特開 2024-148255 シートベルト装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024148255

(43)【公開日】2024-10-18

(54)【発明の名称】シートベルト装置

(51)【国際特許分類】

   B60R 22/195 20060101AFI20241010BHJP

   B60R 22/26 20060101ALI20241010BHJP

   B60R 22/18 20060101ALI20241010BHJP

   B60N 2/42 20060101ALI20241010BHJP

   B60N 2/68 20060101ALI20241010BHJP

   B60N 2/90 20180101ALI20241010BHJP

【ＦＩ】

B60R22/195 104

B60R22/26

B60R22/18 118

B60N2/42

B60N2/68

B60N2/90

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023061232

(22)【出願日】2023-04-05

(71)【出願人】

【識別番号】000003218

【氏名又は名称】株式会社豊田自動織機

(74)【代理人】

【識別番号】100088155

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 芳樹

(74)【代理人】

【識別番号】100113435

【弁理士】

【氏名又は名称】黒木 義樹

(74)【代理人】

【識別番号】100124062

【弁理士】

【氏名又は名称】三上 敬史

(74)【代理人】

【識別番号】100148013

【弁理士】

【氏名又は名称】中山 浩光

(72)【発明者】

【氏名】長橋 怜

【テーマコード（参考）】

3B087

3D018

【Ｆターム（参考）】

3B087CD04

3B087DB02

3B087DE06

3D018CA09

3D018CB02

3D018CC02

(57)【要約】

【課題】シートフレームの補強を不要としつつ、後方視野に影響を与えずに、シートフレームの変形量を抑えることができるシートベルト装置を提供する。
【解決手段】シートベルト装置１０は、乗員Ａに装着されるシートベルト１１と、リアシート２のシートバック３内に配置され、シートベルト１１を巻き取るリトラクタ１２と、シートバック３の上部に配置され、リトラクタ１２から繰り出されたシートベルト１１を通す開口部１３ａを有する保持部材１３と、保持部材１３と係合するようにシートバック３内に配置され、シートベルト１１が引っ張られたときに生じる荷重を受ける荷重受け部材１４と、車両１の衝突時に荷重受け部材１４を上昇させるインフレータ１５とを備える。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両の衝突時に、シートフレームが内蔵されたシートに着座した乗員を拘束するシートベルト装置において、
前記乗員に装着されるシートベルトと、
前記シートのシートバック内に配置され、前記シートベルトを巻き取るリトラクタと、
前記シートバックの上部に配置され、前記リトラクタから繰り出された前記シートベルトを通す開口部を有する保持部材と、
前記保持部材と係合するように前記シートバック内に配置され、前記シートベルトが引っ張られたときに生じる荷重を受ける荷重受け部材と、
前記車両の衝突時に前記荷重受け部材を上昇させる上昇ユニットとを備えるシートベルト装置。

【請求項2】

前記シートフレームは、前記シートバックの上下方向に延びる２本の縦フレーム部を有し、
前記上昇ユニットは、前記荷重受け部材を前記車両の鉛直方向と前記縦フレーム部の延在方向との間の角度範囲内で上昇させる請求項１記載のシートベルト装置。

【請求項3】

前記上昇ユニットは、前記荷重受け部材を収容する収容部を有し、前記荷重受け部材を前記収容部から突出させて上昇させるインフレータである請求項１記載のシートベルト装置。

【請求項4】

前記シートフレームは、前記シートバックの上下方向に延びる２本の縦フレーム部と、前記２本の縦フレーム部の上端部同士を繋ぐ横上フレーム部と、前記２本の縦フレーム部の下端部同士を繋ぐ横下フレーム部とを有し、
前記インフレータは、前記横上フレーム部に固定されている請求項３記載のシートベルト装置。

【請求項5】

前記保持部材は、前記シートバックの表皮に取り付けられている請求項１～４の何れか一項記載のシートベルト装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、シートベルト装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来のシートベルト装置としては、例えば特許文献１に記載されている技術が知られている。特許文献１に記載のシートベルト装置は、車両のシートに着座した乗員に装着されるシートベルトと、このシートベルトの一端側を巻き取って格納するリトラクタとを備え、車両の前面衝突検知時にリトラクタからのシートベルトの引き出しをロック可能としている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００７－２５３７３４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、一部の仕向地では、シートベルトのアンカー試験が設定されている。シートベルトのアンカー試験の要求性能としては、試験後のシートフレームの変形量が定義されている。シートフレームは、シートに内蔵されている。シートフレームの変形量は、シートベルトの拘束性能に影響を与える。シートフレームの変形量を抑えるためには、シートフレームを補強したり、或いはシートベルトが引っ張られたときに生じる荷重を受ける荷重受け部材の位置を高くする等といった手法がよく知られている。しかし、シートフレームの補強を行うと、シートフレームのコスト及び質量が増大してしまう。荷重受け部材の位置を高くすると、後方視野に影響を与えてしまう。

