JP3703802B2 - シートベルトシステム - Google Patents

Description

【０００１】
本発明は、シートベルトのバックルおよび／またはタングを、乗物のシート占拠者がタングをバックルに比較的容易に挿入できる位置に移動させることができる機構に関する。
【０００２】
本発明による、シートベルトバックルを備えるシステムは、ピボット点の周りに、かつ第１の位置と第２の位置の間を移動可能なシートベルトバックルを有している。第１の位置において、バックルは、緊急時に乗物のシート占拠者を保護し、第２の位置において、バックルは、タングをバックルに連結するのが容易になるように、前方の、第１の位置より高い位置に位置する。タングを備えるシステムは、一実施態様においてシートベルトリトラクタに組み込まれている、伸長可能で引込み可能な半剛性の部材を有している。
【０００３】
発明の詳細な説明
図１は、シートベルトの２つのリトラクタ２２ａ，２２ｂを有する、代表的な従来技術のシートベルトシステムを示している。第１のリトラクタ２２ａは、タング２４に連結された腰ベルト３０ａ用の腰ベルトリトラクタである。第２のリトラクタ２２ｂは肩ベルト３０ｂ用の肩ベルトリトラクタである。肩ベルトはこのリトラクタからＤリング型のウェブガイド３２を通って延び、タング２４に連結されており、あるいは腰ベルト３０ａの端部２５に縫い付けることができる。ウェブガイド３２は、乗物のシート４０の外部にあってよく、または乗物のシートに組み込まれていてもよい。バックルは、通常、バケットシートの場合、シートのクッションの内側に隣接して配置され、あるいは、破線のバックル２６によって示されているように、シートバックとシート底部の交差部の近くまたは交差部に配置されている。いずれの位置でも、シート占拠者がバックルおよび／またはタングを見つけ、タングをこのバックルに挿入するのには幾分不便である。
【０００４】
代表的なシートベルトシステムにおいて、バックル２６はケーブル、すなわち一定の長さのシートベルト２９を介してアンカー２８に固定されている。図１は、格納位置にあるタングを示している。タング２６がバックル２６から外されると、腰ベルトのリトラクタ２２ａが腰ベルト３０ａを巻き取り、タングを腰ベルトのリトラクタ２２ａの近くに位置させる。設置例によっては、腰ベルトのリトラクタ２２ａは乗物シートの外側に配置して取り付けられ、一方、他の適用では、リトラクタはシート内に配置され、タングは、収納位置にある時、シートのクッション上に位置している。タングがもはやバックルに取り付けられた状態ではなくなると、肩ベルトは肩ベルトのリトラクタ２２ｂによって引き込まれる。設置例によっては、シートと乗物の側面の間にほとんどスペースがなく、そのため、タングを見つけてバックルの方へ引っ張るのが、シート占拠者によっては困難である場合がある。
【０００５】
図２および図３は、単一型または多重型のシートベルトリトラクタを有するシートベルトシステムと共に使用できる、本発明による、シートベルトの差し出し機構１００の構成を示している。図２は、バックルの差し出し機構１００に加えて、シートクッション４４およびシートバック４２の一部を示している。シートベルトバックル差し出し機構は、ピボット運動固定点、すなわちピボット点１０６にピボット運動するように連結された第１の端部を有するレバー１０２を含んでいる。図３に示されているように、このレバーの他方の端部１０８は、取り付けられたプーリ、またはプーリの一部分、または溝付き縁部１１０ａを有するプーリ１１０を含んでいてよい。一定の長さの半剛性のケーブル１１２がプーリの下側の周りで湾曲させられており、ケーブルの一方の端部１１４がレバー１０２にその下側に沿って固定されている。ケーブルの他方の端部１１６は、溶着や圧着のような公知の方法でバックル２６に、通常、バックルフレームに固定されている。図３において、ケーブル１１２は溝つき縁部１１０ａの一部の中に入れられている。ケーブル１１２は、１つまたは２つ以上のクリップ１１３またはブラケットによってプーリ１１０内に保持されている。１つまたは複数のクリップの配置によって、図４に示されている、ケーブル１１２がプーリ１１０から離れる退出角度Ａも調節されている。望まれるならば、ケーブル１１２を省くことができる。例えば、レバーをＬ字形とし、このＬ字形のレバーの伸長部にバックルを固定してもよい。バックルの差し出し機構１００は、レバー１０２を、破線で示されている収納位置から、図２に示されている作動位置へ選択的に回転させる、すなわちピボット運動させる調節機構１２０を含んでいる。これによって、バックル２６は、破線で示されている、シートクッションとシートバックの交差部の近くの収納位置から、シート占拠者の前方横の作動位置に移動させられる。バックル差し出し機構は、シート内に配置しても、シート外に配置してもよく、バックルの配置に従う。一実施形態において、調節機構１２０は、図３に示されているようにウォームギア１２２と、ねじ付きナット１２４を有するウォームギア機構を含んでいる。ウォームギアは、ナットのねじ付きの穴１２４ａに入れられており、ウォームギアが回転すると、ナットはウォームギアの長さに沿って上下に移動させられる。このナットは、端部１０８に開口部１０８ａを含むプーリ１１０にピボット運動するように連結されている。留め具１４４が、開口部１１０ａにゆるみのある状態で入れられており、ねじ山１４６によってねじ付きナット１２４に固定されている。
【０００６】
ウォームギア１２２は、モータ１３０によって直接、または、例えばギアボックスを介して間接的に駆動される。図２では、モータハウジングはウォームギアに直接連結されている。モータハウジングは、ピボット連結部１３４のところでピボット運動するピボット端部１３２を含んでいる。モータが回転すると、それによって、ねじ付きナット１２４はピボット点、すなわちピボット端部１３２に近づけられまたは遠ざけられる。レバー１０２は、ねじ付きナット１２４に固定された留め具１４４のシャフトの周りに自由にピボット運動することができる。ナットが移動すると、レバーはナットによって一緒に動かされ、レバーはピボット点１０６の周りに回転させられる。レバー１０２の移動によって、バックル２６は、シート占拠者の腰の近くの、その収納位置、すなわち操作位置から、より前方の位置に移動させられる。リミットスイッチ１０５が、レバーが所望の位置に達した時にモータを停止させる信号を生成するのに用いられている。
