JP2001163134A - 乗員保護装置 - Google Patents
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- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60N—SEATS SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLES; VEHICLE PASSENGER ACCOMMODATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B60N2/00—Seats specially adapted for vehicles; Arrangement or mounting of seats in vehicles
- B60N2/24—Seats specially adapted for vehicles; Arrangement or mounting of seats in vehicles for particular purposes or particular vehicles
- B60N2/42—Seats specially adapted for vehicles; Arrangement or mounting of seats in vehicles for particular purposes or particular vehicles the seat constructed to protect the occupant from the effect of abnormal g-forces, e.g. crash or safety seats
- B60N2/4207—Seats specially adapted for vehicles; Arrangement or mounting of seats in vehicles for particular purposes or particular vehicles the seat constructed to protect the occupant from the effect of abnormal g-forces, e.g. crash or safety seats characterised by the direction of the g-forces
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- Seats For Vehicles (AREA)
- Arrangement Or Mounting Of Propulsion Units For Vehicles (AREA)
- Motorcycle And Bicycle Frame (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 簡単な構造による衝突時の乗員減速度
の好適な低減を車体寸法のコンパクト化と併せて実現し
得る自動車の乗員保護装置を提供する。 【解決手段】 重量部材を衝突時に前方に或る程度移
動可能に支持することで、衝突初期に車体の見かけ上の
慣性質量を小さくして、シートを含む車体全体に平均減
速度より大きな減速度を発生させ、次に車体に対して前
後方向に移動可能な可動部に上記重量部材を衝当させ、
さらにその慣性質量を加えることで可動部、即ちシート
に一時的にマイナスの車体減速度（加速度）を発生さ
せ、最後に車体全体が一体となって平均的な減速度で減
速するので、乗員減速度の低減に好ましい車体減速度波
形を実現することが可能となるばかりでなく、従来より
も小さな車体変形量（ダイナミックストローク）におい
ても大幅な乗員減速度の低減を達成することができる。
また、簡単な構造で実現可能なことから、車体をコンパ
クト化し得る。
の好適な低減を車体寸法のコンパクト化と併せて実現し
得る自動車の乗員保護装置を提供する。 【解決手段】 重量部材を衝突時に前方に或る程度移
動可能に支持することで、衝突初期に車体の見かけ上の
慣性質量を小さくして、シートを含む車体全体に平均減
速度より大きな減速度を発生させ、次に車体に対して前
後方向に移動可能な可動部に上記重量部材を衝当させ、
さらにその慣性質量を加えることで可動部、即ちシート
に一時的にマイナスの車体減速度（加速度）を発生さ
せ、最後に車体全体が一体となって平均的な減速度で減
速するので、乗員減速度の低減に好ましい車体減速度波
形を実現することが可能となるばかりでなく、従来より
も小さな車体変形量（ダイナミックストローク）におい
ても大幅な乗員減速度の低減を達成することができる。
また、簡単な構造で実現可能なことから、車体をコンパ
クト化し得る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車の衝突安全
性を向上させるための乗員保護装置に関するものであ
る。
性を向上させるための乗員保護装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】近年、自動車の衝突時の乗員保護効果を
高めるために、車体の居住空間以外の部分の衝突時の変
形モードを適切に設定して車体の居住空間部分の減速度
を低減すると共に、居住空間にまで変形が及ばないよう
にした車体構造が種々提案されている（特開平７−１０
１３５４号公報など参照）。
高めるために、車体の居住空間以外の部分の衝突時の変
形モードを適切に設定して車体の居住空間部分の減速度
を低減すると共に、居住空間にまで変形が及ばないよう
にした車体構造が種々提案されている（特開平７−１０
１３５４号公報など参照）。
【０００３】一方、衝突時における乗員の傷害の程度に
影響するものとしては、一般に、乗員の加（減）速度の
最大値である。したがって、衝突時の傷害を低減するた
めには、まず第一に乗員の減速度（前方衝突時）を小さ
くすれば良い。また乗員の減速度はシートベルト等の拘
束装置から加わる力によって生じる。ところが、シート
ベルトがばねとして機能するため、慣性力で乗員が前方
へ移動し、シートベルトの伸びが最大に達したところで
乗員減速度がピークに達することになり、この乗員減速
度のピーク値は、慣性力による乗員の移動量が大きいほ
