JP4998139B2 - 乗員保護装置 - Google Patents

Description

本発明は車両用シートの座部内に配置されたエアバッグを膨張用ガス等の膨張流体により膨張させて座面を隆起させ、座部に着座している乗員等の被拘束対象物が前方へ移動するのを拘束するようにした乗員保護装置に関するものである。

車両では、前突等により同車両に前方から衝撃が加わった場合、シートベルト装置によって車両用シートに拘束された乗員の腰部が、ラップベルト部から外れて前方へ移動してしまう現象（サブマリン現象）が問題となる。そこで、このサブマリン現象を抑制するために種々の対策が考えられている。

例えば、特許文献１には、車両用シートの座部内にエアバッグを配置するとともに、エアバッグ内の前部にインフレータ（膨張流体発生源）を配置し、インフレータから噴出された膨張用ガス（膨張流体）によりエアバッグを膨張させて座面を隆起させるようにした乗員保護装置が記載されている。この乗員保護装置は、上記座面の隆起により、乗員の大腿部において膝部の後ろ側近傍部分を上方へ押圧してラップベルト部に押し付け、同ラップベルト部の拘束力を高め、腰部の前方への動き（前滑り）を規制しようとするものである。

また、上記エアバッグの内部空間は、シームにより、車両前後方向に複数の膨張部に仕切られている。これらの膨張部のうち、最も前側に位置するものの内部にインフレータが配置されている。さらに、隣り合う膨張部は互いに連通されていて、インフレータから噴出されたガスが、上記連通部分を通じて全ての膨張部に供給される。このような構成を採用したのは、膨張したエアバッグが、前滑りしようとする乗員によって前方へ押圧されても、シームにより膨張部の移動を抑制してエアバッグ自体の形状の大きな変化を抑制し、もって乗員の前方への移動を抑制するためである。
特開２００７−１６８５９９号公報

ところが、上記特許文献１に記載された乗員保護装置では、インフレータから噴出されたガスは、まず同インフレータの配置された膨張部、すなわち、シームにより前後方向に仕切られた複数の膨張部のうち、前方側に位置する膨張部に供給される。その膨張部がある程度膨張してから他の膨張部に膨張用ガスが供給される。そのため、インフレータからの膨張用ガスの噴出初期には、前方側の膨張部においてインフレータの上方近傍部分に対し、高圧の膨張用ガスにより瞬間的に過大な負荷が加わる。

本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、エアバッグにおいて膨張流体発生源の上方近傍部分に膨張流体による過大な負荷が加わる現象を抑制することのできる乗員保護装置を提供することにある。

上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、車両用シートの座部内にエアバッグを配置し、膨張流体発生源から噴出された高圧の膨張流体により前記エアバッグを膨張させて前記座部の座面を隆起させ、前記座部上の被拘束対象物の前方への移動を拘束するようにした乗員保護装置において、前記エアバッグは、膨張により前記座面を隆起させるエアバッグ本体と、前記膨張流体発生源を包み込んだ状態で前記エアバッグ本体内に配置され、かつ膨張時の上下寸法が膨張時の前記エアバッグ本体の上下寸法より小さなインナバッグとを備え、前記エアバッグと前記インナバッグとがともに縫合される位置は、車両幅方向に離間した端部のみであり、前記インナバッグには、前記膨張流体発生源からの膨張流体を前記エアバッグ本体の後部及び前部の少なくとも一方へ向けて放出する放出孔を設けることを要旨とする。

上記の構成によれば、膨張流体発生源から高圧の膨張流体が噴出されると、その膨張流体は膨張流体発生源を包み込んでいるインナバッグにまず供給される。膨張流体は、放出孔を通過する際の速度よりも速い速度でインナバッグ内に充填される。この膨張流体の充填によりインナバッグが膨張を開始し、それに伴いインナバッグの外側のエアバッグ本体が間接的に膨張させられる。

膨張流体は、インナバッグがある程度膨張した後、放出孔からエアバッグ本体の後部及び前部の少なくとも一方へ向けて放出される。このとき、エアバッグ本体では、膨張流体発生源の上方近傍部分が膨張するが、未だ膨張の途中段階であり、膨張する余地を残している。これは、インナバッグの膨張時における上下寸法がエアバッグ本体の膨張時における上下寸法よりも小さく設定されているからである。また、上記放出孔から放出された膨張流体は、エアバッグ本体において膨張流体発生源の上方部分に直接吹き付けられることはない。これらのことから、エアバッグ本体における膨張流体発生源の上方近傍部分に対し、膨張流体による大きな負荷が加わることはない。

なお、放出孔から放出された膨張流体は、上述したようにエアバッグ本体の後部及び前部の少なくとも一方へ向けて供給される。しかし、膨張流体発生源から噴出される膨張流体のエネルギーの一部はインナバッグの膨張に消費される。この消費により、放出孔から後部及び前部の少なくとも一方へ向けて放出される膨張流体のエネルギーが小さくなる。そのため、エアバッグ本体において、膨張流体発生源の上方近傍とは異なる箇所についても、膨張流体による大きな負荷が加わりにくい。

そして、座部においてエアバッグ本体よりも上側の部分が、上記のように膨張したエアバッグ本体により押し上げられて座面が隆起させられ、座部上の被拘束対象物の前方への移動が抑制される。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記エアバッグ本体は、上下方向に積層されるように中央部分で折り返された布帛又は上下方向に重ねられた複数枚の布帛を、縫合線に沿って縫合することにより形成されており、前記縫合線について前記放出孔に対向する箇所は、同放出孔からの前記膨張流体の放出方向に対し傾斜していることを要旨とする。

