JP3196880U - 乗員保護装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ウェビングに装着した折り畳んだ状態のエアバッグが、衝突時に膨張して乗員の胸部から肩部をソフトに保護するエアベルト装置を提供する。【解決手段】所定の動作信号を受けて膨張可能なエアバッグが、ベルト状をなして折り畳まれた状態で、シートベルトのショルダーベルト位置に設けられた、シートベルトを１個の巻取装置で巻き取る乗員保護装置であって、エアバッグ２０は、折り畳まれた状態から膨張する際に、並列する複数本の筒状バッグ２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃを連結した形状で膨張する。この膨張形状がエアバッグ２０の外周面を覆うテザー２３で規制される。これによりシートベルトと乗員との間で膨張したエアバッグ２０が乗員に当接する際に、テザー２３が個々の筒状バック２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃの独立した挙動を拘束するように機能する。【選択図】図４

Description

本考案は乗員保護装置に係り、車両の衝突を検知して胸部から肩部にかけてシートベルト内に折り畳んだエアバッグを膨張させて乗員を有効に拘束できるようにした乗員保護装置に関する。

出願人は、車両衝突時に、シートベルトのショルダーベルトに収納されたエアバッグが胸部から肩上部を中心に膨らみ、前面衝突と側面衝突の２つの事故形態に対して１つの製品で対応できる乗員保護装置（以下、エアベルト装置と記す。）を開発している（非特許文献１）。

このエアベルト装置は、乗員が装着したショルダーベルトに沿ってエアバッグが略紡錘形状に膨らむことで乗員の胸部との接触面積が広がり、胸部にかかる衝撃を分散し緩和する。

しかし、このエアベルト装置は、シートベルトに固定されているトングを挟んで、ラップベルト側を巻き取るリトラクタと、エアベルトとして内部にエアバッグが収納されたショルダーベルト側を巻き取るリトラクタとを２台装備しているため、装置コストが高く、高級車等に装備することを想定している。

これに対して、１台のリトラクタでエアベルトが内蔵されたショルダーベルトとトングプレートを挟んだラップベルトとを引き出し、巻取りが可能なエアベルト装置の開発も進められている。ところが、１台のリトラクタを利用する場合には、ウェビングをリトラクタから引き出した際に、所定量のラップベルト部分を引き出すとともに、端部にトングプレートとガス供給口とが設けられているトングを有するエアベルト部分（ショルダーベルトの一部）が胸部から肩部にかけての適正位置にくるように、エアベルト部分がウェビングに対してなめらかにスライドできるようにする必要がある。

特許文献１には、上述の問題を解決し、単一のリトラクタでウェビングを確実に巻き取れるようにしたエアベルト装置が開示されている。特許文献１では、扁平に形成されたバッグアッセンブリ７において、経編みニットから構成されたカバー２１内にウェビング４と、ガス通路２２ａと細長の４個のガス室２２ｂとが並列して形成されたエアバッグが収容されている。

特開２００１−２６０８０７公報

タカタ株式会社、"自動車用安全システムメーカーのタカタ、エアベルトをグッドデザインエキスポ2011 に出展"、［online］、２０１１年８月２４日、［平成２３年１２月１５日検索］インターネット＜http://www.takata.com/pdf/110824_JP.pdf＞

