JP2005186633A - シートベルト装置およびその作動方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 側面衝突時、センタピラー等の車体が大きく変形した場合であっても、その変形の影響を受けずに衝突直前から衝突後まで乗員を確実にベルトにより拘束できるシートベルト装置を提供する。
【解決手段】 乗員が着座するシート１と、シート１の中に埋設されたモータ３と、モータ３が装着された火薬式プリテンショナ４と、火薬式プリテンショナ４に接続され、シート１の中を挿通し、背もたれシート２の上部に配置したショルダアンカ７に通すシートベルト５のインナーシートベルト５ａと、さらに、タング（差込金具）９の穴に通し、タング９がバックル１１に挿入されて固定され、乗員をベルト拘束するシートベルト５のアウターシートベルト５ｂと、アウターシートベルト５ｂの端部がシート１に固定されたシートベルトアンカ８とを備えたことを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、車両のシートに着座した乗員をベルトにより拘束するシートベルト装置およびその作動方法に関する。

図４は従来のシートベルト装置２０を示す斜視図である。図４に示すように、シートベルト装置２０は、例えば、自動車の助手席のシート２１に設けられている。車両のセンタピラー２６の下部には、リトラクタ１３が設けられ、瞬時にシートベルト２５を巻き上げる。一般には、この巻き上げは渦巻きバネの弾性力が利用されている。また、センタピラー２６の中間部には、開口部２８が設けられ、シートベルト２５がセンタピラー２６の上部に設けられたショルダアンカ２７を介して乗員の肩先へ引き出し可能に配置されている。そのシートベルト２５の先端部はシートベルトアンカ８により座席側方下部の車体部分に固定されている。そして、ショルダアンカ２７とシートベルトアンカ８の間のシートベルト２５に設けられたタング９を引っ張ってシートベルト２５を引き出し、シートベルトアンカ８とは反対側のシート２１の側部に設けられたバックル１１に、前記タング９を差し込み固定させることでショルダアンカ２７、バックル１１、シートベルトアンカ８の３点間でシートベルト２５を張り、乗員のベルトによる拘束をしている。

側面衝突の場合、車両のセンタピラー２６の内部に設けられたセンサ（図示せず）によって衝突が予知されると、リトラクタ１３に配設されたプリテンショナが作動し、シートベルト２５を巻き上げ、瞬時にシートベルト２５のたるみを解消するプリテンショナが知られている（例えば、特許文献１参照）。
また、衝突センサの作動信号の入力によりシートベルト２５を初期位置から巻き取って第１の張力を発生させ、乗物の衝突回避の操作が可能な範囲で乗員を拘束する第１のプリテンショナと、作動信号の入力により第１の張力状態にあるシートベルト２５を巻き取って第２の張力を発生させ、乗物の衝突に対して乗員を拘束する第２のプリテンショナと、乗物の衝突を予測して第１のプリテンショナへ作動信号を出力する第１の指令手段と、乗物の衝突を判断して第２のプリテンショナへ作動信号を出力する第２の指令手段とを備えた乗物用シートベルト装置が知られている。さらに、急接近を感じたセンサからの検知信号を受けて少量の火薬が爆発し、化学反応で発生したガスによる圧力によってベルト巻き取りドラムを回転させてベルトのたるみを瞬時に引き込む火薬式プリテンショナが知られている（例えば、特許文献２参照）。
特開平８−１９８０４４号公報（段落００３８〜００４２、図８〜図１２） 特開平６−２８６５８１号公報（段落００６７〜００８４、図２、図８）

しかしながら、従来のシートベルト装置２０では、センタピラー２６の上部にショルダアンカ２７が設けられており、シート２１のシートスライド２３（前後方向へ移動）による位置の変更やリクライニング（背もたれシート２２）の傾斜角の変更により、たえず開口部２８からのシートベルト２５の引き出し角度、引き出し長さ等が変化するという問題があった。また、シート２１のシートスライド２３による位置の変更やリクライニング（背もたれシート２２）の傾斜角の変更により、ベルト引き出し操作がしにくく、シートベルトの装着時に違和感があるという問題があった。

そこで、本発明は、このような問題点を解消するために創案されたもので、シートスライドの位置の変更やリクライニングの変更をした場合であっても、シートベルトの引き出し角度、引き出し長さ等の変化がなく、また、シートスライドの位置の変更やリクライニングの変更をした場合であっても、ベルト引き出しの操作性がよく、さらにシートベルトの装着時に違和感のないシートベルト装置を提供することを課題とする。

