JPH10167005A - Seatbelt retractor using ultrasonic motor - Google Patents
Seatbelt retractor using ultrasonic motorInfo
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- JPH10167005A JPH10167005A JP8332083A JP33208396A JPH10167005A JP H10167005 A JPH10167005 A JP H10167005A JP 8332083 A JP8332083 A JP 8332083A JP 33208396 A JP33208396 A JP 33208396A JP H10167005 A JPH10167005 A JP H10167005A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、車両に設置され、
乗員を保護するためのシートベルトのリトラクタに係
り、特に超音波モータを用いたシートベルトのリトラク
タに関する。[0001] The present invention is installed in a vehicle,
The present invention relates to a seat belt retractor for protecting an occupant, and more particularly to a seat belt retractor using an ultrasonic motor.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、モータによりシートベルトを巻き
取るリトラクタの場合には、ギアを用いてモータの回転
速度を減速して用いていた。例えば実開昭５０−１０２
０１７号や英国特許第１３９３５０５号には遊星歯車を
介してシートベルトの巻取軸とモータの回転軸とが接続
されるものが開示されている。また特開昭５８−１０１
８５５号、特開昭５８−１０１８５７号では、シートベ
ルトの巻取軸とモータの回転軸とがウォームギアを介し
て接続されている。これらのモータを用いるリトラクタ
は、米国特許第４，４８９，８０４号に開示されるよう
にシートベルトの繰出位置を検出して乗員にとってベル
トの最適な位置を決定し、車速に応じて張力を調整する
ことができる。また、特開昭５８−１０１８５５号に開
示されるように、車の乗員の姿勢に応じてベルトを繰り
出し、スラッグ（緩み）量を調節することができる。2. Description of the Related Art Conventionally, in the case of a retractor in which a seat belt is wound by a motor, the rotation speed of the motor is reduced by using a gear. For example, 50-102
No. 017 and British Patent No. 1393505 disclose an apparatus in which a winding shaft of a seat belt and a rotating shaft of a motor are connected via a planetary gear. Japanese Patent Laid-Open No. 58-101
No. 855 and JP-A-58-101857, a winding shaft of a seat belt and a rotating shaft of a motor are connected via a worm gear. A retractor using these motors detects a seat belt feeding position to determine an optimal belt position for an occupant and adjusts a tension according to a vehicle speed as disclosed in U.S. Pat. No. 4,489,804. can do. Further, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-101855, the belt can be extended in accordance with the posture of the occupant of the vehicle to adjust the amount of slug (looseness).
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】ところで上記のような
巻取遊星歯車を介してモータの回転軸とシートベルトの
巻取軸とを接続するシートベルトリトラクタは、ウォー
ムギアを介して接続されるものよりも小形に製造するこ
とはできるが、シートベルトを巻き取る力が弱い。その
ためシートベルトを繰り出したり、スラッグ（緩み）を
とったり、不使用時にシートベルトを巻き込む場合には
十分機能を果たすことができるが、緊急時に高速にベル
トを巻き込もうとすると張力が弱く十分に巻き込むこと
ができない。The seat belt retractor for connecting the rotating shaft of the motor and the winding shaft of the seat belt via the above-described winding planetary gear is more than the one connected via the worm gear. Although it can be manufactured in a small size, the power to wind up the seat belt is weak. Therefore, when the seat belt is extended, slugs are taken, and the seat belt is wrapped when not in use, it can function sufficiently. Can not do.
【０００４】ウォーム・ギアを介してＤＣモータがベル
トの巻回軸を駆動するものは、緊急時の巻取力はある程
度大きいが、急速な巻取りはできにくいという欠点があ
る。A DC motor that drives a winding shaft of a belt via a worm gear has a drawback that although the winding force in an emergency is large to some extent, rapid winding is difficult.
【０００５】ウォームギアを介してモータの回転軸とシ
ートベルトの巻取軸とを接続するシートベルトリトラク
タは、上記のようにシートベルトを巻き取る力は強い
が、車の乗員がベルトを装着するときや、装着後に乗員
が姿勢を前に動かすときには自由にベルトが引き出せる
ようにするためにクラッチが必要である。[0005] The seat belt retractor that connects the rotation shaft of the motor and the take-up shaft of the seat belt via the worm gear has a strong force for winding the seat belt as described above, but when the occupant of the car wears the belt. Also, a clutch is necessary to allow the belt to be freely pulled out when the occupant moves forward after wearing.
【０００６】遊星歯車等を用いる場合においても、スム
ーズにシートベルトを装着するときや装着後に乗員が姿
勢を変えるときには、自由にベルトが引き出され、ある
いは巻き取られるようにするためにはやはりクラッチを
備える方が便利である。[0006] Even in the case of using a planetary gear or the like, when the seat belt is smoothly worn or when the occupant changes his or her posture, the clutch must also be used to freely pull out or wind up the belt. It is more convenient to prepare.
【０００７】しかし、クラッチを用いれば、クラッチが
接続状態にない場合にはベルトに張力をかけておく必要
があるので、ベルトの巻回軸にぜんまいバネを取り付け
て、常にベルトを巻き込む方向に付勢しておく必要があ
る。そのため、ベルトの引出し長さが大きくなるほど、
ぜんまいバネが巻き締まり、シートベルトを引出すのに
要する力が大きくなる。また、シートベルトが乗員に対
し強くフィットするようになる。However, if a clutch is used, it is necessary to apply tension to the belt when the clutch is not in a connected state. Therefore, a mainspring spring is attached to the winding shaft of the belt, and the spring is always attached in the direction in which the belt is wound. We need to keep up. Therefore, the longer the belt withdrawal length,
The spring is tightened, increasing the force required to pull out the seat belt. In addition, the seat belt fits the occupant strongly.
