衝撃低減装置およびチャイルドシート装置
【課題】広い範囲の衝撃に対応できる衝撃低減装置を提供する。
【解決手段】シャフト１０１の外周にコイルばね１０５を装着し、コイルばね１０５がシャフト１０１を締め付けた状態とする。コイルばね１０５は、円筒ケース１０６端部のフランジ部１０７に接触しており、上ブラケット１０９と下ブラケット１０３とを引き離す方向に衝撃が加わると、コイルばね１０５に対して摩擦しながら、シャフト１０１が円筒ケース１０６から引き出される。この際、衝撃のエネルギーが摩擦によって吸収され、衝撃が低減される。
【解決手段】シャフト１０１の外周にコイルばね１０５を装着し、コイルばね１０５がシャフト１０１を締め付けた状態とする。コイルばね１０５は、円筒ケース１０６端部のフランジ部１０７に接触しており、上ブラケット１０９と下ブラケット１０３とを引き離す方向に衝撃が加わると、コイルばね１０５に対して摩擦しながら、シャフト１０１が円筒ケース１０６から引き出される。この際、衝撃のエネルギーが摩擦によって吸収され、衝撃が低減される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、衝撃を低減する衝撃低減装置、およびこの衝撃低減装置を用いたチャイルドシート装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車の前突時等におけるチャイルドシートに座った子供に加わる衝撃を低減する仕組みとして、特許文献１に記載された技術が知られている。特許文献１には、チャイルドシートのシートベルトの一端を、波型の衝撃吸収プレートを介して、チャイルドシートの座部に固定する構成が記載されている。この構成によれば、シートベルトに衝撃が加わった際に、波型の衝撃吸収プレートが塑性変形し、それによりシートベルトに加わった衝撃が吸収される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−１３６５６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載された構成では、衝撃吸収プレートの塑性変形を利用しているので、対応できる衝撃の範囲が狭い。そこで、本発明は、広い範囲の衝撃に対応できる衝撃低減装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に記載の発明は、柱状の部材と、前記柱状の部材をばねの力により締め付けるばね部材とを備え、前記ばね部材が前記柱状の部材を摩擦しながら前記柱状の部材に対して相対的に動くことで、前記柱状の部材の軸方向において前記柱状の部材と前記ばね部材との間に加わる衝撃が低減されることを特徴とする衝撃低減装置である。
【０００６】
請求項１に記載の発明においては、柱状の部材がばね部材により締め付けられている。このため、ばね部材に対して柱状の部材を相対的に軸方向に動かすと、ばね部材と柱状の部材との間に働く摩擦力により、抵抗が発生し、エネルギーが消費される。すなわち、柱状の部材とばね部材との間において、軸方向における衝撃が加わると、この衝撃の力によって、ばね部材が柱状の部材に対して摩擦しつつ相対的に移動し、その際に衝撃のエネルギーが摩擦エネルギーに転化されて消費される。
【０００７】
この原理によれば、柱状の部材に対するばね部材の相対的な移動に際して発生する両部材間における摩擦力を利用して、衝撃の低減が行われる。このため、柱状の部材に対するばね部材の相対的な移動距離を確保することで、広い範囲の衝撃に対応できる衝撃低減装置が提供される。また、この摩擦力は、柱状の部材に対するばね部材の締め付け力によって発生するので、設定の精度が高く、また安定した値を得ることができる。また、摩擦しつつ相対移動する間に衝撃の低減が行われるので、衝撃の吸収が時間をかけて行われ、効果的な衝撃の低減が行われる。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記ばね部材がコイルばねであり、前記コイルばねの内側に前記柱状の部材が圧入されていることを特徴とする。コイルばねは、柱状の部材への圧入時に捩れて内径が拡大するので、柱状の部材への装着が容易である。また、柱状の部材への安定した装着状態（言い換えれば、締め付け状態）を得ることができるので、安定した衝撃低減機能が得られる。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記ばね部材は、断面形状がＣ字型になるように曲げた板ばねであることを特徴とする。請求項３に記載の発明によれば、コイルばねとは異なる構造を得ることができる。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載の発明において、前記ばね部材を内側に納めた筒状の部材と、前記筒状の部材の内側に突出した突出部とを更に備え、軸方向において、前記柱状の部材と前記筒状の部材との間に衝撃が加わると、前記ばね部材が、前記突出部に接触した状態で、前記柱状の部材を摩擦しながら前記柱状の部材に対して相対的に動くことを特徴とする。
【００１１】
請求項４に記載の発明によれば、柱状の部材と筒状の部材との間に衝撃が加わると、柱状の部材に対して筒状の部材が相対的に動こうとする。この際、ばね部材がフランジ部に突き当たることで、ばね部材が筒状の部材に対して相対的に移動できなくなり、ばね部材に対して柱状の部材が摩擦しながら相対的に移動する。これにより、衝撃のエネルギーが摩擦のエネルギーに転化され、衝撃の低減が行われる。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記コイルばねを構成する線材の断面形状が四角形状、丸型形状を軸方向において押しつぶした形状、または楕円形状であることを特徴とする。請求項５に記載の発明によれば、コイルばねと柱状の部材との間における摩擦力の調整や軸方向におけるコイルばねの寸法の調整が、コイルばねを構成する線材の断面形状を調整することで行える。
【００１３】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか一項に記載の発明において、前記柱状部材の外径寸法が軸方向において異なった値を有していることを特徴とする。請求項６に記載の発明によれば、柱状の部材の外径を軸方向で変化させることで、ばね部材と柱状の部材との間で作用する摩擦力の強弱を軸方向において変化させることができる。
【００１４】
この構成によれば、ばね部材の柱状の部材に対する変位が進行するのに従って、徐々に衝撃の吸収能力が高くなるようになる設定や、ばね部材の柱状の部材に対する変位が進行するのに従って、衝撃の吸収能力が低→高→低となる設定等が実現できる。
【００１５】
例えば、本発明の衝撃低減装置をシートベルトに加わる衝撃を低減する用途に適用した場合において、変位の最初は相対的に低摩擦で、その後に相対的に高摩擦となる設定とした場合を考える。この場合、相対的に低体重な人には、低摩擦の領域で衝撃の低減機能が作用する。このため、シートベルトに加わる張力を抑えることができ、身体への負担が抑えられる。
【００１６】
