JP2017065341A - Occupant protection device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両の前突時における乗員保護性能を高めるための乗員保護装置に関する。 The present invention relates to an occupant protection device for enhancing occupant protection performance during a frontal collision of a vehicle.
車両の前突時における乗員保護手段としては、特許文献1〜4などに記載されたエアバッグがある。ところが、このようなエアバッグを用いただけでは、次に述べるように、乗員の傷害値が悪化する問題点があった。
As an occupant protection means at the time of a frontal collision of a vehicle, there are airbags described in
すなわち、図4において、車両の前突が発生した際には、車両用シート8に着座している乗員9の頭部90をシートベルト6によって効果的に拘束することはできず、慣性により乗員9の頭部90は矢印Naに示すように車両前方への略水平方向に進もうとする。これに対し、乗員9の胸部などの下側の身体部分は、シートベルト6によって拘束され、車両前方への一定寸法以上の移動が規制される。このため、乗員9の頭部90の挙動とそれよりも下側の身体部分の挙動とには角度差(方向の相違)が生じ、このことによって乗員9の頸部91には、乗員9の頭部90をそれよりも下側の身体部位に相対させて車両後方側へ大きく傾かせる慣性後傾モーメントMが発生する。このような慣性後傾モーメントMが発生し、乗員9の頭部90が車両後方側へ大きく傾いた状態が発生したのでは、乗員9の頸部91の傷害値が悪化する。
That is, in FIG. 4, when a frontal collision of the vehicle occurs, the
前記した不具合を解消する手段としては、たとえばステアリングエアバッグAaを大型化するとともに、その展開時期を早めることによって、前突発生時の初期段階で乗員9の頭部90をステアリングエアバッグAaによって拘束させることが考えられる。ところが、このような手段を採用しようとすると、エアバッグAaの容量をかなり大きくする必要がある他、ステアリングエアバッグAaの展開速度の一層の高速化を図る必要もあるため、高コスト化を招くばかりか、技術的にも難しい点がある。
とくに、貨物用自動車などに多くみられるように、フロントノーズが短い車両においては、図4に示すように、ステアリングコラム11が起立気味とされ、ステアリングホイール1の傾斜角度が小さい場合が多く、このような場合には、ステアリングエアバッグAaによって乗員9の頭部90を適切に拘束し得るように設定することは、より難しい。さらに、このような車両においては、前突時にインターミディエイトシャフト10が突き上げられることにより、ステアリングコラム11やステアリングホイール1が矢印Nbで示すような方向に回転し、ステアリングホイール1がさらに水平に近い姿勢となる。このため、ステアリングエアバッグAaを利用して乗員9の頭部90を適切に拘束することは一層難しいものとなる。
As means for solving the above-mentioned problems, for example, the steering airbag Aa is enlarged and the deployment time thereof is advanced so that the
Particularly in vehicles with a short front nose, as often seen in freight cars, etc., as shown in FIG. 4, the
本発明は、前記したような事情のもとで考え出されたものであり、車両の前突時における乗員の頸部の傷害値を低減し、乗員保護性能を高めることが可能な乗員保護装置を提供することを、その課題としている。 The present invention has been conceived under the circumstances described above, and an occupant protection device capable of reducing an injury value of an occupant's neck during a frontal collision of a vehicle and improving occupant protection performance. The challenge is to provide
上記の課題を解決するため、本発明では、次の技術的手段を講じている。 In order to solve the above problems, the present invention takes the following technical means.
本発明により提供される乗員保護装置は、車両の前突時に、乗員の頭部を頸部の延長軸線周りに回転させるように動作する乗員頭部回転手段を備えていることを特徴としている。 The occupant protection device provided by the present invention includes occupant head rotating means that operates to rotate the occupant's head around the extended axis of the neck during a frontal collision of the vehicle.
このような構成によれば、次のような効果が得られる。
すなわち、車両の前突時に、乗員の頭部を頸部の延長軸線周りに回転させることができるために、乗員の頭部の挙動を、従来技術において生じていた後傾モードから頭部が回転する捩じりモードに変換し、このことによって乗員の頭部がそれよりも下側の身体部位に相対して車両後方側へ大きく傾くことを抑制し、乗員の頸部の傷害値を低減することができる。乗員の頭部が後傾する場合の可動域は小さく、乗員の耐性は低いために、その際の傷害値は大きくなるが、これに対し、乗員の頭部を頸部の延長軸線周りに回転させる場合の可動域は大きく、乗員の耐性は高いために、乗員の頭部を捩じりモードに変換すること自体による傷害値の増大もない。
このようなことから、本発明によれば、乗員保護性能を高めることが可能となる。とくに、背景技術の欄において述べたフロントノーズが短い貨物用自動車などの車両には一層好ましいものとなる。また、車両のオフセット前突時には、乗員の頭部がある程度は自然に回転するものの、非オフセット前突時には乗員の頭部は自然に回転しないため、非オフセットの前突時には、本発明がとくに有効となる。
さらに、エアバッグを用いる場合には、その大型化なども適切に抑制し、エアバッグの小型化による製造コスト低減などを好適に図ることができる。
According to such a configuration, the following effects can be obtained.
