(57)【要約】【課題】    車体に事故等で衝撃発生時、発生する衝撃力を利用し、肉体上の大きな負担と危険を防ぐために最良の乗車姿勢を作り、乳幼児に従来のものより、一層安全な座席安全シートを提供する事である。【解決手段】  本発明は手段として、車輌内の座席シートに設置可能な座席と背当に、摺道運動可能な構造を施し、衝撃発生時、その衝撃力に感応し、瞬時に固定手段が解除され、その衝撃力で摺道運動し、座席が前後に移動し、衝撃力による肉体上の負担と危険を緩和するものである。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車輌内の座席シートに設置可能な、座席と背当が摺道運動可能な構造を施した座席を、衝撃力発生時に、その衝撃力による荷重が５０ｋｇ以上１５０ｋｇ以下と、１５０ｋｇ以上３００ｋｇ以下のいずれかの１つ、又は両方の範囲内で各々感応し、摺道部の固定手段が解除される摺道運動固定解除装置を施し、衝撃力を受けて座席が前後に移動して衝撃の危険を回避する目的をもった自動車の座席安全装置。
【請求項２】
車輌内の座席に安全シートを前後摺道運動可能に設け、最大傾角６０°の時の摺道移動距離を３０ｃｍ以下。最小傾角１５°の時の摺道移動距離を１５ｃｍ以下に摺道移動距離を設定した構造と装置を施した自動車の座席安全装置。
【請求項３】
車輌内の座席に安全シートを前後摺道運動可能に設ける時、車輌内シートの座席上面と安全シートの背当面との装着角度が１５°以上、６０°以下の範囲内に限定した構造と装置を施した自動車の座席安全装置。
【請求項４】
車輌内の座席に安全シートを前後摺道運動可能に設ける時、車輌内シートの座席上面と安全シートの背当との交差点より、背当上方向に１０ｃｍ以下、座席上面前方向に１５ｃｍ以上２５ｃｍ以下の領域で、車輌内シートベルトを持って固定する構造と装置を施した自動車の座席安全装置。
【請求項５】
車輌内の座席に安全シートを前後摺道運動可能に設ける時、安全シートの座席及び背当の表面が、安全シートの回転中心から半径３０ｃｍ以上５０ｃｍ以下の範囲内の円弧上での摺道移動軌道となるように設定した構造と装置を施した自動車の座席安全装置。
【請求項６】
車輌内の座席に安全シートを前後摺道運動可能に設ける時、車輌内座席上面と安全シート座席下部面との接触面の前方向長さ（Ｌとする）と、車輌内座席背当面と安全シート背面の接触面の上方向長さ（ｌとする）との関係において、背当部接触面の上方向長さの方が、前方向長さより１５ｃｍ短い長さ以上の長さ（ｌ＞Ｌ−１５ｃｍ）に設定した構造と装置を施した自動車の座席安全装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、自動車の衝突・追突事故時、肉体、特に肉体的弱者（乳幼児・老人）等に与える危険と、肉体的負担を、大きく防ぐための最良なる自動車の座席安全装置に関する。
【背景技術】
【０００２】  現在チャイルドシートの名称で、乳幼児・小児用座席が種々提供されている。それらはすべて固定式である。しかし現在の固定式チャイルドシートは、頭部のブレ巾を防止する事と、頭・首・胸部への衝撃力防止とは、相反する作用となり、この固定方式ではいずれか一方の機能を犠牲にしなければならない。頭部のブレ巾を防止するには、乳幼児の肉体をきつく固定すればよいのだが、きつくベルトで固定すれば、頭・首には  むち打ち症  を起こすか、また胸部への衝撃力を増大させて、乳幼児の弱い  あばら骨  を折ってしまう事になる。【０００３】  特願平７−３３５２０４号    及び特願２０００−４８６６５（Ｐ２０００−４８６６５）の着想は、現在のチャイルドシートの問題点である、頭部のブレ巾の大きさ、チャイルドシート本体のブレ巾の大きさは直接肉体の頭・首・胸部への衝撃力「緩和」効果となる。しかし頭部のブレ巾には法的制限があり、しかもその制限巾は縮小方向にある。要は車輌本体のシートベルトによる固定を強くすれば良い事であるが、しかし固定を強くすれば、その結果、頭・首・胸部への衝撃力の増加となって返ってくる。この矛盾を解決するには、その元凶である慣性力のコントロール以外にない。本考案は、固定式で働く前方向への直線的な慣性力を、スライド回転させる事により、回転力と遠心力と言う全く異質の慣性力に転換して、その衝撃力を処理する事を目的とする。という着想であった。そのときの最重要課題は、何時どの時点で、どんな装置をもって、スライド回転運動を作動させるかと言う事である。
