(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
乗員の着座する車両の座席シートの背もたれ部に取り付けられ、当該乗員の肩部を拘束して、乗員の身体を車両事故から保護する乗員拘束装置であって、
常時は、所望の格納位置でロックされ、車両非常時の際、展開して前記乗員の肩の側部を受け止める肩受け止め部と、
アーム部と、
車両に所定の大きさを超える衝撃力が与えられると、前記肩受け止め部が、前記乗員の前記肩の側部を受け止める配置状態又は姿態となるように、前記アーム部を介して、前記肩受け止め部を、前記格納位置から目標の展開位置まで瞬時に展開移動させる瞬時移送機構部とを備えてなると共に、該瞬時移送機構部は、前記肩受け止め部を展開させた後、該肩受け止め部を取付けた状態のまま、前記格納位置まで逆戻りして、再使用のため、前記格納位置にてロック状態に復帰できる構造になされていることを特徴とする乗員拘束装置。
【請求項２】
乗員の着座する車両の座席シートの背もたれ部に取り付けられ、当該乗員の肩部を拘束して、乗員の身体を車両事故から保護する乗員拘束装置であって、
衝突感知信号に応答して駆動する駆動部と、
該駆動部による駆動がトリガとなって、円周上の第１の部位から円周上の第２の部位まで瞬時に回転移動する回動軸部と、
前記回動軸部の一端に取り付けられたアーム部と、
該アーム部の他端に取り付けられて、常時は、前記回動軸部が前記第１の部位でロックされることで、所望の格納位置でロックされ、車両非常時の際、前記回動軸部が前記第２の部位まで瞬時回転動作することで、目標の展開位置まで展開して前記乗員の肩の側部を受け止める肩受け止め部とを備えてなると共に、
前記回動軸部は、前記肩受け止め部を展開させた後、前記アーム部を取付けた状態で、前記第１の部位まで反転して、再使用のため、前記第１の部位にてロック状態に復帰できる構造になされていることを特徴とする乗員拘束装置。
【請求項３】
前記瞬時回動機構部は、前記肩受け止め部を展開させた後、前記肩受け止め部を前記アーム部に取付けた状態のまま、前記第１の部位まで反転して、再使用のため、前記第１の部位にてロック状態に復帰できる構造になされていることを特徴とする請求項２記載の乗員拘束装置。
【請求項４】
前記回動軸部は、フラット軸と、スプライン軸と、これらのフラット軸及びスプライン軸の回転を付勢するための捩れスプリングとを含み、前記フラット軸とスプライン軸には、通常、前記捩れスプリングの付勢力をロックするカムロータがそれぞれ係合し、前記フラット軸側のカムロータには前記駆動部の回転を伝達するギアロックが係合し、前記スプライン軸側のカムロータには前記肩受け止め部を前記格納位置及び目標の前記展開位置でロックするロックプレートが係合してなることを特徴とする請求項２又は３記載の乗員拘束装置。
【請求項５】
前記フラット軸側のカムロータと前記ギアロックとのロック状態、又は／及び前記スプライン軸側のカムロータと前記ロックプレートとのロック状態が、容易に解除できる構成とされていることを特徴とする請求項４記載の乗員拘束装置。
【請求項６】
前記駆動部は、モータ又は電磁アクチュエータからなることを特徴とする請求項２又は４記載の乗員拘束装置。
【請求項７】
前記回動軸部は、前記座席シートの背もたれ部の上部側端部又はその近傍に設けられ、該回動軸部に湾曲した前記アーム部が回動可能に支持されていることを特徴とする請求項２記載の乗員拘束装置。
【請求項８】
前記肩受け止め部は、前記乗員の肩の側部をソフトに受け止めるサポートパッドと該サポートパッドを支持するサポート板を含み、前記サポートパッドが弾性部材からなることを特徴とする請求項１又は２記載の乗員拘束装置。
【請求項９】
前記肩受け止め部は、前記乗員の肩の側部をソフトに受け止めるサポートパッドと該サポートパッドを支持するサポート板を含み、前記サポートパッドが小型のエアバッグからなることを特徴とする請求項１又は２記載の乗員拘束装置。
【請求項１０】
前記エアバッグに気体を供給する供給源として、エアポンプ又はインフレータユニットを備えてなることを特徴とする請求項９記載の乗員拘束装置。
【請求項１１】
前記肩受け止め部は、前記乗員の肩の側部をソフトに受け止めるサポートパッドと該サポートパッドを支持するサポート板を含み、前記サポートパッドが小型のエアバッグからなると共に、該エアバッグに気体を供給する供給源として、エアポンプ又はインフレータユニットを備え、かつ、
前記回動軸部及び前記アーム部には、前記エアポンプ又はインフレータユニットから前記エアバッグに気体を供給するための気体供給路が設けられていることを特徴とする請求項２又は３記載の乗員拘束装置。
【請求項１２】
前記回動軸部は、フラット軸と、スプライン軸とを有して構成され、前記スプライン軸又は／及びフラット軸の円周面には、前記気体供給路の一部として切り欠きが設けられていることを特徴とする請求項１１記載の乗員拘束装置。
