JP4772692B2

JP4772692B2 - シートベルト装置

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Publication number: JP4772692B2
Application number: JP2006543213A
Authority: JP
Inventors: 幸則緑川
Original assignee: オートリブディベロップメントエービー
Priority date: 2004-10-29
Filing date: 2005-10-26
Publication date: 2011-09-14
Anticipated expiration: 2025-10-26
Also published as: JP5189179B2; EP1813486A4; EP1813486B1; ES2400017T3; US20090048739A1; US7761207B2; KR20070083694A; JP2011140308A; WO2006046605A1; JPWO2006046605A1; KR100979324B1; EP1813486A1

Description

本発明は、シートベルト装置に関し、より詳細には、ウェビング装着中に座席が移動した際のウェビングの弛みを除去したシートベルト装置に関する。

従来のシートベルト装置として、必要時に電動モータを作動させることによりスピンドルを回転させてウェビングを巻き取り、乗員を座席に拘束するようにしたシートベルト装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。また、従来のシートベルト装置では、リトラクタ内にクラッチが設けられており、乗員の乗車時にウェビングを引き出して装着する際にクラッチを解除しておき、通常は、ウェビング引き出し抵抗が低減された状態としている。

さらに、巻き取りばねによりウェビングを巻き取るリトラクタを備えたシートベルト装置では、以前はある程度強く設定していた巻き取りばねの巻き取り力を、予め非常に小さく設定しておき、これによりウェビングの引き出しを容易にし、装着中はウェビングからの圧迫感を低減できるようにしている。

しかし、このようなシートベルト装置では、巻き取りばねの巻き取り力が弱いため、Ｄリングとウェビングの摩擦やタングの重さなどにより、ウェビングの格納が完全にはでき難い。そこで、このようなシートベルト装置においても、格納時にモータを使って巻き取りアシストを行うようにすることが考案されている。これは、モータが巻き取り方向に回転駆動すると、クラッチが動力伝達可能状態になり、巻き取りアシストが可能になるものである。そして格納が完了すると、モータは巻き取りアシストをやめ、巻き取り側とは反対方向に回転駆動し、この回転により、クラッチが動力伝達不可能状態になって元の状態にもどり、ウェビングは巻き取りばねによる弱い巻き取り力だけしか受けないようになる。
特開２００１−１６３１８５号公報

ところで、このようなシートベルト装置では、巻き取りばねの巻き取り力が弱いために、シートベルト装着中にシートを後方に移動した場合あるいはシートバックを後方に傾けた場合に、乗員とウェビング間に発生した弛みを除去できない虞があった。ちなみに、以前のシートベルト装置では、装着中のウェビングの巻き取り力は２Ｎ以上あり、上記のような弛みを除去できるが、弱い巻き取り力の巻き取りばねを使ったシートベルト装置では、装着中の巻き取り力が０．５Ｎ〜２Ｎ程度に設定されているために、上記のような弛みを除去することができない。

また、シートベルト装置では、ウェビングを通すウェビングガイドであるＤリングの位置を調整するため、ウェビングの中間部分を支持して車体に対して上下に移動可能なガイド位置調整手段であるアジャストスルーが設けられている。アジャストスルーが下降すると、ウェビングが弛み無く格納されていても、アジャストスルーが下降することによりウェビングに弛みが発生する。巻き取り力がある程度強くなっているシートベルト装置であれば、タングの質量（７０ｇ程度）とウェビングとＤリングとの摩擦が存在しても、タングごと上方に引き上げることができ、弛みなくウェビングを巻き取ることが出来る。しかし、上述したシートベルト装置のように、弱い巻き取り力（０．５〜２Ｎ程度）の巻き取りばねを使用している場合は、Ｄリングから巻き取り装置までのウェビングの弛みは巻き取ることができるが、Ｄリングからウェビング上でタングを係止させるためのラップアンカまでのウェビングの弛みは、タングの重さとＤリングとウェビングとの摩擦のため、持ち上げることが出来ず、ウェビングの弛みとして残ってしまう。その結果、格納状態のウェビングがルーズな状態になり、少しの振動でタングが車両の内装品にぶつかり音を発生し不快感を与えたり、あるいは内装品に傷をつけたりする虞がある。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、ウェビングの弛みを除去することができるシートベルト装置を提供することにある。特に、その主要な第１の目的は、ウェビング装着中にウェビングが弛むようなシートの状態変化があった場合に乗員とウェビング間の弛みを除去することができるシートベルト装置を提供することにある。また、第２の目的は、アジャストスルーが下降したときにおいてもウェビングに弛みを生ずることがなくルーズな格納状態とならないようにしたシートベルト装置を提供することにある。

