JP2000118352A - シートベルトリトラクタ及びシートベルト装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ベルトの軽い引き出しと確実な巻き取りを実
現でき、さらに装着時の圧迫力を低減できるシートベル
ト装置等を提供する。 【解決手段】 シートベルトリトラクタ１は、シートベ
ルト９を巻回するリール１１にトルクを与えるモータ２
１を備える。リール１１とモータ２１の間には、トルク
伝達を入・切する電磁流体クラッチ３７を備える。この
クラッチ３７は、伝達トルクを多段階に、電気信号によ
り直接的に変えることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車等の衝突時
に乗員を拘束するシートベルト装置及びそれ用のリトラ
クタに関する。特には、ベルトの軽い引き出しと確実な
巻き上げを実現でき、さらに装着時の圧迫力を低減でき
るよう改良を加えたシートベルト装置等に関する。な
お、本明細書では、使用の終ったべルトを全部巻き取る
ことを“巻き上げ”ともいう。

【０００２】

【従来の技術】自動車用のシートベルト装置の最も代表
的なものでは、ベルトを巻回するリールをゼンマイ状の
バネ（香箱バネと呼ばれることもある）で巻き取り方向
に回転付勢している。このバネの力によりベルトに張力
をかけるとともに、使用していないベルトを巻き上げて
いる。なお、胸部におけるベルト張力は、法規により日
本では１００gf以上と定められている。

【０００３】バネ巻き取り式のシートベルトリトラクタ
では、ベルトの引き出し長さが長くなるにしたがってベ
ルト張力が高くなる。そのため、太った人がベルトを装
着したときは、ベルト張力が高くてベルト引き出しに力
が要ったり装着時の圧迫感がある。一方、ベルト不使用
時にベルトをリトラクタに巻き取り終る直前には、ベル
トをリトラクタ内に引き込む力が弱く、なにかの拍子に
ベルトが止まって巻き取りきれない。

【０００４】そこで、リールを電動モータで回し、その
トルクや回転速度・方向をコントロールする方式のシー
トベルトリトラクタも一部提案されている。このモータ
駆動式のリトラクタでは、モータとリールの間に、ソレ
ノイド式や加速度式（高速回転するとツメが出てきてか
み合い力を伝達するもの）等のクラッチを介在させて、
モータとリールの連結・分離及び滑りのある状態でのト
ルク伝達を実現している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、望まし
いシートベルトの引き出し・巻き取りコントロールを行
うことが可能な、工業的に実用化できるレベルに達する
可能性を有するシートベルトリトラクタは今までなかっ
た。本発明は、自動車等の衝突時に乗員を拘束するシー
トベルト装置及びそれ用のリトラクタであって、ベルト
の軽い引き出しと確実な巻き取りを実現でき、さらに装
着時の圧迫力を低減できるシートベルト装置等を提供す
ることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段及び発明の実施の形態】上
記課題を解決するため、本発明のシートベルトリトラク
タは、 シートベルトを巻回するリールと、 リールに
トルクを与えるモータと、 ベルト及び／又はリールの
緊急ロック手段と、 リールとモータ間のトルク伝達を
入・切するクラッチと、を具備し、 該クラッチの伝達
トルクが連続的又は多段階に可変であることを特徴とす
る。

【０００７】また、本発明のシートベルト装置は、 シ
ートベルトと、 シートベルトを巻回するリールと、
このリールにトルクを与えるモータと、 ベルト及び／
又はリールの緊急ロック手段と、 リールとモータ間の
トルク伝達を入・切する、伝達トルクが連続的又は多段
階に可変のクラッチと、 シートベルトの先端をビーク
ルボディに固定するバックルと、 上記ベルトの引き出
し・巻き取りを検出するセンサと、 上記バックルの着
・脱を検出するセンサと、 上記センサからの信号を受
けて上記モータ、クラッチ等を制御するコントローラ
と、を具備することを特徴とする。

【０００８】本発明によれば、ベルト張力をシートベル
トの様々な使用状態に合わせて適宜コントロールするこ
とができる。そのため、ベルトの軽い引き出し、確実な
巻き上げ、装着時の圧迫感の低減などを実現できる。

【０００９】なお、本発明においては、リールをモータ
で回す替りに、ベルトに張力を与えるとともにベルトを
巻き取り及び引き出し方向に駆動するピンチローラを設
け、モータとピンチローラとの間にクラッチを設けるこ
ともできる。

