JP5773732B2 - 電動リトラクタ装置及びシートベルト装置 - Google Patents

Description

本発明は、モータの駆動力によってシートベルトを巻き取り可能な電動リトラクタ装置及びシートベルト装置に関する。

モータの駆動力によってシートベルトを巻き取り可能な電動リトラクタ装置が知られている。この電動リトラクタ装置のモータを含む、車体に備えられた通信対象及び駆動対象の各種電気機器は、通常、マイクロコンピュータやＩＣを有するＥＣＵ（Electronic Control Unit）にハーネスを介して接続され、当該ＥＣＵによって制御される。

ところで、上記のＥＣＵや、上記モータ等の駆動装置や、ハーネスといった部材からは、ノイズが発生する。このノイズは、例えばラジオ電波等への放射ノイズとして、車載ラジオの音響に雑音を混在させるというように、電子機器の作動に影響を与えてしまう。そこで、従来、このような電子機器へのノイズの影響を防止するために、モータ駆動回路の電源ラインを２系統として、その一方にノイズ除去用のローパスフィルタ（ＬＰＦ）等のノイズ除去フィルタ回路を設けることが考えられている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００８−００６９９８号公報

しかしながら、モータ駆動回路の電源ラインにノイズ除去フィルタ回路を設けただけでは、上述したＥＣＵやハーネス等を含むノイズ発生源の全般に対応することが非常に困難である。また、ノイズ除去フィルタ回路を設けることによって、モータ駆動回路が大型化してしまい、車体の狭い設置空間を有効に利用することができず、しかもコストが高騰してしまうといった問題が生じていた。尚、モータ等の駆動装置をカバーで覆ってシールドすることも考えられるが、このようなシールド用のカバーを設けるスペースを確保することは非常に困難であった。

なお、上記従来技術では、電子機器（モータ駆動回路）が発生するノイズ（放射ノイズ）を抑制することに主眼をおくものであるが、外部から飛来する外来ノイズが当該電子機器自体に与える影響（誤作動等）を抑制することにも配慮する必要がある。

本発明の目的は、安価で簡素な構成により、電子機器の耐ノイズ性を向上できる電動リトラクタ装置及びシートベルト装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、第１発明の電動リトラクタ装置は、乗員を拘束するシートベルトの引き出し及び巻き取りを行う巻き取り部と、前記シートベルトの引き出し及び巻き取りの少なくとも一方をモータの駆動によって行うための電動駆動部と、前記モータを駆動制御する制御部と、を備えた電動リトラクタ装置であって、前記巻き取り部の外部カバーと、前記電動駆動部の外部カバーと、前記制御部の外部カバーとを結合する、導電性の第１結合部材と、前記モータの外部カバーと、前記電動駆動部の外部カバーとを結合する、導電性の第２結合部材と、前記第１結合部材による、前記巻き取り部の外部カバー、前記電動駆動部の外部カバー、及び、前記制御部の外部カバーの結合箇所に挟み込んで設けられ、それら外部カバーをＧＮＤ接続するためのアース端子と、を有することを特徴とする。

本発明の電動リトラクタ装置によれば、安価で簡素な構成でありながら、電子機器の耐ノイズ性を向上することができる。

また、本発明の電動リトラクタ装置によれば、最小限度の結合構造によりそれぞれを電気的に同電位とすることができる。

また、前記制御部が内部でＧＮＤ接続されるのが好ましい。

上記目的を達成するために、第５発明のシートベルト装置は、乗員を拘束するシートベルトと、前記シートベルトを巻き取り可能なリトラクタ装置と、固定側部材に接続されたバックルと、前記シートベルトに設けられ、前記バックルと係合するタングとを有し、前記リトラクタ装置は、乗員を拘束するシートベルトの引き出し及び巻き取りを行う巻き取り部と、前記シートベルトの引き出し又は巻き取りをモータの駆動によって行うための電動駆動部と、前記モータを駆動制御する制御部と、前記巻き取り部の外部カバーと、前記電動駆動部の外部カバーと、前記制御部の外部カバーとを結合する、導電性の第１結合部材と、前記モータの外部カバーと、前記電動駆動部の外部カバーとを結合する、導電性の第２結合部材と、前記第１結合部材による、前記巻き取り部の外部カバー、前記電動駆動部の外部カバー、及び、前記制御部の外部カバーの結合箇所に挟み込んで設けられ、それら外部カバーをＧＮＤ接続するためのアース端子と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、安価で簡素な構成でありながら、電子機器の耐ノイズ性を向上することができる。

