JP2014184855A - ファーサイド乗員拘束装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】車両の側面衝突時に乗員が車両幅方向中央側へ移動することを抑制できると共に、構成を簡素化することができるファーサイド乗員拘束装置を得る。
【解決手段】ファーサイド乗員拘束装置10は、乗員Pの腰部Lに対して車両幅方向内側から対向するセンターコンソール14と、該センターコンソール14に固定された可動剛性バー50が、フロアトンネル12Aに固定された固定剛性バー52に対して上下方向にスライド可能に連結され、センターコンソール14を上昇可能に支持する支持部材42と、可動剛性バー50と固定剛性バー52との間に設けられ、センターコンソール14を上昇方向へ付勢するスプリング46と、センターコンソール14が通常位置に位置する状態で固定剛性バー52に対する可動剛性バー50のスライドを規制すると共に、センターコンソール14に対して腰部Lからの荷重Fが入力されると前記規制を解除するZピン48と、を備えている。
【選択図】図4

Description

本発明は、車両の側面衝突時に着座乗員を車両幅方向中央側から拘束するファーサイド乗員拘束装置に関する。
下記特許文献1には、車両の側面衝突時に、衝突側とは反対側(ファーサイド)に着座した乗員を衝突側から保護する乗員保護装置が記載されている。この乗員保護装置は、乗員の肘を上面側で受け止め可能な肘受け部と、該肘受け部を駆動する駆動機構とを備えている。この駆動機構は、マイクロガスジェネレータを使用したアクチュエータから構成されており、側面衝突時における乗員の車両幅方向中央側への移動を抑制可能な位置まで肘受け部を上昇させる。これにより、乗員の車両幅方向中央側への移動を迅速に抑制するようにしている。
特開2010−234886号公報
しかしながら、上述の如き乗員保護装置(ファーサイド乗員拘束装置)では、アクチュエータが、マイクロガスジェネレータを使用した大型で複雑なものであるため、構成を簡素化する観点で改善の余地がある。
本発明は上記事実を考慮し、車両の側面衝突時に乗員が車両幅方向中央側へ移動することを抑制できると共に、構成を簡素化することができるファーサイド乗員拘束装置を得ることを目的とする。
請求項1に記載の発明に係るファーサイド乗員拘束装置は、車室の車両幅方向中央部に設けられたフロアトンネルの上方に配設され、車両用シートに着座した乗員の腰部に対して車両幅方向内側から対向するセンターコンソールと、前記センターコンソールに固定された可動部が、前記フロアトンネルに固定された固定部に対して上下方向にスライド可能に連結され、前記センターコンソールを上昇可能に支持する支持部材と、前記可動部と前記固定部との間に設けられ、前記センターコンソールを通常の位置よりも上方側の上昇位置へと付勢する弾性部材と、前記センターコンソールが通常の位置に位置する状態で前記固定部に対する前記可動部のスライドを規制すると共に、前記センターコンソールに対して前記乗員の腰部からの荷重が入力されることにより前記規制を解除する規制部材と、を備えている。
請求項1に記載の発明では、車両の側面衝突の衝撃によって、乗員がセンターコンソール側へ慣性移動すると、乗員の腰部からの荷重がセンターコンソールに入力される。すると、規制部材による支持部材の規制が解除され、支持部材の可動部が弾性部材の付勢力によって固定部に対し上方側へスライドし、当該可動部が固定されたセンターコンソールが上昇する。これにより、上昇したセンターコンソールによって乗員の車両幅方向中央側への移動を抑制することができる。しかも、乗員の腰部からの荷重をトリガーとして、弾性部材によりセンターコンソールを上昇させるため、極めて簡素な構成にすることができる。
請求項2に記載の発明に係るファーサイド乗員拘束装置は、請求項1において、前記支持部材の前記固定部は、前記フロアトンネルにおける前記乗員側の側面に固定されている。
