JP2024100615A - 車両用乗員拘束構造 - Google Patents

Abstract

【課題】車両の前面衝突時に、乗員が車両前方側へ慣性力によって移動しても、シートベルトによる乗員の腰部に対する拘束力の低下を抑制できる車両用乗員拘束構造を得る。
【解決手段】シートクッション１４の底部を構成するとともにシートパッドを支持するクッションパン３０を有し、車室のフロア２０に設けられた車両用シート１２と、クッションパン３０の前端部３２における下面３２Ａに設けられ、車両の前面衝突時にフロア２０に向けて膨張展開するエアバッグ４０と、を備えた車両用乗員拘束構造１０とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両用乗員拘束構造に関する。

車両の前面衝突予知時に、シートクッションの前部の一部を構成するフロントパネルを電動チルト機構によって上方側へ回動させ、その後の前面衝突時に、そのフロントパネル上のシートクッションエアバッグを膨張展開させるようにした車両用シートは、従来から知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１９－０６４５５３号公報

しかしながら、車両の前面衝突時に、乗員が前方側へ慣性力によって移動すると、シートクッションエアバッグが設けられていても、それを支えるシート骨格部材の前端部が下方側へ向かって変形する（沈み込む）おそれがある。その場合、乗員の腰部が落ち込むとともに、乗員の膝部がインストルメントパネルに当たって曲がり、シートベルトの一部であるラップベルトが相対的に上方側へずれて乗員の腹部に食い込むおそれがある。つまり、シートベルトによる乗員の腰部に対する拘束力が低下するおそれがある。

そこで、本発明は、車両の前面衝突時に、乗員が車両前方側へ慣性力によって移動しても、シートベルトによる乗員の腰部に対する拘束力の低下を抑制できる車両用乗員拘束構造を得ることを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明に係る第１の態様の車両用乗員拘束構造は、シートクッションの底部を構成するとともにシートパッドを支持するクッションパンを有し、車室のフロアに設けられた車両用シートと、前記クッションパンの前端部における下面に設けられ、車両の前面衝突時に前記フロアに向けて膨張展開するエアバッグと、を備えている。

第１の態様の発明によれば、車両用シートのクッションパンの前端部における下面に、車両の前面衝突時に、車室のフロアに向けて膨張展開するエアバッグが設けられている。したがって、乗員が車両前方側へ慣性力によって移動しても、そのエアバッグにより、シートクッションの前端部が車両下方側へ向かって変形する（沈み込む）のが抑制される。つまり、本発明によれば、車両の前面衝突時に、乗員が車両前方側へ慣性力によって移動しても、その乗員の腰部が落ち込むことが抑制され、シートベルトによる乗員の腰部に対する拘束力の低下が抑制される。なお、「車両の前面衝突時」とは、車両の前面衝突を検知したときだけではなく、車両の前面衝突を予知したときも含む。

また、本発明に係る第２の態様の車両用乗員拘束構造は、第１の態様の車両用乗員拘束構造であって、前記車両用シートは、前記クッションパンの前記下面の下方側に配設された平面視略「Ｕ」字状のスライドレバーを操作することにより、前記フロアに設けられた車幅方向に延在するクロスメンバに前側が支持されている一対のスライドレールに沿って車両前後方向に移動可能に構成されており、前記エアバッグは、前記スライドレバーの内側を通って膨張展開し、かつ膨張展開後の後壁が前記クロスメンバの前壁に接触するように構成されている。

第２の態様の発明によれば、エアバッグは、スライドレバーの内側を通って膨張展開し、かつ膨張展開後の後壁がクロスメンバの前壁に接触するように構成されている。したがって、エアバッグの膨張展開時の揺動が抑制され、エアバッグの展開姿勢が安定化される。

また、本発明に係る第３の態様の車両用乗員拘束構造は、シートクッションの底部を構成するとともにシートパッドを支持するクッションパンを有し、車室のフロアに設けられた車両用シートと、前記クッションパンの前端部における下面の真下に位置する前記フロアの一部に設けられ、車両の前面衝突時に前記クッションパンの前記下面に向けて膨張展開するエアバッグと、を備えている。

