保護バッグ
【課題】 乗員の腰部を適切に拘束することにより、該乗員に対する保護を有効に図ることが可能な保護バッグを提供する。
【解決手段】 保護バッグ３１は、車両の側突時に該車両のシート１１に着座する乗員Ｐの腰部Ｌを拘束して該乗員Ｐを保護するために、液体４１を流入させることにより、ドアトリム３６から乗員Ｐの腰部Ｌに向かって展開する。保護バッグ３１は、乗員Ｐの腰部Ｌの側方に配置され、かつ車両の側突時に乗員Ｐの腰部Ｌに向かって側方に展開することが好ましい。保護バッグ３１は、車両のシート１１に着座する乗員Ｐの骨格において、腸骨１２１を中心とした骨盤１１１の後部で該乗員Ｐの腰部Ｌを拘束する。保護バッグ３１は、乗員Ｐの斜め後方から該乗員Ｐの腰部Ｌに当接すること、及び、車両の前進方向に関して後方ほど該車両の内側に位置するように斜めに傾斜した状態で乗員Ｐの腰部Ｌに当接することが望ましい。
【解決手段】 保護バッグ３１は、車両の側突時に該車両のシート１１に着座する乗員Ｐの腰部Ｌを拘束して該乗員Ｐを保護するために、液体４１を流入させることにより、ドアトリム３６から乗員Ｐの腰部Ｌに向かって展開する。保護バッグ３１は、乗員Ｐの腰部Ｌの側方に配置され、かつ車両の側突時に乗員Ｐの腰部Ｌに向かって側方に展開することが好ましい。保護バッグ３１は、車両のシート１１に着座する乗員Ｐの骨格において、腸骨１２１を中心とした骨盤１１１の後部で該乗員Ｐの腰部Ｌを拘束する。保護バッグ３１は、乗員Ｐの斜め後方から該乗員Ｐの腰部Ｌに当接すること、及び、車両の前進方向に関して後方ほど該車両の内側に位置するように斜めに傾斜した状態で乗員Ｐの腰部Ｌに当接することが望ましい。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の側突時に該車両のシートに着座する乗員を保護するための保護バッグに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば特許文献１には、車両の側突時に、車両のシートに着座する乗員を保護するためのサイドエアバッグ装置が開示されている。
【特許文献１】特開２００３−３３５２１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明者らは、前記従来のサイドエアバッグ装置による乗員の保護とは異なる戦略を打ち立てて、乗員の保護を図る方法について鋭意研究を行った。その結果、車両のシートに着座する乗員の側部を保護する際に、着座姿勢の乗員の骨格に着目して様々なシミュレーションを行ったところ、乗員の腸骨を中心とした骨盤の後部で該乗員の腰部を拘束することにより、最も有効な保護が可能となることを見出した。そして、これらの知見に基づいて本発明を完成するに至った。
【０００４】
本発明の目的とするところは、乗員の腰部を適切に拘束することにより、該乗員に対する保護を有効に図ることが可能な保護バッグを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、車両の側突時に該車両のシートに着座する乗員の腰部を拘束して該乗員を保護する保護バッグであって、前記車両には前記乗員の側方に配置されるインナートリムが設けられ、該保護バッグは、前記車両の側突時に流体を流入させることにより、前記インナートリムから前記乗員の腰部に向かって展開することを要旨とする。
【０００６】
この構成によれば、保護バッグは、車両の側突時に、ドアトリムのようなインナートリムから乗員の腰部に向かって展開する。インナートリムは車両のシートに着座する乗員に近接した位置に配置されているため、保護バッグは乗員を迅速に保護することを容易にする。さらに、インナートリムは乗員の側方に配置されているため、保護バッグは、該保護バッグを備えた車両に対する別の車両等の衝突の方向とほぼ一致した方向に展開する。このため、保護バッグは、乗員と前記別の車両等との間に適切に展開し、該別の車両等により加えられる衝撃を効果的に吸収する。従って、車両の側突時に乗員の腰部が適切に拘束され、結果的に乗員に対する保護が有効に図られる。
【０００７】
請求項２に記載の保護バッグは、請求項１に記載の発明において、前記流体は液体であることを要旨とする。
この構成によれば、液体の流入により展開する保護バッグの表面は、人体のような複雑な形状に対する高い追従性を有しているため、車両の側突時に乗員に加えられる荷重を該乗員の腰部に沿って適切に分散させる。従って、車両の側突時に乗員の腰部が適切に拘束され、結果的に乗員に対する保護が有効に図られる。
【０００８】
請求項３に記載の保護バッグは、請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記保護バッグは、前記乗員の腰部の側方に配置され、かつ前記車両の側突時に前記乗員の腰部に向かって側方に展開することを要旨とする。
【０００９】
この構成によれば、保護バッグは、乗員の腰部の側方に配置されているため、インナートリムと乗員の腰部との間をほぼ最短距離で繋ぐように展開する。従って、保護バッグによる乗員の迅速な保護が図られる。
【００１０】
請求項４に記載の保護バッグは、請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記インナートリムにはアームレストが突設され、前記保護バッグは、前記アームレストの基端部に配置され、かつ前記車両の側突時に前記アームレストの下部から前記乗員の腰部に向かって展開することを要旨とする。
【００１１】
この構成によれば、保護バッグは、アームレストよりも下方の空間を埋めるように展開するため、アームレストと乗員との間の干渉が容易に抑えられる。さらに、アームレストよりも下方の空間には、保護バッグの展開を妨げる障害物が少ないため、保護バッグの展開がスムーズに行われる。
【００１２】
請求項５に記載の保護バッグは、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の発明において、前記保護バッグは、前記車両のシートに着座する前記乗員の骨格において、寛骨臼よりも後方の骨盤に対応する部位で該乗員の腰部を拘束することを要旨とする。
【００１３】
請求項６に記載の保護バッグは、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の発明において、前記保護バッグは、前記車両のシートに着座する前記乗員の骨格において、腸骨に対応する部位で該乗員の腰部を拘束することを要旨とする。
【００１４】
車両の側突時に乗員が車幅方向に慣性力を受ける場合、該乗員の腰部は、例えば車室の側部を区画するインナートリムのような内側壁に向かって移動する。また、車両の側突時に、前記内側壁が乗員の腰部に向かって近づくように移動する場合もある。乗員の腰部が前記内側壁等に当接して、車室の内側へと押圧される場合、該乗員の腰部には、内側壁等から及ぼされる押圧力に応じた荷重が入力される。
【００１５】
一方、車両のシートに着座している姿勢の乗員において、腰部の前部には、大腿骨の上端部において外側に突出するように延びる大転子と、骨盤の前面を構成する恥骨とがそれぞれほぼ車幅方向に延びるように配置されている。また、腰部の後部には、骨盤の後面を構成する腸骨の一部がほぼ車幅方向に延びるように配置されている。大転子の先端は腸骨の側端部よりも外側に突出し、車幅方向に延びる恥骨の断面積の最小値は、同方向に延びる腸骨の断面積の最小値の３分の１程度しかない。
【００１６】
このため、乗員の腰部の側面が前記内側壁等に当接して押圧されるような場合、大転子に対応する部位で押圧されるよりも、腸骨を中心とした骨盤の後部で押圧される方がより大きな荷重の入力に耐えられる構造になっている。即ち、骨盤の後部に荷重が入力される場合、大転子に対応する部位に荷重が入力される場合よりも、該荷重がより広い面積に分散して受け止められるようになる。よって、例えば同じ大きさの荷重が入力される場合、該荷重の入力方向に直交する骨の断面に関し、単位面積あたりに入力される荷重の大きさは、恥骨よりも腸骨で低下するため、腸骨全体では前記荷重をより低い応力で受け止めることが可能となる。
【００１７】
そこで、請求項５に記載の保護バッグは、車両の側突時に、車両のシートに着座する乗員の骨格において、寛骨臼よりも後方の骨盤に対応する部位で該乗員の腰部を拘束するため、腰部の前部で拘束する場合と比べて、乗員の腰部に加えられる荷重をより低い応力で受け止めることを可能にする。従って、乗員の腰部の骨格に適した形態で該乗員の腰部が適切に拘束されるため、該乗員に対する保護を有効に図ることが可能となる。
【００１８】
請求項６に記載の保護バッグは、車両の側突時に、車両のシートに着座する乗員の骨格において、腸骨に対応する部位で該乗員の腰部を拘束するため、腰部の前部で拘束する場合と比べて、乗員の腰部に加えられる荷重をより低い応力で受け止めることを可能にする。従って、乗員の腰部の骨格に適した形態で該乗員の腰部が適切に拘束されるため、該乗員に対する保護を有効に図ることが可能となる。
【００１９】
請求項７に記載の保護バッグは、請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の発明において、前記保護バッグは、前記車両の側突時に前記乗員の斜め後方から該乗員の腰部に当接することを要旨とする。
【００２０】
請求項８に記載の保護バッグは、請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の発明において、前記保護バッグは、前記車両の側突時に、前記車両の前進方向に関して後方ほど該車両の車室側に位置するように斜めに傾斜した状態で前記乗員の腰部に当接することを要旨とする。
【００２１】
請求項７及び請求項８に記載の発明によれば、乗員の腰部は、腸骨を中心とした骨盤の後部の外側の面のうちの広い範囲に対応する部位で、保護バッグからの荷重の入力を受ける。その結果、前記荷重は腸骨を中心とした骨盤の後部の広い範囲に亘って分散しながら伝えられるため、乗員に対する高い保護性能が発揮される。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、乗員の腰部を適切に拘束することにより、該乗員に対する保護を有効に図ることが可能な保護バッグを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の保護バッグを具体化した一実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、人体の骨盤付近の骨格を示す斜視図であり、例えば、車両の運転席のシートに着座した姿勢の乗員の骨盤１１１（ｐｅｌｖｉｓ）付近を、ステアリングホイール付近から見た斜視図に相当する。図２（ａ）は、人体の骨盤１１１付近の骨格を左斜め後方から示す斜視図である。
【００２４】
図１及び図２（ａ）に示すように、骨盤１１１は、脊柱と下肢との間にある輪状の骨であり、頭部、上肢及び胴体の重量を支える強靱な構造を有している。骨盤１１１は、頭蓋腔や胸腔の壁よりも丈夫で厚く作られており、骨盤１１１の側面及び前面を形作る２個の寛骨１１２（ｈｉｐ ｂｏｎｅ）と、後部の壁を形作る仙骨１１３（ｓａｃｒｕｍ）及び尾骨１１４（ｃｏｃｃｙｘ）とから構成されている。
【００２５】
寛骨１１２は、骨盤１１１の大部分を占め、比較的平坦ではあるが不規則な形状を有している。各寛骨１１２は、腸骨１２１（ｉｌｉｕｍ）、坐骨１２２（ｉｓｃｈｉｕｍ）及び恥骨１２３（ｐｕｂｉｓ）の３つの骨を癒合させることにより構成されている。癒合は、大腿骨１７０の骨頭１７１が嵌る寛骨臼１２５（ａｃｅｔａｂｕｌｕｍ、図３参照）と呼ばれるカップ状の関節空洞周辺及び各骨の両端部で起きている。