【０００７】
シート占拠者がシートに座っている状態でドアが閉まると、モータ１３０が駆動され、バックルをその前方位置、すなわち作動位置に移動させることが意図されている。バックルがこの位置にある状態では、シート占拠者は、タングをバックルに固定する操作を比較的やりやすい。バックル２６および／またはタング２４は、タングがバックルに連結されているかどうかを判定する、ホール効果センサと磁石のような公知の種類の検知機構またはバックルスイッチ１０５ａの機構を有している。タングが係合させられると、信号が、通常コントローラを介してモータに送られ、それによってモータは反転させられ、図２に示されているように、バックルおよびタングを、要求された所望の位置に移動させる。
【０００８】
図３において、モータ１３０はギアボックス１３６を介して間接的にウォームギアに連結されている。この実施形態において、モータとギアボックスは、ピボット連結部１３４にピボット端部１３２のところでピボット運動するように取り付けられている。
【０００９】
図２ａでは、バックル差し出し機構において、図２のレバー１０２の機能が、ピボット運動するように取り付けられた、従来技術においてベルト締付け装置とも呼ばれるプリテンショナによって置き換えられている。このプリテンショナ１６０は、２つの部分に分割されたハウジング１６２を含んでいる。第１の部分１６２ａが、プーリ１１０を静止状態に、または回転可能に支持している。留め具１４４は、プーリの中央の開口部を通って延び、上述のようにしてねじ付きナット１２４に連結されている。ハウジング１６２の第２の部分１６２ｂは、点火された時にガスを発生可能な一定量の推進剤１６４を含む、公知の構成の点火装置を含んでいる。ハウジング１６２は、ピボット点１０６にピボット運動するように連結された端部１０４を有する管状部１６６に連結されている。ケーブル１１２の端部１１４はピストン１６８に連結されている。衝突中に、コントローラがプリテンショナ１６０に信号を送り、それによって、ピストンをチューブ１６６に押し込むガスが放出される。ピストン１６８がチューブに押し込まれると、ケーブル１１２がピストンによって一緒に動かされ、バックル２６が矢印１７０の方向へと下方の位置へ引っ張られ、シートベルトがシート占拠者の周りに締め付けられる。ピストンは、シート占拠者によってシートベルト、ベルト、およびケーブルに荷重がかけられるのに応答してピストンがチューブから引き落とされるのを防止する歯または他の結合手段を含んでいてよい。非緊急時には、このバックル差し出し機構は図２の差し出し機構と同様に動作する。この差し出し機構は、図示されているように、プリテンショナのチューブが概ね水平な状態の休止位置から、バックルが前方に差し出される上昇位置に動く。モータは、ウォームギア、すなわち親ねじを回転させ、それによって、ねじ付きナット１２４が歯車に沿って上下に移動させられる。
【００１０】
図４は、ケーブル１１２およびバックル２６を支持するレバー１０２が、歯１５２を有するセクタギア１５０に取り付けられた、本発明の他の実施形態を示している。モータ１３０が、このセクタギアにそれよりも小さいピニオンギア１５４を介して連結されている。このモータが回転すると、バックルは、下方の位置と上方の位置の間で上下に移動する。セクタギアが所望の位置になった時にモータを停止するのにリミットスイッチ１０５を用いることができる。
【００１１】
図４は、ケーブル１１２をレバー１０２に連結する他の方法を示しており、この場合、レバーの端部１０８は、レバー１０２の軸に対して所望の角度Ａに向けられた穴１０８ｂを有している。ケーブル１１２は、レバーから引き抜かれるのを阻止する末端１１２ａを含んでいる。レバーの端部は、ケーブルが穴を通って滑るのを防止するために、圧着されている。
【００１２】
図４ａでは、セクタギア１５４はプリテンショナ１６０に取り付けられており、モータ１５４はシートクッション４４内の上方の位置に取り付けられている。モータの歯がセクタギアの歯に噛み合って駆動することによって、プリテンショナ１６０（レバー）およびバックル２６は、図示の休止位置と、タングとの連結を容易にする作動位置の間で位置を変えられ、次に、タングが一旦挿入されると休止位置、すなわち係合位置に戻る。
【００１３】
シート占拠者にとって比較的便利な位置にバックルを差し出すのに加えて、本発明によれば、タングをその格納位置すなわち収納位置から移動させ、シート占拠者がタングを比較的容易に見つけ、掴み、そしてそれに対応するバックルに挿入できるようにすることができる。
【００１４】
図５から図１１に示されている、タングの差し出し機構２００は、具体的な用途に応じてバックルの差し出し機構１００と組み合わせて用いることも、バックルの差し出し機構１００とは独立に用いることもできる。好ましい実施形態において、タングの差し出し機構２００は、タングの差し出し機構２００の一部である、腰ベルトのリトラクタ２２ａを備える、２つのリトラクタのシートベルトシステムと共に使用される。図５は、シート４０の斜視図であり、腰ベルトのリトラクタ２２ａの好ましい位置および向きを示している。肩ベルトのリトラクタ２２ｂの位置も示されている。腰ベルトに固定されたタング２４は、リトラクタ２２ａの近くの、その収納位置すなわちリトラクタ位置に示されている。リトラクタ２２ａが露出されている場合、タングの収納位置はリトラクタの頂部またはその近くになる。リトラクタが乗物のシート４０内に設置されている場合、腰ベルトは室内装飾品、すなわちトリムの開口部を通って延びている。この場合、腰ベルトはリトラクタの巻取りばねによって引っ込められ、タングは室内装飾品、すなわちトリムに接触させられて、またはその近くに収納される。タングの実線での記載は、収納位置にあるタングを示している。
【００１５】
