JP4136760B2 - モータリトラクタの駆動制御方法及びモータリトラクタ - 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モータリトラクタの駆動制御方法及びモータリトラクタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
乗用車等の車両には、シートベルト装置が取り付けられている。このシートベルト装置は、車両の座席に着座した乗員に装着された状態でこの乗員の身体を拘束する長尺帯状のウエビングベルトと、このウエビングベルトの長手方向基端側が係止され、回転することでこのウエビングベルトを基端側から巻き取る巻取軸と、巻取軸をこのウエビングベルトの巻取方向へ付勢する渦巻きばね等の付勢部材と、を備えている。ウエビングベルトを乗員が装着している際には、付勢部材によって巻取軸がこのウエビングベルトの巻取方向へ付勢され、この巻取軸がウエビングベルトの弛み等を取り除いて乗員の身体を拘束する構成である。
【０００３】
このようなシートベルト装置では、ウエビングベルトを格納する際に、巻取軸によって巻き取られたこのウエビングベルトの巻取量が増加するに伴いこの巻取軸によってこのウエビングベルトを巻き取る巻取力が次第に低下する。このような巻取力の変化量を考慮して、このウエビングベルトを全格納できる巻取力を維持できる程度の付勢力が付勢部材によって巻取軸に付勢されている。このため、ウエビングベルトを格納する際にはこの付勢力に起因した巻取力でウエビングベルトを全格納することができるが、ウエビングベルトを装着している際にはこのウエビングベルトを装着した乗員に圧迫感を与えてしまう欠点があった。
【０００４】
この場合、単にウエビングベルト装着時の圧迫感を低減させるために、付勢力の弱いばね式の付勢部材をシートベルト装置に適用してウエビングベルトの巻取力を弱くすることが考えられる。しかしながら、付勢力の弱いばね式の付勢部材が適用されているシートベルト装置では、ウエビングベルトを全格納した後において、ウエビングベルトに取り付けられたタングプレートの自重や車両の振動等によって一旦格納されたウエビングベルトが引き出されてしまうおそれがある。この結果、格納時におけるウエビングベルトの巻取動作が終了した後には、このウエビングベルトが車室内で弛んだままとなってしまってウエビングベルトの見栄えが悪くなるおそれがある。さらには、ウエビングベルトに弛みが生じた状態で乗員が車両のドアを開閉して乗り降りすると、このウエビングベルトの弛んだ部分がドアに挟まれること（以下、ドア挟みという。）がある。
【０００５】
一方、車両が急減速した状態等にウエビングベルトの巻取軸をモータによって回転させるモータリトラクタがある（特許文献１）。このモータリトラクタは、巻取軸に連結され、駆動力でこの巻取軸をウエビングベルトの巻取方向へ回転させるモータと、ウエビングベルトのタングプレートがバックルから解除されたことを検知して信号を出力するバックルスイッチと、このバックルスイッチから出力された信号に基づいてモータの駆動を制御するＥＣＵ等の制御手段と、を備えている。ウエビングベルトのタングプレートがバックルから解除されたことがバックルスイッチによって検知されると、制御手段によってモータが駆動し、巻取軸がこのウエビングベルトの巻取方向へ回転してウエビングベルトを巻き取る構成である。
【０００６】
しかしながら、このような従来のモータリトラクタでは、モータの駆動と巻取軸の回転とが常に連動しているため、乗員がウエビングベルトを装着する際には巻取軸からウエビングベルトを引き出すためにモータを駆動させる必要が生じてしまう。この結果、付勢力の弱いばね式の付勢部材で巻取軸を付勢してウエビングベルトの引出しを容易にした利点が損なわれてしまう欠点があった。
【０００７】
【特許文献１】
特開平１１−２２７５６７号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記問題点に鑑み、ウエビングベルトの装着時には乗員の身体を圧迫せず、かつ、ウエビングベルトの格納後にはこのウエビングベルトの車室内の見栄えを向上させることができるモータリトラクタの駆動制御方法及びモータリトラクタを得ることを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、車両の座席に着座した乗員に装着された状態で前記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、回転することで前記ウエビングベルトを前記基端側から巻き取る巻取軸と、前記巻取軸に連結され、前記巻取軸によって巻き取られる前記ウエビングベルトの巻取量が増加するに従って前記ウエビングベルトの巻取力が次第に低下するような付勢力で前記巻取軸を付勢する付勢部材と、前記巻取軸にクラッチを介して連結され、駆動力で前記巻取軸を前記ウエビングベルトの巻取方向へ回転させるモータと、を備えたモータリトラクタの駆動制御方法であって、乗員降車時に前記乗員からウエビングベルトが取り外された時点で前記モータを回転させて前記ウエビングベルトを巻き取り、前記ウエビングベルトを全格納した時点で前記モータを前記クラッチを介して前記巻取軸に連結させた状態のままで停止し、乗員乗車時に前記乗員に前記ウエビングベルトが装着される際には、前記モータを所定量だけ逆転させて前記クラッチを解除状態とする、ことを特徴とする。
【００１０】
請求項１に記載の発明によれば、車両の座席に着座した乗員がモータリトラクタからウエビングベルトを引き出すことでこのウエビングベルトが装着される。この状態では、ウエビングベルトを基端側から巻き取る巻取軸は、付勢部材によってウエビングベルトの巻取方向に付勢されるので、乗員に装着されたウエビングベルトに弛みが生じた場合であっても、付勢部材の付勢力に起因するウエビングベルトの巻取力でこの弛みは取り除かれる。
【００１１】
一方、ウエビングベルトを格納する際には、乗員降車時に乗員からウエビングベルトが取り外された時点でモータを回転させることで、ウエビングベルトが巻き取られる。このウエビングベルトを全格納した時点では、モータはクラッチを介して巻取軸に連結した状態のままで停止する。この結果、巻取軸の回転が阻止されて、巻き取られたウエビングベルトが巻取軸から引き出されることが阻止される。このため、このウエビングベルトに弛みが生じることがない。すなわち、巻き取られたウエビングベルトは、全格納の状態のままに保たれる。このため、例えばウエビングベルトのタングプレートが車室内で不安定に宙吊りになることがなくなり、このウエビングベルトの車室内の見栄えを向上させることができる。
【００１２】
このような格納状態のウエビングベルトを乗員乗車時に乗員が装着する際には、モータを所定量だけ逆転させて、クラッチが解除状態とされる。この結果、巻取軸は回転可能な状態になるため、この巻取軸からウエビングベルトを引き出すことが可能になる。この場合において、付勢部材のみが巻取軸をウエビングベルトの巻取方向に付勢する。したがって、車両の座席に着座した乗員がウエビングベルトを装着する際には、容易にウエビングベルトをモータリトラクタから引き出してこの乗員の身体に装着することができる。
【００１３】
以上説明したように、本発明のモータリトラクタの駆動制御方法は、ウエビングベルトの格納後にはこのウエビングベルトの車室内の見栄えを向上させることができる。
【００１４】
請求項２に記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記付勢部材の付勢力は、前記ウエビングベルトの装着状態における乗員非圧迫性に対応して設定される、ことを特徴とする。
