WO2015098369A1 - エアベルト及びエアベルト装置 - Google Patents

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WO2015098369A1
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air belt
gas
webbing
bag
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光 亀好
和良 大前
敦 市田
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タカタ株式会社
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R21/00—Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
    • B60R21/02—Occupant safety arrangements or fittings, e.g. crash pads
    • B60R21/16—Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags
    • B60R21/18—Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags the inflatable member formed as a belt or harness or combined with a belt or harness arrangement
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
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    • B60R21/02—Occupant safety arrangements or fittings, e.g. crash pads
    • B60R21/16—Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags
    • B60R21/23—Inflatable members
    • B60R21/231—Inflatable members characterised by their shape, construction or spatial configuration

Definitions

  • the present invention relates to an air belt and an air belt device, and more particularly, to an air belt and an air belt device suitable for improving restraint performance.
  • Vehicles such as automobiles are generally provided with a three-point seat belt device that restrains an occupant on a seat having a seat portion on which the occupant sits and a backrest portion located on the back of the occupant.
  • a seat belt device includes a webbing that restrains an occupant, a seat belt retractor that winds the webbing, a guide anchor that is provided on the vehicle body side and guides the webbing, and a belt anchor that fixes the webbing to the vehicle body side.
  • a buckle disposed on the side surface of the seat and a tongue disposed on the webbing, and the passenger is restrained by the webbing by fitting the tongue to the buckle.
  • Air belt devices for dispersion are being put into practical use.
  • Such an air belt device includes, for example, a belt in which an inflatable bag is housed and one end is supported by a fixed portion, and a tongue device provided at the other end of the belt, as described in Patent Document 1.
  • a buckle device supported by a fixed portion to which the tongue device is coupled, and an inflator that generates high-pressure gas.
  • the bag is supplied by supplying the bag with high-pressure gas generated by the inflator at the time of a vehicle collision. It is configured to inflate.
  • Patent Document 2 it has already been proposed to dispose an inflating portion that protects the occupant's temporal region on a part of the air belt.
  • the same problem as in Patent Document 1 may occur in that the webbing is inflated. Further, even when an inflating portion that protects the temporal region is disposed on the shoulder portion, since the inflating portion is disposed above the shoulder portion, it does not contribute to the occupant's impact mitigation at the time of a frontal collision. In addition, due to the inflating portion, a gap is easily generated between the webbing and the occupant, and the restraining performance of the webbing may be lowered.
  • the present invention was devised in view of such problems, and an object thereof is to provide an air belt and an air belt device that can alleviate impact during expansion and improve restraint performance.
  • an inflatable belt having a bag that is disposed in a webbing that restrains a torso of an occupant and that is supplied with gas and inflated in an emergency
  • the bag is inflated by being supplied with the gas.
  • a gas supply path for supplying gas to the main inflatable portion wherein the main inflatable portion has a longitudinal expansion width in the shoulder portion of the occupant larger than a longitudinal expansion width in the chest portion of the occupant.
  • an air belt that is disposed in a webbing that restrains the occupant's torso and that is inflated when a gas is supplied in an emergency, and an inflator that supplies the gas to the air belt.
  • the air belt includes a main inflating portion in which the bag is inflated by being supplied with the gas, and a gas supply path for supplying gas to the main inflating portion,
  • a longitudinal expansion width in a shoulder portion of an occupant is configured to be larger than a longitudinal expansion width in a chest portion of the occupant.
  • the main inflatable portion may be configured such that the inflatable width in the front-rear direction is maximized at a height position in the vicinity of the occupant's clavicle within a range in contact with the occupant. .
  • the boundary center point between the main inflating portion and the gas supply path may be set on the upper end side of the air belt with respect to the center line of the seat on which the occupant is seated.
  • the said main expansion part is set on the basis of 50th percentile male, for example.
  • the occupant is normally seated on the seat (backrest) by setting the longitudinal expansion width of the main inflatable portion of the bag to be large at the shoulder of the occupant.
  • the air belt is inflated with the back in close contact with the body
  • the pressure generated on the occupant can be received by the relatively strong shoulder in the skeleton of the human body, and the impact generated on the occupant can be reduced. it can.
  • an inertial force acts to move the occupant forward.
  • an attempt is made to rotate forward about the waist. It is possible to effectively restrain an occupant to perform, suppress forward movement, and improve restraint performance.
  • FIG. 1 is an overall configuration diagram of a seat belt apparatus including an air belt apparatus according to an embodiment of the present invention. It is a 3D image figure which shows the expansion state of an air belt, (A) is a front view, (B) has shown the side view.
  • FIG. 1 is a front view showing an inflated state of the air belt according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 shows a side view of the inflated state of the air belt, in which (A) shows the present embodiment and (B) shows the prior art. In each figure, for convenience of explanation, a state where a passenger is seen through is shown.
  • the air belt 1 is disposed in the webbing 11 that restrains the trunk of the occupant 2 and is supplied with gas in an emergency.
  • the bag 12 includes an inflatable bag 12, and the bag 12 includes a main inflating portion 12 a that is inflated by supplying a gas, and a gas supply path 12 b that supplies gas to the main inflating portion 12 a, and the main inflating portion 12 a
  • the front and rear direction expansion width D1 of the two shoulder portions 21 is configured to be larger than the front and rear direction expansion width D2 of the chest 22 of the occupant 2. Since the bag 12 is in close contact with the inner surface of the webbing 11, the webbing 11 is shown by a bold line in FIGS. 1 and 2A.
