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JP6455483B2 - 乗員保護装置 - Google Patents

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Description

本発明は、乗員保護装置に関する。
特許文献1には、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、該バッグを乗員の前方と側方を覆うように膨張させるエアバッグ装置が開示されている。また、特許文献2には、ヘッドレストの左右の端部から前方へエアバッグが膨出し、乗員の頭部の前面で互いに接合する一方、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、一対のエアバッグに接合するエアバッグ装置が開示されている。さらに、特許文献3には、シートバックの上部に設けられたカバーの内部にフードが収納された構成が開示されており、インフレータからのガス供給を受けてフードが展開されることで乗員の上体が覆われるようになっている。
特開2000−344044号公報 特開2013−018378号公報 米国特許公開2013/0015642号公報
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設けられているので、見栄えが悪い。同様に、特許文献3の構成では、インフレータやカバーが露出しており、見栄えが悪い。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。
これらの対策として、車両用シートの上部にエアバッグを収納し、このエアバッグをシート前方側へ膨張展開させることで、乗員の頭部に対してシート前方及び左右両側方から覆う構成を採用することが考えられる。ここで、エアバッグの膨張展開時には、ヘッドレスト又はシートバックからエアバッグへ反力が付与されることでエアバッグがシート前方側へ膨張展開される。このため、エアバッグの膨張展開時にシートバックがシート後方側へ変位する可能性があり、改善の余地がある。
本発明は上記事実を考慮し、車両用シートの上部にエアバッグが収納された構成において、エアバッグの膨張展開時にシートバックがシート後方側へ変位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、インフレータからガス供給を受けてシート前方側へ膨張展開されると共に、乗員の頭部に対するシート前方で膨張される前膨張部と、前記前膨張部に接続され前記頭部に対するシート側方で膨張される左右一対の横膨張部とを含んで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、シートバックの内部にシート上下方向に延在され、シートバックの骨格を構成するシートバックフレームの上部と下部とを連結する補強部と、を有し、前記シートバックフレームは、シート幅方向に間隔をあけてシート上下方向に延在された一対のサイドフレームと、該サイドフレームの下端部同士をシート幅方向に連結するアンダーフレームとを含んで構成されており、前記補強部は、一対の前記サイドフレームの間に配置されて、底壁と、該底壁の両端部から延出された一対の側壁とを含んで構成されており、前記インフレータは、前記補強部における前記底壁と一対の前記側壁とで囲まれた断面内に配置されている
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。そして、このエアバッグは、インフレータからガス供給を受けてシート前方側へ膨張展開される。また、エアバッグは、前膨張部と左右一対の横膨張部とを含んで乗員の頭部を覆う一体の袋体として構成されている。これにより、各種の衝突形態に対しエアバッグにて乗員の頭部の移動を制限し、乗員を保護する。
また、シートバックの内部には、シート上下方向に延在されてシートバックフレームの上部と下部とを連結する補強部が設けられている。これにより、この補強部を介してエアバッグの膨張展開時にエアバッグから車両用シートの上部に作用する荷重をシートバックフレームの下部へ良好に伝達させることができ、シートバックのシート後方側への変位を抑制することができる。
さらに、インフレータがヘッドレスト内に配置された構成と比較して、インフレータの位置が低くなるので、車両用シート全体の重心を下げることができる。これにより、シートバックとシートクッションとの連結部回りのモーメントが小さくなり、エアバッグの膨張展開時におけるシートバックのシート後方側への変位を抑制することができる。また、インフレータを補強部の断面内に配置することにより、ガス噴出時にインフレータに作用する反力を補強部で受けることができる。
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、前記補強部の下部が前記サイドフレームと前記アンダーフレームとの接続部に連結されている。
請求項2に記載の本発明に係る乗員保護装置では、補強部に入力された荷重をサイドフレーム及びアンダーフレームに良好に伝達させることができる。
請求項に記載の本発明に係る乗員保護装置は、請求項の構成において、前記インフレータは、前記エアバッグよりもシート下方側に配置されており、前記インフレータにおけるシート上方側の端部にガス噴出口が設けられている。
請求項に記載の本発明に係る乗員保護装置では、インフレータのシート上方側の端部にガス噴出口を設けることにより、このガス噴出口から噴出されたガスをスムーズにインフレータのシート上方側に配置されたエアバッグへ供給することができる。
請求項に記載の本発明に係る乗員保護装置は、請求項1〜の何れか1項の構成において、前記エアバッグは、ヘッドレスト内に収納されており、前記シートバックフレームの上部には、前記ヘッドレストを支持するヘッドレストサポートが設けられており、前記補強部の上端部が前記ヘッドレストサポートに連結されている。
請求項に記載の本発明に係る乗員保護装置では、エアバッグの膨張展開時にヘッドレストに作用する荷重をヘッドレストサポートを通じて補強部へ良好に伝達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、車両用シートの上部にエアバッグが収納された構成において、エアバッグの膨張展開時にシートバックがシート後方側へ変位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、シートバックフレームに入力された荷重を効果的に分散させることができるという優れた効果を奏する。
