JP5287560B2 - シートベルト装置 - Google Patents

Description

本発明は、シートベルト装置に関し、詳しくは、着座した乗員の体をシートに拘束するシートベルト装置に関する。

従来、着座した乗員の体をシートに拘束する安全装置として、例えば、シートベルト装置が広く知られている。ここで、下記特許文献１には、乗員の体をシートに拘束するベルトが挿通されているタングをバックルに抜き差しするときのみ、バックルをシートクッションの凹み部から引き出して使用するシートベルト装置が開示されている。これにより、これにより、タングをバックルに抜き差しするとき以外のときには、バックルを収納空間に収納することができるため、シートの見栄えを向上させることができる。

実開平６−５９１７２号公報

しかしながら、上述した従来技術では、バックルを凹み部に退行させた収納状態から進出させた使用可能状態に切り替えるとき、バックルを下方へ押し込んで収納状態のロック解除させてからばね力によって進出させて切り替える構成となっている。そのため、ロック解除させる機構と、ばね部材とが必要となり、結果として、シートベルト装置の構造が複雑になるといった問題が発生していた。

本発明は、このような課題を解決しようとするもので、その目的は、収納状態にロックされているバックルを簡便構造でロック解除できると共に、そのロック解除したバックルを簡便な構造で収納状態から使用可能状態へ切り替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。

本発明は、上記の目的を達成するためのものであって、以下のように構成されている。
請求項１に記載の発明は、着座した乗員の体をシートに拘束するシートベルト装置であって、ベルトと、このベルトを挿通したタングを着脱可能なバックルと、このバックルをシートクッションに形成の凹み部に退行させた収納状態と凹み部から進出させた使用可能状態とに切り替え可能なリンク機構と、このバックルが収納状態にあるとき、このバックルをシートクッション側または車両フロア側に対してロックするロック機構と、これらリンク機構とロック機構とを作動させるモータとから構成されており、バックルが収納状態にあるときモータを一方向へ回転駆動させると、この駆動に伴ってロック機構のロック解除が行われ、このロック解除に伴うリンク機構の作動によってバックルが収納状態から使用可能状態へと切り替わり、バックルが使用可能状態にあるときにモータを逆方向へ回転駆動させると、この駆動に伴うリンク機構の逆作動によってバックルが使用可能状態から収納状態へと戻され、この戻しの完了に伴ってロック機構もロック状態へと戻され、リンク機構は、シートクッションまたは車両フロアに固着されたベースプレートと、バックルと一体に形成され、ベースプレートに形成されている長孔に沿って移動するガイドピンを備えたバックルリンクと、両端が、ベースプレートとバックルリンクとにそれぞれ枢着されたリンクとから構成されており、ロック機構は、ベースプレートに枢着され、リンクとバックルリンクとの枢着ピンを係合可能なフックと、このフックが枢着ピンと係合しているとき、この係合状態のフックを保持可能なラッチとから構成されており、バックルが収納状態にあるときモータを一方向へ回転駆動させると、モータの回転軸に締結されているローラがフックの保持を解除するようにラッチをフックに対する係合方向と反対方向に回動させることでロック機構のロック解除が行われ、このロック解除に伴って、モータの回転軸に締結されているプライムギアがバックルリンクに形成されているセクタギアに噛み合うことで、バックルリンクは、そのガイドピンが長孔に沿いながらリンクの枢着点を中心に円弧移動しながら収納状態から使用可能状態へと切り替わることを特徴とする。
この構成によれば、モータを駆動させロック機構を作動させて、収納状態にロックされているバックルのロック解除を行うことができる。また、この構成によれば、モータを駆動させリンク機構を作動させて、ロック解除したバックルを収納状態から使用可能状態へと切り替えることができる。そのため、これらバックルのロック解除とバックルの切り替えを１個のモータで行うことができる。したがって、簡便な構造で実施できる。また、この構成によれば、ベースプレートと、バックルリンクと、リンクとからリンク機構を構成することができる。そのため、簡便な構造でリンク機構を成し得ることができる。また、この構成によれば、フックとラッチとからロック機構を構成することができる。そのため、簡便な構造でロック機構を成し得ることができる。また、この構成によれば、ローラによってラッチの制御を簡単に行うことができる。

図１は、本発明の実施例に係るシートベルト装置を適用した車両用シートの概略を示す全体斜視図である。 図２は、図１の車両用シートの主要部を示す側面図である。 図３は、図２のシートベルト装置を拡大した模式図である。 図４は、図３のシートベルト装置を使用可能状態に切り替えている途中の状態を示す模式図である。 図５は、図４の切り替え途中の状態から使用可能状態に切り替えが完了したときの模式図である。 図６は、図２のシートベルト装置の電気的構成を示すブロック図である。

