JP2002145017A - シートベルト張力検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 防水・防塵性が良い等の利点を有するシート
ベルト張力検出装置を提供する。 【解決手段】 シートベルト張力検出装置１は、ウェビ
ングＷの端を乗り物に固定するアンカー部に設置され
る。同装置１は、乗り物の構造体への連結部１１を有す
るアンカー連結部材１０と、ウェビングＷへの連結部２
１を有するウェビング連結部材２０と、アンカー連結部
材１０とウェビング連結部材２０間を繋ぐように配置さ
れ、これらにかかる力を検出するセンシング機構３０
と、センシング機構３０を覆うカバー５０とを備えてい
る。カバー５０、ウェビング連結部材２０、センシング
機構３０のセンサーベース３５及びセンサープレート４
１は一体化されており、それらの間の相対的変位は実質
的にない。一方、それらの部材はアンカー連結部材１０
に対しては相対的にスライドする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、シートベルトを乗
り物に固定するアンカー部に設置され、ベルトにかかる
張力を検出するシートベルト張力検出装置に関する。特
には、防水・防塵性が良い等の利点を有するシートベル
ト張力検出装置に関する。

【０００２】

【関連技術及び発明が解決しようとする課題】自動車に
は、乗員の安全を確保するための装置として、エアバッ
グを備えるものが多い。一般的なエアバッグは、高速衝
突において大人を拘束するのに十分な展開ガス圧力を有
するように設計されている。ところが、乗員がチャイル
ドシートに座っている子供であるときには、大人と同じ
ようにエアバッグが展開する必要はない。このため、最
近では、エアバッグをより適切に作動させるため、シー
トベルト張力を検出することにより乗員の様子を検知
し、これに合わせてエアバッグの動作をコントロールし
ようという動向がある。

【０００３】シートベルト張力を検出する装置として
は、ホール効果センサで検出した電圧信号に基づき、マ
イクロプロセッサーでシートベルト張力を計算するもの
が開発されている。この装置が高いベルト張力（一般的
に乗員が不快に感じるくらい高いベルト張力）を検出し
た場合には、エアバッグのコントロールシステムが連動
してエアバッグの展開を阻止する。

【０００４】ところで、このようなシートベルト張力検
出装置は、シートベルトの端を車両に固定するアンカー
部に設置されるものが多い。アンカー部は、車体のシー
ト側部に設置されているため、乗員の足に付着した水分
や泥が、シートベルト張力検出装置にかかる可能性が高
い。したがって、この種のシートベルト張力検出装置
は、充分な防水・防塵性を備えていなければならない。

【０００５】本発明は、このような課題に対応すべくな
されたもので、防水・防塵性が良い等の利点を有するシ
ートベルト張力検出装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明の第１態様のシートベルト張力検出装置は、
シートベルトの端を乗り物に固定するアンカー部に設置
されるシートベルト張力検出装置であって、 前記乗り
物の構造体への連結部を有するアンカー連結部材と、
前記シートベルトへの連結部を有するウェビング連結部
材と、 前記両部材間を繋ぐように配置された、該両部
材間にかかる力を検出するセンシング機構と、 該セン
シング機構を覆うカバーと、 を具備し、 前記アンカ
ー連結部材及びウェビング連結部材の連結部が、前記カ
バーの外側まで延出されていることを特徴とする。

【０００７】本発明のこの態様によれば、アンカー連結
部材及びウェビング連結部材の連結部とセンシング機構
とを離して、カバー内部でセンシング機構を密閉するこ
とが可能となる。これにより、センシング機構の防水性
や防塵性が向上する。

【０００８】本発明の第２態様のシートベルト張力検出
装置は、シートベルトの端を乗り物に固定するアンカー
部に設置されるシートベルト張力検出装置であって、
前記乗り物の構造体への連結部を有するアンカー連結部
材と、 前記シートベルトへの連結部を有するウェビン
グ連結部材と、 前記両部材間を繋ぐように配置され
た、該両部材間にかかる力を検出するセンシング機構
と、 該センシング機構を覆うカバーと、 を具備し、
前記ベルト張力が変化した場合においても、前記ウェ
ビング連結部材と前記カバーとの間の相対的変位が実質
的にゼロであることを特徴とする。