【0005】

本発明の目的は、シートフレームの補強を不要としつつ、後方視野に影響を与えずに、シートフレームの変形量を抑えることができるシートベルト装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の一態様は、車両の衝突時に、シートフレームが内蔵されたシートに着座した乗員を拘束するシートベルト装置において、乗員に装着されるシートベルトと、シートのシートバック内に配置され、シートベルトを巻き取るリトラクタと、シートバックの上部に配置され、リトラクタから繰り出されたシートベルトを通す開口部を有する保持部材と、保持部材と係合するようにシートバック内に配置され、シートベルトが引っ張られたときに生じる荷重を受ける荷重受け部材と、車両の衝突時に荷重受け部材を上昇させる上昇ユニットとを備える。

【0007】

このようなシートベルト装置において、車両の衝突時には、上昇ユニットにより荷重受け部材が上昇するため、荷重受け部材と係合する保持部材も上昇する。このように荷重受け部材の位置が高くなるため、シートフレームを補強しなくても、シートベルトの拘束性能が確保され、シートフレームの変形量が抑えられる。また、通常時には、荷重受け部材及び保持部材がシートバックの外形内に収まっているため、後方視野に影響を与えない。さらに、車両の衝突時には荷重受け部材の位置が高くなるため、プリテンショナー効果が得られる。

【0008】

シートフレームは、シートバックの上下方向に延びる２本の縦フレーム部を有し、上昇ユニットは、荷重受け部材を車両の鉛直方向と縦フレーム部の延在方向との間の角度範囲内で上昇させてもよい。このような構成では、車両の衝突時に、荷重受け部材が適切な方向に上昇する。従って、シートフレームの変形量が効果的に抑えられる。

【0009】

上昇ユニットは、荷重受け部材を収容する収容部を有し、荷重受け部材を収容部から突出させて上昇させるインフレータであってもよい。このような構成では、早く作動するインフレータを使用することにより、車両の衝突時に、荷重受け部材が短時間で且つ安定的に上昇する。

【0010】

シートフレームは、シートバックの上下方向に延びる２本の縦フレーム部と、２本の縦フレーム部の上端部同士を繋ぐ横上フレーム部と、２本の縦フレーム部の下端部同士を繋ぐ横下フレーム部とを有し、インフレータは、横上フレーム部に固定されていてもよい。このような構成では、既存のシートフレームをインフレータの取付に利用するため、インフレータの取付構造が簡素化される。

【0011】

保持部材は、シートバックの表皮に取り付けられていてもよい。このような構成では、車両の衝突時に、荷重受け部材が上昇すると、保持部材が表皮と共にスムーズに上昇する。

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、シートフレームの補強を不要としつつ、後方視野に影響を与えずに、シートフレームの変形量を抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明の一実施形態に係るシートベルト装置が適用される車両のリアシートを示す斜視図である。

【図2】本発明の一実施形態に係るシートベルト装置をシートフレームと共に示す斜視図である。

【図3】図２に示されたシートベルト装置の構造及び動作状態をシートバックと共に示す断面図である。

【図4】図３に示された荷重受け部材の動作状態を示す斜視図である。

【図5】リアシートに着座した乗員にシートベルトが装着された状態を示す正面図である。

【図6】比較例として従来のシートベルト装置の構造をシートバックと共に示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、図面において、同一または同等の要素には同じ符号を付し、重複する説明を省略する。

【0015】

図１は、本発明の一実施形態に係るシートベルト装置が適用される車両のリアシートを示す斜視図である。図１において、車両１は、乗員Ａ（図５参照）が着座するリアシート２を備えている。リアシート２は、シートクッション（図示せず）に傾斜可能に連結されたシートバック３を有している。シートバック３は、通常は直立位置に対して後方に傾斜している。

