JP7235413B2 - ラッププリテンショナを備えた車両用シート装置 - Google Patents

Description

本発明は、ラッププリテンショナを備えた車両用シート装置に関する。

車両衝突時に三点式シートベルト装置のラップベルトをシート下方に引き込んで、ラップベルトのスラックを低減させて乗員拘束力を高めるラッププリテンショナが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

このようなラッププリテンショナは、車室内でシート側方下方に配置されたシートレールを構成するアッパレールに取り付けられた中間部材にシリンダ等が配置されている。

一方、自動車の自動運転の技術開発が進んでいる。自動運転時にはシートポジションの多様化が想定される。車両用シートをシート後方に大きくスライドさせた状態や、安楽姿勢等でシートバックを大きく傾斜させた状態が想定される。このような様々なシートポジションでも乗員に対する拘束性能を確保するには、上記ラッププリテンショナを備えることが好ましい。

特開２０１７－１５９７３８号公報

ところで、上記ラッププリテンショナを備える車両用シートで、ショルダリトラクタを車両用シートに搭載した場合には、車両の前面衝突時に乗員からシートベルトに作用する全ての荷重を車両用シートのシートフレームで受けることになる。

このため、シートフレーム、特にシートレールを補強する必要があり、車両用シートの質量増加を招くという不都合があった。

本発明は上記事実を考慮し、質量増加を抑制しつつサブマリン現象を抑制するラッププリテンショナを備えた車両用シート装置を得ることが目的である。

請求項１に記載の発明に係るラッププリテンショナを備えた車両用シート装置は、車室に固定されるロアレール上をアッパレールがシート前後方向にスライド可能に設けられたシートスライド機構と、前記アッパレールの上壁に固定され、シート前後方向視において底壁と一対の側壁を有する断面Ｕ字型の中間部材と、前記中間部材の前記側壁に締結固定され、三点式シートベルトをシート側方で下方に引き込むベルトが巻きかけられたプリテンショナ本体と、前記プリテンショナ本体から前記底壁に沿ってシート前方に延在し、前記ベルトの一端が内部に配設されたピストンに係止されたシリンダと、を有するラッププリテンショナと、前記シリンダのシート前方端部に対向して、前記中間部材の前記底壁と前記アッパレールの前記上壁を貫通して固定された変位阻止部材と、を備え、前記シートスライド機構において前記アッパレールが最もシート後方側に位置した場合に、シート前後方向で前記ロアレールと前記シリンダがオーバーラップするように配置されている。

このラッププリテンショナを備えた車両用シート装置は、シートスライド機構のアッパレールの上壁に固定された中間部材の側壁にラッププリテンショナのプリテンショナ本体が締結固定されると共に、ブリテンショナ本体からシート前方に延在するシリンダが中間部材に底壁に沿って配置されている。

また、シリンダのシート前方側端部に対向してアッパレールの上壁と中間部材の底壁を貫通して固定された変位阻止部材が設けられている。

したがって、自動車の前面衝突時に三点式シートベルトからラッププリテンショナに入力される荷重によりシリンダが中間部材に対して相対移動しかけても、変位阻止部材によって相対変位が防止又は抑制される。これにより、シリンダによってアッパレールを補強することができる。したがって、自動車の前面衝突時にシートスライド機構のロアレールに対するアッパレールの離脱を防止又は抑制することができる。

特に、ロアレールに対してアッパレールが最もシート後方側（リアモースト）に位置している場合に自動車が前面衝突すると、狭くなったアッパレールとロアレールの噛合範囲に荷重が集中する。この場合でも、シート前後方向でロアレールとシリンダがオーバーラップするように配置されているため、上記噛合範囲でシリンダによる補強によりロアレールに対するアッパレールの離脱が防止又は抑制される。

すなわち、既存のラッププリテンショナのシリンダによってアッパレールを補強することができ、シートスライド機構のレールの板厚増加等の車両用シートの質量増加を抑制しつつ、シートスライド機構のアッパレールの離脱を防止又は抑制することができる。