また、相対的に高体重な人には、低摩擦が作用する期間の後の高摩擦が作用する期間においても衝撃の低減が行われる。このため、シートベルトに加わる張力が、衝撃低減期間の後半において上昇する。この特性によれば、身体に加わる負荷を抑えながら、高体重者に加わる衝撃を効果的に低減することができる。また、請求項６に記載の発明によれば、時間経過に伴う衝撃の吸収能力の分布特性を、身体への負担に鑑み調整することが可能となる。
【００１７】
請求項７に記載の発明は、シート面に固定される本体と、一端が、請求項１〜６のいずれか一項に記載の衝撃低減装置を介して前記本体に固定されたシートベルトとを備えることを特徴とするチャイルドシート装置である。請求項７に記載の発明によれば、請求項１〜６に記載の発明が有する優位性を備えたチャイルドシートが提供される。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、広い範囲の衝撃に対応できる衝撃低減装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】実施形態の衝撃低減装置の概要を示す上面図（Ａ）と側面図（Ｂ）である。
【図２】実施形態の衝撃低減装置の概要を示す上面図（Ａ）と側面図（Ｂ）である。
【図３】実施形態のチャイルドシートの側面図（Ａ）、正面図（Ｂ）および背面図（Ｃ）である。
【図４】実施形態のチャイルドシートをシート装置に取り付けた状態を示す側面図である。
【図５】実施形態の衝撃低減装置の特性を示すグラフである。
【図６】コイルばねの線材の断面の形状を示す断面図である。
【図７】衝撃低減装置の他の例を示す上面図（Ａ）、側面図（Ｂ）、断面図（Ｃ）である。
【図８】衝撃低減装置の他の例を示す上面図（Ａ）、側面図（Ｂ）である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
（衝撃低減装置の構造）
図１および図２は、実施形態の衝撃低減装置の概要を示す上面図（Ａ）と側面図（Ｂ）である。図１は、衝撃が加わる前の状態を示し、図２は、衝撃が加わっている最中（あるいは衝撃が加わった後）の状態を示す。図１および図２は、内部構造が一部透視できる図面とされている。
【００２１】
図１には、衝撃低減装置１００が示されている。衝撃低減装置１００は、円柱状の部材の一例であるシャフト１０１を備えている。シャフト１０１は、断面が円形の金属製であり、その外径はテーパ部の部分で図の上方向に向かって徐々に大きくなる一部テーパ構造とされている。シャフト１０１の端部（図の下端）には、軸に直行する方向に孔が開けられ、そこに下ブラケット取り付けピン１０２が貫通している。
【００２２】
下ブラケット１０３は、カール部１０３ａを備えている。このカール部１０３ａは、丸められた内側に下ブラケット取り付けピン１０２を収容する構造とされている。上記シャフト１０１端部に形成された孔とカール部１０３ａの位置を合わせ、それらの内側に下ブラケット取り付けピン１０２を貫通させることで、図示する様にシャフト１０１の端部に下ブラケット１０３が取り付けられる。下ブラケット１０３には、シートベルトを通し固定するためのスリット１０４が形成されている。
【００２３】
シャフト１０１の外周には、コイルばね１０５が装着されている。コイルばね１０５を構成する線材（ばね性を有する金属線）は、断面が円形とされている。コイルばね１０５の内径は、シャフト１０１の外径よりも少し小さな寸法とされ、シャフト１０１がコイルばね１０５の内側に圧入された状態とされている。この構造によれば、コイルばね１０５が少し捩れて内径が拡径し、ばねの反発力により、シャフト１０１を締め付けた状態となる。
【００２４】
シャフト１０１は、筒状の部材の一例である円筒形状の円筒ケース１０６内に収納されている。円筒ケース１０６の端部（図の下端部）には、内側の方向に突出したフランジ部１０７が設けられている。このフランジ部１０７にコイルばね１０５が突き当たって接触した状態とされ、フランジ部１０７の中央からシャフト１０１が下方に突出している。
【００２５】
円筒ケース１０６のもう一方の端部(図の上端部)には、軸に直交する方向に孔が形成され、そこに上ブラケット取り付けピン１０８が貫通している。上ブラケット１０９は、カール部１０９ａを備えている。このカール部１０９ａは、内側に上ブラケット取り付けピン１０８を収容する構造とされている。シャフト１０１の上端部に形成された孔とカール部１０９ａの位置を合わせ、それらの内側に上ブラケット取り付けピン１０８を貫通させることで、図示する様に円筒ケース１０６の端部に上ブラケット１０９が取り付けられる。上ブラケット１０９には、シートベルトを通し固定するためのスリット１１０、１１１が形成されている。
【００２６】
（チャイルドシートの構造）
以下、図１の衝撃低減装置１００を備えたチャイルドシートの一例を説明する。図３は、実施形態のチャイルドシートの側面図（Ａ）、正面図（Ｂ）、背面図（Ｃ）である。図３（Ａ）および（Ｃ）は、内部構造が一部透視できる状態で作図されている。図４は、実施形態のチャイルドシートを車両のシートに装着した状態を示す側面図である。
【００２７】
図３には、チャイルドシート３００が示されている。チャイルドシート３００は、本体３０１に座面となるシートクッション３０２、背もたれとなるシートバック３０３を備えた構成とされている。
【００２８】
シートクッション３０２からは、シートベルト３０４が引き出されている。シートベルト３０４の引き出し個所は、子供が着座した状態における股の間とされている。シートベルト３０４のシートクッション３０２に引き込まれた側の端部は、本体３０１に固定されている。シートベルト３０４の他方の端部には、二股バックル３０５が取り付けられている。二股バックル３０５は、後述する連結金具３１１、３１２を連結することが可能であり、装着解除ボタン３０５ａを備えている。装着解除ボタン３０５ａは、連結金具３１１、３１２の連結状態を解除する際に利用される。
【００２９】
シートバック３０３からはシートベルト３０６、３０７が引き出されている。シートベルト３０６、３０７は、着座した子供の左右の肩の上の部分から引き出されている。シートベルト３０６、３０７のシートバック３０３に引き込まれた部分は、折り返し部材３０８で下方に折り返され、その端部は、図１に示す衝撃低減装置１００の上ブラケット１０９に固定されている。この例では、上ブラケット１０９のスリット１１０を利用して、シートベルト３０７の上ブラケット１０９への取り付けが行われ、スリット１１１を利用して、シートベルト３０６の上ブラケット１０９への取り付けが行われている。
【００３０】
図３に示す状態において、衝撃低減装置１００の下ブラケット１０３には、スリット１０４を利用してシートベルト３０９の一方の端部(上側の端部)が取り付けられている。シートベルト３０９の他方の端部は、本体３０１に固定された巻き取り装置３１０に巻き取られている。巻き取り装置３１０は、シートベルト３０９に適度な張力を与えてシートベルト３０９を巻き取る。また、シートベルト３０６、３０７が引き出された場合には、シートベルト３０９を引き出すことができる構造とされている。また、シートベルト３０９が急激に引き出された場合には、シートベルト３０９の引き出しがロックされる構造とされている。これらの機能は、通常のシートベルトの巻き取り装置と同じである。
【００３１】
