JP4705058B2 - モータ駆動シートベルト装置 - Google Patents

Description

本発明は、モータの駆動力でシートベルトウエビングを巻き取るモータ駆動シートベルト装置に関する。

車両乗員がシートベルトウエビングの装着を解除した場合に、モータ駆動力でウエビングを巻き取るシートベルト装置が提案されている（特許文献１）。

このシートベルト装置では、乗員がウエビングの装着を解除した場合に、モータ駆動力でウエビングを巻き取り、その後にモータ駆動を停止して所定時間経過した後にさらにウエビングの巻取りを行うことによって、乗員によるウエビングの再装着があった場合にも、ウエビングの装着動作を容易にしている。
特開平１１−２２７５６７号公報

ところがこのシートベルト装置は、乗員がウエビングの装着を解除する意志がなくても、タングがバックルから解除されたことによってモータが駆動されてウエビングが巻き取られることになる。このため、車室内のグラブボックスに収納された小物を取り出す操作等を行うためにウエビングを一時的に解除した場合にもウエビングがモータ駆動力で格納方向に巻き取られることになる。この結果、一時的に装着解除したウエビングを再装着する場合の操作を妨げる原因となる。

本発明は、上記事実を考慮し、乗員がウエビングを格納するための装着解除ではなく、一時的にウエビングの装着を解除する場合にも、再装着を容易にすることができるモータ駆動シートベルト装置を得ることが目的である。

請求項１に記載の本発明に係るモータ駆動シートベルト装置は、車両の運転席の乗員に装着される運転席側のウエビングと、前記運転席側のウエビングを巻き取って格納する運転席側のモータと、前記運転席とは別の客席の乗員に装着される客席側のウエビングと、前記客席側のウエビングを巻き取って格納する客席側のモータと、前記車両の速度が第１所定速度を超えている状態で前記運転席側のウエビングの装着が解除された場合には、前記運転席側のウエビングの巻き取りを行なわせないように前記運転席側のモータを制御し、前記第１所定速度以上の値に設定された第２所定速度を超えて前記車両が走行している際に前記客席側のウエビングの装着が解除された場合には、前記客席側のウエビングの巻き取りを行なわせないように前記客席側のモータを制御する制御手段と、を備えている。

請求項１に記載の本発明に係るモータ駆動シートベルト装置では、車両が第１所定速度を超えて走行している状態で運転席側のウエビングの装着が解除された場合、すなわち、例えば、降車が目的ではなく室内で上半身を大きく動かすために運転席の乗員が運転席側のウエビングの装着を一時的に解除する場合等には、制御手段が運転席側のモータ（運転席側のウエビングに対応したモータ）を駆動させず、これにより、運転席側のウエビングの巻き取りがなされない。このため、乗員は上半身を大きく動かしてグローブボックス内の小物を取り扱う等の動作を終了させた後にウエビングを容易に再装着できる。

また、第１所定速度以上の値に設定された第２所定速度を超えて車両が走行している状態で運転席とは別の客席側のウエビングの装着が解除された場合、制御手段が客席側のモータ（客席側のウエビングに対応したモータ）を駆動させず、これにより、客席側のウエビングの巻き取りがなされない。これにより、例えば、第１所定速度よりも速いが第２所定速度以下で車両が走行している状態で客席の乗員が後方を向くためなど、客席の乗員が上半身を大きく動かすために客席側のウエビングの装着を一時的に解除した後に、客席側のウエビングを容易に再装着できる。

請求項２に記載の本発明に係るモータ駆動シートベルト装置は、車両の運転席の乗員に装着される運転席側のウエビングと、前記運転席側のウエビングを巻き取って格納する運転席側のモータと、前記運転席とは別の客席の乗員に装着される客席側のウエビングと、前記客席側のウエビングを巻き取って格納する客席側のモータと、前記車両の走行中に前記運転席側のウエビングの装着が解除された場合には、前記運転席側のウエビングの巻き取りを行なわせないように前記運転席側のモータを制御するように前記運転席側のモータを制御すると共に、前記車両の走行状態に関係なく前記客席側のウエビングの装着が解除された場合に前記客席側のウエビングの巻き取りを行なわせるように前記客席側のモータを制御する制御手段と、を備えている。