また、自動車の前面衝突時に三点式シートベルトからラッププリテンショナに荷重が作用した場合に、シリンダの中間部材に対する相対変位が防止又は抑制されるため、車両用シートに着座した乗員に対するシートベルトによる拘束力が変化することが防止又は抑制される。すなわち、自動車の前面衝突時に車両用シートに着座した乗員の腰が車両用シートに沈み込む、所謂サブマリン現象が抑制される。
さらに、自動車の前面衝突時にアッパレールの折れが抑制されるため、乗員腰部の前方移動が抑制される。すなわち、自動車の前面衝突時に車両用シートに着座した乗員の腰が車両用シートに沈み込む、所謂サブマリン現象が抑制される。

本発明は、質量増加を抑制しつつサブマリン現象を抑制することができる。

第１実施形態に係るラッププリテンショナを備えた車両用シート装置を示す側面図である。 図１のＡ－Ａ線拡大断面図である。 図１のＢ－Ｂ線拡大断面図である。 第１実施形態に係るラッププリテンショナを備えた車両用シート装置の要部断面を拡大して示す側面図である。 第１実施形態に係るラッププリテンショナを備えた車両用シート装置の前面衝突時の変形状態を示す側面図である。 第２実施形態に係るラッププリテンショナを備えた車両用シート装置の図４に対応する要部断面を拡大して示す側面図である。 第３実施形態に係るラッププリテンショナを備えた車両用シート装置の図４に対応する要部断面を拡大して示す側面図である。 （Ａ）は第４実施形態に係るラッププリテンショナを備えた車両用シート装置の図４に対応する要部断面を拡大して示す側面図であり、（Ｂ）は同要部拡大斜視図である。

[第１実施形態]
第１実施形態に係るラッププリテンショナを備えた車両用シート装置について図１～図５を参照して説明する。なお、各図に適宜示す矢印ＦＲは車両前方を示しており、矢印ＵＰは車両上方、矢印ＬＨは車両左側を示している。以下、単に前後、上下、左右の方向を用いて説明する場合は、特に断りのない限り、車両前後方向の前後、車両上下方向の上下、進行方向を向いた場合の車幅方向の左右を示すものとする。また、本実施形態では、シート前後方向、シート幅方向が車両前後方向、車幅方向と一致するため、「車両前後方向」、「車幅方向」に統一して説明する。

（構成）
ラッププリテンショナを備えた車両用シート装置１０（以下、「車両用シート装置１０」という）は、乗員が着座する車両用シート１２と、車両用シート１２を車両前後方向にスライド可能に支持するシートスライド機構１４と、シートスライド機構１４上に設けられ、車両用シート１２を支持する中間部材１６と、図示しない三点式シートベルト装置を構成するシートベルトを前面衝突時に下方に引き込むラッププリテンショナ１８と、を備えている。なお、本実施形態で説明する車両用シートは、車両前席右側のシートである。

＜車両用シート＞
車両用シート１２は、乗員の腰部を支持するシートクッション２２と、乗員の背部を支持するシートバック２４と、乗員の頭部を支持するヘッドレスト２６と、を有する。

＜シートスライド機構＞
次に、車両用シート１２を車両前後方向にスライド可能に支持するシートスライド機構１４について説明する。

シートスライド機構１４は、ロアレール２８上をアッパレール３０が車両（シート）前後方向に移動自在に設けられている。アッパレール３０上には中間部材１６を介して車両用シート１２が取り付けられている。したがって、アッパレール３０がロアレール２８上を車両前後方向にスライドすることによって、車両用シート１２が車両前後方向にスライド可能とされている。

なお、ロアレール２８は、図３に示すように、底壁３２と、底壁３２の車幅方向両端部から車両上方に延在する一対の外壁３４、３６と、外壁３４、３６の上端からそれぞれ車幅方向のレール内側に延在する上壁３８、４０と、上壁３８、４０のそれぞれ車幅方向のレール内側端部から車両下方に延在する内壁４２、４４を有する。