以下、本発明を実施するための形態を、図１〜６を用いて説明する。なお、以下の説明にあたって、シートの例として、車両に配置されているシートのうち、左側の後部シート１を例に説明する。また、以下の説明にあたって、上、下、前、後、左、右とは、上述した図に記載した、上、下、前、後、左、右の方向、すなわち、後部シート１を基準にしたときの上、下、前、後、左、右の方向を示している。

まず、図１〜３を参照して、本発明の実施例に係る後部シート１の概略構成を説明する。この後部シート１は、シートクッション１０と、シートバック１２と、ヘッドレスト１４とから構成されている。そして、この後部シート１には、着座した乗員の体をシート１に拘束するシートベルト装置１６が備えられている。このシートベルト装置１６の機械的な構成について詳述すると、シートベルト装置１６は、ベルト２０と、バックル３０と、リンク機構４０と、ロック機構５０およびモータ６０とから構成されている。以下に、これら構成部材２０、３０、４０、５０、６０を個別に説明していく。

はじめに、ベルト２０を説明する。ベルト２０は、着座した乗員の体を後部シート１に拘束するものである。このベルト２０の長手方向の途中部には、後述するバックル３０に対して抜き差し（着脱）することでロック可能に形成されているタング２２（平板状の差し込みプレート）が挿通された状態で保持されている。そして、この保持状態で、ベルト２０は、その一端が車室（図示しない）の左内面の上部（例えば、Ｃピラーの上部）に埋め込まれているリトラクタに巻き取り方向に付勢された状態で係止され、その他端が車室の左内面の下部（例えば、Ｃピラーの下部）に組み付けられている留め具（図示しない）に係止されている。

次に、バックル３０を説明する。バックル３０は、上述したように、タング２２をロックするものである。このバックル３０は、後述するリンク機構４０によって、シートクッション１０の着座面の右側後端に形成された凹み部１０ａに退行させた収納状態（図２において、実線で示す状態）と凹み部１０ａから進出させた使用可能状態（図２において、想像腺で）とに切り替え可能となるように、後述するバックルリンク４４の先端に固着されている。なお、この収納状態では、後述するガイドピン４４ａが後述する長孔４２ａ内の下端に位置するように設定されている。また、この使用可能状態では、後述するガイドピン４４ａが後述する長孔４２ａ内の上端に位置するように設定されている。

次に、リンク機構４０を説明する。リンク機構４０は、ベースプレート４２と、バックルリンク４４およびリンク４６とから構成されている。

ベースプレート４２は、シートクッション１０のクッションフレーム（図示しない）の右側面に固着されているプレート状のベース部材である。このベースプレート４２には、後述するバックルリンク４４のガイドピン４４ａを案内する直線状の長孔４２ａが形成されている。この長孔４２ａは、前方から後方に向けて下り傾斜するように形成されている。

バックルリンク４４は、上述したように、その先端にバックル３０が固着されたリンク部材である。このバックルリンク４４は、その長手方向の途中に、上述したガイドピン４４ａが形成されている。また、バックルリンク４４の基端の前縁には、後述するモータ６０のプライムギア６６と噛み合い可能なセクタギア４４ｂが形成されている。また、このバックルリンク４４の基端は、後述するリンク４６の一端に対して第１のピン４４ｃを介して枢着されている。この第１のピン４４ｃは、バックルリンク４４とリンク４６との枢着軸の役割を果たすだけでなく、後述するフック５２の引っ掛け部５２ｂにも係合可能となるように長く形成されている。

リンク４６は、ベースプレート４２に対してバックルリンク４４を３軸リンク作動させるためのリンク部材である。このリンク４６は、その一端が、上述したように、バックルリンク４４の基端に第１のピン４４ｃを介して枢着されており、その他端がベースプレート４２に第２のピン４６ａを介して枢着されている。このリンク４６は、バックル３０が収納状態にあるとき、その長手方向が車両の追突によって生じる前突荷重の方向と略一致するようにベースプレート４２に枢着されている。リンク機構４０は、これらベースプレート４２と、バックルリンク４４およびリンク４６とから構成されている。