In other words, since the head of the occupant can be rotated around the extended axis of the neck at the time of a frontal collision of the vehicle, the behavior of the occupant's head is rotated from the backward tilt mode that occurred in the prior art. Torsional mode, which prevents the occupant's head from tilting greatly toward the rear of the vehicle relative to the lower body part and reduces the injury value of the occupant's neck be able to. When the occupant's head is tilted backwards, the range of motion is small and the occupant's tolerance is low, so the injury value at that time increases, but on the other hand, the occupant's head rotates around the cervical extension axis In this case, the range of motion is large, and the occupant's tolerance is high. Therefore, there is no increase in the injury value by converting the occupant's head into the torsion mode.
For this reason, according to the present invention, it is possible to improve occupant protection performance. In particular, it is more preferable for a vehicle such as a cargo vehicle having a short front nose described in the background art section. In addition, although the occupant's head rotates naturally to some extent during a vehicle offset frontal collision, the occupant's head does not rotate naturally during a non-offset frontal collision. It becomes.
Furthermore, when an airbag is used, the increase in size and the like can be appropriately suppressed, and the manufacturing cost can be suitably reduced by downsizing the airbag.
本発明において、好ましくは、前記乗員の着座位置の車両前方側に配設され、かつ車両の前突時に展開することにより前記乗員の上部を保護するためのエアバッグを備えており、このエアバッグは、主エアバッグ部と、この主エアバッグ部が展開するよりも前に前記乗員の頭部に当接可能な突起状に展開する補助エアバッグ部と、を備えており、前記補助エアバッグ部が、前記乗員頭部回転手段である。 In the present invention, preferably, an airbag is provided on the vehicle front side of the seating position of the occupant and protects the upper part of the occupant by deploying at the time of a frontal collision of the vehicle. Comprises a main airbag portion and an auxiliary airbag portion that is deployed in a protruding shape that can come into contact with the head of the occupant before the main airbag portion is deployed. The section is the occupant head rotating means.
このような構成によれば、車両の前突時には、補助エアバッグ部が先ず展開し、突起状となるため、乗員の頭部は、この補助エアバッグ部に当たることよって頸部の延長軸線周りに回転し、その後乗員の上部が主エアバッグ部に当たることとなる。したがって、乗員の上部が主エアバッグ部に当たる前に、乗員の頭部を適切に回転させることが可能となり、傷害値低減を適切に図ることができる。前記構成によれば、エアバッグの構成を比較的簡易にしつつ、本発明が意図する効果が得られ、生産性などにも優れる。 According to such a configuration, at the time of the frontal collision of the vehicle, the auxiliary airbag portion is first deployed and formed into a protruding shape, so that the occupant's head hits the auxiliary airbag portion and thus around the extended axis of the neck. Then, the upper part of the occupant hits the main airbag part. Therefore, before the upper part of the occupant hits the main airbag part, the occupant's head can be appropriately rotated, and the injury value can be appropriately reduced. According to the said structure, while making the structure of an airbag comparatively simple, the effect which this invention intends is acquired, and it is excellent also in productivity.
本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行なう発明の実施の形態の説明から、より明らかになるであろう。 Other features and advantages of the present invention will become more apparent from the following description of embodiments of the present invention with reference to the accompanying drawings.
以下、本発明の好ましい実施の形態について、図面を参照して具体的に説明する。
なお、図4に示した従来技術と同一または類似の要素には、従来技術と同一の符号を付すこととし、重複説明は省略する。
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be specifically described with reference to the drawings.
Elements that are the same as or similar to those in the prior art shown in FIG.