図５は、タングの差し出し機構２００の作動に応答してタングが収納位置から作動位置に移動するのを示すために、破線のタングも示している。腰ベルトリトラクタがシート５０、およびシート占拠者に対して所定の角度で取り付けられている場合、タングの差し出し機構２００は、シート占拠者５５の腰の前方の、比較的便利な位置にタングを差し出すのに、タングをその収納位置から直線的に外側に移動させるだけでよい。図示のように、リトラクタ２２ａは水平から約４０°から５０°に向けられており、４５°に向けるのが好ましい。リトラクタ２２ａは、フレーム２２０や、一定の長さのシートベルト、すなわち腰ベルト３０ａが巻かれたスプール２２２のような、従来のシートベルトリトラクタの多くの部品を含んでいる。リトラクタ２２ａは、従来と同様に、その一方の側に巻取りばね２２４を含み、他方の側にロック機構２２６を含んでいる。ロック機構２２６、巻取りばね２２４、およびスプール２２２は、フレームの様々な部分によって支持されている。
【００１６】
図６はフレーム２２０を模式的に示している。このフレームは、Ｕ字形であり、側面部２２０ａ，２２０ｂ、および背面部２２０ｃを含んでいる。各側面部は、スプールシャフトの、対応する側部または端部用のブッシュとして働く各開口部を有している。フレームは、フレームをシートフレームや乗物のピラーなどの取付け面に取り付けることができるようにする様々な取付け構造（不図示）を含んでいる。フレームは、各々が開口部２２１ａを有する２つの追加の側面部２２０ｄ，２２０ｅ、すなわち突出部を含んでいる。側面部２２０ｄ，２２０ｅは、タングの差し出し機構２００のシャフト、ギア、およびモータを支持している。
【００１７】
図１、図５、および図８において、腰ベルト３０ａは、スプール２２２から外に延びており、従来のようにスロット２４ａによってタング２４に固定されている。肩ベルト３０ｂは、タング２６が移動させられた時に腰ベルト３０ａと肩ベルト３０ｂの両方が移動させられるようにスロット２４ａによって固定されている。
【００１８】
図７において、腰ベルトのリトラクタ２２ａは、タング差し出し機構として働く移動可能な、すなわち駆動される差し出し部材２３０を含んでいる。好ましい実施形態において、この差し出し部材２３０は、複数のミシン目、すなわちスロット２３２を端から端までに有する半剛性で可撓性のプラスチック製テープまたは金属製テープの形態である。差し出し部材２３０はスプールおよびその上に巻かれたシートベルトウェッビングと、図１０におけるフレーム２２０の背面部２２０ｃの間に位置している。ミシン目付きテープのような差し出し部材２３０は、リトラクタフレームの背面部２２０ｃに接して位置している。スプールおよびシートベルトは、分かりやすくするために取り除いている。図７は、タング２４をその引っ込めた位置すなわち収納位置に示している。腰ベルト３０ａはスロット２４ａによってタングに固定されている。
【００１９】
差し出し部材２３０は、テープをリトラクタのフレーム２２０に対して上下に移動させるのに役立つスロット２３２の列を含んでいる。これによって、タングはその収納位置からその作動位置に移動させられる。腰ベルト３０ａが通って延びているベゼル(bezel)２４２、すなわち延長部、すなわち案内部が、差し出し部材２３０の頂部２４０に固定され、または差し出し部材２３０の一体の部分として形成されている。
【００２０】
図８は、狭い楕円形のスロット２４２ａを有する一体に形成されたベゼル２４２を、このスロットを通って延びている腰ベルト、およびベゼル２４０上に載っているタングと共に示している。リトラクタフレームは図８には示されていない。
【００２１】
図７は、フレーム２２０によって支持され、差し出し部材２３０を上下に移動させる駆動機構３００を示している。この駆動機構３００はモータ３０２とシャフト３０４を含んでいる。このシャフトは、フレームの側面部２２０ｄ，２２０ｅに回転するように支持されている。モータもフレームの側面部２２０ｅによって支持されている。各々がテープのスロット２３２に係合する複数の駆動歯３１２を有する２つの歯付きギア３１０ａ，３１０ｂがシャフトによって支持されている。テープ、すなわち差し出し部材２３０がフレームの背面部から離れるのを防ぐために、差し出し機構２００は案内部３２０を含んでいる。
【００２２】
図６は、案内部３２０の一例を示している。シートベルトの多くのリトラクタは、リトラクタフレームの頂部に取り付けられたウェブガイド３２２を含んでいる。ウェブガイド３２２は、シートベルトをリトラクタから離して案内する、シートベルト３０ａを入れるのに十分な大きさの開口部３２４を多くの場合含んでいる。図示のシートベルトガイド、すなわちウェブガイド３２２は背面に追加の切欠３２６を含んでいる。ウェブガイド３２２がリトラクタのフレームの所定の位置にある状態で、切欠３２６はフレームの背面部と共に、テープをリトラクタフレームに接した状態に保つ案内部、すなわち通路を形成している。
【００２３】
図９は、テープの、他の形態の案内部３２０を示している。図９は、図７の頂部に類似しているが、フレーム２２０の一部を切って曲げることによって一体に形成された複数のタブ３３８を示している。各タブ３３８は、フレームの背面部２２０ｃから間隔をおかれており、テープが移動する時にそれを保持し案内する案内部、すなわち溝を形成している。タブは、例えばクリップ式に取り付ける、またはスナップ式に取り付ける部材によって形成することもできる。
【００２４】
以下に詳しく説明する適切な条件の下で、モータ１３０が、歯付きギア３１０ａ，３１０ｂを回転させ、それによって、テープはリトラクタフレームの外に移動させられる。テープが移動すると、それによって、ベゼル２４２が一緒に移動させられ、ベゼル２４２によってタングが外側に、シート占拠者の前側側方へと押される。図示の実施形態において、フレームの背面部の平面、すなわち取付け面３８０は、乗物の中心線と交差する鉛直面に平行である。上述のように、リトラクタ２２ａは、水平に対して４０°から５０°、好ましくは４５°に取り付けてもよい。テープは、半剛性であるので、延びる際に、取付け面に概ね平行に保たれる。設置例によっては、タングは、その伸長位置において、シート占拠者、すなわち鉛直な取付け面の比較的近い位置に配置するのが望ましい場合があり、あるいは比較的遠い位置に配置するのが望ましい場合がある。これは、リトラクタを取付け面に対してわずかに角度を持たせて取り付けることによって実現することができる。リトラクタの角度に応じて、タングの作動位置は、上述の鉛直な取付け面に対して比較的近くなり、または比較的遠くなる。