ど高くなり、一般に車体の平均減速度よりも高くなると
言われている。
影響するものとしては、一般に、乗員の加（減）速度の
最大値である。したがって、衝突時の傷害を低減するた
めには、まず第一に乗員の減速度（前方衝突時）を小さ
くすれば良い。また乗員の減速度はシートベルト等の拘
束装置から加わる力によって生じる。ところが、シート
ベルトがばねとして機能するため、慣性力で乗員が前方
へ移動し、シートベルトの伸びが最大に達したところで
乗員減速度がピークに達することになり、この乗員減速
度のピーク値は、慣性力による乗員の移動量が大きいほ
ど高くなり、一般に車体の平均減速度よりも高くなると
言われている。
【０００４】車体減速度と乗員減速度との関係を、ばね
（拘束装置）と質量（乗員の質量）とで構成する系に対
しての入出力とみなせば、ばねの伸びの最大値とその時
刻とが車体減速度の波形（時間変化）に支配されること
が分かる。したがって、衝突時における乗員減速度を小
さくするには、車体の平均減速度を小さくするだけでは
なく、ばね（シートベルト）のオーバシュートがなるべ
く小さくなるように車体減速度の波形を調整する必要が
ある。
（拘束装置）と質量（乗員の質量）とで構成する系に対
しての入出力とみなせば、ばねの伸びの最大値とその時
刻とが車体減速度の波形（時間変化）に支配されること
が分かる。したがって、衝突時における乗員減速度を小
さくするには、車体の平均減速度を小さくするだけでは
なく、ばね（シートベルト）のオーバシュートがなるべ
く小さくなるように車体減速度の波形を調整する必要が
ある。
【０００５】従来の車体構造においては、衝突反力発生
部材（サイドビームなど）と各コンポーネントとの間で
構成されるクラッシャブルゾーンを車体前部に配置し、
この部分を変形させることで衝突エネルギの吸収を行
い、各部の寸法設定などにより反力特性を変えることで
車体減速度の波形を調整している。
部材（サイドビームなど）と各コンポーネントとの間で
構成されるクラッシャブルゾーンを車体前部に配置し、
この部分を変形させることで衝突エネルギの吸収を行
い、各部の寸法設定などにより反力特性を変えることで
車体減速度の波形を調整している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】乗員の傷害低減を行う
上で車体減速度の波形は重要な要素であるが、そのよう
な目的に合致した乗員減速度を小さく抑えられる車体減
速度の波形としては、図９の実線に示されるように、初
期に平均減速度よりも大きい減速度を一定時間（短時
間）発生し、続けて逆向きの減速度を一定時間（短時
間）発生した後に、平均的な減速度で減速するような波
形が考えられる。このような車体の減速度の波形では、
車体の減速に要する距離（ダイナミックストローク）が
同一の一定減速度（矩形波）の場合よりもより一層乗員
減速度が小さくなることが、本出願の発明者らが行った
シミュレーションで確認されている。
上で車体減速度の波形は重要な要素であるが、そのよう
な目的に合致した乗員減速度を小さく抑えられる車体減
速度の波形としては、図９の実線に示されるように、初
期に平均減速度よりも大きい減速度を一定時間（短時
間）発生し、続けて逆向きの減速度を一定時間（短時
間）発生した後に、平均的な減速度で減速するような波
形が考えられる。このような車体の減速度の波形では、
車体の減速に要する距離（ダイナミックストローク）が
同一の一定減速度（矩形波）の場合よりもより一層乗員
減速度が小さくなることが、本出願の発明者らが行った
シミュレーションで確認されている。
【０００７】ところで、従来の車体構造においてはクラ
ッシャブルゾーンは衝突開始時には必ず強度の低い部分
から変形し、しかる後に強度の高い部分の変形が起こる
ために、衝突反力すなわち車体減速度は、初期には小さ
く後半に大きくなるような波形となるので、乗員の減速
度低減に対しては効果が十分であるとは言えなかった。
この問題を解決するために、従来は、サイドビームの圧
壊を利用して一定の反力を得る方法や、サイドビームに
隔壁を複数箇所に設けることで安定した反力を維持する
方法（特開平７−１０１３５４号）などが提案されてい
る。
ッシャブルゾーンは衝突開始時には必ず強度の低い部分
から変形し、しかる後に強度の高い部分の変形が起こる
ために、衝突反力すなわち車体減速度は、初期には小さ
く後半に大きくなるような波形となるので、乗員の減速
度低減に対しては効果が十分であるとは言えなかった。
この問題を解決するために、従来は、サイドビームの圧
壊を利用して一定の反力を得る方法や、サイドビームに
隔壁を複数箇所に設けることで安定した反力を維持する
方法（特開平７−１０１３５４号）などが提案されてい
る。
【０００８】しかしながら、それらの方法では、車体の
減速度を一定減速度（矩形波）に近付けることはできて
も、 図９で示したような、より効果的な減速度波形を
得ることは極めて困難であった。
減速度を一定減速度（矩形波）に近付けることはできて
も、 図９で示したような、より効果的な減速度波形を
得ることは極めて困難であった。
【０００９】また、電気自動車において、車体中央部に
搭載したバッテリボックスを可動支持することで、衝突
初期にサイドビームの発生荷重を受ける車体質量を減少
させて、車体の減速度波形を改善する構造が提案されて
いる（特開平５−２３８２８７号・特開平５−２４６２
５２号・特開平５−２４６２５３号など）。
搭載したバッテリボックスを可動支持することで、衝突
初期にサイドビームの発生荷重を受ける車体質量を減少
させて、車体の減速度波形を改善する構造が提案されて
いる（特開平５−２３８２８７号・特開平５−２４６２
５２号・特開平５−２４６２５３号など）。
【００１０】しかしながら、上記構造にあっては、バッ
テリボックスを車体中央に搭載した電気自動車に限定さ
れると共にバッテリの質量は車体全体に対して小さいた
め、減速度波形の改善効果に制約があるという問題があ
る。
テリボックスを車体中央に搭載した電気自動車に限定さ
れると共にバッテリの質量は車体全体に対して小さいた
め、減速度波形の改善効果に制約があるという問題があ
る。
【００１１】乗員の減速度を、上記従来のものにおける
よりも小さくするためには、上記図９に示したような車
