JP4193580B2

JP4193580B2 - シートベルト

Info

Publication number: JP4193580B2
Application number: JP2003143282A
Authority: JP
Inventors: 宰藤本; 浩一藤田
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2003-05-21
Filing date: 2003-05-21
Publication date: 2008-12-10
Anticipated expiration: 2023-05-21
Also published as: JP2004345443A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はシートベルトに関するものであり、特に、乗員の拘束機能（拘束能力）の向上に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
シートベルトには、一端がロック式巻取装置に接続され、他端が車体に対して固定とされたウェビングにより乗員を拘束するものがある。また、ロック式巻取装置の一種に緊急ロック式巻取装置と称されるものがある。緊急ロック式巻取装置は、例えば、ウェビングの巻取り機能を備えるとともに、通常は、ウェビングの引出しを許容するが、ウェビングが設定値以上の加速度で引き出される等、設定条件が成立した場合にウェビングの引出しを阻止する機能を備える。ロック式巻取装置によれば、例えば、車両衝突時にウェビングの巻取装置からの引出しが阻止され、ウェビングが緩んで乗員の拘束機能が不足することが回避される（特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１に記載のロック式巻取装置は、電動モータを備え、ウェビングを動力で巻き取るように構成されている。電動モータは、車両の衝突の可能性がある場合に作動させられ、ウェビングが巻き取られて緩みが除去される。それにより、車両の対象物への衝突時における拘束機能の不足が低減させられる。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−１１４０６９号公報
【特許文献２】
特開２００１−２３９９２０号公報
【特許文献３】
特許第２９４６９９５号公報
【特許文献４】
特許第２８０９５１５号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題，課題解決手段および効果】
しかしながら、特許文献１に記載のロック式巻取装置は電動モータを駆動源としてウェビングを巻き込むように構成されており、ロック式巻取装置が大形となる。巻取装置を備えず、ウェビングの長さが乗員により、その体格に合わせて調節されるシートベルトであれば、調節後にウェビングの緩みが増大することはないものの、調節時に緩みがあれば、その分、拘束機能が低くなる。巻取装置は備えるが、ロック式ではなく、電動モータを駆動源とする巻取機構を備えないシートベルトであって、装着時にウェビングの全部が巻取装置から引き出されるとともに、その長さが乗員の体格に合わせて調節されるシートベルトにおいては一層拘束機能が低い。
【０００６】
本発明は、以上の事情を背景とし、ウェビングの緩みを巻取装置へ巻き込まないで除去し得るようにすることを課題としてなされたものであり、本発明によって、下記各態様のシートベルトが得られる。各態様は請求項と同様に、項に区分し、各項に番号を付し、必要に応じて他の項の番号を引用する形式で記載する。これは、あくまでも本発明の理解を容易にするためであり、本明細書に記載の技術的特徴およびそれらの組合わせが以下の各項に記載のものに限定されると解釈されるべきではない。また、一つの項に複数の事項が記載されている場合、それら複数の事項を常に一緒に採用しなければならないわけではない。一部の事項のみを選択して採用することも可能なのである。
【０００７】
なお、以下の各項において、(1)項に(2)項および(3)項に記載の特徴を追加したものが請求項１に相当し、その請求項１に(4)項に記載の特徴を追加したものが請求項２に、その請求項２に(5)項に記載の特徴を追加したものが請求項３に、その請求項３に(6)項に記載の特徴を追加したものが請求項４に、請求項２ないし４のいずれかに(8)項に記載の特徴を追加したものが請求項５に、請求項２ないし５のいずれかに(10)項に記載の特徴を追加したものが請求項６に、請求項１ないし６のいずれかに(12)項に記載の特徴を追加したものが請求項７に、請求項２ないし６のいずれかに(11)項に記載の特徴を追加したものが請求項８に、それぞれ相当する。
【０００８】
（１）一端がロック式巻取装置に接続され、他端が車体に対して固定とされたウェビングにより乗員を拘束するシートベルトにおいて、前記ウェビングを前記ロック式巻取装置に巻き取ることなくウェビングの緩みを除去する緩み除去装置を設けたシートベルト。
ロック式巻取装置も車体に対して固定とされるため、ウェビングは少なくとも２個所において車体に固定とされ、衝突時に乗員の身体がシートベルトにより拘束されることとなる。ここにおいて「車体に対して固定」とは、ウェビングが少なくとも長手方向に関して、車体に対して実質的に移動しない状態とされることを意味し、完全に固定される必要はない。例えば、３点式シートベルトのショルダアンカにおいては、ウェビングの中間部がフックに長手方向に摺動可能に通されるのであるが、ショルダベルトとは反対側のウェビングの端部が、ロック式巻取装置に巻かれ、少なくとも衝突時には引き出し不能となるため、フックに通された部分が車体に対して固定とされたことになる。
ロック式巻取装置の一種に前記緊急ロック式巻取装置があり、これには、前述のようにウェビングの引出し加速度に感応してロック機構が作動状態となるウェビング感応方式の巻取装置、車体減速度に感応してロック機構が作動状態となる車体感応方式の巻取装置、両方に感応する二重感応方式の巻取装置等がある。ロック式巻取装置にはさらに自動ロック式巻取装置がある。自動ロック式巻取装置は、例えば、ウェビングを任意の長さに引き出した後、少しでも巻き込ませると自動的にロックし、それ以上引き出せなくなるように構成される。
本発明に係るシートベルトによれば、ロック式巻取装置によりウェビングの引出しが阻止された状態で緩み除去装置にウェビングの緩みを除去させることができ、緩みが除去される際にウェビングが引き出されることがなく、効果的に引締めが行われる。
また、ウェビングをロック式巻取装置に巻き取ることなくウェビングの緩みを除去し得るため、ロック式巻取装置に巻取用駆動源を設けることが不可欠ではなくなり、巻取用駆動源を省略すれば、ロック式巻取装置を小形化しつつ拘束機能の高いシートベルトを得ることができる。
ただし、本項のシートベルトにおいてロック式巻取装置に巻取用駆動源も設けてウェビングを巻き取るようにしてもよい。そのようにすれば、ウェビングの引締めを無理なく行い得る。ウェビングの緩みが１箇所において除去される場合、その部分については引締めが良好に行われるが、離れた箇所では引き締められ難いのに対し、ウェビングの互いに離れた少なくとも２箇所において緩みを除去することができ、ウェビングを全体的に引き締めて緩みを除去することができるのである。あるいはウェビングの緩みの除去を速やかに行い得る。また、周辺の状況に応じて、ロック式巻取装置によるウェビングの巻取りと、ロック式巻取装置に巻き取ることなく行うウェビングの緩み除去とを選択して行うことも可能となる。
【０００９】
（２）当該シートベルトが設けられた車両が対象物と衝突することを予知して衝突予知情報を作成する衝突予知装置と、
前記衝突予知情報に応じて前記緩み除去装置を作動させる制御装置と
を含む (1)項に記載のシートベルト。
衝突予知に基づいて緩み除去装置を作動させれば、衝突に先立ってウェビングの緩みを除去することができ、乗員の拘束機能を向上させることができる。衝突予知後、車両が実際に対象物に衝突したとき、乗員の体を適切に拘束し得るのである。
（３）前記制御装置が、前記衝突予知装置による前記衝突予知情報の作成にもかかわらず車両が衝突しなかったことが明らかになった場合に、前記緩み除去装置を元の状態に復帰させる復帰制御部を備えた (2)項に記載のシートベルト。
衝突が予知されても実際に車両が対象物に衝突するとは限らず、緩み除去装置が元の状態に復帰させられることにより、ウェビングの拘束力が衝突予知前の大きさに減少させられる。そのため、車両が対象物に衝突しないにもかかわらず、拘束力が大きいままとされて乗員に不快感を与えることが回避される。
【００１０】
（４）前記緩み除去装置が、前記ウェビングの一部を車体に対して固定とする少なくとも１つのアンカを、ウェビングを引き締める向きに移動させる少なくとも１つのアンカ移動装置を含む (1)項ないし (3)項のいずれかに記載のシートベルト。
