JP7011929B2 - シートベルト装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両に搭載されるシートベルト装置に関する。

車両に搭載されるシートベルト装置としては、種々のものが存在する。例えば特許文献１には、図６に示すようなシートベルト装置１００が開示されている。このシートベルト装置１００は、車両の座席側方に設けられるバックル１１０と、バックル１１０に係合可能なタング１２０を含む。

図６に示すシートベルト装置１００では、ウエビング１３０が、乗員の腰部を拘束するラップベルト１３１と乗員の上半身を拘束するショルダーベルト１３２とにタング１２０で折り返される。

より詳しくは、タング１２０は、バックル１１０に挿入される差込部１２１と、差込部１２１の上方から座席と反対方向に向かって斜め前方に延びる本体部１２２を含む。なお、図６のシートベルト装置１００は、車両の左側座席用のものであり、図６の左上方向が車両内方、図６の右下方向が車両外方である。

本体部１２２は空洞であり、その内部にウエビング１３０が挿通されている。そして、本体部１２２の座席側の開口がラップベルト１３１の基点となる第１巻掛部１２３、座席と反対側の開口がショルダーベルト１３２の基点となる第２巻掛部１２４となっている。

特許文献１には、第２巻掛部１２４が第１巻掛部１２３に対して座席と反対側であって第１巻掛部１２３よりも上方に位置することにより、ショルダーベルト１３２による乗員の拘束性を向上させることができると記載されている。さらに、特許文献１には、第２巻掛部１２４が第１巻掛部１２３よりも車両前方に位置することにより、ショルダーベルト１３２の下部を乗員の胸部下部から離すことができると記載されている。

特許文献１のシートベルト装置１００に対して、一般的なシートベルト装置のようにウエビングをタングでラップベルトとショルダーベルトとに単純に折り返した場合、ラップベルトの基点とショルダーベルトの基点が同じ位置になる。このため、車両の前方衝突時に乗員が前方に移動することによる荷重がショルダーベルトとラップベルトとで同じ部分でタングにかかるので、ラップベルトにより乗員の腰部が拘束されるとほぼ同時に、ショルダーベルトにより乗員の上体が拘束されて乗員の胸部へ大きな負荷が作用していた。これを解決し、車両の前方衝突時に乗員の胸部変形量を小さく抑えるという観点からは、特許文献１に開示されたシートベルト装置１００のように、ショルダーベルト１３２の基点となる第２巻掛部１２４が、ラップベルト１３１の基点となる第１巻掛部１２３よりも車両前方にあることが望ましい。

特許第４５０８１１６号公報

しかしながら、特許文献１に開示されたシートベルト装置１００では、ショルダーベルト１３２がラップベルト１３１と連続しているために、車両の前方衝突時に乗員が前方に移動した際に、タング１２０に対してラップベルト１３１が引き出されることでラップベルト１３１に作用する荷重がショルダーベルト１３２に伝わる。その結果、ショルダーベルト１３２が乗員の胸部を圧迫し、胸部変形量を小さく抑えるという効果が不十分となることがある。

そこで、本発明は、車両の前方衝突時の乗員の胸部変形量を十分に小さく抑えることができるシートベルト装置を提供することを目的とする。

前記課題を解決するために、本発明のシートベルト装置は、車両の座席側方に設けられるバックルと、前記バックルに係合可能なタングと、乗員の腰部を拘束するためのラップベルトであって、一端が前記タングに固定され、他端側で第１リトラクタによって長さが調整されるラップベルトと、乗員の上半身を拘束するための、前記ラップベルトとは別体のショルダーベルトであって、一端が前記ラップベルトの一端よりも車両前方で前記タングに固定され、他端側で第２リトラクタによって長さが調整されるショルダーベルトと、
を備える、ことを特徴とする。

上記の構成によれば、ショルダーベルトがラップベルトと別体であり、その双方の一端がタングに固定され、ラップベルトの他端側が第１リトラクタ、ショルダーベルトの他端側が第２リトラクタに取り付けられているので、図６に示すシートベルト装置１００のように車両の前方衝突時にタング１２０に対してラップベルト１３１が引き出されることも、ラップベルト１３１に作用する荷重がショルダーベルト１３２に伝わることもない。しかも、ショルダーベルトの一端がラップベルトの一端よりも車両前方でタングに固定されているので、ショルダーベルトと乗員の胸部下部との間に隙間が設けられ、かつ車両の前方衝突時の荷重は、ラップベルト側に先行して作用する。これにより、車両の前方衝突時に乗員の比較的に骨の剛性の弱い位置へのショルダーベルトからの負荷が低減する。従って、車両の前方衝突時の乗員の胸部変形量を十分に小さく抑えることができる。

