JP7215064B2 - 乗員保護装置 - Google Patents

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Description

本発明は、乗員保護装置に関する。
特許文献１には、後席シートにおいてシートバックの上部後方側にエアバッグを配置した乗員保護装置が開示されている。当該乗員保護装置では、車両後方側からの衝突時にシートバックとヘッドレストとの間に当該エアバッグを膨張展開させることで、ヘッドレストの車両後方側への変位に抵抗を与えるように構成されている。
特開２００８－２２２１５４号公報
上記特許文献１に係る乗員保護装置は、車両後方側からの衝突時においてヘッドレストによる乗員の頭部の保護を目的としており、胸部の衝撃を緩和することについては考慮されていない。また、当該乗員保護装置は、各国における衝突アセスメントで実施される鞭打ち評価に対応すべく、軽度の後突で、しかも車両の真後ろを衝突方向とする場合を対象としている。そのため、車両の斜め方向を衝突方向とする場合であって、乗員の頭部がヘッドレストから外れる場合における頭部の保護については考慮されていない。
本発明は、乗員がシート後方側へ慣性移動する衝突において、乗員が受ける衝撃を緩和する乗員保護装置を提供することを目的とする。
第１の態様の乗員保護装置は、シートバックのシート後方側の面が車室の壁部と対向するように配置されたシートと、前記壁部又は前記シートバックに設けられ、前記壁部と前記シートバックとの間に膨張展開することで前記シートバックを支持するエアバッグと、前記シートに着座した乗員がシート後方側へ慣性移動する衝突が検知又は予知された場合に前記エアバッグに供給するガスを発生させるインフレータと、前記エアバッグに設けられ、前記エアバッグ内の前記ガスを外部へ排気するベントホールと、を備えている。
第１の態様の乗員保護装置では、シートに着座した乗員がシート後方側へ慣性移動する衝突が検知又は予知された場合に、車室の壁部とシートバックとの間にエアバッグが膨張展開する。ここで、「シートに着座した乗員がシート後方側へ慣性移動する衝突」とは、乗員が後向きとなるように設置されたシートを備えた車両における車両前方側からの衝突、又は、乗員が前向きとなるように設置されたシートを備えた車両における車両後方側からの衝突である。上記衝突時において、エアバッグはシートバックを介して乗員を支持する。ここで、当該エアバッグにはベントホールが設けられており、ガスによるエアバッグの内圧が過大になることが抑制される。この結果、乗員の胸部に対する荷重の入力が過大になることなく車両の衝突が終了する。すなわち、第１の態様の乗員保護装置によれば、乗員がシート後方側へ慣性移動する衝突において、乗員の胸部に対する衝撃が緩和される。
第２の態様の乗員保護装置は、第１の態様の乗員保護装置において、前記エアバッグは、前記シートバックにおける前記乗員の胸部に対応する領域に膨張展開すると共に、前記乗員の最大移動時において前記シートのヘッドレストよりもシート幅方向外側に膨張展開する。
第２の態様の乗員保護装置は、エアバッグがヘッドレストのシート幅方向外側へはみ出るように膨張展開するものである。すなわち、当該乗員保護装置によれば、車両が斜め方向から衝突し、乗員の最大移動時において乗員の頭部がヘッドレストで支持できない場合であっても、エアバッグにより頭部に対する衝撃を緩和することができる。
第３の態様の乗員保護装置は、第１又は第２の態様の乗員保護装置において、前記ベントホールは、前記エアバッグのシート幅方向側の面であって、前記乗員の最大移動時において前記シートとウインドシールドとの間に設けられている。
第３の態様の乗員保護装置では、エアバッグの膨張展開時であって、乗員の最大移動時においてもベントホールが閉塞されることがない。したがって、当該乗員保護装置によれば、乗員が受ける衝撃を緩和する機能を確保することができる。
第４の態様の乗員保護装置は、第１又は第２の態様の乗員保護装置において、前記エアバッグは、前記シートバックを含む前記シートを支持するシート展開部と、前記シート展開部のシート上方側に接続され、前記ベントホールが設けられると共に、前記乗員の頭部のシート上方側に膨張展開する上部展開部と、前記シート展開部と前記上部展開部とを仕切る隔壁と、前記隔壁に設けられ、前記シート展開部から前記上部展開部への前記ガスの流れのみを許容する逆止弁と、を備えている。
第４の態様の乗員保護装置は、シートバックを支持するシート展開部に加えて、乗員の頭部のシート上方側に膨張展開する上部展開部を備えている。当該乗員保護装置では、インフレータから継続してガスが供給された場合、又は、乗員からの荷重を受けてシート後方側に回動したシートバックによりシート展開部が押し潰された場合、上部展開部は逆止弁から流入されたガスにより膨張展開する。また、上部展開部にはベントホールが設けられており、ガスによるエアバッグの内圧が過大になることが抑制される。この結果、乗員の頭部に対する荷重の入力が過大になることがなく、上部展開部は乗員の頭部を拘束することができる。第４の態様の乗員保護装置によれば、乗員が万が一シートベルトを装着していない状態で車両が車両前方側から衝突した場合であっても、リバウンド後も含めて乗員の頭部を保護することができる。
