(57)【要約】【課題】シートベルト装着時には、乗員に与える圧迫感を防止することができ、且つ、シートベルト解除時に、乗員に与える違和感を軽減することが可能な乗員拘束装置を提供する。【解決手段】ウェビングＷと連結され、該ウェビングＷを巻き取り方向に第１の付勢力で常時付勢する主スプリング６と、解放状態とされているときにはウェビングＷの引き出し動作及び巻き取り動作と連動して動作すると共に、固定状態とされているときには引き出し動作にのみ連動して動作し、巻き取り動作には連動しないギヤキャリア７を有する。更に、ギヤキャリア７と連結され、このギヤキャリア７をウェビングＷの巻き取り方向に第２の付勢力で付勢する付加スプリング５と、タングがバックルに装着された際に、ギヤキャリア７を固定状態とする電磁ソレノイド８と、タングがバックルに装着された際に、ウェビングＷを引き出し方向に所定量移動させるモータＭとを備える。【選択図】      図１
2005170179.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウェビングに取り付けられたタングと、車体側に固定されたバックルとを有し、該バックルに前記タングを装着した固定状態と、前記バックルに前記タングを非装着とした解放状態とが選択可能であり、固定状態でシートに着座した乗員を拘束する車両用乗員拘束装置において、
前記ウェビングと連結され、該ウェビングを巻き取り方向に第１の付勢力で付勢する主スプリングと、
解放状態とされているときには前記ウェビングの引き出し動作及び巻き取り動作と連動して動作すると共に、固定状態とされているときには引き出し動作にのみ連動して動作し、巻き取り動作には連動しない移動手段と、
前記移動手段と連結され、該移動手段を前記ウェビングの巻き取り方向に第２の付勢力を付加する付加スプリングと、
前記タングがバックルに装着された際に、前記移動手段を前記ウェビング引き出し方向に所定量移動させるアクチェータと、
を備えたことを特徴とする車両用乗員拘束装置。
【請求項２】
前記アクチェータは、前記移動手段の固定が解除された際には、前記第２の付勢力未満となる駆動力で、前記移動手段を第２の付勢力が作用する方向とは反対となる方向に駆動力を発生させることを特徴とする請求項１に記載の車両用乗員拘束装置。
【請求項３】
前記アクチェータは、前記固定状態において、ウェビング引き出し時に、該ウェビングを引き出す方向へ駆動力を発生する機能を備え、
該アクチェータは、前記ウェビングに加えられる付勢力の変化に応じて、駆動力を増減させることを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載の車両用乗員拘束装置。
【請求項４】
前記アクチェータはモータであることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の車両用乗員拘束装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウェビングに張力を付与することにより、シートに着座した乗員を拘束する車両用乗員拘束装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来における車両用乗員拘束装置として、例えば、特公平７−４７３８２号公報（特許文献１）に記載されたものが知られている。該特許文献１では、シートベルト装置のウェビングに張力を付与するために、主スプリング及び該主スプリングの付勢力よりも大きな付勢力を有する付加スプリングの２つのスプリングを備え、巻き取られている状態のウェビングを引き出す際には、主スプリング及び付加スプリングの双方による張力をウェビングに付与する。
【０００３】
そして、ウェビングに移動可能に取り付けられたタングを、車体に固定されたバックルに装着すると、装着されたことがセンサにより検出され、この検出信号が検出されることにより、付加スプリングによる付勢力を制限するためのソレノイドが可動して、付加スプリングに連結されたギヤキャリアを固定する。
【０００４】
これにより、付加スプリングによる張力がウェビングに付与されなくなり、ウェビングには、主スプリングによる張力のみが加えられるので、張力が弱められ、シートベルト装着時における乗員に与える圧迫感を軽減することができる。
