(57)【要約】【課題】モータの耐久性を確保しつつ、乗員の体格や衝突速度が異なる場合においても、車両衝突時に乗員の拘束性能を向上させて乗員の安全性を向上させる。【解決手段】シートベルト装置１０のリトラクタ２１は、シートベルト１１を引き出し可能に巻き取るスプール３０と、スプール３０に連結されるモータ回転軸４１を有してスプール３０の引出方向の回転に伴って回転されるモータ回転軸４１の回転に応じてスプール３０の引出方向の回転に対する回転抵抗力を発生するモータ４０と、スプール３０に連結されて車両衝突時にスプール３０の引出方向の回転に対する回転抵抗力を発生する回転抵抗部材５０と、スプール３０の回転を減速してモータ回転軸４１に伝達する減速機構６０とを備える。【選択図】図２
2020050297.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シートに着座した乗員を拘束するシートベルトと、前記シートベルトを引き出し可能に巻き取るリトラクタとを備えた車両用シートベルト装置であって、
前記リトラクタは、
回転可能に支持されて前記シートベルトを引き出し可能に巻き取るスプールと、
前記スプールに連結されるモータ回転軸を有して前記シートベルトが引き出されるときに前記スプールの引出方向の回転に伴って回転される前記モータ回転軸の回転に応じて前記スプールの引出方向の回転に対する回転抵抗力を発生するモータと、
前記スプールに連結されて車両衝突時に前記シートベルトが引き出されるときに前記スプールの引出方向の回転に対する回転抵抗力を発生する回転抵抗部材と、
前記スプールの回転を減速して前記モータ回転軸に伝達する減速機構とを備えている
ことを特徴とする車両用シートベルト装置。
【請求項２】
前記減速機構は、前記モータ回転軸の回転数が前記モータの最大許容回転数以下となるように前記スプールの回転を減速して前記モータ回転軸に伝達するように構成されている
ことを特徴とする請求項１に記載の車両用シートベルト装置。
【請求項３】
前記回転抵抗部材は、前記スプールと同軸に配置されて捩れ変形によって前記スプールの引出方向の回転に対する回転抵抗力を発生するトーションバーである
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車両用シートベルト装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用シートベルト装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両に装備される車両用シートベルト装置として、車体に固定されたリトラクタから引き出されたシートベルトをシートの車幅方向外側に配置されたベルトアンカに固定すると共にシートベルトに装着されたタングプレートをシートの車幅方向内側に配置されたバックルに係合させ、シートに着座した乗員の上胴部及び腰部を拘束することにより乗員を保護する三点式のシートベルト装置が広く使用されている。
【０００３】
シートベルト装置のリトラクタとして、車両衝突時にシートベルトの弛みを低減して乗員を拘束するようにシートベルトを巻き取るプリテンショナ機構と、車両衝突時にシートベルトに所定値以上の荷重が作用すると乗員に作用する荷重を制限するようにシートベルトを弛めるロードリミッタ機構とを備えたものが知られている。
【０００４】
また、ロードリミッタ機構として、シートベルトを引き出し可能に巻き取るスプールに連結したトーションバーを用い、車両衝突時にプリテンショナ機構によってシートベルトが巻き取られた後にシートベルトに所定値以上の荷重が作用するとトーションバーが捩れてシートベルトを弛めるものが知られている。
【０００５】
しかしながら、ロードリミッタ機構としてトーションバーを用いるものは、シートベルトに所定値以上の荷重が作用するとトーションバーが捩れて乗員に作用する荷重を制限してシートベルトによって乗員を拘束するものの、シートベルトによる乗員の拘束荷重がトーションバーによって一定に決定されることとなる。
