JP4077761B2 - Tension detector - Google Patents

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JP4077761B2
JP4077761B2 JP2003138426A JP2003138426A JP4077761B2 JP 4077761 B2 JP4077761 B2 JP 4077761B2 JP 2003138426 A JP2003138426 A JP 2003138426A JP 2003138426 A JP2003138426 A JP 2003138426A JP 4077761 B2 JP4077761 B2 JP 4077761B2
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、車両のシートベルト装置を構成するウエビングベルト等のベルト部材の張力を検出する張力検出装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
自動車等の車両には、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所謂シートベルト装置が搭載されている。また、車両には、該車両が急減速状態になった場合等に、座席に着座した乗員の前方で袋体を膨張、展開させて、慣性で車両前方側へ移動しようとする乗員の身体を受け止める所謂エアバッグ装置が搭載されている。
【0003】
また、上記のシートベルト装置は、乗員の身体拘束用としてのみならず、例えば、座席上に載置した子供乗員着座用のチャイルドシートの固定に用いられる場合がある。
【0004】
ところで、チャイルドシートを座席上に固定した場合には、チャイルドシートを固定した座席に対応するエアバッグ装置が作動しないようにすることが好ましい。このため、通常、車両にはエアバッグ装置の作動を禁止するためのスイッチが設けられており、チャイルドシートを座席に固定した場合には、運転者がこのスイッチを操作してエアバッグ装置の作動を禁止するようになっている。しかしながら、このようなマニュアル操作されるスイッチを備えた構成では、チャイルドシートの着脱の度にスイッチ操作をしなければならず、該スイッチ操作が煩雑である。
【0005】
そこで、チャイルドシートの装着の有無を自動的に検出してエアバッグ装置の作動を禁止するための検出装置が求められている。そして、ウエビングベルトに作用する張力に基づいて、チャイルドシートの装着の有無を検出するシートベルト張力測定装置(以下、張力検出装置という)が知られている(例えば、特許文献1参照)。
【0006】
すなわち、シートベルト装置では、乗員が通常にウエビングを装着した状態では該乗員の拘束感を緩和するためにウエビングは乗員を緩く拘束しており、ウエビングベルトに作用する張力が小さい。一方、チャイルドシートを装着した状態では、車両加速度によるチャイルドシート自体の移動を阻止するためにシートベルト装置がチャイルドシートを強固に拘束保持しており、ウエビングベルトに作用する張力が大きい。このため、ウエビングベルトに作用する張力の大小でチャイルドシートの装着の有無を検出することができる。
【0007】
そして、上記特許文献1記載の張力検出装置は、上記シートベルト装置のアンカー部に設置され、ウエビングベルトに作用する張力を検出するために、アンカー連結部材とウェビング連結部材とを張力によるスライド可能に連結し、該スライドによってアームスプリングを回動させてセンサープレートを押圧変形させ、該変形を歪ゲージで測定するように構成されている。この歪ゲージの出力がウェビングの張力に対応する。
【0008】
しかしながら、この張力検出装置では、ウェビング連結部材が、車体に固定されたアンカー連結部材の面方向に沿ったスライドのみ許容され、ウェビングの張力方向に追従できないため、該ウェビングの張力方向と上記スライド方向とが一致しないときには、該張力の分力だけしか測定されず、正確な張力を検出することができないという問題があった。
【0009】
また、シートベルト装置のアンカー部に設置され、一端部において車体に固定されると共に他端部においてウエビングベルトが巻き掛けられる金属プレートに歪ゲージを取り付けた構成も知られている(例えば、特許文献2参照)が、この場合も、金属プレートの面方向(歪ゲージの感度方向)と張力方向とが一致していないときには、該張力の分力だけしか測定されず、正確な張力を検出することができないという問題があった。
【0010】
【特許文献1】
特開2002−206978号公報
【特許文献2】
米国特許出願公開第2002/0043795A1号明細書
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
以上説明したように、従来の張力検出装置では、ウエビングベルトの張力方向と歪ゲージ等の検出(感度)方向とがずれていると、ウエビングベルトに作用している張力が同じ場合でも出力が異なることが懸念される。
【0012】
本発明は、上記事実を考慮して、ベルト部材に作用する張力を精度良く検出することができる張力検出装置を得ることが目的である。
【0013】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項1記載の発明に係る張力検出装置は、帯状のベルト部材の長手方向に作用する張力を検出する張力検出装置であって、略円形断面を有する密閉袋状に形成されると共に、前記張力が前記断面の略中心向きに作用するように配置され、該張力によって潰れ変形する袋状部材と、前記袋状部材の内圧を検出する圧力検出手段と、を備えている。
【0014】
