JP2006044300A

JP2006044300A - ウエビング巻取装置

Info

Publication number: JP2006044300A
Application number: JP2004224108A
Authority: JP
Inventors: Teruhiko Koide; 輝彦小出; Masayoshi Nojiri; 雅義野尻; Masayuki Muto; 公志武藤
Original assignee: Tokai Rika Co Ltd
Current assignee: Tokai Rika Co Ltd
Priority date: 2004-07-30
Filing date: 2004-07-30
Publication date: 2006-02-16
Also published as: US7416149B2; US20060022079A1

Abstract

【課題】一時的に巻き取りが不能の状態が生じても、このような巻き取り不能の状態を解消すれば、予め設定された所定量のウエビングベルトを確実に巻き取って格納できるウエビング巻取装置を得る。
【解決手段】本ウエビング巻取装置１０では、バックルスイッチ１３６からの信号がＨｉｇｈレベルからＬｏｗレベルに切り替わると、モータ１００が駆動開始し、更に、演算回路１２８にて信号が切り替わってからの積算時間に応じて電圧Ｅｂが増加する。この状態で、出力軸１０２が停止してロック電流が流れたり、また、ロック電流の増加によりモータ１００への通電が遮断された場合には、ロック電流の通電の積算時間やモータ１００への通電遮断の積算時間に対応した電圧Ｅｌ、Ｅｄの値が電圧Ｅｂの値から差し引かれ、この演算結果が所定の値に到達するまでモータ１００が駆動される。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両等の座席に着座した乗員の身体を長尺帯状のウエビングベルトで拘束するためのシートベルト装置を構成するウエビング巻取装置に関する。

車両の座席に着座した乗員の身体を長尺帯状のウエビングベルトで拘束するシートベルト装置は、座席の側方で車体に固定されたウエビング巻取装置を備えている。ウエビング巻取装置は、例えば、軸方向が略車両前後方向に沿ったスプール（巻取軸）を備えており、このスプールにウエビングベルトの長手方向基端側が係止されている。

ウエビングベルトは、その長手方向基端側からスプールに巻き取られて収納されている。ウエビングベルトを装着する際には、ウエビングベルトを先端側へ引っ張り、スプールに巻取状態で収納されているウエビングベルトを引き出す。

次いで、引き出されたウエビングベルトは乗員の身体に掛け回される。さらに、ウエビングベルトの長手方向中間部に設けられたタングプレートが、座席を介してウエビング巻取装置とは反対側に設けられたバックル装置に装着される。

これにより、タングプレートがバックル装置に保持され、乗員の身体にウエビングベルトが掛け回された状態が維持される。

一方、スプールの軸方向一端には、渦巻きばねの一端が直接又は間接的に連結されている。上記のようにスプールに巻き取られたウエビングベルトを引っ張ってウエビングベルトを引き出すと、スプールが軸周りの一方である引出方向に回転する。このように、スプールが引出方向に回転すると、渦巻きばねが巻き締められ、渦巻きばねがスプールを巻取方向に付勢する。

上記のウエビングベルトの装着状態では、渦巻きばねの付勢力がウエビングベルトの弛み分をスプールに巻き取らせ、ウエビングベルトを乗員の身体にフィットさせる。さらに、バックル装置からタングプレートを取り外すと、渦巻きばねの付勢力がスプールを引出方向とは反対の巻取方向に回転させてスプールにウエビングベルトを巻き取らせて収納する。

一方で、ウエビングベルトを収納する際には、モータの駆動力でスプールを巻取方向に回転させる構成のウエビング巻取装置があり、その一例が下記特許文献１に開示されている。

この特許文献１に開示されたウエビング巻取装置では、モータを駆動制御するための制御手段がバックル装置に設けられたバックルスイッチ等の検出手段（特許文献１では「バックル接続有無検出部」と称している）に接続されており、上記のタングプレートがバックル装置から取り外されたことを検出手段が検出すると、制御装置がモータを駆動させる。

このようにモータの駆動力でウエビングベルトを巻き取る構成では、上記の渦巻きばねが不要になるか、また、渦巻きばねを併用するにしても、渦巻きばねのばね定数を小さくできる。渦巻きばねは、巻き締められるにつれて付勢力が増大するため、ウエビングベルトを装着した際には、渦巻きばねの付勢力に応じたウエビングベルトの張力が乗員に圧迫感を与える可能性もある。

これに対して、上記のようにモータの駆動力でウエビングベルトを巻き取る構成として、渦巻きばねを廃止したり、渦巻きばねのばね定数を小さくすることで、ウエビングベルトの装着状態で乗員が感じる圧迫感を解消又は軽減できる。
特開平１１−２２７５６７号公報