体減速度波形を発生させることが求められる。
よりも小さくするためには、上記図９に示したような車
体減速度波形を発生させることが求められる。
【００１２】本発明は、このような知見に基づいて案出
されたものであり、その目的は、簡単な構造による衝突
時の乗員減速度の好適な低減を車体寸法のコンパクト化
と併せて実現し得る自動車の乗員保護装置を提供するこ
とにある。
されたものであり、その目的は、簡単な構造による衝突
時の乗員減速度の好適な低減を車体寸法のコンパクト化
と併せて実現し得る自動車の乗員保護装置を提供するこ
とにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】このような目的を果たす
ために、本発明においては、乗員シート８と一体をな
し、かつ車体の衝突時に該車体に対して前後方向に相対
的に移動可能な可動部２と、着座した乗員を拘束するべ
く乗員シート８または可動部２に設けられた乗員拘束手
段（シートベルト９）と、車体の衝突時に該車体に生じ
る衝突エネルギを或る減速度をもって吸収し得る衝撃吸
収部（サイドビーム３）と、衝突初期に衝突荷重によっ
て可動部２を後方に移動させる第１の荷重伝達部材（伝
達ロッド６）と、車体に対して相対的に前方移動可能な
ように該車体後部に支持された重量部材（エンジン１
１）と、重量部材が所定量前方に移動したら可動部２に
重量部材（エンジン１１）の前方荷重を伝達する第２の
荷重伝達部材１２とを有し、車体の衝突時にその衝突荷
重を第１の荷重伝達部材（伝達ロッド６）により可動部
２に伝達して車体に対して相対的に所定量後方に移動す
ることで可動部２に一時的に高い減速度を与えた後、慣
性により前方移動する重量部材（エンジン１１）の前方
荷重を第２の荷重伝達部材１２により可動部２に伝達し
て可動部２に一時的に前方への加速度を与え、その後車
体全体で衝突エネルギを吸収するようにした。
ために、本発明においては、乗員シート８と一体をな
し、かつ車体の衝突時に該車体に対して前後方向に相対
的に移動可能な可動部２と、着座した乗員を拘束するべ
く乗員シート８または可動部２に設けられた乗員拘束手
段（シートベルト９）と、車体の衝突時に該車体に生じ
る衝突エネルギを或る減速度をもって吸収し得る衝撃吸
収部（サイドビーム３）と、衝突初期に衝突荷重によっ
て可動部２を後方に移動させる第１の荷重伝達部材（伝
達ロッド６）と、車体に対して相対的に前方移動可能な
ように該車体後部に支持された重量部材（エンジン１
１）と、重量部材が所定量前方に移動したら可動部２に
重量部材（エンジン１１）の前方荷重を伝達する第２の
荷重伝達部材１２とを有し、車体の衝突時にその衝突荷
重を第１の荷重伝達部材（伝達ロッド６）により可動部
２に伝達して車体に対して相対的に所定量後方に移動す
ることで可動部２に一時的に高い減速度を与えた後、慣
性により前方移動する重量部材（エンジン１１）の前方
荷重を第２の荷重伝達部材１２により可動部２に伝達し
て可動部２に一時的に前方への加速度を与え、その後車
体全体で衝突エネルギを吸収するようにした。
【００１４】これによれば、衝突時、その荷重を第１の
荷重伝達部材（伝達ロッド６）により可動部２に伝達す
ることで平均減速度よりも大きい減速度を一定時間（短
時間）発生し、その後重量部材（エンジン１１）の前方
荷重を可動部２に加えることで逆向きの減速度（加速
度）を一定時間（短時間）発生し、その後、徐々に平均
的な減速度に達するように衝撃吸収部（サイドビーム
３）で衝突エネルギを吸収して減速することで、 図９
に示すような波形が得られ、乗員減速度の急激な上昇を
抑えることができる。
荷重伝達部材（伝達ロッド６）により可動部２に伝達す
ることで平均減速度よりも大きい減速度を一定時間（短
時間）発生し、その後重量部材（エンジン１１）の前方
荷重を可動部２に加えることで逆向きの減速度（加速
度）を一定時間（短時間）発生し、その後、徐々に平均
的な減速度に達するように衝撃吸収部（サイドビーム
３）で衝突エネルギを吸収して減速することで、 図９
に示すような波形が得られ、乗員減速度の急激な上昇を
抑えることができる。
【００１５】更に車体と重量部材（エンジン１１）との
間に緩衝構造（第２の荷重伝達部材１２兼用）を更に有
することで、前方への加速度を発生させた後の再度の減
速度増加が急激なものとなることを防止できる。
間に緩衝構造（第２の荷重伝達部材１２兼用）を更に有
することで、前方への加速度を発生させた後の再度の減
速度増加が急激なものとなることを防止できる。
【００１６】上記重量部材としては、エンジン、変速
機、各種モータ、バッテリ、各種構造物等が挙げられ
る。
機、各種モータ、バッテリ、各種構造物等が挙げられ
る。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下に添付の図面に示された具体
例に基づいて本発明の実施の形態について詳細に説明す
る。
例に基づいて本発明の実施の形態について詳細に説明す
る。
【００１８】図１は、本発明が適用された第１の実施形
態に於ける自動車の車体構造の要部を示す側面図であ
る。図において、メインフレーム１の上に前後方向に相
対移動可能に可動部２が設けられている。そのメインフ
レーム１は、衝撃吸収部として車体の左右側部にて車体
前部から車体後部に至るサイドビーム３の上面に一体的
に固設されていると共に車室４の床部分１ａと、車室４
とボンネット室５との境界にて床部分から立ち上がって
フロントガラス前縁部に至る部分１ｂとからなる。
態に於ける自動車の車体構造の要部を示す側面図であ
る。図において、メインフレーム１の上に前後方向に相
対移動可能に可動部２が設けられている。そのメインフ
レーム１は、衝撃吸収部として車体の左右側部にて車体
前部から車体後部に至るサイドビーム３の上面に一体的
に固設されていると共に車室４の床部分１ａと、車室４
とボンネット室５との境界にて床部分から立ち上がって
フロントガラス前縁部に至る部分１ｂとからなる。
【００１９】可動部２は、メインフレーム１の床部分１
ａに移動可能に設けられたベース２ａと、このベース２
ａ上に取り付けられたシート８とを有している。シート
８には拘束装置を構成するシートベルト９が一体的に設
けられている。なお、シートベルト９の肩側アンカーポ
イント９ａは、シートバック８ａの上端部に設けられて
