JP2023143286A - 乗員保護装置 - Google Patents

Abstract

【課題】プリテンショナー機構の作動時に、バッグ組付体を組み付けたシートベルトを円滑に巻き取り可能な乗員保護装置を提供すること。【解決手段】プリテンショナー機構を有した巻き取り装置から繰り出されるシートベルト１１が、シートに着座した乗員の肩口付近から延びて、タングを結合させたバックルまでの部位のショルダーベルト部と、バックルから固定端側までのラップベルト部１３と、を備えて、ラップベルト部の部位に、作動時に、乗員の上半身を拘束可能に膨張するエアバッグ３０を備えたバッグ組付体２９が組み付けられて構成される乗員保護装置１０。バッグ組付体が、ラップベルト部の組付部位２２に対し、ラップベルト部に沿って摺動可能な筒状のバッグ連結部５２を備える。バッグ連結部は、プリテンショナー機構の作動時におけるシートベルトの巻き取り時に、ラップベルト部を滑らせ可能に摩擦抵抗を低減させた滑り面部５３、を備える。【選択図】図８

Description

本発明は、シートに着座した乗員を保護するための乗員保護装置に関する。

従来、乗員保護装置としては、シートベルトのラップベルト部の部位に、作動時に、膨張用ガスを流入させて、乗員の上半身を拘束可能に膨張するエアバッグを備えたバッグ組付体が組み付けられて構成されるものがあった（例えば、特許文献１参照）。シートベルトは、プリテンショナー機構を有した巻き取り装置から繰り出されるように配設されて、シートに着座した乗員の肩口付近から下方に延び、タングを結合させたバックルまでの部位とした乗員の上半身を拘束可能なショルダーベルト部と、バックルからシートベルトの固定端側まで延びる部位とした乗員の腰部を拘束可能なラップベルト部と、を備える構成としていた。バッグ組付体は、折り畳まれたエアバッグと、ラップベルト部の組付部位に対し、ラップベルト部に沿って摺動可能に組み付けられる筒状のバッグ連結部と、を備えて構成されていた。バッグ連結部は、体格に差のある乗員に対してラップベルト部を装着しても、各乗員の正面中央に、バッグ組付体を配置できるように、ラップベルト部に対して、ずれ移動できるような構成としていた。

特開２０２０－６６４２５号公報

しかし、従来の乗員保護装置において、シートベルトを装着した状態で、車両の衝突に伴なって、エアバッグが膨張する際、シートベルトの巻き取り装置は、プリテンショナー機構を作動させて、シートベルトを巻き取り、確実に乗員をシートへの着座状態を確保することとなるが、その際、バッグ連結部内を円滑に摺動して、シートベルトの巻き取り量を十分に確保できることが望ましい。

本発明は、上述の課題を解決するものであり、プリテンショナー機構の作動時に、バッグ組付体を組み付けたシートベルトを円滑に巻き取り可能な乗員保護装置を提供することを目的とする。

本発明に係る乗員保護装置では、プリテンショナー機構を有した巻き取り装置から繰り出されるシートベルトが、シートに着座した乗員の肩口付近から下方に延びて、タングを結合させたバックルまでの部位とした乗員の上半身を拘束可能なショルダーベルト部と、バックルから前記シートベルトの固定端側まで延びる部位とした乗員の腰部を拘束可能なラップベルト部と、を備えるとともに、
前記ラップベルト部の部位に、作動時に、膨張用ガスを流入させて、乗員の上半身を拘束可能に膨張するエアバッグを備えたバッグ組付体が組み付けられて構成される乗員保護装置であって、
前記バッグ組付体が、前記ラップベルト部の組付部位に対し、前記ラップベルト部に沿って摺動可能に組み付けられる筒状のバッグ連結部を備えて構成されるとともに、
前記バッグ連結部が、前記プリテンショナー機構の作動時における前記シートベルトの巻き取り時に、前記ラップベルト部を滑らせ可能に摩擦抵抗を低減させた滑り面部、を前記ラップベルト部との接触部位に備えて、構成されていることを特徴とする。