次に、ロック機構５０を説明する。ロック機構５０は、フック５２と、ラッチ５４とから構成されている。

フック５２は、バックル３０が収納状態にあるとき、このバックル３０をベースプレート４２に対してロックする部材である。このフック５２は、ベースプレート４２に対して第３のピン５２ａを介して枢着されている。このフック５２の外周には、上述したピン第１の４４ｃと係合可能な引っ掛け部５２ｂが形成されている。

また、このフック５２の外周のうち、引っ掛け部５２ｂが形成されている側と略反対側には、後述するラッチ５４の引っ掛け部５４ｂが保持可能な係合部５２ｃが形成されている。なお、フック５２は、トーションばね（図示しない）によって、その引っ掛け部５２ｂが第１のピン４４ｃを保持する方向（図３において、矢印Ａ方向）に付勢状態でベースプレート４２に枢着されている。

ラッチ５４は、フック５２の引っ掛け部５２ｂが第１のピン４４ｃと係合しているとき、この係合状態でフック５２を保持する部材である。このラッチ５４は、ベースプレート４２に対して第４のピン５４ａを介して枢着されている。このラッチ５４の先端には、上述したフック５２の係合部５２ｃを保持可能な引っ掛け部５４ｂが形成されている。

また、このラッチ５４の基端の外周には、バックル３０が収納状態にあるとき、後述するローラ６４の切欠部６４ａの壁面６４ｂに係合可能な爪５４ｄが形成されている。なお、このラッチ５４は、トーションばね（図示しない）によって、その引っ掛け部５４ｂがフック５２の係合部５２ｃを保持する方向（図３において、矢印Ｂ方向）に付勢状態でベースプレート４２に枢着されている。ロック機構５０は、これらフック５２と、ラッチ５４とから構成されている。

最後に、モータ６０を説明する。モータ６０は、上述したリンク機構４０を作動させる駆動源であると共に、上述したロック機構５０のロック解除を行うための駆動源である。このモータ６０は、その本体がベースプレート４２に固着されている。このモータ６０の回転軸６２には、その異なる高さ位置にローラ６４と、プライムギア６６とが固着されている。

この実施例では、回転軸６２の基端側にローラ６４が固着されており、回転軸６２の先端側にプライムギア６６が固着されている。ローラ６４の外周面には、その一部を切り欠く格好で切欠部６４ａが形成されている。この切欠部６４ａは、ラッチ５４の引っ掛け部５４ｂがフック５２の係合部５２ｃを保持しているとき、ラッチ５４の爪５４ｄが切欠部６４ａによって形成される壁面６４ｂに係合するように形成されている。

一方、プライムギア６６は、既に説明したように、バックルリンク４４のセクタギア４４ｂと噛み合い可能に形成されている。シートベルト装置１６は、これらベルト２０と、バックル３０と、リンク機構４０と、ロック機構５０およびモータ６０とから機械的に構成されている。

次に、図６を参照して、シートベルト装置１６の電気的構成を説明する。後部シート１には、制御装置であるＥＣＵ７０が備えられている。車両には、左後ろのドアの開を検出可能な公知のスイッチ７２が備えられている。また、バックル３０には、タング２２の差し込みを検出可能な公知のスイッチ７４が備えられている。

また、ベースプレート４２には、バックル３０が収納状態にあることを検出可能なスイッチ７６が備えられている。この収納状態検出スイッチ７６は、例えば、ガイドピン４４ａが長孔４２ａ内の下端位置にある状態を検出可能なスイッチである。また、これとは逆に、ベースプレート４２には、バックル３０が使用可能状態にあることを検出可能なスイッチ７８が備えられている。この使用可能状態検出スイッチ７８は、例えば、ガイドピン４４ａが長孔４２ａ内の上端位置にある状態を検出可能なスイッチである。これら各スイッチ７２、７４、７６、７８およびモータ６０は、ＥＣＵ７０にそれぞれ電気的に接続されている。

そして、ＥＣＵ７０には、ドア開検出スイッチ７２からの信号を受けると、使用可能状態検出スイッチ７８からの信号を受けるまで、モータ６０の回転軸６２を正転駆動させるプログラムが備えられている。これとは逆に、ＥＣＵ７０には、タング検出スイッチ７４からの信号を受けると、収納状態検出スイッチ７６からの信号を受けるまで、モータ６０の回転軸６２を逆転駆動させるプログラムが備えられている。シートベルト装置１６は、このように電気的に構成されている。

続いて、図３〜５を参照して、上述した構成から成るシートベルト装置１６の作用を説明する。この説明をするにあたって、ラッチ５４とフック５２とによって、第１のピン４４ｃがベースプレート４２にロックされた状態（すなわち、ロック機構５０のロック状態）のときから説明していく。

