JP2008179260A

JP2008179260A - モータリトラクタの制御方法、モータリトラクタ及びシートベルト装置

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Publication number: JP2008179260A
Application number: JP2007014369A
Authority: JP
Inventors: Masahito Takao; 雅人高尾; Koji Tanaka; 康二田中
Original assignee: Takata Corp
Current assignee: Takata Corp
Priority date: 2007-01-24
Filing date: 2007-01-24
Publication date: 2008-08-07
Anticipated expiration: 2027-01-24
Also published as: US20080174098A1; US7823679B2; JP5180481B2

Abstract

【課題】モータリトラクタのクラッチ解除時におけるモータの作動音を低減することができるモータリトラクタの制御方法、モータリトラクタ及びシートベルト装置を提供する。
【解決手段】本発明のモータリトラクタ１は、乗員を拘束するウェビングベルト２を巻き取るスプール３と、所定の信号に基づいて駆動されるモータ４と、モータ４の動力をスプール３に伝達可能にするクラッチ機構を有する動力伝達手段５と、モータ４の駆動を制御する制御装置６と、制御装置６に接続されモータ４を駆動させる信号を発信する各種センサー７ａ〜７ｄと、モータ４に電流を供給する電源８とを備えており、前記制御装置６は、モータ４を逆転させてクラッチ機構の動力伝達を解除する場合に、クラッチ機構に生じている負荷に応じて、モータ４の回転数又は駆動時間を変化させるようにプログラミングされている。
【選択図】図３

Description

本発明は、車両等のウェビングベルトを巻き取るモータを備えたモータリトラクタの制御方法、モータリトラクタ及びシートベルト装置に関し、特に、モータとスプールの動力伝達機構のクラッチ解除時におけるモータの作動音を低減することができるモータリトラクタの制御方法、モータリトラクタ及びシートベルト装置に関する。

車両の座席に着座した乗員を長尺帯状のウェビングベルトで拘束するシートベルト装置は、座席又は車体に設置されたリトラクタ（巻取装置）を備えている。リトラクタは、ウェビングベルトが巻き取られるスプール（巻取軸）と、ウェビングベルトの巻取方向にスプールを付勢するスプリングとを備えている。

また、近年のリトラクタは、車両の急旋回や急制動時に乗員の身体を拘束したり、乗員とウェビングベルトの弛みを積極的に除去したりするためのモータを備えているものも存在している。このモータリトラクタでは、モータの駆動力をスプールに伝達し、ウェビングベルトの巻取方向にスプールを一定量回転させてウェビングベルトの張力を一時的に上昇させるようにしている。ここで、スプールとモータの駆動軸とが常に機械的に連結されていると、通常時におけるウェビングベルトの巻き取りや引き出しに支障をきたしたり、モータに無用な負荷をかけたりすることから、モータの駆動軸とスプールとの間にクラッチ機構を設けているのが一般的である。

ここで、図６は、モータリトラクタの動力伝達機構を示した図であり、（Ａ）はクラッチＯＦＦ時の状態、（Ｂ）はクラッチＯＮ時の状態を示している。図６に示したモータリトラクタの動力伝達機構は、スプールと同軸に連結されたキャリア１００と、キャリア１００に回転可能に接続された３つのプラネタリギア１０１と、プラネタリギア１０１と噛合する内歯を有するインターナルギア１０２と、キャリア１００と同軸かつ回転可能に接続されるとともに３つのプラネタリギア１０１と噛合する小径の第１サンギア１０３ａ及び第１サンギア１０３ａと一体に回転する大径の第２サンギア１０３ｂとからなるサンギア１０３と、第２サンギア１０３ｂと噛合する第１クラッチギア１０４ａ及び第１クラッチギア１０４ａと一体に回転する第２クラッチギア１０４ｂからなるクラッチギア１０４と、第２クラッチギア１０４ｂと噛合する第１アイドルギア１０５ａ及び第１アイドルギア１０５と噛合する第２アイドルギア１０５ｂとからなるアイドルギア１０５と、第２アイドルギア１０５ｂに噛合するモータギア１０６と、モータギアを駆動するモータ１０７と、クラッチギア１０４に係止されるクラッチスプリング１０８と、クラッチスプリング１０８の揺動によりインターナルギア１０２の外歯に係合又は離脱可能なパウル１０９と、を備えている。

図６（Ａ）は、クラッチＯＦＦ、すなわち、パウル１０９がインターナルギア１０２の外歯に係合していない状態である。したがって、インターナルギア１０２は自由に回転できる状態になっている。よって、通常時にウェビングベルトを巻き取ったり引き出したりする場合に、スプールが回転すると連動してキャリア１００も回転する。すると、３つのプラネタリギア１０１がスプールの駆動軸回りに公転し、プラネタリギア１０１と噛合するインターナルギア１０２も連動して回転する。その結果、スプールは無用な負荷がかかることなく回転することができる。

