WO2016136587A1 - ウェビング巻取装置 - Google Patents

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WO2016136587A1
WO2016136587A1 PCT/JP2016/054717 JP2016054717W WO2016136587A1 WO 2016136587 A1 WO2016136587 A1 WO 2016136587A1 JP 2016054717 W JP2016054717 W JP 2016054717W WO 2016136587 A1 WO2016136587 A1 WO 2016136587A1
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WO
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webbing
motor
winding
shaft
output shaft
Prior art date
Application number
PCT/JP2016/054717
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
智也 馬越
拓宏 斎藤
隆宏 尾▲崎▼
裕也 永田
Original Assignee
株式会社東海理化電機製作所
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社東海理化電機製作所 filed Critical 株式会社東海理化電機製作所
Publication of WO2016136587A1 publication Critical patent/WO2016136587A1/ja

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R22/00Safety belts or body harnesses in vehicles
    • B60R22/48Control systems, alarms, or interlock systems, for the correct application of the belt or harness

Definitions

  • the present invention relates to a webbing take-up device.
  • a vehicle such as a passenger car, is provided with a seat belt device that restrains an occupant seated in the seat by webbing.
  • the seat belt device is provided with a webbing take-up device for taking up and storing the webbing on a spool so that the webbing can be pulled out.
  • the webbing take-up device takes up and stores the webbing drawn by the occupant when worn on a spool when not worn.
  • a motor retractor that takes up and stores the webbing by rotating the spool in the webbing take-up direction by using the motor as the driving means and the driving force of the motor. is there.
  • a webbing take-up device using a motor for example, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-055308, when the mounted state is released, the motor is energized to start winding the webbing onto the take-up shaft.
  • the motor output shaft is locked and the energizing current increases beyond the threshold value, the energization to the motor is cut off, the differential value of the increasing energizing current is detected, and the differential value is greater than the reference value. Proposals have been made to determine that all webbing has been stored.
  • webbing before winding or webbing in the middle of winding may be caught between doors that are opened and closed. If the webbing is wound while the webbing is sandwiched between the doors, even if the webbing remains unwound, the differential value of the energization current becomes equal to or greater than the reference value, and it is determined that the webbing is fully stored. there is a possibility.
  • the webbing sandwiched between the doors can be wound on the take-up shaft by opening the door, but if it is determined that the webbing has been fully stored before it can be taken up, it is necessary to take up the webbing. In spite of this, there is a possibility of being left unrolled.
  • the present invention has been made in view of the above-described facts, and provides a webbing take-up device that can store an appropriate webbing when the webbing is taken up and stored using a driving force of a motor.
  • the webbing take-up device is such that the base end of the webbing for restraining the passenger is locked and rotated in the take-up direction so that the webbing is wound in layers. And detecting engagement and disengagement between a winding shaft that is rotated in the pull-out direction when the stored webbing is pulled out, and a tongue provided on the webbing and a buckle fixed to the vehicle body.
  • An attachment / detachment detection means an output shaft that rotates in a predetermined direction, a motor that rotates the output shaft in accordance with a supplied drive voltage, and the rotation of the output shaft of the motor is transmitted to the winding shaft.
  • a transmission unit configured to rotate the winding shaft in the winding direction; a current detection unit configured to detect a driving current of the motor; and a control unit.
  • the control means supplies the drive voltage to rotate the output shaft of the motor and detects the drive detected by the current detection means when the engagement detection of the tongue and the buckle is detected by the attachment / detachment detection means.
  • the current reaches a predetermined limit value
  • the rotation of the output shaft is stopped and the time from the rotation start of the output shaft to the rotation stop is measured, and
  • the measured operating time of the motor is rotated with the entire amount of the webbing wound on the winding shaft, and when the output shaft is rotated, it is predetermined until a determination time corresponding to the time from the start of rotation to the stop is reached. Control is performed so that the confirmation operation is repeated at a time interval of, and when the operation measurement time becomes equal to or less than the determination time, the confirmation operation is terminated.
  • the motor is operated at a preset time interval to rotate the winding shaft in the webbing winding direction. At this time, if there is any webbing that can be wound, the webbing is wound around the winding shaft. Further, the driving current increases as the webbing is wound and the load on the winding shaft increases. The motor is stopped when the increased drive current reaches the limit value. In the confirmation operation, the time from the start of rotation of the motor to the stop of rotation is measured, and the measurement is repeated until the measured operation time of the motor becomes equal to or less than the determination time.
  • the determination time corresponds to the time from the start of rotation to the stop of rotation when the motor is rotated with all the amount of webbing wound on the take-up shaft.
  • the confirmation operation is terminated when the measured operation time becomes equal to or less than the determination time, and thus the winding of the webbing around the winding shaft is terminated.
  • control means rotates the output shaft of the motor prior to the confirmation operation, and the entire amount of the webbing is taken up by the take-up shaft. Performing a pre-operation of stopping the rotation of the output shaft after a corresponding time has elapsed.
  • the preliminary operation of rotating the motor is performed until the time corresponding to the time when the entire amount of the webbing is wound around the winding shaft has elapsed. Since the webbing pulled out from the winding shaft is wound around the winding shaft by this preliminary operation, the number of times the motor is operated in the confirmation operation can be reduced.
  • control means causes the output shaft to rotate at a rotation speed at which the take-up shaft is set at a pre-set take-up speed as the drive voltage in the preliminary operation. Supplying a voltage set to be applied to the motor.
  • the drive voltage set so that the winding speed of the winding shaft in the preliminary operation becomes a preset speed is supplied to the motor. At this time, by setting the winding speed of the winding shaft to a speed at which the webbing is gently moved and wound, the webbing can be smoothly moved and wound.
  • the motor rotates the output shaft in a first direction or a second direction opposite to the first direction according to the supplied drive voltage.
  • the transmission means transmits the rotation of the output shaft in the first direction to the winding shaft, and rotates the winding shaft in the winding direction; and
  • the rotation in the second direction is transmitted to the winding shaft to rotate the winding shaft in the winding direction, and the winding torque of the winding shaft reaches a preset first torque.
  • Second control means for transmitting the output torque of the output shaft to the take-up shaft so that the output shaft is within a range that is not in the range, and the control means moves the output shaft in the second direction in the preliminary operation.
  • the drive voltage is supplied to the motor to rotate, and in the confirmation operation, Supplying the driving voltage to the output shaft to the motor to rotate in the first direction, comprising.
  • the preliminary operation rotates the output shaft of the motor in the second direction, and limits the winding torque of the winding shaft to a range that does not reach the first torque by the second transmission means. Rotate the take-up shaft. Therefore, the winding shaft does not pull the webbing with a winding torque exceeding the first torque.
  • the winding shaft can be rotated in the winding direction via the first transmission means by rotating the output shaft of the motor in the first direction, and the drive current reaches the limit value.
  • the output shaft of the motor can be rotated up to.
  • the control means obtains the limit value and the second torque in which the take-up torque of the take-up shaft is higher than the first torque in the confirmation operation.
  • the current value of the drive current of the motor is included. Therefore, in the confirmation operation, the webbing can be pulled more strongly than the pre-operation, so that, for example, even when the webbing is sandwiched between the seat and the item on the seat, the webbing can be pulled out and wound up. .
  • the webbing retractor includes an opening / closing detection means for detecting opening / closing of a door, a seating detection means for detecting whether an occupant is seated on the seat, a vehicle speed detection means for detecting a vehicle speed, and a shift lever. And at least one detection means of a shift position detection means for detecting the operation position of the motor, and the control means supplies drive voltage to the motor based on detection results of the attachment / detachment detection means and the at least one detection means. Including starting.
  • the webbing is taken up at an appropriate timing. Can start.
  • each aspect of the present invention it is possible to appropriately check whether or not the webbing winding has been completed, and to perform the winding while checking whether or not the webbing winding has been completed.
  • the remaining webbing can be properly wound up.
  • FIG. 1 It is a schematic perspective view of the principal part of the vehicle which shows an example of the seatbelt apparatus which concerns on this Embodiment. It is a perspective view of the principal part which shows an example of a webbing winding device. It is a perspective view of the principal part which shows an example of a site
  • FIG. 1 shows a seat belt device 10 according to the present embodiment.
  • the seat belt device 10 is used in a vehicle 12 such as a passenger car.
  • the front of the vehicle 12 in the front-rear direction is indicated by an arrow FR
  • the upper side in the vertical direction is indicated by an arrow UP
  • the inner side in the vehicle width direction is indicated by an arrow IN.
  • the seat belt device 10 includes a webbing take-up device 16 that takes up and stores a long belt-like webbing 14 from a base end side that is one end side in the longitudinal direction.
  • the webbing retractor 16 is disposed, for example, at the lower end portion of the center pillar 18 of the vehicle 12 and is fixed to a vehicle body (not shown).
  • the seat belt device 10 is a so-called three-point system, and the webbing 14 drawn out from the webbing take-up device 16 is wound around a slip joint 20 attached to the upper portion of the center pillar 18, for example. Wrapped. Further, the webbing 14 has its tip end turned back by the slip joint 20 locked to an anchor plate 22 fixed near the lower end of the center pillar 18.
  • the webbing 14 between the slip joint 20 and the anchor plate 22 is provided with a tongue 24 that can slide along the longitudinal direction of the webbing 14.
  • the seat belt device 10 includes a buckle device 26.
  • the buckle device 26 is disposed on a side opposite to the webbing retractor 16 of a seat (for example, a front seat) 28 on which an occupant riding the vehicle 12 is seated.
  • the buckle device 26 includes an arm 32 having a buckle 30 attached to one end. For example, the other end of the arm 32 is fixed to the vehicle body so that the buckle 30 is in a predetermined position near the upper surface of the seat 28A of the seat 28. Has been.
  • the seat belt device 10 is not limited to the buckle device 26 of the present embodiment, but the buckle 30 is attached to and detached from the tongue 24 above the upper surface of the seat 28A of the seat 28, and the storage position is lower than the upper surface of the seat 28A.
  • a buckle device having a lift-up mechanism that moves between the two may be used.
  • the occupant seated in the seat 28 holds the tongue 24, pulls out the webbing 14 from the webbing take-up device 16, and engages the tongue 24 with the buckle 30. It becomes possible webbing wearing state.
  • the seat belt device 10 is provided in each of the driver seat and the passenger seat, which are the front seats of the vehicle 12, and the rear seat is provided with seatable occupants.
  • the seat belt device 10 provided in the seat will be described as an example.
  • the webbing take-up device 16 includes a frame 34 that is fixed to a vehicle body (not shown).
  • the frame 34 includes leg plates 36 and 38 facing each other.
  • the leg plates 36 and 38 are formed in a U-shaped cross section, and each surface is directed in the vehicle front-rear direction while being fixed to the vehicle body.
  • a spool 40 serving as a winding shaft is disposed between the leg plates 36 and 38.
  • the spool 40 is formed in a substantially cylindrical shape and is spanned between the leg plates 36 and 38 so as to be rotatable.
  • the base end part which becomes the one end side of the longitudinal direction of the elongate web-shaped webbing 14 is latched by the spool 40 at the outer peripheral part.
  • the spool 40 is rotated in one direction about the axis (for example, the direction of arrow A in FIG. 2), whereby the webbing 14 is wound in layers, and the wound webbing 14 is at the end opposite to the base end side. By being pulled to the part side, it is rotated in the other direction (the direction opposite to one direction, the direction of arrow B in FIG. 2).
  • the arrow A direction is referred to as the winding direction of the webbing 14
  • the arrow B direction is referred to as the drawing direction of the webbing 14 as an example.
  • the spool 40 is provided with a rod-like torsion shaft (not shown) whose longitudinal direction is along the axial direction of the spool 40 in the axial center portion.
  • the torsion shaft is connected in a state in which the torsion shaft cannot rotate relative to the spool 40 in the vicinity of the end of the leg plate 38, and a known configuration that rotates integrally with the spool 40 is applied.
  • the housing 44 of the lock mechanism 42 is attached to the leg plate 36 on the surface opposite to the leg plate 38.
  • the lock mechanism 42 functions as an example of a lock unit that restricts the webbing 14 from being pulled out when the vehicle suddenly decelerates.
  • the torsion shaft described above is directly or indirectly supported by the housing 44 so as to be rotatable. Inside the housing 44 is a so-called “VSIR mechanism” that operates when the vehicle suddenly decelerates and restricts rotation of the end of the torsion shaft on the leg plate 36 side in the pull-out direction.
  • a lock mechanism 42 is formed by accommodating various components.
  • the leg plate 36 is provided with a pretensioner 46 on the side opposite to the leg plate 38.
  • the pretensioner 46 functions as an example of a forced pulling means at the time of sudden vehicle deceleration.
  • the pretensioner 46 is operated in a vehicle suddenly decelerating state, thereby applying a rotational force in the winding direction to the end of the torsion shaft on the leg plate 36 side or the spool 40 to forcibly wind the spool 40. Rotate in the direction.
  • the seat belt device 10 prevents the occupant's body from moving forward of the vehicle by the webbing 14 during sudden deceleration of the vehicle.
  • the webbing take-up device 16 is provided with a motor 48.
  • the motor 48 functions as an example of a driving unit.
  • the webbing take-up device 16 functions as a motor retractor that takes up the webbing 14 by rotating the spool 40 in the take-up direction by the driving force of the motor 48.
  • the motor 48 is disposed below the spool 40 between the leg plates 36 and 38, for example.
  • the motor 48 is arranged so that the axial direction of the output shaft 48A which is a rotation axis is along the axial direction of the spool 40, and the output shaft 48A is opposite to the leg plate 36 from a through hole 38A formed in the lower part of one leg plate 38. Is exposed.
  • the motor 48 is rotationally driven in a second direction in which the output shaft 48A is opposite to the first direction and the first direction.
  • the first direction is the arrow C direction
  • the rotation of the output shaft 48A in the arrow C direction is referred to as normal rotation
  • the second direction is the arrow D direction
  • the output shaft 48A is in the arrow D direction. This rotation is called reverse rotation.
  • a first gear housing 50 as a housing member is attached to the leg plate 38 on the side opposite to the leg plate 36.
  • a lower recess 52 is formed in the lower portion as an accommodating portion that opens toward the side opposite to the leg plate 38.
  • the lower recess 52 has a first recess 54 formed in the lower portion and a second recess 56 and a third recess 58 formed in the upper portion.
  • Each of the first recess 54, the second recess 56, and the third recess 58 is formed in a cylindrical shape whose axial direction is along the axial direction of the output shaft 48A of the motor 48, and the lower recess 52 is the first recess 54,
  • the second recess 56 and the third recess 58 are continuous so as to be partially overlapped.
  • the first recess 54 has a larger diameter than the second recess 56 and the third recess 58, and the second recess 56 has a smaller diameter than the third recess 58.
  • the first gear housing 50 has a cylindrical upper recess (not shown) that opens toward the leg plate 38 side as an additional accommodating portion in the upper portion.
  • the axis of the upper recess is disposed coaxially with the axial direction of the spool 40.
  • the upper recess has a larger inner diameter than the inner diameter of the first recess 54 of the lower recess 52, and the upper recess communicates with the third recess 58 of the lower recess 52 (not shown).
  • the body portion of the motor 48 is fixed to the bottom wall of the lower recess 52 facing the leg plate 38, and the output shaft 48 ⁇ / b> A of the motor 48 is inserted into the bottom wall of the first recess 54. 1 protrudes into the recess 54.
  • the first driving force transmission mechanism 60 is accommodated in the first gear housing 50.
  • the first driving force transmission mechanism 60 functions as an example of a transmission unit, and also functions as an example of a first transmission unit.
  • An output gear 62 having flat teeth is attached to the output shaft 48A of the motor 48 protruding into the first recess 54.
  • the second recess 56 is provided with a two-stage shaft 64 coaxially with the second recess 56 and integrally with the bottom wall.
  • the two-stage shaft 64 is provided with a two-stage gear 66, and the two-stage gear 66 is rotatably supported.
  • a large-diameter gear 68 each having external teeth and flat teeth, and a small-diameter gear 70 having a smaller diameter than the large-diameter gear 68 are formed coaxially and integrally and accommodated in the second recess 56.
  • the large-diameter gear 68 of the two-stage gear 66 has a larger diameter than the output gear 62 and meshes with the output gear 62.
  • the large diameter and small diameter of the gear indicate not only the outer diameter but also the number of teeth, and the large diameter gear has a larger number of teeth than the small diameter gear.
  • the first recess 54 of the lower recess 52 is provided with an overload release mechanism 72 as a load limiting mechanism.
  • a support shaft 74 is coaxially provided with the first recess 54 and is provided integrally with the bottom wall.
  • a ring holder 76 and a rotor 78 forming an overload release mechanism 72 are rotatably supported.
  • the rotor 78 is a flat tooth with external teeth, and the ring holder 76 has a hollow shaft center (not shown), an outer diameter larger than that of the rotor 78, and a spur gear with external teeth. It is said that.
  • the rotor 78 is coaxial with the ring holder 76, and one end side in the axial direction (the side opposite to the first recess 54 side of the first gear housing 50) is inserted into the hollow interior of the ring holder 76.
  • a predetermined number (for example, two) of ring members (not shown) formed of an elastic member are interposed between the inner peripheral surface of the hollow interior of the ring holder 76 and the rotor 78.
