JP6438286B2 - 車両のアンカープリテンショナー - Google Patents

Description

本発明は、車両のアンカープリテンショナーに係り、より詳細には、車両の衝突時に搭乗者の骨盤部を早期に拘束して搭乗者の安全を図るアンカープリテンショナーに関する。

一般的に高級大型車両を運転する持ち主は、走行、乗り心地、速度などのような基本的な車両性能だけでなく、乗員の安全を保護する安全装置に関する関心も高い。
このような車両の安全装置は、シートベルト又は安全ベルト、エアーバック、及びステアリング安全軸などのようなものであって、車両の事故時に自動で作動して運転者及び搭乗者を最大限保護するものであるから、車両に設置しなければならない安全装置として世界中で認められている。

通常、シートベルトは、高張力の繊維材料からなり、着脱可能なバックルを備える。
このようなシートベルトを巻き取るスプールは、搭乗者の利便性を増大させるために、車体の側壁に固定されており、自在にシートベルトを締めたり緩めたりする役割をする。
前記スプールは、フレームで回転自在なものであり、ばね弾性力などを用いてスプールを本来の位置に巻き戻すことができる。

一方、シートベルトのリトラクターは、正面衝突などのような車両の急速な減速により運転者や搭乗者の上体が前方に投げ出されてシートベルトが瞬間的にリールから引き出される場合、リールを一時的に固定させる衝撃センサーを有する。
しかし、シートベルトは、運転者や搭乗者を座席に拘束するという本来の目的とは異なり、実際の事故では搭乗者が窓またはハンドルに顔部をぶつける原因となるという問題がある。

これは衝突直後に、運転者や搭乗者の上体と、シートベルト及び座席の背もたれと、の間にギャップができるからである。このようなギャップをなくして運転者や搭乗者の安全を図る装置をプリテンショナー（Ｐｒｅｔｅｎｓｉｏｎｅｒｓ）と呼ぶ。
このようなプリテンショナーは、特許文献１、特許文献２、特許文献３、及び特許文献４などに様々な形態のものが開示されている。

図８は従来のアンカープリテンショナーの一例を示す。
図８に示すように、従来のアンカープリテンショナーは、車両の「Ｂ」ピラーあるいはシートに装着され、車両の衝突時に搭乗者の骨盤部を早期に拘束する役割を有し、ラップベルトウェビング（Ｌａｐ ｂｅｌｔ ｗｅｂｂｉｎｇ）を軸方向に引き込む構造である。
例えば、ＡＣＵから展開信号が入力されると、マイクロ ガス ジェネレータ（以下、「ＭＧＧ」と記す）２００が着火し、この際の爆発圧によりピストン２１０がシリンダー２２０に沿って移動するようになり、引続きピストン２１０に連結されているケーブル２３０が引っ張られるため、ケーブル２３０とラップベルトウェビング２４０がコネクター２５０に連結されて搭乗者の骨盤を拘束することになる。

更に、ラップベルトウェビング２４０が最大限に引き込まれてから引き出されることを防ぐために、搭乗者によって逆方向に加えられる荷重に対して、ピストン２１０に装着されているロッキング構造が作動する。
しかし、従来のアンカープリテンショナーは次のような問題がある。

図９〜１１は、従来のプリテンショナーの問題点を示す概略図である。
第１に、図９に示すように、車両装着状態でプリテンショナーケーブルとコネクターが１００ｍｍ以上外部に露出していて外観がきれいでない。
第２に、図１０に示すように、プリテンショナーの引込時に外観の改善のためにゴム材質のジャバラを適用する場合、プリテンショナーが引き込まれる時にジャバラが圧着されてプリテンショナーの作動を妨げて引込量が減少（偏差発生）する。
第３に、図１１（ａ）に示すように、車両の衝突により搭乗者が前方に移動される時、ベルトの交角が順次減少して、図１１［ｂ］に示すように、ラップベルトが腹部に食い込む現象（サブマリン現象）が発生する。

ここで、プリテンショナーの初期装着位置を、最初から車両の前方／下方に移動すると、交角は増加するが、車両のレイアウトに問題が生じる。

大韓民国公開特許公報第１０−２００４−３７９４２号 大韓民国公開特許公報第１０−２０１０−２６４３７号 大韓民国公開特許公報第１０−２０１０−６４１７４号 米国特許８５１７４２５号 特開２００６−２９００５３号公報

本発明は、このような点を考慮して案出されたものであって、車両の衝突時に、搭乗者の骨盤部を早期に拘束するアンカープリテンショナーの、新しい機構のラック／ローテーターのロッキングシステム、及びラック／ローテーターの離脱防止システムを開発して、新たな形式のプリテンショナー方式を開発し、車両の外観が改善され、サブマリンの問題が改良された車両のアンカープリテンショナーを提供することにその目的がある。