第３の態様の発明によれば、車両用シートのクッションパンの前端部における下面の真下に位置する車室のフロアの一部に、車両の前面衝突時に、クッションパンの前端部における下面に向けて膨張展開するエアバッグが設けられている。したがって、乗員が車両前方側へ慣性力によって移動しても、そのエアバッグにより、シートクッションの前端部が車両下方側へ向かって変形する（沈み込む）のが抑制される。つまり、本発明によれば、車両の前面衝突時に、乗員が車両前方側へ慣性力によって移動しても、その乗員の腰部が落ち込むことが抑制され、シートベルトによる乗員の腰部に対する拘束力の低下が抑制される。なお、「車両の前面衝突時」とは、車両の前面衝突を検知したときだけではなく、車両の前面衝突を予知したときも含む。

また、本発明に係る第４の態様の車両用乗員拘束構造は、第１～第３の何れか１つの態様の車両用乗員拘束構造であって、前記エアバッグの内部に、該エアバッグの前壁と後壁とを繋ぐテザーが上下方向に間隔を空けて複数設けられている。

第４の態様の発明によれば、エアバッグの内部に、その前壁と後壁とを繋ぐテザーが上下方向に間隔を空けて複数設けられている。したがって、車両の前面衝突時に、乗員が車両前方側へ慣性力によって移動することにより、エアバッグに対して車両上方側から荷重が加えられても、そのエアバッグの車両前後方向への広がりが抑制される。つまり、エアバッグの高さの低減が効果的に抑制され、シートクッションの前端部が車両下方側へ向かって変形する（沈み込む）のが効果的に抑制される。

また、本発明に係る第５の態様の車両用乗員拘束構造は、第１～第４の何れか１つの態様の車両用乗員拘束構造であって、前記エアバッグの展開方向先端側端部の内面に磁石が設けられている。

第５の態様の発明によれば、エアバッグの展開方向先端側端部の内面に磁石が設けられている。つまり、膨張展開後のエアバッグの展開方向先端側端部は、フロアの一部又はクッションパンの前端部における下面に吸着される。したがって、膨張展開後のエアバッグの展開方向先端側端部の揺動（特に車両前方側への移動）が抑制され、シートクッションの前端部が車両下方側へ向かって変形する（沈み込む）のが効果的に抑制される。

また、本発明に係る第６の態様の車両用乗員拘束構造は、第１又は第２の態様の車両用乗員拘束構造であって、前記フロアは、膨張展開後の前記エアバッグの前壁の位置を規制する突起を有している。

第６の態様の発明によれば、フロアに、膨張展開後のエアバッグの前壁の位置を規制する突起が設けられている。したがって、膨張展開後のエアバッグの車両前方側への移動が抑制され、シートクッションの前端部が車両下方側へ向かって変形する（沈み込む）のが効果的に抑制される。

以上のように、本発明によれば、車両の前面衝突時に、乗員が車両前方側へ慣性力によって移動しても、シートベルトによる乗員の腰部に対する拘束力の低下を抑制することができる。

（Ａ）第１実施形態に係る車両用乗員拘束構造を示す概略側面図である。（Ｂ）第１実施形態に係る車両用乗員拘束構造を示す概略底面図である。 （Ａ）第１実施形態に係る車両用乗員拘束構造を構成するエアバッグの膨張展開状態を示す概略側面図である。（Ｂ）第１実施形態の変形例に係る車両用乗員拘束構造を構成するエアバッグの膨張展開状態を示す概略側面図である。 （Ａ）第１実施形態に係る車両用乗員拘束構造の前面衝突前の状態を示す概略側面図である。（Ｂ）第１実施形態に係る車両用乗員拘束構造の前面衝突時の状態を示す概略側面図である。 （Ａ）第２実施形態に係る車両用乗員拘束構造を示す概略側面図である。（Ｂ）第２実施形態に係る車両用乗員拘束構造を示す概略平面図である。 第２実施形態に係る車両用乗員拘束構造を構成するエアバッグの膨張展開状態を示す概略側面図である。 （Ａ）比較例に係る車両用乗員拘束構造の前面衝突前の状態を示す概略側面図である。（Ｂ）比較例に係る車両用乗員拘束構造の前面衝突時の状態を示す概略側面図である。

