JP5502461B2 - シートベルト装置に用いられるプリテンショナー機構 - Google Patents

シートベルト装置に用いられるプリテンショナー機構 Download PDF

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Description

本発明は、車両用シートにおいて乗員を保護するシートベルト装置に関し、一層詳細には、車両衝突時において前記乗員の拘束を高めるシートベルト装置に用いられるプリテンショナー機構に関する。
近年、自動車等の車両に適用されるシートベルト装置では、車両衝突時にシートベルトの弛みを巻き取り、該乗員を拘束して保護するためのプリテンショナー機構が設けられている。このようなプリテンショナー機構は、例えば、シートベルトの一端部が、プリテンショナー機構を介して車体側に設けられると共に、前記シートベルトの他端部が、車両におけるセンターピラーの内部に導かれ、別のプリテンショナー機構に接続されている。
そして、車両衝突時には、シートベルトの一端部及び他端部に対して2つのプリテンショナー機構から互いに離間する方向に張力が付与され、引張されたシートベルトによって乗員が拘束される(例えば、特許文献1参照)。
特開2004−359028号公報
上述したようなプリテンショナー機構を、車両用シートの側方となる車体側に設ける場合、例えば、車体側に設けられた位置決め孔に合わせるように組付作業を行う必要があり、その作業が煩雑であり組付工数が増加してしまうと共に、組付性が低下してしまうという問題がある。
そこで、上述したような課題を鑑みて、例えば、プリテンショナー機構を車体側に設ける代わりに、車両用シートにおいて車体側に臨んだ側部に設けることが想定される。しかしながら、車両用シートの側部には、一般的に、乗員の背面を支持するシートバックの角度を調整するための角度調整レバーや、座面の高さ調整を行うための座面調整レバー等が設けられているため、前記プリテンショナー機構の設置スペースが限られてしまい、一方、前記プリテンショナー機構を設置しようとした場合には、車両用シートの大型化を招くという問題がある。
本発明は、前記の課題を考慮してなされたものであり、車室内における取付位置の自由度を増加させることができ、しかも、組付工数の削減及び組付性の向上を図ることが可能なシートベルト装置に用いられるプリテンショナー機構を提供することを目的とする。
前記の目的を達成するために、本発明は、車両用シートに乗車した乗員をシートベルトを介して拘束するシートベルト装置において、車両衝突時において前記シートベルトを引張して前記乗員に対する拘束力を高めるプリテンショナー機構であって、
前記プリテンショナー機構は、前記シートベルトに対して一端部が連結されるケーブルと、
前記ケーブルの他端部に接続され、前記車両衝突時において変位体に推力を付与して変位させ、前記ケーブルを引張する引張力発生手段と、
を備え、
前記引張力発生手段が、前記車両用シートにおいて車両の中央部側、且つ、該車両の前後方向に沿って延在するサイドフレームに設けられた凹部に設けられると共に、前記ケーブルは、前記サイドフレームに設けられたガイド機構を介して前記車両用シートにおいて前記車両の幅方向外側に設けられたアンカープレートに連結されることを特徴とする(請求項1)。
また、引張力発生手段を、サイドフレームの外側面に取り付けられ、車両用シートの幅方向に窪んだ凹部に設けることが好ましい(請求項2)。
請求項1の発明によれば、車両用シートにおける車両の前後方向に沿って延在するサイドフレームに設けられた凹部に、車両衝突時にケーブルを引張する引張力発生手段を設置することにより、前記引張力発生手段をコンパクトに配置することができると共に、該凹部によって剛性の高められた部位に前記引張力発生手段を設けているため、ケーブルを確実に作動させてシートベルトを介して乗員に対する拘束力を高めることができる。また、引張力発生手段を車両側に設置する場合と比較し、車両用シートにおける一方の側部に予め組み付けておくことも可能となるため、その組付作業を簡素化でき、それに伴って、組付性の向上及び組付工数の削減を図ることができる。さらに、凹部に引張力発生手段を設置することにより、車両用シートの幅寸法が大型化することがなく、該車両用シートのコンパクト化を図ることが可能となる。また、車両用シートにおいて車両の中央部側に引張力発生手段を設け、ケーブルを、サイドフレームに設けられたガイド機構を介して車両の幅方向外側に設けられたアンカープレートに連結しているため、前記引張力発生手段によって前記ケーブルに付与された引張力が、前記アンカープレートを介してシートベルトへと確実に伝達され、該シートベルトを引張することが可能となる。