【００１０】本発明においては、上記クラッチの伝達ト
ルクは、電気信号により直接的に可変であることが好ま
しい。ソレノイドでクラッチ板や減速ギアを動かす方式
等の、電気信号を一回機械的な物の動きに変えて伝達ト
ルクを変えるクラッチと比べて応答性が高い。また、機
械音が生ぜず乗員に耳障りな感じを与えることもない。

【００１１】本発明においては、上記クラッチの伝達ト
ルクを、該クラッチにおけるスベリ速度とほぼ無関係に
所望の値に設定可能であることが好ましい。モータの回
転数と関係なく所望の張力をベルトに加えることができ
る。

【００１２】クラッチとしては、上記諸特性をほぼ満足
する電磁流体クラッチが好ましい。ここで、本明細書に
いう電磁流体には、以下のＥＲ流体及びＭＲ流体の双方
を含む。ＥＲ流体とは、流体に印加される電圧や電流に
よる直接的な作用により流体中の応力や粘度が変化し
て、その変化に応じてクラッチの伝達トルクを制御でき
るものである。ＭＲ流体とは、流体に印加される電圧や
電流によって生じる磁界の作用により流体中の応力や粘
度が変化して、その変化に応じてクラッチの伝達トルク
を制御できるものである。電磁流体クラッチの例は、Ｕ
ＳＰ２，５７５，３６０等に開示されている。その他の
クラッチとしては、性能や価格等の点で今後の改善を要
するものの、パウダークラッチ等を用いることができ
る。

【００１３】本発明のシートベルトリトラクタ及びシー
トベルト装置は、ベルトの引き出しを検出するセンサを
さらに具備し、緊急ロック時以外のベルト引き出し時に
は上記電磁流体クラッチを切として上記リール又はピン
チローラが実質的にフリーに回転されることが好まし
い。あるいは、緊急ロック時以外のベルト引き出し時に
は積極的にベルトを引き出す方向に上記モータを回転さ
せることが好ましい。ベルト引き出しがスムーズとな
り、乗員の受ける拘束感も緩和できる。

【００１４】本発明のシートベルトリトラクタ及びシー
トベルト装置は、ベルト引き出し長さを検知するセンサ
をさらに具備し、ベルト引き出し長さあるいはその微分
値に基づいて上記モータ及び又はクラッチを制御するこ
とが好ましい。ベルト使用の様々な局面に応じてベルト
張力を適宜コントロールできる。

【００１５】本発明のシートベルト装置においては、バ
ックル着後にベルト張力中としてベルトを巻き取り、巻
き取り停止後にベルト張力小とすることが好ましい。あ
るいは、巻き取り停止後に一度ベルト張力やや強として
リールのベルト巻きだるみ（スラグ）を取り、その後に
ベルト張力小とすることが好ましい。ベルト張力の具体
例としては、ベルト張力小のときにベルト張力１００〜
５００gf程度、巻き上げ時（中）に２００〜１０００gf
程度、スラグ取り時（やや強）に１〜２kgf 程度であ
る。なお、衝突時あるいは衝突予知時にベルトにプリテ
ンションをかけるときの張力（強）は１０〜５０kgf 程
度である。

【００１６】本発明のシートベルト装置においては、
バックル脱後一度ベルト張力小とし、その後巻き取り検
出した時にベルト張力中とすることが好ましい。バック
ル脱ですぐにベルト張力中としたのでは、乗員の意図が
不明のままにベルト張力を上げて乗員が手に持ったベル
トを引っ張ることとなるので、乗員の意図と別の動きに
なり、乗員に不快な感覚を与えるという不都合を起すお
それがある。そこで、バックル脱後一度ベルト張力小と
し、その後巻き取り検出した時にベルト張力中とするこ
とで、乗員に別の意図のないことが明確になってから巻
き上げることとして、乗員の意図に添った確実な巻き上
げを実現できる。その他、途中で引っ掛かった場合は、
再び引き出して引っ掛かりを外し再度巻き取るという利
点も期待できる。

【００１７】本発明のシートベルト装置においては、巻
き上げ中において巻き取りを停止した時、一度ベルト張
力を０又はマイナスとし、その後にベルト張力中として
ベルトを巻き取ることが好ましい。このような場合はベ
ルトやバックルが何かに引っかかって、ベルト巻き上げ
が不能となっている可能性がある。そこで、一度ベルト
張力を０又はマイナスとして引っ掛かりを外し、その後
再度巻き上げることが好ましい。

【００１８】本発明のシートベルト装置は、さらにベル
ト引き出し長さセンサを備え、ベルト引き出し長さとク
ラッチの制御状態によりベルト張力を制御することが好
ましい。ベルト引き出し長さセンサの例としては、ベル
トを巻回するリールの回転をエンコーダや抵抗式センサ
で検出し、この回転をベルト引き出し長さに換算するも
のを挙げることができる。具体的なベルト張力制御の形
態の例としては特開平９−１３２１１３号等（システム
説明）がある。

