乗員保護装置
【課題】車両の側突時または横転時等に、車両用シートに着座した乗員を効果的に保護できるようにする。
【解決手段】ショルダーベルト５およびラップベルト６からなるウェビング７を有するシートベルト装置２と、車両の衝突時に上記ウェビング７に張力を付与して該ウェビング７を乗員に圧着させる圧着機構と、ウェビングの圧着状態で上記乗員の少なくとも上半身を車幅方向の内方側に移動させる駆動機構と、車両の側突時にサイドエアバッグ３４を展開させるサイドエアバッグ装置３とを備え、上記駆動機構およびサイドエアバッグ装置の作動後に所定時間が経過した時点でリトラクター８に設けられたロック機構によるウェビング７のロック状態を解除して乗員が車幅方向の外方側に移動するのを許容するように構成した。
【解決手段】ショルダーベルト５およびラップベルト６からなるウェビング７を有するシートベルト装置２と、車両の衝突時に上記ウェビング７に張力を付与して該ウェビング７を乗員に圧着させる圧着機構と、ウェビングの圧着状態で上記乗員の少なくとも上半身を車幅方向の内方側に移動させる駆動機構と、車両の側突時にサイドエアバッグ３４を展開させるサイドエアバッグ装置３とを備え、上記駆動機構およびサイドエアバッグ装置の作動後に所定時間が経過した時点でリトラクター８に設けられたロック機構によるウェビング７のロック状態を解除して乗員が車幅方向の外方側に移動するのを許容するように構成した。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用シートに着座した乗員をウェビングによって拘束するシートベルト装置を備えた乗員保護装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、下記特許文献１に示されるように、乗員の肩部から胸部を拘束するショルダーベルトと、乗員の腰部を拘束するラップベルトとを備え、ラップベルトの先端を第１の先端ベルト部と、第２の先端ベルト部とに二股に分岐させ、第１の先端ベルト部を、シート座面の下方を経由させて、シート座面の下方に設けられた駆動装置に固定し、かつ第２の先端ベルト部を車体側面に設けられたシートベルトアンカーに固定したシートベルト装置が知られている。
【０００３】
また、下記特許文献２に示されるように、車両用シートに着座した乗員をウェビングにより拘束するシートベルト手段と、乗員と車両側部との間にサイドエアバッグを膨張展開させて乗員を保護するサイドエアバッグ手段とを備えた車両用シートにおいて、上記シートベルト手段は、車両の側突時または横転時に上記ウェビングによる乗員の拘束力を高めるようにウェビングを牽引するプリテンショナを備え、上記シートベルト手段がプリテンショナによりウェビングを牽引して乗員の拘束力を高めた状態で、上記サイドエアバッグの膨張展開により乗員を保護することが行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２９０２５９号公報
【特許文献２】特開２００８−２０７７６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１に開示されたシートベルト装置では、車両の側方から荷重が加わる衝突時もしくは衝突予測時に、上記駆動装置を作動させてラップベルトの一部を駆動することにより、乗員の腰部を車体の中央側に寄せて側突荷重から乗員を保護するように構成されている。しかし、上記ラップベルトの一部を駆動するだけでは、乗員の上半身を車体の中央側へ充分に移動させることが困難であり、車両の側突時等に、より効果的に乗員を保護できるようにすることが望まれていた。
【０００６】
また、上記特許文献２に開示された車両用シートでは、車両の側突時または横転時等にプリテンショナを作動させてウェビングによる乗員の拘束力を高めることにより、乗員をシートバッグおよびシートクッションに対して正常な着座姿勢に拘束した状態で、サイドエアバッグを展開させるように構成されている。そして、車両の側突時等に展開する上記サイドエアバッグ等により乗員を保護する機能を備えた車両において、その保護機能を最大限に発揮させることができず、車両の側突時等に、車両用シートに着座した乗員を効果的に保護することは困難であった。
【０００７】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、車両の側突時または横転時等に、車両用シートに着座した乗員を効果的に保護することができる乗員保護装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に係る発明は、車両用シートに着座した乗員の肩部から腰部にかけて斜めに掛け渡されるショルダーベルトおよび乗員の腰部を跨いで車幅方向に延びるように設置されたラップベルトを有するウェビングと、該ウェビングの一端部を巻取可能に支持するリトラクターと、該ウェビングの他端部を車体に固定するラップアンカーと、該ウェビングに設けられたタングを係脱可能に支持するバックルとを有するシートベルト装置を備えた乗員保護装置において、車両の衝突時に上記ウェビングに張力を付与して該ウェビングを乗員に圧着させる圧着機構と、該ウェビングの圧着状態で上記乗員の少なくとも上半身を車幅方向の内方側に移動させるように上記ウェビングを駆動する駆動機構と、車両の側部から衝撃荷重が入力された時に、上記圧着機構を作動させてウェビングを乗員に圧着させた後に上記駆動機構を作動させるように制御するシートベルト制御手段と、車両の側部から衝撃荷重が入力された時に、車両用シートに着座した乗員の上半身と車室の側壁との間にサイドエアバッグを展開させるサイドエアバッグ装置とを備えるとともに、上記駆動機構およびサイドエアバッグ装置の作動後に所定時間が経過した時点で上記リトラクターに設けられたロック機構によるウェビングのロック状態を解除して乗員が車幅方向の外方側に移動するのを許容するように構成したものである。
【０００９】
請求項２に係る発明は、上記請求項１に記載の乗員保護装置において、上記駆動機構が、上記ショルダーベルトおよびラップベルトを駆動して乗員を車幅方向の内方側に押動するものであり、車両の側部から衝撃荷重が入力された時に、上記シートベルト制御手段により、圧着機構を作動させてウェビングを乗員に圧着させた後に上記駆動機構を作動させることにより、上記乗員を通常の着座姿勢に維持しつつ車幅方向の内方側へ移動させるとともに、上記駆動機構の作動後に、まずラップアンカーの設置部に設けられたロック機構によるラップベルトのロック状態を解除してラップベルトを徐々に送り出した後、上記ショルダーベルトを巻取可能に支持するリトラクターに設けられたロック機構によるショルダーベルトのロック状態を解除するように構成したものである。
【００１０】
請求項３に係る発明は、上記請求項１または２に記載の乗員保護装置において、車両の側突時にウェビングに作用する荷重に応じて上記ロック機構によるウェビングのロック状態を解除するタイミングを制御するロック解除制御手段を有し、上記ウェビングに作用する荷重が大きい場合には、該張力が小さい場合に比べて上記ロック解除のタイミングを早くするように構成したものである。
【００１１】
請求項４に係る発明は、上記請求項１〜３のいずれか１項に記載の乗員保護装置において、車両の側突時にウェビングに作用する荷重が大きい場合には、該荷重が小さい場合に比べて上記ロック機構によるウェビングのロック状態を解除する速度を速くするように構成したものである。
【００１２】
請求項５に係る発明は、上記請求項３または４に記載の乗員保護装置において、上記ウェビングに作用する荷重を検出する荷重検出手段を備えたものである。
【００１３】
請求項６に係る発明は、上記請求項１〜５のいずれか１項に記載の乗員保護装置において、上記サイドエアバッグが、その展開状態で着座乗員の肩部から腰部までを覆うように構成されたものである。
【００１４】
請求項７に係る発明は、上記請求項１に記載の乗員保護装置において、上記駆動機構が、上記乗員の上半身を揺動変位させてその肩部を車幅方向の内方側に移動させるように上記ウェビングを駆動するものであり、車両の側部から衝撃荷重が入力された時に、上記シートベルト制御手段により、圧着機構を作動させてウェビングを乗員に圧着させた後に上記駆動機構を作動させることにより、上記乗員の上半身を揺動変位させてその肩部を車幅方向の内方側に移動させるように上記ウェビングを駆動するとともに、上記駆動機構の作動後に、まず上記ショルダーベルトを巻取可能に支持するリトラクターに設けられたロック機構によるショルダーベルトのロック状態を解除してショルダーベルトを徐々に送り出した後、ラップアンカーの設置部に設けられたロック機構によるラップベルトのロック状態を解除するように構成したものである。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１に係る発明では、車両の側突時または横転時等に、上記圧着機構を作動させることにより、上記ウェビングに所定の張力を付与してショルダーベルトおよびラップベルトを乗員にそれぞれ適正に圧着させて乗員を拘束した後、上記駆動機構を作動させることにより、乗員の上半身を揺動変位させてその肩部を車幅方向の内方側に押動するように構成したため、車両用シートに着座した乗員と車体側部との間に所定の間隙を確保した状態で、上記サイドエアバッグ装置を作動させてサイドエアバッグを膨張展開させることにより、該サイドエアバッグが上記乗員に干渉するのを効果的に防止し、車両の側突時または横転時等に、乗員を効果的に保護できるという利点がある。そして、上記駆動機構およびサイドエアバッグ装置の作動後に、上記リトラクターに設けられたロック機構によるウェビングのロック状態を解除して乗員が車幅方向の外方側に移動するのを許容するように構成したため、車両の側突時または横転時等に、展開状態となったサイドエアバッグに乗員を徐々に近付けることにより、該乗員に作用する慣性力に応じて該乗員が強い力で急激にサイドエアバッグに押し付けられること等を防止し、車両用シートに着座した乗員を効果的に保護することができるという利点がある。
【００１６】
請求項２に係る発明では、車両の側突時等に駆動機構を作動させてショルダーベルトおよびラップベルトを駆動することにより乗員を車幅方向の内方側に押動するように構成した乗員保護装置において、上記駆動機構の作動後に、ショルダーベルトにより乗員の肩部を拘束しつつ、まずラップアンカーのロック機構によるロック状態を解除して上記ラップベルトによる腰部の拘束状態を開放し、その後にショルダーベルトのロック状態を解除するように構成したため、乗員が通常の着座状態を維持しつつ、その腰部と頭部とを略同時に車幅方向の外方側に移動させることができ、上記サイドエアバッグに乗員が当接する際の押圧力を乗員の肩部および胴部等に分散させることにより、該乗員が違和感を受けるのをさらに効果的に防止できるという利点がある。
【００１７】
請求項３に係る発明では、車両の側突時にウェビングに作用する荷重に応じて上記ロック機構によるウェビングのロック状態を解除するタイミングを制御するロック解除制御手段において、上記ウェビングに作用する荷重が大きい場合には、該張力が小さい場合に比べて上記ロック解除のタイミングを早くする制御を実行するように構成したため、大きな側突荷重の作用時等に、上記駆動機構およびサイドエアバッグ装置の作動後における早い段階で、上記乗員を車幅方向の外方側へ移動させることにより、サイドエアバッグ等に乗員が強い押圧力で急激に押し付けられるのを効果的に防止できるという利点がある。
【００１８】
請求項４に係る発明では、車両の側突時にウェビングに作用する荷重が大きい場合には、該荷重が小さい場合に比べて上記ロック機構によるウェビングのロック状態を解除する速度を速くするように構成したため、大きな側突荷重の作用時等に、上記駆動機構およびサイドエアバッグ装置を作動させた後、上記乗員を車幅方向の外方側へ迅速に移動させることにより、サイドエアバッグに乗員が強い押圧力で急激に押し付けられるのを、より効果的に防止できるという利点がある。
【００１９】
請求項５に係る発明では、上記ウェビングに作用する荷重を検出する荷重検出手段を設けたため、簡単な構成で上記駆動機構およびサイドエアバッグ装置の作動後に上記乗員を車幅方向の外方側へ適正なタイミングおよび速度で移動させることにより、サイドエアバッグ等に乗員が強い押圧力で急激に押し付けられるのを効果的に防止することができるとともに、上記サイドエアバッグが充分に膨張する前に乗員を車幅方向の外方側へ移動することが許容されることに起因して、サイドエアバッグの展開性が阻害されるという事態の発生を適正に防止することができる。
【００２０】
請求項６に係る発明では、サイドエアバッグの展開させることにより該サイドエアバッグで車両用シートに着座した乗員の肩部から腰部までを覆うことかできるように構成したため、車両の側突時等に上記サイドエアバッグを展開させることにより、乗員を効果的に保護することができるという利点がある。
【００２１】
請求項７に係る発明では、上記駆動機構の作動後に、まず乗員の肩部を保持するショルダーベルトの拘束状態を解放することにより、揺動変位して傾いた状態にある乗員の上半身を、慣性力に応じて略直立した通常の着座状態に移行させた後、上記ラップベルトによる腰部の拘束状態を開放するように構成したため、乗員の上半身が傾斜した不自然な状態で車幅方向の外方側に移動して違和感を受けるのを防止しつつ、上記乗員の腰部と頭部とを略同時に車幅方向の外方側に移動させことができ、これにより上記サイドエアバッグに乗員が当接する際の押圧力を乗員の肩部および胴部等に分散させた状態で、上記乗員を効果的に保護できるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明に係る乗員保護装置の第１実施形態を示す正面図である。
【図２】上記乗員保護装置の第１実施形態を示す側面図である。
【図３】リトラクターの具体的構成を示す断面図である。
【図４】ラップアンカーの設置部の具体的構成を示す分解断面図である。
【図５】ラップアンカーに設けられたロック機構の作動状態を示す説明図である。
【図６】第２プリテンショナ機構の具体的構成を示す説明図である。
【図７】サイドエアバッグ装置の具体的構成を示す平面断面図である。
【図８】制御ユニットの具体的構成を示すブロック図である。
【図９】本発明の第１実施形態における乗員保護装置の作用を示すタイムチャートである。
【図１０】上記乗員保護装置の作用を示す動作イメージ図である。
【図１１】本発明に係る乗員保護装置の第２実施形態を示す正面図である。
【図１２】本発明に係る乗員保護装置の第３実施形態を示す正面図である。
【図１３】ラップアンカーに設けられたロック機構の具体的構成を示す正面図である。
【図１４】上記送出機構の具体的構成を示す側面図である。
【図１５】本発明の第３実施形態における乗員保護装置の作用を示すタイムチャートである。
【図１６】上記乗員保護装置の作用を示す動作イメージ図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
図１および図２は、本発明に係る乗員保護装置の第１実施形態を示している。該乗員保護装置は、車両用シート１に着座した乗員を保護するシートベルト装置２と、車両の側方から衝撃荷重が入力された時に、車両用シート１に着座した乗員を車両の側突荷重等から保護するサイドエアバッグ装置３と、該サイドエアバッグ装置３および上記シートベルト装置２を制御する後述の制御ユニット４とを有している。
【００２４】
上記シートベルト装置２は、乗員の肩部から腰部にかけて斜めに掛け渡されるショルダーベルト５および乗員の腰部を跨いで車幅方向に延びるように設置されるラップベルト６からなるウェビング７と、該ウェビング７の一端部を巻取可能に支持するリトラクター８と、該ウェビング７の他端部を車体に固定するラップアンカー９と、上記ウェビング７に沿って摺動自在に設けられたタング１０が着脱可能に係止されるバックル１１とを有する三点式シートベルト機構である。
【００２５】
上記リトラクター８は、車両用シート１の車幅方向外方側に配設されるとともに、車両用シート１の後方に位置するセンタピラーＣＰの下部等に固定されている。また、上記リトラクター８には、図３に示すように、車両の衝突時に上記ウェビング７に所定の張力を付与して該ウェビング７を乗員に圧着させる第１プリテンショナ機構１２からなる圧着手段と、車両の衝突時にショルダーベルト５の張力を検出することによりウェビング７に作用する荷重を検出する張力センサ等からなる荷重検出手段１３と、車両の衝突時にショルダーベルト５を拘束して該ショルダーベルト５がリトラクター８から引き出されるのを規制するロック機構１４とが設けられている。
【００２６】
上記第１プリテンショナ機構１２は、ウェビング７を巻き取る巻取リール１５と一体に回転するようにその回転軸に取り付けられたピニオンギア１６と、該ピニオンギア１６を回転駆動するラックギア１７と、該ラックギア１７を駆動するインフレータ１８とを有している。そして、車体に設けられた衝突センサによって車両の前突または後突が確認された時、または車両側部から衝撃荷重が入力された時等に、インフレータ１８から供給されたガス圧に応じ、上記ラックギア１７を下方の待機位置から上方の駆動位置に移動させて上記ピニオンギア１６を回転駆動することにより、ショルダーベルト５を急速に巻き取ってウェビング７を乗員に圧着させるように構成されている。