以下、本発明に係る実施の形態について、図面を基に詳細に説明する。なお、説明の便宜上、各図において適宜示す矢印ＵＰを車両及び車両用シートの上方向、矢印ＦＲを車両及び車両用シートの前方向、矢印ＬＨを車両及び車両用シートの左方向、矢印ＲＨを車両及び車両用シートの右方向とする。したがって、以下の説明で、特記することなく上下、前後、左右の方向を記載した場合は、車両及び車両用シートにおける上下、前後、左右を示すものとする。また、左右方向は車幅方向及びシート幅方向と同義である。

＜第１実施形態＞
まず、第１実施形態について説明する。図３（Ａ）に示されるように、第１実施形態に係る車両用乗員拘束構造１０を構成する車両用シート１２は、インストルメントパネル１８よりも後方側の車室のフロア２０に設けられている。車両用シート１２は、乗員Ｐが着座する（乗員Ｐの臀部及び大腿部を支持する）シートクッション１４と、乗員Ｐの背部を支持するシートバック１６と、乗員Ｐの頭部Ｐｈを支持するヘッドレスト１７と、を有している。

車幅方向（シート幅方向）から見た側面視で、シートクッション１４は、前後方向に延在されており、シートバック１６は、シートクッション１４の後端部にシート幅方向を軸方向として回動可能に連結されて上下方向に延在されている。そして、ヘッドレスト１７は、シートバック１６の上端部におけるシート幅方向中央部に昇降可能に設けられている。

なお、フロア２０は、後述する磁石５２が吸着可能な金属製（例えば鉄製）とされている。また、乗員Ｐは、車両用シート１２にシートベルト２８によって拘束されるようになっている。シートベルト２８において、乗員Ｐの肩部Ｐｓから腰部Ｐｗへ斜めに架け渡されている部分がショルダーベルト２８Ａであり、乗員Ｐの腰部Ｐｗの左右に架け渡されている部分がラップベルト２８Ｂである。

図１（Ａ）に示されるように、フロア２０には、車幅方向に延在する金属製（例えば鉄製）のクロスメンバ２２が設けられている。クロスメンバ２２は、側面視で略ハット型形状に形成されており、前側のフランジ部（図示省略）と後側のフランジ部（図示省略）とがフロア２０の上面に溶接等によって接合されている。なお、フロア２０の上面には、フロアカーペット（図示省略）が配置されるようになっている。

また、このクロスメンバ２２の上面に、左右一対のスライドレール３６の前側が取り付けられて支持されている。車両用シート１２は、この一対のスライドレール３６に沿って前後方向に移動（スライド）可能に構成されている。具体的に説明すると、図１（Ａ）、図１（Ｂ）に示されるように、シートクッション１４には、シートクッション１４の底部を構成するとともにシートパッド（図示省略）を支持する金属製（例えば鉄製）のクッションパン３０が設けられている。

クッションパン３０の左右両側には脚部３４が設けられており、各脚部３４が、左右のスライドレール３６にそれぞれ摺動可能に支持されている。そして、クッションパン３０の前端部３２における下面３２Ａの下方側には、平面視（底面視）で後方側が開放側となる略「Ｕ」字状のスライドレバー３８が配設されている。車両用シート１２（脚部３４）は、このスライドレバー３８を引き上げる操作をすることにより、スライドレール３６に対するロックが解除されて、前後方向にスライド可能となるように構成されている。

また、図１（Ａ）、図１（Ｂ）、図２（Ａ）に示されるように、クッションパン３０の前端部３２における下面３２Ａには、フロア２０（下方側）に向けて膨張展開するエアバッグ４０（エアバッグモジュール）が設けられている。このエアバッグ４０には、ガスを排気するベントホールが形成されておらず、このエアバッグ４０の左右方向に沿った長さＬは、例えば大柄な乗員Ｐの座骨結節間距離をカバーできる程度の長さ（一例として、１５０ｍｍ～２００ｍｍ）とされている。

また、エアバッグ４０よりも後方側のクッションパン３０の下面には、シリンダー型のガス発生装置であるインフレータ（図示省略）が設けられている。インフレータは、車両の前面衝突が検知又は予知されたとき（以下「前面衝突時」という）に作動して、エアバッグ４０の内部へガスを瞬時に供給可能になっている。

