乗員拘束装置
【課題】乗員の身体を拘束しつつ衝撃の吸収性能を向上する。
【解決手段】乗員拘束装置１００は、金属や硬質樹脂等の硬質の材料からなる硬質保持部材２と、袋体で構成される膨出部材４とを有している。硬質保持部材２は、座席に着座した乗員の腰部又は大腿部に対し所定の間隙を介し対向する。圧力流体が膨出部材４の袋体内部へ供給されると、袋体が膨出し、膨出部材４が硬質保持部材２から膨出して着座した乗員Ｍの腰部や大腿部に当接し、これによって乗員Ｍを拘束する。
【解決手段】乗員拘束装置１００は、金属や硬質樹脂等の硬質の材料からなる硬質保持部材２と、袋体で構成される膨出部材４とを有している。硬質保持部材２は、座席に着座した乗員の腰部又は大腿部に対し所定の間隙を介し対向する。圧力流体が膨出部材４の袋体内部へ供給されると、袋体が膨出し、膨出部材４が硬質保持部材２から膨出して着座した乗員Ｍの腰部や大腿部に当接し、これによって乗員Ｍを拘束する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、座席に着座した乗員を拘束する乗員拘束装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両衝突などの緊急時に乗員の身体を拘束するための乗員拘束装置としては、一般的なシートベルト装置の他にも、例えば乗員が着座する座席に設けた肩当てなどからパットを突出させて身体を固定する構成の乗員拘束装置が提案されている。（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
シートベルト装置においては、搭乗者がリトラクタ装置からウェビングを引き出し、このウェビングに設けられたタングをバックルに係合させてウェビングを装着する。これにより、搭乗者がシートに拘束されるようになっている。
【０００４】
またパットを用いる乗員拘束装置は、座席内部に設けられた貯蔵漕が車両衝突などの緊急時に乗員により圧迫されて空気圧又は油圧を発生し、この圧力によって座席の所定位置からパットを突出させて乗員の身体を固定するようになっている。
【特許文献１】特開２００５−２３１６１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記シートベルト装置及びパットを用いる乗員拘束装置は、形状が変化することのないウェビング又はパットを乗員に接触させて所定の拘束性能を得ることができる。今後は、さらに乗員の身体に対して衝撃を吸収できる拘束性能が求められている。
【０００６】
本発明の目的は、乗員の身体を拘束しつつ衝撃の吸収性能を向上できる乗員拘束装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、第１の発明は、座席に着座した乗員の腰部又は大腿部に対し所定の間隙を介し対向するように設けた硬質保持部材と、この硬質保持部材に膨出可能に設けられ、前記膨出時に前記腰部又は大腿部に当接し拘束する膨出部材とを有することを特徴とする。
【０００８】
本願第１発明においては、膨出部材が硬質保持部材に設けられている。衝突等が発生した場合には、膨出部材は硬質保持部材から膨出し、着座した乗員の腰部又は大腿部に当接することで、乗員を拘束することができる。このとき、膨出部材は膨出変形することにより乗員の身体に対して広い受圧面積で衝撃を吸収することができる。すなわち、乗員の身体を拘束しつつ衝撃の吸収性能を向上できる。
【０００９】
第２発明は、上記第１発明において、前記膨出部材は、前記硬質保持部と前記腰部又は大腿部との間の複数箇所で膨出可能に設けられていることを特徴とする。
【００１０】
これにより、乗員の身体に当接して拘束する位置にのみ膨出部材を分割して配置させ、効率のよい膨出が可能となる。
【００１１】
第３発明は、上記第１又は第２発明において、前記膨出部材は、前記膨出時に前記腰部又は大腿部の側面に当接し拘束することを特徴する。
【００１２】
これにより、車両側面からの衝突に対しても乗員の身体を拘束しつつ衝撃の吸収性能を向上することができる。
【００１３】
第４の発明は、上記第１乃至第３の発明のいずれかにおいて、前記硬質保持部材を収納する収納機構を有することを特徴とする。
【００１４】
これにより、座席や車両の車体などに硬質保持部材を収納した際には、乗員は硬質保持部材に邪魔されることなく円滑に車両等の乗降を行うことができる。
【００１５】
第５の発明は、上記第４の発明において、前記収納機構は、前記乗員の体格や着座位置に応じて前記硬質保持部材の保持位置を調整可能であることを特徴とする。
【００１６】
これにより、乗員の体格や着座位置に応じて、膨出部材を当接させるべき所定の身体部位に膨出部材を配置させることができる。
【００１７】
第６の発明は、上記第１乃至第５の発明のいずれかにおいて、前記膨出部材は、前記膨出動作及びその逆動作である収縮動作を、反復可能に構成されていることを特徴とする。
【００１８】
これにより、衝突時等において一度膨出動作した後でも、（使い切りでなく）再度収縮させて利用することができる。
【００１９】
第７の発明は、上記第６発明において、前記膨出部材は、当該膨出部材を収縮時の形状に戻すための伸縮性材料からなる収縮用部材を有していることを特徴とする。
【００２０】
これにより、膨出動作を行っている時以外には自動的に膨出部材を収縮時の形状に戻して維持させることができる。
【００２１】
第８の発明は、上記第１乃至第７の発明のいずれかにおいて、前記膨出部材を膨出させるための圧力流体を供給する圧力流体発生装置を有することを特徴とする。
【００２２】
これにより、膨出部材が圧縮空気（圧力流体）の流入により膨出する袋体などからなる場合に迅速にその膨出動作を行わせることができる。
【００２３】
第９の発明は、上記第８発明において、前記膨出部材から前記圧力流体を排出可能な流体排出機構を有することを特徴する。
【００２４】
これにより、膨出状態となった膨出部材から圧力流体を迅速に排出して収縮させることができる。
【００２５】
第１０の発明は、上記第９発明において、前記圧力流体発生装置は、車両の状態や衝突予知情報などに応じて、前記膨出部材に対する前記圧力流体の供給と排出を制御可能であることを特徴とする。
【００２６】
これにより、衝突時以外でも、例えば通常運転時において小幅に膨出・収縮させることで、居眠り抑制や速度超過等の注意喚起、その他の報知に用いることもできる。
【００２７】
第１１の発明は、上記第９又は第１０の発明において、前記圧力流体発生装置は、前記圧力流体として内部の発火剤を燃焼させて生成した燃焼圧縮ガスを供給するインフレータと、前記圧力流体として圧縮空気の供給及びその吸気が可能なエアポンプと、前記エアポンプから前記膨出部材への前記圧縮空気の供給とその停止を切り換えるための開閉制御可能な電磁弁からなる供給弁と、前記膨出部材から前記エアポンプへの前記燃焼圧縮ガス又は前記圧縮空気の逆流を抑止するための開閉制御可能な電磁弁からなる逆止弁と、前記膨出部材から外気への前記燃焼圧縮ガス又は前記圧縮空気の排出とその停止を切り換えるための開閉制御可能な電磁弁からなる排気弁とを有することを特徴とする。
【００２８】
これにより、衝突時等においてはインフレータからの燃焼圧縮ガスを膨出部材に供給して瞬発的な膨出動作を行うことができ、また通常運転時においてはエアポンプによる圧縮空気の供給及び吸気により膨出部材の小幅な膨出動作と収縮動作を行うことができ、また供給弁を開閉制御することでエアポンプから膨出部材へ圧縮空気を供給する際のタイミングと供給量を制御することができ、また逆止弁を開閉制御することでエアポンプから膨出部材へ圧縮空気を供給している際に膨出部材内の空気圧がエアポンプの供給圧を超えた場合でもエアポンプへの空気の逆流入を抑制してエアポンプが損傷することを回避でき、また排気弁を開閉制御することで膨出部材内部から圧縮空気を排出する際のタイミングと排出量を制御することができる。
【００２９】
第１２の発明は、上記第８乃至第１１の発明のいずれかにおいて、前記圧力流体発生装置は、前記座席の下方に設けていることを特徴とする。
【００３０】
これにより、乗員がアクセスすることのない座席の下方のスペースに圧力流体発生装置を配置させて、乗員が通常時にアクセスする車両内空間をより広く確保することができる。
【００３１】
第１３の発明は、上記第９の発明において、前記流体排出機構は、前記膨出部材に形成され、前記圧力流体発生装置からの前記圧力流体の供給速度より少ない流出速度で前記膨出部材の内部から前記圧力流体を漏出可能なベントホールを有することを特徴とする。
【００３２】
これにより、衝突時に膨出部材を所定の膨出状態として乗員を拘束させた後に、過剰な拘束を回避するよう膨出部材内部の圧縮空気を継続的に漏出させて自然な収縮動作を行わせることができる。
【００３３】
第１４の発明は、上記第８乃至第１２の発明のいずれかにおいて、前記圧力流体発生装置と前記膨出部材との間の前記圧力流体の流通経路の少なくとも一部に当該流通経路の配置を変化できる変形流通部を有していることを特徴とする。
【００３４】
これにより、膨出部材が設けられている硬質保持部材が変形または収納できる構造の場合でも、その形状の変化に対応して圧力流体の流通経路における流通機能を維持させることができる。
【発明の効果】
【００３５】
本発明によれば、乗員の身体を拘束しつつ衝撃の吸収性能を向上できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
以下、本発明の一実施の形態を図面を参照しつつ説明する。
【００３７】
図１は、本実施形態の乗員拘束装置の全体概略構造を表す斜視図である。
【００３８】
図１において、この乗員拘束装置１００は、車両等に設けられた座席１に着座した乗員Ｍを、車両の衝突発生時等において拘束するためのものである。
【００３９】
すなわち、乗員拘束装置１００は、金属や硬質樹脂等の（例えば後述の膨出部材４の膨出時の反力をとれる程度に）硬質の材料からなる硬質保持部材２と、膨出部材４とを有している。
【００４０】
硬質保持部材２は、乗員Ｍの左右それぞれに合計２つが設けられている。各硬質保持部材２は、この例では着座した乗員Ｍの太腿形状に略沿うような略「へ」の字型断面形状で、かつ先端側（乗員の股間側）が基端側に対して先細となる形状を備えている。また、基端部２ａは、ヒンジ等の回動支持部材（収納機構）３によって座席１の適宜の部位（この例では座部１Ｌ）に回動可能に支持されている。
【００４１】
車両が停止し乗員Ｍが乗降するとき等においては、硬質保持部材２は、上記回動支持部材３を回動中心に、座部１Ｌの側方（乗員Ｍの股間側と反対方向）部の下方へ向かうように（非膨出状態の膨出部材４とともに）回動されて（図１中の矢印Ａ参照）、乗降の邪魔にならないように収納された状態（収納状態）となる。乗員Ｍが着座後に、硬質保持部材２は、この収納状態から前述と逆に上方へと回動されて、着座した状態の乗員Ｍの腰部又は大腿部に対し所定の第１間隙を介し対向する状態（保持状態）となる。
【００４２】
図２は、硬質保持部材２の先端側部分及びそこに設置されている膨出部材の設置構成を表す図１中Ｘ方向からの矢視図である。この図２において、膨出部材４は、上記硬質保持部材２の乗員Ｍ側（腰部又は大腿部に対向する下面側）に膨出可能に設けられている。このとき、通常時（非膨出時）において図示する例のように硬質保持部材２の表面に凸設してもよいし、または硬質保持部材２内に収納されるように設けてもよい。いずれにしても、非膨出時においては、硬質保持部材２と同様、膨出部材４も、乗員Ｍの着座した状態の乗員Ｍの腰部又は大腿部に対し所定の第２間隙（上記第１間隙と略同じか、やや小さい。又はやや大きくなる構成もあり得る）を介し対向する状態となる。
