JP6146562B2 - 乗員拘束装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両の衝突時に、シートに着座している乗員への衝撃を抑制すべくシートに乗員を拘束する乗員拘束装置に関する。

従来、車両衝突時に乗員を保護する技術が開発されているが、その一つとして、例えば、バックルプリテンショナと呼ばれる装置が実用化されている。この装置としては、具体的には、車両の衝突時に、シートベルトバックルを引き込むことでシートベルトに高い張力を発生させ、乗員をシートに押し付けるようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。

このような装置を使用することで、車両の衝突時にシートに対する乗員の拘束性能を向上することができ、乗員の安全性を高めることができる。ただし、特許文献１記載のような装置を用いた場合でも、車両の衝突時の拘束性能は必ずしも十分とは言えない。例えば、車両の衝突時の反動で乗員の上半身が前方側に倒れてしまい、乗員の背部とシートバックとの間に隙間が生じてしまう虞がある。

このような問題に対し、車両の衝突時に、バックルプリテンショナを作動させると共に、シートバック内に収納されたエアバッグを、乗員上の半身とシートバッグとの間に展開させるようにしたものがある（例えば、特許文献２等参照）。

これにより、車両の衝突時に乗員の上半身を速やかに拘束して、より適切に乗員を保護することができる。すなわち乗員の拘束性能をさらに高めることができる。

特許第５１１３５４０号公報 特開２００５−１１２０９９号公報

しかしながら、エアバッグを展開させる構成でも、バックルプリテンショナの作動からエアバッグが完全に展開するまでには若干の時間差があり、その間は、拘束性能を十分に発揮することができない虞がある。

本発明では、このような事情に鑑みてなされたものであり、拘束性能をより早期に発揮することができる乗員拘束装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決する本発明の第１の態様は、車両のシートに着座した乗員を前方から拘束するベルト部材と、該ベルト部材の一端側に連結され、車両の衝突を検出すると前記ベルト部材を引き込むよう構成されたプリテンショナと、を有するシートベルト装置と、前記シートを構成するシートバック内に設けられ、車両の衝突を検出すると乗員を背面側から拘束する背部拘束装置と、を備える乗員拘束装置であって、該背部拘束装置は、乗員の背部を拘束するための背部ベルトと、前記背部ベルトと連結されて前記シートバック内に弛ませた状態で支持されるワイヤと、前記ワイヤが接続されて、車両の衝突を検出すると作動して前記ワイヤを引き込む引込手段と、を有し、前記引込手段の作動により前記ワイヤが引き込まれることで前記背部ベルトが前方に移動して乗員の背部を拘束するように構成されていることを特徴とする乗員拘束装置にある。

本発明の第２の態様は、第１の態様の乗員拘束装置において、前記背部ベルトが、前記シートバック内の車幅方向に沿って延設されるとともに上下方向に複数並んで設けられていることを特徴とする乗員拘束装置にある。

本発明の第３の態様は、第２の態様の乗員拘束装置において、前記ワイヤは、前記背部ベルトの車幅方向両外側にそれぞれ設けられる支持部に摺動可能に支持され、前記支持部は、前記背部ベルトの車幅方向一方側と車幅方向他方側とで、その位置が車両の前後方向にオフセットされていることを特徴とする乗員拘束装置にある。

本発明の第４の態様は、第３の態様の乗員拘束装置において、前記支持部は、上下方向で隣接するもの同士が車両の前後方向にオフセットされて上下方向で前後に互い違いとなるように設けられていることを特徴とする乗員拘束装置にある。

本発明の第５の態様は、第１から４の何れか一つの態様の乗員拘束装置において、前記プリテンショナは、インフレータを動力源として前記ベルト部材を引き込むものであり、前記引込手段が、前記インフレータで構成されていることを特徴とする乗員拘束装置にある。

かかる本発明では、車両の衝突が検出された際に、シートに着座している乗員をシートベルト装置によって前方から拘束しつつ背部ベルトによって背部からも拘束することができる。これにより、シートに対して乗員をより早期に拘束して、拘束性能をより向上させることができる。したがって、車両の衝突時等における乗員の安全性をより高めることができる。

