JPH03200454A - 安全ベルト巻取装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、車両等に備え付けられる安全ベルトの巻取装
置に関するものである。

［従来の技術］ 従来、車両用の安全ベルトの巻取装置にあっては、ベル
ト巻取用シャフトの一端に巻戻し用スプリング（以下リ
ターンスプリングともいう）が取付けられており、引き
出されたベルトをこのスプリングのばね力により巻き取
るようにしている。

［発明が解決しようとする課題］ このようなリターンスプリングにおいては、ベルトが引
き出された状態では常に安全ベルトに張力（以下テンシ
ョンともいう）を作用させるようになっているため、例
えば乗員が安全ベルトを締めた後平常の着座姿勢を保持
した状態では、乗員に圧迫感を与えることになる。

そこで、−旦安全ベルトを締めて着座姿勢を保持した状
態で前記リターンスプリングによる安全ベルトへの張力
を一時的に緩和する（以下レゾユースともいう）機構を
備えた安全ベルト巻取装置が求められる。しかしながら
、安全ベルトの張力を緩和し過ぎると、安全ベルトの装
着状態で安全ベルトが垂んでしまうという、いわゆるス
ラックが発生する。

そして、このような圧迫感やスラックは、乗員の姿勢に
応じて種々の態様で発生するようになり、従来のリター
ンスプリングを用いた安全ベルト巻取装置では乗員のど
のような姿勢に対しても圧迫感やスラックのない最適状
態で安全ベルトを装着することはできなかった。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであっ
て、その目的は、乗員のどのような姿勢に対しても圧迫
感やスラックのない最適状態で安全ベルトの張力を保持
することのできる安全ベルト巻取装置を提供することで
ある。

［課題を解決するための手段］ 前述の課題を解決するために　本発明は、乗員を保護す
る安全ベルトを巻取軸に引出し、巻取り自在に巻き取る
ようになっている安全ベルト巻取装置において、前記巻
取軸を前記安全ベルトの巻取方向に回転駆動する回転駆
動手段と、この回転駆動手段と前記巻取軸との間の動力
伝達をオン・オフする動力伝達手段と、前記巻取軸をロ
ックするロック手段と、前記安全ベルトの張力を検出す
る張力検出手段と、この張力検出手段の検出張力が第１
設定張力以下のときは前記ロック手段によるロックを解
除すると共に前記動力伝達手段及び前記回転駆動手段を
作動し、前記検出張力が前記第１設定張力より大きく第
２設定張力より小さいときには前記回転駆動手段を停止
すると共に前記ロック手段により巻取軸をロックし、更
に前記検出張力が前記第２設定張力以上のときは少なく
とも前記ロック手段のロックを解除すると共に前記動力
伝達手段をオフにするように、前記回転駆動手段、前記
動力伝達手段及び前記ロック手段を制御する制御手段と
を備えていることを特徴としている。

その場合、特許請求の範囲第２項の発明のように前記ロ
ック手段を前記回転駆動手段によって構成することがで
きる。

更に、前記動力伝達手段を一例として特許請求の範囲第
３項の発明のように遊星歯車機構により構成することが
できる。

［作用］ このような構成をした本発明の安全ベルトの巻取装置に
おいては、前記検出張力が第１設定張力以下のときは、
前記巻取軸によって安全ベルトが巻き取られ　張力が増
大する。また、前記検出張力が第１設定張力と第２設定
張力との間にあるときは、巻取軸がベルト巻取り方向及
びベルト引出し方向にともに回転不能となり、安全ベル
トは装着状態に保持される。更に、前記検出張力が第２
設定張力以上のときは、巻取軸が少なくともベルト引出
し方向に回転可能となる。したがって、安全ベルトを自
由に引き出すことができるようになり、張力が減少する
。

