JP2019006382A - シートベルト装置 - Google Patents

Abstract

【課題】拘束時に乗員が受ける負担を軽減できるシートベルト装置を提供する。【解決手段】シートベルト装置１は、ショルダーリトラクタ４と、ラップリトラクタ５と、一端部がショルダーリトラクタ４に巻き取り可能に連結されると共に、他端部がトング８に連結され、使用時に乗員Ｈの肩部を含む部分を拘束するショルダーベルト２と、一端部がラップリトラクタ５に巻き取り可能に連結されると共に、他端部がトング８に連結され、使用時に乗員Ｈの腰部を拘束するラップベルト３と、ショルダーベルト２に固定され、使用時に乗員Ｈの前屈を抑制する保護パッド１０と、を備える。【選択図】図２

Description

本開示は、シートベルト装置に関する。

シートベルト装置は、主に車両の座席に搭載され、車両が前面衝突等により急減速した際に、座席に着座している乗員をウェビングで拘束することで、乗員が慣性力により前方に移動するのを抑制できるよう構成される。シートベルト装置では、拘束時に乗員が受ける負担を軽減するために、ウェビングに肩パッド等の保護パッドを取り付け、この保護パッドを介して乗員を拘束する構成が提案されている（例えば特許文献１）。

実開平５−５４１０７号公報

しかしながら、特許文献１等に記載される従来の保護パッドはウェビングに摺動可能に取り付けられるため、乗員の拘束時に保護パッドが乗員の身体の適切な位置に当たらない場合がある。この場合、車両の急減速時に乗員が受ける負担がむしろ増える虞がある。

そこで本開示は、拘束時に乗員が受ける負担を軽減できるシートベルト装置を提供することを目的とする。

本発明の実施形態の一観点に係るシートベルト装置は、第１のリトラクタと、第２のリトラクタと、一端部が前記第１のリトラクタに巻き取り可能に連結されると共に、他端部がトングに連結され、使用時に乗員の肩部を含む部分を拘束するショルダーベルトと、一端部が前記第２のリトラクタに巻き取り可能に連結されると共に、他端部がトングに連結され、使用時に乗員の腰部を拘束するラップベルトと、前記ショルダーベルトに固定され、使用時に乗員の前屈を抑制する保護パッドと、を備える。

本開示によれば、拘束時に乗員が受ける負担を軽減できるシートベルト装置を提供することができる。

実施形態に係るシートベルト装置の概略構成を示す図である。 シートベルト装着時の乗員に対する保護パッドの位置を模式的に示す図である。 ＥＡ機構を備えるシートベルト装置における保護パッドと乗員との位置関係を模式的に示す図である。 保護パッドの他の態様の一例を示す図である。 シートベルト装着時の乗員に対する保護パッドの装着位置の別形態を模式的に示す図である。

以下、添付図面を参照しながら実施形態について説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。

図１は、実施形態に係るシートベルト装置１の概略構成を示す図である。図１に示すように、シートベルト装置１は、車両の座席１１に装備されている。シートベルト装置１は、ショルダーベルト２、ラップベルト３、ショルダーリトラクタ４（第１のリトラクタ）、ラップリトラクタ５（第２のリトラクタ）、ショルダーアンカー６、ラップアンカー７、トング８、バックル９、保護パッド１０を備える。

ショルダーベルト２及びラップベルト３は、車両の座席１１に座る乗員Ｈ（図２参照）を拘束するウェビングの一例である。トング８がバックル９に係合された状態において、ショルダーベルト２は乗員Ｈの上体を拘束し、ラップベルト３は乗員Ｈの腰部を拘束する。

ショルダーベルト２は、一方の端部がショルダーリトラクタ４に引き出し可能に巻き取られている。ショルダーリトラクタ４から引き出されたショルダーベルト２は、座席１１より上方に設けられたショルダーアンカー６に挿通されて折り返され、他方の端部がトング８に係止されている。

ラップベルト３は、一方の端部がラップリトラクタ５に引き出し可能に巻き取られている。ラップリトラクタ５から引き出されたラップベルト３は、座席１１より下方に設けられたラップアンカー７に挿通されて折り返され、他方の端部がトング８に係止されている。

ショルダーリトラクタ４及びラップリトラクタ５は、それぞれショルダーベルト２及びラップベルト３の巻き取り又は引き出しを可能にする巻き取り装置の一例であり、車両衝突時等の所定値以上の減速度が車両に加わると、ショルダーベルト２及びラップベルト３が引き出されることを制限する。ショルダーリトラクタ４及びラップリトラクタ５は、ベルト引き出し方向をそれぞれ上側、下側となるように、Ｂピラー、Ｃピラーなど座席１１の近傍の車体側部位や、座席の内部などに設置される。