アンカには、例えば、ウェビングのロック式巻取装置に接続された側とは反対側の端部を車体に固定するウェビング端アンカ，次に説明するショルダアンカ，ロック式巻取装置を車体に対して固定とするアンカ，乗員の腰部を拘束するラップベルトを車体に対して固定とするラップアンカがある。いずれのアンカであっても、乗員がウェビングを装着した状態においてウェビングを車体に対して固定とし、乗員を拘束する機能を果たさせるため、アンカをウェビングを引き締める向きに移動させることにより、拘束力を増大させることができる。
アンカの移動方向は、ウェビングを引き締めることができる方向であればよく、アンカの種類，アンカの周辺の状況に応じて適宜に設定することが望ましく、例えば、上下方向，水平方向あるいは水平面に対して交差する方向にアンカを移動させる。アンカを水平方向に移動させる場合、例えば、アンカを長手形状の部材とし、その一端部において車体に回動可能に取り付けるとともに、他端部にウェビングを保持させ、アンカ回動装置によりアンカを回動させてウェビングをほぼ水平方向に移動させて引き締める。アンカに長手形状のウェビング保持部材を回動可能に設け、ウェビング保持部材にウェビングを保持させるとともに、回動装置により回動させてウェビングを水平方向に移動させるようにしてもよい。この際、ウェビング保持部材は、アンカの回動部を構成する。
（５）乗員の胸部を拘束するショルダベルトと、そのショルダベルトを乗員の肩の近傍で車体に対して固定とするショルダアンカとを含み、前記少なくとも１つのアンカ移動装置が、前記ショルダアンカの位置を前記ショルダベルトを引き締める向きに移動させるショルダアンカ移動装置を含む (4)項に記載のシートベルト。
ショルダアンカはショルダベルトを引き締める向きに移動させられればよく、例えば、水平方向に移動させられてもよい。しかし、少なくとも鉛直上向きの成分を有する向きに移動させられることが望ましい場合が多く、ショルダアンカを上方へ移動させてショルダベルトを引き締める場合、ショルダベルトの通過経路が上がり、乗員の体の上の方の部分が拘束されることとなり、上下方向における拘束範囲が増大し、乗員が効果的に拘束される。特に、ショルダアンカが乗員の体格に適した位置より下側にある場合に、上方へ移動させられることにより、乗員の体の上部が拘束され、拘束機能が向上する。
（６）前記ショルダアンカの位置を前記乗員の体格に合わせるために前記ショルダアンカ移動装置を制御する位置調整制御装置を含む (5)項に記載のシートベルト。
ショルダアンカを移動させてその位置を変えれば、ウェビングの通過経路が変えられ、乗員の体格に合わせた経路とすることができる。ショルダアンカ移動装置および位置調整制御装置が乗員の体格に合わせてショルダアンカの位置を調整するショルダアンカ位置調整装置を構成する。したがって、本項の発明によれば、ショルダアンカ位置調整装置のショルダアンカ移動装置を利用してショルダアンカを移動させ、ウェビングを引き締めて緩みを除去することができ、ウェビングの緩み除去機能を有するシートベルトを容易に構成し、安価に得ることができる。
【００１１】
（７）前記少なくとも１つのアンカ移動装置が、前記ウェビングの他端を車体に対して固定とするアンカをウェビングを引き締める向きに移動させるウェビング端アンカ移動装置を含む (4)項ないし (6)項のいずれかに記載のシートベルト。
【００１２】
（８）当該シートベルトが、乗員の胸部を拘束するショルダベルトと、乗員の腰部を拘束するラップベルトとを備えた三点式シートベルトであり、前記少なくとも１つのアンカ移動装置が、乗員が三点式シートベルトを装着するためのタングプレートとバックルとの一方を車体に対して固定とするためのラップアンカを前記ショルダベルトおよびラップベルトを引き締める向きに移動させるラップアンカ移動装置を含む (4)項ないし (7)項のいずれかに記載のシートベルト。
三点式シートベルトには、ショルダベルトとラップベルトとが分離可能で、ラップベルトの、乗員の一方の側の部分と他方の側の部分との結合部にショルダベルトの下端を結合する分離三点式シートベルトと、ショルダベルトとラップベルトとが１本の連続ウェビングで構成され、それらショルダベルトとラップベルトとの境界部がフックを介してアンカに結合される連続三点式シートベルトとがある。上記フックが、ウェビングに長手方向に摺動可能に取り付けられたスルータングとされ、車体に対して固定とされたバックルに結合されることが多い。
バックルは、ウェビングを介して間接的にラップアンカに結合されてもよく、ラップアンカと一体的に構成されてもよい。いずれもバックルが車体に固定とされていることになる。逆にタングを車体に対して固定とし、フックとバックルとを一体的に構成することも可能である。
いずれにしてもラップアンカが移動させられることにより、ショルダベルトもラップベルトも引き締められ、それらベルトの緩みが除去されて拘束機能が向上させられる。
【００１３】
（９）前記少なくとも１つのアンカ移動装置が、前記ロック式巻取装置を車体に対して固定とする巻取装置アンカを前記ウェビングを引き締める向きに移動させる巻取装置アンカ移動装置を含む (4)項ないし (8)項のいずれかに記載のシートベルト。
【００１４】
（１０）前記少なくとも１つのアンカ移動装置が、
互いに螺合された雄ねじ部材および雌ねじ部材と、
それら雄ねじ部材と雌ねじ部材との一方を回転可能かつ軸方向に移動不能に保持する保持部材と、
動力駆動源を備え、前記雄ねじ部材と雌ねじ部材とのうち前記保持部材に保持されたものを回転駆動する回転駆動装置と
を含み、前記雄ねじ部材と雌ねじ部材とのうち前記保持部材に保持されない側のものに前記アンカが接続された (4)項ないし (9)項のいずれかに記載のシートベルト。
雄ねじ部材と雌ねじ部材とのうち、保持部材によって保持されたものが回転駆動されれば、保持部材に保持されていない側のものが軸方向に移動させられ、アンカが移動させられる。
雄ねじ部材および雌ねじ部材を用いれば、アンカをウェビングの緩みを除去する方向へも、緩みを与える方向へも確実に移動させることができ、緩みの除去が正確に行われる。また、アンカを緩み除去前の位置へ復帰させるのであれば、その復帰も正確に行われる。
さらに、アンカにウェビングが緩む方向の力が作用しても、互いに螺合された雄ねじ部材と雌ねじ部材とが相対回転させられて軸方向に相対移動することがなく、アンカが移動させられず、ウェビングが緩みが除去された状態に保たれるようにすることができる。
【００１５】
（１１）前記アンカ移動装置による前記アンカの駆動力の上限を規定するフォースリミッタを含む (4)項ないし(10)項のいずれかに記載のシートベルト。
本項の発明によれば、緩みが除去される際にウェビングの拘束力が過大となり、乗員に不快感を与えることが回避される。
【００１６】
（１２）前記緩み除去装置が、前記ウェビングの途中の部分に屈曲部を生じさせるとともに、ウェビングのその屈曲部に属する部分を長くすることにより、ウェビングの他の部分を引き締める屈曲装置を含む (1)項ないし(11)項のいずれかに記載のシートベルト。
屈曲装置は、ウェビングの通常はほぼ真っ直ぐな部分を引き締め時に屈曲させるものでも、ウェビングの一部を当初から屈曲させており、引き締め時にその屈曲部に属する部分を長くするものでもよい。
ウェビングの途中に生じさせられた屈曲部に属する部分の長大化は、ウェビングの長手方向において、屈曲部が生じさせられた部分の少なくとも一方の側の部分が強制的に屈曲部側へ移動させられることにより許容される。それによりウェビングの緩み部分が屈曲部を構成し、ウェビングの屈曲部以外の部分の長さが短くなって拘束機能が増大させられる。
（１３）前記屈曲装置が、
前記ウェビングの通過経路に沿って、その通過経路の長手方向に互いに隔たって配設された２つの固定ガイド部材と、
それら２つの固定ガイド部材の中間位置において、前記通過経路と交差する方向に移動可能に設けられた可動ガイド部材と、
その可動ガイド部材を前記交差する方向に移動させるガイド部材移動装置と
を含む(12)項に記載のシートベルト。
固定ガイド部材および可動ガイド部材は、例えば、円形断面のピンや、回転案内部材の一種であるローラにより構成される。
ガイド部材移動装置は、可動ガイド部材を直線移動させる装置でもよく、回動により移動させる装置でもよく、直線移動および回動の組み合わせによって移動させる装置でもよい。
可動ガイド部材は、その移動により、ウェビングの２つの固定ガイド部材の間の部分を、その他の部分から離れる方向に移動させ、ウェビングの屈曲部に属する部分を長くし、ウェビングを引き締め、緩みを除去する。
（１４）前記ガイド部材移動装置による前記可動ガイド部材の駆動力の上限を規制するフォースリミッタを含む(13)項に記載のシートベルト。
本項の発明によれば、ウェビングの緩みが除去されるとともに、拘束力が過大になることが回避される。
【００１７】
（１５）前記可動ガイド部材が、回動軸線まわりに回動可能な回動部材のアーム部の自由端に設けられ、前記ガイド部材移動装置が前記回動部材を回動させることにより可動ガイド部材を移動させるものであり、その可動ガイド部材に前記ウェビングにより加えられる反力が前記上限に達した場合に前記アームが塑性変形により湾曲するものとされ、その塑性変形するアームが前記フォースリミッタを構成している(14)項に記載のシートベルト。
