(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の車両シート用のシート拘束システムであって、
（ａ）平坦な形状をとり、膨張前にはシートベルトの通常のトルソセクションとして作動する膨張可能なトルソベルトを備えており、前記トルソベルトは、第１の長さの膨張可能な部分を有しており、前記第１の長さの膨張可能な部分は、膨張によって、第２の長さを有する直径が比較的大きなチューブを形成し、前記第２の長さは、前記第１の長さよりも少なくとも約２０％小さくなっており、
（ｂ）バックルアセンブリを備えており、当該バックルアセンブリの第１の部分が、前記トルソベルトに取り付けられており、前記バックルアセンブリの第２の部分が前記車両に固定されており、
（ｃ）前記バックルアセンブリの前記第１の部分に取り付けられたラップベルトと、
（ｄ）前記車両に固定され前記ラップベルトに取り付けられた第１の慣性リールとを備えており、第１の慣性リールは、衝撃によりロックして、前記ラップベルトの繰り出しを防止することができ、
（ｅ）前記車両に固定され前記膨張可能なトルソベルトに取り付けられた第２の慣性リールを備えており、第２の慣性リールは、衝撃によりロックして、前記トルソベルトの繰り出しを防止することができ、
前記トルソベルトは膨張後、前記膨張したトルソベルトの一部が前記車両シートの頂部を越えて位置するように設計されており、
前記トルソベルトの前記膨張可能な部分は制約部を通っており、その結果、前記制約部の両側の前記トルソベルトの部分は膨張可能になっており、前記膨張した部分は、膨張後、ガス抜きがされず、また、その結果、前記車両シートの頂部を越えて位置する前記トルソベルトの膨張した部分が、前記シートの乗員を前記シート内に押しつけ、これによって、衝突時、前記乗員の位置を制御できることを特徴とするシート拘束システム。
【請求項２】
請求項１に記載のシート拘束システムにおいて、
さらに、前記車両シートに取り付けられたガス発生器を備えており、前記ガス発生器は、前記トルソベルトの膨張可能な部分に流体連通可能になっていることを特徴とするシート拘束システム。
【請求項３】
請求項１に記載のシート拘束システムにおいて、
前記制約部はＤリングであり、前記Ｄリングは、車両のシートの頂部に前記Ｄリングを取り付けるための手段を備えていることを特徴とするシート拘束システム。
【請求項４】
請求項１に記載のシート拘束システムにおいて、
前記第２の慣性リールは、前記車両のシートに取り付けられていることを特徴とするシート拘束システム。
【請求項５】
請求項１に記載のシート拘束システムにおいて、
膨張後、前記トルソベルトの膨張可能な部分は、乗員の頭部の横方向の変位を拘束することを特徴とするシート拘束システム。
【請求項６】
請求項１に記載のシート拘束システムにおいて、
前記トルソベルトは、編組チューブを膨張させることによって膨張され、膨張によって、前記編組チューブは、長さ方向において収縮し、直径方向において増大し、これによって、前記シートベルトの前記トルソセクションの長さが、前記第１の長さから前記第２の長さに減少することを特徴とするシート拘束システム。
【請求項７】
請求項１に記載のシート拘束システムにおいて、
さらに、衝突センサーと、膨張用ガスを発生させるための膨張用ガス発生手段とを備えており、前記衝突センサーは、衝撃を検出することによって、前記膨張用ガス発生手段により、膨張用ガスの発生を引き起こすことを特徴とするシート拘束システム。
【請求項８】
請求項１に記載のシート拘束システムにおいて、
前記膨張可能なトルソベルトの膨張した部分の一部は、前記車両シートの後ろを下って通されることを特徴とするシート拘束システム。
【請求項９】
乗用車のシート用のシート拘束システムであって、
（ａ）第１の部分、第２の部分及び第３の部分を備える膨張可能なトルソベルトと、
（ｂ）前記トルソベルトの前記第１の部分に取り付けられたバックルアセンブリと、
（ｃ）前記トルソベルトの第３の部分に取り付けられた第１の慣性リールとを備えており、
前記第１の慣性リールは、衝撃でロックし前記膨張可能なトルソベルトのさらなる繰り出しを防止し、前記第１の慣性リールは前記車両に固定されており、
（ｄ）ラップベルトを備えており、前記ラップベルトの第１の端が前記バックルアセンブリに取り付けられており、前記ラップベルトの第２の端が第２の慣性リールに取り付けられており、前記第２の慣性リールは車両に固定されており、
前記トルソベルトの前記第２の部分は、当該トルソベルトの膨張可能な部分を備えており、
前記トルソベルトの前記第２の部分は、前記トルソベルトの第１の部分を備える平坦なウェッビングから、前記トルソベルトの頂点に位置決めされた制約部を通って伸長しており、また、前記トルソベルトの前記第２の部分は、前記トルソベルトの頂点に位置決めされた前記制約部から、前記シートの後ろを下って前記トルソベルトの第３の部分に伸長しており、
膨張により、前記トルソベルトの第２の部分は、長さ方向において少なくとも約２０％だけ収縮し、正面衝突または側面衝突後、頭部の移動を制限し、これによって、一次的な傷害と二次的な傷害の両方の傷害の程度及び激しさを減少させ、
前記膨張した部分は、膨張後、ガス抜きされないことを特徴とするシート拘束システム。
【請求項１０】
請求項９に記載のシート拘束システムにおいて、
前記制約部は、Ｄリングであることを特徴とするシート拘束システム。
【請求項１１】
請求項１０に記載のシート拘束システムにおいて、
前記Ｄリングは、前記シートの頂部に取り付けられていることを特徴とするシート拘束システム。
【請求項１２】
請求項９に記載のシート拘束システムにおいて、
前記第１の慣性リールは、前記車両シートの内側に取り付けられており、前記膨張可能なトルソベルトの第３の部分は、前記シートの内側で前記第１の慣性リールに通されていることを特徴とするシート拘束システム。
【請求項１３】
請求項１２に記載のシート拘束システムにおいて、
さらに、ガス発生器を備えており、前記ガス発生器は、前記膨張可能なトルソベルトの第２の部分に流体連通できるように前記シートの内側に設けられていることを特徴とするシート拘束システム。
【請求項１４】
請求項９に記載のシート拘束システムにおいて、
前記トルソベルトの第２の部分は、編組チューブを備えていることを特徴とするシート拘束システム。
【請求項１５】
請求項９に記載のシート拘束システムにおいて、
前記トルソベルトの第２の部分は、約３９％よりもおおきくない分だけ、その長さが収縮することを特徴とするシート拘束システム。
【請求項１６】
請求項９に記載のシート拘束システムにおいて、
前記ラップベルトの前記バックルアセンブリへの取付けは解除でき、それにより、前記トルソベルトの膨張可能な部分の膨張及び収縮によって、前記ラップベルトはぴんと張って引かれることを特徴とするシート拘束システム。
【請求項１７】
乗用車のリヤシート用のシート拘束システムであって、
（ａ）第１の部分、第２の部分及び第３の部分を備える膨張可能なトルソベルトと、