ところで、このようにモータの駆動力でスプールを巻取方向に回転させて、ウエビングベルトを巻き取って収納する構成の場合、ウエビングベルトの全量が引き出された状態から全量を格納するまでに要するモータの駆動時間である巻取所要時間を設定し、上記のようにバックル装置からタングプレートが取り外されてから、モータの制御装置が巻取所要時間だけモータを駆動させることになる。

ここで、例えば、ウエビングベルトの装着が解除された状態で、上記のタングプレートやウエビングベルトの一部が、ドアパネルと、このドアパネルに対応した乗降口に周縁との間に挟まれたり、また、座席の一部にウエビングベルトが引っ掛かったりして、スプールの巻取方向への回転力だけではウエビングベルトの巻き取りが不能になることがある。

このようなウエビングベルトの巻き取りが不能の状態でも、モータは駆動され続けている。したがって、仮に、乗員が巻き取り不能の状態に気付いてを巻き取り不能の状態を解消しても、モータの駆動開始後から巻取所要時間が経過すると、モータが停止されてしまう。このため、ウエビングベルトが完全に格納された状態（所謂「全格納状態」）にならず、見栄え等が悪い。

本発明は、上記事実を考慮して、一時的に巻き取りが不能の状態が生じても、このような巻き取り不能の状態を解消すれば、予め設定された所定量のウエビングベルトを確実に巻き取って格納できるウエビング巻取装置を得ることが目的である。

請求項１に記載の本発明に係るウエビング巻取装置は、長尺帯状のウエビングベルトの長手方向基端側が係止され、自らの軸周り一方の巻取方向への回転することで、外周部に前記ウエビングベルトを基端側から巻き取るスプールと、駆動力により出力軸を回転させ、当該出力軸の回転を前記スプールに伝えて前記スプールを前記巻取方向に回転させる駆動手段と、前記駆動力が出力開始されてからの巻取積算時間を積算すると共に、前記巻取積算時間を積算している間に前記出力軸が回転を停止している停止積算時間を積算し、更に、前記巻取積算時間と前記停止積算時間との差を演算する演算手段と、乗員の身体に対する前記ウエビングベルトの装着状態の解除に伴い前記駆動手段を作動させると共に、前記演算手段での前記巻取積算時間と前記停止積算時間との差の演算結果が所定の時間に到達することで前記駆動手段を停止させる制御手段と、を備えている。

請求項１に記載の本発明に係るウエビング巻取装置では、スプールに巻き取られて収納されたウエビングベルトを引き出して車両の乗員の身体に掛け回わし、例えば、ウエビングベルトに設けられたタングプレートを、車両の座席の近傍に設けられたバックル装置に保持させることで乗員の身体に対するウエビングベルトの装着状態になる。

また、このような装着状態を解除すると制御手段が駆動手段を作動させる。駆動手段が作動して駆動手段から駆動力が出力されると出力軸が回転し、この出力軸の回転力がスプールに伝えられ、スプールが巻取方向に回転する。スプールが巻取方向に回転すると、ウエビングベルトが基端側からスプールの外周部に層状に巻き取られ、これにより、ウエビングベルトがスプールに収納される。

さらに、上記のように駆動手段が駆動力の出力を開始すると、演算手段にて駆動手段が駆動力の出力を開始してからの巻取積算時間の積算が開始される。

ところで、駆動手段が駆動力を出力した後に、例えば、ウエビングベルトの一部や上記のタングプレートが閉じたドアパネルと乗降口の周縁との間に挟まれると、ドアパネルと乗降口の周縁との間に挟まれた部分よりもウエビングベルトの先端側はスプールが巻取方向に回転してもスプールの側へ移動せず、スプールに巻き取られることもない。

このようにして、ドアパネルと乗降口の周縁との間に挟まれた部分とスプールとの間で一定の張力が作用し、スプールの巻取方向への回転が阻害されると、駆動手段の出力軸の回転が停止される。このように出力軸の回転が停止されると、演算手段では出力軸の回転が停止してからの停止積算時間が演算される。さらに、演算手段では、上記の巻取積算時間と停止積算時間との差が演算される。

次いで、上記のようなドアパネルと乗降口の周縁との間でのウエビングベルトやタングプレートの挟み込みが解除されると、スプールの巻取方向への回転を阻害する外力が解除されるため、駆動手段の駆動力で再びスプールが巻取方向に回転する。

これにより、スプールによるウエビングベルトの巻き取りが再開される。このようにして駆動手段の駆動力でスプールが巻取方向に回転していると言うことは、出力軸が回転していると言うことであるため、上記の停止積算時間の積算が停止される。

さらに、演算手段における巻取積算時間と停止積算時間との差の演算結果が所定の時間に到達すると、制御手段では所定量、例えば、全格納と称されるだけの長さのウエビングベルトがスプールに巻き取られたと判断し、駆動手段に対する通電を遮断する。