例えば、車両の衝突によりウェビングの張力が増大し、可動ガイド部材に加えられる反力が増大しても、上限に達するまではアームは塑性変形せず、屈曲部を生じさせ、長くした状態に保つが、反力が上限に達すればアームが塑性変形し、ウェビングの拘束力が過大になることが回避される。
アームは弾性変形するものとしてもよい。
（１６）前記ガイド部材移動装置が、
前記回動部材と一体的に回動するウォームホイールと、
そのウォームホイールと噛み合い、回転駆動装置により回転させられるウォームとを含む(15)項に記載のシートベルト。
本項の発明によれば、可動ガイド部材に、屈曲部の長さを短くする方向の力が作用しても可動ガイド部材が回動させられることがなく、ウェビングの緩みが回避される。
【００１８】
（１７）複数のアンカにより車体に対して固定とされるウェビングにより乗員を拘束するシートベルトであって、前記複数のアンカの少なくとも１つを前記ウェビングを引き締める向きに移動させるアンカ移動装置を含むシートベルト。
本項のシートベルトは、前記緊急ロック式巻取装置，自動ロック式巻取装置を備えたシートベルトであってもよく、ロック機能のない巻取装置を備えたシートベルトであってもよく、巻取装置を備えないシートベルトであってもよい。(18)項に記載のシートベルトにおいても同様である。
本項のシートベルトによれば、例えば、 (4)項に記載の作用および効果が得られる。
前記 (1)項ないし(16)項の各々に記載の特徴は本項のシートベルトにも適用可能である。
【００１９】
（１８）複数のアンカにより車体に対して固定とされるウェビングにより乗員を拘束するシートベルトであって、前記ウェビングの途中の部分に屈曲部を生じさせるとともに、ウェビングのその屈曲部に属する部分を長くすることにより、ウェビングの他の部分を引き締める屈曲装置を含むシートベルト。
本項のシートベルトによれば、例えば、(12)項に記載の作用および効果が得られる。
前記 (1)項ないし(16)項の各々に記載の特徴は本項のシートベルトにも適用可能である。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１に、本発明の実施形態であるシートベルト１０を備える車両の室内の一部を概略的に示す。図において、符号１２はウェビングである。ウェビング１２は帯状の合成繊維からなり、一端が緊急ロック式巻取装置（Emergency Locking Retractor；以下ＥＬＲと略称する）１４に接続されている。ＥＬＲ１４はセンタピラー１６内に設けられ、フロア１８の近傍に設けられたＥＬＲアンカ２０に係止される。これらセンタピラー１６およびフロア１８は車体を構成し、ＥＬＲ１４は車体に対して固定とされている。
【００２１】
ウェビング１２の他端は、上記ＥＬＲアンカ２０に隣接して設けられたラップアウタアンカ２２に係止され、車体に対して固定とされている。ウェビング１２のＥＬＲ１４とラップアウタアンカ２２との間の部分は、センタピラー１６の外面上部に設けられたショルダアンカ２４のフック２６に通されるとともに、ショルダアンカ２４とラップアウタアンカ２２との間の部位にタングプレート２８が移動可能に取り付けられている。
【００２２】
これに対して、フロア１８近傍に、座席３０を挟んでラップアウタアンカ２２とは反対側にラップインナアンカ３２が設けられ、バックル３４が一体的に設けられている。バックル３４と上記タングプレート２８とが係合させられることにより、ウェビング１２がラップインナアンカ３２に接続され、車体に固定される。このように、ウェビング１２は車体に設けられたショルダアンカ２４，ラップアウタアンカ２２およびラップインナアンカ３２の３点で車体に連結され、乗員を座席に拘束する。本シートベルト１０は、いわゆる連続３点式シートベルトなのであり、乗員が座席３０に座ってシートベルト１０を着用し、タングプレート２８がバックル３４に係合させられた状態において、ウェビング１２の乗員の胸部を拘束する部分がショルダベルト３６を構成し、腰部を拘束する部分がラップベルト３８を構成する。
【００２３】
ＥＬＲ１４の構造は、一般に良く知られているので詳細な図示を省略して簡単に説明する。本実施形態においてＥＬＲ１４は、ばね部材を含む巻取機構，その巻取機構とは別に設けられ、車両衝突時にウェビング１２を迅速にシャフトに巻き取る衝突時巻取機構４０（図５参照），緊急時にウェビング１２のシャフトからの引出しを阻止するロック機構，ロック機構が作動した状態において乗員に作用する拘束力が過大になることを防止するフォースリミッタを備えている。シャフトは車体に固定の支持部材に回転可能に支持され、ウェビング１２の一端が巻き付けられており、ロック機構は、例えば、ウェビング１２がシャフトから設定値以上の加速度で引き出されると、シャフトに回動可能に設けられた爪部材が上記支持部材に設けられたリング状の歯に噛み込み、ウェビングが引き出されないように構成される。ウェビングに作用する張力が減少すれば、爪部材が歯との噛み合いから外れ、ロック状態が解除される。衝突時巻取機構４０は、例えば、ガス発生器およびシリンダを備え、ガス発生により得られる駆動力に基づいてウェビングが巻き取られるように構成される。
【００２４】
本シートベルト１０においては、前記ショルダアンカ２４が上下方向に移動可能に設けられ、ショルダアンカ移動装置５０により移動させられるようにされている。それにより、ショルダアンカ２４の位置が乗員の体格に合わせられるとともに、緊急時等にウェビング１２が引き締められ、その緩みが除去される。
【００２５】
ショルダアンカ２４およびショルダアンカ移動装置５０を図３および図４に基づいて説明する。
ショルダアンカ移動装置５０は、図３に示すように、ショルダアンカ２４と共に前記センタピラー１６の上部外面に設けられている。センタピラー１６の上部に位置を固定して設けられた保持部材としての保持プレート５４には、上下方向に延びる一対の案内部としてのレール５６（図４参照）が設けられるとともに、移動部材としてのスライダ５８が上下方向に移動可能に嵌合されている。
【００２６】
保持プレート５４により、雄ねじ部材としてのスクリュ６０が上下方向に延びる軸線まわりに回転可能かつ軸方向に移動不能に保持されている。保持プレート５４に上下方向に隔たって取り付けられたブラケット６２，６４により、スクリュ６０の上端部と下端部とがそれぞれ保持されているのであり、このスクリュ６０に一対の雌ねじ部材としてのナット６６，６８が螺合されている。ナット６６，６８の一方はスライダ５８の上側に配設され、他方はスライダ５８の下側に配設されるとともに、それぞれスライダ５８との係合によりその軸線まわりの相対回転を阻止されている。したがって、スクリュ６０が動力駆動源としての電動モータ７０によって回転させられることによりナット６６，６８が昇降させられ、スライダ５８が一対のレール５６に案内されつつ昇降させられる。本実施形態においては、電動モータ７０（図５参照）はサーボモータにより構成され、回転駆動装置を構成している。サーボモータは回転角度の正確な制御が可能な回転電動モータであり、電動モータ７０には作動量ないし作動位置検出装置としてのエンコーダ７２（図５参照）が設けられ、スライダ５８の位置がエンコーダ７２の検出信号に基づいて得られるようにされている。サーボモータに代えてステップモータを用いてもよい。
【００２７】
上記スライダ５８に前記ショルダアンカ２４が取り付けられており、スライダ５８の昇降によりショルダアンカ２４が上下方向の任意の位置へ移動させられる。スクリュ６０とナット６６，６８とのうち、保持プレート５４に保持されない側のものにショルダアンカ２４が接続されているのである。ショルダアンカ２４の移動は、ショルダアンカ２４により保持された一対のシュー７８，８０（図４参照）を介して一対のレール５６により案内される。ショルダアンカ２４には取付部としての雄ねじ部８２が設けられており、雄ねじ部８２を利用して前記フック２６が取り付けられるとともに前記ウェビング１２が通され、ショルダベルト３６がショルダアンカ２４により乗員の肩の近傍で車体に対して固定とされる。
【００２８】
シートベルト１０が乗員により着用され、ウェビング１２が乗員を拘束する状態においてショルダアンカ２４およびスライダ５８を介してスクリュ６０に加えられる荷重は、スクリュ６０を支持する前記ブラケット６２，６４を介して保持プレート５４により受けられる。ブラケット６２，６４はそれぞれ、その保持プレート５４に固定された側の端部とは反対側の端部において保持プレート５４に形成された係合部としての開口８６，８８（図３参照）に嵌入させられるとともに、開口８６，８８の下側の端面にそれぞれ当接させられており、保持プレート５４に荷重を伝達する。上側の開口８６の下側の端面は、外側ほど、すなわちスクリュ６０から離れるほど上方へ傾斜させられた傾斜面とされており、ブラケット６２は、開口８６の下側の端面の最も外側の部分に当接し、荷重を加える。
【００２９】
