JP2009280068A - 乗員脚部拘束装置及び車両 - Google Patents
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Abstract
【課題】エアバッグをインストルメントパネル表面から比較的浅い位置に収納した場合でも、良好な膨張展開を迅速に行う。
【解決手段】乗員脚部拘束装置14は、リテーナ16と、リテーナ16内に収納されたニーエアバッグ18と、ニーエアバッグ18を膨張させるためのガス発生器20と、表皮部材22とを有している。表皮部材22は、平常時には開口部10aから後方側(乗員側、車内側)を臨むように配置され、ニーエアバッグ18が膨張するときには、エアバッグ18とともに開口部10aから現れ、乗員Hの膝部Haに接触する。
【選択図】図2
【解決手段】乗員脚部拘束装置14は、リテーナ16と、リテーナ16内に収納されたニーエアバッグ18と、ニーエアバッグ18を膨張させるためのガス発生器20と、表皮部材22とを有している。表皮部材22は、平常時には開口部10aから後方側(乗員側、車内側)を臨むように配置され、ニーエアバッグ18が膨張するときには、エアバッグ18とともに開口部10aから現れ、乗員Hの膝部Haに接触する。
【選択図】図2
Description
本発明は、車両の衝突時に乗員の脚部を拘束する乗員脚部拘束装置及びこれを備えた車両に関する。
自動車等の車両の衝突時に乗員の脚部が座席前方のインストルメントパネル(インストルメントパネル)に当たることを抑制する乗員脚部拘束装置として、従来、例えば特許文献1に記載のものがある。
この従来技術では、車両のインストルメントパネルに乗員脚部拘束装置(膨張保護装置)を設けている。この膨張保護装置は、インストルメントパネルに一体的に形成されたパネルドアと、パネルドアの反乗員側(裏側)に収容されたエアバッグ(膨張手段)と、パネルドアの乗員側(表側)を覆うように配置された伸縮性の表面カバーとを有している。パネルドアとインストルメントパネルとの境界部は、薄肉部(脆弱領域)が形成されている。車両が衝突しガス発生器からのガスによってエアバッグが膨張すると、その押し出し力によって薄肉部を破断してパネルドアが開く。このパネルドアの開き動作によってエアバッグはインストルメントパネル外部へと進出して膨出し、乗員の脚部がインストルメントパネルに衝突することを抑制する。このとき、パネルドアの乗員側に設けられた上記表面カバーは、乗員の脚部へ向かって膨張展開するバッグに押されることで延び広がり、エアバッグと共に乗員の脚部へ接触するようになっている。このように、エアバッグと乗員脚部との間に表面カバーを介在させることにより、エアバッグ膨張時に生じるダストや、インストルメントパネル及びパネルドアの分裂片などが、乗員側に飛散するのを防止するようになっている。
特表2001−519745号公報
近年、車両及び車内機器の多機能化、乗員の居住性向上、車両自体の小型化等のニーズにより、車内のレイアウトが制約される傾向にある。この結果、乗員脚部拘束装置を配置する際も、設置スペースの小型化が要請されている。上記従来技術の乗員拘束装置は、この要請に対応したものとなっており、折りたたまれたエアバッグはインストルメントパネル表面から比較的浅い位置に収納されている(いわゆる浅底タイプ)。
上記のような浅底タイプのエアバッグ収納構造では、折りたたまれたエアバッグがインストルメントパネル表面から比較的深い位置に収納されている構造(いわゆる深底タイプ)に比べ、収納状態から膨張して乗員の脚部へ到達するまでの距離が比較的小さくなる。したがって、乗員の脚部を拘束するための良好な膨張展開を迅速に行うためには、上記深底タイプよりもさらに何らかの工夫が必要である。
しかしながら上記従来技術においては、上記膨張展開の迅速化については特に配慮されず、深底タイプと同様、パネルドアを破断してエアバッグが膨張展開する構造であって膨張時の抵抗が大きい。また表面カバーも(飛散の防止には役立つが)エアバッグの膨張展開を遅くするように作用する。このため、前述のような短い距離において、良好な膨張展開を迅速に行うことはできなかった。
本発明の目的は、エアバッグをインストルメントパネル表面から比較的浅い位置に収納した場合でも、良好な膨張展開を迅速に行える乗員脚部拘束装置及びこれを用いた車両を提供することにある。
