JP6719959B2 - シート及びエアバック装置 - Google Patents

Description

本発明は、シート及びエアバック装置に関する。

車両のシートの着座者の頭部の前面を保護する方法として、シートバックやヘッドレストからエアバックを展開する方法がある（特許文献１、２参照）。

特開２０１３−１８３７８号公報 特開２０１０−７６６４０号公報

しかしながら、特許文献１の技術は、ヘッドレストから展開した左右のエアバックを着座者の頭部の前面において面ファスナーにより接合するものであり、車両の衝突時の衝撃の強さや方向によっては、面ファスナーによる接合ができなかったり、一旦接合しても面ファスナーが外れる恐れがある。このように、面ファスナーでは安定してエアバックを形成できない恐れがある。

特許文献２の技術は、エアバックがシートバックの片側から展開するものであり、車両の衝突の強さや方向によっては、着座者がエアバックから飛び出す恐れがある。

本出願はかかる点に鑑みてなされたものであり、ヘッドレストやシートバックから頭部保護部材を安定して展開でき、なおかつ衝突の強さや方向によらず、十分に着座者の頭部を保護することができるシートやエアバック装置を提供することをその目的の一つとする。

本発明者らは、鋭意検討した結果、頭部保護部材を、頭部の前方と、左右の側面部と、頭部の上方を覆うものとし、頭部保護部材の上面部及び前面部にガス導入部から上面部を通り前面部に至るガス流路を形成することで、上記問題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明は以下の態様を含む。
（１）シートバック又はヘッドレストに設けられたガス供給装置と、前記シートバック又は前記ヘッドレストに収容され、前記ガス供給装置によるガスの供給により前方に展開し着座者の頭部を覆って保護する頭部保護部材と、を有し、前記頭部保護部材は、前記頭部の前方を覆う前面部と、前記頭部の側方を覆う左右の側面部と、頭部の上方を覆う上面部を有し、少なくとも前記上面部及び前記前面部は、前記ガス供給装置によるガスの供給により膨出可能に構成され、前記上面部の後方端部には、前記ガスのガス導入部が形成され、前記上面部及び前記前面部には、前記ガス導入部から前記上面部を通り前記前面部に至るガス流路が形成されている、シート。
（２）前記側面部は、前記ガスの供給により膨出可能に構成され、前記前面部と前記側面部との間には、前記前面部のガスが前記側面部に流入するための連通孔が形成されている、請求項１に記載のシート。
（３）前記ガス流路の左右の両側には、前記ガス流路に沿ったガス流入室が形成され、前記ガス流路と前記ガス流入室の間には、前記ガス流路のガスが前記ガス流入室に流入するためのサブ連通孔が形成されている、（２）に記載のシート。
（４）前記サブ連通孔は、複数個所に形成されている、（３）に記載のシート。
（５）前記サブ連通孔は、前記連通孔よりも小さく形成されている、（３）又は（４）に記載のシート。
（６）前記側面部には、前記ガスが供給されず、前記側面部は、一端が前記前面部に接続され、他端が前記シートバック又は前記ヘッドレスト又は頭部保護部材の後方部に接続された帯状に形成されている、（１）に記載のシート。
（７）前記頭部保護部材は、前記前面部から前記上面部に向けて上向き回りに巻かれた状態で収容されている、（１）〜（６）のいずれかに記載のシート。
（８）前記シートバックに許容値以上の前方への力が加わることにより前記シートバックが前傾する機構をさらに有する、（１）〜（７）のいずれかに記載のシート。
（９）（１）〜（８）のいずれかに記載のシートの頭部保護部材と、前記シートの前方に設けられたエアバックと、を有する、エアバック装置。

