JPH0379448A - シートベルト装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は自動車等に於けるシートに着座した乗員を保護
するためのシートベルト装置に関するものである。

〈従来の技術〉 自動車等の乗用機にあっては、該乗用機に予期しない衝
撃等が作用したときの保護のため、シートに着座した乗
員がシートベルトを着用し得るように構成されている。

前記自動車等に於けるシートベルト装置として、特開昭
６１−１３９５４１号公報に示されるように、緊急ロッ
ク可能なりトラクタを有する三点式シートベルト装置が
提案されている。

〈発明が解決しようとする課題〉 近年に至り、自動車等の車両の乗員に対しシートベルト
の着用が義務づけられている。然し、上記技術の如き従
来のシートベルト装置にあっては、車両のシートに着座
した乗員がシートベルトを着用するに際し、乗員が自ら
シートベルトの引き出し、及び該シートベルトに装着さ
れたタングプレートとバックルとの係合等の操作を行わ
なくてはならないため、この操作が煩雑である。

またシートに着座した乗員にシートベルトを自動的に装
着させるための装置が開発されているが、乗員の体格、
姿勢或いはシートの前後位置等種々の不確定な条件が多
く、未だに完全なものは提供されていないのが実情であ
る。

本発明の目的は、自動車等のシートに着座した乗員にシ
ートベルトを自動的に装着することが出来るシートベル
ト装置を提供することにある。

〈課題を解決するための手段〉 上記課題を解決するための本発明のシートベルト装置は
、略全長にわたって形状記憶材を複合すると共に係止部
材を有するベルトと前記ベルトを収納するための収納手
段とをシートの一方の側に設け、固定端部から所定長さ
にわたって形状記憶材を複合すると共に前記係止部材と
係合する係合部材を有するシートベルトと前記シートベ
ルトの他端と接続した緊急ロック機構を有するリトラク
タとをシートの他方側に設け、且つ前記ベルト及びシー
トベルトに複合した形状記憶材を加熱するための加熱手
段を有して構成したものである。

く作用〉 上記シートベルト装置は、乗員が着座するためのシート
の一方側に、略全長にわたって形状記憶合金或いは形状
記憶樹脂等の形状記憶材（以下、「記憶材」という）を
複合すると共に係止部材を有するベルトと該ベルトを収
納する収納手段とを設け、他方側に、固定端部から所定
長さにわたって記憶材を複合すると共に係合部材を有す
るシートベルトと該シートベルトの他端と接続したりト
ラクタを設け、且つベルト及びシートベルトに複合され
た記ｔｆ！材を加熱するための加熱手段とを設けて構成
したので、乗員がシートに着座して加熱手段によって記
憶材を加熱すると、記憶材が予め記憶した形状を回復し
、記ｔｑ材の形状回復に伴ってベルト及びシートベルト
が変形するため、シートに着座した乗員に自動的にシー
トベルトを装着することが出来る。

一般にシートに着座した乗員に自動的にシートベルトを
装着させることは困難である。それは乗員の体格１体形
等及びシートの前後位置の調整等の不確定な要素が多（
、一義的に位置を決定し得ないからである。然し、想定
し得る最悪の条件を設定し、且つ該条件よりも更に安全
率を見込んだ状態を想定することによって、シートに着
座した乗員に自動的にシートベルトを装着することが可
能となる。

即ち、ベルト及びシートベルトに複合した記憶材に前記
条件に基づいて想定した形状を記憶させ、乗員にシート
ベルトを装着する際には、ベルト及びシートベルトをフ
ロント側に充分な余裕を持った形状に変形させることで
、シートの位置１乗員の体格１体型等に影響されること
無く、シートベルトを乗員に装着することが出来る。

〈実施例〉 以下上記手段を適用したシートベルト装置の一実施例に
ついて図を用いて説明する。

第１図はシートベルトの装置の説明図、第２図はベルト
の説明図、第３図はシートベルトの説明図、第４図（＾
）〜（Ｃ）は記憶材に記憶させた形状の説明図、第５図
乃至第９図は記憶材を加熱したときのシートベルトの説
明図である。

