JP2005225476A - シートベルト装置 - Google Patents

Abstract

【課題】作動時にバックルまたはラップアンカー等の被引込部材の底突き時の運動エネルギを吸収する運動エネルギ吸収部材を簡単な形状でかつ安価に製造する。
【解決手段】運動エネルギ吸収部材１５は、鉄またはアルミニウム等の金属からなる薄肉長円形状の筒状部材からなる。この運動エネルギ吸収部材１５は、その軸方向がバックルの引込方向となるようにしてブラケットとバックルとの間に配設されている。そして、この筒状の運動エネルギ吸収部材１５内をバックル４のプーリ６でＵターンされたワイヤ５の２本のワイヤ部分５ａ,５ｂが貫通している。プリテンショナー作動で、バックルがワイヤ５を介して引き込まれて運動エネルギ吸収部材１５をブラケットとの間に挟圧し、運動エネルギ吸収部材１５が潰れてバックルの底突き時の運動エネルギが吸収される。
【選択図】 図２

Description

本発明は、例えば、自動車等の車両のシートに付設されたシートベルト装置の技術分野に属し、特に、車両衝突時等の緊急時にプリテンショナーが作動してシートベルトを緊張させることで乗員の拘束性を高めているシートベルト装置の技術分野に属するものである。

従来、自動車等の車両のシートにはシートベルト装置が付設されており、このシートベルト装置は、車両衝突時等の緊急時にきわめて大きな車両減速度が発生した際、シートベルトにより乗員を拘束して乗員の慣性移動を抑制することにより、乗員を保護するようになっている。このような従来のシートベルト装置には、前述の緊急時にシートベルトを緊張させて拘束性を向上させて乗員を迅速にかつ大きな拘束力で拘束させるプリテンショナーを備えているシートベルト装置がある。従来のプリテンショナーは、一般にはシートベルト装置のシートベルトリトラクタに設けられているが、なかには、バックルに設けられているプリテンショナー（例えば、特許文献１参照）も提案されている。

特許文献１に開示されたバックルプリテンショナーを備えたシートベルト装置は、前述の緊急時にプリテンショナーが作動してバックルを引っ張ることによりシートベルトを緊張させるようにしている。その場合、このシートベルト装置では、バックルが底突きまで引き込まれたとき、バックルが当接する運動エネルギ吸収部材が設けられている。
特開２００３−５４３６０号公報。

ところで、前述の特許文献１に開示の運動エネルギ吸収部材では、その複雑な形状を有するもの、あるいは、ブロックに対してバックルを引っ張るワイヤーのガイド溝やガイド孔の比較的面倒な加工を必要とするもの、更には、異なる部材からなるものなどがある。そのため、運動エネルギ吸収部材がゴムあるいはゴムと同等の特性を有する樹脂から製造されている。

しかしながら、このように複雑な形状の運動エネルギ吸収部材や加工が面倒な運動エネルギ吸収部材をゴムあるいは樹脂で製造したのでは、コストが高くなるという問題がある。また、異なる部材から運動エネルギ吸収部材を製造したのでは、製造工数が増えるばかりでなくコスト増を招くという問題がある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、作動時にバックルまたはラップアンカー等の被引込部材の底突き時の運動エネルギを吸収する運動エネルギ吸収部材を簡単な形状でかつ安価に製造することのできるシートベルト装置を提供することである。

前述の課題を解決するために、請求項１の発明のシートベルト装置は、緊急時に作動して、被引込部材を引き込むことによりシートベルトを引っ張るプリテンショナーを少なくとも備えたシートベルト装置において、前記被引込部材の底突き時の運動エネルギを吸収する運動エネルギ吸収手段が設けられており、この運動エネルギ吸収手段が金属の筒状部材で形成されていることを特徴としている。

