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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023119419
(43)【公開日】2023-08-28
(54)【発明の名称】乗員保護装置
(51)【国際特許分類】
   B60R 21/217 20110101AFI20230821BHJP
   B60R 21/18 20060101ALI20230821BHJP
   B60R 21/207 20060101ALI20230821BHJP
【FI】
B60R21/217
B60R21/18
B60R21/207
【審査請求】未請求
【請求項の数】4
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2022022320
(22)【出願日】2022-02-16
(71)【出願人】
【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】100076473
【弁理士】
【氏名又は名称】飯田 昭夫
(72)【発明者】
【氏名】折▲高▼ 早苗
(72)【発明者】
【氏名】増田 泰士
(72)【発明者】
【氏名】柳澤 利仁
【テーマコード(参考)】
3D054
【Fターム(参考)】
3D054AA02
3D054AA03
3D054AA04
3D054AA07
3D054AA25
3D054CC15
3D054CC34
3D054DD14
3D054DD40
(57)【要約】
【課題】膨張用ガスをエアバッグ内に案内するパイプ部による異音発生を抑制することが可能な乗員保護装置を提供する。
【解決手段】シート1に着座した乗員MPを保護するための乗員保護装置Sは、シートベルト7と、シートベルト7において装着時に乗員の腰部を拘束するラップベルト10の領域に配置され、乗員MPの上半身MUを保護可能に膨張するエアバッグ25と、シート1を支えるシートフレーム4に固定され膨張用ガスを発生させるインフレーター本体18と、インフレーター本体18から延びて膨張用ガスをエアバッグ25内に案内するパイプ部19と、を有している。パイプ部19は少なくとも1つの固定部材65Bによってシートフレーム4に固定されている。
【選択図】 図9
【特許請求の範囲】
【請求項1】
シートに着座した乗員を保護するための乗員保護装置であって、
シートベルトと、
該シートベルトにおいて装着時に前記乗員の腰部を拘束するラップベルトの領域に配置され、前記乗員の上半身を保護可能に膨張するエアバッグと、
前記シートを支えるシートフレームに固定され膨張用ガスを発生させるインフレーター本体と、
該インフレーター本体から延びて前記膨張用ガスを前記エアバッグ内に案内するパイプ部と、
を有する構成とされて、
前記パイプ部は少なくとも1つの固定部材によって前記シートフレームに固定されていることを特徴とする乗員保護装置。
【請求項2】
前記インフレーター本体は前記シートの背もたれ部の下部において左右方向に延びる柱状として配設され、前記インフレーター本体と前記エアバッグとが屈曲形成された前記パイプ部により接続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】
屈曲形成された前記パイプ部は、屈曲部よりも前記エアバッグ側となる部位が前記固定部材によって前記シートフレームに固定されていることを特徴とする、請求項2に記載の乗員保護装置。
【請求項4】
屈曲形成された前記パイプ部は、屈曲部を挟んだ前記エアバッグ側と前記インフレーター本体側との両側の部位が前記固定部材によって前記シートフレームに固定されていることを特徴とする、請求項2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、シートに着座した乗員を保護するための乗員保護装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、乗員保護装置としては、シートベルトにおいて装着時に乗員の腰部を拘束するラップベルトの領域に配置されるエアバッグを備える構成のものがあった(例えば、特許文献1参照)。この乗員保護装置では、展開膨張時にラップベルトから前上方に向けてエアバッグを膨張させ、膨張完了時に、乗員の上半身の保護が図られる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2020-66425号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
