JP4924667B2

JP4924667B2 - 乗員拘束装置

Info

Publication number: JP4924667B2
Application number: JP2009164674A
Authority: JP
Inventors: 修深渡瀬; 孝浩杉山; 智哉近藤
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2009-07-13
Filing date: 2009-07-13
Publication date: 2012-04-25
Anticipated expiration: 2029-07-13
Also published as: US8448983B2; US20110006507A1; JP2011020472A

Description

本発明は、車両の乗員を保護するための乗員拘束装置に関する。

固定ブラケットを介してウエビングの上端をシートバック内の調整移動板に固定すると共に、ウエビングの下端をシートクッション内に設けられたリトラクタに引き出し可能に巻き取らせ、かつ運転者の頭部の側方で膨張展開されるエアバッグをウエビングの上部に設けたシートベルト装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。このシートベルト装置では、シートバックボードに固定したエアポンプとエアバッグとを弾性配管で連通し、エアポンプに対する調整移動板の相対変位を許容するようになっている。

特開２００８−２９０６９８号公報（図６）

上記の構成では、ウエビングを肩側から引き出すことができないので、装着性が悪い。一方、バックル側からインフレータのガスを供給する構造は制約が多い。

本発明は、シートベルトの装着性を確保しつつ膨張部に良好にガスを供給することができる乗員拘束装置を得ることが目的である。

請求項１記載の発明に係る乗員拘束装置は、乗員を拘束するためのシートベルトと、前記シートベルトにおける少なくとも前記乗員の肩部から腰部にかけて装着される部分の一部に設けられ、ガス供給を受けて膨張展開される膨張部と、シートバック内に配置され、前記シートベルトを前記肩部側から引き出し可能に巻き取るリトラクタと、前記シートバック内に配置され、前記膨張部に供給されるガスを発生するインフレータと、前記シートベルトが前記乗員に装着されない状態で湾曲形状とされると共に最も前記インフレータ側に位置する湾曲部が折り返し部とされ、前記インフレータと前記膨張部における前記リトラクタ側の端部とを連通する可撓性の流路部材と、前記流路部材における前記折り返し部に対する前記インフレータ側の部分でかつ前記折り返し部の内周側の部分に設けられ、前記シートバックに係止されて前記流路部材を前記シートバックに支持させる被支持部と、を備えている。

請求項１記載の乗員拘束装置では、乗員は肩部側からリトラクタに巻き取られているシートベルトを引き出して該シートベルトを装着する。このため、乗員は、シートベルトを容易に装着することができる。一方、インフレータが作動されると、該インフレータのガスが可撓性の流路部材を通じて膨張部に供給される。これにより、膨張部が膨張展開され、乗員の保護に寄与する。

ここで、インフレータと膨張部とが可撓性の流路部材を介して連通されているので、乗員の肩部側からリトラクタに巻き取られているシートベルトを引き出す構成において、膨張部に対しリトラクタ側からガスを供給することができる。すなわち、可撓性の流路部材は、シートベルトの非装着状態で湾曲形状を成すので、該シートベルトの装着に伴って伸びる（湾曲が解消される）ことで、シートベルトの引き出しに追従し、該シートベルトに設けられた膨張部にガスを供給することができる。

このように、請求項１記載の乗員拘束装置では、シートベルトの装着性を確保しつつ膨張部に良好にガスを供給することができる。

また、本乗員拘束装置では、可撓性の流路部材の被支持部は、インフレータからみて最初の湾曲部の手前又は該湾曲部との境界部分の近傍でかつ側湾曲部の内周側で、車体又はシートに支持されている。このため、流路部材が伸びようとする際に、該流路部材が折れて流路が狭まることが抑制される。これにより、支持部において可撓性の流路部材を支持しつつ、該可撓性の流路部材によってインフレータのガスを膨張部に良好に供給することができる。

