JP2003081056A - シートベルト巻取装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】スプリングによる巻取力を有効に利用すること
ができない場合であっても、シートベルトの全量を確実
に巻き取ることができるようにする。 【解決手段】スプリング手段４によるスプール４のベル
ト巻取速度が一定値より大きいときは、モータ動力伝達
装置５に入力されるスプール４からの巻取速度Ｖ _Sがモ
ータ動力伝達装置５に入力されるモータ１０からの巻取
速度Ｖ_Mより大きい（Ｖ_S＞Ｖ_M）。このときは、モータ
動力伝達装置５がオフとなり、スプリング手段４により
シートベルトの巻取が行われる。スプリング手段４によ
るスプール４のベルト巻取速度が一定値以下になってＶ
_M＞Ｖ_Sになると、モータ動力伝達装置５がオンとなり、
モータ１０の動力によりシートベルトの巻取が行われ
る。スプリングによる巻取力を有効に利用できなくなっ
ても、モータ１０の動力でシートベルトの全量を確実に
巻き取ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車等の車両に
装備され、乗員を拘束保護するためのシートベルトの引
出、巻取を制御するシートベルト巻取装置の技術分野に
属し、特に、車両外部の状況やシートベルトの操作状況
に基づいてモータによりシートベルトを巻き取ることで
ベルトテンションを制御して乗員をより確実に拘束保護
するとともに、シートベルトの非装着時にスプリングで
機械式にシートベルトを巻き取るシートベルト巻取装置
の技術分野に属するものである。

【０００２】

【従来の技術分野】従来から自動車等の車両に装備され
ているシートベルト装置は、衝突時等の車両に大きな減
速度が作用した場合のような緊急時に、シートベルトで
乗員を拘束することにより乗員のシートからの飛び出し
を阻止して、乗員を保護している。

【０００３】このようなシートベルト装置においては、
シートベルトを巻き取るシートベルト巻取装置が設けら
れている。このシートベルト巻取装置は、シートベルト
を巻き取るスプールを常時巻取方向に付勢するぜんまい
ばね等のスプリングを備えている。このスプリングの付
勢力により、シートベルトは非装着時にはスプールに巻
き取られている。また、シートベルトは装着時にはスプ
リングの付勢力に抗して引き出されて、乗員に装着され
る。そして、シートベルト巻取装置は、前述のような緊
急時にロック手段が作動してスプールの引出方向の回転
を阻止することにより、シートベルトの引出が阻止され
る。これにより、緊急時にシートベルトは乗員を確実に
拘束し、保護するようになる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このような従来からの
シートベルト装置においては、シートベルト装着時には
スプリングの付勢力によるほぼ一定のベルトテンション
がシートベルトに加えられている。このため、シートベ
ルト巻取装置は自車と自車周囲の物体との間の状況に関
係なくほぼ同じ態様で作動するようになっている。しか
しながら、従来のシートベルト装置は前述のように緊急
時に乗員を確実に拘束し保護することができるが、前述
のような緊急時以外のときに乗員に対してより快適に制
御されているとは言えない。しかも、緊急時に乗員を堅
固に拘束して更に一層確実に保護するようにすることが
望ましい。

【０００５】そこで、本出願人は自車と物体との間の状
況を加味してモータでシートベルト巻取装置のスプール
の回転を制御し、ベルトテンションを調節することによ
り、乗員の拘束保護をより一層効率よくかつ乗員に対し
てより一層快適に行うとともに、ベルトテンション調節
を簡単にかつ確実に行うことができ、しかも、ベルトテ
ンション調節のための構造を簡単にしたシートベルト巻
取装置を特許出願をしている（特願２０００−２３８７
３５）。

【０００６】この特許出願の発明にかかるシートベルト
巻取装置の詳細は、この特許出願の明細書および図面を
参照すれば容易に理解できるが、一応、本発明に関係す
る部分について簡単に説明する。

【０００７】図１ないし図３は、この特許出願の発明に
かかるシートベルト巻取装置を示す図である。図１およ
び図２に示すように、この特許出願のシートベルト巻取
装置１は、少なくとも、モータ１０の動力を伝達する動
力伝達歯車機構１１と、動力伝達歯車機構１１から伝達
されるモータ１０の回転を減速してスプール４に伝達す
る遊星歯車機構からなる減速機構１２と、モータ１０の
動力をスプール４に伝達させる状態およびスプール４の
回転をモータ１０の伝達させない状態のいずれか一方に
選択的に切換設定する動力伝達経路切替機構１３と、ス
プール４をシートベルト３の巻取方向ＣＣＷに付勢する
スプリング手段１４とを備えている。このシートベルト
巻取装置１の動作について説明する。

【０００８】(1) シートベルト巻取装置１の非作動状態
（シートベルト全量格納状態） シートベルト巻取装置１の非作動状態では、スプリング
手段１４によってシートベルト３がその全量をスプール
４に巻き取られている。また、モータ１０が非作動とな
っている。この非作動状態では、図２に示すようにモー
タ１０の回転軸１０ａに取り付けられたモータギヤ３
６、コネクトギヤ３７、スイッチギヤ４６が回転しない
ので、スイッチギヤ４６が図２において図面と直交しか
つ図面の向こう側の向こう側限度位置（図１に示す右限
位置）に設定され、プランジャ４７はシリンダハウジン
グ５１から最大に突出して、当接部４７ｃの傾斜面（不
図示）の前面がスイッチギヤ４６の傾斜面４６ｂの前面
に当接した状態となっている。この状態では、係止レバ
ー４９は係止爪４９ｃがインターナルギヤ４４のラチェ
ット歯４４ｂに係合しない位置に設定されて、動力伝達
経路がオフに設定されている、これにより、インターナ
ルギヤ４４はベルト引出方向ＣＷおよびベルト巻取方向
ＣＣＷのいずれの方向にも回転自由となっている。

