WO2017204010A1 - シートベルト装置 - Google Patents

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lap
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良彦 河合
裕介 井浦
隼人 内堀
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    • B60R22/18—Anchoring devices
    • B60R22/195—Anchoring devices with means to tension the belt in an emergency, e.g. means of the through-anchor or splitted reel type
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R22/00—Safety belts or body harnesses in vehicles
    • B60R22/28—Safety belts or body harnesses in vehicles incorporating energy-absorbing devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R22/00—Safety belts or body harnesses in vehicles
    • B60R22/34—Belt retractors, e.g. reels
    • B60R22/36—Belt retractors, e.g. reels self-locking in an emergency
    • B60R22/38—Belt retractors, e.g. reels self-locking in an emergency responsive only to belt movement

Definitions

  • the present invention relates to a seat belt device provided with a pretensioner which is provided in a vehicle such as an automobile and increases the restraining force of an occupant by the seat belt by pulling the lap belt of the seat belt in an emergency such as a vehicle collision.
  • a seat belt device in an emergency (hereinafter simply referred to as an emergency) in which a greater deceleration than usual occurs on a vehicle such as a collision.
  • an emergency in which a greater deceleration than usual occurs on a vehicle such as a collision.
  • a three-point seat belt device is widely known as a seat belt device.
  • a seat belt pulled out from a retractor is guided by a belt guide anchor, and a leading end thereof is fixed to a vehicle body.
  • a tongue is slidably supported on the seat belt guided by the belt guide anchor.
  • the seat belt is attached to the occupant by engaging the tongue with a buckle fixed to the vehicle body.
  • the seat belt between the belt guide anchor and the tongue functions as a shoulder belt that is worn on the shoulder and chest of the occupant.
  • a seat belt between the front end fixed to the vehicle body and the tongue functions as a lap belt that is attached to the lap (waist) of the occupant.
  • the retractor locking mechanism is activated to prevent the seat belt from being pulled out, so that the shoulder and chest of the occupant are restrained by the shoulder belt, and the occupant's waist is restrained by the lap belt.
  • a configuration in which a pretensioner is provided in a retractor is known.
  • the pretensioner is activated to quickly reduce the looseness of the seat belt and improve the occupant restraint effect.
  • the pretensioner in order to improve the restraining force of the occupant's waist by the lap belt, it is necessary to increase the output of the pretensioner.
  • the restraining force by the shoulder belt exceeds the restraining force by the lap belt. Rise.
  • the restraining force by the shoulder belt may increase beyond the desired range.
  • a seat belt apparatus in which a pretensioner is provided not only at a retractor but also at a lap anchor part has been proposed (see, for example, JP-A-2001-287622).
  • the retractor pretensioner is actuated to wind up the seat belt with the retractor, and then the lap anchor portion pretensioner is actuated to pull the seat belt to quickly reduce the looseness of the seat belt.
  • the occupant restraining force by the lap belt can be efficiently improved by increasing the output of the pretensioner of the lap anchor portion.
  • providing two pretensioners has a problem of increasing costs.
  • An object of the present invention is to provide a seat belt device capable of improving the occupant restraining force by a lap belt efficiently and at low cost.
  • the seat belt device of the present invention includes a seat belt, a retractor that winds up the seat belt, a tongue that is slidably supported by the seat belt and that divides the seat belt into a shoulder belt and a lap belt, and the tongue And a pretensioner that pulls the front end portion of the seat belt that is operated in an emergency and is pulled out of the retractor to apply tension to the seat belt, and the pretensioner applies to the lap belt.
  • the tension is greater than the tension applied to the shoulder belt.
  • the pretensioner pulls the front end portion of the seat belt pulled out from the retractor, the occupant restraining force by the lap belt can be improved efficiently. Further, since the pretensioner is provided only at the front end portion of the seat belt, the cost of the seat belt device can be suppressed.
