JP3308348B2 - シートベルト装置のプリテンショナ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はシートベルト装置のプリ
テンショナに係り、特に衝突を検知した際にラップベル
トのウェビング端部に設けられた膨張構造体を膨張さ
せ、ウェビングを所定量だけ引き込んで初期テンション
をウェビングに導入し、乗員を有効に座席に拘束できる
ようにしたシートベルト装置のプリテンショナに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】現在、シートベルト装置は衝突時に生じ
る加速度や衝撃力による乗員の急激な移動を拘束し、乗
員の車内での二次衝突を防止する安全手段として、自動
車等において不可欠な装置となっている。この種のシー
トベルト装置は、通常ウェビング（以下、本明細書では
日本工業規格（Ｄ４６０６）に規定されているような幅
５０ｍｍ程度の通常の繊維材料からなる織りベルトをウ
ェビングと呼ぶ。）と、このウェビングをバネ力により
巻回して内部に引き込むとともに、衝撃が作用した時に
のみウェビングの引き出しをロックして乗員を拘束する
リトラクタ（以下、ＥＬＲ：Emergency Locking Retrac
torと記す。）と、乗員の身体にフィットするように装
着させるためにウェビングを適正な位置に保持するため
のバックルと、このバックルにウェビングを係合固定す
るためのタング等により構成されている。

【０００３】ところで、前述のシートベルト装置では、
衝突時にウェビングの引き出しがＥＬＲによりロックさ
れ、この状態で乗員の移動が拘束される。このとき乗員
へ作用する衝突時の慣性力は、車体の衝突部位からクラ
ッシャブルゾーン等の変形を経てボディ構造体を伝播
し、衝突の瞬間から十数ｍｓ程度遅れて車内の乗員に作
用する。そしてこの慣性力を受けて乗員は急激に前方に
移動し始め、その瞬間に身体を拘束しているウェビング
に身を預ける体勢となり、これによりウェビングが急激
に引き出され、その引き出しのタイミングをＥＬＲが瞬
間的に検知してロック動作するようになっている。この
とき乗員に過度の慣性力を作用させないためには、シー
トベルト装置のＥＬＲをなるべく早くロックさせること
が重要である。そのためにはウェビングの弛みがない状
態でシートベルト装置を装着することが望ましい。ウェ
ビングの弛みが少なければ少ないほどＥＬＲが早い時期
に動作するので、乗員拘束時に乗員に作用する慣性力も
小さくでき、乗員の安全保護の向上につながる。

【０００４】ところが、通常走行時等、乗員はシートベ
ルト装置のウェビングによって動作が拘束される感じを
持つことが多い。このためベルトを装着していても肩ベ
ルト等と身体との間に適当なスラック（弛み）を生じさ
せている場合もある。また冬季に厚着をしている場合に
は適正にシートベルト装置を装着していても衣服の分だ
け肩ベルトと身体との間にスラックが生じてしまうこと
もある。そこで、衝突時等に即座にウェビングを機械的
に引き込んで前述のスラックを除去し、乗員の身体が慣
性力で前方に移動する前に乗員を座席に拘束するプリテ
ンショナが種々開発されている。この種のプリテンショ
ナの種類としては前述のＥＬＲ内にウェビングを一定の
長さだけ巻き込むように巻き取り部を組み込んだタイプ
（特開平４−１８９６４６号）や、種々の方法でウェビ
ングを引張する引き込み部をＥＬＲと別途設けたタイプ
等（特開平３−２５０５３号参照）がある。

【０００５】図９は従来例としてＥＬＲと巻き取り部と
を有するプリテンショナを備えたシートベルト装置の全
体を示したものである。符号５０はＥＬＲと巻き取り部
とを内蔵したプリテンショナを示している。連続ウェビ
ング６０はこのプリテンショナ５０内のＥＬＲにその端
部６０ａが巻回され、図示しないピラー（中間柱）に固
定されたスリップアンカー６１を介して斜め下方に案内
されて肩ベルト６２を構成し、さらにスルータング６３
で折り返され、ラップベルト６４を構成し、その端部６
４ａはアンカープレート６５により図示しない床部に定
着されている。スルータング６３は隣席との間に配置さ
れたバックル装置７０に係合固定されるようになってい
る。同図に示したプリテンショナ５０は内部のＥＬＲの
ウェビング巻取軸にカップリング機構を介して連結され
た図示しないプーリを有し、該プーリの周囲に巻回され
た引張ワイヤを引張ることによりプーリを回転させてウ
ェビング端部６０ａを回転軸に巻き付けてプリテンショ
ナ５０内に引き込むようになっている。この引張ワイヤ
を短時間に引っ張るためにプリテンショナ内には火薬等
の発火手段により駆動可能なパワーソース５１が組み込
まれている。このパワーソース５１は自動車の前部位置
等に搭載された衝撃検知センサＳからの衝突検知信号を
受けて動作し、前記プーリの回転軸を所定回転量だけ回
転させるようになっている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、この種のウ
ェビングを一定長さだけＥＬＲ内に巻き取るタイプのプ
リテンショナでは、プーリの回転をウェビング巻取軸へ
伝える伝達機構が前記プーリと引張ワイヤとの間の相互
の摩擦力により達成される。このため回転時の接触面で
のすべり等によりウェビングの巻き込み長さに変動が出
てしまい、ウェビングの身体への密着が不足したり、反
対に過度に締め付けられたりするという問題がある。