【０００８】そこで本発明は、ベルトを常に軽快に引き
出すことができるシートベルトリトラクタを提供するこ
とを目的とする。Accordingly, an object of the present invention is to provide a seat belt retractor that can always pull out the belt lightly.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明のシートベルトリ
トラクタは、シートベルトを巻き取るためのリールと、
該リールを支持するフレームと、該リールを回転駆動す
るモータとを有するシートベルトリトラクタにおいて、
該モータとして超音波モータを用い該モータの回転軸と
該リールとの回転周方向の位相差を検出する位相差検出
手段と、この位相差検出手段で検出される位相差が所定
角度よりも小さくなるように該超音波モータを制御する
手段と、を設けたことを特徴とするものである。According to the present invention, there is provided a seat belt retractor comprising: a reel for winding a seat belt;
In a seat belt retractor having a frame that supports the reel and a motor that drives the reel to rotate,
Phase difference detecting means for detecting a phase difference between the rotation axis of the motor and the reel in the circumferential direction using an ultrasonic motor as the motor; and a phase difference detected by the phase difference detecting means is smaller than a predetermined angle. Means for controlling the ultrasonic motor so as to achieve the above.
【００１０】かかるシートベルトリトラクタにおいて
は、シートベルトを引くと、リールが回転する。リール
の回転によりリールと超音波モータとの回転位相差が大
きくなる。この回転位相差が所定値を超えると、超音波
モータがこの回転位相差を小さくするように回転する。
これにより、リールは全く又は殆ど抵抗を受けることな
く回転し、シートベルトをきわめて小さな力で引き出す
ことができる。In such a seat belt retractor, when the seat belt is pulled, the reel rotates. The rotation phase difference between the reel and the ultrasonic motor increases due to the rotation of the reel. When the rotational phase difference exceeds a predetermined value, the ultrasonic motor rotates so as to reduce the rotational phase difference.
This allows the reel to rotate with little or no resistance and allows the seat belt to be pulled out with very little force.
【００１１】この回転位相差を検出する手段は、位相差
によって操作片が移動するように設置された可変抵抗器
が好ましい。The means for detecting the rotational phase difference is preferably a variable resistor installed so that the operation piece moves according to the phase difference.
【００１２】本発明では、車両衝突時などの緊急時にリ
ールをロックするためのロック機構が設けられる。In the present invention, a lock mechanism for locking the reel in an emergency such as a vehicle collision is provided.
【００１３】このロック機構としては、車両の衝突検知
手段が衝突を検知すると超音波モータへの通電が停止さ
れ、この超音波モータ通電停止後にリールがさらに回転
することによりロック作動するものが好ましい。As the lock mechanism, it is preferable that the power supply to the ultrasonic motor is stopped when the collision detection means of the vehicle detects a collision, and the lock operation is performed by further rotating the reel after the power supply to the ultrasonic motor is stopped.
【００１４】具体的には、このロック機構は、前記リー
ルに設けられ、その外周面にラチェットが形成されたラ
チェットホイルと、後端側が前記フレームに回動可能に
支持され、先端側が該歯に係合してリールの回転を阻止
するためのパウルと、前記シャフトとリールとの位相差
が設定値を超えると該パウルを該歯に係合させるパウル
作動手段とからなるものが好ましい。More specifically, the lock mechanism is provided on the reel and has a ratchet wheel having a ratchet formed on an outer peripheral surface thereof, a rear end side of the lock mechanism is rotatably supported by the frame, and a front end side of the lock mechanism is supported by the teeth. It is preferable that the pawl be engaged to prevent rotation of the reel, and that the pawl actuating means engage the pawl with the teeth when the phase difference between the shaft and the reel exceeds a set value.
【００１５】[0015]
【発明の実施の形態】第１〜４図は、本発明の実施の形
態に係るシートベルトリトラクタの全体又は一部の分解
斜視図であり、第５図はシートベルトリトラクタの断面
図である。第６，７図は第５図のVI−VI線、VII −VII
線に沿う部分の構成図、第８，９図は作動説明図であ
る。なお、第２図は第１図のロック機構の拡大図であ
る。1 to 4 are exploded perspective views of the whole or a part of a seat belt retractor according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a sectional view of the seat belt retractor. FIGS. 6 and 7 are lines VI-VI and VII-VII of FIG.
FIG. 8 and FIG. 9 are views for explaining the operation of the portion along the line. FIG. 2 is an enlarged view of the lock mechanism shown in FIG.
【００１６】フレーム１０は平行な１対の側壁部１２、
１４と、これら側壁部１２、１４を連絡する背板部１６
とを有している。このフレーム１０内にシートベルト１
８を巻き取るためのリール２０が設けられ、側壁部１４
の外側に該リール２０の緊急時のロック機構２２が設け
られている。また、側壁部１２の外側に、リール２０を
回転させるための超音波モータ２４が設けられている。The frame 10 has a pair of parallel side walls 12,
14 and a back plate portion 16 connecting these side wall portions 12 and 14 to each other.
And In this frame 10, the seat belt 1
The reel 20 for winding the reel 8 is provided.
An emergency lock mechanism 22 for the reel 20 is provided outside the reel. An ultrasonic motor 24 for rotating the reel 20 is provided outside the side wall 12.
【００１７】まず、このリールロック機構２２の構成に
ついて主として第１図を参照して説明する。First, the structure of the reel lock mechanism 22 will be described mainly with reference to FIG.
