(57)【要約】【課題】第1端部が床に取付けられ、第２端部がリトラクタに巻取られるシートベルトが挿入金具を通り、挿入金具は床のバックルと係合する、膝部および胴部を有する３点固定式シートベルトエアバッグ。【解決手段】シートベルトエアバッグは未膨張状態で扁平なベルトの形をした可撓性織布のシートベルトチューブから成る。膨張可能なエアバッグ部材は織布チューブ内に収容される。織布チューブはその固定端部から挿入金具を通ってシートベルトの胴部まで延びる。エアバッグ部材の全長の一部は胴部まで延びた補強スリーブ中に収容される。エアバッグ作動時にエアバッグが加圧されると補強スリーブで囲まれた領域でガス導管を形成する寸法までエアバッグ部材が膨張するが、補強スリーブは破断しない。一方、エアバッグの補強スリーブの開口端部より先の部分ではシートベルトチューブが破断してエアバッグがその外径まで膨張する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記の(1)〜(6)を有することを特徴とする車両の乗員を保護するためのシートベルト装置：
(1)車体に取り付けられたシートベルト用バックル中に収容される、アイレットを有する挿入金具、
(2)車体に取り付けられたシートベルトリトラクタ、
(3)第1端部が車体に取り付けられ、第２端部がシートベルトリトラクタに取り付けられ、中間部が挿入金具のアイレットを通り、固定された第1端部から挿入金具まで延びる膝部と挿入金具からシートベルトリトラクタまで延びる胴部とを含む３点固定式の可撓性織布のチューブから成るシートベルト、
(4)シートベルト内のシートベルトの固定第1端部の近くの第1端部からシートベルトの胴部内の第２端部まで延びた、シートベルトの内部に配置された膨張可能なエアバッグ部材、
(5)膨張可能なエアバッグ部材と可撓性織布スリーブとの間で環状層を形成し、膨張可能なエアバッグの第1端部近くの閉じた端部からシートベルトの胴部内の開口端部まで延びた、閉じた端部と開口端部とを有する可撓性織布から成る補強スリーブ、
(6)膨張可能なエアバッグ部材を膨張させる加圧ガス源となる、膨張可能なエアバッグ部材と流体連通した膨張装置。
【請求項２】
膨張可能なエアバッグ部材が膨張した時に破断する長手方向の縫目を可撓性織布チューブが有する請求項１に記載のシートベルト装置。
【請求項３】
補強スリーブの開口端部に応力集中部を有し、この応力集中部から補強スリーブが破断し始め、膨張可能なエアバッグ部材が膨張するにつれて破断がアイレットへ向かって伝播していく請求項１または２に記載のシートベルト装置。
【請求項４】
応力集中部が補強スリーブの開口端部と交差するように補強スリーブに形成された切欠きを有する請求項３のシートベルト装置。
【請求項５】
補強スリーブが1000×1000デニール以下の織布から成る請求項１〜４のいずれか一項に記載のシートベルト装置。
【請求項６】
補強スリーブが500デニール以下の織布から成る請求項１〜４のいずれか一項に記載のシートベルト装置。
【請求項７】
膨張可能なエアバッグ部材が、膨張していない状態で第1および第２の側部端縁を有する平らなベルトの形をした織布チューブから成り、この織布チューブがルースターテール状に折畳まれて、第1の側部端縁に沿った複数の襞と、第２の側部端縁に沿った単一の頂点とを有する請求項１〜６のいずれか一項に記載のシートベルト装置。
【請求項８】
下記(1)〜(3)を有することを特徴とするシートベルトエアバッグ：
(1)膨張可能なエアバッグ部材を有する内層であって、膨張可能なエアバッグ部材は細長い管状部材から成り、この細長い管状部材は膨張していない状態で第1および第２の側部端縁と第1および第２の端部とを有する平らなベルトの形をしており且つ第1側部端縁に沿った複数の襞と第２側部端縁に沿った頂点とを有するルースターテール状に折畳まれ、膨張可能なエアバッグ部材が膨張圧下で展開するようになっている内層、
(2)膨張可能なエアバッグ部材の第1端部から膨張可能なエアバッグ部材の第1端部と第２端部との間の中間点まで延びた、膨張可能なエアバッグ部材を取り囲んだ補強スリーブから成る中間層であって、膨張可能なエアバッグ部材を膨張圧下に収容するのに十分な強度を有する可撓性織布チューブから成る中間層、
