JP2019172040A - 乗員拘束装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両の衝突時に、乗員を確実に拘束し、保護機能を高めることができる乗員拘束装置を提供する。【解決手段】乗員拘束装置１００は、ショルダーベルト部２１１内に、下部バッグ３１０（第１バッグ）と、上部バッグ３２０（第２バッグ）と、を備え、車両１に対する衝突が検知または予測された際に、ショルダーベルト部２１１の異なる位置から、乗員Ｐのそれぞれの脇の下に向かって下部バッグ３１０および上部バッグ３２０を展開させるので、車両１の衝突時に乗員Ｐを確実に拘束し、保護機能を高めることができる。【選択図】図２

Description

本発明は、乗員拘束装置に関する。

シートベルトの内部にバッグを収納し、車両の衝突時にこのバッグを膨張させて乗員を柔らかく拘束するエアベルト装置が知られている。
また、エアベルトに加え、車両のドア側にエアバッグを備え、乗員の保護機能を高めた乗員拘束装置も提案されている。
例えば、このような乗員拘束装置では、車両の衝突時に、ドア側のエアバッグで乗員の胸部側面を保護し、遅れてエアベルトを膨張させ、車体外側に倒れる乗員の頭部を保護するようにしている（特許文献１参照）。

特開平１１−１８０２４１号公報

しかしながら、このような乗員拘束装置においては、膨張させたエアベルト側に乗員が倒れ込んでくる場合には保護することができるが、乗員が逆側に移動する場合には、十分に保護することができず、乗員がエアベルトから外れ、大きく倒れ込み、移動してしまう虞がある。例えば、車両の助手席側からの衝突、すなわち、右ハンドルの車両において左からの側突があった場合、運転者は左側に振られる。このとき、エアベルトが運転者の右肩から外れやすく、運転者をしっかり拘束して、十分に保護することができない。このように、乗員の拘束が一方のみで行われているため、様々な衝突形態に対応することができない。

本発明は、このような従来の問題を解決するためになされたもので、車両の衝突時に、乗員を確実に拘束し、保護機能を高めることができる乗員拘束装置を提供することを課題とする。

本発明に係る乗員拘束装置は、車両の座席シートに対して車幅方向内側にバックルを有し、車幅方向外側にショルダーベルトが引き出されるショルダーアンカーを有して、前記ショルダーベルトに沿って摺動自在に設けられたタングを前記バックルに係止させることにより乗員を拘束するシートベルト装置を用いた乗員拘束装置において、前記ショルダーベルト内に設けられたバッグと、車両の衝突が検知、または、予測された際に、前記バッグを展開させるバッグ展開装置と、を備え、前記バッグは、乗員の一方の脇の下に向かって展開する第１バッグと、前記乗員の他方の脇の下に向かって展開する第２バッグと、を有し、前記第１バッグは、前記第２バッグよりも、前記ショルダーベルト内において下方に配置されている、ことを特徴とする。

また、前記第１バッグは、上方に展開され、前記第２バッグは、略水平方向に展開される、ようにしてもよい。

さらに、前記第１バッグは、前記シートベルト装置の装着により湾曲した前記ショルダーベルトのラウンド形状で展開される、ようにしてもよい。

本発明によれば、車両の衝突時に、乗員を確実に拘束し、保護機能を高めることができる乗員拘束装置を提供することができる。

本発明の実施の形態における乗員拘束装置を備えた車両の概略を示す断面図である。 本実施の形態の乗員拘束装置において、バッグが展開した際の正面図である。 本実施の形態の乗員拘束装置において、バッグが展開した際の上面図である。 本実施の形態におけるショルダーベルト部の構造の概略を示す斜視図である。 本実施の形態における下部バッグの形状について説明するための図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
図１は、本発明の実施の形態における乗員拘束装置を備えた車両の概略を示す断面図である。また、図２は、本実施の形態の乗員拘束装置が作動し、バッグが展開した際の正面図であり、図３は、バッグが展開した際の上面図である。

