JP2023161947A - シート搭載型エアバッグ装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】乗員の頭部拘束時に、乗員の首部の後傾を抑制できるシート搭載型エアバッグ装置を得る。【解決手段】シート搭載型エアバッグ装置３０は、車両の衝突が検出又は予知されることによって作動したインフレータ２８から噴出されたガスにより、乗員Ｐの頭部Ｐｈの側方を通ってシート前方側へ展開し、乗員Ｐの頭部Ｐｈの側方に配置される前後チャンバ３４と、前後チャンバ３４のシート前方側端部からシート幅方向内側へ展開し、乗員Ｐの顔のシート前方側に配置される先端チャンバ３６と、を有するエアバッグ本体３２を備えている。乗員Ｐの頭部Ｐｈを拘束する頭部拘束時にエアバッグ本体３２に加えられるシート前方側への荷重が所定の閾値を超えるとエアバッグ本体３２をシート前方側へ移動させるフォースリミッタ機構４０により、エアバッグ本体３２とシートバックフレーム２２とが連結されている。【選択図】図７

Description

本発明は、シート搭載型エアバッグ装置に関する。
車両の斜め前方からの衝突時に、シートバックの一方の側部から前方へ展開し、乗員の上半身（頭部を含む）の側方に配置されるエアバッグ本体部と、そのエアバッグ本体部からシート幅方向内側へ展開し、乗員の顔の前方に配置されるエアバッグ突出部と、を備え、両者を面状テザーによって互いに連結したサイドエアバッグ装置は、従来から知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００６－００８１０５号公報
しかしながら、上記サイドエアバッグ装置は、乗員の顔の前方に配置されるエアバッグ突出部により、斜め前方側へ移動する乗員の頭部だけを拘束する構成であるため、乗員の頭部拘束時に、シートベルトの拘束力で決まる乗員の胸部の前方側への移動量に対して、乗員の頭部の前方側への移動量が小さくなる場合があり、乗員の首部の後傾（後屈）が大きくなる場合がある。
そこで、本発明は、乗員の頭部拘束時に、乗員の首部の後傾を抑制できるシート搭載型エアバッグ装置を得ることを目的とする。
上記の目的を達成するために、本発明に係る請求項１に記載のシート搭載型エアバッグ装置は、車両の衝突が検出又は予知されることによって作動したインフレータから噴出されたガスにより、乗員の頭部の側方を通ってシート前方側へ展開し、前記乗員の頭部の側方に配置される前後チャンバと、該前後チャンバのシート前方側端部からシート幅方向内側へ展開し、前記乗員の顔のシート前方側に配置される先端チャンバと、を有するエアバッグ本体を備え、前記乗員の頭部を拘束する頭部拘束時に前記エアバッグ本体に加えられるシート前方側への荷重が所定の閾値を超えると前記エアバッグ本体をシート前方側へ移動させるフォースリミッタ機構により、前記エアバッグ本体とシートバックフレームとが連結されている。
請求項１に記載の発明によれば、車両の衝突が検出又は予知されると、インフレータが作動してガスを噴出し、前後チャンバが乗員の頭部の側方を通ってシート前方側へ展開して乗員の頭部の側方に配置されるとともに、先端チャンバが前後チャンバのシート前方側端部からシート幅方向内側へ展開して乗員の顔のシート前方側に配置される。ここで、エアバッグ本体とシートバックフレームとがフォースリミッタ機構によって連結されている。フォースリミッタ機構は、乗員の頭部を拘束する頭部拘束時に、エアバッグ本体に加えられるシート前方側への荷重が所定の閾値を超えると、エアバッグ本体をシート前方側へ移動させる。したがって、乗員の頭部拘束時に、シートベルトの拘束力で決まる乗員の胸部の前方側への移動量に対して、乗員の頭部の前方側への移動量が小さくなることが抑制される。つまり、乗員の頭部を長くストロークさせられ、乗員の頭部に作用する荷重を低く抑えられる。よって、乗員の首部の後傾が抑制される。
また、請求項２に記載のシート搭載型エアバッグ装置は、請求項１に記載のシート搭載型エアバッグ装置であって、前記フォースリミッタ機構は、上端部に取り付けられた前記エアバッグ本体へ前記インフレータから噴出されたガスを供給する供給管を含み、下端部が前記シートバックフレームにシート幅方向を軸方向として回動可能に支持された可動部材と、前記供給管又は前記可動部材と前記シートバックフレームとの間に設けられ、前記荷重が所定の閾値を超えるとエネルギー吸収しつつ前記可動部材のシート前方側への回動を許容するエネルギー吸収部と、を有している。
請求項２に記載の発明によれば、乗員の頭部拘束時に、エアバッグ本体に加えられるシート前方側への荷重が所定の閾値を超えると、エネルギー吸収部が、エネルギー吸収しつつ可動部材のシート前方側への回動を許容する。つまり、可動部材及び供給管がエアバッグ本体と共にシート前方側へ回動する。したがって、乗員の頭部拘束時に、乗員の頭部を長くストロークさせられ、乗員の頭部に作用する荷重を低く抑えられる。よって、乗員の首部の後傾が効果的に抑制される。
