JP2004123038A - Webbing winding device - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両等の座席に着座した乗員の身体を長尺帯状のウエビングベルトで拘束するためのシートベルト装置を構成するウエビング巻取装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
車両の座席に着座した乗員の身体を長尺帯状のウエビングベルトで拘束するシートベルト装置は、座席の側方で車体に固定されたウエビング巻取装置を備えている。ウエビング巻取装置は、例えば、軸方向が略車両前後方向に沿ったスプール(巻取軸)を備えており、このスプールにウエビングベルトの長手方向基端側が係止されている。スプールはその外周部にウエビングベルトを層状に巻き取ることができ、シートベルト装置を使用しない場合には、スプールの外周部にウエビングベルトを巻き取らせて収容することができるようになっている。
【0003】
また、ウエビング巻取装置には、ウエビングベルトを巻き取る巻取方向へスプールを付勢する渦巻きばね等の付勢部材が設けられており、この付勢部材の付勢力でウエビングベルトを巻き取って収容すると共に、乗員の身体にウエビングベルトを装着した状態では、付勢部材の付勢力でウエビングベルトの弛み等を除去している。
【0004】
一方で、車両急減速状態等にモータの駆動力によって一定量ウエビングベルトをスプールに巻き取らせることで、「スラック」等と称される僅かな緩みを解消すると共に、ウエビングベルトによる乗員の身体の拘束力を増加させ、より一層確実に乗員の身体を保持する機構も考えられている。この種の機構は、車両の急減速状態を加速度センサで検知し、加速度センサからの電気信号に基づいてモータを駆動させ、このモータの駆動力でスプールを強制的に巻取方向に回転させる構成が一般的である。
【0005】
これに対して、前方の他の車両や障害物までの距離を距離センサ等の前方監視装置で検出し、前方の車両や障害物までの距離が一定値未満になると、モータを駆動させ、モータの回転力でスプールを巻取方向に回転させ、これにより、スラックを解消する共にウエビングベルトによる拘束力を上昇させる構成も考えられている(このような構成のウエビング巻取装置の一例としては、下記特許文献1を参照されたい)。
【0006】
【特許文献1】
特開2001−347923の公報
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、モータによりスプールを巻取方向に回転させて拘束力を上昇させる構成の場合、モータ並びにモータを制御するための制御回路を定期的に診断して、モータや制御回路が正常に機能しているか否かを確認する必要がある。
【0008】
このような構成の場合、例えば、車両の発進直前等に、一時的にモータを駆動させるように制御回路を作動させ、正常にモータが駆動すればモータ並びに制御回路が正常に機能していると診断され、モータが正常に駆動しなかった場合には、モータ並びに制御回路に何らかの異常が発生していると診断される。
【0009】
ここで、上記のようにモータを作動させると、出力軸や出力軸に噛み合うギヤ、更に、このギヤに連結された他のギヤが回転するため機械音が発生する。しかも、モータへの給電を停止しても出力軸は慣性で回転するため、モータへの給電停止後も短い時間ではあるが機械音が引き続き生じる。このような機械音は、乗員に不快感を与える可能性があり、改良の余地が多分に残されていた。
【0010】
本発明は、上記事実を考慮して、モータ診断時における機械音の発生時間を短縮できるウエビング巻取装置を得ることが目的である。
【0011】
【課題を解決するための手段】
請求項1記載のウエビング巻取装置は、装着状態で車両の座席に着座した乗員の身体を拘束する長尺帯状のウエビングベルトと、前記ウエビングベルトの長手方向基端側が係止され、自らの軸周り一方の巻取方向への回転で、前記ウエビングベルトを基端側から外周部に巻き取る巻取軸と、前記巻取軸に直接或いは間接的に接続された出力軸を有し、所定の向きに給電されることで正転駆動状態となり、前記出力軸をその軸周り一方に正転させると共に、前記正転駆動状態とは逆向きに給電されることで、前記出力軸をその軸周り他方へ逆転させ、且つ、前記正転及び前記逆転の少なくとも何れか一方の前記出力軸の回転で前記巻取軸を前記巻取方向又は前記巻取方向とは反対の前記引出方向に回転させる駆動手段と、前記駆動手段を含む電気回路を介して前記駆動手段に電気的に接続され、前記電気回路の診断時に前記駆動手段に一定の時間通電して、前記駆動手段を前記正転駆動状態及び前記逆転駆動状態の何れか一方の状態にすると共に、前記診断の終了時若しくは終了直前に、前記何れか一方の状態での前記駆動手段に対する給電の向きとは反対方向に給電し、前記駆動手段を前記正転駆動状態及び前記逆転駆動状態の何れか他方の状態にする制御手段と、を備えている。
【0012】
上記構成のウエビング巻取装置によれば、乗員が車両の座席に着席して、ウエビングベルトを身体に掛けまわし、例えば、ウエビングベルトに設けられたタングプレートをバックル装置に係合させることで、ウエビングベルトの乗員身体に対する装着状態となる。
【0013】
一方、本ウエビング巻取装置では、巻取軸に駆動手段が直接或いは間接的に接続されており、駆動手段が駆動すると出力軸が正転又は逆転する。この出力軸の正転及び逆転の少なくとも何れか一方の回転は、巻取軸に伝えられ、巻取軸が巻取方向又は引出方向に回転させられる。
【0014】
したがって、例えば、車両の前方に存在する障害物を前方監視手段等が検出した場合に、駆動手段を駆動させて、このときの出力軸の回転で巻取軸を急激に巻取方向に回転させることで、ウエビングベルトが巻取軸に巻き取られる。これにより、ウエビングベルトの僅かな弛みである所謂「スラック」を解消してウエビングベルトによる乗員の身体を拘束する拘束力が上昇し、確実に乗員の身体を保持できる。
【0015】
一方、本ウエビング巻取装置では、駆動手段を含む電気回路が診断され、これにより、電気回路が正常に機能しているか否かが判定される。
【0016】
この診断を行なう際には、先ず、駆動手段が制御手段により一定時間通電される。これにより、基本的には、駆動手段が正転駆動状態及び逆転駆動状態の何れか一方の状態になる。すなわち、駆動手段が通電されることで、この何れか一方の状態になれば駆動手段を含む電気回路が正常に機能していると判定できる。これに対し、駆動手段が通電されても、この何れか一方の状態にならなければ、駆動手段を含む電気回路に何らかの異常が生じていると判定できる。
【0017】
ここで、上記の診断の終了時又は終了直後には、制御手段により、上記の何れか一方の状態にする際に駆動手段に流す電流の向きとは逆向きの電流が駆動手段に流される。
【0018】
このように逆向きの電流が駆動手段に流されることで、それまで出力軸を正転及び逆転の何れか一方に回転させようとした駆動手段の駆動力の向きが逆向きになり、駆動手段の駆動力は出力軸の回転方向とは反対方向に作用する。
【0019】
この出力軸の回転方向とは逆向きの駆動力が出力軸に作用することにより、単に駆動手段への通電を停止して自然に出力軸が停止するよりも早く出力軸が強制的に停止させられる。これにより、出力軸の回転に伴い生じる機械音の発生時間を短縮できる。
【0020】