請求項２に記載の本発明に係るモータ駆動シートベルト装置では、車両の走行中に運転席側のウエビングの装着が解除された場合、すなわち、例えば、降車が目的ではなく室内で上半身を大きく動かすために運転席の乗員が運転席側のウエビングの装着を一時的に解除する場合等には、制御手段が運転席側のモータ（運転席側のウエビングに対応したモータ）を駆動させず、これにより、運転席側のウエビングの巻き取りがなされない。このため、乗員は上半身を大きく動かしてグローブボックス内の小物を取り扱う等の動作を終了させた後にウエビングを容易に再装着できる。

一方、客席側のウエビングは装着が解除されれば車両速度に関係なく制御手段によりモータが駆動されてウエビングの巻取り動作が行なわれるので、客席乗員は他の座席に移動する動作を行なった場合に、装着が解除されたウエビングが室内に散乱することはなく、さらに降車目的でのウエビング装着解除時にもウエビングが巻取られる。

請求項３に記載の本発明に係るモータ駆動シートベルト装置は、請求項１又は請求項２に記載の本発明において、前記ウエビングの張力で前記モータがロックされた際に前記モータを停止させるように前記制御手段が前記モータを制御する、ことを特徴としている。

請求項３に記載の本発明に係るモータ駆動シートベルト装置では、モータがウエビングを格納するために巻取り動作を行う場合に、ウエビングの張力が大きくなりモータの回転がロックされるまではモータの駆動が行われる。モータの回転のロックは、ウエビングの全量が巻取られた全巻取状態や、巻取り途中のウエビングが乗員席等に当たってウエビング巻取りが妨げられる場合等に生ずる。このような場合は、モータの駆動を停止してウエビング巻取りが中断される。

以上説明したように本出願に係る発明は、乗員が一時的にウエビングの装着を解除して再装着する場合にも再装着動作を容易にすることができる。

図１、２には本発明が適用されたモータ駆動シートベルト装置１０が示されている。このシートベルト装置１０は図２に示されるように運転席３２及び客席３４へ左右対称にそれぞれ設けられている。

このシートベルト装置１０では、図１に示されるようにウエビング巻取装置１３が設けられ、車体へボルト１２で取り付けられるフレーム１４には直角に屈曲されて互いに平行に延長される側壁１４Ａ、１４Ｂが設けられている。

これらの側壁１４Ａ、１４Ｂには巻取シャフト１８が軸支されている。この巻取シャフト１８にはウエビング２０の一端が層状に巻き取られている。

巻取シャフト１８から引き出されたウエビング２０は、図２に示されるように車体側壁３０へ取り付けられたショルダーアンカ１６で折り返され、さらにタングプレート２６の挿通孔２６Ａ（図１）を通過した後に車体側壁３０へ取り付けられたアンカープレート２５へ係止されている。また車両略中央部にはタングプレート２６の係合用としてバックル装置２８が立設されている。これによって運転席３２及び客席３４へ着座した運転乗員３６及び客席乗員３８はタングプレート２６をバックル装置２８へ係合させることによってウエビング２０を装着することができる。このためウエビング２０はアンカープレート２５とタングプレート２６との間がラップウエビングとして、タングプレート２６とショルダーアンカ１６との間がショルダーウエビングとして装着される。また乗員はバックル装置２８のレリーズボタン２８Ａ（図１）を押圧操作することによってタングプレート２６をバックル装置２８から離脱させることができる。タングプレート２６がバックル装置２８へ係合した状態及びバックル装置２８から離脱した状態はバックル装置２８内に設けたスイッチ２８Ｂによって検知され、信号が制御装置５２へと送られる。