ところで、特許文献１に示したエアベルト装置は、衝突時等において、エアバッグを構成する上述した４個のガス室２２ｂが長手方向に連結された４本の略円筒形状に膨張する（図８参照）。その膨張形状に伴ってニット製のカバー２１も半径方向に広がり、長手方向に収縮することでショルダーベルト部に初期張力を与えるようになっている。このときバッグアッセンブリ７内にはバッグ折り畳み時の損傷防止のためにベース板２５が挿入されているため、衝突時に、乗員を拘束するように作用するウェビング４はこのベース板２５を介して４連をなすガス室２２ｂの内側の２個のみを押圧することになる。このエアバッグの各ガス室は図９に示したように縫い目のみで分割され、さらに半径方向に自由に伸長するカバー２１で覆われている構成であるため、各ガス室間の相対的変位をほとんど拘束することができない。このため、ウェビングから加わる力で内側の２個のみのガス室が変形し、両端のガス室２２ｂはその力をほとんど負担することができない。したがって、エアベルト乗員の胸部保護効果が十分に発揮できないおそれがある。そこで、本考案の目的は上述した従来の技術が有する問題点を解消し、シートベルトにエアバッグが組み込まれたエアベルト装置において、乗員拘束時に、乗員胸部をソフトかつ有効に保護することができるようにした乗員保護装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、本考案は、所定の動作信号を受けて膨張可能なエアバッグが、ベルト状をなして折り畳まれた状態で、シートベルトのショルダーベルト位置に設けられた、前記シートベルトを１個の巻取装置で巻き取る乗員保護装置であって、前記エアバッグは、前記折り畳まれた状態から膨張する際に、並列する複数本の筒状バッグを連結した膨張形状となり、該膨張形状が前記エアバッグの外周面を覆うテザーで規制され、前記シートベルトと乗員との間で膨張したエアバッグが前記乗員に当接する際に、前記テザーが前記個々の筒状バックの独立した挙動を拘束するようにしたことを特徴とする。

前記テザーは、面状をなし、その幅は前記エアバッグの長手方向に直交する幅より短く、前記エアバッグの両面に重ねられ、その縁部と、前記エアバッグの長手方向に沿った縁部とを縫い合わせることが好ましい。

前記エアバッグは、前記テザーと重ねられる際に、その長手方向に沿って折りしろが設けられ、前記テザーの幅とを揃えて縫い合わせるようにすることが好ましい。

前記テザーの表面に、スライドガイドを接着あるいは縫着することが好ましい。このスライドガイドは、シートベルトが通過するスペースを確保するための門型ガイドを、この門型ガイドを乗員の体形に沿うように変位させるためのシート面に配設して構成することが好ましい。この場合、前記テザーに前記シート面としての機能をもたせてもよい。この場合、前記高剛性部位としての門型ガイドは前記テザーの表面に接着あるいは縫着されることが好ましい。

前記門型ガイドは、材質または形状により高剛性とすることが好ましい。これにより、シートベルト使用時にシートベルトの通過を妨げるような変形が生じるのを防止する。一方、前記シート面は、材質または形状により低剛性とすることが好ましい。これにより、乗員が前記シートベルトを装着する際に、乗員の体形に沿うようにでき、また低摩擦材とすることで、シートベルト通過時の抵抗を小さくすることができる。

本考案によれば、エアベルト装置として、シートベルトに装着されたエアバッグが、膨張時に所定の膨張形状に規制されるため、乗員の上胴部をソフトに、かつ有効に拘束保護することができる。

本考案の乗員保護装置が組み込まれる車内装備の一構成例を示した斜視図。 図１に示した乗員保護装置としてのエアベルト装置を示した概略斜視図。 図２に示した乗員保護装置のエアバッグの構成を示した概略斜視図。 図３に示したエアバッグの折畳み前の平面図、折り畳み時断面図、膨張時断面図。 図４に示したエアバッグの膨張時における変形挙動を示した拡大断面図。 スライドガイドの断面図、側面図。 エアバッグの他の実施例を示した折り畳み前の平面図、膨張時断面図。

以下、本考案の乗員保護装置の実施するための形態として、以下の実施例について添付図面を参照して説明する。

図１は、本考案の乗員保護装置１０（以下、本考案でもエアベルト装置１０と記す。）を乗員シート１に装備した状態を模式的に示した斜視説明図である。同図には、リトラクタ２から引き出されたシートベルト３がトング４で折り返され、その端部がアンカープレート６に定着された状態が示されている。このアンカープレート６は、固定ボルト５を介して図示しない車体の固定部に固定される。なお、以下の説明では「シートベルト」は乗員を拘束したり、その機能を奏する場合や、部位を示す（たとえばショルダーベルト等）用語として用い、リトラクタに巻き取られ、所定の引き出し力で引き出されるシートベルトを構成する織布製の帯体を「ウェビング」と呼ぶ。

