JP2010013096A - 自動車のシート用の安全装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 シートベルトのラップストラップの下を着席者の体が滑るリスクを軽減することができる自動車のシート用の安全装置を提供すること。
【解決手段】 背もたれの縁または上端の近傍に配設された少なくとも１つの上部アンカー要素、およびシートの座面の両側に設けられ、一方がアンロック可能であり他方がアンロック可能ではない少なくとも２つの下部アンカー要素（３１）を含むシートベルトと、車両が受ける衝撃を検出することができる衝撃検出手段と、衝撃検出手段から送出される情報に基づいてのみ作動する、下部アンカー要素（３１）のうちの少なくとも１つをシートの下方へ移動させるためのトラクション手段（４）とを備える自動車のシート用の安全装置であって、下部アンカー要素（３１）をシートの前方に移動する手段（５）をも含み、トラクション手段（４）が作動した場合にのみ移動手段（５）が作動する。
【選択図】図５

Description

本発明は、自動車のシート用の安全装置に関する。

自動車のシートの位置によって、またシートの着席者がシートに固定される方法によっては、シートベルト式保護システムは、それらのシステムに割り当てられた機能を完全には果たさない場合が生じることがある。

事実、たとえば着席者が「正しい」座席位置に着席しないときには、シートベルトリトラクタシステムが存在しても、衝撃状況によっては、この着席者の体がベルトのラップストラップの下で前方に滑ることがあり、その結果、リトラクタシステムがその安全機能の全てを果たすことができなくなる。

文献ＵＳ６，９３８，９２６から、シートの座面の両側に配設された２つの下部アンカー要素に作用するシートベルトリトラクタシステムを具備するシートが知られている。

このシステムは、シートに対し横方向に伸張し、アンカー要素を車のフロアに結合するケーブルにトラクションを発生する。

一変形実施形態では、このシステムがシートの座面のフレームに固定され、フレームとともに、車両のフロアに固設されたレールに沿って長手方向に移動することができるユニットを形成する。残念ながら、そのような装置は、上で記述した問題を解決することができない。

米国特許公報第６９３８９２６号

したがって、本発明は、シートベルトが着席者の体を完全に固定しなくとも、シートベルトのラップストラップの下を着席者の体が滑るリスクを軽減することができる自動車のシート用の安全装置を提供することを目的とする。

したがって、本発明は、
− 背もたれの縁または上端の近傍に配設された少なくとも１つの上部アンカー要素、およびシートの座面の両側に設けられ、一方がアンロック可能であり他方がアンロック可能ではない少なくとも２つの下部アンカー要素を含むシートベルトと、
− 車両が受ける衝撃を検出することができる衝撃検出手段と、
− 前記検出手段から送出される情報に基づいてのみ作動する、前記下部アンカー要素のうちの少なくとも１つをシートの下方へ移動させるためのトラクション手段とを備える、後方へ傾斜可能な背もたれ方式の自動車のシート用の安全装置であって、
− 前記下部アンカー要素をシートの前方に移動する手段をも含み、
− 前記トラクション手段が作動した場合にのみ前記移動手段が作動することを特徴とする装置に関する。

本発明のその他の有利かつ非限定的な特徴によれば、
− 前記下部アンカー要素が、前記シートベルトのバックルから成り、
− 前記下部アンカー要素が、シートベルトの一端部の取り外し不可能な固定部材から成り、
− 前記トラクション手段が、角度切替手段を介して、前記アンカー要素に固設されたケーブルにトラクションを発生させるシートベルトのリトラクタシステムから成り、
− 前記移動手段が、前記シートに対して長手方向に滑動可能に取り付けられ、滑動すると前記アンカー要素の移動を生じさせる前記角度切替手段を備え、
− 前記角度切替手段が、長手方向開口部に沿って滑動案内されるプーリから成り、
− 本装置が、前記角度切替手段をロックしこれを解放することができ、前記トラクション手段が作動しない限りロック位置に留まる、格納可能なストッパを含み、
− 前記ストッパが、シリンダロッドまたは回転ピストンから成り、
− 前記シートベルトリトラクタシステムが、前記ケーブルが内部に部分的に格納されるチューブを備え、このチューブが、シートの座面の下で横方向に延び、シートの座面の両側に設けられた２つのアンカー要素の同時トラクション手段を収容し、
− 前記チューブが、前記シートとは独立にそのチューブを前方に滑動させることができる手段を具備する。

