JP5836674B2

JP5836674B2 - シートベルト装置

Info

Publication number: JP5836674B2
Application number: JP2011154741A
Authority: JP
Inventors: 一雄箕浦
Original assignee: 株式会社ミノウラ
Priority date: 2011-07-13
Filing date: 2011-07-13
Publication date: 2015-12-24
Anticipated expiration: 2031-07-13
Also published as: JP2013018421A

Description

本発明は、シートベルト装置に関し、特に車両のシートに搭載される三点支持式シートベルトに好適なシートベルト装置に関する。

近年、シートベルト装置としていわゆる三点支持式シートベルトが多く採用されている。この三点支持式シートベルトは、シートに着座した乗員の腰腹部及び上胴部を帯状のベルトによって拘束する。シートの側部にはバックルが固定して設けられ、ベルトにスライド自在に取り付けられたタングをバックルに係合することで、ベルトによる拘束状態が維持される。そして、タングとバックルとの係合を解除すると、車室の側壁側に設けられたリトラクタ（巻き取り装置）によってベルトの一端が巻き取られ、ベルトがタングとともに車室の側壁側に引き寄せられる（例えば特許文献１参照）。

特開２００３−１８２５１５号公報

ところで、タングが取り付けられたベルトは車室側壁に設けられたリトラクタに巻き取られ、一方、バックルは車室側壁とは反対側のシートの側部に設置される。従って、乗員がシートベルトを装着するときは、車室側壁近傍にあるタングを手で引っ張り、ベルトを乗員の上胴部正面で襷掛け状に交差させ、シートの側部にあるバックルに係合させる動作を行う必要がある。

当該動作は、例えば着物等を乗員が着用している時には身動きがし難いために困難であり、衣類にタングやベルトが引っ掛かって衣類に損傷を来すおそれもある。また、このような動作は乗員の上胴部や腰腹部の捻りを伴うことから、特に高齢者にとって身体的な負担が大きく、シートベルト装置における乗員の操作性及び快適性の向上には依然として課題が残されていた。

本発明は上述の事情に基づいてなされたもので、その目的とするところは、乗員の操作性及び快適性を大幅に向上することができるシートベルト装置を提供することにある。

上記の目的を達成するため、本発明のシートベルト装置は、乗員が着座するシートの一側部側に設けられ、ベルトの巻き取り又は引き出しを可能とするリトラクタと、前記ベルトに装着されたタングと、前記シートの他側部側の固定位置に設けられ、前記リトラクタからの前記ベルトを引き出すことで前記タングが係合可能となるバックルと、前記バックルを前記固定位置から、前記シートに着座した乗員の膝部の上部、且つ上胴部の前部となる領域を通過させ、前記シートの正面部に位置する前記バックルに対する前記タングの係合位置まで移動するためのバックル移動手段とを備え、前記バックル移動手段は、前記バックルが装着されたスライダと、前記スライダを送り出し又は引き込むことで前記バックルを前記固定位置と前記係合位置との間で移動可能とするスライド手段と、前記バックルに対する前記タングの係合又は係合解除を検出するタング係合検出手段と、前記スライダをロックし、前記バックルの移動を阻止するロック手段と、前記ロック手段による前記スライダのロックを解除するロック解除手段とを含み、前記リトラクタは前記ベルトの張力又は張力変化を検出し、前記リトラクタで検出された前記ベルトの張力又は張力変化に基づいて、前記スライド手段は前記スライダの送り出し又は引き込みを行い、前記リトラクタで検出された前記ベルトの張力又は張力変化に基づいて、前記タング係合検出手段は前記バックルに対する前記タングの係合を検出し、前記リトラクタで検出された前記ベルトの張力又は張力変化に基づいて、前記ロック手段は前記スライダをロックし、前記ロック解除手段は、前記ロック手段に設けたロック解除ボタンであって、前記ロック解除ボタンの押下が認識されることで、前記ロック手段による前記スライダのロックを解除する（請求項１）。