トング８には、ショルダーベルト２及びラップベルト３が係止される。バックル９は、トング８が着脱可能に係合される部材の一例であり、車体の床又は座席１１に固定される。

トング８がバックル９に係合されショルダーベルト２及びラップベルト３が乗員Ｈに装着された状態において、車両衝突時等の所定値以上の減速度が車両に加わらない通常時は、ショルダーベルト２及びラップベルト３は、通常の引き出し速度で自由にショルダーリトラクタ４及びラップリトラクタ５から引き出し可能である。そして、ショルダーベルト２及びラップベルト３の引き出し方向の引っ張り力が解放されると、ショルダーベルト２及びラップベルト３は余分な引き出し量をショルダーリトラクタ４及びラップリトラクタ５に巻き取られる。

一方、車両衝突時等の所定値以上の減速度が車両に加わる緊急時は、ショルダーリトラクタ４及びラップリトラクタ５は、ショルダーベルト２及びラップベルト３が引き出されることを制限するようにベルトをロック又は巻き取ることによって、ショルダーベルト２及びラップベルト３の乗員Ｈに対する拘束力を強化する。または、シートベルト装置１は、車両の急減速時にショルダーベルト２及びラップベルト３の張力が所定値を超えると、ショルダーリトラクタ４又はラップリトラクタ５から各ベルトを引き出すことによって乗員Ｈの受ける衝撃を緩和するための機構、所謂ＥＡ（エネルギ吸収）機構を備えることもできる。

特に本実施形態では、ショルダーベルト２のうちショルダーアンカー６とトング８との間の部分に、保護パッド１０が固定されている。保護パッド１０は、トング８がバックル９に係合されショルダーベルト２及びラップベルト３が乗員Ｈに装着された状態において、ショルダーベルト２と乗員Ｈとの間に介在するように設けられている。保護パッド１０は、車両の急減速によって乗員Ｈに前方への慣性力が加わる際に、この慣性力を吸収して乗員Ｈの前屈等の前方への移動を抑制することができるよう構成されている。

図２は、シートベルト装着時の乗員Ｈに対する保護パッド１０の位置を模式的に示す図である。図２に示すように、保護パッド１０は、使用時に少なくとも乗員Ｈの鎖骨に当たるよう、ショルダーベルト２の所定位置に固定されている。

保護パッド１０は、例えば図１、図２に示すように、ショルダーベルト２の延在方向に沿った寸法が、ベルト幅より長い略直方体形状で形成される。ショルダーベルト２のうちショルダーアンカー６側を上方側、トング８側を下方側とすると、保護パッド１０の下方側端部の位置は、シートベルト装置１の使用時に乗員Ｈの第三肋骨から鎖骨までの範囲であるのが好ましく、乗員Ｈの第二肋骨から鎖骨までの範囲であるのがより好ましく、乗員Ｈの鎖骨の直下部分から鎖骨までの範囲であることがさらに好ましい。保護パッド１０の上方側端部の位置は、シートベルト装置１の使用時に乗員Ｈの鎖骨の直上部分から肩部までの範囲であるのが好ましい。

このような範囲に保護パッド１０を設置することによって、図２に示すように、シートベルト装着時にショルダーベルト２と乗員Ｈの胸部との間に隙間をつくることができる。これにより、シートベルト装置１の使用時にショルダーベルト２が乗員Ｈの胸部と直接接触しないので、乗員Ｈの拘束感を緩和でき、乗員Ｈが受ける負担を軽減できる。

保護パッド１０は、例えば発泡プラスチックや低反発シートなどの比較的柔らかい材料で形成されてもよいし、袋などに発泡ビーズやマイクロビースなどの粒状体を詰める構成でもよい。

本実施形態に係るシートベルト装置１は、保護パッド１０をショルダーベルト２に固定する構成により、装着時に乗員Ｈの前屈を抑制するのに適した位置で乗員Ｈに保護パッド１０を当てることができ、拘束時に乗員が受ける負担を軽減できる。このような特徴は、本実施形態のシートベルト装置１が、ショルダーリトラクタ４及びラップリトラクタ５の２つのリトラクタを備えることにより実現できるものである。

