JP2024072965A - Occupant protection devices - Google Patents
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Abstract
【課題】乗員と保護部との当接タイミングの遅延を抑制するとともに、乗員保護装置の交換性の向上を図ることができる乗員保護装置を提供する。【解決手段】乗員保護装置50は、乗員Mの膝部MKを受け止めて乗員Mを保護する保護ユニット51と、運転席90の前方の待機位置と、待機位置よりも後方で運転席90と近接した位置である繰り出し位置とに保護ユニット51を移動させる移動機構52であって、車両1によって衝突の予備検知が行われた際に待機位置から繰り出し位置に保護ユニット51を移動させる移動機構52と、を備え、保護ユニット51は、車両1によって予備検知が行われた後、車両1の衝突が検知された際に繰り出し位置から後方に繰り出し、乗員Mの膝部MKを受け止めて乗員Mを保護し、移動機構52から着脱して交換可能に構成されている。【選択図】図7[Problem] To provide an occupant protection device capable of suppressing delay in the timing of contact between an occupant and a protection portion and improving replaceability of the occupant protection device. [Solution] An occupant protection device 50 includes a protection unit 51 that receives the knees MK of an occupant M to protect the occupant M, and a moving mechanism 52 that moves the protection unit 51 between a standby position in front of a driver's seat 90 and a deployed position that is a position rearward of the standby position and close to the driver's seat 90, and moves the protection unit 51 from the standby position to the deployed position when a preliminary detection of a collision is performed by a vehicle 1, and the protection unit 51 is configured to be detachable from the moving mechanism 52 and replaceable when a collision of the vehicle 1 is detected after the preliminary detection is performed by the vehicle 1, and to receive the knees MK of the occupant M to protect the occupant M. [Selected Figure] Fig. 7
Description
本発明は、車両のシートに着座する乗員の下肢を受け止めて乗員を保護する乗員保護装置に関する。 The present invention relates to an occupant protection device that protects an occupant by receiving the lower legs of the occupant seated in the vehicle seat.
従来から、特許文献1に記載の構成のように、乗員保護装置として、車両のシートの前方に設けられ、車両の衝突時に後方に繰り出してシートに着座する乗員の下肢を受け止めて乗員を保護する構成が知られている。特許文献1に記載の乗員保護装置は、乗員の下肢を受け止めるエアバッグ(保護部)と、エアバッグを保持し、車両の衝突が検知された後、エアバッグの膨張前に乗員に向かって後方に移動し、エアバッグの膨張時に開裂してエアバッグを繰り出させる移動部を有する。
Conventionally, as described in
特許文献1に記載の構成では、車両の衝突が検知されたタイミングで移動部の後方への移動が開始される。このため、シートが後方側に移動されている場合など、乗員保護装置の搭載位置とシートとの間の距離が離れている場合、乗員と保護部の当接タイミングが遅延して乗員を的確に保護できないおそれがある。
In the configuration described in
また、特許文献1に記載の構成では、エアバッグが移動部から繰り出す際に、移動部が開裂する。従って、乗員保護装置の使用後に移動部とエアバッグの両方を交換する必要があることから、乗員保護装置の交換作業の複雑化や交換費用の高額化を招来するおそれがある。
In addition, in the configuration described in
そこで本発明は、乗員と保護部との当接タイミングの遅延を抑制するとともに、乗員保護装置の交換性の向上を図ることができる乗員保護装置を提供することを目的とする。 The present invention aims to provide an occupant protection device that can reduce delays in the timing of contact between the occupant and the protection part, and improve the replaceability of the occupant protection device.
