WO2010055705A1

WO2010055705A1 - 車両用乗員拘束装置

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Publication number: WO2010055705A1
Application number: PCT/JP2009/059324
Authority: WO
Inventors: 琢也根崎
Original assignee: トヨタ自動車株式会社
Priority date: 2008-11-11
Filing date: 2009-05-21
Publication date: 2010-05-20
Also published as: CN101965280A; JP4380778B1; EP2345561B1; US20110006508A1; JP2010115945A; US8246077B2; EP2345561A1; EP2345561A4

Abstract

　車室空間を占有することなく、シートベルトの位置を規制することができる車両用乗員拘束装置を得る。　エアベルト装置（１０）は、シートバック（１６）に対する車両前後方向の後方に配置されたリトラクタ（１４）と、乗員に装着される際にリトラクタ（１４）から引き出され該乗員Ｐの上体を拘束するためのショルダベルト部（１２Ａ）を含むシートベルト（１２）と、シートバック（１６）上端におけるシート幅方向の一部を凹ませて形成されシートベルト（１２）におけるショルダベルト部（１２Ａ）の上側部分が入り込まされるベルト挿入部（３２）と、を備えている。

Description

車両用乗員拘束装置

　本発明は、少なくとも衝突時にシートに着座した乗員を該シートに拘束するための車両用乗員拘束装置に関する。

　エアベルトがシートバックの肩部を通過する構成において、膨張したエアベルトに対しシート幅方向の外側で起立されるエアベルトガイドをシートバックの肩部に設けたものが知られている（例えば、特開２００７－１１２４１５号公報参照。また、エアベルト装置について、米国特許出願公開２００３／０１６８８３７号明細書、特表２００１－５２１４６２号公報参照）

　しかしながら、上記の如き従来の技術では、シートバックの肩部から車室空間を占有するベルトガイドを設ける必要があり、この点に改善の余地がある。

　本発明は、車室空間を占有することなく、シートベルトの位置を規制することができる車両用乗員拘束装置を得ることが目的である。

　本発明の第１の態様に係る車両用乗員拘束装置は、乗員に装着される際にリトラクタから引き出され、乗員の上体を拘束するための上体拘束部を含むシートベルトと、前記シートバックの上端におけるシート幅方向の一部を凹ませて形成され、前記シートベルトにおける前記上体拘束部の上側部分が入り込まされるベルト挿入部と、を備えている。

　上記の態様によれば、シートベルトにおけるリトラクタから引き出された部分が主に上体拘束部とされ、乗員に装着されて該乗員の上体を車両用シートに対し拘束する。この装着状態で、シートベルトにおける上体拘束部の直上部分は、シートバックのベルト挿入部に入り込まされている。

　ここで、本車両用乗員拘束装置では、シートバックの上端におけるシート幅方向の一部を凹ませることで、ベルト挿入部が形成されている。そして、シートベルトは、ベルト挿入部に入り込まされた部分において、シート幅方向の両側に位置する凹壁にて該シート幅方向の移動が制限される。すなわち、シートベルトの位置がベルト挿入部によって規制される。

　このように、本発明の第１の態様に係る車両用乗員拘束装置では、車室空間を占有することなく、シートベルトの位置を規制することができる。

　上記の態様において、前記シートベルトにおける前記ベルト挿入部に入り込まされる部分及び前記上体拘束部を含む部分には、ガス供給により膨張して展開される膨張ベルト部が設けられている、構成としても良い。

　上記の態様によれば、例えば車両衝突の際には、シートベルトの膨張ベルト部が膨張、展開されることで、乗員が保護される。ここで、膨張ベルト部は、その長手方向の一部において、ベルト挿入部に入り込まされているため、膨張、展開された状態においてもベルト挿入部によってシート幅方向への移動が制限される。すなわち、本車両用乗員拘束装置では、膨張、展開された膨張ベルト部の位置がベルト挿入部によって効果的に規制される。