さらに、本乗員拘束装置では、リトラクタがシートバック内に配置されているので、シート乗員に装着されるシートベルトと該シートベルトを巻き取るリトラクタとの相対位置が略一定とされる。また、インフレータがシートバック内に配置されているため、シートベルトの膨張部と可撓性の流路部材との相対位置が略一定とされる。これらにより、例えばシートの車体に対する前後位置などに依らず、可撓性の流路部材によってインフレータのガスを膨張部に良好に供給することができる。

請求項２記載の発明に係る乗員拘束装置は、請求項１記載の乗員拘束装置において、前記リトラクタは、前記シートバック内におけるシート上下方向の下部に配置されている。

請求項２記載の乗員拘束装置では、リトラクタがシートバックの下部に配置されているので、シートベルトにおける非装着状態でシートバック内に位置する部分（装着代やエネルギ吸収代）の長さを長くとることができる。このため、膨張部と可撓性の流路部材との連通部をシートバック内に位置させた状態で、シートベルトを乗員に容易に装着させることができる。また、シートベルトにて乗員を拘束しつつ前方移動を許容するエネルギ吸収時に、膨張部の端部（流路部材との接続部）がシートバックから出ない構成とすることも可能となる。

以上説明したように本発明に係る乗員拘束装置は、シートベルトの装着性を確保しつつ膨張部に良好にガスを供給することができるという優れた効果を有する。

本発明の第１の実施形態に係るエアベルト装置における乗員によるシートベルト装着状態を模式的に示す一部切り欠いた側面図である。本発明の第１の実施形態に係るエアベルト装置における乗員によるエアベルトの膨張状態を模式的に示す一部切り欠いた側面図である。本発明の第１の実施形態に係るエアベルト装置における乗員によるエネルギ吸収状態を模式的に示す一部切り欠いた側面図である。本発明の第１の実施形態に係るエアベルト装置における乗員による非使用状態を模式的に示す斜視図である。本発明の第１の実施形態に係るエアベルト装置を構成するフレキシブルチューブを示す図であって、（Ａ）はガスの非流通状態の断面図、（Ｂ）はガスの流通状態の断面図である。本発明の第１の実施形態に係るエアベルト装置を構成するエアベルトを示す断面図である。本発明の第２の実施形態に係るエアベルト装置における乗員によるシートベルト装着状態を模式的に示す一部切り欠いた正面図である。本発明の第２の実施形態に係るエアベルト装置における乗員によるシートベルト装着状態を模式的に示す一部切り欠いた背面図である。本発明の第１の実施形態に係るエアベルト装置を構成するフレキシブルチューブの変形例を示す図であって、（Ａ）はガスの非流通状態の断面図、（Ｂ）はガスの流通状態の断面図である。

本発明の第１の実施形態に係る乗員拘束装置としてのエアベルト装置１０について、図１〜図６に基づいて説明する。なお、各図に適宜記す矢印ＦＲ、矢印ＵＰ、矢印ＩＮ、矢印ＯＵＴは、それぞれエアベルト装置１０が適用された自動車の前方向（進行方向）、上方向、車幅方向の内側、車幅方向の外側を示しており、これらはエアベルト装置１０が適用された車両用シート１１の前方向、上方向、シート幅方向の一方側、他方側に略一致している。

図４には、車両用シート１１に適用されたエアベルト装置１０の非使用（シートベルト１２の非装着）状態が斜視図にて示されている。この図に示される如く、エアベルト装置１０は、乗員Ｐに装着されて該乗員を拘束するためのシートベルト１２を備えている。シートベルト１２の一端側は、巻取装置としてのリトラクタ１４に引き出し可能に巻き取られている。この実施形態では、リトラクタ１４は、車両用シート１１を構成するシートバック１６内の車幅方向外側部分における車両上下方向の下部に設けられている。図１に示される如く、リトラクタ１４は、シートバック１６を構成するシートバックフレーム１６Ａに固定されている。

