JP7314810B2 - 車両用乗員保護装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両用乗員保護装置に関する。

下記特許文献１には、乗員保護装置に関する発明が開示されている。この乗員保護装置は、乗員保護用エアバッグを備えており、車両への衝突荷重の入力時において、乗員保護用エアバッグが膨張展開することで乗員の身体が保護される。

特開２００４－２０３２２６号公報

ところで、乗員が車両用シートに拘束装置で拘束されていると、車両への衝突荷重の入力時において、乗員は慣性力によって車両用シートから離れる方向に変位しようとするため、乗員の身体に拘束装置から当該慣性力による負荷がかかることが考えられる。

そして、上記先行技術では、乗員保護用エアバッグが膨張展開して乗員に接触するまで一定の時間を要するため、乗員に作用する慣性力を乗員保護用エアバッグで支持することは困難となる。つまり、上記先行技術は、車両への衝突荷重の入力時において、乗員に慣性力による負荷がかかることを抑制するという点において改善の余地がある。

本発明は上記事実を考慮し、車両への衝突荷重の入力時において、乗員に慣性力による負荷がかかることを抑制しつつ、乗員を衝突荷重から保護することができる車両用乗員保護装置を得ることが目的である。

請求項１に記載の本発明に係る車両用乗員保護装置は、車両用シートに着座する乗員を当該車両用シートに対して拘束可能な拘束装置と、前記車両用シートを支持する第１支持部と、前記第１支持部を車両上方側で回動可能に支持する第２支持部と、通常時においては前記第１支持部と車両下方側で連結され、車両への衝突荷重の入力時においては当該第１支持部との連結状態が解除される連結部と、前記第１支持部が前記第２支持部を中心に回動するときに当該回動に対する抵抗力を発生可能な回動抵抗部と、前記車両用シートの前方側でかつ車両上方側に配置され、前記衝突荷重の入力時に膨張展開するエアバッグと、を有している。

請求項１に記載の本発明によれば、車両用シートに着座した乗員が拘束装置で当該車両用シートに対して拘束される。また、車両用シートは、第１支持部で支持されると共に、当該第１支持部は、通常時において、連結部に車両下方側で連結されている。

ところで、車両への衝突荷重の入力時において、乗員が車両用シートに拘束装置等で拘束されていると、車両の衝突時において、乗員の身体に拘束装置から慣性力による負荷がかかることが考えられる。

ここで本発明では、第１支持部が、第２支持部によって車両上方側で回動可能に支持されると共に、車両への衝突荷重の入力時において、第１支持部と連結部との連結状態が解除される。このため、車両への衝突荷重の入力時において、乗員は、当該乗員に発生する慣性力によって、車両用シート及び第１支持部と共に、第２支持部を中心に回動することとなる。その結果、乗員と拘束装置との相対位置関係が、車両への衝突荷重の入力の前後において変化することを抑制することができる。

また、本発明は、回動抵抗部を備えており、第１支持部が第２支持部を中心に回動するときに、当該回動抵抗部によって当該回動に対する抵抗力が発生し、第１支持部、車両用シート及び乗員を含む回転体の回動速度が減少する。換言すれば、この回転体の有する運動エネルギーが、回動抵抗部によって吸収される。

以上説明したように、請求項１に記載の本発明に係る車両用乗員保護装置は、車両への衝突荷重の入力時において、乗員に慣性力による負荷がかかることを抑制しつつ、乗員を衝突荷重から保護することができるという優れた効果を有する。

本実施形態に係る車両用乗員保護装置並びにその周辺部の構成の通常時の状態を模式的に示す側面図である。 本実施形態に係る車両用乗員保護装置並びにその周辺部の構成の車両への衝突荷重の重力時の状態を模式的に示す側面図である。

以下、図１及び図２を用いて、本発明に係る車両用乗員保護装置の実施形態の一例を説明する。図１に示されるように、本実施形態に係る「車両用乗員保護装置１０（以下、保護装置１０と称する）」は、「車両１２」の車室１４内に配置されると共に、乗員１６が着座可能とされた「車両用シート１８（以下、シート１８と称する）」に対して設けられている。

なお、各図中に適宜示される矢印ＦＲ、矢印ＵＰは、それぞれシート１８の前側、シート１８の上側を示している。なお、本実施形態では、シート１８の前側は、シート１８が搭載された車両１２の前側と一致しており、シート１８の上側は、車両１２の上側と一致している。