【００２７】
上記リトラクター８のロック機構１４は、ショルダーベルト５を挟んで相対向して配置された一対の係止部材１４ａ，１４ｂを有し、車両の前突時等に上記ショルダーベルト５に急激な引出力が作用した場合に、上記係止部材１４ａ，１４ｂでショルダーベルト５を挟持することにより、ショルダーベルト５が急激に引き出されるのを阻止するように構成されている。そして、上記荷重検出手段１３の出力信号に応じて上記ショルダーベルト５に急激な引出力が作用したことが確認された場合に、上記係止部材１４ａ，１４ｂの駆動部に作動指令信号を出力してショルダーベルト５の保持力を弱めることにより、該ショルダーベルト５がリトラクター８からショルダーベルト５が引き出されるのを許容して、該ショルダーベルト５から乗員に与えられる拘束力を緩和する機能を有している。
【００２８】
また、上記リトラクター８のロック機構１４は、後述するようにバックル１１の設置部に設けられた第２プリテンショナ機構２８からなる駆動機構の作動時に上記ショルダーベルト５に付与される張力に応じ、上記係止部材１４ａ，１４ｂの駆動部に作動指令信号を出力してショルダーベルト５の保持力を弱めることにより、リトラクター８からショルダーベルト５が引き出されるのを許容し、乗員に圧着されたショルダーベルト５の圧着力を維持しつつ、該ショルダーベルト５が上記リトラクター８から引き出されるのを許容する引出機構を構成している。
【００２９】
すなわち、上記ロック機構１４がショルダーベルト５の引出許容状態となることによりリトラクター８から引き出されるショルダーベルト５の引出量は、上記第２プリテンショナ機構２８の作動に応じて下方に引っ張られるショルダーベルト５の引張量に対応した値に設定されている。これにより、上記乗員に対するショルダーベルト５の圧着力が略一定値に維持された状態で、乗員の肩部から腰部に沿って斜めに掛け渡された上記ショルダーベルト５が斜め内側下向きに引っ張られるようになっている。
【００３０】
さらに、後述するように上記第２プリテンショナ機構２８からなる駆動機構の作動後に所定時間が経過したことが、上記制御ユニット４に設けられた後述のシートベルト制御手段４０において確認された時点で、上記リトラクター８に設けられたロック機構１４によるショルダーベルト５のロック状態が解除されてその保持力が、さらに弱められることにより、側突時の慣性力等に応じて乗員の肩部が車幅方向の外方側に移動するのを許容する移動許容手段が上記ロック機構１４により構成されている。
【００３１】
上記リトラクター８から上方に引き出されたショルダーベルト５は、センタピラーＣＰの上部に設けられたショルダーアンカー１９により摺動可能に支持されている。そして、上記ウェビング７の他端部を係止するラップアンカー９は、車両用シート１の車幅方向外方側においてサイドシルＳＳの側壁面等に固定されている。また、該サイドシルＳＳの側壁面には、ラップアンカー９を支持する支持部材２１が取り付けられている。
【００３２】
上記支持部材２１は、図４および図５に示すように、ラップベルト６の基端部が連結された筒状体からなるラップアンカー９が挿入されて該ラップアンカー９をスライド可能に支持される第１保持筒２２と、この第１保持筒２２が挿入されて該第１保持筒２２を回動可能に支持する第２保持筒２３と、上記ラップアンカー９に突設された突起９ａを係脱可能に係止する係止部材２４と、上記第１保持筒２３を回転駆動する駆動手段２５とを有している。
【００３３】
上記第１保持筒２２には、ラップアンカー９に突設された突起９ａをスライド可能に支持するガイド溝２６が形成されている。そして、上記突起９ａが第１保持筒２２のガイド溝２６を挿通した状態で、上記ラップアンカー９が第１保持筒２２内に挿入されるように構成されている。また、上記第２保持筒２３には、上記突起９ａが挿通されるガイド溝２７が形成されるとともに、上記ラップアンカー９および第１保持筒２２が第２保持筒２３に挿入されるようになっている。
【００３４】
上記第１保持筒２２のガイド溝２６は、該第１保持筒２２の下端部からその軸方向に沿って上方側に延びる第１溝部２６ａと、この第１溝部２６ａの上端部に連設されて第１保持筒２２の周方向に延びる第２溝部２６ｂと、この第２溝部２６ｂに連設されて第１保持筒２２の軸方向に対して一定角度で傾斜しつつ上方側に延びる第３溝部２６ｃとからなっている。一方、上記第２保持筒２３のガイド溝２７は、該第２保持筒２２の軸方向に沿って上下方向に延びる一本の溝部により形成されている。
【００３５】
上記係止部材２４は、制御ユニット４のシートベルト制御手段４０から出力される制御信号に応じて係止バー２４ａを出没駆動するソレノイドアクチュエータからなり、通常時には、図５（ａ）に示すように、上記係止バー２４ａの先端部をソレノイドアクチュエータのケースに突出させて、上記ガイド溝２６の後端部に上記突起９ａを係止することにより、上記ラップアンカー９を第１保持筒２２に係止して、ラップアンカー９の摺動を規制するとともに、所定のタイミングで上記第１保持筒２２の係止状態を解除し得るように構成された第１ロック機構としての機能を有している。
【００３６】
すなわち、シートベルト制御手段４０から係止部材２４に係止解除信号が出力されると、図５（ｂ）に示すように、係止バー２４ａの基端部が係止部材２４のケース内に引き込まれて上記突起９ａの係止状態が解除される。この結果、上記バックル１１の設置部に設けられた第２プリテンショナ機構２８からなる駆動機構の作動時に、上記ラップアンカー９に突設された突起９ａが、ガイド溝２６の第１溝部２６ａに沿って摺動することが許容され、車両用シート１に着座した乗員の腰部を拘束する上記ラップベルト６の下端部が上方に送り出されるようになっている。
【００３７】
上記係止部材２４等からなる第１ロック機構がラップアンカー９の係止解除状態となることにより上方に移動する該ラップアンカー９の移動量は、上記第２プリテンショナ機構２８の作動に応じて下方に引っ張られるラップベルト６の引張量に対応した値に設定されている。これにより、上記乗員に対するラップベルト６の圧着力が略一定値に維持された状態で、乗員の腰部を拘束する上記ラップベルト６が車幅方向の内側に引っ張られるようになっている。
【００３８】
また、上記支持部材２１の駆動手段２５は、第１保持筒２２を回転駆動するウォームギア駆動機構等からなり、上記第２プリテンショナ機構２８からなる駆動機構の作動後であって、上記リトラクター８に設けられたロック機構１４によるショルダーベルト５の拘束を解放する前の所定タイミングで、上記ラップアンカー９に突設された突起９ａの係止状態を解除することにより、該突起９ａをガイド溝２６の第３溝部２６ｃに沿って摺動可能とし、車両用シート１に着座した乗員の腰部を拘束するラップベルト６のロック状態を必要に応じて解除可能に構成された第２ロック機構としての機能を有している。
【００３９】
すなわち、図５（ｂ）に示すように、ラップアンカー９の突起９ａを上記第２溝部２６ｂに係止した状態で、上記駆動手段２５を介して第１保持筒２２を回転駆動して、上記第２溝部２６ｂを突起９ａに沿って摺動させることにより、該突起９ａを第３溝部２６ｃの後端部に対応した位置に相対移動させる。この状態で、上記駆動手段２５により第１保持筒２２を、さらに回転駆動すると、図５（ｃ）に示すように、上記ラップアンカー９および突起９ａが第３溝部２６ｂに沿って上方に摺動することが許容される。この結果、車両用シート１に着座した乗員の腰部を拘束するラップベルト６が、該ラップベルト６に作用する荷重等に対応して車幅方向の内方側に送り出されることにより、乗員の拘束状態が解放されることになる。
【００４０】
上記駆動手段２５等からなる第２ロック機構がラップベルト６のロック解除状態となるタイミングは、上記シートベルト制御手段４０に設けられた後述のロック解除制御手段４０ａにより、ラップベルト６に作用する荷重に応じて制御されるように構成されている。具体的には、上記ラップベルト６に作用する荷重が大きい場合には、該荷重が小さい場合に比べて上記第２ロック機構によるラップベルト６のロック状態を解除するタイミングを早くするように構成されている。
【００４１】
また、車両の側突時にラップベルト６に作用する荷重が大きい場合には、該荷重が小さい場合に比べて上記第２ロック機構によるラップベルト６のロック状態を解除する速度、具体的には上記第１保持筒２２の回転速度を速くするように構成されている。このように上記ラップベルト６のロック解除タイミング、およびその解除速度を設定することにより、後述するように上記サイドエアバッグ装置３のサイドエアバッグ３４の展開後に、上記車両用シート１に着座した乗員を拘束するラップベルト６の拘束力を徐々に緩めて、上記乗員が通常の着座姿勢を維持しつつ、車両の側突時等に作用する慣性力に応じて乗員が車幅方向の外方側に移動するのを許容するように構成している。
【００４２】
なお、上記第１保持筒２２を回転駆動するウォームギア駆動機構等を備えた上記駆動手段２５により第２ロック機構を構成した上記第１実施形態に代え、上記リトラクター８のロック機構１４と同様に、ラップベルト６を挟んで配設された一対の係止部材により該ラップベルト６を係脱可能に拘束し、あるいは上記筒状のラップアンカー９を抱持するとともに、その抱持力を調節可能に構成することにより、必要に応じて上記ラップベルト６による拘束力を徐々に解放するように構成してもよい。
【００４３】
上記ウェビング７に設けられたタング１０が係止されるバックル１１は、フロアパネルＦＰ上に設置された第２プリテンショナ機構２８により車両用シート１の車幅方向内方側部に支持されている（図１参照）。該第２プリテンショナ機構２８は、図６に示すように、下記制御ユニット４のシートベルト制御手段４０から出力される制御信号に応じて大量の燃焼ガスを発生するインフレータ２９と、該インフレータ２９で発生した燃焼ガスが流入するシリンダ３０と、シリンダ３０内に配設されたピストン（図示せず）と、該ピストンに基端部が連結されたワイヤ部材３１とを有している。
【００４４】
上記ワイヤ部材３１は、第２プリテンショナ機構２８のケーシングに回転自在に支持されたプーリ３２に巻掛けられるとともに、該プーリ３２から上方に導出された導出部がバックル１１に設けられたピン３３に支持されている。上記シートベルト制御手段４０の制御信号に応じてインフレータ２９の内部に収納された火薬（図示せず）が点火されて燃焼すると、そのガス圧に応じて上記シリンダ３０内をピストンが移動することにより、上記タング１０およびバックル１１がワイヤ部材３１を介して引き下げられるように構成されている。
【００４５】
そして、上記付勢力に応じてショルダーベルト５とラップベルト６との境界部を下方に引っ張ることにより、ショルダーベルト５およびラップベルト６を介して上記車両用シート１に着座した乗員を車幅方向の内方側に押動する駆動機構が、上記第２プリテンショナ機構２８により構成されている。すなわち、車両の横突時等に、上記第２プリテンショナ機構２８が作動状態となることにより、乗員の肩部から腰部にかけて斜めに掛け渡されたショルダーベルト５が斜め内側下向きに引っ張られるとともに、乗員の腰部を跨いで車幅方向に延びるように設置されたラップベルト６が車幅方向の内方側に引っ張られることにより、上記乗員が車幅方向の内方側に押動されるようになっている。
【００４６】
上記サイドエアバッグ装置３は、図２および図７に示すように、車両用シート１に着座した乗員と車室の側壁との間に膨張することにより上記乗員の肩部から腰部を覆うように展開するサイドエアバッグ３４と、該サイドエアバッグ３４を膨張させるための燃焼ガスを供給するインフレータ３５とを有し、上記サイドエアバッグ３４が折り畳まれてインフレータ３５とともにユニット化された状態で、車両用シート１のシートバッグ３６に形成された凹部３６ａ内に収容されている。該凹部３６ａは、上記シートバッグ３６の車幅方向外方側部に形成されるとともに、その前面部にはスリットＳが形成され、上記サイドエアバッグ３４が該スリットＳを拡開変形させてシートバッグ３６の前方側へ展開するようになっている。
【００４７】
上記制御ユニット４は、図８に示すように、車体に設けられた側突センサ３７または横転センサ３８の出力信号に基づいて車両の側部に対する衝撃荷重の入力を検出する衝撃検出手段３９と、その検出結果に応じて上記シートベルト装置２の第１，第２プリテンショナ機構１２，２８、ロック機構１４、係止部材２４および駆動手段２５等に所定のタイミングで作動指令信号を出力するシートベルト制御手段４０と、上記衝撃検出手段３９の検出結果に応じてサイドエアバッグ装置３のインフレータ３５に所定のタイミングで作動指令信号を出力するエアバッグ制御手段４１とを有している。また、上記シートベルト制御手段４０には、ラップベルト６の拘束解除タイミング、およびその解除速度を制御するロック解除制御手段４０ａが設けられている。
【００４８】
上記制御ユニット４において実行される制御動作を図９に示すタイムチャートおよび図１０に示す動作イメージ図に基づいて説明する。なお、図９（ａ）〜（ｃ）は、上記ウェビング７に付与された張力に応じて、上記リトラクター８、ラップアンカー９およびバックル１１に作用する反力の変化状態を示し、図９（ｄ）は、上記サイドエアバッグ３４に対する燃焼ガスの供給状態を示している。上記衝撃検出手段３９により車両の側部から衝撃荷重が入力されたことが検出されると、この時点ｔ１で、上記シートベルト制御手段４０からリトラクター８に設けられた第１プリテンショナ機構１２に作動指令信号Ａが出力されるとともに、上記エアバッグ制御手段４１からサイドエアバッグ装置３のインフレータ３５に作動指令信号Ｂが出力される。
【００４９】
そして、上記時点ｔ１で出力された作動指令信号Ａに応じてリトラクター８の第１プリテンショナ機構１２が作動状態となることにより、図１０（ａ）に示すように、ウェビング７をリトラクター８に引き込む方向の引張力Ｈ１が作用し、上記ウェビング７に所定の張力が付与されて上記ショルダーベルト５およびラップベルト６が乗員の胸部および腰部にそれぞれ圧着されることになる。また、上記時点ｔ１で、作動指令信号Ｂに応じてサイドエアバッグ装置３のインフレータ３５が作動状態となることにより、サイドエアバッグ３４に対する燃焼ガスの供給が開始されて該サイドエアバッグ３４が膨張し始める。
【００５０】
上記リトラクター８に設けられた第１プリテンショナ機構１２からなる圧着手段の作動後に所定時間が経過する等により、乗員に対するウェビング７の圧着が完了した時点ｔ２で、上記バックル１１の設置部に設けられた第２プリテンショナ機構２８に上記シートベルト制御手段４０から作動指令信号Ｃが出力されるとともに、リトラクター８に設けられたロック機構１４およびラップアンカー９に設けられた係止部材２４に作動指令信号Ｄ，Ｅがそれぞれ出力される。
【００５１】
上記時点２で出力された作動指令信号Ｃに応じて第２プリテンショナ機構２８が作動状態となることにより、図１０（ｂ）に示すように、ウェビング７に設けられたタング１０を下方に引っ張る所定の引張力Ｈ２が作用し、これに応じて乗員の肩部から腰部に沿って斜め下方に掛け渡された上記ショルダーベルト５が斜め内側下向きに引っ張られるとともに、乗員の腰部に沿って車幅方向に延びるように設置されたラップベルト６が車幅方向の内方側に引っ張られることになる。
【００５２】
また、上記時点２で、シートベルト制御手段４０からロック機構１４に出力された作動指令信号Ｄに応じて上記リトラクター８によるショルダーベルト５のロック状態が解除される等により、リトラクター８からショルダーベルト５が引き出されることが許容されるとともに、シートベルト制御手段４０から係止部材２４に出力された作動指令信号Ｅに応じて該係止部材２４等からなる第１ロック機構によるラップアンカー９の係止状態が解除されることにより、該ラップアンカー９の下端部が上方に移動するとともに、これに対応して乗員の腰部を拘束する上記ラップベルト６が車幅方向の内方側に送り出されることになる。
【００５３】
この結果、上記バックル１１に設けられた第２プリテンショナ機構２８を作動させる際に、乗員に圧着されたショルダーベルト５およびラップベルト６の圧着力が一定値に維持された状態で、該ショルダーベルト５が上記乗員の肩部から腰部に沿って斜め内側下向きに引っ張られるとともに、ラップベルト６が車幅方向の内方側に引っ張られ、これにより図１０（ｃ）に示すように、車両用シート１に着座した乗員を車幅方向の内方側に押動する所定の押動力Ｈ３が付与されることになる。
【００５４】
そして、上記指令信号Ｃ〜Ｅの出力時点から所定時間が経過した時点ｔ３で、上記サイドエアバッグ３４の膨張展開が終了するように、該サイドエアバッグ３４の容量および上記サイドエアバッグ装置３のインフレータ３５からサイドエアバッグ３４に供給される燃焼ガスの供給速度等が設定されている。
【００５５】
また、上記時点ｔ３、または該サイドエアバッグ３４の膨張展開が終了する直前もしくは膨張展開の終了直後に、上記ラップアンカー９の設置部に設けられた上記駆動手段２５からなる第２ロック機構にロック解除信号Ｆが出力され、上記ラップベルト６による乗員の拘束力が、上記荷重検出手段１３により検出された荷重に対応したタイミングおよび速度で徐々に緩められる。この結果、図１０（ｄ）に示すように、車両の側突時に入力された側突荷重Ｊに対応して上記乗員に作用する慣性力Ｋ、つまり乗員を車幅方向の外方側へ相対移動させるようとする力に応じ、車両用シート１に着座した乗員の腰部が車幅方向の外方側に移動することが許容される。