【００２６】
腸骨１２１は、寛骨１１２の側面を形成し、寛骨臼１２５から上方に向かって広く拡大するように延びる部分である。腸骨１２１は、大きな翼型の腸骨翼（ａｌａ ｏｓｓｉｓ ｉｌｉｕｍ）及び寛骨臼１２５の一部を含む腸骨体１２６（ｂｏｄｙ ｏｆ ｔｈｅ ｉｌｉｕｍ、図３参照）の２つの部分に分けられる。腸骨翼の上部前方を上前腸骨棘（ａｎｔｅｒｉｏｒ−ｓｕｐｅｒｉｏｒ ｉｌｉａｃ ｓｐｉｎｅ）、下部前方を下前腸骨棘（ａｎｔｅｒｉｏｒ−ｉｎｆｅｒｉｏｒ ｉｌｉａｃ ｓｐｉｎｅ）、上部後方を上後腸骨棘１２７（ｐｏｓｔｅｒｉｏｒ−ｓｕｐｅｒｉｏｒ ｉｌｉａｃ ｓｐｉｎｅ）、下部後方を下後腸骨棘（ｐｏｓｔｅｒｉｏｒ−ｉｎｆｅｒｉｏｒ ｉｌｉａｃ ｓｐｉｎｅ）と呼ぶ。腸骨１２１は、耳状面１２８（ａｕｒｉｃｕｌａｒ ｓｕｒｆａｃｅ）と呼ばれる内側の面で、仙骨１１３に固く結合している。
【００２７】
仙骨１１３の耳状面１２８と、腸骨１２１の耳状面１２８とにより、仙腸関節１２９（ａｒｔｉｃｕｌａｔｉｏ ｓａｃｒｏｉｌｉａｃａ、図２（ａ）参照）が形成されている。仙腸関節１２９の関節面には、滑液を含むとともに軟骨で覆われた狭い関節腔が存在する。仙腸関節１２９は、ほとんど可動性を示さない関節ではあるが、前記関節面に凹凸を有しているうえ、複数の強い靱帯により包まれているという特徴的な構造を有しているため、仙骨１１３と腸骨１２１との間の限られた相対運動を許容する。即ち、仙腸関節１２９は、図２（ａ）、（ｂ）に示すように、仙骨１１３に対して各腸骨１２１が前後方向に回動するような運動を許容する。
【００２８】
坐骨１２２は、寛骨１１２の下側の後方部位を形成し、坐骨体（ｂｏｄｙ ｏｆ ｉｓｃｈｉｕｍ）及び坐骨枝１４１（ｒａｍｕｓ ｏｆ ｉｓｃｈｉｕｍ）に分けられる。坐骨体は、寛骨臼１２５の後方の３分の１を構成している。坐骨体の下側部分は、坐骨結節（ｉｓｃｈｉａｌ ｔｕｂｅｒｏｓｉｔｙ）であり、着座姿勢時の乗員Ｐの胴体を支える。坐骨枝１４１は、薄い平坦な坐骨を恥骨枝１５１に繋ぐ部分である。
【００２９】
恥骨１２３は、恥骨体１５２（図３参照）及び恥骨枝１５１からなる不規則な形状を有する骨である。恥骨体１５２は、寛骨臼１２５の前方の３分の１を構成している。恥骨枝１５１は、恥骨上枝１５１ａ及び恥骨下枝１５１ｂより構成されている。恥骨上枝１５１ａは、恥骨体１５２から正中矢状面へ延び、反対側にある対応する恥骨上枝１５１ａと関節をなしている。この関節は、恥骨結合１５３（ｐｕｂｉｃ ｓｙｍｐｈｙｓｉｓ）と呼ばれ、軟骨板を含むため、若干動くことのできる関節である。恥骨下枝１５１ｂは、坐骨枝１４１と結合し、閉鎖孔（ｏｂｕｔｕｒａｔｏｒ ｆｏｒａｍｅｎ）の低部弓（ｂｏｔｔｏｍ ａｒｃｈ）を形成している。恥骨下枝１５１ｂも、恥骨上枝１５１ａと同様に、恥骨結合１５３により反対側にある恥骨下枝１５１ｂと結合している。
【００３０】
各大腿骨１７０の上端部には、骨頭１７１と、該骨頭１７１より側方に向かって延びる大転子１７２とが存在する。大転子１７２の先端は、通常、図１に示すように、骨盤１１１の側端部よりも身体の外側に向かって若干突出している。また、図３に示すように、大転子１７２と同じ高さに位置する左右の腸骨１２１は、寛骨臼１２５の部分を最も外側に位置させ、上後腸骨棘１２７又は下後腸骨棘の部分を最も内側に位置させるように、後方ほど狭まるテーパ形状に形成されている。即ち、大転子１７２と同じ高さに位置する腰部の骨格においては、大転子１７２が最も身体の外側に配置される骨となっている。
【００３１】
図３は、車両のシート１１の座部１１ａに着座した姿勢の乗員Ｐの腰部Ｌを模式的に示す平断面図である。図示するように、シート１１の側方には、車室の側部を区画する内側壁１３（例えばドアトリムのようなインナートリムの側面）が配置されている。内側壁１３は、シート１１及び乗員Ｐと同様に、車両の前後方向に延びるように配置されている。
【００３２】
さて、車両の側突時には、乗員Ｐは、車幅方向、即ち内側壁１３側に向かって慣性力を受ける。さらに、内側壁１３の外側（サイドドアのようなボディの外側面）に別の車両等が衝突するような場合には、内側壁１３が乗員Ｐに向かって近づくように膨出する場合もある。このような場合、乗員Ｐの腰部Ｌは、内側壁１３に対して直接的に、又はサイドエアバッグ等を介して間接的に当接する。
【００３３】
本発明者らは、シート１１に着座した姿勢の乗員Ｐに対して、このような車両の側突時に加えられる荷重と、該乗員Ｐの骨格との関係について、コンピュータ支援エンジニアリング解析（ＣＡＥ解析）によるシミュレーションを実施した。その結果、乗員Ｐの腰部Ｌが内側壁１３と真横から当接するような従来の技術（乗員Ｐの腰部Ｌが図３に示される内側壁１３と平行な面で当該内側壁１３と当接するような場合）では、内側壁１３から乗員Ｐへと入力された荷重は、該乗員Ｐの骨格において、特徴的な偏りのある分布を示していた。特に、乗員Ｐの身体の外側に位置する大転子１７２への初期荷重の入力が、小さな断面積を有する恥骨１２３にダイレクトに集中する傾向が見られた。従って、このような荷重の入力を時間的及び空間的に可能な限り広い範囲に分散させるとともに均等化させること、或いは荷重の入力に対して高い耐性を有する部位に荷重の分布を選択的に偏らせることが望ましい。
【００３４】
ここで、図１に示すように、大転子１７２の内側には、恥骨上枝１５１ａ及び恥骨下枝１５１ｂからなる恥骨１２３が、ほぼ車幅方向に延びるように配置されている。また、骨盤１１１の後部には、ほぼ車幅方向に沿って延びる腸骨１２１の耳状面１２８が存在する。耳状面１２８付近は、骨盤１１１の後部において、車幅方向に沿って延びる骨のうち、最も小さな断面積を有している。しかしながら、恥骨上枝１５１ａの断面積Ｓ１と恥骨下枝１５１ｂの断面積Ｓ２との和は、耳状面１２８付近における腸骨１２１の断面積Ｓ３の３分の１程度しかない。
【００３５】
本発明者らは、前記ＣＡＥ解析において、具体的に、図４（ａ）に示す荷重を骨盤１１１に加えた場合に該骨盤１１１が示す応力の変化をシミュレーションした。図４（ａ）は、骨盤１１１の前部（恥骨側）及び後部（仙骨側）に、それぞれ同等な荷重を入力したときの骨盤１１１に加わる荷重の変化をシミュレーションしたグラフであり、図４（ｂ）は、前記骨盤１１１が示す応力の時間変化を示すグラフである。
【００３６】
図４（ｂ）に示すように、同等の荷重を入力したにも関わらず、骨盤１１１の前部（恥骨側）における応力は、後部（仙骨側）における応力よりも大きくなっていた。特定の条件（例えば、乗員Ｐを米国人男性の標準体格に設定したような条件）でのＣＡＥ解析の結果によれば、骨盤１１１の前部（恥骨側）及び後部（仙骨側）における断面積の相違にほぼ反比例するように、骨盤１１１の前部（恥骨側）における応力は、後部（仙骨側）における応力の３倍程度大きくなっていた。つまり、乗員Ｐの保護を有効に図るという観点から、乗員Ｐの腰部Ｌにおいて、大転子１７２を介して恥骨１２３へと多くの荷重を入力させることは、応力の極端な偏りを招くため、あまり望ましくない。好ましくは、骨盤１１１の前部（恥骨側）に入力される荷重が、後部（仙骨側）に入力される荷重よりも小さくなることである。ちなみに、上記特定の条件において最も好ましくは、骨盤１１１の前部（恥骨側）に入力される荷重が、後部（仙骨側）に入力される荷重の３分の１程度になることである。
【００３７】
このような望ましい荷重の入力を達成するために、車両のシート１１に着座した乗員Ｐの腰部Ｌの側方に、図３に示すような衝撃吸収部材２１を設けることが好ましい。なお、図３には、衝撃吸収部材２１の一部のみが示されている。衝撃吸収部材２１は、衝撃吸収作用を有する材料よりなり、乗員Ｐの腰部Ｌに当接するテーパ面２３を備えている。なお、図３に二点鎖線で示すように、衝撃吸収部材２１には、乗員Ｐの腰部Ｌと当接する前記テーパ面２３に代えて、乗員Ｐの腰部Ｌとは所定間隔離間して配置されるテーパ面２３ａが設けられていても構わない。
【００３８】
テーパ面２３，２３ａは、乗員Ｐの腰部Ｌの側方において、腸骨１２１を中心とした骨盤１１１の後部、具体的には寛骨臼１２５よりも後方の骨盤１１１に対応する部位で該乗員Ｐの腰部Ｌ（臀部）に当接可能となるように配置されている。ちなみに、前記寛骨臼１２５よりも後方の骨盤１１１に対応する部位には、寛骨臼１２５自体は含まれない。さらに、テーパ面２３，２３ａは、腸骨１２１、仙骨１１３及び坐骨１２２の側方で該乗員Ｐの腰部Ｌに当接可能となるように配置されていることが好ましく、腸骨１２１に対応する部位で該乗員Ｐの腰部Ｌに当接可能となるように配置されていることが特に好ましい。また、テーパ面２３，２３ａは、腸骨１２１を中心とした骨盤１１１の後部、具体的には寛骨臼１２５よりも後方の骨盤１１１に沿うように形成されていることが好ましく、腸骨１２１に沿って延びるように形成されていることが特に好ましい。
【００３９】
このようなテーパ面２３，２３ａは、車両の前進方向に関し、後方ほど車室側に突出するように、内側壁１３に対して所定角度で傾斜する面により構成されていることが好ましい。また、テーパ面２３，２３ａは、後方ほど車室内に突出するとともに、中央部を弧状に凹ませるような曲面、例えば、ほぼ椀型形状の一部をなす腸骨１２１の外側の面に沿った曲面により構成されていることが特に好ましい。さらに、テーパ面２３，２３ａは、車両の上下方向に関し、下方ほど車室内に突出するように形成されていることが好ましく、下方ほど車室内に突出するとともに、中央部を弧状に凹ませるように形成されていることが特に好ましい。このようなテーパ面２３，２３ａは、車両の側突時に、乗員Ｐの腰部Ｌ（臀部、特に大臀筋の中央部付近の臀部）と当接し、該乗員Ｐの腰部Ｌを車室側へと押圧することにより、腰部Ｌがテーパ面２３，２３ａよりも車両の外側に移動しないように拘束する。このとき、テーパ面２３，２３ａは、車両のシート１１に着座した乗員Ｐの骨格において、腸骨１２１を中心とした骨盤１１１の後部で、該乗員Ｐの腰部Ｌを拘束することにより、乗員Ｐに対する保護性能を発揮する。
【００４０】
上述したように、腸骨１２１を中心とした骨盤１１１の後部は、大転子１７２に対応する部位よりも、車幅方向の荷重に対して強靱な骨格を有している。さらにこの場合、骨盤１１１の後部は、大臀筋が最も厚く介在しているため、腸骨１２１に荷重が伝わる前に大臀筋による高い衝撃吸収作用が発揮される。このため、例えば上記特定の条件において、テーパ面２３，２３ａが腸骨１２１を中心とした骨盤１１１の後部で乗員Ｐの腰部Ｌに当接して該乗員Ｐを拘束する場合には、大転子１７２に対応する部位で当接する場合よりも、３倍以上高い荷重の入力に耐えることが可能となるはずである。よって、乗員Ｐに対する保護性能をより一層高めることができる。
【００４１】
さらに、テーパ面２３，２３ａは、乗員Ｐの腰部Ｌのうち、腸骨１２１を中心とした骨盤１１１の後部（臀部）と最初に当接（接触）することが好ましい。このとき、テーパ面２３，２３ａが大転子１７２に対応する部位に最初に当接する場合と比べて、恥骨１２３に対して加えられる荷重が大幅に低減されるため、乗員Ｐに対する保護性能を容易に高めることが可能となる。また、テーパ面２３，２３ａを含む衝撃吸収部材２１は、乗員Ｐの斜め後方から該乗員Ｐの腰部Ｌに当接することが好ましい。このとき、テーパ面２３，２３ａは、腸骨１２１を中心とした骨盤１１１の後部の外側の面のうちの広い範囲に亘って同時に荷重を伝えることが可能となる。その結果、前記荷重は骨盤１１１の後部の広い範囲に亘って分散しながら伝えられるため、乗員Ｐに対する高い保護性能が発揮される。
【００４２】
