JP5117389B2 - 腰部拘束用エアバッグ装置 - Google Patents

Description

この発明は、車両衝突の際に車両内の乗員を座席に拘束して保護する腰部拘束機能を有する車両用エアバッグ装置に関する。

従来の技術

車両が前方衝突した場合、乗員は、慣性により前方へ移動しようとする。乗員がシートベルトを着用しているときは、シートベルト装置の肩ベルトや腰ベルトの拘束作用によって、乗員の前方への移動がある程度抑えられる。これを更に確実なものとするため、或いは、シートベルトが確実に装着されていない場合のために、車両が前方衝突によって急減速した場合に、瞬時にシートクッションの前端部を上昇させて、乗員の前方移動を制限する技術を適用した腰部拘束装置が提案されている（例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３、特許文献４）。

特開平５−２２９３７８号公報 特開平１０−２１７８１８号公報 英国特許ＧＢ２３５７４６６ 国際特許出願 ＷＯ ０１／４５９７８Ａ１

しかしながら、従来の腰部拘束装置においては、展開したインフレータブルバッグに対して乗員からの大きな圧力（衝撃）が加わった場合、マウントブラケットを介してインフレータブルバッグを支えるのが困難となる。その結果、インフレータブルバッグによる乗員の拘束力が低下する恐れがある。これに対して、インフレータブルバッグの内圧を下げてしまうと、乗員の拘束力が低下してしまい、本来の機能が損なわれてしまう。

そこで、マウントブラケット及び連結具（ボルト等）の強度を増加させ、或いは車両に対する固定箇所の数を増やすことが考えられる。しかし、このような策を講じた場合、装置全体としての剛性が増すため、膨張したインフレータブルバッグに対して乗員からの大きな圧力（衝撃、エネルギー）が加わった時に、当該衝撃を十分に吸収しきれず、乗員の腰部に負担が掛かる恐れがある。更に、インフレータブルバッグに応力集中が発生してバッグ自体にダメージが生じる可能性もある。

乗員からのインフレータブルバッグへの過大衝撃による問題の他、別の課題として、エアバッグ装置の車両への取り付け容易化がある。

本発明は上記のような状況に鑑みてなされたものであり、インフレータブルバッグの車両への連結信頼性を向上させることを目的とする。

本発明の他の目的は、膨張したインフレータブルバッグに対して乗員からの大きな圧力（衝撃、エネルギー）が加わった時に、当該衝撃を良好に吸収可能な腰部拘束用エアバッグ装置を提供することにある。

本発明の更に他の目的は、車両に対して容易に取り付けることができる腰部拘束用エアバッグ装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明は、非常自体発生時に車両内の乗員の腰部を拘束する腰部拘束用エアバッグ装置において、シートクッションの下部に圧縮された状態で収容され、非常事態発生時に膨張展開可能なインフレータブルバッグと；非常事態発生時に前記インフレータブルバッグに膨張ガスを供給するインフレータと；前記インフレータブルバッグの底面及び前記車両の間に配置され、両者に対して固定されるマウントブラケットとを備えている。そして、前記マウントブラケットは、前記インフレータブルバッグの底面に対して連結固定される本体領域と；当該本体領域から外側に向かって延び、前記インフレータブルバッグ下から車両前方又は後方に突出し、前記車両に対して連結固定される第１の突出領域とを有することを特徴とする。

好ましくは、前記第１の突出領域は、前記車両前方又は後方に向かって左右両側に離れて形成された一対の連結領域を含む。また、前記一対の連結領域の各々は、前記本体領域から前記車両前方又は後方に延びる第１部分と、当該第１部分から左右に向かって延びる第２部分とを含み、前記第２の部分の先端付近が前記車両に対して連結される構造を採用することが好ましい。ここで、第１部分と第２部分とは一体成型でも、別部材とすることも可能である。また、第１部分から第２部分に向かって円弧状に屈曲する形状としたり、直角に曲がった形状とすることができる。

更に、好ましくは、前記マウントブラケットは、前記インフレータブルバッグの底面から前記第１の突出領域が延びる方向と反対側に突出し、前記車両に連結固定される第２の突出領域を更に備えた構造とする。

本発明において、インフレータブルバッグは、金属製（メタル）、樹脂、ファブリックによって成形することができる。

通常、腰部拘束装置においては、インフレータブルバッグの底面にマウントブラケットを固定し、当該ブラケットを車両に固定する。従来の腰部拘束装置においては、主に設置スペースの縮小を目的とし、平面的（展開方向から略垂直）に観察した場合に、インフレータブルバッグの下にマウントブラケットが完全に隠れるような格好となっている。ところが、このような構造にすると、上述したように、インフレータブルバッグが膨張し、乗員の腰部からの圧力（衝撃）を車両後方から受けた時に、当該衝撃を十分に支えきれない場合がある。

