JP2020125007A

JP2020125007A - 車両用シートベルト装置

Info

Publication number: JP2020125007A
Application number: JP2019018179A
Authority: JP
Inventors: 清吾葛巻; Seigo Kuzumaki; 修深渡瀬; Osamu Fukawatase
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2019-02-04
Filing date: 2019-02-04
Publication date: 2020-08-20
Anticipated expiration: 2039-02-04
Also published as: US20200247355A1; EP3689684A1; CN111516636B; EP3689684B1; ES2879975T3; CN111516636A; US11192521B2; JP7167745B2

Abstract

【課題】車両の衝突時及び衝突予知時にそれぞれ作動するプリテンショナを備えた構成において、乗員の腰部からラップベルト部が外れるのを抑制することができる車両用シートベルト装置を提供する。【解決手段】車両用シートベルト装置１０は、リトラクタ２１に設けられてショルダベルト部２０Ａに張力を付与させる第１プリテンショナ２２と、ベルトアンカ部２３に設けられてラップベルト部２０Ｂに張力を付与させる第２プリテンショナと、車両用シート１２におけるベルトアンカ部２３とは反対側の側部に設けられたバックルを介してラップベルト部２０Ｂに張力を付与させる第３プリテンショナ３０と、乗員Ｐが運転姿勢の場合における車両の衝突予知時に第１プリテンショナ２２を作動させ、衝突検知後に第２プリテンショナ２４及び第３プリテンショナ３０を作動させる制御部と、を有する。【選択図】図６

Description

本発明は、車両用シートベルト装置に関する。

特許文献１には、衝突時に作動する第１プリテンショナがバックル部に設けられ、リトラクタ部に第２プリテンショナが設けられ、ラップアンカ部に第３プリテンショナが設けられた車両用シートベルト装置が開示されている。また、特許文献１では、衝突時（事故発生時）に第１プリテンショナが作動され、車両の事故危険度が高い状態の時に第２プリテンショナ及び第３プリテンショナが作動されるようになっている。

特開２００４−１４８９６８号公報

しかしながら、上記特許文献１では、車両の衝突が予知された場合に第２プリテンショナ及び第３プリテンショナが作動されるため、ウェビングのショルダベルト部及びラップベルト部に張力が付与されることでバックルが乗員側に倒れ込むことが考えられる。この場合には、ラップベルト部が腰部（骨盤）から外れる可能性があるため、改善の余地がある。

本発明は上記事実を考慮し、車両の衝突時及び衝突予知時にそれぞれ作動するプリテンショナを備えた構成において、乗員の腰部からラップベルト部が外れるのを抑制することができる車両用シートベルト装置を提供する。

請求項１に係る車両用シートベルト装置は、一端部がリトラクタに巻き掛けられ、他端部が車両用シートの側部に配置されたベルトアンカ部に取り付けられると共に、乗員の上体を拘束するショルダベルト部と、乗員の腰部を拘束するラップベルト部とを含んで構成されたウェビングと、前記リトラクタに設けられ、作動することで前記ショルダベルト部に張力を付与させる第１プリテンショナと、前記ベルトアンカ部に設けられ、作動することで前記ラップベルト部に張力を付与させる第２プリテンショナと、前記車両用シートにおける前記ベルトアンカ部とは反対側の側部に設けられ、前記ウェビングに通されたタングプレートが係合するバックルを介して前記ショルダベルト部及び前記ラップベルト部に張力を付与させる第３プリテンショナと、乗員が運転姿勢の場合における車両の衝突予知時に前記第１プリテンショナを作動させ、衝突検知後に前記第２プリテンショナ及び前記第３プリテンショナを作動させる制御部と、を有する。

請求項１に係る車両用シートベルト装置では、ウェビングの一端部がリトラクタに巻き掛けられ、他端部がベルトアンカ部に取り付けられている。また、ウェビングは、乗員の上体を拘束するショルダベルト部と、乗員の腰部を拘束するラップベルト部とを含んで構成されている。さらに、車両用シートにおけるベルトアンカ部とは反対側の側部にはバックルが設けられており、ウェビングに通されたタングプレートがバックルに係合される。