【０００７】一方、引き込み部としてクランプ機構を組
み合わせたタイプのプリテンショナでは、ウェビング引
き込み量のばらつきをなくすことができるが、ウェビン
グにプレロードを負荷する動作とウェビングをクランプ
する動作とを同時に行う機構をとるため装置が複雑、大
型化するとともに、製造コストが高くつき、必ずしも有
利とは言えない。

【０００８】また、プリテンション効果を十分得るため
には乗員の腰部を確実に拘束し、その状態で上半身を肩
ベルトで拘束してシートバックに押さえるようにするこ
とが好ましい。ところが、前述のいずれのプリテンショ
ナの場合にもＥＬＲ側でウェビングを引き込んで肩ベル
トにプリテンションをかけるようになっている。このた
めウェビングを伝わる引張力は肩ベルトからスルータン
グを介してラップベルトに伝達される間に減少し、ラッ
プベルトに十分な引張力が導入できず、乗員の腰部の移
動を十分に拘束できないおそれもある。

【０００９】そこで、本発明の目的は上述した従来の技
術が有する問題点を解消し、安価でまず腰部を高い拘束
力で拘束保護し、あわせて上半身も確実に拘束できるシ
ートベルト装置のプリテンショナを提供することにあ
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、第１の発明は、通常装着時は帯状に保形される、ガ
ス導入により膨張可能なチューブ状膨張体を筒状編織布
の内部に挿入して構成された袋状体と、通常装着時に前
記筒状編織布外面を保護すると共に、前記袋状体の膨張
時にその作用内圧により開裂箇所が分離し、該開裂箇所
から前記袋状体が略紡錘形に膨出するようにしたカバー
と、前記袋状体の開口端がガス噴出口に連通可能に連結
され所定の作動信号により前記袋状体内部に発生ガスを
導入し、その作用ガス圧で前記カバーの開裂箇所を分離
して前記袋状体を膨張させるガス発生手段とからなる膨
張構造体を備え、該膨張構造体の一端を、ウェビング端
に前記筒状編織布端を縫着して接続するとともに、該膨
張構造体の他端の前記ガス発生手段端を、車体固定部に
定着し、前記袋状体が略紡錘形に膨張するのに伴う前記
膨張構造体の長手方向全長の短縮により前記ウェビング
の弛みを除去するようにしたことを特徴とする。

【００１１】第２の発明は、通常装着時は帯状に保形さ
れるガス導入により膨張可能なチューブ状膨張体を筒状
編織布の内部に挿入して構成された袋状体と、通常装着
時に前記筒状編織布外面を保護すると共に、前記袋状体
の膨張時にその作用内圧により開裂箇所が分離し、該開
裂箇所から前記袋状体が略紡錘形に膨出するようにした
カバーと、前記袋状体の開口端がガス噴出口に連通可能
に連結され所定の作動信号により前記袋状体内部に発生
ガスを導入し、その作用ガス圧で前記カバーの開裂箇所
を分離して前記袋状体を膨張させるガス発生手段とから
なる膨張構造体を備え、該膨張構造体の一端を、ウェビ
ングが挿通されたタングを係合可能なバックルの支持端
に接続するとともに、前記膨張構造体の他端の前記ガス
発生手段端を、車体固定部に定着し、前記袋状体が略紡
錘形に膨張するのに伴う前記膨張構造体の長手方向全長
の短縮により前記タングが係合されたバックルを引き下
げて前記ウェビングの弛みを除去するようにしたことを
特徴とする。