請求項に記載の本発明に係る乗員保護装置によれば、ガス噴出口がインフレータのシート下方側の端部に設けられた構成と比較して、効率よくエアバッグへガスを供給することができるという優れた効果を奏する。
請求項に記載の本発明に係る乗員保護装置によれば、エアバッグがヘッドレスト内に収納された構成において、エアバッグの膨張展開時におけるシートバックのシート後方側への変位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による着座者の保護態様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による着座者の保護態様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を構成するシートバックフレーム及びインフレータを示す斜視図である。 図5の6−6線で切断した状態を示す断面図である。 第2実施形態に係る乗員保護装置を構成するシートバックフレーム及びインフレータを示す斜視図である。 第3実施形態に係る乗員保護装置を構成するシートバックフレーム及びインフレータを示す斜視図である。 第4実施形態に係る乗員保護装置を構成するシートバックフレーム及びインフレータを示す斜視図である 図9の10−10線で切断した状態を示す断面図である。
<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、図面を参照して説明する。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、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及び図2に示されるように、本実施形態の乗員保護装置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。また、本実施形態の車両用シート12は運転席用のシートであり、シート前後方向が車両の前後方向に一致され、シート幅方向が車幅方向に一致されている。さらに、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、各図では、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で着座しており、車両用シート12は、着座姿勢に対応した基準設定位置に位置している。以下、説明を分かり易くするために、ダミーDを「着座者D」と称する。
乗員保護装置10は、着座者Dを各種態様の衝突から保護するための多方位エアバッグ装置20と、シートベルト装置24と、制御部としてのECU(Electronic Control Unit)60とを含んで構成されている(図4(A))。また、本実施形態の乗員保護装置10は、シートバック16の内部に設けられた補強部としての凸ビード72を含んで構成されている(図5参照)。以下、シートベルト装置24、多方位エアバッグ装置20、ECU60について概略構成を説明し、その後、シートバック16の骨格を構成するシートバックフレーム64について説明する。
(シートベルト装置の構成)
シートベルト装置24は、三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。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が着座者Dに装着されるようになっている。そして、ベルト28は、着座者Dへの装着状態で、リトラクタ26からタングプレート24Tまで延在されて着座者Dの上体を拘束するショルダベルト28Sと、タングプレート24Tからアンカ24Aまで延在されて着座者Dの腰部Pを拘束するラップベルト28Lとを含んで構成されている。
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に設けられている、所謂シート付のシートベルト装置とされている。また、本実施形態のリトラクタ26は、作動されることで強制的にベルト28に張力を付与するベルト巻取機構としてのプリテンショナを備えている。プリテンショナは、後述するECU60によって作動されるようになっている。
(多方位エアバッグ装置の構成)
図1に示されるように、多方位エアバッグ装置20は、多方位エアバッグ30と、インフレータ32と、ヘッドレスト18を構成するモジュールケース34とを含んで構成されている。多方位エアバッグ30は、インフレータ32からガス供給可能に接続された状態で折り畳まれ、車両用シート12の上部のモジュールケース34内に収納されている。以下、具体的に説明する。
(多方位エアバッグ)
多方位エアバッグ30は、平断面視で図3(A)に示されるように、着座者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、図1〜図3に示されるように、多方位エアバッグ30は、頭部Hに対する前方で展開される前展開部36と、頭部Hに対する左右両側方で展開される一対の横展開部38とを含んで構成されている。
図2に示されるように、前展開部36は、頭部Hの正面で展開される可視構造としてのメッシュ部40と、正面視でメッシュ部40を囲んで膨張展開される前膨張部42とを含んで構成されている。メッシュ部40は、正面視で略矩形状を成しており、前膨張部42は、内周縁がメッシュ部40に接合された略矩形枠状を成している。前膨張部42は、ガス供給を受けて膨張展開されるようになっている。
前膨張部42のうち主にシートバック16の上方でメッシュ部40を囲む部分は、頭部Hの前方で膨張展開される第1膨張部42Aとされている。また、前膨張部42のうち第1膨張部42Aの下方に位置する(正面視でシートバック16にラップする)部分は、着座者Dの胸部B及び肩部Sの前方で膨張展開される第2膨張部42Bとされている。第2膨張部42Bは、第1膨張部42Aを通じてガスが供給されるようになっている。なお、本実施形態では、第1膨張部42Aにおけるメッシュ部40の下方に位置する部分は、シーム42Sにて第1膨張部42Aにおける他の部分と区画されており、第2膨張部42Bを通じてガスが供給されるようになっている。
