JP4907175B2

JP4907175B2 - 座席シート装置

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Publication number: JP4907175B2
Application number: JP2006009571A
Authority: JP
Inventors: 真一杉本
Original assignee: Takata Corp
Current assignee: Takata Corp
Priority date: 2006-01-18
Filing date: 2006-01-18
Publication date: 2012-03-28
Anticipated expiration: 2026-01-18
Also published as: US20100219619A1; US7878531B2; JP2007190988A; WO2007083423A1

Description

本発明は、自動車などの車両に装備されて内部にエアバッグを備えた座席シート装置に関する。

従来、例えば運転席においてハンドルの回転中心から運転者側に膨張展開する運転席用エアバッグ装置や、インストルメントパネルから助手席側に膨張展開する助手席用エアバッグ等、自動車の衝突時等に乗員の身体を拘束するための各種エアバッグ装置が使用されている。

近年、衝突などによる車体横転や、倒木等の重量物落下等、自動車に大きな外力が加わる大事故が発生した場合、その際の衝撃により乗員の頭上から頭部に衝撃が加わる可能性があることから、このような場合に対応するためのエアバッグが既に提唱されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００５−３７０１１号公報

上記従来技術においては、基布を結合した袋体から構成されたエアバッグを、車両の座席シートの背もたれ部に収納し、緊急時にインフレータからの圧力流体をエアバッグに供給して膨張させ、乗員の頭部上方へ展開させる基本構成が開示されている。

この座席シートに備えるエアバッグ装置の最適化を図る上では、スムーズかつ安定的な展開性能を追求することが要求される。

本発明の目的は、座席シートに備えるエアバッグ装置のスムーズかつ安定的な展開性能を得ることができる座席シート装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、第１の発明は、開裂部を備えた背もたれ部と、膨張時において前記開裂部を開裂して乗員の頭部上方へ展開するように前記背もたれ部内に設けたエアバッグと、前記エアバッグの膨張時において前記エアバッグの展開方向を規制しつつ前記開裂部の近傍に向けて誘導するよう、前記背もたれ部内に設けた展開方向ガイド部材とを有し、前記展開方向ガイド部材は、前記エアバッグの膨張時において前記エアバッグの上方の展開を規制するように配置された上方ガイド部材を有し、前記背もたれ部の頂部にヘッドレストを有し、前記上方ガイド部材は、前記エアバッグが膨張を開始する領域の後方側端部から前記ヘッドレストの前方側の輪郭に接する接線上に略一致する配置で設けられていることを特徴とする。

上記エアバッグに圧力流体が供給された際には、まず背もたれ部の内部でエアバッグが膨張を開始し、その膨張途中で背もたれ部の開裂部を押圧して開裂する。そして、開口した開裂部を通じてエアバッグが背もたれ部の外部へ膨出し、乗員の頭部上方へ展開する。

本発明は、上記展開方向ガイド部材を有していることにより、上記の膨張展開過程でエアバッグが背もたれ部の内部で開裂部へ向かう以外の方向へ展開を抑制でき、つまり優先的に開裂部まで到達させて開裂させることができる。このため、迅速に背もたれ部の外部へ膨出させ、エアバッグの展開を円滑化させることができる。

また、展開方向ガイド部材は、背もたれ部内部におけるエアバッグの不必要な展開を抑制し、エアバッグが斜め上方に展開する際に効果的に展開を規制することができるため、開裂部を開裂した後で展開途中のエアバッグが外部へ膨出する際に背もたれ部の内部と余計な摩擦やスタック（つっかえ）を生じさせることなく円滑に膨出できるため展開性能の安定性を向上させることができる。また、背もたれ部から外部へ膨出したエアバッグがヘッドレストに衝突するのを抑制でき、展開性能をより安定させることができる。

第２の発明は、前記開裂部は、前記背もたれ部の上方部に備えられていることを特徴とする。

エアバッグに圧力流体が供給され、背もたれ部の内部でエアバッグが膨張を開始すると、その膨張途中で背もたれ部の上方部にある開裂部を押圧して開裂し、開口した開裂部を通じてエアバッグが背もたれ部の外部へ膨出するので、乗員の頭部上方へ展開することができる。

第３の発明は、上記第１又は第２の発明において、前記展開方向ガイド部材は、前記エアバッグの膨張時において前記エアバッグの下方の展開を規制するように配置された下方ガイド部材を有することを特徴とする。

