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2012年05月15日

シートベルトのギモン

シートベルトのギモン 長文でつまらないです。

素人の個人的意見ゆえ、全て正しいとは思いませんが
シートベルトに興味のある方は一読してください。





走りのアイテムとして4点ベルトがあります。
別名フルハーネスというものです。
走行会でも「4点以上を推奨」という項目がありますね。

こんな事を言うと怒られてしまいそうですが
僕はALTで4点ベルトを使いません。
ミニサーキットなら3点(純正)で充分だと思っています。

僕は純正ベルト部品、サブASSYを作っているメーカーに勤めていますが
純正ベルトはかなり優秀なことをご存知でしょうか?

標準的な機能はELR(エマージェンシー ロッキング リトラクタ)です。
これは緊急時にロックして乗員を保護する機能です。

どのようにロックするのか?
・ベルトの引き出し加速度が一定以上になるとロック
・車両が一定以上の減速Gになるとロック
・車両が一定以上の傾きをするとロック
ぶつかった時、転倒した時などにベルトがロックされる仕組みになります。

最近ではエアバッグ連動のPF(プリテンショナー フォースリミッター)や
レーダー探知によるブレーキ連動機能も付加されて
相当な高機能化、安全化が図られています。

何年もかけて開発→試験→見直し→試験・・・を繰り返し、全ての性能が満たされて世に出るものですが
一番わかりやすい強度試験では1トン以上をかけます。
ぶつかった時は1トン近くの力がベルトにかかるからです。

高級車同士が正面衝突した事故に遭遇したことがあります。
20年以上前の出来事であり、エアバッグは無い時代でした。
互いの速度は約80km、相対速度160kmの大事故です。

僕も救出にあたりましたが
ベルト装着の人は比較的軽傷で、非装着の人は即死でした。

救急搬送が終わってから気になるベルトを観察しましたが
ベルト取付け金具などは変形していましたが、破断することはなく
ウェビング(ベルト)も伸びは見られますが切れておらず
見事に乗員を保護していた状況を目の当たりにしました。

純正ベルトなど話題にもなりませんが、実は凄く優秀な性能を有しています。


では4点はダメなのか?・・・そうは思いません。

レーシングカーや戦闘機などのために作られた4点ベルト(4~6点)は
シンプルで非常に強固な造りになっており
適切な取り付けをすることで純正を遙かに超える性能を発揮します。

しかし・・・
よく見かけるものは、取り付けに「???」を感じるものが非常に多いのが実態です。
ファッションで付けているのでは?と思うものも多数あります。
その状態でトン単位の力が掛かればベルトが切れるか、取付け部から飛んでしまうと考えられます。

では、正しい取付けとは何なのか?
これがあまり知られていないところにもう一つの問題があると思います。

量販店、中古量販店、ネットなどで4点ベルトが手軽に入手できますが
売る方も取付けに対して特に説明をすることはありません。

走行会では、規則を厳しくすると参加者が減る恐れがあると思われ
主催側も強くは言えず「推奨」になってしまい、自己責任という事になるのだと思います。

みんカラなどを見ても適当にファッションで付けているものが多く
それを見た人や聞いた人が
シートベルトアンカーの取付け孔にアイボルトをねじ込んでベルトを付ければOK
と思っている人が多いのではないでしょうか?
(単なる飾りとして付け、使用しないなら何も問題はないですね(笑))


売る側、特に中古などで説明書もない場合も含めて参考になるチラシをお客に渡す
走行会主催側も参考のチラシを渡すなどをすれば
4点ベルトの取付けに対する認知度が上がると思います。

取付けはJAFの車両規則が参考になります。
JAFの規則書
2012国内競技車両規則第4編 附則(P489)から記載があります。

これらを満たすには、ボディに孔明け、規定のベース溶接が必要になります。

純正のベルトアンカー取付け孔にアイボルトを付けても適正なベルトの角度が得られず
充分な強度を得られない車種は多数あると思います。

僕の車(=SF5)はJAFの規則書を参考に
リヤ左を加工、ベース溶接
フロント左を加工、ベース溶接をして角度を満足
右側前後はベース溶接が難しいので純正ベルトアンカー孔を利用して角度を確保し
筑波や富士で4点ベルトを使っています。

純正のベルトアンカー取付け孔はメーカーが補強を入れ、強度も充分にあると思いますから
ベルトアンカー取付け孔の利用は良いと思っていますが
問題はベルト角度になるのでは?と思っています。