【００１９】本発明のシートベルト装置においては、バ
ックル着時に、スラグ取りをした後の上記ベルト引き出
し長さセンサにより乗員の動きを検出してベルト張力を
調整することが好ましい。例えば、特開平９−１３２１
１３号で説明されているさまざまな動きを行わせること
ができる。

【００２０】本発明のシートベルト装置においては、ベ
ルトの張力を直接的に検出するセンサをさらに具備し、
積極的にベルトを引き出す方向に上記モータを回転させ
る動作（ベルト吐き出し）を行っている時にベルトの張
力を検出し、張力低下により吐き出しを中止することが
好ましい。このようなセンサの例としてはエンコーダ、
抵抗式センサ等を挙げることができる。乗員がベルトを
引き出す動きを検知して、それに合わせてベルト吐き出
しをコントロールすれば、より軽いベルト引き出しを実
現できる。

【００２１】本発明のシートベルト装置においては、上
記コントローラが衝突予知センサ又は衝突センサからの
信号を受け、衝突予知又は衝突信号を受けた時にベルト
張力強としてベルトにプリテンションをかけることが好
ましい。このプリテンション機構は、現在一般的な火薬
式のものと異なり、何回でもプリテンションをかけるこ
とができるのが重大な利点である。衝突予知センサとし
ては、レーダー式（特開平９−１２７２３３号、特開平
２−２４６８３８号）やＣＣＤ・画像処理式（特開平４
−３０２０６３号）等を使用できる。衝突センサとして
は、通常のシートベルトリトラクタやエアバックで用い
られる加速度式や、接点を持つスイッチセンサ（タッチ
センサ）式等を使用できる。応答性の点からは、衝突予
知センサの方が好ましい。

【００２２】本発明のシートベルト装置においては、上
記コントローラが衝突予知センサからの信号を受け、衝
突予知センサからの比較的レベルの低い警告信号により
ベルト張力をやや強として乗員に体感できる警告を与え
ることが好ましい。警告の方法としては、特許第２７４
８２８６号に記載されている音やランプによるものもあ
るが、ベルト張力ＵＰによって乗員が体感できるほう
が、音やランプによる視覚・聴覚より、体感による手法
の方が乗員の反応（対応）を早く起こすことできるので
より好ましい。

【００２３】本発明のシートベルト装置においては、上
記コントローラが車体ロールオーバセンサからの信号を
受け、ロールオーバ予知又はロールオーバ信号を受けた
時にベルト張力強としてベルトにプリテンションをかけ
ることが好ましい。従来システムでは、衝突時の急激な
車両の状態変化（例えば加速度センサでは大きな加速度
を検知する）に応じてエアバッグプリテンショナーが作
動する。現状の加速度センサは、前方左右各３０度内の
加速度を検知すべく設計されており、前面衝突と同様程
度の加速度を伴わない車両回転事故では、シートベルト
に付属するウエイトセンサによりベルト引き出しをロッ
クする程度の機能しかリトラクタは有していなかった。
なお、サイドインパクトエアバッグも同様に限られた方
向の加速度を検知して動作するように設計されている。
そこで、回転方向の加速度を検知し、車両回転もしくは
乗員の運転機能が損なわれる状態に至りそうな時は、ベ
ルトを強く巻いてスラグをとり乗員をシートに固定す
る。これによって、ロールオーバ時の乗員の移動を最小
限に留め、乗員の障害を軽減する。なお、乗員をシート
に強く固定することで、乗員の車外放出（体の一部でも
車外にでることを車外放出という）の可能性を少なく
し、障害軽減に大きな効果が期待できる。ロールオーバ
用センサとして、３軸の加速度を検知するもの（ＵＳＰ
3,927,286 号、ＧＢ1,531,973 号、特開昭64-54362号等
参照）を、エアバッグＥＣＵもしくは衝突予知センサも
しくは自動車制御系に付加しておき、リトラクタに状態
を識別する信号を送ることによりロールオーバ時にベル
トを強く巻き、乗員の障害を軽減することが可能とな
る。なお、センサは、しきい値を設定するスイッチ形式
のものでも可である。

【００２４】本発明のシートベルト装置においては、上
記クラッチの滑りを検出するセンサをさらに具備するこ
とが好ましい。クラッチ滑りを検出するセンサとして
は、モータ軸とリールに回転計を付けて両者の回転の差
を検出する方法を用いることができる。