図１に示したリトラクタ２は、装備される対象のシートに対応して、たとえばＢピラー、Ｃピラー、リアシート後方のトレイなどの車体側や、あるいはシートバック１Ｂ内等のシートの一部に収容され、固定されるように設計される。ウェビングＷは、乗員が着座した当初はシート脇で所定の張力を保持して巻き取られた状態にある。ウェビングＷはこのトング４の位置を境にショルダーベルト３Ｓと、ラップベルト３Ｌに分けられる。このラップベルト３ＬとなるウェビングＷは、使用時以外はリトラクタ２に巻き取られている部分であり、乗員が着座し、図１に示したように、ウェビングＷをリトラクタ２から引き出してトング４をバックル９まで引き寄せることで、ラップベルト３Ｌの部分が確保される。この際、乗員は着座した状態で自分の側方にあるウェビングＷを掴んでリトラクタ２から引き出す動作をとる。この位置は、ショルダーベルト３Ｓのうち、エアバッグ２０が折り畳まれ収容されたエアベルト１１に相当する。このエアベルト１１を構成するエアバッグ２０が膨張時に十分な衝撃吸収作用を果たすようにした点が、本考案の技術的特徴の一つである。その詳細な構成については、図４，図５を参照して後述する。

図１に開示されたエアベルト装置１０の他の構成について補足説明する。シートバック１Ｂの右肩側上端には、ショルダアンカー７が設置されている。ショルダアンカー７は通常、Ｂピラー上部あるいはシートバック１Ｂ上端に設けられ、このショルダアンカー７でショルダーベルト３Ｓは方向変換されてリトラクタ２に導かれる。一方、ショルダーベルト３ＳとなるウェビングＷには、図２に抜き出して示したように。エアベルト１１（構成は後述する。）が装着されている。本考案のエアベルト１１の端部には、図１，図２に示したように、トング４はスルーアンカー８が一体化した形状からなり、トングプレート４ｂと並んでガス供給パイプ４ａが設けられている。ガス供給パイプ４ａは金属製筒状体で、このガス供給パイプ４ａに連通するトング４内のガス供給経路（図示せず）は、図３に示したエアバッグ２０のガス導入口２０ａに気密的に接続されている。

図１には、さらにトング４のガス供給パイプ４ａとトングプレート４ｂとを保持するバックル９が示されている。このバックル９はブラケット９ａを介してシート脇の車体の固定部（図示せず）にボルト等の固定部材を介して固定される。バックル９にはトングプレート支持穴９ｂとガス供給パイプ連結穴９ａとが形成されており、トング４の装着時にトングプレート４ｂとガス供給パイプ４ａとは同時にバックル９の各穴に挿入される。さらにガス供給パイプ４ａが挿入される連結穴にはバックル９に外付けされたインフレータＧのガス噴出口（図示せず）が連通されている。したがって、衝突時等に、このインフレータＧへの動作信号が送られると、インフレータＧ内の点火剤の発火によりインフレータＧのガス噴出口からガスが噴出し、ガス供給パイプ４ａを介してエアバッグ２０（図３）が、乗員の装着しているショルダーベルト３Ｓに沿って複数本の円筒を並べた扁平形状に膨張し、乗員の胸部から肩上部にかけての範囲を適正に拘束することができる（図１中、膨張形状を仮想線表示）。

ここで、ショルダーベルト３ＳのウェビングＷに摺動可能に装着されたエアベルト１１の構成について、図２，図３，図４各図を参照して説明する。図２は、ショルダーベルト３ＳのウェビングＷに挿通されたエアベルト１１を示した外観図である。同図に示したエアベルト１１は、内部に位置するウェビングＷを芯部材として、図３、図４（ｂ），（ｃ）に示したようにエアバッグ２０を三つ折り状に折り畳み、外装カバー２１で覆った構成からなる。外装カバー２１は布地を筒状に縫製して作られており、作動時は長手方向に配置された切れやすく調整された縫糸２６が切れて膨張したエアバッグが露出する。