（ｂ）前記トルソベルトの前記第１の部分に取り付けられたバックルアセンブリと、
（ｃ）前記トルソベルトの第３の部分に取り付けられた第１の慣性リールとを備えており、
前記第１の慣性リールは、衝撃でロックし前記膨張可能なトルソベルトのさらなる繰り出しを防止し、前記第１の慣性リールは前記車両に固定されており、
（ｄ）ラップベルトを備えており、前記ラップベルトの第１の端が前記バックルアセンブリに取り付けられており、前記ラップベルトの第２の端が第２の慣性リールに取り付けられており、前記第２の慣性リールは車両に固定されており、
前記トルソベルトの前記第２の部分は、前記トルソベルトの膨張可能な部分を備えており、
前記トルソベルトの前記第２の部分は、前記トルソベルトの第１の部分を備える平坦なウェッビングから、前記リヤシートの頂部に隣接した制約部を通って、前記トルソベルトの第３の部分に伸長しており、
膨張により、前記トルソベルトの第２の部分は、長さ方向において少なくとも約２０％だけ収縮し、前記シートの乗員を前記シート内に押し、これによって、衝突時、前記シートの乗員を制御し、
前記膨張した部分は、膨張後、ガス抜きされないことを特徴とするシート拘束システム。
【請求項１８】
請求項１７に記載のシート拘束システムにおいて、
前記第１の慣性リールは、リヤパッケージ棚及びＣピラーの一方に取り付けられていることを特徴とするシート拘束システム。
【請求項１９】
請求項１７に記載のシート拘束システムにおいて、
前記トルソベルトの第２の部分は、約３９％よりもおおきくない分だけ、その長さが収縮することを特徴とするシート拘束システム。
【請求項２０】
請求項１７に記載のシート拘束システムにおいて、
前記トルソベルトの第２の部分は、膨張可能な編組チューブを備えていることを特徴とするシート拘束システム。
【請求項２１】
請求項１７に記載のシート拘束システムにおいて、
さらに、リヤパッケージ棚リヤシートバック及び前記車両のトランクのうちの１つに取り付けられたガス発生器を備えていることを特徴とするシート拘束システム。
【請求項２２】
請求項１７に記載のシート拘束システムにおいて、
膨張後、前記トルソベルトの膨張可能な部分は、乗員の頭部の横方向の変位を拘束することを特徴とするシート拘束システム。
【請求項２３】
請求項１に記載のシート拘束システムにおいて、
前記トルソベルトの膨張可能な部分は、継ぎ目のない構造体になっており、前記継ぎ目のない構造体は、前記シート拘束システムの部分によって制約されることなしに、一様に展開できるように設計されていることを特徴とするシート拘束システム。
【請求項２４】
請求項１に記載のシート拘束システムにおいて、
前記トルソベルトの膨張した部分は、膨張後、ガス抜きされないことを特徴とするシート拘束システム。
【請求項２５】
請求項１４に記載のシート拘束システムにおいて、
非制約状態での前記編組チューブの長さの減少は、約２１．５％ないし約３３．５％であることを特徴とするシート拘束システム。
【請求項２６】
請求項９に記載のシート拘束システムにおいて、
前記トルソベルトの第２の部分は、継ぎ目のない構造体になっており、前記継ぎ目のない構造体は、前記シート拘束システムの他の構成要素によって制約されることなしに、一様に展開することを特徴とするシート拘束システム。
【請求項２７】
車両シート用のシート拘束システムであって、
（ａ）ショートストラップを備えており、前記ショートストラップの一端は、車両で、前記車両シートの中央寄りの側に固定されており、前記ショートストラップの他端は、バックルアセンブリの第１の部分に取り付けられており、
（ｂ）ベルトを備えており、前記ベルトの第１の端は、前記車両シートの外側寄りの側に設けられた第１の慣性リールに取り付けられており、また、前記ベルトは、その中間位置で、バックルアセンブリの第２の部分に取り付けられており、
前記ベルトは、前記第１の慣性リールと前記バックルアセンブリの第２の部分との間にある前記ベルトの第１の部分で、ラップベルトを形成しており、
前記ベルトは、前記バックルアセンブリを越えた前記ベルトの第２の部分でトルソベルトを形成しており、
前記ベルトのトルソ部分は膨張可能になっており、また、前記ベルトのトルソ部分は、制約部を通って前記車両シートの頂部を越えており、さらに、前記ベルトのトルソ部分は、前記ベルトの最後の部分に取り付けられており、
（ｃ）ガス発生器を備えており、前記ガス発生器は、前記車両シートの内側に取り付けられた前記ベルトの膨張可能な部分と流体連通可能に接続されており、
（ｄ）前記車両に固定された第２の慣性リールを備えており、前記第２の慣性リールは、前記ベルトの第２の端で前記ベルトの最後の部分に取り付けられており、
前記ベルトの膨張可能な部分は、制約部を通って前記車両シートの頂部を越えており、
前記ベルトの膨張可能な部分は、非制約状態において十分に膨張したときに、少なくとも約２０％だけその長さが減少し、
前記ベルトの膨張可能な部分は、膨張後、ガス抜きされないことを特徴とするシート拘束システム。
【請求項２８】
請求項２７に記載のシート拘束システムにおいて、
前記ベルトの膨張可能な部分は、約３９％よりもおおきくない分だけ、その長さが減少することを特徴とするシート拘束システム。
【請求項２９】
請求項２７に記載のシート拘束システムにおいて、
前記ベルトの膨張可能な部分は、前記シートの後ろ下って伸長していることを特徴とするシート拘束システム。
【請求項３０】
請求項２７に記載のシート拘束システムにおいて、
前記制約部は、前記車両シートの頂部に取り付けられたＤリングであることを特徴とするシート拘束システム。
【請求項３１】
請求項２７に記載のシート拘束システムにおいて、
前記ベルトの膨張可能な部分は、編組チューブを備えており、前記編組チューブは、前記ベルトの膨張可能な部分を膨張させるように機能することを特徴とするシート拘束システム。
【請求項３２】
請求項３１に記載のシート拘束システムにおいて、
前記編組チューブは、当該編組チューブの周辺に螺旋状に巻き付けられた連続的な高強度の繊維を備えていることを特徴とするシート拘束システム。
【請求項３３】
請求項３２に記載のシート拘束システムにおいて、
前記連続的な高強度の繊維は、時計回りの方向の一セットの繊維を備えており、前記時計回りの方向の一セットの繊維は、前記編組チューブの周辺で時計回りの方向に螺旋状に巻き付けられており、
前記連続的な高強度の繊維は、また、反時計回りの方向の一セットの繊維を備えており、前記反時計回りの方向の一セットの繊維は、前記編組チューブの周辺で反時計回りの方向に螺旋状に巻き付けられており、
前記時計回りの方向の繊維と前記反時計回りの方向の繊維との交差によって形成される最大の長手方向角度は、１１０°であることを特徴とするシート拘束システム。
【請求項３４】
ベルトを備えたシート拘束システムであって、
前記ベルトは、
（ａ）ラップベルト部分を備えており、前記ラップベルト部分は、車両シートの第１の側で第１の慣性リールに枢動可能に取り付けられており、