上記の構成によれば、エアバッグ本体において布帛が縫合された箇所の強度は、縫合されていない箇所の強度よりも低い。従って、上記インナバッグから放出された膨張流体がこの箇所に直接吹き付けられた場合、強度の点で問題がある。

この点、請求項２に記載の発明では、縫合線について放出孔に対応する箇所が、膨張流体の放出方向に対し傾斜していることから、同箇所には、縫合線に沿う方向に向かう分力が生じ、その分、縫合線に直交する方向に向かう力が小さくなる。従って、非縫合箇所よりも強度の低い縫合部分についても、膨張流体による過大な負荷が加わる現象を抑制することができる。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記エアバッグ本体は織布を縫合することにより形成されており、前記縫合線について前記放出孔に対向する箇所は、前記織布における経糸及び緯糸に対し傾斜していることを要旨とする。

ここで、エアバッグ本体が織布によって形成されている場合、織布の縫合部分における強度は、織布を構成する経糸及び緯糸と縫合線との交点の数に左右される。一般には、交点の数が多くなるほど縫合部分の強度が高くなる。

また、縫合線が経糸及び緯糸のいずれに対しても傾斜している場合には、同縫合線が経糸及び緯糸に対し平行である又は直交する場合よりも、交点の数が多くなる。
この点、請求項３に記載の発明では、縫合線において放出孔に対向する箇所については、経糸及び緯糸に対し傾斜させられている。この構成により、縫合線の上記箇所では、経糸及び緯糸と縫合線との交点について単位面積当たりの数が多くなって、強度が高められる。従って、非縫合箇所よりも強度の低い縫合部分に、膨張流体による負荷が加わっても同縫合部分は損傷しにくい。

請求項４に記載の発明は、請求項２又は３に記載の発明において、前記縫合線について前記放出孔に対向する箇所は曲線状をなしていることを要旨とする。
上記請求項２又は３に記載の発明の実施に際しては、例えば、請求項４に記載の発明によるように、縫合線について放出孔に対向する箇所を曲線状とすることで、上記箇所を膨張流体の放出方向に対し傾斜させることができる。

また、布帛を縫合線に沿って縫合することによってエアバッグ本体を形成する場合には、上記のように縫合線について放出孔に対向する箇所を曲線状とすることで、屈曲する等して角度が急激に変化する場合に比べ縫合が容易になる。また、膨張流体は、縫合線において曲線状をなす部分に沿って徐々に向きを変えながらスムーズに流れる。

請求項５に記載の発明は、請求項２〜４のいずれか１つに記載の発明において、前記エアバッグ本体は、前記膨張流体を充填されることなく展開させられた状態で前記座部内に配置されていることを要旨とする。

一般にエアバッグ本体が折り畳まれていると、その折り畳み部分は展開膨張の抵抗となり、その折りの解消に膨張流体のエネルギーが消費される。この点、請求項５に記載の発明ではエアバッグ本体が折り畳まれておらず、予め展開させられた状態で配置されている。このため、折り畳まれている場合よりも展開膨張の抵抗となる要素が少なく、エアバッグ本体に膨張流体が吹き付けられる。従って、縫合線について放出孔に対向する箇所を膨張流体の放出方向に対し傾斜させる請求項２〜４のいずれか１つに記載の発明の構成を、エアバッグ本体が展開状態で配置される請求項５に記載の発明に適用すると、エアバッグ本体が折り畳まれる場合に比べ膨張流体による過大な負荷をより効果的に抑制することができる。

請求項６に記載の発明は、請求項２〜５のいずれか１つに記載の発明において、前記インナバッグは、車幅方向に延び、かつ自身の両端部近傍に前記放出孔を有する一方、前記縫合線は、互いに車幅方向に離間した状態で前後方向に延びる一対の第１縫合部と、車幅方向に延び、かつ前記両放出孔に対向する自身の両端部において前記両第１縫合部に接続された第２縫合部とを有し、前記各第１縫合部及び前記第２縫合部の境界部分は曲線状をなしていることを要旨とする。

上記の構成によれば、各第１縫合部と第２縫合部との境界部分を、インナバッグの各放出孔に対向させることができる。そして、各境界部分を曲線状とすることで、各放出孔からの膨張流体の放出方向に対し傾斜させることができる。また、上記のように境界部分を曲線状とすることで、屈曲する等して角度が急激に変化する場合に比べ縫合が容易になるほか、膨張流体を曲線状の各境界部分に沿ってスムーズに流れさせることができる。

請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の発明において、前記縫合線における前記境界部分は円弧状をなしていることを要旨とする。
上記の構成によれば、各第１縫合部と第２縫合部とは直交するが、それらの境界部分は円弧状をなしていることから角度が緩やかに変化する。そのため、縫合線に沿った縫合が特に容易に行える。また、膨張流体は、円弧状をなす境界部分に沿って徐々に向きを変えながら流れるため、同膨張流体の流れが特にスムーズになる。

本発明によれば、膨張時の上下寸法がエアバッグ本体よりも小さなインナバッグをエアバッグ本体内に配置するとともに、膨張流体発生源からの膨張流体を後部及び前部の少なくとも一方に向けて放出する放出孔をインナバッグに設けたため、エアバッグにおいて膨張流体発生源の上方近傍部分に過大な負荷が加わる現象を抑制することができる。