請求項１に記載の発明は、前記課題を解決するために創案されたものであり、シートベルトと、モータの駆動により前記シートベルトに張力を付与するプリテンショナと、前記モータの駆動を制御する制御手段とを備えたシートベルト装置であって、前記シートベルトと前記プリテンショナは、乗員が着座するシートに備えられ、前記制御手段は、衝突予知時に前記モータを駆動させる機能と、衝突後も前記モータを所定時間継続駆動させる機能とを備えたことを特徴とする。

請求項１に記載された発明によれば、シートベルトとプリテンショナを乗員が着座するシートに備え、制御手段により衝突予知時に前記モータを駆動させる機能と、衝突後も前記モータを所定時間継続駆動させる機能とを備えたので、衝突直前から衝突後まで違和感なく乗員のベルトによる拘束を行うことができる。また、シートスライドの位置の変更やリクライニングの変更をした場合であっても、ベルト引き出しの操作性がよく、さらにシートベルトの装着時に違和感のないシートベルト装置を提供することができる。

請求項２に記載された発明は、請求項１に記載のシートベルト装置であって、前記プリテンショナは、前記衝突時に作動する火薬式プリテンショナをさらに備えたことを特徴とする。

請求項２に記載された発明によれば、さらに衝突時に作動する火薬式プリテンショナを備えたことにより、瞬時にプリテンショナを駆動し、乗員のベルトによる拘束を行うことができる。

請求項３に記載された発明は、シートベルト装置であって、乗員が着座するシートと、前記シートの中に埋設されたプリテンショナ用のモータと、前記プリテンショナ用モータが装着された火薬式プリテンショナと、前記火薬式プリテンショナに接続され、前記シートの中を挿通し、背もたれシートの上部に配置したショルダアンカに通すシートベルトのインナーシートベルトと、さらに、タングの穴に通し、このタングがバックルに挿入されて固定され、乗員をベルトにより拘束するシートベルトのアウターシートベルトと、前記アウターシートベルトの端部が前記シートに固定されたシートベルトアンカとを備えたことを特徴とする。

請求項３に記載された発明によれば、シート内にプリテンショナ用モータとプリテンショナを埋蔵してインナーシートベルトを設けたため、衝突直前から衝突後まで違和感なく乗員をベルトにより拘束できる。また、シートスライドやリクライニングをした場合であっても、シートベルトの引き出し角度、引き出し長さ等が全く変化しないシートベルト装置を提供することができる。

請求項４に記載の発明は、シートベルト装置の作動方法であって、乗員が着座するシートに、少なくともシートベルトと、モータの駆動により前記シートベルトに張力を付与するプリテンショナとを備えたシートベルト装置の作動方法であって、側方から衝突を予測する予測手段が衝突を予測すると、前記モータが駆動して前記シートベルトに張力を付与すると共に、衝突後も前記モータを所定時間駆動して前記シートベルトに張力を付与することを特徴とする。

請求項４に記載された発明によれば、側方から衝突を予測する予測手段が衝突を予測すると、前記モータが駆動して前記シートベルトに張力を付与すると共に、衝突後も前記モータを所定時間駆動して前記シートベルトに張力を付与することにより、衝突時の乗員の慣性力によるゆるみを解消することができるシートベルト装置の作動方法を提供することができる。

請求項５に記載の発明は、請求項４に記載のシートベルト装置の作動方法であって、さらに火薬式のプリテンショナを備え、この火薬式プリテンショナを衝突の際に作動することを特徴とする。

請求項５に記載された発明によれば、さらに火薬式プリテンショナを備え、この火薬式のプリテンショナを衝突の際に作動することにより、乗員をさらにベルトにより拘束し、側面衝突時、乗員の慣性力による位置ズレを最小限に抑えることができるシートベルト装置の作動方法を提供することができる。

請求項１に記載の発明によれば、シートベルトとプリテンショナを乗員が着座するシートに備え、制御手段により衝突予知時に前記モータを駆動させる機能と、衝突後も前記モータを所定時間継続駆動させる機能とを備えたので、衝突直前から衝突後まで違和感なく乗員のベルトによる拘束を行うことができる。また、シートスライドの位置の変更やリクライニングの変更をした場合であっても、ベルト引き出しの操作性がよく、さらにシートベルトの装着時に違和感のないシートベルト装置を提供することができる。

請求項２に記載の発明によれば、衝突時に作動する火薬式プリテンショナをさらに備えたことにより、瞬時にプリテンショナを駆動し乗員のベルトによる拘束を行うことができる。

請求項３に記載の発明によれば、シート内にプリテンショナ用モータとプリテンショナを埋蔵してインナーシートベルトを設けたため、衝突直前から衝突後まで違和感なく乗員をベルトにより拘束できる。また、シートスライドやリクライニングをした場合であっても、シートベルトの引き出し角度、引き出し長さ等が全く変化しないシートベルト装置を提供することができる。

