JPS6145571B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はシートに着席した乗員を拘束する三点
式シートベルトの改良に係り、特に高速衝突時に
おける頭部、胸部の緩衝、保護を図ることを目的
とするものである。

従来よりシートベルトにおいて衝撃エネルギー
を吸収し、乗員の保護を図ることは種々、検討さ
れ、ベルトウエビングの構成等を始め、既に幾つ
かの対策が提案されて来たが、これら従来の方式
は一般に正面衝突の場合にしろ、また規格上にお
いても腰ベルトより肩ベルトに重点がおかれ肩ベ
ルトのエネルギー吸収性が重要視されて来た。

しかし、今日の高速による事故や、衝突実験等
によるデータを分析し、頭部、胸部、腰部、大腿
部の各移動量を追跡し、調査した場合、肩ベルト
のエネルギー吸収の効果は比較的低速時には良好
であると云えるが、高速になるに従つて肩ベルト
の延び出しが大きくなり、これによつて上半身、
特に頭部傷害指数が大きくなることが判明した。

そこで、かかる問題の解決をはかるべく、幾多
の実験を重ねた結果、ダミーの挙動より衝撃時の
エネルギー吸収に関しては、二回に分けることが
適当であることを知見した。即ち本発明者はダミ
ーを用いてその衝撃時に起る各種状態について
種々の繰り返し実験を行なつたところ、エネルギ
ー吸収の前半を運転又は正常姿勢のまま腰ベルト
の長さや、塑性変化によつて水平移動させて上半
身の前傾を遅れさせることが頭部、胸部に掛る加
減速度を総合的に減少させ、頗る有効であること
を知るに至つた。

本発明はかかる知見にもとづいて高速による事
故に対し良好な緩衝機能とエネルギー吸収性能を
発揮するシートベルトを提供するものである。

即ち、本発明の特徴とするところは、以下の記
述により更に明らかにされるが、三点式シートベ
ルトの腰ベルト部にエネルギー吸収手段を設け、
かつ、車輌シート前方にニーパツトを併設し、衝
撃時、乗員に加わる動的荷重の前半附近にて乗員
の腰部をエネルギー吸収状態に保持させながら前
方に適宜、移動させると共に着座乗員の前傾によ
る腰部、胸部、頭部の加速度又は荷重は緩和せし
めることにある。

以下、その具体的内容を添付図面にもとづいて
順次、詳述する。

第１図は従来の三点式シートベルトシステムに
本発明の要部をなすエネルギー吸収手段を適用し
た例を示しドア２の解放側上辺に脱出用バツクル
３を介して係脱自在に係着された肩ベルト５が連
結リング７に挿通され、その一辺に摺動可能に折
り返されて腰ベルト６となり、図示していないが
適宜の応動駆動機構によつてドアの開閉に従つて
往復動するガイドリング８を経てドア２下辺のア
ンカー４部に端部が取り付けられていると共に、
車輌１の中央側下部に設けられた緊急ロツクリト
ラクター１０より引き出された引込みベルト１１
が車輌シート９を横切つて延び出し、巻込み自在
となつて、その先端が前記連結リング７の他辺側
に止着されている。

そして上記構成のベルトシステムにおいてその
ドア２開放側下辺のアンカー４部に近接した位置
に本発明の特徴をなすエネルギー吸収手段１４が
施されており、又、車輌１中央側のリトラクター
１０側にはこれに近接してベルトの延び出しを防
止するためのクランプ装置１３が設けられてい
る。

第２図は前記第１図におけるベルトシステムを
更に明らかにすべく抽出したものでエネルギー吸
収手段としてボルト孔１７をもつアンカー４のベ
ルト挿通孔１８に挿通されたベルト端部の折り返
し縫着１６した二重部分６′に余裕部を設け、こ
れを互いに対称的に更にＵ字状に折曲重合して縫
付けた縫付部１５によつて形成した構成が採用さ
れている。

この場合、縫付部１５はベルト二重部分６′に
縫着されてはならず、又、縫付糸の縫付方向は腰
ベルト６の緯糸と同一方向とするのが好ましく、
かつ効果的である。

第３図乃至第５図はかかる縫付構成によるエネ
ルギー吸収手段のエネルギー吸収の態様を示した
もので、通常、第２図の如く縫付部１５が腰ベル
トの二重部分６′に重合された状態で使用されて
いるが、これに衝突等により所定の荷重が加わつ
たとき、先ず、第３図に図示するようにＵ字状重
合部は互いに対称的にベルト面に対して起立した
状態を呈するようになり、次いで該縫付部１５は
荷重によつて、双方同時に又は片方宛順次、縫付
糸が切断されて衝撃エネルギーを吸収しながら第
５図の如くベルト長さを増大する。従つて縫付糸
による縫付部１５は切断によつて得られるエネル
ギー吸収状況に対応し、その縫付部長さあるいは
縫付糸の種類が適宜選定されなければならない。

