(57)【要約】【課題】半永久的に使用可能なモーターギア式プレテンショナーによって原価を節減し、特にモーターのトルク制御によって乗客が受ける衝撃を最小化する車両用シートベルトプレテンショナー及びこれを用いた乗客保護方法を提供する。【解決手段】シートベルトコントローラーの制御信号に応じて動作するモーターと、モーターの回転動力を伝達する減速機と、減速機の回転力を受けて回転し、シートベルトの一端が結合された回転ロールと、を含んで構成される。衝突信号が検出されれば、シートベルトコントローラーの制御信号に応じてモーターが動作してトルクを発生させ、シートベルトに最大荷重が作用するとき、シートベルトの解けを防止するためにモーターが最大トルクを発生し、乗客拘束完了の後、ロードリミッターが作動できるようにモーター５１のトルクを減少させる。【選択図】  図２
2013056655.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シートベルトコントローラー（６１）の制御信号に応じて動作するモーター（５１）と、
前記モーター（５１）の回転動力を伝達する減速機（５２）と、
前記減速機（５２）の回転力を受けて回転し、シートベルト（２）の一端が結合された回転ロール（５３）と、を含んで構成されることを特徴とする車両用シートベルトプレテンショナー。
【請求項２】
前記回転ロール（５３）は、ハウジング（５４）に対して回転可能に設置され、両端がそれぞれ前記回転ロール（５３）と前記ハウジング（５４）に結合設置されて前記回転ロール（５３）の回転に弾性復元力を付与する復元スプリング（５５）を含む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プレテンショナー。
【請求項３】
前記減速機（５２）と前記回転ロール（５３）は、スリーブ（５６）を介して動力伝達可能に結合され、
前記スリーブ（５６）の一端には結合軸（５６ａ）が備えられて前記減速機（５２）に結合され、
前記スリーブ（５６）の他端にはスプラインが形成されて前記回転ロール（５３）と結合される、
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プレテンショナー。
【請求項４】
衝突信号が検出したとき（Ｓ１１）、シートベルトコントローラー（６１）の制御信号に応じてモーター（５１）が作動してトルクを発生させるモーター動作段階（Ｓ１２）、
シートベルト（２）に最大荷重が作用したとき、前記モーター（５１）が最大トルクを発生して前記シートベルト（２）の解けを防止するモーター最大トルク発生段階（Ｓ１４）、
乗客の拘束が完了した後、前記モーター（５１）のトルクを減少してロードリミッターが作動可能にするロードリミッター機能開始段階（Ｓ１５）、を含むことを特徴とする車両用シートベルトプレテンショナーを用いた乗客保護方法。
【請求項５】
前記シートベルトコントローラー（６１）の制御信号に応じて前記モーター（５１）が動作するとき、前記モーター（５１）の初期動作によってシートベルト（２）のスラック量を除去する初期スラック除去段階（Ｓ１３）をさらに含むことを特徴とする請求項４に記載の車両用シートベルトプレテンショナーを用いた乗客保護方法。
【請求項６】
前記ロードリミッターの作動後に、前記モーター（５１）のトルクを減少させて前記シートベルト（２）の引張力を除去し、乗客のシートベルト（２）からの脱出を容易にするシートベルト引張力除去段階（Ｓ１６）を、さらに含むことを特徴とする請求項４に記載の車両用シートベルトプレテンショナーを用いた乗客保護方法。
【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プレテンショナー及びこれを用いた乗客保護方法に係り、より詳しくは半永久的に使用可能なモーターギア式プレテンショナー及びこれを用いた乗客保護方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１に示すように、車両に備えられたシート１には、衝突事故発生の際、乗客の上体を拘束して保護することができるシートベルト２が備えられている。このようなシートベルト２は、プレテンショナー１０と共に作動するように構成されている。
すなわち、衝突事故が発生したときに、プレテンショナー１０は、シートベルト２を瞬間的に巻き戻す機能をするもので、シートベルト２の拘束力によって乗客の上体が前方に動くことを防止してシートベルト２の機能を向上させることになるものである。
【０００３】
従来のプレテンショナー１０は、火薬の爆発力を用いて動作する構成のもので、図示のように、火薬を保管している炸薬部１１、モーター１２、減速機１３及び回転ロール１４を含む構成でなっている。
ところが、上記したような従来の火薬を用いたプレテンショナー１０は、一度使用した後での再使用ができないため、原価が高くなる欠点があり、さらに、プレテンショナー１０が作動した後、シートベルト２を徐々に解くロードリミッター（ｌｏａｄ  ｌｉｍｉｔｅｒ）の作動が衝撃量によって精巧に制御できないため、乗客が受ける衝撃を加重させる欠点があった。
【０００４】
