JP4609307B2 - 乗員保護装置 - Google Patents

Description

本発明は、自動車などの車両が衝突したときに、車両の乗員を保護する乗員保護装置に関するものである。

従来、車両が前方から衝撃を受けたときに、乗員の体がシートベルトの下をくぐり抜けるように前滑りしてしまう現象（サブマリン現象）が起きる場合のあることが知られている。

そこで、乗員の前すべりを防止するために、クッション体の一部を盛り上げて乗員の大腿部に対してクッション体を押圧させることで、クッション体に着座した乗員の前滑りを防止する前滑り防止手段としてのエアバッグを備えた車両用シートが提案されている（特許文献１参照）。この特許文献１に記載された車両用シートでは、独立して膨張するエアバッグを２つ使用し、シートベルトを使用しているか否かに応じてエアバッグを１乃至２つ膨張させている。
特開２００１−２３９８７２号公報

ところで、特許文献１の車両用シートでは、乗員が前滑りして、膨張したエアバッグが前方へ押圧されると、エアバッグが前方に移動する場合がある。詳しく説明すると、特許文献１のエアバッグはその下面側が車両用シートに支承されており、膨張時のエアバッグの形状は略俵形状である。このため、乗員が前滑りして膨張したエアバッグが前方へ押圧されると、押圧点が支承されている箇所からの反力を受けるまで（支承箇所と押圧点との間の布が張るまで）、エアバッグが大きく変形し、押圧された箇所が前方へ大きく移動してしまう場合がある。このため、乗員が前方へ移動してしまう場合がある。

この発明は、このような従来技術に存在する問題点に着目してなされたものであり、車両の衝突時に乗員の着座領域にて膨張するバッグを備え、膨張時のバッグが移動することを抑制できる乗員保護装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、車両用シートの座部に収納され、車両の衝突時に少なくとも前記座部の下部前方にて膨張してクッション体を上方へ押圧するバッグを備えた乗員保護装置において、前記バッグは、膨張時における前記バッグの上面側の布と下面側の布とが結合される結合部分と、膨張時における前記バッグの上面側の布と下面側の布とが結合されない非結合部分とが車両幅方向に亘って形成されることによって、車両の衝突時に膨張して前記結合部分において側面視でくびれてなる複数の膨張部を有し、前記複数の膨張部は、前記結合部分を介して互いに連結されており、さらに、前記複数の膨張部のうち少なくとも２つは、膨張時において車両の前後方向に並べて配置され、前記複数の膨張部のうち車両の後方側に配置される膨張部は、車両の前方側に配置される膨張部に比べてその容量が大きいことを要旨とする。

請求項１に記載の発明によれば、膨張部に負荷が加わっても、連結部分により互いに膨張部の移動を抑制するので、バッグ自体の形状が大きく変化することがない。このため、乗員の移動を抑制することができる。

また、後方側に配置される膨張部は、前方側に配置される膨張部から反発力を受けて、乗員が前方へ移動することを抑制することができる。

さらに、乗員は確実に後方側に配置される膨張部を押圧することとなり、バッグは、安定して乗員から受ける負荷を受け止めることができる。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記複数の膨張部のうち車両の前方側に配置される膨張部は、車両用シートに対して固定されることを要旨とする。

請求項２に記載の発明によれば、前方側に配置される膨張部は、後方側に配置される膨張部から受ける負荷を受け止めることができる。

本発明によれば、車両の衝突時に乗員の着座領域にて膨張したバッグが移動することを抑制できる。

（第一実施形態）
以下、本発明を具体化した第一実施形態を図１〜図３に基づき説明する。なお、以下の説明では、車両の前進方向を前方と記載し、それを基準に前、後、上、下、左、右を規定し、シートの場合には、車両に装備された状態を基準に、車両の前記各方向と対応して前、後、上、下、左、右を規定している。

図１に示すように、車両（図示略）の室内に配置された車両用シート（以下、単にシートと示す）１は、乗員Ｐの臀部から大腿部を支える座部２と、リクライニング可能に構成された背もたれ部３と、乗員Ｐの頭部を支えるヘッドレスト４と、シートベルト５を備えている。