これにより、主に斜め上方に向かう方向に展開するエアバッグが誤って下方に展開するのを規制することができる。

第４の発明は、上記第１乃至第３の発明のいずれかにおいて、乗員からの荷重を支持する強度支持部材を前記背もたれ部内に有し、前記展開方向ガイド部材は、前記強度支持部材に固定又は一体形成されていることを特徴とする。

これにより、背もたれ部の内部において展開方向ガイド部材がエアバッグの膨張力に抗して展開方向を規制する性能を確保できる。

本発明によれば、座席シートに備えるエアバッグの展開性能を円滑化かつ安定化することができる。

以下、本発明の一実施の形態を図面を参照しつつ説明する。

図１は、本実施形態による座席シート装置の概略側面図であり、図１（ａ）は平常時、図１（ｂ）はエアバッグの膨張時を示している。なお、以下において、前方とは座席シートに着座した乗員が正面を向いている方向（例えば自動車の前方）を示し、後方とはその逆の方向を示す。この図１において、本実施形態の座席シート装置は、乗員２が着座する座席シート１と、この座席シート１に設けられたエアバッグ装置１０とを備えている。

座席シート１は座部１Ａを有し、この座部１Ａから背もたれ部１Ｂが上方に突出している。この背もたれ部１Ｂの頂部には、ヘッドレスト１Ｃが支持部４５を介して取り付けられている。

上記座席シート１は、事故による車体横転時等に乗員２の頭部２Ａを拘束するためのエアバッグ装置１０を上記背もたれ部１Ｂ内に装備している。このエアバッグ装置１０は、第１基布３５及び第２基布３６を縫製結合した袋体（図４参照）から構成され、膨張時において乗員２の頭部２Ａ上方へ展開するように設けたエアバッグ１１と、上方ガイド部材（展開方向ガイド部材）４１及び下方ガイド部材（展開方向ガイド部材）４２が一体に形成されて上記エアバッグ１１が折り畳まれた状態で収納されるリテーナ１２と、上記エアバッグ１１を膨張展開させるためのガス（圧力流体）を供給するインフレータ１３（図２、図３参照）とを備えている。

また、上記座席シート１は、サイドプレート１４Ａ（図２参照）及びクロスメンバー１４Ｂ（図２参照）等からなり座席シート１の骨格を形成するシートフレーム（強度支持部材）１４を内部に有しており、上記リテーナ１２及びインフレータ１３は、上記シートフレーム１４に設けられている（詳細は後述）。そして座席シート１の座部１Ａ及び背もたれ部１Ｂにはそれぞれ全体が表皮布材１Ｄで被覆されており、そのうち背もたれ部１Ｂを被覆している表皮布材１Ｄの前方側表面で上方ガイド部材４１と下方ガイド部材４２の間には、ミシン目などで他の箇所より破断しやすいティアライン（開裂部）４４が例えば水平な直線上で形成されている。

なお、図示はしないが、エアバッグ装置１０が搭載される自動車には、該自動車が衝突（側突を含む）した際や横転した際に、それらの発生（もしくは発生の予測）を検知する各種センサが設けられている。そして、インフレータ制御回路（図示せず）が、これらのセンサからの検知信号に基づいてインフレータ１３のイニシエータ（図示せず）を起動させる。

図１（ａ）に示すように、平常時にはエアバッグ１１はリテーナ１２内に折り畳まれた状態で収納されている。一方、例えば自動車が上記衝突・横転した場合等には、前記センサがこれを検知し、インフレータ制御回路からインフレータ１３のイニシエータに起動信号が入力されて上記イニシエータが起動し、図１（ｂ）に示すように、エアバッグ１１の上方展開部３８が膨張して自動車のルーフ３と乗員２の頭部２Ａとの間に展開する。このとき、エアバッグ１１は背もたれ部１Ｂの表皮布材１Ｄに形成されているティアライン４４を開裂してから外部に膨出し、乗員２の頭部２Ａ上方に展開する。そして、エアバッグ１１の下方展開部３７（図１参照）の働きにより乗員２の頭部２Ａを前方へ押しやるように膨張し、乗員２の頭部２Ａを前屈させて首部への負担を軽減できる。

図２はエアバッグ装置１０のシートフレーム１４への固定構造を表す斜視図であり、図３は上記固定構造をさらに詳細に表すエアバッグ装置１０の分解斜視図である。なお、図３においては、図示の煩雑を避けるため上方ガイド部材４１の一部を省略して示している。