ここで、本発明に係るウエビング巻取装置では、巻取積算時間から停止積算時間を差し引いている。これにより、駆動手段が駆動開始してから実質的に出力軸が回転している時間を演算できる。このため、本発明に係るウエビング巻取装置では、ウエビングベルトが一定量のスプールに巻き取られるまで駆動手段を駆動させておくことができる。

請求項２に記載の本発明に係るウエビング巻取装置は、請求項１に記載の本発明において、前記駆動手段にロック電流が流れている時間であるロック電流通電時間及び前記駆動手段に対する通電が遮断されている時間である通電遮断時間を含めて前記停止積算時間とした、ことを特徴としている。

請求項２に記載の本発明に係るウエビング巻取装置によれば、駆動手段が駆動開始した後に、巻取方向のスプールの回転が阻害され、これにより、出力軸の回転が停止されると、通常の駆動電流よりも大きなロック電流が駆動手段に流れる。本発明に係るウエビング巻取装置では、ロック電流が流れている時間であるロック電流通電時間は演算手段において停止積算時間として積算される。

さらに、このようにロック電流が流れることで、駆動手段に対する通電が遮断されると、通電が遮断されている時間である通電遮断時間は演算手段において停止積算時間として積算される。

すなわち、本発明に係るウエビング巻取装置では、駆動手段での通電の状態を検出することで、巻取積算時間と停止積算時間とを演算できる。このため、出力軸の回転状態を検出するための特別な構成（例えば、ロータリエンコーダ等）が不要になる。これにより、全体的な構成を簡素化でき、小型化及び軽量化に寄与することができる。

以上説明したように、本発明に係るウエビング巻取装置では、一時的に巻き取りが不能の状態が生じても、このような巻き取り不能の状態を解消すれば、予め設定された所定量のウエビングベルトを確実に巻き取って格納できる。

＜本実施の形態の構成＞
図１には本発明の一実施の形態に係るウエビング巻取装置１０の全体構成の概略が正面断面図によって示されており、図２にはウエビング巻取装置１０を適用したシートベルト装置１２の概略が側面図によって示されている。

図１に示されるように、ウエビング巻取装置１０はフレーム２０を備えている。フレーム２０は平板状の背板２２を備えており、背板２２がボルト等の図示しない締結手段によって、例えば、車両２４のセンターピラー２６（図２参照）の下端部近傍にて車体に固定され、これにより、本ウエビング巻取装置１０が車体に取り付けられる。

背板２２の幅方向両端からは、略車両前後方向に互いに対向した一対の脚板２８、３０が互いに平行に延出されている。これらの脚板２８、３０間には略円筒形状のスプール３２が配置されている。

スプール３２は軸方向が脚板２８、３０の対向方向とされており、自らの軸周りに回転可能とされている。また、スプール３２には長尺帯状のウエビングベルト３４の長手方向基端部が係止されている。

ウエビングベルト３４はスプール３２がその軸周り一方である巻取方向に回転することでスプール３２の外周部に基端側から層状に巻き取られて収納される。さらに、ウエビングベルト３４を先端側から引っ張れば、スプール３２に巻き取られたウエビングベルト３４が引き出され、これに伴い、巻取方向とは反対の引出方向にスプール３２が回転する。

図２に示されるように、本実施の形態に係るウエビング巻取装置１０が車両２４の運転席用又は助手席用として適用されるのであれば、ウエビングベルト３４は車両２４のセンターピラー２６に沿って略車両上方側へ引き出されている。また、センターピラー２６の上端部近傍には、ウエビング巻取装置１０と共にシートベルト装置１２を構成するショルダアンカ３６が車体に取り付けられている。ショルダアンカ３６にはウエビングベルト３４の通過が可能な程度のスリット孔３８が形成されており、スプール３２から引き出されたウエビングベルト３４は、スリット孔３８を通過して略車両下方へ折り返されている。

さらに、図２に示されるように、ウエビング巻取装置１０の近傍では車体にアンカプレート４０が取り付けられており、ウエビングベルト３４の先端部がアンカプレート４０に係止されている。

また、アンカプレート４０に係止されたウエビングベルト３４の先端部と、ショルダアンカ３６でのウエビングベルト３４の折り返し部分との間には、タングプレート４２が、ウエビングベルト３４に沿って所定範囲変位可能に設けられている。さらに、車両２４の座席４４を介してウエビング巻取装置１０やアンカプレート４０の反対側にはバックル装置４６が設けられている。

バックル装置４６は、タングプレート４２の先端側が入り込み可能に設けられており、タングプレート４２が先端側からバックル装置４６の内部に入り込むと、バックル装置４６の内部に設けられたラッチ（図示省略）がタングプレート４２に係合して、バックル装置４６から抜け出る方向へのタングプレート４２の移動を規制する構造になっている。

