JPWO2004069587A1 - 腰部拘束装置 - Google Patents

Abstract

車両の衝突時に座席の一部を上方へ持ち上げて乗員の腰部を拘束する腰部拘束装置において、エアバッグの膨張展開による乗員の前方移動の制限をより確実にする腰部拘束装置を提供することを目的とする。そこで、車両の衝突時にガスを放出するガス発生器と；前記ガスによって膨張可能なエアバッグとを備えており、前記エアバッグは、柔軟な布製のバッグ本体と、当該バッグ本体より硬質な素材で成形され、前記座席側の上面側に位置する硬質部材とを有する。硬質部材は、エアバッグが膨張して座席の一部を上方へ持ち上げる際の変形強度を補強する。また、エアバッグの状態を維持する支持手段を備えることにより、エアバッグが膨張展開後、座席中の乗員によって押し返される力に抗する反力を十分に得ることが可能となる。

Description

本発明は、衝突時、座席の下部若しくは下方に設けられたエアバッグの膨張展開により乗員の前方移動を制限する腰部拘束装置に関する。

車両が前方衝突したとき等には慣性により乗員が前方へ移動しようとする。乗員がシートベルトを着用している場合、シートベルトの肩ベルト及び腰ベルトの拘束作用により、乗員の前方への移動はかなりの程度抑えられるが、必ずしも十分でない場合があった。
この乗員の前方への移動を防止するため、車両が前方衝突等により急減速した場合、座席の下部若しくは下方に設けられたエアバッグを瞬時に膨張させて座席のシートクッションの前端部を上昇させ、乗員の前方移動を制限するようにした次のような乗員腰部拘束装置がある。
特開平５−２２９３７８号公報 （段落［００１７］，［００１８］，バッグ３０） 特開平１０−２１７８１８号公報 （段落［００１７］，エアバッグ本体１２） ＧＢ２３５７４６６Ａ号公報 （６頁、１５行目から末行，ｔｈｅ ｃｈａｍｂｅｒ １３，ｔｈｅ ｌａｙｅｒ ｏｆ ｍｅｔａｌ １２） 特開２００２−７９８６１号公報 （段落［００２２］，織布製エアバッグ１３） 特開２００２−７９８６２号公報 （段落［００２０］，織布製エアバッグ１３） 特開２００２−７９８６３号公報 （段落［００３０］，織布製エアバッグ１８） 特開２００２−１４５００２号公報 （段落［００１６］，織布製シート用エアバッグ１３） 特開２００２−１４５００３号公報 （段落［００２０］，織布製シート用バッグ部１５） 特開２００２−２６４７４９号公報 （段落［００１８］，段落［００２２］，エアバッグ１２）

しかしながら、上記従来の腰部拘束装置において、エアバッグがメタル製である場合、座席の下部若しくは下方に収納する際にかさばり、収納性が良くないという問題があった。
一方、エアバッグが樹脂等の織布である場合、かさばらずに小さく折りたたむことができ収納性が良い反面、メタル製エアバッグより変形強度が低いため、樹脂製のエアバッグの膨張展開だけで座席のシートクッションの前端部を確実に上昇させ、乗員の前方移動を確実に制限するのは難しいという問題があった。
本発明は、上記問題を鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、エアバッグの膨張展開による乗員の前方移動の制限をより確実にする腰部拘束装置を提供するものである。

