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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】P2023180474
(43)【公開日】2023-12-21
(54)【発明の名称】乗員保護装置
(51)【国際特許分類】
   B60R 21/18 20060101AFI20231214BHJP
   B60R 21/207 20060101ALI20231214BHJP
【FI】
B60R21/18
B60R21/207
【審査請求】未請求
【請求項の数】2
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2022093825
(22)【出願日】2022-06-09
(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
(72)【発明者】
【氏名】山田 真史
(72)【発明者】
【氏名】酒井 崇
【テーマコード(参考)】
3D054
【Fターム(参考)】
3D054AA02
3D054AA03
3D054AA07
3D054AA25
3D054CC04
3D054CC15
3D054CC34
3D054DD15
3D054DD40
3D054FF16
(57)【要約】
【課題】インフレーターの案内部の少なくとも一部がシートの側方に配置される乗員保護装置において、側方からの衝撃によって案内部に亀裂や穴が生じることを抑制することができる乗員保護装置を提供する。
【解決手段】乗員保護装置は、エアバッグ30に膨張用ガスを供給するインフレーター24であって、シートの側方以外の位置に配置され、膨張用ガスを放出するインフレーター本体25と、インフレーター本体25からエアバッグ30のバッグ本体部に向かって延び、シート1の側方に少なくとも一部が配置され、エアバッグ30の導管部30bに接続されてインフレーター本体25から放出された膨張用ガスをエアバッグ30に案内する管状のゴム状弾性体で形成された案内部としての案内管26と、を有するインフレーター24を備える。
【選択図】図7
【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、
前記シートに着座した前記乗員の腰部を拘束するラップベルト部を少なくとも有するシートベルトと、
前記ラップベルト部に配設され、可撓性を有するシート材で形成されたエアバッグであって、膨張用ガスが供給されることにより膨張して前記乗員を保護する保護部と、前記保護部に前記膨張用ガスを導く導管部と、を有するエアバッグと、
前記エアバッグに前記膨張用ガスを供給するインフレーターであって、前記シートの側方以外の位置に配置され、前記膨張用ガスを放出する本体部と、該本体部から前記保護部に向かって延び、前記シートの側方に少なくとも一部が配置され、前記導管部に接続されて前記本体部から放出された前記膨張用ガスを前記エアバッグに案内する管状のゴム状弾性体で形成された案内部と、を有するインフレーターと、
を備えることを特徴とする乗員保護装置。
【請求項2】
前記案内部の基端部は前記本体部に外嵌され、前記導管部の先端部は前記外嵌部分を覆い、前記外嵌部分において締結部材によって前記本体部、前記案内部、及び前記道管部が共締めされることにより、前記本体部、前記案内部、及び前記道管部が連結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。
【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】
従来から、シートに着座した乗員を保護するための構成として、シートベルトが広く用いられている。また特許文献1では、シートベルトの装着時において乗員の腰部を拘束するラップベルト部にエアバッグを設ける構成が記載されている。エアバッグは、インフレーターから膨張用ガスが供給されることによって膨張し、前方側へ移動しようとする乗員を受け止めて乗員を保護する。
【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】
特許文献1の構成では、インフレーターにおける膨張用ガスを放出する本体部はシートの座部の下方に配置されており、該本体部から放出された膨張用ガスをエアバッグに案内する案内部は該本体部からシートの側方に向かって延びた後に上方に屈曲にし、シートの側方においてエアバッグに接続されている。
