JP3466570B2 - 安全シート - Google Patents

安全シート

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JP3466570B2
JP3466570B2 JP2000618111A JP2000618111A JP3466570B2 JP 3466570 B2 JP3466570 B2 JP 3466570B2 JP 2000618111 A JP2000618111 A JP 2000618111A JP 2000618111 A JP2000618111 A JP 2000618111A JP 3466570 B2 JP3466570 B2 JP 3466570B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、シートの構造設
計、より詳しくは自動車用安全シートに関する。本発明
はシートの形状設計、シートの車体構造への取り付けお
よびシートの設備に言及する。
【０００２】人が車両で輸送されるとき、特に車両がモ
ータスポーツイベントに用いられるときには、高い運転
速度および事故若しくは衝突に関連するリスクにより車
両の乗員が傷害を負うリスクが増大する。
【０００３】とりわけ、例えば一般路走行可能な車両、
すなわちレース専用車でない車両にて行われるツーリン
グカーレースのようなモータスポーツレースにおいて
は、事故あるいは衝突の際にレーシングドライバ若しく
はその運転助手が重傷を被るリスクがある。
【０００４】このことは特に、他の車両がその車両の側
面に衝突したことによって車室が変形するときに著し
い。また、車両が横転し若しくは燃えたときには、車両
の乗員は非常に高いリスクにさらされる。
【０００５】また、側方からの衝突の場合にはエネルギ
吸収のために利用可能な車体構造が一般的に非常に限定
されるので、車室内に突入する側方の車体部品によって
乗客は高いリスクにさらされる。
【０００６】公知のシート装置においては、シートが乗
員の身体上部と共に車両中央に向かって動くが車体構造
によって乗員の脚部が最初の位置に残るために、図７ａ
に示すように乗員の骨盤および脊椎が曲げられるという
リスクがある。
【０００７】加えて、側方およびエアバッグの作動を伴
う正面方向の衝突は、特にシート位置の横方向の変位に
よってステアリングホイール位置に対する乗員胴部の変
位をもたらすため、エアバッグの効果がかなり限定され
若しくは妨げられる。このことはむしろ、図６ａおよび
図７ａに示すように最初に側方からの衝突があり次いで
正面からの衝突があるときに生じる。
【０００８】また、横転およびその後に続いてルーフ構
造が変形するときには、乗員の生存空間が最小となる。
【０００９】したがって本発明の目的は、事故の結果に
対する最適な保護を車両の乗員に与える安全シートを提
供することにある。
【００１０】この目的は、本発明による特に車両用の安
全シートであって、車体３０に固定されるとともに一体
に形成された脚部領域４、シート領域３および背もたれ
領域１を有するシェル要素２を備え、負荷が作用すると
車体３０に対して全体的に変位可能な安全シートによっ
て達成される。
【００１１】本発明による安全シートの上述した設計の
おかげで、車両内の乗員の受動安全性はかなり増加し、
特に正面衝突、側面衝突、横転若しくは火災等の異なる
種類の事故によって引き起こされる受傷が最小に保たれ
若しくは完全に防止される。
【００１２】本発明の安全シートは、シートシェルと共
に適切にユニットを形成する高強度のボックス構造によ
り脚部空間が囲まれるように設計されているので、正面
衝突の場合における乗員脚部が負傷からの保護および脚
部領域への車両部品の侵入の排除が確実なものとなる。
【００１３】ペダル装置がシート構造に堅固に接続され
ており、かつ乗員に対するペダルの変位が排除されるの
で、脚部領域へのペダルの侵入によって引き起こされる
典型的な負傷のリスクが減少する。
【００１４】側面衝突の場合にも、本発明の安全シート