請求項2記載のウエビング巻取装置は、請求項1記載の本発明において、前記出力軸と前記巻取軸との間に介在し、前記出力軸と前記巻取軸とを機械的に連結して、前記駆動手段の前記何れか一方の状態における前記出力軸の回転のみを前記巻取軸に伝えるクラッチを備える、ことを特徴としている。
【0021】
上記構成のウエビング巻取装置では、駆動手段の出力軸と巻取軸との間にクラッチが介在しており、このクラッチにより出力軸と巻取軸とが機械的に連結される。但し、クラッチは、出力軸が正転及び逆転の何れか一方の向きに回転した場合にのみ、巻取軸と出力軸とを連結し、この何れか一方の向きの回転だけが巻取軸に伝えられ、何れか他方に出力軸が回転した場合には出力軸と巻取軸との機械的連結が解除されて、出力軸の回転を巻取軸に伝えない。
【0022】
ここで、クラッチが伝える出力軸の回転方向は、診断時において駆動手段が最初に通電されて駆動した際の回転方向とは逆方向である。このため、診断時においては駆動手段が駆動して出力軸が回転するものの、巻取軸は回転しない。このため、例えば、診断前に乗員がウエビングベルトを装着していても、診断時にウエビングベルトが巻取軸に巻き取られて拘束力が増加したり、これとは反対に巻取軸においてウエビングベルトが弛められることがなく、診断時に乗員に違和感を抱かせることがない。
【0023】
請求項3記載のウエビング巻取装置は、請求項1又は請求項2記載の本発明において、前記何れか他方の状態での前記出力軸の回転方向に連動した前記巻取軸の回転方向を前記巻取方向とした、ことを特徴としている。
【0024】
上記構成のウエビング巻取装置では、上記の診断の終了時又は終了直後での駆動手段の駆動力は、出力軸を介して巻取軸を巻取方向に回転させる方向に作用する。
【0025】
したがって、診断開始時における駆動手段の駆動力が巻取軸を巻取方向に回転させることがない。このため、例えば、診断前に乗員がウエビングベルトを装着しても、診断時にウエビングベルトにより拘束力が急激に増加して乗員に不要な圧迫感を抱かせるといった不具合が生じることがない。
【0026】
請求項4記載のウエビング巻取装置は、請求項1乃至請求項3の何れか1項に記載の本発明において、イグニンションキーによる所定の起動操作により車両を起動させるイグニッション装置に前記制御手段を接続し、前記起動操作時又は前記起動操作終了直後に前記診断を行なう、ことを特徴としている。
【0027】
上記構成のウエビング巻取装置では、制御手段がイグニッション装置に接続され、イグニッションキーによる所定の起動操作、例えば、エンジンの始動やエンジンは始動させないまでも車両に搭載されたオーディオ装置が使用できる状態になると、制御手段が上記の診断を行なう。これにより、車両の発進前に駆動手段を含む電気回路に異常が生じているか否かを確認できる。
【0028】
【発明の実施の形態】
<本実施の形態の構成>
図1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いる。
【0029】
この図に示されるように、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は略板状の背板14を備えており、この背板14がボルト等の図示しない締結手段によって車体に固定されることで、本ウエビング巻取装置10が車体に取り付けられる構成となっている。背板14の幅方向両端からは一対の脚板16、18が互いに平行に延出されており、これらの脚板16、18間にダイカスト等によって製作された巻取軸としてのスプール20が回転可能に配置されている。
【0030】
スプール20は略円筒形状のスプール本体22と、このスプール本体22の両端部に略円盤形状にそれぞれ形成された一対のフランジ部24、26とによって構成されており、全体としては鼓形状をなしている。
【0031】
スプール本体22はフランジ部24、26間には、長尺帯状に形成されたウエビングベルト28の基端部が固定されており、スプール20をその軸周り一方へ回転させると、ウエビングベルト28がその基端側からスプール本体22の外周部に層状に巻き取られる。また、ウエビングベルト28をその先端側から引っ張れば、スプール本体22の外周部に巻き取られたウエビングベルト28が引き出され、これに伴い、ウエビングベルト28を巻き取る際の回転方向(以下、この方向を便宜上「巻取方向」と称する)とは反対にスプール20が回転する(以下、ウエビングベルト28を引き出す際のスプール20の回転方向を便宜上「引出方向」と称する)。
【0032】
フランジ部24のフランジ部26とは反対側でスプール20の一端側は、脚板16に形成された円孔30を略同軸的に貫通してフレーム12の外部に突出している。脚板16側のフレーム12の外側には、ケース32が配置されている。ケース32は、スプール20の軸方向に沿って脚板16と対向して配置されて脚板16に固定されている。また、ケース32は全体的に脚板16側へ向けて開口しており、円孔30を貫通したスプール20の一端側はケース32の内側に入り込み、ケース32によって回転自在に軸支されている。
【0033】
さらに、ケース32の内部には渦巻きばね34が配置されている。渦巻きばね34は渦巻き方向外側の端部がケース32に係止されており、渦巻き方向内側の端部がスプール20に係止されている。渦巻きばね34は特別に負荷をかけない中立状態からスプール20を引出方向へ回転させると、巻取方向の付勢力が生じてスプール20を巻取方向へ付勢する。したがって、基本的には、スプール20から引き出すためにウエビングベルト28に付与した引っ張り力を解除すると、渦巻きばね34の付勢力がスプール20を巻取方向へ回転させ、スプール20にウエビングベルト28を巻き取らせる構造になっている。
【0034】
一方、フランジ部26のフランジ部24とは反対側でスプール20の他端側は、脚板18に形成された内歯のラチェット孔36を略同軸的に貫通してフレーム12の外部に突出している。脚板18側のフレーム12の外側には、ロック機構38が配置されている。ロック機構38はケース40を備えている。ケース40はスプール20の軸方向に沿って脚板18と対向して配置されて脚板18に固定されている。
【0035】
ケース40の内側には、ロック機構38を構成するラチェットギヤ42がスプール20に対して同軸的で且つ相対回転可能に収容されている。ラチェットギヤ42は、軸方向脚板18とは反対側が開口した浅底円筒状とされており、その外周部にはラチェット歯が形成されている。
【0036】
ラチェットギヤ42の内側には、ロックベース44が収容されている。ロックベース44はスプール20に対して同軸的で且つ一体的に設けられており、したがって、スプール20の回転によりスプール20と一体的に回転する。ロックベース44には図示しない圧縮コイルスプリング等の付勢手段が設けられている。この付勢手段は、一部が上述したラチェットギヤ42に係合しており、ロックベース44が回転すると、ロックベース44と共に回転して、その回転方向に沿った付勢力をラチェットギヤ42に付与する。このため、ラチェットギヤ42は、本来スプール20に対して相対回転可能であるが、スプール20と一体にロックベース44が回転することで付勢手段から付与される付勢力により、ラチェットギヤ42がスプール20の回転に追従して回転する構成となっている。
【0037】
