JP6292385B2 - 車両の乗員保護装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両の側面衝突時、加わる衝撃からシートに着座した乗員を保護する車両の乗員保護装置に関する。

自動車（車両）においては、近時、シートに着座した乗員を側面衝突時（以下、側突時）の衝撃から保護する乗員保護装置が数多く提案されている。
こうした乗員保護装置には、シートを、シートに着座した乗員の背が衝突方向へ向くよう、車室内の内側へ移動させる装置がある。多くは、特許文献１に開示されているようにシートをスライド可能にフロアに支持する一対のスライドレールの複数の固定箇所の取付強度を変える構造を採用して、側突時、シートの向きを、シートに着座した乗員の背が衝突方向へ向く方向に変えたり、特許文献２に開示されているようにシートを支持する一対のスライドレールを、モータなどの駆動源で互い違いとなる方向（一方は前方、他方は後方という具合）へ駆動する構造を採用して、側突時、シートフレームを変形させ、乗員の背を衝突方向へ向かせる構造が提案されている。

特開２００１−３４１５６７号公報 特開２０１１− ９８７２６号公報

乗員の背は、人体特性上、乗員の横などと比べて、荷重耐性が比較的に高いため、このように側突時、乗員の背を衝突方向へ向けることは、乗員保護の一助となりうる。
ところが、特許文献１、２のようにスライドレールの挙動に頼る構造では、側突の状況によっては、意図したシートの変位は確保できない可能性がある。
例えば特許文献１は、スライドレールの複数の固定箇所の一部だけに衝突荷重が加わるような側突の場合、意図したシートの変位は得られない。特許文献２は、スライドレールの動きを損なうような衝突荷重が加わるような側突の場合、同様に意図したシートの変位は得られない。特に、木や電柱など柱形部材が車体側部と衝突するような局所的な側突の場合、車体側部の一部にだけ衝突荷重が集中して作用するため、スライドレールの取付部へ意図しない荷重が加わったり（前者）、スライドレールが変形しやすく（後者）、乗員の背が衝突方向へ向くようシートを変位させる挙動を得ることは難しい。

そこで、本発明の目的は、柱形部材が車体側部と衝突するような局所的な側面衝突でも、シートの回動変位を可能とした車両の乗員保護装置を提供する。

本発明の態様は、車両のフロアに、フロアとの据付け方向に予め設定された回動軸線を中心に水平方向に回動可能に配置されたシートと、シートを前記フロアに固定及び解除可能な固定具と、車両の側部に設けられ、当該車両の側面衝突時の衝突荷重が入力可能な荷重入力部と、荷重入力部からの衝突荷重を固定具へ伝え、当該固定具を固定解除する固定解除機構部と、荷重入力部からの衝突荷重を固定が解除された状態のシートへ伝え、当該シートを回動軸線を中心に回動させる回動誘発部とを具備し、シートは、シートクッションの下部の四隅にフロアに向けて延びる脚部を有し、脚部のうちの車両前後方向後側で、車幅方向内側に配置された一本の脚部が回動軸線となるべくフロアに回動可能に支持される回動可能脚部として構成され、固定具は、回動可能脚部以外の脚部をフロアに解除可能に固定するものであるものとした(請求項１)。

好ましくは、回動誘発部は、シートに設けられ、当該シート後部が車両側部へ向く方向の回動を誘発可能とした誘発部と、荷重入力部からの衝突荷重を誘発部へ伝え、固定が解除されたシートを、回動軸線を中心に回動させる駆動部材とを有して構成されるものとした（請求項２）。
好ましくは、シートは、フロアに沿って車体前後方向に延びるように設置された一対のシートレールを有し、脚部は、一対のシートレールの前後に配置されるものとした（請求項３）。

好ましくは、回動可能脚部は、当該回動可能脚部と隣合う車両前後方向後側で、車幅方向外側に配置された脚部に対し、車両後方側に配置されるものとした（請求項４）。
好ましくは、荷重入力部は、車両のサイドシルに設けられるものとした（請求項５）。