本発明によれば、ヘッドレストやシートバックから頭部保護部材を安定して展開でき、なおかつ衝突の強さや方向によらず、十分に着座者の頭部を保護することができる。

平常時のシートの構成の一例を示す模式図である。 ヘッドレストを後方から見た内部構成図である。 第１の実施の形態の頭部保護部材が展開した状態のシートの構成を示す模式図である。 第１の実施の形態の頭部保護部材の斜視図である。 図５（ａ）が、図３の頭部保護部材のＸ−Ｘ断面の模式図である。図５（ｂ）が、図３の頭部保護部材のＹ−Ｙ断面の模式図である。図５（ｃ）が、図３の頭部保護部材のＺ−Ｚ断面の模式図である。 頭部保護部材が上回りに巻かれて収納される状態を示す説明図である。 第２の実施の形態の頭部保護部材が展開した状態のシートの構成を示す模式図である。 第２の実施の形態の頭部保護部材の斜視図である。 図９（ａ）が、図７の頭部保護部材のＰ−Ｐ断面の模式図である。図９（ｂ）が、図７の頭部保護部材のＱ−Ｑ断面の模式図である。 第３の実施の形態の頭部保護部材が展開した状態のシートの構成を示す模式図である。 第３の実施の形態の頭部保護部材の斜視図である。 運転席のシートの構成を示す説明図である。 シートの骨格構造の一例を示す説明図である。 シートの骨格構造の連結部周りの拡大図である。 シートバックが前傾した状態のシートの構成を示す模式図である。 図１６（ａ）が、頭部保護部材を内蔵したシートバックを側方から見た内部構成図である。図１６（ｂ）が、頭部保護部材を内蔵したシートバックを後方から見た内部構成図である。 頭部保護部材の他の構成を示す説明図である。

本発明について、以下具体的に説明する。なお、以下の実施の形態は、本発明を説明するための例示であり、本発明はその実施の形態のみに限定されるものではない。同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。また、図面中、上下左右等の位置関係は、特に断らない限り、図面に示す位置関係に基づくものとする。さらに、図面の寸法比率は、図示の比率に限定されるものではない。

（第１の実施の形態）
図１は、本実施の形態にかかるシート１の構成の一例を示す模式図である。シート１は、例えばシートクッション（座部）１０と、シートバック（背凭れ部）１１と、ヘッドレスト１２と、ヘッドレスト１２に内蔵された頭部保護部材１３及びガス供給装置１４等を有している。

図１及び図２に示すようにヘッドレスト１２には、頭部保護部材１３及びガス供給装置１４が内蔵されている。ガス供給装置１４は、センサ（図示せず）により衝撃が検出されるとガスを頭部保護部材１３に供給し、頭部保護部材１３を展開し膨出できる。なお、ガスの種類は特に限定されるものではない。

頭部保護部材１３は、例えば樹脂製である。頭部保護部材１３は、展開時に図３に示すように着座者Ａの頭部Ｂの全体を覆い、下側が開口した略半球のドーム状になるように形成されている。例えば頭部保護部材１３は、図４に示すように頭部Ｂの前方を覆う前面部４０と、頭部Ｂの左右の側方を覆う側面部４１と、頭部Ｂの上方を覆う上面部４２を有し、これらはガス供給装置１４によるガス１５の供給により膨出されている。上面部４２及び前面部４０と、側面部４１とは、それぞれが袋状に形成され独立して膨出可能に構成されている（図５（ａ）、図５（ｂ）参照）。上面部４２と側面部４１は、直接連通していない。

図４に示すように上面部４２の後方側の端部には、ガス供給装置１４に通じるガス導入部５０が形成されている。上面部４２及び前面部４０には、ガス導入部５０から上面部４２を通り前面部４０に至るガス流路６０が形成されている。

前面部４０と側面部４１との間、すなわち前面部４０の下部であって側面部４１の前方側の端部には、前面部４０のガス１５を側面部４１に流入させるための連通孔７０が形成されている（図５（ｃ）参照）。よって、ガス導入部５０からガス１５が導入されると、ガス１５はガス流路６０を通って上面部４２から前面部４０に流入し、上面部４２と前面部４０が膨出し、その後ガス１５は連通孔７０を通って左右の側面部４１に流入し、側面部４１が膨出する。

頭部保護部材１３は、図６に示すように平常時（展開前）に前面部４０から上面部４２に向けて上向き回り（図６の矢印方向）に巻かれた状態でヘッドレスト１２に収容されている。よって、頭部保護部材１３は、ガス導入部５０からガス１５が導入されると、下向き回り（図６の矢印の逆方向）に回転して展開する。

