JP2022151528A - 乗員保護装置 - Google Patents

Abstract

【課題】シートの前方に車体側部材が配設される構成であっても、車体側部材との接触を抑制して、乗員を的確に保護可能な乗員保護装置を提供すること。
【解決手段】シート３に着座した乗員ＭＰを保護するための乗員保護装置Ｓ。可撓性を有したシート体から構成される袋状として折り畳まれて収納されるエアバッグ２５と、乗員の腰部の周囲に巻き掛けられるとともに折り畳まれたエアバッグを保持させる保持ベルト部１０と、を備える。エアバッグが、作動時に、内部に膨張用ガスを流入させて、保持ベルト部から前上方に向かって突出するように膨張する構成とされるとともに、膨張完了時に、後面側において乗員の上半身ＭＵを拘束可能とされる上半身拘束面３７と、前面側においてシートの前方に配設される車体側部材１に対して乗員拘束時におけるエアバッグの反力を確保可能に当接する車体側部材当接面３５と、を備える。
【選択図】図７

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腰部の周囲に巻き付けられるラップベルトの部位に収納されるエアバッグを有し、前上方に向かって突出するように膨張させたエアバッグにより、シートに着座した乗員を保護する構成のものがあった（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１５－５１７４４公報

この従来の乗員保護装置では、シートに着座した乗員の上半身は、エアバッグによって保護できるものの、シートの前方に配設される車体側部材と乗員との接触は考慮されておらず、前方からの衝撃力が強く作用した際の前方移動する乗員と車体側部材との接触を抑制する点に、改善の余地があった。

本発明は、上述の課題を解決するものであり、シートの前方に車体側部材が配設される構成であっても、車体側部材との接触を抑制して、乗員を的確に保護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、
可撓性を有したシート体から構成される袋状として、折り畳まれて収納されるエアバッグと、
乗員の腰部の周囲に巻き掛けられるとともに、折り畳まれたエアバッグを保持させる保持ベルト部と、
を備える構成とされて、
エアバッグが、作動時に、内部に膨張用ガスを流入させて、保持ベルト部から前上方に向かって突出するように膨張する構成とされるとともに、膨張完了時に、後面側において乗員の上半身を拘束可能とされる上半身拘束面と、前面側においてシートの前方に配設される車体側部材に対して乗員拘束時におけるエアバッグの反力を確保可能に当接する車体側部材当接面と、を備える構成とされていることを特徴とする。

本発明の乗員保護装置では、エアバッグが、シートの前方に配設される車体側部材と当接可能な車体側部材当接面を、備えていることから、作動時において、シートに対して前方から衝撃力が作用した際に、乗員が、仮に、シートに対して若干前方移動するような態様となっても、エアバッグの車体側部材当接面が、車体側部材と当接することとなって、乗員が、車体側部材と接触することを、抑制できる。また、エアバッグは、車体側部材当接面を車体側部材に当接させることにより、乗員拘束時の反力を確保できることから、乗員が上半身を前傾させるように移動する際に、上半身拘束面の前方への移動ストロークを抑えて、エネルギー吸収量を高めることができ、上半身拘束面により、乗員の上半身を安定して受け止めて保護することができる。

したがって、本発明の乗員保護装置では、シートの前方に車体側部材が配設される構成であっても、車体側部材との接触を抑制して、乗員を的確に保護することができる。

また、本発明の乗員保護装置において、エアバッグを、膨張完了時の下面側に、乗員の大腿部と当接可能な大腿部当接面を配設させる構成とし、
車体側部材当接面を、膨張完了時のエアバッグにおける下端側に配設させて、乗員の膝よりも前方となる位置で、車体側部材と当接可能に、構成することが、好ましい。

上記構成の乗員保護装置では、エアバッグは、上半身拘束面による上半身の拘束時に、下面側の大腿部当接面を、乗員の大腿部の上面と当接させることができることから、倒れや圧縮等を抑制されて、乗員の上半身を、上半身拘束面によって、一層的確に拘束することができる。また、上記構成の乗員保護装置では、車体側部材当接面が、エアバッグの下端側において、乗員の膝よりも前方となる位置で、車体側部材と当接可能に構成されていることから、乗員の膝が、車体側部材と干渉することを、抑制できる。

さらに、エアバッグに、車体側部材当接面の車体側部材との当接時に、膝の前方を覆うように配置される膝保護部を、配設させる構成とすれば、乗員の膝が、車体側部材と干渉することを、的確に抑制できて、好ましい。

さらにまた、上記構成の乗員保護装置において、エアバッグを、膨張完了時の上端側に、乗員の頭部を保護可能な頭部保護部を配設させる構成とするとともに、単体で膨張させた状態において、上半身拘束面と大腿部当接面との交差角度を、９０°～１５０°の範囲内に設定される構成とすることが好ましい。エアバッグをこのような構成とすれば、上半身拘束面と大腿部当接面との交差角度を９０°未満に設定する場合と比較して、頭部保護部を、乗員の頭部に接近させるように、迅速に膨張させることができる。そのため、乗員の頭部を、頭部保護部によって迅速に拘束することができる。

