(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
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、前記シートベルトが挿通するショルダーアンカーと、前記シートベルトが挿通するタングと、前記タングが係合されるバックルとを備え、
前記ショルダーアンカーと前記タングの少なくとも一方が、請求項1から7のいずれか一項に記載のベルト挿通具である、シートベルト装置。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、本発明の実施形態を図面に従って説明する。
【0010】
図1は、一実施形態であるシートベルト装置1の一例を示す図である。シートベルト装置1は、シートベルト4と、リトラクタ3と、ショルダーアンカー6と、タング7と、バックル8とを備える。
【0011】
シートベルト4は、車両のシート2に座る乗員を拘束するウェビングの一例であり、リトラクタ3に引き出し可能に巻き取られる帯状部材である。シートベルト4の先端のベルトアンカー5は、車体の床又はシート2に固定される。
【0012】
リトラクタ3は、シートベルト4の巻き取り又は引き出しを可能にする巻き取り装置の一例であり、車両衝突時等の所定値以上の減速度が車両に加わると、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は、シート2の近傍の車体に固定される。
【0013】
ショルダーアンカー6は、シートベルト4が挿通するベルト挿通具の一例であり、リトラクタ3から引き出されたシートベルト4を乗員の肩部の方へガイドする部材である。
【0014】
タング7は、シートベルト4が挿通するベルト挿通具の一例であり、ショルダーアンカー6によりガイドされたシートベルト4にスライド可能に取り付けられる部材である。
【0015】
バックル8は、タング7が着脱可能に係合される部材の一例であり、車体の床又はシート2に固定される。
【0016】
タング7がバックル8に係合された状態で、ショルダーアンカー6とタング7との間のシートベルト4の部分が、乗員の胸部及び肩部を拘束するショルダーベルト部9である。タング7がバックル8に係合された状態で、ベルトアンカー5とタング7との間のシートベルト4の部分が、乗員の腰部を拘束するラップベルト部10である。
【0017】
シートベルト4が乗員に装着されていない非装着時では、タング7はバックル8に係合されず、シートベルト4はその全量(具体的には、リトラクタ3がシートベルト4を何らの支障もなく巻取り可能な量)をリトラクタ3に巻き取られている。一方、シートベルト4が乗員に装着される装着時では、
図1に示されるようにシートベルト4はリトラクタ3から引き出される。そして、タング7がバックル8に係合され、且つ、シートベルト4の弛みが小さくなるようにシートベルト4がリトラクタ3に巻き取られることで、シートベルト4が乗員に装着される。
【0018】
タング7がバックル8に係合されシートベルト4が乗員に装着された状態において、車両衝突時等の所定値以上の減速度が車両に加わらない通常時は、シートベルト4は通常の引き出し速度で自由に引き出し可能である。そして、シートベルト4の引き出し方向の引っ張り力が解放されると、シートベルト4は余分な引き出し量をリトラクタ3に巻き取られる。
【0019】
タング7がバックル8に係合されシートベルト4が乗員に装着された状態において、車両衝突時等の所定値以上の減速度が車両に加わる緊急時は、リトラクタ3は、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ようにシートベルト4をロック又は巻き取ることによって、シートベルト4の乗員に対する拘束力を強化する。
【0020】
図2は、ベルト挿通具の一実施形態であるタング7の分解斜視図である。タング7は、基部11と、一対の支持部材12,13と、ロック部材14と、一対のスプリング15,16と、一対のキャップ17,18とを備える。図示の形態の場合、ロック部材14は、ロックバー31とシャフト32とが一体化するように結合された部品であり、シャフト32は、ロックバー31の内孔33に挿入される。