一方、図１に示されるように、スプール３２の内側にはトーションシャフト４８がスプール３２に対して同軸的に設けられている。さらに、スプール３２の軸方向に沿った脚板２８側の端部には嵌合孔５０が形成されている。嵌合孔５０は断面形状がスプール３２に対して略同軸の略円形で、しかも、嵌合孔５０は軸方向一端側へ向けて段階的に内径寸法が大きくなる段付き形状とされている。

一方、スプール３２の軸方向一端側には、ロック機構５２が設けられている。ロック機構５２はロックベース５４を備えている。ロックベース５４は嵌合部５６を備えている。

嵌合部５６は嵌合孔５０の内周形状に対応してスプール３２の軸方向他端側（脚板３０側）へ向けて段階的に外形寸法が小さくなる略円柱形状に形成されている。嵌合部５６は嵌合孔５０の内側でスプール３２に対して同軸的に相対回転可能に嵌合孔５０に嵌め込まれていると共に、脚板２８側のトーションシャフト４８の端部４８Ａが同軸的且つ一体的に連結されている。

また、ロック機構５２はケース５８を備えている。ケース５８は脚板２８の外側（すなわち、脚板３０とは反対側）に設けられており、脚板２８にねじ等の締結手段や嵌合爪等の嵌合手段等により脚板２８に一体的に固定されている。このケース５８の内側には、図示しないラチェットギヤや圧縮コイルスプリング等のロック機構５２を構成する部材、更には、ロックベース５４を直接又は間接的に巻取方向に付勢する渦巻きばね等が収容されている。

ケース５８内のラチェットギヤは、スプール３２及びロックベース５４に対して同軸的且つ相対回転自在にロックベース５４に軸支されている。また、ケース５８内の圧縮コイルスプリングはその一端がラチェットギヤに係止されており他端はロックベース５４に係止されている。

ロックベース５４が回転して圧縮コイルスプリングを圧縮し、又は引っ張ることで圧縮コイルスプリングの付勢力が増加すると、圧縮コイルスプリングがその付勢力でラチェットギヤをロックベース５４の回転方向へ付勢してラチェットギヤをロックベース５４に追従回転させる構造になっている。

また、ラチェットギヤには、ロックベース５４に取り付けられたロックプレート６０が係合しており、引出方向に回転しようとするロックベース５４に対してラチェットギヤが追従できない場合（すなわち、ラチェットギヤがロックベース５４に対して相対的に巻取方向へ回転した場合）には、ロックプレート６０がラチェットギヤに誘導されてスプール３２の回転半径方向外方へ移動し、脚板２８に形成されている内歯のラチェット歯６２に噛み合う。これにより、ロックベース５４、ひいては、スプール３２の引出方向への回転を規制する。

また、ラチェットギヤの半径方向下方には、図示しないロック機構５２用の加速度センサが配置されている。この加速度センサは、ラチェットギヤに対して接離移動可能な係合爪と、係合爪のラチェットギヤとは反対側に設けられた鋼球と、鋼球が載置された略皿状の載置部と、を含めて構成されている。

ロック機構５２用の加速度センサは、車両２４の急減速状態で鋼球が載置部上で転動すると鋼球が係合爪を押し上げてラチェットギヤに接近移動させ、係合爪をラチェットギヤに係合させてラチェットギヤの回転を規制する。

上記のように、ラチェットギヤは圧縮コイルスプリングの付勢力によってロックベース５４に追従して回転するが、加速度センサの係合爪がラチェットギヤに噛み合うことでラチェットギヤの回転が規制されると、ラチェットギヤとロックベース５４との間で相対回転が生じる。これにより、上記のように、ロックプレート６０がラチェット歯６２に噛み合う。

一方、トーションシャフト４８の脚板３０側の端部４８Ｂにはスリーブ８２が設けられている。スリーブ８２は、脚板２８側へ向けて開口した有底筒形状に形成されており、その内側にトーションシャフト４８の端部４８Ｂが入り込んでトーションシャフト４８とスリーブ８２とが同軸的且つ一体的に連結されている。

スプール３２にはスリーブ８２に対応して円孔８４が形成されている。スリーブ８２は円孔８４に嵌挿されてスプール３２に対して同軸的且つ一体的に連結されている。

スリーブ８２のトーションシャフト４８とは反対側の端面からは軸部８６がトーションシャフト４８及びスプール３２に対して同軸的に延出されている。軸部８６は脚板３０に形成された円孔８８を貫通して脚板３０の外側に突出している。

また、脚板３０の外側には、クラッチフレーム９０がねじ等の締結手段や嵌合爪等の固定手段によって脚板３０に一体的に取り付けられている。クラッチフレーム９０の内側にはクラッチ９２が収容されている。クラッチ９２はリング状のウオームホイール９４を備えている。ウオームホイール９４は軸部８６に対して同軸的に配置されている。

さらに、ウオームホイール９４の内側には１乃至複数のパウルが設けられている。パウルはウオームホイール９４の回転中心から偏心した位置でウオームホイール９４に機械的に連結されており、ウオームホイール９４と共に軸部８６周りに回転する。また、パウルはウオームホイール９４との連結部分にて軸部８６と平行な軸周りにウオームホイール９４に対して回動可能とされている。