　本発明の第２の態様に係る車両用乗員拘束装置は、乗員に装着される際にリトラクタから引き出され、乗員の上体を拘束するための上体拘束部を含むシートベルトと、前記シートベルトにおける前記上体拘束部及び該上体拘束部の上側部分を含む部分に設けられ、ガス供給により膨張して展開される膨張ベルト部と、前記シートバックの上端におけるシート幅方向の一部を凹ませて形成された凹部を含み、前記膨張ベルト部が展開される際に該膨張ベルト部における車両上下方向の下部を前記凹部に入り込ませるベルト挿入部と、を備えている。

　上記の態様によれば、シートベルトにおけるリトラクタから引き出された部分が主に上体拘束部とされ、乗員に装着されて該乗員の上体を車両用シートに対し拘束する。この装着状態で、シートベルトにおける上体拘束部の直上部分は、シートバックのベルト挿入部に入り込まされている。例えば車両衝突の際には、シートベルトの膨張ベルト部が膨張、展開されることで、乗員が保護される。

　ここで、本車両用乗員拘束装置では、少なくとも膨張ベルト部が膨張、展開された際には、該膨張ベルト部の車両上下方向の下部がベルト挿入部の凹部に入り込んだ状態となっている。このため、膨張ベルト部は、シート幅方向の両側に位置する凹壁にて該シート幅方向の移動が制限される。すなわち、膨張、展開された膨張ベルト部の位置がベルト挿入部によって規制される。そして、ベルト挿入部の凹部は、シートバックの上端部を凹ませることで形成されている。

　このように、本発明の第２の態様に係る車両用乗員拘束装置では、車室空間を占有することなく、シートベルトの位置を規制することができる。なお、ベルト挿入部の凹部は、常に（膨張、展開前を含み)シートベルトの膨張ベルト部を挿入させる構成であっても良く、膨張ベルト部が膨張、展開されるに伴って、該膨張ベルト部を挿入させる構成であっても良い。

　上記の態様において、それぞれ前記膨張ベルト部が設けられた左右一対の前記シートベルトを備え、前記シートバックの上端には、左右一対の前記ベルト挿入部が設けられている、構成としても良い。

　上記の態様によれば、左右一対のシートベルトにおける上体拘束部にて乗員の上体が拘束される。これら左右一対のシートベルトの膨張ベルト部が膨張、展開されると、これらは互いに干渉してシート幅方向に退け合う力が作用する。ここで、左右の膨張ベルト部は、それぞれ入り込まされたベルト挿入部の車幅方向外側の凹壁にて支持される（凹壁が膨張ベルト部の支持反力を発生する）ので、これら左右の膨張ベルト部にて乗員が良好に保護される。

　上記の態様において、前記膨張ベルト部には、該膨張ベルト部が展開される際に前記ベルト挿入部の底面との接触面を平面状に維持するための平面維持構造が設けられている、構成としても良い。

　上記の態様によれば、展開過程、展開状態の膨張ベルトにおけるベルト挿入部の底面との接触面が平面維持構造によって平面（平坦）状に維持される。このため、展開された膨張ベルトのシート幅方向の移動が一層効果的に制限される。

　以上説明したように本発明に係る車両用乗員拘束装置は、車室空間を占有することなく、シートベルトの位置を規制することができるという優れた効果を有する。

本発明の第１の実施形態に係るエアベルト装置の概略全体構成を示す斜視図である。本発明の第１の実施形態に係るエアベルト装置の要部を模式的に示す正面図である。本発明の第１の実施形態に係るエアベルト装置を構成するエアベルトのベルト挿入部への挿入状態を拡大して示す、非膨張時の正断面図である。本発明の第１の実施形態に係るエアベルト装置を構成するエアベルトのベルト挿入部への挿入状態を拡大して示す、膨張時の正断面図である。本発明の第１の実施形態に係るエアベルト装置におけるエアベルトの膨張状態を示す側断面図である。本発明の第１の実施形態に係るエアベルト装置による小柄乗員の拘束状態を模式的に示す正面図である。本発明の第２の実施形態に係るエアベルト装置の要部を模式的に示す正面図である。本発明の第３の実施形態に係る４点式エアベルト装置の要部を模式的に示す正断面図である。