  • FIG. 1 is a configuration diagram of a seat belt device according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a schematic view of the seat belt device when the seat belt is worn as viewed from the front in the vehicle front-rear direction.
  • FIG. 3A is a diagram illustrating an example of the belt load by the seat belt device according to the embodiment
  • FIG. 3B is a diagram illustrating an example of the belt load by the seat belt device according to the comparative example.
  • 4A is a graph showing a change in tension applied to the shoulder belt
  • FIG. 4B is a graph showing a change in tension applied to the lap belt.
  • FIG. 1 is a configuration diagram of a seat belt device 1 according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a schematic view of the seat belt device 1 when the occupant wears the seat belt as viewed from the front in the vehicle front-rear direction.
  • the seat belt device 1 is a three-point seat belt device, and includes a seat belt retractor 3 (hereinafter referred to as “retractor 3”), a seat belt 4, and a vehicle seat 2.
  • a guide anchor 5, a tongue 6 and a buckle 7 are provided.
  • the seat belt 4 is formed by webbing, is wound around the retractor 3 so as to be drawable, and restrains the occupant M in an emergency.
  • the guide anchor 5 (shoulder anchor) guides the seat belt 4 pulled out from the retractor 3 toward the shoulder of the occupant M.
  • the tongue 6 is slidably supported by the seat belt 4 guided from the guide anchor 5.
  • the buckle 7 is fixed to the floor of the vehicle body or the vehicle seat 2, and the tongue 6 is inserted and engaged so as to be detachable.
  • the seat belt 4 includes a shoulder belt 4a that restrains the shoulder and chest of the occupant M and a lap belt 4b that restrains the waist and the like of the occupant M.
  • the seat belt 4 is partitioned by a tongue 6 into a shoulder belt 4a and a lap belt 4b.
  • the seatbelt 4 mounting operation and mounting release operation in the seatbelt apparatus 1 are the same as those of a conventionally known seatbelt apparatus.
  • the retractor 3 is a take-up device that enables the seat belt 4 to be taken up and pulled out, and restricts the seat belt 4 from being pulled out from the retractor 3 when acceleration of a predetermined value or more is detected in an emergency or the like. To do.
  • the retractor 3 is provided with a load limiter mechanism (not shown) that keeps the restraining force of the seat belt 4 applied to the occupant M at a constant level.
  • the pretensioner 8 is disposed on the opposite side of the buckle 7 with the vehicle seat 2 interposed therebetween, that is, on the passenger's boarding / exiting side of the vehicle.
  • the main body 8a of the pretensioner 8 is fixed to a vehicle body frame 9 extending in the vehicle front-rear direction.
  • the pretensioner 8 functions as a lap pretensioner, operates in the initial stage of an emergency, pulls and tensions the lap belt 4b, and increases the restraining force of the occupant M by the seat belt 4 (particularly, the lap belt 4b).
  • a cylinder 8b and a gas generator 8c are connected to the main body 8a of the pretensioner 8.
  • the gas generator 8c injects gas into the cylinder 8b when an acceleration of a predetermined value or more is detected.
  • a piston (not shown) is provided so as to be airtight and slidable.
  • the piston moves in the cylinder 8b by the gas injected from the gas generator 8c.
  • This piston is connected to the front end 4c of the seat belt 4 through the connecting member 13. As the piston moves in the cylinder 8b, the lap belt 4b is pulled toward the main body 8a by the connecting member 13. Thereby, tension is applied to the seat belt 4 (particularly, the lap belt 4b), and the occupant M is restrained by the seat belt 4.
  • the pretensioner provided in the seat belt device 1 is only the pretensioner 8 that functions as a lap pretensioner, and the retractor 3 and the buckle 7 are not provided with a pretensioner.
  • the pretensioner 8 is activated to retract the seat belt 4.
  • the pretensioner 8 By retracting the seat belt 4, slack between the occupant M and the seat belt 4 is removed, and the occupant M is restrained to the vehicle seat 2.