  • Passenger 2 assumes a 50th percentile male (AM50).
  • the shoulder 21 means a portion not including an organ near the shoulder joint
  • the chest 22 means a portion where the organ is protected by the rib 22a.
  • the air belt 1 may be designed based on the 5th percentile woman (AM05).
  • the air belt 1 has an upper end connected to the non-inflatable webbing 13 and a lower end connected to the tongue 14.
  • the non-expanded webbing 13 is connected to a seat belt retractor capable of winding the webbing 11 and the non-expanded webbing 13 through, for example, a guide anchor fixed to the vehicle body side (see FIG. 5).
  • the tongue 14 is configured to be detachable from a buckle 15 fixed to the vehicle body side.
  • An inflator 16 that generates high-pressure gas is connected to the buckle 15, and a gas passage is formed so that the gas generated from the inflator 16 can be supplied to the bag 12 with the tongue 14 connected to the buckle 15.
  • the one used in the conventional air belt device can be arbitrarily used, and is not limited to the illustrated configuration.
  • the bag 12 composed of the main inflating part 12a and the gas supply path 12b is normally folded in the width direction and accommodated in the webbing 11.
  • mesh webbing described in Japanese Patent No. 3945100 and Japanese Patent No. 4835312 is used for the webbing 11 that accommodates the bag 12.
  • the mesh webbing is a knitting composed of a plurality of knitting yarns, and is a webbing formed to be stretchable.
  • the inflator 16 is activated to generate gas, which is supplied to the gas supply path 12b.
  • the gas supply path 12b expands in the webbing 11 to form a gas flow path.
  • the gas which expanded the gas supply path 12b is supplied to the main expansion part 12a.
  • the main inflating portion 12a is inflated in the webbing 11, and inflated in the range from the chest 22 to the shoulder 21 of the occupant 2 as shown in FIG.
  • the main inflating portion 12a is configured such that the front-rear expansion width D1 in the shoulder 21 of the occupant 2 is larger than the front-rear expansion width D2 in the chest 22 of the occupant 2.
  • the main inflating portion 12a is configured such that the inflatable width D1 in the front-rear direction is maximized at a height position in the vicinity of the collarbone 21a of the occupant 2 within a range in contact with the occupant 2.
  • the height position corresponding to the clavicle 21a is indicated by a one-dot chain line C.
  • the conventional air belt 1 ' is configured such that the boundary between the main inflating portion and the gas supply path is ambiguous and the entire bag 12' is inflated to be elongated.
  • the front-rear expansion width D of the bag 12 ' is formed substantially evenly from the shoulder portion 21' to the chest portion 22 '.
  • a pressure is applied to the occupant 2 according to the amount of protrusion protruding forward with respect to the bag 12 'having a uniform internal pressure. Therefore, in the conventional air belt 1 ', the load applied to the chest 22' of the occupant 2 'is the highest.
  • the front-back direction expansion width D1 of the shoulder portion 21 is configured to be maximized, so that it protrudes forward.
  • the protruding amount is also configured to increase at the shoulder 21. Therefore, as shown by the white arrow in the figure, the load on the chest 22 can be reduced and the load can be concentrated on the shoulder 21.
  • the shoulder portion 21 does not include an organ, has a tougher skeleton than the rib 22a, can withstand a high load, and can reduce an impact generated on the occupant 2.
  • the occupant 2 In the event of a vehicle collision, the occupant 2 tries to move forward by inertial force. By increasing the pressure on the shoulder 21 of the occupant 2, the restraining force on the shoulder 21 of the occupant 2 can be improved. Therefore, it is possible to effectively restrain the upper body of the occupant 2 trying to rotate forward about the waist, and to suppress the forward movement of the upper body, thereby improving restraint performance.
  • the center point Q of the boundary between the main inflating portion 12a and the gas supply path 12b is higher than the center line L of the seat 3 on which the occupant 2 is seated (white in the figure). (Extracted arrow direction side).
  • the front-rear direction expansion width D1 of the shoulder portion 21 can be easily formed larger than the front-rear direction expansion width D2 of the chest portion 22.
  • FIG. 3 shows a plan development view of the base fabric constituting the air belt
  • (A) is the first embodiment
  • (B) is the second embodiment
  • (C) is the third embodiment
  • (D) Shows the fourth embodiment
  • (E) shows the fifth embodiment.
  • FIG. 4 is a view showing the configuration of the air belt according to the fourth embodiment and the fifth embodiment.
  • FIG. 4A is a cross-sectional view taken along the line AA in the fourth embodiment
  • FIG. 4B is a view showing B in the fifth embodiment.
  • a cross-sectional view taken along line -B is shown.
  • the bag 12 is formed into a bag shape, for example, by overlapping a base fabric that forms the front surface and a base fabric that forms the back surface and stitching the outer periphery.
  • FIGS. 3A to 3E shows a base fabric 17 forming one of the front surface and the back surface.
  • the boundary line between the main expansion part 12a and the gas supply path 12b is formed at a position indicated by a dashed line in the figure, and the boundary center point Q is located at the center part of the boundary line.