本発明のその他の特徴および長所は、以下に続く詳細な説明を読むことにより明らかになろう。詳細な説明は、添付の図面を参照して行われる。

シートに組み込むことができる安全手段一式を示すことを主な目的とする、１名が着席した自動車のシートの側面の略図である。 ある作動位置を占める本発明の装置を構成する手段を示した部分正面図である。 図２に連続する作動位置を占める本発明の装置を構成する手段を示した部分正面図である。 図３に連続する作動位置を占める本発明の装置を構成する手段を示した部分正面図である。 滑動プーリの固定手段を示す部分正面図である。 図５とは別の作動位置を占める滑動プーリの固定手段を示す部分正面図である。 図５及び図６とは別の作動位置を占める滑動プーリの固定手段を示す部分正面図である。 ガス解放弁が提供された好ましい実施形態を示す、部分正面図である。 ガス解放弁が提供された好ましい実施形態を示す、部分正面図である。 シートベルトリトラクタシステムがシートの座面に対し横方向に配設された別の実施形態を示す斜視図である。 １つの端部位置を占める図１０の装置の長手方向断面図である。 図１１の対極の位置を占める図１０の装置の長手方向断面図である。

本出願全体において、「前」、「後」、「上」、「下」という用語は、当該シートを基準として想定するものとする。したがって、前方への移動は、車両に対するシートの位置の如何にかかわらず、シートの前方方向を意味するものとする。（注：これにより、車両に対する方向についての問題が解決する。）

また「長手方向」および「横方向」という用語は、車両の最大寸法を基準として想定する。

図１を参照すると、符号２のシートに着座した自動車の運転手１が示されている。このシートは、座面２０ならびに背もたれ２１を含む。

このシートは、背もたれの縁の近傍（たとえば車両のシャーシのピラー上）、あるいはこの背もたれの上端の近傍（背もたれ自体がシートベルトを支承する場合）に配設された上部アンカー要素３０など、３つのアンカー要素付きのシートベルト３を具備する。

また、このベルトは、シートの座面２０の両側に設けられた２つの下部アンカー要素３１をも具備する。

図１においては、これらの要素３１のうちの１つだけが示されている。これは、たとえばシートベルト３のバックルから成るアンロック可能アンカー要素である。一方、座面の反対側に配設された、目に見えない他方の下部要素は、アンロック可能ではない。これは、すなわち一度当該下部要素に連結されたシートベルトは、適当な工具を使用する場合を除き、着席者が外すことは不可能であることを意味する。

この図には、シート２に装着可能な追加の安全設備が示してある。特に、エアバッグと呼ばれる膨張可能な安全クッションＡ_１からＡ_４がそれに該当する。これらのエアバッグは、それぞれ乗客の頭１０（Ａ_１およびＡ_２）、胸部（Ａ_３）および骨盤（Ａ_４）を保護するようになっている。一方、手段Ａ_５は、乗客がベルトのラップストラップの下側で滑るのを防止することを目的とするサブマリン防止装置と呼ばれる装置である。

図２から図４には、上で記述した２つの下部アンカー手段のうちの少なくとも１つの下方移動を実現することができ、車両が具備する衝撃検出手段（図示せず）から送出される情報に基づいてのみ作動するトラクション手段が示されている。

ここでは、通常、公知の構造を有するシートベルトのリトラクタシステム４がそれに該当する。

同システムは、車両のフロアに支承されるか、あるいは長手方向に滑動するレール上に取り付けられたシートに固設される。

このシステムは、本質的に円筒形のチューブ４０における長手方向での前方移動を可能にする、通常垂直方向に延びるプレート４２を備える。この円筒形チューブの入口は符号４１により示され、既知の構造のマイクロ火薬発火装置がその内部空間に組み込んである。

特に図２に示されているように、このシステムはシートの座面２０の片方に配設され、その結果、プレート４２は、ほぼ座面２０を基準として背もたれ２１の連接部位に位置するようになっている。

シートベルト３のバックルの必要部分を成す部材には、符号３１を付した。このバックル３１には、ケーブル３２が接続される。このケーブル３２は、バックル３１から角度切替手段５まで延びる上部ストランド３２０と、角度切替手段５とチューブ４０の内部との間を延びる下部ストランド３２１とを含む。

このレベルにおいて、図２に示されるように、ケーブルの自由端は、ピストンを形成する部材であって、ガス発生装置の前方においてチューブ４０の内部に滑動可能に取り付けられた部材４３に固定される。