本発明に係る乗員保護装置では、シートに着座した乗員が、タングをバックルに締結させるように、巻き取り装置から引き出して、シートベルトを装着した後、車両が衝突すると、プリテンショナー機構が作動されるとともに、その作動に遅れて、ラップベルト部の組付部位に組み付けられたバッグ組付体のエアバッグが、膨張ガスを流入させて、乗員の上半身を拘束可能に膨張する。そして、プリテンショナー機構の作動時には、乗員のシートへの着座姿勢を安定させるように、乗員に装着したシートベルトが巻き取られ、シートベルトのラップベルト部がタング側に引き込まれるとともに、ラップベルト部から連なるショルダーベルト部が、乗員の肩口側に引き込まれる。その際、膨張前のエアバッグを収納したバッグ組付体のバッグ連結部内を、ラップベルト部が摺動するが、バッグ連結部は、ラップベルト部との接触部位に、摩擦抵抗を低減させてラップベルト部を滑らせることができる滑り面部、を備えており、ラップベルト部がバッグ連結部内を円滑に摺動し、乗員の着座姿勢を安定させるように、シートベルトが巻き取り装置に巻き取られ、そしてその後、膨張したエアバッグにより、前方移動する乗員の上半身が受け止められて保護される。

したがって、本発明に係る乗員保護装置では、プリテンショナー機構の作動時に、バッグ組付体を組み付けたシートベルトを円滑に巻き取ることが可能となり、乗員の着座姿勢が安定し、そして、膨張したエアバッグにより、的確に乗員を保護することができる。

そして、バッグ連結部は、内周面に、滑り面部を構成するフッ素樹脂材を設けて、構成することができる。

本発明の一実施形態である乗員保護装置を搭載したシートの斜視図である。 実施形態の乗員保護装置を搭載したシートの左側面図である。 実施形態の乗員保護装置を搭載したシートの正面図であり、シートベルトが乗員に装着された状態を示し、また併せて、エアバッグの膨張時を二点鎖線で示す。 実施形態の乗員保護装置のラップベルト部におけるエアバッグの組付部位の概略断面図であり、図３のIV－IV部位に対応する。 実施形態の乗員保護装置におけるエアバッグが膨張した状態を示す概略斜視図である。 実施形態の乗員保護装置におけるエアバッグ、ガス供給路部、バッグ連結部、及び、バッグカバー、を構成する構成部材の概略平面図である。 実施形態の乗員保護装置におけるラップベルト部を装着した後の巻き取り機構のプリテンショナー機構が作動した状態を示す左側面図である。 実施形態の乗員保護装置においてラップベルト部がバッグ連結部内を摺動する状態を説明する概略横断面図である。 実施形態の乗員保護装置の作動時におけるエアバッグの膨張完了時を示すシートの概略左側面図である。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明すると、実施形態の乗員保護装置１０は、図１～３，７に示すように、車両のシート１に搭載されるもので、シートベルト１１と、エアバッグ３０を具備したバッグ組付体２９と、エアバッグ３０に膨張用ガスを供給するインフレーター２４と、を備えて構成されている。シート１は、背もたれ部２と座部５とを備えている。

シートベルト１１は、シート１に着座した乗員ＭＰを拘束できるように、乗員ＭＰの左側肩口付近において、上端１１ａ側を、背もたれ部２の上端３における左縁３ａ側の内部に配設された巻き取り装置１５から繰り出し可能とし、下端１１ｂ側を、座部５の左側部６側に配設されたアンカ部材１７に固定される固定端として配設されている。なお、シートベルト１１は、滑り性能の良好なポリエステル繊維等を編んだ帯状材から形成されている。

シートベルト１１の中間部位には、タング２０が配設され、タング２０は、シート１の左右方向における巻き取り装置１５から離れた右方側における座部５の右側部７側に、配設されたバックル１９に締結されることとなり、タング２０をバックル１９に締結させた状態のシートベルト１１は、タング２０から巻き取り装置１５側に延びる部位を、乗員ＭＰの上半身ＭＵの前面側に配置されて、上半身ＭＵを拘束可能なショルダーベルト部１２とし、タング２０から固定端１１ｂ側に延びる部位を、乗員ＭＰの腰部ＭＷの前面側に配置されて、腰部ＭＷを拘束可能なラップベルト部１３としている。なお、バックル１９には、図示しないリリースボタンが配設されており、締結したタング２０を締結解除する際、リリースボタンを押圧操作すれば、タング２０をバックル１９から取り外すことができる。

