JP2004106651A

JP2004106651A - 乗員保護装置

Info

Publication number: JP2004106651A
Application number: JP2002270315A
Authority: JP
Inventors: Katsuyuki Sakai; 坂井　克行
Original assignee: Takata Corp
Current assignee: Takata Corp
Priority date: 2002-09-17
Filing date: 2002-09-17
Publication date: 2004-04-08

Abstract

【課題】シートクッションの前部に配置されたバッグを膨張させるガス発生器によってシートベルトにプリテンションをかけると共に、膨張式シートベルトを膨張させることができる乗員保護装置を提供する。
【解決手段】インフレータブルチューブ２０がクッションパッドの前部の下部に配置されている。該チューブ２０に対しシリンダ３０を介してインフレータ３４からガスが導入される。シリンダ３０内にインフレータ３４が配置され、該インフレータ３４はワイヤ４２を介してラップアンカ４４に連結されている。インフレータ３４のガスは、パイプ６２，６４を介して膨張式ショルダーベルト５２も膨張させる。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車等の車両の座席の乗員を衝突時に保護するための乗員保護装置に関するものであり、特に前衝突時に乗員の身体が前方に移動することを防止するよう構成された乗員保護装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車の乗員を衝突時に保護するシステムとして、シートベルトを装着していても前衝突時に乗員がラップベルトの下側をくぐり抜けようとするサブマリン現象を防止するために、車両衝突時にシートクッションの前部を高くする装置が提案されている。例えば特開平１０−３０９９６７号には火薬式アクチュエータによってシートクッションの前端部を押し上げるようにした車両用シートが記載され、特開平１０−２１７８１８号にはエアバッグによってシートクッション前端部を押し上げるようにした車両用シートが記載されている。
【０００３】
また、本出願人は、特開２００１−２４７０１０号において、シートクッション及びシートバックを備えた座席の該シートクッションの前部の下部に配置された、膨張時に長さが短くなる細長形状のバッグと、該バッグが膨張して短くなることによりシートベルト用バックルを引き下げ、これによりシートベルトにプリテンションを生じさせるプリテンショナ手段とを有する乗員保護装置を提案している。
【０００４】
乗員保護装置として、膨張式シートベルト装置が公知である（例えば、特開平１１−３３４５２８号，同１１−３４８７２１号，特開２０００−２５５３５８号など）。この膨張式シートベルト装置は、乗員の身体前面に沿って通常のシートベルトと同様に引き回される膨張式ショルダーベルトを有するものであり、このショルダーベルトは衝突時等にガス発生器によって膨張する。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１０−３０９９６７号公報
【特許文献２】
特開平１０−２１７８１８号公報
【特許文献３】
特開２００１−２４７０１０号公報
【特許文献４】
特開平１１−３３４５２８号公報
【特許文献５】
特開平１１−３４８７２１号公報
【特許文献６】
特開２０００−２５５３５８号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このシートバック前部のバッグを膨張させるガス発生器のガス圧をプリテンショナ機構の駆動動力源とすると共に、膨張式シートベルトを該ガス発生器からのガスによって膨張させるようにした乗員保護装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の乗員保護装置は、シートクッション及びシートバックを備えた座席と、該シートクッションの前部の内部又は下部に配置された膨張可能なバッグと、車両緊急時に該バッグを膨張させるガス発生器と、乗員と重なる部分の少なくとも一部が膨張可能である膨張式のシートベルトと、該シートベルトを引張ってプリテンションを生じさせるプリテンショナとを有する乗員保護装置であって、該プリテンショナは、該ガス発生器からのガス圧により該シートベルトの引張力を発生させるものであり、該シートベルトは、該ガス発生器からのガスが導入されることにより膨張するものであることを特徴とするものである。