【００２５】本発明のシートベルト装置においては、上
記クラッチが電磁流体クラッチであって、上記クラッチ
への印加電流又は電圧とクラッチの滑りから、乗員がベ
ルトを引き出す力を検出することが好ましい。例えば、
ベルト巻き取り時にベルト引き出し力を検出して、乗員
がベルトを引っ張ったと思える時には巻き取りを中止し
てベルト引き出しモードにすることができる。また、乗
員がベルト引き出し長さを体感できるように、ベルト張
力をベルト引き出し長さに応じて徐々に上げるとかその
逆にすることも考えられる。

【００２６】本発明のシートベルト装置においては、巻
き上げ中にクラッチ滑りが生じた場合に、クラッチの伝
達トルクを少々上げることが好ましい。巻き上げ中にク
ラッチ滑りが生じた場合は、ベルトになんらかの抵抗が
かかっている場合も考えられるので、ベルト張力をやや
上げて巻いてみる。これにより巻き上げが完了すればそ
れでよいし、もし滑りが続いて巻き上げができないよう
なら、ベルトが乗員に引き出されていると判断する。

【００２７】本発明のシートベルト装置においては、巻
き上げ中にはクラッチの伝達トルクを比較的低くしてお
き、クラッチのすべりを検知して巻き取りを中止するこ
とが好ましい。前述の考えとは逆であるが、このように
することにより、急な乗員の行動変化に対応することが
できる。

【００２８】本発明のシートベルト装置においては、ベ
ルト引き出し長さとクラッチの滑りにより正常巻き取り
終了を判定することが好ましい。そして、巻き取り終了
によりベルト引き出し長さセンサをゼロリセットするこ
とが好ましい。例えば、ベルト引き出し長さが値０とな
り、クラッチが滑る（モータは回転）ときに巻き上げ完
了と判定する。そして、その時点でベルト引き出し長さ
センサをゼロリセットする。これにより、ベルト引き出
し長さセンサのゼロドリフトを回避できる。

【００２９】モータの型式は特に問わない。例えば直流
モータ、超音波モータ等を使用できる。本発明にシート
ベルトリトラクタ用のモータ特性として、特に好ましい
のは低速回転（１０００rpm 程度まで）において高トル
ク（１０kgfm) を出せることである。

【００３０】モータの制御は、それほど高度なものは要
求されない。例えばＰＷＭのようなパルス制御は不要で
ある。ＰＷＭ制御用のＣＰＵは高価である。また、低速
回転でモータトルクが低い。それに対して、本発明で
は、クラッチでＰＷＭに相当する制御ができる。そし
て、モータを高速回転で回しておき、クラッチの滑りで
ベルトのスピード及び張力（リールトルク等）を制御で
きるので、リールの回転が低速な場合においても高トル
ク・高張力を得られる。あるいは直流モータを高速スイ
ッチング動作させ、クラッチのすべりと負荷の応答遅れ
により、ベルトのスムーズな引き出しを実現できる。

【００３１】本発明のシートベルトリトラクタ用のモー
タは、ロックトルク防止メカニズムは不要である。すな
わち、トルク過大でモータの軸が突然停止すると、モー
タがロックトルクとなってモータ寿命が低下するが、こ
れを避けるために、通常はＳＷ（スイッチ）センサによ
りモータＯＦＦの安全装置がモータに備えられている。
本発明ではトルク過大のときはクラッチで滑りが生じ
て、リールが止まってもモータに過大なトルクがかから
ずモータは止まらない（ロックされない）。そのため上
記安全装置は不要となるので、センサによりモータをＯ
ＦＦする機構を削減できるという利点がある。

【００３２】以下、図面を参照しつつ説明する。図１
は、本発明の１実施例に係るシートベルトリトラクタの
機械的構成を示す図である。（Ａ）は正面断面図、
（Ｂ）は減速ギア部の側面図である。図２は、図１のシ
ートベルトリトラクタの外形の斜視図である。なお、図
１（Ａ）の上下、左右、奥・手前を基準方向とする。

【００３３】このシートベルトリトラクタ１は、バック
フレーム３及びサイドフレーム５、５’をベースとして
構成されている。なお、バックフレーム３とサイドフレ
ーム５、５’は、１枚の鋼板を立て断面コの字形にプレ
ス加工したものである。バックフレーム３は上下に延び
る帯状のものであり、その上下端部に自動車の車体に取
り付けるための孔が開いている。サイドフレーム５、
５’は、バックフレーム３の左右両サイドに、手前に向
けて立設されている。