【００１５】
請求項２に記載の発明によれば、付勢部材の付勢力は乗員非圧迫性に対応した付勢力となっているため、この付勢力の強さは比較的弱く設定されている。このため、乗員がウエビングベルトを装着した際には、乗員の身体をウエビングベルトで圧迫することがない。
【００１６】
請求項３に記載の発明は、車両の座席に着座した乗員に装着された状態で前記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、回転することで前記ウエビングベルトを前記基端側から巻き取る巻取軸と、前記巻取軸に連結され、前記巻取軸によって巻き取られる前記ウエビングベルトの巻取量が増加するに従って前記ウエビングベルトの巻取力が次第に低下するような付勢力で前記巻取軸を付勢する付勢部材と、前記巻取軸にクラッチを介して連結され、駆動力で前記巻取軸を前記ウエビングベルトの巻取方向へ回転させるモータと、前記巻取軸による前記ウエビングベルトの巻取量を検出する巻取量検出手段と、前記乗員が前記ウエビングベルトを装着しようとする装着準備状態を検出する装着準備状態検出手段と、前記ウエビングベルトが乗員から装着解除された状態であるか否かを検出するベルト解除検出手段と、前記乗員からウエビングベルトが取り外されたことを前記ベルト解除検出手段が検出した時点で前記巻取軸が前記ウエビングベルトを巻き取るように前記モータを回転させ、前記ウエビングベルトが全格納されたことを前記巻取量検出手段が検出した時点で前記モータを前記クラッチを介して前記巻取軸に連結させた状態のままで停止させ、前記装着準備状態を前記装着準備状態検出手段が検出した際には、前記モータを所定量だけ逆転させて前記クラッチを解除状態にする制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１７】
請求項３に記載の発明によれば、車両の座席に着座した乗員がモータリトラクタからウエビングベルトを引き出すことでこのウエビングベルトが装着される。この状態では、ウエビングベルトを基端側から巻き取る巻取軸は、付勢部材によってウエビングベルトの巻取方向に付勢されるので、乗員に装着されたウエビングベルトに弛みが生じた場合であっても、付勢部材の付勢力に起因するウエビングベルトの巻取力でこの弛みは取り除かれる。
【００１８】
一方、このようなウエビングベルトを格納する際には、ウエビングベルトが乗員の身体から取り外されたことがベルト解除検出手段によって検出されると、制御手段がモータを駆動させて巻取軸をウエビングベルトの巻取方向に回転させる。このため、ウエビングベルトは強制的に巻き取られる。
【００１９】
巻き取られたウエビングベルトを全格納したことが巻取量検出手段によって検出された時点では、制御手段はモータを停止させ、このモータはクラッチを介して巻取軸に連結した状態のままになる。この結果、巻取軸の回転が阻止されて、巻き取られたウエビングベルトが巻取軸から引き出されることが阻止される。このため、タングプレートの自重や車両の振動等が生じても、ウエビングベルトがモータリトラクタから引き出されてこのウエビングベルトに弛みが生じることを阻止できる。すなわち、巻き取られたウエビングベルトは、全格納の状態のままに保たれる。このため、例えばウエビングベルトのタングプレートが車室内で不安定に宙吊りになることがなくなり、このウエビングベルトの車室内の見栄えを向上させることができる。
【００２０】
ここで、モータがクラッチを介して巻取軸に常に連結しているモータリトラクタでは、ウエビングベルトを巻取軸から容易に引き出すことができない。この点、本発明のモータリトラクタでは、乗員がウエビングベルトを装着しようとする装着準備状態が装着準備状態検出手段によって検出された時点で、制御手段がモータを逆転させてクラッチが解除状態とされる。この装着準備状態には、乗員が着座した状態や、ウエビングベルトを全格納した後に車両のドアが所定回数開閉（例えば、ウエビングベルトを全格納した後の「乗員降車時のドア開閉」とこのドア開閉の次に行われる「乗員乗車時のドア開閉」との計２回の開閉）した状態等が含まれる。このようにしてクラッチを解除状態にした結果、巻取軸は回転可能な状態になるため、この巻取軸からウエビングベルトを引き出すことが可能になる。この場合において、付勢部材のみが巻取軸をウエビングベルトの巻取方向に付勢する。したがって、車両の座席に着座した乗員がウエビングベルトを装着する際には、容易にウエビングベルトをモータリトラクタから引き出してこの乗員の身体に装着することができる。
【００２１】
以上説明したように、本発明のモータリトラクタは、ウエビングベルトの格納後にはこのウエビングベルトの車室内の見栄えを向上させることができる。
【００２２】
請求項４に記載の発明は、請求項３記載の発明において、前記付勢部材は、前記ウエビングベルトの装着状態における乗員非圧迫性に対応した付勢力で付勢する、ことを特徴とする。
【００２３】
請求項４に記載の発明によれば、付勢部材の付勢力は乗員非圧迫性に対応した付勢力となっているため、この付勢力の強さは比較的弱く設定されている。このため、乗員の身体をウエビングベルトで圧迫することがない。
【００２４】
請求項５に記載の発明は、請求項３又は請求項４に記載の発明において、前記巻取量検出手段によるウエビングベルトの巻取量の検出は、前記巻取軸の回転数に基づいて行われる、ことを特徴とする。
【００２５】
請求項５に記載の発明によれば、巻取量検出手段によるウエビングベルトの巻取量の検出は、このウエビングベルトの巻取軸の回転数に基づいて行われる。したがって、このウエビングベルトの巻取量を直接に検出する複雑な装置を必要とせず、簡単な装置構成で容易にウエビングベルトの巻取量を検出することができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
図１には、本発明の実施の形態に係るモータリトラクタとしてのウエビングベルト巻取装置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。
【００２７】
この図に示されるように、ウエビングベルト巻取装置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、本ウエビングベルト巻取装置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。
【００２８】
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。
【００２９】
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）。
【００３０】
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。
【００３１】
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。この場合に、渦巻きばね３４は、スプール２０によって巻き取られたウエビングベルト２８の巻取量が増加するに従ってスプール２０によってウエビングベルト２８を巻き取る巻取力が次第に低下するような付勢力でスプール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。さらに、このような渦巻きばね３４の巻取方向の付勢力に起因したウエビングベルト２８の巻取力は、ウエビングベルト２８の装着状態で乗員非圧迫性に対応した強さとなるように設定されている。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
