JP2013226901A - 車両用シートベルト装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な構成でありつつ、ウェビングの張力を多段階に調整可能なシートベルト装置の提供を目的とした。
【解決手段】車両用シートベルト装置１０は、ウェビング３０の繰り出し状態を調整可能な操出調整機構を備えたリトラクタ装置２０と、ウェビング３０をガイドするためのスリップジョイント４４とを有する。スリップジョイント４４には、張力調整機構１００が設けられている。張力調整機構１００の擦動部１１４は、ウェビング３０の摩擦摺動に伴って所定以上の摩擦抵抗を生じるものであり、ウェビング３０の摩擦摺動により擦動部１１４に作用する摩擦力が所定以上であることを条件として、擦動部１１４における摩擦抵抗が小さくなる。
【選択図】図２

Description

本発明は、車両用シートベルト装置に関し、特にスリップジョイントの構成に特徴を有するものに関する。

従来、下記特許文献１に開示されているようなシートベルトフォースリミッタや、ＥＬＲ機構をシートベルト（ウェビング）の操出調整機構として備えたリトラクタ装置を有し、リトラクタ装置から繰り出されたシートベルト（ウェビング）により乗員を保護可能とした車両用シートベルト装置が提供されている。従来技術の車両用シートベルト装置においては、シートベルトが所定以上の加速度で引き出されること、あるいは車両に対して所定の加速度が加わること等した場合に、ＥＬＲ機構が作用し、シートベルトの繰り出しを禁止したロック状態になり、乗員を保護することができる。

また、フォースリミッター機構は、シートベルトに一定以上の荷重が作用した場合にその荷重を維持し、乗員の胸部への衝撃を緩和するためのものである。下記特許文献１のフォースリミッタ機構は、ＥＬＲ機構がロック状態になった後、さらにシートベルトに対して張力が作用した際にリトラクタ内に設けられたトーションバー及びトーションパイプが捩られ、トーションバー及びトーションパイプと一体化されたスプールがベルトを繰り出す方向に回転する。これにより、シートベルトに一定以上の荷重が作用した場合であっても、乗員の胸部への衝撃を緩和できる。

特開２００２−２２００２７号公報

ここで、衝突等を起こした際に乗員を適確に保護するためには、シートベルトの張力を多段階に調整可能とし、乗員の挙動を細やかに規制できるようにすることが望ましい。しかしながら、上述したような従来技術のシートベルト装置においては、フォースリミッタやＥＬＲ機構をリトラクタ装置に設けることにより、シートベルトの張力を二段階に調整することができるに留まる。また、リトラクタ装置をなすフォースリミッタやＥＬＲ機構等の構造を変更することにより三段階以上の多段階に亘ってシートベルトの張力を調整可能にしようとすると、リトラクタ装置の構成が複雑となり、製造コストが高くなってしまうという問題がある。

そこで、本発明は、簡易な構成でありつつ、ウェビングの張力を多段階に調整可能なシートベルト装置の提供を目的とした。

上述した課題を解決すべく提供される本発明は、ウェビングの繰り出し状態を調整可能な操出調整機構を備えたリトタクタ装置と、ウェビングをガイドするためのスリップジョイントとを有する車両用シートベルト装置であって、前記スリップジョイントに、ウェビングが摩擦摺動する擦動部を備えた張力調整機構が設けられており、前記擦動部が、前記ウェビングの摩擦摺動に伴って所定以上の摩擦抵抗を生じるものであり、前記ウェビングの摩擦摺動により前記擦動部に作用する摩擦力が所定以上であることを条件として、前記擦動部における摩擦抵抗が小さくなることを特徴とするものである。

本発明の車両用シートベルト装置においては、リトタクタ装置に設けられた操出調整機構に加え、スリップジョイントに張力調整機構が設けられている。張力調整機構は、ウェビングの摩擦摺動に伴って所定以上の摩擦抵抗を発生させることが可能な擦動部を有する。また、擦動部は、ウェビングの摩擦摺動により擦動部に作用する摩擦力が所定以上であることを条件として摩擦抵抗が小さくなる特性を有するものである。そのため、本発明の車両用シートベルト装置においては、リトタクタ装置における操出調整機構によるウェビングの張力調整とは別に、擦動部によるウェビングの張力調整を行うことができる。従って、本発明の車両用シートベルト装置によれば、リトラクタ装置の構成を複雑化等することなく、簡易な構成によってウェビングの張力を多段階に調整可能とすることができる。また、本発明の車両用シートベルト装置によれば、乗員が受ける損傷を低減するために最適なように、ベルト張力を細やかに調整することが可能である。