【0005】
このようにインフレーターの案内部がシートの側方に配置される構成では、当該インフレーターを搭載する車両に対して側方から他の車両が衝突した場合、衝突に伴って車両のドア等がインフレーターの案内部に衝突して案内部が衝撃を受ける可能性がある。インフレーターの案内部は一般的に金属製であるため、インフレーターの案内部が上記衝撃を受ける場合、金属製の案内部が塑性変形して亀裂や穴が生じ、膨張用ガスが漏れ出るおそれがある。
【0006】
そこで本発明は、インフレーターの案内部の少なくとも一部がシートの側方に配置される乗員保護装置において、側方からの衝撃によって案内部に亀裂や穴が生じることを抑制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。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記課題を解決するための本発明の代表的な構成は、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、前記シートに着座した前記乗員の腰部を拘束するラップベルト部を少なくとも有するシートベルトと、前記ラップベルト部に配設され、可撓性を有するシート材で形成されたエアバッグであって、膨張用ガスが供給されることにより膨張して前記乗員を保護する保護部と、前記保護部に前記膨張用ガスを導く導管部と、を有するエアバッグと、前記エアバッグに前記膨張用ガスを供給するインフレーターであって、前記シートの側方以外の位置に配置され、前記膨張用ガスを放出する本体部と、該本体部から前記保護部に向かって延び、前記シートの側方に少なくとも一部が配置され、前記導管部に接続されて前記本体部から放出された前記膨張用ガスを前記エアバッグに案内する管状のゴム状弾性体で形成された案内部と、を有するインフレーターと、を備えることを特徴とする。
【0008】
本発明によれば、ラップベルト部に配設されたエアバッグに膨張用ガスを供給するインフレーターは、本体部から放出された膨張用ガスをエアバッグに案内する管状のゴム状弾性体で形成された案内部を有する。これによりインフレーターを搭載する車両に対して側方から他の車両が衝突して案内部が衝撃を受ける場合であっても、金属製の案内部と比較してゴム状弾性体で形成された案内部は塑性変形しにくいため、当該衝撃によって案内部に亀裂や穴が生じることを抑制することができる。
【0009】
また、本発明は、前記案内部の基端部は前記本体部に外嵌され、前記導管部の先端部は前記外嵌部分を覆い、前記外嵌部分において締結部材によって前記本体部、前記案内部、及び前記道管部が共締めされることにより、前記本体部、前記案内部、及び前記道管部が連結されていることが好ましい。
【0010】
インフレーターの本体部は硬い素材で形成されることが一般的である。従って、このような構成により、ゴム状弾性体で形成された案内部が柔らかく、エアバッグの導管部を連結しにくい場合であっても、硬いインフレーターの本体部に対して案内部とエアバッグの導管部とを連結できるため、これらの部材の連結強度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
図1】本発明の一実施形態に係る乗員保護装置を搭載したシートの斜視図である。
図2】乗員保護装置を搭載したシートの左側面図である。
図3】乗員保護装置を搭載したシートの正面図であり、シートに着座してシートベルトを装着した状態の乗員と膨張状態のエアバッグを二点鎖線で示している。
図4】乗員保護装置を搭載したシートの左側面図であり、エアバッグが膨張した状態を示し、シートに着座してシートベルトを装着した状態の乗員を二点鎖線で示している。
図5図3に示すA-A部を切断したバッグ組付体の断面図である。
図6】エアバッグが膨張した状態のバッグ組付体を下側から見た斜視図であり、バッグカバーは省略している。
図7】シートフレームに取り付けられたインフレーターの斜視図である。
図8】シートフレームに取り付けられたインフレーターの正面図であり、一部の部材を断面としている。
