JP7381772B2 - Seat built-in airbag device - Google Patents
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Description
本発明は、車両用シートに内蔵されるエアバッグ装置に関する。 The present invention relates to an airbag device built into a vehicle seat.
車両の事故発生時に乗員を保護するために、1つまたは複数のエアバッグを車両に設けることは周知である。エアバッグとしては、例えば、自動車のステアリングホイールの中心付近から膨張して運転者を保護する、いわゆる運転者用エアバッグ、自動車の窓の内側で下方向に展開して車両横方向の衝撃や横転、転覆事故時に乗員を保護するカーテンエアバッグ、車両横方向の衝撃時に乗員を保護すべく乗員とサイドパネルとの間で展開するサイドエアバッグなどの様々な形態がある。 It is well known to provide vehicles with one or more airbags to protect occupants in the event of a vehicle accident. Airbags include, for example, the so-called driver airbag, which inflates from near the center of the steering wheel of a car to protect the driver, and the so-called driver's airbag, which inflates downward inside the car window to protect against lateral impacts and rollovers. There are various types of airbags, such as curtain airbags that protect occupants in the event of a rollover accident, and side airbags that deploy between an occupant and a side panel to protect occupants in the event of a lateral impact on the vehicle.
車両が前方衝突した場合、慣性によって乗員は前方へ移動しようとするため、乗客がシートベルトから抜けて座席から滑り落ち、足元の空間にもぐり込んでしまう、所謂「サブマリン現象」が発生する場合がある。特に、座席のリクライニングを倒した体勢だと、サブマリン現象が起こりやすくなる。サブマリン現象が発生すると、シートベルトが乗員の腹部や胸部、最悪の場合には頚部に引っ掛かり当該部位を圧迫する恐れがある。 When a vehicle is involved in a frontal collision, the occupants tend to move forward due to inertia, which can cause the so-called "submarine phenomenon" in which the passenger slips out of the seatbelt, slips off the seat, and crawls into the footwell. . In particular, the submarine phenomenon is more likely to occur if the seat is reclined. When a submarine phenomenon occurs, the seatbelt may get caught in the occupant's abdomen, chest, or in the worst case scenario, the neck, putting pressure on those areas.
このため、特許文献1に示すように、シート内のエアバッグを膨張させることでシートクッションの前端部分を上昇させ、乗員の腰部の前方移動を拘束する発明が提案されている。
For this reason, as shown in
しかしながら、特許文献1に記載された発明によっては、サブマリン現象を効果的に防止することができない。
However, the invention described in
本発明は上記のような状況に鑑みてなされたものであり、サブマリン現象を効果的に抑止可能なエアバッグ装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above situation, and an object of the present invention is to provide an airbag device that can effectively suppress the submarine phenomenon.
上記のような目的を達成するために、本発明は、座面を構成するシートクッションと、リクライニング可能なシートバックとを備える車両用シートの内部に収容されるエアバッグ装置であって、膨張展開することで乗員の腰部を前方に押すように構成されたエアバッグと;前記シートバックのリクライニング角度を検出する角度センサと;を備える。そして、車両の緊急時、且つ、前記シートバックのリクライニング角度が所定値より大きい場合に前記エアバッグを展開させる。 In order to achieve the above objects, the present invention provides an airbag device housed inside a vehicle seat that includes a seat cushion constituting a seat surface and a reclinable seat back, the airbag device being inflated and deployed. The vehicle includes: an airbag configured to push the occupant's waist forward by doing so; and an angle sensor that detects the reclining angle of the seat back. Then, the airbag is deployed when the vehicle is in an emergency and the reclining angle of the seatback is larger than a predetermined value.
ここで、「車両の緊急時」とは、実際に車両が衝突した瞬間の他、衝突の可能性が高く衝突を避けられないような衝突直前の状況も含み意味である。 Here, the term "vehicle emergency" includes not only the moment when a vehicle actually collides, but also the situation immediately before a collision where the possibility of a collision is high and a collision cannot be avoided.
前記エアバッグの展開により、乗員が前方に滑り出す前に当該乗員の骨盤を立たせるようにすることが好ましい。 It is preferable that the deployment of the airbag causes the occupant's pelvis to stand up before the occupant slides forward.