(3)膨張可能なエアバッグ部材を膨張圧下に収容することができないように弱化された長手方向の縫目を有する、膨張可能なエアバッグ部材と補強スリーブとを取り囲んだ可撓性織布チューブから成る外層。
【請求項９】
補強スリーブが開口端部に応力集中部を有し、補強スリーブはこの応力集中部から破断し始め、膨張可能エアバッグが膨張するにつれて破断がアイレットへ向かって伝播していく請求項８に記載のシートベルトエアバッグ。
【請求項１０】
応力集中部が補強スリーブの開口端部と交差するように補強スリーブにつけられた切欠きを有する請求項９に記載のシートベルトエアバッグ。
【請求項１１】
補強スリーブが1000×1000デニール以下の織布から成る請求項８〜10のいずれか一項に記載のシートベルトエアバッグ。
【請求項１２】
補強スリーブが500デニール以下の織布から成る請求項８〜10のいずれか一項に記載のシートベルトエアバッグ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は自動車の安全装置、特に、車両の乗員を保護するためのシートベルト式安全装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両の乗員をシートに固定するのに使用されるシートベルト装置は一般に一本の連続した長いウェブ状ベルト（webbed belt）からなる。このベルトの一端は車体のフレームに固定され、他端は車体のフレームに取り付けられたベルト自動リトラクタに取り付けられている。ベルトは金属挿入金具に形成されたスロットを通り、挿入金具（tongue fitting）はシートのリトラクタおよび固定された取付部とは反対側で車体の床に取り付けられたラッチ中に差し込まれるようになっている。上記の固定取付部、ラッチおよびリトラクタが３点固定を形成する。
【０００３】
ベルト自動リトラクタは、乗員が上体を前後自由に曲げることができる状態でシートベルト帯（seatbelt webbing）を繰り出し、乗員の肩に掛けることができるように床に取り付けられていて、シートベルト帯をラッチ具のスロットに通して乗員の膝の上で締めたり弛めたりする動作が不必要になっているのが好ましい。従って、最も一般的なフロントシート用固定装置は床に取付けられた固定取付部と、車体のＢピラー区域の床近くに取り付けられたリトラクタとを有している。このリトラクタは一般に乗員の肩部より上方でＢピラーに取り付けられたＤリングを通してシートベルトを繰り出し、巻き取ることができるようになっている。
【０００４】
従来のシートベルト帯の幅は約２インチであるが、この２インチの寸法は快適性と機能とを妥協させた結果の値である。シートベルト帯の幅がこのように制限されているため衝突時にシートベルト帯によって非常に大きな局部的荷重が乗員に加わるということが分かっている。一方、一般のシートベルト帯はシートベルトの使用が不便にならないようにするために余り太くすることはできない。こうした問題点を解決するために膨張可能なシートベルト装置が提案されている。
下記文献には通常は非膨張状態に維持された膨張可能な部分を有するシートベルトを備えた車両安全システムが開示されている。
【特許文献１】米国特許第3,841,654号明細書（Lewis）
【０００５】
このシートベルトは着用者が車両シートに座ったときに着用者の周りに位置決めされる。シートベルトに対してシートベルト着用者が大きく前方移動する前に膨張可能な部分を膨張させる膨張手段が設けられている。この膨張可能なベルトを設けることによってシートベルトに対する乗員の荷重が広い面積に分散されるため、乗員がシートベルトによって負傷する危険は大幅に減る。
【０００６】
乗員の肩の上方でシートベルトを繰り出し、巻き取るシートベルトリトラクタが一般に好まれるため、膨張式シートベルトに膨張装置を取り付けるのに最も実用的な位置は床の近くで車体フレームに直接取付けられたベルト固定端部に近い位置になる。そうすることによって膨張装置と車体との間の電気接続点、その他の接続点の設計が大幅に簡単になる。しかし、膨張装置をシートベルト帯の固定端部に取り付ける場合には、膨張式シートベルトの最も重要な部分（すなわち乗員の腹部に巻いた部分）を膨張させるために、衝突時に膨張装置から出たガスはシートベルトの膝部を通り、挿入金具の所で湾曲部を通る必要がある。