上述した目的を達成するための本発明による車両のアンカープリテンショナーは、車体側またはシート側に設けられるブラケットと、ブラケットの下端部に設けられ、爆発圧を発生させるためのＭＧＧが内蔵されているシリンダーと、シリンダーの内部に設けられ、ＭＧＧの爆発圧により上昇動作するラックと、ブラケットの上端部に回転自在に設けられ、下端のギヤ部を介してラックに噛合されてラックの上昇時に回転するローテーターと、
ローテーターの上端部に結合され、ウェビングに連結されるロアーアンカープレートと、を含む構造を有することを特徴とする。

前記ラックを含むシリンダーは、垂直に設けられ、ラックの上昇時にローテーターが垂直下方に傾いて回転し、このようなプリテンショナーの回転方向の作動方式によって車両の外観及びサブマリンの問題を改善できるという特徴がある。
ここで、前記ブラケットには、ブラケットボディから垂直に折曲されてラックの裏面部を支持し、ラックの移動時に案内する役割、及びラックがシリンダーから離脱することを防止する役割を有するストッパーが形成されてもよい。

前記ラックの下端部には、ローテーターに噛合され、ラックの逆方向への移動を防止するロッキングボールが介在され、この際、ロッキングボールは、ラックの下降時にラック下端のピストン部のテーパー面とシリンダーとの間に挟入されてラックの逆方向への移動を防止する役割をすることを特徴とする。

本発明の車両のアンカープリテンショナーは次のような特長がある。
第１に、車両の衝突時に搭乗者が前方に移動される場合、交角の増加によりサブマリンを防止することができる。
第２に、車両に装着された状態で、ケーブルなどが外部に露出することがないため、外観を改善することができる。

第３に、従来から使われていたジャバラを排除できるため、引込量（骨盤拘束）の偏差を縮小することが可能になった。
第４に、シリンダーの作動時に連動するラックとローテーターの組み合わせを用いて、アンカープリテンショナーの作動方向を軸方向から回転方向に変更することで、プリテンショナーの作動性及び作動品質を向上させることができた。

本発明の一実施例によるアンカープリテンショナーを示す分解斜視図である。 本発明の一実施例によるアンカープリテンショナーを示す結合斜視図である。 本発明の一実施例によるアンカープリテンショナーにおけるラック／ローテーターの離脱防止構造を示す斜視図である。 本発明の一実施例によるアンカープリテンショナーにおけるラック／ローテーターのロッキング構造を示す正面図である。 本発明の一実施例によるアンカープリテンショナーの作動状態を示す正面図である。 本発明の一実施例によるアンカープリテンショナーのサブマリン防止効果を示す概略図である。 本発明の一実施例によるアンカープリテンショナーの外観の改善効果を示す概略図である。 従来のプリテンショナーの一例を示す概略図である。 従来のプリテンショナーの問題点を示す概略図である。 従来のプリテンショナーの問題点を示す概略図である。 従来のプリテンショナーの問題点を示す概略図である。

以下に、添付した図面を参照して本発明を詳細に説明する。
図１は本発明の一実施例によるアンカープリテンショナーを示す分解斜視図であり、図２は本発明の一実施例によるアンカープリテンショナーを示す結合斜視図である。
図１及び図２に示すように、本発明のアンカープリテンショナーは、作動方向を軸方向から回転方向に変換して、外観品質の改善及びサブマリンの防止と共に、搭乗者を拘束するための作動性の向上を高めた構造である。

そのために、センターピラー（Ｂピラー）の下端位置などの車体側や、シートフレームなどのシート側に設けられるブラケット１０が備えられ、このようなブラケット１０には上端側と下端側にそれぞれ孔が形成されており、この際、各孔を介して後述するローテーター１５とシリンダー１２とがそれぞれ連結構造で固定される。

特に、前記ブラケット１０の側端の一方にはブラケットボディから垂直に折曲され、９０°折曲されて一体形成されたストッパー１８が備えられるが、このストッパー１８は、後述するラック１３の裏面部に接触すると共に、裏面部を支持してラック１３の上下移動時に案内する役割、及びラック１３がシリンダー１２から離脱することを防止する役割を有する。

また、前記ブラケット１０の下端部には、爆発圧を発生させるためのＭＧＧ１１を内蔵するシリンダー１２が設置される。
例えば、前記シリンダー１２は、上端一側の延長部分を介してブラケット１０の下端側に形成される孔に、リベット２４により連結される構造であり、このように設置されると、前記シリンダー１２は垂直状態となる。

