JP6434738B2 - シートベルト及びシートベルト装置 - Google Patents

Description

本発明は、シートベルト及びシートベルト装置に関する。

従来、膨張構造を備えるシートベルトが知られている（例えば、特許文献１を参照）。特許文献１に開示されたシートベルトは、シートベルトを膨張させるガスの通路として、ホース状のガス管を備える。

国際公開第９９／０３９９４０号パンフレット

しかしながら、上述の従来技術は、シートベルトの内部に配置されたホース状のガス管から供給されるガスによって、シートベルトを膨張させるので、シートベルトを膨張させる構造が複雑である。

そこで、簡素な膨張構造を備えるシートベルト及びシートベルト装置の提供を目的とする。

一つの案では、
ゴム製又は樹脂製の中空のフィルムと、前記フィルムを包む筒状の編物とを備え、
前記編物は、前記フィルムの中空部に供給されるガスによって前記フィルムが筒状に膨張することに伴って膨張するショルダーベルト部を有し、
前記フィルムと前記編物とが一体化するように前記フィルムの外周面と前記編物の内周面とが結合し、
前記ショルダーベルト部は、前記外周面と前記内周面とが結合したまま膨張する、シートベルトが提供される。
また、一つの案では、
ゴム製又は樹脂製の中空のフィルムと、前記フィルムを包む筒状の編物とを備え、
前記編物は、前記フィルムの中空部に供給されるガスによって前記フィルムが筒状に膨張することに伴って膨張するショルダーベルト部を有し、
前記フィルムと前記編物とが一体化するように前記フィルムの外周面と前記編物の内周面とが結合し、
前記ショルダーベルト部の中間部のコース密度は、前記ショルダーベルト部の端部のコース密度よりも低く、
前記編物は、コース密度が前記中間部よりも高い部分が設けられたラップベルト部を有する、シートベルトが提供される。
また、一つの案では、
ゴム製又は樹脂製の中空のフィルムと、前記フィルムを包む筒状の編物とを備え、
前記編物は、前記フィルムの中空部に供給されるガスによって前記フィルムが筒状に膨張することに伴って膨張するショルダーベルト部を有し、
前記フィルムと前記編物とが一体化するように前記フィルムの外周面と前記編物の内周面とが結合し、
前記フィルムの内周面同士は、前記フィルムの膨張時に剥離可能に、結合される、シートベルトが提供される。

一態様によれば、ガスの通路として機能するフィルム自体が筒状に膨張するので、シートベルトの膨張構造を簡素化できる。

シートベルトを備えるシートベルト装置の一例を示す斜視図である。 シートベルトの一例を部分的に示す斜視図である。 編物の一例を部分的に示す平面図である。 シートベルトの一例を示す平面図である。 膨張前のフィルムの通常状態の一例を示す断面図 膨張後のフィルムの膨張状態の一例を示す断面図

以下、本発明の実施形態を図面に従って説明する。

図１は、本発明の一の実施形態であるシートベルト装置１０の構成図である。図１には、シートベルト装置１０が車両に搭載された状態の一例が示されている。シートベルト装置１０は、エアベルト１１と、ショルダーアンカー１４と、リトラクタ１２と、タング１５と、バックル１７と、インフレータ５０とを備える。

エアベルト１１は、シート１８に座る乗員を拘束するシートベルトの一例であり、例えば、リトラクタ１２に接続される一方の端部１３と、車室のフロア部２４に接続される他方の端部１６とを有する帯状部材である。図示の場合、端部１６は、フロア部２４に固定されるインフレータ５０に接続される。

ショルダーアンカー１４は、シート１８の車幅方向外側の部位に設置されるベルト挿通部材である。エアベルト１１の端部１３と端部１６との間の部分が、ショルダーアンカー１４に通される。

リトラクタ１２は、エアベルト１１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、例えば車両衝突時等の所定値以上の加速度が検知されたときに、エアベルト１１がリトラクタ１２の本体部から引き出されることを制限する。リトラクタ１２は、シート１８の背もたれ１９の側方の車体部位（例えば、ショルダーアンカー１４が固定されるピラー部の下側部位）に固定されている。

