JP7272332B2 - 乗員保護装置 - Google Patents

Description

本発明は、乗物に対し前方から衝撃が加わった場合、又は加わることが予測された場合に、乗物用シートに着座している乗員を衝撃から保護する乗員保護装置に関する。

前突等により、車両に対し前方から衝撃が加わった場合、シートベルト装置によって車両用シートに拘束された乗員の腰部が、乗員の着座姿勢によっては、ラップベルト部から外れて前方へ移動（前滑り）する現象、いわゆるサブマリン現象が起こるおそれがある。

そこで、例えば、特許文献１に記載された車両用シートでは、サブマリン現象を抑制するための対策が講じられている。この車両用シートは、腰移動抑制部材、移動機構及び制御部を備えている。腰移動抑制部材は、車両用シートの幅方向に延びていて、シートクッション内の前上部において、前後方向へ移動可能に配置されている。車両用シートの幅方向における両側部に配置されたサイドフレームのそれぞれには、前後方向に延びるケースが配置されている。腰移動抑制部材の両端部は、対応するケース内に前後方向へ移動可能に配置されている。

移動機構は、上記腰移動抑制部材を、初期位置から同初期位置よりも後方の拘束位置へ移動させる。制御部は、車両に対し前方から衝撃が加わったことが検出、又は加わることが予測された場合に移動機構を作動させて、腰移動抑制部材を拘束位置まで移動させる。

上記構成の車両用シートによると、拘束位置へ移動した腰移動抑制部材によって、乗員の腰部の前方への移動（サブマリン現象）が抑制される。
さらに、上記車両用シートにはエネルギ吸収機構が設けられている。同機構は、上記移動機構による移動後の腰移動抑制部材に対して、乗員の腰部によって、拘束位置から初期位置へ向かう方向（前方）へ荷重が作用すると、その荷重の少なくとも一部を吸収し、乗員への負担を軽減する。

上記特許文献１における第１実施形態の第４変形例では、上記エネルギ吸収機構として、溝部及びピンが用いられている。溝部は、各ケースに形成されており、前後方向に延びている。ピンは、腰移動抑制部材の両端部内に、上記幅方向へ出没可能に収容されている。溝部は、ピンの直径よりも溝幅の狭い領域を有している。

そして、腰移動抑制部材が初期位置から拘束位置まで移動すると、各ピンが腰移動抑制部材から突出し、溝部に係合される。この状態で、腰移動抑制部材に対して拘束位置から初期位置へ向かう荷重が作用すると、ピンが溝部を押し広げながら初期位置へ向かうため、荷重の少なくとも一部が吸収される。

特開２０１９－１１１９９１号公報

ところが、上記車両用シートには、腰移動抑制部材が初期位置から拘束位置へ移動する際に、各ピンが溝部に係合しないように、同ピンを腰移動抑制部材内に没入させる機構が必要となり、その分、構造が複雑になるという問題がある。

こうした問題は、車両に限らず、上記車両用シートと同様の構成を有する乗物用シートが搭載された乗物であれば、共通して起り得る。
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、乗員の腰部が前方へ移動することの抑制と、乗員にかかる負荷の軽減とを簡単な構造で実現できる乗員保護装置を提供することにある。

上記課題を解決する乗員保護装置は、乗員が着座するクッション部を備える乗物用シートに適用されるものであり、前記クッション部よりも下方に駆動機構を備え、乗物に対し前方から衝撃が加わったことが検出又は加わることが予測された場合に、前記駆動機構を駆動して、前記クッション部を介して前記乗員を前記衝撃から保護する乗員保護装置であり、前記駆動機構は、駆動部と、支軸により前後方向へ傾動可能に支持された可動シートパンと、ガイド溝と、前記ガイド溝に沿って移動する移動ピンと、前記可動シートパンの前記支軸から離れた箇所を前記移動ピンに連結するリンクとを備え、前記可動シートパンは、前記衝撃の検出又は予測前には傾倒位置で傾倒された状態となり、検出又は予測に応じて前記駆動部から後方へ向かう力を受けた場合には、後方へ傾動されて起立位置で起立した状態となり、前記力が減少又は消失した場合には、乗員から受ける前方へ向かう荷重により前方へ傾動されるものであり、前記ガイド溝は、前記可動シートパンが後方へ傾動する際に前記移動ピンが移動する第１ガイド溝部と、前記第１ガイド溝部に接続され、かつ前記可動シートパンが前方へ傾動する際に前記移動ピンが移動する第２ガイド溝部とを備え、さらに、前記移動ピンが前記第２ガイド溝部を移動する際に前記荷重の少なくとも一部を吸収するエネルギ吸収部が設けられている。

上記の構成によれば、乗物に対し前方から衝撃が加わると、乗物用シートのクッション部に着座している乗員は慣性によって前方へ移動しようとする。
一方、乗物に対し前方から衝撃が加わったことが検出、又は加わることが予測されると、駆動部が駆動され、可動シートパンに対し、駆動部から後方へ向かう力が加えられる。この力により、可動シートパンが、支軸を支点として後方へ傾動させられる。可動シートパンにリンクを介して連結された移動ピンは、ガイド溝によって動きを規制される。移動ピンは、ガイド溝に沿う方向にのみ移動可能である。

上記可動シートパンの後方への傾動時には、移動ピンは第１ガイド溝部に沿って移動する。可動シートパンは、上記後方への傾動により起立位置で起立した状態になる。乗員の腰部が、クッション部を介して可動シートパンによって受け止められ、腰部の前方への移動、すなわち、サブマリン現象の発生が抑制される。