図1及び図3に示されるように、横展開部38は、ガス供給を受けて頭部Hの側方で膨張展開される横膨張部44と、上下方向に沿って延び横膨張部44を前後に区画する非膨張部としてのシーム部46とを含んで構成されている。横膨張部44は、側面視で頭部Hの全体にラップする大きさ(面積)を有しており、シーム部46は、横膨張部44における頭部Hとラップする部分で横膨張部44を前後に区画している。
左右の横膨張部44は、それぞれの前端が前膨張部42における第1膨張部42Aの下端(第2膨張部42Bとの境界付近)に連通状態で繋がっている。これにより、左右の横膨張部44は、前膨張部42を介してインフレータ32からのガスが供給されることで膨張展開されるようになっている。一方、前膨張部42の第1膨張部42Aと横膨張部44との間は、上記した連通部分の上方部分が非膨張部としてのシーム部47にて仕切られている。
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44Lが着座者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44L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の着座者(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着座者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。
また、多方位エアバッグ30は、前展開部36、左右の横展開部38の各上縁を繋ぎ着座者Dの頭部Hに対する上方で展開される上展開部48を有する。上展開部48は、ガス供給を受けて膨張展開される上膨張部50を主要部として構成されている。図3(B)に示されるように、上膨張部50は、頭部Hの上方で膨張展開される中央膨張部50Cと、中央膨張部50Cの左右で前後方向に沿って延びるダクト部としての一対の上ダクト部50Dとを含んで構成されている。
さらに、多方位エアバッグ30は、上展開部48の後方で展開される後展開部52を有する。図3(A)に示されるように、後展開部52は、膨張部である後ダクト部54と、非膨張部56とを含んで構成されている。後ダクト部54は、左右に分離されてそれぞれの上端が左右対応する上ダクト部50Dに連通状態で繋がっている。左右の後ダクト部54は、前縁が中央膨張部50Cの後縁に接合されている非膨張部56にて互いに連結されている。
以上説明したように膨張展開される多方位エアバッグ30は、折り畳み前には展開形状(フラットパターン)とされている。この展開形状の多方位エアバッグ30は、OPW(One Piece Wovenの略)により一体の袋体として形成されている。なお、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。
(インフレータ)
図1に示されるように、インフレータ32は、シリンダ型のインフレータとされ、シートバック16内に収納されている。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。ここで、図5に示されるように、本実施形態のインフレータ32は、シートバック16の内部のシートバックフレーム64に設けられた凸ビード72の断面内に配置されている。また、インフレータ32におけるシート上方側の端部にはガス噴出口32Aが設けられており、後述するECU60によってインフレータ32が作動することで、ガス噴出口32Aからガスが噴出される。そして、ガス噴出口32Aには、ガスの流路を構成する図示しないディフューザが設けられており、このディフューザを介してインフレータ32が多方位エアバッグ30に連結されている。シートバックフレーム64の詳細については後述する。
(モジュールケース)
図1に示されるように、ヘッドレスト18は、ヘッドレスト本体19と、このヘッドレスト本体19のシート後方側に配置されたモジュールケース34とを含んで構成されている。ヘッドレスト本体19は、ヘッドレスト18の前部を構成しており、着座者Dの頭部Hのシート後方側に配置されている。また、ヘッドレスト本体19は、図示しないヘッドレストステーを介してシートバック16に取り付けられている。
一方、ヘッドレスト本体19のシート後方側に配置されたモジュールケース34は、ヘッドレスト18(の後部意匠)を構成するバックボードとされている。したがって、多方位エアバッグ30は、ヘッドレスト18の後部に収納されている。
図4(B)に示されるように、モジュールケース34は、正面視ではヘッドレスト本体19の上端よりも上方に突出すると共に、ヘッドレスト本体19に対しシート幅方向の両側に張り出している。すなわち、モジュールケース34は、ヘッドレスト本体19を後方から覆っている。本実施形態では、モジュールケース34は、ヘッドレスト本体19の後部を上方及び左右両側方から覆っており、ヘッドレスト18の後部意匠を構成している。
より具体的には、図1に示されるように、モジュールケース34は、ベース部34Bと、主壁34Mと、左右一対の側壁34Sとを主要部として構成されている。ベース部34Bは、シートバック16の上端に接している。
主壁34Mは、ベース部34Bの後端から上方に延出されており、下端に対し上端が前方に位置するように前傾され、かつ側面視で後上向きに凸となる湾曲形状を成している。また、主壁34Mは、正面視でヘッドレスト本体19の上端よりも上方に突出すると共に、ヘッドレスト本体19に対しシート幅方向の両側に張り出している。
主壁34Mとヘッドレスト本体19との間には、折り畳み状態の多方位エアバッグ30を収納する空間が形成されている。また、主壁34Mの上端は、ヘッドレスト18の上方まで至っている。この主壁34Mの上端部とヘッドレスト本体19との間を、膨張展開過程の多方位エアバッグ30が通過する構成とされている。膨張展開状態の多方位エアバッグ30では、主壁34Mの上端部とヘッドレスト本体19との間を後展開部52が通るようになっている。そして、このとき、主壁34Mから多方位エアバッグ30へ反力が付与される。
一対の側壁34Sは、主壁34Mのシート幅方向両端から前方に延出されており、側面視でヘッドレスト本体19の後部を覆っている。また、図3(A)に示されるように、一対の側壁34Sとヘッドレスト本体19との間を、膨張展開状態の多方位エアバッグ30における横展開部38(後展開部52との境界付近の部分)が通る構成とされている。
以上説明したモジュールケース34は、ヘッドレスト本体19との間に折り畳み状態の多方位エアバッグ30を収納している。また、多方位エアバッグ30は、外ロール折りされてモジュールケース34内に収納されている。外ロール折りとは、展開過程を逆向きに折り畳むように前端側から上方側かつ後方側に向けたロール状の折り態様とされている。