本発明の上記目的は、以下の構成により達成される。
（１）ウェビングを巻回するスピンドルと、
前記スピンドルに常時連結され、乗員が前記ウェビング装着中、乗員の胸部での前記ウェビングの弛みが巻き取れる程度に設定された巻き取り力を前記ウェビングに付与するワインディングスプリングと、
前記スピンドルを所望の方向に回転させる動力を発生する動力発生手段と、
該動力発生手段が前記スピンドルを前記ウェビングの巻き取り方向に回転させる前記動力を発生した時に、前記動力発生手段の動力を前記スピンドルに伝達可能な動力伝達可能状態とし、前記動力発生手段が前記スピンドルを前記巻き取り方向に回転させる前記動力と逆方向の動力を発生した時に、前記動力発生手段の前記動力を前記スピンドルに伝達不可能にする動力伝達不可能状態とする動力伝達手段と、
前記動力発生手段を駆動制御する制御手段と、
乗員が前記ウェビング装着中、前記ウェビングが弛むような変化があったとき、前記ウェビングに弛みが生じたことを検出する弛み検知手段と、
を備え、
前記弛み検知手段が該弛みを検知したとき、前記制御手段は、前記動力発生手段を、前記ウェビングの巻取り方向に回転させ、前記弛みを除去するように駆動させた後、前記動力発生手段に逆方向の動力を発生させ、前記動力伝達手段を動力伝達不可能状態とし、前記スピンドルには前記ワインディングスプリングによって巻き取り力が作用するように、駆動制御することを特徴とするシートベルト装置。
（２）前記弛み検知手段は、前記スピンドルの回転量を検知するロータリーセンサであることを特徴とする（１）に記載のシートベルト装置。
（３）前記ウェビングを通すウェビングガイドの位置を調整するガイド位置調整手段をさらに備え、
前記弛み検知手段は、前記ガイド位置調整手段が下降したことを検知するガイド位置変化検知手段であり、
前記制御手段は、前記ガイド位置調整手段が下降したことを検知したとき、前記動力発生手段を前記ウェビングの巻き取り方向に回転させるように駆動制御した後、前記動力伝達手段を動力伝達不可能状態にすべく、前記動力発生手段が前記巻取り方向と逆方向に回転させるように駆動制御することを特徴とする（１）または（２）に記載のシートベルト装置。
（４）前記弛み検知手段は、シートの状態変化を検知するシート状態検知手段であり、
前記制御手段は、前記ウェビング装着中に前記ウェビングが弛むような前記シートの状態変化を検知した場合に、前記動力発生手段を前記ウェビングの巻き取り方向に回転させるように駆動制御した後、前記動力伝達手段を動力伝達不可能状態にすべく、前記動力発生手段が前記巻取り方向と逆方向に回転させるように駆動制御することを特徴とする（１）または（２）に記載のシートベルト装置。
（５）ウェビングを巻回するスピンドルと、
前記スピンドルに常時連結され、乗員が前記ウェビング装着中、乗員の胸部での前記ウェビングの弛みが巻き取れる程度に設定された巻き取り力を前記ウェビングに付与するワインディングスプリングと、
前記スピンドルを所望の方向に回転させる動力を発生する動力発生手段と、
該動力発生手段が前記スピンドルを前記ウェビングの巻き取り方向に回転させる前記動力を発生した時に、前記動力発生手段の動力を前記スピンドルに伝達可能な動力伝達可能状態とし、前記動力発生手段が前記スピンドルを前記巻き取り方向に回転させる前記動力と逆方向の動力を発生した時に、前記動力発生手段の前記動力を前記スピンドルに伝達不可能にする動力伝達不可能状態とする動力伝達手段と、
前記動力発生手段を駆動制御する制御手段と、
乗員が前記ウェビング装着中、前記ウェビングが弛むようなシートの状態変化があったとき、シートの状態変化を検知するシート状態検知手段と、
を備えたシートベルト装置であって、
前記ウェビング装着中に前記ウェビングが弛むような前記シートの状態変化を検知した場合に、前記制御手段は、前記動力発生手段を前記ウェビングの巻き取り方向に回転させ、前記弛みを除去するように駆動させた後、前記動力発生手段に逆方向の動力を発生させ、前記動力伝達手段を動力伝達不可能状態とし、前記スピンドルには前記ワインディングスプリングによって巻き取り力が作用するように、駆動制御することを特徴とするシートベルト装置。
（６）前記シート状態検知手段は、前記スピンドルの回転量を検知するロータリーセンサであることを特徴とする（５）に記載のシートベルト装置。
（７）前記シート状態検知手段は、前記シートが前後に移動されたことを検知するシート移動検知手段と、シートバックが傾いたことを検知するシートバック移動検知手段の少なくとも一方であることを特徴とする（５）に記載のシートベルト装置。

本発明のシートベルト装置によれば、ウェビングに弛みが生じたことを検出すると、動力発生手段をウェビングの巻取り方向に回転させるように駆動制御するので、ウェビングの弛みを除去することができる。

また、本発明のシートベルト装置によれば、ウェビング装着中にウェビングが弛むようなシートの状態変化を検知すると、動力発生手段をウェビングの巻き取り方向に回転させるように駆動制御するので、動力発生手段を巻き取り駆動させてウェビングを巻き取ることによりウェビングの乗員に対する弛みを除去することができ、より確実なウェビングの装着を与える。

さらに、本発明のシートベルト装置によれば、ウェビング装着中にウェビングが弛むようなシートの状態変化を検知した際に動力発生手段をウェビングの巻き取り方向に回転させるように駆動制御した後、動力伝達手段を動力伝達不可能状態にすべく、動力発生手段を巻取り方向と逆方向に回転させるように駆動制御するため、スピンドルには弱い巻き取り力だけしか作用しない状態となるので、使用時にウェビングを容易に引き出すことができる。

本発明に係る第１実施形態のシートベルト装置のブロック図である。図１に示したシートベルト装置に用いられるクラッチの断面図である。図２に示したクラッチの動作説明図である。図２に示したクラッチの動作説明図である。図２に示したクラッチの動作説明図である。図２に示したクラッチの動作説明図である。図１に示したシートベルト装置の制御動作の第１例を説明するフローチャートである。図１に示したシートベルト装置の制御動作の第２例を説明するフローチャートである。装着原点を設定する方法を説明するフローチャートである。装着限定を設定する他の方法を説明するフローチャートである。（ａ）はロータリーセンサの構成を示す概略図であり、（ｂ）及び（ｃ）は、その検出方法を説明するための図である。図１に示したシートベルト装置の車体搭載状態の概略図である。本発明に係る第２実施形態のシートベルト装置のブロック図である。図１３に示したシートベルト装置の動作を説明するフローチャートである。