【０００６】
これに対し、例えば特許文献１には、シートベルトを引き出し可能に巻き取るスプールにモータとして電気的に短絡した直流モータを連結し、車両衝突時にシートベルトが引き出されるときにスプールに連結されたモータの回転に応じて発生するモータの回転抵抗力によってシートベルトの引き出しを抑制してシートベルトによる乗員の拘束荷重を調整するようにしたシートベルト装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−２７０４２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
シートベルトを引き出し可能に巻き取るスプールにモータとして電気的に短絡した直流モータを連結することで、例えば衝突速度が大きく乗員が大柄な体格を有する車両衝突時に衝突速度が小さく乗員が小柄な体格を有する車両衝突時に比してシートベルトの引出速度が大きくなるときに、モータ回転数が大きくなることによってモータの回転抵抗力を大きくして乗員の拘束荷重を大きくすることができるなど、乗員の体格や衝突速度に応じてシートベルトによる乗員の拘束荷重を調整することが可能となる。
【０００９】
しかしながら、前面衝突などの車両衝突時に車体前側に移動される乗員の移動に伴ってシートベルトが引き出されるときにシートベルトを巻き取るスプールに連結したモータの回転抵抗力によって、乗員の体格や衝突速度が異なる場合について乗員を好適に拘束することは実際にはなかなか困難なものとなり得る。
【００１０】
乗員の体格や衝突速度が異なる場合について、車両衝突時に車体前側に移動される乗員の移動に伴ってシートベルトが引き出されるとき、シートベルトを巻き取るスプールの引出方向の回転速度であるスプール回転数に対する回転抵抗力は、図５の実線Ｌ１で示す理想回転抵抗力特性に沿って発生することが望まれる。
【００１１】
理想回転抵抗力特性は、衝突速度が小さく乗員が小柄な体格を有する車両衝突時に乗員をシートに好適に拘束するようにスプール回転数が第１回転数Ｎ１であるときに回転抵抗力が第１所定値Ｔ１に設定され、衝突速度が大きく乗員が大柄な体格を有する車両衝突時に乗員をシートに好適に拘束するようにスプール回転数が第１回転数Ｎ１より大きい第２回転数Ｎ２であるときに回転抵抗力が第１所定値Ｔ１より大きい第２所定値Ｔ２に設定され、スプール回転数が大きくなるにつれて回転抵抗力が大きくなるように設定されている。
【００１２】
シートベルトを引き出し可能に巻き取るスプールに直接的にモータとして電気的に短絡した直流モータを連結する場合、図５の破線Ｌ２で示すように、スプール回転数が大きくなるにつれて回転抵抗力が大きくなると共にスプール回転数が第２回転数Ｎ２であるときに回転抵抗力が第２所定値Ｔ２となるように構成されたモータを用いることが考えられるが、かかる場合、スプール回転数が第１回転数Ｎ１であるときに回転抵抗力が第１所定値よりも小さくなることとなる。
【００１３】
これに対し、スプール回転数が第１回転数Ｎ１であるときに回転抵抗力が第１所定値Ｔ１となるようにスプールに直接的にモータを連結することに加えてスプールに捩れ変形によって回転抵抗力を発生するトーションバーを連結することが考えられるが、図５の一点鎖線Ｌ３で示すように、スプール回転数が第２回転数Ｎ２であるときに回転抵抗力が第２所定値Ｔ２よりも大きくなることとなる。
【００１４】
したがって、車両衝突時にシートベルトが引き出されるときにシートベルトを巻き取るスプールの引出方向の回転に対する回転抵抗力を理想回転抵抗力特性Ｌ１に沿って発生させ、乗員の体格や衝突速度が異なる場合について、車両衝突時に乗員の拘束性能を向上させて乗員の安全性を向上させることが望まれる。また、車両衝突時にシートベルトが引き出されるときにはスプールの引出方向の回転数が非常に大きくなることから、スプールに連結されるモータを最大許容回転数以下で使用してモータの耐久性を確保することが望まれる。