【００３４】両サイドフレーム５、５’の上下中央部に
はトーションバー１３（リール軸）が回転自在に支持さ
れている。このトーションバーは、リール１１を支える
回転軸である。リール１１は左右両側に鍔を有する中空
円筒体であり、トーションバー１３の外側に相対回動不
能に嵌合されている。リール１１の外側にはベルト９が
巻き回されている。トーションバー１３は、緊急ロック
時にベルト９が強く引き出されると、トーションバー１
３は変形してリール１１が徐々に回ってベルト９がある
張力下で引き出され、乗員にかかる加速度エネルギを吸
収する。

【００３５】右のサイドフレーム５の外側にはセンサユ
ニット７（緊急ロック手段も内蔵）が取り付けられてい
る。トーションバー１３の右端側は、右のサイドフレー
ム５を貫通してセンサユニット７内に延びている。セン
サユニット７内には、トーションバー１３の回転角を計
測するエンコーダ等のセンサ（ベルト引き出し長さセン
サ）が備えられている。同ユニット７内には、衝突時に
トーションバー１３の回転をロックする公知のリール緊
急ロック手段（特公昭５１−３４６０６号、特開昭４６
−３６８８２号、ＵＳＰ３７４１４９４号参照）も備え
られている。

【００３６】左のサイドフレーム５’の外側には、電磁
流体クラッチ３７や減速ギア３３、３１等及びギアケ−
シング２３が取り付けられている。電磁流体クラッチ３
７は、トーションバー１３と同軸に連結されている。こ
の電磁流体クラッチ３７は、ＵＳＰ２，５７５，３６０
に開示された電磁流体クラッチと同じ原理によるもので
ある。すなわち、同クラッチは２枚の対向する回転可能
なクラッチ板の間に電磁流体を介在させおき、両クラッ
チ板間に電流を流す。この電流の強さとクラッチの伝達
トルクとがほぼ比例する。そして、クラッチ板の滑り速
度にかかわらず伝達トルク（最大トルク）はほぼ一定で
ある。つまり、この電磁流体クラッチの特性は、その伝
達トルクが印加電流にほぼ比例し、滑り速度にはほぼ無
関係に一定である。

【００３７】伝達トルク３７の入力側にはギア３３、３
１、２９、２７からなる減速機が設けられている。最も
上流側のギア２７は、モータ２１の出力軸２５の左端に
固定されている。ギアケーシング２３は、各ギアと電磁
流体クラッチ３７の外側を覆っている。また、図２に示
すように、ギアケーシング２３内の奥側には制御回路ボ
ックス２４が取り付けられている。同ボックス２４の奥
には配線２４’が接続されている。

【００３８】モータ２１は直流モータであり、サイドフ
レーム５’の上に配置されている。モータ２１の軸芯と
トーションバー１３の軸芯は平行である。

【００３９】図３は、本発明の１実施例に係るシートベ
ルト装置の全体構成を模式的に示すブロック図である。
リトラクタ１は、図１の実施例と同様のものである。リ
トラクタ１内には、前述のモータ２１やクラッチ３７、
緊急ロック手段４３が設置されている。緊急ロック手段
４３は独自の機械式の加速度センサ４４を有している。
リトラクタ１には、さらに、モータ回転角センサ４５及
びベルト引き出し長さセンサ４７が備えられている。モ
ータ回転角センサ４５はモータ２１の軸の回転角を検出
する。ベルト引き出し長さセンサ４７は、ベルト９を巻
回するリールの回転角を検出する。リールの回転角は、
ベルト９の引き出し長さに換算される。モータ回転角と
リール回転角の差からクラッチ３７の滑りを検出する。

【００４０】バックル５３は、ベルト９の先端部を車体
に固定するためのものである。バックル５３内には着脱
センサ５５が備えられている。着脱センサ５５は、公知
のスライドスイッチ式のもの等を用いることができる。
ベルト９の先端部にはベルト張力センサ５１が設けられ
ている。ベルト張力センサ５１は、公知の抵抗式（特開
平８−３３２０８４号）等を用いることができる。

【００４１】バッテリー６９は各装置に駆動電源を供給
する。衝突予知センサ６７は自動車の前方の障害物をミ
リ波レーダー等により検出する。衝突予知センサ６７が
衝突を予知したときはアラーム６１が鳴る。さらに、こ
の自動車にはエアバック６３を起動させるための加速度
式の衝突センサ６５も備えられている。ロールオーバセ
ンサ７０は上述のとおりのものである。

【００４２】コントローラ４１は、ＣＰＵや電気回路を
備え、モータ２１やクラッチ３７をコントロールする。
コントローラ４１には、モータ回転角センサ４５やベル
ト引き出し長さセンサ４７、ベルト張力センサ５１、バ
ックル着脱センサ５５、衝突予知センサ６７等からの信
号が送られる。シートベルト装置における各種の制御動
作例は前述のとおりである。

