JP2008507450A - シートベルト用プリテンショナー - Google Patents

Abstract

３点式シートベルト用プリテンショナーは、乗り物の構造部材に取り付けられるように構成されているシリンダ（７９）及びシリンダ（７９）内に配設されているピストンを有する。ピストンはプリテンショナーの引っ張り方向にあるシリンダ（７９）に対して平行に移動できる。柔軟部材（５０）は曲線の輪郭を備え、シートベルトウェビングが取り付けられている。柔軟部材（５０）は、ピストンにより引くことができる第１の端部と、シリンダ（７９）の外側に開放可能に接続された第２の端部とを有し、ピストンがシリンダ（７９）に対して平行に移動する時は、柔軟部材の第２の端部は、シリンダ（７９）の外側に沿ってシリンダ（７９）に対して平行に移動する。

Description

本発明は乗り物用シートベルトのプリテンショナーに関する。

シートベルトは、乗り物の負荷を受け止める複数の部分に３点で接続されている、ある長さのシートベルトウェビングを有している。一方の端部が座席の一方の側でドア枠にボルト止めされており、乗員の臀部を横方向に横切って、座席の反対側で乗り物に固定されているバックル機構に達し、それから乗員の胴体を斜めに横切ってさらにドアのＢピラーのさらなる固定点に達するように構成されている。バックル機構は、ウェビングに摺動可能に取り付けられているバックルタングに嵌まる。

シートベルトによって拘束されている乗員の快適性を増すように、巻取装置がウェビングのピラー側端部に取り付けられている。巻取装置には、乗員の周りでウェビングを比較的ぴんと張られた状態を維持するように、バイアスがかけられている。ロッキング要素は、衝突時にウェビングの引き出しに抵抗して巻取装置をロックする。これは、シートベルトによる保護とエアバッグなどの２次安全拘束を最大にするように、乗員をより正しく座席内に位置合わせするのを助ける。

プリテンショナーは、シートベルトを締め付けるのに十分な大きさの衝撃を発生する発火作動気体発生器などの力貯蔵部を用いている。一般的な公知のプリテンショナーは、巻取装置スプールをウェビング巻き取り方向に回転させることによって、シートベルトウェビングを巻き取るために回転手段を使用することがある。

プリテンショナーは、かさばりがちで、前席の位置を通過して乗り物の後ろにアクセスするようにしなければならないために２ドアの乗り物のドライバと前の助手席では特に使いにくい。２ドアの乗り物の前席で従来の巻取装置プリテンショナー機構を使用することは、受け入れがたい障害となる。

２ドアの乗り物では、後席にアクセスするための座席の移動は４ドアの乗り物に比べて大きく、これに対応するために、ウェビングのドア枠側端部は床にボルト止めされる代わりに、いわゆるスライダーバーに通常取り付けられている。これによって、後席へのアクセスと前席の移動がしやすいように、ウェビングのドア枠側端部を長手方向に前後に移動させることができる。本発明は、２ドアの前席用途で使用可能な改良されたプリテンショナー機構を提供する。スライダーバーの機能を妨げたり、後席へのアクセスを妨げることなしにスライダーバーとの共用および／または３ドアの乗り物での使用に適切なプリテンショナーの設計は困難であった。

本発明によれば、３点式シートベルト用プリテンショナーを提供する。３点式シートベルト用プリテンショナーは、乗り物の構造部材に取り付けられるように構成されているシリンダ及びシリンダ内に配設されているピストンを有する。ピストンはシリンダ内にあってプリテンショナーの引っ張り方向に移動できる。柔軟部材は曲線の輪郭を備え、シートベルトウェビングが取り付けられている。柔軟部材は、ピストンにより引くことができる第１の端部と、シリンダの外側に開放可能に接続された第２の端部とを有し、ピストンがシリンダに対して移動する時は、柔軟部材の第２の端部も、シリンダの外側に沿ってシリンダに対して移動する。

図１では、スライダーバー１０は、乗り物の前席１２に隣接して配置されており、シートベルトウェビング１４の一方の端部は、スライダーバー１０の周りを通過しており、スライダーバー１０に沿って前後に自由に移動することができる。

シートベルトウェビング１４は、従来の構成であり、乗り物のサイドピラー（不図示）などの乗り物の構造部材に座席に隣接して取り付けられている巻取装置に、一方の端部が取り付けられている。ウェビングは、サイドピラーに取り付けられているショルダサポートを貫通しており、座席の反対側に位置しているバックル（不図示）に挿入可能なバックルタングを有している。

