(57)【要約】【課題】インフレータの容量増や装置の大型化を招いたり、ニーボルスターの配置位置の制約を受けたりすることなく、乗員を効率的にかつ効果的に拘束できる自動車の乗員拘束装置を提供する。【解決手段】インストルメントパネル２内に配設された車幅方向に延びる車体構造部材５に上下に回動可能に揺動アーム部材１５を設け、該揺動アーム部材１５の回動支点１７より上部１５ａにエアバッグ機構３を取り付けるとともに、下部１５ｂにニーボルスター機構４を取り付ける。【選択図】図１
2014156211.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インストルメントパネル内に配設されたエアバッグ本体を有するエアバッグ機構と、該エアバッグ機構の下方に乗員の膝部に指向するよう配設されたエネルギー吸収部材を有するニーボルスター機構とを備えた自動車の乗員拘束装置であって、
前記インストルメントパネル内に配設された車体構造部材に揺動アーム部材を前後に回動可能に設け、
該揺動アーム部材の回動支点より上部に前記エアバッグ機構を取り付けるとともに、下部に前記ニーボルスター機構を取り付けた
ことを特徴とする自動車の乗員拘束装置。
【請求項２】
請求項１に記載の自動車の乗員拘束装置において、
前記エアバッグ本体は、乗員の胸部と大腿部との間の空間部分に膨張展開するように構成されている
ことを特徴とする自動車の乗員拘束装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両衝突時に乗員を拘束するようにした自動車の乗員拘束装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の乗員拘束装置として、車両衝突時に、エアバッグ本体により乗員の頭部及び胸部の前方移動を規制するとともに、ニーボルスターにより乗員の膝部の前方，上方移動を規制するようにしたものが提案されている。例えば、特許文献１，２では、エアバッグ本体とシリンダにより駆動されるニーボルスターとを１つのインフレータから噴出した高圧ガスにより同時に作動させるようにしている。また、特許文献３，４では、エアバッグ本体が膨張展開する際の高圧ガスを利用することによりニーボルスターを作動させるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１６８５２４号公報
【特許文献２】特開２００５−１５３７６１号公報
【特許文献３】特開平５−２７０３４６号公報
【特許文献４】特開平６−２６２９９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、前記特許文献１，２のように、１つのインフレータでエアバッグ本体とニーボルスターとを同時に作動させる場合には、インフレータの容量を大きくする必要があり、またシリンダを介してニーボルスターを作動させることから、装置全体が大型化するという問題があり、乗員を効率よくかつ効果的に拘束する上での改善の余地がある。
【０００５】
また前記特許文献３，４のように、エアバッグ本体内に流入するガス圧を利用してニーボルスターを作動させる場合には、ニーボルスターをエアバッグ本体の近くに配置する必要があることから、ニーボルスターの配置位置が制約され、車両によっては狙いとする位置に配置できない場合が生じるという懸念がある。
【０００６】
本発明は、前記従来の状況に鑑みてなされたもので、インフレータの容量増や装置の大型化を招いたり、ニーボルスターの配置位置の制約を受けたりすることなく、乗員を効率的にかつ効果的に拘束できる自動車の乗員拘束装置を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１の発明は、インストルメントパネル内に配設されたエアバッグ本体を有するエアバッグ機構と、該エアバッグ機構の下方に乗員の膝部に指向するよう配設されたエネルギー吸収部材を有するニーボルスター機構とを備えた自動車の乗員拘束装置であって、
前記インストルメントパネル内に配設された車体構造部材に揺動アーム部材を前後に回動可能に設け、該揺動アーム部材の回動支点より上部に前記エアバッグ機構を取り付けるとともに、下部に前記ニーボルスター機構を取り付けたことを特徴としている。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１に記載の自動車の乗員拘束装置において、
前記エアバッグ本体は、乗員の胸部と大腿部との間の空間部分に膨張展開するように構成されていることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１の発明に係る乗員拘束装置によれば、車体構造部材に回動可能に設けられた揺動アーム部材の回動支点より上部にエアバッグ機構を取り付け、下部にニーボルスター機構を取り付けたので、車両衝突時には、エアバッグ機構の重量による慣性力とガス噴出反力により、前記揺動アーム部材が下部を車両後方に移動させるように回動し、エネルギー吸収部材が車両後方に押し出されることで乗員の膝部の前方，上方移動を規制することとなる。
【００１０】