上記課題を解決するための本発明に係る乗員保護装置の代表的な構成は、車両のシートに着座する乗員を保護するための乗員保護装置において、前記乗員の下肢を受け止めて前記乗員を保護する保護部と、前記シートの前方の待機位置と、前記待機位置よりも後方で前記シートと近接した位置である繰り出し位置とに前記保護部を移動させる移動部であって、前記車両によって衝突の予備検知が行われた際に前記待機位置から前記繰り出し位置に前記保護部を移動させる移動部と、を備え、前記保護部は、前記車両によって前記予備検知が行われた後、前記車両の衝突が検知された際に前記繰り出し位置から後方に繰り出し、前記乗員の下肢を受け止めて前記乗員を保護し、前記移動部から着脱して交換可能に構成されていることを特徴とする。 A representative configuration of the passenger protection device according to the present invention for solving the above problems is an occupant protection device for protecting an occupant seated in a vehicle seat, the device comprising: a protection section for receiving the lower legs of the occupant to protect the occupant; and a moving section for moving the protection section between a standby position in front of the seat and a deployed position that is a position rearward of the standby position and close to the seat, the moving section moving the protection section from the standby position to the deployed position when a preliminary collision detection is performed by the vehicle, the protection section being configured to extend rearward from the deployed position when a collision of the vehicle is detected after the preliminary detection is performed by the vehicle, to receive the lower legs of the occupant to protect the occupant, and to be detachable from the moving section and replaceable.
本発明によれば、乗員保護装置において、乗員と保護部との当接タイミングの遅延を抑制するとともに、乗員保護装置の交換性の向上を図ることができる。 The present invention makes it possible to suppress delays in the timing of contact between the occupant and the protection part in an occupant protection device, and to improve the replaceability of the occupant protection device.
以下、まず本発明の一実施形態に係る乗員保護装置50の全体構成について、図面を参照しながら説明する。以下の説明において、左右方向は、乗員保護装置50を搭載した車両1の左方向と右方向、具体的には運転席90に着座する乗員Mから見た左方向と右方向を意味する。前後方向は、車両1の前方向と後方向、具体的には運転席90に着座する乗員Mから見た前方向と後方向を意味する。上下方向は、鉛直方向の上方向と下方向を意味する。なお、以下に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、相対配置等は、特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
First, the overall configuration of an
図1は、本実施形態に係る乗員保護装置50を搭載した車両1の運転席90の周囲を左側から見た図である。図2は、運転席90から前方を見た図である。図1、図2に示す様に、乗員保護装置50は、車両1の前座席である運転席90(シート)の前方のインストルメントパネル(以下、「インパネ」と言う。)12の下部に搭載されている。具体的には、インパネ12から後方に突出するステアリングコラム6のコラムカバー9の下部に設けられている。
Figure 1 is a view from the left side of the driver's
ステアリングコラム6は、車両1の不図示のステアリングホイールに連結されるコラムシャフト7と、コラムシャフト7の上部側の外周部を覆ってコラムシャフト7を支持するコラムチューブ8と、コラムシャフト7及びコラムチューブ8を覆うコラムカバー9から構成されている。コラムシャフト7、コラムチューブ8、及びコラムカバー9のそれぞれの後端側は、インパネ12の後面12aに形成された不図示の開口部から後方に突出しており、この突出したコラムシャフト7の先端にステアリングホイール15が取り付けられる。
The