【００２５】
差し出し機構２００は、タングが差し出された後、モータを停止させるための様々なセンサまたはスイッチを含むことができる。例えば、モータは、それが所定の回転数だけ回転した後に停止させることができる。単にモータの回転を数えることによって、タングをその作動位置へ移動させることができる。テープを外に約１３〜２０ｃｍ移動させることが想定される。あるいは、モータ２３０は、モータの速度が既知であると仮定して、テープを新しい位置に位置させるように一定時間動作させてもよい。モータの回転数を測定するか、または時間を計測する代わりに、テープ上の突起のような構造物によって作動させられるマイクロスイッチまたはリミットスイッチをリトラクタに設けてもよい。この突起によって、マイクロスイッチは状態を変えられ、それによって、モータは、テープが外側に移動した後、停止させられる。テープをその収納位置に引っ込める時にテープの引き込みを適切な位置で停止させるのに他のマイクロスイッチを用いることができる。
【００２６】
テープ、ベゼル、およびタングが作動位置にある状態で、シート占拠者は、タング２４を掴み、タングをその作動位置から離し、腰ベルトのリトラクタ２２ａからも離す方向に引っ張り、タングをシートベルトのバックルに挿入する。タングが移動させられると、一定量のウェッビングがスプールから引き出される。タングの差し出し機構２００は、テープを引っ込ませ、その収納位置に戻す機構３６０を含んでいる。これは、例えば、タングがバックルに係合させられるまでテープをその作動位置に保つことによって行うことができる。バックルは、タングがバックルに入っているのを示す信号を生成するバックルスイッチ１０５ａを含むことができる。この信号は、テープのモータ３０２を反転させてテープをその収納位置に戻すのに用いることもできる。あるいは、好ましい実施形態では、タングがバックルに挿入されるのを待つのではなく、タングが、差し出し機構、すなわち頂部２４０の作動位置によって定められた、タングの作動位置から移動させられたら直ぐに、テープ２４０を引き込み始める。
【００２７】
図１０は、リトラクタ２２ａの断面図であり、スプール２２２上に巻かれた腰ベルト３０ａを示している。図示のように、テープ２４０は、タングをその作動位置すなわち差し出された位置まで既に延ばしている。ベゼル２４２は、延ばされており、タングをリトラクタから離れる方向へ移動させている。この機構は、スプールの周りに巻かれたウェッビングのロール上に位置するように付勢されたフィーラアーム３６４を有する、リトラクタに取り付けられたマイクロスイッチ３６２を含んでいる。タングがその作動位置にある状態でスプール上に残るウェッビングの量は事前に決めておくことができる。タングがこの作動位置から離れる方向に移動させられると、ロールからウェッビングがさらに引き出され、それによって、スプール上のウェッビングのロールの直径が小さくなる。マイクロスイッチ３６２およびそのレバー、すなわちフィーラアーム３６４は、ウェッビングのロールの直径がさらに小さくなったときに状態が変わる（オンまたはオフになる）ように構成されている。この機構３６０によって生成された信号は、モータ３０２を反転させるのに用いられ、それによって、テープおよびベゼルはその収納位置に移動させられる。
【００２８】
図１０は、下部の細長いテープ案内機構３７０を有する、本発明の他の実施形態を示している。このテープ案内機構３７０は、リトラクタのフレームから離れる方向に過渡的に湾曲した管状のハウジング３７２を有している。壁３７０ａ，３７０ｂを有する管状のハウジング３７２は、テープ２４０が通って延びる矩形の開口部３７４を有している。上述のように、幾つかの設置例において、テープ２４０は作動位置へと１３〜２２ｃｍだけ延びる。テープを収納した状態では、大量のテープがリトラクタの下方に延びる。延びている一定の長さのこのテープは、ハウジング３７２によって、乗物の、参照番号４０で示されているシートの下方のような所望の方向に向けられる。ハウジング３７２は、先端を切られていてもよく、または、テープが管状のハウジングによって常に包まれるようにするのに十分な長さであってもよい。壁３７０ａは、リトラクタフレームの延長部によって形成してもよい。
【００２９】
図１２はシートの背面図である。設置例によっては、リトラクタ２２ａは、上述の取付け面に平行に取り付けることが不可能である場合がある。図１２は、リトラクタ２２ａがシートクッション４４のかなり下方にある他の取付け構成を示している。この構成を実現するために、図１０のリトラクタを軸３７０の周りに回転させ、それによってフレーム２２０を取付け面の外に移動させ、次に、リトラクタをさらにクッション内にスライドらせるか、またはさらにクッションの下方にスライドらせる。モータ３０２を作動させてテープおよびタングを上述のように移動させた場合、タングは、シートクッションの側面から離れ、シート占拠者から離れて移動する。
【００３０】
図１３は、図１０に示されている多くの部品を示し、取付け面３８０に対してかなりの角度に動かされ、また、シートクッション４４内に配置されたリトラクタも示している。上部のテープガイド３９０がリトラクタのフレーム２２０から延びている。このテープガイドは、中空であり、シートベルトとテープ２４０の両方を入れるのに十分な幅を有している。テープガイド３９０は、テープが、取付け面３８０に対して概ね平行に、または設定可能な角度でクッションから出るように、湾曲しており、十分な長さを有している。図１４は、テープガイド３９０が前方に向かって約４５°に傾斜するように延びているのを示している。モータ３０２を作動させると、タング、ベゼル、およびテープは、テープガイド３９０の出口端部から真っ直ぐに出て、図１０の差し出し機構によって実現される向きに位置させられる。テープ２４０は、このガイドの壁２９０ａ，２９０ｂ内にある。
