(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
前記ガイド部は、水平面に対する傾斜角度が互いに異なる前方側部分と後方側部分とが湾曲する中間部を介して接続され、前記前方側部分は、前記後方側部分に比べて、水平面に対する傾斜角度が大きい、請求項2に記載のシートベルト装置。
前記腰ベルト作動装置は、火薬の燃焼ガス圧によって前記支持部を引込む引込み部と、前記支持部が取り付けられ、前記ガイド部内を移動する軸部と、当該引込み部と前記軸部とを連結する連結部材と、を有する、請求項2〜6のいずれか1項に記載のシートベルト装置。
【背景技術】
【0002】
3点式のシートベルト装置では、シートベルト(ウェビング)が、乗員の左右一方の片側上部から他側下部へ胸の前で斜めに架け渡される肩ベルトと、左右一方の片側から他側へ腰の上で架け渡される腰ベルトとを形成し、肩ベルト及び腰ベルトに連結されたタングを、車体に固定されたバックルに差し込み係合させることで、乗員の胸部及び腰部を拘束し、車両衝突時に乗員が前方へ投げ出されることを防止する。
【0003】
このような構成の3点式のシートベルト装置では、衝突によって、慣性を持つ乗員が前方へ移動しようとするため、ベルトの弛みを除去するとともに、車両の急減速時などにシートベルトのバックルを引き込むプリテンショナを備えたバックル装置が知られている。また、乗員がシートベルトで過度に拘束された場合、あばら骨への負担が大きくなったり、あばら骨の下部を大きく変形させる。それを緩和するために、最近のシートベルト装置では、リトラクタ部にエネルギー吸収機構が設けられ、過度な拘束が発生しないような工夫が施されたものがある。しかしながら、エネルギー吸収機構は、乗員の移動量を増加させるので、一般的に、エアバッグとの併用が前提となる。
【0004】
また、特許文献1のシートベルト用バックル装置は、車両の減速度に反応して駆動力を発生する駆動力発生手段と、シートクッションに固定されたガイドレールと、駆動力によって、ガイドレールに沿って車両後方に移動するようにガイドレールに連結された第1スライダと、バックルのロッドが連結されるとともに、シートベルト張力が設定値を超えると第1スライダに対し車両前方に相対移動可能なように連結された第2スライダとを備え、プリテンショナによるシートベルト張力により初期拘束性を向上させるとともに、乗員に作用する衝撃を緩和している。
【0005】
また、他の3点式のシートベルト装置としては、衝突中にシートベルトをバックル部で分離することによってバックル位置の前方移動を可能とし、腰ベルト(ラップベルト)と肩ベルト(ショルダーベルト)を分離することにより腰部拘束力を低減させることなく、胸部に作用するベルト張力の低減を図った分離式バックル(スプリットバックル)に関する文献が知られている(例えば、非特許文献1参照)。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
ところで、3点式のシートベルト装置では、プリテンショナがシートベルトを引き込む際に、腰ベルトが、乗員の腸骨、特に、上前腸骨棘(Anterior Superior Iliac Spine、以下「ASIS」とも言う)を拘束することが望まれている。しかしながら、乗員が正規の位置と異なる位置で着座したり、乗員の体格や服装などが原因で、腰ベルトの初期位置が大腿部の上、即ち、ASISに対して上側にあると、プリテンショナがシートベルトを引き込んだ際にASISを拘束できない場合ある。
【0009】
特許文献1に記載のプリテンショナは、ASISの拘束について考慮されておらず、第2スライダの車両前方への移動により、胸部に作用するベルト張力を低減することはできるが、同時に、腰部拘束力も低減してしまうという課題がある。
【0010】
また、非特許文献1に記載のシートベルト装置では、ラップベルトとショルダーベルトの分離を可能にするための複雑な機構が必要となる。
【0011】
本発明は、前述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、プリテンショナの引き込みにより、腰ベルトが上前腸骨棘を確実に拘束することができるシートベルト装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0012】
本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
(1) 乗員の肩部から腰部までにかかる肩ベルトと、腰部に当該乗員の両側にわたってかかる腰ベルトとを有して乗員を拘束するシートベルトと、
該シートベルトに設けられたタングを係合可能なバックル装置と、