図６（Ｂ）は、クラッチＯＮ、すなわち、パウル１０９がインターナルギア１０２の外歯に係合している状態である。したがって、インターナルギア１０２は時計回りに回転できない状態になっている。この状態でモータ１０７を駆動させてモータギア１０６を図の矢印方向（反時計回り）に回転させると、アイドルギア１０５を介してクラッチギア１０４を図の矢印方向（時計回り）に回転させることができる。クラッチギア１０４の回転に伴い、第１クラッチギア１０４ａと噛合する第２サンギア１０３ｂが図の矢印方向（反時計回り）に回転し、連動して第１サンギア１０３ａも同じ方向に回転すると、第１サンギア１０３ａと噛合するプラネタリギア１０１に動力が伝達される。ここで、プラネタリギア１０１は図の矢印方向（時計回り）に回転し、インターナルギア１０２にも時計回りの駆動力を伝達しようとするが、インターナルギア１０２は時計回りに回転することができないため、プラネタリギア１０１は反時計回りに公転することとなり、キャリア１００も図の矢印方向（反時計回り）に回転する。その結果、モータ１０７の駆動力がキャリア１０７（スプール）に伝達され、ウェビングベルトを巻き取ることができる。

図６に示した動力伝達機構では、クラッチギア１０４、クラッチスプリング１０８及びパウル１０９によりクラッチ機構が構成されている。このようなクラッチ機構において、クラッチのＯＮ／ＯＦＦ（パウル１０９の係合／離脱）の切替は、モータ１０７を正転（反時計周り）又は逆転（時計回り）させることによって行う。モータ１０７を正転させると、クラッチギア１０４は時計回りに回転し、クラッチスプリング１０８を時計回りに揺動させることができ、パウル１０９をインターナルギア１０２の外歯に係合させることができ、クラッチをＯＮ状態にすることができる。また、モータ１０７を逆転させれば、クラッチスプリング１０８を反時計回りに揺動させることができ、パウル１０９をインターナルギア１０２の外歯から離脱させることができ、クラッチをＯＦＦ状態にすることができる。このようなクラッチ機構を備えたモータリトラクタには他にも種々の形態が考えられており、例えば、特許文献１〜４に記載されたものが開示されている。
特開２００１−３４７９２３号公報、図２及び図３特開２００５−４２７７５号公報、図２〜図４特開２００５−２８９７０号公報、図２及び図３特開２００５−１４５０８６号公報、図４

上述したモータリトラクタのモータ１０７は、ＥＣＵ（電子制御ユニット）に接続されており、駐車状態から運転状態を経て再び駐車状態に戻るまでの間、ＥＣＵが受信した信号に応じて駆動されるように構成されている。ここで、図７は、モータリトラクタのモータの作動状態の一例を示す図であり、縦軸はモータ回転数、横軸は時間を示している。図７に示すように、モータリトラクタのモータ１０７は、駐車状態から運転状態を経て再び駐車状態に戻るまでの間において、ドアＯＰＥＮ時、バックルＯＮ時、急旋回／急制動時、バックルＯＦＦ時、ドアＯＰＥＮ時に作動する。これらのうち、ドアＯＰＥＮ時、バックルＯＮ時、バックルＯＦＦ時、ドアＯＰＥＮ時は、モータ１０７の回転数が低いモード１で作動し、急旋回／急制動時は、モータ１０７の回転数が高いモード２で作動する。モード１は、乗員とウェビングベルトの間に生じる弛みを除去したり（バックルＯＮ時）、ウェビングベルト格納時に生じる弛みを除去したり（ドアＯＰＥＮ時、バックルＯＦＦ時、ドアＯＰＥＮ時）するためのものであるため、モータ１０７の回転数をそれほど高くする必要がない。一方、モード２は、ウェビングベルトの引き出しを防いで乗員をしっかりと座席に拘束する必要があるため、モータ１０７の回転数を高くしている。

モード１及びモード２において、ウェビングベルトの弛み除去が終了した場合や乗員の拘束を解除する場合には、モータ１０７を停止するとともに、クラッチを解除する必要がある。クラッチＯＮの状態のままでは、通常のウェビングベルトの引き出しや巻き取りができなくなってしまうためである。このクラッチを解除する場合、モータ１０７を逆転させてクラッチスプリング１０８を反時計回りに回転させ、パウル１０９とインターナルギア１０２の外歯との係合を解除するのが一般的である（図６参照）。このクラッチ解除処理は、図７に示すように、モード１及びモード２において同じ制御が行われており、モード１であるか、モード２であるかに関わらず、同じ回転数で同じ時間だけモータ１０７を逆転させている。

例えば、図６に示したクラッチ機構では、クラッチを解除するためにモータ１０７を逆転させた場合に、動力伝達機構全体の保持力が低下することとなる。モード２においては、ウェビングベルトに引き出し方向の高い張力が生じており、キャリア１００（スプール）には逆転方向の強いトルクが生じている。したがって、モータ１０７の逆転とともにキャリア１００（スプール）も逆転することとなり、クラッチの解除に十分な回転数と十分な時間を要することとなる。そのため、上述したクラッチ解除時のモータ制御は、モード２の場合を基準として設定されている。

