JP3990617B2 - Webbing take-up device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
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。
【0002】
【従来の技術】
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。スプールはその外周部にウエビングベルトを層状に巻き取ることができ、シートベルト装置を使用しない場合には、スプールの外周部にウエビングベルトを巻き取らせて収容することができるようになっている。
【0003】
また、ウエビング巻取装置には、ウエビングベルトを巻き取る巻取方向へスプールを付勢する渦巻きばね等の付勢部材が設けられており、この付勢部材の付勢力でウエビングベルトを巻き取って収容すると共に、乗員の身体にウエビングベルトを装着した状態では、付勢部材の付勢力でウエビングベルトの弛み等を除去している。
【0004】
一方で、車両急減速状態等に一定量ウエビングベルトをスプールに巻き取らせることで、「スラック」等と称される僅かな緩みを解消すると共に、ウエビングベルトによる乗員の身体の拘束力を増加させ、より一層確実に乗員の身体を保持する機構も考えられている。この種の機構は、車両の急減速状態を加速度センサで検知し、加速度センサからの電気信号に基づいてスプールをモータ等の駆動手段の駆動力で強制的に巻取方向に回転させる構成が一般的である(このような所謂「モータリトラクタ」の一例としては特許文献1を参照)。
【0005】
これに対して、前方の他の車両や障害物までの距離を距離センサ等の前方監視装置で検出し、前方の車両や障害物までの距離が一定値未満になると、モータを作動させ、モータの回転力でスプールを巻取方向に回転させる構成も考えられている。
【0006】
【特許文献1】
特開2001−347923公報
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のような前方監視装置で車両前方を監視する構成の場合、例えば、空のダンボール箱や雑草等、車両が衝突しても車両や乗員に影響が出ないものや、路肩の構造物でも前方監視装置は障害物として検知してしまう可能性がある。このような空のダンボール箱や雑草、路肩の構造物等は基本的に乗員は危険な障害物として認識しないため、このようなものを前方監視装置が障害物として検知することで、一々モータが作動してウエビングベルトによる拘束力が急激に上昇すると、乗員は不快感等の違和感を抱くことになる。
【0008】
以上のような格別危険性のない障害物等が車両前方等に存在しても、前方監視装置に障害物として認識させない構造とすることも可能であるが、検知精度を極めて高くしなくてはならない等の問題が生じ、このような問題を解決するために過剰なコストがかかる。
【0009】
本発明は、上記事実を考慮して、格別に危険性がない障害物が前方に存在している場合に、急激なウエビングベルトの巻き取りによる不快感等の違和感を抱かせることがないウエビング巻取装置を得ることが目的である。
【0010】
【課題を解決するための手段】
請求項1記載のウエビング巻取装置は、装着状態で車両の座席に着座した乗員の身体を拘束する長尺帯状のウエビングベルトと、前記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で、前記ウエビングベルトを基端側から外周部に巻き取る巻取軸と、前記巻取軸に直接或いは間接的に連結された出力軸を含めて構成され、給電されることにより生ずる駆動力で前記出力軸を回転させて前記巻取軸を前記巻取方向へ回転させる駆動手段と、少なくとも車両の前方の所定範囲内における障害物の有無を検出する前方監視手段と、前記車両の急減速状態を検出する急減速状態検知手段と、前記前方監視手段及び前記急減速状態検知手段に接続されると共に、前記駆動手段と電源との間に介在し、前記所定範囲内に前記障害物が存在することを前記前方監視手段が検出した場合に、ローレベルの電流を所定の通電タイミングで断続的に前記駆動手段に供給し、前記車両急減速状態を前記急減速状態検知手段が検出した場合に、電流値が前記ローレベルの電流の電流値以上のハイレベルの電流を、連続的又は通電周期において通電時間が占める割合が前記ローレベルの電流より大きく断続的に前記駆動手段に供給する制御手段と、を備え、更に、前記駆動手段に対する前記ローレベルの電流の通電が終了しても、前記ハイレベルの電流の通電が行なわれない場合に、前記出力軸の回転位置を前記ローレベルの電流の通電終了時における回転位置で維持する、ことを特徴としている。
【0011】
上記構成のウエビング巻取装置によれば、乗員が車両の座席に着席して、ウエビングベルトを身体に掛けまわし、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バックル装置に係合させることで、ウエビングベルトの乗員身体に対する装着状態となる。
【0012】
一方、車両走行中に、車両の前方に障害物が存在し、更に、少なくとも、車両と障害物との間隔(車両から障害物までの距離)が所定範囲内に達し、これが前方監視手段によって検出されると、制御手段がローレベルの電流を駆動手段に断続的に供給する。
【0013】
このローレベルの電流が駆動手段に供給されることで生じた駆動力で駆動手段を構成する出力軸が回転すると、出力軸に直接又は間接的に連結された巻取軸に出力軸の回転が伝わり、これにより、巻取軸がその軸心周りに巻取方向へ回転させられる。巻取軸は巻取方向へ回転させられることで、自らの外周部にウエビングベルトをその基端側から巻き取る。このように、ウエビングベルトが巻取軸に巻き取られることで、装着状態におけるウエビングベルトの僅かな弛み、所謂「スラック」が解消され、ウエビングベルトによる乗員の身体の拘束力が上昇する。
【0014】
さらに、車両前方の障害物を乗員が認識して、ブレーキ操作を行ない、これによって車両の急減速状態が生じると、この車両急減速状態が急減速状態検知手段により検出され、この状態では、制御手段がハイレベルの電流を駆動手段に断続的に供給する。
【0015】