図4(B)に示されるように、モジュールケース34とヘッドレスト本体19との間はエアバッグドア35にて閉止されている。このエアバッグドア35は、多方位エアバッグ30の展開圧によって脆弱部であるティアライン35Tをきっかけに開裂されることで、多方位エアバッグ30の前方への膨張展開を許容する構成とされている。
(ECUの構成)
図4(A)に示されるように、乗員保護装置10を構成する多方位エアバッグ装置20及びシートベルト装置24は、ECU60によって制御されるようになっている。具体的には、ECU60は、多方位エアバッグ装置20のインフレータ32及びシートベルト装置24のリトラクタ26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等の衝突予知センサ62及び衝突センサ63(又はセンサ群)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、適用された自動車に対する各種形態の衝突(の発生又は不可避であること)を予知可能とされている。ECU60は、衝突予知センサ62からの信号に基づいて衝突が予知された際又は衝突センサ63からの信号に基づいて衝突が検知された際には、プリテンショナを作動させると共にインフレータ32を作動させる。プリテンショナを作動させることで、ベルト28に張力が付与され、着座者Dをシートバック16に拘束させる。一方、インフレータ32が作動されることにより、多方位エアバッグ30がシート前方へ膨張展開される。
(シートバックフレームの構成)
次に、本実施形態の要部であるシートバックフレーム64について説明する。図5に示されるように、シートバック16の内部には、骨格を構成するシートバックフレーム64が設けられている。
本実施形態のシートバックフレーム64は樹脂で形成されており、主として、ベースプレート66と、サイドフレーム68と、アンダーフレーム70とを含んで構成されている。ベースプレート66は、シート前後方向を板厚方向とする平板状の部材であり、正面視で略矩形状に形成されている。また、ベースプレート66には、一対の凸ビード72が形成されている。凸ビード72については後述する。
サイドフレーム68は、シート幅方向に間隔をあけてシート上下方向に延在されており、本実施形態のサイドフレーム68は、ベースプレート66のシート幅方向両端部にベースプレート66と一体に形成されている。ここで、サイドフレーム68はそれぞれ、シート幅方向を板厚方向として互いに対向する底壁68Aを備えている。底壁68Aは、ベースプレート66の上端部から下端部までシート上下方向に延在されており、ベースプレート66の上端部において、シート上方へ向かうにつれて徐々にシート前後方向の幅が狭くなるように形成されている。また、底壁68Aの前端部からシート幅方向内側へ側壁68Bが延出されている。一方、図6に示されるように、底壁68Aの後端部は、ベースプレート66のシート幅方向外側の外側端部66Bに連結されており、この外側端部66Bとサイドフレーム68との連結部分が略円弧状に形成されている。そして、このベースプレート66の外側端部66Bがサイドフレーム68のシート後方側の側壁を成している。
図5に示されるように、シートバックフレーム64の下端部には、一対のサイドフレーム68の下端部同士をシート幅方向に連結するアンダーフレーム70が設けられている。アンダーフレーム70は、シート前後方向を板厚方向としてシート幅方向に延在された前壁70Aと、この前壁70Aの上端部からシート後方側へ延出された上壁70Bと、前壁70Aの下端部からシート後方側へ延出された下壁70Cとを含んで構成されている。このため、アンダーフレーム70は、シート幅方向から見た側断面視でシート後方側に開放された略U字状に形成されている。また、アンダーフレーム70は、シート幅方向の両端部がそれぞれ、サイドフレーム68の下端部に接合されている。
(凸ビードの構成)
ベースプレート66には、補強部としての一対の凸ビード72が樹脂で一体に設けられている。凸ビード72はそれぞれ、シート上下方向に延在されており、本実施形態ではベースプレート66をシート前方側へ膨出させることによって凸ビード72が形成されている。
凸ビード72はそれぞれ、ビード上部72Aと、ビード中間部72Bと、ビード下部72Cとを含んで構成されている。ビード上部72Aは、ベースプレート66の上部66Aに位置しており、ビード上部72Aの上端部は開口されている。また、ビード上部72Aは、ベースプレート66のシート幅方向の中心に対してシート幅方向外側にオフセットされた位置をシート上下方向に延在されている。ここで、ビード上部72Aは、シート前後方向を板厚方向とする底壁72A1と、この底壁72A1の幅方向両端部からシート後方側へ延出された一対の側壁72A2とを含んで構成されている。このため、ビード上部72Aは、シート上方から見た平断面視でシート後方側に開放された略U字状に形成されている。
ここで、ビード上部72Aの上端部は、ヘッドレスト18を支持するための金属製のヘッドレストサポート69に連結されている。具体的には、ヘッドレストサポート69は、略矩形筒状に形成されて、長手方向をシート上下方向にして配置されている。そして、ヘッドレストサポート69の下部が、ビード上部72Aの断面内に配置された状態でビード上部72Aに固定されている。ヘッドレストサポート69とビード上部72Aとを固定する方法の一例としては、接着剤を用いて固定する方法や、セルフピアスリベット(SPR)などによって固定する方法がある。ヘッドレストサポート69の上部は、ベースプレート66よりもシート上方側まで延在されており、このヘッドレストサポート69にヘッドレストステーが挿入されるように構成されている。
ビード中間部72Bは、ビード上部72Aの下端部からシート下方側へ延出されている。具体的には、ビード中間部72Bは、正面視でビード上部72Aの下端部からシート下方側へ向かってシート幅方向外側へ傾斜されており、ビード中間部72Bの下端部は、サイドフレーム68の近傍に位置している。
ビード中間部72Bは、シート前後方向を板厚方向とする底壁72B1と、この底壁72B1の幅方向両端部からシート後方側へ延出された一対の側壁72B2とを含んで構成されている。このため、ビード中間部72Bは、シート上方から見た平断面視でシート後方側に開放された略U字状に形成されている。