【００４３】
本実施形態の例では、硬質保持部材２の乗員Ｍ側（図中下側）の平面に膨出部材４を構成する膨出部材モジュール５がボルト６の締結によって凸設されており、硬質保持部材２の内部に配置されている流体配管（圧力流体の流通経路）７を介して後述する圧力流体発生装置８（図２中では不図示、後述の図４参照）に接続されている。
【００４４】
図３は、上記膨出部材モジュール５の詳細な構成を表す斜視図であり、図３（ａ）は全体の外観を表す図、図３（ｂ）は分解図である。この図３において、膨出部材モジュール５は、全体が略矩形形状で両端に設置用のボルト孔９が形成されているアウタープレート１０と、内部に圧力流体（例えば圧縮ガス等）等が供給されることで膨出可能な袋体（図中では収縮している非膨出状態）で構成されている膨出体本体１１と、この膨出体本体１１の内部に挿入される略矩形形状のインナープレート１２とで構成されている。
【００４５】
インナープレート１２の４カ所の隅部には係止孔１３が形成されており、アウタープレート１０にはそれら係止孔１３に対応する位置で固定鋲１４が設けられている。インナープレート１２を膨出体本体１１の内部に挿入した状態で、それぞれの係止孔１３に上記アウタープレート１０の固定鋲１４を挿入させて締結（各固定鋲の突出した頭部を打壊するかまたはナットなどにより締結）することにより、膨出体本体１１とアウタープレート１０とが合体される。この状態で膨出体本体１１は、インナープレート１２の広い表面面積でアウタープレート１０に挟まれて固定される。
【００４６】
図４は、上記のように硬質保持部材２に設置される膨出部材４へ圧力流体を供給する圧力流体発生装置８の構成とそれらを接続する流体配管７の接続構成を概念的に表す模式図である。この図４において、圧力流体発生装置８は座席１の座部１Ｌの下方に配置されている。この圧力流体発生装置８は中央配管１５を有しており、この中央配管１５には、圧力流体として膨出部材４を急速に膨出展開（膨張展開）させるための燃焼圧縮ガスを供給するインフレータ１６と、中央配管１５内の流体圧力を計測する圧力計１７と、外気と通じる排気弁（流体排出機構）１８と、中央配管１５から順に逆止弁１９及び供給弁２０を介して通じるエアポンプ２１とが接続されている。
【００４７】
排気弁１８、逆止弁１９、及び供給弁２０は、制御信号の入力により圧力流体の流通を許容する開放状態と流通を遮断する閉止状態とを切り換える開閉制御可能な電磁弁であり、特に逆止弁１９は閉止状態でもエアポンプ２１側から中央配管側１５への圧力流体の流入のみを許容可能な構成となっている。エアポンプ２１は、圧力流体としての圧縮空気の供給とその強制的な吸気が可能なものである。
【００４８】
そして、中央配管１５は座席１の座部１Ｌの内部に通じて２つの流体配管７に分岐しており、それぞれの分岐した流体配管７が各硬質保持部材２の内部を通じて各膨出体本体１１に連通接続されている。なお、本実施形態の例において、各膨出体本体を十分な膨出状態とするにはそれぞれ２〜１０Ｌ（リットル）程度の容量の圧力流体が必要となる。また、ヒンジ等で構成される上記回動支持部材３の近傍位置では、各流体配管７が可撓性材料で蛇腹構造となる変形流通部２２で構成されており、上述した回動支持部材３を回動中心とする硬質保持部材２の回動に応じて変形して圧力流体の流通経路の配置を変化できるようになっている。
【００４９】
図５は、本発明に係る乗員拘束装置の制御系を表す制御ブロック図である。この図５において、乗員Ｍが乗車する車体Ａの適宜箇所に衝突物Ｂが衝突した際の衝撃を検出する衝撃センサ、例えば加速度センサ３１と、衝突物Ｂと車体Ａとの距離を計測する距離センサ、例えばレーダセンサ３２とを備え、それらの各センサ３１，３２は、制御ユニット３３に接続されている。
【００５０】
この制御ユニット３３は、排気弁１８、逆止弁１９、及び供給弁２０のそれぞれに対して開閉制御可能に接続され、インフレータ１６に対してその内部で膨張用ガス発生のための燃焼開始を制御できるよう接続され、エアポンプ２１に対して圧縮空気の供給と吸気を制御できるよう接続され、圧力計１７に対して中央配管１５内の圧力流体の圧力を検出できるよう接続されている。
【００５１】
図５において、車体Ａに向けて車体側方から他の車両Ｂが接近してくると、車両Ｂがレーダセンサ３２によって検出される。そして、レーダセンサ３２からの信号に基づいて制御ユニット３３によって車両Ｂの位置、接近速度等が計測され、それによって衝突可能性が判断される。
【００５２】
そして、制御ユニット３３において、衝突可能性が大であると判断された場合には、エアポンプ２１に圧縮空気の供給と吸気を短い周期で繰り返させて膨出部材４を脈動（小刻みに震わせる）させるようにし、それによる振動を乗員Ｍの腰部や大腿部に伝えて衝突可能性が大きいことを体感的に報知する。この状態は、車両Ｂの衝突可能性が小さくなるまで維持される。
【００５３】
このように膨出部材４に脈動を行わせる際には、圧力流体発生装置８の内部で排気弁１８を閉止状態とし、逆止弁１９及び供給弁２０を開放状態としてエアポンプ２１からの圧縮空気の供給による膨出動作と吸気による収縮動作を反復することで膨出部材４に脈動を行わせる。またこのとき制御ユニット３３は、圧力計１７により検知した中央配管１５内の空気圧（すなわち各膨出部材４への圧縮空気の供給圧）に基づいて圧縮空気の過剰な供給と吸気を抑制するように調整する（図４参照）。
【００５４】
なお、後述する変形例のように、膨出部材４の膨出体本体１１自体にその収縮時の形状に戻すための収縮用部材が設けられている場合には、エアポンプ２１に吸気作動を行わせずとも膨出部材４を脈動させることができる（詳しくは後述する変形例において説明する）。
【００５５】
一方、図５において、車体Ａに車両Ｂが衝突した場合には、その衝撃は加速度センサ３１を介して制御ユニット３３によって検出される。すると、制御ユニット３３によってインフレータ１６の発火剤が点火され、それによって燃焼圧縮ガスが発生される。この燃焼圧縮ガスは、中央配管１５から各流体配管７を介して各膨出部材４内に噴出され、それによって図６に示すように各膨出部材４の膨出体本体１１が硬質保持部材２から大きく急速に膨出し、着座した乗員Ｍの腰部や大腿部に当接して乗員Ｍを拘束する。このとき、膨出状態の膨出部材４は乗員の身体に対して広い受圧面積で衝撃を吸収することができる。
【００５６】
このように膨出部材４を急速に大きく膨出させる際には、圧力流体発生装置８の内部で排気弁１８、逆止弁１９、及び供給弁２０を全て閉止状態とし、インフレータ１６から発生する燃焼圧縮ガスをそのまま膨出部材４に流入させて膨出動作を行わせる。なお、圧力流体発生装置８を作動させることのない通常運転時には、排気弁１８、逆止弁１９、及び供給弁２０を全て閉止状態としておく。
【００５７】
以上説明したように、本実施形態の乗員拘束装置においては、衝突等が発生した場合には、膨出部材４が硬質保持部材２から膨出し、着座した乗員Ｍの腰部又は大腿部に当接することで、乗員Ｍを拘束することができる。このとき、膨出部材４は膨出変形することにより乗員Ｍの身体に対して広い受圧面積で衝撃を吸収することができる。すなわち、乗員Ｍの身体を拘束しつつ衝撃の吸収性能を向上できる。
【００５８】
なお、本実施形態の乗員拘束装置は、ステアリングハンドルやコンソールパネル等に設けられる公知のエアバッグと併せて用いることにより、乗員Ｍの身体に対して多様な方向でより広い受圧面積で拘束できることから、衝撃の吸収性能をさらに向上させることができる。
【００５９】
また、本実施形態においては、膨出部材４は、硬質保持部材２と腰部又は大腿部との間の複数箇所で膨出可能に設けられていることにより、乗員Ｍの身体に当接して拘束する位置にのみ膨出部材４を分割して配置させ、効率のよい膨出が可能となる。
【００６０】
なお、本実施形態においては、各膨出部材４を、膨出時に乗員Ｍの腰部前面又は大腿部上面に当接させるように配置させていたが、本発明はこれに限られず、例えば図７に示すように膨出時に腰部又は大腿部の側面に当接し拘束するよう配置された膨出部材２３を設けてもよい。これにより、車両側面からの衝突に対しても乗員Ｍの身体を拘束しつつ衝撃の吸収性能を向上することができる。
【００６１】
また、本実施形態においては、硬質保持部材２を収納するために回動支持部材３を有していることにより、座席１や車両の車体などに硬質保持部材２を収納した際には、乗員Ｍは硬質保持部材２に邪魔されることなく円滑に車両等の乗降を行うことができる。
【００６２】
また、本実施形態においては、回動支持部材３は、乗員Ｍの体格や着座位置に応じて硬質保持部材２の保持位置を調整することが可能である。本実施形態の例においては、乗員Ｍの大腿部の大きさに応じて膨出部材４の上下方向の位置を調整することができる。この結果、膨出部材４を当接させるべき所定の身体部位に膨出部材４を配置させることができる。
【００６３】
また、本実施形態においては、膨出部材４は、膨出動作及びその逆動作である収縮動作を反復可能に構成されていることにより、衝突時等において一度膨出動作した後でも、（使い切りでなく）再度収縮させて利用することができる。
【００６４】
また、本実施形態においては、膨出部材４を膨出させるための圧力流体を供給する圧力流体発生装置８を有することにより、膨出部材４が圧縮空気（圧力流体）の流入により膨出する袋体などからなる場合に迅速にその膨出動作を行わせることができる。
【００６５】
また、本実施形態においては、膨出部材４から圧力流体を排出可能な排気弁１８を有することにより、膨出状態となった膨出部材４から圧力流体を迅速に排出して収縮させることができる。
【００６６】
また、本実施形態においては、圧力流体発生装置８は、車両の状態や衝突予知情報などに応じて、膨出部材４に対する圧力流体の供給と排出を制御可能であることにより、衝突時以外でも、例えば通常運転時において小幅に膨出・収縮させることで、居眠り抑制や速度超過等の注意喚起、衝突可能性が大きい状態であることの報知、その他の報知に用いることもできる。
【００６７】
また、本実施形態においては、圧力流体発生装置８は、インフレータ１６と、エアポンプ２１と、供給弁２０と、逆止弁１９と、排気弁１８とを有している。これにより、衝突時等においてはインフレータ１６からの燃焼圧縮ガスを膨出部材４に供給して瞬発的な膨出動作を行うことができ、また通常運転時においてはエアポンプ２１による圧縮空気の供給及び吸気により膨出部材４の小幅な膨出動作と収縮動作を行うことができ、また供給弁２０を開閉制御することでエアポンプ２１から膨出部材４へ圧縮空気を供給する際のタイミングと供給量を制御することができ、また逆止弁１９を開閉制御することでエアポンプ２１から膨出部材４へ圧縮空気を供給している際に膨出部材４内の空気圧がエアポンプ２１の供給圧を超えた場合でもエアポンプ２１への空気の逆流入を抑制してエアポンプ２１が損傷することを回避でき、また排気弁１８を開閉制御することで膨出部材４内部から圧縮空気を排出する際のタイミングと排出量を制御することができる。
【００６８】
また、本実施形態においては、圧力流体発生装置８を座席の下方に設けていることにより、乗員Ｍがアクセスすることのない座席の下方のスペースに圧力流体発生装置８を配置させて、乗員Ｍが通常時にアクセスできる車両内空間をより広く確保することができる。
【００６９】
また、本実施形態においては、圧力流体発生装置８と膨出部材４との間の圧力流体の流通経路（流体配管７）の少なくとも一部に当該流通経路の配置を変化できる変形流通部２２を有している。これにより、膨出部材４が設けられている硬質保持部材２が変形または収納できる構造であっても、その形状の変化に対応して圧力流体の流通経路における流通機能を維持させることができる。