ここで、ハイレベルの電流は電流値がローレベルの電流よりも大きい。しかも、ローレベルの電流とは異なり、ハイレベルの電流は連続的に流されるか、断続的に通電されるにしても通電周期における通電時間の割合がローレベルの電流よりも大きい。
【0016】
したがって、ハイレベルの電流が駆動手段に流されることで、ローレベルの電流が流された場合よりも大きな駆動力が短時間で発生する。このような短時間で発生した大きな駆動力で回転する出力軸の回転が巻取軸に伝えられることで、巻取軸は急激に巻取方向に回転させられ、ウエビングベルトによる拘束力が短時間に急激に上昇する。これにより、車両急減速状態における慣性で乗員の身体が車両前方へ移動することをウエビングベルトの拘束力で規制できる。
【0017】
ところで、上述したように、本ウエビング巻取装置では、車両と障害物との間隔が所定範囲内に達すると、ローレベルの電流が断続的に流される。このため、巻取軸は急激に回転せずに、断続的に回転するか、連続的に回転するにしてもその回転速度は比較的緩やかになる。したがって、ローレベルの電流が流されると巻取軸が回転してウエビングベルトのスラックが除去されるものの、ウエビングベルトの拘束力が急上昇せず、ウエビングベルトを装着した乗員は急激な拘束力の上昇に起因する不快感等の違和感を抱くことがない。
【0018】
しかも、上記のように障害物が車両前方の所定範囲内に入った後に、乗員がブレーキ操作を行ない急減速状態になった場合には、ハイレベルの電流が駆動手段に流されて急激に巻取軸がウエビングベルトを巻き取る以前に、ローレベルの電流が駆動手段に流されることで、予めスラックが除去されている。このため、ハイレベルの電流が流されてから短時間の間にウエビングベルトによる拘束力を上昇させて、確実に乗員の身体を保持できる。
【0022】
一方、本ウエビング巻取装置では、前方監視手段からの所定レベルの障害物検出信号に基づいて、制御手段がローレベルの電流を駆動手段に供給したが、例えば、乗員の操舵操作等によって車両が急減速状態になることなく車両の前方に障害物が存在しなくなった場合には、駆動手段へのローレベルの電流の供給が停止されると共に、ハイレベルの電流の供給も行なわれない。
【0023】
ここで、本ウエビング巻取装置では、上記のように、駆動手段へのローレベルの電流の供給が停止され、しかも、ハイレベルの電流の供給も行なわれない場合には、出力軸が駆動手段へのローレベルの電流の供給を停止した時点での回転位置で維持される。したがって、この状態では、スラックは除去され、しかも、ローレベルの電流が供給される前よりもウエビングベルトによる拘束力が僅かに上昇している。
【0024】
このように、ウエビングベルトのスラックが除去されてウエビングベルトによる拘束力が僅かに上昇した状態で維持されることで、その後に再び障害物が車両前方の所定範囲内に位置し、更に、乗員がブレーキ操作を行ない車両が急減速状態になった場合に、より一層早急にウエビングベルトによる拘束力を一定値以上に上昇させることができる。
なお、本発明において、急減速検知手段は、結果的に車両の急減速状態を検知できる構成であれば、その具体的な態様に限定されるものではない。したがって、車両の加速度、特に、減速状態における加速度(減速度)を検出する加速度センサ等の加速度検出手段を以って急減速検知手段としてもよいし、例えば、急減速検出手段がブレーキシリンダ内における油圧の変化を圧力センサ等の圧力検出手段により検出し、更に、この検出結果に基づき急激な制動操作が行なわれたか否かを判定手段により判定する構成であってもよい。
【0025】
【発明の実施の形態】
<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いる。
【0026】
この図に示されるように、ウエビング巻取装置10はフレーム12を備えている。フレーム12は略板状の背板14を備えており、この背板14がボルト等の図示しない締結手段によって車体に固定されることで、本ウエビング巻取装置10が車体に取り付けられる構成となっている。背板14の幅方向両端からは一対の脚板16、18が互いに平行に延出されており、これらの脚板16、18間にダイカスト等によって製作された巻取軸としてのスプール20が回転可能に配置されている。
【0027】
スプール20は略円筒形状のスプール本体22と、このスプール本体22の両端部に略円盤形状にそれぞれ形成された一対のフランジ部24、26とによって構成されており、全体としては鼓形状をなしている。
【0028】
スプール本体22はフランジ部24、26間には、長尺帯状に形成されたウエビングベルト28の基端部が固定されており、スプール20をその軸周り一方へ回転させると、ウエビングベルト28がその基端側からスプール本体22の外周部に層状に巻き取られる。また、ウエビングベルト28をその先端側から引っ張れば、スプール本体22の外周部に巻き取られたウエビングベルト28が引き出され、これに伴い、ウエビングベルト28を巻き取る際の回転方向(以下、この方向を便宜上「巻取方向」と称する)とは反対にスプール20が回転する(以下、ウエビングベルト28を引き出す際のスプール20の回転方向を便宜上「引出方向」と称する)。
【0029】
フランジ部24のフランジ部26とは反対側でスプール20の一端側は、脚板16に形成された円孔30を略同軸的に貫通してフレーム12の外部に突出している。脚板16側のフレーム12の外側には、ケース32が配置されている。ケース32は、スプール20の軸方向に沿って脚板16と対向して配置されて脚板16に固定されている。また、ケース32は全体的に脚板16側へ向けて開口しており、円孔30を貫通したスプール20の一端側はケース32の内側に入り込み、ケース32によって回転自在に軸支されている。
【0030】
さらに、ケース32の内部には渦巻きばね34が配置されている。渦巻きばね34は渦巻き方向外側の端部がケース32に係止されており、渦巻き方向内側の端部がスプール20に係止されている。渦巻きばね34は特別に負荷をかけない中立状態からスプール20を引出方向へ回転させると、巻取方向の付勢力が生じてスプール20を巻取方向へ付勢する。したがって、基本的には、スプール20から引き出すためにウエビングベルト28に付与した引っ張り力を解除すると、渦巻きばね34の付勢力がスプール20を巻取方向へ回転させ、スプール20にウエビングベルト28を巻き取らせる構造になっている。
【0031】
