JP5724862B2 - シートベルト装置を備えた車両用シート - Google Patents

Description

本発明は、シート内蔵式のリトラクタを有するシートベルト装置を備えた車両用シートに関する。

特許文献１または図１、図２の２点鎖線にて示す部分は、プリテンショナ付きリトラク
タ１００をシートに内蔵したシートベルト装置を備えた前列席の車両用シートを開示している。
プリテンショナ付きリトラクタ１００がシートに内蔵される場合、シートクッションに配置される。その場合、ウエビングは、シートクッションの後部からシートクッションの外部に出され、上方に回折されつつ前方に回折されてシートバックの下部からシートバック内に入れられ、シートバック内をシートバック上部側部に至り、シートバック上部側部のショルダベルトガイドからシートバック外部に出され、前方の乗員肩部に取り回される。

特開２００５−１８６６３３号公報

しかし、シート内蔵式のプリテンショナ付きリトラクタ１００を有するシートベルト装置を備えた車両用シートにはつぎの課題がある。
シートクッションから乗員肩部までウエビングを取り回すことにより、途中の回折部が多くウエビングの摺動抵抗が大きくなる。リトラクタのウエビング巻取り性を向上するため高巻取り力の巻取りばねを必要とし、引き出し力と相反する。その結果、ウエビングの引き出しの重さや、装着中の圧迫感、格納時の巻取りの弱さなどに改善が望まれる。

回折部を少なくし摺動抵抗を小さくするために、プリテンショナ付きリトラクタ１００をスペースが限られたシートバック内に配置することは困難である。その理由は、プリテンショナ付きリトラクタ１００がプリテンショナを具備しないリトラクタに比べて一般的に体格が大きいので、プリテンショナ付きリトラクタ１００をシートバック内に配置すると、シートバックの厚さが厚くなったりシートバックの背面が後方に突出して、見栄えや商品性（後席乗員空間、シート前倒し時にシート背面をテーブルとして使用する時のテーブルのフラット感）が低下するからである。

本発明の目的は、シート内蔵式のリトラクタを有するシートベルト装置を備えた車両用シートにおいて、ウエビングの摺動抵抗を従来に比べて小さくできる、シートベルト装置を備えた車両用シートを提供することにある。

（１）上記課題を解決する本発明のシートベルト装置を備えた車両用シートは、シート内蔵式のリトラクタを有するシートベルト装置を備える。
シートベルト装置は、リトラクタとプリテンショナ機構とを有する。
リトラクタとプリテンショナ機構は互いに分離されている。
リトラクタはシートバック内に配設される。プリテンショナ機構はシートバックの上部側部に配設されプリテンショナ機構が作動していない通常時のショルダベルトガイドを兼ねている。
プリテンショナ機構は、プリテンショナ機構の作動時にウエビングを巻きとることによりウエビングの弛みをとるとともにウエビングにテンションを付与する巻取り型のプリテンショナ機構である。
ウエビングの巻取り回動軸芯は通常時およびプリテンショナ機構作動時の両方においてシートバックフレームに対して不動である。

（２）上記（１）のシートベルト装置を備えた車両用シートにおいて、
プリテンショナ機構は、シートバックフレームに固定された左右一対の回動軸支持体と、、回動軸支持体に回動可能に支持されるウエビング巻取り部と、ウエビング巻取り部を回動させるアクチュエータと、から構成されている。ウエビング巻取り部は、左右一対のサポートプレートによって支持された２本のガイドバーを有し、２本のガイドバーのうちの１本のガイドバーが通常時のショルダベルトガイドを構成する。

（３）上記（１）または（２）のシートベルト装置を備えた車両用シートにおいて、
プリテンショナ機構がカバーで覆われている。

上記（１）のシートベルト装置を備えた車両用シートによれば、リトラクタとプリテンショナ機構が互いに分離されているので、リトラクタが、プリテンショナ付きリトラクタより体格が小さくなり、リトラクタをシートバックに内蔵できる。
これによって、リトラクタからショルダベルトガイドまでのウエビングの回折部や摺動部を少なくでき、ウエビングの摺動抵抗を小さくできる。その場合、シートバック背面が後方に突出することはなく、シートバックの見栄えや商品性は低下しない。
また、プリテンショナ機構がショルダベルトガイドを兼ねるため、従来のショルダベルトガイド分、部品点数を削減できる。

上記（２）のシートベルト装置を備えた車両用シートによれば、プリテンショナ機構が２本のガイドバーを有するウエビング巻取り部を回動可能に支持した構造を有するため、プリテンショナ機構をリトラクタと分離してウエビング経路の途中に配置してもウエビングを巻き取ることができる。

