JP6499093B2 - 乗員保護装置 - Google Patents

Description

本発明は、乗員保護装置に関する。

衝突時に、シートバックに固定したガス供給パイプを通じて該ガス供給パイプに取付けられたバッグにインフレータのガスを供給し、該バッグを乗員の頭部の前方と側方を覆うように膨張させるエアバッグ装置が知られている（特許文献１参照）。また、頭部用のエアバッグがシートのヘッドレストの左右の端部から前方に膨出し、乗員の頭部の前面で互いに接合する一方、頭部用の副エアバッグがシートのヘッドレストの中央部から前方に膨出し、一対の頭部用のエアバッグに接合するエアバッグ装置が知られている（特許文献２参照）。その他に、乗員の頭部の前方及び側方を覆うように膨張されるエアバッグがシートバックに収納された構成が特許文献３に開示されている。

特開２０００−３４４０４４号公報 特開２０１３−０１８３７８号公報 ドイツ特許出願公開第１９８５９９８８Ａ１号明細書

特許文献１の構成では、ガス供給パイプがシートバック上に突出して設けられているので、見栄えが悪く、車両用シートの操作の際にガス供給パイプが邪魔になる。一方、特許文献２の構成では、膨張展開後に互いに接合される一対の頭部用のエアバッグ同士の接合強度、一対の頭部用のエアバッグに対する頭部用の副エアバッグの接合強度の確保が難しい。

この対策として、一体の袋体として構成されたエアバッグを車両用シートの上部に収納し、乗員の頭部に対して前方及び左右両側から覆うように膨張展開させる構成を採用することが考えられる。しかしながら、車両の前面衝突時に乗員がシート前方側へ慣性移動することで、エアバッグがシート前方側へ引き伸ばされることがあり、エアバッグが伸びきった状態となった場合には、乗員の頭部に作用する拘束力（反力）が急上昇する虞がある。

本発明は上記事実を考慮し、一体の袋体として構成されたエアバッグが折り畳まれた状態で車両用シートの上部に収納された構成において、車両の前面衝突時における乗員の頭部の拘束力が急上昇するのを抑制することができる乗員保護装置を得ることを目的とする。

請求項１に記載の本発明に係る乗員保護装置は、車両用シートの上部に収納され、ガスの供給を受けて膨張展開されると共に、乗員の頭部の前方を含む領域及び左右両側方を含む領域に展開して前記頭部を覆う一体の袋体として構成されたエアバッグと、一端側が前記エアバッグの前部に接続され、他端側が前記エアバッグの後部又は前記車両用シートの上部に接続されると共に、前記エアバッグと同等以下の伸び率を備えた連結布と、前記エアバッグ又は前記連結布に設けられ、前記連結布に作用する張力が所定値以上となった場合に、前記連結布の一端側をシート前方側へ移動させる反力上昇抑制部と、を有する。

請求項１に記載の本発明に係る乗員保護装置では、車両用シートの上部にエアバッグが収納されている。また、エアバッグは、乗員の頭部の前方を含む領域及び左右両側方を含む領域に展開して乗員の頭部を覆う一体の袋体として構成されており、ガスの供給を受けて膨張展開される。これにより、各種の衝突形態に対してエアバッグにて乗員の頭部を拘束して保護する。

また、乗員保護装置は、連結布を備えており、この連結布の一端側がエアバッグの前部に接続され、他端側がエアバッグの後部又は車両用シートの上部に接続されている。さらに、連結布は、エアバッグと同様以下の伸び率とされている。これにより、車両の前面衝突時に乗員がシート前方へ慣性移動するなどして、エアバッグがシート前方へ引き伸ばされた場合に、連結布からエアバッグへ張力が作用して、拘束初期の拘束力（反力）を上昇させることができる。この結果、シート前方へ慣性移動する乗員の頭部によってエアバッグが勢いよくシート前方へ引き伸ばされるのを抑制することができ、エアバッグが伸びきった状態となるのを抑制することができる。

さらに、エアバッグ又は連結布には、反力上昇抑制部が設けられている。そして、この反力上昇抑制部は、連結布に作用する張力が所定値以上となった場合に、連結布の一端側をシート前方側へ移動させる。これにより、車両の前面衝突時に連結布がシート前方側へ引き伸ばされ、連結布に作用する張力が所定値以上となる拘束後期において、連結布の一端側をシート前方側へ移動させることができ、連結布及びエアバッグが伸びきった状態となるのを抑制することができる。

請求項２に記載の本発明に係る乗員保護装置は、請求項１の構成において、前記エアバッグにおいて前記頭部の前方を含む領域に展開される前展開部には、乗員の肩部及び胸部の少なくとも一方に対するシート前方側で膨張展開される上体拘束部が設けられており、前記連結布の一端が前記上体拘束部に接続されている。

請求項２に記載の本発明に係る乗員保護装置では、連結布の一端が上体拘束部に接続されている。これにより、車両の前面衝突時に連結布から上体拘束部へ張力が作用し、乗員の上体がシート前方へ移動するのを抑制することができる。

請求項３に記載の本発明に係る乗員保護装置は、請求項１又は２の構成において、前記反力上昇抑制部は、湾曲又は屈曲された曲げ部を有する金属板を備えており、前記金属板は、一端部が前記連結布の他端に接続され、他端部が前記ヘッドレストに固定されており、前記連結布に所定値以上の張力が作用した場合に、前記曲げ部が開くように前記金属板が塑性変形されることで前記連結布の一端側をシート前方側へ移動させる。