上記のような乗員保護装置では、ガスを発生させるインフレーター本体と、ラップベルトの領域に配置されるエアバッグと、がパイプ部により繋がれている。このパイプ部はシートに近接して配設されているが、車両走行時に揺動して、シートと干渉して異音が発生する場合があった。
【0005】
本発明は、このような問題を解決するものであり、膨張用ガスをエアバッグ内に案内するパイプ部による異音発生を抑制することが可能な乗員保護装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明に係る乗員保護装置は、シートに着座した乗員を保護するための乗員保護装置であって、
シートベルトと、該シートベルトにおいて装着時に前記乗員の腰部を拘束するラップベルトの領域に配置されるエアバッグと、前記シートを支えるシートフレームに固定され膨張用ガスを発生させるインフレーター本体と、該インフレーター本体から延びて前記膨張用ガスを前記エアバッグ内に案内するパイプ部と、を有する構成とされて、
前記パイプ部は少なくとも1つの固定部材によって前記シートフレームに固定されていることを特徴とする。
【0007】
本発明の乗員保護装置によれば、膨張用ガスをエアバッグ内に案内するパイプ部が固定部材によってシートフレームに固定されており、かかるパイプ部がシートに対して接近する揺動が抑制される。これによりパイプ部とシートとの干渉による異音発生を抑制することができる。
【0008】
また本発明では、インフレーター本体をシートの背もたれ部の下部において左右方向に延びる柱状として配設し、インフレーター本体とエアバッグとを屈曲形成されたパイプ部により接続した構成とすることができる。
このように構成された乗員保護装置においては、インフレーター本体およびパイプ部を含めたエアバックモジュールをシートの周りにコンパクトに配置することができる。
【0009】
ここで、パイプ部はインフレーター本体から延び出した先の先端側(エアバッグ側)において特に揺動し易いことが考えられる。このためハイプ部における揺動抑制の観点から、屈曲形成されたパイプ部における屈曲部よりもエアバッグ側となる部位を、固定部材によってシートフレームに固定するのが好ましい。
【0010】
更に、パイプ部における屈曲部を挟んだエアバッグ側とインフレーター本体側との両側の部位を固定部材によってシートフレームに固定するようにすれば、パイプ部がシートに対して強固に固定され、より効果的にパイプ部の揺動を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
図1】本発明の一実施形態である乗員保護装置を搭載させたシートの斜視図である。
図2図1のシートの側面図である。
図3図1のシートの正面図であり、シートベルトが装着された状態を示す。
図4】Aはインフレーターがシートフレームに取付けられた状態を示す斜視図、Bはインフレーターとシートフレームとの固定箇所をその周辺部とともに示した図である。
図5図1の乗員保護装置において使用されるエアバッグを、単体で膨張させた状態を示す概略斜視図である。
図6図5のエアバッグの概略縦断面図である。
図7図5のエアバッグを構成する基布を示す平面図である。
図8】実施形態の乗員保護装置において、エアバッグが膨張を完了させた状態のシートの正面図である。
図9】実施形態の乗員保護装置において、エアバッグが膨張を完了させた状態のシートの側面図である。
図10】実施形態の乗員保護装置において、膨張を完了させたエアバッグにより乗員を拘束する状態を示す側面図である。
図11】パイプ部における固定箇所が図4とは異なる変形例を示した図である。
図12】パイプ部における固定箇所が図4図11とは異なる変形例を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。実施形態の乗員保護装置Sは、図1~3に示すように、車両のシート1に搭載されるもので、シートベルト7と、エアバッグ25と、インフレーター17と、を備える構成とされている。シート1は、背もたれ部2と座部3とを備えている。