請求項４に記載の発明によれば、側方から衝突を予測する予測手段が衝突を予測すると、前記モータが駆動して前記シートベルトに張力を付与すると共に、衝突後も前記モータを所定時間駆動して前記シートベルトに張力を付与することにより、衝突時の乗員の慣性力によるゆるみを解消することができるシートベルト装置の作動方法を提供することができる。

請求項５に記載の発明によれば、さらに火薬式プリテンショナを備え、この火薬式のプリテンショナを衝突の際に作動することにより、乗員をさらにベルトにより拘束し、側面衝突時、乗員の慣性力による位置ズレを最小限に抑えることができるシートベルト装置の作動方法を提供することができる。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は実施形態に係るシートベルト装置を一部破断して前部座席から見た斜視図である。図１に示すように、シートベルト装置１０は、シートベルト５と、モータ３の駆動によりシートベルト５に張力を付与するプリテンショナ４と、モータ３の駆動を制御する制御手段とを備え、シートベルト５とプリテンショナ４は、乗員が着座するシート１に備えられている。また、制御手段は、衝突予知時に衝突予知信号または衝突信号を受けた時にモータ３を駆動させる機能と、衝突後もモータ３を所定時間継続駆動させる機能を制御する。また、プリテンショナ４は、衝突時に作動する火薬式プリテンショナ４を備えていてもよい。

シートベルト装置１０には、シート１の前方にプリテンショナ用のモータ３（以下、モータ３という）およびリトラクタ４ａに一体のプリテンショナ４（以下、火薬式プリテンショナ４ともいう）が配置されている。
モータ３は、電動モータで、プリテンショナ用のモータ３であり、プリテンショナ４とはベルトを介して一体に設けられており、電動モータ式プリテンショナとなっている。なお、電動モータ３はプリテンショナ４に直結して設けてもよい。

プリテンショナ４は、衝突時、ばねの弾性力によってシートベルト５のゆるみを瞬時にとる装置であり、シートベルト５を巻き取るリトラクタ４ａと一体に設けられ、これらの機構部品一式がシート１に内蔵されている。
火薬式プリテンショナ４は、衝突時、ばねに代わって火薬の瞬間的な爆発により火薬式プリテンショナ４を駆動させるための火薬を装填したガス発生器（図示せず）が装着されている。これらの機構部品一式がシート１に内蔵されている。
シートベルト５は、従来のように一本であるが、ここでは、シート１および背もたれシート２の中に内蔵したシ−トベルト５をインナーシートベルト５ａとし、シート１および背もたれシート２の上部に設けられたショルダアンカ７から室内に出たシ−トベルト５をアウターシートベルト５ｂと区別している。
プリテンショナ（火薬式プリテンショナ）４は、インナーシートベルト５ａが接続されて巻き取られるリトラクタ４ａのドラムに接続されている。シート１のウレタンフォーム１５の下には低摩擦材によって形成された樹脂プレート（薄板）１４、１４（図２（ｂ）参照）が装着されており、その中に挟まれてインナーシートベルト５ａが挿通されている。

シートベルト５は、背もたれシート２の上部コーナーに設けられたショルダアンカ７を通り、タング９を通したアウターシートベルト５ｂの端部は、シートベルトアンカ８に固定されている。なお、タング９は、舌状の差込金具をいう。
したがって、ショルダアンカ７とシートベルトアンカ８の間に設けられたタング９を引っ張ってシートベルト５を引き出し、シートベルトアンカ８とは反対側のシート１の側部に設けられたバックル１１に、前記タング９を差し込み、固定させることでショルダアンカ７、バックル１１、シートベルトアンカ８の３点間でシートベルト５を張り、乗員をベルトにより拘束することができる。

図２（ａ）は図１に示すシート１のＡ−Ａ線の断面図であり、図２（ｂ）は（ａ）に示すｃ部の拡大断面図である。図２（ａ）、（ｂ）に示すように、インナーシートベルト５ａは、ウレタンフォーム１５の下に挿通されている。
また、図２（ｂ）に示すように、インナーシートベルト５ａの表裏面には摺動抵抗を小さくするため、インナーシートベルト５ａは樹脂プレート（薄板）１４，１４によって外周面が保持されている。

