(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
乗員が着座するシートクッションと、
前記シートクッションを支持するシートフレームと、
前記シートクッションの下方側かつ中央より車両前方側に、折り畳まれまたはロールされた状態で収容されたエアバッグと、
前記シートクッションに設けられ前記エアバッグの上方への膨張展開に応じて破断する破断部と、
前記シートフレームに固定され、前記エアバッグに膨張ガスを供給するインフレータと、
を備え、
前記エアバッグは、膨張展開時には前記破断部を破断して前記シートクッション上に露出し、乗員の大腿部を直接押し上げることが可能であることを特徴とする車両用シート。
【請求項２】
前記破断部は、前記シートクッションの表面部材の接合部分に形成されることを特徴とする請求項１に記載の車両用シート。
【請求項３】
前記破断部は、前記シートクッションの凹部分に形成されることを特徴とする請求項１または２に記載の車両用シート。
【請求項４】
前記シートクッションが複数の乗員を並列着座可能に構成されており、前記エアバッグは該複数の乗員の着座位置に跨って連設されることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の車両用シート。
【請求項５】
乗員が着座するシートクッションの下方側かつ中央より車両前方側に、折り畳まれまたはロールされた状態で収容され、該シートクッションを破断して該シートクッション上に露出するよう膨張展開し、乗員の大腿部を直接押し上げることが可能なエアバッグと、
前記シートクッションを支持するシートフレームに固定され、前記エアバッグに膨張ガスを供給するインフレータと、
を備えることを特徴とするエアバッグ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の衝突時において乗員を保護することが可能な車両用シートおよびエアバッグ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両が前方に衝突した場合、乗員は、慣性によって衝突方向である正面に移動する。ここで、慣性に任せてしまえば、乗員は車両前方のハンドルやフロントガラスなどに衝突してしまう。乗員は、予めシートベルトを着用することで、車両が衝突したとしてもその肩ベルト部や腰ベルト部の拘束作用によって自己の前方移動をある程度抑制することができる。
【０００３】
また、乗員の前方への移動を確実に抑制するため、前方衝突による急減速時に乗員が着座するシートクッションの前端部を瞬時的に上昇させ、乗員の腰部の前方移動を拘束する腰部拘束装置が提案されている。例えば、特許文献１では、シートクッションの下方に金属製のエアバッグを設け、車両の衝突時にはエアバッグの展開によってシートクッションの前端部を瞬時的に押し上げ、骨盤等腰部の前方移動を拘束している。
【特許文献１】特開２００５−２９７５８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
乗員の快適な乗車を支援すべく、シートクッションには快適性を担保する様々な工夫が凝らされている。従って、シートクッション自体がそれなりの荷重を有することとなる。上述した特許文献１の技術を適用すると、このシートクッションの重さや金属製であるエアバッグ自体の硬さがエアバッグ展開時の負荷となり、乗員の大腿部を十分な高さに押し上げる弊害となる。また、乗員の前方移動を抑制できる程度の十分な高さを確保しようとすると、膨張能力の高い（火薬量の大きい）インフレータを準備する必要があり、シート下の限られた空間を占有してしまい、コストの増加も招いていた。さらに、金属製のエアバッグは柔軟性に乏しく、設置位置によっては乗員の座り心地を害することもあった。
【０００５】
本発明は、このような課題に鑑み、乗員の前方への移動をエアバッグによって直接抑制することで、安全性をさらに向上すると共に、インフレータの小型化およびコスト低減を図ることが可能な車両用シートおよびエアバッグ装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明にかかる車両用シートの代表的な構成は、乗員が着座するシートクッションと、シートクッションを支持するシートフレームと、シートクッションの下方側かつ中央より車両前方側に、収縮した状態で収容されたエアバッグと、シートクッションに設けられエアバッグの上方への膨張展開に応じて破断する破断部と、シートフレームに固定され、エアバッグに膨張ガスを供給するインフレータと、を備えることを特徴とする。