以下、本発明を具体化した一実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の説明では、車両の前進方向を前方と記載し、それを基準に前、後、上、下、左、右を規定している。また、各図において、「前」は車両前側を、「後」は車両後側を、「内」は車両内側を、「外」は車両外側をそれぞれ示している。

まず、本実施形態の乗員保護装置が適用される車両用シートの概略構成について説明する。
図１及び図３の少なくとも一方に示すように、車両用シートＳは、座部（シートクッション）１０と、座部１０の後端側に傾き調整可能に配置された背もたれ部（シートバック）２１と、背もたれ部２１の上側に配置されたヘッドレスト２２とを備えて構成されている。

座部１０は、被拘束対象物である乗員Ｐが着座する箇所である。座部１０は、座クッション１１と、その座クッション１１を下側から支える鋼板製のシートパン１３とを備えている。座クッション１１は、布帛製又は皮革製のカバー１２によって被覆されている。シートパン１３の前部には、後述するエアバッグモジュールＡＭの一部を収容するための収容凹部１４が形成されている。収容凹部１４は、上面が開放された状態で車幅方向に延びている。

車両には、車両用シートＳに着座した乗員Ｐを拘束するためのシートベルト装置３０が装備されている。
シートベルト装置３０は、乗員Ｐを拘束する帯状のウェビング３１と、ウェビング３１に対しその長手方向への移動可能に取り付けられたタング３２と、座部１０の一方の側方に配置されてタング３２が係脱可能に装着されるバックル３３とを備えている。ウェビング３１は、その一端部が、座部１０においてバックル３３の配設されていない側に固定され、他端部がベルト巻取り装置（図示略）により巻き取られる構成とされている。シートベルト装置３０では、ウェビング３１に対してタング３２を摺動させることで、ラップベルト部３４及びショルダベルト部３５の各長さを変更可能である。

ラップベルト部３４は、ウェビング３１において、タング３２からウェビング３１の端部までの部分であり、上述したように、着座した乗員Ｐの腰部Ｐｐの一側方から水平方向に腰部Ｐｐの前を経由して他側方に架け渡され、主として腰部Ｐｐを拘束する部分である。ショルダベルト部３５は、ウェビング３１において、タング３２からベルト巻取り装置までの部分であり、上述したように、着座した乗員Ｐの肩部Ｐｓから斜めに胸部Ｐｔの前を経由して腰部Ｐｐの側方に架け渡され、主として乗員Ｐの肩部Ｐｓを拘束する部分である。

上記車両には、サブマリン現象を抑制するための乗員保護装置が装備されている。サブマリン現象は、前突等により、車両に対し前方から衝撃が加わった場合に、シートベルト装置３０によって車両用シートＳに拘束されている乗員Ｐの腰部Ｐｐが、ラップベルト部３４から外れて前方へ移動してしまう現象である。

図２に示すように、乗員保護装置は、エアバッグモジュールＡＭ、衝撃センサ８１及び制御装置８２を備えている。
エアバッグモジュールＡＭは、エアバッグ４０及びインフレータアセンブリ６０を備えている。次に、これらの各構成部材について図５〜図８を参照して説明する。

＜エアバッグ４０の構成＞
エアバッグ４０は、膨張により座面を隆起させるためのエアバッグ本体４１を備えている。エアバッグ本体４１は、図７及び図８の少なくとも一方に示すように、前後方向に細長い平面長方形状をなす１枚の布帛（以下「基布４２」という）を、その中央部分に設定した折り線４３に沿って折り返して上下方向に積層し、縫合線５０に沿って縫合糸で縫合することによって形成されている。

基布４２は、ポリエステル糸、ポリアミド糸等を経糸４４及び緯糸４５とした織布によって形成されており、高い強度と可撓性とを有している（図１２（Ａ）参照）。展開した状態の基布４２の前端部には、後述するリテーナ６３のボルト６５を挿通するためのボルト挿通孔４６が一対あけられている。また、上記基布４２の前端部において、各ボルト挿通孔４６の前方近傍には、上記ボルト６５に係止するための係止孔４７があけられている。さらに、上記基布４２の後端部において、同基布４２が折り返されたときに上記係止孔４７に重なる箇所にも係止孔４８があけられている。

縫合線５０は、互いに車幅方向に離間した状態で前後方向に延びる一対の第１縫合部５１，５１と、車幅方向に延びて前記両第１縫合部５１，５１の後端部を繋ぐ第２縫合部５２と、各第１縫合部５１の前端部から対向する第１縫合部５１へ向けて延びる一対の第３縫合部５３，５３とを有している。縫合線５０に沿って縫合された上記エアバッグ本体４１では、その縫合線５０によって囲まれた箇所が膨張用ガスＧにより膨張する箇所となる。また、このエアバッグ本体４１の前端部は縫合されておらず、開口５４を有している。この開口５４は、エアバッグ本体４１内の前部に配置されるインフレータアセンブリ６０のハーネスをエアバッグ本体４１の外部へ引き出す等のために必要なものである。

