(57)【要約】【課題】衝突初期から衝突後期にかけてラップベルトによる乗員の腰部の支持力が低下することを抑制する。【解決手段】車両用シートベルト装置１０は、車両用シート１２のシート幅方向に架け渡され、車両用シート１２に着座した乗員Ｐの腰部Ｐ１を支持するラップベルト３２Ａと、ラップベルト３２Ａの端部が接続され、車体に固定されるベルトアンカ３４と、を備えている。また、車両用シートベルト装置１０は、シート幅方向一方側におけるベルトアンカ３４側に配置されていると共にラップベルト３２Ａが挿通され、車両の衝突に伴い乗員Ｐがシート前方側へ移動することで、シート前方側及びシート下方側へ移動するベルトガイド３６を備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両用シートのシート幅方向に架け渡され、前記車両用シートに着座した乗員の腰部を支持するラップベルトと、
前記ラップベルトの端部が接続され、車両用シート又は車体に固定されるベルト固定部と、
シート幅方向一方側における前記ベルト固定部側に配置されていると共に前記ラップベルトが挿通され、車両の衝突に伴い前記乗員がシート前方側へ移動することで、シート前方側及びシート下方側へ移動するベルトガイドと、
を備えた車両用シートベルト装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用シートベルト装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１には、車両の衝突後期においてラップベルトによる乗員の腹部への圧迫を抑制した車両のシート構造が開示されている。この文献に記載された構成では、車両の衝突後期における腹部側ベルト角が衝突初期における腹部側ベルト角よりも大きくなるようにラップベルトの伸延経路を可変させることで、衝突後期におけるラップベルトによる乗員の腹部への圧迫を抑制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−１２４３２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、車両の衝突時における乗員の前方移動に伴い、衝突初期におけるラップベルトと乗員との関係と衝突後期におけるラップベルトと乗員との関係とが大きく変化すると、ラップベルトによる乗員の腰部の支持力が低下することが考えられる。
【０００５】
本発明は上記事実を考慮し、衝突初期から衝突後期にかけてラップベルトによる乗員の腰部の支持力が低下することを抑制することができる車両用シートベルト装置を得ることが目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１記載の車両用シートベルト装置は、車両用シートのシート幅方向に架け渡され、前記車両用シートに着座した乗員の腰部を支持するラップベルトと、前記ラップベルトの端部が接続され、車両用シート又は車体に固定されるベルト固定部と、シート幅方向一方側における前記ベルト固定部側に配置されていると共に前記ラップベルトが挿通され、車両の衝突に伴い前記乗員がシート前方側へ移動することで、シート前方側及びシート下方側へ移動するベルトガイドと、を備えている。
【０００７】
請求項１記載の車両用シートベルト装置によれば、車両用シートに着座した乗員の腰部がラップベルトによって支持される。このラップベルトの端部は、ベルト固定部を介して車両用シート又は車体に固定されている。また、ラップベルトには、ベルトガイドが挿通されている。このベルトガイドは、シート幅方向一方側におけるベルト固定部側に配置されている。そして、車両の衝突に伴い、乗員がシート前方側へ移動することで、ベルトガイドがシート前方側及びシート下方側へ移動する。これにより、衝突初期から衝突後期にかけて、シート側面視でのラップベルトのシート上下方向に対する傾斜角度の変化が小さくなる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る車両用シートベルト装置は、衝突初期から衝突後期にかけてラップベルトによる乗員の腰部の支持力が低下することを抑制することができる、という優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本実施形態の車両用シートベルト装置等を示す側面図である。
【図２】ラップベルトが挿通されたベルトガイドを一部断面で示す側面図である。
【図３】ベルトガイドを分解して示す分解側面図である。
【図４】車両の衝突時における腰部変位量に対するラップベルトによる乗員の腰部の支持力を示すグラフである。
【図５】本実施形態の変形例におけるガイドプレートが取付けられたシートクッションフレーム等を示す側面図である。