ここで、リトラクタには第１プリテンショナが設けられており、この第１プリテンショナが作動することでショルダベルト部に張力を付与させる。また、ベルトアンカ部には第２プリテンショナが設けられており、この第２プリテンショナが作動することでラップベルト部に張力を付与させる。さらに、作動することでバックルを介してショルダベルト部及びラップベルト部に張力を付与させる第３プリテンショナが設けられている。そして、制御部は、乗員が運転姿勢の場合における車両の衝突予知時に第１プリテンショナを作動させる。これにより、衝突前にショルダベルト部に張力が付与されて乗員の上体を車両用シートに拘束させることができる。

また、制御部は、衝突検知後に第２プリテンショナ及び第３プリテンショナを作動させてラップベルト部に張力を付与させる。これにより、乗員の腰部がラップベルト部から外れるのを抑制することができる。

請求項２に係る車両用シートベルト装置は、請求項１において、前記リトラクタは、前記車両用シートの上部に設けられており、前記第１プリテンショナは、前記車両用シートに搭載されて電力が供給されることで駆動する電動式のプリテンショナである。

請求項２に係る車両用シートベルト装置では、リトラクタが車両本体側に設けられた構成と比較して、より乗員に近い位置でショルダベルト部に張力を付与することができる。これにより、第１プリテンショナを作動させる際に必要な電力を抑えることができ、プリテンショナを小型化することができる。

請求項３に係る車両用シートベルト装置は、請求項２において、前記第２プリテンショナ及び前記第３プリテンショナは、前記車両用シートに搭載されて電力が供給されることで駆動する電動式のプリテンショナである。

請求項３に係る車両用シートベルト装置では、第１プリテンショナ、第２プリテンショナ及び第３プリテンショナを電動式とすることで、ウェビングに付与させる張力を容易に調節することができる。

請求項４に係る車両用シートベルト装置は、請求項２又は３において、衝突検知後に前記第１プリテンショナから前記ショルダベルト部へ付与する張力を衝突予知時よりも増加させる。

請求項４に係る車両用シートベルト装置では、衝突検知後にショルダベルト部を増し締めすることができる。

請求項５に係る車両用シートベルト装置は、請求項４において、前記第１プリテンショナから前記ショルダベルト部へ付与する張力が増加された後に、前記リトラクタからの前記ウェビングの引き出しをロックする。

請求項５に係る車両用シートベルト装置では、リトラクタからのウェビングの引き出しがロックされることで、衝突後に乗員が車両前方側へ慣性移動するのに伴ってウェビングの荷重を上昇させることができる。

請求項６に係る車両用シートベルト装置は、請求項１において、前記制御部は、前記車両用シートのシートバックが所定の角度よりも傾倒されたリクライニング状態である場合には、車両の衝突予知時に前記第２プリテンショナ及び前記第３プリテンショナの少なくとも一方を作動させ、その後に前記第１プリテンショナを作動させる。

請求項６に係る車両用シートベルト装置では、シートバックがリクライニング状態の場合に衝突が予知されると、制御部によって第２プリテンショナ及び第３プリテンショナの少なくとも一方が作動される。これにより、優先してラップベルト部に張力が付与されて乗員の腰部を拘束させることができ、乗員がラップベルト部の下方側をシート前方側へ潜り込む、所謂サブマリン現象の発生を抑制することができる。

請求項７に係る車両用シートベルト装置は、請求項６において、前記制御部は、衝突検知後に前記第１プリテンショナを作動させる。

請求項７に係る車両用シートベルト装置では、衝突検知後に第１プリテンショナを作動させることで、リクライニング姿勢の乗員の上体が慣性力によって起こされた状態でショルダベルト部に張力を付与させることができる。

以上説明したように、本発明に係る車両用シートベルト装置によれば、車両の衝突時及び衝突予知時にそれぞれ作動するプリテンショナを備えた構成において、乗員の腰部からラップベルト部が外れるのを抑制することができる。

