JP2004168273A

JP2004168273A - 衝撃吸収体

Info

Publication number: JP2004168273A
Application number: JP2002339799A
Authority: JP
Inventors: Michihiro Katsuragi; 道裕桂木
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2002-11-22
Filing date: 2002-11-22
Publication date: 2004-06-17

Abstract

【課題】衝撃を吸収しつつ非常時には載置体の拘束力を十分に発揮することができる衝撃吸収体の提供を図る。
【解決手段】載置体の荷重を支持するクッション支持部２と、このクッション支持部２の上側に配置されて内部の気体圧力で衝撃を吸収する袋体３と、この袋体３の上面を覆うプレート４と、このプレート４の前方移動に伴ってこのプレート４全体を前側が前方かつ上方に持ち上がるように傾斜させるリフト機構５と、を備えることにより、非常時には袋体３の気体圧力を、載置体の前方移動を阻止する方向の反力を増大するように作用させて載置体の拘束力を高めるとともに、プレート４の広い面積により袋体３に作用する面圧を減少して、袋体３により大きな反力を発生させることができる。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、クッション部の変形を制御できるようにした衝撃吸収体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車ではシートに乗員が着座した状態で運転することになるが、この場合、乗員はシート上に載置した載置体として見なすことができ、自動車が前面衝突した際に、シートに着座した載置体としての乗員がシートベルトを着用している場合にも、乗員は腰部分を拘束するラップベルトの下側を潜って前方に移動する、謂ゆるサブマリン現象が発生する場合があることが知られている。
【０００３】
このようなサブマリン現象を防止して乗員をシートベルトで拘束するために、従来では衝突時にシートクッションのクッション材を持ち上げて乗員を拘束するようにしたものが提案されており、ガスにより膨張する膨張体をシートのクッション材と座席底部との間に配置したものが開示される（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−２３９８７２号公報（第２−３頁、第１図）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ガスの膨張体をクッション材と反力面である座席底部との間に設けた場合は、座り心地性を確保するために必要な厚さのクッション材が膨張体と直列に存在するため、衝突時に乗員が移動した場合にクッション材が完全に潰れるまでは十分な乗員拘束に必要な反力が得られない。
【０００６】
また、前記膨張体は折り畳み状態で乗員体重が作用しており、この状態で膨張体を展開膨張させるためには大容量のガス発生装置が必要であり、また、膨張体が完全に展開するまでに時間を要し、その分、乗員拘束が遅れてしまう。
【０００７】
そこで、本発明は衝撃を吸収しつつ非常時には載置体の拘束力を十分に発揮することができる衝撃吸収体を提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の衝撃吸収体にあっては、載置体の荷重を支持するクッション支持部と、このクッション支持部の上側に配置されて内部の気体圧力で衝撃を吸収する袋体と、この袋体の上面を覆うプレートと、このプレートの前方移動に伴ってこのプレート全体を前側が前方かつ上方に持ち上がるように傾斜させるリフト機構と、を備えたことを特徴としている。
【０００９】
【発明の効果】
本発明によれば、載置体に作用する前方移動力によってプレートが前方移動を開始すると、このプレートの下方に位置する袋体の気体圧力によって載置体に作用する衝撃を吸収しつつ、プレート全体はリフト機構によって前側が前方かつ上方に持ち上がるように傾斜するため、袋体の気体圧力を、載置体の前方移動を阻止する方向の反力を増大するように作用させて、載置体の拘束力を高めることができる。
【００１０】
また、載置体の荷重をプレートの広い面積を介して袋体の気体圧力で支持するため、袋体に作用する面圧を減少して載置体はより大きな反力を袋体から受けて拘束力を増大することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面と共に詳述する。
【００１２】
図１から図５は本発明にかかる衝撃吸収体の一実施形態を示し、図１は衝撃吸収体を適用した車両用シートクッションの斜視図、図２は袋体部分の構成を示す分解斜視図、図３はプレートの組付け状態を示す分解斜視図、図４は衝撃吸収体の作動状態を（ａ），（ｂ）に順を追って示す断面図、図５は衝撃吸収体の作動状態を乗員との関係をもって（ａ），（ｂ）に順を追って示す断面図である。
【００１３】
本実施形態の衝撃吸収体は図１に示すように車両用シートのシートクッション１として構成され、このシートクッション１は、載置体としての図外の乗員の体重を支持するクッション支持部としてのパンフレーム２と、このパンフレーム２の上側に配置されて内部の気体圧力で衝撃を吸収する袋体３、この袋体３の上面を覆うプレート４と、このプレート４の前方移動に伴ってこのプレート４全体を前側が前方かつ上方に持ち上がるように傾斜させるリフト機構としてのリンク部材５と、を備えている。
