JPH03182851A - 自動車用乗員保護装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、車両衝突時にシートベルトとニープロテクタ
とにより乗員を拘束する自動車用乗員保護装置に関する
。

従来の技術 従来のこのような自動車用乗員保護装置としては、例え
ば第１３図に示すようなものがある。（実開昭５８−４
１６４５号公報参照）。

すなわち、第１３図は助手席側の自動車用乗員拘束装置
を車幅方向外側からみた状態を表わしたもので、ニープ
ロテクタ装置１０１は、概略シリンダニ０２．ピストン
ロツド１０３．支持ピン１０４、ニープロテクタ１０５
．スプリング１０６゜ピストンＩ０７．ガイド部１０８
で構成されている。そして、シリンダ＋０２はインスト
ルメントパネル１０９に取り付けられており、またニー
プロテクタ＋０５も支持ビン１０４によりインストルメ
ントパネル１０９に取り付けられている。ピストンウッ
ド１０３の一方にはピストン１０７が取り付けられ、他
方にニープロテクタ１０５のガイド＄１０５に移動可能
に係止している。

通常時には、スプリング＋０６はシリンダ１０２内でピ
ストン４５により押され、図示しないロック機構により
押出されている。車両衝突時には、ロック機構がはずれ
、抑止されていたスプリング１０６がピストン１０７を
車両後方に押し出し、その結果ピストン１０７に取り付
けられているピストンロッド１０３がニープロテクタ１
０５のガイド部１０８を車両後方へ移動することにより
、ニープロテクタ１０５が支持ピン１０４を軸にして車
両後方へ突出し、乗員Ｐの膝部Ｐ、に当接して、膝部Ｐ
、を拘束保護する。

一方、乗員Ｐはラップヘルド１１０により腰骨（腰部）
ｐ＋位置を拘束され、車両前方への移動が抑止されてい
る。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、このような従来の自動車用乗員拘束装置
にあっては、車両衝突時に拘束する膝部Ｐ、に掛るニー
プロテクタ１０５の反力荷重Ｑの方向が車両後方水平方
向のため、ラップベルト１１０により拘束されている腰
部Ｐ＋に発生する回転モーメントＭは第１３図において
時計回転方向を正とし、ラップベルト張力をＴ１乗乗員
がシート＋１１に着座しているためのシート反力をＮシ
ート摩擦力をＦＮ１Ｎ１乗員上体に発生するモーメント
Ｍ１膝部Ｐ、に発生するニープロテクタ１０５反力荷重
をＱ、腰部重心Ｇからラップベルト１１０の中心までの
距離をｅ、腰部重心Ｇからシート反力Ｎ発生接触点まで
の距離を、それぞれ＋ｘ、、Ｑ２、腰部重心Ｇからニー
プロテクタ１０５荷重点までの距離を九とすると、ニー
プロテクタ１０５荷重Ｑによる腰部重心Ｇまわりのモー
メントＱｌ！Ｑが大きい正のモーメントとなるので、Ｍ
＝Ｔ−（１−ＦＮ−１！Ｉ＋Ｎ−（１２−Ｍ、＋Ｑ−Ｃ
ｏ＞ｏとなる。

すなわち、車両後方水平方向に掛るニープロテクタ反力
荷重Ｑにより、腰部重心Ｇまわりの回転モーメントＭが
正の方向に大きくなって、第１３図において、乗員Ｐの
時計回転方向の回転が加速されることになり、衝突前に
腰骨Ｐ＋に掛っていたラップベルト１１０が腰骨Ｐ１か
らずれ上がるという問題点があった。

また、車両衝突後、ニープロテクタ１０５が車両後方へ
突出して膝部Ｐ２に当接後、ニープロテクタ１０５はロ
ック機構によりロックされ車両前方へ移動できないため
、膝部Ｐ２に掛るニープロテクタ反力Ｑが大きくなると
いう問題点があった。

本発明は、このような従来の問題点に着目してなされた
ものであり、その目的とするところは、車両衝突時にお
ける乗員の時計回転方向回転（脚部が跳ね上る方向の回
転）を抑制し、ラップベルトのずれ上りを防止した自動
車用乗員保護装置を提供しようとするものである。

