(57)【要約】【課題】モータにて生じた逆起電圧により生ずる抗力でウエビングベルトに付与される引っ張り力を吸収でき、その吸収量を引っ張り力の大きさ等に基づいて的確に変えることができるウエビング巻取装置を得る。【解決手段】スプールの引出方向への回転速度に応じた検出信号Ｒｓがホールセンサ１２２から出力されると、この検出信号Ｒｓが入力されたＥＣＵ１０２ではスプールの引出方向への回転速度と予め設定された抗力の設定値とに対応する駆動制御信号Ｄｓを出力する。この駆動制御信号Ｄｓが入力されたドライブ回路１０４は、この状態でモータ７０が発生する抗力が予め設定された設定値になるデューティ比で電界効果トランジスタＦＥＴ１をＯＮ、ＯＦＦする。【選択図】図１
2011037299.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
長尺帯状のウエビングベルトの長手方向基端部が係止され、巻取方向に回転することで前記ウエビングベルトを巻き取るスプールと、
前記スプールに出力軸が連結された状態で前記スプールが回転した際には、前記スプールの回転力が入力されるモータと、
前記ウエビングベルトをその先端側へ引っ張る引出荷重を直接又は間接的に検出する引出荷重検出手段と、
前記モータを含めて構成される回路を制御して前記モータの両端子間を短絡させ、この状態で前記両端子間が短絡されたモータに前記スプールの回転力が入力されることで生じる逆起電圧により前記スプールの回転に対する抗力を生じさせると共に、前記引出荷重検出手段での検出結果に基づいて前記抗力の大きさを推定し、当該推定結果に基づいて前記回路を制御して予め設定された大きさの前記抗力を生じさせる制御手段と、
を備えるウエビング巻取装置。
【請求項２】
前記スプールの回転速度を検出する回転速度検出手段を含めて前記引出荷重検出手段を構成した請求項１に記載のウエビング巻取装置。
【請求項３】
短絡状態での前記モータの両端子間の間に介在して、閉塞状態で前記モータの両端子間を短絡状態とし、開放状態で前記モータの両端子間を遮断するスイッチ手段を含めて前記回路を構成し、前記制御手段は予め設定された大きさの抗力と前記引出荷重検出手段により検出された前記引出荷重とに基づいて前記スイッチ手段の前記開放状態の時間的長さと前記閉塞状態の時間的長さの比であるデューティ比を変化させて前記抗力を変化させることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のウエビング巻取装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の座席に着座した乗員の身体を拘束するためのウエビングベルト等のベルト部材を巻き取って収納するウエビング巻取装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１に開示されたウエビング巻取装置（モータ式シートベルトリトラクタ）では、ウエビングベルト（ウエビング）を巻き取るスプールとモータとの間に遊星歯車機構が介在しており、インターナルギヤの外歯に係止片が噛み合った状態ではモータの出力軸とスプールとが機械的に連結されて、モータの駆動力をスプールに伝えることができる状態になる。
【０００３】
モータの通電状態、又は、短絡状態でモータの出力軸とスプールとが連結され、更に、この状態でスプールからウエビングベルトを引き出す方向へスプールを回転させると、スプールの回転力がモータの出力軸に入力される。これによりモータにおいて逆起電力が生じ、この逆起電力により出力軸の回転に抗する回転抗力が発生する。下記特許文献１には、このようにして発生した回転抗力をトーションシャフト等のエネルギー吸収部材におけるＥＡ荷重に重畳させ、ＥＡ荷重のロードリミット値や立ち上がり勾配、立ち下がり勾配を調整する構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−２７０４２３の公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記特許文献１に開示された構成では、スプールとモータとの間のギヤを切り替えたり、モータにおける短絡時間と非短絡時間との比を切り替えたりしてＥＡ荷重のロードリミット値や立ち上がり勾配、立ち下がり勾配を調整している。しかしながら、スプールとモータとの間のギヤを切り替えや、モータにおける短絡時間と非短絡時間との比を切り替えは乗員の体重の軽重や車両が衝突する際の速度によって選択して切り替えているだけである。したがって、切り替えの後にＥＡ荷重のロードリミット値や立ち上がり勾配、立ち下がり勾配を調整することはできず、特に、ＥＡ荷重の立ち上がり勾配、立ち下がり勾配を急峻にしてその間を平滑に調整することが難しい。
【０００６】