さらにまた、上記構成の乗員保護装置において、エアバッグにおいて、内部に流入した余剰の膨張用ガスを排気可能なベントホールを、エアバッグの車体側部材との当接時の非接触エリアの位置に、形成する構成とすれば、膨張完了時のエアバッグが、車体側部材当接面を車体側部材に当接させた際に、ベントホールから適宜膨張用ガスを排気させることにより、過度に内圧を上昇させることを抑制できて、好ましい。

具体的には、ベントホールは、膨張完了時のエアバッグにおいて、前面側若しくは側面側に、配設させることが好ましい。さらには、ベントホールは、乗員の肩部の高さ以上の位置に、配設させることが好ましく、乗員の肩部の高さ以上の位置に配置させれば、乗員の腕部等に、ベントホールから排気される膨張用ガスが当たることを抑制できる。

また、具体的には、ベントホールは、車体側部材がインストルメントパネルである場合、膨張完了時のエアバッグにおいて、インストルメントパネルの上面より上方となる位置に、配設させることが好ましい。

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。 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４のエアバッグの概略縦断面図である。 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。 本発明の他の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。 図９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。 本発明の他の実施形態であるエアバッグを単体で膨張させた状態の概略斜視図である。 図１１のエアバッグの概略縦断面図である。 図１１のエアバッグを構成する基材を並べた状態の平面図である。 図１１のエアバッグの折畳工程を説明する概略図である。 図１１のエアバッグの膨張過程を説明する概略図である。 図１１のエアバッグを使用した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。 図１１のエアバッグを、リクライニングさせたシートにおいて膨張させた状態を示すシートの側面図である。 図１１のエアバッグの別の折畳工程を説明する概略図である。 図１１のエアバッグの折畳工程において、図１８の後の工程を説明する概略図である。 図１１のエアバッグを、図１８，１９に示すような折畳工程で折り畳んだ際の膨張過程を説明する概略図である。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。実施形態において、前後・上下・左右の方向は、特に断らない限り、シート３の前後・上下・左右の方向と一致するものである。

実施形態の乗員保護装置Ｓは、図６に示すように、車体側部材としてのインストルメントパネル１（以下「インパネ」と省略する）を前方に配設させたシート３、すなわち、助手席に、搭載されている。乗員保護装置Ｓは、図１，２に示すように、エアバッグ２５を保持させる保持ベルト部としてのシートベルト７と、エアバッグ２５と、エアバッグ２５に膨張用ガスを供給するインフレーター１７と、を備える構成とされている。シート３（助手席）は、背もたれ部４と座部５とを備えている。なお、実施形態の乗員保護装置Ｓを搭載させたシート３を助手席として使用する車両のインパネ１には、通常の車両において搭載されている助手席用のエアバッグ装置は、搭載されていない。

シートベルト７は、シート３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４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３における座部５の後端左方に配置されるアンカ部材１４（図１，２参照）に係止されている。詳細には、ベルト本体８は、背もたれ部４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、ラップベルト１０を、背もたれ部４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４内に収納されるショルダーベルト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ＭＷ）を拘束し、背もたれ部４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（肩部ＭＳから胸部ＭＢにかけて）を拘束する構成とされている。すなわち、実施形態の乗員保護装置Ｓでは、ラップベルト１０が、乗員ＭＰの腰部ＭＷの周囲に巻き掛けられて、折り畳まれたエアバッグ２５を保持させる保持ベルト部を、構成している。ラップベルト１０は、乗員ＭＰの非着座状態においては、図１に示すように、背もたれ部４の左縁４ａ側において、上下方向に略沿うようにして、背もたれ部４の前面に露出されている。シートベルト７において、背もたれ部４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、シート３における座部５の後下部側に配設されるもので、実施形態の場合、図１に示すように、インフレーター本体１８（詳細な図示を省略）と、インフレーター本体１８から延びてエアバッグ２５に膨張用ガスを供給するパイプ部１９と、を備えている。パイプ部１９は、インフレーター本体１８から延びて、先端を、シート３の左方において座部５と背もたれ部４との境界部位付近に位置させるように、配設されるもので、この先端を、クランプ２０を利用して、エアバッグ２５における後述する導管部４０と接続させる構成とされている（図７参照）。実施形態の場合、インフレーター１７は、エアバッグ２５の膨張に伴うシートベルト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。

エアバッグ２５は、可撓性を有したシート体から構成される袋状とされるもので、図４，５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内に膨張用ガスを流入させる導管部４０と、バッグ本体２６をラップベルト１０に連結させるためのベルト取付部４２と、を備えている。実施形態の場合、エアバッグ２５は、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るもので、バッグ本体２６を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、エアバッグ２５は、ラップベルト１０を保持ベルト部として、ラップベルト１０に保持されている。図１，２に示すような非装着状態においては、エアバッグ２５（折り畳まれたバッグ本体２６と導管部４０）は、ラップベルト１０の背面側（背もたれ部４側）に、配置されている。実施形態の場合、折り畳まれたエアバッグ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。