例えば、前記タングは、前記バックルに挿入される差込部、および前記差込部が前記バックルに挿入された状態で前記差込部から少なくとも車両前方に張り出す本体部、を含み、前記ラップベルトの一端は、前記タングの本体部に固定されており、前記ショルダーベルトの一端は、前記タングの本体部における車両前方に張り出す部分に固定されていてもよい。

前記タングの差込部の中心線から前記ショルダーベルトのタング固定位置までの距離は７０ｍｍ以上であり、前記ショルダーベルトのタング固定位置から前記ラップベルトのタング固定位置までの距離は１３０ｍｍ以下であってもよい。タングの差込部の中心線からショルダーベルトのタング固定位置までの距離が７０ｍｍ以上であれば、車両の前方衝突時の乗員の胸部変形量を効果的に小さく抑えることができる。また、ショルダーベルトのタング固定位置からラップベルトのタング固定位置までの距離が１３０ｍｍ以下であれば、乗員がシートベルト装置を装着していない時に車体のセンターピラーでタングを隠すことができる。

前記タングの本体部は、前記差込部が前記バックルに挿入された状態で前記差込部から車両後方にも張り出しており、前記ラップベルトの一端は、前記タングの本体部における車両後方に張り出す部分に固定されていてもよい。この構成によれば、ラップベルトの一端は、タングの本体部における車両後方に張り出す部分に固定されているので、乗員が差込部の上方を掴みやすくなる。従って、タングの差込部のバックルへの挿入、取外しが容易になり、タングの操作性を向上できる。

前記タングは、当該タングが正規の向きと逆向きの場合は、前記差込部が前記バックルに挿入できないか、前記差込部が前記バックルに挿入できても当該タングが前記バックルに係合できないように構成されていてもよい。この構成によれば、乗員がタングを誤った向きでバックルに係合させることを防止することができる。

本発明によれば、車両の前方衝突時の乗員の胸部変形量を十分に小さく抑えることができる。

（ａ）は本発明の一実施形態に係るシートベルト装置の斜視図、（ｂ）は同シートベルト装置を乗員が装着した状態を示す側面図である。 図１（ａ）および（ｂ）に示すシートベルト装置の一部の斜視図である。 タングの平面図である。 車両の前方衝突時の胸部変形量の試験結果を示すグラフである。 （ａ）は変形例のシートベルト装置におけるタングが正規の向きでバックルに挿入された状態を示す図であり、（ｂ）は同タングが逆向きでバックルに挿入された状態を示す図である。 従来のシートベルト装置の一部の斜視図である。

図１（ａ）および（ｂ）ならびに図２に、本発明の一実施形態に係るシートベルト装置２を示す。このシートベルト装置２は、車両１に搭載される。

具体的に、シートベルト装置２は、車両１の座席１１側方に設けられるバックル３と、バックル３に係合可能なタング４を含む。バックル３は、アンカープレート３１を介して車体に固定される。乗員は、シートベルト装置２を装着する際にタング４をバックル３に係合させる。

さらに、シートベルト装置２は、乗員の腰部を拘束するためのラップベルト５と、乗員の上半身を拘束するためのショルダーベルト６を含む。ショルダーベルト６は、ラップベルト５と別体である。

ラップベルト５の一端は、タング４に固定されている。座席１１のバックル３と反対側には第１リトラクタ１３が設けられており、この第１リトラクタ１３にラップベルト５の他端が取り付けられている。第１リトラクタ１３は、ラップベルト５の長さを当該ラップベルト５の他端側で調整するためのものである。第１リトラクタ１３は、巻取式であり、ラップベルト５に所定以上の荷重が作用すると、抵抗を生じつつウエビングが引き出されることで乗員の運動エネルギーを吸収するエネルギー吸収機構が付いたものであるが、車両の特性や、座席の位置によっては、エネルギー吸収機構が付いていないものでも良い。

ショルダーベルト６の一端は、ラップベルト５の一端よりも車両前方でタング４に固定されている。座席１１のバックル３と反対側には第２リトラクタ１４が設けられており、この第２リトラクタ１４にショルダーベルト６の他端が取り付けられている。ショルダーベルト６は、車体のセンターピラー１２に設けられたショルダーアンカーで折り返される。第２リトラクタ１４は、ショルダーベルト６の長さを当該ショルダーベルト６の他端側で調整するためのものである。第２リトラクタ１４は、巻取式であり、第１リトラクタ１３と同様にエネルギー吸収機構が付いたものであるが、車両の特性や、座席の位置によっては、エネルギー吸収機構が付いていないものでも良い。

図２および図３に示すように、タング４は、ラップベルト５の一端およびショルダーベルト６の一端が固定された本体部４３と、本体部４３から突出してバックル３に挿入される差込部４１を含む。図例では、タング４が板状であるが、タング４は金属板とこの金属板を部分的に覆う樹脂からなり、差込部４１が金属板のみで構成されてもよい。