【請求項１３】
前記アーム部の根元部には、前記気体供給路の一部として、Ｌ字型の気体通路が設けられていることを特徴とする請求項１１記載の乗員拘束装置。
【請求項１４】
乗員の着座する座席シートの背もたれ部の一方の側に、前記乗員の肩の上部を拘束する肩上部拘束装置が取り付けられ、前記背もたれ部の他方の側に、請求項１又は２記載の乗員拘束装置が取り付けれていることを特徴とする乗員拘束システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
この発明は、車両事故の際に、座席シートに着座した乗員の背部（肩部）を拘束して、乗員の安全を図ることができる乗員拘束装置及び乗員拘束システムに関する。
【背景技術】
一般に、車両の座席シートには、乗員の体を３箇所で支える３点式シートベルトが備えられ、事故の際に着座した乗員の安全が図られている。しかし、ロールオーバ（車両転覆）や車両側面衝突等の車両事故の際には、着座した乗員は、上下、左右の衝撃的な加速度を受ける結果、所定の位置から離れて天井、サイドガラス、ドア内張パネルやピラー部等に頭部を打ち付けて傷害を受けるケースが少なくない。
その際に、乗員を拘束している３点式シートベルトは、前後方向の加速度に対して有効に作用するが、乗員をベルトの３点で保持している関係上、上下及び左右方向の加速度に対しては、期待する程、有効に作動していないのが現状である。
そこで、従来から、例えば、特開２００３―２６１０００号公報（図２、図７参照）等の特許文献に記載されているように、ロールオーバや側面衝突等の車両事故の際に、着座した乗員を保護するために、車両シートの側部に備えられたサイドエアバッグを展開する技術が提案されている。
しかしながら、上記特許文献に記載の従来のサイドエアバッグ装置では、車両事故の際に乗員とボディサイド部との間の空間部に設けられたサイドエアバッグによって左右方向の加速度をある程度抑えられるが、やはりサイドエアバッグによる一方のみの拘束では、あらゆる方向からの衝撃的加速度（衝撃力）に対処しきれない、という問題がある。
加えて、ロールオーバや横滑り等の事故に実際に至らなくとも、車の姿勢の乱れ等により、センサが働いて事故と判断し、エアバッグが誤作動した場合には、展開されたエアバッグを簡単に元に戻すことはできないので、修復が困難である。
また、エアバッグやエアバッグを作動させるインフレータ等、比較的大きな収納スペースを必要とする関連部品を座席シートの中に小さく格納することは難しい、という欠点もある。
この発明は、上述の事情に鑑みてなされたもので、ロールオーバや側面衝突等の車両事故の際に、乗員の背部に加わる上下・左右方向の衝撃的加速度を確実に和らげて乗員の傷害を軽減できると共に、装置の再利用性を高めることができる乗員拘束装置及び乗員拘束システムを提供することを目的としている。
【発明の開示】
請求項１記載の発明は、乗員の着座する車両の座席シートの背もたれ部に取り付けられ、当該乗員の肩部を拘束して、乗員の身体を車両事故から保護する乗員拘束装置に係り、常時は、所望の格納位置でロックされ、車両非常時の際、展開して前記乗員の肩の側部を受け止める肩受け止め部と、アーム部と、車両に所定の大きさを超える衝撃力が与えられると、前記肩受け止め部が、前記乗員の前記肩の側部を受け止める配置状態又は姿態となるように、前記アーム部を介して、前記肩受け止め部を、前記格納位置から目標の展開位置まで瞬時に展開移動させる瞬時移送機構部とを備えてなると共に、該瞬時移送機構部が、前記肩受け止め部を展開させた後、該肩受け止め部を取付けた状態のまま、前記格納位置まで逆戻りして、再使用のため、前記格納位置にてロック状態に復帰できる構造になされていることを特徴としている。
また、請求項２記載の発明は、２．  乗員の着座する車両の座席シートの背もたれ部に取り付けられ、当該乗員の肩部を拘束して、乗員の身体を車両事故から保護する乗員拘束装置に係り、衝突感知信号に応答して駆動する駆動部と、該駆動部による駆動がトリガとなって、円周上の第１の部位から円周上の第２の部位まで瞬時に回転移動する回動軸部と、前記回動軸部の一端に取り付けられたアーム部と、該アーム部の他端に取り付けられて、常時は、前記回動軸部が前記第１の部位でロックされることで、所望の格納位置でロックされ、車両非常時の際、前記回動軸部が前記第２の部位まで瞬時回転動作することで、目標の展開位置まで展開して前記乗員の肩の側部を受け止める肩受け止め部とを備えてなると共に、前記回動軸部が、前記肩受け止め部を展開させた後、前記アーム部を取付けた状態のまま、前記第１の部位まで反転して、再使用のため、前記第１の部位にてロック状態に復帰できる構造になされていることを特徴としている。