このようなシリンダー１２の内部の底には、ＭＧＧ１１が配置されるが、このＭＧＧ１１の作動時に、爆発圧によって、後述するラック１３の上昇が行われる。
ここで、前記ＭＧＧ１１は、車両の衝突時にセンサーの信号を受けて作動する通常のＭＧＧであり、その具体的な説明は省略する。
そして、前記シリンダー１２の内部には、ＭＧＧ１１の爆発圧によって上昇動作するラック１３が設置される。

前記ラック１３は、長さ方向の一定区間にラックギヤが形成され、下端部には、シリンダーの内壁に密着するピストン部２０が一体形成され、シリンダー内でＭＧＧ１１の爆発圧を受けることができるように配設されている。
この際、前記ピストン部２０の円柱の周縁部にゴムシーリング２５が装着され、シリンダーの内壁との気密性が確保されるので、爆発の全圧力を受けることができる。

特に、前記ラック１３のピストン部２０は、ラックの長手方向の下方に行くほど直径が小さくなるテーパー面２１が形成されており、テーパー面２１とシリンダー１２の内壁との間に後述するロッキングボール１９が挟入されることによって、ラック１３の下降移動、すなわち逆方向への移動が拘束される。

この際、前記ロッキングボール１９は、ピストン部２０の円形ボディの上面とテーパー面２１の下方の直径の小さい部分によって形成されたシリンダー内の空間に自由に介在する状態である。
実質的にウェビング（図７の図面符号「１６」）を引っ張る手段としてローテーター１５を備える。

前記ローテーター１５は長い板状で、下端部が半円形状に形成され、半円形状の区間には、ラック１３のラックギヤと噛合するギヤ部１４が形成される。
前記ローテーター１５の上端側と下端側とには、それぞれ孔が形成されている。ローテーター１５は、下方の孔を介して、ブラケット１０の上方の孔に取付ボルト２３により連結されて回転自在になり、このように設置された状態で下端のギヤ部１４を介してラック１３に噛合される。

すなわち、前記ローテーター１５は、下端の取付ボルト２３を軸として、ラックの上昇時に垂直下方に傾いて回転することができる。
また、ウェビング１６の連結のための手段として、ロアーアンカープレート１７が備えられる。搭乗者の身体を拘束するためのウェビング１６は、ロアーアンカープレート１７の長孔状の孔に連結される構造である。
このようなロアーアンカープレート１７は、下端の孔を介してローテーター１５の上方の孔にアンカーボルト２２により螺結されて回転自在になる。

図３は、本発明の一実施例によるアンカープリテンショナーにおけるラック／ローテーターの離脱防止構造を示す斜視図である。
図３に示すように、本発明の回転型アンカープリテンショナーは、作動時に、ラック１３が軸方向（例えば、シリンダーの軸線方向）に移動するようにガイドの役割をすると共に、ＭＧＧ１１の爆発圧によってラック１３がシリンダーから離脱するのを防止する役割を有する。

具体的には、前記ＭＧＧ１１の爆発圧によりラック１３が上昇する時、図３（ａ）に示すように、ラック１３はブラケット１０のストッパー１８の内側面に接した状態で案内され、垂直方向に移動する。また、図３（ｂ）に示すように、ストッパー１８の下端部にラック１３の下端側、例えばラックボディ部分の下端とテーパー面２１の上端との間に、半径方向に突出形成されるフランジ部分が当接することで、シリンダーからラック１３が離脱するのが防止される。

図４は、本発明の一実施例によるアンカープリテンショナーにおけるラック／ローテーターのロッキング構造を示す正面図である。
図４に、ラック１３の逆方向への移動を防止するロッキングシステムを示す。

具体的には、図４（ａ）に示すように、前記ラック１３がＭＧＧ１１の爆発圧によって上部に移動する時、図４（ｂ）に示すように、ラック１３と共にロッキングボール１９も上側に移動することになる（ラップベルトの引込段階）。
それと共に、ラップベルトが引き込まれた後、搭乗者の前方移動によってローテーター１５が逆方向に回転し、ラック１３が下方に移動するような力が作用する。

図４（ｃ）に示すように、この際、ラック１３は、少し下方に移動するが、ロッキングボール１９は慣性によって相変らず上方に移動し、結局、ラック１３のピストン部２０のテーパー面２１とシリンダー１２の壁面との間にロッキングボール１９が挟入されるようになり、ラック１３の下方移動が拘束される。

図５は、本発明の一実施例によるアンカープリテンショナーの作動状態を示す正面図である。
図５（ａ）に示すように、車両の衝突時にＡＣＵから展開信号を受けてＭＧＧ１１が着火される。
次に、図５（ｂ）に示すように、ＭＧＧ１１の爆発圧によって、ラック１３がシリンダー１２に沿って移動し、ラック１３にギヤ噛合されているローテーター１５が垂直下方に傾いて回転する。