次に、シート１の動作について説明する。先ず図１に示したように平常時には、頭部保護部材１３はヘッドレスト１２に収容されている。そして、車両の衝突等により所定の閾値以上の衝撃を受けると、それをセンサが検知してガス供給装置１４が作動し、ガス供給装置１４から頭部保護部材１３にガス１５が供給される。

頭部保護部材１３では、図４に示したようにガス導入部５０からガス１５が導入され、ガス流路６０を通じて上面部４２及び前面部４０にこの順でガス１５が供給され、頭部保護部材１３が下向き回り（図６の矢印の逆方向）に展開する。そして、上面部４２及び前面部４０が膨出すると、前面部４０から連通孔７０を通じて左右の側面部４１にガス１５が供給され、側面部４１が展開して膨出する。こうして、図３に示すように上面部４２、前面部４０及び側面部４１の全体が膨出し、着座者Ａの頭部Ｂの全体が頭部保護部材１３で覆われ、保護される。

本実施の形態によれば、頭部保護部材１３が、着座者Ａの頭部Ｂの前方を覆う前面部４０と、頭部Ｂの側方を覆う左右の側面部４１と、頭部Ｂの上方を覆う上面部４２を有し、上面部４２及び前面部４０にガス導入部５０から上面部４２を通り前面部４０に至るガス流路６０が形成されているので、展開時にガス１５をガス導入部５０からガス流路６０に供給することにより、頭部保護部材１３を安定的に展開させることができる。また、着座者Ａの頭部Ｂが常に頭部保護部材１３内にあるので、衝突の強さや方向によらず、十分に着座者Ａの頭部Ｂを保護することができる。

また、側面部４１がガス１５の供給により膨出可能に構成され、前面部４０と側面部４１との間に連通孔７０が形成されているので、上面部４２、前面部４０、側面部４１の順に頭部保護部材１３を展開させることができる。これにより、先に側面部４１の展開が行われることがなく、展開時に上面部４２が下がり着座者Ａの頭部Ｂに当たるようなことが防止できるので、頭部保護部材１３の展開を安定的に行うことができる。

頭部保護部材１３は、ヘッドレスト１２に前面部４０から上面部４２に向けて上向き回りに巻かれた状態で収容されているので、展開時に着座者Ａの頭部Ｂの上を確実に通過する。この結果、頭部保護部材１３の展開をより安定して行うことができる。

（第２の実施の形態）
上記第１の実施の形態における頭部保護部材１３が、図７乃至図９に示すようにガス流路６０の左右の両側にガス流入室８０を有するものであってもよい。この場合、例えば上面部４２におけるガス流路６０の横幅が狭められ、その両側にガス流入室８０が設けられる。ガス流入室８０は、例えばガス流路６０に沿って上面部４２の後端付近から前面部４０付近まで形成されている。ガス流入室８０は、ガス流路６０よりも細く（容積が小さく）なるように形成されている。ガス流路６０とガス流入室８０との間には、ガス流路６０のガス１５がガス流入室８０に流入するための複数のサブ連通孔９０が形成されている。サブ連通孔９０は、複数箇所に形成されている。サブ連通孔９０は、例えば上面部４２の中央に対し前方部分と後方部分にそれぞれ形成されている。また、サブ連通孔９０は、ガス流路６０に沿っておよそ等間隔で配置されている。ガス流入室８０は、他の部分（上面部４２のガス流路６０、前面部４０及び側面部４１）とは別に独立して膨出できるように構成されている。ガス流入室８０は、側面部４２及び前面部４０に直接連通していない。

そして、頭部保護部材１３が展開する際には、先ずガス導入部５０から導入されたガス１５がガス流路６０を通って上面部４２から前面部４０に流入し、上面部４２と前面部４０が展開して膨出する。次に、前面部４０のガス１５が連通孔７０を通じて側面部４１に流入し、側面部４１が展開して膨出する。側面部４１にガス１５が充填され、ガス流路６０の圧力が上昇すると、ガス流路６０のガス１５がサブ連通孔９０を通じてガス流入室８０に入り込み、ガス流入室８０が膨出する。こうして頭部保護部材１３の展開が完了する。

