JP7619312B2

JP7619312B2 - 乗員保護装置

Info

Publication number: JP7619312B2
Application number: JP2022047582A
Authority: JP
Inventors: 早苗折▲高▼; 泰士増田; 利仁柳澤
Original assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Current assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Priority date: 2022-03-23
Filing date: 2022-03-23
Publication date: 2025-01-22
Anticipated expiration: 2042-03-23
Also published as: JP2023141325A

Description

本発明は、シートに着座した乗員を保護するための乗員保護装置に関する。

従来、乗員保護装置としては、シートベルトにおいて装着時に乗員の腰部を拘束するラップベルトの領域に配置されるエアバッグを備える構成のものがあった（例えば、特許文献１参照）。この乗員保護装置では、展開膨張時にラップベルトから前上方に向けてエアバッグを膨張させ、膨張完了時に、乗員の上半身の保護が図られる。

特開２０２０－６６４２５号公報

上記特許文献１に記載された乗員保護装置では、シートにおける座部より下方の背面側に取り付けられたインフレーター本体で発生した膨張用ガスが、金属製のパイプ部および可撓性を有する導管部を介して、座部の上方で且つ背もたれ部の前面側にまで案内され、ラップベルトの領域に配置されたエアバッグ内（詳しくは、展開膨張するバッグ本体内）に充填される。このように構成された乗員保護装置においては、パイプ部の先端から吐出された膨張用ガスをバッグ本体に案内する過程で、可撓性の導管部に、ばたつきが生じ、その結果バッグ本体内へのガス流入が遅れて、バッグ本体の迅速な展開膨張が阻害されてしまう懸念があった。

本発明は、このような問題を解決するものであり、膨張用ガス発生時における導管部のばたつきを抑えて、エアバッグの展開膨張を迅速に行うことが可能な乗員保護装置を提供することを目的とする。

本発明に係る乗員保護装置は、シートに着座した乗員を保護するための乗員保護装置であって、シートベルトと、該シートベルトにおいて装着時に前記乗員の腰部を拘束するラップベルトの領域に配置され、前記乗員の上半身を保護可能に膨張するエアバッグと、膨張用ガスを発生させるインフレーター本体と、該インフレーター本体から延びて前記膨張用ガスを前記エアバッグ内に案内する金属製のパイプ部と、を有する構成とされて、
前記エアバッグは前記パイプ部と接続される可撓性の導管部を有し、前記パイプ部は、前記シートの座面よりも上方の位置において、先端のガス吐出口をシート左右方向の中央側に向けた状態で前記導管部と接続されていることを特徴とする。

本発明の乗員保護装置によれば、剛性を有する金属製のパイプ部を前記シートの座面よりも上方の位置まで延設させることで、ばたつきが生じ易い可撓性の導管部を短くすることができる。加えてパイプ部のガス吐出口から吐出される膨張用ガスの吐出方向が、シート左右方向の中央側に向けられているため、導管部には、ばたつきの原因とされる前方側に膨らもうとする力が働き難くなる。このため本発明の乗員保護装置によれば、膨張用ガス発生時における導管部のばたつきを抑えて、エアバッグの展開膨張を迅速に行うことができる。

また本発明の乗員保護装置では、座部の側面に沿うように上方に起立するアームレスト部を備えて前記シートを構成し、前記パイプ部における上方に延び出した部位を前記アームレスト部の内部に配設することができる。
このようにすることで、上方に延び出したパイプ部に乗員が触れてしまうのを防止することができ、またパイプ部が直接視認されることによる見栄えの悪化を回避することができる。

本発明の一実施形態である乗員保護装置を搭載させたシートの斜視図である。図１のシートの側面図である。図１のシートの正面図であり、シートベルトが装着された状態を示す。インフレーターがシートフレームに取付けられた状態を示す斜視図である。図１の乗員保護装置において使用されるエアバッグを、単体で膨張させた状態を示す概略斜視図である。図５のエアバッグの概略縦断面図である。図５のエアバッグを構成する基布を示す平面図である。実施形態の乗員保護装置において、エアバッグが膨張を完了させた状態のシートの正面図である。実施形態の乗員保護装置において、エアバッグが膨張を完了させた状態のシートの側面図である。実施形態の乗員保護装置において、膨張を完了させたエアバッグにより乗員を拘束する状態を示す側面図である。インフレーター本体の設置箇所が異なる変形例を示した図である。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。実施形態の乗員保護装置Ｓは、図１～３に示すように、車両のシート１に搭載されるもので、シートベルト７と、エアバッグ２５と、インフレーター１７と、を備える構成とされている。この乗員保護装置Ｓが設けられたシート１は、背もたれ部２と、座部３と、アームレスト部５と、を備えている。アームレスト部５は座部３の側面３ｃに沿うように上方に起立した壁状の部位で、その上面５ａがアームレスト（肘掛部）とされている。

