JP4773203B2 - シートベルトアンカーのロック装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両の衝突時等にシートベルトアンカーをロックして乗員を守るためのロック装置に関する。

エンジンが車室の座席下方に位置するキャブオーバー型車両では、シートベルトアンカーを車室後部の高強度部材に直接結合させたいが、座席位置の関係から、比較的強度の小さいエンジンカバーとの連結を介して、高強度部材側にロックされるようにロック機構を設ける必要があり、また、常時はエンジンカバーの開閉を許容し、車両の衝突時等のみロックする構成が要求される。

特許文献１には、上記シートベルトアンカーのロック装置として、板状のフック部材がループ部材のループ内に係合する構成が開示されている。しかしながら特許文献１に開示の構成では、直進に近い車両前方（上方成分を含む）のみの移動に対しては係合するが、衝突等の形態ないし、乗員の反応によって、車幅方向に大きく傾斜して外力が作用することがあり、このような場合にはフック部材がループ部材と係合せず、あるいは一旦係合してもまた外れてしまい、ロック機能が十分に得られないことがあった。
実開平６−１０３８号公報

本発明は、以上のような従来の問題点に鑑みてなされたものであり、車両の衝突時等に想定しうる様々な方向の外力が作用した場合でも簡易な構造で確実にロックできるシートベルトアンカーのロック装置を提供することを目的とする。

このため本発明は、シートベルトアンカーに、回動により開閉自由なエンジンカバーを挟んで前端部を連結した、車両前後方向に延びるアーム部材と、前記アーム部材の後端部に車幅方向両側に突出して設けられる突出部と、前記エンジンカバーの後方に位置する高強度車体部材に固定され、前記アーム部材後端部の両側にそれぞれ間隙を有し、かつ、前記突出部の両端より内側において、対向間隔が車両後方へ向けて末広がるように配置される一対の側壁を有したフック部材と、前記フック部材の一対の側壁に、常時は、前記エンジンカバーの開閉動作を許容するように前記突出部と非係合状態であり、前記シートベルトアンカーが過大な外力を受けて前記高強度車体部材に対し車両前方に相対移動したときに、前記アーム部材後端部から両側に突出する突出部に、それぞれ係合するように形成された係合溝と、を備えて構成した。

かかる構成によれば、車両の衝突等にともない、シートベルトアンカーに、車幅方向成分を含んで斜め前方に過大な外力が加わった場合、まず、エンジンカバーが変形ないし破壊され、アーム部材の前端部が後方の高強度部材に対し、外力を受けた方向に相対移動する。
そして、突出部のアーム部材後端部から左（右）へ突出した部分と、左（右）の係合溝と、が係合し、その後、瞬時に、ロッドのアーム部材後端部から右（左）へ突出した部分と、右（左）の係合溝と、が係合する。

これにより、シートベルトアンカーが車幅方向の荷重を受ける衝突等であっても、衝突等の後瞬時に、ロッドと左右の係合溝とが確実に係合され、アーム部材とフック部材とが強固にロックされ、以て、シートベルトアンカーを高強度部材に確実にロックできるので、乗員をシートベルトで保護することができる。

以下に、本発明の実施形態について説明する。
本実施形態はキャブオーバー型トラックのキャブに適用した形態であり、図１には、本実施形態の縦断面図を示す。図１おいて、車室１の背部のリアクロスメンバー２には、ボルト３とナット３ａとにより、フロアパネル４が固定されている。フロアパネル４には、エンジン（図示せず）を点検できるように、エンジンカバー６が、その車両前後方向後端部に設けられたヒンジ７を中心として矢印Ａに示すように回動自由に取り付けられている。リアクロスメンバー２およびフロアパネル４は、夫々、補強材のレインフォース２ａ，４ａを含んで構成され、エンジンカバー６に比べて高強度である。

そして、エンジンカバー６の下面には、車両前後方向に延びたアーム部材８のフランジ部（前端部）８ａが固定されている。アーム部材８は、板材を加工して形成され、該板材の肉厚が車幅方向となるように取り付けられると共に、フランジ部（前端部）８ａは、エンジンカバー６と平行となるように前記板材を屈曲することで容易に形成される。
また、エンジンカバー６の該フランジ部８ａが取り付けられた箇所に対向する上面には、シートベルト９と連結したシートベルトアンカー１０が、エンジンカバー６とフランジ部８ａとに一体に固定されている。なお、該一体固定では、車両上方から、シートベルトアンカー１０と、エンジンカバー６と、フランジ部８ａ（ボルト孔８ｃ）と、を貫通させて、ボルト１２をナット１４に対して締結しているが、該締結に代えて溶接で固定してもよい。

