JP4269826B2

JP4269826B2 - 乗員保護装置

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Publication number: JP4269826B2
Application number: JP2003203883A
Authority: JP
Inventors: 浩通 ▼吉▲川
Original assignee: Takata Corp
Current assignee: Takata Corp
Priority date: 2003-03-12
Filing date: 2003-07-30
Publication date: 2009-05-27
Anticipated expiration: 2023-07-30
Also published as: EP1459942B1; DE60304099T8; DE60304099D1; DE60304099T2; US20040178616A1; CN100363210C; CN1530264A; JP2004359207A; EP1459942A1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車等の車両の座席の乗員を衝突時に保護するための乗員保護装置に関するものであり、特に前衝突時に乗員の腰部を拘束し、乗員の身体が前方及び下方に移動することを防止するよう構成された乗員保護装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車の乗員を衝突時に保護するシステムとして、シートベルトを装着していても前衝突時に乗員がラップベルトの下側をくぐり抜けようとするサブマリン現象を防止する乗員保護装置として、特開平１０−２１７８１８号公報には、シートクッションとシートパンとの間に膨張可能なバッグを配置し、車両衝突時にこのバッグを膨張させることによりシートクッションの前部を押し上げるようにした乗員保護装置が記載されている。
【０００３】
第４図は同号公報の乗員保護装置を示すシート前後方向の縦断面図である。シート前部において、クッションフレーム４０とシートパッド４２との間にエアバッグ４４が配置されている。このエアバッグ４４はシートの左右幅方向に延在しており、インフレータ４６によって膨張可能とされている。シートパッド４２の上面はトリムカバー４８によって覆われており、その上に乗員が腰掛ける。
【０００４】
車両衝突時にインフレータ４６が作動すると、エアバッグ４４が膨張し、シートパッド４２の前部が押し上げられるか、又は下から突き上げられることにより密度が高くなることにより、乗員身体の前方移動が防止（抑制を含む）される。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１０−２１７８１８号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
第４図に示す従来の乗員保護装置にあっては、エアバッグが膨張する場合、エアバッグの長手方向の中央付近が最も大きく膨らみ、中膨れ形状（紡垂形状）になりがちである。このようにエアバッグが中膨れ形状に膨張すると、シートパッドの左右方向の中央付近は強く押し上げられるが、左右の大腿が位置するシートパッド左サイド部と右サイド部は中央付近ほどには強く押し上げられない。そのため、シートパッドの左右サイド部も強く押し上げられるようにするには、エアバッグとして容量の大きなものを採用する必要がある。また、このようにエアバッグを容量の大きなものにすると、インフレータ（ガス発生器）もそれに見合うように高出力のものを採用する必要がある。
【０００７】
本発明は、ガス発生器として高出力のものを用いるまでもなく、シートクッションの左右サイド部が下から十分に押し上げられる乗員保護装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の乗員保護装置は、シートの左右幅方向に延在するようにシートクッションとシートパンとの間に配置され、該シートクッションの前部を下側から押圧するように膨張可能なバッグと、車両緊急時に該バッグを膨張させるガス発生器と、該バッグの少なくとも長手方向の途中部を周回して該バッグを囲んでいるバッグ包囲体とを有する乗員保護装置であって、該バッグは、前記シートクッションの左サイド部から右サイド部まで延在しており、該バッグ包囲体の左右方向の長さは、該バッグの左右方向の長さの４０〜１００％であり、該バッグ包囲体の周長は、膨張状態における該バッグの周長よりも小さいものであり、該バッグのうち該バッグ包囲体によって囲まれた部分においては、該バッグの膨張時の最大周長がバッグ包囲体の周長に止まることを特徴とするものである。
【０００９】
かかる本発明の乗員保護装置にあっては、バッグの少なくとも延在方向（シート左右方向）の途中部がバッグ包囲体で包囲されているので、バッグが膨張するときに該中央部付近が左右両サイド側に比べて過度に大きく膨張することが防止され、バッグの左右両サイド側も十分に膨張する。この結果、シートクッションの左右両サイド部も十分に下方から押し上げられるようになる。また、ガス発生器として高出力のものを用いるまでもなく、バッグの左右両サイド側を十分に膨張させることができるので、ガス発生器の原価や重量の低減を図ることも可能である。
