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JP2018058564A - 車両用乗員拘束装置 - Google Patents

車両用乗員拘束装置 Download PDF

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JP2018058564A
JP2018058564A JP2016199518A JP2016199518A JP2018058564A JP 2018058564 A JP2018058564 A JP 2018058564A JP 2016199518 A JP2016199518 A JP 2016199518A JP 2016199518 A JP2016199518 A JP 2016199518A JP 2018058564 A JP2018058564 A JP 2018058564A
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忠典 勝原
Tadanori Katsuhara
忠典 勝原
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Toyota Motor Corp
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Toyota Motor Corp
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Abstract

【課題】プリテンショナ作動終了後も継続的に高い拘束性を発揮する車両用乗員拘束装置を提供する。【解決手段】シートバック16の上面16Aに形成されたベルトガイド穴32内にスプリング34で底部32A側に付勢されたベルトガイド20が配置されている。通常状態では、ストッパ38により底部32A側への移動を阻止されているが、衝突が予知された場合、プリテンショナが作動されてシートベルト22が巻き取られる。このシートベルト22の巻取りによってストッパ38が解放され、ブリテンショナの作動終了後、スプリング34の付勢力でベルトガイド20がベルトガイド穴32の底部32A側に移動し、シートベルト22を車両下方に引き込む。すなわち、プリテンショナ作動終了後も、シートベルト22に引き込みによる張力を付与することで、乗員Pに対する高い拘束性を維持できる。【選択図】図3

Description

本発明は、車両用乗員拘束装置に関する。
近年、車両の衝突時又は衝突予知時に乗員に対する拘束性を高めて、地上基準の乗員の速度(以下、「乗員の速度」という)を低減させて障害リスクを低下させるために、3点式シートベルトのリトラクタにプリテンショナが設けられている。
また、特許文献1には、衝突時又は衝突予知時にショルダアンカを上方に移動させることによって、衝突時に乗員の上体がショルダベルトの上に乗りかかって上体が強く前傾することを抑制できることが開示されている。
特開2010−179726号公報
しかし、上記特許文献1記載の技術では、プリテンショナの作動が終了した後はシートベルト(ウェビング)の継続的に巻き取ることができない。また、プリテンショナの作動が終了した後にフォースリミッタが作動した場合には、シートベルトが引き出されて乗員とシートバックの間に隙間を生ずるおそれがある。
したがって、上記先行技術は、プリテンショナの作動終了後も継続的に乗員を拘束する(乗員の速度を低下させる)点で改善の余地がある。
本発明は上記事実を考慮し、プリテンショナ作動終了後も継続的に高い拘束性を発揮する車両用乗員拘束装置を提供することを目的とする。
請求項1記載の発明は、車両の衝突を予知する衝突予知センサと、乗員拘束時に車両用シートを構成するシートバックの車幅方向外側上方から車幅方向内側下部に向けて延在するショルダベルトを含む3点式シートベルトと、車体側部の下部又はシートバックに配設され、前記衝突予知センサによって車両の衝突が予知された場合には、衝突前から前記ショルダベルトに巻取り方向の張力を付与するプリテンショナ付きリトラクタと、前記シートバックの車幅方向外側肩口に配設されショルダベルトが挿通されるベルトガイドと、前記ベルトガイドを前記シートバックに対して車両下方に付勢するバネと、前記ベルトガイドを初期位置に保持すると共に前記プリテンショナの作動時に保持状態を解除するストッパとを有するベルトガイド変位機構、又は前記ベルトガイドを車両下方向に移動させるモータを有するベルトガイド変位機構と、を備える。