差込部４１には、係合穴４２が形成されている。一方、バックル３は、差込部４１が挿入される差込口を有し、バックル３の内部には、差込口に差込部４１が挿入されたときに係合穴４２に係合するフック部材が設けられている。フック部材と係合穴４２との係合は、バックル３の図略のレリースボタンを押すことにより解除される。

本実施形態では、タング４が略Ｔ字であり、本体部４３が、差込部４１がバックル３に挿入された状態で差込部４１から車両前方および車両後方に張り出している。そして、本体部４３における車両前方に張り出す部分４３Ａにショルダーベルト６の一端が固定され、本体部４３における車両後方に張り出す部分４３Ｂにラップベルト５の一端が固定されている。

本実施形態では、本体部４３における車両前方に張り出す部分４３Ａに長穴４４が形成されており、ショルダーベルト６の一端がその長穴４４に挿通されて折り返された状態で縫合されている。同様に、本体部４３における車両後方に張り出す部分４３Ｂに長穴４５が形成されており、ラップベルト５の一端がその長穴４５に挿通されて折り返された状態で縫合されている。長穴４４，４５は、車両の前後方向に長い。なお、長穴４４に挿通されたショルダーベルト６の一端の幅は、長穴４４の幅とほぼ一致しており、長穴４５に挿通されたラップベルト５の一端の幅は、長穴４５の幅とほぼ一致している。

タング４の差込部４１の中心線Ｌ（差込部４１の幅方向の中心線）からショルダーベルト６のタング固定位置としての長穴４４の長辺中心（差込部４１と反対側の長辺の中心）までの距離ＡＳは７０ｍｍ以上であることが望ましい。車両１の前方衝突時の乗員の胸部変形量を効果的に小さく抑えることができるからである。また、距離ＡＳは、差込部４１の幅方向の距離である。

長穴４４の長辺中心からラップベルト５のタング固定位置としての長穴４５の長辺中心（差込部４１と反対側の長辺の中心）までの距離Ｄ、換言すれば上述した距離ＡＳとタング４の差込部４１の中心線Ｌから長穴４５の長辺中心までの距離ＡＬの和は、１３０ｍｍ以下であることが望ましい。乗員がシートベルト装置２を装着していない時に車体のセンターピラー１２でタング４を隠すことができるからである。また、距離Ｄおよび距離ＡＬは、差込部４１の幅方向の距離である。

以上説明したように、本実施形態のシートベルト装置２では、ショルダーベルト６がラップベルト５と別体であり、その双方の一端がタング４に固定され、ラップベルトの他端側が第１リトラクタ１３、ショルダーベルトの他端側が第２リトラクタ１４に取り付けられているので、図６に示すシートベルト装置１００のように車両の前方衝突時に乗員が前方に移動することで、タング１２０に対してラップベルト１３１が引き出されることも、ラップベルト１３１に作用する荷重がショルダーベルト１３２に伝わることもない。しかも、ショルダーベルト６の一端がラップベルト５の一端よりも車両前方でタング４に固定されているので、ショルダーベルト６と乗員の胸部下部との間に隙間が設けられ、かつ車両の前方衝突時に乗員が前方に移動することによる荷重は、ラップベルト側に先行して作用する。これにより、車両の前方衝突時に乗員の比較的に骨の剛性の弱い位置へのショルダーベルト６からの負荷が低減する。従って、車両の前方衝突時の乗員の胸部変形量を十分に小さく抑えることができる。

ここで、図４に、米国道路交通安全局（ＮＨＴＳＡ）の新車アセスメントプログラム（ＮＣＡＰ）に従った前方衝突試験のＣＡＥ（computer aided engineering）解析結果を一例として示す。試験条件としては、ＮＣＡＰに規定されている通り、衝突速度は５６ｋｍ／ｈである。なお、ＣＡＥ解析ソフトとしては、MADYMO（TASS International株式会社）を用いた。図４中の破線は、距離ＡＬを２０ｍｍに設定した上で距離ＡＳを変化させたときの、車両の前方衝突時の乗員の胸部変形量を示す。図４中の実線は、距離ＡＬを５０ｍｍに設定した上で距離ＡＳを変化させたときの、車両の前方衝突時の乗員の胸部変形量を示す。図４中の一点鎖線は、距離ＡＬを８０ｍｍに設定した上で距離ＡＳを変化させたときの、車両の前方衝突時の乗員の胸部変形量を示す。