アッパレール３０は、図２に示すように、車両前後方向に延在するものであり、上壁５０と、上壁の車幅方向両端部からそれぞれ車両下方に延在する挿通壁５２、５４と、挿通壁５２、５４の下端部からそれぞれ車幅方向外側に向かった後、車両上方に曲げられた曲壁５６、５８とを有する。

アッパレール３０の挿通壁５２、５４がロアレール２８の内壁４２、４４間に挿入されると共に、アッパレール３０の曲壁５６、５８がロアレール２８の外壁３４と内壁４２の間、外壁３６と内壁４４の間にそれぞれ配置されることにより、アッパレール３０とロアレール２８が組み合わされる。

なお、アッパレール３０の上壁５０には、車両前方側と車両後方側にそれぞれ上下に貫通する孔部６０（図３参照）、孔部６２（図２参照）が形成されている。

また、ロアレール２８は、図１に示すように、車両前方側端部と車両後方側端部で車両側面視でハット形状の取付部材６４、６６を介して図示しない車室のフロアパネルに取り付けられている。

＜中間部材＞
中間部材１６は、アッパレール３０の上壁５０に取り付けられているものであり、アッパレール３０の車両前後方向長さと略同一の長さを有する。

中間部材１６は、図２及び図３に示すように、底壁７０と、底壁７０の車幅方向両端部から車両上方に延在する内側側壁７２、外側側壁７４と、を有する。なお、ここで、「内側」、「外側」とは、それぞれ車両用シート装置１０のシート幅方向においてシート中心から相対的に近い、遠いことを意味している。

底壁７０には、アッパレール３０の上壁５０に形成された孔部６０、６２に対応した、上下に貫通した孔部７６、７８が形成されている。

図３に示すように、アッパレール３０の上壁５０の孔部６０と中間部材１６の底壁７０の孔部７６に下側からピン部材８０が挿入され、留め具８２で固定されている。この際、ピン部材８０の先端が留め具８２から上方に突出している。なお、ピン部材８０が「変位阻止部材」に相当する。

また、図２に示すように、アッパレール３０の上壁５０の孔部６２と中間部材１６の底壁７０の孔部７８にリベット８４が挿入され、カシメ加工されることによってアッパレール３０に中間部材１６が固定されている。

さらに、外側側壁７４の車両後方側には、ラッププリテンショナ１８の後述するプリテンショナ本体取付用の孔部８６（図２参照）が形成されている。

＜ラッププリテンショナ＞
ラッププリテンショナ１８は、図１に示すように、ラッププリテンショナ本体９０と、バックル９２と、シリンダ９４と、ベルト９６と、ガスジェネレータ９８と、を有する。

ラッププリテンショナ本体９０は、ベルト９６が巻きかけられるものであり、図２に示すように、中間部材１６の外側側壁７４の孔部８６にボルト１００とナット１０２で締結されている。

バックル９２は、図示しない三点式シートベルト装置のシートベルト（ウェビング）に挿通されたタングプレートが装着されるものであり、ベルト９６の一端が係止されている。

シリンダ９４は、内部に配設されたピストンにベルト９６の他端が係止されており、ガスジェネレータ９８の駆動によって生じたガス圧力で、ベルト９６と、ベルト９６の一端が係止されたバックル９２を下方に引き込むものである。

また、シリンダ９４は、ラッププリテンショナ本体９０に連続的に形成されている。さらに、シリンダ９４は、車両前方側端部に板状の被係合部１０４（図１、図３、図４参照）が形成されている。被係合部１０４には、上下に貫通した孔部１０６が形成されている。アッパレール３０の上壁５０の孔部６０及び中間部材１６の底壁７０の孔部７６に挿通して配設されているピン部材８０が被係合部１０４の孔部１０６に挿入されることにより、シリンダ９４の車両前方側端部は、中間部材１６及びアッパレール３０に係止される。