さらに、本発明者らは、腸骨１２１を中心とした骨盤１１１の後部のどの部位に荷重の入力を偏らせることが最も有効な保護を図り得るかについて、ＣＡＥ解析によるシミュレーションを行った。その結果、テーパ面２３，２３ａが腸骨１２１の上端部（耳状面１２８よりも上方の腸骨翼）に当接するような場合、該テーパ面２３，２３ａから乗員Ｐへと入力された荷重が、該乗員Ｐの骨格において、特徴的な偏りのある分布を示していた。即ち、テーパ面２３，２３ａから入力された荷重は、仙腸関節１２９を軸に仙骨１１３に対して腸骨１２１を前方に回動させるべく、仙腸関節１２９を支点とし、腸骨１２１を作用点とする回転モーメントを発生させた。この回転モーメントは、腸骨１２１の前端部から恥骨１２３へと作用するが、恥骨結合１５３を軸に可動となる恥骨１２３の動きと一致した方向には作用しない。このため、前記回転モーメントは、小さな断面積を有する恥骨１２３に対する曲げモーメントに転化され、恥骨１２３にダイレクトに集中する傾向が見られた。従って、このような荷重の入力に対して高い耐性を有する部位に荷重の分布を選択的に偏らせることが望ましい。
【００４３】
このような観点から、テーパ面２３，２３ａは、乗員Ｐの骨格において、シート１１に着座した乗員Ｐの骨盤１１１の上下方向に関し、仙腸関節１２９（耳状面１２８）以下の部位で、該乗員Ｐの腰部Ｌに当接可能となるように配置されていることが好ましい。この場合、例えば、テーパ面２３，２３ａは、坐骨１２２、仙骨１１３及び仙腸関節１２９以下の腸骨１２１（即ち、腸骨体１２６）の側方で、乗員Ｐの腰部Ｌに当接可能となるように配置される。
【００４４】
さらに、テーパ面２３，２３ａは、仙腸関節１２９に向かって荷重を入力するように配置されていることが好ましい。この場合、例えば、テーパ面２３，２３ａは、腸骨１２１の斜め後方やや下側に配置され、その位置から仙腸関節１２９に向かう方向に垂直な平面により構成される。また、テーパ面２３，２３ａは、腸骨１２１の斜め後方やや下側に配置され、その位置から仙腸関節１２９をほぼ等距離で取り囲むように湾曲して延びる椀型状の曲面により構成することも可能である。このような態様のテーパ面２３，２３ａは、乗員Ｐの骨格において、腸骨１２１の斜め後方やや下側から、仙腸関節１２９に向かって荷重を入力することが可能である。
【００４５】
このような望ましい形態で乗員Ｐを保護するべく、本実施形態では、図５（ａ）、（ｂ）に示すような保護バッグ３１を設ける構成が採用されている。保護バッグ３１は、布帛又はフィルムにより袋状に形成されている。
【００４６】
図６（ａ）に示すように、車両のシート１１の車外側には、サイドドア３２が設けられている。サイドドア３２の上部にはサイドドアウインドウ３３が設けられている。図６（ａ）、（ｂ）に示すように、サイドドア３２の下部には、車幅方向に関して車外側から車室側へと順に、サイドアウターパネルとしてのサイドドアアウターパネル３４、サイドインナーパネルとしてのサイドドアインナーパネル３５及びインナートリムとしてのドアトリム３６が設けられている。サイドドアアウターパネル３４及びサイドドアインナーパネル３５は鋼板により構成され、ドアトリム３６は主に樹脂板により構成されている。
【００４７】
サイドドアアウターパネル３４とサイドドアインナーパネル３５との間には、不燃性の液体４１を封入したアルミニウム製の液体タンク４２が設けられている。ここで、液体４１は、非圧縮流体であり、かつ低い粘度及び高い沸点を有していることが好ましい。液体タンク４２は、サイドドアアウターパネル３４の上下方向のほぼ中央部に位置している。液体タンク４２は、サイドドアアウターパネル３４の裏面に沿って配置され、車両の側突時にサイドドアアウターパネル３４の変形に追従するように変形可能である。サイドドアインナーパネル３５の上下方向のほぼ中央部には、円孔４３が設けられている。円孔４３には、液体タンク４２の固定部４４が固定されている。
【００４８】
固定部４４は、スチールにより車室側ほど狭まるテーパ形状に形成された環状テーパ部４４ａと、環状テーパ部４４ａの先端に設けられた破断部４４ｂとを備えている。環状テーパ部４４ａは、液体タンク４２内の液体４１をサイドドアインナーパネル３５よりも車室側に向かって側方（ほぼ真横）に流出させるべく、方向付けを行うために設けられている。破断部４４ｂは、図７（ｂ）に示すように、液体タンク４２内の圧力の上昇により破断可能となっている。
【００４９】
図６（ｂ）に示すように、円孔４３の車室側には、保護バッグ３１の基端部を固定するための固定ブラケット４６が設けられている。固定ブラケット４６は、円孔４３に沿って開口された開口孔４６ａを備えた円環状に形成されている。開口孔４６ａの車室側には、保護バッグ３１の基端部が固定されているうえ、折り畳まれた状態の保護バッグ３１を収容するための収容凹部４６ｂが設けられている。収容凹部４６ｂは、先端側ほど広がるテーパ形状に形成されている。
【００５０】
固定ブラケット４６の側方に位置するドアトリム３６の裏面（車外側の面）には、切欠き部４７が設けられている。切欠き部４７は、図７（ｂ）に示すように、保護バッグ３１が車室側に展開する際に、破断及び変形して開口４７ａを形成する。なお、図６（ａ）に示すように、固定ブラケット４６は、ドアトリム３６の上下方向のほぼ中央部に突設されたアームレスト４８よりも下方に配置されるとともに、シート１１の座部１１ａの上面よりも上方に配置されている。このため、固定ブラケット４６の側方（ほぼ真横）には、シート１１に着座した乗員Ｐの腰部Ｌが位置することとなる。
【００５１】
次に、上記保護バッグ３１の作用について説明する。
本実施形態の車両において、図５（ａ）の太矢印Ａで示す方向から別の車両等が側突するような場合、同図に示すように、サイドドアアウターパネル３４が車室側に凹む。このとき、液体タンク４２は、サイドドアアウターパネル３４の変形に追従するように変形して押し潰される。その結果、液体タンク４２内の圧力が上昇し、図７（ｂ）に示すように、液体タンク４２内の液体４１が破断部４４ｂを破断させて保護バッグ３１内に流入する。保護バッグ３１内に流入する液体４１は、環状テーパ部４４ａにより所定方向に方向付けられつつ、折り畳み状態の保護バッグ３１の内部に向かって噴出する。
【００５２】
保護バッグ３１は、前記液体４１の流入によって膨張するが、収容凹部４６ｂの側面に規制されているため、車室側に向かって膨張するように方向付けられる。保護バッグ３１が車室側に向かって膨張すると、該保護バッグ３１は、ドアトリム３６の裏面を車室側に向かって押圧しながら、図７（ａ）に示すように、切欠き部４７を破断及び変形させて開口４７ａを形成させる。続いて、図５（ａ）、（ｂ）に示すように、保護バッグ３１は、収容凹部４６ｂの側面及び開口４７ａの周縁部にガイドされながら、ドアトリム３６の下部と、シート１１に着座する乗員Ｐの腰部Ｌとの間をほぼ最短距離で繋ぐように、ドアトリム３６から乗員Ｐの腰部Ｌに向かって側方（ほぼ真横）に展開する。ちなみに、最も大きく展開したときの保護バッグ３１の容積は、液体タンク４２が押し潰された容積に比例する。
【００５３】
展開した保護バッグ３１は、乗員Ｐの腰部Ｌと当接する位置にテーパ面３１ａを形成させる。テーパ面３１ａの形成は、次のようにして行われる。まず、保護バッグ３１の外面が乗員Ｐの腰部Ｌに当接すると、該保護バッグ３１の外面は、乗員Ｐの腰部Ｌを車室側に押圧しながら、該腰部Ｌと当接した部分を中心にして乗員Ｐの腰部Ｌの外面形状に追従するように変形する。その結果、テーパ面３１ａは、乗員Ｐの腰部Ｌの後部に沿った形状に形成される。
【００５４】
このテーパ面３１ａは、乗員Ｐの腰部Ｌの側方において、腸骨１２１を中心とした骨盤１１１の後部で該乗員Ｐの腰部Ｌに当接している。さらに、テーパ面３１ａは、腸骨１２１に沿って延びるように形成されている。また、テーパ面３１ａは、車両の前進方向に関し、後方ほど車室内に突出するとともに、中央部を弧状に凹ませるように形成されている。さらに、テーパ面３１ａは、車両の上下方向に関し、下方ほど車室内に突出するとともに、中央部を弧状に凹ませるように形成されている。このテーパ面３１ａは、乗員Ｐの腰部Ｌと当接し、該乗員Ｐの腰部Ｌを車室側へと押圧することにより、腰部Ｌがテーパ面３１ａよりも車両の外側に移動しないように拘束する。このとき、テーパ面３１ａは、車両のシート１１に着座した乗員Ｐの骨格において、腸骨１２１を中心とした骨盤１１１の後部に荷重を集中させ、大転子１７２に対応する部位に加えられる荷重を低減させるように乗員Ｐの腰部Ｌを拘束するため、乗員Ｐに対する高い保護性能を発揮する。
【００５５】
また、本実施形態のテーパ面３１ａは、ほとんどの場合、乗員Ｐの腰部Ｌのうち、腸骨１２１を中心とした骨盤１１１の後部と最初に当接（接触）する。さらに、保護バッグ３１は、その高い追従性により、乗員Ｐの腰部Ｌとシート１１の背もたれ部１１ｂとの間にも進入し、乗員Ｐの斜め後方から該乗員Ｐの腰部Ｌに当接する。このため、テーパ面３１ａは、腸骨１２１を中心とした骨盤１１１の後部の外側の面のうちの広い範囲に亘って分散しながら荷重を伝えるとともに、乗員Ｐの腰部Ｌに対して斜め後方から当接して荷重を伝える。
【００５６】
加えて、保護バッグ３１は、その高い追従性により、乗員Ｐの腰部Ｌとシート１１の座部１１ａとの間にも進入し、乗員Ｐの斜め下方から該乗員Ｐの腰部Ｌに当接する。このため、テーパ面３１ａは、乗員Ｐの骨格において、シート１１に着座した乗員Ｐの骨盤１１１の上下方向に関し、仙腸関節１２９以下の部位で、該乗員Ｐの腰部Ｌに当接する。さらにこのとき、テーパ面３１ａは、仙腸関節１２９に向かって荷重を入力するため、乗員Ｐの骨格において、腸骨１２１の斜め後方やや下側から、仙腸関節１２９に向かって荷重を入力することを容易にする。
【００５７】
前記実施形態によって発揮される効果について、以下に記載する。
・ 本実施形態の保護バッグ３１は、車両の側突時にドアトリム３６から乗員Ｐの腰部Ｌに向かって展開する。ドアトリム３６は車両のシート１１に着座する乗員Ｐに近接した位置に配置されているため、保護バッグ３１は乗員Ｐを迅速に保護することができる。さらに、ドアトリム３６は乗員Ｐの側方に配置されているため、保護バッグ３１は、該保護バッグ３１を備えた車両に対する別の車両等の衝突の方向とほぼ一致した方向に展開する。このため、保護バッグ３１は、乗員Ｐと前記別の車両等との間に適切に展開し、該別の車両等により加えられる衝撃を効果的に吸収することができる。従って、車両の側突時に乗員Ｐの腰部Ｌが適切に拘束され、結果的に乗員Ｐに対する保護を有効に図ることが可能となる。
【００５８】
・ 本実施形態の保護バッグ３１には、液体４１を流入させることにより展開する構成が採用されている。液体４１の流入により展開する保護バッグ３１の表面は、人体のような複雑な形状に対する高い追従性を有しているため、車両の側突時に乗員Ｐに加えられる荷重を該乗員Ｐの腰部Ｌに沿って適切に分散させることができる。従って、車両の側突時に乗員Ｐの腰部Ｌが適切に拘束され、結果的に乗員Ｐに対する保護を有効に図ることが可能となる。
【００５９】
さらに、液体４１を流入させることにより展開する保護バッグ３１は、シート１１等の障害物に当接すると、該障害物の外面に追従しながら障害物を避けるように展開する性質を有する。このため、車両の前進方向及び上下方向に関するシート１１の位置が乗員Ｐの体格等に伴って変更されたような場合でも、乗員Ｐの腰部Ｌを適切な位置で拘束することが可能である。さらに、保護バッグ３１の車室側への突出量（容積）は、液体タンク４２が押し潰された容積に比例するため、側突の程度に応じた保護性能を発揮することが可能である。また、液体タンク４２は、車両の走行中及びサイドドア３２の開閉時における振動を低減させるためのダンパー機能を発揮し得るうえ、車室内の保温性能を高めるための断熱材としての機能も発揮し得る。
【００６０】