また、車両1には、CPU、メモリ、タイマー等から構成された制御装置17と、車両1と車外の物体との距離を検知する不図示の距離検知センサと、車両1の加速度を検知する不図示の加速度センサが設けられている。距離検知センサとしては、例えばミリ波レーダや超音波センサやカメラが用いられる。加速度センサとしては、例えば圧電式のものやMEMS式のものが用いられる。距離検知センサと加速度センサは、制御装置17に電気的に接続されており、制御装置17のCPUは、各センサから信号が入力されると、メモリに格納された制御プログラムに従って制御対象を制御する。具体的には、CPUは、距離検知センサの検知結果に基づいて車両1と車外の物体との距離が所定以下であると判断した場合、車両1の衝突の可能性が通常状態よりも高いとして衝突の予備検知を行い、後述する所定の制御を行う。また、CPUは、距離検知センサと加速度センサの検出結果に基づき、車両1と車外の物体との距離が所定以下であり、且つ、車両1が急激に減速したと判断した場合、車両1と車外の物体との衝突を検知し、後述する所定の制御を行う。なお、衝突の予備検知や衝突検知の方法は上記のものに限られず、他のセンサや他の制御方法によって車両1の衝突の可能性が通常状態よりも高い場合に衝突の予備検知をし、車両1の衝突時に衝突検知をする構成としてもよい。
The
図3は、乗員保護装置50の断面概略図である。図3に示す様に、乗員保護装置50は、乗員Mの下肢を受け止めて乗員Mを保護する保護ユニット51(保護部)と、保護ユニット51を移動させる移動機構52(移動部)を備える。移動機構52は、回転軸線が前後方向と略一致するように配置された駆動シャフト53と、駆動シャフト53の駆動源となるモータ54と、駆動シャフト53の後端部に嵌合して連結された略四角形状の板金である連結プレート55を備える。
Figure 3 is a schematic cross-sectional view of the
モータ54は、車両1のボディに不図示のブラケットを介して保持されている。駆動シャフト53は、車両1のボディに取り付けられた二つのリニアボールベアリング88に対して、前後方向に移動可能に軸支されている。モータ54は、制御装置17と電気的に接続されている。また、駆動シャフト53には、モータ54のピニオンギア54aと噛合するラックギア部53aが形成されている。制御装置17の制御によってモータ54が正転すると、ピニオンギア54aとラックギア部53aを介して駆動シャフト53にモータ54の駆動力が伝達され、駆動シャフト53が後方へ直線的に移動する。また、制御装置17の制御によってモータ54が逆転すると、ピニオンギア54aとラックギア部53aを介して駆動シャフト53にモータ54の駆動力が伝達され、駆動シャフト53が前方へ直線的に移動する。
The
保護ユニット51は、連結プレート55の後面55aに取り付けられたポリプロピレンなどの樹脂製の取付パネル56(固定部材)と、取付パネル56の前面56aに取り付けられたインフレーター57を有する。また、保護ユニット51は、取付パネル56の後方に取付パネル56と間隔を空けて配置された外装パネル58(当接部材)と、前後方向において取付パネル56と外装パネル58との間に配置されたエアバッグ60(押圧部材)及び衝撃吸収体59(連結部材)を備える。
The
取付パネル56の前面56aには、金属製のボルト部56e(ネジ部材)が複数設けられている。取付パネル56は、複数のボルト部56eが連結プレート55に挿通され、ナット73が締結されることによって連結プレート55に取り付けられる。つまり保護ユニット51は、移動機構52に対して、取付パネル56のボルト部56eの締結によって取り付けられている。
The
インフレーター57は、膨張用ガスを発生させる略円柱形状の本体部57aと、本体部57aから延び、本体部57aで発生した膨張用ガスをエアバッグ60まで案内する道管部57bを有する。本体部57aは、ボルト付きクランプ70によって取付パネル56の前面56aに取り付けられている。道管部57bは、取付パネル56の貫通孔56cを介して取付パネル56の後方に突出しており、取付パネル56の後方に位置するエアバッグ60の内部に挿入されている。また、道管部57bにおけるエアバッグ60の内部に挿入された部位には、膨張用ガスを吐出する不図示の吐出口が設けられている。また、インフレーター57は、制御装置17と不図示の電線ケーブルによって電気的に接続されており、制御装置17から電線ケーブルを介して作動信号が入力されることによって作動し、本体部57aから膨張用ガスを発生させる。
The
エアバッグ60は、ポリエステル繊維等で形成された袋状の部材であり、取付パネル56の後面56bに取り付けられている。エアバッグ60の前面には、インフレーター57の道管部57bを挿通させるための開口部60aが設けられている。また、エアバッグ60の内部には、エアバッグ60を取付パネル56に固定するための略四角環状の板金であるリテーナ61が収納されている。エアバッグ60の前面は、リテーナ61の前面と取付パネル56の後面56bに挟持される。この状態で、リテーナ61、エアバッグ60の前面、及び取付パネル56にボルト77が挿通されてナット78が締結されることで、取付パネル56の後面56bにエアバッグ60が固定される。また、エアバッグ60は、インフレーター57の作動前は折り畳まれており、インフレーター57から供給された膨張用ガスによって後方に広がるように膨張する。
The
外装パネル58は、ポリプロピレンなどの樹脂製の板状部材であって、乗員保護装置50の作動前の状態では、意匠性を考慮してインパネ12におけるコラムカバー9の下部に形成された開口部12bにインパネ12の後面12aと概ね面一となるように収められている。外装パネル58の後面58bは、乗員保護装置50の作動前の状態において、左右方向から見た時に、上部から下部にかけて後方に向かうように水平面に対して傾斜している。また、外装パネル58の後面58bの左右方向の幅L(図2)は、乗員Mが正規の着座状態でなく、左右の膝部MKの少なくとも一方を両膝間の距離を広げるように外側に開いていても左右の膝部MKのいずれもが前後方向において外装パネル58と重なる位置に配置される幅寸法となっている。本実施形態では、幅Lは550mmに設定されている。