請求項2に記載の発明では、支持部材の固定部が、フロアトンネルにおける乗員側の側面に固定されているため、乗員からの荷重がセンターコンソールを介して支持部材に入力された際には、フロアトンネルの側面によって支持部材を車両幅方向中央側から支持することができる。これにより、センターコンソールが上記荷重の入力方向に倒れることを抑制できるので、乗員の車両幅方向中央側への移動を効果的に抑制することができる。
請求項3に記載の発明に係るファーサイド乗員拘束装置は、請求項1又は請求項2において、前記車両用シートのシートバックにおける車両幅方向内側の側部に設けられたファーサイドエアバッグを、車両の側面衝突が検知又は予知された場合に前記乗員の車両幅方向内側へ膨張展開させるファーサイドエアバッグ装置を更に備えている。
請求項3に記載の発明では、車両の側面衝突が検知又は予知されると、車両用シートのシートバックにおける車両幅方向内側の側部に設けられたファーサイドエアバッグが、乗員の車両幅方向内側へ膨張展開する。これにより、乗員がファーサイドエアバッグによって車両幅方向内側(車両幅方向中央側)から拘束される。またこの際には、乗員の腰部からの荷重がセンターコンソールに入力されることにより、センターコンソールが上昇する。これにより、上昇したセンターコンソールによってファーサイドエアバッグを車両幅方向中央側から支持することができるので、ファーサイドエアバッグの車両幅方向中央側への移動(倒れ)を抑制できる。その結果、乗員の衝撃エネルギをファーサイドエアバッグによって効率よく吸収することが可能になり、乗員の車両幅方向中央側への移動量を効果的に低減することが可能になる。
なお、請求項3に記載の発明には、乗員の腰部からの荷重が直接センターコンソールに入力される構成に限らず、ファーサイドエアバッグを介して間接的にセンターコンソールに入力される構成も含まれる。
以上説明したように、本発明に係るファーサイド乗員拘束装置では、車両の側面衝突時に乗員が車両幅方向中央側へ移動することを抑制できると共に、構成を簡素化することができる。
本発明の第1実施形態に係るファーサイド乗員拘束装置が適用されて構成された自動車の部分的な構成を車両前方側から見た縦断面図である。 同ファーサイド乗員拘束装置において、センターコンソールが上昇すると共にファーサイドエアバッグが膨張展開した状態を示す図1に対応した縦断面図である。 同センターコンソールが通常の位置に位置する状態を車両幅方向から見た側面図である。 (A)は、図3のF4−F4線に沿った切断面を拡大して示す拡大縦断面図であり、(B)は、センターコンソールが上昇した状態を示す(A)に対応した縦断面図である。 同ファーサイド乗員拘束装置が備える支持部材、弾性部材及び規制部材の構成を示す斜視図である。
<第1の実施形態>
本発明の第1実施形態に係るファーサイド乗員拘束装置10について、図1〜図5に基づいて説明する。なお、各図に適宜記す矢印FR、矢印UP、矢印OUTは、車両の前方向(進行方向)、上方向、車両幅方向の外側をそれぞれ示している。以下、単に前後、上下の方向を用いて説明する場合は、特に断りのない限り、車両前後方向の前後、車両上下方向の上下を示すものとする。
(構成)
図1〜図3に示されるように、本実施形態に係るファーサイド乗員拘束装置10は、フロアトンネル12Aの上方に配設されたセンターコンソール14と、フロアトンネル12Aとセンターコンソール14との間に配設された前後一対のポップアップ機構16と、車両用シート18のシートバック20に配設されたエアバッグモジュール24を含むファーサイドエアバッグ装置26とによって構成されている。
フロアトンネル12Aは、車室の車両幅方向中央部において、フロアパネル12が上方側へ断面略逆U字状に膨出することにより形成されており、左右の側壁28、30と、これらの側壁28、30の上端部間を車両幅方向に連結した上壁32とによって構成されている。なお、図1及び図2においては、車両のサイドドア15及びルーフ17を概略的に記載している。
