JP2010058744A - 車両用乗員拘束装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ウエビングによる乗員の肩部の拘束性を一層向上させることができる車両用乗員拘束装置を得る。
【解決手段】車両用乗員拘束装置としてのシートベルト装置１０は、車両用シート１４に着座した乗員Ｐの上体を拘束するショルダウエビング１２Ａと、シートバック１６の肩部１６Ａに設けられると共にショルダウエビング１２Ａの上部が巻き掛けられたベルト折り返しブラケット１８と、所定の場合にショルダウエビング１２Ａに前記所定値以上の張力を付与するプリテンショナ機構と、シートバック１６の肩部１６Ａを構成し該シートバック１６の他の部分をよりも低剛性である低剛性部とを備えている。ベルト折り返しブラケット１８は、ショルダウエビング１２Ａに所定値以上の張力が作用した場合に、ショルダウエビング１２Ａがシートバック１６の肩部１６Ａに干渉するようにショルダウエビング１２Ａの巻き掛け部位の位置を下方に移動させるようになっている。
【選択図】図１

Description

本発明は、シートに着座した乗員を拘束するための車両用乗員拘束装置に関する。

シートバックの肩部にウエビングを挿通させて巻き掛けるベルトガイドを設けたものにおいて、衝突時などにウエビングの張力でベルトガイドに下向きの大きな荷重が入力されると、ベルトガイド支持部が変形して荷重を吸収する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。この技術では、ベルトガイドの破損を防止することで、該ベルトガイドの機能が維持され、ベルトガイドを有する構成において乗員拘束性が確保させることとされている。
特開２００６−２９８０９１号公報

しかしながら、上記の如き従来の技術では、単にベルトガイド支持部の変形によってベルトガイドの破損を防止して機能を確保するものであるため、ウエビングによる乗員の肩部の拘束性を一層向上させる点について改善の余地がある。

本発明は、上記事実を考慮して、ウエビングによる乗員の肩部の拘束性を一層向上させることができる車両用乗員拘束装置を得ることが目的である。

請求項１記載の発明に係る車両用乗員拘束装置は、シートに着座した乗員の上体を拘束するための上体拘束用のウエビングと、シートバックの肩部に配置されると共に前記ウエビングの上部が巻き掛けられ、前記ウエビングに所定値以上の張力が作用した場合に、前記ウエビングが前記シートバックの肩部に干渉するように前記ウエビングの巻き掛け部位の位置を下方に移動させる可動ウエビング支持部材と、所定の場合に前記ウエビングに前記所定値以上の張力を付与する張力付与機構と、前記シートバックの肩部を構成し、該シートバックの他の部分をよりも低剛性である低剛性部と、を備えている。

請求項１記載の車両用乗員拘束装置では、上体拘束用のウエビングは、着座乗員の肩部から斜め下方に向けて延在するようにして、該乗員の上体に装着される。この状態から、例えば車両に後向きの外力が作用する等の所定の場合には、張力付与機構が作動してウエビングに所定値以上の張力が付与される。すると、可動ウエビング支持部材がウエビングの張力によって該ウエビングの巻き掛け部位の位置が下降するように動作され、ウエビングがシートバックの肩部に干渉する。

ここで、シートバックの肩部が低剛性部にて構成されているため、該シートバックの肩部はウエビングによって押し潰され、ウエビングのパス（経路）が一層低くなり、肩部の拘束性が向上する。このため、例えば、オフセット前面衝突や斜突等の際に、乗員にシートとの横（車幅）方向の相対変位が生じることが抑制されたり、前面衝突の際に乗員の胸部の初期拘束性能が向上したりする等の効果が期待される。

このように、請求項１記載の車両用乗員拘束装置では、ウエビングによる乗員の肩部の拘束性を一層向上させることができる。

請求項２記載の発明に係る車両用乗員拘束装置は、請求項１記載の車両用乗員拘束装置において、前記可動ウエビング支持部材は、偏心軸廻りに前記シートバックに回転可能に支持されたカム状部材である。

