JP2024030570A - 乗員保護装置 - Google Patents

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雄斗 野田
雄士 松崎
志幸 田中
陽 安田
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【課題】小柄な乗員が着座している場合にも、的確に保護可能な乗員保護装置を提供すること。【解決手段】シートベルト7と、シートベルトのラップベルト10に取り付けられて作動時に乗員MPの前方を覆うように膨張するエアバッグ25と、インフレーター17と、を備える。エアバッグが、バッグ本体26と、ラップベルトに略沿うように配置されて、元部側を、インフレーターと接続され、先端側を、バッグ本体の下面側においてバッグ本体と連通される構成の導管部40と、を備える。エアバッグが、導管部から分岐するように構成されて、乗員の腰部MW付近と、シート1における車幅方向の外側に配置される車両の車体側部材DTと、の間の領域に充満するように膨張可能な副膨張部50を、備える。副膨張部が、膨張完了時に、導管部に干渉せずに、車体側部材と腰部付近とに対して接触可能とされる。【選択図】図8

Description

本発明は、シートに着座した乗員を保護するための乗員保護装置に関する。
従来、乗員保護装置としては、シートベルトのラップベルトに取り付けられるエアバッグと、エアバッグに膨張用ガスを供給するインフレーターと、を備える構成のものがあった。この従来の乗員保護装置では、エアバッグは、乗員の前方を覆うバッグ本体と、インフレーターから吐出される膨張用ガスをバッグ本体内に流入させる導管部と、を有して、導管部は、シートにおける車幅方向の一方側である外側から延びるようにしてラップベルトに略沿うように配置されて、先端側をバッグ本体の下面側においてバッグ本体に連通させる構成とされていた。また、エアバッグは、導管部における先端近傍の部位をラップベルトに取り付けることにより、ラップベルトに取り付けられていた(例えば、特許文献1参照)。
特開2020-66425公報
この従来の乗員保護装置では、ラップベルトに略沿うように配置される導管部の先端側をラップベルトに取り付けることにより、エアバッグを、ラップベルトに取り付ける構成である。ラップベルトは、シートに着座している乗員の腰部の周囲に巻き掛けられるようにして装着される構成であることから、乗員の体格(腰回りの寸法)によって、導管部の先端の位置がずれることとなる。通常、従来のような構成の乗員保護装置では、標準的な体格の乗員(成人男性)への装着時に、左右の中央を、シートの左右の略中央(シートに着座している乗員の左右の略中央)と略一致させるようにして、バッグ本体を膨張させるように、導管部の長さ寸法を設定している。そのため、このような構成の乗員保護装置を、小柄な乗員(成人女性)に装着させる場合、小柄な乗員は、標準体格の乗員と比較して腰回りの寸法が小さいことから、導管部の先端が、シートの左右の中央よりも、車幅方向の内側に位置することとなり、バッグ本体が、左右の中央を、小柄乗員の左右の中央よりも車幅方向の内側にずれた状態で、膨張してしまう場合があり、小柄な乗員を、膨張を完了させたバッグ本体によって、的確に保護する点に、改善の余地があった。
本発明は、上述の課題を解決するものであり、小柄な乗員が着座している場合にも、的確に保護可能な乗員保護装置を提供することを目的とする。
本発明に係る乗員保護装置は、シートに着座した乗員を保護する構成とされて、
シートベルトと、
シートベルトにおいて、装着時に乗員の腰部を拘束するラップベルトに取り付けられて、作動時に、前記乗員の前方を覆うように膨張するエアバッグと、
エアバッグに膨張用ガスを供給するインフレーターと、
を備える構成とされて、
エアバッグが、
膨張完了時に、乗員の前方を覆うように配置されるバッグ本体と、
シートにおける車幅方向の一方側である外側から延びるようにしてラップベルトに略沿うように配置されるとともに、元部側を、インフレーターと接続され、先端側を、バッグ本体の下面側においてバッグ本体と連通されるように構成されて、インフレーターから吐出される膨張用ガスを、バッグ本体内に流入させる導管部と、
を備える構成の乗員保護装置であって、