【0016】

シートバック３は、図２及び図３に示されるように、略四角形状のシートフレーム４と、このシートフレーム４の後側に配置された樹脂フレーム５と、シートフレーム４及び樹脂フレーム５の周囲に設けられたクッションパッド６と、このクッションパッド６を覆う表皮であるシートトリム７とを有している。従って、シートバック３には、シートフレーム４が内蔵されていることとなる。

【0017】

シートフレーム４は、例えば金属の丸棒を折り曲げ加工して形成されている。クッションパッド６は、ウレタンフォーム等の弾性体で形成されている。シートトリム７は、例えばファブリックまたはレザー等で形成されている。

【0018】

シートフレーム４は、シートバック３の上下方向（高さ方向）に延びる２本の縦フレーム部４ａと、２本の縦フレーム部４ａの上端部同士を繋ぐ横上フレーム部４ｂと、２本の縦フレーム部４ａの下端部同士を繋ぐ横下フレーム部４ｃとを有している。横上フレーム部４ｂ及び横下フレーム部４ｃは、シートバック３の左右方向（車幅方向）に延びている。シートフレーム４には、縦フレーム部４ａに平行に延びる２本のロッド８と、横上フレーム部４ｂ及び横下フレーム部４ｃに平行に延びるロッド９とが設けられている。

【0019】

本実施形態のシートベルト装置１０は、車両１の前面衝突時に、リアシート２に着座した乗員Ａを拘束する装置である。シートベルト装置１０は、図２及び図３に示されるように、シートベルト１１と、リトラクタ１２と、保持部材１３と、荷重受け部材１４と、インフレータ１５とを備えている。

【0020】

シートベルト１１は、リアシート２に着座した乗員Ａに装着される。シートベルト１１には、リアシート２に固定されたバックル２６（図５参照）に差し込まれるタングプレート１６が取り付けられている。

【0021】

リトラクタ１２は、シートバック３内に配置されている。リトラクタ１２は、シートフレーム４に固定されている。具体的には、リトラクタ１２は、シートフレーム４の２本のロッド８に取付部材１７を介して固定されている。リトラクタ１２は、シートベルト１１を巻き取る巻取機である。リトラクタ１２は、シートベルト１１を巻き取る方向に付勢する。なお、図３では、取付部材１７が便宜上省略されている。

【0022】

保持部材１３は、図１に示されるように、シートバック３の上部に配置されている。保持部材１３は、シートバック３の上端部のシートトリム７に取り付けられている。保持部材１３は、例えばシートトリム７に縫い付けられている。

【0023】

保持部材１３は、リトラクタ１２から繰り出されたシートベルト１１を通す開口部１３ａを有し、シートベルト１１を保持する部材である。シートベルト１１は、保持部材１３においてシートバック３内から延び出ている。

【0024】

荷重受け部材１４は、シートバック３内におけるリトラクタ１２よりも上側に配置されている。つまり、荷重受け部材１４は、シートバック３内におけるリトラクタ１２と保持部材１３との間に配置されている。荷重受け部材１４は、逆Ｕ字状を呈している。荷重受け部材１４は、例えば金属の丸棒を折り曲げ加工して形成されている。

【0025】

荷重受け部材１４は、図４に示されるように、シートバック３の上下方向に延びる１対の摺動部１４ａと、これらの摺動部１４ａの上端部同士を繋ぐ係合部１４ｂとを有している。係合部１４ｂは、保持部材１３と接触して係合している。

【0026】

荷重受け部材１４は、リトラクタ１２の付勢力に抗してシートベルト１１が引っ張られたときに生じる荷重を受ける部材である。荷重受け部材１４は、有効ベルトアンカレッジ・ワイヤと称されることがある。

【0027】

インフレータ１５は、車両１の前面衝突時に、荷重受け部材１４を上昇させる上昇ユニットである。インフレータ１５は、ガスを発生させる１対の円筒状の本体部１８と、各本体部１８の上側に配置され、荷重受け部材１４の摺動部１４ａが収容される１対の円筒状の収容部１９とを有している。インフレータ１５は、シートフレーム４に固定されている。具体的には、インフレータ１５の本体部１８及び収容部１９は、取付ブラケット２０を介してシートフレーム４の横上フレーム部４ｂに固定されている。

【0028】

インフレータ１５は、荷重受け部材１４を収容部１９から突出させて上昇させる。具体的には、インフレータ１５は、ガス圧により荷重受け部材１４の摺動部１４ａを収容部１９から突出させることで、荷重受け部材１４をシートバック３の上方に移動させる。