一方、上述したラチェット孔36の内側では、ロックベース44にロックプレート46が支持されている。ロックプレート46は、ロックベース44に支持された状態でラチェット孔36の内歯に対し接離移動可能とされている。また、ロックプレート46は、上述したラチェットギヤ42に係合しており、ラチェットギヤ42がロックベース44に対して上述した巻取方向へ相対回転した場合に、この回転に連動してラチェット孔36の内歯に接近してラチェット孔36の内歯に噛み合う構成となっている。
【0038】
また、ラチェットギヤ42の半径方向下方には、センサフレーム48が配置されている。センサフレーム48は、所定の曲率で湾曲して上方へ向けて開口した図示しない載置部を有しており、この載置部にセンサボール50が載置されている。また、センサボール50の上方には係合板52が設けられている。係合板52は、上下に回動可能にセンサフレーム48に取り付けられており、センサボール50が上述した載置部上を転動して上方へ変位した際には、センサボール50に上方から押圧されて回動する。また、係合板52には係合爪54が形成されている。係合爪54は、その先端がラチェットギヤ42のラチェット歯に対向しており、係合板52が上方へ回動すると係合爪54がラチェットギヤ42のラチェット歯に噛み合い、ラチェットギヤ42の回転を規制する構成となっている。
【0039】
一方、スプール20の下方で脚板16と脚板18との間には、駆動手段としてのモータ60が配置されている。モータ60の出力軸62にはギヤ64が同軸的且つ一体的に設けられている。
【0040】
ギヤ64の半径方向上方には、ギヤ64よりも大径のギヤ66が配置されている。ギヤ66は脚板16、18間に設けられた支持板68と脚板16とによりスプール20と平行な軸周りに回転自在に軸支されて状態で、ギヤ64に噛み合っている。また、ギヤ66の軸方向側方にはギヤ66よりも小径のギヤ70がギヤ66に対して同軸的且つ一体的に設けられている。
【0041】
さらに、ギヤ70の半径方向上側側方には、クラッチ72が設けられている。クラッチ72は、リング状に形成された外歯のギヤ74を備えている。ギヤ74はスプール20に対して同軸的で且つ相対回転可能に設けられており、その軸方向両端は図示しない円盤状部材により閉止されている。また、ギヤ74の内側には、筒状のアダプタ76がスプール20に対して同軸的に設けられている。アダプタ76は、スプール20に同軸的且つ一体的に設けられていると共に、ギヤ74の両端を閉止する円盤状部材を貫通した状態で、円盤状部材、ひいてはギヤ74をスプール20周りに回転可能に軸支している。
【0042】
ギヤ74の内側には、例えば、巻取方向へのギヤ74の回転で生じる遠心力により揺動するパウル等の連結部材が収容されている。連結部材は、例えば、上記の円盤状部材に支持されており、ギヤ74と共に回転可能であると共に、遠心力で揺動することで、アダプタ76の外周部に係合してギヤ74とアダプタ76とを機械的に連結し、ギヤ74の回転力をアダプタ76、ひいてはスプール20に伝えることができる構造となっている。
【0043】
すなわち、上記のクラッチ72は、巻取方向へのギヤ74の回転をスプール20に伝えることはできるが、引出方向へのギヤ74の回転をスプール20に伝えることはできず、また、スプール20の回転をギヤ74へ伝えることはできない構造となっている。
【0044】
一方、図1に示されるように、上述したモータ60は、制御手段を構成するドライバ82を介して車両に搭載されたバッテリー84に電気的に接続されており、バッテリー84からの電流がドライバ82を介してモータ60に流れることで、モータ60は出力軸62を正方向又は逆方向へ回転させる構成となっている。ドライバ82は、マイコン等で構成されて制御手段を構成するECU86に接続されており、更に、ECU86は前方監視手段としての前方監視装置88に接続されている。
【0045】
前方監視装置88は、車両前端部近傍に設けられた赤外線センサ90を備えている。赤外線センサ90は赤外線を車両前方に発すると共に、車両の前方で走行若しくは停止している他の車両や障害物(以下、走行若しくは停止している車両も含めて便宜上「障害物」と称する)で反射した赤外線センサ90を受ける。前方監視装置88は演算部92を備えている。演算部92は赤外線センサ90から赤外線が発せられてから、障害物で反射して赤外線センサ90に戻るまでに要する時間に基づき障害物までの距離を演算する。また、演算部92は、この演算結果に基づき障害物検出信号OsをECU86に対して出力する。この障害物検出信号Osは、障害物までの距離が所定値以上であればLowレベルとされ、障害物までの距離が所定値未満であればHighレベルとされる。
【0046】
また、ECU86は、車両の適宜位置に設けられた加速度検出手段としての加速度センサ94に接続されている。加速度センサ94は、車両が減速する際の加速度(言わば、減速度)を検出する。また、加速度センサ94は、基本的にLowレベルの加速度検出信号BsをECU86に対して出力するが、所定の変化率の加速度、すなわち、急制動時等による車両急減速状態に対応した加速度を検出した場合には、Highレベルの加速度検出信号BsをECU86に対して出力する。
【0047】
さらに、ECU86は、イグニッション装置96に接続されている。イグニッション装置96は、図示しないキーシリンダを備えており、このキーシリンダに図示しないイグニッションキーが差し込まれる。このキーシリンダに対するイグニッションキーが差込状態で、イグニッションキーの差込方向を軸方向とする軸周りにイグニッションキーを所定角度回動させると、車両は所謂アクセサリモードとなり、エンジンは始動しないが車両に搭載されたオーディオ装置等の使用が可能となる。また、上記の所定角度以上にイグニッションキーを回動させるとエンジンが始動する。
【0048】
イグニッション装置96は、イグニッションキーの回動角度が所定角度に達するまではLowレベルの起動信号Ks(以下、起動信号Ksを単に「信号Ks」と称する)を出力し、イグニッションキーの回動角度が所定角度に達するとHighレベルの信号Ksを出力する。
この信号KsはECU86に入力され、ECU86に入力される信号KsがLowレベルからHighレベルに切り替わると、ECU86はモータ60、ドライバ82、ECU86、前方監視装置88、及び加速度センサ94を含む電気回路が正常に機能しているか否かの診断を行なう構成となっている。
【0049】
<本実施の形態の作用、効果>
次に、本ウエビング巻取装置10の動作の説明を通して、本実施の形態の作用並びに効果について説明する。
【0050】
先ず、本ウエビング巻取装置10の基本動作について説明する。
【0051】
本ウエビング巻取装置10では、スプール20にウエビングベルト28が層状に巻き取られた収納状態で、図示しないタングプレートを引っ張りつつウエビングベルト28を引っ張ると、スプール20を巻取方向に付勢する渦巻きばね34の付勢力に抗してスプール20を引出方向へ回転させながらウエビングベルト28が引き出される。このように、ウエビングベルト28が引き出された状態で、ウエビングベルト28を座席に着座した乗員の身体の前方に掛け回しつつタングプレートを図示しないバックル装置に差し込み、バックル装置にタングプレートを保持させることで乗員の身体に対するウエビングベルト28の装着状態(以下、単に「装着状態」と称する)となる。
【0052】