使用時には、シートベルトウェビング１４は、図１に示しているスライダーバー１０の一方の端部の負荷を受け止める位置にある。シートベルトが使用されていないときには、ウェビング１４の端部は、乗り物の後席へのアクセスを妨げないようにスライダーバー１０に沿って後方に移動させることができる。

本明細書および請求項で使用される場合、「前方」と「後方」のような方向と位置は、本発明のシートベルトシステムとプリテンショナーが実装されている乗り物の前と後ろに対応していると理解される。

スライダーバー１０の一方の端部は、レール１８に取り付けられているキャリッジ１６に取り付けられている。レールの使用は、プリテンショナーの動作を、簡単な方法によって、複雑なまたはかさばる回転部品無しに、１方向の直線往復運動に拘束できるため、特に有用である。ケーブル２０は、キャリッジ１６と発火ユニット２２との間を延びている。発火ユニット２２は、円柱状ハウジング内のピストンと気体発生器とを有している。気体発生器は、ピストンを後方に押してケーブル２０を張る衝撃を発生する発火により作動する。発火により動作する気体駆動ピストン−シリンダ構成は、力貯蔵部の役割がある。発火ユニットは、必要な大きさの衝撃を短期間に発生するため、この用途に特に適している。ピストンとシリンダとをレールの下方に配置することは、プリテンショナー全体の大きさを減少させることができるので有利である。ピストン−シリンダ構成には、シリンダ内部の複数のラチェット歯とピストン上の連動する少なくとも１つの歯などの、第２部材がプリテンショナーの引っ張り方向にだけ動くことができるようにする手段が組み込まれていてもよい。

図２は、キャリッジ１６とレール１８との１つの構成をより詳細に示している。レール１８は、各端部で、両ボルト２８によって負荷を受け止めるシャーシ部材２４に取り付けられている両支持部材２６に取り付けられている。そのような負荷を受け止めるシャーシ部材２４は、乗り物の各側まで長手方向に延びている構造部材や負荷を受け止めるドア枠であってもよく、乗り物のドアの各々に隣接しており、わずかに後方の、スライダーバー１０用の適切な負荷を受ける固定領域を実現する。

プリテンショナーの引っ張り前に、キャリッジ１６は、シートベルトウェビング１４の通常の使用のために、図２に示しているように、レール１８の右側の最も前方位置に配置される。衝突センサは、乗り物の所定の基準を超える加速を検知すると、発火ユニット２２を発火させ金属ケーブル２０に張力を発生させる衝突状態を示す信号を生成する。衝突センサは乗り物が所定の加速度または減速度のしきい値を越えたときに作動することが有利である。ケーブル２０の張力によってキャリッジ１６とスライダーバー１０とが後ろ向きの方向、つまり図２の矢印Ａで示した方向に引かれる。キャリッジ１６は、乗り物の大きさと要件とによって５０から１５０ｍｍの範囲の距離を後ろ向きに移動するように構成することができる。

スライダーバー１０が急に後ろ向きの方向に移動すると、シートベルトウェビング１４に張力が発生し、それによってウェビング１４のたるみがとれ、シートベルトの恩恵が最大になるように乗員が座席１２内で正しい位置を取り、エアバッグなどの２次拘束の効果が最大になるように乗員が正しい位置を取るように、乗員を後ろ向きに座席１２内に引き込む。

図３は、プリテンショナーの引っ張り直後のキャリッジの位置を示している。発火ユニットが発火した後、キャリッジ１６は、第２部材を構成しているキャリッジ１６内のラチェット機構によって、衝突時の乗員の前向きの運動量により元の位置に戻ることが、防止される。このラチェット機構を図５により分かりやすく示している。

図５はラチェット機構を示している分解図を示している。レール１８は、両端部の各々の位置でそれぞれの支持部材２６にレール１８の各端部の位置の円柱状穴３８を貫通するボルト３６によって取り付けられている。両ボルト３６は、適切な２つのワッシャーつまりスペーサ５５とナット５６とによって固定されている。複数のロックラチェット歯３０がレール１８の１つの表面に形成されている。キャリッジ１６は側壁４４に取り付けられている２つの端部プレート４０とベースプレート４２とを有している。ロックレバー３２はベースプレート４２から延びている。各端部プレート４０とロックレバー３２とは、レール１８がキャリッジ１６の中心を貫通できるようにする長穴を有している。

