JPH0370654B2

JPH0370654B2 -

Info

Publication number: JPH0370654B2
Application number: JP57027597A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Kamijo
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1982-02-23
Filing date: 1982-02-23
Publication date: 1991-11-08
Also published as: EP0087059A2; US4489804A; JPS58145545A; EP0087059A3

Description

【発明の詳細な説明】この発明はシートベルトリトラクタに関し、特
にシートベルトの巻取り、巻戻しをモータを用い
て行なうようにしたものに関する。

従来、モータを用いたシートベルトリトラクタ
としては、例えば第１図および第２図に示すよう
なものがある（特公昭52−9891号）。

このシートベルトリトラクタは、シートベルト
１を引き出して装着した際に、バツクル係合スイ
ツチ２によりモータ３を回転させて、ウオーム４
および扇形ギア５更にレバー６、爪車７を介して
巻込み器８をベルト弛み方向に回転させ、ベルト
を一定長さ繰り出してからレバー６と爪車７の係
合によりテンシヨンロツク状態を維持するように
されている。

しかしながら、このような従来のシートベルト
リトラクタにあつては、ベルトの巻取りは巻込み
器８内の巻込みバネで行なうようになつていたた
め、巻込みバネやモータ駆動部を設けるとリトラ
クタが複雑かつ大型になつてしまう。また、ベル
トの弛み量の設定は、バツクルスイツチ２とリミ
ツトスイツチ９，１０等によりモータの回転を制
御して行ない、バツクルスイツチ２がオンされた
状態から一定量だけベルトを弛めるようにしてい
たため、ベルト装着時に弛みがあると更に弛み量
が増加する。

この発明は、上記のような従来の問題点に着目
してなされたもので、ベルトの巻取りおよび弛み
を電子回路によつて制御されたモータによつて行
なわせるように構成することにより、巻込みバネ
を不用としてリトラクタをコンパクトにし、かつ
ベルト装着時に常に最良の弛み量が得られるよう
にすることを目的とする。

以下図面に基づいてこの発明を説明する。

第３図および第４図は本発明に係るリトラクタ
の構造の一実施例を示す。

図において、１１は略コ字状に形成されたハウ
ジング、１２はこのハウジングの側板１１ａ，１
１ｂに回転自在に支持され、かつベルト１の一端
が固定されている巻取軸である。

この巻取軸１２の一端には、緊急時に巻取軸１
２の引出し方向の回転を阻止するための公知の緊
急ロツク機構１３が設けられている。

また、巻取軸１２の他端突出部には回転角検出
用爪車１４が固着され、更に摩擦伝達スプリング
１５を挾んで、ウオームホイール１６が回転自在
に遊嵌されている。巻取軸１２の末端にはスナツ
プリング１７が係合され、ウオームホイール１６
の抜け止めがなされている。

１８はハウジング１１の上部に固定されたモー
タで、このモータ１８の回転軸１８ａは側板１１
ａより後方へ突出し、ウオーム１９が固着されて
いる。このウオーム１９は、側板１１ａにウオー
ム１９と直交するように配設され回転自在に支承
されているシヤフト２０に固着されたウオームホ
イール２１に噛合されている。更に、上記シヤフ
ト２０の端部には、前記巻取軸１２に遊嵌された
ウオームホイール１６に噛み合つたウオーム２２
が固着されている。

従つて、モータ１８が回転されると、その回転
はウオーム１９、ウオームホイール２１、ウオー
ム２２を介して減速されてウオームホイール１６
に伝達される。ウオームホイール１６の回転は摩
擦伝達スプリング１５との摩擦力によつて爪車１
４を介して巻取軸１２に伝えられる。

２３はハウジング１１の側板１１ａに固着され
たパルス信号発生器であつて、この信号発生器２
３の検出子２３ａは前記回転角検出用爪車１４の
歯先に接触されており、爪車１４が回転されて検
出子２３ａが揺動されるごとにパルス信号を発生
する。

次に、第５図は上記モータ１８の制御回路の一
例を示す。図において、２はバツクルスイツチ、
３１はバツクルスイツチ２の信号を微分して信号
の立上がり、立下がりを検出する微分回路であ
る。

また、３２は上記パルス信号発生器２３を構成
するアツプパルス発生器であつて、巻取軸１２が
ベルト引出し方向に回転されたとき一定の回転角
ごとにパルス信号を出力する。３３は、同様に、
巻取軸１２の巻取方向の一定回転角ごとにパルス
信号を出力するダウンパルス発生器である。

