JP2009298382A - 乗員保護装置 - Google Patents

Abstract

【課題】テンションレデューサ機能及びプリテンショナ機能を同一機構で構成し、装置を簡素化及び小型化することができる乗員保護装置を提供する。
【解決手段】シートベルト１を巻き取る巻取軸を、シートベルト１の巻き取り方向へ付勢する第１渦巻きばね２４及び第２渦巻きばね２５と、第１渦巻きばね２４の収縮を選択的に係止するラチェットホイール２３及びラチェット爪２７とを備える乗員保護装置に、シートベルト１の装着を検出するベルト装着検出部７と、車両の衝突を検知する衝突検知センサ９と、シートベルト非装着時はラチェットホイールの係止を解除し、シートベルト装着時であって車両の衝突を検知していない場合、ラチェットホイールを係止し、シートベルト装着時であって車両の衝突を検知した場合、ラチェットホイールの係止を解除するように制御する制御部８とを備える。
【選択図】図３

Description

本発明は、車両の乗員をシートベルトによって拘束保護する乗員保護装置に関し、特にシートベルト装着時にシートベルトの巻き取り力を制御することによって、乗員の圧迫感を軽減するテンションレデューサを備えた乗員保護装置に関する。

車両の座席に設けられる乗員保護装置は、車両の衝突時に乗員を拘束し、保護する装置であり、シートベルト（ウェビング）、シートベルトリトラクタ及びバックルから構成される。

シートベルトリトラクタは、シートベルトを巻取軸に巻回し、渦巻きばねの付勢力により内部に引き込み、シートベルト非装着時にはその引き込んだ状態でシートベルトを収容している。乗員がシートベルトを装着する場合、シートベルトの巻き取り側と反対側一端に設けたタングプレートを引っ張ることで収容されたシートベルトを引き出し、これを座席の傍らに設けたバックルに係合させることで、シートベルトを装着する。

このように構成されたシートベルトリトラクタは、車両衝突時にシートベルトの巻取軸からの引き出しをロックし、前方へ慣性移動する乗員の身体を拘束する。また、特に車両急減速時等において一層強力に乗員の身体を拘束するため、プリテンショナ及びロック機構が設けられる。
プリテンショナは、車両が急減速状態になったことを加速度センサが検知した場合にシートベルトの弛みを除去し、シートベルトによる拘束力を向上するものである。

一方、乗員がシートベルトを装着した際、渦巻きばねの付勢力によって乗員が圧迫感を抱かぬよう、シートベルトの巻き取り力を軽減するテンションレデューサを備えたシートベルトリトラクタが知られている（例えば、特許文献１〜３）。
テンションレデューサは、シートベルトの巻き取り方向へ巻取軸を付勢する第１渦巻きばね及び第２渦巻きばねを備え、シートベルト非装着時には第１及び第２渦巻きばね両方の付勢力によってシートベルトを巻き取り、シートベルト装着時には、第２渦巻きばねの付勢力のみによってシートベルトを巻き取るように構成されている。
実開昭６４−１０４５０号公報 特開２０００−２３８６１１号公報 特開２００１−１８７５６０号公報

ところで、自動車分野では車両の小型化、車内空間の拡大が求められている。このため、各種車載装置にも省スペース化が要求されている。
しかしながら、従来、プリテンショナ及びテンションレデューサは技術的目的が異なるため、別システムで構成されており、シートベルトリトラクタにプリテンショナ、テンションレデューサ等の各種機構を備えることによる乗員保護装置の大型化が深刻な問題となっていた。

本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、シートベルトの装着を検出するベルト装着検出手段と、車両の衝突を検知する衝突検知手段とを備え、シートベルト装着時に車両の衝突を検知した場合、シートベルトの巻き取り力が大きくなるようにテンションレデューサの動作を制御するよう構成することにより、テンションレデューサ機能及びプリテンショナ機能を同一機構で構成し、装置を簡素化及び小型化することができる乗員保護装置を提供することにある。

