JPH0867184A - エネルギ吸収チャイルドシート - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】エヤーダイアフラムにより衝突時の子供の頭及
び背部の衝撃を吸収する。 【構成】ダイアフラム７２により、車両衝突時チャイル
ドシートバックパネル４６がシートフレーム５０に対し
て前方に動くことができ、着座者頭部と肩部との間の相
対減速度を減少させ、ゆえに首にかかる荷重及び首の負
傷を軽減する。ダイアフラムが拡張するとき、部分的に
ダイアフラムにより形成され囲まれるスペースが、その
大きさを増す。この拡張しつつあるスペース内への空気
流入量を制御できるよう、１個もしくは２個以上のオリ
フィスが設けられる。同様に、拡張後には、この拡張さ
れたスペースから必要なだけ空気を排出することによっ
て、ダイアフラムのその非拡張位置への帰還が制御され
る。オリフィスは、拡張されたスペースからの空気排出
量を制御して、弾性ダイアフラムの反発力により着座者
が後ろに引き戻されるときの衝撃を回避する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は一般に一体型チャイ
ルドシート付自動車シートに係り、特にエネルギ吸収チ
ャイルドシートに関するものである。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】自動車
において小児を保護する特殊なチャイルドシートは周知
である。２種類の異なったタイプのチャイルドシートが
開発されてきた。一方のタイプは独立したシートであり
自動車シート上に置かれ、自動車シートの一部として設
けられたシートベルトによりそこに取り付けられる。二
番目のタイプは一般に”一体型チャイルドシート”と呼
ばれるもので、自動車シート中に組み込まれたチャイル
ドシート構成要素を有する。一体型チャイルドシートは
普通１個あるいは２個以上の可動構成要素を含み、これ
ら構成要素はある位置で大人による自動車シート利用
を、もう一つの位置で小児による自動車シート利用を可
能にする。両タイプに共通した要素は下部シート支持
体、バック支持体及び着座者拘束システムである。拘束
システムは一般に１個あるいは２個の肩ベルトを含み、
肩ベルトはバック支持体及びシート支持体の間で接続操
作可能であり、シート支持体及びバック支持体上に位置
された乗客を拘束する。

【０００３】小児にしろ大人にしろ、自動車の乗客は肩
ベルトによりシートに拘束されたとき首を負傷する可能
性がある。自動車の正面が衝突した場合、乗客の胴体は
肩ベルトによりシートバックに拘束され、一方乗客の頭
部は前方に自由に動き、首が折れ曲がって首の筋肉が過
度に伸張する可能性がある。小児において、頭部の胴体
に対する重量比は大人のそれよりも大きい。その結果、
子供はある所定の車両衝突において首を負傷する可能性
が（大人より）幾分高い。本発明は、チャイルドシート
バックのバックパネルをシート構造もしくはフレームに
可撓に取り付ける部材を提供することにより、首の負傷
を軽減することを目的としている。可撓取付部材によ
り、エネルギが吸収されると共にバックパネルがシート
フレームに対し前方に動くことが可能となる。結果的に
小児の頭部と肩との間の相対速度及び（相対）減速度
（deceleration）が減少し、ゆえに首にかかる荷重及び
首の負傷が軽減される。

【０００４】

【発明の概要】本発明は、バックパネルをシートフレー
ムに取り付けるエアーダイアフラム（air diaphragm)を
使用する。ダイアフラムは衝撃吸収体として作用し、車
体の正面が衝突するとき（間）バックパネルがシートフ
レームから一定距離以内で前方に動けるようにして、着
座者頭部の肩部に対しての減速度を減少させる。壊れや
すい締め具が、シートが通常に使用される間バックパネ
ルをシートフレームに取り付け且つ所定位置に保持する
ために使用される。通常の使用の間これら締め具はバッ
クパネルをシート構造にしっかり保持するが、乗客が重
傷を負うような力が加わると破損して、バックパネルが
ダイアフラムの制御下で前方に動けるようにする。バッ
クパネルの前方への移動全体を制限するため、バックパ
ネル及びシートフレームに係留装置が取り付けられる。

