JP2848054B2 - 電気式ｅｌｒシートベルト装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は車両緊急時の乗員保護用
のシートベルト装置であって、特に電気式ＥＬＲ機構を
備えた電気式ＥＬＲシートベルト装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】車両に備えられた乗員保護用のシートベ
ルト装置では、ウエビング巻取装置の巻取軸にウエビン
グが層状に巻き取られて収容されている。このウエビン
グ巻取装置は、巻取軸がウエビング引き出し方向回転及
びウエビング巻取方向へ回転可能となっており、車両緊
急時（急減速時）には、加速度センサによってこれを検
知し、瞬時に巻取軸のウエビング引出方向回転を阻止す
る、所謂、ＥＬＲ（エマージェンシー・ロッキング・リ
トラクタ）を備えたものがある。これによって、車両緊
急時に慣性力により乗員の体が移動しようとするのを阻
止して、乗員を保護するようになっている。

【０００３】このＥＬＲには、所定の加速度で作動する
加速度センサからの電気信号によってソレノイドを駆動
し、ウエビング巻取装置の巻取軸に連結された、ロック
輪のラチェット歯にロックレバーのパウルを噛み合わせ
て、ロック輪の回転を阻止して巻取軸のウエビング引出
方向回転を阻止するようにした電気式のものがある。

【０００４】この電気式ＥＬＲシートベルト装置におい
ては、より作動を確実にするためにソレノイドへの電源
の供給を遮断した場合に、ウエビングの引き出しを阻止
する構造が特開昭４９−１１６７３３号公報で提案され
ている。

【０００５】図４には、電気式ＥＬＲシートベルト装置
１００の概略ブロック図が示されている。ソレノイド１
０２は、ソレノイド１０２とバッテリー１０４との間に
接続されたリミットスイッチ１０６、イグニッションス
イッチ１０８及び加速度センサ１１０が作動して車両の
バッテリー１０４からの電源が遮断された場合に、ロッ
ク輪のラチェット歯とパウルとを噛み合わせて巻取軸の
ウエビング引出方向への回転を阻止するようになってい
る。

【０００６】リミットスイッチ１０６は、巻取軸からウ
エビングが所定量引き出されると接点を閉じるようにな
っている。またイグニッションスイッチ１０８は、イグ
ニッションスイッチキーの操作によってオンされた場合
に接点が閉じられる。これによって、ソレノイド１０２
に電源が供給される。また、加速度センサ１１０は、車
両が通常走行状態から緊急状態に至った場合、その加速
度を検出して接点を開放して、ソレノイド１０２へ供給
されている電源が遮断される。

【０００７】この電気式ＥＬＲシートベルト装置１００
は、巻取軸にウエビングが略全量巻き取られた状態で
は、機械的にラチェット歯とパウルとを離間させてお
り、乗員がシートベルトを装着するためにウエビングを
所定量引き出すことによってリミットスイッチ１０６が
接点を閉じソレノイド１０２を駆動する。また、ウエビ
ングを引き出すことによって、パウルはラチェット歯と
噛み合い可能となるがソレノイド１０２の駆動によっ
て、離間された状態で保持される。

【０００８】一方、車両緊急状態となった場合には 加
速度センサ１１０が作動してソレノイド１０２への電源
の供給を遮断する。これによって、パウルはラチェット
歯と噛み合い、巻取軸のウエビング引出方向回転が阻止
される。

【０００９】しかし、このような電気式ＥＬＲシートベ
ルト装置１００では、イグニッションスイッチ１０８を
オンしなければウエビングを所定量以上引き出すことが
できず、シートベルトの装着に支障をきたすため、イグ
ニッションスイッチ１０８のオン・オフに関係なく、ウ
エビングを所定量引き出すことによって、ソレノイド１
０２を駆動させるようにしている。また、ウエビングが
引き出されていない場合、ソレノイド１０２に電源を供
給しないようにして、車両のバッテリーが上がるのを防
止している。

【００１０】ところで、車両に取り付けられるチャイル
ドシートには、シートベルト装置によって座席に装着す
るものがある。このチャイルドシートは、タングプレー
トとバックルとを係合させて、巻取軸のウエビング巻取
方向への付勢力によってウエビングに作用する張力で保
持するようにしている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記構
成のシートベルト装置では、イグニッションスイッチ１
０６がオフとなっていてもチャイルドシートを装着する
とソレノイド１０２に電源が供給されるため、車両のバ
ッテリーが上がってしまうという問題がある。