符号の説明

１０シートベルト装置
１１ウェビング
１２スピンドル
１５モータ（動力発生手段）
１６ギアアッセンブリ（動力伝達手段）
１７クラッチ（動力伝達手段）
１８ダンパスプリング（動力伝達手段）
１９ロータリーセンサ（弛み検知手段、シート状態検知手段、或いはガイド位置変化検知手段）
２０コントローラ（制御手段）
２３シート移動検知手段（弛み検知手段、或いはシート状態検知手段）
２４シートバック移動検知手段（弛み検知手段、或いはシート状態検知手段）
２５バックルスイッチ
５２アジャストスルー（ガイド位置調整手段）
５３Ｄリング（ウェビングガイド）

以下、本発明の第１実施形態に係るシートベルト装置を図面に基づいて詳細に説明する。

図１は本発明の第１実施形態に係るシートベルト装置のブロック図、図２は図１に示すシートベルト装置に用いられるクラッチの断面図、図３〜図６は図２に示すクラッチの動作説明図、図７は、図１に示すシートベルト装置の制御動作の第１例を説明するフローチャート、図８は図１に示すシートベルト装置の制御動作の第２例を説明するフローチャート、図９は装着原点を設定する方法を説明するフローチャート、図１０は装着限定を設定する他の方法を説明するフローチャートである。また、図１１は、ロータリーセンサを説明するための図であり、図１２は、図１に示したシートベルト装置の車体搭載状態の概略図である。

図１に示すように、本発明の第１実施形態であるシートベルト装置１０は、ウェビング１１、スピンドル１２、リトラクタ１３、ワインディングスプリング１４、モータ１５、ギアアッセンブリ１６、クラッチ１７、ダンパスプリング１８、ロータリーセンサ１９、及び、コントローラ２０、から主として構成されている。なお、本実施形態では、モータ１５が動力発生手段を、ギアアッセンブリ１６、クラッチ１７、及び、ダンパスプリング１８が動力伝達手段を、コントローラ２０が制御手段を構成する。

リトラクタ１３には、ウェビング１１を巻回するスピンドル１２が回転自在に収納されている。ワインディングスプリング１４は、常時スピンドル１２に連結され、ウェビング１１に巻き取り力を付与している。ワインディングスプリング１４の巻き取り力は、非常に弱く設定されており、使用者がウェビング１１を装着している状態で、使用者の胸部でのウェビング１１の弛みが巻き取れる程度に設定されている。本実施形態では、胸部でのウェビング巻き取り力は０．５Ｎ以上２Ｎ以下に設定される。

また、スピンドル１２は、必要時に、モータ１５によって動力伝達手段を介して巻き取り方向に回転駆動される。モータ１５は、コントローラ２０から供給される正方向または逆方向の電流に応じて正転あるいは逆転駆動され、その動力をギアアッセンブリ１６に伝達する。ここで、正転駆動は、スピンドル１２をウェビング１１の巻き取り方向に回転させる動力を発生する方向であり、逆転駆動は、上記動力と逆方向の動力を発生する方向である。

ギアアッセンブリ１６は、モータ１５のモータ軸２２と接続されており、モータ軸２２が正転・逆転するのに伴って回転し、モータ軸２２の回転動力を減速（トルク増幅）してクラッチ１７に伝達する。

クラッチ１７は、モータ１５が正転したときに、ダンパスプリング１８を介してモータ１５からの動力をスピンドル１２に伝達する（動力伝達可能状態）一方、モータ１５が反転したときに、モータ１５からの動力を伝達しない（動力伝達不可能状態）。

ダンパスプリング１８は、モータ１５の巻き取り駆動時に、駆動力のウェビング１１への急激な伝達を防ぎ、使用者への衝撃を軽減して違和感を防止する。なお、動力伝達手段の構成は、以下で詳細に説明する。

ロータリーセンサ１９は、例えばスピンドル１２の回転を検出してパルス信号等の電気信号を発生する回転センサである。図１１（ａ）に示すように、ロータリーセンサ１９は、Ｎ極とＳ極が交互に着磁され、スピンドル１２と同期回転する環状の磁気発生部１９ａと、磁気発生部１９ａの周囲に設けられた２つの磁気センサ１９ｂ、１９ｃとを備えている。そして、例えば図１１（ｂ）及び（ｃ）に示すように、磁気センサ１９ｂの出力がＮ極からＳ極に立ち下がる時の磁気センサ１９ｃの出力から、Ｎに相当する出力の場合には、磁気発生部１９ａが図１１（ａ）の右に移動し、Ｓに相当する出力の場合には、図１１（ａ）の左に移動していると判断する。そして、コントローラ２０は、スピンドル１２が巻き取り方向に正回転される際にパルス数を加算するとともに、スピンドル１２が引き出し方向に逆回転される際にパルス数を減算することにより、それらパルス数をウェビング１１の巻き取り/引き出し量（長さ）に変換する。パルス数の加算・減算は逆でも良い。
この方法により、ロータリーセンサ１９は、スピンドル１２の回転量と回転方向を検出する。

コントローラ２０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力インターフェース（Ｉ／Ｆ）、タイマ、モータドライバを内蔵しており、これらの回路を用いてモータ１５を駆動制御する。ここで、コントローラ２０には、シート移動検知手段２３、シートバック移動検知手段２４、バックルスイッチ２５が電気的に接続されている。

シート移動検知手段２３は、シートの前後へのスライド移動を検知する従来公知のシート移動検知センサにより検知することが可能であり、例えば、電動シート装置のシートが基準位置から前方・後方に移動したストローク量を、例えばパルス信号等に変換して出力するセンサである。具体的には、シートスライドモータがシート前方移動側に回転したときの回転数をパルス信号に変換して出力するとともに、シートスライドモータがシート後方移動側に回転したときの回転数をパルス信号に変換して出力する。そのため、コントローラ２０は、シートの前方移動時にシート移動検知手段２３から与えられたパルス信号数（ｎ１）を予め格納している基準値（０）に加算し、シートの後方移動時にシート移動検知手段２３から与えられたパルス信号数（ｎ２）を、前方移動時に得られた加算値から減算してシートの現在位置を算出して認識する。