請求項３に記載の本発明に係る乗員保護装置では、車両の前面衝突時にエアバッグがシート前方側へ引き伸ばされ、連結布に所定値以上の張力が作用すると、連結布の他端に接続された金属板の一端部が引っ張られる。ここで、金属板は湾曲又は屈曲された曲げ部を備えており、この金属板の他端部がヘッドレストに固定されているため、連結布からの張力によって曲げ部が開くように金属板が塑性変形される。これにより、連結布に所定値以上の張力が作用した場合に、連結布をシート前方側へ移動させることができる。また、金属板の塑性変形によるエネルギ吸収の効果を得ることができる。

請求項４に記載の本発明に係る乗員保護装置は、請求項１又は２の構成において、前記反力上昇抑制部は、前記連結布に設けられティアシームによって縫製された連結布余長部であり、前記連結布に所定値以上の張力が作用した場合に、前記ティアシームが破断して前記連結布余長部が展開される。

請求項４に記載の本発明に係る乗員保護装置では、車両の前面衝突時にエアバッグがシート前方側へ引き伸ばされ、連結布に所定値以上の張力が作用すると、ティアシームが破断して連結布余長部が展開される。これにより、連結布余長部の長さ分だけ連結布をシート前方側へ伸長（移動）させることができる。

請求項５に記載の本発明に係る乗員保護装置は、請求項１又は２の構成において、前記反力上昇抑制部は、前記エアバッグにおける前記頭部の左右両側方を含む領域に展開される横展開部に設けられティアシームによって縫製されたエアバッグ余長部であり、前記連結布に所定値以上の張力が作用した場合に、前記ティアシームが破断して前記エアバッグ余長部が展開される。

請求項５に記載の本発明に係る乗員保護装置では、車両の前面衝突時にエアバッグがシート前方側へ引き伸ばされ、連結布に所定値以上の張力が作用すると、ティアシームが破断してエアバッグ余長部が展開される。これにより、エアバッグ余長部の長さ分だけエアバッグの横展開部がシート前方へ伸長され、連結布の一端をシート前方側へ移動させることができる。

以上説明したように、請求項１に記載の本発明に係る乗員保護装置によれば、一体の袋体として構成されたエアバッグが折り畳まれた状態で車両用シートの上部に収納された構成において、車両の前面衝突時における乗員の頭部の拘束力が急上昇するのを抑制することができるという優れた効果を奏する。

請求項２に記載の本発明に係る乗員保護装置によれば、車両の前面衝突時に乗員が前傾姿勢になるのを効果的に抑制することができるという優れた効果を奏する。

請求項３〜請求項５に記載の本発明に係る乗員保護装置によれば、簡易な構造で車両の前面衝突時に乗員の頭部に作用する拘束力の急上昇を抑制することができるという優れた効果を奏する。

第１実施形態に係る乗員保護装置の作動状態を模式的に示す側面図である。 第１実施形態に係る乗員保護装置の作動状態を模式的に示す正面図である。 第１実施形態に係る乗員保護装置を構成する多方位エアバッグの膨張展開状態を示す図であって、（Ａ）は図１の３Ａ−３Ａ線に沿った断面図、（Ｂ）は図１の３Ｂ−３Ｂ線に沿った断面図である。 第１実施形態に係る乗員保護装置の作動前の概略全体構成を示す図であって、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は正面図である。 第１実施形態に係る乗員保護装置の要部を拡大してシート上方から見た要部拡大断面図であって、（Ａ）には金属板が塑性変形される前の状態が示され、（Ｂ）には金属板が塑性変形された状態が示されている。 第２実施形態に係る乗員保護装置の要部を拡大してシート上方から見た、図５に対応する要部拡大断面図であって、（Ａ）にはティアシームが破断される前の状態が示され、（Ｂ）にはティアシームが破断された状態が示されている。 第３実施形態に係る乗員保護装置の要部を拡大してシート上方から見た、図５に対応する要部拡大断面図であって、（Ａ）にはティアシームが破断される前の状態が示され、（Ｂ）にはティアシームが破断された状態が示されている。

＜第１実施形態＞
本発明の第１実施形態に係る乗員保護装置１０について、図１〜図５に基づいて説明する。なお、各図に適宜記す矢印ＦＲ、矢印ＵＰは、車両用シート１２の前方向（着座者の向く方向）、上方向をそれぞれ示している。以下、単に前後、上下、左右の方向を用いて説明する場合は、特に断りのない限り、シート前後方向の前後、シート上下方向の上下、シート前後方向の前方を向いた場合の左右を示すものとする。なお、この実施形態では、車両用シート１２は、シート前後方向が車両の前後方向に一致され、シート上下方向が車両の上下方向に一致され、シート幅方向が車両幅方向に一致されている。そして、各図に適宜記す矢印ＩＮは、車両用シート１２が搭載された車両としての自動車における車両幅方向の車両中央側を示している。

（乗員保護装置の概略全体構成）
図１に示されるように、乗員保護装置１０は、車両用シート１２に搭載されている。車両用シート１２は、図示しない自動車の車体における車両幅方向中央に対し左右何れか（本実施形態では左側）にオフセットして配置されている。車両用シート１２は、シートクッション１４と、シートクッション１４の後端に下端が連結されたシートバック１６と、シートバック１６の上端に設けられたヘッドレスト１８とを含んで構成されている。