【００１４】
パンフレーム２には、その上側を取り巻くようにクッション材６を載置して固定し、このクッション材６の表面をシート表皮７で覆ってあり、クッション材６の略中央部、つまり着座した乗員の骨盤から大腿部に対応する部分をくり抜いて空間部６ａを形成し、この空間部６ａ内に前記袋体３を収納するようにして配置してある。
【００１５】
前記空間部６ａは、クッション材６の着座面（上側面）の連続性に配慮して空間部６ａの上側にクッション材６を所定厚さで残し、この残したクッション材６で前記袋体３の上面を覆うようになっているが、空間部６ａはクッション材６を上下に貫通させて形成してもよい。
【００１６】
また、パンフレーム２の前後方向略中央部には、前方に向かって上方傾斜する前上がり傾斜面２ａを備え、この前上がり傾斜面２ａに前記袋体３が位置するようにして配置してある。
【００１７】
前記袋体３は、図２に示すようにビニールやキャンバス布などの気密性を持った可撓性膜を素材として融着または縫製して略直方体となる袋状に形成してある。
【００１８】
袋体３の内側は、前後方向の略中央部および左右方向の略中央部にそれぞれ同素材を用いた隔成膜３ａ，３ｂを取付け、これら隔成膜３ａ，３ｂによって袋体３内部を前部および後部左右に４つの部屋Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４に隔成し、これら各部屋Ｓ１〜Ｓ４内に補助クッション材８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄを収納してある。
【００１９】
従って、袋体３は内部に収納した補助クッション材８ａ〜８ｄの圧縮復元性をもって撓むことになり、これら補助クッション材８ａ〜８ｄを袋体３の周囲のクッション材６と同質の材料で形成しておくことにより、袋体３を含めてシートクッション１全体に均等なクッション性を得ることができる。
【００２０】
袋体３の下面には開口部３ｃを形成してあり、その周縁部および隔成膜３ａ，３ｂの下端縁に沿って袋体ベース枠９を取り付けてあり、この袋体ベース枠９によって袋体３の下部形状を確定するようにしている。
【００２１】
前記開口部３ｃを固定する袋体ベース枠９には、その全体を覆って開閉機構１０が設けられ、この開閉機構１０によって開口部３ｃを開閉するようになっている。
【００２２】
開閉機構１０は、パンフレーム２に直接固定した固定格子１１と、この固定格子１１に対して摺動自在となるスライド格子１２とによって構成し、スライド格子１２は駆動手段１３によって摺動するようになっており、通常時は固定格子１１とスライド格子１２との格子部分が互いに連通した状態にある。
【００２３】
駆動手段１３は、例えば電磁石による吸引・反発力を利用したロータリーソレノイドによって構成し、衝突を感知して駆動することによりスライド格子１２を格子部分の半ピッチ分だけ移動して、固定格子１１とスライド格子１２との格子部分を遮断するようになっている。
【００２４】
従って、袋体３は開閉機構１０が遮断した後は内部に気体としての空気を封じ込め、この空気圧力で急激な衝撃を吸収することができるが、衝撃力が持続して作用した場合には、開閉機構１０の隙間等から除々に空気が洩れて袋体３が押し潰されるようになっており、つまり、開閉機構１０の遮断時には袋体３は著しく大きな通気抵抗となるように設定される。
【００２５】
前記プレート４は、全体的に略平坦な硬質板により形成し、図４に示すようにシートクッション１の座面と略平行となるように若干前上がりの傾斜状態で配置してある。
【００２６】
前記リンク部材５は、図３にも示すように左右一対設けられ、それぞれのリンク部材５をプレート４の前端部４ａの左右両側に設けた連結点Ｐ１と、パンフレーム２のプレート４の前端部４ａよりも前方かつ下方となる部位に設けた連結点Ｐ２とを、それぞれ回動自在に連結している。
【００２７】
直方体状に形成した前記袋体３は、図４に示すようにその後側面となる後ろマチ３ｄの下部をパンフレーム２に固定する（取付点Ｑ１）とともに、この後ろマチ３ｄの上部をプレート４の後部４ａに固定（取付点Ｑ２）している。
【００２８】
このとき、袋体３を押し潰しつつプレート４が前方移動した際に、図４（ｂ）に示すように後ろマチ３ｄは下方の取付点Ｑ１を中心として上方の取付点Ｑ２が前方に倒れ込むため、プレート４の後部４ｂの移動範囲は後ろマチ３ｄの長さによって規制されることになり、プレート４が倒れ込んだ時に後部４ｂ（取付点Ｑ２′）がパンフレーム２の前上がり傾斜面２ａの立上り始端部２ｂに位置するように、前記下方の取付点Ｑ１は前記立上り始端部２ｂから後ろマチ３ｄの長さ分だけ後方に寄った位置に設けてある。
【００２９】
そして、前記リンク部材５は、プレート４の後部４ｂがパンフレーム２の前上がり傾斜面２ａの立上り始端部２ｂに位置した際に、プレート４の傾斜が前上がり傾斜面２ａと略一致するようにしてある。
【００３０】
このようにプレート４の傾斜を前上がり傾斜面２ａと略一致させるために、図４（ｂ）に示すように袋体３が圧縮されていない状態での上方の連結点Ｐ１からＰ１′へと移動した際に該Ｐ１′点が前上がり傾斜面２ａのほぼ延長上となるように、前記リンク部材５の長さと連結点Ｐ２の位置とを適切に設定してある。
【００３１】
