JP2001260814A

JP2001260814A - 自動車用シートベルトの巻取り装置

Info

Publication number: JP2001260814A
Application number: JP2000074362A
Authority: JP
Inventors: Sadaaki Mitsuo; 貞昭満尾; Masato Wakahara; 正人若原; Tokukazu Akamatsu; 徳和赤松; Kazuhiro Osaki; 和博大崎
Original assignee: Suncall Corp; Tokai Rika Co Ltd
Current assignee: Suncall Corp; Tokai Rika Co Ltd
Priority date: 2000-03-16
Filing date: 2000-03-16
Publication date: 2001-09-26
Anticipated expiration: 2020-03-16
Also published as: DE60108805D1; US20010022330A1; KR20010091927A; CN1314271A; DE60108805T2; CN1172813C; EP1157905A2; EP1157905A3; KR100511848B1; EP1157905B1; JP3396027B2; US6431485B2

Abstract

(57)【要約】【課題】シートベルト装着状態において、シートベル
トの引出し力と巻取り力の両方を軽減できる自動車用シ
ートベルトの巻取り装置を提供する。【解決手段】巻軸り装置２は、巻軸１６をシートベル
ト巻取り方向ａへ付勢する主ゼンマイばね１０、シート
ベルト引き出し方向ｂへの巻軸１６の回転をリング１４
に伝達するばねクラッチ２５、巻軸１６に対して主ゼン
マイばね１０と逆向きの回転付勢力を発生可能な副ゼン
マイばね１４等を備えて、シートベルト装着状態におけ
る引出し力と巻取り力の両方の軽減を実現する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は自動車用シートベ
ルトの巻取り装置に関し、特にシートベルト装着状態に
おいてシートベルトから乗員に作用する拘束力を著しく
軽減したものに関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車用シートベルトは乗員を衝突事
故から保護する為に乗員の身体を座席に拘束するもので
ある。シートベルトの巻取り装置は、シートベルトの巻
取りを行うゼンマイばねを有し、シートベルトの装着時
には、ゼンマイばねのばね力に抗してシートベルトを引
き出し、タングをバックルに挿入する。その状態で、ゼ
ンマイばねのばね力でシートベルトは巻取り方向へ付勢
されているため乗員の胸部が締めつけられ、乗員はシー
トベルトによる圧迫感を覚える。そのため、シートベル
ト装着状態におけるシートベルトの巻取り力を軽減して
胸部の締め付けを緩和し、乗員の圧迫感を軽減してシー
トベルト装着フィーリングを改善する必要がある。

【０００３】そこで、シートベルト巻取り力を軽減する
ため、従来、弾性付勢力の異なる強弱２個のゼンマイば
ねを直列的に組み合わせ、シートベルトの引き出しと収
納時に強弱２個のゼンマイばねを作用させ、シートベル
ト装着状態では、弱いばねのみ作用させて巻取り力を軽
減するようにした巻取り装置が実用に供されている（特
公昭６０−３０５７６号公報）。しかし、この巻取り装
置では、強弱２個のゼンマイばねを用いるので、構造が
複雑化し、製作費も高くなる。

【０００４】そこで、本願出願人は、特開平１０−７８
７８６号公報に示すように、シートベルト装着状態にお
いて、ゼンマイばねの巻取り力に対してばねクラッチに
よりブレーキ力を作用させることで、巻取り力を軽減す
るようにしたシートベルトの巻取り装置を提案した。

【０００５】この巻取り装置は、シートベルト巻取軸に
連動するシャフト、シャフトを巻取り付勢するゼンマイ
ばね、シートベルト装着時にシートベルト巻取り方向へ
回転しないようにソレノイドアクチュエータで規制され
るラチェットホイール、シャフトとラチェットホイール
とに亙って組み込んだばねクラッチとを有する。このば
ねクラッチは、シートベルト装着状態におけるシートベ
ルトの巻取り時に、クラッチばねをトルク伝達状態に
し、シャフトを回転停止状態のラチェットホイールに連
動させることで、クラッチばねの摩擦摺動によりシャフ
トにブレーキ力を作用させ、シャフトの巻取り力を軽減
する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】前記後者の公報に記
載のシートベルトの巻取り装置では、シャフトがシート
ベルト巻取り方向へ回転する際に、ばねクラッチのクラ
ッチばねの摩擦摺動を介してブレーキ作用を得る。しか
し、自動車の振動でクラッチばねの摩擦係数が大きく変
化するため、安定したブレーキ作用（安定した巻取り力
軽減作用）が得られず、シートベルトの圧迫感を十分に
確実に軽減することが難しい。

