JP2015182561A - シートベルト装置を備えた乗物用シート - Google Patents

Abstract

【課題】簡潔な機構を用いることで、着座者のサブマリン現象を抑止できるシートベルト装置を備えた乗物用シートを、軽量で安価なものとして提供する。
【解決手段】リトラクタ２１は、一旦ロック状態となった後、所定の荷重を上回る荷重がシートベルト２０から加えられた場合は、巻取り軸２１ａを回転させてシートベルト２０を繰り出す機能を有する。巻取り軸２１ａには、第１アーム部材２２が回動可能に取り付けられ、第１アーム部材２２は、所定の加速度を上回る加速度が加えられた場合は慣性ロック２４によって巻取り軸２１ａに対しロックされて、巻取り軸２１ａとともに回動する。第１アーム部材２２が図１において、反時計回りに回転すると、それと連結された第２アーム部材２３は時計回りに回転する。そのとき、第２アーム部材２３の一端部に取り付けられたシートベルト２０が下側に引き込まれて着座者Ｍの腰部を拘束する。
【選択図】図１

Description

本発明は、シートベルト装置を備えた乗物用シートに関する。特に、着座者のサブマリン現象を抑止できるシートベルト装置を備えた乗物用シートに関する。

従来から着座者のサブマリン現象を抑止できるシートベルト装置を備えた乗物用シートが知られている。下記特許文献１には、乗物用シートの側面にシートベルトを挿通するベルトガイドを設け、このベルトガイドを駆動装置で回動できるようにした技術が開示されている。この技術においては、乗物の衝突を検知した場合に、ベルトガイドを駆動装置で回動して、シートベルトの着座者の腰部を拘束する部分の張力を一時的に上昇させる。これによって、乗物が衝突した場合や乗物に急減速が発生した場合に、着座者のサブマリン現象を抑止できる。

特開２０１０−５８７２５号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載のシートベルト装置を備えた乗物用シートにおいては、ベルトガイドの駆動装置や、それの動作を電子制御するための乗員検知センサ、衝突検知センサ、電子制御ユニット等が必要となり、構成が複雑となって重量やコストの上昇を招きがちであった。

本発明は、このような点に鑑みて創案されたものである。電子制御の駆動装置などの複雑な機構を用いることなく、簡潔な機構を用いることで、着座者のサブマリン現象を抑止できるシートベルト装置を備えた乗物用シートを、軽量で安価なものとして提供することを課題とする。

本発明の第１発明は、乗物用シートに対し着座者を拘束するシートベルトの一端部が、シートバックに配設されるリトラクタによって巻き取られる構成のシートベルト装置を装備した乗物用シートであって、前記シートベルトは前記シートバックの左右方向一方の側上部から引き出し可能に配設され、前記リトラクタは、一旦ロック状態となった後、所定の荷重を上回る荷重が前記シートベルトから加えられた場合は、前記シートベルトの巻取り軸が回動して前記シートベルトを繰り出す機能を有し、前記シートベルトと同じ側の前記シートバックの下部に配設されており、前記巻取り軸には、該巻取り軸を中心に回動する第１アーム部材の一端部が、所定の加速度を上回る加速度が加えられた場合は前記巻取り軸に対して前記第１アーム部材を回動不能にロックする、慣性ロック機構を介して取付けられ、前記第１アーム部材の他端部には、前記シートベルトと同じ側のシートクッション側部であって前記第１アーム部材の前方に、軸支された第２アーム部材の一端部が連動可能に取付けられ、該第２アーム部材の他端部には前記シートベルトの他端部が取付けられており、前記シートベルトに配設されるトングを、前記乗物用シートの前記第２アーム部材と反対側の側面に配設されたバックルに係合可能としたことを特徴とする。