シートベルト７は、シート１に着座した乗員ＭＰを拘束するためのベルト本体８と、ベルト本体８に取り付けられるタングプレート１２と、タングプレート１２を連結させるためのバックル１３と、を備える構成とされている。ベルト本体８は、背もたれ部２内に配置される図示しないリトラクタの巻取軸に、一端を係止され、他端側を、シート１における座部３の後端３ｂ側且つ左方側に配置されるアンカ部材１４（図３参照）に係止されている。詳細には、ベルト本体８は、背もたれ部２の上端左縁側から外部に露出されるように配置されるもので、実施形態の場合、乗員の非着座状態においては、図１，２に示すように、エアバッグ２５を配置させるラップベルト１０を、背もたれ部２の前面に露出させるように、構成されている。ベルト本体８は、ラップベルト１０と、背もたれ部２内に収納されたショルダーベルト９と、を有し、乗員着座時においてタングプレート１２をバックル１３に連結させた状態で、アンカ部材１４とバックル１３との間において左右方向に略沿うように配置されるラップベルト１０によって乗員ＭＰの下半身ＭＤ（腰部）を拘束し、背もたれ部２の上端左縁側から延びつつバックル１３にかけて斜めに配置されるショルダーベルト９によって乗員ＭＰの上半身ＭＵ（頭部ＭＨおよび肩から胸部ＭＢにかけて）を拘束する構成とされている（図３参照）。なお、シートベルト７において、背もたれ部２内に配置されている図示しないリトラクタは、プリテンショナー機構を有している。

インフレーター１７は、エアバッグ２５に膨張用ガスを供給する。実施形態の場合、インフレーター１７は、膨張用ガスを発生させるインフレーター本体１８と、インフレーター本体１８から延びて膨張用ガスをエアバッグ２５内に案内するパイプ部１９と、を備えている。実施形態におけるインフレーター１７は、エアバッグ２５の膨張に伴なうシートベルト７のベルト本体８の引き出しを規制するために、作動開始を、シートベルト７のプリテンショナー機構よりも遅らせるように設定されている。具体的には、インフレーター１７は、シートベルト７のプリテンショナー機構の作動から５ｍｓ後に作動するように設定されている。

インフレーター１７は、シート１における座面３ａよりも下方となる位置において、シート１（詳しくは座部３）を支えるシートフレーム４に取り付けられており、例えばシート１を前後に大きくスライドさせたり、回転させたりした場合でも、インフレーター１７はシート１と共に移動可能とされている。

図４は、インフレーター１７がシートフレーム４に取付けられた状態を示している。同図で示されているように、インフレーター本体１８は、略円柱状のシリンダタイプとされ、座部３より下方の背面側においてその軸方向を左右方向に略沿わせて設けられている。

インフレーター本体１８は、固定部材６５を利用して、軸方向に離間した２箇所においてシートフレーム４における取付板部７０に固定されている。固定部材６５としては、縮径可能なリング状のクランプ６６と、クランプ６６の外周面から径方向外向きに突出させたボルト(図示省略)と、を備えたボルト付きクランプが用いられている。

パイプ部１９は、多段に屈曲形成された金属製の管体で、その一方の端部１９ａがインフレーター本体１８と接続されている。インフレーター本体１８と接続される端部１９ａは拡径部とされ、インフレーター本体１８の一端側に設けられたガス吐出口部６１に外嵌させた状態でカシメ加工され、カシメ接合部７６が形成されている。カシメ接合部７６において、パイプ部１９の端部１９ａはインフレーター本体１８に接続されている。