【００１２】

【００１３】

【作用】 第１の発明によれば、通常装着時は帯状に保
形される、ガス導入により膨張可能なチューブ状膨張体
を筒状編織布の内部に挿入して構成された袋状体と、通
常装着時に前記筒状編織布外面を保護すると共に、前記
袋状体の膨張時にその作用内圧により開裂箇所が分離
し、該開裂箇所から前記袋状体が略紡錘形に膨出するよ
うにしたカバーと、前記袋状体の開口端がガス噴出口に
連通可能に連結され所定の作動信号により前記袋状体内
部に発生ガスを導入し、その作用ガス圧で前記カバーの
開裂箇所を分離して前記袋状体を膨張させるガス発生手
段とからなる膨張構造体を備え、該膨張構造体の一端
を、ウェビング端に前記筒状編織布端を縫着して接続す
るとともに、該膨張構造体の他端の前記ガス発生手段端
を、車体固定部に定着し、前記袋状体が略紡錘形に膨張
するのに伴う前記膨張構造体の長手方向全長の短縮によ
り前記ウェビングの弛みを除去するようにしたので、複
雑な巻き取り機構等を有せず、安価でシンプルな構造で
プリテンション効果を得ることができる。

【００１４】第２の発明によれば、通常装着時は帯状に
保形されるガス導入により膨張可能なチューブ状膨張体
を筒状編織布の内部に挿入して構成された袋状体と、通
常装着時に前記筒状編織布外面を保護すると共に、前記
袋状体の膨張時にその作用内圧により開裂箇所が分離
し、該開裂箇所から前記袋状体が略紡錘形に膨出するよ
うにしたカバーと、前記袋状体の開口端がガス噴出口に
連通可能に連結され所定の作動信号により前記袋状体内
部に発生ガスを導入し、その作用ガス圧で前記カバーの
開裂箇所を分離して前記袋状体を膨張させるガス発生手
段とからなる膨張構造体を備え、該膨張構造体の一端
を、ウェビングが挿通されたタングを係合可能なバック
ルの支持端に接続するとともに、前記膨張構造体の他端
の前記ガス発生手段端を、車体固定部に定着し、前記袋
状体が略紡錘形に膨張するのに伴う前記膨張構造体の長
手方向全長の短縮により前記タングが係合されたバック
ルを引き下げて前記ウェビングの弛みを除去するように
したので、前記タングが所定量だけ引き下げられること
により、肩ベルト及びラップベルトを同時に引き込み、
ウェビング全体の弛みを有効に除去することができる。

【００１５】

【００１６】

【実施例】以下、第１の発明によるシートベルト装置の
プリテンショナの一実施例を図１乃至図５を参照して説
明する。図１は本発明によるプリテンショナを備えたシ
ートベルト装置１の全体構成を示した概略斜視図であ
る。なお、同図はフロントシートに組み込まれるシート
ベルト装置１の各構成部品の関係が明確になるように示
している。

【００１７】同図中、符号２は連続ウェビングを示して
おり、この連続ウェビング２は一端２ａが図示しないピ
ラー（中間柱）内の床近くに設置されたＥＬＲ３に巻回
されるように定着されている。連続ウェビング２は上方
に延びた状態でピラー上端部に取り付けられたピラーア
ンカーのスリップガイド４により斜め下方に向け案内さ
れ、その部分から肩ベルト２Ａを構成し、さらに隣接す
る座席シートの間付近まで延在した位置に取着されてい
るスルータング５で折り返され、座席面を跨ぐようにし
てラップベルト２Ｂを構成している。このときスルータ
ング５は所定位置に固定保持されたバックル６に係合固
定され、図示しない乗員の腰部と胸部とを同時に拘束で
きる。

【００１８】以上のスルータング５及びバックル６は従
来のシートベルト装置に使用されている部品と同等の強
度、形状をもつものであり、シートベルト装置を装着す
る場合にはスルータング５のタングプレート５ａをバッ
クル６の係止穴６ａに挿入結合する。またスルータング
５を分離するにはバックル６のプレスボタン６ｂを押下
すると内蔵のイジェクト機構により容易に結合が解除さ
れる。ラップベルト２Ｂの端部２ｂには後に詳述する
「膨張構造体」から構成されたプリテンショナが連結さ
れており、さらにこのプリテンショナの端部１０ｂには
ガス発生部２０が組み込まれ、このガス発生部２０はア
ンカプレート７を介して図示しない座席とドア開口との
間の床部に固定されている。また、ガス発生部２０の端
面には衝突検知センサＳの出力信号線２１が接続されて
いる。

【００１９】連続ウェビング２は、図１に示したように
一端２ａがＥＬＲ３内に収容され、スルータング５で折
り返された１本の織りベルトから構成されている。本実
施例では、連続ウェビング２としてポリエステル加工糸
を密に綾織、平織等により織り上げた幅約５０ｍｍ、厚
さ１．６ｍｍ程度の帯状ベルトが使用されている。この
連続ウェビング２は通常のシートベルト装置に使用され
ているものと同等品である。また、本実施例で使用され
ているＥＬＲ３も従来の構造のものと同等品であり、ウ
ェビングが急に引き出された場合に内部のロック機構が
動作してウェビングの引き出しがロックされる。