本発明は、上記事実を考慮して、モータにて生じた逆起電圧により生ずる抗力でウエビングベルトに付与される引っ張り力を吸収でき、その吸収量を引っ張り力の大きさ等に基づいて的確に変えることができるウエビング巻取装置を得ることが目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の本発明に係るウエビング巻取装置は、長尺帯状のウエビングベルトの長手方向基端部が係止され、巻取方向に回転することで前記ウエビングベルトを巻き取るスプールと、前記スプールに出力軸が連結された状態で前記スプールが回転した際には、前記スプールの回転力が入力されるモータと、前記ウエビングベルトをその先端側へ引っ張る引出荷重を直接又は間接的に検出する引出荷重検出手段と、前記モータを含めて構成される回路を制御して前記モータの両端子間を短絡させ、この状態で前記両端子間が短絡されたモータに前記スプールの回転力が入力されることで生じる逆起電圧により前記スプールの回転に対する抗力を生じさせると共に、前記引出荷重検出手段での検出結果に基づいて前記抗力の大きさを推定し、当該推定結果に基づいて前記回路を制御して予め設定された大きさの前記抗力を生じさせる制御手段と、を備えている。
【０００８】
請求項１に記載の本発明に係るウエビング巻取装置では、出力軸がスプールに連結可能なモータを備えており、スプールにモータの出力軸が連結された状態でスプールに巻き取られているウエビングベルトが引き出されると、巻取方向とは反対の引出方向への回転力がモータに入力される。このようにスプールの回転力がモータに入力された状態で、制御手段によってモータを含めて構成される回路が制御され、モータの両端子間が短絡されていると、この両端子間が短絡されたモータにスプールの回転力が入力されることで、このモータにて逆起電圧が生じる。
【０００９】
このようにモータに逆起電圧が生じて回路に電流が流れると、出力軸を回転させようとする力、すなわち、スプールの回転力に抗する抗力が生じる。このようにして生じた抗力がスプールからのウエビングベルトの引き出しの抵抗になり、ウエビングベルトの引っ張りに供されるエネルギーの少なくとも一部が吸収される。
【００１０】
一方、本発明に係るウエビング巻取装置では、ウエビングベルトをその先端側へ引っ張る引出荷重が引出荷重検出手段により検出される。車両が急減速した場合には車両の乗員が車両前方側へ慣性移動しようとしてウエビングベルトを引っ張るが、このときの引出荷重検出手段による引出荷重の検出結果は制御手段に入力される。制御手段では入力された引出荷重検出手段での検出結果に基づいてモータを含めて構成された上記の回路を制御し、スプールが引出方向に回転することでモータにて生じる抗力を予め設定された大きさにする。
【００１１】
このように、本発明に係るウエビング巻取装置では、ウエビングベルトをその先端側へ引っ張る引出荷重に基づいて抗力の大きさを制御するので、好適な大きさの抗力を発生させてウエビングベルトの引っ張りに供されるエネルギーの少なくとも一部を効果的に吸収できる。
【００１２】
請求項２に記載の本発明に係るウエビング巻取装置は、請求項１に記載の本発明において、前記スプールの回転速度を検出する回転速度検出手段を含めて前記引出荷重検出手段を構成している。
【００１３】
請求項２に記載の本発明に係るウエビング巻取装置では、引出荷重検出手段がスプールの回転速度を検出する回転速度検出手段を含めて構成される。車両が急減速した場合には車両の乗員が車両前方側へ慣性移動しようとしてウエビングベルトを引っ張り、スプールを引出方向に回転させるが、このときの回転速度検出手段による引出方向へのスプールの回転速度の検出結果は制御手段に入力される。
【００１４】
制御手段では入力された回転速度検出手段での検出結果に基づいてモータを含めて構成された上記の回路を制御し、スプールが引出方向に回転することでモータにて生じる抗力を予め設定された大きさにする。このように、本発明に係るウエビング巻取装置では、スプールの回転速度に基づいて抗力の大きさを制御するので、好適な大きさの抗力を発生させてウエビングベルトの引っ張りに供されるエネルギーの少なくとも一部を効果的に吸収できる。
【００１５】
請求項３に記載の本発明に係るウエビング巻取装置は、請求項１又は請求項２に記載の本発明において、短絡状態での前記モータの両端子間の間に介在して、閉塞状態で前記モータの両端子間を短絡状態とし、開放状態で前記モータの両端子間を遮断するスイッチ手段を含めて前記回路を構成し、前記制御手段は予め設定された大きさの抗力と前記引出荷重検出手段により検出された前記引出荷重とに基づいて前記スイッチ手段の前記開放状態の時間的長さと前記閉塞状態の時間的長さの比であるデューティ比を変化させて前記抗力を変化させることを特徴としている。
【００１６】
請求項３に記載の本発明に係るウエビング巻取装置によれば、短絡状態でのモータの両端子の間にはスイッチ手段が設けられており、モータの両端子間が短絡されるとスイッチ手段は開放状態及び閉塞状態を維持し、又は、開放状態と閉塞状態とを交互に切り替える。
【００１７】