＜インフレータアセンブリ６０の構成＞
インフレータアセンブリ６０は、エアバッグ本体４１に膨張流体としての膨張用ガスＧを供給するためのものであり、膨張流体発生源としてのインフレータ６１と、そのインフレータ６１の外側に装着されたリテーナ６３とを備えて構成されている。インフレータ６１は略円柱状をなしており、その内部には高圧の膨張用ガスＧが充填されている。インフレータ６１にはガス噴出口６２が設けられるとともに、同インフレータ６１への制御信号の印加配線となるハーネス（図示略）が接続されている。このタイプ（ハイブリッドタイプ）のインフレータ６１では、ハーネスを通じて制御信号が入力されると、火薬に着火されて高圧の膨張用ガスＧが加熱膨張される。この膨張用ガスによって、インフレータ６１内の隔壁が破断されて、上記ガス噴出口６２から膨張用ガスが噴出される。

なお、インフレータとしては、上記ハイブリッドタイプに代えて、インフレータ内部に収容されたガス発生剤を燃焼させて膨張用ガスＧを生成し、ガス噴出口から噴出させるようにしたタイプ（パイロタイプ）が用いられてもよい。

一方、リテーナ６３は、その大部分が金属板等の板材を曲げ加工等することによって車幅方向に細長い略筒状に形成されている。リテーナ６３の一部には、ガス噴出口６２の一部を露出させる窓部６４が形成されている。また、リテーナ６３の下面において、車幅方向に互いに離間した複数箇所（本実施形態では２箇所）には、下方へ延びるボルト６５が植設されている。

なお、上記インフレータ６１は、リテーナ６３と一体に設けられた構成を有するものであってもよい。
＜インフレータアセンブリ６０の取付け態様＞
図５〜図７の少なくとも１つに示すように、インフレータアセンブリ６０は、開口５４を通じてエアバッグ本体４１の内部に挿入され、同エアバッグ本体４１の前部に配置されている。そして、図２及び図４の少なくとも一方に示すようにリテーナ６３のボルト６５が、エアバッグ本体４１の対応するボルト挿通孔４６に対し上方から下方へ挿通されている。さらに、エアバッグ本体４１の前部がインフレータアセンブリ６０の外周面に沿って前下方へ巻き付けられ、エアバッグ本体４１の係止孔４７，４８がインフレータアセンブリ６０の下方に位置している。そして、係止孔４７，４８にリテーナ６３の対応するボルト６５が挿通されることにより、エアバッグ本体４１の巻き付け部分がボルト６５に係止されている。この係止により、エアバッグ本体４１の上記開口５４が閉じられている。

各ボルト６５は、収容凹部１４の底部１５に挿通されている。そして、各ボルト６５にナット６６が螺合されることにより、インフレータアセンブリ６０がエアバッグ本体４１と一緒に収容凹部１４に締結されている。この締結により、エアバッグ本体４１の下部が収容凹部１４の底部１５に押し付けられ、上記開口５４が実質的に閉塞された状態となっている。

＜エアバッグ本体４１の配置態様＞
エアバッグ本体４１において、収容凹部１４内に収容された前部を除く箇所は、膨張用ガスＧを充充填されることなく展開させられた状態で、座部１０内の座面１０Ａよりも下方側、より詳しくは座クッション１１とシートパン１３との間に配置されている。この展開状態のエアバッグ本体４１の前端部４１Ｆは、座部１０に着座した乗員Ｐの膝部Ｐｎの下方に位置し、後端部４１Ｒは臀部Ｐｂの下方に位置している。

上述した事項が、エアバッグモジュールＡＭの基本的な構成である。本実施形態では、この基本構成に加え、以下の工夫がなされている。
＜インナバッグ７１の追加＞
エアバッグ４０は、上述したエアバッグ本体４１のほかにインナバッグ７１を備えている。

インナバッグ７１は、エアバッグ本体４１内でインフレータアセンブリ６０を包み込むためのものである。インナバッグ７１は図７及び図８の少なくとも一方に示すように、車幅方向に細長い平面長方形状をなす１枚の布帛（以下「基布７２」という）を、その中央部分に設定した折り線７３に沿って折り返して上下方向に積層し、一対の縫合線７４，７４に沿って縫合糸で縫合することによって形成されている。基布７２は、上記エアバッグ本体４１と同様の素材からなる織布によって形成されており、高い強度と可撓性とを有している。展開した状態の基布７２の前端部及び後端部には、上記エアバッグ本体４１の基布４２と同様に、ボルト挿通孔７５及び係止孔７６，７７がそれぞれ一対ずつあけられている。

両縫合線７４，７４は、互いに車幅方向に離間した状態で前後方向に延びている。なお、両縫合線７４，７４の間隔は、上記両第１縫合部５１，５１の間隔よりも小さく設定されている。縫合線７４，７４に沿って縫合された上記インナバッグ７１では、それらの縫合線７４，７４によって囲まれた箇所が膨張用ガスＧによって膨張する箇所となる。また、このインナバッグ７１の前端部は縫合されておらず、開口７８を有している。この開口７８は、インナバッグ７１内に配置されるインフレータアセンブリ６０のハーネスをインナバッグ７１外部へ引き出す等のために必要なものである。

＜インナバッグ７１の取付け態様＞
インナバッグ７１は、そのボルト挿通孔７５及び係止孔７６，７７を、上記エアバッグ本体４１におけるボルト挿通孔４６及び係止孔４７，４８に合致させた状態で同エアバッグ本体４１内の前端部に配置されている。そして、インナバッグ７１は、エアバッグ本体４１の上記両第３縫合部５３，５３等において、縫合糸によって同エアバッグ本体４１と一緒に縫合されている。