請求項３記載の発明は、請求項２記載の乗員拘束装置に係り、前記瞬時回動機構部が、前記肩受け止め部を展開させた後、前記肩受け止め部を前記アーム部に取付けた状態のまま、前記第１の部位まで反転して、再使用のため、前記第１の部位にてロック状態に復帰できる構造になされていることを特徴としている。
請求項４記載の発明は、請求項２又は３記載の乗員拘束装置に係り、前記回動軸部が、フラット軸と、スプライン軸と、これらのフラット軸及びスプライン軸の回転を付勢するための捩れスプリングとを含み、前記フラット軸とスプライン軸には、通常、前記捩れスプリングの付勢力をロックするカムロータがそれぞれ係合し、前記フラット軸側のカムロータには前記駆動部の回転を伝達するギアロックが係合し、前記スプライン軸側のカムロータには前記肩受け止め部を前記格納位置及び目標の前記展開位置でロックするロックプレートが係合してなることを特徴としている。
請求項５記載の発明は、請求項４記載の乗員拘束装置に係り、前記フラット軸側のカムロータと前記ギアロックとのロック状態、又は／及び前記スプライン軸側のカムロータと前記ロックプレートとのロック状態は、容易に解除できる構成とされていることを特徴としている。
請求項６記載の発明は、請求項２又は４記載の乗員拘束装置に係り、前記駆動部が、モータ又は電磁アクチュエータからなることを特徴としている。
また、請求項７記載の発明は、請求項２記載の乗員拘束装置に係り、前記回動軸部が、前記座席シートの背もたれ部の上部側端部又はその近傍に設けられ、該回動軸部に湾曲した前記アーム部が回動可能に支持されていることを特徴としている。
請求項８記載の発明は、請求項１又は２記載の乗員拘束装置に係り、前記肩受け止め部が、前記乗員の肩の側部をソフトに受け止めるサポートパッドと該サポートパッドを支持するサポート板を含み、前記サポートパッドが弾性部材からなることを特徴としている。
請求項９記載の発明は、請求項１又は２記載の乗員拘束装置に係り、前記肩受け止め部が、前記乗員の肩の側部をソフトに受け止めるサポートパッドと該サポートパッドを支持するサポート板を含み、前記サポートパッドが小型のエアバッグからなることを特徴としている。
請求項１０記載の発明は、請求項９記載の乗員拘束装置に係り、前記エアバッグに気体を供給する供給源として、エアポンプ又はインフレータユニットを備えてなることを特徴としている。
請求項１１記載の発明は、請求項２又は３記載の乗員拘束装置に係り、前記肩受け止め部は、前記乗員の肩の側部をソフトに受け止めるサポートパッドと該サポートパッドを支持するサポート板を含み、前記サポートパッドが小型のエアバッグからなると共に、該エアバッグに気体を供給する供給源として、エアポンプ又はインフレータユニットを備え、かつ、前記回動軸部及び前記アーム部には、前記エアポンプ又はインフレータユニットから前記エアバッグに気体を供給するための気体供給路が設けられていることを特徴としている。
請求項１２記載の発明は、請求項１１記載の乗員拘束装置に係り、前記回動軸部は、フラット軸と、スプライン軸とを有して構成され、前記スプライン軸又は／及びフラット軸の円周面には、前記気体供給路の一部として切り欠きが設けられていることを特徴としている。
請求項１３記載の発明は、請求項１１記載の乗員拘束装置に係り、前記アーム部の根元部には、前記気体供給路の一部として、Ｌ字型の気体通路が設けられていることを特徴としている。
請求項１４記載の発明は、乗員拘束システムに係り、乗員の着座する座席シートの背もたれ部の一方の側に、前記乗員の肩の上部を拘束する肩上部拘束装置が取り付けられ、前記背もたれ部の他方の側に、請求項１又は２記載の乗員拘束装置が取り付けれていることを特徴としている。
この発明の構成によれば、ロールオーバ、側面衝突等の車両事故の際に、乗員に対する上下方向の加速度と左右方向の加速度が規制されて、乗員の傷害が軽減される。つまり、着座した乗員を、上面方向及び側面方向の２方向から押え付けるようにして肩部、ひいては、背中全体を強固に拘束することから、上下及び左右の移動が阻止されて頭部をボディサイド部天井に打ち付ける又は隣の座席に飛び出す等の乗員の傷害を確実に防止できる。
また、衝突感知信号によって駆動する駆動部と、回動軸部と、アーム部と、肩受け止め部とからなる簡易小型の装置なので、収納スペースをあまり取らず、このため、座席シートの背もたれに格納することができる。
また、上記回動軸部には、カムロータを介してロックプレートが係合しているので、肩受け止め部を、乗員の肩部の好適な位置で確実に拘束（ロック）できるので、乗員の肩部をソフトに受け止めて、乗員の身体を危害から守ることができる。
