JP4350921B2 - 乗員保護装置 - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、乗員保護装置に関し、特に側方衝突時の衝撃から乗員を保護するための乗員保護装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、自動車の衝突時の乗員保護効果を高めるために、車体の居室以外の部分（クラッシャブルゾーン）の衝突時の変形モードを適切に設定して車体の居室部分の減速度を低減すると共に、居室にまで変形が及ばないようにした車体構造が種々提案されている（特開平７−１０１３５４号公報など参照）。
【０００３】
この従来の車体構造によると、前後方向についての衝突衝撃の吸収を行うためのクラッシャブルゾーンはエンジンルームの長さで確保し得るが、側方衝突に対する十分なクラッシャブルゾーンをドアの厚さだけで確保することは困難である。そこで側方衝突に対する対策として、ドアの変形が車室内に及ばないようにするための補強バーをドアの内側に設けることが行われている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかるに、この従来の側方衝突対策は、ドアが車室内に没入しないようにドアを変形し難くすることを目的としているので、車体に作用する衝撃荷重の吸収作用はむしろ低下する傾向にあり、車体に作用する加速度によって乗員がドア側に移動することを抑止する力にはなり得ない。
【０００５】
本発明は、このような従来技術の問題点を解消すべく案出されたものであり、その主な目的は、側方衝突時に乗員がドアに突き当たるなどして受けるダメージを緩和することのできる乗員保護装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
このような目的を果たすために、第１の発明においては、着座した乗員（１）を拘束するシートベルト（肩ベルト１５、脇下ベルト１７、腰ベルト１９）の両端が連結され且つ車体（Ｂ）のフロア（４）に車幅方向に移動可能に支持されたシート（２）と、車幅方向に移動可能に前記フロアに支持されると共に、サイドシル（９）の外側部までその一端を延出し、且つ前記シートに連結された少なくとも車体（Ｂ）よりも高剛性な衝突荷重入力部材（６）と、車体中央側へ所定距離移動した後の前記シートまたは前記衝突荷重入力部材にそれまでとは逆向きの力を加える制動手段（圧壊チューブ７）とを有することを特徴とする乗員保護装置を提供するものとした。
【０００７】
このようにすれば、車体よりも高剛性な衝突荷重入力部材により、シートに対する加速度が衝突初期に車体よりも早期に立ち上がる。その後、衝突中期以降のシートと車体との速度（加速度）が制動手段によっていち早く等しくされる。しかも車体側面が車室内に没入する以前に車体中央側へシートが移動するので、乗員と車体との間の空間が拡大される。
【０００８】
また、第２の発明は第１の発明において、衝突荷重入力部材は、サイドシルの外側部まで延出した端部に、車体の車幅方向側面に露呈するバンパ（サイドバンパ１０）を備えることを特徴とする。第３の発明は第１または第２の発明において、シートベルトは、一端がシートのシートバックの車体中央側上部に連結され、一端からシートに着座した乗員の背部に沿って車体外側に延び、乗員の車体外側の脇部に沿って乗員の前側に延び、乗員の胸部または腹部に沿って車体中央側に延び、他端がシートバックの車体中央側下部に連結された脇下ベルト（１７）を備えることを特徴とする。第４の発明は、第１〜第３の発明のいずれかにおいて、シートは、車体の外側方への乗員の移動を阻止する拘束手段を有することを特徴とする。第５の発明は、第４の発明において、拘束手段は、シートバックの車体外側部に前方に向けて突設された壁部を備えることを特徴とする。
【０００９】
これにより、乗員がシートと一体となって車室中央側へ移動するので、ドアの内面に乗員が突き当たることが防止される。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下に添付の図面を参照して本発明について詳細に説明する。