このパイプ部１９は、端部１９ａを含んで水平方向に延びる第１延出部２０ａのほか、延出方向が異なる第２延出部２０ｂと第３延出部２０ｃが形成されている。図４で示されているように、パイプ部１９は、インフレーター本体１８から水平方向に延び出した後、第１屈曲部１９ｂにおいてその向きを前上方向に変えて、第２延出部２０ｂが前上方向に延び出している。そして図３で示すシートの正面視に示されているように、座部３の側方において座面３ａよりも上方の位置まで延び出した後、第２屈曲部１９ｃにおいてその向きをシート左右方向（シート幅方向）の中央側に変えて、第３延出部２０ｃがシート左右方向の中央側に延び出している。

このように屈曲形成されたパイプ部１９の先端１９ｄは、図３の部分拡大図で示すように、クランプ６２を利用して、エアバッグ２５における後述する導管部４０に接続される。このときパイプ部１９の先端１９ｄに形成されたガス吐出口２１からは、シート左右方向の中央側に向かって（即ち、乗員側に向かって）膨張用ガスが吐出され、膨張用ガスが導管部４０内に送られる。なお、膨張用ガスの吐出方向は、図３で示すシート１の正面視において、水平方向に対してある程度傾斜させておくことができる。

なお実施形態では、図３に記載されているように、パイプ部１９の上方に延び出した部位２０ｂ，２０ｃおよび導管部４０との接続部が、シート１の側方に位置するアームレスト部５内に配設されている。そして、パイプ部１９と接続された導管部４０は、アームレスト部５の内壁面に形成された開口５ｂを通じて乗員ＭＰ側に引き出されている。

エアバッグ２５は、長尺状に折り畳まれて、シートベルト７の装着時におけるラップベルト１０の上面側に、重ねられるようにして、ラップベルト１０の領域に配置されている（図３参照）。すなわち、図１に示すような非装着状態においては、エアバッグ２５は、ラップベルト１０の背面側（背もたれ部２側）に、配置されている。実施形態の場合、エアバッグ２５とラップベルト１０とは、図３に示すように、周囲を、エアバッグ２５の展開膨張時に破断可能なカバー２２によって、覆われて、一体化されている。すなわち、実施形態では、ラップベルト１０とカバー２２との間の隙間が、エアバッグ２５を収納させる収納部位を構成している。

エアバッグ２５は、図５，６に示すように、バッグ本体２６と、インフレーター１７と接続されてバッグ本体２６に膨張用ガスを流入させる導管部４０と、ラップベルト１０を挿通させるベルト取付部４７と、を備えている。

バッグ本体２６は、膨張完了時の外形形状を、軸方向を左右方向に略沿わせた略三角柱形状とされている。詳細に説明すれば、バッグ本体２６は、左右の側方から見た状態での膨張完了形状を、前側に斜辺を有するような略直角三角形状とし、前後方向側から見た状態での膨張完了形状を、上下に幅広とした略長方形状とするように、構成されている（図８，９参照）。バッグ本体２６は、膨張完了時に乗員ＭＰから離れた前側に配置される前壁部２７と、膨張完了時に乗員ＭＰ側に配置される後上壁部２８及び後下壁部２９と、膨張完了時に左右方向側で対向して配置される左壁部３０及び右壁部３１と、を備えている。そして、バッグ本体２６は、後下壁部２９の後端２９ａの下面側に、導管部４０と連通される連通孔３３を有するとともに、この連通孔３３の周縁の部位で、導管部４０と連結されている。実施形態の場合、連通孔３３は、円形に開口して、バッグ本体２６の左右の中心を挟むようにして、略左右対称となるように、左右方向側で２個並設されている。また、前壁部２７の左右両縁側における上下の中央付近には、余剰の膨張用ガスを排気させるためのベントホール３４，３４が、形成されている。実施形態のバッグ本体２６では、後下壁部２９が、膨張完了時に乗員ＭＰの脚部（大腿部）の上面と当接可能な脚当接面３６を構成し、後上壁部２８が、膨張完了時に乗員ＭＰの前方に配置されて、乗員ＭＰの胸部から頭部にかけて拘束可能な上半身拘束面３７を、構成している。実施形態の場合、後上壁部２８と後下壁部２９とは、バッグ本体２６の膨張完了状態での外形形状を、それぞれ、前後方向側若しくは上下方向側に長手方向を略沿わせた略長方形状として、図６に示すように、長手方向側の幅寸法を、一致させて構成されている。後上壁部２８は、バッグ本体の膨張完了時に、上端２８ａを、乗員の頭部ＭＨの前方に位置させるように、構成されている（図９参照）。また、後上壁部２８と後下壁部２９とは、バッグ本体２６の膨張完了時における断面形状において、略直交するように配置される構成である（図６参照）。