【０００７】
かかる構成によると、破断部はエアバッグの上方に位置しエアバッグの膨張展開に応じて破断するので、エアバッグはシートクッション上方において露出した状態で膨張することが可能となり、乗員の腰部の前方移動を直接抑制することができる。従って、前方衝突時においても、シートクッションを介在することによる遅れを伴うこともなく、即時に大腿部をより高く押し上げることが可能となるので、安全性をさらに向上することができる。
【０００８】
また、動作の観点からも、シートクッションの重さがエアバッグ展開時の負荷とならないので、インフレータの小型化およびコスト低減を図ることができ、シート下の限られた空間を有効利用することができる。
【０００９】
さらに、エアバッグ自体を折り畳み自在な布（fabric）で構成することで、エアバッグを収容している部分に関してもシートクッションの柔軟性を確保することができ、乗員の快適な乗り心地を保持することが可能となる。
【００１０】
破断部は、シートクッションの表面部材の接合部分に形成されてもよい。シートクッションは、乗員の体重や摩擦の影響を和らげるため表面部材に覆われている。かかる表面部材の接合部分に破断部を設けることで、乗員に破断部の位置を意識させることもなく、その美観を維持することができる。
【００１１】
破断部は、シートクッションの凹部分に形成されてもよい。シートクッションは、内部の弾性部材の偏りを防ぐため弾性部材を所定領域毎に分け、その間を閉じて凹部分を形成している。かかる表面部材の凹部分に破断部を設けることで、接合部分に設けたとき同様、乗員に破断部の位置を意識させることもなく、その美観を維持することができる。また、シートクッションにおける凹部分は肉薄に形成されているので破断部を形成し易いといった利点も有する。
【００１２】
シートクッションが複数の乗員を並列着座可能に構成されており、エアバッグは複数の乗員の着座位置に跨って連設されてもよい。かかる構成により、当該エアバッグを膨張するインフレータ等の各装置を無駄に増設しなくても、複数の乗員の前方移動を一度にかつ同時に抑制することができる。
【００１３】
上記課題を解決するために、本発明にかかるエアバッグ装置の構成は、乗員が着座するシートクッションの下方側かつ中央より車両前方側に、収縮した状態で収容され、シートクッションを破断して膨張展開するエアバッグと、シートクッションを支持するシートフレームに固定され、エアバッグに膨張ガスを供給するインフレータと、を備えることを特徴とする。上述した車両用シート同様、エアバッグはシートクッション上方において露出した状態で膨張し、乗員の腰部の前方移動を直接抑制することができる。従って、前方衝突時においても、即時に大腿部をより高く押し上げることが可能となるので、安全性をさらに向上することができる。
【００１４】
上述した、車両用シートの技術的思想に基づく構成要素やその説明は、当該エアバッグ装置にも適用可能である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、乗員の前方への移動をエアバッグによって直接抑制することで、より高くより早い大腿部の押し上げにより安全性をさらに向上すると共に、インフレータの小型化およびコスト低減を図ることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。
【００１７】
また、以下の説明において、「上」またはこれを含む用語は、ある部位に対して相対的に車両の天井側方向に位置する部分もしくは方向を表現している。「下」またはこれを含む用語は、かかる「上」と相対的な部分もしくは方向を表現している。「前」またはこれを含む用語は、ある部位に対して相対的に車両の進行方向に位置する部分もしくは方向を表現している。「後」またはこれを含む用語は、かかる「前」と相対的な部分もしくは方向を表現している。