ロックレバー３２の内側表面は、レール１８の表面の複数の歯３０に接触しており、ロックレバー３２が複数の歯３０の上を一方の方向に通過できるように角度を有している。ロックレバー３２には、ロックレバー３２が逆方向に移動しようとすると、ロックレバー３２の内側表面のロック縁がレール１８の上側表面の歯３０によって捕らえられ、したがってキャリッジ１６が逆方向に摺動するのを防止するようにバイアスがかけられている。これを促進するために、複数の歯３０はのこぎりの歯の形状であってもよい。このように、戻る動きに対抗してプリテンショナーをロックすることによって、プリテンショナーの引っ張りの実行後、シートベルトの張力が失われるのを防止することができる。

スライダーバー１０、キャリッジ１６とラチェット機構、レール１８、両支持部材２６、および複数のボルト２８、３６および４６はすべて金属で作られていることが好ましい。ラチェット機構は、様々なシートベルト拘束用途で公知であり、本発明のプリテンショナーは標準の部品と製造工程を使用して作ることができて有利であり、そのため、比較的低コストでロック機構を実現する。ラチェット機構とキャリッジ１６とは、ベルトショルダサポートの高さを変更するために従来から使用されているハイトアジャスタの部品から構成することができる。

図４では、発火ユニットはレール１８と両ボルト３６の下方に収納された状態であり、レール内の対応している両穴３８を使用して発火ユニット２２をレール１８に対して固定してもよい。図４のプリテンショナーの動作は、発火ユニット２２の異なる向きに対応してケーブル２０が１８０°曲がっていることを除いて、実質的に図１に示しているものと同様である。

以下で説明するさらなる複数の実施形態によれば、スライダーバーの機能は、シートベルトウェビングが周りを通過するケーブルなどの長い柔軟な部材にシートベルトウェビングを接続することによって実施される。ケーブルの一方の端部は移動可能で、他方の端部は固定されている。柔軟部材は、ウェビングが柔軟に動くことができ、２ドア用途で必要な乗り物の後部へのアクセスが可能なようにスライダーバーの一般的な形状のループであることが好ましい。

図６は、第１の実施形態のスライダーバーが柔軟ケーブル５０に置き換えられている実施形態を示している。柔軟ケーブル５０は、シートベルトウェビングが柔軟に動くことができ、２ドア用途で必要な乗り物の後部にアクセスできるようにスライダーバーの一般的な形状のループを構成していることが好ましい。柔軟ケーブルはピストン−シリンダ構成のピストンに直接取り付けられていても、ピストンの少なくとも一部を構成していてもよい。本実施形態は、プリテンショナーの２ドア用途について、さらに場所を取らない代替の実施形態を実現することができる。

シートベルトウェビング（不図示）は、図１のスライダーバー１０と同様にケーブル５０の周りにループを構成しており、ケーブルはウェビングの取り付けに関して同様の動きの範囲と、乗り物の後席への少なくとも同程度のアクセスを実現している。

ケーブル５０の一方の端部５１は、ドア枠などの乗り物の構造部材に取り付けられており、他方の端部は、特にドアの輪郭をそのままに維持しドアを通したアクセスを妨げることのないように、乗り物の床などの乗り物の構造部材に取り付けられているピストン−シリンダ発火ユニット５２のピストン５３に取り付けられている。

ケーブル５０は図に示しているようにループの輪郭を構成しており、複数の保持クリップまたはエラストマの被覆によって通常の使用時にはそのような輪郭を保持するように促すことができる。柔軟なエラストマプラスチックチューブによって、ケーブル５０の剛性を適切な程度にまで高めてもよい。

衝突センサが突然の減速または加速が発生していることを示すと、発火ユニット５２は、作動して、ピストンを矢印Ａで示している方向にシリンダに沿って押すように気体を発生し、ケーブル５０を破線５０′で示している輪郭になるように引き込む。これによって、ケーブル５０に取り付けられているシートベルトウェビングは矢印Ａで示している方向に引かれ、したがって必要なプリテンショニングを実現する。ラチェットや他の形態の戻り止め機構を発火ユニット５２に組み込むことができる。

