JP2010280329A - 乗員保護装置 - Google Patents

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道裕 桂木
Pal Chinmoi
パル チンモイ
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竜士 大谷
Yuichi Oki
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Abstract

【課題】車両が車幅方向から荷重を受けたときに、内装部材の非衝突側シート周辺への入力荷重を軽減する。
【解決手段】車両1が側突を受けてドア5が車室9側へ変形すると、ドア5はシート11下部に車幅方向に延設してあるシート補強部材33に側突荷重を伝達し、この荷重は、コンソールボックス17内の下部に設けてある補強部材43に伝達される。補強部材43は、この荷重を側壁部49で受けて車室内側に向けて変形し、これに伴い上斜壁部53がシーソーガイド59を回転させて非衝突側の下斜面部47dを経てセンタートンネル部19に荷重を伝達する。シーソーガイド59の回転により、非衝突側の上斜壁部55は上方に跳ね上げられるので、補強部材43の非衝突側の側壁部51周辺の剛性が低くなり、側壁部51の乗員65への干渉が緩和される。
【選択図】図5

Description

本発明は、車両が車幅方向から荷重を受けたときに乗員を保護する乗員保護装置に関する。
従来の乗員保護装置としては、例えば特許文献1に記載されたものがある。これは、シートバックフレームにシート補強部材が設けられるとともに、シートに対して車幅方向内側に位置するコンソールボックスの内部に、上方が開口したU字型の補強部材が車両前後方向に沿って複数設けられている。車両側方から入力された荷重は、シートバックフレームのシート補強部材を介してコンソールボックスに伝達され、コンソールボックス内部の補強部材から車体フロアへと分散される。
特開2005−67427号公報
しかしながら、上記した従来の技術では、コンソールボックスの車幅方向両側壁がU字型の補強部材によって補強された状態にあるため、車両が側方から荷重入力を受けたときに、内装部材であるコンソールボックスが、荷重入力と反対側のシートに着座している乗員に干渉する場合の入力荷重が大きくなる恐れがある。
そこで、本発明は、車両が車幅方向から荷重入力を受けたときに、荷重入力と反対側のシートに着座している乗員に対する内装部材からの入力荷重を軽減することを目的としている。
本発明は、車幅方向に複数並べて設置したシートと、このシートの車幅方向からの荷重に対する強度を補強するシート補強部材と、このシート補強部材の車幅方向中央部側端部に対向しかつ車体フロアから上方に向けて突出する内装部材と、この内装部材の車幅方向からの荷重に対する強度を補強する補強部材と、この補強部材に対し、前記車幅方向からの荷重を受ける側の剛性を高くする一方、この荷重が入力される側と反対側の剛性を低くするよう切り替える剛性切替手段とを有することを特徴とする。
本発明によれば、車両が車幅方向から荷重入力を受けたときに、この入力荷重はシート補強部材から内装部材の補強部材に伝達され、このとき補強部材は、剛性切替手段によって荷重を受ける側の剛性が高くなることから、この荷重を受ける側の車体側部の車室側への移動を抑制するとともに、補強部材の荷重を受ける側と反対側の剛性が低くなることから、荷重を受ける側と反対側のシートに着座している乗員に対する内装部材からの入力荷重を軽減することができる。
本発明の一実施形態の乗員保護装置を備える車両の前後方向から見た断面図である。 図1における補強部材周辺を拡大した断面図である。 図2における補強部材周辺を拡大した斜視図である。 図3の補強部材におけるシーソーガイドを取り外した状態を示す分解斜視図である。 図1の車両が側突を受けた初期の状態を示す断面図である。 図5における補強部材周辺を拡大した断面図である。 図5に対し車体全体が側突を受けた側に移動した状態を示す断面図である。 図7における補強部材周辺を拡大した断面図である。
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
図1において、車両1は、フロア部材3と、左右のドア5,7と、図示しないルーフ部材とによって車室9を形成しており、その車室9には、左右一対のシート11,13を車幅方向に並んで設置してある。これらのシート11,13は、それぞれフロア部材3に対し、車両前後方向(図1中で紙面に直交する方向)に延びる左右一対のスライドレール機構15により、車両前後方向に所定長さスライド可能としている。
シート11とシート13との間には内装部材であるコンソールボックス17を配置している。一方、フロア部材3は、上方に突出して車両前後方向に延設されるセンタートンネル部19を有し、このセンタートンネル部19上にコンソールボックス17を固定している。すなわち、内装部材であるコンソールボックス17は、車体底部から上方に向けて突出している。なお、内装部材としては、コンソールボックス17以外にフロアに配置したアームレストでもよい。
シート11,13の車幅方向外側には、前記したドア5,7を配置してある。また、ドア5,7の車室内側には、ドアトリム部材21を組み付けてあり、さらに各ドアトリム部材21には、シート11,13に着座する乗員が腕を乗せるアームレスト部23を、車室9の内方に向かって突出するように形成してある。
