特許 6499096 乗員保護装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6499096

(24)【登録日】2019年3月22日

(45)【発行日】2019年4月10日

(54)【発明の名称】乗員保護装置

(51)【国際特許分類】

   B60R 21/2342 20110101AFI20190401BHJP

   B60R 21/207 20060101ALI20190401BHJP

   B60N 2/888 20180101ALI20190401BHJP

   B60N 2/427 20060101ALI20190401BHJP

【ＦＩ】

   B60R21/2342

   B60R21/207

   B60N2/888

   B60N2/427

【請求項の数】4

【全頁数】17

(21)【出願番号】特願2016-23502(P2016-23502)

(22)【出願日】2016年2月10日

(65)【公開番号】特開2017-140924(P2017-140924A)

(43)【公開日】2017年8月17日

【審査請求日】2018年4月11日

(73)【特許権者】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000241463

【氏名又は名称】豊田合成株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100079049

【弁理士】

【氏名又は名称】中島 淳

(74)【代理人】

【識別番号】100084995

【弁理士】

【氏名又は名称】加藤 和詳

(74)【代理人】

【識別番号】100099025

【弁理士】

【氏名又は名称】福田 浩志

(72)【発明者】

【氏名】大野 光由

(72)【発明者】

【氏名】増田 泰士

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 滋幸

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 瞬

(72)【発明者】

【氏名】尾崎 武経

【審査官】 神田 泰貴

(56)【参考文献】

【文献】 実開昭４８−０３９６２３（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 独国特許出願公開第１９８５９９８８（ＤＥ，Ａ１）

【文献】 特開２０００−３４４０４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２００６／１３５１５３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００８−０８１００２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１０５５４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−０１８３７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−０５１７４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１６／１７４７８５（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１６−２０３９４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭５６−０１９２４５（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実開平０３−０８０１３４（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２０１１−０５７２０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−０７９４５０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６０Ｒ ２１／１６ − ２１／３３

Ｂ６０Ｎ ２／４２７

Ｂ６０Ｎ ２／８８８

Ｂ６０Ｒ ２１／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両用シートの上部に収納され、ガスの供給を受けて膨張展開されると共に、乗員の頭部の前方を含む領域及び左右両側方を含む領域に展開して前記頭部を覆う一体の袋体として構成されたエアバッグ本体と、
前記エアバッグ本体の固定部及び前記エアバッグ本体の少なくとも一方に設けられ、前記エアバッグ本体に作用する張力が所定値以上となった場合に、前記エアバッグ本体をシート前方側へ伸長させるエアバッグ伸長機構と、
を有する乗員保護装置。

【請求項2】

前記エアバッグ伸長機構は、前記エアバッグ本体の非膨張部に設けられた展開予定部であり、
前記エアバッグ本体に所定値以上の張力が作用した場合に、前記展開予定部が展開される請求項１に記載の乗員保護装置。

【請求項3】

前記展開予定部は、複数の縫製部を含んで構成されており、
前記エアバッグ本体に作用する張力に応じて段階的に前記縫製部が破断される請求項２に記載の乗員保護装置。

【請求項4】

前記エアバッグ伸長機構は、ヘッドレストに取り付けられて前記エアバッグ本体が固定された金属部材を含んで構成されており、
前記金属部材は、前記エアバッグ本体の固定部を前記ヘッドレスト内へ引き込む方向の折曲部を備え、前記エアバッグ本体に所定値以上の張力が作用した場合に前記折曲部が開かれるように前記金属部材が塑性変形されることで前記固定部をシート前方側へ移動させる請求項１に記載の乗員保護装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、乗員保護装置に関する。

【背景技術】

【0002】

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、該バッグを乗員の頭部の前方と側方を覆う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）。その他に、乗員の頭部の前方及び側方を覆うように膨張されるエアバッグがシートバックに収納された構成が特許文献３に開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０００−３４４０４４号公報

【特許文献2】特開２０１３−０１８３７８号公報

【特許文献3】ドイツ特許出願公開第１９８５９９８８Ａ１号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

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。一方、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。

【0005】

この対策として、一体の袋体として構成されたエアバッグを車両用シートの上部に収納し、乗員の頭部に対して前方及び左右両側から覆う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。しかしながら、前面衝突などの衝突時には、乗員がシート前方側へ慣性移動することで、エアバッグがシート前方側へ引き伸ばされることがある。そして、エアバッグが伸びきった状態となった場合、乗員の頭部に作用する拘束力（反力）が急上昇する虞がある。

【0006】

本発明は上記事実を考慮し、一体の袋体として構成されたエアバッグが折り畳まれた状態で車両用シートの上部に収納された構成において、車両の前面衝突時における乗員の頭部の拘束力が急上昇するのを抑制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。