【０００９】(2) シートベルト引出動作 シートベルト巻取装置１の前述の非作動状態から、シー
トベルト３を引き出すと、スプール４がベルト引出方向
ＣＷに回転する。すると、図１においてトーションバー
２６の第２トルク伝達部２６ｄおよび第２キャリヤ５６
がともにベルト引出方向ＣＷに回転する。これにより、
第１キャリヤ３８が同方向ＣＷに回転するので、各プラ
ネタリギヤ３９,４０がサンギヤ４３のまわりを同方向
ＣＷに公転しようとする。このため、各プラネタリギヤ
３９,４０の各大プラネタリギヤ３９ａ,４０ａはベルト
引出方向ＣＷに回転しようとしてサンギヤ４３をベルト
巻取方向ＣＣＷ方向に回転させようとし、一方、各小プ
ラネタリギヤ３９ｂ,４０ｂはベルト巻取方向ＣＣＷに
回転しようとしてインターナルギヤ４４をベルト巻取方
向ＣＣＷ方向に回転させようとする。このとき、サンギ
ヤ４３には減速ギヤ４５が常時噛合し、この減速ギヤ４
５の外歯４５ｂにはコネクトギヤ３７の小径コネクトギ
ヤ３７ｂが常時噛合し、この小径コネクトギヤ３７ｂと
一体の大径コネクトギヤ３７ａにはモータギヤ３６とス
イッチギヤ４６とが常時噛合しているので、サンギヤ４
３には所定の回転抵抗が付与されているのに対して、イ
ンターナルギヤ４４は前述のように回転が自由となって
おり、サンギヤ４３は回転しない。このときには、各小
プラネタリギヤ３９ｂ,４０ｂもそれぞれ各大プラネタ
リギヤ３９ａ,４０ａとともにベルト引出方向ＣＷに回
転するようになるとともに、インターナルギヤ４４が同
方向ＣＷに回転する。

【００１０】サンギヤ４３が回転しないことから、シー
トベルト３の引出時におけるスプール４のベルト引出方
向ＣＷの回転はスイッチギヤ４６には伝達されないの
で、動力伝達経路切替機構１３は作動しなく、スプール
４とモータ１０との間の動力伝達経路はオフに保持され
たままとなり、スプール４の回転がモータ１０に伝達さ
れなく、モータ１０はこのスプール４の回転の影響を受
けることはない。

【００１１】なお、ベルト引出時には、スプール４の回
転で第２トルク伝達部２６ｄが回転することにより、第
１軸部２６ｆおよびこの第１軸部２６ｆのスプライン溝
２６ｅに嵌合されたブッシュ５３を介して、スプリング
手段１４のリターンスプリング５４が巻き締められ、ば
ね力がベルト引出量に応じて次第に増大する。

【００１２】(3) スプリング手段１４によるシートベル
ト巻取動作 シートベルト３を引き出した状態から、シートベルト３
から手を離すと、スプリング手段１４の巻き締められた
リターンスプリング５４の付勢力により、ブッシュ５
３、第１軸部２６ｆ、第２トルク伝達部２６ｄ、および
第２キャリヤ５６を介して、スプール４がベルト巻取方
向ＣＣＷに回転する。同時に、第２キャリヤ５６の回転
で、第１キャリヤ３８が同方向ＣＣＷに回転するので、
各プラネタリギヤ３９,４０がサンギヤ４３のまわりを
同方向ＣＣＷに公転しようとする。このため、各プラネ
タリギヤ３９,４０の各大プラネタリギヤ３９ａ,４０ａ
はベルト巻取方向ＣＣＷに回転しようとしてサンギヤ４
３をベルト引出方向ＣＷ方向に回転させようとし、一
方、各プラネタリギヤ３９,４０の各小プラネタリギヤ
３９ｂ,４０ｂはベルト引出方向ＣＷに回転しようとし
てインターナルギヤ４４をベルト引出方向ＣＷ方向に回
転させようとする。このとき、前述のようにサンギヤ４
３には所定の回転抵抗が付与されているのに対して、イ
ンターナルギヤ４４は回転が自由となっているので、サ
ンギヤ４３は回転しない。したがって、各小プラネタリ
ギヤ３９ｂ,４０ｂもそれぞれ各大プラネタリギヤ３９
ａ,４０ａとともにベルト巻取方向ＣＣＷに回転するよ
うになる。そして、各小プラネタリギヤ３９ｂ,４０ｂ
のベルト巻取方向ＣＣＷにより、結局、インターナルギ
ヤ４４はベルト巻取方向ＣＣＷに回転する。

【００１３】サンギヤ４３が回転しないことから、スプ
リング手段１４によるシートベルト３の巻取時における
スプール４のベルト巻取方向ＣＣＷの回転はスイッチギ
ヤ４６には伝達されないので、動力伝達経路切替機構１
３は作動しなく、スプール４とモータ１０との間の動力
伝達経路はオフに保持されたままとなる。したがって、
スプール４の回転がモータ１０に伝達されなく、モータ
１０はこのスプール４の回転の影響を受けることはな
い。

【００１４】(4) モータ動力によるシートベルトの巻取
動作 図２に示すように、係止レバー４９の係止爪４９ｃがイ
ンターナルギヤ４４のラチェット歯４４ｂから離れてラ
チェット歯４４ｂに係合しなく、モータ動力伝達装置が
オフとなっている。このモータ動力伝達装置のオフで
は、インターナルギヤ４４が回転自由となっている。

