JP2007039011A - シートベルトリトラクタおよびこれを備えているシートベルト装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ベルト引出し量を高精度に検知するベルト引出し量検知手段の信頼性を向上するとともに、シートベルトの装着をより確実に検知可能にする。
【解決手段】スイッチレバー２６の突出部２６ａの先端が、スプールと一体回転可能な回転角検出カム車２５の外周面２５ａに当接しているときは、スイッチレバー２６のマグネット３０がホール素子３３から大きく離間するので、ホール素子３３はオフとなる。また、スイッチレバー２６の突出部２６ａの先端が凸状カム２８の外周面２８ａに当接しているときは、スイッチレバー２６のマグネット３０がホール素子３３に最も接近するので、ホール素子３３はオンとなる。これにより、シートベルトが非装着の全量巻取り時から所定量引き出されたことを検知され、ベルト装着であると判断される。
【選択図】 図３

Description

本発明は、シートベルトを巻取引出し可能に巻き取るシートベルトリトラクタの技術分野に関し、特に、シートベルトの引出し量を検知することにより乗員のシートベルト装着状態を検知するベルト装着検知手段を備えているシートベルトリトラクタおよびこれを備えているシートベルト装置の技術分野に属するものである。

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、車両衝突時等の大きな減速度が車両に加えられた緊急時に、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、乗員を保護している。この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リトラクタを備えている。このシートベルトリトラクタでは、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が、装着時には引き出されて乗員に装着される。そして、前述のような緊急時にシートベルトリトラクタのロック手段が作動してスプールのベルト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しが阻止される。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。

緊急時にシートベルトにより乗員を確実に拘束するためには、乗員によるシートベルトの装着を確実に行う必要がある。そのために、従来のシートベルト装置においては、ベルト装着検知手段が設けられている。このようなベルト装着検知手段を備えたシートベルト装置として、バックルに内蔵されてタングがバックルに係合したときオンとなりかつタングがバックルから解離したときオフとなるバックルスイッチにより、シートベルトの装着を検知する装着検知装置を備えたシートベルト装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

この特許文献１に開示のシートベルト装置によれば、乗員がシートベルトリトラクタからシートベルトを引き出してタングをバックルに係合すると、バックルスイッチがオンすることで、乗員によるシートベルトの装着が検知される。

ところで、近年の自動車においては車両シートのレイアウトが多彩になってきており、車両シートを車体から取り外すことが可能な車両が開発されている。そこで、特許文献１に開示のシートベルト装置のように、バックルに内蔵されたバックルスイッチのオン、オフ信号を用いて乗員によるシートベルトの装着情報を得る装着検知装置を、このような車両に適用しようとすると、通常、バックルは車両シートに取り付けられているため、バックルスイッチと車体側に設けられたＣＰＵとを電気的に接続するワイヤーハーネスを、バックル側と車体側との間で接続および接続解除可能にするための接続手段が必要となってしまう。

そこで、バックルに内蔵されたバックルスイッチ以外で、乗員によるシートベルトの装着を検知するベルト装着検知手段を備えるシートベルト装置として、シートベルトリトラクタのボビンに巻き取られたベルト巻量を検知することで、乗員によるシートベルトの装着を検知するメカニカルなシートベルト巻量検知スイッチを備えるシートベルト装置が提案されている（例えば、特許文献２参照）。

この特許文献２に開示のシートベルト装置では、シートベルト巻量検知スイッチが、シートベルトリトラクタのボビンに巻き取られたシートベルトの外周面に常時当接してベルト巻取り量に応じたベルト巻径の変動に追従して変位しかつ摺動接点を有する可動子と、この可動子が所定量変位したとき摺動接点が接触する固定接点とを備えている。そして、摺動接点が固定接点に対して接触または非接触となることで、シートベルト巻量検知スイッチがオン、オフして、シーベルトが所定量巻き取られたかどうかが検知される。
このシートベルト巻量検知スイッチは車体に固定されるシートベルトリトラクタに取り付けられるので、前述のような車両シートが車体から取り外し可能な車両に適用しても、バックル側と車体側との間でのワイヤーハーネスの接続手段が不要となる。