第５の態様の乗員保護装置は、第４の態様の乗員保護装置において、前記隔壁は、前記シート展開部の膨張展開時において、前記シートとウインドシールドとの間に設けられている。
第５の態様の乗員保護装置によれば、シート展開部の膨張展開時においても隔壁に設けられた逆止弁が閉塞されることがなく、乗員が受ける衝撃を緩和する機能を確保することができる。
第６の態様の乗員保護装置は、第４又は第５の態様の乗員保護装置において、前記ベントホールは、前記上部展開部のシート幅方向側の面であって、前記乗員の最大移動時において前記乗員の頭部とウインドシールドとの間に設けられている。
第６の態様の乗員保護装置によれば、乗員の最大移動時においてもベントホールが閉塞されることがなく、乗員の頭部を保護する機能を確保することができる。
第７の態様の乗員保護装置は、第１～第６の何れかの態様の乗員保護装置において、膨張展開前の前記エアバッグと前記インフレータとは、前記シートバックの内部に収納されている。
第７の態様の乗員保護装置によれば、エアバッグがシートバック側に設けられているため、車両が斜め方向から衝突し、シートバックがシート斜め後方側に移動する場合であっても、エアバッグはシートバックを支持することができる。
第８の態様の乗員保護装置は、第１～第６の何れかの態様の乗員保護装置において、膨張展開前の前記エアバッグと前記インフレータとは、前記壁部の内部に収納されている。
第８の態様の乗員保護装置によれば、シートバックからエアバッグ及びインフレータを排した分、シートの重量を軽減することができる。そのため、シートから壁部に入力される荷重を軽減することができる。
本発明によれば、乗員がシート後方側へ慣性移動する衝突において、乗員が受ける衝撃を緩和することができる。
第１及び第２の実施形態に係る乗員保護装置の配置を示す車両の側面図である。 第１及び第２の実施形態に係る乗員保護装置であって、後方エアバッグ及びインフレータの収納状態を示す前席シートの背面図である。 第１の実施形態に係る乗員保護装置において、後方エアバッグの膨張展開途中の様子を示す図であって、（Ａ）は車両の側面図であり、（Ｂ）は前席シートの正面図である。 第１の実施形態に係る乗員保護装置において、後方エアバッグの膨張展開後の様子を示す図であって、（Ａ）は車両の側面図であり、（Ｂ）は前席シートの正面図である。 第２の実施形態に係る乗員保護装置において、後方エアバッグの膨張展開途中の様子を示す車両の側面図である。 第２の実施形態に係る乗員保護装置において、後方エアバッグの膨張展開後の様子を示す車両の側面図である。 第２の実施形態に係る乗員保護装置において、後方エアバッグの膨張展開後の様子を示す図であって、（Ａ）は（Ｂ）の７Ａ－７Ａ線の平面断面図であり、（Ｂ）は前席シートの正面図である。 第３の実施形態に係る乗員保護装置の配置を示す車両の側面図である。 第３の実施形態に係る乗員保護装置において、後方エアバッグの膨張展開途中の様子を示す図であって、（Ａ）は車両の側面図であり、（Ｂ）は前席シートの正面図である。 第３の実施形態に係る乗員保護装置において、後方エアバッグの膨張展開後の様子を示す図であって、（Ａ）は車両の側面図であり、（Ｂ）は前席シートの正面図である。
以下、図面を参照して、各実施形態に係る乗員保護装置について説明する。なお、各図において、矢印ＦＲは車両前方側を、矢印ＵＰは車両上方側を、矢印ＲＨは車幅方向右側をそれぞれ示している。なお、各実施形態において前席シートを基準とした場合、シート後方側は車両前方側と、シート上方側は車両上方側と、シート幅方向左側は車幅方向右側とそれぞれ一致する。
［第１の実施形態］
（構成）
図１に、本実施形態に係る乗員保護装置１０が適用された車両１２を示す。本実施形態の車両１２は、自動運転車であって、自動運転中においては運転者を必要としない。図１に示されるように、車両１２において車室１４の車両前方側には、ウインドシールドとしてのフロントウインドシールドガラス（以下、単に「フロントガラス」とする。）１６と、ダッシュボード１８とが配置されている。フロントガラス１６は、車幅方向において対を成すピラー（図示省略）の間に配置されており、車両前方側に向かうにつれて車両下方側へ傾斜している。ダッシュボード１８は、フロントガラス１６の下端付近から、車両前後方向に沿って車両後方側に延びる上壁部１８Ａと、上壁部１８Ａの車両後方側の端部から車両後方側に向かうにつれて車両下方側へ傾斜する壁部である後壁部１８Ｂと、を含んでいる。
また、車室１４には、車両前方側を向く後席シート（図示省略）と対面するように、車両後方側を向くシートである前席シート２０が備えられている。本実施形態では、車両１２に乗車した乗員Ｐが前席シート２０に着座した場合、着座した乗員Ｐは車両後方を向いている。
本実施形態の乗員保護装置１０は、前席シート２０と、エアバッグ装置３０と、を含んで構成されている。
前席シート２０は、乗員Ｐの大腿部及び臀部を支持し着座を可能とするシートクッション２２と、乗員Ｐの背部を支持可能とするシートバック２４と、乗員Ｐの頭部Ｈを支持可能とするヘッドレスト２６と、を含んで構成されている。