第１発明によれば、乗物の衝突等が生じた場合、通常時はリトラクタの巻取り軸に対して自由に回動できる状態とされている第１アーム部材が、巻取り軸と第１アーム部材との間に介在する慣性ロック機構の作動によって連結され連動するようになる。ここで、慣性ロック機構とは、乗物の衝突時等に印加される大きい加速度によって巻取り軸と第１アーム部材とを回動不能にロックする機能を有する。そのとき、着座者を拘束するシートベルトからリトラクタに所定の荷重を上回る荷重が加えられると、リトラクタはその巻取り軸をシートベルトを繰り出してその荷重を低減すべく回動する。この巻取り軸の回動により、第１アーム部材がの他端部が上向きに回動するとともに、第１アーム部材の他端部に取り付けられている、第２アーム部材の一端部がシートクッション側部の軸を中心に上向きに回動し、それに伴って第２アーム部材の他端部は下向きに移動する。第２アーム部材の他端部には、シートベルトの他端部が取り付けられており、シートベルトの途中部分はトングを介してバックルに支持されている。したがって、第２アーム部材の他端部の下向きの移動によってシートベルトの他端部が引っ張られると、トングによる折り返し部分との間で着座者の腰部を拘束しているシートベルト部分が緊張状態となる。これによって、サブマリン現象の発生を抑止できる。さらに、第１発明によれば、電子制御の駆動装置などの複雑な機構を用いることなく、簡潔な機構を用いることで、着座者のサブマリン現象を抑止できるので、シートベルト装置を備えた乗物用シートを、軽量で安価なものとして提供することができる。

本発明の第２発明は、上記第１発明に係るシートベルト装置を装備した乗物用シートであって、前記第２アーム部材の作動により、前記シートベルトの他端部が下方向に引っ張られたとき、前記トングに対する前記シートベルトの摺動を止めるベルトストッパが、前記トングの上方の前記シートベルトに脱着可能に設けられていることを特徴とする。

第２発明によれば、第２アーム部材の他端部の下方向への移動によって、シートベルトの他端部が下方向に引っ張られたとき、シートベルトのトングによる折り返し部分においてシートベルトのトングに対する摺動がベルトストッパによって確実に止められる。これによって、着座者の腰部を拘束しているシートベルト部分が着実に緊張状態となり、サブマリン現象の発生の抑止がより確実なものとなる。

本発明の第１実施形態に係るシートベルト装置を備えた乗物用シートの通常状態を示す斜視図である。 図１のリトラクタ、第１アーム部材、第２アーム部材の部分を拡大して示す拡大図である。 上記実施形態に係るシートベルト装置を備えた乗物用シートのシートベルト装置の作動状態を示す斜視図である。 図３のリトラクタ、第１アーム部材、第２アーム部材の部分を拡大して示す拡大図である。 本発明の第２実施形態に係るシートベルト装置を備えた乗物用シートの通常状態を示す斜視図である。 上記実施形態における、ベルトストッパを示す図である。

図１〜図４に、本発明の第１実施形態であるシートベルト装置を備えた自動車用シートを示す。自動車用シート１は、シートクッション２と、シートバック３と、ヘッドレスト４と、シートベルト装置５とを有する。シートクッション２とシートバック３とヘッドレスト４は公知の構成のものであるので説明を省略することとして、シートベルト装置５について説明していく。各図中、矢印により自動車用シート１を自動車のフロアに取り付けた時の自動車の各方向を示す。以下の説明において、方向に関する記述は、この方向を基準として行うものとする。

シートベルト装置５は、シートベルト２０と、リトラクタ２１と、第１アーム部材２２と、第２アーム部材２３と、慣性ロック２４と、トング２５と、スルーアンカ２６と、バックル２７とを備えている。以下、リトラクタ２１の巻取り軸２１ａ、第１アーム部材２２、第２アーム部材２３、慣性ロック２４の回動方向の説明については、図２に基づいて行うものとする。

シートベルト２０は、着座者Ｍを拘束する長尺のベルト状部材である。シートベルト２０の一端部２０ｄは、シートバック３の右側部下方のシートクッション２に近い箇所に取り付けられたリトラクタ２１に取り付けられている。シートベルト２０の他端部２０ｅは、第２アーム部材２３の前方部２３ａの上部に設けられたシートベルト取付け部２３ｄに取り付けられている。リトラクタ２１は、車体に対して回転可能な巻取り軸２１ａを有し、シートベルト２０の一端部２０ｄがこの巻取り軸２１ａに係止されて時計回りに巻き取られている。これによって、シートベルト２０の巻取り，繰り出しが可能となっている。ここで、リトラクタ２１は、ロード・リミッタ機能を有している。ロード・リミッタ機能とは、次のようなものである。リトラクタ２１において、通常時には巻取り軸２１ａが巻取り方向に付勢され、繰り出し方向には回動自在とされている。前突時などに急激な加速度が印加されると、一旦は巻取り軸２１ａが回動不能にロックされるが、シートベルト２０から印加される荷重が所定の値に達すると巻取り軸２１ａがシートベルト２０を繰り出す方向に回転することを許容する。これによって、シートベルト２０から着座者Ｍに加えられる負荷を緩和する機能である。シートベルト２０の中間部は、リトラクタ２１の上方で、シートバック３の右側部上端に固定されたスルーアンカ２６に巻き掛けられるとともに、ベルト取付け部２３ｄとスルーアンカ２６との間の部分がトング２５に挿通されている。また、バックル２７はシートクッション２の骨格をなすクッションフレーム（不図示）に固定されている。乗員が自動車用シート１に着座した状態で、シートベルト２０をリトラクタ２１から引き出してトング２５をバックル２７に係止すると、着座者Ｍがシートベルト２０を装着した状態となる。このとき、シートベルト２０の着座者Ｍの腰部を拘束する部分が腰部拘束部分２０ａであり、着座者Ｍの胸部を拘束する部分が胸部拘束部分２０ｂであり、リトラクタ２１とスルーアンカ２６の間のシートバック３内部に配置される部分が内部配置部分２０ｃである。

