JP2002173000A - シートベルト巻き取り装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 着用中に乗員に圧迫感を与えず、かつ、緊急
事態発生時には、確実に乗員をシートに拘束できるシー
トベルト巻き取り装置を提供する。 【解決手段】 まず、ステップＳ１１において、バック
ルが係合しているかどうかを判断する。バックルが係合
していないときにはステップＳ１２に移り、シートベル
トが格納状態（格納済み）であるかどうかを判断し、格
納状態で無ければ、ステップＳ１５に移って、シートベ
ルトを巻き取る。シートベルトが格納状態のときは、ス
テップＳ１３に移り、スプールの回転をフリーとする。
バックルが係合しているときは、ステップＳ１５に移
り、衝突予測信号が入ったかどうかを判断し、入ってい
なければステップＳ１３に移り、スプールの回転をフリ
ーとする。衝突予測信号が入ると、ステップＳ１５に移
り、シートベルトの巻き取りを行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、乗用車等におい
て、乗員の安全を確保するために使用されるシートベル
ト巻き取り装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】シートベルト巻き取り装置は、乗用車の
衝突等の事故に際して乗員の安全を確保するために取り
付けが義務付けられ、種々の方式のものが開発されてい
る。そのうち最も構成が簡単なものの例を図４に示す。

【０００３】シートベルト巻き取り装置の一方の側の支
持部であるスプリングカバー２１には、軸受部２１ａが
設けられ、それにスプール２２の軸２２ａが嵌りこんで
回転すると同時に、スプリングにより巻き取り方向への
付勢力を受けるようになっている。スプール２２にはシ
ートベルトが巻きつけられるようになっている。

【０００４】スプール２２の内側には凹状の嵌合部（図
示せず）が設けられ、その中にトーションバー２３の一
端が嵌り込んでいる。トーションバー２３の他端は、ロ
ッキングベース２４に設けられた凹状の嵌合部（図示せ
ず）に嵌りこんでいる。ロッキングベース２４の軸２４
ａは、ロックギア２５の穴部２５ａを貫通し、シートベ
ルト巻き取り装置の他の一方の側の支持部であるリテー
ナー２６の軸受部（図示せず）に嵌りこんでいる。

【０００５】このような機構により、スプール２２は、
結局スプリングカバー２１とリテーナー２６にその回転
軸を支持されたような形態となって回転し、スプリング
の付勢力によりシートベルトを巻き取るようになってい
る。そして、スプリングカバー２１と、リレーナー２６
は、ベースフレーム２８の両端に固定されており、スプ
ール２２はベースフレーム２８の内部に収納されるよう
になっている。

【０００６】これらの構成要素のうち、ロッキングベー
ス２４とロックギア２５は、所定量の相対回転が可能に
なっており、スプリング２９によって、ロックギア２５
がロッキングベース２４に対して相対的にシートベルト
の巻き戻し方向に付勢されて、相対回転の限界に達する
ような状態になっている。

【０００７】通常の状態では、スプリングの力によりス
プール２２が巻き取られ、それにつれてロッキングベー
ス２４が巻き戻し方向に回転しても、もともと、その回
転方向には、前述のように、ロックギア２５がロッキン
グベース２４に対して相対回転の限界に達するような状
態になっているので、ロックギア２５はロッキングベー
ス２２と一体となって回転する。

【０００８】また、通常の状態でシートベルトが引き出
されるときは、ロックギア２５の回転の抵抗となるもの
はないので、スプリング２９の付勢力に打ち勝つことが
できず、ロックギア２５はロッキングベース２２と一体
となって回転する。

【０００９】衝突等により、急激なシートベルトの巻き
戻しが発生すると、ロックギア２５の中に収納されてい
るフライホイール３０がスプリング３１の付勢力に打ち
勝って移動し、その結果、ロックギア２５がリテーナー
２６に対して相対回転ができなくなり、回転が停止され
る。