　本発明の第１の実施形態に係る車両用乗員拘束装置としてのエアベルト装置１０について、図１～図５に基づいて説明する。なお、各図に適宜記す矢印ＦＲ、矢印ＵＰ、矢印Ｗは、それぞれエアベルト装置１０が適用された自動車の前方向（進行方向）、上方向、車幅方向を示している。これらの各方向は、エアベルト装置１０が適用された車両用シート１１の前方向、上方向、シート幅方向の右側、左側に略一致している。

　図１には、車両用シート１１に適用されたエアベルト装置１０の非使用状態が斜視図にて示されている。この図に示される如く、エアベルト装置１０は、シートベルト１２の一端側を引き出し可能に巻き取るリトラクタ１４を備えている。リトラクタ１４は、車両用シート１１を構成するシートバック１６に対する車両前後方向の後方に配置されており、例えば車体としてのパッケージトレイリム等に固定されている。シートベルト１２の他端側は、車両用シート１１を構成するシートクッション１８の後部側方に図示しないアンカによって固定されている。

　この不使用状態で、シートベルト１２は、車両用シート１１の幅方向一端側で車両上下方向に延在されており、その上下方向における略中間部にはタングプレート２０が設けられている。タングプレート２０は、車両用シート１１の幅方向反対側に配置されたバックル２２に対する結合及び該結合の解除が可能とされている。

　このエアベルト装置１０では、タングプレート２０をバックル２２に結合することで、シートバック１６の肩部からタングプレート２０にかけての上体拘束部としてのショルダベルト部１２Ａが乗員の上体に斜めに掛け渡されるようになっている。この状態でシートベルト１２は、図２に示される如くショルダベルト部１２Ａにおいて着座乗員Ｐの上体を拘束すると共に、タングプレート２０からアンカにかけてのラップベルト部（図示省略）が着座乗員Ｐの腰部を拘束するようになっている。

　したがって、エアベルト装置１０は、３点式のシートベルト装置をベースとしたエアベルト装置とされている。また、エアベルト装置１０では、上記の通りリトラクタ１４がシートバック１６の後方に配置されている。このため、車両用シート１１の着座乗員Ｐによる装着状態のシートベルト１２は、ショルダベルト部１２Ａの直上部分がシートバック１６の肩部１６Ａ（後述するベルト挿入部３２）に巻き掛けられる構成とされている。この実施形態では、リトラクタ１４とシートバック１６の肩部１６Ａとの間には、シートベルト１２をガイドするショルダアンカ等が設けられない構成とされている。

　そして、シートベルト１２におけるショルダベルト部１２Ａを含む少なくとも一部は、図示しないインフレータからガス供給を受けて膨張、展開される膨張ベルト部としてのエアベルト２４として構成されている。エアベルト２４は、車両用シート１１の着座乗員Ｐによるシートベルト１２の装着状態で、少なくともシートバック１６の肩部１６Ａに巻き掛けられる部分、及びショルダベルト部１２Ａのほぼ全長に亘る部分に設定されている。

　エアベルト２４について補足すると、図３Ａに示される如く、エアベルト２４は、ベルト本体としてのカバー２６と、カバー２６の内側に設けられた伸縮可能なメッシュウエビング２８と、メッシュウエビング２８の内側に折り畳み状態で設けられたエアバッグ３０とを主要部として構成されている。

　このエアベルト２４は、リトラクタ１４側又はアンカ側に配置された図示しないインフレータからガス供給を受けてエアバッグ３０が膨張されることで、全体として図２の想像線、図３Ｂ、及び図４に示される如く膨張、展開されるようになっている。シートベルト１２におけるエアベルト２４以外の部分は、縫製等によってカバー２６に接合されている。インフレータは、例えば車両の前面衝突（の不可避）が検出又は予測された場合に、図示しないＥＣＵによって作動され、エアバッグ３０にガスを供給するようになっている。

　そして、エアベルト装置１０は、シートベルト１２（エアベルト２４）の位置を規制するためのベルト挿入部３２を備えている。ベルト挿入部３２は、シートバック１６の肩部１６Ａにおけるシート幅方向の一部を、車両前後方向の全長に亘って、車両上下方向の上向きに開口するように凹ませることで、凹部として形成されている。このベルト挿入部３２には、シートベルト１２におけるエアベルト２４の設定部位が摺動可能に挿入されている。少なくとも車両用シート１１の着座乗員Ｐによるシートベルト１２の装着状態では、エアベルト２４がその長手方向に摺動可能にベルト挿入部３２に入り込まされるようになっている。