  • the first embodiment shown in FIG. 3A is a base fabric 17 constituting the bag 12 shown in FIGS. 1 and 2A. That is, the base fabric 17 shown in FIG. 3A is suitable for the most standard air belt 1 using the present invention.
  • the base fabric 17 connects the wide portion 17a having the lateral width Wa that forms the main expansion portion 12a, the narrow portion 17b having the lateral width Wb that forms the gas supply path 12b, and the wide portion 17a and the narrow portion 17b. And a tapered portion 17c.
  • the tapered portion 17c constitutes a part of the main expansion portion 12a, and the boundary center point Q between the main expansion portion 12a and the gas supply path 12b is the boundary between the taper portion 17c and the narrow portion 17b. Arranged on the line. Note that the end portion 17d of the narrow portion 17b constitutes a connection portion of the inflator 16.
  • the lateral width Wa of the wide portion 17a is set on the basis of the above-described general adult male (for example, AM50), and as shown in FIGS.
  • the width D1 is set to be larger than the longitudinal expansion width D2 of the chest 22.
  • the lateral width Wb of the narrow portion 17b is set so as not to become narrower than the lateral width of a normal seat belt (webbing), for example, when the gas supply path 12b expands into a substantially cylindrical shape.
  • the shape of the base fabric 17 is actually designed using AM50 dummy.
  • the tapered portion 17c is extended to the gas supply path 12b side. That is, the boundary center point Q between the main expansion portion 12a and the gas supply path 12b is moved to the gas supply path 12b side as illustrated. Therefore, the bag 12 shown in the second embodiment has a main inflating portion 12a that is longer than that of the first embodiment, and has a gas supply path 12b that is shorter than that of the first embodiment.
  • the main inflating portion 12a is extended to the gas supply path 12b side, so that the front and rear of the shoulder portion 21 are also provided to a passenger having a smaller physique than a general adult male (for example, AM50).
  • the directional expansion width D1 can be increased, and the restraint performance can be improved.
  • the tapered portion 17c is extended toward the main inflating portion 12a and the gas supply path 12b, and the bag 12 is formed to have a long overall length.
  • the boundary between the main expansion portion 12a and the gas supply path 12b is ambiguous. However, if it coincides with the boundary between the narrow portion 17b and the taper portion 17c, the main expansion portion 12a and the gas supply path The boundary center point Q with respect to 12b is arranged at the illustrated position.
  • the longitudinal expansion width D1 in the shoulder portion 21 is increased even for an occupant having a larger physique than a general adult male (for example, AM50) by increasing the overall length of the bag 12. It is possible to improve the restraint performance.
  • the front-rear direction expansion width D1 in the shoulder portion 21 can be applied to an occupant having a smaller physique than a general adult male (for example, AM50). Can be increased, and the restraint performance can be improved.
  • substantially the entire length of the bag 12 excluding the vicinity of the end portion 17d constituting the connecting portion of the inflator 16 is formed in the wide portion 17a, and the gas supply path 12b is formed in the stitching portion 17e. It is formed by.
  • the lateral width of the gas supply path 12b can be sufficiently widened, and stress concentration on the contact surface with the occupant can be reduced.
  • the stitching portion 17e may be a sewing type in which a pair of front and back base fabrics 17 are sewn together, or the pair of front and back base fabrics 17 are connected by a tether 17f. It may be a hanging strap type.
  • suture parts 17e is not limited to two shown in figure, One may be sufficient and three or more may be sufficient.
  • the fifth embodiment shown in FIG. 3 (E) is obtained by changing the direction of the stitching portion 17e in the fourth embodiment described above. That is, the stitching portion 17e in the fourth embodiment shown in FIG. 3D is formed in the longitudinal direction of the bag 12, whereas the stitching portion 17e in the fifth embodiment shown in FIG. The bag 12 is formed in the lateral width direction. This configuration also has the same effect as the above-described fourth embodiment.
  • the stitching portion 17e may be a sewing type in which a pair of front and back base fabrics 17 are sewn together, or the pair of front and back base fabrics 17 are connected by a tether 17f. It may be a hanging strap type.
  • suture parts 17e is not limited to three shown in figure, Two or less may be sufficient and four or more may be sufficient.
  • FIG. 5 is an overall configuration diagram of a seat belt device including the air belt device according to the embodiment of the present invention.
  • symbol is attached
  • the air belt 1 is used for webbing of a seat belt device, for example.
  • the illustrated seat belt device fixes a webbing W that restrains an occupant, a seat belt retractor 4 that winds the webbing W, a guide anchor 5 that is provided on the vehicle body side and guides the webbing W, and the webbing W is fixed to the vehicle body side.
  • the illustrated seat belt device is a so-called passenger seat belt device, and a seat 3 mounted on a vehicle generally includes a backrest portion 31 located on the back of the occupant and a seat portion 32 on which the occupant sits.
  • the seat belt retractor 4 is disposed, for example, inside a pillar 7 disposed on the side of the vehicle, and the guide anchor 5 is disposed, for example, on the surface of the pillar 7.
  • the belt anchor 6 is fixed to the vehicle on the door side or the bottom of the seat portion 32.