図２に示すように、第１アーム部材２２は、略六角形のベース部２２ｂに矩形の腕部２２ｃが一体となった形状の板状の部材である。ベース部２２ｂの中央部は、リトラクタ２１の右方向（シートバック３の外側方向）に突出した巻取り軸２１ａに対して、回動自在に軸支され、巻取り軸２１ａの端部に固着された歯車２１ｂとリトラクタ２１との間に配設されている。第１アーム部材２２は、リトラクタ２１に対して時計回りに付勢され、腕部２２ｃを垂直方向から約４５度斜め前下方に傾けた状態でストッパ（不図示）により回動を止められた状態で支持されている。ベース部２２ｂの上端コーナ部に設けられた軸２２ｂ１に、略Ｌ字形状の慣性ロック２４が、そのコーナ部において回動自在に取り付けられている。慣性ロック２４の２本の腕２４ａ、２４ｂのうち、軸２２ｂ１の前側に位置する腕２４ａの端部にはウェイト２４ｄが取り付けられ、軸２２ｂ１の後側に位置する腕２４ｂの端部下側には歯車２１ｂと噛み合い可能な歯２４ｃが設けられている。自動車が前突して前方向への加速度を受けた場合、ウェイト２４ｄが前方に向けて慣性力を受ける。これによって、慣性ロック２４は軸２２ｂ１を中心に反時計回りに回動し腕２４ｂの歯２４ｃが歯車２１ｂに噛み合う。この噛み合いによって、第１アーム部材２２は、リトラクタ２１の巻取り軸２１ａと一体となって反時計回りに回動するようになる。第１アーム部材２２の腕部２２ｃの先端部には、第２アーム部材２３と連結するための連結ピン２２ｃ１が設けられている。

図２に示すように、第２アーム部材２３は矩形板状の部材であり、その中央部近傍において、シートクッション２の右側部に設けられた軸２ａに対して回動可能に取り付けられている。前方部２３ａの上部にはシートベルト取付け部２３ｄが、後方部２３ｂには長孔２３ｃが、第２アーム部材２３の長手方向に沿って、左右方向に貫通して設けられている。長孔２３ｃには第１アーム部材２２の連結ピン２２ｃ１が、長孔２３ｃの長径方向に摺動可能に連結されている。これによって、第１アーム部材２２が反時計回りに回動すると、第２アーム部材２３は、軸２ａを中心に時計回りに回動する。

自動車用シート１に着座した着座者Ｍがシートベルト装置５を装着する過程における、シートベルト装置５の作動について説明する。図１において、着座者Ｍが着座する前のシートベルト装置５は、トング２５がバックル２７との係止を解除された状態で、シートベルト２０はリトラクタ２１に巻き取られて自動車用シート１の右側側部に配置されている。このとき、トング２５はシートベルト２０に対して摺動して最下端部のベルト取付け部２３ｄに近い位置にある。シートベルト２０がリトラクタ２１に巻き取られる過程において、リトラクタ２１の巻取り軸２１ａと、第１アーム部材２２とは、お互いに回動自在とされ一体とはなっていない。これによって、第１アーム部材２２の位置は図１に示すように腕部２２ｃを垂直方向から約４５度斜め前下方に傾けた状態である。この状態から、自動車用シート１に着座した着座者Ｍが、シートベルト２０をリトラクタ２１から引き出してトング２５をバックル２７に係止する。このとき、リトラクタ２１の巻取り軸２１ａはシートベルト２０の繰り出し量に応じて回動するが、巻取り軸２１ａと、第１アーム部材２２とは一体となっていないので、第１アーム部材２２は、図１の状態を保ったままである。この状態で、シートベルト２０の腰部拘束部分２０ａは、第２アーム部材２３を介して伝えられる第１アーム部材２２の時計回り付勢力によって、トング２５との間で着座者Ｍの腰部に密着した状態とさせられている。