【００１０】
このバッグ包囲体は、バッグ長手方向の中間部を包囲するものであってもよく、バッグ長手方向の途中の複数箇所を包囲するものであってもよい。バッグ包囲体がバッグ長手方向の一部のみを囲むものであるときには、バッグ包囲体の量が少なくて済む。
【００１１】
本発明では、バッグ包囲体がバッグの左端近傍から右端近傍まで囲むように構成してもよい。このように構成した場合、例えばバッグの左端近傍から右端近傍まで略等しい大きさ（例えば太さ、又は断面積）となるように該バッグを膨張させることができる。これにより、シートクッションは、左サイド部から右サイド部までほぼ同等の押上力にて下方から押し上げられるようになる。
【００１２】
本発明においては、バッグ包囲体の周長は、膨張状態におけるバッグの周長よりも小さい。このように構成したことにより、バッグの膨張時の最大周長がバッグ包囲体の周長に止まるようになり、バッグ内圧を高めることができる。また、これにより、バッグ全体が十分に早く膨張するようになる。
【００１３】
本発明では、バッグ包囲体を前記シートパンに連結してもよい。このように構成した場合には、膨張したバッグがバッグ包囲体によってシートパンに拘束される。そのため、膨張したバッグに対し、車両前方に移動しようとする乗員の腰部から前方への押圧力が加えられても、該バッグの前方移動が防止ないし抑制されるようになり、乗員身体の前方移動量が一段と減少するようになる。
【００１４】
本発明では、ガス発生器が該バッグ内に配置され、該バッグを貫通した留付部材によってガス発生器がシートパンに留め付けられると共に、バッグがガス発生器とシートパンとの間に挟持されている構成としてもよい。これにより、バッグのシートパンへの取付強度が高くなる。また、バッグの膨張時にバッグのシートパンへの留付部分に加えられる応力が軽減される。
【００１５】
本発明は、バッグを覆うカバーが設けられており、該カバーは、該バッグが膨張するときに破れるか又は変形してバッグの膨張を許容する構成としてもよい。このカバーを設けることにより、バッグの擦過等が防止されるようになり、バッグに要求される耐久性が軽減される。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。第１図は本発明の実施の形態に係る乗員保護装置を備えたシートのフレームのバッグ膨張時における斜視図であり、第２図は第１図のII−II線に沿う断面図である。
【００１７】
自動車のシートを構成するフレームは、ベースフレーム１と、該ベースフレーム１に対し支軸２及びリクライニングデバイス（図示略）を介して回動可能に連結されたバックフレーム４とからなる。該バックフレーム４の上部にヘッドレスト６が取り付けられる。該ベースフレーム１は、左右のサイドフレーム１ａ，１ｂを有しており、これらのサイドフレーム１ａ，１ｂの前部同士の間にシートパン８が架設されている。
【００１８】
図示はしないが、ベースフレーム１及びバックフレーム４にウレタン等よりなるシートクッション及びシートバックが装着されている。シートパン８は、このシートクッションの前部の下側に配置されている。なお、第１図の符号１ｄは、該シートクッションを支承するスプリングを示している。
【００１９】
乗員保護装置１０は、該シートパン８の上側に配置された、前記シートクッションの前部を下側から押圧するための膨張可能なバッグ１２と、該バッグ１２を膨張させるためのガス発生器１４と、該バッグ１２を囲んでおり、且つ該シートパン８に連結されたバッグ包囲体（以下、単に「包囲体」と称することがある。）１６とを有している。該バッグ１２は、シートパン８の左右幅方向（車両幅方向）に延在している。
【００２０】
バッグ包囲体１６は、この実施の形態では、バッグ１２の長手方向の左端近傍から右端近傍までの領域を周回する幅広のシート状物を巻回し、その一側縁と他側縁とを結合して筒状としたものである。このバッグ包囲体１６の周長は、膨張状態におけるバッグ１２の周長よりも小さいものとなっている。
【００２１】
この実施の形態では、バッグ包囲体１６のバッグ１２の長手方向の長さは、バッグ１２の左端側から右端側までの長さとほぼ等しい。ただし、バッグ包囲体１６の長さは後述の第３図のバッグ包囲体１６Ａの如くこれよりも短いものであってもよい。バッグ包囲体の左右方向の長さは、バッグ１２の左右方向の長さの４０〜１００％であり、特に５０〜９０％が好ましい。バッグ包囲体１６は１個だけ配置されてもよく、後述の第５図のようにバッグ長手方向に複数個設けられてもよい。複数個のバッグ包囲体を設けたときには、各バッグ包囲体の左右方向の長さの合計が上記範囲に納まることが望ましい。
【００２２】
なお、このバッグ包囲体１６を構成するシート状物は、該バッグ包囲体１６の周方向に伸張しにくい、或いは全く伸張しない材質であることが好ましい。また、このバッグ包囲体１６を構成するシート状物は、防湿性（防水性）を有したものであることが好ましい。このシート状物は、布材や合成樹脂シート或いは合成樹脂メッシュシート等の比較的柔軟な材料からなるものであってもよく、金属板や金属メッシュ等の硬質な材料からなるものであってもよい。
【００２３】