  • the buckle 15 is disposed on the side surface portion of the seat portion 32 on the vehicle center side.
  • An inflator 16 is disposed inside the buckle 15, and by connecting the tongue 14 to the buckle 15, gas can be supplied from the inflator 16 to the bag 12. Is connected.
  • a method of supplying gas to the air belt 1 a conventionally used method can be arbitrarily used.
  • the webbing W includes, for example, an air belt 1 incorporating a bag 12, a non-inflatable webbing 13 connected to the upper end of the air belt 1, and a non-inflatable webbing 18 connected to a tongue 14.
  • an air belt 1 incorporating a bag 12, a non-inflatable webbing 13 connected to the upper end of the air belt 1, and a non-inflatable webbing 18 connected to a tongue 14.
  • the air belt device in the present embodiment includes at least the air belt 1 and the inflator 16. Note that an air belt that expands in an emergency such as a vehicle collision may be used as the non-inflatable webbing 18 that restrains the occupant's waist.
  • FIG. 6 is a 3D image diagram showing the inflated state of the air belt, in which (A) shows a front view and (B) shows a side view. In each drawing, the illustration of the sheet 3 is omitted for convenience of explanation.
  • the main inflatable portion 12a has a longitudinal expansion width D1 in the shoulder portion 21 of the occupant 2 larger than a longitudinal expansion width D2 in the chest portion 22 of the occupant 2.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be applied to other seat belt devices such as a driver's seat belt device and a rear seat belt device.
  • other seat belt devices such as a driver's seat belt device and a rear seat belt device.
  • various changes can be made without departing from the scope.

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Abstract

　膨張時における衝撃を緩和し、拘束性能を向上することができる、エアベルト及びエアベルト装置を提供する。　乗員（２）の胴部を拘束するウェビング（１１）内に配置されるとともに緊急時にガスが供給されて膨張するバッグ（１２）を有し、バッグ（１２）は、ガスが供給されて膨張する主膨張部（１２ａ）と、主膨張部（１２ａ）にガスを供給するガス供給路（１２ｂ）と、を備え、主膨張部（１２ａ）は、乗員（２）の肩部（２１）における前後方向膨張幅（Ｄ１）が乗員（２）の胸部（２２）における前後方向膨張幅（Ｄ２）よりも大きくなるように構成されている。

Description

エアベルト及びエアベルト装置
　本発明は、エアベルト及びエアベルト装置に関し、特に、拘束性能の向上に適したエアベルト及びエアベルト装置に関する。
　自動車等の乗物には、一般に、乗員が着座する腰掛部と乗員の背面に位置する背もたれ部とを備えた座席に乗員を拘束する三点式のシートベルト装置が設けられている。かかるシートベルト装置は、乗員を拘束するウェビングと、該ウェビングの巻き取りを行うシートベルトリトラクタと、車体側に設けられ前記ウェビングを案内するガイドアンカーと、前記ウェビングを車体側に固定するベルトアンカーと、座席側面に配置されたバックルと、前記ウェビングに配置されたタングと、を有し、前記タングを前記バックルに嵌着させることによって前記ウェビングで乗員を拘束している。