駆動部の後方へ向かう上記力が減少又は消失すると、上記のように、クッション部を介して乗員から前方へ向かう荷重を受けている可動シートパンは、支軸を支点として前方へ傾動させられる。可動シートパンの上記動きがリンクを介して移動ピンに伝達され、同移動ピンが第２ガイド溝部に沿って移動する。この移動の際、エネルギ吸収部により、上記荷重の少なくとも一部が吸入され、乗員に加わる負担が低減される。

ここで、ガイド溝が単一の溝部によって構成されている場合には、可動シートパンが後方へ傾動する際にも、前方へ移動する際にも、移動ピンが同一の溝部に沿って移動することになる。可動シートパンが前方へ傾動する際にのみ、乗員の前方へ向かう荷重の少なくとも一部を吸収するには、複雑な機構が必要となる。

これに対し、上記の構成によれば、可動シートパンが後方へ傾動する際には、移動ピンが第１ガイド溝部に沿って移動する。また、可動シートパンが前方へ傾動する際には、移動ピンが、第１ガイド溝部とは別に設けられた第２ガイド溝部に沿って移動する。そして、移動ピンが第２ガイド溝部に沿って移動する過程で、乗員の前方へ向かう荷重の一部が吸収される。

そのため、ガイド溝が単一の溝部によって構成されている場合とは異なり、複雑な機構を用いなくても、乗員の腰部が前方へ移動することの抑制と、乗員にかかる負荷の軽減とが可能である。

上記乗員保護装置において、前記駆動部は、前記衝撃が検出又は予測された場合に、ガス発生器から供給される膨張用ガスにより膨張して、前記傾倒位置で傾倒された状態の前記可動シートパンに対し、前記後方へ向かう力を加えるエアバッグを備えることが好ましい。

上記の構成によれば、乗物に対し前方から衝撃が加わったことが検出、又は加わることが予測されると、エアバッグに対し、ガス発生器から膨張用ガスが供給される。エアバッグが膨張し、傾倒位置で傾倒された状態の可動シートパンに対し、後方へ向かう力が加えられる。この力により、可動シートパンが、支軸を支点として後方へ傾動させられる。

ここで、ガス発生器から供給される膨張用ガスによって膨張するエアバッグを駆動部とする場合には、一般に、他の方式、例えば、電磁式等のアクチュエータを駆動部とする場合に比較して、迅速な駆動が可能である。従って、可動シートパンが迅速に後方へ傾動されて起立位置で起立した状態となる。可動シートパンは、クッション部を介して乗員の腰部を受け止め、同腰部の前方への移動を抑制する態勢となる。

また、膨張したエアバッグから膨張用ガスが排出されると、可動シートパンに対し加えられていた、後方へ向かう力が減少又は消失する。クッション部を介して乗員から前方へ向かう荷重を受ける可動シートパンは、その荷重により、支軸を支点として前方へ傾動させられる。

上記乗員保護装置において、前記移動ピンは円柱状をなし、前記第２ガイド溝部は、溝幅が前記移動ピンの直径よりも小さな領域を前記エネルギ吸収部として有していることが好ましい。

上記の構成によれば、クッション部を介して乗員から前方へ向かう荷重を受けている起立状態の可動シートパンが前方へ傾動する際には、移動ピンが第２ガイド溝部において、溝幅が移動ピンの直径よりも小さな領域を押し広げながら、同第２ガイド溝部に沿って移動する。上記荷重の少なくとも一部は、移動ピンが第２ガイド溝部を押し広げることに消費（吸収）される。

このように、第２ガイド溝部の溝幅を移動ピンの直径よりも小さくするといった、簡単な構成でありながら、乗員から前方へ向かう荷重の少なくとも一部を吸収することが可能である。荷重の吸収に、複雑な機構を必要としない。

上記乗員保護装置において、前記可動シートパンは、前記起立位置で起立しているときに下端部となる箇所において前記支軸により支持されており、前記第１ガイド溝部は前後方向に延び、前記第２ガイド溝部は、前記第１ガイド溝部の下方において前後方向に延び、前記第２ガイド溝部の後端部は、前記第１ガイド溝部の後端部に接続されており、前記移動ピンは、前記可動シートパンが前記起立位置で起立した状態となっているときには、前記第１ガイド溝部の後端部に位置するものであり、前記第１ガイド溝部の前記後端部は、前記可動シートパンの前記支軸よりも前方に形成されていることが好ましい。

上記の構成によれば、可動シートパンが起立位置で起立した状態となっているときには、支軸は同可動シートパンの下端部に位置する。移動ピンは、第１ガイド溝部の後端部に位置する。リンクは、移動ピンと、起立した状態の可動シートパンにおいて、支軸よりも上方となる箇所とを連結する。

駆動部の後方へ向かう上記力が減少又は消失し、乗員から前方へ向かう荷重を受けている可動シートパンが、支軸を支点として前方へ傾動させられると、その可動シートパンの動きは、リンクを介して移動ピンに伝達される。この伝達により、移動ピンに対しては前下方へ向かう力が加わる。移動ピンは、第１ガイド溝部の後端部から、同第１ガイド溝部よりも下方に位置する第２ガイド溝部の後端部へ移る。可動シートパンの前方への傾動に伴い、移動ピンは第２ガイド溝部に沿って前方へ移動する。