【００１８】
図１は本実施形態にかかる車両用シート特に前部座席の概略構成を例示する平面図、図２は正常状態（エアバッグ非作動時）における車両用シートのドア側から見た側面図である。図１では図面上方が車両用シートの前方向を、図２では図面左方が前方向を示している。
【００１９】
図１に例示した車両用シート１００は、シートクッション１１０（１１０ａ、１１０ｂ）と、シートバック１１２と、シートフレーム１２０（１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃ、１２０ｄ）と、エアバッグ１３０と、インフレータ１４０と、を含んで構成される。以下にそれぞれの構成要素について詳述する。
【００２０】
上記シートクッション１１０は、当該シートクッション１１０座面後部にリクライニング可能に設けられたシートバック１１２と共に、主として乗員の腰部および背部を支持し、着座姿勢の維持を助ける。特に、シートクッション１１０は、中央シートクッション１１０ａと、中央シートクッション１１０ａより上方に対して肉厚に形成された側部シートクッション１１０ｂとを含んで構成され、乗員の体重に応じてシートクッション１１０全体を撓ませ、乗員のシートクッション１１０へのフィット感を向上させる。
【００２１】
上記シートフレーム１２０は、例えば２つの側フレーム部材１２０ａ、１２０ｂと、前部フレーム部材１２０ｃと、後部フレーム部材１２０ｄとから構成され、シートクッション１１０およびシートバック１１２を支持する。側フレーム部材１２０は、相対的にスライド自在な上下の部材からなり、ハイトアジャスタ機構およびスライドアジャスタ機構を介してシートクッション１１０およびシートバック１１２を上下および前後方向に移動することができる。
【００２２】
シートフレーム１２０の側フレーム部材１２０ａ、１２０ｂには、さらにシートパン１１４がボルト等の締結部材により締結されている。シートパン１１４は、所定厚さを有する金属製の板状部材であり、剛性を高めたり他の部材と嵌合させたりするため凹凸が設けられている。そして、シートクッション１１０は、シートパン１１４の凹凸に自体の掛止部を掛止することでシートパン１１４に固定される。
【００２３】
具体的にはシートパン１１４の一部である保持部材（ハウジング）１１６が、後述するインフレータ１４０およびエアバッグ１３０を支持し、また膨張展開時においてエアバッグ１３０の保持部材方向の膨張を制限し、エアバッグ１３０の展開状態を保持する。保持部材１１６は、収縮したエアバッグ１３０を載置するため平面で形成されるが、中央にはインフレータ１４０を嵌合するためインフレータ１４０外形に沿った凹形状が施される。かかる保持部材１１６は、シートパン１１４の一部として構成されるだけでなく、ブラケット（図示せず）を介してシートパン１１４もしくは側フレーム部材１２０ａ、１２０ｂに固定されていてもよい。また、シートパン１１４の代わりに屈曲した複数のばね部材（図示せず）を車両進行方向または車両横方向に配置した場合、インフレータ１４０およびエアバッグ１３０を保持部材１１６と一体形成し、この保持部材１１６を上述した複数のばね部材に固定することで同機能を達成できる。
【００２４】
上記エアバッグ１３０は、布製、特にエアバッグ用基布を縫製することで所望する形状に形成され、シートクッション１１０の下方側かつ中央より車両前方側に設けられた空隙１３２に収縮した状態で収容される。本実施形態では、エアバッグ１３０の車両用シート１００横方向の折り畳みは行わず、前後方向に折り畳むことで空隙１３２に収容される。かかるエアバッグ１３０の収容状態に従って空隙１３２も車両用シート１００横方向に略直方体となるように形成される。同様に、保持部材１１６も車両用シート１００横方向を長手とする板状に形成される。ただし、エアバッグ１３０の上述した収容形態は、例示の１つであり、エアバッグ１３０の様々な収容形態およびそれに従った空隙１３２の様々な形状を適用することができる。
【００２５】