シートバック移動検知手段２４も、従来公知のシートバック角度検知センサにより検知することが可能であり、例えば、電動シート装置のシートバックが基準位置から傾動したストローク量を、例えばパルス信号等に変換して出力するセンサである。具体的には、リクライニングモータがシートバック傾動側に回転したときの回転数をパルス信号に変換して出力する。そのため、コントローラ２０は、シートバックの傾動時にシートバック移動検知手段２４から与えられたパルス信号数（ｎ１）を予め格納している基準値（０）に加算し、シートバック戻り傾動時にはシートバック移動検知手段２４から与えられたパルス信号数（ｎ２）を、傾動時に得られた加算値から減算してシートバックの現在位置を算出して認識する。ここで、シート移動検知手段２３及びシートバック移動検知手段２４はロータリーセンサ１９によってウェビング１１の移動量を検知することにより代用できるために、ロータリーセンサ１９を用いた場合には、これらの検知手段２３，２４は不要である。

バックルスイッチ２５は、タング５０がバックル５１に差し込まれているとき（図１２参照。）をオン状態とし、タング５０がバックル５１に差し込まれていないときをオフ状態とする。そのため、コントローラ２０は、バックルスイッチ２５がオンしている際の通電電流を検出することによってシートベルト使用中のフラグを立て、バックルスイッチ２５がオフしている際に通電電流を検出しないことによってシートベルト未使用のフラグを立てる。このようなスイッチは従来公知のものであり、それらの詳細な説明については割愛する。

図１２に示すように、シートベルト装置１０は、リトラクタ１３が車体の中央部に配置されたＢピラーを構成する車体パネル内に取り付けられており、ウェビング１１の基端部はリトラクタ１３内のスピンドル１２に結束されている。ウェビング１１は、Ｂピラーにおいて上下に移動自在に取り付けられたアジャストスルー５２に固定されているＤリング５３内を挿通して車室内に引き出されている。そして、ウェビング１１は、タング５０を挿通した先端部側にタングストッパ５４が取り付けられており、先端部がラップアンカ５５に結束固定されている。タング５０は、ウェビング１１に沿ってＤリング５３とタングストッパ５４間で移動可能に配置されており、未使用時にウェビング１１がリトラクタ１３内に巻き取り格納されることにより、タングストッパ５４に係止してＢピラー上のＤリング５３に接近した位置で落下しないように保持される。バックル５１は、リトラクタ１３に対してシート５６を挟んだ車室内側に設置されており、タング５０が挿入装着されることによりシート５６に着座した乗員を拘束する。

次に、図２及び図３を参照して、動力伝達手段の構成について説明する。ギアアッセンブリ１６のファイナルギア３８、クラッチ１７、及び、ダンパスプリング１８は、リトラクタ１３のフレーム側方に設けられたクラッチハウジング２７内に収納されている。クラッチ１７は、ジョイント２８、フリクションスプリング２９、クラッチホイール３０、ラッチプレート３１、リング３２、ポール３３、リターンスプリング３４、及び、ロータカム３５を備える。

ジョイント２８は、スピンドル１２と同芯に結合されており、スピンドル１２と一体的に回転する。フリクションスプリング２９は、リング状に形成され、終端部をクラッチハウジング２７に係止して、リング３２の内周部に配置されたクラッチホイール３０を摺動自在に支持している。

ラッチプレート３１は、歯部３９を外周部に形成しており、ダンパスプリング１８を介してジョイント２８に結合されている。即ち、ジョイント２８とラッチプレート３１との間に組み込まれたねじりコイルばねであるダンパスプリング１５は、コイル部分をジョイント２８内に収納し、一端部をジョイント２８に、他端部をラッチプレート３０に係止することで、モータ１５の巻き取り駆動時にラッチプレート３１が回転した際、駆動力のウェビング１１への急激な伝達を防止している。

ポール３３は、ファイナルギア３８の内周部で一体回転可能に設けられたリング３２の一部に揺動自在に支持されると共に、一端部がポール３３の端部に、他端部がリング３２の一部に係止されたリターンスプリング３４によってラッチプレート３１から解除される方向に常時付勢されている。そして、ポール３３は、モータ１５の正転によりファイナルギア３８が回転した際に、ロータカム３５のカム面３５ａに沿ってラッチプレート３１側に揺動してラッチプレート３１の歯部３９と係止するので、ファイナルギア３８は、ラッチプレート３１を介してスピンドル１２に連結される。

ロータカム３５は、通常時は剪断ピン４０（図３に示す）によって揺動固定されており、ファイナルギア３８とともにポール３３が回動した際に、ポール３３と当接するカム面３５ａを備える。また、プリテンショナ作動時には、ロータカム３５は、剪断ピン４０の破断により、軸４１回りに揺動して、ポール３３をラッチプレート３１から退避させ、クラッチ１７が作動しないようにする。

次に、図３〜図６を参照して、クラッチ１７の動作について説明する。図３に示すように、モータ１５により巻き取りが行われていない場合には、ポール３３はラッチプレート３１の歯部３９に係止されていないため、スピンドル１２はいずれの方向にも回転可能な状態にある。図４に示すように、コントローラ２０により電流が供給されることによってモータ１５が正転し始めると、モータ軸２２とギア結合されたファイナルギア３８が図４の反時計回転方向に回転される。すると、リング３２と共にポール３３が反時計方向に移動し、リターンスプリング３４の付勢力に抗してポール３３がロータカム３５のカム面３５ａに沿ってラッチプレート３１に向けて揺動し始める。