図１に示す着座状態において、自動車が前突等を起こすことにより急激な前方向への加速度が生じると、図３及び図４に示すように、慣性ロック２４のウェイト２４ｄが前方に向けて慣性力を受けることにより、慣性ロック２４は軸２２ｂ１を中心に反時計回りに回動する。これによって、慣性ロック２４の歯２４ｃが歯車２１ｂに噛み合い、第１アーム部材２２は、リトラクタ２１の巻取り軸２１ａと一体となって反時計回りに回動するようになる。着座者Ｍがシートベルト２０に対して前方方向への荷重を印加することにより、シートベルト２０の張力が高まってリトラクタ２１の巻取り軸２１ａを、反時計回りに回動させ、シートベルト２０を繰り出させようとする。リトラクタ２１は、ロード・リミッタ機能を有しているため、シートベルト２０から印加される荷重が所定の値に達するまでは巻取り軸２１ａの回転を止めているが、所定の値を超えるとシートベルト２０を繰り出す方向に回転する。このとき、第１アーム部材２２は、リトラクタ２１の巻取り軸２１ａと慣性ロック２４によって一体とされ、反時計回りに回転する。これに伴って第１アーム部材２２の連結ピン２２ｃ１は、第２アーム部材２３の長孔２３ｃに連結されているので、第２アーム部材２３は軸２ａを中心に時計回りに回転する。第２アーム部材２３のシートベルト取付け部２３ｄは下方向に移動しシートベルト２０の他端部２０ｅを引き下げる。これによって、シートベルト２０の腰部拘束部分２０ａはトング２５との間で着座者Ｍの腰部に対する拘束を強め、サブマリン現象の発生を抑止する。

以上のように本実施形態は、電子制御の駆動装置などの複雑な機構を用いることなく、簡潔な機構を用いることで、着座者のサブマリン現象を抑止できるので、シートベルト装置を備えた乗物用シートを、軽量で安価なものとして提供することができる。

図５は、本発明の第２実施形態を示す図である。第２実施形態のシートベルト装置を備えた乗物用シートは、第１実施形態のシートベルト装置を備えた乗物用シートとほぼ同一の基本構成を備えるため、共通の構造は対応する符号を付す等して詳細な説明を省略する。第２実施形態の第１実施形態との違いは、着座者Ｍがシートベルト２０を装着したときトング２５の上部であるシートベルト２０の胸部拘束部分２０ｂにベルトストッパ３０が取り付けられていることである。図６に示すように、ベルトストッパ３０は、樹脂製のクリップ状の部材で、２枚の矩形板状部材３１、３２を長辺方向端末部に設けた回動軸３３で連結し、矩形板状部材３１、３２が重なる方向に付勢したものである。矩形板状部材３１の内側には長辺方向に２本の凸部３１ａが設けられ、矩形板状部材３２の内側には２本の凸部３１ａに対応する２本の凹部３２ａが設けられている。図１のシートベルト装置５装着状態において、トング２５の上部であるシートベルト２０の胸部拘束部分２０ｂにベルトストッパ３０をシートベルト２０を挟み込むように装着した状態が図５に示されている。シートベルト２０が、矩形板状部材３１、３２の凸部３１ａと凹部３２ａ間に挟まれて波打ち状態となり、ベルトストッパ３０がシートベルト２０に対し固定される。このとき、シートベルト２０に対するベルトストッパ３０の固定をさらに強固なものとすべく、矩形板状部材３１、３２の回動軸３３とは反対の端部に公知の蝶ねじ等を用いて締め付けるタイプとしてもよい。また、取り付け取り外しの便宜のためベルトストッパ３０をトング２５に対して紐などで連結しておいてもよい。