【課題を解決するための手段】

【0007】

請求項１に記載の本発明に係る乗員保護装置は、車両用シートの上部に収納され、ガスの供給を受けて膨張展開されると共に、乗員の頭部の前方を含む領域及び左右両側方を含む領域に展開して前記頭部を覆う一体の袋体として構成されたエアバッグ本体と、前記エアバッグ本体の固定部及び前記エアバッグ本体の少なくとも一方に設けられ、前記エアバッグ本体に作用する張力が所定値以上となった場合に、前記エアバッグ本体をシート前方側へ伸長させるエアバッグ伸長機構と、を有する。

【0008】

請求項１に記載の本発明に係る乗員保護装置では、車両用シートの上部にエアバッグ本体が収納されている。また、エアバッグ本体は、乗員の頭部の前方を含む領域及び左右両側方を含む領域に展開して乗員の頭部を覆う一体の袋体として構成されており、ガスの供給を受けて膨張展開される。これにより、各種の衝突形態に対してエアバッグ本体にて乗員の頭部を拘束して保護する。

【0009】

また、エアバッグ本体の固定部及びエアバッグ本体の少なくとも一方には、エアバッグ伸長機構が設けられている。そして、このエアバッグ伸長機構は、エアバッグ本体に作用する張力が所定値以上となった場合に、エアバッグ本体をシート前方側へ伸長させる。これにより、前面衝突などの衝突時に、乗員の頭部によってシート前方側へ引き伸ばされたエアバッグ本体に作用する張力が所定値以上となった場合であっても、エアバッグ伸長機構によってエアバッグ本体をシート前方側へ伸長させることができる。この結果、エアバッグ本体が伸びきった状態となるのを抑制することができる。

【0010】

請求項２に記載の本発明に係る乗員保護装置は、請求項１の構成において、前記エアバッグ伸長機構は、前記エアバッグ本体の非膨張部に設けられた展開予定部であり、前記エアバッグ本体に所定値以上の張力が作用した場合に、前記展開予定部が展開される。

【0011】

請求項２に記載の本発明に係る乗員保護装置では、車両の前面衝突時に乗員の頭部によってエアバッグ本体がシート前方側へ引き伸ばされ、このエアバッグ本体に所定値以上の張力が作用すると、展開予定部が展開される。これにより、エアバッグ本体をシート前方側へ伸長させることができる。

【0012】

請求項３に記載の本発明に係る乗員保護装置は、請求項２の構成において、前記展開予定部は、複数の縫製部を含んで構成されており、前記エアバッグ本体に作用する張力に応じて段階的に前記縫製部が破断される。

【0013】

請求項３に記載の本発明に係る乗員保護装置では、乗員の頭部のシート前方側への慣性移動量に応じてエアバッグ本体の伸長量を変えることができる。すなわち、乗員の体型が比較的小さい場合は、エアバッグ本体に作用する張力が小さく、一部の縫製部のみが破断されるため、エアバッグ本体のシート前方側への伸長量は少ない。一方、乗員の体型が比較的大きい場合は、エアバッグ本体に作用する張力が大きく、多くの縫製部が破断されるため、エアバッグ本体のシート前方側への伸長量が多くなる。

【0014】

請求項４に記載の本発明に係る乗員保護装置は、請求項１の構成において、前記エアバッグ伸長機構は、ヘッドレストに取り付けられて前記エアバッグ本体が固定された金属部材を含んで構成されており、前記金属部材は、前記エアバッグ本体の固定部を前記ヘッドレスト内へ引き込む方向の折曲部を備え、前記エアバッグ本体に所定値以上の張力が作用した場合に前記折曲部が開かれるように前記金属部材が塑性変形されることで前記固定部をシート前方側へ移動させる。

【0015】

請求項４に記載の本発明に係る乗員保護装置では、車両の前面衝突時に乗員の頭部によってエアバッグ本体がシート前方側へ引き伸ばされ、このエアバッグ本体に所定値以上の張力が作用した場合、金属部材が引っ張られる。これにより、折曲部が開かれるように金属部材が塑性変形され、エアバッグ本体の固定部をシート前方側へ移動させることができる。このようにして、エアバッグ本体をシート前方側へ伸長させることができる。また、金属部材を塑性変形させることで、エアバッグ本体から乗員の頭部への衝撃を吸収（ＥＡ）することができる。なお、ここでいう「エアバッグ本体の固定部をヘッドレスト内へ引き込む方向の折曲部」とは、張力が作用することでエアバッグ本体の固定部がヘッドレスト外側へ移動できるように折り曲げられた部位を指すものである。

【発明の効果】

【0016】

以上説明したように、請求項１に記載の本発明に係る乗員保護装置によれば、一体の袋体として構成されたエアバッグが折り畳まれた状態で車両用シートの上部に収納された構成において、車両の前面衝突時における乗員の頭部の拘束力が急上昇するのを抑制することができるという優れた効果を奏する。

【0017】

請求項２に記載の本発明に係る乗員保護装置によれば、簡易な構造で車両の前面衝突時における乗員の頭部の拘束力が急上昇するのを抑制することができるという優れた効果を奏する。

