JP4407644B2 - 車両用乗員拘束装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両用シートに着座した乗員を拘束可能な車両用乗員拘束装置に関する。

乗員拘束用ウエビングの膨張部が膨張したときに、乗員拘束用ウエビングに発生する張力をラップベルトにも伝達させ、乗員拘束用ウエビング及びラップベルトの双方を乗員に密着させるエアベルト装置が開示されている（特許文献１参照）。
特開２０００−２５５３５８号公報

上記した従来例のようなエアベルト装置では、車両の衝突時に膨張部により乗員の胸部をソフトに拘束することができる。しかしながら、乗員の前方への慣性力により、タングプレートが嵌め込まれているバックル装置が乗員側へ撓んで、乗員拘束用ウエビングが通常使用時よりも下方の腹部の方へ変位し、肋骨のある胸部と比較して柔軟な腹部にかかる傾向にあるため、乗員の胸部の拘束性を高めることが難しかった。

本発明は、上記事実を考慮して、車両の衝突時における、乗員拘束用ウエビングによる乗員の胸部の拘束性を向上させることを目的とする。

請求項１の発明は、乗員の胸部を拘束可能な乗員拘束用ウエビングと、該乗員拘束用ウエビングが挿通されるタングプレートと、前記乗員拘束用ウエビングの装着時に前記タングプレートが嵌め込まれるバックル装置と、前記乗員拘束用ウエビングを巻取り可能に構成されたリトラクタと、前記タングプレートの近傍に設けられ、前記タングプレートにより区画される前記乗員拘束用ウエビングのショルダベルト部とラップベルト部との間に、車両の衝突時に膨張し、その膨張力により前記ショルダベルト部を上方へ変位させる小エアバッグ袋体と、を有することを特徴としている。

請求項１に記載の車両用乗員拘束装置では、車両の衝突が検知されると、タングプレートの近傍に設けた小エアバッグ袋体が、タングプレートにより区画される乗員拘束用ウエビングのショルダベルト部とラップベルト部との間に膨張することで、その膨張力によりショルダベルト部が上方に変位する。これにより、ショルダベルト部のベルトパス、即ちショルダベルト部の取回し経路が、乗員の胸部におけるより上側へ変更される。この結果、乗員拘束用ウエビングが、例えば肋骨の強度がより大きい胸部の中央領域付近を拘束することとなり、乗員拘束用ウエビングによる乗員の胸部の拘束性が向上する。

請求項２の発明は、請求項１に記載の車両用乗員拘束装置において、前記バックル装置に、前記小エアバッグ袋体に対して膨張用のガスを供給するインフレータが設けられ、前記小エアバッグ袋体は、前記タングプレート内に収納され、該タングプレートが前記バックル装置に嵌め込まれた状態において前記インフレータからのガスの供給を受けて前記タングプレート外へ膨張展開することを特徴としている。

請求項２に記載の車両用乗員拘束装置では、タングプレートをバックル装置に嵌め込んだ状態において、バックル装置に設けられたインフレータから、小エアバッグ袋体へ膨張用のガスを供給することで、該小エアバッグ袋体を膨張させる。インフレータをタングプレート側に設ける必要がないため、該タングプレートの大型化を抑制して良好な操作感を維持することが可能である。

請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載の車両用乗員拘束装置において、前記リトラクタに、前記乗員拘束用ウエビングを巻取り可能なプリテンショナを備え、前記車両の衝突時における前記インフレータの作動開始タイミングが、前記プリテンショナの作動開始タイミングよりも早いことを特徴としている。

請求項３に記載の車両用乗員拘束装置では、車両の衝突時において、インフレータをプリテンショナよりも早いタイミングで作動させることで、乗員拘束用ウエビングの張力が比較的少ないうちに、該乗員拘束用ウエビングを上方へ変位させて適切なベルトパスを確保することができる。

以上説明したように、本発明に係る請求項１に記載の車両用乗員拘束装置によれば、車両の衝突時における、乗員拘束用ウエビングによる乗員の胸部の拘束性を向上させることができる、という優れた効果が得られる。

請求項２に記載の車両用乗員拘束装置によれば、インフレータをタングプレート側に設ける必要がなく、該タングプレートの大型化を抑制して良好な操作感を維持することが、という優れた効果が得られる。

