JP2002274323A - モータリトラクタシステム - Google Patents
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Abstract
うにするとともに、乗員に圧迫感を与えずに比較的弱い
力で座席に拘束可能にする。 【解決手段】 肩ベルト1Aの巻取り時に駆動されるモ
ータ14を持った第1の巻取り装置2と、腰ベルト1B
とテンションを付与するテンション付与装置25を持っ
た第2の巻取り装置5とを備えて、バックル6からスル
ータング4を外した際に、モータ14を肩ベルトの巻取
り方向に駆動制御する。
Description
出すときには巻取り装置のモータを駆動せず、シートベ
ルトによる乗員の拘束を解いたときにはモータを駆動し
てシートベルトを巻取らせるモータリトラクタシステム
に関する。
装置は、車両に設けられた巻取り装置のスプールからシ
ートベルトをスルータングにより引出し、このスルータ
ングをバックルに装着することにより、前記スプールか
ら引出されたシートベルトの巻取り方向のテンションに
より、乗員を座席に拘束している。
に接触しているため、前記テンションが大き過ぎると、
乗員に大きな圧迫力が加わり、不快感を与える。一方、
前記テンションが小さ過ぎると、巻取り時における巻取
り装置へのシートベルトの引込力が弱くなり、シートベ
ルトの巻取りが緩慢になってしまう。
リターンスプリングが内蔵されているので、ウェビング
の引出し量が増すにつれてリターンスプリングが巻回さ
れてその付勢が増大し、引出し力も増大する。
たことによって生じるベルト巻取り時の問題点を解決す
る一手段として、出願人はらせん状案内溝を有する円錐
台形状の2個のローププーリで構成されているテンショ
ンレデューサ機構等を開発している(特許第27114
28号公報参照)。
て、緊急時に乗員を確実に拘束して保護する機能を果た
す以上に、通常のベルト装着時において、その装着時の
快適性(コンフォート性能)を高めたり、車両走行時に
おいて、自車の前後を走行している車両との車間等を検
知して、シートベルトのテンション制御を電動モータで
行うようにした、乗員拘束保護システムのためのシート
ベルト巻取り装置も開発している(特開平9−1321
13号公報参照)。
うにモータを利用してシートベルトを巻取るリトラクタ
装置の多くは、そのモータ制御のために、乗員が行った
シートベルトの引出し、シートベルトの引出し位置、シ
ートベルトのテンション、スプールの回転量などを各セ
ンサやエンコーダにより監視する必要があり、さらに、
電気信号や電力がダウンした際に、別手段を利用したシ
ートベルトによる拘束作動が必要になったり、逆にゼン
マイばねの拘束力がそのまま働いて快適性を害するなど
の問題があった。
めになされたものであり、シートベルトの引出し操作を
軽快に行えるようにするとともに、圧迫感を与えずに比
較的弱い力で乗員を座席に拘束でき、シートベルトの使
用終了時にはシートベルトを巻取り装置に速やかに格納
することができるモータリトラクタシステムを提供する
ことを目的とする。
に、請求項1の発明にかかるモータリトラクタシステム
は、肩ベルトを巻取る方向に駆動されるモータを持った
第1の巻取り装置と、前記肩ベルトにスルータングを介
して連続する腰ベルトに対し常時巻取り方向のテンショ
ンを付与するテンション付与装置を持った第2の巻取り
装置とを設け、バックルに装着された前記スルータング
の前記バックルからの解除時に、制御装置によって前記
モータを駆動制御させるようにしたものである。これに
より、肩ベルトの引出しを軽快に行えるようにするとと
もに、スルータングをバックルに装着したときには、シ
ートベルトによりスラックをなくする程度に乗員を軽く
拘束でき、スルータングをバックルから解除したとき
は、速やかに第1の巻取り装置にシートベルトを収納す
ることができる。
ラクタシステムは、前記制御装置により、前記スルータ
ングの前記バックルからの解除の際に、第1の巻取り装
置のモータを巻取り方向に回転させるようにしたもので