【００１２】本発明は、上記事実を考慮してなされたも
のであり、イグニッションスイッチがオフ状態であって
もウエビングの引き出しが可能であり、かつ、イグニッ
ションスイッチがオフ状態でウエビングを引き出してチ
ャイルドシートを装着した状態では、通電状態とならな
い電気式ＥＬＲシートベルト装置を提供することを目的
とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記問題を解決するため
の本発明の電気式ＥＬＲシートベルト装置は、ウエビン
グを層状に巻取る巻取軸から所定量以上ウエビングが引
き出された状態で巻取軸のウエビング引出方向への回転
を阻止可能とするロック手段と、前記巻取軸から前記ウ
エビングが所定量以上引き出された状態で電源が供給可
能とされ電源が遮断された状態で前記ロック手段を作動
させるロック作動手段と、車両の緊急状態を検知するこ
とによって前記ロック作動手段への電源の供給を遮断す
る加速度検知遮断手段と、前記ウエビングを装着するた
めタングプレートとバックルとが非係合状態では前記ロ
ック作動手段へ電源の供給を可能とし係合状態でかつイ
グニッションスイッチがオフ状態では前記ロック作動手
段への電源の供給を遮断する装着検知遮断手段と、を有
すること特徴とする。

【００１４】

【作用】上記構成の本発明の電気式ＥＬＲシートベルト
装置は、イグニッションスイッチがオンされた状態で
は、ウエビングが巻取軸から所定量引き出されることに
よってロック手段が作動可能となっている。加速度検知
遮断手段が車両緊急状態（例えば急減速状態）を検知す
ることによってロック作動手段への電源の供給を遮断し
てロック手段を作動させる。これによって、巻取軸のウ
エビング引出方向の回転が阻止されて乗員が保護され
る。

【００１５】また、イグニッションスイッチがオフ状態
でウエビングが所定量引き出されても、シートベルトが
まだ装着されていない場合、ロック作動手段へ電源が供
給されるが、シートベルトが装着されている場合、つま
り、タングプレートとバックルが係合されている場合で
は、ロック作動手段への電源の供給を遮断するようにな
っている。

【００１６】従って、本発明の電気式ＥＬＲシートベル
ト装置では、イグニッションスイッチがオン状態であっ
た場合、巻取軸からのウエビングの引き出し及び巻取軸
へのウエビングの巻き取りを自在に行うことができ、車
両緊急時には、巻取軸のウエビング引出方向回転をロッ
ク手段が阻止する。また、イグニッションスイッチがオ
フ状態の場合でもウエビングの巻取軸はロック手段に回
転が阻止されることがなく、ウエビングの引き出し及び
巻き取りを自在に行うことができる。

【００１７】さらに、巻取軸にウエビングが巻き取られ
た状態では、ロック作動手段には電源が供給されない。
また、イグニッションスイッチがオフ状態の場合には、
装着検知遮断手段の作動によってロック作動手段への電
源の供給を遮断するようになっている。

【００１８】したがって、イグニッションスイッチがオ
フ状態の場合、ウエビングを巻取軸に巻き取った状態及
びシートベルトを装着した状態のどちらも、ロック作動
手段へ電源が供給されず、不要な電源消費を抑え車両の
バッテリーが上がるのを防止することができる。

【００１９】

【実施例】本発明に係る一実施例を図１〜図３にしたが
って説明する。

【００２０】図１に示される如く、シートベルト装置１
１は、ウエビング巻取装置１０から乗員拘束用ウエビン
グ（以下「ウエビング」と言う）１６を所定量引き出し
て、ウエビング１６の中間部が挿通されたタングプレー
ト９６と車体に固定されたバックル９８とを係合するよ
うになっている。またバックル９８には、タングプレー
ト９６が挿入されることによって接点が開放状態となる
バックルスイッチ９２が配設されている。尚、このシー
トベルト装置１１では、ウエビング１６の先端は車体下
部に固定されたアンカープレート１１Ａに係止され、ウ
エビング１６のタングプレート９６とウエビング巻取装
置１０との間の部分は、車体上方に固定されたショルダ
アンカー１１Ｂに挿通されている。