【0013】
シートベルト7は、シート1に着座した乗員MPを拘束するためのベルト本体8と、ベルト本体8に取り付けられるタングプレート12と、タングプレート12を連結させるためのバックル13と、を備える構成とされている。ベルト本体8は、背もたれ部2内に配置される図示しないリトラクタの巻取軸に、一端を係止され、他端側を、シート1における座部3の後端3b左方に配置されるアンカ部材14(図1,2参照)に係止されている。詳細には、ベルト本体8は、背もたれ部2の上端左縁側から外部に露出されるように配置されるもので、実施形態の場合、乗員の非着座状態においては、図1,2に示すように、エアバッグ25を配置させるラップベルト10を、背もたれ部2の前面に露出させるように、構成されている。ベルト本体8は、ラップベルト10と、背もたれ部2内に収納されたショルダーベルト9と、を有し、乗員着座時においてタングプレート12をバックル13に連結させた状態で、アンカ部材14とバックル13との間において左右方向に略沿うように配置されるラップベルト10によって乗員MPの下半身MD(腰部)を拘束し、背もたれ部2の上端左縁側から延びつつバックル13にかけて斜めに配置されるショルダーベルト9によって乗員MPの上半身MU(肩から胸部MBにかけてと頭部MH)を拘束する構成とされている(図3参照)。なお、シートベルト7において、背もたれ部2内に配置されている図示しないリトラクタは、プリテンショナー機構を有している。
【0014】
インフレーター17は、エアバッグ25に膨張用ガスを供給する。実施形態の場合、インフレーター17は、膨張用ガスを発生させるインフレーター本体18と、インフレーター本体18から延びて膨張用ガスをエアバッグ25内に案内するパイプ部19と、を備えている。実施形態におけるインフレーター17は、エアバッグ25の膨張に伴なうシートベルト7のベルト本体8の引き出しを規制するために、作動開始を、シートベルト7のプリテンショナー機構よりも遅らせるように設定されている。具体的には、インフレーター17は、シートベルト7のプリテンショナー機構の作動から5ms後に作動するように設定されている。
【0015】
インフレーター17は、シート1における座面3aよりも下方となる位置において、シート1(詳しくは座部3)を支えるシートフレーム4に取り付けられており、例えばシート1を前後に大きくスライドさせたり、回転させたりした場合でも、インフレーター17はシート1と共に移動可能とされている。
【0016】
図4のAおよび図4のBは、インフレーター17がシートフレーム4に取付けられた状態を示している。これらの図で示されているように、インフレーター本体18は、略円柱状のシリンダタイプとされ、座部3より下方の背面側においてその軸方向を左右方向に略沿わせて設けられている。このときインフレーター本体18の軸方向の一端側に設けられたガス吐出口部61はシート1の左方向を向いている。
【0017】
インフレーター本体18は、固定部材65を利用して、軸方向に離間した2箇所においてシートフレーム4に固定されている。固定部材65としては、縮径可能なリング状のクランプ66と、クランプ66の外周面から径方向外向きに突出させたボルト68と、を備えたボルト付きクランプが用いられている。
【0018】
クランプ66は、板金製とされ、インフレーター本体18の外周面に装着された状態で縮径変形することで、インフレーター本体18に強固に巻き付けられている。これによりクランプ66を含む固定部材65がインフレーター本体18に取り付けられている。
【0019】
一方、インフレーター本体18が固定されるシートフレーム4の取付板部70は、左右方向に延びる平坦な第1の取付面71を備え、第1の取付面71には左右方向に離間して貫通の取付孔72が穿設されている(図4のB参照)。実施形態では、この取付孔72に固定部材65のボルト68を挿通させ、ボルト68の先端側から、取付板部70を挟み込むように、ボルト68の雄ねじ部にナット75を螺合させることにより、インフレーター本体18がシートフレーム4の取付板部70に固定されている。
【0020】