ところで、クラッチ解除時にモータ１０７を逆転させるということは、必然的にモータ１０７の作動音が発生し、乗員に不快感を与えるという問題が生ずる。かかる問題を解決するために、例えば、特許文献３に記載された発明では、緊急状態を回避した後にロック及びクラッチを解除する場合において、クラッチ解除電流をロック解除電流よりも小さくしてモータの作動音を小さくするようにしている。

しかしながら、特許文献３に記載された発明は、図７に示すモード２の場合のみを想定しており、同様の制御をモード１に適用したとしてもモード１に最適な制御とはならない。また、モード１の作動頻度の方がモード２の作動頻度よりも多いこと、モード１ではモード２ほどパウル１０９とインターナルギア１０２の外歯が強く噛み合っていない（クラッチ機構に生じている負荷が低い）こと等に鑑みれば、モード１に適した制御方法を確立する必要がある。

本発明は上述した問題点に鑑み創案されたものであり、モータリトラクタのクラッチ解除時におけるモータの作動音を低減することができるモータリトラクタの制御方法、モータリトラクタ及びシートベルト装置を提供することを目的とする。

本発明によれば、乗員を拘束するウェビングベルトを巻き取るスプールと、所定の信号に基づいて駆動されるモータと、該モータの動力を前記スプールに伝達可能にするクラッチ機構と、を備えたモータリトラクタの制御方法であって、前記モータを駆動させて前記クラッチ機構の動力伝達を解除する場合に、前記クラッチ機構に生じている負荷に応じて、前記モータの回転数又は駆動時間を変化させる、ことを特徴とするモータリトラクタの制御方法が提供される。

前記クラッチ機構に生じている負荷が所定の値よりも低い場合に、前記クラッチ機構に生じている負荷が所定の値よりも高い場合と比較して、前記モータの回転数を低くするようにしてもよいし、前記モータの駆動時間を短くするようにしてもよいし、前記モータの回転数を低くするとともに前記モータの駆動時間を短くするようにしてもよい。ここで、前記クラッチ機構に生じている負荷が所定の値よりも低い場合とは、前記ウェビングベルトの弛みを除去するために前記モータを駆動させる第１モードであり、前記クラッチ機構に生じている負荷が所定の値よりも高い場合とは、急旋回、急制動等の緊急時に乗員を拘束するために前記モータを駆動させる第２モードであることが好ましい。また、前記モータの回転数を、徐々に、段階的に又はそれらの組合せの態様で変化させるようにしてもよい。

また、本発明によれば、乗員を拘束するウェビングベルトを巻き取るスプールと、所定の信号に基づいて駆動されるモータと、該モータの動力を前記スプールに伝達可能にするクラッチ機構と、前記モータの駆動を制御する制御装置と、を備えたモータリトラクタにおいて、前記モータを駆動させて前記クラッチ機構の動力伝達を解除する場合に、前記クラッチ機構に生じている負荷に応じて、前記モータの回転数又は駆動時間を変化させるようになっている、ことを特徴とするモータリトラクタが提供される。

前記制御装置において、前記クラッチ機構に生じている負荷が所定の値よりも低い場合に、前記クラッチ機構に生じている負荷が所定の値よりも高い場合と比較して、前記モータの回転数が低く設定されていてもよいし、前記モータの駆動時間が短く設定されていてもよいし、前記モータの回転数が低く設定されているとともに前記モータの駆動時間が短く設定されていてもよい。ここで、前記クラッチ機構に生じている負荷が所定の値よりも低い場合とは、前記ウェビングベルトの弛みを除去するために前記モータを駆動させる第１モードであり、前記クラッチ機構に生じている負荷が所定の値よりも高い場合とは、急旋回、急制動等の緊急時に乗員を拘束するために前記モータを駆動させる第２モードであることが好ましい。また、前記モータの回転数が、徐々に、段階的に又はそれらの組合せの態様で変化するように設定されていてもよい。

さらに、本発明によれば、乗員を拘束するウェビングベルトと、該ウェビングベルトを引き出し可能に巻き取るモータリトラクタと、前記ウェビングベルトに摺動可能に支持されたタングと、車体構造物に固定され前記タングと係合可能なバックルとを備えたシートベルト装置において、前記モータリトラクタは、段落００１６乃至段落００１７に記載した制御方法を行うモータリトラクタである、ことを特徴とするシートベルト装置が提供される。

上述した本発明のモータリトラクタの制御方法、モータリトラクタ及びシートベルト装置によれば、モータリトラクタのモータを駆動させてクラッチ機構の動力伝達を解除する場合に、ウェビングベルトの張力が低い時には、モータの回転数を低く又は駆動時間を短く設定することができ、ウェビングベルトの張力が高い時には、モータの回転数を高く又は駆動時間を長く設定することができ、ウェビングベルトの張力に応じたクラッチ解除時のモータ制御を行うことができる。したがって、ウェビングベルトの張力が低い場合（例えば、クラッチ解除前のモータの回転数が低い場合）におけるモータの回転数又は駆動時間を従来の制御方法よりも抑えることができ、モータの作動音を低減することができる。

