JP3730434B2

JP3730434B2 - 車両用サブマリン防止装置

Info

Publication number: JP3730434B2
Application number: JP08279999A
Authority: JP
Inventors: 博儀山口; 元庄野
Original assignee: NHK Spring Co Ltd
Current assignee: NHK Spring Co Ltd
Priority date: 1999-03-26
Filing date: 1999-03-26
Publication date: 2006-01-05
Anticipated expiration: 2019-03-26
Also published as: JP2000272446A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用シート装置に関し、特に車両衝突などの衝撃発生時に乗員がシートベルトの下部から前方へ滑り出すことを防止するべく車両用シート装置に組み付けられたサブマリン防止装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から車両衝突などの衝撃発生時に乗員がシートベルトの下部から前方へ滑り出し、腰ベルトが骨盤部分から外れてしまう所謂サブマリン現象がある。このサブマリン現象は、乗員がシートに浅く座っていたりシートバックを倒し気味にしている場合などに起こり易く、場合によってはシートベルトの乗員拘束効果を低下させたり、乗員拘束部位がずれるなどの不具合があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、例えばシートフレーム前端部に突起を設けたり、パネルを設けて前端部を高くすることによりサブマリン現象を防止することが考えられるが、突起やパネルがあまり低いと充分な効果が得られず、高くすると通常使用時に異物感が生じて乗り心地が悪くなるという欠点がある。
【０００４】
また、衝撃発生時にのみシート前端部を高くするべく、エアバックを利用したもの（例えば特開平４−３３５００号公報、特開平５−２２５６９２号公報、特開平２−３２２４９７号公報等参照）や、機械的にシート先端部を持ち上げるもの（特開平１−５９４３６号公報、特開平２−３１６３３号公報、特開平２−４０５９８８号公報等参照）、火薬アクチュエータを用いて機械的にシート先端部を持ち上げるもの（実開平１−１２２５０４号公報参照）がある（サブマリン防止装置）。
【０００５】
しかしながら、上記各サブマリン防止装置は瞬間的に大きな力が加わるものであり、構成各部の位置決め精度を高くすると共に構造的に強固にする必要があることからシートの組立工程が煩雑になるという問題があった。
また、従来形式のシートにも上記サブマリン防止装置を容易に後付けできることが好ましい。
【０００６】
本発明は、上記のような従来技術の不具合を解消するべく、シートの組立工程が煩雑になることなく衝撃発生時に確実にサブマリン現象を防止できる車両用サブマリン防止装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記した目的は、本発明によれば、車両衝突などの衝撃発生時に乗員がシートベルトの下部から前方へ滑り出すことを防止するためにシートクッションを上方へ突出させるべく、シートフレームに固定されたケーシングに可動支持された滑り出し防止部材と、上方へ突出した前記滑り出し防止部材の元の位置への復帰移動を制限するべく前記ケーシングに支持されたロック機構と、前記滑り出し防止部材を突出方向へ駆動するべく前記ケーシングに支持された動力発生装置とを具備するサブマリン防止装置であって、前記動力発生装置が、シリンダと、前記シリンダ内に受容されると共にその一端開口から突出して前記滑り出し防止部材に直接または間接的に係合するピストン部材と、前記シリンダの内圧を急激に高めるべく前記シリンダ内に受容されたガス発生手段と、前記シリンダ内にて前記ピストン部材を突出方向に常時付勢するばね手段とを有し、前記ロック機構の作用位置が、前記ピストン部材が最突出位置から所定量だけ戻った位置であることを特徴とする車両用サブマリン防止装置を提供することにより達成される。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の好適な実施形態について添付の図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明が適用された車両用シート装置の斜視図、図２はその部分破断側面図である。車体に固定されたシートレール１に前後方向にホルダを介してスライド可能に支持されたシートフレーム２は、図示されないロック機構により、所望の位置で固定可能となっている。シートフレーム２の前部には、左右対称にサブマリン防止装置のサブアッセンブリ３が締結されている。