【００５６】
さらに、上記第２ロック機構にロック解除信号が出力された後に所定時間が経過した時点４で、上記リトラクター８に設けられたロック機構１４にショルダーベルト５のロック状態を解除する制御信号Ｇが出力され、上記リトラクター８からショルダーベルト５が引き出されて該ショルダーベルト５による乗員の拘束力が緩められる。この結果、図１０（ｅ）に示すように、車両の側突時に作用する側突荷重Ｊに対応して上記乗員に作用する慣性力Ｋ、つまり乗員を車幅方向に相対移動させるようとする力に応じ、車両用シート１に着座した乗員の肩部および頭部等が車幅方向の外方側に移動することが許容されることになる。
【００５７】
上記のように車両用シート１に着座した乗員の肩部から腰部にかけて斜めに掛け渡されるショルダーベルト５および乗員の腰部を跨いで車幅方向に延びるように設置されるラップベルト６からなるウェビング７と、該ウェビング７の一端部を巻取可能に支持するリトラクター８と、該ウェビング７の他端部を車体に固定するラップアンカー９と、上記ウェビング７に設けられたタング１０を係脱可能に支持するバックル１１とを有するシートベルト装置２を備えた乗員保護装置において、車両の衝突時に上記ウェビング７に張力を付与して該ウェビング７を乗員に圧着させる第１プリテンショナ機構１２からなる圧着機構と、上記ショルダーベルト５およびラップベルト６を駆動して乗員を車幅方向の内方側に押動する第２プリテンショナ機構２８からなる駆動機構と、車両の側部から衝撃荷重が入力された時に、上記第１プリテンショナ機構１２を作動させてウェビング７を乗員に圧着させた後に上記第２プリテンショナ機構２８を作動させるように制御するシートベルト制御手段４０と、車両の側突時に車両用シート１に着座した乗員の上半身と車室の側壁との間にサイドエアバッグ３４を展開させるサイドエアバッグ装置３とを設けるとともに、上記駆動機構およびサイドエアバッグ装置３の作動後に所定時間が経過した時点で上記リトラクター８に設けられたロック機構によるウェビングのロック状態を解除して乗員が車幅方向の外方側に移動するのを許容するように構成したため、車両の側突時または横転時等に、車両用シート１に着座した乗員を効果的に保護することができるという利点がある。
【００５８】
すなわち、上記第１実施形態では、車両用シートの車幅方向外方側に上記リトラクター８を配設するとともに、該リトラクター８に設けられた第１プリテンショナ機構１２によって上記圧着機構を構成し、車両の側突時または横転時等に、上記第１プリテンショナ機構１２を作動させることにより、上記ウェビング７の一端部をリトラクター８内に引き込んで該ウェビング７に所定の張力を付与するように構成したため、上記ショルダーベルト５およびラップベルト６を乗員にそれぞれ適正に圧着させて乗員を拘束することができる。しかも、車両の前突時又は後突時に、ウェビング７を乗員に圧着させて乗員を拘束することにより、車両に作用する衝突荷重から乗員を保護するために設けられた上記第１プリテンショナ機構１２を利用して車両の側突時または横転時等に、上記ウェビング７に張力を付与して該ウェビング７を乗員に圧着させることができるため、シートベルト装置２の構造を効果的に簡略化できるという利点もある。
【００５９】
そして、上記車両用シート１の車幅方向内方側に、上記タング１０が係止されるバックル１１を配設するとともに、該バックル１１を下方に引っ張る第２プリテンショナ機構２８によって上記駆動機構を構成し、第１プリテンショナ機構１２の作動後に所定のタイミングで上記第２プリテンショナ機構２８を作動させて上記タング１０およびバックル１１を下方に引っ張ることにより、上記乗員に圧着されたショルダーベルト５およびラップベルト６をそれぞれ車幅方向の内方側に向けて付勢するように構成したため、上記車両用シート１に着座した乗員を所定距離だけ車体の内方側へ積極的に移動させることができる。例えば、上記ウェビング７に設けられたタングを１００ｍｍ程度下方に引っ張ることにより、上記ショルダーベルト５およびラップベルト６が５０ｍｍ程度それぞれ車幅方向の内方側に引っ張られるため、これに応じて乗員が約５０ｍｍ、車体の内方側に移動することになる。したがって、車両の側突時または横転時等に、車両用シート１に着座した乗員と車体側部との間に所定の間隙を確保することにより、車両の側部から入力される衝撃荷重が該乗員に及ぶのを効果的に防止して乗員を保護することができる。
【００６０】
また、上記第１実施形態では、バックル１１の設置部に設けられた第２プリテンショナ機構２８からなる駆動機構を作動させる際に、乗員に圧着されたショルダーベルト５の圧着力を略一定値に維持しつつ、該ショルダーベルト５が上記リトラクター８から引き出されるのを許容する上記ロック機構１４等からなる引出機構をリトラクター８に設けたため、該リトラクター８および上記第２プリテンショナ機構２８の付勢力が同時にショルダーベルト５に対して付与されることにより、該ショルダーベルト５から過大な拘束力が乗員に作用して乗員が違和感を受けるのを効果的に防止することができる。しかも、上記第２プリテンショナ機構２８からなる駆動機構によるショルダーベルト５の駆動力が、上記リトラクター８の引張力に応じて減殺されるという事態の発生等を効果的に防止し、上記第２プリテンショナ機構２８によりショルダーベルト５を適正に駆動して上記乗員を車体の内方側へ積極的に移動させることができる。
【００６１】
特に、上記第２プリテンショナ機構２８の作動時に、ラップアンカー９の設置部に設けられたソレノイドアクチュエータからなる係止部材２４（第１ロック機構）によるラップベルト６の係止を解除してラップベルト６が車幅方向の内方側に送り出されるのを許容するように構成した場合には、ラップベルト６の端部が固定された状態で上記第２プリテンショナ機構２８の付勢力がラップベルト６に付与されることに起因して、該ラップベルト６から乗員に過大な圧着力が付与されて該乗員が違和感を受けるのを効果的に防止しつつ、上記第２プリテンショナ機構２８の駆動力に応じ、ラップベルト６を適正に駆動して乗員を車幅方向の内方側に押動できるという利点がある。
【００６２】
また、上記のように車両の側方から衝撃荷重が入力された時に、上記第１プリテンショナ機構１２からなる圧着機構を作動させてウェビング７を乗員に圧着させた後に、上記第２プリテンショナ機構２８からなる駆動機構を作動させてショルダーベルト５およびラップベルト６を駆動することにより乗員を車幅方向の内方側に押動した状態で、上記サイドエアバッグ装置３を作動させてサイドエアバッグ３４を膨張展開させることにより、該サイドエアバッグ３４が上記乗員に干渉するのを効果的に防止することができる。したがって、車両の側突時または横転時等に、上記サイドエアバッグ３４を適正に膨張展開させることにより、乗員を効果的に保護できるという利点がある。
【００６３】
そして、上記第２プリテンショナ機構２８からなる駆動機構およびサイドエアバッグ装置３の作動後に、上記駆動機構の作動後に所定時間が経過した時点４で上記リトラクター８に設けられたロック機構によるウェビング７（ショルダーベルト５）のロック状態を解除して乗員が車幅方向の外方側に移動するのを許容するように構成したため、車両の側突時または横転時等に、展開状態となったサイドエアバッグ３４に乗員を近付けることにより、該乗員に作用する慣性力に応じた反動でサイドエアバッグ３４に押し付けられること等を防止して車両用シート１に着座した乗員を効果的に保護することができる。
【００６４】
すなわち、上記サイドエアバッグ３４が展開状態となった後においても、上記ウェビング７で乗員を車幅方向の内方側に拘束し続けた場合には、該ウェビング７による乗員の拘束力よりも該乗員を車幅方向の外方側に移動させるようとする慣性力Ｋが大きくなった時点で、該乗員が急激に車幅方向の外方側へ移動してサイドエアバッグ３４に押し付けられることにより、強い違和感を受ける。このため、上記サイドエアバッグ３４の展開後には、上記ウェビング７による乗員の拘束を早い段階で解除して、該乗員に作用する慣性力に応じて該乗員が強い力でサイドエアバッグ３４に押し付けられるのを防止し、乗員が強い違和感を受けるのを防止しつつ、上記サイドエアバッグ３４およびウェビング７を利用して乗員を保護できるようにすることが望ましい。
【００６５】
また、上記第１実施形態では、第２プリテンショナ機構２８からなる駆動機構により上記ショルダーベルト５およびラップベルト６を駆動して乗員を車幅方向の内方側に押動するように構成された乗員保護装置において、車両の側部から衝撃荷重が入力された時に、ウェビング７を乗員に圧着させた状態で上記駆動機構を作動させることにより、上記乗員を通常の着座姿勢に維持しつつ車幅方向の内方側へ移動させた後の所定時点ｔ３で、まずラップアンカー９の設置部に設けられた駆動手段２５からなる第２ロック機構によるラップベルト６のロック状態を解除してラップベルト６による乗員の拘束を徐々に解除し、かつその後の所定時点ｔ４で、上記リトラクター８に設けられたロック機構１４によるショルダーベルト５のロック状態を解除することにより、上記駆動機構およびサイドエアバッグ装置３の作動後に、上記乗員を通常の着座姿勢に維持しつつ車幅方向の外方側へ移動させることできるように構成したため、上記サイドエアバッグ３４に乗員が強い力で急激に押し付けられて当接乗員が違和感を受けるのを防止できるという利点がある。
【００６６】
すなわち、車両の側突時等に第２プリテンショナ機構２８からなる駆動機構を作動させてショルダーベルト５およびラップベルト６を駆動することにより乗員を車幅方向の内方側に押動するように構成した乗員保護装置では、車両に作用する衝撃荷重Ｊに応じ、乗員の肩部および頭部には、腰部よりも強い力で車幅方向の外方側へ移動させようとする慣性力Ｋが作用するため、車体の側壁上部に展開したカーテンエアバッグ等に上記乗員の頭部が急激に押し付けられる可能性がある。
【００６７】
しかし、上記のように駆動機構の作動後に、ショルダーベルト５により乗員の肩部を拘束しつつ、まずラップアンカー９のロック機構によるロック状態を解除して上記ラップベルト６による腰部の拘束状態を開放し、その後に上記ショルダーベルト５のロック状態を解除するように構成した場合には、乗員が通常の着座状態を維持しつつ、その腰部と肩部および頭部とを略同時に車幅方向の外方側に移動させることができる。したがって、上記サイドエアバッグ３４に乗員が当接する際の押圧力を乗員の肩部および胴部等に分散させることができ、これにより上記乗員が違和感を受けるのを、さらに効果的に防止できるという利点がある。
【００６８】
また、上記第１実施形態では、車両の側突時にウェビング７に作用する荷重に応じて上記ラップアンカー９の第２ロック機構（駆動手段２５）およびリトラクター８のロック機構１４によるウェビング７のロック状態を解除するタイミングを制御するロック解除制御手段４０ａを設け、上記ウェビング７に作用する荷重が大きい場合、つまり乗員に作用する上記慣性力が大きい場合には、該張力が小さい場合に比べて上記ロック解除のタイミングを早くするように構成したため、大きな側突荷重の作用時等に、上記駆動機構およびサイドエアバッグ装置３の作動後における早い段階で、上記乗員を車幅方向の外方側へ移動させることにより、サイドエアバッグ３４等に乗員が強い押圧力で押し付けられるのを効果的に防止できるという利点がある。
【００６９】
さらに、上記第１実施形態では、車両の側突時にウェビング７に作用する荷重が大きい場合には、該荷重が小さい場合に比べて上記ロック機構によるウェビング７のロック状態を解除する速度を速くするように構成したため、大きな側突荷重の作用時等に、上記駆動機構およびサイドエアバッグ装置３を作動させた後、上記乗員を車幅方向の外方側へ迅速に移動させることにより、サイドエアバッグ３４に乗員が強い押圧力で急激に押し付けられるのを、より効果的に防止できるという利点がある。
【００７０】
なお、上記第１実施形態では、リトラクター８に設けられた荷重検出手段１３によりウェビング７に作用する荷重を検出し、この検出値に応じて上記ラップアンカー９の第２ロック機構（係止部材２４）およびリトラクター８のロック機構１４によるウェビングのロック状態を解除するタイミングおよび解除速度を制御するように構成した例について説明したが、この構成に代え、上記側突センサ３７または横転センサ３８の出力信号に基づいて車両の側部に対する衝撃荷重の入力を検出する衝撃検出手段３９により車両の側突時等に車体に作用する荷重の大きさを検出するとともに、上記車両用シート１に設置された圧力センサ等により着座した乗員の体重を検出し、これらの検出値に基づいてウェビング７に作用する荷重を間接的に検出することも可能である。
【００７１】
しかし、上記第１実施形態に示すようにウェビング７に作用する荷重を検出する荷重検出手段１３を設けた構造とした場合には、簡単な構成で上記駆動機構およびサイドエアバッグ装置３の作動後に上記乗員を車幅方向の外方側へ適正なタイミングおよび速度で移動させることにより、サイドエアバッグ３４に乗員が強い押圧力で急激に押し付けられるのを効果的に防止することができるとともに、上記サイドエアバッグ３４が充分に膨張する前に乗員を車幅方向の外方側へ移動することが許容されることに起因して、上記サイドエアバッグ３４の展開性が阻害されるという事態の発生を適正に防止することができる。
【００７２】
また、上記第１実施形態では、サイドエアバッグ３４の展開状態で該サイドエアバッグ３４により車両用シート１に着座した乗員の肩部から腰部までを覆うように構成したため、車両の側突時等に上記サイドエアバッグ３４を展開させることにより、乗員を効果的に保護することができるという利点がある。このようにサイドエアバッグ３４により車両用シート１に着座した乗員の肩部から腰部までを覆うように構成した場合には、上記サイドエアバッグ３４がその展開時に上記乗員と車体側壁とに間に挟まれ易くなるが、上記のように第２プリテンショナ機構２８からなる駆動機構により上記ショルダーベルト５およびラップベルト６を駆動して乗員を車幅方向の内方側に押動するように構成することにより、さらに効果的に乗員を保護することができる。
【００７３】
なお、車両の前突時又は後突時に、ウェビング７を乗員に圧着させて乗員を拘束するために設けられた上記第１プリテンショナ機構１２を利用して車両の側突時または横転時等に、上記ウェビング７に張力を付与して該ウェビング７を乗員に圧着させる圧着機構を構成してなる上記第１実施形態に代え、図１１に示す第２実施形態のように、ウェビング７にエアを供給して該ウェビング７を膨張させるエアベルト機構４２により上記圧着機構を構成してもよい。
【００７４】
上記第２実施形態に係るエアベルト機構４２は、ショルダーベルト５およびラップベルト６に設けられたバッグ部５ａ，６ａに接続されたエアパイプ４３と、このエアパイプ４３を介して上記バッグ部５ａ，６ａ内に燃焼ガスを供給して該バッグ部５ａ，６ａを膨張させるインフレータ４４とを備えている。そして、車両の側部から衝撃荷重が入力された時に、上記シートベルト制御手段４０から出力される作動指令信号に応じ、上記インフレータ４４を作動させてバッグ部５ａ，６ａを膨張させ、その圧力によりショルダーベルト５およびラップベルト６を乗員にそれぞれ圧着させるように構成されている。
【００７５】
上記構成によれば、車両の側突時または横転時等に、上記バッグ部５ａ，６ａを膨張させて、ショルダーベルト５およびラップベルト６の面積を増大させた状態で、これらを乗員に対して適正に圧着させることができるため、上記第２プリテンショナ機構２８からなる駆動機構を作動させることにより、車両用シート１に着座した乗員を車幅方向の内方側へ、よりスムーズに移動させて該乗員と車体の側壁との間に上記サイドエアバッグ３４を展開させるための間隙を効果的に形成することができる。
【００７６】
図１２および図１３は、本発明に係る乗員保護装置の第３実施形態を示している。該第３実施形態では、上記ラップベルト６の基端部を係止するラップアンカー９の設置部に、乗員の上半身を車幅方向の内方側に移動させるように上記ウェビング７を駆動する第２プリテンショナ機構４５からなる駆動機構が設けられている。該第２プリテンショナ機構４５は、図１４に示すように、シリンダ３０が支持部材４６により前後移動可能に支持された点を除き、図６に示す第２プリテンショナ機構２８と同様の構成を有している。このため、上記第２プリテンショナ機構４５を構成する各部材に、上記第２プリテンショナ機構２８の各部材と同一の符号を付して、その具体的説明を省略する。
【００７７】
また、上記支持部材４６は、上記ラップアンカー９に代えて第２プリテンショナ機構４５のシリンダ３０を、第１保持筒２２より摺動自在に支持するとともに、該第１保持筒２２等が車両の前後方向に設置されている点を除き、図４および図５に示す支持部材２１と、同様の構成を有しているため、上記支持部材４６を構成する各部材に、上記支持部材２１の構成部材と同一の符号を付して、その具体的説明を省略する。
【００７８】
