JP2021079773A

JP2021079773A - 車両用乗員保護装置

Info

Publication number: JP2021079773A
Application number: JP2019207653A
Authority: JP
Inventors: 博紀茶屋; Hironori Chaya; 美惠徳山; Mie Tokuyama
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2019-11-18
Filing date: 2019-11-18
Publication date: 2021-05-27

Abstract

【課題】車両の衝突時に車両用シートに着座した乗員の上半身から下半身にかけての範囲にエアバッグを展開させることができるテーブルを備えた車両用乗員保護装置を提供する。【解決手段】車両用乗員保護装置１０は、車両の乗員Ｐが着座する車両用シート１２と、車両用シート１２のシート前方側に配置され、シート上方側へ面が向けられた天面３４Ａを有する天板部３４と、天板部３４のシート下方側に配置された下板部３６と、を有するテーブル１４と、を備えている。また、車両用乗員保護装置１０は、テーブル１４内に格納され、ガスが内部に供給されることで天板部３４と下板部３６との間をシート上下方向に押し広げながら膨張して、車両用シート１２に着座した乗員Ｐのシート前方側に展開するエアバッグ１６を備えている。【選択図】図２

Description

本発明は、車両用乗員保護装置に関する。

下記特許文献１には、車両の衝突時にシートに着座した乗員を保護するエアバッグを備えた乗員保護装置が開示されている。この文献に記載された乗員保護装置は、シートバックと対向する位置に設けられたテーブルと、テーブルから膨張展開するエアバッグと、を含んで構成されている。そして、車両の衝突時に、エアバックがシートに着座した乗員の上半身とテーブルとの間に膨張展開することで、乗員の上半身を保護することが可能となっている。

国際公開第２０１８／１６７８９９号

上記特許文献１に記載された乗員保護装置は、車両の衝突時に乗員の上半身を保護するという観点では、有用な装置ではあるが、車両の衝突時に乗員の上半身から下半身にかけてのより広い範囲を保護するという観点で改善の余地がある。

本発明は上記事実を考慮し、車両の衝突時に車両用シートに着座した乗員の上半身から下半身にかけての範囲にエアバッグを展開させることができるテーブルを備えた車両用乗員保護装置を得ることが目的である。

請求項１記載の車両用乗員保護装置は、車両の乗員が着座する車両用シートと、前記車両用シートのシート前方側に配置され、シート上方側へ面が向けられた天面を有する天板部と、前記天板部のシート下方側に配置された下板部と、を有するテーブルと、前記テーブル内に格納され、ガスが内部に供給されることで前記天板部と前記下板部との間をシート上下方向に押し広げながら膨張して、前記車両用シートに着座した乗員のシート前方側に展開するエアバッグと、を備えている。

請求項１記載の車両用乗員保護装置によれば、車両の乗員が車両用シートに着座した状態では、当該乗員がテーブルを使用できる。また、車両の衝突時にエアバッグの内部にガスが供給されると、エアバッグが、テーブルの天板部と下板部との間をシート上下方向に押し広げながら膨張して、車両用シートに着座した乗員のシート前方側に展開する。このように、エアバッグが、テーブルの天板部と下板部との間をシート上下方向に押し広げながら膨張するように構成することで、車両の衝突時に車両用シートに着座した乗員の上半身から下半身にかけての範囲にエアバッグを展開させることができる。

本発明に係る車両用乗員保護装置は、車両の衝突時に車両用シートに着座した乗員の上半身から下半身にかけての範囲にエアバッグを展開させることができる、という優れた効果を有する。

第１実施形態に係る車両用乗員保護装置を備えた車室内を示す側面図であり、エアバッグが展開する前の状態を示している。第１実施形態に係る車両用乗員保護装置を備えた車室内を示す側面図であり、エアバッグが展開した状態を示している。一対の支柱に支持されたテーブルを示す斜視図である。一対の支板に支持されたテーブルを示す斜視図である。単一の支柱に支持されたテーブルを示す斜視図である。車室内の側面に支持されたテーブルを示す斜視図である。車両用シートに支持されたテーブルを示す側面図である。テーブルにおいてエアバッグが格納された部分の断面を示す側断面図である。テーブルにおいて図８とは異なる態様で折りたたまれたエアバッグが格納された部分の断面を示す側断面図である。第２実施形態に係る車両用乗員保護装置を備えた車室内を示す側面図であり、エアバッグが展開した状態でかつ乗員がエアバッグを押圧した状態を示している。第３実施形態に係る車両用乗員保護装置を備えた車室内を示す側面図であり、エアバッグが展開した状態でかつ乗員がエアバッグを押圧した状態を示している。テーブルの天板部の断面を示す側断面図である。図１２とは異なる態様のテーブルの天板部の断面を示す側断面図である。第４実施形態に係る車両用乗員保護装置を備えた車室内を示す側面図であり、エアバッグが展開した状態でかつ乗員がエアバッグを押圧した状態を示している。