また、プレート４は、図４（ａ）に示すように袋体３の後ろマチ３ｄの上部よりも後方に後方延設部４ｃを延設しておりかつ、この後方延設部４ｃは、図３に示すように後方に向かって下方傾斜させている。
【００３２】
以上の構成により本実施形態のシートクッション１にあっては、通常の運転状態を図４（ａ）および図５（ａ）に示し、前面衝突等の緊急時を図４（ｂ）および図５（ｂ）に示したように、通常時では開閉機構１０の固定格子１１とスライド格子１２の格子部分が連通状態にあって、袋体３内の空気が開口部３ｃから自由に出入りして、袋体３は周囲のクッション材７と共にクッション作用を発揮する。
【００３３】
一方、前面衝突時には開閉機構１０の駆動手段１３によってスライド格子１２が摺動して固定格子１１との格子部分を遮断して、袋体３の通気抵抗が著しく大きくなり、袋体３内部の空気圧力により衝撃を吸収できるとともに、プレート４の保持性を高める。
【００３４】
ここで、前面衝突時に発生する慣性力により乗員は前方への移動力が働くが、このとき図５（ｂ）に示すように乗員の臀部Ｈによってプレート４が前方に押し出されるが、このときのプレート４の移動は袋体３の通気抵抗が大きくなっていることで、乗員は大きな反力を受けて拘束されることになる。
【００３５】
このとき、プレート４全体はリンク部材５によって前側が前方かつ上方に持ち上がるように傾斜するため、袋体３の空気圧力を乗員の前方移動を阻止する方向の反力を増大するように作用させて、乗員の拘束力を更に高めることができる。
【００３６】
また、乗員の体重をプレート４の広い面積を介して袋体３の空気圧力で支持するため、袋体３に作用する面圧を臀部Ｈや大腿部Ｔが直接接触する場合に比較して減少することができ、乗員はより大きな反力を袋体３から受けて拘束力をより増大することができる。
【００３７】
更に、袋体３の上面を硬質のプレート４によって覆ったことにより、袋体３の上側をプレート４で保護して、上方から鋭利物が当たった場合にも袋体３の損傷を防止することができる。
【００３８】
ところで、本実施形態にあってはプレート４のリフト機構をリンク部材５によって構成し、このリンク部材５をプレート４の前端部（連結点Ｐ１）と、パンフレーム２のプレート４の前端部よりも前方かつ下方となる部位（連結点Ｐ２）とを連結したので、プレート４の前方移動に伴ってリンク部材５は下方の連結点Ｐ２を中心として立ち上がり、プレート４の前端部４ａを強制的に上方かつ前方に押し上げるので、図５（ｂ）に示すように乗員の大腿部Ｔを上方に押し上げて、乗員の下肢とペダル等の車室内部品との干渉を緩和することができる。
【００３９】
また、パンフレーム２の前後方向略中央部に、前方に向かって上方傾斜する前上がり傾斜面２ａを形成して、この前上がり傾斜面２ａに袋体３を配置したので、袋体３が乗員とともに前方に移動変形するのを前上がり傾斜面２ａによって阻止できるため、乗員の拘束力を高めることができる。
【００４０】
更に、リンク部材５は、プレート４の前方移動に伴う傾斜が、パンフレーム２の前上がり傾斜面２ａと略一致するようにしたので、これらプレート４と前上がり傾斜面２ａとの間に配置した袋体３は、傾斜方向が略一致するように間隔が狭まってくる２つの面で圧縮されるので、内圧をより効果的に高めて反力を増大できるため、乗員の拘束力を更に高めることができる。
【００４１】
更にまた、袋体３は、その後側面となる後ろマチ３ｄの下部をパンフレーム２に固定するとともに、この後ろマチ３ｄの上部をプレート４の後部４ｂに固定したので、乗員の体重が主に加わるプレート４の後部４ｂでは袋体３の後ろマチ３ｄが撓むことができて、異物感無く良好なシートクッション１の座り心地を得ることができる。
【００４２】
また、プレート４は、袋体３の後ろマチ３ｄの上部よりも後方に後方延設部４ｃを延設したので、この後方延設部４ｃによって乗員の体重が主に加わる袋体３の後部がプレート４の後端から飛び出して膨らむのを阻止でき、ひいては袋体３に高い内圧を確保して乗員の拘束力を高めることができる。
【００４３】
更に、前記後方延設部４ｃを後方に向かって下方傾斜させたので、プレート４が前方移動する際に、下方傾斜した後方延設部４ｃが袋体３の後部に引っ掛かって、プレート４の後端から袋体３が離脱するのを阻止して袋体３の内圧を確保することができる。
【００４４】
ところで、本実施形態の衝撃吸収体は前記実施形態に例を取って説明したが、勿論、これに限ることなく本発明の要旨を逸脱しない範囲で各種実施形態をとることができ、例えば、本発明の衝撃吸収体は車両用シートのシートクッション１に限ることなく、運送時の荷物保護用のクッションとしても利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態における衝撃吸収体として構成したシートクッションの要部を断面として示す斜視図。
【図２】本発明の一実施形態における衝撃吸収体の袋体部分の構成を示す分解斜視図。
【図３】本発明の一実施形態におけるプレートの組付け状態を示す分解斜視図。
【図４】本発明の一実施形態における衝撃吸収体の作動状態を（ａ），（ｂ）に順を追って示す断面図。
【図５】本発明の一実施形態における衝撃吸収体の作動状態を乗員との関係をもって（ａ），（ｂ）に順を追って示す断面図。
【符号の説明】
１シートクッション（衝撃吸収体）
２パンフレーム（クッション支持部）
２ａ前上がり傾斜面
３袋体
３ｄ後ろマチ
４プレート
４ｃ後方延設部
５リンク部材（リフト機構）