【特許文献１】特公平７−４７３８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した特許文献１に開示された従来例では、シートベルトを装着し、タングをバックルに装着した時点でギヤキャリアが固定されるので、ウェビングのレデュース範囲、即ち、主スプリングのみがウェビングに張力を付与する範囲を広げることができない。従って、圧迫感を和らげるべくレデュース範囲を広げるためには、乗員がウェビングを若干量引っ張る必要があり、操作が面倒である。
【０００６】
また、付加スプリングは、シートベルト解除時における巻き取り不良を防止するために、バネ力を強く設定しているので、ウェビングを最初に引き出す際に大きな力が加えられるので、ウェビングを引き出す際に、大きな力が必要となる。
【０００７】
更に、タングをバックルから取り外した場合等、シートベルト装置が解除された場合には、ソレノイドによるギヤキャリアの固定が解除され、付加スプリングによる付勢力が急激にウェビングに加えられるため、タング及びウェビングが急激に巻き取られることになり、乗員に違和感を与えるという問題がある。
【０００８】
この発明は、このような従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、シートベルト装着時には、乗員に与える圧迫感を防止することができ、且つ、シートベルト解除時に、乗員に与える違和感を軽減することが可能な乗員拘束装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明は、ウェビングに取り付けられたタングと、車体側に固定されたバックルとを有し、該バックルに前記タングを装着した固定状態と、前記バックルに前記タングを非装着とした解放状態とが選択可能であり、固定状態でシートに着座した乗員を拘束する車両用乗員拘束装置において、前記ウェビングと連結され、該ウェビングを巻き取り方向に第１の付勢力で付勢する主スプリングと、解放状態とされているときには前記ウェビングの引き出し動作及び巻き取り動作と連動して動作すると共に、固定状態とされているときには引き出し動作にのみ連動して動作し、巻き取り動作には連動しない移動手段と、を有する。
【００１０】
更に、前記移動手段と連結され、該移動手段を前記ウェビングの巻き取り方向に第２の付勢力を付加する付加スプリングと、前記タングがバックルに装着された際に、前記移動手段を前記ウェビング引き出し方向に所定量移動させるアクチェータと、を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る車両用乗員拘束装置では、タングがバックルに装着されると、アクチェータにより自動的にウェビングが巻き取られてレデュース範囲が設定されるので、乗員は、タングをバックルに装着した後、更にウェビングを若干量引き出して、レデュース範囲を広げるという操作を行う必要がなくなり、乗員による手間を少なくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る乗員拘束装置の構成を示す断面図である。同図に示すように、この乗員拘束装置は、ベースフレーム１に対して、回転可能に取り付けられた巻き取りシャフト２と、乗員拘束用のウェビングＷと、巻き取りシャフト２に固定されウェビングＷを巻き取るボビン３とを備えている。
【００１３】
また、巻き取りシャフト２と連結され、該巻き取りシャフト２と共に回転するサブシャフト１２及びギヤホイール４と、一端が固定側となるベースフレーム１と連結され、他端がウェビングＷの先端部と連結され、第１の付勢力で該ウェビングＷを巻き取り方向に付勢する主スプリング６と、ウェビングＷの巻き取り及び引き出しと連動して回転するギヤキャリア（移動手段）７と、一端がベースフレーム１と連結され、他端がギヤキャリア７と連結され、第２の付勢力でギヤキャリア７をウェビングＷの巻き取り方向と同一の方向に付勢する付加スプリング５と、を備えている。なお、第２の付勢力は、第１の付勢力よりも大きく設定することが望ましい。
【００１４】
更に、ソレノイドレバー９を有し、該ソレノイドレバー９を動作させることにより、ギヤキャリア７の固定、解放を切り換える電磁ソレノイド８を備えている。
