JP2002211352A - プリテンショナ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 車両の衝突を予知した段階で、バックルをウ
ェビングの張力を増大する方向に移動させて、衝突発生
時に乗員を十分に拘束可能にする。 【解決手段】 車両緊急状態検知による信号を出力する
車両緊急状態検知手段１１を設け、この車両緊急状態検
知手段１１からの前記信号に基づき、ウェビング２５に
プリテンションを与えるように、バックル駆動手段１４
によって、バックル４６をウェビング２５の張力が増大
する方向に駆動させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、乗員に衝撃が伝わ
る前に、車両の衝突予知信号を用いてウェビングに強い
張力を与え、乗員を確実にシートに拘束させるプリテン
ショナ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】シートベルト装置は衝突時に生じる加速
度や衝撃力による乗員の急激な移動を拘束し、乗員の車
内での二次衝突を防止する安全手段として、車両等にお
いて不可欠な装置となっている。

【０００３】シートベルト装置は、繊維材料からなる織
りベルトとしてのウェビングと、シートの一側において
車体に設置されて、前記ウェビングをばね力により巻回
して内部に引き込むとともに、車体が衝撃を受けたとき
にのみウェビングの引き出しをロックして乗員を拘束す
るリトラクタと、前記シートの一側において車体に設置
され、前記ウェビングの他端を支持するアンカーと、前
記ウェビングの途中に摺動自在に挿通されたタングプレ
ートと、前記シートの他側において車体に取り付けら
れ、前記タングプレートを着脱可能に連結保持するバッ
クルとを備えている。

【０００４】ところで、前記シートベルト装置では、衝
突時にウェビングの引き出しがリトラクタによりロック
され、この状態で乗員の移動が拘束される。このとき、
乗員に作用する衝突時の慣性力は、車体の衝突部位から
クラッシャブルゾーン等の変形を経てボディ構造体を伝
播し、車内の乗員に作用する。

【０００５】このため、この慣性力を受けて乗員は急激
に前方に移動し始め、その瞬間にウェビングに対し身体
を預ける体勢となり、これによりウェビングが急激に引
き出され、その引き出しをリトラクタが瞬時に検知し
て、ロック動作する。このとき乗員に過度な慣性力を作
用させないためには、リトラクタをなるべく早くロック
させることが重要である。

【０００６】このためには、ウェビングに弛みが生じな
い状態でシートベルトを装着することが望ましい。ウェ
ビングの弛みが少なければ少ないほど、リトラクタが早
いタイミングで動作するため、乗員拘束時に乗員に作用
する慣性力も小さく抑えることができ、乗員の安全保護
の向上につながる。

【０００７】そして、この乗員の安全保護のために、乗
員の身体が慣性力を受けて前方に移動する前に、乗員を
座席に拘束するプリテンショナ装置が種々提案されてい
る。

【０００８】図７は、このような従来のプリテンショナ
装置の一例を一部切断して示す正面図である。このプリ
テンショナ装置は、シートＳの側面に固定されたブラケ
ット５０にガイド孔５１を有し、このガイド孔５１の一
方の側壁には係止歯５２を設けている。一方、バックル
５３のアンカープレート５４にはボルト５５が挿通さ
れ、このボルト５５の一部が前記ガイド孔５１内に昇降
可能に挿入されている。

【０００９】また、このボルト５５には、前記係止歯５
２に噛合するロック歯を持ったロックプレート（図示し
ない）が支持されている。このロックプレートは下方へ
移動する際には、ロック歯が係止歯５２を乗り越え、一
方、上方への移動は噛合によって規則（ロック）され
る、いわゆるラチェット機能を持つ。さらに、ボルト５
５には支持板５６が支持されており、これにワイヤー５
７の一端がピース５８により係止されている。

【００１０】ガイド孔５１下部のブラケット５０上には
プーリ５９が回転自在に支持されている。このプーリ５
９にはワイヤー５７の中間部が巻き掛けられ、このワイ
ヤー５７の他端は、ガスジェネレータを構成するシリン
ダ部６０内のピストン６１に止着されている。このシリ
ンダ部６０の上部には、加速センサ、火薬点火用の雷
管、ガス発生器などを持ったセンサ部６２が配置されて
おり、これのガス通路６３がシリンダ部６０内に図３の
ように連通している。