【０００５】ダイアフラムが前方に拡張するとき、（部
分的にダイアフラムに）囲まれたスペースが形成され、
このスペースはダイアフラムが拡張するにつれ大きさを
増す。ダイアフラムの後部取付プレートは１個もしくは
２個以上のオリフィスを有し、このオリフィスが囲まれ
たスペース内への空気流入量を制限する。囲まれたスペ
ース内への吸気流入が制限されまたダイアフラムに弾性
があることにより、着座者にかかる減速度が軽減され
る。ダイアフラムがその非拡張位置に戻る前に、（囲ま
れた）スペース内の空気がまず１個もしくは２個以上の
オリフィスを通って排出されねばならない。これがバッ
クパネルが戻る際にクッションの役割を果たし、戻る際
の後方への衝撃を軽減する。

【０００６】本発明の他の目的、特徴及び有利な点につ
いては、添付図面に連関して以下の記述及び特許請求の
範囲が考慮されれば明らかとなろう。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明のエネルギ吸収一体型チャ
イルドシート12を組み入れた乗用車シートアッセンブリ
10が図１に示されている。シートアッセンブリ10は、乗
用車において後部座席として使用される従来のベンチシ
ート設計による。シートアッセンブリ10には、下部シー
トクッション16及び下部シートクッション後方で上方に
延びるシートバック（背もたれ）18が含まれる。シート
アッセンブリが設置されている乗用車14には、フロアパ
ン20（floor pan, 板状もしくは平鍋状部材）及びシー
トバック18の上端から後方に延びる後部棚22を有する車
体が含まれる。図１において、チャイルドシート12は引
き出された使用位置で示されており、回転可能なシート
支持体24を含む。チャイルドシートが引き出されると、
シート支持体24がチャイルドシートクッションを形成
し、これが前方（ほぼ水平位置）にシートバックから張
り出す。

【０００８】チャイルドシート12には、左及び右ベルト
32,34 から構成されるチャイルド拘束システム30が含ま
れる。各ベルトの下端は、シート支持体24の左右側面部
に各々取り付けられる。両ベルトはシート支持体から上
方へチャイルドシートバック支持体36上を延び、チャイ
ルドシートバック支持体のスロット38に各々達してバッ
ク支持体内を通過する。拘束システム30はバックル40を
さらに含み、バックルは小児着座者の両脚間のある位置
でシート支持体24に取り付けられる。留め金42,44 が左
右ベルトに各々スライド可能に設けられ、またバックル
内に挿入可能であって、（バックルに挿入されると）着
座者の脚（太もも）上にかかる上脚部ベルト及びバック
ル40から着座者左右の肩越しに延びる肩ベルトを形成す
る。

【０００９】図２を参照すると、チャイルドシートバッ
ク支持体36は、バックパネル46及びパネル46上に設けら
れた発砲（材）パッド48から構成される。バックパネル
46は、車体に接続されているシートアッセンブリ10のフ
レーム50に取り付けられる。図示例において、フレーム
50は車体フロアパン20及び後部棚22に取り付けられる。
シート支持体24も、同様にフレーム50に取り付けられ
る。

【００１０】図３を参照すると、バックパネル46がフレ
ーム50にその下端でブラケット52（図では一方のみ示さ
れている）を介して取り付けられているのが示されてい
る。バックパネル46下部の各角にブラケットが１個ずつ
設けられている。ブラケット52はフレーム50の取付フラ
ンジ53（図２）にナットボルトアッセンブリ54により固
定される。一方バックパネル46は、ブラケット52にリベ
ット56により取り付けられる。