また、肩受け止め部のロック手段として、ギアロックやロックプレート２２を用いるようにしたので、展開後のロック状態を比較的簡単に解除する（ロックを緩める）ことができ、例えば、ギアロックは、モータ１２の反転駆動により、容易に、展開後のロックを解除できるし、ロックプレートの爪を持ち上げるだけで解除できる。それゆえ、装置の再利用性を一段と高めることができる。これにより、耐久性や安全性の試験に際し、当該装置を何度でも使えるので、装置性能試験の信頼性を一段と高めることができる。また、再利用性が高いので、衝突感知センサの加速度スレッショルドを比較的低めに設定することにより、使用頻度が増加しても、コスト負担が少ない反面、事故の未然防止にも一段と寄与でき、乗員のための安全性を一段と確実に確保できる。
さらに、駆動部が、モータ又は電磁アクチュエータからなるので、車両事故の際の感知信号によって電気的にすばやく、正確に作動できる。
加えて、回動軸部が、座席シートの背もたれ部の上部側端部又はその近傍に設けられ、かつ、該回動軸部に湾曲したアーム部が回動可能に支持されているので、背もたれの側面の狭い幅内に、乗員の肩部をソフトに受け止める肩受け止め部をコンパクトに格納でき、普段邪魔になることがない。
ここで、ロールオーバや側面衝突等の車両事故の際に、乗員の少なくとも肩部を弾性部材で弾力的に保持するので、乗員に対するダメージがより少なくできる。上記弾性部材の材質としては、ゴム材やスポンジ状の樹脂等のように、人の通常の力によって変形する程度の弾性を有するものが望ましい。
一方、ロールオーバや側面衝突等の車両事故の際に、乗員の少なくとも肩部をエアバッグで弾力的に密着し強固に保持するようにすれば、乗員に対するダメージを少なくできる。さらに、肩部を上方から完全に拘束する装置を備えるようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
第１図は、この発明の第１実施例である乗員拘束システムの構成を示す模式図であり、具体的には、同乗員拘束システムを構成する肩上部拘束装置と、乗員拘束装置としての肩側部拘束装置の構成を概略示すと共に、各装置の使用状態をあらわす斜視図、第２図は、同乗員拘束システムのうち、肩上部拘束装置で用いられる肩上部エアバックが折り畳まれて収納されている状態を示す斜視図、第３図は、同乗員拘束システムのうち、乗員拘束装置としての肩側部拘束装置の構成各部を分解して示す分解斜視図、第４図は、同肩側部拘束装置を構成する瞬時回動機構部のギアロック部分の構成を示す斜視図、また、第５図は、図１の肩側部拘束装置を下から見上げた図であり、同肩側部拘束装置の作動状態を説明するための平面図である。
次に、第６図は、この発明の第２実施例である乗員拘束システムの構成を示す模式図であり、具体的には、同乗員拘束システムを構成する肩上部拘束装置及び乗員拘束装置としての肩側部拘束装置の構成を概略示すと共に、各装置の使用状態をあらわす斜視図、第７図は、同乗員拘束装置としての肩側部拘束装置で用いられるエアポンプの作動状態を示す概念図、第８図は、同肩側部拘束装置を構成する駆動機構部のうち、空気供給路上の主要部を分解して示す分解斜視図、また、第９図は、図６の肩側部拘束装置を下から見上げた図であり、同肩側部拘束装置の作動状態を説明するための平面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
この発明を実施するための最良の形態は、乗員２の着座する座席シート１の背もたれ部１ａに取り付けられ、乗員２の肩の側部3ｂをソフトに受け止める肩受け止め部１５Ａ（１５Ｂ）と、二股アーム１４Ａ（１４Ｂ）と、該二股アーム１４Ａ（１４Ｂ）を介して肩受け止め部１５Ａ（１５Ｂ）の配置状態又は姿態を変えるモータ（駆動部）２とを備えてなると共に、該モータ２は、車両に所定の大きさを超える衝撃力が与えられると、二股アーム１４Ａ（１４Ｂ）を介して、肩受け止め部１５Ａ（１５Ｂ）が、初期位置から所定の目標位置まで移動して、乗員２の肩の側部3ｂを受け止める配置状態又は姿態となるように、肩受け止め部１５Ａ（１５Ｂ）を駆動する構成になされていることである。
◇第１実施例
以下、図面を参照して、この発明の第１実施例について説明する。
まず、装置の全体構成について説明する。
第１図は、この発明の第１実施例である乗員拘束システムＡの構成を概略示す模式的斜視図であり、この乗員拘束システムＡは、同図に示すように、ロールオーバ（車両転覆）等の車両非常時の際、乗員２の身体のうち、肩の上部３ａをソフトに受け止めて、乗員２が座席シート１から上下方向に投げ出されないように、乗員２の身体を保護する肩上部拘束装置４と、側面衝突等の車両非常時の際、乗員２の肩の側部３ｂをソフトに受け止めて、乗員２が座席シート１から左右方向に投げ出されないように、乗員２の身体を保護する肩側部拘束装置５Ａとから概略なっている。図１には、座席シート１に座る乗員２の右側の部位であって、背もたれ１ａの右側上部に肩上部拘束装置４が設置され、同左側の部位であって、背もたれ１ａの左側上部に肩側部拘束装置５Ａが設置されている例が示されている。もちろん、図１は一例であり、肩上部拘束装置４が背もたれ１ａの左側に、肩側部拘束装置５Ａが背もたれ１ａの右側に配置されても良い。
