JP6411965B2 - 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。
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取り囲むように膨張させるエアバッグ装置が知られている(特許文献1参照)。また、頭部用のエアバッグがシートのヘッドレストの左右の端部から前方に膨出し、乗員の頭部の前面で互いに接合する一方、頭部用の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、一対の頭部用のエアバッグに接合するエアバッグ装置が知られている(特許文献2参照)。
特開2000−344044号公報 特開2013−018378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突出して設けられているので、見栄えが悪く、車両用シートの操作の際にガス供給パイプが邪魔になる。この課題は、特許文献2のように、頭部用のエアバッグをヘッドレストに収納する構成により解決される。この特許文献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。
この対策として、一体の袋体として構成されヘッドレスト又はシートバックに収納されたエアバッグを、乗員の頭部をシート前方及びシート幅方向の両側方から囲むように膨張展開させる構成を採用することが考えられる。この構成では、エアバッグは一部が乗員の頭部の上方を通過して膨張展開されるため、乗員の頭部に対するシート前方で前膨張部を膨張展開させる点について改善の余地がある。具体的には、前膨張部を乗員の頭部の前方で膨張展開させるためのエアバッグの展開性と、該前膨張部による乗員の頭部の拘束性とを両立することが求められる。
本発明は、一体の袋体として構成されたエアバッグがヘッドレスト又はシートバックに収納された構成において、前膨張部を乗員の頭部の前方で膨張展開させるためのエアバッグの展開性と、該エアバッグによる乗員の頭部の拘束性とを両立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。
第1態様の乗員保護装置は、ヘッドレスト又はシートバックに収納された状態からガス供給を受けて膨張展開されるエアバッグが、シート幅方向から見て、乗員の頭部に対するシート上方で膨張展開される上ダクトを含み、膨張展開状態で前記上ダクトのシート前端が乗員の頭部に対するシート前方に至るフレームダクトと、前記フレームダクトにおける前記頭部に対する前方に至った部分からガス供給を受けて乗員の頭部に対するシート前方で膨張展開される前膨張部と、前記フレームダクト又は前膨張部からガス供給を受けて乗員の頭部に対するシート幅方向の両側方で膨張展開される一対の横膨張部と、を含む一体の袋体として構成されている。
この乗員保護装置では、例えば車両の衝突の際にエアバッグは、フレームダクトにガスが供給されると、該フレームダクトの上ダクトが側面視において乗員の頭部の上方で前向きに膨張展開され、この過程で上ダクトのシート前端が乗員の頭部の上方を通過する。前膨張部は、フレームダクトからガス供給を受けて乗員の頭部に対するシート前方で膨張展開される。また、一対の横膨張部は、それぞれフレームダクト又は前膨張部からガス供給を受けて、乗員の頭部に対する側方で該頭部をシート幅方向に挟むように膨張展開される。これにより、乗員の頭部は、前膨張部、一対の横膨張部によって、シート前方及び両側方(三方)から囲まれる。
ここで、シート幅方向から見て前端が乗員の頭部に対するシート前方に至る上ダクトが前膨張部に対し先行して膨張展開される。そして、エアバッグの膨張展開過程で上ダクトのシート前端が乗員の頭部を越えてから、該上ダクトを含むフレームダクトにおける乗員の頭部に対する前方に至った部分からガス供給を受けた前膨張部が頭部に対するシート前方で膨張展開される。これにより、前膨張部を乗員の頭部に対するシート前方で高い確度で膨張展開させることができる。そして、このように展開性に寄与するフレームダクトを備えない構成と比較して、前膨張部を乗員の頭部に近接して膨張展開させることができる。
このように、第1態様の構成では、一体の袋体として構成されたエアバッグがヘッドレスト又はシートバックに収納された構成において、前膨張部を乗員の頭部の前方で膨張展開させるためのエアバッグの展開性と、該エアバッグによる乗員の頭部の拘束性とを両立することができる。
第2態様の乗員保護装置は、第1態様の構成において、前記頭部に対するシート前方で膨張展開された状態の前記前膨張部又は前記フレームダクトにおける前記頭部に対する前方で膨張展開された部分からガス供給を受けて、前記前膨張部の膨張展開後に膨張展開される遅れ膨張部をさらに備えている。
この乗員保護装置では、前膨張部が乗員の頭部に対するシート前方で膨張展開されると、該前膨張部又はフレームダクトから遅れ膨張部へガスが供給され、該遅れ膨張部が前膨張部に対するシート後側で膨張展開される。遅れ膨張部は前膨張部の膨張展開過程では殆ど膨張しないため、遅れ膨張部に相当する部分と前膨張部に相当する部分とが同時に膨張展開されるエアバッグと比較して、前展開部は乗員の頭部に対しシート前方に離れて膨張展開される。その後、前膨張部又はフレームダクトから遅れ膨張部にガスが供給されるため、遅れ膨張部を含まないエアバッグと比較して、乗員の頭部に対し近接してエアバッグの膨張部を膨張展開させることができる。
このように、第2態様の構成では、エアバッグの展開性を確保しつつ、前膨張部を乗員の頭部に一層近接して膨張展開させることができ、エアバッグによる乗員の頭部の拘束性が向上する。すなわち、乗員保護装置は、エアバッグの展開性と該エアバッグによる頭部の拘束性とをより高度に両立することができる。
第3態様の乗員保護装置は、第2態様の構成において、前記遅れ膨張部は、それぞれ上下方向を長手方向としてシート幅方向に隣接して膨張展開される一対の上下膨張部を含んで構成されている。
この乗員保護装置では、乗員の頭部の前方で一対の上下膨張部が膨張展開される。例えば車両におけるシート前方側部分への衝突に伴い乗員の頭部が前方に移動すると、該頭部は左右の上下膨張部によって左右両側から拘束される。これにより、単一の膨張部が乗員の頭部に接触する比較形態と比較して、拘束時の乗員の頭部の姿勢が安定しやすい。
第4態様の乗員保護装置は、第2態様の構成において、前記前膨張部は、シート幅方向を長手方向として上下方向に並んで膨張展開される複数の幅方向膨張部を含んで構成されており、前記遅れ膨張部は、それぞれ上下方向を長手方向としてシート幅方向に並びかつ後方から見て前記幅方向膨張部と交差して膨張展開される複数の上下膨張部を含んで構成されている。
この乗員保護装置では、遅れ膨張部を構成する複数の上下膨張部は、前膨張部を構成する複数の幅方向膨張部に対し後方(乗員側)から見て交差して膨張展開される。これにより、乗員の頭部から荷重を受ける上下膨張部が複数の幅方向膨張部によってしっかりと支持される。このため、本乗員保護装置では、前膨張部が単一の膨張部又は複数の上下膨張部にて構成された比較形態と比較して、小容量で効果的に乗員の頭部を拘束することができる。特に、複数の上下膨張部がシート幅方向に隣接して膨張展開される一対の上下膨張部である構成とすれば、乗員の頭部を左右両側から安定した姿勢で拘束することができる。
第5態様の乗員保護装置は、第2態様の構成において、前記前膨張部は、上下方向を長手方向としてシート幅方向に並んで膨張展開される複数の上下膨張部を含んで構成されており、前記遅れ膨張部は、シート幅方向を長手方向として上下方向に並びかつシート後方から見て前記上下膨張部と交差して膨張展開される幅方向膨張部を含んで構成されている。
この乗員保護装置では、遅れ膨張部を構成する複数の幅方向膨張部は、前膨張部を構成する複数の上下膨張部に対し後方(乗員側)から見て交差して膨張展開される。これにより、乗員の頭部から荷重を受ける幅方向膨張部が複数の上下膨張部によってしっかりと支持される。このため、本乗員保護装置では、前膨張部が単一の膨張部又は複数の幅方向膨張部にて構成された比較形態と比較して、小容量で効果的に乗員の頭部を拘束することができる。
第6態様の乗員保護装置は、第2〜第5態様の何れか1態様の構成において、ラップベルトで乗員の腰部を拘束するシートベルト装置を備え、前記遅れ膨張部は、膨張展開状態の前記前膨張部の下部に配置されたガス供給部からガスが供給される構成とされている。
この乗員保護装置では、例えば車両におけるシート前方側部分への衝突時には、ラップベルトで拘束されている乗員は状態が前傾し、その頭部が前下方に移動することとなる。ここで、遅れ膨張部は、膨張展開した前膨張部の下部からガスが供給されるため、下部から上部に向けて膨張展開され、上記の通り前下方に移動する乗員の頭部を効果的に拘束することができる。
第7態様の乗員保護装置は、第6態様の構成において、前記前膨張部は、前記乗員の肩部及び胸部の少なくとも一方に対する前方で膨張展開される下膨張部を含んで構成され、前記ガス供給部は、膨張展開状態の前記下膨張部の下部に配置される。
この乗員保護装置では、遅れ膨張部は、前膨張部の下膨張部からガスが供給される。このため、下膨張部を遅れ膨張部の膨張展開前に膨張展開させることができ、該下膨張部によって乗員の肩部及び胸部の少なくとも一方を早期に拘束することができる。
第8態様の乗員保護装置は、第2〜第7態様の何れか1態様の構成において、前記前膨張部は、前記乗員の肩部及び胸部の少なくとも一方に対する前方で膨張展開される下膨張部を含んで構成され、前記遅れ膨張部は、膨張展開された状態の前記下膨張部の側から前記乗員の肩部及び胸部に向けて膨張展開される上体拘束部を含んで構成されている。
この乗員保護装置では、遅れ膨張部の上体拘束部は、前膨張部の下膨張部からガス供給を受けて乗員の肩部及び胸部に向けて膨張展開される。これにより、上体拘束部を含まないエアバッグと比較して、乗員の肩部及び胸部に近接してエアバッグの前部を膨張展開させることができる。
第9態様の乗員保護装置は、第2〜第8態様の何れか1態様の構成において、前記遅れ膨張部は、前記前膨張部と前記遅れ膨張部とを隔てる部分で基布を貫通して形成された連通孔を通じて前記前膨張部からガスが供給される構成とされている。
この乗員保護装置では、基布を貫通する連通孔を通じて前膨張部から遅れ膨張部にガスが供給される。この構成では、連通孔の開口面積(径)に応じて前膨張部から遅れ膨張部に供給されるガスの流量(遅れ膨張部の展開完了タイミング)を調整することができる。したがって、本構成では、前膨張部から遅れ膨張部にガスが供給されるガス供給部がダクト状の立体構造を成す比較形態と比較して、簡単な構造で、前膨張部から遅れ膨張部に供給されるガスの流量を調整することができる。
第10態様の乗員保護装置は、第1〜第9態様の何れか1態様の構成において、前記フレームダクトは、膨張展開状態でシート幅方向に離間して一対設けられ、前記フレームダクトの前記上ダクトからガス供給を受けて膨張展開され、前記一対のフレームダクトにおける上ダクトを連結するクロス膨張部をさらに備えている。
この乗員保護装置では、エアバッグの膨張展開状態でクロスダクトが一対の上ダクトを連結(連通状態で接続)するため、換言すれば、一対の上ダクトとクロスダクトとで連続する一体の膨張部を構成するため、一体の袋体であるエアバッグが安定して膨張展開されやすい。
第11態様の乗員保護装置は、第10態様の構成において、前記一対のフレームダクトは、前記上ダクトのシート前端から下向きに膨張展開される前ダクトを含んでおり、前記前膨張部は、膨張展開状態で、前記一対のフレームダクトの各前記前ダクトに接続されており、前記一対の横膨張部は、膨張展開状態で、前記フレームダクトにおける前記上ダクト及び前ダクトに接続されている。
この乗員保護装置では、一対のフレームダクトの前ダクトには上ダクトを経由してガスが流入し、上ダクトの先端から下向きに前ダクトが膨張展開される。前膨張部は、一対の前ダクトに接続されているため、前ダクトの膨張展開に伴って上下に展開されてから、膨張されることとなり、膨張展開過程で乗員の頭部に干渉し難い。また、横膨張部は、フレームダクトの前ダクト及び上ダクトのそれぞれに接続されているため、前ダクトの膨張展開に伴って展開されてから膨張されることとなり、膨張展開過程で乗員の頭部に干渉し難い。