【００１５】この状態で、スプール４がベルト巻取方向
ＣＣＷに回転するようにモータ１０が駆動されると、図
２においてモータ１０の回転軸１０ａに固定されたモー
タギヤ３６がベルト巻取方向ＣＣＷ（図２において反時
計方向）に回転し、このモータギヤ３６が噛合するコネ
クトギヤ３７の大径ギヤ３７ａがベルト引出方向ＣＷ
（図２において時計方向）に回転するので、コネクトギ
ヤ３７がベルト引出方向ＣＷに減速されて回転する。す
ると、コネクトギヤ３７の小径ギヤ３７ｂに噛合する減
速ギヤ４５がベルト巻取方向ＣＣＷに更に減速されて回
転するので、減速ギヤ４５と一体に回転するサンギヤ４
３が同方向ＣＣＷに減速ギヤ４５と同速度で回転する。
サンギヤ４３の回転で、このサンギヤ４３に噛合する各
プラネタリギヤ３９,４０がベルト引出方向ＣＷに更に
減速されて自転し、各プラネタリギヤ３９,４０に噛合
するインターナルギヤ４４が同方向ＣＷに回転する。こ
のとき、インターナルギヤ４４が回転するため、各プラ
ネタリギヤ３９,４０は公転しない。したがって、プラ
ネタリギヤ３９,４０およびアイドルギヤ４１,４２を回
転可能に支持する第１キャリヤ３８が回転しないので、
モータ１０の動力は、第１キャリヤ３８に第２キャリヤ
５６を介して回転的に連結されたスプール４にモータ１
０の動力が伝達されなく、スプール４はモータ１０の動
力によって回転しない。

【００１６】一方、コネクトギヤ３７の回転で同時に、
コネクトギヤ３７の大径ギヤ３７ａに噛合するスイッチ
ギヤ４６もベルト巻取方向ＣＣＷに回転するようにな
る。その場合、コネクトギヤ３７の大径ギヤ３７ａとス
イッチギヤ４６とは、はす歯歯車の噛み合いに設定され
ているので、スイッチギヤ４６は軸方向のスラスト力が
作用されるようになる。このスラスト力でスイッチギヤ
４６が図２において図面と直交しかつ図面の手前側に軸
方向に移動する。このとき、このスイッチギヤ４６が軸
方向に移動するにしたがって、プランジャ４７の当接部
４７ｃの傾斜面がスイッチギヤ４６の傾斜面４６ｂに沿
って摺動し、プランジャ４７がスイッチギヤ４６から離
れる方向に移動してシリンダハウジング５１内に引き込
まれる。

【００１７】そして、最終的にはスイッチギヤ４６が第
２リテーナ３５にスラスト方向に支持されるので、スイ
ッチギヤ４６の軸方向移動が停止して、図２の図面に関
して手前側限度位置に設定される。この状態では、プラ
ンジャ４７がシリンダハウジング５１内に最大に引き込
まれて、当接部４７ｃの先端がスイッチギヤ４６の歯車
部４６ａの外周面に当接した状態となる。このプランジ
ャ４７の引込み動作で、図３に示すように係止レバー作
動部４７ｄが係止レバー４９の操作レバー部４９ｂを押
圧するので、係止レバー４９が回転軸４９ａまわりに回
転し、係止爪４９ｃがラチェット歯４４ｂに係合可能な
位置に設定される。

【００１８】すると、インターナルギヤ４４のベルト引
出方向ＣＷの回転で、ラチェット歯４４ｂと係止爪４９
ｃとが互いに係合し、インターナルギヤ４４の回転が停
止する。このように、モータ１０が駆動されると、迅速
に係止レバー４９が作動してインターナルギヤ４４のベ
ルト引出方向ＣＷの回転が阻止され、スプール４とモー
タ１０との間のモータ動力伝達装置がオンされる。

【００１９】この状態では、モータ１０の動力で各プラ
ネタリギヤ３９,４０が自転しているので、インターナ
ルギヤ４４の回転が停止することで、各プラネタリギヤ
３９,４０はインターナルギヤ４４の内歯４４ａに沿っ
てサンギヤ４３のまわりをベルト巻取方向ＣＣＷに減速
されて公転するようになる。したがって、第１および第
２第１キャリヤ３８,５６が各プラネタリギヤ３９,４０
の公転速度でベルト巻取方向ＣＣＷに回転し、スプール
４がベルト巻取方向ＣＣＷに回転する。こうして、スプ
ール４は、モータ１０の回転が減速機構１２により所定
の減速比で減速されて伝達されることで回転するように
なる。このスプール４のベルト巻取方向ＣＣＷの回転に
より、シートベルト３はモータ１０の動力でスプール４
に巻き取られる。

【００２０】なおこの場合、第２キャリヤ５６がベルト
巻取方向ＣＣＷに回転することで、リターンスプリング
５４の巻き緩められるので、リターンスプリング５４の
ばね力は弱められる。

【００２１】(5) モータ動力によるシートベルト巻取動
作の解除 モータ１０が前述のベルト巻取方向ＣＣＷと逆方向、す
なわちベルト引出方向ＣＷに回転駆動されると、各ギヤ
３６,３７,４５,４３,３９,４０、第１および第２第１
キャリヤ３８,５６を介してスプール４がベルト引出方
向ＣＷに回転し、シートベルト３の巻取が緩められる。
コネクトギヤ３７の回転でスイッチギヤ４６も逆回転す
るが、このとき、大コネクトギヤ３７ａとスイッチギヤ
４６とがはす歯歯車で噛合しているので、スイッチギヤ
４６には大コネクトギヤ３７ａから前述と逆方向のスラ
スト力が作用する。すると、スイッチギヤ４６は前述の
手前側限度位置の状態から図３において図面と直交する
方向で図面の裏側方向へ移動する。そしてスイッチギヤ
４６の移動で、スイッチギヤ４６の傾斜面４６ｂの上端
がプランジャ４７の傾斜面４７ｂの下端位置を過ぎる
と、プランジャ４７はスプリング４８のばね力で傾斜面
４７ｂが傾斜面４７ｂに当接しかつこの傾斜面４７ｂに
沿いながら突出してくる。このプランジャ４７の突出動
作で、プランジャ４７の係止レバー作動部４７ｄが係止
レバー４７を非作動位置の方へ回動する。