【０００７】クラッチばねの摩擦摺動を介してブレーキ
作用を得る構成であるから、ブレーキ力を高めるには限
度がある。そのため、シートベルト巻取り性能を高める
為に、ゼンマイばねのばね力を高めることも難しい。し
かも、シートベルトを装着した状態でシートベルトを引
き出す際には、ばねクラッチがほぼ空転状態になり、ラ
チェットホイールも回転するため、シャフトに作用する
巻取り力を全く軽減することができず、ゼンマイばねの
強い巻取り力に抗してシートベルトを引き出すことにな
るので、シートベルトによる圧迫感が強くなる。しか
も、このときラチェットホイールの回転に起因するラチ
ェット音が発生する。

【０００８】本発明の目的は、シートベルト装着直後か
らシートベルトの巻取り力を確実に軽減すること、シー
トベルトを引き出す引き出し力と巻取る巻取り力の両方
を軽減すること、ばね部材の弾性力を活用して前記の軽
減を達成すること、ゼンマイばねのトルクアップを可能
にすること、などである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１の自動車用シ
ートベルトの巻取り装置は、自動車用シートベルトの巻
取り装置において、シートベルト巻取軸に連動する巻軸
と、この巻軸に巻心部が固定され巻軸を巻取り方向へ付
勢する主ゼンマイばねと、前記主ゼンマイばねと逆向き
の回転付勢力を発生可能なバランススプリングとを備え
たことを特徴とするものである。ここで、バランススプ
リングは主ゼンマイばねとほぼ同様で巻数の少ない副ゼ
ンマイばねで構成してもよく、トーションバネで構成し
てもよい。

【００１０】シートベルトを乗員に装着した状態におい
て、バランススプリングで発生させた回転付勢力（これ
は、主ゼンマイばねと逆向きの回転付勢力である）を巻
軸に作用させるように構成することも可能で、そのよう
に構成した場合には、シートベルトの装着後の巻取りの
際に、バランススプリングを巻締めさせることにより巻
軸の巻取り力を軽減することができる。また、その後の
シートベルトの引き出しの際には、前記のように巻締め
られたバランススプリングを解放させる解放弾性力でも
って巻軸を引き出し方向へアシストすることができる。

【００１１】請求項２の自動車用シートベルトの巻取り
装置は、自動車用シートベルト巻取軸に連動する巻軸
と、この巻軸に巻心部が固定され巻軸を巻取り方向へ付
勢する主ゼンマイばねと、前記巻軸に外嵌されたクラッ
チばねとリングとを有しシートベルト引き出し方向への
巻軸の回転をリングに伝達するばねクラッチと、前記リ
ングに一端が固定され且つ主ゼンマイばねと逆向きの回
転付勢力を発生可能なバランススプリングと、前記バラ
ンススプリングの他端が固定され且つシートベルトの巻
取り方向へ回転しないように規制手段で規制可能なラチ
ェットホイールとを備えたことを特徴とするものであ
る。

【００１２】ここで、バランススプリングは、例えば、
主ゼンマイばねと同様の巻数の少ない（例えば、３〜１
０巻き程度）の副ゼンマイばねで構成してもよく、或い
は、この副ゼンマイばねと同等のトーションばねで構成
してもよい。

【００１３】シートベルトを乗員に装着するまでは、規
制手段が作動せず、ラチェットホイールが自由に回転で
きるためバランススプリングは自由状態にある。シート
ベルトを乗員に装着しタングをバックルに連結すると、
規制手段によりラチェットホイールが巻取り方向へ回転
しないように規制される。この状態で、シートベルトの
余りの部分を巻取らせる時、ばねクラッチの摩擦伝達作
用を介して巻軸の回転がリングに伝達されてリングが回
転し、バランススプリングが巻締められる。こうして、
巻軸の巻取り力がバランススプリングの巻締めにより確
実に軽減され、乗員に対してシートベルトから弱い拘束
力しか作用しない。

【００１４】シートベルトを装着した状態で、乗員が体
を動かしてシートベルトを引き出す際には、ばねクラッ
チが伝達状態となり、バランススプリングの解放弾性力
で巻軸がアシストされるため、乗員に対してシートベル
トから弱い拘束力しか作用しない。次に、乗員が体を元
の位置に戻してシートベルトを巻取る際には、前述した
ように、ばねクラッチの摩擦伝達作用を介してバランス
スプリングが巻締められ、巻軸の巻取り力がバランスス
プリングの巻締めにより軽減され、乗員に対して弱い拘
束力しか作用しない。