インナバッグ７１内には、開口７８を通じて上記インフレータアセンブリ６０が挿入及び配置されている。そして、図２及び図４の少なくとも一方に示すようにリテーナ６３のボルト６５が、エアバッグ本体４１の対応するボルト挿通孔４６とともに、インナバッグ７１の対応するボルト挿通孔７５に対し上方から下方へ向けて挿通されている。さらに、インナバッグ７１の前部が、エアバッグ本体４１の前部とともにインフレータアセンブリ６０の外周面に沿って前下方へ巻き付けられている。この巻き付けにより、インナバッグ７１の係止孔７６，７７がエアバッグ本体４１の係止孔４７，４８とともにインフレータアセンブリ６０の下方に位置している。そして、これらの係止孔７６，７７にリテーナ６３のボルト６５が挿通されることにより、インナバッグ７１の巻き付け部分がエアバッグ本体４１の巻き付け部分とともにボルト６５に係止されている。この係止により、インナバッグ７１の上記開口７８（図７参照）が閉じられている。

そして、収容凹部１４の底部１５に挿通されたボルト６５にナット６６が螺合されることにより、インナバッグ７１がインフレータアセンブリ６０及びエアバッグ本体４１と一緒に収容凹部１４に締結されている。この締結により、インナバッグ７１の下部が収容凹部１４の底部１５に押し付けられ、上記開口７８（図７参照）が実質的に閉塞された状態となっている。

＜インナバッグ７１の大きさ＞
図１０に示すように、インナバッグ７１は、インフレータ６１から噴出される膨張用ガスＧにより膨張する。この点において、同膨張用ガスＧにより膨張するエアバッグ本体４１と同様である。ただし、インナバッグ７１は、その膨張時の上下寸法Ｈ２が、エアバッグ本体の膨張時の上下寸法Ｈ１よりも小さくなるように形成されている。

＜インナバッグ７１の放出孔７９＞
図５〜図７の少なくとも１つに示すように、インナバッグ７１の両端部近傍には、同インナバッグ７１の内外を連通させ、かつ上記インフレータ６１のガス噴出口６２から噴出された膨張用ガスＧをエアバッグ本体４１の後部へ向けて放出するための放出孔７９が一対あけられている。各放出孔７９を通過できる膨張用ガスＧの単位時間当たりの流通量は、ガス噴出口６２から単位時間当たりに噴出される膨張用ガスＧの量よりも少なく設定されている。

＜エアバッグ本体４１の縫合線５０＞
エアバッグ本体４１の縫合線５０について、各第１縫合部５１と第２縫合部５２との境界部分（２箇所）５５は、インナバッグ７１の放出孔７９の後方に位置していて、同放出孔７９に対向している。各第１縫合部５１において境界部分５５を除く箇所は、基布４２の経糸４４（又は緯糸４５）に対し平行であり、緯糸４５（又は経糸４４）に対し直交している。また、第２縫合部５２において、境界部分５５を除く箇所は、基布４２の経糸４４（又は緯糸４５）に対し直交しており、緯糸４５（又は経糸４４）に対し平行である（図１２（Ｂ）参照）。これに対し、境界部分５５は、曲線状、ここでは円弧状をなしており、図１２（Ａ）に示すように、基布４２の経糸４４及び緯糸４５に対し傾斜している。表現を変えると、上記放出孔７９に対向する箇所である境界部分５５は、同放出孔７９からの膨張用ガスＧの流通方向に対し傾斜させられている。

上述したように、乗員保護装置は、上記エアバッグ４０のほかに図２に示す衝撃センサ８１及び制御装置８２を備えている。衝撃センサ８１は加速度センサ等からなり、車両のフロントバンパ（図示略）等に取付けられており、車両の歩行者との衝突を検出すべく、フロントバンパ等に前方から加わる衝撃を検出する。制御装置８２は、衝撃センサ８１からの検出信号に基づきインフレータ６１の作動を制御する。

上記のようにして、本実施形態の乗員保護装置が構成されている。次に、この乗員保護装置の作用について説明する。
車両が正面前突（前突）する等してフロントバンパに所定値以上の衝撃が加わり、そのことが衝撃センサ８１によって検出されると、その検出信号に基づき制御装置８２からハーネスを通じてインフレータ６１に制御信号が出力される。インフレータ６１では、この制御信号に応じて火薬に着火されて高圧の膨張用ガスＧが加熱膨張される。この膨張用ガスＧによって、インフレータ６１内の隔壁が破断されて、ガス噴出口６２から高圧の膨張用ガスＧが噴出される。

上記膨張用ガスＧは、図９及び図１０に示すように、インフレータアセンブリ６０を包み込んでいるインナバッグ７１にまず供給される。膨張用ガスＧは、放出孔７９を通過する際の速度よりも速い速度でインナバッグ７１内に充填される。この膨張用ガスＧの充填によりインナバッグ７１が膨張を開始し、それに伴いインナバッグ７１の外側のエアバッグ本体４１が間接的に膨張させられる。