本発明によれば、側面衝突時、車両側部の荷重入力部から入力される衝突荷重を用いて、シートの固定が解除された状態にしてから、シートを、車両前後方向後側で車幅方向内側に配置された一本の脚部を回動可能脚部として水平方向に回動させる構造により、シートには、侵入してくる車両側部から遠ざかりながら車体側部へ背側が向けるよう回動する挙動が得られる。これにより、柱形部材が車体側部と衝突するような局所的な側面衝突でも、乗員が保護されるようシートを回動変位させることができる。しかも、モータなどの駆動源を用いず、側突の衝突荷重だけで、シートを回動変位させる機構なので、簡単な構造ですむうえ、側突に対する応答性は高い。

本発明の第１の実施形態に係る態様となる乗員保護装置を示す斜視図。 同装置の主要部分をなすシート脚をフロアに固定する構造を示す分解斜視図。 同じくシート脚を回動可能にする構造を示す分解斜視図。 側突の衝突荷重でシートが衝突方向へ回動変位するときの挙動を順に示す正面図。 同じく平面図。 本発明の第２の実施形態に係る態様の要部を説明する平面図。

以下、本発明を図１から図５に示す第１の実施形態にもとづいて説明する。
図１は、本発明を適用した自動車など車両の乗員保護装置１の全体を示し、図２および図３は同乗員保護装置１の各部をそれぞれ示している。
図１に示す車両において、３は内部に車室内３ａを有する車体、５は同車体３の車幅方向側部に設けたフロント側の乗降口、７は同乗降口５と隣接してリヤ側に設けたリヤ側の乗降口を示す。９は乗降口５を開閉するフロントドア（リヤドアは図示せず）、１１は乗降口５，７間に配置されたセンタピラー、１３は乗降口５，７の下部を形成するサイドサイドシルを示し、これら各部分を含め車体３の側部（車幅方向）を構成している。ちなみに、１５は車室内３ａのフロアを示している。

車室内３ａのフロア１５には、フロントドア９と隣接して、フロントシート１７（本願のシートに相当）が据付けられる（図１中に二点鎖線で図示）。リヤドアと隣接した位置には、リヤシート（図示しない）が据え付けられる。フロントシート１７およびリヤシートは、いずれも乗員が着座するシートクッション１９と乗員の背を支えるシートバック２１とを有して構成される。

乗員保護装置１には、図１に示されるようにフロントシート１７として、予め設定された回動軸線を中心に水平方向に回動可能とした回動式シートを用い、側面衝突時（以下、側突時という）の衝突荷重で、回動式シートの固定を解除した状態にしてから、水平方向に回動変位させる構造が採用されている。
回動式シートを説明すると、例えばシートクッション１９は、下部車幅方向両側に車体前後方向にシートをスライド可能にする一対のシートレール２３を有し、同シートレール２３の各前後に、四本の脚部２５ａ〜２５ｄを有している。ちなみに脚部２５ａ〜２５ｄは、例えばシートレール２３から下方へ突き出る帯形の部材で形成される。

フロントシート１７は、このシートクッション１９の一部に回動軸線を設定することによって、当該回動軸線を中心に、着座した乗員Ｘの背及びシートバック２１（シート後部）が、衝突方向であるフロントドア９（車両の側部）へ向くよう回動可能に据付けられている。
具体的にはフロントシート１７は、シートクッション１９の四隅側に対応する箇所にそれぞれ配置された脚部、例えば四本の脚部２５ａ〜２５ｄのうち、車両前後方向後側で、車室内３ａの内側（車幅方向内側）に配置された一本の脚部２５ｂの下端部を、例えば図３にも示されるようにスラストベアリング２７を介して、フロア１５上に固定された台座２９に回動自在に組み付けられている。つまり、脚部２５ｂは、シートクッション１９を回動可能とするための回動軸線αとして用いられる。この脚部２５ｂにて、フロントシート１７を回動可能とする回動可能脚部を構成している。