請求項2の発明によれば、引張力発生手段が、サイドフレームの外側面に取り付けられ、車両用シートの幅方向に窪んだ凹部に収容されるため、該引張力発生手段が、前記サイドフレームにおける一方の側部から外側に突出することがなく、その結果、車両用シートにおける車両の中央部側のスペースが狭くなることが回避される。また、凹部の位置、大きさ等を変更することにより、引張力発生手段を所望の位置に取り付けることができる。
本発明の第1の実施の形態に係るプリテンショナー機構を含むシートベルト装置が付設される車両用シートを示す正面図である。 図1に示す車両用シートを第1サイドフレーム部の後端部側から見た一部省略斜視図である。 図1に示す車両用シートを第2サイドフレーム部の後端部側から見た一部省略斜視図である。 本発明の第2の実施の形態に係るプリテンショナー機構が付設された車両用シートを斜め後方から見た一部省略斜視図である。 図4のV−V線に沿った断面図である。 本発明の第3の実施の形態に係るプリテンショナー機構が付設された車両用シートを斜め後方から見た一部省略斜視図である。 図6のVII−VII線に沿った断面図である。
本発明に係るシートベルト装置に用いられるプリテンショナー機構について好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。
図1は、本発明の第1の実施形態に係るプリテンショナー機構を備えたシートベルト装置の付設される車両用シートを示す正面図である。なお、以下の説明において、車両用シートに関し、「左右方向」、「左右」又は「シート幅方向」とは、図1に示す矢印A1、A2方向を示すと共に、車両における前席の運転席側の車両用シートに付設されるシートベルト装置10について説明する。
先ず、シートベルト装置10の付設される車両用シート12について図1及び図2を参照しながら簡単に説明する。この車両用シート12は、乗員の臀部及び大腿部を支持するシートクッション14と、該シートクッション14の後端部に傾動自在に支持され前記乗員の背面を支持するシートバック16とを含み、前記シートクッション14の下部には、車両の床面18に一組のシートレール20を介して固定されるシートフレーム22が設けられている。
シートフレーム22は、例えば、シート幅方向(矢印A1、A2方向)に設けられる一対の第1及び第2サイドフレーム部24、26と、前記第1及び第2サイドフレーム部24、26の前端部同士を接合するメインフレーム部(フロントフレーム)(図示せず)とを有し、前記第1及び第2サイドフレーム部24、26の後端部には、第1サイドフレーム部24と第2サイドフレーム部26とを接続するようにシート幅方向(矢印A1、A2方向)に沿ってメンバーフレーム(リアフレーム)28が設けられる。
なお、車両用シート12において、第1サイドフレーム部24が、車体側(矢印A1方向)となり、第2サイドフレーム部26が、助手席側(矢印A2方向)となるように設けられると共に、前記第1サイドフレーム部24の前端部から中間部にかけて、シートクッション14の高さを調整可能なハイトレバー30や、シートバック16の傾斜角度を調整可能なリクライニングレバー32が設けられる。
また、第2サイドフレーム部26には、その側面26aに対して第1サイドフレーム部24側(矢印A1方向)に向かって所定深さで窪んだ取付用凹部35が形成される。この取付用凹部35は、第2サイドフレーム部26の長手方向(矢印B、C方向)に沿って所定長さで形成される。そして、取付用凹部35の内部には、後述するプリテンショナー機構44を構成するシリンダ46の一部が収容されて取付ブラケット50a、50bによって固定される。この際、シリンダ46は、その断面形状の約半分が前記取付用凹部35の内部に収容され、残りの半分が第2サイドフレーム部26の側面26aより外側に突出している。