【０００９】
図３にサブアッセンブリ３の構成を示す。各サブアッセンブリ３は、左右略対称であるため一方のみ示し、他方の図示及び詳細な説明は省略する。このサブアッセンブリ３は、方形筒状のケーシング４と、該ケーシング４に支持部５ａをもって上下方向に回動可能に支持された滑り出し防止部材の一部をなすアーム５と、このアーム５を駆動するべくケーシング４に受容された動力発生装置７と、ケーシング４に支持された後記するワンウェイロック機構１４とから構成され、動力発生装置７の後記するピストン部材９のピストンロッド９ｂの遊端部はガイド孔４ｃを介してアーム５の支持部５ａからオフセットした位置に設けられた長孔５ｂにピン６をもって連結されている。これらサブアッセンブリ３は、シートフレーム２に締結部２ａでボルト締結可能となっている。
【００１０】
尚、ケーシング４への動力発生装置７及びワンウェイロック機構１４の保持は、ケーシング４の本体部４ａへこれらを受容後、蓋部４ｂをかしめることにより行っている。このように、特に動力発生装置７をケーシング４全体で包み込むように受容・保持することで、作動時に動力発生装置７があばれてその位置、作動方向等がずれる心配がない。ここで、蓋部４ｂをねじ止め等で着脱可能とすれば、軽微な誤作動時などの動力発生装置７またはワンウェイロック機構１４の交換が容易になる。
【００１１】
左右のサブアッセンブリ３のアーム５同士は当該車両の左右方向に延在するパイプ１８をもって強固に連結されている。このパイプ１８及びアーム５にはパネル１９が支持され、アーム５、パイプ１８及びパネル１９をもってサブマリン防止装置の滑り出し防止部材をなしている。尚、パネル１９に代えて可動部を軽量化するべくワイヤフレームを設けても良い。
【００１２】
上記左右のサブアッセンブリ３と、アーム５、パイプ１８及びパネル１９からなる滑り出し防止部材と、図示されない加速度センサ等からなる衝撃発生検出手段及び制御手段とからサブマリン防止装置が構成される。
【００１３】
尚、サブマリン防止装置の組み付けはシート組立時でも既存のシートに後付けも可能であるが、シート組立時に組み付ける際、溶接等を行う場合は推薬が内蔵された動力発生装置７を有するサブアッセンブリ３は溶接工程が終了した後、組付ける。また、本構成ではシートレール１にスライド可能なホルダを介してシートフレーム２を組み付けたが、チルト或いはリフタ可能なシートではその取付けブラケットに組み付けることになる。
【００１４】
図４に示すように、動力発生装置７は、シリンダ８と、その内孔８ａ内に受容されたピストン本体９ａと、ピストン本体９ａよりも基端側に受容されたガス発生装置１０とを有している。ピストン本体９ａとガス発生装置１０との間には弾性を有するシール部材１１を介して圧縮コイルばね１２が介在し、ピストン本体９ａを作動方向（突出方向）に常に付勢している。シール部材１１は、軸線方向に弾性を有し、かつガス発生時に確実にその漏れを防止できるものであれば良い。
【００１５】
ここで、ガス発生装置１０は、基端側大径部１０ａとガスが噴出する先端側小径部１０ｂとを有し、その間の段部１０ｃが弾性を有するシール部材１１を介してシリンダ８に形成された段部８ｂに当接し、係合すると共に同じくシール部材１１を介して圧縮コイルばね１２のばね座をなしている。また、圧縮コイルばね１２は、その最収縮時にもピストン本体９ａとガス発生装置１０の先端側小径部１０ｂの先端との間に間隙を確保する程度にガス発生装置１０の先端側小径部１０ｂを囲繞している。これにより組み付け時や組み付け後にピストン本体９ａをガス発生装置１０側に移動させる外力が生じてもピストン本体９ａがガス発生装置１０の先端側小径部１０ｂの先端に衝当する心配がなく、ガス発生装置１０の損傷・変形を防止できる。
【００１６】
ピストン本体９ａは、内孔８ａの壁面にＯリング１３を介して接している。また、ピストン本体９ａには、遊端部がアーム５に結合するピストンロッド９ｂが軸線方向から当接し、ピストン部材９を構成している。ここで、ピストン本体９ａとピストンロッド９ｂとが、軸線中心に向けてある曲率の曲面状をなす凹部とこれよりもやや小さな曲率の曲面状をなす凸部との中心部分で接触することにより係合（当接）しており、これにより両者が自動調心され、ピストンロッド９ｂがシリンダ内でねじれるようなことがなくなり、エネルギーロスや偏心によるガス漏れの心配がない。実際には曲面状でなくてもテーパ状をなしていても良く、その場合、凸部のテーパよりも凹部のテーパが緩やかになっていると良い。
