(57)【要約】【課題】素早くシートとシートベルトとによって乗員を拘束することができる乗員保護装置を提供すること。【解決手段】乗員保護装置Ｓ１は、車両の衝突時にシートベルト１１を牽引するように作動するプリテンショナーを有したフォースリミッター付きシートベルト用リトラクタ１０、を備えて、車両のシート６に着座した乗員を保護する。シート６の背もたれ部８には、プリテンショナーの作動時に連動して、背もたれ部８の少なくとも前面８ｄ側を車両前方側に隆起させる隆起装置２１が、搭載されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の衝突時にシートベルトを牽引するように作動するプリテンショナーを有したフォースリミッター付きシートベルト用リトラクタ、を備えて、車両のシートに着座した乗員を保護する乗員保護装置であって、
前記シートの背もたれ部に、前記プリテンショナーの作動時に連動して、前記背もたれ部の少なくとも前面側を車両前方側に隆起させる隆起装置が、搭載されて、構成されていることを特徴とする乗員保護装置。
【請求項２】
前記隆起装置が、前記フォースリミッターの作動後における乗員の車両後方側への復帰移動時に乗員をクッション作用を奏して受け可能な緩衝機構を、具備して構成されていることを特徴とする請求項１に記載の乗員保護装置。
【請求項３】
前記隆起装置が、膨張用ガスを流入させて膨らむエアバッグを具備して、構成されていることを特徴とする請求項１若しくは請求項２に記載の乗員保護装置。
【請求項４】
前記隆起装置が、押出板を押し出すアクチュエータを具備して、構成されていることを特徴とする請求項１若しくは請求項２に記載の乗員保護装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両のシートに着座した乗員を保護する乗員保護装置に関し、特に、シートベルトを装着している乗員を、一層、適確に保護できる乗員保護装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車両のシートには、車両の衝突時にシートベルトを牽引するように作動するプリテンショナーを有したフォースリミッター付きシートベルト用リトラクタが、搭載されていた（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
実開平５−５６６９０号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来のプリテンショナーを備えたリトラクタでは、プリテンショナーの作動時、渦巻状に巻いたシートベルトをさらに巻き取ることとなり、ある程度の緩み（遊び）が生じている状態から巻き取り動作が始動することから、瞬時に乗員を拘束する点に課題があった。
【０００５】
また、乗員自体が、シートベルトを装着していても、シートの背もたれ部から離れた前方側に位置している場合には、シートベルトが巻き取られても、背もたれ部に密着するまでに、さらに、時間を要することとなって、シートベルトとシート（特に背もたれ部）とで乗員を適確に拘束できるまでに、時間がかかっていた。
【０００６】
本発明は、上述の課題を解決するものであり、素早くシートとシートベルトとによって乗員を拘束することができる乗員保護装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る乗員保護装置は、車両の衝突時にシートベルトを牽引するように作動するプリテンショナーを有したフォースリミッター付きシートベルト用リトラクタ、を備えて、車両のシートに着座した乗員を保護する乗員保護装置であって、
シートの背もたれ部に、プリテンショナーの作動時に連動して、背もたれ部の少なくとも前面側を車両前方側に隆起させる隆起装置が、搭載されて、構成されていることを特徴とする。
【０００８】