こうして、安全ベルトは常時所定の範囲内の張力に保持
されるようになる。

［実施例コ 以下、図面を用いて本発明の実施例について説明する。

第１図は本発明の一実施例を・示す概略側面図であり、
第２＠は第１図における■−■線に沿う要部断面図であ
る。

第１図及び第２図に示すように、安全ベルト巻取装置は
フレーム１を備えており、このフレーム１は第１図にお
けるＡ−Ａ線に沿う断面形状が略コ字状に形成されてお
り、適宜の手段に上り車床又はシートに固定されるよう
になっている。このフレーム１の各側板Ｉ　Ａ、Ｉ　Ａ
のほぼ中央に挿入孔ＩＢが開設されており、また、両側
板Ｉ　Ａ、Ｉ　Ａの上方には後述するピン１３を中心と
する円弧状のガイド孔ＩＣがそれぞれ穿設されている。

一方の側板１Ａにはリテーナ２が図示しない例えば螺子
止め等の適宜の固着手段により固着されており、その場
合、このリーテナ２の中央部に形成され側板ＩＡに向か
って突出する筒状のフランジ２Ａが側板ＩＡの挿入孔Ｉ
Ｂに嵌着されている。

フレーム１の両側板Ｉ　Ａ、Ｌ　Ａ間にはスプール軸３
が配設されており、このスプール軸３の一端３Ａが一方
の側板ＩＡに固着されたリテーナ２のフランジ２Ａにお
ける開口部２Ｃ内に挿入されると共に、スプール軸３の
他端が他方の側板ＩＡの挿入孔ＩＢに挿される（不図示
）ことにより、両側板ＩＡ、ＬＡ間に架は渡されかつ回
転自在に支持されている。このスプール軸３には安全ベ
ルト１の一端が止着されていて、スプール軸３はその安
全ベルト１．を巻き取り可能となっている。

リテーナ２側のスプール軸３の端部３Ａには、円盤状の
キャリア５が固着されていて、スプール軸３と一体に回
転するようになってる。キャリア５の、リテーナ２側と
は反対側の円盤面には、　３個のギア取り付はピン５Ａ
、５Ａ、５Ａが、キャリア５の回転軸を中心とする同心
円上に互いに正三角形の頂点となるように配設されてい
る。この３個のギア取り付はピン５Ａ、５Ａ、５Ａには
、それぞれプラネタリギア６Ａ、６Ａ、６Ａが回転自在
に枢支されている。

３個のプラネタリギア６Ａ、６Ａ、６Ａを囲むようにし
てリングギア７が配設されており、このリングギア７の
内周側に内歯７Ａが形成されていると共に、外周側に外
歯７Ｂが形成されている。そして、リングギア７の内歯
７Ａが３個のプラネタリギア６Ａ、６Ａ、６Ａが噛合さ
れており、これによってリングギア７は３個のプラネタ
リギア６Ａ６Ａ、６Ａに回転自在に支持されている。

３個のプラネタリギア６Ａ、６Ａ、６Ａに囲まれるよう
にしてサンギア８が配設されており、このサンギア８は
３個のプラネタリギア６Ａ、６Ａ、６Ａに噛合されてい
る。このようにしてリングギア７、プラネタリギア６Ａ
及びサンギヤ８によって遊星歯車機構が構成されている
。そして第２図に示すように、サンギア８は駆動装置、
例えばプレーキトモータ９の回転軸９Ａに固着されてい
る。

このプレーキトモータ９は、キャリア５、　リングギア
７、プラネタリギア６Ａ、サンギア８を収納するブラケ
ット１０に取り付けられていると共にカバー１７によっ
て覆われている。プレーキトモータ９の回転駆動力は遊
星歯車機構を介して減速されてスプール軸３に伝達され
るようになっている。また、このプレーキトモータ９は
駆動信号が印加されないときには負荷トルクによって回
転することがないようにされている。これにより、スプ
ール軸３の回転がロックされるようになっている。した
がって、プレーキトモータ９は、本発明の回転駆動手段
及びロック手段を構成している。