本発明の他の目的は、直列的に接続された第１及び第２ばねと、該第１ばねの収縮を選択的に係止する係止部材とを備えた簡単な構成で、車両衝突時のシートベルトの巻き取り力を乗員の体格、体重等に応じて増減させることができる乗員保護装置を提供することにある。

本発明の他の目的は、ベルトの巻き取り量を検出するセンサによって、シートベルトの装着を検知するように構成することにより、バックルにシートベルト検出スイッチを設ける場合に必要となるケーブル、即ちバックルのシートベルト検出スイッチからシートベルトリトラクタへ引き回すケーブルが不要になり、装置全体をより簡素化及び小型化することができる乗員保護装置を提供することにある。

第１発明に係る乗員保護装置は、乗員を拘束保護するためのシートベルトを巻き取る巻取軸を、該シートベルトの巻き取り方向へ付勢する付勢手段と、該付勢手段によって前記巻取軸に加えられる付勢力を変化させる付勢力変更手段とを備える乗員保護装置において、前記シートベルトの装着を検出するベルト装着検出手段と、車両の衝突を検知する衝突検知手段と、前記ベルト装着検出手段が前記シートベルトの非装着を検出した場合、第１付勢力で前記シートベルトが巻き取られるように、前記付勢力変更手段の動作を制御する手段と、前記ベルト装着検出手段が前記シートベルトの装着を検出した場合、前記衝突検知手段が車両の衝突を検知したとき、第１付勢力で前記シートベルトが巻き取られ、前記衝突検知手段が車両の非衝突を検知したとき、第１付勢力より弱い第２付勢力で前記シートベルトが巻き取られるように、前記付勢力変更手段の動作を制御する手段とを備えることを特徴とする。

第１発明にあっては、付勢手段は巻取軸をシートベルトの巻き取り方向へ付勢している。付勢力変更手段は、巻取軸に加えられる付勢力を増減変化させる手段であり、シートベルト装着時に乗員の圧迫感を軽減するテンションレデューサと、車両衝突時にシートベルトの弛みを取り除き、乗員を初期拘束するプリテンショナとを同一機構で構成するものである。
ベルト装着検出手段は、テンションレデューサ機能を実現すべく、シートベルトの装着を検出する。また、衝突検知手段は、プリテンショナ機能を実現すべく、車両の衝突を検知する。そして、乗員保護装置は、ベルト装着検出手段の検出結果と、衝突検知手段の検知結果とに基づいて、付勢力変更手段の動作を制御、つまり、シートベルトの巻き取り力を制御する。
具体的には、シートベルトが装着されていない場合、強い第１付勢力でシートベルトが巻き取られる。シートベルトが装着されている場合であって、衝突検知手段が車両の非衝突を検知したとき、弱い第２付勢力でシートベルトが巻き取られる。従って、シートベルト装着時における乗員の圧迫感を軽減することが可能になる。
一方、シートベルトが装着されている場合であって、衝突検知手段が車両の衝突を検知したとき、強い第１付勢力でシートベルトが巻き取られる。従って、車両衝突時にシートベルトの弛みを取り除き、乗員を効果的に初期拘束することが可能になる。

第２発明に係る乗員保護装置は、前記付勢手段は、直列的に接続された第１ばね及び第２ばねを備え、前記付勢力変更手段は、前記第１ばねの収縮を選択的に係止する係止部材を備えることを特徴とする。