さらに、ウオームホイール９４の軸心部分には図示しないアダプタが設けられている。このアダプタは軸部８６に対して同軸的且つ一体的に連結されており、軸部８６、ひいてはスプール３２と共に一体的に回転する。

また、このアダプタの外周部にはラチェット歯が形成されており、上記のパウルが回動するとパウルの先端がアダプタの外周部のラチェット歯に係合する。この係合状態では、ウオームホイール９４がパウル及びアダプタを介して軸部８６が機械的に連結され、巻取方向へのウオームホイール９４の回転がパウル及びアダプタを介して軸部８６に伝わり、軸部８６を巻取方向に回転させる構造になっている。

一方、図１に示されるように、スプール３２の下方には駆動手段としてのモータ１００が設けられている。モータ１００は出力軸１０２が平面視で略凹形状となるフレーム２０の開口方向側、すなわち、背板２２からの脚板２８、３０の延出方向側とされており、その先端側は上記のクラッチフレーム９０とは別の図示しないギヤケースに入り込んでいる。

このギヤケースの内部には平歯のギヤ１０４が収容されている。ギヤ１０４は出力軸１０２に対して同軸的且つ一体的に取り付けられている。ギヤケース内におけるギヤ１０４の回転半径方向側方にはギヤ１０４よりも十分に歯数が多い平歯のギヤ１０６が配置されている。

ギヤ１０６は回転軸１０８がギヤ１０４と同方向とされており、ギヤ１０４に噛み合っている。また、ギヤ１０６にはギヤ１０６よりも歯数が十分に少ない平歯のギヤ１１０が同軸的且つ一体的に形成されている。

さらに、ギヤケース内におけるギヤ１１０の回転半径方向側方にはギヤ１１０よりも十分に歯数が多い平歯のギヤ１１２が配置されている。

ギヤ１１２は回転軸１１４がギヤ１０４〜１１２と同方向とされており、ギヤ１１０に噛み合っている。また、ギヤ１１２の回転軸１１４はギヤケースを突出して更にクラッチフレーム９０内に入り込んでいる。クラッチフレーム９０内では回転軸１１４にウオームギヤ１１６が回転軸１１４に対して同軸的且つ一体的に設けられている。ウオームギヤ１１６は上記のウオームホイール９４に噛み合っており、モータ１００の出力軸１０２の回転が、ギヤ１０４〜１１２を介してウオームギヤ１１６に伝わり、ウオームギヤ１１６が回転すると、ウオームギヤ１１６の回転がウオームホイール９４に伝えられて、ウオームホイール９４が回転する。

一方、モータ１００は、ドライバ１２２を介してバッテリー１２４に電気的に接続されており、モータ１００はドライバ１２２を介して通電されることで駆動し、出力軸１０２を回転させる。また、ドライバ１２２は制御手段としてのＥＣＵ１２６に電気的に接続されており、ＥＣＵ１２６からのＨｉｇｈレベルの駆動制御信号Ｃｓ（以下、駆動制御信号Ｃｓを単に「信号Ｃｓ」と称する）が入力されることでモータ１００に対して電力を供給し、また、Ｌｏｗレベルの信号Ｃｓが入力されることで電力の供給を停止（遮断）する。

また、ＥＣＵ１２６は演算手段としての演算回路１２８に電気的に接続されている。図３に示されるように、演算回路１２８は３つのタイマ部１３０、１３２、１３４を備えている。タイマ部１３０はバックルスイッチ１３６に電気的に接続されている。

バックルスイッチ１３６は図２に示されるバックル装置４６に設けられており、バックル装置４６のラッチがタングプレート４２に係合していない状態ではＬｏｗレベルのタング検出信号Ｂｓ（以下、タング検出信号Ｂｓを単に「信号Ｂｓ」と称する）を出力し、ラッチがタングプレート４２に係合することでＨｉｇｈレベルの信号Ｂｓを出力する。

タイマ部１３０は上記の信号Ｂｓが入力され、信号ＢｓがＨｉｇｈレベルからＬｏｗレベルに切り替わると、この切り替わってからの時間に応じて出力する電圧Ｅｂの値が増加する（すなわち、信号ＢｓがＨｉｇｈレベルからＬｏｗレベルに切り替わってからの時間の積算する）。

一方、タイマ部１３２はバックルスイッチ１３６及びロック電流検出回路１３８に電気的に接続されている。ロック電流検出回路１３８は、モータ１００の駆動回路を構成している。モータ１００が通電されて通常どおり出力軸１０２が回転している状態では、ロック電流検出回路１３８からＬｏｗレベルのロック電流検出信号Ｌｓ（以下、ロック電流検出信号Ｌｓを単に「信号Ｌｓ」と称する）が出力される。