タング１５は、フロア部２４とショルダーアンカー１４との間（図示の場合、インフレータ５０とショルダーアンカー１４との間）で、エアベルト１１にスライド可能に取り付けられた板状部材である。

バックル１７は、タング１５が着脱される部材である。バックル１７は、シート１８の座部２０に対してリトラクタ１２とは反対側の車体部位に固定されている。

タング１５がバックル１７に連結されることによって、シート１８上の乗員の胸部はエアベルト１１のショルダーベルト部２１によって拘束され、その乗員の腰部はエアベルト１１のラップベルト部２２によって拘束される。ショルダーベルト部２１は、タング１５がバックル１７に連結された状態において、ショルダーアンカー１４とタング１５との間のエアベルト１１の部位である。ラップベルト部２２は、タング１５がバックル１７に連結された状態において、タング１５とフロア部２４との間（図示の場合、タング１５とインフレータ５０との間）のエアベルト１１の部位である。

エアベルト１１は、リトラクタ１２に巻き取られる被巻き取りベルト部２３を有する。被巻き取りベルト部２３は、タング１５がバックル１７に連結された状態において、ショルダーアンカー１４とリトラクタ１２との間のエアベルト１１の部位である。なお、ショルダーベルト部２１の一部又は全部が、リトラクタ１２に巻き取られてもよい。

インフレータ５０は、エアベルト１１の膨張部を膨張させるガスを供給するガス供給器（ガス発生器）の一例であり、例えば車両衝突時等の所定値以上の加速度が検知されたときに、エアベルト１１の膨張部に対してガスを供給する。例えば、ショルダーベルト部２１は、インフレータ５０からラップベルト部２２を経由して供給されるガスによって、図示の点線のような紡錘状に膨張する膨張部である。

図２は、エアベルト１１の一部を示す斜視図である。図２には、エアベルト１１の膨張部の断面が示されている。エアベルト１１は、フィルム４０と、メッシュウェビング３０とを備える。

フィルム４０は、ゴム製又は樹脂製の中空のフィルムの一例である。フィルム４０は、例えば、エラストマーフィルム等のゴム製の材料から形成される弾性部材である。エラストマーフィルムは、例えば、ポリウレタン系、ポリエステル系又はポリアミド系などのシート状の部材である。フィルム４０は、ポリエチレンフィルム等の樹脂製の材料から形成される弾性部材でもよい。中空のフィルム４０は、継ぎ目があってもなくてもよい。

なお、ゴム製又は樹脂製とは、主要な成分がゴム又は樹脂という意味であり、ゴムのみ又は樹脂のみから作られた物と限定する意味ではない。

フィルム４０は、フィルム４０の長手方向に延在する中空部４３を有し、インフレータ５０から中空部４３に供給されるガスの圧力によって筒状に膨張する気密材である。フィルム４０の膨張前の形状は、中空の帯状である。フィルム４０は、フィルム４０の任意の断面の周長が長くなるように、フィルム４０の幅方向及び厚さ方向に膨張する。

インフレータ５０は中空部４３の開口端に接続され、インフレータ５０から噴出するガスはその開口端から中空部４３内に流入する。中空部４３の開口端とは反対側の端部は、メッシュウェビング３０内の長手方向の適当な位置で閉塞されている。中空部４３の開口端とは反対側の閉塞端は、例えば図１において、タング１５がバックル１７に連結された状態で、ショルダーベルト部２１のショルダーアンカー１４側の端部に位置するが、被巻き取りベルト部２３に位置してもよい。

図２において、メッシュウェビング３０は、フィルム４０の外周面４１を包む筒状の編物の一例であり、例えば、ポリエステル糸などの編み糸３６（図３参照。詳細は後述）で筒状に編んで作られた物である。メッシュウェビング３０は、中空部４３に供給されるガスによってフィルム４０が筒状に膨張することに伴って膨張する部分を有する。