請求項３に記載の車両用乗員拘束装置によれば、乗員拘束用ウエビングの張力が比較的少ないうちに、該乗員拘束用ウエビングを上方へ変位させて適切なベルトパスを確保することができる、という優れた効果が得られる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。図１において、本実施の形態に係る車両用乗員拘束装置１０は、車両用シート１２に着座した乗員１４（図４（Ａ））を拘束するためのシートベルト装置であって、乗員拘束用ウエビング１６と、タングプレート１８と、バックル装置２２と、リトラクタ２４（図４（Ａ））と、小エアバッグ袋体２６（図２）とを有している。

図４（Ａ）において、車両用シート１２は、乗員１４が着座するシートクッション２８と、乗員１４の背中を支えるシートバック３０と、該シートバック３０の上部に設けられたヘッドレスト３２とを備えており、フロアパネル３４に設けられたシートレール３６上に車両前後方向に摺動可能に設けられている。

フロアパネル３４における車両用シート１２の車室外側には、ラップベルトアンカ３８が、また、シートクッション２８の車室中央側側部にはバックル装置２２が夫々設けられている。なお、ラップベルトアンカ３８を設ける位置は、フロアパネル３４に限られず、シートクッション２８の車室外側側部であってもよい。またバックル装置２２を設ける位置はシートクッション２８に限られず、例えばフロアパネル３４側であってもよい。バックル装置２２内、又はバックル装置２２の外部には、小エアバッグ袋体２６に対するガス供給源である、例えばインフレータが配設されている（図示せず）。インフレータは、例えば図示しない前突センサにより車両の前面衝突が検知された場合に作動するようになっている。

乗員拘束用ウエビング１６は、乗員の胸部を拘束可能な帯状部材であって、例えば車体のアッパーバックパネル（図示せず）に配設されたリトラクタ２４に巻取り可能に構成され、乗員１４による装着時には、該乗員１４の体格に合わせて該リトラクタ２４から引き出すことができるようになっている。また、リトラクタ２４から引き出された乗員拘束用ウエビング１６は、例えばシートバック３０の肩部に設けられた図示しないベルトガイドに案内されてシートバック３０の前側へ取り回されるようになっている。

図１において、タングプレート１８は、乗員拘束用ウエビング１６が挿通され、バックル装置２２に嵌め込み可能な板状部材であり、バックル装置２２のタング挿入口２２Ａに挿入される挿入板部１８Ａが設けられている。挿入板部１８Ａには、バックル装置２２のロック部材（図示せず）が係合する係合孔１８Ｂが形成されている。またタングプレート１８には、乗員拘束用ウエビング１６を挿通するための挿通孔１８Ｃが設けられ、これによりタングプレート１８が乗員拘束用ウエビング１６上を移動可能となっている。

タングプレート１８のうち、挿入板部１８Ａを除く部分は、例えば合成樹脂によりモールドされており、該モールド部１８Ｄに、タングプレート１８をバックル装置２２に嵌め込んだ場合に該バックル装置２２の差込み孔２２Ｃに差し込まれる差込み部１８Ｅが設けられている。差込み孔２２Ｃは、バックル装置２２内におけるガス流路２２Ｂの出口部分である。図１におけるモールド部１８Ｄの上側には、小エアバッグ袋体２６（図２）を折畳み収容するケース部１８Ｆが設けられている。図２に示されるように、ケース部１８Ｆと差込み部１８Ｅとの間には、ガス流路１８Ｋが設けられている。

またタングプレート１８は、バックル装置２２への嵌込み状態において、乗員拘束用ウエビング１６をショルダベルト部１６Ｓとラップベルト部１６Ｌとに区画する部材でもある。図４（Ａ）において、乗員拘束用ウエビング１６のうち、タングプレート１８からリトラクタ２４側の部分は、主として乗員１４の胸部１４Ｂを拘束する部分であり、本実施形態ではこの部分をショルダベルト部１６Ｓと呼ぶこととする。また、乗員拘束用ウエビング１６のうち、タングプレート１８からラップベルトアンカ３８側の部分は、主として乗員１４の腰部１４Ｓを拘束する部分であり、本実施形態ではこの部分をラップベルト部１６Ｌと呼ぶこととする。