課題を解決するための手段 このため本発明は、シートに着座した乗員の腰部を拘束
するラップベルトと、車両衝突時に車両前後方向後方か
つ斜め下方に突出移動して乗員の膝部を拘束する際に膝
部に掛る反力荷重の方向が車両前後方向後方かつ斜め下
向きになるニーホルダーとを設けた。

作用 車両衝突時に膝部に掛るニープロテクタの反力荷重Ｑの
方向を、衝突後の膝部と腰部の移動を考慮して、車両後
方斜め下向きとする。これにより腰部重心まわりに発生
する回転モーメントは負となる。

衝突時の乗員の慣性力による前方移動をニープロテクタ
とラップベルトに分担させ、脚部および腰部への入力荷
重を低減する。

実施例 以下、本発明を図面に基づいて説明する。第１図〜第５
図は本発明の一実施例を示す図である。

まず構成を説明する。第１図は助手席側を車幅方向外側
から見た図である。本発明に係る自動車用乗員保護装置
はシートベルト装置Ｉ、ニープロテクタ装置、ニープロ
テクタ移動装置３から構成されている。

シートベルト装置１は、シートベルト４．スルーリング
５．アンカプレート６、リトラクタ７゜荷重センサ８．
バックル９により構成されている。

シートベルト４の一端はフロアＩＯに取り付けられた荷
重センサ８に係止され、他端はセンタピラー１１に係止
されたアンカプレート６を挿通して図示しない入口より
センタピラーＩＩの内部に導かれ、センタピラー１１の
内部に取り付けられたりトラクタ７に巻取られている。

また、シートベルト４には、シートベルト４をンヨルダ
ベルト４ａとラップベルト４ｂとに分けるようにスルー
リング５が挿通されており、スル−リング５はシートＩ
２に取り付けられたバックル９にスルーリング５と一体
に形成された図示しないタッグを挿入して係合されてい
る。

ニープロテクタ装置２は、第２図に図示した如く、アッ
パニープロテクタ１３．ロアニープロテクタ１４．ヒン
ジ１５．支持ピン１６．アッパリンク＋７．ロアリンク
１８　リンクザボート１９ピストンロッド２０．シリン
ダ２■で構成され、第３図に示したようにピストンロッ
ト２０の端部には、例えば実開昭６１−１１０４２号の
ような可変オリフィス２２を有するピストン２３が固定
され、シリンダ２１内にはオイル２５が封入されている
。そしてシリンダ２１は第４図に図示したように移動プ
レート２５に固定されている。

アッパニープロテクタ１３とロアニープロテクタ１４と
はヒンジＩ５を介して揺動自在となっており、ヒンジ１
５は支持ビンＩ６により、リンクサポート＋９の長穴と
なっているガイド部２６に移動自在に係合している。ま
た、アッパニープロテクタ１３はアッパリンク１７によ
りリンクサポート１６に連結され、ロアニープロテクタ
１４はロアリンク１８によりリンクサポート１６に連結
されている。

ピストンロッド２０の一端はリンクサポート１９に取り
付けられ、他端はシリンダ２１の内部を移動自在なピス
トン２３に取り付けられている。

シリンダ２Ｉの内部にはオイル２４が封入されており、
ピストン２３に取り付けられた可変オリフィス２２のオ
リフィス径を制御装置２７からの信号により調節するこ
とによってピストン２３は移動時に発生する荷重を変化
させることができる。

また、第４図に示すように、シリンダ２１は移動プレー
ト２５に車両後方斜め下向きに取り付けられており、移
動プレート２５は平行な長穴ガイド部２８．２８を支持
ピン２９．２９によりインストルメントパネル３０に係
止されているので、移動プレート２５は車両前後方向に
移動自在となっている。

ニープロテクタ移動装置３は、第５図に示すように、第
１の伝達部材３１．第１リンク３２．支持ピン３３．第
２伝達部材３４．第２リンク３５支持ピン３６で構成さ
れている。

すなわち、フロントサイドメンバ３７内に第１伝達部材
３１が配設されている。この伝達部材３１は支持ピン３
３で揺動自在に支持された第１リンク３２の一端に連結
され、この第１リンク３２の他端には第２伝達部材３４
の一端が連結されている。そして、第２伝達部材３４の
他端は、支持ビン３６で車体側に支持された第２リンク
３５の一端に連結され、第２リンク３５の他端はニープ
ロテクタ装置２の移動プレート２５に連結されている。