【００１５】
そこで、本発明は、モータの耐久性を確保しつつ、乗員の体格や衝突速度が異なる場合においても、車両衝突時に乗員の拘束性能を向上させて乗員の安全性を向上させることができる車両用シートベルト装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
前記課題を解決するため、本発明は、次のように構成したことを特徴とする。
【００１７】
まず、本願の請求項１に記載の発明は、シートに着座した乗員を拘束するシートベルトと、前記シートベルトを引き出し可能に巻き取るリトラクタとを備えた車両用シートベルト装置であって、前記リトラクタは、回転可能に支持されて前記シートベルトを引き出し可能に巻き取るスプールと、前記スプールに連結されるモータ回転軸を有して前記シートベルトが引き出されるときに前記スプールの引出方向の回転に伴って回転される前記モータ回転軸の回転に応じて前記スプールの引出方向の回転に対する回転抵抗力を発生するモータと、前記スプールに連結されて車両衝突時に前記シートベルトが引き出されるときに前記スプールの引出方向の回転に対する回転抵抗力を発生する回転抵抗部材と、前記スプールの回転を減速して前記モータ回転軸に伝達する減速機構とを備えていることを特徴とする。
【００１８】
また、請求項２に記載の発明は、前記請求項１に記載の発明において、前記減速機構は、前記モータ回転軸の回転数が前記モータの最大許容回転数以下となるように前記スプールの回転を減速して前記モータ回転軸に伝達するように構成されていることを特徴とする。
【００１９】
また、請求項３に記載の発明は、前記請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記回転抵抗部材は、前記スプールと同軸に配置されて捩れ変形によって前記スプールの引出方向の回転に対する回転抵抗力を発生するトーションバーであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本願の請求項１に記載の発明によれば、シートベルト装置のリトラクタは、シートベルトを引き出し可能に巻き取るスプールと、スプールに連結されるモータ回転軸を有してスプールの引出方向の回転に伴って回転されるモータ回転軸の回転に応じてスプールの引出方向の回転に対する回転抵抗力を発生するモータと、スプールに連結されて車両衝突時にスプールの引出方向の回転に対する回転抵抗力を発生する回転抵抗部材と、スプールの回転を減速してモータ回転軸に伝達する減速機構とを備える。
【００２１】
これにより、前面衝突などの車両衝突時に車体前側に移動される乗員の移動に伴ってシートベルトが引き出されるときに、乗員の体格や衝突速度が異なる場合においても、シートベルトを巻き取るスプールに連結されたモータ及び回転抵抗部材の回転抵抗力によってシートベルトの引き出しを抑制して車両衝突時に乗員を拘束することができる。
【００２２】
例えば衝突速度が大きく乗員が大柄な体格を有する車両衝突時には衝突速度が小さく乗員が小柄な体格を有する車両衝突時に比してシートベルトの引出速度が大きくなるが、シートベルトの引出速度が大きい場合にはモータの回転抵抗力を大きくすることができるので、乗員の体格や衝突速度が異なる場合においても、乗員の体格や衝突速度に対応するシートベルトの引出速度に応じた回転抵抗力によってシートベルトの引き出しを抑制して車両衝突時に乗員を拘束することができる。
【００２３】
図５の破線Ｌ２で示すように、スプール回転数が大きくなるにつれて回転抵抗力が大きくなると共にスプール回転数が第２回転数Ｎ２であるときに回転抵抗力が第２所定値Ｔ２となるように構成されたモータを用いる場合においても、図５の二点鎖線Ｌ４で示すようにスプールの回転を減速してモータ回転軸に伝達する減速機構によってスプール回転数の増加に対する回転抵抗力の増加の割合を低下させ、モータの回転抵抗力に加えて回転抵抗部材の回転抵抗力によって、図５の実線Ｌ１で示す理想回転抵抗力特性に沿った回転抵抗力を発生させることができる。