一方、図４に示される如く、シートベルト１２の他端側は、車両用シート１１を構成するシートクッション１８の後部における車幅方向外側にアンカ１５によって固定されている。したがって、乗員への非装着状態のシートベルト１２は、シートバック１６における車幅方向外縁に沿って車両上下方向に延在されている。シートベルト１２の中間部（後述するエアベルト２４）は、シートバック１６の肩部１６Ｂに設けられたベルトガイド１９に通されており、該ベルトガイド１９にガイドされつつシートバック１６内から該シートバック１６の車両前面側に引き出されるようになっている。

また、非装着状態でシートバック１６の前面側に露出されているシートベルト１２の車両上下方向における略中間部には、タングプレート２０が設けられている。タングプレート２０は、車両用シート１１の車幅方向内側に配置されたバックル２２に対する係脱可能に構成されている。このエアベルト装置１０では、タングプレート２０をバックル２２に係止することで、シートバック１６の肩部からタングプレート２０にかけての上体拘束部としてのショルダベルト部１２Ａが乗員の上体に斜めに掛け渡されるようになっている。

この状態でシートベルト１２は、図１に示される如くショルダベルト部１２Ａにおいて着座乗員Ｐの上体を拘束すると共に、タングプレート２０からアンカにかけてのラップベルト部１２Ｂが着座乗員Ｐの要部を拘束するようになっている。したがって、この実施形態におけるエアベルト装置１０は、３点式のシートベルト装置をベースとしたエアベルト装置とされている。

そして、シートベルト１２におけるショルダベルト部１２Ａを含む少なくとも一部は、図示しないインフレータからガス供給を受けて膨張、展開される膨張部としてのエアベルト２４として構成されている。

エアベルト２４について補足すると、図６に示される如く、エアベルト２４は、ベルト本体としてのカバー２６と、カバー２６の内側に設けられた伸縮可能なメッシュウエビング２８と、メッシュウエビング２８の内側に折り畳み状態で設けられたエアバッグ３０とを主要部として構成されている。このエアベルト２４は、後述するフレキシブルホース３６を通じてインフレータ３２からガス供給を受けると、エアバッグ３０が膨張されることで、全体として図２に示される如く膨張、展開されるようになっている。

このエアベルト２４は、図４に示される非装着状態では、タングプレート２０側と反対側の端部２４Ａがリトラクタ１４の直上に位置され、リトラクタ１４にはシートベルト１２におけるエアベルト２４以外の部分（以下、ウエビング３４という場合がある）のみが巻き取られている。なお、ウエビング３４は、縫製等によってエアベルト２４のカバー２６に接合されている。

また、この実施形態では、図１に示される如きシートベルト１２の着座乗員Ｐによる装着状態では、エアベルト２４の端部２４Ａはシートバック１６内における車両上下方向の下部に位置するようになっている。さらに、この実施形態では、図３に示される如きシートベルト１２による着座乗員Ｐの拘束（エネルギ吸収）状態で、エアベルト２４の端部２４Ａがシートバック１６から出ない設定とされている。すなわち、図１に示される如く、リトラクタ１４の固定位置及びエアベルト２４の設置範囲は、着座乗員Ｐによる装着ストロークＳｓと、エネルギ吸収のためのエネルギ吸収ストロークＳａとをシートバック１６の高さ範囲で確保するように決められている。

エアベルト２４の他方の端部２４Ｂは、タングプレート２０の近傍に位置している。したがって、エアベルト２４は、車両用シート１１の着座乗員Ｐによるシートベルト１２の装着状態で、ショルダベルト部１２Ａのほぼ全長に亘る部分に設定されている。

作動されてガスを発生するインフレータ３２は、リトラクタ１４内の下部で、図示しないブラケット等を介してシートバックフレーム１６Ａに固定されている。そして、このインフレータ３２とエアベルト２４の端部２４Ａとが、可撓性の流路部材としてのフレキシブルホース３６を通じて、インフレータ３２からエアベルト２４（エアバッグ３０）へのガスの供給可能に連通されている。