また、巻き取り装置１５は、ベルト１１の急激な引き出しがあれば、引き出しを停止させ、さらに、車両の衝突等があれば、引き出したベルト１１を巻き取り可能なプリテンショナー機構１６を配設させて構成されている。プリテンショナー機構１６は、汎用のものであり、内蔵したガスジェネレータを作動させてシートベルト１１を巻き付けていた軸を回転させて、シートベルト１１を瞬時に巻き取るものである。なお、巻き取り装置１５は、車両の衝突時にプリテンショナー機構１６を作動させるが、エアバッグ３０を膨張させる膨張用ガスを供給するインフレーター２４は、プリテンショナー機構１６の作動後、約５ｍｓ程度、遅れて、作動される。このような遅れは、シート１に着座した乗員ＭＰを、プリテンショナー機構１６を作動させて、シートベルト１１を巻き取ってシート１への着座状態を安定させた後に、エアバッグ３０を膨張させ、そして、膨張したエアバッグ３０により、的確に、乗員ＭＰを保護するためである。すなわち、実施形態の乗員保護装置１０では、膨張するエアバッグ３０の左右方向の中央位置に乗員ＭＰを配置させるように、エアバッグ３０の膨張直前に、プリテンショナー機構１６を作動させて、前もって、的確な着座位置に乗員ＭＰを配置させることとしている。

インフレーター２４は、膨張用ガスを吐出する略円柱状のインフレーター本体２５と、インフレーター本体２５から突出して略Ｌ字状に屈曲するパイプ部２６と、を備えて、シート１の座部５の後面側に取付固定されている（図１，２参照）。パイプ部２６には、エアバッグ３０の後述するガス供給路部４５の先端４７ａが、外装され、さらに、クランプ２７で締め付けられて、連結されている。

バッグ組付体２９は、エアバッグ３０と、バッグ連結部５２と、バッグカバー５９と、を備え、さらに、実施形態の場合、エアバッグ３０とインフレーター２４とを連結してインフレーター２４からの膨張用ガスをエアバッグ３０に供給するガス供給路部４５、を備えて構成されている。

エアバッグ３０は、図５，９に示すように、膨張完了時に、周壁３１が、側方から見て略三角柱状に膨張する構成として、底面側の底壁部３２、後面側の後壁部３３、前面側の前壁部３４、及び、左右の側壁部３５（Ｌ，Ｒ）、を備えて構成されている。そして、膨張完了時のエアバッグ３０は、底壁部３２の下面３２ａ側を、乗員ＭＰの大腿部ＭＦに支持させる支持面３７とし、後壁部３３の後面３３ａ側を、前方移動する乗員ＭＰの上半身ＭＵを受け止める乗員拘束面３８としている。

底壁部３２の後縁３２ｂ付近には、ガス供給路部４５からの膨張用ガスを流入させる複数の流入口４０ａを開口させた流入口部４０が配設されている。また、左右の側壁部３５Ｌ，３５Ｒの前部側には、エアバッグ３０内に流入する膨張用ガスの余剰分を排気するベントホール４２が開口されている。

エアバッグ３０は、ガス供給路部４５やバッグ連結部５２の後述する本体シート５４とともに、ポリエステル繊維を平織り等して形成した織布からなるバッグ用素材に対してガス漏れ防止用のシリコン等のコーティング材を設けたバッグ用基布、から形成されている。そして、エアバッグ３０の周壁３１は、底壁部３２、前壁部３４、及び、左右の側壁部３５（Ｌ，Ｒ）の前部側を形成する前側部位３１ａと、後壁部３３、及び、左右の側壁部３５（Ｌ，Ｒ）の後部側を形成する後側部位３１ｂと、の２枚のバッグ用基布から形成されている（図６参照）。