本発明の実施形態１に係る乗員拘束装置を示す斜視図である。 本発明の実施形態１に係る乗員拘束装置の断面図である。 本発明の実施形態１に係る乗員拘束装置の断面図である。 本発明の実施形態１に係る乗員拘束装置の作動状態を示す断面図である。 本発明の実施形態２に係る乗員拘束装置を示す断面図である。 本発明の実施形態２に係る乗員拘束装置の作動状態を示す断面図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。

（実施形態１）
図１は、実施形態１に係る乗員拘束装置の斜視図であり、図２は、図１のＡ−Ａ断面図であり、図３は、図１のＢ−Ｂ断面図である。また図４は実施形態１に係る乗員拘束装置の作動状態を示す断面図である。

図１に示すように、本実施形態に係る乗員拘束装置１０は、シート２０に着座した乗員を前方から拘束するシートベルト装置３０と、乗員を背部から拘束する背部拘束装置４０と、を備えている。

シートベルト装置３０は、既存の構成であるため簡単に説明するが、シート２０に着座した乗員を前方から拘束するベルト部材（ウェビング）３１と、ベルト部材３１に装着されるタング部材３２と、タング部材３２が挿入されて固定されるバックル部材３３とを有する。また図示は省略するが、シートベルト装置３０は、ベルト部材３１を巻き取ったり、車両の衝突時等にベルト部材３１をロックさせたりするためのリトラクタを備える。さらにシートベルト装置３０は、プリテンショナ３４を備えている。

プリテンショナ３４は、いわゆるバックルプリテンショナと呼ばれるタイプのものであり、インフレータ３５が連結ワイヤ３６を介してバックル部材３３に連結されることで構成されている。所定のセンサ等により車両の衝突が検出されると、インフレータ３５が作動してバックル部材３３が引き込まれ、それに伴ってベルト部材３１に所定の張力が付与される。これにより、ベルト部材３１のたるみが取り除かれて、乗員の拘束性能が高まる。なおインフレータ３５の構成は、特に限定されないが、例えば、火薬を爆発させ、その際に発生するガスの力によってバックル部材３３を引き込む。

なおプリテンショナ３４の構成は、特に限定されるものではなく、例えば、リトラクタ側でベルト部材３１を引き込むタイプや、或いは、リトラクタとは反対側の端部付近でベルト部材３１を引き込むタイプ等、他のタイプの構成を採用してもよい。

そして、本発明に係る乗員拘束装置１０は、上記のようなプリテンショナ３４を備えるシートベルト装置３０を備えると共に、さらに背部拘束装置４０を備える構成に特徴がある。以下、この背部拘束装置４０について詳細に説明する。

背部拘束装置４０は、図１に示すように、シート２０のシートバック２１内に設けられる背部ベルト４１と、この背部ベルト４１に連結されるワイヤ４２と、ワイヤ４２の一端側が接続される引込手段としてのインフレータ３５と、を備え、車両の衝突が検出された際に、ワイヤ４２を引き込むことで背部ベルト４１を前方側に移動させて、シート２０に着座している乗員を背面側から拘束する。

背部ベルト４１は、乗員を拘束する際に乗員の背部を押圧する帯状の部材であり、シートバック２１内に、シートバック２１の幅方向（車両の左右幅方向）に沿って設けられている。シートバック２１内には、その骨格をなすシートフレーム２２が設けられており、背部ベルト４１はシートフレーム２２の内側に配置されている。

ここで、シートフレーム２２は、シートバック２１の四方を囲って設けられ、シートバック２１の両側部に対応する部分には、車両の前後方向において所定幅を有する右プレート部（図中左側）２３及び左プレート部（図中右側）２４を備えている。

帯状の背部ベルト４１は、これら右プレート部２３と、左プレート部２４との間に設けられている。また背部ベルト４１は、本実施形態では、シートバック２１内に上下方向に並んだ二段に設けられている。

これら複数の背部ベルト４１（下段背部ベルト４１Ａ，上段背部ベルト４１Ｂ）は、その裏面側（車両後方側）にワイヤ４２が通されてワイヤ４２に連結されている。すなわち、各背部ベルト４１は、ワイヤ４２によって支持されてシートバック２１内の所定位置に乗員の背部と対向するように配置されている。またワイヤ４２は、各背部ベルト４１の車幅方向両端部の外側において、シートフレーム２２の右プレート部２３と左プレート部２４にそれぞれ設けられた一対の支持部に支持されている。すなわち、各背部ベルト４１（下段背部ベルト４１Ａ，上段背部ベルト４１Ｂ）に対応して、背部ベルト４１の数だけ右プレート部２３と左プレート部２４間に渡されたワイヤ４２に沿って各背部ベルト４１が支持されている。