上記（３）のシートベルト装置を備えた車両用シートによれば、プリテンショナ機構がカバーで覆われるので、露出することがなく見栄えや商品性が低下することを抑制できる。

本発明の一実施例に係るシートベルト装置を備えた車両用シートの斜視図である。２点鎖線は、従来のプリテンショナ付きリトラクタを、比較のために示す。 図１の車両用シートのシートバックを前に倒した状態の斜視図である。２点鎖線は、従来のプリテンショナ付きリトラクタを、比較のために示す。 図１の車両用シートのうちプリテンショナ機構とその近傍を車両側方から見た拡大断面図である。 プリテンショナ機構のウエビング巻取り部および回動軸支持体の部分の斜視図である。 一例のアクチュエータの概略側面図である。 もう一例のアクチュエータの概略側面図である。 リトラクタの各部の占める容積を直方体または円筒で示した、本発明と従来の両方に適用可能な、リトラクタの概略斜視図である。 プリテンショナ付きリトラクタの各部の占める容積を直方体または円筒で示した、従来のプリテンショナ付きリトラクタの概略斜視図である。 本発明の変形例に係るシートベルト装置を備えた車両用シートのシートバック上部側部の斜視図である。

本発明の一実施例に係るシートベルト装置を備えた車両用シート（以下、「車両用シート」という）１０を、図１−図７および図９を参照して説明する。
図１、図２は、本発明が前席の助手席に適用された場合を示しているが、シートは前席、中間席、後席の何れであってもよい。シートが前席の場合、運転席であっても助手席であってもよい。

車両用シート１０は、シート１２と、シート内蔵式のリトラクタ４０を有するシートベルト装置２０と、を含む。
シート１２はシートクッション１４とシートバック１６を含む。シートバック１６にはヘッドレスト１８が取り付けられる。
シートベルト装置２０は、リトラクタ４０とプリテンショナ機構６０を含む。

リトラクタ４０とプリテンショナ機構６０とは互いに分離されている。
プリテンショナ機構６０は、リトラクタ４０から乗員肩部までのシートベルトウエビング（以下、「ウエビング」という）の経路の途中に設けられる。プリテンショナ機構６０は、シートバック１６の上部側部に配置される。ウエビング経路の途中に設けられてもウエビング２２を巻き取ることができるものが開発され、本発明におけるプリテンショナ機構６０として用いられる。

以下、各部を説明する。
シートベルト装置２０は、シートベルトを構成するウエビング２２と、ウエビング２２の一端が連結される前述のリトラクタ４０と、ウエビング２２の他端が連結されるシートベルトアンカー２４と、シートバック１６の上部側部に位置するショルダベルトガイド２６と、ウエビング２２に摺動可能に挿通されバックル３０に着脱されるタングプレート２８と、ウエビング経路の途中でシートバック１６の上部側部に配置されるプリテンショナ機構６０と、を有する。プリテンショナ機構６０の一部である第１のガイドバー６６（後述）が、通常時におけるショルダベルトガイド２６を兼ねる。

ウエビング２２は、シートベルト装着時に、ショルダベルトガイド２６とバックル３０とシートベルトアンカー２４の３点間に張られる３点式シートベルトを構成する。シートベルト装着時には、タングプレート２８よりショルダベルトガイド２６側のウエビング２２は乗員の肩部、胸部を拘束するショルダベルトを構成し、タングプレート２８よりシートベルトアンカー２４側のウエビング２２は乗員の腰部を拘束するラップベルトを構成する。シートベルト非装着時には、ウエビング２２はショルダベルトガイド２６からシートベルトアンカー２４に直接延びる。

リトラクタ４０は、シートベルト非装着時にウエビング２２を巻き取り、シートベルト装着時にウエビング２２に適度な緊張力をかける装置である。シートベルト装着時には、ウエビング２２はリトラクタ４０から引き出される。ウエビング２２に急激な引出力が作用するとリトラクタ４０に設けられている緊急ロック機構（ＥＬＲ機構）が作動してウエビング２２の引出しをロックする。これによって、車両衝突時に乗員が前方に移動するのが防止される。

本発明では、リトラクタ４０は、従来のシートクッション配置の前席用プリテンショナ付きリトラクタ１００からプリテンショナ１０２（後述）を除去した、リトラクタ本体のみからなる。リトラクタ４０には、従来公知のもの、たとえば後席、中間席用のピラー配置またはシート内蔵式のリトラクタを使用できる。