【０００８】
このように構成された乗員保護装置にあっては、車両衝突時等の緊急時にガス発生器が作動してバッグが膨張することにより、シートクッションの前部が押し上げられるか、又はこのバッグと当っている部分が下から押されて圧縮されて硬くなり、乗員のサブマリン現象が防止され、乗員の拘束性能が向上する。
【０００９】
また、このガス発生器が作動すると、このガスが膨張式シートベルトに導入され、該膨張式シートベルトが膨張し、乗員を拘束する。さらに、このガス発生器からのガスがプリテンショナに導入され、シートベルトを引張り、該シートベルトにプリテンションを発生させる。これにより、シートベルトが乗員身体に密着するように引き付けられ、乗員が座席にしっかりと拘束されるようになる。
【００１０】
この乗員保護装置は、シートクッション前部のバッグ膨張装置のガス圧源と、膨張式シートベルトのガス圧源と、シートベルトプリテンショナ装置の駆動動力源とを共通化したものであり、これらの装置の構成コストを低減することが可能である。
【００１１】
なお、クッション前部を押し上げるか又は硬くし、且つシートベルトのラップベルトにプリテンショナで張力を発生させることにより、乗員の大腿部から腰部を座席に強力に拘束することができる。
【００１２】
本発明にあっては、ガス発生器は、プリテンショナを構成するシリンダ内にガス噴出方向と反対方向に移動可能に配置されており、該ガス発生器と前記シートベルトとが引張部材によって連結されている構成としてもよい。この構成は、プリテンショナのシリンダ内に配置されたガス発生器がピストンとして機能するものであり、機構部品の共通化により構成が一層簡易化される。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して実施の形態について説明する。第１〜４図は本発明の乗員保護装置の実施の形態を備えた座席のフレームを示す斜視図、第５図はシリンダ機構の構成図、第６図は座席前部の構成図である。なお、第１，２図及び第５図（ａ）、第６図（ａ）はインフレータ（ガス発生器）の作動前の状態を示し、第３，４図及び第５図（ｂ）、第６図（ｂ）はインフレータの作動後の状態を示している。
【００１４】
自動車の座席を構成するフレームは、ベースフレーム１０と、該ベースフレーム１０に対し支軸１２及びリクライニングデバイス（図示略）を介して回動可能に連結されたバックフレーム１４とからなる。該バックフレーム１４の上部にヘッドレスト１６が取り付けられる。
【００１５】
このベースフレーム１０の前部に膨張可能なバッグとしてインフレータブルチューブ２０が配置されている。バックフレーム１４の前側にシートベルトとしてラップベルト４６及びショルダーベルト５０が引き回され、それぞれトング６０を介してバックル装置５８にラッチ可能とされている。
【００１６】
ベースフレーム１０は、左右のサイドフレーム１０ａ，１０ｂと、これらのサイドフレーム１０ａ，１０ｂの前部同士の間に架設されたシートパン１８等を備えている。
【００１７】
上記シートパン１８の上側においてサイドフレーム１０ａ，１０ｂ間に張り渡されるようにして該インフレータブルチューブ（以下、単にチューブということがある。）２０が設置されている。
【００１８】
このチューブ２０は、筒状のバッグ２２と、該バッグ２２を囲む筒状のメッシュウェビング２４とを備えている。バッグ２２は細長い折り畳み体とされている。メッシュウェビング２４は、径方向には自在に伸長するが、長手方向（座席の左右方向）には殆ど伸長しない編物にて構成されている。
【００１９】
このチューブ２０の一端は取付金具２６によりサイドフレーム１０ａに連結され、他端は取付金具２８によりサイドフレーム１０ｂに連結されている。
【００２０】