先ず、第１図によってシートベルト装置の概略構成につ
いて説明する。

シート１の一方側（図に於ける左側）には、係止部材と
なるバックル２を有すると共に、略全長にわたって記憶
材３ａ、３ｂを複合したベルト４が、車体フレーム５に
固着された収納部材となる収納装置６に出没可能に収納
されている。

シートｌの他方側（図に於ける右側）には、端部７ａが
車体フレーム５に固着されると共に他端７ｂがリトラク
タ８と接続され、且つ端部７ａ側に記憶材９ａ〜９Ｃを
複合したシートベルト７が設けられている。前記シート
ベルト７には係合部材となるタングプレート１０が取り
付けられている。

車体フレーム５の上部には支点１１に取り付けられた吊
輪１２が設けられており、シートベルト７は吊輪１２を
介して車体フレーム５の上部から垂下されている。

前記車体フレーム５の所定位置には、ベルト４に複合し
た記憶材３ａ、３ｂ及びシートベルト７に複合した記憶
材９ａ、９ｂに通電するためのスイッチ１３が設けられ
ている。

次に前記の如く構成したシートベルト装置を構成する各
部について詳説する。

バックル２はシートベルト７に設けたタングプレー目０
と係合することで、シート１に着座した乗員をシートベ
ルト７によって拘束すると共に、タングプレートｌＯと
の係合を解除することで、乗員に対するシートベルト７
の拘束を解除するものである。

バックル２はベルト４に複合した記憶材３ａの形状回復
に伴い収納装置６から一定位置まで突出し、また記憶材
３ｂの形状回復に伴い収納装置６に格納されるように構
成されている。前記バックル２の開口部２ａはタングプ
レート１０と円滑に係合し得るように、従来のバックル
と比較して大きな寸法で形成されている。

ベルト４としては、天然繊維或いは合成繊維を織成して
形成したベルトやスチールベルト等のベルトを用いるこ
とが可能である０本実施例に於いて、ベルト４はポリエ
ステル繊維を織成して形成したベルトに第２図に示すよ
うに、二つの記憶材３ａ、３ｂを複合して構成されてい
る。そしてベルト４の端部４ａにバックル２を取り付け
ると共に端部４ｂが後述する収納装置６の軸６ａに固着
されている。

前記記憶材３　（３ａ、３ｂ）としては、形状記ｊ１７
機能を有する形状記憶合金或いは形状記憶樹脂の全てを
用いることが可能である。

前記形状記憶合金としては、ニッケルーチタン（Ｎｉ−
Ｔｉ）糸形状記憶合金、ニッケルーチタンコバルト（Ｎ
ｉ−Ｔｉ−Ｃｏ）糸形状記憶合金、銅−亜鉛−アルミニ
ウム（Ｃｕ−Ｚｎ−ＡＩ）系形状記憶合金等の形状記憶
合金が知られており、また形状記憶樹脂としては、トラ
ンスト４ポリイソプレン、スチレン・ブタジェン共重合
体、ポリウレタン等の形状記憶樹脂等が知られている。

本実施例では、記憶材３としてＮｉ　−Ｔｉ系形状記憶
合金を用いている。そしてベルト４に複合された記憶材
３ａ、３ｂを個々に通電することで発熱させて、これ等
の記憶材３ａ、３ｂの記憶形状を回復させるように構成
している。尚、第２図に於いて１４ａ−１４ｃは記憶材
３ａ、３ｂに対し通電するための導体である。

ベルト４と記憶材３とを複合させるには、例えば予め所
定の形状を記憶させた記憶材３をベルト４の縦糸と共に
織成することで、第２図に示すベルト４を構成すること
が可能である。また例えば薄板状に成形した記憶材３を
ベルト４の表面に貼着したり、或いは極＜薄＜織成した
２枚のベルトの間に挟んで貼着してもベルト４を構成す
ることが可能である。

前記ベルト４に於いて、記憶材３には予め所定の形状を
記憶させたものを用いている。即ち、記憶材３ａには略
直線状の形状を記憶させ、該記憶材３ａの形状回復によ
って収納装置６に収納されたベルト４を該装置６から繰
り出すことで、バックル２を一定位置まで突出させるよ
うに構成している。また記憶材３ｂには、収納装置６に
収納した状態の形状、即ち、第４図（Ａ）に示す渦巻状
の形状を記憶させ、該記憶材３ｂの形状回復によってベ
ルト４を収納装置６に収納し、タングプレート１０を係
止したバックル２を一定の位置まで退避させるように構
成している。