本発明で用いられるリトラクタ４０の体格は、シートクッション配置のプリテンショナ付きリトラクタ１００の体格に比べて小さい。
リトラクタの各部品の占める容積を直方体または円筒で示した図７に示すように、リトラクタ４０は、ウエビング２２を巻き取るスプール４２を配置したスプール配置部分４４と、減速度感知装置を配置した減速度感知装置配置部分４６と、減速度感知装置が大きな減速を感知した時にスプールのベルト引出し方向の回転をロックするＥＬＲ機構を配置したＥＬＲ機構配置部分４８と、通常時におけるウエビング巻取り用のスプリングユニットを配置したスプリングユニット配置部分５０を有する。スプール４２はウエビング２２の一端に連結されウエビング２２を巻き取る。スプール４２は、円筒状リールの軸方向両端にリール半径方向外側に突出する円形状フランジを有していてもよい。ＥＬＲ機構は自動ロック式機構（ＡＬＲ機構）を併せて有してもよい。

プリテンショナ機構６０は、車両前方から強い衝撃を受けた場合、ウエビング２２を瞬時に巻き込んで、ウエビング２２の弛みをとるとともにウエビング２２にテンション（緊張力）を与え、乗員拘束効果を高める機構である。
従来のプリテンショナ１０２はリトラクタと一体に設けられている。プリテンショナ付きリトラクタ１００の構造自体は公知である。プリテンショナ１０２を有することによって、プリテンショナ付きリトラクタ１００の体格は、各部品が占める容積を直方体または円筒で示した図８に示すように、図７のリトラクタ４０の体格に比べて、プリテンショナ１０２を配置した分、大きくなる。図８において、図７のリトラクタ４０と同じ部分には図７と同じ符号を付してある。
図７と図８との比較からわかるように、リトラクタ４０の高さＨＲ、幅ＷＲ、長さＬＲが、プリテンショナ１０２の追加によって、プリテンショナ付きリトラクタ１００では、それぞれ、ＨＰＲ、ＷＰＲ、ＬＰＲに増加する。

本発明では、プリテンショナ機構６０は、シートバックフレーム（それに固定されたブラケット、スプリング、ワイヤを含む）９０に固定された左右一対の回動軸支持体６２と、回動軸支持体６２に回動可能に支持されるウエビング巻取り部６４と、ウエビング巻取り部６４を回動させるアクチュエータ７４と、から構成されている。ウエビング巻取り部６４は、第１のガイドバー６６と、第１のガイドバー６６からガイドバー直交方向に離れており第１のガイドバー６６に平行な第２のガイドバー６８と、第１、第２のガイドバー６６、６８間にわたって延び第１、第２のガイドバー６６、６８を連結する一対のサポートプレート７０とを有する。ウエビング巻取り部６４は第１、第２のガイドバー６６、６８の間の中央で第１、第２のガイドバー６６、６８と平行に延びる中心軸７２を有している。ウエビング巻取り部６４は、中心軸７２のうち一対のサポートプレート７０の外側の部分にて、回動軸支持体６２によって回動自在に支持される。中心軸７２のうち一対のサポートプレート７０間の部分はなくてもよい。

２本のガイドバー６６、６８のうち、プリテンショナ機構６０が作動しない通常時に乗員肩部に近い側にある（２本のガイドバー６６、６８のうち前側に位置する）ガイドバーを、第１のガイドバー６６と呼び、乗員肩部から遠い側にあるガイドバーを、第２のガイドバー６８と呼ぶことにする。
プリテンショナ機構６０が作動しない通常時において、ウエビング２２は、乗員肩側から第１のガイドバー６６の上を通り第１、第２のガイドバー６６、６８の間を通り抜け第２のガイドバー６８の下を通って、シートバックフレーム９０に固定されたガイド９２に至り、ガイド９２で下方に曲がってリトラクタ４０まで延びる。ガイド９２は第１、第２のガイドバー６６、６８の回転軌跡の外側にある。ガイド９２、第１、第２のガイドバー６６、６８は、水平に延びていてもよいし、あるいはプリテンショナ機構部位におけるウエビング２２の延び方向と直交する方向かまたはそれに近づく方向に水平から傾いていてもよい。
第１のガイドバー６６は、通常時において、ショルダベルトガイド２６を兼ねる。