（車両１の構成）
図１に示すように、車両１の床面２（アンダーボディのフロアパネルが設けられた部分）には、座席シート１０が配備されている。また、床面２の車幅方向外側（車外側）には、車体内側壁を構成する左右のセンターピラー３が対向して配備され、センターピラー３の上端はルーフサイドレール４に、下端はサイドシル５に一体結合されている。また、ルーフサイドレール４の上部には、ルーフ６がほぼ水平に設けられている。

そして、各座席シート１０には、それぞれ乗員拘束装置１００が設けられている。また、右の座席シート１０の乗員拘束装置１００と、左の座席シート１０の乗員拘束装置１００とは、左右対称に設けられている。
なお、以下では、右の座席シート１０（図１において左側）に設けられた乗員拘束装置１００を例に説明する。

座席シート１０は、乗員Ｐの臀部から大腿部を支えるシートクッション１１（座部）と、リクライニング可能に設けられたシートバッグ１２（背もたれ部）と、乗員Ｐの頭部を支えるヘッドレスト１３（ヘッド部）と、を備えている。

（乗員拘束装置１００の構成）
乗員拘束装置１００は、乗員Ｐを拘束するシートベルト装置２００と、車両１の衝突検知または衝突予測時に展開されるバッグ３００と、車両１の衝突検知または衝突予測時にバッグ３００を展開させるインフレータ４００と、車両１の衝突検知および衝突予測を行う衝突検知装置５００と、を備えている。

（シートベルト装置２００）
シートベルト装置２００は、ウェビング２１０と、ラップアンカー２２０と、ショルダーアンカー２３０と、リトラクター２４０と、タング２５０と、バックル２６０と、を備えている。

ウェビング２１０は、衝突荷重を受け止め、和らげる帯状のベルトである。また、ウェビング２１０は、一端がラップアンカー２２０に固定され、ショルダーアンカー２３０を介して、センターピラー３の開口部３ａからセンターピラー３の内部に挿入され、他端がリトラクター２４０に巻き取られている。

ラップアンカー２２０は、サイドシル５の側壁面に固定されており、上記のように、ウェビング２１０の一端を固定している。
ショルダーアンカー２３０は、座席シート１０に着座した乗員Ｐの肩部上方で、センターピラー３の側壁に設けられ、ウェビング２１０が摺動可能に挿通されている。すなわち、ショルダーアンカー２３０は、車幅方向外側に設けられ、ウェビング２１０（後述するショルダーベルト部２１１）が引き出されるものである。なお、センターピラー３の開口部３ａは、ショルダーアンカー２３０の近傍に設けられている。

リトラクター２４０は、ウェビング２１０を巻き取るものであり、また、緊急時にはロックさせる巻き取り装置である。また、リトラクター２４０は、センターピラー３の内部に設けられ、ウェビング２１０の他端を巻き取り可能に支持している。なお、リトラクター２４０は、ウェビング２１０に対して巻き取り方向に緩い張力を与えている。そして、リトラクター２４０は、ウェビング２１０に一定以上の引き出し速度が加わるとロックさせるものであり、また、車体に一定以上の加速度がかかった場合にもロックさせるものである。

タング２５０は、バックル２６０と連結するためのＴ字型の連結金具である。また、タング２５０は、挿通用孔と、結合用孔と、が設けられた板状の部材である。タング２５０の挿通用孔には、ウェビング２１０が挿通されており、ウェビング２１０に対して摺動自在に設けられている。また、タング２５０の結合用孔は、バックル２６０と結合するために設けられている。

バックル２６０は、タング２５０を着脱する結合部品であり、軽い力でもしっかりとタング２５０を固定することができるようになっている。また、バックル２６０は、座席シート１０のシートクッション１１の車幅方向内側（車両中央側）に設けられている。なお、バックル２６０は、タング２５０が挿入されることにより、タング２５０の結合用孔を係止して固定する一方、バックル２６０の取り外しボタンが操作されることにより、タング２５０を離脱させることで、簡単にタング２５０を着脱できるようになっている。