アーム部材８の自由端となる後端部からは、丸棒状のロッド１８が略Ｔ字状に車幅方向両側に突出し、突出部を構成している。ここで、アーム部材８の後端部を車幅方向両側に貫通して設けた孔８ｂにロッド１８を貫通させ、該孔８ｂ周縁部で溶接によりアーム部材８とロッド１８とを結合することにより、アーム部材８後端部の車幅方向両側に等長ずつ突出させればよい。ロッド１８は、鍛造または鋳造によって形成することで、十分な強度を得ることができる。

図２は、フック部材２０の斜視図を示し、図３には、アーム部材８とフック部材２０とがロックされた状態の斜視図を示す。
フック部材２０は、図２に示すように、車幅方向に対向して該対向間隔が車両後方へ向けて末広がるように配置された一対の平板状の側壁２６と、一対の側壁２６の前端縁相互を連結する平板状の前端壁２４と、を有している。そして、前端壁２４および側壁２６夫々の上端縁は、例えば溶接によりフロアパネル４下面（レインフォース４ａ）に固定され、以てフック部材２０は高強度のフロアパネル４に固定されている。

また、一対の側壁２６間には、アーム部材８後端部の両側にそれぞれ間隙が形成されている。なお、フック部材２０は、フロアパネル４に固定する構成に代えて、可能であればリアクロスメンバー２に固定する構成としてもよい。
一対の側壁２６には、これらの下端縁後方部分の一部を切り欠いて、ロッド１８を受け入れて係合させる鉤状の係合溝２６ａが、夫々同一形状，位置に設けられている。

また、前端壁２４の下端縁の一部は略半円状に切り欠かれ、これにより、アーム部材８後端部付近のロッド１８より車両前方部分を通すガイド孔２４ａが形成されている。
なお、ロッド１８は、車両衝突時等にのみ係合溝２６ａと係合するものであり、常時（車両衝突時等以外）は係合溝２６ａの車両後方に位置し、係合溝２６ａと係合していない。そして、エンジン点検のため、エンジンカバー６を、ヒンジ７を中心として回動させると、ロッド１８は、係合溝２６ａと係合しないよう、ヒンジ７を中心として係合溝２６ａより外方の軌跡を移動する。

次に、本実施形態の作用を説明する。
まず、基本的な作用を説明すると、車両の衝突等により、シートベルトアンカー１０（シートベルトアンカー１０の取付け点）に車両前方向（上方向を含む）の一定以上の過大な引張荷重Ｂが入力されると、まず、エンジンカバー６が変形し、車室１後方のリアクロスメンバー２（高強度部材）に対して車両前方へ相対移動する。

これにより、エンジンカバー６からアーム部材８に荷重が伝達され、自由端であるアーム部材８の後端部は、矢印Ｃに示すように車両前方に移動する。そして、アーム部材８後端部のロッド１８とフック部材２０の係合溝２６ａとが係合し、アーム部材８とフック部材２０とはロック状態となり、以て、シートベルトアンカー１０に入力された荷重Ｂは、アーム部材８からフック部材２０を介して、フロアパネル４およびリアクロスメンバー２へと伝達される。

以下、本実施形態の作用を、車両の衝突等によってシートベルトアンカー１０に対し、車幅方向荷重が入力されない（シートベルトアンカー１０に入力される荷重が車幅方向成分を含まない）場合と、入力される（シートベルトアンカー１０に入力される荷重が車幅方向成分を含む）場合と、に分けて詳述する。なお、荷重が車幅方向成分を含む場合、荷重の方向は、おおよそ図４（ａ）に示す角度範囲αおよび図４（ｂ）に示す角度範囲βに納まることを想定している。

まず、シートベルトアンカー１０に対し、車両前方向の過大な荷重は入力されるものの、車幅方向荷重が入力されない場合は、ロッド１８のアーム部材８後端部から左へ突出した部分と、左の係合溝２６ａと、が係合すると同時に、ロッド１８のアーム部材８後端部から右へ突出した部分と、右の係合溝２６ａと、が係合する。これにより、アーム部材８とフック部材２０とはロック状態となる。

一方、図５（ａ）に示す車両衝突等の前の状態から、シートベルトアンカー１０に対し、車両前方向の過大な荷重のほか右方向の車幅方向荷重が入力された場合は、まず、図５（ｂ）に示すように、ロッド１８のアーム部材８後端部から左へ突出した部分（左突出部１８ａ）と、左の係合溝２６ａとが係合する。
該係合により、アーム部材８には、左突出部１８ａの被係合部位を通って略車両上下方向に延びる軸まわりに、アーム部材８の姿勢を矯正する方向のモーメントＭが作用する。これにより、左突出部１８ａの係合後、瞬時に、図５（ｃ）に示すように、ロッド１８のアーム部材８後端部から右へ突出した部分（右突出部１８ｂ）と、右の係合溝２６ａと、が係合し、アーム部材８の姿勢が、前記車幅方向荷重が入力されない場合におけるロック状態の姿勢と同じ安定した姿勢に矯正される。

