JP3945731B2 - 乗員保護装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両の衝突時に乗員を拘束するベルトの内部に膨張可能なバッグを収納した乗員保護装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両の衝突時に乗員を拘束するいわゆるシートベルトの内部が膨張して乗員を保護する乗員保護装置として、たとえば、特開平６−２６２９９７号公報に開示されたシートベルト装置がある。このシートベルト装置は、シート側に設けたバックルにベルト側に設けたタングを結合する際に、タングと一体のタングパイプをバックルに設けたガス流通路に接続するようになっている。したがって、インフレータが発生するガスをガス流通路からタングパイプを経てベルトに供給する際に、ガス流通路およびタングパイプの接続部にガス漏れが発生しないようにシールを行う必要がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来技術においては、バックルおよびタングは、繰り返し着脱される部分であるため、Ｏリング等の通常のシール部材を用いると、シール部材に邪魔されて着脱が面倒であったり、着脱時の摩擦によりシール部材の耐久性が低下したりする問題がある。
【０００４】
そこで、本発明の課題は、バックルおよびタングの接続部におけるガス流通路のシールを容易かつ確実に行うとともに、着脱時の摩擦により耐久性を損なわない乗員保護装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決した本発明は、シートに支持したバックル装置に形成されたバックル側ダクトと、ベルトに支持したタング装置に形成されたタング側ダクトとを備え、バックルとタングとを結合することにより、前記バックル側ダクトの出口開口と前記タング側ダクトの入口開口とが接続され、車両の衝突時にインフレータから発せられるガスを、前記バックル側ダクトおよびタング側ダクトを介して、前記ベルトに設けられた膨張可能なバッグに供給することにより、前記ベルトを膨張させる乗員保護装置において、前記バックル側ダクトの出口開口から突き出し、前記タング側ダクトの入口開口に進入するように移動可能であり、前記インフレータから発せられるガスの流通路が形成されているピストンを前記バックル側ダクトに設けるとともに、通常時には、前記ピストンに形成されたガスの流通路を閉塞し、車両の衝突時には、前記ピストンに対してタング側ダクト方向に移動してガスの流通路を形成する蓋部材を前記ピストンに設け、前記蓋部材は前記インフレータからのガスにより前記ピストン内面に対してスライド移動可能であり、車両の衝突時に前記インフレータから発せられるガスにより、前記ピストンが前記タング側ダクトの入口開口に進入して前記バックル側ダクトの出口開口および前記タング側ダクトの入口開口間のシールを行い、かつ前記インフレータから発せられるガスにより、前記蓋部材が前記ピストンに対してタング側ダクト方向にスライド移動したときに、バックル側ダクトとタング側ダクトとが連通することを特徴とする乗員保護装置である。
また、前記ピストンの内部には、前記蓋部材が配置されるとともに、前記蓋部材を係止する内顎部が設けられ、前記蓋部材は、前記内顎部よりもタング側に配置され前記ピストンの内周面に密接する上円板と、前記内顎部よりもバックル側に配置され通風孔を有する下円板と、この上円板と下円板を接続するロッドと、を有し、車両の衝突時に、前記下円板が前記内顎部に係止されることを特徴とする。
また、前記ピストンの外側面は、前記タング側に向かうほど縮径するテーパ状に形成されていることを特徴とする。
【０００６】
また、好ましくは、通常時に、前記ピストンが前記バックル側ダクトから突き出さないように、前記ピストンを付勢する付勢手段が設けられていることを特徴とする乗員保護装置である。
本発明によれば、ピストンを付勢する付勢手段の作用により、通常時にピストンがバックル側ダクトから飛び出してしまう事態をより確実に防止することができる。
【０００７】
さらに、好ましくは、前記ピストンが前記タング側ダクトの入口開口に進入した際に、前記バックル側ダクトの出口開口と前記ピストンとの間を密閉するシール部材が設けられていることを特徴とする乗員保護装置である。
本発明によれば、シール部材の作用により、バックル側ダクトの出口開口とピストンとの間の気密性をより一層向上させることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら、具体的に説明する。