特に、モータの回転数を低くした場合には、モータの作動音そのものを小さくすることができる。また、モータの駆動時間を短くした場合には、モータの作動音の発生時間を短くすることができる。さらに、モータの回転数を低くするとともに駆動時間を短くした場合には、モータの作動音そのものを小さくすることができるだけでなく、モータの作動音の発生時間も短くすることができる。

また、前記ウェビングベルトの弛みを除去するためにモータを駆動させる第１モードと、急旋回、急制動等の緊急時に乗員を拘束するためにモータを駆動させる第２モードとを区別して、第１モードのクラッチ解除におけるモータの回転数を低くしたり、駆動時間を短くしたりすることにより、第１モード時のモータの作動音を低減することができる。一般に、車両運転中は、第１モードの方が第２モードよりも頻繁に行われるため、作動音を低減する効果は大きく、乗員に与える不快感を大幅に低減することができる。

さらに、モータの逆転回転数を、徐々に、段階的に又はそれらの組合せの態様で変化させることにより、モータの回転数、駆動時間、クラッチ機構の負荷、乗員が感じる作動音等との関係を考慮して最適なモータの駆動制御を実現することができる。

以下、本発明の実施形態について図１〜図５を用いて説明する。ここで、図１は本発明のモータリトラクタを示す構成図であり、図２は本発明のモータリトラクタにおけるモータの作動状態の一例を示す図である。

図１に示すように、本発明のモータリトラクタ１は、乗員を拘束するウェビングベルト２を巻き取るスプール３と、所定の信号に基づいて駆動されるモータ４と、モータ４の動力をスプール３に伝達可能にするクラッチ機構を有する動力伝達手段５と、モータ４の駆動を制御する制御装置６と、制御装置６に接続されモータ４を駆動させる信号を発信する各種センサー７ａ〜７ｄと、モータ４に電流を供給する電源８とを備えている。ここで、動力伝達手段５の構成については、種々の形態のもの（例えば、図６参照）を採用することができるため、詳細については説明を省略する。

前記動力伝達手段５の外側には、例えば、渦巻き状のバネからなるスプリングを内蔵したスプリング手段９が設けられており、ウェビングベルト２を巻き取る方向にスプール３を付勢するようになっている。また、スプール３の動力伝達手段５と反対側の端部にはロック手段１０が接続されており、衝突時等の所定減速度以上の大減速度を生じた場合に、スプール３がウェビングベルト２を引き出す方向に回転するのを阻止できるようになっている。なお、電源８は、車載されたバッテリーである。

また、前記スプール３、モータ４、動力伝達手段５及びロック手段１０は、断面略コ字状のフレーム１１に接続されて一体化されている。また、フレーム１１のウェビングベルト２が巻き取られる部分にはフレームカバー１２が接続されており、ウェビングベルト２の巻太りに対応した巻取空間が確保されている。なお、かかるモータリトラクタ１には、緊急時に作動してウェビングベルト２を巻き取って乗員を束縛する火薬式プリテンショナーを設けるようにしてもよい。

前記制御装置６は、いわゆるＥＣＵ（電子制御ユニット）であり、モータ４、ドアセンサー７ａ、バックルセンサー７ｂ、加速度センサー７ｃ、車両状態検知センサー７ｄ、電源８等に接続されており、各種センサー７ａ〜７ｄが発する信号に応じてモータ４に電源８の電流を供給し所定の回転をさせるプログラムを内蔵している。そして、本発明のモータリトラクタ１における制御装置６は、モータ４を逆転させてクラッチ機構の動力伝達を解除する場合に、クラッチ機構に生じている負荷に応じて、モータ４の回転数又は駆動時間を変化させるようにプログラミングされている。

図２に示すように、モータ４は、駐車状態から運転状態を経て再び駐車状態に戻るまでの間において、ドアＯＰＥＮ時、バックルＯＮ時、急旋回／急制動時、バックルＯＦＦ時、ドアＯＰＥＮ時に作動する。これらのうち、ドアＯＰＥＮ時、バックルＯＮ時、バックルＯＦＦ時、ドアＯＰＥＮ時は、モータ４の回転数が低い第１モード（以下、「モード１」という。）で作動し、急旋回／急制動時は、モータの回転数が高い第２モード（以下、「モード２」という。）で作動する。

モード１は、図２に示す例では、（１）駐車している車両に乗車するためにドアを開けた時（ドアＯＰＥＮ）、（２）乗車後にシートベルトを装着した時（バックルＯＮ）、（３）停車後にシートベルトを外した時（バックルＯＦＦ）、（４）降車のためにドアを開けた時（ドアＯＰＥＮ）、にモータ４を作動するようになっている。また、モード２は、例えば、加速度センサー７ｃが急激な減速加速度を検知した場合や、車両状態検出センサー７ｄが車両の傾きや急ハンドルを検知した場合（急旋回／急制動）にモータ４を作動するようになっている。なお、モード２において、車載レーダ、ブレーキセンサー、ハンドル角センサー、車速センサー等による車両危険予知システムの信号に基づいてモータ４を作動させるようにしてもよい。