【００２０】図２はプリテンショナの内部が理解できる
ように積層状態に構成された袋状体の一部を取り除いて
示した図、図３は図２の状態から袋状体の内部にガスが
導入され、膨張した状態を示した図、図４（ａ）はプリ
テンショナの主要部分の縦断面図である。図２及び図４
（ａ）において、符号２０は内部にガスジェネレータ２
４が内蔵されたガス発生部２０を示しており、このガス
発生部２０はメタルケーシングからなり、略円筒形のガ
スジェネレータ収容部２０ａと、このガスジェネレータ
収容部２０ａと一体的に形成され、ガス噴出方向に向か
って拡径された形状をなすレジューサ部２０ｂとからな
る。さらにこのレジューサ部２０ｂには図４（ａ）に示
した小袋状のバッグフィルタ１１がガス噴出口２２を覆
うように取着されている。このバッグフィルタ１１は筒
先を閉塞するように袋状に縫製された通気性の良い布製
フィルタである。そして噴出したガスが通気した場合に
もそのガス内圧でレジューサ部２０ｂから離脱しないよ
うに堅固にレジューサ部２０ｂ外周部に固着されてい
る。布地自体は耐熱性繊維からなり、高温の発生ガスに
曝されても劣化することがない。

【００２１】さらにバッグフィルタ１１はシリコーンゴ
ム製の薄膜からなる偏平なチューブ１２内に収容されて
いる。このシリコーンゴム製のチューブ１２は本実施例
では長さ約１７ｃｍ程度の筒状をなし、その端部１２ａ
は図４（ｂ）に示したように気密性が保持されるように
接着により袋状に閉塞されている。またこの接着部分の
接着強度は前述の発生ガスの圧力によっても剥離しない
程度に設定されている。この状態からチューブ１２内に
ガスが導入されると、チューブ１２は図３に示したよう
にその長手方向の長さと直径との比が１に近くなるよう
な紡錘形状に膨張することができる。また、レジューサ
部２０ｂを構成するメタルケーシングは発生ガスの作用
反力によってもアンカープレート７からはずれないよう
に堅固にアンカープレート７の取付孔７ａに嵌着され、
固定孔７ｂを介して図示しない固定ボルトにより床部の
所定位置に固定される。

【００２２】さらにチューブ１２はこのチューブ寸法よ
り僅かに大きな寸法に編まれた筒状で偏平な編布内に収
容されている。この編布１３は本実施例ではポリエステ
ル加工糸(1500d)を使用した丸編ニットにより構成され
ている。この丸編ニットの編布１３はベルト長手方向
（編地の経方向：たて方向）に伸びにくく、筒形状の円
周が大きくなるような方向（編地の緯方向：よこ方向）
に伸びやすい性質をもっている。

【００２３】さらにこの筒状の編布１３の全体を覆い、
通常の装着時にその形状を帯状に保形するとともに、編
布１３を保護するカバー１４が取り付けられている。本
実施例によるプリテンショナはドアと座席の間の床にそ
の一端が固定されている。このため乗員が乗り降りする
際にプリテンショナに触れることもあるので、編布１３
の表面を傷めないとともに美観を良くするために自立性
のある構造形状とすることが好ましい。そこで編布１３
を覆うために本実施例では肉厚の薄い塩化ビニル樹脂成
形品がカバーとして使用されている。

【００２４】また、図２に示したようにカバー１４の表
面にはチューブ１２の膨張とともに編み目が開いて膨張
変形する編布１３の内圧作用により切裂かれる程度の強
度を有する開裂箇所としてのミシン目１４ａが形成され
ており、膨張時にはカバー１４の一部が切り離され離脱
し（図２に示されたミシン目１４ａは、図３では開裂
し、切り離された後の端部が符号１４ｂとして示されて
いる）、編布１３はカバー１４による拘束のない状態で
開裂箇所から略紡錘形状に膨出するように膨張変形す
る。開裂箇所としては上述のミシン目に代えて筋状の切
欠溝を表面に形成しておき、内圧により切欠部分が分離
するようにしても良い。