そして、上記第２プリテンショナ機構４５からなる駆動機構を介してラップベルト６に付与される引き下げ力に応じ、上記車両用シート１に着座した乗員の上半身を揺動変位させてその肩部を車幅方向の内方側に移動させるようにウェビング７を駆動する駆動機構が、上記第２プリテンショナ機構２８により構成されている。すなわち、上記第２プリテンショナ機構４５が作動状態となると、乗員の腰部を跨いで車幅方向に延びるように設置されたラップベルト６が車幅方向の外方側に引っ張られて乗員の腰部が車幅方向の外方側に引っ張られるとともに、これに対応して乗員の肩部から腰部に掛け渡されたショルダーベルト５が斜め内側下向きに引っ張られることにより、上記乗員の上半身が揺動変位してその肩部が車幅方向の内方側に押動されるようになっている。
【００７９】
上記第３実施形態において、図１５に示すように、車両の側部から衝撃荷重Ｊが入力されたことが衝撃検出手段３９等において検出されると、この時点ｔ１で、上記シートベルト制御手段４０からリトラクター８に設けられた第１プリテンショナ機構１２に作動指令信号Ａが出力されるとともに、上記エアバッグ制御手段４１からサイドエアバッグ装置３のインフレータ３５に作動指令信号Ｂが出力される。また、上記時点ｔ１で出力された作動指令信号Ｂに応じてサイドエアバッグ装置３のインフレータ３５が作動状態となることにより、サイドエアバッグ３４に対する燃焼ガスの供給が開始されて該サイドエアバッグ３４が膨張し始める。
【００８０】
そして、上記時点ｔ１で出力された作動指令信号Ａに応じてリトラクター８の第１プリテンショナ機構１２が作動状態となることにより、図１６（ａ）に示すように、ウェビング７をリトラクター８に引き込む方向の引張力Ｈ１が作用すると、上記ウェビング７に所定の張力が付与されて上記ショルダーベルト５およびラップベルト６が乗員の胸部および腰部にそれぞれ圧着されることになる。
【００８１】
上記リトラクター８に設けられた第１プリテンショナ機構１２からなる圧着手段の作動後に所定時間が経過する等により、乗員に対するウェビング７の圧着が完了した時点ｔ２で、上記ラップアンカー９の支持部に設けられた第２プリテンショナ機構４５に上記シートベルト制御手段４０から作動指令信号Ｃが出力されるとともに、リトラクター８に設けられたロック機構１４に作動指令信号Ｄが出力される。
【００８２】
上記時点２で出力された作動指令信号Ｃに応じて第２プリテンショナ機構４５が作動状態となることにより、図１６（ｂ）に示すように、ウェビング７の他端部に設けられたラップアンカー９を下方に引っ張る所定の引張力Ｈ２が作用し、これに応じて乗員の腰部に沿って車幅方向に延びるように設置されたラップベルト６が車幅方向の外方側に引っ張られるとともに、乗員の肩部から腰部に沿って斜めに掛け渡された上記ショルダーベルト５が斜め内側下向きに引っ張られることになる。
【００８３】
また、上記時点２で、シートベルト制御手段４０からリトラクタ８のロック機構１４に出力された作動指令信号Ｄに応じて上記リトラクター８によるショルダーベルト５の拘束が解放される等により、リトラクター８からウェビング７が引き出されることが許容される。この結果、上記ラップアンカー９の設置部に設けられた上記第２プリテンショナ機構４５を作動させる際に、乗員に圧着されたショルダーベルト５およびラップベルト６の圧着力が一定値に維持された状態で、該ショルダーベルト５が上記乗員の肩部から腰部に沿って斜め内側下向きに引っ張られるとともに、ラップベルト６が車幅方向の外方側に引っ張られ、これにより図１６（ｃ）に示すように、車両用シート１に着座した乗員の上半身を反時計方向に揺動変位させる所定の押動力Ｈ３が付与されることになる。
【００８４】
そして、上記時点ｔ３あるいは該サイドエアバッグ３４の膨張展開が終了する直前または膨張展開の終了直後に、上記リトラクター８に設けられたロック機構１４にショルダーベルト５のロック状態を解除する制御信号Ｅが出力され、図１６（ｄ）に示すように、乗員の肩部等を拘束する上記ショルダーベルト５の拘束力が緩められる。この結果、車両の側突時に作用する側突荷重Ｊに対応して上記乗員に作用する慣性力Ｋ、つまり乗員を車幅方向に相対移動させるようとする力に応じ、車両用シート１に着座した乗員の頭部が車幅方向の外方側に移動することが許容されることにより、図１６（ｃ）に示すように傾いた状態にある乗員の上半身を、図１６（ｄ）に示すように、通常の着座状態、つまり略直立した着座状態に戻すことができる。
【００８５】
さらに、上記リトラクター８のロック機構１４にロック解除信号が出力された後に所定時間が経過した時点４で、上記ラップアンカー９の設置部に設けられた上記駆動手段２５からなる第２ロック機構にロック解除信号Ｆが出力され、図１６（ｄ）に示すように、上記ラップベルト６による乗員の拘束力が、上記荷重検出手段１３により検出された荷重に対応したタイミングおよび速度で緩められる。この結果、車両の側突時に入力された側突荷重Ｊに対応して上記乗員に作用する慣性力Ｋ、つまり乗員を車幅方向の外方側へ相対移動させるようとする力に応じ、車両用シート１に着座した乗員の腰部が車幅方向の外方側に移動することが許容されることになる。
【００８６】
上記のように車両用シート１に着座した乗員の肩部から腰部にかけて斜めに掛け渡されるショルダーベルト５および乗員の腰部を跨いで車幅方向に延びるように設置されるラップベルト６からなるウェビング７と、該ウェビング７の一端部を巻取可能に支持するリトラクター８と、該ウェビング７の他端部を車体に固定するラップアンカー９と、上記ウェビング７に設けられたタング１０を係脱可能に支持するバックル１１とを有するシートベルト装置２を備えた乗員保護装置において、車両の側突時に乗員と車室側壁との間にサイドエアバッグ３４を展開させるサイドエアバッグ装置３と、車両の衝突時に上記ウェビング７に張力を付与して該ウェビング７を乗員に圧着させる第１プリテンショナ機構１２からなる圧着機構と、上記乗員の上半身を揺動変位させてその肩部を車幅方向の内方側に移動させるように上記ウェビング７を駆動する第２プリテンショナ機構４５からなる駆動機構と、車両の側部から衝撃荷重が入力された時に、上記第１プリテンショナ機構１２を作動させてウェビング７を乗員に圧着させた後に上記第２プリテンショナ機構４５を作動させるように制御するシートベルト制御手段４０とを設けたため、車両の側突時または横転時等に、車両用シート１に着座した乗員を効果的に保護することができるという利点がある。
【００８７】
すなわち、上記第３実施形態では、車両用シートの車幅方向外方側に上記リトラクター８を配設するとともに、該リトラクター８に設けられた第１プリテンショナ機構１２によって上記圧着機構を構成し、車両の側突時または横転時等に、上記第１プリテンショナ機構１２を作動させることにより、上記ウェビング７の一端部をリトラクター８内に引き込んで該ウェビング７に所定の張力を付与するように構成したため、上記ショルダーベルト５およびラップベルト６を乗員にそれぞれ適正に圧着させて乗員を拘束することができる。
【００８８】
そして、上記車両用シート１の車幅方向外方側に、上記ウェビング７の他端部を車体の固定するラップアンカー９を配設するとともに、該ラップアンカー９を下方に引っ張る第２プリテンショナ機構４５によって上記駆動機構を構成し、第１プリテンショナ機構１２の作動後に所定のタイミングで上記第２プリテンショナ機構４５を作動させて上記ラップアンカー９を例えば５０ｍｍ程度下方に引っ張るようにすれば、上記乗員に圧着されたラップベルト６を５０ｍｍの程度、車幅方向の外方側に向けて引っ張ることができる。また、これに応じて上記ウェビング７がタング１０により支持されつつ、ショルダーベルト５が５０ｍｍ程度、斜め内側下向きに引っ張られる結果、乗員の重心を車幅方向に移動させることなく、その上半身を図１６（ｃ）の反時計方向に揺動変位させることにより、該乗員の肩部を車幅方向の内方側へ積極的に移動させることができる。
【００８９】
したがって、車両の側突時または横転時等に、車両用シート１に着座した乗員の肩部と車体側部との間に充分な間隙を確保することにより、車両の側部から入力される衝撃荷重が該乗員に及ぶのを効果的に防止して乗員を保護することができる。そして、上記サイドエアバッグ装置３を作動させてサイドエアバッグ３４を膨張展開させる際に、該サイドエアバッグ３４が上記乗員の肩部に干渉してその膨張展開が阻害されるという事態の発生を効果的に防止し、車両の側突時または横転時等に、上記サイドエアバッグ３４を適正に膨張展開させることにより、乗員を効果的に保護することができる。
【００９０】
また、上記第３実施形態では、ラップアンカー９に設けられた第２プリテンショナ機構４５からなる駆動機構を作動させる際に、乗員に圧着されたウェビング７の圧着力を略一定値に維持しつつ、該ウェビング７が上記リトラクター８から引き出されるのを許容する上記ロック機構１４等からなる引出機構を該リトラクター８に設けたため、該リトラクター８および上記第２プリテンショナ機構２８の付勢力が同時にウェビング７に付与されることに起因して、該ウェビング７から過大な拘束力が乗員に作用して乗員が違和感を受けるのを効果的に防止することができる。しかも、上記第２プリテンショナ機構２８によるウェビング７の駆動力が、上記リトラクター８の引張力に応じて減殺されるという事態の発生等を効果的に防止し、上記第２プリテンショナ機構２８によりウェビング７を適正に駆動できるという利点がある。
【００９１】
そして、上記のように車両の側方から衝撃荷重が入力された時に、車両用シート１に着座した乗員と車室の側壁との間にサイドエアバッグ３４を展開させるサイドエアバッグ装置３を備えた車両において、ラップアンカー９の設置部に設けられた第２プリテンショナ機構４５からなる駆動機構により上記ショルダーベルト５およびラップベルト６を駆動して車両用シート１に着座した乗員の上半身を揺動変位させてその肩部を車幅方向の内方側に移動させるように構成された乗員保護装置において、上記駆動機構の作動後に所定時間が経過した時点ｔ３で、まず上記リトラクター８に設けられたロック機構１４によるショルダーベルト５のロック状態を解除してショルダーベルト５による乗員の拘束を徐々に解除し、その後の所定時点ｔ４で、ラップアンカー９の設置部に設けられた駆動手段２５からなる第２ロック機構によるラップベルト６のロック状態を解除してラップベルト６による乗員の拘束を徐々に解除するように構成した場合には、上記駆動機構およびサイドエアバッグ装置３の作動後に、上記乗員を通常の着座姿勢に維持しつつ車幅方向の外方側へ移動させることにより、該乗員が強い違和感を受けるのを防止できるという利点がある。
【００９２】
すなわち、上記駆動機構の作動後に、まず乗員の肩部を保持するショルダーベルト５の拘束状態を解放することにより、図１６（ｃ）のように傾いた状態にある乗員の上半身を、図１６（ｄ）に示すように、慣性力Ｊに応じて略直立した通常の着座状態に移行させた後、上記ラップベルト６による腰部の拘束状態を開放するように構成したため、乗員の上半身が傾斜した不自然な状態で車幅方向の外方側に移動して違和感を受けるのを防止しつつ、上記乗員の腰部と頭部とを略同時に車幅方向の外方側に移動させことができる。したがって、上記サイドエアバッグ３４に乗員が当接する際の押圧力を乗員の肩部および胴部等に分散させるにより、上記乗員を効果的に保護できるという利点がある。
【００９３】
なお、車両の前突時又は後突時に、ウェビング７を乗員に圧着させて乗員を拘束するために設けられた上記第１プリテンショナ機構１２を利用して車両の側突時または横転時等に、上記ウェビング７に張力を付与して該ウェビング７を乗員に圧着させるように構成した上記第３実施形態に代え、図１１に示す第２実施形態と同様の構成を有するエアベルト機構４２により上記圧着機構を構成してもよい。上記構成によれば、車両の側突時または横転時等に、上記ショルダーベルト５およびラップベルト６のバッグ部５ａ，６ａを膨張させた状態で、これらを乗員に対して適正に圧着させることができるため、上記第２プリテンショナ機構４５からなる駆動機構の作動させることにより、車両用シート１に着座した乗員を車幅方向の内方側へ効果的に移動させることができる。
【００９４】
また、図１４に示すように、上記第１保持筒２２を回転駆動するウォームギア駆動機構等を備えた上記駆動手段２５により第２ロック機構を構成した上記第１実施形態に代え、上記リトラクター８のロック機構１４と同様に、ラップベルト６を挟んで配設された一対の係止部材により該ラップベルト６を係脱可能に拘束し、あるいは上記第２プリテンショナ機構４５のシリンダ３０を抱持するとともに、その抱持力を調節可能に構成された抱持部材を設けることにより、必要応じて上記ラップベルト６による拘束力を解放するように構成してもよい。
【符号の説明】
【００９５】
１ 車両用シート
２ シートベルト装置
３ サイドエアバッグ装置
５ ショルダーベルト
６ ラップベルト
７ ウェビング
８ リトラクター
９ ラップアンカー
１０ タング
１１ バックル
１２ 第１プリテンショナ機構（圧着機構）
１３ 荷重検出手段
１４ 第１ロック機構
２５ 駆動手段（第２ロック機構）
２８，４５ 第２プリテンショナ機構（駆動機構）
３４ サイドエアバッグ
４０ シートベルト制御手段
４０ａ ロック解除制御手段
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用シートに着座した乗員をウェビングによって拘束するシートベルト装置を備えた乗員保護装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、下記特許文献１に示されるように、乗員の肩部から胸部を拘束するショルダーベルトと、乗員の腰部を拘束するラップベルトとを備え、ラップベルトの先端を第１の先端ベルト部と、第２の先端ベルト部とに二股に分岐させ、第１の先端ベルト部を、シート座面の下方を経由させて、シート座面の下方に設けられた駆動装置に固定し、かつ第２の先端ベルト部を車体側面に設けられたシートベルトアンカーに固定したシートベルト装置が知られている。
【０００３】
また、下記特許文献２に示されるように、車両用シートに着座した乗員をウェビングにより拘束するシートベルト手段と、乗員と車両側部との間にサイドエアバッグを膨張展開させて乗員を保護するサイドエアバッグ手段とを備えた車両用シートにおいて、上記シートベルト手段は、車両の側突時または横転時に上記ウェビングによる乗員の拘束力を高めるようにウェビングを牽引するプリテンショナを備え、上記シートベルト手段がプリテンショナによりウェビングを牽引して乗員の拘束力を高めた状態で、上記サイドエアバッグの膨張展開により乗員を保護することが行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２９０２５９号公報
【特許文献２】特開２００８−２０７７６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１に開示されたシートベルト装置では、車両の側方から荷重が加わる衝突時もしくは衝突予測時に、上記駆動装置を作動させてラップベルトの一部を駆動することにより、乗員の腰部を車体の中央側に寄せて側突荷重から乗員を保護するように構成されている。しかし、上記ラップベルトの一部を駆動するだけでは、乗員の上半身を車体の中央側へ充分に移動させることが困難であり、車両の側突時等に、より効果的に乗員を保護できるようにすることが望まれていた。
【０００６】
また、上記特許文献２に開示された車両用シートでは、車両の側突時または横転時等にプリテンショナを作動させてウェビングによる乗員の拘束力を高めることにより、乗員をシートバッグおよびシートクッションに対して正常な着座姿勢に拘束した状態で、サイドエアバッグを展開させるように構成されている。そして、車両の側突時等に展開する上記サイドエアバッグ等により乗員を保護する機能を備えた車両において、その保護機能を最大限に発揮させることができず、車両の側突時等に、車両用シートに着座した乗員を効果的に保護することは困難であった。
【０００７】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、車両の側突時または横転時等に、車両用シートに着座した乗員を効果的に保護することができる乗員保護装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に係る発明は、車両用シートに着座した乗員の肩部から腰部にかけて斜めに掛け渡されるショルダーベルトおよび乗員の腰部を跨いで車幅方向に延びるように設置されたラップベルトを有するウェビングと、該ウェビングの一端部を巻取可能に支持するリトラクターと、該ウェビングの他端部を車体に固定するラップアンカーと、該ウェビングに設けられたタングを係脱可能に支持するバックルとを有するシートベルト装置を備えた乗員保護装置において、車両の衝突時に上記ウェビングに張力を付与して該ウェビングを乗員に圧着させる圧着機構と、該ウェビングの圧着状態で上記乗員の少なくとも上半身を車幅方向の内方側に移動させるように上記ウェビングを駆動する駆動機構と、車両の側部から衝撃荷重が入力された時に、上記圧着機構を作動させてウェビングを乗員に圧着させた後に上記駆動機構を作動させるように制御するシートベルト制御手段と、車両の側部から衝撃荷重が入力された時に、車両用シートに着座した乗員の上半身と車室の側壁との間にサイドエアバッグを展開させるサイドエアバッグ装置とを備えるとともに、上記駆動機構およびサイドエアバッグ装置の作動後に所定時間が経過した時点で上記リトラクターに設けられたロック機構によるウェビングのロック状態を解除して乗員が車幅方向の外方側に移動するのを許容するように構成したものである。
