(57)【要約】【課題】衝撃の緩衝作用を減らすことができる乗員保護機構を提供すること。【解決手段】乗員保護機構２００は、車体前方又は後方のバンパーに一端が取り付けられ、車体外方からの力により車体内方へ移動する前部バー１１１及び後部バー１２１と、バー１１１，１２１を車体外方へ押圧するバネ１１３，１２３と、バー１１１，１２１の他端に連結され、車体内方側に傾斜面１４１ａ，１５１ａを有する押上部１４１，１５１と、脚部１６１，１６２を有する座席シート１６０と、を備える。バー１１１，１２１が車体外方からの力を受け、バネ１１３，１２３の付勢力に抗して車体内方に所定距離移動した場合に、押上部１４１，１５１は、脚部１６１，１６２に当接し、座席シート１６０を車体上部に押し上げる。【選択図】図１
2012201276.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体前方又は後方のバンパーに一端が取り付けられ、車体外方からの力により車体内方へ移動するバーと、
前記バーを車体外方へ押圧する付勢部と、
脚部を有し、乗員が着座する座席シートと、
前記バーの他端に固定され、前記バーが車体外方からの力を受けた時に前記脚部まで移動して当接し該脚部を車体上部に押し上げる押上部と、を備え、
前記押上部は、
通常時には前記脚部と離隔しており、
前記バーが車体外方からの力を受け、前記付勢部の付勢力に抗して車体内方に所定距離移動した場合に、前記脚部に当接し、前記座席シートを車体上部に押し上げる、乗員保護機構。
【請求項２】
前記押上部は、前記座席シート側が凹面の傾斜面を有し、
前記脚部は、前記傾斜面に当接する凸面の傾斜面を有し、
車体外方からの力を受けた場合、前記脚部の傾斜面が前記押上部の傾斜面上で摺動して、前記脚部を車体上部に押し上げる、請求項１記載の乗員保護機構。
【請求項３】
車体外方からの力を受けた場合、前記座席シートが所定の力以上で跳ね上がるのを防止するように調整する第２付勢部を備える、請求項１記の乗員保護機構。
【請求項４】
前記座席シートを複数備え、これら座席シートが前記脚部を共用する、請求項１記の乗員保護機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の衝突時において乗員を保護する乗員保護機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、低炭素社会の実現に向けて電気自動車（ＥＶ：Electronic Vehicle）、及びハイブリッド車（Hybrid Vehicle）が注目されている。
【０００３】
車両の衝突時における衝撃の緩衝材としては、一般に車両の前後に設けられるバンパーが知られている。バンパーは、衝突時に変形して衝撃を緩和する。しかし、衝突時の衝撃がバンパーの変形による緩衝作用を超える大きさの場合、車体側に大きな衝撃が加えられ、車体内の着座者に大きな衝撃が加えられる。すなわち、衝撃がある程度大きな場合、従来のバンパーの変形による緩衝作用範囲は非常に小さいので、着座者保護の機能としては物足りないものであった。
【０００４】
特許文献１には、簡単な構造によって車両の衝突時の衝撃を有効に和らげる車両安全機構が記載されている。特許文献１記載の車両安全機構は、前部バンパーを車体前方へ押圧する第１の付勢手段と、後部パンパーを車体後方へ押圧する第２の付勢手段とを備える。
【０００５】
第１及び第２の付勢手段は、湾曲した第１アームの一端に装着され、他端は座席シートの底部に装着される。例えば、前方での衝突により前部バンパーが車体内方へ押され、前部バンパーに固定された芯体が所定以上摺動移動した場合、前記第１アームの一端を支点として回動し、他端が座席シートの前部を押し上げる。同様に、後方での衝突での衝突により後部バンパーが車体内方へ押され、後部バンパーに固定された芯体が所定以上摺動移動した場合、前記第２アームの一端を支点として回動し、他端が座席シートの前部を押し上げる。第１及び第２アームからなる押上げ機構は、バンパーへの軽い衝突の際には作動しないが、所定以上の芯体の動きが生ずるような衝突の時には、瞬時にして座席シートの前部又は後部を所定角度押し上げることによって傾ける。これにより、着座者も瞬時にしてやや後方又は前方に傾くので、衝突時前方へ放り出される方向の力をその傾斜の部分だけ抑制できる。これにより、シートベルトによる乗車者の保持機能をより高めることができる。