本発明においては、シートバックのリクライニング角度が所定値より大きい状態で、車両の衝突が発生した時に、エアバッグを展開させて乗員の腰部を前方に押すことで、乗員の骨盤が立たせる。このとき、乗員の腰部付近に位置するシートベルトが骨盤に確実に接触して拘束することができる。この点、従来の車両用シートでは、リクライニング角度が大きい状態で車両の衝突が発生すると、乗員の臀部がシートクッションの上を前方に滑り、腰部を支えるシートベルトが骨盤をすり抜けて、腹部に掛かる恐れがある。 In the present invention, when a vehicle collision occurs with the reclining angle of the seatback larger than a predetermined value, the airbag is deployed and the occupant's lumbar region is pushed forward, thereby making the occupant's pelvis stand upright. At this time, the seat belt located near the occupant's waist can reliably contact and restrain the occupant's pelvis. In this regard, with conventional vehicle seats, if a vehicle collision occurs with a large reclining angle, the occupant's buttocks slide forward on the seat cushion, and the seat belt that supports the lumbar region slips through the pelvis and wraps around the abdomen. There is a fear.
前記エアバッグ装置は、前記シートバックの下部に収容することができる。本発明においては、エアバッグの展開位置が十分に低い位置にあることが重要であり、これによって、確実に乗員の腰部を前方に押して、乗員の骨盤を立たせることが可能となる。 The airbag device may be housed in a lower portion of the seat back. In the present invention, it is important that the airbag is deployed at a sufficiently low position, thereby making it possible to reliably push the occupant's lower back forward and make the occupant's pelvis stand upright.
前記リクライニング角度の所定値は、車両を水平にした状態で垂直に対して後方に15°倒れた角度とすることができる。なお、この角度は、シートクッションやシートバックの形状、摩擦係数等に応じて、適宜変更することができる。 The predetermined value of the reclining angle may be an angle at which the vehicle is tilted backward by 15 degrees with respect to the vertical when the vehicle is horizontal. Note that this angle can be changed as appropriate depending on the shape of the seat cushion and seat back, the coefficient of friction, and the like.
前記エアバッグは、前記シートバックの内部に配置されるフレームを反力面として展開する構造とすることができる。硬質なフレームを反力面とすることにより、エアバッグが確実に前方に向かって展開可能となる。 The airbag may be configured to deploy using a frame disposed inside the seatback as a reaction force surface. By using the rigid frame as a reaction force surface, the airbag can be reliably deployed forward.
前記エアバッグ装置の作動時に、前記シートバックの表皮が開裂して前記エアバッグが外部に露出するように構成することができる。あるいは、前記シートバックの内部でのみ(図示)前記エアバッグが膨張するように構成することができる。 When the airbag device is activated, the skin of the seat back may be torn to expose the airbag to the outside. Alternatively, the airbag may be configured to inflate only inside the seatback (as shown).
前記エアバッグは、前記シートバックと前記シートクッションの境界部分から突出するように展開する構造とすることができる。このように、エアバッグをシートバックとシートクッションとの境界部分から突出させたり、上記のように、シートバックの表皮を開裂させてエアバッグを展開させることにより、シートバッグやシートクッションのウレタン層(クッション層)の抵抗を最小限にすることができる。すなわち、エアバッグの展開時において、シートバッグやシートクッションのウレタン層による干渉が低減され、確実にエアバッグを展開させることが可能となる。 The airbag may be configured to expand so as to protrude from a boundary between the seat back and the seat cushion. In this way, by making the airbag protrude from the boundary between the seatback and the seat cushion, or by tearing the skin of the seatback and deploying the airbag as described above, the urethane layer of the seatbag or seat cushion can be removed. (cushion layer) resistance can be minimized. That is, when the airbag is deployed, interference by the urethane layer of the seat bag or seat cushion is reduced, making it possible to reliably deploy the airbag.
前記エアバッグは、前記シートバックの下部から上部に帯状に延びる上部領域を含むことができる。 The airbag may include an upper region extending in a band shape from a lower portion to an upper portion of the seat back.
