特許 6702619 電動シートベルトリトラクターの制御方法及び電動シートベルトリトラクター

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6702619

(24)【登録日】2020年5月11日

(45)【発行日】2020年6月3日

(54)【発明の名称】電動シートベルトリトラクターの制御方法及び電動シートベルトリトラクター

(51)【国際特許分類】

   B60R 22/48 20060101AFI20200525BHJP

   B60R 22/46 20060101ALI20200525BHJP

【ＦＩ】

   B60R22/48 102

   B60R22/46 166

【請求項の数】9

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2018-535061(P2018-535061)

(86)(22)【出願日】2017年1月16日

(65)【公表番号】特表2019-503297(P2019-503297A)

(43)【公表日】2019年2月7日

(86)【国際出願番号】EP2017050769

(87)【国際公開番号】WO2017129431

(87)【国際公開日】20170803

【審査請求日】2018年8月19日

(31)【優先権主張番号】16153300.5

(32)【優先日】2016年1月29日

(33)【優先権主張国】EP

(73)【特許権者】

【識別番号】503358097

【氏名又は名称】オートリブ ディベロップメント エービー

(74)【代理人】

【識別番号】100098143

【弁理士】

【氏名又は名称】飯塚 雄二

(72)【発明者】

【氏名】シャンムガム、サラバナ

(72)【発明者】

【氏名】アトワドカル、アヒジャート

(72)【発明者】

【氏名】シェティ、ビジェイ

(72)【発明者】

【氏名】アキーブ、サウシーフ

(72)【発明者】

【氏名】ルクト、アンドレアス

(72)【発明者】

【氏名】ウィテンバーグ、ゲルト、ヘルガ

(72)【発明者】

【氏名】カルステンセン、ホルガー

(72)【発明者】

【氏名】ズラウ、パトリック

(72)【発明者】

【氏名】クルート、ガンター

【審査官】 瀬戸 康平

(56)【参考文献】

【文献】 特開平１０−１６７００２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−２１８４７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２００８／１１７８２０（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開平１０−１６７００５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００３／０２２４８８７（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特表２０１１−５０４９８４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６０Ｒ ２２／４４−２２／４８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

電動シートベルトリトラクターであって、
シートベルトが巻き付けられるスピンドル（２）と、
ローター（３）と、
前記ロータ（３）を介して前記スピンドル（２）を引込み方向又は引出し方向に駆動する電気モーター（４）と、
前記スピンドル（２）と前記ローター（３）との間に配置され、それ自体が緊縮又は拡張することによって、前記ローター（３）又はリトラクター固定部分に対する前記スピンドル（２）の相対運動を可能にするばね（１１）と、
前記スピンドル（２）の相対運動を検出するセンサー装置（１０）とを備え、
前記電気モーター（４）は、前記センサー装置（１０）が前記相対運動を検出したときに駆動され、
前記ばね（１１）は、前記ローター（３）又は前記リトラクター固定部分に対する前記スピンドル（２）の前記シートベルトの引き出し方向における第１の相対運動によって緊縮し、
前記緊縮したばね（１１）は、前記スピンドル（２）を、前記シートベルトの巻き取り方向における第２の相対運動を行うように駆動し、
前記センサー装置（１０）は、前記スピンドル（２）の第２の相対運動を検出すると信号を生成し、該信号により、前記電気モーター（４）が作動し、前記スピンドル（２）を前記巻き取り方向に駆動することを特徴とする電動シートベルトリトラクター。

【請求項2】

前記緊縮したばね（１１）は、前記スピンドル（２）を、第２の相対運動において５度〜２０度だけ駆動し、前記センサー装置（１０）によって信号を生成することを特徴とする、請求項１に記載の電動シートベルトリトラクター。

【請求項3】

前記電気モーター（４）は、前記シートベルト（１）が停止位置から引き出されるときの、引出し方向における前記ローター（３）又はリトラクター固定部分に対する前記スピンドル（２）の相対運動を、前記センサー装置（１０）が検出すると、前記シートベルト（１）の引出し方向において作動することを特徴とする、請求項１又は２に記載の電動シートベルトリトラクター。

【請求項4】

前記電気モーター（４）は、前記シートベルト（１）を締めた後、該シートベルト（１）の引込み方向に作動することを特徴とする、請求項３に記載の電動シートベルトリトラクター。