【０００６】
特許文献１記載の車両安全機構は、衝突時などに車体外方から衝撃が加えられると、その衝撃力に応じてそれぞれの付勢手段の押圧力に抗して車体内方へ引っ込み動作を行うことで、バンパーの変形による緩衝作用だけでなく、その引き込み動作による衝撃吸収作用も付加され、衝撃の緩衝作用はより向上する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平７−２０５７３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１記載の車両安全機構は、芯体、摺動を規制する長孔、アーム、及び座席シートがすべて一体化されて接続した構成であった。一体化しているため、衝突によりアームに伝達した衝撃は、たとえ座席シートを傾けても、相当量座席シートに伝達する。すなわち、衝突による衝撃を緩和しきれないという課題があった。
【０００９】
本発明の目的は、衝撃の緩衝作用を減らすことができる乗員保護機構を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の乗員保護機構は、車体前方又は後方のバンパーに一端が取り付けられ、車体外方からの力により車体内方へ移動するバーと、前記バーを車体外方へ押圧する付勢部と、脚部を有し、乗員が着座する座席シートと、前記バーの他端に固定され、前記バーが車体外方からの力を受けた時に前記脚部まで移動して当接し該脚部を車体上部に押し上げる押上部と、を備え、前記押上部は、通常時には前記脚部と離隔しており、前記バーが車体外方からの力を受け、前記付勢部の付勢力に抗して車体内方に所定距離移動した場合に、前記脚部に当接し、前記座席シートを車体上部に押し上げる、構成を採る。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、押上部と脚部とは一体化されておらず隔離しており、衝突時に受ける衝撃エネルギを受け流して上部に逃がす構造により、車両の衝突時の衝撃を有効に和らげることができ、乗員の身体的な安全性をより向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態に係る乗員保護機構を備える車両の概略構成を示す図
【図２】上記実施の形態に係る乗員保護機構の車両の通常時（非衝突時）の乗員保護機構の動作を示す図
【図３】上記実施の形態に係る乗員保護機構の車両の衝突時の乗員保護機構の動作を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１４】
（実施の形態）
図１は、本発明の一実施の形態に係る乗員保護機構を備える車両の概略構成を示す図である。本実施の形態は、ＥＶ／ＨＥＶに適用した例である。
【００１５】
図１に示すように、車体１００の前後には、前部バンパー１１０及び後部バンパー１２０が設置される。前部バンパー１１０及び後部バンパー１２０は、弾力性を有する材質及び構造により構成され、車両の衝突時に変形して衝撃を緩和する。
【００１６】
前部バンパー１１０は、前部バー１１１を介して乗員保護機構２００に接続される。また、後部バンパー１２０は、後部バー１２１を介して乗員保護機構２００に接続される。
【００１７】
前部バー１１１は、一端が前部バンパー１１０の背部（車体内方向側の部位）に連結され、他端が乗員保護機構２００を構成する押上部１４１，１５１（後述）の背部に連結される。前部バー１１１は、車体外前方から前部バンパー１１０に加わった力により車体内方へ引っ込み移動する。また、後部バー１２１は、一端が後部バンパー１２０の背部に連結され、他端が押上部１４１，１５１の背部に連結される。後部バー１２１は、車体外後方から後部バンパー１２０に加わった力により車体内方へ引っ込み移動する。