好ましくは、前記スライド手段は、前記ベルトの張力又は張力変化を検出したとき、前記スライダを送り出すことで前記バックルを前記固定位置から前記係合位置へ移動する（請求項２）。
好ましくは、前記スライド手段は、前記タング係合検出手段によってバックルに対するタングの係合を検出したとき、前記スライダを引き込むことで前記バックルを前記係合位置から前記固定位置へ移動する（請求項３）。

好ましくは、前記スライド手段は、前記バックルの前記係合位置から前記固定位置への移動を検出したとき、前記ロック手段によって前記スライダをロックし、前記バックルの移動を阻止する（請求項４）。
好ましくは、前記スライド手段は、前記ベルトの張力又は張力変化を検出したとき、前記ロック解除ボタンによってスライダのロックを解除した後、前記スライダを送り出すことで前記バックルを前記固定位置から前記係合位置へ移動する（請求項５）。

好ましくは、前記スライド手段は、前記タング係合検出手段によって前記バックルに対する前記タングの係合解除を検出したとき、前記スライダを引き込むことで前記バックルを前記係合位置から前記固定位置へ移動する（請求項６）。
好ましくは、前記バックル移動手段は、前記タング係合検出手段によって前記バックルに対する前記タングの係合を検出した後に前記スライド手段が作動しないとき、警報を発して乗員に注意喚起する警報手段を備える（請求項７）。

好ましくは、車速センサを備えた車両に搭載される前記シートベルト装置であって、前記スライド手段は、前記タング係合検出手段によって前記バックルに対する前記タングの係合を検出した後、前記車速センサにより前記車両の発進を検出したとき、前記スライダを引き込むことで前記バックルを前記係合位置から前記固定位置へ移動する（請求項８）。

好ましくは、前記シートベルト装置は三点支持式である（請求項９）。

請求項１〜９のシートベルト装置の発明によれば、乗員がシートベルト装置を使用する際に、乗員はシートの正面部、換言すると、乗員の上胴部の正面でバックルに対するタングの係合を行うことができる。従って、乗員が身動きし難い服装をしている場合であっても、ベルトの装着を容易に行うことができる。
また、乗員はタング及びベルトを肩部から腰腹部にかけて移動させる必要が無いため、衣類にタング及びベルトが引っ掛かって衣類に損傷を来す可能性が低減される。しかも、スライダ、ひいてはバックルは、シートに着座した乗員の膝部の上部、且つ上胴部の前部となる領域を通過することから、衣類にバックル及びスライダが引っ掛かって衣類に損傷を来す可能性も低減される。

また、乗員の上胴部や腰腹部の捻りを伴うことなくベルトの装着が可能となることから、特に高齢者の身体的な負担を大幅に低減することができ、シートベルト装置における乗員の操作性及び快適性を大幅に向上することができる。

本発明の一実施形態に係るシートベルト装置の全体構成を示す概略図である。図１のシートベルト装置のシステム構成を示す模式図である。図１の二点鎖線で示すシートベルト装置の非使用状態から、スライド手段によるスライダの送り出し開始に伴いバックルが固定位置から移動を開始した状態を示した図である。図３のバックルがタングへの係合位置に移動した状態を示した図である。図４のバックルが係合位置からスライド手段によるスライダの引き込み開始に伴い移動を開始した状態を示した図である。図５のバックルが固定位置に移動した状態を示した図である。本発明の別の実施形態に係るシートベルト装置の全体構成を示す概略図である。

図１は、本発明の一実施形態に係るシートベルト装置の全体構成の概略を示している。本図に示す車両用のシートベルト装置１は、シート２に着座した乗員Ａの腰腹部及び上胴部を拘束するためのベルト４と、車室側壁６の裏側に設けられ、ベルト４の一端を巻き取り可能に支持するリトラクタ８と、ベルト４の他端を車室側壁６の下端部に固定するためのロアアンカ１０と、シート２のシートクッション２ａの車幅方向内方の側部に設置されたバックル１２と、このバックル１２に係合され、ベルト４にスライド自在に装着されたタング１４とを備えている。