【００１１】従って、このプリテンショナ装置では、バ
ックル５３にスルータング６４が係止された後に、車両
が急減速状態に至ると、センサ部６２がこれを検出して
瞬時にガスを発生して、このガスをガス通路６３を通じ
てシリンダ部６０内に供給する。従って、ピストン６１
は車両前方向に移動して、ワイヤー５７を引っ張り、支
持板５４を介してバックル５３を下方に引き込む。これ
により、スルータング６４に保持されたウェビングが緊
張される。このとき、前記ロックプレートも下降し、ロ
ック歯が係止歯５２に噛合されて、その下降した位置が
保持される。従って、乗員の拘束が確実となる。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】一方、これに対しさら
なる乗員の拘束性を向上するために、火薬式のプリテン
ショナ装置よりも長い時間乗員を拘束できるプリテンシ
ョナ装置の提供が要請されている。

【００１３】本発明は前記のような課題に着目してなさ
れたものであり、車両の緊急状態を検知した段階でモー
タを駆動させておくことにより、バックルを速やかにウ
ェビングの張力が増大する方向に移動させて、衝突発生
時には乗員をウェビングによって十分に拘束させること
ができるとともに、衝突事故終了後まで、そのウェビン
グの張力を維持することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は前記目的に鑑み
てなされたものであり、その要旨とするところは、車両
衝突事故などに際し、ウェビングにプリテンションを与
えるプリテンショナ装置において、車両緊急状態検知に
よる信号を出力する車両緊急状態検知手段と、該車両緊
急状態検知手段からの前記信号を受けて、前記ウェビン
グにプリテンションを与えるように、バックルを前記ウ
ェビングの張力が増大する方向に駆動するバックル駆動
手段とを設けたことを特徴とするプリテンショナ装置に
ある。

【００１５】この態様によれば、衝突予知段階で、モー
タを速やかに駆動させてウェビングにプリテンションを
付与しておくことにより、衝突発生時点でウェビングに
より乗員をシートに大きな弛みを生じることなく拘束で
き、その拘束性を事故終了時まで維持できる。

【００１６】また、本発明の他の要旨は、前記バックル
駆動手段が、モータと、該モータにより駆動されて前記
バックルを直線方向に移動させるボールねじ機構とから
なることを特徴とするプリテンショナ装置にある。この
態様によれば、モータによって駆動されるボールねじの
回転によって、このボールねじに噛合され、かつ、回転
不可能で軸方向移動可能なボールナットを持ったバック
ルを、ウェビングの張力ず増大する方向に、スムースに
直線移動させることができる。

【００１７】また、本発明の他の要旨は、前記バックル
駆動手段が、モータと、該モータにより駆動されて、前
記バックルを直線方向に移動させるラックアンドピニオ
ン機構とからなることを特徴とするプリテンショナ装置
にある。この態様によれば、モータによって駆動される
ピニオンの回転によって、極めて簡単にラック上のバッ
クルを、ウェビングの張力が増大する方向に直線移動さ
せることができる。

【００１８】また、本発明の他の要旨は、前記バックル
駆動手段が、火薬の爆発力を併用してバックルを直線運
動させることを特徴とするプリテンショナ装置にある。
これによれば、火薬の爆発力とモータの回転力とを併用
することにより、より速やかにかつ強力に、衝突時にお
けるウェビングのプリテンショニングを行うことができ
る。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の一形態を図
について説明する。図１は本発明のプリテンショナ装置
の要部を示す斜視図である。同図において、符号１１は
衝突予知手段であり、この衝突予知手段１１には、これ
からの衝突予知信号に基づいて駆動されるモータ１２が
接続されている。また、このモータ１２には、このモー
タ１２の駆動トルクを受けてバックル１３を直線方向に
移動させるバックル駆動部１４が連設されている。この
バックル駆動部１４および前記モータ１２はバックル駆
動手段Ａを構成している。

【００２０】図２はそのバックル駆動部１４を一部破断
して示す正面図であり、これが車体の床Ｃ側に取付ブラ
ケット１５を介して固定された外筺体１６と、この外筺
体１６内に一対の軸受１７を介して回転自在に支持され
たボールねじ軸１８と、このボールねじ軸１８に噛合さ
れて、その外筺体１６内を直線方向に移動可能であるも
のの、回転が規制されているボールナット１９と、この
ボールナット１９の上部にピン２０によって基端が枢支
されたステー２１と、このステー２１端に固定された前
記バックル１３とから構成されている。なお、ボールね
じ軸１８およびボールナット１９はボールねじ機構Ｂを
構成している。

【００２１】また、前記外筺体１６は車両の前後方向に
一定の長さをなし、その上部には、ステー２１の直線移
動を一定の範囲内で許容する長孔２２が設けられてい
る。従って、ボールねじ１８も所定の長さを持ち、この
ボールねじ１８端に、前記モータ１２の駆動軸（図示し
ない）がカップリング２３を介して連結されている。そ
して、前記モータ１２およびバックル駆動部１４は、図
３に示すように、乗員Ｍが座る左右のシート２４間の前
記床Ｃ上にブラケット１５などを介してしっかりと固定
されている。なお、図３において、２５は肩ベルト２６
およびラップベルト２７を一体に形成する前記同様のウ
ェビングである。