ガス供給路部４５は、エアバッグ３０に連結されるバッグ側部４６と、バッグ側部４６からインフレーター２４側に延びる筒状のガス流路部４７と、を備えて構成されている（図５参照）。ガス流路部４７は、既述したように、先端４７ａを、インフレーター２４のパイプ部２６に、連結させている。バッグ側部４６には、エアバッグ３０の流入口部４０の流入口４０ａと連通する連通口４６ａが、配設され、連通口４６ａの周縁が、流入口４０ａの周縁に縫合されて、バッグ側部４６が、エアバッグ３０の下端３０ａとなる底壁部３２の後縁３２ｂ側に連結されている。

このガス供給路部４５は、外形寸法を同じとした下面側の外側材４９と、エアバッグ３０側のバッグ側材５０と、の外周縁相互を縫合して形成されている。なお、外側材４９とバッグ側材５０との外周縁相互の縫合前には、バッグ側材５０の連通口４６ａの周縁を、エアバッグ３０の流入口４０ａの周縁に縫合させておくこととなる。

バッグ連結部５２は、折り畳まれたエアバッグ３０を、ラップベルト部１３に対し、ラップベルト部１３に沿って、摺動可能に連結させるものであり、実施形態の場合、ガス供給路部４５のバッグ側部４６を介在させて、エアバッグ３０の下面３２ａ側に連結されている（図４，５参照）。

そして、実施形態のバッグ連結部５２は、エアバッグ３０の周壁３１を形成するバッグ用基布（ポリエステル等のカバー素材にシリコンコート層（コーティング材）を設けたバッグ用基布）と同様のバッグ用基布からなる本体シート５４（図６参照）の端部５４ａ相互を結合させた筒形としている。但し、実施形態のバッグ連結部５２は、内周面５２ａを滑り面部５３とするように、フッ素樹脂材（実施形態ではテフロン（登録商標）材を使用）５５を貼着させている（図４，６参照）。フッ素樹脂材５５は、粘着剤５５ｂを設けたテフロン（登録商標）フィルム５５ａから形成されており、本体シート５４の内周面５４ｂに貼着させて、端部５４ａ相互を、縫合糸５６を使用した縫合により、結合させて、形成されている。

なお、バッグ連結部５２は、エアバッグ３０に直接連結させておらず、ガス供給路部４５のバッグ側部４６に対して、縫合部５２ｂを設けて（図６参照）、縫合して連結させており、実施形態では、バッグ連結部５２が、ガス供給路部４５を介在させて、間接的に、エアバッグ３０に連結されている。

また、エアバッグ３０の周壁３１、ガス供給路部４５、及び、バッグ連結部５２の本体シート５４が、ポリエステル等のバッグ用素材にシリコンコート層（コーティング材）を設けたバッグ用基布から形成されている理由は、裁断前の長尺状の状態で、バッグ用基布を形成した後、周壁３１、ガス供給路部４５、及び、バッグ連結部５２の本体シート５４を、長尺状バッグ用基布から所定形状に裁断して、形成していることから、同じバッグ用基布から形成されることとなる。

バッグカバー５９は、折り畳まれたエアバッグ３０とラップベルト部１３におけるエアバッグ３０の組付部位２２とを、膨張時のエアバッグ３０を突出可能に覆うように、配設される。実施形態の場合、バッグカバー５９は、さらに、エアバッグ３０に連結されるガス供給路部４５のバッグ側部４６、及び、バッグ連結部５２も、覆っている。このバッグカバー５９は、エアバッグ３０等の素材と異なり、意匠性を低下させないように、シート１のシート素材に使用されるようなファブリックから形成されている。

バッグカバー５９は、バッグ組付体２９における折り畳まれたエアバッグ３０、ガス供給路部４５のバッグ側部４６、及び、バッグ連結部５２からなる組付本体２９ａと、ラップベルト部１３におけるバッグ組付体２９の組付部位２２とを、膨張時のエアバッグ３０を突出可能に覆うように、筒形状として、配設される（図４，５参照）。バッグカバー５９は、エアバッグ３０等の素材と異なり、意匠性を低下させないように、シート１のシート素材に使用されるようなファブリックから形成されるカバー素材６０からなり（図６参照）、端部６０ａ相互を、縫合糸６１（図４参照）を使用した縫合により結合させて、筒形状に形成されている。