  • the ring holder 76 can rotate integrally with the rotor 78 via a ring member formed of an elastic member, and is rotatably supported by the support shaft 74 via the rotor 78.
  • the ring holder 76 is rotatable relative to the rotor 78 against an elastic force (biasing force) received from the ring member by receiving a load (rotational torque) of a predetermined value or more in the rotation direction.
  • the ring holder 76 has a larger diameter than the small diameter gear 70 of the two-stage gear 66 and meshes with the small diameter gear 70.
  • the rotation of the output shaft 48 ⁇ / b> A of the motor 48 is transmitted to the ring holder 76 via the two-stage gear 66.
  • the overload release mechanism 72 is provided between the ring holder 76 and the rotor 78 when, for example, the pretensioner 46 operates in the vehicle sudden deceleration state to forcibly rotate the spool 40 in the winding direction.
  • the ring holder 76 and the rotor 78 are relatively rotated, and the transmission of the rotational force due to the load exceeding the preset value is prevented.
  • the webbing take-up device 16 prevents the rotational force exceeding the preset load from being transmitted to the motor 48 and the like.
  • an external gear spur-tooth intermediate gear 80 is coaxially arranged with the third concave portion 58 and is rotatably arranged.
  • the intermediate gear 80 has a larger diameter than the rotor 78 of the overload release mechanism 72 and meshes with the rotor 78.
  • a clutch mechanism 82 is disposed in an upper recess (not shown).
  • the clutch mechanism 82 functions as an example of clutch means.
  • the clutch mechanism 82 includes a clutch gear 84.
  • the clutch gear 84 is hollow inside and is flat with external teeth.
  • the clutch gear 84 has a diameter larger than that of the intermediate gear 80 and meshes with the intermediate gear 80 at a communication portion between the upper recess formed in the first gear housing 50 and the third recess 58 of the lower recess 52. .
  • the clutch gear 84 is rotatably supported in a hollow state in a state where a predetermined number (for example, two) of lock levers (not shown) as the clutch members are urged.
  • a ratchet gear 86 is coaxially disposed at the axial center of the clutch gear 84.
  • the ratchet gear 86 is connected to the spool 40 coaxially and in a relatively non-rotatable state via the end portion of the torsion shaft on the leg plate 38 side.
  • the ratchet gear 86 has external ratchet teeth 86 ⁇ / b> A formed on the entire outer periphery, and the ratchet teeth 86 ⁇ / b> A are disposed inside the clutch gear 84.
  • a substantially disc-shaped clutch cover 88 is disposed between the leg plate 38 and the clutch gear 84. The clutch cover 88 is attached so as to close the opening of the upper concave portion of the first gear housing 50 with the ratchet gear 86 passing through the shaft center portion.
  • the clutch gear 84 causes the rotational force (driving force) of the output shaft 48A to become the output gear 62 and the second gear.
  • the gear 66, the overload release mechanism 72 (ring holder 76 and rotor 78), and the intermediate gear 80 are decelerated and transmitted, and are rotated in the winding direction of the webbing 14.
  • each of the lock bars (not shown) inside the clutch gear 84 is rotated against the urging force and meshes with the ratchet teeth 86A.
  • the clutch mechanism 82 rotates the clutch gear 84 in the winding direction, whereby the clutch gear 84 and the ratchet gear 86 rotate together, and rotates the spool 40 in the winding direction (arrow A direction).
  • the clutch mechanism 82 rotates the ratchet gear 86 in the pulling direction. Is rotated to.
  • the lock bar inside the clutch gear 84 is disengaged from the ratchet teeth 86A with respect to the rotation of the ratchet gear 86 in the pull-out direction, so that the clutch gear 84 and the ratchet gear 86 are relative to each other. Rotate. This prevents the rotation of the spool 40 in the pull-out direction from being transmitted to the first driving force transmission mechanism 60 and the like via the clutch gear 84.
  • the clutch mechanism 82 rotates the clutch shaft 84 in the pull-out direction by rotating the output shaft 48A of the motor 48 in the reverse direction (rotation in the direction of the arrow D), so that the lock bar and the ratchet teeth inside the clutch gear 84 are rotated.
  • the engaged state with 86A is reliably released.
  • the pretensioner 46 and the like are operated to forcibly rotate the spool 40 in the take-up direction, and then rotate the output shaft 48A of the motor 48 in the reverse direction.
  • the webbing 14 can be pulled out.
  • a second gear housing 90 is attached to the webbing take-up device 16 on the side opposite to the leg plate 38 of the first gear housing 50.
  • the ratchet gear 86 has a rotation shaft 86 ⁇ / b> B protruding from the through hole 50 ⁇ / b> A formed in the bottom wall of the upper recess of the first gear housing 50 to the side opposite to the leg plate 38.
  • the ring holder 76 of the overload release mechanism 72 has a through hole 76A formed in the axial center portion, and is connected so as to rotate integrally with the rotor 78 by inserting a shaft or the like into the through hole 76A. Is done.
  • the axis of the ratchet gear 86 (the spool 40) as CL 1, showing the axis of the rotor 78 as CL 2.
  • a sheet (not shown) may be interposed between the first gear housing 50 and the second gear housing 90.
  • FIG. 3 shows an example of the second driving force transmission mechanism 100 accommodated in the second gear housing 90.
  • the second driving force transmission mechanism 100 functions as an example of a transmission unit, and also functions as an example of a second transmission unit.
  • 3 shows a state in which the second gear housing 90 is viewed from the first gear housing 50 side, and the right side of FIG. 3 shows the first gear housing 50 and the leg plate 38 side (both shown in FIG. 3). In the description of FIG. 3, this direction will be described as the first gear housing 50 side or the leg plate 38 side.
  • a fourth recess 102, a fifth recess 104, and a sixth recess 106 are formed on the surface on the first gear housing 50 side.
  • the fourth recess 102 is formed in a substantially cylindrical shape on the upper side of the second gear housing 90
  • the fifth recess 104 is formed in a substantially cylindrical shape on the lower side of the second gear housing 90, and the upper side overlaps the fourth recess 102. It is formed and is continuous with the fourth recess 102.
  • the sixth recess 106 is formed in a substantially cylindrical shape partially overlapping the fifth recess 104 on the lower side of the second gear housing 90, and is continuous with the fifth recess 104.
  • the axis of the fourth recess 102 is coaxial with the axis CL 1 of the ratchet gear 86 (spool 40), and the axis of the sixth recess 106 is the axis of the rotor 78 of the overload release mechanism 72. attached to the first gear housing 50 so as to be coaxial manner to CL 2.
  • a support shaft 108 is formed on the bottom wall of the fourth recess 102 facing away from the first gear housing 50, coaxially with the fourth recess 102 and integrally with the bottom wall.
  • a spool gear 110 is accommodated in the fourth recess 102.
  • the spool gear 110 is formed in a bottomed cylindrical shape, and the opening side is directed to the bottom wall side of the fourth recess 102 and is rotatably supported by the support shaft 108.
  • the spool gear 110 is formed with external spur teeth.
  • the spool gear 110 is provided with a winding spring 112 using a spiral spring or the like.
  • the winding spring 112 functions as an example of an urging member.
  • One end of the winding spring 112 is locked to the inner peripheral surface of the spool gear 110, and the other end is locked to an adapter (not shown) rotatably supported by the support shaft 108 of the fourth recess 102, for example.
  • the spool gear 110 is urged in the winding direction (the direction of arrow A in FIG. 3).
  • this adapter is prevented from rotating relative to the support shaft 108 by the urging force of the take-up spring 112, but is applied to the support shaft 108 by applying a rotational force stronger than the urging force of the take-up spring 112.
  • relative rotation is possible in the winding direction and the drawing direction.
  • Rotating shaft 114 is formed integrally with the spool gear 110 at the shaft center.
  • the rotating shaft 114 protrudes from the spool gear 110 toward the first gear housing 50.
  • the spool gear 110 has a rotating shaft 114 coupled to a rotating shaft 86B (see FIG. 2) of the ratchet gear 86. Thereby, the spool gear 110 is rotated in the winding direction integrally with the ratchet gear 86 and the spool 40 by the urging force of the winding spring 112.
  • the urging force of the winding spring 112 is set to a weak urging force that does not cause the webbing 14 to sag when the occupant wears the webbing 14.
  • the urging force is such that the webbing 14 does not sag and does not cause the occupant to feel tightness.
  • Such a biasing force of the winding spring 112 is determined based on, for example, sensory evaluation of a person wearing the seat belt device 10.
  • a support shaft 116 is formed on the bottom wall of the sixth recess 106 coaxially with the sixth recess 106 and integrally with the bottom wall.
  • the sixth recess 106 accommodates an idle gear 118 that is an external spur gear.
  • the idle gear 118 is rotatably supported on the support shaft 116 of the sixth recess 106.
  • the idle gear 118 is integrally provided with a rotating shaft 120 at the shaft center portion, and the rotating shaft 120 is inserted into the through hole 76A of the ring holder 76 and integrally rotates with the rotor 78 (see FIG. 3). Are linked together.
  • the idle gear 118 is rotated in the direction of arrow F when the motor 48 operates and rotates in the forward direction (rotation in the direction of arrow C in FIG. 2), and the motor 48 operates and rotates in the reverse direction (indicated by the arrow in FIG. 2). Rotate in the direction of arrow D).
  • the second driving force transmission mechanism 100 includes a clutch mechanism 122.
  • the second gear housing 90 houses the clutch mechanism 122 in the fifth recess 104.
  • the clutch mechanism 122 functions as an example of clutch means.
  • the clutch mechanism 122 includes a base portion 124, a rotor 126, a clutch gear 128, and a clutch spring 130, and functions as a centrifugal sliding clutch.
  • the second gear housing 90 is provided with a support shaft 132 on the bottom wall of the fifth recess 104.
  • the support shaft 132 protrudes integrally from the axial center part of the 5th recessed part 104 toward the 1st gear housing 50 (refer FIG. 2).
  • the base portion 124 is provided with a disk-shaped base plate 134.
  • the base plate 134 is rotatably supported by a support shaft 132 formed in the fifth recess 104 of the second gear housing 90.
  • the base plate 134 is formed with a support shaft 136 at the axial center, and a substantially C-shaped side wall 138 is formed coaxially with the support shaft 136.
  • the base plate 134 has a support shaft 136 and a side wall 138 projecting in the direction opposite to the second gear housing 90.
  • the base plate 134 is formed with a pair of rectangular extending portions 140 that protrude outward from the peripheral edge in the radial direction.
  • the extended portion 140 is formed such that the distal end portion has an arc shape coaxial with the base plate 134, and a protruding portion 140 ⁇ / b> A projects from the distal end portion toward the second gear housing 90.
  • the rotor 126 is formed in a bottomed cylindrical shape, the opening side is directed to the base plate 134, and is arranged coaxially with the base plate 134.
  • the rotor 126 is rotatable integrally with the base plate 134 by fitting a side wall 138 of the base plate 134 into an opening directed to the base plate 134.
  • the rotor 126 is arranged such that one end side in the axial direction is a gear 142 formed with spur teeth with external teeth, the other end side is a non-gear part 144, and the non-gear part 144 is on the base plate 134 side.
  • the rotor 126 is rotated by the rotational force of the motor 48 when the gear 142 is engaged with the idle gear 118 and the motor 48 (see FIG. 2) is operated.
  • the clutch gear 128 is formed in a cylindrical shape, and external spur teeth are formed on the outer peripheral portion.
  • the clutch gear 128 has an inner diameter that is larger than the outer diameter of the non-gear portion 144 of the rotor 126, and an inner peripheral surface that faces the non-gear portion 144, and is disposed coaxially with the rotor 126 and relatively rotatable. Has been.
  • the clutch gear 128 is meshed with the spool gear 110.
  • a gap is formed between the clutch gear 128 and the rotor 126, and a clutch spring 130 using, for example, a torsion coil spring is disposed in the gap.
  • the clutch spring 130 has an outer diameter smaller than the inner diameter of the clutch gear 128 in the non-stretchable natural state, and can rotate relative to the clutch gear 128 in the normal state.
  • the base portion 124 is provided with a lever 146 and a return spring 148 between the base plate 134 and the rotor 126.
  • the lever 146 is formed of a pair of a cylindrical bearing portion 150 and connecting portions 152 and 154 that protrude radially outward from the outer peripheral portion of the bearing portion 150.
  • Each of the connecting portions 152 and 154 is formed with a connecting projection 156 that protrudes in the same direction.
  • the lever 146 is configured such that the support shaft 136 of the base plate 134 is inserted into the bearing portion 150 in a state where the connection protrusions 156 of the connection portions 152 and 154 are directed toward the base plate 134, so that the lever 146 can rotate relative to the base plate 134. Supported.
  • the base plate 134 is formed with a pair of long holes 158 corresponding to the connection protrusions 156 of the connection portions 152 and 154 of the lever 146.
  • the pair of long holes 158 are provided in pairs with the support shaft 136 therebetween, and each long shaft has an arc shape centered on the support shaft 136 and is formed as a through hole in the base plate 134.
  • each of the connecting protrusions 156 of the connecting portions 152 and 154 is inserted into the elongated hole 158 of the base plate 134, and the range in which the lever 146 can be rotated relative to the base plate 134 is limited.
  • the return spring 148 for example, a coil spring is used, and one end is locked to the connecting portion 152 of the lever 146.
  • the return spring 148 is engaged with a side wall 138 formed on the base plate 134 at the other end. Accordingly, the return spring 148 urges the lever 146 in the arrow H direction with respect to the base plate 134.
  • the lever 146 is held by the base plate 134 so that the connecting projection 156 is positioned at one end of the long hole 158 by the urging force of the return spring 148.
  • the lever 146 has an engaging recess 154A in the connecting portion 154.
  • the above-described clutch spring 130 is bent with both ends directed inward in the radial direction, one end locked to an engaging recess 154A formed in the connecting portion 154 of the lever 146, and the other end rotor. 126 is engaged with an engagement recess (not shown) formed in the non-gear portion 144 of 126.
  • the clutch spring 130 is expanded in diameter by the lever 146 rotating in the arrow G direction with respect to the base plate 134 against the urging force of the return spring 148.
  • the clutch spring 130 is brought into pressure contact with the inner peripheral surface of the clutch gear 128 by expanding the diameter, and is connected to the inner peripheral surface of the clutch gear 128 by a frictional force generated to rotate integrally with the clutch gear 128.
  • the rotor 126 can rotate integrally with the clutch gear 128 when the clutch spring 130 is integrally connected to the clutch gear 128 by a frictional force.
  • the rotor 126 and the clutch gear 128 are rotated relative to each other when a rotational force exceeding the frictional force between the clutch spring 130 and the clutch gear 128 is applied. Further, the rotor 126 can be rotated relative to the clutch gear 128 by reducing the diameter of the clutch spring 130.
  • a circular spacer 160 is disposed between the second gear housing 90 and the base plate 134, and a pair of weights 162 is disposed between the spacer 160 and the base plate 134.
  • the spacer 160 has a cylindrical shaft portion 160A formed at the shaft center portion, and a support shaft 132 is inserted through the shaft portion 160A.
  • the spacer 160 has a pair of bottomed relief grooves 160B corresponding to each of the pair of long holes 158 formed in the base plate 134 around the shaft portion 160A.
  • Each of the escape grooves 160 ⁇ / b> B is formed in an arc shape having the same diameter as the long hole 158 of the base plate 134, and the distal end portion of the connection protrusion 156 of the lever 146 protruding from the long hole 158 of the base plate 134 enters.
  • the lever 146 and the spacer 160 are prevented from buffering each other when the distal end portion of the connecting projection 156 enters the escape groove 160B.
  • Each of the weights 162 is formed in a strip shape having a wide outer shape and a substantially arc shape in the longitudinal direction and having an equivalent weight, and is disposed so as to surround the shaft portion 160A of the spacer 160.
  • Each weight 162 is formed with a bearing hole 164 on one end side in the longitudinal direction.
  • a support shaft (not shown) is formed on the base plate 134 on a surface on the second gear housing 90 side at a predetermined position in the vicinity of a pair of outer peripheral portions sandwiching the shaft center portion.
  • Each of the weights 162 is supported by the base plate 134 so as to be rotatable about the bearing hole 164 by inserting the support shaft of the base plate 134 into the bearing hole 164B.
  • each of the weights 162 is formed with an engaging claw 166 formed in a substantially U shape on the other end side in the longitudinal direction.
  • Each of the weights 162 is engaged with each of the engaging claws 166 in a state where the connection protrusion 156 of the lever 146 protruding from the long hole 158 of the base plate 134 is inserted into the substantially U-shaped inside.
  • each of the weights 162 is supported on the base plate 134 via a support shaft (not shown), and each of the weights 162 follows the rotation of the base plate 134 and rotates.
  • each of the weights 162 is supported by the bearing hole 164B on one end side in the longitudinal direction, so that the engaging claw 166 side is rotated so that the diameter of the engaging claw 166 is expanded outward in the radial direction of the base plate 134 by centrifugal force. Move.
  • the diameter of each of the weights 162 is brought into contact with the protrusion 140 ⁇ / b> A formed on the extending portion 140 of the base plate 134 and the diameter expansion is limited.
  • Each of the weights 162 is engaged with the engaging claw 166 and the connecting projection 156 of the lever 146.
  • the lever 146 follows the diameter of the weight 162.
  • the base plate 134 is rotated in the direction of arrow G.