しかしながら、モータ１００が通電されているにも関わらず、出力軸１０２の回転が停止することで、モータ１００の駆動回路に通常の駆動電流よりも大きなロック電流が流れると、ロック電流検出回路１３８からＨｉｇｈレベルの信号Ｌｓが出力されると共に、ロック電流の電流値が一定の大きさに到達すると、モータ１００への電力供給を遮断する。

タイマ部１３２は、信号ＢｓがＨｉｇｈレベルからＬｏｗレベルに切り替わることで出力する電圧Ｅｌの値がリセットされる。さらに、ロック電流検出回路１３８から出力された信号ＬｓがＬｏｗレベルからＨｉｇｈレベルに切り替わると、この切り替わってからの時間に応じて出力する電圧Ｅｌの値が増加する（すなわち、信号ＬｓがＬｏｗレベルからＨｉｇｈレベルに切り替わってからの時間の積算する）。また、信号ＬｓがＨｉｇｈレベルからＬｏｗレベルに切り替わると出力する電圧Ｅｌの増加を停止する（すなわち、時間の積算を停止する）。

また、タイマ部１３４は、バックルスイッチ１３６及び駆動電流検出回路１４０に電気的に接続されている。駆動電流検出回路１４０は、ロック電流検出回路１３８と共にモータ１００の駆動回路を構成しており、モータ１００が通電されていない状態では駆動電流検出回路１４０からＬｏｗレベルの駆動電流検出信号Ｄｓ（以下、駆動電流検出信号Ｄｓを単に「信号Ｄｓ」と称する）が出力される。また、モータ１００が通電されると、駆動電流検出回路１４０からＨｉｇｈレベルの信号Ｌｓが出力される。

タイマ部１３４は、信号ＢｓがＨｉｇｈレベルからＬｏｗレベルに切り替わることで出力する電圧Ｅｄの値がリセットされる。さらに、駆動電流検出回路１４０から出力された信号ＤｓがＨｉｇｈレベルからＬｏｗレベルに切り替わると、この切り替わってからの時間に応じて出力する電圧Ｅｄの値が増加する（すなわち、信号ＤｓがＨｉｇｈレベルからＬｏｗレベルに切り替わってからの時間の積算する）。また、信号ＬｓがＬｏｗレベルからＨｉｇｈレベルに切り替わると出力する電圧Ｅｄの増加を停止する（すなわち、時間の積算を停止する）。

さらに、上記のタイマ部１３０〜１３４は、演算部１４２に電気的に接続されており、各タイマ部１３０〜１３４から出力された電圧Ｅｂ、Ｅｌ、Ｅｄは演算部１４２に入力される。演算部１４２では、電圧Ｅｂの値から電圧Ｅｌの値及び電圧Ｅｄの値をそれぞれ差し引いた大きさの電圧Ｅｓを出力する。

演算部１４２はＥＣＵ１２６に電気的に接続されており、演算部１４２から出力された電圧Ｅｓが所定の値Ｅｓ１に到達すると、ＥＣＵ１２６はＬｏｗレベルの信号Ｃｓを出力する。

＜本実施の形態の作用、効果＞
次に、本ウエビング巻取装置１０の動作の説明を通して、本実施の形態の作用並びに効果について説明する。

本ウエビング巻取装置１０では、スプール３２にウエビングベルト３４が層状に巻き取られた収納状態で、タングプレート４２を引っ張りつつウエビングベルト３４を引っ張ると、スプール３２に巻き取られたウエビングベルト３４が引き出される。

このようにして引き出されたウエビングベルト３４を、座席４４に着座した乗員の身体の前方に掛け回しつつタングプレート４２をバックル装置４６に挿し込み、バックル装置４６にタングプレート４２を保持させることで乗員の身体に対するウエビングベルト３４の装着状態（以下、単に「装着状態」と称する）となる。また、この状態では、バックルスイッチ１３６からＨｉｇｈレベルの信号Ｂｓが出力される。

一方、バックル装置４６によるタングプレート４２の保持が解除され、バックル装置４６からタングプレート４２が抜け出ると、図４のタイムチャートの経過時間Ｔ１の位置で示されるように、バックルスイッチ１３６から出力される信号ＢｓがＨｉｇｈレベルからＬｏｗレベルに切り替わる。上記のように信号Ｂｓはタイマ部１３０に入力され、更に、信号ＢｓがＨｉｇｈレベルからＬｏｗレベルに切り替わるとタイマ部１３０が作動し、電圧Ｅｂ０から漸次増加する（すなわち、巻取積算時間が積算される）。

また、タイマ部１３０が作動し、タイマ部１３０から出力された電圧Ｅｂ０より大きな電圧Ｅｂが演算部１４２に入力されると、ＥＣＵ１２６からＨｉｇｈレベルの信号Ｃｓが出力される。