【００１７】
また、上記したように、圧縮コイルばね１２がピストン本体９ａを作動方向に常に付勢することで、ピストンロッド９ｂも作動方向に付勢され、該ピストンロッド９ｂとアーム５との連結部分等のがたが吸収されるようになっている。ばねは圧縮コイルばねに限定されず、皿ばね、ゴム弾性体等でも良い。
【００１８】
尚、シリンダ８の作動端開口８ｃは、ピストンロッド９ｂの中間部外周面が摺接するようにスウェージング（絞り）加工により縮径されている。
【００１９】
動力発生装置７の先端部には、ピストン部材９（ピストンロッド９ｂ）に没入移動制限力を作用させるためのワンウェイロック機構１４が付設されている。このワンウェイロック機構１４は、ピストン部材９の外周を覆うようにケーシング４またはシリンダ８側に固定されたケーシング１５内部に、ピストン部材９の外周を囲繞する複数の係合片１６と、これら係合片１６をピストン部材９の基端側、即ちシリンダ８側に付勢するばね１７とを受容した構造となっている。各係合片１６の外周面はピストン部材９の遊端側から基端側に向けて徐々に縮径している。また、ケーシング１５内は大径部１５ａと、この大径部１５ａから徐々に狭くなるテーパ部１５ｂとからなる。従って、図４の状態で各係合片１６はばね１７に付勢され、テーパ部１５ｂに押圧されてピストン部材９の外周面に当接しているが、ピストン部材９が突出する方向に移動する際には、ばね１７の付勢力に抗して各係合片１６もピストン部材９が突出する方向に移動して大径部１５ａに至りピストン部材９から離れるため、ピストン部材９は自由に動く。逆にピストン部材９を没入する方向に動かそうとするとばね１７の付勢力により各係合片１６がテーパ部１５ｂに移動してピストン部材９の外周面に当接して両者を固定するようになっている。各係合片１６の内周面に環状の溝またはねじ溝１６ａが形成されている。また、ピストンロッド９ｂの外周面にも対応する環状の溝またはねじ溝９ｃが形成されている。従って、ピストン部材９を没入する方向に動かそうとする際に各係合片１６の内周面とピストン部材９の外周面とが係合し、両者を強固に固定し、その位置を保持するようになっている。
【００２０】
次に、本実施形態の作動要領について説明する。まず、走行中、図示されないセンサ等により、衝突などの衝撃発生が検出されたら、ガス発生装置１０にてガスを発生し、シリンダ８の内圧を急激に高めることでピストン部材９の遊端側をシリンダ８から瞬時に突出させる。すると、ピストンロッド９ｂの遊端部に接続されたアーム５が図２に想像線で示すように時計回りに回転し、パイプ１８及びパネル１９からなる滑り出し防止部材が上方に移動（突出）し、シートを膨出させ、乗員のサブマリン現象を防止することとなる。このとき、シートクッション２０の中間部が薄肉となっていることにより、即ちスリット２０ａが形成されていることにより、滑り出し防止部材によるシート膨出の抵抗となることがない。また、実際にはシートクッションの滑り出し防止部材による膨出部分のみ他の部分と別体としても良い。更に、図示されないシート表皮をシート底部に取り付けるのに例えばゴム板あるいは弾性編み物等の弾性体を介在させれば上記抵抗が一層低減する。
【００２１】
通常、車両が衝突する直前は運転者はブレーキ操作をしているため、特にオフセット衝突等の場合、衝突による変形（特に足部付近の変形）によって足部に被害が及び易いが、上記サブマリン防止装置の作動により衝突直前に足を持ち上げてペダルから離し、その損傷を防止することもできる。
【００２２】
ガス発生装置１０によるガスの発生が終わり、動力発生装置７の駆動力が消失してもワンウェイロック機構１４により、上方に移動した滑り出し防止部材が下方に戻ることがなく、サブマリン現象の防止効果が持続する。
【００２３】
尚、本構成では同じ構造のワンウェイロック機構を左右両方に設けたが、一方のみでも良く、左右異なる種類のものを用いても良い。例えば一方に上記ワンウェイロック機構を設け、他方に無段階位置でロック可能なボールワンウェイロック機構等を設けても良い。また、本構成では動力発生装置を左右両方に設けることで、１つの動力発生装置を小型化し、装置をシートの両側に分散して局部的に大型化することを防止したが、車両の構造によっては左右いずれか一方に設けても良い。
【００２４】
更に、パイプ１８及びパネル１９を別組みとすることで、クッション幅の異なるフレームに対してもパイプ長さを変えるだけで対応可能であり、車両の減速度特性に整合したエネルギー吸収特性とするためのチューニングはパイプ及びパネルの材質、形状、板厚、径、位置等の変更のみで可能である。加えてパイプをプレス品に変更して加工性を改善すると共にコストを低減することもできる。