本発明の電動リトラクタ装置の一実施形態を備えたシートベルト装置の全体構造を乗員と共に表す正面図である。 本発明の電動リトラクタ装置の一実施形態を示す要部の分解斜視図である。 本発明の電動リトラクタ装置の変形例１を示す要部の分解斜視図である。 本発明の電動リトラクタ装置の変形例２を示す要部の分解斜視図である。

以下、本発明の一実施形態を図面を参照しつつ説明する。図１は、本発明の一実施形態の電動リトラクタ装置を備えたシートベルト装置の全体構造を乗員と共に表す正面図である。

図１において、シートベルト装置１０１は、シートベルト（ウェビング）１０２と、このシートベルト１０２の一方側を引き出し可能に巻き取る電動リトラクタ装置１と、シートベルト１０２に摺動可能に設けたタング１０４と、このタング１０４と係合するバックル装置１０５とを備えている。シートベルト１０２は、その一方側が電動リトラクタ装置１により巻き取られると共に、途中でショルダアンカ１０６に通され、その他方側端部が止め具１０７により車体１０８側に回動可能に接続されている。

図２は本発明の一実施形態に関わる電動リトラクタ装置の一実施形態を示す要部の分解斜視図である。

図２において、電動リトラクタ装置１は、上記シートベルト１０２の引き出し及び巻き取りを行う巻き取り部１０と、引き出し状態のシートベルト１０２をモータ２０の駆動によって強制的に巻き取る電動駆動部３０と、モータ３０を駆動制御する制御部（以下適宜、「ＥＣＵ」と称する）５０と、を備えている。

ＥＣＵ５０には、例えば、CANやローカル通信（いわゆるK-lineやLIN等）などの通信ハーネス、車体各部の検出を行う各種車両センサ（衝突予知センサ、ブレーキセンサ、蛇角センサ、スプールセンサ、バックルスイッチ、及びドアスイッチ等）、上記巻き取り用のモータ、車載バッテリ等が接続され、電源供給や任意の電気信号の送受信が行われる。この例では、上記電源供給や上記電気信号の送受信が、ＥＣＵ５０に接続されたハーネス４０を介して行われる。

巻き取り部１０は、公知のものが用いられており、通常時はシートベルト１０２の引き出しを許容し、急激な引き出し方向の引っ張り力に対してシートベルト１０２のそれ以上の引き出しを阻止（ロック）し、非使用時には引き出されたシートベルト１０２を巻き取る。また、これらのシートベルト１０２の引き出し、ロック、巻き取りの各動作を行うための構成機構は導電性金属材料から構成された外部カバーとしてのリトラクタカバー１２によって必要範囲が覆われている。尚、巻き取り部１０は、引き出したシートベルト１０２で乗員を拘束した際、その引き出して乗員を拘束した状態のシートベルト１０２を巻き取り方向に引っ張ることにより緩みを防止するシートベルトプリテンショナ機能として、例えば、火薬式駆動装置等のアクチュエータ１４を用いても良い。

モータ２０は、電動モータ本体２２と、電動モータ本体２２の出力側端部並びに胴部を覆うモータカバー２４と、電動モータ本体２２の接続端子側端部を覆うモータベースカバー２６と、電動モータ本体２２をモータカバー２４と一体に電動駆動部３０に固定するための導電性材料からなるネジ２８（結合手段）と、を備えている。尚、電動モータ本体２２の出力は電動駆動部３０の内部で動力伝達される。また、電動モータ本体２２は、その外装そのものが外部カバーとして機能するが、モータカバー２４を外部カバーとして導電性金属材料から構成すると共に、モータカバー２４にモータカバー固定用のフランジ（図示せず）を形成し、電動モータ本体２２を単独で保持した状態でモータカバー２４を電動駆動部３０に固定しても良い。

電動駆動部３０は、電動モータ本体２２の動力伝達により、少なくとも通常時における巻き取り部１０の各動作とは独立して巻き取り部１０を強制的に駆動する駆動機構部３２と、駆動機構部３２を収納した外部カバーとしてのＭＳＢ筐体３４と、を備えている。また、ＭＳＢ筐体３４は、導電性金属材料から構成されたベース３６と、ベース３６と協働して駆動機構部２２を覆うカバー３８と、を備えている。なお、上述の電動モータ本体２２による巻き取り部１０の強制的な駆動とは、後述するＥＣＵ５０の制御によって、引き出されたシートベルト１０２の強制的な巻き取りの他、引き出されたシートベルト１０２の強制的な引き出し後の巻き取りなど、一方向（巻き取り方向）のみの強制的な動作に限定されない。