膨張用ガスＧは、インナバッグ７１がある程度膨張した後、放出孔７９からエアバッグ本体４１の後部へ向けて放出される。このとき、エアバッグ本体４１では、インフレータ６１を含むインフレータアセンブリ６０の上方部分のみが膨張しているが、未だ膨張の途中段階であり、膨張する余地を残している。また、上記放出孔７９から放出された膨張用ガスＧは、エアバッグ本体４１においてインフレータアセンブリ６０の上方部分に直接吹き付けられることはない。これらのことから、エアバッグ本体４１におけるインフレータアセンブリ６０の上方部分に対し、膨張用ガスＧによる大きな負荷が加わりにくい。

放出孔７９から放出された膨張用ガスＧは、上述したようにエアバッグ本体４１の後部へ向けて供給される。ここで、仮にエアバッグ本体４１が折り畳まれていると、その折り畳み部分は展開膨張の抵抗となり、その折りの解消に膨張流体のエネルギーが消費される。この点、本実施形態ではエアバッグ本体４１が折り畳まれておらず、予め展開させられた状態で配置されている。このため、折り畳まれている場合よりも展開膨張の抵抗となる要素が少なく、エアバッグ本体４１に膨張用ガスＧが吹き付けられる。エアバッグ本体４１が折り畳まれている場合よりも、エアバッグ本体４１の後部に膨張用ガスＧによる過大な負荷が加わる可能性が高い。

しかし、インフレータ６１から噴出される膨張用ガスＧのエネルギーの一部はインナバッグ７１の膨張に消費される。この消費により、放出孔７９からエアバッグ本体４１の後部へ向けて放出された膨張流体のエネルギーが小さくなる。そのため、エアバッグ本体４１において、インフレータ６１の上方とは異なる箇所についても、膨張用ガスＧによる大きな負荷が加わりにくくなる。エアバッグ本体４１が折り畳まれている場合よりも大きな上記効果が得られる。

また、一般に、エアバッグ本体４１において布帛が縫合された箇所の強度は、縫合されていない箇所の強度よりも低い。従って、上記インナバッグ７１からエアバッグ本体４１の後部へ向けて放出された膨張用ガスＧがこの箇所に直接吹き付けられた場合、強度の点で問題がある。

この点、本実施形態では、図１１に示すように縫合線５０について各放出孔７９に対応する箇所（境界部分５５）が、膨張用ガスＧの放出方向に対し傾斜している。このことから、同箇所に、後方へ向かう力Ｆが加わると、縫合線５０に沿う方向に向かう分力Ｆａが生じ、その分、縫合線５０（境界部分５５）に直交する方向に向かう力Ｆｂが小さくなる。従って、非縫合箇所よりも強度の低い縫合部分についても、膨張用ガスＧによる過大な負荷は加わりにくくなる。

さらに、織布を縫合することにより形成されたエアバッグ本体４１においては、織布の縫合線５０における強度が、織布を構成する経糸４４及び緯糸４５と縫合糸（縫合線５０）との交点Ａの数に左右される。一般には、交点Ａの数が多くなるほど縫合線５０におけるエアバッグ本体４１の強度が高くなる。また、縫合線５０が経糸４４及び緯糸４５のいずれに対しても傾斜している場合（図１２（Ａ）参照）には、同縫合線５０が経糸４４及び緯糸４５に対し平行である又は直交している場合（図１２（Ｂ）の比較例参照）よりも、交点Ａの数が多くなる。

この点、本実施形態では、縫合線５０において放出孔７９に対向する箇所（境界部分５５）については、経糸４４及び緯糸４５に対し傾斜させられている。この構成により、縫合線５０の上記箇所（境界部分５５）では、経糸４４及び緯糸４５と縫合線５０との交点Ａについて単位面積当たりの数が多くなって、強度が高められている。従って、非縫合箇所よりも強度の低い縫合部分に、膨張用ガスＧによる負荷が加わっても同縫合部分は損傷しにくい。

そして、上記膨張用ガスＧの供給に伴いエアバッグ本体４１が図９に示すように膨張する。ここで、エアバッグ本体４１が座クッション１１と鋼板製のシートパン１３との間に配置されていることから、エアバッグ本体４１は下方へ膨張することなく専ら上方へ、しかもインフレータ６１に近い側である前側から後側へ向けて順に膨張する。

この膨張するエアバッグ本体４１により座クッション１１が押し上げられて、座部１０の座面１０Ａが隆起し、乗員Ｐの膝部Ｐｎの裏から大腿部Ｐｆの後端（臀部Ｐｂの前）までの領域が押圧される。乗員Ｐの上記大腿部Ｐｆ等が持ち上げられてラップベルト部３４に押し付けられ、そのラップベルト部３４の拘束力が高まる。座部１０上の乗員Ｐの前方への移動、すなわち、サブマリン現象の発生が抑制される。特に、上述したようにエアバッグ本体４１は前側から後側へ向けて順に膨張するため、座面１０Ａもそれに対応した順に隆起し、着座した乗員Ｐは膝部Ｐｎから持ち上げられる。そのため、サブマリン現象の発生が確実に抑制される。

また、上記のように膨張するエアバッグ本体４１には、乗員Ｐの荷重によって生じる負荷が作用するところ、その負荷は、乗員Ｐの膝部Ｐｎから大腿部Ｐｆにかけての広い領域で受け止められる。そのため、エアバッグ本体４１の膨張に伴い生じる衝撃は分散されて乗員Ｐに作用することとなり、特定の部位に偏って作用することはない。

