JP3912195B2 - 乗員保護装置 - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車等の車両の座席の乗員を衝突時に保護するための乗員保護装置に関するものであり、特に前衝突時に乗員の身体が前方に移動することを防止するよう構成された乗員保護装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車の乗員を衝突時に保護するシステムとして、シートベルトを装着していても前衝突時に乗員がラップベルトの下側をくぐり抜けようとするサブマリン現象を防止するために、車両衝突時にシートクッションの前部を高くする装置が提案されている。例えば特開平１０−３０９９６７号には火薬式アクチュエータによってシートクッションの前端部を押し上げるようにした車両用シートが記載され、特開平１０−２１７８１８号にはエアバッグによってシートクッション前端部を押し上げるようにした車両用シートが記載されている。
【０００３】
また、本出願人は、特開２００１−２４７０１０において、シートクッション及びシートバックを備えた座席の該シートクッションの前部の下部に配置された、膨張時に長さが短くなる細長形状のバッグと、該バッグが膨張して短くなることによりシートベルト用バックルを引き下げるプリテンショナ手段とを有する乗員保護装置を提案している。
【０００４】
乗員保護装置として、膨張式シートベルト装置が公知である（例えば、特開平１１−３３４５２８，同１１−３４８７２１号，特開２０００−２５５３５８号など）。この膨張式シートベルト装置は、乗員の身体前面に沿って通常のシートベルトと同様に引き回される袋体を有するものであり、この袋体は衝突時等にガス発生器によって膨張する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このシートバック前部のバッグを膨張させるガス発生器のガス圧をプリテンショナ用シリンダ機構の駆動動力源とした乗員保護装置を提供することを目的とする。
【０００６】
また、本発明は、膨張式シートベルト装置の袋体を、このガス発生器からのガスによって膨張させるようにした乗員保護装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１の乗員保護装置は、シートクッション及びシートバックを備えた座席と、該シートクッションの前部の内部又は下部に配置された膨張可能なバッグ（２２）と、車両緊急時に該バッグ（２２）を膨張させるガス発生器（３４）と、該ガス発生器（３４）の作動に伴ってシートベルト（４６）に張力を与えるプリテンショナと、を有する乗員保護装置において、該プリテンショナは、該ガス発生器（３４）からのガス圧が導入されることによりピストンが移動するシリンダ機構よりなる乗員保護装置であって、該シリンダ機構は、長手方向の途中に、内部に前記ガス発生器（３４）からのガス圧を導入するための導入部を有しており、該長手方向の一端側がシートベルト用ラップアンカ（４４）又はバックルの下方に配置されたシリンダ（３０）と、該シリンダ（３０）の長手方向の他端と該導入部との途中に接続されており、該シリンダ（３０）内と前記バッグ（２２）内とを連通している継手（３０ａ）と、該シリンダ（３０）内の該導入部と該継手（３０ａ）との途中に配置されており、該導入部から該シリンダ（３０）内に導入されたガス圧により該シリンダ（３０）内を該シリンダ（３０）の前記他端側へ移動可能なピストン（４０）と、一端が該ピストン（４０）に連結されており、該シリンダ（３０）内を該シリンダ（３０）の前記一端側へ引き回され、該シリンダ（３０）の該一端側から該シリンダ（３０）外へ延出し、他端が前記ラップアンカ（４４）又はバックルに連結されているワイヤ（４２）とを備えており、前記ガス発生器（３４）がガス噴出作動した場合、該ガス発生器（３４）からのガス圧が前記導入部から該シリンダ（３０）内に導入され、このガス圧により前記ピストン（４０）が該シリンダ（３０）の前記他端側へ移動し、該ピストン（４０）によって前記ワイヤ（４２）が引っ張られることにより、前記ラップアンカ（４４）又はバックルが引き下げられて、前記シートベルト（４６）に張力が与えられると共に、該ピストン（４０）が前記継手（３０ａ）よりも該シリンダ（３０）の前記他端側まで移動すると、該継手（３０ａ）を通って該シリンダ（３０）内から前記バッグ（２２）にガスが流出して、該バッグ（２２）が膨張することを特徴とするものである。