【００１０】すると、ロッキングベース２４がスプリン
グ２９の付勢力に抗して、ロックギア２５に対して相対
回転する。この相対回転によって、ロッキングベース２
４に収納されているパウル３２が外側に飛び出すように
メカニズムが構成されており、外側に飛び出したパウル
３２のギアがベースフレーム２３に形成されたギア部２
８ａに係合し、これによりロッキングベース２４の回転
も停止される。

【００１１】よって、トーションバー２３の回転も停止
し、スプール２２はトーションバー２３の捩れに対応す
るだけの回転のみが許されることになる。従って、以後
は、シートベルトは引き出されるにつれて増大する張力
を受けながら回転する。以上説明したロック機構は、通
常、「ウェブセンサによるロック機構」と呼ばれてい
る。

【００１２】以上の説明は、シートベルト巻き取り装置
の概要を示したものであり、例えば、フライホイール３
０の移動によりロックギア２５の回転を止める機構、パ
ウル３２を外側に押し出す機構には複雑な機構が用いら
れているが、シートベルト巻き取り装置は周知・慣用の
ものであり、当業者にとってこれ以上の詳しい説明は不
要と思われるし、本発明の主要部分と関係がない事項な
ので、これ以上の詳しい説明を省略する。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】また、シートベルトの
巻き取りにスプリングを利用し、シートベルトの着用中
にシートベルトにテンションをかけているので、乗員に
圧迫感を与えるという問題点があった。また、シートベ
ルトの巻き取りにモータを使用しているものも開発され
ているが、やはり、シートベルトの着用中にシートベル
トにテンションをかけているので、乗員に圧迫感を与え
るという問題点は解決されなかった。

【００１４】加えて、従来のシートベルトロック機構に
おいては、実際にシートベルトが急激に引き出されてか
らロック機構が作動するので、ロック機構が作動するま
でに遅れが生じることがあった。

【００１５】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、着用中に乗員に圧迫感を与えず、かつ、緊急事
態発生時には、確実に乗員をシートに拘束でき、迅速に
ロック機構を作動させるシートベルト巻き取り装置を提
供することを課題とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
の第１の手段は、シートベルトをモーターにより巻き取
る機能を備えたシートベルト巻き取り装置であって、衝
突予測装置よりの衝突予測信号を受けたときのみ、シー
トベルトの巻き取りを行うことを特徴とするシートベル
ト巻取装置（請求項１）である。

【００１７】本手段においては、衝突予測装置よりの衝
突予測信号を受けたときのみ、シートベルトの巻き取り
を行う。衝突予測装置は、前方車両との車間距離や車両
速度、車両加速度等を検出して、実際に衝突が発生する
前に衝突発生の可能性を予測して衝突予測信号を出すも
のである。よって、衝突予測信号を受けてからシートベ
ルトの巻き取りを行っても、十分乗員をシートに拘束す
るまで、シートベルトを巻き取ることができる。よっ
て、衝突予測信号が発生しない定常状態では、シートベ
ルトの巻き取りを行わず、弛みを残したままにしておく
ことができ、乗員に圧迫感を与えることが無くなる。ま
た、実際に衝突が起こらず、衝突予測信号が解除された
場合は、シートベルトを巻き戻し、再び弛みを作ってや
るようにすればよい。

【００１８】前記課題を解決するための第２の手段は、
前記第１の手段であって、シートベルトをモーターによ
り巻き取るとき以外は、シートベルトがフリーとされて
いることを特徴とするもの（請求項２)である。

【００１９】本手段においては、衝突予測信号を受けて
シートベルトが巻き取られるとき意外は、シートベルト
がフリーとされ、スプールの回転負荷がシートベルトに
かからないようになっている。よって、シートベルトが
引き出される際の負荷となるものがなく、人間に拘束感
を与えないようにすることができる。