また、請求項３に記載のシート搭載型エアバッグ装置は、請求項１に記載のシート搭載型エアバッグ装置であって、前記フォースリミッタ機構は、前記シートバックフレームに固定された前記インフレータに接続され、該インフレータから噴出されたガスを前記エアバッグ本体へ供給する供給管と、前記供給管を内部に収容するとともに前記インフレータと前記エアバッグ本体とを連結する余長のあるチューブと、前記エアバッグ本体のシート後方側端部に設けられた反力板と、前記反力板と前記シートバックフレームとの間に設けられ、前記荷重が所定の閾値を超えるとエネルギー吸収しつつ前記反力板のシート前方側への移動を許容するエネルギー吸収部と、を有している。
請求項３に記載の発明によれば、乗員の頭部拘束時に、エアバッグ本体に加えられるシート前方側への荷重が所定の閾値を超えると、エネルギー吸収部が、エネルギー吸収しつつ反力板のシート前方側への移動を許容する。つまり、反力板がエアバッグ本体と共にシート前方側へ移動する。したがって、乗員の頭部拘束時に、乗員の頭部を長くストロークさせられ、乗員の頭部に作用する荷重を低く抑えられる。よって、乗員の首部の後傾が効果的に抑制される。また、反力板がエアバッグ本体と共にシート前方側へ移動する際、エアバッグ本体が供給管から外れるが、チューブが伸長するため、エアバッグ本体へはガスが供給され続ける。よって、エアバッグ本体がシート前方側へ移動しても、乗員の頭部拘束状態が効果的に維持される。また、可動部材が不要となるため、フォースリミッタ機構の構成が簡素化される。
また、請求項４に記載のシート搭載型エアバッグ装置は、請求項２又は請求項３に記載のシート搭載型エアバッグ装置であって、前記フォースリミッタ機構は、前記エアバッグ本体の膨張展開時におけるシート前方側への荷重では非作動となるように構成されている。
請求項４に記載の発明によれば、エアバッグ本体の膨張展開時におけるシート前方側への荷重では、フォースリミッタ機構が非作動とされる。したがって、エアバッグ本体の膨張展開時におけるシート前方側への荷重で、フォースリミッタ機構が作動される場合に比べて、乗員の頭部がより効果的に拘束される。
また、請求項５に記載のシート搭載型エアバッグ装置は、請求項４に記載のシート搭載型エアバッグ装置であって、前記エネルギー吸収部は、塑性変形することでエネルギー吸収するプレートを含み、前記プレートは、前記エアバッグ本体の膨張展開時におけるシート前方側への荷重に耐えられるように、一部の変形領域の厚みが他の変形領域の厚みよりも厚く設定されている。
請求項５に記載の発明によれば、塑性変形することでエネルギー吸収するプレートの一部の変形領域の厚みを他の変形領域の厚みよりも厚く設定することで、エアバッグ本体の膨張展開時におけるシート前方側への荷重に耐えられるようにしている。したがって、プレートの変形領域における厚みの設定以外の方法を用いて、エアバッグ本体の膨張展開時におけるシート前方側への荷重に耐えられるようにする場合に比べて、エネルギー吸収部の構成が簡素化される。
また、請求項６に記載のシート搭載型エアバッグ装置は、請求項４に記載のシート搭載型エアバッグ装置であって、前記フォースリミッタ機構は、前記荷重が所定の閾値を超えるタイミングで該フォースリミッタ機構を作動させるアクチュエータを含んで構成されている。
請求項６に記載の発明によれば、乗員の頭部拘束時に、エアバッグ本体に加えられるシート前方側への荷重が所定の閾値を超えるタイミングで、アクチュエータにより、フォースリミッタ機構が作動する。したがって、アクチュエータ以外の方法を用いて、フォースリミッタ機構を作動させる場合に比べて、フォースリミッタ機構がより確実に作動される。
以上のように、本発明によれば、シート搭載型エアバッグ装置において、乗員の頭部拘束時に、乗員の首部の後傾を抑制することができる。
第１実施形態に係るシート搭載型エアバッグ装置の展開後の状態を示す側面図である。 第１実施形態に係るシート搭載型エアバッグ装置の展開後の状態を示す平面図である。 第１実施形態に係るシート搭載型エアバッグ装置のフォースリミッタ機構の構成を示す斜視図である。 第１実施形態に係るシート搭載型エアバッグ装置のフォースリミッタ機構の構成を示す左側半分の正面図である。 第１実施形態に係るシート搭載型エアバッグ装置のフォースリミッタ機構におけるエネルギー吸収部の構成を示す斜視図である。 （Ａ）第１実施形態に係るシート搭載型エアバッグ装置のフォースリミッタ機構におけるエネルギー吸収部の構成を示す平面図である。（Ｂ）第１実施形態に係るシート搭載型エアバッグ装置のフォースリミッタ機構におけるエネルギー吸収部の構成を示す側面図である。 第１実施形態に係るシート搭載型エアバッグ装置のフォースリミッタ機構が作動した状態を示す側面図である。 第１実施形態に係るシート搭載型エアバッグ装置による乗員の頭部拘束時における荷重－変位特性（Ｆ－Ｓ特性）を示すグラフである。 第１実施形態に係るシート搭載型エアバッグ装置のフォースリミッタ機構における変形例を示す側面図である。 第１実施形態に係るシート搭載型エアバッグ装置のフォースリミッタ機構における変形例の構成を一部破断して示す拡大平面図である。 第２実施形態に係るシート搭載型エアバッグ装置の展開後の状態を示す側面図である。 第２実施形態に係るシート搭載型エアバッグ装置のフォースリミッタ機構の構成を示す左側半分の正面図である。 第２実施形態に係るシート搭載型エアバッグ装置のフォースリミッタ機構が作動した状態を示す側面図である。