ブラケット１０の下面にはプランジャ挿入孔１ＯＡが穿
設されており、　リテーナ２を固着する側板ＩＡに装着
されたソレノイド１１のプランジャ１１＾が、このプラ
ンジャ挿入孔１０Ａを貫通するようになっている。そし
て、ソレノイド１１が駆動しないときには、プランジャ
ＩＩＡは例えばスプリングＩＩＢ等の付勢部材の付勢力
により押し上げられて、その先端がリングギア７の外歯
７Ｂに係止されるようになっていると共に、ソレノイド
１１が駆動したときには、プランジャＩＩＡはスプリン
グＩＩＢの付勢力に抗して押し下げられて、その先端が
リングギア７の外歯７Ｂより離脱するようになっている
。

スリーブ軸３の上方の両側板ＩＡ、ＩＡ間には、安全ベ
ルト４のテンションを検知するためのテンション検出部
における案内ローラ１２が配設されている。この案内ロ
ーラ１２の両端軸１２Ａが対向する両側板ＩＡ、ＬＡの
円弧状ガイド孔ＩＣ，ＩＣに挿入されていると共に、両
端軸１２Ａはこれらの円弧状ガイド孔ＩＣ，ＩＣに沿っ
て案内され　移動できるようになっている。

更に、両側板Ｉ　Ａ、Ｉ　Ａの図示しないピン装着孔に
はピン１３が立設されており、このピン１３とガイド孔
ＩＣを挿通した案内ローラ１２の軸１２Ａとがタイプレ
ート１４で結合されている。従って、案内ローラ１２は
、軸１２Ａがガイド孔１ｃに案内される範囲で、ピン１
３を中心にして回動することができる。ピン１３にはテ
ンションスプリング１５が装着されており、このテンシ
ョンスプリング１５は先端係止部１５Ａ、１５Ａと中心
連結部１５Ｂとを備え、略コ字状に形成されている。テ
ンションスプリング１５は、先端係止部１５Ａと中間連
結部１５Ｂとの中間部が前記ピン１３に巻回されること
により支持されている。そして、中間連結部１５Ｂが両
側板ＩＡ、ＩＡの上辺の段差部ＩＤ、ＩＤに係止されて
いると共に、先端係止部１５Ａが案内ローラ１２の軸１
２Ａに係止されており、これによって案内ローラ１２の
軸１２Ａが円弧状のガイド孔ＩＣの図示上方端部に付勢
されている。

安全ベルト４は案内ローラ１２に架は回されていて図示
下方に引き出し得るようになっており、この安全ベルト
４を引き出すことにより安全ベルト４にテンションが加
えられると案内ローラ１２の軸１２Ａがガイド孔ＩＣの
下端に案内され　また、安全ベルト４のテンションが除
かれると、ガイド孔ＩＣの下端に案内されていた案内ロ
ーラ１２の軸１２Ａはテンションスプリング１５の付勢
力によりガイド孔ＩＣの中間部に位置し、更に安全ベル
ト４に緩み（スラック）が生ずると、案内ローラ１２の
軸１２＾はテンションスプリング１５の付勢力によって
ガイド孔ＩＣの最上端に位置するようになっている。す
なわち、案内ローラ１２、ガイド孔ＩＣ、タイプレート
１４及びテンションスプリング１５により、本発明の張
力検出手段が構成されている。

一方、タイプレート１４のピン１３を挟む反対側には、
電気的接続片１４Ａが、この電気的接続片１４＾とタイ
プレート１４とで略く字状となるように固着されている
。安全ベルト４の動作により案内ローラ１２が移動して
タイプレート１４が回動すると、そのタイプレート１４
の回動に応じて、電気的接続片１４＾の一端が、側板Ｉ
Ａの表面に固定したスイッチプレート１６の３つの接点
Ｈ，Ｎ、Ｌに選択的に電気的接続するようになっている
。従って、タイプレート１４の回動状態を制御するテン
ションスプリング１５の付勢力を前記安全ベルト４の引
張力（テンション）との関係で適宜に設定することによ
り、電気的接続片１４Ａをスイッチプレート１６上の各
接点ＮからＨへ或はＮからＬへと移動させることができ
る。