これに対して、本発明においては、マウントブラケットはインフレータブルバッグ下から少なくとも車両前方又は後方に突出し、車両に対して連結固定される第１の突出領域を有するため、乗員からの大きな衝撃（荷重）がインフレータブルバッグに加わったときに、第１の突出領域の連結部で支えることができる。従来のように、インフレータブルバッグの下に車両連結部がある場合には、車両への連結部が作用点（荷重点）から近く、当該連結部で支えることが困難となる。一方、本発明の場合には、車両への連結部が作用点（荷重点）から遠いため、従来に比べて当該連結部で力を支えることが容易となる。その結果、インフレータブルバッグの車両への連結信頼性が向上し、乗員の拘束力向上につながる。

また、第１の突出領域は、車両前方又は後方に向かって左右両側に離れて形成された一対の連結領域を含む構成とした場合には、当該第１の突出領域をインフレータブルバッグの幅方向に連続的に成形した場合に比べて、外力によって変形し易くなる。その結果、乗員からの大きな衝撃（荷重）がインフレータブルバッグに加わったときに、第１の突出領域自体が変形することによって乗員への衝撃及びインフレータブルバッグ自体への衝撃を緩和（吸収）することが可能となる。

更に、一対の連結領域の各々について、本体領域から車両前方又は後方に延びる第１部分と、当該第１部分から左右に向かって延びる第２部分とを含み、第２の部分の先端付近が車両に対して連結される構造を採用した場合には、連結領域自体が更に変形し易くなる。例えば、第１の部分と第２の部分によってＬ字型、Ｃ字型を形成する。

また、本発明においては、マウントブラケットはエアバッグから外側に突出しているため、装置の裏側からボルト締めする必要が無く、上方から取付作業を行うことが可能となる。

発明の実施の形態

図１は、本発明に係る腰部拘束用エアバッグ装置の使用状態（設置状態）を示す説明図であり、展開前の状態を示す。図２は展開後の状態を示す。また、図３はエアバッグ１４の構造を示す断面図である。

腰部拘束用エアバッグ装置１０は、シートクッション１２の内部又は下部に設置されるものであり、緊急時（正面衝突時等）に当該シートクッション１２に着座している乗員Ｍの腰部を拘束して前方移動を制限する構造となっている。エアバッグ装置１０は、後述するマウントブラケットによって底面が車両に対して固定され、膨張展開可能な状態で収容されるエアバッグ（インフレータブルバッグ）１４と；エアバッグ１４内部に膨張ガスを供給するガス供給装置としてのインフレータ１８とを備えている。エアバッグ１４の素材としては、厚さ約０．４ｍｍ程度の金属製シート又は、それよりも厚い樹脂製シートの成型体を使用することができる。エアバッグ１４の素材としては、その他にファブリック（布）を採用することもできる。エアバッグ１４は、車両進行方向に向かって傾斜した状態で展開する構成とすることができる。

図４及び図５は、本発明に係る腰部拘束用エアバッグ装置に使用されるマウントブラケット（１６）の構造を示す斜視図であり、図４が上方（エアバッグ１４側）から見た様子、図５が下側から見た様子を示す。また、図６は、本発明に係る腰部拘束用エアバッグ装置におけるエアバッグ（１４）とマウントブラケット（１６）との配置（位置関係）を示す平面図である。

マウントブラケット１６は、概ねエアバッグ１４の下に隠れて配置され、エアバッグ１４に対して固定される本体部２０と、本体部２０から車両後方に突出した突出部３０Ｒ、３０Ｌと、本体部２０から車両前方に突出した突出部２６とを含む。マウントブラケット１６は、例えば、厚さ２ｍｍの亜鉛メッキ鋼板によって成型することができる。本体部２０と突出部３０Ｒ、３０Ｌとは別部材としてもよく、一体成型とすることもできる。本体部２０の略中央にはインフレータ１８が収容される凹部２４が形成されている。

前方の突出部２６には、車両に固定するためのボルトが貫通する取り付け穴２８が形成されている。また、後方の突出部３０Ｒには、車両に固定するためのボルトが貫通する取り付け穴３２Ｒと、位置決め用のピンが挿通する位置決め穴３４Ｒとが形成されている。同様に、突出部３０Ｌには、車両に固定するためのボルトが貫通する取り付け穴３２Ｌと、位置決め用のピンが挿通する位置決め穴３４Ｌとが形成されている。