純正ベルトアンカー孔では角度や取付け状態が不適切な場合
孔を開けてアイボルトを付けなければなりませんが
ベルトアンカー孔から外れると車体の鉄板は薄く
孔を開けてアイボルトをナットで締めただけではスッポ抜けてしまいます。
(これで死亡した事例はあるようです)
そこでベースによる強度確保が必要になります。

肩部ストラップで見てみますと
床と水平な状態を0度として10~55度に規定されています。

三角関数で計算すればすぐわかりますが・・・・
衝突時に水平方向に1.0t(トン)の力がかかったとした場合
ベルトに発生する張力は
10(度):1.02t 20:1.07t 30:1.16t 40:1.31t 50:1.56t 55:1.74t 60:2.0t
という計算になります。

ここで注意したい事は
角度が急になるに従い張力がはね上がる事です。
角度と張力の関係は正比例ではないのです。

これは腰ベルトにも同じ事が言えると思います。

後部座席のベルト穴にアイボルトを付けて共締めをして
シートの間からベルトを出しているものを見ますが
ベルトを出している付近は相当な角度になっており
もしもの場合は簡単に切れてしまうのでは?と思います。

後部座席を外している場合は、まずまずの角度になっている車種もあります。

アイボルトで純正ベルトと共締めの場合は注意が必要です。
アンカープレート(ベルトの留め金具)などは板厚が3.2mmが主流で分厚い鉄板ですから
普通のネジ長さのアイボルトの場合は、アンカーの板厚分ネジ長さ不足=締付強度不足
になる恐れもありますから確認が必要であり
ネジ長さが不足する場合はロングタイプが必要になります。

これらを良く確認したうえで角度が急な場合や無理な取付けの場合は加工になりますが
孔開け、溶接をするには費用がかかるうえに、車の価値が低下してしまいます。
しかしベルトの角度が満足できなければ最悪の場合は切れてしまう(=死)
またはベルトがズレて内臓などを圧迫し重症または死に至るケースもあります。

ボディに孔を掘りベース溶接することに抵抗がある
年に数回ミニサーキットを走る程度

それならば不適切に取り付けをした4点ベルトより
着脱も楽でメーカーが煮詰めた3点で走り
やはり必要、と思うならプロショップに相談のうえ取り付けする方が良いのでは?と思います。

※純正3点ベルトで走る場合は
走る前にベルトを勢い良く引張ってロックするか?を確認してください。

4点の付けっ放しもあまり良いとは思えません。
純正ベルトは紫外線などによる劣化防止を相当追及していますが
4点は本来競技用のベルトであり、紫外線にそれほど強くないと思われます。
走行が終わったら外して暗所に仕舞う方が良いと思います。

ロールバーも装着せず
レーシングスーツも着用せずに走る僕がもっともらしく言っても説得力に欠けますが・・・

ベルトは命を守るもの

慎重な検討をされることを願います。
ブログ一覧 | 整備 | 日記
Posted at 2012/05/15 20:30:39

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この記事へのコメント

2012年5月15日 20:47
たしかにアイボルトは引っ張り強さだけではなく、角度によってせん断応力がかかりますので、ポン付けでは本来の性能が発揮できないのですね・・・
角度の話も勉強になります。
会社であった事故なのですが、製品の仕様上、アイボルト横刺しで吊る製品があったのですが、クレーンで吊ると見事にアイボルトが折れて落下しました(汗)
怪我人はいなかったですが。私もALTでは3点派ですが、せっかくFIA公認のベルトが
あるので溶接してみようかな。でもボデーに手を入れるのはたしかに悩みますね。
価値は既に考えていませんが、もとに戻せなくなったとか、錆びたとか。
コメントへの返答
2012年5月15日 22:19
こんばんは。

アイボルトの角度も考慮が要るかもしれませんね。
せん断力は一般的に引張り力の80%で考えれば良いですから
ベルト用アイボルト(ユニファイ)の引張り力が3トンとすればせん断力は2.4トンになります。
あとは衝撃をどう見るか?になりますね。

peteruさんのGC8の純正ベルト孔が適正かどうか確認されると良いと思います。
ベルト角度が怪しい場合は殿に相談されると良いでしょう。
2012年5月15日 20:52
コンバンワっ!!
アイボルトを刺しておけば大丈夫と思っていた一人です。
この前のSUGOや富士の本コースも走る者としてかなり考えさせらせました。