本実施の形態によれば、頭部保護部材１３にガス流路６０が形成されているので、頭部保護部材１３をヘッドレスト１２から安定的に展開させることができる。また、着座者Ａの頭部Ｂが常に頭部保護部材１３内にあるので、衝突の強さや方向によらず、十分に着座者Ａの頭部Ｂを保護することができる。また、ガス流入室８０がある分頭部保護部材１３におけるガス流路６０の容積が小さくなるので、ガス１５が上面部４２、前面部４０及び側面部４１により速く充填され、頭部保護部材１３の側面部４１をより速く展開できる。

また、サブ連通孔９０が複数個所に形成されているので、ガス流路６０からガス流入室８０へのガス１５の流入を偏りなく迅速に行うことができる。

サブ連通孔９０は、連通孔７０よりも小さく形成されているので、前面部４０から側面部４１へのガスの流入が優先的に促進され、確実に、側面部４１がガス流入室８０よりも先に膨出する。よって、頭部保護部材１３の展開がより安定する。

（第３の実施の形態）
上記第１の実施の形態における頭部保護部材１３の側面部４１が膨出するものではなく、図１０及び図１１に示すように一端が前面部４０に接続され、他端がヘッドレスト１２に接続された帯状に形成されていてもよい。かかる場合、側面部４１は、十分に強度のある布製やゴム製の方形の帯状に形成されていてもよい。また、側面部４１は、網状に形成されていてもよい。

そして、頭部保護部材１３が展開する際には、ガス導入部５０から導入されたガス１５がガス流路６０を通って上面部４２から前面部４０に流入し、上面部４２と前面部４０が展開して膨出する。このとき、側面部４１も前面部４０に引っ張られて展開する。

本実施の形態によれば、頭部保護部材１３にガス流路６０が形成されているので、頭部保護部材１３をヘッドレスト１２から安定的に展開させることができる。また、着座者Ａの頭部Ｂが常に頭部保護部材１３内にあるので、衝突の強さや方向によらず、十分に着座者Ａの頭部Ｂを保護することができる。また、側面部４１にガスが流入しない分頭部保護部材１３全体のガス流入容積が小さくなるので、ガス１５が上面部４２、前面部４０により速く充填され、頭部保護部材１３をより速く展開できる。

（第４の実施の形態）
以上の実施の形態において、シート１は、シートバック１１に所定の許容値以上の前方への力が加わることによりシートバック１１が前傾する機構を有していてもよい。以下、かかる機構の一例について説明する。

図１２は、車両の運転席のシート１の一例を示し、シート１の前方にはステアリングホイール１００が配置され、そのステアリングホイール１００には、衝撃が検出されるとシート１側に展開して膨出するエアバック１０１が内蔵されている。なお、本実施の形態において上記頭部保護部材１３と、ステアリングホイール１００のエアバック１０１によりエアバック装置が構成されている。

図１３には、シート１の骨格構造の一例を示す。シート１は、シートクッションフレーム１１０と、シートバックフレーム１１１を有している。シートクッションフレーム１１０とシートバックフレーム１１１は、連結部１１２を介して連結されている。

シートバックフレーム１１１には、シートベルト１２０を巻き取るリトラクタ１２１が取り付けられている。リトラクタ１２１は、衝突時などの車両の急な減速で着座者Ａに前方への慣性が作用した場合にシートベルト１２０をロックしてシートベルト１２０の繰り出しを阻止するように構成されている。これにより、着座者Ａにかかる前方への荷重がシートベルト１２０を介してシートバックフレーム１１１にも付加される。