一方、スプール２０の下方で脚板１６と脚板１８との間には、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。
【００３８】
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た状態で、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。
【００３９】
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。
【００４０】
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、巻取方向と対応する方向に回転するギヤ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。
【００４１】
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。
【００４２】
また、ギヤ７４の内側の連結部材がギヤ７４と共に巻取方向と対応する方向に対して反対方向に回転すると、この連結部材とアダプタ７６の外周部との係合が解除され、クラッチ７２は解除状態になる。
【００４３】
一方、制御手段はドライバ８２とＥＣＵ８６とから構成されている。図１に示されるように、上述したモータ６０は、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は駆動力で出力軸６２を正方向（巻取方向と対応する方向）へ回転（正転）又は逆方向へ回転（逆転）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ＥＣＵ８６に接続されており、更に、ＥＣＵ８６は回転角センサ（本実施の形態では、磁気センサ）８８に接続されている。
【００４４】
このＥＣＵ８６は、回転角センサ８８及び磁石９０と共に巻取力検出手段をも構成している。回転角センサ８８は、スプール２０のフランジ部２６近傍に配置されている。このフランジ部２６では、磁石９０が、フランジ部２６の回転軸位置から偏心させてこのフランジ部２６に設けられている。すなわち、スプール２０が巻取方向に回転した場合に、スプール本体２２と一体的にフランジ部２６も回転し、フランジ部２６の回転に伴って磁石９０が回転角センサ８８の近傍を繰り返し通過する。この磁石９０が回転角センサ８８の近傍を通過すると、磁石９０によって生じる磁気を回転角センサ８８が検知して電気的な信号（以下、この信号を便宜上「検知信号」と称する）をＥＣＵ８６に出力する。
【００４５】
ＥＣＵ８６では、回転角センサ８８から出力されたこの検知信号に基づいてスプール２０の回転数が検出され、さらにこの回転数からウエビングベルト２８の巻取量が検出される。このウエビングベルト２８の巻取量に基づいて、ＥＣＵ８６からは、ドライバ８２へモータ６０の駆動を制御するための制御信号が出力され、この制御信号に基づいてドライバ８２が作動してモータ６０の駆動が制御される。
【００４６】
以上説明したようなＥＣＵ８６には、ウエビングベルト２８の図示しないタングプレートがバックルと連結しているか否かを検知するバックルスイッチ９２が接続されている。このバックルスイッチ９２は、ＥＣＵ８６と共にベルト解除検出手段を構成しており、ウエビングベルト２８が乗員から装着解除された状態であるか否かを検出する。バックルスイッチ９２は、ウエビングベルト２８のタングプレートがバックルと連結している際にはスイッチのオン状態を示すＨレベルの信号をＥＣＵ８６に出力し、このタングプレートがバックルから解除されている際にはスイッチのオフ状態を示すＬレベルの信号をＥＣＵ８６に出力する。ＥＣＵ８６は、バックルスイッチ９２から出力された信号がＬレベルの信号である時をウエビングベルト２８の格納時であると判断する。
【００４７】
このようなＥＣＵ８６は、ウエビングベルトを格納する際であって、ウエビングベルト２８のタングプレートがバックルから解除されたこと（乗員降車時に乗員からウエビングベルト２８が取り外されたこと）が検出された時点でモータ６０を正方向へ回転（正転）させ、ウエビングベルト２８が全格納されたことが検出された時点でこのモータ６０の回転（正転）を停止するようにドライバ８２に制御信号を出力する。このウエビングベルト２８が全格納された状態は、例えば、スプール２０の回転数がウエビングベルト２８を全格納した際の巻取量に対応して予め設定された所定回数になったことを検出したり、スプール２０の回転速度が０になったことを検出したり、あるいはモータ６０においてロック電流を検出すること等でＥＣＵ８６により判断される。
【００４８】
また、このようなＥＣＵ８６には、ドア開閉センサ９４と着座センサ９６とがそれぞれ接続されている。ＥＣＵ８６とドア開閉センサ９４と着座センサ９６とは、共に装着準備状態検出手段を構成しており、乗員乗車時に乗員がウエビングベルト２８を装着しようとする装着準備状態を検出する。この装着準備状態には、乗員が着座した状態や、ウエビングベルト２８を全格納した後に車両のドアが所定回数開閉（例えば、ウエビングベルトを全格納した後の「乗員降車時のドア開閉」とこのドア開閉の次に行われる「乗員乗車時のドア開閉」との計２回の開閉）した状態が含まれる。
【００４９】
ドア開閉センサ９４は、ＥＣＵ８６と共に、ウエビングベルト２８が全格納された後に車両のドアが所定回数開閉された状態を検出する。また、着座センサ９６は、ＥＣＵ８６と共に、乗員が着座した状態を検出する。これらのような装着準備状態が検出された際には、ＥＣＵ８６及びドライバ８２は、クラッチ７２を解除状態にしてスプール２０が回転可能な状態となるように、モータ６０を所定量だけ逆転させるようになっている。
【００５０】
以下に、本発明の実施の形態に係るウエビングベルト巻取装置１０の作用について説明する。
【００５１】
図２には、本実施の形態に係るウエビングベルト巻取装置１０において、ウエビングベルト２８を格納する際から装着準備状態直後までにおけるモータ６０の動作を表すフローチャートが示されている。
【００５２】
ウエビングベルト２８のタングプレートがバックルから解除され、バックルスイッチ９２がオフ状態になる（ステップ１００）と、ＥＣＵ８６はウエビングベルト２８が乗員降車時に乗員の身体から取り外されたと判断し、ステップ１０２へ移行する。
【００５３】
ステップ１０２では、モータ６０を正転させてウエビングベルト２８の巻取りが行われる。このステップ１０２では、ＥＣＵ８６及びドライバ８２がモータ６０を駆動させてスプール２０をウエビングベルト２８の巻取方向に回転させる。このため、ウエビングベルト２８は強制的に巻き取られる。ウエビングベルト２８の巻取りが開始されると、次のステップ１０４へ移行する。
【００５４】
ステップ１０４では、回転角センサ８８からの検知信号に基づいてスプール２０の回転数がウエビングベルト２８を全格納した際の巻取量に対応して予め設定された所定回転数となったか否かがＥＣＵ８６で判断される。ここで、ＥＣＵ８６は、検出されたスプール２０の回転数に基づいてウエビングベルト２８の巻取量を検出し、このウエビングベルト２８の巻取量がウエビングベルト２８を全格納した際の巻取量であるか否かを判断する。すなわち、スプール２０の回転数が増加することはウエビングベルト２８の巻取量が増加することであるため、スプール２０の回転数が予め設定された所定回転数に達したか否かにより、ウエビングベルト２８の巻取量がウエビングベルト２８を全格納した際の巻取量に達したか否かが判断される。このようにスプール２０の回転数を検出することでウエビングベルト２８の巻取量を検出できるので、ウエビングベルト２８の巻取量を検出する場合であっても、ウエビングベルト２８の巻取量を直接に検出する複雑な装置を必要とせず、簡単な装置構成で容易にウエビングベルト２８の巻取量を検出することができる。