　したがって、ベルト挿入部３２は、エアベルト２４の幅に対し同等以上の幅を有している。また、ベルト挿入部３２の幅及び深さは、エアベルト２４におけるシートバック１６の肩部１６Ａの直上で膨張される部分（断面）が、上下方向寸法の略１／３だけベルト挿入部３２に挿入されるように、決められている。この実施形態では、リトラクタ１４は、シートバック１６の肩部１６Ａ（ベルト挿入部３２の底）に対し車両上下方向の同じ位置又は下方に配置されている。このため、エアベルト装置１０では、上記した通りシートベルト１２（エアベルト２４）をガイドするショルダアンカ等を用いることなく、エアベルト２４をベルト挿入部３２に挿入させる（ベルト挿入部３２の底に巻き掛ける）ことができる構成とされている。

　図３及び図４に示される如く、ベルト挿入部３２は、シートバック１６を構成するクッション材（パッド）３４の一部を凹ませると共に、該凹みに表皮材３６を設けることで、シートバック１６に一体に形成されている。

　次に、第１の実施形態の作用を説明する。

　上記構成のエアベルト装置１０では、車両用シート１１の着座乗員Ｐは、シートベルト１２を装着する際に、リトラクタ１４からシートベルト１２を引き出しつつタングプレート２０をバックル２２に結合する。これにより、図２に模式的に示される如くショルダベルト部１２Ａが着座乗員Ｐの上体を拘束すると共に、図示しないラップベルト部が着座乗員Ｐの腰部を拘束する。

　車両の前面衝突が検出又は予測されると、ＥＣＵがインフレータを作動させる。すると、エアベルト２４のエアバッグ３０にはインフレータからガスが供給され、エアベルト２４が所定の形状に膨張、展開される。これにより、前面衝突に対し乗員が保護される。

　ここで、本エアベルト装置１０では、エアベルト２４がシートバック１６に形成されたベルト挿入部３２に入り込んでいる。このため、該エアベルト２４は、その膨張、展開状態（過程に）おいて、シート幅方向への移動がベルト挿入部３２におけるシート幅方向に対向する一対の凹壁３２Ａによって制限される。すなわち、膨張、展開されたエアベルト２４の車両用シート１１（乗員）に対する位置が規制される。特に、エアベルト２４は、シート幅方向外側の凹壁３２Ａによって、シート幅方向外側への移動が制限される。

　このため、エアベルト装置１０では、エアベルト２４は乗員の保護に適した位置で膨張、展開され、乗員が効果的に保護される。そして、ベルト挿入部３２は、シートバック１６の肩部１６Ａを凹ませて構成されているため、車室空間を占有することなく、エアベルト２４の位置を規制することができる。

　以上により、エアベルト装置１０では、エアベルト２４の位置規制のために車室空間を占有するガイド部材を設ける必要がない。したがって、部品点数の削減、コストの低減が図られる。また、車室空間に突出する部材が削減され、限られた車室空間の有効利用、利用性の向上、見栄えの向上等が図られる。

　また、エアベルト装置１０では、ベルト挿入部３２にエアベルト２４（シートベルト１２）を入り込ませる構成である。このため、図５に示される如く、子供等の座高が低い乗員に対しシートベルト１２（特にショルダベルト部１２Ａ）を適正に装着させることができる。例えばベルト挿入部３２を有しない比較例では、図５に想像線にて示される如く、比較的座高が低い着座乗員Ｐに対してショルダベルト部１２Ａが頚部に干渉されやすい。

　これに対してエアベルト装置１０では、シートベルト１２の巻き掛け部分が比較例に対し低位となる。このことにより、図５に実線にて示される如く、比較的座高が低い乗員に対してショルダベルト部１２Ａが頚部に干渉しにくい位置に配置される。さらに、ベルト挿入部３２における車幅方向内側の凹壁３２Ａによって、シートベルト１２の着座乗員Ｐの頚部側への移動が制限される。これらにより、エアベルト装置１０では、上記の通り、子供等の座高が低い小柄な着座乗員Ｐに対しショルダベルト部１２Ａを適正に装着させることに寄与する。