しかしながら、ベルト巻径の変動に基づいてシーベルトの巻取り量を検知したのでは、ボビンにおけるシーベルトの巻取り状態によって同じベルト巻取り量であってもベルト巻径が変化してしまい、シートベルト巻量検知スイッチのオン、オフの良好な精度が得られないという問題がある。また、このようなメカニカルなスイッチでは、スイッチの接点が正常であるかどうかの診断が難しいという問題もある。

一方、前述の特許文献１には、巻取り軸にこれと一体回転可能に固着された回転角検出用爪車と、２つのフォトカプラによりこの回転角検出用爪車の回転変位を検出する変位検出装置とを備え、ＣＰＵにより、変位検出装置の２つのフォトカプラからの光学的な回転変位検出のパルス信号をカウントして巻取り軸の回転方向および回転角度を検知することでシートベルトの引出し量つまりベルト巻取り量を検知することも開示されている。この光学的なベルト巻取り量の検知では接点を有していないので、接点を有する前述のメカニカルなスイッチの問題はなくなる。
特公平３−７０６５５号公報。 特開平９−８２１７１号公報。

しかしながら、特許文献１に開示の無接点の光学的なベルト巻取り量の検知では、長期間の使用等によりフォトカプラが汚れると、この汚れによりフォトカプラの光量が低下してしまい、ベルト巻取り量を高精度に検知し難くなるばかりでなく、光学的なベルト巻取り量検知手段の信頼性が低下するという問題がある。

また、前述のメカニカルスイッチによるベルト巻取り量の検知およびフォトカプラによる光学的なベルト巻取り量の検知では、いずれも、それらのオフ時には信号が流れないため、オフ時にワイヤーハーネス等の断線をそのままでは検出することができず、ベルト巻取り量の検知の信頼性が良好ではない。そこで、スイッチの接点あるいはフォトカプラと並列に抵抗を入れて、オフ時にもこれらのスイッチの接点あるいはフォトカプラをバイパスして電流を流すことができるようにしてオフ時における断線を検出することにより、ベルト巻取り量の検知の信頼性を向上することが考えられる。しかしながら、このように抵抗を入れた場合、オフ時における断線の検出はできるものの、スイッチの接点あるいはフォトカプラの診断を行うことはできず、ベルト巻取り量の検知の信頼性は確実にかつ十分に向上させることはできない。しかも、抵抗を用いることで部品点数が多くなり、コストが高くなるという問題もある。

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、長期間の使用によってもベルト引出し量を高精度に検知するベルト引出し量検知手段の信頼性をより一層向上できるとともに、シートベルトの装着をより確実に検知可能であり、しかも部品点数の増大を抑制できるシートベルトリトラクタおよびこれを備えているシートベルト装置を提供することである。

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リトラクタは、シートベルトを引出し可能に巻き取るスプールと、このスプールの回転角を検知する回転角検出手段とを少なくとも備えているシートベルトリトラクタにおいて、前記回転角検出手段が、前記シートベルトの非装着時における前記スプールの全量巻取り時から前記スプールのベルト引出し方向の所定量の回転角を検知することで前記シートベルトの所定量の引出しを検知するベルト引出し量検知手段であり、前記ベルト引出し量検知手段が、前記スプールのベルト引出し方向の所定量の回転に応じて移動するマグネットとこのマグネットによりオン、オフ制御されるホール素子とを備えるホールスイッチであることを特徴としている。

また、請求項２の発明のシートベルトリトラクタは、前記スプールを回転可能に支持するフレームまたはこのフレームの固定される固定部材に一端部が揺動可能に支持されたスイッチレバーを備え、前記マグネットが前記スイッチレバーの他端部に取り付けられているとともに、前記スイッチレバーが前記スプールと一体回転可能に設けられかつ外周に凸状カムを有する回転角検出カム車によって揺動制御されることで、前記スプールの全量巻取り時に前記マグネットを前記スイッチレバーにより前記ホール素子から大きく離間させて前記ホールスイッチをオフにするとともに、前記スプールの全量巻取り時から前記シートベルトを所定量引き出したときに前記凸状カムにより前記スイッチレバーを作動して前記マグネットを前記ホール素子に最も接近させて前記ホールスイッチをオンにすることを特徴としている。