この実施例では、接点Ｎの位置は安全ベルトの非装着状
態及び安全ベルト装着時のテンションレゾユース（又は
ロック）時の位置とし、接点Ｈの位置はベルト引出時（
モータ停止時）の位置とし、接点りの位置はベルトにス
ラック（緩み）が発生して巻取動作を行う。　（モータ
回転動作）時の位置として設定されている。そして、安
全ベルト４の張力は、電気的接続片１４Ａが例えば１０
０ｇでＬ接点の位置に、２００ｇでＮ接点の位置に、３
００ｇでＮ接点の位置にそれぞれ保持されるように設定
されていス 次に、第３図を参照してプレーキトモータ９及びソレノ
イド１１の制御回路の一例を説明する。

第３図に示すように、この制御回路は、電源端子＋、−
（−は接地端子としてもよい）間に５つの第１〜第５直
列回路がそれぞれ並列に接続されて構成されている。す
なわち、前記スイッチプレート１６に形成された接点Ｎ
及びリレーコイルＬｅの第１直列回路、接点りと常開リ
レー接点Ｓ１との並列回路、常閉リレー接点Ｓ＠及びリ
レーコイルＬ、からなる第２直列回路、接点Ｈと常開リ
レー接点Ｓ２との並列回路、常閉リレー接点Ｓ１、・常
閉リレー接点Ｓ８及びリレーコイルＬ２からなる第３直
列回路、ソレノイド１１及びこのソレノイド１１の両端
に配設された２つの常開リレー接点Ｓ２からなる第４直
列回路、モータ９と常開リレー接点Ｓ８、抵抗Ｒ及び常
閉リレー接点Ｓ、からなる直列回路との並列回路、及び
２つの常開リレー接点Ｓ、の第５直列回路が、それぞれ
電源端子＋、−間に並列に接続されている。ここで、各
リレーコイルＬ　ｓ　、　Ｌ　＋　、Ｌ　ｅの数字と各
リレー接点Ｓ＠、Ｓ＋、Ｓ２の数字とは相互に対応付け
られており、したがって、それらは互いに対応して動作
するものである。なお、モータ９に並列接続された抵抗
Ｒはモータ停止時の負荷であり、ロックトルクを与えて
安全ベルト４に一定の張力を与えておくためのものでる
。

次に第４図のタイムチャート及び第５図、第６図の動作
態様図をも参照して本実施例の安全ベルト巻取装置の動
作を説明する。

安全ベルト４の非装着状態では、安全ベルト４はほとん
どスプール軸３に巻き取られた状態となっており、引き
出されたり緩んだりしない中間の張力（例えば２００ｇ
）に保たれている。この給気タイプレート１４に連結さ
れた電気的接続片１４Ａは第１図に示すようにスイッチ
プレート１６上の接点Ｎに接触している。従って第３図
に示す制御回路内のリレーコイルＬ＠は励磁されている
が他のリレーコイルＬ１．Ｌ２は非励磁となっている。

このため、ソレノイド１１のプランジャＩＩＡの先端が
リングギア７の外歯７Ｂに噛合しており、モータ９が停
止しているため、モータ９のロックトルクがスプール軸
３に伝達される。これにより、安全ベルト４の垂み等が
防止されることになる。

次に乗員が着座して安全ベルト４を引き出すとベルト４
の張力が高くなる。そして、その張力が例えば３００ｇ
近傍の値になると、第５図に示すように案内ローラ１２
がテンションスプリング１５の付勢力に抗して下方へ移
動するので、電気的接続片１４Ａが上方に回動してスイ
ッチプレート１６上の接点Ｎから接点Ｈに切換わる。こ
のため、制御量、路におけるリレーコイルＬ２が励磁さ
札　常開接点Ｓ２が閉じるので、ソレノイド１１が付勢
される。

この給気　プランジャＩＩＡの先端が下降してリングギ
ア７の外歯７Ｂから外れ　リングギア７がフリーとなる
。

この状態で、安全ベルト４が引き出されることによりス
プール軸３が回転するので、プラネタリギア５が回転す
ると共に、フリーとなっているリングギア７も回転する
。しかし、サンギア８は回転しなく、遊星歯車機構の動
力伝達はオフとなる。