一方、フランジ部26のフランジ部24とは反対側でスプール20の他端側は、脚板18に形成された内歯のラチェット孔36を略同軸的に貫通してフレーム12の外部に突出している。脚板18側のフレーム12の外側には、ロック機構38が配置されている。ロック機構38はケース40を備えている。ケース40はスプール20の軸方向に沿って脚板18と対向して配置されて脚板18に固定されている。
【0032】
ケース40の内側には、ロック機構38を構成するラチェットギヤ42がスプール20に対して同軸的で且つ相対回転可能に収容されている。ラチェットギヤ42は、軸方向脚板18とは反対側が開口した浅底円筒状とされており、その外周部にはラチェット歯が形成されている。
【0033】
ラチェットギヤ42の内側には、ロックベース44が収容されている。ロックベース44はスプール20に対して同軸的で且つ一体的に設けられており、したがって、スプール20の回転によりスプール20と一体的に回転する。ロックベース44には図示しない圧縮コイルスプリング等の付勢手段が設けられている。この付勢手段は、一部が上述したラチェットギヤ42に係合しており、ロックベース44が回転すると、ロックベース44と共に回転して、その回転方向に沿った付勢力をラチェットギヤ42に付与する。このため、ラチェットギヤ42は、本来スプール20に対して相対回転可能であるが、スプール20と一体にロックベース44が回転することで付勢手段から付与される付勢力により、ラチェットギヤ42がスプール20の回転に追従して回転する構成となっている。
【0034】
一方、上述したラチェット孔36の内側では、ロックベース44にロックプレート46が支持されている。ロックプレート46は、ロックベース44に支持された状態でラチェット孔36の内歯に対し接離移動可能とされている。また、ロックプレート46は、上述したラチェットギヤ42に係合しており、ラチェットギヤ42がロックベース44に対して上述した巻取方向へ相対回転した場合に、この回転に連動してラチェット孔36の内歯に接近してラチェット孔36の内歯に噛み合う構成となっている。
【0035】
また、ラチェットギヤ42の半径方向下方には、センサフレーム48が配置されている。センサフレーム48は、所定の曲率で湾曲して上方へ向けて開口した図示しない載置部を有しており、この載置部にセンサボール50が載置されている。さらに、センサボール50の上方には係合板52が設けられている。係合板52は、上下に回動可能にセンサフレーム48に取り付けられており、センサボール50が上述した載置部上を転動して上方へ変位した際には、センサボール50に上方から押圧されて回動する。また、係合板52には係合爪54が形成されている。係合爪54は、その先端がラチェットギヤ42のラチェット歯に対向しており、係合板52が上方へ回動すると係合爪54がラチェットギヤ42のラチェット歯に噛み合い、ラチェットギヤ42の回転を規制する構成となっている。
【0036】
一方、スプール20の下方で脚板16と脚板18との間には、駆動手段としてのモータ60が配置されている。モータ60の出力軸62にはギヤ64が同軸的且つ一体的に設けられている。
【0037】
ギヤ64の半径方向上方には、ギヤ64よりも大径のギヤ66が配置されている。ギヤ66は脚板16、18間に設けられた支持板68と脚板16とによりスプール20と平行な軸周りに回転自在に軸支されて状態で、ギヤ64に噛み合っている。また、ギヤ66の軸方向側方にはギヤ66よりも小径のギヤ70がギヤ66に対して同軸的且つ一体的に設けられている。
【0038】
さらに、ギヤ70の半径方向上側側方には、クラッチ72が設けられている。クラッチ72は、リング状に形成された外歯のギヤ74を備えている。ギヤ74はスプール20に対して同軸的で且つ相対回転可能に設けられており、その軸方向両端は図示しない円盤状部材により閉止されている。また、ギヤ74の内側には、筒状のアダプタ76がスプール20に対して同軸的に設けられている。アダプタ76は、スプール20に同軸的且つ一体的に設けられていると共に、ギヤ74の両端を閉止する円盤状部材を貫通した状態で、円盤状部材、ひいてはギヤ74をスプール20周りに回転可能に軸支している。
【0039】
ギヤ74の内側には、例えば、遠心力で揺動するパウル等の連結部材が収容されている。連結部材は、例えば、上記の円盤状部材に支持されており、ギヤ74と共に回転可能であると共に、遠心力で揺動することで、アダプタ76の外周部に係合してギヤ74とアダプタ76とを機械的に連結し、ギヤ74の回転力をアダプタ76、ひいてはスプール20に伝えることができる構造となっている。
【0040】
すなわち、上記のクラッチ72は、ギヤ74側(モータ60の出力軸62側)の回転をスプール20に伝えることはできるが、スプール20の回転をギヤ74へ伝えることはできない構造となっている。
【0041】
一方、図1に示されるように、上述したモータ60は、制御手段を構成するドライバ82を介して車両に搭載されたバッテリー84に電気的に接続されており、バッテリー84からの電流がドライバ82を介してモータ60に流れることで、モータ60は出力軸62を正方向又は逆方向へ回転させる構成となっている。ドライバ82は、マイコン等で構成されて制御手段を構成するECU86に接続されており、更に、ECU86は前方監視手段としての前方監視装置88に接続されている。
【0042】
前方監視装置88は、車両前端部近傍に設けられた赤外線センサ90を備えている。赤外線センサ90は赤外線を車両前方に発すると共に、車両の前方で走行若しくは停止している他の車両や障害物(以下、走行若しくは停止している他の車両も含めて便宜上「障害物」と称する)で反射した赤外線センサ90を受ける。前方監視装置88は演算部92を備えている。
【0043】
演算部92は赤外線センサ90から赤外線が発せられてから、障害物で反射して赤外線センサ90に戻るまでに要する時間に基づき障害物までの距離を演算する。また、演算部92は、この演算結果に基づき障害物検出信号OsをECU86に対して出力する。この障害物検出信号Osは、障害物までの距離が所定値以上であればLowレベルとされ、障害物までの距離が所定値未満であればHighレベルとされる。
【0044】