【０００９】
請求項２に係る発明は、上記請求項１に記載の乗員保護装置において、上記駆動機構が、上記ショルダーベルトおよびラップベルトを駆動して乗員を車幅方向の内方側に押動するものであり、車両の側部から衝撃荷重が入力された時に、上記シートベルト制御手段により、圧着機構を作動させてウェビングを乗員に圧着させた後に上記駆動機構を作動させることにより、上記乗員を通常の着座姿勢に維持しつつ車幅方向の内方側へ移動させるとともに、上記駆動機構の作動後に、まずラップアンカーの設置部に設けられたロック機構によるラップベルトのロック状態を解除してラップベルトを徐々に送り出した後、上記ショルダーベルトを巻取可能に支持するリトラクターに設けられたロック機構によるショルダーベルトのロック状態を解除するように構成したものである。
【００１０】
請求項３に係る発明は、上記請求項１または２に記載の乗員保護装置において、車両の側突時にウェビングに作用する荷重に応じて上記ロック機構によるウェビングのロック状態を解除するタイミングを制御するロック解除制御手段を有し、上記ウェビングに作用する荷重が大きい場合には、該張力が小さい場合に比べて上記ロック解除のタイミングを早くするように構成したものである。
【００１１】
請求項４に係る発明は、上記請求項１〜３のいずれか１項に記載の乗員保護装置において、車両の側突時にウェビングに作用する荷重が大きい場合には、該荷重が小さい場合に比べて上記ロック機構によるウェビングのロック状態を解除する速度を速くするように構成したものである。
【００１２】
請求項５に係る発明は、上記請求項３または４に記載の乗員保護装置において、上記ウェビングに作用する荷重を検出する荷重検出手段を備えたものである。
【００１３】
請求項６に係る発明は、上記請求項１〜５のいずれか１項に記載の乗員保護装置において、上記サイドエアバッグが、その展開状態で着座乗員の肩部から腰部までを覆うように構成されたものである。
【００１４】
請求項７に係る発明は、上記請求項１に記載の乗員保護装置において、上記駆動機構が、上記乗員の上半身を揺動変位させてその肩部を車幅方向の内方側に移動させるように上記ウェビングを駆動するものであり、車両の側部から衝撃荷重が入力された時に、上記シートベルト制御手段により、圧着機構を作動させてウェビングを乗員に圧着させた後に上記駆動機構を作動させることにより、上記乗員の上半身を揺動変位させてその肩部を車幅方向の内方側に移動させるように上記ウェビングを駆動するとともに、上記駆動機構の作動後に、まず上記ショルダーベルトを巻取可能に支持するリトラクターに設けられたロック機構によるショルダーベルトのロック状態を解除してショルダーベルトを徐々に送り出した後、ラップアンカーの設置部に設けられたロック機構によるラップベルトのロック状態を解除するように構成したものである。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１に係る発明では、車両の側突時または横転時等に、上記圧着機構を作動させることにより、上記ウェビングに所定の張力を付与してショルダーベルトおよびラップベルトを乗員にそれぞれ適正に圧着させて乗員を拘束した後、上記駆動機構を作動させることにより、乗員の上半身を揺動変位させてその肩部を車幅方向の内方側に押動するように構成したため、車両用シートに着座した乗員と車体側部との間に所定の間隙を確保した状態で、上記サイドエアバッグ装置を作動させてサイドエアバッグを膨張展開させることにより、該サイドエアバッグが上記乗員に干渉するのを効果的に防止し、車両の側突時または横転時等に、乗員を効果的に保護できるという利点がある。そして、上記駆動機構およびサイドエアバッグ装置の作動後に、上記リトラクターに設けられたロック機構によるウェビングのロック状態を解除して乗員が車幅方向の外方側に移動するのを許容するように構成したため、車両の側突時または横転時等に、展開状態となったサイドエアバッグに乗員を徐々に近付けることにより、該乗員に作用する慣性力に応じて該乗員が強い力で急激にサイドエアバッグに押し付けられること等を防止し、車両用シートに着座した乗員を効果的に保護することができるという利点がある。
【００１６】
請求項２に係る発明では、車両の側突時等に駆動機構を作動させてショルダーベルトおよびラップベルトを駆動することにより乗員を車幅方向の内方側に押動するように構成した乗員保護装置において、上記駆動機構の作動後に、ショルダーベルトにより乗員の肩部を拘束しつつ、まずラップアンカーのロック機構によるロック状態を解除して上記ラップベルトによる腰部の拘束状態を開放し、その後にショルダーベルトのロック状態を解除するように構成したため、乗員が通常の着座状態を維持しつつ、その腰部と頭部とを略同時に車幅方向の外方側に移動させることができ、上記サイドエアバッグに乗員が当接する際の押圧力を乗員の肩部および胴部等に分散させることにより、該乗員が違和感を受けるのをさらに効果的に防止できるという利点がある。
【００１７】
請求項３に係る発明では、車両の側突時にウェビングに作用する荷重に応じて上記ロック機構によるウェビングのロック状態を解除するタイミングを制御するロック解除制御手段において、上記ウェビングに作用する荷重が大きい場合には、該張力が小さい場合に比べて上記ロック解除のタイミングを早くする制御を実行するように構成したため、大きな側突荷重の作用時等に、上記駆動機構およびサイドエアバッグ装置の作動後における早い段階で、上記乗員を車幅方向の外方側へ移動させることにより、サイドエアバッグ等に乗員が強い押圧力で急激に押し付けられるのを効果的に防止できるという利点がある。
【００１８】
請求項４に係る発明では、車両の側突時にウェビングに作用する荷重が大きい場合には、該荷重が小さい場合に比べて上記ロック機構によるウェビングのロック状態を解除する速度を速くするように構成したため、大きな側突荷重の作用時等に、上記駆動機構およびサイドエアバッグ装置を作動させた後、上記乗員を車幅方向の外方側へ迅速に移動させることにより、サイドエアバッグに乗員が強い押圧力で急激に押し付けられるのを、より効果的に防止できるという利点がある。
【００１９】
請求項５に係る発明では、上記ウェビングに作用する荷重を検出する荷重検出手段を設けたため、簡単な構成で上記駆動機構およびサイドエアバッグ装置の作動後に上記乗員を車幅方向の外方側へ適正なタイミングおよび速度で移動させることにより、サイドエアバッグ等に乗員が強い押圧力で急激に押し付けられるのを効果的に防止することができるとともに、上記サイドエアバッグが充分に膨張する前に乗員を車幅方向の外方側へ移動することが許容されることに起因して、サイドエアバッグの展開性が阻害されるという事態の発生を適正に防止することができる。
【００２０】
請求項６に係る発明では、サイドエアバッグの展開させることにより該サイドエアバッグで車両用シートに着座した乗員の肩部から腰部までを覆うことかできるように構成したため、車両の側突時等に上記サイドエアバッグを展開させることにより、乗員を効果的に保護することができるという利点がある。
【００２１】
請求項７に係る発明では、上記駆動機構の作動後に、まず乗員の肩部を保持するショルダーベルトの拘束状態を解放することにより、揺動変位して傾いた状態にある乗員の上半身を、慣性力に応じて略直立した通常の着座状態に移行させた後、上記ラップベルトによる腰部の拘束状態を開放するように構成したため、乗員の上半身が傾斜した不自然な状態で車幅方向の外方側に移動して違和感を受けるのを防止しつつ、上記乗員の腰部と頭部とを略同時に車幅方向の外方側に移動させことができ、これにより上記サイドエアバッグに乗員が当接する際の押圧力を乗員の肩部および胴部等に分散させた状態で、上記乗員を効果的に保護できるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明に係る乗員保護装置の第１実施形態を示す正面図である。
【図２】上記乗員保護装置の第１実施形態を示す側面図である。
【図３】リトラクターの具体的構成を示す断面図である。
【図４】ラップアンカーの設置部の具体的構成を示す分解断面図である。
【図５】ラップアンカーに設けられたロック機構の作動状態を示す説明図である。
【図６】第２プリテンショナ機構の具体的構成を示す説明図である。
【図７】サイドエアバッグ装置の具体的構成を示す平面断面図である。
【図８】制御ユニットの具体的構成を示すブロック図である。
【図９】本発明の第１実施形態における乗員保護装置の作用を示すタイムチャートである。
【図１０】上記乗員保護装置の作用を示す動作イメージ図である。
【図１１】本発明に係る乗員保護装置の第２実施形態を示す正面図である。
【図１２】本発明に係る乗員保護装置の第３実施形態を示す正面図である。
【図１３】ラップアンカーに設けられたロック機構の具体的構成を示す正面図である。
【図１４】上記送出機構の具体的構成を示す側面図である。
【図１５】本発明の第３実施形態における乗員保護装置の作用を示すタイムチャートである。
【図１６】上記乗員保護装置の作用を示す動作イメージ図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
図１および図２は、本発明に係る乗員保護装置の第１実施形態を示している。該乗員保護装置は、車両用シート１に着座した乗員を保護するシートベルト装置２と、車両の側方から衝撃荷重が入力された時に、車両用シート１に着座した乗員を車両の側突荷重等から保護するサイドエアバッグ装置３と、該サイドエアバッグ装置３および上記シートベルト装置２を制御する後述の制御ユニット４とを有している。
【００２４】
上記シートベルト装置２は、乗員の肩部から腰部にかけて斜めに掛け渡されるショルダーベルト５および乗員の腰部を跨いで車幅方向に延びるように設置されるラップベルト６からなるウェビング７と、該ウェビング７の一端部を巻取可能に支持するリトラクター８と、該ウェビング７の他端部を車体に固定するラップアンカー９と、上記ウェビング７に沿って摺動自在に設けられたタング１０が着脱可能に係止されるバックル１１とを有する三点式シートベルト機構である。
【００２５】
上記リトラクター８は、車両用シート１の車幅方向外方側に配設されるとともに、車両用シート１の後方に位置するセンタピラーＣＰの下部等に固定されている。また、上記リトラクター８には、図３に示すように、車両の衝突時に上記ウェビング７に所定の張力を付与して該ウェビング７を乗員に圧着させる第１プリテンショナ機構１２からなる圧着手段と、車両の衝突時にショルダーベルト５の張力を検出することによりウェビング７に作用する荷重を検出する張力センサ等からなる荷重検出手段１３と、車両の衝突時にショルダーベルト５を拘束して該ショルダーベルト５がリトラクター８から引き出されるのを規制するロック機構１４とが設けられている。
【００２６】
上記第１プリテンショナ機構１２は、ウェビング７を巻き取る巻取リール１５と一体に回転するようにその回転軸に取り付けられたピニオンギア１６と、該ピニオンギア１６を回転駆動するラックギア１７と、該ラックギア１７を駆動するインフレータ１８とを有している。そして、車体に設けられた衝突センサによって車両の前突または後突が確認された時、または車両側部から衝撃荷重が入力された時等に、インフレータ１８から供給されたガス圧に応じ、上記ラックギア１７を下方の待機位置から上方の駆動位置に移動させて上記ピニオンギア１６を回転駆動することにより、ショルダーベルト５を急速に巻き取ってウェビング７を乗員に圧着させるように構成されている。
【００２７】
上記リトラクター８のロック機構１４は、ショルダーベルト５を挟んで相対向して配置された一対の係止部材１４ａ，１４ｂを有し、車両の前突時等に上記ショルダーベルト５に急激な引出力が作用した場合に、上記係止部材１４ａ，１４ｂでショルダーベルト５を挟持することにより、ショルダーベルト５が急激に引き出されるのを阻止するように構成されている。そして、上記荷重検出手段１３の出力信号に応じて上記ショルダーベルト５に急激な引出力が作用したことが確認された場合に、上記係止部材１４ａ，１４ｂの駆動部に作動指令信号を出力してショルダーベルト５の保持力を弱めることにより、該ショルダーベルト５がリトラクター８からショルダーベルト５が引き出されるのを許容して、該ショルダーベルト５から乗員に与えられる拘束力を緩和する機能を有している。
【００２８】
また、上記リトラクター８のロック機構１４は、後述するようにバックル１１の設置部に設けられた第２プリテンショナ機構２８からなる駆動機構の作動時に上記ショルダーベルト５に付与される張力に応じ、上記係止部材１４ａ，１４ｂの駆動部に作動指令信号を出力してショルダーベルト５の保持力を弱めることにより、リトラクター８からショルダーベルト５が引き出されるのを許容し、乗員に圧着されたショルダーベルト５の圧着力を維持しつつ、該ショルダーベルト５が上記リトラクター８から引き出されるのを許容する引出機構を構成している。
【００２９】
すなわち、上記ロック機構１４がショルダーベルト５の引出許容状態となることによりリトラクター８から引き出されるショルダーベルト５の引出量は、上記第２プリテンショナ機構２８の作動に応じて下方に引っ張られるショルダーベルト５の引張量に対応した値に設定されている。これにより、上記乗員に対するショルダーベルト５の圧着力が略一定値に維持された状態で、乗員の肩部から腰部に沿って斜めに掛け渡された上記ショルダーベルト５が斜め内側下向きに引っ張られるようになっている。
【００３０】
さらに、後述するように上記第２プリテンショナ機構２８からなる駆動機構の作動後に所定時間が経過したことが、上記制御ユニット４に設けられた後述のシートベルト制御手段４０において確認された時点で、上記リトラクター８に設けられたロック機構１４によるショルダーベルト５のロック状態が解除されてその保持力が、さらに弱められることにより、側突時の慣性力等に応じて乗員の肩部が車幅方向の外方側に移動するのを許容する移動許容手段が上記ロック機構１４により構成されている。
【００３１】
上記リトラクター８から上方に引き出されたショルダーベルト５は、センタピラーＣＰの上部に設けられたショルダーアンカー１９により摺動可能に支持されている。そして、上記ウェビング７の他端部を係止するラップアンカー９は、車両用シート１の車幅方向外方側においてサイドシルＳＳの側壁面等に固定されている。また、該サイドシルＳＳの側壁面には、ラップアンカー９を支持する支持部材２１が取り付けられている。
【００３２】
上記支持部材２１は、図４および図５に示すように、ラップベルト６の基端部が連結された筒状体からなるラップアンカー９が挿入されて該ラップアンカー９をスライド可能に支持される第１保持筒２２と、この第１保持筒２２が挿入されて該第１保持筒２２を回動可能に支持する第２保持筒２３と、上記ラップアンカー９に突設された突起９ａを係脱可能に係止する係止部材２４と、上記第１保持筒２３を回転駆動する駆動手段２５とを有している。
【００３３】
上記第１保持筒２２には、ラップアンカー９に突設された突起９ａをスライド可能に支持するガイド溝２６が形成されている。そして、上記突起９ａが第１保持筒２２のガイド溝２６を挿通した状態で、上記ラップアンカー９が第１保持筒２２内に挿入されるように構成されている。また、上記第２保持筒２３には、上記突起９ａが挿通されるガイド溝２７が形成されるとともに、上記ラップアンカー９および第１保持筒２２が第２保持筒２３に挿入されるようになっている。
【００３４】
上記第１保持筒２２のガイド溝２６は、該第１保持筒２２の下端部からその軸方向に沿って上方側に延びる第１溝部２６ａと、この第１溝部２６ａの上端部に連設されて第１保持筒２２の周方向に延びる第２溝部２６ｂと、この第２溝部２６ｂに連設されて第１保持筒２２の軸方向に対して一定角度で傾斜しつつ上方側に延びる第３溝部２６ｃとからなっている。一方、上記第２保持筒２３のガイド溝２７は、該第２保持筒２２の軸方向に沿って上下方向に延びる一本の溝部により形成されている。
【００３５】
上記係止部材２４は、制御ユニット４のシートベルト制御手段４０から出力される制御信号に応じて係止バー２４ａを出没駆動するソレノイドアクチュエータからなり、通常時には、図５（ａ）に示すように、上記係止バー２４ａの先端部をソレノイドアクチュエータのケースに突出させて、上記ガイド溝２６の後端部に上記突起９ａを係止することにより、上記ラップアンカー９を第１保持筒２２に係止して、ラップアンカー９の摺動を規制するとともに、所定のタイミングで上記第１保持筒２２の係止状態を解除し得るように構成された第１ロック機構としての機能を有している。
【００３６】