ここで、図6に示されるように、シート左側の凸ビード72を構成するビード中間部72B内には、インフレータ32が配置されている。具体的には、インフレータ32は、ビード中間部72Bにおける底壁72B1と一対の側壁72B2とで囲まれた断面内に配置されている。そして、インフレータ32から突出された図示しないスタッドボルトが一方の側壁72B2に挿通されており、この側壁72B2を挟んでナットが螺合されることによってインフレータ32がビード中間部72Bに締結されている。このとき、インフレータ32のガス噴出口32Aがシート上方側に位置するようにインフレータ32の向きが設定されている。
ビード下部72Cは、ビード中間部72Bの下端部からシート下方側へ延出されており、ベースプレート66の下部66Cに位置している。また、ビード下部72Cは、シート前後方向を板厚方向とする底壁72C1と、この底壁72C1の幅方向両端部からシート後方側へ延出された一対の側壁72C2とを含んで構成されている。このため、ビード下部72Cは、シート上方から見た平断面視でシート後方側に開放された略U字状に形成されている。
ここで、ビード下部72Cの下端部は、サイドフレーム68とアンダーフレーム70との接続部に連結されている。具体的には、ビード下部72Cの下端部における底壁72C1がアンダーフレーム70の上壁70Bのシート後方側の端面及び下壁70Cのシート後方側の端面に接合されている。また、ビード下部72Cのシート幅方向外側の側壁72C2は、サイドフレーム68の底壁68Aと一体とされている。すなわち、ビード下部72Cのシート幅方向外側の側壁72C2は、サイドフレーム68の底壁68Aの一部を成している。
以上のようにして、ベースプレート66に形成された凸ビード72によってシートバックフレーム64の上部(ベースプレート66の上部66A)と下部(ベースプレート66の下部66C)とが連結された状態となっている。
(作用及び効果)
次に、本実施形態の作用について説明する。
本実施形態の多方位エアバッグ30は、着座者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着座者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によって着座者Dの頭部Hが覆われることで、各種の衝突形態に対して着座者Dの頭部Hを拘束して保護することができる。
また、本実施形態の乗員保護装置10は、シートバックフレーム64を構成するベースプレート66に一対の凸ビード72が設けられており、これらの凸ビード72によってシートバックフレーム64が補強されている。また、凸ビード72はそれぞれシート上下方向に延在されており、シートバックフレーム64の上部と下部とを連結している。これにより、多方位エアバッグ30の膨張展開時にヘッドレスト18(車両用シート12の上部)に作用する荷重を凸ビード72を介してアンダーフレーム70へ良好に伝達させることができる。この結果、シートバック16のシート後方側への変位を抑制することができる。
さらに、本実施形態では、凸ビード72におけるビード下部72Cの下端部がサイドフレーム68とアンダーフレーム70との接続部に連結されているため、凸ビード72に入力された荷重をサイドフレーム68及びアンダーフレーム70に良好に伝達させることができる。すなわち、シートバックフレーム64に入力された荷重を効果的に分散させることができる。
さらにまた、本実施形態では、インフレータ32が凸ビード72の断面内に配置されている。これにより、インフレータ32がヘッドレスト18内に配置された構成と比較して、インフレータ32の位置を下げることができ、車両用シート12全体の重心を下げることができる。この結果、シートバック16とシートクッション14との連結部回りのモーメントが小さくなり、多方位エアバッグ30の膨張展開時におけるシートバック16のシート後方側への変位を抑制することができる。
また、インフレータ32が作動してガス噴出口32Aからガスが噴出された際に、インフレータ32に作用する反力を凸ビード72で受けることができる。このため、インフレータ32からの反力が凸ビード72を介してシートバックフレーム64の上下に伝達される。この結果、ベースプレート66の一般部にインフレータ32を取り付けた構成と比較して、インフレータ32の取付状態を良好に維持することができる。
さらに、本実施形態では、インフレータ32のガス噴出口32Aがシート上方側の端部に設けられている。このため、ガス噴出口32Aがインフレータ32のシート下方側の端部に設けられた構成と比較して、ガス噴出口32Aと多方位エアバッグ30との距離が近くなる。これにより、多方位エアバッグ30がヘッドレスト18内に収納され、インフレータ32がシートバック16内に収納された構成であっても、ガス噴出口32Aから噴出されたガスをスムーズに多方位エアバッグ30へ供給することができる。
特に、本実施形態のように断面略U字状の凸ビード72の内部にインフレータ32が配置された構成では、凸ビード72に沿ってガス噴出口32Aから多方位エアバッグ30へガスの流路を配設することができる。この結果、ガスの流路が周辺の部品と干渉するのを抑制することができる。
さらにまた、本実施形態では、凸ビード72の上端部がヘッドレストサポート69に連結されている。これにより、多方位エアバッグ30の膨張展開時にヘッドレスト18に作用する荷重がヘッドレストサポート69を介して凸ビード72の上端部に伝達され、凸ビード72に沿ってアンダーフレーム70へ伝達させることができる。すなわち、多方位エアバッグ30をヘッドレスト18内に収納した場合であっても、多方位エアバッグ30の膨張展開時におけるシートバック16のシート後方側への変位を抑制することができる。
また、本実施形態の多方位エアバッグ30は、ヘッドレスト18を構成するモジュールケース34内に収納されている。このため、乗員保護装置10は、例えば、乗員の頭部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が良好である。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のを抑制することができる。
<第2実施形態>
次に、本発明の第2実施形態について、図7を参照して説明する。なお、第2実施形態では、シートバックフレームを除いて第1実施形態と同様の構成であるため、シートバックフレームについてのみ説明する。また、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。後述する第3実施形態及び第4実施形態についても同様である。
