JP5536767B2 - 膨張式シートベルトシステム - Google Patents

Description

本出願は、２００８年６月２０日に出願された米国仮特許出願第６１／０７４，５２６号の利益を主張する。

本願発明は、シートベルト係止機構のバックル及び舌部を通して導入されるガスによって膨張する膨張可能な部材を有する車両の乗員保護システムに関する。

乗員の膝及び胴にわたって延びて衝突時に車両の中の乗員を保持するシートベルトハーネスが利用されている。膝及び肩ベルトは、通常、衝撃に対するクッション又は保護を与えない。シートベルトは一般に、適切に固定された場合に、衝撃時に乗員を拘束するのに効果的である。車両の破壊部分又は突入する車両と乗員の体との接触の可能性又はその程度を減らすため、車両の室内の様々な場所から展開されるエアバッグが開発されている。エアバッグは、ダッシュボード、ルーフレール、ルーフ支持ビーム、天井材、ハンドル、シート及び車室の他のパーツから展開される。

車両の乗員の正面領域は、衝撃時にエアバッグによって保護すべき重要な領域である。この領域は、ダッシュボード又はハンドルに取り付けたエアバッグによって保護し得る。しかしながら、このような大容量の領域を満たすために、膨張させるのに余計に時間がかかるより大きなエアバッグの使用を必要とする。

肩用ストラップシートベルトシステムが、衝撃時に胴体の前部を保護するという追加的保証を与える。従来技術の膨張式の膝又は肩ベルトは、通常、膨張ガス管、ホース及び継ぎ手のためにクリアランスを設けることを要する大きなベルト及びかさばった結合部を有していた。ある従来技術のシステムでは、膨張ガス源が、乗員から遠くに配置された膨張器を要する熱点火膨張技術を使用する。このような膨張器は、通常、車両の構造体に取り付けられ、厚い膨張器との接触を防止する。従来技術の膨張式シートベルトシステムは、場合によっては、シートベルト構造に細長いチューブ又は管路を必要とする車両のフレーム又はピラー構造に取り付けられる膨張ガス源を有していた。

本出願人の発明は、以下に要約されるように、従来の膨張式シートベルトシステムが直面するこれらの又は他の問題を扱う。

膨張式シートベルトシステムが、シートベルトを一緒に留め、膨張ガスをシートベルトに固定された膨張可能な部材に供給する通路を規定するよう協働するバックル及び舌部を有する。ガスは、バックル及び舌部を通って流れる。また、シートベルトの舌部を受容するバックルの部分が、シートベルト係止具を解放した場合にシートベルトを取り出すための取り出し部として機能する。バックルと舌部との間にシール結合を与える。１組のシール面が接触面に設けられている。バネがバックルに設けられた第１の管状部材を付勢して、シートベルト固定具の舌部に設けられた第２の管状部材に係合させる。

本発明の他の態様によれば、冷却膨張圧縮ガス源、又はボンベが、膨張ガスボンベに対してバックルを回動させ得る回動結合部によってバックルに固定されている。バックルは、冷却膨張ガス源をシートベルトバックルに結合する管路との十分な流体シールを保持しつつ、管路を中心として回動するよう構成し得る。シートベルトシステムのバックル部分の柔軟性を改善することによって、システムの柔軟性が改善され、係止するようバックルを都合良く向けることができる。

本発明の他の態様によれば、膨張器が、バックルに規定される空洞の中のディフューザを終端とする管を有する。冷却膨張ガスボンベに取り付けられるバックルの代替例として、チューブ又は管路によってシートベルトバックルに結合された遠くに配置される膨張ガス源を設けることができる。

本発明の他の態様によれば、特別なシートベルトが、シートベルトの２層間に配置された膨張可能な部材を具えた平らなシートベルト構造を与えるよう織られている。膨張可能な部材の両端は、一端が隅部でベルトに縫合されて入口を規定する状態で、間隔を開けてシートベルトに縫合される。シートベルトバックルの固定具の舌部からベルトの中のエアバッグにポートが設けられている。特別なシートベルトが、膨張可能な部材が膨張する場合に破れる少なくとも１の壊れ易い縫合部を有する。