３４，３５は単安定マルチバイブレータ（以下
モノマルチと称する）、３６，３７はモノマルチ
３４，３５の出力信号の立下がりを検出して正の
パルスを出力する立下り検出用微分回路、３８，
３９，４０はそれぞれＲ、Ｓフリツプフロツプ
で、電源投入時にリセツト状態にされる。また、
４１は車速センサ、４２は車速センサ４１からの
出力に基づいて、車速に応じたベルト弛み量を設
定する設定器で、車速が高くなるほど小さな設定
値を出力する。

４３は前記パルス発生器３２，３３からのパル
スを計数するカウンタで、アツプパルス発生器３
２から出力されるパルス信号を加算し、ダウンパ
ルス発生器３３から出力されるパルス信号を減算
して、その計算値を出力する。

カウンタ４３の出力は比較回路４４において、
前記弛み量設定器４２からの出力と比較され、カ
ウンタ出力が設定値よりも小さいときには比較器
４４ａから、等しいときは比較器４４ｂから、ま
た、設定値よりも大きいときは比較器４４ｃから
それぞれハイレベルの信号が出力されるようにな
つている。

４５は前記フリツプフロツプ３８の出力Ｑによ
つてオン、オフされるリレーで、このリレー４５
がオンされると、モータ１８が駆動されて巻取軸
１２がベルト巻取方向へ回転される。また、４６
は前記フリツプフロツプ３９の出力Ｑによつてオ
ン、オフされるリレーで、このリレー４６がオン
されると、モータ１８が逆転されて巻取軸１２が
ベルト引出し方向へ回転されるように構成されて
いる。なお、上記リレー４６とモータ１８との間
には抵抗４７が挿入されており、ベルトの巻取り
速度よりも送出しの方が遅くなるようにされてい
る。

次に上記構成の作用を第６図のタイミングチヤ
ートを用いて説明する。

乗員がベルトをリトラクタより引出し始めると
（状態S₁〜S₂）、アツプパルス発生器３２から巻取
軸の回転角に応じたパルスPuが出力される。な
お、このとき、ウオームホイール１６は摩擦伝達
スプリング１５が滑るため回転されない。ベルト
は摩擦伝達スプリング１５の摩擦力に抗して略一
定の力で引き出される。

一方、電源投入と同時に、フリツプフロツプ４
０はリセツトされてその出力がハイレベルにさ
れているため、AND回路５１が能動状態にされ
ている。従つて、アツプパルス発生器３２からパ
ルスPuが出力されると、AND回路５１を介して
モノマルチ３４に供給され、モノマルチ３４はパ
ルスPuが入力されると、ある遅延時間をもつて
ハイレベルの信号を出力する。

この状態でベルトの引出しを中止すると、モノ
マルチ３４の出力はロウレベルに変化され、立下
り検出微分回路３６がこの立下がりを検出してパ
ルス信号を出力する。微分回路３６の出力は
ANDゲート５２に供給される。ANDゲート５２
はこのときインバータ５３のハイレベルの信号に
よつて開かれているため、ORゲート５４を介し
てフリツプフロツプ３８をセツトする（状態S₃）。
つまり、電源投入時にフリツプフロツプ４０の出
力Ｑはロウレベルであるため、ANDゲート５７
の出力はロウレベルとなり、インバータ５３の出
力がハイレベルにされている。フリツプフロツプ
３８がセツトされると、出力Ｑがハイレベルにな
つてリレー４５がオンされ、モータ１８が巻取方
向に回転されてベルトが巻き取られる。

すると、巻取軸の回転を検出するダウンパルス
発生器３３からパルスPdが出力されるようにな
る（状態S₃〜S₄）。このパルスPdは予め開かれて
いるANDゲート５５を介してモノマルチ３５に
入力され、モノマルチ３５からハイレベルの信号
が出力される。

ベルトの巻取りが終了すると、パルスPdがな
くなりモノマルチ３５の出力がある遅延時間を経
てロウレベルに変わり、立下がり微分回路３７が
この変化を検出してパルス信号を出力する。微分
回路３７の信号によつてORゲート５６を介して
フリツプフロツプ３８がリセツトされ、出力Ｑが
ロウレベルに変わるため、リレー４５がオフされ
てモータは回転が停止される。

なお、モータ１８はベルト巻取終了後もモノマ
ルチ回路の遅延時間分だけしばらく回転するが、
この間ウオームホイール１６と爪車１４とは滑つ
ている。

次に、再びベルトを引き出して（状態S₅〜S₆）
から、今度はベルト端部をバツクルに係合させた
場合（状態S₆）を考える。この場合には、バツク
ルスイツチ２がオンされ、微分回路３１が信号の
立上がりを検出してパルス信号を出力する。この
信号はORゲート５４を介してフリツプフロツプ
３８をセツトし、リレー４５がオンされて、たる
んでいるベルトの巻取りが開始される。これに伴
つて、ダウンパルス発生器３３からパルスPdが
出力されるようになる（状態S₆〜S₇）。このパル
スPdはANDゲート５５を介してモノマルチ３５
に入力される。