このようにスイッチ手段が動作することで、モータの両端子間に流れる電流の電流値は、スイッチ手段が閉塞状態で維持された場合に流れる電流の電流値とスイッチ手段でのスイッチング周期のうち閉塞状態の時間的長さが占める割合（すなわち、デューティ比）との積になる。本発明に係るウエビング巻取装置では、スイッチ手段のスイッチング周期を引出方向へのスプールの回転速度に応じて変えるため、モータにて生じる抗力をウエビングベルトに付与されている引出荷重の大きさに応じた大きさに適宜に変化させることができる。
【発明の効果】
【００１８】
以上説明したように、本発明に係るウエビング巻取装置では、ウエビングベルトに付与される引っ張り力の大きさ等に基づいてモータにて生じさせた逆起電圧に基づく抗力の大きさを適切に変えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施の形態に係るウエビング巻取装置の制御手段の構成を概略的に示すブロック図と回路図の複合図である。
【図２】本発明の一実施の形態に係るウエビング巻取装置の全体構成を概略的に示す正面図である。
【図３】本発明の一実施の形態に係るウエビング巻取装置の回転速度検出手段の構成を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
＜本実施の形態の構成＞
図２には本発明の一実施の形態に係るウエビング巻取装置１０の全体構成の概略が正面断面図によって示されており、図１には本ウエビング巻取装置１０のシステムの概略が示されている。
【００２１】
図２に示されるように、ウエビング巻取装置１０はフレーム１２を備えている。フレーム１２は平板状の背板１４を備えており、背板１４がボルト等の図示しない締結手段によって、例えば、車両のセンターピラーの下端部近傍にて車体に固定され、これにより、本ウエビング巻取装置１０が車体に取り付けられる。背板１４の幅方向両端からは、略車両前後方向に互いに対向した一対の脚板１６、１８が互いに平行に延出されている。これらの脚板１６、１８間には略円筒形状のスプール２０が配置されている。
【００２２】
スプール２０は軸方向が脚板１６、１８の対向方向とされており、自らの軸周りに回転可能とされている。また、スプール２０には長尺帯状のウエビングベルト２２の長手方向基端部が係止されている。ウエビングベルト２２はスプール２０がその軸周り一方である巻取方向に回転することでスプール２０の外周部に基端側から層状に巻き取られて収納される。さらに、ウエビングベルト２２を先端側から引っ張れば、スプール２０に巻き取られたウエビングベルト２２が引き出され、これに伴い、巻取方向とは反対の引出方向にスプール２０が回転する。
【００２３】
一方、図２に示されるように、スプール２０には荷重吸収手段としてのトーションシャフト２４が設けられている。トーションシャフト２４は軸方向がスプール２０の軸方向に沿った棒状の部材で、少なくともトーションシャフト２４の長手方向中間部がスプール２０に対して同軸的にスプール２０の内側に配置されている。トーションシャフト２４の脚板１８の側端部には結合部２６が形成されている。この結合部２６はトーションシャフト２４の軸方向に対して直交する向きに切った断面の外周形状が非円形とされている。
【００２４】
この結合部２６に対応してスプール２０の脚板１８の側にはアダプタ２８が設けられている。アダプタ２８は内周形状が結合部２６の外周形状に略同じ非円形とされており、結合部２６がアダプタ２８の内側に入り込んでアダプタ２８が結合部２６に装着されている。また、トーションシャフト２４の軸方向に対して直交する向きにアダプタ２８を切った場合のアダプタ２８の断面の外周形状は非円形とされている。スプール２０の脚板１８の側には内周形状がこのアダプタ２８の外周形状に略同じ嵌挿孔３０が形成されており、結合部２６が嵌挿されたアダプタ２８は嵌挿孔３０に嵌挿される。
【００２５】
結合部２６の外周部及びアダプタ２８の内周部は非円形であるので、トーションシャフト２４の中心軸周りにトーションシャフト２４及びアダプタ２８の何れかの一方が他方に対して相対回転することはできない。さらに、アダプタ２８の外周部及び嵌挿孔３０の内周部は非円形であるので、スプール２０の中心軸周りにスプール２０及びアダプタ２８の何れかの一方が他方に対して相対回転することはできない。したがって、基本的にはスプール２０とトーションシャフト２４とが同軸的且つ一体的に回転する。
【００２６】
一方、図２に示されるように、脚板１６の脚板１８とは反対側にはロック機構４０のハウジング４２が脚板１６に取り付けられている。ハウジング４２の内側にはロック機構４０を構成するロックベース４４が設けられている。ロックベース４４はスプール２０の脚板１６の側に形成された嵌挿孔４６に、スプール２０に対してスプール２０の中心軸線周りに同軸的に相対回転可能に嵌挿されている。また、ロックベース４４に対応してトーションシャフト２４の脚板１６の側には結合部４８が形成されている。
【００２７】
この結合部４８は結合部２６と同様にトーションシャフト２４の軸方向に対して直交する向きに切った断面の外周形状が非円形とされている。この結合部４８に対応してロックベース４４には嵌挿孔５０が形成されている。嵌挿孔５０は内周形状が結合部４８の外周形状に略同じとされており、結合部４８は嵌挿孔５０に嵌挿される。このため、ロックベース４４及びトーションシャフト２４の何れかの一方が他方に対してトーションシャフト２４の中心軸線周りに相対回転することができない。