第１実施形態に係る車両用シートベルト装置が適用された車両用シートの正面図である。第１実施形態におけるベルトアンカ部及び第２プリテンショナの要部を示す斜視図である。第１実施形態におけるバックル及び第３プリテンショナの要部を示す斜視図である。第１実施形態に係る車両用シートベルト装置が適用された車両用シートの側面図であり、車両の衝突が予知された状態における図である。第１実施形態に係る車両用シートベルト装置のハードウェア構成を示すブロック図である。図４の状態から車両の衝突が検知された場合の図である。第１実施形態におけるウェビングに作用する荷重と経過時間との関係を示すグラフである。第２実施形態に係る車両用シートベルト装置が適用された車両用シートの側面図である。第２実施形態におけるウェビングに作用する荷重と経過時間との関係を示すグラフである。

＜第１実施形態＞
以下、図面を参照して第１実施形態に係る車両用シートベルト装置１０について説明する。なお、各図中に適宜示される矢印ＦＲは車両前方向を示し、矢印ＵＰは車両上方向を示し、矢印ＲＨは車両右側を示している。以下、前後左右上下の方向を用いて説明する場合、特に断りのない限り、車両前後方向の前後、車両幅方向の左右、車両上下方向の上下を示すものとする。

図１に示されるように、本実施形態に係る車両用シートベルト装置１０が適用された車両用シート１２は、シートクッション１４、シートバック１６及びヘッドレスト１８を含んで構成されている。なお、本実施形態では一例として、車両の前後方向と車両用シート１２におけるシート前後方向が一致している。また、本実施形態では、車両用シート１２が左ハンドル車の運転席のシートとされている。

シートクッション１４は、車両用シート１２の下部を構成しており、このシートクッション１４によって乗員Ｐの大腿部及び臀部が車両下方側から支持されている。また、シートクッション１４の後端部には、シートバック１６が回動可能に連結されている。

シートバック１６は、シートクッション１４の後端部から車両上方側へ延在されており、このシートバック１６によって乗員Ｐの背部が車両後方側から支持されている。また、シートクッション１４に対してシートバック１６を後傾させることでリクライニング状態とすることができ、乗員Ｐが安楽姿勢をとることができる。

シートバック１６の上端部にはヘッドレスト１８が設けられており、このヘッドレストによって乗員Ｐの頭部が車両後方側から支持されている。

（車両用シートベルト装置１０）
本実施形態に係る車両用シートベルト装置１０は、ウェビング２０、リトラクタ２１、ベルトアンカ部２３、タングプレート２８及びバックル２６を含んで構成されている。ウェビング２０は、帯状の布材によって形成されており、ウェビング２０の一端部がシートバック１６内のリトラクタ２１に巻き掛けられている。また、ウェビング２０の他端部は、車両用シート１２の車両左側の側部に配置されたベルトアンカ部２３に取り付けられている。なお、車両用シート１２の車両右側の側部にはバックル２６が配置されている。すなわち、バックル２６は、車両用シート１２におけるベルトアンカ部２３とは反対側の側部に設けられている。

ここで、ウェビング２０は、乗員Ｐの上体を拘束するショルダベルト部２０Ａと、乗員Ｐの腰部Ｗを拘束するラップベルト部２０Ｂとを含んで構成されている。具体的には、ウェビング２０は、タングプレート２８がバックル２６に係合された状態で、シートバック１６の上端部における車両左側からシートバック１６の下端部における車両右側へ斜めに延在されてタングプレート２８に通されている。そして、この部分がショルダベルト部２０Ａとされている。また、ウェビング２０は、タングプレート２８から車両左側へ延在されてベルトアンカ部２３に取り付けられており、この部分がラップベルト部２０Ｂとされている。

図４に示されるように、シートバック１６の上端部にはベルトガイド部４４が設けられている。ベルトガイド部４４にはウェビング２０が通されており、このベルトガイド部４４によってウェビング２０が乗員Ｐの左肩の上方から引き出されるようにウェビング２０をガイドしている。