【００１５】シートベルトを乗員の体から外す際に、タ
ングをバックルから外すと、ラチェットホイールに対す
る規制手段の規制が解除されてラチェットホイールが自
由に回転できるようになるため、バランススプリングが
自由状態となり、シートベルトは主ゼンマイばねの巻取
り力で強力に急速に巻取られる。

【００１６】請求項３の自動車用シートベルトの巻取り
装置は、請求項２の発明において、前記シートベルトの
乗員への装着時にラチェットホイールが回転規制された
状態で巻軸が巻取り方向へ回転するとき、ばねクラッチ
の摩擦伝達作用を介してバランススプリングを巻締める
ことにより、巻軸の巻取り力を軽減することを特徴とす
るものである。シートベルトを乗員に装着後に、通常、
シートベルトの剰余部分が巻き取られる。この場合ラチ
ェットホイールが回転規制された状態で巻軸が巻取り方
向へ回転するとき、ばねクラッチの摩擦伝達作用を介し
てバランススプリングが巻締められ、これにより巻軸の
巻取り力が軽減される。

【００１７】請求項４の自動車用シートベルトの巻取り
装置は、請求項３の発明において、前記シートベルトを
装着し且つラチェットホイールが回転規制された状態で
シートベルトが引き出される時には、ばねクラッチを介
してバランススプリングの解放弾性力で巻軸を引き出し
方向へアシストすることを特徴とするものである。シー
トベルトを装着した状態で乗員の体を動かす場合にはシ
ートベルトが引き出される。この時までに、前述のよう
にバランススプリングは巻締められているので、このシ
ートベルト引き出しの際、ばねクラッチを介してバラン
ススプリングの解放弾性力で巻軸を引き出し方向へアシ
ストすることができるから、乗員には弱い拘束力しか作
用しない。

【００１８】請求項５の自動車用シートベルトの巻取り
装置は、請求項４の発明において、前記シートベルトが
引き出された後に巻取られる時には、ばねクラッチの摩
擦伝達作用を介してバランススプリングを巻締めること
により、巻軸の巻取り力を軽減することを特徴とするも
のである。請求項４のようにシートベルトを引き出し後
に、シートベルトを巻取る際には、請求項３と同様に、
ばねクラッチの摩擦伝達作用を介してバランススプリン
グを巻締めることにより、巻軸の巻取り力を軽減するこ
とができる。

【００１９】請求項６の自動車用シートベルトの巻取り
装置は、請求項２〜５の何れかの発明において、前記バ
ランススプリングがゼンマイばねからなることを特徴と
するものである。バランススプリングをゼンマイばねで
構成するため、例えばバランススプリングを前記リング
とラチェットホイールの間に装着するなどして、巻取り
装置の小型化を図ることができる。

【００２０】請求項７の自動車用シートベルトの巻取り
装置は、請求項２〜５の何れかの発明において、前記バ
ランススプリングがトーションばねからなることを特徴
とするものである。バランススプリングをトーションば
ねで構成するため、バランススプリングの製作費の低減
を図ることができる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につ
いて図面を参照しながら説明する。本実施形態は、自動
車に装備される乗員拘束用のシートベルトを巻取る巻取
り装置に本発明を適用した場合の一例である。尚、図１
の前後左右を前後左右として説明する。

【００２２】図１は本願特有の巻取り装置２を含むシー
トベルト装置１の分解斜視図を示している。このシート
ベルト装置１は、巻取り装置２、ハウジング３、ハウジ
ング３に収容されてシートベルト４を巻取り可能なリー
ル５、リール５に内嵌状に固定され且つリール５を貫通
してハウジング３に回転自在に支持されたシートベルト
巻取軸６（以下、巻取軸６という）等を備えている。

【００２３】図１〜図６に示すように、巻取り装置２
は、主ゼンマイばね１０、ディスク１１、ラチェットホ
イール１２、副ゼンマイばね１３（バランススプリン
グ）、リング１４、クラッチばね１５、巻軸１６、ラチ
ェット爪１７、捩じりばね１８、ソレノイドアクチュエ
ータ１９を備え、これらの部材１０〜１９はハジング３
の右側壁に固定されるケース部材２０の内部に収容され
ている。

【００２４】ケース部材２０の右部のキャプ部２０ａに
主ゼンマイばね１０が収容され、主ゼンマイばね１０の
左側にディスク１１と環状のラチェットホイール１２が
配設されている。ディスク１１はラチェットホイール１
２に固定されており、ラチェットホイール１２の内側に
副ゼンマイばね１３が収容されている。副ゼンマイばね
１３の内側にはリング１４が配設され、リング１４の内
側にクラッチばね１５が配設されている。尚、ディスク
１１がケース部材２０に回転自在に収容されて、ラチェ
ットホイール１２が巻取軸６の軸心回りに回転可能であ
る。