【００２５】ここで、図４（ａ）により膨張構造体１０
の端部処理について説明する。膨張構造体１０のガス発
生部２０側の端部１０ｂではゴム被覆されたレジューサ
部２０ｂの外周面にバッグフィルタ１１、チューブ１
２、編布１３及びカバー１４が順次積層されており、バ
ッグフィルタ１１、チューブ１２、編布１３を覆うよう
にして金属カバープレート２３が「かしめ」により嵌着
されている。これにより発生ガスの内圧が作用してもレ
ジューサ部２０ｂから膨張構造体１０の端部１０ａが離
脱しないようになっている。さらに金属カバープレート
２３の外周部分は樹脂製のカバー１４で覆われている。
この部分の端部処理は前記かしめ加工に限られるもので
はないことはいうまでもない。

【００２６】次にウェビング２Ｂ側の膨張構造体１０の
端部１０ｂの端部処理について図４（ｂ）、（ｃ）によ
り説明する。ウェビング端部２ｂと編布１３の端部が強
い型縫い９により縫着され、そのウェビングの端のすぐ
近くまでチューブ１２の筒先１２ａが延在し、筒先１２
ａは接着部分が内側になるように折り返されている。さ
らに型縫い部分９を覆うようにカバー１４の端部が配置
されている。図４（ｃ）は膨張構造体の変形例としてチ
ューブ１２の先端をインナーベルトを介してウェビング
と接続した膨張構造体を示したものである。この変形例
ではウェビング２Ｂの端部２ｂにインナーベルト８が接
続されるとともに、編布１３の端部が強い型縫い９によ
りウェビング２Ｂとインナーベルト８の重なり部に固着
されている。さらに型縫い部９の近傍のインナーベルト
８の端部にチューブ１２の端部が接着されている。この
変形例では編布１３の膨張変形によりウェビング２Ｂに
所定の初期テンションを導入するとともに、チューブ１
２が膨張した際にインナーベルト８を介しても初期テン
ションが導入できるようになっている。なお、チューブ
の筒先１２ａは膨張した際に編布１３の内面に密着する
ようにウェビング２Ｂの端部２ｂに接近させておくこと
が好ましい。

【００２７】本明細書では前述のような積層袋状体の構
成からなり、発生ガスの流入によりに膨張変形する膨張
部材を「膨張構造体」と呼び、以下この膨張構造体の膨
張動作及び膨張変形によるウェビングのプリテンション
効果について説明する。

【００２８】図１及び図４（ａ）に示したように膨張構
造体のガス発生部２０内のガスジェネレータ２４には衝
撃検知センサＳからの出力信号線２１が接続されてい
る。この衝撃検知センサＳは一般に車体の前部位置に装
備され、全指向性の電子式センサが使用されている。そ
して衝突時等にしきい値以上の衝撃を検知すると、ガス
ジェネレータ２４に内蔵されている発火装置に発火信号
を出力するようになっている。発火装置が点火されると
ガスジェネレータ２４内に収容されているアジ化物が燃
焼反応を起こし、窒素ガス等の不活性ガスが発生する。
なお、衝撃検知センサＳとしてはいわゆる撃針を有する
スタブ方式やハンマ方式のメカセンサを使用することも
可能である。この場合にはセンサに指向性があるのでガ
スジェネレータ２４との配列等を考慮して設置すること
が好ましい。

【００２９】発生ガスは図４（ａ）中で矢印流れで示し
たようにレジューサ部２０ｂの板状の細孔フィルタ２２
とバッグフィルタ１１とを通過してチューブ１２内に噴
出する。これによりチューブ１２が略球形状に膨張変形
するとともに筒状編織布１３もチューブ１２の変形に追
従して略球形ないし縦横比がほぼ等しい紡錘形状に変形
する（図３参照）。実験では膨張構造体の全長は膨張前
の有効長１７０ｍｍに対して静的に４０〜５０ｍｍ程
度、動的には約７０〜８０ｍｍ程度の長さの短縮が確認
されている。

【００３０】図５は本発明によるプリテンショナが動作
した状態を、シートベルト装置を装着した乗員との関係
で示した説明図である。図５に示したようにラップベル
ト２Ｂの端部に接続された膨張構造体１０が膨張する
と、乗員Ｍがシートベルト装置を装着している状態でラ
ップベルト２Ｂの端部２ｂに所定の初期テンションが導
入され、ラップベルト２Ｂが図中矢印Ａ方向に引き込ま
れる。また、図示した乗員の左手下方にある図示しない
スルータングにより折り返された肩ベルト２Ａも図中矢
印Ｂ方向に引き込まれるためＥＬＲ３がロックし、膨張
構造体１０の全長が短くなった分だけラップベルト２Ｂ
及び肩ベルト２Ａのスラックが取り除かれる。これによ
りウェビングが乗員Ｍの身体に密着し、乗員Ｍは座席に
確実に拘束され、乗員Ｍの前方への移動を拘束するプリ
テンション効果が発揮される。