ベルト４は、連続した帯状の可撓体からなり、リトラクタ８から車室側壁６の裏側を通って上方に導出された後に、車室側壁６の上方部に形成されたスリット部１６で折り返されて車室内に引き出されている。スリット部１６にはベルト４が挿通されるスリット状の挿通孔が形成され、この挿通孔の下側周縁部を支点としてベルト４が上下に折り返されている。

このように構成されたシートベルト装置１は、タング１４がバックル１２と係合することでベルト４による乗員Ａの拘束状態が維持される使用状態（図１では実線で示している）と、タング１４のバックル１２との係合が解除されるとともにベルト４がリトラクタ８によって巻き取られることにより、ベルト４の中間部分（乗員Ａの身体を拘束している部分）が車室側壁６側に引き寄せられて上下方向に沿うように配される非使用状態（図１では想像線として二点鎖線で示している）との間をベルト４が変位可能に構成されている。

ここで、本実施形態のシートベルト装置１は、バックル１２の移動を可能とするバックル移動手段１８を備えている。バックル移動手段１８は、スライダ２０、スライダ２０のスライド手段２２、バックル１２に対するタング１４の係合を検出するタング係合検出手段２４、スライダ２０のロック手段２６、スライダ２０のロック解除手段２８、警報手段３０などから構成されている。

スライダ２０は、長板状又は長棒状の部材であって、スライド手段２２がスライダ２０の送り出し及び引き込みを円滑に行うことができるような可撓性及び強靱性の両方を有する樹脂製等を所定の曲率Ｃで予め撓み加工を施して形成され、図１の状態では、スライダ２０はスライド手段２２内、及びシート２の支持部２ｂ内に収容されている。
スライダ２０の外端部にバックル１２が装着され、スライダ２０の内端部はスライド手段２２を構成する図示しない機構部に連結されている。スライド手段２２及びロック手段２６は支持部２ｂに図示しないブラケットで支持、固定されている。尚、スライダ２０、スライド手段２２、ロック手段２６、ロック解除手段２８、及び支持部２ｂは、シートベルト装置１の所定の安全基準を満たす強度及び構造を備えている。

図２はシートベルト装置１のシステム構成を示す模式図である。スライド手段２２、タング係合検出手段２４、ロック手段２６、ロック解除手段２８、警報手段３０は、図２の矢印で示す方向の電気的又は機械的な作用によって互いに連携して作動する。特に、スライド手段２２、タング係合検出手段２４、ロック手段２６、ロック解除手段２８は、シートベルト装置１の非使用状態から使用状態、更に使用状態から非使用状態への過程において段階毎に電気的又は機械的に検出された特定の外部情報又は指令３２に基づいて作動する。

例えば、外部情報又は指令３２としてリトラクタ８で機械的又は電気的に検出されたベルト４の張力Ｆ及びベルト４の張力変化ΔＦを利用することで、上記各手段の作動する作動方向やタイミングが決定される。
詳しくは、リトラクタ８で検出されたベルト４の張力変化ΔＦに基づいて、スライド手段２２はスライダ２０の送り出し又は引き込みを行い、また、タング係合検出手段２４はバックル１２に対するタング１４の係合を検出し、また、ロック手段２６はスライダ２０をロックする。

ロック解除手段２８は、図１に示すようなロック手段２６に設けたロック解除ボタンであって、外部情報又は指令３２として乗員Ａによる当該ボタンの押下が認識されることで、ロック手段２６によるスライダ２０のロックが解除される。
警報手段３０は、タング係合検出手段２４によってバックル１２に対するタング１４の係合を検出した後に所定時間が経過してもスライド手段２２が作動せず、バックル１２の移動も行われないときは、シートベルト装置１の装着が不完全な危険状態であるとして警報を発し、乗員Ａに注意喚起する。

図３〜６は、図１のシートベルト装置１の非使用状態から使用状態、更に使用状態から非使用状態への過程を段階的に示しており、これらの図を参照してバックル移動手段１８が作動する様子を詳しく説明する。
先ず、図３に示すように、乗員Ａがリトラクタ８からベルト４の引き出しを開始すると、リトラクタ８がベルト４の小から大となる張力変化ΔＦを検出し、この張力変化ΔＦによってスライド手段２２はスライド手段２２及び支持部２ｂに収容されたスライダ２０を送り出す。これに伴い、バックル１２が支持部２ｂ近傍の固定位置Ｐ１から移動を開始する。