シートパン８の上面には、車両幅方向に延在する凹所１８が設けられており、平常時（車両衝突等の緊急事態に陥っていないとき）には、バッグ１２は、該バッグ包囲体１６と共に折り畳まれた状態でこの凹所１８内に収容されている。
【００２４】
この実施の形態では、該バッグ１２内に棒状のガス発生器１４が配置されている。このガス発生器１４は、長手方向が車両幅方向となるように延在している。このガス発生器１４は、その側周面にガス噴出口（図示略）を有しており、このガス噴出口から放射方向にガスを噴出するよう構成されている。
【００２５】
このガス発生器１４からはスタッドボルト１４ａが突設されている。このスタッドボルト１４ａは、バッグ１２及びバッグ包囲体１６の各々の下面と凹所１８の底面とを貫通してシートパン８の下側に突出している。このスタッドボルト１４ａがナット１４ｂによってシートパン８に留め付けられている。これにより、ガス発生器１４、バッグ１２及びバッグ包囲体１６がシートパン８に連結されている。
【００２６】
なお、この実施の形態では、ガス発生器１４の長手方向に間隔をおいて複数本のスタッドボルト１４ａが突設されており、このスタッドボルト１４ａにより、該ガス発生器１４、バッグ１２及びバッグ包囲体１６は、車両幅方向に間隔をおいて複数箇所がシートパン８に固定されている。
【００２７】
このシートパン８の前部は、第２図に示す通り、該凹所１８の前縁よりも一段高くなっており、このシートパン８の前部と凹所１８の前縁との段差面２０が、膨張したバッグ１２に車両前方から対面するようになっている。この段差面２０は、該凹所１８の前縁に沿って車両幅方向に土手状に延在している。
【００２８】
このように構成された乗員保護装置１０において、自動車の前方衝突が検知されると、ガス発生器１４がガス噴出作動し、このガス発生器１４からのガスによりバッグ１２が膨張する。この結果、シートクッションの前部が押し上げられるか、又は下から突き上げられることにより密度が高くなり、乗員の腰部の前方移動が阻止ないし抑制される。
【００２９】
この実施の形態に係る乗員保護装置１０にあっては、バッグ包囲体１６がバッグ１２の左端近傍から右端近傍までを囲んでいるため、バッグ１２は、その左端近傍から右端近傍まで略等しい大きさ（太さ、又は断面積）となるように膨張する。これにより、シートクッションは、左サイド部から右サイド部までほぼ同等の押上力にて下方から押し上げられるようになる。
【００３０】
この実施の形態では、バッグ包囲体１６の周長が、膨張状態におけるバッグ１２の周長よりも小さいため、バッグ１２の膨張時の最大大きさ（最大直径）がバッグ包囲体１６の周長に止まるようになり、バッグ１２の内圧が高まる。また、これにより、バッグ１２全体が十分に早く膨張するようになる。
【００３１】
また、この実施の形態では、バッグ包囲体１６がシートパン８に連結されているので、膨張したバッグ１２がバッグ包囲体１６によってシートパンに拘束される。そのため、膨張したバッグ１２に対し、車両前方に移動しようとする乗員の腰部から前方への押圧力が加えられたときに、該バッグ１２の前方移動が防止ないし抑制されるようになり、乗員身体の前方移動量が小さいものとなる。
【００３２】
しかも、この実施の形態では、シートパン８の前部と凹所１８との段差面２０が、膨張したバッグ１２に車両前方から対面するので、バッグ１２に対し、車両前方に移動しようとする乗員の腰部から前方に向って非常に大きな押圧力が加えられた場合でも、該段差面２０がバッグ１２を受承して該バッグ１２の車両前方への移動を阻止する。
【００３３】
この実施の形態では、バッグ包囲体１６がバッグ１２の左端近傍から右端近傍までを覆っているため、湿気等によるバッグ１２の劣化や、シートクッションとの擦過等によるバッグ１２の損傷などが抑制される。
【００３４】
なお、この実施の形態では、側周面にガス噴出口を有しており、該ガス噴出口から放射方向（バッグ１２の直径方向）にガスを噴出させるタイプのガス発生器１４を採用しているが、本発明においては、これ以外のタイプのガス発生器を用いてもよい。例えば、本発明では、先端部にガス噴出口を有し、該ガス噴出口から実質的に一方向にのみガスを噴出させるタイプのガス発生器を用いてもよい。このように一方向にのみガスを噴出させるタイプのガス発生器を採用した場合には、該ガス発生器から噴出されたガスの流れをバッグの直径方向に分散させるディフューザを併せて用いることが好ましい。
【００３５】
第３図は別の実施の形態に係る乗員保護装置の斜視図である。
【００３６】
この乗員保護装置１０Ａも、シートクッション（図示略）とシートパン８との間に配置された、該シートクッションの前部を下側から押圧するための膨張可能なバッグ１２Ａと、該バッグ１２Ａを膨張させるためのガス発生器１４Ａと、該バッグ１２Ａを囲んでいるバッグ包囲体１６Ａとを有している。
【００３７】
この実施の形態では、該バッグ１２Ａは、シートパン８の左右幅方向（車両幅方向）に延在しており、その左右両端部が、ボルト２２ａによって該シートパン８の上面に留め付けられている。該バッグ１２Ａの左右両端部にはそれぞれ座金（プレート）２２ｂが被せられている。ボルト２２ａは、この座金２２ｂとバッグ１２Ａの端部とを貫通するように、これらに設けられたボルト挿通用の孔（図示略）に挿通された後、シートパン８に螺着されている。該バッグ１２Ａの両端部はそれぞれこの座金２２ｂとシートパン８とによって挟持されている。