（他の実施形態）
　次に、本発明の他の実施形態を説明する。なお、上記した第１の実施形態又は前出の構成と基本的に同一の部品、部分については、上記第１の実施形態又は前出の構成と同一の符号を付して説明、図示を省略する場合がある。

（第２の実施形態）
　図６には、本発明の第２の実施形態に係る車両用乗員拘束装置としてのエアベルト装置４０が模式的な正面図にて示されている。この図に示される如く、エアベルト装置４０は、左右一対のシートベルト１２を備えて所謂４点式エアベルト装置として構成されている点で、３点式エアベルト装置であるエアベルト装置１０とは異なる。

　具体的には、左右のシートベルト１２は、それぞれ上端側が図示を省略したリトラクタ１４に巻き取られると共に下端側がアンカを介してシートクッション１８の後部に固定されている。そして、一方のシートベルト１２の略中間部にはタングプレート２０が設けられ、他方のシートベルト１２の略中間部にはバックル２２が設けられている。これにより、エアベルト装置４０では、タングプレート２０をバックル２２に結合させた使用状態において、図６に示される如く、左右一対のショルダベルト部１２Ａが車両用シート１１の着座乗員Ｐの状態を拘束するようになっている。また、この使用状態においてエアベルト装置４０では、左右のシートベルト１２で構成されるラップベルト部１２Ｂが着座乗員Ｐの腰部を拘束するようになっている。

　そして、エアベルト装置４０では、シートバック１６の左右の肩部１６Ａにそれぞれベルト挿入部３２が形成されている。したがって、左右のシートベルト１２におけるエアベルト２４の一部は、それぞれ対応するベルト挿入部３２に挿入されている。エアベルト装置４０における他の構成は、図示しない部分を含めエアベルト装置１０の対応する構成と同じである。

　したがって、第２の実施形態に係るエアベルト装置４０によっても、基本的に第１の実施形態に係るエアベルト装置１０と同様の作用によって同様の効果を得ることができる。特に、４点式のエアベルト装置４０では、図６に想像線にて示される如く、膨張展開された左右のエアベルト２４が干渉して互いに車幅方向外側に退け合う力が作用する場合がある。この場合でもエアベルト装置４０では、左右のベルト挿入部３２が各エアベルト２４の位置を適正位置に規制する。すなわち、各ベルト挿入部３２におけるシート幅方向外側の凹壁３２Ａがエアベルト２４の反力を支持し、各エアベルト２４の位置が適正位置に規制される。このため、エアベルト装置４０では、左右のエアベルト２４による乗員保護効果が高い。

（第３の実施形態）
　図７には、本発明の第３の実施形態に係る車両用乗員拘束装置としてのエアベルト装置５０の要部が図３Ｂに対応する正断面図にて示されている。この図に示される如くエアベルト装置５０では、エアベルト２４内に変形規制部としての厚肉ベルト５２が設けられている点で、第１の実施形態に係るエアベルト装置１０とは異なる。

　厚肉ベルト５２は、例えばエアバッグ３０と同じ材料（繊維）を用いて、厚肉に形成され、該エアバッグ３０に縫製等によって一体化されている。なお、厚肉ベルト５２は、エアバッグ３０ではなく、カバー２６やメッシュウエビング２８に一体化されても良い。この厚肉ベルト５２は、エアベルト２４における少なくとも乗員によるシートベルト１２の装着状態でベルト挿入部３２に挿入される所定範囲で、かつ車両上下方向の下側（ベルト挿入部３２の底側）に設定されている。

　エアベルト装置５０では、厚肉ベルト５２によって、エアベルト２４の展開形状が、図７に示される如く下端部が略平坦となる形状に規制されるようになっている。エアベルト装置５０の他の構成は、図示しない部分を含めエアベルト装置１０又はエアベルト装置４０の対応する構成と同じである。