  • One end of the clutch spring 130 is locked to the lever 146, and the end of the clutch spring 130 that is locked to the connecting portion 154 of the lever 146 as the lever 146 rotates in the arrow G direction.
  • the diameter is increased by turning in the direction of arrow G.
  • the clutch spring 130 contacts the inner peripheral surface of the clutch gear 128, and the clutch gear 128 rotates in the direction of arrow G integrally with the base plate 134.
  • the spool gear 110 is engaged with the clutch gear 128, and when the clutch gear 128 rotates in the direction of the arrow G, the spool gear 110 is compensated for insufficient urging force of the winding spring 112, and the winding of the webbing 14 is compensated. It rotates in the direction of arrow A, which is the taking direction. That is, in the second driving force transmission mechanism 100, the output shaft 48A of the motor 48 is rotated in the reverse direction (in the direction of arrow D in FIG. 2), so that this rotational force is applied to the rotor 78, idle gear 118, rotor 126, and clutch gear 128. Is transmitted to the spool gear 110 via the shaft and the spool gear 110 is rotated in the winding direction. As a result, the spool 40 rotates in the winding direction to wind up the webbing 14 (see FIG. 2).
  • the clutch spring 130 when the clutch spring 130 is in contact with the inner peripheral surface of the clutch gear 128 and the winding torque of the spool 40 reaches a preset torque, the clutch spring 130 rotates relative to the clutch gear 128 against the frictional force. To do. Therefore, the clutch mechanism 122 limits the winding torque of the spool 40 by the frictional force generated between the clutch gear 128 and the clutch spring 130.
  • the lever 146 In the clutch spring 130, the lever 146 is rotated in the direction of arrow H by the urging force of the return spring 148, so that one end side of the lever 146 engaged with the connecting portion 154 is rotated in the direction of arrow H to reduce the diameter. .
  • the clutch spring 130 is separated from the inner peripheral surface of the clutch gear 128 by reducing the diameter. As a result, the clutch mechanism 122 releases the engagement state between the rotor 126 and the clutch gear 128, and the clutch gear 128 can rotate relative to the base plate 134.
  • FIG. 4 shows a schematic configuration of the control unit 170 provided in the webbing take-up device 16.
  • the controller 170 controls the operation of the motor 48.
  • the control unit 170 includes an ECU (Electronic Control Unit) 172 including various functional circuits such as a microcomputer, an A / D conversion circuit, a D / A conversion circuit, and a power circuit (drive circuit).
  • ECU 172 functions as an example of a control unit.
  • the seat belt device 10 is provided in each of the driver seat, the passenger seat, and the rear seat of the vehicle 12, and the rear seat is provided with a seatable occupant, but the ECU 172 includes a plurality of seats. Each belt device 10 may be provided, or one ECU 172 may control the winding of the webbing 14 of the plurality of seat belt devices 10.
  • the ECU 172 is connected to a motor 48 to be controlled.
  • the ECU 172 operates by being supplied with electric power from a battery (not shown) provided in the vehicle 12, and operates the motor 48 with this electric power.
  • the ECU 172 controls the rotation speed and rotation direction (forward rotation or reverse rotation) of the output shaft 48A of the motor 48 by controlling the drive voltage for operating the motor 48 and the polarity of the drive voltage.
  • the rotation speed of the motor 48 is controlled to control the rotation speed of the spool 40, that is, the winding speed of the webbing 14 onto the spool 40.
  • the ECU 172 controls the output torque by limiting the current when the motor 48 is operated.
  • the take-up torque of the spool 40 is obtained according to the output torque of the motor 48. Further, in the webbing take-up device 16, a tension corresponding to the take-up torque of the spool 40 is generated in the webbing 14, and the take-up torque is restricted, so that the load applied to the shoulder portion of the occupant wearing the webbing 14 is restricted.
  • the seat belt device 10 is provided with a buckle switch 174 in the buckle device 26.
  • the vehicle 12 is provided with, for example, a door switch 178 for detecting opening / closing of the door 176, a seat switch 180 for detecting whether an occupant is seated on the seat 28A of the seat 28, and the like.
  • the buckle switch 174 functions as an example of an attachment / detachment detection unit
  • the door switch 178 functions as an example of an opening / closing detection unit
  • the seat switch 180 functions as an example of a seating detection unit.
  • the seatbelt device 10 pulls out the webbing 14 from the webbing take-up device 16 and engages the tongue 24 with the buckle 30.
  • the engagement between the tongue 24 and the buckle 30 is released by operating a release button (not shown) provided on the buckle 30.
  • the buckle switch 174 outputs a signal corresponding to the engagement state between the tongue 24 and the buckle 30.
  • the buckle switch 174 outputs an on signal by engaging the tongue 24 with the buckle 30 and outputs an off signal when the engagement is released.
  • the door switch 178 outputs a signal corresponding to the opening / closing state of the door 176 by the occupant. For example, the door switch 178 outputs an off signal when the door 176 is closed, and outputs an on signal when the door 176 is opened.
  • the seat switch 180 outputs a signal corresponding to the seating of the occupant on the seat 28A of the seat 28. For example, the seat switch 180 outputs an ON signal when an occupant sits on the seat 28 and is pressed with a pressure equal to or higher than a predetermined pressure, and outputs an OFF signal when the occupant leaves the seat and the pressing force becomes less than a predetermined value. .
  • a buckle switch 174, a door switch 178 and a seat switch 180 are connected to the ECU 172.
  • the ECU 172 is connected to a vehicle speed sensor 182 that outputs a signal corresponding to the traveling speed of the vehicle 12 and a shift position sensor 184 that outputs a signal corresponding to an operation state (shift position) of a shift lever (not shown) of the vehicle 12.
  • the vehicle speed sensor 182 functions as an example of a vehicle speed detection unit
  • the shift position sensor 184 functions as an example of a shift position detection unit.
  • the ECU 172 controls the operation of the motor 48 and controls the winding of the webbing 14 based on signals input from various detection means such as a buckle switch 174, a door switch 178, a seat switch 180, a vehicle speed sensor 182, and a shift position sensor 184.
  • various detection means such as a buckle switch 174, a door switch 178, a seat switch 180, a vehicle speed sensor 182, and a shift position sensor 184 are provided as an example. It is not limited to.
  • the detection means at least the buckle switch 174 may be provided.
  • the detection unit may include at least one of a door switch 178, a seat switch 180, a vehicle speed sensor 182 and a shift position sensor 184.
  • the buckle device 26 includes a lift-up mechanism, it is preferable to further include detection means for detecting that the buckle 30 has been moved to the storage position.
  • the controller 170 is provided with a current sensor 186 that detects a current for driving the motor 48.
  • the current sensor 186 functions as an example of a current detection unit.
  • the ECU 172 is connected to a current sensor 186, reads the driving current of the motor 48 detected by the current sensor 186, and controls output power (for example, output voltage) so as not to exceed a preset current value.
  • the output torque of the motor 48 is controlled.
  • the current sensor 186 is provided separately from the ECU 172 as an example.
  • the present invention is not limited thereto, and the ECU 172 may include the function of the current sensor 186.
  • the ECU 172 confirms whether or not the occupant is wearing the webbing 14 with the buckle switch 174. Further, the ECU 172 uses the door switch 178 and the seat switch 180 to check whether the occupant is seated in the seat and whether the occupant is expected to move the body. Further, the ECU 172 uses the vehicle speed sensor 182 and the shift position sensor 184 to check whether the vehicle 12 has started forward travel or has reached a state in which forward travel has started. For example, when the ECU 172 confirms that the possibility that the occupant is seated in the seat and moves the body is low, the ECU 172 confirms whether or not the webbing 14 can be in close contact with the occupant by the buckle switch 174.
  • the ECU 172 closes the webbing 14 closely to the occupant when, for example, the vehicle 12 reaches a state in which the vehicle 12 can start the forward travel or the vehicle 12 starts the forward travel with the tongue 24 engaged with the buckle 30.
  • the webbing 14 is wound up.
  • fitting assist the winding for bringing the webbing 14 into close contact with the occupant by the motor 48 is referred to as fitting assist.
  • the ECU 172 confirms by the buckle switch 174 that the vehicle 12 has stopped and the engagement between the tongue 24 and the buckle 30 has been released for the passenger to get off, the webbing 14 is wound around the spool 40 and stored. .
  • the ECU 172 operates the motor 48 to rotate the spool 40 in the winding direction, and winds the webbing 14 drawn from the spool 40 onto the spool 40.
  • the winding of the webbing 14 to the spool 40 for storing the webbing 14 by the motor 48 is referred to as a storage assist.
  • the webbing take-up device 16 includes the first driving force transmission mechanism 60 that transmits the rotational force of the motor 48 to the spool 40 and rotates the spool 40 in the take-up direction when the motor 48 rotates forward. Is provided. Further, the webbing take-up device 16 is provided with a second driving force transmission mechanism 100 that transmits the rotational force of the motor 48 to the spool 40 and rotates the spool 40 in the take-up direction when the motor 48 rotates in the reverse direction. Yes. In the webbing take-up device 16, the first driving force transmission mechanism 60 is used when fitting assist is executed.
  • the second driving force transmission mechanism 100 in which the upper limit of the winding torque of the spool 40 is restricted is used as an example, and thereafter, the winding torque of the spool 40 can be controlled.
  • One driving force transmission mechanism 60 is used.
  • the ECU 172 of the webbing take-up device 16 rotates the spool 40 in the take-up direction via the first driving force transmission mechanism 60 by driving the motor 48 in the normal direction. At this time, the ECU 172 limits the output torque of the motor 48 by limiting the drive current of the motor 48 and limits the winding torque of the spool 40.
  • a load that the occupant receives from the webbing 14 when the webbing 14 is brought into close contact with the occupant is set, and the winding torque of the spool 40 is limited based on the set load. . That is, in order to obtain a high occupant restraint by the webbing 14, the spool 40 needs a large winding torque in order to pull the webbing 14 strongly so as not to generate so-called slack. However, if the winding torque of the spool 40 is too large, the occupant will receive a large load, causing discomfort to the occupant.
  • the load for example, the upper limit of the load
  • the upper limit of the take-up torque of the spool 40 is determined based on the set load
  • the output torque of the motor 48 is set based on the set upper limit of the take-up torque.
  • the ECU 172 of the webbing take-up device 16 has a limit value (a limit value) of the drive current I with respect to the drive voltage V of the motor 48 when performing the fitting assist based on the output torque of the motor 48 according to the take-up torque of the spool 40.
  • Current I F is set.
  • V F 12v
  • the tension of the webbing 14 is set based on the sensory evaluation so that a non-compressed feeling can be obtained for the mounted occupant (not causing discomfort such as a feeling of pressure).
  • the urging force of the take-up spring 112 of the webbing take-up device 16 is determined so that the urging force is obtained.
  • the webbing take-up device 16 is restricted in the take-up torque of the spool 40, does not give a load that causes discomfort to the occupant wearing the webbing 14, and obtains high occupant restraint. Further, the webbing take-up device 16 can maintain the restrained state of the occupant in a state in which the occupant feels uncompressed after the fitting assist is completed.
  • the ECU 172 when executing the storage assist, the ECU 172 first executes a main trie that operates the motor 48 for a predetermined time and winds the webbing 14 around the spool 40. Further, when the ECU 172 finishes the main trie, the motor 48 is operated at a preset time interval, and the winding of the webbing 14 remaining on the spool 40 and the winding of the webbing 14 to the spool 40 are completed. Execute retry to repeat the operation to confirm whether or not.
  • the storage assist includes a main try, a retry, and an end determination.
  • the main trie functions as an example of a preliminary operation
  • the retry functions as an example of a confirmation operation.
  • the ECU 172 When executing the main trie, the ECU 172 sets the drive voltage V to a preset voltage V T and reverses the motor 48 for a preset time Tm at the set drive voltage V (voltage V T ). Rotate. As a result, the rotation of the motor 48 is transmitted via the second driving force transmission mechanism 100, and the spool 40 is rotated in the winding direction with the upper limit of the winding torque being limited by the clutch mechanism 122. The rotational speed of the spool 40, that is, the moving speed of the webbing 14 during the main trie is determined by the drive voltage V (voltage V T ) of the motor 48.
  • the ECU 172 When executing the retry, the ECU 172 sets the drive voltage V to a preset voltage Vr and rotates the motor 48 in the normal direction, thereby winding the spool 40 in the winding direction via the first driving force transmission mechanism 60. Rotate to In addition, the ECU 172 ends one retry when the drive current I reaches a preset limit value Ir.
  • the winding torque of the spool 40 at the time of retry that is, the tension generated in the webbing 14 is limited by the limit value Ir of the drive current I.
  • the limit value Ir functions as an example of a drive current limit value in the confirmation operation.
  • the ECU 172 measures the time from the start of the operation of the motor 48 until the drive current I reaches the limit value Ir, the operation time T of the motor 48 and a preset determination. Based on the time Ts, it is determined whether or not the winding of the webbing 14 has been completed. When it is not determined that the winding of the webbing 14 has been completed based on the operation time T and the determination time Ts of the motor 48, the ECU 172 repeats the retry and determines that the winding has been completed, thereby ending the storage assist. .
  • the webbing 14 that has been released is wound around the spool 40 (the winding speed of the webbing 14) is not too fast or too slow. Affects time.
  • the tension applied to the webbing 14 is large, the webbing 14 or the tongue 24 is pulled with an unnecessarily large tension. It is preferable that the tension is sufficiently lower than the tension for contacting the passenger.
  • the winding speed, winding time, and tension of the webbing 14 capable of storing the webbing 14 smoothly and smoothly during the main try are set in advance by a test or the like.
  • the tension is set to a sufficiently low tension as compared with the tension for bringing the webbing 14 into close contact with the occupant.
  • the ECU 172 is set with the operating time Tm of the motor 48 during the main trie based on the winding time set by the seat belt device 10 and the voltage of the drive voltage V of the motor 48 based on the winding speed. VT is set.
  • the voltage V T is set lower than the voltage V F in the case of performing fitting assists.
  • the webbing take-up device 16 is provided in the second driving force transmission mechanism 100 so that the take-up torque of the spool 40 is set based on the set tension of the webbing 14 and the set take-up torque is obtained.
  • a frictional force between the clutch gear 128 of the clutch mechanism 122 and the clutch spring 130, that is, an outer diameter and an urging force of the clutch spring 130 are set.
  • the winding torque of the spool 40 that is set at the time of the main try functions as an example of a torque that does not reach the preset first torque.
  • the webbing 14 When the webbing 14 is wound around and stored in the spool 40, for example, the occupant is stepping on the webbing 14, and the tongue 24 provided on the webbing 14 or the webbing 14 is caught by interior parts such as the seat 28 in the vehicle interior. A state in which the webbing 14 is sandwiched between the seat 28 and the occupant and the webbing 14 is sandwiched between the doors, that is, a state in which an external force that inhibits the winding of the webbing 14 is applied may occur. is there. In these cases, unwinding of the webbing 14 may occur.
  • the webbing 14 is taken up when there is unwinding by performing the storage assist retry.
  • the ECU 172 is set with the limit value Ir of the drive current I so that the winding torque of the spool 40 is higher than that during the main try.
  • the ECU 172 repeats the normal rotation of the motor 48 by a preset number of times until the drive current I of the motor 48 reaches the limit value Ir.
  • the winding torque of the spool 40 is larger than the winding torque during the main try, and the rotation speed of the spool 40 is higher than the rotation speed during the main try. Is preferred.
  • the winding torque of the spool 40 is too large and when the rotational speed of the spool 40 is too high, the webbing 14 is pulled strongly.
  • the webbing 14 is entangled with the passenger, Considering the possibility of being caught on a part, it is not preferable to pull the webbing 14 too strongly and quickly.
  • the webbing take-up device 16 conducts a test or the like in consideration of the remaining state of the webbing 14 with respect to the take-up torque and rotational speed of the spool 40 at the time of the retry, and causes no discomfort to the occupant. It is set in a range that does not affect parts in the vehicle interior.
  • the current value of the drive current I of the motor 48 that generates the winding torque set in the spool 40 at the time of retry is set as the limit value Ir, and the voltage Vr based on the rotation speed (the moving speed of the webbing 14). Is set.
  • the winding torque set in the spool 40 at the time of retry functions as an example of the second torque.
  • the determination time Ts is, for example, when the retry is executed in the winding end state in which the webbing 14 pulled out from the spool 40 is wound and stored until there is no longer length, the drive current I reaches the limit value Ir. It is set based on the time until. In the present embodiment, the determination time Ts functions as an example of the determination time.
  • the vehicle 12 may be equipped with a so-called child seat, which is an infant assist device, on the passenger seat and the rear seat.
  • the fitting assist and the storage assist described below are omitted, and the detection of the buckle switch 174 is performed.
  • General winding control based on the state may be performed. Whether the child seat is attached may be recognized by the ECU 172 by providing a selection switch in the webbing take-up device 16 or the like.
  • FIG. 5 shows an outline of the winding control of the webbing 14 in the webbing winding device 16.
  • step 200 When the door 176 is closed, an affirmative determination is made at step 200, and when an occupant is seated on the seat 28 and an affirmative determination is made at step 202, the process proceeds to step 204.
  • step 204 When the occupant wears the webbing 14 and engages the tongue 24 with the buckle 30, an affirmative determination is made in step 204, the process proceeds to step 206, and fitting assist control is executed.