他の脚部（回動可能脚部以外の脚部）、例えば三本の脚部２５ａ，２５ｃ，２５ｄは、それぞれ固定具３１により、フロア１５上に固定されている。これら固定具３１は、いずれも常態時は固定、外部からの入力により当該固定の解除が可能な構造が用いられている。例えば固定具３１は、いずれも図２に示されるようにフロア１５上、脚部２５ａ，２５ｃ，２５ｄの下端部と隣接したフロントドア９側の地点にそれぞれ台座３５を固定し、当該各台座３５に内部に凹側構造、例えばテーパ形の嵌挿孔３７を形成し、台座３５と隣合う脚部２５ａ，２５ｃ，２５ｄの下端部側面に凸側構造、例えば嵌挿孔３７と組み合うテーパ形の嵌挿部３９を突設した構造が用いられる。ちなみに台座３５の嵌挿孔３７は、大径側が脚部側に臨み、小径側が反対となるフロントドア９側に臨む。

嵌挿部３９は、嵌挿孔３７内に挿脱可能に嵌挿される。特に嵌挿部３９は、嵌挿孔３７内に強く嵌っていて、常態時は嵌挿孔３７による拘束により、脚部２５ａ，２５ｃ，２５ｄが固定される。そして、小径端から嵌挿部３９が強く押されると、嵌挿孔３７から嵌挿部３９が抜け出て、脚部２５ａ，２５ｃ，２５ｄの固定が解除される構造となっている。同構造により、フロントシート１７は、脚部２５ｂで設定される回動軸線αを中心に時計回りに水平方向へ回動可能に据付けられ、着座した乗員Ｘの背及びシートバック２１（シート後部）の衝突方向（フロントドア９側へ向く方向）への回動変位を可能としている。ちなみに、台座２９には、固定の解除されたフロントシート１７が、乗員の背が向く方向とは反対の方向（反時計回り）へ回動することがないよう、図１および図３に示されるように脚部２５ｂの向きを規制するためのストッパー部材４１が設けられている。

また同フロントシート１７を固定の解除された状態にしてから回動させる構造には、車両側部に設けた、側突時の衝突荷重が入力可能な荷重入力部材４３と、当該荷重入力部材４３に入力される衝突荷重にて各固定具３１の固定を解除する解除機構部４５（本願の固定解除機構部に相当）と、更に荷重入力部材４３に入力される衝突荷重にてフロントシート１７を回動させる回動誘発部４７とを用いた構造が用いられる。

具体的には、図１に示されるように荷重入力部材４３は、車両前後方向に延びる細長部材で形成される。この荷重入力部材４３は、フロントシート１７近くに配置される車両の側部分、例えば乗降口５の下縁部を構成するサイドシル１３、ここではサイドシル１３の車室内３ａ側の側面に設けられている。このサイドシル１３に沿って設けた荷重入力部材４３は、例えばサイドシル１３よりも剛性が高い部材で形成される。この部材の剛性を活用して、側突の衝突荷重がサイドシル１３を通じて入力可能な荷重入力部を形成している。ちなみに、サイドシル１３自身を荷重入力部とする一体構造でも構わない。

解除機構部４５は、例えば図１、図４および図５にも示されるような杆式構造が用いられる。例えば同構造は、荷重入力部材４３の側面に、各台座３５の小径側の開口端（嵌挿孔３７の小径側）へ向かう複数の荷重伝達杆５１，５３を突設した構造で構成される。ちなみに荷重伝達杆５１は、車両前側に配置した台座３５の嵌挿孔３７の中心を延長したときの荷重入力部材４３の側面部分から突き出て、荷重伝達杆５３は、車両後側に配置した台座３５の嵌挿孔３７の中心を延長したときの荷重入力部材４３の側面部分から突き出ている。