・ 本実施形態の保護バッグ３１は、乗員Ｐの腰部Ｌの側方（ほぼ真横）に配置され、かつ車両の側突時に乗員Ｐの腰部Ｌに向かって側方（ほぼ真横）に展開する。即ち、保護バッグ３１は、乗員Ｐの腰部Ｌの側方に配置されているため、ドアトリム３６と乗員Ｐの腰部Ｌとの間をほぼ最短距離で繋ぐように展開することができる。従って、保護バッグ３１による乗員Ｐの迅速な保護を容易に図ることが可能となる。さらに、保護バッグ３１は、乗員Ｐの腰部Ｌを側方に移動させてドアトリム３６から逃がす方向に展開するため、例えば車両の前進方向や上下方向に展開する特許文献１のエアバッグ装置と比較して、高い保護性能を発揮することができる。
【００６１】
・ 本実施形態の保護バッグ３１は、車両の側突時に、車両のシート１１に着座する乗員Ｐの骨格において、腸骨１２１を中心とした骨盤１１１の後部で該乗員Ｐの腰部Ｌを拘束するため、腰部Ｌの前部で乗員Ｐを拘束する場合と比べて、乗員Ｐの腰部Ｌに加えられる荷重をより低い応力で受け止めることを可能にする。従って、乗員Ｐの腰部Ｌの骨格に適した形態で該乗員Ｐの腰部Ｌが適切に拘束されるため、該乗員Ｐに対する保護を有効に図ることが可能となる。
【００６２】
・ 本実施形態の保護バッグ３１は、車両の側突時に乗員Ｐの斜め後方から該乗員Ｐの腰部Ｌに当接する。また、本実施形態の保護バッグ３１は、車両の側突時に、車両の前進方向に関して後方ほど該車両の内側に位置するように斜めに傾斜した状態で乗員Ｐの腰部Ｌに当接する。このような保護バッグ３１を採用した場合、乗員Ｐの腰部Ｌは、腸骨１２１を中心とした骨盤１１１の後部の外側の面のうちの広い範囲に対応する部位で、保護バッグ３１からの荷重の入力を受ける。その結果、前記荷重は腸骨１２１を中心とした骨盤１１１の後部の広い範囲に亘って分散しながら伝えられるため、乗員Ｐに対する高い保護性能を発揮することができる。
【００６３】
（変更例）
なお、本実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
・ 図８（ａ）、（ｂ）に示すように、アームレスト４８の基端部に折り畳み状態の保護バッグ３１を収容するとともに、車両の側突時に保護バッグ３１をアームレスト４８の下部（下面）から乗員Ｐの腰部Ｌに向かって展開するように変更してもよい。なお、アームレスト４８の基端部には、保護バッグ３１をアームレスト４８の下部から乗員Ｐの腰部Ｌへと向けて展開させるように方向付けするためのジャンプブラケット５１（図８（ｂ）参照）を設けることが好ましい。この場合、ジャンプブラケット５１の基端部はサイドドアインナーパネル３５に固定され、先端部は開口４７ａの上端部付近に配置されている。なお、この保護バッグ３１は、自重により所望とする方向に展開されやすくなるため、液体４１を流入させることにより展開する構成であることが好ましい。
【００６４】
この構成によれば、保護バッグ３１は、アームレスト４８よりも下方の空間を埋めるように展開するため、アームレスト４８と乗員Ｐとの間の干渉を容易に抑えることが可能となる。さらにこの場合、保護バッグ３１が乗員Ｐの胸部と干渉しにくくなるため、乗員Ｐの胸部に対する保護性能を高めることもできる。また、この変更例は、特に、シート１１の背もたれ部１１ｂとアームレスト４８との間にほとんど空間のないような車両においても、保護バッグ３１をスムーズに展開させることができる点で優れている。
【００６５】
さらに、アームレスト４８よりも下方の空間には、保護バッグ３１の展開を妨げる障害物が少ないため、保護バッグ３１の展開をスムーズに行うことが容易となる。例えば、アームレスト４８の下方にドアポケット５２が設けられている場合でも、本変更例の保護バッグ３１の展開に際しての妨げとはなりにくい。また、保護バッグ３１は、アームレスト４８の基端部に形成される比較的広い空間内に配置されているため、車両に対する保護バッグ３１の組付けを容易に行うことも可能となる。
【００６６】
・ 図９に示すように、保護バッグ３１は、液体４１の代わりに、インフレータ５３から発生する流体としてのガスにより展開するように変更してもよい。この場合、例えば、円孔４３を省略し、インフレータ５３をサイドドアインナーパネル３５又は固定ブラケット４６に固定する構成が採用される。
【００６７】
・ 液体タンク４２を２室に区画し、混合により膨張する性質を有する２種類の液体を互いに分離して封入するように変更してもよい。
・ 保護バッグ３１は、車両の前進方向に関し、乗員Ｐの腰部Ｌよりも前方又は後方に位置するドアトリム３６の部分から、該乗員Ｐの腰部Ｌに向かって展開されてもよい。また、保護バッグ３１は、車両の上下方向に関し、乗員Ｐの腰部Ｌよりも下方に位置するドアトリム３６の部分から、該乗員Ｐの腰部Ｌに向かって展開されても構わない。
【００６８】
・ 保護バッグ３１は、電子制御装置（ＥＣＵ）の制御により展開するように変更可能である。この場合、ＥＣＵは、車両の側突に起因する衝撃を検知する衝撃センサからの検知信号に基づいて、保護バッグ３１を展開させる。なお、前記保護バッグ３１は、液体４１の流入及びインフレータ５３から発生するガスの流入のいずれかによって展開される。
【００６９】
・ 保護バッグ３１は、フロントシートの側方及びリヤシートの側方のいずれに設けられていてもよい。また、保護バッグ３１は、サイドドア３２に設けられる以外にも、例えば２ドア車、３ドアハッチバック車又は３列シート仕様の車のリヤシートの側方に位置するサイドアウターパネルとインナートリムとの間に設けられていてもよい。また、片面スライドドア車におけるサイドアウターパネルとインナートリムとの間に設けられていてもよい。
【００７０】
さらに、前記実施形態より把握できる技術的思想について以下に記載する。
・ 前記車両は前記インナートリムよりも車外側にサイドインナーパネルを備え、該保護バッグは前記サイドインナーパネルと前記インナートリムとの間に設けられる請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の保護バッグ。
【００７１】
・ 前記車両は、前記インナートリムよりも車外側に設けられるサイドインナーパネルと、該サイドインナーパネルよりも車外側に設けられ前記液体が封入される液体タンクと、該液体タンクよりも車外側に設けられるサイドアウターパネルとを備え、前記液体タンクは前記車両の側突時に前記サイドアウターパネルの変形に伴って変形可能であり、該保護バッグは前記サイドインナーパネルと前記インナートリムとの間に設けられる請求項２に記載の保護バッグ。
【００７２】
・ 前記車両の側突時には、前記保護バッグが前記寛骨臼よりも後方の前記骨盤に沿うように前記乗員の腰部と当接することを特徴とする請求項５に記載の保護バッグ。
・ 前記車両の側突時には、前記保護バッグが前記腸骨に対応する部位で前記乗員の腰部と最初に当接することを特徴とする請求項６に記載の保護バッグ。
【００７３】
・ 前記車両の側突時に前記乗員に加えられる荷重を、該乗員の仙腸関節に向かって入力させることを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の保護バッグ。
・ 前記車両の側突時に前記乗員に加えられる荷重のうち、該乗員の大転子に向かって入力される荷重を低減させることを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の保護バッグ。
【００７４】
・ 前記保護バッグは、前記車両の側突時に前記乗員の斜め後方から該乗員の腰部に当接するようなテーパ面を形成することを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の保護バッグ。
【００７５】
・ 前記保護バッグは、前記車両の側突時に、前記車両の前進方向に関して後方ほど該車両の車室側に位置するように斜めに傾斜した状態で前記乗員の腰部に当接するようなテーパ面を形成することを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の保護バッグ。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】人体の骨盤付近の骨格を示す斜視図。
【図２】（ａ）は人体の骨盤付近の骨格を斜め後方から示す斜視図、（ｂ）は図２（ａ）に示す骨格において、仙腸関節を軸に右側の腸骨を前方に回動させた場合の様子を模式的に示す斜視図。
【図３】車両のシートの座部に着座した姿勢の乗員の腰部を模式的に示す平断面図。
【図４】（ａ）は、シートに着座した姿勢の乗員の腰部に加えられる荷重と、該乗員の骨格との関係をシミュレーションした場合において、骨盤の前部（恥骨側）及び後部（仙骨側）にそれぞれ同等な荷重を入力したときの荷重の時間変化を示すグラフ、（ｂ）は、図４（ａ）に示す荷重の入力を行った場合のシミュレーションにおいて、骨盤が示す応力の時間変化を示すグラフ。
【図５】（ａ）は車両のシートに着座した乗員及び該乗員の腰部を拘束する保護バッグの展開状態を示す正面図、（ｂ）は図５（ａ）の５ｂ−５ｂ線に沿った平断面図。
【図６】（ａ）は車両のシートに着座した乗員を示す正面図、（ｂ）は図６（ａ）の６ｂ線に沿った平断面図。
【図７】（ａ）は車両のシート及び保護バッグの展開初期の状態を示す斜視図、（ｂ）は図７（ａ）の７ｂ線に沿った平断面図。
【図８】（ａ）は変更例の保護バッグを示す斜視図、（ｂ）は図８（ａ）の正面図。
【図９】変更例の保護バッグを示す平断面図。
【符号の説明】
【００７７】
１１…シート、３１…保護バッグ、３６…インナートリムとしてのドアトリム、４１…流体としての液体、４８…アームレスト、１１１…骨盤、１２１…腸骨、１２５…寛骨臼、Ｐ…乗員、Ｌ…腰部。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の側突時に該車両のシートに着座する乗員を保護するための保護バッグに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば特許文献１には、車両の側突時に、車両のシートに着座する乗員を保護するためのサイドエアバッグ装置が開示されている。
【特許文献１】特開２００３−３３５２１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明者らは、前記従来のサイドエアバッグ装置による乗員の保護とは異なる戦略を打ち立てて、乗員の保護を図る方法について鋭意研究を行った。その結果、車両のシートに着座する乗員の側部を保護する際に、着座姿勢の乗員の骨格に着目して様々なシミュレーションを行ったところ、乗員の腸骨を中心とした骨盤の後部で該乗員の腰部を拘束することにより、最も有効な保護が可能となることを見出した。そして、これらの知見に基づいて本発明を完成するに至った。
【０００４】
本発明の目的とするところは、乗員の腰部を適切に拘束することにより、該乗員に対する保護を有効に図ることが可能な保護バッグを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、車両の側突時に該車両のシートに着座する乗員の腰部を拘束して該乗員を保護する保護バッグであって、前記車両には前記乗員の側方に配置されるインナートリムが設けられ、該保護バッグは、前記車両の側突時に流体を流入させることにより、前記インナートリムから前記乗員の腰部に向かって展開することを要旨とする。
【０００６】
この構成によれば、保護バッグは、車両の側突時に、ドアトリムのようなインナートリムから乗員の腰部に向かって展開する。インナートリムは車両のシートに着座する乗員に近接した位置に配置されているため、保護バッグは乗員を迅速に保護することを容易にする。さらに、インナートリムは乗員の側方に配置されているため、保護バッグは、該保護バッグを備えた車両に対する別の車両等の衝突の方向とほぼ一致した方向に展開する。このため、保護バッグは、乗員と前記別の車両等との間に適切に展開し、該別の車両等により加えられる衝撃を効果的に吸収する。従って、車両の側突時に乗員の腰部が適切に拘束され、結果的に乗員に対する保護が有効に図られる。