いる。尚、シート８とベース２ａとの間にはシート８が
前後方向に位置調節可能なように、図示されないレール
とスライダとからなる支持構造が設けられている。
ａに移動可能に設けられたベース２ａと、このベース２
ａ上に取り付けられたシート８とを有している。シート
８には拘束装置を構成するシートベルト９が一体的に設
けられている。なお、シートベルト９の肩側アンカーポ
イント９ａは、シートバック８ａの上端部に設けられて
いる。尚、シート８とベース２ａとの間にはシート８が
前後方向に位置調節可能なように、図示されないレール
とスライダとからなる支持構造が設けられている。
【００２０】可動部２には第１の荷重伝達部材としての
伝達ロッド６の後端が連結されている。この伝達ロッド
６の前端はサイドフレーム３と同じバンパービーム３ａ
に連結されている。従って、衝突時初期にその衝突荷重
が伝達ロッド６を介して可動部２に伝達されるようにな
っている。
伝達ロッド６の後端が連結されている。この伝達ロッド
６の前端はサイドフレーム３と同じバンパービーム３ａ
に連結されている。従って、衝突時初期にその衝突荷重
が伝達ロッド６を介して可動部２に伝達されるようにな
っている。
【００２１】車体後部に画定されたエンジンルームには
重量部材としてのエンジン１１がサイドビーム３に、前
方移動可能にスライダ１０を介して支持されている。こ
こで、エンジン１１は、衝突時に塑性変形することなど
によってサイドビーム３または車体の適宜なフレーム等
に対して前方に相対移動可能に適宜設計された支持構造
によって支持しても良い。また、エンジン１１には第２
の荷重伝達部材１２が前方に突出するように付設されて
いる。この第２の荷重伝達部材１２は、可動部２に対し
て所定の間隙Ｌだけ離間していると共に衝突時にエンジ
ン１１が前方移動することにより可動部２に衝当し、そ
の慣性による前方荷重を伝達するようになっている。更
に、第２の荷重伝達部材１２は、例えばハニカム構造と
なっており、後記する可動部２への衝当時にその衝撃荷
重を緩衝しつつ可動部２に伝達する緩衝構造を兼ね備え
ている。
重量部材としてのエンジン１１がサイドビーム３に、前
方移動可能にスライダ１０を介して支持されている。こ
こで、エンジン１１は、衝突時に塑性変形することなど
によってサイドビーム３または車体の適宜なフレーム等
に対して前方に相対移動可能に適宜設計された支持構造
によって支持しても良い。また、エンジン１１には第２
の荷重伝達部材１２が前方に突出するように付設されて
いる。この第２の荷重伝達部材１２は、可動部２に対し
て所定の間隙Ｌだけ離間していると共に衝突時にエンジ
ン１１が前方移動することにより可動部２に衝当し、そ
の慣性による前方荷重を伝達するようになっている。更
に、第２の荷重伝達部材１２は、例えばハニカム構造と
なっており、後記する可動部２への衝当時にその衝撃荷
重を緩衝しつつ可動部２に伝達する緩衝構造を兼ね備え
ている。
【００２２】このようにして構成された車両における衝
突時の状態を図２〜図４を参照して以下に示す。
突時の状態を図２〜図４を参照して以下に示す。
【００２３】図２は図１と同様の側面図であり衝突初期
の状態を示すものである。例えば障害物Ｗに衝突する
と、ボディ外板のフロントパネル部が圧壊し、直ぐにサ
イドビーム３の車体前方突出端部が障害物Ｗに衝当す
る。サイドビーム３は圧壊し始め、所定の減速度を発生
させる。同時に伝達ロッド６を介して後方荷重が可動部
２に伝達され、可動部２が後方に移動する。従って、可
動部２に平均減速度よりも大きい減速度が一定時間（短
時間）発生する。また、重量部材としてのエンジン１１
はその慣性により前方に移動し続けるため、このときの
車両全体の質量は見かけ上エンジン分だけ小さくなり、
これによっても車体に平均減速度よりも大きい減速度が
一定時間（短時間）発生する。これらによりシート８の
シートベルト荷重は従来より早く立ち上がり、乗員の減
速度も早期に発生する。
の状態を示すものである。例えば障害物Ｗに衝突する
と、ボディ外板のフロントパネル部が圧壊し、直ぐにサ
イドビーム３の車体前方突出端部が障害物Ｗに衝当す
る。サイドビーム３は圧壊し始め、所定の減速度を発生
させる。同時に伝達ロッド６を介して後方荷重が可動部
２に伝達され、可動部２が後方に移動する。従って、可
動部２に平均減速度よりも大きい減速度が一定時間（短
時間）発生する。また、重量部材としてのエンジン１１
はその慣性により前方に移動し続けるため、このときの
車両全体の質量は見かけ上エンジン分だけ小さくなり、
これによっても車体に平均減速度よりも大きい減速度が
一定時間（短時間）発生する。これらによりシート８の
シートベルト荷重は従来より早く立ち上がり、乗員の減
速度も早期に発生する。
【００２４】図３に示される衝突中期にあっては、エン
ジン１１が間隙Ｌだけ移動して第２の荷重伝達部材１２
の先端が可動部２の後端に衝当し、可動部２に前方荷重
が加えられる。これにより可動部２に逆向きの減速度、
即ち前方への加速度が発生する状態となり、伝達ロッド
６を変形させつつ車体に対する可動部２の相対移動が停
止する。
ジン１１が間隙Ｌだけ移動して第２の荷重伝達部材１２
の先端が可動部２の後端に衝当し、可動部２に前方荷重
が加えられる。これにより可動部２に逆向きの減速度、
即ち前方への加速度が発生する状態となり、伝達ロッド
６を変形させつつ車体に対する可動部２の相対移動が停
止する。
【００２５】この衝突進行方向への減速度の発生状態
は、 図９に示されたマイナス側の減速度になり、この
逆向きの減速度により、シートベルト９の張力を受けつ
つ車体に対して相対的な前方移動を停止する。なお、
図９の車体減速度は上記したように肩側アンカーポイン
ト９ａを対象とする。
は、 図９に示されたマイナス側の減速度になり、この
逆向きの減速度により、シートベルト９の張力を受けつ
つ車体に対して相対的な前方移動を停止する。なお、
図９の車体減速度は上記したように肩側アンカーポイン
ト９ａを対象とする。
【００２６】ここで、シート８のマイナス側の減速度発
生が終了する時点、即ちエンジン１１の車体に対する前
方移動が停止する時点で、乗員の速度、減速度がシート
８の速度、減速度と一致するように、シートベルト９の
特性、第２の荷重伝達部材１２と可動部２との間隙Ｌ及