【０００７】
下記文献に記載の車体床取付け式膨張装置を有する膨張可能シートベルト装置では、挿入金具のアイレット（開口）が膨張装置からのガスがシートベルトエアバッグの胴部に流入できるように開口した移動自在なフラップを有するシートベルトエアバッグに連結されている。
【特許文献２】米国特許第5,383,713号明細書（カミヤマ）
【０００８】
下記文献には、膨張時に開口してガスをベルトの膝部からベルトの胴部に通すことができる破断し易いフラップを備えた挿入金具のアイレットを有するシートベルトエアバッグが開示されている。
【特許文献３】米国特許第5,474,326号明細書（Cho）
【０００９】
上記特許の発明者達はシートベルト挿入金具ではアイレットに大きな開口があり、本質的にガス流を阻害することになる挿入金具の周りを挟む織物（fabric）の問題について実質的な解決策を示していない。
下記文献にはベルトの膝部にベルトの膝部で凹まない内部チューブを備えたシートベルトエアバッグが開示されている。
【特許文献４】米国特許第6,340,173号明細書（Specht）
【００１０】
この内部チューブは膨張装置からの出力をベルト胴部へ導くものであるが、この内部チューブは剛性があるためシートベルトの膝部がかさばり、着用が難しい。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
従って、膨張式シートベルトの胴部を確実に膨張でき、しかも、非膨張時には平らで快適に着用することができる膨張式シートベルトが要求されている。本発明の目的はこの要求に答えることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、エアバッグの一部をスリーブ中に収容し、このスリーブによって取り囲まれた領域でエアバッグが完全に膨張するのを防止するようにしたシートベルトエアバッグを提供する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の一つの実施例によって提供されるシートベルトエアバッグは、第1端部が車体の床に取り付けられ、第２端部が通常のシートベルトリトラクタ中に巻き取られる可撓性織布チューブ（fabric tube）を有している。この織布チューブは膨張していない状態では平らなベルトの形をしており、通常の方法で挿入金具に形成されたスロット状アイレット中に通される。この挿入金具は床に取り付けられた通常のシートベルト用バックル中に差し込まれて接続される。従って、上記の可撓性織布チューブは膝部と胴部とを有する通常の３点固定式シートベルトを形成する。膨張可能なエアバッグ部材は可撓性織布チューブ中に配置されている。可撓性織布チューブはその固定端部に近い位置から挿入金具を通ってシートベルトの胴部まで延びている。膨張可能なエアバッグ部材はシートベルトの固定端部の近くでシートベルトエアバッグの膨張装置（インフレータ）に流体連通している。
【００１４】
膨張装置はエアバッグ部材中に導かれるチューブと一緒に床に取り付けるか、シートベルト内に取り付けることができる。エアバッグ部材の全長の一部は補強スリーブ中に入っている。補強スリーブの一端は閉じられ、膨張装置の端部で膨張可能なエアバッグ部材の閉じた端部とほぼ一緒になる。補強スリーブの長さは95パーセンタイルの男性がシートベルトを着用したときに補強スリーブの開口端部が挿入金具のすぐ先にくるように選択される。
【００１５】
シートベルトを構成する可撓性織布チューブは、膨張可能なエアバッグ部材の膨張圧下で破断するように設計された長手方向縫目、応力集中部、その他の弱化部分を有している。補強スリーブは膨張可能なエアバッグ部材の膨張圧下で破断しないだけの十分な強度を有している。車両が所定値より高い強度で障害物と衝突したときには膨張可能なエアバッグ部材が作動し、加圧される。この時、補強スリーブによって囲まれた領域では補強スリーブがガス通路を形成する寸法まで膨張可能なエアバッグ部材が膨張する。しかし、補強スリーブまたはそれを取り囲んだシートベルトチューブは破断しない。
【００１６】