図３に示すように、シートバック３０３から引き出されたシートベルト３０６、３０７の端部には、連結金具３１１、３１２が取り付けられている。連結金具３１１、３１２は、二股バックル３０５に差し込まれることで、二股バックル３０５に連結される。
【００３２】
シートベルトを着用する場合、まず子供をチャイルドシート３００に座らせた状態において、股の間から二股バックル３０５を上方に引き出し、そこに連結金具３１１、３１２を差し込んで装着する。この状態で、巻き取り装置３１０により軽い張力が加わった状態でシートベルト３０６、３０７により子供の身体（図示せず）がチャイルドシート３００に固定される。
【００３３】
また、シートベルトを締めた状態を解除する場合、解除ボタン３０５ａを押して、連結金具３１１、３１２の二股バックル３０５への連結状態を解除し、連結金具３１１、３１２を二股バックル３０５から取り外す。
【００３４】
図４には、チャイルドシート３００をシート装置４００に取り付けた状態が示されている。シート装置４００は、乗用車等の車両のシート装置であり、シートクッション４０１とシートバック４０２を備え、また通常の３点式のシートベルト(図示省略)を備えている。チャイルドシート３００は、この３点式のシートベルトによってシート装置４００に取り付けられている。この取り付け構造は、通常のチャイルドシートと同じであるので説明は省略する。
【００３５】
（衝撃の低減機能）
衝撃低減装置１００の機能を説明する。ここでは、図４に示すようにチャイルドシート３００がシート装置４００に取り付けられ、さらにチャイルドシート３００に子供が着座し、シートベルト３０６、３０７の装着が行われている状態とする。また、シート装置４００は、車両の前方に向いているものとする。
【００３６】
この状態において、車両が前突を起こす、あるいは走行時に急ブレーキをかけると、チャイルドシート３００に着座した子供は、前方に飛び出し、主にシートベルト３０６、３０７から衝撃を受ける。この際、図１の衝撃低減装置１００の上ブラケット１０９と下ブラケット１０３とが、上下に離される方向に引っ張られる。
【００３７】
この状態において、コイルばね１０５の下端は、フランジ部１０７に突き当たっているので、上記の上下の方向に加わる力がコイルばね１０５とシャフト１０１との間の摩擦力よりも大きければ、コイルばね１０５に対する摩擦力に打ち勝って、シャフト１０１が図１の下方の方向に相対的に移動する。つまり、上ブラケット１０９と下ブラケット１０３とが、上下に離される方向に移動する。図２には、図１に示す状態から、シャフト１０１が円筒ケース１０６から引き出される方向に変位した状態が示されている。
【００３８】
図１に示す状態から図２に示す状態への遷移が発生すると、見た目にはシートベルト３０６、３０７が上記の相対的な移動の分、伸びる状態となる。この際、コイルばね１０５とシャフト１０１との間に作用する摩擦力と両者の相対的な移動距離との積分値が仕事として消費され、衝撃のエネルギーが吸収される。これにより、主にシートベルト３０６、３０７（図３参照）から着席者の身体に加わる衝撃が低減される。
【００３９】
なおこの際、コイルばね１０５からシャフト１０１を引き抜くのに要する力がシートベルト３０６と３０７に２分されて加わり、これらシートベルトの張力となる。そして、この張力がシートベルト３０６および３０７から身体に加わる。この張力は、一瞬ではなく、シャフト１０１に対するコイルばね１０５の相対的な移動が生じている期間において発生するので、衝撃が低減された状態で身体に加わる。
【００４０】
（性能評価）
図５は、図１に示す衝撃低減装置の性能試験の結果を示すグラフである。図５において、横軸は、シャフト１０１に対するコイルばね１０５（円筒ケース１０６）の変位の相対値であり、縦軸は、シャフト１０１とコイルばね１０５との間に作用する摩擦力の相対値である。図５には、図１に示すテーパ範囲において、上方にゆくに従って、徐々にシャフト１０１の外径が大きくなる構造とした場合の特性が示されている。
【００４１】
図５からは、以下の現象が読み取れる。まず、範囲（１）では、寸法精度のガタの影響で、摩擦力が有効に発生していない。次に、範囲（２）の初めは静止摩擦の影響で、大きな摩擦力が生じ、次いで動摩擦に移行するに従って、少し摩擦力が低下する。そして、範囲（３）において、変位の速さが低下し始め、静止摩擦の影響が徐々に現れることで摩擦力が徐々に上昇する。その後、範囲（４）において、シャフト１０１の外径が徐々に大きくなるテーパ部分での摩擦が生じることで、摩擦力が直線的に増加する。
【００４２】
（優位性）
コイルばね１０５のシャフト１０１に対する締め付けに起因する摩擦力によって衝撃が低減されるので、簡単な構造でありながら、衝撃の低減を効果的に、また高い信頼性でもって行うことができる。
【００４３】
特に、コイルばね１０５に対して、シャフト１０１が相対的に移動する期間は、シートベルト３０６、３０７に加わる張力が一定以上に上がらず、その期間では、シートベルト３０６、３０７が伸びる状態となる。このため、シートベルト３０６、３０７から身体に加わる力の上限が抑えられ、シートベルト３０６、３０７の身体への食い込みが抑えられる。また、コイルばね１０５に対するシャフト１０１の移動が可能な距離の分、衝撃の低減作用が機能するので、小さな衝撃から大きな衝撃まで、広い範囲の衝撃に対応することができる。
【００４４】
また、コイルばね１０５のシャフト１０１に対する締め付け状態を調整することで、両者の間に作用する摩擦力が調整されるので、衝撃の吸収能力の設定が容易となる。この調整は、例えば、コイルばねの長さを調整する方法や、シャフト１０１の外径を調整する方法により実行することができる。また、シャフト１０１の表面を一部削ることや粗い面にすることで行うこともできる。
【００４５】
コイルばね１０５は、その内径が、シャフト１０１の外径よりも小さくても、コイルばね１０５の性質により、その内径を広げることでシャフト１０１への装着作業が容易に行える。このため、製造コストを抑えることができる。
【００４６】
また、シャフト１０１にテーパ構造を採用し、図５に示す特性とすることで、図３に示すシートベルトへの適用において、低体重者から高体重者まで対応可能となる。すなわち、低体重者の場合、図５の範囲（１）〜（３）の比較的低摩擦力（＝シートベルトに加わる張力）が作用する範囲（期間）において衝撃の低減が行われる。この場合、範囲（１）〜（３）において、シートベルト３０６、３０７が伸び続け、徐々に衝撃が吸収されると共に、シートベルトから身体に力が分散して加わる。このため、身体への負担が抑えられる。
【００４７】
一方、高体重者の場合、範囲（１）〜（３）で衝撃を吸収し切れないと、範囲（４）において、引き続き衝撃の吸収が行われる。この場合、シートベルト３０６、３０７に加わる張力が徐々に上昇しつつ、衝撃の吸収が行われるので、身体に加わる負担が徐々に上昇する。このため、衝撃を吸収しきれず、身体に瞬間的に大きな衝撃が加わる不都合の発生を防止しつつ、身体への負担が抑えられる。
【００４８】
このように、シャフトにテーパ構造を採用し、図５に示す特性とすることで、低体重者から高体重者まで対応することができる衝撃低減機能が得られる。
【００４９】
（コイルばねのバリエーション）
コイルばね１０５を構成する線材の断面形状は、円形に限定されない。図６は、コイルばねを構成する線材の断面の形状を示す断面図である。図６において、図面の上下の方向がコイルばねの軸の方向である。