又、現在頭部ブレ巾を防止するため、スタンド（前方傾き防止レッグ）を使用している商品もあるが、これは衝撃力を増大させ、固定式に使用するには多少疑問がある。しかしスライド式にとっては、このスタンド（サポートレッグ）は、スライド運動をスムーズにする為に大変有効な方法となる。この様に既存の固定式チャイルドシートの矛盾点・問題点を効果的に解決する方法はこのスライド回転方式チャイルドシート以外にないものと確信する。
既存の固定式チャイルドシートは、頭部のブレ巾の制限、頭・首・胸部への衝撃力の制限と相矛盾する制限を同時解決しなければならない。その為、既存の固定式チャイルドシートでは、高級・高価なクッション材の使用という材質での対応等による、製品価格の高額化を引き起こすか、又は前述した、相反する機能の一方を犠牲にする以外に方法がない状態になっている。
更に益々少子化する日本の乳幼児の大事な生命を守るという大命題の前に、監督指導当局によるこれらの規制は、より厳しくなっていく方向を示している。これらを同時解決する方法としては、このスライド回転運動方法が有効である。
この方法による製品化する上で、種々の未解決点（課題）が明白になった。今回の  請求項  は更なる安全性向上と居住性向上をもたらすものである。〔図６〕は相対的な構造上の実施例である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】  第１の課題は、想定した固定解除の感応装置付き始動開始機能をつける事である。【０００５】  第２の課題は、最良の乗車姿勢を確保するための最適な摺道移動距離をとる事である。【０００６】  第３の課題は、車輌内座席に安全シートを装着する時、摺道運動するための最適な装着角度を確保する事である。【０００７】  第４の課題は、衝撃発生と摺道運動始動との間の時間的ずれを最小にするための装着方法を開発する事である。【０００８】  第５の課題は、摺道運動により最適な姿勢を確保するための摺道運動の軌道の決定を行う事である。【０００９】  第６の課題は、衝撃力による反動（リバウンド）についての最適な対応方法を取る事である。
【課題を解決するための手段】
【００１０】  国土交通省によるチャイルドシートの許認可基準数値は５０ｋｍ／ｈでの衝突時の数値が基準となっている。【００１１】  第１の課題を解決するためには、摺道運動始動開始機能の構造を、〔図２〕のとおりにする事である。想定した機能を発揮するための絶対必要条件は、車輌が５０ｋｍ／ｈ以下で衝突した時、その衝撃力を感知し、確実に想定した固定解除装置が作動する事である。しかしこの時、２０ｋｍ／ｈ以下の衝突時でも作動してしまっては実用的ではなくなってしまう。以上の基準で、考察・実験の結果、事故時、車輌本体に発生する１００ｍ／ｓｅｃ２以上２５０ｍ／ｓｅｃ２以下の加速度、更にこの安全シートを使用する乳幼児の体重と安全シートの重量の合計（Ｍｇとする）との関連によって、相関関係を次に表化し、始動開始機能を特定する事とした。
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（説明）
衝突時の加速度
実験の結果得られた台車の加速度で、各々３０ｋｍ／ｈ、５０ｋｍ／ｈでの衝突時のもの。
有効重力の加速度
衝突時の加速度を重力の加速度に変換し、かつチャイルドシート装着時の傾角による回転方向への重力の加速度の分力。
有効重量
チャイルドシートの重量（５ｋｇ）と使用する乳幼児の体重の合計で５ｋｇと１５ｋｇを想定。
＊有効重量１０ｋｇ時（乳児体重５ｋｇ）では、傾角６０°での使用は考えられない。４５°でもかなり無理があるが、あり得なくはない。
＊有効重量２０ｋｇ時、傾角６０°荷重１００ｋｇが基本となる。
結論として荷重７０ｋｇ以上の荷重で感応してくれる固定解除装置が必要であるが、十分ではない。必要十分をみたすためには、５０ｋｇ（５）の荷重に感応する装置となる。
＊チャイルドシートの使用児童の対象は、５ｋｇ〜２０ｋｇまでを考えている。傾角６０°  ５０ｋｍ／ｈ衝突  ２５ｋｇの有効重量で３１７ｋｇである。
実用的には、５０ｋｇ〜３００ｋｇ以内の荷重内で、２〜３種の感応装置を作る必要がある。
上記表１から
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＊実験の結果３０ｋｍ／ｈでの衝突時の加速度は９５ｍ／ｓｅｃ２から１００ｍ／ｓｅｃ２  ５０ｋｍ／ｈ時で２５０ｍ／ｓｅｃ２  このとき台車（自動車に相当）の重力の加速度は１０Ｇと２５、４Ｇとなります。
しかし傾角の要素、乳幼児の体重の変数が絡む。チャイルドシートは約５ｋｇです。子供の体重は５ｋｇ〜２０ｋｇの範囲です。
子供の体重：Ｍ  ｋｇ
傾角：α°