The
衝撃吸収体59は、ステンレス製の板金で形成された可撓性を有する部材であり、本実施形態では四つ設けられている。四つの衝撃吸収体59の各々の前端部は、略四角形状の取付パネル56の後面56bの四隅にそれぞれ一つずつ、不図示のビスによって取り付けられている。四つの衝撃吸収体59の各々の後端部は、略四角形状の外装パネル58の前面58aの四隅にそれぞれ一つずつ、不図示のビスによって取り付けられている。このようにして衝撃吸収体59は、取付パネル56と外装パネル58とを連結している。
The
また、衝撃吸収体59は、エアバッグ60の膨張前の段階では、前後方向の中央部を屈曲部として、前側の部分と後側の部分が相互に重なるように、くの字状に屈曲して折り畳まれている。衝撃吸収体59は、エアバッグ60が膨張すると、エアバッグ60に押圧されて後方へ移動する外装パネル58によって後方に引っ張られ、くの字状に屈曲した状態から前後方向に延びた状態となる。なお、衝撃吸収体59の数は、乗員保護装置50に要求される運動エネルギーの吸収量に応じて増減させてよい。
Before the
次に、乗員保護装置50の動作について説明する。まず制御装置17は、距離検知センサから入力された信号に基づいて車両1の衝突の予備検知をした場合、移動機構52のモータ54を正転させる。これにより図4に示す様に、駆動シャフト53が後方へ移動し、駆動シャフト53と連結プレート55を介して連結された保護ユニット51が後方に移動して乗員Mが着座する運転席90に接近する。つまり移動機構52は、車両1によって衝突の予備検知が行われた際に、運転席90の前方の位置(待機位置)から、当該位置よりも後方で運転席90と近接した位置(繰り出し位置)に保護ユニット51を移動させる。この運転席90と近接した位置とは、前後方向におけるインパネ12と運転席90との間の位置であり、車両1の衝突予備検知前の保護ユニット51の位置よりも後方の位置である。
Next, the operation of the
次に、制御装置17は、車両1の衝突の予備検知後、車両1の衝突を検知しないまま所定の時間が経過した場合、移動機構52のモータ54を逆転させる。これにより駆動シャフト53が前方へ移動し、駆動シャフト53と連結プレート55を介して連結された保護ユニット51が前方に移動して、車両1の衝突予備検知前の保護ユニット51の位置であり、図3に示す位置である初期位置に戻る。
Next, if a predetermined time has passed without detecting a collision of the
一方、制御装置17は、車両1の衝突の予備検知後、所定の時間以内に加速度センサや距離検知センサから入力された信号に基づいて車両1の衝突を検知すると、保護ユニット51のインフレーター57を作動させる。これにより図5に示す様に、インフレーター57が膨張用ガスを発生させ、膨張用ガスが供給されたエアバッグ60が後方に広がるように膨張して後方に繰り出される。具体的には、本実施形態のエアバッグ60は、前後方向において後方で、且つ、鉛直方向において下方に繰り出される。エアバッグ60は、少なくとも前後方向において後方に繰り出す構成であれば、乗員Mの位置に合わせて、水平方向に繰り出す構成としても、鉛直方向において上方に繰り出す構成としてもよい。また、エアバッグ60の後方に位置する外装パネル58は、エアバッグ60に押圧されることによって衝撃吸収体59とともに後方に繰り出され、乗員Mの下肢である膝部MKのすぐ前方まで移動する。
On the other hand, when the
次に、図6に示す様に、乗員Mの膝部MKのすぐ前方に位置する外装パネル58に対し、車両1の衝突によって前方側に移動する乗員Mの膝部MKが当接する。乗員Mの膝部MKが外装パネル58に衝突すると、エアバッグ60や衝撃吸収体59が前方側に撓むことによって運動エネルギーが吸収され、乗員Mの膝部MKや膝部MKと連なる大腿部や腰部に加わる衝撃が抑制される。このようにして乗員保護装置50は、車両1の衝突時に乗員Mの下肢を受け止めて乗員Mを保護する。
Next, as shown in FIG. 6, the knees MK of the occupant M, which move forward due to the collision of the
このように本実施形態の乗員保護装置50によれば、保護ユニット51の初期位置と運転席90との間の距離が仮に離れている場合であっても、車両1の衝突予備検知の段階で保護ユニット51が初期位置から乗員Mに近接した位置まで移動される。このため、乗員Mと保護ユニット51との当接タイミングの遅延を抑制することができる。
In this way, according to the
また、図7に示す様に、保護ユニット51は、移動機構52に対し、取付パネル56と連結プレート55とのボルト部56eの締結によって取り付けられて装着されていることから、ボルト部56eを取り外すことによって移動機構52から簡単に取り外すことができる。また、保護ユニット51の使用後に新しい保護ユニット51を移動機構52に装着する場合、ボルト部56eの締結によって保護ユニット51を移動機構52に簡単に装着することができる。なお、保護ユニット51を交換する際、古い保護ユニット51のインフレーター57から不図示の電線ケーブルに取り付けられた不図示のコネクタを取り外し、新しい保護ユニット51のインフレーター57に当該コネクタを取り付けることにより、制御装置17と新しい保護ユニット51のインフレーター57との電気的な接続が行われる。このように本実施形態の乗員保護装置50によれば、乗員保護装置50の交換時に保護ユニット51と移動機構52の両方を交換する必要がある構成と比較して、乗員保護装置50の交換性を向上させることができる。
