JP2000198416A - シ―トベルト巻取り装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 シートベルト巻取り装置の低コスト化と巻取
り動作の安定化を図る。 【解決手段】 乗員のシートベルト装着時には、巻軸３
を電動モータ３１などの回転駆動源４で強制的に回転さ
せてシートベルトの巻取りを行う。乗員の前屈姿勢等に
よるシートベルトの引き出しで第１ねじりコイルばね６
を締付け、シートベルト引き出し後に第１ねじりコイル
ばね６の復原力でシートベルトの巻取りを行うようにす
る。これにより、強弱２種類のぜんまいばねを用いてい
た従来構造に比べて簡略化、安定化が達成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両シートベルト
の自動巻取り装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】車両のシートに着座した乗員を衝突事故
から保護するシートベルトの自動巻取りは、長尺なぜん
まいばねを使って行われているのが通常である。このぜ
んまいばね１つでシートベルトを巻取る巻取り装置にお
いては、ぜんまいばねの弾力で巻取られたシートベルト
が着座乗員の胸部を強く圧迫して、乗員に不快な圧迫感
を与えることがある。そこで、ばね出力の大小異なる２
種類のぜんまいばねを使って、乗員がシートベルトを装
着したときにシートベルト巻取り力を軽減させて乗員の
受ける圧迫感を減少させたシートベルト巻取り装置が知
られている（特公昭６０−３０５７６号公報等）。

【０００３】上記２種類のぜんまいばねは、シートベル
ト巻取り専用でばね力の強い大ぜんまいばねと、乗員が
シートベルトを装着したときだけに作用するばね力の弱
い小ぜんまいばねである。この大小２種類のぜんまいば
ねは、別に配設された切換機構で自動切換されて使用さ
れる。即ち、乗員がシートベルトを装着するときは小ぜ
んまいばねに切り換えられて、小ぜんまいばねの弱いば
ね力でシートベルトが乗員を拘束し、このときに乗員が
受ける圧迫感は小さく、また、乗員が前屈姿勢等で動い
ても小ぜんまいばねが弱いばね力でシートベルトを乗員
の動きに合わせて伸縮させるので、乗員の動きも楽にな
る。また、乗員がシートベルトを外すと大ぜんまいばね
に切り換えられて、シートベルトは大ぜんまいばねの強
いばね力で高速に巻取られる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記のようなシートベ
ルト巻取り装置に使用されるぜんまいばねは、その必要
な剛性、ばね性を確保するためには単価の高いものが必
要であり、このようなぜんまいばねを２個使用したもの
は高価となって高級車仕様に限られているのが現状であ
る。

【０００５】また、大ぜんまいばねでシートベルトを強
制的に巻取るようにしているが、巻取る前のシートベル
トの状態の良否で巻取り不良が発生することがあり、巻
取りの確実性に欠ける。更に、大ぜんまいばねでシート
ベルトを良好に高速で巻取った場合、大ぜんまいばねが
高速で拡径してぜんまいばねを収容するケースの内面に
衝突し、このときの衝突音が不快音となる不具合があ
る。

【０００６】本発明の目的は、ばね力が強くコスト高の
大ぜんまいばねを廃止すると共に、巻取り不良や乗員圧
迫感の改善を可能にしたシートベルト巻取り装置を提供
することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明のシートベルト巻取り装置は、シートベルト
の巻軸とこの巻軸にシートベルト巻取り方向に回転力を
付勢する回転駆動源との間に、回転駆動源が巻軸に回転
力を付勢してシートベルトを巻取り、この巻取り時のト
ルク値が所定値を超えると空転動作してシートベルトの
巻取りを停止させるクラッチ機構と、シートベルトを引
いて巻軸をシートベルト繰出し方向に回転させたときの
回転力で弾性変形すると共に、シートベルトの引っ張り
を解除すると弾性復帰力で巻軸をシートベルト巻取り方
向に回転させる弾性部材を配設したことを特徴とする。

【０００８】ここで、回転駆動源は、後述する電動モー
タが機能及びコンパクト性から望ましいが、油圧系等の
ものであってもよい。また、クラッチ機構は回転駆動源
の一定方向の回転力をシートベルト巻軸に直接に伝達す
るワンウェイクラッチ構造のもので、シートベルトの巻
取り時のトルクが所定値まで大きくなると滑りでクラッ
チオフ状態となって空転動作する。

【０００９】弾性部材は例えば第１ねじりコイルばねや
ぜんまいばねで構成可能であり、これらの弾性変形で乗
員の前屈動作におけるシートベルト繰出し方向の巻軸の
回転を許容する。第１ねじりコイルばねやぜんまいばね
は、その巻数、軸方向寸法及び半径方向寸法を適宜設定
することにより、巻軸の許容回転数ないし回転量を所望
値に設定可能である。