図7に示されるように、本実施形態のシートバック80の内部には、骨格を構成するシートバックフレーム82が設けられている。シートバックフレーム82は、主として、ベースプレート66と、サイドフレーム68と、アンダーフレーム70とを含んで構成されている。ここで、ベースプレート66には、補強部としての一対の凸ビード84が形成されており、これらの凸ビード84は、ベースプレート66をシート前方側へ膨出させることによって形成されている。
凸ビード84は、ベースプレート66のシート幅方向の中心に対してシート幅方向外側にオフセットされた位置をシート上下方向に延在されている。具体的には、一方の凸ビード84は、ベースプレート66のシート幅方向の中心よりもシート右側に配置されており、ベースプレート66の上部66Aからサイドフレーム68とアンダーフレーム70との接続部に向かって右斜め下方に延在されている。他方の凸ビード84は、ベースプレート66のシート幅方向の中心よりもシート左側に配置されており、ベースプレート66の上部66Aからサイドフレーム68とアンダーフレーム70との接続部に向かって左斜め下方に延在されている。また、それぞれの凸ビード84の上端部は屈曲されており、ヘッドレストサポート69と同軸となるようにシート上下方向に延在されている。このようにして、一対の凸ビード84によってシートバックフレーム82の上部(ベースプレート66の上部66A)と下部(ベースプレート66の下部66C)とが連結されている。
ここで、凸ビード84はそれぞれ、シート前後方向を板厚方向とする底壁84Aと、この底壁84Aの幅方向両端部からシート後方側へ延出された一対の側壁84Bとを含んで構成されている。このため、ビード上部72Aは、シート上方から見た平断面視でシート後方側に開放された略U字状に形成されている。そして、凸ビード84の下端部における底壁84Aがアンダーフレーム70の上壁70Bのシート後方側の端面及び下壁70Cのシート後方側の端面に接合されている。
インフレータ32は、他方の凸ビード84における底壁84Aと一対の側壁84Bとで囲まれた断面内に配置されている。具体的には、インフレータ32は、他方の凸ビード84における上部に配置されており、インフレータ32から突出された図示しないスタッドボルトが一方の側壁84Bに挿通されており、この側壁84Bを挟んでナットが螺合されることによってインフレータ32が凸ビード84に締結されている。このとき、ガス噴出口32Aがシート上方側に位置するようにインフレータ32の向きが設定されている。
ベースプレート66のシート上下方向の中間部分には、シート幅方向に延在されて一対の凸ビード84を連結する第1連結ビード86が設けられている。第1連結ビード86は、ベースプレート66をシート前方側へ膨出させることによって形成されており、シート前後方向を板厚方向とする底壁86Aと、この底壁86Aの上下方向両端部からシート後方側へ延出された一対の側壁86Bとを含んで構成されている。
また、第1連結ビード86の下方には、ベースプレート66をシート前方側へ膨出させることによって第2連結ビード88及び第3連結ビード89が形成されている。第2連結ビード88は、右側の凸ビード84と第1連結ビード86との接続部分からベースプレート66の下端部に向かって左斜め下方へ延在されている。また、第2連結ビード88は、シート前後方向を板厚方向とする底壁88Aと、この底壁88Aの幅方向両端部からシート後方側へ延出された一対の側壁88Bとを含んで構成されている。一方、第3連結ビード89は、左側の凸ビード84と第1連結ビード86との接続部分からベースプレート66の下端部に向かって右斜め下方へ延在されている。また、第3連結ビード89は、シート前後方向を板厚方向とする底壁89Aと、この底壁89Aの幅方向両端部からシート後方側へ延出された一対の側壁89Bとを含んで構成されている。
ここで、第2連結ビード88と第3連結ビード89とは、ベースプレート66の下端部で繋がっている。このため、シートバックフレーム82を正面から見ると、右側の凸ビード84と第2連結ビード88とアンダーフレーム70とで略三角形が形成されている。また、左側の凸ビード84と第3連結ビード89とアンダーフレーム70とで略三角形が形成されている。さらに、第1連結ビード86と第2連結ビード88と第3連結ビード89とで略三角形が形成されている。
(作用及び効果)
次に、本実施形態の作用について説明する。
本実施形態では、シートバックフレーム82の下部に3つの略三角形状の補強部が形成されているため、第1実施形態の構成と比較して、よりシートバックフレーム82の剛性を向上させることができる。この結果、多方位エアバッグの膨張展開時におけるシートバック80のシート後方側への変位を効果的に抑制することができる。その他の効果については第1実施形態と同様である。
<第3実施形態>
次に、本発明の第3実施形態について説明する。図8に示されるように、本実施形態のシートバック90の内部には、骨格を構成するシートバックフレーム92が設けられている。シートバックフレーム92は、主として、ベースプレート66と、サイドフレーム68と、アンダーフレーム70とを含んで構成されている。ここで、ベースプレート66には、補強部としての一対の凸ビード94が形成されており、これらの凸ビード94は、ベースプレート66をシート前方側へ膨出させることによって形成されている。
凸ビード94は、ベースプレート66のシート幅方向の中心に対してシート幅方向外側にオフセットされた位置をシート上下方向に延在されている。具体的には、一方の凸ビード94は、ベースプレート66のシート幅方向の中心よりもシート右側に配置されており、ベースプレート66の上部66Aからシート上下方向の中間部分までシート下方へ延在されている。また、この凸ビード94は、ベースプレート66のシート上下方向の中間部分で左側に屈曲されており、交差部96を通ってサイドフレーム68とアンダーフレーム70との接続部に向かって左斜め下方に延在されている。
他方の凸ビード94は、ベースプレート66のシート幅方向の中心よりもシート左側に配置されており、ベースプレート66の上部66Aからシート上下方向の中間部分までシート下方へ延在されている。また、この凸ビード94は、ベースプレート66のシート上下方向の中間部分で右側に屈曲されており、交差部96で一方の凸ビード94と交差されている。さらに、他方の凸ビード94は、交差部96からサイドフレーム68とアンダーフレーム70との接続部に向かって右斜め下方に延在されている。