【請求項5】

前記電気モーター（４）は、車両に固定されたバックルから前記シートベルト（１）を解除した後、引込み方向における前記ローター（３）又はリトラクター固定部分に対する前記スピンドル（２）の相対運動を、前記センサー装置（１０）が検出すると、前記シートベルト（１）の引込み方向に作動することを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の電動シートベルトリトラクター。

【請求項6】

前記ばね（１１）は、車両に固定されたバックルから前記シートベルト（１）を解放する前に、前記シートベルト（１）の引込み方向に逆らって緊縮し、
前記緊縮したばね（１１）は、前記バックルから前記シートベルト（１）を解放した後に、前記スピンドル（２）を引込み方向に駆動し、
前記電気モーター（４）は、引込み方向における前記ローター（３）又はリトラクター固定部分に対する前記スピンドル（２）の回転を検出する前記センサー装置（１０）の信号によって作動し、前記スピンドル（２）を引込み方向に駆動することを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の電動シートベルトリトラクター。

【請求項7】

前ばね（１１）は、前記スピンドル（２）と前記ローター（３）との間に配置され、前記ローター（３）又はリトラクター固定部分に対する前記スピンドル（２）の相対運動を可能にするように設けられ、
前記スピンドル（２）は、前記ローター（３）に対する該スピンドル（２）の相対運動を制限する、前記ローター（３）に対する当接部を有することを特徴とする、請求項１乃至６の何れか１項に記載の電動シートベルトリトラクター。

【請求項8】

前記センサー装置（１０）は、センサー及び磁気ホイール（９）を備え、
前記センサーは、前記リトラクターのフレームに対して固定され、
前記磁気ホイール（９）は、前記スピンドル（２）に対して固定されることを特徴とする、請求項７に記載の電動シートベルトリトラクター。

【請求項9】

前記磁気ホイール（９）は、周方向に交互の極を有して共通の直径において配置される、異なる極性を有する複数の単一磁石（２５）を備えることを特徴とする、請求項８に記載の電動シートベルトリトラクター。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、請求項１のプリアンブルに記載の特徴を有する電動シートベルトリトラクターの制御方法に関し、また、請求項８のプリアンブルに記載の特徴を有する電動シートベルトリトラクターに関する。

【背景技術】

【0002】

車両におけるシートベルトシステムは、シートベルトリトラクターと、車両に固定されたバックルと、バックルにロックすることができる摺動式タングを伴うシートベルトとを備える。シートベルトリトラクターは、シートベルトが巻き付けられるとともに、フレーム内でシートベルトの引込み方向及び引出し方向に回転することができるスピンドルを備える。リトラクターには、シートベルト引出し速度の所定値又は車両減速度の所定値を超えた場合にスピンドルを引出し方向に制止する制止装置が更に設けられている。制止装置は、機械的なシートベルト加速度センサー及び機械的な車両減速度センサーによって起動される。さらに、シートベルトリトラクターに、不可逆的及び可逆的なプリテンション装置を備え付け、それにより、衝突前状況又は衝突の初期段階において、シートベルトに存在し得る弛みをなくすように引っ張り、乗員を車両の減速度に近付けることが既知である。可逆的なプリテンショナーは、現在のシートベルトシステムでは、クラッチによってスピンドルに結合することができる電気モーターによって実現される。電気モーターが作動するとき、クラッチは、摩擦力又は慣性力によって閉鎖される。

【0003】

電気モーターはシートベルトリトラクターの価格を著しく増大させることから、電気モーターは、可能な限り多くの機能、例えば、停止位置への巻取り動作を補助する、又は快適性等のために巻取り力を低減するのにも用いるように意図される。

【0004】

さらに、シートベルトリトラクターは、電気モーターを制御する信号をもたらすセンサー装置を備える必要がある。既存のシートベルトリトラクターにおけるセンサー装置は、スピンドルに固定される、異なる極性の複数の磁極を有する磁気ホイールによって実現される。磁極は、同一の寸法を有し、磁気ホイールの円周に規則的な構成で配置される。さらに、センサー装置は、リトラクターのフレームにおいて磁気ホイールの磁極に面して位置するセンサー、例えばホールセンサーを備える。センサー装置は、スピンドルの回転運動を検出し、検出された回転角度又は検出された回転数を用いて、電気モーターを起動する。信号は、ＣＰＵにおいて更に処理することができる。スピンドルの回転運動又は回転位置は、ここでは、シートベルトの引出し長さを表す信号としても用いられ、これは、電気モーターを作動させて、シートベルトを繰り出す又は巻き取るのに必須の基準である。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上記背景に鑑み、本発明の目的は、電動シートベルトリトラクターの制御方法を提供するとともに、電動シートベルトリトラクターの簡単かつ確実な動作を可能にする制御機構を備える電動シートベルトリトラクターを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の目的は、請求項１に記載の特徴を有する制御方法及び請求項８に記載の特徴を有する電動シートベルトリトラクターによって解決される。更なる改良形態は、従属請求項、図面、及び関連の記載内に含まれている。