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、まず本発明の一実施形態に係る乗員保護装置10の全体構成について、図面を参照しながら説明する。なお、以下に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。また、以下の説明において、左右方向は乗員保護装置10を搭載したシート1に着座する乗員Mから見て左方向と右方向を意味し、前後方向は当該乗員Mから見て前方向と後方向を意味する。
【0013】
図1は、乗員保護装置10を搭載したシート1の斜視図である。図2は、乗員保護装置10を搭載したシート1の左側面図である。図3は、乗員保護装置10を搭載したシート1の正面図であり、シート1に着座してシートベルト11を装着した状態の乗員Mと膨張状態のエアバッグ30を二点鎖線で示している。図4は、乗員保護装置10を搭載したシート1の左側面図であり、エアバッグ30が膨張した状態を示し、シート1に着座してシートベルト11を装着した状態の乗員Mを二点鎖線で示している。
【0014】
図1図4に示す様に、乗員保護装置10は、車両のシート1に搭載されている。乗員保護装置10は、シートベルト11、エアバッグ30を備えるバッグ組付体29、及びエアバッグ30に膨張用ガスを供給するインフレーター24から構成されている。シート1は、背もたれ部2と座部5を備える。
【0015】
シートベルト11は、シート1に着座した乗員Mの左肩口付近において、上端11a側を背もたれ部2の上端3における左縁側の内部に設けられた巻き取り装置15から繰り出し可能に構成されている。シートベルト11の下端11b側は、座部5の左側に設けられたアンカ部材17に固定された固定端となっている。なお、シートベルト11は、滑り性能が良好なポリエステル繊維等を編んだ帯状材から形成されている。
【0016】
シートベルト11の中間部位には、タング20が設けられている。タング20は、シート1の座部5の右側に設けられたバックル19に締結される。乗員Mがシート1に着座し、タング20がバックル19に締結された状態が、乗員Mにシートベルト11が装着された状態である。
【0017】
乗員Mに装着された状態のシートベルト11は、タング20から巻き取り装置15側に延び、乗員Mの上半身MUの前面側に配置され、乗員Mの上半身MUを拘束可能な部位をショルダーベルト部12とし、タング20から下端11b側に延び、乗員Mの腰部MWの前面側に配置され、腰部MWを拘束可能な部位をラップベルト部13としている。なお、乗員Mは、バックル19に設けられた不図示のリリースボタンを押圧操作することによってタング20のバックル19に対する締結状態を解除し、タング20をバックル19から取り外すことができる。
【0018】
また、巻き取り装置15は、シートベルト11の急激な引き出しがある場合は引き出しを停止させ、さらに車両の衝突等があれば引き出したシートベルト11を巻き取り可能に構成されたプリテンショナー機構16を有する。プリテンショナー機構16は、汎用のものであり、内蔵したガスジェネレータを作動させてシートベルト11を巻き付けていた軸を回転させて、シートベルト11を瞬時に巻き取るものである。
【0019】
インフレーター24は、膨張用ガスを放出するインフレーター本体25と、インフレーター本体25から延出し、インフレーター本体25から放出された膨張用ガスをエアバッグ30に案内する案内管26を備える。インフレーター本体25は、シート1の座部5より下方の位置でシート1の座部5を支持するシートフレーム4に取り付けられている。このため、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24はシート1と共に移動する。
【0020】
バッグ組付体29は、エアバッグ30、バッグ連結部52、及びバッグカバー59を備える。エアバッグ30の導管部30bは、インフレーター24の案内管26に接続されており、インフレーター24から放出される膨張用ガスを取り込んでエアバッグ30のバッグ本体部30aまで案内する。エアバッグ30のバッグ本体部30aは、作動前の膨張していない状態では、折り畳まれた状態でバッグカバー59の内部に収納されている。
【0021】
次に、乗員保護装置10による乗員Mの保護動作について説明する。まず乗員保護装置10が搭載された車両が衝突すると、巻き取り装置15のプリテンショナー機構16が作動し、乗員Mのシート1への着座姿勢を安定させるために乗員Mに装着したシートベルト11が巻き取られる。これによりシートベルト11のラップベルト部13がタング20側に引き込まれるとともに、ラップベルト部13から連なるショルダーベルト部12が乗員Mの肩口側に引き込まれる。その後、インフレーター24が作動し、膨張用ガスがインフレーター本体25から案内管26、エアバッグ30の導管部30bを経由してエアバッグ30のバッグ本体部30aに供給され、バッグ本体部30aが膨張する。これにより前方移動する乗員Mの上半身MUがバッグ本体部30aに受け止められて乗員Mが保護される。