シート11,13は、乗員の背中を支持するシートバック部25と、乗員の体重を受けるシートクッション部27と、乗員の頭部を支持するヘッドレスト29とを備えている。シートバック部25は、内部にスチール製のシートバックフレーム31を設けてあり、このシートバックフレーム31は、シートバック部25の輪郭に沿った略矩形状の枠体である。
上記したシートバックフレーム31の下部には、シート11,13の車幅方向の強度を補強するシート補強部材33を設けてある。シート補強部材33は、車幅方向に沿って延設してあり、その各端部33a,33bを、シートバックフレーム31の車外側辺部31a,車室側辺部31bにそれぞれ連結している。
その際、シート補強部材33の車幅方向外側の端部33aはドアアームレスト部23付近に、車幅方向内側の端部33bはコンソールボックス17の側面に、それぞれ対向する位置に設定してある。すなわち、コンソールボックス17は、シート補強部材33の車幅方向内側の端部33bに対向している。これによりシート補強部材33は、車幅方向外側の端部33aが車幅方向内側の端部33bより上方となるよう傾斜している。
一方、シート11,13のシートクッション部27は、内部にシートパン35を設けてあって着座時の乗員の体重を支えるとともに、シートパン35の車幅方向両端部を、前記したスライドレール機構15におけるシート11,13側の部材(アッパレール)に結合している。
前記したコンソールボックス17は、例えば合成樹脂製で構成し、車両前後方向両側及び車幅方向両側の周囲四方に縦壁を有した枠体37を備えている。この枠体37の下部をセンタートンネル部19に固定するとともに、枠体37の内側上部には小物を収納する箱体39を形成し、箱体39の上部開口は蓋体41によって開閉可能としている。
そして、枠体37の内側下部であって上記した箱体39の下部、すなわち箱体39とセンタートンネル部19との間には、補強部材43を収容固定している。この補強部材43は、図2,図3に示すように、センタートンネル部19の上面19aにボルト・ナット45により取り付ける底壁部47と、底壁部47の車幅方向外側の端部から上方に向けて延設する左右の側壁部49,51と、左右の側壁部49,51の各上端から車幅方向内側に向けて延設されて該車幅方向内側の端部53a,55a同士が、底壁部47の車幅方向中央位置にて近接配置される上斜壁部53,55とを備えている。
左右の側壁部49,51の車両前後方向(図2中で紙面に直交する方向)の幅は、シート補強部材33の前後方向位置が、最も前方にシート11,13をスライドした際の位置から、最も後方にスライドした際の位置までのスライド幅よりもやや大きくしている。このため、シート11,13の車両前後方向のあらゆる位置で、シート補強部材33の車幅方向中央部側の端部33bは、側壁部49,51と対向することになる。
底壁部47は、前記したボルト・ナット45によりセンタートンネル部19の上面19aに取り付ける座面部47a,47bと、座面部47a,47bの車幅方向内側の端部に対して上方に向けて鈍角に屈曲して傾斜する下斜面部47c,47dとをそれぞれ有している。この下斜面部47c,47dの車幅方向内側の端部には、断面「Ω」字形の頂点部57を設けてあり、これらの構成によって底壁部47は全体として中央が高い山形を有した形状に成形してある。
なお、上記した頂点部57は、底壁部47の車幅方向中央から上方に向けて突出させた突出部を構成しており、したがって、補強部材43は、その車幅方向内側の端部53a,53b同士が突出部を間に挟んで近接配置されていることになる。
ここで、上斜壁部53と下斜面部47dとは、車両前後方向から見てほぼ同一直線上となるよう設定され、上斜壁部55と下斜面部47cとは、車両前後方向から見てほぼ同一直線上となるよう設定されている。すなわち、補強部材43の底壁部47は、左右一対の上斜壁部53,55に対し、それぞれほぼ同一平面上に位置する左右一対の下斜面部47d,47cを備えていることになる。
前記した断面「Ω」字形の頂点部57は、下斜面部47d,47cの車幅方向内側の端部から上方に立ち上がる縦壁部57aと、縦壁部57aの上端相互に下端が連続するほぼ円筒形状の円筒部57bとを備えている。
円筒部57b及び縦壁部57aは、図4に示すように、車両前後方向に所定間隔をおいて切欠部57cを設けてあり、この切欠部57cには、剛性切替手段を構成する回転体としてのシーソーガイド59を配置している。シーソーガイド59は、中央に車両前後方向に向けて貫通する軸孔59aを備え、この軸孔59aを備えた中央部から左右下方に向けて傾斜するようにして延びる一対の傘部59b,59cを備えている。
軸孔59aは、前記した円筒部57b内の貫通孔57b1と整合した位置にあり、これら軸孔59aと貫通孔57b1とに回転支持軸61を挿入し、これによりシーソーガイド59は、円筒部57bに対し回転支持軸61を介して回転可能に支持されることになる。
また、この状態で、図2に示すように、上斜壁部53の端部53aがシーソーガイド59の一方の傘部59bの上面に、上斜壁部55の端部55aがシーソーガイド59の他方の傘部59cの上面にそれぞれ近接し、これら各端部53a,53bがそれぞれ傘部59b,59cに上から被さるように配置してある。
次に作用を説明する。
図5は、車両が車幅方向から荷重入力を受けた初期の状態を示す図で、例えば車両側方から衝突(側突)してくる他の車両63が、ドア5を車室9の内方に向かって押し潰している。このとき、ドア5の車室内側に組み付けているドアトリム21がシートバック部25を車両中央側へ押し込むが、車両外側ではドアアームレスト部23付近に、車両内側ではコンソールボックス17側面に、それぞれ対向する位置に端部33a,33bがあるシート補強部材33に荷重が伝わる。