【００３８】
このように座金２２ｂを介してボルト２２ａが締め込まれていることにより、バッグ１２Ａが膨張したときや膨張したバッグ１２Ａに乗員から荷重が加えられたときに前記ボルト挿通用の孔の周縁部に生じる応力が分散されるようになり、この孔の周縁部が破れてバッグ１２Ａの端部がボルト２２ａから離脱したり、ガス漏れが発生したりすることが防止される。
【００３９】
なお、本発明において、この座金２２ｂの材質は特に限定されるものではなく、金属や硬質合成樹脂など、必要な強度を確保することができるものであれば、種々の材料から座金２２ｂを構成することができる。
【００４０】
ガス発生器１４Ａは、先端部にガス噴出口（図示略）を有している。このガス噴出口にはパイプ２４が接続されており、該ガス発生器１４Ａは、このパイプ２４を介して該バッグ１２Ａの一端に接続されている。詳しくは、該パイプ２４は、先端側が、該バッグ１２Ａの一端側に設けられたパイプ受け入れ口２６に差し込まれている。そして、このパイプ受け入れ口２６がバンド２８によって該パイプ２４の側周面に密着されている。
【００４１】
パイプ受け入れ口２６からバッグ１２Ａ内に差し込まれたパイプ２４の先端側には、該バッグ１２Ａ内においてガス発生器１４Ａからのガスを放射方向（バッグ１２Ａの直径方向）に拡散させるディフューザ（図示略）が取り付けられている。
【００４２】
バッグ包囲体１６Ａは、バッグ１２Ａの長手方向の中央部を周回する大きさのシート状物を巻回し、その一側縁と他側縁とを結合して筒状としたものである。このバッグ包囲体１６Ａの周長は、膨張状態におけるバッグ１２Ａの周長よりも小さいものとなっている。このバッグ包囲体１６Ａは、バッグ１２Ａの該中央部を囲むように配置されている。
【００４３】
この実施の形態では、該バッグ包囲体１６Ａは、その下面がリベット（図示略）等によってシートパン８の上面に留め付けられている。ただし、バッグ包囲体１６Ａはシートパン８に対し非連結となっていてもよい。
【００４４】
この乗員保護装置１０Ａのその他の構成は前述の第１，２図の乗員保護装置１０と同様となっている。
【００４５】
この乗員保護装置１０Ａにあっては、バッグ１２Ａの長手方向（シート左右方向）の中央部がバッグ包囲体１６Ａで包囲されているので、バッグ１２Ａが膨張するときに該中央部付近が左右両サイド側に比べて過度に大きく膨張することが防止され、バッグ１２Ａの左右両サイド側も十分に膨張する。この結果、シートクッションの左右両サイド部も十分に下方から押し上げられるようになる。また、ガス発生器１４Ａとして高出力のものを用いるまでもなく、バッグ１２Ａの左右両サイド側を十分に膨張させることができるので、ガス発生器１４Ａの原価や重量の低減を図ることも可能である。
【００４６】
この実施の形態でも、バッグ包囲体１６Ａの周長が、膨張状態におけるバッグ１２Ａの周長よりも小さいため、バッグ１２Ａの膨張時の最大大きさ（最大直径）がバッグ包囲体１６Ａの周長に止まるようになり、バッグ１２Ａの内圧が高まる。また、これにより、バッグ１２Ａ全体が十分に早く膨張するようになる。
【００４７】
この実施の形態では、バッグ１２Ａは長手方向の両端部のみがボルト２２ａによってシートパン８に固定されているが、該長手方向の中央部に配置されたバッグ包囲体１６Ａが該シートパン８に固定されているので、膨張したバッグ１２Ａの該中央部はバッグ包囲体１６Ａによってシートパンに拘束される。そのため、この乗員保護装置１０Ａにあっても、膨張したバッグ１２Ａに対し、車両前方に移動しようとする乗員の腰部から前方への押圧力が加えられたときに、該バッグ１２Ａの前方移動が防止ないし抑制されるようになり、乗員身体の前方移動量が小さいものとなる。
【００４８】
なお、この乗員保護装置１０Ａにおいて、ガス発生器１４Ａがガス噴出作動したときには、該ガス発生器１４Ａからのガスは、パイプ２４及びディフューザを介してバッグ１２Ａ内において該バッグ１２Ａの直径方向に噴出される。そのため、バッグ１２Ａは素早く厚み方向に膨張してシートクッションを押し上げるようになる。
【００４９】
第５図は、バッグ包囲体を複数個設けた実施の形態を示している。この実施の形態では、２個のバッグ包囲体１６Ｈがバッグ１２の左右にそれぞれ配置されている。バッグ包囲体１６Ｈ同士の間には間隔があいているが、両バッグ包囲体１６Ｈ同士が突き合わせ状に配置させてもよい。第５図では２個のバッグ包囲体が用いられているが、３個以上用いられてもよい。前述の通り、複数のバッグ包囲体のバッグ左右方向の長さの合計がバッグ１２の左右方向長さの４０〜１００％特に５０〜９０％であることが好ましい。
【００５０】
第５図のその他の構成は第１図と同様であり、同一符号は同一部分を示している。第５図の乗員保護装置によっても、第１図の乗員保護装置と同様の作用効果が得られる。
【００５１】
前述の第１，２図の乗員保護装置１０においては、バッグ１２内にガス発生器１４を配置し、このガス発生器１４から突設されたスタッドボルト１４ａにより、該バッグ１２及びバッグ包囲体１６をシートパン８に留め付けているが、この場合、該バッグ１２の左右両端部も、第３図の乗員保護装置１０Ａにおけるバッグ１２Ａと同様に、ボルト等によってシートパン８に留め付けてもよい。第６図（ａ）はこのように構成された乗員保護装置１０Ｂの斜視図であり、第６図（ｂ）は同（ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【００５２】