図１は、本発明に係る乗員保護装置を備える車両のフロントシート部の側面図、図２は、その正面図、図３は、本発明に係る乗員保護装置の斜視図、図４は、タング装置とバックル装置の接続部分の断面図、図５は、タング側ダクトとバックル側ダクトの接続部分の拡大断面図、図６は、タング側ダクトとバックル側ダクトの接続部分の分解斜視図である。
【０００９】
図１〜図３に示すように、乗員保護装置は、乗員、例えばドライバーを車両の前部右側のシート１に拘束するものであり、センターピラー２の下部に設けられたショルダーベルト用リトラクタ３と、このショルダーベルト用リトラクタ３の下側に設けられたラップベルト用リトラクタ４とを備えている。ショルダーベルト用リトラクタ３からは、センターピラー２の上部に設けたスリップガイド５を迂回して延びるショルダーベルト６が引き出されている。ラップベルト用リトラクタ４から引き出されるラップベルト７の端部には、タング装置８が固定されており、タング装置８が結合されるバックル装置９がシート１の左下のシートベース１０に固定されている。また、バックル装置９には、インフレータ１１が一体になって取り付けられている。
【００１０】
ショルダーベルト用リトラクタ３およびラップベルト用リトラクタ４は、それぞれショルダーベルト６およびラップベルト７を引き出し可能に巻き取るもので、図示しない加速度センサが所定のしきい値以上の加速度を検出していない通常時には、両ベルト６，７を引き出し可能にして乗員の身体の移動を許容する。そして、車両の衝突時に、加速度センサがしきい値以上の加速度を検出すると、両リトラクタ３，４が、両ベルト６，７をそれぞれ引き出し不能にロックして、矢印Ｆ方向に投げ出されようとする乗員を拘束するようになっている。また、インフレータ１１は、加速度センサがしきい値以上の加速度を検出したときに点火し、推薬の燃焼による高圧ガスを発生する。
【００１１】
ラップベルト７は通常の合成繊維の平織ベルトから構成される。一方、ショルダーベルト６のうちの乗員の胸部に接触する部分は、図３に示すように、筒状に形成されたゴム製のバッグ１２と、その外側を覆うカバー１３とから構成される。バッグ１２およびカバー１３は通常時には偏平な帯状になっているが、車両の衝突時にインフレータ１１からバッグ１２にガスが供給されると、ショルダーベルト６のうちのバッグ１２およびカバー１３が、図１および図２に示す状態に膨張して乗員を柔らかく拘束する。
【００１２】
さらに、図４〜図６を参照して説明すると、バックル装置９におけるバックルハウジング１４は、下部にインフレータ１１が固定されているとともに、上部にバックル１５が固定されている。このバックルハウジング１４には、ボルト１６によってアンカー部材１７の上端部が固定されており、このアンカー部材１７の下端は、支点ピン１８を介してシートベース１０に前後揺動自在に支持されている。また、バックルハウジング１４の上側部には、出口開口が形成されており、この出口開口とインフレータ１１とが、バックルハウジング１４の内部に形成されたガスの通路２０により連通している。これら出口開口およびガスの通路２０などにより、本発明のバックル側ダクトが構成される。
【００１３】
また、バックルハウジング１４における出口開口には、中空である略円筒形状の係止部材２１が埋設され固定されている。この係止部材２１の内側には、上フランジ２１Ａと下フランジ２１Ｂが形成されており、これら上フランジ２１Ａと下フランジ２１Ｂの間に、中空である略円筒形状のピストン２２が挿設されている。ピストン２２の外側下縁部には、係止部材２１におけるフランジ２１Ａ，２１Ｂによって係止される外鍔部２２Ａが形成されている。また、ピストン２１の内側上端部近傍には、ピストン２２の内部に挿設される蓋部材２３の円板２３Ａ，２３Ｂを係止する内鍔部２２Ｂが形成されている。なお、ピストン２２の中空部位がガスの流通路となる。
そして、通常時は、ピストン２２の外鍔部２２Ａが係止部材２１の下フランジ２１Ｂに係止されて落下しないように支持されている。また、ピストン２２の外鍔部２２Ａの外周面は、係止部材２１の内周面に密接し、この密接部位における摺動摩擦によりピストン２２が動かないようになっており、振動などが原因となって、ピストン２２がバックル側ダクトから突き出すことがないようになっている。
【００１４】
さらに、ピストン２２の内部には、蓋部材２３が配設されている。この蓋部材２３は、上円板２３Ａと下円板２３Ｂとが、ロッド２３Ｃによって接続されて構成されている。また、下円板２３Ｂには、ガスを通過させるための複数の通風孔２３Ｄ，２３Ｄ，…が形成されている。そして、通常時には、上円板２３Ａがピストン２２の内鍔部２２Ｂに係止され、蓋部材２３が落下しないように支持されている。また、円板２３Ａ，２３Ｂの外周面がピストン２２の内周面に密接してピストン２２におけるガスの流通路を閉塞しており、この密接部位における摺動摩擦により、蓋部材２３がバックル側ダクトから突き出さないように構成されている。