【００１１】
図１及び図２は、本発明に基づき構成された側方衝突用乗員保護装置を示している。この乗員保護装置は、着座した乗員１を拘束するためのシートベルトが一体的に設けられたシート２と、シート２を車幅方向に移動可能に支持する左右方向スライドレール３と、フロア４の下面に車幅方向に摺動可能にスライド軸受け５を介して支持された衝突荷重入力バー６と、衝突荷重入力バーの車内側端面に所定寸法（Ａ）の間隔をおいて対向配置された制動用圧壊チューブ７とからなっている。
【００１２】
左右方向スライドレール３は、シート２の下面に直接結合されており、これには、通常走行時はシート２が動かずに初期位置を保持するように、適宜な保持機構（図示せず）が設けられている。
【００１３】
左右方向スライドレール３は、乗員１の体格や運転姿勢の好みに合わせてシート２の前後方向位置を調節するためのロック機構付き前後方向スライドレール８を介してフロア４の上方に設置されている。なお、前後方向スライドレール８は、従来構造をそのまま流用している。
【００１４】
衝突荷重入力バー６は、シート２の中央部下方とサイドシル９の側端面との間に延設されており、その外端には、サイドバンパ１０が結合されている。
【００１５】
シート２の下面と衝突荷重入力バー６の内端との間は、シート２の前後位置調節機能を阻害しないようにするために、シート２の下面に一体結合された断面形状がＴ字形をなす前後方向バー１１と、衝突荷重入力バー６の内端に一体結合された断面形状が凹字形をなす把持部１２とを介して相互に連結されている。
【００１６】
圧壊チューブ７は、薄肉の鋼管などで形成されており、その基部がフロア４の上面に固定されている。そして衝突荷重入力バー６の内端（把持部１２）が突き当たると塑性変形し、その際に所定の反力荷重を発生するように、その物性や寸法が設定されている。
【００１７】
シート２には、シートバック２ｂのドア側寄りに配置された外側肩アンカー１３と、シート２の車体中央寄りに配置されたバックル１４との間を結ぶ肩ベルト１５と、シートバック２ｂの車体中央寄りに配置された内側肩アンカー１６とバックル１４との間を結ぶ脇下ベルト１７と、シート２のドア側寄りに配置されたリトラクタ１８とバックル１４との間を結ぶ腰ベルト１９とからなっている。そして肩ベルト１５及び腰ベルト１９は、従来の３点式シートベルトと同様に、主に正面衝突時の車体減速度に対して乗員１の上体を拘束する機能を備え、脇下ベルト１７は、主に側面衝突時の車体加速度に対して乗員１の上体を拘束する機能を備える。
【００１８】
次に本発明装置の作動プロセスについて図３乃至図５を参照して説明する。
【００１９】
車体Ｂ（ドア）の側面に他車Ｅが衝突すると、衝突車両Ｅの運動エネルギを受けて、衝突車両Ｅの進行方向Ｄについての加速度が車体Ｂに作用する。と同時に、衝突荷重入力バー６の外端のサイドバンパ１０に衝突荷重が入力する（図３参照）。すると、車体Ｂよりも剛性の高い衝突荷重入力バー６は、変形することによって衝突荷重を吸収する車体Ｂよりも高い加速度をもって車体Ｂの中央側へと移動する。この衝突荷重入力バー６の車体内向きの移動により、衝突荷重入力バー６に実質的に直結されたシート２が衝突荷重入力バー６に連れて車体中央側へと加速される（図４参照）。
【００２０】
他方、シート２に着座した乗員１は、車体中央側へと加速されたシート２に対し、自身の慣性力によって車体外側へと加速される。このため、乗員１の脇の下に掛けられた脇下ベルト１７に張力が発生し、乗員１の上体は、脇下ベルト１７によってドア側への移動が阻止される。
【００２１】
衝突車両Ｅがさらに車体Ｂに突っ込んで来ると、衝突荷重入力バー６に押されたシート２は更に車体中央側へと移動し、衝突荷重入力バー６の内端が圧壊チューブ７の突端に当接する。シート２と共に車体中央側へ移動しつつある衝突荷重入力バー６の内端の当接により、圧壊チューブ７は塑性変形を起こし、この時発生する反力荷重によってシート２には減速度、つまり衝突車両Ｅの進行方向Ｄとは逆向きの力が作用する（図５参照）。