【００５０】
図６（Ａ）には、コイルばね１０５を構成する線材の断面形状を四角形状とする例が挙げられている。この場合、シャフト１０１との接触面積をより大きく確保できるので、同じ摩擦力を得るのであれば、コイルばね１０５の軸方向における寸法をより短くすることができる。このため、衝撃低減装置１００をより小型化することができる。
【００５１】
図６（Ｂ）には、コイルばね１０５を構成する線材の断面形状を、丸型形状を軸方向において押しつぶした形状とする例が挙げられている。この場合、コイルばね１０５の軸方向における寸法を短くすることができる。
【００５２】
図６（Ｃ）には、コイルばね１０５を構成する線材の断面形状を、楕円形状とする例が挙げられている。この場合もコイルばね１０５の軸方向における寸法を短くすることができる。
【００５３】
（シャフトのバリエーション）
図１に示す例では、シャフト１０１に対するコイルばね１０５の相対的な変位が大きくなるのにしたがって、両者の間に作用する摩擦力が増大するシャフト１０１のテーパ構造の例を説明したが、摩擦力が最初大きく、徐々に低下する、中ほどで上昇する、高低を繰り返す、といった設定がシャフト１０１の外径を調整することで可能である。
【００５４】
（他の構成１）
コイルばね１０５の代わりに、軸方向から見て、断面形状がＣ型になるようにカールさせた板ばねを用いることもできる。以下、この例を説明する。図７は、軸方向から見て、断面形状がＣ型になるようにカールさせた板ばねを用いた衝撃低減装置の一例を示す上面図（Ａ）、側面図（Ｂ）、円筒ケース部分における軸方向に垂直な断面図（Ｃ）である。図７において、図１と同じ符号の部分は、図１に関連して説明したもの同じである。
【００５５】
図７には、軸方向から見て、断面形状がＣ型になるようにカールさせた板ばね１２０が示されている。この板ばね１２０は、Ｃ型の内側の内径を、シャフト１０１の外径よりも少し小さくし、そこにシャフト１０１が圧入される構造としている。板ばね１２０の一部は、スリット１２１とされている。板ばね１２０は、そのばね性により、シャフト１０１を締め付けている。板ばね１２０の機能は、図１のコイルばね１０５と同じである。
【００５６】
（他の構成２）
図１には、円筒ケースからシャフトを引き出す方向に加わる衝撃を低減する構成が記載されているが、円筒ケースにシャフトを押し込む方向に加わる衝撃を低減する構成も可能である。以下、この一例を説明する。図８は、実施形態の衝撃低減装置の一例を示す上面図（Ａ）と側面図（Ｂ）である。
【００５７】
図８には、衝撃低減装置５００が示されている。衝撃低減装置５００は、シャフト５０１と円筒ケース５０２を備えている。シャフト５０１には、コイルばね５０３が装着されている。コイルばね５０３の内径は、シャフト５０１の外径よりも小さな値とされ、コイルばね５０３がシャフト５０１を締め付けている。
【００５８】
円筒ケース５０２の内周面には、円環形状の突起構造であるフランジ部５０４が設けられている。コイルばね５０３の端部は、このフランジ部５０４に突き当たり、接触している。符号５０５は、シャフト５０１が円筒ケース５０２から抜け落ちないようにする円環形状の蓋部材である。
【００５９】
この構造において、シャフト５０１を円筒ケース５０２の内部に押し込む方向に衝撃が加わると、シャフト５０１と一体となったコイルばね５０３が、フランジ部５０４を押す。そして、この押す力が、コイルばね５０３とシャフト５０１との間で作用する摩擦力よりも大きければ、シャフト５０１がコイルばね５０３に対して滑り、図１の衝撃低減装置１００と同様の原理により、衝撃のエネルギーが吸収される。このように衝撃低減装置５００は、引っ張りの衝撃ではなく、押される衝撃を低減する機能を発揮する。
【００６０】
（その他)
柱状の部材の断面形状は、円形に限定されず、楕円形や多角形状であってもよい。筒状の部材に関しても、円筒に限定されず、多角形状の筒構造が採用可能である。
【００６１】
本発明の衝撃低減装置の適用は、チャイルドシートのシートベルトに限定されず、通常のシート装置のシートベルトに適用することもできる。また、シート装置と車体との間に本発明の衝撃低減装置を介在させることで、衝突や急ブレーキの際にシート装置に加わる衝撃を低減する構成も可能である。更に、本発明の衝撃低減装置の適用対象は、シート装置に限定されない。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
本発明は、衝撃を低減する技術に利用することができる。
【符号の説明】
【００６３】
１００…衝撃低減装置、１０１…シャフト、１０２…下ブラケット取り付けピン、１０４…スリット、１０５…コイルばね、１０６…円筒ケース、１０７…フランジ部、１０８…上ブラケット取り付けピン、１０９…上ブラケット、１０９ａ…カール部、１１０…スリット、１１１…スリット、１２０…断面形状がＣ型にカールされた板ばね、１２１…スリット、３００…チャイルドシート、３０１…本体、３０２…シートクッション、３０３…シートバック、３０４…シートベルト、３０５…二股バックル、３０５ａ…装着解除ボタン、３０６…シートベルト、３０７…シートベルト、３０８…折り返し部材、３０９…シートベルト、３１０…巻き取り装置、３１１…連結金具、３１２…連結金具、４００…シート装置、４０１…シートクッション、４０２…シートバック、５００…衝撃低減装置、５０１…シャフト、５０２…円筒ケース、５０３…コイルばね、５０４…フランジ部、５０５…蓋部材。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、衝撃を低減する衝撃低減装置、およびこの衝撃低減装置を用いたチャイルドシート装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車の前突時等におけるチャイルドシートに座った子供に加わる衝撃を低減する仕組みとして、特許文献１に記載された技術が知られている。特許文献１には、チャイルドシートのシートベルトの一端を、波型の衝撃吸収プレートを介して、チャイルドシートの座部に固定する構成が記載されている。この構成によれば、シートベルトに衝撃が加わった際に、波型の衝撃吸収プレートが塑性変形し、それによりシートベルトに加わった衝撃が吸収される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−１３６５６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載された構成では、衝撃吸収プレートの塑性変形を利用しているので、対応できる衝撃の範囲が狭い。そこで、本発明は、広い範囲の衝撃に対応できる衝撃低減装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に記載の発明は、柱状の部材と、前記柱状の部材をばねの力により締め付けるばね部材とを備え、前記ばね部材が前記柱状の部材を摩擦しながら前記柱状の部材に対して相対的に動くことで、前記柱状の部材の軸方向において前記柱状の部材と前記ばね部材との間に加わる衝撃が低減されることを特徴とする衝撃低減装置である。
【０００６】