図５に示すように、モータ１５の動力によりファイナルギア３８がさらに回転を続けると、ポール３３がラッチプレート３１の歯部３９に係止されるためにクラッチ１７が係合し、モータ１５の動力をスピンドル１２に伝達可能な動力伝達可能状態になる。ラッチプレート３１の回転動力は、ダンパスプリング１８を介してスピンドル１２に伝わるためにウェビング１１が巻き取られる。このとき、ロータカム３５とクラッチホイール３０とは、フリクションスプリング２９に抗して摺動回転する。そして、モータ１５は、ウェビング１１が巻き取り終わると駆動を停止する。

図６に示すように、コントローラ２０より電流が供給されることによってモータ１５が反転されると、ポール３３がファイナルギア３８とともに、図６の時計回転方向へ回転される。しかし、ロータカム３５及びクラッチホイール３０はフリクションスプリング２９に付勢されたまま回転しない。そして、ポール３３がロータカム３５から離れ、リターンスプリング３４によってラッチプレート３１から離れる方向に揺動されるために、ポール３３がラッチプレート３１の歯部３９から外れ、クラッチ１７が解除され、モータ１５の動力をスピンドル１２に伝達不可能にする動力伝達不可能状態となる。

なお、図２に示すように、クラッチハウジング２７の外側には、ロータリーセンサ１９及びマグネチックプレート３６を収納したセンサハウジング３７が取付けられている。マグネチックプレート３６は、ジョイント２８の先端部に結合されており、外周部に、例えばＮ極とＳ極とが円周方向に交互に着磁されている。マグネチックプレート３６の外周部には、ロータリーセンサ１９が非接触で組み付けられており、マグネチックプレート３６がジョイント２８とともに回転することにより、ジョイント２８の回転数に比例したパルス信号をロータリーセンサ１９が出力する。

このようなシートベルト装置１０では、シートが後方に移動したことを検知するシート移動検知手段２３と、シートバックが傾動したことを検知するシートバック移動検知手段２４と、のうちの少なくともいずれか一方が移動を検知した場合に、モータ１５を巻き取り駆動して、ウェビング１１を巻き取り、弛みを除去する動作（以後、弛み除去駆動という）を行う。

また、スピンドル１２の回転量を検知することにより、ウェビング１１の移動を検知するためのロータリーセンサ１９により、装着中の装着原点に対するウェビング巻き取り有無（弱いワインディングスプリング１４を介した巻き取りの有無）を検知し、これに基づいて、シートの後方移動あるいはシートバックの後方傾動を検知するようにしてもよい。

ここで言う装着原点とは、次の場合を装着原点として設定される。
（ａ）シートベルト装着時駆動終了時点
（ｂ）弛み除去駆動終了時点
（ｃ）装着中、かつウェビング停止状態で所定時間経過した時点

（ａ）で、シートベルト装着時駆動とは、バックルスイッチ２５により、非装着状態からタング５０がバックル５１に装着されたことが検知されると、所定の電力でモータ１５をウェビング１１の巻き取り方向に駆動してウェビング１１を巻き取り、やがて弛みが除去されると、所定の電力で駆動されているモータ１５では巻き取れなくなるために巻き取りは停止するが、これをロータリーセンサ１９で巻き取りが停止したことを検知し、これが検知されることにより、モータ１５をウェビング１１の巻き取り方向とは逆方向に回転駆動してクラッチ１７の解除を行い、これによりウェビング１１には弱いワインディングスプリング１４による弱い巻き取り力のみが働くようにする。これら一連の駆動をシートベルト装着時駆動とする。この駆動が終了した時点で、そのときのウェビング１１の巻き取り量（あるいは引き出し量）を装着原点として、コントローラ２０内のメモリＲＡＭに記憶する。

また、（ｂ）で、弛み除去駆動とは、装着原点からウェビング１１が弱いワインディングスプリング１４により巻き取られたことがロータリーセンサ１９で検知されたときに行われる駆動で、所定の電力でモータ１５をウェビング１１の巻き取り方向に駆動してウェビング１１を巻き取り、やがて弛みが除去されると所定の電力で駆動されているモータ１５では巻き取れなくなるために巻き取りは停止するが、これをロータリーセンサ１９で巻き取りが停止したことを検知し、これが検知されると、モータ１５をウェビング１１の巻き取り方向とは逆方向に回転駆動してクラッチ１７の解除を行い、これによりウェビング１１には弱いワインディングスプリング１４による弱い巻き取り力のみが働くようにする。これら一連の駆動を弛み除去駆動とする。この駆動が終了した時点で、そのときのウェビング１１の巻き取り量（あるいは引き出し量）を装着原点として、コントローラ２０内のメモリＲＡＭに記憶する。

（ｃ）では、バックルスイッチ２５によりシートベルトの装着が検知され、かつ、乗員がウェビング１１の引き出しあるいは巻き取り操作を行ってないことがロータリーセンサ１９により検知され、そして、この状態が所定時間継続した場合に、そのときのウェビング１１の巻き取り量（あるいは引き出し量）を装着原点として、コントローラ２０内のメモリＲＡＭに記憶する。

次に、図７を参照して、シートベルト装置１０の制御動作の第１例について説明する。

図７に示すように、制御動作の第１例では、シートベルトが装着されている状態にあり、シートが後方へスライド移動後、移動が停止されたか、あるいはシートバックが後方へ傾動後、傾動が停止された（Ｓ１０１）場合に、ウェビング１１の弛みを除去すべく、モータ１５を所定の電力、即ち、所定の駆動力（本実施形態では、５Ｎ〜２０Ｎの巻き取り力に設定される）で巻き取り駆動させる（Ｓ１０２）。即ち、第１例では、シートの状態変化を検知するシート状態検知手段は、シート移動検知手段２３とシートバック移動検出手段２４の少なくとも一方によって構成され、ウェビングの弛みを検知する弛み検知手段として作用する。なお、シートベルトが装着されていない場合や、シートが後方へスライド移動後停止されたか、あるいはシートバックが後方へ傾動後停止された場合には、モータ駆動は行われずそのままリターンされる。