第２発明にあっては、付勢手段は直列的に接続された第１ばね及び第２ばねを備え、付勢力変更手段は第１ばねの収縮を選択的に係止する係止部材を備えている。係止部材が第１ばねの収縮を係止していない場合、直列的に接続された第１ばね及び第２ばねの付勢力が巻取軸に加えられるため、シートベルトは強い第１付勢力で巻き取られる。係止部材が第１ばねの収縮を係止している場合、第２ばねの付勢力のみが巻取軸に加えられるため、シートベルトは弱い第２付勢力で巻き取られる。
非衝突時においては、シートベルトが装着されるまでの間、シートベルトの引き出し量に応じて、第１ばね及び第２ばねには弾性エネルギーが蓄積される。シートベルトが装着された時点で第１ばねの収縮が係止される。このため、シートベルトの装着に際してシートベルトの引き出し量が大きい程、第１ばねは、より大きな弾性エネルギーを蓄えた状態で係止される。そして、車両の衝突が検知された場合、係止部材は第１ばねの係止を解除する。従って、シートベルトの引き出し量が大きい程、車両衝突時にシートベルトはより強く巻き取られる。また、シートベルトの引き出し量と、乗員の体重とは相関があるため、乗員の体重が重い程、車両衝突時にシートベルトはより強く巻き取られるとも言える。
一方、車両に加速度が生じた場合、乗員に慣性力が発生する。該慣性力は乗員の体重に比例して大きくなるため、乗員の体重が重い程、より強い付勢力でシートベルトを巻き取り、乗員を初期拘束することが好ましい。本発明によれば、車両衝突時のシートベルトの巻き取り力を乗員の体重に応じて増減させることが可能である。

第３発明に係る乗員保護装置は、前記ベルト装着検出手段は、ベルトの巻き取り量を検出するセンサであることを特徴とする。

第３発明にあっては、ベルト装着検出手段は、シートベルトの巻き取り量を検出するセンサ、例えばリミットスイッチによって、シートベルトの装着を検出する。シートベルトの巻き取り量が所定量以上である場合、シートベルトが装着されていない状態、所定量未満である場合、シートベルトが装着されている状態と考えられるため、シートベルトの巻き取り量によってシートベルトの装着を検出することができる。
シートベルトの巻き取り量を検出するセンサによってシートベルトの装着を検出するように構成した場合、シートベルト検出スイッチをバックルに備える場合に必要となるケーブル、ケーブルの配線スペースが不要になる。

第１発明によれば、テンションレデューサ機能及びプリテンショナ機能を同一機構で構成し、装置を簡素化及び小型化することができる。

第２発明によれば、直列的に接続された第１及び第２ばねと、該第１ばねの収縮を選択的に係止する係止部材とを備えた簡単な構成で、車両衝突時のシートベルトの巻き取り力を乗員の体格、体重等に応じて増減させることができる。

第３発明によれば、バックルにシートベルト検出スイッチを備える場合に必要となるケーブル、即ちバックルからシートベルトリトラクタへ引き回すケーブルが不要になり、装置全体をより簡素化及び小型化することができる。

図１は、本発明の実施の形態に係る乗員保護装置の構成を示す模式図である。本発明の乗員保護装置は、車両内部に設けられており、乗員Ａを座席Ｃに拘束するためのシートベルト１と、シートベルト１の一方側を引き出し可能に巻き取るシートベルトリトラクタ２と、シートベルト１に摺動可能に設けたタング３と、タング３と係合するバックル４とを備えている。

シートベルト１は、一方側がセンターピラーＢ内下部に設けられるシートベルトリトラクタ２により巻き取られると共に、途中でショルダアンカ５に通され、その他方側端部が止め具６により車体下部にて回動可能に接続されている。

図２は、シートベルトリトラクタ２の一例を模式的に示す断面図、図３は、テンションレデューサの機構を概念的に示す説明図である。シートベルトリトラクタ２は、平面視略コの字型形状又はＵ字形状をなす金属製のフレーム２０を備える。フレーム２０は相対向する１対の矩形状の側板２０ａ及び各側板２０ａを連結する矩形状の連結板２０ｂを有している。連結板２０ｂは、ボルト等で車両に固定される。側板２０ａは、シートベルト１を巻き取るための巻取りリール２１を支持する支持孔を、各側板２０ａの対向する部位に有している。各支持孔には軸受け用のブッシュが設けられている。巻取りリール２１は、ブッシュを介して各支持孔に回転自在に支持された巻取軸２１ａと、側板２０ａ間に収まるように巻取軸２１ａの両端部に設けられたフランジ２１ｂと、巻取軸２１ａの一端から支持孔を貫通して側板２０ａの外側へ突出した突出軸部２１ｃとを備える。突出軸部２１ｃの先端には中心軸方向へ突出した凸部が形成されている。巻取軸２１ａは、シートベルト１の一端が取り付けられ、巻取りリール２１の回転によってシートベルト１が巻き取られるように構成されている。