以下、モード１におけるモータリトラクタ１の制御方法について詳述する。モード１において、前記（１）のモータ作動は、降車時におけるウェビングベルト２の格納が不十分なために生じていたウェビングベルト２の弛みを除去するための処理である。このとき、ドアセンサー７ａがドアＯＰＥＮを検知して制御装置６に信号を発信する。また、前記（２）のモータ作動は、シートベルトを装着した時に生じる乗員とウェビングベルト２との間の弛みを除去するための処理である。このとき、バックルセンサー７ｂがバックルＯＮを検知して制御装置６に信号を発信する。また、前記（３）のモータ作動は、ウェビングベルト２の格納時に生じるウェビングベルト２の弛みを除去するための処理である。このとき、バックルセンサー７ｂがバックルＯＦＦを検知して制御装置６に信号を発信する。また、前記（４）のモータ作動は、降車前におけるウェビングベルト２の格納が不十分なために生じていたウェビングベルト２の弛みを除去するための処理である。このとき、ドアセンサー７ａがドアＯＰＥＮを検知して制御装置６に信号を発信する。

前記（１）〜（４）のモード１は、所定の回転数でモータ４を正転させた後、所定時間が経過した場合、ウェビングベルト２の格納完了が検知できた場合、ウェビングベルトの張力が一定になった場合等のいずれかの条件に達すると、モータ４を逆転させてクラッチを解除してからモータ４を停止させるようになっている。そして、このモード１ではウェビングベルト２の弛み除去が主目的であるため、図２に示すように、モータ４を正転させる回転数をモード２のように高くする必要はなく、その結果、スプール３やクラッチ機構に生ずる負荷が低くなっている。しかも、乗車中においては、一般に、モード２よりもモード１の方が作動頻度の回数が多い。そこで、本発明では、モード１のクラッチ解除処理に着目し、モード１のクラッチ解除時におけるモータ４の回転数を低くしたり、駆動時間を短くしたりするようにしている。

ここで、図３は、各モードにおけるクラッチ解除時のモータ回転数と時間の関係を示す図であり、（Ａ）はモード２、（Ｂ）はモード１の第１実施形態を示している。なお、縦軸はモータ回転数、横軸は時間を示している。図３（Ａ）に示すように、モード２の場合には、確実にクラッチを解除できるように、十分な回転数ｒ２１で、十分な駆動時間ｔ２１〜ｔ２２だけモータ４を逆転させている。一方、モード１の場合には、図３（Ｂ）に示すように、回転数ｒ２１よりも低い回転数ｒ１１，ｒ１２で、モード１の駆動時間ｔ２１〜ｔ２２よりも短い駆動時間ｔ１１〜ｔ１３だけモータ４を逆転させている。このとき、モータ４を逆転させることにより動力伝達機構全体の保持力が低下するため、最初に回転数ｒ１１で逆転させ、時間ｔ１２に達するまでの間に徐々に回転数をｒ１２まで落とし、その後、時間ｔ１３に達するまでの間を一定の回転数ｒ１２でモータ４を逆転させている。このように、モード１におけるクラッチ解除処理において、モード２の場合よりもモータ４の回転数を低くすることによりモータ４の作動音そのものを小さくすることができ、モータ４の駆動時間を短くすることによりモータ４の作動音の発生時間を短くすることができる。

上述したモード１におけるクラッチ解除処理は、図３（Ｂ）に示した第１実施形態の他にも種々の形態が考えられる。ここで、図４は、モード１におけるクラッチ解除時のモータ回転数と時間の関係を示す図であり、（Ａ）は第２実施形態、（Ｂ）は第３実施形態、（Ｃ）は第４実施形態、（Ｄ）は第５実施形態、（Ｅ）は第６実施形態、（Ｆ）は第７実施形態、（Ｇ）は第８実施形態、（Ｈ）は第９実施形態、（Ｉ）は第１０実施形態、（Ｊ）は第１１実施形態、（Ｋ）は第１２実施形態、（Ｌ）は第１３実施形態、（Ｍ）は第１４実施形態、（Ｎ）は第１５実施形態、（Ｏ）は第１６実施形態、（Ｐ）は第１７実施形態、（Ｑ）は第１８実施形態を示している。なお、図４の各図において、縦軸はモータ回転数、横軸は時間を示している。

図４（Ａ）に示す第２実施形態は、時間ｔ１１における回転数ｒ１１がモード２の回転数ｒ２１と同じ回転数であって、駆動時間ｔ１１〜ｔ１２がモード２の駆動時間ｔ２１〜ｔ２２よりも短い場合を示している。かかる第２実施形態においては、モータ４の駆動時間が短いため、モータ４の作動音の発生時間を短くすることができる。

図４（Ｂ）に示す第３実施形態は、駆動時間ｔ１１〜ｔ１２がモード２の駆動時間ｔ２１〜ｔ２２と同じ場合であって、駆動時間ｔ１１〜ｔ１２における回転数ｒ１１が一定かつモード２の回転数ｒ２１よりも低い場合を示している。かかる第３実施形態においては、モータ４の回転数が低いため、モータ４の作動音そのものを小さくすることができる。

