(57)【要約】【課題】体重による衝撃吸収性能の違いが是正される構成を有するシートベルト装置を提供する。【解決手段】急停車や前突時にシートベルト装置に強い張力が働くと、衝撃吸収装置１２２の内側筒状構造体２０１と外側筒状構造体２０２とが互いに離れるように相対移動する。この際、内側筒状構造体２０１に拘束された剛球２０４が外側筒状構造体２０２を塑性変形させつつ、内側筒状構造体２０１が外側筒状構造体２０２に対して変位し、シートベルトに加わる衝撃のエネルギーが吸収される。着席者の体重に応じて、コントロールリング２０３の位置を調整することで、剛球２０４の突出量が変わり、上記塑性変形に伴う衝撃の吸収性能が調整される。【選択図】図４
2009248955.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シートベルトと、
力が加わった際にそれに対向し、所定の力を発生させつつ変位する変位部を備え、且つ、前記所定の力の値を調整可能な衝撃吸収装置と、
前記所定の力の調整を行う調整手段と、
前記シートベルトの端部の一つまたは複数を、前記衝撃吸収装置を介してシートまたは車体に固定する固定手段と
を備えていることを特徴とするシートベルト装置。
【請求項２】
前記衝撃吸収装置は、物体を塑性変形させることで前記所定の力を発生させることを特徴とする請求項１に記載のシートベルト装置。
【請求項３】
着席する者の体格または重量を検出する検出手段を更に備え、
前記調整手段は、前記検出手段の出力に基づいて前記調整を行うことを特徴とする請求項１または２に記載のシートベルト装置。
【請求項４】
前記検出手段は、撮像した画像に基づいて前記体格を演算によって求める演算手段、または重量を検出する重量センサであることを特徴とする請求項３に記載のシートベルト装置。
【請求項５】
前記調整手段は、座部の前後方向における位置に基づいて前記所定の力の値を調整することを特徴とする請求項１または２に記載のシートベルト装置。
【請求項６】
前記調整手段は、前記シートベルトの引き出し量に基づいて前記所定の力の値を調整することを特徴とする請求項１または２に記載のシートベルト装置。
【請求項７】
前記衝撃吸収装置は、
第１の部材と、
前記第１の部材に拘束され、且つ、前記第１の部材から突出する剛体と、
前記第１の部材に対して相対的に移動可能であり、前記剛体と接触可能な第２の部材と
を備え、
前記第１の部材に対する前記第２の部材の相対的な移動に際して、前記剛体が前記第２の部材に接触し、この接触の部分において前記第２の部材が塑性変形し、
前記剛体の前記第１の部材から突出する寸法が変更されることで、前記所定の力の値の調整が行われることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のシートベルト装置。
【請求項８】
前記衝撃吸収装置は、
同軸状に配置され、相対的なスライドが可能な第１の筒状構造体および第２の筒状構造体と、
前記第１の筒状構造体から突出した状態で前記第１の筒状構造体に拘束され、且つ、前記第２の筒状構造体に接触可能な剛体と
を備え、
前記剛体の前記第１の筒状構造体からの突出量は、複数の段階からの選択が可能であり、
前記調整手段により、前記複数の段階からの選択が行われることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のシートベルト装置。
【請求項９】
前記第１の筒状構造体が相対的に内側に位置し、
前記第２の筒状構造体が相対的に外側に位置し、
前記第２の筒状構造体は、内径が軸方向で変化するテーパ部を有し、
前記剛体は、剛球であり、且つ、前記テーパ部に接触可能であり、
前記第１の筒状構造体の内側には、段階的または連続的に断面寸法が変化する支持部を有し、且つ、この支持部の一部で前記剛球を前記第１の筒状構造体の内側から支持する剛球支持部材が配置され、
前記調整手段による前記複数の段階からの選択は、前記第１の筒状構造体の内部において、前記剛球支持部材を動かし前記剛球の前記第１の筒状構造体からの突出量を変更することで行われることを特徴とする請求項８に記載のシートベルト装置。
【請求項１０】
前記衝撃吸収装置は、
同軸状に配置され、相対的なスライドが可能な内側の第１の筒状構造体および外側の第２の筒状構造体と、
ガス圧により、前記第１の筒状構造体の内部を軸方向に移動可能であり、段階的または連続的に断面寸法が変化する支持部を有し、前記軸方向における移動が行われると、前記支持部の一部で剛球を前記第１の筒状構造体から突出した状態で支持する剛球支持部材と、
前記ガス圧による前記剛球支持部材の移動において、前記剛球支持部材に接触し、且つ、この接触の位置を可変可能な可変部材と
を備え、
前記調整手段は、前記可変部材の前記第１の筒状構造体の内部における位置を調整することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のシートベルト装置。
【請求項１１】
座部を車体の前後方向に移動させるシート前後移動手段と、
前記シート前後移動手段による前記座部の前後の移動に連動させて、前記剛球支持部材の前記軸方向における移動を行う剛球支持部材移動手段と
を備えることを特徴とする請求項９または１０に記載のシートベルト装置。
【請求項１２】
前記剛球支持部材移動手段は、
前記座部に固定されたラックと、
前記ラックに噛み合ったピニオンと、
前記ピニオンの回転により回動する回動部材と、
一端が前記回動部材の回動部に係合し、他端が前記剛球支持部材に係合したワイヤと
を備えていることを特徴とする請求項１１に記載のシートベルト装置。
【請求項１３】
前記剛球支持部材移動手段は、
前記座部に固定されたテーパ部材と、
一端が前記テーパ部材に係合した回動部材と、
一端が前記回動部材の他端側に係合し、他端が前記剛球支持部材に係合したワイヤと
を備えていることを特徴とする請求項１１に記載のシートベルト装置。
【請求項１４】
シートベルトと、
力が加わった際に、物体を塑性変形させつつ変位する変位部を含み、前記塑性変形の程度の調整が可能な衝撃吸収装置と、
前記変形の程度の調整を行う調整手段と
を備え、
前記シートベルトの端部の一つまたは複数は、前記衝撃吸収装置を介してシートまたは車体に固定されていることを特徴とするシートベルト装置。
【請求項１５】
前記シートがチャイルドシートであることを特徴とする請求項１〜１４のいずれか一項に記載のシートベルト装置。
【請求項１６】
請求項１〜１５のいずれか一項に記載のシートベルト装置を備えたことを特徴とするシート装置。
【請求項１７】
請求項１〜１５のいずれか一項に記載のシートベルト装置を備えたことを特徴とするチャイルドシート装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、衝撃を吸収する機能を有するシートベルト装置、このシートベルト装置を備えたシート装置、およびチャイルドシート装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、３点支持型のシートベルト装置では、肩側からシートベルトに張力を与えるリトラクタがフォースリミッタ機能を備え、あるレベル以上の強い衝撃がシートベルトから利用者に加わらないようにされている。この技術に関しては、例えば特許文献１に記載されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−６７８７８号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した技術では、衝撃吸収機能は、着席者の体重に関係なく固定式である。しかしながら、急停車時や事故時にシートベルトと着席者の体との間で相互作用的に生じる衝撃は、着席者の体重に比例するので、衝撃の吸収機能の設定が固定であると、次のような問題が生じる。例えば、衝撃の吸収機能が低体重者向けに設定されていると、高体重者の場合に、衝撃が十分に吸収しきれない問題が発生する。逆に、衝撃の吸収機能が高体重者向けに設定されていると、低体重者の場合に、衝撃の吸収が始まるタイミングが遅くなり、着席者への負担が増大する。また、衝撃の吸収が始まる閾値が中位の体重者用に設定されていると、上述した問題が高体重者と低体重者において、上述した場合程ではないが発生する。
【０００５】
以上のような背景において、本発明は、体重による衝撃吸収性能の違いが是正される構成を有するシートベルト装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の発明は、シートベルトと、力が加わった際にそれに対向し、所定の力を発生させつつ変位する変位部を備え、且つ、前記所定の力の値を調整可能な衝撃吸収装置と、前記所定の力の調整を行う調整手段と、前記シートベルトの端部の一つまたは複数を、前記衝撃吸収装置を介してシートまたは車体に固定する固定手段とを備えていることを特徴とするシートベルト装置である。
【０００７】
請求項１に記載の発明によれば、車両の衝突時や急停車時に着席者からシートベルトに加わる衝撃が、衝撃吸収装置によって吸収される。この際、衝撃吸収装置では、所定の反力（抵抗力）を発生させつつ、変位部が変位することで、衝撃のエネルギーの吸収が行われる。この反力は、変位部が変位し続けている時間の間継続して発生する。すなわち、衝撃吸収装置は、衝撃のエネルギーがシートベルトから着席者に伝わりきるまで、この所定の反力を発生し続け、その間変位部が所定の距離で変位する。これにより、所定の期間、着席者は、衝撃吸収装置が発生する反力をシートベルトから受け続ける。そして、この反力を変位部の変位した距離で積分した値で求められる仕事により、衝撃のエネルギーが吸収される。
【０００８】
この作用によれば、衝撃がごく短い瞬間的な時間にシートベルトから着席者に伝わるのではなく、着席者には、衝撃吸収装置が発生する反力が所定の時間の間で作用し続ける。衝撃の強さは、運動量の伝達が行われる時間が短い程大きくなるので、上記の作用により、着席者が受ける衝撃の強さが緩和される。つまり、衝突や急停車時に着席者がシートベルトから受ける力の最大値が衝撃吸収装置によって制限され、この力が衝撃吸収装置の変位部が変位する時間の間、ある程度の時間をかけて着席者に加わる。これにより、車両の衝突や急ブレーキに起因して着席者にシートベルトから加わる衝撃力が緩和される。
【０００９】
また、請求項１に記載の発明によれば、衝撃吸収装置が発生する反力の値が調整可能とされている。このため、着席者の体重に応じて、上記反力の値を設定することで、車両の衝突時や急ブレーキ時に着席者がシートベルトから受けるダメージを軽減することができる。例えば、相対的に体重の軽い人は、車両の衝突時や急ブレーキ時にシートベルトから受ける衝撃力の源となる自身の運動量は相対的に小さい。このため、衝撃吸収装置が発生する反力は、その変位部の変位量が確保できる範囲において弱い方が、着席者がシートベルトから受ける衝撃は弱くて済む。このことは、着席者に極力負担が加わらないようにする点で好ましい。
【００１０】
一方、相対的に体重の重い人は、車両の衝突時や急ブレーキ時にシートベルトから受ける衝撃力の源となる自身の運動量は相対的に大きい。このため、相対的に体重の軽い人に適した設定とされている衝撃吸収装置を用いた場合、変位部の変位許容範囲内で衝撃のエネルギーが吸収できない可能性が生じる。変位部の変位許容範囲内で衝撃のエネルギーが吸収できないと、変位限界に達した段階で残りの運動エネルギーが極短時間の間にシートベルトから着席者に伝わり、それが着席者に伝わる衝撃となる。この場合、着席者はシートベルから大きな衝撃を受け、ダメージを受ける可能性が増大する。この問題を解決するには、相対的に体重の重い人の場合、変位許容範囲内で変位部の変位が終了するように、衝撃吸収装置が発生する反力の大きさを調整する必要がある。
【００１１】
このように着席者の体重に応じて、衝撃発生時に衝撃吸収装置が発生する反力の値を調整可能とすることで、体重の違いによる衝撃の緩和作用の違いを是正することができる。なお、本発明のシートベルト装置は、車両用に限定されず、航空機や遊戯施設の乗り物用に利用することもできる。また、車両も乗用車に限定されず、トラックやバスであってもよい。
【００１２】