【００１８】両側壁部１２、１４には同軸上に支持孔２
６、２８が形成されている。支持孔２６、２８には、リ
ール２０を回転可能に軸支するためのシャフト３０が挿
通されている。リール２０の中心の貫通孔に該シャフト
３０が挿通されている。シャフト３０の一端側にはフラ
ンジ３４がシャフト３０と一体に設けられている。リー
ル２０の一端側にもフランジ３２が設けられており、こ
れらのフランジ３２、３４同士が対面している。フラン
ジ３２、３４間にシャフト３０とリール２０との回転位
相差を検出するための可変抵抗器３６が設けられてい
る。A support hole 2 is coaxially formed on both side walls 12 and 14.
6, 28 are formed. A shaft 30 for rotatably supporting the reel 20 is inserted into the support holes 26 and 28. The shaft 30 is inserted through a through hole at the center of the reel 20. A flange 34 is provided integrally with the shaft 30 at one end of the shaft 30. A flange 32 is also provided on one end side of the reel 20, and these flanges 32 and 34 face each other. A variable resistor 36 for detecting a rotational phase difference between the shaft 30 and the reel 20 is provided between the flanges 32 and 34.
【００１９】この可変抵抗器３６は、この実施の形態で
は本体部３６ａがフランジ３２に固定され、操作片３６
ｂがフランジ３４に設けられた長孔３４ａに係合したも
のとなっている。この長孔３４ａは、フランジ３４の径
方向に延在している。本体部３６ａはフランジ３２の弦
方向に延在している。フランジ３２、３４間に回転位相
差が生じると、操作片３６ｂが本体部３６の長手方向に
移動し、可変抵抗器３６の抵抗値が変化する。この可変
抵抗器３６に接続されたリード線（図示略）は、シャフ
ト３０に設けられた開口３０Ｈを通ってシャフト３０内
に引き込まれ、さらに中空多角形の凸軸１０４を通って
該凸軸１０４の端部に設けられた集電部材１０５（第５
図）に接続されている。この集電部材１０５に摺動する
集電ブラシ（図示略）を介して可変抵抗器３６の抵抗値
が制御装置に入力される。In this embodiment, the main body 36a of the variable resistor 36 is fixed to the flange 32, and the operating piece 36
b is engaged with a long hole 34 a provided in the flange 34. The elongated hole 34a extends in the radial direction of the flange 34. The main body 36a extends in the chord direction of the flange 32. When a rotational phase difference occurs between the flanges 32 and 34, the operation piece 36b moves in the longitudinal direction of the main body 36, and the resistance value of the variable resistor 36 changes. The lead wire (not shown) connected to the variable resistor 36 is drawn into the shaft 30 through an opening 30 </ b> H provided in the shaft 30, and further passes through the convex shaft 104 having a hollow polygonal shape. Current collecting member 105 (fifth
(Fig.) The resistance value of the variable resistor 36 is input to the control device via a current collecting brush (not shown) sliding on the current collecting member 105.
【００２０】なお、シートベルト１８が引き出されると
きには、リール２０及びリール用シャフト３０は矢印Ａ
1 方向に回転し、シートベルト１８を巻き取るときには
これらは矢印Ａ2 方向に回転する。When the seat belt 18 is pulled out, the reel 20 and the reel shaft 30 are indicated by arrows A.
Rotates in one direction, when winding the seat belt 18 which are rotated in the arrow A 2 direction.
【００２１】フランジ３２、３４間には、リール２０及
びシャフト３０間で回転力を伝達するために捻りバネよ
りなるテンションスプリング３７が介設されている。こ
のテンションスプリング３７は、直径方向に突出する端
部３７ａ、３７ｂを有しており、第３図の如く一方の端
部３７ａはフランジ３４の凸部３４ｂに当接し、他方の
端部３７ｂはフランジ３２の凹部３２ｂに係合してい
る。A tension spring 37 composed of a torsion spring is interposed between the flanges 32 and 34 to transmit a rotational force between the reel 20 and the shaft 30. The tension spring 37 has ends 37a and 37b projecting in the diametrical direction. As shown in FIG. 3, one end 37a is in contact with the projection 34b of the flange 34, and the other end 37b is a flange. 32 is engaged with the recess 32b.
【００２２】第３図の通り、リール２０のフランジ３２
には、周方向に離隔して段部３２ｃ，３２ｄが設けられ
ており、凸部３４ｂは該段部３２ｃ，３２ｄ間に配置さ
れている。なお、テンションスプリング３７の端部３７
ａは該凸部３４ｂに当接して係止されており、該テンシ
ョンスプリング端部３７ａもこれらの段部３２ｃ，３２
ｄの間に配置されている。従って、この端部３７ａは、
段部３２ｃ，３２ｄ間のうちの一部の範囲θ（段部３２
ｃ，３２ｄ間に配置された凸部３４ｂの側面と、段部３
２ｄとの間の範囲）を動き得るものとなっている。As shown in FIG. 3, the flange 32 of the reel 20
Are provided with steps 32c and 32d which are spaced apart from each other in the circumferential direction, and the protrusion 34b is arranged between the steps 32c and 32d. The end portion 37 of the tension spring 37
a is in contact with and locked by the convex portion 34b, and the tension spring end 37a is also connected to these step portions 32c, 32c.
d. Therefore, this end 37a
A partial range θ between the step portions 32c and 32d (the step portion 32
c, 32d, the side surface of the convex portion 34b and the step portion 3
2d).