【００１５】
一方、タング装置８におけるタングハウジング２４の上部外周面には、ショルダーベルト６のバッグ１２およびカバー１３が嵌合しており、それらの外側に重ね合わされたラップベルト７とともに環状のホルダー２５で締め付けられて固定される。タングハウジング２４の内部には、タング２６の上半部が埋め込まれており、ホルダー２５、ラップベルト７、カバー１３およびバッグ１２を貫通するボルト２７でタングハウジング２４に固定されている。
【００１６】
タングハウジング２４には、ショルダーベルト６に連通するガスの通路２８が形成されており、タングハウジング２４の下面には、この通路２８へ通じる入口開口が形成され、ここに円筒部材２９が埋設され固定されている。このタングハウジング２４におけるガスの通路２８の入口開口は、タング２６をバックル１５に嵌入したときに、バックルハウジング１４内でガスの通路２０における出口開口と向き合い、かつ若干の隙間を開けて配置されている。そして、円筒部材２９の内径はピストン２２の外径とほぼ同一であり、車両の衝突時にバックル側ダクトから突き出したピストン２２が円筒部材２９に進入するようになっている。これらの通路２８および円筒部材２９などにより、本発明のタング側ダクトが構成される。他方、バックルハウジング１４には、バックル１５に結合されたタング２６を分離するためのリリースボタン３０が設けられている。
【００１７】
また、タングハウジング２４の下面における入口開口が形成されている側の反対側には、中空の排気用ピストン３１が設けられている。この排気用ピストン３１は、ショルダーベルト６のバッグ１２における余剰のガスを排出するためのもので、排気用ピストン３１の下端部には、開口部３１Ａが形成され、バックルハウジング１４の上側端部には、排気用ピストン３１の下端部が進入可能となるように、切欠き３２が形成されている。これらは、ショルダーベルト６にベントホールを備える代わりに設けられており、ガスベント機能を発揮するものであって、ショルダーベルト６にガスが供給されると、その圧力により、排気用ピストン３１がバックルハウジング１４方向（図４における下方向）に押し出される。そして、ショルダーベルト６内と、バックルハウジング１４の外部とが、排気用ピストン３１の開口部３１Ａおよび切欠き３２を介して連通し、ここからショルダーベルト６内の余剰のガスが排出される。
【００１８】
次に、本実施の形態に係る乗員保護装置において、インフレータ１１から発せられるガスをショルダーベルト６に供給する際の作用について説明する。
車両の走行前、乗員がタング２６をバックル１５に嵌入させてシートベルトを装着すると、図７（ａ）に示すように、バックルハウジング１４におけるガスの通路２０とつながる出口開口と、タングハウジング２４におけるガスの通路２８の入口開口が向き合って配置される。通常時、すなわち車両が普通に走行しているときは、図７（ａ）に示すように、係止部材２１とピストン２２間の摺動摩擦およびピストン２２と蓋部材２３間の摺動摩擦により、ピストン２２および蓋部材２３がバックル側ダクトから突き出さないようになっている。
【００１９】
そして、事故などによる車両の衝突時、図示しない加速度センサがしきい値以上の加速度を検出してインフレータ１１からガスが発せられると、図７（ｂ）に示すように、ガスＧがピストン２２を急激かつ強力に押圧する。ピストン２２は、この押圧力により、係止部材２１との間の摺動摩擦に抗して、タングハウジング２４方向（図面上方向）に移動し、バックル側ダクトから突き出して、タングハウジング２４の入口開口から円筒部材２９内に進入する。ここで、ピストン２２の外径は、円筒部材２９の内径とほぼ同一であるので、ピストン２２と円筒部材２９間がシールされる。
また、蓋部材２３は、下円板２３Ｂに形成された通風孔２３Ｄ，２３Ｄ…をガスＧが通過するので、ピストン２２と一体となってタングハウジング２４側に移動する。したがって、この時点では未だタングハウジング２４におけるガスの通路２８には、ガスＧは供給されていないため、バックルハウジング１４におけるガスの通路２０とタングハウジング２４におけるガスの通路２８の間が連通し、シールされる前に、ガスＧが通過することはない。
【００２０】