【００２８】
したがって、ロックベース４４はスプール２０に対して相対回転可能に嵌挿孔４６に嵌挿されているものの、ロックベース４４に対してトーションシャフト２４は相対回転できず、また、トーションシャフト２４はスプール２０に対して相対回転できないため、基本的にはロックベース４４及びスプール２０の何れかの一方に対して何れかの他方は相対回転ができない。
【００２９】
また、ロックベース４４の回転半径方向外側の側方にはロックパウル５２が設けられている。嵌挿孔５０はスプール２０の中心軸線と同じ向きを軸方向とする軸周りに回動自在に脚板１６に支持されている。ロックパウル５２には係合歯５４が形成されており、脚板１６での支持位置を中心としてロックパウル５２が回動することで、係合歯５４がロックベース４４の外周部に接近又は離間する。係合歯５４に対応してロックベース４４の外周部にはラチェット歯５６が形成されている。ロックベース４４の外周部に接近するようにロックパウル５２が回動すると、係合歯５４がラチェット歯５６に噛み合うことができる。係合歯５４がラチェット歯５６に噛み合った状態では、引出方向へのロックベース４４の回転が規制される。
【００３０】
また、ハウジング４２の内側には、車両の急減速状態での加速度（減速度）やロックベース４４が急激に引出方向に回転した際に動作する機構を構成する各種部材が収容されており、車両が急減速状態になったりロックベース４４が急激に引出方向に回転したりした場合には、この機構が作動して、係合歯５４をラチェット歯５６に噛み合わせる方向へロックパウル５２を回動させる。
【００３１】
一方、スプール２０の回転半径方向外側の側方には、出力軸７２の軸方向がスプール２０の中心軸線の向きと同じモータ７０が配置されている。モータ７０の出力軸７２には平歯で且つ外歯のギヤ７４が出力軸７２に対して同軸的且つ一体的に取り付けられている。このギヤ７４の回転半径方向外側の側方には、ギヤ７４よりも歯数が多い外歯で且つ平歯のギヤ７６がギヤ７４に噛み合った状態で脚板１８に回転自在に支持されている。ギヤ７６の脚板１８の側には、ギヤ７６よりも歯数が少ない外歯で且つ平歯のギヤ７８がギヤ７６に対して同軸的且つ一体的に取り付けられている。
【００３２】
ギヤ７８の回転半径方向外側の側方には、ギヤ７８よりも歯数が多い外歯で且つ平歯のギヤ８０がギヤ７８に噛み合った状態で脚板１８に回転自在に支持されている。脚板１８を介してギヤ８０の反対側（すなわち、脚板１８の外側）には、ギヤ８０よりも歯数が少ない外歯で且つ平歯のギヤ８２がギヤ８０に対して同軸的且つ一体的に設けられている。このギヤ８２に対応してアダプタ２８にはクラッチ９０が設けられている。
【００３３】
クラッチ９０はスプール２０に対して同軸的なギヤリング９２を備えている。ギヤリング９２の外周部には外歯で且つ平歯のギヤ９４が形成されており、ギヤ８２に噛み合っている。ギヤリング９２の内側には、巻取方向へのギヤリング９２の回転に連動するクラッチパウルや、アダプタ２８に対して同軸的な回転が不能な状態でアダプタ２８に取り付けられたクラッチアダプタ等（何れも図示省略）が設けられており、ギヤリング９２が巻取方向に回転してクラッチパウルが移動し、クラッチパウルがクラッチアダプタに係合すると巻取方向へのギヤリング９２の回転がクラッチアダプタを介してアダプタ２８に伝わるようになっている。
【００３４】
また、クラッチアダプタにクラッチパウルが噛み合った状態では、クラッチアダプタに対してギヤリング９２が引出方向へ相対回転しない限りクラッチアダプタとクラッチパウルとの噛み合いが解消されない構成になっており、このようにクラッチアダプタとクラッチパウルとの噛み合った状態では、巻取方向、引出方向の何れの向きのアダプタ２８の回転もギヤリング９２へ伝わりギヤリング９２を回転させることができる。
【００３５】
一方、図１には、上記のモータ７０を制御するための制御手段としての制御装置１００の構成の概略が示されている。なお、図１は本実施の形態の要旨の理解を容易にするため、極めて概略的に示されている。
【００３６】
図１に示されるように、制御装置１００は一対の出入力端子Ｔ１、Ｔ２を備えている。出入力端子Ｔ１にはモータ７０の一方の端子が接続されており、出入力端子Ｔ２にはモータ７０の他方の端子が接続されている。また、制御装置１００は入力端子Ｔ３と出力端子Ｔ４とを備えている。入力端子Ｔ３にはバッテリー１０６のプラス端子が接続されており、出力端子Ｔ４にはバッテリー１０６のマイナス端子が接続されている。
【００３７】
また、制御装置１００は、各々がスイッチ手段としての複数の電界効果トランジスタＦＥＴ１、ＦＥＴ２、ＦＥＴ３、ＦＥＴ４を備えている。本実施の形態において電界効果トランジスタＦＥＴ１、ＦＥＴ２、ＦＥＴ３、ＦＥＴ４は所謂ＮチャネルのＭＯＳ型電界効果トランジスタ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）が用いられている。但し、本発明におけるスイッチ手段がこのようなＮチャネルのＭＯＳ型電界効果トランジスタに限定されるものではない。