【0007】

制御方法の基本構想によれば、スピンドルとローターとの間に配置されるばねを設けることによって、ローターに対するスピンドルの相対運動を可能にし、ばねが緊縮又は拡張することによる、ローター又はリトラクターの固定部分に対するスピンドルの相対運動によって生成される、センサー装置の信号によって、電気モーターが制御されることが提案される。

【0008】

したがって、本発明の構想は、２つのステップに基づく。第１のステップによれば、スピンドルとローターとの間に、スピンドルとローターとの相対運動を可能にするばねを設ける。第２のステップによれば、スピンドルがローター又はリトラクターの固定部分に対する相対運動を行う際にセンサー装置によって生成される信号によって、電気モーターを制御する。この相対運動は、間に配置されるばねによって可能である。相対運動中、ばねは、緊縮又は拡張することができ、拡張の場合では、相対運動を、拡張するばねによって開始することができる。この場合、スピンドルは、ばねによって駆動される。

【0009】

好ましい実施形態によれば、ばねは、ローターに対するスピンドルの第１の方向における第１の相対運動によって緊縮し、続いて、緊縮したばねは、スピンドルを、第１の方向とは反対側を向いた第２の方向における第２の相対運動を行うように駆動し、センサー装置は、スピンドルの第２の運動を検出すると信号を生成し、信号により、電気モーターが作動し、スピンドルを第２の方向に駆動する。提案される実施形態の利点は、ばねが、例えばシートベルトの繰出し等の相対運動によって緊縮すること、及び、第２のステップにおいて、ばねがその後拡張し、それにより、スピンドルを反対方向に駆動する際に、相対運動が行われることである。ばねは、この場合、スピンドルの運動中に予め負荷されるエネルギー貯蔵部として機能する。第２のステップにおいて、ばねのエネルギーを用いて、その後、スピンドルをローターに対して、反対方向に好ましくは５度〜２０度だけ駆動し、センサー装置によって信号を生成する。このとき、緊縮したばねによって開始されるスピンドルのこの短い運動を、センサー装置が検出することで、電気モーターを起動し、電気モーターが、スピンドルを同じ方向に更に駆動する。

【0010】

さらに、電気モーターは、シートベルトが停止位置から引き出されるときの、引出し方向におけるローターに対するスピンドルの相対運動を、センサー装置が検出すると、シートベルトの引出し方向において作動することが好ましい。シートベルトが停止位置にある場合、ばねは、中立位置において拡張している。シートベルトが停止位置から引き出されると、スピンドルは、ばねを緊縮させることによって、回転しないローターに対して回り、それにより、引出し方向においてローターに対する相対運動を行う。ローターに対するスピンドルのこの相対運動を、センサー装置が検出すると、電気モーターを起動し、電気モーターが、ローター及びスピンドルを引出し方向に更に駆動する。

【0011】

さらに、電気モーターは、シートベルトを締めた後、シートベルトの引込み方向に作動する。シートベルトは、シートベルトに存在し得る弛みを取り除くように引っ張られ、それにより、シートベルトは、その後、可能な限り乗員に近付いて当接する。電気モーターは、この場合では、シートベルトを締めるたびに緊縮する可逆的なプリテンショナーとして機能する。

【0012】

さらに、電気モーターは、車両に固定されたバックルからシートベルトを解除した後、引込み方向におけるローターに対するスピンドルの相対運動を、センサー装置が検出すると、シートベルトの引込み方向に作動することが好ましい。電気モーターは、この場合、シートベルトの解除後、スピンドルの相対運動が検出された後に、シートベルトを停止位置に巻き取るのに用いられる。