側壁１４Ａから突出した巻取シャフト１８の端部にはぜんまいばね２２の内端が取り付けられており、ぜんまいばね２２の外端は側壁１４Ａへ取り付けられたカバー２４へ係止されている。このためこのぜんまいばね２２は弱い巻取力を巻取シャフト１８へ伝えている。

ぜんまいばね２２が巻取シャフト１８を巻取方向に付勢する回転力は、乗員３６、３８がウエビング２０を装着した場合に、このウエビング２０を乗員へ軽く密着させることができる付勢力となっているが、乗員がウエビング２０の装着を解除した場合にウエビング２０の引き出し部分を巻取装置１３へ全巻状態まで巻き取らせるには不十分な付勢力となっている。

巻取シャフト１８には側壁１４Ａ付近において、クラッチ４０を介して歯車４２が取り付けられている。この歯車４２は小歯車４４へ噛み合っており、小歯車４４と同軸的に固定された小歯車４６はモータ４８の出力軸歯車５０と噛み合っている。モータ４８は制御装置５２と接続されており、制御装置５２によってその回転駆動が制御されるようになっている。モータ４８は制御装置５２の信号により車両電源が供給され、大きな回転力を生じて各歯車５０、４６、４４及び４２を介して巻取シャフト１８へウエビング巻取力を付与するようになっている。このモータ４８の回転時にはクラッチ４０がモータ回転力を巻取シャフト１８へと伝えるが、モータ４８の回転が停止されている場合には巻取シャフト１８は歯車４２と連結が遮断されて巻取シャフト１８が自由に回転できるようになっている。また、モータ４８はウエビング２０の巻取り動作中にウエビング２０の中間部が運転席３２、客席３４等へ干渉係止した場合にはウエビング２０の巻取り移動が妨げられるので車両電源が供給された状態であっても回転することはできない。この場合にはモータ４８にロック電流が生じ、この状態が制御装置５２で検知されるようなっている。

巻取装置１３にはフレーム側壁１４Ｂの外側へ突出した巻取シャフト１８の端部にロック輪５６が固着されている。このロック輪５６の外周にはラチェット歯５６Ａが形成されており、慣性ロック装置５８と対応している。この慣性ロック装置５８は側壁１４Ｂへ取り付けられており、車両の急減速を検知してロック爪５８Ａをロック輪５６のラチェット歯５６Ａと係合させ、これによって車両急減速時に巻取シャフト１８のウエビング引き出し回転を停止させるようになっている。

フレーム側壁１４Ｂの外側には巻取シャフト１８に対応して全巻センサ６０が取り付けられている。この全巻センサ６０は巻取シャフト１８がウエビング２０の引出し量の全てを巻き取った状態を検知することができるようになっており、その検知信号を制御装置５２へと送るようになっている。この全巻センサ６０としては、一例として巻取シャフト１８の回転数を検知する回転数検知装置を用いることができる。全巻センサ６０に代えて、モータ４８のロック電流が生じた場合に制御装置５２がウエビング２０の全巻状態を判断できるようにしてもよい。

制御装置５２は車速センサ６２及び着座センサ６４の信号を検知するようになっている。車速センサ６２は車両が所定速度以下（この実施形態では車速が時速３Ｋｍ以下の状態を検知する）になった状態を検知できるようになっている。この車速センサ６２は車速が所定速度以下であれば、車両が停止した状態も同様に検知する。