以上説明したように、本発明に係る乗員保護装置では、一体の袋体として構成されたエアバッグがヘッドレスト又はシートバックに収納された構成において、前膨張部を乗員の頭部の前方で膨張展開させるためのエアバッグの展開性と、該エアバッグによる乗員の頭部の拘束性とを両立することができるという優れた効果を奏する。
本発明の第1の実施形態に係る乗員保護装置の作動状態を模式的に示す側面図である。 本発明の第1の実施形態に係る乗員保護装置の作動状態を模式的に示す正面図である。 本発明の第1の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。 本発明の第1の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。 本発明の第1の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過程を説明するための一部切り欠いて見た模式的な拡大側面図である。 本発明の第1の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フラットパターンを示す図である。 本発明の第2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。 本発明の第2の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フラットパターンを示す図である。 本発明の第3の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フラットパターンを示す図である。 本発明の第4の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を示す図であって、(A)はフラットパターンの一部を示す図、(B)は図10(A)の10B−10B線に沿った部分の膨張展開状態を拡大して示す断面図、(C)は図10(A)の10C−10C線に沿った部分の膨張展開状態を拡大して示す断面図である。 本発明の第4の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製造過程を示す図であって、(A)〜(C)は図10(A)の10B−10B線に沿った部分の製造過程を模式的に示す断面図、(D)〜(F)は図10(A)の10C−10C線に沿った部分の製造過程を模式的に示す断面図である。
<第1の実施形態>
本発明の第1の実施形態に係る乗員保護装置10について、図1〜図6に基づいて説明する。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、この実施形態では、車両用シート12は、シート前後方向が車両の前後方向に一致され、シート上下方向が車両の上下方向に一致され、シート幅方向が車幅方向に一致されている。そして、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、図2、図4に示されるように、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。この車両用シート12は、シートクッション14と、該シートクッション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とを有して構成されている。
ヘッドレスト18は、図5に示されるように、シートバック16に取り付けられたヘッドレスト本体19と、ヘッドレスト18の後部意匠を構成するバックボードとして機能するモジュールケース34(後述)とを含んで構成されている。ヘッドレスト本体19は、ヘッドレストステー19Sを介してシートバック16に取り付けられている。ヘッドレストステー19Sは、シートバック16に支持された下部19SLに対し上部19SUが前方に位置しており、該下部19SLと上部19SUとが傾斜した中間部19SCにて連結されて構成されている。
なお、図1、図2、図4等は、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、当該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を各種形態の衝突から保護するための多方位エアバッグ装置20と、サイドエアバッグ装置22と、シートベルト装置24とを備えて構成されている。以下、シートベルト装置24、サイドエアバッグ装置22について概略構成を説明し、その後、多方位エアバッグ装置20の詳細構成を説明することとする。
シートベルト装置24は、3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、該ベルト28のうちリトラクタ26からタングプレート24Tまでのショルダベルト28Sが着座者Dの上体に装着され、タングプレート24Tからアンカ24Aまでのラップベルト28Lが着座者Dの腰部Pに装着される構成である。
この実施形態では、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、この実施形態では、リトラクタ26は、作動されることで強制的にベルト28を巻き取るプリテンショナ機能を有する。リトラクタ26のプリテンショナ機能は、後述するECU60によって作動されるようになっている。
サイドエアバッグ装置22は、インフレータ22Aと、サイドエアバッグ22Bとを備えて構成されており、サイドエアバッグ22Bの折り畳み状態でシートバック16における車幅方向外側の側部に収納されている。インフレータ22Aは、作動されるとサイドエアバッグ22B内でガスを発生するようになっている。このガスによってサイドエアバッグ22Bは、シートバック16の側部から前方に突出され着座者Dに対する車幅方向外側で膨張展開する構成とされている。この実施形態では、サイドエアバッグ22Bは、着座者Dの腰部P、腹部A、胸部B、肩部Sに対する車幅方向外側で膨張展開する構成とされている。
(多方位エアバッグ装置の構成)
図1及び図4(A)に示されるように、多方位エアバッグ装置20は、エアバッグとしての多方位エアバッグ30と、インフレータ32と、モジュールケース(エアバッグケースともいう)34とを有して構成されている。多方位エアバッグ30は、後述するようにインフレータ32がガス供給可能に接続された状態で折り畳まれ、モジュールケース34内に収納されている。このようにモジュール化された多方位エアバッグ装置20は、シートバック16上においてヘッドレスト18に設けられている。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取り囲む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、ダクト状に膨張展開されるフレームダクト35と、頭部Hの前方で展開される前展開部36と、頭部Hの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。
多方位エアバッグ30は、少なくともフレームダクト35と、前展開部36の後述する前膨張部40と、横展開部38の後述する横膨張部44とが、連通状態で区画された一体の袋体として構成されており、折り畳み状態でヘッドレスト18に収納されている。この実施形態における多方位エアバッグ30は、頭部Hの上方で展開される上展開部48と、前膨張部40側に対する後側で膨張展開される遅れ膨張部51を含む遅れ展開部50とをさらに含んで構成されている。
[フレームダクト]
フレームダクト35は、シート幅方向の両側にそれぞれ設けられて一対を成しており、それぞれ側面視で下向きに開口する「U」字状に膨張展開される構成である。具体的には、フレームダクト35は、膨張展開状態における側面視で、ヘッドレスト18に沿って上下に延びる後ダクト35Rと、後ダクト35Rの上端から前方に延びる上ダクト35Uと、上ダクト35Uの前端から垂下される前ダクト35Fとを含んでいる。図6にフラットパターンにて示すように、後ダクト35Rの下端には、後述するようにインフレータ32からガスが供給されるガス供給口を成す供給筒56が繋がっている。
[前展開部]
前展開部36は、頭部Hの正面で展開される前膨張部40と、前膨張部40を複数の膨張部に区画する非膨張部42とを含んで構成されている。この実施形態では、前膨張部40は、それぞれシート幅方向を長手方向として膨張展開される上膨張部40U、中央膨張部40C、下膨張部40Lが上方からこの順に並んで膨張展開されるようになっている。すなわち、前膨張部40は、上膨張部40U、中央膨張部40C、下膨張部40Lを主要部として含んで構成されている。上膨張部40U、中央膨張部40Cは、頭部Hの前方で膨張展開される構成とされ、本発明における幅方向膨張部に相当する。下膨張部40L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構成とされている。
この前膨張部40は、シート幅方向の両端で、シート幅方向の両側に位置するフレームダクト35の前ダクト35Fに接続されている。前膨張部40は、前ダクト35Fに対し、非膨張部42を構成するシームにおける上膨張部40U、中央膨張部40Cの長手方向端部を閉じる部分であるエンドシーム42Eを接合部である境界として仕切られている。一方、前膨張部40は、下膨張部40Lの長手方向両端において、連通路40R1(図6参照)を通じて前ダクト35Fの下部と連通されている。したがって、この実施形態では前膨張部40と前ダクト35Fとの接続部位は、接合部と連通部とを含んで構成されている。
[横展開部]
一対の横展開部38は、ガス供給を受けて頭部Hの左右両側方で膨張展開される横膨張部44と、横膨張部44を複数の膨張部に区画する非膨張部46とを含んで構成されている。この実施形態では、膨張展開状態の横展開部38は、フレームダクト35によって後方、上方、前方の三方から囲まれており、側面視で略矩形状を成している。また、横展開部38は、側面視で頭部Hのほぼ全体にラップする大きさ(面積)を有している。この横展開部38の横膨張部44は、非膨張部46を構成するシームにおける下向きに開口する逆U字状を成すU字状シーム46Aによって、フレームダクト35と仕切られている。
また、非膨張部46は、横膨張部44の下縁からU字状シーム46Aの開口内まで延びる前後一対の縦シーム46Bを含んで構成されている。一対の縦シーム46Bは、横膨張部44の下部を前後に並ぶ3つの膨張部に区画することで、膨張展開状態の横膨張部44の下部の平断面視における前後長を、横膨張部44の上部の平断面視における前後長よりも短くしている。
左右の横展開部38は、図3(B)に示されるように、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D(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。
[上展開部及び後展開部]
上展開部48は、図6に示されるように、それぞれシート幅方向を長手方向として膨張展開される前後一対のクロス膨張部48Aと、前後のクロス膨張部48A間を繋ぐ布状の非膨張部48Bとを含んで構成されている。また、上展開部48は、前側のクロス膨張部48Aと前展開部36の上端(上膨張部40U)とを繋ぐ布状の非膨張部48Cを含んで構成されている。なお、後側のクロス膨張部48Aは、後展開部55を介してモジュールケース34に接続されている(図示省略)。この実施形態では、後展開部55は、布状の非膨張部とされている。