【0022】
次に、バッグ組付体29の構成について説明する。図5は、図3に示すA-A部を切断したバッグ組付体29の断面図である。図6は、エアバッグ30が膨張した状態のバッグ組付体29を下側から見た斜視図であり、バッグカバー59は省略している。図5図6に示す様に、バッグ組付体29は、エアバッグ30、バッグ連結部52、及びバッグカバー59を備える。
【0023】
エアバッグ30は、膨張用ガスによって膨張して乗員Mを保護する保護部としてのバッグ本体部30aと、バッグ本体部30aに膨張用ガスを送り込むための導管部30bから構成されている。バッグ本体部30aと導管部30bは、それぞれポリエステル繊維を平織り等して形成した織布からなるバッグ用素材に対してガス漏れ防止用のシリコン等のコーティング材を設けたバッグ用基布であり、可撓性を有するシート材であるバッグ用基布から形成されている。導管部30bは、バッグ本体部30aに対し、縫合されて連結されている。
【0024】
バッグ本体部30aの膨張完了時において、バッグ本体部30aの周壁31は側方から見て略三角柱状に膨張する形状を成している。また、バッグ本体部30aは、底面側の底壁部32、後面側の後壁部33、前面側の前壁部34、及び、左右の側壁部35L、35Rを備える。膨張完了時のバッグ本体部30aは、底壁部32の下面32aが乗員Mの大腿部MFによって支持される支持面となり、後壁部33の後面33aが前方移動する乗員Mの上半身MUを受け止める受止面となる。
【0025】
また、バッグ本体部30aにおける底壁部32の後縁32b付近には、導管部30b内の膨張用ガスを流入させるための開口部である二つの流入口30a1が設けられている。さらに、バッグ本体部30aにおける左右の側壁部35L、35Rの前部側には、エアバッグ30内に流入した膨張用ガスの余剰分を排気するための開口部であるベントホール30a2が設けられている。
【0026】
導管部30bは、バッグ本体部30aからインフレーター24まで延びる筒状の部材である。導管部30bは、バッグ本体部30aの流入口30a1と連通する連通口30b1を有し、連通口30b1の周縁が流入口30a1の周縁に縫合されることによってバッグ本体部30aの底壁部32の後縁32b側に連結されている。また、導管部30bの先端側はインフレーター24まで延びており、後述する通り、インフレーター24のインフレーター本体25及び案内管26に連結されている。
【0027】
バッグ連結部52は、エアバッグ30を形成するバッグ用基布と同様の素材で形成された筒状の部材であり、エアバッグ30をラップベルト部13に連結する部材である。バッグ連結部52は、その筒内部の空間であり、ラップベルト部13が挿通されるベルト挿通部52aを有する。ベルト挿通部52aにラップベルト部13が挿通されると、ベルト挿通部52aはラップベルト部13に対してスライド移動可能に連結される。また、バッグ連結部52は、エアバッグ30の導管部30bに縫い付けられて連結されている。
【0028】
バッグカバー59は、折り畳まれた状態のエアバッグ30のバッグ本体部30a、導管部30bの一部、バッグ連結部52、及びラップベルト部13におけるバッグ組付体29に組み付けられている部分を収容する。また、バッグカバー59は、エアバッグ30のバッグ本体部30aが膨張する際にバッグ本体部30aから圧力を受けてその一部が破断し、バッグ本体部30aをバッグカバー59から突出させる。なお、カバー素材60は、エアバッグ30等の素材と異なり、意匠性を低下させないようにシート1のシート素材に使用されるようなファブリックから形成されている。
【0029】
次に、インフレーター24の構成について説明する。図7は、シートフレーム4に取り付けられたインフレーター24の斜視図である。図8は、シートフレーム4に取り付けられたインフレーター24の正面図であり、一部の部材を断面としている。図7図8に示す様に、インフレーター本体25は、アルミ製の略円柱状のシリンダタイプのものであり、シート1の座部5の下方、且つ、後方の位置でシートフレーム4に取り付けられている。つまりインフレーター本体25は、シート1の側方(左方又は右方)以外の位置に配置されている。また、インフレーター本体25の軸方向の一端側に設けられたガス吐出口部61は、左右方向における車両の外方(ここでは左方)を向いている。