請求項１に記載の発明において、シートベルトの端部というのは、シートベルトを支持する部分のことをいう。従って、この端部には、シートベルトを折り返し、その折り返した部分をバックル等の係合部材に差し込んで固定した場合の構造におけるこの折り返し端も含まれる。また、シートベルトの端部と衝撃吸収装置との固定は、直接であってもよいし、上記のような着脱自在な固定手段やリトラクタ等の装置を介した間接的な固定構造であってもよい。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、衝撃吸収装置は、物体を塑性変形させることで前記所定の力を発生させることを特徴とする。請求項２に記載の発明によれば、衝撃を受けた際に、衝撃吸収装置は、物体を塑性変形させ、その塑性変形を継続して行うことで、その反作用として所定の力を反力として発生する。また、この塑性変形が継続して起こる間に変位部の変位が行われる。塑性変形を利用することで、所定の力を効果的に発生させることができる。なお、どの程度塑性変形させるかを設定することで、衝撃吸収時に発生する所定の力（反力）の値を調整することができる。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明において、着席する者の体格または重量を検出する検出手段を更に備え、調整手段は、この検出手段の出力に基づいて調整を行うことを特徴とする。請求項３に記載の発明によれば、当該シート装置に着席する者の体格または体重を検出し、その検出結果に基づいて衝撃吸収装置の衝撃吸収機能の調整が行われる。このため、着席者の体重の違いによる衝撃吸収機能の違いを是正することができる。検出手段としては、撮像装置が撮像した画像を解析し、写された人の体格をソフトウェアー処理よって検出する手段や、座部に配置した圧力センサを用いて、着席者の体重を直接検出する手段を挙げることができる。また、検出手段として、座部の位置に基づいて、所定の電子的あるいは機械的な出力を行う手段を挙げることもできる。この場合、着席者の体重を座部の位置に基づいて間接的に検出し、衝撃吸収装置を調整するための出力が行われる。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、検出手段は、撮像した画像に基づいて体格を演算によって求める演算手段、または重量を検出する重量センサであることを特徴とする。請求項４に記載の発明において、検出手段として、撮像した画像に基づいて体格を演算によって求める演算手段を採用した場合、撮像された画像データに対する画像解析により、着席者の体格が求められ、体格と体重との相関関係の強さを利用して、着席者の体重に応じた衝撃吸収装置の調整が行われる。請求項４に記載の発明において、検出手段として、重量を検出する重量センサを採用した場合、着席者の体重が直接計測され、その値に基づいて衝撃吸収装置の調整が行われる。
【００１６】
請求項５に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明において、調整手段は、座部の前後方向における位置に基づいて所定の力の値を調整することを特徴とする。一般に体重の軽い人は、小柄であり、車両に乗車し、シートに座った状態において、シートの位置を相対的に前方の位置に調整する傾向がある。また、体重の重い人は大柄であり、シートの位置を相対的に後方の位置に調整する傾向がある。このことを利用して、請求項５に記載の発明では、シートの座部の前後位置の調整位置が相対的に前方である場合に、体重の軽い人が着席したものと見なし、体重の軽い人向けに衝撃吸収装置を調整する。逆に、シートの座部の位置調整が相対的に後方である場合に、体重の重い人が着席したものと見なし、体重の重い人向けに衝撃吸収装置を調整する。これにより、簡単な構造により、着席者の体重に応じた衝撃吸収装置の調整が行われる機構が提供される。シート位置の検出は、機械的に行われるのでもよいし電気的に行われるのでもよい。
【００１７】
請求項６に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明において、調整手段は、シートベルトの引き出し量に基づいて所定の力の値を調整することを特徴とする。ここで、シートベルトの引き出し長というのは、着席者のシートへの着席時に、巻き取られている状態から引き出されるシートベルトの長さのことである。請求項５に関連して説明したように、一般に体重の軽い人は、小柄であるので、シートベルトの引き出し長は相対的に短く、体重の重い人は、大柄であるので、シートベルトの引き出し長は相対的に長くなる傾向がある。請求項６に記載の発明では、この相関関係を利用し、シートベルトの引き出し長が相対的に短い場合に、体重の軽い人が着席したものと見なし、体重の軽い人向けに衝撃吸収装置を調整する。逆に、シートベルトの引き出し長が相対的に長い場合に、体重の重い人が着席したものと見なし、体重の重い人向けに衝撃吸収装置を調整する。
【００１８】
請求項７に記載の発明は、請求項１〜６のいずれか一項に記載の発明において、衝撃吸収装置は、第１の部材と、この第１の部材に拘束され、且つ、第１の部材から突出する剛体と、第１の部材に対して相対的に移動可能であり、剛体と接触可能な第２の部材とを備え、第１の部材に対する第２の部材の相対的な移動に際して、剛体が第２の部材に接触し、この接触の部分において第２の部材が塑性変形し、剛体の第１の部材から突出する寸法が変更されることで、所定の力の値の調整が行われることを特徴とする。
【００１９】
請求項７に記載の発明によれば、第１の部材に対して第２の部材が相対的に移動すると、剛体が第２の部材にめり込み、その部分で第２部材が塑性変形する。この剛体による第２の部材の塑性変形に要する力が、衝撃吸収装置が発生する反力となる。上記の相対的な移動が引き続いて行われると、剛体による第２の部材の塑性変形がさらに起こり、引き続いてこの塑性変形に必要な力の反作用として衝撃吸収装置が反力を発生する。
【００２０】
なお、剛体というのは、塑性変形を起こさせる相手部材（この場合は、第２の部材）に塑性変形を起こさせる程度の剛性を有することをいう。剛体としては、例えば鋼材、ジルコニウム、バナジウム合金等を利用することができる。剛体の形状は、第２の部材の塑性変形を支障なく安定して行える形状であればよい。
【００２１】
請求項８に記載の発明は、請求項１〜６のいずれか一項に記載の発明において、衝撃吸収装置は、同軸状に配置され、相対的なスライドが可能な第１の筒状構造体および第２の筒状構造体と、第１の筒状構造体から突出した状態で第１の筒状構造体に拘束され、且つ、第２の筒状構造体に接触可能な剛体とを備え、この剛体の第１の筒状構造体からの突出量は、複数の段階からの選択が可能であり、調整手段により、前記複数の段階からの選択が行われることを特徴とする。
【００２２】
請求項８に記載の発明によれば、同軸状に相対的にスライド可能な状態で配置された２つの筒状構造体において、一方の筒状構造体に拘束された剛体が他方の筒状構造体に接触し、両構造体が相対的に動いた際に、剛体が他方の構造体をその接触部分において塑性変形させる。この塑性変形により、衝撃吸収装置から反力が発生する。また、剛体の第１の筒状構造体からの突出量を調整することで、剛体の第２の筒状構造体への食い込み量（食い込む深さ）が調整される。これにより、第２の筒状構造体に塑性変形を発生させた際に発生する反作用に起因する衝撃吸収装置からの反力の大きさを調整することができる。筒状構造体の形状としては、円筒や断面が多角形状の角筒を挙げることができる。なお、複数の段階の数には、制限はなく、複数の段階という語意には、突出量を連続的に調整可能な場合も含まれる。
【００２３】
請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の発明において、第１の筒状構造体が相対的に内側に位置し、第２の筒状構造体が相対的に外側に位置し、第２の筒状構造体は、内径が軸方向で変化するテーパ部を有し、剛体は、剛球であり、且つ、前記テーパ部に接触可能であり、第１の筒状構造体の内側には、段階的または連続的に断面寸法が変化する支持部を有し、且つ、この支持部の一部で前記剛球を前記第１の筒状構造体の内側から支持する剛球支持部材が配置され、調整手段による複数の段階からの選択は、第１の筒状構造体の内部において、剛球支持部材を動かし剛球の第１の筒状構造体からの突出量を変更することで行われることを特徴とする。
【００２４】
請求項９に記載の発明によれば、剛球支持部材を第１の筒状構造体の内部で動かすことで、支持部の断面寸法の異なる部分が選択され、それにより剛球が第１の筒状構造体から突出する突出量が調整される。これにより動作時における剛球の第２の筒状構造体への食い込み量が調整され、衝撃吸収装置が発生する反力の大きさの設定が行われる。
【００２５】
請求項１０に記載の発明は、請求項１〜６のいずれか一項に記載の発明において、衝撃吸収装置は、同軸状に配置され、相対的なスライドが可能な内側の第１の筒状構造体および外側の第２の筒状構造体と、ガス圧により、前記第１の筒状構造体の内部を軸方向に移動可能であり、段階的または連続的に断面寸法が変化する支持部を有し、前記軸方向における移動が行われると、前記支持部の一部で剛球を前記第１の筒状構造体から突出した状態で支持する剛球支持部材と、前記ガス圧による前記剛球支持部材の移動において、前記剛球支持部材に接触し、且つ、この接触の位置を可変可能な可変部材とを備え、前記調整手段は、前記可変部材の前記第１の筒状構造体の内部における位置を調整することを特徴とする。
【００２６】
請求項１０に記載の発明によれば、前突（車両前方での衝突）の発生時にエアバックと同様の原理により、火薬による高圧ガスの噴射が行われ、この高圧ガスのガス圧を利用して、剛球支持部材が第１の筒状構造体の内部をその軸方向に移動する。この際、ガス圧による剛球支持部材の移動を利用して、シートベルトに張力が与えられ（つまりプリテンションの付与が行われ）、前突の衝撃が着席者に加わる前に、シートベルトの緩みが解消される。こうすることで、シートベルトの緩みに起因して、シートベルトが適切に機能しなくなる不都合を抑えることができる。また、上記ガス圧による剛球支持部材の移動に際して、可変部材によって剛球支持部材が移動する位置が制限され、それにより、剛球を支える剛球支持部材の位置が調整される。このため、可変部材の位置を調整しておくことで、衝撃吸収装置が発生する反力の設定が前突発生時に生じるガス圧を利用して行われる。つまり、前突時におけるシートベルトへのプリテンションの付与と、衝撃吸収装置における反力の設定とが、前突時に発生するガス圧を利用して同時に行われる。可変部材と剛球支持部材との接触の位置は、可変部材を動かすことで可変可能であるので、手動あるいは体重判別機能を利用した位置調整手段を用いた可変部材の位置調整を行っておくことで、上記のガス圧を利用した反力の設定は、着席者の体重に合わせて適切に行うことができる。
【００２７】
請求項１１に記載の発明は、請求項９または１０に記載の発明において、座部を車体の前後方向に移動させるシート前後移動手段と、このシート前後移動手段による座部の前後の移動に連動させて、剛球支持部材の軸方向における移動を行う剛球支持部材移動手段とを備えることを特徴とする。請求項１１に記載の発明によれば、シートの座部を前後に移動させると、それに連動して剛球支持部材が軸方向にいて移動する。これにより、座部の前後位置に対応して、衝撃吸収装置が発生する反力の大きさのレベルの調整が行われる。
【００２８】
前述したように、座部の前後位置と着席者の体重との間には、相関関係がある。請求項１１に記載の発明では、この相関関係を利用し、着席者による座部の前後位置の調整に連動して、衝撃吸収装置が発生する反力の大きさのレベル設定が行われる。これにより、衝撃吸収装置が発生する反力の大きさが着席者の体重に応じて調整される。この構成において、剛球支持部材の軸方向における移動は、座部の前後位置の調整に連動して機械的に行っても良いし、電子的に行っても良い。
【００２９】
請求項１２に記載の発明は、請求項１１に記載の発明において、剛球支持部材移動手段は、座部に固定されたラックと、このラックに噛み合ったピニオンと、このピニオンの回転により回動する回動部材と、一端が回動部材の回動部に係合し、他端が剛球支持部材に係合したワイヤとを備えていることを特徴とする。請求項１２に記載の発明によれば、座部を前後に移動させると、ピニオンが回転し、回動部材が回動する。この際、回動部材の一端に係合したワイヤが動き、その動きがワイヤの他端に係合した剛球支持部材に伝わり、剛球支持部材が動く。つまり、座部の前後位置を調整すると、機械的な仕組みにより、座部の動きに連動して剛球支持部材が動き、それにより衝撃吸収装置で発生する反力の値が調整される。