この際、前記ローテーター１５は、約１２０°垂直下方に回転することができる。
このようにローテーター１５が回転することによって、ロアーアンカープレート１７に連結されているウェビング１６も図面上で半時計回りに回転する。
これによって、ウェビング１６が車両進行方向後側に引っ張られて搭乗者の身体を拘束することになる。

図６は、本発明の一実施例によるアンカープリテンショナーのサブマリン防止効果を示す概略図である。
図６に示すように、車両の衝突による搭乗者の前方移動時、交角が増加してサブマリンが防止される効果を示す。
具体的には、ローテーター１５が回転してアンカープリテンショナー側の有効点が車両進行方向後方／下方に移動することによって交角が増加し、これによってサブマリン現象を防止することができる。

図７は、本発明の一実施例によるアンカープリテンショナーの外観の改善効果を示す概略図である。
図７に示すように、車両装着状態でケーブルなどが外部に露出することがないため、外観を改善することができる効果を示す。

具体的には、車体側又はシート側１００と、センターピラートリム１１０又はシートシールドカバーと、の間の空間にアンカープリテンショナーが設けられるが、この際、ウェビング１６が引っ張られる軌跡や、ローテーター１５の回転軌跡は、アンカープリテンショナーをセンターピラートリム１１０の孔（または切開部）を介して確保できるため、アンカープリテンショナーに連結されるケーブルなどの部品は外部に露出することがない。

そして、前記センターピラートリム１１０の孔（または切開部）は、プリテンショナーガーニッシュ１２０によってカバーされる。
したがって、プリテンショナーガーニッシュ１２０によってウェビング１６だけ外部に露出するため、外観の向上を図ることができる。

上述したように、本発明では、上下に直線移動するラックと、回転運動するローテーターと、の組み合わせからなる新たな作動機構を有するプリテンショナーシステムを用いることで、アンカープリテンショナーの作動方向を、従来のの軸方向から回転方向に変更することができ、それによって車両の外観品質及びサブマリンの問題を改善することができる。

１０ ブラケット
１１ ＭＧＧ
１２ シリンダー
１３ ラック
１４ ギヤ部
１５ ローテーター
１６ ウェビング
１７ ロアーアンカープレート
１８ ストッパー
１９ ロッキングボール
２０ ピストン部
２１ テーパー面
２２ アンカーボルト
２３ 取付ボルト
２４ リベット
２５ ゴムシーリング

Claims (4)

1. 車体側またはシート側に設けられるブラケット（１０）と、
   前記ブラケット（１０）の下端部に設けられ、爆発圧を発生させるためのＭＧＧ（マイクロ ガス ジェネレータ、１１）が内蔵されているシリンダー（１２）と、
   前記シリンダー（１２）の内部に設けられ、ＭＧＧ（１１）の爆発圧により上昇動作するラック（１３）と、
   前記ブラケット（１０）の上端部に回転自在に設けられ、下端のギヤ部（１４）を介してラック（１３）に噛合されてラックの上昇時に回転するローテーター（１５）と、
   前記ローテーター（１５）の上端部に結合され、ウェビング（１６）に連結されるロアーアンカープレート（１７）と、を含み、
   前記ローテーター（１５）は、長い板状で、下端部が半円形状に形成され、半円形状の区間に前記ギヤ部（１４）が形成されており、
   前記ラック（１３）を含むシリンダー（１２）は、垂直に設けられ、ラックの上昇時にローテーター（１５）が垂直下方に傾いて回転することを特徴とする車両のアンカープリテンショナー。
2. 前記ブラケット（１０）には、ブラケットボディから垂直に折曲され、ラック（１３）の裏面部を支持し、ラック（１３）の移動時に案内する役割、及びラック（１３）がシリンダー（１２）から離脱することを防止する役割を有するストッパー（１８）が形成されたことを特徴とする請求項１に記載の車両のアンカープリテンショナー。
3. 前記ラック（１３）の下端部には、ローテーター（１５）に噛合されるラック（１３）の、逆方向への移動を防止するロッキングボール（１９）が介在されたことを特徴とする請求項１に記載の車両のアンカープリテンショナー。
4. 前記ラック（１３）の逆方向への移動を防止するロッキングボール（１９）は、ラックの下降時にラック下端のピストン部（２０）のテーパー面（２１）とシリンダー（１２）との間に挟入されて、ラック（１３）の逆方向への移動を防止することを特徴とする請求項３に記載の車両のアンカープリテンショナー。

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