以下、本発明に係る実施の形態について、図面を基に詳細に説明する。なお、説明の便宜上、各図において適宜示す矢印ＵＰをシート上方向、矢印ＦＲをシート前方向、矢印ＲＨをシート右方向とする。したがって、以下の説明で、特記することなく上下、前後、左右の方向を記載した場合は、車両用シートにおける上下、前後、左右を示すものとする。また、左右方向は、シート幅方向と同義である。
図１、図２に示されるように、本実施形態に係るシート搭載型エアバッグ装置（以下、単に「エアバッグ装置」という）３０は、車両用シート１０のシート幅方向外側（図示のものは左側）に設けられている。なお、本実施形態に係る車両用シート１０は、後席として説明するが、このエアバッグ装置３０は、前席に設けられていてもよい。また、その後席は、一例として、右のサイドウインド（図示省略）側の後席とする。
したがって、後述するエアバッグ本体３２は、サイドウインド側の乗員Ｐの頭部Ｐｈと中央席側の乗員（図示省略）の頭部との間を通って展開する。なお、エアバッグ本体３２は、サイドウインドと乗員Ｐの頭部Ｐｈとの間を通って展開するようになっていてもよい。また、本実施形態における「乗員Ｐ」とは、一例として、人体ダミーＡＭ５０（米国人の成人男性の５０パーセンタイル）に相当する乗員である。
＜第１実施形態＞
まず、第１実施形態に係るエアバッグ装置３０について説明する。図１、図２に示されるように、車両用シート１０は、乗員Ｐが着座する（乗員Ｐの臀部及び大腿部を支持する）シートクッション１２と、乗員Ｐの背部を支持するシートバック１４と、乗員Ｐの頭部Ｐｈを支持するヘッドレスト１６と、を有している。
図３、図４に示されるように、ヘッドレスト１６は、シートバック１４（図１、図２参照）の上端部におけるシート幅方向中央に昇降可能に設けられている。具体的に説明すると、ヘッドレスト１６の下面におけるシート幅方向中央には、円柱状のヘッドレストステー１８が左右一対で設けられている。
各ヘッドレストステー１８は、シートバック１４の上端部（後述するアッパフレーム２４）におけるシート幅方向中央に左右一対で設けられた略円筒状のヘッドレストサポート２６に、昇降可能かつ所定の複数の位置で固定可能に挿通されている。これにより、乗員Ｐの頭部Ｐｈの位置に合わせて、ヘッドレスト１６の高さ位置が調節可能になっている。そして、ヘッドレスト１６の左側方には、後述するエアバッグ本体３２を収容したケース部２０が配置されている。
図１、図２に示されるように、エアバッグ装置３０は、後述するインフレータ２８からガスが噴出されることによって、ケース部２０の一部を破断して飛び出し、車両用シート１０に着座した乗員Ｐの頭部Ｐｈの後方側（詳細には左側方後側）から前方側へ展開するエアバッグ本体３２を有している。
エアバッグ本体３２は、乗員Ｐの頭部Ｐｈの左側方を通って前方側へ展開し、乗員Ｐの頭部Ｐｈの左側方（サイドウインド側の乗員Ｐの頭部Ｐｈと図示しない中央席側の乗員の頭部との間）に配置される前後チャンバ３４と、前後チャンバ３４の前方側端部からシート幅方向内側へ展開し、乗員Ｐの顔の前方側及び乗員Ｐの頭部Ｐｈの右側方に配置される先端チャンバ３６と、を有している。つまり、このエアバッグ本体３２は、平面視で略「Ｊ」字状に曲げられて乗員Ｐの少なくとも頭部Ｐｈを拘束できるようになっている。
そして、このエアバッグ本体３２は、先端チャンバ３６の上端部における展開方向中間部３６Ｕと前後チャンバ３４の上端部における展開方向中間部３４Ｕとを連結する薄い布状の上部テザー３７と、先端チャンバ３６の下端部における展開方向中間部３６Ｄ（図１参照）と前後チャンバ３４の下端部における展開方向中間部３４Ｄ（図１参照）とを連結する薄い布状の下部テザー３８（図１参照）と、を有している。
より具体的に説明すると、上部テザー３７は、エアバッグ本体３２が膨張展開したときに、平面視で、先端チャンバ３６の上端部における展開方向中間部３６Ｕと前後チャンバ３４の上端部における展開方向中間部３４Ｕとを結ぶ直線状の後端縁部３７Ａが斜辺となる略直角三角形状に形成されている。
そして、この上部テザー３７は、その後端縁部３７Ａを除く周縁部が、前後チャンバ３４の上端部における展開方向中間部３４Ｕから先端チャンバ３６の上端部における展開方向中間部３６Ｕまで、その前後チャンバ３４の上端部及び先端チャンバ３６の上端部に縫製によって取り付けられている。
同様に、下部テザー３８は、エアバッグ本体３２が膨張展開したときに、底面視で、先端チャンバ３６の下端部における展開方向中間部３６Ｄと前後チャンバ３４の下端部における展開方向中間部３４Ｄとを結ぶ直線状の後端縁部（図示省略）が斜辺となる略直角三角形状に形成されている。
そして、この下部テザー３８は、その後端縁部を除く周縁部が、前後チャンバ３４の下端部における展開方向中間部３４Ｄから先端チャンバ３６の下端部における展開方向中間部３６Ｄまで、その前後チャンバ３４の下端部及び先端チャンバ３６の下端部に縫製によって取り付けられている。
なお、図１に示されるように、上部テザー３７は、乗員Ｐの頭部Ｐｈの上方側に位置するため、乗員Ｐの頭部Ｐｈに干渉することはない（当たることはない）。また、下部テザー３８は、乗員Ｐの首部に位置するが、上記の通り、薄い布状であるため、その首部に干渉したとしても（当たったとしても）、その首部に与える傷害値は低い。