導管部４０は、インフレーター１７のパイプ部１９と接続されるもので、バッグ本体２６に連結される先端４０ｂ側を閉塞させ、元部４０ａ側を、パイプ部１９と接続可能に開口させて構成されるもので、エアバッグ２５の膨張完了時に、ラップベルト１０に略沿うように左右方向に沿って配置される構成である。この導管部４０は、図５に示すように、先端４０ｂ側の領域を、膨張完了時のバッグ本体２６の下面側に配置させるもので、この先端４０ｂ側の領域を、幅広として、内部に流入した膨張用ガスを一旦貯留させるガス貯留部４１としている。この導管部４０は、元部４０ａ側を、上述したごとく、クランプ６２を用いて、インフレーター１７のパイプ部１９に、接続されている。ガス貯留部４１は、幅寸法を、導管部４０における元部４０ａ側の部位の幅寸法の２倍程度に、設定されている。また、ガス貯留部４１は、左右方向側の幅寸法を、バッグ本体２６における後下縁側の部位（連通孔３３の配置部位付近）の左右方向側の幅寸法と略同一として、構成されている（図５，７参照）。そして、ガス貯留部４１には、バッグ本体２６に形成される連通孔３３に対応する開口４１ａが、形成されている。導管部４０は、実施形態の場合、外形形状を同一とされる上壁部４３と下壁部４４との周縁相互を結合させることにより、筒状とされており、開口４１ａは、上壁部４３の領域に、形成されている。また、開口４１ａは、周縁を全周にわたって連通孔３３の周縁と結合（縫着）されている。

ベルト取付部４７は、導管部４０のガス貯留部４１の領域における下面側（下壁部４４側）に配置されるもので、ラップベルト１０を挿通可能に両端側を開口させた略筒状として、下壁部４４に縫着されている（図５，６参照）。このベルト取付部４７は、長さ寸法を、ガス貯留部４１の左右方向側の幅寸法よりも僅かに小さく設定されている。すなわち、ベルト取付部４７は、展開膨張時のバッグ本体２６のラップベルト１０からの過度の浮き上がりを抑制可能に、ラップベルト１０に沿った方向側の長さ寸法を大きく設定されている。

実施形態のエアバッグ２５は、所定形状の基布の周縁相互を結合させて形成されるもので、実施形態の場合、図６，７に示すように、バッグ本体２６を構成する２枚の乗員側パネル５０，前側パネル５５と、導管部４０を構成する２枚の導管部用パネル５７，５８と、ベルト取付部４７を構成するベルト取付用パネル６０と、から、構成されている。これらの乗員側パネル５０，前側パネル５５，導管部用パネル５７，５８，ベルト取付用パネル６０は、それぞれ、ポリエステル糸やポリアミド糸等からなる可撓性を有した織布から形成されている。

実施形態の乗員保護装置Ｓでは、車両に搭載した状態で、インフレーター１７が作動すれば、インフレーター１７から吐出される膨張用ガスが、パイプ部１９、導管部４０を経てバッグ本体２６内に流入することとなり、バッグ本体２６が、カバー２２を破断させるようにして、ラップベルト１０から前上方に突出しつつ、図８，９に示すように膨張を完了させることとなる。