上述したリトタクタ装置に設けられる操出調整機構については、例えばＥＬＲ機構あるいはプリテンショナーと、フォースリミッタ機構との組み合わせを採用することができる。

上述した車両用シートベルト装置は、前記張力調整機構が、前記スリップジョイントにおいて前記ウェビングの幅方向に延びるように形成された軸状部の外側に、前記ウェビングが掛け回されて摩擦摺動する前記擦動部を備えた管状体を有し、前記管状体が、径方向に挿通されたピンにより前記軸状部に固定されていることを特徴とするものであっても良い。

上述したピンは、軸状部側に一体的に形成されたものであり管状体に対して内側から挿通されるものであっても、軸状部とは別体として設けられ管状体に対して外側から挿通されるものであっても良い。

また、上述した車両用シートベルト装置は、前記張力調整機構が、前記スリップジョイントにおいて前記ウェビングの幅方向に延びるように形成され、前記ウェビングが掛け回される軸状部を有し、前記軸状部において前記ウェビングと接触する部分に前記擦動部が設けられており、前記擦動部の表層部が、前記ウェビングから作用する摩擦力が所定以上になることを条件として溶解あるいは剥離し、前記表層部よりも摩擦抵抗の小さな下層部が露出することを特徴とするものであっても良い。

本発明によれば、ウェビングの張力を多段階に調整可能でありつつ、構成が簡易であり、製造コストが安価なシートベルト装置を提供することができる。

（ａ），（ｂ）は、それぞれ本発明の一実施形態に係る車両用シートベルト装置の設置状態を示す斜視図である。 （ａ）は図１に示す車両用シートベルト装置の要部を拡大した斜視図であり、（ｂ）は張力調整機構を示す断面図、（ｃ）はウェビングのストロークと張力との関係を概念的に示したグラフである。 （ａ）は第一変形例に係る車両用シートベルト装置の要部を拡大した斜視図であり、（ｂ）は通常時における張力調整機構を示す断面図、（ｃ）は張力調整機構のピンが脱落過程にある状態を示す断面図、（ｄ）はウェビングのストロークと張力との関係を概念的に示したグラフである。 （ａ）は第二変形例に係る図１に示す車両用シートベルト装置の要部を拡大した斜視図であり、（ｂ）は張力調整機構を示す断面図、（ｃ）はウェビングのストロークと張力との関係を概念的に示したグラフである。

以下、本発明の一実施形態に係る車両用シートベルト装置１０（以下、単に「シートベルト装置１０」とも称す）について、図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の説明においては、本実施形態のシートベルト装置１０に特有の構成である張力調整機構１００について詳細を説明するのに先だって、シートベルト装置１０の基本構成について概略を説明する。

≪シートベルト装置の基本構成について≫
図１（ａ），（ｂ）に示すように、シートベルト装置１０は、シートに着座している乗員に掛け回す、いわゆる３点式シートベルト装置である。シートベルト装置１０は、リトラクタ装置２０と、ウェビング３０と、ショルダーアンカ４０と、タングプレート５０とを備えている。

リトラクタ装置２０は、車両のセンターピラー１２の下端部近傍に配置され、ボルト等の締結手段によって車体に固定されている。リトラクタ装置２０は、回転可能に支持されたスプール（図示せず）を有し、このスプールに対して可撓性を有する長尺帯状のウェビング３０の長手方向基端部を係止させた構成とされている。そのため、スプールを軸心周りの一方向（巻取方向）に回転することによりウェビング３０をスプールに巻き取らせて格納することができる。また、ウェビング３０をリトラクタ装置２０から離れる方向に引っ張ることにより、スプールを巻取方向とは反対方向（引出方向）に回転させ、ウェビング３０を繰り出させることができる。