このように、エアベルト１１は、ガスの通路として機能するフィルム４０自体が筒状に膨張する簡素な膨張構造を備えるので、例えば、エアベルト１１の重量及びコストの低減が可能となる。特に、フィルム及び編物といった比較的軽量な部品が使用されるので、エアベルト１１の重量の低減効果は極めて高い。エアベルト１１の重量が軽くなることにより、例えば、リトラクタ１２に要求される巻き取り力又は引き出し力を大幅に低減することができ、乗員がエアベルト１１を平常時に操作する際の労力を低減することができる。

フィルム４０は、例えば、２００％以上（好ましくは、５００％以上）の伸度を有する高延伸部材である。フィルム４０の伸度が２００％以上（好ましくは、５００％以上）である場合、エアベルト１１が乗員を受け止める領域が適度な面積まで広がるので、フィルム４０の伸度が２００％未満である場合に比べて乗員の拘束性能が特に向上する。フィルム４０の伸度の上限値は、例えば、最大膨張時のエアベルト１１と乗員の頭部との位置関係に応じて決められる。

なお、フィルムの引っ張り試験において、フィルムの初期長さをＬｏ、フィルムの破断時の長さをＬとするとき、
伸度＝（Ｌ−Ｌｏ）／Ｌｏ×１００（％）
で表される。

フィルム４０の厚さは、例えば、０．０５ｍｍ以上１ｍｍ以下（より好ましくは、０．１ｍｍ以上０．９ｍｍ以下）である。フィルム４０の厚さが０．０５ｍｍ未満であると、例えば、フィルム４０の強度が低下しすぎる。フィルム４０の厚さが１ｍｍを超えると、例えば、エアベルト１１のしなやかさが低下する。

フィルム４０は、例えば、メッシュウェビング３０の内周面３２と結合する外周面４１を有する。フィルム４０とメッシュウェビング３０とが一体化するように内周面３２と外周面４１とが結合することにより、エアベルト１１の膨張構造の簡素化が可能である。また、フィルム４０とメッシュウェビング３０とが一体化するように内周面３２と外周面４１とが結合することにより、乗員又はリトラクタ１２がエアベルト１１を引っ張っても、フィルム４０がメッシュウェビング３０内でずれるのを抑えることができる。また、フィルム４０とメッシュウェビング３０とが一体化するように内周面３２と外周面４１とが結合することにより、乗員がエアベルト１１を触ってもフィルム４０がメッシュウェビング３０内でずれにくいので、乗員の操作性やエアベルト１１の商品性が向上する。

例えば、フィルム４０とメッシュウェビング３０とが一体化するように外周面４１の表面と内周面３２の表面とが接着剤６０により結合することによって、エアベルト１１の膨張構造を容易に簡素化することができる。接着剤６０は、接着フィルム等の接着部材でもよい。

例えば、接着剤６０の融点がフィルム４０の融点よりも低い場合、接着剤６０の融点よりも高くフィルム４０の融点よりも低い温度で接着剤６０を加熱して接着剤６０の溶着により外周面４１と内周面３２とを結合させることができる。このように外周面４１と内周面３２とを結合させることにより、フィルム４０の融解によるフィルム４０内への気泡の混入を抑制することができる。

接着剤６０の具体例として、熱可塑性樹脂が挙げられる。例えば、外周面４１は、内周面３２に含浸させた熱可塑性樹脂（例えば、フィルム４０と同材料のホットメルト）の溶着によって内周面３２に結合される。

また、外周面４１と内周面３２とが結合することにより、メッシュウェビング３０の編み糸３６又は緯糸３７（図３参照。詳細は後述）が仮に切断されても、フィルム４０に結合した編み糸３６又は緯糸３７がほどけることを抑制できる。また、編み糸３６又緯糸３７が外周面４１と結合することにより、フィルム４０に仮に孔があいても、その孔の拡大をメッシュウェビング３０の編目内に抑えることができる。