また、本実施形態では、車両用シート18が右ハンドルの自動車の運転席とされている。この車両用シート18の前後方向、左右方向(幅方向)及び上下方向は、車両の前後方向、左右方向(幅方向)及び上下方向と一致している。この車両用シート18には実際の乗員の代わりに、衝突試験用のダミーPが着座している。このダミーPは、例えば国際統一側面衝突ダミー(World Side Impact Dummy:WorldSID)のAM50(米国成人男性の50%をカバーするモデル)である。以下、説明を分かりやすくするために、ダミーPを「乗員P」と称する。
センターコンソール14は、例えば樹脂材料によって成形されたものであり、車両前後方向を長手とする長尺状に形成されている。このセンターコンソール14は、車両下方側が開放された略箱状に形成されており、図3に示される分割ライン34においてコンソール前部14Aとコンソール後部14Bとに分割されている。コンソール後部14Bは、乗員Pの腰部Lに対して車両幅方向内側から対向する位置に配置されており、コンソール前部14Aよりも上方側へ突出している。このコンソール後部14Bは、乗員Pの車両幅方向内側の腕部Aを支持する肘掛部(アームレスト部)として機能する。
図4(A)に示されるように、コンソール後部14Bは、左右の側壁36、38と、これらの側壁36、38の上端部間を車両幅方向に連結した上壁40とを備えており、左右の側壁36、38の間にフロアトンネル12Aを収容している。なお、図4(A)及び図4(B)では、コンソール後部14Bを概略的に記載しているが、当該コンソール後部14Bには、小物等を収容可能な図示しない収容部(コンソールボックス)が設けられている。
前後一対のポップアップ機構16は、コンソール後部14Bにおける乗員P側の側壁36と、フロアトンネル12Aにおける乗員P側の側壁28との間に配置されており、図3に示されるように、コンソール後部14Bの前部側と後部側とに設けられている。なお、図1〜図4では、図面を見易くする関係から、ポップアップ機構16を概略的に記載している。このポップアップ機構16の詳細については、図5を用いて説明する。
ポップアップ機構16は、支持部材42と、弾性部材であるスプリング46と、規制部材であるZピン48とによって構成されている。支持部材42は、可動部として可動剛性バー50と、固定部としての固定剛性バー52とを備えている。可動剛性バー50は、板金材料等の剛性が高い材料によって長尺板状に形成されている。この可動剛性バー50には、その長手方向に沿って延びるビード50Aが形成されており、当該ビード50Aによって可動剛性バー50の曲げ剛性が向上している。
この可動剛性バー50は、長手方向が車両上下方向に沿い且つ板厚方向が車両幅方向に沿う姿勢で配置されている。可動剛性バー50の上端部には、コンソール側固定具54が固定されており、当該コンソール側固定具54を介して可動剛性バー50の上端部がコンソール後部14Bの側壁36の上部に強固に固定されている。このコンソール側固定具54としては、例えばボルト及びナット等の締結具が用いられる。
固定剛性バー52は、板金材料等の剛性が高い材料によって長尺状に形成されており、長手方向が車両上下方向に沿う姿勢で配置されている。この固定剛性バー52は、車両上下方向から見て、車両幅方向外側(乗員P側)が開放された断面略C字状に形成されている。
詳細には、この固定剛性バー52は、可動剛性バー50に対して車両幅方向内側(フロアトンネル12A側)から重ね合わされた内壁56と、該内壁56の車両前後方向両端部から車両幅方向外側へ延出された前壁58及び後壁60と、前壁58及び後壁60の先端から互いに接近する側へ延出された前側保持壁62及び後側保持壁64とによって構成されている。この固定剛性バー52では、前壁58及び後壁60が設けられることにより、曲げ剛性が向上している。なお、前述したビード50Aと同様のビードを内壁56等に形成することにより、固定剛性バー52の曲げ剛性を更に向上させる構成にしてもよい。
可動剛性バー50は、前壁58と後壁60との間に配置されており、前側保持壁62及び後側保持壁64によって固定剛性バー52からの車両幅方向外側への脱落を阻止されている。これにより、可動剛性バー50は、固定剛性バー52に対して上下方向にスライド可能に連結されている。