なお、第2サイドフレーム部26において、取付用凹部35を設けることにより、その剛性を高めることができるため、該取付用凹部35にシリンダ46を設けることにより、該シリンダ46を確実に作動させることができ、シートベルト36を所定の引張力で引張することが可能となる。
すなわち、第2サイドフレーム部26の下部に取付用凹部35を設けることにより、プリテンショナー機構44を設けた場合における車両用シート12の幅方向の大型化を抑制することができ、前記車両用シート12のコンパクト化を図ることができる。
メンバーフレーム28は、例えば、両端部が開口した管体からなり、車両の床面18に対して略平行に設けられると共に、その一端部が第1サイドフレーム部24を貫通し、他端部が、第2サイドフレーム部26を貫通した状態で固定される。
次に、このような車両用シート12に付設されるシートベルト装置10について説明する。このシートベルト装置10は、車両におけるセンターピラー34(図1参照)内に一端部が収納されたシートベルト36と、前記シートベルト36の途中に設けられるタングプレート38と、前記タングプレート38が着脱自在に係合されるインナーバックル40と、前記シートベルト36の他端部に接続されるアンカープレート42と、前記アンカープレート42に連結され、前記シートベルト36を引張可能なプリテンショナー機構44とを含む。なお、シートベルト36の一端部は、センターピラー34内に収容されたシートベルトリトラクタ(図示せず)に接続されている。
そして、車両用シート12に乗員が座った状態で、該乗員がシートベルト36を引張してタングプレート38をインナーバックル40に差し込むことにより、該タングプレート38と前記インナーバックル40とが係合され、前記シートベルト36によって前記乗員が拘束される。
プリテンショナー機構44は、図1〜図3に示されるように、例えば、シートフレーム22を構成する第2サイドフレーム部26の側面26a、すなわち、車両用シート12における助手席側(矢印A2方向)に設けられ、有底筒状のシリンダ46と、該シリンダ46の一端部から外方に向かって突出し、アンカープレート42に接続されるワイヤケーブル48とを備える。
このシリンダ46は、第2サイドフレーム部26の延在方向と略平行に設けられ、例えば、2つの取付ブラケット50a、50bを介して前記第2サイドフレーム部26に固定されている。シリンダ46の内部には、軸線方向に沿って変位自在なピストン(変位体)52を備え、該ピストン52の中心には、ワイヤケーブル48の一端部が接続されている。なお、シリンダ46は、その一端部が、車両用シート12における後方側(矢印B方向)となり、他端部が、前記車両用シート12における前方側(矢印C方向)となるように設けられる。
また、シリンダ46における一端部の外周には、半径外方向に突出した供給ポート54が形成され、該供給ポート54が前記シリンダ46の内部と連通している。この供給ポート54は、シリンダ46の内部に火薬を供給する供給口として用いられる。そして、供給ポート54は、キャップ56が装着されることによって封止される。
そして、供給ポート54を通じて火薬がシリンダ46の内部において一端部とピストン52との間に供給され、例えば、車両衝突時に図示しない着火手段によって前記火薬に着火して爆発させることにより、その爆発によって発生する爆発ガスによって前記ピストン52がシリンダ46の他端部側(矢印C方向)に向かって付勢されて変位する。その際、ピストン52に接続されたワイヤケーブル48の一端部が引張され、アンカープレート42と共にシートベルト36の他端部が引張されることとなる。すなわち、このシリンダ46は、火薬の爆発作用下にワイヤケーブル48に対して所定方向の付与される引張力を発生させる引張力発生手段として機能する。
ワイヤケーブル48は、シリンダ46を構成するピストン52とアンカープレート42とを接続可能な所定長さで形成され、その一端部が、シリンダ46の内部においてピストン52に接続され、他端部が、アンカープレート42に接続されている。また、ワイヤケーブル48は、車両用シート12を構成する第1及び第2サイドフレーム部24、26の後端部に設けられた第1及び第2ガイド58、60に挿通される。
第1及び第2ガイド58、60は、例えば、断面略L字状に形成され、その内部にワイヤケーブル48の案内される溝部58a、60aをそれぞれ有している。第1ガイド58は、第2サイドフレーム部26の後端部で略直角に折曲された中間部を境として、一端部が、該第2サイドフレーム部26の側面26aに沿って前方(矢印C方向)に延在し、他端部が、第1サイドフレーム部24側(矢印A1方向)に向かってシート幅方向に延在している。