【０００７】
請求項２に記載の保護バッグは、請求項１に記載の発明において、前記流体は液体であることを要旨とする。
この構成によれば、液体の流入により展開する保護バッグの表面は、人体のような複雑な形状に対する高い追従性を有しているため、車両の側突時に乗員に加えられる荷重を該乗員の腰部に沿って適切に分散させる。従って、車両の側突時に乗員の腰部が適切に拘束され、結果的に乗員に対する保護が有効に図られる。
【０００８】
請求項３に記載の保護バッグは、請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記保護バッグは、前記乗員の腰部の側方に配置され、かつ前記車両の側突時に前記乗員の腰部に向かって側方に展開することを要旨とする。
【０００９】
この構成によれば、保護バッグは、乗員の腰部の側方に配置されているため、インナートリムと乗員の腰部との間をほぼ最短距離で繋ぐように展開する。従って、保護バッグによる乗員の迅速な保護が図られる。
【００１０】
請求項４に記載の保護バッグは、請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記インナートリムにはアームレストが突設され、前記保護バッグは、前記アームレストの基端部に配置され、かつ前記車両の側突時に前記アームレストの下部から前記乗員の腰部に向かって展開することを要旨とする。
【００１１】
この構成によれば、保護バッグは、アームレストよりも下方の空間を埋めるように展開するため、アームレストと乗員との間の干渉が容易に抑えられる。さらに、アームレストよりも下方の空間には、保護バッグの展開を妨げる障害物が少ないため、保護バッグの展開がスムーズに行われる。
【００１２】
請求項５に記載の保護バッグは、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の発明において、前記保護バッグは、前記車両のシートに着座する前記乗員の骨格において、寛骨臼よりも後方の骨盤に対応する部位で該乗員の腰部を拘束することを要旨とする。
【００１３】
請求項６に記載の保護バッグは、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の発明において、前記保護バッグは、前記車両のシートに着座する前記乗員の骨格において、腸骨に対応する部位で該乗員の腰部を拘束することを要旨とする。
【００１４】
車両の側突時に乗員が車幅方向に慣性力を受ける場合、該乗員の腰部は、例えば車室の側部を区画するインナートリムのような内側壁に向かって移動する。また、車両の側突時に、前記内側壁が乗員の腰部に向かって近づくように移動する場合もある。乗員の腰部が前記内側壁等に当接して、車室の内側へと押圧される場合、該乗員の腰部には、内側壁等から及ぼされる押圧力に応じた荷重が入力される。
【００１５】
一方、車両のシートに着座している姿勢の乗員において、腰部の前部には、大腿骨の上端部において外側に突出するように延びる大転子と、骨盤の前面を構成する恥骨とがそれぞれほぼ車幅方向に延びるように配置されている。また、腰部の後部には、骨盤の後面を構成する腸骨の一部がほぼ車幅方向に延びるように配置されている。大転子の先端は腸骨の側端部よりも外側に突出し、車幅方向に延びる恥骨の断面積の最小値は、同方向に延びる腸骨の断面積の最小値の３分の１程度しかない。
【００１６】
このため、乗員の腰部の側面が前記内側壁等に当接して押圧されるような場合、大転子に対応する部位で押圧されるよりも、腸骨を中心とした骨盤の後部で押圧される方がより大きな荷重の入力に耐えられる構造になっている。即ち、骨盤の後部に荷重が入力される場合、大転子に対応する部位に荷重が入力される場合よりも、該荷重がより広い面積に分散して受け止められるようになる。よって、例えば同じ大きさの荷重が入力される場合、該荷重の入力方向に直交する骨の断面に関し、単位面積あたりに入力される荷重の大きさは、恥骨よりも腸骨で低下するため、腸骨全体では前記荷重をより低い応力で受け止めることが可能となる。
【００１７】
そこで、請求項５に記載の保護バッグは、車両の側突時に、車両のシートに着座する乗員の骨格において、寛骨臼よりも後方の骨盤に対応する部位で該乗員の腰部を拘束するため、腰部の前部で拘束する場合と比べて、乗員の腰部に加えられる荷重をより低い応力で受け止めることを可能にする。従って、乗員の腰部の骨格に適した形態で該乗員の腰部が適切に拘束されるため、該乗員に対する保護を有効に図ることが可能となる。
【００１８】
請求項６に記載の保護バッグは、車両の側突時に、車両のシートに着座する乗員の骨格において、腸骨に対応する部位で該乗員の腰部を拘束するため、腰部の前部で拘束する場合と比べて、乗員の腰部に加えられる荷重をより低い応力で受け止めることを可能にする。従って、乗員の腰部の骨格に適した形態で該乗員の腰部が適切に拘束されるため、該乗員に対する保護を有効に図ることが可能となる。
【００１９】
請求項７に記載の保護バッグは、請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の発明において、前記保護バッグは、前記車両の側突時に前記乗員の斜め後方から該乗員の腰部に当接することを要旨とする。
【００２０】
請求項８に記載の保護バッグは、請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の発明において、前記保護バッグは、前記車両の側突時に、前記車両の前進方向に関して後方ほど該車両の車室側に位置するように斜めに傾斜した状態で前記乗員の腰部に当接することを要旨とする。
【００２１】
請求項７及び請求項８に記載の発明によれば、乗員の腰部は、腸骨を中心とした骨盤の後部の外側の面のうちの広い範囲に対応する部位で、保護バッグからの荷重の入力を受ける。その結果、前記荷重は腸骨を中心とした骨盤の後部の広い範囲に亘って分散しながら伝えられるため、乗員に対する高い保護性能が発揮される。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、乗員の腰部を適切に拘束することにより、該乗員に対する保護を有効に図ることが可能な保護バッグを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の保護バッグを具体化した一実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、人体の骨盤付近の骨格を示す斜視図であり、例えば、車両の運転席のシートに着座した姿勢の乗員の骨盤１１１（ｐｅｌｖｉｓ）付近を、ステアリングホイール付近から見た斜視図に相当する。図２（ａ）は、人体の骨盤１１１付近の骨格を左斜め後方から示す斜視図である。
【００２４】
図１及び図２（ａ）に示すように、骨盤１１１は、脊柱と下肢との間にある輪状の骨であり、頭部、上肢及び胴体の重量を支える強靱な構造を有している。骨盤１１１は、頭蓋腔や胸腔の壁よりも丈夫で厚く作られており、骨盤１１１の側面及び前面を形作る２個の寛骨１１２（ｈｉｐ ｂｏｎｅ）と、後部の壁を形作る仙骨１１３（ｓａｃｒｕｍ）及び尾骨１１４（ｃｏｃｃｙｘ）とから構成されている。
【００２５】
寛骨１１２は、骨盤１１１の大部分を占め、比較的平坦ではあるが不規則な形状を有している。各寛骨１１２は、腸骨１２１（ｉｌｉｕｍ）、坐骨１２２（ｉｓｃｈｉｕｍ）及び恥骨１２３（ｐｕｂｉｓ）の３つの骨を癒合させることにより構成されている。癒合は、大腿骨１７０の骨頭１７１が嵌る寛骨臼１２５（ａｃｅｔａｂｕｌｕｍ、図３参照）と呼ばれるカップ状の関節空洞周辺及び各骨の両端部で起きている。
【００２６】
腸骨１２１は、寛骨１１２の側面を形成し、寛骨臼１２５から上方に向かって広く拡大するように延びる部分である。腸骨１２１は、大きな翼型の腸骨翼（ａｌａ ｏｓｓｉｓ ｉｌｉｕｍ）及び寛骨臼１２５の一部を含む腸骨体１２６（ｂｏｄｙ ｏｆ ｔｈｅ ｉｌｉｕｍ、図３参照）の２つの部分に分けられる。腸骨翼の上部前方を上前腸骨棘（ａｎｔｅｒｉｏｒ−ｓｕｐｅｒｉｏｒ ｉｌｉａｃ ｓｐｉｎｅ）、下部前方を下前腸骨棘（ａｎｔｅｒｉｏｒ−ｉｎｆｅｒｉｏｒ ｉｌｉａｃ ｓｐｉｎｅ）、上部後方を上後腸骨棘１２７（ｐｏｓｔｅｒｉｏｒ−ｓｕｐｅｒｉｏｒ ｉｌｉａｃ ｓｐｉｎｅ）、下部後方を下後腸骨棘（ｐｏｓｔｅｒｉｏｒ−ｉｎｆｅｒｉｏｒ ｉｌｉａｃ ｓｐｉｎｅ）と呼ぶ。腸骨１２１は、耳状面１２８（ａｕｒｉｃｕｌａｒ ｓｕｒｆａｃｅ）と呼ばれる内側の面で、仙骨１１３に固く結合している。
【００２７】
仙骨１１３の耳状面１２８と、腸骨１２１の耳状面１２８とにより、仙腸関節１２９（ａｒｔｉｃｕｌａｔｉｏ ｓａｃｒｏｉｌｉａｃａ、図２（ａ）参照）が形成されている。仙腸関節１２９の関節面には、滑液を含むとともに軟骨で覆われた狭い関節腔が存在する。仙腸関節１２９は、ほとんど可動性を示さない関節ではあるが、前記関節面に凹凸を有しているうえ、複数の強い靱帯により包まれているという特徴的な構造を有しているため、仙骨１１３と腸骨１２１との間の限られた相対運動を許容する。即ち、仙腸関節１２９は、図２（ａ）、（ｂ）に示すように、仙骨１１３に対して各腸骨１２１が前後方向に回動するような運動を許容する。
【００２８】
坐骨１２２は、寛骨１１２の下側の後方部位を形成し、坐骨体（ｂｏｄｙ ｏｆ ｉｓｃｈｉｕｍ）及び坐骨枝１４１（ｒａｍｕｓ ｏｆ ｉｓｃｈｉｕｍ）に分けられる。坐骨体は、寛骨臼１２５の後方の３分の１を構成している。坐骨体の下側部分は、坐骨結節（ｉｓｃｈｉａｌ ｔｕｂｅｒｏｓｉｔｙ）であり、着座姿勢時の乗員Ｐの胴体を支える。坐骨枝１４１は、薄い平坦な坐骨を恥骨枝１５１に繋ぐ部分である。
【００２９】
恥骨１２３は、恥骨体１５２（図３参照）及び恥骨枝１５１からなる不規則な形状を有する骨である。恥骨体１５２は、寛骨臼１２５の前方の３分の１を構成している。恥骨枝１５１は、恥骨上枝１５１ａ及び恥骨下枝１５１ｂより構成されている。恥骨上枝１５１ａは、恥骨体１５２から正中矢状面へ延び、反対側にある対応する恥骨上枝１５１ａと関節をなしている。この関節は、恥骨結合１５３（ｐｕｂｉｃ ｓｙｍｐｈｙｓｉｓ）と呼ばれ、軟骨板を含むため、若干動くことのできる関節である。恥骨下枝１５１ｂは、坐骨枝１４１と結合し、閉鎖孔（ｏｂｕｔｕｒａｔｏｒ ｆｏｒａｍｅｎ）の低部弓（ｂｏｔｔｏｍ ａｒｃｈ）を形成している。恥骨下枝１５１ｂも、恥骨上枝１５１ａと同様に、恥骨結合１５３により反対側にある恥骨下枝１５１ｂと結合している。
【００３０】
各大腿骨１７０の上端部には、骨頭１７１と、該骨頭１７１より側方に向かって延びる大転子１７２とが存在する。大転子１７２の先端は、通常、図１に示すように、骨盤１１１の側端部よりも身体の外側に向かって若干突出している。また、図３に示すように、大転子１７２と同じ高さに位置する左右の腸骨１２１は、寛骨臼１２５の部分を最も外側に位置させ、上後腸骨棘１２７又は下後腸骨棘の部分を最も内側に位置させるように、後方ほど狭まるテーパ形状に形成されている。即ち、大転子１７２と同じ高さに位置する腰部の骨格においては、大転子１７２が最も身体の外側に配置される骨となっている。
【００３１】
図３は、車両のシート１１の座部１１ａに着座した姿勢の乗員Ｐの腰部Ｌを模式的に示す平断面図である。図示するように、シート１１の側方には、車室の側部を区画する内側壁１３（例えばドアトリムのようなインナートリムの側面）が配置されている。内側壁１３は、シート１１及び乗員Ｐと同様に、車両の前後方向に延びるように配置されている。