上記乗員保護装置によれば、乗員の腰部が前方へ移動することの抑制と、乗員にかかる負荷の軽減とを簡単な構造で実現することができる。

一実施形態における乗員保護装置が組込まれた車両用シートを、乗員及びシートベルト装置とともに示す側面図。 一実施形態において、車両への衝撃が検出される前に、可動シートパンが傾倒位置で傾倒されている乗員保護装置の斜視図。 図２の乗員保護装置の側面図。 ガイド溝と移動ピンとの位置関係を示す部分側面図。 図４における第２ガイド溝部及び移動ピンの寸法関係を説明する部分側面図。 一実施形態の乗員保護装置におけるガス発生器及びエアバッグを示す部分側断面図。 図２の可動シートパンがエアバッグにより押されて後方へ傾動され、起立位置で起立された状態の乗員保護装置の斜視図。 図７の乗員保護装置の側面図。 図７の可動シートパンが乗員によって押されて前方へ傾動された乗員保護装置の斜視図。 図９の乗員保護装置の側面図。 一実施形態における可動シートパンに作用する力と分力との関係を示す説明図。 比較例における可動シートパンに作用する力と分力との関係を、乗員の骨盤とともに示す説明図。 図６に対応する図であり、エアバッグ及びガス発生器が可動シートパンに取付けられた変形例を示す部分側断面図。

以下、車両用の乗員保護装置に具体化した一実施形態について、図面を参照して説明する。
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、右を規定している。また、車両用シートには、衝突試験用のダミーと同様の体格を有する乗員が着座しているものとする。

図１に示すように、乗物としての車両５には、乗物用シートとして車両用シート１０が設置されている。車両用シート１０は、シートクッション（座部）１１と、シートクッション１１の後部から起立し、かつ傾斜角度を調整可能に構成されたシートバック（背凭れ部）１３とを備えている。車両用シート１０は、シートバック１３が車両５の前方を向く姿勢で同車両５に設置されている。このように設置された車両用シート１０の前後方向は、車両５の前後方向と合致し、車両用シート１０の幅方向は、車幅方向と合致する。

シートクッション１１は、クッション部１２（図３参照）と、そのクッション部１２を下側から支えるシートフレーム（図示略）とを備えている。
車両５には、クッション部１２に着座し、かつシートバック１３に凭れた乗員Ｐ１を拘束するためのシートベルト装置２０が設けられている。

シートベルト装置２０は、帯状のウェビング２１と、ウェビング２１に対しその長さ方向に移動可能に取付けられたタング２２と、シートクッション１１よりも車内側に配置されてタング２２が係脱可能に装着されるバックル２３とを備えている。ウェビング２１は、その一端部が、シートクッション１１の車外側に固定され、他端部が同車外側に配設されたベルト巻取装置（図示略）により巻き取られる構成とされている。シートベルト装置２０では、ウェビング２１に沿ってタング２２を摺動させることで、ラップベルト部２４及びショルダベルト部２５の各長さを調節可能である。

ラップベルト部２４は、ウェビング２１において、タング２２からウェビング２１の端部（固定端）までの部分であり、着座した乗員Ｐ１の腰部ＰＰの一側方から同腰部ＰＰの前を経由して他側方に架け渡される。ショルダベルト部２５は、ウェビング２１において、タング２２からベルト巻取装置までの部分であり、着座した乗員Ｐ１の肩部から斜めに胸部ＰＴの前を経由して腰部ＰＰの側方に架け渡される。

車両５には乗員保護装置３０が組込まれている。図１及び図６に示すように、乗員保護装置３０は、駆動機構３１、衝撃センサ７１及び制御装置７２を備えている。図１～図３に示すように、駆動機構３１は、本体部３２及び駆動部を備えており、シートクッション１１の前部に組込まれている。次に、乗員保護装置３０を構成する各部について説明する。

＜本体部３２＞
図２及び図３に示すように、本体部３２は、基台３３、可動シートパン４１、一対の支軸４３、一対の連結ピン４４、一対のガイド溝４５、一対の移動ピン５５及び一対のリンク５６を備えている。なお、図２及び図３では、連結ピン４４、ガイド溝４５、移動ピン５５及びリンク５６が、それぞれ片方のみ図示されている。本体部３２の上記各構成部材は、硬質の材料、例えば、金属、樹脂等によって形成されている。本実施形態では、本体部３２の上記各構成部材は金属によって形成されている。

図１～図３に示すように、本体部３２は、クッション部１２よりも下方であって、乗員Ｐ１の腰部ＰＰよりも前方となる箇所に配置されている。
図２及び図３に示すように、基台３３は、傾斜板部３４、一対の取付板部３５、一対の側板部３６、一対の膨出板部３７、一対の支持板部３８及び仕切り板部３９を備えている。図２及び図３では、側板部３６が片方のみ図示されている。

傾斜板部３４は、前側ほど高くなるように一定の角度で傾斜している。傾斜板部３４の左右方向の幅は、前後方向におけるどの箇所でも略一定である。前方の取付板部３５は、傾斜板部３４の前上端部において、同傾斜板部３４の全幅にわたって形成され、後方の取付板部３５は、傾斜板部３４の後下端部において、同傾斜板部３４の全幅にわたって形成されている。

各側板部３６は、上下方向及び前後方向に延びる板状をなし、傾斜板部３４の側部に繋がっている。なお、図示はしないが、両側板部３６の前端部間には、左右方向及び上下方向に延びる前板部が設けられている。

