(57)【要約】      （修正有）【課題】乗り物が事故等で衝撃を受けた場合、ロックしたシートベルトから受ける衝撃により乗員が負傷するのを防止する衝撃緩和装置を開発する。【解決手段】シリンダーヘッド４と、シリンダー本体６と、シリンダー本体内を下降するピストン一体型連接棒８と、同連接棒を通す穴のあるシリンダー下部カバー７とからなるシリンダー部と、スライダー１１と、スライダーガイド１４とからなるスライダー部とで構成され、ピストン一体型連接棒とスライダーを連結する接続部９とからなる衝撃緩和装置であり、シリンダー内にはピストンの作動に抵抗を与える流体を満たし、シートベルトに一定以上の加重がかかるまでスライダーが作動しないロック機構２６を備え、シリンダー本体の内筒にはシリンダーヘッド側の開口からシリンダー下部カバー側に向かい深さや幅が小さくなる溝を複数本持つことを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
乗り物本体に固定する固定部を有し空気穴のあるシリンダーヘッドと、シリンダー本体と、シリンダー本体内を下降するピストン一体型連接棒と、連接棒を通す穴のあるシリンダー下部カバーとからなるシリンダー部と、シートベルトを接続するスライダーと、スライダーを収納し乗り物本体に固定する固定部を有するスライダーガイドと、ピストン一体型連接棒とスライダーを連結するための接続部とからなるスライダー部とで構成された衝撃緩和装置であって、シリンダー内にはピストンの作動に抵抗を与える流体を満たし、シートベルトに一定以上の加重がかかるまでスライダーを作動させないロック機構を備え、シリンダー本体はシリンダーの内壁にシリンダーヘッド側の開口からシリンダー下部カバー側に向かい、深さや幅が小さくなる溝を複数本設けたことを特徴とする衝撃緩和装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は自動車等の乗り物に於いて、衝突事故等でロックしたシートベルトによる乗員への衝撃力を緩和し、乗員の身体への衝撃負担を軽減する衝撃緩和装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のシートベルト装置は、自動車の衝突事故等で乗員が車体への衝突や車外への飛び出すのを防ぐことで安全性を高めようとした。しかしながら、衝突事故等で自動車の速度が急激に無くなると乗員の身体は慣性により進行方向に投げ出されるが、ロックしたシートベルトで乗員は外的衝撃を受けて負傷することがあった。
【０００３】
このような問題を解決するために、例えば、特開２００７−１２６０１２号公報に記載の衝撃緩和装置が考えられている。この特開２００７−１２６０１２号公報に示されている衝撃緩和装置は、シートベルト装置に略楕円環形に形成された衝撃緩衝部材が具備されていて、略楕円環形に形成された衝撃緩衝部材に一定以上の外部衝撃力が作用したときに、その衝撃緩衝部材が引張り変形して衝撃エネルギーを吸収するような構成になっており、衝撃緩衝部材が変形する事で衝撃を緩和して乗員の身体にかかる衝撃を緩和している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１２６０１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特開２００７−１２６０１２号公報に記載の衝撃を緩和する手段では、自動車の速度が大き過ぎる時や乗員の体重が重い場合、衝撃緩衝部材の変形限度を超えてロックしたシートベルトと同様の状態となり、乗員の身体に掛かる外的衝撃を十分に緩和しきれなく、やはり外的衝撃を受けて負傷することになる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
そこで、このような課題を解決するために本願発明のシートベルト衝撃緩和装置は、自動車本体に固定する固定部を有し空気穴のあるシリンダーヘッドと、シリンダー本体と、シリンダー本体内を下降するピストン一体型連接棒と、連接棒を通す穴のあるシリンダー下部カバーとからなるシリンダー部と、シートベルト装置を接続するスライダーと、スライダーを収納し自動車本体に固定する固定部を有するスライダーガイドと、連接棒とスライダーを連結するための接続部とからなるスライダー部とで構成された衝撃緩和装置であって、シリンダー内にはピストンの作動に抵抗を与える流体を満たし、シートベルトに一定以上の加重がかかるまでスライダーを作動させないロック機構を備え、シリンダー本体の内筒にはシリンダーヘッド側の開口からシリンダー下部カバー側に向かい深さや幅が小さくなる溝を複数本持つことを特徴とする。