凸ビード94はそれぞれ、シート前後方向を板厚方向とする底壁94Aと、この底壁94Aの幅方向両端部からシート後方側へ延出された一対の側壁94Bとを含んで構成されている。このため、凸ビード94は、シート上方から見た平断面視でシート後方側に開放された略U字状に形成されている。そして、凸ビード94の下端部における底壁94Aがアンダーフレーム70の上壁70Bのシート後方側の端面及び下壁70Cのシート後方側の端面に接合されている。また、交差部96では、一方の凸ビード94の底壁94Aと他方の凸ビード94の底壁94Aとで同一平面が構成されている。
インフレータ32は、他方の凸ビード94における底壁94Aと一対の側壁94Bとで囲まれた断面内に配置されている。具体的には、インフレータ32は、他方の凸ビード94における交差部96よりもシート上方に配置されており、インフレータ32から突出された図示しないスタッドボルトが一方の側壁94Bに挿通されており、この側壁94Bを挟んでナットが螺合されることによってインフレータ32が凸ビード94に締結されている。このとき、ガス噴出口32Aがシート上方側に位置するようにインフレータ32の向きが設定されている。
(作用及び効果)
次に、本実施形態の作用について説明する。
本実施形態では、交差部96を設けて一対の凸ビード94を交差させたことにより、第1実施形態の構成と比較して、シートバックフレーム92のシート幅方向中間部分の剛性を向上させることができる。その他の効果については第1実施形態と同様である。
<第4実施形態>
次に、本発明の第4実施形態について説明する。図9に示されるように、本実施形態のシートバック100の内部には、骨格を構成するシートバックフレーム102が設けられている。シートバックフレーム102は金属で形成されており、主として、アッパフレーム104と、サイドフレーム106と、アンダーフレーム108とを含んで構成されている。また、アッパフレーム104とアンダーフレーム108とが補強部としての連結フレーム110によってシート上下方向に連結されている。
アッパフレーム104は、シート前後方向を板厚方向としてシート幅方向に延在された底壁104Aと、この底壁104Aの上端部及び下端部からそれぞれシート後方側へ延出された一対の側壁104Bとを含んで構成されている。このため、アッパフレーム104は、シート幅方向から見た側断面視でシート後方側に開放された略U字状に形成されている。また、アッパフレーム104は、シート幅方向の両端部がそれぞれ、サイドフレーム106の上端部に接合されている。
サイドフレーム106は、シート幅方向に間隔をあけて一対設けられている。また、サイドフレーム106はそれぞれ、シート上下方向に延在されており、サイドフレーム106におけるシート上下方向の中間部分がシート下方へ向かってシート幅方向外側へ傾斜されている。このため、サイドフレーム106の下部は、サイドフレーム106の上部よりもシート幅方向外側に位置している。また、サイドフレーム106はそれぞれ、シート幅方向を板厚方向とする底壁106Aと、この底壁106Aの前端部及び後端部からそれぞれシート幅方向内側へ延出された一対の側壁106Bとを含んで構成されている。このため、サイドフレーム106は、シート上下方向から見た平断面視でシート幅方向内側に開放された略U字状に形成されている。
アンダーフレーム108は、サイドフレーム106の下端部同士の間に架け渡されるようにして配置されている。また、アンダーフレーム108は、シート前後方向を板厚方向としてシート幅方向に延在された前壁108Aと、この前壁108Aの上端部からシート後方側へ延出された上壁108Bと、前壁108Aの下端部からシート後方側へ延出された図示しない下壁とを含んで構成されている。このため、アンダーフレーム108は、シート幅方向から見た側断面視でシート後方側に開放された略U字状に形成されている
以上のようにして、本実施形態のシートバックフレーム102は、アッパフレーム104と、サイドフレーム106と、アンダーフレーム108とで略矩形枠状に形成されている。また、アッパフレーム104における上側の側壁104Bには、一対のヘッドレストサポート69が接合されている。
連結フレーム110は、略矩形筒状に形成されて、シート上下方向に延在されている。具体的には、連結フレーム110の上端部はそれぞれ、アッパフレーム104の一対の側壁104Bのシート後方側の端面に接合されており、この上端部からシート下方側へ延在されている。また、連結フレーム110は、シート上下方向の中間部分よりもシート上方側でシート幅方向外側に屈曲されており、この屈曲部からシート下方へ向かってシート幅方向外側へ傾斜されている。そして、連結フレーム110の下端部は、サイドフレーム106とアンダーフレーム108との接続部において、サイドフレーム106の後側の側壁106Bに接合されている。
ここで、図10に示されるように、連結フレーム110は、シート前後方向を板厚方向として対向配置された前壁110A及び後壁110Bを備えている。また、連結フレーム110は、シート幅方向を板厚方向として前壁110Aと後壁110Bとをシート幅方向に繋ぐ一対の側壁110Cを備えて断面構造とされている。このため、本実施形態では、前壁110A及び後壁110Bの一方が本発明の「底壁」に相当する。
シート左側の連結フレーム110の断面内には、インフレータ32が配置されている。インフレータ32は、連結フレーム110に沿ってシート上下方向を軸方向として配置されており、ガス噴出口32Aがシート上方側に位置するようにインフレータ32の向きが設定されている。
(作用及び効果)
次に、本実施形態の作用について説明する。
本実施形態のシートバックフレーム102は、第1実施形態のようなベースプレート66を備えておらず、略矩形枠状に形成されている。このような構造であっても、連結フレーム110がシート上下方向に延在されてシートバックフレーム102の上部(アッパフレーム104)と下部(アンダーフレーム108)とを連結している。これにより、多方位エアバッグの膨張展開時にヘッドレストに作用する荷重を連結フレーム110を介してアンダーフレーム108へ良好に伝達させることができる。この結果、シートバック100のシート後方側への変位を抑制することができる。
また、本実施形態では、連結フレーム110の下端部がサイドフレーム106とアンダーフレーム108との接続部に連結されているため、連結フレーム110に入力された荷重をサイドフレーム106及びアンダーフレーム108に良好に伝達させることができる。すなわち、シートバックフレーム102に入力された荷重を効果的に分散させることができる。