次に、装置の各部について説明する。
肩側部拘束装置５Ａの構成から説明する。
肩側部拘束装置５Ａは、第３図に示すように、座席シート１の背もたれ１ａの上部側端部１ｃ（第５図）に設けられた図示せぬフレームに取り付け固定されて、当該装置の構成各部を支持する支持フレーム１１と、乗員２の身体のうち、肩の側部３ｂをソフトに受け止めるための肩受け止め部１５Ａと、車両非常時、肩受け止め部１５Ａを乗員２の肩の側部３ｂに向けて、瞬時に回動させる瞬時回動機構部１３Ａと、該瞬時回動機構部１３Ａと肩受け止め部１５Ａとを接続するための左右一対の二股アーム１４Ａとを有して構成されている。そして、図示せぬ衝突感知センサ、例えば、車両側面衝突感知センサに接続されて、当該感知センサからの感知信号に応答して動作する構成となっている。
瞬時回動機構部１３Ａは、同図に示すように、互いに軸心を共通にして、回動主軸（回動軸部）を構成するフラット軸１６及びスプライン軸１７Ａと、フラット軸１６に巻設された捩れスプリング１８と、上記回転主軸の図中右端側の部位であって、フラット軸１６に係合され、ロック溝Ｖ１、Ｖ２（第４図）が刻設されたカムロータ２０ａと、上記回転主軸の図中左端側の部位であって、スプライン軸１７Ａに係合され、図示せぬロック溝が刻設されたカムロータ２０ｂと、回転主軸１６、１７Ａを支持フレーム１１のボス部１８に回動可能に支持する一対の軸受１９と、駆動用のモータ（駆動部）１２と、該モータ１２の軸芯に取り付けられたピニオンギア２７と、カムロータ２０ａのロック溝Ｖ１、Ｖ２に係合してカムロータ２０ａをロックするロック刃Ｍを有すると共に、ピニオンギア２７に噛合され、モータ１２の動力を受けてカムロータ２０ａのロック状態を解除するギアロック２１と、カムロータ２０ｂの図示せぬロック溝に係合して、肩受け止め部１５Ａを所定位置でロックする爪付きのロックプレート２２とからなっている。
ここで、捩れスプリング１８は、一端がフラット軸１６側のカムロータ２０ａに捩れる態様で係合され、他端が固定用フレーム１１ａに係合され、この結果、フラット軸１６側には、ばね力が作用するが、カムロータ２０ａがギアロック２１によってロックされているので、捩れスプリング１８は、弾性エネルギの蓄積状態を保持し続け、そして、車両非常時に、当該装置が作動することで、それまで蓄積されていた弾性エネルギは消耗される。
瞬時回動機構部１３Ａを構成する回転主軸１６、１７Ａの両端には、一対の二股アーム１４Ａ、１４Ａの根元部が固定されることで、回転主軸１６、１７Ａの回動に伴って、二股アーム１４Ａ、１４Ａも回動可能な構成となっている。二股アーム１４Ａ、１４Ａは、根元部側の途中で互いに分岐した、互いに所定の距離隔てられる長短一対のアーム部１４ａ、１４ｂを有している。そして、長短一対のアーム部１４ａ、１４ｂの各先端部にて、肩受け止め部１５Ａが取り付けられている。
上記肩受け止め部１５Ａは、車両非常時、乗員２の身体のうち、肩の側部３ｂを実際に受け止める部位となる肩側部保護用パッド（サポートパッド）２４Ａと、該肩側部保護用パッド２４Ａを支持する支持プレート２３Ａとからなっている。そして、肩受け止め部１５Ａは、支持プレート２３Ａの裏面に設けられた一対のＵ字状受け２５、２５に、一対の二股アーム１４Ａ、１４Ａ間に棹差された一対の横棒２６，２６が嵌着されることで、二股アーム１４Ａ、１４Ａに取り付け固定されている。上記肩側部保護用パッド２４Ａの材質としては、柔軟で弾力性に富むゴム部材、樹脂、布部材、あるいは、これらの混成部材等が良い。
第４図は、瞬時回動機構部１３Ａを構成するギアロック部分の構成を示す斜視図である。上記ギアロック２１は、カムロータ２０ａのロック溝Ｖ１、Ｖ２にロック刃Ｍを係合させて、カムロータ２０ａをロックするロックプレート２１ａと、モータ１２のピニオンギア２７に噛合されて、ピニオンギア２７に従動連動するギア２１ｂとから構成されている。カムロータ２０ａのロック溝Ｖ1は、第４図(ａ)に示すように、肩受け止め部１５Ａ（肩側部保護用パッド２４Ａ）が所望の格納位置でロックされるように、当該格納位置に対応する円周上の部位に設けられていて、一方、ロック溝Ｖ２は、同図(ｂ)に示すように、肩受け止め部１５Ａ（肩側部保護用パッド２４Ａ）が所定の展開位置（目標位置）でロックされるように、当該展開位置に対応する円周上の部位に設けられていている。そして、車両非常時、モ−タ１２の駆動がトリガとなって、カムロータ２０ａが、ロックプレート２１ａのロック刃Ｍから解放されると、カムロータ２０ａは、捩れスプリング１８のばね力に付勢されて、瞬時に、フラット軸１６側のカムロータ２０ａ→フラット軸１６、スプライン軸１７Ａ→二股アーム１４Ａの順に回転力が伝達されて、この結果、肩受け止め部１５Ａ（肩側部保護用パッド２４Ａ）が乗員の肩の側部３ｂに向かって飛び出して行く。