上記ブラケット６２には、図３に示すように、その上下方向に延びる部分に歪ゲージ９０が取り付けられ、ウェビング１２に作用する張力を検出する張力検出装置９２を構成している。後述するように、前記ＥＬＲ１４によりウェビング１２の引出しが阻止された状態でショルダアンカ２４が上方へ移動させられ、ウェビング１２が引き締められれば、その張力が増大し、スクリュ６０からブラケット６２に加えられる荷重によって歪ゲージ９０に歪が生じる。この歪は図示を省略するブリッジ回路により電気信号に変換されるとともに、信号処理回路を経て後述する制御装置に供給される。
【００３０】
本シートベルトにおいては、前記スライダ５８を乗員による手動操作に基づいて昇降させ、ショルダアンカ２４の位置を調整することができるようにされている。ショルダアンカ２４の上方への移動を指示する指示部材ないし操作部材としてのショルダアンカ上昇指示スイッチ９４（図５参照）あるいはショルダアンカ２４の下方への移動を指示する指示部材ないし操作部材としてのショルダアンカ下降指示スイッチ９６を乗員が操作することにより、電動モータ７０が指示に基づく方向および量、回転させられ、スライダ５８が昇降させられてショルダアンカ２４が昇降させられる。ショルダアンカ２４の上下方向の位置が変えられれば、ウェビング１２のショルダアンカ２４によって車体に係止される部分の上下方向の位置が変えられ、その通過経路が変えられる。そのため、乗員は、ショルダアンカ２４を移動させ、自身の体格に応じた位置へウェビング１２を移動させることができる。
【００３１】
乗員のスイッチ操作に基づいて得られたショルダアンカ２４の位置は、後述するコンピュータのＲＡＭに設けられたショルダアンカ位置記憶部としてのショルダアンカ位置メモリに記憶される。この位置は、本実施形態においては電動モータ７０の累積回転角（回転位置）を検出するエンコーダ７２のカウント値によって記憶される。
【００３２】
一旦、調整されたショルダアンカ２４の位置であって、ショルダアンカ位置メモリに記憶された位置は、車両の電源が落とされてもバックアップされて残される。そのため、乗員が、ショルダアンカ位置選択部材ないしショルダアンカ位置設定部材としてのショルダアンカ位置選択スイッチ９８（図５参照）を操作することにより、ショルダアンカ２４はショルダアンカ位置メモリに記憶された位置へ移動させられる。複数の位置が記憶されていれば、乗員はショルダアンカ位置選択スイッチを複数回、操作することにより、ショルダアンカ２４が複数の位置へ順次移動させられる。ショルダアンカ２４が記憶された位置へ移動させられた状態においてウェビング１２が自身の体に合わないのであれば、乗員はショルダアンカ上昇指示スイッチ９４あるいはショルダアンカ下降指示スイッチ９６を操作してショルダアンカ２４を自身の体格に合った位置へ移動させる。この移動により得られた位置もショルダアンカ位置メモリに記憶される。また、車両の電源がＯＦＦにされるとき、エンコーダ７２のカウント値がＲＡＭに記憶されるとともにバックアップされ、車両電源ＯＦＦ時におけるショルダアンカ２４の位置が記憶される。
【００３３】
本シートベルトは、図５に示す制御装置１１０によって制御される。制御装置１１０は、ＣＰＵ１１２，ＲＯＭ１１４，ＲＡＭ１１６およびそれらを接続するバス１１８を備えるコンピュータ１２０を主体として構成されている。バス１１８にはさらに、入出力インタフェース１２２が接続されている。入出力インタフェース１２２には、前記衝突時巻取機４０，構電動モータ７０が駆動回路１２４を介して接続されている。
【００３４】
入出力インタフェース１２２には、さらに、前記エンコーダ７２，張力検出装置９２，ショルダアンカ上昇指示スイッチ９４，ショルダアンカ下降指示スイッチ９６，ショルダアンカ位置選択スイッチ９８が接続されるとともに、衝突検知装置１２６および衝突予知装置１２８が接続されている。これら衝突検知装置１２６および衝突予知装置１２８は、例えば、特開２００２−１０４１３１号公報等に記載されているように、既によく知られており、詳細な図示および説明は省略するが、衝突検知装置１２６は、例えば、車両の減速度を検出する減速度センサを備え、衝突時の減速度に基づいて車両が対象物に衝突したことを検知するように構成されている。例えば、減速度が設定値より大きくなった場合に衝突したとされる。また、衝突予知装置１２８は、車両が対象物に衝突するのに先立って、衝突を予知するように構成されており、例えば、レーザレーダあるいはミリ波レーダや画像取得装置等の周辺監視装置および車輪速センサ等の車両運動状態取得装置等を備え、各装置により得られる情報に基づいて、車両が対象物に衝突することを予知して衝突予知情報を作成するように構成されている。衝突検知装置１２６および衝突予知装置１２８は、車両の走行中一定微小時間ごとに車両が衝突する可能性があるか否かを繰り返し判定する。さらに、ＲＯＭ１１４には、図６にフローチャートで示すウェビング緩み除去制御ルーチン等のプログラムが記憶されている。
【００３５】
本シートベルトを備えた車両に乗員が乗る際には、座席３０に座り、シートベルト１０を着用する。その際、ウェビング１２の位置が自身の体格に合わないと感ずれば、スイッチ９４ないし９８を操作してショルダアンカ２４を移動させ、ウェビング１２を自身の体格に合った位置へ移動させる。
【００３６】
以下、ウェビング緩み除去制御ルーチンに基づいてウェビング１２の緩み除去制御を説明する。
ウェビング緩み除去制御ルーチンは、車両の電源投入により実行され、ステップ１（以後、Ｓ１と略記する。他のステップについても同じ。）において車両の対象物、例えば、他の車両，樹木，建物等の建造物等への衝突が予知されているか否かが判定される。この判定は、衝突予知装置１２８による衝突予知に基づいて行われる。衝突予知装置１２８により、車両が衝突する可能性があると判定された場合にも、ないと判定された場合にも、衝突予知装置１２８からその旨を示す信号が制御装置１１０に伝達される。衝突が予知されていなければ、Ｓ１の判定結果はＮＯになってＳ１０が実行された後、ルーチンの実行は終了する。Ｓ１０については後述する。
【００３７】
衝突予知装置１２８により車両の対象物への衝突が予知されれば、Ｓ１の判定結果がＹＥＳになってＳ２が実行され、フラグＦが１にセットされているか否かが判定される。フラグＦがセットされていなければ、Ｓ２の判定結果がＮＯになってＳ３が実行され、ショルダアンカ２４の移動指令が出される。それにより電動モータ７０に電流が供給され、図２に矢印で示すように、ショルダアンカ２４が上方へ移動させられ、ショルダベルト３６が図２に矢印で示すように引き上げられる。電動モータ７０への電流供給は、ショルダアンカ２４の移動によりウェビング１２がシャフトから引き出される際の加速度が設定値以上となり、ＥＬＲ１４においてロック機構が作動し、ウェビング１２の引き出しが阻止された状態となるように行われる。なお、ロック機構を、電気的に作動させられ、ウェビングの引き出しを強制的に阻止する機能を有する機構とし、衝突予知に基づいてロック機構を作動させ、ウェビングの引き出しを阻止させるようにしてもよい。ロック機構は、例えば、ウェビング１２を巻き取るシャフトの外周面に歯を設け、電磁アクチュエータとしてのソレノイドの励磁によって爪部材を歯から抜け出させることによりロックを解除し、ソレノイドの消磁により付勢手段としてのスプリングによって爪部材を歯に噛み合わせてシャフトの回転を阻止し、ロック状態とする機構とされる。これら歯および爪部材は、シャフトのウェビング巻取方向の回転は許容する。
【００３８】
次いでＳ４が実行され、ウェビング１２の張力が設定値以上になったか否かが判定される。Ｓ４の判定は前記張力検出装置９２からの検出信号に基づいて行われ、ウェビング１２の張力が設定値より小さいのであれば、Ｓ４の判定結果がＮＯになり、Ｓ５がスキップされてＳ６が実行され、車両が対象物に衝突したか否かの判定が行われる。この判定は、衝突検知装置１２６からの検知信号に基づいて行われ、衝突していなければ、Ｓ６の判定結果がＮＯになってＳ７が実行され、タイマのリセット後、Ｓ６の判定結果が初めてＮＯになってから設定時間が経過したか否かが判定される。Ｓ７では、衝突が予知されていない状態において衝突が予知されるとともに、初めてＳ６の判定が行われて衝突が検知されていないとされてからの時間がコンピュータ１２０に設けられたタイマによりカウントされ、衝突が予知はされるが検知されない状態が設定時間以上継続しているか否かが判定される。この判定は、設定時間が経過するまでＮＯであり、本ルーチンの１回の実行が終了する。
【００３９】
上記設定時間は、本実施形態においては、平均的な体格の乗員が普通にシートベルト１０を着用した状態において、ショルダアンカ２４の移動によりウェビング１２の張力が設定値以上となった後にＳ７の判定結果がＹＥＳになる時間に設定されており、衝突予知後、衝突が検知される前にウェビング１２の張力が設定値以上になれば、Ｓ４の判定結果がＹＥＳになってＳ５が実行され、フラグＦがセットされる。フラグＦはセットにより、ショルダアンカ２４の移動によってウェビング１２の張力が設定値以上になったことを記憶する。ショルダアンカ２４は、ＥＬＲ１４のロック機構が作動するように上方へ移動させられるため、ロック機構の作動後は、ショルダアンカ２４が上方へ移動させられる際にウェビング１２がＥＬＲ１４から引き出されることがなく、ウェビング１２が効果的に引き締められ、緩みが除去される。このようにウェビング１２の緩みは、ＥＬＲ１４に巻き取られることなく除去される。また、ショルダベルト３６の通過経路が上がり、乗員の体の上の方の部分が拘束されることとなり、上下方向における拘束範囲が増大し、乗員が効果的に拘束される。なお、Ｓ７の判定に用いられる設定時間は、例えば、乗員がシートベルト１０をウェビング１２の緩みが比較的多い状態で着用している状態を想定して設定してもよい。