収納装置６はベルト４の収納手段となるものであり、ベ
ルト４を繰り出し或いは収納し得るように構成されてい
る。収納装置６は、単にベルト４を収納することが出来
る寸法で構成したケース６ｂのみで構成しても良いが、
ケース６ｂに軸６ａを回転可能に支承し、該軸６ａにベ
ルト４の端部４ｂを固着して構成することが好ましい。

即ち、軸６ａにベルト４の端部４ｂを固着し、ベルト４
が収納装置６から繰り出された状態に於いて記憶材３ｂ
を加熱すると、記憶材３ｂは記憶された渦巻状の形状を
回復する。このとき、ベルト４が軸６ａを回転させると
共に、該軸６ａに巻き付くことで収納装置６内に収納さ
れる。またベルト４が軸６ａに巻き取られた状態に於い
て、記憶材３ａを加熱すると、記憶材３ａは記憶された
直線状の形状を回復する。このとき、ベルト４は軸６ａ
を中心として直線状に伸びようとし、該軸６ａを回転さ
せて収納装置６に形成した開口６ｃから外部へ繰り出さ
れる。

前述の如くして、ベルト４を収納装置６に収納し、或い
は収納装置６から繰り出すことが可能となり、ベルト４
の繰り出しに伴って、該ベルト４に取り付けたバックル
２を所定の位置まで突出させることが可能となる。

シートベルト７は第３図に示すように、該ベルト７の端
部７ａ側から所定長さに複数の記憶材９（９８〜９ｃ）
が複合されており、端部７ｂ側には記憶材は複合されて
いない。そしてソートベルト７の端部７ａは固定部材１
５を介して車体フレーム５に固着されており、端部７ｂ
は後述するりｌ・ラクタ８に接続されている。尚、１６
ａ〜１６ｃは記憶材９ａ、９ｂに通電するための導体で
あり、該導体１６ａ−１６ｃも記憶材９と同様にシート
ベルト７に複合されている。

シートベルト７としては、従来より用いられている麻や
綿等の天然繊維又はポリエステル繊維等の合成繊維を織
成したもの、或いは天然繊維と合成繊維とを用いて織成
したものを用いることが出来る。本実施例ではシートベ
ルト７として、ベルト４と同様にポリエステル繊維を織
成して形成したものを用いている。

記憶材９としては、形状記憶機能を有する全ての形状記
憶合金或いは形状記憶樹脂を用いることが可能である。

本実施例では、記憶材９ａ、９ｂとして前述の記憶材３
と同様にＮｉ　−Ｔｉ系形状記ｔＱ合金を用いており、
記憶材９ｃとしてＮｉ　−Ｔｉ　−Ｃ。

系形状記憶合金を用いている。そして予め所定の形状を
記憶させた記憶材９を縦糸と共に織成することで、シー
トベルト７と記憶材９とを複合させ、第３図に示すシー
トベルト７を構成している。

シートベルト７に複合させた記憶材９ａ、９ｂに第４図
（Ｂ）　、　（Ｃ）に示す形状を記憶させると共に、記
憶材９ｃに直線状の形状を記憶材させることによって、
シート１に着座した乗員にシートベルト７を自動的に装
着させると共に、該ベルト７の着用を解除したときにシ
ートベルト７を自動的にリトラクタ８に収納し得るよう
に構成されている。

記憶材９ａはシートベルト７の端部７ａがら複合されて
おり、該記憶材９ａには第４図（Ｂ）に示すように、端
部７ａ側が略直線状であり且つ他端側に湾曲状を有する
形状が記憶されている。

記憶材９ｂはシートベルト７の端部７ａから複合され、
記憶材９ａの略半分の長さを持っている。

そして記憶材９ｂには同図＜Ｃ＞　に示すような湾曲状
の形状が記憶されている。

前記記憶材９ａ、９ｂの記憶形状は、該記憶材９ａ、９
ｂが記憶形状を回復したときにシートベルト７をシート
１のフロント側に充分な余裕を持って変形させ、乗員の
体型２体格、シート１の位置等に関わり無く、シートｌ
に着座した乗員にシートベルト７を装着し得る形状とな
っている。