まず、シートベルト装置１６の作用のうち、ベルト２０の装着から説明していく。はじめに、乗員は、車両の左後ろのドア（図示しない）を開けて後部シート１に着座する。すると、ＥＣＵ７０は、ドア開検出スイッチ７２からドア開の信号を受ける。これにより、ＥＣＵ７０からの信号によって、モータ６０の回転軸６２は正転駆動（図３において、矢印Ｃ方向へ）をし始める。

この正転駆動に伴うローラ６４の回転によってラッチ５４の爪５４ｄがローラ６４の外周面に乗り上げる。これにより、ラッチ５４は自身に作用する付勢方向と逆方向に回転するため、ラッチ５４の引っ掛け部５４ｂがフック５２の係合部５２ｃを保持している状態が解除される。そのため、フック５２は自身に作用する付勢方向に回転し始める。

なお、モータ６０の正転駆動に伴ってプライムギア６６も回転し始めている。そのため、バックルリンク４４は、ガイドピン４４ａがベースプレート４２の長孔４２ａの下端から上端に向けて移動しながら、第１のピン４４ｃが第２のピン４６ａを中心とする円弧運動（図４において、反時計回り方向への円弧運動）をするように移動していく。このとき、上述したように、フック５２も自身に作用する付勢方向に回転している。しかし、フック５２の回転はストッパ４２ｂによって規制されるため、第１のピン４４ｃはフック５２の引っ掛け部５２ｂから離脱していく。

やがて、ガイドピン４４ａが長孔４２ａの上端に到達すると、ＥＣＵ７０は、使用可能状態検出スイッチ７８から上端到達の信号を受ける。これにより、ＥＣＵ７０からの信号によって、モータ６０の正転駆動が停止する。このようにして、バックル３０は収納状態から使用可能状態に切り替わる（図５参照）。すなわち、バックル３０は、シートクッション１０の凹み部１０ａから進出した状態（飛び出た）に切り替わる。そして、乗員は、ベルト２０を引っ張ってタング２２をバックル３０に差し込んでタング２２をバックル３０にロックさせる。このようにしてベルト２０の装着が完了する。

すると、ＥＣＵ７０は、タング検出スイッチ７４からタング差し込みの信号を受ける。これにより、ＥＣＵ７０からの信号によって、モータ６０の回転軸６２は逆転駆動（図３において、矢印Ｃ方向と逆方向へ）をし始める。

この逆転駆動に伴うプライムギア６６の逆転によって、バックルリンク４４は、ガイドピン４４ａがベースプレート４２の長孔４２ａの上端から下端に向けて移動しながら、第１のピン４４ｃが第２のピン４６ａを中心とする逆円弧運動（図４において、時計回り方向への円弧運動であり、上述した円弧運動と逆方向の円弧運動）をするように移動していく（図４参照）。やがて、第１のピン４４ｃがフック５２の引っ掛け部５２ｂに嵌まり込み、この嵌り込み状態のまま第１のピン４４ｃはフック５２をその付勢方向と逆方向に向けて回転させる。

なお、モータ６０の逆転駆動に伴ってローラ６４も逆転し始めている。そのため、ローラ６４の切欠部６４ａの壁面６４ｂがラッチ５４の爪５４ｄに到達すると、ラッチ５４の爪５４ｄがローラ６４の切欠部６４ａに入り込むため、ラッチ５４は自身を作用する付勢力によって回動していく。これにより、ラッチ５４の引っ掛け部５４ｂがフック５２の係合部５２ｃを保持するため、結果として、ラッチ５４とフック５２とによって、第１のピン４４ｃがベースプレート４２にロックされた状態へと戻される（図３参照）。この記載が、特許請求の範囲に記載の「ロック機構のロック状態」に相当する。

このように戻された状態で、車両の追突によって前突荷重（図３において、矢印Ｄ方向への荷重）が発生しても、フック５２の引っ掛け部５２ｂは第１のピン４４ｃと係合しているため、この前突荷重によってバックル３０が収納状態から使用可能状態へと引き出されることはない。すなわち、バックル３０が収納状態にロックされているとき、車両の追突によって前突荷重が発生しても、そのロック解除が行われることはない。

なお、既に説明したように、リンク４６は、バックル３０が収納状態にあるとき、その長手方向が車両の追突によって生じる前突荷重の方向と略一致するようにベースプレート４２に枢着されているため、この前突荷重をリンク４６の圧縮で受け止めることができる。