やがて弛みが除去されると、所定の電力では巻き取りできないためにモータ１５が停止する（Ｓ１０３）。この停止したことを、スピンドル１２の回転量を検知するロータリーセンサ１９にて検知し、停止検知された場合は、クラッチ１７の解除駆動を行う（Ｓ１０４）。クラッチ解除は、モータ１５を巻き取り方向とは逆方向に回転駆動することにより行われ、クラッチ解除後は、モータ１５の駆動が停止し（Ｓ１０５）、スピンドル１２には弱いワインディングスプリング１４による巻き取り力だけしか作用しなくなるために、乗員はウェビング１１からの圧迫感をあまり受けず、ウェビング１１の引き出しも軽い力で容易に引き出すことができる。ここで、装着原点セットの処理（Ｓ１０６）は、図８に示す制御動作の第２例で説明する。

次に、図８を参照して、シートベルト装置１０の制御動作の第２例について説明する。制御動作の第２例の第１例との違いは、シートあるいはシートバックの後方移動検知あるいは傾動検知を、ウェビング１１を巻回するスピンドル１２の回転量を検知するロータリーセンサ１２で行うことである。

図８に示すように、シートベルトが装着されている状態にあり、シートが後方へ移動された場合あるいはシートバックが後方へ傾動された場合に、装着原点よりもウェビング１１が巻き取り側に移動していることをロータリーセンサ１９で検知し、これが検知された（Ｓ２０１）場合に、ウェビング１１の弛みを除去すべく、モータ１５を所定の電力、即ち、所定の駆動力（５Ｎ〜２０Ｎの巻き取り力）で巻き取り駆動させる（Ｓ２０２）。即ち、シートの状態変化を検知するシート状態検知手段は、ロータリーセンサ１９によって構成され、弛み検知手段として作用する。なお、装着原点よりもウェビング１１が巻き取り側に移動していない場合には、モータ駆動は行われずそのままリターンされる。

やがて弛みが除去されると、所定の電力では巻き取りできないためにモータ１５が停止する。この停止したことを、スピンドル１２の回転量を検知するロータリーセンサ１９にて検知し、停止検知された場合は、クラッチ１７の解除駆動を行う（Ｓ２０４）。クラッチ解除は、モータ１５をウェビング１１の巻き取り方向とは逆方向に回転駆動することにより行われ、クラッチ解除後にモータ１５が停止する（Ｓ２０５）。これにより、スピンドル１２には弱いワインディングスプリング１４による巻き取り力だけしか作用しなくなるために、乗員はウェビング１１からの圧迫感をあまり受けず、ウェビング１１の引き出しも軽い力で容易に引き出すことができる。また、クラッチ解除とともに、乗員あるいは乗員の衣服等による弾性力で、ウェビング１１は引き出し方向にある程度移動するが、その移動の後に、装着原点をセットする（Ｓ２０６）。

また、図９，１０は、上記弛み除去駆動後に行われる装着原点の設定方法以外の、シートベルト装着時駆動終了時と、装着中、且つウェビング停止状態で所定時間経過した時点の装着原点の設定方法のフローチャートを示している。

図９に示すように、装着原点を設定する方法では、シートベルトをこれから装着しようとしている乗員がシートベルトを装着して、その直後に行われる駆動の直後に行うものである。すなわち、まずはバックルスイッチ２５により装着状態が検知（Ｓ２１１）され、非装着の状態だったものが装着状態になった場合、装着直後の余計なウェビング１１の弛みを除去すべくモータ１５を所定の電力、即ち、所定の駆動力（５Ｎ〜２０Ｎの巻き取り力）で巻き取り駆動させる（Ｓ２１２）。

やがて弛みが除去されると、所定の電力では巻き取りできないためにモータ１５が停止する（Ｓ２１３）。この停止したことを、スピンドル１２の回転量を検知するロータリーセンサ１９にて検知し、停止検知された場合は、クラッチ１７の解除駆動を行（Ｓ２１４）い、モータ１５が停止（Ｓ２１５）する。クラッチ解除は、モータ１５を巻き取り方向とは逆方向に回転駆動することにより行われ、クラッチ解除後は、スピンドル１２には弱いワインディングスプリング１４による巻き取り力だけしか作用しなくなるために、乗員はウェビング１１からの圧迫感をあまり受けず、ウェビング１１の引き出しも軽い力で容易に引き出すことができる。このとき、クラッチ解除とともに、乗員あるいは乗員の衣服などによる弾性力で、ウェビング１１は引き出し方向にある程度移動するが、この移動の後に、装着原点をセットする（Ｓ２１６）。

図１０に示すように、装着原点を設定する他の方法は、シートベルトを装着中の乗員がシートあるいはシートバックを基準位置よりも例えば２００ｍｍ前方に移動あるいは、乗員自身の着座位置を基準位置よりも例えば２００ｍｍ前方に移動した状態にし、その状態でしばらく運転あるいは乗車し、次に、シートまたはシートバックを例えば１００ｍｍ後方に移動または傾動あるいは、乗員自身の着座位置を例えば１００ｍｍ後方に移動した場合を考えると、後方移動（傾動）によりウェビング１１には余分な弛みが発生するが、スピンドル１２は装着原点よりも巻き取り側に巻き取られていないので、弛み除去は行われないという現象が起こることを防ぐための方法である。即ち、シートベルト装着中であり、かつ、所定時間（例えば３秒）の間、ウェビング１１の移動が停止状態にある（Ｓ２２１）場合には、その位置を新たな装着原点としてセット（更新）するものである（Ｓ２２２）。