次に作用を説明する。車両衝突時において、第６図に図
示したように、車体３８の前部が潰れることにより、第
１伝達部材３１が車両後方へ移動して第１リンク３２を
揺動させる。この第１リンク３２の揺動により第２伝達
部材３４が車両前方へ移動して第２リンク３５を揺動さ
せる。この第２リンク３５の揺動により、移動プレート
２５が車両後方へ移動する。

移動プレート２５が車両後方へ移動すると、第４図に図
示したような正常な着座状態の乗員Ｐの略膝部Ｐ２に、
第７図及びニープロテクタ装置２部分を拡大して図示し
た第２図に示すように、ニープロテクタ装置２が当接す
る。

次に乗員Ｐは慣性力によって車両前方へ移動するため、
第８図に示すように乗員Ｐの膝部Ｐ、は、ヒンジ１５に
よって連結されたアッパニープロテクタ１３とロアニー
プロテクタ１４とを、支持ビン１６が嵌合しているガイ
ド部２６に沿って斜め上方に押し上げる。

更に、第９図に図示したように、慣性力により乗員Ｐの
膝部Ｐ２がアッパニープロテクタ１３゜ロアニープロテ
クタＩ４．ヒンジＩ５を押し上げていくと、シリンダ２
１にピストンロッド２０が押し込まれてゆき、第１Ｏ図
に示すように膝部Ｐ、とニープロテクタ装置２との間に
荷重Ｑが発生し、膝部Ｐ２の前方移動が抑制され、乗員
Ｐには腰部重心Ｇまわりに第１Ｏ図において反時計回転
方向の回転モーメントＭが発生する。

すなわち、第１Ｏ図において、従来例として説明した第
１３図と同様に、時計回転方向を回転モーメントＭの正
方向とし、ラップベルト４ｂの張力をＴ、シート１２の
反力をＮｌ、シート１２の摩擦力をＦＮ、乗員Ｐの上体
に発生ずるモーメントをＭＩ、ニープロテクタ装置２と
膝部Ｐ、との間に発生ずる荷重をＱ、腰部重心Ｇからラ
ップベルト４ｂ中心までの距離をＱ、腰部重心Ｇからシ
ート接触点までの距離をそれぞれｇ、、　Ｃ２，腰部重
心Ｇからニープロテクタ装置２の荷重点までの距離をＱ
ｏとすると、ニープロテクタ荷重Ｑによる腰部重心Ｇま
わりの回転モーメントＱ−１！。が大きな負の値となる
ので、腰部重心Ｇまわりの回転モーメントＭは、 Ｍ＝Ｔ’Ｑ　　ＦＮ’Ｑ＋＋Ｎ’（ｈ　　ＭＩ　　Ｑ’
＆。

Ｔ−７！＋Ｎ−（Ｉｔ　　（Ｐｓ−Ｌ＋　ＭＩ　＋Ｑ−
ｆ２ｏ）ここでＱ）　Ｔ、（ｔｏ＞Ｑ、ＰＮ（１＋−Ｎ
　’　μｍｃｌ＝Ｎ−ｃｆｉ　（ｆｆ〉Ｑ、）であるか
らＭ＜Ｏとなる。

従って、乗員Ｐ腰部の図中時計回転方向回転が抑制され
、ラップベルト４ｂの腰骨Ｐ１からの外れが防止できる
。

更に、従来一般に、車両衝突時に乗員Ｐの腰部重心Ｇま
わりに発生する回転モーメントＭは、第１１図に示すよ
うに、シート反力Ｎによる項Ｎ・Ｑ、は、摩擦力による
項ＦＮ−Ｑｌと上体モーメントの項Ｍ、により相殺でき
るため、ベルト張力Ｔの項Ｔ−Ｑに大きく依存していた
。

これに対して本発明においては、第１２図に示すように
衝突時の乗員Ｐの慣性力をラップベルト４ｂとニープロ
テクタ装置２の両者で分担することにより、ベルト張力
Ｔによる項Ｔ−１２が減少され、しかもニープロテクタ
発生荷重Ｑの項Ｑ−ＱＱにより、全回転モーメントＭを
効果的に負にすることができる。