【００２５】巻軸１６は、第１軸部１６ａと、その右側
の第２軸部１６ｂ（第１軸部１６ａよりも小径）と、第
１軸部１６ａの左端付近のフランジ１６ｃとを一体形成
した構造である。第１軸部１６ｄに形成された矩形孔１
６ｄに巻取軸６の右端部の方形連結部６ａが嵌合され、
巻軸１６が巻取軸６に連動連結されている。

【００２６】第１軸部１６ａがクラッチばね１５とリン
グ１４の内側に配設され、第２軸部１６ｂがディスク１
１の挿通孔１１ａを挿通して主ゼンマイばね１０の内側
に配設され、フランジ１６ｃがリング１４の左面に略当
接している。尚、巻軸１６の右端部に右方へ突出する軸
部（図示略）が形成され、この軸部がケース部材２０の
中心部の凹部（図示略）に回転可能に支持されている。

【００２７】ここで、図１の矢印ａはシートベルト４を
巻取る際の巻軸１６（巻取軸６）の回転方向（巻取り方
向）を示し、矢印ｂはシートベルト４を引出す際の巻軸
１６の回転方向（引出し方向）を示している。

【００２８】主ゼンマイばね１０は巻心部１０ａから外
側に巻取り方向ａに向かって巻かれた構造であり、その
内端部を第１軸部１６ｂに形成されたスリット１６ｅに
係合させて巻心部１０ａが巻軸１６に固定され、その外
端部がケース部材２０の内部に形成された係合部２０ｂ
に係合して固定されている。シートベルト４がリール５
に略全て巻取られている状態から引出され、巻軸１６が
引出し方向ｂへ回転すると主ゼンマイばね１０が巻締め
られ、その付勢力により巻取軸６とともに巻軸１６が巻
取り方向ａへ付勢される。

【００２９】副ゼンマイばね１３は内側から外側に引出
し方向ｂに向かって例えば３〜１０回巻かれた構造であ
り、内端部がリング１４に形成されたスリット１４ａに
係合して固定され、その外端部がラチェットホイール１
２に形成されたスリット１２ａに係合して固定されてい
る。この副ゼンマイばね１３は、巻軸１６に対して引出
し方向ｂ（主ゼンマイばね１０と逆向き）の回転付勢力
を発生可能である。

【００３０】クラッチばね１５は、弾性のある線材を略
コイル状に複数回（例えば、２回）密に巻いて構成され
たトーションばねからなり、巻軸１６の第１軸部１６ａ
に摩擦結合可能に圧嵌状に外嵌されている。このクラッ
チばね１５は一端部１５ａから巻取り方向ａに向かって
巻かれ、その他端部１５ｂが上方へ屈曲してリング１４
の内周部分に形成された係合溝１４ｂに係合固定されて
いる。

【００３１】前記巻軸１６とクラッチばね１５とリング
１４は、シートベルト引出し方向ｂへの巻軸１６の回転
をリング１４に伝達するばねクラッチ２５を構成してい
る。即ち、巻軸１６が引出し方向ｂへ回転するとき、巻
軸１６との間に作用する摩擦力によりクラッチばね１５
に巻締まりが生じてばねクラッチ２５が締結状態とな
り、クラッチばね１５と巻軸軸１６がトルク伝達可能に
強力に結合されて、引出し方向ｂへの巻軸１６の回転を
リング１４に確実に伝達する。一方、巻軸１６が巻取り
方向ａへ回転するとき、このばねクラッチ２５の摩擦伝
達作用を介して、巻軸１６の巻取り方向ａの回転力がリ
ング１４に伝達される。ここで、主ゼンマイばね１０の
回転付勢力をＴ１、副ゼンマイばね１３の回転付勢力を
Ｔ２、ばねクラッチ２５の摩擦伝達作用を介してスリッ
プなしに伝達されるトルクをＴ３とした場合、Ｔ１＞Ｔ
３＞Ｔ２の関係が成立している。

【００３２】また、前記ラチェット爪１７と捩じりばね
１８とソレノイドアクチュエータ１９等が、ラチェット
ホイール１２を巻取り方向ａへ回転させないように規制
可能な回転規制機構２６を構成している。ラチェット爪
１７は、枢支部１７ａとアーム部１７ｂとレバー部１７
ｃを一体形成した構造であり、枢支部１７ａがラチェッ
トホイール１２の略下側においてケース部材２０の支軸
部２０ｃに揺動可能に支持され、この枢支部１７ａから
アーム部１７ｂが後方へ延びレバー部１７ｃが下側へ延
びている。