図４（Ｃ）に示す第４実施形態は、駆動時間ｔ１１〜ｔ１２がモード２の駆動時間ｔ２１〜ｔ２２よりも短く、駆動時間ｔ１１〜ｔ１２における回転数ｒ１１が一定かつモード２の回転数ｒ２１よりも低い場合を示している。かかる第４実施形態においては、モータ４の駆動時間が短いため、モータ４の作動音の発生時間を短くすることができるとともに、モータ４の回転数が低いため、モータ４の作動音そのものを小さくすることができる。

図４（Ｄ）に示す第５実施形態は、図３（Ｂ）に示した第１実施形態の駆動時間ｔ１１〜ｔ１３における回転数の変動を前半部分と後半部分で反転させたものである。すなわち、時間ｔ１１からｔ１２までの間を一定の回転数ｒ１１でモータ４を逆転させ、時間ｔ１２〜時間ｔ１３までの間に徐々に回転数をｒ１３まで上げていくようにしている。モータ４の作動音はできるだけ小さい方が好ましいため、第５実施形態では最初の回転数ｒ１１を低く設定しているが、最終的にクラッチを確実に解除するために後半でモータ４の回転数を高くしている。また、図４（Ｆ）に示す第７実施形態のように、駆動時間ｔ１１〜ｔ１２の間で回転数をｒ１２まで徐々に上げるように設定してもよい。さらに、図４（Ｈ）に示す第９実施形態のように、時間ｔ１１における回転数ｒ１１を０に設定するようにしてもよい。また、図４（Ｋ）に示す第１２実施形態のように、時間ｔ１１から時間ｔ１２の間を回転数ｒ１１で一定とし、時間ｔ１２から時間ｔ１３の間を回転数ｒ１１よりも高い回転数ｒ１２で一定とし、段階的に回転数が高くなるように設定してもよい。さらに、図４（Ｎ）に示す第１５実施形態のように、時間ｔ１１から時間ｔ１２の間の回転数を徐々に回転数ｒ１２まで上げていき、時間ｔ１２から時間ｔ１３の間の回転数を一定とするように設定してもよい。

図４（Ｅ）に示す第６実施形態は、駆動時間ｔ１１〜ｔ１２がモード２の駆動時間ｔ２１〜ｔ２２よりも短く、駆動時間ｔ１１〜ｔ１２における回転数ｒ１１がモード２の回転数ｒ２１よりも低い場合であって、徐々にモータ４の回転数を低くしていく場合を示している。かかる第６実施形態では、時間ｔ１２の時に回転数ｒ１２となるように設定しているが、図４（Ｇ）に示す第８実施形態のように、時間ｔ１２における回転数を０になるように設定してもよい。また、図４（Ｊ）に示す第１１実施形態のように、時間ｔ１１から時間ｔ１２の間を回転数ｒ１１で一定とし、時間ｔ１２から時間ｔ１３の間を回転数ｒ１１よりも低い回転数ｒ１２で一定とし、段階的に回転数が低くなるように設定してもよい。さらに、図４（Ｍ）に示す第１４実施形態のように、時間ｔ１１から時間ｔ１２の間を回転数ｒ１１で一定とし、時間ｔ１２から時間ｔ１３の間の回転数を徐々に低くするように設定してもよい。これらの実施形態においては、駆動時間の経過に伴ってモータ４の回転数を低くしていることから、時間の経過に伴ってモータ４の作動音を小さくすることができる。これらの実施形態では、乗員がドアを開けたり、シートベルトを締めたりした後の車内が比較的静かな状態におけるモータ４の作動音を小さくすることができるため、乗員に与える不快感を効果的に低減することができる。

図４（Ｉ）に示す第１０実施形態は、駆動時間ｔ１１〜ｔ１３がモード２の駆動時間ｔ２１〜ｔ２２よりも短く、駆動時間ｔ１１〜ｔ１３における回転数ｒ１２がモード２の回転数ｒ２１よりも低い場合であって、時間ｔ１１から時間ｔ１２の間で徐々に回転数を上げていき、時間ｔ１２から時間ｔ１３の間で徐々に回転数を低くしていく場合を示している。かかる第１０実施形態では、時間ｔ１２の時に回転数ｒ１２となるように設定しているが、図４（Ｌ）に示す第１３実施形態のように、時間１１から時間ｔ１２の間を回転数ｒ１１で一定とし、時間ｔ１２から時間ｔ１３の間を回転数ｒ１２で一定とし、時間ｔ１３から時間ｔ１４の間を回転数ｒ１３で一定となるように、段階的に中間で回転数が高くなるように設定してもよい。かかる第１３実施形態において、回転数ｒ１１を回転数ｒ１３よりも高く設定しているが、回転数ｒ１１を回転数ｒ１３よりも低く設定してもよい。さらに、図４（Ｏ）に示す第１６実施形態のように、時間ｔ１１から時間ｔ１２の間で回転数をｒ１２まで徐々に上げていき、時間ｔ１３から時間ｔ１４の間で回転数を徐々に落とすようにしてもよい。これらの実施形態においては、時間の経過に伴って、モータ４の作動音を徐々に大きくし徐々に小さくすることができるため、乗員に対してモータ４の作動音を気付きにくくすることができる。