更に、請求項３の発明のシートベルトリトラクタは、前記スプールを回転可能に支持するフレームまたはこのフレームの固定される固定部材に一端部が揺動可能に支持されたスイッチレバーを備え、前記マグネットが前記スイッチレバーの他端部に取り付けられているとともに、前記スイッチレバーが前記スプールと一体回転可能に設けられかつ外周に凹状カムを有する回転角検出カム車によって揺動制御されることで、前記スプールの全量巻取り時に前記マグネットを前記スイッチレバーにより前記ホール素子に最も接近させて前記ホールスイッチをオフにするとともに、前記ホール素子を前記スプールの全量巻取り時から前記シートベルトを所定量引き出したときに前記凹状カムにより前記スイッチレバーを作動して前記マグネットを前記ホール素子から大きく離間させて前記ホールスイッチをオンにすることを特徴としている。

更に、請求項４の発明のシートベルト装置は、シートベルトを巻き取るシートベルトリトラクタと、このシートベルトリトラクタから引き出されたシートベルトに摺動自在に支持されたタングと、このタングが係脱可能に係合されるバックルとを少なくとも備え、緊急時にシートベルトリトラクタによって前記シートベルトの引出しが阻止されることで乗員を拘束するシートベルト装置において、前記シートベルトリトラクタが、請求項１ないし３のいずれか１記載のシートベルトリトラクタであることを特徴としている。

このような構成をした本発明のシートベルトリトラクタおよびこれを備えているシートベルト装置によれば、ベルト引出し量検知手段を構成する回転角検出手段にホールスイッチを用いているので、ホールスイッチが汚れてもこの汚れがスプールの回転角検出に影響するのを抑制できる。したがって、長期間の使用によってもスプールの回転角を高精度に検知することができ、回転角検出手段の信頼性を向上することができる。そして、この回転角検出手段をベルト引出し量検知手段として用いることで、乗員によるシートベルトの装着をより確実に検知することができる。

また、ホールスイッチはオフ時にも微少電流を流すことができるので、オフ時には微少電流をまたオン時には比較的大きな電流を流すように設定することで、ベルト引出し量を確実に検知することができるようにしつつ、オフ時の断線も確実に検出することができる。これにより、ベルト引出し量の検知の信頼性をより一層向上させることができる。しかも、前述の従来のような抵抗を用いる必要がないので、部品点数の増大を抑制することができ、コストを低減することができる。

更に、回転角検出手段を車体に固定されるシートベルトリトラクタに取り付けているので、前述の従来のような車両シートが車体から取り外し可能な車両に適用しても、バックル側と車体側との間でのワイヤーハーネスの接続手段を不要にできる。

以下、図面を用いて本発明を実施するための最良の形態について説明する。
図１は、本発明にかかるシートベルトリトラクタの一例を示す縦断面図である。
図１に示すように、この例のシートベルトリトラクタ１の大部分の構成は、例えば特開２００１−５８５５９号公報に開示されている公知のシートベルトリトラクタと同じである。まず、この公知のシートベルトリトラクタと同じ部分について簡単に説明する。

図１中、１はシートベルトリトラクタ、２はコ字状のフレーム、３はシートベルト、４はコ字状のフレーム２の両側壁間に回転可能に支持され、シートベルト３を巻き取るスプール、５は前述の緊急時に発生する大きな車両減速度を感知して作動する減速度感知手段、６は減速度感知手段５によって作動して少なくともスプール４のベルト引出方向の回転を阻止するロック手段、７はこのスプール４の中心に軸方向に遊嵌、貫通され、かつスプール４とロック手段６とを回転的に連結するトーションバー、８はスパイラルスプリング９のばね力によりブッシュ１０を介してスプール４を常時ベルト巻取方向に付勢するスプリング手段、１１は前述の緊急時に作動してベルト巻取トルクを発生するプリテンショナー、１２はプリテンショナー１１のシートベルト巻取トルクをスプール４に伝達するブッシュである。

ロック手段６は、トーションバー７の第１トルク伝達軸１７に一体回転可能でありかつパウル１３を揺動可能に保持するロッキングベース１４を備えているとともに、トーションバー７の突出軸７ａに通常時はこのトーションバー７と一体回転し緊急時に減速度感知手段５の作動で停止してトーションバー７との間に相対回転するように支持され、かつこの緊急時の相対回転によりパウル１３をフレーム２の側壁の内歯１９に係合させてロッキングベース１４のシートベルト引出方向の回転を阻止するロックギヤ２０を備えている。ロッキングベース１４には雄ねじ軸部１５が形成されており、この雄ねじ軸部１５には、スプール４と一体に回転するナット状のストッパ部材１６が螺合されている。一方、ロックギヤ２０には、係止爪を有する慣性体２１が揺動可能に支持されており、この慣性体２１は、ロックギヤ２０がベルト引出方向に所定以上の角加速度で回転したときに揺動して、その係止爪をフレーム２に固定されたカバー２２に設けられた内歯２３に係合するようになっている。