また、前記ラップベルト部分は、バックルアセンブリの第１の部分に取り付けられており、
（ｂ）膨張可能なトルソ部分を備えており、前記膨張可能なトルソ部分は、前記ベルトのラップベルト部分の反対側にある前記バックルアセンブリの第１の部分の側から伸長しており、
前記ベルトの膨張可能な部分は、制約部を通り、前記車両シートの頂部を越え前記車両シートの後ろを下って、前記車両シートに取り付けられた第２の慣性リールまで伸びており、
前記シート拘束システムは、さらに、
（ｃ）前記ベルトの膨張可能なトルソ部分に流体連通可能に接続されたガス発生器と、
（ｄ）ストラップとを備えており、前記ストラップの一端は、前記バックルアセンブリの第２の部分に取り付けられており、前記ストラップの他端は、前記車両に固定されており、
前記ベルトの膨張可能な部分は、非制約状態において十分に膨張したとき、その直径が増加し、その長さが少なくとも約２０％だけ減少し、
前記ベルトの膨張可能な部分が膨張したとき、前記ベルトのラップベルト部分は、ピンと張られた状態に引かれ、これによって、サブマリン現象を防止でき、
前記ベルトの膨張可能な部分は、膨張後、ガス抜きされず、その結果、前記ベルトの膨張可能な部分は、一次的な傷害の程度及び激しさを継続して減らすことはもちろん、二次的な傷害の程度及び激しさを継続して減らすことを特徴とするシート拘束システム。
【請求項３５】
請求項３４に記載のシート拘束システムにおいて、
前記ベルトの膨張可能な部分は、交差する繊維を備えており、これらの交差する繊維の相対的な角度配向は、前記交差する繊維の間の長手方向角度によって特徴づけることができ、
前記ベルトが非制約状態において十分に膨張したとき、前記交差する繊維の間の長手方向角度は、少なくとも約３０°だけ増加することを特徴とするシート拘束システム。
【請求項３６】
請求項３５に記載のシート拘束システムにおいて、
前記ベルトが非制約状態において十分に膨張したとき、前記交差する繊維の間の長手方向角度は、約８０°よりも大きくない分だけ増加することを特徴とするシート拘束システム。
【請求項３７】
請求項３６に記載のシート拘束システムにおいて、
前記ベルトが非制約状態において十分に膨張したとき、前記長手方向角度は、約１００°から約１１０°の範囲にわたっていることを特徴とするシート拘束システム。
【請求項３８】
請求項３５に記載のシート拘束システムにおいて、
前記交差する繊維は、編組チューブを形成していることを特徴とするシート拘束システム。
【請求項３９】
請求項３４に記載のシート拘束システムにおいて、
前記ガス発生器は、前記車両シートの内側に取り付けられていることを特徴とするシート拘束システム。
【請求項４０】
請求項３４に記載のシート拘束システムにおいて、
前記制約部は、前記車両シートの頂部に取り付けられたＤリングであることを特徴とするシート拘束システム。
【請求項４１】
車両の車両シートに着座したパッセンジャーへの傷害の程度及び激しさを減少するための方法であって、
（ａ）ショートストラップの一端を、前記車両で、前記車両シートの中央寄り側に固定し、
前記ショートストラップの他端を、バックルアセンブリの第１の部分に取り付けるステップと、
（ｂ）ベルトの第１の端を、前記車両シートの外側寄り側に設けられた第１の慣性リールに取り付け、
前記ベルトを、その中間位置で、バックルアセンブリの第２の部分に取付け、
これによって、前記第１の慣性リールと前記バックルアセンブリの第２の部分との間にラップベルトを形成すると共に、前記ベルトの残りの部分でトルソベルトを形成するステップとを備えており、
前記ベルトのトルソ部分は、膨張可能な部分を備えており、
（ｃ）前記ベルトの膨張可能な部分を、前記車両シートを横切って通すと共に、前記車両シートの頂部に設けられた制約部を通すステップと、
（ｄ）第２の慣性リールを前記車両に固定すると共に、前記第２の慣性リールを前記ベルトの第２の端に取り付けるステップと、
（ｅ）衝撃を検出するステップと、
（ｆ）前記ベルトの膨張可能な部分と流体連通できるように接続されたガス発生器を使用して、前記ベルトの膨張可能な部分を膨張させるステップとを備えており、
前記第２の慣性リールは、前記車両シートに取り付けられており、
前記ベルトの膨張可能な部分は、非制約状態において十分に膨張したときに、少なくとも約２０％だけ、その長さが減少し、
前記ベルトの膨張可能な部分は、膨張後、ガス抜きされないことを特徴とする方法。
【請求項４２】
請求項４１に記載の方法において、
前記ベルトの膨張可能な部分は、交差する繊維を備えており、
前記ベルトが非制約状態において十分に膨張したとき、前記交差する繊維の間の長手方向角度は、少なくとも約３０°だけ増加することを特徴とする方法。
【請求項４３】
請求項４２に記載の方法において、
前記ベルトが、非制約状態において十分に膨張したとき、前記長手方向角度は、約１００°から約１１０°の範囲にわたることを特徴とする方法。
【請求項４４】
請求項４２に記載の方法において、
前記交差する繊維は、編組チューブを形成することを特徴とする方法。
【請求項４５】
シート拘束システムであって、
（ａ）ラップベルト部分と、トルソベルト部分及びシート部の後方部分とを有するベルトを備えており、前記ラップベルト部分は、車両シートの第１の側で第１の慣性リールに枢動可能に取り付けられており、
前記ベルトは、前記ベルトのラップベルト部分の端で且つ前記ベルトの前記トルソベルト部分の最初の部分で、バックルアセンブリの第１の部分に取り付けられており、
（ｂ）膨張可能な管状の構造体を備えており、前記管状の構造体は、前記トルソベルト部分と、前記ベルトの前記シート部の後方部分のうちの少なくとも一部とを備えており、
前記膨張可能な管状の構造体は、制約部を通り、前記車両シートの頂部を越えて、前記車両シートに取り付けられた第２の慣性リールに向けて伸びており、
（ｃ）前記膨張可能な管状の構造体に流体連通可能に接続されたガス発生器と、
（ｄ）一端が前記バックルアセンブリの第２の部分に取り付けられ、他端が前記車両に固定されたストラップとを備えており、
前記膨張可能な管状の構造体は、非制約状態において十分に膨張したとき、その直径が増加し、その長さが少なくとも約２０％だけ減少し、
前記膨張可能な管状の構造体は、交差する繊維を備えており、前記膨張可能な管状の構造体がその非制約状態において十分に膨張したとき、前記交差する繊維の間の長手方向角度は、少なくとも約３０％だけ増加し、
前記膨張可能な管状の構造体は、膨張後、ガス抜きされず、その結果、一次的な傷害の程度及び激しさを減少させることはもちろん、二次的な傷害の程度及び激しさを減少させることを特徴とするシート拘束システム。
【請求項４６】
請求項４５に記載のシート拘束システムにおいて、
前記交差する繊維は、編組チューブを形成していることを特徴とするシート拘束システム。
【請求項４７】
請求項４５に記載のシート拘束システムにおいて、