ＥＣＵ１２６から出力されたＨｉｇｈレベルの信号Ｃｓがドライバ１２２に入力されると、ドライバ１２２はモータ１００を通電し、モータ１００を駆動させる。モータ１００が駆動開始して出力軸１０２が回転すると、出力軸１０２の回転がギヤ１０４〜１１２を介してウオームギヤ１１６に伝わり、ウオームギヤ１１６を回転させる。

さらに、ウオームギヤ１１６の回転はウオームギヤ１１６に噛み合うウオームホイール９４に伝わりクラッチ９２のウオームホイール９４を巻取方向に回転させる。ウオームホイール９４が巻取方向に回転することでクラッチ９２のパウルが回動してアダプタに連結され、クラッチ９２がパウル及びアダプタを介して軸部８６に連結される。

これにより、軸部８６が巻取方向に回転すると、スリーブ８２、トーションシャフト４８、及びロックベース５４を介して軸部８６に連結されたスプール３２が巻取方向に回転する。このようにスプール３２が巻取方向に回転することでウエビングベルト３４が基端側からスプール３２に巻き取られる。

次いで、例えば、この状態で乗員が車両２４のドアパネルを開閉し、これにより、ウエビングベルト３４の一部がドアパネルとこのドアパネルに対応した乗降口の周縁との間に挟み込まれると、スプール３２がウエビングベルト３４を巻き取ることによりウエビングベルト３４に付与される張力が挟み込み部分よりも先端側ではウエビングベルト３４に及ばない。したがって、この状態では挟み込み部分よりも基端側でウエビングベルト３４がスプール３２に巻き取られる。

このような状態で、スプール３２が巻取方向に回転してウエビングベルト３４が巻き取られると、スプール３２へのウエビングベルト３４の巻取量が所定量に到達するよりも前に、ドアパネルと乗降口の周縁部とによる挟み込み部分とスプール３２との間でのウエビングベルト３４の張力がスプール３２の巻取方向への回転力を上回り、これによりスプール３２が停止する。

スプール３２が停止することでモータ１００の出力軸１０２が停止する。出力軸１０２が停止した状態であっても、モータ１００に電力が供給されると、モータ１００の駆動電流が通常の電流値よりも増加して所謂ロック電流が流れる。このようにロック電流が流れると、ロック電流検出回路１３８によりロック電流が検出され、更に、図４の経過時間Ｔ２の位置で示されるように、ロック電流検出回路１３８から出力される信号ＬｓがＬｏｗレベルからＨｉｇｈレベルに切り替わる。

さらに、Ｈｉｇｈレベルの信号Ｌｓがタイマ部１３２に入力されると、タイマ部１３２が作動し、電圧Ｅｌ０から漸次増加する（すなわち、停止積算時間の一態様であるロック電流通電時間が積算される）。ここで、電圧Ｅｂ、Ｅｌ、Ｅｄは演算部１４２に入力され、電圧Ｅｂの値から電圧Ｅｌ及び電圧Ｅｄの値が減算され、この演算結果に対応した電圧Ｅｓが演算部１４２から出力される。

図４に示されるように、電圧Ｅｂの増加分は電圧Ｅｌの増加分により相殺される。このため、経過時間Ｔ２以降の電圧Ｅｌが増加している状態では、演算部１４２から出力される電圧Ｅｓが増加しない。

次いで、ロック電流が増大して所定の値を越えると、モータ１００への電力供給が停止され、モータ１００の加熱等が防止される。この状態では、モータ１００に駆動電流が流れないためロック電流も流れない。したがって、この状態では図４の経過時間Ｔ３の位置で示されるように、信号ＬｓがＨｉｇｈレベルからＬｏｗレベルに切り替わり、タイマ部１３２から出力される電圧Ｅｌの増加が停止される。

但し、この状態では、モータ１００に駆動電流が流れないことで、駆動電流検出回路１４０から出力される信号ＥｄがＨｉｇｈレベルからＬｏｗレベルに切り替わる。ＨｉｇｈレベルからＬｏｗレベルに切り替わった信号Ｌｓがタイマ部１３４に入力されると、タイマ部１３４が作動し、電圧Ｅｄ０から漸次増加する（すなわち、停止積算時間の一態様である通電遮断時間が積算される）。

ここで、この状態では、電圧Ｅｌは増加しないものの、電圧Ｅｄが増加する。このため、電圧Ｅｂの増加分は電圧Ｅｄの増加分により相殺される。このため、経過時間Ｔ３以降の電圧Ｅｄが増加している状態では、演算部１４２から出力される電圧Ｅｓが増加しない。

次いで、ドアパネルと乗降口の周縁部とによるウエビングベルト３４の挟み込みが解消され、図４のタイムチャートにおける経過時間Ｔ４の位置で示されるように、モータ１００に対する電力の供給が再開されると、信号ＤｓがＬｏｗレベルからＨｉｇｈレベルに切り替わり、電圧Ｅｄの増加が停止される。したがって、経過時間Ｔ４以降は電圧Ｅｂの増加に伴い電圧Ｅｓが増加する。