  • the seat belt 4 As the seat belt 4 is retracted by the pretensioner 8, the seat belt 4 is pulled out from the retractor 3, and a pawl (not shown) rotates to engage (lock) the lock teeth. As a result, the rotation of the locking base (not shown) in the seat belt pull-out direction is locked.
  • the load limiter of the retractor 3 is actuated to feed the seat belt 4 from the retractor 3.
  • the seat belt 4 extends, and the load applied to the occupant M, particularly the chest of the occupant M, is alleviated.
  • the tension (load) of the lap belt 4b is 2 ⁇ F1.
  • a retractor 3A with a pretensioner is used, and the front end 4c of the seatbelt 4 is fixed to the floor of the vehicle body, a vehicle body frame, etc.
  • the tension (load) of the shoulder belt 4a is 2 ⁇ F2
  • the tension (load) of the lap belt 4b is 2 ⁇ F3 (F2> F3).
  • the wrap pretensioner according to the present embodiment has the same tension (load) as that of the shoulder belt 4a as compared with the configuration in which the retractor is provided with the pretensioner.
  • the tension (load) of the belt 4b can be increased.
  • the pretensioner may be provided only in the lap anchor part, and the cost can be reduced as compared with the configuration in which the pretensioner is provided in both the retractor and the wrap anchor part.
  • FIG. 4a shows a change in tension applied to the shoulder belt 4a when the seat belt 4 is pulled by the pretensioner 8 as shown in FIG. 3a and when the seat belt 4 is pulled by the pretensioner of the retractor 3A as shown in FIG. 3b. It is a graph which shows.
  • FIG. 4b is a graph showing a change in tension applied to the lap belt 4b.
  • the tension applied to the lap belt 4b is higher than that in the case where the seat belt 4 is wound up by the pretensioner of the retractor 3A. It can be launched quickly.
  • the tension of the lap belt 4b quickly rises, the maximum tension thereafter decreases.