なお、このインフレータの着火タイミングは、ステアリングホイール（図示省略）に設けられているエアバッグにガスを供給するインフレータ（図示省略）やシートベルト２８のプリテンショナー（図示省略）を作動させるインフレータ（図示省略）と同じ着火タイミングであることが好ましい。上記の通り、このエアバッグ４０は、ベントホールを有していないため、内圧を維持することができ、かつ乗員Ｐの腰部Ｐｗに対する拘束（腰部Ｐｗの落ち込み抑制）は早ければ早いほど良いからである。

また、エアバッグ４０の内部には、エアバッグ４０の前壁４２と後壁４４とを繋ぐ矩形（左右方向が長手方向となる矩形）布状のテザー５０が、上下方向に間隔を空けて複数枚（図示のものは２枚）設けられている。各テザー５０には、複数の貫通孔５０Ａが形成されており、インフレータから供給されたガスが各貫通孔５０Ａを通って流れるようになっている。そして、エアバッグ４０の展開方向先端側端部である下壁４６の内面には、磁石５２が設けられている。

磁石５２は、左右方向が長手方向となる矩形平板状に単一で形成されており、エアバッグ４０の下壁４６の内面に接着剤等によって接合されている。したがって、エアバッグ４０が膨張展開した際、その磁石５２が、下壁４６及びフロアカーペットを介して、フロア２０に吸着される構成になっている。なお、磁石５２がフロア２０に強固に吸着可能なように、フロアカーペットの一部（磁石５２の直下となる部位）は、他の部分よりも薄く形成されていることが好ましい。

また、図２（Ａ）に示されるように、このエアバッグ４０は、車両用シート１２が標準位置（ニュートラル位置）を採っているときに、スライドレバー３８の内側を通って膨張展開し、かつ膨張展開後の後壁４４がクロスメンバ２２の前壁２４に接触するように構成されている。つまり、膨張展開後のエアバッグ４０は、スライドレバー３８とクロスメンバ２２の前壁２４とで前後方向から挟まれる構成になっている。

以上のような構成とされた第１実施形態に係る車両用乗員拘束構造１０において、次にその作用について説明する。

まず、比較例について説明する。図６（Ａ）に示されるように、この車両用シート１２のクッションパン（図示省略）には、エアバッグ４０が設けられていない。そのため、図６（Ｂ）に示されるように、車両の前面衝突時に、乗員Ｐ（特に大柄な乗員）が前方側へ慣性力によって移動すると、シートクッション１４の前端部が下方側へ向かって変形する（沈み込む）。

その結果、乗員Ｐの腰部Ｐｗが落ち込むとともに、乗員Ｐの膝部Ｐｋがインストルメントパネル１８に当たって曲がり、シートベルト２８の一部であるラップベルト２８Ｂが相対的に上方側へずれて乗員Ｐの腹部に食い込む。つまり、シートベルト２８による乗員Ｐの腰部Ｐｗに対する拘束力が低下する。

これに対し、第１実施形態に係る車両用乗員拘束構造１０では、図３（Ａ）に示されるように、車両用シート１２のクッションパン３０の前端部３２における下面３２Ａ（図１（Ａ）、図１（Ｂ）参照）に、フロア２０に向かって膨張展開するエアバッグ４０（エアバッグモジュール）が設けられている。

したがって、車両の前面衝突時には、そのエアバッグ４０がフロア２０に向かって瞬時に膨張展開し、その下壁４６がフロア２０の一部に磁石５２によって吸着されて固定される（図２（Ａ）参照）。すなわち、図３（Ｂ）に示されるように、クッションパン３０とフロア２０との間にエアバッグ４０が挟まる。そのため、車両の前面衝突時に、乗員Ｐが前方側へ慣性力によって移動しても、そのエアバッグ４０により、シートクッション１４の前端部が下方側へ向かって変形する（沈み込む）のが抑制される。