【００２０】前記課題を解決する第３の手段は、前記第
１の手段又は前記第２の手段のいずれかであって、シー
トベルト巻き取りを行った後又は巻き取りの途中で、シ
ートベルトの引き出しをロックする機能を有してなるこ
とを特徴とするシートベルト巻き取り装置（請求項３）
である。

【００２１】本手段においては、シートベルト巻き取り
を行った後又は巻き取りの途中で、シートベルトの引き
出しをロックする機能を有しているので、実際に衝突が
発生した場合に、従来の「ウェブセンサによるロック機
構」のように、シートベルトがある程度引き出されるこ
とがない。よって、乗員の拘束を確実に行うことができ
る。

【００２２】前記課題を解決するための第４の手段は、
前記第３の手段であって、前記シートベルト巻き取り装
置の、巻き戻し方向への回転をロックする機構が、シー
トベルト巻き取り装置の回転軸に直結、又は直結したギ
アに噛み合うようにして設けられ、その外周にラチェッ
ト機構に用いられる鋸歯状の歯を有するラチェット歯車
と、当該鋸歯状の歯に係合可能に設けられたパウルと、
当該パウルを当該鋸歯状の歯に係合させたり係合を解い
たりするように駆動するレバーと、当該レバーを、トル
クリミッターを介して駆動する回転体と、当該回転体を
駆動するモーターとを有してなることを特徴とするもの
（請求項４）である。

【００２３】本手段においては、定常状態では、モータ
ーの回転位置は、パウルがラチェット歯車の鋸歯状の歯
に係合しない位置とされている。衝突予測装置信号が入
ると、モーターが回転し、それに伴って回転体が回転す
る。それによってレバーが駆動され、パウルをラチェッ
ト歯車の鋸歯状の歯に係合する位置まで駆動する。これ
により、パウルとラチェット歯車がラチェット機構を構
成し、ラチェット歯車はシートベルトの巻き取り方向へ
の回転は可能であるが巻き戻し方向への回転は不可能な
状態になる。よって、ラチェット歯車に直結されたりギ
アを介して結合されているシートベルト巻き取り装置の
回転軸も、シートベルト巻き戻し方向への回転が阻止さ
れる。

【００２４】この場合、モーターは回転しつづけるが、
回転体とレバーとの間にはトルクリミッターが設けられ
ているので、パウルがラチェット歯車に押し付けられる
力はトルクリミッターにより決定される力に制限され、
ラチェット歯車のシートベルト巻き取り方向への回転を
妨げたり、レバー等を破損させたりすることがない。

【００２５】前記課題を解決するための第５の手段は、
前記第３の手段であって、前記シートベルト巻き取り装
置の、巻き戻し方向への回転をロックする機構が、シー
トベルト巻き取り装置の回転軸に直結、又は直結したギ
アに噛み合うようにして設けられ、その外周にラチェッ
ト機構に用いられる鋸歯状の歯を有するラチェット歯車
と、当該鋸歯状の歯に係合可能に設けられたパウルと、
当該パウルを当該鋸歯状の歯に係合させたり係合を解い
たりするように駆動するレバーと、当該レバーを駆動す
る回転体と、当該回転体を駆動するトルクリミッター付
きモーターとを有してなることを特徴とするもの（請求
項５）である。

【００２６】本手段は、前記第４の手段とは、レバーと
回転体との間にトルクリミッターを設ける代わりに、ト
ルクリミッター付きモーターを使用している点が異なる
のみであり、他の機構は同じであるので、基本的な作用
効果は前記第４の手段と同じである。本手段において
は、標準のトルクリミッター付きモーターを使用してい
るので、特別にトルクリミット機構を設ける必要はな
い。なお、モーターのトルクリミッターは機械的なもの
でなく、電流の最大値を制限したものでもよい。