また、シートベルトリトラクタ２は、巻取軸２１ａをシートベルト１の巻き取り方向へ付勢する第１渦巻きばね２４及び第２渦巻きばね２５と、各ばねによって巻取軸２１ａに加えられる付勢力を増減変化させるためのラチェットホイール２３と、各ばね及びラチェットホイール２３を収容する収容体２２とを備える。

収容体２２は、例えば樹脂製であり、円板部２２ａと、該円板部に周設された周壁部２２ｂとを備え、側板２０ａを覆うように側板２０ａに取り付けられている。円板部２２ａの中心部には、ラチェットホイール２３を回転可能に支持するための孔部２２ｃが形成されている。

ラチェットホイール２３は軸部２３ｂを備える。軸部２３ｂは、収容体２２の孔部２２ｃに嵌合する嵌合凸部２３ｃを一端側に、突出軸部２１ｃの凸部が嵌合する凹部２３ｄを他端側に有しており、中心軸が巻取軸２１ａと略一致するように、また収容体２２及び巻取軸２１ａに対して回転可能に設けられている。軸部２３ｂの他端側には、底浅の有底円筒状をなし、外周面にはラチェットギア２３ａが形成されている。ラチェットギア２３ａは、ラチェット機構によって、ラチェットホイール２３の回転方向をシートベルト１の引き出し方向へ制限する一方向ギアである。

第１渦巻きばね２４は、一端部が、収容体２２に形成された図示しないスリットに固定されており、他端部が、ラチェットホイール２３の軸部２３ｂに形成された図示しないスリットに固定されている。

第２渦巻きばね２５は、第１渦巻きばねより弾性力が小さい渦巻きばねであり、ラチェットギア２３ａの内周側に配されている。第２渦巻きばね２５は、一端部が、ラチェットギア２３ａの内周面に形成された図示しないスリットに固定されており、他端部が突出軸部２１ｃに形成された図示しないスリットに固定されている。

また、シートベルトリトラクタ２は、ラチェットホイール２３の回転、特にシートベルト１の巻き取り方向への回転を係止するラチェット爪２７、ラチェット爪２７を駆動する電磁ソレノイド２６、電磁ソレノイド２６の動作を制御する制御部８とを備える。電磁ソレノイド２６は、図示しない通電スイッチを介してバッテリに接続されており、制御部８は、該通電スイッチのオンオフ状態を制御することによって、電磁ソレノイド２６への通電を制御する。ラチェット爪２７は、支持軸２７ａによって回動可能に支持されている。電磁ソレノイド２６が通電された場合、プランジャ２６ａが没入してラチェット爪２７は、ラチェットギア２３ａに噛合する方向へ移動し、電磁ソレノイド２６が非通電状態になった場合、プランジャ２６ａが突出してラチェット爪２７は、ラチェットギア２３ａから離れる方向へ移動するように構成されている。
ラチェット爪２７がラチェットギア２３ａから離れている場合、ラチェットホイール２３は自由に回転するため、直列的に接続された第１渦巻きばね２４及び第２渦巻きばね２５両方の付勢力が巻取軸２１ａに加えられ、シートベルト１に強い巻き取り力が働く。
ラチェット爪２７がラチェットギア２３ａに噛合した場合、ラチェットホイール２３の回転が係止されるため、第２渦巻きばね２５の付勢力のみが巻取軸２１ａに加えられ、シートベルト１に弱い巻き取り力が働く。

また、乗員保護装置は、例えば、バックル４に設けられており、シートベルト１の装着を検出するベルト装着検出部７と、車両の衝突を検知する衝突検知センサ９とを備える。ベルト装着検出部７は、例えばバックルスイッチを備え、バックル４にタング３が挿嵌されたか否かを検出する。