　近年、シートベルト装置の拘束性能の向上を図るため、衝突時等の緊急時に、乗員を拘束するウェビングをガスで膨張させることによって、乗員の胸部との接触面積を拡大し、胸部に生じる衝撃を分散させるエアベルト装置が実用化されつつある。かかるエアベルト装置は、例えば、特許文献１に記載されたように、内部に膨張可能なバッグを収納して一端が固定部に支持されたベルトと、このベルトの他端に設けられたタング装置と、固定部に支持されて前記タング装置が結合されるバックル装置と、高圧ガスを発生するインフレータと、を備えてなり、車両の衝突時にインフレータが発生した高圧ガスをバッグに供給することによりバッグを膨張させるように構成されている。また、特許文献２に記載されたように、エアベルトの一部に乗員の側頭部を保護する膨張部を配置することも既に提案されている。
特開２００１－２１３２５６号公報 特開２００７－２１６８７２号公報
　上述した特許文献１に記載されたエアベルト装置では、ウェビングがタング近傍からベルトアンカー近傍まで略均等に膨張するように構成されていることから、乗員が正常に着座した状態（背もたれ部に背中を密着させた状態）において、エアベルトが膨張した場合に、胸部から腹部の広範囲に亘って負荷が高くなっていた。しかしながら、胸部や腹部は、種々の臓器を含み、肋骨によってのみ保護される部分であることから、この部分の負荷を低減する必要があった。
　また、上述した特許文献２に記載されたエアベルト装置においても、ウェビングを膨張させる点において、特許文献１と同様の問題を生じ得る。また、肩部に側頭部を保護する膨張部を配置した場合であっても、この膨張部は肩部の上方に配置されていることから、前面衝突時には乗員の衝撃緩和に何ら寄与しない。また、この膨張部により、ウェビングと乗員との間に隙間が生じやすく、ウェビングの拘束性能が低下する可能性もあった。
　本発明はかかる問題点に鑑み創案されたものであり、膨張時における衝撃を緩和し、拘束性能を向上することができる、エアベルト及びエアベルト装置を提供することを目的とする。
　本発明によれば、乗員の胴部を拘束するウェビング内に配置されるとともに緊急時にガスが供給されて膨張するバッグを有するエアベルトにおいて、前記バッグは、前記ガスが供給されて膨張する主膨張部と、該主膨張部にガスを供給するガス供給路と、を備え、前記主膨張部は、前記乗員の肩部における前後方向膨張幅が前記乗員の胸部における前後方向膨張幅よりも大きくなるように構成されている、ことを特徴とするエアベルトが提供される。
　また、本発明によれば、乗員の胴部を拘束するウェビング内に配置されるとともに緊急時にガスが供給されて膨張するバッグを有するエアベルトと、該エアベルトに前記ガスを供給するインフレータと、を備えたエアベルト装置において、前記エアベルトは、前記バッグが、前記ガスが供給されて膨張する主膨張部と、該主膨張部にガスを供給するガス供給路と、を備え、前記主膨張部は、前記乗員の肩部における前後方向膨張幅が前記乗員の胸部における前後方向膨張幅よりも大きくなるように構成されている、ことを特徴とするエアベルト装置が提供される。
　上述したエアベルト及びエアベルト装置において、前記主膨張部は、前記乗員と接触している範囲内において前記乗員の鎖骨近傍の高さ位置で前後方向膨張幅が最大となるように構成されていてもよい。
　また、前記主膨張部と前記ガス供給路との境界中心点は、前記乗員が着座するシートの中心線よりも前記エアベルトの上端側に設定されてもよい。また、前記主膨張部は、例えば、５０パーセンタイル男性を基準に設定される。
　上述した本発明に係るエアベルト及びエアベルト装置によれば、バッグの主膨張部における前後方向膨張幅を乗員の肩部で大きくなるように設定したことにより、乗員がシートに正常に着座した状態（背もたれ部に背中を密着させた状態）でエアベルトが膨張した際に、乗員に生じる圧力を人体の骨格の中で比較的強度の高い肩部で受け止めることができ、乗員に生じる衝撃を緩和することができる。
　また、車両衝突時には、乗員を前方に移動させるように慣性力が作用するところ、乗員の胴部で上方に位置する肩部における圧力を高くしたことにより、腰部を軸に前方に回動しようとする乗員を効果的に拘束することができ、前方への移動を抑制することができ、拘束性能を向上することができる。
本発明の第一実施形態に係るエアベルトの膨張状態を示す正面図である。 エアベルトの膨張状態における側面図を示し、（Ａ）は本実施形態、（Ｂ）は従来技術、を示している。 エアベルトを構成する基布の平面展開図を示し、（Ａ）は第一実施形態、（Ｂ）は第二実施形態、（Ｃ）は第三実施形態、（Ｄ）は第四実施形態、（Ｅ）は第五実施形態、を示している。 第四実施形態及び第五実施形態に係るエアベルトの構成を示す図であり、（Ａ）は第四実施形態におけるＡ－Ａ線断面図、（Ｂ）は第五実施形態におけるＢ－Ｂ線断面図、を示している。 本発明の実施形態に係るエアベルト装置を備えたシートベルト装置の全体構成図である。 エアベルトの膨張状態を示す３Ｄイメージ図であり、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図、を示している。
　以下、本発明の実施形態について図１～図６を用いて説明する。ここで、図１は、本発明の第一実施形態に係るエアベルトの膨張状態を示す正面図である。図２は、エアベルトの膨張状態における側面図を示し、（Ａ）は本実施形態、（Ｂ）は従来技術、を示している。なお、各図において、説明の便宜上、乗員を透視した状態を図示している。