請求項２記載の車両用乗員拘束装置では、可動ウエビング支持部材は、通常は、偏心軸から遠い巻き掛け部が上側に位置する第１の姿勢でウエビングを支持しており、該ウエビングに所定値以上の張力が作用すると偏心軸廻りに回転することで、上側に位置する巻き掛け部が偏心軸に近い部分となる第２の姿勢に移行し、ウエビングのパスが下降される。これにより、簡単な構造で上記機能を有するウエビング支持部を構成することができる。また、この構成では、例えば可動ウエビング支持部材を上記第１の姿勢側に付勢する付勢部材を設けることで、可動ウエビング支持部材が第１の姿勢と第２の姿勢との間で可逆的に動作する構成とすることも可能である。

以上説明したように本発明に係る車両用乗員拘束装置は、ウエビングによる乗員の肩部の拘束性を一層向上させることができるという優れた効果を有する。

本発明の第１の実施形態に係る車両用乗員拘束装置としてのシートベルト装置１０について、図１〜図３に基づいて説明する。なお、各図に適宜記す矢印ＦＲ、矢印ＵＰ、矢印Ｗは、それぞれシートベルト装置１０が適用された自動車の前（走行）方向、上方向、シート幅方向に略一致する車幅方向を示している。

図１には、シートベルト装置１０の概略構成が模式的な正面図にて示されている。この図に示される如く、シートベルト装置１０は、乗員拘束用のウエビング１２によって、車両用シート１４に着座した乗員Ｐを拘束するための装置として構成されている。車両用シート１４は、乗員Ｐが着座する座部である図示しないシートクッションの後端側に、乗員Ｐの上体を後方から支持するためのシートバック１６が設けられて構成されている。

ウエビング１２は、長手方向の一端側である上部において、後に詳述する可動ウエビング支持部材としてのベルト折り返しブラケット１８に巻き掛けられることでシートバック１６における車幅方向外側に位置する方の肩部で折り返されている。折り返されたウエビング１２の一端は、巻取装置としてのリトラクタ２０に巻き取り引き出し可能に巻き取られている。この実施形態では、リトラクタ２０は、シートバック１６に内蔵され、該シートバック１６を構成するシートバックフレーム２２に固定的に支持されている。リトラクタ２０には、図示しない巻取スプリングが配設されており、ウエビング１２は、乗員への非装着状態でリトラクタに巻き取られるようになっている。

このウエビング１２の他端部は、図示しない車両用シート１４に対する車幅方向の外側で図示しないウエビングアンカを介して車体に支持されている。また、ウエビング１２の中間部には、図示しないタングプレートが長手方向にスライド可能に設けられている。このタングプレートは、車両用シート１４に対する車幅方向内側で車体に支持された図示しないバックルに対し係脱（着脱）可能とされている。ウエビング１２は、タングプレートがバックル装置に係止されない状態では、シートバック１６における車幅方向外側部分で略上下方向に沿って延在するようになっている（図示省略）。

一方、ウエビング１２は、タングプレートがバックルに係止された状態では、上記したリトラクタ２０からタングプレートにかけての一部であるショルダウエビング１２Ａが主に乗員Ｐの上体を拘束し、ウエビングアンカからタングプレートにかけての一部である図示しないラップウエビングが主に乗員Ｐの腰部を拘束するようになっている。

以上により、この実施形態に係るシートベルト装置１０は、所謂３点式のシートベルト装置として構成されている。また、シートベルト装置１０を構成するリトラクタ２０は、車両衝突（前面衝突）を検出又は予測した場合にウエビング１２を所定値以上の巻取力（張力）で強制的に巻き取るプリテンショナ機構を内蔵している。張力付与機構としてのプリテンショナ機構は、例えば衝突を検出した場合にガスジェネレータ等を作動してウエビング１２を不可逆的に巻き取るものであっても良く、また例えば衝突を予測した場合にモータを作動してウエビング１２を可逆的に巻き取るものであっても良い。