このため、モータ９のロックトルクはスプール軸３には
伝わらず、スプール軸３が自由に回転し、ベルト４がス
ムーズに引き出されるようになる。

そして、引き出されたベルト４の先端のトングをバック
ルに係合することによりベルト４の引出しが停止される
と、−時的にベルト４の張力は低下する。その張力が例
えば２００ｇ程度となるとタイプレート１４に連結され
た電気的接続片１４Ａがスイッチプレート１６上の接点
ＨからＮへと移行する。

このため、制御回路におけるリレーコイルＬ２の励磁が
解かれると共に、　リレーコイルＬ＠が励磁される。こ
れにより、ソレノイド１１の両端に接続されたスイッチ
Ｓ２がオフとなり、ソレノイド１１の励磁が解かれる。

この給気　プランジャＩＩＡはスプリングＩＩＢの付勢
力により上方に押し上げられその先端がリングギア７の
外歯７Ｂに噛合し、リングギア７の動きが固定される。

この状態で乗員が安全ベルト４を離すと、安全ベルト４
にはスラックが発生する。安全ベルトにスラックが発生
するとベルトの張力が急激に低下する。その張力が例え
ば１００ｇ程度になると、第６図に示すようにタイプレ
ート１４に連結された電気的接続片１４Ａがスイッチプ
レート１６上で接点Ｎから接点りに切換る。すると、リ
レーコイルＬ・の励磁が解かれて常閉接点Ｓ、がオンと
なるので、制御回路におけるリレーコイルＬ、が励磁さ
れて常開スイッチＳ、がオンする。このため、モータ９
がベルト巻取方向に回転駆動される。リングギア７が固
定されているので遊星歯車機構の動力伝達がオン状態に
なっており、モータ９の回転はサンギア８、プラネタリ
ギア６Ａ及びキャリア５を介して減速されてスプール軸
３に伝遠さ札　スプール軸３が同方向に回転する。この
給気　安全ベルト４が巻き取られる。その場合、張力１
００ｇが本発明の第１設定張力を構成すると共に、張力
３００ｇが本発明の第２設定張力を構成する。

安全ベルト４が巻き取られると、安全ベルト４には張力
が加えられるので、タイプレート１４に連結された電気
的接続片１４Ａはスイッチプレート１６上の接点Ｌ−Ｎ
−Ｈと順次移動し、最終的には接点Ｎの位置へ戻る。こ
の状態ではモータ９が停止し、安全ベルト４に発生した
スラックは解消されて安全ベルト４には適度なテンショ
ンが付与されるようになる。なお、上記接点切換動作の
ときにわずかにソレノイド１１が付勢されてプランジャ
ＩＩＡとリングギア７の外歯との係合が外れるが、その
後直ちに元の状態に復帰するので、スラック取り動作に
は影響しない。

ベルト４を装着した状態で乗員が移動する場合を考える
。例えばベルト４の引出方向への移動は前述同様電気的
接続片１４＾が接点Ｎから接点Ｈへ移動してソレノイド
１１を励磁し、ベルト４の引出し動作が停止すると接点
Ｈから接点Ｎに戻りソレノイド１１を元の状態に戻す。

乗員の元の状態への復帰又はベルト４格納方向への移動
時にはベルト４のテンションが弱くなってスラックが発
生するので、電気的接続片１４Ａが接点りに移行し、モ
ータ９がオンとなる。このため、モータによる前記スラ
ック取り動作と同様な動作が行われ　スラックが解消す
ると電気的接続片１４Ａは一旦接点Ｈに接触してモータ
をオフにし、その後接点Ｎに戻る。