【0013】

別の好ましい解決策によれば、ばねは、シートベルトの引込み方向に逆らって車両に固定されたバックルからシートベルトを解放する前に、スピンドルを引込み方向に負荷するように緊縮し、ばねは、シートベルトの解放後にスピンドルを引込み方向に駆動し、電気モーターは、引込み方向におけるスピンドルの回転を検出するセンサーの信号によって作動し、スピンドルを引込み方向に駆動する。ここで、提案される解決策の利点は、シートベルトがバックルから解放された後、緊縮したばねが、スピンドルをローター及びリトラクター固定部分に対して引込み方向に自動的に駆動することであることを見て取ることができる。ローター又はリトラクター固定部分に対するスピンドルのこの相対運動を用いて、その後、電気モーターを起動する信号をセンサー装置にもたらし、続いて、スピンドルを駆動して、シートベルトを最終停止位置に更に巻き取ることができる。シートベルトを締めた後、シートベルトは、乗員の胴部に可能な限り近付く最大の長さまで引き込まれる。また、ばねの緊縮は、通常使用時において、例えば、ラジオを操作すること、運転時の能動的な動作、又はグローブボックスに手を伸ばすとき等による、乗員の前方への短い動作によって行われ得る。乗員のこうした短い動作によって、シートベルトがバックルにロックされているときに、ローター又はリトラクター固定部分に対して引込み方向にばねが緊縮する。シートベルトが、大抵の場合、通常使用時に、特に、乗員の動作によってシートベルトが解除される直前の時点に、少なくとも最小長さだけ引き出される際、この動きは、ばねを緊縮させ、スピンドルを引込み方向に負荷するのに用いられる。乗員がタングを、この場合ではバックルから解放すると、スピンドルは、緊縮したばねによって引込み方向に自動的に回転する。その後、この動きを用いて、信号を生成し、電気モーターを起動し、シートベルトを巻き取ることができる。

【0014】

さらに、スピンドルは、ローターに対するスピンドルの相対運動を制限する、ローターに対する当接部を有することが提案される。この当接部を用いると、例えば、ローターからスピンドルに駆動運動を直接伝達することができる。代替的には、当接部は、シートベルト引出し加速度が所定値を超えた場合にウェビング感応式（webbing sensitive）の制止を実現するように用いることもできる。電気モーターは、この場合、制止されたローターに当接部が当接することによってスピンドルが制止されるように、制止又は停止される。

【0015】

さらに、センサー装置は、センサー及び磁気ホイールを備え、センサーは、リトラクターのフレームに固定され、磁気ホイールは、スピンドルに固定されることが提案される。この解決策の利点は、センサーの取付けが非常に簡単かつ確実なことである。この場合、センサーは、ここではリトラクター固定部分であるフレームに対するスピンドルの相対運動を検出する。電気モーターが作動していないとき、電気モーター及びローターは一切の運動を行わないため、ローターに対するスピンドルの運動は、フレーム及び任意の他のリトラクター固定部分に対するスピンドルの運動と同一である。磁気ホイールは、スピンドルに取り付けられ、スピンドルとともに回転すると、センサーにおいて信号を生成するように用いられる。

【0016】

磁気ホイールは、交互の極を有して共通の直径において配置される、異なる極性を有する複数の単一磁石を備えることが好ましい。

【0017】

以下、本発明について、添付図面を参照して好ましい実施形態に基づいて例示する。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】電動シートベルトリトラクターの断面図である。

【図2】スピンドル、ローター、及びスピンドルとローターとの間に配置されるばねを備える電動シートベルトリトラクターの正面図である。

【図3】シートベルトを停止位置から繰り出す位置から、シートベルトを停止位置に巻き取る位置までの異なる位置における、電動シートベルトリトラクターのスピンドル、ローター、及びばねを示す図である。

【図4】シートベルトを停止位置から繰り出す位置から、シートベルトを停止位置に巻き取る位置までの異なる位置における、電動シートベルトリトラクターのスピンドル、ローター、及びばねを示す図である。

【図5】シートベルトを停止位置から繰り出す位置から、シートベルトを停止位置に巻き取る位置までの異なる位置における、電動シートベルトリトラクターのスピンドル、ローター、及びばねを示す図である。

【図6】シートベルトを停止位置から繰り出す位置から、シートベルトを停止位置に巻き取る位置までの異なる位置における、電動シートベルトリトラクターのスピンドル、ローター、及びばねを示す図である。

【図7】シートベルトを停止位置から繰り出す位置から、シートベルトを停止位置に巻き取る位置までの異なる位置における、電動シートベルトリトラクターのスピンドル、ローター、及びばねを示す図である。

【図8】シートベルトを停止位置から繰り出す位置から、シートベルトを停止位置に巻き取る位置までの異なる位置における、電動シートベルトリトラクターのスピンドル、ローター、及びばねを示す図である。

【図9】シートベルトを停止位置から繰り出す位置から、シートベルトを停止位置に巻き取る位置までの異なる位置における、電動シートベルトリトラクターのスピンドル、ローター、及びばねを示す図である。