その結果、乗員Ｐの腰部Ｐｗが落ち込むことが抑制されるとともに、乗員Ｐの膝部Ｐｋがインストルメントパネル１８に当たることが抑制され、シートベルト２８の一部であるラップベルト２８Ｂが相対的に上方側へずれることが抑制される。つまり、シートベルト２８による乗員Ｐの腰部Ｐｗに対する拘束力の低下を抑制することができる。

しかも、このエアバッグ４０は、車両用シート１２が標準位置（ニュートラル位置）を採っているときには、スライドレバー３８の内側を通って膨張展開し、かつ膨張展開後の後壁４４がクロスメンバ２２の前壁２４に接触する構成とされている（図２（Ａ）参照）。そのため、エアバッグ４０の膨張展開時の揺動を抑制することができ、エアバッグ４０の展開姿勢を安定化することができる。

また、エアバッグ４０の内部に、その前壁４２と後壁４４とを繋ぐテザー５０が上下方向に間隔を空けて複数設けられている。したがって、車両の前面衝突時に、乗員Ｐが前方側へ慣性力によって移動することにより、エアバッグ４０に対して上方側から荷重（乗員Ｐの体重）が加えられても、そのエアバッグ４０の前後方向への広がりを抑制することができる。つまり、エアバッグ４０の高さの低減を効果的に抑制することができ、シートクッション１４の前端部が下方側へ向かって変形する（沈み込む）のを効果的に抑制することができる。

また、エアバッグ４０の下壁４６（展開方向先端側端部）の内面に磁石５２が設けられているため、膨張展開後のエアバッグ４０の下壁４６は、フロア２０の一部に吸着されて固定される。したがって、膨張展開後のエアバッグ４０の下壁４６の揺動（特に前方側への移動）を抑制又は防止することができ、シートクッション１４の前端部が下方側へ向かって変形する（沈み込む）のを効果的に抑制することができる。

また、シートクッション１４の前端部の下方側への変形（沈み込み）を抑制する抑制部材として、エアバッグ４０を用いるため、通常時においてコンパクトに（厚みを薄く）収納することができ、かつ乗員Ｐが慣性力によって前方側へ移動する前までに、そのシートクッション１４の前端部を下方側から確実に支持することができる。

（変形例）
なお、図２（Ｂ）に示されるように、エアバッグ４０の下壁４６の内面に磁石５２を設けるのではなく、フロア２０におけるクロスメンバ２２の前方側の所定位置に、例えば左右方向に延在する側面視略逆「Ｌ」字状の突起２６を突設するようにしてもよい。つまり、その突起２６によって、膨張展開後のエアバッグ４０の下壁４６側における前壁４２の位置を規制するように構成してもよい。

このような構成にしても、膨張展開後のエアバッグ４０の下壁４６の揺動（前方側への移動）を抑制又は防止することができるため、シートクッション１４の前端部が下方側へ向かって変形する（沈み込む）のを効果的に抑制することができる。なお、突起２６の形状は、図示の側面視略逆「Ｌ」字状に限定されるものではなく、膨張展開後のエアバッグ４０の下壁４６側における前壁４２の位置を効果的に規制できる形状になっていればよい。

＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態について説明する。なお、上記第１実施形態と同等の部位には同じ符号を付して詳細な説明（共通する作用も含む）は適宜省略する。

図４（Ａ）に示されるように、第２実施形態に係る車両用乗員拘束構造１０を構成する車両用シート１２は、移動（スライド）不能に構成されている（フロア２０に固定されている）。車両用シート１２がフロア２０に固定されている車両としては、例えばＭａａＳ（Mobility as a Service）車両などが挙げられる。

そして、この第２実施形態に係る車両用乗員拘束構造１０では、図４（Ａ）、図４（Ｂ）に示されるように、クッションパン３０の前端部３２における下面３２Ａではなく、クッションパン３０の前端部３２における下面３２Ａの真下に位置するフロア２０の一部に、車両の前面衝突時に、そのクッションパン３０の前端部３２における下面３２Ａに向けて膨張展開するエアバッグ４０（エアバッグモジュール）が設けられている。

したがって、磁石５２は、エアバッグ４０の展開方向先端側端部である上壁４８の内面に設けられている。なお、図示は省略するが、インフレータは、フロア２０の下面側に設けられている。また、エアバッグ４０（エアバッグモジュール）と上下方向で対向するフロアカーペットの一部には、エアバッグ４０がフロアカーペットを突き破って膨張展開し易いように、切り込み（図示省略）などが形成されている。