  • the webbing retractor 16 uses the door switch 178 and the seat switch 180 to predict whether or not the occupant is properly seated, and when it is predicted that the occupant is properly seated, the tongue 24 Is determined to be engaged with the buckle 30, and the webbing 14 winding (fitting assist) is prevented from being started against the occupant's intention.
  • the vehicle 12 is provided with the door switch 178 and the seat switch 180 and these are connected to the ECU 172 .
  • one or both of the door switch 178 and the seat switch 180 are provided. In this case, the processing of the corresponding step may be omitted.
  • FIG. 6 shows an example of the fitting assist control executed in step 206.
  • the fitting assist control reads the vehicle speed v output from the vehicle speed sensor 182 and confirms whether the vehicle speed v exceeds a preset speed vs.
  • step 222 the position of the shift gear detected by the shift position sensor 184 is read, and it is confirmed whether or not the position of the shift gear is the D range for driving the vehicle 12 forward or a position corresponding to the D range.
  • the vehicle 12 equipped with an automatic transmission in the case of corresponding to non-forward running such as “P range”, “N range”, or “R range”, in the case of a manual transmission, in the case of “N position” and “R position”, In step 222, a negative determination is made.
  • step 220 When the vehicle 12 moves forward and the vehicle speed v exceeds the speed vs (v> vs), an affirmative determination is made in step 220 and the process proceeds to step 224. If the shift position of the vehicle 12 is a position corresponding to forward travel of the vehicle 12 such as “D range”, an affirmative determination is made in step 222 and the process proceeds to step 224.
  • the ECU 172 When the ECU 172 proceeds to step 224, it performs fitting assist by rotating the motor 48 forward.
  • the fitting assist to set the drive voltage V to the voltage V F, to operate the motor 48 in forward rotation by the driving voltage V set.
  • the rotational force of the output shaft 48A of the motor 48 is transmitted to the spool 40 via the first driving force transmission mechanism 60, the spool 40 is rotated in the winding direction, and the webbing 14 is wound (fitting) on the spool 40. Assist) is started.
  • step 226 it checks whether it has reached the limit current I F which the drive current I of the motor 48 detected by the current sensor 186 is set in advance.
  • Drive current I reaches the limit current I F (I ⁇ I F), if an affirmative decision is made at step 226, the operation proceeds to Step 228 to end the fitting assist motor 48 is stopped.
  • the webbing 14 is in close contact with the occupant's body so that high occupant restraint can be obtained, and the occupant can be reliably protected.
  • the limiting current I F is that because the webbing 14 has been set based on no tension causing discomfort to the occupant (winding torque of the spool 40), thereby applying a load to be uncomfortable to the occupants There is no. Further, when the motor 48 is stopped, the urging force by the winding spring 112 is applied to the webbing 14, so that the passenger wearing the webbing 14 does not feel a pressure.
  • the vehicle speed sensor 182 and the shift position sensor 184 are used. However, one or both of the vehicle speed sensor 182 and the shift position sensor 184 may be provided. Processing may be omitted. Further, in place of the vehicle speed sensor 182 or the shift position sensor 184, fitting assistance may be performed by confirming whether or not the vehicle 12 has reached a state where it can travel using a parking brake switch or the like. Moreover, when the seatbelt apparatus 10 is provided with the buckle apparatus provided with the lift-up mechanism, the movement of the buckle 30 to the storage position may be included as a condition for starting the fitting assist. Thereby, by performing fitting assist before the buckle 30 moves to the storage position, it is possible to prevent the occupant from being further tightened by the webbing 14 when the buckle 30 moves to the storage position.
  • step 208 the occupant confirms whether or not the engagement state between the tongue 24 and the buckle 30 is released in order to release the wearing state of the webbing 14.
  • step 210 storage assist is executed.
  • FIG. 7 shows an example of the storage assist control according to the present embodiment.
  • the storage assist control is executed by shifting to step 210 in FIG.
  • FIG. 8 shows an outline of a change in the drive current I of the motor 48 detected by the ECU 172 with respect to the time at the storage assist.
  • the upper side from the origin shows the current value in the forward rotation.
  • step 230 the vehicle speed detected by the vehicle speed sensor 182 is read to check whether or not the vehicle 12 is stopped.
  • step 232 the position of the shift lever is It is confirmed whether or not the vehicle is in the “P range” indicating the parking state of the vehicle.
  • step 234 it is confirmed whether the door 176 of the vehicle 12 is closed.
  • the door 176 of the vehicle 12 is opened, it is considered that the occupant moves to get off, and the webbing 14 is wound around the spool 40 during the movement of the occupant, so that the webbing 14 becomes the body of the occupant.
  • the ECU 172 does not execute the storage assist of the webbing 14 and waits. To do.
  • the ECU 172 monitors the state of the buckle switch 174. When the tongue 24 is engaged with the buckle 30 again, the ECU 172 ends the processing of this flowchart and shifts to fitting assist control.
  • a main try is executed in step 236.
  • the second driving force transmission mechanism 100 is provided with a clutch mechanism 122, and the clutch mechanism 122 slips when the spool 40 reaches a winding torque higher than a preset value. Thereby, the spool 40 winds up the webbing 14 in a state where the upper limit of the winding torque is limited. Further, since the spool 40 is rotated at a rotational speed corresponding to the driving voltage V of the motor 48, when the webbing 14 is wound around the spool 40, the webbing 14 and the tongue 24 move smoothly.
  • the operation time Tm of the motor 48 in the main trie is a time set based on the total length of the webbing 14, the winding speed of the webbing 14, and the like.
  • the upper limit of the winding torque of the spool 40 is limited by the clutch mechanism 122, so that the drive current I of the motor 48 is a current value corresponding to the limited winding torque. Is not exceeded.
  • T I a preset time
  • the voltage Vr is set higher than the voltage V T as an example (Vr> V T ).
  • the retry voltage Vr may be the same as the main try voltage V T.
  • step 240 the drive current I of the motor 48 is detected by the current sensor 186, and it is confirmed whether or not the detected drive current I has reached the limit value Ir.
  • step 240 when the drive current I reaches the limit value Ir, an affirmative determination is made at step 240 and the routine proceeds to step 242 where the motor 48 is temporarily stopped and one retry is completed.
  • the motor 48 when the motor 48 starts to rotate forward during the retry, the drive current I of the motor 48 increases according to the load that the spool 40 receives from the webbing 14. At this time, if there is a remaining webbing 14 that is not wound in the main trie, the drive current I becomes a current value necessary for winding the webbing 14, and the load increases as the winding of the webbing 14 progresses. To do.
  • step 244 when one retry is completed, the process proceeds to step 244, and it is confirmed whether or not the measured operation time T is equal to or less than a preset determination time Ts. If the operating time T exceeds the time Ts (T> Ts), a negative determination is made in step 244 and the process returns to step 238. Thereby, when the operation time T exceeds the determination time Ts, as shown by the two-dot chain line in FIG. 8, the retry is repeated.
  • the retry may be terminated by reaching a preset number of times, and the elapsed time from the start of the retry for the first time is a preset time (for example, a range of several tens of seconds to several minutes). May be terminated by reaching a preset time).
  • the drive current I of the motor 48 increases rapidly as shown in FIG.
  • the limit value I is reached. That is, in the state where the webbing 14 is wound around the spool 40, the load on the spool 40 increases, the winding torque of the spool 40 increases rapidly, and the drive current I of the motor 46 also increases rapidly.
  • the operating time T is shortened.
  • the retry is executed and the webbing 14 is fully extended, so that the winding torque of the spool 40 is rapidly increased to operate.
  • the time T reaches the determination time Ts or becomes shorter than the determination time Ts. In such a case, it is difficult to wind up the webbing 14 even if the retries are repeated. For example, before the occupant wears the webbing 14 next time, the occupant can unlock the catch of the webbing 14. It is valid.
  • step 244 of FIG. 7 when the operation time T becomes equal to or less than the determination time Ts, it is determined that the storage of the webbing 14 has ended (positive determination), the retry is ended, and the storage assist is ended (step 246). ).
  • the webbing take-up device 16 can accurately determine the state in which the webbing 14 cannot be taken up when the entire amount of the webbing 14 has been taken up, and end the storage assist.