【００２２】最終的に、スイッチギヤ４６およびプラン
ジャ４７はともに初期の非作動状態となる。この非作動
状態では、係止レバー４７は非作動位置となり、係止爪
４９ｃがインターナルギヤ４４のラチェット歯４４ｂと
係合しない非係合位置に設定される。すなわち、動力伝
達経路切替機構１３がオフとなる。これにより、インタ
ーナルギヤ４４が回転自由となり、スプール４とモータ
１０とは互いに回転的に自由となる。

【００２３】このようにして、動力伝達歯車機構１１、
減速機構１２、および動力伝達経路切替機構１３によ
り、モータ１０の動力をスプール４に伝達するモータ動
力伝達装置５が構成されている。その場合、係止爪４９
ｃがラチェット歯４４ｂに係合しないときがモータ動力
伝達装置５のオフのときであり、このときはモータ１０
の動力はスプール４に伝達されなく、また、係止爪４９
ｃがラチェット歯４４ｂに係合するときがモータ動力伝
達装置５のオンのときであり、このときはモータ１０の
動力はスプール４に伝達される。

【００２４】そして、ＣＰＵ６で制御したモータ１０の
動力で、車両内の乗員の状況、車両外の運転状況あるい
はシートベルト３の操作状況に応じてシートベルト３の
巻取を制御するようになっている。

【００２５】次に、このシートベルト巻取装置１におい
て、シートベルト３の全量を格納するためにスプリング
手段１４によるシートベルト３の巻取が行われていると
きに、モータ１０をベルト巻取方向ＣＣＷに回転させた
場合について考察する。前述のように、スプリング手段
１４によるシートベルト３の巻取時には、スプリング手
段１４の付勢力によってスプール４がベルト巻取方向Ｃ
ＣＷに回転するので、インターナルギヤ４４がベルト巻
取方向ＣＣＷに回転しようとするのに対して、モータ１
０のベルト巻取方向ＣＣＷの回転時には、インターナル
ギヤ４４がベルト引出方向ＣＷに回転しようとする。し
たがって、スプリング手段１４によるシートベルト３の
巻取時における、インターナルギヤ４４のベルト巻取方
向ＣＣＷの回転速度Ｖ_Sとし、また、モータ１０のベル
ト巻取方向ＣＣＷの回転時における、インターナルギヤ
４４のベルト引出方向ＣＷの回転速度Ｖ_Mとしたとき、
Ｖ_S＞Ｖ_Mであるとインターナルギヤ４４はベルト巻取方
向ＣＣＷに回転し、逆にＶ_M＞Ｖ_Sであるとインターナル
ギヤ４４はベルト引出方向ＣＷに回転する。

【００２６】また、前述のようにモータ１０のベルト巻
取方向ＣＣＷの回転時には、係止レバー４９の係止爪４
９ｃがインターナルギヤ４４のラチェット歯４４ｂに係
合可能な位置に設定される。

【００２７】したがって、Ｖ_S＞Ｖ_Mであるときは、イン
ターナルギヤ４４がベルト巻取方向ＣＣＷに回転するた
め、係止爪４９ｃがラチェット歯４４ｂに係合可能な位
置に設定されても係止爪４９ｃはラチェット歯４４ｂに
係合しなく、モータ動力伝達装置５はオフに設定され、
また、Ｖ_M＞Ｖ_Sであるときは、インターナルギヤ４４が
ベルト引出方向ＣＷに回転するため、係止爪４９ｃがラ
チェット歯４４ｂに係合し、モータ動力伝達装置５はオ
ンに設定されるようになる。

【００２８】更に、この特許出願のシートベルト巻取装
置１では、シートベルト３の非装着時にスプリング手段
１４で機械式にシートベルト３の全量を巻き取るように
なっている。なお、本明細書および図面においてシート
ベルト３の全量の巻取とは、前述のシートベルト巻取装
置１の非作動状態におけるシートベルト３の巻取状態、
つまり、シートベルト３の非装着時にシートベルト３の
たるみがなくなってそれ以上巻き取ることができない状
態にシートベルトを巻き取ることをいう。

【００２９】ここで、前述の特許出願のシートベルト巻
取装置１の本発明に関係する構成を簡潔に整理して図４
に模式的に示す。図４に示すように、この特許出願のシ
ートベルト巻取装置１は、少なくとも、シートベルト３
を巻き取るスプール４と、このスプール４を常時ベルト
巻取方向に付勢し、シートベルト３の非装着時にシート
ベルト３をスプール４に巻き取ってその全量を格納する
スプリング手段１４と、前述の車両状況等によりシート
ベルト３の巻取のためにスプール４を回転させるモータ
１０と、スプール４に対するモータ１０の動力の伝達お
よび遮断を制御するモータ動力伝達装置５と、電気的信
号によりモータ１０の駆動を制御するモータ制御装置
（ＣＰＵ）６と、このＣＰＵ６に、タングとバックルと
が係合したときオンとなって電気的なバックル係合信号
を出力するとともに、タングとバックルとの係合が解除
したときオフになって電気的なバックル解除信号を出力
するバックルスイッチ７とから構成されている。