　本発明の第一実施形態に係るエアベルト１は、図１及び図２（Ａ）に示したように、乗員２の胴部を拘束するウェビング１１内に配置されるとともに緊急時にガスが供給されて膨張するバッグ１２を有し、バッグ１２は、ガスが供給されて膨張する主膨張部１２ａと、主膨張部１２ａにガスを供給するガス供給路１２ｂと、を備え、主膨張部１２ａは、乗員２の肩部２１における前後方向膨張幅Ｄ１が乗員２の胸部２２における前後方向膨張幅Ｄ２よりも大きくなるように構成されている。なお、バッグ１２の膨張時は、ウェビング１１の内面に密着していることから、図１及び図２（Ａ）において、ウェビング１１を太線で図示している。
　乗員２は、５０パーセンタイル男性（ＡＭ５０）を想定したものである。本実施形態において、肩部２１とは肩関節近傍の臓器を含まない部分を意味し、胸部２２とは肋骨２２ａにより臓器が保護されている部分を意味する。なお、予め乗員２が主として女性や小柄な人である乗り物については、５パーセンタイル女性（ＡＭ０５）を基準にエアベルト１を設計してもよい。
　エアベルト１は、図１及び図２（Ａ）に示したように、上端が非膨張ウェビング１３に接続されており、下端がタング１４に接続されている。非膨張ウェビング１３は、例えば、車体側に固定されたガイドアンカーを介して、ウェビング１１及び非膨張ウェビング１３を巻き取り可能なシートベルトリトラクタに接続される（図５参照）。
　タング１４は、車体側に固定されたバックル１５に着脱可能に構成されている。バックル１５には高圧ガスを発生させるインフレータ１６が接続されており、タング１４をバックル１５に接続した状態でインフレータ１６から発生したガスをバッグ１２に供給できるようにガス通路が形成される。かかるガス供給方法は、従来のエアベルト装置に使用されているものを任意に使用することができ、図示した構成に限定されるものではない。
　主膨張部１２ａ及びガス供給路１２ｂにより構成されるバッグ１２は、通常時は幅方向に折り畳まれてウェビング１１内に収容されている。バッグ１２を収容するウェビング１１には、例えば、特許第３９４５１００号や特許第４８３５３１２号に記載されたようなメッシュウェビングが使用される。メッシュウェビングは、複数の編み糸により構成される編み物であって、伸縮可能に形成されたウェビングである。
　そして、車両衝突時等の緊急時には、インフレータ１６が作動してガスが発生し、ガス供給路１２ｂに供給される。ガス供給路１２ｂは、ウェビング１１内で膨張し、ガス流路を形成する。ガス供給路１２ｂを膨張させたガスは、主膨張部１２ａに供給される。主膨張部１２ａは、ウェビング１１内で膨張し、図１に示したように、乗員２の胸部２２から肩部２１の範囲で膨張する。
　また、図２（Ａ）に示したように、主膨張部１２ａは、乗員２の肩部２１における前後方向膨張幅Ｄ１が乗員２の胸部２２における前後方向膨張幅Ｄ２よりも大きくなるように構成されている。より具体的には、主膨張部１２ａは、乗員２と接触している範囲内において乗員２の鎖骨２１ａ近傍の高さ位置で前後方向膨張幅Ｄ１が最大となるように構成されている。なお、図１及び図２（Ａ）において、鎖骨２１ａに相当する高さ位置を一点鎖線Ｃで図示している。
　ところで、従来のエアベルト１′は、図２（Ｂ）に示したように、主膨張部とガス供給路との境界が曖昧であり、バッグ１２′の全体が細長く膨張するように構成されていることが多い。この場合、バッグ１２′の前後方向膨張幅Ｄは、肩部２１′から胸部２２′に亘って略均等に形成される。一般に、均等な内圧を有するバッグ１２′に対して、前方に張り出した突出量に応じて乗員２に圧力が負荷される。したがって、従来のエアベルト１′では、乗員２′の胸部２２′にかかる負荷が最も高くなっていた。
　それに対して、図２（Ａ）に示したように、本実施形態に係るエアベルト１では、肩部２１における前後方向膨張幅Ｄ１を最大となるように構成していることから、前方に張り出した突出量も肩部２１で大きくなるように構成されている。したがって、図中の白抜き矢印で示したように、胸部２２の負荷を低減し、肩部２１に負荷を集中させることができる。肩部２１は、臓器を含んでおらず、肋骨２２ａよりも強靱な骨格を有しており、高い負荷にも耐えることができ、乗員２に生じる衝撃を緩和することができる。
　また、車両衝突時には、乗員２は慣性力により前方に移動しようとするところ、乗員２の肩部２１の圧力を高くしたことにより、乗員２の肩部２１における拘束力を向上させることができる。したがって、腰部を軸に前方に回動しようとする乗員２の上半身を効果的に拘束することができ、上半身の前方への移動を抑制することができ、拘束性能を向上することができる。
　また、図１に示したように、主膨張部１２ａとガス供給路１２ｂとの境界中心点Ｑは、乗員２が着座するシート３の中心線Ｌよりもエアベルト１の上端側（図中の白抜矢印方向側）に設定される。このように境界中心点Ｑを設定することにより、肩部２１における前後方向膨張幅Ｄ１を容易に胸部２２の前後方向膨張幅Ｄ２よりも大きく形成することができる。
　次に、図３及び図４を参照しつつ、バッグ１２を構成する基布について説明する。ここで、図３は、エアベルトを構成する基布の平面展開図を示し、（Ａ）は第一実施形態、（Ｂ）は第二実施形態、（Ｃ）は第三実施形態、（Ｄ）は第四実施形態、（Ｅ）は第五実施形態、を示している。図４は、第四実施形態及び第五実施形態に係るエアベルトの構成を示す図であり、（Ａ）は第四実施形態におけるＡ－Ａ線断面図、（Ｂ）は第五実施形態におけるＢ－Ｂ線断面図、を示している。