これら図２及び図３において、上記シートフレーム１４は、座席シート１の背もたれ部１Ｂ内における車幅方向両側（図２中左右方向両側）に設けられた一対のサイドプレート１４Ａ，１４Ａと、これらサイドプレート１４Ａ，１４Ａ間に略車幅方向に沿うように延設され、当該サイドプレート１４Ａ，１４Ａを接続するクロスメンバー１４Ｂとを有している。上記サイドプレート１４Ａ，１４Ａ及びクロスメンバー１４Ｂは、ともに座席シート１の背もたれ部１Ｂ内に設けられている。なお、特に図示はしないが、シートフレーム１４は座部１Ａ内に設けられたベースプレートも有している。

エアバッグ１１の基端側（インフレータ側、図３中下側）には、インフレータ１３とパイプ部材２０を介して接続されるガス供給口（供給流路）１１ａと、このガス供給口１１ａの両側に位置する取付片１１ｂ，１１ｂとが設けられている。この取付片１１ｂ，１１ｂには、エアバッグ１１及びリテーナ１２を固定するための取付ボルト２１ａを挿通させるボルト孔２２がそれぞれ２箇所ずつ穿設されている。一方、上記リテーナ１２は箱体で構成されるリテーナ本体４３と上述した上方ガイド部材４１及び下方ガイド部材４２を一体に形成して構成されており、そのリテーナ本体４３の車幅方向両側に、リテーナ１２を固定するための取付ボルト２３を挿通させるボルト孔２４が穿設された取付部１２ａ，１２ｂがそれぞれ設けられ、その下部（インフレータ側、図３中下側）には、上記エアバッグ取付部１１ｂのボルト孔２２に対応する位置に同様にボルト孔２５が穿設された取付部１２ｃが設けられている。

複数（本実施形態では４本）の上記取付ボルト２１ａは、エアバッグ１１が折り畳まれリテーナ本体４３に収納された状態で、リテーナ取付部１２ｃに穿設されたボルト孔２５、エアバッグ取付部１１ｂのボルト孔２２、及び取付板２６の上記エアバッグ取付部１１ｂのボルト孔２２に対応する位置に穿設されたボルト孔２７にそれぞれ挿通され、ナット２１ｂに締結される。これにより、エアバッグ１１は折り畳まれた状態でリテーナ１２に固定される。また、複数（本実施形態では２本）の上記取付ボルト２３は、リテーナ取付部１２ａ，１２ｂの上記ボルト孔２４に挿通された後に、クロスメンバー１４Ｂに設けた図示しない締結孔に締結される。これにより、エアバッグ１１が折り畳まれた状態で収納されたリテーナ本体４３が上方ガイド部材４１と下方ガイド部材４２と一体となってクロスメンバー（強度支持部材）１４Ｂに固定される。

そして、上記のようにリテーナ１２がクロスメンバー１４Ｂに固定された状態において、箱体であるリテーナ本体４３の上方の開口部から平板形状の上方ガイド部材４１及び下方ガイド部材４２が一体に延設されている。そして、これら上方ガイド部材４１と下方ガイド部材４２は、それぞれ背もたれ部１Ｂの表皮布材１Ｄの内側表面付近まで到達する長さとなっている（以上、図５参照）。

上記パイプ部材２０は、複数個所（本実施形態では２箇所）が屈曲された例えば金属製のパイプであり、上記リテーナ１２の下方に設けられている。このパイプ部材２０とエアバッグ１１とは、パイプ部材２０のバッグ側端部２０ａにエアバッグ１１のガス供給口３５ａが被せられ例えば金属製のクランプバンド３０によってカシメ固定されることにより、接続されている。また、パイプ部材２０とインフレータ１３とは、パイプ部材２０のインフレータ側端部に設けられた接続部２０ｂがインフレータ１３の上端部１３ａに被せられ締結（又は接着）されることにより、接続されている。このようにして、エアバッグ１１とインフレータ１３とがパイプ部材２０を介して接続されている。

インフレータ１３は、上記パイプ部材２０のさらに下方に設けられ、取付部材３１によって一方側（本実施形態では車幅方向右側）の上記サイドプレート１４Ａに取り付けられている。上記取付部材３１は、インフレータ１３を挟み込んで支持する一対の取付プレート３１Ａ，３１Ｂを備えており、これら取付プレート３１Ａ，３１Ｂは、取付プレート３１Ａに形成された複数（本実施形態では４つ）のボルト３１ａが取付プレート３１Ｂの対応する位置に穿設された複数（本実施形態では４つ）のボルト孔３１ｂに挿通されボルト締結されることにより、インフレータ１３を挟んで固定される。そして、取付プレート３１Ａの一方側（車幅方向右側）端部には略９０度折り曲げられて形成された取付部３１ｃが設けられており、複数（本実施形態では２本）の取付ボルト３２がこの取付部３１ｃに穿設されたボルト孔３３に挿通されてサイドプレート１４Ａに設けられた図示しない締結孔にそれぞれ締結されることにより、取付部材３１がサイドプレート１４Ａに固定される。この結果、インフレータ１３が取付部材３１を介してサイドプレート１４Ａに固定される。