請求項２の乗員保護装置は、シートクッション及びシートバックを備えた座席と、該シートクッションの前部の内部又は下部に配置された膨張可能なバッグ（２２）と、車両緊急時に該バッグ（２２）を膨張させるガス発生器（３４）と、該ガス発生器（３４）の作動に伴ってシートベルト（４６）に張力を与えるプリテンショナと、を有する乗員保護装置において、該プリテンショナは、該ガス発生器（３４）からのガス圧が導入されることによりピストンが移動するシリンダ機構よりなる乗員保護装置であって、該シリンダ機構は、長手方向の一端に前記ガス発生器（３４）が接続され、該長手方向の他端側が前記バッグ（２２）内に挿入されたシリンダ（５０）と、長手方向の一端が該シリンダ（５０）の該バッグ（２２）と該ガス発生器（３４）との途中に接続され、内部が該シリンダ（５０）内に連通しており、該長手方向の他端側がシートベルト用ラップアンカ（４４）又はバックルの下方に配置されたパイプ（５４）と、該シリンダ（５０）のうち該バッグ（２２）内に配置された部分に設けられたガス流出口（５２）と、該シリンダ（５０）内の、該シリンダ（５０）と該パイプ（５４）との接続部と、該ガス流出口（５２）との途中に配置されており、前記ガス発生器（３４）から該シリンダ（５０）内に導入されたガス圧により該シリンダ（５０）内を該シリンダ（５０）の前記他端側へ移動可能なピストン（４０）と、一端が該ピストン（４０）に連結されており、該シリンダ（５０）から該パイプ（５４）内に引き回され、該パイプ（５４）の前記他端側から該パイプ（５４）外へ延出し、他端が前記ラップアンカ（４４）又はバックルに連結されているワイヤ（４２）とを備えており、前記ガス発生器（３４）がガス噴出作動した場合、該ガス発生器（３４）からのガス圧が該シリンダ（５０）内に導入され、このガス圧により前記ピストン（４０）が該シリンダ（５０）の前記他端側へ移動し、該ピストン（４０）によって前記ワイヤ（４２）が引っ張られることにより、前記ラップアンカ（４４）又はバックルが引き下げられて、前記シートベルト（４６）に張力が与えられると共に、該ピストン（４０）が前記ガス流出口（５２）よりも該シリンダ（５０）の前記他端側まで移動すると、該ガス流出口（５２）を通って該シリンダ（５０）内から前記バッグ（２２）にガスが流出して、該バッグ（２２）が膨張することを特徴とするものである。
【０００８】
この請求項１，２の乗員保護装置にあっては、車両衝突時等の緊急時にガス発生器が作動してバッグが膨張することにより、シートクッションの前部が押し上げられるか、又はこのバッグと当っている部分が下から押されて圧縮されて硬くなり、乗員のサブマリン現象が防止され、乗員の拘束性能が向上する。
【０００９】
また、このガス発生器が作動すると、ガスがプリテンショナのシリンダ機構に導入され、ピストンが移動し、シートベルトに張力を発生させる。これにより、シートベルトが乗員身体に密着するように引き付けられ、乗員が座席にしっかりと拘束されるようになる。
【００１０】
この請求項１，２の乗員保護装置は、シートクッション前部のバッグ膨張装置とシートベルトプリテンショナ装置との作動動力源を共通化したものであり、これらの装置の構成コストを低減することが可能である。
【００１１】
なお、クッション前部を押し上げるか又は硬くし、且つラップベルトにプリテンショナで張力を発生させることにより、乗員の大腿部から腰部を座席に強力に拘束することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して実施の形態について説明する。第１図は請求項１の実施の形態に係る乗員保護装置を備えた座席のフレームを示す斜視図、第２図は第１図の一部の拡大図、第３図はシリンダ機構の構成図である。なお、第１〜３図の（ａ）図はインフレータの作動前の状態を示し、（ｂ）図はインフレータの作動後の状態を示している。
【００１３】