図４（Ｐ）に示す第１７実施形態は、図４（Ｌ）に示した第１３実施形態の前半部分と図４（Ｏ）に示す第１６実施形態の後半部分とを組み合わせたものであり、時間ｔ１１から時間ｔ１２の間を回転数ｒ１１で一定とし、時間ｔ１３から時間ｔ１４の間の回転数をｒ１２から徐々に落とすようにしている。また、図４（Ｑ）に示す第１８実施形態は、図４（Ｌ）に示した第１３実施形態の後半部分と図４（Ｏ）に示す第１６実施形態の前半部分とを組み合わせたものであり、時間ｔ１１から時間ｔ１２の間で回転数をｒ１２まで徐々に上げていき、時間ｔ１３から時間ｔ１４の間の回転数をｒ１３で一定とするようにしている。これらの実施形態においても、時間の経過に伴って、モータ４の作動音を徐々に大きくし徐々に小さくすることができるため、乗員に対してモータ４の作動音を気付かせにくくすることができる。

図３及び図４に示したように、本発明では、モータの回転数、駆動時間、クラッチ機構に生じている負荷、乗員が感じる作動音等との関係を考慮して、モータ４の回転数及び駆動時間を種々の形態に設定することができ、最適なモータ４の駆動制御を実現することができる。図４に示した実施形態の他に、徐々に回転数を上げたり落としたりする場合に曲線的に回転数を変化させてもよいし、段階的に回転数を上げたり落としたりする場合に段階の数を増やすようにしてもよい。また、図２に示したモード１の各作動タイミングに応じて、モータ４の回転数及び駆動時間の形態を変化させるようにしてもよい。例えば、降車する前のドアＯＰＥＮ時のモード１では、乗員は車両から降車してしまうため、駆動時間の後半部分でモータ４の回転数が高くなるように設定すれば、乗員が感じるモータ４の作動音を効果的に低減することができる。また、乗車する前のドアＯＰＥＮ時のモード１では、最初、乗員は車両に乗車していないため、駆動時間の前半部分でモータ４の回転数を高くなるように設定すれば、乗員が感じるモータ４の作動音を効果的に低減することができる。

上述した実施形態では、モード１におけるクラッチ解除処理時のモータ４の回転数及び駆動時間を予め制御装置６に内蔵されるプログラムに組み込んでいる場合について説明したが、例えば、クラッチ解除前のモード１の回転数とモード２の回転数との間に閾値を設定し、クラッチ解除前の回転数が閾値よりも高い場合に図３（Ａ）に示したクラッチ解除処理を行い、クラッチ解除前の回転数が閾値よりも低い場合に図３（Ｂ）又は図４に示したクラッチ解除処理を行うようにしてもよい。また、ウェビングベルト２の張力を検出するテンション検出センサーを設け、テンション検出センサーの出力が所定の閾値よりも高い場合に図３（Ａ）に示したクラッチ解除処理を行い、テンション検出センサーの出力が所定の閾値よりも低い場合に図３（Ｂ）又は図４に示したクラッチ解除処理を行うようにしてもよい。

次に、上述したモータリトラクタ１を用いたシートベルト装置について説明する。ここで、図５は本発明のシートベルト装置の全体模式図である。図５に示すように、本発明のシートベルト装置５１は、乗員を拘束するウェビングベルト２と、ウェビングベルト２を引き出し可能に巻き取るモータリトラクタ１と、ウェビングベルト２に摺動可能に支持されたタング５２と、タング５２と係合可能なバックル５３とを備え、モータリトラクタ１には、図１に示したものを採用している。すなわち、モータリトラクタ１は、ウェビングベルト２を巻き取るスプール３と、所定の信号に基づいて駆動されるモータ４と、モータ４の動力をスプール３に伝達可能にするクラッチ機構を有する動力伝達手段５と、モータ４の駆動を制御する制御装置６と、制御装置６に接続されモータ４を駆動させる信号を発信する各種センサー７ａ〜７ｄと、モータ４に電流を供給する電源８とを備え、制御装置６は、上述した方法でモータ４の回転数及び駆動時間を制御し、動力伝達手段５のクラッチ機構を解除するようにプログラミングされている。このモータリトラクタ１及びその制御方法の詳細については、既に述べたとおりであるので、重複した説明を省略する。なお、モータリトラクタ１は車両シート５４内に収容されており、ウェビングベルト２は車体（図示せず）に固定されたガイドアンカー５５に掛け回されるとともに先端がベルトアンカー５６により車体又は車両シート５４に接続されている。

かかるシートベルト装置５１に上述したモータリトラクタ１を採用することにより、モータ４の作動音が少ないシートベルト装置５１を提供することができる。なお、ウェビングベルト２、タング５２、バックル５３、車両シート５４、ガイドアンカー５５及びベルトアンカー５６の設置場所や具体的な形状は、図示したものに限られず、その機能を果たすことができる設置場所及び形状であればよい。