本発明は、車両の衝突時に座席の一部を上方へ持ち上げて乗員の腰部を拘束する腰部拘束装置において、エアバッグの膨張展開による乗員の前方移動の制限をより確実にする腰部拘束装置を提供することを目的とする。そこで、車両の衝突時にガスを放出するガス発生器と；前記ガスによって膨張可能なエアバッグとを備えており、前記エアバッグは、柔軟な布製のバッグ本体と、当該バッグ本体より硬質な素材で成形され、前記座席側の上面側に位置する硬質部材とを有する。硬質部材は、エアバッグが膨張して座席の一部を上方へ持ち上げる際の変形強度を補強する。また、エアバッグの状態を維持する支持手段を備えることにより、エアバッグが膨張展開後、座席中の乗員によって押し返される力に抗する反力を十分に得ることが可能となる。
前記硬質部材は、金属板とすることができる。また、複数に分割された構造とすることもできる。例えば、所定の間隔で平行に配置された複数の短冊状部材によって構成することができる。
好ましくは、エアバッグの膨張を支持する支持手段を更に備える。この支持手段は、前記ガス発生器が放出するガスによって動作する構成を採ることができる。更に具体的には、支持手段は：前記ガス発生器からのガスが流入する流入口及び前記ガスを前記エアバッグへ放出する放出口を有して固設されるシリンダと；前記ガス発生器によって発生したガスによって前記シリンダ内をガス流入口側からガス放出口側へと移動して前記エアバッグへのガスの放出を可能にするピストンと；前記流入口側のピストンの端に一端が連結されてシリンダのガス流入口側の端から突出し、前記ピストンのガス放出口側への移動と共に前記シリンダ内へ引き込まれて収縮するワイヤーと；前記エアバッグの下で前記ワイヤーと略並列に配置されて一端が前記シリンダ付近で回動自在に設けられている第１支持板と；前記ワイヤーと略並列に配置されて一端が前記第１支持板の他端と回動自在に連結され、他端が前記ワイヤーの他端と連結された第２支持板とを備えることができる。そして、前記ガス発生器のガスが発生すると、前記ワイヤーの収縮と共に、前記エアバッグが膨張展開し、第１支持板と第２支持板の連結部は前記ワイヤーに対して上方に突出して、前記膨張時のエアバッグの少なくとも一部を上方へ持ち上げた状態で支持する。
本発明の他の態様は、車両の衝突時に座席の一部を上方へ持ち上げて乗員の腰部を拘束する腰部拘束装置において、車両の衝突時にガスを放出するガス発生器と；前記ガスによって膨張可能であり、柔軟な布製のバッグ本体を有するエアバッグと；前記エアバッグの膨張を支持する支持手段とを備える。
前記バッグ本体としては、ファブリック、縫製布・樹脂・メタル薄膜シートを適宜組み合わせた複合材料から成形することができる。

図１は、本発明の実施形態例のエアバッグが膨張展開したときの状態を示す断面図である。
図２は、図１の乗員腰部拘束装置のエアバッグが膨張していない状態を示す断面図である。
図３は、図１の乗員腰部拘束装置のエアバッグを支持する支持手段を示す図である。
図４は、図１の乗員腰部拘束装置のエアバッグを支持する支持手段を上方からみた図である。
図５は、図１の乗員腰部拘束装置を座席に装着した状態を示す図である。

符号の説明

１ エアバッグ
１ａ フランジ
１ｂ 収納部
２ ガス発生器
３ 支持手段
４ シリンダ
４ａ 流入口
４ｂ 放出口
４ｃ ガス流入口４ａ側の端
５ ピストン
５ａ 端
６ ワイヤー
６ａ，６ｂ 端
７ 第１支持板
７ａ，７ｂ 端
８ 第２支持板
８ａ，８ｂ 端
９ 連結部（ヒンジ）
１０ 第１固定板
１０ａ 端部
１０ｂ 孔
１９ｂ 孔
１１ ボルト
１２ ヒンジ
２０ 金属板