図７は、本発明の第３の実施形態のプリテンショナーの側部立面図であり、図８は図７のプリテンショナーの透視図である。ケーブルは、シリンダの端部上でループを形成しており、たとえば剪断される部材や機械的に開放可能な手段によって開放可能なように端部に取り付けられているダブルケーブルであってもよい。第３の実施形態では、ケーブル５０はプリテンショナーのシリンダの一方の端部でピストンに取り付けられており、このケーブルはシリンダの他方の端部７１に取り付けられている。本実施形態では、ケーブル５０は、ダブルケーブルを構成するように折り曲げられており、自由な端部は発火ユニット５２のシリンダ７９の周りに延びており、発火ユニットのシリンダの端部７１上に引っかけられているループ７０として構成されている。ループ７０は、図７と８では、ケーブル５０の長手方向のいずれかの側の拘束用突き当て部分７７、７８を備えているシリンダ７９の端部７１上に取り付けられているプラスチックのアタッチメント７６として示している、壊れやすい、つまり機械的に開放可能な固定手段によってシリンダ７９の周りに固定されている。本明細書および請求項で使用する場合、両拘束用突き当て部分に対して、長手方向は、シリンダ７９の長手方向の軸線を指すと理解される。両突き当て部分の一方７７はケーブル５０が所定の力を越える力を作用させると剪断されて、プリテンショナーのシリンダに沿って摺動するようにループ７０を開放する。当業者には、他の適切な形態のループ７１のシリンダの端部への固定手段が明らかとなるであろう。

図７では、発火ユニット５２はドア枠や他の負荷を受け止めるビームなどの乗り物の構造部材にシリンダ７９のピストン端部に位置している第１取り付け部材８０を貫通して延びているねじ締結部品などの締結部品７２とシリンダの他方の端部７１に位置している第２取り付け部材（図９を参照）によって取り付けられている。好ましい実施形態では、乗り物の構造部材は、前ドア枠などの長手方向のシャーシ部材である。乗り物の構造部材や乗り物の本体にボルト止めされているブラケットなどの第２取り付け部材は、負荷を受け止めるようにプリテンショナーを車両に固定するためにシリンダの端部内に嵌まっている。第２取り付け部材は、Ｒ１４試験として知られている標準車両固定引張り試験で規定されているように１５ｋＮの負荷に耐えなければならない。当業者には、適切な第２取り付け部材が明らかとなるであろうし、以下で説明する図９に１つを示している。

ケーブルループ７０は、ケーブルループがシリンダ７９に沿ってより容易に摺動するようにプラスチックチューブ内に入れられていてもよい。さらに、ひもまたはクランプまたはプラスチックチューブ７５がダブルケーブルを１つに保持することによってループ７０の形状を維持するようにケーブルの一部を収容している。このプラスチックチューブ７５は、ケーブルによってシートベルトの繊維がほつれないように保護するため、図７と８に示しているよりも長くてもよい。１対の電線７４がシリンダ７９の端部７１から出ているように示されている。これらの電線は、シリンダ７９内に配置されている発火ユニット５２を作動させるもので、他の点でシリンダから出ていてもよい。

図９では、第４の実施形態を示しており、ケーブル５０は単一のケーブルであり、プリテンショナーが作動したときにシリンダ７９に沿って摺動するキャリッジ９０に取り付けられている。ケーブル５０は、ケーブルをキャリッジ９０に取り付けられているクランプつまりハウジング９１に溶接することによってキャリッジ７９に取り付けられている。キャリッジ９０は、シリンダ７９の端部７１で、シリンダ７９の凹部９３に嵌められているキャリッジ９０上の舌状部９２によって保持されている。シリンダ７９内に配置されている発火ユニット５２が作動すると、ケーブルは、この舌状部９２を剪断し、キャリッジ９０がシリンダ７９に沿って移動できるようにするのに十分なだけ引かれ、シートベルトがプリテンショナーの引っ張り方向に引かれる。その代わりに、舌状部９２を、キャリッジを凹部９３から開放するように曲がる構成とすることもできる。さらなる代替手段は、機械的に開放可能な機構を使用することになるであろう。図９では、第２取り付け部材は、シリンダ７９の端部に嵌められており、乗り物の構造部材にボルト止めまたはねじ止め可能なブラケット９４である。図５に示したものと同様のキャリッジ機構を使用することができるであろう。