次に、図４に示すように、乗員Ａによってリトラクタ８からのベルト４の引き出しが継続して行われると、ベルト４の張力変化ΔＦは小さいものの、リトラクタ８がベルト４の大となる張力Ｆを継続的に検出する。この継続的な張力Ｆの発生によって、スライド手段２２はスライド手段２２及び支持部２ｂに収容されたスライダ２０を引き出す動作を引き続き行う。

スライダ２０に上述した曲率Ｃとなる撓み加工が施されていることにより、スライダ２０は乗員Ａの膝部、腰腹部及び上胴部に接触しない、膝部の上部であって且つ腰腹部及び上胴部の前部となる領域Ｓをスライドしながら通過する。これに伴いバックル１２は固定位置Ｐ１から領域Ｓを円弧状の軌跡を描いて移動し、乗員Ａはシート２の正面部に位置する係合位置Ｐ２において、腰腹部及び上胴部を捻ることなくタング１４をバックル１２に係合することができる。

次に、図５に示すように、乗員Ａがタング１４をバックル１２に係合すると、リトラクタ８はベルト４の大から小となる張力変化ΔＦを検出し、この張力変化ΔＦによってタング係合検出手段２４はバックル１２に対するタング１４の係合を検出する。スライド手段２２はこの検出結果に基づき、スライド手段２２及び支持部２ｂへスライダ２０を引き込んで収容し始める。これに伴いバックル１２も係合位置Ｐ２から固定位置Ｐ１に向けて移動を開始する。

次に、図６に示すように、スライド手段２２はスライダ２０を領域Ｓにおいて継続してスライドさせ、バックル１４を固定位置Ｐ１まで移動させる。バックル１４が固定位置Ｐ１に到達し、その移動が停止すると、ベルト４の張力変化ΔＦはほぼゼロとなる。リトラクタ８は張力変化ΔＦがほぼゼロになることを検出し、ロック手段２６は当該検出結果に基づいてスライダ２０を強固にロックし、スライダ２０のスライド、ひいてはバックル１２の移動を阻止する。これよりシートベルト装置１は、その装着が完了し、図１の実線で示す使用状態とされる。

次に、シートベルト装置１を使用状態から図１の想像線で示す非使用状態にする場合には、乗員Ａがロック手段２６に設けられたロック解除手段２８であるロック解除ボタンを押下することで、ロック手段２６はスライダ２０のロックを解除し、スライド手段２２はスライド手段２２及び支持部２ｂに収容されたスライダ２０を送り出す。これに伴いバックル１２が固定位置Ｐ１から係合位置Ｐ２に移動し、乗員Ａは、図４に示すように、シート２の正面部となる係合位置Ｐ２において、腰腹部及び上胴部を捻ることなくバックル１２に対するタング１４の係合を解除することができる。

そして、バックル１２に対するタング１４の係合が解除されると、リトラクタ８がベルト４のほぼゼロとなる張力Ｆを検出する。このほぼゼロとなる張力Ｆの検出によってタング係合検出手段２４はバックル１２に対するタング１４の係合解除を検出する。スライド手段２２はこの検出結果に基づき、スライド手段２２及び支持部２ｂにスライダ２０を引き込んで収容する動作を行い、シートベルト装置１は最終的に図１の想像線で示す非使用状態とされる。

以上のように本実施形態のシートベルト装置１によれば、乗員Ａがシートベルト装置１を使用する際に、乗員Ａはシート２の正面部、換言すると、乗員Ａの上胴部の正面でバックル１２に対するタング１４の係合を行うことができる。従って、乗員Ａが身動きし難い服装をしている場合であっても、ベルト４の装着を容易に行うことができる。
また、乗員Ａはタング１４及びベルト４を肩部から腰腹部にかけて移動させる必要が無いため、衣類にタング１４及びベルト４が引っ掛かって衣類に損傷を来す可能性が低減される。しかも、スライダ２０、ひいてはバックル１２は、シート２に着座した乗員Ａの膝部の上部、且つ上胴部の前部となる領域Ｓを通過することから、衣類にバックル１２及びスライダ２０が引っ掛かって衣類に損傷を来す可能性も低減される。