連結部１１２は、フォースリミッタ部１３０を有している。図１４に示すようにフォースリミッタ部１３０は、シートクッションフレーム１１０側に固定されたシャフト１４０と、シートバックフレーム１１１側に固定されたブラケット１４１とを有している。シャフト１４０とブラケット１４１は、互いに径の異なる円筒形状を有し、シャフト１４０が、ブラケット１４１と同軸になるようにブラケット１４１内に配置されている。シャフト１４０とブラケット１４１は互いに溶接等で固定されているが、シャフト１４０は、許容値以上の回転荷重が働くと、シャフト１４０が塑性変形して軸周りに捩じれるように構成されている。シャフト１４０が捩じれると、ブラケット１４１とそれに固定されたシートバックフレーム１１１が軸周りに回転する。よって、シートベルト１２０によりシートバックフレーム１１１が前方に引っ張られ、シートバックフレーム１１１に前方への所定の許容値以上の荷重がかかると、シャフト１４０が耐え切れず塑性変形し、シートバックフレーム１１１、すなわちシートバック１１が前傾する。

そして、衝突時等の衝撃を検出した際には、上述のとおり図１５に示すように頭部保持部材１３が展開し膨出して、着座者Ａの頭部Ｂの全体、すなわち頭部Ｂの前方、左右の側方及び上方を覆う。またステアリングホイール１００では、エアバック１０１がシート１側に展開し膨出する。

そして、衝突時の前方への慣性が着座者Ａに働き、着座者Ａが前方に移動すると、シートベルト１２０が前方に引っ張られ、シートバック１１に前方への荷重が働く。そしてこの荷重が許容値を超えると、フォースリミッタ部１３０のシャフト１４０が塑性変形して軸周りの捩じれ、シートバック１１が前傾する。このシャフト１４０の塑性変形時には、衝突時の慣性で着座者Ａが前方へ移動するエネルギーの一部が消費される。

シートバック１１が前傾すると、頭部保護部材１３の前面部４０がエアバック１０１に当たり、着座者Ａ（頭部Ｂ）の前方へ移動しようとするエネルギーが頭部保護部材１３とエアバック１０１により吸収される。

本実施の形態によれば、シート１が、シートバック１１に許容値以上の前方への力が加わることによりシートバック１１が前傾する機構を有しているので、衝突時にシートバック１１が前傾し、その分頭部保護部材１３が前方に移動して、頭部保護部材１３がエアバック１０１に確実に当たるようになる。それ故、頭部保護部材１３とエアバック１０１の作用により着座者Ａが受ける衝撃を効果的かつ十分に吸収できる。また、斜め衝突時には、着座者Ａが慣性により斜め前方に移動し、着座者Ａの頭部Ｂがエアバックに対し斜めから衝突するので、頭部Ｂに回転力が付与され、首がねじれる恐れがあるが、本実施の形態では、着座者Ａの頭部Ｂが頭部保護部材１３を介してエアバック１０１に当たるので、首が捩じれることを抑制できる。

以上の実施の形態において、頭部保護部材１３は、ヘッドレスト１２に収容され、衝撃を受けたときにそのヘッドレスト１２から飛び出して展開するものであったが、図１６（ａ）、（ｂ）に示すようにシートバック１１に収容されていてもよい。かかる場合、頭部保護部材１３及びガス供給装置１４は、シートバック１１の上部に内蔵され、衝撃を検出した際には、ガス供給装置１４から頭部保護部材１３にガスが導入され、頭部保護部材１３がシートバック１１の後ろ側から上方に向けて飛び出し展開する。

なお、頭部保護部材１３がシートバック１１の上部に内蔵されている場合、上記第３の実施の形態で示した頭部保護部材１３の側面部４１は、図１７に示すように一端が頭部保護部材１３の前面部４０に接続され、他端が頭部保護部材１３の後方部４３に接続されていてもよい。かかる場合、展開時には、頭部保護部材１３は、シートバック１１の上端から飛び出し、ヘッドレスト１２の背面を通り、ヘッドレスト１２の前方に展開する。このとき前面部４０が膨出し、後方部４３がヘッドレスト１２側に残るので、側面部４１が前面部４０と後方部４３との間で好適に展開できる。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