図1に示す乗員保護装置Sにおいては、車両の前突時に、車両のステアリングホイール1のセンタ部からエアバッグA(ステアリングエアバッグ)が展開するように構成されている。したがって、詳細な説明は省略するが、一般的なステアリングエアバッグ装置と同様に、ステアリングホイール1のセンタ部には、折り畳み状態のエアバッグA、および車両の前突時にこのエアバッグAに膨張ガスを供給するインフレータ4(図1(c)に簡略的に示す)を備えたエアバッグユニットが格納されている。
The occupant protection device S shown in FIG. 1 is configured such that an airbag A (steering airbag) is deployed from the center portion of the
エアバッグAは、主エアバッグ部2と、補助エアバッグ部3とを備えている。本実施形態では、これら主エアバッグ部2と補助エアバッグ部3とは一体的に繋がった構成とされている。主エアバッグ部2は、乗員9の身体上部(頭部90を含む)を比較的広い面積で受けるための部分である。これに対し、補助エアバッグ部3は、主エアバッグ部2から車両後方側に傾いた上向きに突出する突起状の形態に展開可能な部分であり、本発明でいう「乗員頭部回転手段」の一例に相当する。この補助エアバッグ部3は、主エアバッグ部2に先立って展開するように構成されている。そのための手段として、たとえば図1(c)に示すような手段が採用されている。すなわち、インフレータ4で発生された膨張ガスは、まず補助エアバッグ部3内に流入し、この補助エアバッグ部3が展開する。次いで、補助エアバッグ部3内のガス圧が所定圧以上になると、補助エアバッグ部3の一部分30が開口し、この開口部分30を介して補助エアバッグ部3内から主エアバッグ部2内に膨張ガスが流入するようになっている。
The airbag A includes a
前記した乗員保護装置Sにおいては、次のような作用を生じる。 The occupant protection device S described above has the following effects.
まず、車両の前突があると、乗員9の上体は、シートベルト6による拘束を受けながらも車両前方側へ移動していく。これに対し、補助エアバッグ部3は迅速に展開し、突起状となる。このため、乗員9の頭部90は、補助エアバッグ部3の先端部に当接することとなり、この当接によって乗員9の頭部90が回転する。具体的には、図1(c)の符号Na,Nbで示すように、乗員9の頭部90は補助エアバッグ部3の一側面に沿って順次回転していく。あるいは、符号Na’,Nb’で示すように補助エアバッグ部3の他側面に沿って順次回転していく。このような頭部90の回転は、乗員9の頸部91の延長軸線C(図1(a)を参照)周りの回転であるが、人間の身体は元々そのような回転動作の可動域が大きいため、乗員9にとって大きなダメージにはならない。
First, when there is a frontal collision of the vehicle, the upper body of the
補助エアバッグ部3の展開後には、主エアバッグ部2が展開し、最終的には、乗員9の頭部90はこの主エアバッグ部2に当たり、保護される。車両の前突の発生初期から主エアバッグ部2に頭部90が当たるまでの間において、前記したように乗員9の頭部90を回転させると、乗員9の頭部90の挙動が、図4を参照して先に説明した後傾モードから捩じりモードに変換されることとなる。このため、乗員9の頭部90の後傾量を減らすことができ、乗員9の頸部91の傷害値を低減することが可能となる。
After the auxiliary airbag part 3 is deployed, the
さらに、本実施形態においては、図1(c)に示すように、乗員9の頭部90は、車両正面方向には移動せず、補助エアバッグ部3の側面に沿って斜め前方に移動することとなる。このため、頭部90の移動速度のベクトルVを、車両正面への速度Vfと、車幅方向への速度Vwとに分解した場合、V>Vfとなり、車両正面への頭部90の移動速度の減速化が図られる。したがって、頭部90が主エアバッグ部2に当たった際の衝撃を小さくし、このことによって乗員の傷害値をさらに低減することができる効果も得られる。
Further, in the present embodiment, as shown in FIG. 1C, the
このようなことから、本実施形態によれば、エアバッグAの全体の大型化などを図ることなく、乗員保護性能を高めることができる。また、車両が、図4に示したものと同様に、たとえばフロントノーズが短い貨物用自動車などであって、ステアリングホイール1の傾斜角度が比較的小さく、かつ前突時にはインターミディエイトシャフト10が突き上げられ、ステアリングコラム11やステアリングホイール1が矢印Nbで示すように回転するような場合であっても、前記したような作用を適切に生じさせて、乗員保護性能を高めることが可能である。
For this reason, according to the present embodiment, the passenger protection performance can be improved without increasing the overall size of the airbag A or the like. In addition, the vehicle is a cargo vehicle having a short front nose, for example, similar to that shown in FIG. 4, and the
図2および図3は、本発明の他の実施形態を示している。 2 and 3 show another embodiment of the present invention.