また、乗員Ａの上胴部や腰腹部の捻りを伴うことなくベルト４の装着が可能となることから、特に高齢者の身体的な負担を大幅に低減することができ、シートベルト装置１における乗員の操作性及び快適性を大幅に向上することができる。
本発明は、上述の実施形態に制約されるものではなく種々の変形が可能である。
例えば、上記実施形態のようなバックル移動手段１８の自動制御は、車両を総合的に制御する図示しないＥＣＵ（電子制御ユニット）を経由した信号の送受信により行うことが考えられる。しかし、これに限らず、シートベルト装置１内で完結する制御システムでシートベルト装置１を制御するようにしても良い。

また、上記実施形態では、ベルト４の張力Ｆ及び張力変化ΔＦを外部情報又は指令３２として検出し、この検出結果に基づいてバックル移動手段１８を自動で作動させるが、これに限らず、バックル移動手段１８を作動させるための外部情報又は指令３２は種々の情報を用いることが可能である。
具体的には図７に示すように、バックル１２のタング１４の係合箇所に圧接センサ（タング係合検出手段）３４を設けることにより、ベルト４の張力Ｆ及び張力変化ΔＦではなく、圧接センサ３４の信号に基づいてバックル１２に対するタング１４の係合又は係合解除を検出するようにタング係合検出手段２４を構成することが可能である。この場合にはタング係合検出手段２４の検出精度が向上して好ましい。

また、図７に示すように、スライダ２０をロック又はロック解除するためのロック及びロック解除ボタン（ロック手段、ロック解除手段）３６をバックル１２に設け、当該ボタン３６をロック手段２６に電気的又は機械的に接続し、乗員Ａが手元でスライダ２０を手動によりロック又はロック解除できるようにしても良い。
更に、スライダ２０を手動で送り出し又は引き込み可能なようにスライド手段２２を構成しても良く、この場合の外部情報又は指令３２は乗員Ａの操作である。

この場合には、乗員Ａはボタン３６の操作でスライダ２０のロック解除を行った後、スライダ２０をスライド手段２２から手で引き出し、バックル１２を固定位置Ｐ１から係合位置Ｐ２まで移動した後でバックル１２にタング１４を係合する。その後、スライダ２０をスライド手段２２に手で送り込むことでバックル１２を係合位置Ｐ２から固定位置Ｐ１まで移動し、ボタン３６を操作してスライダ２０をロックすることでベルト４の装着が完了する。

こうした構成とすることで、スライダ２０のロック又はロック解除、及び送り出し又は引き込みを乗員Ａの意思で自由に行うことができるとともに、シートベルト装置１のシステム構成の簡素化を実現することができて好ましい。
また、スライド手段２２を作動させる外部情報又は指令３２として、例えば車両に搭載された図示しない車速センサの信号を利用し、バックル１２にタング１４を係合した後にバックル１２を係合位置Ｐ２から固定位置Ｐ１まで移動するためのスライド手段２２の作動を車両が発進したタイミングで行うようにしても良い。この場合には、車両発進までに自由にベルト４の着脱を容易に行うことができる。

また、スライド手段２２を作動させる外部情報又は指令３２として、例えば図示しない作動スイッチを運転席前のパネルボードに設け、運転席に座る運転者が当該スイッチを操作することによりバックル１２を固定位置Ｐ１と係合位置Ｐ２との間で移動させるためのスライド手段２２の作動を行うようにしても良い。この場合には、運転者が車両発進前及び車両停止後のタイミングで当該スイッチを操作すれば、乗員Ａは安全に、且つ、極力手を煩わすことなくベルト４の着脱を容易に行うことができる。