前記膨張可能な管状の構造体がその非制約状態において十分に膨張したとき、前記交差する繊維の間の長手方向角度は、約１００°ないし約１１０°の範囲の角度に増えることを特徴とするシート拘束システム。
【請求項４８】
請求項４５に記載のシート拘束システムにおいて、
前記ガス発生器は、前記車両シートに取り付けられていることを特徴とするシート拘束システム。
【請求項４９】
請求項４５に記載のシート拘束システムにおいて、
前記膨張可能な管状の構造体は、継ぎ目のない構造体になっており、前記継ぎ目のない構造体は、前記シート拘束システムの他の部分によって制約されることなく、衝突の際に、一様に展開できるように設計されていることを特徴とするシート拘束システム。
【請求項５０】
請求項４５に記載のシート拘束システムにおいて、
前記膨張可能な管状の構造体は、前記車両シートの後ろを下って伸長していることを特徴とするシート拘束システム。
【発明の詳細な説明】
この出願は、１９９６年７月２日に出願された米国仮特許出願シリアルＮｏ．６０／０２１，０５２の優先権を主張している。
背景
発明の分野
この発明は、車両の乗員の身体を拘束して、衝突の際の傷害の程度及び激しさを軽減できるようにしたシステムに関する。特に、本願発明は、前記シートベルトのトルソ（ｔｏｒｓｏ）セクションに、膨張可能な管状のセクション（すなわち、膨張可能な管状の部分を取り入れたシートベルト拘束システムに関する。膨張可能な管状のセクションは、連続的な高強度の繊維からなる織物状の又は編組チューブ（すなわち、織物状の又は編組管状体）から形成されている。前記拘束システムは、車両の乗員に対する一次的な傷害及び二次的な傷害の両方の傷害の程度とその激しさとを減少できる。
発明の背景
通常のシートベルトは、自動車、トラック、バン、飛行機及びヘリコプターのような車両の乗員を、事故の際の一次的な傷害から保護できるように設計されている。一次的な傷害は、車両の内部に対しての乗員の最初の衝突によって引き起こされる傷害である。しかしながら、一次的な傷害に対して通常のシートベルトによってもたらされる保護は、不十分な場合がある。例えば、前記シートベルトのゆるみは、不必要な重大な一次的な傷害につながるかもしれない。サイドの衝突においては、シートベルトは、車両の衝突を受けた側の乗員の頭部を保護することはできない。そのうえ、前記シートベルトは、それ自身が、二次的な傷害の原因となることが多い。といのは、前記シートベルトからの負荷が、乗員の身体の小さな領域のみに分散するからである。しかしながら、従来技術のいくつかのシートベルトは、前記シートベルト拘束装置内に膨張機構を取り入れることによって、一次的な傷害を少なくしようとしている。
例えば、米国特許第５，２８２，６４８号（この特許は、参照することによって当該明細書に組み込まれている）は、膨張可能な本体及び頭部拘束システムを開示している。前記膨張可能な本体及び頭部拘束システムにおいて、膨張可能な嚢体（ｂｌａｄｄｅｒ）が、ハーネス拘束装置のショルダーストラップに取り付けられている。前記嚢体の一部は、ハーネスストラップの下にしまい込まれていおり、また、前記嚢体の一部は、ハーネスストラップの頂部にしまい込まれている。この形状により、安定性を提供し、膨張の間に嚢体が所定位置から転がり出るのを防止している。衝突の際に、前記嚢体は膨張し、乗員の上半身、主に頭部及び首を保護できるようになっている。
さらに、Ｓｃｈｕｌｍａｎに付与された米国特許第３，９４８，５４１号及び３，９０５，６１５号は、他の膨張可能な本体及び頭部保護システムを開示している。前記膨張可能な本体及び頭部保護システムにおいては、嚢体が、ショルダーストラップとラップベルトとにしっかりと固定されている。前記嚢体は、あご用のバッグと、胸用のバッグと、骨盤用のバッグとを備えている。衝突により、嚢体は、自動的に膨張し、これにより、骨盤領域の衝撃を緩和し、頭部の前方への回転を防止できるようになっている。しかしながら、膨張により、嚢体は、ショルダーストラップの下の位置からころがり出る傾向にある。また、前記嚢体はハーネスによって締め付けられているので、前記嚢体の一部は高圧さられており、これによって、前記嚢体は裂ける可能性がある。
簡単な構成の膨張可能な身体拘束装置が、米国特許第３，６８２，４９８号と米国特許第４，３４８，０３７号（これらの特許は、Ｗ．Ｒｕｔｚｋｉ及びＢ．Ｌａｗなどにそれぞれ付与されている）に開示されている。これらの特許は、膨張可能な保護装置を開示している。膨張可能な保護装置は、当該膨張可能な保護装置が取り付けられる、前記シートハーネスにあるいは前記シートハーネスの下に設けられている。これらの膨張可能な身体拘束装置は、ころがり出たり、シーム（継ぎ目）やウエブ（繊維の薄いシート）が裂ける問題にさらされている。
米国特許第３，８４１，６５４号及び３，９７０，３２９号の両方の米国特許（共にｌｅｗｉｓに付与されている）に開示されているさらに別の従来のシートベルトにおいては、膨張可能なセクションを有するシートベルトを備えた車両シートシステムが示されている。衝突が検出されたとき、前記膨張可能なセクションが膨張して、前記シートベルトを身につけた人を保護できるようになっている。
上述したような従来の膨張可能なシートベルト構造体は、一般に、一体状の（または、単一の）膨張可能なセクションを用いている。前記膨張可能なセクションは、通常のエアーバッグの材料となっている４２０デニール（ｄｅｎｉｅｒ）ナイロンのようなしっかりと織って作られた材料から形成されている。前記膨張可能なセクションが展開したとき、前記膨張可能なセクションは、長さ方向においてやや収縮する。といのは、膨張圧力によって、前記膨張可能なセクションは、平坦なほぼ２次元形状から、３次元の円筒形形状に変形するからである。しかしながら、前記膨張可能なセクションの端部が充填され、半球状の形状をとるとき、前記膨張可能なセクションの端部のみが収縮する。これにより、前記膨張可能なセクションの端のみが短くなり、したがって、前記膨張可能なセクションの全体にわたる長さが、短くなる。前記材料の繊維は、それらの向き、すなわち配向を変えない。前記材料の２つのセットの繊維は、膨張工程の間ずっと、互いに対してほぼ直交したままの状態になっている。
上述したような通常のエアーバッグ材料から形成される典型的な膨張可能なシートベルトの場合において、乗員によって荷重がかけられる前の非制約状態において、前記膨張可能な構造体が膨張により収縮する最大の理論上の量は、前記平坦な材料の幅にのみ基づいている。膨張により比較的な小さな円筒形の直径になった場合、そのとき、前記シートベルトの長さは、比較的小さく収縮しあるいは短くなる。非制約状態において、膨張により通常のエアーバッグに生じる収縮の量を決定するための計算は、次の通りである。
Ｌｆ−Ｌｉ＝Ｘ                  （１）
そこで、
Ｘは、収縮の量である。
Ｌｆは、平坦で非膨張状態の材料の長さである。
Ｌｉは、非制約状態で膨張した材料の長さである。
そして、
Ｌｉ＝Ｌｆ−（Ｄｆ−Ｄｉ）        （２）
Ｄｉ＝２／π（Ｄｆ）              （３）
Ｌｆ−Ｌｉ＝Ｄｆ（１−２／π）    （４）