また、ウエビングベルト28を装着するためにウエビングベルト28を引き出してスプール20を引出方向へ回転させると、渦巻きばね34が巻き締められてスプール20を巻取方向側へ付勢する渦巻きばね34の付勢力が増加する。したがって、上記装着状態では、渦巻きばね34の付勢力がウエビングベルト28をスプール20に巻き取らせるように作用するため、基本的には、この付勢力で乗員の身体にウエビングベルト28がフィットし、このときの付勢力に応じた力でウエビングベルト28が乗員の身体を拘束、保持する。
【0053】
一方、バックル装置によるタングプレートの保持が解除され、バックル装置からタングプレートが抜け出ると、渦巻きばね34の付勢力に抗して引出状態のままウエビングベルト28を維持する力が解除されるため、渦巻きばね34は付勢力でスプール20を巻取方向に回転させる。この巻取方向へのスプール20の回転により引き出されたウエビングベルト28がスプール20の外周部に層状に巻き取られ、これにより、ウエビングベルト28が収納される。
【0054】
ここで、スプール20はクラッチ72のアダプタ76に嵌合しているため、ウエビングベルト28の引き出しや巻き取りのためにスプール20を回転させると、アダプタ76が回転する。しかしながら、上述したように、クラッチ72は、アダプタ76の回転をギヤ74に伝えないため、この状態でギヤ74が回転することはない。したがって、スプール20の回転がギヤ74、70、68、66、64を介してモータ60の出力軸62に伝達されることはない。
【0055】
一方、車両の走行状態では、前方監視装置88の赤外線センサ90での検出結果に基づき、演算部92が車両前方の障害物までの距離を演算している。例えば、車両前方に障害物が存在しない場合、若しくは、障害物が存在するものの障害物から車両までの距離が所定値以上であれば、演算部92からはLowレベルの信号Osが出力される(図3のタイムチャートにおける時間T1までの状態を参照)。
【0056】
これに対して、車両から前方の障害物までの距離が所定値未満になると、演算部92からはHighレベルの信号Osが出力される(図3のタイムチャートにおける時間T1とT2の間の状態を参照)。
【0057】
演算部92からのHighレベルの信号OsがECU86に入力されると、ECU86はドライバ82に対して所定の操作信号を出力して、モータ60に電流値IAの電流I(以下、この状態で流れる電流値IAの電流Iを便宜上「正転駆動電流IA」と称する)を流す。
【0058】
これにより、モータ60は正転駆動状態になり、出力軸62を正転させる。この出力軸62の正転は、ギヤ64〜70を介してクラッチ72のギヤ74を巻取方向に回転させる。上述したように、巻取方向にギヤ74が回転した場合には、クラッチ72の連結部材によりギヤ74とアダプタ76とが機械的に連結され、ギヤ74の回転がアダプタ76に伝えられ、これにより、アダプタ76が巻取方向に回転させられる。
【0059】
このアダプタ76の巻取方向の回転によりスプール20が巻取方向に回転し、ウエビングベルト28を巻き取る。このように、ウエビングベルト28がスプール20に巻き取られることで、ウエビングベルト28の僅かな弛みである所謂「スラック」が除去されてウエビングベルト28による拘束力が上昇し、乗員がウエビングベルト28により確実に保持される。
【0060】
また、車両の走行状態で乗員が急激な制動(ブレーキ)操作を行なうことで、車両が急減速状態になり、この状態での加速度を加速度センサ94が検出すると、それまでLowレベルの信号Bsを出力していた加速度センサ94は、Highレベルの信号BsをECU86に対して出力する(図3のタイムチャートにおける時間T3とT4の間の状態を参照)。Highレベルの信号Bsが入力されたECU86はドライバ82に対して所定の操作信号を出力し、この操作信号が入力されたドライバ82は正転駆動電流IAをモータ60に流す。
【0061】
これにより、Highレベルの信号OsがECU86に入力された場合と同様に、モータ60は正転駆動状態になり、ウエビングベルト28がスプール20に巻き取られる。これにより、スラックが除去されてウエビングベルト28による拘束力上昇し、車両急減速状態での慣性で車両前方側へ移動しようとする乗員の身体をウエビングベルト28により確実に保持できる。
【0062】
ところで、乗員が車両に乗り込み、キーシリンダにイグニッションキーを差し込み、更に、イグニッションキーを所定角度回動させて車両をアクセサリモードにしたり、また、所定角度以上イグニッションキーを回動させてエンジンを始動させると、図3に示されるように、イグニッション装置96からHighレベルの信号Ksが出力される。このHighレベルの信号KsがECU86に入力されると、ECU86はドライバ82に対して所定の操作信号を出力して、モータ60に電流値IBの正転駆動電流IAとは逆向き(すなわち、電流値は−IB)の電流I(以下、この状態で流れる電流値IBの電流Iを便宜上「逆転駆動電流IB」と称する)を流す。
【0063】
これにより、基本的にはモータ60は逆転駆動状態になり出力軸62を逆転させる。このように、モータ60が逆転駆動状態になって出力軸62が逆転すれば、モータ60、ドライバ82、ECU86、前方監視装置88、及び加速度センサ94を含む電気回路が正常に機能しているとECU86若しくは他の判定手段により判定される。
【0064】
これに対し、出力軸62が逆転しなかった場合には、モータ60、ドライバ82、ECU86、前方監視装置88、及び加速度センサ94を含む電気回路が異常な状態にあるとECU86若しくは他の判定手段により判定され、例えば、ECU86若しくは他の判定手段が車両のインスツルメントパネルに設けられた異常報知用のランプを点灯させ、モータ60、ドライバ82、ECU86、前方監視装置88、及び加速度センサ94を含む電気回路が異常であると報知する。
【0065】
ここで、本ウエビング巻取装置10では、上記のようにイグニッション装置96からの信号Ksに基づいて上記の診断を行なうため、車両の発進前に異常が生じているか否かを確認できる。
【0066】
また、上記の診断時では、モータ60が逆転駆動状態になり出力軸62が逆転させられる。しかも、クラッチ72は逆転方向への出力軸62の回転をスプール20に伝えない。したがって、診断時においてはスプール20が回転しない。このため、診断時にウエビングベルト28がスプール20に巻き取られて拘束力が増加することがなく、診断時に乗員に圧迫感等の違和感を抱かせることがない。
【0067】
次いで、図2に示されるように、ECU86は、逆転駆動電流IBをモータ60に流した時点T0から一定の時間T5が経過すると、モータ60に対する逆転駆動電流IBの供給を停止する。さらに、本ウエビング巻取装置10では、時間T6が経過するとECU86はドライバ82に所定の操作信号を出力して、正転駆動電流IAと同じ向きで且つ電流値ICの絶対値が逆転駆動電流IBよりも小さな電流I(以下、この電流値ICの電流Iを、便宜上、「正転駆動電流IC」と称する)を時間T8に達するまでモータ60に流す。
【0068】