左方の膨出板部３７は、傾斜板部３４の後下部を除く領域における左側縁部から、また、右方の膨出板部３７は、傾斜板部３４の後下部を除く領域における右側縁部から、それぞれ斜め後上方へ膨出している。各膨出板部３７は、上記傾斜板部３４と同様、前側ほど高くなるように傾斜している。

各支持板部３８は、傾斜板部３４の左右の対応する側縁部のうち、膨出板部３７の後下側となる箇所から斜め後上方へそれぞれ突出している。
仕切り板部３９は、傾斜板部３４の前後方向における中央部よりも前端部寄りの箇所から上方へ突出している。仕切り板部３９の上部は、両膨出板部３７の上端縁よりも上方に位置している。

可動シートパン４１は、金属板等の板材を曲げ加工することによって、高さの低い四角箱状に形成されている。可動シートパン４１の左右の両側部分は、一対の側壁部４２によって構成されている。図２及び図３では、側壁部４２が片方のみ図示されている。可動シートパン４１は、左右の両側に配置された一対の支軸４３により、上記支持板部３８に支持されている。

可動シートパン４１は、図２、図３、図９及び図１０に示す傾倒位置と、図７及び図８に示す起立位置との間の領域を可動域とし、この可動域内で前後方向に傾動可能である。可動シートパン４１は、傾倒位置では、両膨出板部３７上に載置され、傾斜板部３４に対応して、前側ほど高くなるように傾斜した状態となる。図１１に示すように、鉛直線Ｌ１に対し可動シートパン４１がなす角度をαとする。可動シートパン４１が傾倒位置にあるときの角度αは、本実施形態では５０°程度に設定されている。図８に示すように、可動シートパン４１は、起立位置では、傾斜板部３４に対し略直交した状態となる。また、可動シートパン４１は、上記鉛直線Ｌ１に沿った状態であって、水平面に対し略直交した状態になる。可動シートパン４１は、上記起立位置で起立された状態のときに下端部となる箇所において、上記支軸４３により支持されている。

図２及び図３に示すように、各連結ピン４４は、可動シートパン４１における一対の側壁部４２のそれぞれにおいて、上記支軸４３から一定距離離れた箇所に設けられている。図７及び図８に示すように、各連結ピン４４は、起立位置で起立された状態の可動シートパン４１では、支軸４３から略上方へ離れた箇所に位置する。

図２及び図３に示すように、各ガイド溝４５は、各側板部３６に形成されている。各ガイド溝４５は、各側板部３６を厚み方向に貫通している。各移動ピン５５は、円柱状をなし、各ガイド溝４５に対し、同ガイド溝４５に沿う方向に移動可能に挿通されている。各リンク５６は、板材により長尺状に形成されており、連結ピン４４及び移動ピン５５を連結している。

従って、上記可動シートパン４１が前後方向に傾動されると、各連結ピン４４が、対応する支軸４３を中心とする円上を移動する。各連結ピン４４の動きが、対応するリンク５６を介して各移動ピン５５に伝達され、各移動ピン５５が各ガイド溝４５に沿って移動することになる。

両ガイド溝４５は、互いに同一の構成を有している。図４に示すように、各ガイド溝４５は、第１ガイド溝部４６及び第２ガイド溝部５１を備えている。各第１ガイド溝部４６は、各ガイド溝４５のうち、可動シートパン４１が後方へ傾動する際に各移動ピン５５が移動する箇所である。各第２ガイド溝部５１は、可動シートパン４１が前方へ傾動する際に各移動ピン５５が移動する箇所である。

図３及び図４に示すように、ガイド溝４５毎の第１ガイド溝部４６は、上方へ膨らむように緩やかに湾曲した状態で、略前後方向に延びている。各第１ガイド溝部４６の前端部は、対応する側板部３６の前上部に位置している。各第１ガイド溝部４６の後端部は、対応する側板部３６のうち、傾斜板部３４の後端部に接近した箇所に位置している。各第１ガイド溝部４６の後端部は、可動シートパン４１の支軸４３よりも前方に位置している。各第１ガイド溝部４６は、前後方向の全領域において、移動ピン５５の直径Ｄ１よりも若干広い溝幅Ｗ１を有している。

ガイド溝４５毎の第２ガイド溝部５１は、対応する第１ガイド溝部４６の下方に形成されている。各第２ガイド溝部５１は、後ろ側ほど高くなるように一定の角度で傾斜した状態で、略前後方向に延びている。各第２ガイド溝部５１の後端部は、その上方の第１ガイド溝部４６の後端部に接続されている。

図５に示すように、各第２ガイド溝部５１の後端部は、移動ピン５５の直径Ｄ１と略同じか若干広い溝幅Ｗ２ａを有している。各第２ガイド溝部５１は、溝幅Ｗ２ｂが上記直径Ｄ１よりも小さな領域を有している。この領域は、溝幅Ｗ２ｂが上記直径Ｄ１よりも小さな一定の値となる溝幅一定領域５２と、溝幅一定領域５２の後ろ側に位置し、かつ後ろ側ほど溝幅が広くなる溝幅変化領域５３とを備えている。これらの溝幅一定領域５２と溝幅変化領域５３とによって、エネルギ吸収部５４が構成されている。エネルギ吸収部５４は、乗員Ｐ１からの荷重を受けて移動ピン５５が、第２ガイド溝部５１を前方へ移動する際に、上記荷重の少なくとも一部を吸収するための部分である。