【００４０】
フラグＦがセットされることにより、次にＳ２が実行されるとき、その判定結果がＹＥＳになってＳ３ないしＳ５がスキップされてＳ６が実行される。そのため、電動モータ７０へは電流が供給されず、ショルダアンカ２４はＳ４の判定結果がＹＥＳになった状態での位置に停止させられる。ウェビング１２の張力を検出し、設定値と比較することにより、ショルダアンカ移動装置５０によるショルダアンカ２４の駆動力の上限が規定され、ウェビング１２による乗員の拘束力が制限されるのである。
【００４１】
その後、衝突が検知されれば、Ｓ６の判定結果がＹＥＳになってＳ１１が実行され、衝突時巻取機構４０の作動指令が出力されてウェビング１２の巻取りが行われる。衝突予知に基づき、衝突に先立ってショルダアンカ２４が上方へ移動させられ、ウェビング１２が引き締められて緩みが除去されており、車両が対象物に衝突した際に乗員が良好に拘束されるとともに、衝突時巻取機構４０によるウェビング１２の巻取りにより乗員がより適切に拘束される。
【００４２】
ショルダアンカ２４が、ウェビング１２の張力が設定値以上となる位置まで移動させられる前に車両が対象物に衝突すれば、Ｓ４の判定結果がＹＥＳになることなくＳ６の判定結果がＹＥＳになってＳ１１が実行される。この場合でも衝突予知に基づいてショルダアンカ２４が上方へ移動させられた分、ウェビング１２の緩みが除去されており、拘束機能向上の効果が得られる。
【００４３】
衝突が予知されたが、車両が対象物に衝突しなかった場合には、Ｓ６の判定結果がＹＥＳになることなく、設定時間が経過してＳ７の判定結果がＹＥＳになる。そのため、Ｓ８においてショルダアンカ２４の初期位置への復帰が指令される。初期位置は、衝突が予知されていない状態において衝突が予知された際のショルダアンカ２４の位置であって、緩み除去開始前位置ないし緩み除去開始時位置であり、本実施形態においてはエンコーダ７２のカウント値により得られ、ショルダアンカ移動指令に基づいて、あるいは衝突予知に基づいて、ＲＡＭ１１６のアンカ初期位置記憶部としてのショルダアンカ初期位置メモリに記憶させられる。初期位置への復帰指令に基づいて電動モータ７０がショルダアンカ２４を下方へ移動させる向きに回転させられ、ショルダアンカ２４が下降させられる。
【００４４】
そして、Ｓ９においてショルダアンカ２４が初期位置へ復帰したか否かが判定される。この判定結果はショルダアンカ２４が初期位置へ復帰するまでＮＯである。ショルダアンカ２４が初期位置へ復帰すれば、Ｓ９の判定結果がＹＥＳになってＳ１０が実行され、フラグＦがリセットされるとともに、Ｓ７において設定時間を計測するタイマがリセットされる。このように衝突が予知されたものの衝突が検知されなかった場合には、ショルダアンカ移動装置５０が元の状態に復帰させられ、ショルダアンカ２４がウェビング１２の緩み除去前の位置へ復帰させられる。ウェビング１２は、ＥＬＲ１４の巻取機構を構成するばね部材の付勢，ショルダアンカ２４の位置および乗員の体格に応じた状態に戻され、拘束力の大きさも緩み除去前の大きさに戻される。そのため、衝突が生じなかったにもかかわらず、ウェビング１２の緩みが除去され、拘束力が大きい状態に保たれて乗員に不快感や違和感を与えることが回避される。なお、ショルダアンカ２４が初期位置へ復帰させられ、ウェビング１２が緩められれば、ＥＬＲ１４によるウェビング１２の引出しのロックが解除され、乗員はウェビング１２を引き出すことができる。
【００４５】
以上の説明から明らかなように、本実施形態においては、制御装置１１０の、衝突が予知された際のショルダアンカ２４の位置である初期位置をメモリに記憶させる部分およびショルダアンカ初期位置メモリが初期位置取得部ないし初期位置規定部を構成し、制御装置１１０のＳ８を実行する部分が復帰制御部を構成している。また、制御装置１１０のショルダアンカ上昇指示スイッチ９４等の操作に基づいてショルダアンカ移動装置５０を制御する部分が位置調整制御装置を構成し、ショルダアンカ移動装置５０，スイッチ９４，９６，９８と共に位置調整装置を構成している。また、制御装置１１０のＳ４を実行する部分が張力検出装置９２と共にフォースリミッタを構成している。ウェビング１２の張力は、ウェビング１２の乗員を拘束する拘束力と対応しており、張力検出装置９２は拘束力関連量取得装置を構成し、ウェビング１２の緩みの除去，それにより増大させられる拘束力の制御に用いられる。
【００４６】
なお、衝突が予知されたが、車両が対象物に衝突せず、ショルダアンカ２４が初期位置へ復帰させられる際に、初期位置に到達する前に衝突予知が解除された場合、更にショルダアンカ２４が下降させられて初期位置へ到達するようにしてもよい。また、衝突予知が解除された後に、ショルダアンカ２４を初期位置へ復帰させるようにしてもよい。
【００４７】
本発明の別の実施形態であるシートベルト１５０を図７ないし図１０に基づいて説明する。
本シートベルト１５０も連続三点式シートベルトであるが、ラップインナアンカ１５２が上下方向に移動可能に設けられ、ラップアンカ移動装置１５４により移動させられてウェビング１５６が引き締められるようにされている。
【００４８】
ラップインナアンカ１５２は横断面形状が円形を成し、上下方向に配設されるとともに、その上部にバックル１５８が一体的に設けられ、下端部に雌ねじ穴１６０が設けられている。ラップインナアンカ１５２の雌ねじ穴１６０が設けられた部分が雌ねじ部材を構成している。バックル１５８にはタングプレート１６２が係合させられ、ラップインナアンカ１５２によりタングプレート１６２が車体に対して固定とされる。ウェビング１５６のタングプレート１６２とショルダアンカ（図示省略）との間の部分がショルダベルト１６４として機能し、タングプレート１６２とラップアウタアンカ（図示省略）との間の部分がラップベルト１６６として機能する。
【００４９】
ラップインナアンカ１５２は、車体に位置を固定して上下方向に延びる姿勢で設けられた保持部材としてのケーシング１７０に回転不能かつ軸方向に移動可能に嵌合されている。ラップインナアンカ１５２の外周面には、図７および図８に示すように、その軸方向に延びる状態で複数の係合部としての係合突起１７２が設けられるとともに、ケーシング１７０内に軸方向に平行に設けられた複数の被係合部としての係合凹部１７４に嵌合され、それら係合突起１７２および係合凹部１７４を含む回転阻止装置によってラップインナアンカ１５２の回転が阻止されているのである。なお、ケーシング１７０は複数の部材が互いに組み付けられて構成されている。
【００５０】
ケーシング１７０内には、雄ねじ部材としてのスクリュ１７８およびスクリュ１７８を回転させる回転駆動装置１８０が収容され、スクリュ１７８はラップインナアンカ１５２の雌ねじ穴１６０に螺合されている。回転駆動装置１８０は、動力駆動源としての電動モータ１８２，電動モータ１８２の回転をスクリュ１７８に伝達する回転伝達装置１８４を含む。回転伝達装置１８４は、図７および図９に示すように、電動モータ１８２により回転させられる駆動歯車１８６，駆動歯車１８６に噛み合わされた複数、例えば、３個の遊星歯車１８８およびそれら遊星歯車１８８と噛み合わされた内歯車１９０を含む。遊星歯車１８８は位置を固定し、自身の軸線まわりに回転可能に設けられ、内歯車１９０はスクリュ１７８と一体的に設けられ、回転可能に設けられており、電動モータ１８２の回転が減速されてスクリュ１７８に伝達される。回転伝達装置１８４は減速機能を備えているのである。
【００５１】
スクリュ１７８はケーシング１７０により軸受１９２を介して回転可能に支持されるとともに軸方向の移動を阻止されており、スクリュ１７８が電動モータ１８２によって回転させられることにより、ラップインナアンカ１５２が軸方向に移動させられ、昇降させられる。ラップインナアンカ１５２のウェビング１５６を緩める方向の移動は、ケーシング１７０の上端部に設けられた内向きのフランジ部１９４に係合突起１７２が当接することにより規制される。この際のラップインナアンカ１５２の位置が初期位置である。
【００５２】
本シートベルト１５０においては、ＥＬＲ（図示省略）が動力巻取機構を備えており、動力駆動源としての電動モータ２００（図１０参照）によってウェビング１５６を巻き取ることができるようにされている。ＥＬＲのロック機構は、作動状態においてウェビング１５６の引出しは阻止するが、動力巻取機構によるウェビング１５６の巻取りは許容するように構成されている。また、動力巻取機構は、非作動時であって、電動モータ２００に電流が供給されない状態では、ウェビング１５６の引出しおよびばね部材によるウェビング１５６の巻取りを許容する構成とされている。