【００３８】
すなわち、スイッチ手段にＭＯＳ型電界効果トランジスタを用いるにしても、ＰチャネルのＭＯＳ型電界効果トランジスタを用いてもよいし、ＮチャネルのＭＯＳ型電界効果トランジスタとＰチャネルのＭＯＳ型電界効果トランジスタとを組み合わせて用いてもよい。また、スイッチ手段に他のタイプの電界効果トランジスタ、例えば、ジャンクション型電界効果トランジスタを用いてもよいし、電界効果トランジスタ以外のトランジスタ、例えば、バイポーラトランジスタを用いてもよい。
【００３９】
スイッチ手段を構成する各電界効果トランジスタＦＥＴ１〜ＦＥＴ４は、ゲート端子にＨｉｇｈレベルの信号電圧が印加された場合にのみドレイン端子とソース端子との間が導通状態になりドレイン端子側からソース端子側へ電流が流れる。なお、以下の説明において、各電界効果トランジスタＦＥＴ１〜ＦＥＴ４のゲート端子にＨｉｇｈレベルの信号電圧を印加して各電界効果トランジスタＦＥＴ１〜ＦＥＴ４のドレイン端子とソース端子との間を導通した状態を、各電界効果トランジスタＦＥＴ１〜ＦＥＴ４のＯＮ状態と称し、各電界効果トランジスタＦＥＴ１〜ＦＥＴ４のドレイン端子とソース端子との間の間が遮断された状態を、各電界効果トランジスタＦＥＴ１〜ＦＥＴ４のＯＦＦ状態と称する。
【００４０】
これらの電界効果トランジスタＦＥＴ１〜ＦＥＴ４のうち、電界効果トランジスタＦＥＴ１のドレイン端子は入力端子Ｔ３に接続されており、電界効果トランジスタＦＥＴ１のソース端子は電界効果トランジスタＦＥＴ２のドレイン端子に接続されている。電界効果トランジスタＦＥＴ２のソース端子は出力端子Ｔ４との間に接続されている。
【００４１】
これに対し、電界効果トランジスタＦＥＴ３のドレイン端子は電界効果トランジスタＦＥＴ１のドレイン端子と入力端子Ｔ３との間に接続されており、電界効果トランジスタＦＥＴ３のソース端子は電界効果トランジスタＦＥＴ４のドレイン端子に接続されている。電界効果トランジスタＦＥＴ４のソース端子は電界効果トランジスタＦＥＴ２のソース端子と出力端子Ｔ４との間に接続されている。
【００４２】
上記のモータ７０の一方の端子は電界効果トランジスタＦＥＴ１のソース端子と電界効果トランジスタＦＥＴ２のドレイン端子との間に接続されており、モータ７０の一方の端子は電界効果トランジスタＦＥＴ３のソース端子と電界効果トランジスタＦＥＴ４のドレイン端子との間に接続されている。したがって、電界効果トランジスタＦＥＴ１、ＦＥＴ４がＯＮ状態で電界効果トランジスタＦＥＴ２、ＦＥＴ３がＯＦＦ状態であれば、モータ７０の一方の端子から他方の端子へ向けて正転駆動電流が流れ、電界効果トランジスタＦＥＴ２、ＦＥＴ３がＯＮ状態で電界効果トランジスタＦＥＴ１、ＦＥＴ４がＯＦＦ状態であれば、モータ７０の他方の端子から一方の端子へ向けて逆転駆動電流が流れる。
【００４３】
さらに、上記の電界効果トランジスタＦＥＴ１〜ＦＥＴ４のゲート端子は、これらの電界効果トランジスタＦＥＴ１〜ＦＥＴ４と共に制御装置１００を構成するドライブ回路１０４に接続されており、ドライブ回路１０４から出力された信号電圧に基づき各電界効果トランジスタＦＥＴ１〜ＦＥＴ４のドレイン端子とソース端子との間が導通状態又は絶縁状態になる。このドライブ回路１０４はＥＣＵ１０２に電気的に接続されており、ＥＣＵ１０２から出力された駆動制御信号Ｄｓがドライブ回路１０４に入力される。ドライブ回路１０４は入力された駆動制御信号Ｄｓに基づいて各電界効果トランジスタＦＥＴ１〜ＦＥＴ４のゲート端子に印加する信号電圧を切り替える。
【００４４】
一方、図１及び図２に示されるように、上記のＥＣＵ１０２には回転速度検出手段として引出荷重検出手段を構成するホールセンサ１２２に直接又は間接的に接続されている。図１に示されるように、ホールセンサ１２２はギヤ８０の外周部近傍（すなわち、ギヤ８０の回転中心よりも外側）でギヤ８０の回転軸方向に沿ってギヤ８０と対向するように設けられている。
【００４５】
図３に示されるように、ホールセンサ１２２に対応してギヤ８０にはリング状のマグネット１２４がギヤ８０に対して同軸的且つ一体的に取り付けられている。マグネット１２４は、その周方向に沿って一定角度毎にＮ極とＳ極とが交互に形成されている。このため、ホールセンサ１２２はギヤ８０が一定角度回転するごとに検出する磁界が変化し、この検出した磁界の変化に対応する検出信号Ｒｓがホールセンサ１２２から出力される。ホールセンサ１２２から出力された検出信号ＲｓはＥＣＵ１０２に入力される。
【００４６】