落ち着いたら、KM1に相談してみようと思います(^O^)
コメントへの返答
2012年5月15日 22:26
こんばんは。

今の状態でベルト角度が急過ぎないか確認してください。
そのうえで付属アイボルトを純正ベルトアンカーと共締めしてネジ長さが充分か確認します。
特に汁ちゃんの体はビッグサイズなので・・・(笑)

問題があるようでしたら殿にご相談くださいね。
2012年5月15日 21:45
こんばんは。
現状はリアシートが残っていることもあり、リアシートベルトアンカーにジュランのL字金具を取り付け、シートの隙間から肩ベルトを出しています。
腰ベルトは、ジュランのL字金具をシートレールのボルトと共締めし、そこに取り付けています。

正しい取り付け方法の知識もあるのですが、ミニサーキットの走行会レベルではそこまでの内容はいらないかなと思っています。
不安なら、4点の上から更に純正3点をww

また、私の場合、一般体型の方より質量が大きい分強いGを受けるので、ミニサーキットでも4点無いとキツいんですwww
コメントへの返答
2012年5月15日 22:38
こんばんは。

ここにもBigな男が!(笑)

僕もジュランのL字ですが計算上の強度はかなりありますね。
共締めの場合ネジ長さがやや短いと思いますからロングタイプがお勧めです。

ベルト角度は確認してください。
もしもの場合に切れなくても
腰ベルトがズレて内臓圧迫で重症になるケースは比較的多いようです。
2012年5月15日 22:40
こんばんわ~(^_-)-☆

大雑把な f2なので、S2に4点用の愛♡ボルト付けた時、
バラクンに言われました。
「クラッシュ時に どれだけの力が掛かると思ってるのか、
 みんな解ってるのかなぁ・・・・
 皆の取り付けだと、 正直 怖いね・・・・         」
と、言われたのを思い出しました。

本気で走る為のバックボーン(安全面確保)
流石、 とうふさんです。(*^_^*)

そう言えば、競技用のハーネスには、
FIAだか?の使用期限など書かれている物が
有ったような気がするような無いような・・・・笑


コメントへの返答
2012年5月16日 20:55
こんばんは。

>愛♡ボルト
ぶはは!愛が籠っていますね。

息子のS2のベルト取付を準備しようと
いろいろとみんカラ整備手帳を見ましたら・・・
「死ぬぞ!」というものが多いです。

一番酷い人は床に孔を掘ってナットのみで愛ボルトを締めています。
間違いなくスッポ抜けます。

ですからバラ氏の仰る事はごもっともな事だと思います。

ベルトの使用期限は確かに存在しますね
全く使わず保管しているだけで少しずつ劣化するようです。
僕は目視で判断しているだけですが
厳密に言えば使用期限を参考に取り替える方が良いのでしょうね。
2012年5月15日 22:45
確かに4点式ベルトを売っていても、取り付けはしてくれなかったり、適当に取り付けちゃうお店がありますね。

フォレスターは運転席右側のベルト取付が大変なようで、私もいい加減な取り付け金具で取り付けてあったのを、ワンオフで金具を作って頂いて取り付けなおしました。

私は、今サーキットを走る時は首の保護具を付けて走ってます。これは4点式ベルトで固定しないと効果が発揮できません、また固定するベルトが適正な位置に収まるように、股ベルトも付けて5点式にしています。未熟な腕をカバーし、万が一のクラッシュの際に被害を最小限にしようと心掛けています。本当はロールゲージ等を装着すべきなのかもしれませんが(^_^;)

3点式ベルト(もともとはVOLVOが開発して無償で技術公開をしたんでしたっけ?)も、とっても優秀な保護具であることを改めて勉強させて頂きました(*^_^*)
コメントへの返答
2012年5月16日 20:56
こんばんは。

ワンオフ金具とは凄い!僕はやりませんでした。

なかじまさんは安全装備に拘られていますが
5点式、レーシングスーツ、首の保護具・・・
それが本来あるべきものと思います。

ロールバー・・・
どこまで安全を図るか?は難しいところだと思います。
僕もいつも不安を抱きつつ走っている身なので・・・

一つ言える事は
安全装備や重要保安部品の取付けや使い方を真剣に考えて使う事が大事であると思いますね。
2012年5月15日 23:09
こんばんは。

非常に興味深いブログです。

とうふさんの説得力ある文章はドキッとしてしまいました(^-^;