【００２１】図２にはウエビング巻取装置１０の分解斜
視図が示されている。このウエビング巻取装置１０では
フレーム１２が図示しない取付ボルトによって車体へ固
着されている。このフレーム１２には両側部に一対の脚
板１２Ａが互いに平行に延設されている。

【００２２】これらの脚板１２Ａには巻取軸１４が回転
可能に支持されており、この巻取軸１４の中央部へ半径
方向に貫通される貫通孔１４Ａにはウエビング１６のタ
ングプレート９６と反対側の端部が係止されるようにな
っている。また巻取軸１４の一端にはぜんまいばね１８
の一端が係止されており、巻取軸１４が常にウエビング
巻取方向に付勢されている。

【００２３】巻取軸１４のぜんまいばね１８と反対側の
端部にはアダプタ２２が嵌着される突出部２０が形成さ
れている。また、アダプタ２２には突出部２４が形成さ
れ、先端にはピニオンギヤ２６が配設されている。また
突出部２４には一対の凹部２８が形成されている。さら
に突出部２４の基部近傍には透孔３０が穿設されてお
り、アダプタ２２が巻取軸１４の先端に嵌着された際に
突出部２０がこの透孔３０を貫通した後、アダプタ２２
から突出して配置される構成となっている。

【００２４】突出部２４の周囲には、一対のロックプレ
ート３２が配置されている。これらのロックプレート３
２は、それぞれ中央部に略Ｕ字形の切欠３４が形成され
た略Ｃ字形となっており、互いの切欠３４が対向されて
配置されている。これらの切欠３４内へは前記巻取軸１
４の突出部２０が対応され、巻取軸１４と共にロックプ
レート３２が回転するようになっている。さらに、切欠
３４の幅寸法は突出部２０の幅寸法よりも若干大きく形
成され、ロックプレート３２が巻取軸１４に対して所定
角度だけ相対回転可能となっている。

【００２５】これらのロックプレート３２の一端にはそ
れぞれ爪部３６が形成されており、脚板１２Ａに固着さ
れた内歯ラチェットホイール３８のロック歯３８Ａと対
応されている。爪部３６とロック歯３８Ａとが噛み合っ
た状態では、ロックプレート３２の回転が内歯ラチェッ
トホイール３８に阻止され、これによって、巻取軸１４
のウエビング引出方向の回転が阻止されるようになって
いる。

【００２６】ロックプレート３２にはそれぞれ一対のピ
ン４０が突出しており、ロック輪４２に形成される長孔
４４内へ挿入されている。ロック輪４２は外周にラチェ
ット歯４６が形成され、アダプタ２２の突出部２４に互
いに相対回転可能とされている。このロック輪４２の外
方には突出部２４に係合して一体に回転する回転ホイー
ル４８が配設されている。

【００２７】回転ホイル４８の中央には、係止爪５０が
形成されており、アダプタ２２の突出部２４に形成され
た凹部２８に嵌入されて係止されており、この回転ホイ
ル４８とロック輪４２との間には、ねじりコイルばね５
４が介在されている。

【００２８】ねじりコイルばね５４はロック輪４２に突
出形成された支持突起５６に支持され、その一端はロツ
ク輪４２のばね係止ピン５８へ当接し、他端は回転ホイ
ル４８に突出形成されたばね係止ピン６０へ当接してい
る。このねじりコイルばね５４の付勢力を受けてロック
輪４２は常に巻取軸１４のウエビング引出回転方向へ付
勢されている。

【００２９】したがって通常は、ロックプレート３２の
ピン４０は長孔４４の一端側に位置し、ロックプレート
３２の爪部３６はロック歯３８Ａから離間した状態とな
っている。しかしこのロック輪４２は、ウエビング引出
方向に回転する巻取軸１４との間に相対回転が生ずると
ねじりコイルばね５４の付勢力に抗して回転遅れを生
じ、この回転遅れ時にロックプレート３２のピン４０を
長孔４４の他端側へ案内し、爪部３６をロック歯３８Ａ
へ嵌み合わせるようになっている。

