JP4857825B2 - 乗員の保護方法及び保護構造 - Google Patents

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Description

本発明は、車両の側突時に、該車両のシートに着座する乗員を有効に保護する方法、及び該方法に基づく乗員の保護構造に関する。
車両の側突時に、車両のシートに着座する乗員を保護する方法としては、例えば特許文献1に示すようなサイドエアバッグ装置が知られている。
特開2003−335210号公報
本発明者らは、前記従来のサイドエアバッグ装置による乗員の保護とは異なる戦略を打ち立てて、乗員の保護を図る方法について鋭意研究を行った。その結果、車両のシートに着座する乗員の側部を保護する際に、着座姿勢の乗員の骨格に着目して様々なシミュレーションを行ったところ、乗員の腸骨を中心とした骨盤の後部で該乗員の腰部を拘束することにより、最も有効な保護が可能となることを見出した。そして、これらの知見に基づいて本発明を完成するに至った。
本発明の目的とするところは、乗員の腰部を適切に拘束することにより、該乗員に対する保護を有効に図ることが可能な乗員の保護方法及び保護構造を提供することにある。
上記の目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、車両の側突時における乗員の保護方法であって、前記車両のシートに着座する前記乗員の骨格において、寛骨臼よりも後方の骨盤に対応する部位で衝撃吸収部材を用いて該乗員の腰部を拘束し、前記車両の側突時には、前記衝撃吸収部材が前記寛骨臼よりも後方の前記骨盤に沿うように前記乗員の腰部と当接することを要旨とする。
車両の側突時に乗員が車幅方向に慣性力を受ける場合、該乗員の腰部は、例えば車室の側部を区画するドアトリムやインナーパネルのような内側壁に向かって移動する。また、車両の側突時に、前記内側壁が乗員の腰部に向かって近づくように移動する場合もある。乗員の腰部が前記内側壁等に当接して、車室の内側へと押圧される場合、該乗員の腰部には、内側壁等から及ぼされる押圧力に応じた荷重が入力される。
一方、車両のシートに着座している姿勢の乗員において、腰部の前部には、大腿骨の上端部において外側に突出するように延びる大転子と、骨盤の前面を構成する恥骨とがそれぞれほぼ車幅方向に延びるように配置されている。また、腰部の後部には、骨盤の後面を構成する腸骨の一部がほぼ車幅方向に延びるように配置されている。大転子の先端は腸骨の側端部よりも外側に突出し、車幅方向に延びる恥骨の断面積の最小値は、同方向に延びる腸骨の断面積の最小値の3分の1程度しかない。
このため、乗員の腰部の側面が前記内側壁等に当接して押圧されるような場合、大転子に対応する部位で押圧されるよりも、腸骨を中心とした骨盤の後部で押圧される方がより大きな荷重の入力に耐えられる構造になっている。即ち、骨盤の後部に荷重が入力される場合、大転子に対応する部位に荷重が入力される場合よりも、該荷重がより広い面積に分散して受け止められるようになる。よって、例えば同じ大きさの荷重が入力される場合、該荷重の入力方向に直交する骨の断面に関し、単位面積あたりに入力される荷重の大きさは、恥骨よりも腸骨で低下するため、腸骨全体では前記荷重をより低い応力で受け止めることが可能となる。
そこで、請求項1に記載の乗員の保護方法は、車両の側突時において、車両のシートに着座する乗員の骨格において、寛骨臼よりも後方の骨盤に対応する部位で該乗員の腰部を拘束するため、腰部の前部で拘束する場合と比べて、車両の側突時に乗員の腰部に加えられる荷重をより低い応力で受け止めることが可能となる。従って、乗員の腰部の骨格に適した方法で該乗員の腰部が適切に拘束されるため、該乗員に対する保護を有効に図ることが可能となる。
また、車両の側突時に、衝撃吸収部材が寛骨臼よりも後方の骨盤に沿うように乗員の腰部と当接する。このため、車両の側突時に乗員に加えられる荷重を、骨盤の後部の広い面に沿って分散させながら受け止めることが可能となるため、乗員に対する保護性能が容易に高められる。
請求項に記載の乗員の保護方法は、請求項1に記載の発明において、前記車両の側突時には、前記衝撃吸収部材が前記乗員の斜め後方から該乗員の腰部に当接することを要旨とする。
請求項に記載の乗員の保護方法は、請求項1又は請求項2に記載の発明において、前記車両の側突時には、前記衝撃吸収部材が前記車両の前進方向に関して後方ほど該車両の内側に位置するように斜めに傾斜した状態で前記乗員の腰部に当接することを要旨とする。
請求項及び請求項に記載の方法によれば、乗員の腰部は、腸骨を中心とした骨盤の後部の外側の面のうちの広い範囲に対応する部位で、衝撃吸収部材からの荷重の入力を受ける。その結果、前記荷重は腸骨を中心とした骨盤の後部の広い範囲に亘って分散しながら伝えられるため、乗員に対する高い保護性能が発揮される。
請求項に記載の乗員の保護方法は、請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の発明において、前記車両の側突時に前記乗員に加えられる荷重を、該乗員の仙腸関節に向かって入力させることを要旨とする。
左右の腸骨は、対応する仙腸関節を軸にそれぞれ仙骨に対して前後方向に僅かに回動可能となるようにそれぞれ連結されている。一方、左右の恥骨は、恥骨結合を軸に互いに僅かに動くことが可能となるように互いに連結されている。このため、骨盤全体として見ると、仙腸関節を軸に仙骨に対して腸骨が前後方向に回動する場合、仙腸関節を支点とし、腸骨を作用点とする回転モーメントが発生する。この回転モーメントは、腸骨の前端部から恥骨へと作用するが、恥骨結合を軸に可動となる恥骨の動きと一致した方向には作用しない。このため、前記回転モーメントは、恥骨に対する曲げモーメントに転化される。
そこで、請求項の方法によれば、車両の側突時に乗員に加えられる荷重の大部分が仙腸関節に向かって入力されるため、腸骨の回動方向に加えられる荷重が大幅に低減される。このため、腸骨を作用点とする回転モーメントの発生が大幅に抑えられるため、恥骨に対する曲げモーメントの発生が大幅に減少する。よって、車両の側突時に腸骨を中心とした骨盤の後部に加えられる荷重は、恥骨へとあまり入力されることなく、恥骨よりも断面積の大きな仙骨で主に受け止められることになる。従って、乗員に対する保護を有効に図ることが可能となる。
請求項に記載の乗員の保護方法は、請求項1から請求項のいずれか一項に記載の発明において、前記車両の側突時に前記乗員に加えられる荷重のうち、該乗員の大転子に向かって入力される荷重を低減させることを要旨とする。
この方法によれば、車両の側突時に乗員に加えられる荷重のうち、該乗員の大転子に向かって入力される荷重が低減されるため、該大転子を通って恥骨に入力される荷重を容易に低減させることが可能となる。従って、乗員に対する保護を有効に図ることが可能となる。
請求項6に記載の乗員の保護方法は、請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の発明において、前記衝撃吸収部材はエアバッグを備えることを要旨とする。
この構造によれば、衝撃吸収部材の突出をエアバッグの展開により迅速かつ容易に行うことが可能であるうえ、該衝撃吸収部材を車両のボディ内部にコンパクトに収納することが容易になる。
請求項に記載の発明は、車両の側突時における乗員の保護構造であって、前記車両のシートに着座する前記乗員の腰部を拘束すべく車室内に衝撃吸収部材が設けられ、該衝撃吸収部材は、前記車両の側突時に、前記乗員の骨格において、寛骨臼よりも後方の骨盤に対応する部位で該骨盤に沿うように前記乗員の腰部に当接可能に配置されることを要旨とする。
車両の側突時に乗員が車幅方向に慣性力を受ける場合、該乗員の腰部は、例えば車室の側部を区画するドアトリムやインナーパネルのような内側壁に向かって移動する。また、車両の側突時に、前記内側壁が乗員の腰部に向かって近づくように移動する場合もある。乗員の腰部が前記内側壁等に当接して、車室の内側へと押圧される場合、該乗員の腰部には、内側壁等から及ぼされる押圧力に応じた荷重が入力される。
一方、車両のシートに着座している姿勢の乗員において、腰部の前部には、大腿骨の上端部において外側に突出するように延びる大転子と、骨盤の前面を構成する恥骨とがそれぞれほぼ車幅方向に延びるように配置されている。また、腰部の後部には、骨盤の後面を構成する腸骨の一部がほぼ車幅方向に延びるように配置されている。大転子の先端は腸骨の側端部よりも外側に突出し、車幅方向に延びる恥骨の断面積の最小値は、同方向に延びる腸骨の断面積の最小値の3分の1程度しかない。
このため、乗員の腰部の側面が前記内側壁等に当接して押圧されるような場合、大転子に対応する部位で押圧されるよりも、腸骨を中心とした骨盤の後部で押圧される方がより大きな荷重の入力に耐えられる構造になっている。即ち、骨盤の後部に荷重が入力される場合、大転子に対応する部位に荷重が入力される場合よりも、該荷重がより広い面積に分散して受け止められるようになる。よって、例えば同じ大きさの荷重が入力される場合、該荷重の入力方向に直交する骨の断面に関し、単位面積あたりに入力される荷重の大きさは、恥骨よりも腸骨で低下するため、腸骨全体では前記荷重をより低い応力で受け止めることが可能となる。
そこで、請求項に記載の乗員の保護構造では、車両のシートに着座する乗員の腰部を拘束すべく車室内に衝撃吸収部材が設けられている。この衝撃吸収部材は、少なくとも車両の側突時において、前記乗員の寛骨臼よりも後方の骨盤に対応する部位で該乗員の腰部に当接可能となるように配置されるため、腰部の前部で当接する場合と比べて、車両の側突時に乗員の腰部に加えられる荷重をより低い応力で受け止めることを可能にする。従って、乗員の腰部の骨格に適した構造に基づいて、該乗員の腰部が適切に拘束されるため、該乗員に対する保護を有効に図ることが可能となる。
請求項に記載の乗員の保護構造は、請求項に記載の発明において、前記衝撃吸収部材は、前記車両の側突時に前記車両のボディから車室内へと突出することを要旨とする。
この構造によれば、車両の側突前には衝撃吸収部材が車室内に突出していないため、車室内の空間を広く確保することが容易になる。その結果、車室内の居住性を高めるとともに、車両への乗降を容易に行うことが可能となる。
請求項に記載の乗員の保護構造は、請求項に記載の発明において、前記衝撃吸収部材はエアバッグを備えることを要旨とする。
この構造によれば、衝撃吸収部材の突出をエアバッグの展開により迅速かつ容易に行うことが可能であるうえ、該衝撃吸収部材を車両のボディ内部にコンパクトに収納することが容易になる。
請求項10に記載の乗員の保護構造は、請求項に記載の発明において、前記衝撃吸収部材は、前記車両のボディから車室内へと常に突出していることを要旨とする。
この構造によれば、車両の側突前に既に衝撃吸収部材が車室内に突出しているため、車両の側突前に衝撃吸収部材が車室内に突出していない場合と比べて、衝撃吸収部材を突出させるための構成を省略することができる。従って、構造を簡略化することが容易となる。
請求項11に記載の乗員の保護構造は、請求項から請求項10のいずれか一項に記載の発明において、前記衝撃吸収部材は、前記シートの座部又は背もたれ部に設けられることを要旨とする。
この構造によれば、衝撃吸収部材と乗員の腰部との間の相対的な位置関係や当接角度等を最適化しやすくなる。特に、シートの前後方向の位置や高さを調整した場合でも、前記位置関係を適正に保持することが可能である。
請求項12に記載の乗員の保護構造は、請求項から請求項10のいずれか一項に記載の発明において、前記衝撃吸収部材は、前記車両のドアトリム又はインナーパネルに設けられることを要旨とする。
この構造によれば、衝撃吸収部材を装着するための広いスペースを容易に確保することが可能となる。
請求項13に記載の乗員の保護構造は、請求項に記載の発明において、前記車両のシートは、乗員の臀部から大腿部を支える座部と、乗員の背中と当接可能な背もたれ部とを備え、前記背もたれ部は、平板状のシートバックフレームを車幅方向両端部にそれぞれ備え、前記シートバックフレームは、その平面が車両の前後方向及び上下方向と平行になるように配置され、前記衝撃吸収部材は、前記乗員の骨格において予め決められた部位で前記乗員の腰部と当接可能な大きさに膨張する腰部用エアバッグを備え、前記腰部用エアバッグは、前記シートバックフレームの下方内側に配置されることを要旨とする。
請求項13に記載の発明によれば、腰部用エアバッグは、シートバックフレームの下方内側に配置されるため、膨張時において、背もたれ部と、シートバックフレームと、座部との間の空間において膨張する。このため、腰部用エアバッグは、膨張時、乗員の骨格において、寛骨臼よりも後方の骨盤に対応する部位又は、腸骨に対応する部位で該乗員の腰部に当接することができる。また、腰部用エアバッグは、膨張時、斜め前方に向かって乗員の腰部に押圧力を加えることができる。
請求項14に記載の乗員の保護構造は、請求項13に記載の発明において、前記腰部用エアバッグが前記乗員の骨格において予め決められた部位で前記乗員の腰部と当接可能となるように、前記腰部用エアバッグからの反力を受け止める反力確保手段を備えたことを要旨とする。
請求項14に記載の発明によれば、反力確保手段を設けたため、予め定めた空間で腰部用エアバッグを膨張させることができる。
請求項15に記載の乗員の保護構造は、請求項7、請求項13又は請求項14に記載の発明において、前記衝撃吸収部材は、少なくとも前記乗員の腰部の側面を含む乗員の側面を保護するように前記車両のシートの側面において膨張する側突用エアバッグを備えたことを要旨とする。
請求項15に記載の発明によれば、乗員の腰部と共に、乗員の側面を保護することができる。また、請求項13又は請求項14に記載された腰部用エアバッグと同時に側突用エアバッグが使用された場合、側突用エアバッグは、少なくとも乗員の腰部を保護するように膨張するため、腰部用エアバッグと側突用エアバッグとで、車両後方側における車幅方向のエアバッグの厚さを十分確保することができる。このため、乗員の骨格において寛骨臼よりも後方の骨盤に対応する部位又は腸骨に対応する部位で乗員の腰部に腰部用エアバッグを当接させることが確実にできる。それと共に、車幅方向において、乗員の上部と比較して乗員の腰部に大きな押圧力を加えることができる。