【００７０】
なお、本発明は、上記実施形態に限られず、その趣旨及び技術的思想を逸脱しない範囲内で種々の変形が可能である。以下、そのような変形例を順を追って説明する。
【００７１】
（１）膨出部材を側方にスライド収納する場合
図８は、この変形例による乗員拘束装置２００の全体概略構造（但し膨出部材４の収縮状態；後述の図１０も同様）を表す斜視図であり、上記図１に相当する図である。また、図９は、図８中のIX−IX線による縦断面図である。各図ともに図１と同等の部分には同一の符号を付し、適宜説明を省略する。なお、図９においては、図示の煩雑を避けるために、膨出部材４に接続する流体配管７の図示を省略している。
【００７２】
これら図８、図９において、各硬質保持部材２０２は膨出部材４が設けられた外側先端部２０２ａと内側基端部２０２ｂの２つの部材で構成されており、この例では着座した乗員Ｍの太腿形状に略沿うような略「へ」の字型断面形状の外側先端部２０２ａが内側基端部２０２ｂの外側（乗員Ｍの股間側と反対側）で重なって長手方向（図中の上下方向）で移動可能に組み立てられている。内側基端部２０２ｂの上端部分（外側先端部２０２ａと重なっている側の端部）にはギア２４１が軸設されており、このギア２４１が外側先端部２０２ａの内面に形成されているラック２４２と噛合している。このギア２４１を図示しないモータなどで回転駆動することで、外側先端部２０２ａの移動を自動的に制御することが可能であり、またギア２４１の回転量をポテンショメーターなどのセンサで検出することで外側先端部２０２ａの移動位置を把握することも可能である。
【００７３】
また、内側基端部２０２ｂはその長手方向の中央位置で、ヒンジで構成される回動支持部材２０３によって座席１の座部１Ｌの側面に回動可能に支持されている。そして座席１の座部１Ｌの内部には、エアポンプ２１からの圧縮空気の供給と吸気によりピストン２４３ａの突出量を制御可能なエアシリンダ２４３が設置されており、そのピストン２４３ａが座部１Ｌの側面から内側基端部２０２ｂの下端部分の内面に当接する方向で突出していることで、そのピストン２４３ａの突出長さにより内側基端部２０２ｂ（及び外側先端部２０２ａを含む硬質保持部材２０２全体）の外側に向かう方向（図９中の時計回り方向）の回動限界位置が規定されるようになっている。
【００７４】
そして、車両が停止し乗員Ｍが乗降するとき等においては、本変形例の硬質保持部材２０２は、図８に示した状態から、外側先端部２０２ａを下方に移動させて全体を短く変形させるとともに、エアシリンダ２４３のピストン２４３ａを引き込ませて硬質保持部材２０２全体が外側へ向かう方向の回動が許容され（図８中の矢印参照）、図１０に示すように乗降の邪魔にならないよう座部１Ｌの側方にほぼ大部分又は全部が収納された状態（収納状態）とすることができる。乗員Ｍが着座後に、硬質保持部材２０２はその収納状態から前述と逆方向に変形・回動移動されて、着座した状態の乗員Ｍの腰部又は大腿部に対し所定の第１間隙を介し対向する状態（保持状態）となる。上記の構成及び動作以外は上記実施形態と同様である。
【００７５】
以上において、ギア２４１、ラック２４２、回動支持部材２０３、及びエアシリンダ２４３が収納機構を構成する。本変形例においても、上記実施形態と同様の効果を得る。
【００７６】
（２）膨出部材を前後方向に回動収納する場合
図１１は、この変形例による乗員拘束装置３００の全体概略構造（但し膨出部材４の収縮状態；後述の図１２も同様）を表す斜視図であり、上記図１や図７に相当する図である。図１等と同等の部分には同一の符号を付し、適宜説明を省略する。
【００７７】
図１１においては、硬質保持部材３０２は膨出部材４が設けられた先端部３０２ａと基端部３０２ｂの２つの部材で構成されており、先端部３０２ａと基端部３０２ｂがヒンジで構成される回動関節部材３０２ｃを介して屈曲可能に結合されている。また基端部３０２ｂは、座席１の座部１Ｌの側面に設けられた回動軸３０３（軸線方向が車両の略左右方向である）に軸支されており、これによって硬質保持部材３０２全体は、回動軸３０３を回動中心として、車両前後方向（図１１中左下〜右上方向）に回動可能となっている。なお、回動関節部材３０２ｃ及び回動軸３０３は、図示しないラッチ構造により、それぞれ任意の屈曲角度と任意の回動角度で固定できるようになっている。
【００７８】
そして、車両が停止し乗員Ｍが乗降するとき等においては、本変形例の硬質保持部材３０２は、図１１に示した状態から、先端部３０２ａと基端部３０２ｂが略直線上に配置するよう回動関節部材３０２ｃを回動中心に先端部３０２ａを回動させて屈曲を戻す（図１１中の矢印Ｂ参照）とともに、硬質保持部材３０２全体が座部１Ｌの前方（図１１中左下側）へ向かうように（収縮状態の膨出部材４とともに）回動軸３０３を回動中心に回動され（図１１中の矢印Ｃ参照）、図１２に示すように乗降の邪魔にならないように座部１Ｌの側方空間に収納した状態（収納状態）となる。乗員Ｍが着座後に、硬質保持部材２はその収納状態から前述と逆に上方へと回動されるとともに、先端部３０２ａと基端部３０２ｂを屈曲させて、着座した状態の乗員Ｍの腰部又は大腿部に対し所定の第１間隙を介し対向する状態（保持状態）となる。上記の構成及び動作以外は上記実施形態と同様である。
【００７９】
以上において、回動関節部材３０２ｃ及び回動軸３０３が収納機構を構成する。本変形例においても、上記実施形態と同様の効果を得る。
【００８０】
（３）膨出部材を前後方向にスライド収納する場合
図１３は、この変形例による乗員拘束装置４００の全体概略構造（但し膨出部材４の収縮状態；後述の図１４も同様）を表す斜視図であり、上記図１、図７、及び図１１に相当する図である。図１等と同等の部分には同一の符号を付し、適宜説明を省略する。
【００８１】
図１３においては、硬質保持部材４０２は膨出部材４が設けられた先端部４０２ａと移動用エアシリンダ（収納機構）４５１とで構成されており、移動用エアシリンダ４５１は車両の略前方（図１３中左下方向）に向けてピストン４５１ａを突出させる姿勢で座席１の背部１Ｂの側面にそのシリンダ本体４５１ｂが固定されている。そして先端部４０２ａは、移動用エアシリンダ４５１のピストン４５１ａの端部において長手方向に沿うよう固定されている。移動用エアシリンダ４５１は、エアポンプ２１からの圧縮空気の供給と吸気によりピストン４５１ａの突出量を制御できるとともに、ピストン４５１ａをその軸線周りに回転制御でき、それらピストン４５１ａの突出量及び回転角度は図示しないロック機構により任意に固定できるようになっている。
【００８２】
そして、車両が停止し乗員Ｍが乗降するとき等においては、本変形例の硬質保持部材４０２は、図１３に示した状態から、ピストン４５１ａを回転させて先端部４０２ａを背部１Ｂの側方（乗員Ｍの股間側と反対方向）へ向かうように回動（図１３中の矢印Ｄ参照）させるとともに、ピストン４５１ａを引き込ませて先端部４０２ａが車両の略後方（図１３中右上方向）へ移動され、図１４に示すように乗降の邪魔にならないよう背部１Ｂの側方近傍に収納された状態（収納状態）とすることができる。乗員Ｍが着座後に、硬質保持部材４０２はその収納状態から前述と逆方向に先端部４０２ａを移動・回動されて、着座した状態の乗員Ｍの腰部又は大腿部に対し所定の第１間隙を介し対向する状態（保持状態）となる。
【００８３】
上記の構成及び動作以外は上記実施形態と同様である。本変形例においても、上記実施形態と同様の効果を得る。
【００８４】
（４）膨出部材を膨出・収縮反復可能に構成した場合
以上においては、膨出部材４の膨出・収縮の反復性について特に配慮されていなかったが、これに限られない。すなわち、圧力流体の流入によっていったん膨出した後、圧力流体の排出（強制排出、あるいは自然排出や漏れ等も含む）によって収縮し、また再度使用可能な構成としてもよい。
【００８５】
図１５（ａ）は、このような膨出部材４の変形例の概略構造を表す横断面図（但し非膨出すなわち収縮状態）である。図１５（ｂ）は、その膨出状態を表す横断面図であり、図１中XV−XV線による横断面図に相当する。図１等と同等の部分には同一の符号を付し、適宜説明を省略する。
【００８６】
図１５（ａ）において、本変形例の膨出部材４は、この例では、２つの基布４ａ，４ｂを、その一方側の逢着部Ｋ１と他方側の逢着部Ｋ２とでそれぞれ縫合する（又は接着等でもよい）ことにより、前述の袋体を構成している。そして一方の基布４ａの一部に、小さい径のベントホール６１（圧力流体を漏出させる孔）が形成されている。また、その袋体の内部には、上記逢着部Ｋ１，Ｋ２を接続するように例えばバネや網目材等の適宜の伸縮性材料からなる伸縮材（収縮用部材）４ｃが設けられている。この伸縮材４ｃは例えば図１５（ａ）の状態では（張力が０かそれに近い）自然長である。なお、このような膨出部材４は図示想像線で示すカバーＣで覆うようにしてもよい（上記図１等においては図示省略している）。
【００８７】
この非膨出（収縮）状態において、車両の衝突発生時（あるいは予知時）に前述のようにして圧力流体発生装置８からの圧力流体が発生されると、この発生した圧力流体は、流体配管７を介し上記基布４，４ｂの内部空間、すなわち袋体内部へ供給されて基布４ａ，４ｂが押し広げられ袋体が膨出し硬質保持部材２から膨出する。図１５（ｂ）はこの膨出状態を表している。
【００８８】
図１５（ｂ）において、上記膨出状態では、前述のようにして基布４ａ，４ｂが押し広げられることで逢着部Ｋ１，Ｋ２の距離が大きく広がる。この結果、これら逢着部Ｋ１，Ｋ２を接続するように設けた上記伸縮材４ｃは引き延ばされる。これにより、伸縮材４ｃには、図１５（ａ）の状態に戻ろうとする張力（復元力）が加わっている（図中矢印Ｆ参照）。
【００８９】
したがって、例えば前述の圧力流体の供給が停止し（又は少なくなり）、上記ベントホール６１を介した漏れ（図中矢印Ｇ参照）によって袋体内部の圧力が低下した場合（あるいは排気弁１８が開放状態となって流体配管７を介し袋体内部の圧力流体が排気された場合）、上記伸縮材４ｃの復元力が作用する。すなわち、伸縮材４ｃが元の状態に縮むことにより逢着部Ｋ１，Ｋ２の距離が小さくなり、基布４ａ，４ｂが元のように折り畳まれる結果、図１５（ａ）に示す最初の状態（非膨出、収縮状態）に戻る。
【００９０】
なお、上記ベントホール６１は、膨出部材４の迅速な膨出動作を阻害することがないよう、圧力流体発生装置８からの圧力流体の供給速度より少ない流出速度で膨出部材４の内部から圧力流体を漏出するだけの十分小さな径で形成される。
【００９１】
なお、伸縮材４ｃは基布４ａ，４ｂの内部でなく外側に設けてもよい。図１６（ａ）及び図１６（ｂ）はそのような他の変形例を表す断面図であり、上記図１５（ａ）及び図１５（ｂ）にそれぞれ相当する。図１５等と同等の部分には同一の符号を付し、適宜説明を省略する。
【００９２】
図１６（ａ）において、本変形例の膨出部材４では、２つの基布４ａ，４ｂを逢着部Ｋ１，Ｋ２で縫合する（又は接着等でもよい）ことで袋体を構成している。そして、伸縮材４ｃは、上記袋体の外縁部を上記逢着部Ｋ１，Ｋ２が近接するように折り畳んだ状態で、当該逢着部Ｋ１，Ｋ２を接続するように設けられている。
【００９３】
この非膨出（収縮）状態において、前述と同様、圧力流体が、上記基布４，４ｂの内部空間へ供給されて上記折り畳まれた外縁部が（伸縮材４ｃを引き延ばしながら）押し広げられた後、袋体が膨出し硬質保持部材２から膨出する。図１６（ｂ）はこの膨出状態を表している。