おのずとわかるように、車両に装備されている種々のセンサにより衝撃が検出されると、既知のタイプの電子手段から、ガス発生装置に情報が伝達され、ガス発生装置がトリガされる。情報に基づいて、装填された火薬が燃焼することにより、ピストン４３の左に配設されたチャンバの内部でガスが発生し、チャンバ内の圧力が上昇する。この圧力上昇により、前方ＡＶへのピストン４３の移動が生じ、ピストン４３とともにケーブル３２およびバックル３１が移動させられる。

その結果、シートがそのような装置を具備する車両の乗客は、バックル３１が下方に移動するために、衝撃に続く十分の数秒のうちに自分のシートベルトにより胸を押さえられ、それにより乗客に対してより高い安全性が確保される（図４の矢印Ｂを参照のこと）。

記述しない実施形態においては、ベルトの第２下部アンカー手段が同じ移動をうける。

本発明によれば、安全装置は、アンカー要素３１を前方ＡＶに移動させる追加の手段を含む。

これらの移動手段は、トラクション手段（今回の場合ではシートベルトリトラクタ）が作動した場合にのみ作動する。

図２から図４の例においては、移動手段は、上で記述してきたトラクション手段のみならず、前出の角度切替手段５をも含む。後者は、シート２に対して長手方向に滑動可能に取り付けられるという特徴を有する。

この場合、これらの図においては、角度切替手段５は、横方向かつ水平方向の軸を中心として、プレート４２上に回動自在に取り付けられたプーリである。

本発明によれば、このプーリは、プレート内に形成された長手方向開口部４２０に沿って滑動案内される。

図２から図４は、それぞれ下方Ｂおよび前方ＡＶへのシートベルトのバックル３１の動きを与えるケーブル３２の移動に係わる種々のステップを示す。

しかしながら、上で明らかにしたように、これらの移動手段はある条件でしか作動しない。したがって、ある条件でプーリをロックし、次にプーリが反対端位置に移動できるようにプーリを解放することができる、プーリ用の格納可能なストッパを形成する手段を用意しなければならない。

使用可能な手段を、図５および図６に示した。

ここでは、シリンダ６がそれに該当する。

シリンダ６は、垂直方向を向いた胴部６０とロッド６１とを含み、ロッド６１は最大伸長位置では、突起要素に支承されてプーリ５を制止する。

特に図５および図６に示すこの状況下においては、リトラクタ４が作動した直後には、下方へのバックルの移動運動のみがみられる。

一方、衝撃検出システムがシリンダ６に制御信号を送信したと仮定すると、シリンダのロッド６１の下方への移動が行われ、その結果、プーリ５は開口部４２０に沿った走行路上で障害物に遭遇しなくなる。したがって、プーリ５はケーブル３２によってもたらされるトラクションを受け、反対端の位置を占めるようになる。

したがって、このようにシートベルトのバックル３１の下方への移動だけではなく、前方への移動もみられる（図４および図７を参照のこと）。

このようにバックル３１はいわば乗客の体の動きに追随するので、それにより乗客がベルトの下に滑り込むのが防止される。乗客は、いわば大腿骨の上部のレベルで保持される。

リトラクタ４のピストン４３ならびに必要ならばプーリ５をも移動させるには、小型ガス発生装置が充分なガスを発生しなければならないことは容易に理解できよう。しかしながら、そのことは、この装置の使用方法の如何にかかわらず同量のガスが発生することを意味する。このような条件において、ピストン４３のみを移動させなければならない場合には、発生するエネルギが過多になるので、過剰分は取り除かなければならない。

これを行うために、シリンダのロッド６１と接触して圧力を受けると適切な開放弁を制御して一定量のガスを外部に排気する（図９の矢印ｇ）機械的要素７が、ピストンのロッド６１のごく近傍に設置される。

図１０から図１２の実施形態は、チューブ４０が固定用脚４００によりシート下に横方向に配設されたリトラクタ４を対象としている。このチューブの内部には、シートベルトのバックル３１ならびにシートベルトの下端３１’がそれぞれ固定されるケーブル３２および３２’が格納される。