なお、図１〜図４では、保護すべき乗員のモデルとして衝突試験用のダミー（人形）Ｄが車両用シート１２のシートクッション１４に着座した状態を図示している。ダミーＤは、例えばＷｏｒｌｄＳＩＤ（国際統一側面衝突ダミー：Ｗｏｒｌｄ Ｓｉｄｅ Ｉｍｐａｃｔ Ｄｕｍｍｙ）のＡＭ５０（米国人成人男性の５０パーセンタイル）である。このダミーＤは、衝突試験法で定められた標準的な着座姿勢（正規の状態）で着座しており、車両用シート１２は、当該着座姿勢に対応した基準設定位置に位置している。なお、ダミーＤの頭部Ｈは、顔面を含めた首より上方の部位のことであり、顔面を車両前方（シート前方）へ向けている。以下、説明を分かり易くするために、ダミーＤを「乗員Ｄ」と称する。

図１及び図２に示されるように、乗員保護装置１０は、乗員Ｄを各種形態の衝突から保護するための多方位エアバッグ装置２０と、サイドエアバッグ装置２２と、シートベルト装置２４とを含んで構成されている。以下、シートベルト装置２４、サイドエアバッグ装置２２について概略構成を説明し、その後、多方位エアバッグ装置２０の詳細構成を説明することとする。

シートベルト装置２４は、３点式のシートベルト装置とされており、一端がリトラクタ２６に引き出し可能に巻き取られたベルト（ウエビング）２８の他端がアンカ２４Ａに固定されている。また、ベルト２８にはタングプレート２４Ｔがスライド可能に設けられており、このタングプレート２４Ｔをバックル２４Ｂに係止させることで、ベルト２８が乗員Ｄに装着されるようになっている。そして、ベルト２８は、乗員Ｄへの装着状態で、乗員Ｄの上体に装着されたショルダベルト２８Ｓと、タングプレート２４Ｔからアンカ２４Ａまで延在されて乗員Ｄの腰部に装着されるラップベルト２８Ｌとを含んでいる。

本実施形態では、シートベルト装置２４は、リトラクタ２６、アンカ２４Ａ、及びバックル２４Ｂが車両用シート１２に設けられた所謂シート付のシートベルト装置とされている。また、本実施形態では、リトラクタ２６は、作動されることで強制的にベルト２８を巻き取るプリテンショナ機能を有する。リトラクタ２６のプリテンショナ機能は、後述するＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）６０によって作動が制御されるようになっている（図４（Ａ）参照）。

サイドエアバッグ装置２２は、インフレータ２２Ａと、サイドエアバッグ２２Ｂとを含んで構成されており、サイドエアバッグ２２Ｂの折り畳み状態でシートバック１６における車両幅方向外側の側部に収納されている。インフレータ２２Ａは、作動されるとサイドエアバッグ２２Ｂ内でガスを発生するようになっている。このガスによってサイドエアバッグ２２Ｂは、シートバック１６の側部から前方に突出され乗員Ｄに対する車両幅方向外側で膨張展開する構成とされている。この実施形態では、サイドエアバッグ２２Ｂは、乗員Ｄの腰部Ｐ、腹部Ａ、胸部Ｂ、肩部Ｓに対する車両幅方向外側で膨張展開する構成とされている。また、インフレータ２２Ａは、後述するＥＣＵ６０によって作動が制御されるようになっている（図４（Ａ）参照）。

（多方位エアバッグ装置の構成）
図１〜３に示されるように、多方位エアバッグ装置２０は、エアバッグとしての多方位エアバッグ３０と、インフレータ３２と、連結布としてのストラップ５２と、反力上昇抑制部３３とを含んで構成されている。また、モジュール化された多方位エアバッグ装置２０は、車両用シート１２の上部に設けられている。具体的には、多方位エアバッグ装置２０は、シートバック１６上においてヘッドレスト１８のシート後方側に設けられている。

多方位エアバッグ３０は、乗員Ｄの頭部Ｈ（以下、単に「頭部Ｈ」という場合がある）を前方及び左右両側方から覆うように膨張展開される一体の袋体として構成されている。より具体的には、多方位エアバッグ３０は、頭部Ｈに対する左右両側でかつ上方を含む領域に間隔をあけて膨張展開する左右一対のフレームダクト３５と、頭部Ｈの前方を含む領域に展開する前展開部３６と、頭部Ｈの左右両側方を含む領域に展開する一対の横展開部３８と、頭部Ｈの上方を含む領域に展開する上展開部４８とを含んで構成されている。

フレームダクト３５は、頭部Ｈに対するシート幅方向の両側にそれぞれ設けられて一対を成しており、それぞれ側面視で下向きに開口する略Ｕ字状に膨張展開される構成である。具体的には、フレームダクト３５は、膨張展開状態における側面視で、ヘッドレスト１８に沿って上下に延びる後ダクト３５Ｒと、後ダクト３５Ｒの上端から前方に延びる上ダクト３５Ｕと、上ダクト３５Ｕの前端から垂下される前ダクト３５Ｆとを含んでいる。