さらに、本実施形態では、インフレータ32が連結フレーム110の閉断面内に配置されている。これにより、インフレータ32が作動してガス噴出口32Aからガスが噴出された際に、インフレータ32に作用する反力を連結フレーム110で受けることができる。このため、インフレータ32からの反力が連結フレーム110を介してシートバックフレーム102の上下に伝達され、インフレータ32の取付状態を良好に維持することができる。
以上、本発明の第1実施形態〜第4実施形態について説明したが、本発明は、上記の構成に限定されるものでなく、その主旨を逸脱しない範囲内において上記の構成以外にも種々なる態様で実施し得ることは勿論である。例えば、上記第1実施形態〜第3実施形態では、ベースプレート66に形成された凸ビード72、84、94を補強部としたが、これに限定されない。ベースプレートのシート前方側の面に断面略U字状のフレームを接合した構成としてもよい。
また、上記第1実施形態〜第3実施形態では、アッパフレームが設けられていないが、これに限定されず、アッパフレームを備えた構成としてもよい。この場合、例えば、図5において、シート後方側が開放された断面略U字状のアッパフレームをサイドフレーム68間に配置し、このアッパフレームに凸ビード72の上端部を連結してもよい。
さらに、上記実施形態では、左側に位置する凸ビードの断面内、又は左側に位置する連結フレームの断面内にインフレータ32を配置したが、これに限定されない。例えば、右側に位置する凸ビードの断面内、又は右側に位置する連結フレームの断面内にインフレータ32を配置してもよい。さらに、一対の凸ビードの両方の断面内にインフレータ32を配置してもよく、一対の連結フレームの両方の断面内にインフレータ32を配置してもよい。2つのインフレータ32から多方位エアバッグへガスを供給すれば、より迅速に多方位エアバッグの膨張展開を完了させることができる。
さらにまた、サイドフレームにインフレータを取り付けてもよい。例えば、図6において、サイドフレーム68における底壁68Aと一対の側壁(側壁68B及び外側端部66B)とで囲まれた断面内にインフレータ32を配置すれば、インフレータ32が作動してガス噴出口32Aからガスが噴出された際に、インフレータ32に作用する反力をサイドフレーム68で受けることができる。このため、インフレータ32からの反力がサイドフレーム68を介してシートバックフレーム64の上下に伝達され、インフレータ32の取付状態を良好に維持することができる。
また、上記第1実施形態〜第3実施形態では、樹脂によってシートバックフレームが形成されており、第4実施形態では、金属によってシートバックフレームが形成されていたが、シートバックフレームの材質は特に限定されない。例えば、樹脂及び金属の両部材によってシートバックフレームを形成してもよい。
さらに、上記実施形態では、図1に示されるように、多方位エアバッグ30がヘッドレスト18に収納された例を示したが、これに限定されない。例えば、シートバックの上端部をヘッドレストの後方までシート上方に延出された構成とし、このシートバックの上端部に多方位エアバッグが収納された構成としてもよい。この構造では、ヘッドレストがシートバックから取り外し可能となる。さらに、ヘッドレストとシートバックとが一体に形成された車両用シートにおいて、ヘッドレストとシートバックとに跨って多方位エアバッグが収納された構成としてもよい。
10 乗員保護装置
12 車両用シート
16 シートバック
18 ヘッドレスト
30 多方位エアバッグ(エアバッグ)
32 インフレータ
32A ガス噴出口
42 前膨張部
44 横膨張部
64 シートバックフレーム
66A 上部(シートバックフレームの上部)
66B 外側端部(側壁)
66C 上部(シートバックフレームの下部)
68 サイドフレーム
68A 底壁
68B 側壁
69 ヘッドレストサポート
70 アンダーフレーム(シートバックフレームの下部)
72 凸ビード(補強部)
72B1 底壁
72B2 側壁
80 シートバック
82 シートバックフレーム
84 凸ビード(補強部)
90 シートバック
92 シートバックフレーム
94 凸ビード(補強部)
100 シートバック
102 シートバックフレーム
104 アッパフレーム(シートバックフレームの上部)
108 アンダーフレーム(シートバックフレームの下部)
110 連結フレーム(補強部)

Claims (4)

  1. 車両用シートの上部に収納され、インフレータからガス供給を受けてシート前方側へ膨張展開されると共に、乗員の頭部に対するシート前方で膨張される前膨張部と、前記前膨張部に接続され前記頭部に対するシート側方で膨張される左右一対の横膨張部とを含んで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、
    シートバックの内部にシート上下方向に延在され、シートバックの骨格を構成するシートバックフレームの上部と下部とを連結する補強部と、
    を有し、
    前記シートバックフレームは、シート幅方向に間隔をあけてシート上下方向に延在された一対のサイドフレームと、該サイドフレームの下端部同士をシート幅方向に連結するアンダーフレームとを含んで構成されており、
    前記補強部は、一対の前記サイドフレームの間に配置されて、底壁と、該底壁の両端部から延出された一対の側壁とを含んで構成されており、
    前記インフレータは、前記補強部における前記底壁と一対の前記側壁とで囲まれた断面内に配置されている乗員保護装置。
  2. 記補強部の下部が前記サイドフレームと前記アンダーフレームとの接続部に連結されている請求項1に記載の乗員保護装置。
  3. 前記インフレータは、前記エアバッグよりもシート下方側に配置されており、
    前記インフレータにおけるシート上方側の端部にガス噴出口が設けられている請求項2に記載の乗員保護装置。
  4. 前記エアバッグは、ヘッドレスト内に収納されており、
    前記シートバックフレームの上部には、前記ヘッドレストを支持するヘッドレストサポートが設けられており、
    前記補強部の上端部が前記ヘッドレストサポートに連結されている請求項1〜3の何れか1項に記載の乗員保護装置。
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