シートクッション２２は、発泡ウレタンにより形成されたクッション材と、当該クッション材の表面を覆う布製又は革製の表皮材と、を含んで構成されている。シートクッション２２は、シートレール（図示省略）により、車両前後方向にスライド可能に形成されている。なお、シートクッション２２は、車両上下方向を軸に回転可能に形成されていてもよい。
図２に示されるように、シートバック２４は、左右一対に設けられ、高さ方向へ延在するサイドフレーム２４Ａと、サイドフレーム２４Ａのシート上方側の端部にそれぞれ接続され、シート幅方向に延在するアッパフレーム２４Ｂとを含んで構成されている。また、シートバック２４は、サイドフレーム２４Ａ及びアッパフレーム２４Ｂに対して設けられ、発泡ウレタンにより形成されたクッション材と、クッション材の表面を覆う布製又は革製の表皮材と、を含んで構成されている。そして、シートバック２４は、サイドフレーム２４Ａのシート下方側の端部がシートクッション２２のシート後方側の端部付近において軸支されており、シート前後方向への回動が可能に形成されている（図４（Ａ）の矢印Ｒ参照）。本実施形態のシートバック２４は、シート後方側の面が車室１４の壁部である後壁部１８Ｂと対向するように配置されている。
サイドフレーム２４Ａのシート後方側の面には、板状のバックパネル２４Ｃが接続されている。このバックパネル２４Ｃには、エアバッグ装置３０が固定されている。また、アッパフレーム２４Ｂのシート幅方向中央付近には、左右一対のホルダ２４Ｄが接続されている。このホルダ２４Ｄは筒状に形成されており、ホルダ２４Ｄの内部には後述するヘッドレストステー２６Ａが挿入されている。
ヘッドレスト２６は、シートバック２４のシート上方側の端部に設けられている。このヘッドレスト２６は、発泡ウレタンにより形成されたクッション材と、当該クッション材の表面を覆う布製又は革製の表皮材と、を含んで構成されている。また、ヘッドレスト２６はシート下方側に延びる左右一対のヘッドレストステー２６Ａを備えている。そして、各ヘッドレストステー２６Ａがシートバック２４のシート上方側の端部に設けられたホルダ２４Ｄにそれぞれ挿入されることにより、ヘッドレスト２６は、シートバック２４のシート上下方向に対して摺動可能に固定される。
図１に示されるように、エアバッグ装置３０は、エアバッグとしての後方エアバッグ３２と、後方エアバッグ３２にガスを供給するインフレータ３６と、インフレータ３６の作動を制御するＥＣＵ（Electronic Control Unit）５０と、を含んで構成されている。エアバッグ装置３０は、車両１２が車両前方側から衝突した場合にシート後方側（車両前方側）に回動する前席シート２０のシートバック２４を支持するものである。図２に示されるように、後方エアバッグ３２及びインフレータ３６は、シートバック２４の内部に収納されている。
図３（Ａ）及び図４（Ａ）に示されるように、本実施形態の後方エアバッグ３２は、後壁部１８Ｂとシートバック２４との間に膨張展開するものである。後方エアバッグ３２は、例えばナイロン系又はポリエステル系の布材で形成された２枚の基布を互いに重ね合わせて縫製することで袋状に形成されている。後方エアバッグ３２は、シートバック２４における乗員Ｐの胸部Ｃに対応する領域に膨張展開する（図４（Ａ）及び（Ｂ）参照）。また、前席シート２０の正面視において、乗員Ｐの最大移動時にヘッドレスト２６よりもシート幅方向外側に膨張展開する（図４（Ｂ）参照）。
図２に示されるように、膨張展開前の後方エアバッグ３２は、折り畳まれた状態でシートバック２４の内部に収納されている。この後方エアバッグ３２は、背面視において、逆Ｌ字状の形状で収納されている。
本実施形態のエアバッグ装置３０が作動すると、後方エアバッグ３２は、シートバック２４から後壁部１８Ｂに向けて膨張展開する（図３（Ａ）参照）。そして、後方エアバッグ３２は、後壁部１８Ｂに到達すると、さらにシートバック２４のシート下方側及びヘッドレスト２６のシート上方側に向けて膨張展開する（図４（Ａ）参照）と共に、シート幅方向外側に膨張展開する（図３（Ｂ）、図４（Ｂ）参照）。図４（Ａ）に示されるように、本実施形態では、後方エアバッグ３２が後壁部１８Ｂとシートバック２４との間に膨張展開することで、乗員からの荷重を受けてシート後方側（矢印Ｒ方向）に回動するシートバック２４及びヘッドレスト２６を支持している。
また、図３（Ａ）及び図４（Ａ）に示されるように、後方エアバッグ３２には、後方エアバッグ３２内のガスを外部へ排気する円形状の孔であるベントホール３４が設けられている。ベントホール３４は、後方エアバッグ３２の両側面（シート幅方向両側の面）にそれぞれ設けられている。また、ベントホール３４は、側面視において、乗員Ｐの最大移動時に前席シート２０とフロントガラス１６との間に位置するように設けられている。