このような上部領域を設けることにより、乗員の腰部だけでなく、背中全体を立たせることができ、エアバッグによって骨盤を起立させる効果がより顕著となる。 By providing such an upper region, not only the lumbar region of the occupant but also the entire back can be erected, and the effect of the airbag in erecting the pelvis becomes more pronounced.
前記エアバッグの上部領域は、展開時の厚みが、上部から下部に向かって大きくなるように構成することができる。 The upper region of the airbag may be configured such that the thickness when deployed increases from the upper portion to the lower portion.
前記シートクッション内部に収容され、車両の緊急時に前記シートクッションの前方部分を上方に持ち上げるように展開する他のエアバッグを更に備えることができる。 The vehicle may further include another airbag that is housed inside the seat cushion and deploys to lift the front portion of the seat cushion upward in the event of a vehicle emergency.
他のエアバッグがシートクッションの前方部分を持ち上げることにより、乗員の前方への移動が拘束されるため、骨盤を起立させる本発明の効果がより顕著となる。 Since the other airbag lifts the front portion of the seat cushion, the forward movement of the occupant is restrained, so that the effect of the present invention of erecting the pelvis becomes more pronounced.
前記エアバッグは、インフレータによって発生する膨張ガスによって膨張・展開する構成とすることができる。 The airbag may be configured to be inflated and deployed by inflation gas generated by an inflator.
前記エアバッグは、エアポンプによって発生する空気によって膨張・展開する構成とすることができる。 The airbag may be configured to be inflated and deployed by air generated by an air pump.
前記エアポンプは、モータによって駆動される構成とすることができる。 The air pump may be configured to be driven by a motor.
上記のように、モータを利用したエアポンプによってエアバッグを膨張・展開させる構成の場合、インフレータのように火薬による発火を伴うものではないため、エアバッグ装置を作動させた後に、新たなエアバッグ装置と交換する必要が無く、エアバッグを再利用することが可能となる。すなわち、エアバッグ装置を可逆的に動作させることができるというメリットがある。 As mentioned above, if the airbag is inflated and deployed by an air pump using a motor, unlike an inflator, it does not involve ignition using gunpowder, so after the airbag device is activated, a new airbag device must be installed. There is no need to replace the airbag, making it possible to reuse the airbag. That is, there is an advantage that the airbag device can be operated reversibly.
なお、本出願の明細書及び特許請求の範囲において、乗員が正規の姿勢で座席に着座した際に、乗員が向いている方向(車両の進行方向)を「前方」、その反対方向を「後方」と称し、座標の軸を示すときは「前後方向」と言う。また、乗員が正規の姿勢で座席に着座した際に、乗員の右側を「右方向」、乗員の左側を「左方向」と称し、座標の軸を示すときは「左右方向」と言う。左右方向において、シートのサイドフレームより乗員側の領域を「内」とし、サイドフレームから見て乗員とは反対の領域を「外」を示すものとする。更に、乗員が正規の姿勢で座席に着座した際に、乗員の頭部方向を「上方」、乗員の腰部方向を「下方」と称し、座標の軸を示すときは「上下方向」と言う。 In addition, in the specification and claims of this application, the direction in which the passenger is facing when seated in the seat in a normal posture (the direction in which the vehicle is traveling) is referred to as "front", and the opposite direction is referred to as "rear". ”, and when indicating the axis of coordinates, it is referred to as the “front-back direction”. Furthermore, when the occupant is seated in the seat in a normal posture, the right side of the occupant is referred to as the "right direction", the left side of the occupant is referred to as the "left direction", and the axis of coordinates is referred to as the "left/right direction". In the left-right direction, the region of the seat closer to the occupant than the side frame is defined as "inside," and the region opposite to the occupant when viewed from the side frame is defined as "outside." Further, when the occupant is seated in the seat in a normal posture, the direction of the occupant's head is referred to as ``upward'', the direction of the occupant's waist is referred to as ``downward'', and the axis of coordinates is referred to as ``upward and downward direction''.
本発明に係るエアバッグ装置は、運転席や助手席に限らず、リクライニング機能を有するあらゆる座席に適用可能である。
The airbag device according to the present invention is applicable not only to a driver's seat or a passenger seat but also to any seat that has a reclining function.
以下、本発明の実施形態に係るエアバッグ装置について、添付図面に基づいて説明する。 Hereinafter, an airbag device according to an embodiment of the present invention will be described based on the accompanying drawings.