続いて、シートベルト装置１６の作用のうち、ベルト２０の取り外しを説明していく。乗員は、バックル３０のノブ（図示しない）を押下する。すると、タング２２とバックル３０とのロック解除が行われるため、ベルト２０はリトラクタによって巻き取られていく。このようにしてベルト２０の取り外しが完了する。

本発明の実施例に係るシートベルト装置１６は、上述したように構成されている。この構成によれば、モータ６０を駆動させロック機構５０を作動させて、収納状態にロックされているバックル３０のロック解除を行うことができる。また、この構成によれば、モータ６０を駆動させリンク機構４０を作動させて、ロック解除したバックル３０を収納状態から使用可能状態へと切り替えることができる。そのため、これらバックル３０のロック解除とバックル３０の切り替えを１個のモータ６０で行うことができる。したがって、簡便な構造で実施できる。

また、この構成によれば、ベースプレート４２と、バックルリンク４４と、リンク４６とからリンク機構４０を構成することができる。そのため、簡便な構造でリンク機構４０を成し得ることができる。また、この構成によれば、フック５２とラッチ５４とからロック機構５０を構成することができる。そのため、簡便な構造でロック機構５０を成し得ることができる。また、この構成によれば、ローラ６４によってラッチ５４の制御を簡単に行うことができる。

上述した内容は、あくまでも本発明の一実施の形態に関するものであって、本発明が上記内容に限定されることを意味するものではない。
実施例では、左後ろのドアの開とタング２２の差し込みとを検出してモータ６０を正逆に駆動させる構成を説明した。しかし、これに限定されるものでなく、例えば、モータ６０を正逆に駆動させるスイッチをそれぞれ設け、そのスイッチ操作によってモータ６０を正逆に駆動させる構成でも構わない。その場合、これらスイッチは、ＥＣＵ７０にそれぞれ電気的に接続された状態で、後部シート１に着座した乗員が操作可能な位置に設けられる。

１ 後部シート（シート）
１０ シートクッション
１０ａ 凹み部
１６ シートベルト装置
２０ ベルト
２２ タング
３０ バックル
４０ リンク機構
４２ ベースプレート
４２ａ 長孔
４４ バックルリンク
４４ａ ガイドピン
４４ｂ セクタギア
４６ リンク
５０ ロック機構
５２ フック
５４ ラッチ
６０ モータ
６２ 回転軸
６４ ローラ
６６ プライムギア

Claims (1)

1. 着座した乗員の体をシートに拘束するシートベルト装置であって、
   ベルトと、このベルトを挿通したタングを着脱可能なバックルと、このバックルをシートクッションに形成の凹み部に退行させた収納状態と凹み部から進出させた使用可能状態とに切り替え可能なリンク機構と、このバックルが収納状態にあるとき、このバックルをシートクッション側または車両フロア側に対してロックするロック機構と、これらリンク機構とロック機構とを作動させるモータとから構成されており、
   バックルが収納状態にあるときモータを一方向へ回転駆動させると、この駆動に伴ってロック機構のロック解除が行われ、このロック解除に伴うリンク機構の作動によってバックルが収納状態から使用可能状態へと切り替わり、
   バックルが使用可能状態にあるときにモータを逆方向へ回転駆動させると、この駆動に伴うリンク機構の逆作動によってバックルが使用可能状態から収納状態へと戻され、この戻しの完了に伴ってロック機構もロック状態へと戻され、
   リンク機構は、
   シートクッションまたは車両フロアに固着されたベースプレートと、バックルと一体に形成され、ベースプレートに形成されている長孔に沿って移動するガイドピンを備えたバックルリンクと、両端が、ベースプレートとバックルリンクとにそれぞれ枢着されたリンクとから構成されており、
   ロック機構は、
   ベースプレートに枢着され、リンクとバックルリンクとの枢着ピンを係合可能なフックと、このフックが枢着ピンと係合しているとき、この係合状態のフックを保持可能なラッチとから構成されており、
   バックルが収納状態にあるときモータを一方向へ回転駆動させると、モータの回転軸に締結されているローラがフックの保持を解除するようにラッチをフックに対する係合方向と反対方向に回動させることでロック機構のロック解除が行われ、
   このロック解除に伴って、モータの回転軸に締結されているプライムギアがバックルリンクに形成されているセクタギアに噛み合うことで、バックルリンクは、そのガイドピンが長孔に沿いながらリンクの枢着点を中心に円弧移動しながら収納状態から使用可能状態へと切り替わることを特徴とするシートベルト装置。

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