JP2687771B2 - 車両用乗員拘束装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、車両用乗員拘束装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の車両用乗員拘束装置としては、例
えば、図９に示すような３点式シートベルト装置があ
る。

【０００３】これは、センタピラー１の下部に固定され
たリトラクタ２からウエビング３を引き出し、このウエ
ビング３をセンタピラー１の上部に固定されたショルダ
アンカ４に挿通し、更にタング５のスルーリング部に挿
通した後、センタピラー１の下部に固定されたアウタア
ンカ６に連結したものである。

【０００４】そして、前記タング５を把持してウエビン
グ３を引き出しインナアンカ７のバックル８に挿入、係
合させることによって乗員をシートに拘束するものであ
る（この構造は、昭和５８年５月自動車技術会発行「新
編自動車工学便覧第７編１−１２９頁」に記載されてい
る）。

【０００５】また、シートベルトによる乗員拘束を補助
する拘束装置としては、図１０，１１に示すようなエア
バッグ装置がある。

【０００６】これは、ステアリングホイール９のセンタ
パッド部１０内に組込まれたもので、ゴムコーティング
されたナイロン製のエアバッグ１１とエアバッグ１１を
膨張させるインフレータ１２とで構成されており、イン
フレータ１２はエアバッグ装置の中央にナットで取付け
てあって、電気着火装置１３、着火剤１４、窒素ガス発
生剤１５がアルミニウム容器１６に収納されたものであ
る。

【０００７】したがって、エアバック装置が作動する
と、インフレータ１２内の窒素ガス発生剤１５が燃焼
し、窒素ガスを発生させ、エアバッグ１１を膨張させ、
膨張したエアバッグ１１によって乗員を受け止めて保護
するものである。

【０００８】また、このような車両衝突時において乗員
の膝部を拘束するために図１２に示すようにインストル
メントパネル１７下部にニーパッド１８を設けたもので
ある（この構造は、昭和５８年５月自動車技術会発行
「新編自動車工学便覧第７編１−１３３頁」に記載され
ている）。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の車両用乗員拘束装置にあっては、エアバッグ装置及
びニーパッド１８が乗員中心線に対して左右対称である
のに対して、シートベルト装置は左右非対称であるた
め、乗員の体格、衝突条件等によっては、衝突後に乗員
の身体がねじれたり、横方向へ変位したりする可能性が
あり、したがって従来は、シートベルトや、エアバッグ
１１やニーパッド１８を大型化してこれを防止してお
り、車体重量増加やコストアップになってしまうという
問題がある。

【００１０】そこで、この発明は、車両衝突時における
乗員の身体のねじれ等を抑え、車体軽量化及びコストダ
ウンを図ることができる車両用乗員拘束装置を提供する
ものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この発明に係る車両用乗
員拘束装置は、図１に示すように、車両衝突時におい
て、乗員のねじれ等を最小にするようシートベルトのシ
ョルダベルトの乗員に対する高さを調整するショルダベ
ルト位置調整手段Ａと、ショルダベルト位置調整手段Ａ
によりショルダベルトを調整した後に乗員の胸部にねじ
れが生じた場合にこのねじれに対応してエアバッグの最
適位置で乗員を受けるエアバッグ調整手段Ｂと、エアバ
ッグ調整手段Ｂによりエアバッグを調整した後に乗員の
腰部にねじれが生じた場合に乗員の腰部をこのねじれを
戻す方向に回動させる腰部回動手段Ｃと、乗員の体格、
挙動を測定する乗員測定センサＤと、両車の衝突を検出
する衝突検出センサＥとを備えている。

【００１２】

【作用】乗員測定センサＤによって予め乗員の体格を検
出しておき、衝突検出センサＥによって車両衝突が検出
されると、乗員測定センサＤによって特定された最適位
置へショルダベルト位置調整手段Ａによってショルダベ
ルトの高さが調整される。

【００１３】このショルダベルトの高さ調整を行なって
も乗員の胸部にねじれが生じた場合には、乗員測定セン
サによってこれを検知してエアバック調整手段でエアバ
ッグの最適位置で乗員を受け、更にこれでも乗員の腰部
にねじれが生じた場合には、乗員測定センサによってこ
れお検知して腰部回動手段によって上記ねじれ方向を戻
す方向に乗員を回動させる。

【００１４】

【実施例】以下、この発明の実施例を図面と共に説明す
る。

【００１５】図２において、２１は３点式シートベルト
装置であって、この３点式シートベルト装置２１はセン
タピラー２２の下部のリトラクタ２３から引き出された
シートベルトとしてのウエビング２４がセンタピラー２
２の上部のショルダアンカ２５を通り、乗員２６の胸部
に沿って掛け渡された（この部分をシートベルト２１ａ
という）後、タング２７のスルーリングを通り、更に乗
員２６の腰部に沿って掛け渡された（この部分をラップ
ベルト２１ｂという）後、センタピラー２２の下部のア
ウタアンカ２８に連結されたものである。