バックル装置２２は、乗員拘束用ウエビング１６の装着時にタングプレート１８が嵌め込まれる該タングプレート１８の保持装置であって、具体的には、タングプレート１８の挿入板部１８Ａが差し込まれるタング挿入口２２Ａが設けられ、該挿入板部１８Ａの係合孔１８Ｂと係合するロック部材（図示せず）や、タングプレート１８をバックル装置２２から離脱させる際に該ロック部材によるロック状態を解除するイジェクタ（図示せず）等を有している。またバックル装置２２には、図示しないインフレータからの配管４０が接続される接続口２２Ｄが設けられ、該接続口２２Ｄから差込み孔２２の間は、ガス流路２２Ｂにより通じている。なお、バックル装置２２内にインフレータを配置する場合には、配管４０や接続口２２Ｄは不要であり、ガス流路２２Ｂはインフレータと差込み孔２２Ｃとの間でガスを流すことができるように設けられる。

このようにして、タングプレート１８をバックル装置２２に嵌め込んだ際に、タングプレート１８側の差込み部１８Ｅがバックル装置２２の差込み孔２２Ｃに差し込まれることで、バックル装置２２側から小エアバッグ袋体２６へインフレータからのガスを供給できるようになっている。

図４(Ａ)において、リトラクタ２４は、乗員拘束用ウエビング１６を巻取り可能に構成されており、通常使用時には乗員拘束用ウエビング１６を巻取り方向に付勢するように構成され、乗員１４による乗員拘束用ウエビング１６の装着時には、該乗員拘束用ウエビング１６に対して適度の張力を与えることができるようになっている。

またリトラクタ２４は、乗員拘束用ウエビング１６を巻取り可能なプリテンショナ（図示せず）を備えており、車両の衝突時の際に乗員拘束用ウエビング１６の張力を高めて乗員１４の拘束性を瞬間的に高めることができるようになっている。車両の衝突時におけるインフレータの作動開始タイミングは、プリテンショナの作動開始タイミングよりも早くなるように構成されている。これは、プリテンショナが作動する前の乗員拘束用ウエビング１６の張力が比較的少ないうちに、小エアバッグ袋体２６を膨張させてショルダベルト部１６Ｓを上方へ変位させて適切なベルトパスを確保するためである。インフレータの作動開始タイミングを早めるための手段としては、例えばプリクラッシュセンサにより車両の前面衝突を予測された時点でインフレータを作動させることが考えられる。

図２において、小エアバッグ袋体２６は、タングプレート１８の近傍に設けられ、例えばタングプレート１８のケース部１８Ｆ内に折畳み収納された袋体であって、車両の衝突時に、タングプレート１８により区画される乗員拘束用ウエビング１６のショルダベルト部１６Ｓとラップベルト部１６Ｌとの間に膨張し、その膨張力によりショルダベルト部１６Ｓを上方へ変位させるように構成されている。

ケース部１８Ｆの開口部１８Ｇは、通常使用時はカバー１８Ｈにより塞がれている。カバー１８Ｈは、小エアバッグ袋体２６の膨張時には、小エアバッグ袋体２６の膨張力により、例えばショルダベルト部１６Ｓから遠い側の端部１８Ｊを中心として展開し、これによりケース部１８Ｆの開口部１８Ｇが開放されるようになっている。

なお、上記構成における乗員拘束用ウエビング１６は、図４（Ａ）に示されるように、一般のシートベルト装置に用いられるウエビングであるが、図５（Ａ）に示されるように、乗員拘束用ウエビング１６のショルダベルト部１６Ｓに膨張部４２を設けた、所謂エアベルトであってもよい。乗員拘束用ウエビング１６上における膨張部４２の位置を固定する場合、ショルダベルト部１６Ｓとラップベルト部１６Ｌは夫々独立してタングプレート１８に連結され、ラップベルト部１６Ｌは例えばフロアパネル３４に設けられたリトラクタ４４から引き出されるように構成される。

（作用）
本実施形態は、上記のように構成されており、以下その作用について説明する。図４（Ａ）に示されるように、車両用乗員拘束装置１０では、車両用シート１２に乗員１４が着座し、乗員拘束用ウエビング１６のショルダベルト部１６Ｓを胸部１４Ｂに当てると共に、ラップベルト部１６Ｌを腰部１４Ｓに当てるようにして、タングプレート１８をバックル装置２２に嵌め込むと、乗員拘束用ウエビング１６の装着が完了する。このとき、図２において、タングプレート１８に設けられた差込み部１８Ｅがバックル装置２２の差込み孔２２Ｃに差し込まれ、インフレータから小エアバッグ袋体２６までのガス流路２２Ｂ，１８Ｋが通じた状態となる。このように、バックル装置２２側に設けられたインフレータから小エアバッグ袋体２６へ膨張用のガスを供給可能に構成することで、インフレータをタングプレート１８側に設ける必要がないため、該タングプレート１８の大型化を抑制して良好な操作感を維持することが可能である。