【００５５】
このステップ１０４での判断が肯定された場合には、ウエビングベルト２８の巻取数がウエビングベルト２８を全格納した際の巻取量に達したと判断され、ステップ１０６に進む。一方、このステップ１０４の判断が否定された場合には、ウエビングベルト２８の巻取量がウエビングベルト２８の全格納した際の巻取量に達していないと判断され、ステップ１０２に戻って上述した処理を繰り返す。
【００５６】
ステップ１０４での判断が肯定されてステップ１０６に進んだ場合、このステップ１０６では、ウエビングベルト２８の巻取量がウエビングベルト２８を全格納した際の巻取量に達したため、このウエビングベルト２８を全格納した時点で、ＥＣＵ８６及びドライバ８２はモータ６０を停止させ、ウエビングベルト２８の格納時におけるウエビングベルト２８の巻取動作が終了する。このステップ１０６において、モータ６０はクラッチ７２を介してスプール２０に連結した状態のままになる。この結果、巻取軸の回転が阻止されて、巻き取られたウエビングベルト２８がスプール２０から引き出されることが阻止される。このため、タングプレートの自重や車両の振動等が生じても、ウエビングベルト２８がウエビングベルト巻取装置１０から引き出されることがない。したがって、ウエビングベルト２８の格納後には、ウエビングベルト巻取装置１０からウエビングベルト２８が引き出されてこのウエビングベルト２８に弛みが生じることを阻止できる。すなわち、巻き取られたウエビングベルト２８は、全格納の状態のままに保たれる。このため、例えばウエビングベルト２８のタングプレートが車室内で不安定に宙吊りになることがなくなり、このウエビングベルト２８の車室内の見栄えを向上させることができる。このステップ１０６の処理が終了すると、モータ６０がクラッチ７２を介してスプール２０に連結した状態のままで次のステップ１０８に移行する。
【００５７】
ステップ１０８では、乗員乗車時に乗員がウエビングベルト２８を装着しようとする装着準備状態であるか否かが判断される。この判断が肯定された場合にのみ次のステップ１１０に進む。
【００５８】
ステップ１１０では、ＥＣＵ８６、ドア開閉センサ９４、及び着座センサ９６によって装着準備状態が検出されたため、ＥＣＵ８６及びドライバ８２は、モータ６０を所定量だけ逆転させる。
【００５９】
ここで、モータがクラッチを介してスプールに常に連結しているウエビングベルト巻取装置では、ウエビングベルトをスプールから容易に引き出すことができない。この点、本実施の形態におけるウエビングベルト巻取装置１０では、乗員がウエビングベルト２８を装着しようとする装着準備状態がＥＣＵ８６、ドア開閉センサ９４、及び着座センサ９６によって検出されると、ＥＣＵ８６及びドライバ８２がモータ６０を逆転させてクラッチ７２が解除状態とされる。このようにしてクラッチ７２を解除状態にした結果、スプール２０は回転可能な状態になるため、このスプール２０からウエビングベルト２８を引き出すことが可能になる。この場合において、渦巻きばね３４のみがスプール２０をウエビングベルト２８の巻取方向に付勢する。この渦巻きばね３４の付勢力は乗員非圧迫性に対応した付勢力となっているため、この付勢力の強さは比較的弱く設定されている。したがって、車両の座席に着座した乗員がウエビングベルト２８を装着する際には、容易にウエビングベルト２８をウエビングベルト巻取装置１０から引き出してこの乗員の身体に装着することができる。
【００６０】
ウエビングベルト２８を装着する際には、ウエビングベルト巻取装置１０からウエビングベルト２８を引き出して、車両の座席に着座した乗員にこのウエビングベルト２８が装着される。この状態では、ウエビングベルト２８を基端側から巻き取るスプール２０は、渦巻きばね３４によってウエビングベルト２８の巻取方向に付勢されるので、乗員に装着されたウエビングベルト２８に弛みが生じた場合であっても、渦巻きばね３４の付勢力に起因するウエビングベルト２８の巻取力でこの弛みは取り除かれる。またここで、ウエビングベルト２８の巻取力は乗員非圧迫性に対応した強さとなっているので、乗員の身体をウエビングベルト２８で圧迫することがない。
【００６１】
以上説明したように、本発明の実施の形態に係るウエビングベルト巻取装置１０は、ウエビングベルト２８の装着時には乗員の身体を圧迫せず、かつ、ウエビングベルト２８の格納後にはこのウエビングベルト２８の車室内の見栄えを向上させることができる。。
【００６２】
【発明の効果】
以上説明した如く本発明に係るモータリトラクタの駆動制御方法及びモータリトラクタは、ウエビングベルトの装着時には乗員の身体を圧迫せず、かつ、ウエビングベルトの格納後にはこのウエビングベルトの車室内の見栄えを向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るウエビングベルト巻取装置の全体構成の概略を示す正面図である。
【図２】本発明の実施の形態に係るウエビングベルト巻取装置において、ウエビングベルトを格納する際から装着準備状態直後までにおけるモータの動作を表すフローチャートである。
【符号の説明】
１０ ウエビングベルト巻取装置（モータリトラクタ）
２０ スプール（巻取軸）
２８ ウエビングベルト
３４ 渦巻きばね（付勢部材）
６０ モータ
７２ クラッチ
８２ ドライバ（制御手段）
８６ ＥＣＵ（制御手段、巻取量検出手段、ベルト解除検出手段）
８８ 回転角センサ（巻取量検出手段）
９０ 磁石（巻取量検出手段）
９２ バックルスイッチ（ベルト解除検出手段）
９４ ドア閉センサ（装着準備状態検出手段）
９６ 着座センサ（装着準備状態検出手段）
【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モータリトラクタの駆動制御方法及びモータリトラクタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
乗用車等の車両には、シートベルト装置が取り付けられている。このシートベルト装置は、車両の座席に着座した乗員に装着された状態でこの乗員の身体を拘束する長尺帯状のウエビングベルトと、このウエビングベルトの長手方向基端側が係止され、回転することでこのウエビングベルトを基端側から巻き取る巻取軸と、巻取軸をこのウエビングベルトの巻取方向へ付勢する渦巻きばね等の付勢部材と、を備えている。ウエビングベルトを乗員が装着している際には、付勢部材によって巻取軸がこのウエビングベルトの巻取方向へ付勢され、この巻取軸がウエビングベルトの弛み等を取り除いて乗員の身体を拘束する構成である。
【０００３】
このようなシートベルト装置では、ウエビングベルトを格納する際に、巻取軸によって巻き取られたこのウエビングベルトの巻取量が増加するに伴いこの巻取軸によってこのウエビングベルトを巻き取る巻取力が次第に低下する。このような巻取力の変化量を考慮して、このウエビングベルトを全格納できる巻取力を維持できる程度の付勢力が付勢部材によって巻取軸に付勢されている。このため、ウエビングベルトを格納する際にはこの付勢力に起因した巻取力でウエビングベルトを全格納することができるが、ウエビングベルトを装着している際にはこのウエビングベルトを装着した乗員に圧迫感を与えてしまう欠点があった。