外装カバー２１の両端の開口部にはポリウレタン樹脂製の開口ガイドリング２２が取り付けられている。この開口ガイドリング２２は剛性が高いため変形しにくく、扁平な開口形状によってウェビングＷを平らな状態に保持して摺動抵抗を低減し、シートベルト装着時にエアベルト１１がウェビングＷに沿ってスムースにスライドできる。

図３は、エアベルト１１としてウェビングＷに装着されたエアバッグ２０の折り畳む前の状態を示している。このエアバッグ２０の構成について、図４（ａ）を参照して説明する。図４（ａ）は、エアバッグ２０の展開平面図である。エアバッグ２０は、一端にガス供給口２０ａを有するようにエアバッグ基布を所定寸法の細長形状に裁断され、外周縁２０ｂのからわずかに内側位置でバッグの外周形状を形成する外周シーム２７と、外周シーム２７に囲まれた内部において長手方向に沿って形成された２列の分割シーム２８とにより所定の袋状に縫製した布材からなる。各シーム部分は、基布の対向面があらかじめ接着され、その接着部位に沿って縫製されるため、シームからの漏気は確実に防止されている。さらに図３に示したように、ウェビングＷが挿通されるスリット２５ａ，２５ｂがエアバッグ２０の幅方向のほぼ中央の、長手方向に沿って十分離れた位置に形成されている。一方のスリット２５ｂはバッグ２０の膨張領域内に形成されるため、スリット２５ｂの周囲に漏気防止用の領域が形成されている。また、エアバッグ２０は、長手方向に沿う分割シームによって３区画（２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ）に分割されているが、この分割シーム２８を設けない連通部２９が形成されている。これにより、分割された各区画には連通部を介してもガスが導入される。すなわち、ガス供給口２０ａからガスが導入された際に、図４（ａ）に矢印で示したようなガス流が生じ、このガス流に沿って導入されたガスにより、エアバッグ２０はほぼ同時に並列した３連の略円筒形２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃに膨張する（図４（ｄ））。

ここで、この考案の技術的特徴の一つであるテザーの構成と役割について説明する。エアバッグ２０の両面には、図３，図４（ｂ）に示したように、テザー２３の両端がエアバッグを外面を覆うようにエアバッグ２０の長手方向の外周シーム位置で一体に重ね縫いされている。このテザー２３にはエアバッグ２０の基布と同一の生地が用いられている。テザー２３の幅Ｂ1は、図３、図４（ｂ）に示したように、エアバッグ２０の展開時の幅Ｂ2よりわずかに短く設定されている。これにより、エアバッグ２０の膨張時に、並列して膨張した３連の円筒状のエアバッグ２０の外周面は、張った状態のテザー２３で外周方向への膨張がわずかに拘束される。この結果、エアバッグ２０は、内部に３連の筒状バッグ２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃが並列して配置され、表面のテザー２３で外面形状が規制された、扁平な面状膨張体に近い形状に膨張する（図４（ｄ））。この形状による乗員保護に対する効果については、後述する。なお、幅Ｂ2のエアバッグ２０は、幅の狭いテザー２３の幅Ｂ1に会わせて縫い合わせるために、長手方向に所定幅のタック（折りしろ）２４を確保してテザー２３の幅Ｂ1に合わせて折り畳まれ、テザー２３と一体に縫製されてている（図３，図４（ｂ））。

さらに、テザー２３と一体に縫製されたエアバッグ２０は図３に示したように、図３に示したように、エアバッグ２０の長手方向の端部近傍に形成された２カ所のスリット２５ａ、２５ｂにウェビングＷを挿通させることで、ショルダーベルト３Ｓの一部にスライド可能に保持される。このときウェビングＷは所定の剛性と曲げ柔軟性を有するスライドガイド３０（図５（ｃ）参照）内を挿通され、このスライドガイド３０を包むように、ウェビングＷの両側に位置するエアバッグ２０を図４（ｂ）の矢印で示したように三つ折りに折り畳み、エアバッグ全体を外周を、図２、図４（ｃ）で示したように、外装カバー２１で覆って、ショルダーベルト３ＳのウェビングＷに挿通されたエアベルト１１を構成する。なお、製作の手順としてウェビングＷにエアバッグ２０を挿通させた状態で、テザー２３との合わせ縫いをすることもできる。