請求項1記載の張力検出装置では、帯状のベルト部材に長手方向の張力が作用すると、袋状部材は、該張力が円形断面の略中心向きに作用して(ベルト部材に押圧されて)潰れ変形し、その内圧が張力に応じて上昇する。この袋状部材の内圧(の変化)を検出手段が検出して、ベルト部材の張力が検出される。
【0015】
ここで、円形断面を有する立体形状(構造)の袋状部材は、該断面視で略中心向きに張力が作用するため、該中心向きの如何なる方向(上記断面視で放射状の各方向)から作用する張力に対しても同様に変形する。すなわち、上記略中心向きの異なる方向から同じ大きさの張力が作用した場合、袋状部材は、同じだけ内圧が変化するように変形(変位)する。
【0016】
これにより、本張力検出装置は、従来の如き面方向の歪を直接の検出対象とする構成と比較して感度方向性に著しい柔軟性を有し、ベルト部材に作用する張力方向に依らず、該張力に正確に対応した検出手段の出力が得られる。
【0017】
このように、請求項1記載の張力検出装置では、ベルト部材に作用する張力を精度良く検出することができる。
【0018】
請求項2記載の発明に係る張力検出装置は、請求項1記載の張力検出装置において、前記袋状部材を、前記ベルト部材に設けられた環状部の内側に配置した、ことを特徴としている。
【0019】
請求項2記載の張力検出装置では、ベルト部材の端部または中間部に設けられた環状部内に袋状部材が配置されており、該ベルト部材に長手方向の張力が作用すると、環状部は、例えば、潰れ(対向部分を近接させて弛みが解消され)たり、袋状部材に対し相対移動したりして、袋状部材を押圧する。これにより、袋状部材の内圧が上昇して張力が検出される。このように、袋状部材を、簡単な構造で、上記した略中心向きの張力による潰れ変形可能に配置することができる。
【0020】
請求項3記載の発明に係る張力検出装置は、請求項2記載の張力検出装置において、円筒状に形成されて前記袋状部材と前記環状部との間に設けられ、前記張力を支持しつつ該張力の作用方向の変化に追従して軸心廻りに回転する円筒部材と、前記環状部の内面から前記張力方向に突出され、前記ベルト部材に張力が作用したときに前記円筒部材を貫通して前記袋状部材を押圧する押圧部材と、をさらに備えたことを特徴としている。
【0021】
請求項3記載の張力検出装置では、ベルト部材の環状部内に設けられた円筒部材がベルト部材の張力を支持するようになっており、該円筒部材内に袋状部材が配置されている。ベルト部材に張力が作用すると、円筒部材が張力方向に追従して環状部と共に回転する。このため、ベルト部材の張力方向(姿勢)が変化しても、環状部の内面から突出し円筒部材を貫通可能な押圧部材が張力方向を向く状態が維持され、この状態で押圧部材が張力によって(張力方向に移動して)袋状部材を押圧する。
【0022】
このように、本張力検出装置では、ベルト部材の張力を該ベルト部材の環状部において支持する円筒部材内に袋状部材を配置することで、該ベルト部材の張力を袋状部材に略中心向きに作用させる構成を、簡単かつコンパクトに実現することが可能である。
【0023】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態に係る張力検出装置10について、図1乃至図5に基づいて説明する。図1には張力検出装置10の概略全体構成が断面図にて示されており、図2には張力検出装置10の側断面図が示されている。
【0024】
この張力検出装置10は、例えば、自動車等の車両に搭載された3点式のシートベルト装置に適用され、該シートベルト装置を構成するベルト部材としての乗員拘束用のウエビングベルト12の車両側への固定端であるアンカ部に配置されて、該ウエビングベルト12に長手方向に作用する張力Ftを検出するものである。
【0025】
図1に示される如く、ウエビングベルト12のアンカ側端部には、環状部12Aが設けられている。環状部12Aは、本実施の形態では、ウエビングベルト12の折り返された端部を中間部に縫い付けて形成されている。
【0026】
そして、張力検出装置10は、環状部12A内に配置された円筒部材14を備えている。円筒部材14は、図示しない軸受等を介して車体に対し軸心廻りの回転自在に支持されており、かつウエビングベルト12に作用する張力Ftを支持するようになっている。すなわち、ウエビングベルト12は、円筒部材14等を介して、張力Ftに抗して車体に支持される構成である。また、円筒部材14は、張力Ftの作用方向の変化に応じて、環状部12Aと共に軸心廻りに回転(回動)するようになっている。
【0027】
図2にも示される如く、円筒部材14内には、荷重センサ16が配設されている。荷重センサ16は、図3に詳細に示される如く、球殻状(中空のボール状)に形成された柔軟な袋状部材18と、該袋状部材18に連通して設けられ外方に突出した管部20と、管部20の開口端を気密状態で閉塞する蓋部材22と、蓋部材22に気密状態で埋め込まれ袋状部材18(管部20)内の内圧に応じた信号を出力する検出手段としての圧力センサ24とを主要構成要素として構成されている。管部20の軸線は袋状部材18の略中心を向いている。
【0028】
蓋部材22によって閉塞された密閉空間である袋状部材18及び管部20の内部には、空気等の気体、不凍液等の液体、または、上記気体及び液体の双方が充填されている。この荷重センサ16は、外部から袋状部材18が押圧されて内方へ変形すると、該袋状部材18(管部20)の内圧が上昇し、該内圧変化に応じた信号が圧力センサ24から出力される構成である。
【0029】