ある。これにより、第1の巻取り装置による巻取りを速
やかに行わせることができる。
ラクタシステムは、前記第1の巻取り装置および第2の
巻取り装置に、肩ベルトまたは腰ベルトの格納量または
格納状態を検出するベルト格納状態検出手段を設けたも
のである。これにより、第1の巻取り装置により巻取ら
れたシートベルト長および第2の巻取り装置により送り
出されたシートベルト長を略正確に監視することができ
る。
ラクタシステムは、乗員が前記肩ベルトおよび腰ベルト
を装着しているときは、第1の巻取り装置に巻取り力を
発生させず、第2の巻取り装置のみにより巻取りを行わ
せるようにしたものである。これにより第2の巻取り装
置による弱い拘束力を発生して、乗員を快適にシートに
保持できる。
ラクタシステムは、前記ベルト格納状態検出手段が検出
したベルトの格納状態が設定状態に達したとき、前記制
御装置により前記第1の巻取り装置による肩ベルトの巻
取りをそれぞれ停止させるようにしたものである。これ
により、シートベルトを再引出しすることができる。
について説明する。図1および図2は本発明のモータリ
トラクタシステムを示す斜視図およびモータリトラクタ
システムの使用説明図であり、同図において、1は連続
ウェビングで、これの一端1aが図示しないピラー内の
床近くに設置された第1の巻取り装置2内のスプール
(図示しない)に、巻回されるように定着されている。
また、この連続ウェビングは上方に延びた状態でピラー
上端部に取り付けられたスルーアンカ3により斜め下方
に案内され、その部分から肩ベルト1Aを構成してい
る。また、この肩ベルト1Aは隣接する座席シート間付
近まで引込まれるスルータング4で折り返され、座席上
を跨ぐようにして腰ベルト1Bを構成している。
された第2の巻取り装置5内のスプールに巻回されるよ
うに定着されている。なお、スルータング4は隣接する
座席シート間の所定位置にあるバックル6に装着可能と
され、このとき乗員Mの胸部と腰部が同時に拘束され
る。前記スルータング4およびバックル6は従来のシー
トベルト装置に使用されている部品と同等の強度および
形状を持ち、シートベルトの使用時にはスルータング4
のタングプレー4aをバックル6の係止孔6aに挿入結
合する。また、スルータング4を分離するには、バック
ルのプレスボタン6bを押圧することにより、内蔵のリ
ジェクト機構が働いて容易に前記結合を解除することが
できる。
視図に示すように、コ字状のベースフレーム11に回転
自在に支持され、外周に連続ウェビングWの一端側を巻
付けたスプール12と、ベースフレーム11に一体に設
けられて、スプール12の回転を抑止するスプールロッ
ク機構13と、スプール軸20の駆動源としてのモータ
14と、内部に減速機構を収納した減速機構ケーシング
15と、この減速機構の一部を構成する遊星ギャユニッ
ト16と、モータ制御用のウェビング引出し検知部17
と、スプール回転検知部18とを有する。
いずれか一系統の減速機構を介してスプール12の巻取
り動作を実現するようになっている。また、ベースフレ
ーム11の側壁にはスプール12のフランジが遊嵌され
る支持孔(図示しない)が設けられ、この支持孔内周の
鋸歯状部に、前記スプールロック機構13のロック動作
により揺動する係止弁が係止するようになっている。従
って、この係止動作によって、連続ウェビングWが急激
に引出されたとき、スプール12の回転をロックし、連
続ウェビングWの引出しが阻止される。
を有し、減速機構ケーシング15の下部孔15aから内
部の二段ギャ(図示しない)に噛合され、この二段ギャ
が減速ギャに噛合される。この減速ギャの回転軸ボス
は、スプール軸20の突出軸20aに遊嵌された太陽ギ
ャと同軸的に形成されたブッシュに嵌着され、減速ギャ
の全体が突出軸20aに軸支されている。また、減速ギ
ャの側面にはロータ軸に抵抗トルクを与えるロータリダ
ンパ(図示しない)が設けられ、その減速ギャには突出
軸20a端の六角形スプライン20bに定着されたスプ
ール軸入力ギャ(図示しない)が収納されている。この
スプール軸入力ギャの回転によりスプール軸20に所定
の回転トルクが付与されている。