この構成によれば、衝突予知センサにより車両の衝突を予知した場合には、衝突前にプリテンショナを作動させることによりショルダベルトが巻き取られる。これにより、ショルダベルトから乗員に車両後方側への荷重が入力され、乗員がシートバック(車両後方)側に移動させられる。すなわち、乗員の拘束性が高められると共に、乗員の速度が減速される。
この際、プリテンショナの作動によりシートベルトが巻き取られると、シートベルトから車両上方への力が作用しているベルトガイドは、バネの付勢力に抗して車両上方に移動する。これにより、ストッパによるベルトガイドに対する保持状態が解除される。この結果、プリテンショナの作動が終了してシートベルトの張力が低減されると、バネの付勢力によりベルトガイドが車両下方に移動する。
一方、ベルトガイドがモータで駆動される場合には、プリテンショナの作動が終了するときにモータを駆動させてベルトガイドを車両下方に移動させる。
このようにベルトガイドを車両下方に移動させることによって、ショルダベルトを車両下方に引き込むことになる。すなわち、プリテンショナの作動終了後もショルダベルトに張力を付与し続けることにより、乗員に対する高い拘束性を維持できる。また、シートベルトから乗員に車両後方側への荷重を作用し続けることにより、乗員の速度を低いまま維持できる。したがって、車両の衝突による乗員の障害リスクが低減される。
請求項1記載の発明の車両用乗員拘束装置は、上記構成としたので、プリテンショナの作動終了後も乗員に対する高い拘束性が維持されると共に、プリテンショナの作動によって低減させた乗員の速度を維持することができる。すなわち、衝突による乗員の障害リスクを低減させることができる。
本発明の第1実施形態に係る車両用乗員拘束装置の概略側面図である。 本発明の第1実施形態に係るベルトガイド変位機構を示す部分断面図である。 本発明の第1実施形態に係る車両用乗員拘束装置において、プリテンショナ作動開始時の、(A)は乗員拘束状態を示す模式図であり、(B)はベルトガイド変位機構を示す斜視図である。 本発明の第1実施形態に係る車両用乗員拘束装置において、プリテンショナ作動中のストッパ解除時の、(A)は乗員拘束状態を示す模式図であり、(B)はベルトガイド変位機構を示す斜視図である。 本発明の第1実施形態に係る車両用乗員拘束装置において、プリテンショナ作動終了後の、(A)は乗員拘束状態を示す模式図であり、(B)はベルトガイド変位機構を示す斜視図である。 本発明の第1実施形態の第1変形例に係る車両用乗員拘束装置のベルトガイド変位機構を示す部分断面図である。 図6のA−A線拡大断面図である。 本発明の第1実施形態の第2変形例に係る車両用乗員拘束装置のベルトガイド変位機構を示す部分断面図である。 図8のB−B線拡大断面図である。 本発明の第2実施形態に係る車両用乗員拘束装置のベルトガイド変位機構を示す部分断面図である。 本発明の第2実施形態の第3変形例に係る車両用乗員拘束装置のベルトガイド変位機構を示す部分断面図である。 本発明の第2実施形態の第4変形例に係る車両用乗員拘束装置のベルトガイド変位機構を示す部分断面図である。
[第1実施形態]
本発明の第1実施形態に係る車両用乗員拘束装置について図1〜図5を参照して説明する。また、各図は模式的なものであり、本発明と関連性の低いものは図示を省略している。なお、各図において矢印FRは車両前方、矢印OUTは車幅方向外側、矢印UPは車両上方をそれぞれ示す。また、本実施形態では、シート前方、シート幅方向、シート上方は、それぞれ車両前方、車幅方向、車両上方と略一致しているため、車両前方、車幅方向、車両上方に統一して記載する。
(構成)
図1に示すように、本実施形態に係る自動車の車両用乗員拘束装置10は、キャビンにおける車両前席左側の助手席側の車両用シート12に設けられたものである。
車両用シート12は、乗員が着座するシートクッション14と、シートクッション14の後端部で着座乗員の背部を支持するシートバック16と、シートバック16の上端部に配置されて着座乗員の頭部を支持するヘッドレスト18と、を備えている。