前記シートベルトの端部を車体側(例えば、シートクッション、又は該シートクッションと共に移動する部材、或いはフロアパネル)に固定するラップアンカーと、
を備える3点式のシートベルト装置であって、
前記腰ベルトの前記ラップアンカー側とバックル装置側との少なくとも一方に設けられた支持部と、
前記支持部を車両の下方に引き込むと共に、前記車両の後方に向けて移動させる腰ベルト作動装置と、
を備える、シートベルト装置。
(2) 前記支持部は、前記ラップアンカーと前記バックル装置との少なくとも一方に設けられ、
前記腰ベルト作動装置は、前記支持部を車両の下方に引き込むと共に、前記車両の後方に向けて移動させるガイド部を有する、(1)に記載のシートベルト装置。
(3) 前記ガイド部は、直線状に形成されて、前記車両の後方に向かうにつれて下方に向かうように水平面に対して傾斜している、(2)に記載のシートベルト装置。
(4) 前記支持部は、前記バックル装置に設けられた、バックルに固定されるバックルステーの一端部であり、
水平面に対する前記バックルステーの傾斜角度は、水平面に対する前記ガイド部の傾斜角度より大きく設定されており、
前記支持部を車両の下方に引き込むと共に、前記車両の後方に向けて移動させた際、前記水平面に対するバックルステーの傾斜角度が保持される、(3)に記載のシートベルト装置。
(5) 前記ガイド部は、水平面に対する傾斜角度が互いに異なる前方側部分と後方側部分とが湾曲する中間部を介して接続され、前記前方側部分は、前記後方側部分に比べて、水平面に対する傾斜角度が大きい、(2)に記載のシートベルト装置。
(6) 前記支持部は、前記バックル装置に設けられた、バックルに固定されるバックルステーの一端部であり、
水平面に対する前記バックルステーの傾斜角度は、水平面に対する前記前方側部分の傾斜角度以上に設定されており、
前記支持部を車両の下方に引き込むと共に、前記車両の後方に向けて移動させた際、前記水平面に対するバックルステーの傾斜角度が保持される、(5)に記載のシートベルト装置。
(7) 前記腰ベルト作動装置は、火薬の燃焼ガス圧によって前記支持部を引込む引込み部と、前記支持部が取り付けられ、前記ガイド部内を移動する軸部と、当該引込み部と前記軸部とを連結する連結部材と、を有する、(2)〜(6)のいずれかに記載のシートベルト装置。
(8) シートのシートクッションは、前記車両に対して前後方向に移動可能であり、
前記腰ベルト作動装置は、前記シートクッション又は該シートクッションと共に移動する部材に取り付けられる、(2)〜(7)のいずれか1項に記載のシートベルト装置。
(9) 前記ラップアンカーは、フロアパネルに固定され、
前記腰ベルト作動装置は、前記ラップアンカー側の前記腰ベルトが挿通される腰ベルト挿通部を前記支持部として、前記車両の下方に引き込むと共に、前記車両の後方に向けて移動させ、
前記バックル装置には、前記腰ベルトを引き込む他の腰ベルト作動装置が配置される、(1)に記載のシートベルト装置。
(10) 前記腰ベルトは、
前記支持部が前記車両の下方に向かって引き込まれたとき、前記乗員の大腿部の上面を押圧し、
前記支持部が前記車両の後方に向かって移動するとき、上前腸骨棘にかかるように前記大腿部の上面に沿って移動する、(1)〜(9)のいずれかに記載のシートベルト装置。
【発明の効果】
【0013】
本発明のシートベルト装置によれば、腰ベルトのラップアンカー側とバックル装置側との少なくとも一方に設けられた支持部と、支持部を車両の下方に引き込むと共に、車両の後方に向けて移動させる腰ベルト作動装置と、を備えるので、車両の急減速時などに、プリテンショナの引き込みにより、腰ベルトが上前腸骨棘を確実に拘束することができる。
【発明を実施するための形態】
【0015】
以下、本発明の3点式のシートベルト装置に係る各実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、第1及び第2実施形態では、腰ベルト作動装置がバックル装置側に配置されており、第3及び第4実施形態では、腰ベルト作動装置がラップアンカー側に配置されている。
【0016】
(第1実施形態)
図1に示すように、シートベルト装置10は、シートベルト11と、車室内の壁部に設けられ、シートベルト11を乗員Mの肩近傍で折り返すスルーアンカ20と、スルーアンカ20の下方に設置され、シートベルト11の一端側を巻き取るリトラクタ22と、シートベルト11の他端部を車体側に固定するラップアンカー23と、シートベルト11に取り付けられたタング12が係合可能なバックル装置40と、を主に備える。
【0017】