【００１８】
前部バー１１１には、付勢手段であるバネ１１３を係止する係止部材１１２が取り付けられる。バネ１１３の一端は、係止部材１１２に係止され、バネ１１３の他端は、乗員保護機構２００を構成する枠台１３０（後述）のフレーム部１３２（後述）に係止される。バネ１１３は、前部バー１１１及び前部バンパー１１０を車体外方に常に押圧している。また、後部バー１２１には、付勢手段であるバネ１２３を係止する係止部材１２２が取り付けられる。バネ１２３の一端は、係止部材１２２に係止され、バネ１２３の他端は枠台１３０のフレーム部１３２に係止される。バネ１２３は、後部バー１２１及び後部バンパー１２０を車体外方に常に押圧している。
【００１９】
上記各バネ１１３，１２３は、衝突時（前部バー１１１又は後部バー１２１の少なくとも１つが車体外方からの力を受けた時）にまず各バンパー１１０，１２０の変形が生じ、更に強い衝撃の場合に次段で引っ込み動作が生じるバネ強度である。これにより、バンパー１１０，１２０の変形による緩衝作用だけでなく、その引き込み動作による衝撃吸収作用も付加され、衝撃の緩衝作用を減らすことができる。
【００２０】
車体１００の座席部分の底部には、方形状の枠台１３０が固定設置される。枠台１３０は、座席シート１６０及び押上部１４１，１５１を載置する底部１３１と、底部１３１の外縁を取り囲むフレーム部１３２とを有する。枠台１３０は有底のフレーム形状であり、機械的強度の高い材質及び構造を有する。
【００２１】
前部バー１１１は、一端が前部バンパー１１０の背部に連結され、他端が枠台１３０のフレーム部１３２を貫通して底部１３１上で押上部１４１の背部１４１ｂに連結される。また、後部バー１２１は、一端が後部バンパー１２０の背部に連結され、他端が枠台１３０のフレーム部１３２を貫通して底部１３１上で押上部１５１の背部１５１ｂに連結される。前部バー１１１及び後部バー１２１は、車体外前方から強い衝撃を受けた場合など、バネ１１３，１２３の付勢力に抗して車体内方へ引っ込み移動可能である。
【００２２】
押上部１４１は、車体内方側が凹面の傾斜面１４１ａと、前部バー１１１の端部が連結され、前部バー１１１の移動動作を受ける背部１４１ｂと、を有する。押上部１４１は、前部バー１１１及び前部バンパー１１０からの移動動作を受けて車体内方に移動した場合、傾斜面１４１ａが座席シート１６０の前脚部１６１を押す押出部材である。
【００２３】
押上部１５１は、車体内方側（座席シート１６０の側）が凹面の傾斜面１５１ａと、後部バー１２１の端部が連結され、後部バー１２１の移動動作を受ける背部１５１ｂと、を有する。押上部１５１は、後部バー１２１及び後部バンパー１２０からの移動動作を受けて車体内方に移動した場合、傾斜面１５１ａが座席シート１６０の後脚部１６２を押す押出部材である。
【００２４】
座席シート１６０は、底部に前脚部１６１、後脚部１６２、及びバネ台座１６３が取り付けられる。座席シート１６０には、乗員が着座する。
【００２５】
前脚部１６１は、支持部１６１ａと、支持部１６１ａの下端部に固定され、傾斜面１４１ａに当接する凸面の傾斜部１６１ｂと、を備える。傾斜部１６１ｂの凸面は、押上部１４１の傾斜面１４１ａの凹面と対向しており、押上部１４１が傾斜部１６１ｂに当接した場合、その曲面同士は弧状に摺動可能である。前脚部１６１の傾斜部１６１ｂの下端は、枠台１３０の底部１３１上に当接し、この下端で、自重及びバネ１６４の付勢力により前脚部１６１及び座席シート１６０の前部を支持する。
【００２６】
また、後脚部１６２は、支持部１６２ａと、支持部１６２ａの下端部に固定され、傾斜面１５１ａに当接する凸面の傾斜部１６２ｂと、を備える。傾斜部１６２ｂの凸面は、押上部１５１の傾斜面１５１ａの凹面と対向しており、押上部１５１が傾斜部１６１ｂに当接した場合、その曲面同士は弧状に摺動可能である。後脚部１６２の傾斜部１６２ｂの下端は、枠台１３０の底部１３１上に当接し、この下端で、自重及びバネの付勢力により後脚部１６２及び座席シート１６０の後部を支持する。
【００２７】