【0018】

請求項３に記載の本発明に係る乗員保護装置によれば、乗員の体型などに応じてエアバッグ本体のシート前方側への伸長量を変えることができるという優れた効果を奏する。

【0019】

請求項４に記載の本発明に係る乗員保護装置によれば、前面衝突時における乗員の頭部の拘束力が急上昇するのを抑制しつつ、乗員の頭部への衝撃を吸収することができるという優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】第１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。

【図2】第１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。

【図3】第１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。

【図4】第１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。

【図5】第１実施形態に係るエアバッグ本体を拡大してシート上方から見た要部拡大断面図であって、（Ａ）にはエアバッグ本体の膨張展開直後の状態が示され、（Ｂ）にはエアバッグ本体に作用する張力が所定値以上となった状態が示されている。

【図6】第２実施形態に係るエアバッグ本体を拡大してシート上方から見た要部拡大断面図であって、（Ａ）にはエアバッグ本体の膨張展開直後の状態が示され、（Ｂ）にはエアバッグ本体に作用する張力が所定値以上となった状態が示されている。

【図7】第３実施形態に係る乗員保護装置の要部を拡大してシート上方から見た要部拡大断面図であって、（Ａ）にはエアバッグ本体の膨張展開直後の状態が示され、（Ｂ）にはエアバッグ本体に作用する張力が所定値以上となった状態が示されている。

【図8】第４実施形態に係る乗員保護装置の要部を拡大してシート上方から見た要部拡大断面図であって、（Ａ）にはエアバッグ本体の膨張展開直後の状態が示され、（Ｂ）にはエアバッグ本体に作用する張力が所定値以上となった状態が示されている。

【発明を実施するための形態】

【0021】

＜第１実施形態＞
本発明の第１実施形態に係る乗員保護装置１０について、図１〜図５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、シート幅方向が車両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両幅方向の車両中央側を示している。

【0022】

（乗員保護装置の概略全体構成）
図１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両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。車両用シート１２は、シートクッション１４と、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とを含んで構成されている。

【0023】

なお、各図では、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（正規の状態）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。なお、ダミーＤの頭部Ｈは、顔面を含めた首より上方の部位のことであり、顔面を車両前方（シート前方）へ向けている。以下、説明を分かり易くするために、ダミーＤを「乗員Ｄ」と称する。

【0024】

図１及び図２に示されるように、乗員保護装置１０は、乗員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とを含んで構成されている。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。

【0025】

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。また、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が乗員Ｄに装着されるようになっている。そして、ベルト２８は、乗員Ｄへの装着状態で、乗員Ｄの上体に装着されたショルダベルト２８Ｓと、タングプレート２４Ｔからアンカ２４Ａまで延在されて乗員Ｄの腰部に装着されるラップベルト２８Ｌとを含んでいる。

【0026】

本実施形態では、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に設けられた所謂シート付のシートベルト装置とされている。また、本実施形態では、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ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）６０によって作動が制御されるようになっている（図４（Ａ）参照）。

【0027】

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とを含んで構成されており、サイドエアバッグ２２Ｂの折り畳み状態でシートバック１６における車両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乗員Ｄに対する車両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、乗員Ｄの腰部Ｐ、腹部Ａ、胸部Ｂ、肩部Ｓに対する車両幅方向外側で膨張展開する構成とされている。また、インフレータ２２Ａは、後述するＥＣＵ６０によって作動が制御されるようになっている（図４（Ａ）参照）。

【0028】

（多方位エアバッグ装置の構成）
図１〜３に示されるように、多方位エアバッグ装置２０は、エアバッグ本体としての多方位エアバッグ３０と、インフレータ３２と、エアバッグ伸長機構としての展開予定部５１とを含んで構成されている。また、モジュール化された多方位エアバッグ装置２０は、車両用シート１２の上部に設けられている。具体的には、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のシート後方側に設けられている。

【0029】

多方位エアバッグ３０は、乗員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覆う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、多方位エアバッグ３０は、頭部Ｈに対する左右両側でかつ上方を含む領域に間隔をあけて膨張展開する左右一対のフレームダクト３５と、頭部Ｈの前方を含む領域に展開する前展開部３６と、頭部Ｈの左右両側方を含む領域に展開する一対の横展開部３８と、頭部Ｈの上方を含む領域に展開する上展開部４８とを含んで構成されている。

【0030】

フレームダクト３５は、頭部Ｈに対する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略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。

【0031】

ここで、図３に示されるように、一対の後ダクト３５Ｒは、ヘッドレスト１８内をシート幅方向に延在された非膨張部５４によって連結されている。そして、本実施形態では、この非膨張部５４に展開予定部５１が設けられている。展開予定部５１の詳細については後述する。

【0032】

前展開部３６は、頭部Ｈの前方で展開される部分を含む前膨張部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。本実施形態では、前膨張部４０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４０Ａと、一対の上下膨張部４０Ａの下方に位置する上体拘束部としての下膨張部４０Ｌとを含んで構成されている。一対の上下膨張部４０Ａは、頭部Ｈの前方（正面）で膨張展開される構成とされ、下膨張部４０Ｌは、乗員Ｄの肩部Ｓ及び胸部Ｂの少なくとも一方に対するシート前方側で膨張展開される構成とされている。