記憶材９Ｃは記憶材９ａと路間−の長さを存し且つシー
トベルト７の端部７ａから複合されている。記憶材９ｃ
には略直線状の形状が記憶されており、特に該記憶材９
ｃはＮｉ　−Ｔｉ　−Ｃｏ系形状記１９合金の超弾性現
象を利用することによって、記憶材９ａ、９ｂの形状回
復に伴うソートベルト７の変形に応じてしなやかに変形
し、且つ記憶材９ａ。

９ｂが温度降下してシートベルト７にリトラクタ８によ
る引張力が作用したときには、該引張力に応じてシート
ベルト７を吊り輪１２がら垂下した状態に変形し得るよ
うに構成されている。

リトラクタ８は、シートベルト７の記憶材９が複合され
ていない部分を収納し得るように構成されている。リト
ラクタ８の内部には図示しない回転軸が設けられ、該回
転軸にシートベルト７の端部７ｂが固着されている。そ
して前記回転軸を常に一方向に付勢することで、シート
ベルト７を回転軸に巻き付けるようにして収納している
。

またリトラクタ８は車体に衝撃力が作用した際に、該衝
撃に伴うシートベルト７の繰り出しを防止するための緊
急ロック機構を有して構成されている。前記リトラクタ
６としては、公知のりトラクタを用いることが可能であ
る。

シートベルト７に取り付けた係合部材となるタングプレ
ー目０は、ベルト４に取り付けたバックル２と係合して
シートｌに着座した乗員にシートベルト７を装着するも
のである。

次に記ｔα材３．９に第４図（Ａ）〜（Ｃ）に示す形状
を記憶させる場合について説明する。

前記記憶材３．９に対する形状の記憶は以下のプロセス
によって行われる。即ち、記憶材３．９を記憶すべき形
状に拘束して約３００℃〜６００℃にまで加熱し、記憶
材３．９の組織をオーステナイト相（Ａ相）とする。次
に前記状態の記憶材３９を冷却してマルテンサイト相（
Ｍ相）に変態させることで、前記拘束形状を記憶させる
ことが可能である。

記憶材３．９のＭ相状態に於ける剛性は、Ａ相状態に於
ける剛性と比較して小さい値となる。このため所定の形
状を記憶した記憶材３．９をＭ相状態に於いて所望の形
状に変形することが可能である。またＭ相状態に於いて
所望の形状に変形させた記憶材３，９を形状回復温度で
ある人相への変態開始温度以上に加熱すると記憶した形
状を回復させることが出来、且つ剛性を高めることが出
来る。

前記旧−Ｔｉ系形状記憶合金に於ける形状回復温度は、
合金の化学的成分、加工率、形状記憶処理温度等を選択
することで、３０℃〜１００℃の範囲に於ける任意の温
度を選定することが可能である。

またＮｉ　−Ｔｉ−Ｃｏ系形状記憶合金に於ける形状回
復温度は、同様にして一３０℃〜３０℃の範囲に於ける
任意の温度を選定することが可能である。

本実施例では、記憶材３ａ、３ｂ、９ａ、９ｂの形状回
復温度を約７０℃として選定している。この場合、記憶
材３ａ、３ｂ、９ａ、９ｂは常温状態に於いてはＭ相組
織を有する。即ち、記憶材３ａ、３ｂ、９ａ、９ｂに外
力を付与することで、該記憶材３ａ、３ｂ、９ａ、９ｂ
を外力に応した形状に変形させることが可能である。そ
して記憶材３ａ、３ｂ、９ａ、９ｂを通電或いは発熱体
の発熱により７０℃以上に加熱すると、該記憶材３ａ３
ｂ、９ａ、９ｂの組織がＡ相に変態して記憶した形状を
回復する。