によって受動安全性が増加する。すなわち、側面衝突の
際にはエネルギを吸収するための車体構造が一般的には
小さいけれども、乗員を囲む高い強度の構造、特に乗員
の生存空間内への車体側方部品の侵入を妨げる側面シェ
ルによって乗員がより一層保護されるからである。
【００１５】同様に、乗員の下肢と身体上部との間のせ
ん断効果が本発明の安全シートによって防止される。す
なわち、脚部領域がボックス状の構造により補強される
とともにシートシェルが脚部領域と共に高強度の一体型
の閉鎖構造を適切に形成するので、この構造は側方衝撃
の場合に車両構造内において全体的なユニットとして変
位可能だからである。
【００１６】この安全シートの構造における長手方向カ
ラム取付の一体化により、正面衝突と側面衝突とが複合
する場合においてさえ、乗員の頭部とエアバッグ位置と
の間の幾何学的な位置決めがいずれにしても維持され
る。
【００１７】さらに、本発明の安全シートのバックレス
トは乗員の頭部を越えて上方へ突出しているので、横転
の結果としてルーフ構造が変形する場合にも乗員用シー
トの構造強度によって充分な生存空間が保証される。
【００１８】乗員頭部の側方への過激な動きを防止する
とともに乗員頭部が車体部品に衝突することを防止する
ために、シート要素上の脊椎領域と同様に、ショックを
吸収する発泡体によって緩衝する追加の側方頭部保護部
がシート構造に一体化される。
【００１９】本発明は、特に陸上、水上および航空輸送
用の乗り物、すなわち乗員輸送手段の全般に適してい
る。特に本発明は、とりわけ、その極めて軽い構造によ
り非常に限られた構造的な保護のみを乗員に与えるレー
シングボートおよび航空機に関連する。
【００２０】本発明のさらなる利点は従属項に概説され
ている。
【００２１】本発明は、概咯図を参照しつつ１つの実施
例の形で詳細に説明される。
【００２２】図１乃至図５に示すように、本発明の安全
シートは、その中に一体に形成されたシート領域３、バ
ックレスト領域１および脚部領域４を有するシェル要素
２を備えている。
【００２３】この安全シートは、その脚部領域４内にほ
ぼ箱形の構造がもたらされるように設計されているが、
この箱形構造はシェル要素の側壁５、車両用シート全体
の底部に連続的に形成された底壁７、および脚部領域４
内の一対の側壁５を接続するカバー壁８から形成されて
いる。好ましくは、脚部領域４は前方から後方に向かっ
てその高さおよび幅が増加する円錐状の基本構造を有し
ている。側壁５とカバー壁８との間で変化する領域は丸
められた縁部を有しているが、角ばった形状とすること
もできる。
【００２４】脚部領域においては、側壁５およびカバー
壁８の両方が複数の（好ましくは各部材毎に一つの）開
口を有しているが、これらは主に換気および脚部領域４
の外側からのアクセスの役に立っている。この脚部領域
は、循環が促進されるように好ましくは前方および後方
に開くように設計される。
【００２５】脚部領域４の前端部には、図３および図４
に示すようなペダル装置２１が安全シート、好ましくは
底壁７に堅固に接続されている。車両の走行動作は、ペ
ダル装置２１によって制御可能である。このペダル装置
は、好ましくはアクセルペダル、ブレーキペダルおよび
クラッチペダルを有する。しかしながら、さらなる操作
機能のために追加のペダル若しくは操作レバーを安全シ
ートの脚部領域に配設することができる。
【００２６】安全シートに対するペダル装置の堅固な接
続は、事故の場合、特に正面衝突の場合に、ペダルがコ
ントロールできない状態で運転者の脚部空間内に押圧さ
れないことを確実にする。
【００２７】少なくともその下端およびその上端におい
て、安全シートの脚部領域４にはシェル要素２を補強す
る役割を果たす各フレーム補強要素１８，１９が設けら
れている。
【００２８】下側のフレーム補強要素１８は、好ましく
はＵ字形構造であり、ペダル装置２１の上方において底
壁７から一方の側壁５の外側に沿って延びるとともに、
カバー壁８および第２の側壁５に沿って底壁７に戻るよ