図３、図４に示されるように、シートバック１４の内部における左右両側には、上下方向に延在するとともに、平断面視で略「Ｕ」字状となる左右一対のシートバックフレームの１つとしてのサイドフレーム２２が開口側をシート幅方向内側に向けて設けられている。そして、左右のサイドフレーム２２の上端部には、正面視で略逆「Ｕ」字状とされたシートバックフレームの１つとしてのアッパフレーム２４が架設されており、そのアッパフレーム２４のシート幅方向中央部に左右一対のヘッドレストサポート２６が一体的に設けられている。
また、図１～図４に示されるように、左側のサイドフレーム２２の外面側における下端部には、フォースリミッタ機構４０を構成する可動部材としての可動プレート４４の下端部が、軸部４２により、シート幅方向を軸方向として回動可能に支持されている。可動プレート４４は、上下方向に延在する平板状に形成されており、その幅はサイドフレーム２２の幅よりも小さくされている。
そして、その可動プレート４４の外面側にインフレータ２８が固定されている。すなわち、インフレータ２８は、略有底円筒状に形成されており、その軸心部を上下方向に向けて、その外周面の一部が可動プレート４４の外面にブラケット（図示省略）等を介して一体的に取り付けられている。
インフレータ２８は、車両に設けられたエアバッグＥＣＵ（図示省略）と電気的に接続されており、車両に設けられた加速度センサー等の検出装置（図示省略）とエアバッグＥＣＵとが電気的に接続されている。したがって、インフレータ２８は、検出装置によって車両の衝突が検出されると、エアバッグＥＣＵを介して作動し、ガスを瞬時に噴出するようになっている。
なお、インフレータ２８は、車両の衝突が検出されることによって作動する構成ではなく、衝突予知センサー等（図示省略）によって、車両の衝突が予知されることで作動する構成とされていてもよい。
また、インフレータ２８の上端部である噴出口２８Ａには、可動プレート４４と共にフォースリミッタ機構４０を構成する供給管としての金属管４６の下端部が嵌められることによって取り付けられている。金属管４６は、シートバック１４の形状に沿うように、その上部側がシート幅方向内側へクランク状に屈曲されている。そして、金属管４６の上端部４６Ａには、エアバッグ本体３２の後端部が取り付けられている。
つまり、この金属管４６は、その上端部に取り付けられたエアバッグ本体３２へインフレータ２８から噴出されたガスを供給可能に構成されるとともに、エアバッグ本体３２を乗員Ｐの頭部Ｐｈに対して近接配置可能に構成されている。なお、このフォースリミッタ機構４０を構成する金属管４６及び（インフレータ２８を介した）可動プレート４４により、エアバッグ本体３２の後端部とサイドフレーム２２とが連結されている。
また、図２に示されるように、インフレータ２８が固定されている可動プレート４４及び金属管４６のケース部２０より下側の部分は、シートバック１４の内部に設けられている。したがって、後述するように、可動プレート４４及び金属管４６が前方側へ回動するときには、シートバック１４の表皮を破断して前方側へ回動するようになっている。
また、図５に示されるように、金属管４６（又は可動プレート４４でもよい）とアッパフレーム２４との間には、可動プレート４４及び金属管４６と共にフォースリミッタ機構４０を構成するエネルギー吸収部５０が設けられている。エネルギー吸収部５０は、乗員Ｐの頭部Ｐｈを拘束する頭部拘束時に、エアバッグ本体３２に加えられる前方側への荷重（引張荷重）が所定の閾値を超えると（図８に示される所定の荷重Ｇ２に達すると）作動し、一定の荷重（荷重Ｇ２よりも低い荷重Ｇ３）でエネルギー吸収しつつ可動プレート４４及び金属管４６の前方側への回動を許容するように構成されている。
すなわち、図５、図６に示されるように、エネルギー吸収部５０は、後述するロール部５４によって塑性変形されつつ（扱かれながら）前方側へ送り出されることにより、一定の値でエネルギー吸収する金属製で帯状のプレート５２と、そのプレート５２が巻き掛けられているロール部５４と、を含んで構成されている。
プレート５２は、ロール状に巻かれた状態（図示省略）で、シートバックフレームの１つとしてのロアフレーム（図示省略）に、繰り出し可能に支持されており、プレート５２の自由端５２Ａは、ロール部５４に巻き掛けられた後、金属管４６の外周面にネジ等によって取り付けられて固定されている（図５参照）。
ロール部５４は、アッパフレーム２４に支持されており、前方側から順に所定の間隔で配置された前側ロール５４Ｆと中央側ロール５４Ｃと後側ロール５４Ｂの３本のロールを有している。プレート５２の自由端５２Ａ側は、後側ロール５４Ｂに巻き掛けられた後、後側ロール５４Ｂと中央側ロール５４Ｃとの隙間を通って中央側ロール５４Ｃに巻き掛けられ、更に中央側ロール５４Ｃと前側ロール５４Ｆとの隙間を通って前側ロール５４Ｆに巻き掛けられている。
また、プレート５２は、通常時（前方側へ送り出される前の状態）において、そのロール部５４に巻き掛けられている部分（一部）の塑性変形領域の厚みが、他の塑性変形領域の厚みよりも厚く設定されている（図６（Ｂ）参照）。これにより、エアバッグ本体３２の膨張展開時における前方側への荷重（図８に荷重Ｇ１として示される引張荷重）では、フォースリミッタ機構４０が非作動となるように構成されている。