【００２７】前記課題を解決するための第６の手段は、
前記第３の手段であって、前記シートベルト巻き取り装
置の、巻き戻し方向への回転をロックする機構が、シー
トベルト巻き取り装置の回転軸に直結、又は直結したギ
アに噛み合うようにして設けられ、その外周にラチェッ
ト機構に用いられる鋸歯状の歯を有するラチェット歯車
と、当該鋸歯状の歯に係合可能に設けられ、回動軸を中
心として回動するパウルと、当該パウルを当該鋸歯状の
歯に係合させたり係合を解いたりするように、弾性体を
介して駆動する駆動機構を有してなることを特徴とする
もの（請求項６）である。

【００２８】本手段においては、定常状態では、駆動装
置により駆動されるパウルの位置は、パウルがラチェッ
ト歯車の鋸歯状の歯に係合しない位置とされている。衝
突予測装置信号が入ると、駆動装置が作動し、それによ
って弾性体を介してレバーが駆動され、パウルをラチェ
ット歯車の鋸歯状の歯に係合する位置まで回動させる。
これにより、パウルとラチェット歯車がラチェット機構
を構成し、ラチェット歯車はシートベルトの巻き取り方
向への回転は可能であるが巻き戻し方向への回転は不可
能な状態になる。よって、ラチェット歯車に直結された
りギアを介して結合されているシートベルト巻き取り装
置の回転軸も、シートベルト巻き戻し方向への回転が阻
止される。

【００２９】この場合、駆動装置とレバーとの間には弾
性体が設けられているので、ラチェット歯車のシートベ
ルト巻き取り方向へ回転しようとする力は弾性体により
吸収され、回転が妨げられることがない。

【００３０】前記課題を解決するための第７の手段は、
前記第３の手段であって、シートベルトの急激な引き出
しを検知して、シートベルトの引き出しをロックする機
構（ウェブセンサによるロック機構）を有するものにお
いて、前記シートベルト巻き取り装置の、巻き戻し方向
への回転をロックする機構が、前記ウェブセンサによる
ロック機構を動作させるものであることを特徴とするも
の（請求項７）である。

【００３１】本手段においては、既に組み込まれている
ウェブセンサによるロック機構を利用して、巻き戻し方
向への回転をロックするようにしているので、追加する
機器が少なくて済み、構成が簡単となる。

【００３２】前記課題を解決するための第８の手段は、
前記第１の手段から第７の手段のいずれかであって、モ
ーター軸と、シートベルトが巻き取られるスプール軸と
の機械的結合は、モーターが駆動されないときには外れ
るようにされていることを特徴とするもの（請求項８）
である。

【００３３】本手段によれば、モーターが駆動されてい
ないときは、モーターがシートベルト引き出しの際の負
荷となったり、リターンスプリングの負荷となったりす
ることが無く、スムースにシートベルト巻き取り装置の
駆動を行うことができる。

【００３４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態の例を
図を用いて説明する。以下の実施の形態のいずれにおい
ても、シートベルト巻き取り部の基本的な構成は図４に
示した従来例と同じであるので、図４と異なる部分のみ
の説明を行う。

【００３５】まず、本発明の実施の形態のいずれにおい
ても、モーターによる巻き取り装置が付属しているの
で、この部分の例を図５以下を用いて説明する。

【００３６】図５は、本発明の実施の形態の１例である
シートベルト巻き取り装置の、モーター部の分解斜視
図、図６はその組立図である。図２、図３において、４
１はリテーナー、４２はモーター、４３はモーターギ
ア、４４はＬギア、４５はＳギア、４５ａはローラー保
持部、４６は保持部材、４７はローラー、４８はコネク
トギア、４９はブッシュギア、４９ａは摺動部、４９ｂ
はスプライン部、５０はリターンスプリング、５１はス
プリングカバー、５２は回転方向検出スイッチ、５２ａ
はスイッチプレート、５２ｂはスイッチスプリング、５
３はリミットスイッチ、５４はカバーである。図６
（ａ）はカバー４４を外した状態でカバー５４側から見
た正面図、（ｂ）は（ａ）における切断線Ａ−Ａ’に沿
って切断した断面を示す。