【００３３】捩じりばね１８はケース部材２０のピン部
２０ｄに装着され、この捩じりばね１８によりアーム部
１７ｂがラチェットホイール１２の歯に係合する方向に
付勢されている。ソレノイドアクチュエータ１９は、レ
バー部１７ｃの後側においてケース部材２０に固定さ
れ、その出力部１９ａでレバー部１７ｃを前方へ押動
し、アーム部１７ｂとラチェットホイール１２との係合
を解除可能である。

【００３４】このシートベルト装置１には、図示してい
ないが、シートベルト４に取付けられたタングと、車体
側に固定的に設けられたバックルが設けられ、このタン
グがバックルに連結されるとシートベルト４が乗員に装
着された状態となる。そして、このバックルの連結状態
を検出する検出スイッチとソレノイドアクチュエータ１
９は制御装置（図示略）に電気的に接続され、この制御
装置により、タングとバックルの連結状態に応じてソレ
ノイドアクチュエータ１９が駆動制御される。

【００３５】シートベルト４を装着するまでは、図６に
示すように、ソレノイドアクチュエータ１９がＯＦＦ
で、クラッチ爪１７がラチェットホイール１２から係合
解除されてラチェットホイール１２が自由に回転できる
状態になる。シートベルト４を装着すると（タングがバ
ックルに連結された状態では）、図５に示すように、ソ
レノイドアクチュエータ１９がＯＮとされ、クラッチ爪
１７がラチェットホイール１２に係合してラチェットホ
イール１２が巻取り方向ａへ回転しないように規制され
る。

【００３６】ラチェットホイール１２が自由に回転でき
る状態では、副ゼンマイばね１３に巻締りが生じていな
いため、巻軸１６に対する回転付勢力が発生していな
い。一方、シートベルト４が乗員に装着され、回転規制
機構２６によりラチェットホイール１２が巻取り方向ａ
へ回転しないように規制された状態で、主ゼンマイばね
１０の回転付勢力により巻軸１６が巻取り方向ａに回転
するとき、ばねクラッチ２５の摩擦伝達作用を介してリ
ング１４も巻取り方向ａに回転するため副ゼンマイばね
１３が巻締められ、巻軸１６に対して引出し方向ｂへの
回転付勢力を発生する。

【００３７】尚、巻軸１６に対して副ゼンマイばね１３
による引出し方向ｂへの回転付勢力が発生した場合で
も、その回転付勢力は主ゼンマイばね１０による巻取り
方向ａへの回転付勢力よりも小さくなるように構成され
ている。つまり、ラチェットホイール１２が巻取り方向
ａへ回転しないように規制された状態で、巻軸１６とと
もにリング１４が巻取り方向ａに過剰に回転した場合で
も、副ゼンマイばね１３が所定の回転付勢力（主ゼンマ
イばね１０よりも少し小さな付勢力）を発生させる状態
にまで巻締められると、クラッチばね１５と巻軸１６と
の間に滑りが生じ、これ以上副ゼンマイばね１３が巻締
って回転付勢力が大きくなることはない。

【００３８】前記巻取り装置２の作用・効果について図
７、図８を参照しながら説明する。１）シートベルト４を乗員に装着する際にシートベルト
４を引出す場合、巻取り軸６とともに巻軸１６が引出し
方向ｂに回転するため、ばねクラッチ２５が締結状態と
なり、巻軸１６と一体的にリング１４と副ゼンマイばね
１３を介してラチェットホイール１２が引出し方向ｂに
回転する。ラチェットホイール１２は自由に回転できる
状態であるため、副ゼンマイばね１３は自由状態となり
巻締りが生じておらず、巻軸１６に対して引出し方向ｂ
への回転付勢力を発生していない。つまり、シートベル
ト４の引出し力は、主ゼンマイばね１０の回転付勢力
（トルク）だけが作用する図７の曲線〔Ｉ〕の特性とな
る。

【００３９】２）シートベルト４を乗員に装着した後に
シートベルト４の余分な弛み部分を巻取らせる場合、巻
軸１６が巻取り方向ａに回転するため、ばねクラッチ２
５の摩擦伝達作用を介して巻軸１６の回転がリング１４
に伝達され、リング１４が巻取り方向ａに回転する。回
転規制機構２６によりラチェットホイール１２が巻取り
方向ａへ回転規制された状態であるため、リング１４が
巻取り方向ａに回転すると、副ゼンマイばね１３が巻締
められて、巻軸１６に対して引出し方向ｂへの回転付勢
力を発生する。