前後のクロス膨張部48Aは、後述するようにフレームダクト35の上ダクト35Uからガス供給を受けて、一対の上ダクト35Uをシート幅方向に連結(連通状態で接続)して膨張展開されるようになっている。これにより、前後のクロス膨張部48Aは、上ダクト35Uとで連続する一体の膨張部を、頭部Hの上方で展開させる構成とされている。また、非膨張部48Bは、前後のクロス膨張部48A間で、上ダクト35Uをシート幅方向に繋いで展開されるようになっている。一方、後展開部55は、一対のフレームダクト35の後ダクト35Rをシート幅方向に繋いで展開されるようになっている。
[遅れ膨張部]
遅れ展開部50は、図6に示されるように、頭部Hの正面で展開される遅れ膨張部51と、遅れ膨張部51を複数の膨張部に区画する非膨張部52とを含んで構成されている。この実施形態では、遅れ膨張部51は、それぞれ上下方向を長手方向としてシート幅方向に隣接して膨張展開される一対の上下膨張部51Aと、上下膨張部51Aの下方で膨張展開される上体拘束部51Bとを含んで構成されている。一対の上下膨張部51Aは、頭部Hの前方で膨張展開される構成とされ、上体拘束部51B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構成とされている。
非膨張部52は、一対の上下膨張部51Aを区画する非膨張部52Aと、上体拘束部51Bと前膨張部40の下膨張部40Lとの間に介在される非膨張部52Bとを含んで構成されている。この実施形態では、非膨張部52Aは上下に延びる線状のシームにて構成され、非膨張部52Bはシート幅方向に延びる環(無端)状のシームにて囲まれた部分として構成されている。
遅れ展開部50は、上体拘束部51Bが膨張展開された前膨張部40(この実施形態では下膨張部40L)からガス供給部としての連通路51Rを通じてガス供給を受けて、膨張展開されるようになっている。連通路51Rは、膨張展開状態の下膨張部40Lの下部(下端部)と、上体拘束部51Bの下部(下端部)とを連通するガス通路を成している。この実施形態では、連通路51Rは、非膨張部52Bに対するシート幅方向の両側、すなわち上体拘束部51Bと下膨張部40Lとの境界におけるシート幅方向の両端部に各1つ配置されている。
[フラットパターン]
次に、多方位エアバッグ30の各部へのガス供給経路について、図6に示すフラットパターンを参照しつつ説明する。多方位エアバッグ30は、周縁部の一部が接合される前でかつ折り畳みの前には、図6に示されるような展開形状(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、例えば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良い。
多方位エアバッグ30は、図6に示す状態から、フレームダクト35の上ダクト35Uが上展開部48の側縁48Sに縫合等により接合されると共に、フレームダクト35の後ダクト35Rが後展開部55の側縁55Sに縫合等により接合されている(図示省略)。また、一端が上ダクト35Uに連通された状態でフレームダクト35の上ダクト35Uから突出された前後一対の連通筒54の他端が、縫合等によってクロス膨張部48Aのシート幅方向両端の開口端部48Dに連通状態で接合されている。一方、フレームダクト35の後ダクト35Rの下端からは、該後ダクト35Rに連通された供給筒56が下向きに突出されている。
左右の供給筒56は、モジュールケース34内でヘッドレスト18をシート幅方向に挟んで配置されており、それぞれインフレータ32からのガスが通過されるようになっている。すなわち、多方位エアバッグ30は、左右の供給筒56を通じて、先ずはフレームダクト35にガスが供給される構成とされている。図示は省略するが、インフレータ32は、ディフューザ等の分流手段を介して左右の供給筒56に連通状態で接続されている。
また、多方位エアバッグ30では、上記した通り、前膨張部40における下膨張部40Lのシート幅方向両側の端部に形成された連通路40R1を通じて、フレームダクト35から前膨張部40にガスが供給されるようになっている。前膨張部40では、下膨張部40Lに供給されたガスが、非膨張部42に部分的に設けられた連通路40R2、40R3を通じて中央膨張部40C、上膨張部40Uに供給される構成である。
さらに、多方位エアバッグ30では、横膨張部44におけるU字状シーム46Aの前下端の下方に形成された連通路44R1を通じて、フレームダクト35から横膨張部44にガスが供給されるようになっている。この実施形態では、横膨張部44におけるU字状シーム46Aの後下端の下方に形成された連通路44R2を通じても、フレームダクト35から横膨張部44にガスが供給されるようになっている。なお、多方位エアバッグ30は、連通路44R2が形成されない構成としても良い。
一方、遅れ展開部50は、上記した通り、下膨張部40Lから連通路51Rを通じてガスが供給される構成である。遅れ展開部50は、連通路51Rが形成された部位で折り返して前展開部36に重ね合わされており、前膨張部40の内圧が所定の内圧に至るまでは連通路51Rが閉じられ、遅れ膨張部51には殆どガスが供給(流入)されないようになっている。なお、遅れ展開部50は、折り返されて重ね合わされた前膨張部40に縫合等により接合されても良い。
<その他>
以上説明した多方位エアバッグ30は、上記の通りフラットパターンから周縁の一部が接合された状態から折り畳まれ、ヘッドレスト18内(モジュールケース34)に収納されるようになっている。多方位エアバッグ30の折り畳み形態については、展開誘導布58の構成と併せて、モジュールケース34の構成と共に後述する。
また、着座者Dを拘束しない無拘束の膨張展開状態の多方位エアバッグ30は、図1に示されるように、着座者Dを拘束しない無拘束の膨張展開状態のサイドエアバッグ22Bに側面視で重ならない(ラップしない)構成とされている。換言すれば、多方位エアバッグ30とサイドエアバッグ22Bとは、互いの無拘束の膨張展開状態で、少なくとも側面視でラップする膨張展開部分を互いに有しない構成とされている。また、図2に示されるように、無拘束の膨張展開状態の多方位エアバッグ30は、着座者Dを拘束しない無拘束の膨張展開状態のサイドエアバッグ22Bに正面視で重ならない構成とされている。
[インフレータ]
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。この実施形態では、インフレータ32は、シリンダ型のインフレータとされ、モジュールケース34内でシート幅方向を長手方向として配置されている。このインフレータ32は、後述する制御装置としてのECU60によって作動が制御されるようになっている。
[モジュールケース]
図1及び図5に示されるように、モジュールケース34は、シートバック16上におけるヘッドレスト本体19の後方に配置されている。この実施形態では、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。すなわち、本実施形態におけるモジュールケース34は、多方位エアバッグ装置20の要素と、ヘッドレスト18の要素とを兼ねて構成されている。したがって、多方位エアバッグ30は、ヘッドレスト18の後部の内側(内部)に配設されていることとなる。
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。この実施形態では、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、上記の通りヘッドレスト18の後部意匠を構成している。
より具体的には、モジュールケース34は、ベース部34Bと、後壁としての主壁34Mと、シート幅方向に対向する一対の側壁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の上端に対する固定部とされている。
主壁34Mは、ベース部34Bの後端から上方に延出されており、シートバック16上に固定された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。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、ヘッドレスト本体19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。
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。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における主に後ダクト35R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、この多方位エアバッグ30の左右の供給筒56は、モジュールケース34内で、上記の通りヘッドレスト本体19をシート幅方向に挟んで配置されている。そして、ディフューザ等の分流手段を介して左右の供給筒56に接続されたインフレータ32が、そのスタッドボルトがモジュールケース34のベース部34Bを貫通した状態で、シートバックフレームに締結されている。
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、図5に示されるように側面視でフレームダクト35の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。換言すれば、外ロール折りは、図5に想像線にて示されるように、多方位エアバッグ30の展開過程でロール折り部分30Rが頭部H側とは反対側に位置する折り態様とされる。上記の通り横展開部38が上展開部48及び後展開部55に接合されている多方位エアバッグ30は、前展開部36及びフレームダクト35が外ロール折りされる前に横展開部38が内側に折り込まれている。
この折り畳み状態の多方位エアバッグ30は、少なくとも一部がヘッドレスト本体19のヘッドレストステー19Sにおける上部19SU、中間部19SCの後方に配置されている。この実施形態のヘッドレスト本体19は、ヘッドレストステー19Sにおける上部19SU、中間部19SCの後方のクッション材(パッド)19Cが薄く形成され、該クッション材19Cとモジュールケース34との間に折り畳み状態の収納空間が形成されている。多方位エアバッグ30は、インフレータ32からのガス供給を受けると、外ロール折りが解消されながら、クッション材19Cとモジュールケース34との間からモジュールケース34外に向けて膨張展開される構成である。
この際、モジュールケース34の主壁34Mは、膨張展開過程の多方位エアバッグ30を後方から支持する(前方へ向かうための反力をとる)構成されている。またこの際、モジュールケース34の主壁34Mは、上記した側面視での湾曲形状により、膨張展開過程の多方位エアバッグ30を前方(前上方)に向けて案内する構成とされている。したがって、この実施形態における主壁34Mは、支持壁、案内壁として機能するようになっている。
また、このモジュールケース34内では、誘導布としての展開誘導布58が多方位エアバッグ30と共に折り畳まれて収納されている。モジュールケース34内で展開誘導布58は、上記の通り外ロール折りされた多方位エアバッグ30に対する外側(主壁34M側)に配置された基部がインフレータ32又は多方位エアバッグ30における基端側の部分である後展開部55に接続されている。一方、展開誘導布58の先端側は多方位エアバッグ30のロール折り部分30Rをロール方向(図5では時計方向)とは反対向き(反時計方向)に覆うように該外ロール折り部分30Rの内側(ヘッドレスト18側)に配置されている。
この展開誘導布58は、図5に想像線にて示されるように多方位エアバッグ30の膨張展開(ロール折り解消)に伴ってモジュールケース34外に導出され、多方位エアバッグ30に先行して該多方位エアバッグ30と車室天井との間で展開されるようになっている。また、展開誘導布58は、乗員保護装置10が適用された自動車の天井材よりも多方位エアバッグ30に対する摩擦係数が小さくされている。この実施形態では、展開誘導布58の車室天井側の面はシリコンコートが施されており、展開誘導布58の多方位エアバッグ30との接触面はシリコンコートが施されない低摩擦面とされている。