ベルトガイド部４４に通されたウェビング２０の一端部は、シートバック１６の内部を下方へ延在されてリトラクタ２１に接続されている。そして、リトラクタ２１に設けられた図示しないスプールに巻き掛けられている。ここで、リトラクタ２１には第１プリテンショナ２２が設けられており、この第１プリテンショナ２２が作動することでショルダベルト部２０Ａに張力が付与される。第１プリテンショナ２２は、電力が供給されることで駆動する電動式のプリテンショナであり、後述する第２プリテンショナ２４と同様の構成であるため、詳細な説明を省略する。

図１に示されるように、ベルトアンカ部２３は、車両用シート１２の車両左側の側部に配置されており、シートクッション１４を構成する図示しないシートクッションフレームに固定されている。ここで、ベルトアンカ部２３には第２プリテンショナ２４が設けられている。

図２に示されるように、第２プリテンショナ２４は、スプール３２、モータ３４及びギアユニット３６を含んで構成されている。スプール３２は、略円筒状に形成されており、ギアユニット３６の一端側に回転可能に取り付けられている。そして、このスプール３２の外周面にウェビング２０の他端部が巻き掛けられている。

モータ３４は、ギアユニット３６の他端部に設けられており、このモータ３４には電力を供給するための図示しないワイヤハーネスが接続される。ギアユニット３６は、モータ３４の回転軸とスプール３２とを繋ぐ複数のギアによって構成されており、モータ３４が駆動されることで、モータ３４の回転力をスプール３２に伝達させる。

第２プリテンショナ２４は、以上のように構成されており、モータ３４に電力が供給されてモータ３４が駆動されることで第２プリテンショナ２４が作動する。そして、モータ３４が駆動することで、スプール３２が図中の矢印Ｒ１の方向に回転してラップベルト部２０Ｂが巻き取られる。これにより、ラップベルト部２０Ｂに張力が付与される。

なお、モータ３４への電力の供給が停止されることで、スプール３２がフリーとなり、ラップベルト部２０Ｂが引き出し可能となる。また、モータ３４へ電力が供給されている間は、スプール３２が逆方向に回転しないようにロックされている。すなわち、第２プリテンショナ２４は、ラップベルト部２０Ｂの引き出しをロックすることができるように構成されており、第１プリテンショナ２２も同様にショルダベルト部２０Ａの引き出しをロックすることができるように構成されている。

図１に示されるように、バックル２６には第３プリテンショナ３０が接続されている。第３プリテンショナ３０は、シートクッション１４の内部に配置されており、図示しないシートクッションフレームに固定されている。

図３に示されるように、第３プリテンショナ３０は、ワイヤ３７、スプール３８、モータ４０及びギアユニット４２を含んで構成されている。ワイヤ３７は、一端部がバックル２６の下端部に固定されており、ワイヤ３７の他端部は、スプール３８の外周面に巻き掛けられている。

スプール３８は、略円筒状に形成されており、ギアユニット４２の一端側に回転可能に取り付けられている。モータ４０は、ギアユニット４２の他端部に設けられており、このモータ４０には電力を供給するための図示しないワイヤハーネスが接続される。ギアユニット４２は、モータ４０の回転軸とスプール３８とを繋ぐ複数のギアによって構成されており、モータ４０が駆動されることで、モータ４０の回転力をスプール３８に伝達させる。

第３プリテンショナ３０は、以上のように構成されており、モータ４０に電力が供給されてモータ４０が駆動されることで第３プリテンショナ３０が作動する。そして、モータ４０が駆動することで、スプール３８が図中の矢印Ｒ２の方向に回転してワイヤ３７が巻き取られる。これにより、バックル２６が引っ張られてラップベルト部２０Ｂに張力が付与される。すなわち、第３プリテンショナ３０は、タングプレート２８が係合するバックル２６を介してラップベルト部２０Ｂに張力を付与させるように構成されている。