【００４０】つまり、シートベルト４を巻取る巻軸１６
の巻取り力は、副ゼンマイばね１３の巻締りにより軽減
されて図７の曲線[II]の特性となり、乗員に対してシー
トベルト４から弱い拘束力しか作用しない。但し、図７
の曲線[II]に示すように、巻取り開始後点Ｐまではクラ
ッチばね１５と巻軸１６の間に滑りが生じず、また、こ
の間において副ゼンマイばね１３の巻締りが略完了す
る。点Ｐ以降の巻取りにおいては、クラッチばね１５と
巻軸１６の間に滑りが発生してブレーキ作用が得られ
る。

【００４１】３〕シートベルト４が乗員にフィットした
状態では、副ゼンマイばね１３の巻締まりが大きくな
り、巻軸１６の巻取り力が小さくなり図７の点Ｑで止ま
っており、シートベルト４は弱い拘束力で乗員に優しく
フィットした状態となる。

【００４２】ここで、図７の曲線[IIa],曲線[IIb] は、
曲線[II]の場合よりもシートベルト４を多く引出して装
着した後にシートベルト４の余分な弛み部分を巻取らせ
る場合の特性を示している。この場合も、シートベルト
４を装着した直後から、副ゼンマイばね１３が巻締めら
れるため、巻軸１６の巻取り力は軽減され曲線[II]と略
同様の特性となる。但し、曲線[II]の場合よりも巻軸１
６が巻取り方向ａに多く回転するが、副ゼンマイばね１
３が所定の回転付勢力を発生させる状態にまで巻締めら
れると、クラッチばね１５と巻軸１６との間に滑りが生
じ、これ以上副ゼンマイばね１３が巻締って回転付勢力
が大きくなることはないため、シートベルト４が乗員に
フィットした場合の拘束力も、曲線[II]を経て収束した
拘束力と略同じになる。

【００４３】４）シートベルト４を乗員に装着した状態
でシートベルト４を引出す場合、副ゼンマイばね１３に
巻締まりが生じている範囲内、例えば、シートベルト４
が 200ｍｍ以内において引出される場合、巻軸１６が引
出し方向ｂに回転するためばねクラッチ２５が締結（伝
達）状態となり、副ゼンマイばね１３による引出し方向
ｂへの回転付勢力がばねクラッチ２５を介して巻軸１６
に伝達される。つまり、巻軸１６の巻取り力は、副ゼン
マイばね１３の解放弾性力でアシストされｄ軽減され、
図の曲線[III],[IV]の特性となり、乗員に対してシート
ベルト４から弱い拘束力しか作用しない。但し、副ゼン
マイばね１３に巻締まりがなくなるまで、例えば、シー
トベルト４が 200ｍｍ以上引出される場合には、図７の
曲線〔Ｉ〕の特性に移行し、主ゼンマイばね１０の回転
付勢力に抗してシートベルト４を引出すことになる。

【００４４】５）シートベルト４を乗員に装着した状態
で、シートベルト４を引出した後に、再度シートベルト
４を巻取らせる場合、前述のように、ばねクラッチ２５
の摩擦伝達作用を介して副ゼンマイばね１３が巻締めら
れ、巻軸１６の巻取り力が副ゼンマイばね１３の巻締め
により軽減されて、図７の曲線[II]，曲線[IIa] ，曲線
[IIb] 等の同等の特性となり、乗員に対してシートベル
ト４から弱い拘束力しか作用しない。

【００４５】６）シートベルト４の装着を解除してシー
トベルト４を巻取らせる場合、先ず、シートベルト４の
解除とともに、回転規制機構２６によるラチェットホイ
ール１２の巻取り方向ａへの回転規制も解除され自由に
回転できる状態になるため、副ゼンマイばね１３が自由
状態となり、巻締まりにより蓄えられていたエネルギー
が解放される。つまり、シートベルト４の解除直後に、
巻軸１６に主ゼンマイばね１０による巻取り方向ａへの
回転付勢力だけが作用するため、巻軸１６の巻取り力が
急激に上昇して図７の曲線[V] の特性となり、シートベ
ルト４は急速に巻取られる。

【００４６】このように、上記巻取り装置２によれば、
特に、シートベルト４を乗員に装着しラチェットホイー
ル１２の巻取り方向ａへの回転が規制された状態におい
て、シートベルト４の装着後の巻取りの際に副ゼンマイ
ばね１３の巻締めを介して巻取り力を軽減することがで
きる（図７、図８の曲線[II]の状態）。