また、ECU86は、車両の適宜位置に設けられた加速度検出手段として急減速状態検知手段を構成する加速度センサ98に接続されている。加速度センサ98は、車両が減速する際の加速度(言わば、減速度)を検出する。また、加速度センサ98は、基本的にLowレベルの加速度検出信号BsをECU86に対して出力するが、所定の変化率の加速度、すなわち、急制動時等による車両急減速状態に対応した加速度を検出した場合には、Highレベルの加速度検出信号BsをECU86に対して出力する。
【0045】
<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。
【0046】
先ず、本ウエビング巻取装置10の基本動作について説明する。
【0047】
本ウエビング巻取装置10では、スプール20にウエビングベルト28が層状に巻き取られた収納状態で、図示しないタングプレートを引っ張りつつウエビングベルト28を引っ張ると、スプール20を巻取方向に付勢する渦巻きばね34の付勢力に抗してスプール20を引出方向へ回転させながらウエビングベルト28が引き出される。このように、ウエビングベルト28が引き出された状態で、ウエビングベルト28を座席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を図示しないバックル装置に差し込み、バックル装置にタングプレート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28の装着状態(以下、単に「装着状態」と称する)となる。
【0048】
また、ウエビングベルト28を装着するためにウエビングベルト28を引き出してスプール20を引出方向へ回転させると、渦巻きばね34が巻き締められてスプール20を巻取方向側へ付勢する渦巻きばね34の付勢力が増加する。したがって、上記装着状態では、渦巻きばね34の付勢力がウエビングベルト28をスプール20に巻き取らせるように作用するため、基本的には、この付勢力で乗員の身体にウエビングベルト28がフィットし、このときの付勢力に応じた力でウエビングベルト28が乗員の身体を拘束、保持する。
【0049】
一方、バックル装置によるタングプレートの保持が解除され、バックル装置からタングプレートが抜け出ると、渦巻きばね34の付勢力に抗して引出状態のままウエビングベルト28を維持する力が解除されるため、渦巻きばね34は付勢力でスプール20を巻取方向に回転させる。この巻取方向へのスプール20の回転により引き出されたウエビングベルト28がスプール20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28が収納される。
【0050】
ここで、スプール20はクラッチ72のアダプタ76に嵌合しているため、ウエビングベルト28の引き出しや巻き取りのためにスプール20を回転させると、アダプタ76が回転する。しかしながら、上述したように、クラッチ72は、アダプタ76の回転をギヤ74に伝えないため、この状態でギヤ74が回転することはない。したがって、スプール20の回転がギヤ74、70、68、66、64を介してモータ60の出力軸62に伝達されることはない。
【0051】
一方、車両の走行状態では、前方監視装置88の赤外線センサ90での検出結果に基づき、演算部92が車両前方の障害物までの距離を演算している。例えば、車両前方に障害物が存在しない場合、若しくは、障害物が存在するものの障害物から車両までの距離が所定値以上であれば、演算部92からはLowレベルの信号Osが出力される(図2のタイムチャートにおける時間T1までの状態を参照)。
【0052】
これに対して、車両から前方の障害物までの距離が所定値未満になると、演算部92からはHighレベルの信号Osが出力される(図2のタイムチャートにおける時間T1とT2の間の状態を参照)。
【0053】
演算部92からのHighレベルの信号OsがECU86に入力されると、ECU86はドライバ82に対して所定の操作信号を出力する。この状態での操作信号が入力されたドライバ82は、モータ60に対して電流値IAの電流I(以下、この状態で流れる電流値IAの電流Iを便宜上「ローレベル電流IA」と称する)を流す。ここで、図2のタイムチャートに示されるように、ローレベル電流IAは通電時間がdTの矩形パルス状の電流で、演算部92からのHighレベルの信号OsがECU86に入力されている間、一定の周期でモータ60に流される。
【0054】
このように、ローレベル電流IAがモータ60に流されることでモータ60が駆動し、出力軸62を回転させる。出力軸62の回転は、ギヤ64〜70を介してギヤ74に伝わる。さらに、ギヤ74が回転することで、連結部材がギヤ74とアダプタ76とを機械的に連結し、これにより、アダプタ76が巻取方向に回転する。アダプタ76が巻取方向に回転することでアダプタ76と一体のスプール20が巻取方向に回転してウエビングベルト28を巻き取る。このように、ウエビングベルト28がスプール20に巻き取られることで、ウエビングベルト28の僅かな弛みである所謂「スラック」が除去され、図2に示されるように、ウエビングベルト28による拘束力FがF1まで上昇する。
【0055】
また、この状態から、乗員が操舵操作を行なうことで、車両前方に障害物が存在しなくなると、演算部92からは再びLowレベルの信号Osが出力される。このLowレベルの信号Osが再びECU86に入力されると、ECU86は所定の操作信号をドライバ82に対して出力し、この操作信号が入力されたドライバ82は、モータ60に対する通電を停止する。これにより、モータ60は停止し、モータ60の駆動力に基づいたスプール20によるウエビングベルト28の巻き取りも停止される。
【0056】
但し、このようにモータ60は停止されだけで、反転駆動等が行なわれないため、出力軸62の回転位置はモータ60の停止時における回転位置で留まる。このため、基本的には、スプール20の回転位置も格別に変化しないため、スラックは除去され、拘束力FはF1の状態で維持される。
【0057】
次いで、この状態から、時間T3が経過して、再び車両前方に障害物が現れ、しかも、車両から障害物までの距離が所定値未満になると、先に説明した場合と同様に、Highレベルの信号OsがECU86に入力され、モータ60にローレベル電流IAが流れる。これにより、再びスプール20が巻取方向に回転してウエビングベルト28を巻き取る。このため、ウエビングベルト28による拘束力FがF1より大きなF2まで上昇する。