図2に示すように、シートバック16の上面16Aにおいてヘッドレスト18の車幅方向外側(シートバック16の車幅方向外側肩口)には、後述するシートベルト22が挿通されて案内されるベルトガイド20が形成されている。
車両用シート12に対して設けられたシートベルト装置21は、いわゆる3点式シートベルトであって、シートベルト(ウェビング)22と、シートベルト22の一端が係止されるアンカプレート24と、シートベルト22の他端が係止されると共にシートベルト22に所定の張力を付与するプリテンショナ付きのリトラクタ26と、車両用シート12の車幅方向外側上部(Bピラー27の上部)でシートベルト22を折り返すショルダアンカ28と、シートベルト22に挿通されたタングプレート(不図示)が嵌合されることにより固定されるバックル29(図3(A)参照)とを備えている。
シートベルト22のうち、ショルダアンカ28からバックル29にかけての部分をショルダベルト22Aといい、バックル29からアンカプレート24にかけての部分をラップベルト22Bという。
ショルダベルト22Aは、乗員Pの車幅方向外側上部の肩部Sから車幅方向内側下部の腰部Lにかけて斜めに且つ前方から乗員Pを拘束するようになっている。
さらに、図2に模式的に示すように、シートバック16の上面16Aにおいて背面側(車両後部側)には、ベルトガイド20を含むベルトガイド変位機構30が設けられている。
シートバック16の上面16Aには、図2及び図3(B)に示すように、ヘッドレスト18の車幅方向外側にベルトガイド穴32が形成されている。ベルトガイド穴32は、車両下方に向かって車幅方向内側に傾斜している。ベルトガイド穴32の上部には、ベルトガイド20が配設され、ベルトガイド穴32の底部32Aとベルトガイド20の底面20Aの間には、スプリング(引張りバネ)34が配設されている。このスプリング34によってベルトガイド20は、常時底部32A(車両下方)側に付勢されている。
また、ベルトガイド穴32の車両上方側には、車幅方向外側に向かって延在するストッパ穴36が形成されている。ストッパ穴36には、車両背面視で台形状のストッパ38がベルトガイド穴32側に配設されると共に、ストッパ穴36の底部36Aとストッパ38の底面38Aの間には、スプリング40が配設されている。このスプリング40によって、ストッパ38は、常時底部36A(車幅方向外)側に付勢されている。
なお、ベルトガイド穴32、ストッパ穴36には、ベルトガイド20、ストッパ38をそれぞれ軸方向に移動可能に支持する図示しないレールが設けられている。
ベルトガイド20は、車両背面視において台形形状であり、ショルダベルト22A(シートベルト22)挿通用の孔部42が形成されていると共に、孔部42の上部側にシートベルト22を孔部42内に案内する案内孔44が形成されている。
ベルトガイド変位機構30は、初期(通常)状態では、ストッパ38がストッパ穴36からベルトガイド穴32内に突出配置され、その上面38Bがベルトガイド20の底面20Aに当接されている。スプリング34によって車両下方側に付勢されているベルトガイド20によってストッパ38は車両下方側に押圧され、スプリング40の付勢力に抗してその位置に固定される。この結果、ベルトガイド20がストッパ38によってベルトガイド穴32内を下降することが防止され、図2、図3(B)に示すように、ベルトガイド穴32の開口部に配置される。これにより、図2に示すように、ベルトガイド20の孔部42がシートバック16の上面16Aから突出し、シートベルト22が上面16A上からベルトガイド20を介してショルダアンカ28に延在するように配置されることになる。
なお、図1に示すように、プリテンショナ付きリトラクタ26は、衝突ECU50に接続されている。衝突ECU50には、プリクラッシュセンサ52及び衝突センサ54が電気的に接続されている。プリクラッシュセンサ52は、車両の衝突を予知したときに衝突ECU50に検出信号を出力する。衝突センサ54は、加速度等により車両の衝突が検出されたときに衝突ECU50に検出信号を出力する。衝突ECU50はこの検出信号に基づいてプリテンショナ付きリトラクタ26に駆動信号を出力する構成である。なお、他の図では、衝突ECU50とプリクラッシュセンサ52の図示を省略している。
(作用)
このように構成された車両用乗員拘束装置10の作用について説明する。