衝突検知センサ９は、例えば、衝突時に車体に発生する衝撃を検出する加速度センサを備え、加速度センサの信号を衝突検知信号として制御部８へ出力する。なお、加速度センサから得られる加速度信号を信号処理して大きさ又は立ち上がり波形に基づいて車両の衝突を検出し、衝突の有無を示す衝突検知信号を制御部８へ出力するように構成しても良い。
また、自車両と、前方車両等の障害物との衝突が生ずる可能性があるか、衝突を回避可能か回避不可であるかを判別するように衝突検知センサ９を構成しても良い。例えば、レーザレーダ、超音波センサ等の非接触型距離センサによって所定時間毎に自車と障害物との距離を計測する。この距離の時間的変化から相対速度を計算する。距離を相対速度で除算して衝突までの時間を計算する。該衝突時間が予め設定された所定時間以下なら、衝突の可能性があるとして衝突検知信号を制御部８へ出力する。
また、ヨーレート検知センサ、ロール検知センサ、車両周囲モニター等で、衝突検知センサ９を構成しても良い。

図４は、制御部８の構成を模式的に示すブロック図である。制御部８は、テンションレデューサ機能及びプリテンショナ機能の制御、各種演算、判定処理等を行うＣＰＵ８０を備える。ＣＰＵ８０には、バス８６を介してテンションレデューサ機能及びプリテンショナ機能の制御を行うためのコンピュータプログラムを記憶するＲＯＭ８１と、演算に伴って発生する一時的な情報を記憶するＲＡＭ８２と、ベルト装着検出部７からシートベルト１の装着の有無を示すシートベルト装着信号が入力する第１入力部８３と、衝突検知センサ９から衝突検知信号が入力する第２入力部８５と、テンションレデューサの動作を制御、具体的には電磁ソレノイド２６への通電を制御するための制御信号を出力する出力部８４とが接続されている。なお、図１においては作図の便宜上、ベルト装着検出部７から制御部８へ入力する信号を示す矢印を省略している。

図５は、テンションレデューサ機能及びプリテンショナ機能の制御に係るＣＰＵ８０の処理手順を示すフローチャート、図６は、車両衝突及びベルト装着の有無と、テンションレデューサ機能のオンオフ状態との関係を示す図表である。まず、ＣＰＵ８０は、衝突検知信号を取得する（ステップＳ１１）。そして、衝突検知信号の信号レベルが所定レベル以上であるか否かを判定する（ステップＳ１２）。所定レベル未満であると判定した場合（ステップＳ１２：ＮＯ）、ＣＰＵ８０は、ベルト装着検出部７からシートベルト装着信号を取得し（ステップＳ１３）、シートベルト１の装着の有無を判定する（ステップＳ１４）。ステップＳ１２で所定レベル以上であると判定した場合（ステップＳ１２：ＹＥＳ）、又はステップＳ１４でシートベルト１を装着していないと判定した場合（ステップＳ１４：ＮＯ）、ＣＰＵ８０は、テンションレデューサ機能をオフ状態に制御、つまりシートベルト１が強い付勢力で巻き取られるように、電磁ソレノイド２６を非通電状態に制御し（ステップＳ１６）、処理を終える。シートベルト１を装着していると判定した場合（ステップＳ１４：ＹＥＳ）、ＣＰＵ８０は、テンションレデューサ機能をオン状態に制御、つまりシートベルト１が弱い付勢力で巻き取られるように、電磁ソレノイド２６を通電状態に制御し（ステップＳ１５）、処理を終える。

次に、乗員保護装置の動作を説明する。図７は、乗員保護装置の動作を概念的に示す説明図である。
図７（ａ）は、シートベルト１を装着する前の状態を示している。シートベルト１が装着されていない場合、テンションレデューサ機能はオフ状態にある。つまり、ラチェット爪２７がラチェットギア２３ａから離れ、ラチェットホイール２３が自由に回転できる状態にある。従って、第１渦巻きばね２４及び第２渦巻きばね２５両方の付勢力が巻取軸２１ａに加わり、強い力でシートベルト１が巻き取られる。