【0030】
また、インフレーター本体25は、三つのボルト付きクランプ65によって、軸方向に離間した三箇所でシートフレーム4に固定されている。ボルト付きクランプ65は、縮径可能な板金製の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するボルト68を備える。ボルト付きクランプ65のクランプ66は、インフレーター本体25の外周面に装着された状態で縮径変形することによってインフレーター本体25に強固に巻き付けられている。
【0031】
シートフレーム4には、左右方向に延びる平坦な取付面に、三つの貫通孔72が形成されている。インフレーター本体25をシートフレーム4に固定する際、ボルト付きクランプ65のボルト68が三つの貫通孔72にそれぞれ挿通された後、ボルト68の先端側からワッシャ80を挿入し、ワッシャ80とシートフレーム4と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。このようにしてインフレーター本体25がシートフレーム4に締結固定される。なお、三つのボルト付きクランプ65のうち、後述するインフレーター本体25、案内管26、及び導管部30bを一体的に締結するボルト付きクランプ65は小径であるため、締結に際してワッシャ80を介在させていない。
【0032】
案内管26は、管状のゴム状弾性体で形成された略L字形状の部材であり、本実施形態ではエチレンプロピレンゴム(EPDM、又はEPM)で形成されている。案内管26の一端部26aは、インフレーター本体25のガス吐出口部61に接続されている。案内管26の他端部26bは、エアバッグ30の導管部30bの内部に位置し、両者の内部空間が連通するように導管部30bに接続されている。具体的には、案内管26は、その一端部26aから左右方向における車両の外方(ここでは左方)に延びた後、屈曲部26cにおいて屈曲して前上方向に延び、他端部26bがシート1の左方において座部5の座面より少し低い位置に配置される。つまり案内管26は、インフレーター本体25からエアバッグ30のバッグ本体部30aに向かって延びており、シート1の側方に一部が配置されている。
【0033】
また、エアバッグ30の導管部30bの先端部30b2がインフレーター本体25まで延びているため、案内管26の外周部のほぼ全域がエアバッグ30の導管部30bに覆われている。インフレーター本体25、案内管26、及び導管部30bは、締結部材としてのボルト付きクランプ65によって一体的に連結されている。具体的には、案内管26の基端部である一端部26aは、インフレーター本体25のガス吐出口部61に外嵌されている。また、導管部30bの先端部30b2は、当該外嵌部分を案内管26の上から覆っている。そして当該外嵌部分において、ボルト付きクランプ65のクランプ66によってインフレーター本体25、案内管26、及び導管部30bがカシメられて共締めされている。これによりガス吐出口部61付近に形成された凹部62内にクランプ66が導管部30bと案内管26と共に食い込み、これらの部材が連結される。なお、本実施形態では、インフレーター本体25、案内管26、及び導管部30bの共締めにボルト付きクランプ65を用いたものの、他の部材によって共締めしてもよい。
【0034】
インフレーター本体25から膨張用ガスが放出されると、放出された膨張用ガスはインフレーター本体25の内部を通ってガス吐出口部61まで移動し、ガス吐出口部61から案内管26の内部に排出される。次に、膨張用ガスは、案内管26の内部を通ってエアバッグ30のバッグ本体部30a側に移動し、案内管26の他端部26bからエアバッグ30の導管部30bの内部に排出される。その後、膨張用ガスは、導管部30bの内部を通ってエアバッグ30のバッグ本体部30aまで移動する。このようにしてインフレーター24からエアバッグ30に膨張用ガスが供給される。
【0035】