【0033】

非膨張部４２は、一対の上下膨張部４０Ａをシート幅方向に区画する非膨張部４２Ａと、各上下膨張部４０Ａ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４２Ｂとを含んで構成されている。本実施形態では、非膨張部４２Ａは上下に延びる線状のシームにて構成され、非膨張部４２Ｂ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。

【0034】

横展開部３８は、ガスの供給を受けて頭部Ｈの側方で膨張展開される横膨張部４４と、非膨張部４６とを含んで構成されている。本実施形態では、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、下向きに開口する逆Ｕ字状を成す非膨張部４６によって、フレームダクト３５と仕切られている。本実施形態では、横展開部３８の横膨張部４４は、その前端側がフレームダクト３５の前ダクト３５Ｆを介して間接的に前膨張部４０に接続されている。

【0035】

左右の横展開部３８は、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４４Ｂが乗員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４４Ｂ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の乗員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乗員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。

【0036】

上展開部４８は、シート幅方向を長手方向として頭部Ｈの上方で膨張展開される展開部である。また、上展開部４８には、図示しない非膨張部であるシームが設けられており、このシームによって上展開部４８のシート上下方向の厚みが制限されている。

【0037】

以上のように構成された多方位エアバッグ３０は、一例として、ＯＰＷ（Ｏｎｅ Ｐｉｅｃｅ Ｗｏｖｅｎの略）により一体の袋体として形成されている。そして、多方位エアバッグ３０は、折り畳まれた状態で、車両用シート１２の上部に設けられたエアバッグケース５０に収納されている。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よい。

【0038】

エアバッグケース５０は、ヘッドレスト１８を構成するヘッドレスト本体１９のシート後方側に設けられている。ヘッドレスト本体１９は、乗員Ｄの頭部を後方から支持できるように乗員Ｄの頭部Ｈの後方に配置されており、内部にクッション材を備えている。また、ヘッドレスト本体１９は、ステー２１を介してシートバック１６に連結されている。

【0039】

図１に示されるように、インフレータ３２は、多方位エアバッグ３０と共にエアバッグケース５０内に設けられている。また、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。本実施形態のインフレータ３２は、シリンダ型のインフレータとされ、シート幅方向を長手方向として配置されている。さらに、図４（Ａ）に示されるように、インフレータ３２は、制御装置であるＥＣＵ６０によって作動が制御される。

【0040】

ＥＣＵ６０は、シートベルト装置２４のリトラクタ２６、サイドエアバッグ装置２２のインフレータ２２Ａ、及び多方位エアバッグ装置２０のインフレータ３２と電気的に接続されている。また、ＥＣＵ６０は、プリクラッシュセンサなどの衝突予知センサ６２及び衝突センサ６４と電気的に接続されている。

【0041】

ＥＣＵ６０は、衝突予知センサ６２からの信号に基づいて、自動車に対する各種形態の衝突が不可避であることを予測可能とされている。衝突予知センサ６２は、例えば、ウインドシールドガラスの上部における車幅方向中央付近に設けられた図示しないステレオカメラを含んで構成される。そして、このステレオカメラによって車両の前方側を撮影し、車両への衝突体を検出するようになっている。また、ステレオカメラによって検出された衝突体までの距離や車両と衝突体との相対速度などを測定し、測定データをＥＣＵ６０へ出力するようになっている。そして、ＥＣＵ６０は、ステレオカメラからの測定データに基づいて車両の衝突が不可避であるかどうかについて判断する。なお、衝突予知センサ６２をミリ波レーダなどによって構成してもよい。

【0042】

また、ＥＣＵ６０は、衝突センサ６４からの信号に基づいて車両の衝突を検知すると、リトラクタ２６のプリテンショナ機構を作動させると共にインフレータ３２を作動させる。これにより、インフレータ３２で発生したガスが多方位エアバッグ３０へ供給される。なお、衝突センサ６４は、一例として、フロントサイドメンバに配置された加速度センサから成るフロントサテライトセンサと、センタコンソール下方のフロアに配設された加速度センサから成るフロアセンサとを含んで構成されている。

【0043】

（展開予定部５１の構成）
次に、本実施形態に係る展開予定部５１について説明する。図５（Ａ）に示されるように、展開予定部５１は、余長部５２と、複数の縫製部５６とを含んで構成されている。なお、図５（Ａ）及び図５（Ｂ）では、説明の便宜上、ヘッドレスト１８などの図示を省略している。後述する図６についても同様である。

【0044】

余長部５２は、非膨張部５４のシート幅方向中央部分をシート後方側へ折り込んで形成されている。また、余長部５２は、ティアシームによって複数箇所で縫製されており、本実施形態では一例として、５箇所で縫製されている。また、ティアシームによって縫製された５箇所の縫製部５６は、余長部５２に沿って等間隔に設けられている。