また、第2ガイド60は、第1サイドフレーム部24の後端部で略直角に折曲された中間部を境として、一端部が、第2サイドフレーム部26側(矢印A2方向)に向かってシート幅方向に延在し、他端部が、第1サイドフレーム部24の側面に沿って前方(矢印C方向)へと延在している。
すなわち、第1ガイド58は、シリンダ46の一端部から外部に突出したワイヤケーブル48を第2サイドフレーム部26の後端部まで案内した後、第1サイドフレーム部24側に向かってシート幅方向に案内し、第2ガイド60は、第1ガイド58の他端部から案内されたワイヤケーブル48を、第1サイドフレーム部24の後端部で折曲させた後、該第1サイドフレーム部24に沿って前方へと案内している。
換言すれば、ワイヤケーブル48は、第1ガイド58の案内作用下にシリンダ46から第2サイドフレーム部26の側面26aに沿って延在した後、前記第2サイドフレーム部26の後端部でシート幅方向に方向変換され、第2ガイド60によって再び前方に向かって方向変換された後、第1サイドフレーム部24に沿って車両用シート12の前方側(矢印C方向)へと案内される。
そして、第1サイドフレーム部24には、第2ガイド60の前方にガイドプーリ62が回転自在に設けられており、前記第2ガイド60から導かれたワイヤガイドが、前記ガイドプーリ62の外周面に沿って上方へと案内されアンカープレート42に接続される。
上述したガイドプーリ62、第1及び第2ガイド58、60は、シリンダ46とアンカープレート42との間においてワイヤケーブル48を所定方向へと案内するガイド機構64として機能する。
本発明の第1の実施の形態に係るプリテンショナー機構44の適用されたシートベルト装置10は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその動作並びに作用効果について説明する。
先ず、例えば、車両の衝突が図示しない衝撃センサ等によって検知されると、プリテンショナー機構44のシリンダ46の内部において、図示しない着火手段によって火薬が着火されて爆発する。これにより、火薬の爆発によって発生した爆発ガスによってピストン52がシリンダ46の他端部側(矢印C方向)へと付勢されて変位し、該ピストン52と共にワイヤケーブル48の一端部が変位することにより、前記ワイヤケーブル48を介してアンカープレート42が乗員から離間するように下方へと引張される。
その結果、引張されたシートベルト36が乗員の腰部近傍に密着し、該乗員をシートクッション14との間に拘束するため、車両の衝突時における前記乗員の前方(矢印C方向)への移動が確実に阻止される。
この際、ワイヤケーブル48は、第1及び第2ガイド58、60及びガイドプーリ62によって経路が確実に確保され、且つ、案内されているため、安定的に動作させてシートベルト36を引張することが可能となる。
また、上述したプリテンショナー機構44が動作するのと同時に、センターピラー34内に設けられたシートベルトリトラクタ(図示せず)によってシートベルト36の一端部側も引張されているため、シートベルト36が乗員の胸部近傍に密着し、該乗員をシートバック16との間に拘束している。
すなわち、車両の衝突時には、シートベルト36の一端部及び他端部が共に引張され、乗員の胸部近傍及び腰部近傍がそれぞれ前記シートベルト36によって確実に拘束され、該乗員の前方(矢印C方向)への移動が阻止される。
以上のように、第1の実施の形態では、プリテンショナー機構44を構成するシリンダ46を、車両用シート12において助手席側、すなわち、車両における中央部側となる第2サイドフレーム部26の側面26aに設ける構成とすることにより、前記車両用シート12の第1サイドフレーム部24に設けられたリクライニングレバー32等との設置スペースの重複を回避することができる。その結果、プリテンショナー機構44のシリンダ46を、車両用シート12の助手席側において所望の位置に設けることが可能となる。
また、プリテンショナー機構44を、車両側に設置する場合と比較し、車両用シート12に予め組み付けておくことが可能となるため、その組付作業を簡素化でき、それに伴って、組付性の向上及び組付工数の削減を図ることができる。