この第６図の乗員保護装置１０Ｂにおいても、前述の第１，２図の乗員保護装置１０と同様に、ガス発生器１４はバッグ１２Ｂ内に配置されている。該バッグ１２Ｂは、その長手方向の中央部をバッグ包囲体１６によって包囲されている。
【００５３】
この実施の形態でも、該ガス発生器１４からスタッドボルト１４ａが突設されており、第６図（ｂ）に示すように、このスタッドボルト１４ａは、バッグ１２Ｂ及びバッグ包囲体１６の各々の下面と凹所１８の底面とを貫通してシートパン８の下側に突出している。このスタッドボルト１４ａにナット１４ｂがシートパン８の下側から締め込まれることにより、ガス発生器１４と、バッグ１２Ｂ及びバッグ包囲体１６の各々の左右両端部よりも中央側の下面とがシートパン８に留め付けられている。バッグ１２Ｂは、ガス発生器１４とシートパン８との間に挟持されている。
【００５４】
この乗員保護装置１０Ｂでは、該バッグ１２Ｂの左右両端部も、前述の第３図の乗員保護装置１０Ａにおけるバッグ１２Ａのように、ボルト２２ａによってシートパン８に留め付けられている。この実施の形態でも、該バッグ１２Ｂの左右両端部にはそれぞれ座金（プレート）２２ｂが被せられている。ボルト２２ａは、この座金２２ｂとバッグ１２Ｂの端部とを貫通するようにこれらに設けられたボルト挿通用の孔（図示略）に挿通された後、シートパン８に螺着されている。該バッグ１２Ｂの両端部はそれぞれこの座金２２ｂとシートパン８とによって挟持されている。
【００５５】
前述の通り、このように座金２２ｂを介してボルト２２ａが締め込まれていることにより、バッグ１２Ｂが膨張したときや膨張したバッグ１２Ｂに乗員から荷重が加えられたときに該ボルト挿通用の孔の周縁部に生じる応力が分散されるようになり、この孔の周縁部が破れてバッグ１２Ｂの端部がボルト２２ａから離脱することなどが防止される。
【００５６】
この乗員保護装置１０Ｂのその他の構成は、前述の第１，２図の乗員保護装置１０と同様となっている。
【００５７】
この乗員保護装置１０Ｂにあっては、バッグ１２Ｂは、その長手方向中央部下面だけでなく、その長手方向両端部もシートパン８に留め付けられているので、車両衝突時等に膨張したバッグ１２Ｂに対し乗員から車両前方に押圧力が加えられたときには、該バッグ１２Ｂは、その長手方向の全体にわたって、該車両前方に退動することなく確実に乗員の前方移動を防止ないし抑制することができる。
【００５８】
前述の第３図の乗員保護装置１０Ａにおいては、ガス発生器１４Ａは、バッグ１２Ａの一方の端部付近の側面に設けられたパイプ受け入れ口２６に対しパイプ２４を介して接続されているが、本発明では、ガス発生器のバッグへの接続構造及び接続位置は、図示の構成に限定されるものではない。例えば、第７図の乗員保護装置１０Ｃのように、バッグの一端部にパイプ受け入れ口を設け、該パイプ受け入れ口にパイプを介してガス発生器を接続してもよい。
【００５９】
この場合、バッグの該一端部を直接的にボルト等によってシートパンに留め付ける代りに、該パイプをシートパンに固定することにより、該パイプを介してバッグの該一端部をシートパンに留め付けるようにしてもよい。
【００６０】
第７図の乗員保護装置１０Ｃにおいては、バッグ１２Ｃの長手方向の一方の端部にパイプ受け入れ口２６が設けられており、このパイプ受け入れ口２６にパイプ２４の一端側が差し込まれている。該パイプ受け入れ口２６はバンド２８によってこのパイプ２４の側周面に密着されている。該パイプ２４の他端にガス発生器１４Ａが接続されている。
【００６１】
該パイプ２４は、ブラケット３０によってシートパン８に固定されている。該ブラケット３０は、該パイプ２４に冠着されるＣ字形バンド部３０ａと、該Ｃ字形バンド部３０ａの両端からシートパン８の上面に沿うように側方に延出したフランジ部３０ｂ，３０ｂとを有している。
【００６２】
該Ｃ字形バンド部３０ａがパイプ２４の長手方向の途中部分に冠着され、次いで該フランジ部３０ｂ，３０ｂがそれぞれボルト３０ｃによってシートパン８に留め付けることにより、パイプ２４がこのブラケット３０によってシートパン８に固定される。
【００６３】
この乗員保護装置１０Ｃでは、該バッグ１２Ｃの他方の端部はボルト２２ａによってシートパン８に留め付けられている。この実施の形態でも、バッグ１２Ｃの該他端部に座金２２ｂが被せられており、ボルト２２ａは、この座金２２ｂとバッグ１２Ｃの該他端部とを貫通するようにしてシートパン８に螺着されている。
【００６４】
この乗員保護装置１０Ｃのその他の構成は前述の第３図の乗員保護装置１０Ａと同様となっている。
【００６５】
この乗員保護装置１０Ｃにあっては、パイプ２４をパイプ受け入れ口２６に接続した後、ブラケット３０によって該パイプ２４をシートパン８に固定することにより、併せてバッグ１２Ｃの一方の端部もシートパン８に留め付けられる。このため、バッグ１２Ｃの該一端部をシートパン８に留め付けるボルト等が不要となると共に、該バッグ１２Ｃのシートパン８への取り付け作業を効率良く行うことができる。
【００６６】