記憶材３ａ、３ｂ、９ａ、９ｂに対する形状回復温度約
７０℃は通常の使用状態に於ける自動車等の乗用機に充
分通用し得る温度である。

また記憶材９Ｃの形状回復温度を約−５℃に選定してい
る。従って、常温状態に於ける記憶材９Ｃの組織は、常
にＡ相となり記憶形状を回復した状態となっている。

ここで、シートベルト７に複合した記憶材９ａ〜９Ｃの
Ａ相状態に於ける剛性について説明すると、記憶材９ａ
の剛性は常温域に於いて常にＡ相状態にある記憶材９Ｃ
の剛性よりも高い値で設定されている。また記憶材９ｂ
の剛性は記憶材９ａの剛性よりも高い値で設定されてい
る。

上記の如く構成したシートベルト装置に於いて、シート
ｌに着座した乗員にシートベルト７を装着する場合につ
いて、第１図及び第５図乃至第８図を用いて説明する。

先ず、第１図の状態で乗員がシートｌに着座し、スイッ
チ１３を操作してベルト４に複合した記憶材３ａ及びシ
ートベルト７に複合した記憶材９ａに通電し、該記憶材
３ａ、９ａを発熱させる。

前記記憶材３ａ、９ａが形状回復温度以上に昇温すると
、第５図に示すように記憶材３ａ、９ａが記憶形状を回
復する。即ち、記憶材３ａの形状回復に伴ってベルト４
が直線状に変形して収納装置６から繰り出され、該ベル
ト４に取り付けたバックル２を一定位置まで突出させる
。同時に記憶材９ａの変形に伴ってシートベルト７が湾
曲する。

次いで記憶材９ｂに通電して該記憶材９ｂの記憶形状を
回復させると、第６図に示すように記憶材９ｂの変形に
伴ってシートベルト７が車体フレーム５に固定された端
部７ａを基点として湾曲する。この変形によりタングブ
レー目０が一定位置まで突出したバックル２と係合する
ことで、シート１に着座した乗員にシートベルト７を装
着する。

第７図は第６図の平面説明図である。同図に示すように
、記憶材３ａ、９ａ、９ｂの形状回復に伴うベルト４及
びシートベルト７の変形形状は、シート１に着座した乗
員の位置が最悪の状態にあることを想定した形状を有し
ている。従って、シートベルト７は乗員のフロント側に
ブリッジ状に張り渡されている。このとき、収納装置６
に収納されたベルト４の略全部が繰り出されると共に、
シートベルト７が車体５に固定された端部７ａを基点と
して変形することで前記形状を形成しており、同時にリ
トラクタ８に収納されたシートベルト７もシートベルト
７に複合した記憶材９ａ、９ｂの変形に伴って引き出さ
れる。

上記の如くしてタングプレーＮＯがバックル２と係合し
、乗員に対しシートベルト７を装着した後、記憶材３ａ
、９ａ、９ｂに対する通電を遮断すると、記憶材３ａ、
９ａ、９ｂの温度が降下し、組織がＡ相からＭ相に変態
する。そして記ｊＱ材３ｂに通電すると、該記ｊｆＪ材
３ｂの温度が上昇して記憶形状を回復する。このときベ
ルト４は記憶材３ｂの形状回復に伴い収納装置６に収納
され、バックル２は収納装置６の開口６ｃの位置に退避
し、シートベルト７はベルト４の変形に応じて変形する
。

前記状態に於けるシートベルト７にはりトラクタ８によ
る引張力が作用している。このため、シートベルト７を
シート１に着座した乗員に苦痛を与えることなく装着す
ることが可能となる。

乗員がシートベルト７を着用した時、記憶材３ａ、９ａ
、９ｂに対する通電は遮断され、且つ記憶材３ｂに対す
る通電は維持されている。このため、収納装置６に収納
されているベルト４は、記憶材３ｂの作用により軸６ａ
に強固に巻き付けられており、車体に衝撃力が作用して
も、収納装置６から繰り出される虞がない、従って、車
体に予期しない衝撃力が作用したときには、シートベル
ト７をリトラクタ８によって緊急ロックすることが出来
る。またＭ相組織にある記憶材３．９は伸び率が大きい
ため、衝撃力を吸収する際のシートベルト７の伸長に伴
って変形することが出来る。