次に、肩上部拘束装置４の構成について説明する。
肩上部拘束装置４は、第１図に示すように、高圧ガスを瞬時に発生して噴射するインフレータ６と、その一端がインフレータ６に連通され、チューブ状のエアバッグとして機能するエアチューブバッグ７と、該エアチューブバッグ７の他端に接続されて、インフレータ６に連通する、袋状のエアバッグである肩上部保護用エアバック８とから概略構成されている。インフレータ６は、フランジ等の取り付け具６ａを介して車両の図示せぬピラー部等に取り付けられて固定され、共に折り畳まれたエアチューブバッグ７や肩上部保護用エアバック８と共に、ショルダーベルト１０の図示せぬサッシュガイド部内に収納されている。そして、図示せぬ衝突感知センサからの感知信号に応答して動作する構成となっている。
肩上部保護用エアバック８には、段部８aが設けられていて、この段部８aは、折り畳み状態の肩上部保護用エアバック８が車両非常時にサッシュガイド部内から飛び出し展開して膨張する際に、その展開方向における先端部の下方部に位置する態様に形成されている。そして、この段部８aの展開方向に対して交差する面には、図示せぬラップベルトと共に３点式シートベルトを構成するショルダーベルト１０が円滑に通過できるベルトトンネル通路９が形成されている。
図２は、エアチューブバッグ７及び肩上部保護用エアバック８が共に折り畳まれている状態を示している。肩上部拘束装置４は、通常、同図に示すように、コンパクトに折り畳まれた状態で、ショルダーベルト１０の図示せぬサッシュガイド部に収納されている。そして、上記したように、肩上部保護用エアバック８に形成されているベルトトンネル通路９にショルダーベルト１０が通っているため、乗員２が、３点式シートベルトを装着する際、３点式シートベルトの操作性を妨げることはなく、また、乗員２が、３点式シートベルトを装着している状態でも、車両非常時における肩上部拘束装置４の作動性を妨げることもない。
次に、上記構成の乗員拘束システムＡの作動について説明する。
まず、車両側面衝突等の非常時が発生したら、図示しない衝突感知センサ（例えば、車両側面衝突感知センサ）から感知信号が生成されて、肩側部拘束装置５Ａに入力される。
肩側部拘束装置５Ａでは、衝突感知センサから入力される感知信号に応答してモータ１２が駆動する。そして、第４図に示すように、モータ１２のピニオンギア２７の回転に伴って、ギアロック２１が従動回転して、カムロータ２０ａのロック溝Ｖ1から、ロック刃Ｍが外れ（第４図(ａ)）、この結果、捩れスプリング１８の弾性エネルギが解放される。これにより、フラット軸１６側のカムロータ２０ａが、捩れスプリング１８のばね力に付勢されて、瞬時に、カムロータ２０ａ→フラット軸１６、スプライン軸１７Ａ→二股アーム１４Ａの順に回転力が伝達される。この結果、肩受け止め部１５Ａ（肩側部保護用パッド２４Ａ）が、乗員の肩の側部３ｂ（図１及び図５中、矢印Ｂ方向）に向かって瞬時に展開して（飛び出して）行き、予め決められた展開位置まで飛び出すと、スプライン軸１７Ａ側のカムロータ２０ｂが、ロックプレート２２の爪でロックされると共に、フラット軸１６側のカムロータ２０ａのロック溝Ｖ２も、第４図(ｂ)に示すように、ギアロック２１によってロックされるので、この後は、肩受け止め部１５Ａ（肩側部保護用パッド２４Ａ）が、強い反力を受けても、押し戻されることはない。
それゆえ、乗員２の肩の側部３ｂをソフトに受け止めると共に、乗員２の身体に作用する左右方向の衝撃的加速度を吸収して、乗員２が左右方向に投げ出されるのを阻止する。
一方、肩上部拘束装置４も、入力される感知信号に応答して、上記肩側部拘束装置５Ａと同時に作動する。肩上部拘束装置４では、インフレータ６からエアチューブバッグ７を介して肩上部保護用エアバック８に高圧ガスが供給され、これにより、折り畳まれた状態の肩上部保護用エアバック８が、サッシュガイド部内から展開して（飛び出してきて）、膨張する。このとき、肩上部保護用エアバック８は、ベルトトンネル通路９の案内で、ショルダーベルト１０に沿って移動展開しながら急速に膨張する。そして、肩上部保護用エアバック８の段部８aが乗員２の肩の上部３ａに当接すると、乗員２の肩の上部３ａは、肩上部保護用エアバック８によって拘束されるので、乗員２は、上下方向に身を投げ出されるのを阻止されて危害から救われる。一方、段部８aが乗員２の肩の上部３ａに当接すれば、肩上部保護用エアバック８も、もはやこれ以上ショルダーベルト１０に沿って移動展開することを阻止されることになる。この状態において、インフレータ６からは所定量のガスが発生し続けても、インフレータ６と肩上部保護用エアバック８との間に設けられているエアチューブバッグ７が、折り曲げられたり、座屈したりして、肩上部保護用エアバック８が、乗員２の頭部側面（肩の上部３ａ）の好ましい位置に保たれるように調整する。このようにして、ロールオーバ（転覆）衝撃時に発生する上下方向の加速度に抗して、乗員２が車体天井側に飛ばされるのを阻止(ブロック)でき、ひいては、車体天井に頭部を打ち付けることを回避できる。