図５は、本実施形態の車両用シートベルト装置１０におけるハードウェア構成を示すブロック図である。この図５に示されるように、車両用シートベルト装置１０は、制御部としてのＥＣＵ（ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＣｏｎｔｒｏｌＵｎｉｔ）４８を備えている。また、ＥＣＵ４８は、衝突予知センサ５０、衝突センサ５２、運転席用エアバッグ装置５４、第１プリテンショナ２２、第２プリテンショナ２４及び第３プリテンショナ３０と電気的に接続されている。

衝突予知センサ５０は、ミリ波レーダ、レーザレーダ又は車載カメラなどを含んで構成された衝突を予知するプリクラッシュセンサであり、この衝突予知センサ５０からの信号に基づいて車両の衝突（特に前面衝突）が予知される。また、衝突センサ５２は、加速度センサ又は圧力センサなどを含んで構成されて車両の衝突を検出するセンサであり、この衝突センサ５２からの信号に基づいて車両の衝突（特に前面衝突）が検出される。

運転席用エアバッグ装置５４は、図６に示されるように、車両の衝突時にステアリングホイール４６のパッドから乗員Ｐへ向けて膨張展開されるエアバッグ５４Ａを備えている。また、ステアリングホイール４６のパッド内にはエアバッグ５４Ａへガスを供給する図示しないインフレータが設けられている。運転席用エアバッグ装置５４は、このインフレータとエアバッグ５４Ａとを含んで構成されている。そして、衝突センサ５２によって車両の衝突が検知された場合にインフレータを作動させてエアバッグ５４Ａへガスを供給することでエアバッグ５４Ａを膨張展開させる。このようにして、乗員Ｐの上体が拘束される。

ここで、本実施形態では、ＥＣＵ４８は、乗員が運転姿勢の場合における車両の衝突予知時に第１プリテンショナ２２を作動させ、衝突検知後に第２プリテンショナ２４及び第３プリテンショナ３０を同時に作動させる。

（作用）
次に、本実施形態の作用について図７のグラフを用いて説明する。

図７には、第１実施形態におけるウェビング２０に作用する荷重と経過時間との関係が、グラフＧ１、Ｇ２、Ｇ３で示されている。なお、横軸は時間であり、車両の衝突時を０ｍｓとしている。

図７において実線で示されたグラフＧ１は、ショルダベルト部２０Ａに作用する荷重を示すグラフである。また、破線で示されたグラフＧ２は、グラフＧ１の荷重に対して、ラップベルト部２０Ｂにおける車両右側（バックル２６側）に作用する荷重を加えた合計の荷重を示すグラフである。さらに、破線で示されたグラフＧ３は、グラフＧ２の荷重に対して、ラップベルト部２０Ｂにおける車両左側（ベルトアンカ部２３側）に作用する荷重を加えた合計の荷重を示すグラフである。

グラフＧ１で示されるように、ＥＣＵ４８は、衝突予知センサ５０からの信号に基づいて車両の衝突を予知した際には、第１プリテンショナ２２を作動させてショルダベルト部２０Ａの荷重を増加させている。これにより、図４の矢印Ａ１で示されるように、車両の衝突前にショルダベルト部２０Ａに張力が付与されて乗員Ｐの上体をシートバック１６に拘束させることができる。

また、グラフＧ２、Ｇ３で示されるように、ＥＣＵ４８は、衝突センサ５２からの信号に基づいて車両の衝突を検知した後、第２プリテンショナ２４及び第３プリテンショナ３０を同時に作動させて衝突後にラップベルト部２０Ｂの荷重を増加させている。これにより、図６の矢印Ａ２及び矢印Ａ３で示されるように、ラップベルト部２０Ｂに張力を付与して乗員Ｐの腰部Ｗを拘束させることができる。