【0021】
基部11は、シートベルト4が挿通可能な開口19が形成された基部の一例であり、例えば、金属で形成されたタングプレート20と、樹脂で形成されたモールド部21とを有する。
【0022】
タングプレート20は、例えば、バックル8に挿入されて係合される係合部22と、係合部22よりも幅広に形成された把持基部23とを有し、略T字状に形成された部材である。係合部22には、例えば、バックル8のラッチ部材と係合する係合孔24が設けられている。把持基部23は、乗員が把持可能に形成されるモールド部21で覆われる部位である。把持基部23は、例えば、タングプレート20を軽量化する軽減孔25と、シートベルト4が挿通可能な挿通口26とを有する。軽減孔25は、係合部22の根元部と梁27との間に形成される開口である。梁27は、係合部22の長手方向に対して直交して延在するように把持基部23に形成された部位である。挿通口26は、係合部22の長手方向に平行な方向に開口するように、梁27とフランジ28との間に形成されるスロットである。フランジ28は、把持基部23の係合部22側とは反対側の先端部に設けられ、係合部22が把持基部23から突出する方向とは反対方向に突出する部位である。
【0023】
モールド部21は、開口19が形成されるように、タングプレート20の把持基部23を樹脂でモールドすることで形成された部分である。開口19は、把持基部23の挿通口26の内周面を樹脂でモールドすることで形成された内周面を有するスロットである。
【0024】
モールド部21は、係合部22の根元部49から開口19にかけて延在する本体部48を有する。本体部48は、把持基部23の係合部22側の部位から挿通口26の梁27側の内周面にかけて、軽減孔25が露出しないように樹脂でモールドされて形成された部位である。また、モールド部21は、一対の支持部材12,13を固定可能な形状に形成された一対の側壁29,30を有する。側壁29,30は、把持基部23の両端部を樹脂でモールドすることで形成された部分である。
【0025】
一対の支持部材12,13は、ロック部材14の両端を支持する支持部の一例であり、例えば、金属で形成された板状部材である。支持部材12は、例えば、ロック部材14の運動をガイドするガイド穴45を有する。ガイド穴45は、ロック部材14の回転運動をガイドする回転ガイド穴46と、ロック部材14がシートベルト4を挟む方向に移動するロック運動をガイドするロックガイド穴47とを有する。回転ガイド穴46とロックガイド穴47とは、一つのガイド穴45が形成されるように繋がる。ガイド穴45は、貫通穴でもよいし、非貫通穴でもよい。支持部材12と支持部材13は、タングプレート20の係合部22の長手方向の直線に関して線対称に配置される。支持部材13は、支持部材12と同じ構成を有する。
【0026】
ロック部材14は、開口19に挿通するシートベルト4を基部11のモールド部21との間に挟んでロックするロック部材の一例である。略円柱状のロック部材14は、例えば、ロックバー31と、ロックバー31を支持するシャフト32とを有する。
【0027】
ロックバー31は、ロックバー31の長手方向に形成された内孔33を有する筒状部材であり、例えば金属で形成される部品である。ロックバー31は、ロックバー31の長手方向に一対の端面34,35を有する。端面35は、端面34の反対側の先端面である。内孔33は、端面34から端面35まで貫通する。ロックバー31は、開口19に挿通するシートベルト4が巻き掛けられる外周面36を有する。
【0028】