これにより、この荷重センサ16では、図4(A)または図4(B)に示される如く、袋状部材18に外部から作用する押圧荷重Fの作用方向が異なっても、同じ大きさの押圧荷重F(押圧面積が一定の場合は同じ変位)に対し、袋状部材18の同じ大きさの内圧変化すなわち圧力センサ24の同じ出力を得るようになっている。このように、荷重センサ16は、感度の方向性に柔軟性がある構成とされている。
【0030】
以上説明した荷重センサ16は、円筒部材14内に挿設され、ウエビングベルト12の張力Ftを検出するようになっている。具体的には、図1及び図2に示される如く、ウエビングベルト12の環状部12Aからは、該ウエビングベルト12における張力方向に一致する矢印A方向に長手の押圧部材として押圧突起26が突設されており、押圧突起26は円筒部材14に肉厚方向に貫通して設けられた透孔14Aを挿通している。
【0031】
荷重センサ16の袋状部材18は、押圧突起26の円筒部材14内に位置する先端と、該円筒部材14における透孔14Aと反対側の内周面から突設されたセンサ受け部14Bとに、それぞれ摺動可能に接している。また、ウエビングベルト12に張力Ftが作用していない状態で、円筒部材14の透孔14A廻りの外周面と環状部12Aの内面との間には隙間Cが形成されている。この状態で、円筒部材14と荷重センサ16の管部20とが略同軸上に位置する構成である。
【0032】
そして、ウエビングベルト12に張力Ftが作用すると、車体に支持されている円筒部材14に対しウエビングベルト12の環状部12Aが矢印A方向(隙間Cを消費する方向)に相対移動することで、押圧突起26が荷重センサ16の袋状部材18を押圧するようになっている。この押圧方向は、袋状部材18の略中心を向くようになっている。この押圧突起26による袋状部材18の押圧荷重(袋状部材18の変位である押圧量)が張力Ftに対応するため、荷重センサ16を備えた張力検出装置10は、該袋状部材18の上記押圧による内圧(の変化)を検出することで、張力Ftが検出される構成である。
【0033】
また、荷重センサ16は、車体に対し回転不能に支持(固定)されており、上記の通り車体に対し回転可能に支持された円筒部材14が環状部12Aと共に図1に矢印Bで示す方向に回転すると、センサ受け部14B、押圧突起26の先端と摺動(相対回転)するようになっている。このため、ウエビングベルト12の張力方向(姿勢)の変化に応じて、袋状部材18における押圧突起26による押圧部位が変化するが、上記の通り荷重センサ16は、押圧方向すなわち張力方向に依らず同じ押圧荷重(押圧量)に対し同じ信号を出力するようになっている。
【0034】
以上説明した張力検出装置10は、図示しないエアバッグECUに電気的に接続されており、該エアバッグECUに荷重センサ16(圧力センサ24)の出力信号を出力するようになっている。エアバッグECUは、荷重センサ16の出力信号を予め設定された閾値と比較し、該信号が閾値よりも大きい場合には、該張力検出装置10が適用されたシートベルト装置を有する座席に対応するエアバッグ装置の作動を禁止するようになっている。そして、この閾値は、座席上でチャイルドシートを拘束保持しているウエビングベルト12に作用する張力Ft(の範囲)に対応する値よりも小で、乗員を拘束しているウエビングベルト12に作用する張力Ftに対応する値よりも十分に大とされている。
【0035】
次に、本実施の形態の作用を説明する。
【0036】
上記構成の張力検出装置10では、ウエビングベルト12に張力Ftが作用していないときには、押圧突起26は袋状部材18の外表面に軽く接触(当接)し、袋状部材18の内圧は初期値とされている。
【0037】
一方、ウエビングベルト12に長手方向の張力Ftが作用すると、張力方向に直交する方向に長手の円筒部材14を環状部12Aに入り込ませたウエビングベルト12は、該円筒部材14に対し矢印A方向に変位する。すると、この変位に伴って、環状部12Aに設けられた押圧突起26が荷重センサ16の袋状部材18を中心側へ向けて押圧し、該袋状部材18の内圧が上昇する。
【0038】
この状態で、ウエビングベルト12は、張力Ftが円筒部材14(を介して車体)に支持されている。そして、荷重センサ16の圧力センサ24が袋状部材18の内圧変化すなわち張力Ftに対応する信号(の変化)を、エアバッグECUに出力する。
【0039】
エアバッグECUでは、この信号に基づいてエアバッグ装置の作動可否が判断される。そして、張力検出装置10(荷重センサ16)の検出信号が上記閾値以下であるときには、エアバッグ装置の作動は、他の制御パラメータによって禁止されていないことを条件に許容される。一方、張力検出装置10の検出信号が上記閾値よりも大きいときには、エアバッグ装置の作動は、他の制御パラメータに依らず禁止される。
【0040】
ここで、略球殻状に形成された立体形状(構造)の袋状部材18は、ウエビングベルト12の張力Ftが略中心向きに作用するため、該中心向きの如何なる方向(上記断面視で放射状の各方向)から作用する張力Ftに対しても同様に変形する。すなわち、上記略中心向きの異なる方向から同じ大きさの張力が作用した場合、袋状部材18は、同じだけ内圧が変化するように変形(変位)する。より具体的には、例えば図5に実線、1点鎖線、または2点鎖線で示される何れの方向から張力Ftが作用しても(何れの方向にウエビングベルト12が引張られても)、張力検出装置10では、荷重センサ16の袋状部材18の内圧が張力Ftに正確に対応して変化し、該内圧の変化に基づいて張力Ftを精度良く検出することができる。
【0041】
これにより、本張力検出装置10は、従来の如き面方向の歪を直接の検出対象とする歪ゲージを備えた構成と比較して張力の感度方向性に著しい柔軟性を有し、ウエビングベルト12に作用する張力方向に依らず、該張力に正確に対応した荷重センサ16(圧力センサ24)の出力が得られる。