図７（ｂ）は、シートベルト１を装着する前の状態で、シートベルト１を引き出した状態を示している。図７（ａ）に示した状態でシートベルト１を引き出した場合、第１渦巻きばね２４及び第２渦巻きばね２５の伸張に伴ってラチェットホイール２３も回転するため、上述のようにシートベルト１は強い力で巻き取られる。

図７（ｃ）は、シートベルト１を装着した状態を示している。シートベルト１が装着された場合、テンションレデューサ機能はオン状態にある。つまり、ラチェット爪２７がラチェットギア２３ａに噛合し、ラチェットホイール２３の回転、特にシートベルト１の巻き取り方向への回転が制限された状態にある。従って、第２渦巻きばね２５の付勢力のみが巻取軸２１ａに加わり、弱い力でシートベルト１が巻き取られる。よって、シートベルト１装着中の乗員Ａの圧迫感を軽減させることができる。

図７（ｄ）は、シートベルト１を装着した状態で、シートベルト１を引き出した状態を示している。図７（ｃ）に示した状態でシートベルト１が引き出された場合、第１渦巻きばね２４が伸張する。もちろん、引き出し量によっては、ラチェットホイール２３もシートベルト１の引き出し方向へ回転することもある。ただし、ラチェットホイール２３が前記引き出し方向へ回転しても、その後、巻き取り方向への回転は制限されるため、シートベルト１は弱い力で巻き取られる。

図７（ｅ）は、シートベルト１装着後に車両の衝突を検知した状態を示している。衝突時においては、テンションレデューサ機能はオフ状態になるため、第１渦巻きばね２４及び第２渦巻きばね２５両方の付勢力が巻取軸２１ａに加わり、強い力でシートベルト１が巻き取られる。従って、車両の衝突時にはシートベルト１を強く巻き取ることによって、シートベルト１の弛みを取り除き、乗員Ａを効果的に初期拘束することができる。

このように構成された乗員保護装置にあっては、テンションレデューサ機能及びプリテンショナ機能を同一機構で構成し、装置を簡素化及び小型化することができる。

また、直列的に接続された第１渦巻きばね２４、第２渦巻きばね２５、ラチェットホイール２３、ラチェット爪２７を備えた簡単な構成で、テンションレデューサ機能及びプリテンショナ機能を実現することができる。

更に、車両衝突時のシートベルト１の巻き取り力を乗員Ａの体格、体重等に応じて増減させることができ、より効果的に乗員Ａを初期拘束することができる。

更にまた、バックル４にシートベルト検出スイッチを設ける場合に必要となるケーブル、即ちバックル４のシートベルト検出スイッチからシートベルトリトラクタ２へ引き回すケーブルが不要になり、装置全体をより簡素化及び小型化することができる。

（変形例１）
図８は、変形例１に係る乗員保護装置を構成するシートベルトリトラクタ２の一例を模式的に示す断面図である。変形例１に係る乗員保護装置は、シートベルト１の巻き取り量によって、シートベルト１の装着を検出するように構成したものである。

変形例１に係る乗員保護装置は、バックル４に設けたベルト装着検出部７に代えて、シートベルト１の巻き取り量を検出する巻取量センサ２８を備える。巻取量センサ２８は、可動片を有する常閉接点型のリミットスイッチであり、可動片が巻取軸２１ａまわりに巻回されたシートベルト１の最外周面に当接するような位置及び姿勢で、フレーム２０の適宜箇所に固定されている。巻取量センサ２８は、シートベルト１が所定量以上引き出されて可動片が押されていない状態になった場合、オン状態となり、シートベルト１の引き出し量が所定量未満で可動片が押されている状態になった場合、オフ状態となる。制御部８は、巻取量センサ２８のオンオフ状態を検出することによって、シートベルト１の装着を検出する。

変形例１に係る乗員保護装置にあっては、シートベルトリトラクタ２側でシートベルト１の装着を検出するように構成されているため、バックル４に設けたベルト装着検出部７と、シートベルトリトラクタ２側の制御部８とを接続するケーブル及びケーブルを引き回すスペースが不要になる。従って、乗員保護装置をより簡素化及び小型化することができる。

