部１０Ｂの切断箇所を示している。詳細は後述するが、車両３０の衝突時にベルト部５に掛かる荷重を利用して、管状部１０Ｂが一点鎖線１０Ｃの箇所にて切断され、エアバッグ袋１０はインフレータ１２から切り離される。そして、管状部１０Ｂの一点鎖線１０Ｃの切断箇所は、インフレータ１２からのガスの圧入時には切断されないが、上記車両３０の衝突時の荷重により切断される構造となっている。

図２（Ｂ）では、斜め衝突または狭小ラップ衝突直後のエアバッグ装置４が起動した状況を示している。車両３０の制御部（図示せず）が、車両３０の衝突を検知すると、直ぐにインフレータ１２からエアバッグ袋１０内へ高圧ガスが噴出される。矢印にて示すように、逆止弁１３のヒレ部１３Ａは膨張部１０Ａ方向に向けて傾斜し、高圧ガスは管状部１０Ｂを介してスムーズに膨張部１０Ａ内へと充填される。

図２（Ｃ）では、エアバッグ袋１０がインフレータ１２から切り離される状況を示している。詳細は後述するが、斜め衝突または狭小ラップ衝突直後にベルト部５がエアバッグケース１１にクランプされ、ベルト部５に大きな荷重が加わることで、管状部１０Ｂが一点鎖線１０Ｃの箇所にて切断される。このとき、乗員Ｐに斜め衝突または狭小ラップ衝突の衝撃が伝わる前にインフレータ１２からエアバッグ袋１０内へ高圧ガスが噴出されている。

その結果、エアバッグ袋１０の膨張部１０Ａは既に膨張展開した後に、管状部１０Ｂが一点鎖線１０Ｃの箇所にて切断される。そして、管状部１０Ｂが切断された後は、管状部１０Ｂの先端側が開口部となるため、矢印にて示すように、膨張部１０Ａ内のガスが管状部１０Ｂを介して外部へ流れ出ようとする。しかしながら、ヒレ部１３Ａが膨張部１０Ａ内のガスにより管状部１０Ｂの開口部側へと圧せられるが、ヒレ部１３Ａが折り重なり、逆止弁１３として機能する。そして、膨張部１０Ａはガスにて充填された状態を維持し、エアバッグとして機能することができる。

尚、逆止弁１３が、複数のヒレ部１３Ａにより形成される構造について説明したが、この場合に限定するものではない。例えば、管状の逆止弁がエアバッグ袋１０の管状部１０Ｂに組み込まれる構造でも良い。その他、インフレータ１２から切り離されたエアバッグ袋１０からガスが漏れ出さない構造となれば、種々の構造の逆止弁を用いることができる。

図３（Ａ）は、本実施形態の乗員保護装置１を説明するための側面図であり、図３（Ｂ）は、図３（Ａ）に示す乗員保護装置１を説明するための上面図であり、図３（Ｃ）及び図３（Ｄ）は、図３（Ａ）に示す乗員保護装置１のエアバッグ装置４がインフレータ１２から切り離される状態を説明するための上面図である。尚、図３（Ａ）では、説明の都合上、ヘッドレスト２Ｃは省略して図示している。

図３（Ａ）に示す如く、取り付け機構１５は、主に、固定用ポール１６に配設される一対の回動部材１８Ａ、１８Ｂと、エアバッグケース１１に固定される一対の支持プレート１９Ａ、１９Ｂと、回動部材１８Ａ、１８Ｂと支持プレート１９Ａ、１９Ｂとを固定する複数の樹脂ピン１７と、を有している。

回動部材１８Ａ、１８Ｂは、樹脂や金属等により作製され、例えば、略Ｌ字形状に形成されている。そして、円柱形状の固定用ポール１６に対して回動自在に取り付けられ、乗員Ｐの車両３０への乗降動作に合わせて車両３０の上下方向にエアバッグケース１１を移動させることができる。