【００４７】しかも、シートベルト４の引き出しの際に
は副ゼンマイばね１３の解放弾性力でもってシートベル
ト４の引き出しをアシストすることができ（図７、図８
の曲線[IV]の状態）、その後の巻取りの際にも副ゼンマ
イばね１３の巻締めを介して巻取り力を軽減できる（図
７、図８の曲線[II]の状態）。こうして、シートベルト
４の装着状態におけるシートベルト４から乗員に作用す
る圧迫感を著しく低減し、シートベルト４の装着フィー
リングを格段に高めることができる。

【００４８】さらに、主ゼンマイばね１０の付勢力の大
小に応じて、副ゼンマイばね１３の特性を自由に設定で
きるから、前記の副ゼンマイばね１３による巻取り力の
軽減や引き出し力アシストの機能を確保しながら、主ゼ
ンマイばね１０の付勢力を強化し、シートベルト４の巻
取り性能を高めることもできる。そして、副ゼンマイば
ね１３の巻取り力軽減作用や引き出し力アシスト作用
は、振動などの影響を受けずに安定した特性に設定する
ことができるため、信頼性に優れた巻取り装置にするこ
とができる。また、副ゼンマイばね１３が解放する間
は、ラチェットホイール１２が回転規制されて回転しな
いから、ラチェット音が発生しない。

【００４９】次に、前記実施形態の変形例について説明
する。１〕バランススプリングとしての前記副ゼンマイばね１
３の代わりに、この副ゼンマイばね１３と同等のトーシ
ョンばねを設けてもよい。２〕回転規制機構２６は一例を示したのもにすぎず、そ
の他種々の回転規制機構を適用可能である。

【００５０】３〕ばねクラッチ２５（クラッチばね１５
とリング１４）を省略してもよい。この場合、副ゼンマ
イばね１３の内端部を巻軸１６に直接結合すればよい。
ばねクラッチ２５を省略しても、上記とほぼ同等の作用
・効果を得ることができる。但し、シートベルト４を装
着した状態で、シートベルト４を過剰に引出した後に巻
取らせる際に、巻軸１６が途中で回転停止してまうのを
防止する為に、副ゼンマイばね１３の巻数を多く設定し
ておくことが望ましい。そして、ばねクラッチ２５を省
略できることから、構造が簡単化し製作コスト的にも有
利になる。

【００５１】尚、本発明の自動車用シートベルトの巻取
り装置は、前記実施形態の巻軸り装置に限らず、本発明
の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を付加した
形態で実施できることは勿論である。

【００５２】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、シートベル
トを乗員に装着した状態において、シートベルトの装着
後の巻取りの際に、バランススプリングを巻締めさせる
ことによって巻取り力を軽減するような構成にしたり、
その後のシートベルトの引き出しの際には、巻締められ
たバランススプリングを解放させる解放弾性力でもって
巻軸を引き出し方向へアシストするような構成にしたり
することが可能になる。バランススプリングのばね特性
の設定如何により、巻取り力軽減作用や引き出し力アシ
スト作用を自由に設定できるから設計の自由度に優れ、
優れた性能の巻取り装置を実現することができる。

【００５３】請求項２の発明によれば、シートベルトを
乗員に装着しラチェットホイールの回転の規制した状態
において、シートベルトの装着後の巻取りの際にバラン
ススプリングの巻締めを介して巻取り力を軽減すること
ができ、シートベルトの引き出しの際にはバランススプ
リングの解放弾性力でもってシートベルトの引き出しを
アシストすることができ、その後の巻取りの際にもバラ
ンススプリングの巻締めを介して巻取り力を軽減するこ
とができる。こうして、シートベルト装着状態における
シートベルトから乗員に作用する圧迫感を著しく低減
し、シートベルト装着フィーリングを格段に高めること
ができる。

【００５４】さらに、主ゼンマイばねの付勢力の大小に
応じて、バランススプリングの特性を自由に設定できる
から、前記のバランススプリングによる巻取り力の軽減
や引き出し力アシストの機能を確保しながら、主ゼンマ
イばねの付勢力を強化し、シートベルト巻取り性能を高
めることもできる。そして、バランススプリングの巻取
り力軽減作用や引き出し力アシスト作用は、振動などの
影響を受けずに安定した特性に設定することができるた
め、信頼性に優れた巻取り装置にすることができる。