このように、電圧Ｅｂの増加に伴い電圧Ｅｓが増加することで、電圧Ｅｓの電流値がＥｓ１に到達すると（すなわち、図４の経過時間Ｔ５に到達すると）、ＥＣＵ１２６から出力される信号ＣｓがＨｉｇｈレベルからＬｏｗレベルに切り替わる。Ｌｏｗレベルの信号Ｃｓが入力されたドライバ１２２はモータ１００に対する通電を遮断して、モータ１００を停止させる。

ここで、上記のように、電圧Ｅｂは、バックルスイッチ１３６からの信号ＢｓがＬｏｗレベルになった時点から増加し続け、基本的にはこれに伴い演算部１４２から出力される電圧Ｅｓも増加し続けるが、ロック電流検出回路１３８がロック電流を検出している状態、及び、駆動電流検出回路１４０がモータ１００に対する駆動電流の供給が遮断されたことを検出した状態では、電圧Ｅｓの増加が停止される。すなわち、実質的に出力軸１０２の回転が停止している状態、ひいては、スプール３２によるウエビングベルト３４の巻き取りが停止している状態では、電圧Ｅｓの増加が停止される。

したがって、電圧ＥｓがＥｓ１に到達するまでに要する時間は、スプール３２が実際にウエビングベルト３４を巻き取っている時間である。このため、電圧Ｅｓの積算が開始されてからＥｓ１に到達するまでに巻き取られるウエビングベルト３４の長さは出力軸１０２の回転停止時間の長さに関係なく一定になる。

このため、電圧ＥｓがＥｓ１に到達した状態で所謂全格納と称される状態までウエビングベルト３４がスプール３２に巻き取られることで、上記のようにウエビングベルト３４の巻き取り途中でスプール３２の回転が中断されても、スプール３２の巻き取りが再開されることで確実に全格納の状態までウエビングベルト３４を巻き取って収納することができる。

また、出力軸１０２やギヤ１０４〜１１２の回転、更には、軸部８６やスプール３２の回転をロータリエンコーダ等により検出し、この検出結果に基づいて全格納と称される状態までスプール３２が回転したか否かを検出する構成もある。しかしながら、このような構成では、ロータリエンコーダ等を別に設けることで、ウエビング巻取装置１０が大型化して重量も増加する。

これに対して、本実施の形態では、モータ１００への通電開始からの積算時間からロック電流やモータ１００への通電が停止している時間を差し引くため、上記のようなロータリエンコーダ等の構成が不要になる。

このため、ウエビング巻取装置１０の全体的な大きさや重量が増加することを防止できる。

なお、本実施の形態では、上記のように３つのタイマ部１３０〜１３４を設け、演算部１４２にて電圧Ｅｂから電圧Ｅｌ、Ｅｄを減算する構成としたが、上記と同等の作用を奏するタイマプログラムを用いて、同様の効果を得る構成としても構わない。

本発明の一実施の形態に係るウエビング巻取装置の構成を示す正面断面図である。本発明の一実施の形態に係るウエビング巻取装置を適用したシートベルト装置の構成の概略を示す側面図である。演算手段の構成の概略を含めた駆動手段の制御ブロック図である。各信号の状態と各タイマ部及び演算部での出力の状態を示すタイムチャートである。

符号の説明

１０ウエビング巻取装置
３２スプール
３４ウエビングベルト
１００モータ（駆動手段）
１０２出力軸
１２６ＥＣＵ（制御手段）
１２８演算回路（演算手段）

Claims

長尺帯状のウエビングベルトの長手方向基端側が係止され、自らの軸周り一方の巻取方向への回転することで、外周部に前記ウエビングベルトを基端側から巻き取るスプールと、
駆動力により出力軸を回転させ、当該出力軸の回転を前記スプールに伝えて前記スプールを前記巻取方向に回転させる駆動手段と、
前記駆動力が出力開始されてからの巻取積算時間を積算すると共に、前記巻取積算時間を積算している間に前記出力軸が回転を停止している停止積算時間を積算し、更に、前記巻取積算時間と前記停止積算時間との差を演算する演算手段と、
乗員の身体に対する前記ウエビングベルトの装着状態の解除に伴い前記駆動手段を作動させると共に、前記演算手段での前記巻取積算時間と前記停止積算時間との差の演算結果が所定の時間に到達することで前記駆動手段を停止させる制御手段と、
を備えるウエビング巻取装置。
前記駆動手段にロック電流が流れている時間であるロック電流通電時間及び前記駆動手段に対する通電が遮断されている時間である通電遮断時間を含めて前記停止積算時間とした、
ことを特徴とする請求項１に記載のウエビング巻取装置。