なお、第３図及び第７図ではガス発生器１４Ａをシートパン８の上面に配置しているが、これ以外の箇所、例えばシートパン８の下面やシートサイドフレーム１ａ，１ｂ（第１図参照）の側面、或いはシートクッションを支承するスプリング１ｄ（第１図参照）の下側等に配置してもよい。また、該ガス発生器１４Ａからバッグ１２Ａ又はバッグ１２Ｃ内にガスを導入するパイプ２４も、シートパン８の上面に沿ってではなく、シートパン８の下面やシートサイドフレーム１ａ，１ｂの側面に沿って、或いはシートクッションを支承するスプリング１ｄの下側などを引き回してもよい。
【００６７】
このようにすることにより、ガス発生器１４Ａの配置の自由度が高まると共に、該ガス発生器１４Ａやパイプ２４がシートクッションの下側に存在することによってシートクッションの座り心地が悪くなることが防止される。
【００６８】
本発明においては、バッグと、該バッグを包囲する包囲体とは、第８図（ａ）の乗員保護装置１０Ｄのように、互いに独立した部材となっていてもよく、第８図（ｂ）の乗員保護装置１０Ｅのように、予め一体化されていてもよい。第８図（ａ）はバッグ１２と包囲体１６とが互いに独立した部材として設けられた乗員保護装置１０Ｄの分解縦断面図（車両前後方向の鉛直面に沿う断面図）であり、第８図（ｂ）はバッグ１２と包囲体１６とが予め一体化された乗員保護装置１０Ｅの分解縦断面図である。
【００６９】
第８図（ａ）の乗員保護装置１０Ｄと第８図（ｂ）の乗員保護装置１０Ｅでは、いずれも、第１，２図の乗員保護装置１０と同様に、包囲体１６によって包囲されたバッグ１２の内部にガス発生器１４が配置されている。そして、このガス発生器１４から突設されたスタッドボルト１４ａがバッグ１２及び包囲体１６の各々の下面とシートパン８とに設けられたボルト挿通孔１２ａ，１６ａ，８ａにそれぞれ挿通されると共に、該シートパン８の下側からこのスタッドボルト１４ａにナット１４ｂが締め込まれることにより、該ガス発生器１４、バッグ１２及び包囲体１６がシートパン８に連結される。
【００７０】
第８図（ａ）の乗員保護装置１０Ｄにおいては、バッグ１２及び包囲体１６をガス発生器１４のスタッドボルト１４ａによってシートパン８に取り付けるに際しては、まず、バッグ１２の内側から該バッグ１２のボルト挿通孔１２ａに挿通し、次いで該バッグ１２を包囲した包囲体１６のボルト挿通孔１６ａに該スタッドボルト１４ａを挿通し、さらに該スタッドボルト１４ａをシートパン８のボルト挿通孔８ａに挿通する。
【００７１】
第８図（ｂ）の乗員保護装置１０Ｅにおいては、予め、バッグ１２と、該バッグ１２を包囲した包囲体１６とのボルト挿通孔１２ａ，１６ａ同士が同心状に配置されるように両者の下面側の基布同士を重ね合わせた後、該下面側の基布同士を縫合等により結合している。第８図（ｂ）の符号３２は、バッグ１２及び包囲体１６の下面側の基布同士を結合した縫糸等よりなるシームを示している。
【００７２】
この乗員保護装置１０Ｅにあっては、ガス発生器１４のスタッドボルト１４ａによってバッグ１２と包囲体１６とをシートパン８に取り付けるに際し、バッグ１２の内側からスタッドボルト１４ａを該バッグ１２のボルト挿通孔１２ａに挿通することにより、併せて、該バッグ１２を包囲した包囲体１６のボルト挿通孔１６ａにもスタッドボルト１４ａを挿通することができるため、効率良く作業を行うことができる。
【００７３】
また、このように予めバッグ１２と包囲体１６とを一体化しておくことにより、例えば、バッグ１２及び包囲体１６をその製作終了後にシートの組み立て工程へと搬送する際に、これらを別々に搬送しなくても済むため、搬送効率が向上する。さらに、バッグ１２及び包囲体１６をシートに組み付けるに際し、バッグ１２に包囲体１６を被せたり、バッグ１２に被せられた包囲体１６をズレないようにしておく必要がないため、シートへの組み付け作業効率も向上する。
【００７４】
本発明では、シートパンに取り付けられたバッグや包囲体、ガス発生器等を覆うようにカバーを取り付けてもよい。第９図はこのように構成された乗員保護装置１０Ｆを示す縦断面図である。
【００７５】
第９図の乗員保護装置１０Ｆにおいては、前述の第１，２図の乗員保護装置１０と同様に、シートパン８の上面に、凹所１８が設けられており、この凹所１８内にバッグ１２、包囲体１６及びガス発生器１４が設置されている。この実施の形態でも、包囲体１６によって包囲されたバッグ１２の内部にガス発生器１４が配置されており、このガス発生器１４から突設されたスタッドボルト１４ａがバッグ１２及び包囲体１６の各々の下面と該凹所１８の底面とに設けられたボルト挿通孔（図示略）にそれぞれ挿通されると共に、シートパン８の下側からこのスタッドボルト１４ａにナット１４ｂが締め込まれることにより、該ガス発生器１４、バッグ１２及び包囲体１６が凹所１８の底面に連結されている。
【００７６】
この実施の形態では、該凹所１８内に設置されたバッグ１２、包囲体１６及びガス発生器１４を覆うようにカバー３４が取り付けられている。このカバー３４は、この実施の形態では、該凹所１８の全体を覆う大きさのシート状のものであり、その一対の辺縁部がそれぞれ該凹所１８の車両前方側の上縁部と車両後方側の上縁部とにボルト３６ａ及びナット３６ｂによって留め付けられている。
【００７７】
このカバー３４は、バッグ１２が膨張したときには、このバッグ１２の膨張に追従して上方に膨れ上がるように変形するか、又はバッグ１２の膨張力によって破れて該バッグ１２の膨張を許容するか、或いはボルト３６ａから離脱してバッグ１２の膨張力により押し上げられるよう構成されている。