固定剛性バー52の内壁56の下端部には、トンネル側固定具68が固定されており、当該トンネル側固定具68を介して固定剛性バー52の下端部がフロアトンネル12Aの側壁28の上下方向中間部(フロアトンネル12Aにおける乗員P側の側面)に強固に固定されている。この固定剛性バー52の下部は、側壁28に対して車両幅方向に対向している。なお、トンネル側固定具68としては、例えばボルト及びナット等の締結具が用いられる。
上記構成の支持部材42は、コンソール後部14Bよりも車両幅方向の荷重に対する剛性が十分に高く形成されている。この支持部材42を介してコンソール後部14Bがフロアトンネル12Aに支持されており、コンソール後部14Bは、固定剛性バー52に対する可動剛性バー50のスライドによって、図1及び図4(A)に示される通常の位置から図2及び図4(B)に示される上昇位置まで上昇可能とされている。コンソール後部14Bが上昇位置まで上昇した状態では、コンソール後部14Bの上面が、乗員Pの胸部Cと腹部Bとの境界付近の高さに配置される。なお、コンソール後部14Bにおける乗員Pとは反対側の側壁38は、図示しない箇所でフロアトンネル12Aに支持されているが、上方側への変位を許容されている。
一方、スプリング46は、圧縮コイルスプリングとされており、支持部材42の可動剛性バー50と固定剛性バー52との間に配設されている。具体的には、前述したコンソール側固定具54が可動剛性バー50を貫通して車両幅方向中央側へ突出しており、当該突出部分にスプリング46の上端部が係止されている。スプリング46の下端部は、固定剛性バー52の内壁56の上端部に係止されている。
このスプリング46は、コンソール後部14Bが図4(A)に示される通常の位置に位置する状態では、弾性的に圧縮されるように長さ寸法が設定されており、当該スプリング46によってコンソール後部14Bが上昇位置へと付勢される。また、この状態では、可動剛性バー50の下端部に形成された貫通孔70と、固定剛性バー52の内壁56に形成された貫通孔72とが対向する。これらの貫通孔70、72には、Zピン48が挿入されている。
Zピン48は、例えば金属製の棒材がZ字状に曲げ加工されたものであり、車両幅方向内側へ向けて突出した上端部(挿入部)が車両幅方向外側から貫通孔70、72に挿入されている。これにより、コンソール後部14Bが通常の位置に位置する状態で固定剛性バー52に対する可動剛性バー50のスライドが規制されており、コンソール後部14Bが通常の位置に保持されている。
Zピン48の下端部(荷重入力部)は、車両幅方向外側へ向けて突出しており、図4(A)に示されるように、コンソール後部14Bにおける乗員P側の側壁36に対して車両幅方向内側から当接している。なお、図4(A)及び図4(B)では、Zピン48を含むポップアップ機構16を概略的に記載しているが、Zピン48の下端部における車両幅方向外側端部には、図5に示されるように荷重を受けるためのプレート74が固定されている。
上記構成のポップアップ機構16では、コンソール後部14Bの側壁36に対して乗員P側から過大な荷重F(図4(A)参照)が入力されると、Zピン48の下端部が車両幅方向内側へ押されることにより、Zピン48の上端部が車両幅方向外側へ変位して貫通孔70、72から抜けるようになっている。これにより、Zピン48による可動剛性バー50のスライド規制すなわちコンソール後部14Bの上昇規制が解除される構成になっている。
なお、上記の荷重Fの大きさは、車両が側面衝突をした際の衝撃によって車両幅方向内側(車両幅方向中央側)へ慣性移動しようとする乗員Pの腰部Lからの荷重に基づいて設定される。このため、コンソール後部14Bの側壁36に通常時に作用する程度の小さい荷重では、Zピン48による可動剛性バー50のスライド規制が解除されることはない。
一方、ファーサイドエアバッグ装置26は、前述したようにエアバッグモジュール24を含んで構成されている。このエアバッグモジュール24は、図1に示されるように、車両用シート18のシートバック20における車両幅方向内側の側部20A(トンネル側サイド部)に配設されており、図2に示されるファーサイドエアバッグ76と、該ファーサイドエアバッグ76内にガスを噴出する図示しないインフレータ(ガス発生装置)とを備えている。