また、ウェビング２１０は、ウェビング２１０の挿通されたタング２５０をバックル２６０に挿入し、係止させた状態において、ショルダーアンカー２３０からタング２５０までの位置がショルダーベルト部２１１（ショルダーベルト）となり、タング２５０からラップアンカー２２０までの位置がラップベルト部２１２（ラップベルト）となる。すなわち、ウェビング２１０は、乗員Ｐの左肩から胸部前部を通って右腰までを拘束するショルダーベルト部２１１と、乗員Ｐの右腰から前方を通って左腰までを拘束するラップベルト部２１２と、を有する。

また、図４に示すように、ウェビング２１０のショルダーベルト部２１１は、２枚重ね構造となっており、乗員Ｐに接する側の第１ショルダーベルト部２１１ａと、外側となり装着時に車両前方側となる第２ショルダーベルト部２１１ｂと、を有している。
なお、本実施の形態においては、後述するように、ショルダーベルト部２１１を２枚重ね構造として、その間にバッグ３００を設けるようにしたが、これに限らず、ショルダーベルト部２１１を１枚構造として、内側（乗員Ｐに接する側）にバッグ３００を設けるようにしてもよいし、外側（車両前方側）にバッグ３００を設けるようにしてもよい。また、ショルダーベルト部２１１を３枚重ね以上の構造とし、所定の位置にバッグ３００を設けるようにしてもよい。

（バッグ３００）
バッグ３００は、ショルダーベルト部２１１の内部に設けられており、車両１の衝突検知または衝突予測時にインフレータ４００によって展開させられる。また、バッグ３００は、第１ショルダーベルト部２１１ａと、第２ショルダーベルト部２１１ｂと、の間に設けられている。
また、バッグ３００は、下部バッグ３１０（第１バッグ）と、上部バッグ３２０（第２バッグ）と、を有している。

下部バッグ３１０は、ベルト装着時のショルダーベルト部２１１において、座席シート１０の車幅方向中心部よりもタング２５０側に設けられている。また、下部バッグ３１０は、第１ショルダーベルト部２１１ａと第２ショルダーベルト部２１１ｂとの間に設けられている。また、第１ショルダーベルト部２１１ａと第２ショルダーベルト部２１１ｂとは、下部バッグ３１０が配置された箇所において、下部側はしっかり縫合されており、上部側は圧力が加わると簡単に開くように弱く綴じられている。

また、下部バッグ３１０は、インフレータ４００から内部にガスの供給が可能となっている。下部バッグ３１０は、インフレータ４００からガスが供給されると、膨張し、第１ショルダーベルト部２１１ａと第２ショルダーベルト部２１１ｂとの上部の接着を開いて、乗員Ｐの左の脇の下（一方の脇の下）方面を狙って上方に展開するようになっている。なお、下部バッグ３１０は、乗員Ｐの脇の下付近まで展開するため、乗員Ｐの拘束時に、肋骨によって支えられ、腹部など体の弱い部分への圧迫を極力避けることができる。また、ショルダーベルト部２１１と離れた部分で支えることができるため、乗員Ｐの拘束力を高めることができる。

また、下部バッグ３１０は、ショルダーベルト部２１１が挿着されている際には、ショルダーベルト部２１１の形状に沿って、湾曲したラウンド形状となっているが、展開時は、このラウンド形状のまま、上方に展開する。
さらに、下部バッグ３１０は、タング２５０から離れたショルダーアンカー２３０に近い側の下部バッグ３１０の上方部３１０ａの方が、タング２５０に近い側の下部バッグ３１０の下方部３１０ｂよりも、大きく展開されるようになっている。すなわち、下部バッグ３１０は、座席シート１０の車幅方向中心部に近い側の方が、座席シート１０の外側に当たる側（左側）よりも、大きく展開されるようになっている。