次に、図２において、車両の衝突が検知されると、インフレータが作動して、該インフレータから膨張用のガスが配管４０、ガス流路２２Ｂ，１８Ｋを通じて小エアバッグ袋体２６に供給され、該小エアバッグ袋体２６が膨張を開始する。すると、該小エアバッグ袋体２６の膨張力により、カバー１８Ｈが端部１８Ｊを中心として展開し、ケース部１８Ｆの開口部１８Ｇが開放される。カバー１８Ｈは、ショルダベルト部１６Ｓから遠い側の端部１８Ｊを中心として展開するので、小エアバッグ袋体２６の膨張力がショルダベルト部１６Ｓに作用し易い。

この後、図３に示されるように、小エアバッグ袋体２６が、該開口部１８Ｇからショルダベルト部１６Ｓとラップベルト部１６Ｌとの間に膨張することで、図４（Ｂ）に示されるように、その膨張力によりショルダベルト部１６Ｓが持ち上げられて上方に変位する。このとき、ショルダベルト部１６Ｓの取り回し状態によっては、乗員拘束用ウエビング１６がリトラクタ２４から若干引き出される。図３に示されるように、小エアバッグ袋体２６の膨張形状は、略円柱形状であり、タングプレート１８の幅方向に、ショルダベルト部１６Ｓの幅寸法よりも大きく延びた形状をしている。ショルダベルト部１６Ｓに対しては、小エアバッグ袋体２６の外周面部分が面状に当接する。膨張時における小エアバッグ袋体２６の直径の設定により、ショルダベルト部１６Ｓの上方への変位量を調節することが可能である。

乗員１４の胸部１４Ｂの肋骨のうち、特に胸部１４Ｂの中央領域に位置する肋骨は、肺や心臓等を守るために強度が大きい。このため、ショルダベルト部１６Ｓのベルトパス、即ちショルダベルト部１６Ｓの取回し経路が、乗員１４の胸部１４Ｂにおけるより上側へ変更されることで、ショルダベルト部１６Ｓが例えば胸部１４Ｂの中央領域付近を拘束することとなる。これにより、乗員拘束用ウエビング１６による乗員１４の胸部１４Ｂの拘束性を向上させることが可能である。

なお、車両用乗員拘束装置１０では、小エアバッグ袋体２６を膨張させるインフレータの作動開始タイミングは、プリテンショナの作動開始タイミングよりも早いので、プリテンショナが作動する前の乗員拘束用ウエビング１６の張力が比較的少ないうちに、小エアバッグ袋体２６を膨張させてショルダベルト部１６Ｓを上方へ変位させることができ、これによってより適切なベルトパスを確保することが可能である。

図５（Ｂ）において、乗員拘束用ウエビング１６に膨張部４２が設けられている場合、即ち乗員拘束用ウエビング１６がエアベルトとして構成されている場合にも、小エアバッグ袋体２６を膨張させることが有効である。具体的には、ショルダベルト部１６Ｓとラップベルト部１６Ｌとの間に小エアバッグ袋体２６を膨張させることで、ショルダベルト部１６Ｓのベルトパスを、乗員１４の胸部１４Ｂにおけるより上側へ変更して、該ショルダベルト部１６Ｓにより例えば胸部１４Ｂの中央領域付近を拘束することが可能である。この場合、膨張部４２が膨張すると、その膨張力により乗員拘束用ウエビング１６の張力が高まるため、該膨張部４２の膨張に先立って、小エアバッグ袋体２６を膨張させてベルトパスをより上側へ変更することが望ましい。