ャとともに回転する前記太陽ギャに噛合する二枚の遊星
ギャ21と、これらの遊星ギャ21を支軸22aに軸支
し、太陽ギャと同軸回転するギャリヤ22と、遊星ギャ
21が噛合する内歯23を持った内歯ギャ24とからな
る。前記キャリヤ22は背面に六角形状のソケット25
を有し、このソケット25にスプール軸20上の六角形
状の拡径部20cが嵌着されている。また、内歯ギャ2
4の外周はラチェット歯24aとされ、このラチェット
歯24aに図示しない爪機構が係止することで、内歯ギ
ャ24の回転を止め、太陽ギャから入力された回転が遊
星ギャ21とともに回転するキャリヤ22に伝達され、
ソケット25を介してスプール軸20を大減速比で回転
可能にしている。
は、前記スプール軸入力ギャに応動してスイッチプレー
ト26の突片26aによりリミットスイッチ27を作動
して、ウェビングの引出しを検知し、モータ14を停止
させるように機能する。また、リールロック機構13の
外側に設けられた前記スプール回転検知部18は、スプ
ール軸20端に取り付けられたギャ28と、このギャ2
8の回転を減速する三枚のギャトレイン29と、減速さ
れた回転角を抵抗変化量として検出するポテンショメー
タ30とからなる。このポテンショメータ30は後述の
ベルト格納状態検出手段として機能する。31はポテン
ショメータ30およびギャトレイン29を被うカバーで
ある。
14の回転を減速機構ケーシング15内の減速機構およ
び遊星ギャユニット16を介して、スプール軸20に伝
えることにより、スプール12による連続ウェビングW
の巻取りを行う。また、前記モータ14に対する駆動電
流の供給を停止することにより、スプール軸20は前記
減速機構および遊星ギャユニット16を介して回転が自
由になる。しかし、これらの減速機構および遊星ギャユ
ニット16などによるギャ比や摩擦による抵抗を受け
て、スプール12は自由回転することはなく、従って、
連続ウェビングが徒に引出されることはない。
スルータング4を分離したときに、肩ベルト1Aを巻取
る方向にのみ駆動される。また、肩ベルト1Aの第1の
巻取り装置2における格納状態にあっては、モータ14
は無給電状態であるため、第1の巻取り装置2のスプー
ル12からの肩ベルト1Aの引出しが極めてスムースに
行える。なお、減速機構の変速比が大きい場合には、相
応のメカニカルなヒステリシスが発生する。従って、こ
のヒステリシスとともにスルーアンカ3と肩ベルト1A
との摩擦によるメカニカルなヒステリシスにより、第1
の巻取り装置2から肩ベルト1Aが前記のように自由に
引出されることはない。なお、第1の巻取り装置2は、
肩ベルト1Aの格納状態を検出するベルト格納状態検出
手段として、前記ポテンショメータ30を備える。
に示すように、左右側壁32a、32bを持つ略コ字状
のフレーム32を備えている。これらの左右側壁32
a、32bは連結部材32cにより連結されて、これら
の補強が図られている。また、33はフレーム32の前
部を被うウェビングガイドである。さらに、左側壁32
aには円形の孔32dが設けられ、右側壁32bには山
形の歯32fを内周に有する孔32eが設けられてい
る。
ン付与装置34が取り付けられている。このテンション
付与装置34は、渦巻ばね35と、この渦巻ばね35の
内周端35aに連結されて、ばね力が加えられるブッシ
ュ36と、その渦巻ばね35の外周端35bを固定する
とともに、その渦巻ばね35を収容するスプリングケー
ス37と、このスプリングケース37に取り付けられた
カバー38とを備えている。
a、32b間には腰ベルト1Bを巻取るリールシャフト
39が配設されている。このリールシャフト39の左右
側面の中心部に回転軸40a、40bが設けられてい
る。また、そのリールシャフト39の左側面に一対の突
出部39aが設けられ、これらの間に狭間部39bが形
成され、右側面に凹部(図示しない)が形成され、これ
らの狭間部39bおよび凹部に開口するように、軸方向
孔39cが穿設されている。39d、39eはリールシ
ャフト39両端外周に設けられた腰ベルトガイド用のフ
ランジである。