【００１１】フレーム50はその上端に一対のプレート58
を有し、これにバックパネル48の上端が取り付けられ
る。バックパネル46はフレーム50のプレート58に、以下
詳述されるダイアフラム（diaphragm ）アッセンブリ60
を介して取り付けられる。ダイアフラムアッセンブリ60
には、ナットボルトアッセンブリ64によりフレーム50に
固定される裏張りプレート62が含まれる。バックパネル
46は、一対の壊れやすいボルト66により裏張りプレート
62に直接取り付けられる。ボルト66は、チャイルドシー
トが通常に使用されている間はバックパネルをフレーム
に静止的に保持するが、所定の荷重がかかると壊れ、バ
ックパネルが裏張りプレート62から離れてフレーム50の
前方に動くように設計されている。この壊れやすい特徴
は、ボルト頭70のすぐ下においてボルト66の縮径部分68
によりもたらされる（図６）。バックパネル46上で後方
に突出するポスト71が裏張りプレート62と接触すること
により、バックパネルが裏張りプレート及びフレーム50
の前方に間隔を空けて位置される。

【００１２】バックパネル46は、また拡張可能なダイア
フラム72により裏張りプレート62に取り付けられる。ダ
イアフラム72はゴムもしくは弾性ポリマで作られ一般に
円形であり、且つその円形外周部に拡大された玉縁（be
ad）74を有する。取付リング76が拡大された玉縁74に重
なり、リベットあるいは他の同様な締め具78によって、
ダイアフラム円周部沿いに裏張りプレート62に固定され
る。ダイアフラムは通常平面的で、ダイアフラム面に対
してほぼ垂直に延びるシリンダ80形の中央取付部分を有
する。シリンダ80は中央孔82を有する。ねじ式シリンダ
型ブッシュ84が孔82内に設置され、また拡大されたディ
スク（disc）90をダイアフラム72の後方面に固定する肩
部88を有する。ボルト86がバックパネル46を通って後方
に延び、またブッシュにねじ式に挿入され、ダイアフラ
ム中央をバックパネル46に取り付ける。

【００１３】バックパネルは種々の材料から製作可能で
あり、材料には熱可塑性樹脂の成型品及び打ち抜かれた
金属製シートが含まれるが、これらに限定されない。図
示された実施例において、バックパネルは熱可塑性樹脂
から作られ、２個の補強プレート92,94 がインサート成
型されている。ダイアフラムをバックパネルに取り付け
るボルト86は２個の補強材92,94 を貫通し、ダイアフラ
ムとバックパネルとの接続を確実にする。

【００１４】車体衝突、特に正面が衝突すると、ベルト
32,34 における前方への拘束荷重はバックパネル46へ伝
達され、またバックパネルからフレーム50へと伝達され
る。荷重（値）が壊れやすいボルトの所定の破損点に達
すると、ボルトは破損し、バックパネルはフレームに
（上端部においては）ダイアフラム72によってのみ固定
されている状態となる。ダイアフラム72は伸張し、バッ
クパネル46が屈曲し及び（または）ブラケット52が屈曲
することにより（ブラケットはフレーム50にバックパネ
ルの下端を取り付けている）、バックパネル46がフレー
ム50から前方に動くことが可能となる。

【００１５】ダイアフラムが拡張すると、ダイアフラム
と裏張りプレートとの間に形成される両者に囲まれたス
ペース96の容積が増加する。裏張りプレート内の部品98
はオリフィス100 を有し、このオリフィスが囲まれたス
ペース96の容積増加に伴い空気が引き込まれる空気通路
を形成する。オリフィス100 の大きさ（サイズ）及びダ
イアフラム72の材質的特徴は、バックパネル46の前方へ
の移動に所望の制御を加えられるよう選択される。ディ
スク90により、囲まれたスペース96の前方端が所定の大
きさ、すなわちディスクの直径に確実に維持される。デ
ィスクの円周部は、鋭利かもしれないディスク縁とダイ
アフラムが接触しないよう、後方にカーブさせてある。

【００１６】バックパネルはまず前方に動いた後、ダイ
アフラムの弾性によりフレーム50に引き戻される。ダイ
アグラムが戻るためには、囲まれたスペース96内部に現
在ある空気がオリフィス100 を通して排出されねばなら
ない。オリフィスが小さいのでバックパネルが迅速に戻
ることを妨げ、ゆえに着座者に強い反発力がかかること
を回避できる。囲まれたスペース96内へ流入流出する空
気流を所望のものにすべく、裏張りプレート内には（部
品98のような）部品をいくつ設置してもよい。さらに、
もしスペース96に取り込まれる所望の空気流量とスペー
ス96から送り出される所望の空気流量が異なる場合は、
逆流防止弁を有する１個もしくは２個以上の部品を用い
て、空気がそれらの弁を通って一方向にのみ流れるよう
することも可能である。これにより、囲まれたスペース
への空気流入量と同スペースからの流出量を異ならせ、
ゆえに流入量と流出量との間に差が生じる。