【図10】シートベルトを停止位置から繰り出す位置から、シートベルトを停止位置に巻き取る位置までの異なる位置における、電動シートベルトリトラクターのスピンドル、ローター、及びばねを示す図である。

【図11】シートベルトを停止位置から繰り出す位置から、シートベルトを停止位置に巻き取る位置までの異なる位置における、電動シートベルトリトラクターのスピンドル、ローター、及びばねを示す図である。

【図12】シートベルトを停止位置から繰り出す位置から、シートベルトを停止位置に巻き取る位置までの異なる位置における、電動シートベルトリトラクターのスピンドル、ローター、及びばねを示す図である。

【図13】シートベルトを停止位置から繰り出す位置から、シートベルトを停止位置に巻き取る位置までの異なる位置における、電動シートベルトリトラクターのスピンドル、ローター、及びばねを示す図である。

【図14】シートベルトを停止位置から繰り出す位置から、シートベルトを停止位置に巻き取る位置までの異なる位置における、電動シートベルトリトラクターのスピンドル、ローター、及びばねを示す図である。

【図15】シートベルトを停止位置から繰り出す位置から、シートベルトを停止位置に巻き取る位置までの異なる位置における、電動シートベルトリトラクターのスピンドル、ローター、及びばねを示す図である。

【図16】シートベルトを停止位置から繰り出す位置から、シートベルトを停止位置に巻き取る位置までの異なる位置における、電動シートベルトリトラクターのスピンドル、ローター、及びばねを示す図である。

【図17】シートベルトを停止位置から繰り出す位置から、シートベルトを停止位置に巻き取る位置までの異なる位置における、電動シートベルトリトラクターのスピンドル、ローター、及びばねを示す図である。

【図18】磁気ホイール及びセンサー装置の正面図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

図１において、リトラクターを車両構造体に固定する２つの対向するジャーナル６及び７と、シートベルト１が巻き付けられるスピンドル２と、スピンドル２に直接結合されるか又はクラッチを介して結合することができる電気モーター４とを備えるＵ字形フレームを有する電動シートベルトリトラクターが示されている。スピンドル２は、中にローター３が配置される中央貫通穴を有する。ローター３には、左端部において駆動ホイール５が固定され、駆動ホイール５は、スピンドル２と電気モーター４との間に配置される図示していないギア機構の別のギアホイールに係合する。ギア機構は、駆動ホイール５を介してローター３に電気モーター４の回転運動を伝達する。ローター３は、他方の端部において、外側セクションに軸方向凹部１８を有する径方向フランジ１４と、その端部に延在する中央ピン１９とを更に備える。さらに、スピンドル２に固定されるカップ８が設けられる。したがって、カップ８は、スピンドル２の一部として理解することもできる。カップ８の外側セクションにおいて、軸方向貫通穴によって実現される凹部１７が設けられる。

【0020】

ローター３のピン１９において、ピン１９を取り囲むコイルセクションと、互いに反対側の２つの軸方向にコイルセクションの外側へと延在する２つの端部１２及び１３とを有するばね１１が配置される。ばね１１は、ピン１９によって適所に保持され、第１の端部１２がローター３のフランジ１４の凹部１８内に係合し、他方の端部１３がカップ８の凹部１７に係合する。したがって、ばね１１は、周方向において、第１の端部１２がローター３に固定され、第２の端部１３がカップ８及びスピンドル２に固定される。ばね１１は、ばね１１がピン１９を取り巻くコイルセクションに、複数のコイルを含む。ばね１１の端部１２及び１３は、端部において軸方向に曲がり、コイルセクションから離れるように外側へと延在する径方向アームとして形成される。ローター３及びスピンドル２が互いに対する相対運動を行う場合、コイルセクションのコイルは、ばね１１の状態及び相対運動の回転方向に応じて、緊縮又は拡張する。いずれの場合も、ばね１１を緊縮又は拡張させることによって、ばね１１がローター３に対するスピンドル２の相対運動を可能にする。

【0021】

さらに、磁気ホイール９が設けられており、この磁気ホイール９は、図１８において正面からも示されている。磁気ホイール９は、複数の磁極２５を備えるとともに、カップ８に固定され、したがって、磁気ホイール９は、スピンドル２に対しても固定される。磁極２５は、共通の直径上の磁気ホイール９の外周において同一の寸法のリング形状構成で設計されている。さらに、磁気ホイール９は、スピンドル２の軸に対して偏心して配置され、したがって、磁極２５も、スピンドル２の軸に対して偏心して配置されている。さらに、磁極２５は、Ｓ極とＮ極とが交互に配置され、それにより、軸方向にカップ８の外側へと交番磁界が形成される。