請求項１に記載の発明においては、柱状の部材がばね部材により締め付けられている。このため、ばね部材に対して柱状の部材を相対的に軸方向に動かすと、ばね部材と柱状の部材との間に働く摩擦力により、抵抗が発生し、エネルギーが消費される。すなわち、柱状の部材とばね部材との間において、軸方向における衝撃が加わると、この衝撃の力によって、ばね部材が柱状の部材に対して摩擦しつつ相対的に移動し、その際に衝撃のエネルギーが摩擦エネルギーに転化されて消費される。
【０００７】
この原理によれば、柱状の部材に対するばね部材の相対的な移動に際して発生する両部材間における摩擦力を利用して、衝撃の低減が行われる。このため、柱状の部材に対するばね部材の相対的な移動距離を確保することで、広い範囲の衝撃に対応できる衝撃低減装置が提供される。また、この摩擦力は、柱状の部材に対するばね部材の締め付け力によって発生するので、設定の精度が高く、また安定した値を得ることができる。また、摩擦しつつ相対移動する間に衝撃の低減が行われるので、衝撃の吸収が時間をかけて行われ、効果的な衝撃の低減が行われる。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記ばね部材がコイルばねであり、前記コイルばねの内側に前記柱状の部材が圧入されていることを特徴とする。コイルばねは、柱状の部材への圧入時に捩れて内径が拡大するので、柱状の部材への装着が容易である。また、柱状の部材への安定した装着状態（言い換えれば、締め付け状態）を得ることができるので、安定した衝撃低減機能が得られる。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記ばね部材は、断面形状がＣ字型になるように曲げた板ばねであることを特徴とする。請求項３に記載の発明によれば、コイルばねとは異なる構造を得ることができる。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載の発明において、前記ばね部材を内側に納めた筒状の部材と、前記筒状の部材の内側に突出した突出部とを更に備え、軸方向において、前記柱状の部材と前記筒状の部材との間に衝撃が加わると、前記ばね部材が、前記突出部に接触した状態で、前記柱状の部材を摩擦しながら前記柱状の部材に対して相対的に動くことを特徴とする。
【００１１】
請求項４に記載の発明によれば、柱状の部材と筒状の部材との間に衝撃が加わると、柱状の部材に対して筒状の部材が相対的に動こうとする。この際、ばね部材がフランジ部に突き当たることで、ばね部材が筒状の部材に対して相対的に移動できなくなり、ばね部材に対して柱状の部材が摩擦しながら相対的に移動する。これにより、衝撃のエネルギーが摩擦のエネルギーに転化され、衝撃の低減が行われる。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記コイルばねを構成する線材の断面形状が四角形状、丸型形状を軸方向において押しつぶした形状、または楕円形状であることを特徴とする。請求項５に記載の発明によれば、コイルばねと柱状の部材との間における摩擦力の調整や軸方向におけるコイルばねの寸法の調整が、コイルばねを構成する線材の断面形状を調整することで行える。
【００１３】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか一項に記載の発明において、前記柱状部材の外径寸法が軸方向において異なった値を有していることを特徴とする。請求項６に記載の発明によれば、柱状の部材の外径を軸方向で変化させることで、ばね部材と柱状の部材との間で作用する摩擦力の強弱を軸方向において変化させることができる。
【００１４】
この構成によれば、ばね部材の柱状の部材に対する変位が進行するのに従って、徐々に衝撃の吸収能力が高くなるようになる設定や、ばね部材の柱状の部材に対する変位が進行するのに従って、衝撃の吸収能力が低→高→低となる設定等が実現できる。
【００１５】
例えば、本発明の衝撃低減装置をシートベルトに加わる衝撃を低減する用途に適用した場合において、変位の最初は相対的に低摩擦で、その後に相対的に高摩擦となる設定とした場合を考える。この場合、相対的に低体重な人には、低摩擦の領域で衝撃の低減機能が作用する。このため、シートベルトに加わる張力を抑えることができ、身体への負担が抑えられる。
【００１６】
また、相対的に高体重な人には、低摩擦が作用する期間の後の高摩擦が作用する期間においても衝撃の低減が行われる。このため、シートベルトに加わる張力が、衝撃低減期間の後半において上昇する。この特性によれば、身体に加わる負荷を抑えながら、高体重者に加わる衝撃を効果的に低減することができる。また、請求項６に記載の発明によれば、時間経過に伴う衝撃の吸収能力の分布特性を、身体への負担に鑑み調整することが可能となる。
【００１７】
請求項７に記載の発明は、シート面に固定される本体と、一端が、請求項１〜６のいずれか一項に記載の衝撃低減装置を介して前記本体に固定されたシートベルトとを備えることを特徴とするチャイルドシート装置である。請求項７に記載の発明によれば、請求項１〜６に記載の発明が有する優位性を備えたチャイルドシートが提供される。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、広い範囲の衝撃に対応できる衝撃低減装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】実施形態の衝撃低減装置の概要を示す上面図（Ａ）と側面図（Ｂ）である。
【図２】実施形態の衝撃低減装置の概要を示す上面図（Ａ）と側面図（Ｂ）である。
【図３】実施形態のチャイルドシートの側面図（Ａ）、正面図（Ｂ）および背面図（Ｃ）である。
【図４】実施形態のチャイルドシートをシート装置に取り付けた状態を示す側面図である。
【図５】実施形態の衝撃低減装置の特性を示すグラフである。
【図６】コイルばねの線材の断面の形状を示す断面図である。
【図７】衝撃低減装置の他の例を示す上面図（Ａ）、側面図（Ｂ）、断面図（Ｃ）である。
【図８】衝撃低減装置の他の例を示す上面図（Ａ）、側面図（Ｂ）である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
（衝撃低減装置の構造）
図１および図２は、実施形態の衝撃低減装置の概要を示す上面図（Ａ）と側面図（Ｂ）である。図１は、衝撃が加わる前の状態を示し、図２は、衝撃が加わっている最中（あるいは衝撃が加わった後）の状態を示す。図１および図２は、内部構造が一部透視できる図面とされている。
【００２１】
図１には、衝撃低減装置１００が示されている。衝撃低減装置１００は、円柱状の部材の一例であるシャフト１０１を備えている。シャフト１０１は、断面が円形の金属製であり、その外径はテーパ部の部分で図の上方向に向かって徐々に大きくなる一部テーパ構造とされている。シャフト１０１の端部（図の下端）には、軸に直行する方向に孔が開けられ、そこに下ブラケット取り付けピン１０２が貫通している。
【００２２】
下ブラケット１０３は、カール部１０３ａを備えている。このカール部１０３ａは、丸められた内側に下ブラケット取り付けピン１０２を収容する構造とされている。上記シャフト１０１端部に形成された孔とカール部１０３ａの位置を合わせ、それらの内側に下ブラケット取り付けピン１０２を貫通させることで、図示する様にシャフト１０１の端部に下ブラケット１０３が取り付けられる。下ブラケット１０３には、シートベルトを通し固定するためのスリット１０４が形成されている。