上記インフレータ１４０は、シートパン１１４を介してシートフレーム１２０に固定され、前方衝突による車両の急減速時にエアバッグ１３０に高温の膨張ガスを供給する。膨張ガスの供給を受けたエアバッグ１３０は、上方に向かって膨張展開する。エアバッグ１３０を収容する空隙１３２の上方、即ち、シートクッション１１０の上部には、破断部１５０が設けられる。エアバッグ１３０は、上方に膨張展開する際、破断部１５０を破断（開裂）してシートクッション１１０上に露出する。かかる破断部１５０は、破断しやすい布等で接合されていてもよいし、予め分裂したシートクッション１１０の互いの弾性力により接触していてもよい。本実施形態において、エアバッグ装置は、当該インフレータ１４０とエアバッグ１３０とを含む概念である。
【００２６】
次に、エアバッグ膨張展開時の動作について説明する。正常時、即ち前方衝突が生じていない時点では、エアバッグ１３０は、図２に例示したように、収縮（折り畳まれた）状態で空隙１３２に収容されている。車両に搭載されている振動センサや加速度センサが前方衝突等による急減速を検知すると、インフレータ１４０が作動する。
【００２７】
図３は、エアバッグの作動時における車両用シート１００を自動車のドア側から見た側面図である。インフレータ１４０が作動すると、エアバッグ１３０の内部空間にインフレータ１４０からの膨張ガスが充填され、エアバッグ１３０は膨張する。エアバッグ１３０を収容している空隙１３２はその膨張を上方向のみ許容し、エアバッグ１３０は破断部１５０を破断してシートクッション１１０上の乗員の大腿部を押し上げる。
【００２８】
膨張展開後のエアバッグ１３０は、シートクッション１１０上で図３に例示されるように略楕円円筒形状に形成される。ここでは、エアバッグ１３０の展開形状として楕円円筒形状を挙げているが、かかる場合に限られず、乗員の腰部より前方の例えば大腿部を押し上げることができれば様々な形状を適用することができる。
【００２９】
ここで、破断部１５０は、シートクッション１１０の表面部材の接合部分に形成されてもよい。シートクッション１１０は、乗員の体重や摩擦の影響を和らげるため表面部材に覆われている。かかる表面部材の接合部分、例えばミシン目縫いやティアライン（開裂予定線）に破断部１５０を設けることで、乗員に破断部１５０の位置を意識させることもなく、その美観を維持することができる。
【００３０】
さらに破断部１５０は、例えば図３に例示されるようなシートクッション１１０に意図的に設けられた凹部分に形成されてもよい。シートクッション１１０は、内部の弾性部材の偏りを防ぐため弾性部材を所定領域毎に分け、その間を閉じて凹部分としている。かかる表面部材の凹部分に破断部１５０を設けることで、接合部分に設けたとき同様、乗員に破断部１５０の位置を意識させることもなく、その美観を維持することができる。また、シートクッション１１０における凹部分は肉薄に形成されているので破断部１５０を形成し易いといった利点も有する。
【００３１】
以上説明した構成によると、破断部１５０はエアバッグ１３０の上方に位置しエアバッグ１３０の膨張展開に応じて破断するので、エアバッグ１３０はシートクッション１１０上方において露出した状態で膨張することが可能となり、乗員の腰部の前方移動を直接抑制することができる。従って、前方衝突時においても、シートクッション１１０を介在することによる遅れを伴うこともなく、即時に大腿部を有効に押し上げることが可能となるので、安全性をさらに向上することができる。特に、エアバッグ１３０は、大腿部に直接接触しつつ大腿部の形状や重量バランスに応じて適切に変形することができるので、乗員の前方移動による腰部の荷重を適切に吸収することが可能となる。
【００３２】
また、動作の観点からも、シートクッション１１０の重さがエアバッグ展開時の負荷とならず、エアバッグ１３０も金属製ではないので、インフレータ１４０の小型化およびコスト低減を図ることができ、車両用シート１００下の限られた空間を有効利用することができる。
【００３３】
さらに、エアバッグ自体を折り畳み自在な布で構成することで、エアバッグ１３０を収容している部分に関してもシートクッション１１０の柔軟性を確保することができ、乗員の快適な乗り心地を保持することが可能となる。
【００３４】
図４は、上述した車両用シートの構成を後部座席に適用した場合の説明図である。かかる後部座席用の車両用シート２００は、シートクッション２１０と、シートバック２１２と、を含んで構成されている。前部座席において既に説明したエアバッグを膨張展開する構成に関しては実質的に機能が等しいのでここではその説明を省略するが、かかる構成が後部座席にも適用できるのは言うまでもない。