このように本発明の乗員拘束装置は、車両衝突時に、高圧ガスが噴射されるときの反力と、エアバッグ機構がニーボルスター機構より重いことにより発生する慣性マス効果に伴う減速時の慣性力により揺動アーム部材がエネルギー吸収部材を後方に押し出すので、従来構造のようにインフレータの容量を大きくしたり、ニーボルスターを駆動するシリンダを設けたりする必要はなく、装置全体の大型化，高コスト化を回避できる。
【００１１】
また本発明では、揺動アーム部材の上部，下部にそれぞれエアバッグ機構，ニーボルスター機構を配置しているので、エアバッグ機構に対するニーボルスター機構の配置位置の自由度を高めることができ、ニーボルスター機構を狙いとする位置に配置することができる。
【００１２】
また揺動アーム部材を介してエアバッグ本体とエネルギー吸収部材とが、乗員の頭部，胸部を含む上半身からの荷重と下肢からの荷重を均衡させるように受け止めることから、乗員の上半身と下肢の何れか一方に負荷が集中することはなく、乗員を効率的かつ効果的に拘束できる。
【００１３】
請求項２の発明では、エアバッグ本体を、乗員の胸部と大腿部との間の空間部分に膨張展開するように構成したので、高圧ガスの噴出反力が車両前方を向くこととなり、揺動アーム部材をより効率良く回動させてエネルギー吸収部材を後方に押し出すことができる。
【００１４】
またエアバッグ本体に乗員の上半身からの荷重が加わるだけでなく、胸部と大腿部とでエアバッグ本体を挟み込む圧力も利用することができ、エネルギー吸収部材をより効率よく後方に押し出すことができ、膝部の前方，上方移動をより確実に規制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施例１による自動車の乗員拘束装置の概略側面図である。
【図２】前記乗員拘束装置の衝突初期における作動状態の概略側面図である。
【図３】前記乗員拘束装置の衝突中期，後期における作動状態の概略側面図である。
【図４】本発明の実施例２による自動車の乗員拘束装置の概略側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１７】
図１ないし図３は、本発明の実施例１による自動車の乗員拘束装置を説明するための図である。
【００１８】
図において、１は自動車のインストルメントパネル２内に配設された乗員拘束装置を示している。この乗員拘束装置１は、助手席側のフロントシート８の前方に配置されており、乗員の頭部及び胸部に指向して展開するよう配設されたエアバッグ機構３と、該エアバッグ機構３の下方に乗員の膝部に指向するよう配設されたニーボルスター機構４とを備えている。
【００１９】
前記インストルメントパネル２内には、車幅方向に延びるパイプ材からなるＰ−Ｐメンバ（車体構造部材）５が配設されている。このＰ−Ｐメンバ５の両端部は不図示のフロントピラーに結合されている。
【００２０】
前記インストルメントパネル２の上方にはウインドシールドガラス６が配設され、下方にはフロアパネル７が配設されている。このフロアパネル７に前記フロントシート８が搭載されている。
【００２１】
前記エアバッグ機構３は、車両衝突時に高圧ガスａを発生させるインフレータ９と、高圧ガスａが流入することにより所定形状に膨張展開するエアバッグ本体１０とを有し、車両衝突時の加速度センサ，車速センサ等（不図示）からの検出値が設定値を超えたときに前記インフレータ９を作動させるように構成されている。
【００２２】
前記インフレータ９は、乗員側に開口する金属製のケース１１の底部に配置されており、前記エアバッグ本体１０は、前記ケース１１内にインフレータ９を囲むように折り畳んだ状態で格納されている。
【００２３】
前記インストルメントパネル２の上壁部分には、開口２ａが形成されており、該開口２ａには、前記エアバッグ本体１０の膨張展開圧により開くリッド１２が配設されている。
【００２４】
前記ニーボルスター機構４は、エネルギー吸収部材１３を有する。このエネルギー吸収部材１３は、クッション材１３ａに乗員の膝部が当接するパッド材１３ｂを貼着した構造を有し、前記インストルメントパネル２の下縁２ｂより下方に位置するよう配置されている。
【００２５】
前記Ｐ−Ｐメンバ５には、車両後方に突出するコ字形状のブラケット１６が固定されており、該ブラケット１６に支持された回動ピン（回動支点）１７により揺動アーム部材１５が軸支されており、該揺動アーム部材１５は前後方向に回動可能となっている。
【００２６】
そして前記揺動アーム部材１５の回動ピン１７より上部１５ａには、前記エアバッグ機構３のケース１１が溶接あるいはボルト締め等により取り付けられており、下部１５ｂには、前記ニーボルスター機構４のクッション材１３ａが接着剤等により取り付けられている。
【００２７】
なお、図示していないが、前記揺動アーム部材１５の軸支部分には、回転力が所定値以下では該揺動アーム部材１５の回動を阻止し、所定値を超えると回動を許容するリミット機構が設けられている。
【００２８】
車両正面衝突時の初期段階（図２参照）では、インフレータ９により発生した高圧ガスａがエアバッグ本体１０内に流入し、該エアバッグ本体１０が高圧ガスａの展開圧により各リッド１２を開いてインストルメントパネル２の開口２ａから後方に向かって膨張展開する。なお、前記開口２ａは、揺動アーム部材１５が前方に回動したときにエアバッグ機構３と一致するように少し前方に偏位させて設けられている。