そこで、
Ｄｆは、平坦で非膨張状態の材料の幅（平坦な状態での直径）である。
Ｄｉは、非制約状態での膨張した材料の直径である。
等式（４）で理解されるように、長さの減少は、単に、前記材料の非膨張状態の幅（平坦な状態での直径）による。
例えば、２０ｃｍの平坦な状態での直径と１００ｃｍの平坦状態での長さとを有する膨張可能な構造体の場合、達成できる最大収縮は、７．３ｃｍすなわち約７％である。収縮の程度に応じて、通常のシートベルトよりもわずかに大きな、したがって、通常のシートベルトよりもわずかに保護的な拘束が提供されるであろう。
Ｈａｍｉｌｔｏｎに付与された米国特許第３，８８８，５０３号に開示された前記構造は、一連のセクションを有する膨張可能な拘束用の帯状体を備えている。前記一連のセクションのいくつかは、それらを相互に連結している他のセクションよりもよりも大きな程度に膨張可能になっている。Ｈａｍｉｌｔｏｎの設計において、収縮は、各セクションの各端でのみ、膨張により起きる。そして、前記セクションは、可変的で膨張可能な寸法となっているので、収縮量は前記構造体に沿って変化する。前記膨張可能な帯状体の相互連結部分すなわち相互連結セクションの完全膨張を許容しないことによって、「端部」がより半球状になり、したがって、全体にわたる帯状体は、別な方法で膨張する場合よりもかなりの程度縮小され、それによって、乗員拘束に対する前記帯状体の張力がより大きくなる。
Ｈａｍｉｌｔｏｎは、より大きな拘束を与えることによって、通常の膨張可能なシートベルトより大きな保護を与えるようになっている。この故に、通常の膨張可能なシートベルトに改良が加えられている。しかしながら、Ｈａｍｉｌｔｏｎの特許から生じる拘束は、依然として、本願発明によってもたらされる拘束よりも著しく小さい。
上述した特許のいずれもが、本願発明で用いられる織物状の材料の膨張及び構造の両方の結果として生じる著しい収縮の重要な効果を奏することができない。
本願発明の概要
本願発明は、シート拘束システムに関するものである。前記シート拘束システムは、膨張可能なトルソ（ｔｏｒｓｏ）セクションを有している。前記トルソセクションは、ガス発生器及び衝突センサーに接続されており、膨張するとき、大いに短くなる。本願発明は、通常の自動車のシートベルトに取って代わるように意図されている。本願発明は、他のタイプの車両及び移動構造体、例えば、運搬車、バン、飛行機、鉄道列車、エレベーター及びヘリコプターのようなものに用いることもできる。
前記シートベルトシステムの膨張可能なトルソセクションは、エアーバッグ用に使用されている通常の材料ではない、連続的な高強度の繊維からなる、編まれたチューブ、すなわち編組チューブ（換言すれば、編組管状体）を備えている。本願発明の編組チューブの繊維は、螺旋を形成しており、膨張に応じて向きを変える。膨張前に、螺旋は長手方向に伸ばされる。前記管状の拘束装置は、比較的小さな直径を備えている。膨張後に、前記螺旋は、長手方向に対して一緒によりいっそう近づき、比較的大きな管状の直径を形成する。すなわち、膨張により、編組チューブは、著しくその直径を増加させ、著しくその長さを減少させる。この収縮が起きるのは次の理由による。すなわち、前記チューブが膨張したとき、前記繊維は、合成応力がより低くなるような配向を求め、この故に、前記チューブ内の容積がより大きくなるような配向を求めるからである。優れたガス保持力を提供するために、前記編組チューブは、さらに、内側の嚢体を含むことができる。
非膨張状態において、前記編組チューブは、平坦な織って作られたベルト形状をとり、通常のベルトシステムとして作動し、前記乗員をシートに保持する。しかしながら、前記編組チューブが膨張したとき、前記チューブの長さは減少し、前記シートベルトシステムからたるみ（換言すれば、緩み）をとることによって、プリテンション装置（すなわち、プリテンショナー）として作動する。前記編組チューブの長さを短くすることによって、乗員のその後の運動をさらに制限するのに大いに役立つ。
膨張した編組チューブは、さらに、乗員の身体に対してより大きな拘束表面積を提供する。それにより、ベルトの荷重力を振り分ける（分散させる）のに役立つ。膨張した編組チューブが、乗員の身体によって荷重（負荷）をかけられたとき、そのチューブは、わずかに平らになる。チューブが平らになることによって、身体と前記編組チューブとの間の接触面積が増加する。したがって、乗員に対する圧力がさらに減少する。側面衝突においては、前記編組セクションは、乗員の頭部を保護する。
膨張可能な編組チューブは、ガス発生器に接続されている。前記ガス発生器は、さらに、衝突センサーに接続されている。衝突センサーが、所定のしきい値より上の衝撃を検出したとき、衝突センサーは、信号を前記ガス発生器に送出する。前記ガス発生器の作動が開始することによって、前記編組チューブが膨張する。前記ガス発生器は、音を減衰させることができるように及び／又は他の考慮すべき事がらを実施できるように、シートバック（シート背もたれ）やシートベース内に組み込むことができる。
本願発明の主要な機能は、前記拘束システムをプリテンション（ｐｒｅｔｅｎｓｉｏｎ）し、さらに、乗員の身体の動きを制限することによって、また、より大きな表面積にわたって拘束力を分散させることによって、衝突の際に車両の乗員が被る一次的な傷害及び二次的な傷害を防止又はその程度を減少させるようにすることである。
４つの同等の正面衝突及び４つの同等の側面衝突のシミュレーションを行なう８つの衝突テストが、行なわれ、本願発明の拘束能力と、通常の３点式シートベルト及び２つのエアーベルトシステムとの拘束能力とを比較した。前記第１のエアーベルトは、ほぼ１バール（ｂａｒ）の、相対的に最高の（ピークの）膨張圧力まで膨張させられた。また、前記第２のエアーベルトは、ほぼ３バールの、相対的に最高の膨張圧力まで膨張された。これらのテストの結果は、テーブル１にリストされている。テーブル１によって示されているように、前記第１のエアーベルトは、通常の３点式シートベルトを越えた改善を事実上示していない。前記第２のエアーベルトは、通常の３点式シートベルトと比較してある程度の改善を示している。すなわち、頭部の変位は、前方衝突シミュレーションにおいて、６インチ（約１５．２４ｃｍ）だけ減少しており、側部衝突シミュレーションにおいて２．５インチ（約６．３５ｃｍ）だけ減少している。頭部の回転、すなわちインジケーターにより示される首傷害の可能性もまた、減少した。しかしながら、本願発明によって製造された拘束システムは、ほぼ２バールの最高膨張圧力まで膨張され、乗員の運動学において最高に改善できた。すなわち、頭部の変位は、前方方向において１５．５インチ（２０．５インチから５．０インチに）減少し、横方向において８インチ（２３インチから１５インチに）減少した。本願発明の優れた性能は、従来の拘束装置よりも大幅に全体にわたる長さを減らすことができる能力による。
したがって、本願発明の目的は、車両の乗員を保護するために、衝突により膨張する保護用のシートベルトシステムを提供することである。