本出願人によって開示された膨張可能なシートベルトシステムのこれらの及び他の目的及び利点が、添付図面及び以下の詳細な説明を参照して理解されよう。

図１は、肩用ベルトに膨張可能な部材を具えたシートベルトハーネスを有する車両用シートの斜視図である。 図２は、肩用ベルトの中に配置された膨張可能な部材を具えたシートベルトハーネス及びベルト固定具の部分立面図である。 図３は、挿入されるベルト固定具及び係止具から分解した圧縮ガスボンベ及びディフューザを具えた係止具の外側斜視図である。 図４は、挿入されるベルト固定具及び係止具から分解した圧縮ガスボンベ及びディフューザを具えた係止具の内側斜視図である。 図５は、係止具及びベルト固定具の分解斜視図である。 図６Ａは、一体型の取り出し管を示す係止具の長手方向の中央断面図である。 図６Ｂは、複数部品の取り出し管を示す係止具の長手方向の中央断面図である。

図１を参照すると、車両シート１２にわたって延びる係止位置のシートベルトハーネス１０を示す。このシートベルトハーネス１０は、膝ベルト１４及び肩ベルト１８の中で非膨張状態にある膨張可能な部材１６、又はエアバッグを有する。膝ベルト１４及び肩ベルト１８は、当技術分野で知られているように、不使用時にはベルトを格納する格納具（図示せず）に置かれる。係止具２０がシート１２に固定され、シートベルトハーネス１０がベルト固定具２２によって係止具２０に固定される。係止具２０に取り付けられた膨張器２６を透視状態で示す。膨張器２６は、図示するように、ボンベの中の圧縮ガスを含む冷却膨張器、点火装置付膨張器、ハイブリッド膨張器等とし得る。

図２を参照すると、シートベルトハーネス１０及びベルト固定具２２を詳細に示している。膝ベルト１４及び肩ベルト１８は、ベルト固定具２２に固定されている。ベルト固定具２２は、係止具２０によって受容される舌部２８を有する。環状部３０が、溶接、ろう付（braising）又は他の接合方法によって舌部２８に固定されている。膝ベルト１４及び肩ベルト１８が、環状部３０に固定されている。舌部２８は管状体３２を有する。１組の係止開口部３４が、管状体３２の両側であって管状体３２の外側を延びるフランジ３６に設けられている。膨張可能な部材１６の注入管３８が、管状体３２に結合している。下記でさらに十分に説明するように、衝突を検出すると、圧縮ガスが管状体３２を通って注入管３８に流れる。膨張可能な部材１６は、中空の又は分岐した２層ベルト４２に受容される。分岐した２層ベルト４２は、反対端の２層の非分岐のベルト４４と一体化している。

注入管３８が、後でベルト４２に縫合される隅部３９に重なることによって、中空のベルト４２に固定されている。隅部３９は、ベルト４２に膨張可能な部材の一端を固定する。注入管３８は隅部３９間に配置されているが、ベルト４２に縫合されず、開いたままである。管３８は、留め具４１によって管状体の一端の周囲で固定される。

図３及び４を参照すると、係止具２０から間隔を開けた膨張器２６及びその圧縮ガスボンベとともに、係止具２０及びベルト固定具２２を示す。膨張器２６は衝突の際に管路４８を通って圧縮ガスを送る。ここではディフューザとも称されるレセプタクル５０は膨張器２６を受容し、管路４８に結合される。係止具は、管路４８を受容する開口部５２を具えたハウジング又はマニホルド５４を有する。ハウジング５４は、管路４８に固定され又は管路４８の周りに形成されるリング５５を押し付けるハウジング又はディフューザシール５３を有しており、ガスが開口部５２を通ってハウジング５４から抜けるのを防止する。締結具５６を、ネジを切った管路４８の内径部分５８に受容させて、管路４８をハウジング５４の中で固定する。複数のガス出口６０が管路４８に設けられて、ハウジング５４に向けて開口しており、ハウジング５４によって規定される空洞の中にガスを出す。