プリクラッシュセンサ52からの入力信号があった場合には、衝突ECU50からプリテンショナ付きリトラクタ26に駆動信号が出力される。
これにより、図3(A)に示すように、プリテンショナ付きリトラクタ26が駆動(プリテンショナが作動)されてシートベルト22が巻き取られる。この結果、シートバック16から離間していた乗員P(図3(A)、二点鎖線部参照)がシートバック16に押し付けられる(図3(A)、実線部参照)。すなわち、乗員Pの地上基準の速度(以下、単に「乗員Pの速度」という)が車両の衝突前に低減される。
この際、プリテンショナの作動によってシートベルト22がショルダアンカ28側に強く引っ張られることによって、図3(B)に示すように、ストッパ38の上面38Bと底面20Aが当接されていたベルトガイド20は、スプリング34の付勢力に抗してベルトガイド穴32内を上方に移動する(図4(A)、(B)参照)。
この結果、図4(B)に示すように、ベルトガイド20がストッパ38から離間する。これにより、ストッパ38にはベルトガイド20から荷重が作用しなくなり、ストッパ38がスプリング40の付勢力によってベルトガイド穴32からストッパ穴36内に退避する。
さらに、図5(A)、(B)に示すように、プリテンショナの作動が終了しシートベルト22の巻取りが停止する(シートベルト22に作用していた張力が所定値を下回る)と、スプリング34の付勢力によってベルトガイド20はストッパ38が退避したベルトガイド穴32内を底部32A(車両下方)側に移動する。この結果、ショルダベルト22Aは、ベルトガイド20と共にベルトガイド穴32の車両下方に引き込まれる。すなわち、ショルダベルト22Aに引き込みによる張力が作用するため、ショルダベルト22Aから乗員Pに対して車両後方側への荷重が作用し続けることになる。
したがって、プリテンショナの作動を停止した後も、ベルトガイド変位機構30の駆動によってショルダベルト22Aに張力を付与して乗員Pの速度を低減させた状態(高い拘束性)を維持できる。この結果、車両の衝突による乗員Pに対する障害リスクを低減することができる。
また、3点式シートベルトであるシートベルト装置21のショルダベルト22Aは、乗員拘束状態で、車幅方向外側上部のショルダアンカ28から車幅方向内側下部のバックル29まで延在する。したがって、相手車両が車両前方側かつ車両右側から衝突(斜突)した場合、乗員Pには車幅方向内側への荷重が入力され、ショルダベルト22Aが車幅方向外側の肩部Sから外れるおそれがある。しかしながら、ベルトガイド変位機構30は、シートバック16の上面16Aの車幅方向外側に設けられており、乗員Pの車幅方向外側の肩部Sの近傍でショルダベルト22Aを引き込む(張力を作用させる)ため、乗員Pの拘束性が高く、相手車両が車両前方右側から斜突してきた場合でもショルダベルト22Aが乗員Pの肩部Sから外れることを防止又は抑制する。
さらに、ベルトガイド穴32が車両下方に向かって車幅方向内側に傾斜して形成されているため、ベルトガイド20がベルトガイド穴32の底部32A側に下降する(ショルダベルト22Aが引き込まれる)ことによって、ショルダベルト22Aの当該方向の張力(の車幅方向成分)が増加する。したがって、相手車両が車両前方右側から斜突してきた場合でもショルダベルト22Aが乗員Pの肩部Sから外れることを一層防止又は抑制することができる。
(変形例)
本実施形態に係る車両用乗員拘束装置10の変形例を示す。車両用乗員拘束装置10と異なる点は、ベルトガイド変位機構のみなので該当部分のみ説明する。なお、ベルトガイド変位機構30と同様の構成要素には、同一の参照符号を付し、その詳細な説明を省略する。
〈変形例1〉
図6、図7に示すように、車両用乗員拘束装置100のベルトガイド変位機構102は、ベルトガイド穴32の上部に配設されたベルトガイド20の底面20Aからベルトガイド穴32の軸方向に延在するラック104が取り付けられている。また、ベルトガイド穴32の側面には、モータ106が配設されており、その回転軸108に取り付けられたピニオンギア110がラック104に噛合されている。すなわち、モータ106が駆動されることにより、ベルトガイド20がベルトガイド穴32内を車両上下方向に移動可能とされている。