【００３０】ところで、前述のようにこの特許出願のシ
ートベルト巻取装置１では、シートベルト３の非装着に
おけるシートベルト３の格納時に、スプリング手段１４
で機械式にシートベルト３の全量を巻き取るようにして
いる。しかしながら、シートベルト装置の長期の使用等
により、スプリング手段１４のリターンスプリング５４
のばね特性が経年変化するため、リターンスプリング５
４による巻取力を有効に利用することができず、シート
ベルト３の全量巻取が困難になる場合が考えられる。そ
のため、経年変化等によりリターンスプリング５４によ
る巻取力を有効に利用することができない場合にも、シ
ートベルト３の全量格納を確実に行うことができるよう
にすることが望まれる。

【００３１】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであって、その目的は、スプリングによる巻取力
を有効に利用することができない場合であっても、シー
トベルトの全量を確実に巻き取ることができるシートベ
ルト巻取装置を提供することである。

【００３２】

【課題を解決するための手段】前述の課題を解決するた
めに、請求項１の発明のシートベルト巻取装置は、スプ
リングによりスプールをベルト巻取方向に回転してシー
トベルトを巻き取るとともに、モータ制御装置によりモ
ータを制御して前記スプールをベルト巻取方向に回転し
て前記シートベルトを巻き取ることのできるシートベル
ト巻取装置において、前記モータの動力を前記スプール
に伝達するモータ動力伝達経路の接続・遮断を制御し、
前記モータのベルト巻取方向の回転時のみにオンして前
記モータ動力伝達経路を接続し、前記モータの動力を前
記スプールに伝達するモータ動力伝達装置を備えてお
り、前記モータ制御装置がタングがバックルから係合解
除されたことを検出するバックルスイッチのバックル解
除信号から一定時間経過後に前記モータをベルト巻取方
向に回転するとともに、前記モータ動力伝達装置が前記
スプリングによる前記シートベルトの巻取時の巻取速度
が一定値以下のときにオンして前記モータ動力伝達経路
を接続するように設定されていることを特徴としてい
る。

【００３３】また、請求項２の発明は、通常時は、モー
タ動力伝達装置に入力される、前記スプリングによる前
記シートベルトの巻取時の巻取速度が、前記モータ動力
伝達装置に入力される、前記モータの動力による巻取速
度より大きく設定されることで、前記モータ動力伝達装
置がオフになって前記モータ動力伝達経路を遮断するよ
うに設定されているとともに、前記スプリングによる前
記シートベルトの巻取時の巻取速度が一定値以下になっ
たときに前記モータ動力伝達装置に入力される、前記モ
ータの動力による巻取速度が、前記モータ動力伝達装置
に入力される、前記スプリングによる前記シートベルト
の巻取時の巻取速度より大きくなることで、前記モータ
動力伝達装置がオンになって前記モータ動力伝達経路を
接続するように設定されていることを特徴としている。

【００３４】更に、請求項３の発明は、前記モータのモ
ータ電流を検出するモータ電流検出器を備えており、前
記モータ制御装置は、前記モータ電流検出器からのモー
タ電流検出信号に基づいて、前記スプールに前記シート
ベルトが全量巻き取られたことで前記モータ電流が上昇
することを検出したとき、前記モータを停止することを
特徴としている。

【００３５】更に、請求項４の発明は、前記モータ制御
装置が、前記モータのベルト巻取方向の回転開始時から
前記モータ電流の上昇検出時までの時間をカウントし、
このカウント値に応じて前記モータの駆動出力を制御す
ることを特徴としている。

【００３６】

【作用】このように構成された本発明のシートベルト巻
取装置においては、バックルスイッチからのバックル解
除信号によりモータ制御装置がモータを回転するととも
に、スプリングによるシートベルトの巻取時の巻取速度
が通常の巻取速度より低下して一定値以下になったとき
に、モータ動力伝達装置がオンしてモータ動力伝達経路
を接続する。これにより、モータの動力がスプールに伝
達されて、シートベルトがスプールに巻き取られる。こ
れにより、スプリングによる巻取力を有効に利用するこ
とができない場合であっても、シートベルトの全量が確
実に巻き取られるようになる。

【００３７】特に、請求項２の発明では、スプリングに
よるシートベルトの巻取時の巻取速度が一定値以下にな
って、モータの動力による巻取速度の方が、モータ動力
伝達装置に入力される、スプリングによるシートベルト
の巻取時の巻取速度より大きくなると、モータ動力伝達
装置がオンする。これにより、モータ動力伝達経路が機
械的に簡単に接続されて、モータの動力によりシートベ
ルトがスプールに巻き取られるようになる。

【００３８】また、請求項３の発明では、スプールによ
るシートベルトの巻取終了によりモータがストール状態
になってモータ電流が上昇したことを、モータ制御装置
がモータ電流検出器からのモータ電流検出信号に基づい
て検出すると、モータを停止する。このように、モータ
電流の上昇を単に検出することで、シートベルトの巻取
終了が簡単に検出されて、モータが確実に停止されるよ
うになる。

【００３９】更に、請求項４の発明では、モータ制御装
置がモータのベルト巻取方向の回転開始時からモータ電
流の上昇検出時までの時間に応じてモータの駆動出力が
制御されるようになる。このように、スプリングによる
巻取力を有効に利用することができない程度に応じてモ
ータの駆動出力を制御することで、モータの駆動が最適
に制御され、モータの動力が効率よく利用されるように
なる。

【００４０】

【発明の実施の形態】以下、図面を用いて本発明の実施
の形態について説明する。図５は、本発明に係るシート
ベルト巻取装置の実施の形態の一例を模式的に示す、図
４と同様の図である。なお、前述の特許出願の図１ない
し図４に示すシートベルト巻取装置の構成要素と同じ構
成要素には同じ符号を付すことで、その詳細な説明は省
略する。