【0058】
さらに、時間T4が経過して乗員が急激な制動(ブレーキ)操作を行なうことで、車両が急減速状態になり、この状態での加速度を加速度センサ98が検出すると、それまでLowレベルの信号Bsを出力していた加速度センサ98は、Highレベルの信号BsをECU86に対して出力する。Highレベルの信号Bsが入力されたECU86はドライバ82に対して所定の操作信号を出力し、この操作信号が入力されたドライバ82は、電流値IBの電流I(以下、この状態で流れる電流値IBの電流Iを便宜上「ローレベル電流IB」と称する)がモータ60に流される。
【0059】
ここで、ハイレベル電流IBは、電流値IBがローレベル電流IAの電流値IAよりも高く、しかも、ローレベル電流IAが矩形パルス状で断続的にモータ60に流されていたのに対し、ハイレベル電流IBは連続してモータ60に流される。このため、モータ60にて生ずる駆動力は、ローレベル電流IAが流されることで生ずる駆動力よりも大きくなり、これにより、出力軸62は急激に拘束回転する。したがって、この出力軸62の回転がスプール20に伝わることで、スプール20は巻取方向に高速回転し、急激にウエビングベルト28を巻き取る。これにより、図2のタイムチャートに示されるように、時間T4の経過後にウエビングベルト28の拘束力Fが急激に上昇する。
【0060】
このように、乗員が車両前方の障害物を認識してブレーキ操作を行なうことで、車両が急減速状態になった場合に、乗員が車両の前方側へ移動することをウエビングベルト28の拘束力で確実に防止できる。
【0061】
ここで、本ウエビング巻取装置10では、車両前方の障害物までの距離が所定値未満になった場合には、ハイレベル電流IBよりも充分に電流値が低い矩形パルス状のローレベル電流IAが断続的にモータ60に流される。このため、スプール20は急激に回転せずに、断続的に回転するか、連続的に回転するにしてもその回転速度は比較的緩やかになる。このため、ウエビングベルト28の拘束力が急上昇せず、ウエビングベルト28を装着した乗員は急激な拘束力の上昇に起因する不快感等の違和感を感じない。
【0062】
また、上記のように障害物までの距離が所定値未満なった後に、乗員による制動操作等で車両が急減速状態になれば、ハイレベル電流IBがモータ60に流され、これにより、急激にウエビングベルト28による拘束力を上昇させるが、ハイレベル電流IBが流れる前にローレベル電流IAがモータ60に流されることで、予めスラックが除去されている。このため、ハイレベル電流IBが流されてから短時間の間にウエビングベルト28による拘束力を上昇させて、確実に乗員の身体を保持できる。
【0063】
また、上述したように、Highレベルの信号Osの出力が終了してからHighレベルの信号Bsの出力が行なわれなかった場合には、出力軸62の回転位置がモータ60への給電が停止された時点での回転位置で維持され、これにより、基本的にスラックは除去されたままとなり、しかも、ウエビングベルト28による拘束力が僅かに上昇した状態となる。
【0064】
このため、その後に再び障害物までの距離が所定値未満になり、更に、乗員がブレーキ操作を行ない車両が急減速状態になった場合に、より一層早急にウエビングベルト28による拘束力を一定値以上に上昇させることができる。
【0065】
なお、本実施の形態では、ハイレベル電流IBを連続的に流す構成であったが、ローレベル電流IAの通電周期においてローレベル電流IAの通電時間が占める割合よりも、通電周期における通電時間が大きければハイレベル電流IBを断続的に流してもよい。
【0066】
また、本実施の形態では、車両が減速する際の加速度(言わば、減速度)を検出する加速度検出手段としての加速度センサ98を以って急減速状態検知手段とした。しかしながら、急減速検知手段が加速度センサ98のように車両が減速する際の加速度(言わば、減速度)を検出する加速度検出手段に限定されるものではなく、結果的に車両の急減速状態を検知できる構成であればよい。
【0067】
したがって、例えば、急減速検出手段がブレーキシリンダ内における油圧の変化を圧力センサ等の圧力検出手段により検出し、更に、この検出結果に基づき急激な制動操作が行なわれたか否かを判定手段により判定する構成であってもよい。
【0068】
【発明の効果】
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、前方監視手段が車両前方の障害物を検出した場合には、ローレベルの電流を駆動手段に断続的に流して比較的緩やかにウエビングベルトを巻き取り、車両急減速状態を急減速状態検知手段が検出した場合に、ハイレベルの電流を駆動手段に流して急激にウエビングベルトを巻き取る。したがって、車両前方の障害物に格別の危険性がなく、急激な制動操作を行なわなくてもよい場合には、駆動手段にローレベルの電流が断続的に流されて緩やかにウエビングベルトが巻き取られるため、ウエビングベルトを装着している乗員に不快感等の違和感を抱かせることがない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態に係るウエビング巻取装置の全体構成の概略を示す正面図である。
【図2】本発明の一実施の形態に係るウエビング巻取装置における各信号、駆動手段に流れる電流、及び拘束力の関係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
20 スプール(巻取軸)
28 ウエビングベルト
60 モータ(駆動手段)
62 出力軸
82 ドライバ(制御手段)
86 ECU(制御手段)
88 前方監視装置(前方監視手段)
98 加速度センサ(急減速状態検知手段)[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a webbing retractor constituting a seat belt device for restraining the body of an occupant seated on a seat of a vehicle or the like with a long belt-like webbing belt.