シート補強部材33に伝わった荷重は、図5におけるシート補強部材33周辺を拡大した図6に示すように、コンソールボックス17内にある補強部材43の側壁部49に伝わる。ここで、補強部材43の側壁部49に伝わった荷重は、補強部材43の下部においては、底壁部47の座面部47aからセンタートンネル部19へ伝わる。
一方、補強部材43の上部においては、上斜壁部53の内側への僅かな移動で、上斜壁部53の車幅方向内側の端部53aがシーソーガイド59の一方の傘部59bに当接して傘部59bを押し下げ、シーソーガイド59を、回転支持軸61を中心として図6中で矢印Aの方向に回転させる。これにより、上斜壁部53の車幅方向内側の端部53aが、頂点部57の縦壁部57aに当接し、上斜壁部53とほぼ同一直線上に位置する下斜面部47dを介して座面部47bからセンタートンネル部19へと荷重が伝わる。
すなわち、上斜壁部53が縦壁部57aを介して下斜面部47dと連続したほぼ同一平面状の部材を構成することになり、したがってここでは、シーソーガイド59が、補強部材43に対し、車幅方向からの荷重を受ける側の剛性を高くするよう切り替えていることになる。
また、シーソーガイド59の上記した回転によって、その他方の傘部59cが上斜壁部55の端部55aを跳ね上げるようにして上方に変位させている。
このように、側突時でのドアアームレスト部23付近から車室9内に向けて入力される荷重は、シート補強部材33から、コンソールボックス17内の補強部材43の剛性を高くした部位を経由してセンタートンネル部19へと伝達される。このため、ドアアームレスト23を中心にドアトリム21が潰れる際に、ドア5の車室9内への進入(移動)を抑えることができる。
図7は、側突を受けてドア5などの車体変形だけでは衝突エネルギを吸収しきれずに、車体全体が衝突を受けた側と逆の横方向に移動する場合を示した図で、慣性でその場に留まろうとする非衝突側の乗員65の腰に、車体とともに横移動してくるコンソールボックス17が接近し干渉している。
この干渉により、前記図6のように上方に跳ね上げられた状態の非衝突側の上斜壁部55は、図8に示すように、乗員65にコンソールボックス17及び側壁部51が押される形となり、端部55aが頂点部57を乗り越えて衝突側に容易に移動変位する。
この場合、非衝突側乗員65の腰に干渉するコンソールボックス17内にある側壁部51は、底壁部47の座面部47bだけでセンタートンネル部19に固定された片持ち状態であるので剛性が低く、乗員65の腰への入力荷重を緩和することができる。
すなわち、本実施形態のシーソーガイド59は、補強部材43に対し、荷重を受ける側と反対側の剛性を低くするよう切り替えていることになる。
以上より、本実施形態では、車両1が車幅方向から荷重入力を受けたときに、この入力荷重はシート補強部材33からコンソールボックス17の補強部材43に伝達され、このとき補強部材43の荷重を受ける側の剛性が高いことから、この荷重を受ける側の車体側部のドア5の車室9側への移動を抑制することができる。これとともに、補強部材43は荷重を受ける側と反対側の剛性が低いことから、荷重を受ける側と反対側のシート13に着座している乗員に対するコンソールボックス17からの入力荷重を軽減することができる。
また、本実施形態では、シーソーガイド59は、車両1の側方から車幅方向の荷重を受けたときに、補強部材43の車幅方向両側のうち、先に車幅方向内側へ変形した側の剛性が高くなるように剛性を切り替えるものとしているので、荷重を受ける側の車体側部のドア11の車室9側への移動をより確実に抑制できる。
また、本実施形態では、シーソーガイド59は、補強部材43の車幅方向両側のうち、先に車幅方向内側へ変形した側と反対側の剛性が低くなるようにしているので、荷重を受ける側と反対側のシート13に着座している乗員65に対するコンソールボックス17からの入力荷重を軽減することができる。
さらに、本実施形態では、シーソーガイド59が、左右一対の上斜壁部53,55の車幅方向内側の端部53a,55a近傍に位置し、車幅方向からの荷重によって上斜壁部53が車幅方向内側に移動したときに当接して車両前後方向の軸線を中心に回転して上斜壁部53の端部53aを頂点部57に当接させるとともに、この回転によって前記荷重を受ける側と反対側の上斜壁部55の端部55aを上方に移動させる回転体で構成している。
このため、特に衝突を検知するセンサ類やアクチュエータ類を不要として、安価に、荷重を受ける側の車体側部のドア5の車室9側への移動を抑制するとともに、荷重を受ける側と反対側のシート13に着座している乗員65に対するコンソールボックス17からの入力荷重を軽減することができる。
この際、本実施形態では、補強部材43の底壁部47が、左右一対の上斜壁部53,55とそれぞれほぼ同一平面上に位置する左右一対の下斜面部47d,47cを備えているので、荷重を受ける側の上斜壁部53,55から、荷重を受ける側と反対側の下斜面部47d,47cに効率よく荷重を伝達することができる。
1 車両
11,13 シート
17 コンソールボックス(内装部材)
33 シート補強部材
33b シート補強部材の車幅方向中央部側端部
43 補強部材
47 補強部材の底壁部
47c,47d 底壁部の下斜面部
49,51 補強部材の側壁部
53,55 補強部材の上斜壁部
53a,55b 上斜壁部の車幅方向内側の端部
57 頂点部(突出部)
59 シーソーガイド(回転体,剛性切替手段)