また、トーションバー７には、ロッキングベース１４と相対回転不能に係合する第１トルク伝達部１７が形成されているとともに、スプール４と相対回転不能に係合する第２トルク伝達部１８が形成されている。
そして、スプリング手段８のばね力により、スプール４はブッシュ１０、トーションバー７、トーションバー７の第２トルク伝達部１８およびブッシュ１２を介して常時シートベルト巻取方向に付勢されている。また、プリテンショナー１１の作動時、プリテンショナー１１で発生したベルト巻取トルクがブッシュ１２を介してスプール４に伝達され、これによりスプール４はシートベルト３を所定量巻き取るようになっている。

このように構成された従来のシートベルトリトラクタ１においては、シートベルト非装着時には、スプリング手段８の付勢力で、シートベルト３がその全量巻き取られている。そして、ベルト装着のためシートベルト３を通常の速度で引き出すと、スプール４がシートベルト引出方向に回転し、シートベルト３はスムーズに引き出される。シートベルト３に摺動自在に設けられた図示しないタングを車体に固定された図示しないバックルに挿入係止した後、余分に引き出されたシートベルト３がスプリング手段８の付勢力でスプール４に巻き取られ、シートベルト３は乗員に圧迫感を与えない程度にフィットされる。

前述の緊急時にはプリテンショナー１１が発生したシートベルト巻取トルクはスプール４に伝達され、スプール４はシートベルト３を所定量巻き取り、乗員を堅固に拘束する。一方、緊急時に発生する大きな車両減速度で減速度感知手段５が作動してロック手段６が作動する。すなわち、減速度感知手段５の作動により、ロックギヤ２０のシートベルト引出方向の回転が阻止され、ロック手段６のパウル１３が回動して、フレーム２の側壁の内歯１９に係合する。すると、ロッキングベース１４のシートベルト引出方向の回転が阻止されるので、トーションバー７がねじられ、スプール４のみがシートベルト引出方向にロッキングベース１４に対して相対回転する。これ以後、スプール４がトーションバー７をねじりつつシートベルト引出方向に回転することになり、このトーションバー７のねじりトルクによってシートベルト３に加えられる荷重が制限されて、乗員に加えられる衝撃が吸収緩和される。

スプール４がロッキングベース１４に対して相対回転することで、スプール４と一体回転するストッパ部材１６が、螺合している雄ねじ軸部１５に対して相対回転するため、ロッキングベース１４の方へ移動する。そして、ストッパ部材１６がロッキングベース１４に当接すると、ストッパ部材１６のそれ以上の回転が阻止されるので、スプール４の回転も阻止されて、トーションバー７のねじりが停止する。このようにして、シートベルト３の引出が阻止されて乗員がシートベルト３により確実に拘束されるとともに、トーションバー７の最大ねじりが制限され、トーションバー７のねじりによる切断が防止される。

また、シートベルト３の急激な引出時には、ロックギヤ２０がベルト引出方向に所定以上の角加速度で回転することで慣性体２１が揺動し、その係止爪が内歯２３に係合する。これにより、ロック手段６のロッキングベース１４がロックギヤ２０に対してシートベルト引出方向に相対回転し、前述と同様にロック手段６のパウル１３がフレーム２の側壁の内歯１９に係合して、ロッキングベース１４の回転が阻止されるため、トーションバー７を介してスプール４のベルト引出方向の回転が阻止され、シートベルトの引出が阻止される。

次に、この例のシートベルトリトラクタ１に係る本発明の特徴部分について説明する。
図１に示すように、この例のシートベルトリトラクタ１は、カバー２２側に設けられてトーションバー７の突出軸７ａの回転角を検出する回転角検出手段２４を備えている。図２、図３（ａ）および（ｂ）に示すように、この回転角検出手段２４は、回転角検出カム車２５と、スイッチレバー２６と、ホールスイッチ２７とを備えている。