【００９４】
図１６（ｂ）において、上記膨出状態では、前述のようにして袋体が膨出することで逢着部Ｋ１，Ｋ２の距離は大きく広がる。この結果、これら逢着部Ｋ１，Ｋ２を接続するように設けた上記伸縮材４ｃは一方側の基布（この例では基布４ｂ）の外周側に沿うように大きく引き延ばされる。
【００９５】
この状態で、伸縮材４ｃには、図１６（ａ）の状態に戻ろうとする張力（復元力）が加わっている（図中矢印Ｈ参照）。袋体内部の圧力が低下した場合等においては、上記伸縮材４ｃが復元力で元の状態に縮むことにより、逢着部Ｋ１，Ｋ２の距離が小さくなり、基布４ａ，４ｂからなる袋体が元のように折り畳まれる結果、図１６（ａ）に示す最初の状態（非膨出、収縮状態）に戻る。
【００９６】
さらに、上記のカバー自体を伸縮材で構成してもよい。図１７（ａ）及び図１７（ｂ）はそのような他の変形例を表す断面図であり、上記図１５（ａ）及び図１５（ｂ）にそれぞれ相当する。図１５等と同等の部分には同一の符号を付し、適宜説明を省略する。
【００９７】
図１７（ａ）において、本変形例の膨出部材４では、２つの基布４ａ，４ｂからなる袋体を、伸縮性材料からなるカバー（収縮用部材）Ｃｏで覆っている。
【００９８】
この非膨出（収縮）状態において、前述と同様、圧力流体が、上記基布４，４ｂの内部空間へ供給されて（カバーＣｏをその内周側より押し広げながら）袋体が膨出し、硬質保持部材２から膨出する。図１７（ｂ）はこの膨出状態を表している。
【００９９】
図１７（ｂ）において、上記膨出状態では、前述のようにして袋体が膨出することでカバーＣｏは基布４ａ，４ｂの外周側に沿うように大きく延ばし広げられる。
【０１００】
この状態で、カバーＣｏには、図１７（ａ）の状態に戻ろうとする張力（復元力）が加わっている（図中破線矢印Ｉ参照）。袋体内部の圧力が低下した場合等においては、上記カバーＣｏが復元力で元の状態に縮むことにより、基布４ａ，４ｂからなる袋体が元のように折り畳まれる結果、図１７（ａ）に示す最初の状態（非膨出、収縮状態）に戻る。なお、この構成の場合には、カバーＣｏにもベントホール６２を設け、基布４ａから漏出してカバーＣｏ内に流入した圧力流体をベントホール６２から漏出させる必要がある。
【０１０１】
これらの変形例においては、膨出部材４が当該膨出部材４を収縮時の形状に戻すための伸縮性材料からなる伸縮材４ｃ又はカバーＣｏを有していることにより、膨出動作を行っている時以外には自動的に膨出部材４を収縮時の形状に戻して維持させることができる。
【０１０２】
また、本変形例においては、圧力流体を排出する構成として、膨出部材４に形成され、圧力流体発生装置８からの圧力流体の供給速度より少ない流出速度で膨出部材４の内部から圧力流体を漏出可能なベントホール６１を有していることにより、衝突時に膨出部材４を所定の膨出状態として乗員Ｍを拘束させた後に、過剰な拘束を回避するよう膨出部材４内部の圧縮空気を継続的に漏出させて自然な収縮動作を行わせることができる。
【０１０３】
そしてこのように膨出部材４自体にその収縮時の形状に戻すための収縮用部材（上記変形例における伸縮材４ｃ又はカバーＣｏ）が設けられている場合には、前述したように圧力流体発生装置８のエアポンプ２１に吸気作動を行わせずとも膨出部材４を脈動させることができる（図４参照）。具体的には、供給弁２０を開放状態とし、逆止弁１９を閉止状態としてエアポンプ２１から常に圧縮空気を供給させておき、排気弁１８を閉止状態とすることで中央配管１５及び各流体配管７の内圧が上昇し、各膨出部材４に圧縮空気を流入させて膨出動作を行わせる。なお、この際に中央配管１５内の圧力がエアポンプ２１の供給圧を超えた場合でも逆止弁１９の機能によりエアポンプ２１への逆流を抑制することができる。
【０１０４】
また排気弁１８を開放状態として圧縮空気が排気されることで、中央配管１５及び各流体配管７の内圧が下がり、また各膨出部材４が有する上記収縮用部材の張力によって各膨出部材４の収縮動作が行われる。この際にはエアポンプ２１からの圧縮空気の供給量より多く排気できるよう排気弁１８は広く開口させる必要がある。
【０１０５】
そして制御ユニット３３は、圧力計１７により検知した中央配管１５内の空気圧（すなわち各膨出部材４への圧縮空気の供給圧）に基づいて排気弁１８の開閉を切り換えるタイミング（膨出動作と収縮動作を切り換えるタイミング）を調整する。
【０１０６】
上述した実施形態及び各変形例の具体的な構成は、本発明の内容を厳密に限定するものではなく、細部に関しては本発明の趣旨に沿って多様に変更できることはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【０１０７】
【図１】本発明の一実施形態による乗員拘束装置であって膨出部材が収縮状態にある場合の全体概略構造を表す斜視図である。
【図２】硬質保持部材の先端側部分及びそこに設置されている膨出部材の設置構成を表す図１中Ｘ方向からの矢視図である。
【図３】膨出部材モジュールの詳細な構成を表す斜視図であり、全体外観図と分解図である。
【図４】圧力流体発生装置の構成と接続する流体配管の接続構成を概念的に表す模式図である。
【図５】乗員拘束装置の制御系を表す制御ブロック図である。
【図６】一実施形態による乗員拘束装置であって膨出部材が膨出状態にある場合の全体概略構造を表す斜視図である。
【図７】膨出時に乗員の大腿部の上面及び側面にそれぞれ当接させる２つの膨出部材を設けた構成を表す図である。
【図８】膨出部材を側方にスライド収納する変形例による乗員拘束装置であって硬質保持部材が保持状態にある場合の全体概略構造を表す斜視図である。
【図９】図８中のIX−IX線による縦断面図である。
【図１０】膨出部材を側方にスライド収納する変形例による乗員拘束装置であって硬質保持部材が収納状態にある場合の全体概略構造を表す斜視図である。
【図１１】膨出部材を前後方向に回動収納する変形例による乗員拘束装置であって硬質保持部材が保持状態にある場合の全体概略構造を表す斜視図である。
【図１２】膨出部材を前後方向に回動収納する変形例による乗員拘束装置であって硬質保持部材が収納状態にある場合の全体概略構造を表す斜視図である。
【図１３】膨出部材を前後方向にスライド収納する変形例による乗員拘束装置であって硬質保持部材が保持状態にある場合の全体概略構造を表す斜視図である。
【図１４】膨出部材を前後方向にスライド収納する変形例による乗員拘束装置であって硬質保持部材が収納状態にある場合の全体概略構造を表す斜視図である。
【図１５】膨出部材を膨出・収縮反復可能に構成した変形例の概略構造を表す横断面図である。
【図１６】膨出部材を膨出・収縮反復可能に構成した他の変形例の概略構造を表す横断面図である。
【図１７】膨出部材を膨出・収縮反復可能に構成したさらに他の変形例の概略構造を表す横断面図である。
【符号の説明】
【０１０８】
１ 座席
２ 硬質保持部材
３ 回動支持部材（収納機構）
４ 膨出部材
４ｃ 伸縮材（収縮用部材）
７ 流体配管
８ 圧力流体発生装置
１６ インフレータ
１７ 圧力計
１８ 排気弁（流体排出機構）
１９ 逆止弁
２０ 供給弁
２１ エアポンプ
２２ 変形流通部
３３ 制御ユニット
６１ ベントホール（流体排出機構）
１００ 乗員拘束装置
２００ 乗員拘束装置
２０２ 硬質保持部材
２０３ 回動支持部材（収納機構）
２４１ ギア（収納機構）
２４２ ラック（収納機構）
２４３ エアシリンダ（収納機構）
３００ 乗員拘束装置
３０２ 硬質保持部材
３０２ｃ 回動関節部材（収納機構）
３０３ 回動軸（収納機構）
４００ 乗員拘束装置
４０２ 硬質保持部材
４５１ 移動用エアシリンダ（収納機構）
Ｍ 乗員
Ｃｏ カバー（収縮用部材）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、座席に着座した乗員を拘束する乗員拘束装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両衝突などの緊急時に乗員の身体を拘束するための乗員拘束装置としては、一般的なシートベルト装置の他にも、例えば乗員が着座する座席に設けた肩当てなどからパットを突出させて身体を固定する構成の乗員拘束装置が提案されている。（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
シートベルト装置においては、搭乗者がリトラクタ装置からウェビングを引き出し、このウェビングに設けられたタングをバックルに係合させてウェビングを装着する。これにより、搭乗者がシートに拘束されるようになっている。
【０００４】
またパットを用いる乗員拘束装置は、座席内部に設けられた貯蔵漕が車両衝突などの緊急時に乗員により圧迫されて空気圧又は油圧を発生し、この圧力によって座席の所定位置からパットを突出させて乗員の身体を固定するようになっている。
【特許文献１】特開２００５−２３１６１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記シートベルト装置及びパットを用いる乗員拘束装置は、形状が変化することのないウェビング又はパットを乗員に接触させて所定の拘束性能を得ることができる。今後は、さらに乗員の身体に対して衝撃を吸収できる拘束性能が求められている。
【０００６】
本発明の目的は、乗員の身体を拘束しつつ衝撃の吸収性能を向上できる乗員拘束装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、第１の発明は、座席に着座した乗員の腰部又は大腿部に対し所定の間隙を介し対向するように設けた硬質保持部材と、この硬質保持部材に膨出可能に設けられ、前記膨出時に前記腰部又は大腿部に当接し拘束する膨出部材とを有することを特徴とする。
【０００８】
本願第１発明においては、膨出部材が硬質保持部材に設けられている。衝突等が発生した場合には、膨出部材は硬質保持部材から膨出し、着座した乗員の腰部又は大腿部に当接することで、乗員を拘束することができる。このとき、膨出部材は膨出変形することにより乗員の身体に対して広い受圧面積で衝撃を吸収することができる。すなわち、乗員の身体を拘束しつつ衝撃の吸収性能を向上できる。
【０００９】
第２発明は、上記第１発明において、前記膨出部材は、前記硬質保持部と前記腰部又は大腿部との間の複数箇所で膨出可能に設けられていることを特徴とする。
【００１０】
これにより、乗員の身体に当接して拘束する位置にのみ膨出部材を分割して配置させ、効率のよい膨出が可能となる。
【００１１】
第３発明は、上記第１又は第２発明において、前記膨出部材は、前記膨出時に前記腰部又は大腿部の側面に当接し拘束することを特徴する。
【００１２】
これにより、車両側面からの衝突に対しても乗員の身体を拘束しつつ衝撃の吸収性能を向上することができる。
【００１３】
第４の発明は、上記第１乃至第３の発明のいずれかにおいて、前記硬質保持部材を収納する収納機構を有することを特徴とする。
【００１４】
これにより、座席や車両の車体などに硬質保持部材を収納した際には、乗員は硬質保持部材に邪魔されることなく円滑に車両等の乗降を行うことができる。
【００１５】
第５の発明は、上記第４の発明において、前記収納機構は、前記乗員の体格や着座位置に応じて前記硬質保持部材の保持位置を調整可能であることを特徴とする。
【００１６】
これにより、乗員の体格や着座位置に応じて、膨出部材を当接させるべき所定の身体部位に膨出部材を配置させることができる。
【００１７】
第６の発明は、上記第１乃至第５の発明のいずれかにおいて、前記膨出部材は、前記膨出動作及びその逆動作である収縮動作を、反復可能に構成されていることを特徴とする。