上述したように、シートベルト装置１０によれば、ウェビング１１の装着中にウェビング１１が弛むようなシートの状態変化を検知すると、モータ１５をウェビング１１の巻き取り方向に回転させるように駆動制御するので、モータ１５を巻き取り駆動させてウェビング１１を巻き取ることによりウェビング１１の乗員に対する弛みを除去することができ、より確実なウェビングの装着を与える。

また、シートベルト装置１０によれば、ウェビング１１の装着中にウェビング１１が弛むようなシートの状態変化を検知した際にモータ１５をウェビング１１の巻き取り方向に回転させるように駆動制御した後、モータ１５がスピンドル１２を巻取り方向に回転させる動力と逆方向の動力を発生させてクラッチ１７を動力伝達不可能状態にするために、スピンドル１２には弱い巻き取り力だけしか作用しなくなり、使用の際、ウェビング１１を容易に引き出すことができる。

また、シートベルト装置１０によれば、弛み検知手段であるシート状態検知手段が、シートが前後に移動されたことを検知するシート移動検知手段２３とシートバックが傾いたことを検知するシートバック移動検知手段２４の少なくとも一方、或いは、スピンドル１２の回転量を検知するロータリーセンサ１９であるために、シート状態検知手段を別途設ける必要がなく、既存の構成にてウェビング１１の弛みを防止することができる。

次に、本発明の第２実施形態に係るシートベルト装置を図面に基づいて詳細に説明する。なお、第１実施形態と同等部分については、同一符号を付して説明を省略或いは簡略化する。

図１３は本発明の第２実施形態に係るシートベルト装置のブロック図、図１４は図１３に示すシートベルト装置の制御動作を説明するフローチャートである。

図１３示すように、本発明の第２実施形態であるシートベルト装置１０Ａは、ウェビング１１、スピンドル１２、リトラクタ１３、ワインディングスプリング１４、モータ１５、ギアアッセンブリ１６、クラッチ１７、ダンパスプリング１８、ロータリーセンサ１９、及び、コントローラ２０、から主として構成されている。なお、本実施形態では、モータ１５が動力発生手段を、ギアアッセンブリ１６、クラッチ１７、及び、ダンパスプリング１８が動力伝達手段を、ロータリーセンサ１９がガイド位置変化検知手段を、コントローラ２０が制御手段を構成する。また、第１実施形態の図１２に示されたアジャストスルー５２が位置調整手段を、Ｄリング５３がウェビングガイドを構成する。なお、本実施形態のロータリセンサ１９は、本発明のウェビングの弛みを検知する弛み検知手段を構成するものでもある。

次に、図１４を参照して、シートベルト装置１０Ａの動作について説明する。なお、このプログラムは周期的に実行される。

図１４に示すように、まず、シートベルトが未使用の状態にあるか否かが検知される（Ｓ３０１）。これは、コントローラ２０によってバックルスイッチ２３の状態を検知することにより行われる。シートベルトが使用状態にあると検知されると、そのままリターンされる一方、シートベルトが未装着の格納状態、つまりはウェビング１１が使用されていないときに、アジャストスルー５２が下降されると、Ｄリング５３とリトラクタ１３間のウェビング１１に弛みが生じ、そのウェビング１１の弛みは、弱いワインディングスプリング１４により巻き取られるために、スピンドル１２が回転する（Ｓ３０２）。

アジャストスルー５２の下降は、スピンドル１２が回転することによって、ロータリーセンサ１９で検知される。即ち、Ｄリング５３とリトラクタ１４間のウェビングの弛みは、Ｄリング５３とランプアンカ５５間の弛みと異なり、巻き取りを阻害するＤリング５３とウェビング１１間の摩擦やタング５０の重量による負荷がないため、巻き取ることができる。これにより、スピンドル１２は巻き取り側に回転し、ロータリーセンサ１９により巻き取りがあったことが検知でき、アジャストスルー５２が下降したことが検知される。

アジャストスルー５２の下降が検知されると、Ｄリング２７とラップアンカ２９間のウェビング１１の弛みを除去すべく、コントローラ２０よりモータ１５を所定の電力、即ち、所定の駆動力（本実施形態では５Ｎ〜２０Ｎの巻き取り力）で巻き取り駆動させてクラッチ１７を係合状態とする（Ｓ３０３）。即ち、コントローラ２０がモータ１５をウェビング１１の巻き取り方向に回転させるように駆動制御するため、アジャストスルー５２が下降したことにより弛んでいるウェビング１１を巻き取る。従って、アジャストスルー５２が下降したときにウェビング１１に弛みを生ずることがなくウェビング１１がルーズな格納状態とならない。

やがて、モータ１５の回転動力によってウェビング１１の弛みが除去されると、所定の電力では巻き取りできないためにモータ１５が停止する。このモータ１５が停止したことを、スピンドル１２の回転量からロータリーセンサ１９で検知（Ｓ３０４）し、停止が検知された場合は、クラッチ１７の解除駆動を行う（Ｓ３０５）。クラッチ解除は、モータ１５を巻き取り側とは反対側に回転駆動することにより行われ、モータ１５が停止する（Ｓ３０６）。これにより、クラッチ解除後は、スピンドル１２に対して弱いワインディングスプリング１４による巻き取り力だけしか作用しないので、使用時にウェビング１１を軽い力で容易に引き出すことができる。

上述したように、シートベルト装置１０Ａによれば、アジャストスルー５２が下降していると、コントローラ２０がモータ１５をウェビング１１の巻き取り方向に回転させるように駆動制御するために、アジャストスルー５２が下降したことにより弛んでいるウェビング１１を巻き取る。それにより、アジャストスルー５２が下降したときにおいてもウェビング１１に弛みを生ずることがなくルーズな格納状態とならずに品質の向上を図ることができる。