パイプ部19は、略L字状に屈曲形成された金属製の管体で、その一方の端部19aがインフレーター本体18のガス吐出口部61と接続されている。ガス吐出口部61と接続される端部19aは拡径部とされ、インフレーター本体18のガス吐出口部61に外嵌させた状態でカシメ加工され、カシメ接合部76が形成されている。カシメ接合部76において、ガス吐出口部61の基部に形成された凹溝62内にパイプ部19の一部がくい込むことにより、パイプ部19の端部19aはインフレーター本体18に接続されている。
【0021】
インフレーター本体18に接続されたパイプ部19は、端部19aを水平方向に延ばした後、屈曲部19bにおいてその向きを前上方向に変えている。その後シートフレーム4の外側においてシートフレーム4に近接した位置を前上方向に延びて、その先端19cはシート1の左方において、座面3aよりも少し低い位置に配設されている。実施形態では、この先端19cを、クランプ20を利用して、エアバッグ25における後述する導管部40と接続させる構成とされている。
【0022】
このようにしてインフレーター本体18とエアバッグ25との間に配設されたパイプ部19は、固定部材65Bを利用して、シートフレーム4に固定されている。固定部材65Bは、前述の固定部材65と同様に、縮径可能なリング状のクランプ66と、クランプ66の外周面から径方向外向きに突出させたボルト68を備えたボルト付きクランプが用いられている。図4のBにおける部分拡大図で示すように、パイプ部19が固定されるシートフレーム4の取付板部70には貫通の取付孔72Bが穿設されており、この取付孔72Bに固定部材65Bのボルト68を挿通させ、ボルト68の先端側からボルト68の雄ねじ部にナット75を螺合させることにより、パイプ部19がシートフレーム4の取付板部70に固定されている。但し、実施形態の場合、パイプ部19に巻き付けられたクランプ66とシートフレーム4側の取付面71との間に隙間が生じるため、この隙間に対応した高さのスリーブ78をボルト68に外挿し、ナット75とスリーブ78とで取付板部70を挟み込んでいる。
【0023】
パイプ部19における揺動抑制の効果を考慮すれば、固定部材65Bを利用しての固定箇所は、カシメ接合部76からある程度離間した位置であることが望ましい。この実施形態では、パイプ部19における拡径部19aの、カシメ接合部76とは反対側の端部近傍位置が固定箇所とされている。このようにすることで、ハイプ部19は、シートフレーム4に固定部材65で固定されたインフレーター本体18と、固定部材65Bと、によって、シート1(詳しくはシートフレーム4)に取り付け固定される。
【0024】
エアバッグ25は、長尺状に折り畳まれて、シートベルト7の装着時におけるラップベルト10の上面側に、重ねられるようにして、ラップベルト10の領域に配置されている(図3参照)。すなわち、図1に示すような非装着状態においては、エアバッグ25は、ラップベルト10の背面側(背もたれ部2側)に、配置されている。実施形態の場合、エアバッグ25とラップベルト10とは、図3に示すように、周囲を、エアバッグ25の展開膨張時に破断可能なカバー22によって、覆われて、一体化されている。すなわち、実施形態では、ラップベルト10とカバー22との間の隙間が、エアバッグ25を収納させる収納部位を構成している。
【0025】
エアバッグ25は、図5,6に示すように、バッグ本体26と、インフレーター17と接続されてバッグ本体26に膨張用ガスを流入させる導管部40と、ラップベルト10を挿通させるベルト取付部47と、を備えている。
【0026】
バッグ本体26は、膨張完了時の外形形状を、軸方向を左右方向に略沿わせた略三角柱形状とされている。詳細に説明すれば、バッグ本体26は、左右の側方から見た状態での膨張完了形状を、前側に斜辺を有するような略直角三角形状とし、前後方向側から見た状態での膨張完了形状を、上下に幅広とした略長方形状とするように、構成されている(図8,9参照)。バッグ本体26は、膨張完了時に乗員MPから離れた前側に配置される前壁部27と、膨張完了時に乗員MP側に配置される後上壁部28及び後下壁部29と、膨張完了時に左右方向側で対向して配置される左壁部30及び右壁部31と、を備えている。そして、バッグ本体26は、後下壁部29の後端29aの下面側に、導管部40と連通される連通孔33を有するとともに、この連通孔33の周縁の部位で、導管部40と連結されている。