【００２２】
このようにして、シート２が車体中央側へ移動しつつ減速し、その移動が終了する時点に乗員１の速度（加速度）が車体Ｂの速度（加速度）と一致するように、脇下ベルト１７の張力特性、並びに圧壊チューブ７の応力特性及び隙間の寸法（Ａ）を適宜に設定すると良い。
【００２３】
圧壊チューブ７が底付きしてシート２が車体中央側への移動を終了した段階では、衝突車両Ｅに押されてドアやサイドシルの変形が更に進行するが、この時点に於いて乗員１はシート２及び車体Ｂと一体となっているので、この時に車体Ｂが発生する反力荷重が停止の直前まで一定となるように車体構造を設計すれば、乗員１の加速度を十分に低く保つことができる。しかも車室内へのドアの変形量が増大する以前にシート２が車体中央寄りに移動しているので、ドア内面との間隔が広くなっており、乗員１がドアに突き当たることが原因で受ける損傷が大幅に低減される。
【００２４】
なお、乗員１の側方移動を阻止する手段としては、脇下シートベルト１７によらず、図６及び図７に示したように、乗員１の肩を側方から包み込むような形状にシートバック２ｂを形成することでも良い。
【００２５】
【発明の効果】
このように本発明によれば、シートベルトで乗員が拘束されたシートを衝突初期に衝突車両の進行方向について加速し、衝突中期にそれを減速して早期に車体と乗員との速度差を減少させることにより、側方衝突時に乗員に作用する衝撃を大幅に低減することができるので、車体中央寄りにシートを移動させることによってドアとの空間を増大させて乗員がドアに突き当たることを防止し得ることと相俟って、側方衝突時の乗員保護効果を大幅に高める上に多大な効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による乗員保護装置の構成を示す概念的な正面図
【図２】本発明による乗員保護装置の構成を示す概念的な側面図
【図３】本発明装置の作動プロセスの初期段階を示す説明図
【図４】本発明装置の作動プロセスの中期段階を示す説明図
【図５】本発明装置の作動プロセスの終期段階を示す説明図
【図６】シートの一例を示す斜視図
【図７】図６に示したシートのシートバックの水平断面図
【符号の説明】
１ 乗員
２ シート
４ フロア
６ 衝突荷重入力バー
７ 圧壊チューブ
９ サイドシル
１５ 肩ベルト
１７ 脇下ベルト
１９ 腰ベルト
Ｂ 車体

Claims (5)

  1. 着座した乗員を拘束するシートベルトの両端が連結され且つ車体のフロアに車幅方向に移動可能に支持されたシートと、
    車幅方向に移動可能に前記フロアに支持されると共にその一端をサイドシルの外側部まで延出し且つ前記シートに連結された少なくとも車体よりも高剛性な衝突荷重入力部材と、
    車体中央側へ所定距離移動した後の前記シートまたは前記衝突荷重入力部材にそれまでとは逆向きの力を加える制動手段とを有することを特徴とする乗員保護装置。
  2. 前記衝突荷重入力部材は、前記サイドシルの前記外側部まで延出した端部に、前記車体の車幅方向側面に露呈するバンパを備えることを特徴とする、請求項１に記載の乗員保護装置。
  3. 前記シートベルトは、一端が前記シートのシートバックの車体中央側上部に連結され、前記一端から前記シートに着座した前記乗員の背部に沿って車体外側に延び、前記乗員の車体外側の脇部に沿って前記乗員の前側に延び、前記乗員の胸部または腹部に沿って車体中央側に延び、他端が前記シートバックの車体中央側下部に連結された脇下ベルトを備えることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の乗員保護装置。
  4. 前記シートは、車体の外側方への乗員の移動を阻止する拘束手段を有することを特徴とする、請求項１〜請求項３のいずれかの項に記載の乗員保護装置。
  5. 前記拘束手段は、前記シートバックの車体外側部に前方に向けて突設された壁部を備えることを特徴とする、請求項４に記載の乗員保護装置。
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