（第１実施形態に係る車両用乗員保護装置１０）
図１〜図９を用いて、本発明の第１実施形態に係る車両用乗員保護装置１０について説明する。なお、以下の説明において前後、左右、上下の方向を示して説明するときは、車両用シート１２に着座した乗員から見たシート前後方向、シート左右方向（シート幅方向）、シート上下方向を示すものとする。また、各図に適宜示す矢印ＦＲはシート前方向、矢印ＵＰはシート上方向、矢印ＲＨはシート右方向、矢印ＬＨはシート左方向をそれぞれ示すものとする。

図１及び図２に示されるように、本実施形態の車両用乗員保護装置１０は、車両の前面衝突時に車両用シート１２に着座した乗員Ｐを保護するためのものである。この車両用乗員保護装置１０は、車両用シート１２と、車両用シート１２の前方側に配置されたテーブル１４と、テーブル１４内に格納されたエアバッグ１６と、エアバッグ１６内にガスを供給するインフレータ１８と、車両が前面衝突した際にインフレータ１８を作動させるエアバッグＥＣＵ２０と、を備えている。

車両用シート１２は、シート前方側が車両の前方側へ向けられた状態で車室内に設けられている。この車両用シート１２は、着座乗員Ｐの臀部Ｐ１を支持するシートクッション２２と、着座乗員Ｐの背部Ｐ２を支持するシートバック２４と、着座乗員Ｐの頭部Ｐ３を支持するヘッドレスト２６と、を備えている。

図１に示されるように、テーブル１４は、車両用シート１２に着座した乗員Ｐが使用可能な位置である車両用シート１２のシートバック２４の前方側に設けられている。図３に示されるように、テーブル１４は、左右の方向に間隔をあけて車両フロアに配置された左右一対の支柱２８に支持されている。なお、図４に示されるように、テーブル１４は、板状に形成された左右一対の支板３０によって支持されていてもよい。また、図５に示されるように、テーブル１４は、単一の支柱２８に片持ち支持されていてもよい。また、図６に示されるように、テーブル１４は、車室内の側壁３２に片持ち支持されていてもよい。また、図７に示されるように、テーブル１４は、車両用シート１２のシートバック２４に支持されていてもよい。

図３に示されるように、テーブル１４は、上方側へ面が向けられた天面３４Ａを有する矩形状の天板部３４と、下方側へ面が向けられた下面３６Ａを有すると共に天板部３４の下方側に配置された矩形状の下板部３６と、天板部３４の左右方向の端部と下板部３６の左右方向の端部とを上下方向につなぐ左右一対の側板部３８と、を備えている。天板部３４の左右方向の端部と下板部３６の左右方向の端部とが左右一対の側板部３８によってつながれた状態では、天板部３４と下板部３６とが平行となっている。なお、天板部３４、下板部３６及び側板部３８は、硬質な樹脂材料を用いて形成されている。

ここで、図１には、側板部３８及び右側の支柱２８の図示を省略したテーブル１４を右側から見た側面図が示されている。この図に示されるように、天板部３４の前方側の端部は、左右方向を軸方向とする支軸４０に支持されている。図１及び図２に示されるように、天板部３４は、天面３４Ａが水平とされた状態から上方側へ向けて支軸４０まわりに傾動可能となっている。下板部３６の前方側の端部は、左右方向を軸方向とする支軸４０に支持されている。下板部３６は、下面３６Ａが水平とされた状態から下方側へ向けて支軸４０まわりに傾動可能となっている。なお、本実施形態では、後述するエアバッグ１６の膨張開始から膨張完了に至るまで、天板部３４及び下板部３６が抵抗感なく速やかに傾動するようになっている。また、本実施形態では、下板部３６において支軸４０に支持されている部分から後端までの長さＬ２が、天板部３４において支軸４０に支持されている部分から後端までの長さＬ１よりも短い寸法に設定されている。