インフレータ３６は、前席シート２０に着座した乗員Ｐがシート後方側へ慣性移動する衝突が検知又は予知された場合に後方エアバッグ３２に供給するガスを発生させるものである。本実施形態においては、車両１２が車両前方側から衝突した場合が、「乗員Ｐが後方側へ慣性移動する衝突が検知」された場合に相当する。また、車両１２が車両前方側から衝突しそうな場合が、「乗員Ｐが後方側へ慣性移動する衝突が予知」された場合に相当する。図２に示されるように、本実施形態のインフレータ３６は、シート上下方向を長手方向とする略円筒形状に形成されている。ここで、シートバック２４において、バックパネル２４Ｃにはボルト２４Ｆにより板状の保持プレート２４Ｅが固定されており、インフレータ３６はバックパネル２４Ｃと保持プレート２４Ｅとの間に挟持されることで、シートバック２４に対して固定されている。
本実施形態では、後方エアバッグ３２のシート幅方向の右側の端部からシート下方に向けて筒状の延長部３３が延びており、インフレータ３６のシート上方側が、延長部３３の内部に挿入されている。また、インフレータ３６の延長部３３への挿入部分には複数の孔からなるガス噴出部３８が形成されている。図１に示されるように、インフレータ３６には、ＥＣＵ５０が電気的に接続されている。
ＥＣＵ５０は、インフレータ３６の作動を制御するものである。ＥＣＵ５０は、プリクラッシュセンサや車載カメラ等の衝突を予知する衝突予知センサ５２と電気的に接続されている。また、ＥＣＵ５０は、衝突を検知する衝突センサ５４と電気的に接続されている。ＥＣＵ５０は、衝突予知センサ５２及び衝突センサ５４の少なくとも一方からの信号に基づいて車両１２の前面衝突が検知又は予知された場合にインフレータ３６を作動させる。
なお、上記の構成において、後方エアバッグ３２の体積、ベントホール３４の径、及びインフレータ３６から供給されるガスの量等は、乗員Ｐの最大移動時にシートバック２４が後壁部１８Ｂに衝突しない範囲に調整されている。
（作用）
次に本実施形態の乗員保護装置１０の作用について説明する。
図１に示されるように、膨張展開前の後方エアバッグ３２は、シートバック２４の内部に収納されており、シートバック２４とダッシュボード１８とは離間している。
ここで、衝突予知センサ５２が衝突を予知した場合、衝突予知センサ５２はＥＣＵ５０に向けて信号を出力する。また、衝突センサ５４が衝突を検知した場合、衝突センサ５４はＥＣＵ５０に向けて信号を出力する。ＥＣＵ５０は、衝突予知センサ５２及び衝突センサ５４の少なくとも一方からの信号を入力すると、インフレータ３６に対して信号を出力する。
インフレータ３６は、ＥＣＵ５０から信号を入力するとインフレータ３６の内部に設けられた着火剤を着火させる。これにより、インフレータ３６の内部にガスが発生すると共に、当該ガスがガス噴出部３８から噴出する。
図３（Ａ）に示されるように、ガス噴出部３８から噴出したガスは後方エアバッグ３２の内部に供給される。膨張を開始した後方エアバッグ３２は、シートバック２４のシート後方側に設けられた脆弱部としてのティアライン（図示省略）を開裂してシートバック２４のシート後方側に膨張展開する。そして、後方エアバッグ３２は、ダッシュボード１８の後壁部１８Ｂに接触する。
また、後方エアバッグ３２が膨張展開することにより、膨張展開前に折り畳まれていた後方エアバッグ３２において閉塞されていたベントホール３４が、後方エアバッグ３２の側面に現れる。そして、後方エアバッグ３２の内部に供給されたガスの一部がベントホール３４から排出されて、後方エアバッグ３２の内圧が過大になることが抑制される。これにより、後方エアバッグ３２からシートバック２４に対して過大な荷重が入力されることはない。
また、図３（Ｂ）に示されるように、膨張展開途中の後方エアバッグ３２は、正面視において略三角形状であって、シートバック２４のシート上下方向略中央からヘッドレスト２６のシート上下方向略中央にかけての範囲内に収まる状態にある。
一方、図４（Ａ）に示されるように、ガス噴出部３８から噴出したガスが後方エアバッグ３２の内部に継続して供給されることで、後方エアバッグ３２はさらに膨張展開する。また、後方エアバッグ３２は、乗員Ｐからの荷重を受けてシート後方側（矢印Ｒ方向）に回動したシートバック２４及びヘッドレスト２６により押し潰される。このとき、後方エアバッグ３２は、シート下方側がシートバック２４と後壁部１８Ｂとの間に挟まれており、シート上方側がヘッドレスト２６とフロントガラス１６との間に挟まれている。
そして、後方エアバッグ３２が押し潰されることで、内部のガスがベントホール３４から適度に排出される。これにより、後方エアバッグ３２からシートバック２４に対して過大な荷重が入力されることはない。以上、本実施形態によれば、乗員Ｐの胸部Ｃに対する荷重の入力が過大になることなく車両１２の衝突が終了する。
また、図４（Ｂ）に示されるように、膨張展開後の後方エアバッグ３２は、正面視において略三角形状であって、シートバック２４のシート上下方向略中央からヘッドレスト２６のシート上方側端部までの範囲を覆う状態にある。ここで、後方エアバッグ３２のシートバック２４と対応する領域、換言すると乗員Ｐの胸部Ｃと対応する領域ではシート幅方向外側の部分がシートバック２４からはみ出している。また、後方エアバッグ３２のヘッドレスト２６と対応する領域、換言すると乗員Ｐの頭部Ｈと対応する領域ではシート幅方向外側及びシート上方側の部分がヘッドレスト２６からはみ出している。