【0022】

カップ８と、フレームの右側ジャーナル７を通って延在するスピンドル２の端部とは、フレームのジャーナル７に取り付けられたカップ形状のハウジング１６によって包囲される。ハウジングの内部には、例えば、磁気ホイール９の磁極２５に面して位置付けられる、ホールセンサー等の２つのセンサー２３及び２４を備えるセンサー装置１０が配置される。センサー２３及び２４は、互いに周方向に規定の距離を有して位置付けられ、それにより、センサー２３及び２４によって発生する信号Ｓ１及びＳ２のオフセットを検出することによって、スピンドル２がハウジング１６及びフレームに対して回転する方向の検出が可能である。このオフセットは、図１８の右図に示されているとおりである。

【0023】

ローター３とスピンドル２との第１の相対運動によってばね１１が緊縮する場合、発生する張力は、その後、続く状況においてローター３に対するスピンドル２の第２の相対運動を開始するのに用いられる。この運動は、センサー装置１０によって検出される。それにより、センサー装置１０は、相対運動の方向に応じた信号を生成し、その信号は、電気モーター４を制御するとともに、電気モーター４を作動させ、スピンドル２を同じ方向に更に駆動するのに用いられる。

【0024】

図２では、ローター３及びスピンドル２の正面図におけるリトラクターが示されている。リトラクターのハウジング１６及びフレームは、図示を容易にするために削除されている。ばね１１は、ローター３の中央ピン１９を取り巻くコイルセクションを有して構成されている。第１の端部１２は、ローター３のフランジ１４に接続され、第２の端部１３は、カップ８に周方向に接続されている。また、カップ８は、スピンドル２に固定され、それにより、第２の端部１３も周方向にスピンドル２に固定される。

【0025】

センサー装置１０は、ローター３に対するスピンドル２の相対回転方向に応じた信号を生成する。ローター３は、電気モーター４の作動前には動かないため、ローター３に対するスピンドル２の相対回転は、リトラクターのフレーム及びハウジング１６並びに他の全てのリトラクター固定部分に対する、スピンドル２の相対回転と同一である。センサー装置１０がハウジング１６に固定されることから、ローター３に対するスピンドル２の相対回転又は相対運動は、検出器のハウジング１６に固定されたセンサー装置１０によって検出することができる。センサー装置１０は、信号線を介して中央処理装置１５に接続され、中央処理装置１５はまた、信号線によって電気モーター４に接続される。ハウジング１６におけるセンサー装置１０の配置は、センサー装置１０が非可動部分に固定されることから、設計構造及びセンサー装置１０と中央処理装置１５との接続を著しく容易にする。代替的には、センサー装置１０は、スピンドル２又はローター３に固定して、スピンドル２とローター３との相対運動を検出することもできる。この場合、信号は、例えば集電リングのような可動接点を介して伝達する必要がある。

【0026】

以下、図３〜図１７によって制御方法を説明する。動きの理解を容易にするために、全ての説明において、ローター３は、直立位置を起点とした位置に配置され、フランジ１４は、ばね１１の第１の端部１２とともに１２時位置に配置されている。概して、左図において、スピンドル２が、カップ８、フランジ１４を有するローター３、及びカップ８とローター３との間に配置されるばね１１とともに示されている。右図において、スピンドル２と、ローター３と、ばね１１とが、単独の部品として対応する向きで示されている。