【００２２】また、図４は前記衝突予知手段１１の一例
を概念的に示すブロック図である。同図において、符号
３１はレーザ発振装置、３２はこのレーザ発振装置３１
が出力するレーザ光を、集光レンズ系を含む光学系を通
して車両前方に投射（送信）する送信光学系、３３は車
両前方の対象物からの反射光を受光する受信光学系、３
４はこの受信光学系３３からの受光信号を電気信号に変
換処理して、例えば測距装置３５へ出力する信号処理装
置、３６は測距装置３５における測距演算に基づく衝突
予知信号を受けて、前記モータ１２を駆動制御するモー
タ駆動制御装置である。

【００２３】このような衝突予知手段１１では、車両の
走行中にレーザ発振装置３１から出力されたレーザ光が
送信光学系３２を通じて対象物に投射され、その対象物
からの反射光を受信光学系３３に受けて電気信号に変換
し、適当なフィルタ処理などを行った上で測距装置３５
に入力される。測距装置３５では、レーザ光を出射した
タイミングと反射光を受光したタイミングとのずれ量に
応じて、車体と対象物との距離を演算して、その演算し
た距離が設定レベルを超えて小さくなったと判断したと
き、衝突予知信号を生成して、これをモータ駆動制御装
置３６へ出力する。このため、このモータ駆動制御装置
３６はモータ１２に駆動電力を供給し、前記モータ１２
を駆動する。

【００２４】従って、このモータ１２の駆動により、図
２に示すバックル駆動部１４のボールねじ１８が一方向
に駆動回転されて、このボールねじ１８に噛合するボー
ルナット１９が、図２中矢印Ｒ方向に所定量移動する。
このため、このボールナット１９にピン支持されたバッ
クル１３も、図３の矢印Ｒの方向、つまりシートの後方
側へ直線移動することとなり、前記肩ベルト２６および
ラップベルト２７の双方にプリテンシヨンが印加され
る。すなわち、車両衝突前に車両衝突予知信号を受け
て、ウェビング２５の全体にテンションが付与され、乗
員をシート２４に対し速やかに拘束することとなる。

【００２５】図５は、前記の衝突予知から事故終了後の
乗員開放までの前記バックル移動の手順を示すフロー図
である。まず、前記衝突予知手段１１が車両の衝突を予
知すると（ステップＳ１）、前記モータ１２が駆動され
（ステップＳ２）、バックル駆動部１４がバックル１３
を移動させ、ウェビング２５を張力が増大する方向に緊
張させて乗員の拘束を行う（ステップＳ３）。この後、
続いて衝突事故が発生したか否かを判定し（ステップＳ
４）、衝突事故が発生した場合には、この衝突を加速度
検出器などにより検知し（ステップＳ５）、この検知出
力に基づき、他のプリテンショナ（前記バックル駆動部
１４も含む）およびエアバッグの作動を開始すべきを判
定し（ステップＳ６）、これらを作動させる（ステップ
Ｓ７）。こうして、車両の安全が確認されたという信号
が出力された後は、モータ１２を逆転制御することによ
り、速やかにバックル１３を通常位置へ戻し、ウェビン
グ２４による乗員の拘束を速やかに開放する（ステップ
Ｓ８）。一方、前記バックル駆動部１４を作動させたも
のの、急ブレーキ操作やハンドル操作によって衝突事故
を回避した場合には、速やかにバックル１３を通常位置
へ戻し、乗員を開放することとなる（ステップＳ８）。

【００２６】このことから、本発明によるプリテンショ
ニングでは、例えば前突事故で一回目のプリテンショニ
ングを行い、この事故終了後にその一回目のプリテンシ
ョニングを解除して乗員の拘束を解き、その後に再び追
突事故などが発生しても、二回目のプリテンショニング
を行うことにより、乗員の保護を図ることができる。つ
まり事故終了後も、衝突予知によるプリテンショニング
機能を繰り返し果すことができる。