エアバッグ１６は、内部にガスが供給されることで膨張する袋状に形成されている。図２に示されるように、エアバッグ１６の膨張が完了した状態では、エアバッグ１６の後面１６Ａが車両用シート１２に着座した乗員Ｐの頭部Ｐ３から膝Ｐ４にかけての各位置と前後方向に対向するようになっている。図１に示されるように、エアバッグ１６は、テーブル１４内における天板部３４と下板部３６との間に所定の形状に折りたたまれた状態で格納されている。ここで、図８及び図９には、折りたたまれた状態のエアバッグ１６を二点鎖線で模式的に示したテーブル１４の一部の断面が示されている。一例として、図８に示されるように、エアバッグ１６は、上方側へ向けて凸状となる複数の凸状部１６Ｂが前後方向に並んで配置されるようにして、テーブル１４内における天板部３４と下板部３６との間に格納することができる。また、図９に示されるように、エアバッグ１６は、上下方向に重なるように部分的に折りたたまれた複数の小折畳部１６Ｃが前後方向に並んで配置されるようにして、テーブル１４内における天板部３４と下板部３６との間に格納することができる。エアバッグ１６の折りたたみ形状は、エアバッグ１６が膨張する際の当該エアバッグ１６の挙動等を考慮して適宜設定すればよい。また、図２に示されるように、エアバッグ１６の前端部１６Ｄは、テーブル１４において支軸４０と隣接する部分に固定されている。

図１に示されるように、テーブル１４の後端には、布等の柔らかい素材を用いて形成された被覆部材４２が天板部３４の後端３４Ｂと下板部３６の後端３６Ｂとの間に上下方向に掛け渡された状態で取付けられている。これにより、テーブル１４の天板部３４と下板部３６との間に配置されたエアバッグ１６が当該テーブル１４の後方側から見えないようになっている。また、被覆部材４２における天板部３４の後端３４Ｂ側には、図示しないティアラインが形成されている。そして、エアバッグ１６が膨張し始めた際に、被覆部材４２がティアラインを起点として破断するようになっている。

インフレータ１８は、後述するエアバッグＥＣＵ２０によって通電がなされることによってガスを発生するように構成されている。本実施形態では、インフレータ１８は、支柱２８内に配置されており、配管４４を介してエアバッグ１６とつながっている。これにより、インフレータ１８が発生したガスが、配管４４を介してエアバッグ１６内に供給されるようになっている。また、インフレータ１８は、配線４６を介してエアバッグＥＣＵ２０と電気的に接続されている。

エアバッグＥＣＵ２０は、車両が前面衝突した際にインフレータ１８に通電するように構成されている。エアバッグ１６には、Ｇセンサである衝突検知センサ４８が配線５０を介して電気的に接続されている。そして、エアバッグＥＣＵ２０は、衝突検知センサ４８によって検出される車両の減速加速度が所定の値を超えた場合に車両が前面衝突したと判断して、インフレータ１８に通電するようになっている。

（本実施形態の作用並びに効果）
次に、本実施形態の作用並びに効果について説明する。

図１に示されるように、本実施形態の車両用乗員保護装置１０を備えた車両が前面衝突することにより、衝突検知センサ４８によって検出される車両の減速加速度が所定の値を超えると、エアバッグＥＣＵ２０がインフレータ１８に通電する。

インフレータ１８に通電がなされると、インフレータ１８がガスを発生させ、当該ガスが配管４４を介してテーブル１４内に格納されたエアバッグ１６内に供給される。これにより、テーブル１４内に格納されたエアバッグ１６が膨張し始める。

テーブル１４内に格納されたエアバッグ１６が膨張し始めると、エアバッグ１６がテーブル１４の天板部３４を上方側へ付勢すると共に下板部３６を下方側へ付勢する。これにより、エアバッグ１６がテーブル１４の天板部３４と下板部３６との間を上下方向に押し広げ始める。すなわち、天板部３４が上方側へ向けて支軸４０まわりに傾動し始めると共に、下板部３６が下方側へ向けて支軸４０まわりに傾動し始める。

なお、この時、左右一対の側板部３８（図３参照）と天板部３４との接合及び左右一対の側板部３８と下板部３６との接合が外れるようになっている。また、左右一対の側板部３８と天板部３４との接合強度及び左右一対の側板部３８と下板部３６との接合強度は、天板部３４及び下板部３６の支軸４０まわりの傾動に影響しない程度の接合強度となっている。

天板部３４が上方側へ向けて支軸４０まわりに傾動し始めると共に、下板部３６が下方側へ向けて支軸４０まわりに傾動し始めると、被覆部材４２が上下方向に引張られて、当該被覆部材４２の上下方向への張力が高まる。そして、被覆部材４２がさらに引っ張られると、被覆部材４２がティアラインを起点として破断する。

