JP5032243B2

JP5032243B2 - シートベルトリトラクタおよびこれを備えたシートベルト装置

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Publication number: JP5032243B2
Application number: JP2007221360A
Authority: JP
Inventors: 村上大輔; 犬塚浩二; 田中康二; 高尾雅人
Original assignee: Takata Corp
Current assignee: Takata Corp
Priority date: 2007-08-28
Filing date: 2007-08-28
Publication date: 2012-09-26
Anticipated expiration: 2027-08-28
Also published as: US7819430B2; US20110018330A1; US20090058062A1; JP2009051413A; US7942449B2

Description

本発明は、電動モータでスプールを回転することでシートベルトの巻取りおよび送り出しの少なくとも一方を行うシートベルトリトラクタおよびこれを備えたシートベルト装置の技術分野に関し、特に、電動モータが電子制御装置（ＥＣＵ）で制御されるシートベルトリトラクタおよびこれを用いたシートベルト装置の技術分野に関するものである。

従来から自動車等の車両に装備されているシートベルト装置は、車両衝突時等の緊急時に、シートベルトで乗員を拘束することにより乗員のシートからの飛び出しを阻止している。このようなシートベルト装置においては、シートベルトを巻き取るシートベルトリトラクタを備えている。このシートベルトリトラクタでは、シートベルトは非装着時にはスプールに巻き取られているが、装着時には送り出されて乗員に装着される。そして、前述のような緊急時にシートベルトリトラクタのロック機構が作動してスプールのベルト送り出し方向の回転を阻止することにより、シートベルトの送り出しが阻止される。これにより、緊急時にシートベルトは乗員を拘束するようになる。

従来のシートベルト装置としては、電動モータでスプールを回転制御することでベルト巻取りおよびベルト送り出しを行うシートベルトリトラクタを備え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）。

図７はこの特許文献１に記載の従来のシートベルト装置を模式的に示す図、図８はこのシートベルト装置に用いられているシートベルトリトラクタを模式的に示す図である。
図７および図８に示すように、このシートベルト装置１は、従来公知の三点式シートベルト装置と同様に、先端のベルトアンカー３ａが車体の床あるいは車両シート２に固定されるシートベルト３、車体に固定されかつ電動のモータ４でスプール５を回転することでシートベルト３の巻取りを行うシートベルトリトラクタ６、シートベルトリトラクタ６から送り出されたシートベルト３を乗員のショルダーの方へガイドするガイドアンカー７、このガイドアンカー７からガイドされてきたシートベルト３に摺動自在に支持されたタング８、車体の床あるいは車両シート２に固定されかつタング８が係脱可能に挿入係合されるバックル９から構成されている。

この例のシートベルトリトラクタ６は従来公知のシートベルトリトラクタと同様に、背板１０ａおよびその両側からそれぞれ突出した左右両側壁１０ｂ,１０ｃを有するコ字状のフレーム１０、シートベルト３、フレーム１０に回転自在に支持されてシートベルト３を巻き取るスプール５、フレーム１０に支持されてスプール５を常時巻取り方向に付勢するスプリング装置１１、フレーム１０に支持されてスプール５を回転するための駆動手段であるモータ４、フレーム１０に支持されてモータ４の動力を変速してスプール５に伝達する動力伝達機構１２、およびフレーム１０の左側の側壁１０ｂに設けられたカバー１３に支持されかつモータ４を駆動制御するプリント回路１４ａを有する回路基板１４をそれぞれ備えている。そして、回路基板１４のプリント回路１４ａがモータ４および電源に電気的に接続される。

なお、図８には明示されないが、フレーム１０の右側壁１０ｃには、車両衝突時等の車両に所定以上の大きな減速度が加えられたとき作動する従来周知のヴィークルセンサ（減速度感知機構）、シートベルトの通常のシートベルトの送り出し（ベルト装着のためのシートベルトの送り出し等）より速く急激にシートベルト３が送り出されたとき作動する従来周知のウェビングセンサ、およびこれらのヴィークルセンサおよびウェビングセンサのいずれかの作動で作動してスプール５のベルト送り出し方向の回転をロックする周知のロック機構を備えている。
特開２００１−１３０３７７号公報。