【００１８】
これにより、衝突時等において一度膨出動作した後でも、（使い切りでなく）再度収縮させて利用することができる。
【００１９】
第７の発明は、上記第６発明において、前記膨出部材は、当該膨出部材を収縮時の形状に戻すための伸縮性材料からなる収縮用部材を有していることを特徴とする。
【００２０】
これにより、膨出動作を行っている時以外には自動的に膨出部材を収縮時の形状に戻して維持させることができる。
【００２１】
第８の発明は、上記第１乃至第７の発明のいずれかにおいて、前記膨出部材を膨出させるための圧力流体を供給する圧力流体発生装置を有することを特徴とする。
【００２２】
これにより、膨出部材が圧縮空気（圧力流体）の流入により膨出する袋体などからなる場合に迅速にその膨出動作を行わせることができる。
【００２３】
第９の発明は、上記第８発明において、前記膨出部材から前記圧力流体を排出可能な流体排出機構を有することを特徴する。
【００２４】
これにより、膨出状態となった膨出部材から圧力流体を迅速に排出して収縮させることができる。
【００２５】
第１０の発明は、上記第９発明において、前記圧力流体発生装置は、車両の状態や衝突予知情報などに応じて、前記膨出部材に対する前記圧力流体の供給と排出を制御可能であることを特徴とする。
【００２６】
これにより、衝突時以外でも、例えば通常運転時において小幅に膨出・収縮させることで、居眠り抑制や速度超過等の注意喚起、その他の報知に用いることもできる。
【００２７】
第１１の発明は、上記第９又は第１０の発明において、前記圧力流体発生装置は、前記圧力流体として内部の発火剤を燃焼させて生成した燃焼圧縮ガスを供給するインフレータと、前記圧力流体として圧縮空気の供給及びその吸気が可能なエアポンプと、前記エアポンプから前記膨出部材への前記圧縮空気の供給とその停止を切り換えるための開閉制御可能な電磁弁からなる供給弁と、前記膨出部材から前記エアポンプへの前記燃焼圧縮ガス又は前記圧縮空気の逆流を抑止するための開閉制御可能な電磁弁からなる逆止弁と、前記膨出部材から外気への前記燃焼圧縮ガス又は前記圧縮空気の排出とその停止を切り換えるための開閉制御可能な電磁弁からなる排気弁とを有することを特徴とする。
【００２８】
これにより、衝突時等においてはインフレータからの燃焼圧縮ガスを膨出部材に供給して瞬発的な膨出動作を行うことができ、また通常運転時においてはエアポンプによる圧縮空気の供給及び吸気により膨出部材の小幅な膨出動作と収縮動作を行うことができ、また供給弁を開閉制御することでエアポンプから膨出部材へ圧縮空気を供給する際のタイミングと供給量を制御することができ、また逆止弁を開閉制御することでエアポンプから膨出部材へ圧縮空気を供給している際に膨出部材内の空気圧がエアポンプの供給圧を超えた場合でもエアポンプへの空気の逆流入を抑制してエアポンプが損傷することを回避でき、また排気弁を開閉制御することで膨出部材内部から圧縮空気を排出する際のタイミングと排出量を制御することができる。
【００２９】
第１２の発明は、上記第８乃至第１１の発明のいずれかにおいて、前記圧力流体発生装置は、前記座席の下方に設けていることを特徴とする。
【００３０】
これにより、乗員がアクセスすることのない座席の下方のスペースに圧力流体発生装置を配置させて、乗員が通常時にアクセスする車両内空間をより広く確保することができる。
【００３１】
第１３の発明は、上記第９の発明において、前記流体排出機構は、前記膨出部材に形成され、前記圧力流体発生装置からの前記圧力流体の供給速度より少ない流出速度で前記膨出部材の内部から前記圧力流体を漏出可能なベントホールを有することを特徴とする。
【００３２】
これにより、衝突時に膨出部材を所定の膨出状態として乗員を拘束させた後に、過剰な拘束を回避するよう膨出部材内部の圧縮空気を継続的に漏出させて自然な収縮動作を行わせることができる。
【００３３】
第１４の発明は、上記第８乃至第１２の発明のいずれかにおいて、前記圧力流体発生装置と前記膨出部材との間の前記圧力流体の流通経路の少なくとも一部に当該流通経路の配置を変化できる変形流通部を有していることを特徴とする。
【００３４】
これにより、膨出部材が設けられている硬質保持部材が変形または収納できる構造の場合でも、その形状の変化に対応して圧力流体の流通経路における流通機能を維持させることができる。
【発明の効果】
【００３５】
本発明によれば、乗員の身体を拘束しつつ衝撃の吸収性能を向上できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
以下、本発明の一実施の形態を図面を参照しつつ説明する。
【００３７】
図１は、本実施形態の乗員拘束装置の全体概略構造を表す斜視図である。
【００３８】
図１において、この乗員拘束装置１００は、車両等に設けられた座席１に着座した乗員Ｍを、車両の衝突発生時等において拘束するためのものである。
【００３９】
すなわち、乗員拘束装置１００は、金属や硬質樹脂等の（例えば後述の膨出部材４の膨出時の反力をとれる程度に）硬質の材料からなる硬質保持部材２と、膨出部材４とを有している。
【００４０】
硬質保持部材２は、乗員Ｍの左右それぞれに合計２つが設けられている。各硬質保持部材２は、この例では着座した乗員Ｍの太腿形状に略沿うような略「へ」の字型断面形状で、かつ先端側（乗員の股間側）が基端側に対して先細となる形状を備えている。また、基端部２ａは、ヒンジ等の回動支持部材（収納機構）３によって座席１の適宜の部位（この例では座部１Ｌ）に回動可能に支持されている。
【００４１】
車両が停止し乗員Ｍが乗降するとき等においては、硬質保持部材２は、上記回動支持部材３を回動中心に、座部１Ｌの側方（乗員Ｍの股間側と反対方向）部の下方へ向かうように（非膨出状態の膨出部材４とともに）回動されて（図１中の矢印Ａ参照）、乗降の邪魔にならないように収納された状態（収納状態）となる。乗員Ｍが着座後に、硬質保持部材２は、この収納状態から前述と逆に上方へと回動されて、着座した状態の乗員Ｍの腰部又は大腿部に対し所定の第１間隙を介し対向する状態（保持状態）となる。
【００４２】
図２は、硬質保持部材２の先端側部分及びそこに設置されている膨出部材の設置構成を表す図１中Ｘ方向からの矢視図である。この図２において、膨出部材４は、上記硬質保持部材２の乗員Ｍ側（腰部又は大腿部に対向する下面側）に膨出可能に設けられている。このとき、通常時（非膨出時）において図示する例のように硬質保持部材２の表面に凸設してもよいし、または硬質保持部材２内に収納されるように設けてもよい。いずれにしても、非膨出時においては、硬質保持部材２と同様、膨出部材４も、乗員Ｍの着座した状態の乗員Ｍの腰部又は大腿部に対し所定の第２間隙（上記第１間隙と略同じか、やや小さい。又はやや大きくなる構成もあり得る）を介し対向する状態となる。
【００４３】
本実施形態の例では、硬質保持部材２の乗員Ｍ側（図中下側）の平面に膨出部材４を構成する膨出部材モジュール５がボルト６の締結によって凸設されており、硬質保持部材２の内部に配置されている流体配管（圧力流体の流通経路）７を介して後述する圧力流体発生装置８（図２中では不図示、後述の図４参照）に接続されている。
【００４４】
図３は、上記膨出部材モジュール５の詳細な構成を表す斜視図であり、図３（ａ）は全体の外観を表す図、図３（ｂ）は分解図である。この図３において、膨出部材モジュール５は、全体が略矩形形状で両端に設置用のボルト孔９が形成されているアウタープレート１０と、内部に圧力流体（例えば圧縮ガス等）等が供給されることで膨出可能な袋体（図中では収縮している非膨出状態）で構成されている膨出体本体１１と、この膨出体本体１１の内部に挿入される略矩形形状のインナープレート１２とで構成されている。
【００４５】
インナープレート１２の４カ所の隅部には係止孔１３が形成されており、アウタープレート１０にはそれら係止孔１３に対応する位置で固定鋲１４が設けられている。インナープレート１２を膨出体本体１１の内部に挿入した状態で、それぞれの係止孔１３に上記アウタープレート１０の固定鋲１４を挿入させて締結（各固定鋲の突出した頭部を打壊するかまたはナットなどにより締結）することにより、膨出体本体１１とアウタープレート１０とが合体される。この状態で膨出体本体１１は、インナープレート１２の広い表面面積でアウタープレート１０に挟まれて固定される。
【００４６】
図４は、上記のように硬質保持部材２に設置される膨出部材４へ圧力流体を供給する圧力流体発生装置８の構成とそれらを接続する流体配管７の接続構成を概念的に表す模式図である。この図４において、圧力流体発生装置８は座席１の座部１Ｌの下方に配置されている。この圧力流体発生装置８は中央配管１５を有しており、この中央配管１５には、圧力流体として膨出部材４を急速に膨出展開（膨張展開）させるための燃焼圧縮ガスを供給するインフレータ１６と、中央配管１５内の流体圧力を計測する圧力計１７と、外気と通じる排気弁（流体排出機構）１８と、中央配管１５から順に逆止弁１９及び供給弁２０を介して通じるエアポンプ２１とが接続されている。
【００４７】
排気弁１８、逆止弁１９、及び供給弁２０は、制御信号の入力により圧力流体の流通を許容する開放状態と流通を遮断する閉止状態とを切り換える開閉制御可能な電磁弁であり、特に逆止弁１９は閉止状態でもエアポンプ２１側から中央配管側１５への圧力流体の流入のみを許容可能な構成となっている。エアポンプ２１は、圧力流体としての圧縮空気の供給とその強制的な吸気が可能なものである。
【００４８】
そして、中央配管１５は座席１の座部１Ｌの内部に通じて２つの流体配管７に分岐しており、それぞれの分岐した流体配管７が各硬質保持部材２の内部を通じて各膨出体本体１１に連通接続されている。なお、本実施形態の例において、各膨出体本体を十分な膨出状態とするにはそれぞれ２〜１０Ｌ（リットル）程度の容量の圧力流体が必要となる。また、ヒンジ等で構成される上記回動支持部材３の近傍位置では、各流体配管７が可撓性材料で蛇腹構造となる変形流通部２２で構成されており、上述した回動支持部材３を回動中心とする硬質保持部材２の回動に応じて変形して圧力流体の流通経路の配置を変化できるようになっている。
【００４９】
図５は、本発明に係る乗員拘束装置の制御系を表す制御ブロック図である。この図５において、乗員Ｍが乗車する車体Ａの適宜箇所に衝突物Ｂが衝突した際の衝撃を検出する衝撃センサ、例えば加速度センサ３１と、衝突物Ｂと車体Ａとの距離を計測する距離センサ、例えばレーダセンサ３２とを備え、それらの各センサ３１，３２は、制御ユニット３３に接続されている。
【００５０】
この制御ユニット３３は、排気弁１８、逆止弁１９、及び供給弁２０のそれぞれに対して開閉制御可能に接続され、インフレータ１６に対してその内部で膨張用ガス発生のための燃焼開始を制御できるよう接続され、エアポンプ２１に対して圧縮空気の供給と吸気を制御できるよう接続され、圧力計１７に対して中央配管１５内の圧力流体の圧力を検出できるよう接続されている。
【００５１】
図５において、車体Ａに向けて車体側方から他の車両Ｂが接近してくると、車両Ｂがレーダセンサ３２によって検出される。そして、レーダセンサ３２からの信号に基づいて制御ユニット３３によって車両Ｂの位置、接近速度等が計測され、それによって衝突可能性が判断される。
【００５２】
そして、制御ユニット３３において、衝突可能性が大であると判断された場合には、エアポンプ２１に圧縮空気の供給と吸気を短い周期で繰り返させて膨出部材４を脈動（小刻みに震わせる）させるようにし、それによる振動を乗員Ｍの腰部や大腿部に伝えて衝突可能性が大きいことを体感的に報知する。この状態は、車両Ｂの衝突可能性が小さくなるまで維持される。