なお背部ベルト４１のワイヤ４２への装着方法は、特に限定されないが、背部ベルト４１はワイヤ４２に対して移動可能に装着されていることが好ましい。

図１から図３に示すように、右プレート部２３及び左プレート部２４に、ワイヤ４２を摺動可能に支持する支持部としての貫通孔２６（２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄ）が設けられている。上下二段に設けた各背部ベルト４１（下段背部ベルト４１Ａ，上段背部ベルト４１Ｂ）に対応して、右プレート部２３には貫通孔２６ａ及び貫通孔２６ｄが、左プレート部２４には貫通孔２６ｂ及び貫通孔２６ｃがそれぞれ上下方向に並んで設けられている。そして、下段背部ベルト４１Ａの車幅方向両外側でワイヤ４２を支持すべく貫通孔２６ａと貫通孔２６ｂとが一対で配置され、上段背部ベルト４１Ｂの車幅方向両外側でワイヤ４２を支持すべく貫通孔２６ｃと貫通孔２６ｄとが一対で配置されている。ワイヤ４２は、各貫通孔（支持部）２６に所定順（例えば、２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄの順）で挿通され、その一端側（貫通孔２６ａの外側）はインフレータ３５に接続され、他端側（貫通孔２６ｄの外側）は、右プレート部２３の外側で固定され、貫通孔２６ｄから抜けないようになっている。

ここで、各背部ベルト４１の車幅方向両外側に一対で設けられる各貫通孔（支持部）２６は、互いに車両の前後方向でオフセットした位置に配置されている。さらに、各貫通孔２６は、各背部ベルト４１の車幅方向一方側（右プレート部２３）および車幅方向他方側（左プレート部２４）の各々において、上下方向に複数設けられるが、それぞれ上下で隣り合う貫通孔２６同士が前後方向にオフセットした配置とされ、上下方向で前後に互い違いとなるように設けられている。

本実施形態では、下段背部ベルト４１Ａに対応して右プレート部２３に設けられる貫通孔２６ａは、車両の前後方向における位置Ｐ１に設けられ、左プレート部２４に設けられる貫通孔２６ｂは、車両の前後方向において位置Ｐ１よりも前方側にオフセットした位置Ｐ２に設けられている。一方、上段背部ベルト４１Ｂに対応して左プレート部２４に設けられる貫通孔２６ｃは、貫通孔２６ａと同様に、車両の前後方向における位置Ｐ１に設けられ、右プレート部２３に設けられる貫通孔２６ｄは、貫通孔２６ｂと同様に、車両の前後方向において位置Ｐ１よりも前方側にオフセットした位置Ｐ２に設けられている。

つまり、下段背部ベルト４１Ａに対応して設けられた右プレート部２３の貫通孔２６ａの位置と左プレート部２４の貫通孔２６ｂの位置、および上段背部ベルト４１Ｂに対応して設けられた左プレート部２４の貫通孔２６ｃの位置と右プレート部２３の貫通孔２６ｄの位置とが前後方向でオフセットした位置とされている。且つ右プレート部２３において上下方向に並ぶ貫通孔２６ａと貫通孔２６ｄの位置および左プレート部２４において上下方向に並ぶ貫通孔２６ｂの位置と貫通孔２６ｃの位置とが前後方向でオフセットした位置とされている。その結果、下段背部ベルト４１Ａに対応する貫通孔２６ａおよび貫通孔２６ｂに対して上段背部ベルト４１Ｂに対応する貫通孔２６ｃおよび貫通孔２６ｄが前後に互い違いとなるよう配置されている。

このように本実施形態では、車両の幅方向に一対で配置される貫通孔２６が互いに車両の前後方向でオフセットした位置に設けられ、且つ車両の上下方向に並んで配置される貫通孔２６同士が車両の前後方向でオフセットされて互い違いに配置されるように設けられている。