また、図３（Ｂ）に示すように、回動部材１８Ａ、１８Ｂは、その間にエアバッグケース１１を挟持するため、車両３０の車幅方向に離間して配置されている。そして、シートベルト装置３のベルト部５及びエアバッグ装置４の管状部１０Ｂは、回動部材１８Ａ、１８Ｂ間のスペース内に配置されている。図示したように、ベルト部５は、固定用ポール１６の上面を通り、エアバッグケース１１の挿通孔１４Ａ、１４Ｂ内に挿通されている。

図３（Ｂ）に示す如く、エアバッグケース１１には、車両３０の車幅方向の両側面に支持プレート１９Ａ、１９Ｂが固定されている。支持プレート１９Ａ、１９Ｂは、車両３０の前後方向に延在し、回動部材１８Ａ、１８Ｂの間に樹脂ピン１７を介して固定されている。そして、回動部材１８Ａ、１８Ｂと支持プレート１９Ａ、１９Ｂとは、それぞれ２本の樹脂ピン１７を介して固定されている。この構造により、エアバッグケース１１も回動部材１８Ａ、１８Ｂを介して固定用ポール１６に対して回動することができる。

また、エアバッグケース１１内に収納されたエアバッグ袋１０（図３（Ｃ）参照）は、管状部１０Ｂを介してインフレータ１２と連結している。そして、エアバッグ装置４では、車両３０の斜め衝突または狭小ラップ衝突時に、インフレータ１２からエアバッグ袋１０内へ高圧ガスが噴出される。少なくともエアバッグ袋１０が乗員Ｐの後頭部の側方を拘束するように膨張展開することで乗員の頭部が保護される。尚、エアバッグケース１１は、常時、ベルト部５の上面に位置することで、ベルト部５により阻害されることなくエアバッグ袋１０が膨張展開することができる。

図３（Ｃ）に示す如く、エアバッグケース１１が取り付け機構１５から離脱する前に、エアバッグ袋１０が膨張展開する。図２（Ｂ）を用いて上述したように、車両３０の制御部（図示せず）が、車両３０の衝突を検知すると、直ぐにインフレータ１２からエアバッグ袋１０内へ高圧ガスが噴出される。そして、エアバッグ袋１０はエアバッグケース１１の上面に膨張展開する。

図３（Ｄ）に示す如く、回動部材１８Ａ、１８Ｂと支持プレート１９Ａ、１９Ｂとを連結する樹脂ピン１７が破断することで、エアバッグケース１１は取り付け機構１５から離脱する。また、エアバッグ袋１０の管状部１０Ｂが切断されることで、エアバッグ袋１０はインフレータ１２から切り離される。

ここで、挿通孔１４Ａ（図３（Ａ）参照）には、ロック機構付きのタング（図示せず）が設けられ、車両３０の衝突時にベルト部５が急に引き出された際にロック機構付きのタングが起動し、ベルト部５をクランプする。そして、ベルト部５は、一度、上記ロック機構付きのタングにてクランプされると、その後、クランプされた状態を維持する。

そして、車両３０の衝突時には、ベルト部５には通常使用時には無い高い荷重が加わる。上記ロック機構付きのタングによりベルト部５がクランプされることで、４本の樹脂ピン１７に対して上記荷重が加わり、樹脂ピン１７が破断する構造となっている。その結果、エアバッグケース１１は取り付け機構１５から離脱し、エアバッグケース１１は、そのクランプされた位置にてベルト部５と共に移動することとなる。

一方、エアバッグ袋１０の管状部１０Ｂにおいても、上記荷重が加わることで、図２（Ｃ）を用いて上述したように、管状部１０Ｂが一点鎖線１０Ｃの箇所にて切断される。その結果、エアバッグ袋１０は、エアバッグケース１１の上面にてベルト部５と共に移動することとなる。尚、エアバッグ袋１０はエアバッグケース１１に固定されており、インフレータ１２から切り離された後も、エアバッグケース１１と共に移動する。