フレキシブルホース３６は、着座乗員Ｐによるシートベルト１２の非装着状態で、湾曲されている。具体的には、図４に示される如く、インフレータ３２に対し車両上側から接続されると共に、２回折り返されて、エアベルト２４の端部２４Ａに対し車両上側から接続されている。この２回の折り返し形状は、図１に示される着座乗員Ｐによるシートベルト１２の装着状態でも維持されるようになっている。

また、フレキシブルホース３６は、図４に示される着座乗員Ｐによるシートベルト１２の非装着状態では、インフレータ３２との接続端とエアベルト２４の端部２４Ａとの接続端との車両上下方向の高さが略一致されている。このフレキシブルホース３６は、その展開状態（湾曲が解消された状態）での長さが装着ストロークＳｓ及びエネルギ吸収ストロークＳａの和よりも長い構成とされている。このため、フレキシブルホース３６は、図３に示されるエネルギ吸収の最終期において、伸びきることがない構成とされている。

そして、以上説明したフレキシブルホース３６は、直線状に形成したものを曲げて形成したものではなく、上記した２回折り返し形状で形成されている。すなわち、フレキシブルホース３６は、２箇所の折り返し部３６Ａ、３６Ｂにおいて内周側と外周側とで基材の長さが異ならされている。この実施形態では、フレキシブルホース３６は、図５（Ａ）に示される如く２枚の基布３８Ａ、３８Ｂの幅方向両端をシール状態で縫製して構成されており、２箇所の折り返し部３６Ａにおいては、基布３８Ａ、３８Ｂのうち外周側を成す基布が内周側の基布よりも長く形成されている。これにより、フレキシブルホース３６は、２箇所の折り返し部３６Ａ、３６Ｂで折れによって流路が潰れることのない構成とされている。なお、図５（Ｂ）は、フレキシブルホース３６がガス流通により膨張した状態を示している。この膨張状態を考慮して、上記した湾曲部の内外周差を設定しても良い。なお、基布３８Ａ、３８Ｂは、エアバッグ３０を構成する基布と同様に構成されている。

さらに、図１〜図４に示される如く、フレキシブルホース３６は、シートバックフレーム１６Ａに係止される被支持部としての係止片４０を有する（係止状態は図示省略）。係止片４０は、インフレータ３２から延びるストレート部３６Ｃと折り返し部３６Ａとの境界近傍で、かつ折り返し部３６Ａの内周側に設けられている。これにより、フレキシブルホース３６におけるシートバックフレーム１６Ａへの係止部が、該フレキシブルホース３６がガス供給の初期に情報（下流側）に膨らむことを阻害しないようになっている。

次に、第１の実施形態の作用を説明する。

上記構成のエアベルト装置１０では、車両用シート１１の着座乗員Ｐが、リトラクタ１４からシートベルト１２を引き出しつつタングプレート２０をバックル２２に係止することで、図１に模式的に示される如くショルダベルト部１２Ａが着座乗員Ｐの上体に装着されると共に、ラップベルト部１２Ｂが着座乗員Ｐの腰部に装着される。

車両用シート１１が搭載された車両の前面衝突（の不可避）が検出又は予測されると、ＥＣＵがインフレータを作動させる。すると、エアベルト２４のエアバッグ３０には、フレキシブルホース３６を通じてインフレータ３２からガスが供給される。これにより、図２に示される如く、エアベルト２４が所定の形状に膨張、展開される。

そして、衝突の慣性で着座乗員Ｐが車両前方に移動されると、リトラクタ１４は図示しないエネルギ吸収部材（トーションバー等）の変形に伴う拘束荷重を付与しつつシートベルト１２の引き出しを許容する。これにより、図３に示される如く、シートベルト１２（エアベルト２４）はリトラクタ１４（シートバック１６）から引き出され、衝突エネルギが吸収される。リトラクタ１４によるシートベルト１２の引き出し限に至ると、それ以上のシートベルト１２の引き出しが禁止される。