上記目的を達成するために、第1の発明は、車両へ乗車する乗員の脚部側へ膨張するエアバッグと、ガスを噴出して前記エアバッグを膨張させるガス発生器と、前記ガス発生器及び折りたたまれた前記エアバッグを収容するリテーナとを有し、前記車両の前記乗員側前面のインストルメントパネルに設けられる乗員脚部拘束装置であって、前記車両への取り付け時には前記インストルメントパネルに設けた開口部より車内側を臨むとともに、前記エアバッグの膨張展開時には当該エアバッグと前記脚部との間に介在して前記脚部に接触するように、パネル代用部材を前記エアバッグの表面に設けたことを特徴とする。
本願第1発明においては、エアバッグの表面にパネル代用部材を設けている。このパネル代用部材は、車両への取り付け時において、インストルメントパネルの開口部より車内側を臨むように配置され、これによって、インストルメントパネルの開口部では(パネルやドア等で塞がれることなく)パネル代用部材が車内側へ露出した状態である。そして、エアバッグの膨張展開時には、上記のようにインストルメントパネルの開口部で露出したパネル代用部材がエアバッグと共に乗員の脚部に接触し、脚部の拘束を行う。
以上のように、インストルメントパネルの開口部を、エアバッグ側に設けたパネル代用部材で塞ぎ、エアバッグの膨張展開時にはパネル代用部材がエアバッグと共に脚部へと到達して接触する。これにより、インストルメントパネルの開口部をパネルやドアで塞ぐ構造のようなエアバッグの膨張展開の抵抗となることがない。この結果、折りたたまれたエアバッグがインストルメントパネル表面から比較的浅い位置に収納される構造(いわゆる浅底タイプ)であっても、エアバッグの良好な膨張展開を迅速に行うことができる。また、折りたたまれたエアバッグがインストルメントパネル表面から比較的深い位置に収納される構造(いわゆる深底タイプ)では、エアバッグがリテーナの奥の方へ収納されるため、バッグの膨張展開時にリテーナを径方向に押し広げようとする現象(いわゆるフィッシュマウス現象)が生じる。このためこれを回避するためにリテーナの剛性向上のための補強が必要となり重量増大の一因となるが、上述のようにして、エアバッグの良好な膨張展開を行えることから容易に浅底タイプの構造とすることができる。この結果、リテーナへの上記補強が不要となり、装置全体の軽量化を図ることができる。
第2発明は、上記第1発明において、前記パネル代用部材は、前記インストルメントパネルよりも弾性の大きな表皮部材であることを特徴とする。
弾性の大きな部材を用いることにより、エアバッグの膨張展開を阻害しないようにすることができ、また乗員の脚部への接触時の感触性を向上できる。
第3発明は、上記第2発明において、前記表皮部材は、前記インストルメントパネルに備えられた略四角形の前記開口部より大きな略四角形形状を備えていることを特徴とする。
通常、インストルメントパネルに設けられる開口部は略四角形であることが多いため、表皮部材をこれに合致した形状とすることで、十分に開口部を塞ぐことができる。
第4発明は、上記第2又は第3発明において、前記表皮部材は、前記インストルメントパネルと実質的に同一の色彩を備えることを特徴とする。
インストルメントパネルと表皮部材とが実質的に同一色彩となることで、視覚的に違和感が生じるのを抑制することができる。
第5発明は、上記第2乃至第4発明のいずれかにおいて、前記表皮部材は、接着により前記エアバッグに固定されていることを特徴とする。
これにより、簡易な手法で容易に表皮部材をエアバッグに固定することができる。
第6発明は、上記第2乃至第4発明のいずれかにおいて、前記表皮部材は、縫製により前記エアバッグに固定されていることを特徴とする。
これにより、簡易な手法で強固に表皮部材をエアバッグに固定することができる。
第7発明は、上記第2乃至第6発明のいずれかにおいて、前記表皮部材の外縁部を、前記リテーナに対して取り付けたことを特徴とする。
エアバッグを収納するリテーナに表皮部材を取り付けることにより、インストルメントパネルに対し表皮部材を安定的な位置関係で設置することができる。
第8発明は、上記第2乃至第6発明のいずれかにおいて、前記表皮部材の外縁部を、前記リテーナと前記インストルメントパネルの前記開口部の外縁部との間に、挟み込むように配置したことを特徴とする。