にはシートベルトロック作動手段41が取り付けられて
いる。このシートベルトロック作動手段41は、左側壁
32aに固定されるリテーナ42と、ロックギャ43
と、このロックギャ43に揺動自在に取り付けられる慣
性体44と、ロックギャ43および慣性体44間に配設
されるコントロールばね45と、前記リールシャフト3
9の狭間部39bに配設されるメインパウル46と、リ
ールシャフト39およびメインパウル46間に配設され
るΩ字状のリターンスプリング47と、リテーナ42と
ともに左側壁32aに固定されて内周に山形状の歯48
aを持ったインターナルギャ48と、前記軸方向孔39
cを貫通するジョイントピン49と、このジョイントピ
ン49の一端に連結されたバックアップパウル50と、
ロックギャ43を被うカバー51とから構成されてい
る。
48を収納する大形の孔42aを中央部に有し、下部に
は慣性ボール52aと、この慣性ボール52aを支持す
る支持台52bと、慣性ボール52aの移動により揺動
する支持台52bに取り付けられたアクチュエータ52
cとからなる減速度感知手段52を取り付けるための取
付部42bを有する。なお、図示しないが、前記回転軸
40aまたは40bにベルト格納状態検出手段としての
ポテンショメータなどが取り付けられる。
減速度が働いていない状態にあっては、減速度感知手段
52を構成する支持台52b上の慣性ボール52aが移
動しないため、支持台52bは揺動せず、アクチュエー
タ52cも変位しない。このため、アクチュエータ52
cはロックギャ43の歯43aとの噛合が解除され、ま
た慣性体44の係止爪、メインパウル46、バックアッ
プパウル50は非拘束状態にある。このため、第2の巻
取り装置5は、主にテンション付与装置34の動作が行
われる。従って、渦巻ばね35のばね力により、リール
シャフト39が腰ベルト1Bの巻取り方向に付勢され、
腰ベルト1Bが巻取られるようになる。また、シートベ
ルトの非装着状態にあっては、スルータング4とバック
ル6とが離れているため、前記のように腰ベルト1Bは
巻取られた状態にある。
を引出していくと、リールシャフト39およびブッシュ
36がその引出し方向に回転し、渦巻ばね35は巻締め
られる。そして、その引出し操作により乗員がスルータ
ング4とバックル6を結合すると、肩ベルト1Aおよび
腰ベルト1Bは正規の装着状態のときの引出し長さより
も余分に引出された状態となる。そこで、乗員がその引
出し操作を止めて手を離すと、渦巻ばね35のばね力に
よって、各ベルト1A、1Bは乗員の体にフイットする
まで巻取られる。このとき、乗員に圧迫感を与えないよ
うに、渦巻ばね35のばね力が適宜決定されている。車
両走行中は、減速度が作用しない限り、この状態が維持
される。
速度が作用すると、前記減速度感知手段52の慣性ボー
ル52aが移動することにより、アクチュータ52cが
回動する。このため、アクチュータ52cの係止爪がロ
ックギャ43外周の歯43aに係合する。このとき、乗
員が減速度を受けて前方へ移動して、リールシャフト3
9およびロックギャ43が腰ベルト1Bの引出し方向に
回動しようとするが、慣性体44のロックギャ43上の
ストッパに対する係止によって、ロックギャ43は直ち
にその回動が規制される。この結果、リールシャフト3
9のみが引出し方向へ回動して、ロックギャ43とリー
ルシャフト39との間に相対回動が生じる。
46およびバックアップパウル50が回動して、それぞ
れ歯48aおよび歯32fに係合する。このため、リー
ルシャフト39は引出し方向の回動が規制され、腰ベル
ト1Bの乗員に作用する慣性力による引出しが確実に阻
止される。
制御回路を示し、これが、スルータング4のバックル6
に対する着脱を検出するバックルスイッチ61と、モー
タ14の回転量を検出するポテンショメータ30と、バ
ックルスイッチ61のオフ時にモータ14を肩ベルト1
Aの巻取り方向に駆動する制御装置62とからなる。ま
た、この制御装置62しポテンショメータ30の検出出
力にもとづいて常時肩ベルト1Aの格納状態を監視し、
所定の巻取り量になると、前記モータ14を駆動停止す