【００２３】フランジ３２には、さらに段部３２ｅが設
けられており、フランジ３４の凸部３４ｃが該段部３２
ｅに当接可能となっている。モータ２４が停止し、且つ
リール２０に外力が加えられていない状態にあっては、
テンションスプリング３７によって該凸部３４ｃが段部
３２ｅに当接しており（第８図（ａ）の状態。）、この
状態がリール２０とシャフト３０との間に位相差の無い
初期状態となる。The flange 32 is further provided with a step 32e, and the projection 34c of the flange 34 is
e can be contacted. When the motor 24 is stopped and no external force is applied to the reel 20,
The projection 34c is in contact with the step 32e by the tension spring 37 (the state shown in FIG. 8A), and this state is an initial state in which there is no phase difference between the reel 20 and the shaft 30.
【００２４】シャフト３０の他端部に該シャフト３０と
一体的にラチェットホイル３８が設けられている。該ラ
チェットホイル３８の外方側にはシャフト３０の回転軸
心と同心の突出部４０が形成されている。この突出部４
０にはタイプレート４２の開口４３が嵌合されている。
また、突出部４０にはロックリング４４の中心孔４８が
遊嵌されている。A ratchet wheel 38 is provided integrally with the shaft 30 at the other end of the shaft 30. On the outer side of the ratchet wheel 38, a protruding portion 40 concentric with the rotation axis of the shaft 30 is formed. This projection 4
The opening 43 of the tie plate 42 is fitted to 0.
The center hole 48 of the lock ring 44 is loosely fitted in the protruding portion 40.
【００２５】このタイプレート４２は次に述べるＣ字形
状のスプリング５０の一端を支持するものである。該タ
イプレート４２の先端側に該開口４３が設けられ、他端
側に後述の開口６４が設けられている。該開口６４に挿
通された軸ピン６０によってタイプレート４２の後端が
フレーム側壁部１４に支持されている。即ち、タイプレ
ート４２は、突出部４０と軸ピン６０との間に架設され
たものとなっている。The tie plate 42 supports one end of a C-shaped spring 50 described below. The opening 43 is provided on the tip side of the tie plate 42, and an opening 64 described later is provided on the other end side. The rear end of the tie plate 42 is supported by the frame side wall portion 14 by the shaft pin 60 inserted into the opening 64. That is, the tie plate 42 is provided between the projecting portion 40 and the shaft pin 60.
【００２６】前記Ｃ字形スプリング５０の一端５０ａは
タイプレート４２の略中央部分に設けられた係止孔（ス
プリングハンガ）５２に係止され、他端はロックリング
４４の係止孔（スプリングハンガ）５４に係止されてい
る。シャフト３０を周るように該スプリングハンガ５
２、５４間に架設された該スプリング５０により、ロッ
クリング４４には矢印Ａ2 方向に付勢力が与えられてい
る。One end 50a of the C-shaped spring 50 is locked in a locking hole (spring hanger) 52 provided substantially in the center of the tie plate 42, and the other end is locked in a locking ring 44 (spring hanger). 54. The spring hanger 5 extends around the shaft 30.
A biasing force is applied to the lock ring 44 in the direction of the arrow A2 by the spring 50 provided between the second and the second 54.
【００２７】ロックリング４４には内歯５６が設けられ
ている。The lock ring 44 is provided with internal teeth 56.
【００２８】フレーム１０の側壁部１４には、パウル５
８の基端側が、その開口５８に挿通された軸ピン６０に
より枢着されている。このパウル５８の先端はラチェッ
トホイル３８に係合可能である。パウル５８の中途部分
には突出ピン６２が突設されている。なお、前記の通
り、軸ピン６０にはタイプレート４２の先端側の開口６
４も嵌合されている。この軸ピン６０は、フレーム側壁
部１４の孔６５に取り付けられている。The pawl 5 is provided on the side wall 14 of the frame 10.
8 is pivotally connected to a shaft pin 60 inserted through the opening 58. The tip of the pawl 58 is engageable with the ratchet wheel 38. A protruding pin 62 protrudes from a middle portion of the pawl 58. As described above, the shaft pin 60 has the opening 6 on the distal end side of the tie plate 42.
4 is also fitted. This shaft pin 60 is attached to a hole 65 of the frame side wall portion 14.
【００２９】ロックリング４４には、径方向に張り出す
張出部６６が一体的に設けられている。この張出部６６
は前記パウル５８をＣ1 方向に回動させるためのもので
あり、該張出部６６には、中心孔４８に対して等半径位
に延在する弧状の長孔７０が設けられ、該長孔７０にパ
ウル５８の突出ピン６２が挿入されている。The lock ring 44 is integrally provided with a projecting portion 66 projecting radially. This overhang 66
Wherein the pawl 58 is intended for turning in the C 1 direction, the overhung portion 66, arcuate long hole 70 extending in the constant radius position with respect to the central hole 48 is provided, the length The protruding pin 62 of the pawl 58 is inserted into the hole 70.
【００３０】ロックリング４４の中心孔４８を貫通して
その外側に突出した角筒状のリール突出部４０に、フッ
クリテーナ７２の中心の角孔７２ａが嵌合されている。
このフックリテーナ７２の周縁部には、フック７４を支
持するための突部７６、７８が直径方向に対峙して突設
されている。この突部７６、７８にフック７４の孔８
０、８２が挿入されており、これによりフックリテーナ
７２に対しフック７４が突部７６、７８を結ぶ方向（Ｂ
1 ，Ｂ2 方向）に直線的に往復動可能に支持されてい
る。A square hole 72a at the center of the hook retainer 72 is fitted into a rectangular cylindrical reel projection 40 which penetrates through the center hole 48 of the lock ring 44 and projects outward.
Protrusions 76 and 78 for supporting the hook 74 are provided on the periphery of the hook retainer 72 so as to face each other in the diametrical direction. The holes 8 of the hooks 74 are provided in the projections 76 and 78.
0, 82 are inserted, so that the hook 74 connects the projections 76, 78 to the hook retainer 72 in the direction (B
1 and B 2 directions).