【００５５】請求項３の発明によれば、シートベルト装
着状態において、バランススプリングを巻締めることに
より、シートベルトを巻き取る巻取り力を軽減すること
ができる。その他請求項２と同様の効果を奏する。請求
項４の発明によれば、シートベルト装着状態において、
シートベルトの引き出しの際、バランススプリングの解
放弾性力でもって引き出し方向へアシストすることがで
きる。しかも、バランススプリングが解放する間はラチ
ェットホイールが回転しないから、ラチェット音が発生
しない。その他請求項３と同様の効果を奏する。

【００５６】請求項５の発明によれば、シートベルト装
着状態において、シートベルトの引き出し後の巻取りに
おいても、請求項３と同様に、バランススプリングを巻
締めることにより、シートベルトを巻き取る巻取り力を
軽減することができる。その他請求項４と同様の効果を
奏する。

【００５７】請求項６の発明によれば、バランススプリ
ングをゼンマイばねで構成するため、例えばバランスス
プリングを前記リングとラチェットホイールの間に装着
するなどして、巻取り装置の小型化を図ることができ
る。その他請求項２〜５の何れかと同様の効果を奏す
る。請求項７の発明によれば、バランススプリングをト
ーションばねで構成するため、バランススプリングの製
作費の低減を図ることができる。その他請求項２〜５の
何れかと同様の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実発明の実施形態に係るシートベルト装置の
分解斜視図である。

【図２】巻取り装置の斜視図である。

【図３】巻取り装置の要部の斜視図である。

【図４】巻取り装置の要部の分解縦断面図である。

【図５】巻取り装置（ラチェットホイールの回転規制
時）の側面図である。

【図６】巻取り装置（ラチェットホイールの回転規制
時）の側面図である。

【図７】巻取り装置による巻取り力／引出し力の特性図
である。

【図８】各動作における種々の部材の状態を示す図表で
ある。

【符号の説明】

１シートベルト装置２巻取り装置４シートベルト６シートベルト巻取軸１０主ゼンマイばね１２ラチェットホイール１３副ゼンマイばね１４リング１５クラッチばね１６巻軸２５ばねクラッチ２６回転規制機構

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者若原正人京都市右京区梅津西浦町14番地サンコール株式会社内 (72)発明者赤松徳和京都市右京区梅津西浦町14番地サンコール株式会社内 (72)発明者大崎和博京都市右京区梅津西浦町14番地サンコール株式会社内Ｆターム(参考） 3D018 LA06

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】自動車用シートベルトの巻取り装置にお
いて、シートベルト巻取軸に連動する巻軸と、この巻軸に巻心部が固定され巻軸を巻取り方向へ付勢す
る主ゼンマイばねと、前記主ゼンマイばねと逆向きの回転付勢力を発生可能な
バランススプリングとを備えたことを特徴とする自動車
用シートベルトの巻取り装置。
【請求項２】自動車用シートベルト巻取軸に連動する
巻軸と、この巻軸に巻心部が固定され巻軸を巻取り方向へ付勢す
る主ゼンマイばねと、前記巻軸に外嵌されたクラッチばねとリングとを有しシ
ートベルト引き出し方向への巻軸の回転をリングに伝達
するばねクラッチと、前記リングに一端が固定され且つ主ゼンマイばねと逆向
きの回転付勢力を発生可能なバランススプリングと、前記バランススプリングの他端が固定され且つシートベ
ルトの巻取り方向へ回転しないように規制手段で規制可
能なラチェットホイールとを備えたことを特徴とする自
動車用シートベルトの巻取り装置。
【請求項３】前記シートベルトの乗員への装着時にラ
チェットホイールが回転規制された状態で巻軸が巻取り
方向へ回転するとき、ばねクラッチの摩擦伝達作用を介
してバランススプリングを巻締めることにより、巻軸の
巻取り力を軽減することを特徴とする請求項２に記載の
自動車用シートベルトの巻取り装置。
【請求項４】前記シートベルトを装着し且つラチェッ
トホイールが回転規制された状態でシートベルトが引き
出される時には、ばねクラッチを介してバランススプリ
ングの解放弾性力で巻軸を引き出し方向へアシストする
ことを特徴とする請求項３に記載の自動車用シートベル
トの巻取り装置。
【請求項５】前記シートベルトが引き出された後に巻
取られる時には、ばねクラッチの摩擦伝達作用を介して
バランススプリングを巻締めることにより、巻軸の巻取
り力を軽減することを特徴とする請求項４に記載の自動
車用シートベルトの巻取り装置。
【請求項６】前記バランススプリングがゼンマイばね
からなることを特徴とする請求項２〜５の何れかに記載
の自動車用シートベルトの巻取り装置。
【請求項７】前記バランススプリングがトーションば
ねからなることを特徴とする請求項２〜５の何れかに記
載の自動車用シートベルトの巻取り装置。