以上詳述した本実施形態によれば、次の効果が得られる。
（１）膨張により座部１０の座面１０Ａを隆起させるためのエアバッグ本体４１と、インフレータアセンブリ６０を包み込んだ状態でエアバッグ本体４１内に配置されたインナバッグ７１とにより、エアバッグ４０を構成している。そして、インナバッグ７１の膨張時の上下寸法Ｈ２を、エアバッグ本体４１の膨張時の上下寸法Ｈ１よりも小さく設定している（図１０参照）。この構成により、インナバッグ７１をエアバッグ本体４１よりも先に膨張させ、エアバッグ本体４１におけるインフレータ６１の上方近傍部分に対し、膨張用ガスＧによる大きな負荷が加わらないようにすることができる。

（２）インフレータ６１からの膨張用ガスＧをエアバッグ本体４１の後部へ向けて放出する放出孔７９をインナバッグ７１に設けている（図５及び図６参照）。この構成により、インフレータ６１から噴出される膨張用ガスＧのエネルギーの一部をインナバッグ７１の膨張に消費させ、エアバッグ本体４１において、インフレータ６１の上方近傍とは異なる箇所についても、膨張用ガスＧによる大きな負荷が加わらないようにすることができる。

（３）上下方向に積層されるように中央部分で折り返された布帛を縫合線５０に沿って縫合することによりエアバッグ本体４１を形成している。そして、この縫合線５０について、インナバッグ７１の放出孔７９に対向する箇所（境界部分５５）を、膨張用ガスＧの放出方向に対し傾斜させている（図５及び図６参照）。そのため、非縫合箇所よりも強度の低い縫合部分についても、膨張用ガスＧによる過大な負荷が加わる現象を抑制することができる。

（４）エアバッグ本体４１において、インフレータアセンブリ６０が配置される箇所である前端部を除く大部分を、膨張用ガスＧを充填されることなく展開させられた状態で座部１０内に配置している（図２参照）。そのため、得られる上記（３）の効果は、エアバッグ本体４１を折り畳んだ状態で配置した場合よりも大きなものとなる。

（５）織布を縫合することによって形成したエアバッグ本体４１にあって、縫合線５０において放出孔７９に対向する箇所（境界部分５５）を、経糸４４及び緯糸４５に対し傾斜させている（図１２（Ａ）参照）。この構成により、経糸４４及び緯糸４５と縫合線５０との交点Ａの数を多くして、上記箇所の強度を高め、膨張用ガスＧによる大きな負荷に耐え得るようにすることができる。

（６）エアバッグ本体４１の縫合線５０について放出孔７９に対向する箇所（境界部分５５）を曲線状としている（図５及び図６参照）。そのため、同箇所を膨張用ガスＧの放出方向に対し傾斜させることができるほか、縫合線５０が屈曲する等して角度が急激に変化する場合に比べ縫合がしやすくなる。また、膨張用ガスＧが縫合線５０において曲線状をなす部分に沿って徐々に向きを変えながら流れるため、同膨張用ガスＧをスムーズに流れさせることができる。

（７）特に、縫合線５０の上記箇所（境界部分５５）が、第１縫合部５１及び第２縫合部５２の境界部分となる本実施形態では、各第１縫合部５１と第２縫合部５２とは直交する。しかし、本実施形態ではそれらの境界部分５５が円弧状とされていることから、角度が緩やかに変化する。そのため、縫合線５０に沿った縫合が特に容易になるというメリットがある。また、膨張用ガスＧが、円弧状をなす境界部分５５に沿って徐々に向きを変えながら流れるため、同膨張用ガスＧの流れが特にスムーズになるメリットもある。

なお、本発明は次に示す別の実施形態に具体化することができる。
（ａ）エアバッグ本体４１を折り畳んだ状態で座部１０内（座クッション１１及びシートパン１３間）に配置してもよい。この場合には、エアバッグ本体４１を展開させた状態で配置した上記実施形態ほどではないにせよ、エアバッグ本体４１の後部に膨張用ガスＧによる過大な負荷が加わる現象を抑制する効果が得られる。

（ｂ）本発明は、シートパン１３に代えて、シートフレームの一部を、張設されたワイヤフレーム部によって構成したタイプの車両用シートにも適用可能である。
（ｃ）エアバッグ本体４１は、上下方向に重ねられた複数枚の布帛を、それらの中央部分に設定した共通の折り線に沿って折り返して上下方向に積層し、縫合線５０に沿って縫合することによって形成されたものであってもよい。用いられる布帛の数が多くなるに従い、エアバッグ本体４１の強度が高くなる。

（ｄ）エアバッグ本体４１は、上下方向に重ねられた複数枚の布帛を、縫合線５０に沿って縫合することによって形成されたものであってもよい。上記実施形態との相違点は、布帛が中央部分で折り返されることがないことである。

（ｅ）インナバッグ７１及びインフレータアセンブリ６０は、エアバッグ本体４１内の上記実施形態とは異なる箇所、例えば車両前後方向についての中間部分や、後端部に配置されてもよい。前者の場合、放出孔７９は、膨張用ガスＧをエアバッグ本体４１の前部及び後部の少なくとも一方へ向けて放出させ得るように設けられる。後者の場合、放出孔７９は、膨張用ガスＧをエアバッグ本体４１の前部へ向けて放出させ得るように設けられる。

（ｆ）縫合線５０について放出孔７９に対向する箇所を直線状にしてもよい。ただし、この場合にも同箇所を、放出孔７９からの膨張用ガスＧの放出方向に対し傾斜させることが重要である。