【００１６】ショルダアンカ２５はセンタピラー２２上
に上下方向に設けたスライドレール２９の略中央部に固
定されており、上方と下方に向けワイヤ３０，３１が各
々取付けられている。

【００１７】上方のワイヤ３０は滑車３２を介して後方
に向きを変え、火薬式テンショナ３３に結合され、下方
のワイヤ３１はセンタピラー２２に配設された火薬式テ
ンショナ３４に結合されている。したがって、火薬式テ
ンショナ３２，３４のどちらかを点火させることによ
り、ショルダアンカ２５の位置は瞬時に上方あるいは下
方に移動することになる。

【００１８】３５はエアバッグ装置であって、このエア
バッグ装置３５はエアバッグ３６を備え、エアバッグ３
６を膨張させるインフレータ３７とともにステアリング
ホイール３８のスポーク３９に固定されたベースプレー
ト４０上にマウントされている。

【００１９】エアバッグ３６は車両前後方向に内部に配
設された２枚の仕切布４１によって左室４２、中央室４
３、右室４４に区画形成されている。

【００２０】インフレータ３７には、ガス噴出孔４５側
を被うカバー４６が設けてあり、インフレータ３７点火
時にガス噴出孔４５から出たガスは、カバー４６に設け
た３個の電磁バルブ４７，４８，４９を取って、エアバ
ッグ３６内に供給されるようになっている。

【００２１】バルブ４８は中央室４３に開口し、バルブ
４７，４９は各々チューブ５０，５１を介して左室４
２、右室４４に開口配置されている。

【００２２】したがって、これらバルブ４７，４８，４
９の開閉及び開度を調節することにより、左室４２、中
央室４３、右室４４の内圧を制御することができる。

【００２３】５２は、ニーパッド装置を示し、このニー
パッド装置５２はステアリングメンバ５３に固定された
エネルギ吸収ブラケット５４の先端を支点５５として乗
員２６の膝に対向する車幅方向に延びるパッド部材５６
が上下方向を軸として回動自在に支持されたものであ
る。パッド部材５６の左右端には、各々ロッド５７を介
してステアリングメンバ５３上に固定された火薬式テン
ショナ５８，５９が配置されどちらか一方を点火するこ
とによって、パッド部材５６を回動させることができる
ようになっている。

【００２４】そして、上記シートベルト装置２１の火薬
式テンショナ３３，３４とエアバッグ装置３５の電磁バ
ルブ４７，４８，４９とニーパッド装置５２の火薬テン
ショナ５８，５９はコントロールユニット６０に接続さ
れ、このコントロールユニット６０には、乗員の体格、
および挙動データを得る乗員測定センサＤとしての車室
内カメラ６１と、車両の衝突を検出する衝突検出センサ
ＥとしてのＧセンサ６２が接続されている。

【００２５】ここで、上記ショルダアンカ２５と火薬式
テンショナ３３，３４がショルダベルト位置調整手段Ａ
を構成し、エアバッグ３６と電磁バルブ４７，４８，４
９がエアバッグ調整手段Ｂを構成し、ニーパッド装置５
２が腰部回動手段Ｃを構成している。

【００２６】次に図３のフローチャートに沿って作用に
ついて説明する。

【００２７】先づ、車室内カメラ６１によって乗員２６
の体格を測定しておき、その情報をコントロールユニッ
ト６０に入力しておく。このときはショルダアンカ２５
はノーマル位置にしておく（ステップ１，２）。

【００２８】次いで、車両が衝突すると、Ｇセンサ６２
がこれを検知し（ステップ３）、乗員２６の体格によ
り、乗員２６が左右どちらにもねじれや倒れがないショ
ルダアンカ２５の高さをコントロールユニット６０で算
出し、火薬式テンショナ３３，３４で図４に示すように
スライドレール２９上を上下させ適正位置に移動させる
（ステップ４）。

【００２９】ここで、一般的には図４に示すようにショ
ルダアンカ２５の位置を上方にすると、ショルダアンカ
２５とは反対側へ身体はねじれ、ショルダアンカ２５の
位置を下方にすると、ショルダアンカ２５の側へ身体が
ねじれるようになる。

【００３０】したがって、このようにショルダアンカ２
５を適正位置に調整することにより、乗員は第８図
Ｔ₁，Ｔ₂の位置にずれることなく、乗員２６は図７に示
すよう展開したエアバッグ３６の中心（図８のＴ₃の位
置）に頭部Ｔを受け止められる。

【００３１】よって、頭部Ｔが中心からずれてエアバッ
グ３６から外れることがなく、エアバッグ３６を小型化
することができる。

【００３２】このように、ショルダアンカ２５を乗員２
６の身体がねじれないような位置に調整しても、ショル
ダベルトの掛かり方のズレや、車両衝突条件による車体
の回転成分の付加等により乗員２６の身体のねじれた場
合には、車室内カメラ６１が胸部Ｍのねじれを測定し
（ステップ５）、例えば乗員の胸部Ｍが左方向へねじ
れ、倒れていた場合には（ステップ６）、コントロール
ユニット６０によって電磁バルブ４９の開度を大きくし
てエアバッグ３６の右室４４の内圧を高め、電磁バルブ
４７の開度を小さくしてエアバッグ３６の左室４２の内
圧を低くめ、中央室４３はその中間の内圧となるように
調整する（ステップ７）。