請求項16に記載の乗員の保護構造は、請求項15に記載の発明において、一端が側突用エアバッグに固着され、他端がシートに固着されている長紐状のテザーを備え、前記テザーは、前記側突用エアバッグの膨張時、前記側突用エアバッグの下部を前記乗員の腰部の予め決められた部位に当接させるように、前記側突用エアバッグの下方前端部を車両の後方へ引き込み、前記側突用エアバッグの下部の車幅方向における厚さを厚くすることを要旨とする。
請求項16に記載の発明によれば、乗員の腰部の側面に対向する面を有する側突用エアバッグの下部における車幅方向の厚さを車両前方側に比較して車両後方側の方を厚くすることができる。このため、側突用エアバッグの下部は、膨張時、前記乗員の骨格において、寛骨臼よりも後方の骨盤に対応する部位又は腸骨に対応する部位で該乗員の腰部に確実に当接することができる。
請求項17に記載の乗員の保護構造は、請求項15又は請求項16に記載の発明において、車両上下方向における前記側突用エアバッグの中央部には、前記乗員の腰部側面に当接する当接面を有する前記側突用エアバッグの下部の内圧をその上部より大きくするための内圧調整手段を備えたことを要旨とする。
請求項17に記載の発明によれば、前記乗員の腰部側面に対向する面を有する前記側突用エアバッグの下部の内圧をその上部より大きくすることができる。このため、腰部の側面に加える押圧力を維持し、側突用エアバッグの上部の内圧を低くすることができる。すなわち、側突用エアバッグの下部の形状を維持するために、側突用エアバッグの下部の圧を上げても、乗員の胸部などに過度の押圧力が加わらないように側突用エアバッグの上部の内圧を低くすることができる。
請求項18に記載の乗員の保護構造は、請求項17に記載の発明において、前記側突用エアバッグの上部には、ガスを排出するベントホールが形成されている一方、前記側突用エアバッグの下部には、ガスを発生するインフレータからガスが供給されるようになっており、車両前後方向における前記側突用エアバッグの中央部の長さは、前記車両のシートの背もたれ部に前記背もたれ部の骨組みとして備えられたシートバックフレームの前後方向の長さ以下に設定されており、前記内圧調整手段は、車両の衝突前、前記シートバックフレームから所定距離離間した位置に配置され、前記側突用エアバッグの中央部の前後方向における長さ以上の長さを有する圧接部を有しており、前記圧接部は、車幅方向からの前記所定の押圧力を受けることにより、前記側突用エアバッグの中央部を前記シートバックフレームと挟持するように折れ曲がることを要旨とする。
請求項18に記載の発明によれば、車両が側突することにより、圧接部に所定の押圧力が加わったとき、側突用エアバッグの上部と下部をほぼ分断することができる。そして、前記側突用エアバッグの上部には、ガスを排出するベントホールが形成されている一方、前記側突用エアバッグの下部には、ガスを発生するインフレータからガスが供給されるので、前記乗員の腰部側面に対向する面を有する前記側突用エアバッグの下部の内圧をその上部より大きくすることができる。このため、腰部の側面に加える押圧力を維持し、側突用エアバッグの上部の内圧を低くすることができる。すなわち、側突用エアバッグの下部の形状を維持するために、側突用エアバッグの下部の内圧を上げても、乗員の胸部などに過度の押圧力が加わらないように側突用エアバッグの上部の内圧を低くすることができる。
請求項19に記載の乗員の保護構造は、請求項17に記載の発明において、前記側突用エアバッグの上部には、ガスを排出するベントホールが形成されている一方、前記側突用エアバッグの下部には、ガスを発生するインフレータからガスが供給されるようになっており、前記内圧調整手段は、両端が前記車両のシートに固着され、前記側突用エアバッグの中央部の周囲を巻回している状態で配設された長紐状のテザーと、前記側突用エアバッグが膨張したとき、前記側突用エアバッグの中央部を絞り込むように前記テザーを巻き取る巻き取り機構とを備えていることを要旨とする。
請求項19に記載の発明によれば、側突用エアバッグが膨張したとき、側突用エアバッグの上部と下部をほぼ分断することができる。そして、前記側突用エアバッグの上部には、ガスを排出するベントホールが形成されている一方、前記側突用エアバッグの下部には、ガスを発生するインフレータからガスが供給されるので、前記乗員の腰部側面に対向する面を有する前記側突用エアバッグの下部の内圧をその上部より大きくすることができる。このため、腰部の側面に加える押圧力を維持し、側突用エアバッグの上部の内圧を低くすることができる。すなわち、側突用エアバッグの下部の形状を維持するために、側突用エアバッグの下部の内圧を上げても、乗員の胸部などに過度の押圧力が加わらないように側突用エアバッグの上部の内圧を低くすることができる。
請求項20に記載の乗員の保護構造は、請求項17に記載の発明において、前記側突用エアバッグの上部には、ガスを排出するベントホールが形成されると共に、ガスを発生するインフレータからガスが供給されるようになっており、前記内圧調整手段は、前記側突用エアバッグの膨張前、側突用エアバッグの上部から下部へのガスの流入を許可する一方、膨張して側突用エアバッグの下部が所定の内圧になった場合において側突用エアバッグの下部から上部へのガスの流入を制限する調整機構を備えていることを要旨とする。
請求項20に記載の発明によれば、側突用エアバッグが膨張し、側突用エアバッグの下部の内圧が所定の値となったとき、側突用エアバッグの上部と下部をほぼ分断することができる。その一方、前記側突用エアバッグの上部には、ガスを排出するベントホールが形成されているので、前記乗員の腰部側面に対向する面を有する前記側突用エアバッグの下部の内圧をその上部より大きくすることができる。このため、腰部の側面に加える押圧力を維持し、側突用エアバッグの上部の内圧を低くすることができる。すなわち、側突用エアバッグの下部の形状を維持するために、側突用エアバッグの下部の内圧を上げても、乗員の胸部などに過度の押圧力が加わらないように側突用エアバッグの上部の内圧を低くすることができる。
請求項21に記載の乗員の保護構造は、請求項7から請求項20のいずれか一項に記載の発明において、前記衝撃吸収部材は、前記車両の側突時に前記車両の前進方向に関して後方ほど該車両の内側に位置するように斜めに傾斜した状態で前記乗員の腰部に当接するテーパ面を備えていることを要旨とする。
本発明によれば、乗員の腰部を適切に拘束することにより、該乗員に対する保護を有効に図ることが可能な乗員の保護方法及び保護構造を提供することができる。
(第一実施形態)
以下、本発明の乗員の保護方法及び保護構造を具体化した第一実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の説明では、車両の前進方向を前方と記載し、それを基準に前、後、上、下、左、右を規定し、シートの場合には、車両に装備された状態を基準に、車両の前記各方向と対応して前、後、上、下、左、右を規定している。
図1は、人体の骨盤付近の骨格を示す斜視図であり、例えば、車両の運転席のシート11に着座した姿勢の乗員P(図5(a)参照)の骨盤111(pelvis)付近を、ステアリングホイール12(図5(a)の点線を参照)から見た斜視図に相当する。図2(a)は、人体の骨盤111付近の骨格を左斜め後方から示す斜視図である。
図1及び図2(a)に示すように、骨盤111は、脊柱と下肢との間にある輪状の骨であり、頭部、上肢及び胴体の重量を支える強靱な構造を有している。骨盤111は、頭蓋腔や胸腔の壁よりも丈夫で厚く作られており、骨盤111の側面及び前面を形作る2個の寛骨112(hip bone)と、後部の壁を形作る仙骨113(sacrum)及び尾骨114(coccyx)とから構成されている。
寛骨112は、骨盤111の大部分を占め、比較的平坦ではあるが不規則な形状を有している。各寛骨112は、腸骨121(ilium)、坐骨122(ischium)及び恥骨123(pubis)の3つの骨を癒合させることにより構成されている。癒合は、大腿骨170の骨頭171が嵌る寛骨臼125(acetabulum、図3参照)と呼ばれるカップ状の関節空洞周辺及び各骨の両端部で起きている。
腸骨121は、寛骨112の側面を形成し、寛骨臼125から上方に向かって広く拡大するように延びる部分である。腸骨121は、大きな翼型の腸骨翼(ala ossis ilium)及び寛骨臼125の一部を含む腸骨体126(body of the ilium、図3参照)の2つの部分に分けられる。腸骨翼の上部前方を上前腸骨棘(anterior−superior iliac spine)、下部前方を下前腸骨棘(anterior−inferior iliac spine)、上部後方を上後腸骨棘127(posterior−superior iliac spine)、下部後方を下後腸骨棘(posterior−inferior iliac spine)と呼ぶ。腸骨121は、耳状面128(auricular surface)と呼ばれる内側の面で、仙骨113に固く結合している。
仙骨113の耳状面128と、腸骨121の耳状面128とにより、仙腸関節129(articulatio sacroiliaca、図2(a)参照)が形成されている。仙腸関節129の関節面には、滑液を含むとともに軟骨で覆われた狭い関節腔が存在する。仙腸関節129は、ほとんど可動性を示さない関節ではあるが、前記関節面に凹凸を有しているうえ、複数の強い靱帯により包まれているという特徴的な構造を有しているため、仙骨113と腸骨121との間の限られた相対運動を許容する。即ち、仙腸関節129は、図2(a)、(b)に示すように、仙骨113に対して各腸骨121が前後方向に回動するような運動を許容する。
坐骨122は、寛骨112の下側の後方部位を形成し、坐骨体(body of ischium)及び坐骨枝141(ramus of ischium)に分けられる。坐骨体は、寛骨臼125の後方の3分の1を構成している。坐骨体の下側部分は、坐骨結節(ischial tuberosity)であり、着座姿勢時の乗員Pの胴体を支える。坐骨枝141は、薄い平坦な坐骨を恥骨枝151に繋ぐ部分である。
恥骨123は、恥骨体152(図3参照)及び恥骨枝151からなる不規則な形状を有する骨である。恥骨体152は、寛骨臼125の前方の3分の1を構成している。恥骨枝151は、恥骨上枝151a及び恥骨下枝151bより構成されている。恥骨上枝151aは、恥骨体152から正中矢状面へ延び、反対側にある対応する恥骨上枝151aと関節をなしている。この関節は、恥骨結合153(pubic symphysis)と呼ばれ、軟骨板を含むため、若干動くことのできる関節である。恥骨下枝151bは、坐骨枝141と結合し、閉鎖孔(obuturator foramen)の低部弓(bottom arch)を形成している。恥骨下枝151bも、恥骨上枝151aと同様に、恥骨結合153により反対側にある恥骨下枝151bと結合している。
各大腿骨170の上端部には、骨頭171と、該骨頭171より側方に向かって延びる大転子172とが存在する。大転子172の先端は、通常、図1に示すように、骨盤111の側端部よりも身体の外側に向かって若干突出している。また、図3に示すように、大転子172と同じ高さに位置する左右の腸骨121は、寛骨臼125の部分を最も外側に位置させ、上後腸骨棘127又は下後腸骨棘の部分を最も内側に位置させるように、後方ほど狭まるテーパ形状に形成されている。即ち、大転子172と同じ高さに位置する腰部の骨格においては、大転子172が最も身体の外側に配置される骨となっている。
図3は、車両のシート11の座部11aに着座した姿勢の乗員Pの腰部Lを模式的に示す平断面図である。同図に示すように、シート11の側方には、車室の側部を区画する内側壁13(例えばドアトリムやインナーパネルの側面)が配置されている。内側壁13は、シート11及び乗員Pと同様に、車両の前後方向に延びるように配置されている。
さて、車両の側突時には、乗員Pは、車幅方向、即ち内側壁13側に向かって慣性力を受ける。さらに、内側壁13の外側(サイドドアのようなボディの外側面)に別の車両等が衝突するような場合には、内側壁13が乗員Pに向かって近づくように膨出する場合もある。このような場合、乗員Pの腰部Lは、内側壁13に対して直接的に、又はサイドエアバッグ等を介して間接的に当接する。
本発明者らは、シート11に着座した姿勢の乗員Pに対して、このような車両の側突時に加えられる荷重と、該乗員Pの骨格との関係について、コンピュータ支援エンジニアリング解析(CAE解析)によるシミュレーションを実施した。その結果、乗員Pの腰部Lが内側壁13と真横から当接するような従来の技術(乗員Pの腰部Lが図3に点線で示される内側壁13と平行な面で当該内側壁13と当接するような場合)では、内側壁13から乗員Pへと入力された荷重は、該乗員Pの骨格において、特徴的な偏りのある分布を示していた。特に、乗員Pの身体の外側に位置する大転子172への初期荷重の入力が、小さな断面積を有する恥骨123にダイレクトに集中する傾向が見られた。従って、このような荷重の入力を時間的及び空間的に可能な限り広い範囲に分散させるとともに均等化させること、或いは荷重の入力に対して高い耐性を有する部位に荷重の分布を選択的に偏らせることが望ましい。
ここで、図1に示すように、大転子172の内側には、恥骨上枝151a及び恥骨下枝151bからなる恥骨123が、ほぼ車幅方向に延びるように配置されている。また、骨盤111の後部には、ほぼ車幅方向に沿って延びる腸骨121の耳状面128が存在する。耳状面128付近は、骨盤111の後部において、車幅方向に沿って延びる骨のうち、最も小さな断面積を有している。しかしながら、恥骨上枝151aの断面積S1と恥骨下枝151bの断面積S2との和は、耳状面128付近における腸骨121の断面積S3の3分の1程度しかない。
本発明者らは、前記CAE解析において、具体的に、図4(a)に示す荷重を骨盤111に加えた場合に該骨盤111が示す応力の変化をシミュレーションした。図4(a)は、骨盤111の前部(恥骨側)及び後部(仙骨側)に、それぞれ同等な荷重を入力したときの骨盤111に加わる荷重の変化をシミュレーションしたグラフであり、図4(b)は、前記骨盤111が示す応力の時間変化を示すグラフである。