び伝達ロッド６を適宜設計すれば、乗員はシート８と相
対運動を生じず、一体となり減速を続ける。すなわちラ
イドダウン効果を最大限利用できる。
生が終了する時点、即ちエンジン１１の車体に対する前
方移動が停止する時点で、乗員の速度、減速度がシート
８の速度、減速度と一致するように、シートベルト９の
特性、第２の荷重伝達部材１２と可動部２との間隙Ｌ及
び伝達ロッド６を適宜設計すれば、乗員はシート８と相
対運動を生じず、一体となり減速を続ける。すなわちラ
イドダウン効果を最大限利用できる。
【００２７】図４に示される衝突後期にあっては、上記
した第２の荷重伝達部材１２の可動部２の後端への衝当
により、伝達ロッド６及び緩衝構造を具備する第２の荷
重伝達部材１２が徐々に圧壊するに従い、その衝撃吸収
が徐々に大きくなり、エンジン１１の車体に対する前方
移動が停止することにより再び可動部２の減速度が徐々
に増加する。
した第２の荷重伝達部材１２の可動部２の後端への衝当
により、伝達ロッド６及び緩衝構造を具備する第２の荷
重伝達部材１２が徐々に圧壊するに従い、その衝撃吸収
が徐々に大きくなり、エンジン１１の車体に対する前方
移動が停止することにより再び可動部２の減速度が徐々
に増加する。
【００２８】その後、可動部２がメインフレーム１と略
一体をなし、サイドビーム３及び伝達ロッド６の圧壊が
進み、乗員は、車体に対してライドダウン状態になり、
衝突終了まで車体減速度と乗員減速度とがほぼ等しくな
る（ 図９参照）。
一体をなし、サイドビーム３及び伝達ロッド６の圧壊が
進み、乗員は、車体に対してライドダウン状態になり、
衝突終了まで車体減速度と乗員減速度とがほぼ等しくな
る（ 図９参照）。
【００２９】このようにして衝突時に車体が変形するよ
うになっており、 図９で示したグラフのように、車体
及び乗員の好適な減速度の変化を発生させることができ
る。また、可動部２とメインフレーム１との間の速度差
が十分に確保できずに、 図９の車体減速度がマイナス
になる部分を十分に確保できない場合であっても、衝突
後期におけるライドダウン状態を従来車両に対して向上
し得る。
うになっており、 図９で示したグラフのように、車体
及び乗員の好適な減速度の変化を発生させることができ
る。また、可動部２とメインフレーム１との間の速度差
が十分に確保できずに、 図９の車体減速度がマイナス
になる部分を十分に確保できない場合であっても、衝突
後期におけるライドダウン状態を従来車両に対して向上
し得る。
【００３０】図５は、本発明が適用された第２の実施形
態に於ける自動車の車体構造の要部を示す図１と同様な
側断面図あり、第１の実施形態と同様な部分には同一の
符号を付し、その詳細な説明を省略する。
態に於ける自動車の車体構造の要部を示す図１と同様な
側断面図あり、第１の実施形態と同様な部分には同一の
符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００３１】本構成では、サイドフレーム１３の前側部
分がメインフレーム１に対して後方に所定の間隔Ｌだけ
相対移動可能に支持されている。また、サイドフレーム
１３の後部にはエンジン１１がマウントされているが、
サイドフレーム１３に於けるエンジン１１の前側部分に
該エンジン１１がメインフレーム１に対して前方に相対
移動可能とするべく正面衝突の発生時には衝突荷重を受
けて該部分から座屈変形する緩衝構造としての首部１３
ｂが形成されている。この首部１３ｂの変形開始荷重
は、通常走行時には支障をきたさず、かつ正面衝突の発
生時には衝突荷重を受けて変形を開始し、速やかにエン
ジン１１が前方移動するように設定されている。更にサ
イドフレーム１３は、その首部１３ｂとエンジン１１の
マウント部との間の部分でメインフレーム１の床部分１
ａに固定されている。尚、サイドフレーム１３の前側部
分に対するサイドフレーム１３の首部１３ａより後側部
分、メインフレーム１及びエンジン１１の相対移動量は
立ち上がり部分１ｂとサイドフレーム１３の前部クラン
ク部１３ｃとの間隔Ｌによって定められている。一方、
可動部としてのシート８は直接サイドフレーム１３の首
部１３ｂより前側部分に取り付けられている。従って、
本構成ではサイドフレーム１３の前側部分が第１の荷重
伝達部材として機能し、後側部分が第２の荷重伝達部材
として機能する。それ以外の構成は第１の実施形態と同
様である。
分がメインフレーム１に対して後方に所定の間隔Ｌだけ
相対移動可能に支持されている。また、サイドフレーム
１３の後部にはエンジン１１がマウントされているが、
サイドフレーム１３に於けるエンジン１１の前側部分に
該エンジン１１がメインフレーム１に対して前方に相対
移動可能とするべく正面衝突の発生時には衝突荷重を受
けて該部分から座屈変形する緩衝構造としての首部１３
ｂが形成されている。この首部１３ｂの変形開始荷重
は、通常走行時には支障をきたさず、かつ正面衝突の発
生時には衝突荷重を受けて変形を開始し、速やかにエン
ジン１１が前方移動するように設定されている。更にサ
イドフレーム１３は、その首部１３ｂとエンジン１１の
マウント部との間の部分でメインフレーム１の床部分１
ａに固定されている。尚、サイドフレーム１３の前側部
分に対するサイドフレーム１３の首部１３ａより後側部
分、メインフレーム１及びエンジン１１の相対移動量は
立ち上がり部分１ｂとサイドフレーム１３の前部クラン
ク部１３ｃとの間隔Ｌによって定められている。一方、
可動部としてのシート８は直接サイドフレーム１３の首
部１３ｂより前側部分に取り付けられている。従って、
本構成ではサイドフレーム１３の前側部分が第１の荷重
伝達部材として機能し、後側部分が第２の荷重伝達部材
として機能する。それ以外の構成は第１の実施形態と同
様である。
【００３２】このようにして構成された車両における衝
突時の状態を図６〜図８を参照して以下に示す。
突時の状態を図６〜図８を参照して以下に示す。
【００３３】図６は図５と同様の側面図であり衝突初期
の状態を示すものである。例えば障害物Ｗに衝突する
と、ボディ外板のフロントパネル部が圧壊し、直ぐにサ
イドビーム１３の車体前方突出端部が障害物Ｗに衝当す
る。サイドビーム１３の前端部は圧壊し始め、所定の減
速度を発生させる。同時にエンジン１１及びメインフレ
ーム１の前方荷重により首部１３ｂが変形を開始し、エ