リテーナとインストルメントパネルとの間に表皮部材を挟み込むことにより、インストルメントパネルに対し表皮部材を安定的な位置関係で強固に固定することができる。また、挟み込み構造によってインストルメントパネルと表皮部材との間に段差や隙間が発生するのを抑制することができるので、視覚的な違和感を大きく低減することができる。
第9発明は、上記第2乃至第8発明のいずれかにおいて、前記エアバッグを貫通するように、前記リテーナの底部と前記表皮部材とを連結する飛散抑制部材を設けたことを特徴とする。
これにより、エアバッグの膨張展開時の勢いで表皮部材の一部が飛散した場合でも、その飛散部分が乗員側へ飛来するのを抑制することができる。
上記目的を達成するために、第10発明は、前部にインストルメントパネルを設け、前記インストルメントパネルに乗員脚部拘束装置を設けた車両であって、前記乗員脚部拘束装置は、前記車両へ乗車する乗員の脚部側へ膨張するエアバッグと、ガスを噴出して前記エアバッグを膨張させるガス発生器とを備えており、前記インストルメントパネルのうち、前記乗員の脚部の前方側に位置する部分を、それ以外の部分より大きな弾性を備えた弾性部材で構成し、当該弾性部材の前記乗員の脚部と反対側を、前記エアバッグに固定したことを特徴とする。
本願第10発明においては、インストルメントパネルのうちの一部(乗員脚部の前方側)を、他の部位とは異なる弾性部材で構成している。この弾性部材は、インストルメントパネルとして車内側(乗員の脚部側)を臨み、その反対側(脚部と反対側)は、インストルメントパネルに設けられた乗員脚部拘束装置のエアバッグに固定されている。そして、エアバッグの膨張展開時には、上記のようにエアバッグに固定された弾性部材がエアバッグと共に乗員の脚部に接触し、脚部の拘束を行う。
以上のように、インストルメントパネルの一部を(他の部位とは別構造の)弾性部材で構成し、エアバッグの膨張展開時にその弾性部材をエアバッグと共に脚部へと到達して接触させる。これにより、インストルメントパネルに開口部を設けその開口部をパネルやドアで塞ぐ構造のように、エアバッグの膨張展開の抵抗となることがない。この結果、折りたたまれたエアバッグがインストルメントパネル表面から比較的浅い位置に収納される構造(いわゆる浅底タイプ)であっても、エアバッグの良好な膨張展開を迅速に行うことができる。
本発明によれば、エアバッグをインストルメントパネル表面から比較的浅い位置に収納した場合でも、良好な膨張展開を迅速に行うことができる。
以下、本発明の一実施の形態を図面を参照しつつ説明する。
図1は、本実施の形態に係る乗員脚部拘束装置のニーエアバッグ膨張時を模式的に示す座席前方付近の縦断面図である。図2は、ニーエアバッグの通常時(バッグ収納時)における拡大縦断面である。なお、以下の説明において、前後方向及び左右方向とは、着座した乗員から見た前後方向及び左右方向をいう。
図1及び図2において、本実施形態では、車両(図示省略)に乗車した乗員Hが座席(図示省略)に着座している(この例ではステアリングSTのある運転席を例にとっている)。そして、その座席(図示省略)の前方のインストルメントパネル10に乗員脚部拘束装置14が設置されている。
乗員脚部拘束装置14は、板金製の有底四角筒状(容器状。後述の図2や図4参照)のリテーナ16と、リテーナ16内に収納されたニーエアバッグ18と、ニーエアバッグ18を膨張させるためのガス発生器20と、表皮部材22(後述)とを有している。
ニーエアバッグ18は、図1に示すように、展開時には開口部10aからインストルメントパネル10の前面(乗員側の面)に沿って下から上に膨張するようになっている。このニーエアバッグ18は、乗員側のフロントパネル部24Aと、インストルメントパネル10側のリアパネル部24Bとから構成される1枚のパネル24によって外殻が構成されている。パネル24は、接続部で折り返され、フロントパネル部24Aとリアパネル部24Bとの接続部を除く各々の周縁部同士が全周にわたって縫合等の結合手段によって結合され、これによって袋状となっている。そして、これらの周縁部同士を結合した縫い糸等よりシーム28が形成されている。