【００３１】このフックリテーナ７２とフック７４との
バネ係止部７２ｂ、７４ｂ間には圧縮コイルスプリング
８４が介装され、フック７４は矢印Ｂ1 方向に付勢され
ている。なお、上記フック７４の外周縁の一部には、前
記ロックリング４４の内歯５６に係合可能な爪８６が設
けられている。また、フック７４の外側面には連結ピン
８８が突設されている。The spring locking portion 72b with the hook retainer 72 and the hook 74, between 74b are compression coil spring 84 is interposed, the hook 74 is biased in the arrow B 1 direction. A hook 86 is provided at a part of the outer peripheral edge of the hook 74 so as to be able to engage with the internal teeth 56 of the lock ring 44. A connecting pin 88 is provided on the outer surface of the hook 74.
【００３２】フック７４は、通常時にあっては、圧縮コ
イルスプリング８４に付勢されることにより矢印Ｂ1 方
向にシフトした位置をとっており、この結果、爪８６は
内歯５６から離脱している。The hook 74 is, in the normal state, takes the position shifted in the arrow B 1 direction by being biased in the compression coil spring 84, as a result, the pawl 86 is disengaged from the internal teeth 56 I have.
【００３３】上記連結ピン８８には、円板状のフライホ
イル９０の外周縁近傍部分に設けられた係止孔９２が嵌
装されている。このフライホイル９０には、フライホイ
ルキャップ９６が外嵌されている。フライホイルキャッ
プ９６は、その中心孔９６ａがシャフト３０の先端に遊
嵌されている。このフライホイルキャップ９６は円板部
９６ｂと、該円板部９６ｂの周縁から立設された周壁部
９６ｃとを備えている。この周壁部９６ｃの内側に前記
フライホイル９０が内嵌されている。フライホイル９０
の外周縁の切欠部９０ａには円弧状のスプリング９８の
折曲端部９８ａが装着されており、このスプリング９８
がフライホイルキャップ９６の周壁部９６ｃの内周面に
対し摺動自在に押し付けられ、これによりフライホイル
キャップ９６はフライホイル９０に対して摩擦力を受け
ながら摺動回転可能とされている。１００はロック機構
２２を覆うカバーである。The connecting pin 88 is fitted with a locking hole 92 provided in the vicinity of the outer peripheral edge of the disk-shaped flywheel 90. A flywheel cap 96 is fitted on the flywheel 90. The center hole 96 a of the flywheel cap 96 is loosely fitted to the tip of the shaft 30. The flywheel cap 96 includes a disk portion 96b and a peripheral wall portion 96c that stands upright from the periphery of the disk portion 96b. The flywheel 90 is fitted inside the peripheral wall portion 96c. Flywheel 90
A bent end 98a of an arcuate spring 98 is mounted in a notch 90a on the outer peripheral edge of the spring 98.
Are slidably pressed against the inner peripheral surface of the peripheral wall portion 96 c of the flywheel cap 96, whereby the flywheel cap 96 is slidably rotated while receiving a frictional force against the flywheel 90. A cover 100 covers the lock mechanism 22.
【００３４】シャフト３０の一端からは中空多角形の凸
軸１０４が突設されており、超音波モータ２４の後述の
ロータ１１４の多角形の中心孔に係合している。A hollow polygonal convex shaft 104 protrudes from one end of the shaft 30, and is engaged with a polygonal central hole of a rotor 114 of the ultrasonic motor 24, which will be described later.
【００３５】第５図の通り、超音波モータ２４は、円形
に配列された圧電素子列１１０及びこの圧電素子列１１
０にほぼ密着する状態で設置された環状ステータ１１２
及び中心がシャフト３０の凸部１０４に嵌合した円形ロ
ータ１１４から成る。As shown in FIG. 5, the ultrasonic motor 24 includes a piezoelectric element array 110 and a piezoelectric element array 11 arranged in a circle.
Annular stator 112 installed in a state of being substantially in contact with zero
And a circular rotor 114 whose center is fitted to the convex portion 104 of the shaft 30.
【００３６】環状圧電素子列１１０および環状ステータ
１１２の中空中心部分には、シャフト３０の先端の凸部
１０４が貫通している。ロータ１１４は、皿形の環状ス
プリング１１６の付勢力によって環状ステータ１１２に
押圧されている。The convex portion 104 at the tip of the shaft 30 penetrates through the hollow center of the annular piezoelectric element row 110 and the annular stator 112. The rotor 114 is pressed against the annular stator 112 by the urging force of the dish-shaped annular spring 116.
【００３７】圧電素子列１１０に通電されていないとき
には、円形ロータ１１４は環状ステータ１１２に対し該
スプリング１１６によって強く押し付けられ、シャフト
３０は該円形ロータ１１４を介して環状ステータ１１２
に“ロック”された状態となる。即ち、圧電素子列１１
０に通電されていないと、リール２０は回転不能であ
り、シートベルトをリトラクタから引き出すことはでき
ない。When the piezoelectric element row 110 is not energized, the circular rotor 114 is strongly pressed against the annular stator 112 by the spring 116, and the shaft 30 is moved via the circular rotor 114 to the annular stator 112.
Is locked. That is, the piezoelectric element row 11
If the current is not supplied to 0, the reel 20 cannot rotate, and the seat belt cannot be pulled out from the retractor.
【００３８】環状圧電素子列１１０に超音波信号が加え
られると、環状圧電素子列１１０が当該超音波信号に応
じて波状に歪曲し、ステータ１１２を介してロータ１１
４を回動させる。When an ultrasonic signal is applied to the annular piezoelectric element array 110, the annular piezoelectric element array 110 is distorted in a wave shape in accordance with the ultrasonic signal, and the rotor 11
4 is rotated.