アクチュエータ７４は、ウエビング巻取り部６４を中心軸７２の軸芯まわりに１８０度かそれ以上の所定角度だけ回動させることができるものであれば、どのような構造のものを用いてもよい。所定角度は、１８０度×ｎ（ｎは１以上の整数）であることが望ましい。２本のガイドバー６６、６８の間隔をＬとすると、ウエビング巻取り部６４が１８０度×ｎ回転した時に、ウエビング２２はウエビング巻取り部６４によって２Ｌ×ｎだけ巻き取られる。

図３は、ウエビング巻取り部６４が通常時から１８０度回転した場合のウエビング２２の取り回し状態を２点鎖線で示している。ウエビング巻取り時は、ウエビング巻取り部６４が通常時から１８０度回転すると、第１のガイドバー６６が中心軸７２の上方を通って第２のガイドバー６８の位置に至り、第２のガイドバー６８が中心軸７２の下方を通って第１のガイドバー６６の位置に至る。この時、ウエビング２２は乗員肩側から後方に向かって中心軸７２より後方に位置する第１のガイドバー６６に至り、第１のガイドバー６６で方向を反転させて第１のガイドバー６６から前方に向かって中心軸７２より前方に位置する第２のガイドバー６８に至り、第２のガイドバー６８で再び方向を反転させて第２のガイドバー６８から後方に向かってガイド９２に至り、ガイド９２で下方に折れ曲がってリトラクタ４０まで延びる。これによって、ウエビング２２がウエビング巻取り部６４によって巻き取られ、ウエビング２２の弛みが取られ、かつ、ウエビング２２にテンションが付与される。なお、図３において、ウエビング巻取り時におけるウエビング巻取り部６４の回転方向は、時計回り方向である。

プリテンショナ機構６０が作動されてウエビング２２にテンションが付与される時、リトラクタ４０のＥＬＲ機構が作動するので、ウエビング巻取り時にリトラクタ４０からウエビング２２が引き出されることはない。

図５、図６はアクチュエータ７４の例を示す。
図５のアクチュエータ７４は、電動モータ７４ａからなる。電動モータ７４ａの軸に取り付けたギア７４ｂと中心軸７２に取付けたギア７４ｃとが噛合しており、電動モータ７４ａが回動した時に中心軸７２が回動される。電動モータ７４ａは車両の前面衝突が感知された場合にＥＣＵ（電子制御装置）からの指令により瞬時に回動される。アクチュエータ７４が電動モータ７４ａからなる場合、衝突予知センサが衝突を予知した時にアクチュエータ７４を駆動してもよい。

図６のアクチュエータ７４は、火薬の燃焼ガスで作動されるピストン−シリンダ７４ｄからなる。ピストンの一側のシリンダ室に火薬７４ｅを挿入してあり、火薬内に配置したヒータ７４ｆに電流を流して火薬に着火して燃焼させ、発生したガスによってピストン７４ｇを移動させ、ピストンロッド先端に取り付けたワイヤ７４ｈによって、中心軸７２に取付けたスプロケット７４ｉを回動させる。ワイヤ７４ｈ、スプロケット７４ｉはスペースがあればラックとピニオンの噛合に代えてもよい。車両の前面衝突が感知された場合にＥＣＵ（電子制御装置）からの指令によりヒータ７４ｆに電流が流される。

プリテンショナ機構６０はカバー８０で覆われる。カバー８０は、樹脂製で、第１、第２のガイドバー６６、６８の回転軌跡の外側にある。カバー８０には、通常時にウエビング２２が通過する部位、およびプリテンショナ機構６０の作動時にウエビング２２が通過する部位に、ウエビング２２を通過させる開口からなるシートベルト出口８２が設けられる。したがって、ウエビング２２はカバー８０と干渉することなく、シートベルト出口８２を通過する。

シートバック１６は、フレーム部およびフレーム部に結合されたブラケットおよびフレーム部に支持されたスプリングおよびワイヤを含むシートバックフレーム９０と、シートバックフレーム９０に固定されたガイド９２と、シートバックパッド（以下、「パッド」という）９４と、パッド９４を前面および上面から覆う表皮９６と、シートバック内部を背面から覆うシートバックボード（以下、「ボード」という）９８と、を有する。シートバックフレーム９０とボード９８との間には空間がある。

リトラクタ４０は、パッド９４とボード９８との間の空間に収容され、シートバックフレーム９０に固定される。リトラクタ４０は、その体格が小さいため、パッド９４とボード９８との間の空間に納まり、ボード９８を後方に突出させる必要はない。