そして、実施形態の乗員保護装置Ｓでは、エアバッグ２５（バッグ本体２６）は、膨張完了時の形状を、軸方向を左右方向に略沿わせた略三角柱形状とされており、脚当接面３６を脚部ＭＴの上面と当接させつつ、乗員ＭＰの上半身ＭＵの前側に配置される。そのため、エアバッグ２５の膨張完了時に、乗員ＭＰが、上半身ＭＵを下半身ＭＤに近づけるように大きく移動させることとなっても、図１０に示すように、脚当接面３６が広い面積で脚部ＭＴに支持されることから、倒れることや圧縮されることを抑制されて、乗員ＭＰの上半身ＭＵ（胸部ＭＢから頭部ＭＨにかけて）を、上半身ＭＵの前側において対向するように配置されている上半身拘束面３７によって、的確に拘束することができる。また、実施形態の乗員保護装置Ｓでは、エアバッグ２５（バッグ本体２６）の膨張完了形状が、略三角柱形状とされていることから、乗員ＭＰが背もたれ部を傾斜させた状態のシートに着座している場合にも、上半身ＭＵを、上半身拘束面３７によって的確に拘束することができる。

以上のように構成された実施形態の乗員保護装置Ｓによれば、剛性を有する金属製のパイプ部１９をシート１の座面３ａよりも上方の位置まで延設させることで、ばたつきが生じ易い可撓性の導管部４０を短くすることができる。加えてパイプ部１９のガス吐出口２１から吐出される膨張用ガスの吐出方向が、シート左右方向の中央側に向けられているため、導管部４０には前方側に膨らもうとする力が働き難くなる。このため乗員保護装置Ｓによれば、膨張用ガス発生時における導管部４０のばたつきが抑えられて、エアバッグ２５の展開膨張を迅速に行うことができる。
また本実施形態の乗員保護装置Ｓでは、導管部４０を流通したガス流が略直交方向に曲げられてバック本体２６に導入されることから、バック本体２６と連通する導管部４０の先端４０ｂ側の領域に、膨張用ガスを一旦貯留させるガス貯留部４１が設けられており、このようにすることによっても膨張用ガス発生時におけるばたつきの抑制が図られている。

また実施形態の乗員保護装置Ｓでは、シート１が座部３の側面３ｃに沿うように上方に起立するアームレスト部５を備えており、パイプ部１９における上方に延び出した部位２０ｂ，２０ｃがアームレスト部５の内部に収容されている。このようにすることで、上方に延び出したパイプ部１９に乗員ＭＰが触れてしまうのを防止することができる。またパイプ部１９が直接視認されることによる見栄えの悪化を回避することができる。

次に、インフレーター本体１８の取付位置を異ならせた変形例について説明する。上記実施形態は、図２に示すように、インフレーター本体１８を座部３より下方の背面側に設けた例であったが、インフレーター本体１８の設置箇所は適宜変更可能である。例えば、図１１に示すように、インフレーター本体１８をアームレスト部５の内部に設けることも可能である。このようにすれば、パイプ部１９およびインフレーター本体１８が直接視認されることによる見栄えの悪化を回避しつつ、インフレーター本体１８と導管部４０とを繋ぐパイプ部１９の長さを短くすることができる。

以上、本発明の実施形態を詳述したがこれはあくまで一例である。例えば、パイプ部における、導管部と接続されるまでの屈曲形状は必要に応じて適宜変更可能である等、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲において種々変更を加えた態様で実施可能である。

１…シート、２…背もたれ部、３…座部、３ｃ…側面、４…シートフレーム、５…アームレスト部、７…シートベルト、１０…ラップベルト、１８…インフレーター本体、１９…パイプ部、２１…ガス吐出口、２５…エアバッグ、４０…導管部、ＭＰ…乗員、ＭＵ…上半身、Ｓ…乗員保護装置。

Claims

シートに着座した乗員を保護するための乗員保護装置であって、
シートベルトと、
該シートベルトにおいて装着時に前記乗員の腰部を拘束するラップベルトの領域に配置され、前記乗員の上半身を保護可能に膨張するエアバッグと、
膨張用ガスを発生させるインフレーター本体と、
該インフレーター本体から延びて前記膨張用ガスを前記エアバッグ内に案内する金属製のパイプ部と、
を有する構成とされて、
前記エアバッグは前記パイプ部と接続される可撓性の導管部を有し、
前記パイプ部は、前記シートの座面よりも上方の位置において、先端のガス吐出口をシート左右方向の中央側に向けた状態で前記導管部と接続されていることを特徴とする乗員保護装置。
前記シートは、座部の側面に沿うように上方に起立するアームレスト部を備えており、
前記パイプ部は、上方に延び出した部位が前記アームレスト部の内部に配設されていることを特徴とする、請求項１に記載の乗員保護装置。