【０００４】
この場合、単にウエビングベルト装着時の圧迫感を低減させるために、付勢力の弱いばね式の付勢部材をシートベルト装置に適用してウエビングベルトの巻取力を弱くすることが考えられる。しかしながら、付勢力の弱いばね式の付勢部材が適用されているシートベルト装置では、ウエビングベルトを全格納した後において、ウエビングベルトに取り付けられたタングプレートの自重や車両の振動等によって一旦格納されたウエビングベルトが引き出されてしまうおそれがある。この結果、格納時におけるウエビングベルトの巻取動作が終了した後には、このウエビングベルトが車室内で弛んだままとなってしまってウエビングベルトの見栄えが悪くなるおそれがある。さらには、ウエビングベルトに弛みが生じた状態で乗員が車両のドアを開閉して乗り降りすると、このウエビングベルトの弛んだ部分がドアに挟まれること（以下、ドア挟みという。）がある。
【０００５】
一方、車両が急減速した状態等にウエビングベルトの巻取軸をモータによって回転させるモータリトラクタがある（特許文献１）。このモータリトラクタは、巻取軸に連結され、駆動力でこの巻取軸をウエビングベルトの巻取方向へ回転させるモータと、ウエビングベルトのタングプレートがバックルから解除されたことを検知して信号を出力するバックルスイッチと、このバックルスイッチから出力された信号に基づいてモータの駆動を制御するＥＣＵ等の制御手段と、を備えている。ウエビングベルトのタングプレートがバックルから解除されたことがバックルスイッチによって検知されると、制御手段によってモータが駆動し、巻取軸がこのウエビングベルトの巻取方向へ回転してウエビングベルトを巻き取る構成である。
【０００６】
しかしながら、このような従来のモータリトラクタでは、モータの駆動と巻取軸の回転とが常に連動しているため、乗員がウエビングベルトを装着する際には巻取軸からウエビングベルトを引き出すためにモータを駆動させる必要が生じてしまう。この結果、付勢力の弱いばね式の付勢部材で巻取軸を付勢してウエビングベルトの引出しを容易にした利点が損なわれてしまう欠点があった。
【０００７】
【特許文献１】
特開平１１−２２７５６７号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記問題点に鑑み、ウエビングベルトの装着時には乗員の身体を圧迫せず、かつ、ウエビングベルトの格納後にはこのウエビングベルトの車室内の見栄えを向上させることができるモータリトラクタの駆動制御方法及びモータリトラクタを得ることを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、車両の座席に着座した乗員に装着された状態で前記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、回転することで前記ウエビングベルトを前記基端側から巻き取る巻取軸と、前記巻取軸に連結され、前記巻取軸によって巻き取られる前記ウエビングベルトの巻取量が増加するに従って前記ウエビングベルトの巻取力が次第に低下するような付勢力で前記巻取軸を付勢する付勢部材と、前記巻取軸にクラッチを介して連結され、駆動力で前記巻取軸を前記ウエビングベルトの巻取方向へ回転させるモータと、を備えたモータリトラクタの駆動制御方法であって、乗員降車時に前記乗員からウエビングベルトが取り外された時点で前記モータを回転させて前記ウエビングベルトを巻き取り、前記ウエビングベルトを全格納した時点で前記モータを前記クラッチを介して前記巻取軸に連結させた状態のままで停止し、乗員乗車時に前記乗員に前記ウエビングベルトが装着される際には、前記モータを所定量だけ逆転させて前記クラッチを解除状態とする、ことを特徴とする。
【００１０】
請求項１に記載の発明によれば、車両の座席に着座した乗員がモータリトラクタからウエビングベルトを引き出すことでこのウエビングベルトが装着される。この状態では、ウエビングベルトを基端側から巻き取る巻取軸は、付勢部材によってウエビングベルトの巻取方向に付勢されるので、乗員に装着されたウエビングベルトに弛みが生じた場合であっても、付勢部材の付勢力に起因するウエビングベルトの巻取力でこの弛みは取り除かれる。
【００１１】
一方、ウエビングベルトを格納する際には、乗員降車時に乗員からウエビングベルトが取り外された時点でモータを回転させることで、ウエビングベルトが巻き取られる。このウエビングベルトを全格納した時点では、モータはクラッチを介して巻取軸に連結した状態のままで停止する。この結果、巻取軸の回転が阻止されて、巻き取られたウエビングベルトが巻取軸から引き出されることが阻止される。このため、このウエビングベルトに弛みが生じることがない。すなわち、巻き取られたウエビングベルトは、全格納の状態のままに保たれる。このため、例えばウエビングベルトのタングプレートが車室内で不安定に宙吊りになることがなくなり、このウエビングベルトの車室内の見栄えを向上させることができる。
【００１２】
このような格納状態のウエビングベルトを乗員乗車時に乗員が装着する際には、モータを所定量だけ逆転させて、クラッチが解除状態とされる。この結果、巻取軸は回転可能な状態になるため、この巻取軸からウエビングベルトを引き出すことが可能になる。この場合において、付勢部材のみが巻取軸をウエビングベルトの巻取方向に付勢する。したがって、車両の座席に着座した乗員がウエビングベルトを装着する際には、容易にウエビングベルトをモータリトラクタから引き出してこの乗員の身体に装着することができる。
【００１３】
以上説明したように、本発明のモータリトラクタの駆動制御方法は、ウエビングベルトの格納後にはこのウエビングベルトの車室内の見栄えを向上させることができる。
【００１４】
請求項２に記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記付勢部材の付勢力は、前記ウエビングベルトの装着状態における乗員非圧迫性に対応して設定される、ことを特徴とする。
【００１５】
請求項２に記載の発明によれば、付勢部材の付勢力は乗員非圧迫性に対応した付勢力となっているため、この付勢力の強さは比較的弱く設定されている。このため、乗員がウエビングベルトを装着した際には、乗員の身体をウエビングベルトで圧迫することがない。
【００１６】
請求項３に記載の発明は、車両の座席に着座した乗員に装着された状態で前記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、回転することで前記ウエビングベルトを前記基端側から巻き取る巻取軸と、前記巻取軸に連結され、前記巻取軸によって巻き取られる前記ウエビングベルトの巻取量が増加するに従って前記ウエビングベルトの巻取力が次第に低下するような付勢力で前記巻取軸を付勢する付勢部材と、前記巻取軸にクラッチを介して連結され、駆動力で前記巻取軸を前記ウエビングベルトの巻取方向へ回転させるモータと、前記巻取軸による前記ウエビングベルトの巻取量を検出する巻取量検出手段と、前記乗員が前記ウエビングベルトを装着しようとする装着準備状態を検出する装着準備状態検出手段と、前記ウエビングベルトが乗員から装着解除された状態であるか否かを検出するベルト解除検出手段と、前記乗員からウエビングベルトが取り外されたことを前記ベルト解除検出手段が検出した時点で前記巻取軸が前記ウエビングベルトを巻き取るように前記モータを回転させ、前記ウエビングベルトが全格納されたことを前記巻取量検出手段が検出した時点で前記モータを前記クラッチを介して前記巻取軸に連結させた状態のままで停止させ、前記装着準備状態を前記装着準備状態検出手段が検出した際には、前記モータを所定量だけ逆転させて前記クラッチを解除状態にする制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１７】