【００３９】このシートベルトリトラクタは、可変抵抗
器３６が接続された制御装置によって超音波モータ２４
を制御するよう構成されている。The seat belt retractor is controlled by an ultrasonic motor 24 by a control device to which a variable resistor 36 is connected.
Is configured to be controlled.
【００４０】このように構成されたシートベルトリトラ
クタにおいて、シートベルト１８が引き出されていない
ときには、第８図（ａ）のようにリール２０とシャフト
３０との位相差はゼロであり、可変抵抗器３６の操作片
３６ｂは初期位置（例えば抵抗ゼロ）に位置している。In the seat belt retractor thus constructed, when the seat belt 18 is not pulled out, the phase difference between the reel 20 and the shaft 30 is zero as shown in FIG. The 36 operation pieces 36b are located at an initial position (for example, zero resistance).
【００４１】シートベルト１８が引き出されると、それ
に伴ってリール２０が回転するが、リール２０が回転を
始めたときにはシャフト３０は停止したままであり、リ
ール２０とシャフト３０との間（即ち、フランジ３２、
３４との間）で位相差が生じ、可変抵抗器３６の操作片
３６ｂが第８図（ｂ）のように移動し、可変抵抗器３６
の抵抗値が変化する。この可変抵抗器３６の抵抗値は、
リール２０とシャフト３０との位相差が大きくなるほど
増大する。制御装置は、この可変抵抗器３６の抵抗値が
所定値以下となるように、即ち、リール２０とシャフト
３０との位相差が所定角度以内（例えばθ／２以下）と
なるように超音波モータ２４を作動させる。When the seat belt 18 is pulled out, the reel 20 rotates accordingly, but when the reel 20 starts to rotate, the shaft 30 remains stopped, and the space between the reel 20 and the shaft 30 (ie, the flange 32,
34), the operating piece 36b of the variable resistor 36 moves as shown in FIG.
Changes the resistance value. The resistance value of the variable resistor 36 is
It increases as the phase difference between the reel 20 and the shaft 30 increases. The control device controls the ultrasonic motor so that the resistance value of the variable resistor 36 is equal to or less than a predetermined value, that is, the phase difference between the reel 20 and the shaft 30 is within a predetermined angle (eg, θ / 2 or less). Activate 24.
【００４２】つまり、シートベルト１８の引き出しに伴
ってリール２０が回転すると、それにつられてシャフト
３０も超音波モータ２４によって回転し、リール２０と
シャフト３０の位相差は常に所定角度以内となる。That is, when the reel 20 rotates with the withdrawal of the seat belt 18, the shaft 30 is also rotated by the ultrasonic motor 24, and the phase difference between the reel 20 and the shaft 30 is always within a predetermined angle.
【００４３】このため、車両乗員は、シートベルトリト
ラクタからシートベルト１８を引き出すときに全く又は
殆ど抵抗力を受けることがなく、きわめて軽快にシート
ベルト１８を引き出すことができる。Therefore, the vehicle occupant can pull out the seat belt 18 very lightly without any or little resistance when pulling out the seat belt 18 from the seat belt retractor.
【００４４】乗員がシートベルト１８の引き出しを停止
すると、リール２０とシャフト３０との位相差が所定範
囲以内となり、超音波モータ２４が停止する。この後、
リール２０はテンションスプリング３７の付勢力によ
り、位相差ゼロの位置まで戻る。When the occupant stops pulling out the seat belt 18, the phase difference between the reel 20 and the shaft 30 falls within a predetermined range, and the ultrasonic motor 24 stops. After this,
The reel 20 returns to the position where the phase difference is zero by the urging force of the tension spring 37.
【００４５】なお、制御装置は、シートベルト１８の引
き出しに伴ってタイマをスタートさせる。所定時間内に
バックルスイッチがＯＮにならない場合には、乗員はシ
ートベルトをしないものと判定し、超音波モータ２４を
反転させてシートベルト１８を巻き取る。所定時間内に
バックルスイッチがＯＮになった場合には、タイマをリ
セットする。そして、その後、バックルスイッチがＯＦ
Ｆになったならば超音波モータ２４によってシートベル
ト１８を巻き取る。The control device starts a timer when the seat belt 18 is pulled out. If the buckle switch does not turn on within a predetermined time, the occupant determines that the seat belt is not used, and turns the ultrasonic motor 24 in reverse to wind up the seat belt 18. If the buckle switch is turned on within a predetermined time, the timer is reset. And then, the buckle switch is turned off
When it becomes F, the seat belt 18 is wound up by the ultrasonic motor 24.
【００４６】なお、ロック機構２２においては、シート
ベルト１８が乗員により引き出されるときには、ラチェ
ットホイル３８とパウル５８とは第９図（ａ）、（ｂ）
図のように非係合状態であり、リール２０及びシャフト
３０は自由回転する。In the lock mechanism 22, when the seat belt 18 is pulled out by the occupant, the ratchet wheel 38 and the pawl 58 are connected to each other as shown in FIGS. 9 (a) and 9 (b).
As shown in the drawing, the reel 20 and the shaft 30 are freely rotated.