従来のシートベルトリトラクタは、一般にセンターピラー内等の車両内部の限られた狭い空間内に配置される。その場合、センターピラー内等の車体部材には、シートベルトリトラクタを出し入れするための開口が設けられている。
ところで、前述の特許文献１では言及していないが、回路基板１４をシートベルトリトラクタ６に一体に設けた場合、モータ４の駆動時に回路基板１４が作動することで、モータ４および回路基板１４からノイズが発生される場合がある。このため、モータ４や回路基板１４から発生されたノイズによって車両の他の電子部品が影響されないようにすることが求められる。

また、回路基板１４をシートベルトリトラクタ６に一体に設けた場合、回路基板１４の分、シートベルトリトラクタ６のフレーム１０の強度を確保する必要がある。そこで、フレーム１０の強度を単純に大きくしようとすると、フレーム１０の肉厚を大きくしたり、あるいは形状構造を複雑かつ大型にせざるを得なく、必然的にシートベルトリトラクタ６が大型になってしまう。このようにシートベルトリトラクタ６が大型になると、回路基板１４をシートベルトリトラクタ６に一体に設けることでシートベルトリトラクタ６が大型になることと相俟って、センターピラー内等の車両内部の限られた狭い空間内にシートベルトリトラクタ６を組み付けることが難しくなり、組み付け作業性が悪いものとなる。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、モータおよび電子制御装置を一体に設けても、これらのノイズによる他の電子部品への影響を抑制し、かつコンパクトに形成して組み付け作業性を向上できるシートベルトリトラクタおよびこれを用いたシートベルト装置を提供することである。

前述の課題を解決するために、本発明に係るシートベルトリトラクタは、背板とこの背板の両側縁から突設される両側壁とを有するフレームと、このフレームに回転可能に支持されてシートベルトを巻き取るスプールと、このスプールを回転させるためのモータと、このモータを駆動制御する電子制御装置とを少なくとも備えるシートベルトリトラクタにおいて、前記電子制御装置が前記フレームの両側壁間に架設されているとともに、車体の部材で形成される内部空間内に、前記フレームの背板が車室内方向に向けて配置されており、更に、前記電子制御装置が前記両側壁の下縁間に架設されているとともに、前記モータが前記電子制御装置の下面に固定されていることを特徴としている。

更に、本発明に係るシートベルト装置は、モータでスプールを回転することでシートベルトの巻取りおよび送り出しの少なくとも一方を行うシートベルトリトラクタと、このシートベルトリトラクタから送り出されたシートベルトに摺動自在に支持されたタングと、このタングが係脱可能に係合されるバックルとを少なくとも備え、前記タングが前記バックルに係合することで前記シートベルトによって乗員を拘束するシートベルト装置において、前記シートベルトリトラクタが、前述の本発明のシートベルトリトラクタであることを特徴としている。

このように構成された本発明のシートベルトリトラクタによれば、フレームの両側壁側に設けられた電子制御装置が例えばセンターピラー等の車体の部材およびフレームの背板によって覆われるので、モータの駆動時に電子制御装置が作動することで、電子制御装置からノイズが発生されても、このノイズを車体の部材および背板によって遮蔽することができる。これにより、このノイズが車体の部材の内部から外部に漏出することはなくモータや電子制御装置から発生されたノイズによって車両の他の電子部品が影響されるのを抑制することができる。

更に、電子制御装置をフレームの背板に関してモータと同じ側（車室外方向側）に設けるようになるので、電子制御装置をモータに接近させることができる。これにより、シートベルトリトラクタをコンパクトに形成でき、しかも電子制御装置とモータとの電気接続が簡単になる。