　したがって、第３の実施形態に係るエアベルト装置５０によっても、基本的に第１又は第２の実施形態に係るエアベルト装置１０、４０と同様の作用によって同様の効果を得ることができる。特に、エアベルト装置５０では、展開過程、展開状態のエアベルト２４の下端が略平坦となるため、エアベルト２４（シートベルト１２）がシート幅方向の力に対し転がり難い。このため、エアベルト装置５０では、エアベルト２４のベルト挿入部３２に対するシート幅方向の位置ずれが一層生じ難く、エアベルト２４はより確実に乗員の保護に適した位置で膨張、展開され、乗員の効果的な保護に寄与する。

　なお、上記した各実施形態では、シートベルト１２がエアベルト２４を有する例を示したが、本発明はこれに限定されない。本発明は、例えば、シートベルト１２がエアベルト２４を有しない３点式又は４点式のシートベルト装置に適用されても良い。この場合、図５に示される如く、ベルト挿入部３２を設けることで、小柄な乗員に対しシートベルト１２（特にショルダベルト部１２Ａ）を適正に装着させることに寄与する。

　また、上記した実施形態では、ベルト挿入部３２が常にエアベルト２４を挿入させる例を示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、シートベルト１２がエアベルト２４を有する構成においては、エアベルト２４の膨張、展開に伴って該エアベルト２４が挿入されるベルト挿入部をシートバック１６の肩部１６Ａに設けた構成としても良い。例えば、通常は表皮材３６がクッション材３４に形成した凹部の開口端（上端）を覆う構成において、エアベルト２４の展開圧にて表皮材３６のティア部が破断される構成とするか、又は、凹部を覆う位置の表皮材３６を伸縮性の高い材料にて形成することで、エアベルト２４が膨張、展開に伴ってベルト挿入部に挿入される構成とすることができる。

　さらに、上記した実施形態では、リトラクタ１４がシートバック１６に対する車両前後方向の後方に配置された例を示したが、本発明はこれに限定されない。本発明は、シートベルト１２やエアベルト２４の長手方向の一部が、シートバック１６の肩部１６Ａの車両前後方向における少なくとも一部に沿って配置される（巻き掛けられる）構成であれば、適用可能である。したがって例えば、リトラクタ１４がシートバック１６内に配置されると共にシートベルト１２、エアベルト２４が肩部１６Ａから導出されると共に該肩部１６Ａに沿って配置される構成において、本発明を適用することができる。この場合、ベルト挿入部３２は、肩部１６Ａにおけるベルト導出部分に対する車両前方に設ければ良い。

Claims

　乗員に装着される際にリトラクタから引き出され、乗員の上体を拘束するための上体拘束部を含むシートベルトと、
　前記シートバックの上端におけるシート幅方向の一部を凹ませて形成され、前記シートベルトにおける前記上体拘束部の上側部分が入り込まされるベルト挿入部と、
　を備えた車両用乗員拘束装置。
　前記シートベルトにおける前記ベルト挿入部に入り込まされる部分及び前記上体拘束部を含む部分には、ガス供給により膨張して展開される膨張ベルト部が設けられている請求項１記載の車両用乗員拘束装置。
　乗員に装着される際にリトラクタから引き出され、乗員の上体を拘束するための上体拘束部を含むシートベルトと、
　前記シートベルトにおける前記上体拘束部及び該上体拘束部の上側部分を含む部分に設けられ、ガス供給により膨張して展開される膨張ベルト部と、
　前記シートバックの上端におけるシート幅方向の一部を凹ませて形成された凹部を含み、前記膨張ベルト部が展開される際に該膨張ベルト部における車両上下方向の下部を前記凹部に入り込ませるベルト挿入部と、
　を備えた車両用乗員拘束装置。
　それぞれ前記膨張ベルト部が設けられた左右一対の前記シートベルトを備え、
　前記シートバックの上端には、左右一対の前記ベルト挿入部が設けられている請求項２又は請求項３記載の車両用乗員拘束装置。
　前記膨張ベルト部には、該膨張ベルト部が展開される際に前記ベルト挿入部の底面との接触面を平面状に維持するための平面維持構造が設けられている請求項２～請求項４の何れか１項記載の車両用乗員拘束装置。