【００３７】図４に示すシートベルト巻き取り装置に図
５、図６に示すモーター部を取り付けるには、図４のス
プリングカバー２１を取り外し、その代わりに図５、図
６に示される部材を取り付ければよい。

【００３８】リテーナー４１に取り付けられたモーター
４２の駆動力は、モーターギア４３からＬギア４４に伝
達される。そして、後に述べるように、Ｓギア４５、保
持部材４６、ローラー４７で構成されるクラッチ機構を
介してＳギア４５に伝達され、Ｓギア４５からコネクト
ギア４８を介してブッシュギア４９に伝達される。図６
に示されるように、ブッシュギア４９の回転軸にはリタ
ーンスプリング５０が結合されており、ブッシュギア４
９の回転を、シートベルトの巻き取り方向に付勢してい
る。そして、ブッシュギア４９のスプライン部４９ｂ
に、図４に示すスプール２２の軸２２ａが嵌まり込んで
いる。なお、Ｌギア４４、Ｓギア４５、保持部材４６は
リテーナー４１に設けられた回転軸に同軸状に保持さ
れ、コネクトギア４８はリテーナー４１に設けられた別
の回転軸に保持されている。ブッシュギア４９はカバー
５４に設けられた回転軸に保持されている。

【００３９】ブッシュギア４９には摺動部４９ａが設け
られ、その外周部に回転方向検出スイッチ５２のスイッ
チスプリング５２ｂが弾接している。そして、ブッシュ
ギア４９の回転方向に応じて、スイッチプレート５２ａ
が時計回り又は反時計周りに回動する。ブッシュギア４
９がシートベルトが引き出される方向に回転したとき、
スイッチプレート５２ａのストライカー部がリミットス
イッチ５３の接点をオンとするように作動させるように
なっている。このリミットスイッチプレート５２ａも、
リテーナー４１に保持されている。

【００４０】モーター４２は１方向回転のモーターであ
り、シートベルトを巻き取る方向、すなわち、リターン
スプリング５０の付勢方向と同一方向に駆動されるよう
になっている。

【００４１】図７にＬギア４４の構造図を示す。以下の
図面においても、前出の図面に表された部位には同じ符
号を付してその説明を省略する。Ｌギア４４は外周にモ
ーターギア４３と噛み合う歯車が切られたドーナツ型を
しており、その内部に、Ｓギア４５、保持部材４６の一
部とローラー４７を収納するようになっている。さらに
詳しく説明すると、内径部の断面は図に示すようにＴ字
型をしており、両側の内径の大きい部分に、それぞれＳ
ギア４５と保持部材４６が嵌まり込み、中央部の径の小
さい部分がローラー４７と接する部分となっている。

【００４２】図８にＳギア４５の構造図を示す。図８に
おいて、４５ｂはギア部、４５ｃは拡径部である。Ｓギ
ア４５は、コネクトギア４８と噛み合うギア部４５ｂ
と、それに隣接しＬギア４４の内径よりわずかに小さい
外径を有する拡径部４５ｃを主要部としてなり、拡径部
４５ｃには、３個のローラー保持部４５ａが設けられて
いる。拡径部４５ｂがＬギア４の内径の大きな部分に内
部に嵌まり込む。ローラー保持部４５ａにはローラー４
７が嵌め込まれて、このローラー４７は、Ｌギア４４の
内径の小さい部分と、後述する保持部材４６の切り欠き
部との間に収納されるようになっている。さらに、ロー
ラー保持部４５ａの先端は、後述する保持部材４６に設
けられた円弧状の長穴に嵌まり込むようになっている。