【００１７】係留装置102 が、バックパネルがフレーム
から前方に動くときの最大移動幅を制限するべく設けら
れる。係留装置102 は、短いシートベルト状紐帯（seat
belt webbing)103 であるのが望ましく、この紐帯の両
端104 は、ベルトアンカ106により裏張りプレート62に
取り付けられている。アンカ106 は、裏張りプレートの
スロット108 を通した紐帯103 と共に、同プレートの後
ろ側に位置される。紐帯103 はバックパネル46のループ
110 を通され、バックパネルが前方に動く距離を制限す
る。ループ110 は、バックパネル内部の補強部材94の一
部である。その収納位置において、紐帯103 は、バック
パネル内のループ110 の（左右）各々の側において二つ
の部分112 に折り畳まれている。畳まれた部分は、軽量
プラスチック製つなぎ材114 で互いに束ねられている。
ダイアフラム72が拡張するとき、つなぎ材114 は容易に
破損し、係留部分103 が引き延ばされる。

【００１８】本発明のチャイルドシートバックパネル
は、拡張可能かつエネルギを吸収するダイアグラムによ
りシートフレームに接続される。ダイアフラムにより、
車両衝突の時チャイルドシートバックパネルがシートフ
レームに対して前方に動いて着座者頭部の肩に対する
（比較しての）相対減速度を減少させ、ゆえに首にかか
る荷重及び首の負傷を軽減する。ダイアフラムが拡張す
ると、ダイアフラムにより部分的に囲まれたスペース
は、サイズを増す。１個あるいは２個以上のオリフィス
がこの拡大しつつあるスペース中への空気流入を制御で
きるように設けられる。同様に、拡張後には、この拡大
されたスペースから必要なだけ空気を排出することによ
り、ダイアフラムの初期位置への帰還が制御される。オ
リフィスは、拡大されたスペースからの空気排出を制限
し、弾性ダイアフラムの反発力により後ろに引き戻され
るとき着座者が受ける衝撃を回避する。

【００１９】本発明が上記において記述されまた図面に
図示された構成に限られず、特許請求の範囲に定義され
る本発明の主旨及び範囲から逸脱することなく種々の変
更及び修正を加えうることは理解されたい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のエネルギ吸収一体型チャイルドシート
を含む自動車シートアッセンブリの斜視図である。