例えば通常、使用される範囲としては縫付糸を
荷重400〜600Kg前後において３〜６cmの長さにわ
たり太糸と細糸が順次切断されるように縫付け
る。これは具体的にはポリエステル繊維250D×
3/3を太糸とし、同繊維250D×1/3を細糸として
エネルギー吸収時間を長くするよう交互に配して
５cm前後にわたり平行縫いに縫い付けることによ
つて達成される。

勿論、これは１例であり、種々の改変によつて
各状態に応じた縫付けが可能である。

なお、前記縫付部１５は通常、使用時には第３
図の矢印方向に折り曲げ第２図の如く保持されて
いるので装着や車内への出入には何ら障害になる
ことはない。若し、第３図矢印方向への折り曲げ
が分離する恐れがあるときは仮縫を施しておくこ
とも差支えない。

又、通常、肩・腰連続ベルトに使用されるウエ
ビングは非エネルギー吸収のウエビングであり、
第７図Ａに示す塑性変形曲線のようにその肩ベル
トは荷重1130Kg時に５％又はそれ以下の伸びを示
すものが一般に用いられているが、これに対し前
記縫付部１５を形成すればその腰ベルトは前記肩
ベルトに関係なく点線Ｂで表示する如く荷重500
Kg附近における伸びが大きくなり本発明の意図に
適合する。

第６図は本発明における前記エネルギー吸収手
段を施すベルトシステムを第１図、第２図に対
し、設計的に改変した他の実施例で、車輌中央側
におけるリトラクター１０をバツクルストーク１
９に代え、ドア開放側にリトラクター１０′を移
し、ドア開放側上辺の支持リング２０を介してス
ルートング２１を通してドア解放側下辺アンカー
４に掛け渡したシステムを示している。そして、
この場合においても下辺のアンカー４部に近接し
てエネルギー吸収手段１４が前記の場合と同様に
して施されている。

なお第１図においてはパツシブベルトを対象と
して図示し、説明したが、本発明シートベルトは
特にパツシブベルトに限るものでなく、通常の三
点式シートベルトにも適用可能である。

又、第１図に図示するように車輌シート９の前
方のインストルメントパネル下方に膝部を保護す
るニーパツト１２を設け併用することも好まし
く、この場合には腰ベルト６にエネルギー吸収手
段が施されている関係から従来のパツシブベルト
におけるニーパツトの如く800Kgに耐えるような
ものとする必要はなく、300〜500Kgのエネルギー
吸収性能を有しておれば充分である。

上記はエネルギー吸収手段が縫付構造による場
合について説明したが、更にエネルギー吸収手段
としては前記の外、例えば腰ベルト部を荷重400
〜600Kgで切断する縦糸を含む特公昭48−9393号
公報記載の如きウエビング構成とし、非エネルギ
ー吸収の肩ベルトと組織を変えて連続ベルトとす
ることも出来る。

次に以上のような本発明シートベルトを使用し
たときの作用についてダミーを用い衝撃時におけ
る状態を観察した結果にもとづき説明すると以下
の如くである。

即ち第９図はダミー２２による衝撃時の態様を
図示したもので運転中のダミーの姿勢を実線で表
わし、腰ベルトが荷重400〜600Kgにて長さの変化
後のダミーが水平移動を終つたエネルギー吸収の
前半における姿勢を二点鎖線で示し、又エネルギ
ー吸収のピークにおけるダミーの前傾した姿勢を
点線で表示している。

この図より明らかなように狭い車内にあつてダ
ミー２２はハンドル２３や車輌前部に二次衝突を
起すことなしに頭部や胸部の移動を緩衝的に行な
つている。

この理由を説明すべく、拘束ベルトの荷重と時
間の関係を第８図について先ず説明すると、点線
は腰ベルトにエネルギー吸収部を持たない場合の
エネルギー吸収の荷重を波形で図示した引込ベル
トイ、肩ベルトロ、腰ベルトハと荷重順に表わし
た従来例である。これに対し本発明の腰ベルト６
にエネルギー吸収部である縫付部１５をもつ拘束
ベルトの各ベルトを荷重順に表すとインナー引込
ベルト１１、肩ベルト５、腰ベルト６となり各荷
重波形とも荷重時間は僅かしか長くないが荷重ピ
ークがはるかに低い状態を有している。従つて、
かかる状態より腰ベルト６の縫付部１５が縫い縮
み分を緊張する時間だけ荷重立上がりが遅れ、
400〜600Kg荷重に達して縫付糸が順次切断して行
く時間約20ｍｓ位は荷重は増加せず水平移行に伴
なつてダミーも運転姿勢実線より二点鎖線に水平
移行する。この水平移行は衝突時に斜前方に移動
するダミーを腰ベルト６がシート９上にて腰部拘
束しているため水平前進にとどまることによるの
であつて連結リング７やスルートング２１に挿通
する連続ベルトは摺動阻止具がなくとも動的に前
進するダミーによつて益々鋭角状に挿通され、ま
た時間が100ｍｓと短かいために腰ベルト６の塑
性による延び代による転向長さは肩ベルト５側に
約50〜100mm程度の転向のみである。なお、パツ
シブベルト以外の場合には摺動阻止具を設けるか
または、縫着固定することもできる。かくして叙
上のようにして第５図々示のように実質的に長さ
を増す腰ベルト６がエネルギー吸収するとき肩ベ
ルト５も吸収の影響を受け、これによつて合体連
結されたインナーベルトである引込エネルギー１
１も共に従来例より荷重のピークが低くなり乗員
の傷害指数を全体として減少せしめることができ
る。と同時に長さを増す腰ベルトによつて前方へ
移行しようとする乗員の膝部を前方のニーパツト
によつて防護し、全体としてより一層乗員の安全
さを確保する。