【００３１】次に、以上で述べた膨張構造体１０の各構
成要素について、以下の変形例を挙げることができる。
まずチューブ１２としては、肉厚が比較的薄くでき、内
部に高温ガスが充満することから耐熱性があり、急激な
膨張に対しても十分な弾性を示すゴム質材料が適してい
る。たとえばゴム弾性の顕著な種々の熱可塑性エラスト
マーの他、ウレタンゴム、フッ素ゴム、ゴム／ゴムブレ
ンド品等が使用できる。

【００３２】編布１３には、筒状とするための縫い目の
無い緯編み（よこ編み）の丸編ニットが用いられている
が、その基本組織としては平編み、ゴム編み（リブ編
み）、パール編み、インターロック（両面編み）等の種
々の編みにより構成できる。このときよこ編みループの
コース（Ｃ）の密度をたて方向に変化させることにより
編布１３のよこ方向の伸びを変えることもできる。平編
みでは平らな編地が作られるが、２枚の細長い編地を重
ね合わせて端部を縫着して筒状を形成したり、１枚の編
地の両端を輪状に縫着してもよい。また、経編み（たて
編み）を用いることもできる。

【００３３】バッグフィルタ１１に使用されている耐熱
性繊維の一例としてアラミド繊維がある。このアラミド
繊維は商品名ケブラー（登録商標）で知られている高強
度、高弾性を示す繊維であるが、耐熱性、防炎性にも優
れ、炭化開始温度が５００℃程度で、高温においても自
己溶融、自己燃焼しない。なお、本実施例で使用したケ
ブラーはパラ結合アラミド繊維であるが、耐熱性の観点
からはメタ結合アラミド繊維を使用することも当然可能
であり、繊維形態も、織物としてだけでなく不織布を使
用し、フィルタを構成することも可能である。

【００３４】このバッグフィルタ１１はインフレータか
ら噴出するガスで膨張するとともに、通気性があるため
その内面にある程度以上の大きさの燃え滓を付着させる
ことができる。そしてバッグフィルタ１１を通過したガ
スによりチューブ１２が膨張する。このときガス温度も
十分低下するのでフィルタとしての効果とディフューザ
としての効果を発揮する。

【００３５】前述のアラミド繊維以外の繊維としては耐
熱性の高い繊維として炭素繊維、アルミナ繊維、炭化ケ
イ素繊維、ガラス繊維等が使用できる。また酸化物系無
機材料であるアルミナ繊維も極めて耐熱性が高く、織布
としての使い勝手も良い。

【００３６】カバー１４としては樹脂製成形品に代えて
合成繊維の織布に樹脂含浸して所定形状に硬化させて自
立性を持たせても良い。また丸編からなる編布１３の表
面に直接樹脂コーティングを施して自立性を持たせた
り、チューブ１２を保持させても良い。通常装着時はほ
ぼ偏平な帯状に保形されるが、一旦チューブ１２が膨張
すると、チューブ１２の膨張変形による内圧作用により
編目間を弱い接着力で繋いでいる樹脂が各所で剥離し、
編布１３もチューブ１２に追従して膨張変形することが
できる。

【００３７】次に、前述のプリテンショナの端部をラッ
プベルト２Ｂの中間位置に定着して使用するようにした
実施例について図６を参照して説明する。図６に示した
ようにラップベルト２Ｂの端部２ｂにはアンカプレート
３２が取り付けられており、このアンカプレート３２で
ラップベルト端部２ｂを図示しない床部に定着するよう
になっている。さらにラップベルト２Ｂの中間位置２ｃ
には他端がアンカプレート７を介して車体の一部に固定
された膨張構造体１０の端部が堅固に縫着されている。
このような構成をなすシートベルト装置では膨張構造体
１０のガス発生部２０での引張強度を小さく設定でき
る。すなわちガス発生部２０及びアンカプレート７は、
ガス発生によるプリテンション導入時の引張力に耐えれ
ば良く、最終強度はラップベルト２Ｂ及びその端部２ｂ
が定着されているアンカプレート３２が負担する。この
ような構成とすることにより膨張構造体１０、ガス発生
部２０及びアンカプレート７の耐力を小さくとれるので
プリテンショナをコンパクトな構造とできる。