つまり、エアバッグ本体３２の膨張展開時における前方側への荷重（引張荷重）では、プレート５２がロール部５４を通過しない、又は非常に通過し難くなっており、これによって、プレート５２が前方側へ送り出されないようになっている。換言すれば、プレート５２が、エアバッグ本体３２の膨張展開時における前方側への荷重（引張荷重）に耐えられる（耐えて移動しない）ようになっている。
以上のような構成とされた第１実施形態に係るエアバッグ装置３０において、次にその作用について説明する。
車両が前面衝突したことを検出装置が検出すると、インフレータ２８が作動し、エアバッグ本体３２の内部へガスを瞬時に噴出する。エアバッグ本体３２の内部へガスが噴出されると、エアバッグ本体３２の展開により（エアバッグ本体３２に内側から押圧されることにより）、ケース部２０が破断する。
そして、エアバッグ本体３２は、ケース部２０から乗員Ｐの頭部Ｐｈの左側方（サイドウインド側の乗員Ｐの頭部Ｐｈと図示しない中央席側の乗員の頭部との間の隙間）を通って前方側へ展開する。すなわち、前後チャンバ３４が膨張展開し、乗員Ｐの頭部Ｐｈの左側方に配置されると、前後チャンバ３４の前方側端部から先端チャンバ３６へガスが流れ込み、先端チャンバ３６がシート幅方向内側へ膨張展開する。
そして、完全に展開されたエアバッグ本体３２（前後チャンバ３４及び先端チャンバ３６）により、車両用シート１０に着座している乗員Ｐの少なくとも頭部Ｐｈが拘束される。すなわち、その乗員Ｐの少なくとも頭部Ｐｈが慣性力によって前方へ移動するのをエアバッグ本体３２（前後チャンバ３４及び先端チャンバ３６）によって抑制することができる。
ここで、エアバッグ本体３２の後端部とサイドフレーム２２とがフォースリミッタ機構４０によって連結されている。このフォースリミッタ機構４０は、乗員Ｐの頭部Ｐｈを拘束する頭部拘束時に、エアバッグ本体３２に加えられる前方側への荷重（引張荷重）が所定の閾値を超えると（図８に示される所定の荷重Ｇ２に達すると）、図７に示されるように、エアバッグ本体３２を前方側へ移動させる。
具体的には、エネルギー吸収部５０を構成するプレート５２が、ロール部５４を通過することで、その厚みが低減されるように塑性変形しながら（扱かれながら）送り出されることにより、一定の値でエネルギー吸収しつつ可動プレート４４及び金属管４６の前方側への回動を許容する。すなわち、可動プレート４４及び金属管４６がエアバッグ本体３２と共に前方側へ回動（移動）する。
したがって、乗員Ｐの頭部拘束時に、シートベルトの拘束力で決まる乗員Ｐの胸部の前方側への移動量に対して、乗員Ｐの頭部Ｐｈの前方側への移動量が小さくなることを抑制することができる。つまり、乗員Ｐの頭部Ｐｈを前方へ向かって長くストローク（移動）させることができ、乗員Ｐの頭部Ｐｈに作用する後方へ向かう荷重を低く抑えることができる。よって、乗員Ｐの首部の後傾を効果的に抑制することができる。
また、このフォースリミッタ機構４０は、エアバッグ本体３２の膨張展開時における前方側への荷重（図８に荷重Ｇ１として示される引張荷重）では、非作動とされる。すなわち、塑性変形することでエネルギー吸収するプレート５２の一部（ロール部５４に巻き掛けられている部分）の塑性変形領域の厚みを他の塑性変形領域の厚みよりも厚く設定することで、エアバッグ本体３２の膨張展開時における前方側への荷重（引張荷重）に耐えられるようにしている。
したがって、エアバッグ本体３２の膨張展開時における前方側への荷重（引張荷重）で、フォースリミッタ機構４０が作動される場合に比べて、乗員Ｐの頭部Ｐｈをより効果的に拘束することができる。そして、プレート５２の塑性変形領域における厚みの設定以外の方法を用いて、エアバッグ本体３２の膨張展開時における前方側への荷重に耐えられるようにする場合に比べて、エネルギー吸収部５０の構成を簡素化することができる。
図８に、乗員Ｐの頭部拘束時におけるエアバッグ本体３２による荷重－変位特性（Ｆ－Ｓ特性）、具体的にはプレート５２にかかる荷重と乗員Ｐの頭部移動量との関係を示す。この図８に示されるように、エアバッグ本体３２の膨張展開時にプレート５２にかかる荷重Ｇ１では、乗員Ｐの頭部移動量が小さい。すなわち、フォースリミッタ機構４０が作動しない。
その後、エアバッグ本体３２による頭部拘束時で、かつ所定の荷重Ｇ２に達したとき（所定の閾値を超えたとき）には、フォースリミッタ機構４０（エネルギー吸収部５０）が作動して、乗員Ｐの頭部Ｐｈに作用する（プレート５２にかかる）荷重が荷重Ｇ２よりも低く抑えられ、かつ、その一定の荷重で乗員Ｐの頭部Ｐｈを長くストローク（移動）させることができる。
（変形例）
なお、エアバッグ本体３２の膨張展開時における前方側への荷重（図８に荷重Ｇ１として示される引張荷重）では、フォースリミッタ機構４０が非作動となるようにする構成としては、例えば図９、図１０に示されるような構成としてもよい。すなわち、フォースリミッタ機構４０は、乗員Ｐの頭部拘束時で、かつ所定の荷重Ｇ２に達したとき（所定の閾値を超えたとき）のタイミングで、フォースリミッタ機構４０を作動させるアクチュエータ６０を含んで構成されていてもよい。
具体的に説明すると、このアクチュエータ６０は、サイドフレーム２２の上部側に設けられており、側面視で円形をなす中空円柱状のケース６２内に、付勢部材としてのコイルバネ６６と、そのコイルバネ６６の付勢力によってシート幅方向外側（左方側）へ突出する係合部６４と、を有している。係合部６４は、平面視で略「Ｔ」字状に形成されており、円板部６４Ａと、その円板部６４Ａの軸心部に一体的に設けられた円柱部６４Ｂと、を有している。