リトラクタ装置２０の内部には、上述したスプールの他に、スプールを付勢するための付勢手段（図示せず）と、ウェビング３０の繰り出し状態を調整するための操出調整機構（図示せず）とを備えている。付勢手段は、スプールをウェビング３０の巻取方向に付勢するためのものであり、渦巻きばね等によって構成されている。

操出調整機構は、ＥＬＲ機構（図示せず）及びフォースリミッタ機構（図示せず）によって構成されている。フォースリミッタ機構は、車両が衝突等することによって乗員が前のめりになってウェビング３０が引き出されようとした際に、ロックを作用させる機構である。フォースリミッタ機構は、衝突等の際にウェビング３０に一定以上の荷重が作用しないようにして、乗員の胸部に作用する傷害を低減するための機構である。ＥＬＲ機構、及びフォースリミッタ機構については、従来公知のものと同様の機構であるため、その構造について詳細の説明を省略する。

図１（ｂ）に示すように、リトラクタ装置２０に対して上方（センターピラー１２の上端部近傍）には、ショルダーアンカ４０が設けられている。図２（ａ）に示すように、ショルダーアンカ４０は、アンカ部４２と、スリップジョイント４４とが一体的に形成されている。アンカ部４２は、センターピラー１２に沿って上下方向にスライド可能とされており、乗員の肩の高さ近傍に位置調整して係止可能とされている。スリップジョイント４４は、ウェビング３０をガイドするためのものである。スリップジョイント４４は、ウェビング３０を挿通するためのスリット孔４６と、ウェビング３０が掛け回される軸状部４８とを有する。スリット孔４６及び軸状部４８は、ウェビング３０の幅方向に延びるように形成されている。

図１（ｂ）に示すように、ショルダーアンカ４０よりもウェビング３０の先端側にはタングプレート５０が設けられている。タングプレート５０は、座席１４を介してリトラクタ装置２０とは反対側に設けられたバックル装置５２に連結可能とされている。座席１４に乗員が着座した状態で、ウェビング３０を乗員の身体に掛け回し、タングプレート５０をバックル装置５２に連結させることにより、乗員に対してウェビング３０を装着した状態とすることができる。

≪張力調整機構について≫
続いて、シートベルト装置１０が備えている張力調整機構１００について説明する。張力調整機構１００は、シートベルト装置１０におけるウェビング３０の張力を調整するための機構である。図２（ａ），（ｂ）に示すように、張力調整機構１００は、ショルダーアンカ４０のスリップジョイント４４に設けられている。張力調整機構１００は、管状体１１０とピン１２０，１２０とを備えている。

管状体１１０は、スリップジョイント４４に設けられた軸状部４８の外側に装着された管状の部材である。管状体１１０は、軸状部４８の略全長に亘って装着されており、両端部にピン１２０，１２０を挿通するためのピン挿通孔１１２，１１２を有する。管状体１１０は、ウェビング３０が摩擦摺動する擦動部１１４を有し、擦動部１１４において、ウェビング３０に対して所定以上の摩擦抵抗を発生させることができる。

図２（ｂ）に示すように、ピン１２０，１２０は、それぞれ軸状部４８に対して一体的に形成されている。ピン１２０，１２０は、軸状部４８の径方向外側に向けて突出するように形成されている。ピン１２０，１２０は、管状体１１０に設けられたピン挿通孔１１２，１１２に対し、管状体１１０の内側から挿通される。

上述したように、管状体１１０は、通常の使用状態においてはピン１２０，１２０によって固定されている。図２（ｃ）に示すように、ウェビング３０の繰り出しに伴い、擦動部１１４において管状体１１０に対して摩擦力が作用する。ウェビング３０の摩擦摺動に伴う摩擦力が所定以下である領域においては、ウェビング３０の張力調整は、リトラクタ装置２０に設けられた操出調整機構によって行われる。

これに対し、衝突等に伴ってウェビング３０に過大な張力が作用し、管状体１１０に対して一定以上の摩擦力が作用すると、管状体１１０に装着されているピン１２０，１２０が破断する。これにより、擦動部１１４においてウェビング３０に作用する摩擦力が小さくなる。また、ピン１２０，１２０の破断後のウェビング３０のストローク領域においては、リトラクタ装置２０に設けられた操出調整機構による張力調整がなされる。そのため、シートベルト装置１０においては、ウェビング３０の張力を複数段階（本実施形態では３段階）に亘って調整することができる。