明日丁度ガレージに行くので、緒方さんに相談してみます(^_^)
コメントへの返答
2012年5月16日 20:56
こんばんは。

汁ちゃんのコメ返の通り
まずは現状が良いか確認してください。

そこで問題や疑問、不安がありましたら殿に相談されるのが良いと思います。
2012年5月15日 23:58
こんばんは~

難しいので
今度お会いした時にお話をお聞かせください~
コメントへの返答
2012年5月16日 20:57
こんばんは。

オタクですみません。
今度お会いした時にお話いたします。

ゴマ号の場合はそれほど問題はないと思いますが
一部見直しが要るかもしれませんね。
2012年5月16日 8:39
おはようございます^^。

4点て、取り付けも締め方も正確な(安全な)人見たことないですね^^;
なんとなくそれらしくで・・・

純正のベルトが無いだけでもドライブポジションが不安定になりますもんね。
なにより、精神的に怖すぎますが・・・^^;

オープンだとショルダーはロールバーに巻きつけの取り付けで直接ベルト強度に頼る方法がありますね、腰ベルトは引っ張りに対して真っ直ぐ力が掛かる取り付けで。

シートベルトは、純正でもホールドを強く使える方法もあるし、何より安全。
気をつけないといけないのは事故歴物の再使用でしょうか。

体のホールドはどちらかと言うと身体に合ったシートの方が大事で、3点式+フルバケなら正直かなりなもんだと思います。

部品強度、取り付け方法、使用方法。

車のセーフティはメーカーが多額の開発費かけてますからね^^;

間違った方法で台無しにしたくないもんです。

コメントへの返答
2012年5月16日 20:58
こんばんは。

アドバイスありがとうございます。
締付に関しては
SUGOのレースの時に弟に締めてもらって
「腰ベルトが内蔵圧迫しないように・・・」
と注意を受けました。
その上で肩ベルトもきちんとフィットさせますから
「これは難しい」と思ったものです。

S2に4点のベースを付けようと思い
参考になるものを探して
みんカラ徘徊しましたが・・・

・床に孔を掘ってナットのみでアイボルトを締めている
・ホームセンターで買ったU字ボルトを床に付けている
・ヤンキーステーを曲げて付けている

S2のベルト取付けが難しいのはわかりますが
酷すぎて見るのが嫌になりました。
特にオープンカーの場合は4点が必須ですから・・・

仰る通りシートのホールドをまず確保して
その上でベルト取付け検討が良いと思います。
シートは先日の暫定仕様から確実に強度確保できるブラケットを製作して
次の日曜に取付けます。
その次はブリッド正規品を確保次第取り替えます。

ベルトに関してはアイボルトのベースを設計及び強度計算して
完璧に製作した後にやっと取付け工事に入れます。

セーフティは出来るだけきちんとしたものを行いたいですね。
2012年5月16日 8:57
こんちは~(^o^)/

このブログは私にとってとても良いタイミング

私は純正3点シートベルト派だったのですが
カートの穴で車が分かる様に体を固定して
走ってみたいと思い、4点を購入しました
フルバケも検討中です

取り付けはこれからですが、間違いなく
リアシートは外さないと着かないと思ってます

材料力学意外と得意なんですが
あの教授だったんで単位とってない
`;`;`(;゚;ж;゚; )ブッホォッ
コメントへの返答
2012年5月16日 20:59
こんばんは。

tonyちゃんもいよいよ4点か~
我々とは異なりやや特殊な車だから
ショップと相談して確実な取り付けを!

・・・ってオヤジらしくきちんとやるから問題ないね(笑)

材力・・・・
わはは!俺取ったよ。
と言うか付いてたよ(笑)
2012年5月16日 18:32
大変興味深いエントリをありがとうございます。参考になりましたので、うちの車も点検してみたいと思います。
一方、純正の3点式にフルバケという組み合わせも危険な可能性があると思います。
以前にこんなエントリ
http://minkara.carview.co.jp/userid/222963/blog/16838777/
を書いたことがありますが、ぜひベルトを作っていらっしゃる専門家のご意見もお伺いしたいです。
コメントへの返答
2012年5月16日 21:02
貴重なご意見ありがとうございます。