図５、６Ａ及び６Ｂを参照すると、分解斜視図の係止具２０及びベルト固定具２２を図５に示し、図６Ａ及び６Ｂでは、組み立てた係止具２０を断面で示す。ベルト固定具２２は通常、係止具２０の中に受容されるよう構成された舌部２８を有する。環状部３０が、ろう付け、溶接等によって、図２に示すように、管状体３２の側面に取り付けられている。環状部３０が管状体３２に取り付けられると、係止開口部３４が、管状体３２及び環状部３０から管状体３２の側部に延びる側部フランジ３６の両側に既定される。

ベルト固定具２２は、管状体の遠位端又はその近くに組み立てられたプラスチック製のシール４０を有する。舌部２８の端部は、取り出し管との係合状態にシールを案内するために、先細になっている。シールにより、液体又は破片が管状体３２の中に進入するのが防がれる。シール４０を管状体３２の下端４１に取り付け、又は管状体の中に配置して、シール面を形成し得る。代替的に、管状体３２の口又は下端４１を形成する金属によってシール４０を一体形成し得る。別の実施例では、シール４０を下端の内側に組み込み又は固定し得る。シールをプラスチック製のシール材で形成し得る。

係止具２０は、取り出し管６４の中に受容される取り出しバネ６２を有する。取り出しバネ６２は、好適には、取り出し管６４の中に嵌合する矩形状である。取り出しシール６６が、ハウジング５４とは反対側の取り出し管６４の端部に設けられており、液体又は破片がその中に進入するのを防ぐ。代替的に、取り出し管の中にシール６６を配置し得る。取り出しシール６６は、マニホルド５４から取り出し管６４の反対端の材料によって形成し得る。また、図６Ｂに示すように、取り出し管６４の端部に固定される挿入物６７として取り出しシール６６を設け得る。また、挿入物６７は先細面を有しており、取り出し管６４に対して管状体３２を揃え易くする。シール６６は、壊れた場合に、膨張器２６が作動すると分かれる２つのドア又はパーツ６８及び６８ａを有する。破片用網が、取り出しドア６８、６８ａの代わりに又はこれらとともに使用し得る。取り出しドア６８、６８ａは、衝突の際に膨張ガスがマニホルド５４から取り出し管６４を通ってベルト固定具２２の管状体３２の中に送られると開く。ピン６９は、図６Ａに示すように、取り出し管６４にドア６８、６８ａを固定する。マニホルドシール７０は、取り出し管６４に面するハウジングのマニホルド開口部７２の中に受容されて、取り出し管６４とハウジング５４との間のシールを形成する。

図５のディフューザシール５３は、第１の環状部７４、及びハウジング５４の中に組み立てられる一体化したバネ７６によって結合される対向する環状部７８を有する。

下部フレーム８０が、ハウジング５４の一方の側に固定されており、上部フレーム８２がハウジング５４の反対側に固定されている。下部及び上部フレーム８０及び８２は、取り出し管６４及びバネ６２を受容する通路８５を形成する。取り出し管６４は、通路８５の中で擦動する。下部及び上部フレーム８０及び８２の一部は、取り出し管６４を挟んで反対端に配置されている。

解放ボタン８４が、係止具２０からベルト固定具２２を解放し得るよう設けられている。解除ボタン８４は、その伸長位置に向けて解除ボタン８４を付勢する解除ボタン用バネ８６を有する。

係止保持部８８は、穴９２を規定する１組のアーム９０を有する。穴９２は、回動がある範囲に制限された状態で下部フレーム８０に係止保持部８８を保持する下部フレーム８０に形成された耳部９４を受容する。１組の固定タブ９６が、アーム９０に対して係止保持部８８の反対端に設けられている。また、係止保持部８８は、ボタン８４の１又はそれ以上の傾斜面９７に係合するよう構成された角度を成す複数の突起部９５を有する。

固定タブ９６は、ベルト固定具２２の舌部２８に形成された係止開口部３４を係止する。係止板バネ９８が、係止位置に向けて係止保持部８８を付勢する。ホール効果スイッチ１００、又は他のタイプのスイッチが係止保持部８８に組み立てられて、ベルト固定具２２が係止具２０の中で適切に固定されているか否かを表示するためのスイッチを与える。ホール効果スイッチを作動させるよう係合する取り出しドア６８によって磁石６９を保持し得る。