【０００７】
本発明のシートベルト衝撃緩和装置は、自動車等の衝突事故で乗員が投げ出されると、シートベルトが引っ張られてシートベルトからスライダーに大きな加重がかかることになり、その加重がスライダーに一定以上かかるとスライダーのロック機構が外れるようになっている。ロック機構が外れるとスライダーはスライダーガイド内を下降するが、スライダーに接続部を介して連結されているピストン一体型連接棒も下降し、ピストンがシリンダー内をシリンダー内筒の溝の大きな方から溝の小さい方へ流体の抵抗を受けながら下降する。
【０００８】
その際に、ピストンの下降初期はシリンダー内筒の溝が大きくピストンとシリンダーの隙間が大きいため、シリンダー内の流体はその隙間から抜け出し易くピストンへの抵抗が少ないものの、ピストンが下降する程にシリンダーの溝との隙間が小さくなりシリンダー内の流体は隙間から抜出し難くなってピストンの下降する抵抗も大きくなるので、ピストンの過激な停止を回避して溝の無い所までに確実に停止出来る。この様な構成であるので、自動車等の速度や乗員の重さによってピストンの下降速度や下降幅に差があるものの、ピストンの作動初期は乗員の身体への負担は軽く始まり、ピストンの作動末期は強く滑らかに減速停止する。
【０００９】
尚、シリンダーヘッドの空気穴は、衝撃緩和装置の作動時、ピストン一体型連接棒の連接棒部分がシリンダー下部カバーから抜け出すが、連接棒部分の体積分がシリンダー内で不足し負圧になってピストンの作動に抵抗となるのを防止するために設けられている。
【００１０】
また、ピストン一体型連接棒に接続するスライダーを自動車の本体に固定したスライダーガイドに収納することで、スライダーとシリンダー本体から抜け出すピストン一体型連接棒は直線運動になり、連接棒に変則的な力が掛からずピストンの作動を安定化させ、また、スライダーに接続するシートベルトの作動方向をも安定化させることができる。
【発明の効果】
【００１１】
以上の説明のように、本発明のシートベルトの衝撃緩和装置は、衝撃の初期のショックを緩和し、その後、強く滑らかに減速停止するので、自動車等の速度や乗員の重さに係らず衝撃緩和の効果があり、従来技術よりシートベルトによる乗員の身体にかかる衝撃負担を軽減して外的衝撃による負傷を防ぐことが出来る。
【００１２】
また本発明は、ロック機構に一定以上の加重がかかるまで作動しないように設定されているので、不注意によりシートベルトに腕などを引っ掛けた程度では衝撃緩和装置が作動しない効果を持つ。
【００１３】
交通事故などで衝撃緩和装置が作動しても、ピストン一体型連接棒を元の位置に戻し、スライダーとスライダーガイドのロックピン穴にロックピンを付ければ衝撃緩和装置の復元が可能で低コスト化が出来る。
【００１４】
本発明のシートベルトの衝撃緩和装置は構造上バネ類を使用しないため、衝撃緩和装置のピストンが作動後、停止してからの反発が無い構造であり、衝撃緩和装置の作動後の反発による二次的負担を回避出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明のシートベルトの衝撃緩和装置の全体を表した図。
【図２】本発明のシリンダー部の分解図で一部の断面図。
【図３】本発明のシリンダー本体の断面図。
【図４】本発明のスライダーを表した図。
【図５】本発明のロックピンを表した図。
【図６】本発明のスライダーガイドを表した図。
【図７】本発明のシートベルトの衝撃緩和装置の一部の断面図であって、Ａ図は作動前の図、Ｂ図は作動後を表した図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明のシートベルト衝撃緩和装置を図面に基づいて説明する。図１にはシートベルトの衝撃緩和装置を自動車に取り付けた構成が図示されていて、その構成はシリンダー部１とスライダー部２がある。シリンダー部１ではシリンダーヘッド４にシリンダー本体６を螺結し、シリンダー本体６の中にピストン一体型連接棒８をピストン部分からシリンダー内の最上部まで挿入し、シリンダー下部カバー７にオーリング押さえ２１とオーリング２２で流体漏れ防止を施して、ピストン一体型連接棒８の連接棒部分をシリンダー下部カバーに通してシリンダー下部カバーをシリンダー本体に螺結し、ピストン一体型連接棒とスライダーの接続部９を螺結する。
【００１７】
次に、スライダー部に於いては、スライダー１１をスライダーガイド１４内に収納し、スライダーのロックピン穴２５とスライダーガイドのロックピン穴２７にロックピン２６を挿入する。