【００２３】
シャフト１０１の外周には、コイルばね１０５が装着されている。コイルばね１０５を構成する線材（ばね性を有する金属線）は、断面が円形とされている。コイルばね１０５の内径は、シャフト１０１の外径よりも少し小さな寸法とされ、シャフト１０１がコイルばね１０５の内側に圧入された状態とされている。この構造によれば、コイルばね１０５が少し捩れて内径が拡径し、ばねの反発力により、シャフト１０１を締め付けた状態となる。
【００２４】
シャフト１０１は、筒状の部材の一例である円筒形状の円筒ケース１０６内に収納されている。円筒ケース１０６の端部（図の下端部）には、内側の方向に突出したフランジ部１０７が設けられている。このフランジ部１０７にコイルばね１０５が突き当たって接触した状態とされ、フランジ部１０７の中央からシャフト１０１が下方に突出している。
【００２５】
円筒ケース１０６のもう一方の端部(図の上端部)には、軸に直交する方向に孔が形成され、そこに上ブラケット取り付けピン１０８が貫通している。上ブラケット１０９は、カール部１０９ａを備えている。このカール部１０９ａは、内側に上ブラケット取り付けピン１０８を収容する構造とされている。シャフト１０１の上端部に形成された孔とカール部１０９ａの位置を合わせ、それらの内側に上ブラケット取り付けピン１０８を貫通させることで、図示する様に円筒ケース１０６の端部に上ブラケット１０９が取り付けられる。上ブラケット１０９には、シートベルトを通し固定するためのスリット１１０、１１１が形成されている。
【００２６】
（チャイルドシートの構造）
以下、図１の衝撃低減装置１００を備えたチャイルドシートの一例を説明する。図３は、実施形態のチャイルドシートの側面図（Ａ）、正面図（Ｂ）、背面図（Ｃ）である。図３（Ａ）および（Ｃ）は、内部構造が一部透視できる状態で作図されている。図４は、実施形態のチャイルドシートを車両のシートに装着した状態を示す側面図である。
【００２７】
図３には、チャイルドシート３００が示されている。チャイルドシート３００は、本体３０１に座面となるシートクッション３０２、背もたれとなるシートバック３０３を備えた構成とされている。
【００２８】
シートクッション３０２からは、シートベルト３０４が引き出されている。シートベルト３０４の引き出し個所は、子供が着座した状態における股の間とされている。シートベルト３０４のシートクッション３０２に引き込まれた側の端部は、本体３０１に固定されている。シートベルト３０４の他方の端部には、二股バックル３０５が取り付けられている。二股バックル３０５は、後述する連結金具３１１、３１２を連結することが可能であり、装着解除ボタン３０５ａを備えている。装着解除ボタン３０５ａは、連結金具３１１、３１２の連結状態を解除する際に利用される。
【００２９】
シートバック３０３からはシートベルト３０６、３０７が引き出されている。シートベルト３０６、３０７は、着座した子供の左右の肩の上の部分から引き出されている。シートベルト３０６、３０７のシートバック３０３に引き込まれた部分は、折り返し部材３０８で下方に折り返され、その端部は、図１に示す衝撃低減装置１００の上ブラケット１０９に固定されている。この例では、上ブラケット１０９のスリット１１０を利用して、シートベルト３０７の上ブラケット１０９への取り付けが行われ、スリット１１１を利用して、シートベルト３０６の上ブラケット１０９への取り付けが行われている。
【００３０】
図３に示す状態において、衝撃低減装置１００の下ブラケット１０３には、スリット１０４を利用してシートベルト３０９の一方の端部(上側の端部)が取り付けられている。シートベルト３０９の他方の端部は、本体３０１に固定された巻き取り装置３１０に巻き取られている。巻き取り装置３１０は、シートベルト３０９に適度な張力を与えてシートベルト３０９を巻き取る。また、シートベルト３０６、３０７が引き出された場合には、シートベルト３０９を引き出すことができる構造とされている。また、シートベルト３０９が急激に引き出された場合には、シートベルト３０９の引き出しがロックされる構造とされている。これらの機能は、通常のシートベルトの巻き取り装置と同じである。
【００３１】
図３に示すように、シートバック３０３から引き出されたシートベルト３０６、３０７の端部には、連結金具３１１、３１２が取り付けられている。連結金具３１１、３１２は、二股バックル３０５に差し込まれることで、二股バックル３０５に連結される。
【００３２】
シートベルトを着用する場合、まず子供をチャイルドシート３００に座らせた状態において、股の間から二股バックル３０５を上方に引き出し、そこに連結金具３１１、３１２を差し込んで装着する。この状態で、巻き取り装置３１０により軽い張力が加わった状態でシートベルト３０６、３０７により子供の身体（図示せず）がチャイルドシート３００に固定される。
【００３３】
また、シートベルトを締めた状態を解除する場合、解除ボタン３０５ａを押して、連結金具３１１、３１２の二股バックル３０５への連結状態を解除し、連結金具３１１、３１２を二股バックル３０５から取り外す。
【００３４】
図４には、チャイルドシート３００をシート装置４００に取り付けた状態が示されている。シート装置４００は、乗用車等の車両のシート装置であり、シートクッション４０１とシートバック４０２を備え、また通常の３点式のシートベルト(図示省略)を備えている。チャイルドシート３００は、この３点式のシートベルトによってシート装置４００に取り付けられている。この取り付け構造は、通常のチャイルドシートと同じであるので説明は省略する。
【００３５】
（衝撃の低減機能）
衝撃低減装置１００の機能を説明する。ここでは、図４に示すようにチャイルドシート３００がシート装置４００に取り付けられ、さらにチャイルドシート３００に子供が着座し、シートベルト３０６、３０７の装着が行われている状態とする。また、シート装置４００は、車両の前方に向いているものとする。
【００３６】
この状態において、車両が前突を起こす、あるいは走行時に急ブレーキをかけると、チャイルドシート３００に着座した子供は、前方に飛び出し、主にシートベルト３０６、３０７から衝撃を受ける。この際、図１の衝撃低減装置１００の上ブラケット１０９と下ブラケット１０３とが、上下に離される方向に引っ張られる。
【００３７】
この状態において、コイルばね１０５の下端は、フランジ部１０７に突き当たっているので、上記の上下の方向に加わる力がコイルばね１０５とシャフト１０１との間の摩擦力よりも大きければ、コイルばね１０５に対する摩擦力に打ち勝って、シャフト１０１が図１の下方の方向に相対的に移動する。つまり、上ブラケット１０９と下ブラケット１０３とが、上下に離される方向に移動する。図２には、図１に示す状態から、シャフト１０１が円筒ケース１０６から引き出される方向に変位した状態が示されている。
【００３８】
図１に示す状態から図２に示す状態への遷移が発生すると、見た目にはシートベルト３０６、３０７が上記の相対的な移動の分、伸びる状態となる。この際、コイルばね１０５とシャフト１０１との間に作用する摩擦力と両者の相対的な移動距離との積分値が仕事として消費され、衝撃のエネルギーが吸収される。これにより、主にシートベルト３０６、３０７（図３参照）から着席者の身体に加わる衝撃が低減される。