ケース６２のシート幅方向外側の外壁部６２Ａには、円柱部６４Ｂの外径よりも内径が大きい円形状の貫通孔６２Ｂが形成されており、円柱部６４Ｂは、その貫通孔６２Ｂからシート幅方向外側へ突出している。なお、係合部６４は、ケース６２の周壁６２Ｃの内面に突設されたストッパー部６３に円板部６４Ａの外周縁部が干渉する（当たる）ことによって、その円柱部６４Ｂの外壁部６２Ａからの突出量が制限されるようになっている。
そして、係合部６４の円板部６４Ａ（ストッパー部６３）と外壁部６２Ａとの間における周壁６２Ｃに設けられた貫通孔６２Ｄには、マイクロガスジェネレータ（ＭＧＧ）６８の噴出口が差し込まれており、係合部６４の円板部６４Ａと外壁部６２Ａとの間の空間へガスが噴出可能に構成されている。つまり、マイクロガスジェネレータ６８からガスが噴出されることにより、係合部６４がコイルバネ６６の付勢力に抗してシート幅方向内側へ移動し、円柱部６４Ｂをケース６２内に引き込ませるようになっている。
一方、金属管４６には、円筒状のリング部４８が嵌められて固定されており、そのリング部４８の外周面には、後方側へ突出する矩形平板状のフランジ部４８Ａが一体に形成されている。そして、そのフランジ部４８Ａには、シート幅方向に貫通する円形状の貫通孔４８Ｂが、例えば貫通孔６２Ｂと同じ内径で形成されており、その貫通孔４８Ｂには、ストッパー部６３によって突出量が制限された円柱部６４Ｂが挿入可能になっている。
つまり、係合部６４の円柱部６４Ｂがフランジ部４８Ａの貫通孔４８Ｂに挿入されることにより、金属管４６及び可動プレート４４の前方側への回動が阻止されるようにロックされる構成になっている。そして、マイクロガスジェネレータ６８からガスが噴出され、円柱部６４Ｂがケース６２内に引き込まれて貫通孔４８Ｂから外れることにより、金属管４６及び可動プレート４４の前方側への回動が可能となる（ロックが解除される）構成になっている。
このような構成とされたアクチュエータ６０によれば、エアバッグ本体３２の膨張展開時における前方側への荷重（引張荷重）では、フォースリミッタ機構４０を非作動にでき、乗員Ｐの頭部拘束時で、かつ所定の荷重Ｇ２に達したとき（所定の閾値を超えたとき）のタイミングでマイクロガスジェネレータ６８からガスが噴出されることにより、フォースリミッタ機構４０を作動させることができる。したがって、アクチュエータ６０以外の方法を用いて、フォースリミッタ機構４０を作動させる場合に比べて、フォースリミッタ機構４０をより確実に作動させることができる。
＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態に係るエアバッグ装置３０について説明する。なお、上記第１実施形態と同等の部位には同じ符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
図１１、図１２に示されるように、第２実施形態に係るエアバッグ装置３０は、フォースリミッタ機構４０とは異なるフォースリミッタ機構７０を備えている点だけが、第１実施形態と異なっている。この第２実施形態に係るフォースリミッタ機構７０では、可動プレート４４が設けられておらず、サイドフレーム２２の外面にインフレータ２８が直接固定されている。
すなわち、インフレータ２８は、その軸心部を上下方向に向けて、その外周面の一部がサイドフレーム２２の外面にブラケット２３等を介して一体的に取り付けられている。そして、インフレータ２８の上端部である噴出口２８Ａには、フォースリミッタ機構７０を構成する供給管としての金属管７２の下端部が嵌められることによって取り付けられており、金属管７２の上端部には、エアバッグ本体３２の後端部が取り付けられている。
つまり、この金属管７２は、インフレータ２８を介してサイドフレーム２２に固定されており、その上端部に取り付けられたエアバッグ本体３２へインフレータ２８から噴出されたガスを供給可能になっている。また、この金属管７２の外周側には、インフレータ２８の上端部とエアバッグ本体３２の後端部とを連結する余長のあるチューブ７４が設けられている。換言すれば、チューブ７４の内部に、金属管７２が収容されている。
そして、このフォースリミッタ機構７０を構成する金属管７２及びチューブ７４により、エアバッグ本体３２の後端部とサイドフレーム２２とが連結されている。なお、後述するように、エアバッグ本体３２が前方側へ移動するときには、エアバッグ本体３２の後端部が金属管７２の上端部から外れるようになっている。
すなわち、金属管７２の上端部は、エアバッグ本体３２に加えられる前方側への荷重（引張荷重）が所定の閾値を超えると、そのエアバッグ本体３２の後端部から外れるように構成されている。また、このとき、チューブ７４の中途部は、アッパフレーム２４等にシート幅方向を軸方向として設けられた円柱状のガイド部７８によって支持される（略「＞」字状に屈曲される）構成になっている。
また、エアバッグ本体３２の後端部には、平板状の反力板７６が取り付けられている。そして、反力板７６とサイドフレーム２２（図示しないロアフレームでもよい）との間には、金属管７２、チューブ７４及び反力板７６と共にフォースリミッタ機構７０を構成するエネルギー吸収部５６が設けられている。