バッグ本体２６は、実施形態の場合、膨張完了時の外形形状を、図４，５に示すように、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、左右の側方側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６，７参照）。バッグ本体２６は、膨張完了時に乗員ＭＰから離れた前側（車体側部材側、すなわち、インパネ１側）に配置される前壁部２７と、膨張完了時に乗員ＭＰ側に配置される後壁部２８，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，右壁部３１と、を備える構成とされている（図４，５参照）。そして、実施形態のバッグ本体２６（エアバッグ２５）では、前壁部２７において、インパネ１の後面１ｂと前後で対向して配置される下端２７ａ側の部位が、乗員拘束時にインパネ１と当接可能とされる車体側部材当接面３５を、構成している。すなわち、車体側部材当接面３５は、膨張完了時のバッグ本体２６（エアバッグ２５）における下端２６ａ側に、配設されている。また、実施形態のバッグ本体２６（エアバッグ２５）では、下壁部２９が、膨張完了時に乗員ＭＰの大腿部ＭＴと当接可能な大腿部当接面３６を構成し、後壁部２８が、膨張完了時に乗員ＭＰの上半身ＭＵ（胸部ＭＢから頭部ＭＨにかけて）を拘束可能な上半身拘束面３７を、構成している。具体的には、バッグ本体２６は、膨張完了時の左右方向側の幅寸法を、シート３の背もたれ部４よりも小さく、かつ、乗員ＭＰの上半身ＭＵを安定して保護可能に、上半身ＭＵと同等として、構成されている（図６参照）。後壁部２８と下壁部２９とは、略直交するように配置される構成であり、前壁部２７は、下端２７ａ側を前側に位置させるように、左右の側方から見て傾斜するように配置される。そして、バッグ本体２６は、膨張完了時の前後方向側の幅寸法を、膨張完了時の前下端側となる前下端部位２６ｂを乗員ＭＰの膝Ｋよりも前方に位置させるように、設定されている（図７参照）。詳細には、バッグ本体２６の前後方向側の幅寸法は、膨張を完了させたバッグ本体２６の上半身拘束面３７によって前傾移動する乗員ＭＰの上半身ＭＵを拘束した状態において、図８に示すように、前下端部位２６ｂを膝ＭＫよりも前方に位置させ、前下端部位２６ｂの前面（前壁部２７の下端２７ａ）から構成される車体側部材当接面３５を、膝ＭＫより前方となる位置で、インパネ１と当接させるような寸法に、設定されている。また、実施形態では、乗員非受止状態でのエアバッグ２５（バッグ本体２６）は、膨張完了状態において、前下端部位２６ｂとインパネ１との間に隙間を設けるように、配置される構成である（図７参照）。すなわち、下壁部２９（大腿部当接面３６）は、前端２９ａを、乗員ＭＰの膝ＭＫよりも前方に位置させて、大腿部ＭＴの上面を、前後左右の略全面にわたって覆うように、構成されている。後壁部２８（上半身拘束面３７）は、上端２８ａを、乗員ＭＰの頭部ＭＨの前方となる位置に配置させるように、構成されている。

また、バッグ本体２６は、内部に流入した余剰の膨張用ガスを排気可能なベントホール３３を、備えている。ベントホール３３は、バッグ本体２６において、膨張完了時のインパネ１との当接時の非接触エリアの位置に、形成されている。具体的には、ベントホール３３は、膨張完了時のバッグ本体２６において、インパネ１の上面１ａより上方となる位置であって、かつ、乗員ＭＰの肩部ＭＳの高さ以上の位置に、形成されるもので、実施形態の場合、膨張完了時のエアバッグ２５（バッグ本体２６）の側面側となる左壁部３０及び右壁部３１における前上端付近に、配設されている（図６，７参照）。また、バッグ本体２６は、膨張完了時における後下端側の部位（下壁部２９の後端２９ｂ側の部位）で、連通孔（図符号省略）を介して、導管部４０と連通されている（図５参照）。

導管部４０は、バッグ本体２６から左方に延びるように構成されるもので、先端４０ａ側を開口させた略筒状として、インフレーター１７のパイプ部１９と接続されるもので、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略沿って配置される構成である。この導管部４０は、先端４０ａ側を、上述したごとく、クランプ２０を用いて、インフレーター１７のパイプ部１９に接続される構成である。バッグ本体２６をラップベルト１０に連結させるためのベルト取付部４２は、図４，５に示すように、導管部４０の下面側に、配設されている。ベルト取付部４２は、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、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、保持ベルト部としてのラップベルト１０から前上方に突出しつつ、図６，７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）が、シート３の前方に配設される車体側部材としてのインパネ１と当接可能な車体側部材当接面３５を、備えていることから、作動時において、シート３に対して前方から衝撃力が作用した際に、乗員ＭＰが、仮に、シート３に対して若干前方移動するような態様となっても、エアバッグ２５の車体側部材当接面３５が、インパネ１の後面１ｂと当接することとなって、乗員ＭＰが、インパネ１と接触することを、抑制できる。また、エアバッグ２５は、車体側部材当接面３５をインパネ１の後面１ｂに当接させることにより、乗員拘束時の反力を確保できることから、図８に示すごとく、乗員ＭＰが上半身ＭＵを前傾させるように移動する際に、上半身拘束面３７の前方への移動ストロークを抑えて、エネルギー吸収量を高めることができ、上半身拘束面３７により、乗員ＭＰの上半身ＭＵを安定して受け止めて保護することができる。