被覆部材４２が破断した後に、エアバッグ１６がさらに膨張すると、図２に示されるように、エアバッグ１６がテーブル１４の天板部３４と下板部３６との間を上下方向にさらに押し広げて、天板部３４が上方側へ向けて支軸４０まわりにさらに傾動すると共に、下板部３６が下方側へ向けて支軸４０まわりにさらに傾動する。そして、エアバッグ１６の膨張が完了することにより、エアバッグ１６の後面１６Ａが車両用シート１２に着座した乗員Ｐの頭部Ｐ３から膝Ｐ４にかけての各位置と前後方向に対向する。これにより、車両の前面衝突時に、車両用シート１２に着座した乗員Ｐの頭部Ｐ３から膝Ｐ４にかけての部分をエアバッグ１６によって拘束することができる。ここで、本実施形態では、天板部３４及び下板部３６の支軸４０まわりの傾動を所定の角度に制限する図示しないストッパが設けられている。

また、本実施形態では、下板部３６において支軸４０に支持されている部分から後端までの長さＬ２が、天板部３４において支軸４０に支持されている部分から後端までの長さＬ１よりも短い寸法に設定されている。これにより、エアバッグ１６が膨張して、下板部３６が下方側へ向けて支軸４０まわりに傾動する際に、下板部３６の後端３６Ｂが車両用シート１２に着座した乗員Ｐの膝Ｐ４に当接することを防止又は抑制することができる。

また、本実施形態では、被腹部材４２が天板部３４の後端３４Ｂ側に形成されたティアラインを起点として破断するようになっている。これにより、図２に示されるように、破断後の被覆部材４２の大部分が下板部３６の後端３６Ｂ側に残るようにすることができる。すなわち、破断後の被覆部材４２の大部分が天板部３４の後端３４Ｂ側に残らないようにすることができる。これにより、エアバッグ１６が膨張して、天板部３４が上方側へ向けて支軸４０まわりに傾動する際に、天板部３４の後端３４Ｂ側に残った被覆部材４２が車両用シート１２に着座した乗員Ｐの頭部Ｐ３等に当接することを抑制することができる。

（第２実施形態に係る車両用乗員保護装置５２）
次に、図１０を用いて、本発明の第２実施形態に係る車両用乗員保護装置５２について説明する。なお、本実施形態の車両用乗員保護装置５２において前述の第１実施形態に係る車両用乗員保護装置１０と対応する部材及び部分には、車両用乗員保護装置１０と対応する部材及び部分と同じ符号を付して、その説明を省略することがある。

図１０に示されるように、本実施形態の車両用乗員保護装置５２は、膨張したエアバッグ１６が車両用シート１２に着座した乗員Ｐによって前方側へ向けて押圧された際に、天板部３４が抵抗を伴ってさらに上方側へ傾動されると共に、下板部３６が抵抗を伴ってさらに下方側へ傾動されることに特徴がある。

エアバッグ１６の膨張開始から膨張完了に至るまでに天板部３４が支軸４０まわりに傾動する際においては、すなわち、天板部３４が０°〜θ１の範囲で傾動する際においては、当該天板部３４は抵抗感なく速やかに傾倒する。また、エアバッグ１６の膨張開始から膨張完了に至るまでに下板部３６が支軸４０まわりに傾動する際においては、すなわち、下板部３６が０°〜θ２の範囲で傾動する際においては、当該下板部３６は抵抗感なく速やかに傾倒する。

これに対して、膨張完了後のエアバッグ１６が車両用シート１２に着座した乗員Ｐによって前方側へ向けて押圧された際においては、天板部３４が抵抗力を発生させながらθ１を超える範囲で傾倒すると共に下板部３６が抵抗力を発生させながらθ２を超える範囲で傾倒する。これにより、車両の前面衝突に伴う乗員Ｐの衝突エネルギーを吸収することができる。

ここで、天板部３４が抵抗力を発生させながらθ１を超える範囲で傾倒することを実現するために、支軸４０の一部をねじり変形させる（支軸４０の一部をトーションバーとして機能させる）ように構成してもよい。これと同様に、下板部３６が抵抗力を発生させながらθ２を超える範囲で傾倒することを実現するために、支軸４０の他の一部をねじり変形させる（支軸４０の他の一部をトーションバーとして機能させる）ように構成してもよい。また、天板部３４や下板部３６の径動角度をθ１及びθ２に制限する部材や部分が変形することにより、上記の抵抗力を発生させるように構成してもよい。