自動車用シート１に着座した着座者Ｍがシートベルト装置５を装着するには、図１の状態から、自動車用シート１に着座した着座者Ｍが、シートベルト２０をリトラクタ２１から引き出してトング２５をバックル２７に係止する。次に、トング２５の上部であるシートベルト２０の胸部拘束部分２０ｂにベルトストッパ３０を取り付ける。このとき、矩形板状部材３１、３２を、重なる方向への付勢力に抗して開きシートベルト２０を挟んだ状態で閉じることにより取り付ける。

以上のように構成される第２実施形態は、以下のような作用効果を奏する。図１に示す着座状態において、自動車が前突等を起こすことにより急激な前方向への加速度が生じると、第１実施形態と同様に、第２アーム部材２３のシートベルト取付け部２３ｄは下方向に移動しシートベルト２０の他端部２０ｅを引き下げる。このとき、シートベルト２０の腰部拘束部分２０ａはトング２５との間で着座者Ｍの腰部に対する拘束を強めるが、トング２５に対するシートベルト２０のスベリをベルトストッパ３０がトング２５に当接することで抑制することができる。これによって、サブマリン現象の発生抑止が着実にできる。さらに、電子制御の駆動装置などの複雑な機構を用いることなく、簡潔な機構を用いることで、着座者のサブマリン現象を抑止できるので、シートベルト装置を備えた乗物用シートを、軽量で安価なものとして提供することができる。

以上、特定の実施形態について説明したが、本発明は、それらの構成に限定されず、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更、追加、削除が可能である。例えば、

１．上記実施形態においては、リトラクタ２１、第１アーム部材２２、第２アーム部材２３が自動車用シート１の右側に配置されているが、これに限らずこれらを左側に配置して上記実施形態とは左右を入れ替えた関係としてもよい。

２．上記実施形態においては、第１アーム部材２２に連結ピン２２ｃ1を設け、第２アーム部材２３に長孔２３ｃを設けてそれらによって連結したが、これに限らず第１アーム部材２２に長孔を設け、第２アーム部材２３に連結ピンを設けて連結してもよい。

３．上記第２実施形態においては、ベルトストッパ３０を樹脂製のクリップ状の部材としたが、これに限らず木製や金属製であってもよいし、クリップ状ではなく２枚の板状部材を重ね合わせ、その両端同士を蝶ネジで締め付けて固定するものとしてもよい。

４．上記実施形態においては、本発明を自動車用シートに適用したが、飛行機、船、電車等に搭載のシートに適用してもよい。

１ 自動車用シート
２ シートクッション
３ シートバック
５ シートベルト装置
２０ シートベルト
２０ｄ 一端部
２０ｅ 他端部
２１ リトラクタ
２１ａ 巻取り軸
２２ 第１アーム部材
２３ 第２アーム部材
２４ 慣性ロック（慣性ロック機構）
２５ トング
２７ バックル
３０ ベルトストッパ

Claims (2)

1. 乗物用シートに対し着座者を拘束するシートベルトの一端部が、シートバックに配設されるリトラクタによって巻き取られる構成のシートベルト装置を装備した乗物用シートであって、前記シートベルトは前記シートバックの左右方向一方の側上部から引き出し可能に配設され、前記リトラクタは、一旦ロック状態となった後、所定の荷重を上回る荷重が前記シートベルトから加えられた場合は、前記シートベルトの巻取り軸が回動して前記シートベルトを繰り出す機能を有し、前記シートベルトと同じ側の前記シートバックの下部に配設されており、前記巻取り軸には、該巻取り軸を中心に回動する第１アーム部材の一端部が、所定の加速度を上回る加速度が加えられた場合は前記巻取り軸に対して前記第１アーム部材を回動不能にロックする、慣性ロック機構を介して取付けられ、前記第１アーム部材の他端部には、前記シートベルトと同じ側のシートクッション側部であって前記第１アーム部材の前方に、軸支された第２アーム部材の一端部が連動可能に取付けられ、該第２アーム部材の他端部には前記シートベルトの他端部が取付けられており、前記シートベルトに配設されるトングを、前記乗物用シートの前記第２アーム部材と反対側の側面に配設されたバックルに係合可能としたことを特徴とするシートベルト装置を装備した乗物用シート。
2. 請求項１に記載のシートベルト装置を装備した乗物用シートであって、前記第２アーム部材の作動により、前記シートベルトの他端部が下方向に引っ張られたとき、前記トングに対する前記シートベルトの摺動を止めるベルトストッパが、前記トングの上方の前記シートベルトに脱着可能に設けられていることを特徴とするシートベルト装置を装備した乗物用シート。
   

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