回転角検出カム車２５はトーションバー７の突出軸７ａにこれと一体回転可能に設けられていて、この突出軸７ａの回転変位（回転角）を検出する。図２に示すように、この回転角検出カム車２５はディスク状に形成されており、その外周の一部に凸状カム２８が形成されている。この凸状カム２８の外周面２８ａは、回転角検出カム車２５と同心円でかつ所定の円弧長の円弧に形成されているとともに、この外周面２８ａの両端が傾斜面を介して回転角検出カム車２５の外周面２５ａに接続されている。その場合、凸状カム２８の外周面２８ａと傾斜面との間および回転角検出カム車２５の外周面２５ａと傾斜面との間はいずれも湾曲したＲ部に形成されていて滑らかに連続した面とされている。

スイッチレバー２６はその一端部がカバー２２に揺動軸２９で揺動可能に支持されて設けられており、その他端部にはマグネット３０が取り付けられている。また、スイッチレバー２６は揺動軸２９とマグネット３０との間の所定の中間位置に、揺動軸２９とマグネット３０とを結ぶ直線とほぼ直交する方向に延びる突出部２６ａが設けられており、この突出部２６ａの先端は湾曲面とされている。図３（ａ）および（ｂ）に示すように、スイッチレバー２６はねじりスプリング３１によって常時回転角検出カム車２５の方向に付勢されている。これにより、突出部２６ａの先端が回転角検出カム車２５の外周面２５ａ、凸状カム２８の外周面２８ａ、これらの間の傾斜面およびＲ部からなる回転角検出カム車２５の全体の外周面に常時当接するようにされている。したがって、回転角検出カム車２５が回転することで、スイッチレバー２６は回転角検出カム車２５の全体の外周面の形状に倣って揺動制御されるようになる。このとき、凸状カム２８の外周面２８ａと傾斜面との間および回転角検出カム車２５の外周面２５ａと傾斜面との間が滑らかに連続した面とされているとともに突出部２６ａの先端が湾曲面とされているので、突出部２６ａは回転角検出カム車２５の全体の外周面の形状にスムーズに倣うようになる。

図３（ａ）および（ｂ）に示すように、ホールスイッチ２７は、前述のマグネット３０と、カバー２２に取り付けられた基板３２と、この基板３２に取り付けられたホール素子３３と、基板３２にプリントされかつこのホール素子３３に電気的に接続された配線回路３４とを備えている。図４に示すように、例えばホール素子３３は抵抗Ｒ１とトランジスタＴＲ１とからなり、また、配線回路３４は３つの抵抗Ｒ２,Ｒ３,Ｒ４とトランジスタＴＲ１とからなっている。そして、マグネット３０がホール素子３３から離間すると、トランジスタＴＲ１が導通しなく、ホール素子３３の出力部３３ａの電位が高い。このため、配線回路のトランジスタＴＲ２が導通し、ホールスイッチ２７の出力部２７ａの電位が低い。すなわち、ホールスイッチ２７はオフとなる。また、図４に示すようにマグネット３０がホール素子３３に接近すると、トランジスタＴＲ１が導通し、ホール素子３３の出力部３３ａの電位が低くなる。このため、配線回路のトランジスタＴＲ２が導通しなく、ホールスイッチ２７の出力部２７ａの電位が高くなる。すなわち、ホールスイッチ２７はオンとなる。

なお、ホールスイッチ２７のホール素子３３および配線回路３４は図４に示すものに限定されるものではなく、マグネット３０がホール素子３３から離間したときは、ホールスイッチ２７がオフとなって出力しなく、マグネット３０がホール素子３３に接近したときは、ホールスイッチ２７がオンとなって出力するものであれば、どのようなものでもよい。
ホールスイッチ２７の配線回路３４の出力部２７ａはワイヤーハーネス３５に半田付け３６で電気的に接続されている。このワイヤーハーネス３５は、シートベルト装置の図示しない電子制御装置に電気的に接続されている。