【００３０】
請求項１３に記載の発明は、請求項１１に記載の発明において、剛球支持部材移動手段は、座部に固定されたテーパ部材と、一端がこのテーパ部材に係合した回動部材と、一端が回動部材の他端側に係合し、他端が剛球支持部材に係合したワイヤとを備えていることを特徴とする。請求項１３に記載の発明によれば、座部を前後に移動させると、テーパ部に係合した回動部材が回動する。この回動により、回動部材の他端側に係合したワイヤが動き、その動きがワイヤの他端に係合した剛球支持部材に伝わり、剛球支持部材が動く。つまり、座部の前後位置を調整すると、機械的な仕組みにより、座部の動きに連動して剛球支持部材が動き、それにより衝撃吸収装置で発生する反力の値が調整される。
【００３１】
請求項１２や１３に記載の発明は、機構的な部品により構成され、またその構成や動作もシンプルであるので、低コストで高信頼性のものを得ることができる。また、占有する面積や空間も大きくないので、従来からある構造に組み込むことが容易である。
【００３２】
請求項１４に記載の発明は、シートベルトと、力が加わった際に、物体を塑性変形させつつ変位する変位部を含み、前記塑性変形の程度の調整が可能な衝撃吸収装置と、前記変形の程度の調整を行う調整手段とを備え、シートベルトの端部の一つまたは複数は、前記衝撃吸収装置を介してシートまたは車体に固定されていることを特徴とする。ここで、塑性変形の程度というのは、塑性変形対象における塑性変形の変形量によって評価することができる。
【００３３】
請求項１５に記載の発明は、請求項１〜１４のいずれか一項において、シートがチャイルドシートであることを特徴とする。請求項１５に記載の発明によれば、請求項１〜１４に示す発明の優位性を備えたチャイルドシート用のシートベルト装置が提供される。この場合、チャイルドシートに子供の体を固定するためのシートベルト装置に本発明が適用され、前突や急停車の際に子供がチルドシートのシートベルトから受ける衝撃が緩和される構造が提供される。
【００３４】
請求項１６に記載の発明は、請求項１〜１５のいずれか一項に記載のシートベルト装置を備えたことを特徴とするシート装置である。請求項１６に記載の発明によれば、請求項１〜１５に示す発明の優位性を備えたシート装置が提供される。このシート装置は、車両用に限定されず、航空機や遊戯施設の乗り物用のシート装置であってもよい。また、乗用車のシート装置に適用した場合、適用されるシートの位置は、運転席に限定されず、助手席や後部座席であってもよい。
【００３５】
請求項１７に記載の発明は、請求項１〜１５のいずれか一項に記載のシートベルト装置を備えたことを特徴とするチャイルドシート装置である。請求項１６に記載の発明によれば、請求項１〜１５に示す発明の優位性を備えたチャイルドシート装置が提供される。
【発明の効果】
【００３６】
本発明によれば、体重による衝撃吸収性能の違いが是正される構成を有するシートベルト装置が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
（１）第１の実施形態
（シート装置）
図１は、発明が適用されるシート装置の基本構造を簡略化して示したイメージ図である。図２は、シート装置１０を斜め前方から見た斜視図（Ａ）とその一部拡大図（Ｂ）である。図１および図２に示すシート装置１０は、乗用車の運転席に配置されている。シート装置１０は、座部１０１、背もたれ部１０２、ヘッドレスト１１６、前後スライド機構１０４、リクライニング機構１０９を備えている。
【００３８】
シート装置１０は、前後スライド機構１０４によって前後にスライドさせることが可能な状態で、車体の骨格構造（シャーシ）３０１に固定されている。前後スライド機構１０４は、車体の骨格構造３０１に固定された断面が略凹型を有するロアスライドレール１０５と、このロアスライドレール１０５の凹部の内側に収容され、ロアスライドレール１０５に対して摺動可能でサイドブラケット１１５に固定されたアッパースライドレール１０８を備えている。サイドブラケット１１５には、座部１０１が固定され、さらにサイドブラケット１１５には、リクライニング動作が可能な状態で背もたれ部１０２がリクライニング機構１０９を介して固定されている。また、背もたれ部１０２の上部には、ヘッドレスト１１６が取り付けられている。この構造では、座部１０１は背もたれ部１０２と共に一体となって、車体の骨格構造３０１に対して前後にスライドさせることが可能とされている。なお、スライド機構１０４と同様な機構が、シート装置１０の右側にも配置されているが、ここでは説明を省略する。
【００３９】
（シートベルト装置）
図２（Ａ）には、シートベルト装置１３０の全体が示されている。このシートベルト装置１３０は、３点固定式であり、帯状のシートベルト１３２が３点で支持されることで、シートベルトとして機能する。すなわち、シートベルト１３２の一端は、リトラクタ（巻き取り装置）１３３によって巻き取られると共に、リトラクタ１３３から張力が与えられる。リトラクタ１３３は、図示省略した車体の骨格構造に固定されており、そこから上方に延在したシートベルト１３２は、折り返し部１３４で下方に折り返され、その先の途中が留め具１３１のスリット部１３１ａに通されている。シートベルト１３３の他端は、アンカー金具１３５によって、図示省略した車体の骨格構造に固定されている。
【００４０】
シートベルト１３２が通された留め具１３１は、シート側に固定されたバックル部１２０に差し込み着脱自在に固定することができる。バックル部１２０は、シートベルト１３２を通した留め金１３１（図２参照）を差し込み固定するバックル１２１を備えている。このバックル１２１には、衝撃吸収装置１２２の一端側が固定され、衝撃吸収装置１２２の他端側は、Ｌ型金具により構成される固定部材１２３によりシート側（この例ではサイドブラケット１１５）に固定されている。
【００４１】
図２（Ｂ）には、留め具１３１をバックル１２１に差し込み、係合させた状態が示されている。留め具１３１とバックル１２１との係合構造は、従来のものと同じであるので、説明は省略する。なお、符号１２１ａは、留め具１３１とバックル１２１との係合関係を解除するためのボタンである。
【００４２】
図３は、シートベルト１３２に係合した留め具１３１、留め具１３１が差し込まれるバックル１２１、バックル１２１に固定された衝撃吸収装置１２２、衝撃吸収装置１２２をシート側に固定する固定部材１２３が示された側面図である。図３には、留め具１３１をバックル１２１に差し込む寸前（または引き抜いた直後）の状態が模式的に示されている。図２および３に示される留め具１３１とバックル１２１とにより構成される着脱自在装置は、シートベルトの端部を、衝撃吸収装置を介してシートに固定する固定手段の一例である。
【００４３】
また、図１〜図３には、衝撃吸収装置１２２から引き出された反力切換ワイヤ１２４が示されている。反力切換ワイヤ１２４は、サイドブラケット１１５の側面から座部１０１の下部に引き込まれ、後述する衝撃吸収装置の衝撃吸収性能（反力）を調整するための機構に接続されている。
【００４４】
（衝撃吸収装置）
以下、図１〜３に示す衝撃吸収装置１２２の一例を詳細に説明する。図４は、衝撃吸収装置１２２の概要を示す概念図である。図４には、衝撃吸収装置１２２の内部構造が示されている。ここで、図４（Ａ）は、衝撃吸収機能が発現していない定常状態（つまり衝撃を受ける前の状態）を示し、（Ｂ）は、衝撃を受け、衝撃吸収機能が発現している状態（あるいは衝撃吸収機能が発現した後の状態）を示す。
【００４５】
図４に示す衝撃吸収装置１２２は、共に円筒形状を基本構造とした内側筒状構造体２０１と外側筒状構造体２０２を備えている。外側筒状構造体２０２は、その内側に相対的に移動可能な状態で内側筒状構造体２０１を収めた構造を有している。この例では、外側筒状構造体２０２の内側で内側筒状構造体２０１が摺動可能な構造とされている。内側筒状構造体２０１は、外側筒状構造体２０２が部分的に塑性変形することで、外側筒状構造体２０２から引き出される形で相対的に変位することが可能な構造とされている。この内側筒状構造体２０１が外側筒状構造体２０２に対して相対的に変位する部分が、本発明の変位部の一例となる。
【００４６】
図４に示す外側筒状構造体２０２の図の左側の端面２０２ｄは、図１〜３に示すバックル１２１に固定されている。また、内側筒状構造体２０１の右側の端面２０１ａは、図１〜図３に示す固定部材１２３に固定されている。ここで、内側筒状構造体２０１が第１の部材あるいは第１の筒状構造体の一例であり、外側筒状構造体２０２が第２の部材あるいは第２の筒状構造体の一例である。
【００４７】
内側筒状構造体２０１の内側には、剛球支持部材の一例であるコントロールリング２０３が配置されている。コントロールリング２０３は、内側筒状構造体２０１の内側にスライド可能な状態で保持されている。コントロールリング２０３は、外径の異なる円柱部材を外径の寸法順に複数（この例の場合４個）同軸上に軸方向に並べ、それらを一体化した構造を有している。この例において、コントロールリング２０３は、外径の異なる円柱部材２０３ａ、２０３ｂおよび２０３ｃを備えている。すなわち、コントロールリング２０３は、外径（断面寸法）の異なる複数の円周面を備えた構成を有している。コントロールリング２０３は、段階的に断面寸法が変化する支持部を備えた剛球支持部材の一例である。なお、ここで軸というのは、内側筒状構造体２０１、外側筒状構造体２０２およびコントロールリング２０３の軸のことである。
【００４８】
コントロールリング２０３を構成する円柱部材のうち、最大径の円柱部材は、内側筒状構造体２０１の内面に接触し、この内面に対して摺動可能とされている。他の円柱部材２０３ａ〜２０３ｃは、その円周面で剛球２０４を軸中心から外側の方向に向かって支えることが可能な構造とされている。剛球２０４は、複数が配置されている。例えば、剛球２０４は、軸に対して９０度の開き角の位置に４個配置されている。なお、複数の剛球２０４の配置は、軸方向から見て対象な位置でなくてもよい。
【００４９】
内側筒状構造体２０１には、剛球２０４を拘束するための円形の孔２０５が形成されており、剛球２０４は、その孔から外側に突出可能とされている。この突出する寸法は、コントロールリング２０３のどの部分の円周面で剛球２０４が支持されるかによって調整することができる。この例では、剛球２０４が内側筒状構造体２０１の外周面から突出する寸法が、３段階に設定可能な構成とされ、図示する状況では、最大突出長となる状態に設定されている。
【００５０】
また、図４（Ａ）に示すように、外側筒状構造体２０２は、定常状態における剛球２０４の内側筒状構造体２０１からの突出量の調整を許容するために内径を拡大した拡径部２０２ａを備えている。また、外側筒状構造体２０２は、拡径部２０２ａから内側筒状構造体２０１を摺動可能な状態で保持した部分に向かって、内径が漸次減少するテーパ部２０２ｂを備えている。ここで、外側筒状構造体２０２は、塑性変形が効果的に起こる材質（この場合は、金属）により構成され、剛球２０４は、外側筒状構造体２０２に塑性変形を生じさせることができる剛性を有した材料により構成されている。なお、内側筒状構造体２０１は、衝撃吸収時において問題となる破損や変形が生じない強度が確保される材質により構成されている。
【００５１】
コントロールリング２０３の図の右方向の端面２０６には、反力切換ワイヤ１２４が接続されている。また、この端面２０６には、他端が内側筒状構造体２０１内側の図４右側の端部２０１ａに接触したコイルバネ２０９の一端が接触している。コイルバネ２０９は圧縮状態とされ、コントロールリング２０３を図の左方向に付勢している。内側筒状構造体２０１の端部２０１ａの中心には、反力切換ワイヤ１２４を通す孔が設けられ、そこから反力切換ワイヤ１２４が衝撃吸収装置１２２の外部に引き出されている。
【００５２】