また、請求項２の発明は、前記被引込部材の引込動作に影響される被引込部材周辺部材を備えていることを特徴としている。
更に、請求項３の発明は、前記金属が、鉄またはアルミニウムであることを特徴としている。
更に、請求項４の発明は、前記被引込部材が、バックルおよび／またはラップアンカーであることを特徴としている。

このように構成された本発明にかかるシートベルト装置によれば、緊急時にプリテンショナーの作動で被引込部材が引き込まれる。そして、被引込部材が運動エネルギ吸収手段に当接し、この運動エネルギ吸収手段により、被引込部材の底突き時の運動エネルギが吸収される。これにより、被引込部材が更にソフトに底突きする（停止する）。
本発明の運動エネルギ吸収手段は金属からなる単純な形状の筒状部材で構成しているので、製造が簡単であるとともに安価に製造することができる。

特に、請求項２の発明においては、運動エネルギ吸収手段で被引込部材の底突き時の運動エネルギが吸収されることにより、被引込部材の引込動作に影響される被引込部材周辺部材の運動エネルギも減少する。
また、請求項３の発明においては、金属として鉄またはアルミニウムを用いているので、既存の鉄パイプやアルミ管等を用いることができ、製造が更に一層簡単であるとともにより安価に製造することができる。

更に、請求項４の発明においては、バックルおよび／またはラップアンカーの底突き時の運動エネルギが吸収される。これにより、バックルおよび／またはラップアンカーが更に効果的にソフトに底突きする（停止する）。

以下、図面を用いて本発明を実施するための最良の形態について説明する。
図１は、本発明にかかるシートベルト装置の実施の形態の一例に用いられるプリテンショナーを模式的にかつ一部を切り欠いて示す図である。
図１に示すように、この例のシートベルト装置に用いられるプリテンショナー１はバックルプリテンショナーであり、ブラケット２に軸方向に伸縮可能なカバー（本発明の被引込部材周辺部材に相当）３の一端が取り付けられており、カバー３の他端は周知のバックル（本発明の被引込部材に相当）４に取り付けられている。このバックル４は従来公知のものであり、その上端にタング挿入口（不図示）が設けられている。ワイヤ５が、バックル４の下端側（タング挿入口と反対側）に設けられたプーリ６に掛けられており、このワイヤ５の一端が公知の固定手段７によってブラケット２に固定されている。また、ワイヤ５はカバー３内を貫通して、ブラケット２に回転可能に設けられたプーリ８に掛けられた後、その他端がピストン９に連結されている。

ピストン９は、ブラケット２に取り付けられたシリンダ１０内に、Ｏリング等のシール部材１１により気密にかつ摺動可能に設けられている。シリンダ１０の先端側（ブラケット２への取付端側と反対側）は、シリンダ径がシリンダ１０の先端に向かって連続的に小さくなる截頭円錐台形のテーパ部１０ａとされている。ピストン９に関しテーパ部１０ａと反対側のシリンダ１０内には圧力室１２が形成されており、この圧力室１２は、ブラケット２に取り付けられたガス発生器１３に連通されている。このガス発生器１３は緊急時に作動して反応物質を反応させて高圧の反応ガスを発生し、発生したガスは圧力室１２に導入されるようになっている。そして、圧力室１２に導入された反応ガスがピストン９に作用することで、ピストン９はシリンダ１０の先端方向に移動しワイヤ５を介してバックル４をブラケット２の方へ引き込むようになっている。また、ピストン９がこのように移動してテーパ部１０ａに到達すると、ピストン９はテーパ部１０ａを塑性変形させる。このテーパ部１０ａの変形により、ピストン９の運動エネルギが吸収される。すなわち、テーパ部１０ａはエネルギ吸収部１４として構成されている。