更に、電子制御装置をフレームとモータとの間に配置することで、これらのフレームとモータとによって電子制御装置を外力から保護することができる。
更に、モータと電子制御装置とが一体化しているので、電子制御装置とモータとの電気接続がより一層簡単になりかつ配線を削減できるとともに、モータと電子制御装置との組み付け工数を削減できる。更に、モータおよび電子制御装置をともにフレームの両側壁の下方または上方に配置することで、フレームの両側壁のデッドスペースをモータおよび電子制御装置の配置に有効利用することができる。

一方、本発明のシートベルト装置によれば、本発明のシートベルトリトラクタがコンパクトに形成されてセンターピラー内部等の車体部材の狭い内部空間内に組み込むことができることから、モータおよび電子制御装置を備える車両にシートベルトリトラクタを設けても車両の車室の内部空間がシートベルトリトラクタによって無駄に占拠されることを防止できる。これにより、車室内での乗員の快適性を確保されつつ、モータによるシートベルトのベルト張力制御で乗員の拘束性を良好にすることができる。

以下、図面を用いて本発明を実施するための最良の形態について説明する。
図１は本発明にかかるシートベルトリトラクタの実施の形態の第１例を模式的に示す図である。なお、以下の各例の説明において、前述の従来例およびその例より前の例と同じ構成要素には同じ符号を付すことで、その詳細な説明は省略する。

図１に示すように、この第１例のシートベルトリトラクタ６は金属からなるコ字状のフレーム１０を備えているとともに、このフレーム１０に回転可能に支持されかつシートベルト４を巻き取るスプール５を備えている。また、シートベルトリトラクタ６はスプール５をベルト巻取り方向およびベルト送り出し方向のいずれの方向にも回転させる電動のモータ４およびこのモータ４を駆動制御する平板状の電子制御装置（ＥＣＵ）１６を備えている。したがって、この例のシートベルトリトラクタ６はモータの駆動力でシートベルトの巻取りと送り出しとの両方を行うようになっている。

モータ４は、フレームの両側壁１０ｂ,１０ｃ（側壁１０ｃは側壁１０ｂと重なっており、符号のみ括弧で示す）の下方で背板１０ａに関してスプール５と同じ側に配置されている。このモータ４は、その長手方向（モータ４の回転軸の軸方向）がスプール５の軸方向と平行となるようにしてフレーム１０の背板１０ａと両側壁１０ｂ,１０ｃとの少なくとも一方に着脱可能に固定されている。

また、ＥＣＵ１６はフレーム１０の背板１０ａと反対側の両側壁１０ｂ,１０ｃの側端縁１０ｂ₁,１０ｃ₁間に架設されている。その場合、ＥＣＵ１６は両側壁１０ｂ,１０ｃの側端縁１０ｂ₁,１０ｃ₁の、モータ４に近い下部に着脱可能に取り付けられている。これにより、ＥＣＵ１６とモータ４との電気接続のための配線を短くして、この接続を容易にしている。このように、モータ４およびＥＣＵ１６はシートベルトリトラクタ６に一体に設けられている。
この第１例のシートベルトリトラクタ６の他の構成は、前述の図８に示す従来例の構成と実質的に同じである。

このように構成された第１例のシートベルトリトラクタ６は、図１に示すように、例えば金属からなるセンターピラー（本発明の車体の部材に相当）１７で形成される内部空間、つまりセンターピラー１７の車室外方向の側に、フレーム１０の背板１０ａが車室内方向に向くようにして配置される。これにより、ＥＣＵを一体に組み付けたシートベルトリトラクタ６のほとんどの部分はセンターピラー１７によって覆われる。そして、シートベルトリトラクタ６が車体に組み付けられた状態では、ＥＣＵ１６は車室外方向に向くようになる。したがって、モータ４およびＥＣＵ１６は、いずれもセンターピラー１７およびフレーム１０の背板１０ａによって覆われ、車室側には直接ほとんど露出しない。このシートベルトリトラクタ６は、センターピラー１７の開口１７ａを通してセンターピラー１７の内部空間に対して出し入れされる。