【００３３】これによって右室４４側のバック反力が高
いため、乗員２６の胸部Ｍの左方向へのねじれが修正さ
れてゆく。

【００３４】そして、更に胸部Ｍだけでなく、乗員２６
の腰部Ｋのねじれを車室内カメラ６１によって測定し
（ステップ７）、図５に示すように腰部Ｋがねじれてい
たときには（ステップ８）図６に示すように左側の火薬
式テンショナ５９を点火し、支点５５を中心にパッド部
材５６を回転させてパッド部材５６の右側が乗員２６の
膝に近接するように調整する（ステップ９，１０）。

【００３５】この状態で乗員２６の腰Ｋが左にねじれて
いる場合では、右膝が前に出ているためパッド部材２６
には右膝がいち早く当接するため、右膝の前方移動が阻
止され腰部Ｋの左方向への回転が修正される。

【００３６】このとき、パッド部材２６は左右平行状態
に戻りつつ、エネルギ吸収ブラケット５４がつぶれ変形
することで、膝への衝撃力は吸収される。

【００３７】以上のようにシートベルト装置２１、エア
バッグ装置３５が及びニーパッド装置５２によって、乗
員２６のねじれや横方向の倒れが修正され、図９に示す
ように乗員は略真ぐに前方移動し、これによって乗員の
頭部Ｔ、胸部Ｍはエアバッグ３６の適正な位置で拘束さ
れ、乗員２６への衝撃力を最も低くすることができるの
である。

【００３８】ここで、衝突を検出していないときには、
再度、衝突したかどうかを判別する（ステップ２）。ま
た、胸部Ｍがねじれていないとき、腰部Ｋがねじれてい
ないときには、制御を終了する（ステップ１０）。

【００３９】尚、この発明は、上記実施例に限られるも
のではなく、表１，２に示すものと組合せることができ
る。

【００４０】

【表１】

【００４１】

【表２】

【００４２】例えばショルダベルト位置調整手段Ａはシ
ートクッションの高さを変化させるものでも良く、また
プリテンショナ付きのショルダアンカ２５であっても良
い。

【００４３】また、エアバッグ調整手段Ｂは、ステアリ
ングホイール３８をステアリングシャフトの基部で回転
できるようにしてエアバッグ３６の位置を適正に調整す
るものであっても良い。

【００４４】そして、腰部回動手段Ｃは、シートクッシ
ョンを回動させるもの、あるいは、シートベルト装置２
１のラップベルト２１ｂをプリテンショナ等で引張する
ことにより腰部Ｋをねじれ方向とは逆に回動させるもの
でも良い。

【００４５】

【発明の効果】以上説明してきたようにこの発明によれ
ば、車両衝突時における乗員のねじれ等を最小限に抑え
ることができ、またねじれ等が発生してもこれを修正
し、乗員を適正な状態でエアバッグの適正な位置で受け
ることができ、乗員にかかる衝撃を低く抑えることがで
きるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】クレーム対応図。

【図２】この発明の実施例の全体説明図。

【図３】同フローチャート図。

【図４】同乗員のねじれ状況を示す正面図。

【図５】同ねじれ状況を示す平面図。

【図６】同制御状況を示す平面図。

【図７】乗員の衝撃状況を示す側面図。

【図８】乗員の頭部の前方移動状況を示す平面図。

【図９】従来のシートベルト装置の斜視図。

【図１０】従来のエアバッグ装置の側断面図。

【図１１】従来のインフレータの断面図。

【図１２】従来のニーパッドを装備した車空内の斜視
図。

【符号の説明】

２４…ウエビング（シートベルト）、２１ａ…ショルダ
ベルト、２６…乗員、３５…エアバッグ装置、３６…エ
アバッグ、５２…ニーパッド装置、６１…車室内カメラ
（乗員測定センサＤ）、６２…Ｇセンサ（衝突検出セン
サＥ）、Ａ…ショルダベルト位置調整手段、Ｂ…エアバ
ッグ調整手段、Ｃ…腰部回動手段、Ｋ…腰部、Ｍ…胸
部。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両衝突時において、シートベルトの非
   対称性に起因する乗員のねじれ等を最小にするようシー
   トベルトのショルダベルトの乗員に対する高さを調整す
   るショルダベルト位置調整手段と、ショルダベルト位置
   調整手段によりショルダベルトを調整した後に乗員の胸
   部にねじれが生じた場合にこのねじれに対応してエアバ
   ッグの最適位置で乗員を受けるエアバッグ調整手段と、
   エアバッグ調整手段によりエアバッグを調整した後に乗
   員の腰部にねじれが生じた場合に乗員の腰部をこのねじ
   れを戻す方向に回動させる腰部回動手段と、乗員の体
   格、挙動を測定する乗員測定センサと、両車の衝突を検
   出する衝突検出センサとを備えていることを特徴とする
   乗員拘束装置。