うに前方脚部領域内に形成されている。
【００２９】それゆえに、上側フレーム補強要素１９は
脚部領域の後端に形成されるとともに、好ましくは脚部
領域４のカバー壁８の後端と一緒に脚部領域が安全シー
トのシート領域に入り込むシェル要素２の位置において
終端する。
【００３０】上側フレーム補強要素１９は、好ましくは
シートの長手方向に左右対称な鉛直面内若しくはその近
傍においてカバー壁８上に配置された部分にステアリン
グコラム用ブラケット２０を有している限りにおいて下
側フレーム補強要素１８と異なってる。ステアリングコ
ラム用ブラケット２０は、好ましくは安全シートの長手
方向の貫通孔として形成され、全く変位させることなし
にステアリングコラムを安全シート上に保持する。
【００３１】それは、特に正面衝突若しくは側面衝突の
場合にステアリングホイールしたがってその中に配置さ
れているエアバッグの位置が安全シート内に受け止めら
れている運転者若しくは運転助手の頭部に対して維持さ
れること、並びに図６ｂおよび図７ｂに示すように衝突
によってステアリングコラムおよびエアバッグが運転者
および安全シートと一緒に動くことを保証する。
【００３２】安全シートの頭部領域においては、シェル
要素２の側壁５が上方および前方に引き出されて、車両
の側面衝突の場合に乗員の頭部がコントロールできない
状態ではるか側方に投げ飛ばされることを防止する側方
ヘッドレスト６を形成し、それによって頸部領域の負傷
を防止している。
【００３３】側壁５の側方ヘッドレスト６は、安全シー
トの上方に引き上げられた後壁９によって一体に形成さ
れた後方ヘッドレスト１０と共に横転保護部１１を形成
する範囲で上方に延びている。
【００３４】車両事故の場合に車両が横転すると屋根が
内側に押圧されると、客室内の減少したヘッドクリアラ
ンスによって乗員が外傷を負う懸念があるが、車室の底
部に対する車両シートの取付に伴って横転保護部１１が
車両の屋根の過剰な凹みに対抗するので、この横転保護
部１１は安全シート内にベルトで固定されている乗員の
ために十分な頭部の余裕を常に保証する。
【００３５】好ましくは、安全シートのバックレストの
後部領域は中空体として設計される。それによって安全
シートの剛性が増加し、同時に追加の積荷空間が生成さ
れる。
【００３６】そのような事故あるいは横転の場合に乗員
がシートから放り出されることを防止するために、従来
のスポーツカーのベルトと同様な安全ベルトがシート要
素３若しくはシェル要素２上の左右の側面に取り付ける
ことができる。
【００３７】安全シートのシェル要素２内に一体的に形
成されているシート要素３の領域および／またはバック
レスト領域１には、受け入れられる人の背を保護するた
めに少なくともバックレスト領域３の中心領域に沿って
発泡パッドウェブのような衝撃吸収要素２３が設けられ
る。
【００３８】同様に、後方ヘッドレスト１０および側方
ヘッドレスト６の少なくともその内部には、車両衝突の
場合に詰物および乗員保護の増加をもたらす衝撃吸収要
素２３が設けられている。
【００３９】さらに、積荷空間２４がシェル要素２の後
部領域の外側に形成されているが、この積荷空間２４は
着脱可能に設計された後方部品１７によって外側に、シ
ェル要素２内に形成されたバックレスト領域１の後側に
よって前方に、かつシェル要素２の側壁５によって側方
に、その側面が定義されている。
【００４０】この積荷空間は全体シート構造を補強する
とともに消火剤タンク１３を受け入れ、かつ安全シート
に一体化された消火装置１４の一部として全体シート構
造を補強する役割を果たしている。それによって救命装
置が運転者の近傍に形成されるが、この装置は、車両が
激しく損傷を受けて類似の種類の車体に設けられた救助
システムがこの損傷によってもはや機能しないときにお
いても作動する。さらに消火装置１４は、好ましくはシ
ェル要素２に一体化された配管系統１５を備えるととも
に、乗員の頭部および身体領域に配置された吐出ノズル
１６を介して消火液を吐出することができる。それに加