【００５３】
このように膨出部材４に脈動を行わせる際には、圧力流体発生装置８の内部で排気弁１８を閉止状態とし、逆止弁１９及び供給弁２０を開放状態としてエアポンプ２１からの圧縮空気の供給による膨出動作と吸気による収縮動作を反復することで膨出部材４に脈動を行わせる。またこのとき制御ユニット３３は、圧力計１７により検知した中央配管１５内の空気圧（すなわち各膨出部材４への圧縮空気の供給圧）に基づいて圧縮空気の過剰な供給と吸気を抑制するように調整する（図４参照）。
【００５４】
なお、後述する変形例のように、膨出部材４の膨出体本体１１自体にその収縮時の形状に戻すための収縮用部材が設けられている場合には、エアポンプ２１に吸気作動を行わせずとも膨出部材４を脈動させることができる（詳しくは後述する変形例において説明する）。
【００５５】
一方、図５において、車体Ａに車両Ｂが衝突した場合には、その衝撃は加速度センサ３１を介して制御ユニット３３によって検出される。すると、制御ユニット３３によってインフレータ１６の発火剤が点火され、それによって燃焼圧縮ガスが発生される。この燃焼圧縮ガスは、中央配管１５から各流体配管７を介して各膨出部材４内に噴出され、それによって図６に示すように各膨出部材４の膨出体本体１１が硬質保持部材２から大きく急速に膨出し、着座した乗員Ｍの腰部や大腿部に当接して乗員Ｍを拘束する。このとき、膨出状態の膨出部材４は乗員の身体に対して広い受圧面積で衝撃を吸収することができる。
【００５６】
このように膨出部材４を急速に大きく膨出させる際には、圧力流体発生装置８の内部で排気弁１８、逆止弁１９、及び供給弁２０を全て閉止状態とし、インフレータ１６から発生する燃焼圧縮ガスをそのまま膨出部材４に流入させて膨出動作を行わせる。なお、圧力流体発生装置８を作動させることのない通常運転時には、排気弁１８、逆止弁１９、及び供給弁２０を全て閉止状態としておく。
【００５７】
以上説明したように、本実施形態の乗員拘束装置においては、衝突等が発生した場合には、膨出部材４が硬質保持部材２から膨出し、着座した乗員Ｍの腰部又は大腿部に当接することで、乗員Ｍを拘束することができる。このとき、膨出部材４は膨出変形することにより乗員Ｍの身体に対して広い受圧面積で衝撃を吸収することができる。すなわち、乗員Ｍの身体を拘束しつつ衝撃の吸収性能を向上できる。
【００５８】
なお、本実施形態の乗員拘束装置は、ステアリングハンドルやコンソールパネル等に設けられる公知のエアバッグと併せて用いることにより、乗員Ｍの身体に対して多様な方向でより広い受圧面積で拘束できることから、衝撃の吸収性能をさらに向上させることができる。
【００５９】
また、本実施形態においては、膨出部材４は、硬質保持部材２と腰部又は大腿部との間の複数箇所で膨出可能に設けられていることにより、乗員Ｍの身体に当接して拘束する位置にのみ膨出部材４を分割して配置させ、効率のよい膨出が可能となる。
【００６０】
なお、本実施形態においては、各膨出部材４を、膨出時に乗員Ｍの腰部前面又は大腿部上面に当接させるように配置させていたが、本発明はこれに限られず、例えば図７に示すように膨出時に腰部又は大腿部の側面に当接し拘束するよう配置された膨出部材２３を設けてもよい。これにより、車両側面からの衝突に対しても乗員Ｍの身体を拘束しつつ衝撃の吸収性能を向上することができる。
【００６１】
また、本実施形態においては、硬質保持部材２を収納するために回動支持部材３を有していることにより、座席１や車両の車体などに硬質保持部材２を収納した際には、乗員Ｍは硬質保持部材２に邪魔されることなく円滑に車両等の乗降を行うことができる。
【００６２】
また、本実施形態においては、回動支持部材３は、乗員Ｍの体格や着座位置に応じて硬質保持部材２の保持位置を調整することが可能である。本実施形態の例においては、乗員Ｍの大腿部の大きさに応じて膨出部材４の上下方向の位置を調整することができる。この結果、膨出部材４を当接させるべき所定の身体部位に膨出部材４を配置させることができる。
【００６３】
また、本実施形態においては、膨出部材４は、膨出動作及びその逆動作である収縮動作を反復可能に構成されていることにより、衝突時等において一度膨出動作した後でも、（使い切りでなく）再度収縮させて利用することができる。
【００６４】
また、本実施形態においては、膨出部材４を膨出させるための圧力流体を供給する圧力流体発生装置８を有することにより、膨出部材４が圧縮空気（圧力流体）の流入により膨出する袋体などからなる場合に迅速にその膨出動作を行わせることができる。
【００６５】
また、本実施形態においては、膨出部材４から圧力流体を排出可能な排気弁１８を有することにより、膨出状態となった膨出部材４から圧力流体を迅速に排出して収縮させることができる。
【００６６】
また、本実施形態においては、圧力流体発生装置８は、車両の状態や衝突予知情報などに応じて、膨出部材４に対する圧力流体の供給と排出を制御可能であることにより、衝突時以外でも、例えば通常運転時において小幅に膨出・収縮させることで、居眠り抑制や速度超過等の注意喚起、衝突可能性が大きい状態であることの報知、その他の報知に用いることもできる。
【００６７】
また、本実施形態においては、圧力流体発生装置８は、インフレータ１６と、エアポンプ２１と、供給弁２０と、逆止弁１９と、排気弁１８とを有している。これにより、衝突時等においてはインフレータ１６からの燃焼圧縮ガスを膨出部材４に供給して瞬発的な膨出動作を行うことができ、また通常運転時においてはエアポンプ２１による圧縮空気の供給及び吸気により膨出部材４の小幅な膨出動作と収縮動作を行うことができ、また供給弁２０を開閉制御することでエアポンプ２１から膨出部材４へ圧縮空気を供給する際のタイミングと供給量を制御することができ、また逆止弁１９を開閉制御することでエアポンプ２１から膨出部材４へ圧縮空気を供給している際に膨出部材４内の空気圧がエアポンプ２１の供給圧を超えた場合でもエアポンプ２１への空気の逆流入を抑制してエアポンプ２１が損傷することを回避でき、また排気弁１８を開閉制御することで膨出部材４内部から圧縮空気を排出する際のタイミングと排出量を制御することができる。
【００６８】
また、本実施形態においては、圧力流体発生装置８を座席の下方に設けていることにより、乗員Ｍがアクセスすることのない座席の下方のスペースに圧力流体発生装置８を配置させて、乗員Ｍが通常時にアクセスできる車両内空間をより広く確保することができる。
【００６９】
また、本実施形態においては、圧力流体発生装置８と膨出部材４との間の圧力流体の流通経路（流体配管７）の少なくとも一部に当該流通経路の配置を変化できる変形流通部２２を有している。これにより、膨出部材４が設けられている硬質保持部材２が変形または収納できる構造であっても、その形状の変化に対応して圧力流体の流通経路における流通機能を維持させることができる。
【００７０】
なお、本発明は、上記実施形態に限られず、その趣旨及び技術的思想を逸脱しない範囲内で種々の変形が可能である。以下、そのような変形例を順を追って説明する。
【００７１】
（１）膨出部材を側方にスライド収納する場合
図８は、この変形例による乗員拘束装置２００の全体概略構造（但し膨出部材４の収縮状態；後述の図１０も同様）を表す斜視図であり、上記図１に相当する図である。また、図９は、図８中のIX−IX線による縦断面図である。各図ともに図１と同等の部分には同一の符号を付し、適宜説明を省略する。なお、図９においては、図示の煩雑を避けるために、膨出部材４に接続する流体配管７の図示を省略している。
【００７２】
これら図８、図９において、各硬質保持部材２０２は膨出部材４が設けられた外側先端部２０２ａと内側基端部２０２ｂの２つの部材で構成されており、この例では着座した乗員Ｍの太腿形状に略沿うような略「へ」の字型断面形状の外側先端部２０２ａが内側基端部２０２ｂの外側（乗員Ｍの股間側と反対側）で重なって長手方向（図中の上下方向）で移動可能に組み立てられている。内側基端部２０２ｂの上端部分（外側先端部２０２ａと重なっている側の端部）にはギア２４１が軸設されており、このギア２４１が外側先端部２０２ａの内面に形成されているラック２４２と噛合している。このギア２４１を図示しないモータなどで回転駆動することで、外側先端部２０２ａの移動を自動的に制御することが可能であり、またギア２４１の回転量をポテンショメーターなどのセンサで検出することで外側先端部２０２ａの移動位置を把握することも可能である。
【００７３】
また、内側基端部２０２ｂはその長手方向の中央位置で、ヒンジで構成される回動支持部材２０３によって座席１の座部１Ｌの側面に回動可能に支持されている。そして座席１の座部１Ｌの内部には、エアポンプ２１からの圧縮空気の供給と吸気によりピストン２４３ａの突出量を制御可能なエアシリンダ２４３が設置されており、そのピストン２４３ａが座部１Ｌの側面から内側基端部２０２ｂの下端部分の内面に当接する方向で突出していることで、そのピストン２４３ａの突出長さにより内側基端部２０２ｂ（及び外側先端部２０２ａを含む硬質保持部材２０２全体）の外側に向かう方向（図９中の時計回り方向）の回動限界位置が規定されるようになっている。
【００７４】
そして、車両が停止し乗員Ｍが乗降するとき等においては、本変形例の硬質保持部材２０２は、図８に示した状態から、外側先端部２０２ａを下方に移動させて全体を短く変形させるとともに、エアシリンダ２４３のピストン２４３ａを引き込ませて硬質保持部材２０２全体が外側へ向かう方向の回動が許容され（図８中の矢印参照）、図１０に示すように乗降の邪魔にならないよう座部１Ｌの側方にほぼ大部分又は全部が収納された状態（収納状態）とすることができる。乗員Ｍが着座後に、硬質保持部材２０２はその収納状態から前述と逆方向に変形・回動移動されて、着座した状態の乗員Ｍの腰部又は大腿部に対し所定の第１間隙を介し対向する状態（保持状態）となる。上記の構成及び動作以外は上記実施形態と同様である。
【００７５】
以上において、ギア２４１、ラック２４２、回動支持部材２０３、及びエアシリンダ２４３が収納機構を構成する。本変形例においても、上記実施形態と同様の効果を得る。
【００７６】
（２）膨出部材を前後方向に回動収納する場合
図１１は、この変形例による乗員拘束装置３００の全体概略構造（但し膨出部材４の収縮状態；後述の図１２も同様）を表す斜視図であり、上記図１や図７に相当する図である。図１等と同等の部分には同一の符号を付し、適宜説明を省略する。
【００７７】
図１１においては、硬質保持部材３０２は膨出部材４が設けられた先端部３０２ａと基端部３０２ｂの２つの部材で構成されており、先端部３０２ａと基端部３０２ｂがヒンジで構成される回動関節部材３０２ｃを介して屈曲可能に結合されている。また基端部３０２ｂは、座席１の座部１Ｌの側面に設けられた回動軸３０３（軸線方向が車両の略左右方向である）に軸支されており、これによって硬質保持部材３０２全体は、回動軸３０３を回動中心として、車両前後方向（図１１中左下〜右上方向）に回動可能となっている。なお、回動関節部材３０２ｃ及び回動軸３０３は、図示しないラッチ構造により、それぞれ任意の屈曲角度と任意の回動角度で固定できるようになっている。
【００７８】