図２において、フィルム４０の対向する内周面４２同士は、フィルム４０の膨張時の中空部４３内のガス圧によって剥離可能に、結合されてもよい（図２では、対向する内周面４２同士が離れているが、フィルム４０の膨張前には接した状態）。内周面４２同士が結合して一体化することにより、メッシュウェビング３０内でのフィルム４０のずれにくさが増し、乗員の操作性やエアベルト１１の商品性が特に向上する。内周面４２同士の結合方法は、接着、溶着、圧着などが挙げられる。

図３は、メッシュウェビング３０の一部分を模式的に示す平面図であり、メッシュウェビング３０のよこ編みの一例を模式的に示す。よこ編みの具体例として、平編み、ゴム編み、パール編みなどが挙げられる。ウェールＷは、メッシュウェビング３０の長手方向に連続して並ぶ編目であり、コースＣは、メッシュウェビング３０の幅方向に連続して並ぶ編目である。

タング１５がバックル１７に連結された状態でガスがインフレータ５０から中空部４３に供給されると、膨張するフィルム４０によって押圧されたメッシュウェビング３０の編目が幅方向に広がる。メッシュウェビング３０は、メッシュウェビング３０の幅方向には柔軟に伸縮するが、メッシュウェビング３０の長手方向には加熱延伸加工が施されることにより殆ど伸長しないように作製されるので、メッシュウェビング３０の長手方向の長さは短くなる。したがって、エアベルト１１が乗員に密着し、乗員を極めて確実に保護することが可能となる。

なお、メッシュウェビング３０の幅方向は、エアベルト１１又はフィルム４０の幅方向にほぼ一致し、メッシュウェビング３０の長手方向は、エアベルト１１又はフィルム４０の長手方向にほぼ一致する。

メッシュウェビング３０は、例えば図３に示されるように、緯糸３７が挿入された編目（ループ）を有する。コースＣの編み糸３６とは別の緯糸３７が適当な間隔で編目に挿入されることによって、メッシュウェビング３０の幅方向の剛性が上がる。その結果、メッシュウェビング３０の幅方向の膨張量を抑えることができ、エアベルト１１の剛性を上げることができる。エアベルト１１の剛性が適度に上がることによって、例えば、しっかりとした感触を乗員に与えることができ、また、メッシュウェビング３０を包む外装カバーを無くすことができる。

図４は、エアベルト１１を示す平面図である。エアベルト１１は、リトラクタ１２に接続される一方の端部１３と、インフレータ５０に接続されるもう一方の端部１６とを有する。

メッシュウェビング３０は、例えば、端部１６から端部１３までの一つの筒状の編物である。一つの中空のフィルム４０（図２参照）は、端部１６からメッシュウェビング３０の長手方向での適当な位置まで、メッシュウェビング３０の内側に延在する。例えば、フィルム４０の中空部４３の開口端は、端部１６に位置し、中空部４３の開口端とは反対側の閉塞端は、ショルダーベルト部２１のショルダーアンカー１４側の端部に位置する。

中空部４３の上記の閉塞端は、被巻き取りベルト部２３に位置してもよい。この場合、例えば、被巻き取りベルト部２３に挿入される緯糸３７の強度又は被巻き取りベルト部２３のコース密度は、被巻き取りベルト部２３が膨張しないようにショルダーベルト部２１よりも高くされる。

メッシュウェビング３０は、ショルダーベルト部２１と、ショルダーベルト部２１に対して端部１６側に位置するラップベルト部２２と、ショルダーベルト部２１に対して端部１３側に位置する被巻き取りベルト部２３とを有する。

ショルダーベルト部２１は、フィルム４０が筒状に膨張することに伴って膨張する部位である。ショルダーベルト部２１の中間部３３は、ショルダーベルト部２１の一方の端部３４及び他方の端部３５のコース密度よりも低いコース密度で形成されているので、中間部３３は、端部３４，３５よりも大きく膨張する。したがって、乗員の体格の違いによって乗員の胸部の位置が異なっても、乗員の胸部を確実に中間部３３で受け止めることができる。