（変形例２）
図９は、変形例２に係る乗員保護装置の要部を概念的に示す説明図である。変形例２に係る乗員保護装置は、変形例１と同様の巻取量センサ２８を備えている。変形例２に係る巻取量センサ２８は、そのオンオフ状態によって、電磁ソレノイド２６への通電がオンオフするように構成されている。具体的には、車両に搭載されたバッテリ１０の正極端には、電磁ソレノイド２６への通電をオンオフする通電スイッチ２９の一端が接続され、通電スイッチ２９の他端は、巻取量センサ２８の一端に接続され、巻取量センサ２８の他端は電磁ソレノイド２６の入力端に接続されている。

制御部８は、衝突検知センサ９の信号のみを監視し、衝突を検知した場合、通電スイッチ２９をオフ状態に制御し、衝突を検知していない場合、通電スイッチ２９をオン状態に制御する。

変形例２に係る乗員保護装置にあっては、衝突の有無を監視し、通電スイッチ２９をオンオフ制御するのみで、テンションレデューサ及びプリテンショナ機能を実現することができる。従って、テンションレデューサ及びプリテンショナの構成をより簡素化及び小型化することができる。

（変形例３）
図１０は、変形例３に係る乗員保護装置の要部を概念的に示す説明図である。変形例３に係る乗員保護装置は、変形例１と同様の巻取量センサ２８を備えている。変形例３に係る巻取量センサ２８は、そのオンオフ状態によって、制御部８の動作状態がオンオフするように構成されている。具体的には、電源回路１１の正極端に、巻取量センサ２８の一端が接続され、巻取量センサ２８の他端が制御部８の電源入力端子に接続されている。また、車両に搭載されたバッテリ１０の正極端には、電磁ソレノイド２６への通電をオンオフする通電スイッチ２９の一端が接続され、通電スイッチ２９の他端は、電磁ソレノイド２６の入力端に接続されている。

制御部８は、シートベルト１が装着された時点で動作を開始し、動作開始後は、衝突検知センサ９の信号のみを監視し、衝突を検知した場合、通電スイッチ２９をオフ状態に制御し、衝突を検知していない場合、通電スイッチ２９をオン状態に制御する。

変形例３に係る乗員保護装置にあっては、制御部８の消費電力を低減し、且つ衝突の有無を監視し、通電スイッチ２９をオンオフ制御するのみで、テンションレデューサ機能及びプリテンショナ機能を実現することができる。従って、テンションレデューサ及びプリテンショナの構成をより簡素化及び小型化することができる。

（変形例４）
変形例４に係る乗員保護装置は、変形例２に係る乗員保護装置において制御部を廃止し、衝突検知センサから出力される衝突検知信号によって通電スイッチがオンオフするように構成されている。例えば、図９に示す制御部を備えず、衝突検知センサの出力が通電スイッチに直接入力し、衝突検知センサからハイレベルの衝突検知信号が通電スイッチに入力された場合、通電スイッチがオン状態になり、ローレベルの衝突検知信号が通電スイッチに入力された場合、通電スイッチがオフ状態になるように構成すると良い。
変形例４に係る乗員保護装置にあっては、乗員保護装置を更に簡素化及び小型化することができる。

（変形例５）
変形例５に係る乗員保護装置は、ラチェットホイールを回転させるモータを備える。モータの出力軸は、ラチェットホイールの軸部に接続されており、モータの回転は制御部によって制御される。制御部は、例えばシートベルト装着時にラチェットホイールをシートベルトの引き出し方向へ所定量、回転させるようにモータを駆動させる。シートベルト装着後にラチェットホイールがシートベルトの引き出し方向へ回転した場合、第２渦巻きばねに蓄えられた弾性エネルギーの一部が第１渦巻きばねに移動し、更にモータの回転エネルギーが第２渦巻きばねに蓄積される。