このうち荷重伝達杆５１は、例えば車両前側の車幅方向外側に配置された台座３５の小径側の開口端に臨む地点まで直線状に延びる伝達杆片５１ａと、同伝達杆片５１ａの途中から分れて車幅方向内側の台座３５の小径側の開口端に臨む地点まで延びるクランク形の伝達杆片５１ｂとを有して構成される。荷重伝達杆５３は、例えば車両後側の台座３５の小径側の開口端に臨むまで直線状に延びる伝達杆片５３ａを有して構成される。

伝達杆片５１ａ，５１ｂ，５３ａの各部は、図１に示されるようにフロア１５の各部に設置した支持部５５によって車幅方向にスライド可能に支持され、側突により、サイドシル１３やフロントドア９やフロア１５などが変形して、荷重入力部材４３が車室内３ａ内へ侵入すると、伝達杆片５１ａ，５１ｂ，５３ａが側方（車幅方向）へ向かうようにしている。各伝達杆片５１ａ，５１ｂ，５３ａの先端側は、各台座３５の小径側の開口端から嵌挿孔３７内へ進入可能な外形に形成されていて、側突が起きると、各嵌挿孔３７内の嵌挿部３９が、各嵌挿孔３７内へ進入する伝達杆片５１ａ，５１ｂ，５３ａにて、台座３５の外部へ強制的に押し出される構造にしている。つまり、側突に伴う各伝達杆片５１ａ，５１ｂ，５３ａの変位を利用して、各固定具３１の固定解除操作が行われ、フロントシート１７を固定の解除された状態にする。

回動誘発部４７には、例えば図１および図５（ａ）に示されるようなシートクッション１９の下方に配置したカム式の誘発部５７と、荷重入力部材４３からの衝突荷重を誘発部５７へ伝える駆動部材５９とを組み合わせた構造が用いられている。誘発部５７は、例えば一対のスライドレール２３間から吊り下げた板カム部６１と、同板カム６１と組み合う板形の接触子部６３とが用いられる。

板カム部６１は、スライドレール２３間に設けた支持部材６４にて、水平状態に固定されている。この板カム部６１の車室内３ａのフロントドア９側に臨む外周面には、円弧形のカム面６１ａが形成されている。同カム面６１ａは、車室内３ａ外側から接触子部６３が当接すると、板カム部６１に、シートバック２１がフロントドア９側へ向かう方向（脚部２５ｂを支点とした時計回り）への回動を生じさせる円弧形のカム面で形成される。接触子部６３の外周面には、同板カム部６１の回動変位を誘発させる円弧面６３ａが形成されている。

駆動部材５９は、例えば荷重入力部材４３の側面から板カム部６１側へ向かって直線状に延びる板部材で構成される。この駆動部材５９の先端部に、上記接触子部６３が一体に設けられ、側突が生じると、接触子部６３の円弧面６３ａが板カム部６１のカム面６１ａと当接して、衝突荷重を板カム部６１へ伝え、フロントシート１７を時計回り、すなわち着座した乗員の背、シートバック２１がフロントドア９へ向く方向に強制的に回動させる構造としている。駆動部材５９の各部は、伝達杆片５１ａ，５１ｂ，５３ａにて各固定具３１の固定が解除されたと同時（あるいは解除された直後）に、接触子部６３と板カム部６１とが当接するように設定され、固定の解除された状態となったフロントシート１７を、衝突荷重で、直接、脚部２５ｂを回動中心に、シート後部が衝突方向へ向くように回動させるようにしている。

このように構成された乗員保護装置１の側突時の挙動が、図４（ａ）〜(ｃ)および図５（ａ）〜(ｃ)に示されている。同図を参照して、乗員保護装置１の作用を、車両に対して側突が生じた場合を想定しながら説明する。なお、図４（ａ）〜(ｃ)および図５（ａ）〜(ｃ)は、乗員保護装置１の各部を概略的に示している。
例えば図４（ａ）および図５（ａ）に示される車両のフロントドア９に衝突物体、例えば木や電柱など柱形部材Ｐが側突する事態（局所的な側突）になったとする。すると、加わる衝撃でフロントドア９およびサイドシル１３は、潰れ変形を起こし、そしてフロア１５も変形を起こす。図４（ｂ）および図５（ｂ）に示されるように荷重入力部材４３は、サイドシル１３を通じて入力される衝突荷重により、サイドシル１３およびフロントドア９と共に車室内３ａへ侵入する。