以下本発明の実施形態例を図面に基づいて説明する。図１及び図２は本発明の実施形態例の乗員腰部拘束装置の断面図であり、図１はエアバッグが膨張展開したときの状態を、図２はエアバッグが膨張していないときの状態を示している。図３は図１に示した乗員腰部拘束装置のエアバッグを支持する支持手段を示す図であり、図１及び図２は図３のＡ−Ａ線で切った断面図である。図４は図１示した乗員腰部拘束装置のエアバッグを支持する支持手段を上方からみた図であり、シリンダ部分が断面図として表されている。図５は図１示した乗員腰部拘束装置を座席に装着した状態を示す図であり、座部が断面で表されている。
本発明の実施形態例の腰部拘束装置は、エアバッグ１とガス発生器２と支持手段３を基本的に備えている。
図１において、前記エアバッグ１、ガス発生器２（図３参照）及び支持手段３は、第１固定板１０の上面に固定されている。前記ガス発生器２としては、マイクロガスジェネレータが挙げられる。
前記エアバッグ１は膨張展開が可能なように、そのフランジ１ａの一部がボルト１１によって第１固定板１０に固定されている。
エアバッグ１は柔軟な布製のバッグ本体と、当該バッグ本体より硬質な素材で成形され、前記座席側の上面側に位置する硬質部材とを有する。バッグ本体は、例えば、ファブリック（織物）のバッグや、縫製布・樹脂・メタル薄膜シートの内、少なくとも２つを適宜組み合わせた複合材料から成形されたバッグが挙げられる。メタル薄膜シートとしては、例えば、食品包装容器用のアルミ膜を使用することができる。
腰部拘束装置が、座席の下部若しくは下方に設けられたとき、前記膨張時のエアバッグ１の座席に対する面、即ち、座席に直接若しくは間接的に接する面には、複数の金属板２０を収納するための複数の収納部１ｂが所定間隔毎に形成されている。図１において、短冊状の金属板２０が収納される収納部１ｂが所定間隔毎に前後方向に配置されて左右方向（紙面手前から奥へ）と延びている。収納部１ｂはエアバッグ１の表面から僅かに突出しており、その表面の凸凹によって上方から見ると縞模様のように見える。
各短冊状の金属板２０が前記各収納部１ｂに挿入されて装着されている。前記金属板２０は、エアバッグ１が膨張して座席の一部を上方へ持ち上げる際の変形強度を補強する。金属板２０を短冊状として配列することにより、フレキシビリティーが向上し、収容性の点でも有利となる。なお、金属板２０に代えて硬質プラスチック等を採用することもできる。硬質部材として、エアバッグが膨張して座席の一部を上方へ持ち上げる際の変形強度を補強可能な材質を選択する。
金属板２０の間隔は比較的狭く、エアバッグ１が膨張展開したときに布製のバッグ本体が直接座席内面に触れない程度とする。なお、金属板（硬質部材）は、短冊状に限らず、マトリックス状（格子状）など種々の形態を採用することができる。
更に、エアバッグ１が膨張展開後、座席中の乗員によって即座に押し返される力に抗する反力を十分に得るために、次に詳述する支持手段３が設けられている。その支持手段３は、座席中の乗員による押し返しによって、膨張したエアバッグ１が座席の一部を上方へ持ち上げた状態を維持できなくなることを防止する。
前記支持手段３は、シリンダ４、ピストン５、ワイヤー６、第１支持板７、第２支持板８を主に有している。
前記シリンダ４は、座席の下の車体側に設けられた第１固定板１０上に固設されており、ガス発生器２からのガスが流入する流入口４ａ及び前記ガスを前記エアバッグ１へ放出する放出口４ｂを有している。前記流入口４ａには、ガス発生器２のガス放出孔からシリンダ４内へガスが流入可能なように、ガス発生器２が接続されている（図４参照）。前記放出口４ｂは、エアバッグ１の開口部に設けられたフレキシブルチューブ１３に挿入可能なように、円筒状突出部によって形成されている（図４参照）。
前記ピストン５は、前記シリンダ４の内壁面に沿って摺動可能なように前記シリンダ４内に設けられている。流入口４ａ側の端にピストン５が位置しているときは、放出口４ｂへのガスの通路は閉ざされている（図２参照）。前記ガス発生器２によって発生したガスが流入口４ａを通ってシリンダ４内に流入してくると、前記ピストン５は、前記ガスによってシリンダ４内をガス流入口側４ａからガス放出口４ｂ側へと移動する。その移動と共に、シリンダ４内で流入口４ａから放出口４ｂへのガス通路が開く（図４参照）。このように、前記ガス発生器２によって発生したガスがシリンダ４内通路を通って前記エアバッグ１内へ放出されることが可能になる。
前記ワイヤー６は、前記流入口４ａ側のピストン５の端５ａに一端６ａが連結されている。ピストン５が流入口側４ａの端に位置しているとき、前記ワイヤー６はシリンダ４のガス流入口４ａ側の端４ｃから伸長して突出し（図２参照）、前記ピストン５の放出口４ｂへの移動と共に前記シリンダ４内へ引き込まれて収縮する（図１参照）。