[0002]
[Prior art]
A seat belt device that restrains the body of an occupant seated in a vehicle seat with a long belt-like webbing belt includes a webbing take-up device that is fixed to the vehicle body on the side of the seat. The webbing take-up device includes, for example, a spool (winding shaft) whose axial direction is substantially along the vehicle front-rear direction, and the longitudinal base end side of the webbing belt is locked to the spool. The spool can wind the webbing belt around the outer periphery of the spool, and when the seat belt device is not used, the spool can be wound around the outer periphery of the spool and accommodated.
[0003]
The webbing take-up device is provided with a biasing member such as a spiral spring that biases the spool in the winding direction for winding the webbing belt. The webbing belt is wound by the biasing force of the biasing member. When the webbing belt is mounted on the occupant's body, the slack of the webbing belt is removed by the urging force of the urging member.
[0004]
On the other hand, by winding a certain amount of webbing belt around the spool in a sudden deceleration state of the vehicle, etc., the slight slack called "slack" is eliminated and the restraining force of the occupant's body by the webbing belt is increased. Also, a mechanism for holding the occupant's body more reliably has been considered. This type of mechanism is generally configured to detect the sudden deceleration state of the vehicle with an acceleration sensor and forcibly rotate the spool in the winding direction with the driving force of a driving means such as a motor based on an electric signal from the acceleration sensor. (See Patent Document 1 for an example of such a so-called “motor retractor”).
[0005]
On the other hand, the distance to other vehicles and obstacles in front is detected by a forward monitoring device such as a distance sensor, and when the distance to the preceding vehicle or obstacle is less than a certain value, the motor is operated, A configuration is also conceivable in which the spool is rotated in the winding direction with a rotational force of.
[0006]
[Patent Document 1]
JP 2001-347923 A
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the case of a configuration in which the front of the vehicle is monitored by the front monitoring device as described above, for example, an empty cardboard box or weed that does not affect the vehicle or the occupant even if the vehicle collides, or a roadside structure However, there is a possibility that the front monitoring device may detect it as an obstacle. Such empty cardboard boxes, weeds, road shoulder structures, etc. are basically not recognized as dangerous obstacles by passengers. When the restraint force by the webbing belt is suddenly increased by operating, the passenger feels uncomfortable such as discomfort.
[0008]
Even if there are obstacles that are not particularly dangerous as described above, it is possible to make the structure so that the front monitoring device does not recognize them as obstacles, but the detection accuracy must be extremely high. Problems arise, and excessive costs are required to solve such problems.
[0009]
In consideration of the above facts, the present invention provides a webbing winding that does not give a sense of incongruity such as discomfort due to a sudden winding of the webbing belt when there is an obstacle that is not particularly dangerous. The purpose is to obtain a take-off device.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The webbing take-up device according to claim 1 is a belt-like webbing belt that restrains the body of an occupant seated on a vehicle seat in the mounted state, and a longitudinal base end side of the webbing belt is locked, and its own shaft It is configured to include a winding shaft that winds the webbing belt from the base end side to the outer peripheral portion by rotation in one winding direction, and an output shaft that is directly or indirectly connected to the winding shaft, Driving means for rotating the output shaft in the winding direction by rotating the output shaft with driving force generated by power supply, and forward monitoring for detecting the presence or absence of an obstacle at least within a predetermined range in front of the vehicle Means, a sudden deceleration state detection means for detecting a sudden deceleration state of the vehicle, a forward monitoring means and a sudden deceleration state detection means, and interposed between the drive means and a power source, range When the forward monitoring means detects that the obstacle is present, a low level current is intermittently supplied to the driving means at a predetermined energization timing, and the sudden deceleration state of the vehicle is detected. When the means detects, a high level current whose current value is equal to or greater than the current value of the low level current is continuously or intermittently greater than the low level current. And a control means for supplying to the drive means, and further, when the energization of the low-level current to the drive means is terminated, the energization position of the output shaft is not energized. Is maintained at the rotational position at the end of energization of the low-level current .
[0011]
According to the webbing retractor having the above-described configuration, the passenger sits on the seat of the vehicle, hangs the webbing belt on the body, and engages the tongue plate provided on the webbing belt with the buckle device, for example. The belt is attached to the occupant body.
[0012]
On the other hand, there is an obstacle in front of the vehicle while the vehicle is running, and at least the distance between the vehicle and the obstacle (distance from the vehicle to the obstacle) reaches a predetermined range, which is detected by the forward monitoring means. Then, the control means intermittently supplies a low level current to the drive means.