また、ニープロテクタ荷重Ｑの作用方向を第１０図に示
したように車両後方斜め下方としたので、腰部重心Ｇか
ら、ニープロテクタ荷重Ｑの作用線までの距離Ｑ０は、
常に１２０≧Ｑとなるため、Ｑ≧Ｔ１すなわちニープロ
テクタ荷重Ｑをラップベルト張力Ｔ以上とすることで、
回転モーメントＭは常に１ 負にできる。

従って、第３図に示すように、ラップベルト４ａの張力
Ｔを荷重センサ８で常に検知し、制御装置２７により、
ベルト張力Ｔの大きさによってピストン２３に取り付け
である可変オリフィス２２の径を調節して常にベルト張
力Ｔ以上のニープロテクタ荷重Ｑを発生させるようにし
ている。

また、制御装置２７によってオリフィス２２の径を制御
することによって、腰部および脚部の一方が荷負荷とな
るのが避けられ、両者の傷害値を低減することができる
。

その他の効果としては、ニープロテクタ装置を２分割の
中折れ方式にしたため、乗員の膝部を２方向から効果的
に支持できる。またニープロテクタ装置の取り付は方向
を車両後方斜め下向きとしたので、衝突後の膝と腰の挙
動に合わせたニープロテクタ荷重発生方向となり、効果
的腰部重心まわりの回転モーメントを負にすることがで
きる。

また、衝突直後にニープロテクタを膝部に当接すること
により、初期から脚部の拘束ができるので２ 傷害を低減できる。

発明の詳細 な説明してきたように構成されているので、本発明によ
れば以下に記載する効果を奏する。

車両衝突時に、直ちにニープロテクタを膝部に当接する
ことにより脚部の拘束性が向上するので脚部の傷害を低
減することができる。

腰部重心まわりの回転モーメントが負になるので、ラッ
プベルトの腰骨からのずれ上がりを防止することができ
る。

衝突時に乗員にかかる慣性力を二一プロテクク及びラッ
プベルトによって分担支持することにより、脚部と腰部
の傷害を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第５図は、本発明の一実施例を示し、第１図は
、助手席側を車幅方向外側から見た側面図、第２図はニ
ープロテクタ装置部分を拡大して示した図、第３図は制
御系を示した図、第４図は拘束装置部分を示した側面図
、第５図はニープロテクタ移動装置を示した図、第６図
〜第１Ｏ図は作用を示す説明図で、第６図は車両前面衝
突時のニープロテクタ移動装置の動きを示した図、第７
図は衝突初期のニープロテクタ装置の膝部当接状態を示
した図、第８図は乗員移動中のニープロテクタ装置の状
態を示す図、第９図はニープロテクタ荷重発生時の状態
を示す図、第１Ｏ図は腰部重心まわりに発生ずるモーメ
ントを説明した図、第１＋図は従来の衝突によって発生
するモーメントの時間経過を示した図、第１２図は本発
明の衝突によって発生するモーメントの時間経過を示し
た図、第１３図は従来装置による腰部重心まわりに発生
ずるモーメントを説明した図である。 １・・・シートヘルド装置、２・ニープロテクタ装置、
３・・ニープロテクタ移動装置、４ａ　ラップベルト、
８・・荷重センサ、１３・・・アッパニープロテクタ、
１４・ロアーニープロテクタ、Ｉ５・・ヒンジ、１６・
・・支持ピン、１７・・・アッパリンク、１８・・ロア
リンク、Ｉ９・・リンクサポート、２０・ピストンロン
ド、２Ｉ・・・シリンダ、２２　可変オリフィス、２３
・　ピストン、２４・・・封入オイル、２５・・・移動
プレート、２６・・ガイド部、２７・・制御装置、２８
・ガイド部、２９・支持ピン、３０・インストルメント
パネル、３１・・・第１伝達部材、３２・第１リンク、
３３・・・支持ピン、３４・・・第２伝達部材、３５−
・第２リンク、３６・・支持ピン、３７　フロントザイ
ドメンバ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）シートに着座した乗員の腰部を拘束するラップベ
   ルトと、車両衝突時に斜め下方に突出移動して乗員の膝
   部を拘束するニーホルダーとを設け、車両衝突時に乗員
   の腰部重心まわりに発生する回転モーメントの方向を乗
   員上体が前傾する方向としたことを特徴とする自動車用
   乗員保護装置。