えて、火災検知システムが一体化される。したがって、
車両の乗員が位置する場所において消火活動が選択的に
実行されるとともに、乗員頭部の直上における吐出ノズ
ルの好ましい配置により乗員は特に重い熱傷から保護さ
れる。
【００４１】乗員の直近部分における消火剤の最適な供
給は、シート構造に沿った吐出ノズルのこの配置によっ
て達成される。シート構造内の消火システムの耐衝突構
造のおかげにより、車両構造に対するシートの変位によ
って供給配管若しくは制御電線が引き裂かれることがな
いから、事故の場合により信頼できるフェイルセーフシ
ステムが形成される。
【００４２】安全シートは全体的に、繊維複合材料を用
いるとともにハニカム構造を形成し若しくは他の適切な
材料を用いるモノコック構造である。また、この構造に
起因して極めて軽量であるから、その高い強度にもかか
わらず何の問題もなしに車両の内部に一体化しかつ取り
付けることができるとともに、メンテナンス作業等のた
めに車両から容易に持ち上げることができる。
【００４３】このシートは適切な固定要素、例えばネジ
止め若しくは接着によって車体構造に堅固に接続され、
それによってその全体的な剛性が補強される。しかしな
がら、その取付は負荷に依存してなされる。例えば前方
若しくは側面衝突によって引き起こされた過負荷若しく
は極めて強い負荷の場合にはこの安全シートは全体的に
車室および車体底部から分離し、それによって衝突ポイ
ントから離れ、乗員のための隙間空間を維持する。
【００４４】もちろん、本発明の安全シートの使用は車
両に限定されない。航空および水上輸送手段への使用も
可能である。この構造はまた、単一の積荷空間を一体化
することに限定されない。例えば、電子的な通信若しく
は制御装置のための更なる受け入れ空間を脚部領域若し
くは側面領域に設けることができる。同様に、更なる補
強構造若しくは支持部をシェル要素に一体化し若しくは
そこに接続することができる。
【００４５】対応して形成された固定要素を分離するこ
とにより、ルーフ構造の標準的な分離の後に事故の被災
者をシート全体と一緒に救出することができる。例え
ば、救出作業によって引き起こされる脊髄損傷をそれに
よって防止することができる。 ［図面の簡単な説明］
【図１】本発明の安全シートを斜め前方から見た図。
【図２】本発明の安全シートを斜め後方から見た図。
【図３】本発明の車両用シートの各要素を示す分解立体
図。
【図４】自動車に一体化された安全シートの概略図。
【図５】本発明の安全シートの構造設計を示す図。
【図６ａ】従来のシートを備えた車両の正面衝突のとき
を示す図。
【図６ｂ】本発明の安全シートを備えた車両の正面衝突
のときを示す図。
【図７ａ】従来のシートを備えた車両の側面衝突および
正面衝突の組み合わせのとき示す図。
【図７ｂ】本発明の安全シートを備えた車両の側面衝突
および正面衝突の組み合わせのとき示す図。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−197847（ＪＰ，Ａ) 米国特許3589466（ＵＳ，Ａ) 西独国特許出願公開4337019（ＤＥ, Ａ１) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B60N 2/42

Claims (13)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】車両等の乗り物用の安全シートであって、
    乗り物のボディに固定されるとともに、一体的に形成さ
    れた脚部領域（４）、シート領域（３）およびバックレ
    スト領域（１）を有するシェル要素（２）を備え、 前記シェル要素（２）は、複数の側壁（５）を有してお
    り、これら側壁（５）は前記脚部領域（４）で相互に接
    続されて箱形構造（１２）を形成していることを特徴と
    する安全シート。
  2. 【請求項２】前記シェル要素(２)は、底壁(７)によって
    その底部側が完全に閉じられており、かつ、少なくとも