ここで、エアベルト装置１０では、インフレータ３２とエアベルト２４とがフレキシブルホース３６を介して連通されているので、着座乗員Ｐの肩部側（シートバック１６の肩部１６Ｂ）からリトラクタ１４に巻き取られているシートベルト１２を引き出す構成において、エアベルト２４に対しリトラクタ１４側の端部２４Ａからガスを供給することができる。すなわち、フレキシブルホース３６は、シートベルト１２の非装着状態において湾曲形状（折り返し形状）を成すので、該シートベルト１２の装着に伴って伸び（湾曲が解消され）つつシートベルト１２の引き出しに追従する。これにより、エアベルト２４におけるシートバック１６内の端部２４Ａにインフレータ３２のガスを供給することができる。

このように、第１の実施形態に係る上記構成のエアベルト装置１０では、シートベルト１２の装着性を確保しつつエアベルト２４に良好にガスを供給することができる。

また、エアベルト装置１０では、フレキシブルホース３６が予め湾曲された形状（立体形状）で形成されているので、直線状に形成されたものを湾曲させたチューブと比較して、初期状態又はガス供給の初期に折れにより流路が狭まることが抑制される。しかも、フレキシブルホース３６では、フレキシブルホース３６における折り返し部３６Ａの内周側に設けられた係止片４０においてシートバックフレーム１６Ａに係止されているので、外係止部分がガス流通に伴うフレキシブルホース３６の膨張を阻害することが防止又は抑制される。換言すれば、フレキシブルホース３６の流路が潰れることが防止又は抑制される構成において、該フレキシブルホース３６をシートバック１６に支持することができる。以上により、エアベルト装置１０では、インフレータ３２からのガスがエアベルト２４に一層良好に供給される。

さらに、エアベルト装置１０では、リトラクタ１４がシートバック１６内に配置されているので、着座乗員Ｐに装着されるシートベルト１２と、該シートベルト１２を巻き取るリトラクタ１４との相対位置が略一定とされる。また、インフレータ３２がシートバック１６内に配置されているため、シートベルト１２のエアベルト２４とフレキシブルホース３６との相対位置が略一定とされる。これらにより、例えば車両用シート１１の車体に対する前後位置などに依らず、フレキシブルホース３６の形状（姿勢）が維持されると共にエアベルト２４の装着ストロークＳｓ、エネルギ吸収ストロークＳａが確保される。したがって、エアベルト装置１０では、フレキシブルホース３６によってインフレータ３２のガスをエアベルト２４により一層良好に供給することができる。

特に、エアベルト装置１０では、リトラクタ１４がシートバック６の下部に配置されているので、エアベルト２４における非装着状態でシートバック１６内に位置する部分（装着代）の長さを長くとることができる。すなわち、エアベルト２４の装着ストロークＳｓ、エネルギ吸収ストロークＳａが確保される。これにより、エアベルト装置１０では、エアベルト２４とフレキシブルホース３６との接続部をシートバック１６内に位置させた状態で、シートベルト１２を乗員Ｐに容易に装着させることができる。

また、エアベルト装置１０では、シートバック１６の肩部１６Ｂ側からエアベルト２４が膨張展開されるので、側面衝突の際にエアベルト２４を衝突検知から短時間で着座乗員Ｐの頭部の側方で展開させることができる。

（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態を説明する。なお、上記した第１の実施形態と基本的に同一の部品、部分については、上記第１の実施形態と同一の符号を付して説明、図示を省略する場合がある。

図７には、本発明の第２の実施形態に係るエアベルト装置５０が模式的な正面図にて示されている。また、図８には、エアベルト装置５０が模式的な背面図にて示されている。これらの図に示される如く、エアベルト装置５０は、左右一対のシートベルト１２、エアベルト２４を有する４点式のシートベルト装置をベースとするエアベルト装置である点で、第１の実施形態とは異なる。

具体的には、左右のシートベルト１２は、それぞれ上端側がリトラクタ１４に巻き取られると共に下端側がアンカ１５を介してシートクッション１８の後部に固定されている。そして、一方のシートベルト１２の非装着状態における露出部分の上下方向略中間部にはタングプレート２０が設けられ、他方のシートベルト１２の非装着状態における露出部分の上下方向略中間部にはバックル２２が設けられている。