前記シートベルト５は、シート１に着座した乗員Ｐを拘束するために設けられた３点固定式シートベルトである。シートベルト５のラップベルト部５ａは、乗員着座時に乗員Ｐの腰部Ｋの一側方から水平方向に腰部Ｋの前を経由して他側方に架け渡される。シートベルト５のショルダベルト部５ｂは、乗員着座時に肩から斜めに胸の前を経由して腰部Ｋの側方に架け渡される。

座部２は、フレーム１１と、当該フレーム１１上に配置されるクッション体１２とを備える。前記フレーム１１は、図２に示すように、左右一対の支持プレート１３を備えている。支持プレート１３は、前後方向に延設されており、左右一対の支持プレート１３間には、車幅方向に伸びるように形成されたフロントロッド１４とバックロッド１５が架設されている。フロントロッド１４とバックロッド１５の間には、クッション体１２を支えるＳ字型バネ（以下、単にＳバネと示す）１６が複数張設されている。

そして、支持プレート１３の前部同士の間には、図１（ａ）に示すようなシートパン１７が架設されている。シートパン１７には、車幅方向に延出形成された収納凹部１７ａが設けられている。当該収納凹部１７ａに、エアバッグ装置２０が収納されるようになっている。また、座部２は、クロス製あるいはレザー製のカバー１８によって被覆されている。

前記収納凹部１７ａに収納されるエアバッグ装置２０は、図１（ｂ）に示すように、ガス発生源としてのインフレータ２１と、膨張可能な布製のエアバッグ２２を備える。インフレータ２１は、車両の幅方向と略平行に延設された、円柱状の部材である。インフレータ２１は、断面が６角形状の収容筒３０に収容されており、収容筒３０に収容されたインフレータ２１は、袋状のエアバッグ２２内に包み込まれるように配設されている。また、エアバッグ装置２０には、下部にインフレータ２１から突出形成されたネジ部２５が設けられており、エアバッグ装置２０は、当該ネジ部２５を介して収納凹部１７ａの底部に固定されることとなる。

前記エアバッグ２２は、図３に示すように、膨張時に着座領域Ｄのうち広範囲の領域にわたって広がるように形成されている。着座領域Ｄとは、座部２の領域のうち、乗員Ｐが着座状態において、乗員Ｐの膝裏よりも後ろ側の大腿部から臀部までの部分と接する領域である。すなわち、エアバッグ２２は、膨張したとき、収納凹部１７ａから車両の後方側へ広がるようになっている。また、エアバッグ２２は、膨張時にクッション体１２とフレーム１１（より詳しくは、Ｓバネ１６）との間に広がるようになっている。

膨張時のエアバッグ２２は、複数（本実施形態では２つ）の膨張部２４を有している。詳しく説明すると、膨張時におけるエアバッグ２２の上面側の布（クッション体１２と接する側の布）は、膨張時におけるエアバッグ２２の下面側の布（フレーム１１と接する側の布）に縫いつけられており、当該シーム２３（縫い目）は、図３（ａ）に示すように、車両の幅方向（左右方向）に沿って設けられている。このシーム２３により、エアバッグ２２は、車両の前方側と後方側の２つの領域に分けられる。すなわち、膨張時においてエアバッグ２２には、シーム２３を境とする２つの膨張部２４が設けられる。そして、この２つの膨張部２４は、車両の前後方向において並べて配置され、互いに連結されている。これにより、エアバッグ２２は、側面視がシーム２３において、くびれることとなる。

また、シーム２３は、車両の幅方向においてエアバッグ２２の両端（左右方向両側）までは設けられておらず、一方の膨張部２４は、他方の膨張部２４の車両の幅方向（左右方向）両端の流入部２６からガスの流入及び流出が可能となるように構成されている。また、本実施形態では、後方側に配置される膨張部２４ｂは、前方側に配置される膨張部２４ａと比較して大きくなるように（ガスが入る容量（体積）が大きくなるように）シーム２３が設けられている。具体的には、４：６（後方側に配置される膨張部２４ｂが６）の比率で後方側に配置される膨張部２４ｂが大きくなるようになっている。