エアバッグが、導管部から分岐するように構成されて、乗員の腰部付近と、シートにおける車幅方向の外側に配置される車両の車体側部材と、の間の領域に充満するように膨張可能な副膨張部を、備える構成とされ、
副膨張部が、膨張完了時に、導管部に干渉せずに、車体側部材と、腰部付近と、に対して接触可能な構成とされていることを特徴とする。
本発明の乗員保護装置では、エアバッグが、導管部から分岐するように構成されて、乗員の腰部と、シートの外側に配置される車体側部材と、の間に充満するように膨張する副膨張部を、有し、この副膨張部は、膨張完了時に、導管部に干渉せずに、車体側部材と腰部付近とに対して接触することとなる。すなわち、本発明の乗員保護装置では、エアバッグの膨張完了時に、乗員の腰部付近の部位と車体側部材との間に、両者に接触するようにして、副膨張部が、介在されることとなる。そのため、小柄な乗員が着座している場合において、バッグ本体が、乗員の左右の中央に対して、中央を、車幅方向の内側にずれた位置で、膨張することとなっても、乗員が、車体側部材によって支持された副膨張部によって、車幅方向の内側に押圧されるような態様となる。また、この副膨張部は、導管部に干渉しないように、配置されることから、膨張完了時に、乗員を的確に押圧することができる。そのため、乗員を、副膨張部によって、膨張したバッグ本体に近づけるように車幅方向の内側に移動させることができて、バッグ本体によって、乗員を的確に保護することが可能となる。
したがって、本発明の乗員保護装置では、小柄な乗員が着座している場合にも、的確に保護することができる。
本発明の一実施形態である乗員保護装置を搭載させたシートの斜視図である。 図1のシートの側面図である。 図1のシートの正面図であり、シートベルトが装着された状態を示す。 実施形態の乗員保護装置において使用されるエアバッグを、単体で膨張させた状態を示す概略斜視図である。 図4のエアバッグの概略縦断面図である。 図4のエアバッグにおけるバッグ本体を構成する基材を並べた平面図である。 図4のエアバッグにおける導管部及び副膨張部を構成する基材を並べた平面図であり、(A)は、導管部における上壁部と副膨張部とを構成する導管部用パネルの平面図であり、(B)は、この導管部用パネルにおいて副膨張部を形成した状態と、下壁部を構成する導管部用パネルと、を並べた図である。 実施形態の乗員保護装置において、エアバッグが膨張を完了させた状態のシートの正面図である。 実施形態の乗員保護装置において、エアバッグが膨張を完了させた状態のシートの側面図である。 実施形態の乗員保護装置において、膨張完了時のエアバッグにより小柄乗員を保護する状態を説明する概略正面図である。
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。実施形態において、前後・上下・左右の方向は、特に断らない限り、シート1の前後・上下・左右の方向と一致するものである。実施形態の乗員保護装置Sは、図1~3に示すように、車両のシート1に搭載されるもので、シートベルト7と、エアバッグ25と、エアバッグ25に膨張用ガスを供給するインフレーター17と、を備える構成とされている。エアバッグ25は、シートベルト7における後述するラップベルト10に、取り付けられている。シート1は、背もたれ部2と座部3とを備えている。なお、実施形態の乗員保護装置Sを搭載するシート1は、左側を車幅方向の外側(車外側)とし、右側を車幅方向の内側(車両中央側)とするようにして、車両に搭載されている。実施形態の場合、シート1の左側(車外側)には、車体側部材としてのドアトリムDTが、配設されている(図3の二点鎖線参照)。
シートベルト7は、実施形態の場合、シート1に搭載されるもので、シート1に着座した乗員MPを保護するためのベルト本体8と、ベルト本体8に取り付けられるタングプレート12と、タングプレート12を連結させるためのバックル13と、を備えている。ベルト本体8は、背もたれ部2内に配置される図示しないリトラクタの巻取軸に一端を係止させ、他端側を、シート1における座部3の左端3b側における後端近傍に配置されるアンカ部材14(図1,2参照)に係止されている。詳細には、ベルト本体8は、背もたれ部2の上端左縁側から外部に露出されるように配置されるもので、実施形態の場合、乗員MPの非着座状態においては、図1,2に示すように、エアバッグ25を取り付けているラップベルト10を、背もたれ部2の前面に露出されるように、構成されている。