すなわち、シリンダ９４は、車両後方側がラッププリテンショナ本体９０を介して中間部材１６の外側側壁７４に係止されると共に、車両前方側端部がピン部材８０を介して中間部材１６の底壁７０に係止され、底壁７０に沿って車両前後方向に配設されることになる。

また、車両用シート１２が最も車両後方側に配置されていた（リアモーストに位置していた）場合でも、図５に示すように、車両前後方向でシリンダ９４とロアレール２８が範囲Ｄで重複（オーバーラップ）する構成とされている。

ベルト９６は、一端がバックル９２に係止され、他端がシリンダ９４内に配設されたピストンに係止されると共に、ラッププリテンショナ本体９０に巻きかけられているものである。したがって、ガスジェネレータ９８の駆動によりシリンダ９４にガス圧力が作用すると、ベルト９６が巻き取られるものである。この結果、バックル９２が下方に引き込まれるものである。すなわち、タングプレートがバックル９２に装着されていた場合には、タングプレートが挿通された三点式シートベルト装置のシートベルトが引き下げられ、シートベルトの張力が上昇して乗員拘束力を向上させるものである。

（作用及び効果）
このような車両用シート装置１０の作用及び効果について説明する。

車両用シート装置１０を搭載した自動車が衝突を検知すると、ガスジェネレータ９８が駆動されてシリンダ９４にガス圧が作用すると、シリンダ９４内に配設されたピストンに一端が係止されたベルト９６がシリンダ９４側に引き込まれる。これによりベルト９６の他端が係止されたバックル９２がベルト９６の延在方向に沿って下方に移動する。これによって、バックル９２に装着された三点式シートベルトのタングプレートも下方に移動して、三点式シートベルトの張力が向上し、車両用シート装置１０に着座した乗員に対する拘束力が向上する。

特に、タングプレートが装着されるバックル９２を引き下げることにより、三点式シートベルトを構成するラップベルト及びショルダベルトの張力を向上させて乗員拘束力を向上させることで、所謂サブマリン現象を抑制することができる。

また、自動車の前面衝突による乗員の慣性力（荷重）が三点式シートベルを介してラッププリテンショナ１８に作用した場合に、シートスライド機構１４のロアレール２８とアッパレール３０が噛合している範囲に荷重が集中する。

しかしながら、ラッププリテンショナ１８のシリンダ９４の前端側の被係合部１０４がピン部材８０を介して中間部材１６に係止されると共に、後端側がラッププリテンショナ本体９０を介して中間部材１６に締結されているため、自動車の前面衝突時にアッパレール３０及び中間部材１６に対するシリンダ９４の相対移動が防止される。

すなわち、シリンダ９４が中間部材１６及びアッパレール３０に対して相対移動しないように配置することで、シリンダ９４によってアッパレール３０を補強し、自動車の前面衝突時にアッパレール３０がロアレール２８から離脱することを防止又は抑制することができる。

特に、車両用シート１２（アッパレール３０）がリアモーストに位置している場合、図５に示すように、ロアレール２８に対するアッパレール３０の噛合範囲（車両前後方向距離）Ｃが最も短くなり、自動車の前面衝突時にシートベルトからバックル９２を介してラッププリテンショナ１８に作用する荷重が狭い噛合範囲に集中して作用する。この場合でも、シリンダ９４が車両前後方向において重複範囲Ｄでロアレール２８とオーバーラップして配置されているため、ロアレール２８に対するアッパレール３０の離脱を防止又は抑制できる。

したがって、三点式シートベルトに対するショルダリトラクタ等をシートバック２４に設けた車両用シートの場合であっても、部品点数を増加させたり、シートスライド機構１４のレールの板厚を増加させる等、車両用シート装置１０の質量を増加させることを抑制しつつ、ロアレール２８に対するアッパレール３０の離脱を抑制できる。