    前記脚部領域(４)内に箱形構造(１２)を有することを特
    徴とする、請求項１に記載の安全シート。
  3. 【請求項３】前記シェル要素(２)は複数の側壁(５)を有
    しており、 これら側壁(５)は、人の頭部領域における側方ヘッドレ
    スト(６)として設計されるとともに前記脚部領域(４)内
    において底壁(７)およびカバー壁(８)によって相互に接
    続されていることを特徴とする、請求項１または２に記
    載の安全シート。
  4. 【請求項４】前記シェル要素(２)は、後壁(９)を有して
    おり、 この後部壁(９)は、前記バックレスト領域(１)において
    受け入れた人の頭部を越えて上方へ延び、かつ後方ヘッ
    ドレスト(１０)および横転保護部(１１)として設計され
    ていることを特徴とする、請求項１乃至３のいずれかに
    記載の安全シート。
  5. 【請求項５】前記後方ヘッドレスト(１０)および前記側
    方ヘッドレスト(６)の少なくとも内側に、衝撃吸収要素
    （２３）が設けられていることを特徴とする、請求項３
    または４に記載の安全シート。
  6. 【請求項６】少なくとも前記バックレスト領域(１)の中
    心部に沿って、受け入れた人の背中を保護するための更
    なる衝撃吸収要素（２３）が設けられていることを特徴
    とする、請求項１乃至５のいずれかに記載の安全シー
    ト。
  7. 【請求項７】積荷空間（２４）が、前記後壁(９)の後方
    に形成されており、 この積荷空間（２４）は、着脱可能に設計された後方部
    品(１７)によって外側が区画され、この積荷空間（２
    ４）内には、この安全シートに組み込まれた消火装置
    (１４)の少なくとも１つの消火剤タンク(１３)が配置さ
    れていることを特徴とする、請求項１乃至６のいずれか
    に記載の安全シート。
  8. 【請求項８】前記シェル要素(２)に、配管系統(１５)が
    組み込まれており、 火災の場合には、消火剤が、この配管系統(１５)を介し
    て前記消火剤タンク(１３)から吐出ノズル(１６)を通っ
    て、この安全シートに受け入れられた人の上に吐出され
    ることを特徴とする、請求項７に記載の安全シート。
  9. 【請求項９】前記シェル要素(２)は、少なくとも前記脚
    部領域(４)がフレーム補強要素（１８，１９）により補
    強されていることを特徴とする請求項１乃至８のいずれ
    かに記載の安全シート。
  10. 【請求項１０】前記フレーム補強要素（１８，１９）
    は、前記底壁(７)から前記第１の側壁(５)に沿って延び
    るとともに前記カバー壁(８)上から前記第２の側壁(５)
    に沿って前記底壁(７)に戻るように延びることを特徴と
    する、請求項９に記載の安全シート。
  11. 【請求項１１】ステアリングコラムブラケット(２０)
    が、少なくとも上側フレーム補強要素(１９)に形成され
    ていることを特徴とする請求項９または１０に記載の安
    全シート。
  12. 【請求項１２】前記シェル要素(２)は、前記脚部領域
    (４)においてそこに堅固に接続された前記車両を操作す
    るためのペダル装置（２１）を有すしており、かつ、少
    なくともその前側において前記箱形構造(１２)に開口
    （２２）が設けられていることを特徴とする、請求項１
    乃至１１のいずれかに記載の安全シート。
  13. 【請求項１３】前記シェル要素(２)、前記脚部領域
    (４)、前記シート領域(３)および前記バックレスト領域
    (１)は、繊維複合材料（ＣＦＲＰ）からモノコック構造
    に一体的に形成されるとともにハニカム構造を有してい
    ることを特徴とする、請求項１乃至１２のいずれかに記
    載の安全シート。
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