そして、ピストン２２における外鍔部２２Ａが係止部材２１の上フランジ２１Ａに係止されその移動が規制されると、図７（ｃ）に示すように、ガスＧの押圧力により、蓋部材２３がピストン２２との摺動摩擦に抗して、タングハウジング２４方向に移動する。すると、蓋部材２３の上円板２３Ａがピストン２２から離れて、ピストン２２の内鍔部２２Ｂに蓋部材２３の下円板２３Ｂが係止され、その移動を規制されるまで蓋部材２３が移動する。そして、蓋部材２３が開いてピストン２２に形成されたガスの流通路を介してバックルハウジング１４におけるガスの通路２０とタングハウジング２４におけるガスの通路２８間が連通する。それから、タングハウジング２４におけるガスの通路２８を通じて、ショルダーベルト６（図４参照）にガスＧが供給されて、ショルダーベルト６が膨張し、乗員を柔らかく保護する。
【００２１】
このように、インフレータ１１から発せられるガスにより、ピストン２２が円筒部材２９内に進入してシールし、その後、蓋部材２３が移動してガスの流通路が連通するので、ガスの流通路のシールを容易かつ確実に行うことができる。また、ピストン２２と円筒部材２９は若干の隙間を開けて配置されているため、シートベルトの着脱時に摩擦が生じることはなく、もって、摩擦による耐久性の低下が生じることはない。さらに、通常時には、ピストン２２や蓋部材２３は、バックルハウジング１４内に収納されており、円筒部材２９がタングハウジング２４から突出しているようなこともないので、タング２６をバックル１５に嵌入する際の妨げとなることはない。
【００２２】
上記実施の形態の変形例を図８を用いて説明すると、図８（ａ）に示すように、係止部材２１′の内側に挿設されたピストン２２′として、外側にテーパを付与したものを用いることもできる。この場合、蓋部材２３′が若干小径となる。同図では、ピストン２２′がバックル側ダクトから突き出した状態を示しているが、かかる態様によれば、タング側ダクトにおける円筒部材２９内に、ピストン２２′をより確実に進入させることができる。しかも、バックル側ダクトの出口開口とタング側ダクトの入口開口を、確実にシールすることもできる。
また、図８（ｂ）に示すように、係止部材２１とピストン２２″の間の空気を排出するための排出路２２ａ，２２ａを外鍔部２２Ａに形成したピストン２２″を用いることもできる。この排出路２２ａ，２２ａを形成することにより、ピストン２２″の突き出しの際に係止部材２１とピストン２２″の間の空気が排出路２２ａ，２２ａを介して抜けるため、ピストン２２″の移動を妨げることがなく、したがってピストン２２″の移動をよりスムーズに行うことができる。
【００２３】
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。
本実施の形態においては、図９（ａ）に断面図を、（ｂ）に分解斜視図を示すように、係止部材２１とピストン２２の間に伸長スプリング３３を介在させるとともに、ピストン２２と蓋部材２３の間にも、伸長スプリング３４を介在させる。この伸長スプリング３３により、ピストン２２がバックル側ダクトから突き出さない方向（図面下方向）に付勢する。すなわち、上述した実施の形態では、係止部材２１とピストン２２間の摺動摩擦のみで、通常時にピストン２２がバックル側ダクトから突き出さないようにしていた。これに対して、本実施の形態のように、伸長スプリング３３によりピストン２２を付勢することにより、より確実に通常時にピストン２２が突き出すことを防止することができる。また、同様の理由により、ピストン２２と蓋部材２３の間に伸長スプリング３４が介在され、通常時に蓋部材２３がバックル側ダクトから突き出さないように、蓋部材２３を付勢している。このとき、係止部材２１とピストン２２の間に介在される伸長スプリング３３として、バネレートが、ピストン２２と蓋部材２３の間に介在される伸長スプリング３４のバネレートよりも小さなものを用いることにより、ピストン２２が移動し、その後、蓋部材２３が移動するという動きが確実に行われることになる。
【００２４】
続いて、本発明の第３の実施の形態について説明する。
本実施の形態においては、図１０（ａ）に断面図を、（ｂ）に分解斜視図を示すように、係止部材２１とピストン２２の間にゴム製でリング状のシール部材３５が介在されている。上述した実施の形態では、係止部材２１とピストン２２が密接することによってインフレータ１１から発せられたガスが係止部材２１とピストン２２間から漏れることを防止していたが、本実施の形態のように、シール部材３５を介在させることにより、気密性をより一層向上させることができる。
【００２５】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、この他にも種々の変形が可能である。例えば、上述の各実施の形態では、ショルダーベルト６を膨張させる構成としたが、ラップベルト７を膨張させる構成とすることもできる。