本発明の乗員保護装置では、作動時、プリテンショナーによって、シートベルトが牽引されるとともに、隆起装置が作動して、背もたれ部の少なくとも前面側が車両前方側に隆起する。その際、本発明の乗員保護装置では、プリテンショナーによるシートベルトの牽引が不十分であっても、乗員と背もたれ部との隙間が減少することから、乗員は、シートの背もたれ部とシートベルトとで、素早く拘束されて、的確に保護されることとなる。この場合、シートの背もたれ部を後方側へ倒し過ぎていたり等して、乗員が背もたれ部から離れて着座していても、背もたれ部自体が、前方側に移動する状態となるため、乗員と背もたれ部とが接触しやすくなって、乗員を的確に保護することができる。
【０００９】
したがって、本発明に係る乗員保護装置では、素早くシートとシートベルトとによって乗員を拘束することができる。
【００１０】
そして、この隆起装置は、フォースリミッターの作動後における乗員の車両後方側への復帰移動時に乗員をクッション作用を奏して受け可能な緩衝機構を、具備して構成することが望ましい。
【００１１】
このような構成では、乗員の前方側への慣性力が大きな場合、フォースリミッターが作動して、シートベルトが繰り出され、乗員の前方移動を許容する。そして、その後、乗員は、反動によって、背もたれ部側に復帰することが避けられない。しかし、その復帰時（リバウンド時）、隆起装置が、緩衝機構を備えていることから、背もたれ部側に復帰する乗員を、クッション作用によって、優しく拘束することができる。
【００１２】
本発明の隆起装置は、膨張用ガスを流入させて膨らむエアバッグを具備して、構成したり、あるいは、押出板を押し出すアクチュエータを具備して、構成してもよい。隆起装置にエアバッグを利用する場合には、車両に搭載させるステアリングホイール用や助手席用のエアバッグ装置と同様な機構を利用すればよく、迅速なエアバッグの膨張を確保できるとともに、クッション作用を得やすくなる。また、隆起装置に押出板を押し出すアクチュエータを利用する場合には、エアバッグを利用する場合に比べて、初動時の緩やかな乗員の移動を確保できる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明すると、第１実施形態の乗員保護装置Ｓ１は、図１〜４に示すように、座部７と背もたれ部８とを有したシート６、シートベルト１１を牽引可能なシートベルト用リトラクタ１０、及び、隆起装置１７・２１、を備えて構成されている。
【００１４】
シートベルト用リトラクタ１０は、プリテンショナーを有したフォースリミッター付きのものであって、公知のものであり、図示しない制御装置が、車両の衝突を検知した際に、プリテンショナーを作動させて、シートベルト１１を牽引することとなる。そしてまた、このリトラクタ１０は、シートベルト１１を装着していた乗員Ｍが所定以上の力で前方へ移動する際には、フォースリミッターを作動させて、シートベルト１１を繰り出し可能に構成されている。
【００１５】
シートベルト１１は、リトラクタ１０に元部１１ａ側が巻き取られて収納されており、リトラクタ１０から繰り出されたベルト１１の部位は、車両のピラー部等に固定されたベルトアンカー１２を経て、先端部１１ｂを、車両のフロア付近に固定されたベルトアンカー１３に、連結させている。そして、アンカー１２・１３間の部位に、車両のフロア付近の固定されたバックル１５に結合させるためのタング１４を、移動可能に取り付けている。このシートベルト１１も、公知の三点式のものであり、シートベルト１１の使用時には、タング１４をバックル１５に結合させて、シートベルト１１におけるアンカー１２とタング１４との間の部位（胸部拘束部位）１１ｃにより、乗員Ｍの胸部Ｂ付近を押え、シートベルト１１におけるアンカー１３とタング１４との間の部位（腰部拘束部位）１１ｄにより、乗員Ｍの腰部Ｗ付近を押えることとなる。
【００１６】
また、シート６の座部７と背もたれ部８とは、それぞれ、フレーム７ａ・８ａにクッション７ｂ・８ｂが支持され、それらのクッション７ｂ・８ｂが表皮７ｃ・８ｃに覆われて構成されている。
【００１７】