そして、車両が停止し乗員Ｍが乗降するとき等においては、本変形例の硬質保持部材３０２は、図１１に示した状態から、先端部３０２ａと基端部３０２ｂが略直線上に配置するよう回動関節部材３０２ｃを回動中心に先端部３０２ａを回動させて屈曲を戻す（図１１中の矢印Ｂ参照）とともに、硬質保持部材３０２全体が座部１Ｌの前方（図１１中左下側）へ向かうように（収縮状態の膨出部材４とともに）回動軸３０３を回動中心に回動され（図１１中の矢印Ｃ参照）、図１２に示すように乗降の邪魔にならないように座部１Ｌの側方空間に収納した状態（収納状態）となる。乗員Ｍが着座後に、硬質保持部材２はその収納状態から前述と逆に上方へと回動されるとともに、先端部３０２ａと基端部３０２ｂを屈曲させて、着座した状態の乗員Ｍの腰部又は大腿部に対し所定の第１間隙を介し対向する状態（保持状態）となる。上記の構成及び動作以外は上記実施形態と同様である。
【００７９】
以上において、回動関節部材３０２ｃ及び回動軸３０３が収納機構を構成する。本変形例においても、上記実施形態と同様の効果を得る。
【００８０】
（３）膨出部材を前後方向にスライド収納する場合
図１３は、この変形例による乗員拘束装置４００の全体概略構造（但し膨出部材４の収縮状態；後述の図１４も同様）を表す斜視図であり、上記図１、図７、及び図１１に相当する図である。図１等と同等の部分には同一の符号を付し、適宜説明を省略する。
【００８１】
図１３においては、硬質保持部材４０２は膨出部材４が設けられた先端部４０２ａと移動用エアシリンダ（収納機構）４５１とで構成されており、移動用エアシリンダ４５１は車両の略前方（図１３中左下方向）に向けてピストン４５１ａを突出させる姿勢で座席１の背部１Ｂの側面にそのシリンダ本体４５１ｂが固定されている。そして先端部４０２ａは、移動用エアシリンダ４５１のピストン４５１ａの端部において長手方向に沿うよう固定されている。移動用エアシリンダ４５１は、エアポンプ２１からの圧縮空気の供給と吸気によりピストン４５１ａの突出量を制御できるとともに、ピストン４５１ａをその軸線周りに回転制御でき、それらピストン４５１ａの突出量及び回転角度は図示しないロック機構により任意に固定できるようになっている。
【００８２】
そして、車両が停止し乗員Ｍが乗降するとき等においては、本変形例の硬質保持部材４０２は、図１３に示した状態から、ピストン４５１ａを回転させて先端部４０２ａを背部１Ｂの側方（乗員Ｍの股間側と反対方向）へ向かうように回動（図１３中の矢印Ｄ参照）させるとともに、ピストン４５１ａを引き込ませて先端部４０２ａが車両の略後方（図１３中右上方向）へ移動され、図１４に示すように乗降の邪魔にならないよう背部１Ｂの側方近傍に収納された状態（収納状態）とすることができる。乗員Ｍが着座後に、硬質保持部材４０２はその収納状態から前述と逆方向に先端部４０２ａを移動・回動されて、着座した状態の乗員Ｍの腰部又は大腿部に対し所定の第１間隙を介し対向する状態（保持状態）となる。
【００８３】
上記の構成及び動作以外は上記実施形態と同様である。本変形例においても、上記実施形態と同様の効果を得る。
【００８４】
（４）膨出部材を膨出・収縮反復可能に構成した場合
以上においては、膨出部材４の膨出・収縮の反復性について特に配慮されていなかったが、これに限られない。すなわち、圧力流体の流入によっていったん膨出した後、圧力流体の排出（強制排出、あるいは自然排出や漏れ等も含む）によって収縮し、また再度使用可能な構成としてもよい。
【００８５】
図１５（ａ）は、このような膨出部材４の変形例の概略構造を表す横断面図（但し非膨出すなわち収縮状態）である。図１５（ｂ）は、その膨出状態を表す横断面図であり、図１中XV−XV線による横断面図に相当する。図１等と同等の部分には同一の符号を付し、適宜説明を省略する。
【００８６】
図１５（ａ）において、本変形例の膨出部材４は、この例では、２つの基布４ａ，４ｂを、その一方側の逢着部Ｋ１と他方側の逢着部Ｋ２とでそれぞれ縫合する（又は接着等でもよい）ことにより、前述の袋体を構成している。そして一方の基布４ａの一部に、小さい径のベントホール６１（圧力流体を漏出させる孔）が形成されている。また、その袋体の内部には、上記逢着部Ｋ１，Ｋ２を接続するように例えばバネや網目材等の適宜の伸縮性材料からなる伸縮材（収縮用部材）４ｃが設けられている。この伸縮材４ｃは例えば図１５（ａ）の状態では（張力が０かそれに近い）自然長である。なお、このような膨出部材４は図示想像線で示すカバーＣで覆うようにしてもよい（上記図１等においては図示省略している）。
【００８７】
この非膨出（収縮）状態において、車両の衝突発生時（あるいは予知時）に前述のようにして圧力流体発生装置８からの圧力流体が発生されると、この発生した圧力流体は、流体配管７を介し上記基布４，４ｂの内部空間、すなわち袋体内部へ供給されて基布４ａ，４ｂが押し広げられ袋体が膨出し硬質保持部材２から膨出する。図１５（ｂ）はこの膨出状態を表している。
【００８８】
図１５（ｂ）において、上記膨出状態では、前述のようにして基布４ａ，４ｂが押し広げられることで逢着部Ｋ１，Ｋ２の距離が大きく広がる。この結果、これら逢着部Ｋ１，Ｋ２を接続するように設けた上記伸縮材４ｃは引き延ばされる。これにより、伸縮材４ｃには、図１５（ａ）の状態に戻ろうとする張力（復元力）が加わっている（図中矢印Ｆ参照）。
【００８９】
したがって、例えば前述の圧力流体の供給が停止し（又は少なくなり）、上記ベントホール６１を介した漏れ（図中矢印Ｇ参照）によって袋体内部の圧力が低下した場合（あるいは排気弁１８が開放状態となって流体配管７を介し袋体内部の圧力流体が排気された場合）、上記伸縮材４ｃの復元力が作用する。すなわち、伸縮材４ｃが元の状態に縮むことにより逢着部Ｋ１，Ｋ２の距離が小さくなり、基布４ａ，４ｂが元のように折り畳まれる結果、図１５（ａ）に示す最初の状態（非膨出、収縮状態）に戻る。
【００９０】
なお、上記ベントホール６１は、膨出部材４の迅速な膨出動作を阻害することがないよう、圧力流体発生装置８からの圧力流体の供給速度より少ない流出速度で膨出部材４の内部から圧力流体を漏出するだけの十分小さな径で形成される。
【００９１】
なお、伸縮材４ｃは基布４ａ，４ｂの内部でなく外側に設けてもよい。図１６（ａ）及び図１６（ｂ）はそのような他の変形例を表す断面図であり、上記図１５（ａ）及び図１５（ｂ）にそれぞれ相当する。図１５等と同等の部分には同一の符号を付し、適宜説明を省略する。
【００９２】
図１６（ａ）において、本変形例の膨出部材４では、２つの基布４ａ，４ｂを逢着部Ｋ１，Ｋ２で縫合する（又は接着等でもよい）ことで袋体を構成している。そして、伸縮材４ｃは、上記袋体の外縁部を上記逢着部Ｋ１，Ｋ２が近接するように折り畳んだ状態で、当該逢着部Ｋ１，Ｋ２を接続するように設けられている。
【００９３】
この非膨出（収縮）状態において、前述と同様、圧力流体が、上記基布４，４ｂの内部空間へ供給されて上記折り畳まれた外縁部が（伸縮材４ｃを引き延ばしながら）押し広げられた後、袋体が膨出し硬質保持部材２から膨出する。図１６（ｂ）はこの膨出状態を表している。
【００９４】
図１６（ｂ）において、上記膨出状態では、前述のようにして袋体が膨出することで逢着部Ｋ１，Ｋ２の距離は大きく広がる。この結果、これら逢着部Ｋ１，Ｋ２を接続するように設けた上記伸縮材４ｃは一方側の基布（この例では基布４ｂ）の外周側に沿うように大きく引き延ばされる。
【００９５】
この状態で、伸縮材４ｃには、図１６（ａ）の状態に戻ろうとする張力（復元力）が加わっている（図中矢印Ｈ参照）。袋体内部の圧力が低下した場合等においては、上記伸縮材４ｃが復元力で元の状態に縮むことにより、逢着部Ｋ１，Ｋ２の距離が小さくなり、基布４ａ，４ｂからなる袋体が元のように折り畳まれる結果、図１６（ａ）に示す最初の状態（非膨出、収縮状態）に戻る。
【００９６】
さらに、上記のカバー自体を伸縮材で構成してもよい。図１７（ａ）及び図１７（ｂ）はそのような他の変形例を表す断面図であり、上記図１５（ａ）及び図１５（ｂ）にそれぞれ相当する。図１５等と同等の部分には同一の符号を付し、適宜説明を省略する。
【００９７】
図１７（ａ）において、本変形例の膨出部材４では、２つの基布４ａ，４ｂからなる袋体を、伸縮性材料からなるカバー（収縮用部材）Ｃｏで覆っている。
【００９８】
この非膨出（収縮）状態において、前述と同様、圧力流体が、上記基布４，４ｂの内部空間へ供給されて（カバーＣｏをその内周側より押し広げながら）袋体が膨出し、硬質保持部材２から膨出する。図１７（ｂ）はこの膨出状態を表している。
【００９９】
図１７（ｂ）において、上記膨出状態では、前述のようにして袋体が膨出することでカバーＣｏは基布４ａ，４ｂの外周側に沿うように大きく延ばし広げられる。
【０１００】
この状態で、カバーＣｏには、図１７（ａ）の状態に戻ろうとする張力（復元力）が加わっている（図中破線矢印Ｉ参照）。袋体内部の圧力が低下した場合等においては、上記カバーＣｏが復元力で元の状態に縮むことにより、基布４ａ，４ｂからなる袋体が元のように折り畳まれる結果、図１７（ａ）に示す最初の状態（非膨出、収縮状態）に戻る。なお、この構成の場合には、カバーＣｏにもベントホール６２を設け、基布４ａから漏出してカバーＣｏ内に流入した圧力流体をベントホール６２から漏出させる必要がある。
【０１０１】
これらの変形例においては、膨出部材４が当該膨出部材４を収縮時の形状に戻すための伸縮性材料からなる伸縮材４ｃ又はカバーＣｏを有していることにより、膨出動作を行っている時以外には自動的に膨出部材４を収縮時の形状に戻して維持させることができる。
【０１０２】
また、本変形例においては、圧力流体を排出する構成として、膨出部材４に形成され、圧力流体発生装置８からの圧力流体の供給速度より少ない流出速度で膨出部材４の内部から圧力流体を漏出可能なベントホール６１を有していることにより、衝突時に膨出部材４を所定の膨出状態として乗員Ｍを拘束させた後に、過剰な拘束を回避するよう膨出部材４内部の圧縮空気を継続的に漏出させて自然な収縮動作を行わせることができる。
【０１０３】
そしてこのように膨出部材４自体にその収縮時の形状に戻すための収縮用部材（上記変形例における伸縮材４ｃ又はカバーＣｏ）が設けられている場合には、前述したように圧力流体発生装置８のエアポンプ２１に吸気作動を行わせずとも膨出部材４を脈動させることができる（図４参照）。具体的には、供給弁２０を開放状態とし、逆止弁１９を閉止状態としてエアポンプ２１から常に圧縮空気を供給させておき、排気弁１８を閉止状態とすることで中央配管１５及び各流体配管７の内圧が上昇し、各膨出部材４に圧縮空気を流入させて膨出動作を行わせる。なお、この際に中央配管１５内の圧力がエアポンプ２１の供給圧を超えた場合でも逆止弁１９の機能によりエアポンプ２１への逆流を抑制することができる。
【０１０４】
また排気弁１８を開放状態として圧縮空気が排気されることで、中央配管１５及び各流体配管７の内圧が下がり、また各膨出部材４が有する上記収縮用部材の張力によって各膨出部材４の収縮動作が行われる。この際にはエアポンプ２１からの圧縮空気の供給量より多く排気できるよう排気弁１８は広く開口させる必要がある。
【０１０５】
そして制御ユニット３３は、圧力計１７により検知した中央配管１５内の空気圧（すなわち各膨出部材４への圧縮空気の供給圧）に基づいて排気弁１８の開閉を切り換えるタイミング（膨出動作と収縮動作を切り換えるタイミング）を調整する。
【０１０６】
上述した実施形態及び各変形例の具体的な構成は、本発明の内容を厳密に限定するものではなく、細部に関しては本発明の趣旨に沿って多様に変更できることはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【０１０７】
【図１】本発明の一実施形態による乗員拘束装置であって膨出部材が収縮状態にある場合の全体概略構造を表す斜視図である。
【図２】硬質保持部材の先端側部分及びそこに設置されている膨出部材の設置構成を表す図１中Ｘ方向からの矢視図である。