したがって、実施形態の乗員保護装置Ｓでは、シート３の前方に車体側部材としてのインパネ１が配設される構成であっても、インパネ１との接触を抑制して、乗員ＭＰを的確に保護することができる。

なお、実施形態の乗員保護装置Ｓでは、前方からの衝撃力が強く作用した際に、エアバッグ２５の膨張完了後において、仮に、乗員ＭＰが、車体側部材としてのインパネ１と接触することとなっても、乗員ＭＰは、車体側部材当接面３５をインパネ１と当接させた状態のエアバッグ２５に受け止められて、十分に運動エネルギーを低減されていることから、支障を生じない。

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）は、膨張完了時の下面側に、乗員ＭＰの大腿部ＭＴと当接可能な大腿部当接面３６を配設させる構成とされ、車体側部材当接面３５は、膨張完了時のエアバッグ２５（バッグ本体２６）における下端２６ａ側に配設されて、乗員ＭＰの膝ＭＫよりも前方となる位置で、インパネ１と当接可能に、構成されている。そのため、実施形態の乗員保護装置Ｓでは、エアバッグ２５は、上半身拘束面３７による上半身ＭＵの拘束時に、下面側の大腿部当接面３６を、乗員ＭＰの大腿部ＭＴの上面と当接させることができることから、倒れや圧縮等を抑制されて、乗員ＭＰの上半身ＭＵを、上半身拘束面３７によって、一層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、車体側部材当接面３５が、エアバッグ２５（バッグ本体２６）の下端２６ａ側において、乗員ＭＰの膝ＭＫよりも前方となる位置で、インパネ１と当接可能に構成されていることから、乗員ＭＰの膝ＭＫが、インパネ１と干渉することを、抑制できる。なお、車体側部材がインパネではなく、後述するごとく、例えば、シートの前方に配置される座席であって、上記のような点を考慮しなければ、例えば、エアバッグを、上下の中間部位を前方に突出させるような外形形状として、車体側部材当接面をエアバッグの下端側に設けず、膨張完了時の下面側に、大腿部当接面を配設させない構成としてもよい。

さらに、エアバッグに、図７の二点鎖線で示すような膝保護部４５を配設させ、車体側部材当接面３５のインパネ１との当接時に、膝保護部４５によって、膝ＭＫの前方を覆う構成としてもよく、このような構成とすれば、乗員ＭＰの膝ＭＫが、インパネ１と干渉することを、的確に抑制できる。なお、このような膝保護部４５は、図７に示すごとく、乗員非受止状態において、膝の前方を覆うような構成としてもよく、また、前傾移動する上半身を受け止めたエアバッグがインパネと当接した際に、膝の前方を覆うような構成としてもよい。

さらにまた、実施形態の乗員保護装置Ｓでは、エアバッグ２５に、内部に流入した余剰の膨張用ガスを排気可能なベントホール３３，３３が、エアバッグ２５（バッグ本体２６）のインパネ１との当接時の非接触エリアの位置に、形成されていることから、膨張完了時のエアバッグ２５（バッグ本体２６）が、車体側部材当接面３５をインパネ１に当接させた際に、ベントホール３３から適宜膨張用ガスを排気させることにより、過度に内圧を上昇させることを抑制できる。勿論、このような点を考慮しなければ、エアバッグにベントホールを配設させない構成としてもよい。

具体的には、実施形態の場合、ベントホール３３は、膨張完了時のエアバッグ２５（バッグ本体２６）において、側面側となる位置であって、かつ、乗員ＭＰの肩部ＭＳの高さ以上の位置に、配設される構成である。膨張用ガスを乗員ＭＰから離れた位置で排気させるためには、ベントホール３３は、膨張完了時に乗員ＭＰから離れた前面側若しくは側面側に、配設させることが好ましく、実施形態のエアバッグ２５では、乗員ＭＰの肩部ＭＳの高さ以上の位置における側面側（左壁部３０，右壁部３１の前上端側）に配置させていることから、膨張用ガスを、乗員ＭＰから確実に離れた位置で排気させることができて、乗員の腕部等に、ベントホール３３から排気される膨張用ガスが当たることを抑制できる。乗員の肩部の高さ以上の位置であれば、ベントホールは、エアバッグの側面側に配設させてもよいが、肩部よりも下部側の位置に設ける場合、乗員の腕部との距離を考慮して、エアバッグの前面側に配設させることが望ましい。また、実施形態では、ベントホール３３は、膨張完了時のエアバッグ２５（バッグ本体２６）において、インパネ１の上面１ａより上方となる位置に、配設されていることから、バッグ本体２６が、車体側部材当接面３５をインパネ１に当接させた際に、インパネ１よりも上方に配置されるベントホール３３から、円滑に膨張用ガスを排気させることができる。