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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

ラップベルトによる乗員拘束力を効率良くかつ低コストに向上させることができるシートベルト装置を提供する。本発明のシートベルト装置は、シートベルト４と、シートベルト４を巻き取るリトラクタ３と、シートベルト４に摺動可能に支持されかつシートベルト４をショルダーベルト４ａとラップベルト４ｂとに区画するタング６と、タング６が着脱されるバックル７と、緊急時に作動してリトラクタ３から引き出されるシートベルト４の先端部４ｃを引っ張り、シートベルト４に張力を付与するプリテンショナ８と、を備える。プリテンショナ８がラップベルト４ｂに付与する張力は、ショルダーベルト４ａに付与する張力よりも大きい。

Description

シートベルト装置
　本発明は、自動車等の車両に設けられ、車両衝突時等の緊急時にシートベルトのラップベルトを引っ張ることでシートベルトによる乗員の拘束力を高めるプリテンショナを備えるシートベルト装置に関する。
　従来、自動車等の車両シートに付設されているシートベルト装置においては、衝突時等の車両に通常時より大きな減速度が作用した緊急時（以下、単に緊急時という）に、乗員がシートベルトにより拘束される。シートベルト装置として、一般に３点式シートベルト装置が広く知られている。例えば、３点式シートベルト装置では、リトラクタから引き出されたシートベルトがベルトガイドアンカでガイドされ、その先端が車体に固定される。ベルトガイドアンカでガイドされたシートベルトには、タングが摺動可能に支持されている。タングが車体に固定されたバックルに係合されることで、シートベルトが乗員に装着されるようになっている。
　シートベルトが乗員に装着された状態では、ベルトガイドアンカとタングとの間のシートベルトが乗員の肩および胸に装着されるショルダーベルトとして機能する。また、車体に固定された先端とタングとの間のシートベルトが乗員のラップ（腰）に装着されるラップベルトとして機能する。緊急時には、リトラクタのロック機構が作動してシートベルトの引き出しが阻止されることにより、ショルダーベルトで乗員の肩および胸が拘束され、またラップベルトで乗員の腰が拘束される。
　リトラクタにプリテンショナを設ける構成が知られている。緊急時の初期に、プリテンショナが作動してシートベルトの緩みを迅速に低減し、乗員の拘束効果を向上させている。このようなシートベルト装置において、ラップベルトによる乗員の腰部分の拘束力を向上させるには、プリテンショナの出力を大きくする必要があるが、ラップベルトによる拘束力以上に、ショルダーベルトによる拘束力が高まる。
　ラップベルトによる拘束力が所望の値となるようにプリテンショナの出力を上げた場合、ショルダーベルトによる拘束力が所望の範囲以上に上昇することがあった。従来のシートベルト装置では、ショルダーベルトによる乗員拘束力を同程度に維持しつつ、ラップベルトによる乗員拘束力を効率良く向上させることは困難であった。
　プリテンショナをリトラクタだけでなく、ラップアンカ部にも設けたシートベルト装置が提案されている（例えば特開２００１－２８７６２２号公報参照）。緊急時には、まず、リトラクタのプリテンショナを作動してリトラクタでシートベルトを巻き取り、その後、ラップアンカ部のプリテンショナを作動してシートベルトを引っ張ることで、シートベルトの緩みを迅速に低減する。
　このように、２つのプリテンショナを備えたシートベルト装置では、ラップアンカ部のプリテンショナの出力を上げることで、ラップベルトによる乗員拘束力を効率良く向上させることができる。しかし、プリテンショナを２つ設けることはコストを増加させるという問題があった。
特開２００１－２８７６２２号公報
　本発明は、ラップベルトによる乗員拘束力を効率良くかつ低コストに向上させることができるシートベルト装置を提供することを目的とする。
　本発明のシートベルト装置は、シートベルトと、前記シートベルトを巻き取るリトラクタと、前記シートベルトに摺動可能に支持されかつ前記シートベルトをショルダーベルトとラップベルトとに区画するタングと、前記タングが着脱されるバックルと、緊急時に作動して前記リトラクタから引き出されるシートベルトの先端部を引っ張り、前記シートベルトに張力を付与するプリテンショナと、を備え、前記プリテンショナが前記ラップベルトに付与する張力は、前記ショルダーベルトに付与する張力よりも大きいことを特徴とする。