【００２４】
また、スプールの回転を減速してモータ回転軸に伝達する減速機構が設けられることにより、モータ回転軸の回転数がモータの最大許容回転数以下になるように減速機構を構成することで、モータを最大許容回転数以下で使用することができ、モータの耐久性を確保することができる。したがって、モータの耐久性を確保しつつ、乗員の体格や衝突速度が異なる場合においても、車両衝突時に乗員の拘束性能を向上させて乗員の安全性を向上させることができる。
【００２５】
また、請求項２に記載の発明によれば、減速機構は、モータ回転軸の回転数が最大許容回転数以下となるようにスプールの回転を減速してモータ回転軸に伝達するように構成されることにより、モータを最大許容回転数以下で使用してモータの耐久性を確保することができる。
【００２６】
また、請求項３に記載の発明によれば、回転抵抗部材として、捩れ変形によって回転抵抗力を発生するトーションバーを設けることにより、比較的簡単な構成により、トーションバーの回転抵抗力とモータの回転抵抗力とによって車両衝突時に乗員を拘束することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施形態に係るシートベルト装置の概略構成図である。
【図２】シートベルト装置のリトラクタを示す断面図である。
【図３】リトラクタに備えられるモータを示す断面図である。
【図４】図３におけるＹ４−Ｙ４線に沿ったモータの断面図である。
【図５】シートベルト装置のスプール回転数と回転抵抗力との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明の実施形態について添付図面を参照しながら説明する。
【００２９】
本実施形態に係る車両用シートベルト装置は、車両に装備され、車室内のシートに着座した乗員を拘束することにより乗員を保護するものであり、乗員の体格や衝突速度が異なる場合について、車両衝突時に車体前側に移動される乗員の移動に伴ってシートベルトが引き出されるとき、シートベルトを巻き取るスプールの引出方向のスプール回転数に対する回転抵抗力を図５の実線Ｌ１で示す理想回転抵抗力特性に沿って発生するように構成される。
【００３０】
理想回転抵抗力特性は、衝突速度が小さく乗員が小柄な体格を有する車両衝突時に乗員をシートに好適に拘束するようにスプール回転数が第１回転数Ｎ１であるときに回転抵抗力が第１所定値Ｔ１に設定され、衝突速度が大きく乗員が大柄な体格を有する車両衝突時に乗員をシートに好適に拘束するようにスプール回転数が第１回転数Ｎ１より大きい第２回転数Ｎ２であるときに回転抵抗力が第１所定値Ｔ１より大きい第２所定値Ｔ２に設定され、スプール回転数が大きくなるにつれて回転抵抗力が大きくなるように設定されている。
【００３１】
理想回転抵抗力特性について、第１回転数Ｎ１及び第１所定値Ｔ１は、例えば、衝突速度が比較的低速である１５ｋｍ／ｈであると共に乗員が米国人成人女性の０５％tile（パーセンタイル）、すなわち米国人成人女性の小さいほうから５％目に相当する体格である小柄な体格を有する車両衝突時に乗員をシートに好適に拘束するように設定され、第２回転数Ｎ２及び第２所定値Ｔ２は、例えば、衝突速度が比較的高速である５０ｋｍ／ｈであると共に乗員が米国人成人男性の９５％tile（パーセンタイル）、すなわち米国人成人男性の小さいほうから９５％目に相当する体格である大柄な体格を有する車両衝突時に乗員をシートに好適に拘束するように設定される。
【００３２】
図１は、本発明の実施形態に係るシートベルト装置の概略構成図である。図１に示すように、車両の前席シート１に備えられるシートベルト装置１０は、シート１に着座した乗員の上胴部及び腰部を拘束することにより乗員を保護する三点式のシートベルト装置であり、シート１に着座した乗員を拘束するシートベルト１１と、センタピラー２の車体下側に固定されてシートベルト１１を引き出し可能に巻き取るリトラクタ２１とを備えている。
【００３３】