[0013]
When the output shaft constituting the driving means is rotated by the driving force generated by supplying the low-level current to the driving means, the output shaft is rotated on the winding shaft directly or indirectly connected to the output shaft. transmitted, thereby, the take-up shaft Ru is rotated in the winding direction about the axis thereof. When the winding shaft is rotated in the winding direction, the webbing belt is wound around the outer periphery of the winding shaft from the base end side. Thus, the webbing belt is wound around the winding shaft, so that the slight slack of the webbing belt in the mounted state, so-called “slack” is eliminated, and the restraining force of the occupant's body by the webbing belt increases.
[0014]
Further, when an occupant recognizes an obstacle in front of the vehicle and performs a brake operation, thereby causing a sudden deceleration state of the vehicle, the sudden deceleration state of the vehicle is detected by the sudden deceleration state detection means. The means intermittently supplies a high level current to the drive means.
[0015]
Here, the high-level current has a current value larger than the low-level current. Moreover, unlike the low-level current, the high-level current flows continuously, or even if the current is intermittently supplied, the ratio of the energization time in the energization cycle is greater than the low-level current.
[0016]
Therefore, when a high level current is supplied to the driving means, a larger driving force is generated in a shorter time than when a low level current is supplied. The rotation of the output shaft that rotates with a large driving force generated in such a short time is transmitted to the take-up shaft, so that the take-up shaft is suddenly rotated in the take-up direction, and the restraining force by the webbing belt is reduced for a short time. Suddenly rises. Thereby, it is possible to restrict the movement of the occupant's body forward of the vehicle due to inertia in the vehicle sudden deceleration state by the restraining force of the webbing belt.
[0017]
As described above, in the present webbing take-up device, when the distance between the vehicle and the obstacle reaches a predetermined range, a low-level current is intermittently supplied. For this reason, even if the winding shaft does not rotate suddenly but rotates intermittently or continuously, the rotation speed becomes relatively slow. Therefore, when a low level current is passed, the winding shaft rotates and the slack of the webbing belt is removed, but the restraining force of the webbing belt does not rise rapidly, and the passenger wearing the webbing belt suddenly increases the restraining force. There will be no uncomfortable feeling due to discomfort.
[0018]
In addition, when an occupant performs a braking operation and enters a sudden deceleration state after the obstacle has entered the predetermined range in front of the vehicle as described above, a high-level current is sent to the driving means and suddenly wound. Before the take-up shaft winds the webbing belt, slack is removed in advance by passing a low-level current through the driving means. For this reason, the restraining force by the webbing belt can be increased within a short period of time after the high-level current is applied, and the occupant's body can be reliably held.
[0022]
On the other hand , in the present webbing take-up device, the control means supplies a low level current to the driving means based on the obstacle detection signal of a predetermined level from the front monitoring means. When there is no obstacle in front of the vehicle without suddenly decelerating, the supply of the low level current to the driving means is stopped and the high level current is not supplied.
[0023]
Here, in the present webbing take-up device, as described above, when the supply of the low level current to the drive means is stopped and the high level current is not supplied, the output shaft is connected to the drive means. The rotation position is maintained at the time when the supply of the low level current to is stopped. Accordingly, in this state, the slack is removed, and the restraining force by the webbing belt is slightly increased as compared to before the low level current is supplied.
[0024]
In this way, the slack of the webbing belt is removed and the restraining force by the webbing belt is maintained in a slightly increased state, so that the obstacle is again positioned within a predetermined range in front of the vehicle, and the occupant When the brake operation is performed and the vehicle is suddenly decelerated, the restraining force by the webbing belt can be increased more quickly than a certain value.
In the present invention, the rapid deceleration detection means is not limited to a specific mode as long as it can detect the sudden deceleration state of the vehicle. Therefore, the acceleration detection means such as an acceleration sensor that detects the acceleration of the vehicle, particularly the acceleration (deceleration) in the deceleration state, may be used as the sudden deceleration detection means. The configuration may be such that the change in the hydraulic pressure is detected by pressure detection means such as a pressure sensor, and the determination means determines whether or not an abrupt braking operation has been performed based on the detection result.
[0025]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
<Configuration of the present embodiment>
FIG. 1 is a front sectional view schematically showing the overall configuration of a webbing take-up
[0026]
As shown in this figure, the webbing take-up
[0027]
The
[0028]
The spool
[0029]
The one end side of the
[0030]
Further, a
[0031]
On the other hand, the other end side of the
[0032]
A
[0033]
A
[0034]
On the other hand, the
[0035]
A
[0036]
On the other hand, a
[0037]
A
[0038]
Further, a clutch 72 is provided on the upper side of the
[0039]
A connecting member such as a pawl that swings due to centrifugal force is accommodated inside the
[0040]
That is, the clutch 72 has a structure capable of transmitting the rotation on the
[0041]
On the other hand, as shown in FIG. 1, the
[0042]
The
[0043]
The
[0044]
The
[0045]
<Operation and effect of the present embodiment>
Next, the operation and effect of the present embodiment will be described through the operation of the webbing take-up
[0046]
First, the basic operation of the webbing take-up
[0047]
In the webbing take-up
[0048]
Further, when the
[0049]
On the other hand, since the holding of the tongue plate by the buckle device is released and the tongue plate comes out of the buckle device, the force for maintaining the
[0050]
Here, since the
[0051]
On the other hand, in the running state of the vehicle, the
[0052]
On the other hand, when the distance from the vehicle to the obstacle ahead is less than a predetermined value, a high level signal Os is output from the calculation unit 92 (a state between times T1 and T2 in the time chart of FIG. 2). See).