更に、この例のシートベルト装置５は運動エネルギ吸収部材（本発明の運動エネルギ吸収手段に相当）１５を備えており、この運動エネルギ吸収部材１５はカバー３内でブラケット２に取り付けられている。図２（ａ）に示すように、運動エネルギ吸収部材１５は薄肉長円形の筒状部材からなり、この筒状部材は鉄あるいはアルミニウム等の金属から形成されている。この運動エネルギ吸収部材１５は、その軸方向（筒状部材の軸方向）がバックル４の引込方向となるように配設されている。

そして、運動エネルギ吸収部材１５のブラケット２に対向するブラケット側部分の端（図２（ａ）の下側の図において下端）がブラケット２に固定されているとともに、運動エネルギ吸収部材１５のバックル４に対向するバックル側部分の端（図２（ａ）の下側の図において上端）が自由端となっている（以下、後述する図２（ｂ）ないし（ｇ）および図３（ａ）ないし（ｇ）においても同様に、運動エネルギ吸収部材１５のブラケット側部分の端がそれぞれの図の下端であり、また、運動エネルギ吸収部材１５のバックル側部分の端がそれぞれの図の上端である）。
また、この筒状の運動エネルギ吸収部材１５内をバックル４のプーリ６でＵターンされたワイヤ５の２本のワイヤ部分５ａ,５ｂが貫通している。
この例のシートベルト装置の他の構成は、前述の特許文献１に開示の従来公知のシートベルト装置と実質的に同じである。

このように構成されたこの例のシートベルト装置においては、通常の状態では、プリテンショナー１が作動しなく、バックル４は図１に示す所定位置に保持されている。このとき、バックル４は運動エネルギ吸収部材１５から離間しているとともに、運動エネルギ吸収部材１５は自由状態となっている。その場合、運動エネルギ吸収部材１５のバックル側端位置がカバー３の許容最大縮小位置よりバックル側に位置している。

そして、この状態で前述の緊急時に、バックルプリテンショナー１が従来のシートベルト装置の場合と同様に作動して、ガス発生器１３が高圧の反応ガスを発生し、発生したガスが圧力室１２に導入される。すると、圧力室１２に導入された反応ガスがピストン９に作用することで、ピストン９はシリンダ１０の先端方向に急速に移動するので、ワイヤー５が引っ張られる。これにより、バックル４がカバー３を収縮しながらブラケット２の方（図１において斜め右下方向）へ引き込まれる。

ピストン９がエネルギ吸収部１４であるテーパ部１０ａに当接すると、ピストン９はテーパ部１０ａを変形させながら更に左方へ移動し、このテーパ部１０ａの変形によりピストン９の運動エネルギが吸収される。

一方、運動エネルギ吸収部材１５のバックル側端位置がカバー３の許容最大縮小位置よりバックル側に位置することから、カバー３が許容最大縮小位置まで収縮しないうちで、ピストン９のテーパ部１０ａ内到達に相前後して、バックル４が運動エネルギ吸収部材１５のバックル側端に当接し、その後バックル４は運動エネルギ吸収部材１５をブラケット２との間に挟圧して収縮変形させ（潰し）ながら引き込まれる。この運動エネルギ吸収部材１５の収縮変形で、運動エネルギ吸収部材１５はバックル４の運動エネルギを吸収する。

そして、図１に示すようにバックルプリテンショナー１の引っ張り力に基づいた、運動エネルギ吸収部材１５に対するバックル４の押圧力が、運動エネルギ吸収部材１５の対抗力と一致すると、バックル４の引き込みが停止する、つまりバックル４が底突きする。このとき、運動エネルギ吸収部材１５がバックル４の運動エネルギを吸収することから、バックル４はソフトに底突きする。

この例のプリテンショナー１によれば、バックル４の底突き時の運動エネルギを運動エネルギ吸収部材１５により吸収しているので、バックルが更にソフトに底突きして停止する。その場合、運動エネルギ吸収部材１５は鉄やアルミ等の金属からなる単純な形状の薄肉の筒状部材で構成しているので、製造が簡単であるとともに安価に製造することができる。