二つの隆起装置１７・２１は、それぞれ、シート６の座部７と背もたれ部８とに配設されている。各隆起装置１７・２１は、それぞれ、エアバッグ１８・２２と、エアバッグ１８・２２に膨張用ガスを供給するインフレーター１９・２３と、から構成されている。インフレーター１９・２３は、それぞれ、座部７と背もたれ部８とのフレーム７ａ・８ａに支持されて、図示しない制御装置により、リトラクタ１０のプリテンショナーの作動と略同時に、膨張用ガスを吐出するように、作動される。これらのインフレーター１９・２３は、ステアリングホイール用エアバッグ装置２や助手席用エアバッグ装置に使用されるインフレーターと同様なものであり、膨張用ガスを瞬時に発生させることができるものである。
【００１８】
各エアバッグ１８・２２は、可撓性を有した布材等から略長方形板状の袋状に形成されて、それぞれ、座部７と背もたれ部８との各クッション７ｂ・８ｂ内に埋設されている。そして、各エアバッグ１８・２２は、インフレーター１９・２３からの膨張用ガスを流入させると、エアバッグ１８が、座部７のクッション７ｂを上方側に押し出すように膨張し、エアバッグ２２が、背もたれ部８のクッション８ｂを前方側に押し出すように膨張する。
【００１９】
なお、実施形態の場合、エアバッグ１８は、着座した乗員Ｍの太腿Ｄ付近に搭載され、エアバッグ２２は、着座した乗員Ｍの胸部Ｂから腰部Ｗとの間付近に搭載されている。さらに、エアバッグ１８の膨張時には、座部７の上面７ｄ側を上昇させる寸法ＬＶ（図４参照）を、３０〜１００ｍｍとし、エアバッグ２２の膨張時には、背もたれ部８の前面８ｄ側を前方移動させる寸法ＬＨを、３０〜１００ｍｍとしている。
【００２０】
第１実施形態の乗員保護装置Ｓ１の作動態様について延べれば、まず、シート６に着座した乗員Ｍは、タング１４をバックル１５に結合させて、シートベルト１１を装着する。その状態で走行中の車両が衝突すれば、図示しない制御装置がリトラクタ１０のプリテンショナーと隆起装置１７・２１の各インフレーター１９・２３とを作動させる。すると、プリテンショナーによって、シートベルト１１が牽引されるとともに、エアバッグ１８・２２が膨張して、図２・３に示すように、座部７のクッション７ｂを上方へ押し出させ、かつ、背もたれ部８のクッション８ｂを車両前方側に押し出すことから、座部７の上面７ｄ側が上方へ隆起するとともに背もたれ部８の前面８ｄ側が前方側へ隆起して、着座した乗員Ｍと背もたれ部８の前面８ｄとの隙間が素早く減少する。
【００２１】
そのため、第１実施形態の乗員保護装置Ｓ１では、プリテンショナーによるシートベルト１１の牽引が不十分であっても、隆起装置１７・２１の膨張したエアバッグ１８・２２により、乗員Ｍ自体が座部７の上方側に移動するとともに背もたれ部８が前方側へ移動して、シートベルト１１を牽引するのと同様な態様となって、シートベルト１１が迅速に乗員Ｍと接触でき、その結果、乗員Ｍは、図４に示すように、シート６の座部７・背もたれ部８とシートベルト１１の胸部・腰部拘束部位１１ｃ・１１ｄとで、素早く拘束されて、的確に保護されることとなる。
【００２２】
したがって、第１実施形態の乗員保護装置Ｓ１では、素早くシート６とシートベルト１１とによって乗員Ｍを拘束することができる。勿論、シート６の背もたれ部８を後方側へ倒し過ぎていたり等して、乗員Ｍが背もたれ部８から離れて着座していても、背もたれ部８の前面８ｄ側自体が、前方側に隆起して乗員Ｍに密着する状態となるため、乗員Ｍを的確に保護することができる。
【００２３】
なお、第１実施形態の乗員保護装置Ｓ１では、シート６の座部７にも隆起装置１７を配設しており、シートベルト１１の腰部拘束部位１１ｄを引っ張るように乗員Ｍを上方移動させることから、背もたれ部８に配置させた隆起装置２１だけを使用する場合に比べて、シートベルト１１を牽引するのと同様な作用が強く、一層、迅速に、乗員Ｍを、シート６の座部７・背もたれ部８とシートベルト１１の胸部・腰部拘束部位１１ｃ・１１ｄとで拘束できる。勿論、この点を考慮しなければ、乗員保護装置として、隆起装置１７を省いて、背もたれ部８に配置させた隆起装置２１だけを使用するようにしてもよい。
【００２４】