（第３実施形態に係る車両用乗員保護装置５４）
次に、図１１〜図１３を用いて、本発明の第３実施形態に係る車両用乗員保護装置５４について説明する。なお、本実施形態の車両用乗員保護装置５４において前述の第１実施形態に係る車両用乗員保護装置１０等と対応する部材及び部分には、車両用乗員保護装置１０等と対応する部材及び部分と同じ符号を付して、その説明を省略することがある。

図１１に示されるように、本実施形態の車両用乗員保護装置５４は、膨張したエアバッグ１６が車両用シート１２に着座した乗員Ｐによって前方側へ向けて押圧された際に、天板部３４が曲げ変形されると共に、下板部３６が曲げ変形されることに特徴がある。このように、天板部３４が曲げ変形されると共に下板部３６が曲げ変形されることにより、車両の前面衝突に伴う乗員Ｐの衝突エネルギーを吸収することができる。

ここで、膨張したエアバッグ１６が車両用シート１２に着座した乗員Ｐによって前方側へ向けて押圧された際に、天板部３４及び下板部３６が曲げ変形されるようにするために、当該天板部３４及び下板部３６において支軸４０に支持された側とは反対側の部分３４Ｃ、３６Ｃの曲げ強度を支軸４０側の部分よりも低く設定すると良い。図１２及び図１３に示された例では、天板部３４において支軸４０に支持された側とは反対側の部分３４Ｃを基板部５６と当該基板部５６に接合された天面部５８とによる複層構造としている。図１２に示された例では、基板部５６には、天面部５８側へ向けて突出する複数の三角突起５６Ａが車幅方向に沿って形成されている。そして、複数の三角突起５６Ａの突出方向の先端が天面部５８に当接した状態で、基板部５６と天面部５８とが溶着や接着剤を介して接合されている。また、図１３に示された例では、基板部５６には、天面部５８側が開放された複数のＵ字状溝５６Ｂが車幅方向に沿って形成されている。そして、複数のＵ字状溝５６Ｂの開放端側が天面部５８に当接した状態で、基板部５６と天面部５８とが溶着や接着剤を介して接合されている。これらの構成が適用された天板部３４では、膨張したエアバッグ１６が車両用シート１２に着座した乗員Ｐによって前方側へ向けて押圧された際に、天板部３４において支軸４０に支持された側とは反対側の部分３４Ｃにおける複数の三角突起５６Ａの間や複数のＵ字状溝５６Ｂの底に応力を集中させることができる。これにより、天板部３４において支軸４０に支持された側とは反対側の部分３４Ｃを曲げ変形させることができる。この構造は下板部３６にも適用されている。

（第４実施形態に係る車両用乗員保護装置６０）
次に、図１４を用いて、本発明の第４実施形態に係る車両用乗員保護装置６０について説明する。なお、本実施形態の車両用乗員保護装置６０において前述の第１実施形態に係る車両用乗員保護装置１０等と対応する部材及び部分には、車両用乗員保護装置１０等と対応する部材及び部分と同じ符号を付して、その説明を省略することがある。

図１４に示されるように、本実施形態の車両用乗員保護装置６０は、膨張したエアバッグ１６が車両用シート１２に着座した乗員Ｐによって前方側へ向けて押圧された際に、エネルギー吸収部材６２が変形しながらテーブル１４が前方側へ移動することに特徴がある。

エネルギー吸収部材６２一部は、テーブル１４の前方側の端部に固定されている。また、エネルギー吸収部材６２の他の一部は、一例として保持機構によって保持されている。そして、膨張したエアバッグ１６が車両用シート１２に着座した乗員Ｐによって前方側へ向けて押圧された際に、エネルギー吸収部材６２の他の一部が保持機構から引き抜かれながら変形されることで、テーブル１４の前方側への移動が許容される。これにより、車両の前面衝突に伴う乗員Ｐの衝突エネルギーを吸収することができる。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、その主旨を逸脱しない範囲内において上記以外にも種々変形して実施することが可能であることは勿論である。

１０車両用乗員保護装置
１２車両用シート
１４テーブル
１６エアバッグ
３４天板部
３４Ａ天面
３６下板部
５２車両用乗員保護装置
５４車両用乗員保護装置
６０車両用乗員保護装置
Ｐ乗員

Claims

車両の乗員が着座する車両用シートと、
前記車両用シートのシート前方側に配置され、シート上方側へ面が向けられた天面を有する天板部と、前記天板部のシート下方側に配置された下板部と、を有するテーブルと、
前記テーブル内に格納され、ガスが内部に供給されることで前記天板部と前記下板部との間をシート上下方向に押し広げながら膨張して、前記車両用シートに着座した乗員のシート前方側に展開するエアバッグと、
を備えた車両用乗員保護装置。