このとき、衝突検知後に第２プリテンショナ２４及び第３プリテンショナ３０が作動することで、ラップベルト部２０Ｂが左右に同時に引っ張られる。これにより、乗員Ｐの腰部Ｗがラップベルト部２０Ｂから外れるのを抑制することができる。なお、ここでいう「同時」とは、第２プリテンショナ２４が作動するタイミングと第３プリテンショナ３０が作動するタイミングとが完全に一致するものに限定されるものではない。すなわち、ラップベルト部２０Ｂが左右に引っ張られるタイミングが殆ど同じタイミングと見做せる範囲で第２プリテンショナ２４が作動するタイミングと第３プリテンショナ３０が作動するタイミングとが僅かにずれる概念を含む。

また、本実施形態では、図７のグラフＧ１で示されるように、ＥＣＵ４８は、衝突センサ５２からの信号に基づいて車両の衝突を検知した後には、第１プリテンショナ２２からショルダベルト部２０Ａへ付与する張力を衝突前よりも増加させている。これにより、図６の矢印Ａ１で示すように、ショルダベルト部２０Ａに付与される張力が図４の状態よりも増加される。この結果、衝突検知後にショルダベルト部２０Ａを増し締めすることができる。

さらに、図７に示されるように、衝突検知後は、第１プリテンショナ２２及び第２プリテンショナ２４からウェビング２０が引き出されないようにロックされる。このため、衝突後に乗員Ｐが車両前方へ慣性移動する途中でショルダベルト部２０Ａ及びラップベルト部２０Ｂに作用する荷重が上昇している。このようにして、乗員Ｐが車両前方側へ慣性移動するのに伴ってウェビング２０の荷重を上昇させることができる。

さらにまた、本実施形態では、図４に示されるように、リトラクタ２１が車両用シート１２の上部に設けられており、第１プリテンショナ２２は、車両用シート１２に搭載されて電力が供給されることで駆動する電動式のプリテンショナとされている。これにより、リトラクタ２１がセンタピラーなどの車両本体側に設けられた構成と比較して、より乗員Ｐに近い位置でショルダベルト部２０Ａに張力を付与することができる。この結果、第１プリテンショナ２２を作動させる際に必要な電力を抑えることができ、プリテンショナを小型化することができる。

同様にして、第２プリテンショナ２４及び第３プリテンショナ３０が電動式のプリテンショナとされている。このように、第１プリテンショナ２２、第２プリテンショナ２４及び第３プリテンショナ３０を電動式とすることで、ウェビング２０に付与させる張力を容易に調節することができる。すなわち、火薬式のプリテンショナの場合、ウェビング２０に作用させる荷重を調節するのが困難であったが、電動式のプリテンショナを用いることで、電流値を調整するだけでウェビング２０に作用させる荷重を調節することができる。また、３つの電動式のプリテンショナを用いてウェビング２０に張力を付与させることにより、１つのプリテンショナを用いた場合と比較して、プリテンショナを小型化することができる。

＜第２実施形態＞
次に第２実施形態に係る車両用シートベルト装置６０について説明する。なお、第１実施形態と同様の構成については同じ符号を付し適宜説明を省略する。

本実施形態の車両用シートベルト装置６０は、第１実施形態と同様のハードウェア構成とされており、制御方法が第１実施形態と異なっている。すなわち、車両用シートベルト装置６０は、ショルダベルト部２０Ａ及びラップベルト部２０Ｂを含んで構成されたウェビング２０を備えており、このウェビング２０の一端部がリトラクタ２１に巻き掛けられている。また、ウェビング２０の他端部がベルトアンカ部２３に取り付けられている。

ここで、本実施形態の車両用シート１２は、シートバック１６が傾倒されてリクライニング状態となっており、乗員Ｐが安楽姿勢をとっている。なお、ここでいうリクライニング状態とは、通常の運転時におけるシートバック１６の傾倒角度の範囲を超えて後傾された状態を指す。

図５に示されるように、本実施形態の車両用シート１２は、第１実施形態と同様に制御部としてのＥＣＵ４８を備えている。また、ＥＣＵ４８は、衝突予知センサ５０、衝突センサ５２、運転席用エアバッグ装置５４、第１プリテンショナ２２、第２プリテンショナ２４及び第３プリテンショナ３０と電気的に接続されている。