上述したように、本実施形態のシートベルト装置１０において採用されている張力調整機構１００は、スリップジョイント４４の軸状部４８に管状体１１０を装着し、ピン１２０，１２０を用いて管状体１１０を固定した簡易な構成でありながらも、ウェビング３０に作用する張力を調整することができる。そのため、シートベルト装置１０は、リトラクタ装置２０の構成を複雑化等することなく、ウェビング３０の張力を多段階に調整可能とすることができる。また、シートベルト装置１０によれば、乗員が受ける損傷を低減するために最適なように、ベルト張力を細やかに調整することが可能である。

≪第一変形例について≫
シートベルト装置１０は、上述した張力調整機構１００を採用したものに限定されず、例えば図３に示す張力調整機構２００のようなものとすることができる。具体的には、図３に示す張力調整機構２００は、管状体２１０とピン２２０，２２０とによって構成されている。管状体２１０は、上述した管状体１１０と略同様の筒体であり、両端部にピン挿通孔２１２，２１２を有する。管状体２１０には、ウェビング３０が摩擦摺動する擦動部２１４が設けられており、擦動部２１４において、ウェビング３０に対して所定以上の摩擦抵抗を発生させることができる。

ピン２２０，２２０は、上述した張力調整機構１００のピン１２０，１２０のように軸状部４８に一体的に取り付けられているのではなく、軸状部４８とは別体として設けられたものである。図３（ａ），（ｂ）に示すように、ピン２２０，２２０は、管状体２１０のピン挿通孔２１２，２１２に対して管状体２１０の外側から挿通されている。ピン２２０，２２０の先端部は、軸状部４８まで到達しており、軸状部４８に対して固定されている。

シートベルト装置１０において、張力調整機構１００に代えて張力調整機構２００を採用した場合、衝突等に伴ってウェビング３０に過大な張力が作用し、管状体２１０に対して一定以上の摩擦力が作用すると、図２（ｂ）のように管状体２１０に装着されていたピン２２０，２２０が拗れながら徐々にピン挿通孔２１２，２１２から抜け（図２（ｃ）参照）、やがて脱落する。そのため、図２（ｄ）のグラフに示すように、張力調整機構２００により張力調整可能なストローク幅は、ピン１２０，１２０の破断を伴う張力調整機構１００による場合に比べて大きい。

上述したようにしてピン２２０，２２０が脱落すると、擦動部２１４においてウェビング３０に作用する摩擦力が小さくなる。ピン２２０，２２０の脱落後におけるウェビング３０のストローク領域においては、張力調整機構１００を採用した場合と同様に、リトラクタ装置２０に設けられた操出調整機構により、２段階に亘って張力調整される。そのため、シートベルト装置１０においては、ウェビング３０の張力を複数段階（本実施形態では３段階）に亘って調整することができる。

上述した張力調整機構２００についても、張力調整機構１００と同様に、スリップジョイント４４の軸状部４８に装着された管状体２１０を、ピン２２０，２２０を用いて固定した簡易な構成である。そのため、張力調整機構２００をシートベルト装置１０に採用した場合についても、リトラクタ装置２０の構成を複雑化等することなく、ウェビング３０の張力を多段階に調整し、ベルト張力を細やかに調整することが可能である。

≪第二変形例について≫
シートベルト装置１０は、上述した張力調整機構１００，２００を採用したものに限定されず、例えば図４に示す張力調整機構３００のようなものとすることができる。具体的には、図４に示す張力調整機構３００は、ショルダーアンカ４０を構成するスリップジョイント４４の軸状部４８に管状体１１０，２１０のようなものを装着して擦動部１１４，２１４を形成するのではなく、図４（ａ）にハッチングにより示すように、軸状部４８自体にウェビング３０が摩擦摺動する擦動部３１４を形成した点において相違している。

図４（ｂ）に示すように、擦動部３１４は、表層部３２０及び下層部３２２からなる多層構造とされている。表層部３２０は、ウェビング３０から作用する摩擦力が所定以上になることを条件として溶解あるいは剥離する特性を有する層である。具体的には、表層部３２０は、ポリオレフィン系材料である軟質ポリプロピレンや低密度ポリエステル等の融点が８０度程度の樹脂を好適に利用することができる。表層部３２０が溶解する際の摩擦力の大きさについては、表層部３２０の表面形状を変化させる等して、適宜調整することができる。下層部３２２は、表面が平滑な金属、表層部３２０をなす樹脂よりも摩擦抵抗の小さな樹脂等によって構成することができる。