図4(b)に示すように、同等の荷重を入力したにも関わらず、骨盤111の前部(恥骨側)における応力は、後部(仙骨側)における応力よりも大きくなっていた。特定の条件(例えば、乗員Pを米国人男性の標準体格に設定したような条件)でのCAE解析の結果によれば、骨盤111の前部(恥骨側)及び後部(仙骨側)における断面積の相違にほぼ反比例するように、骨盤111の前部(恥骨側)における応力は、後部(仙骨側)における応力の3倍程度大きくなっていた。つまり、乗員Pの保護を有効に図るという観点から、乗員Pの腰部Lにおいて、大転子172を介して恥骨123へと多くの荷重を入力させることは、応力の極端な偏りを招くため、あまり望ましくない。好ましくは、骨盤111の前部(恥骨側)に入力される荷重が、後部(仙骨側)に入力される荷重よりも小さくなることである。ちなみに、上記特定の条件において最も好ましくは、骨盤111の前部(恥骨側)に入力される荷重が、後部(仙骨側)に入力される荷重の3分の1程度になることである。
このような望ましい荷重の入力を達成するために、本実施形態では、車両のシート11に着座した乗員Pの腰部Lの側方に、図3に示すような衝撃吸収部材21を設ける構成が採用されている。衝撃吸収部材21は、熱可塑性エラストマーのような軟質樹脂、発泡ウレタンのような発泡樹脂、エアバッグ22のような衝撃吸収作用を有する部材に支持されたテーパ面23を備えている。なお、テーパ面23自体も上記軟質樹脂や発泡樹脂により構成されていても構わない。
テーパ面23は、乗員Pの腰部Lの側方において、腸骨121を中心とした骨盤111の後部、具体的には寛骨臼125よりも後方の骨盤111に対応する部位で該乗員Pの腰部L(臀部)に当接可能となるように配置されている。ちなみに、前記寛骨臼125よりも後方の骨盤111に対応する部位には、寛骨臼125自体は含まれない。さらに、テーパ面23は、腸骨121、仙骨113及び坐骨122の側方で該乗員Pの腰部Lに当接可能となるように配置されていることが好ましく、腸骨121に対応する部位で該乗員Pの腰部Lに当接可能となるように配置されていることが特に好ましい。また、テーパ面23は、腸骨121を中心とした骨盤111の後部、具体的には寛骨臼125よりも後方の骨盤111に沿うように形成されていることが好ましく、腸骨121に沿って延びるように形成されていることが特に好ましい。
このようなテーパ面23は、一態様において、後方ほど車室内に突出するように、内側壁13に対して所定角度で傾斜する平面により構成される。この態様のテーパ面23は、荷重の入力を広い範囲の骨で受け止めるために、例えば、上前腸骨棘、上後腸骨棘127、下前腸骨棘及び下後腸骨棘から選ばれる少なくとも3点を通る平面と平行に形成され、望ましくは、上前腸骨棘付近、上後腸骨棘127付近、下前腸骨棘付近及び下後腸骨棘付近を通る平面と平行に形成される。
テーパ面23は、別の態様において、ほぼ椀型形状の一部をなす腸骨121の外側の面に沿った曲面により構成される。この態様のテーパ面23は、例えば、車両の前進方向に関し、後方ほど車室内に突出するとともに、中央部が弧状に凹むように形成される。さらに、この態様のテーパ面23は、車両の上下方向に関し、下方ほど車室内に突出するとともに、中央部が弧状に凹むように形成されていることが望ましい。
このような態様のテーパ面23は、車両の側突前には車室内に突出しておらず、図3に点線で示す内側壁13の位置に配置され、車両の側突時に内側壁13から車室内へと突出して、乗員Pの腰部L(臀部)に当接するように配置される。また、図3の二点鎖線で示すテーパ面23aのように、車両の側突前には車室内に突出しておらず、図3に点線で示す内側壁13の位置に配置され、車両の側突時に内側壁13から車室内へと突出して、乗員Pの腰部L(臀部)に当接可能となるように配置される。なお、前記テーパ面23aが乗員Pの腰部Lに当接可能に配置される場合、テーパ面23aと、乗員Pの腰部Lとは、図3に二点鎖線で示すように、所定間隔離間していても構わない。
また、前記テーパ面23aは、車両の側突以前から既に車室内(図3に二点鎖線で示す位置)に突出し、乗員Pの腰部Lに当接可能に配置されていても構わない。さらに、前記テーパ面23aは、車両の側突時に、図3に実線で示すテーパ面23の位置まで突出するように構成することも可能である。このようなテーパ面23,23aを含む衝撃吸収部材21は、シート11の座部11aや背もたれ部11bの側部、又は、ドアトリムやインナーパネルのような内側壁13に設けることが可能である。
例えば図5(a)、(b)には、所謂シートバック付のエアバッグ22からなる衝撃吸収部材21が模式的に示されている。この衝撃吸収部材21は、車両の側突前にはシート11の背もたれ部11bの内部に収納され、車両の側突時に背もたれ部11bの側部から該車両の前方へと展開して、テーパ面23を乗員Pの腰部L(臀部)に当接させるように配置される。この衝撃吸収部材21のテーパ面23は、一態様において、後方ほど車室内に突出するように、内側壁13に対して所定角度で傾斜するように配置される。さらに、この態様のテーパ面23は、車両の上下方向に関し、下方ほど車室内に突出するように形成されている。
なお、図5(b)では、説明のために衝撃吸収部材21の形状を簡略化し、テーパ面23をフラットな平面形状として示したが、エアバッグ22からなる衝撃吸収部材21では、車両の前進方向及び/又は上下方向に関し、テーパ面23の中央部が弧状に膨らむように形成されていてもよい。この場合、テーパ面23の少なくとも一部、好ましくは中央部が、乗員Pの骨格において、腸骨121を中心とした骨盤111の後部に当接するように配置される。また、この態様のテーパ面23は、乗員Pの腰部L(臀部)の形状に沿うように、車両の前進方向及び/又は上下方向に関し、中央部が弧状に凹むように形成されていても構わない。
また、衝撃吸収部材21は、上述したシートバック付のエアバッグ22に代わる態様において、所謂シートクッション付のエアバッグ22又はドアトリム付のエアバッグ22からなるものであってもよい。シートクッション付のエアバッグ22からなる衝撃吸収部材21は、車両の側突前にはシート11の座部11aの内部に収納され、車両の側突時に座部11aの側部からほぼ上方に展開して、テーパ面23を乗員Pの腰部L(臀部)に当接させるように配置される。ドアトリム付のエアバッグ22からなる衝撃吸収部材21は、車両の側突前には内側壁13の裏側(内側壁13とサイドドアのようなボディの外側面との間)に収納され、車両の側突時に内側壁13から車室内(車幅方向)へと展開して、テーパ面23を乗員Pの腰部L(臀部)に当接させるように配置される。
また、図6(a)に模式的に示すように、衝撃吸収部材21は、別の態様において、内側壁13の一部に装着される衝撃吸収パッド24から構成されていてもよい。この態様の衝撃吸収パッド24は、軟質樹脂や発泡樹脂によりほぼ四角柱状に形成されている。この衝撃吸収パッド24は、車両の側突前にはテーパ面23が内側壁13と面一になるように、内側壁13の凹部25内に収容され、車両の側突時に該凹部25内から車室内(車幅方向)へと突出して、テーパ面23を乗員Pの腰部L(臀部)に当接させるように配置される。
また、図6(b)に模式的に示すように、衝撃吸収部材21は、別の態様では、内側壁13の一部により構成される。この態様の衝撃吸収部材21は、上記図3に示す衝撃吸収部材21の変更例である。即ち、この態様では、車両の側突時に内側壁13の一部のみを車室内(車幅方向)へと突出させて、乗員Pの腰部L(臀部)に当接させるためのテーパ面23を形成させる。ちなみに、車両の側突前には、前記テーパ面23は、車室内に突出せずに、同図の点線で示される位置、即ちその他の内側壁13と面一になるように車両の前後方向に延びるように配置されている。
これらのテーパ面23,23aは、車両の側突時に、乗員Pの腰部L(臀部、特に大臀筋の中央部付近の臀部)と当接し、該乗員Pの腰部Lを車室側へと押圧することにより、腰部Lがテーパ面23,23aよりも車両の外側に移動しないように拘束する。このとき、テーパ面23,23aは、車両のシート11に着座した乗員Pの骨格において、腸骨121を中心とした骨盤111の後部で、該乗員Pの腰部Lを拘束することにより、乗員Pに対する保護性能を発揮する。
上述したように、腸骨121を中心とした骨盤111の後部は、大転子172に対応する部位よりも、車幅方向の荷重に対して強靱な骨格を有している。さらにこの場合、骨盤111の後部は、大臀筋が最も厚く介在しているため、腸骨121に荷重が伝わる前に大臀筋による高い衝撃吸収作用が発揮される。このため、例えば上記特定の条件において、テーパ面23,23aが腸骨121を中心とした骨盤111の後部で乗員Pの腰部Lに当接して該乗員Pを拘束する場合には、大転子172に対応する部位で当接する場合よりも、3倍以上高い荷重の入力に耐えることが可能となるはずである。よって、乗員Pに対する保護性能をより一層高めることができる。
なお、テーパ面23,23aが腸骨121を中心とした骨盤111の後部で乗員Pの腰部Lに当接する場合、ほとんどのケースで、乗員Pの腰部Lのうち、腸骨121を中心とした骨盤111の後部(臀部)がテーパ面23,23aと最初に当接(接触)する。このとき、テーパ面23,23aが大転子172に対応する部位に最初に当接する場合と比べて、恥骨123に対して加えられる荷重が大幅に低減されるため、乗員Pに対する保護性能を容易に高めることが可能となる。
また、テーパ面23,23aが腸骨121を中心とした骨盤111の後部で乗員Pの腰部Lに当接する場合、該テーパ面23,23aを含む衝撃吸収部材21は、乗員Pの斜め後方から該乗員Pの腰部Lに当接する。このとき、テーパ面23,23aは、腸骨121を中心とした骨盤111の後部の外側の面のうちの広い範囲に亘って同時に荷重を伝えることが可能となる。その結果、前記荷重は骨盤111の後部の広い範囲に亘って分散しながら伝えられるため、乗員Pに対する高い保護性能が発揮される。また、本実施形態では、衝撃吸収部材21のテーパ面23,23aが車両の前進方向に関して後方ほど車両の内側に位置するように斜めに傾斜した状態で該乗員Pの腰部Lに当接するため、該テーパ面23,23aは、乗員Pの腰部Lに対して、該乗員Pの斜め後方から容易に当接するようになる。
さらに、本発明者らは、腸骨121を中心とした骨盤111の後部のどの部位に荷重の入力を偏らせることが最も有効な保護を図り得るかについて、CAE解析によるシミュレーションを行った。その結果、テーパ面23,23aが腸骨121の上端部(耳状面128よりも上方の腸骨翼)に当接するような場合、該テーパ面23,23aから乗員Pへと入力された荷重が、該乗員Pの骨格において、特徴的な偏りのある分布を示していた。即ち、テーパ面23,23aから入力された荷重は、仙腸関節129を軸に仙骨113に対して腸骨121を前方に回動させるべく、仙腸関節129を支点とし、腸骨121を作用点とする回転モーメントを発生させた。この回転モーメントは、腸骨121の前端部から恥骨123へと作用するが、恥骨結合153を軸に可動となる恥骨123の動きと一致した方向には作用しない。このため、前記回転モーメントは、小さな断面積を有する恥骨123に対する曲げモーメントに転化され、恥骨123にダイレクトに集中する傾向が見られた。従って、このような荷重の入力に対して高い耐性を有する部位に荷重の分布を選択的に偏らせることが望ましい。
このような観点から、本実施形態では、テーパ面23,23aは、乗員Pの骨格において、シート11に着座した乗員Pの骨盤111の上下方向に関し、仙腸関節129(耳状面128)以下の部位で、該乗員Pの腰部Lに当接可能となるように配置されていることが好ましい。具体的には、テーパ面23,23aは、一態様において、坐骨122、仙骨113及び仙腸関節129以下の腸骨121(即ち、腸骨体126)の側方で、乗員Pの腰部Lに当接可能となるように配置される。但しこの場合、上述したように、前記テーパ面23,23aは、シート11に着座した乗員Pの骨盤111の前後方向に関し、寛骨臼125よりも後方の骨盤111に対応する部位で、乗員Pの腰部Lに当接するように配置されている必要がある。
さらに、テーパ面23,23aは、仙腸関節129に向かって荷重を入力するように配置されていることが好ましい。具体的には、テーパ面23,23aは、一態様において、腸骨121の斜め後方やや下側に配置され、その位置から仙腸関節129に向かう方向に垂直な平面により構成される。また、テーパ面23,23aは、別の態様において、腸骨121の斜め後方やや下側に配置され、その位置から仙腸関節129をほぼ等距離で取り囲むように湾曲して延びる椀型状の曲面により構成される。このような態様のテーパ面23,23aは、乗員Pの骨格において、腸骨121の斜め後方やや下側から、仙腸関節129に向かって荷重を入力することが可能である。
以上詳述したように、第一実施形態は、以下の効果を有する。
(1)本実施形態の乗員の保護方法は、車両の側突時に、車両のシート11に着座する乗員Pの骨格において、腸骨121を中心とした骨盤111の後部で該乗員Pの腰部Lを拘束することを特徴とする。このため、この保護方法によれば、乗員Pの腰部Lを適切に拘束することにより、該乗員Pに対する保護を有効に図ることが可能である。
即ち、車両の側突時に乗員Pが車幅方向に慣性力を受ける場合、該乗員Pの腰部Lは、例えば車室の側部を区画するドアトリムやインナーパネルのような内側壁13に向かって移動する。また、車両の側突時に、前記内側壁13が乗員Pの腰部Lに向かって近づくように移動する場合もある。乗員Pの腰部Lが内側壁13等に当接して、車室の内側へと押圧される場合、即ち腰部Lが内側壁13等よりも車両の外側に移動しないように拘束される場合、該乗員Pの腰部Lには、内側壁13等から及ぼされる押圧力に応じた荷重が入力される。
一方、車両のシート11に着座している姿勢の乗員Pにおいて、腰部Lの前部には、大腿骨170の上端部において外側に突出するように延びる大転子172と、骨盤111の前面を構成する恥骨123とがそれぞれほぼ車幅方向に延びるように配置されている。また、腰部Lの後部には、骨盤111の後面を構成する腸骨121の一部(耳状面128等)がほぼ車幅方向に延びるように配置されている。大転子172の先端は腸骨121の側端部よりも外側に突出し、車幅方向に延びる恥骨123の断面積の最小値は、同方向に延びる腸骨121の断面積の最小値の3分の1程度しかない。