ハーネス４０は、ＥＣＵ５０に接続される外部側コネクタ４２と、車体側コネクタ（図示せず）と接続される内部側コネクタ４６と、外部側コネクタ４２と内部側コネクタ４６とを接続するハーネス本体４４と、を備えている。尚、内部側コネクタ４６を接続する車体側コネクタには、例えば、車載バッテリからＥＣＵ５０に電源供給を行う電源回路（図示せず）との電源供給ライン、ＥＣＵ５０を含めた車両全般の電子機器を電子制御する主制御回路（図示せず）との制御ライン、上記各種車両センサからＥＣＵ５０に上記電気信号を入力するための検出信号ライン、等の種々の信号ラインが接続されている。この際、上述した各ラインは、一つのハーネス４０を用いてＥＣＵ５０と接続しても良いし、複数のハーネスを用いてＥＣＵ５０と接続しても良い。また、上記車両センサからの電気信号は、検出信号ラインによりＥＣＵ５０に直接入力しても良いし、主制御回路を経由して制御ラインによりＥＣＵ５０に入力しても良い。さらに、電源回路は主制御回路で制御される車両全般の電子機器への電源供給を制御する。本実施の形態においては、この電源回路は主制御回路に含むものとし、車載バッテリからの電源供給と、車両全般の電子機器の電子制御とを、主制御回路で行っている。

ＥＣＵ５０は、機能的には公知のものが用いられており、例えば、図示しないエアバッグ装置用のＥＣＵとは別に設置されている。本実施の形態においては、ＥＣＵ５０は、その機能の一例として、電動モータ本体２２を制御してシートベルト１０２を巻き取らせることで乗員の拘束効果を高めることができる。すなわち、ＥＣＵ５０は、駆動トリガとなる所定の出力信号（例えば衝突予知センサからの衝突予知信号に対応した他のＥＣＵ等からの出力信号、バックルスイッチやドアスイッチ等からの出力信号等）を、上記ハーネス４０を介して受信する。一方、ＥＣＵ５０は、ハーネス４０を介して直接（又は主制御回路等を経由して間接的に）車載バッテリからの電源供給を受ける。そして、ＥＣＵ５０は、上記ハーネス４０を介した上記出力信号の受信を契機として、上記供給された電源に基づき電動モータ本体２２を駆動制御し、シートベルト１０２を巻き取らせる。なお、ＥＣＵ５０は、導電性金属材料からなる外部ケース５２によって覆われている。

そして、巻き取り部１０と電動駆動部３０とＥＣＵ５０とは、例えば、電動駆動部３０のベース３６に設けられた留め点３６ａと外部カバー５２に設けられた貫通穴５２ａとを貫通してリトラクタカバー１２に設けられたネジ孔１２ａと螺合する導電性材料からなるネジ３６ｂによって連結されている。

また、外部側コネクタ４２にはＧＮＤ電位への接続として、アース端子等のＧＮＤハーネス４８が設けられている。

以上の基本構成において、本実施の形態では、電動モータ本体２２、ハーネス４０、ＥＣＵ５０が放射ノイズ源となっている。以下の説明では、適宜、これら電動モータ本体２２、ハーネス４０、ＥＣＵ５０を単に「放射ノイズ源」として総称する。本実施形態の要部は、電動リトラクタ装置１におけるこれら放射ノイズ源をＧＮＤ接続することにある。以下、その接続構造の詳細を説明ずる。

本実施形態における放射ノイズ源のＧＮＤ接続は、以下のようにして実現されている。すなわち、
（Ａ）電動駆動部３０とモータ２０とをネジ２８によって電気的に接続する。
（Ｂ）電動駆動部３０の留め点３６ａに、外部ＧＮＤ接続（外部側コネクタ４２に接続）されているＧＮＤハーネス４８の丸型端子４８ａを接続し、モータ２０をＧＮＤ電位にする。
（Ｃ）電動駆動部３０と巻き取り部１０とを電気的に接続し、車両に組み付けられる巻き取り部１０をＧＮＤ接続する。
（Ｄ）ＥＣＵ５０を電動駆動部３０とネジ３６ｂを介して電気的に接続し、ＥＣＵ５０をＧＮＤ接続する。