なお、インフレータ１３のイニシエータ（図示せず）と前述したインフレータ制御回路（図示せず）とはケーブル３４により接続されており、このケーブル３４を介してインフレータ１３の点火制御が行われる。

図４は、完全に膨張展開した状態のエアバッグ１１の全体構造を斜め後方から表す斜視図である。

この図４において、エアバッグ１１は、前述したように第１基布３５及び第２基布３６を縫製結合した袋体から構成され、図示するように膨張展開した状態では下方展開部３７と上方展開部３８とを一体に備えた形状となる。最初にインフレータ１３からガス供給口１１ａに圧力流体が供給されることで、下方展開部３７を乗員の後頭部に対向する側で膨張展開して乗員の頭部を前屈させ、次に上方展開部３９を乗員の頭部の上方に膨張展開する。

以上の構成の座席シート１に備えられたエアバッグ装置１０の動作について説明する。

図５、図６は座席シート１の背もたれ部１Ｂの内部を前後方向の断面で示した図であり、図５はエアバッグを膨張展開させる前の状態を示し、図６はエアバッグを膨張展開させた状態を示している。なお、図５、図６において図中左側が前方に対応し、図中右側が後方に対応する（後述の図７においても同様）。

まず、図５において、前述したように箱体形状のリテーナ本体４３の内部にエアバッグ１１が折り畳まれて収納されており、リテーナ本体４３の上方の開口部がエアバッグ１１の膨張を開始する領域（図中に示すＡ部）となっている。上方ガイド部材４１はその膨張開始領域Ａの後方側端部つまりリテーナ本体４３の後方側壁部の上端から上記ヘッドレスト１Ｃの前方側の輪郭に接する接線Ｂ上に略一致する配置で設けられている。また、下方ガイド部材４２は、エアバッグ１１の膨張開始領域の前方側端部つまりリテーナ本体４３の前方側壁部の上端から前方側上方に向かう方向で設けられている。

インフレータ１３からの圧力流体がエアバッグ１１に供給された際には、リテーナ本体４３の内部でエアバッグ１１が膨張を開始し、上方ガイド部材４１及び下方ガイド部材４２によりエアバッグ１１は展開方向を規制されつつ膨張する。そして、その膨張途中で圧力流体の押圧力によりエアバッグ１１の表面が背もたれ部１Ｂのティアライン４４に到達し、押圧して開裂する。これにより、図６に示すように、開口したティアライン４４を通じてエアバッグ１１が背もたれ部１Ｂの外部へ膨出し、乗員２の頭部上方へ展開する。

以上説明した本実施形態のエアバッグ装置１０によれば、以下の効果が得られる。

すなわち、本実施形態の座席シート１においては、上記上方ガイド部材４１及び下方ガイド部材４２を有していることにより、上記の膨張展開過程でエアバッグ１１が背もたれ部１Ｂの内部でティアライン４４へ向かう以外の方向へ展開を抑制でき、つまり優先的にティアライン４４まで到達させて開裂させることができる。このため、迅速に背もたれ部１Ｂの外部へ膨出させ、エアバッグ１１の展開性能を円滑かつ安定化することができる。

また、背もたれ部１Ｂの内部は空洞部分の容積が大きく、上方ガイド部材４１及び下方ガイド部材４２を有していない場合は、図７に示すように、ティアライン４４の開裂前にエアバッグ１１が背もたれ部１Ｂの内部で必要以上の大きさで展開してしまう。これに対して、本実施形態の座席シート１は上方ガイド部材４１及び下方ガイド部材４２を有していることにより、背もたれ部１Ｂ内部におけるエアバッグ１１の不必要な展開を抑制することができるため、ティアライン４４を開裂した後で展開途中のエアバッグ１１が外部へ膨出する際に背もたれ部１Ｂの内部と余計な摩擦やスタック（つっかえ）を生じさせることなく円滑に膨出でき、展開性能の安定性を向上させることができる。

また、本実施形態においては、エアバッグ１１の膨張時においてエアバッグ１１の上方の展開を規制するように配置された上方ガイド部材４１を有していることにより、主に斜め上方に向かう方向に展開するエアバッグに対して効果的に展開を規制できる。