しかも、作動時高速で移動するピストン９の運動エネルギをエネルギ吸収部１４によりバックル４の底突き直前で吸収するようにしている。その場合、運動エネルギ吸収部１４であるテーパ部１０ａがピストン９の移動によって変形されるので、簡単な構成でバックル４の運動エネルギを吸収することができるようになる。

また、運動エネルギ吸収部材１５でバックル４の底突き時の運動エネルギが吸収されることにより、バックル４の引込動作に影響されるカバー３に加えられる運動エネルギも減少する。更に、金属として鉄またはアルミニウムを用いることで、既存の鉄パイプやアルミ管等を用いることができ、製造が更に一層簡単であるとともにより安価に製造することができる。

なお、この例では、運動エネルギ吸収部材１５のブラケット側部分の端をブラケット２に固定するものとしているが、運動エネルギ吸収部材１５のブラケット側部分の端はブラケット２に固定せず、運動エネルギ吸収部材１５の両端ともブラケット２に対して自由とすることもできる。すなわち、運動エネルギ吸収部材１５はブラケット２とバックル４との間に固定または固定されないにかかわらずらず、単に配設されていさえすればよい。その場合、ブラケット側部分の端はブラケット２に単に当接支持するようにしてもよい。そして、運動エネルギ吸収部材１５のブラケット側部分の端がブラケット２に当接した状態で、運動エネルギ吸収部材１５のバックル側端位置がカバー３の許容最大縮小位置よりバックル側に位置するようにする。以下の例においても同様である。

図２（ｂ）ないし（ｇ）、および図３（ａ）ないし（ｇ）は、運動エネルギ吸収部材１５の他の例を示す図である。
図２（ｂ）に示す例では、運動エネルギ吸収部材１５は薄肉長方形の筒状部材からなる。また、図２（ｃ）に示す例では、運動エネルギ吸収部材１５は図２（ａ）と同様に薄肉長円形の筒状部材からなるが、この例では、筒状部材の側面に環状のＶ字状溝１５ａ,１５ｂが周方向に上下２本形成されている。これらのＶ字状溝１５ａ,１５ｂは筒状部材の収縮変形を補助するものであり、Ｖ字状溝１５ａ,１５ｂにより筒状部材が容易に収縮変形してバックル４の底突き時の運動エネルギをより効果的に吸収する。更に、図２（ｄ）に示す例では、運動エネルギ吸収部材１５は図２（ｂ）と同様に薄肉長方形の筒状部材からなるが、この例では、筒状部材の側面に図２（ｃ）の環状のＶ字状溝１５ａ,１５ｂと同機能を有する環状のＶ字状溝１５ａ,１５ｂが周方向に上下２本形成されている。

更に、図２（ｅ）に示す例では、運動エネルギ吸収部材１５は図２（ａ）と同様に薄肉長円形の筒状部材からなり、また、図２（ｆ）に示す例では、運動エネルギ吸収部材１５は図２（ｂ）と同様に薄肉長方形の筒状部材からなるが、これらの例では、それぞれ筒状部材の側面に図２（ｃ）の環状のＶ字状溝１５ａ,１５ｂと同機能を有する環状のＵ字状溝１５ｃ,１５ｄが周方向に上下２本形成されている。これらの図２（ｂ）ないし（ｆ）に示す各例では、図２（ａ）と同様に各運動エネルギ吸収部材１５は、それらの軸方向（筒状部材の軸方向）がバックル４の引込方向となるように配設され、かつ、筒状部材内を２本のワイヤ５ａ,５ｂが貫通する。