【0045】

ここで、縫製部５６は、多方位エアバッグ３０に作用する張力が所定値以上となった場合に破断される強度で縫製されている。また、本実施形態では、多方位エアバッグ３０に作用する張力が所定値以上となった場合に、余長部５２の根元側（シート前方側）の縫製部５６から順に破断されるように構成されている。すなわち、多方位エアバッグ３０に作用する張力に応じて段階的に縫製部５６が破断される。そして、図５（Ｂ）に示されるように、縫製部５６が破断されることで展開予定部５１の余長部５２が展開され、余長部５２が展開された長さ分だけ多方位エアバッグ３０がシート前方側へ伸長される。

【0046】

（作用及び効果）
次に、第１実施形態の作用及び効果について説明する。

【0047】

本実施形態の乗員保護装置１０では、車両の前面衝突などの衝突時には、多方位エアバッグ３０が膨張展開されて乗員Ｄの頭部Ｈを保護する。ここで、乗員Ｄの頭部Ｈがシート前方側へ慣性移動することにより、多方位エアバッグ３０がシート前方側へ引き伸ばされる。

【0048】

多方位エアバッグ３０に作用する張力が所定値以上となった場合、縫製部５６の一部又は全てが破断され、余長部５２の少なくとも一部が展開される。これにより、展開された余長部５２の長さ分だけ多方位エアバッグ３０の横展開部３８をシート前方側へ伸長させることができ、多方位エアバッグ３０が伸びきった状態となるのを抑制することができる。この結果、一体の袋体として構成された多方位エアバッグ３０が折り畳まれた状態で車両用シート１２の上部に収納された構成において、簡単な構造で車両の前面衝突時における乗員Ｄの頭部Ｈの拘束力が急上昇するのを抑制することができる。

【0049】

また、本実施形態では、乗員Ｄの頭部Ｈのシート前方側への慣性移動量に応じて多方位エアバッグ３０の伸長量を可変させることができる。すなわち、乗員Ｄの体型が比較的小さい場合（ＡＭ５０よりも小さい場合）は、多方位エアバッグ３０に作用する張力が小さく、一部の縫製部５６のみが破断されるため、多方位エアバッグ３０のシート前方側への伸長量は少ない。一方、乗員Ｄの体型が比較的大きい場合（ＡＭ５０よりも大きい場合）は、多方位エアバッグ３０に作用する張力が大きく、多くの縫製部５６が破断されるため、多方位エアバッグ３０のシート前方側への伸長量が多くなる。このようにして、乗員Ｄの体型などに応じて多方位エアバッグ３０のシート前方側への伸長量を変えることができる。

【0050】

さらに、本実施形態では、多方位エアバッグ３０は、乗員Ｄの頭部Ｈの前方を含む領域及び左右両側方を含む領域に展開して乗員Ｄの頭部Ｈを覆う一体の袋体として構成されている。これにより、車両の衝突時に多方位エアバッグ３０によって乗員Ｄの頭部Ｈが覆われることで、各種の衝突形態に対して乗員Ｄの頭部Ｈを拘束して保護することができる。

【0051】

さらにまた、本実施形態では、多方位エアバッグ３０がヘッドレスト本体１９のシート後方側に設けられたエアバッグケース５０に収納されている。このため、例えば、乗員Ｄの頭部Ｈ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を向上させることができる。また、多方位エアバッグ装置２０によって車両用シート１２の前後位置調整、高さ調整、リクライニング動作等が妨げられることがない。

【0052】

＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態に係る乗員保護装置７０について、図６に基づいて説明する。なお、第１実施形態と同様の構成については同じ符号を付し、適宜説明を省略する。

【0053】

図６（Ａ）に示されるように、本実施形態の乗員保護装置７０を構成する多方位エアバッグ７２は、第１実施形態の展開予定部５１に替えて、エアバッグ伸長機構としての展開予定部７３及び展開予定部７６を備えている。

【0054】

展開予定部７３は、横膨張部４４（横展開部３８）と前ダクト３５Ｆ（フレームダクト３５）とを仕切る非膨張部４６に設けられており、余長部７４と、複数の縫製部７５とを含んで構成されている。余長部７４は、非膨張部４６のシート幅方向中央部分をシート幅方向内側へ折り込んで形成されている。また、余長部７４は、ティアシームによって複数箇所で縫製されており、本実施形態では一例として、３箇所で縫製されている。また、ティアシームによって縫製された３箇所の縫製部７５は、余長部７４に沿って等間隔に設けられている。

【0055】

一方、展開予定部７６は、横膨張部４４（横展開部３８）と後ダクト３５Ｒ（フレームダクト３５）とを仕切る非膨張部４６に設けられており、余長部７７と、複数の縫製部７８とを含んで構成されている。余長部７７は、非膨張部４６のシート幅方向中央部分をシート幅方向内側へ折り込んで形成されている。また、余長部７７は、ティアシームによって複数箇所で縫製されており、本実施形態では一例として、３箇所で縫製されている。また、ティアシームによって縫製された３箇所の縫製部７８は、余長部７７に沿って等間隔に縫製されている。