ニーエアバッグ18内は、第1室部18a、第2室部18b、第3室部18cの3つに区画されている。第1室部18aと第2室部18b、第2室部18bと第3室部18cは、それぞれ図示しないガス流路によって連通している。
ガス発生器20は、着火薬に点火して発生する熱により、ガス発生剤を燃焼させてガスを噴出させるものであり、この例では円筒軸方向が車両幅方向となるように配置される。このガス発生器20は、図示しない固定部材を介してリテーナ16の前方側に位置する底板部16aに固定される。そして、ガス発生器20と、リテーナ16の底板部16aとの間に挟まれるようにして、ニーエアバッグ18のリアパネル部24Bがリテーナ16に取り付けられている。
リテーナ16は、インストルメントパネル10に設けられた開口部10aに配置されている。図2に示すように、通常時には、ニーエアバッグ18は、折畳まれてリテーナ16内に収納されている。そして、収納されたニーエアバッグ18を覆うように、リテーナ16の後方側(図1、図2中右下側)の開口部16pに上記表皮部材22(パネル代用部材;弾性部材)が設けられている。この表皮部材22は、その面方向略中央部Mにおいて、縫製によってニーエアバッグ18の表面に固定されている。縫製とすることにより、簡易な手法で強固に固定することができる。なお、接着により固定してもよい。この場合、簡易な手法で容易に固定することができる。
表皮部材22は、平常時には、外縁部22aがインストルメントパネル10の開口部10aの前方側(図1及び図2中左上側)になるようにしつつ、開口部10aから後方側(乗員側、車内側)を臨むように配置されている。この結果、表皮部材22は、乗員の脚部Haの前方側に位置している。またこの表皮部材22は、略四角形の開口部10aよりやや大きな略四角形形状(後述の図3参照)を備え、これによって十分にインストルメントパネル10の開口部10aを塞ぐ(図2参照)ようになっている(図3、図4参照)。さらに、表示部材22は、インストルメントパネル10と実質的に同一の色彩(人間が目で見て同色又は同系色と感じる程度に似た色彩)を備えており、これによって視覚的に違和感が生じるのを抑制するようになっている。
そして、表皮部材22は、図1に示すように、ニーエアバッグ18が膨張するときには、エアバッグ18とともに開口部10aから現れ、乗員Hの膝部Haに接触する。このため、表皮部材22は、インストルメントパネル10よりも弾性の大きな材料(例えば樹脂等)により構成されている(言い換えれば、インストルメントパネル10のうちの脚部Haの前方側に位置する部位を、他の部分より大きな弾性部材である表皮部材22で構成している)。
なお、ニーエアバッグ18には、図1に示すように、その内部(例えば非膨張部)を貫通するようにして膨張展開時の表皮部材22の飛散を抑制するための飛散抑制部材30が設けられている。飛散抑制部材30の前方側(図1中左側)はリテーナ16の底板部16aに固定され、後方側(図1中右側)が第3室部18cを構成するフロントパネル部24Aに(例えば縫製により)固定されている。これにより、ニーエアバッグ18の膨張展開時の勢いで表皮部材22の一部が飛散した場合でも、その飛散部分が乗員H側へ飛来するのを抑制できるようになっている。
図3は、表皮部材22の詳細構造を表す、図2中A部から見た矢視正面図である(なお煩雑を避けるためにインストルメントパネル10の図示を省略している)。図4は、リテーナ6の内部構造を表すために、便宜的に図3において表皮部材22を図中手前上側にめくりあげた状態(実際の動作中の状態とは無関係)を表す図である。
これら図3及び図4において、リテーナ16は、例えばプレスにより板金を折り曲げて有底の略四角筒状に形成され、前方側の上記底板部16aと、上方側の上板部16bと、下方側の下板部16cと、左側板部16dと、右側板部16eとを有している。後方側は、エアバック18が膨張展開するための上記開口部16pとなっている。
上板部16b及び下板部16cの後端側(図3及び図4中手前側)には、表皮部材22の上下端側に設けた孔22Aに挿入して表皮部材22を取り付けるための爪部16Aが形成されている。