早速たくぞうさんの記事を読ませていただきました。

僕はベルト開発の次の段階である製造を担うメーカーに勤めていますので
開発上の細かい検討にはあまりタッチ出来ない事がありますが
工程設計上でFMEA(想定故障モード影響解析)において
そのベルトASSYの構成部品個々の目的や性能
さらにはASSYでいかなる機能と性能を求めるかを設計開発担当からお聞きする立場にあり
専門家と言えるほど精通していないことをご理解ください。

まず初めに言える事は
いかなる性能を備えていても100%命を守る事や、怪我を防ぐ事は不可能です。
プリテンショナー:エアバッグ連動の瞬間巻取り
フォースリミッター:捻り軸による衝撃軽減
これらは確かに衝突時に乗員保護率を上げ
なおかつ鎖骨等骨折を回避する率を上げるよう開発されていますが
常識的な速度において乗員保護率を上げるものであり
高速道路の100km/hあたりまでの事故を想定していると思います。

100km/hからまともに衝突し
0.1秒で停止した場合の人に掛かる荷重は約1.6トン
この領域では命は何とか助けられても、無傷で保護する事は難しいでしょう。

ミニサーキットではストレートの最高速こそ130km~140kmですが
他では100km以下になる事が殆どであり
エスケープゾーンによる減速、クッションやバリアによる衝撃緩和などが設けられている所が多く
ミニサーキットまでは3点でも・・・と思う根拠はここにあります。

さて(フルバケ+3点)について
僕は特にやせ型体系ですから腰ベルトが当りにくく
総合的に考えて可倒式フルバケのストラディアを使用しています。
腰ベルトがしっかり当ることにも注目して買いました。
(椅子が一体式フルバケと比べてやや弱いという問題はあります)

しかし一体式フルバケの場合は
たくぞうさんの仰る通り腰ベルトの当たりが純正に比べて弱くなる事は否めません。
サブマリン現象が発生する確率も高まると思います。
さらに4点式の腰ベルトを併用すれば軽減できそうに思いますが
フルバケは公道OKでも4点はNGというところにジレンマがあります。

車種ごとに開発、届出をする純正ベルトは認可できますが
多くの4点式を多くの車にメーカー以外が取り付けとあっては
安全度は保証できないから公道では認められないのだと思います。

フルバケメーカーが3点ベルトの事も考慮した商品を造ってくれると良いと思いますが
椅子の最も重要な強度部分である所に腰ベルトが来るので難しいのだと思います。

しかしそれ以上に危険と感じる4点の取り付けが世の中に多数あります。

公認競技ではないタイムアタックの世界では
恐らくトン単位が人間にかかる事など知らないであろう人が
形だけ4点を取付けてヨシと思っているのだと思いますし
ベルト角度による張力の問題やボルト長不足による締付力不十分なども知らない人が殆どであろうと思います。

それならば3点の方がまだ安全と言えるのではないかという思いがあります。
さらにたくぞうさんの仰る通り3点ベルトの正しい締め方なども皆様に意識して頂き
各種ベルトの重要性とメリットデメリット
ひいては4点式の適正な取付けや正しい着用まで意識して使用されることに繋がればと思っています。

長々と曖昧な事を書き連ね
たくぞうさんのご質問に対する的を得た回答にはならない事をお詫びします。
2012年5月18日 17:31
勝手な質問にもかかわらず、とても詳細なレスありがとうございます。
結果的に茶々を入れに来たようなコメントとなってしまい申し訳なかったのですが、純正3点式の信頼性の高さ、またいい加減な4点式の取り付けの問題点など、エントリの趣旨には全く同感です。

腰ベルトがフィットするシートを選んでおられるあたり、さすがベルト屋さんですね。
おっしゃる通りシートメーカー側で対策してくれればよいのでしょうが、確かに剛性の要となる部分でもありなかなか難しそうですね。

ちょっと気になったので某シートメーカーに電話して聞いてみたところ、純正3点式とフルバケの組み合わせでちゃんと試験は行っているそうです。ただしダミーは175cm/80kgと大柄で、小柄な体格を想定してのテストは行っていないようです。ただこちらの疑問については大変誠実に対応して頂け、検討して頂けるとの由でした。進捗については、よろしければ報告させていただきます。
コメントへの返答
2012年5月19日 19:34
こんばんは。

>結果的に茶々を・・・
いえいえ、意見を頂く事で考えの幅が広がってありがたく思います。

シートメーカーさんもテストされているんですね。
知りませんでした。

シートの強度確認のためのダイナミック試験の時に3点も見ているのでしょうね。

情報ありがとうございました。

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