詳細には、ラップベルト10は、乗員MPの非着座状態において、図1に示すように、背もたれ部2の左縁2a側において、上下方向に略沿うようにして、背もたれ部2の前面に露出されている。ベルト本体8は、ラップベルト10と、背もたれ部2内に収納されるショルダーベルト9と、を有し、乗員着座時においてタングプレート12をバックル13に連結させた状態で、アンカ部材14とバックル13との間において左右方向に略沿うように配置されるラップベルト10によって乗員MPの下半身MD(腰部MW)を拘束し、背もたれ部2の上端左縁側から延びつつバックル13にかけて斜めに配置されるショルダーベルト9によって乗員MPの上半身MU(肩部から胸部にかけて)を拘束する構成とされている(図3参照)。シートベルト7において、背もたれ部2内に配置されている図示しないリトラクタは、プリテンショナー機構を有している。
インフレーター17は、シート1に搭載されるもので、詳細には、実施形態の場合、シート1における座面3aよりも下方となる位置に、配設されている。実施形態の場合、インフレーター17は、図1,2に示すように、外形形状を略円柱状としたインフレーター本体18(詳細な図示を省略)と、インフレーター本体18から延びてエアバッグ25に膨張用ガスを供給するパイプ部19と、を備えている。パイプ部19は、インフレーター本体18から延びて、先端を、シート1の左方(車幅方向の外方)において、座部3と背もたれ部2との境界部位付近に位置させるように、配設されるもので、この先端を、クランプ20を利用して、エアバッグ25における後述する導管部40と接続させる構成とされている(図9参照)。実施形態の場合、インフレーター17は、エアバッグ25の膨張に伴うシートベルト7のベルト本体8の引き出しを規制するために、作動開始を、シートベルト7のプリテンショナー機構よりも遅らせるように、設定されている。具体的には、インフレーター17は、シートベルト7のプリテンショナー機構の作動から5ms後に作動するように、設定されている。
エアバッグ25は、ラップベルト10に取り付けられるもので、長尺状に折り畳まれて、周囲をカバー22に覆われるようにして、ラップベルト10の領域に配置されている。具体的には、折り畳まれたエアバッグ25は、ラップベルト10の上面側に重ねられるようにして、周囲をカバー22に覆われている(図3参照)。また、図1に示すような非装着状態においては、エアバッグ25は、背もたれ部2の前面に露出しているラップベルト10の背面側(背もたれ部2側)に、配置されている。カバー22は、可撓性を有したシート体から構成されて、エアバッグ25の展開膨張時に所定箇所を破断されて、エアバッグ25を突出可能に、構成されている。
エアバッグ25は、可撓性を有したシート体から形成される袋状とされるもので、図4,5に示すように、バッグ本体26と、インフレーター17と接続される導管部40と、導管部40から分岐するように配置される副膨張部50と、を備えている。
バッグ本体26は、実施形態の場合、膨張完了時の外形形状を、図4,5に示すように、軸方向を左右方向に略沿わせるとともに、下端側にかけて前後で幅広とした略三角柱形状とされるもので、膨張完了時に乗員MPから離れた前側に配置される前壁部28と、膨張完了時に乗員MP側に配置される後壁部29,下壁部30と、膨張完了時に左右方向側で対向して配置される左壁部31,右壁部32と、を備えている。左壁部31と右壁部32とには、内部に流入した余剰の膨張用ガスを排気可能なベントホール34が、形成されている。
実施形態のバッグ本体26では、下壁部30が、膨張完了時に乗員MPの大腿部MTと当接可能な大腿部当接面37を構成し、後壁部29が、膨張完了時に乗員MPの上半身MUを拘束可能な上半身拘束面36を構成している(図9参照)。バッグ本体26は、膨張完了時における後下端側の部位(下壁部30の後端側の部位)で、連通孔(図符号省略)を介して、導管部40と連通される構成であり、大腿部当接面37は、下壁部30における導管部40よりも前側の領域から、構成されている。また、実施形態のバッグ本体26では、図5に示すように、単体で膨張させた状態において、下壁部30と後壁部29との交差角度α(詳細には、下壁部30と後壁部29との接線相互の交差角度α)が、120°程度に、設定されている。そして、下壁部30(大腿部当接面37)は、膨張完了時のバッグ本体26における乗員受止前の状態では、前下がりに僅かに傾斜して配置されることとなる(図9参照)。