この第１例のシートベルトリトラクタ６によれば、一体に設けられたモータ４およびＥＣＵ１６がともにセンターピラー１７およびフレーム１０の背板１０ａによって覆われるので、モータ４の駆動時にＥＣＵ１６が作動することで、モータ４およびＥＣＵ１６からノイズが発生されても、このノイズをセンターピラー１７および背板１０ａによって遮蔽することができる。これにより、このノイズがセンターピラー１７の内部から外部に漏出することはなくモータ４やＥＣＵ１６から発生されたノイズによって車両の他の電子部品が影響されるのを抑制することができる。

また、ＥＣＵ１６をフレーム１０の両側壁１０ｂ,１０ｃの側端縁１０ｂ₁,１０ｃ₁間に架設しているので、ＥＣＵ１６を側壁１０ｂ,１０ｃの一方に設ける場合に比べてＥＣＵ１６（特に、ＥＣＵ１６のケース）をフレーム１０の補強部材として利用することができる。これにより、フレーム１０の肉厚を大きくしたり、あるいはフレーム１０の形状構造を複雑かつ大型にすることなく、フレーム１０の強度を確保することができる。したがって、シートベルトリトラクタ６にＥＣＵ１６を一体に組み付けても、シートベルトリトラクタ６を軽量コンパクトにでき、センターピラー内等の車両内部の限られた狭い空間内へのシートベルトリトラクタ６の組み付け作業性を向上することができる。

更に、ＥＣＵ１６をフレーム１０の両側壁１０ｂ,１０ｃの側端縁１０ｂ₁,１０ｃ₁間に架設することで、ＥＣＵ１６がカウンターウェイトとして機能し、シートベルトリトラクタ６の振動を抑制することができる。

更に、ＥＣＵ１６をフレーム１０の背板１０ａに関してモータ４と同じ側（車室外方向側）設けているので、ＥＣＵ１６をモータ４に接近させることができる。これにより、シートベルトリトラクタ６をコンパクトに形成でき、しかもＥＣＵ１６とモータ４との電気接続が簡単になる。
この第１例のシートベルトリトラクタ６の他の作用効果は、スプールがモータにより駆動される従来のシートベルトリトラクタと実質的に同じである。

図２は本発明にかかるシートベルトリトラクタの実施の形態の第２例を模式的に示す図である。
前述の第１例では、モータ４が両側壁１０ｂ,１０ｃの下方に配置されているが、図２に示すようにこの第２例のシートベルトリトラクタ６では、モータ４が両側壁１０ｂ,１０ｃの上方に配置されている。そして、モータ４が背板１０ａおよび両側壁１０ｂ,１０ｃの少なくともいずれかに固定されている。また、モータ４が両側壁１０ｂ,１０ｃの上方に配置されることで、ＥＣＵ１６は両側壁１０ｂ,１０ｃの側端縁１０ｂ₁,１０ｃ₁間の、モータ４に近い上部に、着脱可能に取り付けられている。
この第２例のシートベルトリトラクタ６の他の構成および作用効果は、前述の図１に示す第１例と同じである。

図３は本発明にかかるシートベルトリトラクタの実施の形態の第３例を模式的に示す図である。
前述の第１例では、ＥＣＵ１６がフレーム１０の両側壁１０ｂ,１０ｃの側端縁１０ｂ₁,１０ｃ₁間に架設されているが、図３に示すようにこの第３例のシートベルトリトラクタ６では、ＥＣＵ１６がフレーム１０の両側壁１０ｂ,１０ｃの下縁１０ｂ₂,１０ｃ₂間に架設されている。そして、モータ４がこのＥＣＵ１６のケースの下面に固定されている。

この第３例のシートベルトリトラクタ６によれば、ＥＣＵ１６をフレーム１０とモータ４との間に配置しているので、これらのフレーム１０とモータ４とによってＥＣＵ１６を外力から保護することができる。