このため、乗員Pの腰部Lの側面が内側壁13等に当接して押圧されるような場合、大転子172に対応する部位で押圧されるよりも、腸骨121を中心とした骨盤111の後部で押圧される方がより大きな荷重の入力に耐えられる構造になっている。即ち、骨盤111の後部に荷重が入力される場合、大転子172に対応する部位に荷重が入力される場合よりも、該荷重がより広い面積に分散して受け止められるようになる。よって、例えば同じ大きさの荷重が入力される場合、該荷重の入力方向に直交する骨の断面に関し、単位面積あたりに入力される荷重の大きさは、恥骨123よりも腸骨121で低下するため、腸骨121全体では前記荷重をより低い応力で受け止めることが可能となる。
そこで、本実施形態の保護方法は、車両の側突時において、車両のシート11に着座する乗員Pの骨格において、腸骨121を中心とした骨盤111の後部で該乗員Pの腰部Lを拘束するため、腰部Lの前部で拘束する場合と比べて、車両の側突時に乗員Pの腰部Lに加えられる荷重をより低い応力で受け止めることが可能となる。従って、乗員Pの腰部Lの骨格に適した方法で該乗員Pの腰部Lが適切に拘束されるため、該乗員Pに対する保護を有効に図ることが可能となる。
(2)本実施形態の保護方法は、乗員Pの腰部Lを拘束するための衝撃吸収部材21を用いて実施され、車両の側突時には、衝撃吸収部材21が寛骨臼125よりも後方の骨盤111に沿うように乗員Pの腰部Lと当接するようになっている。このため、車両の側突時に乗員Pに加えられる荷重を、骨盤111の後部の広い面に沿って分散させながら受け止めることが可能となるため、乗員Pに対する保護性能を容易に高めることができる。
(3)本実施形態の保護方法は、乗員Pの腰部Lを拘束するための衝撃吸収部材21を用いて実施され、車両の側突時には、衝撃吸収部材21が腸骨121に対応する部位で乗員Pの腰部Lと最初に当接するようになっている。このため、大転子172に対応する部位で乗員Pの腰部Lと最初に当接する場合と比べて、恥骨123に対して加えられる荷重が大幅に低減されるため、乗員Pに対する保護性能を容易に高めることができる。
(4)本実施形態の保護方法は、乗員Pの腰部Lを拘束するための衝撃吸収部材21を用いて実施され、車両の側突時には、衝撃吸収部材21が乗員Pの斜め後方から該乗員Pの腰部Lに当接するようになっている。また、本実施形態の保護方法は、乗員Pの腰部Lを拘束するための衝撃吸収部材21を用いて実施され、車両の側突時には、衝撃吸収部材21が車両の前進方向に関して後方ほど該車両の内側に位置するように斜めに傾斜した状態で乗員Pの腰部Lに当接するようになっている。このような保護方法を採用した場合、乗員Pの腰部Lは、腸骨121を中心とした骨盤111の後部の外側の面のうちの広い範囲に対応する部位で、衝撃吸収部材21からの荷重の入力を受ける。その結果、前記荷重は腸骨121を中心とした骨盤111の後部の広い範囲に亘って分散しながら伝えられるため、乗員Pに対する高い保護性能を発揮することができる。
(4)本実施形態の保護構造では、車両の側突時に乗員Pに加えられる荷重を、該乗員Pの仙腸関節129に向かって入力させるように設定されている。左右の腸骨121は、対応する仙腸関節129を軸にそれぞれ仙骨113に対して前後方向に僅かに回動可能となるようにそれぞれ連結されている。一方、左右の恥骨123は、恥骨結合153を軸に互いに僅かに動くことが可能となるように互いに連結されている。このため、骨盤111全体として見ると、仙腸関節129を軸に仙骨113に対して腸骨121が前後方向に回動する場合、仙腸関節129を支点とし、腸骨121を作用点とする回転モーメントが発生する。この回転モーメントは、腸骨121の前端部から恥骨123へと作用するが、恥骨結合153を軸に可動となる恥骨123の動きと一致した方向には作用しない。このため、前記回転モーメントは、恥骨123に対する曲げモーメントに転化される。
そこで、本実施形態の保護方法によれば、車両の側突時に乗員Pに加えられる荷重の大部分が仙腸関節129に向かって入力されるため、腸骨121の回動方向に加えられる荷重が大幅に低減される。このため、腸骨121を作用点とする回転モーメントの発生が大幅に抑えられるため、恥骨123に対する曲げモーメントの発生が大幅に減少する。よって、車両の側突時に腸骨121を中心とした骨盤111の後部に加えられる荷重は、恥骨123へとあまり入力されることなく、恥骨123よりも断面積の大きな仙骨113で主に受け止められることになる。従って、乗員Pに対する保護を有効に図ることが可能となる。
(5)本実施形態の保護構造では、車両の側突時に乗員Pに加えられる荷重のうち、該乗員Pの大転子172に向かって入力される荷重を低減させるように設定されている。このため、車両の側突時に乗員Pに加えられる荷重のうち、該乗員Pの大転子172に向かって入力される荷重が低減されるため、該大転子172を通って恥骨123に入力される荷重を容易に低減させることが可能となる。従って、乗員Pに対する保護を有効に図ることが可能となる。
(6)本実施形態の乗員の保護構造では、車両のシート11に着座する乗員Pの腰部Lを拘束すべく車室内に衝撃吸収部材21が設けられ、該衝撃吸収部材21は、少なくとも車両の側突時に、乗員Pの骨格において、腸骨121を中心とした骨盤111の後部で該乗員Pの腰部Lに当接可能となるように配置されている。このため、この保護構造では、衝撃吸収部材21が乗員Pの腸骨121を中心とした骨盤111の後部で該乗員Pの腰部Lに当接するため、腰部Lの前部で当接する場合と比べて、車両の側突時に乗員Pの腰部Lに加えられる荷重をより低い応力で受け止めることを可能にする。従って、乗員Pの腰部Lの骨格に適した構造に基づいて、該乗員Pの腰部Lが適切に拘束されるため、該乗員Pに対する保護を有効に図ることが可能となる。
(7)本実施形態の保護構造の一態様では、衝撃吸収部材21が車両の側突時に車両のボディから車室内へと突出するように構成されている。この場合、車両の側突前には衝撃吸収部材21が車室内に突出していないため、車室内の空間を広く確保することが容易になる。その結果、車室内の居住性を高めるとともに、車両への乗降を容易に行うことが可能となる。さらにこのとき、衝撃吸収部材21がエアバッグ22を備えているため、衝撃吸収部材21の突出をエアバッグ22の展開により迅速かつ容易に行うことが可能であるうえ、該衝撃吸収部材21を車両のボディ内部にコンパクトに収納することが容易になる。
(8)本実施形態の保護構造の一態様では、衝撃吸収部材21が車両のボディから車室内へと常に突出している。この場合、車両の側突前に既に衝撃吸収部材21が車室内に突出しているため、車両の側突前に衝撃吸収部材21が車室内に突出していない場合と比べて、衝撃吸収部材21を突出させるための構成を省略することができる。従って、構造を簡略化することが容易となる。
(9)本実施形態の保護構造の一態様では、衝撃吸収部材21がシート11の座部11a又は背もたれ部11bに設けられている。この場合、衝撃吸収部材21と乗員Pの腰部Lとの間の相対的な位置関係や当接角度等を最適化しやすくなる。特に、シート11の前後方向の位置や高さを調整した場合でも、前記位置関係を適正に保持することが可能である点は有用である。
(10)本実施形態の保護構造の一態様では、衝撃吸収部材21が車両のドアトリム又はインナーパネルに設けられている。この場合、衝撃吸収部材21を装着するための広いスペースを容易に確保することが可能となる。
(第二実施形態)
次に、本発明を具体化した第二実施形態を説明する。なお、第一実施形態と同様の構成は、第一実施形態と同じ符号を付してその詳細な説明及び図面は省略又は簡略する。
図7には、衝撃吸収部材21としての腰部用エアバッグ200(以下、本実施形態では単に「エアバッグ200」と示す)が模式的に示されている。図7に示すように、車両(図示略)の室内に配置されたシート11は、乗員Pの臀部から大腿部を支える座部11aと、リクライニング可能に構成された背もたれ部11bと、シートベルト6を備えている。背もたれ部11bは、図8に示すように、その車幅方向両端に、上下方向に沿って延出するように形成された略平面板状のシートバックフレーム31を一対備える。また、背もたれ部11bは、クッション体32を備え、クッション体32は、一対のシートバックフレーム31を完全に覆うように装着されている。また、背もたれ部11bには、クッション体32の全体を覆う表皮34が設けられている。前記シートベルト6は、シート11に着座した乗員Pを拘束するために設けられた3点固定式シートベルトである。なお、図8に示すように、クッション体32の左右両側は、その中央の部位より車両前方に突出しており、その突出した部位の前方側端部には、クッション体32の表皮34を繋ぎ合わせた縫合部35がそれぞれ形成されている。
そして、エアバッグ200を備えるエアバッグ装置201は、シート11の背もたれ部11bの内部に収納され、車両の側突時にエアバッグ200が背もたれ部11bから該車両の前方へと展開(及び膨張)して、押圧面Paを乗員Pの腰部L(臀部)に当接させるように配置される。具体的に説明すると、背もたれ部11bの右側(車両外側)のシートバックフレーム31には、車両のボディサイド部の一部を構成するドア10(図8参照)と対応するようにエアバッグ装置201がケース(図示略)内に収容された状態でクッション体32内に埋設されている。より詳しくは、シートバックフレーム31の内側の面31a(ドア10に対向する面31bと反対側の面)にエアバッグ装置201が固定されている。なお、図面においては、右側のシート11のみが示されているが、左側のシートの左側にも同様なエアバッグ装置201が内装されている。また、このエアバッグ装置201は、シートバックフレーム31の下端側(シートバックフレーム31の付け根、座部11a側の部分)に固定されている(図7において破線示す)。
エアバッグ装置201は、図8に示すように、筒状のリテーナ203と、このリテーナ203内にガス発生源としての円柱状をなすインフレータ204と、これらリテーナ203及びインフレータ204を被覆する袋状のエアバッグ200(衝撃吸収部材21)とを備えている。エアバッグ200は、膨張前(展開前)において、リテーナ203とケースとの間に挟み込まれた状態でケースに収容されている。インフレータ204の内部にはエアバッグ200を展開膨張させるための図示しないガス発生剤が収容されている。インフレータ204には、ガス発生剤から発生するガスを噴出させるためのガス噴出口が形成されている。また、インフレータ204には、車両のボディサイド部に対する衝突を検出するための図示しない衝突検出手段としてのセンサが電気的に接続されている。
エアバッグ200は、略円形状をなす織布からなる一対の布を重ね合わせ、それらの周縁に沿って縫着することにより、全体として袋状をなすように形成されている。エアバッグ200は、図8(a)に示すように、折り畳み状態でケース内に収容されている。本実施形態において、展開したエアバッグ200は、図7に示すように、乗員PのヒップポイントHを中心とした直径D(200mm〜250mmの範囲)の円を覆被可能な大きさで構成される。これは、予め決められた部位で乗員Pの腰部Lだけを押圧することができる大きさであり、適度な押圧力を予め決められた部位全体に分散して加えることができる大きさである。また、エアバッグ200は、図7及び図8に示すように、膨張時に背もたれ部11bのクッション体32から飛び出し、シートベルト6と、座部11aと、背もたれ部11bと、ドア10(又はシートバックフレーム31)と、乗員Pの腰部L(臀部)との間にできる隙間に広がるように配設される。
次に、エアバッグ装置201の作用について説明する。
センサが衝突を検出すると、インフレータ204が作動し、インフレータ204から高圧ガスがエアバッグ200へ送られる。これにより、エアバッグ200の折り目が展開し、膨張し始める。エアバッグ200が膨張すると、ケースが展開する。そして、エアバッグ200が膨張する際、シートバックフレーム31は車両右側(左側のシートに配置されている場合は、左側)へ向かって入力される反力を受け、また、背もたれ部11bは車両後方へ入力される反力を受ける。従って、エアバッグ200は、車両左側前方(図8に示す矢印方向)に向かって膨張を開始することとなる。
エアバッグ200は、そのまま膨張すると、図8(b)に示すように、クッション体32及び表皮34に形成された破断予定部36からクッション体32を突き破る。そして、エアバッグ200が、クッション体32を突き破る際も同様に、ドア10及びシートバックフレーム31は車両右側へ向かって入力される反力を受け、背もたれ部11bは車両後方側へ入力される反力を受ける。つまり、エアバッグ200が膨張するとき、展開方向へ付勢する力に応じた反力や、乗員Pを押圧するときに乗員Pから発生する反力を受ける。そして、その反力は、展開する方向(エアバッグ200による付勢力の方向)とは反対方向へ伝わることとなる。本実施形態においては、エアバッグ200の付勢力に応じて反対方向へ伝わる反力を、車幅方向においてはシートバックフレーム31とドア10とが受け(主に車幅方向の反力を受けるのは、シートバックフレーム31)、前後方向においては、背もたれ部11bが受けるようになっている。すなわち、斜め方向からくる反力(図8(b)における矢印方向とは反対方向に働く力)をベクトルとしてそれぞれの方向に分解して受け止めていることとなる。更に言い換えれば、シートバックフレーム31とドア10及び背もたれ部11bとで構成されるコーナー部分で反力を受け止めていることとなる。なお、本実施形態においては、エアバッグ200の付勢力に応じてその反対方向へ伝わる反力を直接受け止める反力確保手段は有していないが、反力を分解せずに直接受け止める構成としても良い。また、本実施形態では、車幅方向と前後方向に分解して反力を受け止めたが、反力を分解する方向は任意に変更しても良い。
前記破断予定部36は、シートバックフレーム31よりも車内側に配置されており、乗員Pの腰部Lの後方に相当する位置(縫合部35よりもシート11の中心側)において、車両上下方向に形成されている。すなわち、この破断予定部36は、前記エアバッグ200が乗員Pの腰部Lを斜め後方から突出して押圧できるように配置されている。なお、この破断予定部36は、表皮34において他の部分よりも脆弱化されており、エアバッグ200が破断予定部36から飛び出しやすくしている。本実施形態の破断予定部36は、スリットを設けることにより形成したが縫合により形成しても良い。また、本実施形態においてシートバックフレーム31の車幅方向の位置は、縫合部35及び破断予定部36の位置に応じて変更しても良い。