　バッグ１２は、例えば、表面を形成する基布と裏面を形成する基布とを重ね合わせて外周を縫合することにより袋状に形成される。図３（Ａ）～（Ｅ）の各図は、表面又は裏面の一方を形成する基布１７を図示している。各図において、主膨張部１２ａ及びガス供給路１２ｂとの境界線は、概ね図中の一点鎖線で示した位置に形成され、この境界線中央部に境界中心点Ｑが位置している。
　図３（Ａ）に示した第一実施形態は、図１及び図２（Ａ）に示したバッグ１２を構成する基布１７である。すなわち、図３（Ａ）に示した基布１７は、本発明を用いた最も標準的なエアベルト１に適したものである。基布１７は、主膨張部１２ａを形成する横幅Ｗａを備えた幅広部１７ａと、ガス供給路１２ｂを形成する横幅Ｗｂを備えた幅狭部１７ｂと、幅広部１７ａ及び幅狭部１７ｂを連結するテーパー部１７ｃと、を有している。
　本実施形態において、テーパー部１７ｃは主膨張部１２ａの一部を構成しており、主膨張部１２ａとガス供給路１２ｂとの境界中心点Ｑは、テーパー部１７ｃと幅狭部１７ｂとの境界線上に配置される。なお、幅狭部１７ｂの端部１７ｄは、インフレータ１６の接続部を構成する。
　ここで、幅広部１７ａの横幅Ｗａは、上述した一般的な成人男性（例えば、ＡＭ５０）を基準に設定され、図１及び図２（Ａ）に示したように、肩部２１における前後方向膨張幅Ｄ１が胸部２２の前後方向膨張幅Ｄ２よりも大きくなるように設定される。また、幅狭部１７ｂの横幅Ｗｂは、例えば、ガス供給路１２ｂが略円筒状に膨張したときに、通常のシートベルト（ウェビング）の横幅よりも狭くならないように設定される。なお、基布１７の形状は、実際にはＡＭ５０ダミーを用いて設計される。
　図３（Ｂ）に示した第二実施形態は、テーパー部１７ｃをガス供給路１２ｂ側に延長したものである。すなわち、主膨張部１２ａとガス供給路１２ｂとの境界中心点Ｑは、図示したように、ガス供給路１２ｂ側に移動される。したがって、第二実施形態に示したバッグ１２は、第一実施形態よりも長い主膨張部１２ａを有し、第一実施形態よりも短いガス供給路１２ｂを有している。
　かかる構成によれば、主膨張部１２ａをガス供給路１２ｂ側に延長したことにより、一般的な成人男性（例えば、ＡＭ５０）よりも小柄な体格を有する乗員に対しても、肩部２１における前後方向膨張幅Ｄ１を大きくすることができ、拘束性能を向上することができる。
　図３（Ｃ）に示した第三実施形態は、テーパー部１７ｃを主膨張部１２ａ及びガス供給路１２ｂ側に延長するとともに、バッグ１２の全長を長く形成したものである。かかる第三実施形態では、主膨張部１２ａとガス供給路１２ｂとの境界は曖昧であるが、幅狭部１７ｂとテーパー部１７ｃとの境界に一致するとすれば、主膨張部１２ａとガス供給路１２ｂとの境界中心点Ｑは、図示した位置に配置される。
　かかる構成によれば、バッグ１２の全長を長くすることにより、一般的な成人男性（例えば、ＡＭ５０）よりも大柄な体格を有する乗員に対しても、肩部２１における前後方向膨張幅Ｄ１を大きくすることができ、拘束性能を向上することができる。また、主膨張部１２ａをガス供給路１２ｂ側に延長したことにより、一般的な成人男性（例えば、ＡＭ５０）よりも小柄な体格を有する乗員に対しても、肩部２１における前後方向膨張幅Ｄ１を大きくすることができ、拘束性能を向上することができる。
　図３（Ｄ）に示した第四実施形態は、インフレータ１６の接続部を構成する端部１７ｄの近傍を除くバッグ１２の略全長を幅広部１７ａに形成し、ガス供給路１２ｂを縫合部１７ｅにより形成したものである。かかる構成によれば、基布１７の形状を変更せずに、縫合部１７ｅの条件（長さ、本数、位置等）を変更することにより、種々の用途（一般成人向け、大柄乗員向け、小柄乗員向け等）に応じたバッグ１２を容易に製作することができる。また、本実施形態によれば、ガス供給路１２ｂの横幅を十分に広くすることができ、乗員との接触面における応力集中を緩和することができる。
　また、縫合部１７ｅは、図４（Ａ）に示したように、表裏一対の基布１７を一緒に縫合した縫製タイプであってもよいし、表裏一対の基布１７をテザー１７ｆで接続した吊紐タイプであってもよい。また、縫合部１７ｅの本数は図示した二本に限定されるものではなく、一本であってもよいし、三本以上であってもよい。
　図３（Ｅ）に示した第五実施形態は、上述した第四実施形態における縫合部１７ｅの向きを変更したものである。すなわち、図３（Ｄ）に示した第四実施形態における縫合部１７ｅは、バッグ１２の長手方向に形成されるのに対し、図３（Ｅ）に示した第五実施形態における縫合部１７ｅは、バッグ１２の横幅方向に形成される。かかる構成によっても、上述した第四実施形態と同様の効果を有する。
　また、縫合部１７ｅは、図４（Ｂ）に示したように、表裏一対の基布１７を一緒に縫合した縫製タイプであってもよいし、表裏一対の基布１７をテザー１７ｆで接続した吊紐タイプであってもよい。また、縫合部１７ｅの本数は図示した三本に限定されるものではなく、二本以下であってもよいし、四本以上であってもよい。
　次に、上述したエアベルト１を備えたエアベルト装置について、図５を参照しつつ説明する。ここで、図５は、本発明の実施形態に係るエアベルト装置を備えたシートベルト装置の全体構成図である。なお、上述したエアベルト１と同じ構成部品については、同じ符号を付して重複した説明を省略する。