自動車の座席を構成するフレームは、ベースフレーム１０と、該ベースフレーム１０に対し支軸１２及びリクライニングデバイス（図示略）を介して回動可能に連結されたバックフレーム１４とからなる。該バックフレーム１４の上部にヘッドレスト１６が取り付けられる。
【００１４】
ベースフレーム１０は、左右のサイドフレーム１０ａ，１０ｂと、これらのサイドフレーム１０ａ，１０ｂの前部同士の間に架設されたシートパン１８等を備えている。
【００１５】
上記シートパン１８の上側においてサイドフレーム１０ａ，１０ｂ間に張り渡されるようにして膨張可能なインフレータブルチューブ（以下、単にチューブということがある。）２０が設置されている。
【００１６】
このチューブ２０は、筒状のバッグ２２と、該バッグ２２を囲む筒状のメッシュウェビング２４とを備えている。バッグ２２は細長い折り畳み体とされている。メッシュウェビング２４は、径方向には自在に伸長するが、長手方向（座席の左右方向）には殆ど伸長しない編物にて構成されている。
【００１７】
このチューブ２０の一端は取付金具２６によりサイドフレーム１０ａに連結され、他端は取付金具２８によりサイドフレーム１０ｂに連結されている。
【００１８】
サイドフレーム１０ａの外側に沿って直管状のシリンダ３０が設置され、このシリンダ３０の途中に接続管３２を介してインフレータ（ガス発生器）３４が取り付けられている。シリンダ３０の先端近傍は継手３０ａを介してチューブ２０内に連通している。なお、シリンダ３０は、継手３０ａよりも前方にまで延出している。シリンダ３０の後端には、略Ｕ字形の曲管３６が連結されている。
【００１９】
シリンダ３０内の前記接続管３２よりも前側にピストン４０が設置されている。このピストン４０にワイヤ４２の一端が連結されている。このワイヤ４２は、シリンダ３０内を後方に延在し、曲管３６を通って上方に延出している。このワイヤ４２の他端（上端）はラップアンカ４４に連結されている。このラップアンカ４４の開口４４ａにシートベルト（ラップベルト）４６が連結されている。なお、曲管３６の内部にガスシール部材が設けられている。ワイヤ４２は該ガスシール部材の孔（図示略）を通っている。この孔の内周とワイヤ４２との間にもシール材が設けられている。
【００２０】
図示はしないが、ベースフレーム１０及びバックフレーム１４にウレタン等のクッションパッド、バックパッドが装着されている。チューブ２０はこのクッションパッドの下側に配置されている。
【００２１】
この乗員保護装置の作動について次に説明する。
【００２２】
自動車の前方衝突が検知されると、インフレータ３４がガス噴出作動し、ガスがシリンダ３０内に導入される。これにより、第１図（ｂ）及び第３図（ｂ）の通り、ピストン４０が前進し、ワイヤ４２が引張られ、ラップアンカ４４が引き下げられ、シートベルト４６にプリテンションがかけられ、シートベルト４６が乗員の身体に密着する。
【００２３】
ピストン４０がシリンダ３０の前端にまで移動すると、第３図（ｂ）の通りピストン４０は前記継手３０ａよりも前方に位置する。これにより、シリンダ３０内のガスが継手３０ａを介してチューブ２０内に流入し、チューブ２０が膨張する。この結果、シートクッションのクッションパッドの前部が押し上げられるか、又は硬くなり、乗員の腰部の前方移動が阻止される。
【００２４】
なお、ラップベルト４６にプリテンションを掛けて腰部を引き下げるので、押し上げられた又は硬化したクッションパッド前部とのはさみ込みによる相乗効果により、乗員の大腿部から腰部を座席に強力に拘束することができる。
【００２５】
このように、この実施の形態によると、チューブ２０とプリテンショナ用シリンダ機構とが共通のインフレータ３４によって膨張又は駆動されるので、機構が簡素化される。また、シリンダ機構により、ラップアンカ４４が早期に所定高さだけ引き下げられ、プリテンションが早期に掛かるようになる。
【００２６】
第４図（ａ）は請求項２の実施の形態に係る乗員保護装置を備えた座席のフレーム構成図、第４図（ｂ）はその一部の拡大図、第５図（ａ），（ｂ）はシリンダ等の構成図である。
【００２７】
この実施の形態にあっては、チューブ２０内に直管状のシリンダ５０が挿入配置され、このシリンダ５０内にピストン４０が配置されている。シリンダ５０はサイドフレーム１０ａ，１０ｂ間に架設されている。シリンダ５０の一端は、サイドフレーム１０ａの側方に突出し、その先端にインフレータ３４が接続されている。該シリンダ５０には、シリンダ長手方向に間隔をおいて複数個のガス流出口５２が設けられている。各ガス流出口５２はサイドフレーム１０ａの近傍に配置されている。