＜駆動部＞
駆動部は、駆動機構３１を駆動するためのものである。図６に示すように、本実施形態の駆動部は、エアバッグ６１及びガス発生器６２を備えている。

エアバッグ６１は、傾倒位置で傾倒された状態の可動シートパン４１に対し、後方へ向かう力を加えることのできる箇所に配置されている。該当する箇所の１つとして、傾倒位置で傾倒された状態の可動シートパン４１と、基台３３の傾斜板部３４との間が挙げられる。本実施形態では、エアバッグ６１は、可動シートパン４１及び傾斜板部３４のうち、傾斜板部３４側の箇所、より詳しくは、傾斜板部３４、両膨出板部３７及び仕切り板部３９によって囲まれた収容部４７に配置されている。

エアバッグ６１は、基布と呼ばれる布帛によって形成されている。基布としては、強度が高く、かつ可撓性を有する素材、例えば、ポリエステル糸、ポリアミド糸等を用いて形成した織布等が適している。エアバッグ６１には、膨張した同エアバッグ６１の内部のガスを外部に排出するための図示しない排気孔（ベントホール）が設けられている。

ガス発生器６２は、略円柱状をなしており、その内部には、膨張用ガスを発生する図示しないガス発生剤が収容されている。ガス発生器６２は、エアバッグ６１内において、左右方向に延びる姿勢で配置されている。ガス発生器６２はインフレータによって構成されてもよいし、インフレータと、そのインフレータを覆うリテーナとによって構成されてもよい。ガス発生器６２には、複数本のボルト６３が固定されている。各ボルト６３は、エアバッグ６１に挿通されている。この挿通により、ガス発生器６２がエアバッグ６１に対し、位置決めされた状態で係止されている。各ボルト６３の大部分はエアバッグ６１から露出している。

傾斜板部３４には斜め前下方へ凹む凹部４８が形成されており、この凹部４８内にガス発生器６２とエアバッグ６１の一部とが収容された状態で配置されている。各ボルト６３のエアバッグ６１からの上記露出部分が、凹部４８の底壁部４８ａに挿通されている。そして、各ボルト６３に対し、底壁部４８ａの斜め前下方からナット６４が螺合されることにより、ガス発生器６２がエアバッグ６１と一緒に底壁部４８ａに締結されている。

膨張前のエアバッグ６１の多くの部分は、収容部４７の凹部４８とは異なる箇所に配置されている。エアバッグ６１の上記部分は、折り畳まれた状態で配置されてもよいし、折り畳まれない状態で配置されてもよい。

＜衝撃センサ７１及び制御装置７２＞
衝撃センサ７１は加速度センサ等からなり、車両５に対し前方から加わる衝撃を検出する。制御装置７２は、コンピュータプログラム（ソフトウエア）に従って動作する１つ以上のプロセッサ、各種処理のうち少なくとも一部の処理を実行する１つ以上の専用のハードウエア回路、あるいはそれらの組み合わせ、を含む回路として構成されている。制御装置７２は、衝撃センサ７１からの検出信号に基づきガス発生器６２の作動を制御する。

次に、上記のように構成された本実施形態の作用について説明する。また、作用に伴い生ずる効果についても併せて説明する。
車両５に対し前方から衝撃が加わったことが検出される前には、図２及び図３に示すように、可動シートパン４１が傾倒位置で傾倒され続ける。そのため、可動シートパン４１がクッション部１２の座り心地に及ぼす影響は少ない。

図１に示す車両５の前突等により、同車両５に対し前方から衝撃が加わった場合、クッション部１２に着座している乗員Ｐ１は、慣性によって前方へ移動しようとする。このとき、乗員Ｐ１が、手動運転に適した正規の姿勢で車両用シート１０に着座していれば、その乗員Ｐ１は、シートベルト装置２０の保持作用によってクッション部１２上に引き留められる。すなわち、前方へ移動しようとする腰部ＰＰがラップベルト部２４に引っ掛かる。ラップベルト部２４が腰部ＰＰを拘束し、同腰部ＰＰの前方への移動を規制する。

しかし、乗員Ｐ１の姿勢によっては、腰部ＰＰが前方へ移動しようとすることがある。例えば、乗員Ｐ１が安楽（リクライニング）姿勢を採っているとき、すなわち、図示はしないが、車両５が自動運転されていて、乗員Ｐ１が手動運転時よりも後方へ倒されたシートバック１３に凭れているときに、車両５に対し前方から衝撃が加わった場合が該当する。この場合、乗員Ｐ１の上半身が手動運転時よりも後方へ傾斜していることから、腰部ＰＰがラップベルト部２４に適正に引っ掛からないおそれがある。ラップベルト部２４の腰部ＰＰを拘束する性能が充分に発揮されず、腰部ＰＰがラップベルト部２４をくぐり抜けて前方へ移動する、いわゆるサブマリン現象が起こるおそれがある。

一方、上記前方からの衝撃により、車両５に対し所定値以上の衝撃が加わり、そのことが図６に示す衝撃センサ７１によって検出されると、その検出信号に基づき制御装置７２からガス発生器６２に対し、これを作動させるための作動信号が出力される。この作動信号に応じ、ガス発生器６２から膨張用ガスがエアバッグ６１に供給される。この膨張用ガスにより、エアバッグ６１が図７及び図８において二点鎖線で示すように膨張する。このエアバッグ６１の膨張のエネルギにより、可動シートパン４１に対し、後方へ向かう力が加えられる。この力により、可動シートパン４１が、支軸４３を支点として後方へ傾動させられる。可動シートパン４１に対し各リンク５６を介して連結された各移動ピン５５は、各ガイド溝４５によって動きを規制される。各移動ピン５５は、各ガイド溝４５に沿う方向にのみ移動可能である。