シートベルト装置１０において、張力調整機構１００，２００に代えて張力調整機構３００を採用した場合、通常時は、ウェビング３０と表層部３２０との間に発生する摩擦力によりウェビング３０の張力調整がなされる。一方、衝突等に伴ってウェビング３０に過大な張力が作用することにより、軸状部４８に形成された擦動部３１４に一定以上の摩擦力が作用すると、表層部３２０が溶解あるいは剥離し、表面が平滑であって摩擦抵抗の小さな下層部３２２が露出する。これにより、擦動部３１４における摩擦抵抗が低下する。

ここで、表層部３２０は、直ちに溶解あるいは剥離するものではなく、徐々に溶解あるいは剥離するものである。そのため、図４（ｃ）に示すように、張力調整機構３００により張力調整可能なストローク幅は、上述した張力調整機構１００のようにピン１２０，１２０の破断を伴うものに比べて大きい。

上述したようにして表層部３２０が溶解あるいは剥離し、下層部３２２が露出した後におけるウェビング３０のストローク領域においては、張力調整機構１００，２００を採用した場合と同様に、リトラクタ装置２０に設けられた操出調整機構の作用により、２段階に亘って張力調整される。このように、張力調整機構３００を採用した場合についても、ウェビング３０の張力を複数段階（本実施形態では３段階）に亘って調整することができる。

上述した張力調整機構３００は、軸状部４８の擦動部３１４を摩擦抵抗の相違する層によって構成された多層構造とした簡易な構成である。そのため、張力調整機構３００をシートベルト装置１０に採用した場合についても、張力調整機構１００，２００を採用した場合と同様に、リトラクタ装置２０の構成を複雑化等することなく、ウェビング３０の張力を多段階に調整し、ベルト張力を細やかに調整することが可能である。

なお、本変形例においては、擦動部３１４を表層部３２０及び下層部３２２からなる二層構造とした例を示したが、本発明はこれに限定される訳ではなく、摩擦抵抗の相違する層をさらに設けた三層以上からなるものとしても良い。

上述した実施形態及び各変形例においては、張力調整機構１００，２００，３００のいずれか一つをシートベルト装置１０に適用した例を示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、これらの張力調整機構１００，２００，３００に相当するものを複数組み合わせたものとしても良い。具体的には、張力調整機構１００，２００をなす管状体１１０，２１０の擦動部１１４，２１４を、擦動部３１４と同様の多層構造しても良い。

上述したシートベルト装置１０は、リトラクタ装置２０内に操出調整機構としてＥＬＲ機構及びフォースリミッタ機構を設けたものであるが、本発明はこれに限定されるものではなく、プリテンショナー等の他の機構を備えたものとしても良い。

本発明の車両用シートベルト装置は、車両全般において衝突等の衝撃から保護すべく、乗員の挙動を制限するための安全装置として利用可能である。

１０ 車両用シートベルト装置（シートベルト装置）
２０ リトラクタ装置
３０ ウェビング
４０ ショルダーアンカ
４４ スリップジョイント
４８ 軸状部
１００，２００，３００ 張力調整機構
１１０，２１０ 管状体
１１４，２１４，３１４ 擦動部
１２０，２２０ ピン
３２０ 表層部
３２２ 下層部

Claims (1)

1. ウェビングの繰り出し状態を調整可能な操出調整機構を備えたリトタクタ装置と、
   ウェビングをガイドするためのスリップジョイントとを有する車両用シートベルト装置であって、
   前記スリップジョイントに、ウェビングが摩擦摺動する擦動部を備えた張力調整機構が設けられており、
   前記擦動部が、前記ウェビングの摩擦摺動に伴って所定以上の摩擦抵抗を生じるものであり、
   前記ウェビングの摩擦摺動により前記擦動部に作用する摩擦力が所定以上であることを条件として、前記擦動部における摩擦抵抗が小さくなることを特徴とする車両用シートベルト装置。

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