7, the
なお、本実施形態では、駆動シャフト53を移動させる駆動源としてモータ54を用いる構成について説明したものの、本発明はこれに限られるものではない。即ち、例えば油圧シリンダや電磁ソレノイドなどの他の駆動源の駆動力によって駆動シャフト53を移動させる構成としても、上記同様の効果を得ることができる。
In this embodiment, the
また、本実施形態では、保護ユニット51と移動機構52との着脱をボルト部56eの締結、取り外しによって行う構成について説明したものの、本発明はこれに限られず、他の方法によって着脱できる構成としてもよい。例えば、連結プレート55の後面55aに前方に凹む凹部(被係合部)を形成し、取付パネル56の前面56aに前方に突出する凸部(係合部)を形成し、これらの凹部と凸部を係合させることによって保護ユニット51と移動機構52とを装着し、係合を解除することによって保護ユニット51を移動機構52から取り外すことができる構成してもよい。
In addition, in this embodiment, the
また、本実施形態では、エアバッグ60の膨張によって保護ユニット51を後方に繰り出させる構成について説明したものの、本発明はこれに限られず、他の方法によって保護ユニット51を後方に繰り出させる構成としてもよい。例えば、エアバッグ60の代わりに、シリンダ、シリンダ内に収納されたピストンロット、及びガス発生器を備える押圧部材としてのアクチュエータを設ける。そしてガス発生器から発生したガスの圧力によってシリンダ内のピストンロットを後方に移動させ、ピストンロットの後方に位置する外装パネル58をピストンロットによって後方に押圧し、外装パネル58を衝撃吸収体59とともに後方に繰り出させる構成としてもよい。
In addition, in this embodiment, the configuration in which the
また、本実施形態では、乗員保護装置50が運転席90の前方に搭載されている構成について説明したものの、本発明はこれに限られず、車両1の他の座席の前方に搭載する構成としてもよい。例えば、乗員保護装置50を車両1の前座席である助手席の前方のインパネ12に搭載し、助手席に着座する乗員を保護する構成としても、上記同様の効果を得ることができる。
In addition, although the present embodiment has been described with respect to a configuration in which the
1…車両、12…インストルメントパネル、50…乗員保護装置、51…保護ユニット(保護部)、52…移動機構(移動部)、56…取付パネル(固定部材)、56e…ボルト部(ネジ部材)、57…インフレーター、58…外装パネル(当接部材)、59…衝撃吸収体(連結部材)、60…エアバッグ(押圧部材)、90…運転席(シート、前座席)、M…乗員、MK…膝部(下肢) 1...vehicle, 12...instrument panel, 50...occupant protection device, 51...protection unit (protection part), 52...moving mechanism (moving part), 56...mounting panel (fixing member), 56e...bolt part (screw member), 57...inflator, 58...exterior panel (contact member), 59...shock absorber (connecting member), 60...airbag (pressing member), 90...driver's seat (seat, front seat), M...occupant, MK...knee part (lower leg)
Claims (7)
前記乗員の下肢を受け止めて前記乗員を保護する保護部と、
前記シートの前方の待機位置と、前記待機位置よりも後方で前記シートと近接した位置である繰り出し位置とに前記保護部を移動させる移動部であって、前記車両によって衝突の予備検知が行われた際に前記待機位置から前記繰り出し位置に前記保護部を移動させる移動部と、
を備え、
前記保護部は、
前記車両によって前記予備検知が行われた後、前記車両の衝突が検知された際に前記繰り出し位置から後方に繰り出し、前記乗員の下肢を受け止めて前記乗員を保護し、
前記移動部から着脱して交換可能に構成されていることを特徴とする乗員保護装置。 An occupant protection device for protecting an occupant seated in a vehicle seat,
A protection portion that receives the lower limbs of the occupant to protect the occupant;
a moving unit that moves the protection unit to a standby position in front of the seat and a deployed position that is a position rearward of the standby position and close to the seat, the moving unit moving the protection unit from the standby position to the deployed position when a preliminary collision detection is performed by the vehicle;