この正転駆動電流ICがモータ60に流されることで、モータ60は正転駆動状態となり、出力軸62を正転させようとする。但し、この直前に一旦モータ60への給電が停止されているものの、出力軸62は慣性で逆転方向へ回動しているため、正転駆動電流ICがモータ60に流されることで生じた正転駆動力で出力軸62が正転することはない。しかしながら、このように生じた正転駆動力は逆転する出力軸62の回転を妨げるように作用するため、出力軸62の逆転方向への回転速度Vは急激に減少して、経過時間が時間T8よりも前の時間T7に達すると出力軸62は停止する。
【0069】
このように、本ウエビング巻取装置10では、診断時における出力軸62の回転方向とは逆向きの駆動力を出力軸62に付与することで、単にモータ60への通電を停止して自然に出力軸62が停止するよりも早く出力軸62を停止させることができる。これにより、診断時における出力軸62の回転に伴い生じる機械音の発生時間を短縮できる。
【0070】
【発明の効果】
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、診断終了時又は診断終了直前に、それまでの出力軸の回転方向とは逆向きの駆動力を出力軸に付与するため、出力軸を早急に停止させることができ、これにより、診断時での出力軸の回転により生ずる機械音の発生時間を短縮できる。
【図面の簡単な説明】
【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全体構成の概略を示す正面図である。
【図2】本発明の一実施の形態に係るウエビング巻取装置におけるイグニッション装置からの信号、駆動手段に流れる電流、及び出力軸の回転速度の関係を示すタイムチャートである。
【図3】本発明の一実施の形態に係るウエビング巻取装置における加速度センサや前方監視装置からの信号、駆動手段に流れる電流、及び出力軸の回転速度の関係を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
10 ウエビング巻取装置
20 スプール(巻取軸)
28 ウエビングベルト
60 モータ(駆動手段)
62 出力軸
72 クラッチ
82 ドライバ(制御手段)
86 ECU(制御手段)[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a webbing take-up device that constitutes a seat belt device for restraining an occupant's body sitting on a seat of a vehicle or the like with a long belt-shaped webbing belt.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art A seat belt device that restrains the body of an occupant seated on a vehicle seat with a long belt-shaped webbing belt includes a webbing winding device fixed to a vehicle body at a side of the seat. The webbing take-up device includes, for example, a spool (winding shaft) whose axial direction is substantially along the vehicle front-rear direction, and the longitudinal end of the webbing belt is locked to the spool. The spool can take up the webbing belt around its outer periphery in a layered manner. When the seat belt device is not used, the webbing belt can be wound around and accommodated in the outer periphery of the spool.
[0003]
Further, the webbing take-up device is provided with an urging member such as a spiral spring for urging the spool in a winding direction in which the webbing belt is taken up. The urging force of the urging member winds the webbing belt. In a state in which the webbing belt is attached to the occupant's body while being accommodated, slackness and the like of the webbing belt are removed by the urging force of the urging member.
[0004]
On the other hand, by causing the webbing belt to be wound around the spool by the driving force of the motor during a vehicle sudden deceleration state, etc., a slight slack called "slack" or the like is eliminated, and the body of the occupant by the webbing belt is removed. Mechanisms for increasing the restraint force and more securely holding the occupant's body have also been considered. This type of mechanism detects a sudden deceleration state of a vehicle with an acceleration sensor, drives a motor based on an electric signal from the acceleration sensor, and forcibly rotates a spool in a winding direction by a driving force of the motor. Is common.
[0005]
On the other hand, the distance to other vehicles or obstacles ahead is detected by a forward monitoring device such as a distance sensor, and when the distance to the preceding vehicle or obstacle is less than a certain value, the motor is driven, and the motor is driven. A configuration in which the spool is rotated in the winding direction by the rotational force of the webbing belt to thereby eliminate slack and increase the restraining force of the webbing belt is also considered (as an example of a webbing winding device having such a configuration, See