【００３２】
さて、車両の側突時には、乗員Ｐは、車幅方向、即ち内側壁１３側に向かって慣性力を受ける。さらに、内側壁１３の外側（サイドドアのようなボディの外側面）に別の車両等が衝突するような場合には、内側壁１３が乗員Ｐに向かって近づくように膨出する場合もある。このような場合、乗員Ｐの腰部Ｌは、内側壁１３に対して直接的に、又はサイドエアバッグ等を介して間接的に当接する。
【００３３】
本発明者らは、シート１１に着座した姿勢の乗員Ｐに対して、このような車両の側突時に加えられる荷重と、該乗員Ｐの骨格との関係について、コンピュータ支援エンジニアリング解析（ＣＡＥ解析）によるシミュレーションを実施した。その結果、乗員Ｐの腰部Ｌが内側壁１３と真横から当接するような従来の技術（乗員Ｐの腰部Ｌが図３に示される内側壁１３と平行な面で当該内側壁１３と当接するような場合）では、内側壁１３から乗員Ｐへと入力された荷重は、該乗員Ｐの骨格において、特徴的な偏りのある分布を示していた。特に、乗員Ｐの身体の外側に位置する大転子１７２への初期荷重の入力が、小さな断面積を有する恥骨１２３にダイレクトに集中する傾向が見られた。従って、このような荷重の入力を時間的及び空間的に可能な限り広い範囲に分散させるとともに均等化させること、或いは荷重の入力に対して高い耐性を有する部位に荷重の分布を選択的に偏らせることが望ましい。
【００３４】
ここで、図１に示すように、大転子１７２の内側には、恥骨上枝１５１ａ及び恥骨下枝１５１ｂからなる恥骨１２３が、ほぼ車幅方向に延びるように配置されている。また、骨盤１１１の後部には、ほぼ車幅方向に沿って延びる腸骨１２１の耳状面１２８が存在する。耳状面１２８付近は、骨盤１１１の後部において、車幅方向に沿って延びる骨のうち、最も小さな断面積を有している。しかしながら、恥骨上枝１５１ａの断面積Ｓ１と恥骨下枝１５１ｂの断面積Ｓ２との和は、耳状面１２８付近における腸骨１２１の断面積Ｓ３の３分の１程度しかない。
【００３５】
本発明者らは、前記ＣＡＥ解析において、具体的に、図４（ａ）に示す荷重を骨盤１１１に加えた場合に該骨盤１１１が示す応力の変化をシミュレーションした。図４（ａ）は、骨盤１１１の前部（恥骨側）及び後部（仙骨側）に、それぞれ同等な荷重を入力したときの骨盤１１１に加わる荷重の変化をシミュレーションしたグラフであり、図４（ｂ）は、前記骨盤１１１が示す応力の時間変化を示すグラフである。
【００３６】
図４（ｂ）に示すように、同等の荷重を入力したにも関わらず、骨盤１１１の前部（恥骨側）における応力は、後部（仙骨側）における応力よりも大きくなっていた。特定の条件（例えば、乗員Ｐを米国人男性の標準体格に設定したような条件）でのＣＡＥ解析の結果によれば、骨盤１１１の前部（恥骨側）及び後部（仙骨側）における断面積の相違にほぼ反比例するように、骨盤１１１の前部（恥骨側）における応力は、後部（仙骨側）における応力の３倍程度大きくなっていた。つまり、乗員Ｐの保護を有効に図るという観点から、乗員Ｐの腰部Ｌにおいて、大転子１７２を介して恥骨１２３へと多くの荷重を入力させることは、応力の極端な偏りを招くため、あまり望ましくない。好ましくは、骨盤１１１の前部（恥骨側）に入力される荷重が、後部（仙骨側）に入力される荷重よりも小さくなることである。ちなみに、上記特定の条件において最も好ましくは、骨盤１１１の前部（恥骨側）に入力される荷重が、後部（仙骨側）に入力される荷重の３分の１程度になることである。
【００３７】
このような望ましい荷重の入力を達成するために、車両のシート１１に着座した乗員Ｐの腰部Ｌの側方に、図３に示すような衝撃吸収部材２１を設けることが好ましい。なお、図３には、衝撃吸収部材２１の一部のみが示されている。衝撃吸収部材２１は、衝撃吸収作用を有する材料よりなり、乗員Ｐの腰部Ｌに当接するテーパ面２３を備えている。なお、図３に二点鎖線で示すように、衝撃吸収部材２１には、乗員Ｐの腰部Ｌと当接する前記テーパ面２３に代えて、乗員Ｐの腰部Ｌとは所定間隔離間して配置されるテーパ面２３ａが設けられていても構わない。
【００３８】
テーパ面２３，２３ａは、乗員Ｐの腰部Ｌの側方において、腸骨１２１を中心とした骨盤１１１の後部、具体的には寛骨臼１２５よりも後方の骨盤１１１に対応する部位で該乗員Ｐの腰部Ｌ（臀部）に当接可能となるように配置されている。ちなみに、前記寛骨臼１２５よりも後方の骨盤１１１に対応する部位には、寛骨臼１２５自体は含まれない。さらに、テーパ面２３，２３ａは、腸骨１２１、仙骨１１３及び坐骨１２２の側方で該乗員Ｐの腰部Ｌに当接可能となるように配置されていることが好ましく、腸骨１２１に対応する部位で該乗員Ｐの腰部Ｌに当接可能となるように配置されていることが特に好ましい。また、テーパ面２３，２３ａは、腸骨１２１を中心とした骨盤１１１の後部、具体的には寛骨臼１２５よりも後方の骨盤１１１に沿うように形成されていることが好ましく、腸骨１２１に沿って延びるように形成されていることが特に好ましい。
【００３９】
このようなテーパ面２３，２３ａは、車両の前進方向に関し、後方ほど車室側に突出するように、内側壁１３に対して所定角度で傾斜する面により構成されていることが好ましい。また、テーパ面２３，２３ａは、後方ほど車室内に突出するとともに、中央部を弧状に凹ませるような曲面、例えば、ほぼ椀型形状の一部をなす腸骨１２１の外側の面に沿った曲面により構成されていることが特に好ましい。さらに、テーパ面２３，２３ａは、車両の上下方向に関し、下方ほど車室内に突出するように形成されていることが好ましく、下方ほど車室内に突出するとともに、中央部を弧状に凹ませるように形成されていることが特に好ましい。このようなテーパ面２３，２３ａは、車両の側突時に、乗員Ｐの腰部Ｌ（臀部、特に大臀筋の中央部付近の臀部）と当接し、該乗員Ｐの腰部Ｌを車室側へと押圧することにより、腰部Ｌがテーパ面２３，２３ａよりも車両の外側に移動しないように拘束する。このとき、テーパ面２３，２３ａは、車両のシート１１に着座した乗員Ｐの骨格において、腸骨１２１を中心とした骨盤１１１の後部で、該乗員Ｐの腰部Ｌを拘束することにより、乗員Ｐに対する保護性能を発揮する。
【００４０】
上述したように、腸骨１２１を中心とした骨盤１１１の後部は、大転子１７２に対応する部位よりも、車幅方向の荷重に対して強靱な骨格を有している。さらにこの場合、骨盤１１１の後部は、大臀筋が最も厚く介在しているため、腸骨１２１に荷重が伝わる前に大臀筋による高い衝撃吸収作用が発揮される。このため、例えば上記特定の条件において、テーパ面２３，２３ａが腸骨１２１を中心とした骨盤１１１の後部で乗員Ｐの腰部Ｌに当接して該乗員Ｐを拘束する場合には、大転子１７２に対応する部位で当接する場合よりも、３倍以上高い荷重の入力に耐えることが可能となるはずである。よって、乗員Ｐに対する保護性能をより一層高めることができる。
【００４１】
さらに、テーパ面２３，２３ａは、乗員Ｐの腰部Ｌのうち、腸骨１２１を中心とした骨盤１１１の後部（臀部）と最初に当接（接触）することが好ましい。このとき、テーパ面２３，２３ａが大転子１７２に対応する部位に最初に当接する場合と比べて、恥骨１２３に対して加えられる荷重が大幅に低減されるため、乗員Ｐに対する保護性能を容易に高めることが可能となる。また、テーパ面２３，２３ａを含む衝撃吸収部材２１は、乗員Ｐの斜め後方から該乗員Ｐの腰部Ｌに当接することが好ましい。このとき、テーパ面２３，２３ａは、腸骨１２１を中心とした骨盤１１１の後部の外側の面のうちの広い範囲に亘って同時に荷重を伝えることが可能となる。その結果、前記荷重は骨盤１１１の後部の広い範囲に亘って分散しながら伝えられるため、乗員Ｐに対する高い保護性能が発揮される。
【００４２】
さらに、本発明者らは、腸骨１２１を中心とした骨盤１１１の後部のどの部位に荷重の入力を偏らせることが最も有効な保護を図り得るかについて、ＣＡＥ解析によるシミュレーションを行った。その結果、テーパ面２３，２３ａが腸骨１２１の上端部（耳状面１２８よりも上方の腸骨翼）に当接するような場合、該テーパ面２３，２３ａから乗員Ｐへと入力された荷重が、該乗員Ｐの骨格において、特徴的な偏りのある分布を示していた。即ち、テーパ面２３，２３ａから入力された荷重は、仙腸関節１２９を軸に仙骨１１３に対して腸骨１２１を前方に回動させるべく、仙腸関節１２９を支点とし、腸骨１２１を作用点とする回転モーメントを発生させた。この回転モーメントは、腸骨１２１の前端部から恥骨１２３へと作用するが、恥骨結合１５３を軸に可動となる恥骨１２３の動きと一致した方向には作用しない。このため、前記回転モーメントは、小さな断面積を有する恥骨１２３に対する曲げモーメントに転化され、恥骨１２３にダイレクトに集中する傾向が見られた。従って、このような荷重の入力に対して高い耐性を有する部位に荷重の分布を選択的に偏らせることが望ましい。
【００４３】
このような観点から、テーパ面２３，２３ａは、乗員Ｐの骨格において、シート１１に着座した乗員Ｐの骨盤１１１の上下方向に関し、仙腸関節１２９（耳状面１２８）以下の部位で、該乗員Ｐの腰部Ｌに当接可能となるように配置されていることが好ましい。この場合、例えば、テーパ面２３，２３ａは、坐骨１２２、仙骨１１３及び仙腸関節１２９以下の腸骨１２１（即ち、腸骨体１２６）の側方で、乗員Ｐの腰部Ｌに当接可能となるように配置される。
【００４４】
さらに、テーパ面２３，２３ａは、仙腸関節１２９に向かって荷重を入力するように配置されていることが好ましい。この場合、例えば、テーパ面２３，２３ａは、腸骨１２１の斜め後方やや下側に配置され、その位置から仙腸関節１２９に向かう方向に垂直な平面により構成される。また、テーパ面２３，２３ａは、腸骨１２１の斜め後方やや下側に配置され、その位置から仙腸関節１２９をほぼ等距離で取り囲むように湾曲して延びる椀型状の曲面により構成することも可能である。このような態様のテーパ面２３，２３ａは、乗員Ｐの骨格において、腸骨１２１の斜め後方やや下側から、仙腸関節１２９に向かって荷重を入力することが可能である。
【００４５】
このような望ましい形態で乗員Ｐを保護するべく、本実施形態では、図５（ａ）、（ｂ）に示すような保護バッグ３１を設ける構成が採用されている。保護バッグ３１は、布帛又はフィルムにより袋状に形成されている。
【００４６】
図６（ａ）に示すように、車両のシート１１の車外側には、サイドドア３２が設けられている。サイドドア３２の上部にはサイドドアウインドウ３３が設けられている。図６（ａ）、（ｂ）に示すように、サイドドア３２の下部には、車幅方向に関して車外側から車室側へと順に、サイドアウターパネルとしてのサイドドアアウターパネル３４、サイドインナーパネルとしてのサイドドアインナーパネル３５及びインナートリムとしてのドアトリム３６が設けられている。サイドドアアウターパネル３４及びサイドドアインナーパネル３５は鋼板により構成され、ドアトリム３６は主に樹脂板により構成されている。
【００４７】
サイドドアアウターパネル３４とサイドドアインナーパネル３５との間には、不燃性の液体４１を封入したアルミニウム製の液体タンク４２が設けられている。ここで、液体４１は、非圧縮流体であり、かつ低い粘度及び高い沸点を有していることが好ましい。液体タンク４２は、サイドドアアウターパネル３４の上下方向のほぼ中央部に位置している。液体タンク４２は、サイドドアアウターパネル３４の裏面に沿って配置され、車両の側突時にサイドドアアウターパネル３４の変形に追従するように変形可能である。サイドドアインナーパネル３５の上下方向のほぼ中央部には、円孔４３が設けられている。円孔４３には、液体タンク４２の固定部４４が固定されている。
【００４８】