ここで、本実施形態におけるＥＣＵ４８は、シートバック１６が所定の角度よりも傾倒されたリクライニング状態における車両の衝突予知時に、第２プリテンショナ２４及び第３プリテンショナ３０の少なくとも一方を作動させる。そして、その後に第１プリテンショナ２２を作動させる。特に本実施形態では、ＥＣＵ４８は、車両の衝突予知時に第２プリテンショナ２４を作動させ、その後に第１プリテンショナ２２を作動させる。また、ＥＣＵ４８は、衝突検知後に第３プリテンショナ３０を作動させる。

（作用）
次に、本実施形態の作用について図９のグラフを用いて説明する。

図９には、第２実施形態におけるウェビング２０に作用する荷重と経過時間との関係が、グラフＧ４、Ｇ５、Ｇ６で示されている。なお、横軸は時間であり、車両の衝突時を０ｍｓとしている。

図９において実線で示されたグラフＧ４は、ショルダベルト部２０Ａに作用する荷重を示すグラフである。また、破線で示されたグラフＧ５は、グラフＧ４に対してラップベルト部２０Ｂにおける車両右側（バックル２６側）に作用する荷重を加えた合計の荷重を示すグラフである。さらに、破線で示されたグラフＧ６は、グラフＧ５に対してラップベルト部２０Ｂにおける車両左側（ベルトアンカ部２３側）に作用する荷重を加えた合計の荷重を示すグラフである。

グラフＧ５で示されるように、ＥＣＵ４８は、シートバック１６が所定の角度よりも傾倒されたリクライニング状態であって、衝突予知センサ５０からの信号に基づいて車両の衝突を予知した際には、第２プリテンショナ２４を作動させる。ここで、シートバック１６の角度は、車両用シート１２に設けられた図示しないリクライニングセンサなどを用いて検知される。

ＥＣＵ４８によって第２プリテンショナ２４が作動されることで、ラップベルト部２０Ｂの荷重を増加させている。これにより、図８において、車両の衝突前にラップベルト部２０Ｂに張力が付与されて乗員Ｐの腰部Ｗを拘束させることができる。

図９のグラフＧ４で示されるように、第２プリテンショナ２４が作動された後に、ＥＣＵ４８によって第１プリテンショナ２２が作動され、ショルダベルト部２０Ａの荷重を増加させている。さらに、グラフＧ６で示されるように、ＥＣＵ４８は、衝突センサ５２からの信号に基づいて車両の衝突を検知した後、第３プリテンショナ３０を作動させて衝突後にラップベルト部２０Ｂの荷重を増加させている。

以上ようにして、車両の衝突予知時に、第２プリテンショナ２４及び第３プリテンショナ３０の少なくとも一方を作動させることで、乗員Ｐの腰部Ｗを衝突前に拘束することができる。この結果、乗員Ｐがラップベルト部２０Ｂの下方側をシート前方側へ潜り込む、所謂サブマリン現象の発生を抑制することができる。

以上、実施形態に係る車両用シートベルト装置６０について説明したが、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。例えば、上記第１実施形態では、衝突検知後に第２プリテンショナ２４及び第３プリテンショナ３０を同時に作動させたが、これに限定されない。すなわち、第２プリテンショナ２４を作動させるタイミングと第３プリテンショナ３０を作動させるタイミングとをずらしてもよい。

また、上記第２実施形態では、車両の衝突予知時にＥＣＵ４８によって第２プリテンショナ２４を作動させ、車両の衝突検知後にＥＣＵ４８によって第３プリテンショナ３０を作動させたが、これに限定されない。例えば、車両の衝突予知時にＥＣＵ４８によって第２プリテンショナ２４及び第３プリテンショナ３０の両方を作動させてもよい。この場合、ＥＣＵ４８は、第２プリテンショナ２４及び第３プリテンショナ３０を作動させた後、第１プリテンショナ２２を作動させてもよい。