【図２】チャイルドシート及びチャイルドシートが取り
付けられるシートバックフレームを示す斜視図である。

【図３】チャイルドシートバックパネルをシートフレー
ムに接続する可撓ダイアフラムを示す部分断面図であ
る。

【図４】ダイアフラム取付プレート及びバックパネルの
前方移動を制限する係留装置の正面図である。

【図５】図４の線５−５に沿って観察される実体の断面
図である。

【図６】図４の線６−６に沿って観察される実体の断面
図である。

【符号の簡単な説明】

１０ シートアッセンブリ ５０ シートフレーム １２ チャイルドシート ４６ バックパネル ２４ シート支持体 ３０ 拘束システム ７２ ダイアフラム

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車体を有する車両のためのシートアッセ
   ンブリであって、前記シートアッセンブリが、 前記車体に取り付けられるシートフレームと、 小児着座者のためのチャイルドシートと、 弾性ダイアフラムとを含み、 前記チャイルドシートが、バックパネルと、前記バック
   パネルに隣接するシート支持体と、前記シート支持体及
   び前記バックパネル上に位置された乗客を拘束するべく
   前記バックパネルと前記シート支持体との間で接続操作
   可能な拘束システムとを含み、車両衝突時に着座者によ
   り前記拘束システムに加えられる荷重の少なくとも一部
   が前記バックパネルに移動され、 前記ダイアフラムが、前記バックパネル及び前記シート
   フレームに取り付けられ、また前記弾性ダイアフラムが
   エネルギを吸収するべく拡張する場合、前記ダイアフラ
   ムが前記バックパネルと前記シートフレームとの間でタ
   イトに延ばされて、前記バックパネルを前記シートフレ
   ームに連結すると共に、前記バックパネルが前記フレー
   ムに対して前方に動くことを可能にするシートアッセン
   ブリ。
2. 【請求項２】 前記バックパネルに前方への荷重がかか
   るとき、前記バックパネルに所定の最大荷重がかかるま
   で、前記バックパネルの前後運動を防止するべく前記バ
   ックパネルを前記フレームにしっかりと固定する手段を
   さらに含む請求項１記載のシートアッセンブリ。
3. 【請求項３】 前記バックパネルを前記フレームにしっ
   かりと固定する前記手段が少なくとも１個の壊れやすい
   締め具を有し、前記締め具が、前記所定の最大荷重にほ
   ぼ等しい前方への荷重が前記バックパネルに加えられた
   とき破損するように形成される請求項２記載のシートア
   ッセンブリ。
4. 【請求項４】 前記バックパネルが前記シートフレーム
   から前方へ移動する程度を制限する手段をさらに含む請
   求項１乃至３のいずれかに記載のシートアッセンブリ。
5. 【請求項５】 前記バックパネルが前記シートフレーム
   から前方に移動する程度を制限する前記手段が、前記シ
   ートフレーム及び前記バックパネルに取り付けられた細
   長い係留紐帯を含む請求項４記載のシートアッセンブ
   リ。
6. 【請求項６】 前記バックパネルが第一端及び第二端を
   有し且つ前記第一端と前記第二端との間で可撓であり、
   また前記弾性ダイアフラムが前記第一端に隣接して前記
   バックパネルに取り付けられて前記第一端が前記シート
   フレームから前方へ移動可能であり、また取付手段であ
   って、前記取付手段が前記バックパネルを前記シートフ
   レームに前記第二端に隣接してしっかりと取り付け、ゆ
   えに前記第一端が前記シートフレームから前方に動かさ
   れたとき前記第一端と前記第二端との間で前記バックパ
   ネルが撓むようにする前記取付手段をさらに含む請求項
   １乃至５のいずれかに記載のシートアッセンブリ。
7. 【請求項７】 前記弾性ダイアフラムが、前記シートフ
   レームに連結された外周部と、前記バックパネルに連結
   された中央取付部分とを有する請求項１乃至６のいずれ
   かに記載のシートアッセンブリ。
8. 【請求項８】 前記ダイアフラムがダイアフラムアッセ
   ンブリの一部であり、前記ダイアフラムアッセンブリが
   前記シートフレームに取り付けられた裏張りプレートを
   含み、前記弾性ダイアフラムが前記裏張りプレート及び
   前記バックパネルに取り付けられ、前記ダイアフラム及
   び前記裏張りプレートが前記ダイアフラム及び前記裏張
   りプレートにより囲まれたスペースを形成し、前記バッ
   クパネルが動いて前記ダイアフラムが拡張するとき前記
   囲まれたスペースが容積を増大し、また前記囲まれたス
   ペースと周囲の大気との間に空気流通路を設け、前記空
   気流通路により前記ダイアフラムが拡張し次いで初期位
   置に帰還するとき前記囲まれたスペースに空気が流入し
   次いで流出できるようにしたオリフィス手段をさらに含
   む請求項１乃至８記載のシートアッセンブリ。
9. 【請求項９】 前記オリフィス手段が、前記バックパネ
   ルの運動方向に応じて、前記囲まれたスペースと前記周
   囲の大気との間の前記空気流通路のサイズを変える手段
   を含む請求項８記載のシートアッセンブリ。
10. 【請求項１０】 前記オリフィス手段が、前記囲まれた
    スペースと前記周囲の大気との間に複数の空気流通路を
    含む請求項８または９記載のシートアッセンブリ。