るように機能する。
を、図6について説明する。まず、自動車が車庫などに
あり、シートベルトが不使用の状態にあるときは、図6
(a)に示すように、肩ベルト1Aは第1の巻取り装置
2内のスプール12に十分に巻取られて格納されてお
り、一方、腰ベルト1Bはテンション付与装置34内の
渦巻ばね35の巻取り力を受けて第2の巻取り装置5内
のリールシャフト39に収納されている。ここで、シー
トベルトを使用するため、乗員が自動車の座席シートに
座って、スルーアンカ3付近に位置するスルータング4
を手で掴みながら肩ベルト1Aを下方に引降ろすと、こ
の肩ベルト1Aは第1の巻取り装置2内からスルーアン
カ3を介して下方へ引出される。
の駆動電流の供給を停止しているため、自身が持つ前記
減速機構や遊星ギャユニット16などによるメカニカル
なヒステリンス特性によって所定の小さい保持抵抗を持
ちながらも、極めてスムースに肩ベルト1Aを引出し可
能にしている。なお、スルーアンカ3と肩ベルト1Aと
の間に生じるヒステリシス特性によっても、これらの間
に極く小さな保持抵抗を発生している。また、肩ベルト
1Aの引出し操作を受けて、第2の巻取り装置5内のリ
ールシャフト39からも、渦巻ばね35のばね力に抗し
て腰ベルト1Bが僅か引出され、図6(b)に示すよう
になる。
とともに腰ベルト1Bが引き出されて、図6(c)に示
すように、スルータング4がバックル6に装着される
と、肩ベルト1Aはスルーアンカ3およびスルータング
4によるメカニカルなヒステリシス特性によってその引
出された位置を保持する。一方、腰ベルト1Bには、渦
巻ばね35による弱いテンションが付与される。従っ
て、このテンションが拘束力として座席シート上の乗員
の腰に作用するが、圧迫感を与えることはない。また、
この弱いテンションを受けて肩ベルト1Aのスラックが
吸収される。
が供給されないため、乗員の乗車中や走行中における電
力の消費がない。また、座席シート上で乗員が何らかの
理由で身体を移動した場合にも、図6(d)に示すよう
に、第1の巻取り装置2から肩ベルト1Aをスムースに
引出すのみでよく、このとき腰ベルト1Bには渦巻ばね
35によるテンションが拘束力として付与される。な
お、この渦巻ばね35はモータ14や制御装置62等へ
の電力供給が停止した場合に、フェイルセーフ機能を果
す。
座席に居ながらプレスボタン6bを操作し、スルータン
グ4をバックル6から外すと、前記バックルスイッチ6
1がオンとなり、このオン信号を受けて制御装置62が
モータ14に対して予め決められた大きさの電流を供給
する。このためモータ14は、これまで大きく引出され
ていた肩ベルト1Aをその引出された分だけ前記スプー
ル12に巻取り。このとき渦巻ばね35によってリール
シャフト39に巻取っていた腰ベルト1Bを、前記肩ベ
ルト1Aから巻取った分だけ送り出す。そして、スプー
ル12における肩ベルト1Aの巻取り量、つまり前記引
出し量相当値になったことをポテンショメータ30が、
また、リールシャフト39における腰ベルト1Bの巻取
り量を図示しないポテンショメータがそれぞれ検出する
ことにより、制御装置62はモータ14の駆動を停止す
る。つまり、シートベルト使用前の状態に復帰すること
となる。
スプール12に肩ベルト1Aがなくならない程度に十分
巻装されている場合に有効に実施される。しかし、肩ベ
ルト1Aが、例えば図6(e)に示すような乗員の移動
などによって、第1の巻取り装置2のスプール12から
全て引出されて空となる場合がある。この場合には、こ
の空の状態をロータリエンコーダ54により検知して、
制御装置62から速やかに電流をモータ14に供給して
リールシャフト39から腰ベルト1Bを、図6(f)に
示すように、必要量だけ送り出させることで、前記乗員
の移動にも対応できるシートベルト長を確保できる。こ
のとき、巻取り力の低い渦巻ばね35を用いればよい。
機構の減速比が小さい場合は、必要に応じモータ14と
スプール12を直結して、肩ベルト1Aの引出しの際に
モータ14のモータ軸も同時に回転させても問題はな