ンジン１１及びメインフレーム１がサイドビーム１３の
前側部分に対して前方移動を開始する。従って、このと
きの車両全体の質量は見かけ上エンジン１１及びメイン
フレーム１分だけ小さくなり、平均減速度よりも大きい
減速度が一定時間（短時間）発生する。それがサイドビ
ーム１３の前側部分を介してシート８に伝達される。こ
れによりシート８のシートベルト荷重は従来より早く立
ち上がり、乗員の減速度も早期に発生する。
の状態を示すものである。例えば障害物Ｗに衝突する
と、ボディ外板のフロントパネル部が圧壊し、直ぐにサ
イドビーム１３の車体前方突出端部が障害物Ｗに衝当す
る。サイドビーム１３の前端部は圧壊し始め、所定の減
速度を発生させる。同時にエンジン１１及びメインフレ
ーム１の前方荷重により首部１３ｂが変形を開始し、エ
ンジン１１及びメインフレーム１がサイドビーム１３の
前側部分に対して前方移動を開始する。従って、このと
きの車両全体の質量は見かけ上エンジン１１及びメイン
フレーム１分だけ小さくなり、平均減速度よりも大きい
減速度が一定時間（短時間）発生する。それがサイドビ
ーム１３の前側部分を介してシート８に伝達される。こ
れによりシート８のシートベルト荷重は従来より早く立
ち上がり、乗員の減速度も早期に発生する。
【００３４】図７に示される衝突中期にあっては、緩衝
構造としての首部１３ｂが底付きする。ここでシート８
に対し相対速度を持っており、また充分大きな質量を持
っているエンジン１１及びメインフレーム１の前方荷重
がサイドフレーム１３の後側部分を介してシート８に伝
達される。これにより、シート８に逆向きの減速度、即
ち前方への加速度が発生する。
構造としての首部１３ｂが底付きする。ここでシート８
に対し相対速度を持っており、また充分大きな質量を持
っているエンジン１１及びメインフレーム１の前方荷重
がサイドフレーム１３の後側部分を介してシート８に伝
達される。これにより、シート８に逆向きの減速度、即
ち前方への加速度が発生する。
【００３５】ここで、シート８の反対方向の加速度発生
が終了する時点で、乗員の速度、減速度がシート８の速
度、減速度と一致するように、シートベルトの特性、緩
衝構造としての首部１３ａの発生荷重を適宜設計するの
が望ましい。
が終了する時点で、乗員の速度、減速度がシート８の速
度、減速度と一致するように、シートベルトの特性、緩
衝構造としての首部１３ａの発生荷重を適宜設計するの
が望ましい。
【００３６】図８に示される衝突後期にあっては、首部
１３ｂが底付きした後もその周辺が座屈変形するに従
い、エンジン１１のサイドフレーム１３に対する前方移
動が停止するまで再び可動部２の減速度が徐々に増加す
る。そして、立ち上がり部分１ｂとサイドフレーム１３
の前部クランク部１３ｃとが衝当してサイドフレーム１
３とメインフレーム１との相対移動が停止し、サイドフ
レーム１３とメインフレーム１とエンジン１１とが略一
体をなし、サイドビーム１３の圧壊が進み、乗員は、車
体に対してライドダウン状態になり、衝突終了まで車体
減速度と乗員減速度とがほぼ等しくなる（ 図９参
照）。
１３ｂが底付きした後もその周辺が座屈変形するに従
い、エンジン１１のサイドフレーム１３に対する前方移
動が停止するまで再び可動部２の減速度が徐々に増加す
る。そして、立ち上がり部分１ｂとサイドフレーム１３
の前部クランク部１３ｃとが衝当してサイドフレーム１
３とメインフレーム１との相対移動が停止し、サイドフ
レーム１３とメインフレーム１とエンジン１１とが略一
体をなし、サイドビーム１３の圧壊が進み、乗員は、車
体に対してライドダウン状態になり、衝突終了まで車体
減速度と乗員減速度とがほぼ等しくなる（ 図９参
照）。
【００３７】ここで、このときの車体減速度が乗員の目
標減速度と等しくなるようにサイドフレーム１３の前側
部分が発生する荷重を適宜設定しておくのが望ましい。
標減速度と等しくなるようにサイドフレーム１３の前側
部分が発生する荷重を適宜設定しておくのが望ましい。
【００３８】
【発明の効果】このように本発明によれば、重量部材を
衝突時に前方に或る程度移動可能に支持することで、衝
突初期に車体の見かけ上の慣性質量を小さくして、シー
トを含む車体全体に平均減速度より大きな減速度を発生
させ、次に車体に対して前後方向に移動可能な可動部に
上記重量部材を衝当させ、さらにその慣性質量を加える
ことで可動部、即ちシートに一時的にマイナスの車体減
速度（加速度）を発生させ、最後に車体全体が一体とな
って平均的な減速度で減速するので、乗員減速度の低減
に好ましい車体減速度波形を実現することが可能となる
ばかりでなく、従来よりも小さな車体変形量（ダイナミ
ックストローク）においても大幅な乗員減速度の低減を
達成することができる。また、簡単な構造で実現可能な
ことから、車体をコンパクト化し得る。
衝突時に前方に或る程度移動可能に支持することで、衝
突初期に車体の見かけ上の慣性質量を小さくして、シー
トを含む車体全体に平均減速度より大きな減速度を発生
させ、次に車体に対して前後方向に移動可能な可動部に
上記重量部材を衝当させ、さらにその慣性質量を加える
ことで可動部、即ちシートに一時的にマイナスの車体減
速度（加速度）を発生させ、最後に車体全体が一体とな
って平均的な減速度で減速するので、乗員減速度の低減
に好ましい車体減速度波形を実現することが可能となる
ばかりでなく、従来よりも小さな車体変形量（ダイナミ
ックストローク）においても大幅な乗員減速度の低減を
達成することができる。また、簡単な構造で実現可能な
ことから、車体をコンパクト化し得る。
【００３９】さらに、乗員の車内での移動量（対車体変
位）を、例えば拘束装置に荷重リミッタを用いて乗員減
速度を低減した場合よりも、小さく抑えることができ、
二次衝突の可能性を低減することができるという効果を
も有する。
位）を、例えば拘束装置に荷重リミッタを用いて乗員減
速度を低減した場合よりも、小さく抑えることができ、
二次衝突の可能性を低減することができるという効果を
も有する。
【図１】本発明が適用された自動車の車体構造の要部を
示す側面図。
示す側面図。
【図２】衝突初期の状態を示す図１に対応する図。
【図３】衝突中期の状態を示す図１に対応する図。
【図４】衝突後期の状態を示す図１に対応する図。
【図５】本発明が適用された第２の実施形態に於ける自