図4(B)に示されるように、正面視でモジュールケース34とヘッドレスト本体19との間はエアバッグドア33にて閉止されている。エアバッグドア33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33Tをきっかけに開裂されることで、該多方位エアバッグ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)
乗員保護装置10を構成する多方位エアバッグ装置20、サイドエアバッグ装置22、及びシートベルト装置24は、図4(A)に示されるように、制御装置としてのECU60によって制御されるようになっている。具体的には、多方位エアバッグ装置20のインフレータ32、サイドエアバッグ装置22のインフレータ22A、シートベルト装置24のリトラクタ26(プリテンショナ機能)は、それぞれECU60に電気的に接続されている。また、ECU60は、衝突センサ62(又はセンサ群)と電気的に接続されている。
ECU60は、衝突センサ62からの情報に基づいて、適用された自動車に対する各種形態の前面衝突(の発生又は不可避であること)を後述する衝突形態毎に検知又は予測可能とされている。また、ECU60は、衝突センサ62からの情報に基づいて、適用された自動車に対する側面衝突(の発生又は不可避であること)を検知又は予測可能とされている。
ECU60は、衝突センサ62からの情報に基づいて側面衝突を検知又は予測すると、インフレータ22A、32を作動させるようになっている。また、ECU60は、衝突センサ62からの情報に基づいて前面衝突を検知又は予測すると、インフレータ32、リトラクタ26を作動させるようになっている。なお、ECU60がインフレータ32、リトラクタ26を作動させる前面衝突の形態は、フルラップ前面衝突、オフセット前面衝突等とされる。
そして、ECU60は、衝突センサ62からの情報に基づいて前面衝突のうち車幅方向一方側に所定値以上オフセットした位置への前面衝突を検知又は予測すると、インフレータ22A、32、及びリトラクタ26を作動させるようになっている。このような車幅方向一方側に所定値以上オフセットした位置への前面衝突には、斜め衝突や微小ラップ衝突等が含まれる。
ここで、斜め衝突(MDB斜突、オブリーク衝突)とは、例えばNHTSAにて規定される斜め前方からの衝突(一例として、衝突相手方との相対角15°、車幅方向のラップ量35%程度の衝突)とされる。この実施形態では、一例として相対速度90km/hrでの斜め衝突が想定されている。また、微小ラップ衝突とは、自動車の前面衝突のうち、例えばIIHSにて規定される衝突相手方との車幅方向のラップ量が25%以下の衝突とされる。例えば車体骨格であるフロントサイドメンバに対する車幅方向外側への衝突が微小ラップ衝突に該当する。この実施形態では、一例として相対速度64km/hrでの微小ラップ衝突が想定されている。
(作用及び効果)
次に、第1の実施形態の作用について説明する。先ず、多方位エアバッグ30の展開性と頭部Hの拘束性に係る基本作用について説明し、その後、各種の衝突形態に対する着座者の保護作用、多方位エアバッグ30の展開性等に係る他の作用を説明することとする。
<基本作用の説明>
多方位エアバッグ30は、インフレータ32からガスが供給されると、モジュールケース34及び展開誘導布58に案内され、外ロール折りが解消されながら、ヘッドレスト18から前方に向けて膨張展開される。モジュールケース34、展開誘導布58、外ロール折りによる作用効果は後述する。
多方位エアバッグ30の膨張展開について具体的に説明すると、多方位エアバッグ30は、左右の供給筒56から左右のフレームダクト35にガスが供給されると、フレームダクト35は、後ダクト35R、上ダクト35U、前ダクト35Fの順で膨張展開される。この際、上ダクト35Uは、側面視において頭部Hの上方で前向きに膨張展開され、該上ダクト35Uの前端は頭部Hの上方を通過する。前膨張部40は、フレームダクト35から連通路40R1を通じてガス供給を受けて頭部Hに対する前方で膨張展開される。また、一対の横膨張部44は、それぞれ連通路44R1、44R2を通じてフレームダクト35からガス供給を受けて、頭部Hに対する側方で該頭部Hをシート幅方向に挟むように膨張展開される。これにより、頭部Hは、前膨張部40を含む前展開部36、それぞれ横膨張部44を含む一対の横展開部38によって、前方及びシート幅方向の両側方(三方)から囲まれる。
ここで、シート幅方向から見て前端が頭部Hに対する前方に至る上ダクト35Uが前膨張部40、横膨張部44に対し先行して膨張展開される。そして、多方位エアバッグ30の膨張展開過程で上ダクト35Uの前端が頭部Hを越えてから、該上ダクト35Uを含むフレームダクト35における頭部Hに対する前方に至った前ダクト35Fからガス供給を受けた前膨張部40が頭部Hに対する前方で膨張展開される。これにより、前膨張部40を頭部Hに対する前方で高い確度で膨張展開させることができる。そして、このように展開性に寄与するフレームダクト35を備えない構成と比較して、前膨張部40を頭部Hに近接して膨張展開させることができる。
このように、第1の実施形態に係る乗員保護装置10では、一体の袋体として構成された多方位エアバッグ30がヘッドレスト18に収納された構成において、前膨張部40を頭部Hの前方で膨張展開させるための多方位エアバッグ30の展開性と、該多方位エアバッグ30による頭部Hの拘束性とを両立することができる。
またここで、遅れ膨張部51を備えない比較形態の場合、多方位エアバッグの展開性の観点からは問題ないが、膨張展開完了時における前膨張部40を頭部Hに対し近接させるには限界がある。
一方、遅れ膨張部51を備えず、遅れ膨張部51の容量分だけ前膨張部40よりも大容量である前膨張部を備えた比較形態の場合、膨張展開しながら頭部Hの上方を通過する過程で、多方位エアバッグの前膨張部が頭部H又はルーフに干渉しやすい。この多方位エアバッグは、膨張展開過程で頭部H又はルーフに干渉すると、適正な姿勢又配置での膨張展開が阻害される場合がある。
ここで、乗員保護装置10では、フレームダクト35、前膨張部40の膨張展開過程では、遅れ膨張部51へのガス供給は殆ど行われない。このため、膨張展開過程で前膨張部40が頭部H又はルーフに干渉することが抑制される。一方、前膨張部40の膨張展開後は、該前膨張部40からの折り返し部に形成された連通路51Rを通じ、遅れ膨張部51へのガス供給がなされる。これにより、遅れ膨張部51は、前膨張部40と頭部Hとの間で膨張展開される。すなわち、多方位エアバッグ30は、遅れ膨張部51を備えない比較形態と比較して、頭部Hの前側に近接して遅れ膨張部51を膨張展開させることができる。
このように、乗員保護装置10では、ヘッドレスト18に収納された多方位エアバッグ30の展開性を確保しつつ該多方位エアバッグ30を頭部Hに一層近接して展開させ、該多方位エアバッグ30による頭部Hの拘束性を向上することができる。すなわち、乗員保護装置10は、多方位エアバッグ30の展開性と該多方位エアバッグ30による頭部Hの拘束性とをより高度に両立することができる。
<側面衝突の場合>
ECU60は、衝突センサ62からの情報に基づいて側面衝突を検知又は予測すると、インフレータ22A、32を作動させる。これにより、図1、図2に示されるように、サイドエアバッグ装置22のサイドエアバッグ22Bが着座者Dに対する車幅方向の外側で膨張展開されると共に、多方位エアバッグ装置20の多方位エアバッグ30が着座者Dの頭部Hを取り囲むように膨張展開される。以下に説明するニアサイドの側面衝突は、着座者Dに対し車幅方向で近い側の車両側面への衝突がニアサイドの側面衝突であり、ファーサイドの側面衝突は、着座者Dに対し車幅方向で遠い側の車両側面への衝突がニアサイドの側面衝突である。したがって例えば、着座者Dが運転席乗員である場合、ニアサイドの側面衝突は運転席側への側面衝突であり、ファーサイド側面衝突は助手席側への側面衝突である。
[ニアサイドの側面衝突]
側面衝突が車幅方向における車両用シート12の設置側で生じた場合、着座者Dは、サイドエアバッグ22Bによって上体のサイドドア側への移動が制限されると共に、車幅方向外側の横展開部38によって頭部Hのサイドウインドウガラス側への移動が制限される。すなわち、着座者Dは、サイドエアバッグ22B及び車幅方向外側の横展開部38によって、上体及び頭部Hにおいて拘束され、側面衝突に対し保護される。
これにより、頭部Hの衝突側への移動を制限することができる。しかも、横展開部38が横膨張部44を含んでいるため、頭部Hの拘束過程で横膨張部44の変形によるエネルギ吸収が果たされる。例えば頭部Hがサイドウインドウガラスまで移動する場合でも、頭部Hに入力される荷重のピークが小さく抑えられる。
さらに、サイドエアバッグ22B及び車幅方向外側の横展開部38による着座者Dの保護後の揺り戻しの際には、該着座者Dの頭部Hは、車幅方向中央側の横展開部38にて反衝突側への移動が制限される。これにより、例えば、着座者Dの頭部Hと隣席のシートバックや隣席乗員との干渉が抑制される。
[ファーサイドの側面衝突]
一方、側面衝突が車幅方向における車両用シート12の設置側とは反対側で生じた場合、着座者Dは、車幅方向中央側の横展開部38によって頭部Hの衝突側(車幅方向の中央側)への移動が制限される。すなわち、着座者Dは、車幅方向中央側の横展開部38によって、頭部Hが拘束され、側面衝突に対し保護される。
これにより、頭部Hの衝突側への移動を制限することができる。しかも、横展開部38が横膨張部44を含んでいるため、頭部Hの拘束過程で横膨張部44の変形によるエネルギ吸収が果たされる。例えば頭部Hが隣席のシートバックや隣席乗員と干渉し得る領域まで移動する場合でも、頭部Hに入力される荷重のピークが小さく抑えられる。
さらに、車幅方向中央側の横展開部38による着座者Dの頭部Hの保護後の揺り戻しの際には、該着座者Dは、車幅方向外側の横展開部38及びサイドエアバッグ22Bにて反衝突側への移動が制限される。これにより、例えば、着座者Dの頭部Hとサイドウインドウガラスとの干渉が抑制される。
<フルラップ又はオフセット前面衝突>
ECU60は、衝突センサ62からの情報に基づいてフルラップ前面衝突を検知又は予測すると、インフレータ32、リトラクタ26を作動させる。これにより、シートベルト装置24のベルト28がリトラクタ26により強制的に巻き取られると共に、多方位エアバッグ装置20の多方位エアバッグ30が着座者Dの頭部Hを取り囲むように膨張展開される。
フルラップ前面衝突の場合、着座者Dは、慣性によってまっすぐ前方へ移動する。なお、シートベルト装置24のベルト28が装着されている着座者Dの前方への移動は、腰部Pを中心に着座者Dの上体が前傾する形態となる。着座者Dは、ショルダベルト28Sによって拘束され(前方への移動に対する抵抗を受け)つつ、頭部Hが多方位エアバッグ30の遅れ展開部50に接触する。これにより、頭部Hは、遅れ展開部50の遅れ膨張部51及び前展開部36の上膨張部40U、中央膨張部40Cによって、前方への移動が制限される。また、遅れ膨張部51の上体拘束部51Bが着座者Dの胸部B、肩部Sに前方から接触し、該前膨張部40の下膨張部40L及び上体拘束部51Bによって着座者Dの上体(頭部H)の前方への移動が制限される。
このように、着座者Dは、遅れ展開部50及び前展開部36によって、頭部H及び上体が拘束され、フルラップ前面衝突に対し保護される。すなわち、着座者Dの頭部H及び上体の前方への移動を制限することができる。
しかも、前展開部36の前膨張部40及び遅れ展開部50の遅れ膨張部51が着座者Dの前方で膨張展開されるため、頭部H、胸部B、肩部Sの拘束過程で前膨張部40及び遅れ膨張部51の変形によるエネルギ吸収が果たされる。これにより、例えば、頭部Hが車室内構成品(ステアリングホイールやインストルメントパネル等)と干渉し得る領域まで移動する場合でも、頭部Hに入力される荷重のピークが小さく抑えられる。
以上、フルラップ前面衝突の場合を説明したが、例えば相手方車両との車幅方向のラップ量が50%程度であるオフセット前面衝突の場合の作用も、上記したフルラップ前面衝突の場合と概ね同様である。