い。また、前記減速比が大きい場合には、モータ14の
モータ軸をクラッチなどによりスプール13から離すこ
とにより、肩ベルト1Aの引出しをモータ14の軸保持
トルクに関係なく行うこともできる。なお、第1の巻取
り装置2および第2の巻取り装置5における肩ベルト1
Aや腰ベルト1Bの格納状態は、格納状態を検出する前
記ポテンショメータ30などによらず、モータ14に流
れる電流レベルを検出したり、タイマを用いて各ベルト
の巻取り時間を計測したり、一定の巻取りトルク(電流
値測定)になったことを検出したりすることによっても
検出できる。
取る方向に駆動されるモータを持った第1の巻取り装置
と、前記肩ベルトにスルータングを介して連続する腰ベ
ルトに対し常時巻取り方向のテンションを付与するテン
ション付与装置を持った第2の巻取り装置とを設け、バ
ックルに装着された前記スルータングの前記バックルか
らの解除時に、制御装置によって前記モータを駆動制御
させるようにしたので、肩ベルトの引出しが軽快に行え
るとともに、スルータングをバックルに装着したときに
はシートベルトによりスラックをなくする程度に乗員を
軽く拘束でき、スルータングをバックルから解除したと
きは、速やかに第1の巻取り装置にシートベルトを収納
させることができる。
ングのバックルからの解除の際に、第1の巻取り装置の
モータを巻取り方向に回転させるようにしたので、第1
の巻取り装置による巻取りおよび収納を速やかに行わせ
ることができる。さらに、前記第1の巻取り装置や第2
の巻取り装置に、肩ベルトまたは腰ベルトの格納状態を
検出するベルト格納状態検出手段を設けることで、第1
の巻取り装置により巻取られたシートベルト長や第2の
巻取り装置により送り出されたシートベルト長を略正確
に監視して、第1の巻取り装置へのベルト収納量を所定
量に制御することが可能になる。
出したベルトの格納状態が設定値または設定状態に達し
たとき、前記制御装置により前記第1の巻取り装置によ
る肩ベルトの巻取りを終了させることで、シートベルト
を再引出し可能状態に速やかに復帰させることができ
る。
を装着しているときは、第1の巻取り装置に巻取り力を
発生させず、第2の巻取り装置のみにより巻取りを行わ
せるようにしたので、第2の巻取り装置による弱い拘束
力を発生して、乗員を快適にシートに保持できるという
利点が得られる。
システムを示す斜視図である。
状態を示す斜視図である。
斜視図である。
斜視図である。
ロック図である。
を追って示す説明図である。
Claims (5)
- 【請求項1】 肩ベルトを巻取る方向に駆動されるモー
タを持った第1の巻取り装置と、前記肩ベルトにスルー
タングを介して連続する腰ベルトに対し常時巻取り方向
のテンションを付与するテンション付与装置を持った第
2の巻取り装置と、バックルに装着された前記スルータ
ングの前記バックルからの解除時に、前記モータを駆動
制御する制御装置とを備えたことを特徴とするモータリ
トラクタシステム。 - 【請求項2】 前記制御装置は、前記スルータングの前
記バックルからの解除の際に、第1の巻取り装置のモー
タを巻取り方向に回転させるように動作させることを特
徴とする請求項1に記載のモータリトラクタシステム。 - 【請求項3】 前記第1の巻取り装置または第2の巻取
り装置に、肩ベルトまたは腰ベルトの格納状態を検出す
るベルト格納状態検出手段が設けられていることを特徴
とする請求項1に記載のモータリトラクタシステム。 - 【請求項4】 乗員が前記肩ベルトおよび腰ベルトを装
着しているときは、第1の巻取り装置に巻取り力を発生
させず、第2の巻取り装置のみにより巻取り力を発生さ
せるようにしたことを特徴とする請求項1に記載のモー
タリトラクタシステム。 - 【請求項5】 前記制御装置は、前記ベルト格納状態検
出手段が検出したベルトの格納状態が設定値または設定
状態に達したとき、前記第1の巻取り装置による肩ベル
トの巻取りを停止させることを特徴とする請求項2に記
載のモータリトラクタシステム。
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