一方、膨張可能なエアバッグの補強スリーブの開口端部より先の部分はシートベルトチューブを破断し、補強スリーブの外径まで膨張する。エアバッグが膨張すると補強スリーブの拡大区域は開口端部に押圧され、補強スリーブは挿入金具へ向かって後方へアコーディング状に縮み、折り畳まれる。従って、補強スリーブは挿入金具へ向かって後退し、エアバッグは乗員の胴部全体に完全に膨張できる。変形例では補強スリーブの開口端部に応力集中部を設け、エアバッグが膨張した時にこの開口端部の応力集中部が破断し、この破断が挿入金具へ伝播してエアバッグを乗員の胴部の周りに完全に膨張させる。
本発明は添付図面を参照した以下の説明からより良く理解できよう。なお、同じ要素には同じ参照番号を付けてある。
【００１７】
各図面は構造を一般的に示すためのものであって、必ずしも縮尺は正確ではない。以下、特定の実施例を示し、説明するが、添付図面は単なる一例を示すもので、本発明が図示した特定の形態に限定されるものではない。以下の説明は本発明の製造方法および／または使用方法を示し、本発明を実施するための最良の形態を当業者に示すものである。
【実施例】
【００１８】
〔図1〕に示した膨張式シートベルト装置10はシートベルト12を有している。このシートベルト12は管状の帯からなる連続部品を平らにしてベルト形状にしたものである。シートベルト12の一端は一般に床の近くで車体のフレームに端部取付具を介して取り付けられる。シートベルト12の他端は挿入金具18のアイレット（目、開口）16を通って案内される。この挿入金具18は一般にシートベルト用バックルに対して雄部材になる。シートベルト12はこの挿入金具18からリトラクタ30（図1には図示せず）まで当業者に周知の方法、例えば車体のＢピラーに取り付けられたＤリング22、好ましくはローラＤリングを介して導かれる。従って、シートベルト12は装着後に膝部24緒胴部26を有するシート20の乗員のための３点固定式シートベルトになる。
【００１９】
シートベルト12にはシートベルト10の膨張可能部分を膨張させるための膨張ガス源となる膨張装置（インフレータ）28が以下に詳細に説明する方法で取り付けられている。このインフレータ28は従来の任意の膨張ガス源にすることができ、この膨張ガス源は膨張可能部分に管状連結部を介して床に取り付けたり、膨張可能部分の内部に取り付ることができる。図示した実施例ではインフレータ28が下記文献に記載の高効率インフレータから成る。この特許の内容は本明細書の一部を成す。
【特許文献５】米国特許第6,142,511号明細書（Lewis）
【００２０】
〔図２〕は〔図1〕のシートベルトの主用部品を示している。このシートベルト12は端部取付具14を介して車体の床の近くに取り付けられる。一般に、シートベルト12は挿入金具18のアイレット16を通り、次いでＤリングを通ってリトラクタ30へ進む。挿入金具18は従来と同じ方法でバックル32中に挿入できるようになっている。シートベルト12中にはエアバッグ34が配置されている。このエアバッグ34は図示した実施例では210×210デニールのシリコン被覆ナイロンから成る細長い管状バッグから成る。この管状バッグは一方の端縁に沿っていわゆる「ルースターテール（rooster tail）」折りパターンで５つの襞に折り畳み、シートベルト12中に収容した相対的に平らなリボン状材料にしたものである。
【００２１】
膨張装置28はシートベルト12の固定端部36の近くでエアバッグ34の内部に配置される。シートベルト12のエアバッグ34の周りには補強スリーブ36が配置される。図示した実施例では補強スリーブ38は500×1000デニール（1000デニールの繊維が周方向に走っている）のポリエステルからなる細長いチューブである。シートベルト12、補強スリーブ38およびエアバッグ34はシートベルト12の固定端部36の近くで一緒に縫い付けられて相対的に気密な端部となっている。補強スリーブ38の長さは95パーセンタイルの男性がシートベルト12を着用したときに、補強スリーブ38の開口端部40が挿入金具18のアイレット16のすぐ先にくるように選択される。従って、５パーセンタイルの女性が着用したときにはスリーブ38の開口端部40がほぼシートベルト12の胴部26にくる。以下で詳細に説明するように、図示したシートベルトエアバッグは自動調整式であるので、スリーブ38が少なくとも挿入金具18まで延びる限り補強スリーブ38が実質的に胴部26にくることは重要でない。