【００４３】図９に保持部材４６の構造図を示す。図９
において、４６ａは切り欠き部、４６ｂは長穴、４６ｃ
は突出部である。保持部材４６の外径は、Ｌギア４４の
内径の大きな部分の内径よりわずかに小さくされてお
り、Ｌギア４４の内径の大きな部分中に嵌まり込むよう
になっている。さらにＳギア４５には、Ｌギア４４の内
径の小さい部分の内径よりわずかに小さい外径を有す
る、扇風機の羽根状の突出部４６ｃが設けられている。
そして、これにより、突出部４６ｃが設けられていない
部分には、３個の切り欠き部４６ａが形成されている。
切り欠き部４６ａには、円弧状の長穴４６ｂがそれぞれ
形成されており、この長穴４６ｂには、前述のようにＳ
ギア４４のローラー保持部４５ａが嵌まり込むようにな
っている。

【００４４】Ｓギア５のローラー保持部４５ａに保持さ
れたローラー４７は、Ｌギア４６の内径の小さい部分と
切り欠き部４６ａの間に収納される。図９に示すよう
に、切り欠き部４６ａの形状は、その１端（図では反時
計回り側の端）では、Ｌギア４６の内径部と突出部４６
ｃで挟まれる切り欠き部４６ａの空間が、ローラー４７
の直径よりも小さくなり、他端（図では時計回り側の
端）では、この空間がローラー４７の直径よりも大きく
なるようになっている。

【００４５】ローラー４７は、Ｓギア４５の回転に伴っ
て、ローラー保持部４５ａに保持されて、保持部材４６
の軸（Ｌギア４４とＳギア４５の軸でもある）を中心に
して公転するが、この際、ローラー４７の外周部がＬギ
ア４４の内径の小さい部分に当接して自転又は滑動しな
がら、ローラー４７が公転するように、ローラー保持部
４５ａの位置が決定されている。

【００４６】このように構成されたＳギア４５、保持部
材４６、ローラー４７がＬギア４４の内部に収納されて
クラッチ機構を構成するが、その作動を図２０を使用し
て説明する。図２０においては、説明を分かりやすくす
るために、断面図を除いて、各部品が透明であると仮定
してその主要部を表している。図２０（ａ）は組立図を
示すものである。Ｌギア４４の内径の大きな部分に、右
側からＳギア４５が、左側から保持部材４６が嵌まり込
み、ローラー保持部４５ａに回転自在に保持されたロー
ラー４７が、Ｌギア４３の内径の小さい部分の内周に当
接している。ローラー保持部４５ａは、保持部材４６に
設けられた長穴４６ｂに嵌まり込んでいる。

【００４７】モーター４２が駆動されず、かつシートベ
ルトに引き出し力がかけられていない状態では、リター
ンスプリング５０の付勢力が働いてシートベルトを巻き
取る。このときの巻き取り力が、人間に圧迫感を与えな
いような弱い力に設定されている。この付勢力によりブ
ッシュギア４９が回転すると、その回転はＳギアに伝達
され、Ｓギアが反時計回りに回転する。

【００４８】すると、ローラー保持部４５ａに保持され
たローラーがＬギア４４の内周面とのフリクションによ
り自転しながら、Ｓギア４５の軸を中心として公転して
移動し、保持部材４６の突出部４６ｃにぶつかり、保持
部材４６に反時計回りの回転力を与える。保持部材４６
は、その軸に回転自在に保持されているため、ローラー
４７から回転力を与えられるとほとんど抵抗なく回転す
る。

【００４９】最終的には、ローラー４７がＬギア４４の
内周部と保持部材４６の突出部４６ｃとの間に挟まるこ
とになるが、保持部材４６がほとんど抵抗なくＳギア４
５と共に回転することになるので、ローラー４７とＬギ
ア４４の内周面とのフリクションは増加しない。従っ
て、Ｓギア４５が回転したとき、ローラー４７はＬギア
４４の内周面に沿って滑動又は回転し、Ｌギア４４には
Ｓギア４５の回転力は伝達されない。逆にいえば、リタ
ーンスプリング５０のみによってシートベルトの巻き取
りが行われているときには、モーター４２は、その負荷
とならないことになる。よって、小さなトルクによっ
て、シートベルトを巻き取ることが可能となる。