また、エアバッグ200が乗員Pの腰部Lの前方へ過度に膨張しないように、シートベルト6は、押圧されることにより発生する反力を受ける。このため、エアバッグ200は、乗員Pに当接する押圧面Paが後方ほど車室内に突出するように、ドア10(内側壁13)に対して所定角度で傾斜する略平面となる。すなわち、乗員Pに当接する押圧面Paが第一実施形態におけるテーパ面23となる。従って、エアバッグ200は、この押圧面Pa(テーパ面23)により乗員Pの腰部Lの側方において、腸骨121を中心とした骨盤111の後部、具体的には寛骨臼125よりも後方の骨盤111に対応する部位で該乗員Pの腰部L(臀部)に当接する。
すなわち、このエアバッグ22(衝撃吸収部材21)の押圧面Pa(テーパ面23)は、後方ほど車室内に突出するように、ドア(内側壁13)及びシートバックフレーム31に対して所定角度で傾斜するように膨張するようになっている。そして、ドア10及び背もたれ部11bが反力を受けるので、エアバッグ200は、膨張時に、乗員Pの臀部を車両左側前方(図8(b)における矢印方向)へ押圧することができる。また、エアバッグ装置201は、シートバックフレーム31の下側に配設され、通常乗員Pの臀部よりも下側に配置されるため、押圧面Paは、車両の上下方向に関し、下方ほど車室内に突出する。そして、座部11aはエアバッグ200から車両下方へ入力される反力を受けるので、エアバッグ200は、乗員Pの臀部を上方へ押圧することができる。従って、本実施形態では、シートバックフレーム31(及びドア10)と、座部11aと、背もたれ部11bと、シートベルト6が、反力確保手段として機能する。
なお、本実施形態では、エアバッグ200は、膨張する際、クッション体32を突き破るようにしたが、クッション体32を介して、乗員Pを押圧するようにしても良い。また、本実施形態において、エアバッグ200の膨張時における内圧は、150〜250kPa程度の範囲で設定されている。
以上詳述したように、本実施形態は、第一実施形態の効果(1)〜(6)に加え、以下の効果を有する。
(11)エアバッグ200は、シートバックフレーム31の下方内側に配置されるため、膨張時において、背もたれ部11bと、シートバックフレーム31と、座部11aとの間の空間において膨張する。このため、腰部用エアバッグ200は、膨張時、乗員Pの骨格において、寛骨臼125よりも後方の骨盤111に対応する部位又は腸骨121に対応する部位で該乗員Pの腰部Lに当接することができる。また、エアバッグ200は、膨張時、斜め前方に向かって乗員Pの腰部Lに押圧力を加えることができる。これにより、大転子から恥骨に大きな負担を掛けることなく、乗員Pの腰部Lを車両の中心側へ押圧することができる。
(12)エアバッグ200が膨張する時、シートバックフレーム31(及びドア10)と、座部11aと、背もたれ部11bと、シートベルト6は、エアバッグ200から反力を受ける。このため、予め決められた部位(乗員の骨格において、寛骨臼125よりも後方の骨盤111に対応する部位又は腸骨121に対応する部位)で乗員Pの腰部Lに対してエアバッグ200を当接させることが確実にできる。そして、予め決められた方向に突出させるようにエアバッグ200を膨張させることができる。これにより、大転子172から恥骨123に大きな負担を掛けることなく、乗員腰部を車両の中心側へ押圧することが確実にできる。
(第三実施形態)
次に、本発明を具体化した第三実施形態を説明する。なお、第一実施形態と同様の構成は、第一実施形態と同じ符号を付してその詳細な説明及び図面は省略又は簡略する。
図9には、衝撃吸収部材21としての側突用エアバッグ300(以下、本実施形態では、単に「エアバッグ300」と示す)が模式的に示されている。背もたれ部11bは、車幅方向両端に上下方向に沿って延出するように形成された略平面板状のシートバックフレーム31を一対備える(図10参照)。また、背もたれ部11bは、クッション体32を備え、クッション体32は、一対のシートバックフレーム31を完全に覆うように装着されている。
エアバッグ300を備えるエアバッグ装置301は、シート11の背もたれ部11bの内部にケース(図示略)に収容された状態で収納され、車両の側突時にエアバッグ300が背もたれ部11bから該車両の前方へと展開(及び膨張)して、押圧面を乗員Pの腰部L(臀部)や胸部などの乗員Pの側面に当接させるように配置される。
具体的に説明すると、図9及び図10に示すように、背もたれ部11bの右側(車両外側)のシートバックフレーム31には、車両のボディサイド部の一部を構成するドア(図示略)と対応するようにエアバッグ装置301がクッション体32内に埋設されている。なお、図面においては、左側のシート11のみが示されているが、右側のシートの右側にも同様なエアバッグ装置301が内装されている。また、このエアバッグ装置301は、シートバックフレーム31の車両の上下方向略中央部分に固定されている。
エアバッグ装置301は、図9に示すように、筒状のリテーナ(図示略)と、このリテーナ内にガス発生源としての円柱状をなすインフレータ304と、これらリテーナ及びインフレータ304を被覆する袋状のエアバッグ300(衝撃吸収部材21)とを備えている。エアバッグ300は、膨張前(展開前)において、リテーナとケースとの間に挟み込まれた状態でケースに収容されている。インフレータ304の内部にはエアバッグ300を展開膨張させるための図示しないガス発生剤が収容されている。インフレータ304の上端にはガス発生剤から発生するガスを噴出させるためのガス噴出口304aが、インフレータ304の中央部にはガス噴出口304bが、インフレータ304の下端にはガス噴出口304cがそれぞれ形成されている。また、インフレータ304には、車両のボディサイド部に対する衝突を検出するための図示しない衝突検出手段としてのセンサが電気的に接続されている。
エアバッグ300は、同大同形状に形成された織布からなる左右一対の基布を重ね合わせ、それらの周縁に沿って縫着することにより、全体として袋状をなすように形成されている。エアバッグ300は、折り畳み状態でケース内に収容されている。
エアバッグ300は、図9及び図11に示すように、膨張時に背もたれ部11bのクッション体32から飛び出し、乗員Pの肩部の側方にエアバッグ300の上部が配置され、胸部の側方にエアバッグ300の中央部が配置され、腰部の側方にエアバッグ300の下部が配置される。また、エアバッグ300の上部の前端部の一部を車両の後側に向かって切欠くことにより、乗員Pの上腕部を必要以上に拘束しないようにするための切欠き部302が形成される。即ち、本実施形態において、切欠き部302は、乗員Pの上腕部に対応する位置に配置される(図9参照)。
また、エアバッグ300の下部において、乗員Pに当接する押圧面Pbは、図11に示すように、後方ほど車室内に突出するように、ドア(内側壁13)に対して所定角度で傾斜する略平面となる。すなわち、エアバッグ300の下部において、乗員Pに当接する押圧面Pbが第一実施形態におけるテーパ面23となる。従って、エアバッグ22は、この押圧面Pbにより乗員Pの腰部Lの側方において、腸骨121を中心とした骨盤111の後部、具体的には寛骨臼125よりも後方の骨盤111に対応する部位で該乗員Pの腰部L(臀部)に当接する。
また、膨張したときにおけるエアバッグ300の下部の内面(基布の内面)であって、エアバッグ300の下部の前方部分には、紐状のテザー303の一端が接合されている。当該テザー30の他端は、図9及び図10に示すように、エアバッグ300の後方部分から外部に突出し、シートバックフレーム31に固定されている。そして、エアバッグ300が膨張すると、テザー303により、エアバッグ300の下部の内面が座部11a側(テザー303と座部11aの固定箇所側)に引き込まれるようにするために、テザー303の長さが設定されている。
次に、エアバッグ装置301の作用について説明する。
センサが衝突を検出すると、インフレータ304が作動し、インフレータ304から高圧ガスがエアバッグ300へ送られる。これにより、エアバッグ300の折り目が展開し、膨張し始める。エアバッグ300は、膨張すると、乗員Pの腰部Lから肩部にかけての身体の各部位は、エアバッグ300全体により高い拘束力で拘束される。
そして、エアバッグ300がある程度膨張すると、テザー303により、エアバッグ300の下部の内面がテザー303の固定端側に引き込まれる。これにより、エアバッグ300の下部が前方へ膨張することを抑制して、エアバッグ300の下部を車幅方向に充分膨張させることができる。このため、エアバッグ300の押圧面Pbを、後方ほど車室内に突出するように、ドア10に対して所定角度で傾斜するように膨張させることができる。なお、本実施形態において、膨張時におけるエアバッグ300の下部(腰部と当接する箇所)の内圧は、150〜250kPa程度の範囲で設定されている。
以上詳述したように、本実施形態は、第一実施形態の効果(1)〜(6)に加え、以下の効果を有する。
(13)乗員Pの腰部Lから肩部までの乗員Pの側面を保護するエアバッグ300を設けた。このため、乗員の腰部と共に、乗員の側面を保護することができる。また、エアバッグ300の下部前方を車両後方側に引き込むテザー303を設けた。このため、乗員Pの腰部Lの側面に当接する当接面を有する側突用エアバッグ300の下部における車幅方向の厚さを車両前方側に比較して車両後方側の方を厚くすることができる。従って、側突用エアバッグの下部は、膨張時、乗員Pの骨格において、寛骨臼125よりも後方の骨盤111に対応する部位又は腸骨121に対応する部位で乗員Pの腰部Lに確実に当接することができる。
(第四実施形態)
次に、本発明を具体化した第四実施形態を説明する。なお、第一実施形態と同様の構成は、第一実施形態と同じ符号を付してその詳細な説明及び図面は省略又は簡略する。
図12には、衝撃吸収部材21としての側突用エアバッグ400(以下、本実施形態では単に「エアバッグ400」と示す)が模式的に示されている。背もたれ部11bは、車幅方向両端に上下方向に沿って延出するように形成された略平面板状のシートバックフレーム31を一対備える。また、背もたれ部11bは、クッション体(図示略)を備え、クッション体は、一対のシートバックフレーム31を完全に覆うように装着される。
図12に示すように、エアバッグ400を備えるエアバッグ装置401は、シート11の背もたれ部11bの内部にケース(図示略)に収容された状態で収納され、車両の側突時にエアバッグ400が背もたれ部11bから該車両の前方へと展開(及び膨張)して、押圧面を乗員Pの腰部L(臀部)や胸部などの乗員Pの側面に当接させるように配置される。
具体的に説明すると、図12に示すように、背もたれ部11bの右側(車両外側)のシートバックフレーム31には、車両のボディサイド部の一部を構成するドア(図示略)と対応するようにエアバッグ装置401がクッション体内に埋設されている。より詳しくは、図13に示すように、シートバックフレーム31の外側の面31b(ドアに対向する面)には、エアバッグ装置401を収容する為の収容凹部402が形成されており、エアバッグ装置401は、収容凹部402に収容されて固定されている。なお、図面においては、左側のシート11のみが示されているが、右側のシートの右側にも同様なエアバッグ装置401が内装されている。また、このエアバッグ装置401は、シートバックフレーム31の車両上下方向略中央部分に固定される。
エアバッグ装置401は、図12に示すように、リテーナ403と、このリテーナ403内にガス発生源としての円柱状をなすインフレータ404と、袋状のエアバッグ400(衝撃吸収部材21)とを備えている。リテーナ403は、図13に示すように、水平方向における断面が略U字形状に形成された収容部403aと、当該収容部403aの開口における車両後方側の端部403bから車両前方側へ延出する圧接部405とから構成される。前記収容部403aは、上下方向に沿って延出形成されており、インフレータ404を収容するようになっている。前記収容部403aは、車両側方に向かって開口するように配置されている。また、圧接部405は、略平板状に形成されており、収容部403aの開口を覆うように、シートバックフレーム31の前端部に至るまで延出している。この圧接部405は、エアバッグ400の展開前においては、シートバックフレーム31から車幅方向において所定距離離間して配置される。また、圧接部405は、エアバッグ400の展開前においては、収容部403aの開口における車両前方側端部403cから車幅方向において所定距離離間して配置されている。
また、エアバッグ400は、膨張前(展開前)において、折り畳まれた状態でケースに収容されている。インフレータ404の内部にはエアバッグ400を展開膨張させるための図示しないガス発生剤が収容されている。インフレータ404には、ガス発生剤から発生するガスを噴出させるためのガス噴出口404aがインフレータ404の下端に形成されており、当該ガス噴出口404aは、エアバッグ400の下部にガスを流入することができるように、エアバッグ400の下部と連結されている。すなわち、ガス噴出口404aは、エアバッグ400の下方に向けてガスを噴出するようになっている。なお、本実施形態において、インフレータ404は、エアバッグ400の外部に配置されているが、エアバッグ400の内部に収容しても良い。また、インフレータ404には、車両のボディサイド部に対する衝突を検出するための図示しない衝突検出手段としてのセンサが電気的に接続されている。
エアバッグ400は、同大同形状に形成された織布からなる左右一対の基布を重ね合わせ、それらの周縁に沿って縫着することにより、全体として袋状をなすように形成されている。エアバッグ400は、図12に示すように、膨張時に背もたれ部11bのクッション体から飛び出し、乗員Pの肩部の側方にエアバッグ400の上部が配置され、胸部の側方にエアバッグ400の中央部が配置され、腰部の側方にエアバッグ400の下部が配置される。また、エアバッグ400の中央部の前端部の一部を車両の後側に向かって切欠くとともに、後端部の一部を車両の前側に向かって切り欠いた。これにより、図13に示すように。車両の前後方向において、膨張時のエアバッグ400の中央部の長さXを、シートバックフレーム31の前端部から収容凹部402の前端部に達するまでの長さYと略同じにしている。また、エアバッグ400の上部には、エアバッグ400内のガスを排出するベントホール406が形成されている。