【００７８】
このカバー３４の材質は特に限定されるものではなく、例えばバッグ１２や包囲体１６と同様の基布（布材）や合成樹脂、金属等、種々の材料からカバー３４を構成することができる。
【００７９】
また、この実施の形態では、カバー３４は、その一対の辺縁部がそれぞれボルト３６ａ及びナット３６ｂによって凹所１８の車両前方側の上縁部と車両後方側の上縁部とに留め付けられているが、カバー３４の留め付け手段及び留め付け箇所はこれに限定されるものではない。
【００８０】
このように構成された乗員保護装置１０Ｆにあっては、凹所１８内に設置されたバッグ１２、包囲体１６及びガス発生器１４がカバー３４によって覆われているので、これらがシートクッションとの擦過等によって損傷を受けることが防止される。また、該バッグ１２や包囲体１６、ガス発生器１４或いは凹所１８等よりなる凹凸がシートクッションに食い込んでシートクッションの座り心地が悪化することも防止される。
【００８１】
なお、この実施の形態では凹所１８（シートパン８）にバッグ１２、包囲体１６及びガス発生器１４を取り付けてからこれらを覆うようにカバー３４を取り付けているが、予め、バッグと、該バッグを包囲した包囲体とをシートパンへの取り付けに先立ってカバーにより覆っておくようにしてもよい。第１０図（ａ）はこのように構成した場合のバッグ及び包囲体とカバーとの分解斜視図であり、第１０図（ｂ）は、カバー装着後の斜視図である。
【００８２】
第１０図では、バッグ１２Ｇの左右両端部に、それぞれ、該バッグ１２Ｇをシートパン（図示略）に連結するためのブラケット１２ｂ，１２ｂが設けられており、該バッグ１２Ｇは、その長手方向の中央部が包囲体１６Ｇによって包囲されている。各ブラケット１２ｂには、ボルト２２ａが挿通される孔１２ｃが設けられている。
【００８３】
この実施の形態では、バッグ１２Ｇをシートパンに連結するのに先立ち、該バッグ１２Ｇに包囲体１６Ｇが装着された状態にてこれらにカバー３８が被せられる。このカバー３８は、該バッグ１２Ｇの一端側のブラケット１２ｂから他端側のブラケット１２ｂに至るまで該バッグ１２Ｇをその長手方向の全体にわたってすっぽりと覆うものである。このカバー３８の左右両端側には、各ブラケット１２ｂのボルト２２ａ挿通用の孔１２ｃと重なる開口３８ａが設けられている。
【００８４】
バッグ１２Ｇに包囲体１６Ｇが装着され、次いでそれを覆うようにカバー３８が被せられる。そして、このカバー３８の開口３８ａを介して各ブラケット１２ｂの孔１２ｃにボルト２２ａが挿通され、このボルト２２ａにより該ブラケット１２ｂがシートパンに留め付けられる。なお、この実施の形態でも、該ボルト２２ａは、座金２２ｂを介して該開口３８ａ及び孔１２ｃに挿通される。
【００８５】
このように、バッグ１２Ｇ及び包囲体１６Ｇのシートパンへの取り付けに先立ち、バッグ１２Ｇに包囲体１６Ｇが装着された状態にてこれらにカバー３８が被せられた場合には、これらのバッグ１２Ｇ、包囲体１６Ｇ及びカバー３８を一体のモジュールとして取り扱うことができるため、これらのシート組み立て工程への搬送効率やシートへの組み付け作業効率が向上する。
【００８６】
なお、本発明において、上記の第８図（ｂ）のようにバッグと包囲体とを予め一体化した場合や、第１０図のように包囲体が装着されたバッグに予めカバーを被せておく場合には、バッグ内に予めガス発生器を配置しておくようにしてもよい。この場合、該ガス発生器から突設されたスタッドボルトを予め該バッグ及び包囲体（並びにカバー）のボルト挿通孔に挿通しておき、さらにこのスタッドボルトにナットを締め込んで該ガス発生器とバッグ及び包囲体（並びにカバー）とを一体化しておいてもよい。このようにすることにより、ガス発生器とバッグ及び包囲体（並びにカバー）とを１個のモジュールとして取り扱うことができるようになり、これらのシート組み立て工程への搬送効率やシートへの組み付け作業効率が一層向上する。
【００８７】
上記の各実施の形態では、バッグ包囲体を布や合成樹脂シートなどの柔軟なシート状材料により構成しているが、硬質な金属プレート等により構成してもよい。この場合、図示はしないが、金属プレートを２つ折りにしてその間に平たく畳んだバッグを挟み込み、この金属プレートの両端部をボルトやリベット等によってシートパンに固着する。この金属プレートは、バッグが膨張するときには該バッグの膨張圧によって塑性変形して拡張し、シートクッションを押し上げる。
【００８８】
この金属プレートは、シートクッションを介して乗員から荷重が加えられると徐々に塑性的に縮小変形し、この塑性変形によって乗員の運動エネルギーを吸収する。
【００８９】
なお、２つ折りにした金属プレート以外にも、２枚の別個の金属プレートを重ね合わせてその間にバッグを挟みこむようにしてもよく、金属管にバッグを引き通した後、この金属管をプレスして該バッグを挟み込んでもよい。もちろん、これ以外の構成としてもよい。
【００９２】
上記の各実施の形態はいずれも本発明の一例を示すものであり、本発明は図示の形態に限定されるものではない。例えば、バッグ包囲体の周長は、バッグ長手方向において均等であってもよく、異なっていてもよい。
【００９３】