【００４３】次に、具体的な装置の諸元例を説明する。 モータ：直流モータ、定格回転数１４，２００rpm 、定
格電流７．７５Ａ、定格トルク０．５kg・cm、最大トル
ク４．４kg・cm 減速比：１／１６ 電磁流体クラッチ：印加電流〜５Ａ、伝達トルク〜５
０．０kg・cm ベルト引き出し長さセンサ：ポテンショメータ式、リー
ル回転１２回転、分解能ベルト長さ１cm ベルト張力：通常装着時１００gf、巻き上げ時１〜２kg
f 、衝突予知センサによる予告プリリワインド時５kgf
、衝突不可避と判断して全力でプリリワインドする時
４０kgf

【００４４】図４は、本発明の他の１実施例に係るシー
トベルトリトラクタの内部構造を示す断面図である。こ
の例のリトラクタでは、モータ１２１及びクラッチ１３
７をリール１１１の中に内蔵している。そして、リール
１１１の内部の右端部に遊星歯車式の減速機１２６を配
し、リール１１１の内面に切った内歯１１１ａを直接駆
動している。サイドフレーム１０５’の左側にはコント
ロールユニット１２４が設置されている。

【００４５】この実施例のシートベルトリトラクタは、
リール１１１の内部にモータ１２１や伝達クラッチ１３
７を収めたので、リトラクタの外寸法を小さくすること
ができる。なお、この例のリトラクタにはＥＡ用のトー
ションバーを設けることはできない。

【００４６】図５は、本発明の他の１実施例に係るシー
トベルトリトラクタの構成を概念的に示す図である。こ
の例では、ベルト２０９を巻回するリール２１１はモー
タで駆動されず、一般的なゼンマイバネ２１０で巻き取
り方向に付勢されている。そして、ベルト２０９を駆動
するためのピンチローラ２４１、２４１’が設けられて
いる。ピンチローラ２４１、２４１’はベルト２０９を
はさんでいる。ピンチローラ２４１は、伝達クラッチ２
３７を介してモータ２２１により巻き取り・引き出し方
向に駆動される。このように、リールを直接駆動しない
方式も考えられる。

【００４７】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、シートベルトの巻き取り・引き出しをモータ
及びクラッチ機構で行うため、ベルト張力をシートベル
トの様々な使用状態に合わせて適宜コントロールするこ
とができる。そのため、ベルトの軽い引き出し、確実な
巻き上げ、装着時の圧迫感の低減などを実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１実施例に係るシートベルトリトラク
タの機械的構成を示す図である。（Ａ）は正面断面図、
（Ｂ）は減速ギア部の側面図である。

【図２】図１のシートベルトリトラクタの外形の斜視図
である。

【図３】本発明の１実施例に係るシートベルト装置の全
体構成を模式的に示すブロック図である。

【図４】本発明の他の１実施例に係るシートベルトリト
ラクタの内部構造を示す断面図である。

【図５】本発明の他の１実施例に係るシートベルトリト
ラクタの構成を概念的に示す図である。

【符号の説明】

１ シートベルトリトラクタ ３ バックフレ
ーム ５ サイドフレーム ７ センサユニ
ット ９ ベルト １１ リール １３ トーションバー ２１ モータ ２３ ギアケーシング ２５ モータ軸 ２６ 減速機 ２７、２９、３
１、３３ ギア ３５ クラッチ軸 ３７ 電磁流体
クラッチ ４１ コントローラ ４３ 緊急ロッ
ク手段 ４４ 加速度センサ ４５ モータ回
転角センサ ４７ ベルト引き出し長さセンサ ５１ ベルト張
力センサ ５３ バックル ５５ 着脱セン
サ ６１ アラーム ６３ エアバッ
グ ６５ 衝突センサ ６７ 衝突予知
センサ ６９ バッテリー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小杉 教之 東京都港区六本木１丁目４番30号 タカタ 株式会社内 (72)発明者 柳 英治 東京都港区六本木１丁目４番30号 タカタ 株式会社内 (72)発明者 北沢 賢次 東京都港区六本木１丁目４番30号 タカタ 株式会社内 Ｆターム(参考） 3D018 MA01 PA02 PA03 PA04 PA06 PA09 QA00 QA04