また、エアバッグ400の下部において、乗員Pに当接する押圧面は、後方ほど車室内に突出するように、ドア(内側壁13)に対して所定角度で傾斜する略平面となるように形成される。すなわち、エアバッグ400の下部において、乗員Pに当接する押圧面が第一実施形態におけるテーパ面23となる。従って、エアバッグ400は、この押圧面により乗員Pの腰部Lの側方において、腸骨121を中心とした骨盤111の後部、具体的には寛骨臼125よりも後方の骨盤111に対応する部位で該乗員Pの腰部L(臀部)に当接する。
次に、エアバッグ装置401の作用について説明する。
センサが衝突を検出すると、インフレータ404が作動し、インフレータ404から高圧ガスがエアバッグ400へ送られる。これにより、エアバッグ400の折り目が展開し、膨張し始める。エアバッグ400は、膨張すると、乗員Pの腰部から肩部にかけての身体の各部位は、エアバッグ400全体により高い拘束力で拘束される。その際、側突した車両により、ドアが車両の内側に突出してドアにより車両右側へ押圧力が加わり、圧接部405に所定の押圧力が加わると、図13(b)に示すように、圧接部405は、車両内側(右側)へ折れ曲がる。そして、エアバッグ400の中央部は、シートバックフレーム31の長さ以下であり、また、圧接部405の長さ以下である。このため、圧接部405は、車両内側へ折れ曲がると、エアバッグ400の中央部をほぼ圧接する。すなわち、エアバッグ400の中央部は、圧接部405とシートバックフレーム31により挟持されることとなる。
挟持されると、エアバッグ400の下部からのガスは、上部に流入しにくくなり、エアバッグ400の上部と下部は、ほぼ分断される。そして、エアバッグ400の上部に設けられたベントホール406は、エアバッグ400の上部のガスを排出する一方、インフレータ404は、エアバッグ400の下部にガスを噴出するため、エアバッグ400の下部は、上部と比較してその内圧が高くなることとなる。このため、乗員Pの腰部を高い圧力で押圧する一方、胸部をそれより低い圧力で押圧できる。従って、本実施形態のリテーナ403が内圧調整手段となる。なお、本実施形態において、略分断時におけるエアバッグ400の下部(腰部と当接する箇所)の内圧は、150〜250kPa程度の範囲で設定されており、エアバッグ400の上部はそれより低くなるようになっている。
以上詳述したように、本実施形態は、第一実施形態の効果(1)〜(6)に加え、以下の効果を有する。
(14)車両が側突することにより、圧接部405に所定の押圧力が加わったとき、側突用エアバッグ400の上部と下部をほぼ分断することができる。そして、エアバッグ400の上部には、ガスを排出するベントホール406が形成されている一方、エアバッグ400の下部には、ガスを発生するインフレータ404からガスが供給されるので、乗員Pの腰部L側面に当接する当接面を有するエアバッグ400の下部の内圧をその上部より大きくすることができる。このため、腰部Lの側面に加える押圧力を維持し、エアバッグ400の上部の内圧を低くすることができる。すなわち、エアバッグ400の下部の形状を維持するために、エアバッグ400の下部の圧を上げても、乗員Pの胸部などに過度の押圧力が加わらないようにエアバッグ400の上部の内圧を低くすることができる。
(第五実施形態)
次に、本発明を具体化した第五実施形態を説明する。なお、第一実施形態と同様の構成は、第一実施形態と同じ符号を付してその詳細な説明及び図面は省略又は簡略する。
図14には、衝撃吸収部材21としての側突用エアバッグ500(以下、本実施形態では、単に「エアバッグ500」と示す)が模式的に示されている。エアバッグ500を備えるエアバッグ装置501は、シート11の背もたれ部11bの内部にケース(図示略)に収容された状態で収納され、車両の側突時にエアバッグ500が背もたれ部11bから該車両の前方へと展開(及び膨張)して、押圧面を乗員Pの腰部L(臀部)や胸部などの乗員Pの側面に当接させるように配置される。このエアバッグ装置501は、背もたれ部11bの略中央部分に固定されている。
エアバッグ装置501は、筒状のリテーナ(図示略)と、このリテーナ内にガス発生源としての円柱状をなすインフレータ504と、これらリテーナ及びインフレータ504を被覆する袋状のエアバッグ500とを備えている。エアバッグ500は、膨張前(展開前)において、リテーナとケースとの間に挟み込まれた状態でケースに収容されている。インフレータ504の内部にはエアバッグ500を展開膨張させるための図示しないガス発生剤が収容されている。インフレータ504には、ガス発生剤から発生するガスを噴出させるためのガス噴出口504aがインフレータ504の下端に形成されており、エアバッグ500の下部に向けてガスを噴出させるようになっている(図14において白抜き矢印で示す)。また、インフレータ504には、車両のボディサイド部に対する衝突を検出するための図示しない衝突検出手段としてのセンサが電気的に接続されている。
第五実施形態のエアバッグ500は、同大同形状に形成された織布からなる左右一対の基布を重ね合わせ、それらの周縁に沿って縫着することにより、全体として袋状をなすように形成されている。エアバッグ500は、折り畳み状態でケース内に収容されている。
エアバッグ500は、図14に示すように、膨張時に背もたれ部11bのクッション体32から飛び出し、乗員Pの肩部の側方にエアバッグ500の上部が配置され、胸部の側方にエアバッグ500の中央部が配置され、腰部の側方にエアバッグ500の下部が配置される。また、エアバッグ500の上部には、ガスを排出するベントホール506が形成されている。
また、エアバッグ500の中央部の外周面に紐状のテザー502が巻き付けられている。このテザー502の両端は、背もたれ部11bのシートバックフレーム31に固定されている。そして、テザー502の一端には、テザー巻き取り機構505が備えられており、シートバックフレーム31側にテザー502を引き込むことができるようになっている。
また、エアバッグ500の下部において、乗員Pに当接する押圧面Pdは、後方ほど車室内に突出するように、ドア(内側壁13)に対して所定角度で傾斜する略平面となるように形成される。すなわち、エアバッグ500の下部において、乗員Pに当接する押圧面Pdが第一実施形態におけるテーパ面23となる。従って、エアバッグ500は、この押圧面Pdにより乗員Pの腰部Lの側方において、腸骨121を中心とした骨盤111の後部、具体的には寛骨臼125よりも後方の骨盤111に対応する部位で該乗員Pの腰部L(臀部)に当接する。
次に、エアバッグ装置501の作用について説明する。
センサが衝突を検出すると、インフレータ504が作動し、インフレータ504から高圧ガスがエアバッグ500へ送られる。これにより、エアバッグ500の折り目が展開し、膨張し始める。エアバッグ500は、膨張すると、乗員Pの腰部から肩部にかけての身体の各部位は、エアバッグ500全体により高い拘束力で拘束される。
そして、ある程度膨張すると、テザー巻き取り機構505により、テザー502の一端がシートバックフレーム31側に引き込まれる(図14において矢印方向にテザー502が巻き取られる)。これにより、テザー502は、エアバッグ500の中央部を絞り、エアバッグ500の下部からのガスを上部に流入しにくくさせ、エアバッグ500の上部と下部とをほぼ分断させる。そして、ベントホール506はエアバッグ500の上部のガスを排出する一方、インフレータ504は下端に設けられたガス噴出口504aによりエアバッグ500の下部にガスを噴出するため、エアバッグ500の下部の内圧をその上部と比較して高くすることができる。このため、乗員Pの腰部を高い圧力で押圧する一方、胸部をそれより低い圧力で押圧できる。従って、本実施形態のテザー502及びテザー巻き取り機構505が内圧調整手段となる。なお、本実施形態において、略分断時におけるエアバッグ500の下部(腰部と当接する箇所)の内圧は、150〜250kPa程度の範囲で設定されており、エアバッグ500の上部はそれより低くなるようになっている。
以上詳述したように、本実施形態は、第一実施形態の効果(1)〜(6)に加え、以下の効果を有する。
(15)テザー502は、膨張時にエアバッグ500の中央部を絞り、エアバッグ500の下部からのガスを上部に流入しにくくさせることができる。すなわち、エアバッグ500が膨張したとき、エアバッグ500の上部と下部をほぼ分断することができる。そして、エアバッグ500の上部には、ガスを排出するベントホール506が形成されている一方、エアバッグ500の下部には、ガスを発生するインフレータ504からガスが供給されるので、乗員Pの腰部L側面に当接する当接面を有するエアバッグ500の下部の内圧をその上部より大きくすることができる。このため、腰部Lの側面に加える押圧力を維持し、エアバッグ500の上部の内圧を低くすることができる。すなわち、エアバッグ500の下部の形状を維持するために、エアバッグ500の下部の内圧を上げても、乗員Pの胸部などに過度の押圧力が加わらないようにエアバッグ500の上部の内圧を低くすることができる。
(第六実施形態)
次に、本発明を具体化した第六実施形態を説明する。なお、第一実施形態と同様の構成は、第一実施形態と同じ符号を付してその詳細な説明及び図面は省略又は簡略する。
図15には、衝撃吸収部材21としての側突用エアバッグ600(以下、単に「エアバッグ600」と示す)が模式的に示されている。このエアバッグ600を備えるエアバッグ装置601は、シート11の背もたれ部11bの内部にケースに収容された状態で収納され、車両の側突時にエアバッグ600が背もたれ部11bから該車両の前方へと展開(及び膨張)して、押圧面を乗員Pの腰部L(臀部)や胸部などの乗員Pの側面に当接させるように配置される。また、このエアバッグ装置601は、背もたれ部11bの略中央部分に固定される。
エアバッグ装置601は、図15に示すように、筒状のリテーナ603と、このリテーナ603内にガス発生源としての円柱状をなすインフレータ604と、袋状のエアバッグ600とを備えている。エアバッグ600は、膨張前(展開前)において、折り畳まれた状態で収容されている。インフレータ604の内部にはエアバッグ600を展開膨張させるための図示しないガス発生剤が収容されている。インフレータ604には、ガス発生剤から発生するガスを噴出させるためのガス噴出口が形成されている。また、インフレータ604には、車両のボディサイド部に対する衝突を検出するための図示しない衝突検出手段としてのセンサが電気的に接続されている。
エアバッグ600は、同大同形状に形成された織布からなる左右一対の基布を重ね合わせ、それらの周縁に沿って縫着することにより、全体として袋状をなすように形成されている。エアバッグ600は、膨張時に背もたれ部11bのクッション体から飛び出し、乗員Pの肩部の側方にエアバッグ600の上部が配置され、胸部の側方にエアバッグ600の中央部が配置され、腰部の側方にエアバッグ600の下部が配置される。また、エアバッグ600の中央部は、エアバッグ600の上部又は下部と比較してその直径が短くなっている。
エアバッグ600の中央部には、エアバッグ600の内部を流れるガスの出入りや流れの方向を調整する内圧調整手段としての調整機構605が設けられている。この調整機構605は、人間の心臓などの弁膜と似たような構成を有する。具体的に説明すると、調整機構605は、複数(本実施形態では3つ)の流入弁606から構成されている。
この流入弁606は、布製であり、図15(c)に示すように、略扇形状にそれぞれ形成されている。そして、複数の流入弁606は、それぞれ扇の弧からその中心に向かう辺が互いに縫い合わせられている。より詳しくは、流入弁606の扇の弧が合わさって略正円状となるように、流入弁606は縫い合わされている。また、流入弁606は、扇の弧からその中心に向かう辺のうち、扇の弧から所定距離に至るまでが縫い合わされており、その中心部は、縫い合わされていない。すなわち、調整機構605の中心部からガスの流入が可能となるように流入弁606が縫い合わされている。
また、流入弁606の中心部(扇の中心部)には、長紐状のテザー607の一端が接続されている。このテザー607の他端は、側突用エアバッグ600の下部の内面に縫い合わせられている。テザー607の長さは、膨張時の側突用エアバッグ600の中央部(調整機構605が配置される位置)から下端までの距離と比較して僅かに短くなるように設定されている。また、エアバッグ600の上部には、エアバッグ600内のガスを排出するベントホール608が形成されている。
また、エアバッグ600の下部において、乗員Pに当接する押圧面は、後方ほど車室内に突出するように、ドア(内側壁13)に対して所定角度で傾斜する略平面となるように形成される。すなわち、エアバッグ600の下部において、乗員Pに当接する押圧面が第一実施形態におけるテーパ面23となる。従って、エアバッグ600は、この押圧面により乗員Pの腰部Lの側方において、腸骨121を中心とした骨盤111の後部、具体的には寛骨臼125よりも後方の骨盤111に対応する部位で該乗員Pの腰部L(臀部)に当接する。
次に、エアバッグ装置601の作用について説明する。
センサが衝突を検出すると、インフレータ604が作動し、インフレータ604から高圧ガスがエアバッグ600へ送られる。これにより、エアバッグ600の折り目が展開し、膨張し始める。エアバッグ600は、膨張すると、乗員Pの腰部から肩部にかけての身体の各部位は、エアバッグ600全体により高い拘束力で拘束される。
そして、図15(b)に示すように、エアバッグ600が膨張すると、テザー607が下方に引っ張られ、流入弁606の中心部がエアバッグ600の下部に引き込まれる。この状態で、エアバッグ600の下部が所定の内圧となると、流入弁606の中心部が互いの中心部と圧接する。このため、調整機構605の中心部の穴がほぼ塞がることとなり、エアバッグ600の上部からガスが流入しなくなる。また、その一方で、エアバッグ600の下部からガスが流出しなくなる。従って、エアバッグ600の下部の内圧を所定値に保つことができる。その一方で、エアバッグ600の上部には、ベントホール608が形成されているため、エアバッグ600の上部は、その下部と比較してその内圧が低くなる。このため、乗員Pの腰部Lを高い圧力で押圧する一方、胸部や肩部をそれより低い圧力で押圧できる。なお、本実施形態において、略分断時におけるエアバッグ600の下部(腰部と当接する箇所)の内圧は、150〜250kPa程度の範囲で設定されており、エアバッグ600の上部はそれより低くなるようになっている。