上記の各実施の形態ではバッグ包囲体はシートパンに留め付けられているが、本発明においては、該バッグ包囲体はシートパンに留め付けられていなくてもよい。
【００９４】
【発明の効果】
以上の通り、本発明によると、ガス発生器として高出力のものを用いるまでもなく、シートクッションの左右サイド部が下から十分に押し上げられる乗員保護装置が提供される。また、本発明によると、バッグ内圧が高く、バッグ全体が十分に早く膨張するよう構成することができる。また、膨張したバッグに対し、車両前方に移動しようとする乗員の腰部から前方への押圧力が加えられたときに該バッグの前方移動が防止ないし抑制されるよう構成することもできる。さらに、バッグの左端近傍から右端近傍まで略等しい大きさ（例えば太さ、又は断面積）となるように該バッグを膨張させ、これにより、シートクッションが、左サイド部から右サイド部までほぼ同等の押上力にて下方から押し上げられるよう構成することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態に係る乗員保護装置を備えたシートフレームのバッグ膨張時における斜視図である。
【図２】図１のII−II線に沿う断面図である。
【図３】別の実施の形態に係る乗員保護装置の斜視図である。
【図４】従来例に係る乗員保護装置の断面図である。
【図５】異なる実施の形態に係る乗員保護装置を備えたシートフレームのバッグ膨張時における斜視図である。
【図６】別の実施の形態に係る乗員保護装置の構成図である。
【図７】さらに別の実施の形態に係る乗員保護装置の斜視図である。
【図８】他の実施の形態に係る乗員保護装置の縦断面図である。
【図９】異なる実施の形態に係る乗員保護装置の縦断面図である。
【図１０】バッグ及び包囲体を予めカバーで覆っておくように構成した場合の説明図である。
【符号の説明】
１ベースフレーム
１ａ，１ｂサイドフレーム
４バックフレーム
６ヘッドレスト
８シートパン
１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ，１０Ｅ，１０Ｆ乗員保護装置
１２，１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｇバッグ
１４，１４Ａガス発生器
１６，１６Ａ，１６Ｈ，１６Ｇバッグ包囲体
１８凹所
２０（凹所１８の前縁とシートパン８の前部との）段差面
２２ａボルト
２２ｂ座金
２４パイプ
３０ブラケット
３２シーム
３４，３８カバー

Claims

シートの左右幅方向に延在するようにシートクッションとシートパンとの間に配置され、該シートクッションの前部を下側から押圧するように膨張可能なバッグと、
車両緊急時に該バッグを膨張させるガス発生器と、
該バッグの少なくとも長手方向の途中部を周回して該バッグを囲んでいるバッグ包囲体と
を有する乗員保護装置であって、
該バッグは、前記シートクッションの左サイド部から右サイド部まで延在しており、
該バッグ包囲体の左右方向の長さは、該バッグの左右方向の長さの４０〜１００％であり、
該バッグ包囲体の周長は、膨張状態における該バッグの周長よりも小さいものであり、該バッグのうち該バッグ包囲体によって囲まれた部分においては、該バッグの膨張時の最大周長がバッグ包囲体の周長に止まることを特徴とする乗員保護装置。
請求項１において、前記バッグ包囲体の左右方向の長さは、前記バッグの左右方向の長さの５０〜９０％であることを特徴とする乗員保護装置。
請求項１又は２において、前記バッグ包囲体は、前記バッグを囲んだ状態において該バッグに結合され、該バッグ包囲体とバッグとが一体化されていることを特徴とする乗員保護装置。
請求項１ないし３のいずれか１項において、該バッグ包囲体は、少なくとも該バッグ長手方向の中央部を囲んでいることを特徴とする乗員保護装置。
請求項１ないし３のいずれか１項において、該バッグ包囲体は、少なくとも該バッグ長手方向の途中の複数箇所を囲んでいることを特徴とする乗員保護装置。
請求項１ないし３のいずれか１項において、該バッグ包囲体は、該バッグの左端近傍から右端近傍までを囲んでいることを特徴とする乗員保護装置。
請求項１ないし６のいずれか１項において、該バッグ包囲体は前記シートパンに連結されていることを特徴とする乗員保護装置。
請求項１ないし７のいずれか１項において、前記ガス発生器が該バッグ内に配置され、該バッグ及び前記バッグ包囲体の下面を貫通した留付部材によってガス発生器がシートパンに留め付けられると共に、該バッグ及びバッグ包囲体の下面がガス発生器とシートパンとの間に挟持されていることを特徴とする乗員保護装置。
請求項１ないし８のいずれか１項において、前記バッグ包囲体が前記バッグを囲んだ状態において、該バッグ及びバッグ包囲体を覆うカバーが設けられており、該カバーは、該バッグが膨張するときに破れるか又は変形してバッグの膨張を許容するものであることを特徴とする乗員保護装置。
請求項１ないし９のいずれか１項において、前記シートパンの上面に凹所が設けられており、
該凹所内に前記バッグ、バッグ包囲体及びガス発生器が配置されており、
該凹所を覆うカバーが設けられており、バッグの膨張時には、該カバーは、該バッグの膨張に追従して上方に膨れ上がるように変形するか、破れるか、又は該バッグによって押し上げられるように構成されていることを特徴とする乗員保護装置。