図3も参照して、シートベルト11は、シート25に着座した乗員Mの左右一方の片側上部(図の例では乗員Mの左側上部)から他側下部へ、肩部Msから胸部の前を通り腰部Mwまで斜めにかかる肩ベルト11Aと、左右一方の片側(図の例では乗員Mの左側)から他側へ、腰部Mwに乗員Mの両側にわたってかかる腰ベルト11Bと、を有し、肩ベルト11Aと腰ベルト11Bとは、連続した1本の帯状に形成されている。
【0018】
肩ベルト11Aは、シートバック27の上方に位置するスルーアンカ20によってガイドされ、乗員Mの肩部Msから胸部に良好にフィットするようになっている。タング12は、シートベルト11に移動可能に支持されており、ベルト装着時にバックル装置40に挿入係止されることで、シートベルト11を肩ベルト11Aと腰ベルト11Bに分ける。即ち、タング12のベルト挿通孔12aは、肩ベルト11Aと腰ベルト11Bとの境界部13を形成する。
【0019】
なお、本実施形態における乗員Mとしては、NHTSA(National Highway Traffic Safety Administration:米国高速道路交通安全協会)の規格にて決められた人体ダミーTHOR−M、Hybrid III、THUMSのいずれかが使用されているが、他のダミーが適用されてもよい。
【0020】
バックル装置40は、
図2にも示すように、タング12を係合可能なバックル41と、該バックル41に固定されて、タング12の挿入口と反対側に延設された、金属板などの剛性を有する材料からなるバックルステー42と、支持部を構成する該バックルステー42の一端部(下端部)を車両の下方に引き込むと共に、車両の後方に向けて移動させるプリテンショナとしての腰ベルト作動装置50と、を備える。
【0021】
腰ベルト作動装置50は、ハウジング65に設けられた火薬式のガスジェネレータ66と、ハウジング65に接続されたシリンダ62と、シリンダ62内に摺動可能に収容され、緊急時にガスジェネレータ66から発生する燃焼ガス圧でシリンダ62内を作動する引込み部としてのピストン61と、を備える。
【0022】
ガスジェネレータ66は、図示しないガス発生部と着火部とを有し、図示しないセンサにより車両の急減速が検出されると、着火部に着火信号が送られて着火部が作動し、ガスジェネレータ66が高温のガスを噴出させる。
【0023】
ハウジング65では、ワイヤ部材64が巻き掛けられる巻き掛け部68が角度αで略V形に折り曲げ形成されており、巻き掛け部68の一端部側にシリンダ62が固定されと共に、巻き掛け部68の他端部側に、直線状に形成された案内面53を備えるガイド部51が固定されている。
【0024】
バックル装置40は、シートクッション26、又はシートクッション26と共に移動する、例えば不図示の骨格フレームに取り付けられており、シリンダ62は、車両の前後方向に水平に延び、ガイド部51は、車両後方から車両前方に向かって次第に高くなるように傾斜して取り付けられる。
【0025】
また、腰ベルト作動装置50は、バックルステー42の下部に固定された軸部である支持軸43と、該支持軸43に支持され、該ガイド部51内を案内面53に沿って移動する摺動部44と、ピストン61と支持軸43とを連結する連結部材としてのワイヤ部材64と、を有する。
【0026】
ワイヤ部材64は、一端部が摺動部44の支持軸43に接続され、ハウジング65に設けられた巻き掛け部68を経由して、他端部がピストン61に接続されている。巻き掛け部68は、車両前後方向において、シリンダ62よりも後方に設けられており、ピストン61から延びるワイヤ部材64を支持軸43に向かうように引き込み方向を変えている。
【0027】
なお、水平面に対するバックルステー42の傾斜角度は、水平面に対するガイド部51の傾斜角度より大きく設定されており、摺動部44がガイド部51内を移動するとき、水平面に対するバックルステー42の傾斜角度を保持したまま摺動する。
また、ガイド部51の乗員側の側面には、ガイド部51の長手方向に沿って長孔52が設けられ、摺動部44を支持する支持軸43の一端が長孔52から突出してバックルステー42に固定されている。
【0028】
このように構成された本実施形態のシートベルト装置10では、腰ベルト作動装置50が作動前の摺動部44は、
図2に実線で示すように、ガイド部51の上端にあり、バックル41も腰部より前方に位置している。この位置でタング12をバックル41に係合すると、腰ベルト11Bは、
図3に実線で示すように、乗員Mの上前腸骨棘より前方の大腿部Mtの上に、腰ベルト11Bの表裏面が略水平になるように位置する。
【0029】