上部カバー１０２及び下部カバー１０４が組み立てられ、係止具２０を囲む。バネ９８、上部フレーム８２、ハウジング５４及び下部フレーム８０が、複数のリベット１０６によって一緒に固定される。

ヒンジ結合したカバードア１０８を図５及び６Ａに示す。ドア１０８は、１組のバネ１１０によって付勢されている。図６Ａに示すドア１０８は、フレーム８０とボタン８４との間に形成される空間を遮蔽する。舌部２８が、係止具２０又はバックルの中に挿入され、管状体３２が内側にドア１０８を押す。

使用時に、乗員が車両のシート１２に座る場合、係止具２０の中にベルト固定具２２を挿入することによって、シートベルトハーネス１０を固定する必要がある。係止具２０は、管路４８に対して回動可能にシート１２に固定される。このような位置では、膝ベルト１４が乗員の膝にわたって延びており、肩ベルト１８が乗員の胴にわたって斜めに延びている。衝突時に、車両の様々な位置に取り付けられた加速度計といった衝突センサからの入力が、膨張器２６を始動させるようコントローラに信号を送る。

膨張器を発射する場合、膨張ガスがディフューザ４６のレセプタクル５０の中に流入し、その後で管路４８の中に入る。そして、圧縮ガスがスロット７６を通ってディフューザシール５３に送られ、ハウジング５４又はマニホルドの中に入る。膨張ガスはマニホルド５４を急速に充填し、マニホルドの出口７２を通って取り出し管６４の中に導入される。マニホルドシール７０及び取り出しシール６６が取り出し管６４の反対端を密閉して、圧縮ガスの減少を規制する。上部ディフューザシール７８、下部フレーム８０、及び上部フレーム８２が、膨張ガスを収容するようハウジング５４を囲む。ベルト固定具２２が係止具２０に受容され、係止タブ９６が舌部２８の側部フランジ３６に形成される係止開口部３４の中に受容される。上述のように、係止開口部３４が管状体３２の両側に設けられている。膨張ガスが、取り出し管６４からベルト固定具２２の管状体３２の中に流れる。膨張ガスが管状体３２から注入管３８の中に流入し、膨張可能な部材１６を膨張させる。膨張ガスが膨張可能な部材１６に入ると、膨張可能な部材１６が分岐した２層ベルト４２を分ける。膨張可能な部材１６が、シートに座る者の胴にわたって位置する保護用エアバッグを与えるよう膨張且つ拡張する。

取り出し管６４と管状体３２との間にシールを構成し得る。シールは、ベルト固定具２２の管状体３２に形成されたシール４０と係合するよう、取り出し管６４及び取り出しシール６６を付勢する取り出しバネ６２によって部分的に構成される。取り出しバネ６２によって加えられる付勢力に加えて、膨張ガスの力もまた、取り出しシールに加えられるガスの圧力によって、取り出しドア６８を含む取り出し管６４を外側に押しやる。ガス圧によって加えられる付勢力を、管状体３２の出口端の近くに規制部１１２を与えることによって補強し得る。取り出し管６４の規制部１１２により、ハウジング５４の中に発生する圧力が増加する。取り出し管６４に加えられる圧力は、取り出しバネ６２の付勢力を補完する。

通常の状態での係止具２０の動作は、係止具２０の中へのベルト固定具２２の舌部２８の挿入で開始する。舌部２８の管状体３２が、一方の側の下部カバー及び解放ボタン８４及び他方の側の上部カバー１０２間に挿入される。管状体３２が各々の中空部分が隣接し、シール４０及び取り出しシール６６が互いに係合した状態で、軸方向に取り出し管６４に係合する。舌部２８が完全に挿入されると、係止保持部８８の係止タブ９６が、ベルト固定具２２の側部フランジ３６に形成された係止開口部３４に受容される。バネ９８が、このような係止位置に向けて係止保持部８８を付勢する。スイッチ１００が、舌部２８の存在により、取り出し管６４又は磁石６９の動きを検出し、シートベルトハーネス１０が適切に固定されたことを車両制御システムに報知する。

シートベルトハーネス１０は、解放ボタンバネ８６の付勢力に抗して解放ボタン８４を押し下げることによって、手動で解放される。解放ボタン８４の傾斜面９７が、係止開口部３４から係止タブ９６を持ち上げる係止保持部８８の突起部９５に係合する。このとき、取り出しバネ６２が取り出し管６４を舌部２８に係合するよう押しやり、係止具２０から舌部２８を排出する。