このように、この例の構成によれば、運転席側の側面衝突時あるいは助手席側の側面衝突時に発生する、左右方向の衝撃的加速度を吸収して、乗員２の肩の側部３ｂを拘束することができる。また、ロールオーバ（車両転覆）時に、乗員の背部や肩部に加わる上下方向の衝撃的加速度に抗して乗員２の肩の上部３ａを拘束することができるので、乗員を危害から救うことができる。
また、肩受け止め部１５Ａ（肩側部保護用パッド２４Ａ）のロック手段として、ギアロック２１や爪付きのロックプレート２２を用いるようにしたので、展開後のロック状態を比較的簡単に解除する（ロックを緩める）ことができ、例えば、ギアロック２１は、モータ１２の反転駆動により、容易に、展開後のロックを解除できるし、爪付きのロックプレート２２では、爪を持ち上げれば良い。それゆえ、上記構成の肩側部拘束装置５Ａによれば、装置の再利用性を一段と高めることができる。これにより、耐久性や安全性の試験に際し、当該装置を何度でも使えるので、装置性能試験の信頼性を一段と高めることができる。また、再利用性が高いので、衝突感知センサの加速度スレッショルドを比較的低めに設定することにより、使用頻度が増加しても、コスト負担が少ない反面、事故の未然防止にも一段と寄与でき、乗員のための安全性を一段と確実に確保できる。
◇第２実施例
次に、この発明の第２実施例である乗員拘束システムＣについて説明する。
この第２実施例の構成が、上述の第１実施例のそれと大きく異なるところは、肩側部拘束装置５Ｂの肩受け止め部１５Ｂとして、ゴム部材や樹脂や布部材等からなる肩側部保護用パッド２４Ａを用いるのに代えて、図５に示すように、展開膨張型の肩側部保護用エアバック２４Ｂ（小型のエアバック）を用いるようにした点、この結果、肩側部保護用エアバック２４Ｂに高圧空気を供給するための流路構造を付加するようにした点である。それ以外の点では、上述した第１実施例の構成及び動作と同様であるので、それゆえ、図６及び図９において、図１及び図５に示したと同一の構成各部については、同一の符号を付して、その説明を省略する。例えば、この例の肩上部拘束装置４（図６）は、上述の第１実施例における肩上部拘束装置４(図１)と同一構成であるので、以下の説明では、肩側部拘束装置５Ｂの構成及び動作についてのみ説明することとし、肩上部拘束装置４の構成及び動作についての説明は省略する。
この例の肩側部拘束装置５Ｂは、通常は、折り畳まれていて、車両非常時には、瞬時に展開膨張して乗員２の肩の側部３ｂをソフトに受け止めて拘束するエアバック式の肩受け止め部１５Ｂと、車両非常時、該肩受け止め部１５Ｂを格納位置から乗員２の肩の側部３ｂに向けて瞬時回転駆動すると共に空気供給路を備える瞬時回動機構部１３Ｂと、車両非常時に空気を吸引し、吸引した空気を肩受け止め部１５Ｂに供給して肩側部保護用エアバック２４Ｂを展開膨張させるエアポンプ２８と、該エアポンプ２８と肩側部保護用エアバック２４Ｂ（詳しくは、空気供給路を備える瞬時回動機構部１３Ｂ）との間に介挿される空気供給用チューブ２９とから概略構成されている。
上記エアポンプ２８は、図６に示すように、座席シート１の台座１ｂ内に収納され、図７に示すように、外部から空気を取り込む空気取込弁３０と、空気供給用チューブ２９等の空気供給路を介して肩側部保護用エアバック２４Ｂに空気を供給するための空気供給弁３１と、電磁駆動のピストン３２とエアシリンダ３３とから概略構成され、駆動周期の半周期に当たる空気吸入時は、同図（ａ）に示すように、電磁式のエアシリンダ３３を駆動して、ピストン３２を図中左方向に移動させることで、空気取込弁３０を「開」状態にする一方、空気供給弁３１を「閉」状態とするので、エアシリンダ３３内に空気が取り込まれ、駆動周期の残り半周期に当たる、空気供給時は、同図（ｂ）に示すように、エアシリンダ３３を反転駆動して、ピストン３２を図中右方向に移動させることで、空気取込弁３０を「閉」状態にする一方、空気供給弁３１を「開」状態とするので、空気供給用チューブ２９等の空気供給路を経由して、高圧空気が、折り畳まれた肩側部保護用エアバック２４Ｂに圧入供給されて、肩側部保護用エアバック２４Ｂを膨らませる。
この例の瞬時回動機構部１３Ｂは、図８に示すように、エアポンプ２８から供給される高圧空気を肩側部保護用エアバック２４Ｂに供給するための空気供給路３５、３６、３７、３８、３９が新たに付加されている点で、上述の第１実施例における瞬時回動機構部１３Ａ(第１図)と相違するが、これ以外の構成機能については、瞬時回動機構部１３Ａのそれと略同様である。それゆえ、空気供給機能を除けば、図８において、図３の構成部分と同一の各部については、数字部分が共通する符号を付して、同一機能についての説明を簡略にする。