サイドフレーム１０ｂの外側に沿って直管状のシリンダ３０が設置され、このシリンダ３０内にインフレータ（ガス発生器）３４がガス噴出方向Ｇと反対方向、即ちシリンダ３０の後端方向Ｒへ移動可能に収容されている。シリンダ３０の先端近傍はパイプ３２を介してチューブ２０内のパイプ６２（第６図）内に連通している。シリンダ３０の先端には、略Ｕ字形の曲管３６が連結されている。
【００２１】
シリンダ３０内の前記インフレータ３４の先端にワイヤ４２の一端が連結されている。このワイヤ４２は、シリンダ３０内から、曲管３６を通って上方に延出している。このワイヤ４２の他端（上端）はラップアンカ４４に連結されている。このラップアンカ４４にラップベルト４６が連結されている。なお、曲管３６の内部にガスシール部材が設けられている。ワイヤ４２は該ガスシール部材の孔（図示略）を通っている。この孔の内周とワイヤ４２との間にもシール材が設けられている。
【００２２】
このチューブ２０内には、第６図の通りパイプ６２が挿通配置されており、該パイプ６２に長手方向に間隔をおいて複数の開口６２ａが設けられている。該パイプ６２はサイドフレーム１０ａ，１０ｂにそれぞれ支持されている。パイプ６２の一端（サイドフレーム１０ｂ側）にパイプ３２が連結されている。パイプ６２の他端は、サイドフレーム１０ａの外側に沿って配置されたパイプ６４の前端に接続されている。このパイプ６４の後端はバックル装置５８に連結されている。
【００２３】
シートベルトは、ショルダーベルト５０とラップベルト４６とからなる。ショルダーベルト５０は、乗員の上半身に重なる膨張式ショルダーベルト５２と、該膨張式ショルダーベルト５２の上端に接続された通常のベルト材料よりなるウェビング５４とからなる。このウェビング５４は、ショルダーアンカ５６に掛通されると共に、シートベルトリトラクタ（図示略）に巻き取り可能に連結されている。
【００２４】
膨張式ショルダーベルト５２の下端はトング６０に接続されている。このトング６０及び該トング６０が装着されるバックル装置５８には、前記パイプ６４からのガスを膨張式ショルダーベルト５２内に導くための通路が設けられている。
【００２５】
膨張式ショルダーベルト５２は、袋状ベルトと該袋状ベルトを囲んでいる織物よりなる筒状のニットカバーとを備えている。袋状ベルトは、幅広のものを折り畳むことにより等幅の長い帯状とされている。
【００２６】
ニットカバーは、幅方向には柔軟に伸縮するが、加熱延伸加工を施すこと等により長手方向には殆ど伸長しない構成のものとなっている。
【００２７】
この袋状ベルト内にガスが供給されると、それに伴ってニットカバーも膨張するが、この際、ニットカバーの長手方向の長さが短くなる。即ち、上記の通り、ニットカバーは加熱延伸加工等が施されることによりベルト長手方向へは殆ど伸びないものとなっているので、袋状ベルトが膨らんだときにニットカバーの編目が横方向に広がり、その結果としてニットカバーが長手方向に縮む。これにより、膨張式ショルダーベルト５２の長手方向の長さが短くなり、該ショルダーベルト５２が乗員に密着する。
【００２８】
ラップベルト４６は、前記ウェビング５４と同様に、通常のベルト材料よりなる。このラップベルト４６の一端がトング６０に連結され、他端が前記の通りラップアンカ４４に連結されている。
【００２９】
図示はしないが、ベースフレーム１０及びバックフレーム１４にウレタン等のクッションパッド、バックパッドが装着されている。チューブ２０はこのクッションパッドの下側に配置されている。
【００３０】
この乗員保護装置の作動について次に説明する。
【００３１】
自動車の前方衝突が検知されると、インフレータ３４がその先端側からガス噴出作動し、このガス圧によりインフレータ３４がシリンダ３０の後端側へ移動する。これにより、第３図及び第４図の通り、ワイヤ４２が引張られ、ラップアンカ４４が引き下げられ、ラップベルト４６にプリテンションがかけられ、ラップベルト４６が乗員の身体に密着する。
【００３２】
また、シリンダ３０内のガスがパイプ３２、パイプ６２及びその開口６２ａを介してチューブ２０内に流入し、チューブ２０が膨張する。この結果、シートクッションのクッションパッドの前部が押し上げられるか、又は硬くなり、乗員の腰部の前方移動が阻止される。
【００３３】
なお、ラップベルト４６にプリテンションを掛けて腰部を引き下げるので、押し上げられた又は硬化したクッションパッド前部とのはさみ込みによる相乗効果により、乗員の大腿部から腰部を座席に強力に拘束することができる。