実施形態の場合、連通孔33は、円形に開口して、バッグ本体26の左右の中心を挟むようにして、略左右対称となるように、左右方向側で2個並設されている。また、前壁部27の左右両縁側における上下の中央付近には、余剰の膨張用ガスを排気させるためのベントホール34,34が、形成されている。実施形態のバッグ本体26では、後下壁部29が、膨張完了時に乗員MPの脚部(大腿部)の上面と当接可能な脚当接面36を構成し、後上壁部28が、膨張完了時に乗員MPの前方に配置されて、乗員MPの胸部から頭部にかけてを拘束可能な上半身拘束面37を、構成している。実施形態の場合、後上壁部28と後下壁部29とは、バッグ本体26の膨張完了状態での外形形状を、それぞれ、前後方向側若しくは上下方向側に長手方向を略沿わせた略長方形状として、図6に示すように、長手方向側の幅寸法を、一致させて構成されている。後上壁部28は、バッグ本体の膨張完了時に、上端28aを、乗員の頭部MHの前方に位置させるように、構成されている(図9参照)。また、後上壁部28と後下壁部29とは、バッグ本体26の膨張完了時における断面形状において、略直交するように配置される構成である(図6参照)。
【0027】
導管部40は、インフレーター17のパイプ部19と接続されるもので、バッグ本体26に連結される先端40b側を閉塞させ、元部40a側を、パイプ部19と接続可能に開口させて構成されるもので、エアバッグ25の膨張完了時に、ラップベルト10に略沿うように左右方向に沿って配置される構成である。この導管部40は、図5に示すように、先端40b側の領域を、膨張完了時のバッグ本体26の下面側に配置させるもので、この先端40b側の領域を、幅広として、内部に流入した膨張用ガスを一旦貯留させるガス貯留部41としている。この導管部40は、元部40a側を、上述したごとく、クランプ20を用いて、インフレーター17のパイプ部19に、接続されている。ガス貯留部41は、幅寸法を、導管部40における元部40a側の部位の幅寸法の2倍程度に、設定されている。また、ガス貯留部41は、左右方向側の幅寸法を、バッグ本体26における後下縁側の部位(連通孔33の配置部位付近)の左右方向側の幅寸法と略同一として、構成されている(図5,7参照)。そして、ガス貯留部41には、バッグ本体26に形成される連通孔33に対応する開口41aが、形成されている。導管部40は、実施形態の場合、外形形状を同一とされる上壁部43と下壁部44との周縁相互を結合させることにより、筒状とされており、開口41aは、上壁部43の領域に、形成されている。また、開口41aは、周縁を全周にわたって連通孔33の周縁と結合(縫着)されている。
【0028】
ベルト取付部47は、導管部40のガス貯留部41の領域における下面側(下壁部44側)に配置されるもので、ラップベルト10を挿通可能に両端側を開口させた略筒状として、下壁部44に縫着されている(図5,6参照)。このベルト取付部47は、長さ寸法を、ガス貯留部41の左右方向側の幅寸法よりも僅かに小さく設定されている。すなわち、ベルト取付部47は、展開膨張時のバッグ本体26のラップベルト10からの過度の浮き上がりを抑制可能に、ラップベルト10に沿った方向側の長さ寸法を大きく設定されている。
【0029】
実施形態のエアバッグ25は、所定形状の基布の周縁相互を結合させて形成されるもので、実施形態の場合、図6,7に示すように、バッグ本体26を構成する2枚の乗員側パネル50,前側パネル55と、導管部40を構成する2枚の導管部用パネル57,58と、ベルト取付部47を構成するベルト取付用パネル60と、から、構成されている。これらの乗員側パネル50,前側パネル55,導管部用パネル57,58,ベルト取付用パネル60は、それぞれ、ポリエステル糸やポリアミド糸等からなる可撓性を有した織布から形成されている。
【0030】
実施形態の乗員保護装置Sでは、車両に搭載した状態で、インフレーター17が作動すれば、インフレーター17から吐出される膨張用ガスが、導管部40を経てバッグ本体26内に流入することとなり、バッグ本体26が、カバー22を破断させるようにして、ラップベルト10から前上方に突出しつつ、図8,9に示すように膨張を完了させることとなる。
【0031】