【００２２】
〔図３〕および〔図４〕を参照して、図示した実施例の膨張可能シートベルト装置10の構造をより詳しく説明する。〔図3〕は膨張可能なシートベルト装置10の膝部24の部分を示している。膝部24での膨張可能なシートベルト装置10は内側エアバッグ34、補強スリーブ38および外側シートベルト12の３層からなる。シートベルト12は軸線方向に十分な強度を有するが、エアバッグ34が膨張した時にその圧力によって周方向に破断するように設計されている。そのためにシートベルト12の一方または両方の端縁に沿って長手方向の縫目42を設けるか、エアバッグ34を取り囲んだ領域でシートベルト12の全長に沿ってシートベルト12に弱化領域を付けるか、縫目を付けるか、折り目を付けることができる。（本明細書では局部的弱化領域として機能するものを弱化領域、縫目、その他の特徴とは無関係に縫目とよぶことにする）。一方、補強スリーブ38はエアバッグ34が膨張した時にその圧力によって破断しないような十分な周方向強度を有している。
【００２３】
〔図４〕に示すように、胴部26での膨張可能なシートベルト装置10は内側エアバッグ34と外側シートベルト12の２つの層のみを有する。従って、胴部26ではエアバッグ34が外側シートベルト12を破断させることができる。すなわち、エアバッグ34が膨張した時には膝部24では補強スリーブ38が円筒形に膨張するが破断はしない。従って、エアバッグは完全には膨張しない。一方、胴部26には補強スリーブ38が存在しないのでエアバッグ34が膨張するとシートベルト12が軸線方向縫目に沿って破断し、エアバッグ34はその外径まで膨張する。
【００２４】
〔図５〕は車両が障害物と所定値より高い強度で衝突した作動時に膨張装置28が作動して膨張ガスがエアバッグ34中に流した状態を示している。膝部24では補強スリーブ38があるのでエアバッグ34は補強スリーブ38の直径を越えて膨張することができない。すなわち、膝部24が膨張して大径のバッグにならないようになっている。大径バッグは乗員の腰を持ち上げて乗員をベルトの下へ押しこむ原因になり易い。一方、エアバッグ34を補強スリーブ38の直径まで膨張させることによってエアバッグ34を胴部26に膨張ガスを導くための導管に形成することができる。胴部26のエアバッグ34は補強スリーブ38によって拘束されていないので、エアバッグ34の外径まで膨張して乗員42のクッションとなる。エアバッグ34が膨張するとエアバッグ34はその膨張によって補強スリーブ38の開口端部40に押圧される。これによって補強スリーブ38は挿入金具18へ向かって後方へアコーディング状に縮み、折畳まれ、補強スリーブ38は挿入金具18へ向かって後退する。従って、乗員の体格がどのような体形をしていてもエアバッグ34がその乗員の胴部26全体に完全に膨張することができる。
【００２５】
既に述べたように、図示した実施例の補強スリーブ38は1000デニールの繊維が周方向に走る500×1000デニールのポリエステル織布チューブである。従って、この補強スリーブ38はエアバッグ34の膨張圧下で破断しない。〔図６〕に示す変形例では、補強スリーブ38をさらに軽い材料、例えば500×500デニールのポリエステルで作ってある。この織布はエアバッグ34の膨張圧では破断しないがノッチに対しては弱いので、応力集中部を設けることによって破断を伝播させることができる。そのために〔図６〕に示すノッチ44を補強スリーブ48の開口端部46に設ける。このノッチ44と軽い周方向デニールの補強スリーブ48との組合せによって、エアバッグ34が展開した時に補強スリーブ48を破断させ、その破断を開口端部46から挿入金具18へ伝播させることができる。
〔図１〕〜〔図５〕の実施例と同様に、この変形例でも乗員の体格とは関係に胴部26全体にエアバッグを完全に膨張させることができる。
【００２６】
〔図７〕に示すように、挿入金具18にはシートベルト12を通すアイレット16が形成されていて、シートベルト12が乗員の体格に合うように自動調整されるようになっている。アイレット16は挿入金具18の本体50とこの本体50に取り付けられたフランジ52との間に形成されたスロットから成る。アイレット16を形成するスロット54の寸法はシートベルト12を通すことができ、シートベルト12がアイレット16を通った時にねじれたり丸まったりしなだけの狭い寸法である。この狭いスロット54はそのままでは膝部24から胴部26への空気の流れを阻害することになる。