【0042】
このように、本実施の形態に係る張力検出装置10では、ウエビングベルト12に作用する張力Ftを精度良く検出することができる。
【0043】
また、荷重センサ16(袋状部材18)がウエビングベルト12の環状部12A内に配置され、該環状部12Aの袋状部材18に対する相対移動によって該袋状部材18が潰れ変形する(押圧突起26に押圧される)ため、荷重センサ16を用いた張力検出装置10が簡単な構造で実現されている。
【0044】
特に、環状部12A内に配置されると共に車体に支持され張力Ftを支持する円筒部材14内に荷重センサ16を挿設したため、張力検出装置10は簡単かつコンパクトに構成されている。そして、この円筒部材14が、張力Ftの作用方向に追従して環状部12Aと共に軸心廻りに回転するため、押圧突起26の張力Ftによる移動方向が常に張力Ftの方向と略一致する。このため、ウエビングベルト12の張力を袋状部材18の略中心向きに作用させる構成が簡単な構造で実現されている。また、上記感度の方向性に柔軟性のある荷重センサ16を用いることで、押圧突起26に押圧される荷重センサを円筒部材14に追従して回転させる必要がなく、構造が一層簡素化される。
【0045】
なお、上記の実施の形態では、袋状部材18が略球殻状である好ましい構成としたが、本発明はこれい限定されず、例えば、袋状部材18は、両端が閉塞された円筒形や中空の回転楕円体に形成されても良い。
【0046】
また、上記の実施の形態では、袋状部材18が円筒部材14内に配置され押圧突起26によって押圧される構成としたが、本発明はこれに限定されず、例えば、ウエビングベルト12の環状部12A内に円筒部材14を設けず、該環状部12Aが張力Ftによって弛みを解消されて袋状部材18を押圧し該袋状部材18を潰れ変形させても良い。また、環状部12Aすなわち張力検出装置10は、ウエビングベルト12の長手方向中間部(例えば、シートベルト装置におけるアンカ部とリトラクタとの間)に配置することも可能である。
【0047】
さらに、上記の実施の形態では、張力検出装置10すなわち荷重センサ16(袋状部材18)がウエビングベルト12の環状部12A内に配置された好ましい構成としたが、本発明はこれに限定されず、例えば、袋状部材18は、ウエビングベルト12の端部に設けられた押圧片と、車体や分割された他方のウエビングベルト端部に設けられた受け部との間に挟まれて配置されても良い。
【0048】
さらにまた、上記の実施の形態では、荷重センサ16(袋状部材18)が円筒部材14の回転に追従しない構成としたが、本発明はこれに限定されず、例えば、荷重センサ16が円筒部材14の回転に追従(連動)する構成としても良い。
【0049】
【発明の効果】
以上説明したように本発明に係る張力検出装置は、ベルト部材に作用する張力を精度良く検出することができるという優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態に係る張力検出装置の概略全体構成を示す断面図である。
【図2】本発明の実施の形態に係る張力検出装置の側断面図である。
【図3】本発明の実施の形態に係る張力検出装置を構成する荷重センサを示す一部切欠いた正面図である。
【図4】本発明の実施の形態に係る張力検出装置を構成する荷重センサを示す図であって、(A)はある方向から押圧力を作用させた状態を示す正面図、(B)は別の方向から押圧力を作用させた状態を示す正面図である。
【図5】本発明の実施の形態に係る張力検出装置によるウエビングベルトの張力検出状態を示す断面図である。
【符号の説明】
10 張力検出装置
12 ウエビングベルト(ベルト部材)
12A 環状部
14 円筒部材
18 袋状部材
24 圧力センサ(検出手段)
26 押圧突起(押圧部材)
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a tension detection device that detects the tension of a belt member such as a webbing belt constituting a seat belt device of a vehicle.
[0002]
[Prior art]
A vehicle such as an automobile is equipped with a so-called seat belt device that restrains the body of an occupant seated in a seat with a long belt-like webbing belt. In addition, when the vehicle suddenly decelerates, the vehicle is inflated and deployed in front of the occupant seated in the seat, and the body of the occupant trying to move to the vehicle front side by inertia A so-called airbag device is mounted.
[0003]
In addition, the above-described seat belt device may be used not only for restraining a passenger's body but also for fixing a child seat for a child occupant seated on the seat, for example.