上記（Ａ）〜（Ｄ）の結果、本実施形態においては、巻き取り部１０、モータ２０、電動駆動部３０、ハーネス４０、及びＥＣＵ５０を１つのＧＮＤハーネス４８によってＧＮＤ接続することができる。これにより、ノイズ発生源を含む全体がＧＮＤ電位となってシールド化され、ノイズ発生源から発生するノイズの影響が軽減される。さらに、外部から飛来する外来ノイズ（静電気・電波放射等）に対する電動リトラクタ装置１への影響を防止することもできる。すなわち、ＥＣＵ５０に印加されるノイズ（静電気や電波）等により、誤作動が生じるのを防止することができる。特に、上記外来ノイズを防止するために従来必要であった、ＥＣＵ基板のＧＮＧ基板の強化やＥＳＤ保護素子の使用が不要となることから、部品点数の増大や基板サイズの大型化を回避することができる。以上の結果、本実施形態によれば、電動リトラクタ装置１から外部へ放射するノイズを防止できるとともに、電動リトラクタ装置１に対し外部から飛来するノイズも防止できるので、電動リトラクタ装置１の耐ノイズ性を向上することができる。

なお、本発明は上記実施形態に限られず、技術思想を逸脱しない範囲内で種々の変形が可能である。以下、そのような変形例を順を追って説明する。

（１）ＧＮＤ電位をＥＣＵ５０の内部ＧＮＤからハーネス４０を介して接続する方式
図３は、本変形例の電動リトラクタ装置を示す要部分解斜視図である。本変形例においては、図３に示すように、ＧＮＤハーネス４８が、内部側コネクタ４６に接続される。

本変形例における放射ノイズ源のＧＮＤ接続は、以下のようにして実現される（上記実施形態と同等の内容には同一の項目名を付している）。すなわち、
（Ａ）電動駆動部３０とモータ２０とをネジ２８によって電気的に接続する。
（Ｂ′）電動駆動部３０の留め点３６ａに、ＥＣＵ５０の内部ＧＮＤ接続（内部側コネクタ４６に接続）されているＧＮＤハーネス４８の丸型端子４８ａを接続し、モータ２０をＧＮＤ電位にする。
（Ｃ）電動駆動部３０と巻き取り部１０とを電気的に接続し、車両に組み付けられる巻き取り部１０をＧＮＤ接続する。
（Ｄ）ＥＣＵ５０と電動駆動部３０とをネジ３６ｂを介して電気的に接続し、ＥＣＵ５０をＧＮＤ接続する。

上記（Ａ）（Ｂ′）（Ｃ）（Ｄ）の結果、本変形例においても、巻き取り部１０、モータ２０、電動駆動部３０、ハーネス４０、及びＥＣＵ５０を１つのＧＮＤハーネス４８によってＧＮＤ接続することができる。これにより、ノイズ発生源の電位がＧＮＤ電位となり、全体がシールド化され、耐ノイズ性を向上することができる。

（２）ＥＣＵ５０を内部でＧＮＤ接続することでＥＣＵ５０の取り付け部を介して他とＧＮＤ接続する方式（図４参照）
図４は、本変形例の電動リトラクタ装置を示す要部分解斜視図である。

本変形例における放射ノイズ源のＧＮＤ接続は、以下のようにして実現される（上記実施形態と同等の内容には同一の項目名を付している）。すなわち、
（Ａ）電動駆動部３０とモータ２０とをネジ２８によって電気的に接続する。
（Ｂ″）電動駆動部３０の留め点３６ａにＥＣＵ５０筐体を接続する（ＥＣＵ５０はＥＣＵ５０の内部で電気的にＧＮＤ接続）することによりモータ２０をＧＮＤ電位にする。
（Ｃ）電動駆動部３０と巻き取り部１０とを電気的に接続し、車両に組み付けられる巻き取り部１０をＧＮＤ接続する。
（Ｄ）ＥＣＵ５０を電動駆動部３０とネジ３６ｂを介して電気的に接続し、ＥＣＵ５０をＧＮＤ接続する。

上記（Ａ）（Ｂ″）（Ｃ）（Ｄ）の結果、本変形例においても、巻き取り部１０、モータ２０、電動駆動部３０、ハーネス４０、ＥＣＵ５０がＧＮＤ接続される。これにより、ノイズ発生源の電位がＧＮＤ電位となり、全体がシールド化され、耐ノイズ性を向上することができる。