【００４１】図５に示すように、この例のシートベルト
巻取装置１は、前述の特許出願のシートベルト巻取装置
１に対して、更に、モータ電流検出器８からのモータ電
流検出信号がモータ制御装置６に供給されるようにして
いる。また、この例のシートベルト巻取装置１は、スプ
リング手段１４によるシートベルト３の巻取時におけ
る、モータ動力伝達装置５のインターナルギヤ４４のベ
ルト巻取方向ＣＣＷの回転速度Ｖ_Sが、通常時（つま
り、スプリング手段１４のリターンスプリング５４のば
ね特性が経年変化等により変化しなく実質的に初期のば
ね特性を呈する正常時）は、モータ１０のベルト巻取方
向ＣＣＷの回転時における、インターナルギヤ４４のベ
ルト引出方向ＣＷの回転速度Ｖ_Mより大きく（Ｖ_S＞
Ｖ_M）に設定されている。

【００４２】更に、図６に示すように、この例のシート
ベルト巻取装置１においては、シートベルト３の装着状
態においてタングをバックルから外すと、従来と同様
に、シートベルトがスプリング手段１４のリターンスプ
リング５４の付勢力によってスプール４に機械式に巻き
取られる。このとき、図６に実線で示すようにスプリン
グ手段１４によるベルト巻取が正常であるときは、その
まま、スプリング手段１４によってシートベルトは全量
巻き取られるようになっている（スプリング手段１４に
よるシートベルトの全量格納）。

【００４３】また、図６に点線で示すようにスプリング
手段１４によるベルト巻取が不良で、シートベルト３の
全量が巻き取り難い場合には、図６に一点鎖線で示すよ
うにモータ１０の動力によってシートベルトは全量巻き
取られるようになっている。その場合、このモータ１０
によるシートベルト３の巻取のために、モータ動力伝達
装置５およびモータ制御装置６は、それぞれ次のように
構成されている。

【００４４】すなわち、モータ動力伝達装置５は、スプ
リング手段１４の付勢力を用いたスプールによるベルト
巻取の巻取速度Ｖ_BSが低下して一定値Ｖ_BS0以下になっ
たときに、スプリング手段１４によるシートベルト３の
巻取時における前述のインターナルギヤ４４の回転速度
Ｖ_Sが、モータ１０の動力によるシートベルト３の巻取
時における前述のインターナルギヤ４４の回転速度Ｖ_M
より小さく（Ｖ_S＜Ｖ_M）になることにより、前述のよう
に自動的にオンするようになっている。

【００４５】これにより、モータ１０の動力がスプール
３に伝達され、モータ１０の動力によるシートベルト３
の巻取が行われる。このとき、モータ制御装置６は、モ
ータ１０が一定値Ｖ_BS0の巻取速度でベルトを巻き取る
ように、このモータ１０を制御するようにしている。

【００４６】また、タングがバックルから外れると、バ
ックルスイッチ７がオフとなりモータ制御装置６に入力
されていたバックル係合信号が消滅し、バックル解除信
号がモータ制御装置６に供給されると、モータ制御装置
６は、バックル解除信号が供給された時から一定時間ｔ
₁を経過したときにモータ１０をベルト巻取方向にオン
する。このとき、スプリング手段１４によるベルト巻取
が正常であるときは、前述のようにＶ_S＞Ｖ_Mであるから
モータ動力伝達装置５はオンしなく、モータ１０がベル
ト巻取方向に回転しても、このモータ１０の動力はスプ
ール４に伝達されない。

【００４７】更に、モータ制御装置６は、スプリング手
段１４によるベルト巻取の正常状態でスプール３がシー
トベルトの全量を巻き取ったときにスプール３が回転し
なくなるので、Ｖ_S＝０となってＶ_M＞Ｖ_Sとなるから、
モータ動力伝達装置５がオンして、モータ１０の動力が
スプール４に伝達される。しかし、スプール４はそれ以
上シートベルト３を巻き取ることができない状態になっ
ているので、モータ１０はその巻取負荷が増大してモー
タ電流が上昇するストール状態になる。モータ制御装置
６はモータ電流検出器８からの電流検出信号に基づいて
このモータ電流の上昇を検出し、モータ１０の回転をオ
フにする。

【００４８】なお、このモータ１０は、バックル解除か
ら一定時間ｔ経過後にモータ１０がオンされてから更に
一定時間経過することでオフするように設定することも
できる。しかし、この場合は、モータ１０のオン後にス
プリングによるシートベルト３の巻取が不良でモータ１
０の動力によるシートベルト３の巻取が行われる場合が
あるので、この場合を考慮して一定時間を設定する必要
がある。

【００４９】更に、モータ制御装置６は、モータ電流の
上昇によりモータ１０の回転をオフした後、モータ動力
伝達装置５がオンしているので、モータ１０を逆方向
（つまり、ベルト引出方向）にオンすることにより、モ
ータ動力伝達装置５をオフにする、つまりスプール４へ
のモータ１０の動力の伝達を遮断するとともに、モータ
動力伝達装置５のオフ後にモータ１０をオフするように
している。

【００５０】更に、モータ制御装置６は、そのカウンタ
でモータ１０の回転開始からモータ電流上昇の検出まで
の時間をカウント（計測）し、得られた時間カウント値
と現在設定されているモータ１０の設定動力とに基づい
て、モータ１０の動力によるベルト巻取時の巻取速度が
一定値Ｖ_BS0となるようにモータ１０の動力を演算し、
得られた値を次回の設定動力として、モータ制御装置６
内に格納された現在の設定動力を書き換える。演算で得
られた動力の値が現在の設定動力と同じであるときは、
現在の設定動力がそのまま維持されるようにしている。