固定部４４は、スチールにより車室側ほど狭まるテーパ形状に形成された環状テーパ部４４ａと、環状テーパ部４４ａの先端に設けられた破断部４４ｂとを備えている。環状テーパ部４４ａは、液体タンク４２内の液体４１をサイドドアインナーパネル３５よりも車室側に向かって側方（ほぼ真横）に流出させるべく、方向付けを行うために設けられている。破断部４４ｂは、図７（ｂ）に示すように、液体タンク４２内の圧力の上昇により破断可能となっている。
【００４９】
図６（ｂ）に示すように、円孔４３の車室側には、保護バッグ３１の基端部を固定するための固定ブラケット４６が設けられている。固定ブラケット４６は、円孔４３に沿って開口された開口孔４６ａを備えた円環状に形成されている。開口孔４６ａの車室側には、保護バッグ３１の基端部が固定されているうえ、折り畳まれた状態の保護バッグ３１を収容するための収容凹部４６ｂが設けられている。収容凹部４６ｂは、先端側ほど広がるテーパ形状に形成されている。
【００５０】
固定ブラケット４６の側方に位置するドアトリム３６の裏面（車外側の面）には、切欠き部４７が設けられている。切欠き部４７は、図７（ｂ）に示すように、保護バッグ３１が車室側に展開する際に、破断及び変形して開口４７ａを形成する。なお、図６（ａ）に示すように、固定ブラケット４６は、ドアトリム３６の上下方向のほぼ中央部に突設されたアームレスト４８よりも下方に配置されるとともに、シート１１の座部１１ａの上面よりも上方に配置されている。このため、固定ブラケット４６の側方（ほぼ真横）には、シート１１に着座した乗員Ｐの腰部Ｌが位置することとなる。
【００５１】
次に、上記保護バッグ３１の作用について説明する。
本実施形態の車両において、図５（ａ）の太矢印Ａで示す方向から別の車両等が側突するような場合、同図に示すように、サイドドアアウターパネル３４が車室側に凹む。このとき、液体タンク４２は、サイドドアアウターパネル３４の変形に追従するように変形して押し潰される。その結果、液体タンク４２内の圧力が上昇し、図７（ｂ）に示すように、液体タンク４２内の液体４１が破断部４４ｂを破断させて保護バッグ３１内に流入する。保護バッグ３１内に流入する液体４１は、環状テーパ部４４ａにより所定方向に方向付けられつつ、折り畳み状態の保護バッグ３１の内部に向かって噴出する。
【００５２】
保護バッグ３１は、前記液体４１の流入によって膨張するが、収容凹部４６ｂの側面に規制されているため、車室側に向かって膨張するように方向付けられる。保護バッグ３１が車室側に向かって膨張すると、該保護バッグ３１は、ドアトリム３６の裏面を車室側に向かって押圧しながら、図７（ａ）に示すように、切欠き部４７を破断及び変形させて開口４７ａを形成させる。続いて、図５（ａ）、（ｂ）に示すように、保護バッグ３１は、収容凹部４６ｂの側面及び開口４７ａの周縁部にガイドされながら、ドアトリム３６の下部と、シート１１に着座する乗員Ｐの腰部Ｌとの間をほぼ最短距離で繋ぐように、ドアトリム３６から乗員Ｐの腰部Ｌに向かって側方（ほぼ真横）に展開する。ちなみに、最も大きく展開したときの保護バッグ３１の容積は、液体タンク４２が押し潰された容積に比例する。
【００５３】
展開した保護バッグ３１は、乗員Ｐの腰部Ｌと当接する位置にテーパ面３１ａを形成させる。テーパ面３１ａの形成は、次のようにして行われる。まず、保護バッグ３１の外面が乗員Ｐの腰部Ｌに当接すると、該保護バッグ３１の外面は、乗員Ｐの腰部Ｌを車室側に押圧しながら、該腰部Ｌと当接した部分を中心にして乗員Ｐの腰部Ｌの外面形状に追従するように変形する。その結果、テーパ面３１ａは、乗員Ｐの腰部Ｌの後部に沿った形状に形成される。
【００５４】
このテーパ面３１ａは、乗員Ｐの腰部Ｌの側方において、腸骨１２１を中心とした骨盤１１１の後部で該乗員Ｐの腰部Ｌに当接している。さらに、テーパ面３１ａは、腸骨１２１に沿って延びるように形成されている。また、テーパ面３１ａは、車両の前進方向に関し、後方ほど車室内に突出するとともに、中央部を弧状に凹ませるように形成されている。さらに、テーパ面３１ａは、車両の上下方向に関し、下方ほど車室内に突出するとともに、中央部を弧状に凹ませるように形成されている。このテーパ面３１ａは、乗員Ｐの腰部Ｌと当接し、該乗員Ｐの腰部Ｌを車室側へと押圧することにより、腰部Ｌがテーパ面３１ａよりも車両の外側に移動しないように拘束する。このとき、テーパ面３１ａは、車両のシート１１に着座した乗員Ｐの骨格において、腸骨１２１を中心とした骨盤１１１の後部に荷重を集中させ、大転子１７２に対応する部位に加えられる荷重を低減させるように乗員Ｐの腰部Ｌを拘束するため、乗員Ｐに対する高い保護性能を発揮する。
【００５５】
また、本実施形態のテーパ面３１ａは、ほとんどの場合、乗員Ｐの腰部Ｌのうち、腸骨１２１を中心とした骨盤１１１の後部と最初に当接（接触）する。さらに、保護バッグ３１は、その高い追従性により、乗員Ｐの腰部Ｌとシート１１の背もたれ部１１ｂとの間にも進入し、乗員Ｐの斜め後方から該乗員Ｐの腰部Ｌに当接する。このため、テーパ面３１ａは、腸骨１２１を中心とした骨盤１１１の後部の外側の面のうちの広い範囲に亘って分散しながら荷重を伝えるとともに、乗員Ｐの腰部Ｌに対して斜め後方から当接して荷重を伝える。
【００５６】
加えて、保護バッグ３１は、その高い追従性により、乗員Ｐの腰部Ｌとシート１１の座部１１ａとの間にも進入し、乗員Ｐの斜め下方から該乗員Ｐの腰部Ｌに当接する。このため、テーパ面３１ａは、乗員Ｐの骨格において、シート１１に着座した乗員Ｐの骨盤１１１の上下方向に関し、仙腸関節１２９以下の部位で、該乗員Ｐの腰部Ｌに当接する。さらにこのとき、テーパ面３１ａは、仙腸関節１２９に向かって荷重を入力するため、乗員Ｐの骨格において、腸骨１２１の斜め後方やや下側から、仙腸関節１２９に向かって荷重を入力することを容易にする。
【００５７】
前記実施形態によって発揮される効果について、以下に記載する。
・ 本実施形態の保護バッグ３１は、車両の側突時にドアトリム３６から乗員Ｐの腰部Ｌに向かって展開する。ドアトリム３６は車両のシート１１に着座する乗員Ｐに近接した位置に配置されているため、保護バッグ３１は乗員Ｐを迅速に保護することができる。さらに、ドアトリム３６は乗員Ｐの側方に配置されているため、保護バッグ３１は、該保護バッグ３１を備えた車両に対する別の車両等の衝突の方向とほぼ一致した方向に展開する。このため、保護バッグ３１は、乗員Ｐと前記別の車両等との間に適切に展開し、該別の車両等により加えられる衝撃を効果的に吸収することができる。従って、車両の側突時に乗員Ｐの腰部Ｌが適切に拘束され、結果的に乗員Ｐに対する保護を有効に図ることが可能となる。
【００５８】
・ 本実施形態の保護バッグ３１には、液体４１を流入させることにより展開する構成が採用されている。液体４１の流入により展開する保護バッグ３１の表面は、人体のような複雑な形状に対する高い追従性を有しているため、車両の側突時に乗員Ｐに加えられる荷重を該乗員Ｐの腰部Ｌに沿って適切に分散させることができる。従って、車両の側突時に乗員Ｐの腰部Ｌが適切に拘束され、結果的に乗員Ｐに対する保護を有効に図ることが可能となる。
【００５９】
さらに、液体４１を流入させることにより展開する保護バッグ３１は、シート１１等の障害物に当接すると、該障害物の外面に追従しながら障害物を避けるように展開する性質を有する。このため、車両の前進方向及び上下方向に関するシート１１の位置が乗員Ｐの体格等に伴って変更されたような場合でも、乗員Ｐの腰部Ｌを適切な位置で拘束することが可能である。さらに、保護バッグ３１の車室側への突出量（容積）は、液体タンク４２が押し潰された容積に比例するため、側突の程度に応じた保護性能を発揮することが可能である。また、液体タンク４２は、車両の走行中及びサイドドア３２の開閉時における振動を低減させるためのダンパー機能を発揮し得るうえ、車室内の保温性能を高めるための断熱材としての機能も発揮し得る。
【００６０】
・ 本実施形態の保護バッグ３１は、乗員Ｐの腰部Ｌの側方（ほぼ真横）に配置され、かつ車両の側突時に乗員Ｐの腰部Ｌに向かって側方（ほぼ真横）に展開する。即ち、保護バッグ３１は、乗員Ｐの腰部Ｌの側方に配置されているため、ドアトリム３６と乗員Ｐの腰部Ｌとの間をほぼ最短距離で繋ぐように展開することができる。従って、保護バッグ３１による乗員Ｐの迅速な保護を容易に図ることが可能となる。さらに、保護バッグ３１は、乗員Ｐの腰部Ｌを側方に移動させてドアトリム３６から逃がす方向に展開するため、例えば車両の前進方向や上下方向に展開する特許文献１のエアバッグ装置と比較して、高い保護性能を発揮することができる。
【００６１】
・ 本実施形態の保護バッグ３１は、車両の側突時に、車両のシート１１に着座する乗員Ｐの骨格において、腸骨１２１を中心とした骨盤１１１の後部で該乗員Ｐの腰部Ｌを拘束するため、腰部Ｌの前部で乗員Ｐを拘束する場合と比べて、乗員Ｐの腰部Ｌに加えられる荷重をより低い応力で受け止めることを可能にする。従って、乗員Ｐの腰部Ｌの骨格に適した形態で該乗員Ｐの腰部Ｌが適切に拘束されるため、該乗員Ｐに対する保護を有効に図ることが可能となる。
【００６２】
・ 本実施形態の保護バッグ３１は、車両の側突時に乗員Ｐの斜め後方から該乗員Ｐの腰部Ｌに当接する。また、本実施形態の保護バッグ３１は、車両の側突時に、車両の前進方向に関して後方ほど該車両の内側に位置するように斜めに傾斜した状態で乗員Ｐの腰部Ｌに当接する。このような保護バッグ３１を採用した場合、乗員Ｐの腰部Ｌは、腸骨１２１を中心とした骨盤１１１の後部の外側の面のうちの広い範囲に対応する部位で、保護バッグ３１からの荷重の入力を受ける。その結果、前記荷重は腸骨１２１を中心とした骨盤１１１の後部の広い範囲に亘って分散しながら伝えられるため、乗員Ｐに対する高い保護性能を発揮することができる。
【００６３】
（変更例）
なお、本実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
・ 図８（ａ）、（ｂ）に示すように、アームレスト４８の基端部に折り畳み状態の保護バッグ３１を収容するとともに、車両の側突時に保護バッグ３１をアームレスト４８の下部（下面）から乗員Ｐの腰部Ｌに向かって展開するように変更してもよい。なお、アームレスト４８の基端部には、保護バッグ３１をアームレスト４８の下部から乗員Ｐの腰部Ｌへと向けて展開させるように方向付けするためのジャンプブラケット５１（図８（ｂ）参照）を設けることが好ましい。この場合、ジャンプブラケット５１の基端部はサイドドアインナーパネル３５に固定され、先端部は開口４７ａの上端部付近に配置されている。なお、この保護バッグ３１は、自重により所望とする方向に展開されやすくなるため、液体４１を流入させることにより展開する構成であることが好ましい。
【００６４】
この構成によれば、保護バッグ３１は、アームレスト４８よりも下方の空間を埋めるように展開するため、アームレスト４８と乗員Ｐとの間の干渉を容易に抑えることが可能となる。さらにこの場合、保護バッグ３１が乗員Ｐの胸部と干渉しにくくなるため、乗員Ｐの胸部に対する保護性能を高めることもできる。また、この変更例は、特に、シート１１の背もたれ部１１ｂとアームレスト４８との間にほとんど空間のないような車両においても、保護バッグ３１をスムーズに展開させることができる点で優れている。
【００６５】
さらに、アームレスト４８よりも下方の空間には、保護バッグ３１の展開を妨げる障害物が少ないため、保護バッグ３１の展開をスムーズに行うことが容易となる。例えば、アームレスト４８の下方にドアポケット５２が設けられている場合でも、本変更例の保護バッグ３１の展開に際しての妨げとはなりにくい。また、保護バッグ３１は、アームレスト４８の基端部に形成される比較的広い空間内に配置されているため、車両に対する保護バッグ３１の組付けを容易に行うことも可能となる。