【００１０】クラッチ機構の構造は上記機能を実現でき
る限り任意であるが、例えば、回転駆動源に駆動される
クラッチ入力部材と、上記第１ねじりコイルばねに連結
したクラッチ出力部材と、両部材間に介装されたクラッ
チばねとからなり、クラッチばねを第２ねじりコイルば
ねで構成し、かつ第２ねじりコイルばねの一端をクラッ
チ出力部材に取り付けると共に、第２ねじりコイルばね
のコイル部をクラッチ入力部材の外周に所定の摩擦力で
嵌合させたものとすることができる。クラッチばねとク
ラッチ入力部材との間の摩擦力は、クラッチ機構の空転
開始トルク値に対応させる。

【００１１】上記巻軸とクラッチ機構の間に、巻軸をシ
ートベルトの繰出し方向に回転させるときに、巻軸が１
回転するまでに相互に機械的係合して巻軸の逆回転力で
クラッチ機構を空転動作させる一対のストッパー部材を
配置してもよい。

【００１２】この一対のストッパー部材は、巻軸側とク
ラッチ機構側に１つずつ配置されて、巻軸側のものが巻
軸と共に回転して１回転するまでにクラッチ機構側のも
のに係合すると、クラッチ機構を空転動作させてねじり
コイルばねを過度な締付けから解放する役割を果たす。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下に本発明の第１実施形態を図
１〜図７に基づいて説明し、次いで第２実施形態を図８
（Ａ）、第３実施形態を図８（Ｂ）に基づいてそれぞれ
説明する。

【００１４】図１はシートベルト巻取り装置の縦断面図
が示され、図２はその右側面図である。この巻取り装置
は、図２の鎖線で示すシートベルト１をリール２に巻取
るもので、リール２の中心を貫通してリール２に固定さ
れた巻軸３、巻軸３をシートベルト巻取り方向にのみ回
転させる回転駆動源４、回転駆動源４と巻軸３との間に
配設されたクラッチ機構５と第１ねじりコイルばね６を
有する。

【００１５】巻軸３はハウジング７に回転可能に支持さ
れ、ハウジング７が車両ボディの一部にボルト等で固定
される。ハウジング７から突出する巻軸３の後端部が外
部のロック機構８に連結される。ロック機構８は、車両
のシートベルト装置に常設されるもので、車両衝突時に
巻軸３を固定する。この巻軸３の先端部に同軸に固定さ
れた略円柱状の連結ブロック１１の外周に第１ねじりコ
イルばね６が嵌着され、第１ねじりコイルばね６を介し
て連結ブロック１１がクラッチ機構５に連結される。

【００１６】回転駆動源４は、巻軸３をシートベルト巻
取り方向（図２で反時計方向）にのみ回転させるもの
で、図１に示す実施形態においては一方向に回転する電
動モータ３１の回転軸に連結されたピニオンギア３２に
より減速機構３３を介して減速回転される回転駆動軸３
４が示されるが、これに限らない。回転駆動軸３４は巻
軸３の先端近くに同軸状に配置され、この回転駆動軸３
４の巻軸３側の端部に円柱状のクラッチ入力部材２１が
同軸に固定される。クラッチ入力部材２１の先端部が連
結ブロック１１の前面に回転可能に挿入されて、回転駆
動軸３４、クラッチ入力部材２１、連結ブロック１１、
および巻軸３がそれぞれ同軸に保持される。

【００１７】クラッチ入力部材２１の外周には、円筒状
のクラッチ出力部材２２が相対回転可能に外挿される。
また、クラッチ入力部材２１とクラッチ出力部材２２の
間には、回転・空転切換用のクラッチばね２３が介装さ
れる。これらクラッチ入力部材２１、クラッチ出力部材
２２およびクラッチばね２３により、ベルト巻取り時の
トルク値が所定値を超えたところで空転して巻軸３への
動力伝達を遮断するクラッチ機構５が構成される。

【００１８】連結ブロック１１の具体例を図３に示す
と、これは円柱本体１２の外周一部に円板状のフランジ
１３を一体に突設したもので、フランジ１３の複数箇所
に板厚方向に貫通させたばね止め孔１４が形成され、フ
ランジ１３の前面の円周方向一部に軸方向に突起するス
トッパー部４１が一体に（別部品でもよい）形成され
る。

【００１９】第１ねじりコイルばね６は、図４に示すよ
うなコイル部６ａの片端に半径方向にアーム部６ｂを突
出させ、他端に軸方向にアーム部６ｃを突出させた形状
である。この軸方向アーム部６ｃを連結ブロック１１の
ばね止め孔１４の何れか１つに嵌挿した状態で、コイル
部６ａが円柱本体１２の外周にゆるく嵌挿される。な
お、図面では、ばね止め孔１４を複数箇所に設けている
が、これは第１ねじりコイルばね６のトルクを調整可能
としたものであり、特に調整の必要がなければ、１箇所
のみにばね止め孔１４を設けても構わない。