図1は、本発明に係るエアバッグ装置20(図2参照)を搭載可能な車両用シートの主に外観形状を示す斜視図である。図2は、図1に示す車両用シートの骨組みとして機能する内部構造体(シートフレーム)を示す斜視図である。図3は、本発明に係るエアバッグ装置20を搭載した車両用シートの概略側面図であり、車幅方向の外側から透視した様子を概略的に示す。
FIG. 1 is a perspective view mainly showing the external shape of a vehicle seat on which an airbag device 20 (see FIG. 2) according to the present invention can be mounted. FIG. 2 is a perspective view showing an internal structure (seat frame) that functions as a frame of the vehicle seat shown in FIG. FIG. 3 is a schematic side view of a vehicle seat equipped with an
図1及び図2に示すように、本実施例に係るエアバッグ装置20が適用される車両用シートは、部位として観たときには、乗員が着座する部分のシートクッション2と、背もたれを形成するシートバック1と、シートバック1の上端に連結されるヘッドレスト3とによって構成されている。シートバック1は、乗員の背中が接する背面1aと、サイドサポート12とを含む。
As shown in FIGS. 1 and 2, the vehicle seat to which the
図2に示すように、シートバック1の内部にはシートの骨格を形成するシートバックフレーム1fが設けられ、その表面及び周囲にはウレタン発泡材等からなるパッド(図示せず)が設けられ、当該パッドの表面は皮革、ファブリック等の表皮によって覆われている。シートクッション2の底側には着座フレーム2fが配置され、シートバック1と同様に、その上面及び周囲にはウレタン発泡材等からなるパッドが設けられ、当該パッドの表面は皮革、ファブリック等の表皮によって覆われている。着座フレーム2fとシートバックフレーム1fとは、リクライニング機構4を介して連結されている。
As shown in FIG. 2, a seat back
シートバックフレーム1fは、図2に示すように、左右に離間して配置され上下方向に延在するサイドフレーム10と、このサイドフレーム10の上端部を連結する上部フレームと、下端部を連結する下部フレームとにより枠状に構成されている。ヘッドレストフレームの外側にクッション部材を設けることでヘッドレスト3が構成される。
As shown in FIG. 2, the seat back
(第1実施例)
図3は、本発明の第1実施例に係るエアバッグ装置を搭載した車両用シートの概略側面図であり、車幅方向の外側から透視した様子を概略的に示す。図4は、図3の状態からシートバック1を大きくリクライニングさせた様子を示す。(First example)
FIG. 3 is a schematic side view of a vehicle seat equipped with an airbag device according to a first embodiment of the present invention, schematically showing a state seen from outside in the vehicle width direction. FIG. 4 shows a state in which the seat back 1 is largely reclined from the state shown in FIG.
本実施例に係るエアバッグ装置20は、膨張ガスを発生するインフレータ21と;インフレータ21から放出された膨張ガスによって膨張展開することで乗員の腰部を前方(又は斜め前方)に押すように構成されたエアバッグ22と;シートバック1のリクライニング角度θを検出する角度センサ4aと;を備えている。そして、シートバック1のリクライニング角度が所定値より大きい状況で車両の正面衝突が発生すると、エアバッグ装置20が作動してエアバッグ22が展開する。
The
インフレータ21は、エアバッグ22の内部に収容され、シートバックの内部に配置されたフレーム1fに固定されている。エアバッグ22は、硬質なフレーム1fを反力面として展開し、確実に前方に向かって展開可能となる。
The inflator 21 is housed inside the
シートバック1のリクライニング角度を検出する角度センサ4aとしては、例えば、リクライニングシャフトに取り付けられたポテンショメータ等を採用することができる。角度センサ4aによって検出されるリクライニング角度θが、車両を水平にした状態で垂直に対して後方に15°倒れた角度より大きく傾いた時に、エアバッグ装置20を作動させるようになっている。なお、このような基準角度は、シートクッション2やシートバック1の形状、摩擦係数等に応じて、適宜変更することができる。
As the
仮にシートバック1がリクライニングされていない状況でエアバッグ22を展開させると、乗員の腰部を押し出すことにより、シートベルトによる圧迫を強めてしまう恐れがある。
If the
エアバッグ装置20は、シートバック1の下端部付近に収容することが望ましく、これによって、乗員が前方に滑り出す前に確実に乗員の腰部を前方に押して、乗員の骨盤を立たせることが可能となる。