<斜め衝突又は微小ラップ衝突>
ECU60は、衝突センサ62からの情報に基づいて斜め衝突を検知又は予測すると、インフレータ22A、32、及びリトラクタ26を作動させる。これにより、シートベルト装置24のベルト28がリトラクタ26により強制的に巻き取られると共に、多方位エアバッグ装置20の多方位エアバッグ30が着座者Dの頭部Hを取り囲むように膨張展開される。また、サイドエアバッグ装置22のサイドエアバッグ22Bが着座者Dに対する車幅方向の外側で膨張展開される。以下、斜め衝突の場合についてさらに説明するが、微小ラップ衝突の場合における乗員保護装置10による着座者Dの保護態様についても、斜め衝突の場合の乗員保護装置10による着座者Dの保護態様と概ね同様である。
[ニアサイドの斜め衝突]
斜め衝突が車幅方向における車両用シート12の設置側への斜め衝突であった場合、着座者Dは、図3(A)に矢印Xにて示すように、前方に移動しつつ、車体に対し車幅方向の衝突側である車幅方向外側に移動する。この場合も、3点式のシートベルト装置24が装着された着座者Dの前方への移動は、腰部Pを中心に前傾する形態となる。
この場合、着座者Dは、サイドエアバッグ22B並びに多方位エアバッグ30を構成する前展開部36及び遅れ展開部50並びに車幅方向外側の横展開部38によって、斜め前方衝突側(フロントピラー側)への移動が制限される。すなわち、着座者Dは、サイドエアバッグ22B並びに多方位エアバッグ30を構成する前展開部36及び遅れ展開部50並びに車幅方向外側の横展開部38によって、上体及び頭部Hにおいて拘束され、斜め衝突に対し保護される。
これにより、頭部Hの斜め前方衝突側への移動を制限することができる。しかも、前展開部36及び遅れ展開部50並びに車幅方向外側の横展開部38は、それぞれ前膨張部40、遅れ膨張部51、横膨張部44を含んでいる。このため、頭部H等の拘束過程で前膨張部40及び遅れ膨張部51並びに横膨張部44の少なくとも一つの膨張部の変形によるエネルギ吸収が果たされる。これにより、例えば、頭部Hがフロントピラーまで移動する場合でも、頭部Hに入力される荷重のピークが小さく抑えられる。
[ファーサイドの斜め衝突]
斜め衝突が車幅方向における車両用シート12の設置側とは反対側への斜め衝突であった場合、着座者Dは、図3(A)に矢印Yにて示すように、前方に移動しつつ、車体に対し車幅方向の衝突側である車幅方向中央側に移動する。この場合も、3点式のシートベルト装置24が装着された着座者Dの前方への移動は、腰部Pを中心に前傾する形態となる。
この場合、着座者Dは、多方位エアバッグ30を構成する前展開部36及び遅れ展開部50並びに車幅方向中央側の横展開部38によって、斜め前方衝突側(センタクラスタ側)への移動が制限される。すなわち、着座者Dは、前展開部36及び遅れ展開部50並びに車幅方向中央側の横展開部38によって、頭部Hにおいて拘束され、斜め衝突に対し保護される。
これにより、頭部Hの斜め前方衝突側への移動を制限することができる。しかも、前展開部36及び遅れ展開部50並びに車幅方向中央側の横展開部38は、それぞれ前膨張部40、遅れ膨張部51、横膨張部44を含んでいる。このため、頭部H等の拘束過程で前膨張部40及び遅れ膨張部51並びに横膨張部44の少なくとも一つの膨張部の変形によるエネルギ吸収が果たされる。これにより、例えば、頭部Hがインストルメントパネルやセンタクラスタ等の車室内構成品まで移動する場合でも、頭部Hに入力される荷重のピークが小さく抑えられる。
<衝突に対する保護作用のまとめ>
以上説明したように、第1の実施形態に係る乗員保護装置10では、ヘッドレスト18に収納された多方位エアバッグ30を膨張展開させて、側面衝突、斜め衝突を含む各種形態の前面衝突(複数方向からの衝突)に対し着座者Dを効果的に保護することができる。そして、多方位エアバッグ30は、前展開部36、横展開部38が上展開部48等とで頭部Hを取り囲むように展開される一体の袋体として構成されている。このため、多方位エアバッグ30は、各展開部が強固に繋がっていると共に、頭部H、胸部B、肩部Sを拘束する際の荷重(反力)が車両用シート12に支持される。したがって、多方位エアバッグ30は、複数のエアバッグ(膨張部)が乗員の拘束の際に接合される構成と比較して、大きな拘束力で乗員を拘束することができる。
一方、乗員保護装置10では、多方位エアバッグ30がヘッドレスト18(ヘッドレスト本体19の後方に設けられたモジュールケース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、乗員保護装置10(主に多方位エアバッグ装置20)は、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を妨げることがない。
また、乗員保護装置10では、多方位エアバッグ30とサイドエアバッグ22Bとが互いの無拘束での膨張展開状態において側面視で重ならない。このため、多方位エアバッグ30及びサイドエアバッグ22Bが共に膨張展開される衝突形態において、互いの膨張展開に干渉することがなく適正に膨張展開される。したがって、多方位エアバッグ30によって着座者Dの頭部Hを拘束し、サイドエアバッグ22Bによって着座者Dの肩部Sから腰部Pまでの範囲を側方から拘束することができる。
[第1の実施形態に係る遅れ膨張部51の膨張展開形状に特有な乗員拘束性への寄与]
遅れ膨張部51は、シート幅方向に隣接して膨張展開される左右の上下膨張部51Aを含んで構成されている。このため、前方に移動する頭部Hは左右両側から上下膨張部51Aに接触し、安定した姿勢で拘束される。特に、斜め衝突又は微小ラップ衝突の場合に頭部Hは斜め前方に移動することとなり、単一の膨張部(比較形態)に接触した場合には、この接触部位を通る上下方向の軸回りに頭部Hが回転しやすい。これに対して、遅れ膨張部51では、左右の上下膨張部51Aが頭部Hに対し左右両側から接触するため、頭部Hの回転が抑制される。
また、遅れ膨張部51の上下膨張部51Aは、前膨張部40のシート幅方向に長手とされる上膨張部40U、中央膨張部40C、下膨張部40Lに対し後方から見て交差するように膨張展開される。このため、頭部Hから荷重を受ける上下膨張部51Aが上膨張部40U、中央膨張部40Cによってしっかりと支持される。これにより、遅れ膨張部51が単一の膨張部である構成や遅れ膨張部が前膨張部を構成する区画されて並ぶ複数の膨張部と同じ方向に長手とされた複数の膨張部にて構成されている比較形態と比較して、小容量の多方位エアバッグ30にて効果的に頭部Hを拘束することができる。
さらに、遅れ膨張部51は、膨張展開状態における前膨張部40の下部である下膨張部40Lから連通路51Rを通じてガス供給を受けるため、下部から上部に向けて膨張展開される。このため、シートベルト装置24のラップベルト28Lにて構成され、前面衝突、斜め衝突又は微小ラップ衝突の際に上体が前傾する着座者Dの頭部Hを下方から効果的に拘束することができる。しかも、遅れ膨張部51は、膨張展開状態における下膨張部40Lの下端に連通されているため、下膨張部40Lを遅れ膨張部の膨張展開前に膨張展開させることができる。これにより、下膨張部40Lによって衝突の初期に着座者Dの肩部S及び胸部Bを拘束することができ、頭部Hに作用する荷重の抑制に寄与する。
またさらに、遅れ膨張部51は、上体拘束部51Bを含んで構成されている。これにより、前膨張部40の下膨張部40Lのみで胸部B及び肩部Sを拘束する比較形態と比較して、前方への移動開始前の着座者Dの上体に近接して遅れ膨張部51を膨張展開させることができる。このため、衝突による着座者Dの前方への移動を制限する(エネルギ吸収の)際に、該着座者Dの胸部B、肩部Sでの荷重分担が増し、頭部Hに作用する荷重が低減される。
<その他の作用効果>
[適正な膨張展開による拘束性向上]
また、乗員保護装置10を構成する多方位エアバッグ装置20では、多方位エアバッグ30の横展開部38を構成する横膨張部44の下端44Lが着座者Dの肩部S上に接触することで、着座者Dに対する多方位エアバッグ30の上下方向の位置が決まる。このため、例えば着座者Dの体格や適正範囲の着座姿勢の個人差によらず、多方位エアバッグ30を上下方向の適切な位置で膨張展開させることができる。これにより、多方位エアバッグ30による着座者Dの拘束性(移動制限性能)が向上される。
[多方位エアバッグ自体による膨張展開性の確保]
またさらに、多方位エアバッグ30は、外ロール折りされた状態でヘッドレスト18内に収納されている。このため、多方位エアバッグ30における膨張展開過程で折りを解かれる部分であるロール折り部分30Rがフレームダクト35の上方に位置する。このため、折りを解かれる部分が下方すなわち着座者Dの頭部H側に位置する構成と比較して、多方位エアバッグ30は、フレームダクト35へのガス流通に伴って前方へ展開されつつ着座者Dの頭部Hを越える態様で展開されやすい。
特に、多方位エアバッグ30では、前膨張部40が一対のフレームダクト35の前ダクト35Fのそれぞれに接続されている。このため、前膨張部40(前展開部36)は、前ダクト35Fの膨張展開に伴って上下に展開されてから、膨張されることとなり、膨張展開過程で頭部Hに干渉し難い。また、多方位エアバッグ30では、各横膨張部44が対応するフレームダクト35の前ダクト35F及び上ダクト35Uのそれぞれに接続されている。このため、横膨張部44(横展開部38)は、前ダクト35Fの膨張展開に伴って展開されてから膨張されることとなり、膨張展開過程で頭部Hに干渉し難い。
また、多方位エアバッグ30は、シート幅方向に離間して膨張展開される一対のフレームダクト35の上ダクト35Uを連結するクロス膨張部48Aを有する。すなわち、多方位エアバッグ30のクロス膨張部48Aと一対の上ダクト35Uとで連続する一体の膨張部を頭部Hの上方に形成するため、一体の袋体として構成された多方位エアバッグ30は、安定して膨張展開されやすい。
[展開誘導布による多方位エアバッグの膨張展開性の確保]
さらに、乗員保護装置10を構成する多方位エアバッグ装置20は、多方位エアバッグ30と接触する側の面が低摩擦面とされた展開誘導布58を備えている。この展開誘導布58は、多方位エアバッグ30の膨張展開に伴って、該多方位エアバッグ30に先行して自動車の車室天井に沿って展開される。この展開誘導布58は、多方位エアバッグ30に対して車室天井材よりも低摩擦であるため、展開誘導布58を備えない構成と比較して、多方位エアバッグ30をスムースに膨張展開させることができる。
これにより、膨張展開過程の多方位エアバッグ30が、車室天井や該天井に設けられた部材等に引っ掛かることが展開誘導布58にて抑制される。換言すれば、多方位エアバッグ30を前方に向けて膨張展開させるガイド(上方への移動を制限するリミッタ)として車室天井を利用しつつ、該多方位エアバッグ30をスムースに膨張展開させることができる。
[モジュールケースによる多方位エアバッグの膨張展開性の確保]
またさらに、乗員保護装置10を構成する多方位エアバッグ装置20では、モジュールケース34がヘッドレスト本体19に対し上方及びシート幅方向の両側に張り出している。このため、モジュールケース34における正面視でヘッドレスト本体19に対しシート幅方向に張り出している部分(ヘッドレスト本体19との隙間部分)から多方位エアバッグ30を前方へ展開させることができる。これにより、ヘッドレスト本体19を上部のみから前方へ展開される多方位エアバッグを備えた構成と比較して、多方位エアバッグ30の膨張展開を短時間で完了させることができる。
また、モジュールケース34は、ヘッドレスト本体19の後方で該ヘッドレスト本体19との間に多方位エアバッグ30を収納しており、その主壁34Mが膨張展開過程の多方位エアバッグ30を後方から支持する。このため、多方位エアバッグ30は、膨張展開に伴って主壁34Mによって後方から反力が支持され、後方に向かうことなく前方に向けて膨張展開される。これにより、モジュールケース34に主壁が支持壁(の機能)を有しない構成と比較して、多方位エアバッグ30を適正な態様(位置、形状)で膨張展開させることができる。