次に、図４から図７を用いて通常の運転時から斜め衝突または狭小ラップ衝突時における乗員保護装置１の動作について説明する。図４は通常の運転時における乗員保護装置１を説明する（Ａ）側面図、（Ｂ）上面図であり、図５は斜め衝突または狭小ラップ衝突直後における乗員保護装置１を説明する（Ａ）側面図、（Ｂ）上面図であり、図６は斜め衝突または狭小ラップ衝突後シートベルト装置３のロードリミッタ機構が作用した状態の乗員保護装置１を説明する（Ａ）側面図、（Ｂ）上面図であり、図７は斜め衝突または狭小ラップ衝突後複数のエアバッグ袋により乗員を保護した状態の乗員保護装置１を説明する（Ａ）側面図、（Ｂ）上面図である。

図４（Ａ）では、乗員Ｐが運転席シート２に着座し、シートベルト装置３を装着し、車両３０を運転している状況を示している。乗員Ｐは、運転席シート２に深く腰掛け、乗員Ｐの体格に応じた個々のドラインビングポジションを決め、シートベルト装置３を装着する。そして、乗員Ｐの背面はシートバック２Ｂに当接し、両手でステアリングホイール３１を握り、乗員Ｐが車両３０の操作を行う。乗員Ｐの胸部や腰部は、ベルト部５により拘束されている。

上述したように、エアバッグ装置４のエアバッグケース１１は、シートバック２Ｂの上端面の車両３０のセンター側に配置され、ベルト部５はエアバッグケース１１底面の挿通孔１４Ａ、１４Ｂ（図３（Ａ）参照）に挿通している。そして、通常の運転状態では、エアバッグケース１１は固定用ポール１６に対して固定され、乗員Ｐの体の動きに応じてベルト部５はエアバッグケース１１に対して摺動自在に動くことができる。

図４（Ｂ）に示す如く、エアバッグケース１１は、シートバック２Ｂの上端面から乗員Ｐの左肩部上面に掛けて配置されている。乗員Ｐの体格により異なるが、例えば、エアバッグケース１１の車両３０の前方側の先端が、乗員Ｐの耳部の横に位置している。尚、エアバッグ装置４の目的は乗員Ｐの頭部が回転することを防止することであり、エアバッグ袋１０が、少なくとも乗員Ｐの後頭部の側方に膨張展開するように配置されている。

図５（Ａ）では、車両３０の助手席シート（図示せず）の前方側にて斜め衝突または狭小ラップ衝突が発生した直後の状況を示している。先ず、車両３０の制御部（図示せず）が、車両３０の衝突を検知すると、直ぐにインフレータ１２からエアバッグ袋１０内へ高圧ガスが噴出される。そして、エアバッグ袋１０は、エアバッグケース１１上面に膨張展開する。

次に、車両３０による衝突の検知から少し遅れて、斜め衝突または狭小ラップ衝突による乗員Ｐの初期動作が開始される。乗員Ｐの初期動作では、車両３０が急減速するため運転席シート２に着座する乗員Ｐは車両３０の前方へと移動する。この乗員Ｐの移動によりベルト部５に掛かる引張力が検出される。そして、乗員Ｐがステアリングホイール３１やフロントガラス（図示せず）に勢いよく衝突することを防止するため、シートベルト装置３のプリテンション機構が起動する。シートベルト装置３のプリテンション機構により、ベルト部５の緩みを瞬時に巻き取り、乗員Ｐを運転席シート２へ拘束する。

このとき、斜め衝突または狭小ラップ衝突直後には、乗員Ｐの動きに連動してベルト部５が急に車両３０の前方へ引き出される。上述したように、このベルト部５の動きに連動してエアバッグケース１１の挿通孔１４Ａに設けられたロック機構付きのタング（図示せず）が起動し、ベルト部５がエアバッグケース１１にクランプされる。斜め衝突または狭小ラップ衝突時の衝撃によりベルト部５には通常使用時には無い高い荷重が加わるが、この荷重が回動部材１８Ａ、１８Ｂ（図３（Ｂ）参照）と支持プレート１９Ａ、１９Ｂ（図３（Ｂ）参照）との連結部にも加わる。そして、樹脂ピン１７（図３（Ｂ）参照）はこの荷重を支持出来ない強度にて成形されているので、樹脂ピン１７が破断し、エアバッグケース１１は取り付け機構１５から離脱する。