[0004]
By the way, when the child seat is fixed on the seat, it is preferable that the airbag device corresponding to the seat with the child seat fixed does not operate. For this reason, the vehicle is usually provided with a switch for prohibiting the operation of the airbag device, and when the child seat is fixed to the seat, the driver operates the switch to operate the airbag device. It is forbidden. However, in the configuration including such a manually operated switch, the switch operation must be performed every time the child seat is attached / detached, and the switch operation is complicated.
[0005]
Therefore, there is a need for a detection device for automatically detecting the presence or absence of a child seat and prohibiting the operation of the airbag device. A seat belt tension measuring device (hereinafter referred to as a tension detecting device) that detects whether or not a child seat is attached based on the tension acting on the webbing belt is known (see, for example, Patent Document 1).
[0006]
In other words, in the seat belt device, when the occupant normally wears the webbing, the webbing restrains the occupant loosely in order to ease the restraint feeling of the occupant, and the tension acting on the webbing belt is small. On the other hand, in a state where the child seat is mounted, the seat belt device firmly holds and holds the child seat in order to prevent the child seat from moving due to vehicle acceleration, and the tension acting on the webbing belt is large. For this reason, the presence or absence of the child seat can be detected by the magnitude of the tension acting on the webbing belt.
[0007]
The tension detecting device described in Patent Document 1 is installed in the anchor portion of the seat belt device, and in order to detect the tension acting on the webbing belt, the anchor connecting member and the webbing connecting member can be slid by the tension. The sensor plate is pressed and deformed by connecting and rotating an arm spring by the slide, and the deformation is measured by a strain gauge. The output of this strain gauge corresponds to the webbing tension.
[0008]
However, in this tension detection device, the webbing connection member is allowed to slide only along the surface direction of the anchor connection member fixed to the vehicle body and cannot follow the tension direction of the webbing. When the value does not match, only the component force of the tension is measured, and there is a problem that the accurate tension cannot be detected.
[0009]
There is also known a configuration in which a strain gauge is attached to a metal plate that is installed in an anchor portion of a seat belt device and is fixed to a vehicle body at one end and on which a webbing belt is wound at the other end (for example, Patent Documents). In this case as well, when the surface direction of the metal plate (the strain gauge sensitivity direction) and the tension direction do not match, only the component force of the tension is measured, and an accurate tension is detected. There was a problem that could not.
[0010]
[Patent Document 1]
JP 2002-206978 A [Patent Document 2]
US Patent Application Publication No. 2002 / 0043795A1
[Problems to be solved by the invention]
As described above, in the conventional tension detection device, when the tension direction of the webbing belt is deviated from the detection (sensitivity) direction of the strain gauge or the like, the output is different even when the tension acting on the webbing belt is the same. There is concern.
[0012]
In view of the above fact, an object of the present invention is to obtain a tension detecting device capable of accurately detecting the tension acting on the belt member.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a tension detecting device according to a first aspect of the present invention is a tension detecting device for detecting a tension acting in the longitudinal direction of a belt-like belt member, and is in a sealed bag shape having a substantially circular cross section. A bag-like member that is formed and arranged so that the tension acts substantially in the direction of the center of the cross section, and is crushed and deformed by the tension; and a pressure detecting means that detects an internal pressure of the bag-like member. Yes.
[0014]
In the tension detection device according to claim 1, when longitudinal tension acts on the belt-like belt member, the bag-like member is crushed by the tension acting substantially in the center of the circular cross section (pressed by the belt member). It deforms and its internal pressure rises according to the tension. The detecting means detects the internal pressure (change) of the bag-like member, and the tension of the belt member is detected.
[0015]
Here, the bag-shaped member having a three-dimensional shape (structure) having a circular cross section acts from almost any direction in the center direction (radial directions in the cross-sectional view) because the tension acts substantially in the center direction in the cross-sectional view. The same deformation occurs for the tension to be applied. That is, when a tension of the same magnitude is applied from a direction different from the substantially central direction, the bag-like member is deformed (displaced) so that the internal pressure changes by the same amount.
[0016]
As a result, this tension detection device has a significant flexibility in sensitivity direction as compared with the conventional configuration in which the distortion in the surface direction is directly detected, regardless of the direction of tension acting on the belt member. The output of the detection means that accurately corresponds to the tension can be obtained.
[0017]
Thus, in the tension detection device according to the first aspect, the tension acting on the belt member can be detected with high accuracy.
[0018]
A tension detection device according to a second aspect of the present invention is the tension detection device according to the first aspect, characterized in that the bag-like member is disposed inside an annular portion provided in the belt member.
[0019]
In the tension detecting device according to claim 2, a bag-like member is disposed in an annular portion provided at an end portion or an intermediate portion of the belt member, and when a longitudinal tension acts on the belt member, the annular portion is For example, the bag-shaped member is pressed by being crushed (releasing the slack by bringing the opposite portion close to each other) or by moving relative to the bag-shaped member. As a result, the internal pressure of the bag-like member increases and the tension is detected. In this way, the bag-like member can be arranged with a simple structure so as to be capable of being crushed and deformed by the above-described tension toward the center.