プレテンショナーについては、車両衝突の際に迅速に作動してシートベルトの弛みを引き締め構造面からの改善〔特許文献１，２参照〕、ガス発生剤の組成面からの改善〔例えば、特許文献３参照〕などが報告されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平０７−３０９２０５号公報
【特許文献２】特開平０６−０７２２８８号公報
【特許文献３】特表２００１−５１２４１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上記欠点を解消するためになされたもので、半永久的に使用可能なモーターギア式プレテンショナーを提供することで原価節減を図り、さらにモーターのトルク制御によって乗客が受ける衝撃を最小にすることができるようにした車両用シートベルトプレテンショナー及びこれを用いた乗客保護方法を提供することにその目的がある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成すべくなされた本発明の車両用シートベルトプレテンショナーは、シートベルトコントローラーの制御信号に応じて動作するモーターと、モーターの回転動力を伝達する減速機と、減速機の回転力を受けて回転し、シートベルトの一端が結合された回転ロールと、を含んで構成される。
【０００８】
回転ロールは、ハウジングに対して回転可能に設置され、両端がそれぞれ回転ロールとハウジングに結合設置されて回転ロールの回転に弾性復元力を付与する復元スプリングをさらに含むことができる。
【０００９】
減速機と回転ロールは、スリーブを介して動力伝達可能に結合され、スリーブの一端には結合軸が備えられて前記減速機に結合され、スリーブの他端にはスプラインが形成されて回転ロールと結合されることができる。
【００１０】
また、上記目的を達成するために、本発明の車両用シートベルトプレテンショナーを用いた乗客保護方法は、衝突信号が検出したとき、シートベルトコントローラーの制御信号に応じてモーターが動作してトルクを発生させるモーター動作段階と、シートベルトに最大荷重が作用したとき、モーターが最大トルクを発生してシートベルトの解けを防止するモーター最大トルク発生段階と、乗客の拘束が完了した後、モーターのトルクを減少してロードリミッターが作動可能にするロードリミッター機能開始段階と、を含んで構成される。
【００１１】
また、この方法は、シートベルトコントローラーの制御信号に応じてモーターが動作するとき、モーターの初期動作によってシートベルトのスラック量を除去する初期スラック除去段階をさらに含むことができる。
【００１２】
ロードリミッターの作動後に、モーターのトルクを減少させてシートベルトの引張力を除去し、乗客のシートベルトからの脱出を容易にするシートベルト引張力除去段階をさらに含むことができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によるシートベルトプレテンショナーは、モーターと減速機を用いてプレテンションの機能及びロードリミッターの機能をすることができる構成のもので、半永久的な使用が可能であり、原価を大幅に節減することができ、さらにモーターのトルク制御によって乗客が受ける衝撃を最小化することができるので、乗客をより安全に保護することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】従来のシートベルトプレテンショナーを説明する図である。
【図２】本発明によるシートベルトプレテンショナーを説明する図である。
【図３】本発明によるシートベルトプレテンショナーの構成品を説明する図である。
【図４】本発明によるシートベルトプレテンショナーを用いて乗客を保護する方法を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、添付図面に基づいて本発明の好適な実施例による車両用シートベルトプレテンショナー，及びこれを用いた乗客保護方法を説明する。
【００１６】
本発明によるプレテンショナー５０は、モーターの作動によってプレテンションの機能とロードリミッターの機能をするように構成され，図２及び図３に示すように、シートベルトコントローラー６１の制御信号に応じて作動するモーター５１と、モーター５１の回転動力を伝達する減速機５２と、減速機５２の回転力を受けて回転する回転ロール５３とを含んで構成されている。
【００１７】
シートベルトコントローラー６１は、基本的に衝突センサー６３及びシートベルト荷重センサー６５から信号を受けることができるように構成される。
衝突センサー６３は、衝突事故発生時の状況を検出するセンサーであり、シートベルト荷重センサー６５は、衝突事故の際の慣性力によって動く乗客の上体によってシートベルト２が受ける荷重を検出するセンサーである。
【００１８】
回転ロール５３にはシートベルト２（図２に図示）の一端が結合され、回転ロール５３が回転することで、シートベルト２が回転ロール５３に巻き取られる、あるいは解けることになる。
回転ロール５３は、ハウジング５４に対して回転するように設置された構造である。
【００１９】