また、シートベルト装置１０Ａによれば、アジャストスルー５２が下降したことを検知することによりコントローラ２０がモータ１５をウェビング１１の巻き取り方向に回転させるように駆動制御した後に、モータ１５を動力伝達不可能状態にすべく、モータ１５に巻取り方向に回転させる動力と逆方向の動力を発生させるために、スピンドル１２に対して弱い巻き取り力だけしか作用しない状態となるので、使用時にウェビング１１を軽い力で容易に引き出すことができる。

また、シートベルト装置１０Ａによれば、アジャストスルー５２の下降がスピンドルの回転量を検知するロータリーセンサによって行われるため、アジャストスルー５２の下降を検知する手段を別途設ける必要がなく、既存の構成にてウェビング１１の弛みを防止することができる。

なお、本発明は、本実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良等が可能である。
本実施形態のクラッチの構造は一例であり、それを構成する部品等は何ら限定されるものではない。

本出願は、2004年10月29日出願の日本特許出願（特願2004−316205）、2004年10月29日出願の日本特許出願（特願2004−316215）に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。

Claims

ウェビングを巻回するスピンドルと、
前記スピンドルに常時連結され、乗員が前記ウェビング装着中、乗員の胸部での前記ウェビングの弛みが巻き取れる程度に設定された巻き取り力を前記ウェビングに付与するワインディングスプリングと、
前記スピンドルを所望の方向に回転させる動力を発生する動力発生手段と、
該動力発生手段が前記スピンドルを前記ウェビングの巻き取り方向に回転させる前記動力を発生した時に、前記動力発生手段の動力を前記スピンドルに伝達可能な動力伝達可能状態とし、前記動力発生手段が前記スピンドルを前記巻き取り方向に回転させる前記動力と逆方向の動力を発生した時に、前記動力発生手段の前記動力を前記スピンドルに伝達不可能にする動力伝達不可能状態とする動力伝達手段と、
前記動力発生手段を駆動制御する制御手段と、
乗員が前記ウェビング装着中、前記ウェビングが弛むような変化があったとき、前記ウェビングに弛みが生じたことを検出する弛み検知手段と、
を備え、
前記弛み検知手段が該弛みを検知したとき、前記制御手段は、前記動力発生手段を、前記ウェビングの巻取り方向に回転させ、前記弛みを除去するように駆動させた後、前記動力発生手段に逆方向の動力を発生させ、前記動力伝達手段を動力伝達不可能状態とし、前記スピンドルには前記ワインディングスプリングによって巻き取り力が作用するように、駆動制御することを特徴とするシートベルト装置。
前記弛み検知手段は、前記スピンドルの回転量を検知するロータリーセンサであることを特徴とする請求項１に記載のシートベルト装置。
前記ウェビングを通すウェビングガイドの位置を調整するガイド位置調整手段をさらに備え、
前記弛み検知手段は、前記ガイド位置調整手段が下降したことを検知するガイド位置変化検知手段であり、
前記制御手段は、前記ガイド位置調整手段が下降したことを検知したとき、前記動力発生手段を前記ウェビングの巻き取り方向に回転させるように駆動制御した後、前記動力伝達手段を動力伝達不可能状態にすべく、前記動力発生手段が前記巻取り方向と逆方向に回転させるように駆動制御することを特徴とする請求項１または２に記載のシートベルト装置。
前記弛み検知手段は、シートの状態変化を検知するシート状態検知手段であり、
前記制御手段は、前記ウェビング装着中に前記ウェビングが弛むような前記シートの状態変化を検知した場合に、前記動力発生手段を前記ウェビングの巻き取り方向に回転させるように駆動制御した後、前記動力伝達手段を動力伝達不可能状態にすべく、前記動力発生手段が前記巻取り方向と逆方向に回転させるように駆動制御することを特徴とする請求項１または２に記載のシートベルト装置。
ウェビングを巻回するスピンドルと、
前記スピンドルに常時連結され、乗員が前記ウェビング装着中、乗員の胸部での前記ウェビングの弛みが巻き取れる程度に設定された巻き取り力を前記ウェビングに付与するワインディングスプリングと、
前記スピンドルを所望の方向に回転させる動力を発生する動力発生手段と、
該動力発生手段が前記スピンドルを前記ウェビングの巻き取り方向に回転させる前記動力を発生した時に、前記動力発生手段の動力を前記スピンドルに伝達可能な動力伝達可能状態とし、前記動力発生手段が前記スピンドルを前記巻き取り方向に回転させる前記動力と逆方向の動力を発生した時に、前記動力発生手段の前記動力を前記スピンドルに伝達不可能にする動力伝達不可能状態とする動力伝達手段と、
前記動力発生手段を駆動制御する制御手段と、
乗員が前記ウェビング装着中、前記ウェビングが弛むようなシートの状態変化があったとき、シートの状態変化を検知するシート状態検知手段と、
を備えたシートベルト装置であって、
前記ウェビング装着中に前記ウェビングが弛むような前記シートの状態変化を検知した場合に、前記制御手段は、前記動力発生手段を前記ウェビングの巻き取り方向に回転させ、前記弛みを除去するように駆動させた後、前記動力発生手段に逆方向の動力を発生させ、前記動力伝達手段を動力伝達不可能状態とし、前記スピンドルには前記ワインディングスプリングによって巻き取り力が作用するように、駆動制御することを特徴とするシートベルト装置。
前記シート状態検知手段は、前記スピンドルの回転量を検知するロータリーセンサであることを特徴とする請求項５に記載のシートベルト装置。
前記シート状態検知手段は、前記シートが前後に移動されたことを検知するシート移動検知手段と、シートバックが傾いたことを検知するシートバック移動検知手段の少なくとも一方であることを特徴とする請求項５に記載のシートベルト装置。