シートベルト装置１０は、リトラクタ２１から引き出されたシートベルト１１を、センタピラー２の車体上側に固定された上側ベルトアンカ３を介してシート１の車幅方向外側に配置された下側ベルトアンカ４に固定すると共に、シートベルト１１に装着されたタングプレート５をシート１の車幅方向内側に配置されたバックル６に係合させ、シート１に着座した乗員の上胴部及び腰部を拘束することにより乗員を保護するようになっている。
【００３４】
図２は、シートベルト装置のリトラクタを示す断面図である。図２に示すように、シートベルト装置１０のリトラクタ２１は、センタピラー２に取り付けられ、シートベルト１１を引き出し可能に巻き取るスプール３０と、スプール３０に連結されるモータ４０とを備えている。
【００３５】
スプール３０は、スプール回転軸部３１と、スプール回転軸部３１に固定されると共にシートベルト１１が固定されて略円筒状に形成される円筒部３２とを備えている。スプール回転軸部３１は、円筒部３２の軸方向一方側である車体後側に固定されると共に円筒部３２の軸心に沿って車体後側に延びてセンタピラー２に固定されたハウジング７に回転可能に支持されている。
【００３６】
スプール３０はまた、スプール３０と同軸にスプール３０の円筒部３２内に配置されると共にシートベルト１１が引き出されてスプール３０が回転するときにスプール３０の回転に対する回転抵抗力を発生する回転抵抗部材としてのトーションバー５０が連結されている。
【００３７】
トーションバー５０は、捩れ変形によってスプール３０の回転に対する回転抵抗力を発生する棒状部材である。トーションバー５０は、一端部５０ａがスプール３０の車体後側においてスプール３０の円筒部３２に固定して連結されると共に、他端部５０ｂがスプール３０の車体前側においてロックベース部材５５に固定して連結されている。
【００３８】
ロックベース部材５５は、略円柱状に形成され、軸方向一方側である車体後側に凹部５６が形成されている。ロックベース部材５５は、凹部５６にトーションバー５０の他端部５０ｂが嵌合固定されてトーションバー５０に連結されている。ロックベース部材５５は、ハウジング７に回転可能に支持されると共にスプール３０に対して相対回転可能に設けられている。
【００３９】
シートベルト装置１０では、トーションバー５０とモータ４０とは、トーションバー５０の回転抵抗力とモータ４０の回転抵抗力とによって、車両衝突時に車体前側に移動される乗員の移動に伴ってシートベルト１１が引き出されるとき、スプール３０の引出方向のスプール回転数に対する回転抵抗力が、図５の実線Ｌ１で示す理想回転抵抗力特性に沿って発生するように構成されている。
【００４０】
ハウジング７は、スプール３０の軸方向両側に平行に配置されて軸受１５、１６を介してロックベース部材５５、スプール回転軸部３１をそれぞれ回転可能に支持する両側の側面部８と、スプール３０の下側において両側の側面部８を連結する連結部９とを備え、断面略コ字状に形成されている。ハウジング７は、車体前側に配置される側面部８が締結部材Ｂ１を用いてセンタピラー２に固定されることにより車体に固定され、これにより、スプール３０は車体に回転可能に支持されている。
【００４１】
スプール３０は、図示されていないが、スプール３０を巻き取り方向に付勢するスプリングユニットを備え、スプリングユニット内に配置された渦巻きバネにスプール３０のスプール回転軸部３１又は円筒部３２が連結されてシートベルト１１を巻き取る方向に付勢されている。
【００４２】
スプール３０はまた、センタピラー２とハウジング７との間に、シートベルト１１が引き出される方向へのロックベース部材５５の回転を規制するロック機構３３を備えている。ロック機構３３は、周知の構成を用いることができ、車両衝突時に作動して、スプール３０にトーションバー５０を介して連結されたロックベース部材５５のシートベルト１１が引き出される方向への回転を規制するようになっている。
【００４３】