なお、バッグ組付体２９をラップベルト部１３に組み付ける際には、まず、筒状にする前のバッグ連結部５２を連結させたガス供給路部４５を、エアバッグ３０に連結して、エアバッグ３０を折り畳む。ついで、筒状にする前のバッグ連結部５２により、ラップベルト部１３の組付部位２２を包んで、バッグ連結部５２を筒状に形成する。そして、折り畳んだエアバッグ３０等を、組付部位２２のラップベルト部１３とともに、包んで、バッグカバー５９を筒状に形成すれば、バッグ組付体２９（組付本体２９ａ）を、ラップベルト部１３の組付部位２２に、組み付けて、バッグカバー５９で覆うことができる。そして、インフレーター２４のパイプ部２６に、組付本体２９ａから延びるガス供給路部４５のガス流路部４７の先端４７ａを、クランプ２７を利用して、連結させれば、乗員保護装置１０を、シート１に搭載することができる
実施形態の乗員保護装置１０では、シート１への搭載後、乗員ＭＰが、シート１に着座して、シートベルト１１を巻き取り装置１５から引き出しつつ、タング２０をバックル１９に締結させれば、シートベルト１１を装着することができる。その際、シートベルト１１の装着時には、ラップベルト部１３の組付部位２２では、ラップベルト部１３の乗員側面１３ａ側が、バッグ連結部５２とバッグカバー５９とを介在させて、乗員ＭＰの腹部ＭＢ側に配置され、ラップベルト部１３の反乗員側面１３ｂ側では、バッグカバー５９に覆われたガス供給路部４５のバッグ側部４６とエアバッグ３０とのバッグ組付体２９における組付本体２９ａ側が、配設されることとなる（図３，４参照）。なお、シートベルト１１の非装着状態として巻き取り装置１５で巻き取られた状態では、ラップベルト部１３の反乗員側面１３ｂ側が、背もたれ部２の前面２ａ側と対向して、バッグ組付体２９の組付本体２９ａ側を前面２ａ側に接触させる状態となる。

そして、シートベルト１１を装着後、バッグ組付体２９の組付本体２９ａが、乗員ＭＰの上半身ＭＵの左右方向の中央に配置されていなければ、ラップベルト部１３の組付部位２２に対し、ラップベルト部１３に沿わせてバッグ連結部５２を左右にずらして、バッグ組付体２９の組付本体２９ａを、乗員ＭＰの上半身ＭＵの左右方向の中央に配置させればよい。

その後、車両が衝突すると、巻き取り装置１５のプリテンショナー機構１６が作動されるとともに、その作動に遅れて、インフレーター２４が作動される。すると、ラップベルト部１３の組付部位２２に組み付けられたバッグ組付体２９のエアバッグ３０が、インフレーター本体２５からの膨張ガスを流入させて、乗員ＭＰの上半身ＭＵを拘束可能に膨張する（図９参照）。そして、プリテンショナー機構１６の作動時には、図７，８に示すように、乗員ＭＰのシート１への着座姿勢を安定させるように、乗員ＭＰに装着したシートベルト１１が巻き取られ、シートベルト１１のラップベルト部１３がタング２０側に引き込まれるとともに、ラップベルト部１３から連なるショルダーベルト部１２が、乗員ＭＰの肩口側に引き込まれる。その際、膨張前のエアバッグ３０を収納したバッグ組付体２９のバッグ連結部５２内を、ラップベルト部１３が摺動するが、バッグ連結部５２は、ラップベルト部１３との接触部位となる内周面５２ａ側に、摩擦抵抗を低減させてラップベルト部１３を滑らせることができる滑り面部５３、を備えており、ラップベルト部１３がバッグ連結部５２内を円滑に摺動し、乗員ＭＰの着座姿勢を安定させるように、シートベルト１１が巻き取り装置１５に巻き取られ、そしてその後、膨張したエアバッグ３０により、前方移動する乗員ＭＰの上半身ＭＵが受け止められて保護される。

したがって、実施形態の乗員保護装置１０では、プリテンショナー機構１６の作動時に、バッグ組付体２９を組み付けたシートベルト１１を円滑に巻き取ることが可能となり、乗員ＭＰの着座姿勢が安定し、そして、膨張したエアバッグ３０により、的確に乗員ＭＰを保護することができる。