【０００９】本発明のこの態様によれば、カバーとセン
シング機構が相対的に動かないので、ウェビング連結部
材とカバー間の隙間をなくしてピッタリさせるか、さら
にシール材等で塞ぐことができる。したがって、カバー
の上側（ウェビングが連結される側）に隙間がなくなる
ので、防水性や防塵性が向上する。

【００１０】本発明の第３態様のシートベルト張力検出
装置は、シートベルトの端を乗り物に固定するアンカー
部に設置されるシートベルト張力検出装置であって、
前記乗り物の構造体への連結部を有するアンカー連結部
材と、 前記シートベルトへの連結部を有するウェビン
グ連結部材と、 前記両部材間を繋ぐように配置され
た、該両部材間にかかる力を検出するセンシング機構
と、 該センシング機構を覆うカバーと、 を具備し、
前記センシング機構中に、歪ゲージの貼られた前記ベ
ルト張力に応じて変形するセンサープレートが設けられ
ており、 該センサープレートの可動部と周りの部品と
の間に一定以上の隙間が確保されていることを特徴とす
る。

【００１１】本発明のこの態様によれば、センサープレ
ートの回りに水滴等が付着し、この水滴が温度低下によ
り凍った場合にも、隙間が確保されているのでセンサー
プレートが固着しない。したがって、温度の上下が激し
い環境下でも、シートベルト張力検出装置の作動は良好
である。

【００１２】本発明のシートベルト張力検出装置におい
ては、前記センシング機構が、 前記アンカー連結部材
と前記ウェビング連結部材間に配置され、ベルト張力の
変化に伴うこれら両部材の相対的な動きに連動するシャ
フトバーと、 前記ウェビング連結部材上にセンサーベ
ースを介して配置され、歪ゲージの貼られた前記ベルト
張力に応じて変形するセンサープレートと、 該センサ
ープレート上に突設されたピンと前記シャフトバーとの
間に架設されたアームスプリングと、を備え、前記アン
カー連結部材とウェビング連結部材の相対的な動きに応
じて前記シャフトバーが連動し、このシャフトバーの動
きが前記アームスプリング及び前記ピンを介して前記セ
ンサープレートに伝達されるものとすることができる。

【００１３】この場合、センサープレートとアームスプ
リング間のピンにより、カバー隙間寸法よりも大きい間
隔を確保できる。カバー隙間から入り込んだ塵埃等は、
この間隔（すなわちピンの高さ）よりも小さいので、塵
埃等がセンサープレートとアームスプリング間に詰まら
ない。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ説明す
る。図１は、本発明の１つの実施の形態に係るシートベ
ルト張力検出装置を示す分解斜視図である。図２
（Ａ）、（Ｂ）は、図１のシートベルト張力検出装置の
カバー内部の構造（センシング機構を含む）示す斜視図
である。図３は、図１のシートベルト張力検出装置にベ
ルト張力が作用していない状態を示す側面断面図であ
る。図４は、図１のシートベルト張力検出装置のベルト
張力作用時の状態を示す側面断面図である。

【００１５】各図に示すシートベルト張力検出装置１
は、シートベルトのウェビングＷの端を乗り物に固定す
るアンカー部に設置される。同装置１は、大きく分け
て、以下の各部を備えている。 （１）乗り物の構造体に連結される連結部１１を有する
アンカー連結部材１０。 （２）シートベルト（ウェビングＷ）に連結される連結
部２１を有するウェビング連結部材２０。 （３）アンカー連結部材１０とウェビング連結部材２０
間を繋ぐように配置され、これらにかかる力を検出する
センシング機構３０。 （４）センシング機構３０を覆うカバー５０。