また、車両前方側に配置される膨張部２４ａは、インフレータ２１を介して、車両（シートパン）に固定される。そして、車両後方側に配置される膨張部２４ｂは、膨張するとき、収納凹部１７ａから後方側へ向かって膨張するようになっている。

また、エアバッグ２２は、収納凹部１７ａに収納されているとき（すなわち、膨張前）、瞬時に膨張可能（展開可能）に折り畳まれている。具体的には、膨張時に後方側へ広く展開可能となるように、図１（ｂ）に示すように、インフレータ２１よりも上方の部分（膨張時に車両の後方へ展開する部分）が蛇腹に折り畳まれて収納されている。これにより、エアバッグ２２は、膨張前に比べてコンパクトな形状（小さくまとまった形状）になる。

次に、エアバッグ装置２０の作用について説明する。
図示しない衝突検出手段（例えば、異常加速度検出手段）が衝突（異常加速度）を検出すると、図示しない制御手段がインフレータ２１を作動させ、インフレータ２１から高圧ガスがエアバッグ２２へ送られる。これにより、エアバッグ２２の折り目が展開し、膨張し始める。

そして、エアバッグ２２が膨張すると、クッション体１２が上方側（乗員Ｐ側）へ持ち上げられて、座部２の乗員着座領域Ｄが広範囲に亘って上方へ持ち上げられる。したがって、乗員Ｐの膝裏より後側の太腿部から臀部までの領域のうち広範囲の部分が押圧されて、乗員Ｐの腰部Ｋが、上方へと持ち上げられる。乗員Ｐの腰部Ｋが、上方へ持ち上げられると、乗員Ｐがラップベルト部５ａに押し付けられラップベルト部５ａの拘束力が高まる。

このとき、乗員Ｐがクッション体１２を介してエアバッグ２２を前方へ押圧した場合、後方側に配置される膨張部２４ｂは、前方へ移動するような負荷を乗員Ｐから受ける。ここで、本実施形態では、シーム２３にて膨張時のエアバッグ２２の上面側の布と下面側の布が縫い合わされており、エアバッグ２２は、２つの膨張部２４が互いに連結している形状であるので、乗員Ｐから負荷を受けても、エアバッグ２２自体の形状が大きく変化することを抑えることができる。このため、乗員Ｐから負荷を受け、エアバッグ２２自体の形状が大きく変化して、乗員Ｐが前方へ移動することを抑制できる。また、２つの膨張部２４は、前後方向において並べて配置されているので、後方側に配置される膨張部２４ｂが乗員Ｐから負荷を受けて、前方へ移動しようとしても、前方側に配置される膨張部２４ａから反発力（応力）を受け、前方への移動が抑制される。なお、前方側に配置される膨張部２４ａは、インフレータ２１を介して車両用シート１に固定されているので、後方側に配置される膨張部２４ｂから押圧されても、前方へ移動することは抑制されることができる。

これにより、乗員の体がシートベルト５の下をくぐり抜けるように前滑りしてしまう現象（サブマリン現象）を防止する。それと共に、乗員Ｐの膝裏より後側の太腿部から臀部までの領域のうち広範囲の部分が押圧され、衝撃が分散されるので、大腿部の一部にエアバッグ２２の膨張による衝撃が加わるのを防止できる。

以上詳述したように、本実施形態は、以下の効果を有する。
（１）エアバッグ２２は、複数の膨張部２４を備え、互いに連結されている。このため、膨張部２４に負荷が加わっても、連結部分（シーム２３）により互いに膨張部２４の移動を抑制するので、エアバッグ２２自体の形状が大きく変化することがない。このため、負荷が加わった膨張部２４が前方へ移動することを抑制することができ、乗員Ｐが前方へ移動することを抑制することができる。