また、蓋部材２３としては、ピストン２２に対して移動するものを用いたが、この態様に限らず、例えば、ピストン２２の上端部においてヒンジで止めて、開くようにした蓋体を設けたり、あるいは、インフレータ１１から発せられるガスの圧力により破けることによって開く、例えばゴム製の薄い蓋体を用いることなどもできる。
さらに、ピストン２２などに金属製のものなど、丈夫な素材を用いることができ、このような素材を用いることにより、埃などの外乱に対して強じん性があり、もって安定した性能を保つものとすることができる。
【００２６】
【発明の効果】
以上のとおり、本発明によれば、バックルおよびタングの接続部におけるガス流通路のシールを容易かつ確実に行うことができる。しかも、着脱時の摩擦により耐久性を損なうことがないようにすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る乗員保護装置を備える車両のフロントシート部の側面図である。
【図２】本発明に係る乗員保護装置を備える車両のフロントシート部の正面図である。
【図３】本発明に係る乗員保護装置の斜視図である。
【図４】タング装置とバックル装置の接続部分の断面図である。
【図５】タング側ダクトとバックル側ダクトの接続部分の拡大断面図である。
【図６】タング側ダクトとバックル側ダクトの接続部分の分解斜視図である。
【図７】本発明に係る乗員保護装置において、インフレータから発せられるガスをショルダーベルトに供給する際の作用を示す断面図である。
【図８】（ａ）は本発明の変形例を示す断面図、（ｂ）はさらに別の変形例を示す断面図である。
【図９】（ａ）は本発明の第２の実施の形態の断面図、（ｂ）はその分解斜視図である。
【図１０】（ａ）は本発明の第３の実施の形態の断面図、（ｂ）はその分解斜視図である。
【符号の説明】
１ シート
２ センターピラー
６ ショルダーベルト
８ タング装置
９ バックル装置
１０ シートベース
１１ インフレータ
１４ バックルハウジング
１５ バックル
２０ （ガスの）通路
２１ 係止部材
２２ ピストン
２３ 蓋部材
２４ タングハウジング
２６ タング
２８ （ガスの）通路
２９ 円筒部材

Claims (3)

1. シートに支持したバックル装置に形成されたバックル側ダクトと、ベルトに支持したタング装置に形成されたタング側ダクトとを備え、バックルとタングとを結合することにより、前記バックル側ダクトの出口開口と前記タング側ダクトの入口開口とが接続され、車両の衝突時にインフレータから発せられるガスを、前記バックル側ダクトおよびタング側ダクトを介して、前記ベルトに設けられた膨張可能なバッグに供給することにより、前記ベルトを膨張させる乗員保護装置において、
   前記バックル側ダクトの出口開口から突き出し、前記タング側ダクトの入口開口に進入するように移動可能であり、前記インフレータから発せられるガスの流通路が形成されているピストンを前記バックル側ダクトに設けるとともに、
   通常時には、前記ピストンに形成されたガスの流通路を閉塞し、車両の衝突時には、前記ピストンに対してタング側ダクト方向に移動してガスの流通路を形成する蓋部材を前記ピストンに設け、
   前記蓋部材は前記インフレータからのガスにより前記ピストン内面に対してスライド移動可能であり、
   車両の衝突時に前記インフレータから発せられるガスにより、前記ピストンが前記タング側ダクトの入口開口に進入して前記バックル側ダクトの出口開口および前記タング側ダクトの入口開口間のシールを行い、かつ前記インフレータから発せられるガスにより、前記蓋部材が前記ピストンに対してタング側ダクト方向にスライド移動したときに、前記バックル側ダクトと前記タング側ダクトとが連通することを特徴とする乗員保護装置。
2. 前記ピストンの内部には、前記蓋部材が配置されるとともに、前記蓋部材を係止する内顎部が設けられ、
   前記蓋部材は、前記内顎部よりもタング側に配置され前記ピストンの内周面に密接する上円板と、前記内顎部よりもバックル側に配置され通風孔を有する下円板と、この上円板と下円板を接続するロッドと、を有し、
   車両の衝突時に、前記下円板が前記内顎部に係止されることを特徴とする請求項１に記載の乗員保護装置。
3. 前記ピストンの外側面は、タング側に向かうほど縮径するテーパ状に形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の乗員保護装置。

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