各貫通孔２６に挿通されたワイヤ４２は、通常状態（車両の衝突が検出されていない状態）では、シートフレーム２２の内側で車両の前後方向で弛ませた状態で保持されている。具体的には、各背部ベルト４１が車両の前後方向における位置Ｐ１付近に位置する程度に、ワイヤ４２は弛ませた状態で保持されている。なお実際には、シートバック２１には、乗員を受けるクッション２７がシートフレーム２２の外側を囲むように設けられており、位置Ｐ１は、通常状態において乗員がシートバック２１に寄りかかった際に、クッション２７が背部ベルト４１に当接しない程度に設定されている（図２，図３参照）。

ワイヤ４２に接続される引込手段としてのインフレータ３５は、シートベルト装置３０のプリテンショナ３４としても機能するものである。したがって、車両の衝突が検出されてインフレータ３５が作動すると、上述のようにバックル部材３３が引き込まれるのと同時に、ワイヤ４２が引き込まれてワイヤ４２のたるみが除去される。これにより、シートベルト装置３０のベルト部材３１によって乗員が前方から拘束されると共に、背部拘束装置４０を構成する各背部ベルト４１が前方に移動してクッション２７を前方に押し乗員を背部から拘束する。

より具体的には、図４に示すように、インフレータ３５によりワイヤ４２が引き込まれてワイヤ４２の弛みが除去されると、下段背部ベルト４１Ａは、左プレート部２４側の端部が車両の前方に移動する。一方、上段背部ベルト４１Ｂは、右プレート部２３側の端部が車両の前方側に移動する。その結果、下段背部ベルト４１Ａと上段背部ベルト４１Ｂとは、上面視において交差した状態となる。これにより、下段背部ベルト４１Ａは、クッション２７を介して乗員の左背面を中心に押圧して拘束し、上段背部ベルト４１Ｂは、クッション２７を介して乗員の右背面を中心に押圧して拘束する。すなわち各背部ベルト４１によって乗員の左右の背面から適切に拘束することができる。したがって、車両の衝突が生じた際には、早期に且つ適切に乗員をシート２０に拘束することができる。

以上のように、本実施形態に係る乗員拘束装置１０では、車両の衝突が検出されてインフレータ３５が作動すると、シートベルト装置３０のベルト部材３１によって乗員を前方から拘束しつつ、背部拘束装置４０の各背部ベルト４１によって乗員を背部からも拘束する。したがって車両の衝突が生じた際に、シート２０に対して乗員を拘束する拘束性能を早期に発揮することができ、乗員の安全性をより高めることができる。

また本実施形態では、背部拘束装置４０を構成するインフレータ３５が、シートベルト装置３０のプリテンショナ３４としても機能するものであるため、インフレータ３５が作動すると、ベルト部材３１と背部ベルト４１とが同時に引き込まれるため、より早期に乗員をシートに拘束することができる。

なお本実施形態では、背部ベルト４１を２段に設けるようにしたが、この背部ベルト４１の段数は特に限定されず、３段以上に設けられていてもよい。その場合、背部ベルト４１を偶数段で設けることで、各背部ベルト４１によって乗員の左右の背面から略均等な力で拘束することができる。また背部ベルト４１を段数や、組み合わせを適宜変更することで、左右の拘束力のバランスを制御することもできる。

（実施形態２）
図５は、実施形態２に係る乗員拘束装置を示す断面図であり、図６はその作動状態を示す断面図である。

実施形態１では、背部ベルト４１の車幅方向両外側でワイヤ４２を支持する支持部である各貫通孔２６が車両の前後方向でオフセットした位置に設けられた構成を例示したが、本実施形態は、各貫通孔２６を車両の前後方向で同じ位置に設けるようにした例である。なおその他の構成は、実施形態１と同様であるので説明は省略する。

図５に示すように、背部ベルト４１の車幅方向両外側でワイヤ４２を支持部である各貫通孔２６（２６ａ，２６ｂ）が、車両の前後方向で同じ位置に設けられている。各貫通孔２６は、車両の前後方向における位置Ｐ２に設けられている。そして各貫通孔２６に挿通されたワイヤ４２は、通常状態（車両の衝突が検出されていない状態）では、シートフレーム２２の内側で車両の前後方向において弛ませた状態で保持されている。すなわち各背部ベルト４１の位置が、車両の前後方向における位置Ｐ２よりも後方（位置Ｐ１付近）となるように、ワイヤ４２は弛ませた状態で保持されている。