図4に示すように、左側板部16dには、左取付片16fが突出するように設けられ、右側板部16eには、右取付片16gが突出するように設けられている。これら左右取付片16f,16gの貫通孔を貫通させた取付ボルトにより、その前方側に設けられた車体側取付部材(図示せず)に取り付けられる。この車体側取付部材は図示しない接続部位においてインストルメントパネル10に接続されており、これによって、リテーナ16がインストルメントパネル10に間接的に取り付けられる。この結果、表皮部材22は、その外縁部22pが、上板部16b、下板部16c、左取付片16f、右取付片16gとインストルメントパネル10の開口部10aの外縁部前方側(裏側)との間に挟まれた態様で、リテーナ16及びインストルメントパネル10に対して安定的な位置関係で固定される(図2参照)。
上記構成において、通常時においては、前述したように、表皮部材22がインストルメントパネル10の開口部10aにおいて車内側を臨むように配置され、これによって開口部10aでは(パネルやドア等で塞がれることなく)表皮部材22が車内側へ露出した状態となっている。
車両衝突時には、ガス発生器20が作動し、バッグ膨張用のガスを発生させる。このガスは第1室部18a内に供給され、まず第1室部18aが膨張する。第1室部18aの膨張により表皮部材22が前方側から押圧される結果、上記爪部16Aが貫通孔22Aの上側及び下側の外縁部22pを破断し、表皮部材22がリテーナ16から開放される。その後、第1室部18a内のガスが、ガス流路を通って第2室部18bに流出して第2室18bが膨張し、さらに第2室部18b内のガスがガス流路を通って第3室部18cに流出し、第3室部18cが膨張する(図1参照)。このとき、本実施形態においては、ニーエアバッグ18の表面に表皮部材22を設けている。ニーエアバッグ18の膨張展開時には、表皮部材22がエアバッグとともに乗員Hの脚部Haに接触し、脚部Haの拘束を行う。
すなわち、本実施形態によれば、インストルメントパネル10の開口部10aを、ニーエアバッグ18側に設けた表皮部材22で塞ぎ、ニーエアバッグ18の膨張展開時には表皮部材22がニーエアバッグ18とともに脚部Haへと到達して接触する。これにより、インストルメントパネル10の開口部10aをパネルやドアで塞ぐ構造のようなニーエアバッグ18の膨張展開の抵抗となることがない。この結果、折畳まれたニーエアバッグ18がインストルメントパネル10表面から比較的浅い位置に収納される本実施形態の構造(いわゆる浅底タイプ)であっても、ニーエアバッグ18の良好な膨張展開を迅速に行うことができる。また、弾性の大きな材料を用いて表皮部材22を構成することにより、乗員Hの脚部Haへの接触時の感触性を向上できる。
また、通常時の取り付け構造において、リテーナ6とインストルメントパネル10との間に表皮部材22を挟み込むことにより、インストルメントパネル10に対し表皮部材22を安定的な位置関係で強固に固定することができる。また、挟み込み構造によってインストルメントパネル10と表皮部材22との間に段差や隙間が発生するのを抑制することができるので、視覚的な違和感を大きく低減することができる。
また、折畳まれたニーエアバッグ18がインストルメントパネル10の表面から比較的深い位置に収納される構造(いわゆる深底タイプ)の場合、ニーエアバッグ18がリテーナ16の奥の方へ収納されるため、ニーバッグ18の膨張展開時にリテーナ16を径方向に押し広げようとする現象(いわゆるフィッシュマウス現象)が生じる。これを回避するためには、リテーナ16の剛性向上のための補強が必要となり、重量増大の一因となる。しかしながら、本実施形態では上述のようにニーエアバッグ18の良好な膨張展開を行えることから、容易に浅底タイプの構造とすることができる。この結果、リテーナ16への上記補強が不要となり、乗員脚部拘束装置14全体の軽量化を図れる。
なお、上記実施形態においては、表皮部材22の上下端側の孔22Aにリテーナ16の爪部16Aを挿入することにより、表皮部材22をリテーナ16に取り付けたが、これに限られない。図5に示すように、爪部16Aを省略し、代わりにリテーナ16の上下側に挟み込み用のフランジ部16B,16Bを設け、これらフランジ部16B,16Bとインストルメントパネル10の開口部10aの外縁部前方側(裏側)との間に、表皮部材22の外縁部22pを単に挟み込み固定するようにしてもよい(この場合、表皮部材22の孔22Aは不要)。この場合も、上記同様、表皮部材22を、リテーナ16及びインストルメントパネル10に対して安定的な位置関係で固定することができる。またニーエアバッグ18の膨張展開時において、上記実施形態のような爪部16Aによる表皮部材22の破断がなくなる(抵抗が少なくなる)ので、膨張展開をさらに迅速に行うことができる。