[0020]
A tension detection device according to a third aspect of the invention is the tension detection device according to the second aspect, wherein the tension detection device is formed in a cylindrical shape and provided between the bag-like member and the annular portion, while supporting the tension. A cylindrical member that rotates around an axial center following the change in the direction of the tension, and projects from the inner surface of the annular portion in the tension direction, and penetrates the cylindrical member when tension is applied to the belt member. And a pressing member that presses the bag-like member.
[0021]
According to a third aspect of the present invention, the cylindrical member provided in the annular portion of the belt member supports the tension of the belt member, and the bag-like member is disposed in the cylindrical member. When tension is applied to the belt member, the cylindrical member follows the tension direction and rotates together with the annular portion. For this reason, even if the tension direction (attitude) of the belt member changes, the pressing member that protrudes from the inner surface of the annular portion and can penetrate the cylindrical member is maintained in the tension direction. The bag-like member is pressed by moving in the tension direction.
[0022]
As described above, in this tension detecting device, the bag-shaped member is disposed in the cylindrical member that supports the belt member tension in the annular portion of the belt member, so that the tension of the belt member is substantially centered on the bag-shaped member. It is possible to easily and compactly realize the configuration that acts on the apparatus.
[0023]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
A tension detection device 10 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 shows a schematic overall configuration of the tension detection device 10 in a sectional view, and FIG. 2 shows a side sectional view of the tension detection device 10.
[0024]
The tension detection device 10 is applied to, for example, a three-point seat belt device mounted on a vehicle such as an automobile, and the vehicle side of a webbing belt 12 for restraining an occupant as a belt member constituting the seat belt device. The tension Ft, which is arranged at the anchor portion which is the fixed end of the webbing and acts on the webbing belt 12 in the longitudinal direction, is detected.
[0025]
As shown in FIG. 1, an annular portion 12 </ b> A is provided at the anchor side end portion of the webbing belt 12. In the present embodiment, the annular portion 12A is formed by sewing the folded end portion of the webbing belt 12 to the intermediate portion.
[0026]
The tension detection device 10 includes a cylindrical member 14 disposed in the annular portion 12A. The cylindrical member 14 is supported so as to be rotatable about an axis with respect to the vehicle body via a bearing or the like (not shown), and supports a tension Ft acting on the webbing belt 12. That is, the webbing belt 12 is supported by the vehicle body against the tension Ft via the cylindrical member 14 and the like. Further, the cylindrical member 14 rotates (rotates) around the axial center together with the annular portion 12A in accordance with a change in the acting direction of the tension Ft.
[0027]
As shown in FIG. 2, a load sensor 16 is disposed in the cylindrical member 14. As shown in detail in FIG. 3, the load sensor 16 has a flexible bag-shaped member 18 formed in a spherical shell shape (hollow ball shape), and is provided in communication with the bag-shaped member 18 and protrudes outward. A pipe member 20, a lid member 22 for closing the open end of the pipe portion 20 in an airtight state, and a signal corresponding to the internal pressure in the bag-like member 18 (tube portion 20) embedded in the lid member 22 in an airtight state. A pressure sensor 24 as a detecting means is configured as a main component. The axis of the tube part 20 faces the approximate center of the bag-like member 18.
[0028]
The inside of the bag-like member 18 and the pipe portion 20 which are sealed spaces closed by the lid member 22 is filled with a gas such as air, a liquid such as an antifreeze liquid, or both the gas and the liquid. When the bag-shaped member 18 is pressed from the outside and deformed inward, the load sensor 16 increases the internal pressure of the bag-shaped member 18 (pipe portion 20), and a signal corresponding to the change in the internal pressure is transmitted from the pressure sensor 24. This is the output configuration.
[0029]
Thereby, in this load sensor 16, as shown in FIG. 4 (A) or FIG. 4 (B), even if the acting direction of the pressing load F acting on the bag-like member 18 is different, For the load F (the same displacement when the pressing area is constant), the bag-shaped member 18 has the same internal pressure change, that is, the same output from the pressure sensor 24. Thus, the load sensor 16 is configured to have flexibility in sensitivity directionality.
[0030]
The load sensor 16 described above is inserted into the cylindrical member 14 and detects the tension Ft of the webbing belt 12. Specifically, as shown in FIGS. 1 and 2, a pressing protrusion 26 protrudes from the annular portion 12 </ b> A of the webbing belt 12 as a long pressing member in the direction of arrow A that coincides with the tension direction of the webbing belt 12. The pressing protrusion 26 is inserted through a through-hole 14 </ b> A provided through the cylindrical member 14 in the thickness direction.
[0031]
The bag-shaped member 18 of the load sensor 16 includes a tip of the pressing protrusion 26 located in the cylindrical member 14 and a sensor receiving portion 14B protruding from the inner peripheral surface of the cylindrical member 14 opposite to the through hole 14A. Slidably contact each other. Further, a gap C is formed between the outer peripheral surface of the cylindrical member 14 around the through hole 14A and the inner surface of the annular portion 12A in a state where the tension Ft is not applied to the webbing belt 12. In this state, the cylindrical member 14 and the pipe portion 20 of the load sensor 16 are configured to be substantially coaxial.