【００２０】クラッチ出力部材２２の具体例を図５に示
す。クラッチ出力部材２２は、円筒本体２４の先端面一
部に軸方向に形成したばね止めスリット２５と、後端面
一部に軸方向に形成したばね止めスリット２６を有する
もので、その後端面の円周方向一部には軸方向に突起す
るストッパー部４２が一体に（別部品でもよい）形成さ
れている。クラッチ出力部材２２の円筒本体２４は、ク
ラッチ入力部材２１の外周に回転可能に外挿される。

【００２１】クラッチばね２３は図６に示すような第２
ねじりコイルばね２３であって、そのコイル部２３ａの
片端に半径方向にアーム部２３ｂを突出させ、コイル部
２３ａの他端部はアーム部無しの解放端となっている。
コイル部２３ａがクラッチ入力部材２１の外周に所定の
摩擦力で円周方向に摺動可能に圧入され、このコイル部
２３ａを囲うようにクラッチ入力部材２１にクラッチ出
力部材２２の円筒本体２４が嵌挿されて、その前面のば
ね止めスリット２５にクラッチばね２３のアーム部２３
ｂが挿通されて係止される。また、円筒本体２４の後面
のばね止めスリット２６に第１ねじりコイルばね６の半
径方向アーム部６ｂが挿通され係止されて、円筒本体２
４が第１ねじりコイルばね６のコイル部６ａの外周に嵌
挿される。このときの円筒本体２４の後端面と連結ブロ
ック１１のフランジ１３の前面が、図１に示すように一
定の円環状の間隙ｇをもって対向する。この間隙ｇの中
の異なる位置に一対のストッパー部材４１，４２が存在
して、一方が間隙ｇに沿って回転移動すると他方に当接
して従動回転させるようにしてあり、その動作説明は図
７に基づいて後述する。

【００２２】回転駆動軸３４を定方向回転させる電動モ
ータ３１は例えば小型軽量なマイクロモータで、シート
ベルト１の巻取り必要時に入力されるパルス信号で作動
してシートベルト巻取り動作を開始し、図１の鎖線で示
すタイマー３５で決められた時間経過後に作動停止す
る。電動モータ３１を作動させるパルス信号は、例えば
図示しない車両シートに装備されるバックルに配設され
たスイッチで作成すればよい。即ち、乗員がシートベル
トを装着するためにシートベルトのタングをバックルに
差込みロックするとスイッチがオンしてパルス信号が発
信され、電動モータ３１の作動が開始される。また、乗
員がシートベルトを外すためにバックルからタングを抜
いたときにスイッチがオフして、このときに発信される
パルス信号でも電動モータ３１が作動を開始するように
してある。

【００２３】次に、本発明装置の動作を順に説明する。

【００２４】シートに着座した乗員がシートベルトを所
定量繰出し終えた時、一対のストッパー部材４１，４２
が例えば図７（Ａ）に示す位置関係にあると仮定する。
ここで乗員がシートベルトを装着するためにタングをバ
ックルに挿入すると、電動モータ３１が作動開始して回
転駆動軸４３がシートベルト巻取り方向に回転し、同方
向にクラッチ入力部材２１が回転する。この回転始めに
おいてはクラッチ入力部材２１の回転でクラッチばね２
３も一体となって回転し、これに係止されたクラッチ出
力部材２２が一体的に回転し、更には、クラッチ出力部
材２２と第１ねじりコイルばね６で連結された連結ブロ
ック１１と第１ねじりコイルばね６も一体的に回転し
て、巻軸３がシートベルト巻取り方向に回転し、シート
ベルトの巻取りが開始される。第１ねじりコイルばね６
は、上記巻取り中にいずれか一方向（圧縮または伸長方
向）へ締付けられるので、これを相殺し得る逆向きの予
圧をかけた状態でクラッチ出力部材２２と連結ブロック
１１間に介装される。

【００２５】巻取りが開始されてシートベルトが乗員の
胸部を締付け始めると、シートベルト巻取り時のトルク
が急激に増加し始め、このトルク値が所定値を超えると
クラッチばね２３がクラッチ入力部材２１の外周をスリ
ップして、それ以降は回転駆動軸３４とクラッチ入力部
材２１が空転し、クラッチ出力部材２２から巻軸３まで
の部品の回転が停止してシートベルト巻取り動作が終了
する。また、このような巻取り動作が行われるように、
クラッチばね２３とクラッチ入力部材２１との間の摩擦
力が設定される。そして、上記シートベルト巻取り終了
後、電動モータ３１がタイマー設定時間を経過により作
動停止する。このときの一対のストッパー部材４１，４
２の相対位置関係はほとんど変わらず、例えば図７
（Ｂ）のように離隔している。