車両同士の衝突を想定した場合、車両の進行方向である車両前方側から衝突される方が進行方向と反対の車両後方側から衝突される場合に比べて、衝突時の相対速度である衝突速度は高い。車両前方側からの衝突は相手車両の進行方向と自車両の進行方向が逆であり、車両後方側からの衝突は相手車両の進行方向と自車両の進行方向が同じであるからである。したがって、本実施形態のように乗員Ｐが後向きとなるように設置された前席シート２０を備えた車両１２が車両前方側から衝突する場合、各国における衝突アセスメントで実施される鞭打ち評価に係る試験よりも高い衝突速度を考慮する必要がある。そこで、本実施形態では上記の構成をとることにより、高い衝突速度に対応させている。
まず、本実施形態では、車両１２が車両前方側から衝突した場合に、後方エアバッグ３２がシートバック２４及びヘッドレスト２６を介して乗員Ｐを支持する。この際、乗員Ｐの胸部Ｃに対する荷重の入力が過大になることは抑制されている。本実施形態の乗員保護装置１０によれば、乗員Ｐがシート後方側へ慣性移動する衝突において、乗員Ｐの胸部Ｃに対する衝撃が緩和される。
また、本実施形態の乗員保護装置１０によれば、シートクッション２２やシートバック２４の強度を上げることでシートバック２４の後壁部１８Ｂへの衝突を抑制する場合と比べて、前席シート２０の質量を軽減することができる。すなわち、車両１２としても軽量化を図ることができる。
本実施形態では、後方エアバッグ３２がヘッドレスト２６からはみ出るように膨張展開することにより、次の効果を奏する。すなわち、本実施形態の乗員保護装置１０によれば、車両１２が斜め方向から衝突し、乗員Ｐの最大移動時において乗員Ｐの頭部Ｈがヘッドレスト２６で支持できない場合であっても、後方エアバッグ３２により頭部Ｈに対する衝撃を緩和することができる。
なお、図４（Ａ）に示されるように、本実施形態では、乗員Ｐの最大移動時においてもベントホール３４が前席シート２０（シートバック２４及びヘッドレスト２６）とフロントガラス１６との間に出現するように設けられている。すなわち、ベントホール３４は、後壁部１８Ｂとシートバック２４との間において、車両前後方向の長さが十分に取れる場所に配置するのが望ましい。本実施形態の乗員保護装置１０によれば、乗員Ｐの最大移動時においてもベントホール３４が閉塞されることがなく、乗員Ｐの胸部Ｃ及び頭部Ｈに対する衝撃を緩和する機能を確保することができる。
また、本実施形態では、エアバッグ装置３０がシートバック２４側に設けられているため、車両１２が車両斜め前方側から衝突し、シートバック２４がシート斜め後方側に移動する場合であっても、後方エアバッグ３２はシートバック２４及びヘッドレスト２６を支持することができる。
なお、本実施形態の後方エアバッグ３２は、衝突時において、シートバック２４及びヘッドレスト２６を支持するが、少なくともシートバック２４を支持することができれば、乗員Ｐの胸部Ｃに対する衝撃を緩和することができる。
［第２の実施形態］
第２の実施形態の乗員保護装置１０Ａは、第１の実施形態の乗員保護装置１０に対して後方エアバッグの形状が相違する。以下、第１の実施形態との相違点について説明する。なお、第１の実施形態と同一の構成には同一の符号を付しており、説明は省略する。
（構成）
図５及び図６に示されるように、本実施形態の乗員保護装置１０Ａにおけるエアバッグ装置３０Ａは、後方エアバッグ３２Ａと、インフレータ３６と、を含んで構成されている。後方エアバッグ３２Ａは、シートバック２４及びヘッドレスト２６のシート後方側に膨張展開するシート展開部４０と、ヘッドレスト２６よりもシート上方側に膨張展開する上部展開部４２と、を備えている。上部展開部４２は、シート展開部４０のシート上方側においてシート展開部４０に対して接続されている。本実施形態の後方エアバッグ３２Ａは、例えばナイロン系又はポリエステル系の布材で形成された２枚の基布を互いに重ね合わせて縫製することで、シート展開部４０と上部展開部４２とが一体化された袋状に形成されている。
また、後方エアバッグ３２Ａは、その内部においてシート展開部４０と上部展開部４２とを仕切る隔壁４４と、隔壁４４に設けられ、シート展開部４０から上部展開部４２へのガスの流れのみを許容する逆止弁４６と、を備えている。隔壁４４及び逆止弁４６は、後方エアバッグ３２Ａの材料と同様の布材によって形成されている。さらに、隔壁４４及び逆止弁４６は、側面視において、シート展開部４０の膨張展開時に前席シート２０とフロントガラス１６との間に位置するように設けられている。
逆止弁４６は、隔壁４４に設けられた連通口４４Ａに対して、筒状に形成した布材を縫製したものである。ここで、筒状の逆止弁４６の開口の一端は隔壁４４における連通口４４Ａの縁部に縫い付けられている。また、逆止弁４６は、開口の他端側が上部展開部４２内へ突出しており、シート展開部４０内から上部展開部４２内へのガスの流れを許容している。一方、この逆止弁４６は、上部展開部４２の内圧がシート展開部４０の内圧よりも高くなることで潰されることにより、上部展開部４２内からシート展開部４０内へのガスの流れを制限する構成になっている。この制限には、ガスの流れを完全に遮断する場合の他、ガスの流れを少なくする場合が含まれる。