[0032]
When the tension Ft acts on the webbing belt 12, the annular portion 12A of the webbing belt 12 moves relative to the cylindrical member 14 supported by the vehicle body in the direction of arrow A (direction in which the gap C is consumed), thereby pressing the webbing belt 12. The protrusion 26 presses the bag-like member 18 of the load sensor 16. This pressing direction is adapted to face the approximate center of the bag-like member 18. Since the pressing load of the bag-shaped member 18 by the pressing protrusion 26 (the pressing amount that is the displacement of the bag-shaped member 18) corresponds to the tension Ft, the tension detecting device 10 including the load sensor 16 is The tension Ft is detected by detecting the internal pressure (change) due to the pressing.
[0033]
Further, the load sensor 16 is supported (fixed) in a non-rotatable manner with respect to the vehicle body, and as described above, the cylindrical member 14 supported so as to be rotatable with respect to the vehicle body together with the annular portion 12A in the direction indicated by the arrow B in FIG. When it rotates, it slides (relatively rotates) with the sensor receiving portion 14B and the tip of the pressing protrusion 26. For this reason, according to the change in the tension direction (posture) of the webbing belt 12, the pressing portion of the bag-like member 18 by the pressing protrusion 26 changes. As described above, the load sensor 16 does not depend on the pressing direction, that is, the tension direction. The same signal is output for the same pressing load (pressing amount).
[0034]
The tension detection device 10 described above is electrically connected to an airbag ECU (not shown), and outputs an output signal of the load sensor 16 (pressure sensor 24) to the airbag ECU. The airbag ECU compares the output signal of the load sensor 16 with a preset threshold value. When the signal is larger than the threshold value, the airbag ECU corresponds to a seat having a seat belt device to which the tension detection device 10 is applied. The operation of the airbag device is prohibited. This threshold value is smaller than the value corresponding to the tension Ft (range) acting on the webbing belt 12 restraining and holding the child seat on the seat, and the tension acting on the webbing belt 12 restraining the occupant. It is sufficiently larger than the value corresponding to Ft.
[0035]
Next, the operation of the present embodiment will be described.
[0036]
In the tension detecting device 10 having the above-described configuration, when the tension Ft is not applied to the webbing belt 12, the pressing protrusion 26 makes a slight contact (contact) with the outer surface of the bag-shaped member 18, and the internal pressure of the bag-shaped member 18 is initially set. Value.
[0037]
On the other hand, when the longitudinal tension Ft acts on the webbing belt 12, the webbing belt 12 in which the longitudinal cylindrical member 14 enters the annular portion 12A in the direction orthogonal to the tension direction is in the direction of arrow A with respect to the cylindrical member 14. Displace. Then, along with this displacement, the pressing protrusion 26 provided on the annular portion 12A presses the bag-shaped member 18 of the load sensor 16 toward the center side, and the internal pressure of the bag-shaped member 18 increases.
[0038]
In this state, the webbing belt 12 has a tension Ft supported by the cylindrical member 14 (via the vehicle body). Then, the pressure sensor 24 of the load sensor 16 outputs a signal (change) corresponding to the internal pressure change of the bag-like member 18, that is, the tension Ft, to the airbag ECU.
[0039]
The airbag ECU determines whether or not the airbag device is operable based on this signal. When the detection signal of the tension detection device 10 (load sensor 16) is equal to or less than the threshold value, the operation of the airbag device is allowed on the condition that it is not prohibited by other control parameters. On the other hand, when the detection signal of the tension detection device 10 is larger than the threshold value, the operation of the airbag device is prohibited regardless of other control parameters.
[0040]
Here, the bag-shaped member 18 having a three-dimensional shape (structure) formed in a substantially spherical shell shape has a tension Ft of the webbing belt 12 acting substantially in the center direction. The same applies to the tension Ft acting from each direction. That is, when the tension of the same magnitude is applied from the substantially different directions toward the center, the bag-shaped member 18 is deformed (displaced) so that the internal pressure changes by the same amount. More specifically, for example, even if the tension Ft acts from any direction indicated by a solid line, a one-dot chain line, or a two-dot chain line in FIG. 5 (even if the webbing belt 12 is pulled in any direction), the tension In the detection device 10, the internal pressure of the bag-like member 18 of the load sensor 16 changes corresponding to the tension Ft accurately, and the tension Ft can be accurately detected based on the change in the internal pressure.
[0041]
As a result, the tension detecting device 10 has a significant flexibility in the sensitivity directionality of the tension as compared with a configuration including a strain gauge that directly detects the strain in the surface direction as in the prior art, and the webbing belt 12 Regardless of the direction of tension acting on the load, the output of the load sensor 16 (pressure sensor 24) accurately corresponding to the tension can be obtained.
[0042]
As described above, the tension detection device 10 according to the present embodiment can accurately detect the tension Ft acting on the webbing belt 12.
[0043]
A load sensor 16 (bag-like member 18) is disposed in the annular portion 12A of the webbing belt 12, and the bag-like member 18 is crushed and deformed by the relative movement of the annular portion 12A with respect to the bag-like member 18 (pressing protrusion 26). Therefore, the tension detection device 10 using the load sensor 16 is realized with a simple structure.