動車の車体構造の要部を示す側面図。
動車の車体構造の要部を示す側面図。
【図６】衝突初期の状態を示す図５に対応する図。
【図７】衝突中期の状態を示す図５に対応する図。
【図８】衝突後期の状態を示す図８に対応する図。
【図９】車体減速度及び乗員減速度の望ましい波形を示
す図。
す図。
１ メインフレーム ２ 可動部 ３ サイドビーム ６ 伝達ロッド ８ シート ９ シートベルト １１ エンジン １２ 第２の荷重伝達部材 １３ サイドビーム １３ｂ 首部
Claims (2)
- 【請求項１】 乗員シートと一体をなし、かつ車体の
衝突時に該車体に対して前後方向に相対的に移動可能な
可動部と、 着座した乗員を拘束するべく前記乗員シートまたは前記
可動部に設けられた乗員拘束手段と、 車体の衝突時に該車体に生じる衝突エネルギを或る減速
度をもって吸収し得る衝撃吸収部と、 衝突初期に衝突荷重によって前記可動部を後方に移動さ
せる第１の荷重伝達部材と、 車体に対して相対的に前方移動可能なように該車体後部
に支持された重量部材と、 前記重量部材が所定量前方に移動したら前記可動部に前
記重量部材の前方荷重を伝達する第２の荷重伝達部材と
を有し、 車体の衝突時にその衝突荷重を第１の荷重伝達部材によ
り前記可動部に伝達して前記車体に対して相対的に所定
量後方に移動することで該可動部に一時的に高い減速度
を与えた後、慣性により前方移動する前記重量部材の前
方荷重を前記第２の荷重伝達部材により前記可動部に伝
達して前記可動部に一時的に前方への加速度を与え、そ
の後車体全体で衝突エネルギを吸収するようになってい
ることを特徴とする自動車の乗員保護装置。 - 【請求項２】 前記車体と前記重量部材との間に緩衝
構造を更に有することを特徴とする請求項１に記載の乗
員保護装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34600999A JP2001163134A (ja) | 1999-12-06 | 1999-12-06 | 乗員保護装置 |
| DE60025985T DE60025985T8 (de) | 1999-12-06 | 2000-12-05 | Einrichtung zum Schutz der Insassen |
| EP00126701A EP1106482B1 (en) | 1999-12-06 | 2000-12-05 | Occupant protective apparatus |
| US09/732,486 US6378929B2 (en) | 1999-12-06 | 2000-12-06 | Occupant protective apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34600999A JP2001163134A (ja) | 1999-12-06 | 1999-12-06 | 乗員保護装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001163134A true JP2001163134A (ja) | 2001-06-19 |
Family
ID=18380522
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34600999A Pending JP2001163134A (ja) | 1999-12-06 | 1999-12-06 | 乗員保護装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6378929B2 (ja) |
| EP (1) | EP1106482B1 (ja) |
| JP (1) | JP2001163134A (ja) |
| DE (1) | DE60025985T8 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SE514294C2 (sv) * | 1998-09-30 | 2001-02-05 | Volvo Lastvagnar Ab | Anordning som möjliggör förskjutning av förarutrymmet hos ett fordon |
| US6402218B1 (en) * | 1999-07-23 | 2002-06-11 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Seat belt pretensioner device powered by vehicle body deformation |
| US6655729B2 (en) * | 2001-09-13 | 2003-12-02 | Intier Automotive Inc. | Bridge assembly |
| WO2006089930A1 (de) * | 2005-02-23 | 2006-08-31 | Heinz Peter | Schutzsystem zur erhöhung der sicherheit von passagieren in einem kraftfahrzeug |
| US20060226686A1 (en) * | 2005-03-22 | 2006-10-12 | Shihong Yu | Spinal protection system for automotive seat |
| US20070007066A1 (en) * | 2005-07-08 | 2007-01-11 | Siemens Vdo Automotive Corporation | Peak load detection determination for deploying load limiting restraint devices |
| US20080030061A1 (en) * | 2006-08-04 | 2008-02-07 | Srinivas Pejathaya | Multi-position adjustment mechanism |
| DE102010018691A1 (de) * | 2010-04-29 | 2011-11-03 | Volkswagen Ag | Vorrichtung zur Verbesserung des Personenschutzes in einem Fahrzeug |