シートベルト装置１０が装備される車両には、図示されていないが、前面衝突などの車両衝突を検出する加速度センサなどの衝突検出装置が備えられると共に、ロック機構３３の作動を制御する制御ユニットが備えられ、前記制御ユニットは、前記衝突検出装置によって車両衝突が検出されるとロック機構３３を作動するように制御する。
【００４４】
モータ４０は、図２に示すように、ハウジング７の側面部８に平行に配設された第１プレート部材５１及び第２プレート部材５２を介してハウジング７に取り付けられている。モータ４０は、第１プレート部材５１に締結部材Ｂ２を用いて取り付けられ、第１プレート部材５１は、第２プレート部材５２に筒状部材５３を介して締結部材Ｂ３を用いて取り付けられ、第２プレート部材５２は、ハウジング７の側面部８に締結部材Ｂ４を用いて取り付けられている。
【００４５】
リトラクタ２１はまた、スプール３０の回転を減速してモータ回転軸４１に伝達する減速機構６０を備え、減速機構６０は、スプール回転軸部３１に固定して取り付けられたスプール側歯車６１と、スプール側歯車６１に噛み合いモータ回転軸４１に固定して取り付けられたモータ側歯車６２とを有している。減速機構６０は、モータ側歯車６２の外径がスプール側歯車６１の外径より大きく形成されてスプール３０の回転を減速してモータ回転軸４１に伝達するようになっている。
【００４６】
減速機構６０はまた、モータ回転軸４１の回転数がモータ４０の最大許容回転数以下となるようにスプール３０の回転を減速してモータ回転軸４１に伝達するように構成されている。減速機構６０は、例えば図５の実線Ｌ１に示す理想回転抵抗力特性について設定された第２回転数Ｎ２であるスプール回転数であるとき、あるいは第２回転数Ｎ２より所定量大きいスプール回転数であるときに、モータ回転軸４１の回転数がモータ４０の最大許容回転数以下となるようにスプール３０の回転を減速するように構成されている。
【００４７】
図３は、リトラクタに備えられるモータを示す断面図であり、図４は、図３におけるＹ４−Ｙ４線に沿ったモータの断面図である。図３及び図４に示すように、モータ４０は、スプール３０に減速機構６０を介して連結されるモータ回転軸４１を有するブラシ付き直流モータ４０である。モータ４０は、電気的に短絡した状態において、シートベルト１１が引き出されるときにスプール３０の引出方向の回転に伴って減速機構６０を介して回転されるモータ回転軸４１の回転に応じて回転抵抗力を発生するようになっている。
【００４８】
モータ４０は、磁性材料から有底円筒状に形成されてヨークとして機能するハウジング４２と、略断面半円弧状に形成されてハウジング４２内に固定されて対向配置される１対の永久磁石４３と、モータ回転軸４１を有して永久磁石４３の径方向内側に回転可能に支持されるアーマチュア４４と、ハウジング４２の開口部を覆うようにハウジング４２に装着されるブラシホルダ４５とを備えている。
【００４９】
アーマチュア４４は、モータ回転軸４１を有すると共にモータ回転軸４１に固定されて径方向外側に放射状に突出する複数のティース４４ａを備えたアーマチュアコア４４ｂを有し、アーマチュア４４のティース４４ａ間に形成されるスロットにそれぞれ複数のアーマチュアコイル４４ｃが巻かれている。
【００５０】
アーマチュア４４は、モータ回転軸４１が軸受３７を介してハウジング４２及びブラシホルダ４５に回転可能に支持されることにより回転可能に支持されている。アーマチュア４４はまた、モータ回転軸４１の軸方向他方側にコンミテータ（整流子）４６を備え、コンミテータ４６は、アーマチュアコイル４４ｃに接続されている。
【００５１】
ブラシホルダ４５は、スプリング部材４５ｂによって径方向内側に付勢されてコンミテータ４６に押し付けられる一対のブラシ４５ａを備えている。一対のブラシ４５ａは、コンミテータ４６を介してアーマチュアコイル４４ｃに接続されるようになっている。
【００５２】