【００３１】
図１５は、湾曲させられ大きくされたウェブガイドとみなすことができる、変形例の、上部のテープガイド３９２を示している。すなわち、図６における、ウェブガイド２３０の、開口部３２４およびスロット、すなわち切欠３２６を形成する部分、すなわち壁３９４，２９６が、図１５の細長い湾曲したテープガイド２９２を形成するように、上向きに延ばされている。この場合、テープ２４０は、図１５に示されているように壁３９６の外面上に支持されている。シートベルトは、今や細長くなった開口部、すなわち溝２３６内に位置している。
【００３２】
本発明では、センサおよびスイッチを含む複数の制御機器によって生成される複数の制御信号が、タングおよび／またはバックルを選択的に差し出し、引っ込めるのに用いられる。図１８において、制御機器には、動力オンまたは動力オフの信号を生成するイグニションスイッチ４００と、腰ベルトが腰ベルトのリトラクタ２２ａから少なくとも引き出されているのを示す信号を生成する、上述のマイクロスイッチ３６２のようなシートベルトセンサ４０２と、シート占拠者が自分のシートに適切に座っている旨の信号を生成する少なくとも１つの重量センサ４０４と、ドアが開いているか、それとも閉じているかを示す信号を生成するドアスイッチ４０６と、タング２４がバックル２６に係合しているのを示す信号を生成するバックルスイッチ１０５ａと、様々なリミットスイッチ１０５が含まれている。各出力信号は、バックル用のモータ１３０および／またはタング用のモータ３０２を制御する信号を生成するコントローラ４２０によって受信される。レバー１０２およびテープ２４０の位置を検知する機器を含む他のセンサおよびリミットスイッチの信号も、コントローラ４２０によって受信することができる。
【００３３】
図１６および図１７では、タング差し出し機構の機能とシートベルトリトラクタ２２ａの機能が分離されている。タングの差し出し機構２００ａは、テープ２４０を支持するタブ３３８を備えた薄いプレート４３２を有するフレーム４３０、すなわちブラケットを含んでいる。フレーム４３０は、所望の角度および位置でシートフレームに固定されている。テープは、持ち上げられた時にタング２４を持ち上げ、リトラクタ２２ａのスプール２２２からウェッビングを引き出すベゼル２４２を含んでいる。このベゼルは、それがシートの頂部に平行に位置するように、テープに対して一定の角度を有しているのが示されている。この差し出し機構２００ａは、図１３に示されているような、下部のテープ案内機構３７０を含むことができる。図１７における下部のテープ案内機構３７０ａは、タブ３３８を備える弧状のシート、すなわちプレート４４０を含んでいる。
【００３４】
タング差し出し機構およびバックル差し出し機構を、シート占拠者がタングを掴み、それをバックルに挿入するのがより容易になるように、適切な時に差し出し、すなわち上昇・下降させるのが、制御システムの基本的な動作である。具体的な乗物に応じて、一方の差し出し機構を使用しても、両方の差し出し機構を使用してもよい。
【００３５】
図１８に模式的に示されているように、制御システム２０は、１つの重量センサ４００または一連の重量センサを用いることによって、シート占拠者がシートクッション上にいつ座ったかを監視し、すなわち判定する。タングの差し出し機構２００およびタングは、収納位置から前方位置、すなわち作動位置に移動させられ、および／またはバックルの差し出し機構１００およびバックルを収納位置から相応の前方位置すなわち作動位置に移動させる。タング２４がバックルに挿入されロックされた後、それが、ホール効果スイッチ、リードスイッチ、または機械的なスイッチを含む公知の様々なバックルスイッチ１０５によって検知されると、制御システムは、タングがロックされたバックルを含むバックル差し出し機構を収納位置に移動させ、一方、タング差し出し機構も収納する。このシステムがプリテンショナ１６０を含んでいる場合、プリテンショナは、少なくとも、バックルおよびタングが収納位置に移動するまで停止させられる。
【００３６】
より完全なシステムにおいて、シート占拠者が座っているかどうかの単なる監視は、座っているシート占拠者が乗物を運転する意思がなく、したがって、タング差し出し機構およびバックル差し出し機構を作動させる必要がない場合があるので、タングおよび／またはバックルをそれらの作動位置に差し出す目安とするのに不十分であると考えられる。より複雑なこのシステムでは、ドアスイッチ４０６によってなどして、乗物の隣接するドアが閉じているかどうかの情報が獲得され、ドアが閉じているという情報を組み合わせた、座っているシート占拠者の組み合わされたパラメータが、タングとバックルの両方を差し出すための制御パラメータとして用いられる。
【００３７】
より高度なシステムでは、シート占拠者が乗物のドアをいつ開けるかが検知され、このシステムは、シート占拠者がタングをバックルから外し、乗物から出るのを容易にする作動位置にバックルを差し出すことによって応答する。したがって、より高度なこのシステムは、ドアスイッチの状態のあらゆる変化の情報を獲得し、バックルおよびロックされたタングを作動状態にする。
【００３８】
シート占拠者の、乗物から出るという、ありうる意思は、乗物のエンジンが停止させられたかどうかによって示されることがある。エンジンの状態は、イグニションスイッチ４００の状態の情報を獲得することによって検知することができる。バックルおよびタングを差し出し、引っ込めるために乗物の他のパラメータを検知してもよい。例えば、タングがバックルに挿入された時にのみバックルの差し出し機構１００を引っ込めるのではなく、バックル差し出し機構を引っ込めるのを、変速装置検知センサ４０８によって検出して、乗物の変速装置のギアが入れられるまで遅らせてもよい。
【００３９】
以下に、タングおよびバックルの位置を制御する制御アルゴリズムについて詳しく説明する。