一方、エアバッグ袋１０の管状部１０Ｂにおいても、上記荷重が加わることで、図２（Ｃ）を用いて上述したように、管状部１０Ｂが一点鎖線１０Ｃの箇所にて切断される。その結果、エアバッグ袋１０は、インフレータ１２から切り離されるが、エアバッグケース１１の上面に固定されている。

図５（Ｂ）に示す如く、乗員Ｐの頭部は、直接、ベルト部５により拘束されていないため、ヘッドレスト２Ｃよりも、若干、前方へ移動するが、上述したように斜め衝突または狭小ラップ衝突直後に、乗員Ｐの頭部近傍のベルト部５はエアバッグケース１１にクランプされる。その結果、エアバッグケース１１は、図４（Ａ）に示した通常の運転時における乗員Ｐの頭部との位置関係を、実質、維持した状態にて、ベルト部５と共に乗員Ｐの前方への移動を追従する。つまり、エアバッグケース１１は、少なくとも乗員Ｐの後頭部の側方をエアバッグ袋１０にて拘束出来る位置を維持する。

図６（Ａ）では、斜め衝突または狭小ラップ衝突後、シートベルト装置３のロードリミッタ機構が起動している状況を図示している。上述したように、斜め衝突または狭小ラップ衝突直後には、乗員Ｐの背面がシートバック２Ｂに当接するように乗員Ｐはベルト部５により運転席シート２のシートバック２Ｂに拘束される。その後、このベルト部５の拘束により乗員Ｐの胸部等を圧迫し過ぎることで乗員Ｐが損傷することを防止するため、ベルト部５の引張力が設定された値以上となると、シートベルト装置３のロードリミッタ機構が起動する。そして、ベルト部５は、再び、リトラクタ部８から徐々に引き出されることで、乗員Ｐの上半身は車両３０の前方へと移動し始める。

一方、斜め衝突または狭小ラップ衝突後、上記斜め衝突または狭小ラップ衝突を検知することで、運転席シート２のエアバッグ装置４や車両３０に配設されたエアバッグ装置も起動する。運転席シート２の周囲では、ステアリングホイール３１に配設されたフロントエアバッグ袋３２や車両３０の窓際に配設されたカーテンエアバッグ袋（図示せず）が膨張展開される。上述したように、エアバッグ装置４のエアバッグ袋１０は既に膨張展開し、乗員Ｐの後頭部の側方を拘束している。尚、上記フロントエアバッグ袋３２やカーテンエアバッグ袋（図示せず）も、エアバッグ袋１０と同じタイミングにて膨張展開する場合でも良い。

図６（Ｂ）に示す如く、エアバッグケース１１はシートバック２Ｂの上端面に配設された取り付け機構１５から離脱するが、ベルト部５をクランプすることで、ベルト部５と共に車両３０の前方へ移動する。また、エアバッグ袋１０はエアバッグケース１１に固定されることで、ベルト部５と共に車両３０の前方へ移動する。尚、図示していないが、エアバッグ袋１０の動きを規制するストラップを有し、確実にエアバッグ袋１０が乗員Ｐの後頭部の側方を拘束するようにしても良い。

図７（Ａ）では、乗員Ｐの頭部がフロントエアバッグ袋３２に支えられるが、エアバッグ袋１０により乗員Ｐの頭部の回転が防止されている状況を図示している。助手席シートの前方にて斜め衝突または狭小ラップ衝突が起こることで、運転席シート２の乗員Ｐは、車両３０のセンター側に向けて車両３０の斜め前方へと移動する。

一方、図７（Ｂ）に示す如く、ステアリングホイール３１から膨張展開されるフロントエアバッグ袋３２は、ステアリングホイール３１内に収納できる大きさに限界があるため、乗員Ｐの頭部は、フロントエアバッグ袋３２の中心よりも車両３０のセンター側へと衝突し易くなる。そして、乗員Ｐの上半身は車両３０の斜め前方へと移動し続け、乗員Ｐの頭部は、フロントエアバッグ袋３２にて拘束されることで、乗員Ｐの頭部は、拘束された頭部を支点として時計回りに回転し易い状態となる。