【００２６】以上のように乗員がシートベルトを装着す
るとき、シートベルトが電動モータ３１で強制的に巻取
られるので、シートベルトの状態の良否にかかわらず確
実に巻取られ、また、電動モータ３１やその回転力を伝
達する各回転部品は大きな騒音を発することなく回転す
るので静かなシートベルト巻取りが可能となる。更に、
電動モータ３１の制御でシートベルト巻取り速度を適値
に調整することが可能であり、このようにすることで構
成部品の損傷が抑制されて耐久性がよくなる。

【００２７】また、乗員がシートベルトを装着したと
き、乗員がシートベルトから受ける圧迫力は、第１ねじ
りコイルばね６の復元力によるばね力だけで決まり、こ
の圧迫力は弱くて乗員に不快な圧迫感を与えない。更
に、シートベルトを装着した乗員が前屈姿勢等で大きく
動いてシートベルトを引っ張ると、第１ねじりコイルば
ね６がソフトなシートベルト巻取り動作をする。

【００２８】乗員が前屈姿勢等によりシートベルトを引
っ張ると、リール２にシートベルト繰出し方向の回転力
が加わり、この回転力で巻軸３が図２の時計方向に逆回
転動作をしてリール２からシートベルトが繰出される。
この巻軸３の逆回転で連結ブロック１１も一体に逆回転
するが、クラッチ出力部材２２は電動モータ３１が停止
して回転駆動軸３４がロック状態にあるので回転せず静
止したままであり、その結果、図７（Ｃ）に示すように
連結ブロック１１のストッパー部材４１が間隙ｇを回転
移動してクラッチ出力部材２２のストッパー部材４２へ
と近付き、この間に第１ねじりコイルばね６が連結ブロ
ック１１で締付けられてばね力が増大する。

【００２９】乗員が前屈姿勢から平常姿勢に動きを戻す
等してシートベルトに加えていた引っ張り力を無くす
と、第１ねじりコイルばね６の復元力で連結ブロック１
１にシートベルト巻取り方向に回転力が付勢されて、連
結ブロック１１と巻軸３が回転してシートベルトが第１
ねじりコイルばね６のばね力だけで巻取られて、シート
ベルトが第１ねじりコイルばね６の弱いばね力で、従っ
て、常にソフトタッチで乗員の胸部を拘束し、圧迫感を
与えない。このようにシートベルトが第１ねじりコイル
ばね６で再度巻取られたときの各ストッパー部材４１，
４２の位置関係を図７（Ｄ）に示す。

【００３０】図７（Ｂ）の状態から連結ブロック１１が
シートベルト繰出し方向に１回転するまでに、連結ブロ
ック１１のストッパー部材４１が静止しているクラッチ
出力部材２２のストッパー部材４２に当接し、それ以後
も連結ブロック１１が回転を継続すると図７（Ｅ）に示
すようにストッパー部材４１がストッパー部材４２を押
してクラッチ出力部材２２を同方向に回転させ、クラッ
チばね２３が静止状態にあるクラッチ入力部材２１の外
周をスリップする（クラッチ機構の空転）。このように
することで、シートベルト繰出し時に第１ねじりコイル
ばね６が過度に締付けられて損傷したり、シートベルト
の再度の巻取り時に動作不良を起こすことが回避され
る。

【００３１】図７（Ｂ）の状態から連結ブロック１１が
シートベルト繰出し方向に回転して両ストッパー部材４
１，４２が当接するまでの連結ブロック１１の回転角の
最大値は、各ストッパー部材４１，４２の円周方向幅で
決まる３６０度未満であり、この最大回転角に至るまで
にシートベルトが繰出す長さを適当に、例えば２０ｃｍ
程度に設定しておけば、乗員が前屈姿勢等で多少動いて
も両ストッパー部材４１，４２が当接することがなく、
上記シートベルト装着後のシートベルト繰出しと巻取り
が円滑に行われる。

【００３２】また、図７（Ｂ）の状態から両ストッパー
部材４１，４２が当接してクラッチばね２３をスリップ
させるまで、乗員が大きくシートベルトを引っ張ること
が特例として考えられる。このような場合、以上の構造
ではシートベルトの第１ねじりコイルばね６による巻取
りができず、乗員の胸の前でシートベルトが弛んだまま
となる不具合が発生する。この不具合の対処策として、
次の手動或いは自動によるシートベルト巻取りが有効で
ある。