【００２８】
なお、各ガス流出口５２の口径は同一であってもよく、インフレータ３４から遠ざかるほど口径が大きくなる構成としてもよい。また、ガス流出口５２同士の間隔は同一であってもよく、インフレータ３４から遠ざかるほど間隔が小さくなるよう構成してもよい。
【００２９】
サイドフレーム１０ａの外側に沿ってパイプ５４が設置されている。該パイプ５４の前端はシリンダ５０に連結されている。パイプ５４内はシリンダ５０内に連通しており、ピストン４０に前端が接続されたワイヤ４２がシリンダ５０からパイプ５４内に引き通されている。
【００３０】
このワイヤ４２は、第４図（ａ）の通り、パイプ５４の後端に連なる曲管３６を通って上方に引き出され、その後端（上端）はラップアンカ４４に連結されている。
【００３１】
第４，５図のその他の構成は第１〜３図と同一であり、同一符号は同一部分を示している。
【００３２】
この乗員保護装置の作動について次に説明する。
【００３３】
インフレータ３４が作動する前は、ピストン４０は第５図（ａ）の通りインフレータ３４の近傍に位置している。ただし、ピストン４０は、シリンダ５０とパイプ５４の接続部よりもインフレータ３４から遠い位置に配置されている。
【００３４】
自動車が前方衝突すると、インフレータ３４が作動し、その発生ガス圧によって第５図（ｂ）の通りピストン４０が移動し、ワイヤ４２が引張られ、ラップアンカ４４が引き下げられる。これにより、シートベルト４６にプリテンションがかけられる。また、第５図（ｂ）の通り、ピストン４０が前進して開口５２を通り過ぎると、開口５２がインフレータ３４に連通し、該開口５２からガスが噴出してチューブ２０が膨張する。これにより、シートクッションのクッションパッドの前部が押上げられるか又は硬くなり、乗員の腰部の前方移動が阻止される。この実施の形態においても、チューブ２０の膨張よりも早期にシートベルト４６にプリテンションが掛けられる。
【００３５】
上記実施の形態はいずれも本発明の一例であり、本発明は図示以外の形態をもとりうる。例えば、第１図〜第５図の実施の形態ではラップアンカを引き下げるようにしているが、バックルを引き下げるようにしてもよい。インフレータブルチューブは、クッションパッドの内部に配置されてもよい。
【００３６】
【発明の効果】
以上の通り、本発明によると、シートクッションの前部に配置されたバッグを膨張させるガス発生器によってシートベルトにプリテンションをかけることができ、設備の共通化による構成コストの低減が実現される。また、本発明によると、シートベルトに早期にプリテンションを掛けることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 請求項１の実施の形態に係る乗員保護装置を備えた座席のフレームを示す斜視図である。
【図２】 第１図の一部の拡大図である。
【図３】 シリンダ機構の構成図である。
【図４】 （ａ）は請求項２の実施の形態に係る乗員保護装置を備えた座席のフレーム構成図、（ｂ）はその一部の拡大図である。
【図５】 シリンダ等の構成図である。
【符号の説明】
１０ ベースフレーム
２０ インフレータブルチューブ
２２ バッグ
２４ メッシュウェビング
３０ シリンダ
３４ インフレータ
４０ ピストン
４２ ワイヤ
４４ ラップアンカ
４６ シートベルト

Claims (2)

  1. シートクッション及びシートバックを備えた座席と、
    該シートクッションの前部の内部又は下部に配置された膨張可能なバッグ（２２）と、
    車両緊急時に該バッグ（２２）を膨張させるガス発生器（３４）と、
    該ガス発生器（３４）の作動に伴ってシートベルト（４６）に張力を与えるプリテンショナと、
    を有する乗員保護装置において、
    該プリテンショナは、該ガス発生器（３４）からのガス圧が導入されることによりピストンが移動するシリンダ機構よりなる乗員保護装置であって、
    該シリンダ機構は、