【００１８】
ピストン一体型連接棒８と、スライダー１１のピストン一体型連接棒の接続部１２をピストン一体型連接棒とスライダーの接続部９にある接続穴１０の部分で結合し、シリンダー部１とスライダー部２が一体化する。
【００１９】
以上の構成で一体化したシリンダー部１とスライダー部２を、自動車本体側のセンターピラー１９にシリンダーヘッド支持部３でシリンダーヘッド４を固定し、スライダーガイド１４をスライダーガイド支持部１５と１６で自動車本体側のセンターピラー１９に固定する。
【００２０】
本発明の衝撃緩和装置を自動車のセンターピラー１９に取り付けて内装材２０で被覆する場合、その被覆にはスライダー部２のスライダー１１のシートベルト支持部１７の接続部１３が下降出来る構造を設ける。
【００２１】
シリンダー本体は、図２の断面Ａ−Ａ、Ｂ−Ｂ、Ｃ−Ｃを図３の断面図で示すようにシリンダー内筒２４に複数本の溝２３があり、シリンダー内筒の上部から下部に向かって幅や深さが小さくなっていく形態で、衝撃緩和装置の作動時はこのシリンダー内をピストン一体型連接棒のピストン部分がシリンダー内の溝の大きな方から溝の小さな方に進行する構成で、シリンダー内にはピストンの抵抗材として流体を入れてある。
【００２２】
以上のように、ピストンの作動時はシリンダー内筒２４の溝２３の隙間が狭くなるにつれシリンダー内に満たした流体でピストンへの抵抗が大きくなり、溝の無くなった所でピストンは停止する、
【００２３】
また、シリンダーヘッド４の空気穴５の位置として、図面ではシリンダーヘッドの上面に示したが、空気の流入に支障がなければ特に問わない。尚、空気穴には異物混入を防ぐカバーを設ける。
【００２４】
以上の状態から、スライダーのシートベルト支持部の接続部１３にシートベルト支持部１７を結合することでシートベルトの衝撃緩和装置の全体像となる。
【００２５】
スライダーガイド１４にはスライダーの接続部９の入るスペースとして、湾曲部２８を設ける。
【００２６】
ピストンとシリンダー内筒の精度は１／５ｍｍ程度で、内筒の溝が滑らかに小さくなる部分が重要である。素材としては、鉄・ステンレス・アルミ・強化プラスチック等を、プレス・打ち抜き・鋳造・切削等での製造により低コスト化を計れる。
【００２７】
本発明の衝撃緩和装置の大きさとして、ピストンの行程範囲は乗員がハンドルや車体への衝突を防ぐ距離として２５０ｍｍ以内とし、シリンダー本体の内径はシリンダー内に満たす流体の粘度にもよるが１５ｍｍ以内で、シリンダー上部の溝の幅は１０ｍｍと深さは５ｍｍ程度で、シリンダー下部に向かい溝の幅や深さが次第に小さくなり、シリンダー下部では溝は無い。また、スライダーガイドの長さもピストンの行程長に合わす。
【００２８】
スライダーに３ｋｇ以上の加重がかかるまで衝撃緩和装置を作動させないロックピン２６を付けることで、強い衝撃の時以外の誤作動を防止する。尚、衝撃緩和装置が緊急時以外に作動しなければ３ｋｇ以上の加重に拘らない。
【００２９】
ピストンに抵抗を与えるシリンダー内の流体は、低粘度にすることでシリンダー外径のスリム化が計れる。また、衝撃緩和装置が長期間の作動可能状態を維持する必要があり、非揮発性と粘度の安定性があれば特に種類は問わない。
【００３０】
実施例ではロック機構をロックピンで表しているが、一定以上の加重で作用すれば構造は問わない。
【００３１】
図面では溝の形状を半丸型で示しているがシリンダー内の流体に影響しなければ形状は問わない。
【００３２】
実施例では自動車に取り付けたが、遊戯機器や、飛行機等シートベルトの必要な施設に利用が可能。
【符号の説明】
【００３３】
１シリンダー部。
２スライダー部。
３シリンダーヘッド支持部。
４シリンダーヘッド。
５空気穴。
６シリンダー本体。
７シリンダー下部カバー。
８ピストン一体型連接棒。
９接続部。
１０接続穴。
１１スライダー。
１２接続部。
１３接続部。
１４スライダーガイド。
１５スライダーガイド支持部。
１６スライダーガイド支持部。
１７シートベルト支持部。
１８シートベルト。
１９センターピラー。
２０内装材。
２１オーリング押さえ。
２２オーリング。
２３溝。
２４シリンダー内筒。
２５スライダーのロックピン穴。
２６ロックピン。
２７スライダーガイドのロックピン穴。
２８スライダーガイドのピストン一体型連接棒とスライダーの接続部９の入るスペース。
【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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