また、自動車の前面衝突時に、シリンダ９４が中間部材１６に対して相対変位することが防止又は抑制されているため、ラッププリテンショナ１８のベルト９６を介してシートベルトに作用している張力が緩むことが防止又は抑制され、車両用シート装置１０に着座している乗員にサブマリン現象が生ずることを良好に抑制できる。
さらに、自動車の前面衝突時に、シリンダ９４がアッパレール３０の補強部材として機能することにより、アッパレール３０の折れが抑制されるため、ラッププリテンショナ１８の前方移動（量）が抑制され、車両用シート装置１０に着座している乗員にサブマリン現象が生ずることを効果的に抑制できる。

［第２実施形態］
第２実施形態に係るラッププリテンショナを備えた車両用シート装置２００（以下、「車両用シート装置２００」という）について説明する。第１実施形態の車両用シート装置１０と同様の構成要素には、同一の参照符号を付し、その詳細な説明を省略する。なお、第１実施形態と異なるのは、中間部材の構成と、中間部材に対するシリンダ９４の配置の関係のみなので、該当部分のみ説明する。

（構成）
車両用シート装置２００は、図６に示すように、中間部材１６の底壁７０上には、底壁７０とアッパレール３０の上壁５０にリベット２１０を介してカシメられたブラケット２１２が配置されている。

ブラケット２１２は、底壁２１４と、底壁２１４の車両後方側端部から上方に延在する後壁２１６を有する。上述のように、ブラケット２１２は、中間部材１６の底壁７０上に底壁２１４がカシメられることによって、後壁２１６がシリンダ９４の前方側端部に対向して配置される。

なお、ブラケット２１２が「変位阻止部材」に相当する。

（作用及び効果）
このように、中間部材１６の底壁７０上に配置されたシリンダ９４の前方側端部の前方側には、シリンダ９４に対向してブラケット２１２の後壁２１６が配置されている。

したがって、自動車の前面衝突時に三点式シートベルトからバックル９２、ベルト９６を介して作用する荷重によって、シリンダ９４がアッパレール３０に対して相対変位をしようとしても、シリンダ９４の前方側端部がブラケット２１２の後壁２１６に突き当たり、アッパレール３０に対する相対変位が抑制される。

この結果、車両用シート装置２００でも第１実施形態の車両用シート装置１０と同様の作用効果を奏する。

［第３実施形態］
第３実施形態に係るラッププリテンショナを備えた車両用シート装置３００（以下、「車両用シート装置３００」という）について、図７を参照して説明する。第１実施形態の車両用シート装置１０と同様の構成要素には、同一の参照符号を付し、その詳細な説明を省略する。なお、第１実施形態と異なるのは、シリンダ９４に対する車両前方側端部の係止構成のみなので、該当部分のみ説明する。

（構成）
車両用シート装置３００は、ラッププリテンショナ１８のシリンダ９４の先端の被係合部１０４が中間部材１６とアッパレール３０に締結されているものである。具体的には、図７に示すように、アッパレール３０の上壁５０の孔部６０と、中間部材１６の底壁７０の孔部７６と、被係合部１０４の孔部１０６に、下側から挿入されたボルト３０２がナット３０４で締結されているものである。これにより、被係合部１０４、すなわちシリンダ９４の前方側端部が中間部材１６及びアッパレール３０に固定されていることになる。

なお、ボルト３０２とナット３０４が「変位阻止部材」に相当する。

（作用効果）
車両用シート装置３００では、シリンダ９４の車両前方側端部に設けられた被係合部１０４が中間部材１６及びアッパレール３０に締結されている。この結果、自動車の前面衝突時に中間部材１６及びアッパレール３０に対するシリンダ９４の相対変位が防止又は抑制される。

この結果、第１実施形態と同様の作用効果を奏すると共に、自動車の前面衝突時にシートベルトからラッププリテンショナ１８に作用する荷重（張力）によってシリンダ９４がラッププリテンショナ本体９０の締結点を中心に回転するおそれがあるが、シリンダ９４の被係合部１０４が中間部材１６及びアッパレール３０に対して固定されているため、シリンダ９４の回転も防止することができる。