着座センサ６４は運転席３２及び客席３４にそれぞれ取り付けられ、運転乗員３６及び客席乗員３８がそれぞれ着座している状態を検知できる。

制御装置５２は車速センサ６２によって検出される車速が所定速度を超えた場合には走行中に運転乗員３６がタングプレート２６をバックル装置２８から離脱させた場合にモータ４８を駆動することなく、車速が所定速度以下で走行中に運転乗員３６がバックル装置２８からタングプレート２６を解除離脱させた場合にモータ４８を駆動してウエビング２０の格納巻取りを行なうようになっている。またこの格納巻取りの途中でウエビング２０が運転席３２、客席３４へ干渉係止される等で全巻状態とならない場合には、モータ４８の回転がウエビング２０に作用する抵抗力でロックされるので、モータ４８を停止させた後に所定時間経過した状態で再びモータ４８を駆動させてウエビング２０を全巻状態とするようになっている。また客席乗員３８がウエビング２０の装着を解除した場合には、車速に関係なくモータ４８を駆動してウエビング２０を格納巻取りするようになっている。

次に本実施形態の作用を説明する。

運転乗員３６及び客席乗員３８は運転席３２及び客席３４へ着座した後にそれぞれタングプレート２６をバックル装置２８へ係合することによってウエビング２０を３点式のシートベルトとして装着状態となることができる（図２）。

図３には運転席３２における巻取装置１３のモータ制御フローが示されている。

車両が走行中に運転乗員３６がグローブボックスに収容された小物等の取り出しを行なうために上半身を大きく移動する場合には、ウエビング２０の装着を一時的に解除するためにバックル装置２８のレリーズボタン２８Ａを押圧する。この運転乗員３６によるレリーズボタン２８Ａの押圧操作はバックルスイッチ２８Ｂのオフ状態として検出される（ステップ１００）。ここで制御装置５２は車速が所定値を超えているか否かを判断する（ステップ１０２）。車速が所定値よりも大きい（この実施形態では時速３Ｋｍよりも大きい）場合には、制御装置５２はモータ４８を駆動することはない。従って一時的に装着が解除されたウエビング２０は巻取シャフト１８へ巻き取られることなく、弛んだ状態として残存する。そこで運転乗員３６はグローブボックス内の小物取出し等の所定の動作を不自由なく行なうことができ、その後に再びタングプレート２６をバックル装置２８へ容易に係合させることができ、これによって再びウエビング２０の装着状態となり、ステップ１００へと戻る。

次にステップ１０２において所定速度以下の車速であると検知された場合には、モータ４８がウエビング巻取方向に回転される（ステップ１０４）。これによってモータ４８がウエビング巻取方向に回転し、巻取シャフト１８が歯車４２を介した回転駆動力を受け、ウエビング２０を巻き取る。ウエビング２０の全巻状態までの途中の状態でウエビング２０が運転席３２の一部に一時的に干渉係止して留まっている等のようにウエビング２０が確実に巻き取られない場合には、巻取シャフト１８の巻取り回転が抵抗力によって停止するため、モータ４８はその回転をロックされてモータ４８にはロック電流が生ずる。この状態が検知されると（ステップ１０６）、制御装置５２はモータ４８を停止させる（ステップ１０８）。

その後に制御装置５２は所定時間経過した後（ステップ１１０）にモータ４８を再びウエビング巻取方向に駆動する（ステップ１１２）。このためウエビング２０は運転席３２との一時的な干渉係止が解除された状態で巻取シャフト１８へその全量が巻き取られる。このため全巻センサ６０は巻取シャフト１８の全巻状態を検知（ステップ１１４）してモータ４８を停止させる（ステップ１１６）。このように車両が停止又は極めて低速で走行している状態で運転乗員３６がウエビング２０の装着を解除する場合には、降車意志を有してウエビング２０の装着を解除する場合であるので、モータ４８の駆動力でウエビング２０が巻取シャフト１８へ全巻状態まで巻き取られ、ウエビング２０が室内に散乱することはない。

なお、ステップ１０４でモータ４８が駆動されウエビング２０が巻取られる場合に、ウエビング２０が室内部品に干渉係止されることのない場合には、ステップ１１４で全巻センサ６０が全巻状態を検知し、モータ４８が停止する（ステップ１１６）。またモータ巻取りにも拘わらずステップ１１４で全巻状態が検知されない場合にはステップ１０６へ戻り前記動作が繰り返される。