導管部40は、インフレーター17から吐出される膨張用ガスをバッグ本体26内に流入させるもので、シート1における車幅方向の一方側である外側(左側)から延びるようにしてラップベルト10に略沿うように配置される構成である。導管部40は、元部側(左端40a側)を、開口させ、先端側(右端40b側)を閉塞させた略筒状とされるもので、元部側(左端40a側)を、クランプ20を用いて、インフレーター17のパイプ部19に接続され、先端側(右端40b側)を、バッグ本体26の下面側においてバッグ本体26と連通されるように構成されている。また、導管部40は、バッグ本体26の下面側に配置される先端側部位45と、バッグ本体26から左方に延びる元部側部位44と、を備えて、先端側部位45を元部側部位44よりもわずかに幅広とするように、構成されるもので、上述したごとく、先端側(右端40b側)に配置される先端側部位45の領域で、バッグ本体26における後下端側の部位に連通されている。実施形態のエアバッグ25は、この導管部40における先端側部位45を、直接、ラップベルト10に縫着させることにより、ラップベルト10に取り付けられている。また、導管部40は、上下方向側で対向して配置される上壁部41,下壁部42を、備える構成であり、具体的には、下壁部42の先端側の領域(先端側部位45を構成している領域)を、縫合糸を用いて、ラップベルト10に縫着されている。実施形態の場合、ラップベルト10と導管部40とを縫着させる縫合部位47は、ラップベルト10の長さ方向に略沿った二重線状に、形成されている(図7の二点鎖線参照)。導管部40の長さ寸法は、平均的な体格の男性である乗員MP1(AM50ダミー相当)の着座時に、図7,8に示すように、膨張したバッグ本体26の左右の中心を、乗員MP1の上半身の左右の中心と略一致した位置に配設可能とするような寸法に、設定されている。
導管部40から分岐して構成される副膨張部50は、乗員MPの腰部MW付近と、シート1における車幅方向の外側(左側)に配置される車両の車体側部材(実施形態の場合、ドアトリムDT)と、の間の領域に充満するように膨張可能に、構成されている。実施形態の場合、副膨張部50は、膨張完了時に左右方向側(車幅方向側)で対向して配置される左壁部50aと右壁部50bと、を有する構成とされている。また、副膨張部50は、膨張完了時のエアバッグ25を左右の側方から見た状態において、導管部40と干渉しないように、導管部40から後方にずれるようにして(後上方に延びるようにして)、膨張完了形状を、上下に幅広とした略長方形状として、乗員MPの腰部MWの左側を上下で広く覆うように、配置されている。詳細には、副膨張部50は、導管部40における元部側部位44の領域で分岐されて、膨張完了時のエアバッグ25を左右の側方から見た状態において、バッグ本体26と左右方向側で重ならないように、バッグ本体26の後方となる位置に、配置されている(図5,9参照)。さらに、副膨張部50は、膨張完了時の厚さ寸法を、膨張完了時に、左壁部50aをドアトリムDTに接触させ、右壁部50bを乗員MPの腰部MWに接触させるような寸法に、設定されている(図8参照)。
実施形態のエアバッグ25は、所定形状の基布の周縁相互を結合(縫着)させて袋状に形成されている。具体的には、エアバッグ25は、図6,7に示すように、バッグ本体26を構成する乗員側パネル55及び前側パネル60と、導管部40及び副膨張部50を構成する2枚の導管部用パネル65,70と、から構成されている。これらの乗員側パネル55,前側パネル60,導管部用パネル65,70は、それぞれ、ポリエステル糸やポリアミド糸等からなる可撓性を有した織布から形成されている。