【００３９】
なおこの際、コイルばね１０５からシャフト１０１を引き抜くのに要する力がシートベルト３０６と３０７に２分されて加わり、これらシートベルトの張力となる。そして、この張力がシートベルト３０６および３０７から身体に加わる。この張力は、一瞬ではなく、シャフト１０１に対するコイルばね１０５の相対的な移動が生じている期間において発生するので、衝撃が低減された状態で身体に加わる。
【００４０】
（性能評価）
図５は、図１に示す衝撃低減装置の性能試験の結果を示すグラフである。図５において、横軸は、シャフト１０１に対するコイルばね１０５（円筒ケース１０６）の変位の相対値であり、縦軸は、シャフト１０１とコイルばね１０５との間に作用する摩擦力の相対値である。図５には、図１に示すテーパ範囲において、上方にゆくに従って、徐々にシャフト１０１の外径が大きくなる構造とした場合の特性が示されている。
【００４１】
図５からは、以下の現象が読み取れる。まず、範囲（１）では、寸法精度のガタの影響で、摩擦力が有効に発生していない。次に、範囲（２）の初めは静止摩擦の影響で、大きな摩擦力が生じ、次いで動摩擦に移行するに従って、少し摩擦力が低下する。そして、範囲（３）において、変位の速さが低下し始め、静止摩擦の影響が徐々に現れることで摩擦力が徐々に上昇する。その後、範囲（４）において、シャフト１０１の外径が徐々に大きくなるテーパ部分での摩擦が生じることで、摩擦力が直線的に増加する。
【００４２】
（優位性）
コイルばね１０５のシャフト１０１に対する締め付けに起因する摩擦力によって衝撃が低減されるので、簡単な構造でありながら、衝撃の低減を効果的に、また高い信頼性でもって行うことができる。
【００４３】
特に、コイルばね１０５に対して、シャフト１０１が相対的に移動する期間は、シートベルト３０６、３０７に加わる張力が一定以上に上がらず、その期間では、シートベルト３０６、３０７が伸びる状態となる。このため、シートベルト３０６、３０７から身体に加わる力の上限が抑えられ、シートベルト３０６、３０７の身体への食い込みが抑えられる。また、コイルばね１０５に対するシャフト１０１の移動が可能な距離の分、衝撃の低減作用が機能するので、小さな衝撃から大きな衝撃まで、広い範囲の衝撃に対応することができる。
【００４４】
また、コイルばね１０５のシャフト１０１に対する締め付け状態を調整することで、両者の間に作用する摩擦力が調整されるので、衝撃の吸収能力の設定が容易となる。この調整は、例えば、コイルばねの長さを調整する方法や、シャフト１０１の外径を調整する方法により実行することができる。また、シャフト１０１の表面を一部削ることや粗い面にすることで行うこともできる。
【００４５】
コイルばね１０５は、その内径が、シャフト１０１の外径よりも小さくても、コイルばね１０５の性質により、その内径を広げることでシャフト１０１への装着作業が容易に行える。このため、製造コストを抑えることができる。
【００４６】
また、シャフト１０１にテーパ構造を採用し、図５に示す特性とすることで、図３に示すシートベルトへの適用において、低体重者から高体重者まで対応可能となる。すなわち、低体重者の場合、図５の範囲（１）〜（３）の比較的低摩擦力（＝シートベルトに加わる張力）が作用する範囲（期間）において衝撃の低減が行われる。この場合、範囲（１）〜（３）において、シートベルト３０６、３０７が伸び続け、徐々に衝撃が吸収されると共に、シートベルトから身体に力が分散して加わる。このため、身体への負担が抑えられる。
【００４７】
一方、高体重者の場合、範囲（１）〜（３）で衝撃を吸収し切れないと、範囲（４）において、引き続き衝撃の吸収が行われる。この場合、シートベルト３０６、３０７に加わる張力が徐々に上昇しつつ、衝撃の吸収が行われるので、身体に加わる負担が徐々に上昇する。このため、衝撃を吸収しきれず、身体に瞬間的に大きな衝撃が加わる不都合の発生を防止しつつ、身体への負担が抑えられる。
【００４８】
このように、シャフトにテーパ構造を採用し、図５に示す特性とすることで、低体重者から高体重者まで対応することができる衝撃低減機能が得られる。
【００４９】
（コイルばねのバリエーション）
コイルばね１０５を構成する線材の断面形状は、円形に限定されない。図６は、コイルばねを構成する線材の断面の形状を示す断面図である。図６において、図面の上下の方向がコイルばねの軸の方向である。
【００５０】
図６（Ａ）には、コイルばね１０５を構成する線材の断面形状を四角形状とする例が挙げられている。この場合、シャフト１０１との接触面積をより大きく確保できるので、同じ摩擦力を得るのであれば、コイルばね１０５の軸方向における寸法をより短くすることができる。このため、衝撃低減装置１００をより小型化することができる。
【００５１】
図６（Ｂ）には、コイルばね１０５を構成する線材の断面形状を、丸型形状を軸方向において押しつぶした形状とする例が挙げられている。この場合、コイルばね１０５の軸方向における寸法を短くすることができる。
【００５２】
図６（Ｃ）には、コイルばね１０５を構成する線材の断面形状を、楕円形状とする例が挙げられている。この場合もコイルばね１０５の軸方向における寸法を短くすることができる。
【００５３】
（シャフトのバリエーション）
図１に示す例では、シャフト１０１に対するコイルばね１０５の相対的な変位が大きくなるのにしたがって、両者の間に作用する摩擦力が増大するシャフト１０１のテーパ構造の例を説明したが、摩擦力が最初大きく、徐々に低下する、中ほどで上昇する、高低を繰り返す、といった設定がシャフト１０１の外径を調整することで可能である。
【００５４】
（他の構成１）
コイルばね１０５の代わりに、軸方向から見て、断面形状がＣ型になるようにカールさせた板ばねを用いることもできる。以下、この例を説明する。図７は、軸方向から見て、断面形状がＣ型になるようにカールさせた板ばねを用いた衝撃低減装置の一例を示す上面図（Ａ）、側面図（Ｂ）、円筒ケース部分における軸方向に垂直な断面図（Ｃ）である。図７において、図１と同じ符号の部分は、図１に関連して説明したもの同じである。
【００５５】
図７には、軸方向から見て、断面形状がＣ型になるようにカールさせた板ばね１２０が示されている。この板ばね１２０は、Ｃ型の内側の内径を、シャフト１０１の外径よりも少し小さくし、そこにシャフト１０１が圧入される構造としている。板ばね１２０の一部は、スリット１２１とされている。板ばね１２０は、そのばね性により、シャフト１０１を締め付けている。板ばね１２０の機能は、図１のコイルばね１０５と同じである。
【００５６】
（他の構成２）
図１には、円筒ケースからシャフトを引き出す方向に加わる衝撃を低減する構成が記載されているが、円筒ケースにシャフトを押し込む方向に加わる衝撃を低減する構成も可能である。以下、この一例を説明する。図８は、実施形態の衝撃低減装置の一例を示す上面図（Ａ）と側面図（Ｂ）である。
【００５７】
図８には、衝撃低減装置５００が示されている。衝撃低減装置５００は、シャフト５０１と円筒ケース５０２を備えている。シャフト５０１には、コイルばね５０３が装着されている。コイルばね５０３の内径は、シャフト５０１の外径よりも小さな値とされ、コイルばね５０３がシャフト５０１を締め付けている。