請求項３に記載の発明によれば、車両の座席に着座した乗員がモータリトラクタからウエビングベルトを引き出すことでこのウエビングベルトが装着される。この状態では、ウエビングベルトを基端側から巻き取る巻取軸は、付勢部材によってウエビングベルトの巻取方向に付勢されるので、乗員に装着されたウエビングベルトに弛みが生じた場合であっても、付勢部材の付勢力に起因するウエビングベルトの巻取力でこの弛みは取り除かれる。
【００１８】
一方、このようなウエビングベルトを格納する際には、ウエビングベルトが乗員の身体から取り外されたことがベルト解除検出手段によって検出されると、制御手段がモータを駆動させて巻取軸をウエビングベルトの巻取方向に回転させる。このため、ウエビングベルトは強制的に巻き取られる。
【００１９】
巻き取られたウエビングベルトを全格納したことが巻取量検出手段によって検出された時点では、制御手段はモータを停止させ、このモータはクラッチを介して巻取軸に連結した状態のままになる。この結果、巻取軸の回転が阻止されて、巻き取られたウエビングベルトが巻取軸から引き出されることが阻止される。このため、タングプレートの自重や車両の振動等が生じても、ウエビングベルトがモータリトラクタから引き出されてこのウエビングベルトに弛みが生じることを阻止できる。すなわち、巻き取られたウエビングベルトは、全格納の状態のままに保たれる。このため、例えばウエビングベルトのタングプレートが車室内で不安定に宙吊りになることがなくなり、このウエビングベルトの車室内の見栄えを向上させることができる。
【００２０】
ここで、モータがクラッチを介して巻取軸に常に連結しているモータリトラクタでは、ウエビングベルトを巻取軸から容易に引き出すことができない。この点、本発明のモータリトラクタでは、乗員がウエビングベルトを装着しようとする装着準備状態が装着準備状態検出手段によって検出された時点で、制御手段がモータを逆転させてクラッチが解除状態とされる。この装着準備状態には、乗員が着座した状態や、ウエビングベルトを全格納した後に車両のドアが所定回数開閉（例えば、ウエビングベルトを全格納した後の「乗員降車時のドア開閉」とこのドア開閉の次に行われる「乗員乗車時のドア開閉」との計２回の開閉）した状態等が含まれる。このようにしてクラッチを解除状態にした結果、巻取軸は回転可能な状態になるため、この巻取軸からウエビングベルトを引き出すことが可能になる。この場合において、付勢部材のみが巻取軸をウエビングベルトの巻取方向に付勢する。したがって、車両の座席に着座した乗員がウエビングベルトを装着する際には、容易にウエビングベルトをモータリトラクタから引き出してこの乗員の身体に装着することができる。
【００２１】
以上説明したように、本発明のモータリトラクタは、ウエビングベルトの格納後にはこのウエビングベルトの車室内の見栄えを向上させることができる。
【００２２】
請求項４に記載の発明は、請求項３記載の発明において、前記付勢部材は、前記ウエビングベルトの装着状態における乗員非圧迫性に対応した付勢力で付勢する、ことを特徴とする。
【００２３】
請求項４に記載の発明によれば、付勢部材の付勢力は乗員非圧迫性に対応した付勢力となっているため、この付勢力の強さは比較的弱く設定されている。このため、乗員の身体をウエビングベルトで圧迫することがない。
【００２４】
請求項５に記載の発明は、請求項３又は請求項４に記載の発明において、前記巻取量検出手段によるウエビングベルトの巻取量の検出は、前記巻取軸の回転数に基づいて行われる、ことを特徴とする。
【００２５】
請求項５に記載の発明によれば、巻取量検出手段によるウエビングベルトの巻取量の検出は、このウエビングベルトの巻取軸の回転数に基づいて行われる。したがって、このウエビングベルトの巻取量を直接に検出する複雑な装置を必要とせず、簡単な装置構成で容易にウエビングベルトの巻取量を検出することができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
図１には、本発明の実施の形態に係るモータリトラクタとしてのウエビングベルト巻取装置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。
【００２７】
この図に示されるように、ウエビングベルト巻取装置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、本ウエビングベルト巻取装置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。
【００２８】
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。
【００２９】
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）。
【００３０】
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。
【００３１】
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。この場合に、渦巻きばね３４は、スプール２０によって巻き取られたウエビングベルト２８の巻取量が増加するに従ってスプール２０によってウエビングベルト２８を巻き取る巻取力が次第に低下するような付勢力でスプール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。さらに、このような渦巻きばね３４の巻取方向の付勢力に起因したウエビングベルト２８の巻取力は、ウエビングベルト２８の装着状態で乗員非圧迫性に対応した強さとなるように設定されている。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
一方、スプール２０の下方で脚板１６と脚板１８との間には、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。
【００３８】
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た状態で、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。
【００３９】
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。
【００４０】
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、巻取方向と対応する方向に回転するギヤ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。
【００４１】
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。
【００４２】
また、ギヤ７４の内側の連結部材がギヤ７４と共に巻取方向と対応する方向に対して反対方向に回転すると、この連結部材とアダプタ７６の外周部との係合が解除され、クラッチ７２は解除状態になる。
【００４３】