なお、インフレーター本体25のガス吐出口部61がエアバッグ30の導管部30bの内部にあるにも関わらず、案内管26を設ける理由は次の通りである。即ち、エアバッグ30は乗員Mと接触するため基布などの柔らかい素材で通常形成される。また、インフレーター本体25がパイロ方式、ハイブリッド方式の場合、火薬の影響によって膨張用ガスはインフレーター本体25に近いほど高温となる。このため、インフレーター本体25のガス吐出口部61からエアバッグ30の導管部30bに膨張用ガスを直接流すと、基布で形成された導管部30bが熱によってダメージを受けやすくなる。そこでゴム状弾性体で形成された案内管26を設けることにより、案内管26の内部で膨張用ガスが冷やされるため、導管部30bが熱によってダメージを受けにくくなる。また、基布で形成された導管部30bを屈曲させる場合、基布の折れ曲がり方によっては、膨張用ガスの流路が上手く確保されない可能性がある。そこで屈曲した膨張用ガスの流路を形状保持性が高い案内管26で形成することで膨張用ガスの流路を安定的に確保することができる。
【0036】
ここでインフレーター24の案内管26はシート1の側方に配置されているため、インフレーター24を搭載する車両に対して側方から他の車両が衝突した場合、衝突に伴って車両のドア等が案内管26に衝突して案内管26が衝撃を受ける可能性がある。仮に案内管26が金属製である場合、案内管26が上記衝撃を受けると、案内管26が塑性変形して亀裂や穴が生じ、膨張用ガスが漏れ出るおそれがある。
【0037】
これに対して本実施形態では、案内管26が管状のゴム状弾性体で形成されている。このため、インフレーター24を搭載する車両に対して側方から他の車両が衝突して案内管26が衝撃を受ける場合であっても、案内管26を金属製とする構成と比較して、案内管26が塑性変形しにくく、当該衝撃により案内管26に亀裂や穴が生じることが抑制される。従って、エアバッグ30に膨張用ガスをより確実に送り込むことができる。
【0038】
また、本実施形態では、インフレーター24のインフレーター本体25、案内管26、及びエアバッグ30の導管部30bは、ボルト付きクランプ66によって一体的に連結されている。インフレーター本体25は、金属等の硬い素材で形成されることが一般的である。従って、本実施形態の構成によれば、ゴム状弾性体で形成された案内管26が柔らかく、エアバッグ30の導管部30bを連結しにくい場合であっても、硬いインフレーター本体25に案内管26とエアバッグ30の導管部30bとを連結できるため、これらの部材の連結強度を高めることができる。なお、ゴム状弾性体で形成された案内管26が比較的硬い材料で形成されており、エアバッグ30の導管部30bをカシメ加工等によって強固に連結できる構成であれば、導管部30bをインフレーター本体25まで延ばさずに、案内管26の他端部26b付近に連結する構成としてもよい。
【0039】
また、本実施形態では、インフレーター24の案内管26をエチレンプロピレンゴムで形成する構成としたものの、他のゴム状弾性体で形成してもよい。他のゴム状弾性体としては、例えばブタジエンゴム(BR)、ブチルゴム(IIR)、エピクロルヒドリンゴム(CO、ECO)、熱可塑性エラストマーなどで形成する構成としてもよい。また、外力が加わっても弾性変形しつつ膨張用ガスの流路を確保するために、案内管26の直径は20mm以上とし、肉厚は3.0mm程度に設定するのが好ましい。また、必要に応じて案内管26に補強層を設けてもよい。
【0040】
また、本実施形態では、インフレーター24の案内管26が略直角に屈曲する構成について説明したものの、本発明はこれに限られるものではない。即ち、案内管26の形状は、採用する材料や配置スペースなどに応じて適宜変更可能であり、例えば案内管26を湾曲させて配置する構成としてもよい。
【0041】
また、本実施形態では、シートベルト11がショルダーベルト部12とラップベルト部13を備えるいわゆる三点式のシートベルト11を例示して乗員保護装置10を説明したものの、本発明はこれに限られるものではない。即ち、シートベルト11がショルダーベルト部12を備えずにラップベルト部13を備えるいわゆる二点式のシートベルト11に本発明を適用しても、上記同様の効果を得ることができる。
【符号の説明】
【0042】
1…シート、10…乗員保護装置、11…シートベルト、13…ラップベルト部、24…インフレーター、25…インフレーター本体、26…案内管、66…ボルト付きクランプ、30…エアバッグ、30a…バッグ本体部、30b…導管部、M…乗員、MW…腰部
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8