さらに、プリテンショナー機構44を、車両側に対して位置決めするという煩雑な作業が不要となるため、組付性を向上させることが可能となる。
なお、上述した第1の実施の形態では、シリンダ46を含むプリテンショナー機構44が、車両において運転席側となる車両用シート12に設けられる場合について説明したが、例えば、助手席側となる車両用シートに設ける場合には、運転席側となり、リクライニングレバー等の設けられていないサイドフレーム部に対して前記シリンダが装着されることとなる。
次に、第2の実施の形態に係るプリテンショナー機構150の適用されたシートベルト装置152を図4及び図5に示す。なお、上述した第1の実施の形態に係るプリテンショナー機構44の適用されたシートベルト装置10と同一の構成要素には同一の参照符号を付して、その詳細な説明を省略する。
この第2の実施の形態に係るプリテンショナー機構150は、車両用シート12を構成する第2サイドフレーム部154に設けられた取付用凹部156にシリンダ158が収容されている点で、第1の実施の形態に係るプリテンショナー機構44と相違している。
この取付用凹部156は、第2サイドフレーム部154の側面154aに対して第1サイドフレーム部24側(矢印A1方向)に向かって所定深さで窪んで形成されると共に、前記第2サイドフレーム部154の長手方向(矢印B、C方向)に沿って所定長さで形成される。そして、取付用凹部156の内部には、シリンダ158が収容されて取付ブラケット50a、50bによって固定される。この際、シリンダ158は、第2サイドフレーム部154の側面154aより外側に突出することがないため、前記第2サイドフレーム部154を含む車両用シート12の幅寸法が増加することがない。
すなわち、第2サイドフレーム部154の下部に、取付用凹部156を設けることにより、プリテンショナー機構44を設けた場合における車両用シート12の幅方向の大型化を抑制している。その結果、車両用シート12のコンパクト化を図ることができる。
また、シリンダ158の一端部から外部に突出したワイヤケーブル48は、取付用凹部156から第2サイドフレーム部154の側面154a側へと導かれ、第1及び第2ガイド58、60、ガイドプーリ62を経てアンカープレート42に接続される。
この場合、シリンダ158には、供給ポート54が、下方に向かって突出するように形成されている。
以上のように、第2の実施の形態では、プリテンショナー機構150を構成するシリンダ158を、助手席側となる車両用シートの第2サイドフレーム部26の側方に設ける際、予め該第2サイドフレーム部に設けられ、第1サイドフレーム部24側に向かって窪んだ取付用凹部156に収容可能な構成としている。そのため、シリンダ158が、第2サイドフレーム部154に対して側方に突出することがなく好適である。その結果、車両用シート12における助手席側の空間が狭くなることが回避され、しかも、前記取付用凹部156の位置、大きさ等を変更することにより前記シリンダ158を所望の位置に取り付けることも可能となる。すなわち、プリテンショナー機構150のシリンダ158を、車両側の制約を受けることなく、車両用シート12側に設けることによってその取付位置の自由度を増加させることができる。
また、供給ポート54には、シリンダ158を作動させるための配線が接続されるが、該供給ポート54を前記シリンダ158の横方向に設けた場合には、該配線を含めて車両用シート12の幅方向に大型化してしまうため、前記供給ポート54及びキャップ56を、シリンダ158の下部に設けるとよい。これにより、配線を含めて供給ポート54及びキャップ56が、シリンダ158の側方に突出することがないため、車両用シート12の幅方向への大型化を回避することができる。
さらに、第2サイドフレーム部154において、取付用凹部156を設けることにより、その剛性を高めることができるため、該取付用凹部156にシリンダ158を設けることにより、該シリンダ158を確実に作動させることができ、シートベルト36を所定の引張力で引張することが可能となる。
次に、第3の実施の形態に係るプリテンショナー機構200の適用されたシートベルト装置202を図6及び図7に示す。なお、上述した第1及び第2の実施の形態に係るプリテンショナー機構44、150の適用されたシートベルト装置10、152と同一の構成要素には同一の参照符号を付して、その詳細な説明を省略する。