本実施形態の後方エアバッグ３２Ａにおいて、ベントホール３４は、上部展開部４２の両側面（シート幅方向両側の面）にそれぞれ設けられている。また、ベントホール３４は、側面視において、乗員Ｐの最大移動時（図６参照）にヘッドレスト２６よりも乗員Ｐ側であって、乗員Ｐの頭部Ｈとフロントガラス１６との間に位置するように設けられている。
本実施形態のシート展開部４０は、第１の実施形態の後方エアバッグ３２と略同じ形状を有しており、当該後方エアバッグ３２と同様にシートバック２４における乗員Ｐの胸部Ｃと対応する領域に膨張展開する。すなわち、本実施形態のシート展開部４０は、後方エアバッグ３２Ａにおいてシートバック２４を含む前席シート２０を支持する部分である。また、図７に示されるように、シート展開部４０は、乗員Ｐの最大移動時にヘッドレスト２６よりもシート幅方向外側に膨張展開する。
一方、図６に示されるように、上部展開部４２は、頭部Ｈのシート上方側において、フロントガラス１６に沿って頭部Ｈのシート前方側まで膨張展開する。これにより、車両１２の衝突時において、上部展開部４２はシート上方側に移動する頭部Ｈを支持することができる。
（作用）
次に本実施形態の乗員保護装置１０Ａの作用について説明する。
本実施形態において、膨張展開前の後方エアバッグ３２Ａは、第１の実施形態と同様にシートバック２４の内部に収納されており、シートバック２４とダッシュボード１８とは離間している（図１参照）。
ここで、衝突予知センサ５２が衝突を予知した場合、又は、衝突センサ５４が衝突を検知した場合、インフレータ３６ではガス噴出部３８からガスが噴出する。
図５に示されるように、ガス噴出部３８から噴出したガスは、まず、シート展開部４０の内部に供給される。膨張を開始したシート展開部４０は、側面視において、シートバック２４のシート後方側に設けられた脆弱部としてのティアライン（図示省略）を開裂してシートバック２４のシート後方側に膨張展開する。そして、シート展開部４０は、ダッシュボード１８の後壁部１８Ｂに接触する。
また、シート展開部４０が膨張展開することにより、膨張展開前に上部展開部４２と共に折り畳まれていた隔壁４４及び逆止弁４６が後方エアバッグ３２Ａの内部に現れる。そして、シート展開部４０の内部に供給されたガスの一部が逆止弁４６から上部展開部４２に流入して上部展開部４２が膨張を開始する。
本実施形態では、シート展開部４０のガスが上部展開部４２に流入することにより、シート展開部４０の内圧が過大になることが抑制される。これにより、シート展開部４０からシートバック２４に対して過大な荷重が入力されることはない。
一方、図６に示されるように、インフレータ３６から継続してガスが供給された場合、又は、乗員Ｐからの荷重を受けて後方側（矢印Ｒ方向）に回動したシートバック２４及びヘッドレスト２６によりシート展開部４０が押し潰された場合、上部展開部４２はさらに膨張展開する。このとき、シート展開部４０は、シート下方側がシートバック２４と後壁部１８Ｂとの間に挟まれており、シート上方側がヘッドレスト２６とフロントガラス１６との間に挟まれている。また、上部展開部４２は乗員Ｐの頭部Ｈのシート上方側において、ヘッドレスト２６からシート前方側に膨張展開し、フロントガラス１６及び頭部Ｈに接触する。
そして、フロントガラス１６と頭部Ｈとの接触により内圧が上昇した上部展開部４２では、内部のガスがベントホール３４から適度に排出される。これにより、シート展開部４０からシートバック２４に対して、及び上部展開部４２から頭部Ｈに対して、それぞれ過大な荷重が入力されることはない。以上、本実施形態によれば、乗員Ｐが受ける荷重の入力が過大になることなく車両１２の衝突が終了する。
本実施形態のシート展開部４０では、第１の実施形態の後方エアバッグ３２と同様に、車両１２が車両前方側から衝突した場合に、シート展開部４０がシートバック２４及びヘッドレスト２６を介して乗員Ｐを支持する。この際、乗員Ｐの胸部Ｃに対する荷重の入力が過大になることは抑制されている。すなわち、本実施形態の乗員保護装置１０Ａによれば、乗員Ｐがシート後方側へ慣性移動する衝突において、乗員Ｐの胸部Ｃに対する衝撃が緩和される。
また、本実施形態では、乗員Ｐの頭部Ｈのシート上方側において上部展開部４２が膨張展開されることにより、上部展開部４２が頭部Ｈを拘束することができる。したがって、本実施形態の乗員保護装置１０Ａによれば、乗員Ｐが万が一シートベルトを装着していない状態で車両１２が車両前方側から衝突した場合であっても、リバウンド後も含めて乗員Ｐの頭部Ｈを保護することができる。なお、上部展開部４２は、頭部Ｈを拘束した際、内部のガスがベントホール３４から排出されるように構成されている。そのため、上部展開部４２による頭部Ｈへの荷重の入力が過大になることが抑制されている。
なお、図５及び図６に示されるように、本実施形態の隔壁４４は、シート展開部４０の膨張展開時に前席シート２０（シートバック２４及びヘッドレスト２６）とフロントガラス１６との間に位置するように設けられている。すなわち、隔壁４４は、前席シート２０とフロントガラス１６とにより挟まれる場所を避けて配置するのが望ましい。本実施形態の乗員保護装置１０Ａによれば、乗員Ｐの最大移動時においても隔壁４４に設けられた逆止弁４６が閉塞されることがなく、乗員Ｐの胸部Ｃ及び頭部Ｈに対する衝撃を緩和する機能を確保することができる。