前述の複数の実施形態の構成要素を組み合わせることができる。たとえば、ケーブル５０を図１のレール１８上で摺動するキャリッジ１６などの構成に取り付けることができる。それから、発火ユニット５２を図１の２０などの他のケーブルによってキャリッジ１６に接続し、レール１８と同一線上にまたは下方に取り付けることができる。

本発明に従ったプリテンショナーは、後席へのアクセスを妨げることが少なくまたは妨げず、パッケージサイズがより小さく、適切なドア枠固定領域に取り付けられる。

本発明の第１の実施形態のプリテンショナーの模式的な側部立面図である。 図１のプリテンショナーの引っ張り前の一部を拡大した側部立面図である。 図１のプリテンショナーの引っ張り後の一部を拡大した側部立面図である。 図１のプリテンショナーの代替の配置の側部立面図である。 図１のプリテンショナーのキャリッジとレールの複数の構成要素の分解斜視図である。 第２の実施形態の模式的な側部立面図である。 第３の実施形態の側部立面図である。 図７のプリテンショナーの透視図である。 第４の実施形態の透視図である。

Claims (10)

1. ３点式シートベルト用プリテンショナーであって、
   前記３点式シートベルト用プリテンショナーは、
   乗り物の構造部材に取り付けられるように構成されているシリンダ（７９）及び該シリンダ（７９）内に配設されているピストンと、
   前記ピストンをプリテンショナーの引っ張り方向にある前記シリンダ（７９）に対して平行に移動させる手段と、
   曲線の輪郭を備え、シートベルトウェビングが取り付けられた柔軟部材（５０）と、を有し、
   前記柔軟部材（５０）は、前記ピストンにより引くことができる第１の端部と、前記シリンダ（７９）の外側に開放可能に接続された第２の端部とを有し、
   前記ピストンが前記シリンダ（７９）に対して平行に移動する時は、前記柔軟部材の前記第２の端部は、前記シリンダ（７９）の外側に沿って前記シリンダ（７９）に対して平行に移動する、３点式シートベルト用プリテンショナー。
2. 前記柔軟部材は、ケーブル（５０）である、請求項１に記載の３点式シートベルト用プリテンショナー。
3. ループ（７０）は、前記柔軟部材（５０）の材前記第２の端部に位置しており、
   前記ループ（７０）は、前記シリンダ（７９）の外側の周りに延びており、
   前記ループ（７０）は、壊れやすい部材（７１）、又は機械的に開放可能な部材によって前記シリンダ（７９）に固定された、請求項１に記載の３点式シートベルト用プリテンショナー。
4. ループ（７０）は、前記ケーブル（５０）の前記第２の端部に位置しており、
   前記ループ（７０）は、前記シリンダ（７９）の外側の周りに延びており、
   前記ループ（７０）は、壊れやすい部材（７１）、又は機械的に開放可能な部材によって前記シリンダ（７９）に固定された、請求項２に記載の３点式シートベルト用プリテンショナー。
5. 前記柔軟部材（５０）の前記第２の端部は、キャリッジ（９０）に取り付けられ、
   前記キャリッジ（９０）は、前記シリンダ（７９）の外側に沿って移動するように構成され、
   前記キャリッジ（９０）は、壊れやすい部材（９２）、又は機械的に開放可能な部材によって前記シリンダ（７９）に固定された、請求項１に記載の３点式シートベルト用プリテンショナー。
6. 前記柔軟部材（５０）の前記第２の端部は、キャリッジ（９０）に取り付けられ、
   前記キャリッジ（９０）は、前記シリンダ（７９）の外側に沿って移動するように構成され、
   前記キャリッジ（９０）は、壊れやすい部材（９２）、又は機械的に開放可能な部材によって前記シリンダ（７９）に固定された、請求項２に記載の３点式シートベルト用プリテンショナー。
7. 前記シリンダ（７９）に沿って延びているレール（１８）を更に有し、
   前記キャリッジ（９０）は、摺動するために前記レール（１８）上に搭載された、請求項５または請求項６に記載の３点式シートベルト用プリテンショナー。
8. 前記ピストン及び前記シリンダ（７９）は前記レール（１８）の下に位置している、請求項７に記載の３点式シートベルト用プリテンショナー。
9. 前記柔軟部材の、プリテンショナーが引っ張る方向と反対方向への動きを抑制する手段をさらに有する、請求項１に記載の３点式シートベルト用プリテンショナー。
10. 前記ピストンを移動させる手段は、発火作動である、請求項１に記載の３点式シートベルト用プリテンショナー。

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