［第４実施形態］
第４実施形態に係るラッププリテンショナを備えた車両用シート装置４００（以下、「車両用シート装置４００」という）について、図８を参照して説明する。第１実施形態の車両用シート装置１０と同様の構成要素には、同一の参照符号を付し、その詳細な説明を省略する。なお、第１実施形態と異なるのは、シリンダ９４に対する車両前方側端部の係止構成のみなので、該当部分のみ説明する。

（構成）
図８（Ａ）、（Ｂ）に示すように、車両用シート装置４００は、変位阻止部材としてのキャップ部材４０２を有する。キャップ部材４０２は、図８（Ｂ）に示すように、車両後方側端部のみが開口し、車両前方側端部が閉じられた略円筒形の筒状部４０４と、筒状部４０４の下端部に接合され、車両前方側に上下に貫通した孔部４０６が形成された板状部４０８と、を有する。

筒状部４０４は、車両後方側端部に形成された開口部４１０から軸方向（車両前方側）に延在する穴部４１２が形成されている。なお、開口部４１０及び穴部４１２は、シリンダ９４の外径よりも若干広い内径とされている。すなわち、シリンダ９４を挿入可能に構成されている。

板状部４０８は、中間部材１６の底壁７０の孔部７６、アッパレール３０の上壁５０の孔部６０に挿通されたリベット２１０が孔部４０６にも挿通されてカシメ加工されることにより、中間部材１６及びアッパレール３０に固定されている。

（作用効果）
このように、アッパレール３０及び中間部材１６に固定されたキャップ部材４０２の筒状部４０４の穴部４１２にシリンダ９４の車両前方側端部が挿入されているため、自動車の前面衝突時にアッパレール３０に対して相対移動しようとするシリンダ９４の先端が穴部４１２の奥壁に突き当たる。これにより、シリンダ９４のアッパレール３０に対する相対変位が防止又は抑制される。この結果、第１実施形態の車両用シート装置１０と同様の作用効果を奏すると共に、シリンダ９４のボルト１００回りの回転が阻止される。

（その他）
ラッププリテンショナ１８は、バックル９２を引き込むプリテンショナであったが、ベルトアンカ側を引き込むプリテンショナについて同様の構成を適用しても良い。

以上、本発明の各実施形態及び変形例に係るラッププリテンショナを備えた車両用シート装置の一例について説明したが、これらの各実施形態及び変形例を適宜組み合わせて用いても良いし、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。

１０、２００、３００、４００ ラッププリテンショナを備えた車両用シート装置
１４ シートスライド機構
１６ 中間部材
１８ ラッププリテンショナ
２８ ロアレール
３０ アッパレール
５０ 上壁
７０ 底壁
７４ 側壁
８０ ピン部材（変位阻止部材）
９４ シリンダ
２１２ ブラケット（変位阻止部材）
３０２ ボルト（変位阻止部材）
３０４ ナット（変位阻止部材）
４０２ キャップ部材（変位阻止部材）

Claims (1)

1. 車室に固定されるロアレール上をアッパレールがシート前後方向にスライド可能に設けられたシートスライド機構と、
   前記アッパレールの上壁に固定され、シート前後方向視において底壁と一対の側壁を有する断面Ｕ字型の中間部材と、
   前記中間部材の前記側壁に締結固定され、三点式シートベルトをシート側方で下方に引き込むベルトが巻きかけられたプリテンショナ本体と、前記プリテンショナ本体から前記底壁に沿ってシート前方に延在し、前記ベルトの一端が内部に配設されたピストンに係止されたシリンダと、を有するラッププリテンショナと、
   前記シリンダのシート前方端部に対向して、前記中間部材の前記底壁と前記アッパレールの前記上壁を貫通して固定された変位阻止部材と、
   を備え、前記シートスライド機構において前記アッパレールが最もシート後方側に位置した場合に、シート前後方向で前記ロアレールと前記シリンダがオーバーラップするように配置されているラッププリテンショナを備えた車両用シート装置。

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