上部バッグ３２０は、ベルト装着時のショルダーベルト部２１１において、下部バッグ３１０よりも上部に設けられている。すなわち、下部バッグ３１０は、上部バッグ３２０よりも、ベルト装着時のショルダーベルト部２１１において下方に配置されている。例えば、上部バッグ３２０は、ベルト装着時のショルダーベルト部２１１において、座席シート１０の車幅方向中心部よりもショルダーアンカー２３０側に設けられている。

また、上部バッグ３２０は、第１ショルダーベルト部２１１ａと第２ショルダーベルト部２１１ｂとの間に設けられている。また、第１ショルダーベルト部２１１ａと第２ショルダーベルト部２１１ｂとは、上部バッグ３２０が配置された箇所において、上部側または車両１の前方から見て（以下同様）右側はしっかり縫合されており、下部側または左側は圧力が加わると簡単に開くように弱く綴じられている。

また、上部バッグ３２０は、インフレータ４００から内部にガスの供給が可能となっている。上部バッグ３２０は、インフレータ４００からガスが供給されると、膨張し、第１ショルダーベルト部２１１ａと第２ショルダーベルト部２１１ｂとの下部または左側の接着を開いて、乗員Ｐの右の脇の下（他方の脇の下）方面を狙って左方、略水平方向に展開するようになっている。

（インフレータ４００）
インフレータ４００は、バッグ３００にガスを供給するものである。より詳しくは、インフレータ４００は、衝突検知装置５００が車両１の衝突検知または衝突予測を行うと作動され、衝突検知装置５００から送られた信号に基づいて、火薬に点火し、燃焼による化学反応でガスを発生させ、下部バッグ３１０および上部バッグ３２０にそれぞれガスを供給し、下部バッグ３１０および上部バッグ３２０を展開させるものである。すなわち、インフレータ４００は、車両１の衝突検知または衝突予測が行われた際に、バッグ３００を展開させるバッグ展開装置の役割を担うものである。

なお、本実施の形態においては、単一のインフレータ４００を用いて、下部バッグ３１０と上部バッグ３２０とにガスを供給するようにしているが、これに限らず、インフレータ４００は、下部バッグ３１０と、上部バッグ３２０と、にガスを供給するインフレータを、それぞれ独立して設けるようにしてもよい。また、インフレータ４００とともに、分配器を有し、下部バッグ３１０および上部バッグ３２０に供給するガスの量および比率を、分配器によって調整または切り替えるようにしてもよい。

（衝突検知装置５００）
衝突検知装置５００は、車両１の衝突検知および衝突予測を行うものである。また、衝突検知装置５００は、衝突検知または衝突予測を行った際に、インフレータ４００を作動させるものである。例えば、衝突検知装置５００は、乗員Ｐが着座する位置とは反対側（左側）からの障害物の側面衝突（側突）、あるいは、左前方からの斜めの衝突（斜突）を検知および予測する。

なお、本実施の形態においては、衝突検知装置５００が、車両１に対する衝突の予測と、衝突の検知と、の双方を行うようにしているが、これに限らず、衝突検知装置５００が、車両１に対する衝突の予測のみを行うものであっても、車両１に対する衝突の検知のみを行うものであってもよい。
また、衝突検知装置５００、インフレータ４００は、ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）によって制御されるようにしてもよい。

（乗員拘束装置１００の動作）
このような乗員拘束装置１００において、シートベルト装置２００が挿着されると、作動準備状態となる。具体的には、タング２５０がバックル２６０に挿入され、係合されると、対象の座席シート１０に対するインフレータ４００が、衝突検知装置５００からの信号出力先の対象となる。
そして、衝突検知装置５００が、車両１の衝突検知または衝突予測を行うと、対象のインフレータ４００に対して信号を送信し、インフレータ４００を作動させる。

インフレータ４００は、衝突検知装置５００による衝突検知または衝突予測により信号が送られてくると、ガスを発生させ、下部バッグ３１０および上部バッグ３２０にそれぞれガスを供給する。