[0053]
When the high level signal Os from the
[0054]
As described above, when the low level current IA is caused to flow through the
[0055]
Further, when the occupant performs the steering operation from this state and no obstacle exists in front of the vehicle, the low-level signal Os is output again from the
[0056]
However, since the
[0057]
Next, from this state, when the time T3 has elapsed, an obstacle appears again in front of the vehicle, and when the distance from the vehicle to the obstacle is less than a predetermined value, as in the case described above, The signal Os is input to the
[0058]
Further, when the passenger performs an abrupt braking (braking) operation after the time T4 has elapsed, the vehicle is suddenly decelerated. When the
[0059]
Here, the high level current IB has a current value IB higher than the current value IA of the low level current IA, and the low level current IA is intermittently passed through the
[0060]
Thus, when the occupant recognizes an obstacle in front of the vehicle and performs a braking operation, the restraining force of the
[0061]
Here, in the
[0062]
Further, after the distance to the obstacle becomes less than the predetermined value as described above, if the vehicle is suddenly decelerated by a braking operation or the like by the occupant, the high-level current IB is caused to flow to the
[0063]
Further, as described above, when the high level signal Bs is not output after the output of the high level signal Os is finished, the rotation position of the
[0064]
Therefore, after that, when the distance to the obstacle again becomes less than the predetermined value, and further, when the occupant performs a braking operation and the vehicle is suddenly decelerated, the restraining force by the
[0065]
In the present embodiment, the high level current IB is continuously supplied. However, the energization time in the energization cycle is larger than the ratio of the energization time of the low level current IA in the energization cycle of the low level current IA. If it is larger, the high level current IB may flow intermittently.
[0066]
Further, in the present embodiment, the sudden deceleration state detecting means is constituted by the
[0067]
Therefore, for example, the sudden deceleration detection means detects a change in the hydraulic pressure in the brake cylinder by the pressure detection means such as a pressure sensor, and further determines whether or not a sudden braking operation has been performed based on the detection result. It may be configured to.
[0068]
【The invention's effect】
As described above, in the webbing take-up device according to the present invention, when the front monitoring means detects an obstacle in front of the vehicle, the low-level current is intermittently supplied to the driving means to relatively slowly webbing. When the belt is wound and the sudden deceleration state detecting means detects the vehicle sudden deceleration state, a high level current is supplied to the driving means to rapidly wind the webbing belt. Therefore, when there is no particular danger to the obstacle in front of the vehicle and it is not necessary to perform a sudden braking operation, a low level current is intermittently applied to the driving means, so that the webbing belt is gently wound up. Therefore, the passenger wearing the webbing belt does not feel uncomfortable or uncomfortable.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view showing an outline of the overall configuration of a webbing take-up device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a time chart showing the relationship among signals, current flowing in driving means, and binding force in the webbing take-up device according to one embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
10 Webbing take-up
28
62
86 ECU (control means)
88 Forward monitoring device (forward monitoring means)
98 Acceleration sensor (rapid deceleration state detection means)
Claims (1)
前記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で、前記ウエビングベルトを基端側から外周部に巻き取る巻取軸と、
前記巻取軸に直接或いは間接的に連結された出力軸を含めて構成され、給電されることにより生ずる駆動力で前記出力軸を回転させて前記巻取軸を前記巻取方向へ回転させる駆動手段と、
少なくとも車両の前方の所定範囲内における障害物の有無を検出する前方監視手段と、
前記車両の急減速状態を検出する急減速状態検知手段と、
前記前方監視手段及び前記急減速状態検知手段に接続されると共に、前記駆動手段と電源との間に介在し、前記所定範囲内に前記障害物が存在することを前記前方監視手段が検出した場合に、ローレベルの電流を所定の通電タイミングで断続的に前記駆動手段に供給し、前記車両急減速状態を前記急減速状態検知手段が検出した場合に、電流値が前記ローレベルの電流の電流値以上のハイレベルの電流を、連続的又は通電周期において通電時間が占める割合が前記ローレベルの電流より大きく断続的に前記駆動手段に供給する制御手段と、
を備え、更に、前記駆動手段に対する前記ローレベルの電流の通電が終了しても、前記ハイレベルの電流の通電が行なわれない場合に、前記出力軸の回転位置を前記ローレベルの電流の通電終了時における回転位置で維持する、
ことを特徴とするウエビング巻取装置。A long belt-like webbing belt that restrains the body of an occupant seated in a vehicle seat in the mounted state;
The webbing belt is locked on the base end side in the longitudinal direction, and is wound around the axis in one winding direction to wind the webbing belt from the base end side to the outer periphery, and
A drive that includes an output shaft that is directly or indirectly connected to the take-up shaft, and that rotates the output shaft in the take-up direction by rotating the output shaft with a drive force generated by power supply. Means,
Forward monitoring means for detecting the presence or absence of an obstacle within a predetermined range at least in front of the vehicle;
A sudden deceleration state detection means for detecting a sudden deceleration state of the vehicle;
When connected to the forward monitoring means and the sudden deceleration state detecting means, and interposed between the driving means and a power source, the forward monitoring means detects that the obstacle exists within the predetermined range. In addition, when the low-level current is intermittently supplied to the driving means at a predetermined energization timing, and the sudden deceleration state detecting means detects the sudden deceleration state of the vehicle, the current value is the current of the low level current. A control means for supplying a high level current equal to or greater than a value to the drive means intermittently with a ratio that the energization time occupies continuously or in an energization cycle larger than the low level current;
In addition, even if energization of the low-level current to the driving means is completed, if the energization of the high-level current is not performed, the rotational position of the output shaft is energized by the energization of the low-level current. Maintain the rotational position at the end,
Webbing retractor you wherein a.
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