この挙動に伴い、伝達杆片５１ａ，５１ｂ，５３ａおよび駆動部材５９は、車室内３ａへ向かう。
このとき、各台座３５と伝達杆片５１ａ，５１ｂ，５３ａの先端部との距離よりも、板カム部６１を接触子部６３の距離のほうが離れている。
このため、始め、伝達杆片５１ａ，５１ｂ，５３ａの先端部が、各台座３５に収まっている嵌挿部３９の小径側の端面と突き当たり、嵌挿部３９を台座３５から押し出す。つまり、荷重入力部材４３から入力される衝突荷重により、固定具３１は解除操作される。これにより、各脚部２５ａ，２５ｃ，２５ｄは、固定具３１から解放され、フロントシート１７は、回動変位が自在、つまり固定の解除された状態となる。

その後、固定の解除された状態になると同時に、図４（ｂ），（ｃ）および図５（ｂ），（ｃ）に示されるように駆動部材５９の先端部に有る接触子部６３の円弧面６３ａが、板カム部６１のカム面６１ａと突き当たる。これにより、板カム部６１は、接触子部６３により押圧され、フロントシート１７を回動する。すなわちフロントシート１７は、車両後方で車室内３ａの内側に配置された脚部２５ｂを中心に回動、ここでは時計回りに回動変位される。

すると、フロントシート１７に着座した乗員Ｘは、侵入してくるフロントドア９から遠ざかりながら、荷重耐性の比較的に高い背をフロントドア９側へ向けるよう回動変位され、側突に対処する。これにより、側突の衝撃から乗員Ｘをより適切に保護する乗員保護性能が発揮される。
こうしたフロントシート１７の挙動は、衝突物体が柱形部材Ｐでなく、例えば図５（ｂ）中の二点鎖線で示される壁部や他車両の前部などフロンドドア９の全体に衝突する衝突物体Ｑでも、荷重入力部材４３に衝突荷重が加わることで同様に行われる。

それ故、荷重入力部材４３に入力される衝突荷重を用いて、フロントシート１７を、固定の解除された状態にしてから回動させる構造により、局所的に衝突荷重が加わる側面衝突でも、フロントシート１７を回動させることができる。しかも、シート後部、すなわち乗員Ｘの背が衝突方向へ向くように回動変位させたことにより、様々な体格の乗員Ｘに対してもより適切な乗員保護性能を発揮させることができる。そのうえ、モータなどの駆動源を用いず、衝突荷重の伝達のみで、フロントシート１７を直接、回動変位させる構造なので、側突に対する応答性は高い。

特に荷重入力部材４３は、乗降口５を形成するサイドシル１３に設けたので、車両側部の広範囲な領域での衝突に対応できる。
またフロントシート１７の回動の誘発は、フロントシート１７に、シート後部が車両側部へ向く方向の回動を誘発する誘発部５７、衝突荷重を誘発部５７へ伝える駆動部材５９を設けるだけの構造ですむので、構成が簡単である。

しかも、フロントシート１７は、脚部２５ａ〜２５ｄのうち、車両前後方向後側、車幅方向内側に配置される脚部２５ｂを回動可能脚部として回動可能にしたことで、側突時、フロントシート１７には、侵入してくる車体側部から遠ざかりながら、荷重耐性の比較的に高い背を当該車体側部（衝突方向）へ向けるという挙動が得られるため、乗員Ｘを側突の衝突荷重からより効果的に保護できる。