【００５３】
本シートベルト１５０を制御する制御装置２１０を図１０に示す。制御装置２１０は、前記制御装置１１０と同様にコンピュータ２１２を主体として構成されており、同じ作用をなす構成要素には同じ符号を付して対応関係を示し、説明を省略する。本制御装置２１０により、電動モータ１８２，２００が制御される。また、電動モータ１８２，２００への供給電流量を検出する電流検出装置２１４，２１６が接続され、コンピュータ２１２のＲＯＭ１１４には、図示は省略するが、ウェビング緩み除去制御ルーチンが記憶されている。
【００５４】
本シートベルト１５０を備えた車両においては、乗員が搭乗し、座席に座ってシートベルト１５０を着用するときには、ラップインナアンカ１５２は初期位置に位置する。そして、衝突予知装置１２８によって車両の対象物への衝突が予知されれば、まず、ＥＬＲの電動モータ２００が起動され、ウェビング１５６がシャフトに巻き取られ、引き締められる。電動モータ２００への供給電流が設定値以上になれば、電流供給が停止され、ウェビング１５６の巻取りが停止させられる。
【００５５】
次いで、電動モータ１８２に電流が供給され、ラップインナアンカ１５２がラップアンカ移動装置１５４によって下降させられ、ショルダベルト１６４およびラップベルト１６６を引き締める向きに移動させられる。電動モータ１８２への電流供給は、ラップインナアンカ１５２の移動によりウェビング１５６が、ＥＬＲのロック機構がロック状態となる加速度で引き出されるように行われる。そのため、巻き取られたウェビング１５６が少量、引き出されることとなるが、ロック状態が得られるまでであり、ラップインナアンカ１５２は、電動モータ１８２への供給電流が設定値以上になるまで移動させられるが、ウェビング１５６が引き締められ、ショルダベルト１６４およびラップベルト１６６の緩みが除去される。
【００５６】
ウェビング１５６が引き締められるに従ってウェビング１５６に作用する張力が増大し、引締めに要する供給電流が増大する。電動モータ１８２への供給電流は張力に一義的に対応しており、供給電流の検出に基づいてラップインナアンカ１５２を適切な拘束力が得られる位置へ移動させることができる。その後、電動モータ１８２への電流供給が停止されるが、互いに螺合されたスクリュ１７８と雌ねじ穴１６０を有するラップインナアンカ１５２とが相対回転することはなく、ウェビング１５６は緩みが除去された状態に保たれる。
【００５７】
ラップインナアンカ１５２の移動によるウェビング１５６の引締め時にＥＬＲのロック機構がロック状態とされており、ウェビング１５６が引き出されることがなく、緩みが除去された状態に保たれる。電動モータ１８２，２００への各供給電流の上限は、ラップインナアンカ１５２の移動によるウェビング１５６の引締めと電動モータ２００の作動によるウェビング１５６の巻取りとの両方が行われることを考慮し、それらが行われた状態においてウェビング１５６の緩みが除去されるとともに、適切な拘束力が得られる大きさに設定されている。
【００５８】
このように本シートベルト１５０においては、ラップインナアンカ１５２の移動と、ＥＬＲによるウェビング１５６の巻取りとの両方によってウェビング１５６の緩みが除去されるため、ウェビング１５６が無理なく引き締められる。ウェビング１５６の、比較的長くかつショルダアンカの位置で屈曲させられてショルダベルト１６４を構成している部分は両端で引き締められ、比較的短いラップベルト１６６を構成している部分は一端で引き締められるのであり、それによって、ウェビング１５６全体の緩みが無理なく除去されるのである。また、ラップアンカ移動装置１５４において電動モータ１８２の回転は回転伝達装置１８４により減速されてスクリュ１７８に伝達されるため、ラップインナアンカ１５２をショルダベルト１６４，ラップベルト１６６を引き締める向きに移動させるのに十分な駆動力が得られるとともに、移動速度を容易に制御することができる。
【００５９】
なお、ラップインナアンカ１５２の移動によるウェビング１５６の引締めと、ウェビング１５６の巻取りによる引締めとを同時に行ってもよい。この場合、ウェビング１５６の引締めによってＥＬＲのロック機構がロック状態とされることがないのであれば、ウェビング巻取り用の電動モータ２００に巻取り後、保持電流を供給し、ウェビング１５６が巻き取られ、緩みが除去された状態に保たれるようにする。あるいは、ラップインナアンカ１５２の移動によるウェビング１５６の引締めを先に行うようにしてもよい。この場合、ＥＬＲにおけるウェビング１５６の巻取りにより、ロック機構のロック状態が解除されるのであれば、例えば、電動モータ２００に保持電流を供給したり、ロック機構を、衝突予知に基づいて電気的に作動させられ、強制的にウェビング１５６の引出しを阻止するものとしたりすればよい。
【００６０】
衝突が予知されたが、車両が対象物に衝突しなかった場合には、ラップアンカ１５２が初期位置へ復帰させられ、ラップアンカ移動装置１５４が元の状態に復帰させられて拘束力が減少させられる。ラップインナアンカ１５２はラップアンカ移動装置１５４により、ウェビング１５６の引締め時とは逆向きに移動させられ、係合突起１７２がフランジ部１９４に当接するまで移動させられるのであるが、この初期位置への復帰は、ラップインナアンカ１５２が止まり、電動モータ１８２への供給電流量が増大することにより検出される。ＥＬＲの電動モータ２００をウェビング１５６の巻取り方向とは逆向きに回転させても、ウェビング１５６が強制的に送り出されることはなく、除去された緩みは戻されないが、ラップインナアンカ１５２の初期位置への復帰によりロック機構によるロックが解除され、乗員はウェビング１５６を引き出して緩めることができる。
【００６１】
本実施形態においては、電流検出装置２１４，２１６が拘束力関連量検出装置を構成し、制御装置２１０の電流検出装置２１４，２１６の検出値に基づいて電動モータ１８２，２００への電流供給を制御する部分がフォースリミッタを構成している。また、フランジ部１９４が初期位置規定部としてのストッパを構成している。
【００６２】
本発明の更に別の実施形態を図１１および図１２に基づいて説明する。
本シートベルト２５０は、ウェビング２５２の途中の部分に屈曲部を生じさせる屈曲装置２５４を備えている。本シートベルト２５０も連続三点式シートベルトとされているが、ＥＬＲ（図示省略），ウェビング２５２のＥＬＲとショルダアンカ（図示省略）との間の部分および屈曲装置２５４はセンタピラー２５６内に設けられ、屈曲装置２５４は、ウェビング２５２のショルダアンカとＥＬＲとの間の部分に屈曲部を生じさせる。なお、ＥＬＲは、本実施形態においては、動力巻取機構を備えないものとされている。
【００６３】
屈曲装置２５４は、図１１に示すように、固定ガイド部材としての２つの固定ガイドローラ２６０，２６２と、可動ガイド部材としての１個の可動ガイドローラ２６４と、ガイド部材移動装置としての可動ガイドローラ回動装置２６６とを含む。ウェビング２５２は、ＥＬＲとショルダアンカとの間の部分においてセンタピラー２５６に沿ってほぼ上下方向に配設され、２つの固定ガイドローラ２６０，２６２は、ウェビング２５２に対して、その拘束面と直角に交差する方向の一方の側において、ウェビング２５２の通過経路に沿って、その通過経路の長手方向に互いに隔たった位置に回転可能に配設されている。
【００６４】
可動ガイドローラ２６４は、回動部材２６８のアーム部２７０に保持されている。回動部材２６８は、固定ガイドローラ２６０，２６２の回転軸線と平行な回動軸線まわりに回動可能に設けられており、その回動軸線から一方の側へ延び出させられたアーム部２７０の自由端部に、可動ガイドローラ２６４が回動部材２６８の回動軸線と平行な軸線まわりに回転可能に保持されるとともに、ウェビング２５２の通過経路の長手方向において２つの固定ガイドローラ２６０，２６２の中間位置に配設され、回動部材２６８の回動により、ウェビング２５２の通過経路とほぼ直角に交差する方向に移動可能である。
【００６５】
回動部材２６８にはウォームホイール２７２が一体的に設けられ、回動部材２６８と一体的に回動する。回動部材２６８のアーム部２７０とは反対側の部分には扇形部２７４が設けられるとともに、回動部材２６８の回動軸線を中心とする一円周に沿って歯が形成され、ウォームホイール２７２が設けられているのである。ウォームホイール２７２はウォーム２７６と噛み合わされている。ウォーム２７６は動力駆動源としての電動モータ２７８によって回転させられる。それにより、ウォームホイール２７２が回転させられるとともに、回動部材２６８が回動させられて可動ガイドローラ２６４がウェビング２５２の通過経路とほぼ直角に交差する方向に移動させられ、図１１に実線で示すように、上下方向にほぼ直線状に延びるウェビング２５２に接触するが、ウェビング２５２を屈曲させない非作用位置と、二点鎖線で示すように、ウェビング２５２を屈曲させ、２つの固定ガイドローラ２６０，２６２の間の部分に屈曲部２８０を生じさせる作用位置とに移動させられる。