【００５８】
円筒ケース５０２の内周面には、円環形状の突起構造であるフランジ部５０４が設けられている。コイルばね５０３の端部は、このフランジ部５０４に突き当たり、接触している。符号５０５は、シャフト５０１が円筒ケース５０２から抜け落ちないようにする円環形状の蓋部材である。
【００５９】
この構造において、シャフト５０１を円筒ケース５０２の内部に押し込む方向に衝撃が加わると、シャフト５０１と一体となったコイルばね５０３が、フランジ部５０４を押す。そして、この押す力が、コイルばね５０３とシャフト５０１との間で作用する摩擦力よりも大きければ、シャフト５０１がコイルばね５０３に対して滑り、図１の衝撃低減装置１００と同様の原理により、衝撃のエネルギーが吸収される。このように衝撃低減装置５００は、引っ張りの衝撃ではなく、押される衝撃を低減する機能を発揮する。
【００６０】
（その他)
柱状の部材の断面形状は、円形に限定されず、楕円形や多角形状であってもよい。筒状の部材に関しても、円筒に限定されず、多角形状の筒構造が採用可能である。
【００６１】
本発明の衝撃低減装置の適用は、チャイルドシートのシートベルトに限定されず、通常のシート装置のシートベルトに適用することもできる。また、シート装置と車体との間に本発明の衝撃低減装置を介在させることで、衝突や急ブレーキの際にシート装置に加わる衝撃を低減する構成も可能である。更に、本発明の衝撃低減装置の適用対象は、シート装置に限定されない。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
本発明は、衝撃を低減する技術に利用することができる。
【符号の説明】
【００６３】
１００…衝撃低減装置、１０１…シャフト、１０２…下ブラケット取り付けピン、１０４…スリット、１０５…コイルばね、１０６…円筒ケース、１０７…フランジ部、１０８…上ブラケット取り付けピン、１０９…上ブラケット、１０９ａ…カール部、１１０…スリット、１１１…スリット、１２０…断面形状がＣ型にカールされた板ばね、１２１…スリット、３００…チャイルドシート、３０１…本体、３０２…シートクッション、３０３…シートバック、３０４…シートベルト、３０５…二股バックル、３０５ａ…装着解除ボタン、３０６…シートベルト、３０７…シートベルト、３０８…折り返し部材、３０９…シートベルト、３１０…巻き取り装置、３１１…連結金具、３１２…連結金具、４００…シート装置、４０１…シートクッション、４０２…シートバック、５００…衝撃低減装置、５０１…シャフト、５０２…円筒ケース、５０３…コイルばね、５０４…フランジ部、５０５…蓋部材。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
柱状の部材と、
前記柱状の部材をばねの力により締め付けるばね部材と
を備え、
前記ばね部材が前記柱状の部材を摩擦しながら前記柱状の部材に対して相対的に動くことで、前記柱状の部材の軸方向において前記柱状の部材と前記ばね部材との間に加わる衝撃が低減されることを特徴とする衝撃低減装置。
【請求項２】
前記ばね部材がコイルばねであり、
前記コイルばねの内側に前記柱状の部材が圧入されていることを特徴とする請求項１に記載の衝撃吸収装置。
【請求項３】
前記ばね部材は、断面形状がＣ字型になるように曲げた板ばねであることを特徴とする請求項１に記載の衝撃低減装置。
【請求項４】
前記ばね部材を内側に納めた筒状の部材と、
前記筒状の部材の内側に突出した突出部と
を更に備え、
軸方向において、前記柱状の部材と前記筒状の部材との間に衝撃が加わると、前記ばね部材が、前記突出部に接触した状態で、前記柱状の部材を摩擦しながら前記柱状の部材に対して相対的に動くことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の衝撃低減装置。
【請求項５】
前記コイルばねを構成する線材の断面形状が四角形状、丸型形状を軸方向において押しつぶした形状、または楕円形状であることを特徴とする請求項２に記載の衝撃低減装置。
【請求項６】
前記柱状部材の外径寸法が軸方向において異なった値を有していることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の衝撃低減装置。
【請求項７】
シート面に固定される本体と、
一端が、請求項１〜６のいずれか一項に記載の衝撃低減装置を介して前記本体に固定されたシートベルトと
を備えることを特徴とするチャイルドシート装置。
【請求項１】
柱状の部材と、
前記柱状の部材をばねの力により締め付けるばね部材と
を備え、
前記ばね部材が前記柱状の部材を摩擦しながら前記柱状の部材に対して相対的に動くことで、前記柱状の部材の軸方向において前記柱状の部材と前記ばね部材との間に加わる衝撃が低減されることを特徴とする衝撃低減装置。
【請求項２】
前記ばね部材がコイルばねであり、
前記コイルばねの内側に前記柱状の部材が圧入されていることを特徴とする請求項１に記載の衝撃吸収装置。
【請求項３】
前記ばね部材は、断面形状がＣ字型になるように曲げた板ばねであることを特徴とする請求項１に記載の衝撃低減装置。
【請求項４】
前記ばね部材を内側に納めた筒状の部材と、
前記筒状の部材の内側に突出した突出部と
を更に備え、
軸方向において、前記柱状の部材と前記筒状の部材との間に衝撃が加わると、前記ばね部材が、前記突出部に接触した状態で、前記柱状の部材を摩擦しながら前記柱状の部材に対して相対的に動くことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の衝撃低減装置。
【請求項５】
前記コイルばねを構成する線材の断面形状が四角形状、丸型形状を軸方向において押しつぶした形状、または楕円形状であることを特徴とする請求項２に記載の衝撃低減装置。
【請求項６】
前記柱状部材の外径寸法が軸方向において異なった値を有していることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の衝撃低減装置。
【請求項７】
シート面に固定される本体と、
一端が、請求項１〜６のいずれか一項に記載の衝撃低減装置を介して前記本体に固定されたシートベルトと
を備えることを特徴とするチャイルドシート装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１１−９４６６１（Ｐ２０１１−９４６６１Ａ）
【公開日】平成２３年５月１２日（２０１１．５．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２４７４９９（Ｐ２００９−２４７４９９）
【出願日】平成２１年１０月２８日（２００９．１０．２８）
【出願人】（０００００４６４０）日本発條株式会社 (1,048)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年５月１２日（２０１１．５．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１０月２８日（２００９．１０．２８）
【出願人】（０００００４６４０）日本発條株式会社 (1,048)
【Ｆターム（参考）】
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