    長手方向の途中に、内部に前記ガス発生器（３４）からのガス圧を導入するための導入部を有しており、該長手方向の一端側がシートベルト用ラップアンカ（４４）又はバックルの下方に配置されたシリンダ（３０）と、
    該シリンダ（３０）の長手方向の他端と該導入部との途中に接続されており、該シリンダ（３０）内と前記バッグ（２２）内とを連通している継手（３０ａ）と、
    該シリンダ（３０）内の該導入部と該継手（３０ａ）との途中に配置されており、該導入部から該シリンダ（３０）内に導入されたガス圧により該シリンダ（３０）内を該シリンダ（３０）の前記他端側へ移動可能なピストン（４０）と、
    一端が該ピストン（４０）に連結されており、該シリンダ（３０）内を該シリンダ（３０）の前記一端側へ引き回され、該シリンダ（３０）の該一端側から該シリンダ（３０）外へ延出し、他端が前記ラップアンカ（４４）又はバックルに連結されているワイヤ（４２）と
    を備えており、
    前記ガス発生器（３４）がガス噴出作動した場合、該ガス発生器（３４）からのガス圧が前記導入部から該シリンダ（３０）内に導入され、このガス圧により前記ピストン（４０）が該シリンダ（３０）の前記他端側へ移動し、該ピストン（４０）によって前記ワイヤ（４２）が引っ張られることにより、前記ラップアンカ（４４）又はバックルが引き下げられて、前記シートベルト（４６）に張力が与えられると共に、
    該ピストン（４０）が前記継手（３０ａ）よりも該シリンダ（３０）の前記他端側まで移動すると、該継手（３０ａ）を通って該シリンダ（３０）内から前記バッグ（２２）にガスが流出して、該バッグ（２２）が膨張することを特徴とする乗員保護装置。
  2. シートクッション及びシートバックを備えた座席と、
    該シートクッションの前部の内部又は下部に配置された膨張可能なバッグ（２２）と、
    車両緊急時に該バッグ（２２）を膨張させるガス発生器（３４）と、
    該ガス発生器（３４）の作動に伴ってシートベルト（４６）に張力を与えるプリテンショナと、
    を有する乗員保護装置において、
    該プリテンショナは、該ガス発生器（３４）からのガス圧が導入されることによりピストンが移動するシリンダ機構よりなる乗員保護装置であって、
    該シリンダ機構は、
    長手方向の一端に前記ガス発生器（３４）が接続され、該長手方向の他端側が前記バッグ（２２）内に挿入されたシリンダ（５０）と、
    長手方向の一端が該シリンダ（５０）の該バッグ（２２）と該ガス発生器（３４）との途中に接続され、内部が該シリンダ（５０）内に連通しており、該長手方向の他端側がシートベルト用ラップアンカ（４４）又はバックルの下方に配置されたパイプ（５４）と、
    該シリンダ（５０）のうち該バッグ（２２）内に配置された部分に設けられたガス流出口（５２）と、
    該シリンダ（５０）内の、該シリンダ（５０）と該パイプ（５４）との接続部と、該ガ ス流出口（５２）との途中に配置されており、前記ガス発生器（３４）から該シリンダ（５０）内に導入されたガス圧により該シリンダ（５０）内を該シリンダ（５０）の前記他端側へ移動可能なピストン（４０）と、
    一端が該ピストン（４０）に連結されており、該シリンダ（５０）から該パイプ（５４）内に引き回され、該パイプ（５４）の前記他端側から該パイプ（５４）外へ延出し、他端が前記ラップアンカ（４４）又はバックルに連結されているワイヤ（４２）と
    を備えており、
    前記ガス発生器（３４）がガス噴出作動した場合、該ガス発生器（３４）からのガス圧が該シリンダ（５０）内に導入され、このガス圧により前記ピストン（４０）が該シリンダ（５０）の前記他端側へ移動し、該ピストン（４０）によって前記ワイヤ（４２）が引っ張られることにより、前記ラップアンカ（４４）又はバックルが引き下げられて、前記シートベルト（４６）に張力が与えられると共に、
    該ピストン（４０）が前記ガス流出口（５２）よりも該シリンダ（５０）の前記他端側まで移動すると、該ガス流出口（５２）を通って該シリンダ（５０）内から前記バッグ（２２）にガスが流出して、該バッグ（２２）が膨張することを特徴とする乗員保護装置。
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