シャフト32は、ロックバー31の回転支軸であり、例えば金属で形成される部材である。シャフト32は、シャフト32の長手方向に一対の端部37,38を有する。シャフト32は、端部37がロックバー31の端面34から突出し且つ端部38がロックバー31の端面35から突出するように、ロックバー31の内孔33に挿入される。つまり、シャフト32の長手方向の長さは、ロックバー31の長手方向の長さよりも長い。シャフト32がロックバー31の内孔33内に挿入された状態は、ロックバー31とシャフト32とは実質的に互いに相対回転不能な嵌入状態である。ロックバー31の内孔33から突出するシャフト32の端部37,38のうち、一方の端部37は基部11に固定された支持部材12のガイド穴45に挿入されて支持され、他方の端部38は基部11に固定された支持部材13のガイド穴45に挿入されて支持される。これにより、開口19を挿通するシートベルト4は、支持部材12と支持部材13との間でロックバー31の外周面36に巻き掛け可能になる。そして、巻き掛けられたシートベルト4の引っ張り力によって生ずるロック部材14の運動は、ガイド穴45に沿ってガイドされる。
【0029】
一対のスプリング15,16は、弾性を有する線材で形成された引張コイルばねである。スプリング15は、線材が巻き回された巻線部39と、線材が略U字状に形成されたU字状部40とを有する。巻線部39の一端とU字状部40の一端とは互いに接続される。スプリング15は、ロック部材14の一方の先端部側に配置され、スプリング15のU字状部40は、シャフト32の端部37に取り付けられる。スプリング16は、ロック部材14のもう一方の先端部側に配置され、スプリング16のU字状部40は、シャフト32の端部38に取り付けられる。スプリング15は、スプリング15の巻線部39側の先端部であるスプリング端41と、スプリング15のU字状部40側の先端部であるスプリング端42とを有する。スプリング16も、スプリング15と同じ構成を有し、スプリング端41,42を有する。
【0030】
図3は、シートベルト4が開口19に挿通されていない状態でのタング7を、ロックバー31の端面35側から見た側面図である。
図3は、キャップ18(
図2参照)が取り外された状態を示す。
【0031】
図3に示されるように、スプリング16は、スプリング端41がモールド部21の側壁30に形成された固定穴43に挿入されるとともに、U字状部40がシャフト32の端部38に引っ掛けられることにより、取り付けられる。スプリング16は、支持部材13及び側壁30に対してロックバー31側とは反対の外側に配置される。スプリング15の取り付け形態も、スプリング16と同様である。
【0032】
図2において、キャップ17は、スプリング15及びロック部材14の端部37を覆うようにモールド部21の側壁29に取り付けられ、キャップ18は、スプリング16及びロック部材14の端部38を覆うようにモールド部21の側壁30に取り付けられる。キャップ17,18が取り付けられたモールド部21は、乗員がタング7をバックル8に係合するために把持する把持部である。
【0033】
図4は、シートベルト4が乗員に装着されていない非装着状態において、シートベルト4が開口19に挿通しているときのタング7をおもて面から見た斜視図である。
図5は、シートベルト4が乗員に装着されていない非装着状態において、シートベルト4が開口19に挿通しているときのタング7をうら面から見た斜視図である。シートベルト4の非装着状態では、前述のようにシートベルト4はその全量をリトラクタ3に巻き取られているため、シートベルト4は、ロック部材14に巻き掛けられていない状態で、タング7で折り返されずに延在する。
【0034】
図6は、シートベルト4が乗員に装着された装着状態において、シートベルト4をロック部材14でロックしていないときのタング7をおもて面から見た斜視図である。
図7は、シートベルト4が乗員に装着された装着状態において、シートベルト4をロック部材14でロックしていないときのタング7をうら面から見た斜視図である。シートベルト4は、リトラクタ3から引き出され、タング7は、バックル8に係合される。タング7がバックル8に係合されることにより、シートベルト4は、ロック部材14に巻き掛けられた状態で、タング7の折り返し部50をショルダーベルト部9とラップベルト部10とで挟むようにロック部材14で折り返される。
【0035】
折り返し部50は、モールド部21の一部位であり、本体部48と一体になるように樹脂でモールドされた部分である。開口19は、折り返し部50と本体部48との間に位置する。
【0036】
図8は、シートベルト4が乗員に装着された装着状態において、シートベルト4をロック部材14でロックしているときのタング7をおもて面から見た斜視図である。