この状態において、図示したように、乗員Ｐの後頭部の左側側方がエアバッグ袋１０にて拘束されることで、上記乗員Ｐの頭部が、その頭部を支点として時計回りに回転することが防止される。エアバッグケース１１がベルト部５をクランプしているので、エアバッグ袋１０はしっかりと乗員Ｐの頭部を支えることができる。つまり、フロントエアバッグ袋３２とエアバッグ袋１０にて乗員Ｐの頭部をほぼ正面の状態にて受け止め、支えることで、乗員Ｐの首が捩じれることが防止され、乗員Ｐの頭部傷害の増加が防止される。

次に、本発明の他の実施形態に係る乗員保護装置４１を図面に基づき詳細に説明する。尚、以下の他の実施形態の説明では、上述した一実施形態と異なる構成のみ説明し、一実施形態と同じ構成については、一実施形態の説明を参照し、ここではその説明を省略する。また、乗員保護装置４１の説明の際には、適宜、図１から図７を参照する。

図８（Ａ）から図８（Ｃ）は、本実施形態の乗員保護装置４１を説明するための上面図である。図８（Ａ）に示す如く、本実施形態では、エアバッグ袋４２の膨張部４２Ａの一部が、一点鎖線４３にて示すように、直接、シートベルト装置３のベルト部５の上面に縫製されている。一方、エアバッグ袋４２の管状部４２Ｂは、ベルト部５に対して縫製されていない。そして、エアバッグ袋４２とインフレータ１２（図１（Ａ）参照）とはエアバッグ袋４２の管状部４２Ｂを介して連通している。

図示したように、エアバッグ袋４２の膨張部４２Ａは、ベルト部５の幅とほぼ同等の幅となるように折り畳まれ、例えば、紙等から成るテープ４４を介してベルト部５に固定されている。エアバッグ袋４２は、ベルト部５と共にシートバック２Ｂの開口部９を介してシートバック２Ｂに収納される。そして、乗員Ｐがシートベルト装置３を装着する際には、ベルト部５と共にシートバック２Ｂから引き出され、膨張展開したエアバッグ袋４２が少なくとも乗員Ｐの後頭部の側方を拘束出来る位置に配置される。尚、エアバッグ袋４２の構造は、図２（Ａ）から図２（Ｃ）を用いて上述したエアバッグ袋１０の構造と同じであり、管状部４２Ｂには逆止弁４５が配設されている。

図８（Ｂ）に示す如く、車両３０（図５（Ａ）参照）の制御部（図示せず）が、車両３０の衝突を検知すると、直ぐにインフレータ１２からエアバッグ袋４２内へ高圧ガスが噴出される。矢印にて示すように、逆止弁４５のヒレ部４５Ａは膨張部４２Ａ方向に向けて傾斜し、高圧ガスは管状部４２Ｂを介してスムーズに膨張部４２Ａ内へと充填される。

図８（Ｃ）では、エアバッグ袋４２がインフレータ１２から切り離される状況を示している。斜め衝突または狭小ラップ衝突直後にシートベルト装置３のプリテンション機構によりベルト部５が引き戻されるが、ベルト部５には大きな荷重が加わることで、管状部４２Ｂが一点鎖線４６の箇所にて切断される。このとき、乗員Ｐに斜め衝突または狭小ラップ衝突の衝撃が伝わる前にインフレータ１２からエアバッグ袋４２内へ高圧ガスが噴出されている。

その結果、エアバッグ袋４２の膨張部４２Ａは既に膨張展開した後に、管状部４２Ｂが一点鎖線４６の箇所にて切断される。そして、管状部４２Ｂが切断された後は、管状部４２Ｂの先端側が開口部となるため、矢印にて示すように、膨張部４２Ａ内のガスが管状部４２Ｂを介して外部へ流れ出ようとする。しかしながら、ヒレ部４５Ａが膨張部４２Ａ内のガスにより管状部４２Ｂの開口部側へと圧せられるが、ヒレ部４５Ａが折り重なり、逆止弁４５として機能する。そして、膨張部４２Ａはガスにて充填された状態を維持し、少なくとも乗員Ｐの後頭部の側方を拘束することが出来る。図７（Ｂ）に示すように、フロントエアバッグ袋３２とエアバッグ袋４２にて乗員Ｐの頭部をほぼ正面の状態にて受け止め、支えることで、乗員Ｐの首が捩じれることが防止され、乗員Ｐの頭部傷害の増加が防止される。