[0044]
In particular, since the load sensor 16 is inserted into the cylindrical member 14 that is disposed in the annular portion 12A and supported by the vehicle body and supports the tension Ft, the tension detection device 10 is configured simply and compactly. Since this cylindrical member 14 rotates around the axis along with the annular portion 12A following the acting direction of the tension Ft, the moving direction of the pressing protrusion 26 by the tension Ft is always substantially coincident with the direction of the tension Ft. For this reason, the structure which makes the tension | tensile_strength of the webbing belt 12 act to the approximate center direction of the bag-shaped member 18 is implement | achieved by the simple structure. Further, by using the load sensor 16 that is flexible in the directionality of the sensitivity, there is no need to rotate the load sensor that is pressed by the pressing protrusion 26 following the cylindrical member 14, and the structure is further simplified. .
[0045]
In the above-described embodiment, the bag-shaped member 18 has a preferable configuration in a substantially spherical shell shape, but the present invention is not limited to this. For example, the bag-shaped member 18 has a cylindrical shape with both ends closed. Or a hollow spheroid.
[0046]
In the above embodiment, the bag-like member 18 is arranged in the cylindrical member 14 and pressed by the pressing protrusion 26. However, the present invention is not limited to this. For example, the annular portion of the webbing belt 12 is used. The cylindrical member 14 may not be provided in 12A, and the annular portion 12A may be loosened by the tension Ft to press the bag-like member 18 and deform the bag-like member 18 so as to be crushed. Further, the annular portion 12A, that is, the tension detecting device 10 can be disposed in the intermediate portion in the longitudinal direction of the webbing belt 12 (for example, between the anchor portion and the retractor in the seat belt device).
[0047]
Furthermore, in the above-described embodiment, the tension detection device 10, that is, the load sensor 16 (bag-like member 18) is preferably arranged in the annular portion 12A of the webbing belt 12, but the present invention is not limited to this. For example, the bag-like member 18 is sandwiched between a pressing piece provided at the end of the webbing belt 12 and a receiving part provided at the end of the vehicle body or the other divided webbing belt. Also good.
[0048]
Furthermore, in the above embodiment, the load sensor 16 (bag-like member 18) does not follow the rotation of the cylindrical member 14, but the present invention is not limited to this. For example, the load sensor 16 is a cylindrical member. It is good also as a structure which tracks (rotates) 14 rotation.
[0049]
【The invention's effect】
As described above, the tension detecting device according to the present invention has an excellent effect that the tension acting on the belt member can be detected with high accuracy.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a schematic overall configuration of a tension detection device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a side sectional view of a tension detection device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a partially cutaway front view showing a load sensor constituting the tension detection device according to the embodiment of the present invention.
4A and 4B are diagrams showing a load sensor that constitutes a tension detection device according to an embodiment of the present invention, where FIG. 4A is a front view showing a state in which a pressing force is applied from a certain direction, and FIG. It is a front view which shows the state which made the pressing force act from another direction.
FIG. 5 is a sectional view showing a tension detection state of the webbing belt by the tension detection device according to the embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
10 Tension detector 12 Webbing belt (belt member)
12A Annular part 14 Cylindrical member 18 Bag-like member 24 Pressure sensor (detection means)
26 Pressing protrusion (Pressing member)

Claims (3)

帯状のベルト部材の長手方向に作用する張力を検出する張力検出装置であって、
略円形断面を有する密閉袋状に形成されると共に、前記張力が前記断面の略中心向きに作用するように配置され、該張力によって潰れ変形する袋状部材と、
前記袋状部材の内圧を検出する圧力検出手段と、
を備えた張力検出装置。
A tension detecting device for detecting a tension acting in a longitudinal direction of a belt-shaped belt member,
A bag-shaped member that is formed in a sealed bag shape having a substantially circular cross section, and is arranged so that the tension acts toward the substantially center of the cross section, and is crushed and deformed by the tension;
Pressure detecting means for detecting an internal pressure of the bag-shaped member;
A tension detection device.
前記袋状部材を、前記ベルト部材に設けられた環状部の内側に配置した、ことを特徴とする請求項1記載の張力検出装置。The tension detecting device according to claim 1, wherein the bag-like member is disposed inside an annular portion provided in the belt member. 円筒状に形成されて前記袋状部材と前記環状部との間に設けられ、前記張力を支持しつつ該張力の作用方向の変化に追従して軸心廻りに回転する円筒部材と、
前記環状部の内面から前記張力方向に突出され、前記ベルト部材に張力が作用したときに前記円筒部材を貫通して前記袋状部材を押圧する押圧部材と、
をさらに備えたことを特徴とする請求項2記載の張力検出装置。
A cylindrical member that is formed in a cylindrical shape and is provided between the bag-shaped member and the annular portion, and that rotates around an axis while following the change in the acting direction of the tension while supporting the tension;
A pressing member that protrudes from the inner surface of the annular portion in the tension direction and that presses the bag-like member through the cylindrical member when tension is applied to the belt member;
The tension detection device according to claim 2, further comprising:
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