【0027】

図３では、スピンドル２及びローター３を備える電動リトラクターは、シートベルト１がスピンドル２に完全に巻き付けられた位置で示されている。この位置は、停止位置とも称される。ばね１１は、弛緩しており、ばね１１の双方の端部１２及び１３は、間に１８０度の角度を有して互いに反対側に配置されている。乗員がシートベルト１を着用し始める場合、シートベルト１を、停止位置から短い長さだけ引き出す。これは、図４において左図の矢印によって示されている。ローター３は回転せず、したがって、フランジ１４及びばね１１の第１の端部１２は、１２時位置から動かない。スピンドル２は、例えば５度〜２０度等の小さな角度だけ、回転していないローター３に対して反時計回り方向に回転する。それにより、ばね１１の第２の端部１３は、第１の端部１２に対して動かされ、ばね１１のコイルセクションが緊縮する。スピンドル２、ばね１１、及びローター３の向きは、右図に示されている。スピンドル２は、ローター３に対して回転し、また、ハウジング１６及びハウジング１６に固定されたセンサー装置１０に対しても回転する。ハウジング１６は、リトラクターのフレームに取り付けられ、したがって、この場合、リトラクター固定部分である。スピンドル２の動きは、ばね１１が緊縮し、センサー２３及び２４において互いにオフセットを伴う２つの異なる信号Ｓ１及びＳ２を生成する第１の相対運動である。ここで、信号Ｓ１及びＳ２のオフセットは、スピンドル２の回転方向に応じる。この場合、スピンドル２は、反時計回り方向に回転し、それにより、センサー２３が信号Ｓ１を生成し、センサー２４が、時間的に遅延した信号Ｓ２を生成する。信号Ｓ１及びＳ２は、中央処理装置１５において処理され、中央処理装置１５は、電気モーター４を制御する別の信号を生成する。電気モーター４が作動し、スピンドル２を、図５において左図の円形矢印によって示されているように、反時計回り方向に更に駆動する。次いで、ローター３及びばね１１の第１の端部１２は、スピンドル２の引出し動作に続いて、電気モーター４によって反時計回り方向にともに駆動される。乗員が一定の引出し力で停止位置からシートベルト１を引き出すとともに、ローター３が同一の回転速度でスピンドル２に追従するように駆動される限り、ローター及びスピンドルの互いに対する向きは変化せず、ばね１１は、緊縮状態に保たれる。この向きは、乗員が引出し動作を止め、シートベルト１のタングを、図示していない車両に固定されたバックルにロックするまで保持される。

【0028】

引出し動作中、タングをロックするまでばね１１が緊縮状態を保つことから、スピンドル２は、タングをバックルにロックした後、ばね１１がその後拡張するときに、ばね１１によって、ローター３に対して時計回り方向に回転する。これは、図６の左図における矢印によって示されている。ばね１１によって駆動されるときのスピンドル２のこの回転は、図４においてばね１１が緊縮するときの第１の相対運動の第１の方向とは反対側を向いた第２の方向への相対運動である。ばね１１によって駆動されるときのスピンドル２のこの短い回転は、センサー装置１０によって再び検出され、それにより、回転方向を示すオフセットを有する２つの信号Ｓ１及びＳ２が生成される。スピンドル２が、本特許の意味における第２の方向である引込み方向に駆動される場合、信号Ｓ１及びＳ２のシーケンスは、図１８における図と比較して反対になっている。信号Ｓ１及びＳ２は、中央処理装置１５において処理され、電気モーター４を起動して、スピンドル２を時計回り方向に駆動し、図６のように、シートベルト１が乗員の胸部に接触するまで、シートベルトに存在し得る弛みをなくすように引き込む。

【0029】

シートベルト１の弛みをなくすように引っ張る場合、スピンドル２は、引込み方向に駆動され、スピンドル２の動きは、この動きが終わると妨害され、ついにはスピンドル２が制止される。スピンドル２が制止されるとすぐに、電気モーター４及びローター３が、制止されたスピンドル２に対する更なる回転を行う。これは、図７の矢印によって示されている。スピンドル２に対するローター３のこの第１の相対運動は、ばね１１を緊縮させる。スピンドル２、ローター３、及びばね１１の向きは、乗員が後に更なる動作を行わなければ維持される。したがって、スピンドル２は、引込み方向に予負荷され、それにより、シートベルト１は、ばね１１の張力から生じる僅かに高まった保持力で当接する。

【0030】

この状況において、乗員が、例えば音楽をかけるために前方に動く場合、乗員は、ばね１１の張力に逆らって引出し方向にシートベルト１を引っ張る。これは、図８の左図における矢印によって示されている。シートベルト１のこの引出し動作は、静止しているローター３に対するスピンドル２の相対運動、並びにハウジング１６及びセンサー装置１０に対するスピンドル２及びカップ８の相対運動をもたらす。この運動を、センサー装置１０が検出することにより、信号Ｓ１及びＳ２を生成し、この信号は、中央処理装置１５において処理されて、第２の信号を生成し、それにより、電気モーター４を起動し、シートベルト１の引出し方向にローター３を駆動する。したがって、ローター３は、スピンドル２の回転に追従するように駆動される。理想的な場合では、ローター３は、ばね１１の緊縮状態を変更することなく、スピンドル２に追従して駆動される。