そして、ベルトが乗員に密着すると、パルス
Pdがなくなり、所定の遅延時間後にフリツプフ
ロツプ３８がリセツトされてモータ１８が停止さ
れる。さらに、フリツプフロツプ３８がリセツト
されると、出力がハイレベルにされるため、
ANDゲート６０の出力がバツクルスイツチ２の
出力との論理積によつてハイレベルになつて、フ
リツプフロツプ４０をセツトさせる。

すると、フリツプフロツプ４０の出力Ｑがロウ
レベルからハイレベルに変化して、カウンタ４３
のイネーブル端子Ｅがハイレベルにされて、カウ
ンタ４３が能動状態にされる。また、フリツプフ
ロツプ４０の出力の立上がりが微分回路４８によ
つて検出されてパルス信号が出力され、カウンタ
４３のクリア端子Ｃに供給される。これによつ
て、カウンタ４３は、ベルトが乗員に密着した位
置でゼロとなる。

従つて、このとき、カウンタ４３の出力は当然
に比較回路４４における設定値よりも小さいの
で、比較器４４ａからハイレベルの信号が出力さ
れる。この比較器４４ａの信号は、既にセツトさ
れた前記フリツプフロツプ４０の出力Ｑとともに
ANDゲート５７に入力され、該ANDゲート５７
を介してフリツプフロツプ３９のセツト端子に供
給され、これをセツトする。その結果、フリツプ
フロツプ３９の出力Ｑがハイレベルになつて、リ
レー４６がオンされ、モータ１８がベルト引出し
方向に回転され、ベルトをたるませる（状態S₈〜
S₉）。すると、アツプパルス発生器３２からパル
スPuが発生され、これはカウンタ４３によつて
カウントされる。カウンタ４３の内容が設定値に
一致すると、比較器４４ｂからハイレベルの信号
が出力され、開かれているANDゲート５８を介
してフリツプフロツプ３９のリセツト端子に供給
されるため、リレー４６がオフされてモータ１８
の回転が停止され、ベルトの送り出しが終了し、
快適なベルト装着状態が得られる。なお、フリツ
プフロツプ４０は一旦セツトされると、バツクル
が外されるまでリセツトされないので、出力に
よつて、ANDゲート５１と５５は閉じられてお
り、微分回路３６，３７からの出力によりフリツ
プフロツプ３８と３９が動作されるようなことは
ない。

次に、例えば乗員が前傾姿勢をとるなどして、
ベルトが引き出されると、アツプパルス信号発生
器３２から再びパルスPuが発生される（状態S₁₀
〜S₁₁）。すると、カウンタ４３の計数値が増加し
て出力が比較回路４４における設定値よりも大き
くなる。その結果、比較器４４ｃからハイレベル
の信号が出力されるようになり、ANDゲート５
９およびORゲート５４を介してフリツプフロツ
プ３８がセツトされ、モータ１８がベルト巻取方
向に回転し始める。このとき、モータ１８の回転
と巻取軸回転は逆方向であるため、摩擦伝達スプ
リング１５がスリツプする。

しかして、乗員が元の姿勢に戻ると、回転して
いるモータ１８によつて、たるんだベルトが巻き
取られる（状態S₁₁〜S₁₂）。そして、ダウンパル
ス発生器３２から出力されるパルスPdをカウン
タ４３が減算して行き、カウンタ４３の出力が設
定値に一致した時点で、比較器４４ｃの出力がロ
ウレベルとなり、比較器４４ｂの出力がハイレベ
ルになる。これによつて、再びフリツプフロツプ
３８がリセツトされて、リレー４５がオフされ、
モータ１８の回転が停止される。

ところで、上記比較回路４４における設定値
は、前記弛み量設定器４２によつて、前述したよ
うに、車速に応じて段階的に変更されるようにな
つている。例えば、車速が早くなると、設定値が
小さくされるため、カウンタ４３の出力が一定で
あつても、設定値が小さくなることにより、比較
器４４ｃからハイレベルの信号が出力されるよう
になる。

これによつて、カウンタ４３の出力と設定値と
が一致するまでの間フリツプフロツプ３８がセツ
トされてリレー４５がオンされ、モータ１８がベ
ルト巻取方向に回転されるようになる（状態S₁₃
〜S₁₄）。