例えば特許文献１に記載されるように、単一のリトラクタを備える従来のシートベルト装置では、ショルダーアンカー６側にリトラクタが設けられるため、ウェビングの収納時には本実施形態と比較してショルダーアンカー６側へのウェビングの移動量が多くなる。このため、シートベルト装着時に乗員Ｈの肩位置に保護パッド１０が配置されるようにウェビングに固定した場合には、保護パッド１０がショルダーアンカー６に引っかかってしまい、ウェビングを十分にリトラクタに巻き取らせることができず、ウェビングが弛んだ状態となる。したがって、従来の単一のリトラクタを備えるシートベルト装置では、保護パッド１０に相当する要素をウェビングに摺動可能に取り付けて、シートベルト装置の非使用時にウェビングをリトラクタに十分に巻き取らせることができるよう構成されている。

このような従来の問題に対して、本実施形態のシートベルト装置１は２つのリトラクタを備える構成なので、非使用時にショルダーリトラクタ４が巻き取るショルダーベルト２の巻き取り量を、従来の単一リトラクタの構成と比較して少なくできる。このため、保護パッド１０をショルダーベルト２に固定しても、非使用時にショルダーベルト２をショルダーリトラクタ４に十分に巻き取らせることができ、ショルダーベルト２を弛ませずに収納できる。

また、従来の単一リトラクタの場合は、車両急減速時にリトラクタからのウェビングの延び出し量が多く、特に本実施形態のラップベルト３に相当する部分の延び出し量が多くなる。このため、保護パッド１０がウェビングに摺動可能に取り付けられていても、ウェビングが下側に引っ張られるので、保護パッド１０も下側に引き摺られて、位置がずれる可能性が高い。このため、従来の構成では、急減速時の保護パッド１０の位置決めの安定性に欠ける場合がある。

これに対して本実施形態のシートベルト装置１は、２つのリトラクタを備える構成なので、急減速時に各リトラクタからのウェビング延び出し量を少なくでき、また、保護パッド１０をショルダーベルト２に固定する構成であるので、急減速時の保護パッド１０の位置決めの安定性を向上できる。

このような保護パッド１０の位置決め安定性の向上の効果は、特にシートベルト装置１がＥＡ機構を備える場合に顕著である。図３は、ＥＡ機構を備えるシートベルト装置１における保護パッド１０と乗員Ｈとの位置関係を模式的に示す図である。図３の（Ａ）は通常着席時の状態、（Ｂ）は衝突初期の状態、（Ｃ）は衝突後半の状態を示す。図３では、ＥＡ機能が働く車両急減速の状態のうち車両が衝突したときを例示している。図３に示すように、ショルダーベルト２のうち保護パッド１０より下方側の部分２Ａは、衝突時の乗員Ｈの移動による長さの変化が少ない。一方、ショルダーベルト２のうち保護パッド１０より上方側の部分２Ｂは、衝突時のＥＡ機構の働きによってショルダーリトラクタ４から延び出すため、衝突時の乗員Ｈの前方移動に応じて長さが変化する。このように、ＥＡ機構を備える構成では、車両の急減速時に乗員Ｈの衝撃軽減のためにウェビングが延び出し、乗員Ｈの上体姿勢が前屈して大きく変化する場合がある。

ここで、従来のシートベルトに保護パッドを摺動可能に設ける構成では、車体の固定部に紐などを介して保護パッドを連結し、シートベルトの摺動によらず保護パッドの位置を固定させる手法も提案されている（例えば特開２００４−７５０１５号公報など）。このような位置決め手法はＥＡ機構を備えるシートベルト装置１には適用できない。ＥＡ機構によって急減速時にショルダーベルト２が延び出して乗員Ｈが前方移動しても、保護パッドと固定部との距離が固定のため保護パッドを乗員Ｈに追従させることができないからである。

これに対して、本実施形態のシートベルト装置１では、保護パッド１０が車体の固定部ではなくショルダーベルト２の所定位置に固定されることにより、衝突時には、上方側部分２Ｂが延びるのに伴い、保護パッド１０は下方側部分２Ａと一体的に乗員Ｈの前方移動に追従する。

このため、図３（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、保護パッド１０と乗員Ｈとの接触位置は衝突前後でほとんど変わらない。このように、保護パッド１０をショルダーベルト２に固定することによって、ＥＡ機構を備える構成でも衝突前後で乗員Ｈの体の接触位置をほぼ同一位置で維持できる。これにより、保護パッド１０やショルダーベルト２のずれによって乗員Ｈが負荷を受けることを回避できる。また、ショルダーベルト２の所定位置に保護パッド１０を固定できるので、装着時に乗員Ｈの前屈を抑制するのに適した位置で乗員Ｈに保護パッドを当てることができる。これにより、衝撃発生時に乗員Ｈが受ける負荷を低減できる。