前記第１支持板７の一端７ａは前記シリンダ４のガス流入口４ａ側の端４ｃ付近の第１固定板１０の端部１０ａにヒンジ１２を介して回動自在に連結されている。前記第１固定板１０は、前記第１支持板７が、前記エアバッグ１の下で前記ワイヤー６より上、即ち、前記エアバッグ１と前記ワイヤー６の間で、前記ワイヤー６と略並列に、好ましくは略並行に、配置されるように（図２参照）、前記シリンダ４のガス流入口４ａ側の端４ｃ付近の端部１０ａが垂直方向に立ち上がっている。前記ワイヤー６は、垂直方向に立ち上がった前記端部１０ａであってヒンジ１２の下方に設けられた孔１０ｂに挿通されている（図３参照）。
前記第２支持板８も、前記第１支持板７と同様に、前記エアバッグ１の下で前記ワイヤー６より上、即ち、前記エアバッグ１と前記ワイヤー６の間で、前記ワイヤー６と略並列に、好ましくは略並行に、配置されている（図２参照）。前記エアバッグ１の大きさによっては、エアバッグ１が前記第２支持板８の上まで至らない場合もあるが、前記ワイヤー６と略並列に、好ましくは略並行に、配置されることには変わりがない。
前記第２支持板８の一端８ａは、前記第１支持板７の他端７ｂとヒンジ９を介して回動自在に連結されている。ここで、ヒンジ９は、前記第１支持板７と前記第２支持板８との連結部を構成する。前記第２支持板８の他端８ｂが前記ワイヤー６の他端６ｂと連結されている。
上記構造の腰部拘束装置の作動を説明する。最初、図２に示すように、ワイヤー６は伸張し、それに略並列に、好ましくは略並行に、配置されるように、第１，第２支持板７，８の連結部９は曲がることなく伸びている。そして、前記エアバッグ１には、ガスが供給されておらず、第１，第２支持板７，８を覆っている。
車両の衝突を検知すると、ガス発生器２がガスを発生する。前記発生したガスは流入口４ａからシリンダ４内へ流入し、図１に示すように、ピストン５を放出口４ｂ側へ移動させて流入口４ａから放出口４ｂへの通路を開く。そして、前記放出口４ｂからガスがエアバッグ１内へ供給されて前記エアバッグ１は膨張展開する。
その間、前記支持手段３のワイヤー６は矢印方向へ収縮し、丁度「へ」の字を描くように、第１支持板７と第２支持板８の連結部９を前記ワイヤー６に対して上方に突出させる。そして、前記支持手段３は、前記膨張時のエアバッグ１の少なくとも一部、ここにおいては、前側下端を上方へ持ち上げた状態で支持する。
このように前記膨張時のエアバッグ１の少なくとも一部を上方へ持ち上げた状態で支持することにより、膨張したエアバッグ１が座席の一部を上方へ持ち上げた状態を維持する。
更に、上記乗員腰部拘束装置を座席に装着した状態を図５を参照しつつ説明する。座席１４は、背もたれ部１５と座部１６を有して、車体内に固定された第２固定板１７に取り付けられている。
座部１６の後ろ側端部は、ヒンジ１８を介して所定角度だけ回動自在に前記第２固定板１７に取り付けられている。
背もたれ部１５は、前記座部１６が回動したとき、座部１６と所定の角度を維持するように、座部１６及び／又は第２固定板１７に取り付けられていることが好ましい。このようにすると、前記座部１６の回動と共に背もたれ部１５の上端側が後方に所定角度だけ傾斜する。
座部１６は、乗員が着座するシートクッション１６ａ等により構成される上部部分と前記第２固定板１７に面する底部とを有する。座部１６の底部には下方に開口する前記支持手段３を収納するための凹部１６ｂが設けられている。凹部１６ｂを有する底部は、剛性の板１９若しくは剛性の線により構成された網目状フレーム１９から形成されていることが好ましい。
上記構造の腰部拘束装置が前記座部１６の凹部に収納されるように、第１固定板１０が第２固定板１７に取り付けられて固定される。尚、第２固定板１７と第１固定板１０は一体物であってもよいし、別部材であってもよい。別部材である場合、ボルトや溶接によって固定する。このように、上記構造の腰部拘束装置は座席の下部であって車体に固定される。
腰部拘束装置は、膨張展開していないエアバッグ１の上側表面と前記凹部１６ａの上面壁が当接或いは接近した状態で前記凹部１６ｂに収納されている。前記凹部１６ａの上面壁は膨張展開したときのエアバッグ１の表面、即ち、前記金属板２０が装着されている面と接する壁である。
尚、前記支持手段３を収納するための凹部は、第２固定板１７に設けても良い。この場合、第２固定板１７に上方に開口する凹部を設けて膨張展開したときのエアバッグ１が前記凹から突出するように、前記凹部内、即ち、前記座席の下方の車体内に固定する。すると、前記突出したエアバッグ１が座部１６の底面に当接して座部１６の少なくとも一部を上方に持ち上げる。
本発明の腰部拘束装置において、膨張時のエアバッグの座席に対する面に硬質部材が装着されている場合、前記硬質部材が、エアバッグが膨張して座席の一部を上方へ持ち上げる際の変形強度を補強する。
また、膨張したエアバッグが座席の一部を上方へ持ち上げた状態を維持する支持手段が設けられている場合、エアバッグが膨張展開後、座席中の乗員によって押し返される力に抗する反力を十分に得ることができる。
その結果、前記エアバッグが、ファブリックのバッグ、若しくは、縫製布・樹脂・メタル薄膜シートを適宜組み合わせた複合材料から成形されたバッグ等の比較的メタルバッグより柔らかいエアバッグであっても、車両が前方衝突等した場合の慣性により乗員が前方へ移動しようとするのをエアバッグの膨張展開によって確実に拘束することができる。