前展開部３６は、頭部Ｈの前方で展開される部分を含む前膨張部４０と、前膨張部４０を複数の膨張部に区画する非膨張部４２とを含んで構成されている。本実施形態では、前膨張部４０は、それぞれ上下方向を長手方向としてシート幅方向に隣接して膨張展開される一対の上下膨張部４０Ａと、一対の上下膨張部４０Ａの下方に位置する上体拘束部としての下膨張部４０Ｌとを含んで構成されている。一対の上下膨張部４０Ａは、頭部Ｈの前方（正面）で膨張展開される構成とされ、下膨張部４０Ｌは、乗員Ｄの肩部Ｓ及び胸部Ｂの少なくとも一方に対するシート前方側で膨張展開される構成とされている。

非膨張部４２は、一対の上下膨張部４０Ａをシート幅方向に区画する非膨張部４２Ａと、各上下膨張部４０Ａとフレームダクト３５の前ダクト３５Ｆとの間に介在される非膨張部４２Ｂとを含んで構成されている。本実施形態では、非膨張部４２Ａは上下に延びる線状のシームにて構成され、非膨張部４２Ｂは上下に延びる環（無端）状のシームにて囲まれた部分として構成されている。

横展開部３８は、ガスの供給を受けて頭部Ｈの側方で膨張展開される横膨張部４４と、非膨張部４６とを含んで構成されている。本実施形態では、膨張展開状態の横展開部３８は、フレームダクト３５によって後方、上方、前方の三方から囲まれており、側面視で略矩形状を成している。また、横展開部３８は、側面視で頭部Ｈのほぼ全体にラップする大きさ（面積）を有している。この横展開部３８の横膨張部４４は、下向きに開口する逆Ｕ字状を成す非膨張部４６によって、フレームダクト３５と仕切られている。本実施形態では、横展開部３８の横膨張部４４は、その前端側がフレームダクト３５の前ダクト３５Ｆを介して間接的に前膨張部４０に接続されている。

左右の横展開部３８は、多方位エアバッグ３０の膨張展開状態で、それぞれの横膨張部４４の下端４４Ｂが乗員Ｄの肩部Ｓ上に接触するようになっている。この横膨張部４４の下端４４Ｂの肩部Ｓに対する接触によって、膨張展開状態の多方位エアバッグ３０の乗員Ｄ（の頭部Ｈ）に対する上下方向の位置が決まる構成である。この位置決め状態で多方位エアバッグ３０は、通常の着座姿勢をとる乗員Ｄに対して、前展開部３６、左右の横展開部３８、及び後述する上展開部４８の何れも頭部Ｈと接触しない（隙間が形成される）構成とされている。

上展開部４８は、シート幅方向を長手方向として頭部Ｈの上方で膨張展開される展開部である。また、上展開部４８には、図示しない非膨張部であるシームが設けられており、このシームによって上展開部４８のシート上下方向の厚みが制限されている。

以上のように構成された多方位エアバッグ３０は、一例として、ＯＰＷ（Ｏｎｅ Ｐｉｅｃｅ Ｗｏｖｅｎの略）により一体の袋体として形成されている。そして、多方位エアバッグ３０は、折り畳まれた状態で、車両用シート１２の上部に設けられたエアバッグケース５０に収納されている。なお、例えば２枚の織物の周縁を縫い合わせる方法（Ｃｕｔ ＆ Ｓｅｗ）にて多方位エアバッグ３０を一体の袋体として形成してもよい。

エアバッグケース５０は、ヘッドレスト１８を構成するヘッドレスト本体１９のシート後方側に設けられている。ヘッドレスト本体１９は、乗員Ｄの頭部を後方から支持できるように乗員Ｄの頭部Ｈの後方に配置されており、内部にクッション材を備えている。また、ヘッドレスト本体１９は、ステー２１を介してシートバック１６に連結されている。

図１に示されるように、インフレータ３２は、多方位エアバッグ３０と共にエアバッグケース５０内に設けられている。また、インフレータ３２は、燃焼式又はコールドガス式のものが採用され、作動されることで発生したガスを多方位エアバッグ３０内に供給するようになっている。本実施形態のインフレータ３２は、シリンダ型のインフレータとされ、シート幅方向を長手方向として配置されている。さらに、図４（Ａ）に示されるように、インフレータ３２は、制御装置であるＥＣＵ６０によって作動が制御される。

ＥＣＵ６０は、シートベルト装置２４のリトラクタ２６、サイドエアバッグ装置２２のインフレータ２２Ａ、及び多方位エアバッグ装置２０のインフレータ３２と電気的に接続されている。また、ＥＣＵ６０は、プリクラッシュセンサなどの衝突予知センサ６２及び衝突センサ６４と電気的に接続されている。

ＥＣＵ６０は、衝突予知センサ６２からの信号に基づいて、自動車に対する各種形態の衝突が不可避であることを予測可能とされている。衝突予知センサ６２は、例えば、ウインドシールドガラスの上部における車幅方向中央付近に設けられた図示しないステレオカメラを含んで構成される。そして、このステレオカメラによって車両の前方側を撮影し、車両への衝突体を検出するようになっている。また、ステレオカメラによって検出された衝突体までの距離や車両と衝突体との相対速度などを測定し、測定データをＥＣＵ６０へ出力するようになっている。そして、ＥＣＵ６０は、ステレオカメラからの測定データに基づいて車両の衝突が不可避であるかどうかについて判断する。なお、衝突予知センサ６２をミリ波レーダなどによって構成してもよい。