なお、実施形態では、乗員保護装置Ｓは、車体側部材としてのインパネ１を前方に配設させた助手席としてのシート３に、搭載されているが、車体側部材は、インパネに限定されるものではなく、例えば、図９，１０に示すように、乗員保護装置を、後席（シート）３Ａに搭載させ、膨張完了時のエアバッグ２５Ａを、車体側部材としての前席３Ｂに、当接させる構成としてもよい。このような構成の乗員保護装置においても、膨張を完了させたエアバッグ２５Ａの車体側部材当接面３５Ａが、前席３Ｂの背もたれ部４Ｂと当接することとなって、乗員ＭＰが、前席３Ｂと接触することを、抑制でき、また、車体側部材当接面３５Ａを前席３Ｂの背もたれ部４Ｂに当接させることにより、エアバッグ２５Ａの乗員拘束時の反力を確保することもできる。

また、エアバッグ５０としては、図１１，１２に示す構成のものを使用してもよい。エアバッグ５０は、バッグ本体５１と、図示しないインフレーターと接続されてバッグ本体５１内に膨張用ガスを流入させる導管部４０Ｃと、バッグ本体５１をラップベルト１０に連結させるためのベルト取付部４２Ｃと、を備えている。導管部４０Ｃとベルト取付部４２Ｃとは、前述のエアバッグ２５における導管部４０及びベルト取付部４２と同一の構成であることから、同一の図符号の末尾に「Ｃ」を付して、詳細な説明を省略する。

バッグ本体５１は、膨張完了時の外形形状を、図１１，１２に示すように、軸方向を左右方向に略沿わせた略三角柱形状とされるもので、前述のバッグ本体２６と同様に、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５２と、膨張完了時に乗員ＭＰ側に配置される後壁部５３，下壁部５４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５５，右壁部５６と、を備えている。このバッグ本体５１においても、前述のバッグ本体２６と同様に、膨張完了時のバッグ本体５１における前面下端側（前壁部５２の下端５２ａ側）の部位が、車体側部材当接面６０を構成している。また、このバッグ本体５１においても、下壁部５４が、膨張完了時に乗員ＭＰの大腿部ＭＴと当接可能な大腿部当接面６１を構成し、後壁部５３が、膨張完了時に乗員ＭＰの上半身ＭＵを拘束可能な上半身拘束面６２を、構成している。

このバッグ本体５１（エアバッグ５０）では、図１２に示すように、単体で膨張させた状態において、下壁部５４（大腿部当接面６１）と後壁部５３（上半身拘束面６２）との交差角度θが、９０°～１５０°の範囲内に設定されている。具体的には、単体で膨張させた状態の前後方向に略沿った断面における下壁部５４と後壁部５３との交差角度θ（詳細には、下壁部５４と後壁部５３との接線相互の交差角度θ、図１２参照）は、１２０°程度に設定されている。バッグ本体５１（エアバッグ５０）は、シートベルト７に保持されて、シート３に着座した乗員ＭＰをシートベルト７によって拘束している状態での膨張完了時においては、後壁部５３を下壁部５４に接近させるようにして（交差角度を小さくされるようにして）配置されることとなる（図１６参照）。そして、乗員ＭＰの前方を覆うように膨張を完了させた状態では、バッグ本体５１（エアバッグ５０）は、図１６に示すように、後端側（後壁部５３側）の上下方向側の幅寸法を、上端５１ａを頭部ＭＨの前方に位置させるようにして、乗員ＭＰの上半身ＭＵを胸部ＭＢから頭部ＭＨにかけて拘束可能に構成され、下端側（下壁部５４側）の前後方向側の幅寸法を、膨張完了時の前下端側となる前下端部位５１ｂを、乗員ＭＰの膝ＭＫと略同等として、膝ＭＫよりもわずかに前方となる位置に配置させるように、構成されている。そして、実施形態のエアバッグ５０では、バッグ本体５１において、膨張完了時の上端５１ａ側の領域が、乗員ＭＰの頭部ＭＨを保護可能な頭部保護部６３を構成している。また、このエアバッグ５０では、膨張完了時の前下端部位５１ｂは、乗員ＭＰの膝ＭＫと略同等となる位置に配置されるものの、上半身拘束面６２によって前傾移動する乗員ＭＰの上半身ＭＵを拘束した状態では、エアバッグ５０は、この前下端部位５１ｂの前面（前壁部５２の下端５２ａ）から構成される車体側部材当接面６０を、膝ＭＫより前方となる位置で、インパネ１Ｃと当接させることとなる（図１６参照）。このエアバッグ５０においても、バッグ本体５１は、詳細な図示を省略するが、膨張完了時の左右方向側の幅寸法を、前述のバッグ本体２６と同様に、乗員の上半身ＭＵと略同等として、構成されている。

このエアバッグ５０は、図１３に示すような基材の周縁相互を結合させて、袋状に形成されている。具体的には、エアバッグ５０は、図１１～１３に示すように、バッグ本体５１を構成する乗員側パネル７０及び前側パネル７５と、導管部４０Ｃを構成する２枚の導管部用パネル７７，７８と、ベルト取付部４２Ｃを構成するベルト取付用パネル７９と、から、構成されている。これらの乗員側パネル７０，前側パネル７５，導管部用パネル７７，７８，ベルト取付用パネル７９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。