【0056】

ここで、縫製部７５及び縫製部７８は、多方位エアバッグ７２に作用する張力が所定値以上となった場合に破断される強度で縫製されている。また、本実施形態では、多方位エアバッグ７２に作用する張力が所定値以上となった場合に、余長部７４の根元側（シート幅方向外側）の縫製部７５及び余長部７７の根元側（シート幅方向外側）の縫製部７８から順に破断されるように構成されている。すなわち、多方位エアバッグ３０に作用する張力に応じて段階的に縫製部７５及び縫製部７８が破断される。そして、図６（Ｂ）に示されるように、縫製部７５及び縫製部７８が破断されることで、展開予定部７３の余長部７４及び展開予定部７６の余長部７７が展開され、多方位エアバッグ７２がシート前方側へ伸長される。なお、図６（Ｂ）には、縫製部７５及び縫製部７８によって縫製された全ての縫製部が破断された状態が図示されている。

【0057】

（作用及び効果）
次に、第２実施形態の作用及び効果について説明する。

【0058】

本実施形態の乗員保護装置７０では、車両の前面衝突などの衝突時には、多方位エアバッグ７２が膨張展開されて乗員Ｄの頭部Ｈを保護する。ここで、乗員Ｄの頭部Ｈがシート前方側へ慣性移動することにより、多方位エアバッグ７２がシート前方側へ引き伸ばされる。

【0059】

多方位エアバッグ７２に作用する張力が所定値以上となった場合、縫製部７５及び縫製部７８の一部又は全てが破断され、余長部７４及び余長部７７の少なくとも一部が展開される。これにより、展開された余長部７４及び余長部７７の長さ分だけ多方位エアバッグ７２をシート前方側へ伸長させることができ、多方位エアバッグ７２が伸びきった状態となるのを抑制することができる。この結果、車両の前面衝突時における乗員Ｄの頭部Ｈの拘束力が急上昇するのを抑制することができる。その他の作用については第１実施形態と同様である。

【0060】

なお、本実施形態では、縫製部７５における各縫製部の強度と、縫製部７８における各縫製部の強度を同等の強度としたが、これに限定されない。例えば、縫製部７８の縫製強度を縫製部７５の縫製強度よりも高くしてもよい。この場合、乗員Ｄの頭部Ｈのシート前方側への慣性移動量が少ないときには、縫製部７５のみが破断される。また、乗員Ｄの頭部Ｈのシート前方側への慣性移動量が多いときには、縫製部７５及び縫製部７８の両方が破断される構成となる。

【0061】

＜第３実施形態＞
次に、本発明の第３実施形態に係る乗員保護装置８０について、図７に基づいて説明する。なお、第１実施形態と同様の構成については同じ符号を付し、適宜説明を省略する。

【0062】

図７（Ａ）に示されるように、本実施形態の乗員保護装置８０を構成する多方位エアバッグ８１の後端部８１Ａは、ヘッドレスト本体１９のシート後方へ延在されており、エアバッグ伸長機構を構成する金属板（金属部材）８３に固定されている。なお、多方位エアバッグ８１におけるヘッドレスト１８よりも外側の構成は図示していないが、第１実施形態の多方位エアバッグ３０と同様に、乗員Ｄの頭部Ｈを前方及び左右両側方から覆う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。

【0063】

多方位エアバッグ８１が固定された金属板８３は、締結具８４によってブラケット８２に取り付けられており、ブラケット８２は、ステー２１に溶接されている。すなわち、金属板８３は、ブラケット８２を介してステー２１に固定されている。

【0064】

金属板８３は、シート幅方向中央部分が締結具８４によってブラケット８２に固定されている。また、金属板８３の先端部はそれぞれ、多方位エアバッグ８１を固定するための固定部８５とされており、この固定部８５で多方位エアバッグ８１の後端部８１Ａが固定されている。

【0065】

ここで、金属板８３には、多方位エアバッグ８１の固定部８５をヘッドレスト１８内に引き込む方向へ折り曲げられた第１折曲部８３Ａ及び第２折曲部８３Ｂが形成されている。具体的には、金属板８３は、第１折曲部８３Ａでシート後方側かつシート幅方向内側へ折り曲げられている（折り返されている）。また、金属板８３は、第１折曲部８３Ａよりも先端側の第２折曲部８３Ｂでシート幅方向外側へ折り曲げられている。そして、第２折曲部８３Ｂよりも先端側に多方位エアバッグ８１の固定部８５が設定されている。

【0066】

また、第１折曲部８３Ａ及び第２折曲部８３Ｂは、多方位エアバッグ８１に所定値以上の張力が作用した場合に、開かれる方向へ塑性変形されるように構成されている。このため、多方位エアバッグ８１に所定値以上の張力が作用すると、金属板８３が図７（Ｂ）に示されるように塑性変形され、多方位エアバッグ８１の固定部８５をシート前方側へ移動させる。