【００３０】ロック輪４２の外周近傍には、ＥＬＲレバ
ー６４が配設されている。図２及び図３（Ａ）に示され
るように、ＥＬＲレバー６４は、腕部６６、６８を備
え、脚板１２Ａに揺動可能に支持されている。腕部６６
の先端には、ロック輪４２のラチェット歯４６に向けら
れてパウル７０が形成されており、ロック輪４２のラチ
ェット歯４６に噛み合うことによってロツク輪４２のウ
エビング引出方向への回転を停止させるようになってい
る。また、パウル７０の反対側の端部には、引張コイル
ばね７２が配設されており、パウル７０をラチェット歯
４６に向けて付勢している。腕部６６のパウル７０近傍
には、ソレノイド７４が連結されている。ソレノイド７
４は電源が供給されることによってその駆動軸７４Ａを
本体内へ収容し、引張コイルばね７２の付勢力に抗して
パウル７０をラチェット歯４６から離間させるようにな
っている。また、ソレノイド７４に電源が供給されてい
ない場合、引張コイルばね７２の付勢力によって駆動軸
７４Ａが本体内から引き出されるようになっている。

【００３１】また、ＥＬＲレバー６４は、腕部６６を引
張コイルばね７２の付勢力に抗して押した場合も、パウ
ル７０をラチェット歯４６から離間させることができる
ようになっている。

【００３２】このＥＬＲレバー６４の腕部６８はカム７
６に対応されている。カム７６は、厚板の略円板上とさ
れ周縁から半径方向に沿って一方へ突出された突起部８
０によってカム形状が形成されている。このカム７６は
アダプタ２２の突出部２４に回転可能に支持され、外周
面７８に腕部７６が当接可能とされている。

【００３３】図２に示されるように、カム７６には、ピ
ニオンギヤ２６と同軸的に内歯ギヤ８２が形成されてお
り、この内歯ギヤ８２はカバー８６に回転可能に支持さ
れたギヤ８４を介してピニオンギヤ２６と噛み合うよう
になっており、これによって巻取軸１４の回転が減速さ
れてカム７６へ伝達されるようになっている。カム７６
の回転は、巻取軸１４が回転してウエビング１６を全量
巻き取った状態から全量引き出した状態までの間にほぼ
１回転するようになっている。尚、ウエビング１６の全
量とは、タングプレート９６とバックル９８との係合を
解いた状態で、図１に示されるアンカープレート１１Ａ
とショルダーアンカー１１Ｂ及びウエビング巻取装置１
０の間でウエビング１６を張った状態の残りの量として
いる。

【００３４】また、図２及び図３（Ａ）に示されるよう
に、カム７６の外周近傍にはリミットスイッチ８８が配
設されており、このリミットスイッチ８８の揺動部８８
Ａは、カム７６の外周面７８へ当接するようになってい
る。リミットスイッチ８８は、揺動部８８Ａが突起部８
０の外周面７８に当接した状態と他の外周面７８に当接
した状態とでは、その内部接点が切り換わるようになっ
ている。

【００３５】図３（Ｂ）に示されるように、ソレノイド
７４は、リミットスイッチ８８、加速度センサ９０及び
バックルスイッチ９２を介して、車両のバッテリー９９
に接続されている。また、バックルスイッチ９２と並列
にイグニッションスイッチ９４が配設されている。この
イグニッションスイッチ９４は、図示しないイグニッシ
ョンキーと連動されており、このイグニッションキーの
オン操作によって接点を閉じるようになっている。加速
度センサ９０は車両緊急時の急減速を検知するようにな
っており、急減速を検知すると接点を開くようになって
いる。

【００３６】これによって、ウエビング１６が巻取軸１
４に全量巻き取られた状態から引き出す際の巻取軸１４
の回転に伴ってカム７６が回転し、突起部８０の外周面
に当接していたリミットスイッチ８８の揺動部８８Ａと
ＥＬＲレバー６４の腕部６８が、順に突起部８０の外周
面７８から離れる。これによって、リミットスイッチ８
８は接点を閉じてソレノイド７４に電源が供給され、ソ
レノイド７４はパウル７０をラチェット歯４６から引き
離すように作動し、腕部６８が外周面７８から浮いた状
態とされる。