図9は、シートベルト4が乗員に装着された装着状態において、シートベルト4をロック部材14でロックしているときのタング7をうら面から見た斜視図である。シートベルト4がリトラクタ3から引き出される方向の引っ張り力がラップベルト部10に生じてロック部材14に作用することにより、ロック部材14は本体部48に近づくようにスライドする。これにより、シートベルト4がロック部材14と本体部48との間で挟まれるので、シートベルト4の引き出しがロック部材14によりロックされる。
【0037】
図10〜13は、ロック部材14の動きを説明するための図である。ロック部材14の動きが見えやすくなるように、シートベルト4が開口19に挿通したタング7の形態が模式的に示されている。シートベルト4は一点鎖線で表され、ロックバー31は点線で表され、タングプレート20及びモールド部21は、
図2で示される断面A−Aで表されている。スプリング15,16の図示は省略されている。また、支持部材13の構成は、支持部材12の構成と同一であり、支持部材13とロック部材14との位置関係は、支持部材12とロック部材14との位置関係と同一である。したがって、支持部材12の構成、及び支持部材12とロック部材14との位置関係に関する説明については、支持部材13の構成、及び支持部材13とロック部材14との位置関係に関する以下の説明を援用することで省略する。
【0038】
図10は、シートベルト4がロック部材14に巻き掛けられる前のタング7において、ロック部材14の初期位置状態の一例を示す図である。
図10は、シートベルト4が乗員に装着されていない非装着状態を表す
図4,5の状態を示す。
図10に示されるように、シートベルト4は、開口19に挿通した状態で、タングプレート20の係合部22に並走するように延在している。モールド部21は、本体部48との間に開口19を形成するように設けられた折り返し部50を有する。折り返し部50は、タングプレート20のフランジ28を樹脂でモールドすることで形成された部分である。
【0039】
図11は、シートベルト4がロック部材14に巻き掛けられた後のタング7において、ロック部材14の初期位置状態の一例を示す図である。
図11は、シートベルト4が乗員に装着された装着状態を表す
図6,7の状態を示す。
図11に示されるように、シートベルト4は、開口19を挿通しロック部材14に巻き掛けられた状態で、ショルダーベルト部9とラップベルト部10とで折り返し部50を挟むようにロック部材14で折り返される。
【0040】
ラップベルト部10がシートベルト4の引き出し方向への引っ張り力Fpにより引っ張られることによって、ロック部材14を回転方向Daに回転させる摩擦力が、シートベルト4が接するロックバー31の外周面36に作用する。引っ張り力Fpは、シートベルト4がリトラクタ3から引き出される方向にシートベルト4に作用する力である。ロック部材14を回転方向Daに回転させる摩擦力がロックバー31の外周面36に作用することにより、シャフト32は、支持部材13の回転ガイド穴46に挿入された端部38と支持部材12の回転ガイド穴46に挿入された端部37とを回転軸として、回転方向Daに回転する。シャフト32が端部37,38を回転軸として回転方向Daに回転することに伴ってロックバー31も回転方向Daに回転する。よって、ロック部材14は、スプリング15,16を引っ張りながら、シャフト32の端部37,38を回転軸として回転方向Daに回転する。
【0041】
ロックバー31の外周面36の形状は、ロックバー31の長手方向(軸線方向)から見ると、略円形であるが、外周面36は、外周面36における他の部位よりも曲率半径の小さな湾曲部52,53を有してもよい。湾曲部52,53は、ロックバー31の長手方向に延在する。外周面36が湾曲部52,53を有することにより、ロック部材14に巻き掛けられたシートベルト4は湾曲部52,53で引っ掛かりやすくなるので、引っ張り力Fpによって外周面36に作用する摩擦力を高めることができる。したがって、シートベルト4が外周面36で滑りにくくなるため、引っ張り力Fpをロック部材14を回転方向Daに回転させる回転力に変換することができる。図示の形態では、外周面36の略円形の輪郭に対して内側に凹んだ凹部51が外周面36に形成されることにより、湾曲部52,53が凹部51の両端部に形成される。