そして、緊急時には、腰ベルト作動装置50のガスジェネレータ66から噴射された高圧ガスが、シリンダ62内に供給され、ピストン61の移動に伴って、ワイヤ部材64をシリンダ62内に引き込む。ワイヤ部材64は、巻き掛け部68を経由して引き込み方向が変えられ、摺動部44がガイド部51内を摺動し、バックルステー42の一端部、及び、バックル41を車両の下方に引き込むと共に、車両の後方に向けて移動させる。
【0030】
その際に、シートベルト11は、まず、乗員Mの大腿部Mtの上面を下方に押圧する。そして、腰ベルト作動装置50のさらなる作動により、バックル41がさらに車両の下方、且つ後方に向けて移動すると、
図3に破線で示すように、腰ベルト11Bは、大腿部Mtを抑えながら表裏面が略水平のまま大腿部Mtの上を後方に移動して、腰ベルト11Bが上前腸骨棘にかかる。その際、腰ベルト11Bの表裏面は立ち上がって表裏面の向きを変え、該表裏面の一方が乗員Mの腹部に接触するようにして、上前腸骨棘を拘束する。従って、乗員Mごとに上前腸骨棘の位置がばらついても、広い範囲で上前腸骨棘を確実に補足することができる。これにより、効果的に乗員Mが拘束される。
【0031】
また、車両正面衝突時、衝突初期に車両前方へ移動しようとする慣性体としての乗員Mは、肩部(鎖骨)Msと腰部(骨盤)Mwを通るように掛け渡された肩ベルト11Aによって拘束される。
【0032】
ここで、
図4(a)に模式的に示すように、従来のバックル装置を用いたシートベルト装置では、肩ベルト11Aと腰ベルト11Bとの境界部13Xとなる、バックル41と係合したタング12のベルト挿通孔12aは、シート25に近い位置となる。このため、あばら骨Mrの下部と、肩ベルト11Aのなす角度をθとすると、乗員Mの前方移動に伴って、角度θが小さくなり、あばら骨Mrが撓む向きの力が増大する。
【0033】
一方、
図4(b)に示す、本実施形態のシートベルト装置10では、肩ベルト11Aと腰ベルト11Bとの境界部13は、腸骨Miの前縁になるため、乗員Mが移動しても角度θは、一定であり、あばら骨Mrの撓みは、鎖骨と骨盤の間に限定される。したがって、衝突時に境界部13が乗員Mの腹部に食い込むことが防止され、乗員Mの胸たわみを低減することができる。
【0034】
また、車両正面衝突時に、バックル41が腰ベルト作動装置50によって下方に向けて引き込まれるので、衝突初期に乗員Mが車両前方へ移動しようとして、乗員Mがシートベルト11に対してもぐりこむようなサブマリン現象が防止される。この結果、肩部Msと腰部Mwを通るように掛け渡された肩ベルト11Aの拘束を維持することができ、衝突時に境界部13が乗員Mの腹部に食い込むことが防止され、乗員Mの胸たわみをより確実に低減することができる。
【0035】
さらに、シートクッション26は、
図1に示すように、床面に取り付けられたレール28上を車両前後方向に移動可能になっている。一方、腰ベルト作動装置50はシートクッション26、又はシートクッション26と共に移動する部材に固定されているため、シートクッション26の位置が前後に調整されても、ガイド部51と、バックル41に係合されたタング12との相対位置は変化しない。これにより、シートベルト11は、シートクッション26の位置の拘わらず、常に同一の軌跡に沿って引き込まれる。また、この効果は、バックルステー42の長さによって影響されない。
なお、腰ベルト作動装置50は、シート25側方の床面に取り付けられても良い。この場合は、シートクッション26の位置調整により、ガイド部51とタング12との相対位置が変化することになる。
【0036】
(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態に係るシートベルト装置について、
図5を参照して説明する。第2実施形態では、腰ベルト作動装置50Aのガイド部51Aの形状が、第1実施形態のものと異なる。ガイド部51Aは、水平面に対する傾斜角度が互いに異なる前方側部分54と後方側部分55とを有し、該前方側部分54と後方側部分55が、湾曲する中間部56を介して滑らかに接続されている。
【0037】
前方側部分54と後方側部分55とは、いずれも車両の後方に向かうにつれて下方に向かうように水平面に対して傾斜しているが、前方側部分54の傾斜角度α1は、後方側部分55の傾斜角度α2に比べて大きい。即ち、前方側部分54の案内面54aは、後方側部分55の案内面55aよりも傾斜角度が大きい。
また、本実施形態では、水平面に対するバックルステー42の傾斜角度は、水平面に対する前方側部分54の傾斜角度α1に設定されている。なお、水平面に対するバックルステーの傾斜角度は、水平面に対する前方側部分54の傾斜角度α1以上に設定されればよい。
【0038】