また、モータ４とＥＣＵ１６とが一体化しているので、ＥＣＵ１６とモータ４との電気接続がより一層簡単になりかつ配線を削減できるとともに、モータ４とＥＣＵ１６との組み付け工数を削減できる。更に、モータ４およびＥＣＵ１６をともにフレーム１０の両側壁１０ｂ,１０ｃの下方に配置しているので、フレーム１０の両側壁１０ｂ,１０ｃのデッドスペースをモータ４およびＥＣＵ１６の配置に有効利用することができる。
この第３例のシートベルトリトラクタ６の他の構成および他の作用効果は、前述の図１に示す第１例と同じである。

図４は本発明にかかるシートベルトリトラクタの実施の形態の第４例を模式的に示す図である。
前述の第３例では、ＥＣＵ１６がフレーム１０の両側壁１０ｂ,１０ｃの下縁１０ｂ₂,１０ｃ₂間に架設され、かつモータ４がこのＥＣＵ１６のケースの下面に固定されているが、図４に示すようにこの第４例のシートベルトリトラクタ６では、モータ４がフレーム１０の両側壁１０ｂ,１０ｃの下縁１０ｂ₂,１０ｃ₂間に架設されているとともに、モータ４のケースの下面にＥＣＵ１６が固定されている。
この第４例のシートベルトリトラクタ６の他の構成および作用効果は、前述の図３に示す第３例と同じである。

図５は本発明にかかるシートベルトリトラクタの実施の形態の第５例を模式的に示す図である。
前述の第３例では、ＥＣＵ１６がフレーム１０の両側壁１０ｂ,１０ｃの下縁１０ｂ₂,１０ｃ₂間に架設され、かつモータ４がこのＥＣＵ１６のケースの下面に固定されているが、図５に示すようにこの第５例のシートベルトリトラクタ６では、ＥＣＵ１６がフレーム１０の両側壁１０ｂ,１０ｃの上縁１０ｂ₃,１０ｃ₃間に架設され、かつモータ４がこのＥＣＵ１６のケースの上面に固定されている。

この第５例のシートベルトリトラクタ６によれば、車体に取り付けられるフレーム１０のアッパーステー１０ｄ側にＥＣＵ１６およびモータ４を設けているので、ＥＣＵ１６およびモータ４をシートベルトリトラクタ６の車体取付位置に近づけることができる。これにより、ＥＣＵ１６およびモータ４をシートベルトリトラクタ６に一体に設けても、これらのＥＣＵ１６およびモータ４の各重量を両側壁１０ｂ,１０ｃに分散されるだけではなく、両側壁１０ｂ,１０ｃ以外のアッパーステー１０ｄ側にも分散させることができる。

また、ＥＣＵ１６をフレーム１０の背板１０ａ、両側壁１０ｂ,１０ｃ、およびアッパーステー１０ｄで囲っているので、ＥＣＵ１６をこれらの背板１０ａ、両側壁１０ｂ,１０ｃ、およびアッパーステー１０ｄで外力から保護することができる。
この第５例のシートベルトリトラクタ６の他の構成および作用効果は、前述の図３に示す第３例と同じである。

図６は本発明にかかるシートベルトリトラクタの実施の形態の第６例を模式的に示す図である。
前述の第５例では、ＥＣＵ１６がフレーム１０の両側壁１０ｂ,１０ｃの上縁１０ｂ₃,１０ｃ₃間に架設され、かつモータ４がこのＥＣＵ１６のケースの上面に固定されているが、図６に示すようにこの第６例のシートベルトリトラクタ６では、モータ４がフレーム１０の両側壁１０ｂ,１０ｃの上縁１０ｂ₃,１０ｃ₃間に架設されているとともに、モータ４のケースの上面にＥＣＵ１６が固定されている。
この第５例のシートベルトリトラクタ６の他の構成および作用効果は、前述の図５に示す第５例と同じである。