尚、本実施の形態では、乗員保護装置１を構成するシートベルト装置３が、運転席シート２に内蔵され、車両３０のセンター側から窓側に向けてベルト部５が配設される場合について説明したが、この場合に限定するものではない。例えば、シートベルト装置３のベルト部５が、車両３０の窓側からセンター側に向けて配設される場合でも良く、この場合に、シートベルト装置３が、車両３０のＢピラー（図示せず）に内蔵される場合でも良い。その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲にて種々の変更が可能である。

１、４１ 乗員保護装置
２ 運転席シート
３ シートベルト装置
４ エアバッグ装置
５ ベルト部
９ 開口部
１０、４２ エアバッグ袋
１０Ａ、４２Ａ 膨張部
１０Ｂ、４２Ｂ 管状部
１１ エアバッグケース
１２ インフレータ
１３、４５ 逆止弁
１３Ａ、４５Ａ ヒレ部
１４Ａ、１４Ｂ 挿通孔
１５ 取り付け機構
１６ 固定用ポール
１７ 樹脂ピン
１８Ａ、１８Ｂ 回動部材
１９Ａ、１９Ｂ 支持プレート
３０ 車両
３２ フロントエアバッグ袋

Claims (7)

1. 車両に配設されるシートに着座する乗員を拘束するシートベルト装置と、
   前記シートベルト装置のベルト部に固定されるエアバッグ装置のエアバッグ袋と、
   前記エアバッグ袋と連通する前記エアバッグ装置のインフレータと、を有し、
   前記エアバッグ袋と前記インフレータとの間には逆止弁が配設され、前記車両の衝突時に前記ベルト部が引き出されたときに、前記インフレータからガスが圧入された前記エアバッグ袋が前記逆止弁と共に前記インフレータから切り離されることを特徴とする乗員保護装置。
2. 車両に配設されるシートに着座する乗員を拘束するシートベルト装置と、
   前記乗員の肩部上方に配設されるエアバッグ装置のエアバッグケースと、
   前記エアバッグケースに収納されるエアバッグ袋と連通される前記エアバッグ装置のインフレータと、を有し、
   前記シートベルト装置のベルト部は、前記エアバッグ装置のエアバッグケースに設けられた挿通孔に挿通され、前記挿通孔には前記車両の衝突時に前記ベルト部が引き出されたときに前記ベルト部を前記エアバッグケースに係止させる係止部材が設けられ、
   前記エアバッグ袋と前記インフレータとの間には逆止弁が配設され、前記車両の衝突時に前記ベルト部が引き出されたときに、前記インフレータからガスが圧入された前記エアバッグ袋が前記逆止弁と共に前記インフレータから切り離されることを特徴とする乗員保護装置。
3. 前記エアバッグケースを前記シートに係止させる係止ピンと、を有し、前記係止ピンは、前記衝突時に前記係止部材が前記ベルト部を前記エアバッグケースに係止させることで破断することを特徴とする請求項２に記載の乗員保護装置。
4. 前記エアバッグ袋は、膨張部と、前記膨張部と連通する管状部と、を有し、前記管状部の先端が開口して前記インフレータと接続し、前記管状部内には前記膨張部側へ向けた複数のヒレ部が形成され、前記ヒレ部が前記逆止弁として用いられることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の乗員保護装置。
5. 前記インフレータとの接続する箇所よりも前記膨張部側の前記管状部が切断されることを特徴とする請求項４に記載の乗員保護装置。
6. 前記エアバッグ袋の前記膨張部は、少なくとも前記乗員の後頭部の側方を拘束するように膨張展開することを特徴とする請求項４または請求項５に記載の乗員保護装置。
7. 前記ベルト部は、前記シートのシートバックの前記車両の車幅方向の内側上方から引き出されることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の乗員保護装置。

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