Claims (32)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シートベルトを巻回するリールと、 リールにトルクを与えるモータと、 ベルト及び／又はリールの緊急ロック手段と、 リールとモータ間のトルク伝達を入・切するクラッチ
   と、を具備し、 該クラッチの伝達トルクが連続的又は多段階に可変であ
   ることを特徴とするシートベルトリトラクタ。
2. 【請求項２】 シートベルトリトラクタを巻回するリー
   ルと、 ベルト及び又はリールの緊急ロック手段と、 ベルトに張力を与えるとともに、ベルトを巻き取り及び
   引き出し方向に駆動するピンチローラと、 ピンチローラにトルクを与えるモータと、 ピンチローラとモータ間のトルク伝達を入・切するクラ
   ッチと、を具備し、 該クラッチの伝達トルクが連続的又は多段階に可変であ
   ることを特徴とするシートベルトリトラクタ。
3. 【請求項３】 上記クラッチの伝達トルクが電気信号に
   より直接的に可変であることを特徴とする請求項１又は
   ２記載のシートベルトリトラクタ。
4. 【請求項４】 上記クラッチの伝達トルクを、該クラッ
   チにおけるスベリ速度とほぼ無関係に所望の値に設定可
   能であることを特徴とする請求項１又は２記載のシート
   ベルトリトラクタ。
5. 【請求項５】 上記クラッチが電磁流体クラッチである
   ことを特徴とする請求項１〜４いずれか１項記載のシー
   トベルトリトラクタ。
6. 【請求項６】 ベルトの引き出しを検出するセンサをさ
   らに具備し、 緊急ロック時以外のベルト引き出し時に、上記電磁流体
   クラッチを切として上記リール又はピンチローラが実質
   的にフリーに回転されることを特徴とする請求項１〜５
   いずれか１項記載のシートベルトリトラクタ。
7. 【請求項７】 ベルトの引き出しを検出するセンサをさ
   らに具備し、 緊急ロック時以外のベルト引き出し時に、積極的にベル
   トを引き出す方向に上記モータを回転させることを特徴
   とする請求項１〜５いずれか１項記載のシートベルトリ
   トラクタ。
8. 【請求項８】 ベルト引き出し長さを検知するセンサを
   さらに具備し、 ベルト引き出し長さあるいはその微分値に基づいて上記
   モータ及び又はクラッチを制御する請求項１〜７いずれ
   か１項記載のシートベルトリトラクタ。
9. 【請求項９】 エアバッグコントローラとの通信手段を
   さらに具備し、同コントローラよりの信号でベルト張力
   等を制御することを特徴とする請求項１〜８いずれか１
   項記載のシートベルトリトラクタ。
10. 【請求項１０】 車両本体のコントローラとの通信手段
    をさらに具備し、同コントローラよりの信号でベルト張
    力等を制御することを特徴とする請求項１〜９いずれか
    １項記載のシートベルトリトラクタ。
11. 【請求項１１】 シートベルトと、 シートベルトを巻回するリールと、 このリールにトルクを与えるモータと、 ベルト及び／又はリールの緊急ロック手段と、 リールとモータ間のトルク伝達を入・切する、伝達トル
    クが連続的又は多段階に可変のクラッチと、 シートベルトの先端をビークルボディに固定するバック
    ルと、 上記ベルトの引き出し・巻き取りを検出するセンサと、 上記バックルの着・脱を検出するセンサと、 上記センサからの信号を受けて上記モータ、クラッチ等
    を制御するコントローラと、 を具備することを特徴とするシートベルト装置。
12. 【請求項１２】 シートベルトと、 シートベルトを巻回するリールと、 ベルト及び／又はリールの緊急ロック手段と、 ベルトに張力を与えるとともにベルトを巻き取り及び引
    き出し方向に駆動するピンチローラと、 ピンチローラとモータ間のトルク伝達を入・切する、伝
    達トルクが連続的又は多段階に可変のクラッチと、 シートベルトの先端をビークルボディに固定するバック
    ルと、 上記ベルトの引き出し・巻き取りを検出するセンサと、 上記バックルの着・脱を検出するセンサと、 上記センサからの信号を受けて上記モータ、クラッチ等
    を制御するコントローラと、 を具備することを特徴とするシートベルト装置。
13. 【請求項１３】 上記クラッチの伝達トルクが電気信号
    により直接的に可変であることを特徴とする請求項１１
    又は１２記載のシートベルト装置。
14. 【請求項１４】 上記クラッチの伝達トルクを、該クラ
    ッチにおけるスベリ速度とほぼ無関係に所望の値に設定
    可能であることを特徴とする請求項１１又は１２記載の
    シートベルト装置。