すなわち、シートベルト制御手段４０から係止部材２４に係止解除信号が出力されると、図５（ｂ）に示すように、係止バー２４ａの基端部が係止部材２４のケース内に引き込まれて上記突起９ａの係止状態が解除される。この結果、上記バックル１１の設置部に設けられた第２プリテンショナ機構２８からなる駆動機構の作動時に、上記ラップアンカー９に突設された突起９ａが、ガイド溝２６の第１溝部２６ａに沿って摺動することが許容され、車両用シート１に着座した乗員の腰部を拘束する上記ラップベルト６の下端部が上方に送り出されるようになっている。
【００３７】
上記係止部材２４等からなる第１ロック機構がラップアンカー９の係止解除状態となることにより上方に移動する該ラップアンカー９の移動量は、上記第２プリテンショナ機構２８の作動に応じて下方に引っ張られるラップベルト６の引張量に対応した値に設定されている。これにより、上記乗員に対するラップベルト６の圧着力が略一定値に維持された状態で、乗員の腰部を拘束する上記ラップベルト６が車幅方向の内側に引っ張られるようになっている。
【００３８】
また、上記支持部材２１の駆動手段２５は、第１保持筒２２を回転駆動するウォームギア駆動機構等からなり、上記第２プリテンショナ機構２８からなる駆動機構の作動後であって、上記リトラクター８に設けられたロック機構１４によるショルダーベルト５の拘束を解放する前の所定タイミングで、上記ラップアンカー９に突設された突起９ａの係止状態を解除することにより、該突起９ａをガイド溝２６の第３溝部２６ｃに沿って摺動可能とし、車両用シート１に着座した乗員の腰部を拘束するラップベルト６のロック状態を必要に応じて解除可能に構成された第２ロック機構としての機能を有している。
【００３９】
すなわち、図５（ｂ）に示すように、ラップアンカー９の突起９ａを上記第２溝部２６ｂに係止した状態で、上記駆動手段２５を介して第１保持筒２２を回転駆動して、上記第２溝部２６ｂを突起９ａに沿って摺動させることにより、該突起９ａを第３溝部２６ｃの後端部に対応した位置に相対移動させる。この状態で、上記駆動手段２５により第１保持筒２２を、さらに回転駆動すると、図５（ｃ）に示すように、上記ラップアンカー９および突起９ａが第３溝部２６ｂに沿って上方に摺動することが許容される。この結果、車両用シート１に着座した乗員の腰部を拘束するラップベルト６が、該ラップベルト６に作用する荷重等に対応して車幅方向の内方側に送り出されることにより、乗員の拘束状態が解放されることになる。
【００４０】
上記駆動手段２５等からなる第２ロック機構がラップベルト６のロック解除状態となるタイミングは、上記シートベルト制御手段４０に設けられた後述のロック解除制御手段４０ａにより、ラップベルト６に作用する荷重に応じて制御されるように構成されている。具体的には、上記ラップベルト６に作用する荷重が大きい場合には、該荷重が小さい場合に比べて上記第２ロック機構によるラップベルト６のロック状態を解除するタイミングを早くするように構成されている。
【００４１】
また、車両の側突時にラップベルト６に作用する荷重が大きい場合には、該荷重が小さい場合に比べて上記第２ロック機構によるラップベルト６のロック状態を解除する速度、具体的には上記第１保持筒２２の回転速度を速くするように構成されている。このように上記ラップベルト６のロック解除タイミング、およびその解除速度を設定することにより、後述するように上記サイドエアバッグ装置３のサイドエアバッグ３４の展開後に、上記車両用シート１に着座した乗員を拘束するラップベルト６の拘束力を徐々に緩めて、上記乗員が通常の着座姿勢を維持しつつ、車両の側突時等に作用する慣性力に応じて乗員が車幅方向の外方側に移動するのを許容するように構成している。
【００４２】
なお、上記第１保持筒２２を回転駆動するウォームギア駆動機構等を備えた上記駆動手段２５により第２ロック機構を構成した上記第１実施形態に代え、上記リトラクター８のロック機構１４と同様に、ラップベルト６を挟んで配設された一対の係止部材により該ラップベルト６を係脱可能に拘束し、あるいは上記筒状のラップアンカー９を抱持するとともに、その抱持力を調節可能に構成することにより、必要に応じて上記ラップベルト６による拘束力を徐々に解放するように構成してもよい。
【００４３】
上記ウェビング７に設けられたタング１０が係止されるバックル１１は、フロアパネルＦＰ上に設置された第２プリテンショナ機構２８により車両用シート１の車幅方向内方側部に支持されている（図１参照）。該第２プリテンショナ機構２８は、図６に示すように、下記制御ユニット４のシートベルト制御手段４０から出力される制御信号に応じて大量の燃焼ガスを発生するインフレータ２９と、該インフレータ２９で発生した燃焼ガスが流入するシリンダ３０と、シリンダ３０内に配設されたピストン（図示せず）と、該ピストンに基端部が連結されたワイヤ部材３１とを有している。
【００４４】
上記ワイヤ部材３１は、第２プリテンショナ機構２８のケーシングに回転自在に支持されたプーリ３２に巻掛けられるとともに、該プーリ３２から上方に導出された導出部がバックル１１に設けられたピン３３に支持されている。上記シートベルト制御手段４０の制御信号に応じてインフレータ２９の内部に収納された火薬（図示せず）が点火されて燃焼すると、そのガス圧に応じて上記シリンダ３０内をピストンが移動することにより、上記タング１０およびバックル１１がワイヤ部材３１を介して引き下げられるように構成されている。
【００４５】
そして、上記付勢力に応じてショルダーベルト５とラップベルト６との境界部を下方に引っ張ることにより、ショルダーベルト５およびラップベルト６を介して上記車両用シート１に着座した乗員を車幅方向の内方側に押動する駆動機構が、上記第２プリテンショナ機構２８により構成されている。すなわち、車両の横突時等に、上記第２プリテンショナ機構２８が作動状態となることにより、乗員の肩部から腰部にかけて斜めに掛け渡されたショルダーベルト５が斜め内側下向きに引っ張られるとともに、乗員の腰部を跨いで車幅方向に延びるように設置されたラップベルト６が車幅方向の内方側に引っ張られることにより、上記乗員が車幅方向の内方側に押動されるようになっている。
【００４６】
上記サイドエアバッグ装置３は、図２および図７に示すように、車両用シート１に着座した乗員と車室の側壁との間に膨張することにより上記乗員の肩部から腰部を覆うように展開するサイドエアバッグ３４と、該サイドエアバッグ３４を膨張させるための燃焼ガスを供給するインフレータ３５とを有し、上記サイドエアバッグ３４が折り畳まれてインフレータ３５とともにユニット化された状態で、車両用シート１のシートバッグ３６に形成された凹部３６ａ内に収容されている。該凹部３６ａは、上記シートバッグ３６の車幅方向外方側部に形成されるとともに、その前面部にはスリットＳが形成され、上記サイドエアバッグ３４が該スリットＳを拡開変形させてシートバッグ３６の前方側へ展開するようになっている。
【００４７】
上記制御ユニット４は、図８に示すように、車体に設けられた側突センサ３７または横転センサ３８の出力信号に基づいて車両の側部に対する衝撃荷重の入力を検出する衝撃検出手段３９と、その検出結果に応じて上記シートベルト装置２の第１，第２プリテンショナ機構１２，２８、ロック機構１４、係止部材２４および駆動手段２５等に所定のタイミングで作動指令信号を出力するシートベルト制御手段４０と、上記衝撃検出手段３９の検出結果に応じてサイドエアバッグ装置３のインフレータ３５に所定のタイミングで作動指令信号を出力するエアバッグ制御手段４１とを有している。また、上記シートベルト制御手段４０には、ラップベルト６の拘束解除タイミング、およびその解除速度を制御するロック解除制御手段４０ａが設けられている。
【００４８】
上記制御ユニット４において実行される制御動作を図９に示すタイムチャートおよび図１０に示す動作イメージ図に基づいて説明する。なお、図９（ａ）〜（ｃ）は、上記ウェビング７に付与された張力に応じて、上記リトラクター８、ラップアンカー９およびバックル１１に作用する反力の変化状態を示し、図９（ｄ）は、上記サイドエアバッグ３４に対する燃焼ガスの供給状態を示している。上記衝撃検出手段３９により車両の側部から衝撃荷重が入力されたことが検出されると、この時点ｔ１で、上記シートベルト制御手段４０からリトラクター８に設けられた第１プリテンショナ機構１２に作動指令信号Ａが出力されるとともに、上記エアバッグ制御手段４１からサイドエアバッグ装置３のインフレータ３５に作動指令信号Ｂが出力される。
【００４９】
そして、上記時点ｔ１で出力された作動指令信号Ａに応じてリトラクター８の第１プリテンショナ機構１２が作動状態となることにより、図１０（ａ）に示すように、ウェビング７をリトラクター８に引き込む方向の引張力Ｈ１が作用し、上記ウェビング７に所定の張力が付与されて上記ショルダーベルト５およびラップベルト６が乗員の胸部および腰部にそれぞれ圧着されることになる。また、上記時点ｔ１で、作動指令信号Ｂに応じてサイドエアバッグ装置３のインフレータ３５が作動状態となることにより、サイドエアバッグ３４に対する燃焼ガスの供給が開始されて該サイドエアバッグ３４が膨張し始める。
【００５０】
上記リトラクター８に設けられた第１プリテンショナ機構１２からなる圧着手段の作動後に所定時間が経過する等により、乗員に対するウェビング７の圧着が完了した時点ｔ２で、上記バックル１１の設置部に設けられた第２プリテンショナ機構２８に上記シートベルト制御手段４０から作動指令信号Ｃが出力されるとともに、リトラクター８に設けられたロック機構１４およびラップアンカー９に設けられた係止部材２４に作動指令信号Ｄ，Ｅがそれぞれ出力される。
【００５１】
上記時点２で出力された作動指令信号Ｃに応じて第２プリテンショナ機構２８が作動状態となることにより、図１０（ｂ）に示すように、ウェビング７に設けられたタング１０を下方に引っ張る所定の引張力Ｈ２が作用し、これに応じて乗員の肩部から腰部に沿って斜め下方に掛け渡された上記ショルダーベルト５が斜め内側下向きに引っ張られるとともに、乗員の腰部に沿って車幅方向に延びるように設置されたラップベルト６が車幅方向の内方側に引っ張られることになる。
【００５２】
また、上記時点２で、シートベルト制御手段４０からロック機構１４に出力された作動指令信号Ｄに応じて上記リトラクター８によるショルダーベルト５のロック状態が解除される等により、リトラクター８からショルダーベルト５が引き出されることが許容されるとともに、シートベルト制御手段４０から係止部材２４に出力された作動指令信号Ｅに応じて該係止部材２４等からなる第１ロック機構によるラップアンカー９の係止状態が解除されることにより、該ラップアンカー９の下端部が上方に移動するとともに、これに対応して乗員の腰部を拘束する上記ラップベルト６が車幅方向の内方側に送り出されることになる。
【００５３】
この結果、上記バックル１１に設けられた第２プリテンショナ機構２８を作動させる際に、乗員に圧着されたショルダーベルト５およびラップベルト６の圧着力が一定値に維持された状態で、該ショルダーベルト５が上記乗員の肩部から腰部に沿って斜め内側下向きに引っ張られるとともに、ラップベルト６が車幅方向の内方側に引っ張られ、これにより図１０（ｃ）に示すように、車両用シート１に着座した乗員を車幅方向の内方側に押動する所定の押動力Ｈ３が付与されることになる。
【００５４】
そして、上記指令信号Ｃ〜Ｅの出力時点から所定時間が経過した時点ｔ３で、上記サイドエアバッグ３４の膨張展開が終了するように、該サイドエアバッグ３４の容量および上記サイドエアバッグ装置３のインフレータ３５からサイドエアバッグ３４に供給される燃焼ガスの供給速度等が設定されている。
【００５５】
また、上記時点ｔ３、または該サイドエアバッグ３４の膨張展開が終了する直前もしくは膨張展開の終了直後に、上記ラップアンカー９の設置部に設けられた上記駆動手段２５からなる第２ロック機構にロック解除信号Ｆが出力され、上記ラップベルト６による乗員の拘束力が、上記荷重検出手段１３により検出された荷重に対応したタイミングおよび速度で徐々に緩められる。この結果、図１０（ｄ）に示すように、車両の側突時に入力された側突荷重Ｊに対応して上記乗員に作用する慣性力Ｋ、つまり乗員を車幅方向の外方側へ相対移動させるようとする力に応じ、車両用シート１に着座した乗員の腰部が車幅方向の外方側に移動することが許容される。
【００５６】
さらに、上記第２ロック機構にロック解除信号が出力された後に所定時間が経過した時点４で、上記リトラクター８に設けられたロック機構１４にショルダーベルト５のロック状態を解除する制御信号Ｇが出力され、上記リトラクター８からショルダーベルト５が引き出されて該ショルダーベルト５による乗員の拘束力が緩められる。この結果、図１０（ｅ）に示すように、車両の側突時に作用する側突荷重Ｊに対応して上記乗員に作用する慣性力Ｋ、つまり乗員を車幅方向に相対移動させるようとする力に応じ、車両用シート１に着座した乗員の肩部および頭部等が車幅方向の外方側に移動することが許容されることになる。
【００５７】
上記のように車両用シート１に着座した乗員の肩部から腰部にかけて斜めに掛け渡されるショルダーベルト５および乗員の腰部を跨いで車幅方向に延びるように設置されるラップベルト６からなるウェビング７と、該ウェビング７の一端部を巻取可能に支持するリトラクター８と、該ウェビング７の他端部を車体に固定するラップアンカー９と、上記ウェビング７に設けられたタング１０を係脱可能に支持するバックル１１とを有するシートベルト装置２を備えた乗員保護装置において、車両の衝突時に上記ウェビング７に張力を付与して該ウェビング７を乗員に圧着させる第１プリテンショナ機構１２からなる圧着機構と、上記ショルダーベルト５およびラップベルト６を駆動して乗員を車幅方向の内方側に押動する第２プリテンショナ機構２８からなる駆動機構と、車両の側部から衝撃荷重が入力された時に、上記第１プリテンショナ機構１２を作動させてウェビング７を乗員に圧着させた後に上記第２プリテンショナ機構２８を作動させるように制御するシートベルト制御手段４０と、車両の側突時に車両用シート１に着座した乗員の上半身と車室の側壁との間にサイドエアバッグ３４を展開させるサイドエアバッグ装置３とを設けるとともに、上記駆動機構およびサイドエアバッグ装置３の作動後に所定時間が経過した時点で上記リトラクター８に設けられたロック機構によるウェビングのロック状態を解除して乗員が車幅方向の外方側に移動するのを許容するように構成したため、車両の側突時または横転時等に、車両用シート１に着座した乗員を効果的に保護することができるという利点がある。
【００５８】
すなわち、上記第１実施形態では、車両用シートの車幅方向外方側に上記リトラクター８を配設するとともに、該リトラクター８に設けられた第１プリテンショナ機構１２によって上記圧着機構を構成し、車両の側突時または横転時等に、上記第１プリテンショナ機構１２を作動させることにより、上記ウェビング７の一端部をリトラクター８内に引き込んで該ウェビング７に所定の張力を付与するように構成したため、上記ショルダーベルト５およびラップベルト６を乗員にそれぞれ適正に圧着させて乗員を拘束することができる。しかも、車両の前突時又は後突時に、ウェビング７を乗員に圧着させて乗員を拘束することにより、車両に作用する衝突荷重から乗員を保護するために設けられた上記第１プリテンショナ機構１２を利用して車両の側突時または横転時等に、上記ウェビング７に張力を付与して該ウェビング７を乗員に圧着させることができるため、シートベルト装置２の構造を効果的に簡略化できるという利点もある。
【００５９】
そして、上記車両用シート１の車幅方向内方側に、上記タング１０が係止されるバックル１１を配設するとともに、該バックル１１を下方に引っ張る第２プリテンショナ機構２８によって上記駆動機構を構成し、第１プリテンショナ機構１２の作動後に所定のタイミングで上記第２プリテンショナ機構２８を作動させて上記タング１０およびバックル１１を下方に引っ張ることにより、上記乗員に圧着されたショルダーベルト５およびラップベルト６をそれぞれ車幅方向の内方側に向けて付勢するように構成したため、上記車両用シート１に着座した乗員を所定距離だけ車体の内方側へ積極的に移動させることができる。例えば、上記ウェビング７に設けられたタングを１００ｍｍ程度下方に引っ張ることにより、上記ショルダーベルト５およびラップベルト６が５０ｍｍ程度それぞれ車幅方向の内方側に引っ張られるため、これに応じて乗員が約５０ｍｍ、車体の内方側に移動することになる。したがって、車両の側突時または横転時等に、車両用シート１に着座した乗員と車体側部との間に所定の間隙を確保することにより、車両の側部から入力される衝撃荷重が該乗員に及ぶのを効果的に防止して乗員を保護することができる。
【００６０】
また、上記第１実施形態では、バックル１１の設置部に設けられた第２プリテンショナ機構２８からなる駆動機構を作動させる際に、乗員に圧着されたショルダーベルト５の圧着力を略一定値に維持しつつ、該ショルダーベルト５が上記リトラクター８から引き出されるのを許容する上記ロック機構１４等からなる引出機構をリトラクター８に設けたため、該リトラクター８および上記第２プリテンショナ機構２８の付勢力が同時にショルダーベルト５に対して付与されることにより、該ショルダーベルト５から過大な拘束力が乗員に作用して乗員が違和感を受けるのを効果的に防止することができる。しかも、上記第２プリテンショナ機構２８からなる駆動機構によるショルダーベルト５の駆動力が、上記リトラクター８の引張力に応じて減殺されるという事態の発生等を効果的に防止し、上記第２プリテンショナ機構２８によりショルダーベルト５を適正に駆動して上記乗員を車体の内方側へ積極的に移動させることができる。