まず、シート１８の概略構成について説明する。このシート１８は、乗員１６の臀部及び大腿部を支持するシートクッション２０と、乗員１６の背部を支持するシートバック２２と、乗員１６の頭部を支持するヘッドレスト２４とを備えている。

そして、保護装置１０は、「拘束装置２６」、第１支持部としての「支持フレーム２８」、第２支持部としての「支持部３０」、回動抵抗部としての「ロータリダンパ３２」、連結部としての「ストッパ３４」及びエアバッグ装置３６を備えている。

拘束装置２６は、所謂３点式シートベルト装置とされており、乗員１６をシート１８に対して拘束可能とされている。この拘束装置２６は、リトラクタ３８、ウェビングガイド４０、ウェビング４２、タングプレート４４、バックル４６及びロアアンカ４８を備えている。

リトラクタ３８は、シートバック２２に内蔵されており、ウェビング４２を引き出し可能に巻き取って収納可能とされている。また、車両１２への衝突荷重の入力時において、リトラクタ３８は、ウェビング４２の引き出しを規制するようになっている。

ウェビングガイド４０は、シートバック２２の上面部に取り付けられており、リトラクタ３８からシート上方側に引き出されたウェビング４２は、ウェビングガイド４０を経由することで、シート前方側に引き出されるようになっている。

ウェビング４２は、非使用時においてリトラクタ３８に巻き取られており、使用時においては、リトラクタ３８から引き出されて乗員１６を拘束可能とされている。

タングプレート４４は、ウェビング４２が挿通されることでウェビング４２に取り付けられると共に、バックル４６に係合可能とされている。

バックル４６は、シートクッション２０のシート幅方向右側の部分に設けられており、タングプレート４４を着脱可能とされている。

ロアアンカ４８は、ウェビング４２の端部に設けられると共に、シートクッション２０のシート幅方向左側の部分に取り付けられている。

一方、支持フレーム２８は、ベースフレーム部５０と、一対のサイドフレーム部５２とを含んで構成されている。ベースフレーム部５０は、シートクッション２０のシート下方側に取り付けられてシート１８を支持すると共に、通常時において、車室１４の車両下方側の一部を構成するフロアパネル５４の車両上方側に載置されている。

また、ベースフレーム部５０には、後述するように、ストッパ３４に係合されるロックプレート５６（図２参照）が設けられている。このロックプレート５６は、ベースフレーム部５０からシート後方側に延出された板状とされると共に、板厚方向に貫通された被挿通部５８が設けられている。

サイドフレーム部５２は、シート幅方向から見てシートバック２２に沿って延在しており、シート下方側の端部５２Ａがベースフレーム部５０に固定されている。一方、サイドフレーム部５２のシート上方側の端部５２Ｂは、支持部３０にロータリダンパ３２を介して支持部３０を中心に回動可能に支持されている。

支持部３０は、車室１４の車両上方側の一部を構成するルーフパネル６０の車両下方側に配置された状態で、ルーフパネル６０に取り付けられている。この支持部３０は、通常時のシート１８に対してシート後方側でかつシート上方側に配置されており、上述したように、サイドフレーム部５２を支持している。

なお、ルーフパネル６０における支持部３０が取り付けられている部分の車両上方側には、図示しない補強部材が設けられており、当該補強部材によってルーフパネル６０が補強されている。

また、支持部３０のシート幅方向外側の側面には、回動抵抗部としてのブロック状の「規制部６２」が設けられている。そして、サイドフレーム部５２が支持部３０に対してシート前方側に所定角度回動すると、サイドフレーム部５２が規制部６２に当接して、サイドフレーム部５２の回動が規制されるようになっている。

ロータリダンパ３２は、オイルダンパとされており、支持部３０に取り付けられた図示しない本体部と、サイドフレーム部５２の端部５２Ｂに嵌合された軸部６４とを備えている。そして、ロータリダンパ３２は、サイドフレーム部５２が支持部３０を中心に回動するときに、当該回動に対するサイドフレーム部５２の回動速度に比例した抵抗力（減衰力）を発生させることが可能となっている。