上記可動シートパン４１の後方への傾動時には、各移動ピン５５は各第１ガイド溝部４６に沿って移動する。各移動ピン５５が各第１ガイド溝部４６の後端部まで移動すると、可動シートパン４１は起立位置で起立した状態（起立状態）となる。

各移動ピン５５は、各第１ガイド溝部４６の後端の内壁面に接触し、それ以上後方へ移動することを規制される。これに伴い、各移動ピン５５に対し、各リンク５６を介して連結された可動シートパン４１の後方への傾動が規制される。可動シートパン４１は起立位置よりも後方へ傾動することを規制される。すなわち、後方へ傾動する可動シートパン４１を、乗員Ｐ１の前方へ向かう荷重を受け止めるのに適した狙いの位置である起立位置で止めることができる。そして、乗員Ｐ１の腰部ＰＰが進入してくるまで、可動シートパン４１を起立位置に待機させることができる。

一方で、乗員Ｐ１の前方へ向かう荷重はクッション部１２を介して、上記起立状態の可動シートパン４１に伝達される。上記荷重が可動シートパン４１によって受け止められ、腰部ＰＰの前方への移動が規制され、サブマリン現象の発生が抑制される。この際、可動シートパン４１は起立状態となっているため、同可動シートパン４１の広い面で上記荷重が受け止められる。従って、荷重を小さな面で受け止める場合に比べ、サブマリン現象の発生をより的確に抑制することができる。

ここで、ガス発生器６２から供給される膨張用ガスによって膨張するエアバッグ６１を駆動部とする本実施形態では、他の方式、例えば、電磁式等のアクチュエータを駆動部とする場合に比較して、迅速な駆動が可能である。従って、可動シートパン４１を迅速に後方へ傾動させて起立させ、腰部ＰＰの前方への移動を抑制する起立状態に早期にすることができる。

その後、膨張したエアバッグ６１の内部の膨張用ガスは、排気孔（ベントホール）を通じてエアバッグ６１の外部へ排出される。すると、可動シートパン４１に対し加えられていた、エアバッグ６１による後方へ向かう力が減少又は消失する。上記のように、クッション部１２を介して乗員Ｐ１から前方へ向かう荷重を受けている可動シートパン４１は、図９及び図１０に示すように、各支軸４３を支点として前方へ傾動させられる。可動シートパン４１の動きは、各リンク５６を介して各移動ピン５５に伝達される。この伝達により、各移動ピン５５に対して前下方へ向かう力が加わる。各移動ピン５５は、各第１ガイド溝部４６の後端部から、同第１ガイド溝部４６よりも下方に位置する第２ガイド溝部５１の後端部へ移る。可動シートパン４１の前方への傾動に伴い、各移動ピン５５は各第２ガイド溝部５１に沿って前下方へ移動する。

図５に示すように、各移動ピン５５の各第２ガイド溝部５１に沿った移動の際には、各移動ピン５５が各第２ガイド溝部５１に押し込まれていく。各移動ピン５５は、各第２ガイド溝部５１における溝幅Ｗ２ｂの狭いエネルギ吸収部５４を押し広げながら、同エネルギ吸収部５４に沿って前下方へ移動する。この際、硬質の移動ピン５５と、ガイド溝４５を有する硬質の側板部３６とが強く干渉することで、各移動ピン５５には、前下方へ移動する際の抵抗が加わる。上記荷重（腰部ＰＰが前方へ移動する際のエネルギ）の少なくとも一部は、各移動ピン５５が各第２ガイド溝部５１を押し広げることに消費（吸収）され、その分、上記荷重が小さくなり、乗員Ｐ１に加わる負担が低減される。

特に、本実施形態では、上述したように、各第２ガイド溝部５１に、溝幅Ｗ２ｂが移動ピン５５の直径Ｄ１よりも小さな溝幅一定領域５２を、エネルギ吸収部５４の一部として有している。そして、可動シートパン４１の前方への傾動を、各リンク５６を介して各移動ピン５５に伝達し、この移動ピン５５を各第２ガイド溝部５１のエネルギ吸収部５４に押込むことで、上記強干渉を発生させている。このように、各第２ガイド溝部５１の溝幅Ｗ２ｂを直径Ｄ１よりも小さくするといった、簡単な構成でありながら、乗員Ｐ１から前方へ向かう荷重の少なくとも一部を吸収することが可能である。荷重の吸収に、複雑な機構を必要としない。

ここで、各ガイド溝が、上記特許文献１と同様に、単一の溝部によって構成されているとすると、可動シートパンが後方へ傾動する際にも、前方へ移動する際にも、各移動ピンが同一の溝部に沿って移動することになる。可動シートパンが前方へ傾動する際にのみ、乗員の前方へ向かう荷重の少なくとも一部を吸収するには、複雑な機構が必要となる。

これに対し、本実施形態では、図４に示すように各ガイド溝４５が、第１ガイド溝部４６及び第２ガイド溝部５１を備えている。可動シートパン４１が後方へ傾動する際には、各移動ピン５５を各第１ガイド溝部４６に沿って移動させている。また、可動シートパン４１が前方へ傾動する際には、各移動ピン５５を各第２ガイド溝部５１に沿って移動させている。そして、各移動ピン５５が各第２ガイド溝部５１に沿って移動する過程で、乗員Ｐ１の前方へ向かう荷重の一部を吸収するようにしている。