【００１６】以下、各部の詳細について説明する。な
お、以下の説明における上下左右とは、本装置１が実際
に乗り物に取り付けられる際の姿勢を示す図３及び図４
における上下左右方向を指すものとする。 （１）アンカー連結部材１０ アンカー連結部材１０は、一例として鋼板製（ＳＰＦ
Ｈ）の平板からなる。同部材１０の下端側が、乗り物の
構造体（図示されず）に連結される連結部１１である。
この連結部１１の中心部には、孔１２が開けられてい
る。この孔１２には、連結部１１を乗り物の構造体に固
定するためのアンカーボルト（図示されず）が挿通され
る。連結部１１の外周端縁は、半円状に形成されてい
る。

【００１７】アンカー連結部材１０の上端（連結部１１
の逆側）寄りにおいて、幅方向両側部には内側に抉れた
凹部１３が形成されている。そして、これら凹部１３の
上に両側に突出した係合部１７が形成されている。組み
付け状態において、これら両係合部１７は、後述するウ
ェビング連結部材２０の貫通孔２７内に摺動可能に係合
する。さらに、アンカー連結部材１０の上端側中心部
（両凹部１３及び両係合部１７間）には、長孔１５が開
けられている。組み付け状態において、この長孔１５に
は、後述するセンシング機構３０のシャフトバー３１の
先端部３１Ｂが挿通される。

【００１８】（２）ウェビング連結部材２０ ウェビング連結部材２０は炭素鋼板製（一例）であり、
上端側がウェビングＷに連結される連結部２１である。
この連結部２１の上端寄りの位置には、ウェビングＷが
挿通される孔２２が開けられている。ウェビング連結部
材２０の下端（連結部２１の逆側）の幅方向両側部に
は、立ち上がった縦板部２３が形成されている。両縦板
部２３の下端には、側方に貫通した貫通孔２７が形成さ
れている。これら貫通孔２７には、前述のアンカー連結
部材１０の係合部１７が係合する。これらの係合状態に
おいて、係合部１７と貫通孔２７間には、図３に符号Ｘ
で示す隙間が存在する。この隙間Ｘの範囲内で、ウェビ
ング連結部材２０とアンカー連結部材１０とは相対的に
上下方向にスライド可能である。

【００１９】ウェビング連結部材２０の両縦板部２３間
には、長孔２５が開けられている。この長孔２５はアン
カー連結部材１０の長孔１５と重なる。一方、両縦板部
２３の上縁には、ほぼ半円形の係合切込２９が形成され
ている。組み付け状態において、両長孔２５、１５に
は、後述するセンシング機構３０のシャフトバー３１の
先端部３１Ｂが挿通されるとともに、係合切込２９間に
はシャフトバー３１の基部３１Ａが、先端部３１Ｂに対
してＴ字状に張り出している。

【００２０】ウェビング連結部材２０の連結部２１と縦
板部２３間の中間部２４には、後述するセンシング機構
３０のセンサーベース３５が配置される。この中間部２
４には、ビスＢ３、Ｂ４及び５５挿通用の孔が３つ形成
されているとともに、センサーベース３５位置決め用の
突起２４ａが２つ形成されている。

【００２１】（３）センシング機構３０ センシング機構３０は、シャフトバー３１、センサーベ
ース３５、センサープレート４１及びアームスプリング
４５を備えている。シャフトバー３１は、基部３１Ａと
先端部３１Ｂを有するＴ字状の亜鉛ダイカスト合金製
（一例）の部材である。シャフトバー３１の基部３１Ａ
両端には、側方に突出した軸部３２が形成されている。
この軸部３２には、ポリオキシメチレン製（一例）のベ
アリング３３が外嵌している。シャフトバー３１の基部
３１Ａの表面中央には、２つの突起３１ａが形成されて
いる。突起３１ａは、アームスプリング４５位置決め用
突起であって、アームスプリング４５の孔４５ａに係合
する。シャフトバー３１の基部３１Ａの突起３１ａを挟
んで両側には、ねじ孔３１ｂが形成されている。このね
じ孔３１ｂには、シャフトバー３１とアームスプリング
４５を一体に締結するビスＢ１、Ｂ２がねじ込まれる。