なお、保護装置１０は、シート１８の構成等に応じて、規制部６２及びロータリダンパ３２の何れか一方を備えた構成とされていてもよい。

ストッパ３４は、通常時においてベースフレーム部５０のシート後方側に配置されると共に、フロアパネル５４に取り付けられたストッパベース部６６及び緩衝部６８を含んで構成されている。

ストッパベース部６６は、外殻を構成する筐体部７０と、筐体部の内側に配置された図示しないロックピンと、当該ロックピンを変位可能とされた図示しないアクチュエータとを含んで構成されている。

詳しくは、筐体部７０の車両前方側の部分には、ロックプレート５６を挿入可能な図示しないスリット部が設けられている。そして、通常時において、ロックプレート５６は、このスリット部に挿入されると共に、ロックプレート５６の被挿通部５８には、ロックピンが挿入された状態となっている。つまり、通常時において、ストッパ３４は、支持フレーム２８と連結された状態になっている。なお、ストッパベース部６６と支持フレーム２８とは、所定値以上の大きさの荷重で破断するヒューズ部で連結されていてもよい。

一方、アクチュエータは、車両１２に設けられたコントローラ７２（制御部）と電気的に接続されており、コントローラ７２は、車両１２に設けられた図示しない衝突検知センサやプリクラッシュセンサとも電気的に接続されている。

コントローラ７２には、衝突検知センサやプリクラッシュセンサによって車両１２の衝突が検知されると、これらのセンサから検知信号が入力されるようになっており、コントローラ７２からは、当該検知信号に基づき、アクチュエータに作動信号が出力されるようになっている。

そして、本実施形態では、コントローラ７２からの作動信号が入力されることでアクチュエータが作動し、ロックプレート５６の被挿通部５８から、ロックピンが抜かれるようになっている。つまり、車両１２への衝突荷重の入力時において、ストッパ３４は、支持フレーム２８との連結状態が解除された状態となっている。

緩衝部６８は、ゴム等の弾性を備えた材質で構成されると共に、ブロック状とされており、ストッパベース部６６の車両前方側に取り付けられている。この緩衝部６８には、ロックプレート５６を挿通可能な図示しない被挿通部が形成されており、通常時において、ロックプレート５６は、当該被挿通部に挿通された状態でストッパベース部６６に係合されている。また、この状態において、緩衝部６８は、ベースフレーム部５０とストッパベース部６６との間に介在した状態となっており、これらの間にがたつきが発生することを抑制している。

エアバッグ装置３６は、その外殻を構成するエアバッグケース７４、エアバッグケース７４に収納された図示しないインフレータ及びエアバッグ７６を含んで構成されており、ルーフパネル６０の車室１４内側の面に設けられている。

エアバッグケース７４は、箱状とされると共に、その内側の面には、所定の圧力を受けることで開裂する図示しないティア部が設けられている。

インフレータは、両端部が閉止された円筒状とされた金属製の管材で外殻が構成されると共に、図示しないスクイブ（点火装置）及び燃焼することにより大量のガスを発生するガス発生剤等が内側に収容されている。

このインフレータは、コントローラ７２と電気的に接続されており、上述した各センサによって車両１２の衝突が検知されると、これらのセンサからコントローラ７２に検知信号が入力されると共に、当該検知信号に基づき、コントローラ７２からインフレータに作動信号が出力されるようになっている。そして、作動信号が入力されることでインフレータが作動し、インフレータに設けられた噴出孔からガスが噴出されると共に、当該ガスがエアバッグ７６に供給されるようになっている。

一方、エアバッグ７６は、一例として、２枚の基布の外周部が縫製されることで袋状に構成されており、折り畳まれた状態でエアバッグケース７４に収納されている。このエアバッグは、図２に示されるように、インフレータからガスが供給されることで、エアバッグケース７４のティア部を開裂させつつ、ルーフパネル６０に沿って膨張展開するようになっている。

また、エアバッグ７６は、膨張展開した状態において、乗員１６の正面に配置したときに、少なくとも乗員１６の膝部から下腿部までを覆うことが可能な容量とされている。

そして、エアバッグ装置３６は、ＡＭ５０ダミーをシート１８に標準姿勢で着座させた状態において、シート幅方向から見てロータリダンパ３２の軸部６４（支持フレーム２８の回動軸）を中心としかつＡＭ５０ダミーの足部を通る円弧７８とルーフパネル６０との交点に位置している。