そして、図３（ａ）に示すようにスイッチレバー２６の突出部２６ａの先端が回転角検出カム車２５の外周面２５ａに当接しているときは、スイッチレバー２６が図３（ａ）において最大限に反時計回りに回動した状態にある。このときは、マグネット３０がホール素子３３から大きく離間するので、ホール素子３３はオフとなり、ホールスイッチ２７がオフとなる。また、図３（ｂ）に示すようにスイッチレバー２６の突出部２６ａの先端が凸状カム２８の外周面２８ａに当接しているときは、スイッチレバー２６が図３（ｂ）において最大限に時計回りに回動した状態にある。このときは、マグネット３０がホール素子３３に最も接近するので、ホール素子３３はオンとなり、ホールスイッチ２７がオンとなる。

ところで、凸状カム２８の設置位置は次のように設定されている。すなわち、図２に示すように凸状カム２８は、シートベルト３の非装着時にシートベルト３がスプール４に全量巻き取られた状態で、回転角検出カム車２５の回転中心Ｏから径方向に延びる線分ＯＡの位置にある、回転角検出カム車２５の外周面２５ａ上の点Ｐ（図２に二点鎖線で示される外周面２５ａ上にある点）が、所定角度θだけ回転して図２において上下方向の線分ＯＢの位置に来たとき、突出部２６ａの先端が凸状カム２８の外周面２８ａに当接してホール素子３３がオンとなる位置に設けられている。

したがって、ホールスイッチ２７は、シートベルト３が非装着でスプール４に全量巻き取られた状態から引き出されたときにすぐにはオンしなく、シートベルト３が所定量引き出されたとき、つまりスプール４がベルト引出方向に所定の角度θだけ回転したときに始めてオンするように設定されている。これにより、電子制御装置が、シートベルト３が乗員に装着可能な量だけ引き出されたときにベルト装着と判断し、シートベルト３が乗員に装着可能な量だけ引き出されないにもかかわらず、ベルト装着と誤判断するのを防止している。こうして、ホールスイッチ２７からなる回転角検出手段２４により、ベルト引出し量検知手段が構成されている。

なお、図１において符号３７はカバー２２に取り付けられて回転角検出手段２４を覆うカバーである。そして、図３（ａ）および（ｂ）にそれぞれ二点鎖線で示すように、磁気シールド部材３８を両カバー２２,３７にマグネット３０およびホール素子３３を覆うようにして設け、この磁気シールド部材３８により、外部からの磁気によるホールスイッチ２７への影響を防止するようにすることもできる。その場合、磁気シールド部材３８に代えて、両カバー２２,３７を磁気シールド材で構成することもできる。

この例のシートベルトリトラクタ１は、従来公知のシートベルト装置に用いられているシートベルトリトラクタに適用することができる。この公知のシートベルト装置としては、例えば図５に示すように車体に固定されたシートベルトリトラクタ１、このシートベルトリトラクタ１から引き出されるとともに先端のベルトアンカー３ａが車体の床あるいは車両シート３９に固定されるシートベルト３、シートベルトリトラクタ１から引き出されたシートベルト３を乗員のショルダーの方へガイドするガイドアンカー４０、このガイドアンカー４０からガイドされてきたシートベルト３に摺動自在に支持されたタング４１、車体の床あるいは車両シートに固定されかつタング４１が係脱可能に挿入係合されるバックル４２から構成されるシートベルト装置４３がある。

この例のシートベルトリトラクタ１によれば、回転角検出手段２４にホールスイッチ２７を用いているので、ホールスイッチ２７が汚れてもこの汚れがスプール４の回転角検出に影響するのを抑制できる。したがって、長期間の使用によってもスプール４の回転角を高精度に検知することができ、回転角検出手段２４の信頼性を向上することができる。

また、ホールスイッチ２７はマグネット３０の接近しないオフ時にも微少電流を流すことができるので、このオフ時には例えば７ｍＡ等の微少電流をまたオン時には例えば２０ｍＡ等の比較的大きな電流を流すように設定することで、ベルト引出し量を確実に検知することができるようにしつつ、オフ時において配線回路３４やワイヤーハーネス３５の各断線あるいは半田付け３６の不良等による電気的切断を確実に検出することができる。これにより、ベルト引出し量の検知の信頼性をより一層向上させることができる。しかも、前述の従来のような抵抗を用いる必要がないので、部品点数の増大を抑制することができ、コストを低減することができる。