また、本実施形態のベントホール３４は、乗員Ｐの最大移動時にヘッドレスト２６よりも乗員Ｐ側であって、頭部Ｈとフロントガラス１６との間に位置するように設けられている。すなわち、本実施形態の乗員保護装置１０Ａによれば、乗員Ｐの最大移動時においてもベントホール３４が閉塞されることがなく、乗員Ｐの頭部Ｈを保護する機能を確保することができる。
その他、本実施形態の乗員保護装置１０Ａによれば、第１の実施形態の乗員保護装置１０と同様の効果を得ることができる。
［第３の実施形態］
第３の実施形態の乗員保護装置１０Ｂは、第１の実施形態の乗員保護装置１０に対してエアバッグ装置の収納場所が相違する。以下、第１の実施形態との相違点について説明する。なお、第１の実施形態と同一の構成には同一の符号を付しており、説明は省略する。
（構成）
図８に示されるように、本実施形態の乗員保護装置１０Ｂにおけるエアバッグ装置３０Ｂは、後方エアバッグ３２Ｂと、インフレータ３６Ｂと、ＥＣＵ５０と、を含んで構成されている。
図９（Ａ）及び図１０（Ａ）に示されるように、本実施形態の後方エアバッグ３２Ｂは、後壁部１８Ｂとシートバック２４との間に膨張展開するものである。後方エアバッグ３２Ｂは、例えばナイロン系又はポリエステル系の布材で形成された２枚の基布を互いに重ね合わせて縫製することで袋状に形成されている。後方エアバッグ３２Ｂは、シートバック２４における乗員Ｐの胸部Ｃに対応する領域に膨張展開する（図１０（Ａ）及び（Ｂ）参照）。また、前席シート２０の正面視において、乗員Ｐの最大移動時にシートバック２４及びヘッドレスト２６よりもシート幅方向外側に膨張展開する（図１０（Ｂ）参照）。
図８に示されるように、後方エアバッグ３２Ｂは、膨張展開前の状態では折り畳まれており、インフレータ３６Ｂと共にダッシュボード１８、詳しくは後壁部１８Ｂの内部のエアバッグケース３９に収納されている。
また、本実施形態のインフレータ３６Ｂは、シート幅方向を長手方向とする略円筒形状に形成されている。このインフレータ３６Ｂの外周部には、複数の孔からなるガス噴出部３８が形成されている。インフレータ３６Ｂは、後方エアバッグ３２Ｂの内部に配置され、エアバッグケース３９内に固定されている。また、インフレータ３６Ｂには、ＥＣＵ５０が電気的に接続されている。さらに、ＥＣＵ５０には、衝突予知センサ５２と衝突センサ５４とが電気的に接続されている。
（作用）
次に本実施形態の乗員保護装置１０Ｂの作用について説明する。
図８に示されるように、膨張展開前の後方エアバッグ３２Ｂは、後壁部１８Ｂの内部に収納されており、シートバック２４とダッシュボード１８とは離間している。
ここで、衝突予知センサ５２が衝突を予知した場合、又は、衝突センサ５４が衝突を検知した場合、インフレータ３６Ｂではガス噴出部３８からガスが噴出する。
図９（Ａ）に示されるように、ガス噴出部３８から噴出したガスは後方エアバッグ３２Ｂの内部に供給される。膨張を開始した後方エアバッグ３２Ｂは、側面視において、エアバッグケース３９の車両後方側に設けられたエアバッグドア（図示省略）を押し開いてシートバック２４に向けて膨張展開する。そして、後方エアバッグ３２Ｂは、シートバック２４に接触する。
また、後方エアバッグ３２Ｂが膨張展開することにより、膨張展開前に折り畳まれていた後方エアバッグ３２Ｂにおいて閉塞されていたベントホール３４が、後方エアバッグ３２Ｂの側面に現れる。そして、後方エアバッグ３２Ｂの内部に供給されたガスの一部がベントホール３４から排出されて、後方エアバッグ３２Ｂの内圧が過大になることが抑制される。これにより、後方エアバッグ３２Ｂからシートバック２４に対して過大な荷重が入力されることはない。
また、図９（Ｂ）に示されるように、膨張展開途中の後方エアバッグ３２Ｂは、正面視において略三角形状であって、シートバック２４のシート上下方向略中央からヘッドレスト２６のシート上下方向略中央にかけての範囲内に収まる状態にある。
一方、図１０（Ａ）に示されるように、ガス噴出部３８から噴出したガスが後方エアバッグ３２Ｂの内部に継続して供給されることで、後方エアバッグ３２Ｂはさらに膨張展開する。また、後方エアバッグ３２Ｂは、乗員Ｐからの荷重を受けてシート後方側（矢印Ｒ方向）に回動したシートバック２４及びヘッドレスト２６により押し潰される。このとき、後方エアバッグ３２Ｂは、シート下方側がシートバック２４と後壁部１８Ｂとの間に挟まれており、シート上方側がヘッドレスト２６とフロントガラス１６との間に挟まれている。
そして、後方エアバッグ３２Ｂが押し潰されることで、内部のガスがベントホール３４から適度に排出される。これにより、後方エアバッグ３２Ｂからシートバック２４に対して過大な荷重が入力されることはない。以上、本実施形態によれば、乗員Ｐの胸部Ｃに対する荷重の入力が過大になることなく車両１２の衝突が終了する。