エネルギー吸収部５６は、乗員Ｐの頭部Ｐｈを拘束する頭部拘束時に、エアバッグ本体３２に加えられる前方側への荷重（引張荷重）が所定の閾値を超えると（図８に示される所定の荷重Ｇ２に達すると）作動し、一定の荷重（荷重Ｇ２よりも低い荷重Ｇ３）でエネルギー吸収しつつ反力板７６（エアバッグ本体３２）の前方側への移動を許容するように構成されている。
すなわち、このエネルギー吸収部５６は、第１実施形態におけるエネルギー吸収部５０と同様に構成されており、プレート５２と、そのプレート５２が巻き掛けられているロール部５８と、を含んで構成されている。つまり、このエネルギー吸収部５６は、ロール部５８の構成だけが、第１実施形態におけるエネルギー吸収部５０と異なっている。
具体的に説明すると、このロール部５８は、エアバッグ本体３２と金属管７２及びチューブ７４の上端部とを収容するケース部２０内に支持されており、上部前側から第１ロール５８Ａ及び第２ロール５８Ｂと、その下側に設けられた第３ロール５８Ｃと、その下側に設けられた第４ロール５８Ｄと、その下側に設けられた第５ロール５８Ｅの５本のロールを有している。
そして、プレート５２の自由端５２Ａ（図５、図６参照）側は、第５ロール５８Ｅに後側から巻き掛けられた後、第４ロール５８Ｄに前側から巻き掛けられ、次いで第３ロール５８Ｃに後側から巻き掛けられ、最後に第２ロール５８Ｂと第１ロール５８Ａとの隙間を通って反力板７６に固定されている。
また、プレート５２は、通常時（前方側へ送り出される前の状態）において、そのロール部５８に巻き掛けられている部分（一部）の塑性変形領域の厚みが、他の塑性変形領域の厚みよりも厚く設定されている。これにより、エアバッグ本体３２の膨張展開時における前方側への荷重（図８に荷重Ｇ１として示される引張荷重）では、フォースリミッタ機構７０が非作動となるように構成されている。
つまり、エアバッグ本体３２の膨張展開時における前方側への荷重（引張荷重）では、プレート５２がロール部５８を通過しない、又は非常に通過し難くなっており、これによって、プレート５２が前方側へ送り出されないようになっている。換言すれば、プレート５２が、エアバッグ本体３２の膨張展開時における前方側への荷重（引張荷重）に耐えられる（耐えて移動しない）ようになっている。
以上のような構成とされた第２実施形態に係るエアバッグ装置３０において、次にその作用について説明する。なお、上記第１実施形態と共通する作用については、その記載を適宜省略する。
車両が前面衝突したことを検出装置が検出すると、インフレータ２８が作動し、エアバッグ本体３２の内部へガスを瞬時に噴出する。エアバッグ本体３２の内部へガスが噴出されると、エアバッグ本体３２の展開により（エアバッグ本体３２に内側から押圧されることにより）、ケース部２０が破断する。
そして、エアバッグ本体３２は、ケース部２０から乗員Ｐの頭部Ｐｈの左側方（サイドウインド側の乗員Ｐの頭部Ｐｈと図示しない中央席側の乗員の頭部との間の隙間）を通って前方側へ展開する。すなわち、前後チャンバ３４が膨張展開し、乗員Ｐの頭部Ｐｈの左側方に配置されると、前後チャンバ３４の前方側端部から先端チャンバ３６へガスが流れ込み、先端チャンバ３６がシート幅方向内側へ膨張展開する。
そして、完全に展開されたエアバッグ本体３２（前後チャンバ３４及び先端チャンバ３６）により、車両用シート１０に着座している乗員Ｐの少なくとも頭部Ｐｈが拘束される。すなわち、その乗員Ｐの少なくとも頭部Ｐｈが慣性力によって前方へ移動するのをエアバッグ本体３２（前後チャンバ３４及び先端チャンバ３６）によって抑制することができる。
ここで、エアバッグ本体３２の後端部とサイドフレーム２２とがフォースリミッタ機構７０によって連結されている。このフォースリミッタ機構７０は、乗員Ｐの頭部Ｐｈを拘束する頭部拘束時に、エアバッグ本体３２に加えられる前方側への荷重（引張荷重）が所定の閾値を超えると（図８に示される所定の荷重Ｇ２に達すると）、図１３に示されるように、エアバッグ本体３２を前方側へ移動させる。
具体的には、図１１に示されるエネルギー吸収部５６を構成するプレート５２が、ロール部５８を通過することで、その厚みが低減されるように塑性変形しながら（扱かれながら）送り出されることにより、一定の値でエネルギー吸収しつつ反力板７６の前方側への移動を許容する。すなわち、反力板７６がエアバッグ本体３２と共に前方側へ移動する。
したがって、乗員Ｐの頭部拘束時に、シートベルトの拘束力で決まる乗員Ｐの胸部の前方側への移動量に対して、乗員Ｐの頭部Ｐｈの前方側への移動量が小さくなることを抑制することができる。つまり、乗員Ｐの頭部Ｐｈを前方へ向かって長くストローク（移動）させることができ、乗員Ｐの頭部Ｐｈに作用する後方へ向かう荷重を低く抑えることができる。よって、乗員Ｐの首部の後傾を効果的に抑制することができる。
また、このフォースリミッタ機構７０は、エアバッグ本体３２の膨張展開時における前方側への荷重（図８に荷重Ｇ１として示される引張荷重）では、非作動とされる。すなわち、塑性変形することでエネルギー吸収するプレート５２の一部（ロール部５８に巻き掛けられている部分）の塑性変形領域の厚みを他の塑性変形領域の厚みよりも厚く設定することで、エアバッグ本体３２の膨張展開時における前方側への荷重（引張荷重）に耐えられるようにしている。