更に、図２（ｇ）に示す例では、運動エネルギ吸収部材１５は図２（ａ）と同様に横断面が長円形でかつ薄肉の筒状部材からなるが、この例では、この筒状部材が３つ重ねられてかつ例えば溶接等により互いに接合されて設けられている。その場合、３つの筒状部材はその軸方向がバックル４の引込方向と直交する方向に配置され、かつバックル４の引込方向に重ねられている。また、これらの３つの筒状部材の相対向する円弧状部には、それぞれ内側に凹んだＵ字状溝１５ｅ,１５ｆが形成されており、３つの筒状部材が重ねられた状態では、３つのＵ字状溝１５ｅ,１５ｆにより、それぞれ２本のワイヤ部分５ａ,５ｂが貫通しガイドされるガイド溝１５ｇ,１５ｈが形成される。この例の運動エネルギ吸収部材１５によれば、筒状部材の軸方向がバックル４の引込方向である前述の各例に比べて潰れ易いので、エネルギを吸収し易い。

更に、図３（ａ）に示す例では、運動エネルギ吸収部材１５は１つの薄肉円筒状の筒状部材からなる。その場合、筒状部材はその軸方向がバックル４の引込方向と直交する方向に配置されている。また、この筒状部材の径方向に関し相対向する円弧状部には、それぞれ内側に凹んだＵ字状溝からなるガイド溝１５ｇ,１５ｈが形成され、ワイヤ部分５ａ,５ｂがこれらのガイド溝１５ｇ,１５ｈに貫通しガイドされる。この例の運動エネルギ吸収部材１５によれば、筒状部材の軸方向がバックル４の引込方向と直交方向であるので、潰れやすく、エネルギを吸収し易い。

更に、図３（ｂ）に示す例では、運動エネルギ吸収部材１５は横断面が１つの薄肉円筒状の筒状部材からなる。その場合、筒状部材はその軸方向がバックル４の引込方向と直交する方向に配置されている。また、この筒状部材の軸方向の端部には、それぞれ内側に切り込まれたＵ字状溝からなるガイド溝１５ｇ,１５ｈが形成され、ワイヤ部分５ａ,５ｂがこれらのガイド溝１５ｇ,１５ｈに貫通しガイドされる。この例の運動エネルギ吸収部材１５によれば、筒状部材の軸方向がバックル４の引込方向と直交方向であるので、潰れやすく、エネルギを吸収し易い。

更に、図３（ｃ）に示す例では、運動エネルギ吸収部材１５は、図２（ｇ）に示す例と同様に重ねられて互いに接合された３つの薄肉長円筒の筒状部材からなる。その場合、運動エネルギ吸収部材１５は、図２（ｇ）に示すＵ字状溝１５ｅ,１５ｆが設けられておらず、代わりに外周側面に、バックル４の引込方向と直交する方向に延設されかつ２本のワイヤ部５ａ,５ｂが貫通する長円形状のガイド孔１５ｉが穿設されている。この例の運動エネルギ吸収部材１５によれば、図２（ｇ）に示す例と同様に潰れ易いので、エネルギを吸収し易い。

更に、図３（ｄ）に示す例では、運動エネルギ吸収部材１５は、図３（ａ）に示す例と同様に１つの薄肉長円筒の筒状部材からなる。その場合、運動エネルギ吸収部材１５は、図３（ａ）に示すＵ字状溝１５ｅ,１５ｆが設けられておらず、代わりに外周側面に、バックル４の引込方向と直交する方向に延設されかつ２本のワイヤ部５ａ,５ｂが貫通する長円形状のガイド孔１５ｉが穿設されている。この例の運動エネルギ吸収部材１５によれば、図３（ａ）に示す例と同様に潰れ易いので、エネルギを吸収し易い。

更に、図３（ｅ）に示す例では、運動エネルギ吸収部材１５は、図３（ｂ）に示す例と同様に１つの薄肉長円筒の筒状部材からなる。その場合、運動エネルギ吸収部材１５は、図３（ｂ）に示すガイド溝１５ｇ,１５ｈが設けられておらず、代わりに外周側面に、バックル４の引込方向と直交する方向に延設されかつ２本のワイヤ部５ａ,５ｂが貫通する長円形状のガイド孔１５ｉが穿設されている。この例の運動エネルギ吸収部材１５によれば、図３（ｂ）に示す例と同様に潰れ易いので、エネルギを吸収し易い。