以上詳述したように、本実施形態は、第一実施形態の効果(1)〜(6)に加え、以下の効果を有する。
(16)エアバッグ600の中央部には、エアバッグ600の内部を流れるガスの出入りや流れの方向を調整する調整機構605が設けた。このため、エアバッグ600が膨張し、エアバッグ600の下部の内圧が所定の値となったとき、エアバッグ600の上部と下部をほぼ分断することができる。その一方、エアバッグ600の上部には、ガスを排出するベントホール608が形成されているので、乗員Pの腰部L側面に当接する押圧面(当接面)を有するエアバッグ600の下部の内圧をその上部より大きくすることができる。このため、腰部Lの側面に加える押圧力を維持し、エアバッグ600の上部の内圧を低くすることができる。すなわち、エアバッグ600の下部の形状を維持するために、エアバッグ600の下部の内圧を上げても、乗員Pの胸部などに過度の押圧力が加わらないようにエアバッグ600の上部の内圧を低くすることができる。
(第七実施形態)
次に、本発明を具体化した第七実施形態を説明する。なお、第二実施形態と同様の構成は、第二実施形態と同じ符号を付してその詳細な説明及び図面は省略又は簡略する。
図16及び図17には、衝撃吸収部材21としてのエアバッグ700が模式的に示されている。エアバッグ700を備えるエアバッグ装置701は、シート11の背もたれ部11bの内部にケース(図示略)に収容された状態で収納され、車両の側突時にエアバッグ700が背もたれ部11bから該車両の前方へと展開(及び膨張)して、押圧面を乗員Pの腰部L(臀部)や胸部などの乗員Pの側面に当接させるように配置される。このエアバッグ装置701は、シートバックフレーム31の下端付近に固定されている。
エアバッグ装置701は、筒状のリテーナと、このリテーナ内にガス発生源としての円柱状をなすインフレータ704と、これらリテーナ及びインフレータ704を被覆する袋状のエアバッグ700とを備えている。リテーナ及びインフレータ704は、シートバックフレーム31の外側の面31b(ドアと対向する面)に配設されている。インフレータ704の内部にはエアバッグ700を展開膨張させるための図示しないガス発生剤が収容されている。インフレータ704には、ガス発生剤から発生するガスを噴出させるためのガス噴出口が形成されている。また、インフレータ704には、車両のボディサイド部に対する衝突を検出するための図示しない衝突検出手段としてのセンサが電気的に接続されている。
エアバッグ700は、乗員Pの肩部から腰部Lまでの側面全体を押圧する側突用エアバッグ705と、乗員Pの臀部のみを押圧する腰部用エアバッグ706から構成されている。
側突用エアバッグ705は、同大同形状に形成された織布からなる左右一対の基布を重ね合わせ、それらの周縁に沿って縫着することにより、全体として袋状をなすように形成されている。膨張前の側突用エアバッグ705は、図17に示すように、シートバックフレーム31の外側の面31b(ドアに対向する面)に折り畳み状態で収容されている。そして、側突用エアバッグ705は、膨張時に背もたれ部11bのクッション体32から飛び出し、乗員Pの肩部の側方に側突用エアバッグ705の上部が配置され、胸部の側方に側突用エアバッグ705の中央部が配置され、腰部の側方に側突用エアバッグ705の下部が配置される。また、側突用エアバッグ705には、ガスを排出するベントホール708が形成されている。
腰部用エアバッグ706は、略円形状をなす織布からなる一対の布を重ね合わせ、それらの周縁に沿って縫着することにより、全体として袋状をなすように形成されている。腰部用エアバッグ706は、図17に示すように、シートバックフレーム31の内側の面31a(ドアに対向する面31bの反対側の面)に、折り畳み状態で収容されている。本実施形態において、展開した腰部用エアバッグ706は、図16に示すように、乗員PのヒップポイントHを中心とした直径D(200mm〜250mmの範囲)の円を覆被可能な大きさで構成される。また、腰部用エアバッグ706は、図17に示すように、膨張時に背もたれ部11bのクッション体32から飛び出し、座部11aと、背もたれ部11bと、ドア10(又はシートバックフレーム31)と、乗員Pの腰部L(臀部)との間にできる隙間に広がるように配設される。
そして、シートバックフレーム31には連通孔31cが形成されており、腰部用エアバッグ706は、当該連通孔31cを介して側突用エアバッグ705と連結されている。すなわち、腰部用エアバッグ706は、連通孔31cを介して側突用エアバッグ705内に配設されているインフレータ704からガスが送られるようになっている。
次に、エアバッグ装置701の作用について説明する。
センサが衝突を検出すると、インフレータ704が作動し、インフレータ704から高圧ガスがエアバッグ700へ送られる。これにより、エアバッグ700(側突用エアバッグ705及び腰部用エアバッグ706)の折り目が展開し、膨張し始める。
側突用エアバッグ705は膨張すると、縫合部35からシート11の外側へ突出する。そして、側突用エアバッグ705が突出すると、乗員Pの腰部から肩部にかけての身体の各部位は、側突用エアバッグ705全体により高い拘束力で拘束される。なお、本実施形態では、縫合部35から側突用エアバッグ705を突出させるようにしたが、側突用エアバッグ705を突出させるための破断予定部を別の部位に設けても良い。
一方、腰部用エアバッグ706が膨張する際、シートバックフレーム31は車両左側(右側のシートに配置されている場合は、右側)へ向かって入力される反力を受け、また、背もたれ部11bは車両後方側へ向かって入力される反力を受ける。従って、腰部用エアバッグ706は、車両右側前方(図17(b)に示す矢印方向)に向かって膨張を開始することとなる。
腰部用エアバッグ706は、そのまま膨張すると、図17(b)に示すように、クッション体32及び表皮34に形成された破断予定部36からクッション体32を突き破る。なお、前記破断予定部36は、シートバックフレーム31よりも内側に配置されており、乗員Pの腰部Lの後方に相当する位置(クッション体32の表皮を繋ぎ合わせるための破断予定部36からよりもシート11の中心側)において、車両上下方向に形成されている。
そして、その際、腰部用エアバッグ706から側突用エアバッグ705は車両左側へ向かって入力される反力を受け、背もたれ部11bは車両後方側へ向かって入力される反力を受ける。このため、腰部用エアバッグ706は、乗員Pに当接する押圧面Pfが後方ほど車室内に突出するように、ドア(内側壁13)に対して所定角度で傾斜する略平面となる。すなわち、乗員Pに当接する押圧面Pfが第一実施形態におけるテーパ面23となる。従って、腰部用エアバッグ706は、この押圧面Pfにより乗員Pの腰部Lの側方において、腸骨121を中心とした骨盤111の後部、具体的には寛骨臼125よりも後方の骨盤111に対応する部位で該乗員Pの腰部L(臀部)に当接する。
すなわち、この腰部用エアバッグ706の押圧面Pf(テーパ面23)は、後方ほど車室内に突出するように、ドア(内側壁13)及びシートバックフレーム31に対して所定角度で傾斜するように膨張するようになっている。そして、側突用エアバッグ705及び背もたれ部11bは腰部用エアバッグ706から反力を受けるので、腰部用エアバッグ706は、膨張時に、乗員Pの臀部を車両右側前方(図17(b)における矢印方向)へ押圧することができる。また、エアバッグ装置701は、シートバックフレーム31の下側に配設され、通常乗員Pの臀部よりも下側に配置されるため、押圧面Pfは、車両の上下方向に関し、下方ほど車室内に突出する。そして、座部11aは、腰部用エアバッグ706から車両下方へ向かって入力される反力を受けるので、腰部用エアバッグ706は、乗員Pの臀部を上方へ押圧することができる。なお、本実施形態において、腰部用エアバッグ706の膨張時における内圧は、150〜250kPa程度の範囲で設定されている。
以上詳述したように、本実施形態は、第一実施形態の効果(1)〜(6)に加え、以下の効果を有する。
(17)側突用エアバッグ705と腰部用エアバッグ706と同時に使用した。側突用エアバッグ705は、乗員Pの腰部Lを保護するように乗員Pの腰部Lの側面において膨張するため、腰部用エアバッグ706と側突用エアバッグ705とで、車両後方側における車幅方向のエアバッグ700の厚さを十分確保することができる。すなわち、腰部用エアバッグ706の押圧面Pfを、後方ほど車室内に突出するように、ドア及びシートバックフレーム31に対して所定角度で傾斜するように膨張させることができる。従って、乗員Pの骨格において寛骨臼125よりも後方の骨盤111に対応する部位又は腸骨121に対応する部位で乗員Pの腰部Lに腰部用エアバッグ706を当接させることが確実にできる。
(18)腰部用エアバッグ706は、ガスを流入可能に側突用エアバッグ705と連結されている。このため、腰部用エアバッグ706は、側突用エアバッグ705のインフレータ704を共用することができる。すなわち、インフレータの数を減らすことができる。従って、製造コストや製造時と組み立ての手間等を少なくすることができる。
(19)側突用エアバッグ705には、ベントホール708を設ける一方、腰部用エアバッグ706には、ベントホールを設けないようにした。このため、腰部用エアバッグ706の内圧を、側突用エアバッグ705の内圧と比較して高くすることができる。従って、車幅方向において、乗員Pの上部と比較して乗員Pの腰部Lに大きな押圧力を加えることができる。
尚、上記実施形態は、次のような別の実施形態(別例)にて具体化できる。
○上記第二実施形態〜第七実施形態では、エアバッグ200〜700の押圧面(腰部と当接する面)をフラットなほぼ平面形状としたが、車両の前進方向及び/又は上下方向に関し、押圧面の中央部が弧状に膨らむように形成されていてもよい。この場合、押圧面の少なくとも一部、好ましくは中央部が、乗員Pの骨格において、腸骨121を中心とした骨盤111の後部に当接するように配置される。また、この態様の押圧面は、乗員Pの腰部L(臀部)の形状に沿うように、車両の前進方向及び/又は上下方向に関し、中央部が弧状に凹むように形成されていても構わない。
○上記第三実施形態では、テザー303の一端をシートバックフレーム31に固定したが、座部11a(より詳しくは、シートクッションフレーム又はリクライニングAssy)に固定しても良い。また、テザー303の固定端に、テザー303を巻き取る機構を設け、エアバッグ300がある程度膨張したとき、テザー303を巻き取らせても良い。
○上記第四実施形態において、テザー502は、外周面に巻き付けただけであったが、エアバッグ500の中央部前方において、エアバッグ500の外面にテザー502を固定しておいても良い。また、テザー502の一端には、テザー巻き取り機構505が備えられており、テザー502を引き込むことができるようになっていたが、テザー巻き取り機構505を備えなくても良い。この場合、膨張時におけるエアバッグ500の中央部を絞ることができるように、テザー502の長さを短く調整する必要がある。
○上記第二実施形態及び第七実施形態において、シート11の背もたれ部11bの後方側に反力確保手段としての平板状の反力板を配設して、エアバッグ200が背もたれ部11bから受ける反力を大きくしても良い。
○上記第二実施形態及び第七実施形態において、エアバッグ200(及び腰部用エアバッグ706)は、四面体に形成しても良い。より詳しくは、1面を正三角形とし、他の三面を二等辺三角形として、縫い合わせた三角錐体をエアバッグにしてもよい。この場合、一面(二等辺三角形)を座部11aに、一面(二等辺三角形)を背もたれ部11bに、一面(二等辺三角形)をドア10(及びシートバックフレーム31)等に、当接させるようにエアバッグを配置することにより、エアバッグの押圧面(正三角形)を、より正確に後方ほど車室内に突出させ、また、下方ほど車室内に突出させることができる。
○上記第3実施形態〜第6実施形態の側突用エアバッグ300,400,500,600は、乗員Pの腰部Lに当接可能な面を、後方ほど車室内に突出するように、ドア(内側壁13)に対して所定角度で傾斜する略平面となるように形成形状に形成していたが、傾斜させなくても良い。この場合、ドアやドアトリムなどに車両の中心側に後方ほど車室内に突出するように、ドア(内側壁13)に対して所定角度で傾斜する略平面を有する突出部を、側突用エアバッグとは別に備えればよい。このようにすれば、側突用エアバッグを介して、乗員Pの骨格において、寛骨臼125よりも後方の骨盤111に対応する部位又は腸骨121に対応する部位で該乗員Pの腰部Lに押圧力を加えることができる。
○上記第三実施形態を、上記第四実施形態〜第七実施形態と組み合わせて採用しても良い。また、上記第二実施形態を、第三実施形態〜第六実施形態と組み合わせて採用してもよい。また、第三実施形態と、第七実施形態を組み合わせたものに、更に第四実施形態〜第六実施形態を組み合わせて採用しても良い。
次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想を以下に追記する。
(a)前記車両のシートに着座する前記乗員の骨格において、腸骨に対応する部位で該乗員の腰部を拘束することを特徴とする乗員の保護方法。
(b)前記衝撃吸収部材は、少なくとも前記車両の側突時に、前記乗員の骨格において、腸骨に対応する部位で該乗員の腰部に当接可能となるように配置されることを特徴とする乗員の保護構造。
(c)前記衝撃吸収部材は、前記乗員の骨格において、寛骨臼よりも後方の骨盤に対応する部位で前記乗員の腰部と最初に当接するように配置されることを特徴とする乗員の保護構造。前記衝撃吸収部材は、前記乗員の骨格において、腸骨に対応する部位で前記乗員の腰部と最初に当接するように配置されることを特徴とする乗員の保護構造。
(d)前記衝撃吸収部材は、前記乗員の斜め後方から該乗員の腰部に当接するようなテーパ面を備えていることを特徴とする乗員の保護構造。