これにより、腰ベルト作動装置50の作動直後におけるシートベルト11の引き込み初期には、バックルステー42が傾斜角度を保ちながら、摺動部44が前方側部分54の案内面54aに沿って移動し、バックルステー42、バックル41及びタング12を主に下方に引き込み、乗員Mの大腿部Mtの上面を腰ベルト11Bで下方に押圧する。
【0039】
そして、シートベルト11の引き込み中期から後期には、バックルステー42が傾斜角度を保ちながら、摺動部44が後方側部分55の案内面55aに沿って移動し、バックルステー42、バックル41及びタング12が、主に後方に向けて移動する。
【0040】
これにより、腰ベルト11Bは、大腿部Mtの上面を押圧しながら表裏面が略水平のまま大腿部Mtの上を後方に移動して、腰ベルト11Bが上前腸骨棘にかかる。その際、腰ベルト11Bの表裏面は立ち上がって表裏面の向きを変え、該表裏面の一方が乗員Mの腹部に接触するようにして、上前腸骨棘を拘束する。
このように、腰ベルト作動装置50の作動初期には、腰ベルト11Bで乗員Mの大腿部Mtを主に下方に拘束し、続く腰ベルト作動装置50の作動後期において、タング12をさらに主に後方に向けて移動させることで、腰ベルト11Bを2段階で移動させて、上前腸骨棘をより効果的に拘束する。
その他の構成及び作用については、第1実施形態のシートベルト装置10と同様である。
【0041】
(第3実施形態)
次に、本発明の第3実施形態のシートベルト装置について
図6を参照して説明する。
図6に示すように、第3実施形態のシートベルト装置10Aは、第1実施形態のシートベルト装置10と同様の構造を有する腰ベルト作動装置50がラップアンカー23側で、シートクッション26又は該シートクッション26と共に移動する部材に取り付けられて、ラップアンカー23に連結されている。ラップアンカー23に設けられた不図示の貫通孔が支持部を構成し、支持軸43を介して該支持部と連動する摺動部44が、ガイド部51の案内面53に沿って車両下方、且つ車両後方に案内される。
【0042】
そして、緊急時などに腰ベルト作動装置50が作動すると、案内面53で案内されるラップアンカー23が、車両の下方に引き込まれると共に、車両の後方に向けて移動する。この場合も、腰ベルト11Bが、乗員Mの大腿部Mtを抑えながら大腿部Mt上を後方に移動して、上前腸骨棘にかかり、乗員Mを効果的に拘束する。
その他の構成及び作用については、第1実施形態のシートベルト装置10と同様である。
【0043】
(第4実施形態)
次に、本発明の第4実施形態のシートベルト装置について、
図7を参照して説明する。本実施形態のシートベルト装置10Bでは、第3実施形態と同様の構造を有する腰ベルト作動装置50と、腰ベルト11Bのラップアンカー23側の部分が挿通される腰ベルト挿通部24と、を備える。腰ベルト作動装置50は、シートクッション26又は該シートクッション26と共に移動する部材に取り付けられ、腰ベルト11Bの端部に取り付けられラップアンカー23は、車体のフロアパネルに固定されている。また、腰ベルト挿通部24に設けられた不図示の貫通孔が支持部を構成し、支持軸43を介して該支持部と連動する摺動部44が、ガイド部51の案内面53に沿って車両下方、且つ車両後方に案内される。
【0044】
したがって、緊急時などに腰ベルト作動装置50が作動すると、案内面53で案内される腰ベルト挿通部24が、車両の下方に引き込まれると共に、車両の後方に向けて移動する。この場合も、腰ベルト11Bが、乗員Mの大腿部Mtを抑えながら大腿部Mt上を後方に移動して、上前腸骨棘にかかり、乗員Mを効果的に拘束する。
その他の構成及び作用については、第1実施形態のシートベルト装置10と同様である。
【0045】
尚、本発明は、前述した各実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。
例えば、本発明の腰ベルト作動装置は、火薬式に限定されず、衝突予知レーダーやセンサと組み合わせたモータ駆動式とすることもできる。
【0046】
また、腰ベルト作動装置は、バックル装置40側とラップアンカー23側の両側に設けられて、腰ベルト11Bを同時に車両の下方に引き込むと共に、車両の後方に向けて移動させ、更に効果的に乗員Mの上前腸骨棘を拘束するようにしてもよい。
【0047】
さらに、ガイド部51、51A内の摺動部44の形状は特に限定されず、バックルステー42の傾斜角度を維持しながら摺動部44がガイド部51、51Aの案内面53内を移動する構成であればよい。
また、バックルステー42の下端部は、ガイド部51、51Aに対してシート寄りの位置(左右方向内側)に配置されているが、これに限らず、例えば、ガイド部51、51A内で支持軸43に取り付けられてもよい。