本発明の実施例を図示且つ説明したが、これらの実施例は、本発明の全ての可能な形態を図示且つ説明することを意図するものではない。むしろ、明細書中で使用される用語は、限定としてではなく説明のための用語であり、本発明の精神及び範囲から逸脱せずに様々な変更が可能である。

Claims (9)

1. 膨張式シートベルトシステムであって、
   肩ベルト部材及び膝ベルト部材であって、前記肩ベルト部材又は膝ベルト部材の一方又は双方が、筒状のシートベルトスリーブを有し、膨張可能な部材が前記スリーブの中に収容されるベルト部材と；
   膨張ガス源と；
   係止機構を有するバックルアッセンブリと；
   前記バックルアッセンブリに固定される係止状態に前記係止機構によって選択的に係合され、前記バックルアッセンブリから取り外し得る解放状態で解放される舌部を有するシートベルト固定具と；
   を具えており、
   前記バックルアッセンブリが、膨張ガスが前記膨張ガス源から前記バックルアッセンブリを通って前記舌部に供給される第１のガス流路を規定する第１の中空管を有し、前記第１の中空管が第１及び第２の端部を有しており、前記第１の端部が第１の密着面を有し、前記第２の端部が前記膨張ガス源から前記膨張ガスを受け入れ；
   前記舌部が、前記膨張ガスが前記第１のガス流路から前記膨張可能な部材に流れる第２のガス流路を規定する管状体であり、前記舌部が第１及び第２の端部を有しており、前記舌部の第１の端部が第２の密着面を有して、前記係止機構が係止状態にある場合に前記第１の中空管の前記第１の端部とのガスシールを形成し、前記舌部の前記第２の端部が前記膨張可能な部材の入口と連通し；
   前記係止機構が前記係止状態にあって前記第１の及び第２の密着面をともに保持する場合に、前記第１の中空管の中に収容されたバネが前記第１の中空管の前記第１の端部を前記舌部に係合するよう付勢することを特徴とするシステム。
2. 前記係止機構が前記解放状態に移動する場合に、前記バックルアッセンブリから前記舌部が取り出され又は押し出されるように、前記バネが前記第１の中空管に動作可能に結合されていることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
3. 前記バックルアッセンブリが、既定の位置間で回転軸を中心として回動するよう取付面に固定され、
   前記バックルアッセンブリが、さらに、空洞及び前記空洞に受容される管路を規定するハウジングを具えており、
   前記管路が、前記第１のガス流路に前記膨張ガスを導き、
   前記管路が、前記回転軸と同軸であり、
   前記ハウジングが、前記管路を受容して前記管路を中心として回動することを特徴とする請求項１に記載のシステム。
4. 前記舌部が、前記舌部の両側に２つの係止開口部を有し、
   前記係止機構が、前記係止状態で前記２つの係止開口部に係合し、解放状態で前記係止開口部から外れ、
   前記係止機構が、さらに、バックルフレームに対して前記舌部の前記係止開口部の一方を通ってそれぞれ可動な２つの係止脚部を有することを特徴とする請求項１に記載のシステム。
5. 前記バックルフレームが、第１及び第２のフレーム部分を有しており、
   前記第１及び第２のフレーム部分が、前記舌部を受容し前記第１の中空管に向けて前記舌部を案内するための管状通路を規定することを特徴とする請求項４に記載のシステム。
6. 膨張式シートベルトシステムであって、
   膨張可能な部材を中に受容する筒状スリーブを有するシートベルトと；
   膨張ガス源と；
   係止機構を有するバックルアッセンブリであって、囲まれた空洞を規定するマニホルドを有し、管路が前記空洞に受容されて回転軸を規定し、前記マニホルドが前記管路を受容して前記回転軸を中心として回転し、前記管路、前記マニホルド及び第１の中空管が、膨張ガスが前記膨張ガス源から前記バックルアッセンブリを通って供給される第１のガス流路を規定するバックルアッセンブリと；
   前記シートベルトが前記バックルアッセンブリに固定される係止状態に前記係止機構によって選択的に係合され、前記バックルアッセンブリから取り外し得る解放状態で解放される舌部を有するシートベルト固定具と；