最後に、シートベルト装置１は前席シートや後席シートを問わずに適用可能であり、車両用に限らず、また、三点式シートベルトに限らず適用可能であることは勿論である。

１シートベルト装置
２シート
４ベルト
８リトラクタ
１２バックル
１４タング
１８バックル移動手段
２０スライダ
２２スライド手段
２４タング係合検出手段
２６ロック手段
２８ロック解除手段
３０警報手段
３２外部情報又は指令
３４圧接センサ（タング係合検出手段）
３６ロック及びロック解除ボタン（ロック手段、ロック解除手段）

Claims

乗員が着座するシートの一側部側に設けられ、ベルトの巻き取り又は引き出しを可能とするリトラクタと、
前記ベルトに装着されたタングと、
前記シートの他側部側の固定位置に設けられ、前記リトラクタからの前記ベルトを引き出すことで前記タングが係合可能となるバックルと、
前記バックルを前記固定位置から、前記シートに着座した乗員の膝部の上部、且つ上胴部の前部となる領域を通過させ、前記シートの正面部に位置する前記バックルに対する前記タングの係合位置まで移動するためのバックル移動手段とを備え、
前記バックル移動手段は、
前記バックルが装着されたスライダと、
前記スライダを送り出し又は引き込むことで前記バックルを前記固定位置と前記係合位置との間で移動可能とするスライド手段と、
前記バックルに対する前記タングの係合又は係合解除を検出するタング係合検出手段と、
前記スライダをロックし、前記バックルの移動を阻止するロック手段と、
前記ロック手段による前記スライダのロックを解除するロック解除手段と
を含み、
前記リトラクタは前記ベルトの張力又は張力変化を検出し、
前記リトラクタで検出された前記ベルトの張力又は張力変化に基づいて、前記スライド手段は前記スライダの送り出し又は引き込みを行い、前記リトラクタで検出された前記ベルトの張力又は張力変化に基づいて、前記タング係合検出手段は前記バックルに対する前記タングの係合を検出し、前記リトラクタで検出された前記ベルトの張力又は張力変化に基づいて、前記ロック手段は前記スライダをロックし、
前記ロック解除手段は、前記ロック手段に設けたロック解除ボタンであって、前記ロック解除ボタンの押下が認識されることで、前記ロック手段による前記スライダのロックを解除することを特徴とするシートベルト装置。
前記スライド手段は、前記ベルトの張力又は張力変化を検出したとき、前記スライダを送り出すことで前記バックルを前記固定位置から前記係合位置へ移動することを特徴とする請求項１に記載のシートベルト装置。
前記スライド手段は、前記タング係合検出手段によってバックルに対するタングの係合を検出したとき、前記スライダを引き込むことで前記バックルを前記係合位置から前記固定位置へ移動することを特徴とする請求項２に記載のシートベルト装置。
前記スライド手段は、前記バックルの前記係合位置から前記固定位置への移動を検出したとき、前記ロック手段によって前記スライダをロックし、前記バックルの移動を阻止することを特徴とする請求項３に記載のシートベルト装置。
前記スライド手段は、前記ベルトの張力又は張力変化を検出したとき、前記ロック解除ボタンによってスライダのロックが解除された後、前記スライダを送り出すことで前記バックルを前記固定位置から前記係合位置へ移動することを特徴とする請求項４に記載のシートベルト装置。
前記スライド手段は、前記タング係合検出手段によって前記バックルに対する前記タングの係合解除を検出したとき、前記スライダを引き込むことで前記バックルを前記係合位置から前記固定位置へ移動することを特徴とする請求項５に記載のシートベルト装置。
前記バックル移動手段は、前記タング係合検出手段によって前記バックルに対する前記タングの係合を検出した後に前記スライド手段が作動しないとき、警報を発して乗員に注意喚起する警報手段を備えることを特徴とする請求項６に記載のシートベルト装置。
車速センサを備えた車両に搭載される前記シートベルト装置であって、
前記スライド手段は、前記タング係合検出手段によって前記バックルに対する前記タングの係合を検出した後、前記車速センサにより前記車両の発進を検出したとき、前記スライダを引き込むことで前記バックルを前記係合位置から前記固定位置へ移動することを特徴とする請求項３乃至７の何れかに記載のシートベルト装置。
三点支持式であることを特徴とする請求項１乃至８の何れかに記載のシートベルト装置。