また、本実施形態においては、上方ガイド部材４１がエアバッグ１１の膨張開始領域Ａの後方側端部からヘッドレスト１Ｃの前方側の輪郭に接する接線Ｂ上に略一致する配置で設けられていることにより、背もたれ部１Ｂから外部へ膨出したエアバッグ１１がヘッドレスト１Ｃに衝突するのを抑制でき、膨張展開性能をより安定させることができる。

また、本実施形態においては、エアバッグ１１の膨張時においてエアバッグ１１の下方の展開を規制するように配置された下方ガイド部材４２を有していることにより、主に斜め上方に向かう方向に展開するエアバッグが誤って下方に展開するのを規制できる。

また、本実施形態においては、上方ガイド部材４１及び下方ガイド部材４２がリテーナ本体４３と一体となって強度支持部材であるシートフレーム１４（クロスメンバー１４Ｂ）に固定されていることにより、背もたれ部１Ｂの内部において上方ガイド部材４１及び下方ガイド部材４２がエアバッグ１１の膨張力に抗して展開方向を規制する性能を確保できる。

なお、上方ガイド部材４１及び下方ガイド部材４２は、それぞれを例えばスチールやアルミなどの剛性の高い材料でリテーナ１２と別体で構成し、個別にシートフレーム１４に固定したり、または他の強度支持部材（例えばヘッドレスト１Ｃの支持部など）に固定してもよい（あるいはそれらシートフレーム１４、ヘッドレスト支持部、さらにはシート１の座部１Ａ等に一体化させて設けてもよい）。また、上方ガイド部材４１及び下方ガイド部材４２の形状は平板に限られるものではなく、エアバッグ１１を適切に展開できるよう適宜湾曲させた形状に形成してもよい。

上述した各実施形態の具体的な構成は、本発明の内容を厳密に限定するものではなく、細部に関しては本発明の趣旨に沿って多様に変更できることはもちろんである。

本発明の一実施の形態による座席シート装置の概略側面図である。エアバッグ装置のシートフレームへの固定構造を表す斜視図である。図２に示す固定構造をさらに詳細に表すエアバッグ装置の分解斜視図である。完全に膨張展開した状態のエアバッグの全体構造を斜め後方から表す斜視図である。エアバッグを膨張展開させる前の状態で座席シートの背もたれ部の内部を前後方向の断面で示した図である。エアバッグを膨張展開させた状態で座席シートの背もたれ部の内部を前後方向の断面で示した図である。上方ガイド部材及び下方ガイド部材を備えていない場合にエアバッグの膨張展開途中の状態で座席シートの背もたれ部の内部を前後方向の断面で示した図である。

符号の説明

１座席シート
１Ｂ背もたれ部
１Ｄ表示布材
１Ｃヘッドレスト
２乗員
１０エアバッグ装置
１１エアバッグ
１２リテーナ
１３インフレータ
１４シートフレーム（強度支持部材）
１４Ｂクロスメンバー（強度支持部材）
３５第１基布
３６第２基布
３７下方展開部
３８上方展開部
４１上方ガイド部材（展開方向ガイド部材）
４２下方ガイド部材（展開方向ガイド部材）
４３リテーナ本体
４４ティアライン（開裂部）

Claims

開裂部を備えた背もたれ部と、
膨張時において前記開裂部を開裂して乗員の頭部上方へ展開するように前記背もたれ部内に設けたエアバッグと、
前記エアバッグの膨張時において前記エアバッグの展開方向を規制しつつ前記開裂部の近傍に向けて誘導するよう、前記背もたれ部内に設けた展開方向ガイド部材とを有し、
前記展開方向ガイド部材は、前記エアバッグの膨張時において前記エアバッグの上方の展開を規制するように配置された上方ガイド部材を有し、
前記背もたれ部の頂部にヘッドレストを有し、
前記上方ガイド部材は、前記エアバッグが膨張を開始する領域の後方側端部から前記ヘッドレストの前方側の輪郭に接する接線上に略一致する配置で設けられていることを特徴とする座席シート装置。
請求項１記載の座席シート装置において、
前記開裂部は、前記背もたれ部の上方部に備えられていることを特徴とする座席シート装置。
請求項１又は２記載の座席シート装置において、
前記展開方向ガイド部材は、前記エアバッグの膨張時において前記エアバッグの下方の展開を規制するように配置された下方ガイド部材を有することを特徴とする座席シート装置。
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の座席シート装置において、
乗員からの荷重を支持する強度支持部材を前記背もたれ部内に有し、
前記展開方向ガイド部材は、前記強度支持部材に固定又は一体形成されていることを特徴とする座席シート装置。