【００３３】上記理由で乗員の胸の前でシートベルトが
弛んだままとなると、乗員はシートベルトを過度に引っ
張ったことに気付き、シートベルトを巻取るためにバッ
クルに挿入しているタングをバックルから一旦外す。す
るとバックルから１パルス信号が発信されて電動モータ
３１が作動し、シートベルトの巻取りが開始される。こ
の間に乗員がタングを再度バックルに挿入することでシ
ートベルトの弛みを取ることができる。

【００３４】或いは、図１の鎖線で示すように電動モー
タ３１の制御系にスイッチ回路３６を付加する。スイッ
チ回路３６は、図７（Ｅ）に示すように両ストッパー部
材４１，４２が当接してクラッチばね２３がスリップ回
転する一連の動作をセンサー類で自動検知して、電動モ
ータ３１に１パルス信号を送信して作動させる回路であ
る。このスイッチ回路３６の付加でシートベルトが過度
に引っ張られても、電動モータ３１で自動巻取りが開始
されるので、乗員はシートベルトの不測の弛み発生にい
ちいち煩わされることがない。もしくは、過度の引張り
に気づいた乗員がスイッチを操作することによって、電
動モータ３１を作動させるようにしてもよい。

【００３５】次に本発明の第２実施形態について説明す
る。図８（Ａ）に示すように、この第２実施形態はクラ
ッチ入力部材１２１が内側で、クラッチ出力部材１２２
が外側となっている。第１実施形態ではクラッチ入力部
材２１が内側で、クラッチ出力部材２２が外側であった
から、クラッチ入出力部材の内外が入れ替わった構造で
ある。クラッチばね１２３は第１実施形態と同じ構造で
あって、その一端がクラッチ出力部材１２２に止着され
る。

【００３６】第２実施形態が第１実施形態と大きく相違
する点は、クラッチ出力部材１２２と連結ブロック１１
１との間にストッパー部材が全く存在しないことであ
る。従って、図８（Ａ）で第１ねじりコイルばね１０６
を除去するとクラッチ出力部材１２２と連結ブロック１
１１がまったく自由に相対回転可能である。

【００３７】第１ねじりコイルばね１０６の両端のアー
ム部１０６ｂ，１０６ｃは、クラッチ出力部材１２２と
連結ブロック１１１にそれぞれ止着されている。第１ね
じりコイルばね１０６のコイル部１０６ａは、初期セッ
ト状態においてクラッチ出力部材１２２の内周面からわ
ずかに離間しているが、巻軸３を第１ねじりコイルばね
１０６に抗して繰出し方向に回転させ、すなわち第１ね
じりコイルばね１０６を緩める方向（巻数を減少させる
方向）に回転させると、コイル部１０６ａの外径が拡大
してクラッチ出力部材１２２の内周面に圧着するように
構成されている。なお、クラッチ出力部材１２２と連結
ブロック１１１の間は、アーム部１０６ｃ側が狭く、反
対側のアーム部１０６ｂ側が広い空間となっている。

【００３８】以上の第２実施形態に係るシートベルト巻
取り装置では、クラッチ出力部材１２２と連結ブロック
１１１との間にストッパー部材がないので、シートベル
ト装着状態からの巻軸３の繰出し方向の回転量の規制
は、第１ねじりコイルばね１０６によって行われる。す
なわち、前述のように巻軸３が繰出し方向に回転すると
第１ねじりコイルばね１０６の外径が拡大してクラッチ
出力部材１２２の内周面に圧着するので、この圧着力が
所定値まで増大すると巻軸３が最早回転不能となるので
ある。この第１ねじりコイルばね１０６の回転量規制
は、乗員の最大前屈姿勢まで許容するように、その巻
数、軸方向寸法及び半径方向寸法を適宜設定するとよ
い。例えば、乗員の通常着座状態から第１ねじりコイル
ばね１０６の変形によって繰出可能なシートベルト１の
最大繰出し長さを２０ｃｍとした場合、巻軸３の繰出し
方向の回転数は２〜３回転もあれば十分であるから、そ
のような回転を可能とするように第１ねじりコイルばね
１０６の巻数、軸方向寸法及び半径方向寸法を設定す
る。

【００３９】第１ねじりコイルばね１０６が弾性変形可
能な間は、クラッチばね１２３がスリップしないように
その摩擦係数を設定するのが望ましい。第１ねじりコイ
ルばね１０６がまだ弾性変形可能なうちからクラッチば
ね１２３がスリップすると、第１ねじりコイルばね１０
６の弾性復元力で巻軸３が巻取り方向に回転し終えて
も、シートベルト１に最初よりも大きな弛みが残ってし
まうからである。

