JPH0377092B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 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つて
は、ベルト巻取用シヤ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（以下テンシヨンともいう）を作用させるよう
になつているため、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、一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（以下レデユ
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、いわゆるスラツク
が発生する。

そして、このような圧迫感やスラツクは、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
圧迫感やスラツ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つた。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたも
のであつて、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ツ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つ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、前記巻取軸をロツクす
るロツク手段と、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ツク手段によ
るロツ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共に前記ロ
ツク手段により巻取軸をロツクし、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
前記ロツク手段のロツ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ツク手段を制御
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
に前記ロツク手段を前記回転駆動手段によつて構
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、前記巻取軸によつて安全ベルトが
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。したがつて、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］ 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に示す概略側面図で
あり、第２図は第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、適宜の手段により車床
又はシートに固定されるようになつている。この
フレーム１の各側板１Ａ，１Ａのほぼ中央に挿入
孔１Ｂが開設されており、また、両側板１Ａ，１
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１Ｃ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、このリテーナ２の中央部に形成さ
れ、側板１Ａに向かつて突出する筒状のフランジ
２Ａが側板１Ａの挿入孔１Ｂに嵌着されている。

フレーム１の両側板１Ａ，１Ａ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１Ａ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１Ａの
挿入孔１Ｂに挿される（不図示）ことにより、両
側板１Ａ，１Ａ間に架け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つている。

リテーナ２側のスプール軸３の端部３Ａには、
円盤状のキヤリア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つている。キヤリ
ア５、リテーナ２側とは反対側の円盤面には、３
個のギア取り付けピン５Ａ，５Ａ，５Ａが、キヤ
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個のギア取り付けピン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
れによつてリングギア７は３個のプラネタリギア
６Ａ，６Ａ，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，６
Ａ，６Ａに噛合されている。このようしてリング
ギア７、プラネタリギア６Ａ及びサンギヤ８によ
つ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
ブレーキドモータ９の回転軸９Ａに固着されてい
る。このブレーキドモータ９は、キヤリア５、リ
ングギア７、プラネタリギア６Ａ、サンギヤ８を
収納するブラケツト１０に取り付けられていると
共にカバー１７によつて覆われている。ブレーキ
ドモータ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つ
ている。また、このブレーキドモータ９は駆動信
号が印加されないときには負荷トルクによつて回
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の回転がロツクされるようにな
つている。したがつて、ブレーキドモータ９は、
本発明の回転駆動手段及びロツク手段を構成して
いる。

ブラケツト１０の下面にはプランジヤ挿入孔１
０Ａが穿設されており、リテーナ２を固着する側
板１Ａに装着されたソレノイド１１のプランジヤ
１１Ａが、このプランジヤ挿入孔１０Ａを貫通す
るようになつている。そして、ソレノイド１１が
駆動しないときには、プランジヤ１１Ａは例えば
スプリング１１Ｂ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７
Ｂに係止されるようになつていると共に、ソレノ
イド１１が駆動したときには、プランジヤ１１Ａ
はスプリング１１Ｂ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
脱するようになつている。

スリーブ軸３の上方の両側板１Ａ，１Ａ間に
は、安全ベルト４のテンシヨンを検知するための
テンシヨ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２の両端軸１２Ａが
対向する両側板１Ａ，１Ａの円弧状ガイド孔１
Ｃ，１Ｃに挿入されていると共に、両端軸１２Ａ
はそれらの円弧状ガイド孔１Ｃ，１Ｃに沿つて案
内され、移動できるようになつている。

更に、両側板１Ａ，１Ａ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１Ｃを挿通した案内ローラ１２の軸１
２Ａとがタイプレート１４で結合されている。従
つて、案内ローラ１２は、軸１２Ａがガイド孔１
Ｃに案内される範囲で、ピン１３を中心にして回
動することができる。ピン１３にはテンシヨンス
プリング１５が装着されており、このテンシヨン
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。テンシヨンスプリング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１Ａ，１Ａの上
辺の段差部１Ｄ，１Ｄ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１２Ａに
係止されており、これによつて案内ローラ１２の
軸１２Ａが円弧状のガイド孔１Ｃ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に架け回されて
いて図示下方に引き出し得るようになつており、
この安全ベルト４を引き出すことにより安全ベル
ト４にテンシヨンが加えられると案内ローラ１２
の軸１２Ａがガイド孔１Ｃの下端に案内され、ま
た、安全ベルト４のテンシヨンが除かれると、ガ
イド孔１Ｃの下端に案内されていた案内ローラ１
２の軸１２Ａはテンシヨンスプリング１５の付勢
力によりガイド孔１Ｃの中間部に位置し、更に安
全ベルト４に緩み（スラツク）が生ずると、案内
ローラ１２の軸１２Ａはテンシヨンスプリング１
５の付勢力によつてガイド孔１Ｃの最上端に位置
するようになつている。すなわち、案内ローラ１
２、ガイド孔１Ｃ、タイプレート１４及びテンシ
ヨンスプリング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１４Ａ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１４Ａの一端が、側板１Ａ表面
に固定したスイツチプレート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つ
ている。従つて、タイプレート１４の回動状態を
制御するテンシヨンスプリング１５の付勢力を前
記安全ベルト４の引張力（テンシヨン）との関係
で適宜に設定することにより、電気的接続片１４
Ａをスイツチプレート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ヨンレ
デユース（又はロツク）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Ｌの位置はベルオにスラツク（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100
ｇでＬ接点の位置に、200ｇのＮ接点の位置に、
300ｇのＨ接点の位置にそれぞれ保持されるよう
に設定されている。