   を具えており、
   前記舌部が、前記膨張ガスが前記第１のガス流路から前記膨張可能な部材の入口に流れる第２のガス流路を規定する管状体である第２の中空管であり、前記第２の中空管が、前記第１の中空管と係合する第１の端部と第２の端部とを有しており、前記第２の端部が前記膨張可能な部材の入口に開口し、
   前記第１の中空管が、前記空洞から前記膨張ガスを受け入れる第１の端部と、前記第２の中空管の前記第１の端部と連通する第２の端部とを有しており、
   前記第１の中空管の前記第２の端部に第１のシールが設けられており、
   前記第２の中空管の前記第１の端部に第２のシールが設けられて前記第１のシールとともにシールを形成し、
   前記係止機構が係止状態にある場合に、前記第１の中空管の中に収容されたバネが前記第１の中空管の第２の端部を前記第２のシールと係合するよう付勢して、前記第１及び第２のシールをともに保持することを特徴とするシステム。
7. 前記第１の中空管の第２の端部が、前記第２の中空管の第１の端部に対して可動であり、
   前記第１の中空管に前記第１のガス流路に設けられ前記膨張ガスの流れを規制する規制部が設けられており、前記膨張ガスが前記第１のガス流路を通って流れる場合に、前記第１の中空管が前記第２の中空管に向けて駆動されることにより、前記第１のシールと第２のシールとの間の密着を構成し易くすることを特徴とする請求項６に記載のシステム。
8. 膨張式シートベルトシステムであって、
   膨張ガス源と；
   第１の中空管が前記膨張ガス源から膨張ガスが供給される第１のガス流路を規定する係止機構を有するバックルアッセンブリであって、バックルアッセンブリが、既定の位置間で回転軸を中心として回動するよう取付面に固定され、前記バックルアッセンブリが、さらに、空洞及び前記空洞に受容される管路を規定するハウジングを具えており、前記管路が、前記第１のガス流路に前記膨張ガスを導き、前記管路が、前記回転軸と同軸であり、前記ハウジングが、前記管路を受容して前記管路を中心として回動する、バックルアッセンブリと；
   前記バックルアッセンブリに固定される係止状態に前記係止機構によって選択的に係合され、前記バックルアッセンブリから取り外し得る解放状態で解放される舌部を有する固定具と；
   膨張可能な部材が中に収容される筒状スリーブを有するシートベルトであって、前記膨張可能な部材が前記シートベルトの第１の端部に取り付けられ、前記膨張可能な部材が前記第１の端部よりも前記舌部に近い場所である前記シートベルトの第２の端部に取り付けられ、前記膨張可能な部材が、前記第２のガス流路から前記膨張可能な部材の入口に流れる膨張ガスを受け入れる注入管を有するシートベルトと；
   を具え、
   前記舌部が、膨張ガスが前記第１のガス流路から前記膨張可能な部材の入口に流れる第２のガス流路を規定する管状体である第２の中空管であり、
   前記第２の中空管が、前記第１の中空管と係合する第１の端部と第２の端部とを有しており、前記第２の端部が前記膨張可能な部材の入口に開口し、
   前記第１の中空管が、前記空洞から前記膨張ガスを受け入れる第１の端部と、前記第２の中空管の前記第１の端部と連通する第２の端部とを有しており、
   前記第１の中空管の前記第２の端部に第１のシールが設けられており、
   前記第２の中空管の前記第１の端部に第２のシールが設けられて前記第１のシールとともにシールを形成し、
   前記係止機構が係止状態にある場合に、前記第１の中空管の中に収容されたバネが前記第１の中空管の第２の端部を前記第２のシールと係合するよう付勢して、前記第１及び第２のシールをともに保持することを特徴とするシステム。
9. 前記膨張可能な部材の一方の端部が、さらに、前記シートベルトに折り重なって縫合される第１の隅部及び第２の隅部を有する一方、
   前記注入管が、前記第１及び第２の隅部間の前記シートベルトに縫合されない領域に配置されることを特徴とする請求項８に記載のシステム。

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