【００５１】この例のシートベルト巻取装置１の他の構
成は、前述の特許出願の図１ないし図４に示す構成と同
じであり、また、本発明の特徴部分ではないが、シート
ベルト巻取装置１として必要なこの例のシートベルト巻
取装置１の構成は、前述の特許出願に開示されているシ
ートベルト巻取装置１と同じであり、しかも公開後に前
述の特許出願のシートベルト巻取装置１を参照すれば容
易に理解できるので、ここではその詳細な説明は省略す
る。

【００５２】次に、このように構成されたこの例のシー
トベルト巻取装置１のシートベルト巻取動作の制御につ
いて説明する。図７は、シートベルト巻取動作のフロー
を示す図である。図７に示すように、まずステップＳ１
で、バックルスイッチ７からのバックル解除信号がある
か否かが判断される。バックル解除信号がないと判断さ
れると、ステップＳ１の処理が繰り返される。バックル
解除信号があると判断されたときは、タングがバックル
から外れ、ステップＳ２でスプリング手段１４によるベ
ルト巻取が行われている。次に、ステップＳ３でバック
ル解除信号があってから一定時間ｔが経過したか否かが
判断される。一定時間ｔが経過していないと判断される
と、ステップＳ３の処理が繰り返される。一定時間ｔが
経過したと判断されると、ステップＳ４でモータ１０が
オンしてベルト巻取方向に回転するとともに、モータ制
御装置（ＣＰＵ）６内のカウンタ（不図示）によって時
間がカウント開始される。このとき、前述のようにモー
タ動力伝達装置５はオンしていないので、モータ１０の
動力はスプール４に伝達されない。

【００５３】次に、ステップＳ５でスプリング手段１４
によるベルト巻取の巻取速度Ｖ_BSが一定値Ｖ_BS0以下で
あるか否かが判断される。巻取速度Ｖ_BSが一定値Ｖ_BS0
以下でないと判断されると、スプリング手段１４による
ベルト巻取が正常であり、ステップＳ６でスプリング手
段１４によるベルト巻取がそのまま継続される。次い
で、ステップＳ７で、モータ電流の上昇が検知されたか
否かが判断される。モータ電流の上昇が検知されないと
判断されると、スプリング手段１４によるベルト巻取が
まだ終了していないので、ステップＳ５の処理に戻り、
ステップＳ５以降の各の処理が繰り返される。モータ電
流の上昇が検知されたと判断されると、ステップＳ８で
時間のカウントが停止され、ステップＳ９でモータ１０
がオフされた後、逆方向つまりベルト引出方向にオンさ
れる。続いて、ステップＳ１０でモータ動力伝達装置５
がオフされるとともに、モータ１０がオフされる。更
に、ステップＳ１１でカウンタの時間のカウント値がリ
セットされ、０となる。こうして、スプリング手段１４
によるシートベルト３の巻取が終了する。

【００５４】また、ステップＳ５で巻取速度Ｖ_BSが一定
値Ｖ_BS0以下であると判断されると、スプリング手段１
４によるベルト巻取が不良であり、ステップＳ１２でモ
ータ動力伝達装置５がオンし、設定動力に制御されたモ
ータ１０の動力によるベルト巻取が行われる。次いで、
ステップＳ１３で前述のステップＳ７と同様に、モータ
電流の上昇が検知されたか否かが判断される。モータ電
流の上昇が検知されないと判断されると、モータ１０の
動力によるベルト巻取がまだ終了していないので、この
ステップＳ１３の処理が繰り返される。モータ電流の上
昇が検知されたと判断されると、前述のステップＳ８と
同様に時間のカウントが停止され、ステップＳ１５でモ
ータ１０がオフされた後、逆方向つまりベルト引出方向
にオンされる。続いて、ステップＳ１６でモータ動力伝
達装置５がオフされるとともに、モータ１０がオフされ
る。更に、ステップＳ１７でカウンタの時間カウント値
と現在の設定動力とに基づいて巻取速度Ｖ_BSOとなるよ
うに設定動力を演算し、設定動力を得られた値に書き換
える。なお、設定動力の得られた値が現在の設定動力の
値と同じであれば、そのまま現在の値が維持される。次
いで、ステップＳ１１に移行し、このステップＳ１１の
処理、つまりカウンタの時間のカウント値がリセットさ
れ、０となる。こうして、モータ１０の動力によるシー
トベルト３の巻取が終了する。

【００５５】このように、この例のシートベルト巻取装
置１によれば、経年変化等によりスプリングによる巻取
力を有効に利用することができない場合が生じても、シ
ートベルトの全量を確実に巻き取ることができるように
なる。

【００５６】なお、前述の例では、モータ１０の回転で
動力伝達経路切替機構１３の係止レバー４９を機械的に
作動させるとともに、モータ１０の回転とスプールの回
転との差でインターナルギヤ４４のラチェット歯４４ｂ
とを機械的に係合させてモータ動力伝達装置５のオン・
オフを行うようにしているが、動力伝達経路切替機構１
３の係止レバー４９を電気力あるいは電磁力で作動させ
るようにするとともに、モータ制御装置６でこの係止レ
バー４９の作動を制御することで、モータ動力伝達装置
５のオン・オフをモータ制御装置６で行うようにするこ
ともできる。