したがって、エアバッグ本体３２の膨張展開時における前方側への荷重（引張荷重）で、フォースリミッタ機構７０が作動される場合に比べて、乗員Ｐの頭部Ｐｈをより効果的に拘束することができる。そして、プレート５２の塑性変形領域における厚みの設定以外の方法を用いて、エアバッグ本体３２の膨張展開時における前方側への荷重に耐えられるようにする場合に比べて、エネルギー吸収部５６の構成を簡素化することができる。
また、図１３に示されるように、反力板７６がエアバッグ本体３２と共に前方側へ移動する際、エアバッグ本体３２の後端部が金属管７２の上端部から外れるが、チューブ７４が伸長するため、エアバッグ本体３２へはガスが供給され続ける。よって、エアバッグ本体３２が前方側へ移動しても、乗員Ｐの頭部拘束状態を効果的に維持することができる。また、第１実施形態における可動プレート４４が不要となるため、フォースリミッタ機構７０の構成を簡素化することができる。
以上、本実施形態に係るシート搭載型エアバッグ装置３０について、図面を基に説明したが、本実施形態に係るシート搭載型エアバッグ装置３０は、図示のものに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、適宜設計変更可能なものである。例えば、供給管は、金属製のもの（金属管４６及び金属管７２）に限定されるものではなく、樹脂製のものでもよい。
また、エネルギー吸収部５０は、プレート５２とロール部５４とを有する構成に限定されるものではなく、エネルギー吸収部５６も、プレート５２とロール部５８とを有する構成に限定されるものではない。エネルギー吸収部５０、５６は、図示は省略するが、例えばリトラクタに設けられたトーションバーを含んで構成されていてもよい。この場合も、エネルギー吸収部５０、５６の構成を簡素化することができる。
２２ サイドフレーム（シートバックフレーム）
２８ インフレータ
３０ エアバッグ装置（シート搭載型エアバッグ装置）
３２ エアバッグ本体
３４ 前後チャンバ
３６ 先端チャンバ
４０ フォースリミッタ機構
４４ 可動プレート（可動部材）
４６ 金属管（供給管）
５０ エネルギー吸収部
５２ プレート
５６ エネルギー吸収部
６０ アクチュエータ
７０ フォースリミッタ機構
７２ 金属管（供給管）
７４ チューブ
７６ 反力板
Ｐ 乗員
Ｐｈ 頭部

Claims (6)

  1. 車両の衝突が検出又は予知されることによって作動したインフレータから噴出されたガスにより、乗員の頭部の側方を通ってシート前方側へ展開し、前記乗員の頭部の側方に配置される前後チャンバと、該前後チャンバのシート前方側端部からシート幅方向内側へ展開し、前記乗員の顔のシート前方側に配置される先端チャンバと、を有するエアバッグ本体を備え、
    前記乗員の頭部を拘束する頭部拘束時に前記エアバッグ本体に加えられるシート前方側への荷重が所定の閾値を超えると前記エアバッグ本体をシート前方側へ移動させるフォースリミッタ機構により、前記エアバッグ本体とシートバックフレームとが連結されているシート搭載型エアバッグ装置。
  2. 前記フォースリミッタ機構は、
    上端部に取り付けられた前記エアバッグ本体へ前記インフレータから噴出されたガスを供給する供給管を含み、下端部が前記シートバックフレームにシート幅方向を軸方向として回動可能に支持された可動部材と、
    前記供給管又は前記可動部材と前記シートバックフレームとの間に設けられ、前記荷重が所定の閾値を超えるとエネルギー吸収しつつ前記可動部材のシート前方側への回動を許容するエネルギー吸収部と、
    を有する請求項１に記載のシート搭載型エアバッグ装置。
  3. 前記フォースリミッタ機構は、
    前記シートバックフレームに固定された前記インフレータに接続され、該インフレータから噴出されたガスを前記エアバッグ本体へ供給する供給管と、
    前記供給管を内部に収容するとともに前記インフレータと前記エアバッグ本体とを連結する余長のあるチューブと、
    前記エアバッグ本体のシート後方側端部に設けられた反力板と、
    前記反力板と前記シートバックフレームとの間に設けられ、前記荷重が所定の閾値を超えるとエネルギー吸収しつつ前記反力板のシート前方側への移動を許容するエネルギー吸収部と、
    を有する請求項１に記載のシート搭載型エアバッグ装置。
  4. 前記フォースリミッタ機構は、
    前記エアバッグ本体の膨張展開時におけるシート前方側への荷重では非作動となるように構成されている請求項２又は請求項３に記載のシート搭載型エアバッグ装置。
  5. 前記エネルギー吸収部は、塑性変形することでエネルギー吸収するプレートを含み、
    前記プレートは、前記エアバッグ本体の膨張展開時におけるシート前方側への荷重に耐えられるように、一部の変形領域の厚みが他の変形領域の厚みよりも厚く設定されている請求項４に記載のシート搭載型エアバッグ装置。
  6. 前記フォースリミッタ機構は、
    前記荷重が所定の閾値を超えるタイミングで該フォースリミッタ機構を作動させるアクチュエータを含んで構成されている請求項４に記載のシート搭載型エアバッグ装置。
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