Equipped with
The protective part is
After the preliminary detection is performed by the vehicle, when a collision of the vehicle is detected, the vehicle seat extends rearward from the extended position to receive the lower legs of the occupant and protect the occupant;
The passenger protection device is configured to be detachable from the moving part and replaceable.
インフレーターと、
前記インフレーターから供給された膨張用ガスによって膨張するエアバッグと、
を備え、
前記車両によって前記予備検知が行われた後、前記車両の衝突が検知された場合、前記エアバッグの膨張によって後方に繰り出すことを特徴とする請求項1に記載の乗員保護装置。 The protective part is
An inflator,
an airbag that is inflated by inflation gas supplied from the inflator;
Equipped with
2. The passenger protection device according to claim 1, wherein, when a collision of the vehicle is detected after the preliminary detection is performed by the vehicle, the airbag is deployed rearward by inflation.
前記移動部に固定される固定部材と、
前記固定部材の後方に前記固定部材と間隔を空けて配置され、前記乗員に当接する当接部材と、
前記固定部材に一端部が連結され、前記当接部材に他端部が連結された連結部材と、
前記当接部材を後方に向かって押圧する押圧部材と、
を備え、
前記車両によって予備検知が行われた後、前記車両の衝突が検知された場合、前記当接部材が前記押圧部材に押圧されることによって前記連結部材とともに後方に繰り出すことを特徴とする請求項1に記載の乗員保護装置。 The protective part is
A fixed member fixed to the moving part;
a contact member disposed behind the fixing member with a gap therebetween and adapted to contact the occupant;
a connecting member having one end connected to the fixing member and the other end connected to the abutment member;
a pressing member that presses the contact member rearward;
Equipped with
The occupant protection device according to claim 1, characterized in that, when a collision of the vehicle is detected after a preliminary detection is performed by the vehicle, the abutment member is pressed by the pressing member and is extended rearward together with the connecting member.
前記係合部が前記被係合部に係合することにより前記保護部が前記移動部に装着され、前記係合部の前記被係合部に対する係合が解除されることにより前記保護部が前記移動部から取り外されることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の乗員保護装置。 the protection portion includes an engagement portion that engages with an engaged portion provided on the moving portion,
The occupant protection device according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the protective part is attached to the moving part by engaging the engaging part with the engaged part, and the protective part is removed from the moving part by releasing the engagement of the engaging part with the engaged part.
Priority Applications (1)
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