【００４７】車両が衝突したり、急ブレーキがかけられ
たりすると、次のようにしてリール２０がロックされ
る。即ち、車両の加速度センサからの信号により制御装
置は超音波モータ２４への通電を停止する。（それまで
通電していないときには、そのままとする。）この状態
ではシャフト３０は回転せず、第９図（ｃ）のようにリ
ール２０だけが回転する。リール２０が回転すると、リ
ール２０の角形の突出部４０と係合しているフックリテ
ーナ７２が第１図のＡ1 方向に回転する。このとき、フ
ックリテーナ７２の突部７６、７８が孔８０、８２に係
合しているフック７４もフックリテーナ７２と共に矢印
Ａ1 方向に回転しようとする。ところが、フック７４の
ピン８８が係合しているフライホイル９０の回転が停止
しているので、フック７４はそのままの状態では回転で
きず、フックリテーナ７２がＡ1 方向に回動した分だけ
フック７４は矢印Ｂ2 方向にスライドし、第９図（ｃ）
のように爪８６がロックリング４４の内歯５６と係合す
る。When a vehicle collides or a sudden brake is applied, the reel 20 is locked as follows. That is, the control device stops the power supply to the ultrasonic motor 24 according to the signal from the acceleration sensor of the vehicle. (If no current has been supplied, the state is maintained.) In this state, the shaft 30 does not rotate, and only the reel 20 rotates as shown in FIG. 9C. When the reel 20 rotates, the hook retainer 72 engaged with the triangular protrusion 40 of the reel 20 is rotated in A 1 direction of Figure 1. At this time, projections 76 and 78 of the hook retainer 72 to rotate in the arrow A 1 direction together with the hooks 74 also hook retainer 72 engaging the holes 80 and 82. However, since the rotation of the flywheel 90 to the pin 88 of the hook 74 is engaged is stopped, the hook 74 can not rotate as it is, an amount corresponding to the hook retainer 72 is rotated in the A 1 direction hook 74 slides in the arrow B 2 direction, FIG. 9 (c)
The hook 86 engages with the internal teeth 56 of the lock ring 44 as shown in FIG.
【００４８】この結果、ロックリング４４もリール２０
の回転にひきずられるようにして矢印Ａ1 方向に回動す
る。そうすると、該ロックリング４４の張出部６６もＡ
1 方向に回動し、該張出部６６の長孔７０に係合したピ
ン６２を有するパウル５８が矢印Ｃ1 方向に回動する。
これにより、第９図（ｄ）のようにパウル５８の先端が
リール２０のラチェットホイル３８に係合し、リール２
０が強固にロックされた状態となる。なお、このとき第
８図（ｄ）のようにシャフト３０とリール２０との位相
差は最大となっている。As a result, the lock ring 44 is also
To to rotated in the arrow A 1 direction to be dragged in rotation. Then, the projecting portion 66 of the lock ring 44 also becomes A
Rotates in one direction, pawl 58 having a pin 62 engaged with the long hole 70 of the overhung portion 66 is rotated in the arrow C 1 direction.
As a result, the tip of the pawl 58 is engaged with the ratchet wheel 38 of the reel 20 as shown in FIG.
0 is firmly locked. At this time, as shown in FIG. 8D, the phase difference between the shaft 30 and the reel 20 is maximum.
【００４９】その後、シートベルト１８の張力が無くな
ると、リール２０がテンションスプリング３７の付勢力
によりリール２０とシャフト３０との位相差ゼロの位置
まで戻る。そして、フック７４もバネ８４の付勢力によ
りＢ2 方向に復帰し、爪８６と内歯５６との係合、パウ
ル５８とラチェットホイル３８との係合も解除され、リ
ール２０が再び回転可能となる。Thereafter, when the tension of the seat belt 18 is lost, the reel 20 returns to the position where the phase difference between the reel 20 and the shaft 30 is zero due to the urging force of the tension spring 37. Then, the hook 74 is also returned to B 2 direction by the urging force of the spring 84, the engagement between the internal teeth 56 and pawl 86, also the engagement between the pawl 58 and the ratchet wheel 38 is released, the reel 20 is rotatable again Become.
【００５０】上記実施の形態においては、フレーム１０
にパウル５８を軸支し、リール２０に設けたラチェット
ホイル３８に該パウル５８を係合させているが、本発明
では、リール２０側にパウルを軸支し、孔２８の内周面
にラチェット歯を設け、パウルをこのラチェット歯に係
合させるようにしても良い。In the above embodiment, the frame 10
The pawl 58 is pivotally supported on the reel 20 and the pawl 58 is engaged with the ratchet wheel 38 provided on the reel 20. In the present invention, the pawl 58 is pivotally supported on the reel 20 side and the ratchet is provided on the inner peripheral surface of the hole 28. Teeth may be provided so that the pawl engages the ratchet teeth.
【００５１】[0051]
【発明の効果】以上のように、本発明はモータ駆動式の
リトラクタにおいて、モータとして超音波モータを用
い、シートベルトの引き出しに追従して超音波モータを
回転させるようにしたので、シートベルトをきわめて小
さな力でリトラクタから引き出すことができる。As described above, according to the present invention, in the motor-driven retractor, the ultrasonic motor is used as the motor, and the ultrasonic motor is rotated following the seat belt withdrawal. It can be pulled out of the retractor with very little force.
【図１】本発明に係るシートベルトリトラクタの分解斜
視図である。FIG. 1 is an exploded perspective view of a seat belt retractor according to the present invention.
【図２】図１のロック機構の拡大図である。FIG. 2 is an enlarged view of the lock mechanism of FIG.
【図３】本発明に係るシートベルトリトラクタの要部分
解斜視図である。FIG. 3 is an exploded perspective view of a main part of the seat belt retractor according to the present invention.
【図４】本発明に係るシートベルトリトラクタの斜視図
である。FIG. 4 is a perspective view of the seat belt retractor according to the present invention.
【図５】本発明に係るシートベルトリトラクタの断面図
である。FIG. 5 is a sectional view of the seat belt retractor according to the present invention.