[0006]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-347923
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the case of the configuration in which the spool is rotated in the winding direction by the motor to increase the binding force, the motor and the control circuit for controlling the motor are periodically diagnosed, and the motor and the control circuit function normally. It is necessary to confirm whether or not.
[0008]
In the case of such a configuration, for example, immediately before the vehicle starts moving, the control circuit is operated to temporarily drive the motor, and if the motor is driven normally, the motor and the control circuit are functioning normally. If the diagnosis is made and the motor does not operate normally, it is diagnosed that some abnormality has occurred in the motor and the control circuit.
[0009]
Here, when the motor is operated as described above, mechanical noise is generated because the output shaft, the gear meshing with the output shaft, and other gears connected to this gear rotate. In addition, since the output shaft rotates by inertia even when the power supply to the motor is stopped, mechanical noise continues to be generated for a short time after the power supply to the motor is stopped. Such a mechanical noise may cause occupants to feel uncomfortable, leaving much room for improvement.
[0010]
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a webbing take-up device that can reduce the time required to generate a mechanical sound during motor diagnosis in consideration of the above fact.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
The webbing take-up device according to
[0012]
According to the webbing take-up device having the above-described configuration, the occupant sits on the seat of the vehicle, wraps the webbing belt around the body, and, for example, engages the tongue plate provided on the webbing belt with the buckle device. The belt is put on the occupant's body.
[0013]
On the other hand, in the present webbing take-up device, a drive unit is directly or indirectly connected to the take-up shaft, and when the drive unit is driven, the output shaft rotates forward or backward. The rotation of at least one of the forward rotation and the reverse rotation of the output shaft is transmitted to the winding shaft, and the winding shaft is rotated in the winding direction or the drawing direction.
[0014]
Therefore, for example, when the forward monitoring unit or the like detects an obstacle existing in front of the vehicle, the driving unit is driven, and the winding shaft is rapidly rotated in the winding direction by the rotation of the output shaft at this time. Thus, the webbing belt is wound around the winding shaft. As a result, the so-called "slack", which is a slight slack of the webbing belt, is eliminated, and the restraining force for restraining the occupant's body by the webbing belt is increased, so that the occupant's body can be reliably held.