【図６】図６に示された６−６線に沿って切断した他のガイドプレート及びシートクッションフレーム等を示す拡大断面図である。
【図７】第１のエネルギ吸収機構を備えたガイドプレートを示す斜視図である。
【図８】第２のエネルギ吸収機構を備えたガイドプレートを示す斜視図である。
【図９】第３のエネルギ吸収機構を備えたガイドプレート等を示す斜視図である。
【図１０】第４のエネルギ吸収機構を模式的に示した模式図である。
【図１１】第５のエネルギ吸収機構を模式的に示した模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図１〜図３を用いて本発明の実施形態に係る車両用シートベルト装置について説明する。なお、以下の説明において前後左右上下の方向を示して説明するときは、車両用シートに着座した乗員から見た前後左右上下の方向を示すものとし、また各図に適宜示す矢印ＦＲは前方向、矢印ＵＰは上方向、矢印ＲＨは右方向、矢印ＬＨは左方向をそれぞれ示すものとする。また、矢印ＲＨ及び矢印ＬＨは、シート幅方向と一致している。
【００１１】
図１に示されるように、本実施形態の車両用シートベルト装置１０は、車両用シート１２に着座した乗員Ｐの身体を支持（拘束）するためのものである。先ず、車両用シート１２の概略の構成について説明し、次いで車両用シートベルト装置１０に構成について説明する。
【００１２】
車両用シート１２は、乗員Ｐの臀部及び大腿部を支持するシートクッション１４と、乗員Ｐの上体を支持するシートバック１６と、を備えている。シートクッション１４は、表皮材に覆われた図示しないシートクッションパッドがシートクッションフレーム１８に取付けられることによって構成されている。シートクッションフレーム１８は、前後方向に延びると共に左右方向に間隔をあけて配置された左右一対のサイドフレーム（ロアアーム）２０を備えている。このロアアームの前端側及び後端側は、ロッド２２を介して左右方向に接続されている。また、前後のロッド２２は、リフタ機構２４を介してシートレール２６のアッパレール２８につながれている。そして、リフタ機構２４が作動されることで、シートクッション１４及びシートバック１６を上下方向に移動させることが可能となっている。また、シートレール２６の一部を構成するアッパレール２８が、当該シートレール２６の他の一部を構成するロアレール３０に沿ってスライドされることで、シートクッション１４及びシートバック１６を前後方向に移動させることが可能となっている。
【００１３】
車両用シートベルト装置１０は、乗員Ｐの上体及び腰部Ｐ１を支持するショルダベルト及びラップベルト３２Ａを有する３点式のシートベルト装置である。この車両用シートベルト装置１０は、図示しないリトラクタに巻取られるベルト３２と、ベルト３２においてリトラクタに巻取られる側とは反対側の端部が係止されたベルト固定部としてのベルトアンカ３４と、を備えている。また、車両用シートベルト装置１０は、ベルト３２が挿通されていると共に図示しないバックルに係合されることでベルト３２が乗員Ｐの身体に装着される図示しないタングと、ベルト３２が挿通されることで当該ベルト３２の一部をガイドするベルトガイド３６と、を備えている。また、車両用シートベルト装置１０は、ベルトガイド３６を支持するガイドプレート３８を備えている。
【００１４】
ベルト３２は、長尺帯状に形成されている。そして、図示しないタングがバックルに係合された状態のベルト３２において、乗員Ｐの上体に左右方向に斜めに掛け渡される部分が図示しないショルダベルトであり、乗員Ｐの腰部Ｐ１に左右方向に架け渡される部分がラップベルト３２Ａである。
【００１５】
ベルトアンカ３４は、ベルト３２（ラップベルト３２Ａ）の端部がピン接合により係止されている。そして、本実施形態では、ベルトアンカ３４は、シートクッション１４の側方側においてバックルが設けられた側とは反対側（左ハンドル車の運転席の場合、左側）の車体のフロアに固定されている。なお、このベルトアンカ３４は、ベルトガイド３６よりも下方に位置するシートクッションフレーム１８の下部に固定されていてもよい。
【００１６】
図１及び図２に示されるように、ベルトガイド３６は、後述するガイドプレート３８に支持されることでバックルが設けられた側とは反対側（左側）のシート側方側に配置されている。図２及び図３に示されるように、このベルトガイド３６は、ベルト３２が挿通されるベルト挿通孔３６Ａを有するベルトガイド本体部３６Ｂと、ベルトガイド本体部３６Ｂから延出すると共に外周部に雄螺子が形成されたねじ部３６Ｃと、ねじ部３６Ｃに螺合するナット３６Ｄと、を備えている。
【００１７】