　本実施形態に係るエアベルト１は、例えば、シートベルト装置のウェビングに用いられる。図示したシートベルト装置は、乗員を拘束するウェビングＷと、ウェビングＷの巻き取りを行うシートベルトリトラクタ４と、車体側に設けられウェビングＷを案内するガイドアンカー５と、ウェビングＷを車体側に固定するベルトアンカー６と、シート３の側面に配置されたバックル１５と、ウェビングＷに配置されたタング１４と、を有している。
　図示したシートベルト装置は、いわゆる助手席用のシートベルト装置であり、車両に搭載されたシート３は、一般に、乗員の背面に位置する背もたれ部３１と、乗員が着座する腰掛部３２と、を備えている。シートベルトリトラクタ４は、例えば、車両の側部に配置されたピラー７の内部に配置され、ガイドアンカー５は、例えば、ピラー７の表面に配置される。ベルトアンカー６は、ドア側の車両又は腰掛部３２の底部に固定される。バックル１５は、車両中央側の腰掛部３２の側面部に配置される。
　また、バックル１５の内部には、インフレータ１６が配置されており、タング１４をバックル１５に接続することにより、インフレータ１６からバッグ１２にガスを供給することができるように、インフレータ１６とバッグ１２とが接続される。なお、エアベルト１にガスを供給する方法は、従来から使用されている方法を任意に使用することができる。
　ウェビングＷは、例えば、バッグ１２を内蔵したエアベルト１と、エアベルト１の上端に接続された非膨張ウェビング１３と、タング１４に接続された非膨張ウェビング１８と、により構成される。エアベルト１には、上述した第一実施形態～第五実施形態に示したものが適宜使用される。本実施形態におけるエアベルト装置は、少なくとも、エアベルト１とインフレータ１６とを備えている。なお、乗員の腰部を拘束する非膨張ウェビング１８には、車両衝突時等の緊急時に膨張するエアベルトを使用するようにしてもよい。
　上述したエアベルト１を備えたシートベルト装置について、シミュレーションを行い、３Ｄイメージ図を作成した。ここで、図６は、エアベルトの膨張状態を示す３Ｄイメージ図であり、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図、を示している。なお、各図において、説明の便宜上、シート３の図を省略してある。
　これらの図に示したように、本実施形態におけるエアベルト装置では、主膨張部１２ａが、乗員２の肩部２１における前後方向膨張幅Ｄ１が乗員２の胸部２２における前後方向膨張幅Ｄ２よりも大きくなるように構成されていることにより、乗員２がシート３に正常に着座した状態（背もたれ部３１に背中を密着させた状態）でエアベルト１が膨張した際に、乗員２に生じる圧力を人体の骨格で比較的強度の高い肩部２１で受け止めることができ、乗員２に生じる衝撃を緩和することができる。
　また、車両衝突時には、乗員２を前方に移動させるように慣性力が作用するところ、乗員２の胴部で上方に位置する肩部２１における圧力を高くしたことにより、腰部を軸に前方に回動しようとする乗員２を効果的に拘束することができ、前方への移動を抑制することができ、拘束性能を向上することができる。
　本発明は上述した実施形態に限定されず、例えば、運転席用シートベルト装置、後部座席用シートベルト装置等の他の座席のシートベルト装置にも適用することができる等、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更が可能であることは勿論である。
１　エアベルト
２　乗員
３　シート
４　シートベルトリトラクタ
５　ガイドアンカー
６　ベルトアンカー
７　ピラー
１１　ウェビング
１２　バッグ
１２ａ　主膨張部
１２ｂ　ガス供給路
１３，１８　非膨張ウェビング
１４　タング
１５　バックル
１６　インフレータ
１７　基布
１７ａ　幅広部
１７ｂ　幅狭部
１７ｃ　テーパー部
１７ｄ　端部
１７ｅ　縫合部
１７ｆ　テザー
２１　肩部
２１ａ　鎖骨
２２　胸部
２２ａ　肋骨
３１　背もたれ部
３２　腰掛部
 

Claims (5)

  1. 　乗員の胴部を拘束するウェビング内に配置されるとともに緊急時にガスが供給されて膨張するバッグを有するエアベルトにおいて、
    　前記バッグは、前記ガスが供給されて膨張する主膨張部と、該主膨張部にガスを供給するガス供給路と、を備え、
    　前記主膨張部は、前記乗員の肩部における前後方向膨張幅が前記乗員の胸部における前後方向膨張幅よりも大きくなるように構成されている、
    ことを特徴とするエアベルト。
  2. 　前記主膨張部は、前記乗員と接触している範囲内において前記乗員の鎖骨近傍の高さ位置で前後方向膨張幅が最大となるように構成されている、ことを特徴とする請求項１に記載のエアベルト。
  3. 　前記主膨張部と前記ガス供給路との境界中心点は、前記乗員が着座するシートの中心線よりも前記エアベルトの上端側に設定される、ことを特徴とする請求項１又は２に記載のエアバッグ。
  4. 　前記主膨張部は、５０パーセンタイル男性を基準に設定される、ことを特徴とする請求項１～３の何れか一項に記載のエアバッグ。
  5. 　乗員の胴部を拘束するウェビング内に配置されるとともに緊急時にガスが供給されて膨張するバッグを有するエアベルトと、該エアベルトに前記ガスを供給するインフレータと、を備えたエアベルト装置において、
    　前記エアベルトは、請求項１～４の何れか一項に記載のエアベルトである、ことを特徴とするエアベルト装置。
     
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