この構造によれば、反力切換ワイヤ１２４を図の右方向に引くと、コイルバネ２０９が縮んで、コントロールリング２０３が内側筒状構造体２０１に対して相対的に図の右方向に動き、剛球２０４はより外径の小さいコントロールリングの円周面の部分で支持される。この結果、内側筒状構造体２０１からの剛球２０４の突出量は小さくなる。そして、反力切換ワイヤ１２４を図の右方向に引く力を緩めると、コイルバネ２０９の反発力により、コントロールリング２０３が内側筒状構造体２０１に対して相対的に左方向に動き、剛球２０４はより径の大きいコントロールリング２０３の円周面の部分で支持される。この結果、内側筒状構造体２０１からの剛球２０４の突出量は、大きくなる。この仕組みにより、内側筒状構造体２０１からの剛球２０４の突出量が段階的（この例の３段階）に調整される。
【００５３】
（シート前後位置検出装置）
以下、衝撃発生時に衝撃吸収装置１２２が示す衝撃吸収性能の調整（反力の設定）を、着席者の体重に基づいて行う構成の一例を説明する。ここでは、着席者の体重を座部の前後位置に基づいて推し量り、衝撃吸収装置１２２の設定を調整する例を説明する。図５は、車両におけるシートの前後方向における位置を検出し、衝撃吸収装置の衝撃吸収性能を調整する機構の一部を示す概念図である。図５（Ａ）は、上方（図１のＺ軸方向）から見た状態を示し、図５（Ｂ）は、前方（図１のＸ軸方向）から見た状態を示す。
【００５４】
図５に示す機構は、図１および図２の座部１０１の下部に配置されている。図５には、図１〜３に関連して説明したロアスライドレール１０５とアッパースライドレール１０８が示されている。ロアスライドレール１０５は、断面形状が上方に開放された凹型（Ｕ字型）を有し、その内側に断面形状が逆凹型（逆Ｕ字型）を有したアッパースライドレール１０８が収められている。アッパースライドレール１０８は、ロアスライドレール１０５に対して摺動し、前後（Ｘ軸方向）にスライド可能な構造とされている。ここで、符号３０１は、車体の骨格構造の一部であり、ロアスライドレール１０５は、そこに固定されている。
【００５５】
アッパースライドレール１０８の上面には、連結板３０２が固定され、連結板３０２は、ラック（歯竿）３０３に固定されている。すなわち、アッパースライドレール１０８とラック３０３とは、連結板３０２により連結され一体化されている。ラック３０３は、ピニオン３０４と噛み合っている。ピニオン３０４の軸３０５は、車体の骨格構造３０１に回転自在な状態で支持されている。また、軸３０５のピニオン３０４の下の部分に、軸３０５を回転軸とする小径歯車３０６が固定されている。小径歯車３０６は、大径歯車３０７と噛み合っている。大径歯車３０７の軸３０８の下部は、車体の骨格構造３０１に回転自在な状態で支持され、その上部には、回動部材である駆動アーム３０９が固定されている。駆動アーム３０９の回動する部分（アームの部分）には、反力切換ワイヤ１２４が係合している。反力切換ワイヤ１２４は、柔軟性のある金属ワイヤであり、図１〜４に示す衝撃吸収装置１２２に繋がっている。
【００５６】
図５に示した機構により、図４に関連して説明した剛球２０４の内側筒状構造体２０１からの突出量が調整され、この突出量の調整により、衝撃吸収装置１２２が衝撃発生時に発生する反力の値が調整される。すなわち、この例では、図５に示した機構により、剛球支持部材移動手段が構成され、シートの前後位置に基づいた衝撃吸収装置１２２の衝撃吸収性能の調整が行われる。この調整の仕組みについては、後述する。
【００５７】
（衝撃吸収装置の動作）
以下、衝撃吸収装置１２２が示す衝撃吸収機能について説明する。いま、図１〜３のシート装置１０に人が座り、シートベルト装置１３０を着用した状態で、前方から衝撃を受けた場合（例えば、前突があった場合）を考える。この際、慣性の法則により、着席者の体が車体に対して相対的に前方に移動しようとし、その移動を抑える形でシートベルトと着席者との間で相互作用的に衝撃が加わる。この際、図４に示す衝撃吸収装置１２２には、引っ張りの衝撃が加わり、内側筒状構造体２０１が相対的に図の右方向に引かれ、外側筒状構造体２０２が相対的に図の左方向に引かれる。これにより、内側筒状構造体２０１が図の右方向へ、外側筒状構造体２０１が図の左方向に移動し、孔２０５に拘束された剛球２０４が外側筒状構造体２０２のテーパ部２０２ｂに接触する。
【００５８】
衝撃がある程度以上の強さであると、剛球２０４が外側筒状構造体２０２のテーパ部２０２ｂに食い込み、外側筒状構造体２０２を塑性変形させる。この塑性変形は、上記引っ張りの衝撃力に起因する力に応じて、相対的に図４の右方向に向かって進行する。この様子の一例が図４（Ｂ）に示されている。図４（Ｂ）には、符号２０２ｃの部分で塑性変形が発生し、外側筒状構造体２０２が拡管されつつある状態（あるいは拡管が終了した状態）が示されている。この外側筒状構造体２０２の塑性変形が所定の距離にわたって生じることで、シートベルトが受けた（つまりその反作用として着席者が受けた）衝撃のエネルギーが吸収される。
【００５９】
（衝撃吸収性能の評価）
図６は、図４の衝撃吸収装置１２２の外側筒状構造体２０２に対する内側筒状構造体２０１の相対的な変位量を横軸とし、この変位に伴って衝撃吸収装置１２２が発生する反力を縦軸としたグラフである。なお、このグラフの横軸と縦軸の単位は相対値である。ここで反力は、急停車時や前突時に着席者がシートベルトから受ける力に対応する。
【００６０】
図６の符号４０１と４０２の特性が、衝撃吸収装置１２２が示す特性である。衝撃吸収装置１２２を利用した場合、外側筒状構造体２０２の塑性変形が生じるまでの間に反力が急激に立ち上がる。そして、塑性変形が生じると、剛体２０４が外側筒状構造体２０２に対して相対的に移動しながら、連続的に外側筒状構造体２０２の壁面を塑性変形させる。この際、塑性変形する領域が移動し、連続的に新たな塑性変形が生じるので、変位に伴って塑性変形に要する力は一定となる。したがって、符号４０１や４０２で示される特性のように、変位に伴う反力の値はほぼ一定となる。
【００６１】
このような特性は、着席者が、シートベルトから一定の反力を受けつつ、シートベルトが少しずつ伸びて行く（正確には繰り出されて行く）ことを示している。この場合、一定の時間をかけて着席者に反力が加わることになるので、急停車や前突に起因してシートベルトから着席者に加わる衝撃は、弱められる。これが、衝撃吸収装置１２２における衝撃吸収機能の原理である。この衝撃吸収機能によれば、着席者が受ける衝撃のエネルギーが、剛球２０４による外側筒状構造体２０２の塑性変形に要する力と、この塑性変形に伴う剛球の相対的な変位との積によって消費される。
【００６２】
（衝撃吸収性能の調整）
衝撃吸収装置１２２は、図６に示す反力の値が、着席者の体重に応じて調整される。以下、この仕組みについて説明する。
【００６３】
着席者の体重が相対的に軽い場合、一般的に体格が小柄である場合が多いので、図１に示すシート装置１０における座部１０１の位置は、相対的に前方に調整される。座部１０１が前方に移動させられると、図１および図２に示すアッパースライドレール１０８がロアスライドレール１０５に対して相対的に前方（Ｘ軸正方向）に移動する。この結果、図５に示すラック３０３が前方（Ｘ軸正方向）に動き、それに噛み合ったピニオン３０４およびピニオン３０４と同軸の小径歯車３０６が、図５（Ａ）における時計回り方向に回転する。この回転により、小径歯車３０６に噛み合った大径歯車３０７が、図５（Ａ）における反時計回り方向に回転し、駆動アーム３０９が反時計回り方向に回動する。この結果、反力切換ワイヤ１２４が、Ｘ軸正方向に引かれる。ここで、小径歯車３０６と大径歯車３０７のギア比によって、座部１０１のスライドの移動量が適切な反力切換ワイヤ１２４の引き出し量に変換される。
【００６４】
図５において、反力切換ワイヤ１２４が、Ｘ軸正方向に引かれると、図４に示す反力切換ワイヤ１２４の他端側（コントロールリング２０３に接続された端部）は、図４の右方向に移動し、コントロールリング２０３が図４の右方向に移動する。これにより、剛球２０４を内側から支えるコントロールリング２０３円周面が、外径がより小さな値の部分となり、外側筒状構造体２０２に食い込んだ状態における剛球２０４の内側筒状構造体２０１からの突出量が、相対的に小さな値へと切り換えられる。
【００６５】
この突出量が相対的に小さな値とされた場合、衝撃吸収時における外側筒状構造体２０２の塑性変形の程度（拡管の程度）は相対的に小さくなるので、図６の特性における反力の値が小さくなる。すなわち、図１および図２に示す座部１０１を前方に移動させることで、図６に示す反力が相対的に小さな値に調整される。
【００６６】
他方において、着席者の体重が相対的に重い場合、一般的に体格が大柄である場合が多いので、図１および図２に示すシート装置１０における座部１０１の位置は、相対的に後方に調整される。座部１０１が後方に移動させられると、図５に示すアッパースライドレール１０８がロアスライドレール１０５に対して相対的に後方（Ｘ軸負方向）に移動する。この結果、ラック３０３が後方に動き、それに噛み合ったピニオン３０４およびピニオン３０４と同軸の小径歯車３０６が、図５（Ａ）における反時計回り方向に回転する。この回転により、小径歯車３０６に噛み合った大径歯車３０７が、図５（Ａ）における時計回り方向に回転し、駆動アーム３０９が時計回り方向に回動する。この結果、この駆動アーム３０９の回動の分、反力切換ワイヤ１２４のコントロールリング２０３に接続された端部が図４の左方向に移動可能となる。
【００６７】
コントロールリング２０３は、コイルバネ２０９によって図４の左方向に付勢されているので、この付勢力により、上記の駆動アーム３０９の図５（Ａ）における時計回り方向への回動の範囲で、コントロールリング２０３が図４の左方向に移動する。これにより、剛球２０４を内側から支える円周面が、外径がより大きな値部分となり、外側筒状構造体２０２に食い込んだ状態における剛球２０４の内側筒状構造体２０１からの突出量が、相対的に大きな値へと変更される。
【００６８】
この突出量が相対的に大きな値とされた場合、衝撃吸収時における外側筒状構造体２０２の塑性変形の程度（拡管の程度）は相対的に大きくなるので、図６の特性における反力の値が大きくなる。すなわち、図１および図２に示す座部１０１を後方に移動させることで、図６に示す反力を相対的に大きな値に調整することができる。
【００６９】
このようにして、体重と体格との相関関係を利用し、図１および図２の座部１０１の前後位置の調整に応じて、衝撃吸収装置１２２が発現する衝撃吸収能力が調整される。すなわち、相対的に体重の軽い人の場合は、急停車時や前突時に体がシートベルト１３２を押す力が相対的に小さいので、図６に示す反力の値を小さく設定し、着席者がシートベルトから受ける負担をより軽くした状態で衝撃の吸収が行われる設定（例えば、図６の符号４０２の特性）とされる。一方、相対的に体重の重い人の場合は、急停車時や前突時に体がシートベルト１３２を押す力が相対的に大きいので、図６に示す反力の値を大きく設定し、より大きな運動エネルギーの吸収が可能となる設定（例えば、図６の符号４０１の特性）とされる。つまり、着席者の体重に応じて、適切な衝撃の吸収が行われる設定に調整が行われる。
【００７０】
（実施形態の優位性）
本実施形態では、着席者の体重を座部１０１（図１および図２参照）の前後位置に基づいて、推し量り、図５に示す機械的な制御により、特にそのための操作を行うことなしに体重に応じた衝撃吸収性能の調整が行われる。このため、煩雑な操作を行うことなしに、着席者の体重によるシートベルトにおける衝撃吸収性能の違いが是正される構成が得られる。また、ユーザが衝撃吸収性能の調整を意識して行う必要がないので、調整し忘れ、面倒であるから利用されない傾向がある、といった問題が生じない。
【００７１】
また図４に示すように、剛球２０４が外側筒状構造体２０２を塑性変形させつつ、内側筒状構造体２０１が外側筒状構造体２０２に対して相対的に変位するので、図５の特性４０１や特性４０２で示されるような、着席者への負担が軽減され、着席者へのダメージが抑えられた衝撃の吸収が行われる。換言すれば、内側筒状構造体２０１の外側筒状構造体２０２に対する変位の許容範囲内で、外側筒状構造体２０２の塑性変形に要する力と、この際の変位の距離との積に表される仕事によって、衝撃の吸収が行われるので、着席者への負担が軽減され、着席者へのダメージが抑えられる。また、衝撃の吸収時に、バックル部１２０がシート本体に対して動くので、着席者の腰の部分が前方に移動することになる。このため、前突時における上半身（特に頭部）の振幅が抑えられ、頸椎捻挫（むち打ち症）等の首への負担が抑えられる。