さらに、モジュールケース34の主壁34Mは、下端に対し上端が前方に位置するように、側面視で後上向きに凸となる湾曲形状を成している。このため、ヘッドレスト本体19の後方で折り畳み状態とされた多方位エアバッグ30は、膨張展開初期にはモジュールケース34内で上方に向かいつつ、モジュールケース34外へ展開される際には主壁34Mによって上前方に向けて案内される。すなわち、膨張展開過程の多方位エアバッグ30は、モジュールケース34の主壁34Mによって前上方に案内されることで、着座者Dの頭部Hを越えつつ前方へ展開される。これにより、主壁34Mが案内壁(の機能)を有しない構成と比較して、多方位エアバッグ30を適正な態様(経路)で膨張展開させることができる。
[モジュールケース等による他の効果]
また、乗員保護装置10を構成する多方位エアバッグ装置20では、多方位エアバッグ30及びインフレータ32を収納したモジュールケース34をヘッドレスト本体19の後方に配置している。このため、例えば多方位エアバッグ30及びインフレータ32をシートバック16内に収納する構成と比較して、車両用シート12の構造による制約を受け難い。換言すれば、車両用シート12の構造を大きく変更することなく、該車両用シート12に多方位エアバッグ装置20を設けることができる。
さらに、折り畳み状態の多方位エアバッグ30は、ヘッドレストステー19Sにおける上部19SU、中間部19SCの後方に配置されている。これにより、多方位エアバッグ30は、例えば、上下方向に沿ったストレート形状のヘッドレストステー19Sの後方に配置される構成と比較して、クランク状を成すヘッドレストステー19Sに対する後方の広いスペースに配置される。これにより、モジュールケース34を含むヘッドレスト18を全体としてコンパクトに構成しつつ、該ヘッドレスト18内に多方位エアバッグ30を収納することができる。さらに、折り畳み状態の多方位エアバッグ30が着座者Dの頭部Hの近くに配置されることとなるため、該多方位エアバッグ30を短時間で着座者Dの頭部Hを取り囲む態様で膨張展開させることができる。
(他の実施形態)
次に、他の実施形態について説明する。なお、第1の実施形態又は先行する実施形態と基本的に同様の構成、作用については、第1の実施形態又は先行する実施形態と同一の符号を付与し、その説明及び図示を省略する場合がある。
<第2の実施形態>
第2の実施形態に係る乗員保護装置70について、図7及び図8に基づいて説明する。図7には、第2の実施形態に係る乗員保護装置70が図2に対応する正面図にて示されている。この図に示されるように、乗員保護装置70の多方位エアバッグ装置20は、多方位エアバッグ30に代えて、多方位エアバッグ72を備えて構成されている。多方位エアバッグ72は、前展開部74及び遅れ展開部76の構成が、多方位エアバッグ30の前展開部36、遅れ展開部50の構成とは異なる。
[前展開部]
前展開部74は、頭部Hの正面で展開される前膨張部78と、前膨張部78を複数の膨張部に区画する非膨張部80とを含んで構成されている。この実施形態では、前膨張部78は、それぞれ上下方向を長手方向としてシート幅方向に隣接して膨張展開される一対の上下膨張部78Aと、一対の上下膨張部78Aの下方に位置する下膨張部78Lとを含んで構成されている。一対の上下膨張部78Aは、頭部Hの前方で膨張展開される構成とされ、下膨張部78L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構成とされている。
非膨張部80は、一対の上下膨張部78Aをシート幅方向に区画する非膨張部80Aと、各上下膨張部78Aとフレームダクト35の前ダクト35Fとの間に介在される非膨張部80Bとを含んで構成されている。この実施形態では、非膨張部80Aは上下に延びる線状のシームにて構成され、非膨張部80Bは上下に延びる環(無端)状のシームにて囲まれた部分として構成されている。また、前膨張部78は、下膨張部78Lの長手方向両端において、連通路78R(図8参照)を通じて前ダクト35Fの下部と連通されている。また、下膨張部78Lには、一対の上下膨張部78Aの下端が連通されている。
[遅れ膨張部]
遅れ展開部76は、頭部Hの正面を含む部分で展開される遅れ膨張部82と、遅れ膨張部82を複数の膨張部に区画する非膨張部84とを含んで構成されている。この実施形態では、遅れ膨張部82は、それぞれシート幅方向を長手方向として膨張展開される幅方向膨張部としての上膨張部82U、下膨張部82Lが上方からこの順に並んで膨張展開されるようになっている。すなわち、遅れ膨張部82は、上膨張部82U、下膨張部82Lを主要部として含んで構成されている。上膨張部82Uは、頭部Hの下部を除く部分の正面で膨張展開され、下膨張部82Lは、着座者Dの頭部Hの下部から胸部B及び肩部Sにかけての部分に対する前方で膨張展開される構成である。すなわち、下膨張部82Lの下部は、上体拘束部に相当する。
非膨張部84は、上膨張部82Uと下膨張部82Lとを区画する非膨張部84Aと、下膨張部82Lと前膨張部78の下膨張部78Lとを区画する非膨張部84Bとを含んで構成されている。この実施形態では、非膨張部84A、84Bは、それぞれシート幅方向に延びる環状のシームにて囲まれた部分として構成されている。
遅れ展開部76は、膨張展開された前膨張部40(この実施形態では下膨張部78L)から下膨張部82Lがガス供給部としての連通路82R1を通じてガス供給を受けて、膨張展開されるようになっている。連通路82R1は、膨張展開状態の下膨張部78Lの下部(下端部)と、下膨張部82Lの下部(下端部)とを連通するガス通路を成している。この実施形態では、連通路82R1は、非膨張部84Bに対するシート幅方向の両側、すなわち下膨張部82Lと下膨張部78Lとの境界におけるシート幅方向の両端部に各1つ配置されている。
なお、上膨張部82Uは、下膨張部82Lから連通路82R2を通じてガス供給を受けて膨張展開されるようになっている。この実施形態では、連通路82R2は、非膨張部84Aに対するシート幅方向の両側、すなわち下膨張部82Lと上膨張部82Uとの境界におけるシート幅方向の両端部に各1つ配置されている。
[フラットパターン]
次に、多方位エアバッグ72の各部へのガス供給経路について、図8に示すフラットパターンを参照しつつ、多方位エアバッグ30とは異なる部分を主に説明する。多方位エアバッグ72は、周縁部の一部が接合される前でかつ折り畳みの前には図8に示されるような展開形状(フラットパターン)とされている。
遅れ展開部76は、上記の通り、下膨張部78Lから連通路82R1を通じてガスが供給される構成である。遅れ展開部76は、連通路78Rが形成された部位で折り返して前展開部74に重ね合わされており、前膨張部78の内圧が所定の内圧に至るまでは連通路78Rが閉じられ、遅れ膨張部82には殆どガスが供給(流入)されないようになっている。なお、遅れ展開部76は、折り返されて重ね合わされた前膨張部78に縫合等により接合されても良い。
(作用及び効果)
次に、第2の実施形態の作用について、第1の実施形態の作用と異なる作用を主に説明する。
第2の実施形態に係る乗員保護装置70では、遅れ膨張部の一対の上下膨張部51Aがシート幅方向に隣接して膨張展開されることによる斜め衝突又は微小ラップ衝突の場合の頭部Hの回転抑制効果を除き、乗員保護装置10と同様の作用により同様の効果を奏する。
前膨張部78と遅れ膨張部82とが後方から見て交差するように膨張展開されることによる作用効果について、以下に補足する。遅れ膨張部82の上膨張部82U及び下膨張部82L(の上部)は、前膨張部78の一対の上下膨張部78Aに対し後方から交差するように膨張展開される。このため、頭部Hから荷重を受ける上膨張部82U及び下膨張部82Lが一対の上下膨張部78Aによってしっかりと支持される。これにより、前膨張部が単一の膨張部である構成や、前膨張部と遅れ膨張部とが同じ方向に長手とされた複数の膨張部にて構成されている比較形態と比較して、小容量の多方位エアバッグ72にて効果的に頭部Hを拘束することができる。
<第3の実施形態>
第3の実施形態に係る乗員保護装置90について、図9に基づいて説明する。図9には、第3の実施形態に係る乗員保護装置90を構成する多方位エアバッグ92のフラットパターンが示されている。この図に示されるように、多方位エアバッグ92は、第1の実施形態における多方位エアバッグ30とはフラットパターンが異なる。なお、図示は省略するが、多方位エアバッグ92の膨張展開形態は、多方位エアバッグ30の膨張展開形態とほぼ同様である。
多方位エアバッグ92のフラットパターンでは、フレームダクト35が前展開部36、上展開部48及び後展開部55に沿って、供給筒56から前膨張部40の下膨張部40L(後述する連通路40R6)までほぼ直線状に延びている。フレームダクト35は、図9に示す状態から横展開部38の後縁38R、上縁38U、前縁38Fに縫製等によって接合されている。
また、横膨張部44の上部からは一端が該横膨張部44に連通された連通筒98が突出されており、連通筒98の他端はフレームダクト35の上ダクト35Uに連通状態で接合されている。この実施形態では、前後の離れた2箇所に連通筒98が設けられている。なお、横展開部38には、第1の実施形態におけるU字状シーム46Aに似た形状のU字状シーム46Cが設けられており、U字状シーム46Cは、横膨張部44を中央膨張部44Cと周縁膨張部44Pとに区画している。これにより、横膨張部44は、連通筒98を通じてフレームダクト35からガス供給を受ける周縁膨張部44Pが、中央膨張部44Cに先行して膨張展開されるようになっている。
そして、この実施形態では、前展開部36の前膨張部40は、上膨張部40U、中央膨張部40C、及び下膨張部40Lが、それぞれ前ダクト35Fに対し連通路40R4、40R5、40R6を通じて連通されている。また、上膨張部40U、中央膨張部40C、及び下膨張部40Lを隔てる非膨張部42は、エンドシーム42Eを有しない構成とされている。すなわち、この実施形態における上膨張部40U、中央膨張部40Cは、シート幅方向両側の前ダクト35Fを連結し、これらの前ダクト35F及び下膨張部40Lとで連続する一体の膨張部を構成しているものと捉えることができる。この実施形態では、非膨張部42は、上下に離間してシート幅方向に延びる一対の環状シームとされている。
また、多方位エアバッグ92は、遅れ展開部50に代えて、遅れ展開部94を備えている。遅れ展開部94は、一対の遅れ膨張部96を主要部として構成されている。各遅れ膨張部96は、フレームダクト35の前ダクト35Fに接合されており、該前ダクト35Fの長手(展開状態の上下)方向中央部に対し連通路96Rを通じて連通されている。すなわち、遅れ膨張部96は、前ダクト35Fからガス供給を受ける点で、前膨張部40からガス供給を受ける遅れ膨張部51とは異なる。
図示は省略するが、各遅れ膨張部96は前展開部36の裏側(膨張展開状態の後側)に折り返されると共に、縫合等によって互いに接合されている。この接合部を遅れ展開部の非膨張部として捉えても良い。そして、この折り返し部に形成された連通路96Rを通じてガス供給を受ける遅れ膨張部96は、上記の通り一体の膨張部とされる前ダクト35F及び前膨張部40の膨張展開後にガスが供給される構成とされている。
(作用及び効果)
次に、第3の実施形態の作用について、第1の実施形態の作用と異なる作用を主に説明する。
第3の実施形態に係る乗員保護装置90では、前膨張部40は、フレームダクト35の前ダクト35Fの膨張展開と共に膨張展開される。このように前膨張部40と共に膨張展開された前ダクト35Fから連通路96Rを通じて遅れ膨張部96にガスが供給される。これにより、前膨張部40の膨張展開後に、遅れ膨張部96が膨張展開される。
したがって、第3の実施形態に係る乗員保護装置90では、上記の通り多方位エアバッグ92は、多方位エアバッグ30と同様の膨張展開順で、多方位エアバッグ30と同様の形状に膨張展開される。このため、乗員保護装置90では、基本的に乗員保護装置10と同様の作用により同様の効果を奏する。