次に装着状態にあるシートベルト７の着用を解除する場
合について、第９図を用いて説明する。

タングプレート１０とバックル２との係合を解除すると
、シートベルト７にはりトラクタ８による引張力が作用
しており、且つ記憶材９ｃが超弾性現象を有することか
ら、該記憶材９ｃが記憶した形状を回復し、これに伴い
シートベルト７を変形させる。このとき、シートベルト
７はリトラクタ８に収納されると共に吊輪１２から垂下
された形状に変形する。

またシートベルト７の着用を解除する際に、記憶材３ｂ
に対する通電を解除すると共に記憶材３ａ、９ａ、９ｂ
に対し通電することによって、シートベルト７を一度第
６図に示す状態に復帰させ、タングプレートｌＯとバッ
クル２との係合を解除した後、記ｔａ材３ｂに通電する
と共に記憶＋４３ａ９ａ、９ｂに対する通電を解除する
ようにしても良い。

また記憶材３，９を加熱するに際し、周囲の繊維に熱影
響を与える虞のある場合、記憶材３．９にポリアミド（
メタ系）、ポリイミド、ポリアミドイミド、フン素樹脂
等のコーティング処理を施すことが好ましい。

また記憶材３．９に通電するためのスイッチ１３は、車
体フレーム５或いはドアに個別に設けることが可能であ
るが、例えばイグニッションキーと連動させることも可
能であり、またアラームスイッチと連動させることも可
能である。

前述の実施例に於いて、記憶材３．９に通電することに
よって該記憶材３．９を発熱するように構成したが、夫
々の記憶材３．９に添わせて例えばＰＣＴサーミスタ等
の発熱体、或いはスペチア素子等の加熱、冷却素子を配
設し、これ等の発熱体を加熱手段として用いることも可
能である。

また前述の実施例に於いて、記憶材３．９を加熱するた
めにスイッチ１３を用いたが、これはスイッチ１３を操
作することによって動作をスタートするシーケンス回路
を構成して各記憶材３ａ、３ｂ９ａ、９ｂに対し選択的
に通電し得るように構成することが好ましい。

〈発明の効果〉 以上詳細に説明したように、本発明のシートベルト装置
は、乗員が着座するためのシートの一方側に、略全長に
わたって記憶材を複合すると共に係止部材を有するベル
トと該ベルトを収納する収納手段とを設け、他方側に、
固定端部から所定長さにわたって記憶材を複合すると共
に係合部材を有するシートベルトと該シートベルトの他
端と接続したりトラクタを設け、且つベルト及びソート
ベルトに複合された記憶材を加熱するための加熱手段と
を設けて構成したので、乗員がシートに着座して加熱手
段によって記（ｇ材を加熱すると、記憶材が予め記憶し
た形状を回復し、記ｔα材の形状回復に伴ってベルト及
びシートベルトが変形するため、シートに着座した乗員
に自動的にシートベルトを装着し、或いは装着を解除す
ることが出来る。

またシートベルトの着用時に車体に予期しない衝撃力が
作用しても、この衝撃をリトラクタによってロックされ
たシートベルトによって吸収することが出来る等の特徴
を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はシートベルトの装置の説明図、第２図はベルト
の説明図、第３図はシートベルトの説明図、第４図（Ａ
）〜（Ｃ）は記憶材に記ｔｉさせた形状の説明図、第５
図乃至第９図は記憶材を加熱したときのシートベルトの
説明図である。 ■はシート、２はバックル、３．３ａ、３ｂ。 ９．９ａ〜９Ｃは記憶材、４はベルト、６は収納装置、
６ａは軸、６ｂはケース、７はシートベルト、７ａ、７
ｂは端部、８はリトラクタ、１０はタングプレート、１
３はスイッチ、１４ａ〜１４ｃ、１６ａ〜１６Ｃは導体
である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　略全長にわたって形状記憶材を複合すると共に係止部
   材を有するベルトと前記ベルトを収納するための収納手
   段とをシートの一方の側に設け、固定端部から所定長さ
   にわたって形状記憶材を複合すると共に前記係止部材と
   係合する係合部材を有するシートベルトと前記シートベ
   ルトの他端と接続した緊急ロック機構を有するリトラク
   タとをシートの他方側に設け、且つ前記ベルト及びシー
   トベルトに複合した形状記憶材を加熱するための加熱手
   段を有することを特徴としたシートベルト装置。