【0042】
シャフト32の端部37,38の外周面は、回転ガイド穴46の内周面54に沿って回転スライド可能に形成された一対の湾曲面55,56と、ロック部材14の回転中に内周面54に接触しないように平面状に形成された一対の平面57,58とを有する。湾曲面55,56が設けられることにより、ロック部材14の回転運動が滑らかになる。
【0043】
一方、ショルダーベルト部9がシートベルト4の巻き取り方向への引っ張り力Frにより引っ張られることによって、ロック部材14を回転方向Dbに回転させる摩擦力がロックバー31の外周面36に作用する。引っ張り力Frは、シートベルト4がリトラクタ3に巻き取られる方向にシートベルト4に作用する力である。回転方向Dbは、回転方向Daとは反対方向である。
【0044】
しかしながら、ロック部材14を回転方向Dbに回転させる摩擦力がロックバー31の外周面36に作用しても、シャフト32の端部37,38の平面57がストッパ44の逆転当接面59に当接することで、ロック部材14の回転方向Dbへの回転は阻止される。逆転当接面59は、ロック部材14が回転方向Dbに回転(逆転)するときに平面57が当接する表面である。
【0045】
ストッパ44は、内周面54から突出する逆転当接面59が形成されるように内周面54に設けられた突起部である。ストッパ44は、支持部材12,13の各々の回転ガイド穴46に設けられる。ストッパ44は、ロック部材14の端部37,38が回転ガイド穴46からロックガイド穴47に移動しないように、ロック部材14の回転方向Dbの回転を阻止する。ストッパ44は、内周面54のうち、ロックガイド穴47のスライド面61と接続する部分に設けられる。スライド面61は、ロックガイド穴47の対向する一対の内周面のうちの片方の内周面である。
【0046】
図12は、シートベルト4がロック部材14に巻き掛けられた後のタング7において、ロック部材14の回転状態の一例を示す図である。ロック部材14は、上述のように、引っ張り力Fpによる摩擦力によって、略円状の回転ガイド穴46に挿入される端部37,38を回転軸として回転方向Daに回転する。ロック部材14は、シャフト32の端部38の平面57がストッパ44の正転当接面60に当接するまで回転方向Daに約90°回転する。平面57と正転当接面60とが当接することで、ロック部材14の回転方向Daへの回転が停止する。正転当接面60は、ロック部材14が回転方向Daに回転(正転)するときに平面57が当接する表面である。平面57と正転当接面60とが当接した後も引っ張り力Fpの作用が続くと、端部37,38はロックガイド穴47に進入する。
【0047】
図13は、シートベルト4がロック部材14に巻き掛けられた後のタング7において、ロック部材14のロック位置状態の一例を示す図である。
図13に示されるように、平面57と正転当接面60とが当接した後も引っ張り力Fpの作用が続くと、ロック部材14がシートベルト4を挟む方向に移動するロック運動は、ロックガイド穴47に沿ってガイドされる。ロックガイド穴47の内周面は、互いに対向する一対のスライド面61,62を有する。スライド面61が正転当接面60と同一平面上に有することにより、ロック部材14は、スプリング15,16を引っ張りながら、回転運動からロック運動に滑らかに移行できる。
【0048】
端部37,38の平面57は平面状のスライド面61をスライドし、端部37,38の平面58は平面状のスライド面62をスライドする。これにより、ロック部材14は、シートベルト4をロックバー31の外周面36と本体部48のクランプ面63との間で挟むように、クランプ面63に近づく方向に直線的に直進運動する。
【0049】
クランプ面63は、例えば波形に形成されてもよい。これにより、シートベルト4を外周面36とクランプ面63とで挟んでロックする力を強化することができる。また、クランプ面63は、梁27とロック部材14との間のモールド部位に設けられてもよい。これにより、シートベルト4を外周面36とクランプ面63とで挟んでロックする力を梁27で受け止めることができる。また、支持部材12,13は側壁29,30(