そして、実施形態の乗員保護装置Sでは、エアバッグ25(バッグ本体26)は、膨張完了時の形状を、軸方向を左右方向に略沿わせた略三角柱形状とされており、脚当接面36を脚部MTの上面と当接させつつ、乗員MPの上半身MUの前側に配置される。そのため、エアバッグ25の膨張完了時に、乗員MPが、上半身MUを下半身MDに近づけるように大きく移動させることとなっても、図10に示すように、脚当接面36が広い面積で脚部MTに支持されることから、倒れることや圧縮されることを抑制されて、乗員MPの上半身MU(胸部MBから頭部MHにかけて)を、上半身MUの前側において対向するように配置されている上半身拘束面37によって、的確に拘束することができる。また、実施形態の乗員保護装置Sでは、エアバッグ25(バッグ本体26)の膨張完了形状が、略三角柱形状とされていることから、乗員MPが背もたれ部を傾斜させた状態のシートに着座している場合にも、上半身MUを、上半身拘束面37によって的確に拘束することができる。
【0032】
以上のように構成された実施形態の乗員保護装置Sによれば、パイプ部19は固定部材65Bによってシートフレーム4に固定されており、シート1に対して接近するパイプ部19の揺動が抑制される。これによりパイプ部19とシート1との干渉による異音発生を抑制することができる。
【0033】
また実施形態の乗員保護装置Sでは、インフレーター本体18をシート1の背もたれ部2の下部において左右方向に延びる柱状として配設し、インフレーター本体18とエアバッグ25とを屈曲形成されたパイプ部19により接続させた構成としており、インフレーター本体18およびパイプ部19を含めたエアバックモジュールをシート1の周りにコンパクトに配置することができる。
【0034】
次に、パイプ部の固定箇所を異ならせた変形例について説明する。上記実施形態は、図4に示すように、パイプ部19における屈曲部19bよりも基端側(インフレーター本体18側)の部位を固定した例であったが、パイプ部19における固定箇所は適宜変更可能である。例えば、図11に示すように、パイプ部19における屈曲部19bよりも先端側(エアバッグ25側)の部位にも固定箇所を設けることができる。この場合、屈曲部19bよりも先端側の部位は、固定部材65Bを利用して、シートフレーム4の取付板部70における第2の取付面73(第1の取付面71と交差する方向に延びる第2の取付面73)に固定される。この図11の例のように、屈曲部19bを挟んだエアバッグ25側とインフレーター本体18側との両側の部位がそれぞれ固定部材65Bによってシートフレーム4に固定されるようにすれば、パイプ部19がシート1に対して強固に固定され、より効果的にパイプ部19の揺動を抑制することができる。
【0035】
また、図12で示すように、パイプ部19に屈曲部が2箇所形成されている場合において、基端側に位置する第1の屈曲部19b1よりも更に基端側(インフレーター本体18側)の部位と、先端側に位置する第2の屈曲部19b2よりも更に先端側(エアバッグ25側)の部位と、に固定箇所を設けることができる。
【0036】
なお、パイプ部19においては、インフレーター本体18から延び出した先の(即ち、カシメ接合部76から離れた位置の)先端側において特に揺動し易いことが考えられる。このため場合によっては、屈曲形成されたパイプにおける屈曲部19bよりも先端側(エアバッグ25側)の部位のみを、固定部材65Bによってシートフレーム4に固定することも可能である。
【0037】
以上、本発明の実施形態を詳述したがこれはあくまで一例である。例えばパイプ部とシートフレームとの固定に利用する固定部材の構成については適宜変更可能である。上記実施形態では無端環状のクランプを用いているが、周方向の一部が切り欠かれた略C字形状として、パイプ部の径方向からクランプを装着可能とすることも可能である等、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲において種々変更を加えた態様で実施可能である。
【符号の説明】
【0038】
1…シート、2…背もたれ部、4…シートフレーム、7…シートベルト、10…ラップベルト、18…インフレーター本体、19…パイプ部、19b…屈曲部、25…エアバッグ、65、65B…固定部材、MP…乗員、S…乗員保護装置、MU…上半身。
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11
図12