本願発明の他の目的は、衝突の際に、乗員の動きを制限する保護用の装置を提供することである。
本願発明の他の目的は、膨張可能な編組チューブ部材が膨張して前記拘束システムをプリテンション（ｐｒｅｔｅｎｓｉｏｎ）するとき、（すくなくとも、１０％ないし３０％だけ）大幅に短くなる、前記膨張可能な編組チューブ部材を提供することである。
本願発明の他の目的は、乗員のより大きな表面積にわたって衝突荷重を分散させ、これによって、痛みや可能性のある傷害を最小限度にすることができる、膨張可能な編組チューブ（ｂｒａｉｄｅｄ  ｔｕｂｅ）を提供することである。
本願発明の他の目的は、ねじれ、転動、又はシーム（継ぎ目）が裂ける問題を被ることのない膨張可能な編組チューブを提供することである。
本願発明の他の目的は、身体に荷重（負荷）が加わるのを阻止するのに十分な力でプリテンションする（すなわち、予め張力をかける）、膨張可能な編組チューブを提供することである。
本願発明のこれらの目的や他の目的は、詳細な説明や添付された図面により詳細に説明されている。
【図面の簡単な説明】
図１ａは、非膨張状態の形状にある本願発明の概略側面図である。
図１ｂは、膨張状態の形状にある本願発明の概略側面図である。
図１ｃは、典型的な自動車の運転手側に対して取り付けられた、膨張状態の形状にある本願発明の概略正面図である。
図１ｄは、典型的な自動車の運転手側に対して取り付けられた、非膨張状態の形状にある本願発明の概略破断背面図である。
図１ｅは、典型的な自動車の運転手側に対して取り付けられた、膨張状態の形状にある本願発明の概略破断背面図である。
図２ａは、非膨張状態にある本願発明の編組チューブの概略図である。
図２ｂは、膨張状態にある本願発明の編組チューブの概略図である。
図３ａは、同等のシミュレーションが行われた前方衝撃衝突テストの際の、頭部の変位の相対距離と、頭部の回転の程度とを示している概略図であり、前記前方衝撃衝突テストにおいて、テストの際の、通常のシートベルトと、相対圧力１バールに膨張された第１のエアーベルトと、相対圧力３バールに膨張された第２のエアーベルトと、本願発明とが、テーブル１に要約されている。
図３ｂは、同等のシミュレーションが行われた側部衝撃衝突テストの際の、頭部の変位の相対距離と、頭部の回転の程度とを示している概略図であり、前記側壁部衝撃衝突テストにおいて、テストの際の、通常のシートベルトと、相対圧力１バールに膨張された第１のエアーベルトと、相対圧力３バールに膨張された第２のエアーベルトと、本願発明とが、テーブル１に要約されている。
本願発明の詳細な説明
本願発明の好適な実施例が、典型的な運転手側の自動車シート１２１に対して取り付けられた、図１ａないし図１ｅの、非膨張状態及び膨張状態の形状で示されている。本願発明の鏡像（ミラーイメージ）は、パッセンジャー側の自動車シートでも、そのうえ同様に機能するであろう。
図１ａないし図１ｅに示されたように、本願発明のシートベルトシステム１１０は、ラップベルト１０２と、ショルダーベルト、すなわちトルソ（ｔｏｒｓｏ）ベルト１０３と、バックルアセンブリ１０５と、アンカー１０６と、アンカ止めされた（あるいは、固定された）慣性リール１１７及び１１８と、ガス発生器１２２と、センサーアセンブリ（図示せず）とを備えている。ショルダーベルト、すなわちトルソベルト１０３は、膨張可能なセクション１０１を含んでおり、膨張可能なセクション１０１はトルソ部分１０１ｔを備えている。図１ｃに示されているように、ラップベルト１０２及びトルソベルト１０３は、１つの連続的なストラップを形成している。前記１つの連続的なストラップは、バックルアセンブリ１０５の雄型部を貫通している。ラップベルト１０２は、骨盤で、着座した乗員の前方への動きを制限することができるように設計されている。ラップベルト１０２は、アンカ止めされた（あるいは、固定された）慣性リール１１７に接続されている。それによって、（図１ａ及び図１ｂに示されたように）ラップベルト１０２は、運転手側の自動車シート１２１に設けられたフロア構造体すなわちシート構造体に対して枢動可能に取り付けられている。ラップベルト１０２の他端は、バックルアセンブリ１０５の雄型部分を通して巻きつけられている（換言すれば、ラップベルト１０２の他端は、バックルアセンブリ１０５の雄型部分を通ってループ部（輪）を作っている）。その結果、ラップベルト１０２の長さを調整して、着座した乗員の幅広い範囲に適応できるようになっている。バックルアセンブリ１０５の雌型部分は、バックルストラップ１０７に取り付けられている。バックルストラップ１０７は、運転手側の自動車シート１２１のベースのような車両の取付け地点に、又は、自動車シート１２１のうちドアから遠い方の側に設けられたフロア構造体のような車両の取付け地点に、アンカー１０６によって枢動可能に取り付けられている。バックルアセンブリ１０５の雌型部分及び雄型部分は一緒に締結し、それによって、通常の３点式のシートベルトシステムによって使用されるシステムと同様な態様で、乗員の周囲にシートベルトシステム１１０を固定することができる。
図１ｄに示されているように、ガス発生器１２２は、シートバックの内側に取り付け、これによって、ガス発生器１２２を衝撃から保護し、また、ガス発生器１２２が作動するときに引き起こすノイズを低下させることができるようにすることが好ましい。ガス発生器１２２は、シートベース（図示せず）に設けることもできる。耐久性のある管１１６によって、ガス発生器１２２から、膨張可能な編組チューブ１０１までの流路が構成されている。
図１ａに示されているように、膨張可能なセクション１０１は、乗員のヒップから、乗員のショルダー（肩部）より上で且つ乗員のショルダーの後ろまで斜めに伸長している。膨張可能なセクション１０１は、また、トルソベルト１０３に取り付けられている。膨張可能なセクション１０１の上端は、Ｄリング１０８を通って巻きつけられている（すなわち、ループ部（輪）を作っている）。Ｄリング１０８は、図示されるように自動車シート１２１に取り付けられている。あるいは、Ｄリング１０８は、車両（例えば、ルーフレールにあるいは上部Ｂピラー領域（図示せず））に取り付けられている。トルソベルト１０３は、次いで、慣性リトラクター１１８によって、（図示しない）車両または自動車シート１２１にアンカ止めされている（あるいは、固定されている）。図１ａに示されているように、トルソベルト１０３は、車両シートの内側で、慣性リトラクター１１８まで通されていることが好ましい。慣性リトラクター１１８は、シートバックの下部に取り付けられている。図１ｄを参照して後述されるように、ガス発生器１２２は、車両シートの内側に取り付けられていることが好ましい。したがって、図１ａ及び１ｄに示された形状において、管１１６によって、ガス発生器１２２から、前記拘束システムのトルソの膨張可能なセクション１０１に直接に流体連通できるようになっている。トルソベルト１０３、バックルストラップ１０７、及びラップベルト１０２は、ナイロン（ｎｙｌｏｎ）、ダクロン（ｄａｃｒｏｎ）、又はポリエステル（ｐｏｌｙｅｓｔｅｒ）のような通常のウェッビング（ｗｅｂｂｉｎｇ）材料から形成されている。別の実施例として、ストラップ１０７は、スチールケーブルとすることもできる。