一方、制御手段はドライバ８２とＥＣＵ８６とから構成されている。図１に示されるように、上述したモータ６０は、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は駆動力で出力軸６２を正方向（巻取方向と対応する方向）へ回転（正転）又は逆方向へ回転（逆転）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ＥＣＵ８６に接続されており、更に、ＥＣＵ８６は回転角センサ（本実施の形態では、磁気センサ）８８に接続されている。
【００４４】
このＥＣＵ８６は、回転角センサ８８及び磁石９０と共に巻取力検出手段をも構成している。回転角センサ８８は、スプール２０のフランジ部２６近傍に配置されている。このフランジ部２６では、磁石９０が、フランジ部２６の回転軸位置から偏心させてこのフランジ部２６に設けられている。すなわち、スプール２０が巻取方向に回転した場合に、スプール本体２２と一体的にフランジ部２６も回転し、フランジ部２６の回転に伴って磁石９０が回転角センサ８８の近傍を繰り返し通過する。この磁石９０が回転角センサ８８の近傍を通過すると、磁石９０によって生じる磁気を回転角センサ８８が検知して電気的な信号（以下、この信号を便宜上「検知信号」と称する）をＥＣＵ８６に出力する。
【００４５】
ＥＣＵ８６では、回転角センサ８８から出力されたこの検知信号に基づいてスプール２０の回転数が検出され、さらにこの回転数からウエビングベルト２８の巻取量が検出される。このウエビングベルト２８の巻取量に基づいて、ＥＣＵ８６からは、ドライバ８２へモータ６０の駆動を制御するための制御信号が出力され、この制御信号に基づいてドライバ８２が作動してモータ６０の駆動が制御される。
【００４６】
以上説明したようなＥＣＵ８６には、ウエビングベルト２８の図示しないタングプレートがバックルと連結しているか否かを検知するバックルスイッチ９２が接続されている。このバックルスイッチ９２は、ＥＣＵ８６と共にベルト解除検出手段を構成しており、ウエビングベルト２８が乗員から装着解除された状態であるか否かを検出する。バックルスイッチ９２は、ウエビングベルト２８のタングプレートがバックルと連結している際にはスイッチのオン状態を示すＨレベルの信号をＥＣＵ８６に出力し、このタングプレートがバックルから解除されている際にはスイッチのオフ状態を示すＬレベルの信号をＥＣＵ８６に出力する。ＥＣＵ８６は、バックルスイッチ９２から出力された信号がＬレベルの信号である時をウエビングベルト２８の格納時であると判断する。
【００４７】
このようなＥＣＵ８６は、ウエビングベルトを格納する際であって、ウエビングベルト２８のタングプレートがバックルから解除されたこと（乗員降車時に乗員からウエビングベルト２８が取り外されたこと）が検出された時点でモータ６０を正方向へ回転（正転）させ、ウエビングベルト２８が全格納されたことが検出された時点でこのモータ６０の回転（正転）を停止するようにドライバ８２に制御信号を出力する。このウエビングベルト２８が全格納された状態は、例えば、スプール２０の回転数がウエビングベルト２８を全格納した際の巻取量に対応して予め設定された所定回数になったことを検出したり、スプール２０の回転速度が０になったことを検出したり、あるいはモータ６０においてロック電流を検出すること等でＥＣＵ８６により判断される。
【００４８】
また、このようなＥＣＵ８６には、ドア開閉センサ９４と着座センサ９６とがそれぞれ接続されている。ＥＣＵ８６とドア開閉センサ９４と着座センサ９６とは、共に装着準備状態検出手段を構成しており、乗員乗車時に乗員がウエビングベルト２８を装着しようとする装着準備状態を検出する。この装着準備状態には、乗員が着座した状態や、ウエビングベルト２８を全格納した後に車両のドアが所定回数開閉（例えば、ウエビングベルトを全格納した後の「乗員降車時のドア開閉」とこのドア開閉の次に行われる「乗員乗車時のドア開閉」との計２回の開閉）した状態が含まれる。
【００４９】
ドア開閉センサ９４は、ＥＣＵ８６と共に、ウエビングベルト２８が全格納された後に車両のドアが所定回数開閉された状態を検出する。また、着座センサ９６は、ＥＣＵ８６と共に、乗員が着座した状態を検出する。これらのような装着準備状態が検出された際には、ＥＣＵ８６及びドライバ８２は、クラッチ７２を解除状態にしてスプール２０が回転可能な状態となるように、モータ６０を所定量だけ逆転させるようになっている。
【００５０】
以下に、本発明の実施の形態に係るウエビングベルト巻取装置１０の作用について説明する。
【００５１】
図２には、本実施の形態に係るウエビングベルト巻取装置１０において、ウエビングベルト２８を格納する際から装着準備状態直後までにおけるモータ６０の動作を表すフローチャートが示されている。
【００５２】
ウエビングベルト２８のタングプレートがバックルから解除され、バックルスイッチ９２がオフ状態になる（ステップ１００）と、ＥＣＵ８６はウエビングベルト２８が乗員降車時に乗員の身体から取り外されたと判断し、ステップ１０２へ移行する。
【００５３】
ステップ１０２では、モータ６０を正転させてウエビングベルト２８の巻取りが行われる。このステップ１０２では、ＥＣＵ８６及びドライバ８２がモータ６０を駆動させてスプール２０をウエビングベルト２８の巻取方向に回転させる。このため、ウエビングベルト２８は強制的に巻き取られる。ウエビングベルト２８の巻取りが開始されると、次のステップ１０４へ移行する。
【００５４】
ステップ１０４では、回転角センサ８８からの検知信号に基づいてスプール２０の回転数がウエビングベルト２８を全格納した際の巻取量に対応して予め設定された所定回転数となったか否かがＥＣＵ８６で判断される。ここで、ＥＣＵ８６は、検出されたスプール２０の回転数に基づいてウエビングベルト２８の巻取量を検出し、このウエビングベルト２８の巻取量がウエビングベルト２８を全格納した際の巻取量であるか否かを判断する。すなわち、スプール２０の回転数が増加することはウエビングベルト２８の巻取量が増加することであるため、スプール２０の回転数が予め設定された所定回転数に達したか否かにより、ウエビングベルト２８の巻取量がウエビングベルト２８を全格納した際の巻取量に達したか否かが判断される。このようにスプール２０の回転数を検出することでウエビングベルト２８の巻取量を検出できるので、ウエビングベルト２８の巻取量を検出する場合であっても、ウエビングベルト２８の巻取量を直接に検出する複雑な装置を必要とせず、簡単な装置構成で容易にウエビングベルト２８の巻取量を検出することができる。
【００５５】
このステップ１０４での判断が肯定された場合には、ウエビングベルト２８の巻取数がウエビングベルト２８を全格納した際の巻取量に達したと判断され、ステップ１０６に進む。一方、このステップ１０４の判断が否定された場合には、ウエビングベルト２８の巻取量がウエビングベルト２８の全格納した際の巻取量に達していないと判断され、ステップ１０２に戻って上述した処理を繰り返す。
【００５６】
ステップ１０４での判断が肯定されてステップ１０６に進んだ場合、このステップ１０６では、ウエビングベルト２８の巻取量がウエビングベルト２８を全格納した際の巻取量に達したため、このウエビングベルト２８を全格納した時点で、ＥＣＵ８６及びドライバ８２はモータ６０を停止させ、ウエビングベルト２８の格納時におけるウエビングベルト２８の巻取動作が終了する。このステップ１０６において、モータ６０はクラッチ７２を介してスプール２０に連結した状態のままになる。この結果、巻取軸の回転が阻止されて、巻き取られたウエビングベルト２８がスプール２０から引き出されることが阻止される。このため、タングプレートの自重や車両の振動等が生じても、ウエビングベルト２８がウエビングベルト巻取装置１０から引き出されることがない。したがって、ウエビングベルト２８の格納後には、ウエビングベルト巻取装置１０からウエビングベルト２８が引き出されてこのウエビングベルト２８に弛みが生じることを阻止できる。すなわち、巻き取られたウエビングベルト２８は、全格納の状態のままに保たれる。このため、例えばウエビングベルト２８のタングプレートが車室内で不安定に宙吊りになることがなくなり、このウエビングベルト２８の車室内の見栄えを向上させることができる。このステップ１０６の処理が終了すると、モータ６０がクラッチ７２を介してスプール２０に連結した状態のままで次のステップ１０８に移行する。