図６に示すように、マウントブラケット１６の本体部（２０）はエアバッグ１４の下に隠れ、突出部２６、３０Ｒ、３０Ｌがエアバッグ１４から外側に突出（露出）した状態となる。

図５に示すように、後方の突出部３０Ｒ、３０Ｌの全体形状としては、まず本体部２０から垂直外側に向かって延び、更に先端は左右外側向かって屈曲した形状となっている。ここで、取り付け穴３２Ｒ、３２Ｌの位置は、できるだけ屈曲部の先端側とすることが好ましい。取り付け穴３２Ｒ、３２Ｌを本体部２０との連結位置から離すことによって、エアバッグ１４に対して乗員の荷重が加わった時に、突出部３０Ｒ、３０Ｌ自体が変形しやすくなる。支点としての本体部との連結部分と固定位置（３２Ｒ、３２Ｌ）とを結ぶ線が荷重方向（図６の左右方向）からずれるためである。なお、突出部３０Ｒ、３０Ｌの先端屈曲方向は外側に限らず、内側とすることもできる。また、屈曲は滑らかな円弧状の他、水平面内における直線的な折り曲げ（直角、鈍角、鋭角）とすることもできる。

本発明の腰部拘束用エアバッグ装置を車両に取り付ける場合には、マウントブラケット１６をエアバッグ１４の底面にボルト締めして固定する。次に、エアバッグ１４が搭載されたマウントブラケット１６をシート下に配置し、位置決め穴３４Ｒ，３４Ｌに車両側に設けられた図示しないピンを差し込んで位置合わせをする。その後、取り付け穴３２Ｒ，３２Ｌ，２８に上からボルトを差し込んで締め付けて固定する。

図７は、本発明に係る腰部拘束用エアバッグ装置の作用を説明するための説明図である。正面衝突のような非常事態が発生すると、インフレータ１８が作動し、膨張ガスがエアバッグ１４の内部に送り込まれる。エアバッグ１４は、膨張展開することによって乗員の前方移動を拘束する。このとき、乗員の荷重がエアバッグ１４に対して加わるが、その荷重点を例えば、図７のＸとする。点Ｘに加わった衝撃によってエアバッグ１４には、前方に回転しながら移動するような力が作用する。従来の場合には、マウントブラケット１６と車両とは、エアバッグ１４の下で固定されているため、細かな破線で示すように、点Ｘからの距離が短く、衝撃を受け止めるのが困難な場合があった。これに対して、本発明の場合には、一点鎖線で示すように、作用点Ｘから固定点（３２Ｒ，３２Ｌ，２８）までの距離が長いため、比較的容易に衝撃を受け止めることができる。

図８は、本発明に係る腰部拘束用エアバッグ装置の作用を説明するための説明図であり、（Ａ）が展開直後、（Ｂ）が乗員の荷重が加わった状態を示す。図８では、上述のマウントブラケット１６の形状を模式的に簡略化して示す。後方突出部３０Ｒ，３０Ｌは、構造的に見ると、マウントブラケットの本体領域から延びる比較的幅の狭い垂直延長領域４０Ｒ，４０Ｌを有し、その先端に左右外側に向かって延びる部分を有すると言える。

図７の説明の場合と同様に、（Ａ）図に示すようにエアバッグ１４が膨張展開し、乗員の荷重がエアバッグ１４に加わると、（Ｂ）図に示すように、突出部３０Ｒ、３０Ｌの取り付け穴（固定箇所）３２Ｒ，３２Ｌを支点として、突出部３０Ｒ、３０Ｌ自体が変形又は回転する。これによって、エアバッグ１４へのダメージが吸収されるとともに、乗員への衝撃が緩和される。

本実施例に係るマウントブラケット１６の突出部３０Ｒ、３０Ｌが車両の後方に突出し、突出部２６が車両前方に突出しているが、反対に突出部３０Ｒ、３０Ｌを前方に突出させ、突出部２６を後方に突出させることも可能である。

図９（Ａ）、（Ｂ）は、本発明に係る腰部拘束用エアバッグ装置の他の例を示す概略平面図である。上述したマウントブラケット１６の形状の他のバリエーションについて説明する。（Ａ）図に示す例では、マウントブラケット１１６が後方に突出する突出部１１８Ｒ，１１８Ｌと、前方に突出する突出部１２２とを備えている。この点については、上記のマウントブラケット１６と基本的には同じである。後方突出部１１８Ｒ，１１８Ｌの外側角部には、取り付け穴１２０Ｒ，１２０Ｌが形成され、固定用のボルトが挿入される。前方突出部１２２にも同様に取り付け穴１２４が形成されている。（Ａ）図のマウントブラケット１１６は、上述したマウントブラケット１６と比べた場合、後方突出部１１８Ｒ，１１８Ｌの形状が異なり、横幅が一定の略矩形をなしている。図９（Ａ）に示すマウントブラケット１１６の場合には、展開したエアバッグ１４に大きな荷重が掛かった時に後方突出部１１８Ｒ，１１８Ｌ自体が変形する量は、先に示したマウントブラケット１６より小さくなる。