[0015]
On the other hand, in the webbing take-up device, the electric circuit including the driving unit is diagnosed, and it is determined whether or not the electric circuit is functioning normally.
[0016]
When performing this diagnosis, first, the drive unit is energized for a certain period of time by the control unit. As a result, basically, the drive means enters one of the forward drive state and the reverse drive state. That is, when the drive unit is energized, if any one of these states is established, it can be determined that the electric circuit including the drive unit is functioning normally. On the other hand, even if the drive unit is energized, if any one of these states does not occur, it can be determined that some abnormality has occurred in the electric circuit including the drive unit.
[0017]
At the time of or immediately after the end of the diagnosis, the control unit causes the drive unit to supply a current having a direction opposite to the direction of the current flowing to the drive unit when setting the state to one of the above states.
[0018]
In this way, when the current in the opposite direction is passed through the driving means, the direction of the driving force of the driving means that has attempted to rotate the output shaft to one of the forward rotation and the reverse rotation until now becomes reverse, and Act in the direction opposite to the rotation direction of the output shaft.
[0019]
When a driving force in a direction opposite to the rotation direction of the output shaft acts on the output shaft, the power supply to the driving means is simply stopped, and the output shaft is forcibly stopped earlier than when the output shaft naturally stops. Can be As a result, it is possible to reduce the generation time of the mechanical noise generated by the rotation of the output shaft.
[0020]
According to a second aspect of the present invention, in the webbing winding device according to the first aspect, the webbing winding device is interposed between the output shaft and the winding shaft to mechanically connect the output shaft and the winding shaft. And a clutch for transmitting only the rotation of the output shaft to the winding shaft in either one of the states of the driving means.
[0021]
In the webbing take-up device having the above configuration, a clutch is interposed between the output shaft of the driving means and the take-up shaft, and the output shaft and the take-up shaft are mechanically connected by the clutch. However, the clutch connects the winding shaft and the output shaft only when the output shaft rotates in one of the forward rotation and the reverse rotation, and only the rotation in either one of the directions rotates on the winding shaft. When the output shaft is rotated to one of the other ends, the mechanical connection between the output shaft and the winding shaft is released, and the rotation of the output shaft is not transmitted to the winding shaft.
[0022]
Here, the rotation direction of the output shaft transmitted by the clutch is opposite to the rotation direction when the drive unit is first energized and driven during diagnosis. For this reason, at the time of diagnosis, the drive unit is driven to rotate the output shaft, but the winding shaft does not rotate. For this reason, for example, even if the occupant wears the webbing belt before the diagnosis, the webbing belt is wound around the winding shaft at the time of diagnosis to increase the restraining force, or conversely, the webbing belt on the winding shaft. Is not loosened, and does not make the occupants feel uncomfortable at the time of diagnosis.
[0023]
According to a third aspect of the present invention, in the webbing take-up device according to the first or second aspect, the rotation direction of the take-up shaft interlocked with the rotation direction of the output shaft in the one of the other states. It is characterized by the winding direction.
[0024]
In the webbing take-up device having the above configuration, the driving force of the drive means at the end of or immediately after the completion of the above-described diagnosis acts in a direction for rotating the take-up shaft in the take-up direction via the output shaft.
[0025]
Therefore, the driving force of the driving means at the start of diagnosis does not rotate the winding shaft in the winding direction. For this reason, for example, even if the occupant wears the webbing belt before the diagnosis, there is no problem that the restraining force is rapidly increased by the webbing belt at the time of diagnosis and the occupant has an unnecessary feeling of pressure.
[0026]
According to a fourth aspect of the present invention, in the webbing take-up device according to the first aspect of the present invention, the control unit is provided to an ignition device that activates the vehicle by a predetermined activation operation using an ignition key. And performing the diagnosis at the time of the start operation or immediately after the end of the start operation.
[0027]
In the webbing take-up device having the above configuration, the control means is connected to the ignition device, and a predetermined starting operation by an ignition key, for example, starting the engine or starting the engine so that the audio device mounted on the vehicle can be used without starting the engine. Then, the control means makes the above diagnosis. This makes it possible to confirm whether or not an abnormality has occurred in the electric circuit including the driving means before the vehicle starts moving.
[0028]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
<Configuration of the present embodiment>
FIG. 1 is a front cross-sectional view schematically showing the overall configuration of a webbing take-up
[0029]
As shown in this figure, the webbing take-up
[0030]
The
[0031]
The base end of a
[0032]
One end of the
[0033]
Further, a
[0034]
On the other hand, the other end of the
[0035]
A
[0036]
A
[0037]
On the other hand, a
[0038]
A
[0039]
On the other hand, a
[0040]
A
[0041]
Further, a clutch 72 is provided on the radially upper side of the
[0042]
Inside the
[0043]
That is, the clutch 72 can transmit the rotation of the
[0044]
On the other hand, as shown in FIG. 1, the above-mentioned
[0045]
The forward monitoring device 88 includes an
[0046]
Further, the
[0047]
Further, the
[0048]
The
The signal Ks is input to the
[0049]
<Operation and effect of the present embodiment>
Next, the operation and effect of the present embodiment will be described through the description of the operation of the webbing take-up
[0050]
First, the basic operation of the
[0051]
In the webbing take-up
[0052]
When the
[0053]
On the other hand, when the holding of the tongue plate by the buckle device is released and the tongue plate comes out of the buckle device, the force for maintaining the
[0054]
Here, since the
[0055]
On the other hand, in the running state of the vehicle, the calculating
[0056]
On the other hand, when the distance from the vehicle to the obstacle in front is smaller than the predetermined value, the high-level signal Os is output from the calculation unit 92 (the state between the times T1 and T2 in the time chart of FIG. 3). See).