本解析に用いた車両においては、ウエビングをタングでラップベルトとショルダーベルトとに単純に折り返した場合（ラップベルトの基点とショルダーベルトの基点が同じ位置の場合）には、車両の前方衝突時の乗員の胸部変形量は図４中の二点鎖線で示す通り３３ｍｍであった。これに対し、この車両に本実施形態のような構成を採用すれば、図４中の破線、実線及び一点鎖線で示すように、車両の前方衝突時の乗員の胸部変形量が十分に小さく抑えられる。特に、距離ＡＳを７０ｍｍ以上とすれば、車両の前方衝突時の乗員の胸部変形量が効果的に小さく抑えられる。さらに、距離ＡＳを９０ｍｍ以上とすれば、車両の前方衝突時の乗員の胸部変形量がさらに効果的に小さく抑えられる。ただし、距離ＡＳを９０ｍｍ以上とする場合は、距離Ｄ（＝ＡＳ＋ＡＬ）を１３０ｍｍ以下とすることで、胸部変形量を２５ｍｍ以下に抑えることができる。

（変形例）
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。

例えば、タング４が略Ｌ字の板状であり、本体部４３は、差込部４１がバックル３に挿入された状態で差込部４１から車両前方のみに張り出してもよい。この場合、ラップベルト５のタング固定位置は、差込部４１の中心線Ｌ上にあってもよい。ただし、前記実施形態のように、本体部４３が、差込部４１がバックル３に挿入された状態で差込部４１から車両前方だけでなく車両後方にも張り出しており、その車両後方に張り出した部分４３Ｂにラップベルト５の一端が固定されていれば、乗員が差込部４１の上方を掴みやすくなる。従って、タング４の差込部４１のバックル３への挿入、取外しが容易になり、タング４の操作性を向上できる。

また、ラップベルト５の一端およびショルダーベルト６の一端のタング４への固定方法は、前記実施形態で説明したものに限られない。例えば、タング４の本体部４３に、ラップベルト５固定用の穴として丸穴が形成されるとともに、ショルダーベルト６固定用の穴として丸穴が形成されワイヤなどを介してラップベルト５の一端およびショルダーベルト６の一端が固定されてもよい。この場合、ラップベルト５、及びショルダーベルト６のタング固定位置は、丸穴の上側円弧の中心となる。

さらに、タング４は、当該タング４が正規の向きと逆向きの場合は、差込部４１がバックル３に挿入できないか、差込部４１がバックル３に挿入できても当該タング４がバックル３に係合できないように構成されていることが望ましい。この構成によれば、乗員がタング４を誤った向きでバックル３に係合させることを防止することができる。

例えば、図５（ａ）および（ｂ）に示すように、タング４の本体部４３における車両前方に張り出す部分４３Ａの根本に差込部４１に沿って突出する突出部４８を設けるとともに、バックル３における差込口の車両後方に突出部３２を設けてもよい。このような構成であれば、図５（ａ）に示すようにタング４が正規の向きであればタング４をバックル３に係合させることができるが、図５（ｂ）に示すようにタング４が逆向きであれば突出部４８，３２同士の干渉によってタング４をバックル３に係合させることができない。

１ 車両
１１ 座席
１３ 第１リトラクタ
１４ 第２リトラクタ
２ シートベルト装置
３ バックル
４ タング
４１ 差込部
４３ 本体部
５ ラップベルト
６ ショルダーベルト

Claims (3)

1. 車両の座席側方に設けられるバックルと、
   前記バックルに係合可能なタングと、
   乗員の腰部を拘束するためのラップベルトであって、一端が前記タングに固定され、他端側で第１リトラクタによって長さが調整されるラップベルトと、
   乗員の上半身を拘束するための、前記ラップベルトとは別体のショルダーベルトであって、一端が前記ラップベルトの一端よりも車両前方で前記タングに固定され、他端側で第２リトラクタによって長さが調整されるショルダーベルトと、を備え、
   前記タングは、前記バックルに挿入される差込部、および前記差込部が前記バックルに挿入された状態で前記差込部から車両前方および車両後方に張り出す本体部、を含み、
   前記ショルダーベルトの一端は、前記タングの本体部における車両前方に張り出す部分に固定されており、前記ラップベルトの一端は、前記タングの本体部における車両後方に張り出す部分に固定されている、シートベルト装置。
2. 前記タングの差込部の中心線から前記ショルダーベルトのタング固定位置までの距離は７０ｍｍ以上であり、
   前記ショルダーベルトのタング固定位置から前記ラップベルトのタング固定位置までの距離は１３０ｍｍ以下である、請求項１に記載のシートベルト装置。
3. 前記タングは、当該タングが正規の向きと逆向きの場合は、前記差込部が前記バックルに挿入できないか、前記差込部が前記バックルに挿入できても当該タングが前記バックルに係合できないように構成されている、請求項１または２に記載のシートベルト装置。
   

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