（ｇ）縫合線５０について放出孔７９に対向する箇所を、円弧状以外の形態で曲線状に形成してもよい。
（ｈ）インナバッグ７１における放出孔７９の数を１又は３以上に変更してもよい。また、インナバッグ７１における放出孔７９の車幅方向についての位置を、両端部以外の箇所に変更してもよい。このように変更すると、それに応じ、縫合線５０について放出孔７９に対向する箇所の位置も変わる。この場合にも、同箇所を放出孔７９からの膨張用ガスＧの放出方向に対し傾斜させることが重要である。

（ｉ）本発明では、乗員Ｐ以外のもの、例えば荷物等を被拘束対象物としてもよい。この荷物等を被拘束対象物として座部１０の上に置いた場合にも上記実施形態と同様の効果が得られる。

（ｊ）本発明は、車両の前席及び後席のいずれもについても適用可能である。
（ｋ）シートパン１３における収容凹部１４は、前記実施形態（図２等参照）よりも浅いものであってもよい。ただし、収容凹部１４は、インフレータアセンブリ６０が締結された状態で、同収容凹部１４の上端開放部分よりも上方へはみ出ない程度の深さに設定されることが望ましい。

（ｌ）膨張流体として膨張用ガスＧ以外の流体が用いられてもよい。

本発明を具体化した一実施形態において、乗員保護装置が適用された車両用シートを示す側断面図。 図１におけるＸ部を拡大して示す部分側断面図。 車両用シート及びシートベルト装置を示す斜視図。 図２において、インナバッグの開口及びエアバッグ本体の開口がともにリテーナのボルトによって閉塞された状態を示す部分拡大側断面図。 エアバッグモジュールの平面図。 エアバッグモジュールの底面図。 エアバッグモジュールの各構成部材（エアバッグ本体、インナバッグ及びインフレータアセンブリ）の底面図。 エアバッグ本体及びインナバッグに用いられる各基布の展開図と、インフレータアセンブリの側面図。 図２の状態からインナバッグ及びエアバッグ本体が膨張して座部の座面が隆起させられた状態を示す乗員保護装置の部分側断面図。 図９におけるインナバッグ及びエアバッグ本体を取り出して示す部分側断面図。 縫合部の境界部分に加えられる膨張用ガスの負荷を示す説明図。 （Ａ）は、縫合線と経糸及び緯糸との交点を示す説明図、（Ｂ）は比較例を示す説明図。

符号の説明

１０…座部、１０Ａ…座面、４０…エアバッグ、４１…エアバッグ本体、４４…経糸、４５…緯糸、５０…縫合線、５１…第１縫合部、５２…第２縫合部、５５…境界部分（放出孔に対向する箇所）、６１…インフレータ（膨張流体発生源）、７１…インナバッグ、７９…放出孔、Ｇ…膨張用ガス（膨張流体）、Ｈ１，Ｈ２…上下寸法、Ｐ…乗員（被拘束対象物）、Ｓ…車両用シート。

Claims (7)

1. 車両用シートの座部内にエアバッグを配置し、膨張流体発生源から噴出された高圧の膨張流体により前記エアバッグを膨張させて前記座部の座面を隆起させ、前記座部上の被拘束対象物の前方への移動を拘束するようにした乗員保護装置において、
   前記エアバッグは、膨張により前記座面を隆起させるエアバッグ本体と、前記膨張流体発生源を包み込んだ状態で前記エアバッグ本体内に配置され、かつ膨張時の上下寸法が膨張時の前記エアバッグ本体の上下寸法より小さなインナバッグとを備え、
   前記エアバッグと前記インナバッグとがともに縫合される位置は、車両幅方向に離間した端部のみであり、
   前記インナバッグには、前記膨張流体発生源からの膨張流体を前記エアバッグ本体の後部及び前部の少なくとも一方へ向けて放出する放出孔を設けることを特徴とする乗員保護装置。
2. 前記エアバッグ本体は、上下方向に積層されるように中央部分で折り返された布帛又は上下方向に重ねられた複数枚の布帛を、縫合線に沿って縫合することにより形成されており、
   前記縫合線について前記放出孔に対向する箇所は、同放出孔からの前記膨張流体の放出方向に対し傾斜している請求項１に記載の乗員保護装置。
3. 前記エアバッグ本体は織布を縫合することにより形成されており、前記縫合線について前記放出孔に対向する箇所は、前記織布における経糸及び緯糸に対し傾斜している請求項２に記載の乗員保護装置。
4. 前記縫合線について前記放出孔に対向する箇所は曲線状をなしている請求項２又は３に記載の乗員保護装置。
5. 前記エアバッグ本体は、前記膨張流体を充填されることなく展開させられた状態で前記座部内に配置されている請求項２〜４のいずれか１つに記載の乗員保護装置。
6. 前記インナバッグは、車幅方向に延び、かつ自身の両端部近傍に前記放出孔を有する一方、
   前記縫合線は、互いに車幅方向に離間した状態で前後方向に延びる一対の第１縫合部と、車幅方向に延び、かつ前記両放出孔に対向する自身の両端部において前記両第１縫合部に接続された第２縫合部とを有し、
   前記各第１縫合部及び前記第２縫合部の境界部分は曲線状をなしている請求項２〜５のいずれか１つに記載の乗員保護装置。
7. 前記縫合線における前記境界部分は円弧状をなしている請求項６に記載の乗員保護装置。

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