なお、本発明のシートベルトリトラクタは前述の例に限定されることはなく、前述の特許文献１に記載のようにモータの駆動力でシートベルトの巻取りのみを行うようにすることもできるし、あるいはモータの駆動力でシートベルトの送り出しのみを行うようにすることもできる。すなわち、本発明のシートベルトリトラクタはシートベルトの巻取りおよび送り出しの少なくとも一方を行うものである。

そして、前述の図１ないし図６に示す第１ないし第６例の各シートベルトリトラクタ６は、いずれも、例えば図７に示す従来の三点式のシートベルト装置１のシートベルトリトラクタ６に用いることができる。
このように本発明のシートベルトリトラクタ６を備えるシートベルト装置１によれば、前述のようにシートベルトリトラクタ６がコンパクトに形成されてセンターピラー内部等の狭い空間内に組み込むことができることから、モータ４およびＥＣＵ１６を備えるシートベルトリトラクタ６を設けても車両の車室の内部空間がシートベルトリトラクタ６によって無駄に占拠されることを防止できる。これにより、車室内での乗員の快適性を確保されつつ、モータ４によるシートベルト３のベルト張力制御で乗員の拘束性を良好にすることができる。

本発明のシートベルトリトラクタおよびシートベルト装置は、モータでスプールを回転制御することでベルト巻取りおよびベルト送り出しの少なくとも一方を行うシートベルトリトラクタおよびこれを備えたシートベルト装置に好適に利用することができる。

本発明にかかるシートベルトリトラクタの実施の形態の第１例を模式的に示す図である。本発明にかかるシートベルトリトラクタの実施の形態の第２例を模式的に示す図である。本発明にかかるシートベルトリトラクタの実施の形態の第３例を模式的に示す図である。本発明にかかるシートベルトリトラクタの実施の形態の第４例を模式的に示す図である。本発明にかかるシートベルトリトラクタの実施の形態の第５例を模式的に示す図である。本発明にかかるシートベルトリトラクタの実施の形態の第６例を模式的に示す図である。従来のシートベルト装置を模式的に示す図である。図７に示すシートベルト装置に用いられているシートベルトリトラクタを模式的に示す図である。

符号の説明

１…シートベルト装置、３…シートベルト、４…モータ、５…スプール、６…シートベルトリトラクタ、８…タング、９…バックル、１０…フレーム、１０ａ…背板、１０ｂ,１０ｃ…側壁、１０ｂ₁,１０ｃ₁…側端縁、１０ｂ₂,１０ｃ₂…下縁、１０ｂ₃,１０ｃ₃…上縁、１０ｄ…アッパーステー、１６…ＥＣＵ、１７…センターピラー

Claims

背板とこの背板の両側縁から突設される両側壁とを有するフレームと、このフレームに回転可能に支持されてシートベルトを巻き取るスプールと、このスプールを回転させるためのモータと、このモータを駆動制御する電子制御装置とを少なくとも備えるシートベルトリトラクタにおいて、
前記電子制御装置が前記フレームの両側壁間に架設されているとともに、車体の部材で形成される内部空間内に、前記フレームの背板が車室内方向に向けて配置されており、
更に、前記電子制御装置が前記両側壁の下縁間に架設されているとともに、前記モータが前記電子制御装置の下面に固定されていることを特徴とするシートベルトリトラクタ。
モータでスプールを回転することでシートベルトの巻取りおよび送り出しの少なくとも一方を行うシートベルトリトラクタと、このシートベルトリトラクタから送り出されたシートベルトに摺動自在に支持されたタングと、このタングが係脱可能に係合されるバックルとを少なくとも備え、前記タングが前記バックルに係合することで前記シートベルトによって乗員を拘束するシートベルト装置において、
前記シートベルトリトラクタは、請求項１に記載のシートベルトリトラクタであることを特徴とするシートベルト装置。