さらに、ＥＣＵ１０２には前方監視装置１２８に直接又は間接的に接続されている。前方監視装置１２８は、所定周波数の電波や、レーダ、赤外線等の障害物検出波を本ウエビング巻取装置１０が搭載された車両の前方に放出する検出波出力部と、前方の障害物に反射して戻ってきた検出波が入力される検出波入力部とを含めて構成されている。制御装置１００では、検出波出力部から検出波が出力されてから検出波入力部に入力されるまでの時間に基づいて本ウエビング巻取装置１０が搭載された車両の前方で走行している他の車両や、本ウエビング巻取装置１０が搭載された車両前方の障害物（以下、本ウエビング巻取装置１０が搭載された車両の前方で走行している他の車両も含めて障害物と称する）までの距離を演算している。
【００４７】
また、ＥＣＵ１０２にはトリガ手段としてのエアバッグＥＣＵ１３０に直接又は間接的に接続されている。エアバッグＥＣＵ１３０は、車両急減速状態等においてで本ウエビング巻取装置１０に対応した座席の前方で袋体を膨張展開させるエアバッグ装置（図示省略）の制御手段を構成しており、エアバッグＥＣＵ１３０から出力された前方監視信号ＯｓはＥＣＵ１０２に入力される。
【００４８】
＜本実施の形態の作用、効果＞
次に、本ウエビング巻取装置１０の作用並びに効果について説明する。
【００４９】
本ウエビング巻取装置１０では、本ウエビング巻取装置１０を搭載した車両の走行中に前方監視装置１２８からの信号に基づいて制御装置１００のＥＣＵ１０２が前方の障害物までの距離を演算している。この演算結果である障害物までの距離が一定値未満になると、制御装置１００のＥＣＵ１０２は駆動制御信号Ｄｓが切り替わり、この切り替わった駆動制御信号Ｄｓに基づいてドライブ回路１０４は電界効果トランジスタＦＥＴ２、ＦＥＴ３をＯＦＦ状態として電界効果トランジスタＦＥＴ１、ＦＥＴ４をＯＮ状態とする。
【００５０】
これにより、モータ７０には正方向の電流が流れてモータ７０が正転駆動する。モータ７０の正転駆動力により出力軸７２が正転すると、この出力軸７２の回転力がギヤ７４〜８０を介してクラッチ９０のギヤリング９２に伝わり、ギヤリング９２を巻取方向に回転させる。ギヤリング９２が巻取方向に回転することで、ギヤリング９２内のクラッチパウルがクラッチアダプタに係合する。
【００５１】
これにより、ギヤリング９２の巻取方向の回転がクラッチアダプタを介してアダプタ２８に伝わり、スプール２０を巻取方向に回転させる。このように、スプール２０が巻取方向に回転することで、ウエビングベルト２２が基端側からスプール２０に巻き取られ、乗員の身体に装着されているウエビングベルト２２の僅かな弛み、所謂「スラック」が解消される。
【００５２】
この状態で、乗員が車両の制動操作やステアリング操作を行なうことで障害物を回避し、これにより、制御装置１００での障害物までの距離の演算結果が所定値以上になると、制御装置１００のＥＣＵ１０２は出力する駆動制御信号Ｄｓを切り替える。この切り替わった駆動制御信号Ｄｓに基づいてドライブ回路１０４は、電界効果トランジスタＦＥＴ１、ＦＥＴ４をＯＦＦ状態として、電界効果トランジスタＦＥＴ２、ＦＥＴ３をＯＮ状態とする。これにより、モータ７０には逆方向の電流が流れてモータ７０が逆転駆動する。モータ７０の逆転駆動力による出力軸７２の逆転は、ギヤ７４〜８０を介してクラッチ９０のギヤリング９２に伝わり、ギヤリング９２を引出方向に回転させる。このギヤリング９２の引出方向への回転で、クラッチパウルとクラッチアダプタとの係合が解消される。
【００５３】
これに対して、エアバッグ装置が作動する程度に車両が急減速状態になったり、又、このような車両急減速の慣性で乗員の身体が急激にウエビングベルト２２を引っ張り、これにより、ロックベース４４が急激に引出方向に回転したりするとロック機構４０が作動し、係合歯５４がラチェット歯５６に噛み合うようにロックパウル５２を回動させる。係合歯５４がラチェット歯５６に噛み合うことで、ロックベース４４の引出方向への回転、すなわち、スプール２０の引出方向への回転が規制される。
【００５４】
このように、スプール２０の引出方向への回転が規制されることで、スプール２０からのウエビングベルト２２の引き出しが規制される。これにより、車両が急減速した際の慣性で車両前方側へ慣性移動しようとする乗員の身体をウエビングベルト２２で強固に保持することができる。
【００５５】
このような状態で、乗員の身体がウエビングベルト２２を引っ張ることで、ウエビングベルト２２からスプール２０に付与される引出方向の回転力が、トーションシャフト２４の機械的強度を上回ると、ロックベース４４にロックパウル５２が係合することで保持されたトーションシャフト２４の他端と、トーションシャフト２４の一端との間で捩じり変形が生じる。このトーションシャフト２４の捩じり変形分だけスプール２０の引出方向への回転が許容されるので、ウエビングベルト２２の引き出しが許容され、このようにウエビングベルト２２の引出許容分だけ車両前方側への乗員の慣性移動が許容されると共に、トーションシャフト２４の変形により、乗員の身体がウエビングベルト２２に付与する引っ張り力のエネルギーの一部が吸収される。
【００５６】