ファーサイドエアバッグ76は、例えばナイロン系又はポリエステル系の布材を切り出して形成された基布が縫製されることにより袋状に形成されている。このファーサイドエアバッグ76は、インフレータと共にモジュール化され且つ折り畳まれた状態で側部20Aの内部に配設(格納)されており、インフレータを介してシートバック20のフレームに固定されている。なお、ファーサイドエアバッグ76の製造方法は縫製に限らず、例えば自動織機による袋織り工法(所謂OPW工法)を採用することもできる。
上記のインフレータには、車両に搭載された側突ECUが電気的に接続されている。この側突ECUには、車両の側面衝突を検知する側突センサが電気的に接続されている。側突ECUは、側突センサからの信号に基づいて車両の側面衝突(の不可避)を検知した際に、インフレータを作動させる構成とされている。詳細には、本実施形態に係るファーサイドエアバッグ装置26が、右ハンドルの自動車の運転席である車両用シート18に搭載されているため、図示しない助手席側の側部(左側部)に対して他車両が衝突したことを側突ECUが検知した際に、インフレータが作動される。なお、側突ECUに側面衝突を予知(予測)するプリクラッシュセンサが電気的に接続されている場合には、プリクラッシュセンサからの信号に基づいて側突ECUが側面衝突を予知した際にインフレータが作動される構成にしてもよい。
インフレータが作動されると、インフレータに設けられたガス噴出口からファーサイドエアバッグ76内にガスが噴出される。これにより、ファーサイドエアバッグ76が乗員Pの車両幅方向内側へ膨張展開する(図2図示状態)。このファーサイドエアバッグ76は、乗員Pの頭部H、肩部S、胸部C、腹部B及び腰部Lを拘束可能な大きさに形成されており、下部側が乗員Pの腰部Lとコンソール後部14Bとの間に膨張展開する。
(作用及び効果)
次に、本実施形態の作用及び効果について説明する。
上記構成のファーサイド乗員拘束装置10では、側突ECUが側突センサからの信号によって側面衝突を検知すると、当該側突ECUによってインフレータが作動される。すると、インフレータから噴出されるガスによってファーサイドエアバッグ76が膨張展開し、乗員Pがファーサイドエアバッグ76によって車両幅方向中央側から拘束される。このファーサイドエアバッグ76の下部は、乗員Pの腰部Lとコンソール後部14Bとの間に介在される。
この状態で、乗員Pが側面衝突の衝撃によってコンソール後部14B側へ慣性移動すると、乗員Pの腰部Lからの荷重Fがファーサイドエアバッグ76を介してコンソール後部14Bの側壁36に入力される。すると、Zピン48の下端部が車両幅方向内側へ押されることにより、Zピン48の上端部が可動剛性バー50及び固定剛性バー52の貫通孔70、72から抜ける。これにより、可動剛性バー50のスライド規制が解除され、可動剛性バー50がスプリング46の付勢力によって固定剛性バー52に対し上方側へスライドし、当該可動剛性バー50が固定されたコンソール後部14Bが上昇する(図2図示状態)。これにより、上昇したコンソール後部14Bによって乗員Pの車両幅方向中央側への移動を抑制することができる。しかも、乗員Pの腰部Lからの荷重をトリガーとして、スプリング46によりコンソール後部14Bを上昇させるため、極めて簡素な構成にすることができ、小型軽量化及び低コスト化を図ることができる。
また、本実施形態では、コンソール後部14Bよりも車両幅方向の荷重に対する剛性が高い支持部材42によって、コンソール後部14Bが車両幅方向内側から支持されるため、コンソール後部14Bが乗員Pからの荷重の入力方向に倒れることを抑制できる。しかも、支持部材42の固定剛性バー52が、フロアトンネル12Aにおける乗員P側の側面に固定されているため、乗員Pからの荷重がコンソール後部14Bを介して支持部材42に入力された際には、フロアトンネル12Aの側面によって支持部材42を車両幅方向内側から支持することができる。これにより、コンソール後部14Bが上記荷重の入力方向に倒れることを効果的に抑制できるので、乗員Pの車両幅方向中央側への移動を効果的に抑制することが可能になる。