【００６１】
特に、上記第２プリテンショナ機構２８の作動時に、ラップアンカー９の設置部に設けられたソレノイドアクチュエータからなる係止部材２４（第１ロック機構）によるラップベルト６の係止を解除してラップベルト６が車幅方向の内方側に送り出されるのを許容するように構成した場合には、ラップベルト６の端部が固定された状態で上記第２プリテンショナ機構２８の付勢力がラップベルト６に付与されることに起因して、該ラップベルト６から乗員に過大な圧着力が付与されて該乗員が違和感を受けるのを効果的に防止しつつ、上記第２プリテンショナ機構２８の駆動力に応じ、ラップベルト６を適正に駆動して乗員を車幅方向の内方側に押動できるという利点がある。
【００６２】
また、上記のように車両の側方から衝撃荷重が入力された時に、上記第１プリテンショナ機構１２からなる圧着機構を作動させてウェビング７を乗員に圧着させた後に、上記第２プリテンショナ機構２８からなる駆動機構を作動させてショルダーベルト５およびラップベルト６を駆動することにより乗員を車幅方向の内方側に押動した状態で、上記サイドエアバッグ装置３を作動させてサイドエアバッグ３４を膨張展開させることにより、該サイドエアバッグ３４が上記乗員に干渉するのを効果的に防止することができる。したがって、車両の側突時または横転時等に、上記サイドエアバッグ３４を適正に膨張展開させることにより、乗員を効果的に保護できるという利点がある。
【００６３】
そして、上記第２プリテンショナ機構２８からなる駆動機構およびサイドエアバッグ装置３の作動後に、上記駆動機構の作動後に所定時間が経過した時点４で上記リトラクター８に設けられたロック機構によるウェビング７（ショルダーベルト５）のロック状態を解除して乗員が車幅方向の外方側に移動するのを許容するように構成したため、車両の側突時または横転時等に、展開状態となったサイドエアバッグ３４に乗員を近付けることにより、該乗員に作用する慣性力に応じた反動でサイドエアバッグ３４に押し付けられること等を防止して車両用シート１に着座した乗員を効果的に保護することができる。
【００６４】
すなわち、上記サイドエアバッグ３４が展開状態となった後においても、上記ウェビング７で乗員を車幅方向の内方側に拘束し続けた場合には、該ウェビング７による乗員の拘束力よりも該乗員を車幅方向の外方側に移動させるようとする慣性力Ｋが大きくなった時点で、該乗員が急激に車幅方向の外方側へ移動してサイドエアバッグ３４に押し付けられることにより、強い違和感を受ける。このため、上記サイドエアバッグ３４の展開後には、上記ウェビング７による乗員の拘束を早い段階で解除して、該乗員に作用する慣性力に応じて該乗員が強い力でサイドエアバッグ３４に押し付けられるのを防止し、乗員が強い違和感を受けるのを防止しつつ、上記サイドエアバッグ３４およびウェビング７を利用して乗員を保護できるようにすることが望ましい。
【００６５】
また、上記第１実施形態では、第２プリテンショナ機構２８からなる駆動機構により上記ショルダーベルト５およびラップベルト６を駆動して乗員を車幅方向の内方側に押動するように構成された乗員保護装置において、車両の側部から衝撃荷重が入力された時に、ウェビング７を乗員に圧着させた状態で上記駆動機構を作動させることにより、上記乗員を通常の着座姿勢に維持しつつ車幅方向の内方側へ移動させた後の所定時点ｔ３で、まずラップアンカー９の設置部に設けられた駆動手段２５からなる第２ロック機構によるラップベルト６のロック状態を解除してラップベルト６による乗員の拘束を徐々に解除し、かつその後の所定時点ｔ４で、上記リトラクター８に設けられたロック機構１４によるショルダーベルト５のロック状態を解除することにより、上記駆動機構およびサイドエアバッグ装置３の作動後に、上記乗員を通常の着座姿勢に維持しつつ車幅方向の外方側へ移動させることできるように構成したため、上記サイドエアバッグ３４に乗員が強い力で急激に押し付けられて当接乗員が違和感を受けるのを防止できるという利点がある。
【００６６】
すなわち、車両の側突時等に第２プリテンショナ機構２８からなる駆動機構を作動させてショルダーベルト５およびラップベルト６を駆動することにより乗員を車幅方向の内方側に押動するように構成した乗員保護装置では、車両に作用する衝撃荷重Ｊに応じ、乗員の肩部および頭部には、腰部よりも強い力で車幅方向の外方側へ移動させようとする慣性力Ｋが作用するため、車体の側壁上部に展開したカーテンエアバッグ等に上記乗員の頭部が急激に押し付けられる可能性がある。
【００６７】
しかし、上記のように駆動機構の作動後に、ショルダーベルト５により乗員の肩部を拘束しつつ、まずラップアンカー９のロック機構によるロック状態を解除して上記ラップベルト６による腰部の拘束状態を開放し、その後に上記ショルダーベルト５のロック状態を解除するように構成した場合には、乗員が通常の着座状態を維持しつつ、その腰部と肩部および頭部とを略同時に車幅方向の外方側に移動させることができる。したがって、上記サイドエアバッグ３４に乗員が当接する際の押圧力を乗員の肩部および胴部等に分散させることができ、これにより上記乗員が違和感を受けるのを、さらに効果的に防止できるという利点がある。
【００６８】
また、上記第１実施形態では、車両の側突時にウェビング７に作用する荷重に応じて上記ラップアンカー９の第２ロック機構（駆動手段２５）およびリトラクター８のロック機構１４によるウェビング７のロック状態を解除するタイミングを制御するロック解除制御手段４０ａを設け、上記ウェビング７に作用する荷重が大きい場合、つまり乗員に作用する上記慣性力が大きい場合には、該張力が小さい場合に比べて上記ロック解除のタイミングを早くするように構成したため、大きな側突荷重の作用時等に、上記駆動機構およびサイドエアバッグ装置３の作動後における早い段階で、上記乗員を車幅方向の外方側へ移動させることにより、サイドエアバッグ３４等に乗員が強い押圧力で押し付けられるのを効果的に防止できるという利点がある。
【００６９】
さらに、上記第１実施形態では、車両の側突時にウェビング７に作用する荷重が大きい場合には、該荷重が小さい場合に比べて上記ロック機構によるウェビング７のロック状態を解除する速度を速くするように構成したため、大きな側突荷重の作用時等に、上記駆動機構およびサイドエアバッグ装置３を作動させた後、上記乗員を車幅方向の外方側へ迅速に移動させることにより、サイドエアバッグ３４に乗員が強い押圧力で急激に押し付けられるのを、より効果的に防止できるという利点がある。
【００７０】
なお、上記第１実施形態では、リトラクター８に設けられた荷重検出手段１３によりウェビング７に作用する荷重を検出し、この検出値に応じて上記ラップアンカー９の第２ロック機構（係止部材２４）およびリトラクター８のロック機構１４によるウェビングのロック状態を解除するタイミングおよび解除速度を制御するように構成した例について説明したが、この構成に代え、上記側突センサ３７または横転センサ３８の出力信号に基づいて車両の側部に対する衝撃荷重の入力を検出する衝撃検出手段３９により車両の側突時等に車体に作用する荷重の大きさを検出するとともに、上記車両用シート１に設置された圧力センサ等により着座した乗員の体重を検出し、これらの検出値に基づいてウェビング７に作用する荷重を間接的に検出することも可能である。
【００７１】
しかし、上記第１実施形態に示すようにウェビング７に作用する荷重を検出する荷重検出手段１３を設けた構造とした場合には、簡単な構成で上記駆動機構およびサイドエアバッグ装置３の作動後に上記乗員を車幅方向の外方側へ適正なタイミングおよび速度で移動させることにより、サイドエアバッグ３４に乗員が強い押圧力で急激に押し付けられるのを効果的に防止することができるとともに、上記サイドエアバッグ３４が充分に膨張する前に乗員を車幅方向の外方側へ移動することが許容されることに起因して、上記サイドエアバッグ３４の展開性が阻害されるという事態の発生を適正に防止することができる。
【００７２】
また、上記第１実施形態では、サイドエアバッグ３４の展開状態で該サイドエアバッグ３４により車両用シート１に着座した乗員の肩部から腰部までを覆うように構成したため、車両の側突時等に上記サイドエアバッグ３４を展開させることにより、乗員を効果的に保護することができるという利点がある。このようにサイドエアバッグ３４により車両用シート１に着座した乗員の肩部から腰部までを覆うように構成した場合には、上記サイドエアバッグ３４がその展開時に上記乗員と車体側壁とに間に挟まれ易くなるが、上記のように第２プリテンショナ機構２８からなる駆動機構により上記ショルダーベルト５およびラップベルト６を駆動して乗員を車幅方向の内方側に押動するように構成することにより、さらに効果的に乗員を保護することができる。
【００７３】
なお、車両の前突時又は後突時に、ウェビング７を乗員に圧着させて乗員を拘束するために設けられた上記第１プリテンショナ機構１２を利用して車両の側突時または横転時等に、上記ウェビング７に張力を付与して該ウェビング７を乗員に圧着させる圧着機構を構成してなる上記第１実施形態に代え、図１１に示す第２実施形態のように、ウェビング７にエアを供給して該ウェビング７を膨張させるエアベルト機構４２により上記圧着機構を構成してもよい。
【００７４】
上記第２実施形態に係るエアベルト機構４２は、ショルダーベルト５およびラップベルト６に設けられたバッグ部５ａ，６ａに接続されたエアパイプ４３と、このエアパイプ４３を介して上記バッグ部５ａ，６ａ内に燃焼ガスを供給して該バッグ部５ａ，６ａを膨張させるインフレータ４４とを備えている。そして、車両の側部から衝撃荷重が入力された時に、上記シートベルト制御手段４０から出力される作動指令信号に応じ、上記インフレータ４４を作動させてバッグ部５ａ，６ａを膨張させ、その圧力によりショルダーベルト５およびラップベルト６を乗員にそれぞれ圧着させるように構成されている。
【００７５】
上記構成によれば、車両の側突時または横転時等に、上記バッグ部５ａ，６ａを膨張させて、ショルダーベルト５およびラップベルト６の面積を増大させた状態で、これらを乗員に対して適正に圧着させることができるため、上記第２プリテンショナ機構２８からなる駆動機構を作動させることにより、車両用シート１に着座した乗員を車幅方向の内方側へ、よりスムーズに移動させて該乗員と車体の側壁との間に上記サイドエアバッグ３４を展開させるための間隙を効果的に形成することができる。
【００７６】
図１２および図１３は、本発明に係る乗員保護装置の第３実施形態を示している。該第３実施形態では、上記ラップベルト６の基端部を係止するラップアンカー９の設置部に、乗員の上半身を車幅方向の内方側に移動させるように上記ウェビング７を駆動する第２プリテンショナ機構４５からなる駆動機構が設けられている。該第２プリテンショナ機構４５は、図１４に示すように、シリンダ３０が支持部材４６により前後移動可能に支持された点を除き、図６に示す第２プリテンショナ機構２８と同様の構成を有している。このため、上記第２プリテンショナ機構４５を構成する各部材に、上記第２プリテンショナ機構２８の各部材と同一の符号を付して、その具体的説明を省略する。
【００７７】
また、上記支持部材４６は、上記ラップアンカー９に代えて第２プリテンショナ機構４５のシリンダ３０を、第１保持筒２２より摺動自在に支持するとともに、該第１保持筒２２等が車両の前後方向に設置されている点を除き、図４および図５に示す支持部材２１と、同様の構成を有しているため、上記支持部材４６を構成する各部材に、上記支持部材２１の構成部材と同一の符号を付して、その具体的説明を省略する。
【００７８】
そして、上記第２プリテンショナ機構４５からなる駆動機構を介してラップベルト６に付与される引き下げ力に応じ、上記車両用シート１に着座した乗員の上半身を揺動変位させてその肩部を車幅方向の内方側に移動させるようにウェビング７を駆動する駆動機構が、上記第２プリテンショナ機構２８により構成されている。すなわち、上記第２プリテンショナ機構４５が作動状態となると、乗員の腰部を跨いで車幅方向に延びるように設置されたラップベルト６が車幅方向の外方側に引っ張られて乗員の腰部が車幅方向の外方側に引っ張られるとともに、これに対応して乗員の肩部から腰部に掛け渡されたショルダーベルト５が斜め内側下向きに引っ張られることにより、上記乗員の上半身が揺動変位してその肩部が車幅方向の内方側に押動されるようになっている。
【００７９】
上記第３実施形態において、図１５に示すように、車両の側部から衝撃荷重Ｊが入力されたことが衝撃検出手段３９等において検出されると、この時点ｔ１で、上記シートベルト制御手段４０からリトラクター８に設けられた第１プリテンショナ機構１２に作動指令信号Ａが出力されるとともに、上記エアバッグ制御手段４１からサイドエアバッグ装置３のインフレータ３５に作動指令信号Ｂが出力される。また、上記時点ｔ１で出力された作動指令信号Ｂに応じてサイドエアバッグ装置３のインフレータ３５が作動状態となることにより、サイドエアバッグ３４に対する燃焼ガスの供給が開始されて該サイドエアバッグ３４が膨張し始める。
【００８０】
そして、上記時点ｔ１で出力された作動指令信号Ａに応じてリトラクター８の第１プリテンショナ機構１２が作動状態となることにより、図１６（ａ）に示すように、ウェビング７をリトラクター８に引き込む方向の引張力Ｈ１が作用すると、上記ウェビング７に所定の張力が付与されて上記ショルダーベルト５およびラップベルト６が乗員の胸部および腰部にそれぞれ圧着されることになる。
【００８１】
上記リトラクター８に設けられた第１プリテンショナ機構１２からなる圧着手段の作動後に所定時間が経過する等により、乗員に対するウェビング７の圧着が完了した時点ｔ２で、上記ラップアンカー９の支持部に設けられた第２プリテンショナ機構４５に上記シートベルト制御手段４０から作動指令信号Ｃが出力されるとともに、リトラクター８に設けられたロック機構１４に作動指令信号Ｄが出力される。
【００８２】
上記時点２で出力された作動指令信号Ｃに応じて第２プリテンショナ機構４５が作動状態となることにより、図１６（ｂ）に示すように、ウェビング７の他端部に設けられたラップアンカー９を下方に引っ張る所定の引張力Ｈ２が作用し、これに応じて乗員の腰部に沿って車幅方向に延びるように設置されたラップベルト６が車幅方向の外方側に引っ張られるとともに、乗員の肩部から腰部に沿って斜めに掛け渡された上記ショルダーベルト５が斜め内側下向きに引っ張られることになる。
【００８３】
また、上記時点２で、シートベルト制御手段４０からリトラクタ８のロック機構１４に出力された作動指令信号Ｄに応じて上記リトラクター８によるショルダーベルト５の拘束が解放される等により、リトラクター８からウェビング７が引き出されることが許容される。この結果、上記ラップアンカー９の設置部に設けられた上記第２プリテンショナ機構４５を作動させる際に、乗員に圧着されたショルダーベルト５およびラップベルト６の圧着力が一定値に維持された状態で、該ショルダーベルト５が上記乗員の肩部から腰部に沿って斜め内側下向きに引っ張られるとともに、ラップベルト６が車幅方向の外方側に引っ張られ、これにより図１６（ｃ）に示すように、車両用シート１に着座した乗員の上半身を反時計方向に揺動変位させる所定の押動力Ｈ３が付与されることになる。
【００８４】
そして、上記時点ｔ３あるいは該サイドエアバッグ３４の膨張展開が終了する直前または膨張展開の終了直後に、上記リトラクター８に設けられたロック機構１４にショルダーベルト５のロック状態を解除する制御信号Ｅが出力され、図１６（ｄ）に示すように、乗員の肩部等を拘束する上記ショルダーベルト５の拘束力が緩められる。この結果、車両の側突時に作用する側突荷重Ｊに対応して上記乗員に作用する慣性力Ｋ、つまり乗員を車幅方向に相対移動させるようとする力に応じ、車両用シート１に着座した乗員の頭部が車幅方向の外方側に移動することが許容されることにより、図１６（ｃ）に示すように傾いた状態にある乗員の上半身を、図１６（ｄ）に示すように、通常の着座状態、つまり略直立した着座状態に戻すことができる。
【００８５】
さらに、上記リトラクター８のロック機構１４にロック解除信号が出力された後に所定時間が経過した時点４で、上記ラップアンカー９の設置部に設けられた上記駆動手段２５からなる第２ロック機構にロック解除信号Ｆが出力され、図１６（ｄ）に示すように、上記ラップベルト６による乗員の拘束力が、上記荷重検出手段１３により検出された荷重に対応したタイミングおよび速度で緩められる。この結果、車両の側突時に入力された側突荷重Ｊに対応して上記乗員に作用する慣性力Ｋ、つまり乗員を車幅方向の外方側へ相対移動させるようとする力に応じ、車両用シート１に着座した乗員の腰部が車幅方向の外方側に移動することが許容されることになる。
【００８６】