図2に示す実施形態においては、車両のルーフ部17の前部から下方に向けて展開する天井エアバッグ7Aが設けられている。ステアリングホイール1のセンタ部には、既存の一般的なエアバッグ7B(ステアリングエアバッグ)が展開可能に設けられている。天井エアバッグ7Aは、車両の前突があったときに、ステアリングエアバッグ7Bよりも先に展開し、車両前方に移動する乗員9の頭部90に当接させることが可能とされている。
本実施形態においては、天井エアバッグ7Aが、本発明でいう「乗員頭部回転手段」に相当する。車両の前突があると、乗員9の頭部90は、前記実施形態の補助エアバッグ部3に当接した場合と同様に、天井エアバッグ7Aに当接することによって回転し、その後ステアリングエアバッグ7Bに受けられる。したがって、やはり乗員9の頸部91の傷害値を低くすることが可能である。
In the embodiment shown in FIG. 2, a ceiling airbag 7 </ b> A that is deployed downward from the front portion of the
In the present embodiment, the
図3に示す実施形態においては、車両用シート8のヘッドレスト80が、アクティブヘッドレストとされ、車両の前突時には、ヘッドレスト80と乗員9の頭部90との隙間をなくすように車両前方側へ前進するように構成されている。ただし、このような機能に加え、ヘッドレスト80は、車両前方側へ前進すると同時に、略鉛直軸周りに回転し、乗員9の頭部90を頸部91の延長軸線C周りに回転させることが可能に構成されている。また、このような構成に代えて、ヘッドレスト80の車幅方向一端側が車両前方側に膨らみ、乗員9の頭部90の片側を車両前方側に押すことにより、乗員9の頭部90を頸部91の延長軸線C周りに回転させることが可能とされている。
本実施形態においても、車両の前突時に乗員9の頭部90を回転させるために、先の実施形態と同様な効果を得ることが可能である。
本実施形態から理解されるように、乗員9の頭部90を回転させるための手段は、エアバッグに限らない。
In the embodiment shown in FIG. 3, the
Also in this embodiment, since the
As understood from the present embodiment, the means for rotating the
本発明は、上述した実施形態の内容に限定されない。本発明に係る乗員保護装置の各部の具体的な構成は、本発明の意図する範囲内において種々に設計変更自在である。 The present invention is not limited to the contents of the above-described embodiment. The specific configuration of each part of the occupant protection device according to the present invention can be variously modified within the scope intended by the present invention.
図1に示した実施形態では、主エアバッグ部2と補助エアバッグ部3とを一体的に形成しているが、本発明はこれに限定されず、これら主エアバッグ部2と補助エアバッグ部3とを別体で形成し、かつ2つのインフレータを用いて個々に展開させるようにしてもよい。
本発明は、フロントノーズが短く、ステアリングホイールの傾斜角度が小さい車両に好適であるが、これに限定されず、様々な車両に適用することができる。運転席および助手席の乗員保護用に限らず、後部座席の乗員保護用として構成することもできる。
In the embodiment shown in FIG. 1, the
The present invention is suitable for a vehicle having a short front nose and a small tilt angle of the steering wheel, but is not limited to this and can be applied to various vehicles. Not only for protecting the driver's seat and passenger's seat, but also for protecting the rear seat passenger.
S 乗員保護装置
A エアバッグ
C 乗員の頸部の延長軸線
2 主エアバッグ部
3 補助エアバッグ部(乗員頭部回転手段)
7A 天井エアバッグ(乗員頭部回転手段)
80 ヘッドレスト(乗員頭部回転手段)
9 乗員
90 頭部
91 頸部
S occupant protection device A airbag C occupant
7A Ceiling airbag (occupant head rotation means)
80 headrest (occupant head rotation means)
9
Claims (2)
前記乗員の着座位置の車両前方側の位置に格納され、かつ車両の前突時に展開することにより前記乗員の上部を保護するためのエアバッグを備えており、
このエアバッグは、主エアバッグ部と、この主エアバッグ部が展開するよりも前に前記乗員の頭部に当接可能な突起状に展開する補助エアバッグ部と、を備えており、
前記補助エアバッグ部が、前記乗員頭部回転手段である、乗員保護装置。 The occupant protection device according to claim 1,
The airbag is stored at a position on the vehicle front side of the seating position of the occupant, and includes an airbag for protecting the upper part of the occupant by deploying at the time of a frontal collision of the vehicle,
The airbag includes a main airbag portion, and an auxiliary airbag portion that expands into a protruding shape that can come into contact with the head of the occupant before the main airbag portion is deployed,
The occupant protection device, wherein the auxiliary airbag portion is the occupant head rotating means.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015190990A JP2017065341A (en) | 2015-09-29 | 2015-09-29 | Occupant protection device |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20190241142A1 (en) * | 2018-02-02 | 2019-08-08 | Toyoda Gosei Co., Ltd. | Airbag apparatus |
US11618408B2 (en) * | 2018-07-23 | 2023-04-04 | Zf Automotive Germany Gmbh | Vehicle-occupant restraint system having an additional airbag |
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2015
- 2015-09-29 JP JP2015190990A patent/JP2017065341A/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US20190241142A1 (en) * | 2018-02-02 | 2019-08-08 | Toyoda Gosei Co., Ltd. | Airbag apparatus |
US10589707B2 (en) * | 2018-02-02 | 2020-03-17 | Toyoda Gosei Co., Ltd. | Airbag apparatus |
US11618408B2 (en) * | 2018-07-23 | 2023-04-04 | Zf Automotive Germany Gmbh | Vehicle-occupant restraint system having an additional airbag |
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