【００２２】組み付け状態において、シャフトバー３１
の基部３１Ａは、ベアリング３３を介してウェビング連
結部材２０の両縦板部２３の係合切込２９に架設され
る。シャフトバー３１の先端部３１Ｂは、アンカー連結
部材１０の長孔１５及びウェビング連結部材２０の長孔
２５に挿入される。この状態で、シャフトバー３１は、
基部３１Ａの軸心を中心として長孔１５の範囲内で回動
可能である。

【００２３】センサーベース３５は、アルミダイカスト
合金製（一例）のほぼコ字状部材である。このセンサー
ベース３５は、ウェビング連結部２０の中間部２４上面
に、突起２４ａで位置決め配置されている。このセンサ
ーベース３５の表面には、ステンレス鋼板製（一例）の
センサープレート４１が配置されている。センサープレ
ート４１は、切り込み４１Ｃの下側の固定部４１Ａと、
切り込み４１Ｃの上側のひずみ検出アーム４１Ｂを有す
る。固定部４１Ａは、センサーベース３５上に突起３５
ａにより位置決め配置される。ひずみ検出アーム４１Ｂ
は、コ字状のセンサーベース３５の両端部に架設された
状態で配置される。ひずみ検出アーム４１Ｂには、ひず
みゲージ４２が４枚貼り付けられているとともに、この
ひずみゲージ４２の検出値を電気信号に変換するＡＳＩ
Ｃ（Application Specific Integrated Circuit；図
示されず）が取り付けられている。さらに、ひずみ検出
アーム４１Ｂの表面には、ポイントピン４３が設けられ
ている。

【００２４】シャフトバー３１の基部３１Ａとセンサー
プレート４１のポイントピン４３間には、アームスプリ
ング４５が架設されている。アームスプリング４５は、
ステンレス製（一例）のバネ板であって、固定部４５Ａ
と、この固定部４５Ａから斜め下方に延び出た延出部４
５Ｂを有する。延出部４５Ｂの先端は、接点部４５Ｃと
なっている。固定部４５Ａには、シャフトバー３１の基
部３１Ａの突起３１ａに係合する内側の２つの孔４５ａ
と、ビスＢ１、Ｂ２が挿通される外側の２つの孔４５ｂ
が形成されている。センサープレート４１は、シャフト
バー３１の基部３１Ａの突起３１ａに位置決めされた状
態で、ビスＢ１、Ｂ２が締め付けられることによりねじ
固定される。固定部４５Ａが固定された状態で、接点部
４５Ｃはセンサープレート４１のポイントピン４３の先
端に当たる。

【００２５】（４）カバー５０ カバー５０は、アッパー部５１とロワー部５２からな
る。アッパー部５１の内側には、センシング機構３０を
収容するスペースが形成されている。ロワー部５２は、
ウェビング連結部材２０の裏面側に位置する。アッパー
部５１とロワー部５２は、内部にウェビング連結部材２
０、アンカー連結部材１０、センシング機構３０を収容
した状態で、ねじ５５で固定される。組み付け状態にお
いて、ロワー部５２上には、ウェビング連結部材２０、
センサーベース３５、センサープレート４１が重ね合わ
さり、ビスＢ３、Ｂ４で一体に締め付けられる。したが
って、カバー５０、ウェビング連結部材２０、センサー
ベース３５及びセンサープレート４１は一体化されてお
り、それらの間の相対的変位は実質的にない。一方、そ
れらの部品は、アンカー連結部材１０に対しては相対的
にスライドする。図３及び図４に示すように、ウェビン
グ連結部材２０とカバー５１の間は樹脂ｐにより封止さ
れている。一方、アンカー連結部材１０とカバー５１間
には、ゴムパッキン５８が介装されている。