シリンダ４０の開口両端はリング状の角度切替手段４７を具備し、ケーブル３２および３２’はこれに対して滑動することができる。

本来の意味でのチューブの内部には、小型ガス発生装置４１０に通じているチャンバＣ_１により分離された２つのピストン４４および４５が取り付けられる。

ピストン４４および４５は、それぞれ相互に向き合う２つの開口部４４０、４５０および４４１、４５１を具備する。

ケーブル３２は、２つのピストンの開口部４４１および４５１を通過し、端部部材３２０によりピストン４５に固定される。

同様に、ケーブル３２’は、２つのピストンの開口部４５０および４４０を通過し、端部部材３２０’によりピストン４４に固定される。

ガス発生装置が作動すると、チャンバＣ_１はガスで充満し、圧力の作用によりピストンを相互に押し出す。

これは、図１２に示すように、ケーブル３２および３２’の相反するトラクションとなって現れ、それにより、シートベルトのアンカー要素３１および３１’の下方への移動という動きが生じる。

もちろん、本発明の追加機能、すなわち前方へのアンカー要素の移動を確保するためには、車両のフロアに対するシート２の移動とは無関係に、チューブ４０がシート２に対して滑動可能に取り付けられることが必要である。

１ 運転手
２ シート
３ シートベルト
４ トラクション手段
５ 角度切替手段
６ シリンダ
７ 機械的要素
１０ 頭
１１ 胸部
２０ 座面
２１ 背もたれ
３０ 上部アンカー要素
３１ 下部アンカー要素
３２ ケーブル
４０ 円筒形チューブ
４１ 円筒形チューブの入口
４２ プレート
４３ ピストン
４４、４５、４１０ 同時トラクション手段
４７ 角度切替手段
６０ 胴部
６１ ロッド
３２０ 上部ストランド
３２１ 下部ストランド
４００ 固定用脚
４２０ 長手方向開口部
４４０、４５０、４４１、４５１ 開口部
Ａ_１〜Ａ_４ エアバッグ
Ａ_５ サブマリン防止装置
ＡＶ 前方
Ｖ ハンドル
Ｃ_１ チャンバ
ｇ 外部へのガスの排気

Claims (10)

1. 背もたれ（２１）の縁または上端の近傍に配設された少なくとも１つの上部アンカー要素（３０）、およびシート（２）の座面（２０）の両側に設けられ、一方がアンロック可能であり他方がアンロック可能ではない少なくとも２つの下部アンカー要素（３１；３１’）を含むシートベルト（３）と、
   車両が受ける衝撃を検出することができる衝撃検出手段と、
   前記検出手段から送出される情報に基づいてのみ作動する、前記下部アンカー要素（３１）のうちの少なくとも１つをシートの下方へ移動させるためのトラクション手段（４）とを備える自動車のシート（２）用の安全装置であって、
   前記下部アンカー要素（３１、３１’）をシートの前方に移動する手段（５）をも含み、
   前記トラクション手段（４）が作動した場合にのみ前記移動手段（５）が作動することを特徴とする装置。
2. 前記下部アンカー要素（３１）が、前記シートベルト（３）のバックルから成ることを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. 前記下部アンカー要素（３１’）が、前記シートベルト（３）の一端部の取り外し不可能な固定部材から成ることを特徴とする請求項１に記載の装置。
4. 前記トラクション手段（４）が、角度切替手段（５）を介して、前記アンカー要素（３１、３１’）に固設されたケーブル（３２、３２’）にトラクションを発生させるシートベルトのリトラクタシステムから成ることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の装置。
5. 前記移動手段が、前記シート（２）に対して長手方向に滑動可能に取り付けられ、滑動すると前記アンカー要素（３１、３１’）の移動を生じさせる前記角度切替手段（５）を備えることを特徴とする請求項４に記載の装置。
6. 前記角度切替手段（５）が、長手方向開口部（４２０）に沿って滑動案内されるプーリから成ることを特徴とする請求項５に記載の装置。
7. 前記角度切替手段（５）をロックしこれを解放することができ、前記トラクション手段（４）が作動しない限りロック位置に留まる、格納可能なストッパ（６１）を含むことを特徴とする請求項５または６に記載の装置。
8. 前記ストッパ（６１）が、シリンダロッド（６）または回転ピストンから成ることを特徴とする請求項７に記載の装置。
9. 前記シートベルトリトラクタシステムが、前記ケーブル（３２、３２’）が内部に部分的に格納されるチューブ（４０）を備え、このチューブ（４０）が、シート（２）の座面（２０）の下で横方向に延び、シート（２）の座面の両側に設けられた２つのアンカー要素（３１、３１’）の同時トラクション手段（４１０；４４、４５）を収容することを特徴とする請求項４に記載の装置。
10. 前記チューブが、前記シートとは独立にそのチューブを前方に滑動させることができる手段を具備することを特徴とする請求項９に記載の装置。

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