下部バッグ３１０は、インフレータ４００からガスが供給されると、ショルダーベルト部２１１内で膨張する。下部バッグ３１０が膨張すると、下部バッグ３１０の上部の位置の第１ショルダーベルト部２１１ａと第２ショルダーベルト部２１１ｂとの接着を開き、下部バッグ３１０がショルダーベルト部２１１から突出する。下部バッグ３１０に対してインフレータ４００のガスがされに供給されると、下部バッグ３１０は、乗員Ｐの脇の下付近まで膨張、展開する。

なお、このとき、ショルダーベルト部２１１は、乗員Ｐの腰に沿って湾曲して挿着されているので、下部バッグ３１０は、この湾曲したラウンド形状のまま、上方に突出し、乗員Ｐを囲う壁のように現れる。
このように、下部バッグ３１０は、ラウンド形状で突出するので、乗員Ｐが下部バッグ３１０方向に倒れ込んでも、形状により折れ難く、倒れ難いため、乗員Ｐをしっかりと受け止めることができる。また、下部バッグ３１０が乗員Ｐの脇の下付近まで展開するので、乗員Ｐの肋骨付近で接触することができ、乗員Ｐの拘束力を高めることができる。

さらに、下部バッグ３１０は、座席シート１０の車幅方向中心部に近い側の方が、座席シート１０の外側に当たる側（左側）よりも、大きく展開されるようになっている。ここで、図５に示すように、乗員Ｐが、痩せた人、小さい人の場合には、シートベルト装置２００が挿着される際に、ショルダーベルト部２１１が余り引き出されずに、タング２５０をバックル２６０に係合させることができる。したがって、下部バッグ３１０の展開が小さい部分が、乗員Ｐの側部に当たることとなるが、乗員Ｐの体重は軽いものと考えられるため、十分に乗員Ｐを保護することができる。また、小さな人に対して、下部バッグ３１０が突出し過ぎないため、脇の下に過度の力がかかるなど、乗員Ｐに負荷をかけずに、適切に拘束することができる。

また、乗員Ｐが、太った人、大きい人の場合には、シートベルト装置２００が挿着される際に、ショルダーベルト部２１１が大きく引き出されてタング２５０をバックル２６０に係合させることとなる。したがって、下部バッグ３１０の展開が大きい部分が、乗員Ｐの側部に当たることとなる。このため、乗員Ｐの体重が重いものであっても、十分に乗員Ｐを保護することができる。

さらに、上記のように、用途（展開位置）に応じて下部バッグ３１０の場所によって展開量を変化させているので、インフレータ４００のガスを有効に利用でき、インフレータ４００の大型化を抑制することができる。
なお、本実施の形態においては、下部バッグ３１０を、座席シート１０の車幅方向中心部に近い側の方が、座席シート１０の外側に当たる側よりも、大きく展開されるようにしたが、これに限らず、展開量を全て同じにしてもよいし、座席シート１０の車幅方向中心部に近い側の方が、座席シート１０の外側に当たる側よりも、小さく展開されるようにしてもよい。例えば、下部バッグ３１０を、座席シート１０の車幅方向中心部に近い側の方が、座席シート１０の外側に当たる側よりも、小さく展開されるようにして、下部バッグ３１０の展開部の先端が、略水平となるようにしてもよい。

一方、上部バッグ３２０は、インフレータ４００からガスが供給されると、ショルダーベルト部２１１内で膨張する。上部バッグ３２０が膨張すると、上部バッグ３２０の下部側または左側位置の第１ショルダーベルト部２１１ａと第２ショルダーベルト部２１１ｂとの接着を開き、上部バッグ３２０がショルダーベルト部２１１から突出する。上部バッグ３２０に対してインフレータ４００のガスがされに供給されると、上部バッグ３２０は、乗員Ｐの脇の下付近まで膨張、展開する。

このように、上部バッグ３２０が乗員Ｐの胸部付近から脇の下付近まで展開するので、乗員Ｐの肋骨付近で接触することができ、乗員Ｐの拘束力を高めることができる。また、上部バッグ３２０と、上部バッグ３２０よりも下方に配置された下部バッグ３１０と、がそれぞれ乗員Ｐの両脇の下付近を抱え込むように展開するので、乗員Ｐを確実に拘束することができる。また、このように乗員Ｐの拘束力を高めているので、側突に限らず、前突や斜突など、様々な衝突形態に対しても、乗員Ｐの保護機能を高めることができる。