【００４０】
１．重量センサ４０４、ドアスイッチ４０６、イグニションスイッチ４００、ウェブセンサ（スイッチ）、すなわちマイクロスイッチ３６２、バックルセンサ（スイッチ）１０５、および変速装置の状態、すなわち変速装置検知センサ４０８を含む制御機器から情報を獲得する。
【００４１】
２．シート占拠者が自分のシートに適切に座っているかどうかを判定する。重量センサの出力を監視し、シート占拠者がシートに適切に座っているかどうかを判定する。シート占拠者が座っており、ドアが閉じている場合、バックルの差し出し機構をその収納位置からその作動位置に移動させ、タングの差し出し機構をその収納位置からその作動位置に移動させる制御信号を生成する。これらの信号は、バックル差し出し機構のモータに、バックル差し出し機構をその作動位置に回転させ、タング差し出し機構のモータに、テープをリトラクタフレームから離れる方向へ移動させ、それによってタングを持ち上げさせる。
【００４２】
２ａ．シート占拠者がドアを開けたかどうかを判定する。これは、シート占拠者が乗物から離れることを望んでいることを示している。この状況が、シート占拠者がタングをバックルに挿入する前に生じた場合、乗物から容易に出られるようにタングおよびバックルをそれぞれの収納位置に移動させる信号を生成する。
【００４３】
３．タングがその作動位置にある状態で、シート占拠者がタングをタング差し出し機構から引き離し始めたかどうかを判定する。シート占拠者がタングをリトラクタから一旦引き離し始めたら、ウェブスイッチ、すなわちマイクロスイッチ３６２の状態を用いて、タング差し出し機構のモータにテープをその収納位置に戻させる制御信号を生成する。
【００４４】
４．シート占拠者が、腰ベルトを十分に引き出し、タングをバックルに係合させたかどうかを判定する。バックルスイッチ１０５、すなわちバックルセンサを監視して、タングがバックルに係合させられたかどうかを判定し、バックルスイッチの信号に応答して、バックル差し出し機構のモータにバックルおよびそれに係合するタングをその収納位置に移動させる。
【００４５】
４ａ．シート占拠者が乗物の、隣接するドアを開けたかどうかを判定する。タングがバックルに入れられた状態で、シート占拠者がその後、例えば、乗物から出るため、または何かの情報を得るため、または他の何かの理由で、隣接するドアを開ける状況があり得る。ドアスイッチ４０６の状態を監視してドアが開いた状態を判定し、シート占拠者がタングをバックルから外し乗物から出るのを見越してバックルの差し出し機構をその作動状態に上昇させる。バックルスイッチの状態を検知することによってタングがバックルから外されていないのを判定し、ドアスイッチの状態を検知することによって、タングをバックルから外すことなくドアがその後閉じられたかどうかを判定し、バックル差し出し機構をその収納位置に戻す。シート占拠者がタングをバックルから外した場合、それをバックルスイッチの状態によって検知して、バックル差し出し機構をそのモータを作動させることによってその収納位置に戻す。
【００４６】
５．イグニションスイッチが作動状態、すなわちオン状態であるかどうかを判定する。イグニションスイッチの状態を監視する。このステップでは、イグニションスイッチの状態によってバックル差し出し機構またはタング差し出し機構の状態が変更されることはなく、すなわち、バックル差し出し機構またはタング差し出し機構がそれらの収納位置にある場合、これらの差し出し機構は収納位置のままにされ、あるいはタングがまだバックルに係合させられていないと仮定すると、差し出し機構はそれらそれぞれの作動位置のままにされる。
【００４７】
６．イグニションスイッチがオフにされたかどうかを判定する。イグニションスイッチの状態を監視し、イグニションスイッチがオフ状態に戻されたかどうかを確認する。バックル差し出し機構がその収納位置にある場合、タングがバックルに係合していることが、バックルスイッチの状態によって検知されたと仮定すると、イグニションスイッチが戻されたら、バックル差し出し機構のモータにバックル差し出し機構をその作動位置に移動させる。
【００４８】
６ａ．タングがバックルから外されたかどうかを判定する。バックルスイッチの状態を監視し、タングがバックルに入っているかどうかを判定する。タングがバックルから外された場合、バックル差し出し機構はその収納位置に移動させられる。
【００４９】
６ｂ．タングがバックルに入ったままの状態で、イグニションスイッチが戻されたかどうかを再び判定する。イグニションスイッチの状態を監視し、イグニションスイッチがそのオン状態になったかどうかを確認する。バックル差し出し機構は再びその収納位置に移動させられる。
【００５０】
図１９ａ〜１９ｇは、バックルの差し出し機構１００およびタングの差し出し機構２００のモータ１３０，３０２を制御するためにコントローラ４２０で実行される処理ステップ、すなわちロジックを示している。以下の説明では、制御システム２０は、上述のものよりも精巧な重量センサ４０４を含んでいると仮定する。例えば、重量センサ４０４は３つの検知素子４０４ａ，４０４ｂ，４０４ｃを含んでいてよい。検知素子４０４ａおよび４０４ｂは、シートクッション内に設置された重量検知素子であり、一方、検知素子４０４ｃはシートバック内に位置する重量検知素子または力検知素子である。３つ全てのセンサが、しきい値よりも大きな信号、力、または重量を示す場合、このことは、シート占拠者がシートに適切に座っていることを示している。この処理はブロック５００で始まり、次に、コントローラは、各重量センサ４０４ａ，４０４ｂ，４０４ｃの出力信号Ｗ０，Ｗ１，Ｗ２を読み込み、これらの信号がそれぞれの設定可能なしきい値Ｔｈ０、Ｔｈ１、Ｔｈ２を超えているかどうかを判定するように指示される。１つ、２つ、３つ、またはそれよりも多くの重量センサを以下の処理に使用することができる。３つ全てのセンサがそれらそれぞれのしきい値を超える信号を発生しているのが判定された場合（判定ブロック５０２）、コントローラは、ドアスイッチの状態の情報を獲得し（ブロック５０４）、ブロック５０６において、ドアが開いているか、それとも閉じているかを判定する。ドアが閉じている場合、図１９ｂに引き続き示されているように、コントローラ４２０は、ブロック５０８によって示されているようにバックルスイッチ１０５の状態を読み込む。その後、コントローラは、判定ブロック５１０に示されているように、バックルスイッチ１０５が閉じているかどうか、すなわち、タング２４がバックル２６に入っている、すなわちＮＯロジック状態であるのか、またはバックルが開いている、すなわちＹＥＳロジック状態であるのかを判定する。その後、コントローラは、ブロック５１２において、モータ１０５，３０４に信号を送信することによって差し出し機構を上昇状態、すなわち作動状態へと動かす。