【００４０】なお、巻軸３の繰出し方向回転によって第
１ねじりコイルばね１０６に最も大きな力が作用する部
位は、巻軸３側すなわち入力側であるアーム部１０６ｃ
付近であるから、この部分での第１ねじりコイルばね１
０６の無理な変形をできるだけ拘束するために周辺空間
を狭くしておくのがよい。このようにすることにより、
第１ねじりコイルばね１０６の寿命延長が図れる。

【００４１】図８（Ａ）では巻軸３の繰出し方向回転時
に第１ねじりコイルばね１０６のコイル部１０６ａがク
ラッチ出力部材１２２の内周面に圧着するようにした
が、この反対に、繰出し方向回転時に第１ねじりコイル
ばね１０６のコイル部１０６ａが連結ブロック１１１の
外周面に圧着するようにしても同様の結果が得られる。
この場合、巻軸３を繰出し方向に回転させると、第１ね
じりコイルばね１０６は緩める方向（巻数を増大させる
方向）に巻かれる。なお、この場合は第１ねじりコイル
ばね１０６のアーム部１０６ｂに最も大きな力が作用す
るので、周囲空間をアーム部１０６ｂで狭くなるように
する。

【００４２】次に本発明の第３実施形態について説明す
る。図８（Ｂ）に示すように、この実施形態は第２実施
形態の第１ねじりコイルばね１０６に代えてぜんまいば
ね２０６を使用したものである。その他の部分は形状的
に若干第２実施形態と異なるものの、機能的にはほとん
ど変わらない。簡便のため、第２実施形態と同一部分に
は、対応する参照符号の百の位の数字に「１」に代えて
「２」を使用して、ぜんまいばね２０６以外の説明を省
略する。

【００４３】ぜんまいばね２０６の外周端はクラッチ出
力部材２２２の内周面に固定され、内周端は連結ブロッ
ク２１１の外周面に固定されている。乗員の前屈などで
巻軸３が繰出し方向に回転すると、ぜんまいばね２０６
が巻上げられる。乗員が元の姿勢に戻るとぜんまいばね
２０６の復元力で巻軸３が巻取り方向に駆動され、シー
トベルト１の不必要な弛みがなくなる。

【００４４】次に、第２実施形態及び第３実施形態にお
ける電動モータ３１の制御例を図９のフローチャートを
参照して説明する。なお、このモータ制御のために連結
ブロック１１１又は２１１の一部に回転センサ（回転方
向及び回転数の検出）を装着しておく。

【００４５】このフローチャートは自動車の例えばエン
ジンのキースイッチをＯＮ（スタート）にした時にステ
ップ１の初期設定から開始する。ステップ２でシートベ
ルトのバックル解除の有無が判定され、バックル解除で
あればステップ３でモータが瞬間的に駆動され （例え
ばタイマーにより１秒間）、シートベルトに余分な弛み
があった場合にこれを巻取る。なお、一点鎖線で囲むス
テップ２と３を省略する実施形態も可能であでって、こ
の場合はステップ１からステップ４に直ちに移行する。
ステップ４では巻軸３の回転方向からシートベルトの引
出し中か否かが判定され、引出し中であればステップ５
でカウンター経過値Ｘが上限値Ｙ1 よりも大きいか否か
が判定される。カウンター経過値Ｘは例えぱ自動車ドア
を開いた瞬間からの巻軸３の回転数を表す（繰出し方向
が正）。カウンター経過値Ｘが上限値Ｙ1 未満であれば
（シートベルトの弛みが許容範囲内）、引出し中にカウ
ンターの加算が継続される。逆に上限値Ｙ1 以上であれ
ば引出し中でも加算を停止する。ステップ８では巻軸３
の回転方向からシートベルトの巻取り中か否かが判定さ
れ、（第１ねじりコイルばね１０６，ぜんまいばね２０
６による）巻取り中であればステップ９に進む。巻取り
中でも引出し中でもなければ（巻軸停止）、ステップ４
→８→４を繰返す。ステップ９ではカウンター経過値Ｘ
が下限値Ｙ2未満か否かが判定され、（シート後スライ
ドなどにより）未満であればステップ１１に進み、下限
値Ｙ2 以上であればステップ１０で減算が継続される。
ステップ１１ではモータが巻取り方向に駆動され、次の
ステップ１２で第１のカウンター経過値Ｘ1 が検出され
る。ステップ１３は後続のステップ１６での検出を所定
時間ごとに行わせるためのもので、このステップ１３で
経過時間がＴ秒（例えば２秒）以上か否かが判定され、
Ｔ秒以上であればステップ１５に進んで第２のカウンタ
ー経過値Ｘ2 が検出される。ステップ１６ではカウンタ
ー経過値Ｘ1 とカウンター経過値Ｘ2 の大小関係が判定
され、Ｘ1 ＜Ｘ2 であれば巻取り余地ありとしてモータ
駆動を続行したままステップ１２に戻る。反対にＸ2 ≦
Ｘ1 であれば（回転停止又は再引出し）、ステップ１７
に進んでモータが停止される。