これにより、エアベルト装置５０では、タングプレート２０をバックル２２に係止させた使用状態において、図７に示される如く、左右一対のショルダベルト部１２Ａが車両用シート１１の着座乗員Ｐの状態を拘束すると共に、左右のシートベルト１２で構成されるラップベルト部１２Ｂにて着座乗員Ｐの腰部を拘束するようになっている。

そして、エアベルト装置５０では、左右のシートバック１６内の端部２４Ａが、それぞれフレキシブルホース３６を介して共通のインフレータ３２に連通されている。エアベルト装置５０における他の構成は、エアベルト装置１０の対応する構成と同じである。

したがって、第２の実施形態に係るエアベルト装置５０によっても、３点式と４点式との乗員保護作用の相違を除き、基本的に第１の実施形態に係るエアベルト装置１０と同様の作用によって同様の効果を得ることができる。

なお、上記した実施形態では、フレキシブルホース３６が基布３８Ａ、３８Ｂの幅方向両端を縫合してなる例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、図９（Ａ）に示される如く、幅方向の中央側においても基布６０Ａ、６０Ｂを縫製した可撓性の流路部材としてのフレキシブルホース６０を用いても良い。このフレキシブルホース６０は、図９（Ｂ）に示される如くガス流通時の膨張厚みが抑制される。このフレキシブルホース６０は、例えば図３に示すエネルギ吸収時にベルトガイド１９を通って一部がバックレスト側に出る構成とした場合に、該ベルトガイド１９をスムースに通過することができる。また、フレキシブルホース６０は、フレキシブルホース３６と比較して、流通するガスの流速を速くすることができる。また、フレキシブルホース３６は、エアバッグ３０を成す基布と同様に構成された基布３８Ａ、３８Ｂ（基布６０Ａ、６０Ｂ）を接合してなる構成には限られず、例えば、周方向に継ぎ目のない可撓性の管状部材をフレキシブルホースとして用いても良い。

さらに、上記した実施形態では、リトラクタ１４、インフレータ３２がシートバック１６内に配置された例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、後部座席等では、サイドトリム内やリヤパッケージと例内などにリトラクタ１４、インフレータ３２を設けても良い。さらに、リトラクタ１４は、シートクッション１８の後部や座面下（シートバック１６の下方）などに設け、装着ストロークＳｓ、エネルギ吸収ストロークＳａを一層長く設定しても良い。

１０エアベルト装置（乗員拘束装置）
１２シートベルト
１４リトラクタ
１６シートバック
２４エアベルト（膨張部）
３２インフレータ
３６フレキシブルホース（可撓性の流路部材）
４０係止片（被支持部）
５０エアベルト装置（乗員拘束装置）
６０フレキシブルホース（可撓性の流路部材）

Claims

乗員を拘束するためのシートベルトと、
前記シートベルトにおける少なくとも前記乗員の肩部から腰部にかけて装着される部分の一部に設けられ、ガス供給を受けて膨張展開される膨張部と、
シートバック内に配置され、前記シートベルトを前記肩部側から引き出し可能に巻き取るリトラクタと、
前記シートバック内に配置され、前記膨張部に供給されるガスを発生するインフレータと、
前記シートベルトが前記乗員に装着されない状態で湾曲形状とされると共に最も前記インフレータ側に位置する湾曲部が折り返し部とされ、前記インフレータと前記膨張部における前記リトラクタ側の端部とを連通する可撓性の流路部材と、
前記流路部材における前記折り返し部に対する前記インフレータ側の部分でかつ前記折り返し部の内周側の部分に設けられ、前記シートバックに係止されて前記流路部材を前記シートバックに支持させる被支持部と、
を備えた乗員拘束装置。
前記リトラクタは、前記シートバック内におけるシート上下方向の下部に配置されている請求項１記載の乗員拘束装置。