安全シートベルトシステム１１０の重要な構成要素は、膨張可能な編まれたチューブ、すなわち膨張可能な編組チューブ（ｂｒａｉｄｅｄ  ｔｕｂｅ）１０１である。編組チューブ（ｂｒａｉｄｅｄ  ｔｕｂｅ）１０１は、トルソベルト１０３に一体化されている（又は、トルソベルト１０３に組み込まれている）。編組チューブ１０１は、米国特許第５，３２２，３２２又は米国特許第５，４８０，１８１に開示された編組チューブと同様になっている。米国特許第５，３２２，３２２又は米国特許第５，４８０，１８１は、参照することによって当該明細書に組み込まれている。編組チューブ１０１は、図２ａ及び２ｂに詳細に示されている。
編組チューブ１０１は、連続的な高強度繊維からなる編組チューブとなっている。典型的な繊維材料には、アラミド繊維（ａｒａｍｉｄ  ｆｉｂｅｒ）、ナイロン繊維（ｎｙｌｏｎ  ｆｉｂｅｒ）、ダクロン繊維（ｄａｃｒｏｎ  ｆｉｂｅｒ）、ポリアミド繊維（ｐｏｌｙａｍｉｄｅ  ｆｉｂｅｒ）及びポリエステル繊維（ｐｏｌｙｅｓｔｅｒ  ｆｉｂｅｒ）がある。編組チューブ１０１は、連続的な繊維から形成されている。連続的な繊維は、シリコーンゴム又はウレタンのようなエラストマーの材料で含浸させてもよく、シリコーンゴム又はウレタンのようなエラストマーの材料で含浸させなくてもよい。従来技術で採用された通常のエアーバッグ材料の繊維と違って、本願発明の繊維は、螺旋を形成しており、膨張によって（長手方向の角度を含む）当該繊維の配向が変化するようになっている。膨張する前は、前記螺旋は、長手方向に伸ばされており、管状の拘束装置は比較的に小さな直径を備えている。膨張後は、前記螺旋は長手方向に対して一緒になってより近づき、比較的大きな管状の直径を形成する。すなわち、膨張によって、編組チューブ１０１は、その直径を全体的に増加させ、その長さを減少させる、すなわち収縮する。この収縮が起きる理由は次の通りである。すなわち、編組チューブ１０１が膨張するとき、それら繊維が、当該編組チューブ内の容積がより大きくなるような配向を求めるからである。
図２ａに示されているように、角度２０１が、長手方向角度となっており、角度２０２が周辺角度となっている。図２ａに示された非膨張状態において、編組チューブ１０１は細長くなっており、このとき、その織って作られた繊維は、繊維が交差する地点１１１で、鈍角と鋭角とを形成している。便宜上及び明瞭にするために、（編組チューブの長手方向軸線に平行なラインによって二分されるであろう）図２ａの鋭角は、長手方向角度と名付けられている。（編組チューブの周辺に平行なラインによって二分されるであろう）図２ａの鈍角は、周辺角度と名付けられている。
編組チューブ１０１が非膨張状態にあるとき、その編組チューブ１０１の繊維は、長手方向角度２０１で約３０°ないし約７０°の範囲にある。編組チューブ１０１が非制約状態にあるとき、全ての場合において、膨張によって、繊維は、約１１０°の好適な最大長手方向角度を求めるであろう。典型的に、膨張後のその角度は、荷重（負荷）がかけられていない、すなわち非制約状態の編組チューブ１０１において、ほぼ１００°になっている。非膨張状態のチューブにおいて、約３０°から約７０°の範囲の角度が与えられ、荷重がかけられていない膨張状態のチューブにおいて、約１００°の角度が与えられ、膨張可能なチューブの典型的な長さの減少すなわち収縮の範囲は、（７０°ないし１００°の変化に対する）約２１．５％から、（３０°ないし１００°の変化に対する）約３３．５％である。収縮のパーセンテージは、最初の直径又は長さにかかわりない。
膨張により本願発明で起きる、非制約状態での収縮量を決定するための計算は、次の通りである。
Ｌｆ−Ｌｉ＝Ｘ      （５）
そこで、
Ｘは、収縮の量である。
Ｌｆは、平坦で非膨張状態の材料の長さである。
Ｌｉは、非制約状態で膨張状態にある材料の長さである。
そして、
Ｌｉ／Ｌｆ＝ｃｏｓ（θｉ／２）／ｃｏｓ（θｆ／２）              （６）
Ｌｆ−Ｌｉ＝Ｌｆ（１−ｃｏｓ（θｉ／２）／ｃｏｓ（θｆ／２））  （７）
そこで、
θｆは、膨張前の長手方向角度である。
θｉは、膨張後の長手方向角度である。
単に具体例によって説明すると、本願発明の一実施例に係わる編組チューブが、膨張不可能な平坦状態での長さが１００ｃｍで、平坦状態での直径が２０ｃｍあり、３６°の角度で互いに交差する繊維で構成されていた場合、非制約状態において、膨張により、長さ方向において６７ｃｍに減少する、すなわち、ほぼ３３％収縮する。（計算は、非制約状態にある、膨張した編組チューブの繊維の角度が１００°と想定して行われた。）
上述したように、本願発明の編組チューブ１０１は、膨張及び構造の両方の結果として収縮する。そのため、本願発明の編組チューブ１０１は、典型的に、繊維（構造）の配向の変化の結果、約２１．５％ないし約３３．５％だけ収縮するであろう。それに加えて、平坦なベルトから、半球状の端を備えた円筒形のベルトへの幾何学的な変化の結果として、（Ｌｆ−Ｌｉ＝Ｄｆ（１−２／π））のパーセントだけさらに収縮するであろう。
編組チューブ１０１の繊維は、膨張前に且つ膨張後に、時計回りの方向の螺旋と反時計回りの方向の螺旋とを形成している。膨張前は、前記時計回りの方向の螺旋と反時計回りの方向の螺旋とは、長手方向に伸ばされており、そして、比較的小さな直径を備える。膨張後、前記時計回りの方向の螺旋と反時計回りの方向の螺旋は、長手方向に対して一緒により接近し、比較的大きな直径を備える。これが起きるのは次の理由による。すなわち、編組チューブ１０１が膨張したとき、当該編組チューブの繊維が、当該編組チューブ内の容積がより大きくなるような配向を求めるからであり、また、低い合成応力が生じるような配向を求めるからである。このとき、繊維は、合成応力の配向におおよそ平行になるように整合する状態となる。
図２ｂは、編組チューブ１０１が膨張したとき、編組チューブ１０１が長さ方向に短くなり、その直径が増える状態を示している。編組チューブ１０１は、究極的には、その直径が増加するとき長手方向角度２０１が実質的に増加する、配向を求めている。編組チューブ１０１の直径が増加するとき、そのチューブの長さは減少する。編組チューブ１０１が非制約状態にあり、当該チューブの長手方向角度２０１が約３０°ないし約７０°の範囲にある場合、非制約状態で当該チューブの長さが減少する典型的な範囲は、約２０％ないし約３０％であり、好適には約２１．５％ないし約３３．５％であり、最も好適には約３３．５％である。
非膨張状態の編組チューブ１０１の繊維は、典型的に、約３０°ないし約７０°の範囲の長手方向角度２０１を有している。膨張により、繊維の間の長手方向角度２０１は、ほぼ１００°に達する。膨張時の繊維の最大の長手方向角度２０１は、ほぼ１１０°であることが好ましい。