（２）また、エアバッグ２２が完全に膨張すると、座部２の乗員着座領域Ｄのうち広範囲にわたって広がるように、水平方向へ広く展開する。このため、座部２の乗員着座領域Ｄのうち広範囲の部分が上方へ持ち上げられて、乗員Ｐの膝裏より後側の大腿部から臀部までの領域のうち広範囲の部分が押圧される。このように乗員Ｐが上方へ押圧されることで、乗員Ｐがラップベルト部５ａに押し付けられラップベルト部５ａの拘束力が高まる。これにより、乗員Ｐの体がシートベルト５の下をくぐり抜けるように前滑りしてしまう現象（サブマリン現象）を防止できる。また、エアバッグ２２は、乗員着座領域Ｄのうち広範囲の領域に対応する部分全体で負荷を加えるため、エアバッグ２２の膨張時に生じる衝撃は、分散され、乗員Ｐのある一部位に偏って作用することを防止できる。

（３）前方側に配置される膨張部２４ａを車両に対して固定した。このため、後方側に配置される膨張部２４ｂから受ける負荷を受け止め、エアバッグ２２が前方へ移動することを抑制することができる。また、後方側に配置される膨張部２４ｂは、車両用シート１に固定されていないため、エアバッグ２２を折り畳んで収納凹部１７ａに収納することができる。

（４）シーム２３を車幅方向に沿って形成するようにして、エアバッグ２２を左右対称となるように形成した。このため、乗員Ｐの着座位置がどの位置でも確実に乗員Ｐからの負荷を受け止めることができ、また、乗員Ｐが左右方向へ横滑りして移動してしまうこともない。

（５）１つの袋状のエアバッグ２２にシーム２３を設けることにより、膨張部２４を備え、また、互いの膨張部２４は、ガスの流入及び流出を可能にシーム２３を設けた。このため、膨張部２４毎にインフレータを設ける必要が無い。従って、エアバッグ装置２０をコンパクトな形状とすることができる。また、エアバッグ２２を縫い合わせて２つの膨張部２４を設けたので、エアバッグ装置２０の構造を単純にすることができ、組み立ての手間や、コストを少なくすることができる。

（６）後方側に配置される膨張部２４ｂは、前方側に配置される膨張部２４ａと比較して大きく形成した。このため、乗員Ｐは確実に後方側に配置される膨張部２４ｂを押圧するので、エアバッグ２２は、安定して乗員Ｐから受ける負荷を受け止めて乗員Ｐが前方に移動することを抑制できる。

（７）膨張部２４は、車両の前後方向に並べて配置されているため、後方側に配置される膨張部２４ｂは、乗員Ｐから前方への負荷を受けても、前方側に配置される膨張部２４ａから反発力を受ける。このため、膨張部２４の前方向への移動を確実に抑制できる。

（参考例）
次に、参考例について説明する。本参考例における車両用シート１の各部材構成については基本的に前記第一実施形態と同一であるため、各部材構成に関する説明は、同一符号を付すこととして重複した説明は省略し、第一実施形態と異なる箇所のみ記載する。

本参考例における膨張時のエアバッグ２２は、図４に示すように、複数（本参考例では３つ）の膨張部３４を有している。詳しく説明すると、膨張時におけるエアバッグ２２の上面側の布（クッション体１２に接する側の布）は、膨張時におけるエアバッグ２２の下面側の布（フレーム１１と接する側の布）に縫いつけられており、当該シーム３３（縫い目）は、図４（ａ）に示すように、車両の前後方向に沿って２本設けられている。当該２本のシーム３３により、エアバッグ２２は、車両の左側と中央と右側の３つの領域に分けられ、膨張時においてエアバッグ２２にシーム３３を境とする３つの膨張部３４が設けられる。すなわち、３つの膨張部３４は、車両の左右方向において並べて配置されて互いに連結されている。