  • the intermittent operation of the motor 48 is not unnecessarily repeated for winding the webbing 14, and the number of retries can be reduced.
  • the intermittent operation of the motor 48 may be unnecessarily repeated, which may cause discomfort or discomfort to the occupant.
  • the retry can be completed at an appropriate timing, the occupant may feel discomfort. And no sense of incongruity.
  • the webbing 14 remaining unwound can be removed by releasing the sandwiching of the doors during the retry. It can be wound and stored.
  • the ECU 172 of the webbing take-up device 16 measures the time until the drive current I of the motor 48 reaches the limit value Ir at the time of retry. For example, the ECU 172 detects the drive current I as time passes, Completion of winding of the webbing 14 can be determined easily and accurately as compared with the case where processing such as calculating the rate of change from the detected drive current I is performed.
  • the door switch 178, the vehicle speed sensor 182 and the shift position sensor 184 are used to check whether or not the storage assistance of the webbing 14 is possible.
  • the result may be included.
  • the detection result of the seat switch 180 it can be combined with the detection result of the door switch 178, for example. That is, the occupant disengages the tongue 24 and the buckle 30, then gets off and closes the door 176. From here, after the buckle switch 174 is turned off, the detection state of the door switch 178 changes from on (door 176 opened) to off (door 176 closed), and the door switch 178 is off.
  • the seat switch 180 is turned off
  • the vehicle speed sensor 182 is used.
  • a parking brake sensor that detects the operation of the parking brake is used. When the parking brake is activated by the parking brake sensor, the vehicle It may be determined that 12 is stopped.
  • the storage assist is started using the detection results of the door switch 178, the seat switch 180, the vehicle speed sensor 182 (or the parking brake sensor), and the shift position sensor 184.
  • the vehicle speed sensor 182 or the parking brake sensor
  • the shift position sensor 184 it is not limited to this.
  • at least one of a door switch 178, a seat switch 180, a vehicle speed sensor 182 and a shift position sensor 184 may be used.
  • none of the door switch 178, the seat switch 180, the vehicle speed sensor 182 and the shift position sensor 184 may be used. In these cases, the processing corresponding to the detection means that is not used may be omitted.
  • the first driving force transmission mechanism 60 including the clutch mechanism 82 is used as the first transmission means
  • the second driving force transmission mechanism 90 including the clutch mechanism 122 is used as the second transmission means.
  • the configuration of the first and second transmission means is not limited to these. If the first transmission unit is configured to transmit the rotation of the output shaft so that the winding shaft is rotated in the winding direction by rotating the output shaft of the driving unit in the first direction, Any configuration can be applied. Further, the second transmission means rotates the output shaft of the drive means in the second direction so that the rotation of the output shaft is transmitted when the winding shaft is rotated in the winding direction. Any configuration is applicable as long as the rotation of the output shaft is transmitted to the winding shaft within a range in which the winding torque of the winding shaft does not reach the preset first torque.
  • the transmission means is not limited to the first transmission means and the second transmission means, as long as it transmits at least the rotation of the output shaft to the winding shaft and rotates the winding shaft in the winding direction. Any configuration applies.

Abstract

モータの駆動力を用い、円滑なウェビングの巻取格納を行う。タングとバックルとの係合が解除されると、予め設定された時間、モータの出力軸を回転させることで巻取軸を巻取方向へ回転させ、巻取軸にウェビングを巻き取る主トライを実行する。この後、予め設定された駆動電圧でモータの出力軸を回転させて巻取軸を巻取方向へ回転させ、駆動電流が予め設定した電流値に達することでモータを停止させるリトライを繰り返す。また、リトライの実行時にモータが回転開始から回転停止までの時間を計測し、計測された時間が判定時間以下となることで、リトライを終了して、ウェビングを巻取軸に巻き取る格納アシストを終了する。

Description

ウェビング巻取装置
 本発明は、ウェビング巻取装置に関する。
 乗用車などの車両には、座席に着座した乗員をウェビングにより拘束するシートベルト装置が取り付けられている。シートベルト装置には、ウェビングを引き出し可能となるようにスプールに巻き取って格納するウェビング巻取装置が設けられる。ウェビング巻取装置は、乗員が装着時に引き出したウェビングを、非装着時にスプールに巻き取って格納する。このようなウェビング巻取装置には、モータを駆動手段として用い、モータの駆動力によりスプールを、ウェビング巻取方向に回転させることで、ウェビングを巻き取って格納するモータリトラクタと称されるものがある。
 モータを用いたウェビング巻取装置については、例えば特開2007-055308号公報に示されるように、装着状態が解除されることでモータへ通電して巻取軸へのウェビングの巻き取りを開始し、モータの出力軸がロックして通電電流が閾値以上に増加することでモータへの通電を遮断する際、増加中の通電電流の微分値を検出し、微分値が基準値以上の場合に、ウェビングが全格納されたと判定する提案がなされている。
 上記文献の提案では、巻き取り途中のウェビングが乗員の腕などの柔らかいものを巻き込んだ場合、通電電流波形の接線の傾きは比較的緩やかになるが、巻き取り途中のウェビングが固形物に引っかかった場合、通電電流波形の接線の傾きが急峻になることから、通電電流波形の接線に対応する通電電流の微分値を用い、微分値が基準値以上となった場合に、ウェビングが全格納されたと判断するようにしている。
 ところで、乗員が降車する際、開閉されるドアに、巻き取り前のウェビング又は巻き取り途中のウェビングが挟まれてしまうことがある。ウェビングがドアに挟まれた状態でウェビングの巻き取りが行われると、ウェビングが巻き取られずに残っていても、通電電流の微分値が基準値以上となり、ウェビングが全格納されたと判定されてしまう可能性がある。
 ドアに挟み込まれたウェビングは、ドアを開くことで、巻取軸への巻き取りが可能となるが、巻取可能となる前にウェビングが全格納されたと判定されると、巻き取りが必要であるのに、巻き取られずに残ってしまう可能性が生じる。
 本発明は、上記事実を鑑みて成されたものであり、モータの駆動力を用いてウェビングを巻き取って格納する際、適正なウェビングの格納を可能とするウェビング巻取装置を提供する。
 上記目的を達成するための本発明の第1態様のウェビング巻取装置は、乗員拘束用のウェビングの基端が係止され、巻取方向へ回転されることで前記ウェビングが層状に巻き取られて格納され、格納された前記ウェビングが引き出されることで引出方向へ回転される巻取軸と、前記ウェビングに設けられたタングと車体に固定されたバックルとの係合及び係合解除を検出する着脱検出手段と、所定の方向へ回転される出力軸を備え、供給される駆動電圧に応じて前記出力軸を回転させるモータと、前記モータの出力軸の回転を前記巻取軸に伝達して前記巻取軸を前記巻取方向へ回転させる伝達手段と、前記モータの駆動電流を検出する電流検出手段と、制御手段と、を含む。前記制御手段は、前記着脱検出手段によりタングとバックルとの係合解除が検出された場合に、前記駆動電圧を供給して前記モータの出力軸を回転させ、前記電流検出手段で検出された駆動電流が予め定めた制限値に達した場合に、前記出力軸の回転を停止させ、かつ前記出力軸の回転開始から回転停止までの時間を計測する、というそれぞれの確認動作を実行すると共に、前記計測されたモータの作動時間が前記巻取軸に前記ウェビングの全量を巻き取った状態で前記出力軸を回転させた場合に回転開始から停止までの時間に対応する判定時間以下となるまで、所定の時間間隔で前記確認動作を繰り返すように制御し、前記作動計測時間が前記判定時間以下となった場合に、前記確認動作を終了する、制御をおこなう。
 第1態様によれば、予め設定された時間間隔でモータを作動させて巻取軸をウェビングの巻取方向へ回転させる。この際、巻取可能なウェビングが残っていれば、巻取軸に巻き取られる。また、ウェビングが巻き取られて巻取軸の負荷が増加することで駆動電流が増加する。増加した駆動電流が制限値に達することでモータを停止する。確認動作においては、モータの回転開始から回転停止までの時間が計測され、計測されたモータの作動時間が判定時間以下となるまで繰り返す。
 判定時間は、全量のウェビングを巻取軸に巻き取った状態でのモータを回転させたときの回転開始から回転停止までの時間に対応されている。確認動作は、計測された作動時間が判定時間以下となることで終了され、これにより、巻取軸へのウェビングの巻き取りを終了する。
 従って、ウェビングの巻き取り残りがあれば、残っているウェビングを巻き取ることができると共に、簡単にかつ適正にウェビングの巻き取りを終了させることができる。
 本発明の第2態様のウェビング巻取装置は、前記制御手段が、前記確認動作に先立って、前記モータの前記出力軸を回転させ、前記ウェビングの全量が前記巻取軸に巻き取られる時間に対応する時間が経過した後に前記出力軸の回転を停止させる事前動作を実行する、ことを含む。
 第2態様によれば、確認動作に先立って、ウェビングの全量が巻取軸に巻き取られる時間に対応する時間が経過するまでモータを回転させる事前動作を行う。巻取軸から引き出されているウェビングは、この事前動作により巻取軸に巻き取られるので、確認動作においてモータを作動させる回数を低減させることができる。
 本発明の第3態様のウェビング巻取装置は、前記制御手段が、前記事前動作において、前記駆動電圧として前記巻取軸が予め設定された巻取速度となる回転速度で前記出力軸が回転されるように設定された電圧を前記モータへ供給する、ことを含む。
 第3態様によれば、事前動作における巻取軸の巻取速度が予め設定された速度となるように設定された駆動電圧をモータへ供給する。この際、巻取軸の巻取速度を、緩やかにウェビングが移動して巻き取られる速度とすることで、ウェビングを円滑に移動させて巻き取ることができる。
 本発明の第4態様のウェビング巻取装置は、前記モータが、前記供給される駆動電圧に応じて前記出力軸を第1の方向又は第1の方向と逆方向の第2の方向へ回転させ、前記伝達手段が、前記出力軸の前記第1の方向への回転を前記巻取軸に伝達して前記巻取軸を前記巻取方向へ回転させる第1の伝達手段、及び前記出力軸の前記第2の方向への回転を前記巻取軸に伝達して前記巻取軸を前記巻取方向へ回転させると共に、前記巻取軸の巻取トルクが予め設定された第1のトルクに達しない範囲内となるように前記出力軸の出力トルクを前記巻取軸に伝達する第2の伝達手段を含み、前記制御手段は、前記事前動作において、前記出力軸を前記第2の方向へ回転させるように前記モータに前記駆動電圧を供給し、前記確認動作において、前記出力軸を前記第1の方向へ回転させるように前記モータに前記駆動電圧を供給する、ことを含む。
 第4態様によれば、事前動作は、モータの出力軸を第2の方向へ回転させて、第2の伝達手段により巻取軸の巻取トルクを第1のトルクに達しない範囲に制限して巻取軸を回転させる。従って、巻取軸は、第1のトルクを超える巻取トルクでウェビングを引っ張ることがない。また、確認動作は、モータの出力軸を第1の方向へ回転することで、第1の伝達手段を介して巻取軸を巻取方向へ回転させることができ、駆動電流が制限値に達するまでモータの出力軸を回転させることができる。
 本発明の第5態様のウェビング巻取装置は、前記制御手段が、前記確認動作において、前記制限値を、前記巻取軸の巻取トルクが前記第1のトルクより高い第2のトルクが得られる前記モータの駆動電流の電流値としている、ことを含む。従って、確認動作では、事前動作と比べてウェビングを強く引くことができるので、例えば、ウェビングが座席と座席上の品物との間に挟まっている場合にも、ウェビングを引き抜いて巻き取ることができる。
 本発明の第6態様のウェビング巻取装置は、ドアの開閉を検出する開閉検出手段、座席に乗員が着座したか否かを検出する着座検出手段、車速を検出する車速検出手段、及びシフトレバーの操作位置を検出するシフト位置検出手段の少なくとも1つの検出手段を含み、前記制御手段は、前記着脱検出手段及び前記少なくとも1つの検出手段の検出結果に基づいて、前記モータへの駆動電圧の供給を開始する、ことを含む。
 第6態様によれば、開閉検出手段、着座検出手段、車速検出手段、及びシフト位置検出手段の何れか少なくとも1つの検出手段の検出結果を含めることで、適正なタイミングで、ウェビングの巻き取りを開始することができる。
 本発明の各態様によれば、ウェビングの巻き取りが終了しているか否かの確認を適正に行うことができると共に、ウェビングの巻き取りが終了しているか否かの確認を行いながら、巻き取り残っているウェビングを適正に巻き取ることができる、という効果を有する。
本実施の形態に係るシートベルト装置の一例を示す車両の要部の概略斜視図である。 ウェビング巻取装置の一例を示す要部の斜視図である。 ウェビング巻取装置の図2とは異なる部位の一例を示す要部の斜視図である。 本実施の形態に係るウェビング巻取装置の制御部の一例を示す要部のブロック図である。 ウェビングの巻取制御の一例を示す流れ図である。 フィッティングアシスト制御の一例を示す流れ図である。 本実施の形態に係る格納アシスト制御の一例を示す流れ図である。 本実施の形態に係る格納アシストにおける時間に対するモータの駆動電流の一例を示す線図である。
 以下に、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。図1は、本実施の形態に係るシートベルト装置10を示す。シートベルト装置10は、乗用車などの車両12に用いられる。なお、以下の説明において、車両12の前後方向の前方を矢印FR、上下方向の上方を矢印UP、及び車幅方向の内方を矢印INで示す。
(シートベルト装置の構成の一例)
 シートベルト装置10は、長尺帯状のウェビング14を長手方向の一端側である基端側から巻き取って格納するウェビング巻取装置16を備える。シートベルト装置10では、ウェビング巻取装置16が、例えば、車両12のセンターピラー18の下端部に配置されて図示しない車体に固定される。また、シートベルト装置10は、所謂3点式となっており、ウェビング巻取装置16から引き出されているウェビング14が、例えば、センターピラー18の上部に取り付けられたスリップジョイント20に巻き掛けられて折り返されている。さらに、ウェビング14は、スリップジョイント20で折り返された先端部が、センターピラー18の下端部近傍に固定されたアンカープレート22に係止されている。
 スリップジョイント20とアンカープレート22との間のウェビング14に、ウェビング14の長手方向に沿って摺動可能とされたタング24が設けられている。また、シートベルト装置10は、バックル装置26を備える。バックル装置26は、車両12に乗車した乗員が着座する座席(例えば前席)28のウェビング巻取装置16と反対側に配置される。バックル装置26は、一端にバックル30が取り付けられたアーム32を備え、例えば、バックル30が座席28のシート28Aの上面近傍の予め定められた位置となるようにアーム32の他端側が車体に固定されている。なお、シートベルト装置10では、本実施例のバックル装置26に限らず、バックル30を座席28のシート28Aの上面より上方のタング24との着脱位置と、シート28Aの上面によりも下方の格納位置との間を移動させるリフトアップ機構を備えたバックル装置が用いられても良い。
 シートベルト装置10は、座席28に着座した乗員が、タング24を把持してウェビング巻取装置16からウェビング14を引き出し、タング24をバックル30に係合させることで、ウェビング14による乗員の拘束が可能なウェビング装着状態となる。なお、シートベルト装置10は、車両12の前席である運転席及び助手席の各々に設けられ、また、後席には着座可能な乗員分が設けられているが、以下の説明では、運転席に設けられたシートベルト装置10を例に説明する。
 図2及び図3には、本実施の形態に係るウェビング巻取装置16の一例を示している。図2に示すように、ウェビング巻取装置16は、図示しない車体に固定されるフレーム34を備えている。フレーム34は互いに対向された脚板36、38を備える。脚板36、38は断面U字形状に形成され、車体に固定された状態で各々の面が車両前後方向に向けられる。脚板36、38の間には、巻取軸とされるスプール40が配置されている。スプール40は、略円筒形状に形成され、脚板36、38の間に回転自在となるように掛け渡されている。