ラップベルト部２２の一部又は全部は、例えば、中間部３３のコース密度よりも高いコース密度で形成される。これにより、ラップベルト部２２をショルダーベルト部２１よりも小さく膨張させることができ、或いは、ラップベルト部２２を膨張させないこともできる。ラップベルト部２２は、例えば、ショルダーベルト部２１の端部３４又は端部３５よりも高いコース密度で形成される。ラップベルト部２２のコース密度を比較的高くすることで、乗員の腰部の移動をラップベルト部２２で確実に抑えることができる。

被巻き取りベルト部２３の一部又は全部は、例えば、ショルダーベルト部２１及びラップベルト部２２よりも高いコース密度で形成される。これにより、被巻き取りベルト部２３の剛性を上げることができ、リトラクタ１２は滑らかに被巻き取りベルト部２３を巻き取ることができる。

ショルダーベルト部２１、ラップベルト部２２及び被巻き取りベルト部２３の各剛性は、図３に示した緯糸３７の追加によっても上げることができる。例えば、被巻き取りベルト部２３に挿入される緯糸３７は、ショルダーベルト部２１に挿入される緯糸３７の強度よりも高い強度を有することにより、被巻き取りベルト部２３の剛性をショルダーベルト部２１の剛性よりも高くすることができる。緯糸３７の強度は、例えば、挿入される緯糸３７の本数、太さ又はピッチの調整により緯糸３７の密度を大きくすることによって、高くなる。

図５は、膨張前のフィルム４０の通常状態の一例を示す断面図である。メッシュウェビング３０の内周面３２の編み糸３６は、接着フィルム等の接着剤６０により、フィルム４０の外周面４１に接合される。図６は、膨張後のフィルム４０の膨張状態の一例を示す断面図である。メッシュウェビング３０は、中空部４３に供給されるガスによってフィルム４０が円筒状に膨張することに伴って紡錘状に膨張するショルダーベルト部２１を有する。弾性のフィルム４０の表面積は、編目の大きさ（例えば、隣り合う編み糸３６の間隔）が広がるように、中空部４３に供給されるガスにより拡大する。

弾性のフィルム４０が、中空部４３内のガスの抜けにより平帯状の元の形状にほぼ戻ることに伴って、エアベルト１１も、平帯状の元の形状にほぼ戻る。これにより、例えば、車両が修理工場に到着するまで、臨時的に、膨張後に萎んだ状態のエアベルト１１で乗員を拘束し続けることができる。

ショルダーベルト部２１は、図６のように、フィルム４０の外周面４１とメッシュウェビング３０の内周面３２の編み糸３６とが接着剤６０により結合したまま膨張する。これにより、編み糸３６の一部がフィルム４０の膨張により切断されても、編み糸３６が外周面４１に接合しているので、編み糸３６がほどけることを抑制することができる。また、膨張したフィルム４０に孔があいても、その孔の拡大を、メッシュウェビング３０の各編目の内側で抑えることができる。

以上、シートベルト及びシートベルト装置を実施形態により説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。他の実施形態の一部又は全部との組み合わせや置換などの種々の変形及び改良が、本発明の範囲内で可能である。

例えば、ショルダーベルト部２１とラップベルト部２２が別体の編物で構成されてもよい。この場合、バックル１７に設置されたインフレータは、ショルダーベルト部２１に包まれるフィルム４０を膨張させるガスを供給し、リトラクタ１２は、被巻き取りベルト部２３を巻き取る。ラップベルト部２２を膨張させる場合、端部１６又はバックル１７側に配置されたインフレータは、ラップベルト部２２に包まれるフィルム４０を膨張させるガスを供給し、バックル１７側又は端部１６側に設置されたリトラクタ（リトラクタ１２とは別のリトラクタ）が、ラップベルト部２２を巻き取る。