【００２６】次に、上記の構成からなるシートベルト張
力検出装置１の作用について説明する。図５は、本発明
に係るシートベルト張力検出装置の作動フローチャート
である。図３に示すように、ウェビングＷに張力がかか
っていないときには、センシング機構３０のシャフトバ
ー３１の先端部３１Ｂが、アンカー連結部材１０及びウ
ェビング連結部材２０に対して直立した状態になってい
る。このとき、アンカー連結部材１０の係合部１７の上
端縁が、ウェビング連結部材２０の貫通孔２７内の上端
に位置し、係合部１７の下端縁と貫通孔２７の下端間に
は、隙間Ｘが確保されている。センシング機構３０のア
ームスプリング４５は、本来の形状のままである。そし
て、シャフトバー３１の先端部３１Ｂは、アンカー連結
部材１０の長孔１５にほぼ真っ直ぐに挿通されている。

【００２７】この状態から、ウェビングＷに張力がかか
る（図５のステップＳ１）と、ウェビング連結部材２０
が図３及び図４の上に引っ張られる（図５のステップＳ
２）。すると、ウェビング連結部材２０と一体になって
いるセンシング機構３０及びカバー５０も同時に上に引
っ張られ、これらがアンカー連結部材１０に対して相対
的にスライド移動する。すると、車体側部に固定された
ままのアンカー連結部材１０の長孔１５がセンシング機
構３０のシャフトバー３１に当たり、アンカー連結部材
１０が力点となってシャフトバー３１の先端部３１Ｂに
下方向へ力が加わる。これにより、シャフトバー３１は
基部３１Ａの軸部３２に外嵌したベアリング３３を支点
として、ウェビング連結部材２０の縦板部２３の係合切
込２９において回転する（図５のステップＳ３）。

【００２８】シャフトバー３１が回転すると、これに固
定されているアームスプリング４５が連動し、図４に示
すように延出部４５Ｂが屈曲変形する。このような屈曲
変形時には、アームスプリング４５は、シャフトバー３
１の基部３１Ａに固定された固定部４５Ａ（固定端）
と、センサープレート４１のポイントピン４３に接触し
た接点部４５Ｃ（自由端）との間で支持された状態であ
り、この力がポイントピン４３に伝達される（図５のス
テップＳ４）。

【００２９】ポイントピン４３に力が伝わると、センサ
ープレート４１のひずみ検出アーム４１Ｂにひずみが発
生する（図５のステップＳ５）。このひずみはひずみゲ
ージ４２により検出され、この検出値がＡＳＩＣにより
電気信号に変換されて検出される（ステップＳ６）。

【００３０】なお、上記ステップＳ２において、ウェビ
ング連結部材２０とアンカー連結部材１０との相対的な
移動量は、隙間Ｘの範囲に制限される。図４に示すよう
に、アンカー連結部材１０の係合部１７がウェビング部
材２０の貫通孔２７下端に当接したときが最大移動時で
あり、ウェビング連結部材２０にかかる力が直接アンカ
ー連結部材１０に伝達される。この際の伝達荷重（スト
ッパー荷重）は、約２０ｋｇである。このように移動量
を制限することにより、センサープレート４１にかかる
荷重も制限される。

【００３１】なお、シートベルト張力検出装置１をウェ
イトセンサと併用してシート上の乗員重量を検出し、こ
の検出値に基づいてエアバッグの制御を行うことができ
る。乗員重量は、ウェイトセンサで検出される検出値か
ら、シートベルト張力検出装置１で検出されるウェビン
グ張力を引いた値として求めることができる。

【００３２】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、防水・防塵性能が向上する等の利点を有する
シートベルト張力検出装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１つの実施の形態に係るシートベルト
張力検出装置を示す分解斜視図である。