【００３４】
さらに、パイプ６２に導入されたガスのうち、開口６２ａを通過しなかったものは、パイプ６４からバックル装置５８及びトング６０を介して膨張式ショルダーベルト５２に導入され、該膨張式ショルダーベルト５２を膨張させ、乗員身体に密着させ、乗員の身体を拘束する。
【００３５】
このように、この実施の形態によると、チューブ２０と、膨張式ショルダーベルト５２と、プリテンショナ機構とが共通のインフレータ３４によって膨張又は駆動されるので、機構が簡素化される。
【００３６】
上記実施の形態は本発明の一例であり、本発明は図示以外の形態をもとりうる。例えば、上記実施の形態ではラップアンカを引き下げるようにしているが、バックルを引き下げるようにしてもよい。また、上記実施の形態ではショルダーベルトを膨張させているが、ラップベルトを膨張させるようにしてもよい。ラップベルトを膨張させるようにした場合、膨張したラップベルトが乗員の腰部に密着し、乗員の腰部が引き下げられるので、押し上げられた又は硬化したクッションパッド前部とのはさみ込みによる相乗効果によって、乗員の大腿部から腰部を座席に強力に拘束することができる。本発明では、ショルダーベルト及びラップベルトの双方を膨張させるようにしてもよい。
【００３７】
上記の実施の形態では、インフレータブルチューブ２０は膨張可能な筒状のバッグ２２を筒状のメッシュウェビング２４によって囲んだ構成となっているが、該チューブ２０の構成は、これに限定されるものではない。例えば、このメッシュウェビング２４に代えて、該バッグ２２の膨張に伴って筒状に変形可能な薄板カバー材等によって、該バッグ２２を囲んでもよい。なお、メッシュウェビング等のカバーを省略してもよい。
【００３８】
また、本発明では、インフレータブルチューブは、クッションパッドの内部に配置されてもよい。
【００３９】
なお、インフレータブルチューブが膨張時に長さが短くなり、これにより十分な張力が発生するときにはシートパン１８を省略してもよい。
【００４０】
本発明では、インフレータがガス噴出圧によって移動し、これによりプリテンションがかけられるよう構成してもよい。
【００４１】
【発明の効果】
以上の通り、本発明によると、シートクッションの前部に配置されたバッグを膨張させるガス発生器によってシートベルトにプリテンションをかけると共に、膨張式ショルダーベルトを膨張させることができ、機構の共通化による構成コストの低減が実現される。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態に係る乗員保護装置を備えた座席のフレームを示す斜視図である。
【図２】図１と反対方向からの斜視図である。
【図３】チューブ等の膨張時における図１と同様方向からの斜視図である。
【図４】図３と反対方向からの斜視図である
【図５】シリンダ等の構成図である。
【図６】チューブの構成図である。
【符号の説明】
１０　ベースフレーム
２０　インフレータブルチューブ
２２　バッグ
２４　メッシュウェビング
３０　シリンダ
３４　インフレータ（ガス発生器）
４２　ワイヤ
４４　ラップアンカ
４６　ラップベルト
５０　ショルダーベルト
５２　膨張式ショルダーベルト
５８　バックル装置
６０　トング
６２，６４　パイプ

Claims

シートクッション及びシートバックを備えた座席と、
該シートクッションの前部の内部又は下部に配置された膨張可能なバッグと、
車両緊急時に該バッグを膨張させるガス発生器と、
乗員と重なる部分の少なくとも一部が膨張可能である膨張式のシートベルトと、
該シートベルトを引張ってプリテンションを生じさせるプリテンショナと、
を有する乗員保護装置であって、
該プリテンショナは、該ガス発生器からのガス圧により該シートベルトの引張力を発生させるものであり、
該シートベルトは、該ガス発生器からのガスが導入されることにより膨張するものであることを特徴とする乗員保護装置。
請求項１において、該ガス発生器は、前記プリテンショナを構成するシリンダ内にガス噴出方向と反対方向に移動可能に配置されており、
該ガス発生器と前記シートベルトとが引張部材によって連結されていることを特徴とする乗員保護装置。