【００７２】
（２）第２の実施形態
以下、第１の実施形態において、図５に示すのとは異なる仕組みで図４のコントロールリング２０３の位置制御を行う構成の一例を説明する。図７は、衝撃吸収性能を調整する機構の一部を示す概念図である。図７（Ａ）は、上方（図１および図２のＺ軸方向）から見た状態を示し、図７（Ｂ）は、前方（図１および図２のＸ軸方向）から見た状態を示す。また、図７において、図５と同じ符号の部分は、図５に関して説明したのと同じである。また、図５の場合と同様に、図７に示す機構は、図１および図２の座部１０１の下部に収納されている。
【００７３】
図７に示す例では、アッパースライドレール１０８にガイド板５０１が固定されている。ガイド板５０１は、前方に向かってアッパースライドレール１０８に近付く形で傾斜するテーパ部５０１ａを備えている。このテーパ部５０１ａに回動アーム５０２が係合している。すなわち、回動アーム５０２は、車体の骨格構造３０１に固定された軸５０４を回転中心として回動可能であり、その一端に円周面を有した接触部５０３を備え、さらに他端に反力切換ワイヤ１２４が係合している。この例では、反力切換ワイヤ１２４は、Ｕ字型のガイド管５０５よって延在方向が１８０度反転させられている。
【００７４】
図１および図２の座部１０１を前方に移動させると、図７のアッパースライドレール１０８が前方に移動し、テーパ部５０１ａに接触した接触部５０３が図７（Ａ）の時計回り方向に回動し、それに伴い反力切換ワイヤ１２４の回動アーム５０２への係合部が時計回り方向に回動し、反力切換ワイヤ１２４がＸ軸負方向に引っ張られる。これにより、図４に示すコントロールリング２０３が図４の右方向に移動し、第１の実施形態の場合と同様な作用が得られる。また、図１および図２の座部１０１を後方に移動させると、上記の場合と逆の動作が行われ、反力切換ワイヤ１２４が緩み、図４に示すコイルバネ２０９の作用により、コントロールリング２０３が図４の左方向に移動し、やはり第１の実施形態の場合と同様な作用が得られる。
【００７５】
（３）第３の実施形態
第１の実施形態において、スイッチ操作により、衝撃吸収装置１２２の反力調整を行うこともできる。以下、この一例を説明する。図８は、衝撃吸収装置の反力切換をモータにより行う場合の一例を示す概念図である。図８（Ａ）は、第１の形態が示され、図８（Ｂ）には、第２の形態が示されている。なお、図４と同じ符号の部分は、図４に関連して説明したのと同じである。
【００７６】
まず、図８（Ａ）に示す形態から説明する。図８（Ａ）において、コントロールリング２０３は、図４に示すものと基本的に同じであるが、コントロールリング２０３の中心に雌ネジ構造を有するネジ穴５７が形成されている点で異なっている。このネジ穴５７には、ネジロッド５４が噛み合っている。ネジロッド５４は、コントロールリング駆動用モータ５１の回転軸に、ポテンションメータ（多回転型可変抵抗器）５０およびギア機構５３を介して接続されている。ポテンションメータ５０は、ネジロッド５４の回転情報を取得するためのセンサであり、その回転軸の一端がネジロッド５４に接続され、他端がギア機構５３の出力軸に接続されている。
【００７７】
コントロールリング駆動用モータ５１は、スペーサ５２を介して、内側筒状構造体２０１の内側に固定されている。また、コントロールリング駆動用モータ５１に駆動電流を供給する配線５１ａ、およびポテンションメータ５０からの出力配線５０ａが、内側筒状構造体２０１の右側の端面２０１ａから引き出されている。
【００７８】
コントロールリング２０３の最大径の円柱部材の外周面には、軸方向に伸びる溝５６が形成されている。内側筒状構造体２０１の内側には、この溝５６に相対的に摺動可能な状態で収容される長手形状の凸部５５が設けられている。この溝５６と凸部５５があることで、コントロールリング２０３は、内側筒状構造体２０１に対して回転できず、軸方向に摺動する動きだけが許容されている。
【００７９】
コントロールリング駆動用モータ５１が回転すると、ネジロッド５４が回転する。この際、コントロールリング駆動用モータ５１は、内側筒状構造体２０１に固定されており、またコントロールリング２０３は回転できないので、すべりネジ機構の原理により、コントロールリング２０３には、内側筒状構造体２０１に対して、図の右または左方向（つまり軸方向）に駆動力が働く。これにより、コントロールリング２０３が、内側筒状構造体２０１に対して、図の右または左方向に動く。こうして、コントロールリング駆動用モータ５１を回転させることで、内側筒状構造体２０１内におけるコントロールリング２０３の位置調整が行われる。
【００８０】
図８（Ｂ）に示す衝撃吸収装置１２２は、コントールリング２１３が、反力の段階的な切換ではなく、連続的な切換を行うために、テーパ面５９ａを有する円錐部材５９を備えている。コントロールリング２１３は、連続的に断面寸法が変化する支持部を備えた剛球支持部材の一例である。このコントロールリング２１３の駆動機構は、図８（Ａ）に示す構成と同じである。すべりネジ機構の原理により、コントロールリング２１３の位置制御は精密に行うことができ、またコントロールリング駆動用モータ５１を止めれば、コントロールリング２１３の位置はロックされるので、テーパ面５９ａを利用した反力切換（反力調整）を安定して行うことができる。
【００８１】
図９は、図８に示す衝撃吸収装置１２２の動作を制御する制御系の構成の概略を示すブロック図である。図９において、入力装置６１は、衝撃吸収装置１２２が示す反力の設定を行うための入力装置であり、操作用のダイヤルやボタンを備えている。入力装置６１は、図１のサイドブラケット１１５の側面等の操作し易い位置に配置される。コントロールリング位置検出回路６４は、ポテンションメータ５０（図８参照）の出力に基づいて、ネジロッド５４の回転情報（基準角度位置から何回転しているかに関する情報）を取得し、コントロールリング２０３の内側筒状構造体２０１内における位置を検出する。
【００８２】
制御信号生成回路６２は、入力装置６１からの入力信号と、コントロールリング位置検出回路６４からのコントロールリング２０３（図８参照）の位置情報とに基づいて、コントロールリング駆動用モータ５１を回転させるための制御信号を生成する。モータ駆動回路６３は、制御信号生成回路６２からの制御信号を受けて、コントロールリング駆動用モータ５１を駆動するための駆動電流を出力し、コントロールリング駆動用モータ５１を駆動する。
【００８３】
入力装置６１は、例えば「４０ｋｇ以下」、「４０〜６０ｋｇ」、「６０ｋｇ以上」といった設定スイッチや設定ダイヤルを備えている。この設定手段を操作することで、図８の剛球２０４が設定条件に応じた突出量となるようにコントロールリング駆動用モータ５１が回転し、コントロールリング２０３の位置が調整される。
【００８４】
この例の変形として、シートの前後位置を電気的に検出し、この検出に基づいてコントロールリング２０３の位置をコントロールリング駆動用モータ５１によって制御する構成を挙げることができる。この場合、図５に示すピニオン３０４の軸３０５にロータリエンコーダやポテンションメータの回転軸を接続し、それらから得た電気信号に基づいてコントロールリング駆動用モータ５１の回転を制御すればよい。また、図９に示す制御系において、コントロールリング駆動用モータ５１の駆動信号に基づいて、コントロールリング駆動用モータ５１の回転情報を取得し、コントロールリング２０３の位置を検出するようにしてもよい。
【００８５】
（４）第４の実施形態
第３の実施形態において、着席者の体重を体重検出手段によって直接検出し、この検出結果に基づいて図８のコントロールリング２０３の位置を調整する構成とすることもできる。以下、この構成の一例を説明する。
【００８６】
図１０は、本実施形態を実現するための制御系のブロック図である。図１０には、図１および図２に示すシート装置１０が簡略化されて記載されている。図１０では詳細な記載が省略されているが、図１０に示す構成では、シート装置１０および図示省略されたシートベルト装置の構成は、図１〜３に示す構成において、衝撃吸収装置１２２の部分を図８（Ａ）に示す構成に置き換えた構成とされている。
【００８７】
この例では、座部１０１の着席者の体重が加わる部分に圧力センサ６０１が配置されている。圧力センサ６０１は、圧電効果を利用して加わる圧力に比例した電圧を出力する。
【００８８】
センサ信号検出回路６０２は、圧力センサ６０１の出力を適当なデジタル信号に変換し、それを演算部６０３に出力する。演算部６０３は、メモリ６０４に記録された体重の値と図８のコントロールリング２０３の軸方向における位置に関するデータを参照し、コントロールリング２０３の位置を決める信号をモータ駆動回路６０５に出力する。メモリ６０４には、予め調べておいた体重と図８のコントロールリング２０３の位置との相関関係を決めるデータおよび図示する制御系を動作させるための動作プログラムが格納されている。モータ駆動回路６０５は、図８のコントロールリング駆動用モータ５１に駆動電流を送りその回転を制御する。なお、これら制御回路群は、例えば座部１０１の下部に収納されている。
【００８９】
（実施形態の動作）
以下、図１０に示す制御系の動作の一例を説明する。座部１０１に着席者が座ると、圧力センサ６０１の出力が変化し、それがセンサ信号検出回路６０２によって検出される。センサ回路検出回路６０２の出力は、演算部６０３に取り込まれ、演算部６０３は、メモリ６０４に格納されたデータを参照して、検出した着席者の体重に応じた場所にコントロールリング２０３が位置するように、制御信号を生成し、それをモータ駆動回路６０５に送る。この制御信号を受けてモータ駆動回路６０５は、コントロールリング駆動用モータ５１の回転を制御し、それにより、図８に示すコントロールリング２０３の内側筒状構造体２０１内における位置を調整する。コントロールリング２０３の内側筒状構造体２０１内における位置により、衝撃力吸収作用が働く際における剛球２０４の内側筒状構造体２０１からの突出量の調整が行われる。こうして、図６に示す反力の値の設定が着席者の体重に応じて調整される。
【００９０】
（５）第５の実施形態
第３の実施形態において、着席者を撮像して得た画像に基づいて着席者の体重を算出し、それに基づいて図８のコントロールリング２０３の位置を調整する構成とすることもできる。以下、この構成の一例を説明する。
【００９１】
図１１は、本実施形態を実現するための制御系のブロック図である。図１１には、図１および図２に示すシート装置１０が簡略化されて記載されている。図１１では詳細な記載が省略されているが、図１１に示す構成では、シート装置１０および図示省略されたシートベルト装置の構成は、図１〜３に示す構成において、衝撃吸収装置１２２の部分を図８（Ａ）に示す構成に置き換えた構成とされている。
【００９２】
この例では、シート装置１０の前方にシート装置１０に座った人を撮像する撮像装置６１１が配置されている。撮像装置６１１は、例えばＣＣＤカメラが利用され、運転の障害にならない場所に設置されている。撮像装置６１１が撮像した画像の画像データは、画像処理回路６１２に送られる。画像処理回路６１２は、画像データに基づいてシート装置１０に着席した着席者の体格を抽出し、そのデータを演算部６１３に送る。演算部６１３は、画像処理回路６１２から送られてきた着席者の体格情報と、メモリ６１４に記録された体格情報、体重および図８のコントロールリング２０３の軸方向位置に関するデータとに基づき、図８のコントロールリング２０３の位置を決める信号をモータ駆動回路６１５に出力する。
【００９３】
メモリ６１４には、撮像した人物の体の大きさを判別するための類型データ（体格情報）と体重との関係、さらに体重とコントロールリング２０３の位置との関係を調べたテーブルデータが格納されている。これらのデータは、予め多数のサンプルに対して行われた調査の結果に基づいて作成されている。また、メモリ６１４には、図示する制御系を動作させるための動作プログラムが格納されている。モータ駆動回路６１５は、図８のコントロールリング駆動用モータ５１に駆動電流を送りその回転を制御する。なお、これら制御回路群は、例えば座部１０１の下部に収納されている。
【００９４】
（実施形態の動作）