図2参照)に支持され、側壁29,30は折り返し部50と本体部48に支持されることにより、引っ張り力Fpを折り返し部50と本体部48とで受け止めることができるので、引っ張り力Fpに対するタング7の剛性がアップする。
【0050】
このように、
図10〜13によれば、ストッパ44は、シートベルト4がロック部材14に巻き掛けられた巻き掛け状態でロック部材14がシートベルト4をロック可能な回転方向Daにシートベルト4の引き出し方向への引っ張り力Fpにより回転することを許容する。そして、ストッパ44は、ロック部材14がシートベルト4をロックしないように、シートベルト4がロック部材14に巻き掛けられた巻き掛け状態で、ロック部材14がシートベルト4の巻き取り方向への引っ張り力Frにより回転方向Daとは反対方向(回転方向Db)に回転することを阻止する。本実施形態では、ストッパ44は、ガイド穴45に沿ってロック部材14が回転することを許容又は阻止する。
【0051】
これにより、通常時や緊急時にかかわらず、どんなタイミングでも、ショルダーベルト部9がリトラクタ3により引っ張り力Frにより引っ張られても、ロック部材14の回転方向Dbへの回転運動がストッパ44により阻止される。これにより、シートベルト4がロック部材14でロックされないため、シートベルト4は開口19を滑らかに通り抜けることができる。したがって、リトラクタ3はショルダーベルト部9を容易に巻き取ることができ、リトラクタ3に要求される巻き取り力を低減することができる。
【0052】
また、緊急時にリトラクタ3がショルダーベルト部9を引っ張った後でも、車両に加わる減速度による慣性力によって乗員は車両前方に移動しようとする。このため、乗員の腰部を拘束するラップベルト部10に、引っ張り力Frとは逆向きの引っ張り力Fpが作用する。ラップベルト部10が引っ張り力Fpにより引っ張られると、ロック部材14は、回転ガイド穴46に挿入されたシャフト32を回転軸として回転方向Daに回転する。そして、ロック部材14の直進運動がロックガイド穴47のスライド面61,62にガイドされるので、ロック部材14はシートベルト4をクランプ面63との間に挟んでロックすることができる。
【0053】
また、引っ張り力Fpが減少し、引っ張られたスプリング15,16の復元力が引っ張り力Fpを上回ると、ロック部材14は、引っ張り力Fpが増加するときとは逆向きにロックガイド穴47にガイドされて直進する。その後、ロック部材14は、端部37,38がストッパ44に当接するまで回転ガイド穴46によって回転方向Dbに回転する。したがって、引っ張り力Fpが減少すると、スプリング15,16は、ロック部材14の位置を
図13のロック位置から
図10の初期位置に戻すことができる。
【0054】
このように、本実施形態によれば、シートベルト4がロック部材14に巻き掛けられた状態で、シートベルト4が巻き取りがしやすくなる一方で、シートベルト4の引き出しをロックすることができる。
【0055】
以上、ベルト挿通具及びシートベルト装置を実施形態により説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。他の実施形態の一部又は全部との組み合わせや置換などの種々の変形及び改良が、本発明の範囲内で可能である。
【0056】
例えば、ベルト挿通具は、タングに限られず、ショルダーアンカーであってもよい。
図14は、
図1に示されるショルダーアンカー6の一例を示す斜視図である。ショルダーアンカー6は、開口64が形成された基部65と、開口64に挿通するシートベルト4を基部65との間でロックするロック部材66と、上述のストッパ44と同様の機能を有するストッパとを備える。基部65は、上述の基部11と同様の構成を有し、ロック部材66は、上述のロック部材14と同様の構成を有する。
【0057】
このようなショルダーアンカー6によっても、シートベルト4がロック部材66に巻き掛けられた状態で、シートベルト4が巻き取りがしやすくなる一方で、シートベルト4の引き出しをロックすることができる。