乗員側パネル７０は、膨張完了時に乗員ＭＰ側に配置されて、大腿部当接面６１から上半身拘束面６２にかけての部位を構成するもので、主に後壁部５３を構成する後壁構成部７１と、主に下壁部５４を構成する下壁構成部７２と、を有しており、この後壁構成部７１と下壁構成部７２とを、膨張完了時の後下端側で連結させたような外形形状とされている。後壁構成部７１は、後壁部５３と、左壁部５５，右壁部５６における後側の領域と、を構成し、下壁構成部７２は、下壁部５４と、左壁部５５，右壁部５６における下側の領域と、を構成している。後壁構成部７１と下壁構成部７２とは、それぞれ、外形形状を略六角形状とされている。前側パネル７５は、膨張完了時のバッグ本体５１における前壁部５２を主に構成するもので、詳細には、前壁部５２と、左壁部５５，右壁部５６における前側の領域と、を構成している。前側パネル７５は、外形形状を略六角形状とされるもので、具体的には、外形形状を、下左縁７１ａ，後左縁７２ａ相互、下右縁７１ｂ，後右縁７２ｂ相互を結合させた状態で、残りの外縁７１ｃ，７２ｃを離隔させるように平らに展開した状態の後壁構成部７１及び下壁構成部７２と、略一致させた略六角形状とされている。乗員側パネル７０，前側パネル７５は、左右対称形とされている。そして、バッグ本体５１は、下左縁７１ａ，後左縁７２ａ相互、下右縁７１ｂ，後右縁７２ｂ相互を結合させた状態の乗員側パネル７０（後壁構成部７１，下壁構成部７２）の外縁７１ｃ，７２ｃを、前側パネル７５の外周縁７５ａに結合させることにより、袋状とされている。

２枚の導管部用パネル７７，７８は、外形形状を同一とされるもので、導管部４０Ｃにおける上側の領域と下側の領域とを、それぞれ構成している。ベルト取付用パネル７９は、外形形状を略長方形板状として、二つ折りされて短手方向側の縁部相互を結合させることにより、ベルト取付部４２Ｃを形成することとなる。

そして、実施形態のバッグ本体５１（エアバッグ５０）において、単体で膨張させた状態での、下壁部５４（大腿部当接面６１）と後壁部５３（上半身拘束面６２）との交差角度θ（図１２参照）は、乗員側パネル７０の後壁構成部７１における下左縁７１ａ，下右縁７１ｂの傾斜角度、具体的には、後壁構成部６４の中心線（左右の中央を通る前後方向に沿った中心線Ｃ）に対する傾斜角度α（図１３参照）を変更することにより、適宜設定することができる。この傾斜角度αを大きく設定すれば、単体で膨張させた状態での下壁部５４と後壁部５３との交差角度θを大きくすることができる。具体的には、実施形態のエアバッグ５０（バッグ本体５１）を構成する乗員側パネル７０では、傾斜角度αは、７５°程度に、設定されている。なお、詳細な図示はしないが、前述のエアバッグ２５におけるバッグ本体２６も、同様な形状の基材の周縁相互を結合させることにより袋状に形成されており、後壁構成部の下左縁，下右縁の傾斜角度は、このバッグ本体５１を構成する後壁構成部の下左縁，下右縁の傾斜角度αよりも小さく設定されている。

また、このエアバッグ５０は、図１４に示すように折り畳まれて、シート３Ｃに搭載されている。具体的には、図１４のＡ，Ｂに示すように、バッグ本体５１を、前側パネル７５を平らに展開するように、前側パネル７５と乗員側パネル７０とを重ねた状態から、左縁側と右縁側とをそれぞれ前側パネル７５側（乗員から離隔した側）に折り返して、左右方向側の幅寸法を縮小した左右縮小折りバッグ８２を形成する。その後、左右縮小折りバッグ８２を、図１４のＢ，Ｃに示すように、上縁８２ａ側と下縁８２ｂ側とから、それぞれ、前側パネル７５側に向かって巻くようにロール折りして上側ロール折り部位８３と下側ロール折り部位８４を形成し、下側ロール折り部位８４を導管部４０Ｃの上に重ね、上側ロール折り部位８３を下側ロール折り部位８４の上に重ねれば、バッグ本体５１を折り畳むことができる。そして、このように折り畳まれたエアバッグ５０（バッグ本体５１）は、図１４のＣに示すように、所定位置の周囲に、破断可能な折り崩れ防止用のテープ材８７を巻き付けることによって折畳状態を維持された状態で、前述のエアバッグ２５と同様に、周囲を、ラップベルト１０とともにカバーによって覆われて、ラップベルト１０に保持されつつ、ラップベルト１０の領域に配置されることとなる。