また、車速が遅くなつた場合には、設定器４２
から出力される設定値が大きくされるため、カウ
ンタ４３の出力が相対的に低くなつて比較器４４
ａの出力がハイレベルにされるようになる。これ
によつて、フリツプフロツプ３９がセツトされ
て、リレー４６がオンされ、モータ１８が逆転し
て巻取軸からベルトが送り出される。これに伴つ
て、ダウンパルスPdが発生してカウンタ４３に
よつて計数されるため、カウンタ４３の出力と設
定値とが一致した時点で比較器４４ｂから出力さ
れてフリツプフロツプ３９がオフされ、モータ１
８が停止される（状態S₁₅〜S₁₆）。

このように、車速に応じて比較回路４４におけ
る設定値を変更させると、車速が高いほどベルト
弛み量を少なくすることができる。そのため、高
速走行中に急ブレーキをかけたような場合におい
て、緊急ロツク機構が作動するまでに引き出され
るベルトの長さが最小限にされ、シートベルトの
安全性が向上されるようになる。

なお、乗員が降車に際して、バツクルを解除す
ると、バツクルスイツチ２がオフにされるため、
微分回路３１がバツクルスイツチ２の信号の立下
がりを検出して、正のパルス信号を出力する。こ
れによつて、フリツプフロツプ３８がセツトされ
てリレー４５がオンされ、モータ１８が正転され
てベルトが巻き取られる（状態S₁₇〜S₁₈）。

また、微分回路３１からの出力によつて、フリ
ツプフロツプ４０がリセツトされ、フリツプフロ
ツプ４０の出力Ｑがロウレベルに変化するため、
カウンタ４３の作動がこれによつて停止されると
ともに、ANDゲート５７，５８，５９が閉じら
れる。従つて、バツクルを外した後は、比較回路
４４からの出力によつて、フリツプ３８がリセツ
トされてモータ１８が停止されたり、フリツプフ
ロツプ３９がセツトされてモータ１８が逆転され
たりすることはない。

そして、ベルトの巻取りが行なわれている間、
フリツプフロツプ４０の出力のハイレベルとダ
ウンパルスPdとによつて開かれたANDゲート５
５を介してダウンパルス発生器３３のパルスPd
がモノマルチ３５に入力されて、その出力がハイ
レベルにされており、ベルト巻取りが完了する
と、ある遅延時間後にモノマルチ３５の出力がロ
ウレベルに変化して、その立下がりを検出する微
分回路３７からパルス信号が出力されて、フリツ
プフロツプ３８がリセツトされる。その結果、リ
レー４５がオフされて、モータ１８の回転が停止
される。

以上説明したごとく、この発明はベルトの巻取
りおよび弛みを電子回路によつて制御されたモー
タによつて行なうようにしたので、ベルト巻取り
用の巻込みバネが不用となつて、乗員に常に最適
な弛みを付与することができるとともに、ベルト
の巻取り、巻戻しをモータで行うリトラクタがコ
ンパクトに構成できる。しかも、比較回路の設定
値により、乗員がシートベルトを装着した際に、
適正な弛みを付与することができる。また、実施
例のように比較回路の設定値を車速に応じて変更
すれば、車速に応じてベルトの弛み量を変えてや
ることもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来シートベルトリトラクタの一例
を示す電気回路図、第２図はその概略構成図、第
３図は本発明に係るシートベルトリトラクタの構
成の一実施例を示す正面図、第４図はその側面
図、第５図はモータを制御する電子回路の一実施
例を示す回路図、第６図はそのタイミングチヤー
トである。１……シートベルト、２……巻取軸、１８……
モータ、１６，１９〜２２……歯車機構、２３，
３２，３３……信号発生器、４３……演算手段
（カウンタ）、４４……比較回路、５０……制御回
路。

Claims

【特許請求の範囲】１ベルト端部が固定された巻取軸と、この巻取軸をベルト巻取方向および引出し方向
へ回転させるためのモータと、上記巻取軸とモータとの間に設けられ、モータ
の回転を巻取軸に伝達するための歯車機構と、上記巻取軸の回転角に応じた信号を発生する信
号発生器と、この信号発生器からの出力に基づいて上記巻取
軸の巻取方向への回転角と引出し方向への回転角
との計算を行う演算手段と、所定のベルト弛み量に対応して設定される値と
上記演算手段の出力信号とを比較する比較回路
と、この比較回路の出力に基づいて上記モータの正
逆転を制御する制御回路とを備えたことを特徴と
するシートベルトリトラクタ。