[0057]
When the High level signal Os from the
[0058]
As a result, the
[0059]
The rotation of the
[0060]
Further, when the occupant performs a sudden braking (braking) operation in a running state of the vehicle, the vehicle is rapidly decelerated. When the
[0061]
As a result, the
[0062]
By the way, the occupant gets into the vehicle, inserts the ignition key into the key cylinder, and further turns the ignition key by a predetermined angle to set the vehicle in the accessory mode, or turns the ignition key by a predetermined angle or more to start the engine. Then, as shown in FIG. 3, a high-level signal Ks is output from the
[0063]
As a result, basically, the
[0064]
On the other hand, if the
[0065]
Here, the webbing take-up
[0066]
At the time of the above diagnosis, the
[0067]
Next, as shown in FIG. 2, the
[0068]
When the forward drive current IC is supplied to the
[0069]
As described above, in the webbing take-up
[0070]
【The invention's effect】
As described above, in the webbing take-up device according to the present invention, at the end of diagnosis or immediately before the end of diagnosis, a driving force in a direction opposite to the rotation direction of the output shaft is applied to the output shaft. Can be stopped immediately, so that the time required to generate a mechanical sound caused by the rotation of the output shaft at the time of diagnosis can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view schematically showing an overall configuration of a webbing take-up device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a time chart showing a relationship between a signal from an ignition device, a current flowing through a driving unit, and a rotation speed of an output shaft in the webbing take-up device according to one embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a time chart showing a relationship between signals from an acceleration sensor and a forward monitoring device, a current flowing through a driving unit, and a rotation speed of an output shaft in the webbing take-up device according to one embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
10 Webbing take-up
28
62
86 ECU (control means)
Claims (4)
前記ウエビングベルトの長手方向基端側が係止され、自らの軸周り一方の巻取方向への回転で、前記ウエビングベルトを基端側から外周部に巻き取る巻取軸と、
前記巻取軸に直接或いは間接的に接続された出力軸を有し、所定の向きに給電されることで正転駆動状態となり、前記出力軸をその軸周り一方に正転させると共に、前記正転駆動状態とは逆向きに給電されることで、前記出力軸をその軸周り他方へ逆転させ、且つ、前記正転及び前記逆転の少なくとも何れか一方の前記出力軸の回転で前記巻取軸を前記巻取方向又は前記巻取方向とは反対の前記引出方向に回転させる駆動手段と、
前記駆動手段を含む電気回路を介して前記駆動手段に電気的に接続され、前記電気回路の診断時に前記駆動手段に一定の時間通電して、前記駆動手段を前記正転駆動状態及び前記逆転駆動状態の何れか一方の状態にすると共に、前記診断の終了時若しくは終了直前に、前記何れか一方の状態での前記駆動手段に対する給電の向きとは反対方向に給電し、前記駆動手段を前記正転駆動状態及び前記逆転駆動状態の何れか他方の状態にする制御手段と、
を備えるウエビング巻取装置。A long belt-shaped webbing belt that restrains the body of an occupant seated on a vehicle seat in a mounted state,
A winding shaft that winds the webbing belt from the base end side to the outer peripheral portion by rotation of the webbing belt in the one winding direction around its own axis in the longitudinal direction base end side,
An output shaft directly or indirectly connected to the winding shaft; a power is supplied in a predetermined direction to be in a forward rotation driving state, and the output shaft is rotated in one direction around the axis; The power is supplied in a direction opposite to the rotation driving state, whereby the output shaft is reversely rotated to the other around the axis, and the winding shaft is rotated by rotation of at least one of the forward rotation and the reverse rotation. Driving means for rotating the winding direction or the drawing direction opposite to the winding direction,
The drive unit is electrically connected to the drive unit via an electric circuit including the drive unit, and when the electric circuit is diagnosed, the drive unit is energized for a certain period of time to drive the drive unit in the forward drive state and the reverse drive state. State, and at the time of or immediately before the end of the diagnosis, power is supplied in a direction opposite to the direction of power supply to the drive unit in the one of the states, and the drive unit is set to the normal state. Control means for setting the other of the rotation driving state and the reverse rotation driving state,
Webbing take-up device comprising:
ことを特徴とする請求項1記載のウエビング巻取装置。Interposed between the output shaft and the winding shaft, the output shaft and the winding shaft are mechanically connected to each other, and only the rotation of the output shaft in one of the states of the driving unit is controlled. Comprising a clutch means for transmitting to the winding shaft,
The webbing take-up device according to claim 1, wherein:
ことを特徴とする請求項1又は請求項2記載のウエビング巻取装置。The rotation direction of the winding shaft interlocked with the rotation direction of the output shaft in any one of the other states was the winding direction,
The webbing take-up device according to claim 1 or 2, wherein:
ことを特徴とする請求項1乃至請求項3の何れか1項に記載のウエビング巻取装置。Connecting the control means to an ignition device that starts the vehicle by a predetermined start operation by an ignition key, and performing the diagnosis at the time of the start operation or immediately after the end of the start operation;
The webbing take-up device according to any one of claims 1 to 3, wherein:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002293347A JP2004123038A (en) | 2002-10-07 | 2002-10-07 | Webbing winding device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006137318A (en) * | 2004-11-12 | 2006-06-01 | Nissan Motor Co Ltd | Seat belt control device |
JP2008068806A (en) * | 2006-09-15 | 2008-03-27 | Mazda Motor Corp | Seat belt control device for vehicle |
-
2002
- 2002-10-07 JP JP2002293347A patent/JP2004123038A/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2006137318A (en) * | 2004-11-12 | 2006-06-01 | Nissan Motor Co Ltd | Seat belt control device |
JP2008068806A (en) * | 2006-09-15 | 2008-03-27 | Mazda Motor Corp | Seat belt control device for vehicle |
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