さらに、第１実施形態の隆起装置２１では、袋状のエアバッグ２２に膨張用ガスを流入させて膨らませていることから、クッション作用を得やすい。そのため、例えば、車両衝突時、乗員Ｍの前方側へ移動する慣性力が大きい場合には、リトラクタ１０のフォースリミッターが作動して、シートベルト１１が乗員Ｍに対して不要な圧力を加えないように、リトラクタ１０からシートベルト１１が繰り出されて、乗員Ｍの前方移動を許容することとなる。しかし、フォースリミッターが作動した後には、ステアリングホイール１に搭載されているステアリングホイール用エアバッグ装置２のエアバッグ３等によって、乗員Ｍが保護され、その後、乗員Ｍは、反動によって、背もたれ部８側に復帰（リバウンド）することが避けられない。しかし、その復帰時、隆起装置２１が、緩衝機構としてクッション効果の高いエアバッグ２２から構成されており、背もたれ部８側に復帰する乗員Ｍを、膨張したエアバッグ２２のクッション作用によって、優しく拘束することができる。
【００２５】
なお、膨張用ガスを流入させてクッション作用を得るエアバッグ２２では、破れて膨張用ガスの漏れが生ずれば、クッション作用を得難いことから、エアバッグ２２に膨張用ガスを排気可能なベントホールを設けて、膨張用ガスを供給するためのインフレーターとして、長く膨張用ガスを吐出し続けるタイプのものを使用し、エアバッグ２２の破損防止を図って、エアバッグ２２のクッション性を確保するように構成してもよい。ちなみに、この時のベントホールとしては、エアバッグ２２の所定以上の内圧上昇時、開口面積を広くする可変ベントホールタイプとして、エアバッグ２２の破損防止を一層図ってもよい。
【００２６】
また、緩衝機構として、エアバッグを利用する場合には、図６・７に示す第２実施形態の乗員保護装置Ｓ２のように構成してもよい。この乗員保護装置Ｓ２では、シート６の座部７と背もたれ部８とに、それぞれ、隆起装置１７Ａ・２１Ａにおける複数のエアバッグ１８Ａ・２１Ａが配設され、複数のエアバッグ１８Ａ・２１Ａが、所定のダクト２０・２４を経て、膨張用ガスを発生させるインフレーター１９・２３と接続されている。これらのエアバッグ１８Ａ・２１Ａは、第１実施形態のエアバッグ１８・２１と略同様な位置に配置され、また、膨張時の座部７の上面７ｄ側や背もたれ部８の前面８ｄ側の隆起寸法も、第１実施形態と略同様としている。
【００２７】
そして、これらのエアバッグ１８Ａ・２１Ａは、予め、若干膨らんでおり、通常時のクッション性を良好にするように構成されている。
【００２８】
また、この乗員保護装置Ｓ２では、シート６や隆起装置１７Ａ・２１Ａの他、第１実施形態と同様なシートベルト１１を牽引可能なシートベルト用リトラクタ１０、を備えて構成されている。
【００２９】
そして、この第２実施形態の乗員保護装置Ｓ２でも、車両衝突時、所定の制御装置が、図示しないリトラクタ１０のプリテンショナーと隆起装置１７Ａ・２１Ａの各インフレーター１９Ａ・２３Ａとを作動させることから、プリテンショナーによって、シートベルト１１が牽引されるとともに、図７のＡ・Ｂに示すように、各エアバッグ１８Ａ・２２Ａが膨張して、座部７のクッション７ｂを上方へ押し出させ、かつ、背もたれ部８のクッション８ｂを車両前方側に押し出すことから、座部７の上面７ｄ側が上方へ隆起するとともに背もたれ部８の前面８ｄ側が前方側へ隆起することとなって、第１実施形態の乗員保護装置Ｓ１と同様な作用・効果を得ることができる。
【００３０】
さらに、隆起装置としては、エアバッグ１８・２２を利用する他、シート６の座部７の上面７ｄ側や背もたれ部８の前面８ｄ側を、シートベルト１１を牽引するのと同様に移動させることができれば、図８・９に示す第３実施形態の隆起装置２７・３１を使用してもよい。
【００３１】
この第３実施形態の乗員保護装置Ｓ３は、隆起装置２７・３１の他、第１実施形態と同様な座部７と背もたれ部８とを有したシート６、及び、シートベルト１１を牽引可能なシートベルト用リトラクタ１０、を備えて構成されている。
【００３２】