図５（ａ）は、エアベルト装置としてショルダーベルトのウェビングに装着されたエアバッグ２０の膨張時の断面図である（図４（ｄ）と同等図）。テザー２３によって外面形状が規制され、扁平な面状膨張体に近い形状に膨張したエアバッグ２０のテザー２３の表面（乗員側と反対面）には、ウェビングを保持するスライドガイド３０が設けられ、このスライドガイド３０にウェビングＷがスムースに挿通できるようになっている。スライドガイド３０は、図５に示したように、ウェビングＷを内部に挿通してウェビングＷの挿通を確保する空間を形成する高剛性の門型ガイド３５と、ウェビングＷの長手方向に延在し、ウェビングＷの長手方向の自由な曲りを保持する低剛性の軟質シート３２（図６（ａ）参照）とから構成されている。

図６（ａ）に示したように、高剛性部位としての門型ガイド３５は、本実施例では、図示したように、内のり寸法がウェビングＷの幅よりわずかに大きく、長手方向が約１．５cmの扁平な逆Ｕ字形からなり、下端が軟質シート３２に溶着されている。この門型ガイド３５はウェビングＷの幅方向に高い剛性を有し、ウェビングＷの長手方向に隣接する各門型ガイド３５の間隔は、図６（ｂ）に示したように、１cm以下に設定され、低剛性部位としての軟質シート３２の長さ方向に多数個が列設されている。本実施例では、ガイドを構成する樹脂材料としてポリウレタン樹脂が用いられている。この他、適正な材料としては、熱可塑性エラストマー（たとえばエステル系、オレフィン系）、ポリアミド樹脂、硬質ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、金属板等が使用できる。

軟質シート３２は、本実施例では、ウェビングＷの幅にほぼ等しい細長い柔軟な板状体で、図３に示したテザー２３の長手方向の範囲に接着あるいは縫い付けにより固定されている。軟質シート３２の表面は平滑に仕上げられており、ウェビングＷが長手方向に移動する際に、その摺動抵抗は最小限に抑えられている。本実施例では、軟質シート３２を構成する樹脂材料として熱可塑性エラストマー（たとえばエステル系、オレフィン系）が用いられている。この他、適正な材料としては軟質ポリウレタン樹脂、シリコーンエラストマー、ゴム（合成、天然）等が使用できる。なお、以上に述べた門型ガイド３５と軟質シート３２とは、同一素材を用いて、その形状（厚さ、幅等）を異なるように設計して剛性差を発揮させることで、スライドガイド３０としての機能を果たすこともできる。なお、この軟質シート３２をテザー２３に固定することなく、テザー２３を低剛性部位として扱い、その表面に沿って直接ウェビングＷが通過するように、高剛性部位としての門型ガイド３５をテザー２３表面に接着あるいは縫い付けることも可能である。

図６（ａ）のように構成されたスライドガイド３０に保持され、膨張時にショルダーベルトの一部においてエアベルトとして機能するエアバッグ２０の乗員保護時の挙動について図５各図を参照して説明する。図５（ａ）は、衝突時等にエアベルトとしてのエアバッグ２０が、たとえば乗員の胸部位置において完全に膨張した直後の状態を示している。その後、同図（ｂ）に示したように、プリテンショナの動作によるウェビングＷの引き込みおよび乗員の前方（図中の上方に対応）への移動に伴い、相対的にエアベルトを保持するウェビングＷには矢印方向の力が作用する。この結果、ウェビングＷが矢印方向へ移動するのに応じてエアバッグ２０が図示したように変形する。このとき、ウェビングＷはスライドガイド３０の軟質シート３２を介してエアバッグ２０のテザー２３を押圧し、テザー２３がその部分だけ押し込まれるため、テザー２３で扁平形状に保形された３連のエアバッグ２０（２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ）は中央のバッグ２０Ｂが大きく変形し、両側のエアバッグ２０Ａ，２０Ｃはテザー２３の変形と中央のエアバッグ２０Ｂの変形とに追従して円形断面がわずかに変形するのみである。したがって、同図に示したように、エアバッグ２０の乗員側面は幅Ｂ3にわたって、乗員に密着した状態を保つことができる。これにより乗員の胸部から肩部へ加わる押圧力を広範囲に分散することができる。