【００３８】図７は、第２の発明によるプリテンショナ
を備えたシートベルト装置の全体構成を図１に合わせて
示した概略斜視図である。本発明は前記膨張構造体１０
と同様の構成の膨張構造体（以下、同一符号１０を付
す）をバックルストークに組み込んだ点に特徴を有す
る。同図に示したように膨張構造体１０は運転席と助手
席の間の床部から立設され、その上端部にはバックル６
が短いウェビング３１を介して型縫いにより取着されて
いる。このような構成によりバックルストーク３０とし
ての役割を果たしている。この種のバックルストークで
はシートベルト装置１のタング５をバックル６に容易に
係合固定するために、バックル６が所定の位置に保持さ
れることが大切である。そのため膨張構造体１０を覆う
カバー１４を比較的剛性の高いものとし、膨張構造体１
０を前述と同様に自立させ、バックル６が座席シートの
側方の適当な高さにくるように位置保持させることが好
ましい。また編布１３に樹脂を含浸して自立性を持たせ
るようにしても良い。

【００３９】このときのプリテンション効果を示したの
が図８である。以上のように構成されたプリテンショナ
としての膨張構造体１０が膨張変形すると、バックル６
の位置が図中矢印Ｃ方向に引き下げられる。これにより
連続ウェビング２の肩ベルト２Ａとラップベルト２Ｂの
両方がバックル６の移動により同時に図中矢印方向に引
かれる。このためウェビングの一端で膨張構造体１０を
膨張させてウェビングを引き込む場合より導入テンショ
ンがウェビングの長さ方向に沿って低下するのを最小限
にすることができ、乗員の腰部と胸部とにかけて装着さ
れているベルトに確実にプリテンション効果を導入する
ことができる。なお、図７に示したシートベルト装置は
膨張構造体１０以外は図１のものとほぼ同様の構成をと
っているが、図１で膨張構造体１０が設けられていたラ
ップベルト２Ｂの端部２ｂにはアンカプレート３２が取
り付けられており、このアンカプレート３２でラップベ
ルト端部２ｂを図示しない床部に定着するようになって
いる。

【００４０】また、本発明によるバックルストーク３０
に膨張構造体１０を組み込むようにしたプリテンショナ
は、後席のシートベルト装置に適用することが可能であ
る。この場合にはバックル６部分が座席シート上に置か
れるため後席の乗員が膨張構造体１０に誤って座っても
不快感のないようにすることが好ましい。このため膨張
構造体１０の編布１３クッション性のある布地からなる
カバー１４で覆うようにし、柔軟性を持たせることが好
ましい。カバー表面の材質としては乗員が直に手にし、
また乗員の衣服に直接接する部分であるため、手触りの
良い布地が好ましく、ポリエステル加工糸を経編みした
トリコット等が好適で、その内部に発泡樹脂クッション
を収容すれば良い。カバー生地には布地以外でも、柔軟
性、耐久性等の要件を満足すれば、樹脂フィルム、人工
皮革等の材質のものを使用することもできる。

【００４１】いずれの場合にも袋状体内部のチューブ１
２の膨張変形に追従して編布１３が変形できるように縫
い目が解けるようにしたりし、膨張時にカバー１４が除
去あるいは離脱できるようにすることが好ましい。

【００４２】以上の説明ではウェビングを構成するベル
トの標準状態の性能としてＪＩＳＤ４６０６に規定され
ている引張強度、伸度等を満たした織りベルトを前提に
プリテンショナの効果が得られることを明らかにした。
ところで、出願人は既に引張力作用時の衝撃を伸び率の
変化により吸収可能な性質を備えたベルトを提案してい
る。このベルトは所定の引張−伸度特性曲線において、
所定強度を変曲点としてその点を境に伸度が異なるよう
に設定されている。たとえば第１変曲点強度までの伸度
を従来の低伸度ベルトと同様の伸度と同じにでき、さら
に第１変曲点強度から第２変曲点強度までの伸度を従来
のベルトよりはるかに大きなものとすることができる。
このような伸び性状を示すベルトをウェビングとして使
用することにより衝突時にベルトに作用する荷重を低減
できるとともに、乗員に作用する胸部減速度、頭部減速
度を有効に軽減できるという効果が期待できる。このベ
ルトを形成するにはベルト織成前の合成繊維原糸または
織成後のベルトを所定温度下で所定のオーバーフィード
率を保持して弛緩熱処理を行い、所定性状が得られた糸
を織成してベルトを構成すれば良い。

【００４３】このベルトをウェビングとして使用し、本
発明によるプリテンショナを用いると、急減速を検知し
た後、第１変曲点強度までのウェビングの伸度内でプリ
テンショナが膨張動作するので、プリテンショナによっ
て導入される初期テンションは低伸度のウェビングに確
実に伝達される。次いで、第１変曲点強度を越えた以後
はベルトの伸びによりウェビングの導入テンションは上
昇しない。このように衝突初期は乗員への作用慣性力が
過大にならないようにプリテンションが付与されるとと
も、作用慣性力がピークを越えた際にはウェビングが十
分伸び性状を示し、ウェビングによる拘束で乗員に加わ
る反力を有効に解放、低減できる。このように本発明に
よるシートベルト装置のプリテンショナは通常の織りベ
ルトからなるウェビングの他、衝撃吸収能力を備えたベ
ルトからなるウェビングにおいても一層有効にその機能
を発揮することができる。