更に、図３（ｆ）に示す例では、運動エネルギ吸収部材１５は、図３（ｄ）に示す例と同様に１つの薄肉長円筒の筒状部材からなる。その場合、運動エネルギ吸収部材１５は、ワイヤ５のワイヤ部分が貫通する円形状のガイド孔１５ｊが穿設されている。この例の運動エネルギ吸収部材１５は、ブラケット２のプーリ６からバックル４方へ延びるワイヤ５が図１に示す例のようにバックル４のプーリ６でＵターンされることはなく、バックル４に直接連結されている。したがって、円形状のガイド孔１５ｊは１本のワイヤ５のみが貫通するようになっている。この例の運動エネルギ吸収部材１５によれば、図３（ｄ）に示す例と同様に潰れ易いので、エネルギを吸収し易い。

更に、図３（ｇ）に示す例では、運動エネルギ吸収部材１５は、断面長円形状のガイド孔１５ｉが穿設された１つの厚肉長円筒の筒状部材からなり、図２（ｂ）に示す例と同様に筒状部材の軸方向がバックル４の引込方向となるように配設される。
そして、図２（ｂ）ないし（ｇ）、および図３（ａ）ないし（ｇ）に示す各例の運動エネルギ吸収部材１５は、図２（ａ）示す例と同様に鉄あるいはアルミニウム等の金属から形成されている。

なお、前述の例においては、シリンダ１０のテーパ部１０ａからなるエネルギ吸収部１４を設けるものとしているが、本発明は必ずしもこのエネルギ吸収部１４を必要とするものではなく、省略することもできる。
また、前述の例においては、本発明のシートベルト装置に用いられるプリテンショナーをバックル４に用いられるバックルプリテンショナーとして説明しているが、本発明のシートベルト装置のプリテンショナーはラップアンカーに用いられるプリテンショナーにも適用することができる。

本発明のシートベルト装置に用いられるプリテンショナーは、自動車等の車両のシートに付設されたシートベルト装置に用いられ、車両衝突時等の緊急時に作動してシートベルトを緊張させることで乗員の拘束性を高めるプリテンショナーであって、バックルあるいはラップアンカーを引っ張ることでシートベルトを緊張させるプリテンショナーに好適に利用することができる。

本発明にかかるシートベルト装置の実施の形態の一例に用いられるプリテンショナーを模式的にかつ一部を切り欠いて示す図である。 本発明にかかるプリテンショナーをに用いられるプリテンショナーの種々の例を模式的に示す図である。 本発明にかかるプリテンショナーをに用いられるプリテンショナーの更なる種々の例を模式的に示す図である。

符号の説明

１…プリテンショナー、２…ブラケット、３…カバー、４…バックル、５…ワイヤ、６,８…プーリ、９…ピストン、１０…シリンダ、１０ａ…テーパ部、１１…シール部材、１２…圧力室、１３…ガス発生器、１４…エネルギ吸収部、１５…運動エネルギ吸収部材

Claims (4)

1. 緊急時に作動して、被引込部材を引き込むことによりシートベルトを引っ張るプリテンショナーを少なくとも備えたシートベルト装置において、
   前記被引込部材の底突き時の運動エネルギを吸収する運動エネルギ吸収手段が設けられており、この運動エネルギ吸収手段は金属の筒状部材で形成されていることを特徴とするシートベルト装置。
2. 前記被引込部材の引込動作に影響される被引込部材周辺部材を備えていることを特徴とするシートベルト装置。
3. 前記金属は、鉄またはアルミニウムであることを特徴とする請求項１または２記載のシートベルト装置。
4. 前記被引込部材は、バックルおよび／またはラップアンカーであることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１記載のシートベルト装置。

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