次に、エアバッグ内に形成する区画数、すなわち並列する細長形状のバッグ本数を変えた実施例について、図７各図を参照して説明する。図７（ａ−１），（ａ−２）は４連のバッグ配列となるように、３列の分割シームを設け、４区画とした実施例である。このタイプでは、個々の筒状バッグ（２０Ａ〜２０Ｄ）の容積が小さくなるので、短時間で膨張展開し、早い段階での乗員拘束が可能となる。また、（ａ−２）に示したように、中央の分割シーム２８の一部に連通部２９を設けることで、乗員の胸部に当接するバッグ２０Ｂの一部の断面積を（ｂ−２）のように広くすることも好ましい。図７（ａ−３）は、２連の筒状バッグ２０Ａ，２０Ｂを形成するように、１列の分割シーム２８を設けたタイプである。このタイプでは、２個のバッグ２０Ａ，２０Ｂの一体性が高まり、エアバッグ２０が広い面積で胸部に当接するので、エアベルトとしての拘束効果がより発揮できる。

なお、以上の説明ではテザーの素材をエアバッグ基布と同一生地とした例を示したが、その生地の厚さ、素材を種々変更することにより、テザーによる膨張した時のエアバッグの形状を様々に制御することができる。また、乗員側面、ウェビング側面の素材を異なるように構成することでもエアバッグの膨張形状を変化させることができることは言うまでもない。

このように、本考案は上述した実施例に限定されるものではなく、各請求項に示した範囲内での種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲内で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態も、本考案の技術的範囲に含まれる。

１ 乗員シート
２ リトラクタ
３ シートベルト
３Ｓ ショルダーベルト
３Ｌ ラップベルト
４ トング
９ バックル
１０ 乗員保護装置（エアベルト装置）
１１ エアベルト
２０ エアバッグ
２３ テザー
３０ スライドガイド
３２ 軟質シート
３５ 門型ガイド

Claims (7)

1. 所定の動作信号を受けて膨張可能なエアバッグが、ベルト状をなして折り畳まれた状態で、シートベルトのショルダーベルト位置に設けられた、前記シートベルトを１個の巻取装置で巻き取る乗員保護装置であって、前記エアバッグは、前記折り畳まれた状態から膨張する際に、並列する複数本の筒状バッグを連結した膨張形状となり、該膨張形状が前記エアバッグの外周面を覆うテザーで規制され、前記シートベルトと乗員との間で膨張したエアバッグが前記乗員に当接する際に、前記テザーが前記個々の筒状バックの独立した挙動を拘束するようにしたことを特徴とする乗員保護装置。
2. 前記テザーは、面状をなし、その幅は前記エアバッグの長手方向に直交する幅より短く、前記エアバッグの両面に重ねられ、その縁部と、前記エアバッグの長手方向に沿った縁部とが縫い合わされた請求項１に記載の乗員保護装置。
3. 前記エアバッグは、前記テザーと重ねられる際に、その長手方向に沿って折りしろが設けられ、前記テザーの幅とを揃えて縫い合わせるようにした請求項２に記載の乗員保護装置。
4. 前記テザーの表面に、スライドガイドが接着あるいは縫着された請求項１に記載の乗員保護装置。
5. 前記スライドガイドは、前記シートベルトを通過させる高剛性部位と、前記シートベルトが前記乗員の体形に沿うように前記高剛性部位を変位させる低剛性部位とからなる請求項４に記載の乗員保護装置。
6. 前記スライドガイドは、高剛性部位をなす門型ガイドが、低剛性部位をなすシート面に配設された請求項４または請求項５に記載の乗員保護装置。
7. 前記テザー表面に、前記高剛性部位が接着あるいは縫着された請求項５に記載の乗員保護装置。

Images