なお、本実施の形態においては、上部バッグ３２０が略水平方向に展開されるようにしているが、これに限らず、下方や、他の方向に展開するようにしてもよい。また、上部バッグ３２０は、ショルダーベルト部２１１から一方向にのみ展開するようにしているが、これに限らず、両方向に展開するようにしてもよい。

また、上記したように、本実施の形態においては、下部バッグ３１０と、上部バッグ３２０と、に供給するガスを、単一のインフレータ４００によって供給するようにしているが、これに限らず、下部バッグ３１０と、上部バッグ３２０と、にガスを供給するインフレータを、それぞれ独立して設けるようにしてもよい。

以上のように、本実施の形態における乗員拘束装置１００は、ショルダーベルト部２１１内に、下部バッグ３１０（第１バッグ）と、上部バッグ３２０（第２バッグ）と、を備え、車両１に対する衝突が検知または予測された際に、ショルダーベルト部２１１の異なる位置から、乗員Ｐのそれぞれの脇の下に向かって下部バッグ３１０および上部バッグ３２０を展開させるので、車両１の衝突時に乗員Ｐを確実に拘束し、保護機能を高めることができる。

また、本実施の形態における乗員拘束装置１００は、下部バッグ３１０が上方に展開され、上部バッグ３２０が略水平方向に展開されるので、展開方向の異なるバッグによって乗員Ｐを拘束するため、乗員Ｐを確実に拘束し、保護機能を高めることができる。

さらに、本実施の形態における乗員拘束装置１００は、下部バッグ３１０が、シートベルト装置２００の装着により湾曲したショルダーベルト部２１１のラウンド形状で上方に展開されるので、下部バッグ３１０が折れ難く、倒れ難くなり、強度が増し、乗員Ｐを確実に拘束し、保護機能を高めることができる。

１ 車両、２ 床面、３ センターピラー、３ａ 開口部、４ ルーフサイドレール、５ サイドシル、６ ルーフ、１０ 座席シート、１１ シートクッション、１２ シートバッグ、１３ ヘッドレスト、１００ 乗員拘束装置、２００ シートベルト装置、２１０ ウェビング、２１１ ショルダーベルト部、２１１ａ 第１ショルダーベルト部、２１１ｂ 第２ショルダーベルト部、２１２ ラップベルト部、２２０ ラップアンカー、２３０ ショルダーアンカー、２４０ リトラクター、２５０ タング、２６０ バックル、３００ バッグ、３１０ 下部バッグ、３２０ 上部バッグ、４００ インフレータ、５００ 衝突検知装置

Claims (3)

1. 車両の座席シートに対して車幅方向内側にバックルを有し、車幅方向外側にショルダーベルトが引き出されるショルダーアンカーを有して、前記ショルダーベルトに沿って摺動自在に設けられたタングを前記バックルに係止させることにより乗員を拘束するシートベルト装置を用いた乗員拘束装置において、
   前記ショルダーベルト内に設けられたバッグと、
   車両の衝突が検知、または、予測された際に、前記バッグを展開させるバッグ展開装置と、
   を備え、
   前記バッグは、
   乗員の一方の脇の下に向かって展開する第１バッグと、
   前記乗員の他方の脇の下に向かって展開する第２バッグと、を有し、
   前記第１バッグは、前記第２バッグよりも、前記ショルダーベルト内において下方に配置されている、
   ことを特徴とする乗員拘束装置。
2. 前記第１バッグは、上方に展開され、
   前記第２バッグは、略水平方向に展開される、
   ことを特徴とする請求項１に記載の乗員拘束装置。
3. 前記第１バッグは、前記シートベルト装置の装着により湾曲した前記ショルダーベルトのラウンド形状で展開される、
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の乗員拘束装置。