この第3の実施の形態に係るプリテンショナー機構200は、車両用シート12を構成する第2サイドフレーム部26の内側にシリンダ204が収容されている点で、第1及び第2の実施の形態に係るプリテンショナー機構44、150と相違している。
このシリンダ204は、第2サイドフレーム部26の内側となる位置に収容され、該第2サイドフレーム部26の内壁面206に対して取付ブラケット50a、50bで固定される。なお、第2サイドフレーム部26には、前記取付ブラケット50a、50bを取り付けるために切り欠かれた装着孔207がそれぞれ開口し、該装着孔207を通じて前記取付ブラケット50a、50bが前記内壁面206に対して固定される。
また、第2サイドフレーム部26の後端部近傍には、シリンダ204の一端部から突出したワイヤケーブル48を案内する円柱状のガイド体208が設けられている。そして、シリンダ204の一端部から後方に向かって延在したワイヤケーブル48が、ガイド体208の外周面に沿うことでシート幅方向(矢印A2方向)へと方向変換した後、第1サイドフレーム部24の後端部に同様に設けられた別のガイド体(図示せず)によって再び前方側(矢印C方向)へと方向変換してガイドプーリ62を介してアンカープレート42に接続されている。
以上のように、第3の実施の形態では、プリテンショナー機構200を構成するシリンダ204を、車両用シート12の第2サイドフレーム部26の内側となるように設けることにより、前記シリンダ204が第2サイドフレーム部26の側方に突出することがないため、車両用シート12における助手席側の空間が狭くなることが回避され、しかも、前記第2サイドフレーム部26を含むシートフレーム22の内部空間を利用して配置することができるため、所望の位置に容易に設置することができる。すなわち、プリテンショナー機構200のシリンダ204を、車両側の制約を受けることなく、車両用シート12側に設けることによってその取付位置の自由度を増加させることができる。
また、第2サイドフレーム部26を含むシートフレーム22には、その上方にシートクッション14が装着されて覆われるため、シリンダ204が車両用シート12の外側から視認されることがなく好適である。
なお、本発明に係るシートベルト装置に用いられるプリテンショナー機構44は、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。
10、152、202…シートベルト装置
12…車両用シート 14…シートクッション
16…シートバック 22…シートフレーム
24…第1サイドフレーム部 26、154…第2サイドフレーム部
35、156…取付用凹部 36…シートベルト
42…アンカープレート
44、150、200…プリテンショナー機構
46、158、204…シリンダ 48…ワイヤケーブル
52…ピストン 58…第1ガイド
60…第2ガイド 62…ガイドプーリ
208…ガイド体

Claims (2)

  1. 車両用シートに乗車した乗員をシートベルトを介して拘束するシートベルト装置において、車両衝突時において前記シートベルトを引張して前記乗員に対する拘束力を高めるプリテンショナー機構であって、
    前記プリテンショナー機構は、前記シートベルトに対して一端部が連結されるケーブルと、
    前記ケーブルの他端部に接続され、前記車両衝突時において変位体に推力を付与して変位させ、前記ケーブルを引張する引張力発生手段と、
    を備え、
    前記引張力発生手段が、前記車両用シートにおいて車両の中央部側、且つ、該車両の前後方向に沿って延在するサイドフレームに設けられた凹部に設けられると共に、前記ケーブルは、前記サイドフレームに設けられたガイド機構を介して前記車両用シートにおいて前記車両の幅方向外側に設けられたアンカープレートに連結されることを特徴とするシートベルト装置に用いられるプリテンショナー機構。
  2. 請求項1記載のプリテンショナー機構において、
    前記引張力発生手段は、前記サイドフレームの外側面に取り付けられ、前記車両用シートの幅方向に窪んだ凹部に設けられることを特徴とするシートベルト装置に用いられるプリテンショナー機構。
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