【００６６】
アーム部２７０は、本実施形態においては、可動ガイドローラ２６４にウェビング２５２により加えられる反力が上限に達した場合に塑性変形により湾曲するものとされている。また、アーム部２７０には歪ゲージ２８６が設けられて張力検出装置を構成し、ウェビング２５２に作用する張力が検出されるようにされている。本シートベルト２５０は、図示は省略するが、コンピュータを主体とする制御装置により制御される。
【００６７】
本シートベルト２５０を備えた車両に乗員が乗るとき、可動ガイドローラ２６４は非作用位置に位置し、屈曲部２８０は形成されていない。そして、車両の対象物への衝突が予知されたならば、電動モータ２７８が起動され、回動部材２６８が、可動ガイドローラ２６４が作用位置へ移動する向きに回動させられる。この際、回動部材２６８は、ＥＬＲのロック機構がウェビング２５２の引出しを阻止する状態となる加速度で回動させられる。可動ガイドローラ２６４の作用位置への移動により屈曲部２８０が生じさせられるとともに、ウェビング２５２の屈曲部２８０に属する部分が長くされる。この屈曲部２８０の長大化は、ウェビング２５２の長手方向において、屈曲部２８０が生じさせられた部分よりショルダアンカ側の部分が強制的に屈曲部２８０側へ移動させられることにより許容される。ＥＬＲのロック機構が作動状態とされてウェビング２５２の引出しが阻止されており、ウェビング２５２の屈曲部２８０に属する部分以外の部分が引き締められ、緩みが除去される。
【００６８】
ウェビング２５２の屈曲部２８０に属する部分が長くなるほど、ウェビング２５２に作用する張力が増大する。歪ゲージ２８６を含んで構成される張力検出装置により検出されるウェビング２５２の張力が設定値以上になったならば、可動ガイドローラ２６４の移動が停止させられる。張力検出装置および制御装置の、張力検出装置により検出される張力に基づいて可動ガイドローラ２６４の移動を停止させる部分が、衝突予知時における可動ガイドローラ２６４の駆動力の上限を規制するフォースリミッタを構成している。
【００６９】
この状態で車両が対象物に衝突したならば、乗員からウェビング２５２に、ウェビング２５２を引っ張る力が作用するとともに、可動ガイドローラ２６４にウェビング２５２により加えられる反力が増大する。この反力が上限に達した場合、図１２に示すように、アーム部２７０が塑性変形により湾曲し、拘束力が過大になることが回避される。この場合、アーム部２７０の塑性変形によって可動ガイドローラ２６４の移動が許容され、その分、屈曲部２８０が短くなり、ウェビング２５２に緩みが与えられることとなるが、乗員に作用する拘束力が増大し続けることが回避される。また、アーム部２７０が塑性変形することにより、乗員に作用する運動エネルギが吸収され、衝撃が緩和される。本実施形態においてはアーム部２７０が、車両衝突時において可動ガイドローラ２６４の駆動力の上限を規制するフォースリミッタを構成している。
【００７０】
車両の衝突が予知されたが、車両が対象物に衝突しなかった場合には、回動部材２６８が逆方向に回動させられ、可動ガイドローラ２６４が作用位置から非作用位置へ復帰させられる。可動ガイドローラ２６４の非作用位置であって、初期位置への復帰は、例えば、張力検出装置により検出される張力が回動部材２６８の作用位置への回動前の大きさ（例えば、０）になったことにより検出されてもよく、回動部材２６８の回動限度を規定するストッパを設けるとともに、電動モータ２７８への供給電流を検出する電流検出装置を設け、供給電流の増大により検出されてもよく、あるいは光電センサ，近接センサ，リミットスイッチ等の検出装置により検出されてもよい。
【００７１】
なお、アーム部は弾性変形するものとしてもよい。この場合、回動部材は、アーム部がウェビングからの反力によって弾性変形させられつつ回動させられる。屈曲部を生じさせる際には、回動部材が非作用位置に位置する状態から電動モータが予め設定された量回転させられる。回動部材の回動により、アーム部がウェビングからの反力によって弾性変形させられつつ、可動ガイドローラが移動する。ウェビングの緩み量が少なくなるほど、すなわちウェビングの屈曲していない部分の張力が大きくなるほど、また、ウェビングの屈曲部の屈曲角度が大きくなるほど、ウェビングにより可動ガイドローラに加えられる反力が大きくなり、アーム部が大きく弾性変形させられ、ウェビングが過度に引き締められることが回避される。さらに、屈曲装置がウェビングに屈曲部を生じさせた状態において、車両衝突等によってウェビングに作用する張力が増大すれば、アーム部がさらに弾性変形させられ、ウェビングの拘束力が過大になることが回避される。
【００７２】
ウェビングを屈曲させてその緩みを除去する場合、可動ガイド部材を上下方向に移動させてもよく、可動ガイド部材をウェビングに屈曲部を設ける方向に引っ張ってもよい。また、可動ガイド部材移動装置は、可動ガイド部材を直線移動させる装置としてもよい。それらの実施形態を図１３に基づいて説明する。
【００７３】
本シートベルト３００においても、屈曲装置３０２はセンタピラー内部に設けられており、２つの固定ガイド部材としての固定ガイドローラ３０４，３０６，１つの可動ガイド部材としての可動ガイドローラ３０８および可動ガイド部材移動装置としての可動ガイドローラ移動装置（図示省略）を含んでいる。
【００７４】
２つの固定ガイドローラ３０４，３０６は、ウェビング３１０の上下方向に沿った通過経路の長手方向、すなわち上下方向においても、長手方向と交差する方向、すなわち水平方向においても隔たった位置にそれぞれ互いに平行な軸線まわりに回転可能に設けられている。また、上側に位置する固定ガイドローラ３０４の上に別の案内部材としてのガイドローラ３１２が位置を固定し、回転可能に設けられており、固定ガイドローラ３０４とガイドローラ３１２との間を通り、固定ガイドローラ３０６に案内されたウェビング３１０の下側に固定ガイドローラ３０４，３０６が位置する。可動ガイドローラ３０８は、２つの固定ガイドローラ３０４，３０６の中間位置であって、ウェビング３１０の上側に昇降可能に設けられ、固定ガイドローラ３０４，３０６の間において傾斜して配設されたウェビング３１０の通過経路と交差する方向に移動可能に設けられている。可動ガイドローラ移動装置は、図示は省略するが、電動モータを動力駆動源とし、可動ガイドローラ３０８を上下方向に直線移動させるように構成されている。
【００７５】
本シートベルト３００においては、車両の衝突が予知された場合、可動ガイドローラ移動装置の電動モータが起動され、図１３に二点鎖線で示すように、可動ガイドローラ３０８が下方へ移動させられて、ウェビング３１０の固定ガイドローラ３０４，３０６の間の部分が下方へ屈曲させられて屈曲部３１４が形成される。可動ガイドローラ３０８は、ＥＬＲのロック機構がロック状態となる加速度でウェビング３１０が移動させられるように下降させられ、ウェビング３１０のシャフトからの引出しが阻止された状態でウェビング３１０が可動ガイドローラ３０８と共に下方へ移動させられて屈曲部３１４が形成され、緩みが除去される。可動ガイドローラ３０８は、例えば、ウェビング３１０に作用する張力が設定値以上になるまで下降させられる。電動モータへの供給電流量が設定値以上になるまで下降させられてもよい。
【００７６】
また、図示は省略するが、フォースリミッタが設けられ、車両の衝突予知時における可動ガイドローラ３０８の移動によるウェビング３１０の引き締めにより、拘束力が過大になることがないようにされており、また、車両の衝突によりウェビング３１０から可動ガイドローラ３０８に作用する反力が上限に達すれば、可動ガイドローラ３０８によるウェビング３１０の引き締めが緩められるようにされている。フォースリミッタは、例えば、ウェビング３１０に作用する張力を検出し、その張力が設定値以上にならないように可動ガイドローラ３０８の移動を制御する等、種々の態様で構成される。さらに、衝突が予知されたが、車両が対象物に衝突しなかった場合には、可動ガイドローラ３０８はウェビング引締め前の位置である初期位置へ復帰させられる。初期位置は、前記実施形態と同様に、種々の態様で得られる。可動ガイドローラ３０８の初期位置への復帰は、ウェビング３１０に作用するＥＬＲの巻取機構のばね部材の付勢力（巻取力）によって為されるようにしてもよい。可動ガイドローラ３０８は可動ガイドローラ移動装置によって初期位置へ復帰させ、ウェビング３１０が上記巻取力によって可動ガイドローラ３０８に追従して戻るようにしてもよい。
【００７７】
なお、前記実施形態においてフォースリミッタは、ウェビングに作用する張力や電動モータへの供給電流量に基づいてアンカの駆動力を制限する構成とされていたが、それらに限らず、例えば、ＥＬＲに設けられるフォースリミッタと同様に、ウェビングに加えられる張力により、抵抗付与部材としてのワイヤを変形させてウェビングの引き出しに抵抗を加え、やがてはウェビングが引き出されないようにされる構成としてもよい。
【００７８】