変形例５に係る乗員保護装置にあっては、第２渦巻きばねの弾性エネルギーが第１渦巻きばねへ移動するため、シートベルト装着時における乗員の圧迫感をより効果的に軽減させることができる。
また、第２渦巻きばねにより大きな弾性エネルギーが蓄積されるため、衝突時にはより強い巻き取り力でシートベルトを引き込むことができ、より効果的に乗員を初期拘束することができる。
（変形例６）
変形例６に係る乗員保護装置は、車両衝突時のシートベルトの巻き取りを補助するモータを備える。モータの出力軸は、巻取軸に接続されており、モータの回転は制御部によって制御される。制御部は、例えば、シートベルト装着時において車両の衝突を検知した場合、先にモータをシートベルトの巻き取り方向へ回転させ、次いで電磁ソレノイドを通電させる。このような手順でモータ及び電磁ソレノイドを駆動した場合、電磁ソレノイドを通電させ、次いでモータを駆動する場合に比べて、モータのトルクを巻取軸へより効果的に伝達させることができる。

変形例６にあっては、モータを備え、電磁ソレノイドの通電に先だってモータを回転させるように構成することによって、車両衝突時に乗員をより効果的に初期拘束することができる。

なお、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって、制限的なものではない。本発明の範囲は、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれる。

本発明の実施の形態に係る乗員保護装置の構成を示す模式図である。 シートベルトリトラクタの一例を模式的に示す断面図である。 テンションレデューサの機構を概念的に示す説明図である。 制御部の構成を模式的に示すブロック図である。 テンションレデューサ機能及びプリテンショナ機能の制御に係るＣＰＵの処理手順を示すフローチャートである。 車両衝突及びベルト装着の有無と、テンションレデューサ機能のオンオフ状態との関係を示す図表である。 乗員保護装置の動作を概念的に示す説明図である。 変形例１に係る乗員保護装置を構成するシートベルトリトラクタの一例を模式的に示す断面図である。 変形例２に係る乗員保護装置の要部を概念的に示す説明図である。 変形例３に係る乗員保護装置の要部を概念的に示す説明図である。

符号の説明

１ シートベルト
２ シートベルトリトラクタ
７ ベルト装着検出部（ベルト装着検出手段）
８ 制御部
９ 衝突検知センサ（衝突検知手段）
２０ フレーム
２１ａ 巻取軸
２３ ラチェットホイール（付勢力変更手段）
２３ａ ラチェットギア
２４ 第１渦巻きばね（付勢手段、第１ばね）
２５ 第２渦巻きばね（付勢手段、第２ばね）
２６ 電磁ソレノイド
２７ ラチェット爪（付勢力変更手段、係止部材）
２８ 巻取量センサ
８０ ＣＰＵ
Ａ 乗員

Claims (3)

1. 乗員を拘束保護するためのシートベルトを巻き取る巻取軸を、該シートベルトの巻き取り方向へ付勢する付勢手段と、該付勢手段によって前記巻取軸に加えられる付勢力を変化させる付勢力変更手段とを備える乗員保護装置において、
   前記シートベルトの装着を検出するベルト装着検出手段と、
   車両の衝突を検知する衝突検知手段と、
   前記ベルト装着検出手段が前記シートベルトの非装着を検出した場合、第１付勢力で前記シートベルトが巻き取られるように、前記付勢力変更手段の動作を制御する手段と、
   前記ベルト装着検出手段が前記シートベルトの装着を検出した場合、前記衝突検知手段が車両の衝突を検知したとき、第１付勢力で前記シートベルトが巻き取られ、前記衝突検知手段が車両の非衝突を検知したとき、第１付勢力より弱い第２付勢力で前記シートベルトが巻き取られるように、前記付勢力変更手段の動作を制御する手段と
   を備えることを特徴とする乗員保護装置。
2. 前記付勢手段は、
   直列的に接続された第１ばね及び第２ばねを備え、
   前記付勢力変更手段は、
   前記第１ばねの収縮を選択的に係止する係止部材を備える
   ことを特徴とする請求項１に記載の乗員保護装置。
3. 前記ベルト装着検出手段は、
   ベルトの巻き取り量を検出するセンサである
   ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の乗員保護装置。

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