そのため、ガイド溝が単一の溝部によって構成されている場合とは異なり、複雑な機構を用いなくても、乗員Ｐ１の腰部ＰＰが前方へ移動することの抑制と、乗員Ｐ１にかかる負荷の軽減とを実現することが可能となる。

本実施形態によると、上記以外にも、次の効果が得られる。
・エネルギ吸収部５４の一部として、溝幅一定領域５２の後ろ側に、後ろ側ほど溝幅が広くなる溝幅変化領域５３が形成されている。そのため、移動ピン５５が溝幅変化領域５３に沿って前方へ移動することで、その移動ピン５５が溝幅方向における中央部に導かれる。従って、移動ピン５５を溝幅一定領域５２へスムーズに導くことができる。

・傾倒位置で傾倒されている可動シートパン４１が後方へ傾動する際、図１１及び図１２に示すように、同可動シートパン４１に厚み方向の力Ｆが作用すると、上方へ向かう分力Ｆａと後方へ向かう分力Ｆｂとが生ずる。

力Ｆが一定であるという条件下では、可動シートパン４１の傾斜が緩くなるに従い、鉛直線Ｌ１に対し可動シートパン４１がなす上記角度αが大きくなるとともに、分力Ｆａが大きくなる。

そして、分力Ｆａが大きくなると、後方へ傾動する可動シートパン４１が腰部ＰＰ（骨盤ＰＶ）の前部を、二点鎖線で示すように押し上げて、後傾を促す方向、図１２では時計回り方向へ同骨盤ＰＶを回動させようとする。この場合には、乗員Ｐ１の腰部ＰＰが、同腰部ＰＰを拘束しているラップベルト部２４の下側を潜って前方へ滑るおそれがある。

従って、上記現象を抑制する観点からは、分力Ｆａが小さい方がよい。そのためには、傾倒位置で傾倒された状態の上記角度αが小さい、すなわち、可動シートパン４１の傾斜が急な方が望ましい。

この点、本実施形態では、図１１に示すように、角度αが５０°程度の小さな値に設定されていて、分力Ｆａが小さい。このため、角度αが、図１２に示すように大きく設定されている場合に比べ、可動シートパン４１が骨盤ＰＶの前部を押し上げて、後傾を促す方向へ骨盤ＰＶを回転させようとするのを抑制することができる。腰部ＰＰが、同腰部ＰＰを拘束しているラップベルト部２４の下側を潜って前方へ滑るのを抑制することができる。

なお、上記実施形態は、これを以下のように変更した変形例として実施することもできる。上記実施形態及び以下の変形例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。

・ガス発生器６２がエアバッグ６１の外部に配置されてもよい。この場合、ガス発生器６２及びエアバッグ６１がチューブによって繋がれ、ガス発生器６２で発生された膨張用ガスがチューブ内を通ってエアバッグ６１に供給されてもよい。

・エアバッグ６１は、可動シートパン４１及び傾斜板部３４のうち、傾斜板部３４側の箇所に代えて、可動シートパン４１側の箇所に配置されてもよい。図１３は、その一例を示している。この変形例では、可動シートパン４１が、傾斜板部３４側の面において開口し、かつ斜め後上方へ凹む凹部８１を有している。可動シートパン４１において凹部８１とは異なる箇所、図１３では凹部８１に対し斜め前上側に隣接する箇所８２は中空部８３を有している。

この変形例でもガス発生器６２がエアバッグ６１の内部に配置され、複数本のボルト６３が同エアバッグ６１に挿通されている。この挿通により、ガス発生器６２がエアバッグ６１に対し、位置決めされた状態で係止されている。各ボルト６３の大部分はエアバッグ６１から露出している。

上記凹部８１内には、ガス発生器６２とエアバッグ６１の一部とが収容された状態で配置されている。各ボルト６３のエアバッグ６１からの上記露出部分が、凹部８１の底壁部８１ａに挿通されている。そして、各ボルト６３に対し、底壁部８１ａの斜め後上方からナット６４が螺合されることにより、ガス発生器６２がエアバッグ６１と一緒に底壁部８１ａに締結されている。

膨張前のエアバッグ６１の一部は、収容部４７に配置されている。エアバッグ６１は、上記実施形態と同様、折り畳まれた状態で配置されてもよいし、折り畳まれない状態で配置されてもよい。

この変形例でも、上記実施形態と同様に、ガス発生器６２からエアバッグ６１に膨張用ガスが供給されて、同エアバッグ６１が膨張する。このエアバッグ６１の膨張のエネルギにより、可動シートパン４１に対し、後方へ向かう力が加えられる。この力により、可動シートパン４１が、支軸４３を支点として後方へ傾動させられる。従って、この変形例でも上記実施形態と同様の作用及び効果が得られる。

特に、上記変形例では、上記箇所８２が中空部８３を有しているため、可動シートパン４１は、同箇所８２が中実となっている場合に比べ軽く作動しやすい。可動シートパン４１を、傾倒位置から起立位置へ早期に傾動させ、また、起立位置から傾倒位置へ早期に傾動させることができる。

・エアバッグ６１は、傾倒位置で傾倒された状態の可動シートパン４１に対し、後方へ向かう力を加えることのできる箇所であることを条件に、上記実施形態及び上記図１３の変形例とは異なる箇所に取付けられてもよい。