ブラシホルダ４５は、モータ回転軸４１の軸方向他方側が突出するようにハウジング４２に装着され、ハウジング４２にブラシホルダ４５が装着された状態でハウジング４２が第１プレート部材５１に取り付けられている。一対のブラシ４５ａにはそれぞれ、図示されていないが、外部電源に接続可能である端子が接続されている。本実施形態では、一対のブラシ４５ａにそれぞれ接続される端子が接続されて短絡されている。
【００５３】
モータ４０の永久磁石４３は、図４に示すように、ハウジング４２内に固定される永久磁石４３ａ、４３ｂを備え、永久磁石４３ａ、４３ｂは、略断面半円弧状に同一形状に形成されて対向配置されている。永久磁石４３ａは、径方向内側の磁極がＮ極とされ、永久磁石４３ｂは、径方向内側の磁極がＳ極とされ、永久磁石４３は、永久磁石４３ａのＮ極から永久磁石４３ｂのＳ極に向かう方向に永久磁石４３による磁束が形成されている。
【００５４】
モータ４０では、車両衝突時にシートベルト１１が引き出されるときにスプール３０の引出方向の回転に伴って減速機構６０を介して回転される矢印Ａ１で示すモータ回転軸４１の回転に応じて逆起電力が発生し、モータ回転軸４１の回転を抑制するように回転抵抗力が発生する。モータ４０の回転抵抗力は、モータ回転数が大きくなるにつれて大きくなり、シートベルト１１の引出速度が大きくなるときに大きくして乗員の拘束荷重を大きくすることができる。
【００５５】
シートベルト装置１０では、車両衝突時にシートベルト１１が引き出されるときに乗員が大柄な体格を有する場合には乗員が小柄な体格を有する場合に比して体重が大きくシートベルト１１の引出速度が大きく、また衝突速度が大きい場合には衝突速度が小さい場合に比してシートベルト１１の引出速度が大きくなることから、モータ４０の回転抵抗力を大きくして乗員の拘束荷重を大きくすることができる。これにより、乗員の体格や衝突速度に応じてシートベルト１１による乗員の拘束荷重を調整することが可能となる。
【００５６】
このようにして構成されたシートベルト装置１０では、前面衝突などの車両衝突時に、前記衝突検出装置によって車両衝突が検出されると前記制御ユニットによってロック機構３３が作動され、シートベルト１１が引き出される方向へのロックベース部材５５の回転が規制される。これにより、車体前側に移動される乗員の移動に伴ってシートベルト１１が引き出されるとき、一端部５０ａがスプール３０の円筒部３２に固定して連結されると共に、他端部５０ｂがロックベース部材５５に固定して連結されたトーションバー５０が捻じれ変形し、この捻じれ変形によって発生する回転抵抗力によってシートベルト１１の引き出しが抑制される。
【００５７】
また、車両衝突時に、車体前側に移動される乗員の移動に伴ってシートベルト１１が引き出されるとき、スプール３０に減速機構６０を介して連結されるモータ４０の回転抵抗力によってシートベルト１１の引き出しが抑制される。
【００５８】
シートベルト装置１０では、リトラクタ２１は、車両衝突時に車体前側に移動される乗員の移動に伴ってシートベルト１１が引き出されるとき、モータ４０の回転抵抗力とトーションバー５０の回転抵抗力とによって、シートベルト１１を巻き取るスプール３０の引出方向のスプール回転数に対する回転抵抗力を図５の実線Ｌ１で示す理想回転抵抗力特性に沿って発生するように構成されている。
【００５９】
このように、本実施形態に係るシートベルト装置１０では、リトラクタ２１は、シートベルト１１を引き出し可能に巻き取るスプール３０と、スプール３０に連結されるモータ回転軸４１を有してスプール３０の引出方向の回転に伴って回転されるモータ回転軸４１の回転に応じてスプール３０の引出方向の回転に対する回転抵抗力を発生するモータ４０と、スプール３０に連結されて車両衝突時にスプール３０の引出方向の回転に対する回転抵抗力を発生する回転抵抗部材としてのトーションバー５０と、スプール３０とモータ回転軸４１との間に設けられてスプール３０の回転を減速してモータ回転軸４１に伝達する減速機構６０とを備える。
【００６０】