【００５１】
上述のように、コントローラ４２０は、シート占拠者の動きの予想を試み、シート占拠者が乗物から出ることを意図しているかどうかを判定する。コントローラは、ブロック５１４でドアスイッチ４０６の情報を再び獲得し、ブロック５１６において、ドアが開いているか、それとも閉じているかを判定する。ブロック５１６において、ドアが閉じたままであるのが判定された場合、コントローラは、ブロック５１９において、マイクロスイッチ３６２の状態の情報を獲得し、ブロック５２０において、ウェッビングがシートベルトリトラクタからさらに引き出されたかどうかを判定する。ブロック５１６の判定が、ドアが閉じていないことを示している場合、シート占拠者が乗物から出ようとしているところであると推定されるため、コントローラは、ブロック５２２において、タング差し出し機構とベルト差し出し機構の両方をそれらの収納位置に戻し、プロセスはブロック５００へと最初に戻される。ブロック５２０に戻ると、コントローラは、タングがその作動位置から移動させられたと判定した場合、ブロック５２４において、タングの差し出し機構２００または２００ａ、すなわちテープ２４０をその収納位置に移動させる、モータ３０４への信号を生成する。この時点で、コントローラは、タングがその作動位置から引き出されたと推定し、タングがバックルに入れられているかどうかを判定する（ブロック５２６）。コントローラは、ブロック５２８において、バックルスイッチが閉じられているかどうかを判定する。その後、コントローラはブロック５３０において、モータ１３０に、バックルの差し出し機構１００をその収納位置に引っ込ませ、すなわち移動させる指令を出し、バックルおよびタングをシート占拠者保護位置にする。この時点で、シートベルトはシート占拠者の周りにしっかり締め付けされ、乗物の運転準備が完了する。
【００５２】
続いて図１９ｃを参照すると、コントローラは、ブロック５３２において、イグニションスイッチの状態の情報を獲得し、イグニションがオンである場合（ブロック５３４）、プロセスは、ブロック５３６によって示された中間状態に移行する。この状態には、後述するように、シートベルトが外されている場合にも移行する。イグニションがオフである場合、プロセスは中間状態５３８に進み、その結果、プロセッサは、イグニションスイッチがオンであった、すなわち、エンジンが作動していたと仮定し、ブロック５４０において、シートベルトの状態の情報を獲得し、ブロック５４２において判定して、シート占拠者がタングをバックルから外したかどうかを確認する。その後、タングがまだバックルに係合しており、かつエンジンが停止しているのが事前に判定されている場合、コントローラはブロック５４４，５４６において、ドアが開いているかどうかの情報を獲得する。ドアが開いている、すなわちＮＯロジック状態の場合、プロセスは、図１９ｄに続いている中間ステップ５４８へと続き、コントローラは、シート占拠者が乗物から出ることを望んでいると予想し、バックル差し出し機構を上位置すなわち作動位置に移動させ（ブロック５５０）、それによってシート占拠者がタングをバックルからより容易に外せるようにする。続いて、バックルスイッチ１０５の状態が読み込まれ（ブロック５５２）、タングがバックルから外されている場合（ブロック５５４）、すなわち、バックルが開いている場合、コントローラは、バックルの差し出し機構１００を下状態すなわち収納状態へと再び移動させる。この時点では、ドアは開いており、イグニションはオフであり、両方の差し出し機構は共に収納状態である。その後、ロジックは５３６の状態に戻る。ブロック５５４の結果が、バックルおよびタングが組み合わされたままであるのを示している場合、コントローラは、ブロック５５６において、ドアの状態の情報を再び獲得し、ブロック５５８において、ドアが開いているか、それとも閉じているかを判定する。ドアが開かれている場合、ロジックはブロック５５２に戻る。ドアが閉じられている場合、コントローラは、バックル差し出し機構を下状態すなわち収納状態に再び移動させ、それによって、バックル差し出し機構は下方に移動させられ、バックルおよびまだロックされているタングが、シート占拠者の周りのそれらの運転位置に移動させられる。その後、ロジックは、図１９ｃにも示されている中間状態５６０に続き、再びイグニションの状態の判定が行われる。
【００５３】
図１９ｅおよびロジックの中間ステップ５３６を参照する。その後、ドアスイッチの情報が再び読み込まれ（ブロック５６２）、ドアが開いている、すなわちＮＯ論理状態の場合（ブロック５６４）、バックル差し出し機構は下方へ移動させられ、プロセスは、開始状態であるブロック５００へと最初に戻される。ドアが閉じている場合、ブロック５６６においてシートベルトスイッチ１０５の状態の情報が再び獲得される。ブロック５７０の時点で、シートベルトが閉じられたままであり、イグニションがオンである場合、バックル差し出し機構は、バックルおよびタングがシート占拠者の周りにある状態で収納位置のままにされ、ロジックは中間状態５７２へと続く。シートベルトが外されている、すなわちＮＯロジック状態の場合、ブロック５７４，５７６において、イグニションがオンであるかどうかの判定が行われる。シートベルトが外されており、イグニションがオンになっている場合、バックル差し出し機構は、ブロック５７８において、上位置に移動させられる。イグニションがオフになっている場合、バックル差し出し機構は、ブロック５８０において、下位置に移動させられ、ロジックは５３６の状態に戻る。