以下、図１１に示す制御系の動作の一例を説明する。座部１０１に着席者が座ると、撮像装置６１１が着席者を撮像し、その画像データが画像処理回路６１２に送られる。画像処理回路６１２は、画像データに基づいて画像処理を行い着席者の体格を抽出する。例えばこの処理は、人間の体格を複数の類型に分け、その類型に撮像した画像中の人物を割り当てる処理を実行することで行われる。
【００９５】
演算部６１３は、画像処理回路６１２から出力される体格の類型に関するデータ（体格情報）を受け取り、そのデータとメモリ６１４に格納されたデータとに基づいて、着席者の体重に応じた場所に図８のコントロールリング２０３が位置するように、制御信号を生成し、それをモータ駆動回路６１５に送る。この際、演算部６１３では、体重が重いと推定される体格の類型の場合に、図８のコントロールリング２０３を図８の左方向に相対的に移動させ、体重が軽いと推定される体格の類型の場合に、コントロールリング２０３を図８の右方向に相対的に移動させるように演算が行われる。
【００９６】
演算部６１３からの制御信号を受けたモータ駆動回路６１５は、コントロールリング駆動用モータ５１の回転を制御し、それにより、図８に示すコントロールリング２０３の内側筒状構造体２０１内部における位置を調整する。コントロールリング２０３の位置により、衝撃力吸収作用が働く際における剛球２０４の内側筒状構造体２０１からの突出量の調整が行われる。こうして、図６に示す反力の値の設定が、画像処理に基づいて割り出された着席者の体重に応じて調整される。
【００９７】
（６）第６の実施形態
図１および図２に示すシート装置１０における衝撃吸収装置１２２の代わりに、プリテンショナー機能を備えた衝撃吸収装置を用いることもできる。以下、プリテンショナー機能を備えた衝撃吸収装置の一例を説明する。
【００９８】
プリテンショナーというのは、事故時に車両が衝撃を受けると、それを契機としてシートベルトに張力（テンション）を与え、シートベルトに着席者の体重が加わる前の段階で、シートベルトの緩みを解消する装置である。一般に、プリテンショナーは、エアバックと同様に、火薬の爆発（反応）により生成される高圧ガスを利用して作動する。
【００９９】
（プリテンショナー機能を備えた衝撃吸収装置の構造）
図１２は、プリテンショナー機能を備えた衝撃吸収装置の概要を示す概念図である。図１２は、一部内部の断面構造が見える作図とされている。図１２（Ａ）は、プリテンショナー機能を発揮する前の通常の状態（定常状態）を示し、（Ｂ）は、プリテンショナー機能を発揮した後で、且つ、衝撃吸収機能が働く前の状態を示す。
【０１００】
図１２（Ａ）には、プリテンショナー機能を備えた衝撃吸収装置８００が示されている。衝撃吸収装置８００は、同軸状に配置された内側筒状構造体８０１と外側筒状構造体８０２を備えている。内側筒状構造体８０１は、外側筒状構造体８０２の内側に配置され、両者は相対的に摺動可能な構造とされている。
【０１０１】
内側筒状構造体８０１の両端は、閉じられており、剛球８０３を外側に突出させるための孔８０５が円周上の等角な位置に複数（この場合は、上下２箇所）形成されている。内側筒状構造体８０１の内側には、コントロールリング９００が摺動可能な状態で収められている。
【０１０２】
コントロールリング９００は、段階的に断面寸法が変化する支持部を有する剛球支持部材の一例である。コントロールリング９００は、中心に軸方向に貫通した貫通孔９０７が設けられ、円柱部材９０１、９０２、９０３、９０４および９０５が同一軸上で一体となった構造を有している。円柱部材９０５は、外周が内側筒状構造体８０１に対して摺動可能な外径とされている。円柱部材９０１は、その外周で剛球８０３を支持した状態で、剛球８０３が開口８０５から突出せず、且つ、剛球の一部が軸方向から見て開口８０５の内縁に重なる外径とされている。円柱部材９０２は、その外周で剛球８０３を支持した状態で、剛球８０３が開口８０５から３段階の中で、最小の寸法で突出する外径とされている。円柱部材９０３は、その外周で剛球８０３を支持した状態で、剛球８０３が開口８０５から３段階の中で、２段階目の寸法で突出する外径とされている。円柱部材９０４は、その外周で剛球８０３を支持した状態で、剛球８０３が開口８０５から３段階の中で、最大の寸法で突出する外径とされている。
【０１０３】
内側筒状構造体８０１の右端の中心には、図１および図２のバックル１２１に繋がる引き出しワイヤ８０４が固定されている。内側筒状構造体８０１の左端の端面には、モータ８０７が固定されている。このモータ８０７が固定された端面の中心には、モータの回転軸を通す孔が設けられており、その孔からモータ８０７によって駆動されるネジ軸８０８が、内側筒状構造体８０１の内側に突出している。
【０１０４】
内側筒状構造体８０１の内側には、円柱形状のストッパ８０６が摺動可能な状態で収容されている。ストッパ８０６の中心には、ネジ穴８０６ａが形成されており、そこにネジ軸８０８がねじ込まれている。ストッパ８０６の外周面には、軸方向に延在する断面が凸形状のガイド部材（図示省略）が設けられている。内側筒状構造体８０１の内周面には、この図示省略したガイド部材を収容する軸方向に延在する溝８１０が設けられている。この図示省略したガイド部材が溝８１０に収容されることで、回り止め構造が構成され、ストッパ８０６の回転が防止される。
【０１０５】
この構造によれば、モータ８０７を回転させると、ネジ軸８０８が回転し、滑りネジの原理により、ストッパ８０６が内側筒状構造体８０１の内側で軸方向に回転せずに移動する。上記の構成において、ストッパ８０６が本発明の可変部材の一例であり、モータ８０７によるストッパ８０６の駆動機構が、本発明の調整手段の一例である。
【０１０６】
ストッパ８０６の右端の端面の中心には、フック付きロッド８０９が固定されている。フック付きロッド８０９は、引っ張り強度に優れ、且つ、弾力的に少し撓ることができるバネ性を有した材質により構成されている。フック付きロッド８０９の先端には、引っ掛け部を備えた係合部材であるフック９０６が設けられている。フック付きロッド８０９とフック９０６は、貫通孔９０７内で動かすことができる構造とされている。
【０１０７】
フック９０６の最大径は、貫通孔９０７の内径よりも少し小さい寸法とされている。また定常状態において、フック９０６は、貫通孔９０７内に収められている。この定常状態において、フック９０６の軸に対する非対称な形状に起因して、フック９０７の先端中心は、貫通孔９０７の中心からずれた壁面に近い位置にあり、その分、フック付きロッド８０９が弾性的に僅かに湾曲している（撓っている）。この状態が、図１２（Ａ）に示されている。
【０１０８】
外側筒状構造体８０２は、剛球８０３の内側筒状構造体８０１からの突出量の調整を許容するために内径を拡大した拡径部８０２ａを備えている。また、外側筒状構造体８０２は、拡径部８０２ａから内側筒状構造体８０１を摺動可能な状態で保持した部分に向かって、内径が漸次減少するテーパ部８０２ｂを備えている。
【０１０９】
外側筒状構造体８０２の左側の端面の中心には、内側筒状構造体８０１が外側筒状構造体８０２に対して、図の一番左側に移動した状態で、モータ８０７を外に逃がし、またモータ８０７に駆動電流を供給する配線８０７ａを引き出すための開口８０２ｃが形成されている。また、内側筒状構造体８０１が外側筒状構造体８０２に対して、図の一番左側に移動した状態で、開口８０２周囲の壁面内側８０２ｄが内側筒状構造体８０１の左端の外側端面８０１ａに接触し、それ以上内側筒状構造体８０１が外側筒状構造体８０２に対して図の左方向に移動できない構造とされている。
【０１１０】
外側筒状構造体８０２の右側下の部分は、高圧ガスを導入するガス導入口８１１を備えている。ガス導入口８１１の先は、図示省略する高圧ガス供給装置に繋がっている。この高圧ガス供給装置は、車両にあるレベル以上の衝撃が加わった際に、それを加速度センサで検出し、火薬の反応を利用して高圧ガスを発生する。この仕組みは、公知のエアバックに用いられているものと同じである。
【０１１１】
（設置構造）
図１２に示す衝撃吸収装置８００は、図１および図２の衝撃吸収装置１２２の位置に配置される。より詳細に述べると、図１２の外側筒状構造体８０２が図１および図２のサイドブラケット１１５（つまりシート装置側）に固定される。そして、引き出しワイヤ８０４が、図１のバックル１２１に固定される。なお、配線８０７ａは、座部の下等に配置された制御系に接続される。制御系は、図９〜１１に示す構成が利用される。
【０１１２】
（動作）
この構成によれば、通常（定常時）は、図１２（Ａ）に示す状態であり、事故による衝撃が検知されると、ガス導入口８１１から高圧ガスが導入される。このガス圧により、内側筒状構造体８０１がモータ８０７と一体となって、外側筒状構造体８０２に対して図の左方向に移動する。この際、コントロールリング９０５の右端端面は、内側筒状構造体８０１の右端の内側端面に押されて、同様に図の左方向に移動する。
【０１１３】
最終的に、開口８０２ｃ周囲の壁面内側８０２ｄが内側筒状構造体８０１の左端の外側端面８０１ａに接触した段階で、内側筒状構造体８０１の外側筒状構造体８０２内部における上記の移動が停止する。この際、コントロールリング９００は、慣性力で更に図の左方向に移動し続け、円柱部材９０１の左側の端面がストッパ８０６に接触した段階で、コントロールリング９０５の移動が停止する。
【０１１４】
このコントロールリング９００の動きにより、引き出しワイヤ８０４が図１２の左方向に引かれ、図１および図２に示すバックル１２１が、座部１０１の下方向に引き込まれ、バックル１２１に結合されたシートベルトに張力が与えられる。こうして、シートベルトにプリテンションが与えられる。
【０１１５】
この状態が図１２（Ｂ）に示されている。上記のコントロールリング９００の図の左方向への移動の際、剛球８０３は、その一部分が孔８０５の縁に接触するので、図の左方向に移動できない。そのため、図１２（Ａ）に示す定常状態において、円柱部材９０１に接触していた剛球８０３は、円柱部材９０２→円柱部材９０３→円柱部材９０４と接触する相手が変化する。一方、図１２（Ｂ）に示すように、コントロールリング９００の図の左方向への移動の終点は、ストッパ８０６の位置により制限される。このため、ストッパ８０６の位置によって、剛球８０３が円柱部材９０２に接触した状態でコントロールリング９００の移動が停止、剛球８０３が円柱部材９０３に接触した状態でコントロールリング９００の移動が停止、剛球８０３が円柱部材９０４に接触した状態でコントロールリング９００の移動が停止の３つの状態のいずれかとなることが可能となる。
【０１１６】
図１２（Ｂ）には、ストッパ８０６によりコントロールリング９００の左方向への移動が止められた状態で、剛球８０３が円柱部材９０３に接触した状態でコントロールリング９００の移動が停止した様子が示されている。円柱部材９０１の左側の端面がストッパ８０６に接触した段階（つまり図１２（Ｂ）の段階）で、フック９０６が貫通孔９０７から図の右方向に飛び出す。この際、図１２（Ｂ）に示すように、フック付きロッド８０９が自身の弾性により、湾曲した状態からまっすぐな状態へと復帰する。これにより、フック９０６の係合部（ひっかかる部分）が、貫通孔９０７右端の縁部分に係合し、コントロールリング９００は、ストッパ８０６から離れて右方向に戻れなくなる。つまり、コントロールリング９００の内側筒状構造体８０１に対する位置関係が固定化される。
【０１１７】
ところで、図１２（Ｂ）には、３段階の２段階目の突出寸法で剛球８０３が内側筒状構造体８０１から突出した状態が示されている。仮に、図１２（Ａ）の状態において、コントロールリング８０６の位置が図示するより左側に位置調整されていると、図１２（Ｂ）の状態において、コントロールリング９００が図示する位置より左側に移動しており、剛球８０３が円柱部材９０４によって支持されることになる。この場合、３段階の中の最大突出寸法で剛球８０３が内側筒状構造体８０１から突出した状態となる（つまり反力最大の設定となる）。
【０１１８】
また仮に、図１２（Ａ）の状態において、ストッパ８０６の位置が図示するより右側に位置調整されていると、図１２（Ｂ）の状態において、コントロールリング９００が図示する位置より右側で停止し、剛球８０３が円柱部材９０２によって支持されることになる。この場合、３段階の中の最小突出寸法で剛球８０３が内側筒状構造体８０１から突出した状態となる（つまり反力最低の設定となる）。
【０１１９】