そして、実施形態のバッグ組付体２９のバッグ連結部５２は、内周面５２ａに、滑り面部５３を構成するフッ素樹脂材５５を設けて、構成されている。

詳しくは、エアバッグ３０の周壁３１等を形成するバッグ用基布と同様な本体シート５４の内周面５４ｂに、フッ素樹脂材材（テフロン（登録商標）テープ）５５を貼着させて、形成されている。そのため、従来構成のバッグ用基布からなるバッグ連結部５２の本体シート５４の内周面５４ｂに、単に、フッ素樹脂材（テフロン（登録商標）テープ）５５を配設するだけで、簡単に、ラップベルト部１３を滑らせ可能に摩擦抵抗を低減させた滑り面部５３を設けたバッグ連結部５２、を得ることができる。

なお、実施形態の乗員保護装置１０では、シートベルト１１を乗員ＭＰに装着させてプリテンショナー機構１６を作動させた場合、滑り面部５３を設けたバッグ連結部５２を使用した際には、約７０ｍｍ程度、シートベルト１１を巻き取ることができた。ちなみに、バッグ連結部として、従来構成のバッグ用基布からなる本体シート５４だけで構成した場合には、約６０ｍｍ程度しか、シートベルト１１を巻き取ることができなかった。

なお、バッグ連結部としては、ラップベルト部との接触部位、すなわち、筒状のバッグ連結部では内周面側に、プリテンショナー機構の作動時におけるシートベルトの巻き取り時に、ラップベルト部を滑らせ可能に摩擦抵抗を低減させた滑り面部、を配設させていればよく、実施形態のようにフッ素樹脂材５５を配設したり、コーティング材を設けない連結部用素材５７から、形成する場合に限定されず、シートベルト１１に対する動摩擦係数が、フッ素樹脂材５５と同等以下程度の素材から、滑り面部を形成してもよい。

ちなみに、ＪＩＳＫ７１２５に則った摩擦係数試験方法（荷重１０００ｇ、移動速度１０mm/sとして、試験片（幅６０ｍｍ、長さ２５０ｍｍ）上に、シートベルト（幅３７ｍｍ、長さ７０ｍｍ）を載せて、荷重をかけた状態のシートベルトを、シートベルトの長手方向に引っ張る測定）では、実施形態のバッグ連結部５２を試験片として測定した場合、動摩擦係数μｋは、約０．０８であった。

１…シート、１０…乗員保護装置、１１…シートベルト、１１ａ…上端、１１ｂ…（固定端）下端、１２…ショルダーベルト部、１３…ラップベルト部、１５…巻き取り装置、１６…プリテンショナー機構、１９…バックル、２０…タング、２２…組付部位、２９…バッグ組付体、２９ａ…組付本体、３０…エアバッグ、５２…バッグ連結部、５２ａ…内周面、５３…滑り面部、５５…フッ素樹脂材、
ＭＰ…乗員、ＭＷ…腰部、ＭＵ…上半身。

Claims (2)

1. プリテンショナー機構を有した巻き取り装置から繰り出されるシートベルトが、シートに着座した乗員の肩口付近から下方に延びて、タングを結合させたバックルまでの部位とした乗員の上半身を拘束可能なショルダーベルト部と、バックルから前記シートベルトの固定端側まで延びる部位とした乗員の腰部を拘束可能なラップベルト部と、を備えるとともに、
   前記ラップベルト部の部位に、作動時に、膨張用ガスを流入させて、乗員の上半身を拘束可能に膨張するエアバッグを備えたバッグ組付体が組み付けられて構成される乗員保護装置であって、
   前記バッグ組付体が、前記ラップベルト部の組付部位に対し、前記ラップベルト部に沿って摺動可能に組み付けられる筒状のバッグ連結部を備えて構成されるとともに、
   前記バッグ連結部が、前記プリテンショナー機構の作動時における前記シートベルトの巻き取り時に、前記ラップベルト部を滑らせ可能に摩擦抵抗を低減させた滑り面部、を前記ラップベルト部との接触部位に備えて、構成されていることを特徴とする乗員保護装置。
2. 前記バッグ連結部が、内周面に、前記滑り面部を構成するフッ素樹脂材を設けて、構成されていることを特徴とする請求項１に記載の乗員保護装置。

Images