| DE102010018689A1 (de) * | 2010-04-29 | 2011-11-03 | Volkswagen Ag | Verfahren und Vorrichtung zur Verbesserung des Insassenschutzes in einem Fahrzeug |
| CN103153759B (zh) * | 2010-11-01 | 2016-06-08 | 本田技研工业株式会社 | 车身构造 |
| KR101371838B1 (ko) * | 2012-08-21 | 2014-03-07 | 현대자동차주식회사 | 차량 충돌 시 프론트 필러의 충돌 에너지 분산 구조 |
| ITBG20130024A1 (it) * | 2013-08-29 | 2015-03-01 | Marco Boncompagni | Piattaforma anti-shock per sedili dei passeggeri di mezzi di trasporto |
| DE102019127876A1 (de) * | 2019-10-16 | 2021-04-22 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Fahrzeugrahmen |
Family Cites Families (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2959446A (en) * | 1958-04-24 | 1960-11-08 | Thompson William Francis | Automobile crash absorbing construction |
| FR2147012A1 (ja) * | 1971-07-29 | 1973-03-09 | Angelucci Marc | |
| US3998291A (en) * | 1975-08-06 | 1976-12-21 | Edwin George Davis | Automotive safety seat |
| JP3327297B2 (ja) | 1992-02-26 | 2002-09-24 | マツダ株式会社 | 車両の衝撃コントロール構造及び衝撃コントロール方法 |
| JP2866998B2 (ja) | 1992-03-04 | 1999-03-08 | トヨタ自動車株式会社 | 電気自動車のバッテリ固定構造 |
| JPH05246252A (ja) | 1992-03-04 | 1993-09-24 | Toyota Motor Corp | 電気自動車のバッテリ固定構造 |
| DE4323543C1 (de) * | 1993-03-31 | 1994-10-06 | Mueller Franz Dipl Ing Fh | Sicherheitseinrichtung für Fahrzeuge |
| JPH07101354A (ja) | 1993-10-05 | 1995-04-18 | Isuzu Motors Ltd | 車両用サイドメンバ |
| US6092853A (en) * | 1997-04-03 | 2000-07-25 | Hubbard; Leo James | Vehicle safety system |
| US5947543A (en) * | 1997-04-03 | 1999-09-07 | Hubbard; Leo James | Vehicle safety system |
| DE19822201B4 (de) * | 1998-05-16 | 2004-09-16 | Dr.Ing.H.C. F. Porsche Ag | Sicherheitseinrichtung für Kraftfahrzeuge |
| JP3459776B2 (ja) * | 1998-08-20 | 2003-10-27 | 本田技研工業株式会社 | 乗員保護装置 |
| JP2000062557A (ja) * | 1998-08-20 | 2000-02-29 | Honda Motor Co Ltd | 乗員保護装置 |
| US6227563B1 (en) * | 1999-04-30 | 2001-05-08 | Rueben Talisman | Airbag responsive seat release safety system |
| JP2001039249A (ja) * | 1999-07-30 | 2001-02-13 | Honda Motor Co Ltd | 自動車の車体構造 |
| US6224131B1 (en) * | 1999-09-21 | 2001-05-01 | Mohammad Shammout | Reactive seat system |
| US6227597B1 (en) * | 1999-09-27 | 2001-05-08 | Trw Inc. | Vehicle seat with limited rearward movement |
-
1999
- 1999-12-06 JP JP34600999A patent/JP2001163134A/ja active Pending
-
2000
- 2000-12-05 EP EP00126701A patent/EP1106482B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2000-12-05 DE DE60025985T patent/DE60025985T8/de not_active Expired - Fee Related
- 2000-12-06 US US09/732,486 patent/US6378929B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
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|---|---|
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