乗員側パネル55は、膨張完了時に乗員MP側に配置されて、大腿部当接面37から上半身拘束面36にかけての部位を構成するもので、主に後壁部29を構成する後壁構成部56と、主に下壁部30を構成する下壁構成部57と、を有しており、この後壁構成部56と下壁構成部57とを、膨張完了時の後下端側で連結させたような外形形状とされている。後壁構成部56は、後壁部29と、左壁部31,右壁部32における後側の領域と、を構成し、下壁構成部57は、下壁部30と、左壁部31,右壁部32における下側の領域と、を構成している。後壁構成部56と下壁構成部57とは、それぞれ、外形形状を略六角形状とされている。前側パネル60は、膨張完了時のバッグ本体26における前壁部28を主に構成するもので、詳細には、前壁部28と、左壁部31,右壁部32における前側の領域と、を構成している。前側パネル60は、外形形状を略六角形状とされるもので、具体的には、外形形状を、下左縁56a,後左縁57a相互、下右縁56b,後右縁57b相互を結合させた状態で、残りの外縁56c,57cを離隔させるように平らに展開した状態の後壁構成部56及び下壁構成部57と、略一致させた略六角形状とされている。乗員側パネル55,前側パネル60は、左右対称形とされている。そして、バッグ本体26は、下左縁56a,後左縁57a相互、下右縁56b,後右縁57b相互を結合させた状態の乗員側パネル55(後壁構成部56,下壁構成部57)の外縁56c,57cを、前側パネル60の外周縁60aに結合させることにより、袋状とされている。
導管部用パネル65は、導管部40における上壁部41と、副膨張部50と、を構成し、導管部用パネル70は、導管部40における下壁部42を構成している。導管部用パネル65は、図7のAに示すように、上壁部41を構成する上壁構成部66の間に、副膨張部50を構成する副膨張部構成部67を、介在させるように構成されるもので、副膨張部構成部67は、二つ折りして対応する縁部67a,67b相互を、それぞれ、結合させることにより、副膨張部50を形成することとなる。また、この上側の導管部用パネル65は、副膨張部50を形成した状態での外形形状(上壁構成部66の外形形状)を、図7のBに示すように、下側の導管部用パネル70と略同一とされている。
実施形態の乗員保護装置Sでは、車両に搭載されたシート1に、シートベルト7を装着しつつ乗員MPが着座した状態で、インフレーター17が作動すれば、インフレーター17から吐出される膨張用ガスが、導管部40を経てバッグ本体26内に流入することとなり、バッグ本体26が、カバー22を破断させるようにして、ラップベルト10から前上方に突出しつつ、図3の二点鎖線及び図8,9に示すように、膨張を完了させることとなる。
そして、実施形態の乗員保護装置Sでは、エアバッグ25が、導管部40から分岐するように構成されて、乗員MPの腰部MWと、シート1の外側(左側)に配置される車体側部材(実施形態の場合、ドアトリムDT)と、の間に充満するように膨張する副膨張部50を、有し、この副膨張部50は、膨張完了時に、導管部40に干渉せずに、ドアトリムDTと腰部MW付近とに対して接触することとなる。すなわち、実施形態の乗員保護装置Sでは、エアバッグ25の膨張完了時に、乗員MPの腰部MW付近の部位と車体側部材としてのドアトリムDTとの間に、両者に接触するようにして、副膨張部50が、介在されることとなる。実施形態の乗員保護装置Sでは、エアバッグ25は、図8,9に示すように、平均的な体格の男性(AM50ダミー相当)MP1の着座時に、バッグ本体26の左右の中心を、乗員MP1の上半身MUの左右の中心と略一致した位置に配設させるように、膨張する構成であることから、女性等の小柄な乗員MP2(AF05ダミー相当)が着座している場合、導管部40の先端が、シート1における左右の中央よりも、車幅方向の内側(右側)に位置することとなり、図10のAに示すように、バッグ本体26が、左右の中央を、小柄乗員MP2の左右の中央よりも車幅方向の内側(右側)にずれた状態で、膨張してしまう。しかしながら、実施形態の乗員保護装置Sでは、このようにバッグ本体26が乗員MP2に対してずれて膨張しても、乗員MP2(実施形態の場合、乗員MP2の腰部MW)が、ドアトリムDTによって支持された副膨張部50によって、車幅方向の内側(右側)に押圧されるような態様となる。また、この副膨張部50は、導管部40と干渉しないように、配置されることから、膨張完了時に、乗員MP2を的確に押圧することができる。そのため、図10のBに示すように、乗員MP2を、副膨張部50によって、膨張したバッグ本体26に近づけるように車幅方向の内側(右側)に移動させることができて、バッグ本体26によって、乗員MP2を的確に保護することが可能となる。
したがって、実施形態の乗員保護装置Sでは、小柄な乗員MP2が着座している場合にも、的確に保護することができる。