【図６】本発明を説明する図４のVI−VI線に沿う側面図
である。FIG. 6 is a side view illustrating the present invention, taken along line VI-VI of FIG. 4;
【図７】本発明を説明する図４のVII −VII 線に沿う側
面図である。FIG. 7 is a side view taken along the line VII-VII of FIG. 4 for explaining the present invention.
【図８】本発明の作動説明図である。FIG. 8 is an operation explanatory view of the present invention.
【図９】本発明の作動説明図である。FIG. 9 is an operation explanatory view of the present invention.
１０ フレーム １２，１４ 側壁部 ２０ リール ２４ 超音波モータ ２６，２８ 孔 ３０ シャフト ３２，３４ フランジ ３６ 可変抵抗器 ３６ａ 本体部 ３６ｂ 操作片 ３７ テンションスプリング ３８ ラチェットホイル ４０ 突出部 ４２ タイプレート ４４ ロックリング ５８ パウル ６６ 張出部 ７２ フックリテーナ ７４ フック ７６，７８ 突部 ８０，８２ 孔 ９０ フライホイル １０４ 凸部 １１０ 圧電素子列 １１２ 環状ステータ DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Frame 12,14 Side wall part 20 Reel 24 Ultrasonic motor 26,28 hole 30 Shaft 32,34 Flange 36 Variable resistor 36a Body part 36b Operation piece 37 Tension spring 38 Ratchet wheel 40 Projection part 42 Tie plate 44 Lock ring 58 Paul 66 Overhanging portion 72 Hook retainer 74 Hook 76, 78 Projection 80, 82 Hole 90 Flywheel 104 Projection 110 Piezoelectric element row 112 Annular stator
Claims (5)
と、該リールを支持するフレームと、該リールを回転駆
動するモータとを有するシートベルトリトラクタにおい
て、 該モータは超音波モータであり、 該モータの回転軸と該リールとの回転周方向の位相差を
検出する位相差検出手段と、 この位相差検出手段で検出される位相差が所定角度より
も小さくなるように該超音波モータを制御する手段と、
を設けたことを特徴とするシートベルトリトラクタ。1. A seat belt retractor having a reel for winding up a seat belt, a frame supporting the reel, and a motor for driving the reel to rotate, wherein the motor is an ultrasonic motor; Phase difference detecting means for detecting a phase difference between the rotation axis and the reel in the circumferential direction of rotation, and means for controlling the ultrasonic motor such that the phase difference detected by the phase difference detecting means is smaller than a predetermined angle. When,
A seat belt retractor comprising:
は、位相差によって操作片が移動するように設置された
可変抵抗器であることを特徴とするシートベルトリトラ
クタ。2. The seat belt retractor according to claim 1, wherein the phase difference detection means is a variable resistor installed so that the operation piece moves according to the phase difference.
緊急時にロックするためのロック機構が設けられている
ことを特徴とするシートベルトリトラクタ。3. The seat belt retractor according to claim 1, further comprising a lock mechanism for locking the reel in an emergency.
る衝突検知手段が設けられており、該衝突検知手段が衝
突を検知すると超音波モータへの通電が停止され、 この超音波モータ通電停止後にリールがさらに回転する
ことにより前記ロック機構が作動することを特徴とする
シートベルトリトラクタ。4. The ultrasonic motor according to claim 3, further comprising collision detection means for detecting a collision of the vehicle, and when the collision detection means detects a collision, the power supply to the ultrasonic motor is stopped. A seat belt retractor characterized in that the lock mechanism is operated when the reel further rotates.
前記リールに設けられ、その外周面にラチェットが形成
されたラチェットホイルと、 後端側が前記フレームに回動可能に支持され、先端側が
該歯に係合してリールの回転を阻止するためのパウル
と、 前記シャフトとリールとの位相差が設定値を超えると該
パウルを該歯に係合させるパウル作動手段とからなるこ
とを特徴とするシートベルトリトラクタ。5. The lock mechanism according to claim 4, wherein:
A ratchet wheel provided on the reel and having a ratchet formed on an outer peripheral surface thereof; a pawl having a rear end side rotatably supported by the frame and a front end side engaging with the teeth to prevent rotation of the reel. And a pawl operating means for engaging the pawl with the teeth when a phase difference between the shaft and the reel exceeds a set value.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8332083A JPH10167005A (en) | 1996-12-12 | 1996-12-12 | Seatbelt retractor using ultrasonic motor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8332083A JPH10167005A (en) | 1996-12-12 | 1996-12-12 | Seatbelt retractor using ultrasonic motor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10167005A true JPH10167005A (en) | 1998-06-23 |
Family
ID=18250964
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8332083A Pending JPH10167005A (en) | 1996-12-12 | 1996-12-12 | Seatbelt retractor using ultrasonic motor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10167005A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6332629B1 (en) | 1998-10-23 | 2001-12-25 | Nsk, Ltd. | Seatbelt device with locking retractor |
| JP2008044467A (en) * | 2006-08-11 | 2008-02-28 | Honda Motor Co Ltd | Vehicle seat belt device |
| JP2008290696A (en) * | 2007-05-25 | 2008-12-04 | Delphi Korea Corp | Webbing locking preventive device of seat belt |
-
1996
- 1996-12-12 JP JP8332083A patent/JPH10167005A/en active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6332629B1 (en) | 1998-10-23 | 2001-12-25 | Nsk, Ltd. | Seatbelt device with locking retractor |
| JP2008044467A (en) * | 2006-08-11 | 2008-02-28 | Honda Motor Co Ltd | Vehicle seat belt device |
| JP2008290696A (en) * | 2007-05-25 | 2008-12-04 | Delphi Korea Corp | Webbing locking preventive device of seat belt |
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