【0031】

乗員が前方への動きを止めると、スピンドル２に作用する引出し力も止まり、スピンドル２は、ハウジング１６及びセンサー装置１０に対してこれ以上回転しなくなる。こうして動きが止まることにより、センサー装置１０の信号Ｓ１及びＳ２の変化が生じ、この信号は、中央処理装置１５において制御信号へと処理され、電気モーター４を停止させる。乗員が音楽をかけるときの乗員の第１の相対運動によってばね１１が緊縮したままであることから、スピンドル２はその後、ばね１１によって、ここでは引込み方向である第２の方向に駆動される。これは図９に示されている。図９における図は、スピンドル２が駆動された後の、ばね１１が既に拡張した場合のばね１１を示している。第２の方向におけるローター３及びハウジング１６に対するスピンドル２のこの相対運動を、センサー装置１０が検出し、電気モーター４を作動して、ローター３を、この場合では図１０に示されている引込み方向である第２の方向に駆動する。したがって、ローター３は、引込み方向に駆動され、スピンドル２を、ばね１１を介して、シートベルト１が通常の着席位置に座っている乗員の胸部に接触するまで引込み方向に更に駆動する。

【0032】

シートベルト１が乗員の胸部に接触するとすぐに、スピンドル２の動きは妨害され、最終的に停止するが、ローター３は、電気モーター４によって、図１１に示されている引込み方向に更に駆動される。この第１の相対運動中、ばね１１は、ばね１１の第１の端部１２が、静止している第２の端部１３に対して動くことによって緊縮する。

【0033】

乗員がバックルからタングを解放すると、ばね１１は拡張し、スピンドル２を第２の方向において、図１２に示されているような引込み方向に駆動する。ローター３及びハウジング１６に対するスピンドル２のこの相対運動は、センサー装置１０によって検出され、電気モーター４が再度起動されて、ローター３を第２の方向に駆動する。この場合、第２の方向は、図１３に示されているとおりの引込み方向である。ローター３の運動は、この場合も再びばね１１を介してスピンドル２に伝達され、それにより、スピンドル２はまた、シートベルト１の引込み方向に駆動される。シートベルト１は、その後、停止位置に達するまで巻き取られる。

【0034】

スピンドル２は妨害されて、停止位置に達すると最終的に止まるが、電気モーター４は、ローター３を更に駆動して、ばねを予負荷し、図１４に示されているように所定の時間にわたってその予負荷を保つ。バックルセンサーが、この場合ではタングがロックされていないことを検出すると、電気モーター４が再び作動し、ローター３を、図１５の停止位置に達するまで反対方向に駆動する。最後のステップは、シートベルト１の停止位置への引込み動作を、乗員が前方にかがむのを終えて着席位置に戻るときの引込み動作から区別するのに必須である。

【0035】

記載の例のそれぞれにおいて、電気モーター４は、スピンドル２がハウジング１６及びハウジング１６に取り付けられたセンサー装置１０に対して相対運動を行う際に生成される信号によって起動される。ローター３が電気モーター４の作動前には静止していることから、この相対運動は、スピンドル２とローター３との相対運動と同一である。電気モーター４が作動すると、スピンドル２が以前動いていたのと同じ方向にローター３を駆動する。センサー装置１０によって検出されるスピンドル２の相対運動は、乗員自身が、例えば停止位置等からシートベルト１を引っ張るか又は音楽をかける際に生じる。代替的には、スピンドル２の相対運動は、ばね１１が、先行するステップにおいて緊縮し、その後拡張して、スピンドル２を好ましくは引込み方向に駆動する場合に、ばね１１によって開始することもできる。これらの場合の全てにおいて、相対運動は、スピンドル２とローター３との間に配置されたばね１１によって可能になる。

【0036】

さらに、スピンドル２のウェビング感応式の制止も、図１６及び図１７に記載されているようなばね１１を用いて実現される。ローター３は、フランジ１４の反対側において、径方向外方に向いたフィンガー２２を備える。スピンドル２には、図１６の左図において読み手の方に向いた軸方向正面において突出部２１が設けられている。

【0037】

図１６において、図７におけるように、シートベルト１を着用している場合の通常使用時のスピンドル２及びローター３の向きが示されている。図１７の矢印によって示されているように、シートベルト１が非常に高い加速度で引き出される場合、突出部２１がフィンガー２２に当接し、それにより、スピンドル２の更なる回転が止まるまで、スピンドル２は、図における反時計回り方向に回転する。ローター３がこの場合では停止された電気モーター４を介して制止されることから、スピンドル２も、突出部２１がフィンガー２２に当接することによって、引出し方向における更なる回転を制止される。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】