このような構成とされた第２実施形態に係る車両用乗員拘束構造１０によれば、図５に示されるように、車両の前面衝突時には、フロア２０の一部に設けられたエアバッグ４０が、フロアカーペットを突き破ってクッションパン３０の前端部３２における下面３２Ａに向けて瞬時に膨張展開し、その上壁４８が、その下面３２Ａに磁石５２によって吸着されて固定される。

すなわち、上記第１実施形態と同様に、フロア２０とクッションパン３０との間にエアバッグ４０が挟まる（図３（Ｂ）参照）。したがって、車両の前面衝突時に、乗員Ｐが前方側へ慣性力によって移動しても、そのエアバッグ４０により、シートクッション１４の前端部が下方側へ向かって変形する（沈み込む）のが抑制される。

その結果、乗員Ｐの腰部Ｐｗが落ち込むことが抑制されるとともに、乗員Ｐの膝部Ｐｋがインストルメントパネル１８に当たることが抑制され、シートベルト２８の一部であるラップベルト２８Ｂが相対的に上方側へずれることが抑制される。つまり、シートベルト２８による乗員Ｐの腰部Ｐｗに対する拘束力の低下を抑制することができる。

以上、本実施形態に係る車両用乗員拘束構造１０について、図面を基に説明したが、本実施形態に係る車両用乗員拘束構造１０は、図示のものに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、適宜設計変更可能なものである。例えば、エアバッグ４０には、破裂しない程度の微小なベントホールが形成されていてもよい。

また、磁石５２は、図示の単一の矩形平板状に限定されるものではなく、図示は省略するが、例えば正方形状とされるとともに、左右方向に所定の間隔を隔てて（例えば等間隔に）複数個配置されて構成されていてもよい。また、第１実施形態において、エアバッグ４０の下壁４６の内面に鉄板（図示省略）を設け、フロアカーペット又はフロア２０の一部（下壁４６の直下となる部位）に磁石５２を配置する構成にしてもよい。

１０ 車両用乗員拘束構造
１２ 車両用シート
１４ シートクッション
２０ フロア
２２ クロスメンバ
２４ クロスメンバの前壁
３０ クッションパン
３２ クッションパンの前端部
３２Ａ クッションパンの前端部の下面
３６ スライドレール
３８ スライドレバー
４０ エアバッグ
４２ エアバッグの前壁
４４ エアバッグの後壁
５０ テザー
５２ 磁石

Claims (5)

1. シートクッションの底部を構成するとともにシートパッドを支持するクッションパンを有し、車室のフロアに設けられた車両用シートと、
   前記クッションパンの前端部における下面に設けられ、車両の前面衝突時に前記フロアに向けて膨張展開するエアバッグと、
   を備えた車両用乗員拘束構造。
2. 前記車両用シートは、前記クッションパンの前記下面の下方側に配設された平面視略「Ｕ」字状のスライドレバーを操作することにより、前記フロアに設けられた車幅方向に延在するクロスメンバに前側が支持されている一対のスライドレールに沿って車両前後方向に移動可能に構成されており、
   前記エアバッグは、前記スライドレバーの内側を通って膨張展開し、かつ膨張展開後の後壁が前記クロスメンバの前壁に接触するように構成されている請求項１に記載の車両用乗員拘束構造。
3. シートクッションの底部を構成するとともにシートパッドを支持するクッションパンを有し、車室のフロアに設けられた車両用シートと、
   前記クッションパンの前端部における下面の真下に位置する前記フロアの一部に設けられ、車両の前面衝突時に前記クッションパンの前記下面に向けて膨張展開するエアバッグと、
   を備えた車両用乗員拘束構造。
4. 前記エアバッグの内部に、該エアバッグの前壁と後壁とを繋ぐテザーが上下方向に間隔を空けて複数設けられている請求項１～請求項３の何れか１項に記載の車両用乗員拘束構造。
5. 前記エアバッグの展開方向先端側端部の内面に磁石が設けられている請求項１～請求項３の何れか１項に記載の車両用乗員拘束構造。