なお、上記説明では、シートベルトアンカー１０に対して右方向の車幅方向荷重が入力された場合について説明したが、左方向の車幅方向荷重が入力された場合は、上記説明と左右関係を逆転させて考えればよい。
ここで、シートベルトアンカー１０に対する荷重入力開始から、アーム部材８とフック部材２０とのロック完了まで、アーム部材８後端部付近のロッド１８より車両前方部分が、ガイド孔２４ａに案内されるため、アーム部材８の車幅方向への移動範囲が規制されることから、ロッド１８を左右の係合溝２６ａと確実に係合させることができる。

そして、該係合完了後も、上記と同様のガイド孔２４ａの案内作用によって、ロッド１８の両端部が一対の側壁２６より車幅方向外方へ突出する状態が維持されることで、該係合が解除されにくい。
また、ロッド１８をフック部材２０の２点（左の係合溝２６ａおよび右の係合溝２６ａ）でロックするため、ロッド１８のせん断面の断面係数が、従来の１点でロックする場合の２倍になり、安定状態で強いロック力をシートベルトアンカー１０からリアクロスメンバー２へ伝えることができる。

このようにして、シートベルトアンカー１０に対して車幅方向荷重が入力された場合であっても、車両衝突等の後瞬時に、ロッド１８と左右の係合溝２６ａとを確実に係合でき、アーム部材８とフック部材２０とが強固にロックされる。以て、シートベルトアンカー１０を、高強度のリアクロスメンバー２に確実にロックできるので、車両衝突時等に乗員を十分に保護することができる。

本実施形態の縦断面図 本実施形態のフック部材の斜視図 本実施形態のフック部材とアーム部材とをロックさせた状態の斜視図 本実施形態のシートベルトアンカーへの入力荷重が車幅方向成分を含む場合における荷重方向の角度範囲の説明図 本実施形態のアーム部材とフック部材との係合過程を車両上方から見た図

符号の説明

２ リアクロスメンバー（高強度車体部材）
４ フロアパネル（高強度車体部材）
６ エンジンカバー
８ アーム部材
８ａ フランジ部（アーム部材前端部）
８ｂ 孔
１０ シートベルトアンカー
１２ ボルト
１８ ロッド（突出部）
１８ａ 左突出部
１８ｂ 右突出部
２０ フック部材
２４ 前端壁
２４ａ ガイド孔
２６ 側壁
２６ａ 係合溝

Claims (7)

1. シートベルトアンカーに、回動により開閉自由なエンジンカバーを挟んで前端部を連結した、車両前後方向に延びるアーム部材と、
   前記アーム部材の後端部に車幅方向両側に突出して設けられる突出部と、
   前記エンジンカバーの後方に位置する高強度車体部材に固定され、前記アーム部材後端部の両側にそれぞれ間隙を有し、かつ、前記突出部の両端より内側において、対向間隔が車両後方へ向けて末広がるように配置される一対の側壁を有したフック部材と、
   前記フック部材の一対の側壁に、常時は、前記エンジンカバーの開閉動作を許容するように前記突出部と非係合状態であり、前記シートベルトアンカーが過大な外力を受けて前記高強度車体部材に対し車両前方に相対移動したときに、前記アーム部材後端部から両側に突出する突出部に、それぞれ係合するように形成された係合溝と、
   を備えて構成したことを特徴とするシートベルトアンカーのロック装置。
2. 前記フック部材は、前記一対の側壁の前端相互を連結する前端壁を有し、該前端壁に前記アーム部材後端部の突出部より前方部分を通しつつ該アーム部材の移動範囲を規制するガイド孔が形成されていることを特徴とする請求項１に記載のシートベルトアンカーのロック装置。
3. 前記突出部は、前記アーム部材後端部に形成した孔に貫通し溶接によって固定した丸棒状のロッドで形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のシートベルトアンカーのロック装置。
4. 前記アーム部材は、板材を加工して形成され、該板材の肉厚が車幅方向となるように取り付けられると共に、前端部が前記板材を屈曲して形成されることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１つに記載のシートベルトアンカーのロック装置。
5. 前記高強度車体部材は、車室の背部に車幅方向に伸びるクロスメンバーまたは、該クロスメンバーに連結されたフロアパネルであることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１つに記載のシートベルトアンカーのロック装置。
6. 前記シートベルトアンカーと前記アーム部材前端部は、エンジンカバーを貫通するボルトによって締結されていることを特徴とする請求項１〜請求項５に記載のシートベルトアンカーのロック装置。
7. 前記シートベルトアンカーと前記アーム部材前端部は、エンジンカバーに溶接で固定されていることを特徴とする請求項１〜請求項５に記載のシートベルトアンカーのロック装置。

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