Claims

載置体の荷重を支持するクッション支持部と、このクッション支持部の上側に配置されて内部の気体圧力で衝撃を吸収する袋体と、この袋体の上面を覆うプレートと、このプレートの前方移動に伴ってこのプレート全体を前側が前方かつ上方に持ち上がるように傾斜させるリフト機構と、を備えたことを特徴とする衝撃吸収体。
リフト機構は、プレートの前端部と、クッション支持部のプレートの前端部よりも前方かつ下方となる部位と、を連結したリンク部材であることを特徴とする請求項１に記載の衝撃吸収体。
クッション支持部は、その前後方向略中央部に前方に向かって上方傾斜する前上がり傾斜面を備え、この前上がり傾斜面に袋体を配置したことを特徴とする請求項１または２に記載の衝撃吸収体。
リフト機構は、プレートの前方移動に伴う傾斜が、クッション支持部の前上がり傾斜面と略一致するようにしたことを特徴とする請求項３に記載の衝撃吸収体。
袋体は、その後側面となる後ろマチの下部をクッション支持部に固定するとともに、この後ろマチの上部をプレートの後部に固定したことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の衝撃吸収体。
プレートは、袋体の後ろマチの上部よりも後方に延設した後方延設部を有することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の衝撃吸収体。
後方延設部は、後方に向かって下方傾斜させたことを特徴とする請求項６に記載の衝撃吸収体。