図１に示されるように、ガイドプレート３８は、シート側面視で矩形状に形成されている。図１及び図２に示されるように、ガイドプレート３８には、ベルトガイド３６のねじ部３６Ｃが挿通される長孔状のガイド孔３８Ａが形成されている。なお、本実施形態では、ガイドプレート３８の長手方向とガイド孔３８Ａの長手方向が一致している。また、ガイドプレート３８は、左側のサイドフレーム２０に締結等により固定されている。さらに、ガイドプレート３８が左側のサイドフレーム２０に固定された状態では、シート側面視で、ガイド孔３８Ａが前方側へ向かうにつれて下方側に傾斜している。そして、ベルトガイド３６のねじ部３６Ｃがガイド孔３８Ａに挿通されると共にガイド孔３８Ａの後端部に配置された状態で、ナット３６Ｄが螺合されることで、ベルトガイド３６がガイドプレート３８に支持されている。また、この状態では、ベルトガイド３６はベルトアンカ３４よりも後方側に配置されている。そのため、ラップベルト３２Ａにおけるベルトガイド３６とベルトアンカ３４との間の部位は、前方側へ向かうにつれて下方側へ傾斜している。
【００１８】
（本実施形態の作用並びに効果）
次に、本実施形態の作用並びに効果について説明する。
【００１９】
図１に示されるように、以上説明した本実施形態では、車両用シート１２に着座した乗員Ｐが、タングをバックルに係合させることで、ベルト３２が乗員Ｐの身体に装着される。すなわち、乗員Ｐの上体がショルダベルトによって支持されると共に、乗員Ｐの腰部Ｐ１がラップベルト３２Ａによって支持される。
【００２０】
また、本実施形態の車両用シートベルト装置１０を備えた車両が前面衝突することにより、車両が急減速すると、乗員Ｐの上体がショルダベルトによって拘束されると共に、乗員Ｐの腰部Ｐ１がラップベルト３２Ａによって拘束されながら、乗員Ｐが車両用シート１２に対して前方側へ移動する。
【００２１】
そして、乗員Ｐの前方移動に伴いラップベルト３２Ａに張力が生じ、ベルトガイド３６がガイドプレート３８に沿って前方へ移動する。然るに、シート側面視でのラップベルト３２Ａのシート上下方向に対する傾斜角度θの変化が、本実施形態の構成を備えていない車両用シートに比べて小さくなる。その結果、衝突初期から衝突後期にかけてラップベルト３２Ａによる乗員Ｐの腰部Ｐ１の支持力が低下することを抑制することができる。また、本実施形態では、衝突初期から衝突後期にかけてラップベルト３２Ａと骨盤Ｐ２との位置関係の変化が小さいため、常に骨盤Ｐ２の重心の前側を支持することができる。これにより、乗員Ｐが前方側へ移動されている際に骨盤Ｐ２を立てる作用（骨盤Ｐ２を前方側へ回転させるモーメントＭ）を得ることができる。その結果、車両の衝突時における乗員Ｐの腰部Ｐ１の前方移動量を効果的に低減することができる。
【００２２】
ここで、図４には、車両の衝突時における腰部変位量（乗員Ｐの腰部Ｐ１（骨盤Ｐ２）の前方側への移動量）に対するラップベルト３２Ａによる乗員Ｐの腰部Ｐ１の支持力を示すグラフが示されている。この図に示されるように、ベルトガイド３６を前方側及び下方側へ移動させる機構を備えている場合Ｂ１（実線）では、当該機構を備えていない場合Ｂ２（破線）に比べて、ラップベルト３２Ａによる乗員Ｐの腰部Ｐ１の支持力がＣ１ほど向上していると共に、前方移動量がＣ２ほど低減されていることがわかる。
【００２３】
また、本実施形態では、衝突前の状態のベルトガイド３６が、ベルトアンカ３４よりも後方側に配置されていることにより、モータなどの動力源を用いることなく、車両の衝突時に、乗員Ｐの前方移動を利用してベルトガイド３６を前方側及び下方側へ移動させることができる。
【００２４】
さらに、本実施形態では、ベルトガイド３６を支持するガイドプレート３８がサイドフレーム２０に固定されている。これにより、シートクッション１４の上下位置及び前後位置に関わらず、ラップベルト３２Ａによる乗員Ｐの腰部Ｐ１の支持力が低下することを抑制することができる。
【００２５】
なお、本実施形態では、ベルトガイド３６を支持するガイドプレート３８がサイドフレーム２０に固定されている例について説明したが、ガイドプレート３８は他の方法で固定されていてもよい。例えば、図５及び図６に示されるように、ガイドプレート３８の前端部及び後端部に前後のロッド２２がそれぞれ挿通された状態で、ガイドプレート３８が前後のロッド２２に固定されていてもよい。
【００２６】
（エネルギ吸収機構について）
ところで、車両の衝突時の乗員Ｐの運動エネルギを吸収することができれば、乗員Ｐの腰部Ｐ１の前方側への移動量をより小さくすることができる。以下、車両の衝突時の乗員Ｐの運動エネルギを吸収するためのエネルギ吸収機構について説明する。
【００２７】