具体的には、実施形態の乗員保護装置Sでは、副膨張部50が、左右の側方から見た状態で、導管部40から後方にずれた位置で膨張するように、構成されてている(図9参照)。副膨張部の配置位置は、膨張完了時に導管部と干渉しない構成であれば、実施形態に限定されるものではなく、例えば、左右の側方から見た状態で、導管部から前下方にずれた位置に配置させるような構成としてもよい。このような位置に副膨張部を配置させる場合、副膨張部は、乗員の大腿部の側方を覆うこととなり、膨張完了時に、導管部に干渉せずに、乗員の大腿部を押圧することとなる。また、乗員を的確に押圧する観点からは、副膨張部は、膨張完了時のエアバッグを左右方向側から見た状態において、バッグ本体と離隔して、バッグ本体と重ならない位置に配置させることが、望ましい。
なお、実施形態の乗員保護装置では、詳細な図示は省略するが、逆に、大柄な体格の男性(AM95ダミー相当)が着座している場合には、導管部の先端が、左右の中央よりも、車幅方向の外側(左側)に位置することとなり、バッグ本体は、左右の中央を、乗員の左右の中央よりも車幅方向の外側にずれた状態で、膨張することとなる。そして、このように大柄な乗員が着座している場合にも、エアバッグの膨張完了時に、副膨張部が、乗員の腰部付近と車体側部材との間に充満して配置されることから、乗員を、車幅方向の内側に向かって押すような態様となる。しかしながら、大柄な乗員は重いことから、膨張した副膨張部が接触しても、容易には移動せず、また、仮に移動したとしても、移動量は小さく、副膨張部による影響は微々たるものである。逆を返せば、小柄な乗員は比較的軽いことから、ドアトリム等の車体側部材によって支持された副膨張部との接触によって移動させやすく、本発明は、そのような点に着目して小柄乗員を的確に保護するためになされたものである。
なお、実施形態の乗員保護装置Sでは、導管部40の先端(先端側部位45)を、直接ラップベルト10に縫着させることにより、ラップベルト10に取り付ける構成であることから、このような乗員の体格差による膨張完了時のバッグ本体の位置の差が顕著に生ずることとなる。導管部は、ラップベルトに直接縫着させなくとも、例えば、導管部を、ラップベルトを挿通可能な挿通部材を介してラップベルトに取り付ける構成としてもよい。このような構成とする場合にも、導管部が、ラップベルトに対して多少移動可能となるものの、乗員の体格差によるバッグ本体の位置の差を吸収できるようなものではなく、同様の課題は生ずることとなる。
1…シート、7…シートベルト、10…ラップベルト、17…インフレーター、25…エアバッグ、26…バッグ本体、40…導管部、40a…左端(元部)、40b…右端(先端)、50…副膨張部、DT…ドアトリム(車体側部材)、MP(MP1,MP2)…乗員、MW…腰部、S…乗員保護装置。

Claims (1)

  1. シートに着座した乗員を保護する構成とされて、
    シートベルトと、
    該シートベルトにおいて、装着時に前記乗員の腰部を拘束するラップベルトに取り付けられて、作動時に、前記乗員の前方を覆うように膨張するエアバッグと、
    該エアバッグに膨張用ガスを供給するインフレーターと、
    を備える構成とされて、
    前記エアバッグが、
    膨張完了時に、前記乗員の前方を覆うように配置されるバッグ本体と、
    前記シートにおける車幅方向の一方側である外側から延びるようにして前記ラップベルトに略沿うように配置されるとともに、元部側を、前記インフレーターと接続され、先端側を、前記バッグ本体の下面側において前記バッグ本体と連通されるように構成されて、前記インフレーターから吐出される前記膨張用ガスを、前記バッグ本体内に流入させる導管部と、
    を備える構成の乗員保護装置であって、
    前記エアバッグが、前記導管部から分岐するように構成されて、前記乗員の腰部付近と、前記シートにおける車幅方向の外側に配置される車両の車体側部材と、の間の領域に充満するように膨張可能な副膨張部を、備える構成とされ、
    該副膨張部が、膨張完了時に、前記導管部に干渉せずに、前記車体側部材と、前記腰部付近と、に対して接触可能な構成とされていることを特徴とする乗員保護装置。

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