【００４４】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、安価で拘束性能の高い装置によりシートベル
ト装着時に生じるスラックを除去してプリテンション効
果を得ることができ、乗員に作用する急減速による慣性
力の作用を十分低減することができるという効果を奏す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の発明によるプリテンショナを使用したシ
ートベルト装置の一実施例を示した概略構成図。

【図２】図１に示したプリテンショナの内部を説明する
ために部分的に内部を示した部分分解斜視図。

【図３】図２に示したプリテンショナの膨張時の状態を
説明するために部分的に内部を示した部分分解斜視図。

【図４】図２に示したプリテンショナのIV−IV断面線に
沿った縦断面図。

【図５】図１に示したプリテンショナ動作時のウェビン
グの引き込み状態を示した状態説明図。

【図６】図２に示したプリテンショナをウェビングの中
間位置に定着した他の実施例を示した概略構成図。

【図７】第２の発明によるプリテンショナを使用したシ
ートベルト装置の一実施例を示した概略構成図。

【図８】図２に示したプリテンショナ動作時のウェビン
グの引き込み状態を示した状態説明図。

【図９】従来のプリテンショナの一例を組み込んだシー
トベルト装置の概略構成図。

【符号の説明】

１ シートベルト装置 ２ 連続ウェビング ２Ａ 肩ベルト ２Ｂ ラップベルト ３ ＥＬＲ ５ スルータング ６ バックル １０ 膨張構造体 １１ バッグフィルタ １２ チューブ １３ 編布 １４ カバー ２０ ガス発生部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 良彦 東京都江東区大島４−１−３−1124 (56)参考文献 特開 平５−112199（ＪＰ，Ａ) 特開 昭49−12528（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−133830（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−83436（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−258239（ＪＰ，Ａ) 実開 昭50−67520（ＪＰ，Ｕ) 実公 昭53−25942（ＪＰ，Ｙ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B60R 22/46 B60R 21/18 B60R 22/14

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】通常装着時は帯状に保形される、ガス導入
   により膨張可能なチューブ状膨張体を筒状編織布の内部
   に挿入して構成された袋状体と、通常装着時に前記筒状
   編織布外面を保護すると共に、前記袋状体の膨張時にそ
   の作用内圧により開裂箇所が分離し、該開裂箇所から前
   記袋状体が略紡錘形に膨出するようにしたカバーと、前
   記袋状体の開口端がガス噴出口に連通可能に連結され所
   定の作動信号により前記袋状体内部に発生ガスを導入
   し、その作用ガス圧で前記カバーの開裂箇所を分離して
   前記袋状体を膨張させるガス発生手段とからなる膨張構
   造体を備え、該膨張構造体の一端を、ウェビング端に前
   記筒状編織布端を縫着して接続するとともに、該膨張構
   造体の他端の前記ガス発生手段端を、車体固定部に定着
   し、前記袋状体が略紡錘形に膨張するのに伴う前記膨張
   構造体の長手方向全長の短縮により前記ウェビングの弛
   みを除去するようにしたことを特徴とするシートベルト
   装置のプリテンショナ。
2. 【請求項２】 通常装着時は帯状に保形されるガス導入に
   より膨張可能なチューブ状膨張体を筒状編織布の内部に
   挿入して構成された袋状体と、通常装着時に前記筒状編
   織布外面を保護すると共に、前記袋状体の膨張時にその
   作用内圧により開裂箇所が分離し、該開裂箇所から前記
   袋状体が略紡錘形に膨出するようにしたカバーと、前記
   袋状体の開口端がガス噴出口に連通可能に連結され所定
   の作動信号により前記袋状体内部に発生ガスを導入し、
   その作用ガス圧で前記カバーの開裂箇所を分離して前記
   袋状体を膨張させるガス発生手段とからなる膨張構造体
   を備え、該膨張構造体の一端を、ウェビングが挿通され
   たタングを係合可能なバックルの支持端に接続するとと
   もに、前記膨張構造体の他端の前記ガス発生手段端を、
   車体固定部に定着し、前記袋状体が略紡錘形に膨張する
   のに伴う前記膨張構造体の長手方向全長の短縮により前
   記タングが係合されたバックルを引き下げて前記ウェビ
   ングの弛みを除去するようにしたことを特徴とするシー
   トベルト装置のプリテンショナ。