また、上記のように、車両急減速状態になると、エアバッグ装置が作動し、このときのエアバッグＥＣＵ１３０は出力する起動信号Ｓｓを切り替える。ＥＣＵ１０２から切り替わった駆動制御信号Ｄｓが出力されると、ドライブ回路１０４は電界効果トランジスタＦＥＴ２、ＦＥＴ４をＯＦＦ状態で維持すると共に、電界効果トランジスタＦＥＴ３をＯＮ状態で維持する。さらに、電界効果トランジスタＦＥＴ１を所定のデューティ比でＯＮ状態とＯＦＦ状態とを交互に繰り返す。このように電界効果トランジスタＦＥＴ１〜ＦＥＴ４が制御された状態で更に電界効果トランジスタＦＥＴ３がＯＮ状態となった場合には、モータ７０が短絡された状態になる。
【００５７】
ここで、上記のように起動信号ＳｓがエアバッグＥＣＵ１３０から出力される状態、すなわち、エアバッグ装置が作動する状態では、ギヤリング９２内におけるクラッチパウルとクラッチアダプタとの係合が維持されている。このため、この状態で上記のようにスプール２０が引出方向に回転すると、スプール２０の引出方向への回転がモータ７０の出力軸７２に伝わり、出力軸７２を回転させる。上記のように、この状態では電界効果トランジスタＦＥＴ１がＯＮ状態になることでモータ７０が短絡されるので、出力軸７２が回転させられることでモータ７０に逆起電圧が生じる。この逆起電圧により、モータ７０から電界効果トランジスタＦＥＴ１、電界効果トランジスタＦＥＴ３を流れてモータ７０に戻るような電流が流れると、この電流とモータ７０を構成する永久磁石の磁界との相互作用で出力軸７２の回転に抗する向きの力、すなわち、抗力（荷重）が生じる。
【００５８】
このため、この状態では、トーションシャフト２４の機械的強度を上回ってトーションシャフト２４を変形させるだけの力と、このようにして生じた抗力との和に応じた引出方向への回転力がトーションシャフト２４の結合部２６の側の端部に付与されないと、トーションシャフト２４を捩じって変形させることができない。
【００５９】
さらに、本ウエビング巻取装置１０では、上記のようにスプール２０が引出方向に回転すると、ホールセンサ１２２から出力された検出信号Ｒｓと、ＥＣＵ１０２に予め設定された抗力の設定値とに基づいて電界効果トランジスタＦＥＴ１におけるＯＮ、ＯＦＦのデューティ比が設定される。
【００６０】
すなわち、制御装置１００における回路において、電界効果トランジスタＦＥＴ２、ＦＥＴ４がＯＦＦ状態で、電界効果トランジスタＦＥＴ１、ＦＥＴ３がＯＮ状態のモータ７０にて生ずる抗力の大きさは、ウエビングベルト２２の引出速度（ウエビングベルト２２の引出荷重）によって決まり（モータ７０にて生ずる抗力の大きさは、ウエビングベルト２２の引出速度の関数）、更に、電界効果トランジスタＦＥＴ１が所定のデューティ比でＯＮ、ＯＦＦされている場合にモータ７０にて生ずる抗力の大きさは、ウエビングベルト２２の引出速度の他に電界効果トランジスタＦＥＴ１におけるＯＮ、ＯＦＦのデューティ比によって決まる（モータ７０にて生ずる抗力の大きさは、ウエビングベルト２２の引出速度とデューティ比との関数）。
【００６１】
したがって、車両が急減速することで乗員の身体がウエビングベルト２２を引っ張る引っ張り力の大きさや、このように乗員の身体がウエビングベルト２２を引っ張ることで生じるスプール２０の引出方向への回転が変化しても、ＥＣＵ１０２に予め設定された抗力の設定値に適合するようにスプール２０の引出方向への回転速度の増減に応じて電界効果トランジスタＦＥＴ１のデューティ比を適宜に増減させることで、抗力の設定値に即した大きさの抗力を発生させることができる。
【００６２】
これにより、例えば、モータ７０の抗力の発生開始時から常に一定の大きさの抗力を発生させてモータ７０にて発生する抗力で吸収するエネルギーの大きさを一定する等、所望の大きさのエネルギーを吸収することができる。
【００６３】
しかも、上記のように、ホールセンサ１２２がウエビングベルト２２の引出速度を常に検出しており、このホールセンサ１２２から出力された検出信号Ｒｓに基づいてＥＣＵ１０２から駆動制御信号Ｄｓが出力される。さらに、この駆動制御信号Ｄｓに基づいてドライブ回路１０４が電界効果トランジスタＦＥＴ１のデューティ比を適宜に増減させるので、ウエビングベルト２２の引出速度が想定外であっても、ウエビングベルト２２の引出速度に応じた大きさの抗力を発生させることができる。
【００６４】
なお、敢えて付言すると、本実施の形態では、モータ７０に抗力を発生させるに際し、電界効果トランジスタＦＥＴ２、ＦＥＴ４をＯＦＦ状態にすると共に、モータ７０に逆起電圧が生じた際に流れる電流の向きに、相対的に下流側に位置する電界効果トランジスタＦＥＴ３をＯＮ状態として、相対的に上流側に位置する電界効果トランジスタＦＥＴ１をＥＣＵ１０２により出力された信号に基づくデューティ比でＯＮ状態とＯＦＦ状態とを切り替える構成であった。
【００６５】
これに対して、相対的に上流側に位置する電界効果トランジスタＦＥＴ１をＯＮ状態で維持して、相対的に下流側に位置する電界効果トランジスタＦＥＴ３をＥＣＵ１０２により出力された信号に基づくデューティ比でＯＮ状態とＯＦＦ状態とを切り替える構成にすると、電界効果トランジスタＦＥＴ３の寄生ダイオードの効果により電界効果トランジスタＦＥＴ３をＯＮ状態からＯＦＦ状態に切り替えても電流が流れてしまう。この結果、抗力の大きさを変化させることができない。