The
(第1実施例の作用)
図5は、エアバッグ装置20の展開の様子を概略的に示す模式図であり、(A)はエアバッグ22が展開する前の状態、(B)が第1の展開形態(内部展開)、(C)が第2の展開形態(開裂展開)を示す。(Effect of the first embodiment)
FIG. 5 is a schematic diagram schematically showing how the
図6は、エアバッグ装置20による乗員の骨盤拘束の様子を示す説明図であり、乗員の骨格を示すものであり、(A)がエアバッグ展開前の状態、(B)がエアバッグ展開後の状態を示す。
FIG. 6 is an explanatory diagram showing how the occupant's pelvis is restrained by the
図7は、本発明に係るエアバッグ装置を装備しない場合(参考例)における乗員の腰部拘束の様子を示す説明図であり、乗員の骨格を示す。 FIG. 7 is an explanatory diagram showing how the occupant's waist is restrained when the airbag device according to the present invention is not installed (reference example), and shows the skeleton of the occupant.
図5(A)、図6(A)に示すように、シートバック1のリクライニング角度θが所定値(例えば、15°)より大きい状況で、車両の正面衝突が発生した場合を想定する。図示しない衝突センサによって正面衝突の発生を検知すると、図5(B)、図6(B)に示すように、エアバッグ22が展開し、乗員の腰部が前方又は斜め前方に押される。これにより、乗員の骨盤30が起立し、腰部付近に位置するシートベルト32が骨盤を確実に支持することになる。なお、図5(B)に示す例では、エアバッグ22はシートバック1の内部でのみ展開し、外部には露出しない。
As shown in FIGS. 5A and 6A, it is assumed that a head-on collision of the vehicle occurs in a situation where the reclining angle θ of the seat back 1 is larger than a predetermined value (for example, 15°). When a collision sensor (not shown) detects the occurrence of a frontal collision, the
図7に示すように、本発明に係るエアバッグ装置20を具備しない従来の車両用シートでは、リクライニング角度が大きい状態で車両の衝突が発生した場合に、乗員の臀部がシートクッションの上を前方に滑ることになる。その結果、乗員は所謂サブマリン現象によってシートベルト32をすり抜けるか、あるいは、腰部を支えるシートベルト32が乗員の腹部を圧迫する恐れがある。
As shown in FIG. 7, in a conventional vehicle seat that does not include the
図6(C)に示例では、エアバッグ22の展開によってシートバック1の表面が開裂し、エアバッグ22がシートバック1とシートクッション2の境界5付近から前方に突出する。このような構造を採用することにより、シートバッグ1やシートクッション2のウレタン層(クッション層)の抵抗を最小限にすることができる。すなわち、当該装置20の作動時において、シートバッグ1やシートクッション2のウレタン層(クッション層)による干渉を抑制し、確実にエアバッグ22を展開させることが可能となる。
In the example shown in FIG. 6(C), the surface of the seat back 1 is torn by the deployment of the
(第2実施例)
図8は、本発明の第2実施例に係るエアバッグ装置の構成を示す斜視図であり、シートフレームへの搭載状態を示す。図9は、第2実施例に係るエアバッグ装置による乗員の骨盤拘束の様子を示す説明図であり、乗員の骨格を示す。(A)が展開前の状態、(B)が展開後の状態を示す。(Second example)
FIG. 8 is a perspective view showing the configuration of an airbag device according to a second embodiment of the present invention, and shows a state in which it is mounted on a seat frame. FIG. 9 is an explanatory diagram showing how the occupant's pelvis is restrained by the airbag device according to the second embodiment, and shows the skeleton of the occupant. (A) shows the state before deployment, and (B) shows the state after deployment.