また、モータ106は、衝突ECU50を介してプリクラッシュセンサ52及び衝突センサ54と接続されている。プリクラッシュセンサ52で衝突が予知された場合に、プリテンショナ作動終了時、又はプリテンショナの作動終了直前に、衝突ECU50からモータ106に駆動信号が出力され、ベルトガイド20が車両下方に移動される構成である。
なお、車両用乗員拘束装置100では、ストッパがないため、ストッパを解除するためにベルトガイド20を上方に移動させる必要はない。すなわち、プリテンションナの作動が終了したら直ちに、あるいは終了直前にベルトガイド20を車両下方に移動させる。
〈変形例2〉
図8、図9に示すように、車両用乗員拘束装置200のベルト変位機構202は、ストッパ38の底面38A側にラック204を取り付けると共に、ストッパ穴36の側面にモータ206が配設されている。モータ206の回転軸208に取り付けられたピニオンギア210がラック204と噛合されている。すなわち、モータ206が駆動されることによりストッパ38がストッパ穴36の底部36A側に移動可能とされている。
また、モータ206は、衝突ECU50を介してプリクラッシュセンサ52と接続されている。プリクラッシュセンサ52で衝突が予知された場合に、プリテンショナ作動終了時、又はプリテンショナの作動終了直前に、衝突ECU50からモータ206に駆動信号が出力され、ストッパ38が底部36A側に移動される構成である。
いずれの変形例によっても、車両用乗員拘束装置200と同様の作用効果を奏する。
[第2実施形態]
本発明の第2実施形態に係る車両用乗員拘束装置300について図10を参照して説明する。第1実施形態と同様の構成要素には、同一の参照符号を付し、その詳細な説明を省略する。なお、第1実施形態と異なるのは、ベルトガイド変位機構のみなので、その部分のみ説明する。
(構成)
車両用乗員拘束装置300のベルトガイド変位機構302は、図10に示すように、シートバック16の上面16Aにおいてベルトガイド穴32の開口部に配設された第1ガイド304と、ベルトガイド穴32の下方に配設された第2ガイド306と、第2ガイド306を付勢するスプリング34と、第2ガイド306の移動を規制するストッパ38とを備えている。
第1ガイド304は、シートバック16に固定されてベルトガイド穴32の開口部に配設されている。また、第1ガイド304には、車両前後方向に貫通したシートベルト22用の挿通孔308が形成されている。
第2ガイド306は、ベルトガイド穴32の内部で上下方向に移動自在とされており、車両前後方向に貫通したシートベルト22用の挿通孔310が形成されている。また、第2ガイド306は、底面306Aとベルトガイド穴32の底部32A間に配設されたスプリング(引張りバネ)34によって車両下方に付勢されている。ストッパ38の上面38Bが第2ガイド306の底面306Aに当接することによって、第2ガイド306の移動を規制している。なお、ストッパ38は、第1実施形態と同様の構成である。
また、シートベルト22は、バックル29側から第1ガイド304の挿通孔308を挿通され、第2ガイド306の挿通孔310を車両前方側から車両後方側に挿通されてベルトガイド穴32の開口部からショルダアンカ28に向かって配設されている。
(作用)
このように構成された車両用乗員拘束装置300の作用について説明する。
プリクラッシュセンサ52からの入力信号があった場合には、衝突ECU50からプリテンショナ付きリトラクタ(不図示)に駆動信号が出力される。
これにより、ショルダベルト22Aが巻き取られ、シートバック16から離間していた乗員P(図3(A)、二点鎖線部参照)がシートバック16に押し付けられる(図3(A)、実線部参照)。すなわち、乗員Pの速度が車両の衝突前に低減される。
この際、プリテンショナの作動によってシートベルト22がショルダアンカ28側に引っ張られることによって、ストッパ38の上面38Bと当接されていた第2ガイド306は、スプリング34の弾性力に抗してベルトガイド穴32内を上方に移動する。
この結果、ストッパ38に第2ガイド306から作用していた押圧力がなくなり、ストッパ38がスプリング穴(不図示)の内部に退避する。
プリテンショナの作動が終了して、シートベルト22の巻取りが停止する(シートベルト22に作用していた張力が所定値を下回る)と、スプリング34の付勢力によって第2ガイド306がベルトガイド穴32内を底部32A(車両下方)側に移動する。この結果、ショルダベルト22Aが第2ガイド306と共に車両下方に引き込まれる。すなわち、ショルダベルト22Aに引き込みによる張力が作用して、ショルダベルト22Aから乗員Pに対して車両後方側への荷重を作用させ続けることになる。