【0029】

図３では、インフレータ１５は、車両１の鉛直方向に延びている。つまり、インフレータ１５の延在方向は、シートフレーム４の縦フレーム部４ａの延在方向に対して交差している。インフレータ１５は、荷重受け部材１４を上昇させるのであれば、車両１の鉛直方向に対して傾いて延びていてもよい。インフレータ１５は、例えばシートフレーム４の縦フレーム部４ａの延在方向に対して平行に延びていてもよい。

【0030】

インフレータ１５は、荷重受け部材１４を車両１の鉛直方向（Ｚ方向）と縦フレーム部４ａの延在方向（Ｓ方向）との間の角度範囲θ内で上昇させる。このとき、インフレータ１５は、車両１の前面衝突によりシートバック３が変形したときに、荷重受け部材１４を車両１の真上方向または略真上方向に移動させればよい。

【0031】

インフレータ１５の本体部１８には、図３に示されるように、ガス発生剤を着火させる点火部２１が配置されている。点火部２１は、電線２２を介してエアバッグＥＣＵ２３と接続されている。エアバッグＥＣＵ２３は、インフレータ１５をエアバッグ用のインフレータ２４と共に制御する。

【0032】

エアバッグＥＣＵ２３は、衝突感知センサ２５により車両１の前面衝突が感知されると、インフレータ１５及びエアバッグ用のインフレータ２４に点火信号を出力する。インフレータ１５の点火部２１に点火信号が入力されると、ガス発生剤が着火して燃焼することで、本体部１８内に高圧ガスが発生する。そして、高圧ガスによって荷重受け部材１４の摺動部１４ａが収容部１９から抜け出ることで、荷重受け部材１４が上昇する。

【0033】

以上のようなシートベルト装置１０において、通常は、図３（ａ）及び図４（ａ）に示されるように、荷重受け部材１４の摺動部１４ａがインフレータ１５の収容部１９内に収容されている。このため、荷重受け部材１４及び保持部材１３は、何れもシートバック３の外形内に収まった通常高さ位置にある。この場合には、保持部材１３が後方視界に影響を与えることがない。また、図５に示されるように、シートバック３の肩部に近い高さ位置からシートベルト１１が延び出る状態となるため、低身長の乗員Ａにとってもシートベルト１１の首当たり感が軽減される。

【0034】

車両１の前面衝突が発生すると、エアバッグ用のインフレータ２４と同様にインフレータ１５に点火信号が入力されるため、インフレータ１５の本体部１８から高圧ガスが発生する。このため、図３（ｂ）及び図４（ｂ）に示されるように、ガス圧により荷重受け部材１４の摺動部１４ａが収容部１９から突出することで、荷重受け部材１４が上昇する。すると、荷重受け部材１４により保持部材１３が上方に押圧されるため、保持部材１３がシートバック３のシートトリム７と一緒に上昇する。

【0035】

このように車両１の前面衝突時には、荷重受け部材１４の位置が高くなるため、シートフレーム４の変形量が抑えられ、シートベルト１１による乗員Ａの拘束力が確保される。また、リトラクタ１２がロックされた状態で、荷重受け部材１４の位置が高くなるため、シートベルト１１の取り回し経路が長くなる。このため、シートベルト１１により乗員Ａがリアシート２に確実に固定される、いわゆるプリテンショナー効果が発揮される。

【0036】

図６は、比較例として従来のシートベルト装置の構造をシートバック３と共に示す断面図である。

【0037】

図６（ａ）に示されるシートベルト装置５０は、シートベルト１１と、リトラクタ１２と、保持部材５１と、荷重受け部材５２とを備えている。荷重受け部材５２は、シートフレーム４の横上フレーム部４ｂに固定されている。

【0038】

シートベルト装置５０では、シートフレーム４の変形量を抑えるために、シートフレーム４に複数本の補強フレーム５３を連結することで、シートフレーム４自体が補強されている。このようにシートフレーム４の補強を行うと、シートフレーム４のコスト及び質量の増大につながる。

【0039】

図６（ｂ）に示されるシートベルト装置５５は、シートベルト１１と、リトラクタ１２と、保持部材５６と、荷重受け部材５７とを備えている。保持部材５６は、荷重受け部材５７と係合している。荷重受け部材５７は、シートフレーム４の横上フレーム部４ｂに固定されている。