Claims (11)

1. 車両の衝突時に座席の一部を上方へ持ち上げて乗員の腰部を拘束する腰部拘束装置において、
   車両の衝突時にガスを放出するガス発生器と；
   前記ガスによって膨張可能なエアバッグとを備えており、
   前記エアバッグは、柔軟な布製のバッグ本体と、当該バッグ本体より硬質な素材で成形され、前記座席側の上面側に位置する硬質部材とを有することを特徴とする腰部拘束装置。
2. 前記硬質部材は、金属板であることを特徴とする請求項１に記載の腰部拘束装置。
3. 前記硬質部材は、複数に分割された構造であることを特徴とする請求項１又は２に記載の腰部拘束装置。
4. 前記硬質部材は、所定の間隔で平行に配置された複数の短冊状部材によって構成されることを特徴とする請求項３に記載の腰部拘束装置。
5. 前記エアバッグの膨張を支持する支持手段を更に備えたことを特徴とする請求項１，２，３又は４に記載の腰部拘束装置。
6. 前記支持手段は、前記ガス発生器が放出するガスによって動作することを特徴とする請求項５に記載の腰部拘束装置。
7. 前記支持手段は：
   前記ガス発生器からのガスが流入する流入口及び前記ガスを前記エアバッグへ放出する放出口を有して固設されるシリンダと；
   前記ガス発生器によって発生したガスによって前記シリンダ内をガス流入口側からガス放出口側へと移動して前記エアバッグへのガスの放出を可能にするピストンと；
   前記流入口側のピストンの端に一端が連結されてシリンダのガス流入口側の端から突出し、前記ピストンのガス放出口側への移動と共に前記シリンダ内へ引き込まれて収縮するワイヤーと；
   前記エアバッグの下で前記ワイヤーと略並列に配置されて一端が前記シリンダ付近で回動自在に設けられている第１支持板と；
   前記ワイヤーと略並列に配置されて一端が前記第１支持板の他端と回動自在に連結され、他端が前記ワイヤーの他端と連結された第２支持板とを備え、
   前記ガス発生器のガスが発生すると、前記ワイヤーの収縮と共に、前記エアバッグが膨張展開し、第１支持板と第２支持板の連結部は前記ワイヤーに対して上方に突出して、前記膨張時のエアバッグの少なくとも一部を上方へ持ち上げた状態で支持することを特徴とする請求項６に記載の腰部拘束装置。
8. 車両の衝突時に座席の一部を上方へ持ち上げて乗員の腰部を拘束する腰部拘束装置において、
   車両の衝突時にガスを放出するガス発生器と；
   前記ガスによって膨張可能であり、柔軟な布製のバッグ本体を有するエアバッグと；
   前記エアバッグの膨張を支持する支持手段とを備えたことを特徴とする腰部拘束装置。
9. 前記支持手段は、前記ガス発生器が放出するガスによって動作することを特徴とする請求項８に記載の腰部拘束装置。
10. 前記支持手段は：
    前記ガス発生器からのガスが流入する流入口及び前記ガスを前記エアバッグへ放出する放出口を有して固設されるシリンダと；
    前記ガス発生器によって発生したガスによって前記シリンダ内をガス流入口側からガス放出口側へと移動して前記エアバッグへのガスの放出を可能にするピストンと；
    前記流入口側のピストンの端に一端が連結されてシリンダのガス流入口側の端から突出し、前記ピストンのガス放出口側への移動と共に前記シリンダ内へ引き込まれて収縮するワイヤーと；
    前記エアバッグの下で前記ワイヤーと略並列に配置されて一端が前記シリンダ付近で回動自在に設けられている第１支持板と；
    前記ワイヤーと略並列に配置されて一端が前記第１支持板の他端と回動自在に連結され、他端が前記ワイヤーの他端と連結された第２支持板とを備え、
    前記ガス発生器のガスが発生すると、前記ワイヤーの収縮と共に、前記エアバッグが膨張展開し、第１支持板と第２支持板の連結部は前記ワイヤーに対して上方に突出して、前記膨張時のエアバッグの少なくとも一部を上方へ持ち上げた状態で支持することを特徴とする請求項９に記載の腰部拘束装置。
11. 前記バッグ本体が、ファブリック、縫製布・樹脂・メタル薄膜シートを適宜組み合わせた複合材料から成形されることを特徴とする請求項１，２，３，４，５，６，７，８，９又は１０に記載の腰部拘束装置。

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