こうして、プリテンショナー機能の発現時におけるコントロールリング９００の停止位置が、ストッパ８０６の位置によって変更されることで、コントロールリング９００が備える段階的に設定された複数の外形寸法部分のいずれかで剛球８０３が孔８０５の内側から支持され、孔８０５からの剛球８０３の突出寸法が決まる。つまり、モータ８０７の回転を制御し、ストッパ８０６の位置を調整することで、プリテンショナー機能の動作時における内側筒状構造体８０１からの剛球８０３の突出寸法を調整することができる。
【０１２０】
つまり、可変部材であるストッパ８０６の位置の調整により、プリテンション機能の発現時に、衝撃吸収装置８００の衝撃吸収時における反力の値が設定される。こうして、火薬の反応により発生するガス圧により、プリテンション機能の発現と、衝撃吸収時の反力の設定とが同時に行われる構成が実現される。
【０１２１】
以上の動作が行われた後、遅れたタイミングで発生する着席者とシートベルトとの相互作用が発生すると、内側筒状構造体８０１が図１２の右方向に引かれる。ストッパ８０６は、内側筒状構造体８０１に固定されたモータ８０７の回転軸に固定されたネジ軸８０８に噛み合っているので、上記の内側筒状構造体８０１の右方向への駆動力は、ストッパ８０６を介して、コントロールリング９００にも働く。こうして、外側筒状構造体８０２に対して、内側筒状構造体８０１とコントロールリング９００が一体となって、図１２の右方向に移動する。この際、フック９０６によってコントロールリング９００の右端の端面が右方向から押さえられているので、コントロールリング９００による剛球８０３の支持は安定して行われる。
【０１２２】
この動きにおいて、図１２（Ｂ）に例示するように、剛球８０３が内側筒状構造体８０１から外側に突出しているので、剛球８０３が、外側筒状構造体８０２のテーパ部８０２ｂに接触し、図４に関連して説明した原理に基づく衝撃の吸収機能が発揮される。また、この際に発生する反力が、上述したストッパ８０６の位置の調整に基づく設定に応じたものとなる。
【０１２３】
（優位性）
以上述べたように、衝撃吸収装置８００は、同軸状に配置され、相対的なスライドが可能な内側の内側筒状構造体８０１および外側筒状構造体８０２と、ガス圧により、内側筒状構造体８０１の内部を軸方向に移動可能であり、段階的に断面寸法が変化する支持部を有し、前記軸方向における移動が行われると、この支持部の一部で剛球８０３を内側筒状構造体８０１から突出した状態で支持する剛球支持部材として機能するコントロールリング９００と、内側筒状構造体８０１の軸方向における移動において、コントロールリング９００に接触し、且つ、この接触の位置を可変可能な可変部材であるストッパ８０６とを備えている。そして、ストッパ８０６の位置を調整する調整手段を構成するモータ８０７、ネジ軸８０８およびネジ孔８０６ａの機能により、ストッパ８０６の内側筒状構造体８０１の内部における位置の調整が行われ、それによりシートベルトへのプリテンションの付与と同時に衝撃吸収時の反力の設定が行われる。
【０１２４】
（変形例）
ここでは、プリテンショナー機能の発現時に図の左方向に移動したコントロールリング９００の右方向への移動を防止する手段として、フック９０６を利用した係合手段の例を示したが、ラチェット機構を利用して、コントロールリング９００の右方向への移動を防止する係合構造を採用することもできる。また、ネジ軸８０８を手動で回し、手動でストッパ８０６の位置調整を行えるようにしてもよい。また、ストッパ８０６の位置調整を、図５や図７に示す機構を利用した機械制御により行うようにしてもよい。
【０１２５】
図１２に示す例では、軸線を挟んで剛球を２つ配置する場合を例示したが、剛球を３以上の数としてもよい。また、コントロールリング９００として、図８（Ｂ）に示すようなテーパ形状のものを採用することも可能である。図１２に示す衝撃吸収装置８００を配置する位置は、バックル側に限定されず、リトラクタ側やアンカー側、あるいはシートベルトの途中の部分であってもよい。
【０１２６】
（７）第７の実施形態
以下、本発明をチャイルドシートに適用した場合の一例を説明する。図１３は、本発明を利用したチャイルドシートをシート装置に装着した状態を示す概念的に示す側面図（Ａ）と正面図（Ｂ）である。図１３には、図１および図２に示すシート装置１０が、簡略化され、且つ、シートベルト装置に関して記載を省略した状態で示されている。また、図１３には、座部７０２の内部構造が透けて見える状態が示されている。またこの例では、シート装置１０が、運転席以外のシート装置であるとする。
【０１２７】
（構成）
シート装置１０には、チャイルドシート装置７００が装着された状態が示されている。チャイルドシート装置７００は、シート装置１０の図示省略したシートベルト装置（図２の符号１３０を参照）を利用してシート装置１０に固定されている。この固定の構造は、公知の方法であるので、説明は省略する。
【０１２８】
チャイルドシート装置７００は、座部７０１、背もたれ部７０２、クッション材７０３を備えている。この例では、座部７０１と背もたれ部７０２とは一体構造とされている。座部７０１の中央前方よりの部分（座った子供の股の付近の部分）からは、引き出しベルト部７０４が引き出され、その先に二股バックル７０５が固定されている。座部７０１内に引き込まれた引き出しベルト７０４は、ガイド部材７０６に接触し、延在する方向が後方に変えられて、衝撃吸収装置１２２に接続されている。
【０１２９】
衝撃吸収装置１２２は、図４に示す構造を有している。図１３に示すように、衝撃吸収装置１２２の外側筒状構造体２０２の端部２０２ｄには、引き出しベルト７０４の二股バックル７０５と反対側の端部が固定されている。また、内側筒状構造体２０１の右側の端部は、Ｌ型金具７０７によって、座部７０１の図示省略した骨格構造にビスで固定されている。内側筒状構造体２０１の右端から引き出された反力切換ワイヤ１２４は、反力調整用ダイヤル７０８の軸に固定されている。
【０１３０】
反力調整用ダイヤル７０８は、ダイヤル部分が座部７０１の側面から外に露出しており、手で回すことができる構造とされている。反力調整ダイヤル７０８を手で所定の回転方向に回転させると、反力調整用ダイヤル７０８の回転軸に反力切換ワイヤ１２４が巻き付き（あるいは巻き出され）、図４に示すコントロールリング２０３が、図４の右方向（あるいは左方向）に移動する。こうして、コントロールリング２０３の位置、すなわち反力の設定が調整される。
【０１３１】
図１３（Ｂ）に示すように、クッション材７０３の背もたれに当たる部分の上部の左右２箇所から、シートベルト７０９および７１０が引き出されている。シートベルト７０９の先端には、差し込み金具を備えた留め具７０９ａが取り付けられ、シートベルト７１０の先端には、差し込み金具を備えた留め具７１０ａが取り付けられている。背面に引き込まれたシートベルト７０９は、ガイド７１１で方向を下方向に変えられ、背もたれ部７０２の図示省略した骨格構造に固定されたリトラクタ（巻き取り装置）７１２によって張力を与えられつつ巻き取られている。なお、図示省略されているが、シートベルト７１０も同様な収納構造とされている。
【０１３２】
二股バックル７０５の上部左右には、留め具７０９ａと７１０ａの差し込み金具を差し込むための図示省略した２つのスリットが設けられている。このスリットのそれぞれに留め具７０９ａと７１０ａの差し込み金具を差し込むことで、留め具７０９ａと７１０ａが二股バックル７０５に着脱可能に固定される。また二股バックル７０５には、係合解除ボタン７０５ａが配置されており、この係合解除ボタン７０５ａを押すことで、二股バックル７０５差し込まれて固定された留め具７０９ａと７１０ａを二股バックル７０５から外すことができる。なお、留め具７０９ａと７１０ａを二股バックル７０５に着脱自在に固定する仕組みは、公知のシートベルトに使われているものと同じであるので、説明は省略する。
【０１３３】
（機能）
この例において、衝撃吸収装置１２２は、チャイルドシート装置７００に乗る子供の体重に応じて３段階の設定が可能とされている。例えば、８ｋｇ以下、８〜１２ｋｇ、１２ｋｇ以上といように３段階の設定が可能とされている。この設定の切換は、反力調整用ダイヤル７０８を回転させることで行われる。すなわち、図１３の反力調整ダイヤルを回すことで、図４に示すコントロールリング２０３の軸方向における位置が調整される。この調整により、剛球２０４を内側筒状構造体２０１の内側から支持する部材として、円柱部材２０３ａ、２０３ｂおよび２０３ｃの中の一つが選択される。
【０１３４】
例えば、円柱部材２０３ｃによって、剛球２０４が支持されるように設定した場合、剛球２０４の内側筒状構造体２０１からの突出寸法が３段階の最小となるので、衝撃吸収時に発生する反力を３段階の中の最小の設定とすることができる。この設定は、上記の例でいうと、座る子供の体重が８ｋｇ以下の場合の設定となる。また例えば、円柱部材２０３ａによって、剛球２０４が支持されるように設定した場合、剛球２０４の内側筒状構造体２０１からの突出寸法が最大となるので、衝撃吸収時に発生する反力を最大の設定とすることができる。この設定は、上記の例でいうと、座る子供の体重が１２ｋｇ以上の場合の設定となる。
【０１３５】
（動作）
チャイルドシート装置７００をシート装置１０に固定した状態において、子供がチャイルドシート装置７００に座った状態であるとする。また、シートベルト７０９と７１０が装着され、留め具７０９ａと７１０ａが二股バックル７０５に差し込まれ固定され、さらに反力調整ダイヤル７０８が、着席した子供の体重に合わせて調整されているものとする。
【０１３６】
この状態において、急停車や前突が発生すると、座った子供の体が前方に移動しようとし、その動きがシートベルト７０９と７１０とによって受け止められる。この際、衝撃がある程度以上であると、衝撃吸収装置１２２が作動し、図４に関連して説明した原理により衝撃の吸収が行われる。この衝撃の吸収は、着席した子供の体重に対応した反力が発生しながら行われるので、着席した子供への負担を抑えつつ、効果的に行われる。
【０１３７】
（変形例）
反力切換ワイヤ１２４を引く動力として、モータや適当なアクチュエータを用いることができる。また、衝撃吸収装置１２２として、図８に示す構成を採用することもできる。また、図１０や図１１に示す体重の判定機構をチャイルドシート装置７００に配置した構成とし、電子制御により、衝撃吸収装置１２２の反力の設定が行われるようにしてもよい。
【０１３８】
図１３に示す構成において、背もたれ部７０２の内部のシートベルト７０９および７１０（図示省略）の途中に衝撃吸収装置１２２を配置し、シートベルト７０９および７１０に加わる衝撃をその途中で吸収するようにしてもよい。また、衝撃吸収装置１２２を介してリトラクタ７１２を背もたれ部７０２に固定する構造としてもよい。
【０１３９】
ここでは、シート装置１０側のシートベルト装置を用いてチャイルドシート７００をシート装置に固定する場合の例を説明したが、ＩＳＯ−１３２１６−１：１９９９で規定されているアイソフィックス（ＩＳＯＦＩＸ）方式を利用したチャイルドシートのシート装置への固定構造に対応したチャイルドシート装置に本発明を適用することもできる。また本実施形態では、シート装置１０が本発明の衝撃吸収機構を備えていなくてもよい。また、衝撃吸収装置１２２として、図１２に示すプリテンショナー機構を備えた衝撃吸収装置を用い、衝撃発生時にシートベルト７０９および７１０に張力を与え、その緩みを抑える動作をする構成としてもよい。
【０１４０】
（８）第８の実施形態
所定の力を発生させつつ変位する変位部を備え、且つ、前記所定の力の値を調整可能な衝撃吸収装置の他の一例を説明する。図１４は、衝撃吸収装置の他の一例を示す概念図である。図１４（Ａ）は、断面構造を示し、（Ｂ）および（Ｃ）は、一部の部品を正面から見た状態を示す。
【０１４１】
図１４には、衝撃吸収装置６４０が示されている。衝撃吸収装置６４０は、流体の粘性を利用して、図４の衝撃吸収装置１２２と同様な衝撃吸収機能を発揮する。衝撃吸収装置６４０の利用のされ方は、図４の衝撃吸収装置１２２と同じである。以下その構成を説明する。
【０１４２】