【図３】膨出部材モジュールの詳細な構成を表す斜視図であり、全体外観図と分解図である。
【図４】圧力流体発生装置の構成と接続する流体配管の接続構成を概念的に表す模式図である。
【図５】乗員拘束装置の制御系を表す制御ブロック図である。
【図６】一実施形態による乗員拘束装置であって膨出部材が膨出状態にある場合の全体概略構造を表す斜視図である。
【図７】膨出時に乗員の大腿部の上面及び側面にそれぞれ当接させる２つの膨出部材を設けた構成を表す図である。
【図８】膨出部材を側方にスライド収納する変形例による乗員拘束装置であって硬質保持部材が保持状態にある場合の全体概略構造を表す斜視図である。
【図９】図８中のIX−IX線による縦断面図である。
【図１０】膨出部材を側方にスライド収納する変形例による乗員拘束装置であって硬質保持部材が収納状態にある場合の全体概略構造を表す斜視図である。
【図１１】膨出部材を前後方向に回動収納する変形例による乗員拘束装置であって硬質保持部材が保持状態にある場合の全体概略構造を表す斜視図である。
【図１２】膨出部材を前後方向に回動収納する変形例による乗員拘束装置であって硬質保持部材が収納状態にある場合の全体概略構造を表す斜視図である。
【図１３】膨出部材を前後方向にスライド収納する変形例による乗員拘束装置であって硬質保持部材が保持状態にある場合の全体概略構造を表す斜視図である。
【図１４】膨出部材を前後方向にスライド収納する変形例による乗員拘束装置であって硬質保持部材が収納状態にある場合の全体概略構造を表す斜視図である。
【図１５】膨出部材を膨出・収縮反復可能に構成した変形例の概略構造を表す横断面図である。
【図１６】膨出部材を膨出・収縮反復可能に構成した他の変形例の概略構造を表す横断面図である。
【図１７】膨出部材を膨出・収縮反復可能に構成したさらに他の変形例の概略構造を表す横断面図である。
【符号の説明】
【０１０８】
１ 座席
２ 硬質保持部材
３ 回動支持部材（収納機構）
４ 膨出部材
４ｃ 伸縮材（収縮用部材）
７ 流体配管
８ 圧力流体発生装置
１６ インフレータ
１７ 圧力計
１８ 排気弁（流体排出機構）
１９ 逆止弁
２０ 供給弁
２１ エアポンプ
２２ 変形流通部
３３ 制御ユニット
６１ ベントホール（流体排出機構）
１００ 乗員拘束装置
２００ 乗員拘束装置
２０２ 硬質保持部材
２０３ 回動支持部材（収納機構）
２４１ ギア（収納機構）
２４２ ラック（収納機構）
２４３ エアシリンダ（収納機構）
３００ 乗員拘束装置
３０２ 硬質保持部材
３０２ｃ 回動関節部材（収納機構）
３０３ 回動軸（収納機構）
４００ 乗員拘束装置
４０２ 硬質保持部材
４５１ 移動用エアシリンダ（収納機構）
Ｍ 乗員
Ｃｏ カバー（収縮用部材）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
座席に着座した乗員の腰部又は大腿部に対し所定の間隙を介し対向するように設けた硬質保持部材と、
この硬質保持部材に膨出可能に設けられ、前記膨出時に前記腰部又は大腿部に当接し拘束する膨出部材と
を有することを特徴とする乗員拘束装置。
【請求項２】
請求項１記載の乗員拘束装置において、
前記膨出部材は、前記硬質保持部と前記腰部又は大腿部との間の複数箇所で膨出可能に設けられていることを特徴とする乗員拘束装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の乗員拘束装置において、
前記膨出部材は、前記膨出時に前記腰部又は大腿部の側面に当接し拘束することを特徴する乗員拘束装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の乗員拘束装置において、
前記硬質保持部材を収納する収納機構を有することを特徴とする乗員拘束装置。
【請求項５】
請求項４記載の乗員拘束装置において、
前記収納機構は、前記乗員の体格や着座位置に応じて前記硬質保持部材の保持位置を調整可能であることを特徴とする乗員拘束装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の乗員拘束装置において、
前記膨出部材は、前記膨出動作及びその逆動作である収縮動作を、反復可能に構成されていることを特徴とする乗員拘束装置。
【請求項７】
請求項６記載の乗員拘束装置において、
前記膨出部材は、当該膨出部材を収縮時の形状に戻すための伸縮性材料からなる収縮用部材を有していることを特徴とする乗員拘束装置。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか１項に記載の乗員拘束装置において、
前記膨出部材を膨出させるための圧力流体を供給する圧力流体発生装置を有することを特徴とする乗員拘束装置。
【請求項９】
請求項８記載の乗員拘束装置において、
前記膨出部材から前記圧力流体を排出可能な流体排出機構を有することを特徴する乗員拘束装置。
【請求項１０】
請求項９記載の乗員拘束装置において、
前記圧力流体発生装置は、車両の状態や衝突予知情報などに応じて、前記膨出部材に対する前記圧力流体の供給と排出を制御可能であることを特徴とする乗員拘束装置。
【請求項１１】
請求項９又は１０記載の乗員拘束装置において、
前記圧力流体発生装置は、
前記圧力流体として内部の発火剤を燃焼させて生成した燃焼圧縮ガスを供給するインフレータと、
前記圧力流体として圧縮空気の供給及びその吸気が可能なエアポンプと、
前記エアポンプから前記膨出部材への前記圧縮空気の供給とその停止を切り換えるための開閉制御可能な電磁弁からなる供給弁と、
前記膨出部材から前記エアポンプへの前記燃焼圧縮ガス又は前記圧縮空気の逆流を抑止するための開閉制御可能な電磁弁からなる逆止弁と、
前記膨出部材から外気への前記燃焼圧縮ガス又は前記圧縮空気の排出とその停止を切り換えるための開閉制御可能な電磁弁からなる排気弁と
を有することを特徴とする乗員拘束装置。
【請求項１２】
請求項８乃至１１のいずれか１項に記載の乗員拘束装置において、
前記圧力流体発生装置は、前記座席の下方に設けていることを特徴とする乗員拘束装置。
【請求項１３】
請求項９記載の乗員拘束装置において、
前記流体排出機構は、前記膨出部材に形成され、前記圧力流体発生装置からの前記圧力流体の供給速度より少ない流出速度で前記膨出部材の内部から前記圧力流体を漏出可能なベントホールを有することを特徴とする乗員拘束装置。
【請求項１４】
請求項８乃至１２のいずれか１項に記載の乗員拘束装置において、
前記圧力流体発生装置と前記膨出部材との間の前記圧力流体の流通経路の少なくとも一部に当該流通経路の配置を変化できる変形流通部を有していることを特徴とする乗員拘束装置。
【請求項１】
座席に着座した乗員の腰部又は大腿部に対し所定の間隙を介し対向するように設けた硬質保持部材と、
この硬質保持部材に膨出可能に設けられ、前記膨出時に前記腰部又は大腿部に当接し拘束する膨出部材と
を有することを特徴とする乗員拘束装置。
【請求項２】
請求項１記載の乗員拘束装置において、
前記膨出部材は、前記硬質保持部と前記腰部又は大腿部との間の複数箇所で膨出可能に設けられていることを特徴とする乗員拘束装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の乗員拘束装置において、
前記膨出部材は、前記膨出時に前記腰部又は大腿部の側面に当接し拘束することを特徴する乗員拘束装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の乗員拘束装置において、
前記硬質保持部材を収納する収納機構を有することを特徴とする乗員拘束装置。
【請求項５】
請求項４記載の乗員拘束装置において、
前記収納機構は、前記乗員の体格や着座位置に応じて前記硬質保持部材の保持位置を調整可能であることを特徴とする乗員拘束装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の乗員拘束装置において、
前記膨出部材は、前記膨出動作及びその逆動作である収縮動作を、反復可能に構成されていることを特徴とする乗員拘束装置。
【請求項７】
請求項６記載の乗員拘束装置において、
前記膨出部材は、当該膨出部材を収縮時の形状に戻すための伸縮性材料からなる収縮用部材を有していることを特徴とする乗員拘束装置。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか１項に記載の乗員拘束装置において、
前記膨出部材を膨出させるための圧力流体を供給する圧力流体発生装置を有することを特徴とする乗員拘束装置。
【請求項９】
請求項８記載の乗員拘束装置において、
前記膨出部材から前記圧力流体を排出可能な流体排出機構を有することを特徴する乗員拘束装置。
【請求項１０】
請求項９記載の乗員拘束装置において、
前記圧力流体発生装置は、車両の状態や衝突予知情報などに応じて、前記膨出部材に対する前記圧力流体の供給と排出を制御可能であることを特徴とする乗員拘束装置。
【請求項１１】
請求項９又は１０記載の乗員拘束装置において、
前記圧力流体発生装置は、
前記圧力流体として内部の発火剤を燃焼させて生成した燃焼圧縮ガスを供給するインフレータと、
前記圧力流体として圧縮空気の供給及びその吸気が可能なエアポンプと、
前記エアポンプから前記膨出部材への前記圧縮空気の供給とその停止を切り換えるための開閉制御可能な電磁弁からなる供給弁と、
前記膨出部材から前記エアポンプへの前記燃焼圧縮ガス又は前記圧縮空気の逆流を抑止するための開閉制御可能な電磁弁からなる逆止弁と、
前記膨出部材から外気への前記燃焼圧縮ガス又は前記圧縮空気の排出とその停止を切り換えるための開閉制御可能な電磁弁からなる排気弁と
を有することを特徴とする乗員拘束装置。
【請求項１２】
請求項８乃至１１のいずれか１項に記載の乗員拘束装置において、
前記圧力流体発生装置は、前記座席の下方に設けていることを特徴とする乗員拘束装置。
【請求項１３】
請求項９記載の乗員拘束装置において、
前記流体排出機構は、前記膨出部材に形成され、前記圧力流体発生装置からの前記圧力流体の供給速度より少ない流出速度で前記膨出部材の内部から前記圧力流体を漏出可能なベントホールを有することを特徴とする乗員拘束装置。
【請求項１４】
請求項８乃至１２のいずれか１項に記載の乗員拘束装置において、
前記圧力流体発生装置と前記膨出部材との間の前記圧力流体の流通経路の少なくとも一部に当該流通経路の配置を変化できる変形流通部を有していることを特徴とする乗員拘束装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【公開番号】特開２００８−２２２２００（Ｐ２００８−２２２２００Ａ）
【公開日】平成２０年９月２５日（２００８．９．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１４４０４３（Ｐ２００７−１４４０４３）
【出願日】平成１９年５月３０日（２００７．５．３０）
【出願人】（３０６００９５８１）タカタ株式会社 (812)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年９月２５日（２００８．９．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年５月３０日（２００７．５．３０）
【出願人】（３０６００９５８１）タカタ株式会社 (812)
【Ｆターム（参考）】
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