また、本発明は、両端がそれぞれ回転ロール５３とハウジング５４に結合設置されて、回転ロール５３の回転に弾性復元力を付与する復元スプリング５５をさらに含んでなていることを特徴としている。
【００２０】
一方、減速機５２は、多数のギア部材５２ａで構成され、減速機５２と回転ロール５３はスリーブ５６を介して動力伝達可能に結合された構造である。このために、スリーブ５６の一端には減速機５２をなすギア部材５２ａのいずれか一つと結合するための結合軸５６ａが備えられ、スリーブ５６の他端には回転ロール５３とスプラインが結合設置される。
【００２１】
スリーブ５６と回転ロール５３がスプライン結合されるために、スリーブ５６の回転ロール５３と結合する側の端部外周面には、スリーブ５６の長手方向に沿って多数のスプライン５６ｂが形成され、回転ロール５３の内周面にも同じスプライン５３ａが形成されている。この構造は、一例であってこれに限定されるものではない。
【００２２】
そして、シートベルト２を解いたとき、シートベルト２が回転ロール５３に自動で巻かれるようにするリトラクター（ｒｅｔｒａｃｔｏｒ）５７が設置される。
【００２３】
本発明による車両用シートベルトプレテンショナーを用いた乗客保護方法について、図２〜図４を参照して本発明の作用とともに説明する。
衝突センサー６３が衝突信号を検出し（衝突信号検出段階、Ｓ１１）、シートベルトコントローラー６１に伝達すると、シートベルトコントローラー６１からの制御信号に応じてモーター５１が動作してトルクを発生させる（モーター動作段階、Ｓ１２）。
【００２４】
この際、モーター５１の初期動作時に発生したトルクによってシートベルト２のスラック（ｓｌａｃｋ）量が除去されることにより、シートに着席した乗客はシートベルト２によって安定に拘束された状態となる（初期スラック除去段階、Ｓ１３）。
シートベルト２のスラック量が除去され、衝突時の慣性力によって乗客の上体がシートベルト２を押し付ける力が最大になる状況、つまりシートベルト２に最大荷重が作用する状況となると、シートベルトコントローラー６１の制御によってモーター５１が最大トルクを発生し、これによりシートベルト２の解けが防止されることにより乗客の上体を安定に拘束することができるようになる（モーター最大トルク発生段階、Ｓ１４）。
【００２５】
そして、乗客の拘束が完了した後には、シートベルトコントローラー６１の制御によってモーター５１のトルクを徐々に減少させるようになる。これにより、シートベルト２が徐々に解けるロードリミッターの機能が動作するようになる（ロードリミッター機能開始段階、Ｓ１５）。
【００２６】
ロードリミッターの機能は、回転ロール５３がおよそ２〜３回転だけ解けながら動作するようになる。ロードリミッターの作動後、つまり衝突状況が終わった後には、乗客がシートベルト２から易しく逃げることができなければならない。このために、シートベルトコントローラー６１の制御によってモーター５１のトルクはもっと減少し、この結果、シートベルト２の引張力が除去される（シートベルト引張力除去段階、Ｓ１６）。
従って、乗客は引張力が除去されたシートベルト２から脱出が容易になる。
【００２７】
以上説明したように、本発明によるシートベルトプレテンショナーは、火薬を使わずにモーター５１と減速機５２を用いてプレテンションの機能及びロードリミッターの機能を充実に達成することができる構成のもので、半永久的に使用可能な利点と原価を大幅に節減することができる利点がある。
【００２８】
また、モーター５１のトルク制御によって乗客が受ける衝撃を最小化することができるようになるので、乗客をより安全に保護することができる利点もある。
【００２９】
本発明は特定の実施例に基づいて示して説明したが、以下の特許請求範囲によって決まる本発明の技術的思想を逸脱しない範疇内で、本発明を多様に改良及び変更させることができるのは当該分野の通常の知識を持った者に明らかであろう。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
本発明は、半永久的に使用可能なモーターギア式プレテンショナーによって原価を節減し、特にモーターのトルク制御によって乗客が受ける衝撃を小さくする車両用シートベルトプレテンショナーに適用可能である。
【符号の説明】
【００３１】
１：シート
２：シートベルト
１０：プレテンショナー
１１：炸薬部
１２：モーター
１３：減速機
１４：回転ロール
５０：プレテンショナー
５１：モーター
５２：減速機
５２ａ：（減速機にある）ギア部材
５３：回転ロール
５３ａ：（回転ロールの内周面に形成された）スプライン
５４：ハウジング
５５：復元スプリング
５６：スリーブ
５６ａ：（スリーブの一端にある）結合軸
５６ｂ：（スリーブの他端外周面に形成された）スプライン
５７：リトラクター
６１：シートベルトコントローラー
６３：衝突センサー
６５：シートベルト荷重センサー
【図１】
2013056655.tif 000003
【図２】
2013056655.tif 000004
【図３】
2013056655.tif 000005
【図４】
2013056655.tif 000006