本発明は上述した実施形態に限定されず、例えば、モード１のモータ作動は図２に示した場合に限定されない等、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更が可能であることは勿論である。

本発明のモータリトラクタを示す構成図である。本発明のモータリトラクタにおけるモータの作動状態の一例を示す図である。各モードにおけるクラッチ解除時のモータ回転数と時間の関係を示す図であり、（Ａ）はモード２、（Ｂ）はモード１の第１実施形態を示している。モード１におけるクラッチ解除時のモータ回転数と時間の関係を示す図であり、（Ａ）は第２実施形態、（Ｂ）は第３実施形態、（Ｃ）は第４実施形態、（Ｄ）は第５実施形態、（Ｅ）は第６実施形態、（Ｆ）は第７実施形態、（Ｇ）は第８実施形態、（Ｈ）は第９実施形態、（Ｉ）は第１０実施形態、（Ｊ）は第１１実施形態、（Ｋ）は第１２実施形態、（Ｌ）は第１３実施形態、（Ｍ）は第１４実施形態、（Ｎ）は第１５実施形態、（Ｏ）は第１６実施形態、（Ｐ）は第１７実施形態、（Ｑ）は第１８実施形態を示している。本発明のシートベルト装置の全体模式図である。モータリトラクタの動力伝達機構を示した図であり、（Ａ）はクラッチＯＦＦ時の状態、（Ｂ）はクラッチＯＮ時の状態を示している。モータリトラクタのモータの作動状態の一例を示す図である。

符号の説明

１モータリトラクタ
２ウェビングベルト
３スプール
４モータ
５動力伝達手段
６制御装置
７ａドアセンサー
７ｂバックルセンサー
７ｃ加速度センサー
７ｄ車両状態検出センサー
８電源
９スプリング手段
１０ロック手段
１１フレーム
１２フレームカバー
５１シートベルト装置
５２タング
５３バックル
５４車両シート
５５ガイドアンカー
５６ベルトアンカー
１００キャリア
１０１プラネタリギア
１０２インターナルギア
１０３サンギア
１０４クラッチギア
１０５アイドルギア
１０６モータギア
１０７モータ
１０８クラッチスプリング
１０９パウル

Claims

乗員を拘束するウェビングベルトを巻き取るスプールと、所定の信号に基づいて駆動されるモータと、該モータの動力を前記スプールに伝達可能にするクラッチ機構と、を備えたモータリトラクタの制御方法であって、
前記モータを駆動させて前記クラッチ機構の動力伝達を解除する場合に、前記クラッチ機構に生じている負荷に応じて、前記モータの回転数又は駆動時間を変化させる、ことを特徴とするモータリトラクタの制御方法。
前記クラッチ機構に生じている負荷が所定の値よりも低い場合に、前記クラッチ機構に生じている負荷が所定の値よりも高い場合と比較して、前記モータの回転数を低くする、ことを特徴とする請求項１に記載のモータリトラクタの制御方法。
前記クラッチ機構に生じている負荷が所定の値よりも低い場合に、前記クラッチ機構に生じている負荷が所定の値よりも高い場合と比較して、前記モータの駆動時間を短くする、ことを特徴とする請求項１に記載のモータリトラクタの制御方法。
前記クラッチ機構に生じている負荷が所定の値よりも低い場合に、前記クラッチ機構に生じている負荷が所定の値よりも高い場合と比較して、前記モータの回転数を低くするとともに前記モータの駆動時間を短くする、ことを特徴とする請求項１に記載のモータリトラクタの制御方法。
前記クラッチ機構に生じている負荷が所定の値よりも低い場合とは、前記ウェビングベルトの弛みを除去するために前記モータを駆動させる第１モードであり、前記クラッチ機構に生じている負荷が所定の値よりも高い場合とは、急旋回、急制動等の緊急時に乗員を拘束するために前記モータを駆動させる第２モードである、ことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のモータリトラクタの制御方法。
前記モータの回転数を、徐々に、段階的に又はそれらの組合せの態様で変化させる、ことを特徴とする請求項１、請求項２、請求項４又は請求項５のいずれかに記載のモータリトラクタの制御方法。
乗員を拘束するウェビングベルトを巻き取るスプールと、所定の信号に基づいて駆動されるモータと、該モータの動力を前記スプールに伝達可能にするクラッチ機構と、前記モータの駆動を制御する制御装置と、を備えたモータリトラクタにおいて、前記制御装置は、請求項１乃至請求項６のいずれかに記載されたモータリトラクタの制御方法を行う、ことを特徴とするモータリトラクタ。
乗員を拘束するウェビングベルトと、該ウェビングベルトを引き出し可能に巻き取るモータリトラクタと、前記ウェビングベルトに摺動可能に支持されたタングと、車体構造物に固定され前記タングと係合可能なバックルとを備えたシートベルト装置において、前記モータリトラクタは、請求項７に記載のモータリトラクタである、ことを特徴とするシートベルト装置。