【００６６】
したがって、上記のように、モータ７０に逆起電圧が生じた際に流れる電流の向きに、相対的に下流側に位置する電界効果トランジスタＦＥＴ３をＯＮ状態として、相対的に上流側に位置する電界効果トランジスタＦＥＴ１をＥＣＵ１０２により出力された信号に基づくデューティ比でＯＮ状態とＯＦＦ状態とを切り替える構成にしなくてはならない。
【００６７】
また、本実施の形態では、ＥＣＵ１０２に設定した抗力の設定値を一定としたが、これはあくまでも一例にすぎず、時間の経過に伴い抗力の設定値が変化する構成であってもよい。
【００６８】
さらに、本実施の形態では、モータ７０に抗力を発生させるに際し、モータ７０に逆起電圧が生じた際に流れる電流の向きに、相対的に下流側に位置する電界効果トランジスタＦＥＴ３をＯＮ状態として、相対的に上流側に位置する電界効果トランジスタＦＥＴ１をＥＣＵ１０２により出力された信号に基づくデューティ比でＯＮ状態とＯＦＦ状態とを切り替える構成であった。しかしながら、電電界効果トランジスタＦＥＴ１、ＦＥＴ３の双方を同じタイミングでＥＣＵ１０２により出力された駆動制御信号Ｄｓに基づくデューティ比でＯＮ状態とＯＦＦ状態とを切り替える構成であってもよい。
【００６９】
また、電界効果トランジスタＦＥＴ１、ＦＥＴ３をＯＦＦ状態にすると共に、モータ７０に逆起電圧が生じた際に流れる電流の向きに、相対的に下流側に位置する電界効果トランジスタＦＥＴ４をＯＮ状態として相対的に上流側に位置する電界効果トランジスタＦＥＴ２をＥＣＵ１０２により出力された駆動制御信号Ｄｓに基づくデューティ比でドライブ回路１０４がＯＮ状態とＯＦＦ状態とを切り替える構成としてもよい。さらに、電界効果トランジスタＦＥＴ１、ＦＥＴ３をＯＦＦ状態とし、電界効果トランジスタＦＥＴ２及び電界効果トランジスタＦＥＴ４の双方を同じタイミングでＥＣＵ１０２により出力された駆動制御信号Ｄｓに基づくデューティ比でドライブ回路１０４がＯＮ状態とＯＦＦ状態とを切り替える構成としてもよい。
【００７０】
また、本実施の形態では、変形することで荷重を吸収する荷重吸収手段としてのトーションシャフト２４を備え、トーションシャフト２４を変形させるのに要する荷重にモータ７０にて生じた抗力を重畳した大きさの荷重に対応するエネルギーを吸収する構成であった。しかしながら、荷重吸収手段の態様がこのようなトーションシャフト２４の構成に限定されるものではなく、本実施の形態の構成に沿わせるならば、荷重吸収手段はスプール２０がロックベース４４に対して相対的に引出方向に回転することで変形が生じる構成であればよい。さらには、本発明の観点からすれば、荷重吸収手段そのものを備えず、モータ７０にて生じた抗力に対応するエネルギーだけを吸収する構成であってもよい。
【００７１】
なお、本実施の形態では、引出荷重検出手段を構成する回転速度検出手段をギヤ８０の回転を検出するホールセンサ１２２としたが、回転速度検出手段の構成がこのようなホールセンサ１２２に限定されるものではない。例えば、ホールセンサ１２２を用いるにしても、マグネット１２４をスプール２０に設けてスプール２０の回転を直接検出する構成としてもよい。また、ホールセンサ１２２とは別の磁気センサ、例えば、磁気抵抗素子等を用いてスプール２０又はギヤ８０等の回転を検出してもよい。
【００７２】
さらに、引出荷重検出手段の構成がこのような回転速度検出手段に限定されるものではない。例えば、光学式センサによりウエビングベルト２２（又は、ウエビングベルト２２に設定されたマーキング等の識別部）を検出し、この検出結果に基づいてウエビングベルト２２の引出速度（すなわち、ウエビングベルト２２の引出荷重）をＥＣＵ１０２が推定する構成としてもよい。
【００７３】
また、スプール２０の回転数やウエビングベルト２２の引出速度の他に、例えば、ウエビングベルト２２が引き出されることでモータ７０の出力軸７２が回転すると、上記のようにモータ７０にて逆起電圧が生じ、これにより、モータ７０から電界効果トランジスタＦＥＴ１、電界効果トランジスタＦＥＴ３を流れてモータ７０に戻るような電流が流れるが、ウエビングベルト２２の引出荷重の大きさは、この電流の電流値の関数として表される。したがって、このような電流を検出する電流検出手段を含めて引出荷重検出手段を構成し、この電流値に基づいてＥＣＵ１０２がウエビングベルト２２の引出荷重を推定する構成としてもよい。
【符号の説明】
【００７４】
１０    ウエビング巻取装置
２０    スプール
２２    ウエビングベルト
７０    モータ
１００    制御装置（制御手段）
１２２    ホールセンサ（回転速度検出手段、引出荷重検出手段）
ＦＥＴ１    電界効果トランジスタ（スイッチ手段）
ＦＥＴ２    電界効果トランジスタ（スイッチ手段）
ＦＥＴ３    電界効果トランジスタ（スイッチ手段）
ＦＥＴ４    電界効果トランジスタ（スイッチ手段）
【図１】
2011037299.tif 000003
【図２】
2011037299.tif 000004
【図３】
2011037299.tif 000005