（３）その他
ところで、アクチュエータ駆動方式を採用した巻き取り部１０の場合、アクチュエータ駆動による放射ノイズを抑制するために放射源をカットする対策として、巻き取り部１０をＧＮＤ接続して同電位に設定する。これにより、巻き取り部１０と接続されている電動駆動部３０及びＥＣＵ５０もＧＮＤ接続されているため、放射ノイズ源のそれぞれが結果的にＧＮＤ接続されてノイズシールドを構成し、耐ノイズ性を向上する構成でも良い。

また、巻き取り部１０、電動駆動部３０及びＥＣＵ５０を同電位にする方法として、巻き取り部１０とＥＣＵ５０とが一体になった機械・電気一体式の電動駆動部３０の場合、放射ノイズ源を電気的に接続した構造設計をすることにより、放射ノイズ源の何れか一点をＧＮＤ接続することにより、放射ノイズ源のそれぞれが結果的にＧＮＤ接続されてノイズシールドを構成し、耐ノイズ性を向上する構成でも良い。この際、電気的な接続方式としては、導電性の金属（ネジ等）で接点を持たせるのが安価で簡素な構成とすることができるので良い。

さらに、ＥＣＵ５０の外部カバー５２をＥＣＵの内部でＧＮＤ接続することでノイズ放射源をＧＮＤ接続しても良い。この際、ＧＮＤ接続には、ハーネス４０から直接ＧＮＤ接続しても良いし、ＥＣＵ５０の内部ＧＮＤから接続しても良い。また、直接ＧＮＤ接続した際に、ハーネス４０に天絡等の懸念がある場合には、巻き取り部１０、モータ２０、電動駆動部３０、ＥＣＵ５０の各連結部分間にコンデンサを挟み込むことにより万が一天絡等の不良が発生した場合でも過電流が流れることを防止できる。また、コンデンサの設置はハーネス間で実装しても良いし、ＥＣＵ５０の内部で実装しても良い。ＥＣＵ５０の内部で実装する場合はＥＣＵＧＮＤ−コンデンサ−ＧＮＤの接続配列となる。

１ 電動リトラクタ装置
１０ 巻き取り部
２０ モータ
３０ 電動駆動部
４０ ハーネス
５０ 制御部
１０１ シートベルト装置

Claims (3)

1. 乗員を拘束するシートベルトの引き出し及び巻き取りを行う巻き取り部と、
   前記シートベルトの引き出し及び巻き取りの少なくとも一方をモータの駆動によって行うための電動駆動部と、
   前記モータを駆動制御する制御部と、
   を備えた電動リトラクタ装置であって、
   前記巻き取り部の外部カバーと、前記電動駆動部の外部カバーと、前記制御部の外部カバーとを結合する、導電性の第１結合部材と、
   前記モータの外部カバーと、前記電動駆動部の外部カバーとを結合する、導電性の第２結合部材と、
   前記第１結合部材による、前記巻き取り部の外部カバー、前記電動駆動部の外部カバー、及び、前記制御部の外部カバーの結合箇所に挟み込んで設けられ、それら外部カバーをＧＮＤ接続するためのアース端子と、
   を有することを特徴とする電動リトラクタ装置。
2. 請求項１記載の電動リトラクタ装置において、
   前記制御部が内部でＧＮＤ接続されている
   ことを特徴とする電動リトラクタ装置。
3. 乗員を拘束するシートベルトと、
   前記シートベルトを巻き取り可能なリトラクタ装置と、
   固定側部材に接続されたバックルと、
   前記シートベルトに設けられ、前記バックルと係合するタングと
   を有し、
   前記リトラクタ装置は、
   乗員を拘束するシートベルトの引き出し及び巻き取りを行う巻き取り部と、
   前記シートベルトの引き出し又は巻き取りをモータの駆動によって行うための電動駆動部と、
   前記モータを駆動制御する制御部と、
   前記巻き取り部の外部カバーと、前記電動駆動部の外部カバーと、前記制御部の外部カバーとを結合する、導電性の第１結合部材と、
   前記モータの外部カバーと、前記電動駆動部の外部カバーとを結合する、導電性の第２結合部材と、
   前記第１結合部材による、前記巻き取り部の外部カバー、前記電動駆動部の外部カバー、及び、前記制御部の外部カバーの結合箇所に挟み込んで設けられ、それら外部カバーをＧＮＤ接続するためのアース端子と、
   を有することを特徴とするシートベルト装置。
   
   

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