【００２７】図６はこの発明の他のバックル駆動手段Ｄ
を一部破断して示す。これは外筺体４１内において、ラ
ック部材４２をガイド部材４７上に摺動自在に支持し、
そのラック部材４２に、モータ４３のモータ軸に取り付
けられたピニオン４４を、噛合させたものからなる。こ
のピニオン４４は外筺体４１に設けられた切欠４１ａか
ら内部に挿入されている。なお、ラック部材４２とピニ
オン４４はバックル駆動部としてのラックアンドピニオ
ン機構Ｐを構成している。また、前記ラック部材４２端
の上面にはバックル４６を上端に有するステー４５の下
端がピン４８により軸支されている。ステー４５の直線
の移動を許容するために、外筺体４１には前記同様の長
孔４１ａが形成されている。また、ラックアンドピニオ
ン機構Ｐおよびモータ４３は前記のバックル駆動手段Ｄ
を構成している。

【００２８】このバックル駆動手段Ｄでは、前記と同様
にして得られる衝突予知信号に基づいて、モータ４３を
駆動することで、ピニオン４４に噛合されているラック
部材４２を、外筺体４１の後方へ大きく後退させること
ができる。これによりバックル４６も後退し、肩ベルト
２６およびラップベルト２７の双方に、前記同様に速や
かにプリテンションを付与することができる。

【００２９】なお、前記実施の形態では、モータ１２、
４３のみを動力源としてバックル１３、４６を直線移動
させる場合について述べたが、これに加えて火薬の爆発
によるガス吐出圧を併用することにより、より速やかに
ウェビング２５のプリテンションニングを行うこともで
きる。この場合には、火薬式のプリテンショナをシート
に設置し、前記外筺体１６、４１を車両の床上後方に設
置すればよい。

【００３０】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、車両緊
急状態検知による信号を出力する車両緊急状態検知手段
と、衝突発生前に該車両緊急状態検知手段が出力する信
号を受けて、ウェビングにプリテンションを与えるよう
に、バックルを前記ウェビングの張力が増大する方向に
駆動させるようにしたので、衝突発生時点では乗員をウ
ェビングによってシートに十分に拘束させることがで
き、乗員の安全をより確実にできる。

【００３１】また、本発明によれば、バックル駆動手段
を、モータと、該モータにより駆動されて前記バックル
を直線方向に移動させるボールねじ機構とから構成した
り、モータと、該モータにより駆動されて、前記バック
ルを直線方向に移動させるラックアンドピニオン機構と
から構成することで、繰り返し発生する衝突事故などに
おいても、モータの正逆転制御により、プリテンショニ
ング機能を繰り返し果させることができ、また、事故終
了後の乗員脱出が極めて容易になるほか、プリテンショ
ン機構全体の簡素化とローコスト化を共に図ることがで
きる。さらに、バックル駆動手段が、火薬の爆発力を併
用するものとした場合には、ウェビングのプリテンショ
ニングスピードをさらに高め、乗員の保護をより確実な
ものとすることができるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態によるプリテンショナ装
置の要部を示す斜視図である。

【図２】図１におけるバックル駆動手段を一部において
破断して示す正面図である。

【図３】本発明のプリテンショナ装置の使用状態を示す
説明図である。

【図４】図１における衝突予知手段の一例を示すブロッ
ク図である。

【図５】図１における衝突予知手段による衝突予知から
事故終了後までのバックル移動手順を示すフロー図であ
る。

【図６】本発明におけるバックル駆動手段の他の例を一
部において破断して示す正面図である。

【図７】従来のプリテンショナ装置を示す斜視図であ
る。

【符号の説明】

１１ 車両緊急状態検知手段 １２ モータ １３ バックル ２４ シート ４６ バックル ２５ ウェビング Ａ、Ｄ バックル駆動手段 Ｂ ボールねじ機構 Ｐ ラックアンドピニオン機構

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両衝突事故などに際して、ウェビング
   にテンションを与えるプリテンショナ装置において、車
   両緊急状態検知による信号を出力する車両緊急状態検知
   手段と、該車両緊急状態検知手段からの前記信号を受け
   て、前記ウェビングにプリテンションを与えるように、
   バックルを前記ウェビングの張力が増大する方向に駆動
   するバックル駆動手段とを設けたことを特徴とするプリ
   テンショナ装置。
2. 【請求項２】 前記バックル駆動手段が、モータと、該
   モータにより駆動されて前記バックルを直線方向に移動
   させるボールねじ機構とからなることを特徴とする請求
   項１に記載のプリテンショナ装置。
3. 【請求項３】 前記バックル駆動手段が、モータと、該
   モータにより駆動されて、前記バックルを直線方向に移
   動させるラックアンドピニオン機構とからなることを特
   徴とする請求項１に記載のプリテンショナ装置。
4. 【請求項４】 前記バックル駆動手段が、火薬の爆発力
   を併用して前記バックルを直線方向に移動させることを
   特徴とする請求項２または請求項３に記載のプリテンシ
   ョナ装置。