上記のように車両用シート１に着座した乗員の肩部から腰部にかけて斜めに掛け渡されるショルダーベルト５および乗員の腰部を跨いで車幅方向に延びるように設置されるラップベルト６からなるウェビング７と、該ウェビング７の一端部を巻取可能に支持するリトラクター８と、該ウェビング７の他端部を車体に固定するラップアンカー９と、上記ウェビング７に設けられたタング１０を係脱可能に支持するバックル１１とを有するシートベルト装置２を備えた乗員保護装置において、車両の側突時に乗員と車室側壁との間にサイドエアバッグ３４を展開させるサイドエアバッグ装置３と、車両の衝突時に上記ウェビング７に張力を付与して該ウェビング７を乗員に圧着させる第１プリテンショナ機構１２からなる圧着機構と、上記乗員の上半身を揺動変位させてその肩部を車幅方向の内方側に移動させるように上記ウェビング７を駆動する第２プリテンショナ機構４５からなる駆動機構と、車両の側部から衝撃荷重が入力された時に、上記第１プリテンショナ機構１２を作動させてウェビング７を乗員に圧着させた後に上記第２プリテンショナ機構４５を作動させるように制御するシートベルト制御手段４０とを設けたため、車両の側突時または横転時等に、車両用シート１に着座した乗員を効果的に保護することができるという利点がある。
【００８７】
すなわち、上記第３実施形態では、車両用シートの車幅方向外方側に上記リトラクター８を配設するとともに、該リトラクター８に設けられた第１プリテンショナ機構１２によって上記圧着機構を構成し、車両の側突時または横転時等に、上記第１プリテンショナ機構１２を作動させることにより、上記ウェビング７の一端部をリトラクター８内に引き込んで該ウェビング７に所定の張力を付与するように構成したため、上記ショルダーベルト５およびラップベルト６を乗員にそれぞれ適正に圧着させて乗員を拘束することができる。
【００８８】
そして、上記車両用シート１の車幅方向外方側に、上記ウェビング７の他端部を車体の固定するラップアンカー９を配設するとともに、該ラップアンカー９を下方に引っ張る第２プリテンショナ機構４５によって上記駆動機構を構成し、第１プリテンショナ機構１２の作動後に所定のタイミングで上記第２プリテンショナ機構４５を作動させて上記ラップアンカー９を例えば５０ｍｍ程度下方に引っ張るようにすれば、上記乗員に圧着されたラップベルト６を５０ｍｍの程度、車幅方向の外方側に向けて引っ張ることができる。また、これに応じて上記ウェビング７がタング１０により支持されつつ、ショルダーベルト５が５０ｍｍ程度、斜め内側下向きに引っ張られる結果、乗員の重心を車幅方向に移動させることなく、その上半身を図１６（ｃ）の反時計方向に揺動変位させることにより、該乗員の肩部を車幅方向の内方側へ積極的に移動させることができる。
【００８９】
したがって、車両の側突時または横転時等に、車両用シート１に着座した乗員の肩部と車体側部との間に充分な間隙を確保することにより、車両の側部から入力される衝撃荷重が該乗員に及ぶのを効果的に防止して乗員を保護することができる。そして、上記サイドエアバッグ装置３を作動させてサイドエアバッグ３４を膨張展開させる際に、該サイドエアバッグ３４が上記乗員の肩部に干渉してその膨張展開が阻害されるという事態の発生を効果的に防止し、車両の側突時または横転時等に、上記サイドエアバッグ３４を適正に膨張展開させることにより、乗員を効果的に保護することができる。
【００９０】
また、上記第３実施形態では、ラップアンカー９に設けられた第２プリテンショナ機構４５からなる駆動機構を作動させる際に、乗員に圧着されたウェビング７の圧着力を略一定値に維持しつつ、該ウェビング７が上記リトラクター８から引き出されるのを許容する上記ロック機構１４等からなる引出機構を該リトラクター８に設けたため、該リトラクター８および上記第２プリテンショナ機構２８の付勢力が同時にウェビング７に付与されることに起因して、該ウェビング７から過大な拘束力が乗員に作用して乗員が違和感を受けるのを効果的に防止することができる。しかも、上記第２プリテンショナ機構２８によるウェビング７の駆動力が、上記リトラクター８の引張力に応じて減殺されるという事態の発生等を効果的に防止し、上記第２プリテンショナ機構２８によりウェビング７を適正に駆動できるという利点がある。
【００９１】
そして、上記のように車両の側方から衝撃荷重が入力された時に、車両用シート１に着座した乗員と車室の側壁との間にサイドエアバッグ３４を展開させるサイドエアバッグ装置３を備えた車両において、ラップアンカー９の設置部に設けられた第２プリテンショナ機構４５からなる駆動機構により上記ショルダーベルト５およびラップベルト６を駆動して車両用シート１に着座した乗員の上半身を揺動変位させてその肩部を車幅方向の内方側に移動させるように構成された乗員保護装置において、上記駆動機構の作動後に所定時間が経過した時点ｔ３で、まず上記リトラクター８に設けられたロック機構１４によるショルダーベルト５のロック状態を解除してショルダーベルト５による乗員の拘束を徐々に解除し、その後の所定時点ｔ４で、ラップアンカー９の設置部に設けられた駆動手段２５からなる第２ロック機構によるラップベルト６のロック状態を解除してラップベルト６による乗員の拘束を徐々に解除するように構成した場合には、上記駆動機構およびサイドエアバッグ装置３の作動後に、上記乗員を通常の着座姿勢に維持しつつ車幅方向の外方側へ移動させることにより、該乗員が強い違和感を受けるのを防止できるという利点がある。
【００９２】
すなわち、上記駆動機構の作動後に、まず乗員の肩部を保持するショルダーベルト５の拘束状態を解放することにより、図１６（ｃ）のように傾いた状態にある乗員の上半身を、図１６（ｄ）に示すように、慣性力Ｊに応じて略直立した通常の着座状態に移行させた後、上記ラップベルト６による腰部の拘束状態を開放するように構成したため、乗員の上半身が傾斜した不自然な状態で車幅方向の外方側に移動して違和感を受けるのを防止しつつ、上記乗員の腰部と頭部とを略同時に車幅方向の外方側に移動させことができる。したがって、上記サイドエアバッグ３４に乗員が当接する際の押圧力を乗員の肩部および胴部等に分散させるにより、上記乗員を効果的に保護できるという利点がある。
【００９３】
なお、車両の前突時又は後突時に、ウェビング７を乗員に圧着させて乗員を拘束するために設けられた上記第１プリテンショナ機構１２を利用して車両の側突時または横転時等に、上記ウェビング７に張力を付与して該ウェビング７を乗員に圧着させるように構成した上記第３実施形態に代え、図１１に示す第２実施形態と同様の構成を有するエアベルト機構４２により上記圧着機構を構成してもよい。上記構成によれば、車両の側突時または横転時等に、上記ショルダーベルト５およびラップベルト６のバッグ部５ａ，６ａを膨張させた状態で、これらを乗員に対して適正に圧着させることができるため、上記第２プリテンショナ機構４５からなる駆動機構の作動させることにより、車両用シート１に着座した乗員を車幅方向の内方側へ効果的に移動させることができる。
【００９４】
また、図１４に示すように、上記第１保持筒２２を回転駆動するウォームギア駆動機構等を備えた上記駆動手段２５により第２ロック機構を構成した上記第１実施形態に代え、上記リトラクター８のロック機構１４と同様に、ラップベルト６を挟んで配設された一対の係止部材により該ラップベルト６を係脱可能に拘束し、あるいは上記第２プリテンショナ機構４５のシリンダ３０を抱持するとともに、その抱持力を調節可能に構成された抱持部材を設けることにより、必要応じて上記ラップベルト６による拘束力を解放するように構成してもよい。
【符号の説明】
【００９５】
１ 車両用シート
２ シートベルト装置
３ サイドエアバッグ装置
５ ショルダーベルト
６ ラップベルト
７ ウェビング
８ リトラクター
９ ラップアンカー
１０ タング
１１ バックル
１２ 第１プリテンショナ機構（圧着機構）
１３ 荷重検出手段
１４ 第１ロック機構
２５ 駆動手段（第２ロック機構）
２８，４５ 第２プリテンショナ機構（駆動機構）
３４ サイドエアバッグ
４０ シートベルト制御手段
４０ａ ロック解除制御手段
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両用シートに着座した乗員の肩部から腰部にかけて斜めに掛け渡されるショルダーベルトおよび乗員の腰部を跨いで車幅方向に延びるように設置されたラップベルトを有するウェビングと、該ウェビングの一端部を巻取可能に支持するリトラクターと、該ウェビングの他端部を車体に固定するラップアンカーと、該ウェビングに設けられたタングを係脱可能に支持するバックルとを有するシートベルト装置を備えた乗員保護装置において、車両の衝突時に上記ウェビングに張力を付与して該ウェビングを乗員に圧着させる圧着機構と、上記乗員の少なくとも上半身を車幅方向の内方側に移動させるように上記ウェビングを駆動する駆動機構と、車両の側部から衝撃荷重が入力された時に、上記圧着機構を作動させてウェビングを乗員に圧着させた後に上記駆動機構を作動させるように制御するシートベルト制御手段と、車両の側突時に車両用シートに着座した乗員の上半身と車室の側壁との間にサイドエアバッグを展開させるサイドエアバッグ装置とを備えるとともに、上記駆動機構およびサイドエアバッグ装置の作動後に所定時間が経過した時点で上記リトラクターに設けられたロック機構によるウェビングのロック状態を解除して乗員が車幅方向の外方側に移動するのを許容するように構成したことを特徴とする乗員保護装置。
【請求項２】
上記駆動機構が、上記ショルダーベルトおよびラップベルトを駆動して乗員を車幅方向の内方側に押動するものであり、車両の側部から衝撃荷重が入力された時に、上記シートベルト制御手段により、圧着機構を作動させてウェビングを乗員に圧着させた後に上記駆動機構を作動させることにより、上記乗員を通常の着座姿勢に維持しつつ車幅方向の内方側へ移動させるとともに、上記駆動機構の作動後に、まずラップアンカーの設置部に設けられたロック機構によるラップベルトのロック状態を解除してラップベルトを徐々に送り出した後、上記ショルダーベルトを巻取可能に支持するリトラクターに設けられたロック機構によるショルダーベルトのロック状態を解除するように構成したことを特徴とする請求項１に記載の乗員保護装置。
【請求項３】
車両の側突時にウェビングに作用する荷重に応じて上記ロック機構によるウェビングのロック状態を解除するタイミングを制御するロック解除制御手段を有し、上記ウェビングに作用する荷重が大きい場合には、該張力が小さい場合に比べて上記ロック解除のタイミングを早くするように構成したことを特徴とする請求項１または２に記載の乗員保護装置。
【請求項４】
車両の側突時にウェビングに作用する荷重が大きい場合には、該荷重が小さい場合に比べて上記ロック機構によるウェビングのロック状態を解除する速度を速くするように構成したことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の乗員保護装置。
【請求項５】
上記ウェビングに作用する荷重を検出する荷重検出手段を備えたことを特徴とする請求項３または４に記載の乗員保護装置。
【請求項６】
上記サイドエアバッグが、その展開状態で着座乗員の肩部から腰部までを覆うように構成されたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の乗員保護装置。
【請求項７】
上記駆動機構が、上記乗員の上半身を揺動変位させてその肩部を車幅方向の内方側に移動させるように上記ウェビングを駆動するものであり、車両の側部から衝撃荷重が入力された時に、上記シートベルト制御手段により、圧着機構を作動させてウェビングを乗員に圧着させた後に上記駆動機構を作動させることにより、該ウェビングの圧着状態で上記乗員の上半身を揺動変位させてその肩部を車幅方向の内方側に移動させるように上記ウェビングを駆動するとともに、上記駆動機構の作動後に、まず上記ショルダーベルトを巻取可能に支持するリトラクターに設けられたロック機構によるショルダーベルトのロック状態を解除してショルダーベルトを徐々に送り出した後、ラップアンカーの設置部に設けられたロック機構によるラップベルトのロック状態を解除するように構成したことを特徴とする請求項１に記載の乗員保護装置。
【請求項１】
車両用シートに着座した乗員の肩部から腰部にかけて斜めに掛け渡されるショルダーベルトおよび乗員の腰部を跨いで車幅方向に延びるように設置されたラップベルトを有するウェビングと、該ウェビングの一端部を巻取可能に支持するリトラクターと、該ウェビングの他端部を車体に固定するラップアンカーと、該ウェビングに設けられたタングを係脱可能に支持するバックルとを有するシートベルト装置を備えた乗員保護装置において、車両の衝突時に上記ウェビングに張力を付与して該ウェビングを乗員に圧着させる圧着機構と、上記乗員の少なくとも上半身を車幅方向の内方側に移動させるように上記ウェビングを駆動する駆動機構と、車両の側部から衝撃荷重が入力された時に、上記圧着機構を作動させてウェビングを乗員に圧着させた後に上記駆動機構を作動させるように制御するシートベルト制御手段と、車両の側突時に車両用シートに着座した乗員の上半身と車室の側壁との間にサイドエアバッグを展開させるサイドエアバッグ装置とを備えるとともに、上記駆動機構およびサイドエアバッグ装置の作動後に所定時間が経過した時点で上記リトラクターに設けられたロック機構によるウェビングのロック状態を解除して乗員が車幅方向の外方側に移動するのを許容するように構成したことを特徴とする乗員保護装置。
【請求項２】
上記駆動機構が、上記ショルダーベルトおよびラップベルトを駆動して乗員を車幅方向の内方側に押動するものであり、車両の側部から衝撃荷重が入力された時に、上記シートベルト制御手段により、圧着機構を作動させてウェビングを乗員に圧着させた後に上記駆動機構を作動させることにより、上記乗員を通常の着座姿勢に維持しつつ車幅方向の内方側へ移動させるとともに、上記駆動機構の作動後に、まずラップアンカーの設置部に設けられたロック機構によるラップベルトのロック状態を解除してラップベルトを徐々に送り出した後、上記ショルダーベルトを巻取可能に支持するリトラクターに設けられたロック機構によるショルダーベルトのロック状態を解除するように構成したことを特徴とする請求項１に記載の乗員保護装置。
【請求項３】
車両の側突時にウェビングに作用する荷重に応じて上記ロック機構によるウェビングのロック状態を解除するタイミングを制御するロック解除制御手段を有し、上記ウェビングに作用する荷重が大きい場合には、該張力が小さい場合に比べて上記ロック解除のタイミングを早くするように構成したことを特徴とする請求項１または２に記載の乗員保護装置。
【請求項４】
車両の側突時にウェビングに作用する荷重が大きい場合には、該荷重が小さい場合に比べて上記ロック機構によるウェビングのロック状態を解除する速度を速くするように構成したことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の乗員保護装置。
【請求項５】
上記ウェビングに作用する荷重を検出する荷重検出手段を備えたことを特徴とする請求項３または４に記載の乗員保護装置。
【請求項６】
上記サイドエアバッグが、その展開状態で着座乗員の肩部から腰部までを覆うように構成されたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の乗員保護装置。
【請求項７】
上記駆動機構が、上記乗員の上半身を揺動変位させてその肩部を車幅方向の内方側に移動させるように上記ウェビングを駆動するものであり、車両の側部から衝撃荷重が入力された時に、上記シートベルト制御手段により、圧着機構を作動させてウェビングを乗員に圧着させた後に上記駆動機構を作動させることにより、該ウェビングの圧着状態で上記乗員の上半身を揺動変位させてその肩部を車幅方向の内方側に移動させるように上記ウェビングを駆動するとともに、上記駆動機構の作動後に、まず上記ショルダーベルトを巻取可能に支持するリトラクターに設けられたロック機構によるショルダーベルトのロック状態を解除してショルダーベルトを徐々に送り出した後、ラップアンカーの設置部に設けられたロック機構によるラップベルトのロック状態を解除するように構成したことを特徴とする請求項１に記載の乗員保護装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
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【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【公開番号】特開２０１１−１６８１３４（Ｐ２０１１−１６８１３４Ａ）
【公開日】平成２３年９月１日（２０１１．９．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−３２６５３（Ｐ２０１０−３２６５３）
【出願日】平成２２年２月１７日（２０１０．２．１７）
【出願人】（０００００３１３７）マツダ株式会社 (6,115)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年９月１日（２０１１．９．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年２月１７日（２０１０．２．１７）
【出願人】（０００００３１３７）マツダ株式会社 (6,115)
【Ｆターム（参考）】
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