【００４６】以上のモータ制御は一例であって、これに
限定されるものではないことは勿論である。例えばステ
ップ２のバックル解除はバックル変化（バックル抜差し
の有無）に置換えてもよく、これによりシートベルト装
着時の迅速で小気味好いボディフィットやシートベルト
を外す時の迅速な巻取り開始が可能になる。

【００４７】次に、図１の減速機構３３の変形例を図１
０に基づき説明する。図１では合計４枚のギアで減速機
構を構成しているためややスペースを必要とするが、図
１０の減速機構３３３ではウォームギヤを使用して省ス
ペース化を図っている。詳しくは、減速機構３３３は電
動モータ３１の回転軸に固定されたウォームギア５１
と、このウォームギア５１に噛合した第１ピニオンギア
５２と、第１ピニオンギア５２と一体同軸の第２ピニオ
ンギア５３と、第２ピニオンギア５３と噛合し回転駆動
軸３４に固定された従動ギア５４で構成される。電動モ
ータ３１の駆動力は、ウォームギア５１→第１ピニオン
ギア５２→第２ピニオンギア５３→従動ギア５４→回転
駆動軸３４の順に伝達される。

【００４８】なお、図１０で３０６は第１ねじりコイル
ばね、３１１は連結ブロック、３２１はクラッチ入力部
材、３２２はクラッチ出力部材、３２３はクラッチばね
である。これらは前述の同名部材と形状が若干異なるも
のの、機能的には同じであるから詳細説明は省略する。

【００４９】以上、本発明の実施形態を説明したが、本
発明は上記実施形態に限らず、回転駆動源４やクラッチ
機構５の構造、第１ねじりコイルばね６，１６６やぜん
まいばね２０６の取付構造などは、その機能を損なうこ
となく変更が可能である。例えば、クラッチ機構５のク
ラッチばね２３のようなクラッチ部品の一部を電動モー
タ３１の減速機構３３に組み込むことも可能である。ま
た、クラッチばね２３，１２３，２２３の一端は必ずし
もクラッチ出力部材２２，１２２，２２２に止着する必
要はなく、クラッチばね２３，１２３，２２３の滑り面
をクラッチ出力部材２２，１２２，２２２に形成して止
着側はクラッチ入力部材２１，１２１，２２１とするこ
とも可能である。但し、この場合はクラッチばね２３，
１２３，２２３の外径側がクラッチロック時の圧着面と
なるので、ばねの耐久性の面で不利とならないような工
夫が必要となる。本発明はさらに、クラッチばね２３，
１２３，２２３と、第１ねじりコイルばね６，１０６
（ぜんまいばね２０６）の配置関係を左右反対とするこ
とも可能である。要するに、図１、図８（Ａ）、図８
（Ｂ）で回転駆動軸３４を巻軸３にし、巻軸３を回転駆
動軸３４とするのである。このようにしても力の伝達経
路に基本的な変更はない。クラッチばね２３，１２３，
２２３の耐久性等を考慮して図１、図８（Ａ）、図８
（Ｂ）の配置関係にしているに過ぎない。また、本発明
で使用する前記弾性部材の例として第１ねじりコイルば
ね６，１６６やぜんまいばね２０６を示したが、これに
限らず単一部材による別種の弾性部材又は複数部材を組
合わせて全体として弾性部材として機能する部材など、
種々の変形が可能である。

【００５０】

【発明の効果】本発明によれば、シートベルトを直接的
に巻取るモータ等の回転駆動源が大小２種類のぜんまい
ばねを使用した従来装置の大ぜんまいばねの機能を有
し、巻取られたシートベルトが手動等で繰出されるとこ
れを自動で巻取る弾性部材（第１ねじりコイルばね又は
ぜんまいばね）が従来装置の小ぜんまいばねの機能を有
し、これら回転駆動源と第１ねじりコイルばねはぜんま
いばねに比べて安価なものの適用が容易で、２つの態様
でシートベルトを自動で巻込むことのできる高性能なシ
ートベルト巻取り装置のコストダウンが可能となる。

【００５１】また、巻軸とクラッチ機構の間に、シート
ベルトを引いて巻軸をシートベルト繰出し方向に回転さ
せるときに巻軸が１回転するまでにクラッチ機構を空転
動作させるストッパー部材を配設することで、第１ねじ
りコイルばねがシートベルト繰出し時に過度に締付けら
れることが無くなって、第１ねじりコイルばねの損傷が
回避される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示すシートベルト巻取り
装置の縦断面図。