【００６６】
・ 図９に示すように、保護バッグ３１は、液体４１の代わりに、インフレータ５３から発生する流体としてのガスにより展開するように変更してもよい。この場合、例えば、円孔４３を省略し、インフレータ５３をサイドドアインナーパネル３５又は固定ブラケット４６に固定する構成が採用される。
【００６７】
・ 液体タンク４２を２室に区画し、混合により膨張する性質を有する２種類の液体を互いに分離して封入するように変更してもよい。
・ 保護バッグ３１は、車両の前進方向に関し、乗員Ｐの腰部Ｌよりも前方又は後方に位置するドアトリム３６の部分から、該乗員Ｐの腰部Ｌに向かって展開されてもよい。また、保護バッグ３１は、車両の上下方向に関し、乗員Ｐの腰部Ｌよりも下方に位置するドアトリム３６の部分から、該乗員Ｐの腰部Ｌに向かって展開されても構わない。
【００６８】
・ 保護バッグ３１は、電子制御装置（ＥＣＵ）の制御により展開するように変更可能である。この場合、ＥＣＵは、車両の側突に起因する衝撃を検知する衝撃センサからの検知信号に基づいて、保護バッグ３１を展開させる。なお、前記保護バッグ３１は、液体４１の流入及びインフレータ５３から発生するガスの流入のいずれかによって展開される。
【００６９】
・ 保護バッグ３１は、フロントシートの側方及びリヤシートの側方のいずれに設けられていてもよい。また、保護バッグ３１は、サイドドア３２に設けられる以外にも、例えば２ドア車、３ドアハッチバック車又は３列シート仕様の車のリヤシートの側方に位置するサイドアウターパネルとインナートリムとの間に設けられていてもよい。また、片面スライドドア車におけるサイドアウターパネルとインナートリムとの間に設けられていてもよい。
【００７０】
さらに、前記実施形態より把握できる技術的思想について以下に記載する。
・ 前記車両は前記インナートリムよりも車外側にサイドインナーパネルを備え、該保護バッグは前記サイドインナーパネルと前記インナートリムとの間に設けられる請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の保護バッグ。
【００７１】
・ 前記車両は、前記インナートリムよりも車外側に設けられるサイドインナーパネルと、該サイドインナーパネルよりも車外側に設けられ前記液体が封入される液体タンクと、該液体タンクよりも車外側に設けられるサイドアウターパネルとを備え、前記液体タンクは前記車両の側突時に前記サイドアウターパネルの変形に伴って変形可能であり、該保護バッグは前記サイドインナーパネルと前記インナートリムとの間に設けられる請求項２に記載の保護バッグ。
【００７２】
・ 前記車両の側突時には、前記保護バッグが前記寛骨臼よりも後方の前記骨盤に沿うように前記乗員の腰部と当接することを特徴とする請求項５に記載の保護バッグ。
・ 前記車両の側突時には、前記保護バッグが前記腸骨に対応する部位で前記乗員の腰部と最初に当接することを特徴とする請求項６に記載の保護バッグ。
【００７３】
・ 前記車両の側突時に前記乗員に加えられる荷重を、該乗員の仙腸関節に向かって入力させることを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の保護バッグ。
・ 前記車両の側突時に前記乗員に加えられる荷重のうち、該乗員の大転子に向かって入力される荷重を低減させることを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の保護バッグ。
【００７４】
・ 前記保護バッグは、前記車両の側突時に前記乗員の斜め後方から該乗員の腰部に当接するようなテーパ面を形成することを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の保護バッグ。
【００７５】
・ 前記保護バッグは、前記車両の側突時に、前記車両の前進方向に関して後方ほど該車両の車室側に位置するように斜めに傾斜した状態で前記乗員の腰部に当接するようなテーパ面を形成することを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の保護バッグ。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】人体の骨盤付近の骨格を示す斜視図。
【図２】（ａ）は人体の骨盤付近の骨格を斜め後方から示す斜視図、（ｂ）は図２（ａ）に示す骨格において、仙腸関節を軸に右側の腸骨を前方に回動させた場合の様子を模式的に示す斜視図。
【図３】車両のシートの座部に着座した姿勢の乗員の腰部を模式的に示す平断面図。
【図４】（ａ）は、シートに着座した姿勢の乗員の腰部に加えられる荷重と、該乗員の骨格との関係をシミュレーションした場合において、骨盤の前部（恥骨側）及び後部（仙骨側）にそれぞれ同等な荷重を入力したときの荷重の時間変化を示すグラフ、（ｂ）は、図４（ａ）に示す荷重の入力を行った場合のシミュレーションにおいて、骨盤が示す応力の時間変化を示すグラフ。
【図５】（ａ）は車両のシートに着座した乗員及び該乗員の腰部を拘束する保護バッグの展開状態を示す正面図、（ｂ）は図５（ａ）の５ｂ−５ｂ線に沿った平断面図。
【図６】（ａ）は車両のシートに着座した乗員を示す正面図、（ｂ）は図６（ａ）の６ｂ線に沿った平断面図。
【図７】（ａ）は車両のシート及び保護バッグの展開初期の状態を示す斜視図、（ｂ）は図７（ａ）の７ｂ線に沿った平断面図。
【図８】（ａ）は変更例の保護バッグを示す斜視図、（ｂ）は図８（ａ）の正面図。
【図９】変更例の保護バッグを示す平断面図。
【符号の説明】
【００７７】
１１…シート、３１…保護バッグ、３６…インナートリムとしてのドアトリム、４１…流体としての液体、４８…アームレスト、１１１…骨盤、１２１…腸骨、１２５…寛骨臼、Ｐ…乗員、Ｌ…腰部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の側突時に該車両のシートに着座する乗員の腰部を拘束して該乗員を保護する保護バッグであって、
前記車両には前記乗員の側方に配置されるインナートリムが設けられ、
該保護バッグは、前記車両の側突時に流体を流入させることにより、前記インナートリムから前記乗員の腰部に向かって展開することを特徴とする保護バッグ。
【請求項２】
前記流体は液体であることを特徴とする請求項１に記載の保護バッグ。
【請求項３】
前記保護バッグは、前記乗員の腰部の側方に配置され、かつ前記車両の側突時に前記乗員の腰部に向かって側方に展開することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の保護バッグ。
【請求項４】
前記インナートリムにはアームレストが突設され、
前記保護バッグは、前記アームレストの基端部に配置され、かつ前記車両の側突時に前記アームレストの下部から前記乗員の腰部に向かって展開することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の保護バッグ。
【請求項５】
前記保護バッグは、前記車両のシートに着座する前記乗員の骨格において、寛骨臼よりも後方の骨盤に対応する部位で該乗員の腰部を拘束することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の保護バッグ。
【請求項６】
前記保護バッグは、前記車両のシートに着座する前記乗員の骨格において、腸骨に対応する部位で該乗員の腰部を拘束することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の保護バッグ。
【請求項７】
前記保護バッグは、前記車両の側突時に前記乗員の斜め後方から該乗員の腰部に当接することを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の保護バッグ。
【請求項８】
前記保護バッグは、前記車両の側突時に、前記車両の前進方向に関して後方ほど該車両の車室側に位置するように斜めに傾斜した状態で前記乗員の腰部に当接することを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の保護バッグ。
【請求項１】
車両の側突時に該車両のシートに着座する乗員の腰部を拘束して該乗員を保護する保護バッグであって、
前記車両には前記乗員の側方に配置されるインナートリムが設けられ、
該保護バッグは、前記車両の側突時に流体を流入させることにより、前記インナートリムから前記乗員の腰部に向かって展開することを特徴とする保護バッグ。
【請求項２】
前記流体は液体であることを特徴とする請求項１に記載の保護バッグ。
【請求項３】
前記保護バッグは、前記乗員の腰部の側方に配置され、かつ前記車両の側突時に前記乗員の腰部に向かって側方に展開することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の保護バッグ。
【請求項４】
前記インナートリムにはアームレストが突設され、
前記保護バッグは、前記アームレストの基端部に配置され、かつ前記車両の側突時に前記アームレストの下部から前記乗員の腰部に向かって展開することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の保護バッグ。
【請求項５】
前記保護バッグは、前記車両のシートに着座する前記乗員の骨格において、寛骨臼よりも後方の骨盤に対応する部位で該乗員の腰部を拘束することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の保護バッグ。
【請求項６】
前記保護バッグは、前記車両のシートに着座する前記乗員の骨格において、腸骨に対応する部位で該乗員の腰部を拘束することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の保護バッグ。
【請求項７】
前記保護バッグは、前記車両の側突時に前記乗員の斜め後方から該乗員の腰部に当接することを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の保護バッグ。
【請求項８】
前記保護バッグは、前記車両の側突時に、前記車両の前進方向に関して後方ほど該車両の車室側に位置するように斜めに傾斜した状態で前記乗員の腰部に当接することを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の保護バッグ。
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１】
【図２】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１】
【図２】
【公開番号】特開２００７−２２２６９（Ｐ２００７−２２２６９Ａ）
【公開日】平成１９年２月１日（２００７．２．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２０６０２３（Ｐ２００５−２０６０２３）
【出願日】平成１７年７月１４日（２００５．７．１４）
【出願人】（０００２４１４６３）豊田合成株式会社 (3,467)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年２月１日（２００７．２．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年７月１４日（２００５．７．１４）
【出願人】（０００２４１４６３）豊田合成株式会社 (3,467)
【Ｆターム（参考）】
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