なお、上記実施形態では、小エアバッグ袋体２６をタングプレート１８のケース部１８Ｆに収納するものとして説明したが、小エアバッグ袋体２６の配置はこれに限られるものではなく、その膨張力によりショルダベルト部１６Ｓを上方に変位させることができればよい。従って、小エアバッグ袋体２６をショルダベルト部１６Ｓ及びラップベルト部１６Ｌの少なくとも一方に設けてもよいし、また小エアバッグ袋体２６をバックル装置２２側に設けておき、タングプレート１８を介在させずに、バックル装置２２側からショルダベルト部１６Ｓとラップベルト部１６Ｌとの間に直接小エアバッグ袋体２６を膨張させるようにしてもよい。

また、膨張部４２の膨張を、乗員１４の体格に合せて制御するようにしてもよい。例えば乗員１４の体格が大きい場合には、比較的胸部１４Ｂの位置が高いので、膨張部４２を膨張させてショルダベルト部１６Ｓを上方に変位させ、逆に乗員１４の体格が小さい場合には、比較的胸部１４Ｂの位置が低く、ショルダベルト部１６Ｓのベルトパスを上方へ変更する必要性が低いので、膨張部４２を膨張させないようにしてもよい。乗員１４の体格の判定は、シートスライドセンサ（図示せず）からの信号により行ってもよいし、また図示しないカメラ等の乗員検知センサにより行ってもよい。

車両用乗員拘束装置において、タングプレートがバックル装置から離脱した状態を示す拡大斜視図である。 タングプレートがバックル装置に嵌め込まれた状態で、小エアバッグ袋体が膨張を開始して、ケース部のカバーが開き、開放された開口部から該小エアバッグ袋体がケース部外へ展開し始めている状態を示す拡大斜視図である。 図２の状態に続いて、小エアバッグ袋体が更に膨張して、その膨張力によりショルダベルト部が持ち上げられて上方に変位している状態を示す拡大斜視図である。 （Ａ）車両用シートに乗員が着座し、乗員拘束用ウエビングを装着した通常使用状態を示す正面図である。（Ｂ）小エアバッグ袋体が膨張して、その膨張力によりショルダベルト部が持ち上げられて上方に変位し、ベルトパスが変更された該ショルダベルト部により、乗員の胸部の中央領域付近が拘束されている状態を示す正面図である。 （Ａ）車両用シートに乗員が着座し、膨張部が設けられた乗員拘束用ウエビングを装着した通常使用状態を示す正面図である。（Ｂ）小エアバッグ袋体が膨張して、その膨張力によりショルダベルト部が持ち上げられて上方に変位し、ベルトパスが変更された該ショルダベルト部により、乗員の胸部の中央領域付近が拘束され、かつ該胸部に対応して乗員拘束用ウエビングの膨張部が膨張している状態を示す正面図である。

符号の説明

１０ 車両用乗員拘束装置
１２ 車両用シート
１４ 乗員
１４Ｂ 胸部
１６ 乗員拘束用ウエビング
１６Ｌ ラップベルト部
１６Ｓ ショルダベルト部
１８ タングプレート
２２ バックル装置
２４ リトラクタ
２６ 小エアバッグ袋体

Claims (3)

1. 乗員の胸部を拘束可能な乗員拘束用ウエビングと、
   該乗員拘束用ウエビングが挿通されるタングプレートと、
   前記乗員拘束用ウエビングの装着時に前記タングプレートが嵌め込まれるバックル装置と、
   前記乗員拘束用ウエビングを巻取り可能に構成されたリトラクタと、
   前記タングプレートの近傍に設けられ、前記タングプレートにより区画される前記乗員拘束用ウエビングのショルダベルト部とラップベルト部との間に、車両の衝突時に膨張し、その膨張力により前記ショルダベルト部を上方へ変位させる小エアバッグ袋体と、
   を有することを特徴とする車両用乗員拘束装置。
2. 前記バックル装置に、前記小エアバッグ袋体に対して膨張用のガスを供給するインフレータが設けられ、
   前記小エアバッグ袋体は、前記タングプレート内に収納され、該タングプレートが前記バックル装置に嵌め込まれた状態において前記インフレータからのガスの供給を受けて前記タングプレート外へ膨張展開することを特徴とする請求項１に記載の車両用乗員拘束装置。
3. 前記リトラクタに、前記乗員拘束用ウエビングを巻取り可能なプリテンショナを備え、
   前記車両の衝突時における前記インフレータの作動開始タイミングが、前記プリテンショナの作動開始タイミングよりも早いことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車両用乗員拘束装置。

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