また、以上では、本発明を、火薬を用いて高温のガスを噴出させるガス発生器20を有する乗員脚部拘束装置14に適用した場合を例にとって説明したが、これに限られず、例えばアルゴン等の高圧ガスを噴出させるガス発生器を有する乗員脚部拘束装置に本発明を適用してもよい。
14 乗員脚部拘束装置
16 リテーナ
18 ニーエアバッグ
22 表皮部材
16 リテーナ
18 ニーエアバッグ
22 表皮部材
Claims (10)
- 車両へ乗車する乗員の脚部側へ膨張するエアバッグと、
ガスを噴出して前記エアバッグを膨張させるガス発生器と、
前記ガス発生器及び折りたたまれた前記エアバッグを収容するリテーナと
を有し、
前記車両の前記乗員側前面のインストルメントパネルに設けられる乗員脚部拘束装置であって、
前記車両への取り付け時には前記インストルメントパネルに設けた開口部より車内側を臨むとともに、前記エアバッグの膨張展開時には当該エアバッグと前記脚部との間に介在して前記脚部に接触するように、パネル代用部材を前記エアバッグの表面に設けた
ことを特徴とする乗員脚部拘束装置。 - 請求項1記載の乗員脚部拘束装置において、
前記パネル代用部材は、
前記インストルメントパネルよりも弾性の大きな表皮部材であることを特徴とする乗員脚部拘束装置。 - 請求項2記載の乗員脚部拘束装置において、
前記表皮部材は、
前記インストルメントパネルに備えられた略四角形の前記開口部より大きな略四角形形状を備えている
ことを特徴とする乗員脚部拘束装置。 - 請求項2又は請求項3記載の乗員脚部拘束装置において、
前記表皮部材は、
前記インストルメントパネルと実質的に同一の色彩を備える
ことを特徴とする乗員脚部拘束装置。 - 請求項2乃至請求項4のいずれか1項記載の乗員脚部拘束装置において、
前記表皮部材は、
接着により前記エアバッグに固定されている
ことを特徴とする乗員脚部拘束装置。 - 請求項2乃至請求項4のいずれか1項記載の乗員脚部拘束装置において、
前記表皮部材は、
縫製により前記エアバッグに固定されている
ことを特徴とする乗員脚部拘束装置。 - 請求項2乃至請求項6のいずれか1項記載の乗員脚部拘束装置において、
前記表皮部材の外縁部を、
前記リテーナに対して取り付けたことを特徴とする乗員脚部拘束装置。 - 請求項2乃至請求項6のいずれか1項記載の乗員脚部拘束装置において、
前記表皮部材の外縁部を、
前記リテーナと前記インストルメントパネルの前記開口部の外縁部との間に、挟み込むように配置した
ことを特徴とする乗員脚部拘束装置。 - 請求項2乃至請求項8のいずれか1項記載の乗員脚部拘束装置において、
前記エアバッグを貫通するように、前記リテーナの底部と前記表皮部材とを連結する飛散抑制部材を設けた
ことを特徴とする乗員脚部拘束装置。 - 前部にインストルメントパネルを設け、
前記インストルメントパネルに乗員脚部拘束装置を設けた車両であって、
前記乗員脚部拘束装置は、
前記車両へ乗車する乗員の脚部側へ膨張するエアバッグと、
ガスを噴出して前記エアバッグを膨張させるガス発生器と
を備えており、
前記インストルメントパネルのうち、前記乗員の脚部の前方側に位置する部分を、それ以外の部分より大きな弾性を備えた弾性部材で構成し、
当該弾性部材の前記乗員の脚部と反対側を、前記エアバッグに固定した
ことを特徴とする車両。
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| JP2008133662A JP2009280068A (ja) | 2008-05-21 | 2008-05-21 | 乗員脚部拘束装置及び車両 |
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|---|---|---|---|
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