図７には、第１のエネルギ吸収機構が適用されたガイドプレート３８が示されている。このガイドプレート３８では、ガイド孔３８Ａの後端部３８ＡＲにおける当該ガイド孔３８Ａの内径Ｄ１が、ベルトガイド３６のねじ部３６Ｃの外径Ｄ３（図３参照）よりも大きな内径に設定されている。また、ガイド孔３８Ａの後端部３８ＡＲよりも前方側の部分３８ＡＦにおけるガイド孔３８Ａの内径Ｄ２（ガイド孔３８Ａの短手方向への幅寸法Ｄ２）が、ねじ部３６Ｃの外径Ｄ３（図３参照）よりも小さな内径に設定されている。そのため、車両の衝突時に、ベルトガイド３６がガイドプレート３８のガイド孔３８Ａに沿って移動すると、ベルトガイド３６のねじ部３６Ｃとガイド孔３８Ａの後端部３８ＡＲよりも前方側の部分３８ＡＦの内縁とが摺動する。これにより、車両の衝突時の乗員Ｐの運動エネルギをベルトガイド３６のねじ部３６Ｃとガイド孔３８Ａの後端部３８ＡＲよりも前方側の部分３８ＡＦの内縁との塑性変形によって吸収することができる。
【００２８】
図８には、第２のエネルギ吸収機構が適用されたガイドプレート３８が示されている。このガイドプレート３８では、ガイド孔３８Ａの後端部３８ＡＲにおける当該ガイド孔３８Ａの内径Ｄ１が、ベルトガイド３６のねじ部３６Ｃの外径Ｄ３（図３参照）よりも大きな内径に設定されている。また、ガイド孔３８Ａの後端部３８ＡＲよりも前方側の部分３８ＡＦにおけるガイド孔３８Ａの内径Ｄ２（ガイド孔３８Ａの短手方向への幅寸法Ｄ２）が、前方側へ向かうにつれて次第に小さな内径となっている。そのため、車両の衝突時に、ベルトガイド３６がガイドプレート３８のガイド孔３８Ａに沿って移動すると、ベルトガイド３６のねじ部３６Ｃとガイド孔３８Ａの後端部３８ＡＲよりも前方側の部分３８ＡＦの内縁とが塑性変形すると共に当該塑性変形による抵抗が前方側へ向かうにつれて増加する。これにより、車両の衝突時の乗員Ｐの運動エネルギをベルトガイド３６のねじ部３６Ｃとガイド孔３８Ａの後端部３８ＡＲよりも前方側の部分３８ＡＦの内縁との塑性変形によって吸収することができる。
【００２９】
図９には、第３のエネルギ吸収機構が適用されたガイドプレート３８が示されている。このガイドプレート３８では、ガイド孔３８Ａの内部にエネルギ吸収部材４０が充填されている。そのため、車両の衝突時に、ベルトガイド３６がガイドプレート３８のガイド孔３８Ａに沿って移動すると、ベルトガイド３６のねじ部３６Ｃがエネルギ吸収部材４０を変形（破壊）させる。これにより、車両の衝突時の乗員Ｐの運動エネルギをエネルギ吸収部材４０の変形によって吸収することができる。なお、エネルギ吸収部材４０としては、素材を問わず様々な部材を用いることができる。一例として、車両のバンパリインフォースメントとフロントサイドメンバとの間に設けられたクラッシュボックスと同様の構成のエネルギ吸収部材４０をガイド孔３８Ａの内部に設けてもよい。
【００３０】
図１０には、第４のエネルギ吸収機構を構成するトーションバー４２が示されている。このトーションバー４２には、ワイヤ４４の一方側の端部４４Ａが巻回されており、またワイヤ４４の他方側の端部４４Ｂは、ベルトガイド３６のねじ部３６Ｃに係止されている。そのため、車両の衝突時に、ベルトガイド３６がガイドプレート３８のガイド孔３８Ａに沿って移動すると、ベルトガイド３６のねじ部３６Ｃに係止されたワイヤ４４が引張られて、トーションバー４２が捩れ変形される。これにより、車両の衝突時の乗員Ｐの運動エネルギをトーションバー４２の捩れ変形によって吸収することができる。
【００３１】
図１１には、第５のエネルギ吸収機構を構成するバネ４６が示されている。このバネ４６の一方側の端部４６Ａはシートクッションフレーム１８に係止されており、またバネ４６の他方側の端部４６Ｂは、ベルトガイド３６のねじ部３６Ｃに係止されている。そのため、車両の衝突時に、ベルトガイド３６がガイドプレート３８のガイド孔３８Ａに沿って移動すると、バネ４６が引張られることで変形する。これにより、車両の衝突時の乗員Ｐの運動エネルギをバネ４６の変形によって吸収することができる。
【００３２】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、その主旨を逸脱しない範囲内において上記以外にも種々変形して実施することが可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【００３３】
１０   車両用シートベルト装置
１２   車両用シート
３２Ａ ラップベルト
３４   ベルトアンカ（ベルト固定部）
３６   ベルトガイド
Ｐ     乗員
Ｐ１   腰部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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