【００３７】次に本実施例の作用を図３（Ｂ）をもとに
詳細に説明する。乗員がシートベルトを装着しておら
ず、ウエビング１６が巻取軸１４に全量巻き取られてい
る状態では、カム７６の突起部８０の外周面７８にリミ
ットスイッチ８８の揺動部８８Ａ及びＥＬＲレバー６４
の腕部６８が当接しており、ＥＬＲレバー６４が押され
て、パウル７０がロック輪４２のラチェット歯４６から
離間した状態とされている。

【００３８】また、加速度センサ９０及びバックルスイ
ッチ９２は各々接点を閉じた状態となっているが、リミ
ットスイッチ８８は接点を開放しているためソレノイド
７４には電源が供給されていない。即ち、イグニッショ
ンスイッチ９４のオン・オフにかかわらず、ウエビング
１６が引き出されていない場合にはソレノイド７４に電
源が供給されず、この状態が維持され続けても、車両の
バッテリー９９が上がることがない。

【００３９】乗員がシートベルトを装着するために、ウ
エビング１６を引き出すことによって、巻取軸１４が回
転される。この巻取軸１４の回転に伴ってカム７６が回
転し、リミットスイッチ８８の揺動部８８Ａが突出部８
０の外周面７８から離れる。これによって、リミットス
イッチ８８は接点を閉じるため、ソレノイド７４に電源
が供給される。ソレノイド７４に電源が供給されること
によって、ソレノイド７４はＥＬＲレバー６４のパウル
７０をロック輪４２のラチェット歯４６から引き離した
状態で保持する。

【００４０】一方、巻取軸１４のウエビング引出方向の
回転に伴ってカム７６が回転すると、ＥＬＲレバー６４
の腕部６８も突起部８０の外周面７８から離間して、パ
ウル７０をラチェット歯４６と噛み合うことができるよ
うになっている。しかし、ソレノイド７４によってパウ
ル７０がラチェット歯４６から離間されているため、巻
取軸１４のウエビング引出方向への回転は阻止されるこ
とがない。これによって、イグニッションスイッチ９４
のオン・オフに拘らずウエビング１６の引き出し及び収
容が自在となっている。

【００４１】イグニッションスイッチ９４をオンしてエ
ンジンを始動すると共にウエビング１６を引き出して、
タングプレート９６とバックル９８とを係合させてシー
トベルトを装着する。この場合、バックルスイッチ９２
は接点を開放するようになっているが、ソレノイド７４
には、バッテリー９９からの電源が供給されているた
め、余分なウエビング１６が付勢力によって巻取軸１４
に巻き取れ、また、巻取軸１４に作用する引張コイルば
ね７２の付勢力によって一定の張力が作用して乗員を保
持する。

【００４２】またこの状態では、パウル７０はロック輪
４２のラチェット歯４６と離間されているため、ウエビ
ング巻取装置１０からのウエビング１６の引出及び収容
が自在となっており、乗員は、シートベルト装着状態で
あっても自由な乗車姿勢をとることができる。

【００４３】車両緊急時となった場合、加速度センサ９
０が接点を開放し、ソレノイド７４への電源の供給が遮
断される。ソレノイド７４への電源の供給が遮断される
と、パウル７０は引張コイルばね７２の付勢力によって
ロック輪４２のラチェット歯４６へ向けて付勢されラチ
ェット歯４６と噛み合い、ロック輪４２のウエビング引
出方向への回転を阻止する。

【００４４】一方、乗員の体は慣性力により反加速度方
向へ移動しようとするので、ウエビング１６が巻取軸１
４から引き出され、巻取軸１４はウエビング引出方向へ
回転する。このため、巻取軸１４と共に回転したロツク
輪４２はＥＬＲレバー６４によってその回転が阻止さ
れ、巻取軸１４との間に相対回転が生ずる。

【００４５】この相対回転によって、巻取軸１４と共に
回転するロックプレート３２はピン４０がロック輪４２
の長孔４４に案内されて移動し、爪部３６が内歯ラチェ
ットホイール３８のロック歯３８Ａと噛み合い巻取軸１
４のウエビング引出方向回転が阻止される。この結果乗
員はウエビング１６による確実な拘束状態となる。