また、乗員保護装置90では、横膨張部44は、シート幅方向の膨張展開厚みが最も厚くなる中央膨張部44Cが最も遅れて膨張展開されることとなる。このため、膨張展開過程の横膨張部44が頭部Hに干渉することが効果的に抑制される。
<第4の実施形態>
第4の実施形態に係る乗員保護装置100について、図10及び図11に基づいて説明する。図10(A)には、第4の実施形態に係る乗員保護装置100を構成する多方位エアバッグ102のフラットパターンの一部が示されている。この図に示されるように、多方位エアバッグ102は、遅れ展開部50に代えて、遅れ展開部104を備えて構成されている点で、第1の実施形態とは異なる。
遅れ展開部104は、遅れ膨張部106を主要部として構成されており、遅れ膨張部106は、前膨張部40に対し厚み方向に重ねて形成(配置)されている。具体的には、遅れ膨張部106は、図10(B)及び図10(C)に示されるように、前膨張部40の後壁を成す基布108を前壁として構成されている。換言すれば、遅れ膨張部106と前膨張部40とは、共通の基布108によって区画されている。そして、遅れ膨張部106は、基布108に形成された連通孔110を通じて、前膨張部40からガスが供給されるようになっている。以下、具体的に説明する。
図10(B)は、図10(A)の10B−10B線に沿った部位の膨張展開状態を模式的に示す拡大断面図であり、図10(C)は、図10(A)の10C−10C線に沿った部位の膨張展開状態を模式的に示す拡大断面図である。図10(A)に示されるように、フラットパターンの多方位エアバッグ102では、遅れ膨張部106の下部が前膨張部40の下部よりも下方に張り出している。遅れ膨張部106は、連通孔110からガス供給を受けると、前膨張部40の下部に対する下方への張出部分が持ち上がるようにして前膨張部40の後側で膨張展開されるようになっている。遅れ膨張部106における下膨張部40Lに対する後方で膨張展開される部分は、着座者Dの肩部S及び胸部Bの双方に対する前方で膨張展開される上体拘束部に相当する。
この実施形態では、連通孔110は、基布108における下膨張部40Lを構成する部分にシート幅方向に離れて2つ形成されている。多方位エアバッグ102では、前膨張部40の外ロール折りが解消されて前膨張部40の下膨張部40Lが膨張展開されると、該下膨張部40Lから連通孔110を通じて遅れ膨張部106にガスが供給される構成とされている。すなわち、遅れ膨張部106は、前膨張部40に対し遅れて膨張展開されるようになっている。そして、多方位エアバッグ102では、所要のタイミングで遅れ膨張部106の膨張展開が完了されるように、連通孔110の孔径(及び数)が決められている。
次に、図11に基づいて遅れ膨張部106の製造方法を説明する。図11(A)〜図11(C)は、図10(A)の10B−10B線に沿った部位の製造過程を模式的に示す断面図であり、図11(D)〜図11(F)は、図10(A)の10C−10C線に沿った部位を模式的に示す製造過程の断面図である。以下の説明では、基布108とで前膨張部40を成す基布を基布112、基布108とで遅れ膨張部106を成す基布を基布114とする。
先ず、図11(A)、図11(D)に示されるように、基布108と基布114とをシームS1により接合(縫合)する。基布114は、基布108における上膨張部40Uの後壁を成す部分にシームS1により接合される。なお、図10(A)の10C−10C線に沿った部位においては、シームS1が後述するシームS3(例えば最も上方に位置するシームS3)と共通とされても良い。
次いで、図11(B)、図11(E)に示されるように、基布108と基布112とをシームS2により接合(縫合)する。基布112は、その下端が基布108における連通孔110よりも下側の部分にシームS2により接合される。また、基布108と基布112とを非膨張部42を成すシームS3により接合(縫合)する。シームS2、S3による接合の際には、基布114をシームS2、S3により基布108等に接合しないように、該基布114を捲っておく。
次いで、図11(C)、図11(F)に示されるように、基布108と基布114とをシームS4により接合(縫合)する。基布114は、その下端が基布108におけるシームS2による接合部位よりも下側の部分にシームS4により接合される。図示は省略するが、前膨張部40、遅れ膨張部106の側端を成す部分で、基布108と基布112、基布108と基布114とをそれぞれシームにより接合することで、上記形態の前膨張部40、遅れ膨張部106が構成される。
(作用及び効果)
次に、第4の実施形態の作用について、第1の実施形態の作用と異なる作用を主に説明する。
第4の実施形態に係る乗員保護装置100では、遅れ膨張部51の一対の上下膨張部51Aがシート幅方向に隣接して膨張展開されること、及び遅れ膨張部51が後方から見て前膨張部40の上膨張部40U等に交差するように膨張展開されることによる効果を除き、第1の実施形態と同様の作用により同様の効果を奏する。
また、乗員保護装置100では、上記の通り基布108を貫通する連通孔110を通じて前膨張部40から遅れ膨張部106にガスが供給される。この構成では、連通孔110の径(及び数)に応じて前膨張部40から遅れ膨張部106に供給されるガスの流量、すなわち遅れ膨張部106の展開完了タイミングを調整(設定)することができる。このように、乗員保護装置100では、前膨張部40から遅れ膨張部106にガスが供給されるガス供給部がダクト状の立体構造を成す比較形態と比較して、簡単な構造で、遅れ膨張部106の展開完了タイミングを調整することができる。
第4実施形態では、遅れ膨張部106が連通孔110を通じて下膨張部40Lからガス供給を受ける例を示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、遅れ膨張部106が連通孔110を通じて上膨張部40U、中央膨張部40C等からガス供給を受ける構成としても良い。すなわち、遅れ膨張部106は、上体拘束部に相当する膨張部を含む構成に限定されることはない。
(その他の変形例)
なお、上記した各実施形態では、乗員保護装置10、70、90、100がサイドエアバッグ装置22を備えた例を示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、乗員保護装置10等がサイドエアバッグ装置22を備えない構成としても良い。また、乗員保護装置10等がサイドエアバッグ装置を備える構成において、サイドエアバッグ装置が車両用シート12に設けられる構成には限定されない。例えば、サイドドア等に設けられたサイドエアバッグ装置を備えて乗員保護装置10等が構成されても良い。さらに、上記した各実施形態では、乗員保護装置10等が車幅方向外側のサイドエアバッグ装置22を備えた例を示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、乗員保護装置10等は、車幅方向外側のサイドエアバッグ装置22に代えて又は加えて、車幅方向中央側に配置されるサイドエアバッグ装置を備える構成としても良い。
また、上記した各実施形態では、乗員保護装置10、70、90、100がシートベルト装置24を備えた例を示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、乗員保護装置10等がシートベルト装置24を備えない構成としても良い。また、乗員保護装置10等がシートベルト装置を備える構成において、シートベルト装置が車両用シート12に設けられる構成には限定されない。例えば、リトラクタやアンカ、バックル等が車体側に設けられた構成としても良い。また、乗員保護装置10等がシートベルト装置を備える構成において、該シートベルト装置は3点式に限られることはなく、4点式や2点式のシートベルト装置であっても良い。
さらに、上記した実施形態では、車両用シート12がシート幅方向を車幅方向に一致させて配置された例を示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、車両用シート12は車体に対し斜めに配置されても良く、車体に対する向きが変更(上下軸回りに回転)可能である構成としても良い。このような構成において、着座者Dの頭部Hを取り囲んで膨張展開される多方位エアバッグ30、72、92、102を備えた構成は、該頭部Hの良好な保護に寄与し得る。また、膨張展開前の多方位エアバッグ30等は、ヘッドレスト18に収納されているため、車室内面や車室内構成品と干渉し難く、車両用シート12の車体に対する向きの変更動作を阻害することが抑制又は防止される。
またさらに、上記した実施形態では、多方位エアバッグ装置20がヘッドレスト18に収納された例を示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、多方位エアバッグ装置がシートバック16に収納された構成としても良く、バケットタイプのシートのようにヘッドレスト一体型のシートバックに収納された構成としても良い。さらに、多方位エアバッグ装置20は、シートバック16とヘッドレスト18とに跨って設けられても良い。すなわち、本発明は、ヘッドレストとシートバックとが明確に区別される構成に適用されるのには限られない。また例えばシートバック16がバックボードを備える構成では、バックボードとシートバック本体との間に多方位エアバッグ装置20、72を収納する構成としても良い。また、多方位エアバッグ装置20、72をヘッドレスト内に設ける構成においては、ヘッドレストの機能を果たせる形態であれば足り、例えばヘッドレストのクッション材と表皮材との間に多方位エアバッグ装置20を設けても良い。
また、上記した実施形態では、多方位エアバッグ30、72、92、102が正面視におけるモジュールケース34とヘッドレスト本体19の上部及び左右両側部との間を通って膨張展開される例を示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、多方位エアバッグ30、74がヘッドレスト本体19の上方のみから展開される構成としても良い。
さらに、上記した実施形態では、多方位エアバッグ30、72、92、102が上展開部48、遅れ展開部50を含んで構成された例を示したが、本発明はこれに限定されない。多方位エアバッグは、少なくとも上ダクトを含むフレームダクト、前膨張部及び左右の横膨張部を含んで構成されれば足りる。したがって、本発明は、前ダクト35Fを有する構成に限られず、例えば、上ダクト35Uの前端から前膨張部40にガスが供給される構成としても良い。また、フレームダクトは、フレームダクト35のように左右一対設けられる構成には限られず、例えば、頭部Hの上方を通過するように膨張展開される一つの膨張展開部として構成としても良い。
またさらに、上記した実施形態では、前膨張部40の下膨張部40L、78Lが着座者Dの肩部S及び胸部Bの双方に対する前方で膨張展開される例を示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、下膨張部40L、78Lが、肩部S及び胸部Bの何れか一方に対する前方で膨張展開される構成であっても良い。また、上記した実施形態では、遅れ膨張部50の上体拘束部51B、下膨張部82Lの下部、遅れ膨張部106の下部が着座者Dの肩部S及び胸部Bの双方に対する前方で膨張展開される例を示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、上体拘束部51B、下膨張部82Lを有しない構成としても良く、上体拘束部51B、下膨張部82Lが着座者Dの肩部S及び胸部Bの何れか一方に対する前方で膨張展開される構成としても良い。
また、上記した実施形態では、2つの幅方向膨張部である上膨張部40U、中央膨張部40Cに対し2つの上下膨張部51Aが後方から見て交差する構成、2つの上下膨張部78Aに対し2つの幅方向膨張部である上膨張部82U、下膨張部82Lが後方から見て交差する構成を例示した。しかしながら、本発明はこれに限定されず、後方から見て交差される各複数の幅方向膨張部の数、上下膨張部の数は、それぞれ3つ以上であっても良く、複数の幅方向膨張部の数と上下膨張部の数とが異なっても良い。