図１４（Ａ）に示す衝撃吸収装置６４０は、シリンダ６４１とピストン６４２を備えている。シリンダ６４１は、図４の外側筒状構造体２０２に対応し、ピストン６４２は、内側筒状構造体２０１に対応する。シリンダ６４１は、図１または図２に示すバックル１２１に固定され、その内部６４１ａには、粘性オイルが充填されている。ピストン６４２は、その軸が図１および図２の固定部材１２３に固定され、その内側に回転可能な円板部材６４３およびこの円板部材６４３の中心に固定された軸部材６４４が収められている。円板部材６４３は、軸部材６４４を回転させることで、シリンダ６４２の内部で回転可能とされている。軸部材６４４の回転は、図示省略したモータや手動により行われる。
【０１４３】
図１４（Ｂ）には、ピストン６４２を図１４（Ａ）の右方向から見た状態が示されている。ピストン６４２の円板部分には、扇形の開口６４２ａが形成されている。図１４（Ｃ）には、円板部材６４３を図１４（Ａ）の右方向から見た状態が示されている。円板部材６４３には、開口６４２ａと同じ形状で同じ大きさの開口６４３ａが形成されている。
【０１４４】
軸部材６４４を回転させると、開口６４２ａと開口６４３ａとが重なる面積が変化する。この開口が重なる面積を調整することで、シリンダ６４１に対してピストン６４２を動かした際に発生する粘性オイルに起因する抵抗力が調整される。この抵抗力が図６に示す反力となる。
【０１４５】
すなわち、図４に示す衝撃吸収装置１２２では、コントロールリング２０３の位置を調整することで図６の反力の値が調整されるが、図１４に示す衝撃吸収装置６４０では、軸部材６４４を回転させ、開口６４２ａと開口６４３ａとが重なる面積を変化させることで図６の反力の値の調整が行われる。
【０１４６】
なお、流体として用いる粘性オイルは、温度による粘性の変化、粘性の時間経過に伴う変化があり、またオイル漏れに対する配慮を必要とするので、衝撃吸収性能の安定性、製造コスト、信頼性の点で図４に示す衝撃吸収装置の方が優れている。
【０１４７】
（９）他の実施形態
第１の実施形態において、反力切換ワイヤ１２４の引き具合を手動で調整する構成とすることもできる。この場合、図１および図２に示すサイドブラケット１１５の側面に、ダイヤルスイッチやスライドスイッチを配置し、これらスイッチを操作することで、反力切換ワイヤ１２４の引き具合が直接機構的あるいはモータ駆動により調整され、衝撃吸収時に衝撃吸収装置１２２で発生する反力の値の調整が行われる。
【０１４８】
反力切換ワイヤの剛性を高め、引くだけでなく、押しての制御が行えるようにしてもよい。また、反力切換ワイヤ１２４をモータにより動かし、コントロールリング２０３の位置調整をおこなう構成とすることもできる。また反力切換ワイヤを動力制御する場合、モータの代わりに電磁ソレノイドや適当なアクチュエータを利用することもできる。また第３の実施形態において、図示しない制御パネルから着席者の体重や登録情報を入力し、その入力情報に基づいて、図４や図８のコントロールリング２０３の位置を調整する構成とすることもできる。この体重データの入力は、キーボード入力やＩＣカードを利用して行うことができる。
【０１４９】
着席者の体格を検出する手段として、シートベルトの引き出し長に基づく構成を採用することもできる。この構成では、着席者の体重と、シートベルトの引き出し長との間に相関関係があることを利用し、シートベルトの引き出し長が長ければ、高体重と判定し、逆にシートベルトの引き出し長が短ければ、低体重と判定し、それら判定の結果に基づいて図４や図８のコントロールリング２０３の位置を調整する。
【０１５０】
この場合、図２に示す構成において、リトラクタ（巻き取り装置）１３３の回転軸にロータリエンコーダやポテンションメータを接続し、その回転数を検出する構成とする。そして、図１０に示す構成において、センサ信号検出回路６０２をシートベルトの引き出し長を検出するロータリエンコーダやポテンションメータの出力を検出する回路とする。さらに、演算部６０３において、シートベルトの引き出し長とコントロールリング駆動用モータ５１の回転量との関係を割り出し、それに基づいてコントロールリング駆動用モータ５１の回転性制御を行う構成とする。
【０１５１】
座部１０１の上下方向における位置に基づいて衝撃吸収装置１２２の調整を行っても良い。この場合、座部１０１を車体に対して上下させる上下移動機構が、座部１０１の下部に配置される。この上下移動機構は、例えばモータにより座部を上下させる機構である。そして、この上下移動機構による座部１０１の上下方向への移動に連動して、コントロールリング２０３の位置を機械的または電気的に調整する。具体的には、相対的に座部１０１が上昇した場合に図４や図８のコントロールリング２０３が図の右方向に動き、相対的に座部１０１が下降した場合に図４や図８のコントロールリング２０３が図の左方向に動くように制御装置を構成する。この制御は、体重の軽い人（体格の小さい人）は、座部の高さを低めに設定する傾向が大であり、逆に体重の重い人（体格の大きい人）は、座部の高さを高めに設定する傾向が大である現象に基づいている。
【０１５２】
図４や図８に示す剛球２０４の代わりに、繭型やラクビーボール型の剛体を用いてもよい。図４や図８に示す内側筒状構造体２０１および外側筒状構造体２０２の断面形状は、円形に限定されず、楕円形や多角形であってもよい。
【０１５３】
第１の部材および／または第２の部材として、筒状ではなく平板形状のものや湾曲形状の物を用いてもよい。この場合、第１の部材に剛球が拘束され、且つ、この剛球の第１の部材からの突出量が調整可能とされる。そして、第１の部材と第２の部材が相対的にすれ違うように移動する際に、剛球が第２の部材に接触する構造とする。この場合、衝撃が発生すると、第１の部材と第２の部材が相対的にすれ違うように移動し、図４（Ｂ）に示すのと同様な原理により、剛球が第２の部材を塑性変形させ、その際に上記相対的な動きに対する反力が発生する。そして、図４に示すのと同様な原理により、衝撃の吸収が行われる。
【０１５４】
図６の特性４０１および４０２には、図４に示す内側筒状構造体２０１の外側筒状構造体２０２に対する変位に伴い発生する所定の反力として、その値が変位に従って略一定の場合が示されている。しかしながら、上記変位に伴った反力が、変位に応じて変動するように設定することもできる。この設定を実現するには、外側筒状円筒体２０２の硬度や厚みに変位する軸方向において分布を持たせ、剛球２０４のめり込みに伴う塑性変形に要する力が軸方向で変動するようにすればよい。また、同様の設定は、外側筒状円筒体２０２における剛球２０４による塑性変形が生じる可能性のある部分に溝を形成し、その幅や深さを軸方向で変化させることで実現することもできる。また、同様の設定は、外側筒状円筒体２０２における剛球２０４による塑性変形が生じる可能性のある部分に沿って複数の孔や窪みを形成し、その径、深さ、および／または間隔を軸方向で変化させることで実現することもできる。
【０１５５】
図４に示すテーパ部２０２ｂを連続的に内径が変化するテーパ構造ではなく、段階的に内径が変化するテーパ構造とすることもできる。図４および図８に示す衝撃吸収装置１２２では、コントロールリング２０３を軸方向にスライドさせて反力の調整が行われる。これに対して、コントロールリング２０３を回転させて反力の調整が行われるようにしてもよい。この場合、コントロールリングを回転させると、剛球の内側筒状構造体からの突出量が変化するように、コントロールリングをカム形状とすればよい。また、図４に示すコントロールリング２０３において、剛球２０４を支持する部分にＶ字溝やＵ字溝を軸方向に形成し、その溝の部分で剛球２０４を支持するようにしてもよい。図４および図８に示す構造において、内側筒状構造体と外側筒状構造体との役割を逆転させてもよい。この場合、剛球が外側筒状構造体に拘束され、衝撃吸収動作時にこの剛球により内側筒状構造体に塑性変形が生じる。
【０１５６】
以上説明した実施形態では、車両として乗用車、シートして運転席（図１３の例を除く）を例に挙げ説明をしたが、車両は、バスやトラックであってもよい。適用されるシートの位置は、運転席に限定されず、助手席や後部座席であってもよい。また、シート装置やシートベルト装置は、航空機や遊戯施設の乗り物用であってもよい。
【０１５７】
また、図２には、衝撃吸収装置１２２がバックル側に配置される例が示されているが、アンカー側（符号１３５の部分）であってもよい。また、衝撃吸収装置１２２を介して、リトラクタ１３３を車体に固定し、リトラクタ１３３に加わる衝撃を衝撃吸収装置１２２により吸収するようにしてもよい。また衝撃吸収装置１２２を、バックル側、アンカー側、リトラクタ１３３側から選ばれた２以上の部分に配置することもできる。また、図１および図２に示す構成では、衝撃吸収装置１２２の他端側は、Ｌ型金具により構成される固定部材１２３によりサイドブラケット１１５に固定されているが、衝撃吸収装置１２２の他端側を車体の骨格構造に直接または間接的に固定する構造とすることもできる。
【０１５８】
以上において例示したシートベルト装置は、３点支持型であるが、２点支持型や４点支持型のシートベル装置に本発明を適用することもできる。また、シートベル装置におけるシートベルの支持位置は、本明細書で開示した例に限定されない。
【産業上の利用可能性】
【０１５９】
本発明は、シートベルト装置、シートベルト装置を備えたシート装置およびシートベルト装置を備えたチャイルドシート装置に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１６０】
【図１】発明が適用されるシート装置の基本構造を簡略化して示したイメージ図である。
【図２】発明が適用されるシート装置を斜め前方から見た斜視図（Ａ）とその一部拡大図（Ｂ）である。
【図３】衝撃吸収装置の配置構造を示す側面図である。
【図４】衝撃吸収装置の一例を示す概念図（Ａ）とその動作途中の状態を示す概念図（Ｂ）である。
【図５】衝撃吸収性能を調整する機構の一部を示す概念図である。
【図６】衝撃吸収装置の特性を示すグラフである。
【図７】衝撃吸収性能を調整する機構の一部を示す概念図である。
【図８】衝撃吸収装置の他の一例を示す概念図である。
【図９】実施形態の制御系の概要を示すブロック図である。
【図１０】実施形態の制御系の概要を示すブロック図である。
【図１１】実施形態の制御系の概要を示すブロック図である。
【図１２】衝撃吸収装置の他の一例における動作の状態を示す概念図である。
【図１３】発明が適用されるチャイルドシートの概要を示す概念図である。
【図１４】衝撃吸収装置の他の一例の概要を示す側断面図（Ａ）および一部の構成部品の正面図（Ａ）および（Ｂ）である。
【符号の説明】
【０１６１】
１０…シート装置、１０１…座部、１０２…背もたれ部、１０４…前後スライド機構、１０５…ロアスライドレール、１０８…アッパースライドレール、１０９…リクライニング機構、１１５…サイドブラケット、１２０…バックル部、１２１…バックル、１２２…衝撃吸収装置、１２３…固定部材、１２４…反力切換ワイヤ、１３０…シートベルト装置、１３１…留め具、１３２…シートベルト、１３３…リトラクタ、１３４…折り返し部、１３５…アンカー金具、２０１…内側筒状構造体、２０２…外側筒状構造体、２０２ａ…拡径部、２０２ｂ…テーパ部、２０３…コントロールリング、２０４…剛球、２０５…孔、２０６…コントロールリングの端面、２０９…コイルバネ、７００…チャイルドシート装置、７０１…座部、７０２…背もたれ部、７０３…クッション部、７０４…引き出しベルト部、７０５…二股バックル、７０６…ガイド、７０７…Ｌ型金具、７０８…反力調整用ダイヤル、７０９…シートベルト、７０９ａ…留め具、７１０…シートベルト、７１０ａ…留め具、７１１…ガイド、７１２…リトラクタ。
【図１】
2009248955.tif 000003
【図２】
2009248955.tif 000004
【図３】
2009248955.tif 000005
【図４】
2009248955.tif 000006
【図５】
2009248955.tif 000007
【図６】
2009248955.tif 000008
【図７】
2009248955.tif 000009
【図８】
2009248955.tif 000010
【図９】
2009248955.tif 000011
【図１０】
2009248955.tif 000012
【図１１】
2009248955.tif 000013
【図１２】
2009248955.tif 000014
【図１３】
2009248955.tif 000015
【図１４】
2009248955.tif 000016