図６は、本発明の第２の実施形態を示す。
本実施形態は、駆動部材５９によって、フロントシート１７が一層、回動しやすくなるよう、フロントシート１７の回動軸線αをなす脚部２５ｂの位置をオフセットさせたものである。
すなわち、脚部２５ｂは、当該脚部２５ｂと車幅方向で隣合う、車両前後方向後側で、車幅方向外側に配置される脚部２５ｃに対し、車両後方側に配置される構造とした。本実施形態では、脚部２５ｃを脚部２５ｂよりも車両前方側へオフセットさせて、当該位置関係を達成している。つまり、脚部２５ｂを脚部２５ｃよりもオフセット距離δ後方に設けるということでもある。

このように回動支点となる脚部２５ｂの取付け位置を、隣り合う脚部２５ｃに対しオフセットさせると、図６（ｂ）に示されるように脚部２５ｃへ伝わる衝突荷重も、オフセット距離δの存在によって、フロントシート１７を回動させる時計方向の回転モーメントＭとして利用できるので、脚部２５ａ，２５ｄに伝わる衝突荷重で生じる回転モーメントＭとの相乗から、高い応答性が得られる。

但し、図６において、第１の実施形態と同じ部分には、同一符号を付してその説明を省略した。
なお、上述した各実施形態における各構成およびそれの組合わせ等は一例であり、本発明の趣旨から逸脱しない範囲内で、構成の付加、省略、置換、およびその他の変更が可能であることはいうまでもない。また本発明は、実施形態によって限定されることはなく、「特許請求の範囲」によってのみ限定されることはいうまでもない。例えば上述の実施形態では、テーパ構造の固定具、細長の荷重入力部材を用いた荷重入力部、杆式の固定解除機構部、カム構造を用いた回動誘発部などを用いたが、これに限らず。他の構造及び手段を用いても構わない。むろん、シートもフロントシートでなく、リヤシートでもよく、シートの回動軸線も、別途、支点軸部材を設ける構造でも構わない。

１ 乗員保護装置
９ フロントドア（車両の側部）
１５ フロア
１７ フロントシート（シート）
３１ 固定具
４３ 荷重入力部材（荷重入力部）
４５ 解除機構部（固定解除機構部）
４７ 回動誘発部
α 回動軸線

Claims (5)

1. 車両のフロアに、前記フロアとの据付け方向に予め設定された回動軸線を中心に水平方向に回動可能に配置されたシートと、
   前記シートを前記フロアに固定及び解除可能な固定具と、
   前記車両の側部に設けられ、当該車両の側面衝突時の衝突荷重が入力可能な荷重入力部と、
   前記荷重入力部からの衝突荷重を前記固定具へ伝え、当該固定具を固定解除する固定解除機構部と、
   前記荷重入力部からの衝突荷重を固定が解除された状態の前記シートへ伝え、当該シートを前記回動軸線を中心に回動させる回動誘発部と
   を具備し、
   前記シートは、シートクッションの下部の四隅に前記フロアに向けて延びる脚部を有し、
   前記脚部のうちの車両前後方向後側で、車幅方向内側に配置された一本の脚部が回動軸線となるべく前記フロアに回動可能に支持される回動可能脚部として構成され、
   前記固定具は、前記回動可能脚部以外の脚部を前記フロアに解除可能に固定するものである
   ことを特徴とする車両の乗員保護装置。
2. 前記回動誘発部は、
   前記シートに設けられ、当該シート後部が車両側部へ向く方向の回動を誘発可能とした誘発部と、
   前記荷重入力部からの衝突荷重を前記誘発部へ伝え、固定が解除された前記シートを、前記回動軸線を中心に回動させる駆動部材と
   を有して構成されることを特徴とする請求項１に記載の車両の乗員保護装置。
3. 前記シートは、前記フロアに沿って車体前後方向に延びるように設置された一対のシートレールを有し、
   前記脚部は、前記一対のシートレールの前後に配置されている
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両の乗員保護装置。
4. 前記回動可能脚部は、当該回動可能脚部と隣合う車両前後方向後側で、車幅方向外側に配置された脚部に対し、車両後方側に配置される
   ことを特徴とする請求項３に記載の車両の乗員保護装置。
5. 前記荷重入力部は、前記車両のサイドシルに設けられる
   ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一つに記載の車両の乗員保護装置。

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