また、本発明は、上記各実施形態の各特徴を互いに組み合わせた態様で実施することができる。例えば、ラップアンカ以外のアンカを移動させてウェビングの緩みを除去する場合あるいはウェビングに屈曲部を設けて緩みを除去する場合に、ＥＬＲに動力巻取機構を設け、アンカの移動によるウェビングの引締めとウェビングの巻取りによる引締めとの両方が行われるようにしてもよい。ラップアンカを移動させてウェビングの緩みを除去する場合、ＥＬＲに動力巻取機構を設けず、ウェビングの巻取りによる緩みの除去は行わないようにしてもよい。
【００７９】
また、ラップアンカを移動させてウェビングを引き締める場合、ウェビングの張力に基づいてアンカの駆動力の上限を規定してもよく、あるいはショルダアンカの移動によるウェビングの引締め時、屈曲部の形成によるウェビングの引締め時に、アンカ移動装置の動力駆動源を構成する電動モータ、ガイド部材移動装置の動力駆動源を構成する電動モータへの供給電流量に基づいてアンカや可動ガイド部材の駆動力の上限を規定してもよい。
【００８０】
さらに、シートベルトを構成する複数のアンカのうちの複数を移動させてウェビングの緩みを除去するようにしてもよく、ＥＬＲに動力巻取機構を設け、それも含めてウェビングの引き締めを複数箇所、例えば、３箇所以上において行うようにしてもよい。また、ウェビングに屈曲部を設けて緩みを除去する機能と、アンカの移動による緩み除去機能と、ＥＬＲの動力巻取機構によるウェビング巻取機能とのうちの少なくとも２つを組み合わせて緩み除去装置を構成してもよい。
【００８１】
さらに、アンカを移動させてウェビングの緩みを除去する場合、アンカを予め設定された距離、移動させるようにしてもよい。アンカの移動距離は、一定でもよく、アンカの初期位置に応じて段階的に、あるいは連続的に設定されてもよい。
【００８２】
また、アンカ移動装置や屈曲装置の動力駆動源は、電動モータの他に、例えば、流体圧アクチュエータの一種である流体圧シリンダとしてのエアシリンダにより構成してもよい。
【００８３】
さらに、車両衝突時に緩み除去装置が作動させられてウェビングの緩みが除去されるようにしてもよい。
【００８４】
また、図示は省略するが、シートベルトを、ウェビングの他端を車体に対して固定とするアンカをウェビングを引き締める向きに移動させるウェビング端アンカ移動装置を含むものとしてもよい。
【００８５】
さらに、図示は省略するが、シートベルトを、ロック式巻取装置を車体に対して固定とする巻取装置アンカを、ウェビングを引き締める向きに移動させる巻取装置アンカ移動装置を含むものとしてもよい。この巻取装置アンカ移動装置および上記ウェビング端アンカ移動装置は、例えば、前記ショルダアンカ移動装置５０やラップアンカ移動装置１５４と同様に構成することができる。
【００８６】
以上、本発明のいくつかの実施形態を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、本発明は、前記〔発明が解決しようとする課題，課題解決手段および効果〕の項に記載された態様を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した形態で実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態であるシートベルトを備えた車両の内部を概略的に示す斜視図である。
【図２】図１に示すシートベルトを乗員が着用した状態を示す正面図である。
【図３】上記シートベルトのショルダアンカおよびショルダアンカ移動装置を示す正面断面図である。
【図４】上記ショルダアンカおよびショルダアンカ移動装置を示す平面断面図である。
【図５】上記シートベルトを制御する制御装置のうち本発明に関連の深い部分を概略的に示すブロック図である。
【図６】上記制御装置の主体を為すコンピュータのＲＯＭに記憶されたウェビング緩み除去制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図７】本発明の別の実施形態であるシートベルトのラップインナアンカおよびラップアンカ移動装置を示す正面図（一部断面）である。
【図８】図７に示すラップインナアンカの回転を阻止する回転阻止装置を示す斜視図である。
【図９】図７に示すラップアンカ移動装置の回転伝達装置を示す底面図である。
【図１０】図７に示すラップインナアンカ等を有するシートベルトを制御する制御装置のうち本発明に関連の深い部分をを概略的に示すブロック図である。
【図１１】本発明の更に別の実施形態であるシートベルトの屈曲装置を概略的に示す正面図である。
【図１２】図１１に示す屈曲装置によりウェビングに屈曲部が形成されるとともに、ウェビングからの反力によってアーム部が塑性変形させられた状態を概略的に示す正面図である。
【図１３】本発明の更に別の実施形態であるシートベルトの屈曲装置を概略的に示す正面図である。
【符号の説明】
１０：シートベルト１２：ウェビング１４：緊急ロック式巻取装置
２４：ショルダアンカ５０：ショルダアンカ移動装置５４：保持プレート６０：スクリュ６６，６８：ナット７０：電動モータ９２：張力検出装置１１０：制御装置１２８：衝突予知装置１５０：シートベルト１５２：ラップインナアンカ１５４：ラップアンカ移動装置
１５６：ウェビング１５８：バックル１６０：雌ねじ穴１６２：タングプレート１６４：ショルダベルト１６６：ラップベルト１７０：ケーシング１７８：スクリュ１８０：回転駆動装置１８２：電動モータ２１０：制御装置２１４，２１６：電流検出装置２５０：シートベルト２５２：ウェビング２５４：屈曲装置２６０，２６２：固定ガイドローラ２６４：可動ガイドローラ２６６：可動ガイドローラ回動装置２６８：回動部材２７０：アーム部２７２：ウォームホイール２７６：ウォーム２７８：電動モータ２８０：屈曲部
３００：シートベルト３０２：屈曲装置３０４，３０６：固定ガイドローラ３０８：可動ガイドローラ３１０：ウェビング３１４：屈曲部

Claims

一端がロック式巻取装置に接続され、他端が車体に対して固定とされたウェビングと、
そのウェビングを前記ロック式巻取装置に巻き取ることなくそのウェビングの緩みを除去する緩み除去装置と
を含み、前記ウェビングにより乗員を拘束するシートベルトであって、
当該シートベルトが設けられた車両が対象物と衝突することを予知して衝突予知情報を作成する衝突予知装置と、
その衝突予知情報に応じて前記緩み除去装置を作動させ、前記ウェビングを引き締めさせてそのウェビングによる乗員の拘束を強める一方、前記衝突予知装置による前記衝突予知情報の作成にもかかわらず車両が衝突しなかったことが明らかになった場合に、前記緩み除去装置を元の状態に復帰させ、前記ウェビングの拘束状態を前記衝突予知情報作成前の状態に復帰させる制御装置と
を含むことを特徴とするシートベルト。
前記緩み除去装置が、前記ウェビングの一部を車体に対して固定とする少なくとも１つのアンカを、ウェビングを引き締める向きに移動させる少なくとも１つのアンカ移動装置を含むことを特徴とする請求項１に記載のシートベルト。
前記ウェビングとして、乗員の胸部を拘束するショルダベルトを含み、前記少なくとも１つのアンカとして、前記ショルダベルトを乗員の肩の近傍で車体に対して固定とするショルダアンカを含み、前記少なくとも１つのアンカ移動装置として、前記ショルダアンカの位置を前記ショルダベルトを引き締める向きに移動させるショルダアンカ移動装置を含むことを特徴とする請求項２に記載のシートベルト。
前記ショルダアンカの位置を前記乗員の体格に合わせるために前記ショルダアンカ移動装置を制御する位置調整制御装置を含むことを特徴とする請求項３に記載のシートベルト。
当該シートベルトが、乗員の胸部を拘束するショルダベルトと乗員の腰部を拘束するラップベルトとを前記ウェビングとして備えた三点式シートベルトであり、前記緩み除去装置が、乗員がその三点式シートベルトを装着するためのタングプレートとバックルとの一方を車体に対して固定とするための、前記少なくとも１つのアンカとしてのラップアンカを前記ショルダベルトおよび前記ラップベルトを引き締める向きに移動させるラップアンカ移動装置を含むことを特徴とする請求項２ないし４のいずれかに記載のシートベルト。
前記少なくとも１つのアンカ移動装置が、
互いに螺合された雄ねじ部材および雌ねじ部材と、
それら雄ねじ部材と雌ねじ部材との一方を回転可能かつ軸方向に移動不能に保持する保持部材と、
動力駆動源を備え、前記雄ねじ部材と雌ねじ部材とのうち前記保持部材に保持されたものを回転駆動する回転駆動装置と
を含み、前記雄ねじ部材と雌ねじ部材とのうち前記保持部材に保持されない側のものに前記アンカが接続されたことを特徴とする請求項２ないし５のいずれかに記載のシートベルト。
前記緩み除去装置が、前記ウェビングの途中の部分に屈曲部を生じさせるとともに、ウェビングのその屈曲部に属する部分を長くすることにより、ウェビングの他の部分を引き締める屈曲装置を含むことを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載のシートベルト。
前記少なくとも１つのアンカ移動装置による前記少なくとも１つのアンカの駆動力の上限を規制するフォースリミッタを含むことを特徴とする請求項２ないし６のいずれかに記載のシートベルト。