(e)前記衝撃吸収部材は、前記車両の前進方向に関して後方ほど該車両の内側に位置するように斜めに傾斜した状態で、前記乗員の腰部に当接するようなテーパ面を備えていることを特徴とする乗員の保護構造。
(f)車両の側突時に該車両のシートに着座する乗員の腰部を拘束するように前記車両に搭載される衝撃吸収部材であって、前記車両の側突時には、前記乗員の骨格において、寛骨臼よりも後方の骨盤に対応する部位で該乗員の腰部に当接可能となるように配置されることを特徴とする衝撃吸収部材。車両の側突時に該車両のシートに着座する乗員の腰部を拘束するように前記車両に搭載される衝撃吸収部材であって、前記車両の側突時には、前記乗員の骨格において、腸骨に対応する部位で該乗員の腰部に当接可能となるように配置されることを特徴とする衝撃吸収部材。これらの場合、乗員の腰部を適切に拘束することにより、該乗員に対する保護を有効に図ることが可能である。
(g)前記衝撃吸収部材は、少なくとも乗員の腰部の側面を含む乗員の側面を保護するように前記車両のシートの側面において膨張する側突用エアバッグを備え、前記側突用エアバッグは、シートバッグフレームの外側に配置され、前記腰部用エアバッグは、前記シートバックフレームに設けられた貫通孔を介して、前記側突用エアバッグとガスの流入可能に連結していることを特徴とする乗員の保護構造。これにより、前記側突用エアバッグ及び前記腰部用エアバッグにガスを供給するインフレータを一つにまとめることができる。
(h)前記側突用エアバッグには、ガスを排出するベントホールが形成されていることを特徴とする技術的思想(g)に記載の乗員の保護構造。これにより、側突用エアバッグの内圧を、腰部用エアバッグの内圧より低くすることができる。このため、衝撃に強い腰部への押圧力を強くすることができる一方、腰部以外の乗員の側面(例えば、胸部)などに加わる押圧力を低くすることができる。
(i)前記反力確保手段は、前記腰部用エアバッグを車両前方に膨張させるために前記背もたれ部の車両後方側に、車幅方向に平行となる平板状の板部材を備えることを特徴とする乗員の保護構造。これにより、腰部用エアバッグを車両前方に膨張させ、乗員の腰部への押圧力を確保することができる。
(j)一端が側突用エアバッグに固着され、他端がシートに固着されている長紐状のテザーを備え、前記テザーは、前記側突用エアバッグの下部における車幅方向の厚さを車両前方側に比較して車両後方側の方が厚くなるように前記側突用エアバッグの下方前端部を車両の後方へ引き込むことを特徴とする乗員の保護構造。これにより、側突用エアバッグの下部を、乗員の骨格において、寛骨臼よりも後方の骨盤に対応する部位又は腸骨に対応する部位で該乗員の腰部に当接させることが確実にできる。
(k)前記側突用エアバッグの膨張時における前記テザーの車幅方向の長さは、前記乗員の骨格において、寛骨臼よりも後方の骨盤に対応する部位又は腸骨に対応する部位から前記シートに至るまでの長さに設定されていることを特徴とする乗員の保護構造。これにより、側突用エアバッグの下部を、乗員の骨格において、寛骨臼よりも後方の骨盤に対応する部位又は腸骨に対応する部位で該乗員の腰部に当接させることが確実にできる。
(l)前記シートには、前記エアバッグの膨張時、前記エアバッグの下方前端部を車両の後方へ引き込むように、前記テザーの一端を巻き取る巻き取り機構を備えることを特徴とする乗員の保護構造。
(m)前記調整機構は、扇状の流入弁を複数備え、前記流入弁は、扇の弧から扇の中心に向かう辺を互いに縫い合わせており、前記流入弁の扇の中心には、長紐状のテザーの一端が接続され、当該テザーの他端は、側突用エアバッグの下部の内面に接続されており、前記テザーの長さは、前記側突用エアバッグの膨張時において、側突用エアバッグの中央部から下部までの上下方向の長さと同一又はそれ以下となるように設定されていることを特徴とする乗員の保護構造。
(n)前記腰部用エアバッグは、一面が背もたれ部と当接し、一面が座部と当接し、一面がシートバックフレームに当接し、残り一面が乗員の腰部と当接する三角錐形状のエアバッグであることを特徴とする乗員の保護構造。これにより、腰部用エアバッグの当接面が後方ほど車室内に突出するように、ドア及びシートバックフレームに対して所定角度で傾斜するように腰部用エアバッグを膨張させることができる。また、それと共に腰部用エアバッグの当接面が車両の上下方向に関して下方ほど車室内に突出するように腰部用エアバッグを膨張させることができる。
(o)前記反力確保手段は、前記乗員の腰部を予め定められた方向へ押圧するように、前記腰部用エアバッグの膨張方向を定めることを特徴とする乗員の保護構造。
(p)前記反力確保手段は、前記腰部用エアバッグが予め定められた空間以外への場所へ移動することを規制するように反力を確保することを特徴とする乗員の保護構造。
人体の骨盤付近の骨格を示す斜視図。 (a)は人体の骨盤付近の骨格を斜め後方から示す斜視図、(b)は図2(a)に示す骨格において、仙腸関節を軸に右側の腸骨を前方に回動させた場合の様子を模式的に示す斜視図。 本実施形態の一態様を説明するための図であって、車両のシートの座部に着座した姿勢の乗員の腰部を模式的に示す平断面図。 (a)は、シートに着座した姿勢の乗員に加えられる荷重と、該乗員の骨格との関係をシミュレーションした場合において、骨盤の前部(恥骨側)及び後部(仙骨側)にそれぞれ同等な荷重を入力したときの荷重の時間変化を示すグラフ、(b)は、図4(a)に示す荷重の入力を行った場合のシミュレーションにおいて、骨盤が示す応力の時間変化を示すグラフ。 (a)は、本実施形態の一態様を説明するための図であって、車両のシートに着座した乗員を示す側面図、(b)は図5(a)の5b−5b線に沿った平断面図。 (a)は、本実施形態の一態様を説明するための図であって、車両のシートに着座した乗員の腰部を模式的に示す平断面図、(b)は、本実施形態の一態様を説明するための図であって、車両のシートに着座した乗員の腰部を模式的に示す平断面図。 第二実施形態を説明するための図であって、車両のシートに着座した乗員を示す側面図。 (a)は、エアバッグの展開前の状態を示す平断面図、(b)は展開後の状態を示す平断面図。 第三実施形態における車両のシート及びエアバッグ装置を示す側面図。 第三実施形態におけるシートバックフレーム及びエアバッグ装置を示す側面図。 第三実施形態における膨張時のエアバッグを示す斜視図。 第四実施形態における車両シート及びエアバッグ装置を示す側面図。 (a)及び(b)は、第四実施形態におけるエアバッグ装置を示す平断面図。 第五実施形態における膨張時のエアバッグを示す斜視図。 (a)は、第六実施形態におけるエアバッグの膨張前の状態を示す模式断面図、(b)は、第六実施形態におけるエアバッグの膨張時の状態を示す模式断面図、(c)は、流入弁の拡大図。 第七実施形態のエアバッグ装置を示す側面図。 (a)は、第七実施形態におけるエアバッグの展開前の状態を示す平断面図、(b)は展開後の状態を示す平断面図。
符号の説明
11…シート、11a…座部、11b…背もたれ部、21…衝撃吸収部材、22,200,300,400,500,600,700…エアバッグ、30,303,502,607…テザー、31…シートバックフレーム、111…骨盤、121…腸骨、125…寛骨臼、129…仙腸関節、172…大転子、204,304,404,504,604,704…インフレータ、405…圧接部、406,506,608,708…ベントホール、605…調整機構、P…乗員、L…腰部。

Claims (21)

  1. 車両の側突時における乗員の保護方法であって、
    前記車両のシートに着座する前記乗員の骨格において、寛骨臼よりも後方の骨盤に対応する部位で衝撃吸収部材を用いて該乗員の腰部を拘束し、
    前記車両の側突時には、前記衝撃吸収部材が前記寛骨臼よりも後方の前記骨盤に沿うように前記乗員の腰部と当接することを特徴とする乗員の保護方法。
  2. 記車両の側突時には、前記衝撃吸収部材が前記乗員の斜め後方から該乗員の腰部に当接することを特徴とする請求項1に記載の乗員の保護方法。
  3. 記車両の側突時には、前記衝撃吸収部材が前記車両の前進方向に関して後方ほど該車両の内側に位置するように斜めに傾斜した状態で前記乗員の腰部に当接することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の乗員の保護方法。
  4. 前記車両の側突時に前記乗員に加えられる荷重を、該乗員の仙腸関節に向かって入力させることを特徴とする請求項1から請求項のいずれか一項に記載の乗員の保護方法。
  5. 前記車両の側突時に前記乗員に加えられる荷重のうち、該乗員の大転子に向かって入力される荷重を低減させることを特徴とする請求項1から請求項のいずれか一項に記載の乗員の保護方法。
  6. 前記衝撃吸収部材はエアバッグを備えることを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の乗員の保護方法。
  7. 車両の側突時における乗員の保護構造であって、
    前記車両のシートに着座する前記乗員の腰部を拘束すべく車室内に衝撃吸収部材が設けられ、
    該衝撃吸収部材は、前記車両の側突時に、前記乗員の骨格において、寛骨臼よりも後方の骨盤に対応する部位で該骨盤に沿うように前記乗員の腰部に当接可能に配置されることを特徴とする乗員の保護構造。
  8. 前記衝撃吸収部材は、前記車両の側突時に前記車両のボディから車室内へと突出することを特徴とする請求項に記載の乗員の保護構造。
  9. 前記衝撃吸収部材はエアバッグを備えることを特徴とする請求項に記載の乗員の保護構造。
  10. 前記衝撃吸収部材は、前記車両のボディから車室内へと常に突出していることを特徴とする請求項に記載の乗員の保護構造。
  11. 前記衝撃吸収部材は、前記シートの座部又は背もたれ部に設けられることを特徴とする請求項から請求項10のいずれか一項に記載の乗員の保護構造。
  12. 前記衝撃吸収部材は、前記車両のドアトリム又はインナーパネルに設けられることを特徴とする請求項から請求項10のいずれか一項に記載の乗員の保護構造。
  13. 前記車両のシートは、乗員の臀部から大腿部を支える座部と、乗員の背中と当接可能な背もたれ部とを備え、
    前記背もたれ部は、平板状のシートバックフレームを車幅方向両端部にそれぞれ備え、
    前記シートバックフレームは、その平面が車両の前後方向及び上下方向と平行になるように配置され、
    前記衝撃吸収部材は、前記乗員の骨格において予め決められた部位で前記乗員の腰部と当接可能な大きさに膨張する腰部用エアバッグを備え、
    前記腰部用エアバッグは、前記シートバックフレームの下方内側に配置されることを特徴とする請求項に記載の乗員の保護構造。
  14. 前記腰部用エアバッグが前記乗員の骨格において予め決められた部位で前記乗員の腰部と当接可能となるように、前記腰部用エアバッグからの反力を受け止める反力確保手段を備えたことを特徴とする請求項13に記載の乗員の保護構造。
  15. 前記衝撃吸収部材は、少なくとも前記乗員の腰部の側面を含む乗員の側面を保護するように前記車両のシートの側面において膨張する側突用エアバッグを備えたことを特徴とする請求項、請求項13又は請求項14に記載の乗員の保護構造。
  16. 一端が側突用エアバッグに固着され、他端がシートに固着されている長紐状のテザーを備え、
    前記テザーは、前記側突用エアバッグの膨張時、前記側突用エアバッグの下部を前記乗員の腰部の予め決められた部位に当接させるように、前記側突用エアバッグの下方前端部を車両の後方へ引き込み、前記側突用エアバッグの下部の車幅方向における厚さを厚くすることを特徴とする請求項15に記載の乗員の保護構造。
  17. 車両上下方向における前記側突用エアバッグの中央部には、前記乗員の腰部側面に当接する当接面を有する前記側突用エアバッグの下部の内圧をその上部より大きくするための内圧調整手段を備えたことを特徴とする請求項15又は請求項16に記載の乗員の保護構造。
  18. 前記側突用エアバッグの上部には、ガスを排出するベントホールが形成されている一方、前記側突用エアバッグの下部には、ガスを発生するインフレータからガスが供給されるようになっており、
    車両前後方向における前記側突用エアバッグの中央部の長さは、前記車両のシートの背もたれ部に前記背もたれ部の骨組みとして備えられたシートバックフレームの前後方向の長さ以下に設定されており、
    前記内圧調整手段は、車両の衝突前、前記シートバックフレームから所定距離離間した位置に配置され、前記側突用エアバッグの中央部の前後方向における長さ以上の長さを有する圧接部を有しており、
    前記圧接部は、車幅方向からの前記所定の押圧力を受けることにより、前記側突用エアバッグの中央部を前記シートバックフレームと挟持するように折れ曲がることを特徴とする請求項17に記載の乗員の保護構造。
  19. 前記側突用エアバッグの上部には、ガスを排出するベントホールが形成されている一方、前記側突用エアバッグの下部には、ガスを発生するインフレータからガスが供給されるようになっており、
    前記内圧調整手段は、両端が前記車両のシートに固着され、前記側突用エアバッグの中央部の周囲を巻回している状態で配設された長紐状のテザーと、前記側突用エアバッグが膨張したとき、前記側突用エアバッグの中央部を絞り込むように前記テザーを巻き取る巻き取り機構とを備えていることを特徴とする請求項17に記載の乗員の保護構造。
  20. 前記側突用エアバッグの上部には、ガスを排出するベントホールが形成されると共に、ガスを発生するインフレータからガスが供給されるようになっており、
    前記内圧調整手段は、前記側突用エアバッグの膨張前、側突用エアバッグの上部から下部へのガスの流入を許可する一方、膨張して側突用エアバッグの下部が所定の内圧になった場合において側突用エアバッグの下部から上部へのガスの流入を制限する調整機構を備えていることを特徴とする請求項17に記載の乗員の保護構造。
  21. 前記衝撃吸収部材は、前記車両の側突時に前記車両の前進方向に関して後方ほど該車両の内側に位置するように斜めに傾斜した状態で前記乗員の腰部に当接するテーパ面を備えていることを特徴とする請求項7から請求項20のいずれか一項に記載の乗員の保護構造。
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