【0067】

（作用及び効果）
次に、第３実施形態の作用及び効果について説明する。

【0068】

本実施形態の乗員保護装置８０では、車両の前面衝突などの衝突時には、多方位エアバッグ８１が膨張展開されて乗員Ｄの頭部Ｈを保護する。ここで、乗員Ｄの頭部Ｈがシート前方側へ慣性移動することにより、多方位エアバッグ８１がシート前方側へ引き伸ばされる。

【0069】

多方位エアバッグ８１に作用する張力が所定値以上となった場合、金属板８３の第１折曲部８３Ａ及び第２折曲部８３Ｂが開かれる方向へ塑性変形される。これにより、多方位エアバッグ８１の固定部８５がシート前方側へ移動され、多方位エアバッグ８１をシート前方側へ伸長させることができる。この結果、多方位エアバッグ８１が伸びきった状態となるのを抑制することができ、車両の前面衝突時における乗員Ｄの頭部Ｈの拘束力が急上昇するのを抑制することができる。また、金属板８３を塑性変形させることで、多方位エアバッグ８１から乗員Ｄの頭部Ｈへの衝撃を吸収（ＥＡ）することができる。その他の作用については第１実施形態と同様である。

【0070】

＜第４実施形態＞
次に、本発明の第４実施形態に係る乗員保護装置９０について、図８に基づいて説明する。なお、第１実施形態と同様の構成については同じ符号を付し、適宜説明を省略する。

【0071】

図８（Ａ）に示されるように、本実施形態の乗員保護装置９０を構成する多方位エアバッグ９１の後ダクト３５Ｒからシート後方側かつシート幅方向内側へ非膨張部９２が延在されている。非膨張部９２は、ヘッドレスト本体１９とエアバッグケース５０との間に入り込んでおり、エアバッグ伸長機構を構成する金属部材としての金属板９３に固定部９５で固定されている。

【0072】

金属板９３は、シート幅方向に延在されており、シート幅方向内側の端部が平板状のブラケット９４に溶接されている。また、ブラケット９４は、ステー２１の後部に溶接されているため、金属板９３は、ブラケット９４を介してステー２１に固定されている。

【0073】

金属板９３のシート幅方向外側の端部には、固定部９５が設定されており、この固定部９５に多方位エアバッグ９１の非膨張部９２が固定されている。ここで、金属板９３のシート幅方向中央部分は、シート後方側へ湾曲されて折曲部としての湾曲部９３Ａを構成している。そして、この湾曲部９３Ａによって、多方位エアバッグ９１の固定部９５がヘッドレスト１８内に引き込まれるように構成されている。

【0074】

また、金属板９３の近傍には、外側ガイドピン９６、内側ガイドピン９７及び係止ピン９８が設けられている。これらの外側ガイドピン９６、内側ガイドピン９７及び係止ピン９８はそれぞれ、シート上下方向に延在されており、両端部がヘッドレスト１８に固定されている。

【0075】

金属板９３のシート幅方向外側の端部は、ブラケット９４と外側ガイドピン９６との間に通されている。また、金属板９３のシート幅方向内側の端部は、ブラケット９４と内側ガイドピン９７との間に通されている。さらに、外側ガイドピン９６と内側ガイドピン９７との間には、係止ピン９８が設けられており、この係止ピン９８のシート後方側に間隔を開けて金属板９３の湾曲部９３Ａが位置している。

【0076】

ここで、多方位エアバッグ９１に所定値以上の張力が作用した場合に、金属板９３に張力が作用し、金属板９３がシート幅方向外側へ引っ張られる。このため、金属板９３は、湾曲部９３Ａが開くように塑性変形されて、湾曲部９３Ａと係止ピン９８との隙間が小さくなる。さらに金属板９３が引っ張られることにより、図８（Ｂ）に示されるように、湾曲部９３Ａが係止ピン９８に当接し、係止ピン９８によって金属板９３の塑性変形が停止される。このように金属板９３が塑性変形されることにより、金属板９３における多方位エアバッグ９１の固定部９５がシート幅方向外側へ移動され、多方位エアバッグ９１をシート前方側へ伸長させる。

【0077】

（作用及び効果）
次に、第４実施形態の作用及び効果について説明する。

【0078】

本実施形態の乗員保護装置９０では、車両の前面衝突などの衝突時には、多方位エアバッグ９１が膨張展開されて乗員Ｄの頭部Ｈを保護する。ここで、乗員Ｄの頭部Ｈがシート前方側へ慣性移動することにより、多方位エアバッグ９１がシート前方側へ引き伸ばされる。