これにより、前面衝突などの車両衝突時に車体前側に移動される乗員の移動に伴ってシートベルト１１が引き出されるときに、乗員の体格や衝突速度が異なる場合においても、シートベルト１１を巻き取るスプール３０に連結されたモータ４０及び回転抵抗部材としてのトーションバー５０の回転抵抗力によってシートベルト１１の引き出しを抑制して車両衝突時に乗員を拘束することができる。
【００６１】
例えば衝突速度が大きく乗員が大柄な体格を有する車両衝突時には衝突速度が小さく乗員が小柄な体格を有する車両衝突時に比してシートベルト１１の引出速度が大きくなるが、シートベルト１１の引出速度が大きい場合にはモータ４０の回転抵抗力を大きくすることができるので、乗員の体格や衝突速度が異なる場合においても、乗員の体格や衝突速度に対応するシートベルト１１の引出速度に応じた回転抵抗力によってシートベルト１１の引き出しを抑制して車両衝突時に乗員を拘束することができる。
【００６２】
図５の破線Ｌ２で示すように、スプール回転数が大きくなるにつれて回転抵抗力が大きくなると共にスプール回転数が第２回転数Ｎ２であるときに回転抵抗力が第２所定値Ｔ２となるように構成されたモータを用いる場合においても、図５の二点鎖線Ｌ４で示すようにスプール３０の回転を減速してモータ回転軸４１に伝達する減速機構６０によってスプール回転数の増加に対する回転抵抗力の増加の割合を低下させ、モータ４０の回転抵抗力に加えて回転抵抗部材としてのトーションバー５０の回転抵抗力によって、図５の実線Ｌ１で示す理想回転抵抗力特性に沿った回転抵抗力を発生させることができる。
【００６３】
また、スプール３０の回転を減速してモータ回転軸４１に伝達する減速機構６０が設けられることにより、モータ回転軸４１の回転数がモータ４０の最大許容回転数以下になるように減速機構６０を構成することで、モータ４０を最大許容回転数以下で使用することができ、モータ４０の耐久性を確保することができる。したがって、モータ４０の耐久性を確保しつつ、乗員の体格や衝突速度が異なる場合においても、車両衝突時に乗員の拘束性能を向上させて乗員の安全性を向上させることができる。
【００６４】
また、減速機構６０は、モータ回転軸４１の回転数が最大許容回転数以下となるようにスプール３０の回転を減速してモータ回転軸４１に伝達するように構成される。これにより、モータ４０を最大許容回転数以下で使用してモータ４０の耐久性を確保することができる。
【００６５】
また、回転抵抗部材として、捩れ変形によって回転抵抗力を発生するトーションバー５０を設けることにより、比較的簡単な構成により、トーションバー５０の回転抵抗力とモータ４０の回転抵抗力とによって車両衝突時に乗員を拘束することができる。
【００６６】
本実施形態では、シートベルト装置１０は、前席シート１に備えられているが、前席シート１より車体後側に配置される後席シートについても同様に適用可能であり、かかる場合、リトラクタ２１はセンタピラー２に代えてリアピラーなどの車体に固定して取り付けられる。
【００６７】
本発明は、例示された実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改良及び設計上の変更が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
以上のように、本発明に係る車両用シートベルト装置によれば、モータの耐久性を確保しつつ、乗員の体格や衝突速度が異なる場合においても、車両衝突時に乗員の拘束性能を向上させて乗員の安全性を向上させることが可能となるから、車両の安全技術の分野において好適に利用される可能性がある。
【符号の説明】
【００６９】
１  シート
１０  シートベルト装置
１１  シートベルト
２１  リトラクタ
３０  スプール
４０  モータ
４１  モータ回転軸
５０  トーションバー（回転抵抗部材）
６０  減速機構
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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