そして、この回転角検出手段２４をベルト引出し量検知手段として用いることで、乗員によるシートベルトの装着をより確実に検知することができる。しかも、回転角検出手段２４を車体に固定されるシートベルトリトラクタ１に取り付けているので、前述の従来のような車両シート３９が車体から取り外し可能な車両に適用しても、バックル側と車体側との間でのワイヤーハーネスの接続手段を不要にできる。

図６は、本発明にかかるシートベルトリトラクタの他の例を示し、（ａ）は図３（ａ）と同様のホールスイッチのオフ状態を示す図、（ｂ）は図３（ｂ）と同様のホールスイッチのオン状態を示す図である。なお、前述の例と同じ構成要素には同じ符号を付して、その詳細な説明は省略する。

前述の例では、マグネット３０がホールスイッチ２７に接近したとき、ホールスイッチ２７がオンしてベルト装着を検知できるようにしているが、この例では、マグネット３０がホールスイッチ２７から離間したとき、ホールスイッチ２７がオンしてベルト装着を検知できるようにしている。

すなわち、図６（ａ）および（ｂ）に示すようにこの例のベルト引出し量検知手段は、前述の例の凸状カム２８に代えて、凹状カム４４が回転角検出カム車２５に凸状カム２８とまったく同様に設けられている。

また、図７に示すようにこの例のホールスイッチ２７の配線回路３４が、図４に示す前述の例の配線回路３４の出力部に更に２つの抵抗Ｒ５,Ｒ６とトランジスタＴＲ３を接続して構成されている。そして、マグネット３０がホール素子３３に接近すると、前述の例と同様にホール素子３３の出力部３３ａの電位が低くなって、配線回路３４のトランジスタＴＲ２が導通しないため、トランジスタＴＲ３が導通してホールスイッチ２７の出力部２７ａの電位が低くなる。すなわち、ホールスイッチ２７はオフとなる。また、マグネット３０がホール素子３３から離間すると、ホール素子３３の出力部３３ａの電位が高くなって、配線回路３４のトランジスタＴＲ２が導通するため、トランジスタＴＲ３が導通しなくホールスイッチ２７の出力部２７ａの電位が高くなる。すなわち、ホールスイッチ２７はオンとなる。このように、この例のホールスイッチ２７は前述の例のホールスイッチ２７と逆に、マグネット３０がホール素子３３から離間したとき、オンするようになる。

なお、ホールスイッチ２７のホール素子３３および配線回路３４は図７に示すものに限定されるものではなく、マグネット３０がホール素子３３に接近したときは、ホールスイッチ２７がオフとなって出力しなく、マグネット３０がホール素子３３から離間したときは、ホールスイッチ２７がオンとなって出力するものであれば、どのようなものでもよい。

そして、図６（ａ）に示すようにスイッチレバー２６の突出部２６ａの先端が回転角検出カム車２５の外周面２５ａに当接しているときは、スイッチレバー２６が図６（ａ）において最大限に時計回りに回動した状態にある。このときは、マグネット３０がホール素子３３に最も接近するので、ホールスイッチ２７がオフとなる。また、図６（ｂ）に示すようにスイッチレバー２６の突出部２６ａの先端が凹状カム４４の外周面４４ａに当接しているときは、スイッチレバー２６が図６（ｂ）において最大限に反時計回りに回動した状態にある。このときは、マグネット３０がホール素子３３から大きく離間するので、ホールスイッチ２７がオンとなる。
この例のシートベルトリトラクタ１の他の構成および他の作用は、前述の例と同じであり、また、この例のシートベルトリトラクタ１の効果は、前述の例と同じである。

なお、本発明が適用されるシートベルトリトラクタ１は、図１に示す例に限定されるものではなく、シートベルトを引出し可能に巻き取るスプールを少なくとも備えているシートベルトリトラクタであれば、どのようなシートベルトリトラクタにも適用することができる。

本発明のシートベルトリトラクタおよびシートベルト装置は、シートベルトの引出し量を検知することにより、乗員のシートベルト装着状態を検知するベルト装着検知手段を備えているシートベルトリトラクタおよびこれを備えているシートベルト装置に好適に利用することができる。