そして、このような本実施形態の構成においても、車両の衝突が検出されてインフレータ３５が作動すると、図６に示すように、バックル部材３３が引き込まれるのと同時に、ワイヤ４２が引き込まれてワイヤ４２のたるみが除去される。これにより、シートベルト装置３０のベルト部材３１によって乗員が前方から拘束されると共に、背部拘束装置４０を構成する各背部ベルト４１が前方に移動してクッション２７を介して乗員を背部から拘束する。したがって、車両の衝突が生じた際には、より早期に乗員をシートに拘束することができる。

なお本実施形態の構成では、背部ベルト４１の段数は特に限定されず、実施形態１と同様に、２段或いはそれ以上であってもよいし、１段であってもよい。本実施形態の構成では、背部ベルト４１の段数に拘わらず、乗員の背面を適切に拘束することができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではない。

例えば、上述の実施形態では、複数段の各背部ベルト４１を１本のワイヤ４２に装着するようにしている。これにより、各背部ベルト４１によって乗員を押圧する力を容易に均一化することができる。しかしながら、ワイヤは必ずしも１本でなくてもよい。例えば、各背部ベルトを独立する複数のワイヤに装着し、各ワイヤをそれぞれインフレータに接続するようにしてもよい。さらに上述の実施形態では、ワイヤ４２の一端側のみをインフレータ３５を接続するようにしたが、ワイヤの両端側をそれぞれインフレータに接続するようにしてもよい。

また上述の実施形態では、複数の背部ベルトを引込手段である１つインフレータで引き込むようにした構成を例示したが、勿論、インフレータは、各背部ベルトに対応してそれぞれ設けられていてもよい。また引込手段の構成は、ワイヤを引き込むことができれば、特に限定されるものではなく、インフレータである必要ない。

さらに上述の実施形態では、背部拘束装置４０を構成するインフレータ３５が、シートベルト装置３０のプリテンショナ３４としても機能する例を示したが、勿論、背部拘束装置４０のインフレータ３５は、シートベルト装置３０とは独立して設けられていてもよい。

１０ 乗員拘束装置
２０ シート
２１ シートバック
２２ シートフレーム
２３ 右プレート部
２４ 左プレート部
２６ 貫通孔
３０ シートベルト装置
３１ ベルト部材
３２ タング部材
３３ バックル部材
３４ プリテンショナ
３５ インフレータ
３６ 連結ワイヤ
４０ 背部拘束装置
４１ 背部ベルト
４２ ワイヤ

Claims (5)

1. 車両のシートに着座した乗員を前方から拘束するベルト部材と、該ベルト部材の一端側に連結され、車両の衝突を検出すると前記ベルト部材を引き込むよう構成されたプリテンショナと、を有するシートベルト装置と、
   前記シートを構成するシートバック内に設けられ、車両の衝突を検出すると乗員を背面側から拘束する背部拘束装置と、を備える乗員拘束装置であって、
   該背部拘束装置は、
   乗員の背部を拘束するための背部ベルトと、
   前記背部ベルトと連結されて前記シートバック内に弛ませた状態で支持されるワイヤと、
   前記ワイヤが接続されて、車両の衝突を検出すると作動して前記ワイヤを引き込む引込手段と、を有し、
   前記引込手段の作動により前記ワイヤが引き込まれることで前記背部ベルトが前方に移動して乗員の背部を拘束するように構成されている
   ことを特徴とする乗員拘束装置。
2. 請求項１に記載の乗員拘束装置において、
   前記背部ベルトが、前記シートバック内の車幅方向に沿って延設されるとともに上下方向に複数並んで設けられていることを特徴とする乗員拘束装置。
3. 請求項２に記載の乗員拘束装置において、
   前記ワイヤは、前記背部ベルトの車幅方向両外側にそれぞれ設けられる支持部に摺動可能に支持され、
   前記支持部は、前記背部ベルトの車幅方向一方側と車幅方向他方側とで、その位置が車両の前後方向にオフセットされていることを特徴とする乗員拘束装置。
4. 請求項３に記載の乗員拘束装置において、
   前記支持部は、上下方向で隣接するもの同士が車両の前後方向にオフセットされて上下方向で前後に互い違いとなるように設けられていることを特徴とする乗員拘束装置。
5. 請求項１から４の何れか一項に記載の乗員拘束装置において、
   前記プリテンショナは、インフレータを動力源として前記ベルト部材を引き込むものであり、
   前記引込手段が、前記インフレータで構成されていることを特徴とする乗員拘束装置。

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