最後に図示しないトングをバックルから外して解放する
と、これによりベルト４の張力が弱まり、電気的接続片
１４Ａがスイッチプレート１６上の接点ＮからＬに移行
することになる。このためモータ９がオンとなり、また
ソレノイド１１が励磁されないので、プランジャＩＩＡ
の先端がリングギア７の外歯７Ｂに係合しており、リン
グギア７はロックされている。モータ９がオンとなるこ
とにより、モータ軸に固着されたサンギア８が回転し、
このサンギア８の回転によりサンギア８と噛合している
プラネタリギア６Ａが回転する。リングギア７が固定さ
れているため、プラネタリギア６Ａの回転軸と一体のキ
ャリア５が回転し、このキャリア５の回転により、スプ
ール軸３が回転するので安全ベルト４が巻き取られるこ
とになる。なお、このときのスプール軸３の回転はサン
ギア８、プラネタリギア６Ａ、キャリア５を介して減速
された状態となっている。このようにして安全ベルト４
の格納が完了し終ると、電気的接続片１４Ａは一旦接点
Ｈに接触し、その後テンションスプリング１５によって
接点Ｎの位置に戻る。この段階ではソレノイド１１がオ
フ状態となっておりリングギア７が固定されているため
モータ９のロックトルクがスプール軸３に伝えられる。

このロックトルクにより安全ベルト４に適度のテンショ
ンが与えられるので、車の振動等によってベルト４がず
り落ちるようなことはない。

なお、前記実施例ではリングギア７に外歯７Ｂを設けた
が、必ずしも設ける必要はなく、単にソレノイド１１の
プランジャＩＩＡの先端を圧接してリングギア７の固定
を行うように構成してもよい。

［発明の効果コ 以上詳述したように、本発明に係る安全ベルトによれば
、ベルト装着状態で常時ベルト張力を所定の範囲の大き
さに設定することができるようになる。したがって、ベ
ルト張力の所定範囲を適宜設定することにより、ベルト
張力を常時スラツク及び圧迫感が生じることのない最適
状態に保持することができるようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる安全ベルト巻取装置の一実施例
を示す概略側面図、第２図は第１図における■−■線に
沿う要部断面図、第３図はこの実施例に用いられる制御
回路の一例を示す図、第４図は動作説明のためのタイム
チャート、第５図及び第６図は動作態様説明図である。 ３・・・スプール軸（巻取軸）、４・・・安全ベルト、
５・・・キャリア、　６Ａ・・・プラネタリギア、　７
・・・リングギア、８・・・サンギア、９・・・プレー
キトモータ、　１１・・・ソレノイド、　１２・・・案
内ローラ、　１４°・・・タイプレート、１５・・・テ
ンションスプリング、１６・・・スイッチプレート

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）乗員を保護する安全ベルトを巻取軸に引出し、巻
   取り自在に巻き取るようになっている安全ベルト巻取装
   置において、 前記巻取軸を前記安全ベルトの巻取方向に回転駆動する
   回転駆動手段と、この回転駆動手段と前記巻取軸との間
   の動力伝達をオン・オフする動力伝達手段と、前記巻取
   軸をロックするロック手段と、前記安全ベルトの張力を
   検出する張力検出手段と、この張力検出手段の検出張力
   が第１設定張力以下のときは前記ロック手段によるロッ
   クを解除すると共に前記動力伝達手段及び前記回転駆動
   手段を作動し、前記検出張力が前記第１設定張力より大
   きく第２設定張力より小さいときには前記回転駆動手段
   を停止すると共に前記ロック手段により巻取軸をロック
   し、更に前記検出張力が前記第２設定張力以上のときは
   少なくとも前記ロック手段のロックを解除すると共に前
   記動力伝達手段をオフにするように、前記回転駆動手段
   、前記動力伝達手段及び前記ロック手段を制御する制御
   手段とを備えていることを特徴とする安全ベルト巻取装
   置。
2. （２）前記ロック手段は前記回転駆動手段によつて構成
   されていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の安全ベルト巻取装置。
3. （３）前記動力伝達手段は遊星歯車歯車機構により構成
   されていることを特徴とする特許請求の範囲第１項また
   は第２項記載の安全ベルトの巻取装置。