なお、支持部３０は、車両上方側で支持フレーム２８のサイドフレーム部５２を支持しているが、支持部３０がサイドフレーム部５２を支持する位置は、ルーフパネル６０の近傍に限られたものではなく、乗員１６の重心位置よりも車両上方側であればどのような位置に設定されていてもよい。また、支持部３０の構成も、支持部３０がサイドフレーム部５２を支持する位置に応じて適宜変更してもよい。

さらに、支持部３０がサイドフレーム部５２を支持する位置等に応じて、エアバッグ装置３６の構成も適宜変更可能である。例えば、エアバッグ装置３６は、グローブボックス等のシートクッション２０のシート前方側でかつ車両上方側に位置する位置に、ニーエアバッグ装置として配置されていてもよい。

（本実施形態の作用及び効果）
次に、本実施形態の作用及び効果を説明する。

本実施形態では、図１に示されるように、シート１８に着座した乗員１６が拘束装置２６でシート１８に対して拘束される。また、シート１８は、支持フレーム２８で支持されると共に、支持フレーム２８は、通常時において、ストッパ３４に車両下方側で連結されている。

ところで、車両１２への衝突荷重の入力時において、乗員１６がシート１８に拘束装置等で拘束されていると、車両１２の衝突時において、乗員１６の身体に拘束装置２６から慣性力による負荷がかかることが考えられる。

ここで本実施形態では、支持フレーム２８が、支持部３０によって車両上方側で回動可能に支持されると共に、車両１２への衝突荷重の入力時において、支持フレーム２８とストッパ３４との連結状態が解除される。このため、車両１２への衝突荷重の入力時において、乗員１６は、乗員１６に発生する慣性力によって、シート１８及び支持フレーム２８と共に、支持部３０を中心に回動することとなる。その結果、乗員１６と拘束装置２６との相対位置関係が、車両１２への衝突荷重の入力の前後において変化することを抑制することができる。

また、保護装置１０は、ロータリダンパ３２及び規制部６２を備えており、支持フレーム２８が支持部３０を中心に回動するときに、ロータリダンパ３２によって当該回動に対する抵抗力が発生し、支持フレーム２８、シート１８及び乗員１６を含む回転体の回動速度が減少する。換言すれば、この回転体の有する運動エネルギーが、ロータリダンパ３２によって吸収される。

そして、規制部６２によって上記回転体の回動が規制される。なお、上記回転体の回動速度は、当該回転体の運動エネルギーと位置エネルギーとの置換によっても減少することとなる。

一方、通常時のシート１８の前方側でかつ車両上方側には、エアバッグ７６が配置されており、エアバッグ７６は、衝突荷重の入力時において膨張展開する。このため、本実施形態では、車両１２への衝突荷重の入力時において、支持フレーム２８及びシート１８と共に回動する乗員１６は、膨張展開したエアバッグ７６によって拘束される。

したがって、本実施形態に係る保護装置１０は、車両１２への衝突荷重の入力時において、乗員１６に慣性力による負荷がかかることを抑制しつつ、乗員１６を衝突荷重から保護することができる。

なお、上述した実施形態では、補助的にエアバッグ装置３６を備えているが、車両１２の仕様等に応じて、ロータリダンパ３２のみで乗員１６の運動エネルギーを吸収するような構成を採用し、保護装置１０の簡略化を図ることも可能である。

１０ 車両用乗員保護装置
１２ 車両
１８ 車両用シート
２６ 拘束装置
２８ 支持フレーム（第１支持部）
３０ 支持部（第２支持部）
３２ ロータリダンパ（回動抵抗部）
３４ ストッパ（連結部）
６２ 規制部（回動抵抗部）

Claims (1)

1. 車両用シートに着座する乗員を当該車両用シートに対して拘束可能な拘束装置と、
   前記車両用シートを支持する第１支持部と、
   前記第１支持部を車両上方側で回動可能に支持する第２支持部と、
   通常時においては前記第１支持部と車両下方側で連結され、車両への衝突荷重の入力時においては当該第１支持部との連結状態が解除される連結部と、
   前記第１支持部が前記第２支持部を中心に回動するときに当該回動に対する抵抗力を発生可能な回動抵抗部と、
   前記車両用シートの前方側でかつ車両上方側に配置され、前記衝突荷重の入力時に膨張展開するエアバッグと、
   を有する車両用乗員保護装置。