また、シーム３３は、車両の前後方向においてエアバッグ２２の前後方向両端までには設けられておらず、１の膨張部３４ａ〜ｃは、他の膨張部３４ａ〜ｃの車両の前後方向両端の流入部３６からガスの流入及び流出が可能となるように構成されている。また、本参考例では、右側に配置される膨張部３４ａと、中央に配置される膨張部３４ｂと、左側に配置される膨張部３４ｃは、全てほぼ同じ大きさとなるように（容量が同じとなるように）シーム３３が設けられている。

次に、乗員Ｐがクッション体１２を介して膨張したエアバッグ２２を前方へ押圧した場合について説明する。乗員Ｐがクッション体１２を介してエアバッグ２２を前方へ押圧した場合、各膨張部３４は、それぞれ前方へ移動するような負荷を乗員Ｐから受ける。ここで、本参考例では、図４（ｂ）に示すように、シーム３３にて膨張時のエアバッグ２２の上面側の布と下面側の布が縫い合わされており、エアバッグ２２は、３つの膨張部３４が互いに連結している形状であるので、乗員Ｐから負荷を受けても、エアバッグ２２自体の形状が大きく変化することを防止できる。このため、乗員Ｐから負荷を受け、エアバッグ２２自体の形状が大きく変化して、乗員Ｐが前方へ移動することを抑制できる。なお、各膨張部３４の前方はインフレータ２１を介して車両用シート１に固定されているので、膨張部３４の後方から押圧されても、エアバッグ２２の前方への移動を抑制することができる。

以上詳述したように、本参考例は、第一実施形態の（１）〜（５）と同様な効果を有する。
（第二実施形態）
次に、第二実施形態について説明する。本実施形態における車両用シート１の各部材構成については基本的に前記第一実施形態と同一であるため、各部材構成に関する説明は、同一符号を付すこととして重複した説明は省略し、第一実施形態と異なる箇所のみ記載する。

第二実施形態における膨張時のエアバッグ２２は、図５に示すように、複数（本実施形態では３つ）の膨張部４４を有している。詳しく説明すると、膨張時におけるエアバッグ２２の上面側の布（クッション体１２に接する側の布）は、膨張時におけるエアバッグ２２の下面側の布（フレーム１１と接する側の布）に縫いつけられており、当該シーム４３（縫い目）は、図５（ａ）に示すように、車両の幅方向（左右方向）に沿って２本設けられている。当該２本のシーム４３により、エアバッグ２２は、３つの領域に分けられ、膨張時においてエアバッグ２２にシーム４３を境とする３つの膨張部４４が設けられる。すなわち、３つの膨張部４４は、車両の前後方向において並べて配置されて互いに連結されている。

また、シーム４３は、車両の左右方向においてエアバッグ２２の左右方向両端までには設けられておらず、１の膨張部４４ａ〜ｃは、他の膨張部４４ａ〜ｃの車両の幅方向（左右方向）両端の流入部４６からガスの流入及び流出が可能となるように構成されている。また、本実施形態では、後方側に配置される膨張部４４ｃは、前方側に配置される他の２つ膨張部４４ａ，４４ｂと比較して大きくなるように（容量が大きくなるように）シーム４３が設けられている。具体的には、２：２：６（後方側に配置される膨張部４４ｃが６）の比率で後方側に配置される膨張部４４ｃが大きくなるようになっている。

次に、乗員Ｐがクッション体１２を介して膨張したエアバッグ２２を前方へ押圧した場合について説明する。乗員Ｐがクッション体１２を介してエアバッグ２２を前方へ押圧した場合、各膨張部４４は、それぞれ前方へ移動するような負荷を乗員Ｐから受ける。ここで、本実施形態では、図５（ｂ）に示すように、シーム４３にて膨張時のエアバッグ２２の上面側の布と下面側の布が縫い合わされており、エアバッグ２２は、３つの膨張部４４が互いに連結している形状であるので、乗員Ｐから負荷を受けても、エアバッグ２２自体の形状が大きく変化することを防止できる。このため、乗員Ｐから負荷を受け、エアバッグ２２自体の形状が大きく変化して、乗員Ｐが前方へ移動することを抑制できる。また、３つの膨張部４４は、前後方向において並べて配置されているので、後方側に配置される膨張部４４ｃが乗員Ｐから負荷を受けて、前方へ移動しようとしても、前方側に配置される膨張部４４ａ，４４ｂから反発力（応力）を受け、前方への移動が抑制される。なお、一番前の膨張部４４ａはインフレータ２１を介して車両用シート１に固定されているので、後方側に配置される膨張部４４ｃから押圧されても、エアバッグ２２の前方への移動を抑制することができる。