また、ＥＣＵ６０は、衝突センサ６４からの信号に基づいて車両の衝突を検知すると、リトラクタ２６のプリテンショナ機構を作動させると共にインフレータ３２を作動させる。これにより、インフレータ３２で発生したガスが多方位エアバッグ３０へ供給される。なお、衝突センサ６４は、一例として、フロントサイドメンバに配置された加速度センサから成るフロントサテライトセンサと、センタコンソール下方のフロアに配設された加速度センサから成るフロアセンサとを含んで構成されている。

（ストラップ５２及び反力上昇抑制部３３の構成）
次に、本実施形態に係るストラップ５２及び反力上昇抑制部３３について説明する。図１に示されるように、ストラップ５２は、多方位エアバッグ３０の膨張展開状態でシート前後方向に延在された長尺状の部材である。また、図３（Ａ）に示されるように、ストラップ５２は、多方位エアバッグ３０に対して左右一対設けられている。なお、図２の正面図では、ストラップ５２の図示を省略している。

図１に示されるように、ストラップ５２の前端側（一端側）は、多方位エアバッグ３０の前部の前展開部３６に接続されており、具体的には、前膨張部４０における下膨張部４０Ｌに縫製されている。一方、ストラップ５２の後端側（他端側）は、ヘッドレスト１８の下部に設けられた後述する反力上昇抑制部３３に接続されており、ストラップ５２は、シート幅方向から見て前方側へ向かうにつれて下方に位置するように傾斜されている。また、ストラップ５２は、多方位エアバッグ３０と同等以下の伸び率を備えた部材によって形成されており、本実施形態では、多方位エアバッグ３０が伸びきった状態となる前にストラップ５２が伸びきるようにストラップ５２の長さ及び伸び率が設定されている。このため、膨張展開状態の多方位エアバッグ３０がシート前方へ引き伸ばされるのに伴い、ストラップ５２がシート前方側へ伸長され、多方位エアバッグ３０に対してシート後方側へ戻す方向に張力が付与される。このようにストラップ５２を設けることで、多方位エアバッグ３０がシート前方側に伸びきった状態となるのを抑制している。

図５（Ａ）に示されるように、ストラップ５２の後端は、反力上昇抑制部３３を構成する金属板５４の前端部５４Ａに固定されている。反力上昇抑制部３３は、金属板５４と、一対の前側ガイドピン５１と、一対の後側ガイドピン５５と、係止ピン５３とを含んで構成されている。

金属板５４は、前端部５４Ａを除いてエアバッグケース５０の内側に配置されており、金属板５４の前側が一対の前側ガイドピン５１の間に通され、金属板５４の後側が一対の後側ガイドピン５５の間に通されている。

前側ガイドピン５１及び後側ガイドピン５５は、シート上下方向を軸方向として両端部がエアバッグケース５０に固定されており、前側ガイドピン５１は、エアバッグケース５０の前端部に設けられている。また、後側ガイドピン５５は、前側ガイドピン５１に対してシート後方側へオフセットされた位置に設けられており、一対の前側ガイドピン５１の間及び一対の後側ガイドピン５５の間にはそれぞれ、金属板５４の板厚よりも若干広い隙間が形成されている。

前側ガイドピン５１と後側ガイドピン５５との間には、一本の係止ピン５３が設けられている。係止ピン５３は、前側ガイドピン５１及び後側ガイドピン５５と同様の形状とされており、シート上下方向を軸方向として両端部がエアバッグケース５０に固定されている。

金属板５４は、平面視で前側ガイドピン５１と後側ガイドピン５５との間の部位がシート幅方向内側に凸となるように湾曲されており、この部位が曲げ部５４Ｃとなっている。そして、この曲げ部５４Ｃは、金属板５４に張力が作用する前の初期状態で係止ピン５３との間に隙間が設けられている。また、金属板５４の後端部５４Ｂは、固定部５６にてエアバッグケース５０に固定されている。

ここで、多方位エアバッグ３０がシート前方側へ引っ張られるなどして、ストラップ５２に作用する張力が所定値以上となった場合、ストラップ５２の後端に接続された金属板５４に張力が作用し、金属板５４がシート前方側へ引っ張られる。このため、金属板５４は、図５（Ｂ）に示されるように、曲げ部５４Ｃが開くように塑性変形されて、曲げ部５４Ｃと係止ピン５３との隙間が小さくなる。さらに金属板５４が引っ張られることにより、曲げ部５４Ｃが係止ピン５３に当接し、係止ピン５３によって金属板５４の塑性変形が停止される。このように金属板５４が塑性変形されることにより、図５の矢印Ａで示すように金属板５４の前端部５４Ａがシート前方側へ移動し、ストラップ５２をシート前方側へ移動させる。なお、図５（Ｂ）に図示された二点鎖線は、初期状態における金属板５４の形状を表している。