【００５４】
シートベルトが、タングがバックルに入った状態で閉じられている場合、図１９ｆのブロック５８２，５８４において、イグニションの状態が読み込まれる。イグニションがオフである場合、バックル差し出し機構は、ブロック５８６において上位置に移動させられ、次に、ドアの状態の情報が、ブロック５８８，５９０において獲得される。ドアが閉じられたままである場合、ブロック５９２，５９４において、コントローラはバックルスイッチ１０５の情報を再び獲得し、タングがバックルに挿入されている、すなわちＹＥＳロジック状態であるかどうか、またはタングが取り外されている、すなわちＮＯロジック状態であるかどうかを判定する。タングがバックルから取り外されている場合、コントローラは、ブロック５９６において、バックルの差し出し機構５００をその下状態に移動させ、またはその状態を確保し、ロジックは中間状態５９８へと続く。タングがバックルに入っている場合、コントローラは、ブロック６００，６０２において、イグニションの状態の情報を再び獲得する。イグニションがオンである場合、コントローラは、ブロック６０４において、バックルの差し出し機構１００をその下位置にする指令を出す。
【００５５】
図１９ｇにおいて、ドアの状態の情報がブロック６０６，６０８で再び獲得される。ドアが開いている場合、ロジックは開始ブロック１００に戻る。ドアが閉じられている場合、シートベルトの状態がブロック６１０，６１２において判定される。タングがまだシートベルトバックルに入っている場合、プロセスは５７２の状態に戻る。タングがバックルから外されている場合、イグニションの状態がブロック６１４，６１６において再び判定される。イグニションがオンである場合、ロジックは５９８のロジック状態に戻り、イグニションがオフである場合、プロセスは５３６のロジック状態に戻る。
【図面の簡単な説明】
【図１】 ２つのリトラクタを有する、従来技術のシートベルトシステムを示す図である。
【図２】 シートベルトバックル差し出し機構の第１の実施形態を示す図である。
【図２ａ】 図２に示されている実施形態の変形例を示す図である。
【図３】 バックル差し出し機構の側面図である。
【図４】 シートベルトバックル差し出し機構の第２の実施形態を示す図である。
【図４ａ】 図４に示されている実施形態の変形例を示す図である。
【図５】 シートの斜視図であり、腰ベルトリトラクタの位置を示す図である。
【図６】 シートベルトリトラクタフレームの斜視図である。
【図７】 シートベルトリトラクタを示す図である。
【図８】 タング差し出し機構の側面図である。
【図９】 テープを案内する他の方法を示す図である。
【図１０】 タング差し出し機構の断面図であり、また、本発明の他の実施形態を示す図である。
【図１１】 図１０の１１−１１線での断面図である。
【図１２】 本発明の他の実施形態を示す図である。
【図１３】 本発明の他の実施形態を示す図である。
【図１４】 本発明の他の実施形態を示す図である。
【図１５】 テープガイドを示す図である。
【図１６】 本発明の他の実施形態を示す図である。
【図１７】 本発明の他の実施形態を示す図である。
【図１８】 制御システムを模式的に示す図である。
【図１９ａ】 制御アルゴリズムを示す図である。
【図１９ｂ】 制御アルゴリズムを示す図である。
【図１９ｃ】 制御アルゴリズムを示す図である。
【図１９ｄ】 制御アルゴリズムを示す図である。
【図１９ｅ】 制御アルゴリズムを示す図である。
【図１９ｆ】 制御アルゴリズムを示す図である。
【図１９ｇ】 制御アルゴリズムを示す図である。

Claims (5)

1. シートベルトのタング（２４）と、ピボット点（１０６）の周りに移動可能な、シートベルトのバックル（２６）であって、第１の位置と第２の位置の間を移動可能であり、前記第１の位置で、前記バックルは、緊急時にシート占拠者を保護する位置に位置し、前記第２の位置で、前記バックルは、前記タング（２４）を前記バックルに連結するのが容易になるように、前方の、前記第１の位置よりも高い位置に位置するバックルと、前記バックルを前記第１の位置と前記第２の位置の間で移動させる手段と、を有し、前記バックルを前記第１の位置と前記第２の位置の間で移動させる前記手段は、前記バックル（２６）を前記ピボット点（１０６）に連結するレバー（１０２）と、ねじ付きナット（１２４）が周りに取り付けられた第１の端部、およびアンカー（１３２）に回転可能に取り付けられた第２の端部を有するウォームギア（１２２）を備える調節手段（１２０）と、を有し、前記ウォームギアは、ピボット手段（１１０）にピボット運動可能に取り付けられた、前記ウォームギアが回転した時に該ウォームギア上を移動可能な前記ねじ付きナット（１２４）に入れられており、前記ピボット手段（１１０）は、前記レバーの、前記バックル（２６）の近くの一方の端部に取り付けられている、シートベルトシステム。
2. 前記ウォームギア（１１２）を回転させるモータ（１３０）をさらに有している、請求項１に記載のシートベルトシステム。
3. シートベルトの前記タング（２４）は、前記タングを収納位置と作動位置の間で移動させる手段（２００）によって前記収納位置と前記作動位置の間を移動可能である、請求項１に記載のシートベルトシステム。
4. シートベルトの前記タング（２４）を移動させる前記手段は、シートベルトの前記タングに連結され、シートベルトの前記タングから分離可能である、前記タングの差し出し機構（２００）を含んでおり、前記タングの前記差し出し機構は、前記タングを前記作動位置に差し出すように移動可能であり、かつシートベルトの前記タングが前記タングの前記差し出し機構から分離した時に収納位置に移動可能である、請求項３に記載のシートベルトシステム。
5. 前記タングの前記差し出し機構（２００）は移動可能なテープ（２３０）を有している、請求項４に記載のシートベルトシステム。

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