【００４６】また、このシートベルト装置１１では、タ
ングプレート９６とバックル９８とを係合させた状態で
（即ち、バックルスイッチ９２の接点が開放した状態）
イグニッションスイッチ９４をオフすると、ソレノイド
７４への電源の供給が遮断される。

【００４７】例えば、チャイルドシートを装着してイグ
ニッションスイッチをオフ状態とした場合、ウエビング
１６のウエビング巻取装置１０から引き出しが阻止され
ているため、チャイルドシートは、エウビング１６によ
って座席に保持される。この状態では、ソレノイド７４
にはバッテリー９９からの電源の供給が遮断されてお
り、不必要にバッテリー９９の電力が消費されることは
ない。

【００４８】また、タングプレート９６とバックル９８
とを係合させた状態で、イグニッションスイッチ９４が
オフとなっても、タングプレート９６とバックル９８と
の係合を解除することによって、バックルスイッチ９２
が接点を閉じるため、ソレノイド７４に電源が供給され
る。これによって、ソレノイド７４が駆動されてパウル
７０とラチェット歯４６との噛み合いを解除し、ウエビ
ング１６の引き出し及び巻き取りが自在となる。

【００４９】このように本実施例では、イグニッション
スイッチ９４がオフとなっていた場合のソレノイド７４
の不要な電力消費を防ぐことができ、車両のバッテリー
が上がるのを防止することができる。また、イグニッシ
ョンスイッチ９４がオフとなっていても、ウエビング１
６の引き出し及び巻き取りを自在に行うことができる。

【００５０】尚、本実施例では、巻取軸１４をねじりコ
イルばね５４によってウエビング巻取方向へ付勢してい
るが、巻取軸１４のウエビング巻取方向への回転をモー
タ等の駆動手段によって行うものであってもよい。

【００５１】

【発明の効果】以上説明した如く、本発明の電気式ＥＬ
Ｒシートベルト装置では、イグニッションスイッチがオ
フ状態でも、ウエビングの引き出し及び巻き取りが自在
に行えると共に、ウエビングを収容した状態、又は、イ
グニッションスイッチがオフでタングプレートとバック
ルとを係合させた状態の、どちらにおいても電源を遮断
しているため、不要な電力消費を防ぎ車両のバッテリー
が上がるのを防止することができるという優れた効果を
得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る電気式ＥＬＲシートベ
ルト装置を示す概略構成図である。

【図２】本発明の一実施例に係る電気式ＥＬＲシートベ
ルト装置のウエビング巻取装置を示す要部斜視図であ
る。

【図３】（Ａ）は、本発明の一実施例に係る電気式ＥＬ
Ｒシートベルト装置のウエビング巻取装置の作動状態を
示す概略構成図であり、（Ｂ）は、本実施例に係る電気
式ＥＬＲシートベルト装置を示す概略ブロック図であ
る。

【図４】従来例に係る電気式ＥＬＲシートベルト装置を
示す概略ブロック図である。

【符号の説明】

１０ ウエビング巻取装置 １１ シートベルト装置 １４ 巻取軸 １６ ウエビング ４２ ロック輪（ロック手段） ７０ パウル（ロック手段） ７４ ソレノイド（ロック作動手段） ８８ リミットスイッチ ９０ 加速度センサ（加速度検知遮断手段） ９２ バックルスイッチ（装着検知遮断手段） ９４ イグニッションスイッチ

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ウエビングを層状に巻取る巻取軸から所
   定量以上ウエビングが引き出された状態で巻取軸のウエ
   ビング引出方向への回転を阻止可能とするロック手段
   と、前記巻取軸から前記ウエビングが所定量以上引き出
   された状態で電源が供給可能とされ電源が遮断された状
   態で前記ロック手段を作動させるロック作動手段と、車
   両の緊急状態を検知することによって前記ロック作動手
   段への電源の供給を遮断する加速度検知遮断手段と、前
   記ウエビングを装着するためタングプレートとバックル
   とが非係合状態では前記ロック作動手段へ電源の供給を
   可能とし係合状態でかつイグニッションスイッチがオフ
   状態では前記ロック作動手段への電源の供給を遮断する
   装着検知遮断手段と、を有すること特徴とする電気式Ｅ
   ＬＲシートベルト装置。