【００１５】
また、サブシャフト１２を回転駆動させるためのモータ（アクチェータ）Ｍと、該モータＭの出力軸に取り付けられたモータギヤ１０と、該モータギヤ１０とサブシャフト１２との間に介置されて回転動力を伝達する中間ギヤ１１と、モータＭの駆動を制御する駆動制御回路１３とを備えている。
【００１６】
図２は、ウェビングＷに連結された主スプリング６と、ギヤキャリア７に連結された付加スプリング５の連結状態を、理解を促進するために、直線的に描いた模式図である。
【００１７】
同図に示すように、ウェビングＷの先端部は、主スプリング６を介して固定部１４に連結されている。また、ギヤキャリア７には、複数の鋸歯状の切り欠き部が形成されており、該ギヤキャリアの先端部は、付加スプリング５を介して固定部１４に連結されている。そして、ウェビングＷと主スプリング６との連結部分に形成された突起部１５と、ギヤキャリア７に形成された突起部１６とが互いに干渉するように配置されている。従って、ウェビングＷを引き出すと、主スプリング６が徐々に伸び始め、この主スプリング６が元の状態に戻ろうとする際に働く付勢力により、ウェビングＷに所定の張力（第１の付勢力による張力）が付与される。
【００１８】
また、突起部１５、１６が互いに干渉することにより、ウェビングＷの引き出し操作に伴って、ギヤキャリア７が図２中右側方向へ移動し（実際には、ギヤキャリア７が回転を開始し）、付加スプリング５が徐々に伸び始め、このときに作用する付勢力（第２の付勢力）が張力としてウェビングＷに付与される。
【００１９】
つまり、ウェビングＷには、主スプリング６、及び付加スプリング５の双方による付勢力が張力として付与されることになる。
【００２０】
他方、電磁ソレノイド８が駆動して、ソレノイドレバー９が突出すると、このソレノイドレバー９とギヤキャリア７に形成された鋸歯状の切り欠き部とが係合することにより、ギヤキャリア７の、ウェビングＷ巻き取り方向への移動が阻止される。つまり、ギヤキャリア７は、図２中の右側には移動することができるが、左側には移動が阻止された状態となる。
【００２１】
図３は、駆動制御回路１３の構成を示すブロック図である。同図に示すように、駆動制御回路１３は、直流電力で駆動するモータＭの回転を制御するものであり、供給される交流電力を直流電力に変換するＡＣ／ＤＣ変換器２１と、供給される交流電力の電流値を計測して電流値Ｉｄを求める電流検出回路２７と、モータＭの回転数に比例して発生するパルスを計測するパルスピックアップ２２と、該パルスピックアップ２２で計測されたパルス数、即ち、モータＭの回転数Ｎに対応する電圧信号を生成する周波数／電圧変換器２３と、モータＭに流れる電流、及び電圧、及び周波数／電圧変換器２３より与えられる回転数Ｎに応じた信号に基づいて、モータＭに加えるトルク目標値Ｔｄを演算するトルク演算回路２５と、を備えている。
【００２２】
更に、トルク目標値Ｔｄと、実際のトルク値Ｔｃとの差分を求め、この差分値からトルク値を目標値Ｔｄとするための電流目標値Ｉｃを求めるトルク制御サーボアンプ２６と、電流目標値Ｉｃと電流値Ｉｄとの差分値に基づいて、モータＭに流す電流値を制御する電流制御サーボアンプ２８と、を備えている。
【００２３】
次に、本実施形態に係る乗員拘束装置の作用を、前述した図２と、本発明の特徴であるモータＭを備えない場合を示す図４とを比較しながら説明する。
【００２４】
まず、乗員拘束装置が初期状態、つまり、ウェビングＷが全てボビン３に巻き取られている状態から、乗員がシートに着座し、ウェビングＷを引っ張り、該ウェビングＷの中央部に移動可能に取り付けられたタングをバックルに装着すると、図２（ａ）に示すように、突起部１５に突起部１６が干渉してギヤキャリア７が移動するので、主スプリング６及び付加スプリング５が共に付勢され、ウェビングＷには、主スプリング６による第１の付勢力、及び付加スプリング５による第２の付勢力の双方による張力が付与される。
【００２５】
次いで、タングがバックル内に装着されたことが検出されると、この検出信号により、電磁ソレノイド８が励磁され、ソレノイドレバー９が突出するので、該ソレノイドレバー９がギヤキャリア７に形成された鋸歯状の切り欠き部に嵌合し、ギヤキャリア７を固定する。この際、ギヤキャリア７は、付加スプリング５がより付勢される方向、即ち、図２中の右側方向に対しては移動が可能である。