【００２９】
ここで前記正面衝突時には、前記高圧ガスａの噴射時の反力ｙ、慣性マス効果に伴う減速時の慣性力ｘ、ｚが作用するが、エアバッグ機構３の重量がニーボルスター機構３より重く、慣性力ｘがｚより大きいことから、揺動アーム部材１５を反時計回りに回動させるモーメントＭが前記リミット機構の回転力を超えるため、該揺動アーム部材１５が反時計回りに回動してエネルギー吸収部材４を後方に押し出す。即ち、前記エアバッグ機構３は、金属製のケース１１内にインフレータ９，エアバッグ本体１０を配置した構造であるのに対して、前記ニーボルスター機構４はクッション材１３ａにパッド材１３ｂを貼着した構造あるので、エアバッグ機構３の重量がニーボルスター機構４より大きいので、前記揺動アーム部材１５は確実に回動する。
【００３０】
次いで、中期，後期段階（図３参照）では、車体Ｇによる慣性力及び高圧ガスａの噴出力による影響が略なくなることから、揺動アーム部材１５は、エアバッグ本体１０を介して乗員の頭部，胸部から受けるモーメントｂと、膝部から受けるモーメントｃとが釣り合うことで均衡を保った状態で停止する。これにより乗員の頭部を含む胸部と膝部とを均衡させた状態で支えることとなる。
【００３１】
本実施例によれば、Ｐ−Ｐメンバ５に回動可能に設けられた揺動アーム部材１５の回動ピン１７より上部１５ａにエアバッグ機構３を取り付け、下部１５ｂにニーボルスター機構４を取り付けたので、前述のように、車両衝突時の高圧ガスａの噴射反力ｙと減速時の慣性力ｘ，ｚによって揺動アーム部材１５に反時計回りに回動させるモーメントＭが作用し、エアバッグ本体１０がインストルメントパネル２の開口２ａから車両後方に膨張展開するとともに、エネルギー吸収部材１３が車両後方に押し出されることとなり、乗員の過度な前方移動に対して頭部を含む胸部及び膝部を保護することができる。
【００３２】
このように本実施例では、車両衝突時に、前記揺動アーム部材１５が反時計回りに回動することによりエネルギー吸収部材１３を後方に押し出すようにしたので、従来のようにインフレータの容量を大きくしたり、ニーボルスターを駆動するシリンダを設けたりする必要はなく、装置全体の大型化を回避でき、軽量，安価な乗員拘束装置を提供できる。
【００３３】
本実施例では、前記揺動アーム部材１５の上部１５ａ，下部１５ｂにそれぞれエアバッグ機構３，ニーボルスター機構４を配置したので、エアバッグ機構３に対するニーボルスター機構４の配置位置の自由度を高めることができ、ニーボルスター機構４を狙いとする位置に配置することができ、乗員を効率よく、かつ効果的に拘束することができる。
【００３４】
また前記エアバッグ本体１０とエネルギー吸収部材１３とが、それぞれ乗員の頭部を含む胸部からの荷重と膝部からの荷重を均衡させるよう受け止めることから、胸部，膝部の何れか一方に負荷が集中することはなく、この点からも乗員を効率的かつ効果的に拘束することができる。
【００３５】
図４は、本発明の実施例２による乗員拘束装置を説明するための図である。図中、図１〜図３と同一符号は同一又は相当部分を示す。
【００３６】
本実施例は、揺動アーム部材１５の回動ピン１７より上部１５ａにエアバッグ機構３を取り付けるとともに、下部１５ｂにニーボルスター機構４を取り付け、さらにエアバッグ本体１０を、乗員の頭部を含む胸部と大腿部との間の空間部分Ａに膨張展開するように構成している。具体的には、エアバッグ本体１０内に配置された不図示のディフューザにより、膨張ガスの流れを、前記エアバッグ本体１０が前記空間部分Ａに展開するように制御するように構成されている。
【００３７】
本実施例によれば、エアバッグ本体１０を乗員の胸部と大腿部との間の空間部分Ａに膨張展開させるようにしたので、高圧ガスの噴出反力が車両前方を向くこととなることから、揺動アーム部材１５の回動モーメントを効率よく発生させることができる。
【００３８】
また前記エアバッグ本体１０に乗員の頭部を含む胸部から加わる力だけでなく、胸部と大腿部とでエアバッグ本体１０を挟み込む圧力も有効利用してエネルギー吸収部材１３をより後方に押し出すことができ、膝部の前方，上方移動をより確実に規制することができる。
【００３９】
さらに前記エアバッグ本体１０を胸部と大腿部との間に膨張展開させたので、胸部と大腿部との挟み角を大きくすることができ、胸部と大腿部との干渉を回避できる。また乗員の前方移動を小さくすることができ、脛骨部に過剰な荷重が加わるのを回避できる。
【符号の説明】
【００４０】
１  乗員拘束装置
２  インストルメントパネル
３  エアバッグ機構
４  ニーボルスター機構
５  Ｐ−Ｐメンバ（車体構造部材）
１０  エアバッグ本体
１３  エネルギー吸収部材
１５  揺動アーム部材
１５ａ  上側部
１５ｂ  下側部
１７  回動ピン（回動支点）
【図１】
2014156211.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2014156211.tif 000006