隆起装置２７・３１は、それぞれ、シート６の座部７と背もたれ部８とに配設されている。各隆起装置２７・３１は、それぞれ、押出板２９・３３と、押出板２９・３３を移動させるアクチュエータ２８・３２と、を備えて構成されている。実施形態の場合、アクチュエータ２８・３２は、座部７や背もたれ部８のフレーム７ａ・８ａに支持された電磁ソレノイドから形成され、車両衝突時、本体２８ａ・３２ａから駆動ロッド２８ｂ・３２ｂを繰り出すように構成されている。そして、図９のＡ・Ｂに示すように、駆動ロッド２８ｂが繰り出された際、座部７のクッション７ｂを上方移動させるように、押出板２９が座部７の上面７ｄ側を上方へ隆起させ、駆動ロッド３２ｂが繰り出された際、背もたれ部８のクッション８ｂを前方移動させるように、押出板３２が前面８ｄ側を前方へ隆起させることとなる。
【００３３】
なお、第３実施形態でも、第１実施形態と同様に、押出板２９は、着座した乗員Ｍの太腿Ｄ付近に搭載され、押出板３２は、着座した乗員Ｍの胸部Ｂから腰部Ｗとの間付近に搭載されている。さらに、上面７ｄや前面８ｄ側の隆起させる寸法も、第１・２実施形態の隆起装置１７・１７Ａ・２１・２１Ａと略同様としている。
【００３４】
この第３実施形態の乗員保護装置Ｓ３でも、作動時、座部７のクッション７ｂを上方へ押し出させ、かつ、背もたれ部８のクッション８ｂを車両前方側に押し出すことから、座部７の上面７ｄ側が上方へ隆起するとともに背もたれ部８の前面８ｄ側が前方側へ隆起することとなって、第１・２実施形態の乗員保護装置Ｓ１・Ｓ２と同様な作用・効果を得ることができる。
【００３５】
なお、押出板２９・３３を移動させるアクチュエータとしては、第３実施形態のように電磁ソレノイドを利用する他、油圧や空気圧を利用するものや、あるいは、電動モータを利用するものでもよい。
【００３６】
これらのアクチュエータを使用する場合には、第１・２実施形態のように、作動時に急激に膨張するエアバッグ１８・１８Ａ・２２・２２Ａを利用した隆起装置１７・１７Ａ・２１・２１Ａに比べて、押出板２９・３３を瞬時に移動させ難いことから、初動時の緩やかな乗員の移動を確保できる。
【００３７】
また、これらのアクチュエータを使用する場合には、第１・２実施形態のように、作動時に急激に膨張するエアバッグ１８・１８Ａ・２２・２２Ａを利用した隆起装置１７・１７Ａ・２１・２１Ａに比べて、クッション作用を得難い。しかし、ばね手段を併用すれば、クッション作用を得ることも可能となり、リバウンド時の乗員を優しく拘束することも可能となる。
【００３８】
さらに、第２・３実施形態においても、隆起装置１７Ａ・２７を省いて、背もたれ部８に配置させた隆起装置２１Ａ・３１だけを使用するようにしてもよい。
【００３９】
さらにまた、本発明は、前席のシートに限らず、プリテンショナーを有したフォースリミッター付きのシートベルト用リトラクタ１０が搭載されておれば、後席等の乗員の着座するシートに適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態の要部を示す概略斜視図である。
【図２】第１実施形態のシートの概略縦断面図である。
【図３】第１実施形態の作動時を示す概略縦断面図である。
【図４】第１実施形態の作動時を示す車両の側方から見た概略図である。
【図５】第１実施形態のリバウンド時を示す車両の側方から見た概略図である。
【図６】第２実施形態の要部を示す概略斜視図である。
【図７】第２実施形態のシートの概略縦断面図であり、第２実施形態の装置の作動前と作動後の状態を示す。
【図８】第３実施形態の要部を示す概略斜視図である。
【図９】第３実施形態のシートの概略縦断面図であり、第３実施形態の装置の作動前と作動後の状態を示す。
【符号の説明】
６…シート、
７…座部、
７ｄ…（座部の）上面、
８…背もたれ部、
８ｄ…（背もたれ部の）前面、
１０…シートベルト用リトラクタ、
１１…シートベルト、
１７・１７Ａ・２１・２１Ａ・２７・３１…隆起装置、
１８・１８Ａ・２２・２２Ａ…エアバッグ、
２８・３２…アクチュエータ、
２９・３３…押出板、
Ｍ…乗員、
Ｓ１・Ｓ２・Ｓ３…乗員保護装置。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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