このような構成のエアバッグ５０を使用する場合においても、エアバッグ５０（バッグ本体５１）が、シート３Ｃの前方に配置される車体側部材としてのインパネ１Ｃと当接可能な車体側部材当接面６０を、備えていることから、図１６に示すように、作動時において、シート３Ｃに対して前方から衝撃力が作用した際に、乗員ＭＰが、仮に、シート３Ｃに対して若干前方移動するような態様となっても、エアバッグ５０の車体側部材当接面６０が、インパネ１Ｃの後面１ｂと当接することとなって、乗員ＭＰがインパネ１Ｃと接触することを、抑制できる。また、エアバッグ５０は、車体側部材当接面６０をインパネ１Ｃの後面１ｂに当接させることにより、乗員拘束時の反力を確保できることから、乗員ＭＰが上半身ＭＵを前傾させるように移動する際に、上半身拘束面６２の前方への移動ストロークを抑えて、エネルギー吸収量を高めることができ、上半身拘束面６２により、乗員ＭＰの上半身ＭＵを安定して受け止めて保護することができる。

また、上記構成のエアバッグ５０は、膨張完了時の上端５１ａ側に、乗員ＭＰの頭部ＭＨを保護可能な頭部保護部６３を配設させる構成とされるとともに、単体で膨張させた状態において、上半身拘束面６２（後壁部５３）と大腿部当接面６１（下壁部５４）との交差角度θを、９０°～１５０°の範囲内（実施形態の場合、１２０°程度）に設定されている。そのため、上記構成のエアバッグ５０では、上半身拘束面と大腿部当接面との交差角度を９０°未満に設定する場合と比較して、頭部保護部６３を、乗員ＭＰの頭部ＭＨに向かうように、迅速に膨張させることができる。また、このエアバッグ５０では、上半身拘束面６２（後壁部５３）と大腿部当接面６１（下壁部５４）との交差角度θを、９０°～１５０°の範囲内に設定されるとともに、さらに、エアバッグ５０は、折畳工程において、頭部保護部６３側となる上端５１ａ側を、導管部４０Ｃ側に接近させつつ、前壁部５２（前側パネル７５）側に巻くように、ロール折りして、折り畳まれている。そのため、エアバッグ５０（バッグ本体５１）が、内部に膨張用ガスを流入させて、ラップベルト１０から一旦前上方に向かって突出した後に、バッグ本体５１の内部に流入する膨張用ガスを、上半身拘束面６２（後壁部５３）に略沿わせるようにして、斜め後上方に向かうように流入させることができて、頭部保護部６３を、乗員ＭＰの頭部ＭＨに向かうように、迅速に膨張させることができる。そのため、乗員ＭＰの頭部ＭＨを、頭部保護部６３によって迅速に拘束することができる。

このエアバッグ５０の展開状態を詳細に説明すれば、バッグ本体５１は、導管部４０Ｃを経て内部に膨張用ガスを流入させると、まず、ラップベルト１０から前上方に突出し、その後、上側ロール折り部位８３と下側ロール折り部位８４との折りを解消するように展開膨張することとなる。具体的には、バッグ本体５１は、まず、図１５のＡに示すように、上半身拘束面６２（後壁部５３）に略沿うように内部に流入する膨張用ガスによって、上側ロール折り部位８３の折りを解消しつつ、後斜め上方（乗員ＭＰの頭部ＭＨ側）に向かって展開することとなり、先端側（上端５１ａ）の頭部保護部６３を、迅速に、頭部ＭＨの前面に到達させるように展開されることとなる。そして、その後、図１５のＢに示すように、下側ロール折り部位８４の折りを解消しつつ、全体を厚く膨張させることとなる。

また、エアバッグ５０は、図１８，１９に示すような折り畳みにより、折り畳む構成としてもよい。具体的には、図１８のＡ，Ｂに示すように、前側パネル７５を平らに展開するように、前側パネル７５と乗員側パネル７０とを重ねた状態のバッグ本体５１を、乗員側パネル７０における後壁構成部７１を下壁構成部７２側に重ね、前側パネル７５を内側で相互に重ねるように、略二つ折りし、この二つ折りバッグ９０における左縁９０ａ側と右縁９０ｂ側とを、それぞれ、後壁構成部７１側に折り返して、図１９のＡに示すように、左右縮小折りバッグ９１を形成する。その後、左右縮小折りバッグ９１を、図１９のＡ，Ｂに示すように、下縁９１ａ側から後壁構成部７１側に向かって巻くようにロール折りして、ロール折り部位９２を形成すれば、バッグ本体５１を折り畳むことができる。エアバッグ５０をこのように折り畳んだ場合、バッグ本体５１は、導管部４０Ｃを経て内部に膨張用ガスを流入させてラップベルト１０から前上方に突出しつつ、ロール折り部位９０の折りを解消しつつ上下に広く展開することとなり、その後、全体を厚く膨張させることとなる（図２０のＡ，Ｂ参照）。そのため、前述したごとく折り畳む場合と同様に、バッグ本体５１は、上端５１ａ側の頭部保護部６３を、迅速に、頭部ＭＨの前面に到達させるように展開されることとなる。