以上説明したシートベルト装置１０では、上体拘束用のウエビングとしてのショルダウエビング１２Ａは、通常は、図１の実線及び図２（Ａ）に示される如く、乗員Ｐにおける車幅方向外側の肩部Ｓの上側から（肩と首との間を通って）上下方向の下側でかつ車幅方向内側に向けて、乗員Ｐの胸部を通るように斜めに延在し、バックルに係止されているタングプレートに至る構成とされている。この状態を通常時装着状態ということとする。

そして、シートベルト装置１０は、上記したショルダウエビング１２Ａの通常時装着状態から、図１の想像線及び図２（Ｂ）に示される如く、該ショルダウエビング１２Ａが乗員Ｐの肩部Ｓに巻き付くように密着される（通常時装着状態に対し接触面積が増す）緊急時装着状態に機構させ得る構成とされている。以下、具体的に説明する。

ベルト折り返しブラケット１８は、上記した通りシートバック１６の上端でかつ車幅方向外端部に配置されショルダウエビング１２Ａが巻き掛けられるようになっている。図１及び図２に示される如く、ベルト折り返しブラケット１８は、側面視で略楕円状に形成されると共に偏心軸２４にてシートバックフレーム２２に相対角変位可能に支持されて、略偏心カム状に形成されている。

このベルト折り返しブラケット１８は、偏心軸２４廻りに角変位することで、通常時装着状態と緊急時装着状態とを切り替えるようになっている。通常時装着状態に対応するベルト折り返しブラケット１８の通常姿勢は、偏心軸２４から最も遠い外周部である長径巻き掛け部１８Ａが略上端に位置する姿勢とされている。この通常姿勢で長径巻き掛け部１８Ａは、シートバック１６の肩部１６Ａの上縁に対し上方に突出している。これにより、ベルト折り返しブラケット１８が通常姿勢をとる通常時装着状態（想定される範囲内の体格の乗員Ｐが装着する場合）において、ショルダウエビング１２Ａがシートバック１６の肩部１６Ａの上面に干渉しない設定とされている。

一方、緊急時装着状態に対応するベルト折り返しブラケット１８のる緊急姿勢は、通常姿勢に対し略９０°後倒されることで、短径巻き掛け部１８Ｂが略上端に位置する姿勢とされている。この緊急姿勢でベルト折り返しブラケット１８の短径巻き掛け部１８Ｂは、シートバック１６の肩部１６Ａの上縁に略一致するか該上縁よりも若干下方に位置する構成とされている。これにより、ベルト折り返しブラケット１８が緊急姿勢をとる緊急時装着状態において、乗員Ｐに装着されたショルダウエビング１２Ａがシートバック１６の肩部１６Ａに干渉する構成とされている。図示は省略するが、シートベルト装置１０は、ベルト折り返しブラケット１８が緊急姿勢を超えて通常姿勢側と反対側に角変位することを防止するストッパを有する。

以上説明したベルト折り返しブラケット１８は、通常（初期）は通常姿勢に保持されており、ショルダウエビング１２Ａに巻取方向の所定値以上の張力（急激な調理力変化）が作用した場合に、該ショルダウエビング１２Ａの張力が偏心軸２４廻りの回転力に変換されることで、ベルト折り返しブラケット１８が偏心軸２４廻りに矢印Ａ方向に角変位（後倒）され、緊急姿勢に移行する構成とされている。

この実施形態では、リトラクタ２０のプリテンショナ機構が作動した場合に、ベルト折り返しブラケット１８が通常姿勢から緊急姿勢に移行する設定とされている。なお、ベルト折り返しブラケット１８を通常姿勢に保持する保持手段としては、例えばベルト折り返しブラケット１８を矢印Ａとは反対向きに付勢するスプリング及び該スプリングの付勢力を支持するストッパを用いたり、また例えばベルト折り返しブラケット１８と偏心軸２４若しくはシートバックフレーム２２との間又は偏心軸２４とシートバックフレーム２２との間に設けられた摩擦保持手段や所定値以上の荷重で破断可能な係合爪等の係合保持手段を用いて構成したりすることができる。