以上詳述したように、本実施形態は、第一実施形態の（１）〜（７）と同様な効果を有する。
尚、上記実施形態又は参考例は、次のような別の実施形態（別例）にて具体化できる。

○上記実施形態又は参考例において、エアバッグ２２は、膨張時、乗員着座領域Ｄ全域に展開するようにしてもよい。このように乗員着座領域Ｄ全域に展開すれば、乗員Ｐに加わる衝撃をさらに分散することができる。

○上記実施形態又は参考例では、エアバッグ２２の上面側の布と下面側の布とを縫い合わせることにより、互いに連結される膨張部を設けたが、別体のエアバッグを紐や糸などで縫い合わせるような構成にしても良い。また、別体のエアバッグを接着剤等で連結しても良い。

○上記実施形態又は参考例の膨張部２４の数は、任意に変更しても良い。例えば、４つでもよい。
○上記実施形態又は参考例において、シート１の前部にエアバッグ装置２０を配置したが、後部に配置してエアバッグ２２を前方へ展開可能に構成しても良い。

○上記実施形態又は参考例において、シーム２３は、車両の左右方向又は前後方向に沿って、直線状に設けられていたが、曲線状に設けても良い。
○上記第一実施形態において、後方側に配置される膨張部２４ｂの大きさは、前方側に配置される膨張部２４ａの大きさと比較して４：６（後方側に配置される膨張部２４ｂの大きさが６）の関係となる大きさとしたが、大きさの比率を任意に変更しても良い。なお、５：５〜３：７（後方側に配置される膨張部２４ｂの大きさが７）の範囲が適した範囲となる。

（ａ）は車両用シートの側断面図、（ｂ）はエアバッグ装置の拡大側断面図。 フレームの斜視図。 （ａ）は、膨張時におけるエアバッグの平面図、（ｂ）は、エアバッグが膨張したときにおける車両用シートの側断面図。 （ａ）は、膨張時におけるエアバッグの平面図、（ｂ）は、エアバッグが膨張したときにおける車両用シートの側断面図。 （ａ）は、膨張時におけるエアバッグの平面図、（ｂ）は、エアバッグが膨張したときにおける車両用シートの側断面図。

符号の説明

１…車両用シート、２…座部、５…シートベルト、１１…フレーム、１２…クッション体、２０…エアバッグ装置、２１…インフレータ、２２…エアバッグ、２３，３３，４３…シーム、２４，３４，４４…膨張部。

Claims (2)

1. 車両用シートの座部に収納され、車両の衝突時に少なくとも前記座部の下部前方にて膨張してクッション体を上方へ押圧するバッグを備えた乗員保護装置において、
   前記バッグは、膨張時における前記バッグの上面側の布と下面側の布とが結合される結合部分と、膨張時における前記バッグの上面側の布と下面側の布とが結合されない非結合部分とが車両幅方向に亘って形成されることによって、車両の衝突時に膨張して前記結合部分において側面視でくびれてなる複数の膨張部を有し、
   前記複数の膨張部は、前記結合部分を介して互いに連結されており、さらに、前記複数の膨張部のうち少なくとも２つは、膨張時において車両の前後方向に並べて配置され、
   前記複数の膨張部のうち車両の後方側に配置される膨張部は、車両の前方側に配置される膨張部に比べてその容量が大きいことを特徴とする乗員保護装置。
2. 前記複数の膨張部のうち車両の前方側に配置される膨張部は、車両用シートに対して固定されることを特徴とする請求項１に記載の乗員保護装置。

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