本発明にかかるシートベルトリトラクタの実施の形態の一例を、その構成の一部を省略して示す図である。 図１に示す例の回転角検出手段における回転角検出カム車とスイッチレバーを模式的に示す図である。 図１に示す例の回転角検出手段であるホールスイッチの作動を説明し、（ａ）はホールスイッチのオフ状態を示す図、（ｂ）はホールスイッチのオン状態を示す図である。 図１に示す例のホールスイッチのホール素子と配線回路とを示す図である。 図１に示す例のシートベルトリトラクタが適用されるシートベルト装置の一例を模式的に示す図である。 本発明にかかるシートベルトリトラクタの他の例を示し、（ａ）は図３（ａ）と同様のホールスイッチのオフ状態を示す図、（ｂ）は図３（ｂ）と同様のホールスイッチのオン状態を示す図である。 図６に示す例のホールスイッチのホール素子と配線回路とを示す図である。

符号の説明

１…シートベルトリトラクタ、３…シートベルト、４…スプール、５…減速度感知機構、６…ロック手段、７…トーションバー、７ａ…突出軸、８…スプリング手段、１３…パウル、１４…ロッキングベース、２４…回転角検出手段、２５…回転角検出カム車、２５ａ…外周面、２６…スイッチレバー、２６ａ…突出部、２７…ホールスイッチ、２８…凸状カム、２８ａ…外周面、３０…マグネット、３１…ねじりスプリング、３２…基板、３３…ホール素子、３５…ワイヤーハーネス、３８…磁気シールド部材、３９…車両シート、４１…タング、４２…バックル、４３…シートベルト装置

Claims (4)

1. シートベルトを引出し可能に巻き取るスプールと、このスプールの回転角を検知する回転角検出手段とを少なくとも備えているシートベルトリトラクタにおいて、
   前記回転角検出手段は、前記シートベルトの非装着時における前記スプールの全量巻取り時から前記スプールのベルト引出し方向の所定量の回転角を検知することで前記シートベルトの所定量の引出しを検知するベルト引出し量検知手段であり、
   前記ベルト引出し量検知手段は、前記スプールのベルト引出し方向の所定量の回転に応じて移動するマグネットとこのマグネットによりオン、オフ制御されるホール素子とを備えるホールスイッチであることを特徴とするシートベルトリトラクタ。
2. 前記スプールを回転可能に支持するフレームまたはこのフレームの固定される固定部材に一端部が揺動可能に支持されたスイッチレバーを備え、
   前記マグネットは前記スイッチレバーの他端部に取り付けられているとともに、前記スイッチレバーは前記スプールと一体回転可能に設けられかつ外周に凸状カムを有する回転角検出カム車によって揺動制御されることで、前記スプールの全量巻取り時に前記マグネットを前記スイッチレバーにより前記ホール素子から大きく離間させて前記ホールスイッチをオフにするとともに、前記スプールの全量巻取り時から前記シートベルトを所定量引き出したときに前記凸状カムにより前記スイッチレバーを作動して前記マグネットを前記ホール素子に最も接近させて前記ホールスイッチをオンにすることを特徴とする請求項１記載のシートベルトリトラクタ。
3. 前記スプールを回転可能に支持するフレームまたはこのフレームの固定される固定部材に一端部が揺動可能に支持されたスイッチレバーを備え、
   前記マグネットは前記スイッチレバーの他端部に取り付けられているとともに、前記スイッチレバーは前記スプールと一体回転可能に設けられかつ外周に凹状カムを有する回転角検出カム車によって揺動制御されることで、前記スプールの全量巻取り時に前記マグネットを前記スイッチレバーにより前記ホール素子に最も接近させて前記ホールスイッチをオフにするとともに、前記ホール素子を前記スプールの全量巻取り時から前記シートベルトを所定量引き出したときに前記凹状カムにより前記スイッチレバーを作動して前記マグネットを前記ホール素子から大きく離間させて前記ホールスイッチをオンにすることを特徴とする請求項１記載のシートベルトリトラクタ。
4. シートベルトを巻き取るシートベルトリトラクタと、このシートベルトリトラクタから引き出されたシートベルトに摺動自在に支持されたタングと、このタングが係脱可能に係合されるバックルとを少なくとも備え、緊急時にシートベルトリトラクタによって前記シートベルトの引出しが阻止されることで乗員を拘束するシートベルト装置において、
   前記シートベルトリトラクタは、請求項１ないし３のいずれか１記載のシートベルトリトラクタであることを特徴とするシートベルト装置。

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