発生荷重：Ｆ  ｋｇ    とすると
（５＋Ｍ）×１０ｃｏｓα＜Ｆ＜（５＋Ｍ）×２５、４ｃｏｓαとなる。
Ｍは５ｋｇ＜Ｍ＜２０ｋｇ、    αは３０°＜α＜６０°
Ｍ：５ｋｇ〜１０ｋｇ、１０ｋｇ〜１５ｋｇ、１５ｋｇ以上の３段に分ける
α：３０°、４５°、６０°の３段切り替えを考えると、
以上のように変数を考えて、最適な固定解除装置を作るには３種類位の強度を作らなければならない。尚解除装置の構造は色々考えられるが、〔図２〕、〔図３〕、〔図４〕、〔図５〕が、その実施例である。
又、各々の加速度に相当する重力の加速度は「１０、２Ｇ」と「２５、５Ｇ」である。即ちこの指導装置は１０、２Ｍｇ以上２５、５Ｍｇ以下の荷重で解除される感応式固定解除装置を必要とする。【００１２】  第２の課題を解決するためには、摺道移動距離が小さい時は、衝撃力を処理しきれず。逆に大きすぎると、反動（リバウンド）を増巾しやすくて、逆効果となる。安全シートの装着時の角度との関連から、その移動距離を考察及び実験から〔図１〕の通りでなければ充分な機能を発揮できない。即ち傾角最大での装着時は、１５ｃｍ以上３０ｃｍ以下。傾角最小での装着時は５ｃｍ以上１５ｃｍ以下とする。【００１３】  第３の課題を解決するためには、安全シートを装着する時の最適な装着角度は、〔図１〕の通りである。その理由は、最大傾角６０°以上では、衝突時に上半身に発生する慣性モーメントが大きくなり、摺道運動に不都合が生じる事が実験から考察された。又最小傾角１５°以下での装着角度では、乳幼児の身体が前方へ「スベリ」摺道運動に不都合を生ずる事が実験上考察できた。【００１４】  安全シート装着時に、不都合を引き起こす要因は大きく、２つの条件がある。１つは、車輌シートのクッションの沈み、もう１つは、車輌本体のシートベルトの受け側の植え込み金具の長さである。それ故、第４の課題を解決するためには、車輌シートベルトで固定する時、安全シートにおける固定位置は、車輌座席の背当と座席の交差点より１５ｃｍ以上２５ｃｍ以下前方で、さらに車輌座席上面より１０ｃｍ以下の高さでなければ安全シートの前方移動が衝撃発生時に引き起こされて、衝撃発生と摺道運動開始との間に時間的「ズレ」が生じて、十分な機能が発揮できない事が実験上考察できた。〔図８〕
尚〔図７〕の通り車輌シートベルトをこの棒に引っ掛けてもよし、又は半円形の穴にシートベルトを通してもよい。【００１５】  第５の課題を解決するためには、摺道運動の軌道は実験上の考察から、〔図１〕の通り、摺道回転の中心点から半径３０ｃｍ以上５０ｃｍ以下の円弧上でなければならない。その理由は、半径５０ｃｍ以上であれば車輌の一部に接触し、半径３０ｃｍ以下であれば、その居住性が悪くなり、いずれも不都合が発生する。【００１６】  第６の課題を解決するためには、車輌座席の背当と、座席面との交差点より安全シートの底面の前方向への長さより、その交差点より安全シート背当面の上方向への長さが、可能な限り長い方が、リバウンド防止に有効である事が実験上考察できた。これはリバウンド力により前方上向慣性モーメントより、背当に生ずる慣性モーメントが大きくなければならない事にある。これも実験上の考察からの結論である。〔図８〕、〔図９〕
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】慣性力処理に関わる各要因との相関関係についての説明図
【図２】固定解除装置（羽根車方式）の図
【図３】固定解除装置（羽根車方式）の変形（板バネ式）例図
【図４】ピン方式始動開始装置（スライド始動装置）の構造説明図
【図５】ピン方式始動開始装置の取付け実施例図
【図６】総体的構造の実施例図
【図７】最終実施例及び車輌座席への装着実施例図
【図８】安全装置の車輌座席への取付け方法及びリバウンド対応例図
【図９】安全装置装着時の実施例図
【符号の説明】
【図２】
ア：回転ツマミ：
イ：設定強度で折れる羽根：幼児用、前方向、普常使用時の羽根
ウ：脱着用ビス
エ：強度の大きい折れない羽根：乳児（特に小さい）用後向き使用時の羽根
イ′の点線羽根部は羽根のない位置で、スライド自由になる位置
イの羽は、５０ｋｇ〜１５０ｋｇ用と、１５０ｋｇ〜３００ｋｇ用に設定する。
又、イの羽根を折れてしまうものではなく、２種類の強度に耐える板バネを施してもよい。
この時は、リバウンドで移動するとき、フリーになる様な構造とする。
【図３】
参照
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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