【００３５】
図４における車両用シート２００のシートクッション２１０は乗員の着座位置に応じて独立して前後移動することができる。このときシートバック２１２はシートクッション２１０に追従して動作する。後部座席においても前部座席同様、乗員の慣性による車両前方への移動を抑制するために、着座位置それぞれに独立したエアバッグ２３０ａ、２３０ｂが設けられる。エアバッグ２３０ａ、２３０ｂに膨張ガスを供給するインフレータはエアバッグ２３０ａ、２３０ｂ毎に設けてもよいし、共通して設けることもできる。エアバッグ２３０ａ、２３０ｂはそれぞれの乗車位置にいる乗員への衝撃を緩和する。かかる構成により、シートベルトが乗員の腰部を十分に拘束できず、乗員がシートベルトをすり抜けて前方に投げ出される、所謂サブマリーン現象も防止することができる。
【００３６】
図５は、上述した車両用シートの構成を後部座席の他の例に適用した場合の説明図である。かかる車両用シート３００は、シートクッション３１０と、シートバック３１２と、を含んで構成されている。図４では、シートクッションが乗員の着座位置に応じて独立して前後移動自在であったが、図５の例では連設して形成されている。
【００３７】
このようにシートクッション３１０が複数の乗員を並列着座可能に構成されている場合、エアバッグ３３０は複数の乗員の着座位置に跨って連設される。かかる構成により、当該エアバッグ３３０を膨張するインフレータ等の各装置を無駄に増設しなくても、複数の乗員の前方移動を一度にかつ同時に抑制することができる。
【００３８】
こうして、図４の説明同様、図５の例の後部座席においても慣性による車両前方への移動を抑制することができ、乗員への衝撃を緩和することが可能となる。
【００３９】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、以上に述べた実施形態は、本発明の好ましい例であって、これ以外の実施態様も、各種の方法で実施または遂行できる。特に本願明細書中に限定される主旨の記載がない限り、この発明は、添付図面に示した詳細な部品の形状、大きさ、および構成配置等に制約されるものではない。また、本願明細書の中に用いられた表現および用語は、説明を目的としたもので、特に限定される主旨の記載がない限り、それに限定されるものではない。したがって、当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００４０】
また、上記実施形態においては本発明にかかる車両用シートを自動車に適用した例を説明したが、自動車以外にも航空機や船舶などに適用することも可能であり、同様の作用効果を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明は、車両の衝突時において乗員を保護することが可能な車両用シートおよびエアバッグ装置に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本実施形態にかかる車両用シート特に前部座席の概略構成を例示す平面図である。
【図２】正常状態における車両用シートのドア側から見た側面図である。
【図３】エアバッグの作動時における車両用シートを自動車のドア側から見た側面図である。
【図４】車両用シートの構成を後部座席に適用した場合の説明図である。
【図５】車両用シートの構成を後部座席の他の例に適用した場合の説明図である。
【符号の説明】
【００４３】
１００、２００、３００  車両用シート
１１０、２１０、３１０  シートクッション
１１２、２１２、３１２  シートバック
１１４  シートパン
１１６  保持部材
１２０  シートフレーム
１３０、２３０ａ、２３０ｂ、３３０  エアバッグ
１３２  空隙
１４０  インフレータ
１５０  破断部
【図１】
0004889622.tif 000002
【図２】
0004889622.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
0004889622.tif 000006