瞬時回動機構部１３Ｂ内を通過する空気供給路は、同図に示すように、固定用フレーム１１ｂに設けられ、空気供給用チューブ２９を接続するための上流側ジョイント部３５と、周側面に、吸入用ジョイント部３５に連通される切欠き部３６を有するスプライン軸１７Ｂと、長短一対のアーム部１４ｃ、１４ｄを持つ二股アーム１４Ｂの根元部に穿設され、切欠き部３６に連通するＬ字管３７と、該Ｌ字管３７に接続される樹脂製又は金属製の外付け供給管３８と、該外付け供給管３８の出口に設けられた下流側ジョイント部３９とから構成されている。
この例の肩受け止め部１５Ｂは、図８に示すように、通常は、折り畳まれて収納されていて、車両非常時は、高圧空気の注入により、展開膨張して、乗員２の身体のうち、肩の側部３ｂを実際に受け止める部位となる袋状の肩側部保護用エアバック２４Ｂと、肩側部保護用エアバック２４Ｂを支持する支持プレート２３Ｂとからなっている。上記支持プレート２３Ｂには、同図に示すように、瞬時回動機構部１３Ｂの排気用ジョイント部３９に接続連通される樹脂製又は金属製の空気吸入管４０が設けられている。
次に、上記構成の肩側部拘束装置５Ｂの作動について説明する。
車両側面衝突等の非常時が発生したら、図示しない衝突感知センサから感知信号が生成されて、肩側部拘束装置５Ｂに入力される。肩側部拘束装置５Ｂでは、衝突感知センサから入力される感知信号に応答してモータ１２とエアポンプ２８とが駆動を開始する。瞬時回動機構部１３Ｂでは、第１実施例で述べたと同様に、モータ駆動により、始点ロックが解除されて、捩れスプリング１８の弾性エネルギが解放され、その付勢力によって、肩受け止め部１５Ｂ（肩側部保護用エアバック２４Ｂ）が、乗員の肩の側部３ｂ（図６及び図９中、矢印Ｄ方向）に向かって瞬時に回動展開して（飛び出して）行き、予め決められた展開位置まで飛び出すと、第１実施例において説明したように、終点ロックされるので、この後は、肩受け止め部１５Ｂ（肩側部保護用エアバック２４Ｂ）が、強い反力を受けても、押し戻されることはない。
一方、エアポンプ２８では、図示せぬエアポンプ駆動回路に衝突感知センサからの感知信号が入力されると、第７図のポンプ動作を開始する。エアポンプ２８により吸入された空気は、空気供給用チューブ２９、瞬時回動機構部１３Ｂ内の空気供給路３５、３６、３７、３８、３９を経由して、肩側部保護用エアバック２４Ｂに吸入される。この結果、肩側部保護用エアバック２４Ｂは、瞬時回動機構部１３Ｂにより、乗員の肩の側部３ｂ（図６及び図９中、矢印Ｄ方向）に向かって回動展開して（飛び出して）行きながら、空気を吸って膨張する。
展開膨張した肩側部保護用エアバック２４Ｂは、乗員２の肩の側部３ｂをソフトに受け止めると共に、乗員２の身体に作用する左右方向の衝撃的加速度を吸収して、乗員２が左右方向に投げ出されるのを阻止する。
それゆえ、この第２実施例の構成によっても、車両衝突時、乗員を危害から救うことができる。加えて、この第２実施例においても、第１実施例と同様に、装置の再利用性を高めることができる。
以上、この発明の実施形態を図面により詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更などがあってもこの発明に含まれる。
例えば、上述の実施例では、背部拘束装置が、前方に向いて座席シートの背もたれの左側側部に備えられる場合について述べたが、肩上部拘束装置４に代えて又は加えて背もたれの右側側部に備えても良く、さらには、左右両側に備えても良い。また、肩上部拘束装置も、背もたれの左側上部に備えても良く、さらには、左右両側に備えても良い。なお、駆動手段としては、モータに代えて、電磁アクチュエータを用いても良い。
また、上述の第２実施例では、エアポンプを用いるようにしたが、エアポンプに代えて、取替え可能なインフレータユニットを用いても良い。さらに、気体供給路の一部として切り欠きは、スプライン軸に限らず、フラット軸側に設けても良く、あるいは、スプライン軸とフラット軸との両方に設けても良い。なお、上述の第２実施例では、モータ１２と同時にエアポンプ２８が動作して肩側部保護用エアバック２４Ｂに空気が供給される場合について述べたが、例えば、二股アーム１４Ｂの動きに応じて、肩側部保護用エアバック２４Ｂへの空気の供給が開始されるようにしても良い。
【産業上の利用可能性】
上述の実施例では、車両の背部拘束装置について説明したが、この発明は、航空機等の座席シートに備える背部拘束装置にも利用することができる。
【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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