【００２７】
そのため、〔図８〕に示すように、フランジ52をスナップ式で固定するか、挿入金具18に着脱自在に取り付けることによって、エアバッグ34が膨張した時にフランジ52がスロット54から脱落するようにする。変形例では、フランジ52を脆いプラスチック材料で作ることもできる。例えば、挿入金具18にポリスチレンをオーバーモールドし、エアバッグ34の膨張時にフランジ52が破壊されてスロット54から脱落するようにするためのアンダーカット部を形成する。
【００２８】
〔図９〕は従来のシートベルトエアバッグを示し、この場合には一般にシートベルト12に通常の「ボックスＸ」ステッチ58で縫い付けられている。このボックスＸステッチは可撓性がないため、シートベルト12がリトラクタ30の運動を妨害することがある。また、エアバッグを収容するシートベルト部分からエアバッグを収容しないシートベルト部分へ急に変化することでシートベルト材料に段が付き、この段がリトラクタの運動を阻害することにもなる。
【００２９】
従って、〔図10〕および〔図11〕に示す実施例では、固定端部36から遠いエアバッグ34端部60をテーパ形にカットしてある。図示した実施例では、エアバッグ34をエアバッグ34の各襞64に対応した一連の段（ステップ）62にカットし、テーパ状にしてある。図示した実施例では各段62の高さはそれぞれ1/2インチであり、テーパ部全体では2インチである。一連のアーチ状の縫目66によってエアバッグ34を閉じる。ジグザグな縫目66は３つの先端部を有し、シートベルト12の全長に沿って約２インチ延び、エアバッグ34をシートベルト12に固定する。エアバッグ34の端部60からシートベルト12の全長に沿って複数の直線状の縫目68が走っている。これによってシートベルト12は平らな状態に維持され、リトラクタ30の繰り出し、巻き戻しが容易になる。各段62とジグザグ縫目66とを組合せることによってエアバッグが存在しないシートベルト12の最先端部70からエアバッグ34が収容されたシートベルト12の最末端部72への移行がなめらかになる。
【００３０】
以上、特定の実施例および方法を説明したが、当業者は本発明の精神を逸脱しない範囲で上記実施例および方法に種々の改良および変更をすることができるということは理解できよう。従って、本発明は特許請求の範囲と特許法の規定によってのみ限定されるものである。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の特徴を備えたシートベルトの斜視図。
【図２】本発明の特徴を備えたシートベルトの拡大斜視図。
【図３】図１の線3-3での破断図。
【図４】図１の線4-4で破断図。
【図５】図1のシートベルトの展開状態での図。
【図６】本発明の特徴を備えた補強スリーブの変形例の平面図。
【図７】本発明の特徴を備えたシートベルトと一緒に使用されるシートベルト挿入金具の図。
【図８】図6のシートベルト挿入金具の断面図。
【図９】従来技術の「ボックスＸ」ステッチを有する織布の連結部の平面図。
【図１０】本発明の特徴を備えたシートベルトで使用する膨張可能なエアバッグの側面図。
【図１１】織布にエアバッグを固定するための本発明のステッチパターンの平面図。
【符号の説明】
【００３２】
10  シートベルト装置
12  シートベルト
18  挿入金具
30  リトラクタ
34  膨張可能なエアバッグ部材
38  補強スリーブ
28  膨張装置
【図１】
2004256099.tif 000003
【図２】
2004256099.tif 000004
【図３】
2004256099.tif 000005
【図４】
2004256099.tif 000006
【図５】
2004256099.tif 000007
【図６】
2004256099.tif 000008
【図７】
2004256099.tif 000009
【図８】
2004256099.tif 000010
【図９】
2004256099.tif 000011
【図１０】
2004256099.tif 000012
【図１１】
2004256099.tif 000013