図４は、保護パッド１０の他の態様の一例を示す図である。図４（Ａ）に示すように、保護パッド１０は延在方向に沿って複数に区分してもよい。これにより、乗員Ｈと保護パッドとの密着性を高めることができる。また、図４（Ｂ）に示すように、保護パッド１０は、ショルダーベルト２の延在方向及び幅方向と直交する方向に沿った積層構造として、各層の硬度を変える構造とすることもできる。例えば、乗員Ｈと接触する側の層１０Ａを柔らかい材料で形成し、ショルダーベルト２側の層１０Ｂを硬い材料で形成することができる。これにより、乗員Ｈの負荷緩和と、衝突時の乗員Ｈの前方移動防止を両立できる。

また、ショルダーベルト２に対する保護パッド１０の位置を調整する調整部を備えることもできる。調整部は、例えばショルダーベルト２のトング８との係止部分に設けられ、保護パッド１０の固定位置とトング８との間のショルダーベルト２の長さを調整できる機構であってもよいし、保護パッド１０のショルダーベルト２との固定部分に設けられる機構であってもよい。このような調整部を備えることにより、乗員Ｈの体格差に応じて保護パッド１０の位置を適宜変更でき、乗員Ｈの体格によらず常に装着時に乗員Ｈの前屈を抑制するのに適した位置で乗員Ｈに保護パッド１０を当てることができる。

図５を参照して、保護パッド１０の装着位置に関する別の評価基準を説明する。図５は、シートベルト装着時の乗員Ｈに対する保護パッド１０の装着位置の別形態を模式的に示す図である。図５に示すように、保護パッド１０は、使用時に乗員Ｈの第四肋骨Ｒ４より上部に当たるよう、ショルダーベルト２の所定位置に固定されるのが好ましい。

肋骨は肋軟骨により胸骨に連結しているため、互いの肋骨が支え合うことで構造的に強度がある形状となっている。その中でも第一肋骨Ｒ１、第二肋骨Ｒ２、第三肋骨Ｒ３は、水平方向に配置され肋骨自体の形状も湾曲のＲ（曲率半径）が小さく、強度のある形状となっている。

しかしながら、第四肋骨Ｒ４以下の肋骨では、肋骨は水平方向から下方向に角度が付いており、肋骨自体の形状も湾曲のＲが大きく、変形しやすい形状となっている。さらに胸骨までの距離も大きくなっている。そのため同荷重を加えた際、第一肋骨から第三肋骨で荷重を支えた方が、第四肋骨以下で支えるよりも乗員Ｈの荷重に対する耐性が高くなると考えられる。

したがって、図５に示すようにシートベルト装着時の乗員Ｈに対して保護パッド１０を乗員Ｈの第四肋骨Ｒ４より上部に当てることにより、肋骨の中でも比較的強度が弱い部分へのシートベルトからの衝撃の入力を低減でき、乗員Ｈが受ける負担をさらに軽減できる。

以上、具体例を参照しつつ本実施形態について説明した。しかし、本開示はこれらの具体例に限定されるものではない。これら具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本開示の特徴を備えている限り、本開示の範囲に包含される。前述した各具体例が備える各要素およびその配置、条件、形状などは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。前述した各具体例が備える各要素は、技術的な矛盾が生じない限り、適宜組み合わせを変えることができる。

１ シートベルト装置
２ ショルダーベルト
３ ラップベルト
４ ショルダーリトラクタ（第１のリトラクタ）
５ ラップリトラクタ（第２のリトラクタ）
８ トング
１０ 保護パッド
Ｒ４ 第四肋骨

Claims (5)

1. 第１のリトラクタと、
   第２のリトラクタと、
   一方の端部が前記第１のリトラクタに巻き取り可能に連結されると共に、他方の端部がトングに連結され、使用時に乗員の肩部を含む部分を拘束するショルダーベルトと、
   一方の端部が前記第２のリトラクタに巻き取り可能に連結されると共に、他方の端部がトングに連結され、使用時に乗員の腰部を拘束するラップベルトと、
   前記ショルダーベルトに固定され、使用時に乗員の前屈を抑制する保護パッドと、
   を備えるシートベルト装置。
2. 前記保護パッドは、使用時に乗員の鎖骨に当たるよう、前記ショルダーベルトの所定位置に固定される、
   請求項１に記載のシートベルト装置。
3. 前記保護パッドは、使用時に乗員の第四肋骨より上部に当たるよう、前記ショルダーベルトの所定位置に固定される、
   請求項１または２に記載のシートベルト装置。
4. ＥＡ機構を備える、
   請求項１〜３のいずれか１項に記載のシートベルト装置。
5. 前記ショルダーベルトに対する前記保護パッドの位置を調整する調整部を備える、
   請求項１〜４のいずれか１項に記載のシートベルト装置。

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