【００２６】
更に、本実施形態では、ウェビングＷを所定量引き出してタングがバックルに装着されたことが検出されると、駆動制御回路１３の制御下でモータＭを回転駆動させる操作が行われる。これにより、ウェビングＷが若干量引っ張られるので、図２（ｂ）に示すように、ウェビングＷ側の突起部１５とギヤキャリア７側の突起部１６とが距離Ｌだけ離間することになる。この距離Ｌの範囲がレデュース範囲、即ち、ウェビングＷに、主スプリング６による付勢力のみが付与され、付加スプリング５による付勢力が付与されない範囲となる。
【００２７】
従って、ウェビングＷには、タングがバックル内に装着された後、距離Ｌだけ主スプリング６による第１の付勢力による張力のみが作用する範囲が設定されるので、乗員はシートに着座した状態で、若干動くことによりウェビングＷが伸びる場合であっても、レデュース範囲（距離Ｌの範囲）内では、付加スプリング５による張力は加えられず、乗員に圧迫感を与えることを防止することができる。
【００２８】
これに対し、モータＭを搭載しない場合には、図４に示すように、同図（ａ）の状態で、タングがバックル内に装着され、その後、同図（ｂ）に示すように、乗員の手動操作によってウェビングＷを若干量引っ張ることにより、同図（ｃ）に示すように、ギヤキャリア７側の突起部１６とウェビングＷ側の突起部１５との間が距離Ｌだけ離れ、この距離Ｌの範囲が付加スプリング５による付勢力が加えられないレデュース範囲となる。
【００２９】
そして、図２、図４から容易に理解されるように、本実施形態に係る乗員拘束装置では、タングがバックル内に装着された際には、モータＭを駆動させることにより、ギヤキャリア７を所定量だけ移動させるので、乗員がウェビングＷを引っ張るという面倒な操作（図４（ｂ）に示す操作）を行うことなく、乗員の圧迫感を解消することができる。
【００３０】
次に、バックル内に装着されたタングを取り外すときの作用について、図５に示す模式図を参照しながら説明する。
【００３１】
同図（ａ）は、ウェビングＷ側の突起部１５とギヤキャリア７側の突起部１６とが距離Ｌだけ離間した状態を示している。この際、電磁ソレノイド８のソレノイドレバー９がギヤキャリア７に形成された鋸歯状の切り欠き部と嵌合して、ギヤキャリア７が固定状態とされている。
【００３２】
そして、バックル内からタングを取り外す操作が乗員により行われると、この検出信号により、電磁ソレノイド８によるギヤキャリア７の固定が解放され、解放状態となる。従って、同図（ｂ）に示すように、付加スプリング５による付勢力により、ギヤキャリア７が図中左方向に戻されることになり、この際、突起部１６と突起部１５が干渉するので、結果として、ウェビングＷには、主スプリング６による第１の付勢力と、付加スプリング５による第２の付勢力の双方がウェビングＷに加えられて、該ウェビングＷの巻き取り動作が行われる。
【００３３】
この際、駆動制御回路１３の制御下で、モータＭにウェビングＷの巻き取り方向、即ち、スプリング５，６の付勢方向とは反対となる方向に回転トルクを与える。この回転トルクは、付加スプリング５による第２の付勢力未満となる大きさに設定される。従って、ウェビングＷは、モータＭの駆動力により、巻き取り方向に加えられる付勢力が弱められた状態で、巻き取り方向に移動することになる。その結果、電磁ソレノイド８の解放時に、ウェビングＷが勢いよく巻き取られることを防止することができ、乗員に違和感を与えることを防止することができる。
【００３４】
このようにして、本実施形態に係る乗員拘束装置では、ギヤキャリア７を回転駆動させるためのモータＭを備え、タングがバックル内に装着された際には、モータＭを回転駆動させることにより、ギヤキャリア７を若干量移動させるので、距離Ｌに示す分だけレデュース範囲が設定され、この範囲内では、ウェビングＷには付加スプリング５による第２の付勢力が加えられないので、乗員に不要な圧迫感を与えることを防止することができる。
【００３５】
即ち、タングがバックルに装着されると、アクチェータにより自動的にウェビングが巻き取られてレデュース範囲が設定されるので、乗員は、タングをバックルに装着した後、更にウェビングを若干量引き出して、レデュース範囲を広げるという操作を行う必要がなくなり、乗員による手間を少なくすることができる。