Claims (5)

  1. 車幅方向へ並べて車室内に設置した複数のシートと、このシートの車幅方向からの荷重に対する強度を補強するシート補強部材と、このシート補強部材の車幅方向中央部側端部に対向しかつ車体フロアから上方に向けて突出する内装部材と、この内装部材の車幅方向からの荷重に対する強度を補強する補強部材と、前記荷重が入力される側の前記補強部材の剛性を高くする一方、前記荷重が入力される側と反対側の前記補強部材の剛性を低くするよう切り替える剛性切替手段とを有することを特徴とする乗員保護装置。
  2. 前記剛性切替手段は、車幅方向から荷重を受けたときに、前記補強部材の車幅方向両側のうち、先に車幅方向内側へ変形した側の剛性が高くなるように剛性を切り替えることを特徴とする請求項1に記載の乗員保護装置。
  3. 前記剛性切替手段は、前記補強部材の車幅方向両側のうち、先に車幅方向内側へ変形した側と反対側の剛性が低くなるように剛性を切り替えることを特徴とする請求項2に記載の乗員保護装置。
  4. 前記補強部材は、前記内装部材に取り付ける底壁部と、この底壁部の車幅方向外側から上方に向けて延設する左右一対の側壁部と、この左右一対の側壁部の各上端から車幅方向内側に向けて延設されて該車幅方向内側の端部同士が、前記底壁部の車幅方向中央から上方に向けて突出させた突出部を間に挟んで近接配置され、かつこの車幅方向内側の端部が前記側壁部側の端部よりも下方となるよう傾斜する左右一対の上斜壁部とを有し、この左右一対の上斜壁部の車幅方向内側の端部相互間の前記突出部に前記剛性切替手段を設け、この剛性切替手段は、前記左右一対の上斜壁部の車幅方向内側の端部近傍に位置して、車幅方向からの荷重によって前記上斜壁部が車幅方向内側に移動したときに当接して車両前後方向の軸線を中心に回転して前記上斜壁部の端部を前記突出部に当接させるとともに、この回転によって前記荷重を受ける側と反対側の前記上斜壁部の端部を前記突出部の上方に移動させる回転体で構成したことを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載の乗員保護装置。
  5. 前記補強部材の底壁部は、前記突出部に一端が連続して前記左右一対の上斜壁部に対しそれぞれほぼ同一平面上に位置する左右一対の下斜面部を備えていることを特徴とする請求項4に記載の乗員保護装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US10239561B2 (en) 2015-04-02 2019-03-26 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Side collision load transmission structure

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