次に図４には客席乗員３８に装着されるシートベルト装置１０のモータ制御フローが示されている。

客席乗員３８は、運転乗員３６と異なり、グローブボックスは目前に配置されているので、車室内においてグローブボックスの小物等を取り出す操作を行なう場合にウエビング２０を装着解除する必要はなく、ウエビング２０を装着したままの移動で必要な動作が可能となる。このため客席乗員３８がウエビング２０の装着を解除するのは、車両が停止した場合に又は極めて低速で走行している場合に降車目的でウエビング２０の装着を解除するためにタングプレート２６をバックル装置から係合解除させるか、又は車両走行中に別の座席へと移動するためにウエビング２０の装着を解除する場合が殆どである。

このため客席乗員３８がバックル装置２８のレリーズボタン２８Ａを押圧してタングプレート２６がバックル装置２８から抜き出されると、バックルスイッチ２８Ｂがこれを検知し制御装置５２へと伝える（ステップ２００）。制御装置５２はここでモータ４８を駆動して巻取シャフト１８をウエビング巻取方向に回転させてウエビング２０を巻き取る（ステップ２０２）。

次にモータ４８が巻取シャフト１８を回転しているので、ウエビング２０は巻取シャフト１８へ巻き取られ、巻取り動作の途中でウエビング２０が客席３４等へ一時的に干渉係止された場合には、モータ４８の回転が停止されるのでロック電流が検知される（ステップ２０４）。ロック電流が検知されると制御装置５２はモータ４８の回転を停止させる（ステップ２０６）。

次に乗員が客席３４から離れて降車動作を行なうと、着座センサ６４がこれを検知するので（ステップ２０８）、制御装置５２はこれを検知してモータ４８をウエビング巻取方向に駆動させて巻取シャフト１８でウエビング２０を巻き取る（ステップ２１０）。このウエビング巻取りによってウエビング２０引出し量の全量が巻取シャフト１８へ巻き取られた状態は全巻センサ６０で検知され（ステップ２１２）、モータ４８の回転が停止される（ステップ２１４）。

なお客席乗員３８がウエビング２０の装着を解除した後にモータ４８が巻取シャフト１８を駆動してウエビング２０を巻き取っている状態で、ウエビング２０が客席３４等に干渉係止することなく円滑に巻取シャフト１８へその全量が巻き取られた場合にはモータ４８にロック電流が生ずることなく全巻状態でモータ４８が停止される（ステップ２０４、２１２、２１４）。また客席乗員３８がウエビング２０の装着を解除した後に、ウエビング２０が巻取シャフト１８へ巻き取られている状態でウエビング２０の一部が客席３４へ干渉係止されている（車両部品へ当たる）等の不完全巻取り状態でモータ４８による巻取シャフト１８の巻取り動作が停止された場合には、客席乗員３８が降車動作をすることなく、そのまま客席３４へ着座したままの状態では、その後にウエビング２０を引き出して再装着する可能性もあるので、その後のモータ駆動（ステップ２１０）を行なうことなく、ウエビング２０巻取りを停止したままの状態としてフローが終了する。

なお上記実施例では運転席３２と客席３４における巻取装置１３のモータ駆動制御フローを図３、４に示されるように異なる制御状態とした。しかしながら、図４に示されるモータ駆動制御フローに代えて図３に示されるモータ駆動制御フローを客席３４の巻取装置１３のモータ４８の制御に適用してもよく、このように客席３４の巻取装置１３のモータ４８を制御することで、客席３４側でも運転席３２側と同様の効果を得ることができる。