 スプール40には、外周部に長尺帯状のウェビング14の長手方向の一端側となる基端部が係止されている。スプール40は、軸線を軸に一方向(例えば、図2の矢印A方向)に回転されることでウェビング14が層状に巻き取られ、巻き取られたウェビング14が基端側と反対側の端部側へ引かれることで、他方向(一方向と反対方向、図2の矢印B方向)へ回転される。以下の説明では、一例として矢印A方向を、ウェビング14の巻取方向とし、矢印B方向をウェビング14の引出方向という。
 スプール40には、軸心部に、長手方向がスプール40の軸線方向に沿う棒状のトーションシャフト(図示省略)が設けられている。トーションシャフトは、脚板38の端部近傍でスプール40に対して相対回転不能な状態で繋がり、スプール40と一体的に回転する公知の構成が適用されている。
 脚板36には、脚板38と反対側の面に、ロック機構42のハウジング44が取り付けられている。ウェビング巻取装置16では、ロック機構42が車両急減速時にウェビング14が引き出されるのを規制するロック手段の一例として機能する。前記したトーションシャフトは、ハウジング44に回転自在となるように直接又は間接的に支持されている。ハウジング44の内部には、車両が急減速状態になった場合に作動し、作動することでトーションシャフトの脚板36側の端部が引出方向へ回転するのを規制する所謂「VSIR機構」を構成する各種部品や、トーションシャフトが急激に引出方向へ回転することで作動し、作動することでトーションシャフトの脚板36側の端部が引出方向へ回転することを規制する所謂「WSIR機構」を構成する各種部品が収容されてロック機構42が形成されている。
 また、脚板36には、脚板38と反対側にプリテンショナ46が設けられている。ウェビング巻取装置16では、プリテンショナ46が車両急減速時における強制引張手段の一例として機能する。プリテンショナ46は、車両急減速状態で作動することで前記トーションシャフトの脚板36側の端部又はスプール40に対して巻取方向への回転力を付与して、スプール40を強制的に巻取方向へ回転させる。これにより、シートベルト装置10は、車両急減速時に乗員の体が車両前方へ移動してしまうのをウェビング14により阻止する。
 一方、ウェビング巻取装置16には、モータ48が設けられている。本実施の形態においてモータ48は、駆動手段の一例として機能する。ウェビング巻取装置16は、モータ48の駆動力によりスプール40を巻取方向へ回転させてウェビング14を巻き取るモータリトラクタとして機能する。モータ48は、例えば、脚板36、38の間でスプール40の下側に配置される。モータ48は、回転軸である出力軸48Aの軸線方向がスプール40の軸線方向に沿うように配置され、出力軸48Aが一方の脚板38の下部に形成された透孔38Aから脚板36と反対側に露出されている。モータ48は、出力軸48Aが第1の方向及び第1の方向と反対方向である第2の方向に回転駆動される。以下の説明においては、第1の方向を矢印C方向とし、出力軸48Aの矢印C方向へ回転を正転回転と言い、第2の方向を矢印D方向とし、出力軸48Aの矢印D方向への回転を逆転回転と言う。
 (第1の伝達手段の構成の一例)
 脚板38には、脚板36と反対側に、収容部材としての第1ギヤハウジング50が取り付けられる。第1ギアハウジング50には、下側部分に、脚板38と反対側へ向けて開口された収容部としての下凹部52が形成されている。下凹部52には、下部に第1凹部54が形成され、上部に第2凹部56及び第3凹部58が形成されている。第1凹部54、第2凹部56、及び第3凹部58の各々は、軸線方向がモータ48の出力軸48Aの軸線方向に沿う円筒状に形成され、下凹部52は、第1凹部54、第2凹部56、及び第3凹部58が一部重ね合わせられるように連続されている。また、第1凹部54は、第2凹部56及び第3凹部58と比べて大径とされ、第2凹部56は、第3凹部58と比べて小径とされている。
 また、第1ギアハウジング50には、上側部分に追加収容部として、脚板38側に向けて開口された円筒状の上凹部(図示省略)が形成されている。第1ギアハウジング50は、この上凹部の軸線がスプール40の軸線方向と同軸的に配置される。また、この上凹部は、内径が下凹部52の第1凹部54の内径に比べて大径とされ、この上凹部と下凹部52の第3凹部58とが連通されている(図示省略)。さらに、第1ギアハウジング50には、下凹部52の脚板38側を向く底壁にモータ48の本体部分が固定され、第1凹部54の底壁にモータ48の出力軸48Aが挿通されて第1凹部54内に突出されている。
 第1ギアハウジング50には、第1駆動力伝達機構60が収容される。本実施の形態において第1駆動力伝達機構60は、伝達手段の一例として機能し、また、第1の伝達手段の一例として機能する。第1凹部54内に突出されたモータ48の出力軸48Aには、外歯で平歯の出力ギヤ62が取り付けられている。また、第2凹部56には、二段シャフト64が、第2凹部56と同軸的にかつ底壁と一体的に設けられている。二段シャフト64には、二段ギヤ66が設けられ、二段ギヤ66が回転自在に支持される。二段ギヤ66には、各々が外歯で平歯の大径ギヤ68と、大径ギヤ68よりも小径の小径ギヤ70とが同軸的にかつ一体に形成され、第2凹部56内に収容されている。また、二段ギヤ66の大径ギヤ68は、出力ギヤ62よりも大径とされて、出力ギヤ62に歯合されている。なお、以下の説明において、ギヤの大径及び小径は、外径のみで無く歯数の相違も示し、大径のギヤは小径のギヤに比べて歯数が多いことを示す。
 下凹部52の第1凹部54には、荷重制限機構としてのオーバーロード開放機構72が設けられている。第1凹部54には、支持シャフト74が、第1凹部54と同軸とされて底壁に一体的に設けられている。支持シャフト74には、オーバーロード開放機構72を形成するリングホルダ76及びロータ78が回転自在に支持される。
 ロータ78は、外歯で平歯とされ、リングホルダ76は、軸心部が中空状とされ(図示省略)、外径がロータ78より大径とされて、かつ外歯で平歯のギヤとされている。ロータ78は、リングホルダ76と同軸とされて、軸線方向の一端側(第1ギアハウジング50の第1凹部54側と反対側)がリングホルダ76の中空内部に挿入されている。
 リングホルダ76の中空内部の内周面とロータ78との間には、弾性部材により形成された図示しない所定数(例えば2つ)のリング部材が介在されている。リングホルダ76は、弾性部材により形成されたリング部材を介してロータ78と一体回転可能とされ、このロータ78を介して支持シャフト74に回転自在に支持されている。また、リングホルダ76は、回転方向に所定以上の荷重(回転トルク)を受けることでリング部材から受ける弾性力(付勢力)に抗して、ロータ78に対して相対回転可能となっている。
 リングホルダ76は、二段ギヤ66の小径ギヤ70よりも大径とされ、小径ギヤ70に歯合されている。モータ48の出力軸48Aの回転は、二段ギヤ66を介して、リングホルダ76に伝達される。
 ここで、オーバーロード開放機構72は、例えば、車両急減速状態でプリテンショナ46が動作してスプール40を強制的に巻取方向へ回転させた場合に、リングホルダ76とロータ78との間に、予め設定された以上の荷重による回転力が付与された際に、リングホルダ76とロータ78とが相対回転され、予め設定された以上の荷重による回転力の伝達が阻止される。これにより、ウェビング巻取装置16では、予め設定された荷重以上の回転力がモータ48等に伝達されてしまうのを阻止している。
 下凹部52の第3凹部58内には、外歯で平歯の中間ギヤ80が、第3凹部58と同軸とされて、回転自在に配置されている。この中間ギヤ80は、オーバーロード開放機構72のロータ78よりも大径とされ、ロータ78に歯合されている。
 第1ギアハウジング50には、図示しない上凹部内にクラッチ機構82が配置されている。本実施の形態においてクラッチ機構82は、クラッチ手段の一例として機能する。クラッチ機構82は、クラッチギヤ84を備える。クラッチギヤ84は、内部が中空とされ、外歯で平歯とされている。クラッチギヤ84は、中間ギヤ80よりも大径とされ、第1ギアハウジング50に形成された上凹部と下凹部52の第3凹部58との連通部分で、中間ギヤ80に歯合されている。
 クラッチギヤ84には、中空内部に、クラッチ部材としての所定数(例えば2つ)のロックレバー(図示省略)が付勢された状態で回動可能に支持されている。また、クラッチギヤ84には、軸心部にラチェットギヤ86が同軸的に配置されている。ラチェットギヤ86は、前記したトーションシャフトの脚板38側の端部を介して、スプール40に同軸的に、かつ相対回転不能な状態で連結されている。
 ラチェットギヤ86は、外周部全体に、外歯のラチェット歯86Aが形成され、ラチェット歯86Aが、クラッチギヤ84の中空内部に配置される。なお、脚板38とクラッチギヤ84との間には、略円盤状のクラッチカバー88が配置される。クラッチカバー88は、軸心部をラチェットギヤ86が貫通した状態で第1ギアハウジング50の上凹部の開口を閉じるように取り付けられる。
 従って、クラッチギヤ84は、モータ48が作動されて出力軸48Aが正転回転(矢印C方向への回転)されると、出力軸48Aの回転力(駆動力)が、出力ギヤ62、二段ギヤ66、オーバーロード開放機構72(リングホルダ76とロータ78)、及び中間ギヤ80を介して減速されて伝達され、ウェビング14の巻取方向へ回転される。クラッチギヤ84が巻取方向へ回転されると、クラッチギヤ84の内部の図示しないロックバーの各々が、付勢力に抗して回動されてラチェット歯86Aに噛み合う。これによりクラッチ機構82は、クラッチギヤ84が巻取方向へ回転されることで、クラッチギヤ84とラチェットギヤ86とが一体回転し、スプール40を巻取方向(矢印A方向)へ回転させる。
 また、クラッチ機構82は、ウェビング14が引かれることで、スプール40が引出方向(図2の矢印B方向)へ回転されると、スプール40の引出方向への回転により、ラチェットギヤ86が引出方向へ回転される。クラッチ機構82では、ラチェットギヤ86の引出方向への回転に対して、クラッチギヤ84の内部のロックバーがラチェット歯86Aと非係合状態となることで、クラッチギヤ84とラチェットギヤ86とが相対回転する。これにより、スプール40の引出方向への回転がクラッチギヤ84を介して、第1駆動力伝達機構60等へ伝達されるのが防止される。
 さらに、クラッチ機構82は、モータ48の出力軸48Aが逆転回転(矢印D方向への回転)されることで、クラッチギヤ84が引出方向へ回転され、クラッチギヤ84の内部のロックバーとラチェット歯86Aとの係合状態が確実に解除される。これにより、クラッチ機構82を設けたウェビング巻取装置16では、プリテンショナ46等が作動されて、スプール40が巻取方向へ強制的に回転された後、モータ48の出力軸48Aを逆転回転させることで、ウェビング14の引き出しが可能となるようにしている。
(第2の伝達手段の構成の一例)
 一方、ウェビング巻取装置16には、第1ギアハウジング50の脚板38と反対側に、第2ギヤハウジング90が取り付けられている。ラチェットギヤ86は、回転軸86Bが、第1ギアハウジング50の上凹部の底壁に形成された貫通孔50Aから、脚板38と反対側へ突出される。また、オーバーロード開放機構72のリングホルダ76には、軸心部に貫通孔76Aが形成されており、この貫通孔76Aにシャフトなどを挿入することで、ロータ78と一体に回転するように連結される。なお、以下の説明においては、ラチェットギヤ86(スプール40)の軸線をCLとして示し、ロータ78の軸線をCLとして示す。また、第1ギアハウジング50と第2ギアハウジング90との間には、例えば、図示しないシートが介在されても良い。
 図3には、第2ギアハウジング90内に収容される第2駆動力伝達機構100の一例を示している。本実施の形態において第2駆動力伝達機構100は、伝達手段の一例として機能し、また、第2の伝達手段の一例として機能する。なお、図3では、第2ギアハウジング90を第1ギアハウジング50側から見た状態を示しており、図3紙面右側が第1ギアハウジング50及び脚板38側(図3では、何れも図示を省略)となっており、図3の説明では、この方向を第1ギアハウジング50側又は脚板38側として説明する。
 第2ギアハウジング90には、第1ギアハウジング50側の面に第4凹部102、第5凹部104、及び第6凹部106が形成されている。第4凹部102は、第2ギアハウジング90の上部側に略円筒状に形成され、第5凹部104は、第2ギアハウジング90の下部側に、上部側が第4凹部102に重なる略円筒状に形成されて、第4凹部102と連続されている。また、第6凹部106は、第2ギアハウジング90の下部側に、一部が第5凹部104に重なる略円筒状に形成されて、第5凹部104と連続されている。第2ギアハウジング90は、第4凹部102の軸心がラチェットギヤ86(スプール40)の軸線CLに同軸的とされ、第6凹部106の軸心がオーバーロード開放機構72のロータ78の軸線CLに同軸的とされるように第1ギアハウジング50に取り付けられる。
 第2ギアハウジング90には、第1ギアハウジング50と反対側を向く第4凹部102の底壁に第4凹部102と同軸的にかつ底壁と一体的に支持シャフト108が形成されている。第4凹部102には、スプールギヤ110が収容される。スプールギヤ110は、有底円筒状に形成され、開口側が第4凹部102の底壁側へ向けられて、支持シャフト108に回転自在に支持されている。
 スプールギヤ110は、外歯の平歯が形成されている。また、スプールギヤ110には、内部に渦巻きばねなどを用いた巻取ばね112が配置されている。巻取ばね112は、付勢部材の一例として機能する。巻取ばね112は、一端がスプールギヤ110の内周面に係止され、他端が、例えば第4凹部102の支持シャフト108に回転可能に支持された図示しないアダプタに係止され、このアダプタに対してスプールギヤ110を巻取方向(図3の矢印A方向)へ付勢する。このアダプタは、例えば巻取ばね112の付勢力では、支持シャフト108に対して相対回転が阻止されるが、巻取ばね112の付勢力より強い回転力が付与されることで、支持シャフト108に対して巻取方向及び引出方向へ相対回転可能となる。
 スプールギヤ110には、軸心部に回転軸114が一体的に形成されている。回転軸114は、スプールギヤ110から第1ギアハウジング50へ向けて突出されている。スプールギヤ110は、回転軸114が、ラチェットギヤ86の回転軸86B(図2参照)に連結される。これにより、スプールギヤ110は、巻取ばね112の付勢力により、ラチェットギヤ86及びスプール40と一体で巻取方向へ回転される。
 ここで、巻取ばね112の付勢力は、乗員がウェビング14を装着したときに、ウェビング14に弛みが生じない程度の弱い付勢力とされている。すなわち、乗員がウェビング14を装着した状態で、ウェビング14に弛みを生じさせず、かつ、乗員に締め付け感を生じさせない程度の非圧迫性が得られる付勢力とされている。このような巻取ばね112の付勢力は、例えば、シートベルト装置10を装着した人の官能的評価に基づいて定められている。
 第2ギアハウジング90には、第6凹部106の底壁に、第6凹部106と同軸的にかつ底壁と一体的に支持シャフト116が形成されている。第6凹部106には、外歯の平歯車とされたアイドルギヤ118が収容される。アイドルギヤ118は、第6凹部106の支持シャフト116に回転自在に支持されている。アイドルギヤ118には、軸心部に回転軸120が一体的に設けられ、この回転軸120が、リングホルダ76の貫通孔76Aに挿入され、ロータ78(何れも図3参照)と一体回転するように連結される。これにより、アイドルギヤ118は、モータ48が作動して正転回転(図2の矢印C方向回転)することで、矢印F方向へ回転され、モータ48が作動して逆転回転(図2の矢印D方向回転)することで、矢印E方向へ回転される。
 一方、第2駆動力伝達機構100は、クラッチ機構122を備える。第2ギアハウジング90には、第5凹部104内にクラッチ機構122が収容される。クラッチ機構122は、クラッチ手段の一例として機能する。クラッチ機構122は、ベース部124、ロータ126、クラッチギヤ128、及びクラッチスプリング130を備え、遠心滑りクラッチとして機能する。
 第2ギアハウジング90には、第5凹部104の底壁に支持シャフト132が設けられている。支持シャフト132は、第5凹部104の軸心部から第1ギアハウジング50(図2参照)へ向けて一体的に突設されている。
 ベース部124には、円盤状のベース板134が設けられている。ベース板134は、第2ギアハウジング90の第5凹部104に形成された支持シャフト132に回転自在に支持される。ベース板134には、軸心部に支軸136が形成され、支軸136と同軸的に略C字形状の側壁138が形成されている。ベース板134は、支軸136及び側壁138が、第2ギアハウジング90と反対方向へ向けて突設されている。更に、ベース板134には、周縁部から径方向の外方へ向けて突出されて矩形形状の延設部140が対で形成されている。延設部140は、先端部がベース板134と同軸の円弧状とされ、この先端部から第2ギアハウジング90へ向けて突起部140Aが突出されて形成されている。
 ロータ126は、有底円筒状に形成されて、開口側がベース板134へ向けられ、ベース板134と同軸的に配置される。ロータ126は、ベース板134に向けられた開口内にベース板134の側壁138が嵌め込まれてベース板134と一体的に回転可能となっている。ロータ126は、軸方向の一端側が外歯の平歯が形成されたギヤ142とされ、他端側が非ギヤ部144とされ、非ギヤ部144がベース板134側となるように配置される。このロータ126は、ギヤ142がアイドルギヤ118に歯合され、モータ48(図2参照)が作動することで、モータ48の回転力により回転される。
 クラッチギヤ128は、円筒状に形成され、外周部に外歯の平歯が形成されている。クラッチギヤ128は、内径がロータ126の非ギヤ部144の外径よりも大径とされ、内周面が非ギヤ部144に対向されて、ロータ126と同軸的に、かつ相対回転可能に配置されている。
 クラッチギヤ128は、スプールギヤ110に噛み合わせられる。また、クラッチギヤ128は、ロータ126との間に空隙が形成され、この空隙内に、例えば、捩りコイルばねなどを用いたクラッチスプリング130が配置されている。クラッチスプリング130は、非伸縮状態である自然状態では、外径がクラッチギヤ128の内径より小径とされ、通常状態では、クラッチギヤ128に対して相対回転可能となっている。
 ベース部124には、ベース板134とロータ126との間に、レバー146及びリターンスプリング148が設けられている。レバー146は、円筒状の軸受部150、軸受部150の外周部から径方向の外方へ突出された連結部152、154が対で形成されている。また、連結部152、154の各々には、同一方向へ向けて突出された連結突起156が形成されている。レバー146は、連結部152、154の連結突起156がベース板134に向けられた状態で、軸受部150に、ベース板134の支軸136が挿入され、ベース板134に対して相対回転可能に支持される。
 ベース板134には、レバー146の連結部152、154の各々の連結突起156に対応して、一対の長孔158が形成されている。一対の長孔158は、支軸136を挟んで対で設けられ、各々の長軸が支軸136を中心とする円弧状とされ、ベース板134に貫通孔として形成されている。レバー146は、連結部152、154の連結突起156の各々が、ベース板134の長孔158に挿入され、ベース板134に対する相対回転可能な範囲が制限されている。
 リターンスプリング148は、例えばコイルばねなどが用いられ、一端がレバー146の連結部152に係止されている。また、リターンスプリング148は、他端がベース板134に形成されている側壁138に係止されている。これにより、リターンスプリング148は、ベース板134に対してレバー146を、矢印H方向へ付勢する。これにより、レバー146は、リターンスプリング148の付勢力により連結突起156が長孔158の一端側となるようにベース板134に保持される。
 また、レバー146には、連結部154に、係合凹部154Aが形成されている。前記したクラッチスプリング130は、両端が径方向の内方側へ向けられて折り曲げられており、一端が、レバー146の連結部154に形成された係合凹部154Aに係止され、他端がロータ126の非ギヤ部144に形成された図示しない係合凹部に係止されている。
 これにより、クラッチスプリング130は、レバー146が、リターンスプリング148の付勢力に抗して、ベース板134に対して矢印G方向へ回動することで拡径される。クラッチスプリング130は、拡径することでクラッチギヤ128の内周面に圧接して、クラッチギヤ128の内周面との間に生じる摩擦力により連結してクラッチギヤ128と一体回転する。
 ロータ126は、クラッチスプリング130が摩擦力によりクラッチギヤ128と一体的に連結することにより、クラッチギヤ128と一体回転可能となる。また、ロータ126及びクラッチギヤ128は、クラッチスプリング130とクラッチギヤ128との間の摩擦力を超える回転力が付与されることで相対回転が生じる。さらに、ロータ126は、クラッチスプリング130が、縮径することで、クラッチギヤ128に対して相対回転可能となる。