（作用及び効果）
次に、実施形態の作用について説明する。

本実施形態の乗員保護装置１０では、ストラップ５２を備えており、このストラップ５２の前端が多方位エアバッグ３０の前部に接続され、ストラップ５２の後端が金属板５４（ヘッドレスト１８）に接続されている。また、ストラップ５２は、多方位エアバッグ３０と同様以下の伸び率とされている。これにより、車両の前面衝突時における拘束初期の拘束力（反力）を上昇させることができる。すなわち、車両の前面衝突時に乗員Ｄがシート前方へ慣性移動した場合には、乗員Ｄの頭部Ｈによって多方位エアバッグ３０がシート前方側へ引き伸ばされる。このとき、ストラップ５２によって多方位エアバッグ３０に対してシート後方側へ戻す方向に張力が作用され、多方位エアバッグ３０が勢いよくシート前方へ引き伸ばされるのを抑制することができる。この結果、多方位エアバッグ３０が伸びきった状態となるのを抑制することができる。

また、本実施形態では、ストラップ５２の後端側に反力上昇抑制部３３が設けられており、ストラップ５２に作用する張力が所定値以上となった場合に、反力上昇抑制部３３を構成する金属板５４が塑性変形してストラップ５２の前端側をシート前方側へ移動させる。これにより、車両の前面衝突時にシート前方側へ慣性移動する乗員Ｄの頭部Ｈによって多方位エアバッグ３０及びストラップ５２がシート前方側に引き伸ばされ、ストラップ５２に作用する張力が所定値以上となる拘束後期において、ストラップ５２の前端側をシート前方側へ移動させることができる。また、金属板５４が塑性変形することでエネルギを吸収させる。この結果、ストラップ５２が伸びきった状態となるのを抑制することができ、簡易な構造で車両の前面衝突時に乗員Ｄの頭部Ｈの拘束力が急上昇するのを抑制することができる。

さらに、本実施形態では、ストラップ５２の前端側が乗員Ｄの肩部Ｓ及び胸部Ｂの少なくとも一方に対するシート前方側で膨張展開される下膨張部４０Ｌに接続されている。これにより、車両の前面衝突時に乗員Ｄの上体がシート前方へ移動するのを抑制することができ、乗員Ｄが前傾姿勢となるのを効果的に抑制することができる。

さらにまた、本実施形態では、多方位エアバッグ３０は、乗員Ｄの頭部Ｈの前方を含む領域及び左右両側方を含む領域に展開して乗員Ｄの頭部Ｈを覆う一体の袋体として構成されている。これにより、車両の衝突時に多方位エアバッグ３０によって乗員Ｄの頭部Ｈが覆われることで、各種の衝突形態に対して乗員Ｄの頭部Ｈを拘束して保護することができる。

また、本実施形態では、多方位エアバッグ３０がヘッドレスト本体１９のシート後方側に設けられたエアバッグケース５０に収納されている。このため、例えば、乗員Ｄの頭部Ｈを上方から囲むように配置されたガス供給パイプが常時車室内に突出している構成と比較して、同等以上の乗員保護性を確保しつつ作動前における見栄えを向上させることができる。また、多方位エアバッグ装置２０によって車両用シート１２の前後位置調整、高さ調整、リクライニング動作等が妨げられることがない。

＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態に係る乗員保護装置７０について、図６に基づいて説明する。なお、第１実施形態と同様の構成については同じ符号を付し、適宜説明を省略する。

図６（Ａ）に示されるように、本実施形態の乗員保護装置７０は、連結布としてのストラップ７２を備えている。ストラップ７２は、多方位エアバッグ３０の前部と後部とを連結しており、ストラップ７２の前端部は、第１実施形態と同様に多方位エアバッグ３０における前膨張部４０における下膨張部４０Ｌに縫製されている（図１参照）。また、ストラップ７２の後端部は、横膨張部４４（横展開部３８）と後ダクト３５Ｒ（フレームダクト３５）とを仕切る非膨張部４６に縫製されている。さらに、ストラップ７２は、多方位エアバッグ３０と同等以下の伸び率を備えている。

本実施形態の乗員保護装置７０を構成する反力上昇抑制部７４は、非膨張部４６に設けられた２つのエアバッグ余長部７６Ａ、７６Ｂを含んで構成されている。エアバッグ余長部７６Ａは、平面視で横膨張部４４と後ダクト３５Ｒとを仕切る非膨張部４６の前側をシート幅方向内側へ折り込んで形成されており、ティアシーム７８Ａによって縫製されている。一方、エアバッグ余長部７６Ｂは、非膨張部４６におけるエアバッグ余長部７６Ａよりも後方側をシート幅方向内側へ折り込んで形成されており、ティアシーム７８Ｂによって縫製されている。

ここで、ティアシーム７８Ａ、７８Ｂはそれぞれ、ストラップ７２に所定値以上の張力が作用して非膨張部４６が引き伸ばされることで破断されるように構成されている。このため、車両の前面衝突時にシート前方側へ慣性移動する乗員Ｄの頭部Ｈによって多方位エアバッグ３０及びストラップ７２が徐々に引き伸ばされて非膨張部４６に所定値以上の張力が作用した場合に、ティアシーム７８Ａ、７８Ｂが破断される。そして、ティアシーム７８Ａ、７８Ｂが破断されることにより、エアバッグ余長部７６Ａ、７６Ｂが展開され、図６（Ｂ）の矢印Ｂで示されるように、非膨張部４６がシート前方側へ伸長される。なお、図６（Ｂ）では、説明の便宜上、非膨張部４６の長さを誇張して描いている。