そして、シートベルト装置１０では、シートバック１６に置ける車幅方向外側（ベルト折り返しブラケット１８設置側）の肩部１６Ａを構成する肩部クッション材２５は、該シートバック１６における他の部分（バックレストやサイドサポート等）を構成するクッション材（シートバックパッド）２６に対し低剛性とされている。これにより、シートバック１６の肩部１６Ａは、他の部分よりも低剛性である低剛性部とされている。

これにより、シートベルト装置１０では、緊急時装着状態にショルダウエビング１２Ａが干渉したシートバック１６の肩部１６Ａは、図１及び図２（Ｂ）に示される如く下向き（矢印Ｂ参照）に潰れるようになっている。すなわち、図１に想像線にて示される如く、緊急時装着状態でシートベルト装置１０は、図１に実線にて示される通常時装着状態に対しショルダウエビング１２Ａのパスが下方に移動する構成とされている。

また、シートベルト装置１０を構成するリトラクタ２０は、制御装置としてのＥＣＵ２８によって作動が制御されるようになっている。ＥＣＵ２８は、衝突センサ３０からシートベルト装置１０が適用された自動車の前面衝突（オフセット衝突や斜突を含む）が検出又は予測されたことに対応する信号が入力された場合に、リトラクタ２０のプリテンショナ機構を作動させる構成とされている。なお、前面衝突が検出された場合に作動されるプリテンショナ機構は、例えばガスジェネレータ等の高速巻取手段を用いることが好ましく、前面衝突が予測された場合に駆動されるプリテンショナ機構は、モータ等の可逆巻取手段を用いることが好ましい。後者の場合、前面衝突が回避された場合に、ベルト折り返しブラケット１８が通常姿勢に復帰するように、上記保持手段としてスプリング及びストッパを採用することができる。

次に、第１の実施形態の作用を説明する。

上記構成のシートベルト装置１０が適用された車両用シート１４では、乗員Ｐがタングプレートをバックルに係止してウエビング１２を装着すると、ショルダウエビング１２Ａは、乗員Ｐの肩部Ｓから該肩部Ｓと左右反対側の腰部までの上体に装着される。このとき、ベルト折り返しブラケット１８は通常姿勢をとっており、図１の実線及び図２（Ａ）に示すショルダウエビング１２Ａは通常時装着状態とされている。この状態では乗員Ｐ（肩部Ｓ）とショルダウエビング１２Ａとの間にはスラックがあり、乗員Ｐとショルダウエビング１２Ａとは軽度に接触している。

この状態から、シートベルト装置１０が適用された車両の前面衝突に至ると、ＥＣＵがリトラクタ２０のプリテンショナ機構を作動させる。すると、ショルダウエビング１２Ａ（ウエビング１２）は所定値以上の張力でリトラクタ２０に巻き取られつつ、該張力によってベルト折り返しブラケット１８を後倒させる。そして、ベルト折り返しブラケット１８が緊急姿勢に至ると、ショルダウエビング１２Ａは、スラックが解消されると共に、シートバック１６の肩部１６Ａを押し潰しつつパスが下降された緊急時装着姿勢となる。

これにより、シートベルト装置１０では、通常時装着状態に対して、ショルダウエビング１２Ａと乗員Ｐの肩部Ｓとの接触面積が増加し、ショルダウエビング１２Ａによる乗員Ｐの状態の拘束力（拘束性能）が向上する。