15. 【請求項１５】 上記クラッチが電磁流体クラッチであ
    ることを特徴とする請求項１１〜１４いずれか１項記載
    のシートベルト装置。
16. 【請求項１６】 ベルト引き出し時に、上記電磁流体ク
    ラッチを切として上記リール又はピンチローラが実質的
    にフリーに回転されることを特徴とする請求項１１〜１
    ５いずれか１項記載のシートベルト装置。
17. 【請求項１７】 バックル着後にベルト張力中としてベ
    ルトを巻き取り、 巻き取り停止後にベルト張力小とすることを特徴とする
    請求項１１〜１６いずれか１項記載のシートベルト装
    置。
18. 【請求項１８】 バックル着後にベルト張力中としてベ
    ルトを巻き取り、 巻き取り停止後に一度ベルト張力やや強としてリールの
    ベルト巻きだるみ（スラグ）を取り、 その後にベルト張力小とすることを特徴とする請求項１
    １〜１６いずれか１項記載のシートベルト装置。
19. 【請求項１９】 バックル脱後一度べルト張力小とし、
    その後巻き取り検出した時にベルト張力中とすることを
    特徴とする請求項１１〜１８いずれか１項記載のシート
    ベルト装置。
20. 【請求項２０】 巻き上げ巾において巻き取りを停止し
    た時、一度ベルト張力を０又はマイナスとし、その後に
    ベルト張力中としてベルトを巻き取ることを特徴とする
    請求項１１〜１９いずれか１項記載のシートベルト装
    置。
21. 【請求項２１】 さらにベルト引き出し長さセンサを備
    え、ベルト引き出し長さとクラッチの制御状態によりベ
    ルト張力を制御することを特徴とする請求項１１〜２０
    いずれか１項記載のシートベルト装置。
22. 【請求項２２】 バックル着時に、上記ベルト引き出し
    長さセンサにより乗員の動きを検出してベルト張力を調
    整することを特徴とする請求項２１シートベルト装置。
23. 【請求項２３】 ベルトの張力を直接的に検出するセン
    サをさらに具備し、積極的にベルトを引き出す方向に上
    記モータを回転させる動作（ベルト吐き出し）を行って
    いる時にベルトの張力を検出し、張力低下により吐き出
    しを中止することを特徴とする請求項１１〜２２のいず
    れか１項記載のシートベルト装置。
24. 【請求項２４】 上記コントローラが衝突予知センサ又
    は衝突センサからの信号を受け、衝突予知又は衝突信号
    を受けた時にベルト張力強としてベルトにプリテンショ
    ンをかけることを特徴とする請求項１１〜２３いずれか
    １項記載のシートベルト装置。
25. 【請求項２５】 上記コントローラが衝突予知センサか
    らの信号を受け、衝突予知センサからの比較的レベルの
    低い警告信号によりベルト張力をやや強として乗員に体
    感できる警告を与えることを特徴とする請求項１１〜２
    ４いずれか１項記載のシートベルト装置。
26. 【請求項２６】 上記クラッチの滑りを検出するセンサ
    をさらに具備することを特徴とする請求項１１〜２５い
    ずれか１項記載のシートベルト装置。
27. 【請求項２７】 上記クラッチが電磁流体クラッチであ
    って、 上記クラッチへの印加電流又は電圧とクラッチの滑りか
    ら、乗員がベルトを引き出す力を検出することを特徴と
    する請求項２６記載のシートベルト装置。
28. 【請求項２８】 バックル脱での巻き取り（巻き上げ）
    中にクラッチ滑りが生じた場合に、クラッチの伝達トル
    クを少々上げることを特徴とする請求項２６又は２７記
    載のシートベルト装置。
29. 【請求項２９】 バックル脱での巻き取り（巻き上げ）
    中にはクラッチの伝達トルクを比較的低くしておき、ク
    ラッチのすべりを検知して巻き取りを中止することを特
    徴とする請求項２６〜２８いずれか１項記載のシートベ
    ルト装置。
30. 【請求項３０】 ベルト引き出し長さとクラッチの滑り
    により正常巻き取り終了を判定することを特徴とする請
    求項２６〜２９いずれか１項記載のシートベルト装置。
31. 【請求項３１】 上記巻き取り終了をベルト引き出し長
    さセンサにより検出することを特徴とする請求項２６〜
    ３０いずれか１項記載のシートベルト装置。
32. 【請求項３２】 上記コントローラが車体ロールオーバ
    センサからの信号を受け、ロールオーバ予知又はロール
    オーバ信号を受けた時にベルト張力強としてベルトにプ
    リテンションをかけることを特徴とする請求項１〜３１
    いずれか１項記載のシートベルトリトラクタ又はシート
    ベルト装置。