【図２】図１装置の側面図。

【図３】同図（Ａ）は図１装置で使用される連結ブロッ
クの拡大正面図、同図（Ｂ）は拡大側面図、同図（Ｃ）
は（Ａ）のＸ−Ｘ線断面図。

【図４】同図（Ａ）は図１装置で使用される第１ねじり
コイルばねの拡大正面図、同図（Ｂ）は拡大側面図。

【図５】同図（Ａ）は図１装置のクラッチ機構で使用さ
れるクラッチ出力部材の拡大正面図、同図（Ｂ）は拡大
平面図、同図（Ｃ）は拡大側面図。

【図６】同図（Ａ）は図１装置のクラッチ機構で使用さ
れるクラッチばね（第２ねじりコイルばね）の拡大正面
図、同図（Ｂ）は拡大側面図。

【図７】同図（Ａ）〜（Ｅ）は図１装置で使用される連
結ブロックとクラッチ出力部材の間の一対のストッパー
部材の各動作の概要を説明するための正面図。

【図８】（Ａ）は本発明の実施形態の第１変形例を示す
断面図、（Ｂ）は本発明の実施形態の第２変形例を示す
断面図。

【図９】本発明の第１変形例におけるモータ制御例を示
すフローチャート。

【図１０】減速機構の変形例を示す図１と同様の断面
図。

【符号の説明】

１ シートベルト ３ 巻軸 ４ 回転駆動源 ５ クラッチ機構 ６ 第１ねじりコイルばね（弾性部材） １１ 連結ブロック ２１ クラッチ入力部材 ２２ クラッチ出力部材 ２３ クラッチばね（第２ねじりコイルばね） ３１ 電動モータ ３３ 減速機構 ３４ 回転駆動軸 ３５ タイマー ３６ スイッチ回路 ４１ ストッパー部材 ４２ ストッパー部材 ５１ ウォームギア ５２ 第１ピニオンギア ５３ 第２ピニオンギア ５４ 従動ギア １０６ ねじりコイルばね １２３ クラッチばね（第２ねじりコイルばね） ２０６ ぜんまいばね（弾性部材） ２２３ クラッチばね（第２ねじりコイルばね） ３３３ 減速機構

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 児玉 良三 京都府京都市右京区梅津西浦町十四番地 サンコール株式会社内 (72)発明者 若原 正人 京都府京都市右京区梅津西浦町十四番地 サンコール株式会社内 Ｆターム(参考） 3D018 PA01 PA05

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シートベルトの巻軸とこの巻軸にシート
   ベルト巻取り方向に回転力を付勢する回転駆動源との間
   に、回転駆動源が巻軸に回転力を付勢してシートベルト
   を巻取り、この巻取り時のトルク値が所定値を超えると
   空転動作してシートベルトの巻取りを停止させるクラッ
   チ機構と、シートベルトを引いて巻軸をシートベルト繰
   出し方向に回転させたときの回転力で弾性変形すると共
   に、シートベルトの引っ張りを解除すると弾性復帰力で
   巻軸をシートベルト巻取り方向に回転させる弾性部材を
   配設したことを特徴とするシートベルト巻取り装置。
2. 【請求項２】 上記弾性部材を第１ねじりコイルばねで
   構成し、乗員の前屈動作におけるシートベルト繰出し方
   向の巻軸の回転を、第１ねじりコイルばねの弾性変形で
   許容するようにした請求項１記載のシートベルト巻取り
   装置。
3. 【請求項３】 上記弾性部材をぜんまいばねで構成し、
   乗員の前屈動作におけるシートベルト繰出し方向の巻軸
   の回転を、ぜんまいばねの弾性変形で許容するようにし
   た請求項１記載のシートベルト巻取り装置。
4. 【請求項４】 クラッチ機構が、回転駆動源に駆動され
   るクラッチ入力部材と、上記弾性部材に連結したクラッ
   チ出力部材と、両部材間に介装されたクラッチばねとか
   らなり、クラッチばねが第２ねじりコイルばねで構成さ
   れ、かつ第２ねじりコイルばねの一端をクラッチ出力部
   材に取り付けると共に、第２ねじりコイルばねのコイル
   部をクラッチ入力部材の外周に所定の摩擦力で嵌合させ
   た請求項１記載のシートベルト巻取り装置。
5. 【請求項５】 上記巻軸とクラッチ機構の間に、巻軸を
   シートベルトの繰出し方向に回転させるときに、巻軸が
   １回転するまでに相互に機械的係合して巻軸の逆回転力
   でクラッチ機構を空転動作させる一対のストッパー部材
   を配置したことを特徴とする請求項１記載のシートベル
   ト巻取り装置。