したがって、プリテンショナの作動を停止した後も、ベルトガイド変位機構30の駆動によってショルダベルト22Aに張力を付与して乗員Pの速度を低減させた状態を維持できる。この結果、車両の衝突による乗員Pに対する障害リスクを低減することができる。
(変形例)
本実施形態に係る車両用乗員拘束装置300の変形例を示す。車両用乗員拘束装置300と異なる点は、ベルトガイド変位機構のみなので該当部分のみ説明する。なお、ベルトガイド変位機構302と同様の構成要素には、同一の参照符号を付し、その詳細な説明を省略する。
〈変形例3〉
図11に示すように、車両用乗員拘束装置400のベルトガイド変位機構402は、ベルトガイド変位機構302と略同様であるが、第1ガイド404の内部に挿通孔はなく、第1ガイド404の側面に沿ってシートベルト22が通りベルトガイド穴32の内部の第2ガイド306に到る点が異なる。
また、スプリング(圧縮バネ)34は、第1ガイド404と第2ガイド306の間に配置されており、第2ガイド306をベルトガイド穴32の底部32Aに向かって付勢している。
車両用乗員拘束装置400のベルトガイド変位機構402をこのように構成することによっても、車両用乗員拘束装置300と同様の作用効果を奏することができる。
〈変形例4〉
図12に示すように、車両用乗員拘束装置500のベルトガイド変位機構502は、プリテンショナ付きリトラクタ26がシートバック16の内部に設けられた、いわゆるベルトインシートに適用したものである。
この場合には、バックル29側からシートバック16の上面16Aに到達したシートベルト22は、先ず、第2ガイド306の挿通孔310に挿通され、続いて第1ガイド304の挿通孔308に挿通された後、ベルトガイド穴32の底部32A側に折り返され、シートバック16の内部に配置されたプリテンショナ付きリトラクタ26に到るように構成されている。
車両用乗員拘束装置500のベルトガイド変位機構502をこのように構成することによっても、車両用乗員拘束装置300と同様の作用効果を奏することができる。
なお、一連の実施形態では、車両用乗員拘束装置は、車両前部左側座席(助手席)について説明したが、車両前部右側座席(運転席)にも適用することができる。
10、100、200、300、400、500 車両用乗員拘束装置
12 車両用シート
16 シートバック
20 ベルトガイド
21 シートベルト装置(3点式シートベルト)
22A ショルダベルト
26 プリテンショナ付きリトラクタ
30、102、202、302、402、502 ベルトガイド変位機構
34 スプリング(バネ)
38 ストッパ
50 プリクラッシュセンサ(衝突予知センサ)
106 モータ
306 第2ガイド(ベルトガイド)
P 乗員

Claims (1)

  1. 車両の衝突を予知する衝突予知センサと、
    乗員拘束時に車両用シートを構成するシートバックの車幅方向外側上方から車幅方向内側下部に向けて延在するショルダベルトを含む3点式シートベルトと、
    車体側部の下部又はシートバックに配設され、前記衝突予知センサによって車両の衝突が予知された場合には、衝突前から前記ショルダベルトに巻取り方向の張力を付与するプリテンショナ付きリトラクタと、
    前記シートバックの車幅方向外側肩口に配設されショルダベルトが挿通されるベルトガイドと、
    前記ベルトガイドを前記シートバックに対して車両下方に付勢するバネと、前記ベルトガイドを初期位置に保持すると共に前記プリテンショナの作動時に保持状態を解除するストッパとを有するベルトガイド変位機構、又は前記ベルトガイドを車両下方向に移動させるモータを有するベルトガイド変位機構と、
    を備える車両用乗員拘束装置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109017668A (zh) * 2018-07-20 2018-12-18 合肥迪鑫信息科技有限公司 一种用于固定儿童安全座椅的汽车安全带

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