また、例えば、エアベルト１１は、メッシュウェビング３０を包む外装カバーを備えてもよい。また、メッシュウェビング３０の剛性を高めるため、樹脂コーティングがメッシュウェビング３０の外周面３１に施されてもよい。

１０ シートベルト装置
１１ エアベルト
１２ リトラクタ
１４ ショルダーアンカー
１５ タング
１７ バックル
１８ シート
１９ 背もたれ
２０ 座部
２１ ショルダーベルト部
２２ ラップベルト部
２３ 被巻き取りベルト部
２４ フロア部
３０ メッシュウェビング
３１ 外周面
３２ 内周面
３３ 中間部
３４，３５ 端部
３６ 編み糸
３７ 緯糸
４０ フィルム
４１ 外周面
４２ 内周面
４３ 中空部
５０ インフレータ
６０ 接着剤

Claims (12)

1. ゴム製又は樹脂製の中空のフィルムと、前記フィルムを包む筒状の編物とを備え、
   前記編物は、前記フィルムの中空部に供給されるガスによって前記フィルムが筒状に膨張することに伴って膨張するショルダーベルト部を有し、
   前記フィルムと前記編物とが一体化するように前記フィルムの外周面と前記編物の内周面とが結合し、
   前記ショルダーベルト部は、前記外周面と前記内周面とが結合したまま膨張する、シートベルト。
2. ゴム製又は樹脂製の中空のフィルムと、前記フィルムを包む筒状の編物とを備え、
   前記編物は、前記フィルムの中空部に供給されるガスによって前記フィルムが筒状に膨張することに伴って膨張するショルダーベルト部を有し、
   前記フィルムと前記編物とが一体化するように前記フィルムの外周面と前記編物の内周面とが結合し、
   前記ショルダーベルト部の中間部のコース密度は、前記ショルダーベルト部の端部のコース密度よりも低く、
   前記編物は、コース密度が前記中間部よりも高い部分が設けられたラップベルト部を有する、シートベルト。
3. ゴム製又は樹脂製の中空のフィルムと、前記フィルムを包む筒状の編物とを備え、
   前記編物は、前記フィルムの中空部に供給されるガスによって前記フィルムが筒状に膨張することに伴って膨張するショルダーベルト部を有し、
   前記フィルムと前記編物とが一体化するように前記フィルムの外周面と前記編物の内周面とが結合し、
   前記フィルムの内周面同士は、前記フィルムの膨張時に剥離可能に、結合される、シートベルト。
4. 前記ショルダーベルト部の中間部のコース密度は、前記ショルダーベルト部の端部のコース密度よりも低い、請求項１又は３に記載のシートベルト。
5. 前記編物は、コース密度が前記中間部よりも高い部分が設けられたラップベルト部を有する、請求項４に記載のシートベルト。
6. 前記ラップベルト部は、コース密度が前記端部よりも高い部分を有する、請求項２又は５に記載のシートベルト。
7. 前記外周面と前記内周面とが接着剤により結合する、請求項１から６のいずれか一項に記載のシートベルト。
8. 前記接着剤の融点は、前記フィルムの融点よりも低く、
   前記外周面と前記内周面とが前記接着剤の溶着により結合する、請求項７に記載のシートベルト。
9. 前記フィルムは、２００％以上の伸度を有する、請求項１から８のいずれか一項に記載のシートベルト。
10. 前記編物は、コース密度が前記ショルダーベルト部よりも高い部分が設けられた被巻き取りベルト部を有する、請求項１から９のいずれか一項に記載のシートベルト。
11. 前記編物は、緯糸が挿入された編目を有する、請求項１から１０のいずれか一項に記載のシートベルト。
12. 請求項１から１１のいずれか一項に記載のシートベルトと、
    前記フィルムを膨張させるガスを供給するガス供給器と、
    前記シートベルトを巻き取るリトラクタと、
    前記シートベルトに取り付けられたタングと、
    前記タングが着脱されるバックルと、
    前記シートベルトが通されるショルダーアンカーとを備える、シートベルト装置。

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