【００２５】
図５は、本発明が適用された車両用シート装置の特に動力発生装置の変形例を示す図４と同様な図であり、図４と同様な部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。図はサブマリン防止装置が作動した状態を示しており、この例ではピストン部材２９に於けるピストンロッド２９ｂの外周面に形成された環状の溝またはねじ溝２９ｃが上記例に比較してやや短くなっている。即ち、ピストン部材２９が突出後、長さＬだけ戻った位置で各係合片１６の内周面とピストンロッド２９ｂの外周面とが係合し、両者を強固に固定し、その位置を保持するようになる。これにより、衝撃発生時、乗員の足を高く持ち上げた後、動力発生装置７の駆動力の消失に従い所定の保持位置まで徐々に戻すことができる。尚、符号２９ａはピストン本体である。
【００２６】
上記したように、車両の衝突初期にはサブマリン防止装置の作動により足を大きく持ち上げてペダルから離してやることが望ましいが、衝突の中後期には乗員が前方移動してくることから、必要以上に足を大きく持ち上げておくと今度は乗員の腰部に過大な負荷が生じる心配がある。この構造により、車両の衝突初期に大きく持ち上げてペダルから離した足を、衝突の中後期にはサブマリン現象を防止できる程度の位置まで下げて、乗員腰部の負荷を適正にすることができる。
【００２７】
尚、本サブマリン防止装置は、車両の種類や大きさ、座席の位置によっては様々な対応が可能である。例えば、パイプ１８の略全長に亘りパネルを設けると共にパネルの中央を他の部分よりも突出させておけば、乗員の足を開いた状態で持ち上げることができ、衝突時のハンドルとの干渉を回避できる。また、パネルの中央を他の部分よりも凹ませておけば、一人乗りの車両などで乗員の足を閉じた状態で持ち上げることができ、衝突時のドア等との干渉を回避できる。更に、パイプ１８の半分にのみパネルを設けることで、例えば所謂オフセット衝突など車両の外側の変形量が大きい場合、この外側に位置し、しかもペダル操作により伸びている乗員の足を積極的に持ち上げ保護することができ、パネルが外側から内側に傾斜していれば乗員の外側の足を内側上方に持ち上げることができる。逆にパネルが内側から外側に傾斜していれば上記同様ハンドルとの干渉を回避できる。ここで、パイプ１８の半分にのみパネルを設けた場合、パイプ１８の略全長に亘りパネルを設けるのに比較して持ち上げ面積が少なくなり、持ち上げ力が小さくて良くなることから、動力発生装置を小型化でき、かつ構成部品の板厚低減等ができ、軽量化可能となる
【００２８】
【発明の効果】
上記した説明により明らかなように、本発明による車両用サブマリン防止装置によれば、車両の衝突初期に大きく持ち上げてペダルから離した足を、衝突の中後期にはサブマリン現象を防止できる程度の位置まで下げて、乗員腰部の負荷を適正にすることができる。しかも従来のワンウェイロック機構の構造を踏襲し得るので、既存のシートにも容易に対応でき、シートの組み立て工程を繁雑化せずに衝撃発生時に確実にサブマリン現象を防止できる車両用サブマリン防止装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用された車両用シート装置の部分分解斜視図。
【図２】図１の車両用シート装置の部分破断側面図。
【図３】サブマリン防止装置のサブアッセンブリの構成を示す分解斜視図。
【図４】サブマリン防止装置の動力発生装置の構造の一例を示す断面図。
【図５】本発明によるサブマリン防止装置の動力発生装置の一例を示す図４と同様な断面図。

Claims

車両衝突などの衝撃発生時に乗員がシートベルトの下部から前方へ滑り出すことを防止するべく、シートフレームに固定されたケーシングに上方へ突出可能に可動支持された滑り出し防止部材と、上方へ突出した前記滑り出し防止部材の元の位置への復帰移動を制限するべく前記ケーシングに支持されたロック機構と、前記滑り出し防止部材を突出方向へ駆動するべく前記ケーシングに支持された動力発生装置とを具備するサブマリン防止装置であって、
前記動力発生装置が、シリンダと、前記シリンダ内に受容されると共にその一端開口から突出して前記滑り出し防止部材に直接または間接的に係合するピストン部材と、前記シリンダの内圧を急激に高めるべく前記シリンダ内に受容されたガス発生手段と、前記シリンダ内にて前記ピストン部材を突出方向に常時付勢するばね手段とを有し、
前記ロック機構の作用位置が、前記ピストン部材が最突出位置から所定量だけ戻った位置であることを特徴とする車両用サブマリン防止装置。