【0079】

多方位エアバッグ９１に作用する張力が所定値以上となった場合、金属板９３の湾曲部９３Ａが開かれる方向へ塑性変形される。これにより、金属板９３における多方位エアバッグ９１の固定部９５がシート幅方向外側へ移動し、多方位エアバッグ９１をシート前方側へ伸長させることができる。この結果、多方位エアバッグ９１が伸びきった状態となるのを抑制することができ、車両の前面衝突時における乗員Ｄの頭部Ｈの拘束力が急上昇するのを抑制することができる。また、金属板９３を塑性変形させることで、多方位エアバッグ９１から乗員Ｄの頭部Ｈへの衝撃を吸収（ＥＡ）することができる。その他の作用については第１実施形態と同様である。

【0080】

以上、本発明の第１実施形態〜第４実施形態に係る乗員保護装置について説明したが、これらの実施形態を適宜組み合わせて用いても良いし、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。例えば、第１実施形態と第２実施形態とを組み合わせてもよい。この場合、図５（Ａ）に示される展開予定部５１と図６（Ａ）に示される展開予定部７３及び展開予定部７６とを備えた構成となり、よりシート前方へ多方位エアバッグを伸長させることができる。

【0081】

また、第１実施形態や第２実施形態のように非膨張部に展開予定部が設けられた構成に対して、第３実施形態や第４実施形態のように塑性変形可能な金属部材を備えた構成を組み合わせてもよい。この場合、よりシート前方へ多方位エアバッグを伸長させつつ、衝撃吸収性能を向上させることができる。

【0082】

さらに、第１実施形態及び第２実実施形態では、ティアシームによって縫製された複数箇所の縫製部を、余長部に沿って等間隔に縫製したが、これに限定されない。例えば、意図的に縫製部のピッチを変化させてもよく、それぞれの縫製部における縫製強度を変化させてもよい。また、上記実施形態では、余長部を複数の縫製部で縫製することによって展開予定部を構成したが、これに限定されない。例えば、余長部を接着材などを用いて接合することで展開予定部を構成してもよい。この場合、エアバッグ本体に作用する張力が所定値以上となった場合に、接合部が剥離するように接合強度を調整すれば、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。

【0083】

さらにまた、第３実施形態では、図７（Ａ）に示されるように、金属板８３に第１折曲部８３Ａ及び第２折曲部８３Ｂを設けたが、これに限定されず、他の折曲部を設けた構成としてもよい。例えば、第１折曲部８３Ａのみを備えた構成としてもよい。また、多方位エアバッグ８１の固定部８５をヘッドレスト１８内に引き込む方向に折り曲げていれば、他の折り曲げ方を採用してもよい。

【0084】

また、上記実施形態では、ステー２１を介してシートバック１６に連結されたヘッドレスト１８に多方位エアバッグ装置２０を設けたが、これに限定されない。例えば、ヘッドレスト１８とシートバック１６とが一体とされた構成に適用してもよい。この場合、乗員Ｄの背部の上部を支持する部位から頭部Ｈを支持する部位までの領域が本発明の「車両用シートの上部」に相当する。

【0085】

さらに、本実施形態では、インフレータ３２をエアバッグケース５０の内部に配置したが、これに限定されない。例えば、インフレータ３２をシートバック１６の上部の内部に配置してもよい。また、インフレータ３２の数や配置についても限定されず、例えば、インフレータ３２をシートバック１６の内部にシート上下方向が長手方向となるように縦置きに配置してもよい。

【0086】

さらにまた、シートベルト装置２４が車両用シート１２に設けられた構成に限定されず、リトラクタ２６やアンカ２４Ａ、バックル２４Ｂ等が車体側に設けられた構成としてもよい。また、乗員保護装置１０がシートベルト装置２４を備える構成において、シートベルト装置２４は３点式に限られることはなく、４点式シートベルト装置などであってもよい。

【0087】

また、本実施形態では、車両用シート１２がシート幅方向を車両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よく、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よい。このような構成であっても、多方位エアバッグ３０が乗員Ｄの頭部Ｈを覆うように膨張展開されるため、頭部Ｈの良好な保護に寄与し得る。また、ヘッドレスト１８に多方位エアバッグ３０を収納しているため、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。

【符号の説明】

【0088】

１０ 乗員保護装置
１２ 車両用シート
１８ ヘッドレスト（車両用シートの上部）
３０ 多方位エアバッグ（エアバッグ本体）
５１ 展開予定部（エアバッグ伸長機構）
５２ 余長部
５４ 非膨張部
５６ 縫製部
７０ 乗員保護装置
７２ 多方位エアバッグ（エアバッグ本体）
７３、７６ 展開予定部（エアバッグ伸長機構）
７４、７７ 余長部
７５、７８ 縫製部
８０ 乗員保護装置
８１ 多方位エアバッグ（エアバッグ本体）
８３ 金属板（金属部材）
８３Ａ 第１折曲部（折曲部）
８３Ｂ 第２折曲部（折曲部）
９０ 乗員保護装置
９１ 多方位エアバッグ（エアバッグ本体）
９３ 金属板（金属部材）
９３Ａ 湾曲部（折曲部）
Ｄ 乗員
Ｈ 頭部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】