さらに、第２実施形態において、車両の衝突後に第１プリテンショナ２２を作動させるように制御してもよい。すなわち、ＥＣＵ４８によって車両の衝突予知時に第２プリテンショナ２４及び第３プリテンショナ３０を作動させ、衝突検知後に第１プリテンショナ２２を作動させてもよい。この場合、衝突検知後に第１プリテンショナ２２を作動させることで、リクライニング姿勢の乗員Ｐの上体が慣性力によって起こされた状態でショルダベルト部２０Ａに張力を付与させることができる。この結果、乗員Ｐの上体が急に起こされるのを抑制することができ、乗員Ｐの衝突保護性能を向上させることができる。

さらにまた、第１実施形態と第２実施形態とを組み合わせてもよい。この場合、ＥＣＵ４８は、車両の衝突時にシートバック１６の傾倒角度によってプリテンショナを作動させる順番を変更する。例えば、シートバック１６が所定の角度よりも後傾している場合には、第２実施形態で説明したように車両の衝突予知時に第２プリテンショナ２４を作動させ、その後に第１プリテンショナ２２を作動させる。一方、ＥＣＵ４８は、シートバック１６が所定の角度よりも後傾していない場合は、乗員Ｐが運転姿勢であると判断し、車両の衝突予知時に第１プリテンショナ２２を作動させ、衝突検知後に第２プリテンショナ２４及び第３プリテンショナ３０を同時に作動させる。

１０、６０車両用シートベルト装置
１２車両用シート
１６シートバック
２０ウェビング
２０Ａショルダベルト部
２０Ｂラップベルト部
２１リトラクタ
２２第１プリテンショナ
２３ベルトアンカ部
２４第２プリテンショナ
２６バックル
２８タングプレート
３０第３プリテンショナ
４８ＥＣＵ（制御部）

Claims

一端部がリトラクタに巻き掛けられ、他端部が車両用シートの側部に配置されたベルトアンカ部に取り付けられると共に、乗員の上体を拘束するショルダベルト部と、乗員の腰部を拘束するラップベルト部とを含んで構成されたウェビングと、
前記リトラクタに設けられ、作動することで前記ショルダベルト部に張力を付与させる第１プリテンショナと、
前記ベルトアンカ部に設けられ、作動することで前記ラップベルト部に張力を付与させる第２プリテンショナと、
前記車両用シートにおける前記ベルトアンカ部とは反対側の側部に設けられ、前記ウェビングに通されたタングプレートが係合するバックルを介して前記ショルダベルト部及び前記ラップベルト部に張力を付与させる第３プリテンショナと、
乗員が運転姿勢の場合における車両の衝突予知時に前記第１プリテンショナを作動させ、衝突検知後に前記第２プリテンショナ及び前記第３プリテンショナを作動させる制御部と、
を有する車両用シートベルト装置。
前記リトラクタは、前記車両用シートの上部に設けられており、
前記第１プリテンショナは、前記車両用シートに搭載されて電力が供給されることで駆動する電動式のプリテンショナである請求項１に記載の車両用シートベルト装置。
前記第２プリテンショナ及び前記第３プリテンショナは、前記車両用シートに搭載されて電力が供給されることで駆動する電動式のプリテンショナである請求項２に記載の車両用シートベルト装置。
衝突検知後に前記第１プリテンショナから前記ショルダベルト部へ付与する張力を衝突予知時よりも増加させる請求項２又は３に記載の車両用シートベルト装置。
前記第１プリテンショナから前記ショルダベルト部へ付与する張力が増加された後に、前記リトラクタからの前記ウェビングの引き出しをロックする請求項４に記載の車両用シートベルト装置。
前記制御部は、前記車両用シートのシートバックが所定の角度よりも傾倒されたリクライニング状態である場合には、車両の衝突予知時に前記第２プリテンショナ及び前記第３プリテンショナの少なくとも一方を作動させ、その後に前記第１プリテンショナを作動させる請求項１に記載の車両用シートベルト装置。
前記制御部は、衝突検知後に前記第１プリテンショナを作動させる請求項６に記載の車両用シートベルト装置。