 一方、クラッチ機構122は、第2ギアハウジング90とベース板134との間に、円形のスペーサ160が配置され、スペーサ160とベース板134との間に、一対のウエイト162が配置されている。スペーサ160には、軸心部に円筒状の軸部160Aが形成され、軸部160Aに、支持シャフト132が挿通されている。また、スペーサ160には、軸部160Aの周囲に、ベース板134に形成された一対の長孔158の各々に対応する有底の逃がし溝160Bが対で形成されている。逃がし溝160Bの各々は、ベース板134の長孔158と同径の円弧状に形成され、ベース板134の長孔158から突出するレバー146の連結突起156の先端部が入り込む。レバー146及びスペーサ160は、逃がし溝160Bに連結突起156の先端部が入り込むことで、互いに緩衝するのが防止される。
 ウエイト162の各々は、外形が太幅の帯板状で長手方向が略円弧状とされ、同等の重量となるように形成されて、スペーサ160の軸部160Aを囲うように配置される。また、ウエイト162各々には、長手方向の一端側に軸受孔164が形成されている。ベース板134には、第2ギアハウジング90側の面に、軸心部を挟んで対となる外周部近傍の所定位置に図示しない支軸が形成されている。ウエイト162の各々は、軸受孔164Bにベース板134の支軸が挿入されることで、ベース板134に、軸受孔164を軸にして回動可能に支持される。
 また、ウエイト162の各々には、長手方向の他端側に、略U字形状に形成された係合爪166が形成されている。ウエイト162の各々は、係合爪166の各々に、ベース板134の長孔158から突出するレバー146の連結突起156が、略U字形状の内部に挿入された状態で係合される。
 ここで、クラッチ機構122では、ロータ126が矢印G方向へ回転されると、ベース板134が矢印G方向へ回転される。ベース板134には、図示しない支軸を介してウエイト162の各々が支持されており、ウエイト162の各々は、ベース板134の回転に追従して回転する。このとき、ウエイト162の各々は、長手方向の一端側の軸受孔164Bで支持されていることで、遠心力により係合爪166側がベース板134の径方向の外方へ拡径するように回動する。このとき、ウエイト162の各々は、周縁部がベース板134の延設部140に形成されている突起部140Aに当接されて拡径が制限される。
 ウエイト162の各々は、係合爪166にレバー146の連結突起156が係合されており、ウエイト162が拡径するように回動することで、レバー146は、ウエイト162の拡径に追従して、ベース板134に対して矢印G方向へ回動する。レバー146には、クラッチスプリング130の一端側が係止されており、クラッチスプリング130は、レバー146の矢印G方向の回動に伴って、レバー146の連結部154に係止されている端部が矢印G方向へ回動されて拡径する。これにより、クラッチ機構122は、クラッチスプリング130がクラッチギヤ128の内周面に当接し、クラッチギヤ128がベース板134と一体的に矢印G方向へ回転する。
 クラッチギヤ128には、スプールギヤ110が歯合されており、クラッチギヤ128が矢印G方向へ回転することで、スプールギヤ110は、巻取ばね112の付勢力の不足が補われて、ウェビング14の巻取方向である矢印A方向へ回転する。すなわち、第2駆動力伝達機構100では、モータ48の出力軸48Aが逆転回転(図2の矢印D方向)されることで、この回転力がロータ78、アイドルギア118、ロータ126及びクラッチギア128を介してスプールギヤ110に伝達されスプールギヤ110が巻取方向へ回転される。これにより、スプール40は、巻取方向へ回転してウェビング14を巻き取る(図2参照。)。
 ここで、クラッチスプリング130は、クラッチギヤ128の内周面に接している状態で、スプール40の巻取トルクが予め設定したトルクに達することで、摩擦力に抗してクラッチギヤ128と相対回転する。従って、クラッチ機構122は、スプール40の巻取トルクを、クラッチギヤ128とクラッチスプリング130との間に生じる摩擦力により制限する。
 また、クラッチ機構122は、モータ48が停止してロータ126の回転が停止すると、ベース板134の回転が停止される。これにより、レバー146は、リターンスプリング148の付勢力により矢印H方向へ回動されて、このレバー146の回動に伴って、ウエイト162の各々が回動されて縮径される。
 クラッチスプリング130は、レバー146がリターンスプリング148の付勢力により矢印H方向へ回動することで、レバー146の連結部154に係止されている一端側が矢印H方向へ回動して縮径する。クラッチスプリング130は、縮径することで、クラッチギヤ128の内周面から離間する。これにより、クラッチ機構122は、ロータ126とクラッチギヤ128との係合状態が解除され、クラッチギヤ128がベース板134に対して相対回転可能となる。なお、クラッチ機構122は、ロータ126が矢印H方向へ回転されている場合、レバー146がリターンスプリング148により矢印H方向へ付勢された状態で保持されることで、クラッチギヤ128がベース板134に対して相対回転可能な状態に保持される。
(制御部の構成の一例)
 図4には、ウェビング巻取装置16に設けられる制御部170の概略構成を示している。制御部170は、モータ48の動作を制御する。制御部170は、マイコン、A/D変換回路、D/A変換回路、及びパワー回路(ドライブ回路)などの各種の機能回路が含まれるECU(Electronic Control Unit)172を備える。本実施の形態においてECU172は、制御手段の一例として機能する。なお、シートベルト装置10は、車両12の運転席、助手席、及び後席の各々に設けられ、また、後席には着座可能な乗員分が設けられているが、ECU172は、複数のシートベルト装置10の各々に設けられても良く、また、一つのECU172が複数のシートベルト装置10のウェビング14の巻き取りを制御するものであっても良い。
 ECU172には、制御対象とするモータ48が接続されている。ECU172には、車両12に設けられる図示しないバッテリから電力が供給されて動作し、また、この電力によりモータ48を作動させる。ECU172は、モータ48を作動させる駆動電圧及び駆動電圧の極性を制御することで、モータ48の出力軸48Aの回転速度及び回転方向(正転回転又は逆転回転)を制御する。ウェビング巻取装置16では、モータ48の回転速度が制御されることでスプール40の回転速度、即ち、スプール40へのウェビング14の巻取速度が制御される。また、ECU172は、モータ48を作動させる際の電流を制限することで出力トルクを制御する。ウェビング巻取装置16では、モータ48の出力トルクに応じてスプール40の巻取トルクが得られる。また、ウェビング巻取装置16では、スプール40の巻取トルクに応じた張力がウェビング14に生じ、巻取トルクが制限されることでウェビング14を装着した乗員の肩部などにかかる荷重が制限される。
 図1に示すように、シートベルト装置10には、バックル装置26にバックルスイッチ174が設けられている。また、車両12には、例えば、ドア176の開閉を検知するドアスイッチ178、及び座席28のシート28Aに乗員が着座しているか否かを検知するシートスイッチ180などが設けられる。本実施の形態において、バックルスイッチ174は着脱検出手段の一例として機能し、ドアスイッチ178は開閉検出手段の一例として機能し、シートスイッチ180は着座検出手段の一例として機能する。
 シートベルト装置10は、座席28のシート28Aに着座した乗員がウェビング14を装着する場合、ウェビング巻取装置16からウェビング14を引き出し、タング24をバックル30に係合させる。また、シートベルト装置10は、バックル30に設けている図示しないリリースボタンが操作されることで、タング24とバックル30との係合が解除される。バックルスイッチ174は、タング24とバックル30との係合状態に応じた信号を出力する。例えば、バックルスイッチ174は、タング24をバックル30に係合させることでオン信号を出力し、係合が解除されることでオフ信号を出力する。
 ドアスイッチ178は、乗員によるドア176の開閉状態に応じた信号を出力する。例えば、ドアスイッチ178は、ドア176が閉じされることでオフ信号を出力し、ドア176が開かれることでオン信号を出力する。また、シートスイッチ180は、座席28のシート28Aへの乗員の着座に応じた信号を出力する。例えば、シートスイッチ180は、座席28に乗員が着座して所定以上の圧力で押圧されることでオン信号を出力し、乗員が離席し押圧力が所定未満となることでオフ信号を出力する。
 図4に示すように、ECU172には、バックルスイッチ174、ドアスイッチ178、及びシートスイッチ180が接続されている。また、ECU172には、車両12の走行速度に応じた信号を出力する車速センサ182、及び車両12の図示しないシフトレバーの操作状態(シフト位置)に応じた信号を出力するシフトポジションセンサ184が接続されている。本実施の形態において、車速センサ182は、車速検出手段の一例として機能し、シフトポジションセンサ184は、シフト位置検出手段の一例として機能する。
 ECU172は、バックルスイッチ174、ドアスイッチ178、シートスイッチ180、車速センサ182、及びシフトポジションセンサ184等の各種の検出手段から入力される信号に基づき、モータ48の作動を制御してウェビング14の巻き取りを行う。なお、本実施の形態では、一例としてバックルスイッチ174、ドアスイッチ178、シートスイッチ180、車速センサ182、及びシフトポジションセンサ184等の各種の検出手段を設けているが、検出手段の構成は、これに限るものではない。検出手段としては、少なくともバックルスイッチ174が備えられれば良い。また、検出手段としては、バックルスイッチ174の他に、ドアスイッチ178、シートスイッチ180、車速センサ182、及びシフトポジションセンサ184の少なくとも1つを備える構成であっても良い。さらに、バックル装置26がリフトアップ機構を備える場合、バックル30が格納位置に移動されたことを検出する検出手段を更に含むことが好ましい。
 また、制御部170には、モータ48を駆動する電流を検出する電流センサ186が設けられている。本実施の形態において電流センサ186は、電流検出手段の一例として機能する。ECU172には、電流センサ186が接続され、電流センサ186により検出されるモータ48の駆動電流を読み取り、予め設定された電流値を超えないように出力電力(例えば、出力電圧)を制御することで、モータ48の出力トルクを制御する。ウェビング巻取装置16では、モータ48の出力トルクが制限されることで、スプール40の巻取トルクが制限される。なお、本実施の形態では、一例としてECU172とは別に電流センサ186を設けているが、これに限らず、ECU172が電流センサ186の機能を含む構成であっても良い。
 ここで、ECU172は、バックルスイッチ174により乗員がウェビング14を装着した状態となっているか否かを確認する。また、ECU172は、ドアスイッチ178及びシートスイッチ180を用いて、乗員が座席に着座しているか及び乗員が体を動かすことが予測されるか否かを確認する。さらに、ECU172は、車速センサ182及びシフトポジションセンサ184を用いて、車両12が前進走行を開始したか又は前進走行を開始する状態に至っているか否かを確認する。ECU172は、例えば、乗員が座席に着座し体を動かす可能性が低くなった状態であることを確認すると、バックルスイッチ174によりウェビング14が乗員に密接可能か否かを確認する。また、ECU172は、例えば、タング24をバックル30へ係合させている状態で、車両12が前進走行を開始可能な状態に至るか又は車両12が前進走行を開始すると、ウェビング14を乗員に密接させるためのウェビング14の巻き取りを行う。以下の説明においては、モータ48によりウェビング14を乗員に密接させるための巻き取りをフィッティングアシストと称する。
 また、ECU172は、車両12が停止し、乗員の降車のためにタング24とバックル30との係合が解除されたことをバックルスイッチ174により確認すると、スプール40にウェビング14を巻き取って格納する。ECU172は、モータ48を作動させることでスプール40を巻取方向へ回転させて、スプール40から引き出されていたウェビング14をスプール40に巻き取る。以下の説明においては、モータ48によりウェビング14の格納のためのスプール40への巻き取りを格納アシストと称する。
 上述したように、ウェビング巻取装置16は、モータ48が正転回転することで、モータ48の回転力をスプール40に伝達してスプール40を巻取方向へ回転させる第1駆動力伝達機構60を備える。また、ウェビング巻取装置16は、モータ48が逆転回転することで、モータ48の回転力をスプール40に伝達してスプール40を巻取方向へ回転させる第2駆動力伝達機構100が設けられている。ウェビング巻取装置16では、フィッティングアシストが実行される場合に、第1駆動力伝達機構60が用いられる。また、格納アシストが実行される場合に、一例としてスプール40の巻取トルクの上限が制限される第2駆動力伝達機構100を用い、この後、スプール40の巻取トルクの制御が可能な第1駆動力伝達機構60を用いる。
 ウェビング巻取装置16のECU172は、フィッティングアシストを実行する場合に、モータ48を正転駆動することで、第1駆動力伝達機構60を介してスプール40を巻取方向へ回転させる。このとき、ECU172は、モータ48の駆動電流を制限することでモータ48の出力トルクを制限して、スプール40の巻取トルクを制限する。
 本実施の形態に係るシートベルト装置10では、乗員にウェビング14を密接させるときに乗員がウェビング14から受ける荷重が設定され、設定された荷重に基づいてスプール40の巻取トルクを制限している。即ち、ウェビング14による高い乗員拘束性を得るためには、所謂スラックが生じないようにウェビング14を強く引っ張るために、スプール40には、大きい巻取トルクが必要となる。しかし、スプール40の巻取トルクが大きすぎると、乗員が大きい荷重を受けることになり、乗員に不快感を生じさせる。
 このため、シートベルト装置10では、例えば、ウェビング14を乗員に密接させるフィッティングアシストを行うときに、乗員拘束性と官能的評価に基づいて、ウェビング14が乗員に与える荷重(例えば荷重の上限)が設定される。ウェビング巻取装置16では、設定された荷重に基づいてスプール40の巻取トルクの上限を定め、定めた巻取トルクの上限に基づいてモータ48の出力トルクが設定されている。ウェビング巻取装置16のECU172には、スプール40の巻取トルクに応じたモータ48の出力トルクに基づいて、フィッティングアシストを実行するときのモータ48の駆動電圧Vに対する駆動電流Iの制限値(制限電流I)が設定される。
 ECU172は、駆動電圧Vを予め設定された電圧V(例えばV=12v)に設定し、モータ48が正転回転するように駆動電圧Vを供給して、フィッティングアシストを開始する。また、ECU172は、例えば、電流センサ186によりモータ48の駆動電流Iを検出し、検出した駆動電流Iが制限電流Iに達する(I≧I)と、モータ48の作動を停止してフィッティングアシストを終了する。なお、ECU172は、所定の駆動電圧V(V=V)でモータ48を正転回転させて所定時間作動させるものとし、モータ48の作動中の駆動電流Iが制限電流I以下(I≦I)となるように駆動電圧Vを制御するようにしても良い。
 また、フィッティングアシストが終了した状態で、乗員が装着したウェビング14に弛みが生じないように大きな付勢力を付与していると、乗員に圧迫感などの不快感を生じさせる可能性がある。このため、シートベルト装置10では、官能的評価に基づき、装着した乗員に非圧迫感が得られる(圧迫感などの不快感を生じさせない)ウェビング14の張力が設定され、設定された張力に応じた付勢力が得られるように、ウェビング巻取装置16の巻取ばね112の付勢力が定められている。
 従って、ウェビング巻取装置16は、スプール40の巻取トルクが制限され、ウェビング14を装着した乗員に不快感を生じさせる荷重を与えてしまうことが無いとともに、高い乗員拘束性が得られる。また、ウェビング巻取装置16は、フィッティングアシストが終了した後は、乗員に非圧迫感を与える状態で、乗員の拘束状態を維持することができる。
 一方、ECU172は、格納アシストを実行する場合に、先ず、モータ48を所定時間作動させてスプール40にウェビング14を巻き取る主トライを実行する。また、ECU172は、主トライを終了すると、予め設定された時間間隔で、モータ48を作動させて、スプール40に巻き取り残したウェビング14の巻き取りと、スプール40へのウェビング14の巻き取りが終了したか否かを確認するための動作を繰り返すリトライを実行する。本実施の形態においては、一例として格納アシストに、主トライ、リトライ及び終了判定が含まれる。本実施の形態において主トライは、事前動作の一例として機能し、リトライは、確認動作の一例として機能する。
 ECU172は、主トライを実行する場合、駆動電圧Vを予め設定されている電圧Vに設定し、設定した駆動電圧V(電圧V)で予め定められた時間Tmの間、モータ48を逆転回転する。これにより、スプール40は、モータ48の回転が第2駆動力伝達機構100を介して伝達されることで、クラッチ機構122により巻取トルクの上限が制限されて巻取方向へ回転される。また、スプール40の回転速度、即ち、主トライ時におけるウェビング14の移動速度は、モータ48の駆動電圧V(電圧V)により定まる。
 ECU172は、リトライを実行する場合、駆動電圧Vを予め設定された電圧Vrに設定して、モータ48を正転回転することで、第1駆動力伝達機構60を介してスプール40を巻取方向へ回転させる。また、ECU172は、駆動電流Iが予め設定されている制限値Irに達することで、1回のリトライを終了する。これにより、リトライ時におけるスプール40の巻取トルク、即ち、ウェビング14に生じる張力は、駆動電流Iの制限値Irにより制限される。本実施の形態において制限値Irは、確認動作における駆動電流の制限値の一例として機能する。
 また、ECU172は、リトライを実行するごとに、モータ48の作動を開始してから駆動電流Iが制限値Irに達するまでの時間を計測し、モータ48の作動時間T及び予め設定されている判定時間Tsに基づいて、ウェビング14の巻き取りが終了したか否かを判定する。ECU172は、モータ48の作動時間Tと判定時間Tsに基づいてウェビング14の巻き取りが終了したと判定されない場合、リトライを繰り返し、巻取が終了したと判定されることで、格納アシストを終了する。
 ここで、装着が解除されたウェビング14がスプール40に巻き取られる速度(ウェビング14の巻取速度)は、速すぎたり遅すぎたりすることは好ましく無く、このウェビング14の巻取速度が巻取時間に影響する。また、装着が解除されたウェビング14を巻き取る際は、ウェビング14に付与される張力が大きいと、ウェビング14やタング24を必要以上に大きな張力で引っ張ることになるので好ましくはなく、ウェビング14を乗員に密接するための張力と比較して十分に低い張力となることが好ましい。
 このため、シートベルト装置10では、主トライ時において、ウェビング14を円滑にかつスムーズに格納し得るウェビング14の巻取速度、巻取時間、及び張力が試験等により予め設定される。この際、張力は、ウェビング14を乗員に密接するための張力と比較して十分に低い張力に設定される。
 ECU172には、シートベルト装置10で設定された巻取時間に基づいて、主トライ時におけるモータ48の作動時間Tmが設定されると共に、巻取速度に基づいてモータの48の駆動電圧Vの電圧Vが設定される。この電圧Vは、フィッティングアシストを行う場合の電圧Vよりも低く設定される。また、ウェビング巻取装置16は、設定されたウェビング14の張力に基づいてスプール40の巻取トルクが設定され、設定された巻取トルクが得られるように第2駆動力伝達機構100に設けたクラッチ機構122のクラッチギヤ128とクラッチスプリング130との間の摩擦力、即ち、クラッチスプリング130の外径及び付勢力が設定される。本実施の形態において、主トライ時に設定されるスプール40の巻取トルクは、予め設定された第1のトルクに達しない範囲のトルクの一例として機能する。
 ウェビング14をスプール40に巻き取って格納する際、例えば、乗員がウェビング14を踏みつけている、ウェビング14やウェビング14に設けているタング24が座席28などの車室内の内装部品等に引っかかっている、座席28と乗員との間にウェビング14が挟まれている、及びウェビング14がドアに挟まっている、などの状態、即ち、ウェビング14の巻き取りを阻害する外力が作用した状態が生じることがある。これらの場合、ウェビング14に巻き取り残しが生じることがある。
 ウェビング巻取装置16では、格納アシストのリトライが行われることで、巻き取り残りがあった場合のウェビング14の巻き取りが行われる。リトライに対して、ECU172には、スプール40の巻取トルクが、主トライ時よりも高くなるように駆動電流Iの制限値Irが設定される。ECU172は、モータ48の駆動電流Iが制限値Irに達するまで、モータ48を正転駆動させることを、予め設定された回数だけ繰り返す。
 また、リトライ時おいてウェビング14を確実に巻き取るためには、スプール40の巻取トルクが主トライ時の巻取トルクより大きく、かつスプール40の回転速度が主トライ時の回転速度より高いことが好ましい。しかし、スプール40の巻取トルクが大きすぎた場合、及びスプール40の回転速度が高すぎた場合、などではウェビング14を強く引くことになり、例えば、ウェビング14が乗員に絡まったり、車室内の部品に引っかかっていたりしている可能性を考慮すると、ウェビング14を強く、かつ速く引き過ぎることは好ましくない。そこで、ウェビング巻取装置16では、リトライ時のスプール40の巻取トルク及び回転速度について、各種のウェビング14の巻き残り状態を考慮した試験等を行い、乗員に不快感を生じさせること無く、かつ、車室内の部品に影響を及ぼすことがない範囲で設定されている。