　本発明の一態様では、前記シートベルトの先端部にのみプリテンショナが設けられている。
　本発明のシートベルト装置では、プリテンショナが、リトラクタから引き出されるシートベルトの先端部を引っ張るため、ラップベルトによる乗員拘束力を効率良く向上させることができる。また、シートベルトの先端部にのみプリテンショナが設けられているため、シートベルト装置のコストを抑えることができる。
図１は実施の形態に係るシートベルト装置の構成図である。 図２はシートベルト装着時のシートベルト装置を車両前後方向の前方向から見た模式図である。 図３ａは実施の形態に係るシートベルト装置によるベルト荷重の例を示す図であり、図３ｂは比較例に係るシートベルト装置によるベルト荷重の例を示す図である。 図４ａはショルダーベルトにかかる張力の変化を示すグラフであり、図４ｂはラップベルトにかかる張力の変化を示すグラフである。
　以下、図面を参照して実施の形態について説明する。
　図１は、実施の形態に係るシートベルト装置１の構成図である。図２は、乗員がシートベルトを装着した時のシートベルト装置１を車両前後方向の前方向から見た模式図である。
　図１、図２に示す通り、シートベルト装置１は三点式シートベルト装置であり、車両シート２の近傍に配置されたシートベルトリトラクタ３（以下、「リトラクタ３」と記載する）、シートベルト４、ガイドアンカ５、タング６及びバックル７を備える。シートベルト４は、ウェビングで形成され、リトラクタ３に引き出し可能に巻き取られるとともに緊急時に乗員Ｍを拘束する。ガイドアンカ５（ショルダーアンカ）は、リトラクタ３から引き出されたシートベルト４を乗員Ｍのショルダの方へガイドする。タング６は、ガイドアンカ５からガイドされてきたシートベルト４に摺動自在に支持される。バックル７は、車体の床又は車両シート２に固定されかつタング６が係脱可能に挿入係合される。
　シートベルト４は乗員Ｍの肩および胸等を拘束するショルダーベルト４ａと、乗員Ｍの腰等を拘束するラップベルト４ｂとを含む。シートベルト４は、タング６によりショルダーベルト４ａとラップベルト４ｂとに区画される。
　このシートベルト装置１におけるシートベルト４の装着操作および装着解除操作は、従来公知のシートベルト装置と同じである。
　リトラクタ３は、シートベルト４の巻き取り及び引き出しを可能にする巻き取り装置であって、緊急時等に所定値以上の加速度が検知されると、シートベルト４がリトラクタ３から引き出されることを制限する。リトラクタ３には、乗員Ｍに加わるシートベルト４の拘束力を一定レベルに保つロードリミッタ機構（図示略）が設けられている。
　リトラクタ３から引き出されたシートベルト４の先端部４ｃは、連結部材１３を介して、プリテンショナ８に接続されている。先端部４ｃは、シートベルト４のラップベルト４ｂからシートベルト４の先端側に続く部分である。
　プリテンショナ８は車両シート２を挟んでバックル７と反対側、すなわち車両における乗員Ｍの乗降側に配置されている。プリテンショナ８の本体部８ａは、車両前後方向に延在する車体フレーム９に固定されている。プリテンショナ８は、ラッププリテンショナとして機能し、緊急時の初期に作動してラップベルト４ｂを引っ張って緊張し、シートベルト４（特に、ラップベルト４ｂ）による乗員Ｍの拘束力を高める。
　プリテンショナ８の本体部８ａには、シリンダ８ｂ及びガスジェネレータ８ｃが連結されている。ガスジェネレータ８ｃは、所定値以上の加速度が検知されることによって、シリンダ８ｂ内にガスを注入する。
　シリンダ８ｂ内にはピストン（図示略）が気密かつ摺動可能に設けられている。ガスジェネレータ８ｃから注入されたガスにより、このピストンがシリンダ８ｂ内を移動する。
　このピストンは、連結部材１３を介して、シートベルト４の先端部４ｃに接続されている。ピストンがシリンダ８ｂ内を移動することで、ラップベルト４ｂが連結部材１３によって本体部８ａ側に引っ張られる。これにより、シートベルト４（特に、ラップベルト４ｂ）に張力が付与されて、乗員Ｍはシートベルト４により拘束される。
　シートベルト装置１に設けられるプリテンショナは、ラッププリテンショナとして機能するプリテンショナ８のみであり、リトラクタ３やバックル７にはプリテンショナは設けられていない。
　このようなシートベルト装置１では、車両衝突時等の緊急時に、図示しないセンサにより所定値以上の加速度が検知されると、プリテンショナ８が作動し、シートベルト４を引き込む。シートベルト４を引き込むことで、乗員Ｍとシートベルト４との間のたるみを取り除き、乗員Ｍを車両シート２に拘束する。