（作用及び効果）
次に、実施形態の作用について説明する。

本実施形態の乗員保護装置７０では、ストラップ７２に作用する張力が所定値以上となった場合に、ティアシーム７８Ａ、７８Ｂが破断してエアバッグ余長部７６Ａ、７６Ｂが展開される。これにより、エアバッグ余長部７６Ａ、７６Ｂの長さ分だけ多方位エアバッグ３０の横展開部３８がシート前方へ伸長され、ストラップ７２の一端をシート前方側へ移動させることができる。

また、本実施形態では、エアバッグ余長部７６Ａ、７６Ｂの長さを変えたり、エアバッグ余長部７６Ａ、７６Ｂの数を増減させることによって、ストラップ７２の一端をシート前方側へ移動させる距離を自由に調整することができる。例えば、図６（Ａ）に示されるエアバッグ余長部７６Ａ、７６Ｂの長さをそれぞれ長くすれば、ティアシーム７８Ａ、７８Ｂの破断時に、よりシート前方側までストラップ７２の一端を移動させることができる。

＜第３実施形態＞
次に、本発明の第３実施形態に係る乗員保護装置８０について、図７に基づいて説明する。なお、第１実施形態と同様の構成については同じ符号を付し、適宜説明を省略する。

図７（Ａ）に示されるように、本実施形態の乗員保護装置８０は、連結布としてのストラップ８２を備えている。ストラップ８２は、多方位エアバッグ３０の前部と後部とを連結しており、ストラップ８２の前端部は、第１実施形態と同様に多方位エアバッグ３０における前膨張部４０における下膨張部４０Ｌに縫製されている（図１参照）。また、ストラップ８２の後端部は、横膨張部４４（横展開部３８）と後ダクト３５Ｒ（フレームダクト３５）とを仕切る非膨張部４６に縫製されている。さらに、ストラップ８２は、多方位エアバッグ３０と同等以下の伸び率を備えている。

本実施形態の乗員保護装置８０を構成する反力上昇抑制部８４は、ストラップ８２に設けられた２つの連結布余長部８６Ａ、８６Ｂを含んで構成されている。連結布余長部８６Ａは、平面視でストラップ８２の一部をシート幅方向外側へ折り込んで形成されており、ティアシーム８８Ａによって縫製されている。一方、連結布余長部８６Ｂは、ストラップ８２における連結布余長部８６Ａよりも後方側をシート幅方向外側へ折り込んで形成されており、ティアシーム８８Ｂによって縫製されている。

ここで、ティアシーム８８Ａ、８８Ｂはそれぞれ、ストラップ８２に所定値以上の張力が作用することで破断されるように構成されている。このため、車両の前面衝突時にシート前方側へ慣性移動する乗員Ｄの頭部Ｈによって多方位エアバッグ３０及びストラップ８２が徐々に引き伸ばされてストラップ８２に所定値以上の張力が作用した場合に、ティアシーム８８Ａ、８８Ｂが破断される。そして、ティアシーム８８Ａ、８８Ｂが破断されることにより、連結布余長部８６Ａ、８６Ｂが展開され、図７（Ｂ）の矢印Ｃで示されるように、ストラップ８２がシート前方側へ伸長される。

（作用及び効果）
次に、実施形態の作用について説明する。

本実施形態の乗員保護装置８０では、ストラップ８２に作用する張力が所定値以上となった場合に、ティアシーム８８Ａ、８８Ｂが破断して連結布余長部８６Ａ、８６Ｂが展開される。これにより、連結布余長部８６Ａ、８６Ｂの長さ分だけストラップ８２がシート前方へ伸長され、ストラップ８２の一端をシート前方側へ伸長（移動）させることができる。

また、本実施形態では、連結布余長部８６Ａ、８６Ｂの長さを変えたり、連結布余長部８６Ａ、８６Ｂの数を増減させることによって、ストラップ８２の一端をシート前方側へ移動させる距離を自由に調整することができる。例えば、図７（Ａ）に示される連結布余長部８６Ａ、８６Ｂの長さをそれぞれ長くすれば、ティアシーム８８Ａ、８８Ｂの破断時に、よりシート前方側までストラップ８２の一端を移動させることができる。さらに、ストラップ８２に連結布余長部８６Ａ、８６Ｂを形成した後、ストラップ８２を多方位エアバッグ３０へ縫製することができるため、多方位エアバッグ３０に余長部を形成する場合と比較して、製造し易い。

以上、本発明の第１実施形態〜第３実施形態に係る乗員保護装置について説明したが、これらの実施形態を適宜組み合わせて用いても良いし、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。例えば、上記実施形態のストラップは、乗員Ｄの肩部Ｓ及び胸部Ｂの少なくとも一方に対するシート前方側で膨張展開される下膨張部４０Ｌに接続されていたが、これに限定されず、頭部Ｈの前方で膨張展開される上下膨張部４０Ａに接続してもよい。また、ストラップの前側を上下に分岐させて、下膨張部４０Ｌ及び上下膨張部４０Ａの両方に接続された構成を採用してもよい。

また、第１実施形態では、図５（Ａ）に示されるように、金属板５４の曲げ部５４Ｃがシート幅方向内側に凸となるように湾曲されていたが、これに限定されない。例えば、シート幅方向外側に凸となるように湾曲させてもよい。また、シート上下方向に凸となるように湾曲させてもよい。この場合、係止ピン５３は、シート幅方向を軸方向として配置される。さらに、金属板５４をシート幅方向又はシート上下方向に屈曲させて曲げ部５４Ｃを形成してもよい。