以上の如く本発明シートベルトによれば高速衝
突における着座乗員の挙動より分析して、乗員の
上半身の傷はもとより衝撃荷重の吸収を腰ベルト
の延び出しや塑性でもつて荷重の立上がりの約半
分にて吸収せしめて、荷重時間が僅かに延びるの
みに比較し大きく荷重ピークを引下げることがで
き、その上、腰ベルトの延び出し等による乗員の
前方へ移行をニーパツトで防護して測り知れない
頭部や胸部の内傷を軽減する安全に対する効果は
頗る顕著である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明シートベルトを車輌に適用した
１例を示す外観斜視図、第２図は同ベルトシステ
ムを示す斜視図、第３図及び第４図は本発明の要
部をなすエネルギー吸収手段の作成ならびに作用
説明図、第５図は同エネルギー吸収手段の吸収後
の態様を示す斜視図、第６図はベルトシステムの
他の実施例を示す斜視図、第７図は腰ベルトと肩
ベルトの荷重−伸び曲線を示す図表、第８図は腰
ベルト、肩ベルト、引込ベルトの荷重と時間との
関係を示す図表、第９図はダミーによる高速衝突
時の移行状態を示す説明図である。 １……車輌、２……ドア、５……肩ベルト、６
……腰ベルト、６′……二重部分、７……連結
具、９……シート、１０，１０′……リトラクタ
ー、１１……引込ベルト、１２……ニーパツト、
１３……クランプ装置、１４……エネルギー吸収
手段、１５……縫付部、１６……縫着部、１９…
…ストーク、２１……スルートング。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 車輌側方部材の上辺と下辺とに支持される肩
   −腰連続ベルトと、該連続ベルト中間部を車輌中
   央部のアンカー手段に連結して構成される三点式
   シートベルトにおいて、前記車輌側方部材下辺の
   アンカーに挿通せしめた腰ベルト端部の折返し縫
   着されたベルト二重部分に対称的に設けられたＵ
   字状の重合縫付部を設け、衝撃時、乗員のベルト
   に加わる動的荷重の前半附近にてその縫付糸切断
   によつてエネルギーを吸収させつつ乗員の腰部を
   適宜距離前方に移動させると共に乗員の前傾によ
   る腰部、胸部及び頭部の衝撃荷重を緩和せしめ、
   かつ車輌シートの前方に膝部を保護するニーパツ
   トを設けたことを特徴とするエネルギー吸収能を
   有する腰ベルトを使用したシートベルト。 ２ Ｕ字状の重合縫付部の糸縫付方向が腰ベルト
   の緯糸と同方向である特許請求の範囲第１項記載
   のエネルギー吸収能を有する腰ベルトを使用した
   シートベルト。 ３ 衝撃時における動的荷重前半の荷重が400な
   いし600Kgの範囲である特許請求の範囲第１項又
   は第２項の何れか記載のエネルギー吸収能を有す
   る腰ベルトを使用したシートベルト。 ４ 連続ベルト中間部に車輌中央側のアンカー手
   段に連結する連結リングが挿通され、その一辺が
   連続ベルトの肩腰ベルト部の転向部分を摺動し、
   該一辺に対向する他辺が、車輌中央側に該けた緊
   張ロツク式巻取機に内端を巻着し、クランプ装置
   を経て引き出される引込ベルトの先端に止着され
   ている特許請求の範囲第１項ないし第３項の何れ
   か各項記載のエネルギー吸収能を有する腰ベルト
   を使用したシートベルト。 ５ 連続ベルト中間部を車輌中央側のアンカー手
   段に連結する連結具がスルートングであり、連続
   ベルトの肩腰ベルト部の転向部分を摺動して、車
   輌中央側に設けたバツクルに挿脱が可能である特
   許請求の範囲第１項ないし第４項の何れか各項記
   載のエネルギー吸収能を有する腰ベルトを使用し
   たシートベルト。