また、図１０（Ｂ）に示されるように、膨張展開後の後方エアバッグ３２Ｂは、正面視において略三角形状であって、シートバック２４のシート上下方向略中央からヘッドレスト２６のシート上方側端部までの範囲を覆う状態にある。ここで、後方エアバッグ３２Ｂのシートバック２４と対応する領域、換言すると乗員Ｐの胸部Ｃと対応する領域ではシート幅方向外側の部分がシートバック２４からはみ出している。また、後方エアバッグ３２Ｂのヘッドレスト２６と対応する領域、換言すると乗員Ｐの頭部Ｈと対応する領域ではシート幅方向外側及びシート上方側の部分がヘッドレスト２６からはみ出している。
なお、本実施形態の後方エアバッグ３２Ｂは、第１の実施形態の後方エアバッグ３２よりもシート幅方向において広い範囲で膨張展開するのが望ましい。これは、車両１２が車両斜め前方側から衝突し、シートバック２４がシート斜め後方側に移動する場合において、シート幅方向に移動するシートバック２４を確実に支持するためである。
本実施形態の乗員保護装置１０Ｂによれば、第１の実施形態の乗員保護装置１０と同様に乗員Ｐが受ける衝撃を緩和する他、次の効果を奏する。すなわち、本実施形態では、エアバッグ装置３０Ｂがダッシュボード１８側に設けられているため、前席シート２０の重量を軽減することができる。そのため、車両１２の軽量化を図ることができ、また、前席シート２０からダッシュボード１８の後壁部１８Ｂに入力される荷重を軽減することができる。
［備考］
各実施形態の乗員保護装置１０、１０Ａ、１０Ｂは、乗員Ｐが後向きとなるように設置された前席シート２０に適用されるが、乗員Ｐが前向きとなるように設置された後席シートに適用してもよい。なお、この場合の後席シートは、シート後方側の面がパーティションパネル（隔壁）やリヤガラスと対向していることが前提である。この場合の乗員保護装置は、車両１２が車両後方側から衝突された場合に後席シートに着座した乗員Ｐが受ける衝撃を緩和することができる。
本発明においては、各実施形態を組み合わせることができる。例えば、第３の実施形態の後方エアバッグ３２Ｂに対して、第２の実施形態のシート展開部４０と上部展開部４２とを適用してもよい。
１０、１０Ａ、１０Ｂ 乗員保護装置
１４ 車室
１６ フロントガラス（ウインドシールド）
１８ ダッシュボード
１８Ｂ 後壁部（壁部）
２０ 前席シート（シート）
２４ シートバック
２６ ヘッドレスト
３０、３０Ａ、３０Ｂ エアバッグ装置
３２、３２Ａ、３２Ｂ 後方エアバッグ（エアバッグ）
３４ ベントホール
３６、３６Ｂ インフレータ
４０ シート展開部
４２ 上部展開部
４４ 隔壁
４６ 逆止弁
Ｐ 乗員
Ｃ 胸部
Ｈ 頭部

Claims (6)

  1. 乗員が車両の後向きとなるように設置され、シートバックの車両前方側の面が車室の前部に設けられたダッシュボードの後壁部と対向するように配置された前席シートと、
    前記後壁部又は前記シートバックに設けられ、前記後壁部と前記シートバックとの間に膨張展開することで前記シートバックを支持するエアバッグと、
    前記前席シートに着座した乗員が車両前方側へ慣性移動する衝突が検知又は予知された場合に前記エアバッグに供給するガスを発生させるインフレータと、
    前記エアバッグのシート幅方向側の面に設けられ、前記エアバッグ内の前記ガスを外部へ排気するベントホールと、
    を備え、
    前記ダッシュボードは、フロントウインドシールドガラスの下端部付近から車両後方側へ延びる上壁部と、該上壁部の車両後方側の端部から車両後方側へ向かうにつれて車両下方側へ傾斜する前記後壁部と、を含み、
    前記エアバッグは、
    前記シートバックを含む前記前席シートを支持するシート展開部と、
    前記シート展開部の車両上方側に接続され、前記乗員の頭部の車両上方側において、前記フロントウインドシールドガラスに沿って前記乗員の頭部の車両後方側まで膨張展開する上部展開部と、
    前記シート展開部と前記上部展開部とを仕切る隔壁と、
    前記隔壁に設けられ、前記シート展開部から前記上部展開部への前記ガスの流れのみを許容する逆止弁と、
    を有し、
    前記ベントホールは、前記上部展開部に設けられている乗員保護装置。
  2. 前記ベントホールは、側面視において、前記乗員の最大移動時に、前記前席シートのヘッドレストよりも前記乗員側であって、前記乗員の頭部と前記フロントウインドシールドガラスとの間に位置する請求項１に記載の乗員保護装置。
  3. 前記隔壁及び前記逆止弁は、側面視において、前記シート展開部の膨張展開時に、前記前席シートと前記フロントウインドシールドガラスとの間に位置する請求項１又は請求項２に記載の乗員保護装置。
  4. 前記エアバッグは、前記シートバックにおける前記乗員の胸部に対応する領域に膨張展開するとともに、前記乗員の最大移動時において、前記前席シートのヘッドレストよりもシート幅方向外側に膨張展開する請求項１～請求項３の何れか１項に記載の乗員保護装置。
  5. 膨張展開前の前記エアバッグと前記インフレータとは、前記シートバックの内部に収納されている請求項１～請求項４の何れか１項に記載の乗員保護装置。
  6. 膨張展開前の前記エアバッグと前記インフレータとは、前記後壁部の内部に収納されている請求項１～請求項４の何れか１項に記載の乗員保護装置。
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