 ECU172には、リトライ時のスプール40に設定された巻取トルクを生じさせるモータ48の駆動電流Iの電流値が制限値Irとして設定され、回転速度(ウェビング14の移動速度)に基づいて電圧Vrが設定されている。本実施の形態においてリトライ時にスプール40に設定される巻取トルクは、第2のトルクの一例として機能する。また、判定時間Tsは、例えば、スプール40から引き出されているウェビング14に余長が無くなるまで巻き取って格納した巻取終了状態において、リトライを実行した際、駆動電流Iが制限値Irに達するまでの時間に基づいて設定される。本実施の形態において判定時間Tsは、判定時間の一例として機能する。
 以下に、ウェビング巻取装置16によるモータ48を用いたウェビング14の巻き取りを説明する。なお、車両12には、助手席や後席に幼児用補助装置である所謂チャイルドシートが装着される場合があり、この場合、以下に説明するフィッティングアシスト及び格納アシストを省略し、バックルスイッチ174の検出状態に基づいた一般的な巻取制御を行うものであっても良い。チャイルドシートが装着されたか否かは、ウェビング巻取装置16に選択スイッチを設けるなどして、ECU172に認識されるようにすれば良い。
 図5には、ウェビング巻取装置16におけるウェビング14の巻取制御の概略を示している。車両12に乗員が乗車する際、ドア176が開かれた後に、ドア176が閉じられ、このドア176の開閉動作に応じた出力信号がドアスイッチ178から出力される。また、乗車した乗員が座席28に着座することで、シートスイッチ180の出力信号がオンする。
 ドア176が閉じられることでステップ200において肯定判定され、乗員が座席28に着座することでステップ202において肯定判定されると、ステップ204へ移行する。乗員がウェビング14を装着してタング24をバックル30に係合させることで、ステップ204で肯定判定されて、ステップ206へ移行し、フィッティングアシスト制御を実行する。
 ここで、バックルスイッチ174がオンしていても、ドア176が開いている状態では、乗員がドア176を閉じるために、ウェビング14を引き出す必要がある。また、バックルスイッチ174がオンしていても、乗員が座席28のシート28Aから腰を浮かせるなどして、適正な着座姿勢となっていない場合が想定される。このため、ウェビング巻取装置16では、ドアスイッチ178及びシートスイッチ180を用いて、乗員が適正に着座しているか否かを予測し、適正に着座していると予測される場合に、タング24がバックル30に係合されたか否かを判断し、乗員の意図に反して、ウェビング14の巻き取り(フィッティングアシスト)が開始されることを防止する。
 なお、本実施の形態では、車両12にドアスイッチ178及びシートスイッチ180を設け、これらがECU172に接続されている例を説明しているが、ドアスイッチ178及びシートスイッチ180の一方又は両方を設けていない構成であっても良く、この場合、対応するステップの処理を省略すれば良い。
 図6には、ステップ206で実行されるフィッティングアシスト制御の一例を示している。フィッティングアシスト制御は、ステップ220で、車速センサ182から出力される車速vを読み込み、車速vが予め設定された速度vsを超えているか否かを確認する。この速度vsとしては、vs=0(km/h)、vs=5(km/h)又はvs=10(km/h)などの予め設定された速度(例えば、vs=10(km/h))が適用される。
 また、ステップ222では、シフトポジションセンサ184により検出されるシフトギヤのポジションを読み込み、シフトギヤのポジションが、車両12を前進走行させるDレンジ又はDレンジに相当するポジションか否かを確認する。オートマチックトランスミッションを備える車両12では、「Pレンジ」、「Nレンジ」、又は「Rレンジ」などの非前進走行に対応する場合、マニュアルトランスミッションの場合、「Nポジション」及び「Rポジション」の場合、ステップ222では否定判定される。
 車両12が前進して、車速vが速度vsを超えると(v>vs)、ステップ220で肯定判定されてステップ224へ移行する。また、車両12のシフトポジションが、「Dレンジ」などの車両12の前進走行に対応するポジションであると、ステップ222で肯定判定されてステップ224へ移行する。
 ECU172は、ステップ224へ移行すると、モータ48を正転回転することでフィッティングアシストを実行する。フィッティングアシストでは、駆動電圧Vを電圧Vに設定し、設定した駆動電圧Vでモータ48を正転回転で動作させる。これにより、モータ48の出力軸48Aの回転力が第1駆動力伝達機構60を介してスプール40に伝達され、スプール40が巻取方向へ回転され、スプール40へのウェビング14の巻き取り(フィッティングアシスト)が開始される。
 この後、ステップ226では、電流センサ186により検出するモータ48の駆動電流Iが予め設定した制限電流Iに達したか否かを確認する。駆動電流Iが制限電流Iに達し(I≧I)、ステップ226で肯定判定されると、ステップ228へ移行して、モータ48を停止させてフィッティングアシストを終了する。
 このようにしてフィッティングアシストを行うことで、高い乗員拘束性が得られるようにウェビング14が乗員の体に密接して、乗員の確実な保護が可能となる。また、制限電流Iは、ウェビング14が乗員に不快感を生じさせることのない張力(スプール40の巻取トルク)に基づいて設定されているので、乗員に不快となる荷重をかけてしまうことがない。また、モータ48が停止することで、ウェビング14には、巻取ばね112による付勢力が付与されるので、ウェビング14を装着した乗員に圧迫感などを生じさせることがない。
 なお、本実施の形態では、車速センサ182及びシフトポジションセンサ184を用いたが、車速センサ182及びシフトポジションセンサ184の一方又は両方を備えない構成であっても良く、この場合、対応するステップの処理を省略すれば良い。また、車速センサ182又はシフトポジションセンサ184に換えて、パーキングブレーキスイッチなどを用いて車両12が走行可能な状態に至ったか否かを確認して、フィッティングアシストを行うようにしても良い。また、シートベルト装置10がリフトアップ機構を備えたバックル装置を備える場合、フィッティングアシストを開始する条件として、バックル30の格納位置への移動を含めれば良い。これにより、バックル30が格納位置へ移動する前にフィッティングアシストを実行してしまうことにより、バックル30が格納位置へ移動する際、ウェビング14により乗員を更に締め付けてしまうのを防止することができる。
 ところで、図5に示すように、フィッティングアシスト制御が終了すると、ステップ208へ移行する。このステップ208では、乗員がウェビング14の装着状態を解除するために、タング24とバックル30との係合状態が解除されたか否かを確認する。ここで、タング24とバックル30との係合状態が解除されると、ステップ208で肯定判定されてステップ210へ移行し、格納アシストを実行する。
 図7には、本実施の形態に係る格納アシスト制御の一例を示す。格納アシスト制御は、図6のステップ210へ移行することで実行される。また、図8には、格納アシスト時における時間に対してECU172が検出するモータ48の駆動電流Iの変化の概略を示している。なお、図8では、駆動電流Iの原点(駆動電流I=0)より下側が逆転回転における電流値を示し、原点よりも上側が正転回転における電流値を示している。
 図7に示すように、格納アシスト制御では、ステップ230において、車速センサ182により検出される車速を読み込み、車両12が停止しているか否かを確認し、ステップ232において、シフトレバーのポジションが、車両の駐車状態を示す「Pレンジ」であるか否かを確認する。また、ステップ234では、車両12のドア176が閉じられているか否かを確認する。車両12の車速vがv=0でない場合、車両が停止しておらず、乗員が、ウェビング14を再度装着する可能性がある。また、車両12のドア176が開かれていると、乗員が降車するために移動することが考えられ、乗員の移動中にウェビング14がスプール40へ巻き取られることで、ウェビング14が乗員の体に絡む可能性が生じる。さらに、シフトレバーのポジションが、「Dレンジ」などの車両の前進走行が可能なレンジである場合、「Rレンジ」及び「Nレンジ」などである場合、車両12の前進走行が開始される可能性があり、また、乗員が再度ウェビング14を装着する可能性がある。
 このように、乗員がウェビング14を再装着する可能性がある場合、及び乗員が降車するために体を動かす可能性がある場合などにおいて、ECU172は、ウェビング14の格納アシストを実行せず、待機する。なお、ECU172は、バックルスイッチ174の状態を監視し、タング24が再度バックル30に係合されると、このフローチャートの処理を終了し、フィッティングアシスト制御に移行する。
 ここで、例えば、車両12が停止状態で、シフトレバーが「Pレンジ」となり、かつ、開かれていたドア176が閉じられると、ステップ230、232、234の各々で肯定判定され、格納アシストが実行される。
 格納アシストにおいては、ステップ236で主トライを実行する。格納アシストの主トライにおいては、モータ48の駆動電圧Vを予め設定されている電圧Vに設定し、設定した駆動電圧V(V=V)で、予め設定した時間Tm(例えば、Tm=2秒程度)の間、モータ48の出力軸48Aが逆転回転するように作動させる。これにより、モータ48の出力軸48Aの回転力が、第2駆動力伝達機構100を介してスプール40に伝達され、スプール40が巻取方向に回転してウェビング14を巻き取って格納する。
 第2駆動力伝達機構100には、クラッチ機構122が設けられており、スプール40に予め設定された以上の巻取トルクに達するとクラッチ機構122に滑りが生じる。これにより、スプール40は、巻取トルクの上限が制限された状態でウェビング14を巻き取る。また、スプール40は、モータ48の駆動電圧Vに応じた回転速度で回転されるので、ウェビング14がスプール40に巻き取られるとき、ウェビング14及びタング24が滑らかに移動する。なお、主トライにおけるモータ48の作動時間Tmは、ウェビング14の全長、ウェビング14の巻取速度などに基づいて設定された時間が用いられる。
 図8に示すように、主トライにおいては、クラッチ機構122によりスプール40の巻取トルクの上限が制限されることで、モータ48の駆動電流Iは、制限を受ける巻取トルクに対応する電流値を超えることがない。
 図7では、主トライが終了すると、ステップ238へ移行し、予め設定された時間T(数秒程度、例えば、T=5秒)の間隔でリトライが実行される。リトライは、駆動電圧Vを予め設定した電圧Vrに設定し、設定した駆動電圧V(V=Vr)に対応する駆動電流Iの制限値制Irが設定される(I=Ir)。電圧Vrは、本実施の形態では、一例として電圧Vより高くする(Vr>V)。なお、リトライの電圧Vrを主トライの電圧Vと同じにしても良い。
 ステップ238では、設定した駆動電圧V(V=Vr)で、モータ48の出力軸48Aを正転回転するように作動させ、時間計測を開始する。次のステップ240では、電流センサ186によりモータ48の駆動電流Iを検出し、検出した駆動電流Iが制限値Irに達したか否かを確認する。
 ここで、駆動電流Iが制限値Irに達すると、ステップ240で肯定判定してステップ242へ移行し、モータ48を一時停止し、1回分のリトライを終了する。図8に示すように、リトライにおいて、モータ48の正転駆動が開始されると、スプール40がウェビング14から受ける負荷に応じてモータ48の駆動電流Iが増加する。このとき、主トライにおいて巻き取られずに残ったウェビング14がある場合、駆動電流Iは、そのウェビング14の巻き取りに必要な電流値となり、ウェビング14の巻き取りが進行することで、負荷が増加する。
 図7では、1回分のリトライが終了すると、ステップ244へ移行して、計測した作動時間Tが、予め設定している判定時間Ts以下となったか否かを確認する。ここで、作動時間Tが時間Tsを超えている(T>Ts)と、ステップ244で否定判定して、ステップ238へ戻る。これにより、作動時間Tが判定時間Tsを超える場合、図8の二点鎖線で示すように、リトライが繰り替えされる。なお、リトライは、予め設定した回数に達することで、終了しても良く、また、最初にリトライを開始してからの経過時間が予め設定した時間(例えば、数十秒から数分程度の範囲内で予め設定した時間)に達することで終了しても良い。
 一方、全量のウェビング14(巻取可能な全長さ)がスプール40に巻き取られている状態でリトライを実行すると、モータ48の駆動電流Iは、図8示すように急激に増加し、短時間で制限値Iに達する。即ち、ウェビング14がスプール40に巻き取られた状態では、スプール40の負荷が増大し、スプール40の巻取トルクが急激に上昇し、これに伴いモータ46の駆動電流Iも急激に増加し、作動時間Tが短くなる。
 また、巻取途中のウェビング14が、例えばシフトレバーやサイドブレーキノブなどに引っかかっている場合、リトライが実行されてウェビング14が伸びきることで、スプール40の巻取トルクが急激に増加し、作動時間Tが判定時間Tsに達するか、判定時間Tsよりも短くなる。このような場合、リトライを繰り返してもウェビング14を巻き取ることが困難となるので、例えば、次に乗員がウェビング14を装着する前に、ウェビング14の引っかかりを乗員に解いてもらうなどすることが有効である。
 このため、図7のステップ244では、作動時間Tが判定時間Ts以下となると、ウェビング14の格納が終了したと判定(肯定判定)し、リトライを終了する共に、格納アシストを終了する(ステップ246)。
 従って、ウェビング巻取装置16では、全量のウェビング14が巻き取られた場合は勿論、ウェビング14の巻き取りが不能となっている状態を的確に判定して、格納アシストを終了することができる。これにより、例えば、ウェビング14の巻き取りのために、モータ48の間欠的動作が不必要に繰り返されることがなく、リトライ回数を低減させることができる。また、モータ48の間欠的動作が不必要に繰り返されることで、乗員に不快感や違和感などを生じさせることがあるが、リトライを的確なタイミングで終了することができるので、乗員等に不快感や違和感等を生じさせてしまうことがない。
 また、ウェビング巻取装置16では、例えば主トライを実行したときに、ウェビング14がドアに挟まっていても、リトライ中にドアへの挟み込みが解除されることで、巻き取り残っているウェビング14を巻き取って格納することができる。
 さらに、ウェビング巻取装置16のECU172は、リトライ時のモータ48の駆動電流Iが制限値Irに達するまでの時間を計測するため、例えば、時間経過に応じて駆動電流Iを検出し、時系列的に検出した駆動電流Iから変化率を演算するなどの処理を行う場合に比べ、簡単にかつ的確にウェビング14の巻取終了を判定することができる。
 なお、以上説明した本実施の形態は、一例を示すものであり、本発明の構成を限定するものではない。例えば、本実施の形態では、ドアスイッチ178、車速センサ182、及びシフトポジションセンサ184を用いて、ウェビング14の格納アシストが可能か否かを確認するようにしたが、更に、シートスイッチ180の検出結果を含めて良い。シートスイッチ180の検出結果を含める場合、例えば、ドアスイッチ178の検出結果と合わさることができる。即ち、乗員は、タング24とバックル30との係合を解除した後、降車してドア176を閉じる。ここから、バックルスイッチ174がオフした後、ドアスイッチ178の検出状態が、オン(ドア176の開)からオフ(ドア176の閉)に変化し、ドアスイッチ178がオフしている状態で、乗員が座席28に着座していないことが検出された場合(シートスイッチ180のオフ)に、ドアスイッチ178とシートスイッチ180における格納アシストの開始条件が満たされたと判定することができる。
 また、本実施の形態では、車速センサ182を用いたが、車速センサ182に換えて、パーキングブレーキの作動を検出するパーキングブレーキセンサを用い、パーキングブレーキセンサによりパーキングブレーキが作動されたときに、車両12が停止していると判定するようにしても良い。
 更に、本実施の形態では、ドアスイッチ178、シートスイッチ180、車速センサ182(又はパーキングブレーキセンサ)、及びシフトポジションセンサ184の検出結果を用いて、格納アシストを開始するか否かを判定したが、これに限るものではない。例えば、ドアスイッチ178、シートスイッチ180、車速センサ182、及びシフトポジションセンサ184の少なくとも1つを用いても良い。また、ドアスイッチ178、シートスイッチ180、車速センサ182、及びシフトポジションセンサ184の何れも用いないものであっても良い。これらの場合、使用しない検出手段に対応する処理を省略すれば良い。
 本実施の形態では、第1の伝達手段としてクラッチ機構82を備える第1駆動力伝達機構60を用い、第2の伝達手段としてクラッチ機構122を備える第2駆動力伝達機構90を用いたが、第1及び第2の伝達手段の構成はこれらに限定されるものではない。第1の伝達手段は、駆動手段の出力軸が第1の方向へ回転されることで、出力軸の回転を、巻取軸が巻取方向へ回転されるように伝達する構成であれば、任意の構成を適用することができる。また、第2の伝達手段は、駆動手段の出力軸が第2の方向へ回転されることで、出力軸の回転を、巻取軸が巻取方向へ回転されるように伝達する際、巻取軸の巻取トルクが予め設定された第1のトルクに達しない範囲内で出力軸の回転を巻取軸に伝達する構成であれば、任意の構成が適用される。
 また、伝達手段は、第1の伝達手段及び第2の伝達手段に限らず、少なくとも出力軸の回転を巻取軸に伝達して、巻取軸を巻取方向へ回転させる構成であれば、任意の構成が適用される。
 日本出願2015-34358の開示はその全体が参照により本明細書に取り込まれる。
 本明細書に記載された全ての文献、特許出願、及び技術規格は、個々の文献、特許出願、及び技術規格が参照により取り込まれることが具体的にかつ個々に記載された場合と同様に、本明細書中に参照により取り込まれる。

Claims (6)

  1.  乗員拘束用のウェビングの基端が係止され、巻取方向へ回転されることで前記ウェビングが層状に巻き取られて格納され、格納された前記ウェビングが引き出されることで引出方向へ回転される巻取軸と、
     前記ウェビングに設けられたタングと車体に固定されたバックルとの係合及び係合解除を検出する着脱検出手段と、
     所定の方向へ回転される出力軸を備え、供給される駆動電圧に応じて前記出力軸を回転させるモータと、
     前記モータの出力軸の回転を前記巻取軸に伝達して前記巻取軸を前記巻取方向へ回転させる伝達手段と、
     前記モータの駆動電流を検出する電流検出手段と、
     制御手段と、を含むウェビング巻取装置であって、
    前記制御手段は、
    前記着脱検出手段により前記バックルと前記タングとの係合解除が検出された場合に、前記駆動電圧を供給して前記モータの出力軸を回転させ、
    前記電流検出手段で検出された駆動電流が予め定めた制限値に達した場合に、前記出力軸の回転を停止させ、
    前記出力軸の回転開始から回転停止までの時間を計測する、という、それぞれの確認動作を実行すると共に、計測された前記出力軸の作動時間が前記巻取軸に前記ウェビングの全量を巻き取った状態で前記出力軸を回転させた場合に回転開始から停止までの時間に対応する判定時間以下となるまで、所定の時間間隔で前記確認動作を繰り返し、
    前記作動時間が前記判定時間以下となった場合に、前記確認動作を終了する、ウェビング巻取装置。
  2.  前記制御手段は、前記確認動作に先立って、前記モータの前記出力軸を回転させて前記ウェビングを前記巻取軸に巻き取らせ、前記ウェビングの全量が前記巻取軸に巻き取られる時間に対応する時間が経過した後に前記出力軸の回転を停止させる事前動作を実行する、
     ことを含む請求項1記載のウェビング巻取装置。
  3.  前記制御手段は、前記事前動作において、前記駆動電圧として前記巻取軸が予め設定された巻取速度となる回転速度で前記出力軸が回転されるように設定された電圧を前記モータへ供給する、
     ことを含む請求項2記載のウェビング巻取装置。
  4.  前記モータが、前記供給される駆動電圧に応じて前記出力軸を第1の方向又は第1の方向と逆方向の第2の方向へ回転させ、
     前記伝達手段が、前記出力軸の前記第1の方向への回転を前記巻取軸に伝達して前記巻取軸を前記巻取方向へ回転させる第1の伝達手段、及び前記出力軸の前記第2の方向への回転を前記巻取軸に伝達して前記巻取軸を前記巻取方向へ回転させると共に、前記巻取軸の巻取トルクが予め設定された第1のトルクに達しない範囲内で前記出力軸の出力トルクを前記巻取軸に伝達する第2の伝達手段を含み、
     前記制御手段は、前記事前動作において、前記出力軸を前記第2の方向へ回転させるように前記モータに前記駆動電圧を供給し、前記確認動作において、前記出力軸を前記第1の方向へ回転させるように前記モータに前記駆動電圧を供給する、
     ことを含む請求項2又は請求項3記載のウェビング巻取装置。
  5.  前記制御手段は、前記確認動作において、前記制限値を、前記巻取軸の巻取トルクが前記第1のトルクより高い第2のトルクが得られる前記モータの駆動電流の電流値としている、
     ことを含む請求項4記載のウェビング巻取装置。
  6.  ドアの開閉を検出する開閉検出手段、座席に乗員が着座したか否かを検出する着座検出手段、車速を検出する車速検出手段、及びシフトレバーの操作位置を検出するシフト位置検出手段の少なくとも1つの検出手段を含み、
     前記制御手段は、前記着脱検出手段及び前記少なくとも1つの検出手段の検出結果に基づいて、前記モータへの駆動電圧の供給を開始する、
     ことを含む請求項1から請求項5の何れか1項記載のウェビング巻取装置。
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