さらに、上記した実施形態では、多方位エアバッグ30、72、92、102が外ロール折りされた例を示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、多方位エアバッグ30、74が蛇腹折りなどの他の折り畳み態様でヘッドレスト18等に収納されても良い。
またさらに、上記した実施形態では、多方位エアバッグ装置20が展開誘導布58を備えた例を示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、展開誘導布58を備えない構成としても良い。また例えば、展開誘導布58を設ける構成に代えて、車室天井の天井材を低摩擦材にて構成したり、車室天井に低摩擦処理を施したりしても良い。
また、第1、第2の実施形態では、前膨張部40、78の下膨張部40L、78Lから遅れ膨張部51、82にガスが供給される例を示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、遅れ膨張部51、82は、前膨張部40の上膨張部40U、中央膨張部40Cや前膨張部78の上下膨張部78A等からガス供給を受ける構成としても良い。すなわち、遅れ膨張部51、82は、上体拘束部に相当する膨張部を含む構成に限定されることはない。
その他、本発明は、その要旨を逸脱しない範囲で各種変更して実施可能であることは言うまでもない。例えば、上記各実施形態、変形例の構成(要素)を適宜組み合わせ又は組み替えても良い。
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
20 多方位エアバッグ装置
24 シートベルト装置
28L ラップベルト
30 多方位エアバッグ(エアバッグ)
35 フレームダクト
35F 前ダクト
35U 上ダクト
40 前膨張部
40U 上膨張部(幅方向膨張部)
40C 中央膨張部(幅方向膨張部)
44 横膨張部
48A クロス膨張部
51 遅れ膨張部
51A 上下膨張部
51B 上体拘束部
51R 連通路(ガス供給部)
70・90・100 乗員保護装置
72・92・102 多方位エアバッグ
78 前膨張部
78A 上下膨張部
78L 下膨張部
82・96・106 遅れ膨張部
82L 下膨張部(幅方向膨張部)
82U 上膨張部(幅方向膨張部)
82R1・82R2・96R 連通路(ガス供給部)
108 基布
110 連通孔(ガス供給部)

Claims (11)

  1. ヘッドレスト又はシートバックに収納された状態からガス供給を受けて膨張展開されるエアバッグが、
    シート幅方向から見て、乗員の頭部に対するシート上方で膨張展開される上ダクトを含み、膨張展開状態で前記上ダクトのシート前端が乗員の頭部に対するシート前方に至るフレームダクトと、
    前記フレームダクトにおける前記頭部に対する前方に至った部分からガス供給を受けて乗員の頭部に対するシート前方で膨張展開される前膨張部であって、シート幅方向を長手方向として上下方向に並んで膨張展開される複数の幅方向膨張部を含んで構成されている前膨張部と、
    前記フレームダクト又は前膨張部からガス供給を受けて乗員の頭部に対するシート幅方向の両側方で膨張展開される一対の横膨張部と、
    前記頭部に対するシート前方で膨張展開された状態の前記前膨張部又は前記フレームダクトにおける前記頭部に対する前方で膨張展開された部分からガス供給を受けて、前記前膨張部の膨張展開後に膨張展開される遅れ膨張部であって、それぞれ上下方向を長手方向としてシート幅方向に並びかつシート後方から見て前記幅方向膨張部と交差して膨張展開される複数の上下膨張部を含んで構成されている遅れ膨張部と、
    を含む一体の袋体として構成されている乗員保護装置。
  2. ヘッドレスト又はシートバックに収納された状態からガス供給を受けて膨張展開されるエアバッグが、
    シート幅方向から見て、乗員の頭部に対するシート上方で膨張展開される上ダクトを含み、膨張展開状態で前記上ダクトのシート前端が乗員の頭部に対するシート前方に至るフレームダクトと、
    前記フレームダクトにおける前記頭部に対する前方に至った部分からガス供給を受けて乗員の頭部に対するシート前方で膨張展開される前膨張部であって、上下方向を長手方向としてシート幅方向に並んで膨張展開される複数の上下膨張部を含んで構成されている前膨張部と、
    前記フレームダクト又は前膨張部からガス供給を受けて乗員の頭部に対するシート幅方向の両側方で膨張展開される一対の横膨張部と、
    前記頭部に対するシート前方で膨張展開された状態の前記前膨張部又は前記フレームダクトにおける前記頭部に対する前方で膨張展開された部分からガス供給を受けて、前記前膨張部の膨張展開後に膨張展開される遅れ膨張部であって、シート幅方向を長手方向として上下方向に並びかつシート後方から見て前記上下膨張部と交差して膨張展開される幅方向膨張部を含んで構成されている遅れ膨張部と、
    を含む一体の袋体として構成されている乗員保護装置。
  3. ヘッドレスト又はシートバックに収納された状態からガス供給を受けて膨張展開されるエアバッグが、
    シート幅方向から見て、乗員の頭部に対するシート上方で膨張展開される上ダクトを含み、膨張展開状態で前記上ダクトのシート前端が乗員の頭部に対するシート前方に至るフレームダクトと、
    前記フレームダクトにおける前記頭部に対する前方に至った部分からガス供給を受けて乗員の頭部に対するシート前方で膨張展開される前膨張部であって、前記乗員の肩部及び胸部の少なくとも一方に対する前方で膨張展開される下膨張部を含んで構成されている前膨張部と、
    前記フレームダクト又は前膨張部からガス供給を受けて乗員の頭部に対するシート幅方向の両側方で膨張展開される一対の横膨張部と、
    前記頭部に対するシート前方で膨張展開された状態の前記前膨張部又は前記フレームダクトにおける前記頭部に対する前方で膨張展開された部分からガス供給を受けて、前記前膨張部の膨張展開後に膨張展開される遅れ膨張部であって、膨張展開された状態の前記下膨張部の側から前記乗員の肩部及び胸部に向けて膨張展開される上体拘束部を含んで構成されている遅れ膨張部と、
    を含む一体の袋体として構成されている乗員保護装置。
  4. ラップベルトで乗員の腰部を拘束するシートベルト装置と、ヘッドレスト又はシートバックに収納された状態からガス供給を受けて膨張展開されるエアバッグと、を備え、
    前記エアバッグが、
    シート幅方向から見て、乗員の頭部に対するシート上方で膨張展開される上ダクトを含み、膨張展開状態で前記上ダクトのシート前端が乗員の頭部に対するシート前方に至るフレームダクトと、
    前記フレームダクトにおける前記頭部に対する前方に至った部分からガス供給を受けて乗員の頭部に対するシート前方で膨張展開される前膨張部であって、前記乗員の肩部及び胸部の少なくとも一方に対する前方で膨張展開される下膨張部を含んで構成されている前膨張部と、
    前記フレームダクト又は前膨張部からガス供給を受けて乗員の頭部に対するシート幅方向の両側方で膨張展開される一対の横膨張部と、
    前記頭部に対するシート前方で膨張展開された状態の前記下膨張部の下部に配置されたガス供給部からガス供給を受けて、前記前膨張部の膨張展開後に膨張展開される遅れ膨張部であって、膨張展開された状態の前記下膨張部の側から前記乗員の肩部及び胸部に向けて膨張展開される上体拘束部を含んで構成されている遅れ膨張部と、
    を含む一体の袋体として構成されている乗員保護装置。
  5. ヘッドレスト又はシートバックに収納された状態からガス供給を受けて膨張展開されるエアバッグが、
    シート幅方向から見て、乗員の頭部に対するシート上方で膨張展開される上ダクトと前記上ダクトのシート前端から下向きに膨張展開される前ダクトとを含み、膨張展開状態で前記上ダクトのシート前端が乗員の頭部に対するシート前方に至るフレームダクトであって、膨張展開状態でシート幅方向に離間して一対設けられるフレームダクトと、
    前記フレームダクトの前記上ダクトからガス供給を受けて膨張展開され、一対の前記フレームダクトにおける上ダクトを連結するクロス膨張部と、
    前記フレームダクトにおける前記頭部に対する前方に至った部分からガス供給を受けて乗員の頭部に対するシート前方で膨張展開される前膨張部であって、膨張展開状態で、一対の前記フレームダクトの各前記前ダクトに接続されている前膨張部と、
    前記フレームダクト又は前膨張部からガス供給を受けて乗員の頭部に対するシート幅方向の両側方で膨張展開される一対の横膨張部であって、膨張展開状態で、前記フレームダクトにおける前記上ダクト及び前ダクトに接続されている横膨張部と、
    を含む一体の袋体として構成されている乗員保護装置。
  6. 前記頭部に対するシート前方で膨張展開された状態の前記前膨張部又は前記フレームダクトにおける前記頭部に対する前方で膨張展開された部分からガス供給を受けて、前記前膨張部の膨張展開後に膨張展開される遅れ膨張部をさらに備え、
    前記前膨張部は、シート幅方向を長手方向として上下方向に並んで膨張展開される複数の幅方向膨張部を含んで構成されており、
    前記遅れ膨張部は、それぞれ上下方向を長手方向としてシート幅方向に並びかつシート後方から見て前記幅方向膨張部と交差して膨張展開される複数の上下膨張部を含んで構成されている請求項記載の乗員保護装置。
  7. 前記頭部に対するシート前方で膨張展開された状態の前記前膨張部又は前記フレームダクトにおける前記頭部に対する前方で膨張展開された部分からガス供給を受けて、前記前膨張部の膨張展開後に膨張展開される遅れ膨張部をさらに備え、
    前記前膨張部は、上下方向を長手方向としてシート幅方向に並んで膨張展開される複数の上下膨張部を含んで構成されており、
    前記遅れ膨張部は、シート幅方向を長手方向として上下方向に並びかつシート後方から見て前記上下膨張部と交差して膨張展開される幅方向膨張部を含んで構成されている請求項記載の乗員保護装置。
  8. 前記頭部に対するシート前方で膨張展開された状態の前記前膨張部又は前記フレームダクトにおける前記頭部に対する前方で膨張展開された部分からガス供給を受けて、前記前膨張部の膨張展開後に膨張展開される遅れ膨張部をさらに備え、
    前記前膨張部は、前記乗員の肩部及び胸部の少なくとも一方に対する前方で膨張展開される下膨張部を含んで構成され、
    前記遅れ膨張部は、膨張展開された状態の前記下膨張部の側から前記乗員の肩部及び胸部に向けて膨張展開される上体拘束部を含んで構成されている請求項〜7の何れか1項記載の乗員保護装置。
  9. 前記前膨張部は、前記乗員の肩部及び胸部の少なくとも一方に対する前方で膨張展開される下膨張部を含んで構成され、
    ラップベルトで乗員の腰部を拘束するシートベルト装置を備え、
    前記エアバッグは、前記頭部に対するシート前方で膨張展開された状態の前記下膨張部の下部に配置されたガス供給部からガス供給を受けて、前記前膨張部の膨張展開後に膨張展開される遅れ膨張部をさらに備えている請求項〜8の何れか1項記載の乗員保護装置。
  10. 前記前膨張部は、シート幅方向を長手方向として上下方向に並んで膨張展開される複数の幅方向膨張部を含んで構成されており、
    前記遅れ膨張部は、それぞれ上下方向を長手方向としてシート幅方向に並びかつシート後方から見て前記幅方向膨張部と交差して膨張展開される複数の上下膨張部を含んで構成されている請求項3又は請求項記載の乗員保護装置。
  11. 前記前膨張部は、上下方向を長手方向としてシート幅方向に並んで膨張展開される複数の上下膨張部を含んで構成されており、
    前記遅れ膨張部は、シート幅方向を長手方向として上下方向に並びかつシート後方から見て前記上下膨張部と交差して膨張展開される幅方向膨張部を含んで構成されている請求項3又は請求項4記載の乗員保護装置。
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