例えば、図３（Ａ）に示されるオフセット衝突や斜突の場合、自動車Ａには矢印Ｃにて示すヨーイング挙動により横（車幅）方向に変位する。一方、図３（Ａ）に示された３Ｂ部の内部拡大図である図３（Ｂ）に示される如く、乗員Ｐは、矢印Ｃ方向に変位する車両用シート１４（車体）の動きに追従せず、主に前方（矢印ＦＲ方向に略一致する矢印Ｄ参照）に変位しようとする。

ここで、シートベルト装置１０では、上記の通り前面衝突が検出又は予測された場合にショルダウエビング１２Ａが緊急時装着状態に切り替えられてパスが下降するため、ショルダウエビング１２Ａが乗員Ｐの肩部Ｓにしっかりと装着（密着）され、該ショルダウエビング１２Ａによる乗員拘束性が向上する。このため、仮にオフセット衝突や斜突の際に乗員Ｐと車両用シート１４とに車幅方向の相対変位が生じる場合でも、乗員は、ショルダウエビング１２Ａを含むウエビング１２によって、車幅方向の相対的な位置ずれが抑制されつつ車両用シート１４にしっかりと拘束される。

また、シートベルト装置１０では、上記の如く、前面衝突が検出又は予測された場合に緊急時装着状態に切り替えられたショルダウエビング１２Ａが乗員の上体をしっかりと拘束するため、フルラップ前面衝突（正面衝突）の際に乗員Ｐの胸部の初期拘束が向上する効果が得られる。これにより、拘束過程で乗員Ｐに作用する荷重のピークを低減することができる。

なお、上記した実施形態では、可動ウエビング支持部材として偏心カム状のベルト折り返しブラケット１８を用いた例を示したが、本発明はこれに限定されず、各種構成の可動ウエビング支持部材を用いることができる。

また、上記した実施形態では、シートバック１６の肩部１６Ａの低剛性部がクッション材２６よりも低剛性である肩部クッション材２５を用いることで構成された例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、風船状の中空構造体を用いて低剛性部を構成する等、各種構造を採用することができる。

さらに、上記した実施形態では、リトラクタ２０がシートバック１６内に設けられた例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、後部座席等に適用されるシートベルト装置１０では、リトラクタ２０がシートバック１６後方の車体に支持される構成としても良い。

本発明の実施形態に係るシートベルト装置の概略構成を示す側図である。 本発明の実施形態に係るシートベルト装置を示す図であって、（Ａ）は通常時装着状態を示す側断面図、（Ｂ）は緊急時装着状態を示す側断面図である。 （Ａ）は、本発明の実施形態に係るシートベルト装置が適用された自動車のオフセット衝突時の変位を示す模式的な平面図、（Ｂ）は、本発明の実施形態に係るシートベルト装置が適用された自動車の内部でのオフセット衝突時の変位を示す模式的な平面図である。

符号の説明

１０ シートベルト装置（車両用乗員拘束装置）
１２ ウエビング
１２Ａ ショルダウエビング（状態拘束用のウエビング）
１４ 車両用シート（シート）
１６ シートバック
１６Ａ 肩部（低剛性部）
１８ ベルト折り返しブラケット（可動ウエビング支持部材）
２０ リトラクタ（張力付与機構）
２４ 偏心軸
２５ 肩部クッション材（低剛性部）

Claims (2)

1. シートに着座した乗員の上体を拘束するための上体拘束用のウエビングと、
   シートバックの肩部に配置されると共に前記ウエビングの上部が巻き掛けられ、前記ウエビングに所定値以上の張力が作用した場合に、前記ウエビングが前記シートバックの肩部に干渉するように前記ウエビングの巻き掛け部位の位置を下方に移動させる可動ウエビング支持部材と、
   所定の場合に前記ウエビングに前記所定値以上の張力を付与する張力付与機構と、
   前記シートバックの肩部を構成し、該シートバックの他の部分をよりも低剛性である低剛性部と、
   を備えた車両用乗員拘束装置。
2. 前記可動ウエビング支持部材は、偏心軸廻りに前記シートバックに回転可能に支持されたカム状部材である請求項１記載の車両用乗員拘束装置。

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