座席シート１６０のバネ台座１６３と枠台１３０のバネ台座１３３との間には、バネ１６４が取り付けられる。バネ１６４及び座席シート１６０の自重により、座席シート１６０は、枠台１３０の底部１３１上に安定して載置される。
【００２８】
バネ１６４は、車体外方からの力を受けた場合、座席シート１６０が所定の力以上で跳ね上がるのを防止ように調整する。すなわち、バネ１６４は、跳ね上がった座席シート１６０をもとの位置に戻す方向への力を発生させる。座席シート１６０の跳ね上がりが大きすぎると座席シート１６０に着座する乗員が、車体天井に衝突する可能性があり危険であるため、バネ１６４により跳ね上がり量を調整するものである。
【００２９】
上記前部バー１１１、後部バー１２１、バネ１１３，１２３，１６４、枠台１３０、押上部１４１，１５１、斜め脚部１６１，１６２は、全体として、車両の衝突時において乗員を保護する乗員保護機構２００を構成する。
【００３０】
以下、上述のように構成された乗員保護機構２００の動作を説明する。
【００３１】
〔通常時〕
図２は、車両の通常時（非衝突時）の乗員保護機構２００の動作を示す図である。
【００３２】
図２に示すように、車体１００の前部バンパー１１０及び後部バンパー１２０には、前部バー１１１及び後部バー１２１が連結されている。前部バー１１１及び後部バー１２１には、バネ１１３，１２３が取り付けられ、車体外方にそれぞれのバンパーを常に押圧している。
【００３３】
通常時（非衝突時）には、前部バー１１１及び後部バー１２１は、前部バンパー１１０及び後部バンパー１２０を押圧した状態にある。このため、前部バー１１１及び後部バー１２１に連結された押上部１４１，１５１は、車体内方から最も離れた位置（すなわち、枠台１３０の底部１３１上で、フレーム部１３２に近接した位置）に停止している。このように、通常時には、前部バー１１１に連結された押上部１４１は、前脚部１６１の傾斜部１６１ｂから所定距離だけ離隔している。同様に、後部バー１２１に連結された押上部１５１は、傾斜面同士が後脚部１６２の傾斜部１６２ｂから所定距離だけ離隔している。
【００３４】
〔衝突時〕
図３は、車両の衝突時の乗員保護機構２００の動作を示す図である。図３は、車両の前後から衝突された場合である。例えば、後方からの衝突を受けて前方の障害物に衝突した場合などがある。なお、図３は、説明の便宜上、一例を示したものであり、車両の前方又は後方が衝突する場合も同様である。
【００３５】
図３に示すように、前方及び後方での衝突により、前部バンパー１１０及び後部バンパー１２０は、前方バー１１１及び後部バー１２１をバネ１１３，１２３の付勢力に抗して車体内方へ移動する。衝突による動作であるため、前方バー１１１及び後部バー１２１は、車体内方へ極めて短時間で移動する。
【００３６】
前方バー１１１及び後部バー１２１が車体内方へ移動すると、前方バー１１１及び後部バー１２１に連結された押上部１４１，１５１は、座席シート１６０の脚部１６１，１６２を強く押す。
【００３７】
この力を受けて、押上部１４１，１５１の傾斜面１４１ａ，１５１ａと前脚部１６１の傾斜部１６１ｂ及び後脚部１６２の傾斜部１６２ｂとが当接する。当接後の押上部１４１，１５１の車体内方への移動は、斜め脚部１６１を上方への移動に変換される。前脚部１６１の傾斜部１６１ｂ及び後脚部１６２の傾斜部１６２ｂは、押上部１４１，１５１の傾斜面１４１ａ，１５１ａ上を摺動し、斜め脚部１６１，１６２を上方に持ち上げる。これにより、座席シート１６０の前部及び後部が持ち上がる。
【００３８】
以上述べた、衝突時の動作は、強い力を受けて極めて短時間で完結するので、実際には、衝突と略同時に座席シート１６０が上方向に跳ね上げられる。衝突方向（この場合、車両の進行方向）のエネルギは、それと直交する垂直方向の座席シート１６０の跳ね上げに変換され、乗員への衝撃が大幅に緩和される。
【００３９】