【図２】図２（Ａ）、（Ｂ）は、図１のシートベルト張
力検出装置のカバー内部の構造（センシング機構を含
む）示す斜視図である。

【図３】図１のシートベルト張力検出装置にベルト張力
が作用していない状態を示す側面断面図である。

【図４】図１のシートベルト張力検出装置のベルト張力
作用時の状態を示す側面断面図である。

【図５】本発明に係るシートベルト張力検出装置の作動
フローチャートである。

【符号の説明】

１ シートベルト張力検出装置 １０ アンカー連結部材 １１ 連結部 １２ 孔 １３ 凹部 １５ 長
孔 １７ 係合部 ２０ ウェビング連結部材 ２１ 連結部 ２２ 孔 ２３ 縦板部 ２４ 中
間部 ２５ 長孔 ２７ 貫
通孔 ２９ 係合切込 ３０ センシング機構 ３１ シャフトバー ３１Ａ
基部 ３１Ｂ 先端部 ３２ 軸
部 ３３ ベアリング ３５ セ
ンサーベース ４１ センサープレート ４１Ａ
固定部 ４１Ｂ ひずみ検出アーム ４１Ｃ
切り込み ４２ ひずみゲージ ４３ ポ
イントピン ４５ アームスプリング ４５Ａ
固定部 ４５Ｂ 延出部 ４５Ｃ
接点部 ５０ カバー ５１ アッパー部 ５２ ロ
ワー部 ５８ ゴムパッキン Ｗ ウェビング ｐ 樹脂

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シートベルトの端を乗り物に固定するア
   ンカー部に設置されるシートベルト張力検出装置であっ
   て、 前記乗り物の構造体への連結部を有するアンカー連結部
   材と、 前記シートベルトへの連結部を有するウェビング連結部
   材と、 前記両部材間を繋ぐように配置された、該両部材間にか
   かる力を検出するセンシング機構と、 該センシング機構を覆うカバーと、 を具備し、 前記アンカー連結部材及びウェビング連結部材の連結部
   が、前記カバーの外側まで延出されていることを特徴と
   するシートベルト張力検出装置。
2. 【請求項２】 シートベルトの端を乗り物に固定するア
   ンカー部に設置されるシートベルト張力検出装置であっ
   て、 前記乗り物の構造体への連結部を有するアンカー連結部
   材と、 前記シートベルトへの連結部を有するウェビング連結部
   材と、 前記両部材間を繋ぐように配置された、該両部材間にか
   かる力を検出するセンシング機構と、 該センシング機構を覆うカバーと、 を具備し、 前記ベルト張力が変化した場合においても、前記ウェビ
   ング連結部材と前記カバーとの間の相対的変位が実質的
   にゼロであることを特徴とするシートベルト張力検出装
   置。
3. 【請求項３】 前記ウェビング連結部材と前記カバーの
   間が封止されていることを特徴とする請求項２記載のシ
   ートベルト張力検出装置。
4. 【請求項４】 シートベルトの端を乗り物に固定するア
   ンカー部に設置されるシートベルト張力検出装置であっ
   て、 前記乗り物の構造体への連結部を有するアンカー連結部
   材と、 前記シートベルトへの連結部を有するウェビング連結部
   材と、 前記両部材間を繋ぐように配置された、該両部材間にか
   かる力を検出するセンシング機構と、 該センシング機構を覆うカバーと、 を具備し、 前記センシング機構中に、歪ゲージの貼られた前記ベル
   ト張力に応じて変形するセンサープレートが設けられて
   おり、 該センサープレートの可動部と周りの部品との間に一定
   以上の隙間が確保されていることを特徴とするシートベ
   ルト張力検出装置。
5. 【請求項５】 前記センシング機構が、 前記アンカー連結部材と前記ウェビング連結部材間に配
   置され、ベルト張力の変化に伴うこれら両部材の相対的
   な動きに連動するシャフトバーと、 前記ウェビング連結部材上にセンサーベースを介して配
   置され、歪ゲージの貼られた前記ベルト張力に応じて変
   形するセンサープレートと、 該センサープレート上に突設されたピンと前記シャフト
   バーとの間に架設されたアームスプリングと、を備え、 前記アンカー連結部材とウェビング連結部材の相対的な
   動きに応じて前記シャフトバーが連動し、このシャフト
   バーの動きが前記アームスプリング及び前記ピンを介し
   て前記センサープレートに伝達されることを特徴とする
   請求項１〜４いずれか１項記載のシートベルト張力検出
   装置。