【００５７】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
のシートベルト巻取装置によれば、スプリングによるシ
ートベルトの巻取時の巻取速度が一定値以下になったと
きには、モータ動力伝達装置がオンしてモータ動力伝達
経路を接続するようにしているので、モータの動力によ
りシートベルトをスプールに巻き取ることができる。こ
れにより、スプリングによる巻取力を有効に利用するこ
とができない場合であっても、シートベルトの全量を確
実に巻き取ることができる。

【００５８】特に、請求項２の発明によれば、スプリン
グによるシートベルトの巻取時の巻取速度が一定値以下
になって、モータ動力伝達装置に入力される、モータの
動力による巻取速度の方が、モータ動力伝達装置に入力
される、スプリングによるシートベルトの巻取時の巻取
速度より大きくなったときにモータ動力伝達装置をオン
するようにしているので、モータの動力をモータ動力伝
達装置を介してスプールに伝達させることができる。こ
れにより、モータ動力伝達装置を機械的に簡単に接続し
て、モータの動力によりシートベルトをスプールに巻き
取ることができるようになる。

【００５９】また、請求項３の発明によれば、スプール
によるシートベルトの巻取終了を、モータがストール状
態になってモータ電流が上昇することを検出することで
検出しているので、モータ電流の上昇を単に検出するこ
とで、シートベルトの巻取終了を簡単に検出でき、モー
タを確実に停止することができるようになる。

【００６０】更に、請求項４の発明によれば、モータの
ベルト巻取方向の回転開始時からモータ電流の上昇検出
時までの時間に応じてモータの駆動出力を制御している
ので、スプリングによる巻取力を有効に利用することが
できない程度に応じてモータの駆動出力を制御すること
ができる。これにより、モータの駆動を最適に制御で
き、モータの動力を効率よく利用できるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 特願２０００−２３８７３５号の特許出願の
発明にかかるシートベルト巻取装置を部分的に示す、部
分断面図である。

【図２】 図１に示すシートベルト巻取装置を、スプリ
ング手段を除いて示し、モータ動力伝達装置のオフ状態
を示す側面図である。

【図３】 図１に示すシートベルト巻取装置を、スプリ
ング手段を除いて示し、モータ動力伝達装置の作動状態
を示す側面図である。

【図４】 図１に示すのシートベルト巻取装置１の本発
明に関係する構成を模式的に示す図である。

【図５】 本発明に係るシートベルト巻取装置の実施の
形態の一例を模式的に示す、図４と同様の図である。

【図６】 図５に示す例のシートベルト巻取装置のベル
ト巻取動作を説明する図である。

【図７】 図５に示す例のシートベルト巻取装置のベル
ト巻取動作のためのフローの一例を示す図である。

【符号の説明】

１…シートベルト巻取装置、３…シートベルト、４…ス
プール、５…モータ動力伝達装置、６…モータ制御装置
（ＣＰＵ）、７…バックルスイッチ、８…モータ電流検
出器、１０…モータ、１１…動力伝達歯車機構、１２…
減速機構、１３…動力伝達経路切替機構、１４…スプリ
ング手段、４４…インターナルギヤ、４９…係止レバ
ー、５４…リターンスプリング

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松井智二 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 BA12 PA01 PA02

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 スプリングによりスプールをベルト巻取
   方向に回転してシートベルトを巻き取るとともに、モー
   タ制御装置によりモータを制御して前記スプールをベル
   ト巻取方向に回転して前記シートベルトを巻き取ること
   のできるシートベルト巻取装置において、 前記モータの動力を前記スプールに伝達するモータ動力
   伝達経路の接続・遮断を制御し、前記モータのベルト巻
   取方向の回転時のみにオンして前記モータ動力伝達経路
   を接続し、前記モータの動力を前記スプールに伝達する
   モータ動力伝達装置を備えており、 前記モータ制御装置は、タングがバックルから係合解除
   されたことを検出するバックルスイッチのバックル解除
   信号から一定時間経過後に前記モータをベルト巻取方向
   に回転するとともに、前記モータ動力伝達装置が前記ス
   プリングによる前記シートベルトの巻取時の巻取速度が
   一定値以下のときにオンして前記モータ動力伝達経路を
   接続するように設定されていることを特徴とするシート
   ベルト巻取装置。
2. 【請求項２】 通常時は、モータ動力伝達装置に入力さ
   れる、前記スプリングによる前記シートベルトの巻取時
   の巻取速度が、前記モータ動力伝達装置に入力される、
   前記モータの動力による巻取速度より大きく設定される
   ことで、前記モータ動力伝達装置がオフになって前記モ
   ータ動力伝達経路を遮断するように設定されているとと
   もに、前記スプリングによる前記シートベルトの巻取時
   の巻取速度が一定値以下になったときに前記モータ動力
   伝達装置に入力される、前記モータの動力による巻取速
   度が、前記モータ動力伝達装置に入力される、前記スプ
   リングによる前記シートベルトの巻取時の巻取速度より
   大きくなることで、前記モータ動力伝達装置がオンにな
   って前記モータ動力伝達経路を接続するように設定され
   ていることを特徴とする請求項１記載のシートベルト巻
   取装置。
3. 【請求項３】 前記モータのモータ電流を検出するモー
   タ電流検出器を備えており、 前記モータ制御装置は、前記モータ電流検出器からのモ
   ータ電流検出信号に基づいて、前記スプールに前記シー
   トベルトが全量巻き取られたことで前記モータ電流が上
   昇することを検出したとき、前記モータを停止すること
   を特徴とする請求項１または２記載のシートベルト巻取
   装置。
4. 【請求項４】 前記モータ制御装置は、前記モータのベ
   ルト巻取方向の回転開始時から前記モータ電流の上昇検
   出時までの時間をカウントし、このカウント値に応じて
   前記モータの駆動出力を制御することを特徴とする請求
   項３記載のシートベルト巻取装置。