例えば、エアバッグ６１は、傾倒位置で傾倒された状態の可動シートパン４１の上端部４１ｔよりも低い箇所（下方の箇所）に配置されてもよい。ここでの上端部４１ｔは、可動シートパン４１のうち、支軸４３が設けられた端部とは反対側の端部である。上記条件を満たす箇所には、可動シートパン４１のいずれかの箇所の下方、例えば、上端部４１ｔの下方、及び支軸４３の下方が含まれる。また、上記箇所には、上端部４１ｔ及び支軸４３の間の部分の下方も含まれる。

・エアバッグ６１は、その略全体が膨張部によって構成されるものであってもよいし、膨張用ガスが供給されず膨張することのない非膨張部を一部に有するものであってもよい。

・駆動部は、車両５に対し前方から衝撃が加わったことが検出された場合、その検出に応じて可動シートパン４１に対し、後方へ向かう力を作用させ、可動シートパン４１が起立位置で起立した状態となった後に、上記力を減少又は消失するものであることを条件に、エアバッグ６１とは異なるものによって構成されてもよい。例えば、電磁アクチュエータが駆動部として用いられてもよい。

・エネルギ吸収部は、移動ピン５５が第２ガイド溝部５１に沿って斜め前下方へ移動する際に、乗員Ｐ１から受ける荷重の少なくとも一部を吸収するものであればよく、全部を吸収するものであってもよい。

・エネルギ吸収部が、第２ガイド溝部５１を有する側板部３６とは異なる部材に設けられてもよい。
・制御装置７２は、車両５に対し、前突等による前方からの衝撃が加わることを予測した場合に、ガス発生器６２に作動信号を出力し、同ガス発生器６２から膨張用ガスを噴出させるものであってもよい。

・上記乗員保護装置３０は、自動運転車両に適用されると特に大きな効果が得られるが、手動運転される通常の車両に適用されてもよい。この場合にも、乗員Ｐ１の腰部ＰＰの前方への移動を規制する効果が得られる。

・上記乗員保護装置３０が適用される車両５には、自家用車に限らず各種産業車両も含まれる。
・上記乗員保護装置３０は、車両５に限らず、航空機、船舶等の他の乗物における乗物用シートに装備される乗員保護装置にも適用可能である。

５…車両（乗物）
１０…車両用シート（乗物用シート）
１２…クッション部
３０…乗員保護装置
３１…駆動機構
４１…可動シートパン
４３…支軸
４５…ガイド溝
４６…第１ガイド溝部
５１…第２ガイド溝部
５４…エネルギ吸収部
５５…移動ピン
５６…リンク
６１…エアバッグ
６２…ガス発生器
Ｄ１…直径
Ｐ１…乗員
Ｗ１，Ｗ２ａ，Ｗ２ｂ…溝幅

Claims (4)

1. 乗員が着座するクッション部を備える乗物用シートに適用されるものであり、前記クッション部よりも下方に駆動機構を備え、乗物に対し前方から衝撃が加わったことが検出又は加わることが予測された場合に、前記駆動機構を駆動して、前記クッション部を介して前記乗員を前記衝撃から保護する乗員保護装置であり、
   前記駆動機構は、駆動部と、支軸により前後方向へ傾動可能に支持された可動シートパンと、ガイド溝と、前記ガイド溝に沿って移動する移動ピンと、前記可動シートパンの前記支軸から離れた箇所を前記移動ピンに連結するリンクとを備え、
   前記可動シートパンは、前記衝撃の検出又は予測前には傾倒位置で傾倒された状態となり、検出又は予測に応じて前記駆動部から後方へ向かう力を受けた場合には、後方へ傾動されて起立位置で起立した状態となり、前記力が減少又は消失した場合には、乗員から受ける前方へ向かう荷重により前方へ傾動されるものであり、
   前記ガイド溝は、前記可動シートパンが後方へ傾動する際に前記移動ピンが移動する第１ガイド溝部と、前記第１ガイド溝部に接続され、かつ前記可動シートパンが前記前方へ傾動する際に前記移動ピンが移動する第２ガイド溝部とを備え、
   さらに、前記移動ピンが前記第２ガイド溝部を移動する際に前記荷重の少なくとも一部を吸収するエネルギ吸収部が設けられている乗員保護装置。
2. 前記駆動部は、前記衝撃が検出又は予測された場合に、ガス発生器から供給される膨張用ガスにより膨張して、前記傾倒位置で傾倒された状態の前記可動シートパンに対し、前記後方へ向かう力を加えるエアバッグを備える請求項１に記載の乗員保護装置。
3. 前記移動ピンは円柱状をなし、
   前記第２ガイド溝部は、溝幅が前記移動ピンの直径よりも小さな領域を前記エネルギ吸収部として有している請求項１又は２に記載の乗員保護装置。
4. 前記可動シートパンは、前記起立位置で起立しているときに下端部となる箇所において前記支軸により支持されており、
   前記第１ガイド溝部は前後方向に延び、
   前記第２ガイド溝部は、前記第１ガイド溝部の下方において前後方向に延び、
   前記第２ガイド溝部の後端部は、前記第１ガイド溝部の後端部に接続されており、
   前記移動ピンは、前記可動シートパンが前記起立位置で起立した状態となっているときには、前記第１ガイド溝部の後端部に位置するものであり、
   前記第１ガイド溝部の前記後端部は、前記可動シートパンの前記支軸よりも前方に形成されている請求項１～３のいずれか１項に記載の乗員保護装置。

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