プリテンショナ機構６０のウエビング巻取り部６４は、シートバック１６の上部側部で、ヘッドレスト１８の側方に設けられる。プリテンショナ機構６０のウエビング巻取り部６４はシートバック１６の上端から上方に突出させて設けられてもよい。パッド９４には上方から下方に向かって凹む凹部が設けられ、その凹部にプリテンショナ機構６０の回動軸支持体６２の一部が配置されてもよい。プリテンショナ機構６０のアクチュエータ７４はシートバック１６の側部でシートバックフレーム９０より後方に設けられる。
カバー８０は、ヘッドレスト１８の側方でシートバック１６の上面から上方に突出するように設けられる。

また、プリテンショナ機構６０およびカバー８０の配置構成は、図９に示す変形例のようにしてもよい。図９では、シートバック１６の上部側部をヘッドレスト１８の側面に沿って上方へ突出させ、その突出部１６ａにプリテンショナ機構６０を配置し、突出部１６ａの車両前方に形成された開口部にシートベルト出口８２を有するカバー８０を設けるようにしてもよい。また、ヘッドレスト１８が一体成形されたシートバック１６に上記突出部１６ａを形成する構成としてもよい。

つぎに、車両用シート１０の作用、効果を説明する。
まず、プリテンショナ機構６０とリトラクタ４０が互いに分離されているので、リトラクタ４０の体格が、プリテンションナ付きリトラクタ１００より小さくなり、リトラクタ４０をシートバック１６に内蔵できる。

これによって、リトラクタ４０からショルダベルトガイド２６までのウエビング２２の回折部や摺動部を少なくでき、ウエビング２２の摺動抵抗を小さくできる。
また、リトラクタ４０をシートバック１６に内蔵しても、シートバック背面が後方に突出することはなく、シートバック１６の見栄えや商品性、たとえば後席乗員空間、シート前倒し時にシート背面をテーブルとして使用する時のテーブルのフラット感などは低下しない。
また、プリテンショナ機構６０の第１のガイドバー６６がショルダベルトガイドを兼ねるため、従来のショルダベルトガイド分、部品点数を削減できる。

プリテンショナ機構６０が２本のガイドバー６６、６８を有するウエビング巻取り部６４を回動可能に支持した構造を有するため、プリテンショナ機構６０をリトラクタ４０と分離してウエビング経路の途中に配置してもウエビング２２を巻き取ることができる。

また、プリテンショナ機構６０がカバー８０で覆われるので、露出することがなく見栄えや商品性が低下することを抑制できる。また、カバー８０をシートバック１６の上端より上方に突出させたため、プリテンショナ機構６０がシートバック１６の上端より上方に突出してもよい構造となり、プリテンショナ機構６０をシートバック上部側部に無理なく配置することができる。

１０ シートベルト装置を備えた車両用シート（車両用シート）
１２ シート
１６ シートバック
２０ シートベルト装置
２２ シートベルトウエビング（ウエビング）
２６ ショルダベルトガイド
４０ リトラクタ
６０ プリテンショナ機構
６２ 回動軸支持体
６４ ウエビング巻取り部
６６、６８ ガイドバー
７０ サポートプレート
７４ アクチュエータ
８０ カバー
９０ シートバックフレーム

Claims (3)

1. シート内蔵式のリトラクタを有するシートベルト装置を備えた車両用シートであって、リトラクタとプリテンショナ機構とを有し、
   前記リトラクタと前記プリテンショナ機構が互いに分離され、
   前記リトラクタがシートバック内に配設され、
   前記プリテンショナ機構が前記シートバックの上部側部に配設され前記プリテンショナ機構が作動していない通常時のショルダベルトガイドを兼ねており、
   前記プリテンショナ機構は、前記プリテンショナ機構の作動時にウエビングを巻きとることにより前記ウエビングの弛みをとるとともに前記ウエビングにテンションを付与する巻取り型のプリテンショナ機構であり、
   前記ウエビングの巻取り回動軸芯は前記通常時および前記プリテンショナ機構作動時の両方においてシートバックフレームに対して不動である、シートベルト装置を備えた車両用シート。
2. 前記プリテンショナ機構が、
   シートバックフレームに固定された左右一対の回動軸支持体と、
   該回動軸支持体に回動可能に支持されるウエビング巻取り部と、
   該ウエビング巻取り部を回動させるアクチュエータと、
   から構成されており、
   前記ウエビング巻取り部は、左右一対のサポートプレートによって連結された２本のガイドバーを有し、前記２本のガイドバーのうちの１本のガイドバーが通常時のショルダベルトガイドを構成する請求項１記載のシートベルト装置を備えた車両用シート。
3. 前記プリテンショナ機構がカバーで覆われている請求項１または請求項２記載のシートベルト装置を備えた車両用シート。

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