例えば以上の実施の形態で記載したシート１は、運転席に限られず、車両の助手席、後部座席等に適用してもよい。頭部保護部材１３の形状や大きさもこれに限られない。シート１のクッションシート１０、シートバック１１、ヘッドレスト１２等の構造や形状等もこれに限られず、ヘッドレスト１２とシートバック１１が一体となっているものであってもよい。上記実施の形態においてフォースリミッタ部１３０により許容値以上の前方への力が加わることによりシートバック１１が前傾する機構を実現していたが、他の公知の構成で同様の機構を実現してもよい。また、かかるシートバック１１の前傾機構のない一般的なシートバックにも本発明のシート１は適用できる。

本発明は、ヘッドレストやシートバックから頭部保護部材が安定して展開し、なおかつ衝突の強さや方向によらず、十分に着座者の頭部を保護する際に有用である。

１ シート
１１ シートバック
１２ ヘッドレスト
１３ 頭部保護部材
１４ ガス供給装置
１５ ガス
４０ 前面部
４１ 側面部
４２ 上面部
５０ ガス導入部
６０ ガス流路
７０ 連通孔
Ａ 着座者
Ｂ 頭部

Claims (7)

1. シートバック又はヘッドレストに設けられたガス供給装置と、
   前記シートバック又は前記ヘッドレストに収容され、前記ガス供給装置によるガスの供給により前方に展開し着座者の頭部を覆って保護する頭部保護部材と、を有し、
   前記頭部保護部材は、前記頭部の前方を覆う前面部と、前記頭部の側方を覆う左右の側面部と、頭部の上方を覆う上面部を有し、
   少なくとも前記上面部、前記前面部及び側面部は、前記ガス供給装置によるガスの供給により膨出可能に構成され、
   前記上面部の後方端部には、前記ガスのガス導入部が形成され、
   前記上面部及び前記前面部には、前記ガス導入部から前記上面部を通り前記前面部に至るガス流路が形成され、
   前記前面部と前記側面部との間には、前記前面部のガスが前記側面部に流入するための連通孔が形成され、
   前記ガス導入部から前記上面部の後方端部に供給されたガスが、前記ガス流路に沿って前記上面部及び前記前面部をこの順に通り、前記上面部及び前記前面部を膨出させて前記頭部保護部材を前方に展開させ、さらに、前記前面部に供給されたガスが前記連通孔を通って左右の前記側面部に流入して前記側面部を膨出させるように構成された、シート。
2. シートバック又はヘッドレストに設けられたガス供給装置と、
   前記シートバック又は前記ヘッドレストに収容され、前記ガス供給装置によるガスの供給により前方に展開し着座者の頭部を覆って保護する頭部保護部材と、を有し、
   前記頭部保護部材は、前記頭部の前方を覆う前面部と、前記頭部の側方を覆う左右の側面部と、頭部の上方を覆う上面部を有し、
   少なくとも前記上面部及び前記前面部は、前記ガス供給装置によるガスの供給により膨出可能に構成され、
   前記上面部の後方端部には、前記ガスのガス導入部が形成され、
   前記上面部及び前記前面部には、前記ガス導入部から前記上面部を通り前記前面部に至るガス流路が形成されて、
   前記側面部は、前記ガスの供給により膨出可能に構成され、
   前記前面部と前記側面部との間には、前記前面部のガスが前記側面部に流入するための連通孔が形成され、
   前記ガス流路の左右の両側には、前記ガス流路に沿ったガス流入室が形成され、
   前記ガス流路と前記ガス流入室の間には、前記ガス流路のガスが前記ガス流入室に流入するためのサブ連通孔が形成されている、シート。
3. 前記サブ連通孔は、複数個所に形成されている、請求項２に記載のシート。
4. 前記サブ連通孔は、前記連通孔よりも小さく形成されている、請求項２又は３に記載のシート。
5. 前記頭部保護部材は、前記前面部から前記上面部に向けて上向き回りに巻かれた状態で収容されている、請求項１〜４のいずれかに記載のシート。
6. 前記シートバックに許容値以上の前方への力が加わることにより前記シートバックが前傾する機構をさらに有する、請求項１〜５のいずれかに記載のシート。
7. 請求項１〜５のいずれかに記載のシートの頭部保護部材と、
   前記シートの前方に設けられたエアバックと、を有する、エアバック装置。

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