ここで、図面を参照して本発明のシートベルト装置の動作について説明する。
図３はシートベルト装置の作動方法を示すフロー図である。図３に示すように、通常状態（Ｓｔａｒｔ）での走行中、側面から衝突する恐れのある車両の接近によって車両の側面に設けられたセンサ（図示せず）によって衝突予知（Ｓ１）すると、モータ３を作動してシートベルト５を引き込む（Ｓ２）。ここで、側面衝突に至らなかった非衝突（ＮＯ）の場合は、モータ３による引き込みを停止して動作を解除（Ｓ４）して最初に戻る。
一方、側面衝突が発生する（Ｓ３）と、火薬式プリテンショナ４の少量の火薬が瞬時に爆発して作動し、化学反応を起こして発生したガスによる圧力によって所定時間シートベルト５の引き込みをする。所定時間経過（Ｓ６）すると、モータ動作を停止（Ｓ７）しＥＮＤとなる。これにより、シートベルト５を引き込み、乗員をベルトにより拘束する。これに加えて、ショルダアンカ７、バックル１１、シートベルトアンカ８が乗員に近いところにあることから、衝突前、衝突後のベルトによる拘束効率は高い。

以上の説明によれば、本実施の形態において、次のような効果を得ることができる。一体式シート構造としてシート１の中にモータ３と火薬式プリテンショナ４を組み込み、ショルダアンカ７を背もたれシート２の肩口に設けることによって、ショルダアンカ７と乗員との関係が変わらないようにしたため、シートスライド２３によってスライドした場合であっても、リクライニングの変更をした場合であっても、乗員に対しベルトによる拘束力を伝達する関係は、一定で安定している。
また、本発明のシートベルト装置１０は、センタピラー６との関係は何もなく、シートスライド２３による移動があっても、安定した引き出し角度により違和感のない一定の拘束力が得られる。また、電動モータによる拘束力は、火薬式プリテンショナ４と比較して拘束力の立ち上り特性がゆるやかであるが、拘束力のパワーが比較的小さい電動モータ式プリテンショナにとっては、これは非常に効果的なことである。さらに、衝突を回避した場合には、モータ３によりシートベルト５を通常の状態に戻して使用することができる。

本発明のシートベルト装置を一部破断して前部座席から見た斜視図である。 図１に示すシートのＡ−Ａ線の断面図であり、（ｂ）は（ａ）に示すｃ部の拡大断面図である。 シートベルト装置の作動を示すフロー図である。 従来のシートベルト装置を示す斜視図である。

符号の説明

１、２１ シート
２、２２ 背もたれシート
３ モータ
４ （火薬式）プリテンショナ
４ａ リトラクタ
５、２５ シートベルト
５ａ インナーシートベルト
５ｂ アウターシートベルト
６、２６ センタピラー
７、２７ ショルダアンカ
８ シートベルトアンカ
９ タング
１０、２０ シートベルト装置
１１ バックル
１２ シート生地
１３ パッド
１４ 樹脂プレート（薄板）
１５ ウレタンフォーム
１６ ベルトインナーチューブ

Claims (5)

1. シートベルトと、モータの駆動により前記シートベルトに張力を付与するプリテンショナと、前記モータの駆動を制御する制御手段とを備えたシートベルト装置であって、
   前記シートベルトと前記プリテンショナは、乗員が着座するシートに備えられ、
   前記制御手段は、衝突予知時に前記モータを駆動させる機能と、衝突後も前記モータを所定時間継続駆動させる機能とを備えたこと、
   を特徴とするシートベルト装置。
2. 前記プリテンショナは、前記衝突時に作動する火薬式プリテンショナをさらに備えたこと、を特徴とする請求項１に記載のシートベルト装置。
3. 乗員が着座するシートと、
   前記シートの中に埋設されたモータと、
   前記モータが装着された火薬式プリテンショナと、
   前記火薬式プリテンショナに接続され、前記シートの中を挿通し、背もたれシートの上部に配置したショルダアンカに通すシートベルトのインナーシートベルトと、
   さらに、タングの穴に通し、このタングがバックルに挿入されて固定され、乗員をベルトに拘束するシートベルトのアウターシートベルトと、
   前記アウターシートベルト部の端部が前記シートに固定されたシートベルトアンカと、を備えたことを特徴とするシートベルト装置。
4. 乗員が着座するシートに、少なくともシートベルトと、モータの駆動により前記シートベルトに張力を付与するプリテンショナとを備えたシートベルト装置の作動方法であって、
   側方から衝突を予測する予測手段が衝突を予測すると、前記モータが駆動して前記シートベルトに張力を付与すると共に、衝突後も前記モータを所定時間駆動して前記シートベルトに張力を付与することを特徴とするシートベルト装置の作動方法。
5. さらに火薬式のプリテンショナを備え、この火薬式プリテンショナを衝突の際に作動すること、
   を特徴とする請求項４に記載のシートベルト装置の作動方法。

Images