【００３６】
また、バックル内からタングを取り外す際には、第２の付勢力未満となる回転トルクで、モータＭを付勢方向とは反対となる方向に回転させるので、付加スプリング５による付勢力が弱められ、ウェビングＷが勢いよく巻き取られることにより乗員に違和感を与えるという問題を回避することができる。
【００３７】
即ち、移動手段の固定が解除された際には、アクチェータの駆動力により、ウェビングに加えられる過多な付勢力を軽減することができるので、ウェビングの巻き取り動作を緩やかとすることができ、乗員に与える違和感を防止することができる。
【００３８】
また、上記の実施形態では、タングをバックル内に挿入した後に、モータＭを駆動させて、ギヤキャリア７を移動させる例について説明したが、シートベルト装着時の、ウェビングＷをボビン３から引き出す際に、モータＭを回転駆動させて、ウェビングＷの引き出しをアシストする構成とすることも可能である。
【００３９】
この場合には、付加スプリング５によるウェビングＷの巻き取り力を検出し、検出した巻き取り力に応じて、モータＭに発生するトルクの大きさを増減させることにより、ウェビングＷの引き出し量の違いによるウェビングＷの取り付け力の変化を抑制することができ、乗員に与える違和感をより一層軽減することができる。
【００４０】
また、付加スプリング５によるウェビングＷの巻き取り力に加え、主スプリング６の取り付け力を検出し、双方の検出結果に基づいてモータＭに発生するトルクの大きさを増減させるようにしても、同様の効果を発揮することができる。
【００４１】
更に、ギヤキャリア７を移動させるためのアクチェータとして、直流のモータＭを用いているので、構成を簡素化することができ、且つ、コストを安価にすることができる。
【００４２】
即ち、移動手段を移動させるためのアクチェータとして、モータを用いるので、構成を簡素化しコストダウンを図ることができる。
【００４３】
なお、上述した実施形態では、直流電力で駆動するモータＭを用いて、ギヤキャリア７を回転駆動させる例について説明したが、ギヤキャリア７を駆動させるアクチェータとして、モータ以外の駆動源を用いることも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
違和感を与えることなくシートに着座した乗員を拘束する上で極めて有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の一実施形態に係る乗員拘束装置の構成を示す断面図である。
【図２】ウェビングに連結された主スプリングと、ギヤキャリアに連結された付加スプリングの連結状態を直線的に描いた模式図であり、モータを用いてレデュース範囲を設ける場合を示す。
【図３】駆動制御回路の構成を示すブロック図である。
【図４】ウェビングに連結された主スプリングと、ギヤキャリアに連結された付加スプリングの連結状態を直線的に描いた模式図であり、モータを用いずにレデュース範囲を設定する場合を示す。
【図５】ウェビングに連結された主スプリングと、ギヤキャリアに連結された付加スプリングの連結状態を直線的に描いた模式図であり、電磁ソレノイドを解除したときの動作を示す。
【符号の説明】
【００４６】
１  ベースフレーム
２  巻き取りシャフト
３  ボビン
４  ギヤホイール
５  付加スプリング
６  主スプリング  
７  ギヤキャリア（移動手段）
８  電磁ソレノイド
９  ソレノイドレバー
１０  モータギヤ
１１  中間ギヤ
１２  サブシャフト
１３  駆動制御回路
１４  固定部
１５  突起部
１６  突起部
２１  ＡＣ／ＤＣ変換器
２２  パルスピックアップ
２３  周波数／電圧変換器
２５  トルク演算回路
２６  トルク制御サーボアンプ
２７  電流検出回路
２８  電流制御サーボアンプ
Ｍ    モータ（アクチェータ）
Ｗ    ウェビング
【図１】
2005170179.tif 000003
【図２】
2005170179.tif 000004
【図３】
2005170179.tif 000005
【図４】
2005170179.tif 000006
【図５】
2005170179.tif 000007