上記第1実施例では、エアバッグ22によって乗員の腰部付近のみを押すようになっているが、本実施例においては、エアバッグ122によって乗員の腰部に加えて背中部分も前方に押すように構成されている。
In the first embodiment, the
図8に示すように、本実施例に使用されるエアバッグ122は、シートバック1の下部において乗員の腰部に対応する位置に配置された下部領域122aと、下部領域122aからシートバック1に沿って上方に帯状に延びる上部領域122bを含んでいる。ここで、エアバッグ122の上部領域122bは、展開時の厚みが、下部領域122aに向かって段階的に又は、連続的に大きくなるように構成することができる。
As shown in FIG. 8, the
本実施例によれば、図9に示すように、帯状に上下方向に延びるエアバッグ122を採用することにより、乗員の腰部だけでなく、背中全体を立たせることができ、骨盤を起立させる効果がより顕著となる。
According to this embodiment, as shown in FIG. 9, by employing the
(第3実施例)
図10は、本発明の第3実施例に係るエアバッグ装置による乗員の骨盤拘束の様子を示す説明図である。本実施例は、上述した第1実施例に対して追加のエアバッグ220を設けた構成となっている。(Third example)
FIG. 10 is an explanatory diagram showing how the occupant's pelvis is restrained by the airbag device according to the third embodiment of the present invention. This embodiment has a configuration in which an
エアバッグ220は、ファブリック又は、金属や樹脂から成形することができ、シートクッション2の内部に収容され、車両の衝突が発生した時にシートクッション2の前方部分を上方に持ち上げるように展開する。
The
エアバッグ220がシートクッション2の前方部分を持ち上げることにより、乗員の前方への移動が拘束される。そして、このようなエアバッグ220を、第1の実施例に採用されたエアバッグ20と併用することにより、車両衝突時に乗員の骨盤を起立させる本発明の効果がより顕著となる。
The
(第4実施例)
図11は、本発明の第4実施例に係るエアバッグ装置320の構成を示す概略ブロック図である。本実施例は、上述した第1実施例に使用されているインフレータ21の代わりに、エアポンプ330、モータ332を使用したものである。すなわち、エアポンプ330、モータ332によってエアバッグ322を膨張・展開させるようになっている。(Fourth example)
FIG. 11 is a schematic block diagram showing the configuration of an
本実施例においては、モータ332によって駆動されるエアポンプ330からエアバッグ322に対して瞬間的に圧縮した空気を送り込み、当該エアバッグ322を膨張・展開させる構成である。第1実施例の場合、インフレータの発火を伴うものではないため、エアバッグ装置320を作動させた後に、新たなエアバッグ装置と交換する必要が無く、エアバッグ322、エアポンプ330、モータ322をそのまま再利用することができる。すなわち、エアバッグ装置320を可逆的に動作させることができるというメリットがある。
In this embodiment, compressed air is sent instantaneously to the
エアバッグ322を膨張・展開させる機構以外の構成については、上述した第1実施例と同様であるため、重複した説明は省略する。なお、本実施例は、第2実施例や第3実施例に適用することもできる。
The configuration other than the mechanism for inflating and deploying the
本発明について実施例を参照して説明したが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内において適宜変更可能なものである。 Although the present invention has been described with reference to Examples, the present invention is not limited to these Examples at all, and can be modified as appropriate within the scope of the technical idea of the present invention.
Claims (13)
膨張展開することで乗員の腰部を前方に押すように構成されたエアバッグと;
前記シートバックのリクライニング角度を検出する角度センサと;を備え、
車両の緊急時、前記シートバックのリクライニング角度が所定値より大きい場合に前記エアバッグを展開させる構成であり、
前記エアバッグは、前記シートバックの下部から上部に帯状に延びる上部領域を含み、
前記上部領域の展開時の厚みが、上部から下部に向かって大きくなるように構成されていることを特徴とするエアバッグ装置。 An airbag device housed inside a vehicle seat comprising a seat cushion forming a seat surface and a reclining seat back, the airbag device comprising:
an airbag configured to push the lower back of an occupant forward when inflated and deployed;
an angle sensor that detects a reclining angle of the seat back;
In a vehicle emergency, the airbag is configured to deploy when the reclining angle of the seatback is larger than a predetermined value,
The airbag includes an upper region extending in a band shape from the lower part of the seat back to the upper part,
An airbag device characterized in that the thickness of the upper region when deployed increases from the upper part to the lower part .
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