また、このエアバッグ５０は、単体で膨張させた状態での上半身拘束面６２（後壁部５３）と大腿部当接面６１（下壁部５４）との交差角度θを、９０°～１５０°の範囲内（実施形態の場合１２０°程度）に設定されていることから、図１７に示すごとく、背もたれ部４Ｄを座部５Ｄに対して後傾させるようにリクライニングさせたシート３Ｄに着座している乗員ＭＰの前方を覆うように膨張させる場合にも、後壁部５３（上半身拘束面６２）を、乗員ＭＰの上半身ＭＵに略沿わせるように、配置させることができて、乗員ＭＰを的確に保護することができる。そのため、単体で膨張させた状態での上半身拘束面６２（後壁部５３）と大腿部当接面６１（下壁部５４）との交差角度θを、９０°～１５０°の範囲内に設定されるエアバッグ５０であれば、例えば、自動運転対応の車両のシートにも好適であり、車体側部材を前方に配置させない状態であっても、自動運転時等において、リクライニングしたシートに着座している乗員も、好適に保護することができる。

さらに、実施形態の乗員保護装置Ｓでは、エアバッグ２５を保持させる保持ベルト部として、シートベルト７のラップベルト１０を利用しているが、ラップベルトを利用せず、シートベルトとは別体の保持ベルト部を設け、この保持ベルト部に、エアバッグを保持させる構成としてもよい。実施形態の乗員保護装置Ｓでは、シートベルト７のラップベルト１０にエアバッグ２５を保持させる構成であるものの、インフレーター１７が、シートベルト７のプリテンショナー機構の作動よりも遅れて（５ｍｓ程度）作動することから、シートベルト７により乗員ＭＰのシート３に対する着座状態を、安定して維持させた状態で、エアバッグ２５を膨張させることができ、エアバッグ２５とシートベルト７とにより、乗員ＭＰを安定して保護することができる。

１…インストルメントパネル（インパネ、車体側部材）、１ａ…上面、３，３Ａ，３Ｃ…シート、３Ｂ…前席（車体側部材）、７…シートベルト、１０…ラップベルト、１７…インフレーター、２５，２５Ａ…エアバッグ、２６…バッグ本体、３３…ベントホール、３５…車体側部材当接面、３６…大腿部当接面、３７…上半身拘束面、４５…膝保護部、５０…エアバッグ、５１…バッグ本体、５１ａ…上端、６０…車体側部材当接面、６１…大腿部当接面、６２…上半身拘束面、６３…頭部保護部、ＭＰ…乗員、ＭＴ…大腿部、ＭＵ…上半身、ＭＤ…下半身、ＭＷ…腰部、ＭＫ…膝、ＭＳ…肩部、Ｓ…乗員保護装置。

Claims (8)

1. 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、
   可撓性を有したシート体から構成される袋状として、折り畳まれて収納されるエアバッグと、
   前記乗員の腰部の周囲に巻き掛けられるとともに、折り畳まれた前記エアバッグを保持させる保持ベルト部と、
   を備える構成とされて、
   前記エアバッグが、作動時に、内部に膨張用ガスを流入させて、前記保持ベルト部から前上方に向かって突出するように膨張する構成とされるとともに、膨張完了時に、後面側において前記乗員の上半身を拘束可能とされる上半身拘束面と、前面側において前記シートの前方に配設される車体側部材に対して乗員拘束時における前記エアバッグの反力を確保可能に当接する車体側部材当接面と、を備える構成とされていることを特徴とする乗員保護装置。
2. 前記エアバッグが、膨張完了時の下面側に、前記乗員の大腿部と当接可能な大腿部当接面を配設させる構成とされ、
   前記車体側部材当接面が、膨張完了時の前記エアバッグにおける下端側に配設されて、前記乗員の膝よりも前方となる位置で、前記車体側部材と当接可能に、構成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。
3. 前記エアバッグが、前記車体側部材当接面の前記車体側部材との当接時に、前記膝の前方を覆うように配置される膝保護部を、備え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。
4. 前記エアバッグが、膨張完了時の上端側に、前記乗員の頭部を保護可能な頭部保護部を配設させる構成とされるとともに、単体で膨張させた状態において、前記上半身拘束面と前記大腿部当接面との交差角度を、９０°～１５０°の範囲内に設定されて、構成されていることを特徴とする請求項２に記載の乗員保護装置。
5. 前記エアバッグが、内部に流入した余剰の膨張用ガスを排気可能なベントホールを、備える構成とされ、
   該ベントホールは、前記エアバッグの前記車体側部材との当接時の非接触エリアの位置に、形成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。
6. 前記ベントホールが、膨張完了時の前記エアバッグにおける前面側若しくは側面側に、配設されていることを特徴とする請求項５に記載の乗員保護装置。
7. 前記ベントホールが、膨張完了時の前記エアバッグにおいて、前記乗員の肩部の高さ以上の位置に、配設されていることを特徴とする請求項６に記載の乗員保護装置。
8. 前記車体側部材が、インストルメントパネルであり、
   前記ベントホールが、膨張完了時の前記エアバッグにおいて、前記インストルメントパネルの上面より上方となる位置に、配設されていることを特徴とする請求項５に記載の乗員保護装置。

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