また、このように、図３に示されるモータ駆動制御フローを運転席３２の巻取装置１３のモータ４８の制御と、客席３４の巻取装置１３のモータ４８の制御との双方に適用した場合、客席３４側のモータ駆動制御フローにおいてステップ１０２での判定基準となる車速の所定値（すなわち、特許請求の範囲で言う「第２所定速度」）を、運転席３２側のモータ駆動制御フローにおいてステップ１０２での判定基準となる車速の所定値（すなわち、特許請求の範囲で言う「第１所定速度」）以上に設定することが好ましい。

なお図３において車速が所定値を超えて走行中に、乗員がウエビング２０の装着を解除した場合にはモータ４８を駆動することなく乗員によるウエビング２０の再装着を待つ状態としたが、乗員がウエビング２０の再装着をすることなく、車速が所定値以下となった場合には、図３のステップ１０４〜１１６の一連のウエビング２０巻取り動作を行なうことも可能である。また図４における客席３４の巻取装置１３のモータ制御において、ステップ２０４でロック電流が検知された状態では、客席乗員３８が一時的にウエビング２０の装着を解除し、引き続いてウエビング２０を再装着するべくウエビング２０を引き出した状態と判断することもできるので、ステップ２０４でモータ４８のロック電流が検知された後は、ステップ２０６でモータ４８を停止させ、それ以降のステップ２０８〜２１４の制御を行なわないようにして、客席乗員３８がウエビング２０を再装着する状態を待つようにしてもよい。この点は同様に図３におけるステップ１０８でモータ４８を停止した後に同様に何らの制御を行なわないようにしてもよい。

本発明のモータ駆動シートベルト装置の実施形態を示す概略図である。 本発明が適用された車両を示す車両前方から見た縦断面図である。 運転席のモータ駆動制御を示すフローチャートである。 客席の巻取装置におけるモータ駆動制御を示すフローチャートである。

符号の説明

１０ モータ駆動シートベルト装置
１３ 巻取装置
１８ 巻取シャフト
２０ ウエビング
２８ バックル装置
３２ 運転席
３４ 客席
３６ 運転乗員
３８ 客席乗員
４８ モータ
５２ 制御装置（制御手段）
６０ 全巻センサ
６２ 車速センサ
６４ 着座センサ

Claims (3)

1. 車両の運転席の乗員に装着される運転席側のウエビングと、
   前記運転席側のウエビングを巻き取って格納する運転席側のモータと、
   前記運転席とは別の客席の乗員に装着される客席側のウエビングと、
   前記客席側のウエビングを巻き取って格納する客席側のモータと、
   前記車両の速度が第１所定速度を超えている状態で前記運転席側のウエビングの装着が解除された場合には、前記運転席側のウエビングの巻き取りを行なわせないように前記運転席側のモータを制御し、前記第１所定速度以上の値に設定された第２所定速度を超えて前記車両が走行している際に前記客席側のウエビングの装着が解除された場合には、前記客席側のウエビングの巻き取りを行なわせないように前記客席側のモータを制御する制御手段と、
   を備えるモータ駆動シートベルト装置。
2. 車両の運転席の乗員に装着される運転席側のウエビングと、
   前記運転席側のウエビングを巻き取って格納する運転席側のモータと、
   前記運転席とは別の客席の乗員に装着される客席側のウエビングと、
   前記客席側のウエビングを巻き取って格納する客席側のモータと、
   前記車両の走行中に前記運転席側のウエビングの装着が解除された場合には、前記運転席側のウエビングの巻き取りを行なわせないように前記運転席側のモータを制御するように前記運転席側のモータを制御すると共に、前記車両の走行状態に関係なく前記客席側のウエビングの装着が解除された場合に前記客席側のウエビングの巻き取りを行なわせるように前記客席側のモータを制御する制御手段と、
   を備えるモータ駆動シートベルト装置。
3. 前記ウエビングの張力で前記モータがロックされた際に前記モータを停止させるように前記制御手段が前記モータを制御する、
   ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のモータ駆動シートベルト装置。

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