さらに、第２実施形態では、図６（Ａ）に示されるように、横膨張部４４と後ダクト３５Ｒとを仕切る非膨張部４６にエアバッグ余長部７６Ａ、７６Ｂを設けたが、これに限定されない。例えば、図６（Ａ）に示されるエアバッグ余長部７６Ａ、７６Ｂに替えて又は加えて、横膨張部４４と前ダクト３５Ｆとを仕切る非膨張部４６（図３（Ａ）参照）にエアバッグ余長部を設けてもよい。

さらに、上記実施形態では、ステー２１を介してシートバック１６に連結されたヘッドレスト１８に多方位エアバッグ装置２０を設けたが、これに限定されない。例えば、ヘッドレスト１８とシートバック１６とが一体とされた構成に適用してもよい。この場合、乗員Ｄの背部の上部を支持する部位から頭部Ｈを支持する部位までの領域が本発明の「車両用シートの上部」に相当する。

さらに、本実施形態では、インフレータ３２をエアバッグケース５０の内部に配置したが、これに限定されない。例えば、インフレータ３２をシートバック１６の上部の内部に配置してもよい。また、インフレータ３２の数や配置についても限定されず、例えば、インフレータ３２をシートバック１６の内部にシート上下方向が長手方向となるように縦置きに配置してもよい。

さらにまた、シートベルト装置２４が車両用シート１２に設けられた構成に限定されず、リトラクタ２６やアンカ２４Ａ、バックル２４Ｂ等が車体側に設けられた構成としてもよい。また、乗員保護装置１０がシートベルト装置２４を備える構成において、シートベルト装置２４は３点式に限られることはなく、４点式シートベルト装置などであってもよい。

また、本実施形態では、車両用シート１２がシート幅方向を車両幅方向に一致させて配置された例を示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、車両用シート１２は車体に対し斜めに配置されてもよく、車体に対する向きが変更（上下軸回りに回転）可能である構成としてもよい。このような構成であっても、多方位エアバッグ３０が乗員Ｄの頭部Ｈを覆うように膨張展開されるため、頭部Ｈの良好な保護に寄与し得る。また、ヘッドレスト１８に多方位エアバッグ３０を収納しているため、車室内面や車室内構成品と干渉し難く、車両用シート１２の車体に対する向きの変更動作を阻害することが抑制又は防止される。

１０ 乗員保護装置
１２ 車両用シート
１８ ヘッドレスト（車両用シートの上部）
３０ 多方位エアバッグ（エアバッグ）
３３ 反力上昇抑制部
３６ 前展開部
３８ 横展開部
４０Ｌ 下膨張部（上体拘束部）
５２ ストラップ（連結布）
５４ 金属板
５４Ａ 前端部（一端部）
５４Ｂ 後端部（他端部）
５４Ｃ 曲げ部
７０ 乗員保護装置
７２ ストラップ（連結布）
７４ 反力上昇抑制部
７６Ａ、７６Ｂ エアバッグ余長部
７８Ａ、７８Ｂ ティアシーム
８０ 乗員保護装置
８２ ストラップ（連結布）
８４ 反力上昇抑制部
８６Ａ、８６Ｂ 連結布余長部
８８Ａ、８８Ｂ ティアシーム
Ｄ 乗員
Ｈ 頭部

Claims (5)

1. 車両用シートの上部に収納され、ガスの供給を受けて膨張展開されると共に、乗員の頭部の前方を含む領域及び左右両側方を含む領域に展開して前記頭部を覆う一体の袋体として構成されたエアバッグと、
   一端側が前記エアバッグの前部に接続され、他端側が前記エアバッグの後部又は前記車両用シートの上部に接続されると共に、前記エアバッグと同等以下の伸び率を備えた連結布と、
   前記エアバッグ又は前記連結布に設けられ、前記連結布に作用する張力が所定値以上となった場合に、前記連結布の一端側をシート前方側へ移動させる反力上昇抑制部と、
   を有する乗員保護装置。
2. 前記エアバッグにおいて前記頭部の前方を含む領域に展開される前展開部には、乗員の肩部及び胸部の少なくとも一方に対するシート前方側で膨張展開される上体拘束部が設けられており、
   前記連結布の一端側が前記上体拘束部に接続されている請求項１に記載の乗員保護装置。
3. 前記反力上昇抑制部は、湾曲又は屈曲された曲げ部を有する金属板を備えており、
   前記金属板は、一端部が前記連結布の他端に接続され、他端部がヘッドレストに固定されており、
   前記連結布に所定値以上の張力が作用した場合に、前記曲げ部が開くように前記金属板が塑性変形されることで前記連結布の一端側をシート前方側へ移動させる請求項１又は２に記載の乗員保護装置。
4. 前記反力上昇抑制部は、前記連結布に設けられティアシームによって縫製された連結布余長部であり、
   前記連結布に所定値以上の張力が作用した場合に、前記ティアシームが破断して前記連結布余長部が展開される請求項１又は２に記載の乗員保護装置。
5. 前記反力上昇抑制部は、前記エアバッグにおける前記頭部の左右両側方を含む領域に展開される横展開部に設けられティアシームによって縫製されたエアバッグ余長部であり、
   前記連結布に所定値以上の張力が作用した場合に、前記ティアシームが破断して前記エアバッグ余長部が展開される請求項１又は２に記載の乗員保護装置。

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