図９（Ｂ）に示す例では、マウントブラケット２１６の後方に突出する突出部２１８は本体部と同じ幅となっている。前方に突出する突出部２２２については（Ａ）図と同様である。後方突出部２１８の外側角部には、取り付け穴２２０Ｒ，２２０Ｌが形成され、固定用のボルトが挿入される。前方突出部２２２にも同様に取り付け穴２２４が形成されている。図９（Ｂ）のマウントブラケット２１６は、上述したマウントブラケット１６と比べた場合、後方突出部２１８の形状が異なり、本体部と同じ幅となっている。展開したエアバッグ１４に大きな荷重が掛かった時には、同図（Ａ）の場合よりも更に後方突出部２１８自体の変形が小さくなる。

本実施例に係るマウントブラケット２１６についても上述した第１実施例と同様に、突出部１１８Ｌ、１１８Ｒ（２２０Ｌ、２２０Ｒ）を車両前方に突出させ、突出部１２２（２２２）を後方に突出させることも可能である。

以上、本発明の実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではなく、特許請求の範囲に示された技術的思想の範疇において変更可能なものである。

図１は、本発明の実施例に係る腰部拘束用エアバッグ装置の使用状態（設置状態）を示す説明図であり、展開前の状態を示す。 図２は、本発明の実施例に係る腰部拘束用エアバッグ装置の使用状態（設置状態）を示す説明図であり、展開後の状態を示す。 図３は、実施例に係るエアバッグの収容状態を示す断面図であり、膨張展開時の状態を示す。 図４は、本発明に係る腰部拘束用エアバッグ装置に使用されるマウントブラケットの構造を示す斜視図であり、上方（エアバッグ側）から見た様子を示す。 図５は、本発明に係る腰部拘束用エアバッグ装置に使用されるマウントブラケットの構造を示す斜視図であり、下方から見た様子を示す。 図６は、本発明に係る腰部拘束用エアバッグ装置におけるエアバッグとマウントブラケットとの配置を示す平面図である。 図７は、本発明に係る腰部拘束用エアバッグ装置の作用を説明するための説明図である。 図８は、本発明に係る腰部拘束用エアバッグ装置の作用を説明するための説明図であり、（Ａ）が展開直後、（Ｂ）が乗員の荷重が加わった状態を示す。 図９（Ａ）、（Ｂ）は、本発明に係る腰部拘束用エアバッグ装置の他の例を示す概略平面図である。

符号の説明

１４ エアバッグ（インフレータブルバッグ）
１６ マウントブラケット
１８ インフレータ
２０ 本体部
２６ 前方突出部
３０Ｒ，３０Ｌ 後方突出部

Claims (2)

1. 非常自体発生時に車両内の乗員の腰部を拘束する腰部拘束用エアバッグ装置において、
   シートクッションの下部に圧縮された状態で収容され、非常事態発生時に膨張展開可能なインフレータブルバッグと；
   非常事態発生時に前記インフレータブルバッグに膨張ガスを供給するインフレータと；
   前記インフレータブルバッグの底面及び前記車両の間に配置され、両者に対して固定されるマウントブラケットと、を備え、
   前記マウントブラケットは、前記インフレータブルバッグの底面に対して連結固定される本体領域と；当該本体領域から外側に向かって延び、前記インフレータブルバッグ下から車両前方又は後方に突出し、前記車両に対して連結固定される第１の突出領域とを有し、
   前記第１の突出領域は、前記車両前方又は後方に向かって左右両側に離れて形成された一対の連結領域を含み、
   前記一対の連結領域の各々は、前記本体領域から前記車両前方又は後方に延びる第１部分と、当該第１部分から左右に向かって延びる第２部分とを含み、前記第２の部分の先端付近が前記車両に対して連結されることを特徴とする腰部拘束用エアバッグ装置。
2. 前記マウントブラケットは、前記インフレータブルバッグの底面から前記第１の突出領域が延びる方向と反対側に突出し、前記車両に連結固定される第２の突出領域を更に備えたことを特徴とする請求項１に記載の腰部拘束用エアバッグ装置。

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