【0040】

シートベルト装置５５では、シートフレーム４の変形量を抑えるために、荷重受け部材５７の位置がリアシート２の上端面よりも高くなっている。このように荷重受け部材５７の位置を高くすると、保持部材５６の位置も高くならざるを得ない。このため、後方視界に影響を及ぼすと共に、シートバック３の見栄えが悪くなる。

【0041】

そのような課題に対し、本実施形態では、車両１の前面衝突時には、インフレータ１５により荷重受け部材１４が上昇するため、荷重受け部材１４と係合する保持部材１３も上昇する。このように荷重受け部材１４の位置が高くなるため、シートフレーム４を補強しなくても、シートベルト１１の拘束性能が確保され、シートフレーム４の変形量が抑えられる。また、通常時には、荷重受け部材１４及び保持部材１３がシートバック３の外形内に収まっているため、後方視野に影響を与えない。以上のように、シートフレーム４の補強を不要としつつ、後方視野に影響を与えずに、シートフレーム４の変形量を抑えることができる。さらに、車両１の前面衝突時には、荷重受け部材１４の位置が高くなるため、プリテンショナー効果が得られる。また、通常時には、荷重受け部材１４及び保持部材１３の位置が高くならないため、シートバック３の見栄えが良くなる。

【0042】

また、本実施形態では、インフレータ１５は、荷重受け部材１４を車両１の鉛直方向とシートフレーム４の縦フレーム部４ａの延在方向との間の角度範囲θ内で上昇させる。このため、車両１の前面衝突時に、荷重受け部材１４が適切な方向に上昇する。従って、シートフレーム４の変形量が効果的に抑えられる。

【0043】

また、本実施形態では、早く作動するインフレータ１５を使用することにより、車両１の前面衝突時に、荷重受け部材１４が短時間で且つ安定的に上昇する。

【0044】

また、本実施形態では、インフレータ１５は、シートフレーム４の横上フレーム部４ｂに固定されている。このように既存のシートフレーム４をインフレータ１５の取付に利用するため、インフレータ１５の取付構造が簡素化される。

【0045】

また、本実施形態では、保持部材１３がシートバック３のシートトリム７に取り付けられている。このため、車両１の前面衝突時に、荷重受け部材１４が上昇すると、保持部材１３がシートトリム７と共にスムーズに上昇する。

【0046】

なお、本発明は、上記実施形態には限定されない。例えば上記実施形態では、荷重受け部材１４は、逆Ｕ字状を呈し、インフレータ１５は、２組の本体部１８及び収容部１９を有しているが、特にそのような形態には限られない。例えば、荷重受け部材１４の形状は直線状であり、インフレータ１５の本体部１８及び収容部１９の数は１組だけであってもよい。

【0047】

また、上記実施形態では、インフレータ１５を使用して、車両１の前面衝突時に荷重受け部材１４を上昇させているが、荷重受け部材１４を上昇させる上昇ユニットとしては、特にインフレータ１５には限られず、例えば車両１が前面衝突すると、荷重受け部材１４が機械的に上昇する構造等を採用してもよい。

【0048】

また、上記実施形態では、保持部材１３がシートバック３の上端部のシートトリム７に取り付けられているが、保持部材１３がシートトリム７に取り付けられていなくてもよい。この場合でも、荷重受け部材１４が上昇することで、保持部材１３が荷重受け部材１４に押されて上昇する。

【0049】

また、上記実施形態のシートベルト装置１０は、車両１のリアシート２に適用されているが、本発明は、運転席及び助手席のシートにも適用可能である。また、前後方向に３列以上のシートが具備された車両では、運転席及び助手席といった最前列のシートと最後列のシートとに加え、最前列及び最後列以外のシートにも本発明を適用可能である。

【0050】

また、上記実施形態は、車両１の前面衝突時にリアシート２に着座した乗員Ａを拘束するシートベルト装置１０であるが、本発明は、車両１の後面衝突時及び側面衝突時にも適用可能である。

【符号の説明】

【0051】

１…車両、２…リアシート（シート）、３…シートバック、４…シートフレーム、４ａ…縦フレーム部、４ｂ…横上フレーム部、４ｃ…横下フレーム部、７…シートトリム（表皮）、１０…シートベルト装置、１１…シートベルト、１２…リトラクタ、１３…保持部材、１３ａ…開口部、１４…荷重受け部材、１５…インフレータ、１９…収容部、Ａ…乗員、θ…角度範囲。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】