さらに、本実施形態では、上昇したコンソール後部14Bによってファーサイドエアバッグ76を車両幅方向中央側から支持することができるので、ファーサイドエアバッグ76の車両幅方向中央側への移動(倒れ)を抑制できる。その結果、乗員Pの衝撃エネルギをファーサイドエアバッグ76によって効率よく吸収することが可能になるので、乗員Pの車両幅方向中央側への移動量を一層効果的に低減することが可能になる。
<実施形態の補足説明>
上記実施形態では、膨張展開したファーサイドエアバッグ76の下部が乗員Pとコンソール後部14Bとの間に介在される構成にしたが、本発明はこれに限らず、膨張展開したファーサイドエアバッグの下端部が、上昇位置に上昇したコンソール後部14Bの上面に当接する構成にしてもよい。その場合でも、車両幅方向中央側へのファーサイドエアバッグの倒れ込みを抑制することができる。
また、上記実施形態では、ファーサイドエアバッグ装置26を備えた構成にしたが、本発明はこれに限らず、ファーサイドエアバッグ装置26が省略された構成にしてもよい。その場合でも、コンソール後部14Bが上昇位置へと上昇することにより、乗員Pの車両幅方向中央側への移動を抑制することができる。
また、上記実施形態では、センターコンソール14が前部14Aと後部14Bとに分割された構成にしたが、本発明はこれに限らず、センターコンソール14の前部14Aと後部14Bとが一体に形成された構成にしてもよい。
また、上記実施形態では、支持部材42の固定剛性バー52(固定部)が、フロアトンネル12Aにおける乗員P側の側面に固定された構成にしたが、本発明はこれに限らず、支持部材の固定部が固定される位置は適宜変更可能である。また、本発明は、乗員の腰部からの荷重をトリガーとして、弾性部材によりセンターコンソールを上昇させることができるものであればよく、支持部材等の構成は適宜変更することができる。
その他、本発明は、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更して実施できる。また、本発明の権利範囲が上記実施形態に限定されないことは勿論である。
10 ファーサイド乗員拘束装置
12A フロアトンネル
14 センターコンソール
18 車両用シート
20 シートバック
20A 車両幅方向内側の側部
26 ファーサイドエアバッグ装置
42 支持部材
46 スプリング(弾性部材)
48 Zピン(規制部材)
50 可動剛性バー(可動部)
52 固定剛性バー(固定部)

Claims (3)

  1. 車室の車両幅方向中央部に設けられたフロアトンネルの上方に配設され、車両用シートに着座した乗員の腰部に対して車両幅方向内側から対向するセンターコンソールと、
    前記センターコンソールに固定された可動部が、前記フロアトンネルに固定された固定部に対して上下方向にスライド可能に連結され、前記センターコンソールを上昇可能に支持する支持部材と、
    前記可動部と前記固定部との間に設けられ、前記センターコンソールを通常の位置よりも上方側の上昇位置へと付勢する弾性部材と、
    前記センターコンソールが通常の位置に位置する状態で前記固定部に対する前記可動部のスライドを規制すると共に、前記センターコンソールに対して前記乗員の腰部からの荷重が入力されることにより前記規制を解除する規制部材と、
    を備えたファーサイド乗員拘束装置。
  2. 前記支持部材の前記固定部は、前記フロアトンネルにおける前記乗員側の側面に固定されている請求項1に記載のファーサイド乗員拘束装置。
  3. 前記車両用シートのシートバックにおける車両幅方向内側の側部に設けられたファーサイドエアバッグを、車両の側面衝突が検知又は予知された場合に前記乗員の車両幅方向内側へ膨張展開させるファーサイドエアバッグ装置を更に備えた請求項1又は請求項2に記載のファーサイド乗員拘束装置。
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