次に、第３図を参照してブレーキドモータ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、前記スイツチプレー
ト１６に形成された接点Ｎ及びリレーコイルL₀
の第１直列回路、接点Ｌと常開リレー接点S₁との
並列回路、常閉リレー接点S₀及びリレーコイル
L₁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S₀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
の両端に配列された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
S₀、抵抗Ｒ及び常閉リレー接点S₁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S₁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
L₀，L₁，L₂の数字と各リレー接点S₀，S₁，S₂の
数字とは相互に対応付けられており、したがつ
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、ロツククトルクを与え
て安全ベルト４に一定の張力を与えておくための
ものである。

次に第４図のタイムチヤート及び第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
つており、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。この結果、
タイプレート１４に連結された電気的接続片１４
Ａは第１図に示すようにスイツチプレート１６上
の接点Ｎに接触している。従つて第３図に示す制
御回路内のリレーコイルL₀は励磁されているが
他のリレーコイルL₁，L₂は非励磁となつている。
このため、ソレノイド１１のプランジヤ１１Ａ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のロツク
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がテンシヨンスプリング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ツチプレート１
６上の接点Ｎから接点Ｈに切換わる。このため、
制御回路におけるリレーコイルL₂が励磁され、
常開接点S₂が閉じるので、ソレノイド１１が付勢
される。この結果、プランジヤ１１Ａ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、フリーとなつているリ
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のロツクトルクはスプー
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
をバツ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、一時的にベルト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
がスイツチプレート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L₀
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ツチS₂がオフとなり、ソレノ
イド１１の励磁が解かれる。この結果、プランジ
ヤ１１Ａはスプリング１１Ｂ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７
Ｂ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にはスラツクが発生する。安全ベルトに
スラツ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がスイツチプレート１６上で
接点Ｎから接点Ｌに切換る。すると、リレーコイ
ルL₀の励磁が解かれて常閉接点S₀がオンとなる
ので、制御回路におけるリレーコイルL₁が励磁
されて常開スイツチS₁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つており、モータ９の回転
はサンギア８、プラネタリギア６Ａ及びキヤリア
５を介して減速されてスプール軸３に伝達され、
スプール軸３が同方向に回転する。この結果、安
全ベルト４が巻き取られる。その場合、張力100
ｇ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の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はスイツチプレー
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に発生したスラツクは解
消されて安全ベルト４には適度なテンシヨンが付
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
ンジヤ１１Ａ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、
スラツ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。例べばベルト４の引出方向への移動は
前述同様電気的接続片１４Ａ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のテンシヨンが弱くなつてスラツクが発
生するので、電気的接続片１４Ａが接点Ｌに移行
し、モータ９がオンとなる。このため、モータに
よる前記スラツク取り動作と同様な動作が行わ
れ、スラツ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ツクルから外して
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がスイツチプレート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、プランジヤ１１Ａ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はロツクされている。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ヤリア５が回転、こ
のキヤリア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、キヤリア５を介し
て減速された状態となつている。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、その後テンシヨ
ンスプリング１５によつて接点Ｎの位置に戻る。
この段階ではソレノイド１１がオフ状態となつて
おりリングギア７が固定されているためモータ９
のロツクトルクがスプール軸３に伝えられる。こ
のロツクトルクにより安全ベルト４に適度のテン
シヨンが与えられるので、車の振動等によつてベ
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
に設けたが、必ずしも設ける必要はなく、単にソ
レノイド１１のプランジヤ１１Ａ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］ 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。したがつて、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ヤート、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……キヤリア、６Ａ……プラネタリギア、
７……リングギア、８……サンギア、９……ブレ
ーキドモータ、１１……ソレノイド、１２……案
内ローラ、１４……タイプレート、１５……テン
シヨンスプリング、１６……スイツチプレート。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 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つている安全
   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、前記巻取軸をロツクするロツク手段
   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ツク手段によるロツクを解
   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共に前記ロツク手段によ
   り巻取軸をロツクし、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ツク手
   段のロツ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ツ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 前記ロツ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 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。