図１ａは、非膨張状態での本願発明のシートベルトシステム１１０を示している。非膨張状態でのシートベルトシステム１１０において、編組チューブ１０１は、平坦な、織って作られたベルト、すなわち織物ベルト（繊維ベルトまたは布ベルト）の形状をとっており、シートベルトシステム１１０は、通常の３点式拘束装置の一部として作動する。非膨張状態の編組チューブ１０１は、通常のウェッビング（ｗｅｂｂｉｎｇ）材料からなるラップベルト１０２及びトルソベルト１０３と同じ幅（ほぼ２インチ）を有する高強度ベルトを形成している。
図１ｄに最も良く示されているように、衝突が起きたとき、衝突センサーは、信号を、ガス発生器１２２のイニシエータ（ｉｎｉｔｉａｔｏｒ：すなわち、起爆薬）に送る。次いで、前記イニシエータは、ガス発生器１２２を点火し、これにより、ガスが生成され、かかるガスは、耐久性のある管１１６を通って、編組チューブ１０１を膨張させる。ガスが、編組チューブ１０１のチャンバ内に流入したとき、内部圧力によって、編組チューブ１０１の直径が増加し、編組チューブ１０１の長さは減少する。しかしながら、シートベルトシステム１１０は、第１の慣性リール１１７によって外側寄りの側で、また、アンカー１０６によって中央寄りの側で、第２の（ショルダーベルト、すなわちトルソベルト用の）慣性リール１１８によって肩の後ろで、制約される。慣性リール１１８は、衝突の際にロックアップ（固定）し、これによって、ベルトの繰り出しが防止される。したがって、編組チューブ１０１が収縮するとき、編組チューブ１０１は、シートベルトシステム１１０を引いてそのたるみとる。したがって、乗員には、プリテンションされた（すなわち、予め張力をかける）シートベルトが設けられており、これによって、乗員の前方への動きが制限され、一次的な傷害が減少される。
バックルアセンブリ１０５の雄型部は、裂け目縫合用の留め金（スナップ）又はボタンを使用することによって、又は位置決め用の留め金又はボタンを使用することによって、ラップベルト１０２に設けることができる。衝突が起きて膨張したとき、ラップベルト１０２とバックルアセンブリ１０５との間の位置決め用の前記連結部が解放し、これによって、前記ラップ部がぴんと張った状態に引かれ、それによって、乗員の動きをさらに制限し、乗員がラップベルト１０２の下に摺動するのを（すなわち、サブマリン現象を）防止できる。
編組チューブ１０１は、任意のベルト部材の下に収容されていない。この設計によって、編組チューブ１０１は、ころがり出る問題を経験することなく、一様に膨張することができる。また、嚢体の膨張に共通する、シーム（継ぎ目）が裂ける問題が、避けられる。といのは、編組チューブ１０１が、継ぎ目のない（シームレスの）構造だからである。
十分に膨張したとき、編組チューブ１０１は、ほぼ４ないし５インチの直径と、ほぼ１ないし４バールの相対的な内圧（２ないし５バールの絶対圧力）とを備えている。膨張した編組チューブ１０１と乗員との接触面積が増加することによる、摩擦の増加により、編組チューブ１０１は、乗員の動きをさらに制限するのに役立っている。通常の３点式シートベルトシステムと違って、本願発明は、さらに、乗員の身体に対して十分に大きな拘束表面積を与えてベルトによる荷重力を分散させることによって、ベルトにより加えられる二次的な傷害を少なくし、あるいは、ベルトにより加えられる二次的な傷害を防止するのに役立っている。
さらに、本願発明は、頭部の動きを制限し、乗員の頭部が、車両の窓、車両の側部、あるいは任意の侵入物に当たるのを防止することによって、側面衝突による傷害から頭部を保護している。
図３ａ及び３ｂは、シミュレーションが行われたテストの結果を図示している。これらの図面は、本願発明が、正面衝突や側面衝突において、頭部の前方への変位や頭部の側方への変位を制限する上で、通常の従来の３点式シートベルトや通常の材料から製造されたエアーベルトよりも、有効であるということを論証している。
本願発明で使用されるガス発生器１２２は、正面のエアーバッグで使用されているものに対して、自動車の側部衝突で現在使用されているものと同様であることが好ましい。これは、正面のエアーバッグに対して、側面衝突用のエアーバッグは、その容積が比較的に小さく、充填要求がより速いのためである。本願発明にとって好適なガス発生器は、１０ないし１５ミリセカンド内で、ほぼ１．５バールの相対圧力（２．５バールの絶対圧力）に編組チューブ１０１を膨張させなければならない。
本願発明の好適な一実施例の前記開示は、実例及び説明の目的で示されたものである。開示された詳細な形状に本願発明を限定する意図はないし、網羅的に示した意図もない。本願明細書に説明された実施例の多くの変形例は、上記開示から、当業者にとって明らかであろう。例えば、１つの使用例として、本願発明を、自動車のリヤシートにおいて用いてよいことは明らかである。この出願において、トルソベルトリトラクターは、リヤパッケージ棚、Ｃピラー領域、または他の構造的部材に取り付けることができる。ガス発生器１２２は、リヤパッケージ棚または車両のトランクにさえも取り付けることができる。もちろん、これらの構成要素は、また、フロントシートに取り付けたのと同様に、シートバック構造体に取り付けることもできる。本願発明は、添付した請求項やそれらの同等物によって、定義されるものである。
【図１ａ】
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【図１ｂ】
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【図１ｃ】
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【図１ｄ】
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【図１ｅ】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図３ａ−１】
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【図３ａ−２】
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【図３ａ−３】
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【図３ａ−４】
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【図３ｂ−１】
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【図３ｂ−２】
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【図３ｂ−３】
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【図３ｂ−４】
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