以上詳細に説明したように、本実施の形態によれば、乗員保護機構２００は、車体前方又は後方のバンパーに一端が取り付けられ、車体外方からの力により車体内方へ移動する前部バー１１１及び後部バー１２１と、バー１１１，１２１を車体外方へ押圧するバネ１１３，１２３と、バー１１１，１２１の他端に連結され、車体内方側に傾斜面１４１ａ，１５１ａを有する押上部１４１，１５１と、脚部１６１，１６２を有する座席シート１６０と、を備える。押上部１４１，１５１は、車体内方側が凹面の傾斜面１４１ａ，１５１ａを有し、脚部１６１，１６２は、傾斜面１４１ａ，１５１ａに当接する凸面の傾斜面１６１ｂ，１６２ｂを有する。
【００４０】
押上部１４１，１５１は、通常時には脚部１６１，１６２と離隔しており、バー１１１，１２１が車体外方からの力を受け、バネ１１３，１２３の付勢力に抗して車体内方に所定距離移動した場合に、押上部１４１，１５１は、脚部１６１，１６２に当接し、座席シート１６０を車体上部に押し上げる。
【００４１】
特に、通常時には、前部バー１１１及び後部バー１２１は、座席シート１６０の前脚部１６１及び後脚部１６２と一体化されておらず隔離しており、強い衝撃があってはじめて、移動して押上部１４１，１５１が座席シート１６０の脚部１６１，１６２に当接する。そして、押上部１４１，１５１が、押上部１４１，１５１を摺動して座席シート１６０の脚部１６１，１６２を跳ね上げる。バネ１６４は、車体外方からの力を受けた場合、座席シート１６０が所定の力以上で跳ね上がるのを防止している。
【００４２】
したがって、衝撃時には、衝突のエネルギが車体から人体を浮かせるエネルギに変換され、衝撃が緩和される。従来例では、芯体、アーム及び座席シート等が一体化され直結していたので衝突による衝撃を緩和しきれない。
【００４３】
これに対して、本実施の形態では、バー１１１，１２１に連結された押上部１４１，１５１と座席シート１６０の脚部１６１，１６２の傾斜部１６１ｂ，１６２ｂとが切り離されているので、バー１１１，１２１がバネ１１３に抗して移動する際に衝撃をまず吸収し、押上部１４１，１５１が傾斜部１６１ｂ，１６２ｂに当接することで衝撃を吸収し、さらに押上部１４１，１５１が摺動して斜め脚部１６１，１６２を上方へ移動させることで、衝突方向のエネルギを座席シート１６０の跳ね上げに変換して、衝撃を吸収する。このように、衝撃エネルギを受け流し、座席シート１６０に着座した乗員を上部に逃がす構造で衝撃性を抑制し、乗員の安全を高いレベルで実現する。本発明者らのシミュレーションによれば、衝突のエネルギが人体に加わる影響を１／１０程度まで緩和することができる。
【００４４】
ここで、座席シート１６０を複数備え、これら座席シートが脚部１６１，１６２を共用する構成としてもよい。このように構成すれば、１つの押上部で複数の座席シートを押し上げることができ、構造を簡素化することができる。
【００４５】
以上の説明は本発明の好適な実施の形態の例証であり、本発明の範囲はこれに限定されることはない。
【００４６】
例えば、上記実施の形態では、ＥＶ／ＨＥＶを例に採り説明を行ったが、ＥＶ／ＨＥＶ以外の車両に適用可能である。
【００４７】
また、上記実施の形態では、乗員保護機構という名称を用いたが、これは説明の便宜上であり、乗員保護構造、車両安全機構等であってもよい。
【００４８】
さらに、上記乗員保護機構を構成する各部、例えばバーの構成、バネの種類などは前述した実施の形態に限られない。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明に係る乗員保護機構は、車両の衝突時において乗員を保護する乗員保護機構全般に適用することが可能である。
【符号の説明】
【００５０】
１００  車体
１１０  前部バンパー
１１１  前部バー
１１２，１２２  係止部材
１１３，１２３，１６４  バネ
１２０  後部バンパー
１２１  後部バー
１３１  底部
１３２  フレーム部
１３０  枠台
１４１，１５１  押上部
１４１ａ，１５１ａ  傾斜面
１６０  座席シート
１６１  前脚部
１６２  後脚部
１６１ｂ，１６２ｂ  傾斜部
２００  乗員保護機構
【図１】
2012201276.tif 000003
【図２】
2012201276.tif 000004
【図３】
2012201276.tif 000005