【００５７】
ステップ１０８では、乗員乗車時に乗員がウエビングベルト２８を装着しようとする装着準備状態であるか否かが判断される。この判断が肯定された場合にのみ次のステップ１１０に進む。
【００５８】
ステップ１１０では、ＥＣＵ８６、ドア開閉センサ９４、及び着座センサ９６によって装着準備状態が検出されたため、ＥＣＵ８６及びドライバ８２は、モータ６０を所定量だけ逆転させる。
【００５９】
ここで、モータがクラッチを介してスプールに常に連結しているウエビングベルト巻取装置では、ウエビングベルトをスプールから容易に引き出すことができない。この点、本実施の形態におけるウエビングベルト巻取装置１０では、乗員がウエビングベルト２８を装着しようとする装着準備状態がＥＣＵ８６、ドア開閉センサ９４、及び着座センサ９６によって検出されると、ＥＣＵ８６及びドライバ８２がモータ６０を逆転させてクラッチ７２が解除状態とされる。このようにしてクラッチ７２を解除状態にした結果、スプール２０は回転可能な状態になるため、このスプール２０からウエビングベルト２８を引き出すことが可能になる。この場合において、渦巻きばね３４のみがスプール２０をウエビングベルト２８の巻取方向に付勢する。この渦巻きばね３４の付勢力は乗員非圧迫性に対応した付勢力となっているため、この付勢力の強さは比較的弱く設定されている。したがって、車両の座席に着座した乗員がウエビングベルト２８を装着する際には、容易にウエビングベルト２８をウエビングベルト巻取装置１０から引き出してこの乗員の身体に装着することができる。
【００６０】
ウエビングベルト２８を装着する際には、ウエビングベルト巻取装置１０からウエビングベルト２８を引き出して、車両の座席に着座した乗員にこのウエビングベルト２８が装着される。この状態では、ウエビングベルト２８を基端側から巻き取るスプール２０は、渦巻きばね３４によってウエビングベルト２８の巻取方向に付勢されるので、乗員に装着されたウエビングベルト２８に弛みが生じた場合であっても、渦巻きばね３４の付勢力に起因するウエビングベルト２８の巻取力でこの弛みは取り除かれる。またここで、ウエビングベルト２８の巻取力は乗員非圧迫性に対応した強さとなっているので、乗員の身体をウエビングベルト２８で圧迫することがない。
【００６１】
以上説明したように、本発明の実施の形態に係るウエビングベルト巻取装置１０は、ウエビングベルト２８の装着時には乗員の身体を圧迫せず、かつ、ウエビングベルト２８の格納後にはこのウエビングベルト２８の車室内の見栄えを向上させることができる。。
【００６２】
【発明の効果】
以上説明した如く本発明に係るモータリトラクタの駆動制御方法及びモータリトラクタは、ウエビングベルトの装着時には乗員の身体を圧迫せず、かつ、ウエビングベルトの格納後にはこのウエビングベルトの車室内の見栄えを向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るウエビングベルト巻取装置の全体構成の概略を示す正面図である。
【図２】本発明の実施の形態に係るウエビングベルト巻取装置において、ウエビングベルトを格納する際から装着準備状態直後までにおけるモータの動作を表すフローチャートである。
【符号の説明】
１０ ウエビングベルト巻取装置（モータリトラクタ）
２０ スプール（巻取軸）
２８ ウエビングベルト
３４ 渦巻きばね（付勢部材）
６０ モータ
７２ クラッチ
８２ ドライバ（制御手段）
８６ ＥＣＵ（制御手段、巻取量検出手段、ベルト解除検出手段）
８８ 回転角センサ（巻取量検出手段）
９０ 磁石（巻取量検出手段）
９２ バックルスイッチ（ベルト解除検出手段）
９４ ドア閉センサ（装着準備状態検出手段）
９６ 着座センサ（装着準備状態検出手段）
Claims (5)
- 車両の座席に着座した乗員に装着された状態で前記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、回転することで前記ウエビングベルトを前記基端側から巻き取る巻取軸と、
前記巻取軸に連結され、前記巻取軸によって巻き取られる前記ウエビングベルトの巻取量が増加するに従って前記ウエビングベルトの巻取力が次第に低下するような付勢力で前記巻取軸を付勢する付勢部材と、
前記巻取軸にクラッチを介して連結され、駆動力で前記巻取軸を前記ウエビングベルトの巻取方向へ回転させるモータと、
を備えたモータリトラクタの駆動制御方法であって、
乗員降車時に前記乗員からウエビングベルトが取り外された時点で前記モータを回転させて前記ウエビングベルトを巻き取り、前記ウエビングベルトを全格納した時点で前記モータを前記クラッチを介して前記巻取軸に連結させた状態のままで停止し、
乗員乗車時に前記乗員に前記ウエビングベルトが装着される際には、前記モータを所定量だけ逆転させて前記クラッチを解除状態とする、
ことを特徴とするモータリトラクタの駆動制御方法。 - 前記付勢部材の付勢力は、前記ウエビングベルトの装着状態における乗員非圧迫性に対応して設定される、
ことを特徴とする請求項１記載のモータリトラクタの駆動制御方法。 - 車両の座席に着座した乗員に装着された状態で前記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、回転することで前記ウエビングベルトを前記基端側から巻き取る巻取軸と、
前記巻取軸に連結され、前記巻取軸によって巻き取られる前記ウエビングベルトの巻取量が増加するに従って前記ウエビングベルトの巻取力が次第に低下するような付勢力で前記巻取軸を付勢する付勢部材と、
前記巻取軸にクラッチを介して連結され、駆動力で前記巻取軸を前記ウエビングベルトの巻取方向へ回転させるモータと、
前記巻取軸による前記ウエビングベルトの巻取量を検出する巻取量検出手段と、
前記乗員が前記ウエビングベルトを装着しようとする装着準備状態を検出する装着準備状態検出手段と、
前記ウエビングベルトが乗員から装着解除された状態であるか否かを検出するベルト解除検出手段と、
前記乗員からウエビングベルトが取り外されたことを前記ベルト解除検出手段が検出した時点で前記巻取軸が前記ウエビングベルトを巻き取るように前記モータを回転させ、前記ウエビングベルトが全格納されたことを前記巻取量検出手段が検出した時点で前記モータを前記クラッチを介して前記巻取軸に連結させた状態のままで停止させ、前記装着準備状態を前記装着準備状態検出手段が検出した際には、前記モータを所定量だけ逆転させて前記クラッチを解除状態にする制御手段と、
を備えたことを特徴とするモータリトラクタ。 - 前記付勢部材は、前記ウエビングベルトの装着状態における乗員非圧迫性に対応した付勢力で付勢する、
ことを特徴とする請求項３記載のモータリトラクタ。 - 前記巻取量検出手段によるウエビングベルトの巻取量の検出は、前記巻取軸の回転数に基づいて行われる、
ことを特徴とする請求項３又は請求項４記載のモータリトラクタ。
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