　プリテンショナ８によるシートベルト４の引き込みに伴い、リトラクタ３からシートベルト４が引き出され、パウル（図示略）が回動してロック歯に係合（ロック）する。これにより、ロッキングベース（図示略）のシートベルト引き出し方向の回転がロックされる。
　その後、乗員Ｍが慣性力で前方に移動し始める。このとき、シートベルト４に所定の負荷がかかると、リトラクタ３のロードリミッタが作動してリトラクタ３からシートベルト４を送り出す。これにより、シートベルト４が伸びて、乗員Ｍ、特に乗員Ｍの胸部に加わる負荷が緩和される。
　本実施の形態では、プリテンショナ８がラップベルト４ｂを引っ張るため、ラップベルトｂによる乗員拘束力（張力）を、ショルダーベルト４ａによる乗員拘束力（張力）よりも高くすることができる。
　例えば、プリテンショナ８がＦ１の力でシートベルト４を引き込む場合、シートベルト４の各部には、図３ａに示すような張力（荷重）がかかる。すなわち、ショルダーベルト４ａの張力（荷重）は２×Ｆ２（Ｆ１＞Ｆ２）となる。ラップベルト４ｂの張力（荷重）は２×Ｆ１となる。
　一方、図３ｂに示すように、プリテンショナ付のリトラクタ３Ａを使用し、シートベルト４の先端部４ｃを車体の床や車体フレーム等に固定し、リトラクタ３ＡのプリテンショナによりＦ１の力でシートベルト４を引き込む場合、ショルダーベルト４ａの張力（荷重）は２×Ｆ２となり、ラップベルト４ｂの張力（荷重）は２×Ｆ３（Ｆ２＞Ｆ３）となる。
　このように、同パワーのプリテンショナを使用した場合でも、ラッププリテンショナとした本実施形態は、リトラクタにプリテンショナを設ける構成と比較して、ショルダーベルト４ａの張力（荷重）は同じまま、ラップベルト４ｂの張力（荷重）を上げることができる。プリテンショナは、ラップアンカ部にのみ設ければよく、リトラクタとラップアンカ部の両方にプリテンショナを設ける構成と比較して、コストを削減できる。
　図４ａは、図３ａに示すようにプリテンショナ８でシートベルト４を引き込む場合と、図３ｂに示すようにリトラクタ３Ａのプリテンショナでシートベルト４を引き込む場合の、ショルダーベルト４ａにかかる張力の変化を示すグラフである。
　図３ｂに示す構成では、リトラクタ３Ａのプリテンショナでシートベルト４を巻き取った後、パウルがロックするまでにシートベルト４が僅かにリトラクタ３Ａから引き出される（ロックペイアウト）。そのため、図４ａに示すように、ショルダーベルト４ａにかかる張力が低下する期間がある。
　一方、本実施形態によれば、プリテンショナ８がシートベルト４を巻き取る際にロックペイアウトの分も巻き取り、パウルがロックする。そのため、ショルダーベルト４ａにかかる張力が低下することなく速やかに立ち上がる。
　図４ｂはラップベルト４ｂにかかる張力の変化を示すグラフである。本実施形態によれば、ラップアンカ部に設けたプリテンショナ８でシートベルト４を巻き取るため、リトラクタ３Ａのプリテンショナでシートベルト４を巻き取る場合と比較して、ラップベルト４ｂにかかる張力を速やかに立ち上げることができる。また、ラップベルト４ｂの張力が速やかに立ち上がることで、その後の最大張力が低くなる。
　上記実施の形態は、いずれも本発明の一例であり、本発明は図示の状態に限定されない。
　本出願は、２０１６年５月２７日付で出願された日本特許出願２０１６－１０６４９９に基づいており、その全体が引用により援用される。

Claims (2)

  1. 　シートベルトと、
    　前記シートベルトを巻き取るリトラクタと、
    　前記シートベルトに摺動可能に支持されかつ前記シートベルトをショルダーベルトとラップベルトとに区画するタングと、
    　前記タングが着脱されるバックルと、
    　緊急時に作動して前記リトラクタから引き出されるシートベルトの先端部を引っ張り、前記シートベルトに張力を付与するプリテンショナと、
    　を備え、
    　前記プリテンショナが前記ラップベルトに付与する張力は、前記ショルダーベルトに付与する張力よりも大きいことを特徴とするシートベルト装置。
  2. 　請求項１において、前記シートベルトの先端部にのみプリテンショナが設けられていることを特徴とするシートベルト装置。
     
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