【００５０】図２０（ｂ）は、外力によりシートベルト
の引き出しが行われた場合の動作を示す図である。この
場合、Ｓギア４５は、矢印のように反時計回りに駆動さ
れる。すると、ローラー保持部４５ａに保持されたロー
ラーがＬギア４４の内周面とのフリクションにより自転
しながら、Ｓギア４５の軸を中心として公転して移動
し、保持部材４６の突出部４６ｃにぶつかり、保持部材
４６に時計回りの回転力を与える。保持部材４６は、そ
の軸に回転自在に保持されているため、ローラー４７か
ら回転力を与えられるとほとんど抵抗なく回転する。

【００５１】この場合は、前記（ａ）で説明した場合と
異なり、ローラー４７は、Ｌギア４６の内径部と突出部
４６ｃで挟まれる切り欠き部４６ａの空間が、ローラー
４７の直径よりも大きくされている側で突出部４６ｃに
ぶつかる。よって、ローラー４７がＬギア４６の内径部
と突出部４６ｃで挟まれることがないので、ローラー４
７のフリクションが増すことがない。

【００５２】従って、Ｓギア４５が回転したとき、ロー
ラー４７はＬギア４４の内周面に沿って滑動又は回転
し、Ｌギア４４にはＳギア４５の回転力は伝達されな
い。逆にいえば、外力によってシートベルトの引き出し
が行われているときには、モーター４２は、その負荷と
ならないことになる。よって、人間がシートベルトを引
き出す場合にも、モーター４２がその負荷とならないの
で、小さな力で引き出しが可能となる。また、上記の動
作はモーター４２の駆動中でも行われるので、モーター
４２の駆動中においても、容易にシートベルトを引き出
すことができる。

【００５３】図２０（ｃ）は、外部からシートベルトの
引き出しが行われていない状態で、モーター４２による
巻き取り駆動が行われている状態を示すものである。
（ａ）で説明したように、初期状態においては、リター
ンスプリング５０の付勢力により、ローラー４７はＬギ
ア４４の内周部と保持部材４６の突出部４６ｃとの間
に、フリクションを増大させない状態で挟まっている。

【００５４】この状態において、Ｌギア４４が矢印のよ
うに反時計方向に駆動されると、ローラー７をＬギア４
４の内周部と保持部材４６の突出部４６ｃとの間にさら
に挟み込むような力が作用する。この力はローラー４７
を介して突出部４６ｃを押すことになるので、保持部材
４６がＳギア４５に対して相対的に反時計回りに回転
し、ローラー４７が挟み込まれる空間を広げようとす
る。しかしながら、Ｓギア４５のローラー保持部４５ａ
が保持部材４６の長穴４６ｂ中に嵌まり込んでいるた
め、Ｓギア５と保持部材４６との相対的な回転量は長穴
４６ｂの寸法によって規制され、所定値以上にはならな
い。

【００５５】よって、この相対的な回転量が最大値に達
した状態で、ローラー４７がＬギア４４の内周部と保持
部材４６の突出部４６ｃとの間に挟み込まれ、ローラー
４７とＬギア４４の内周面とのフリクションが大きくな
る。よって、ローラー４７は滑動も回転もできなくな
り、Ｌギア４の回転力がローラー４７とローラー保持部
材４５ａを介してＳギア４５に伝達される。この回転力
は最終的にはブッシュギア４９に伝達され、シートベル
トの巻き取りが行われる。モーター４２のシートベルト
巻き取り力は、リターンスプリング５０のシートベルト
巻き取り力より大きく設定されているので、モーター４
２を駆動したときは、大きな巻き取り力でシートベルト
の巻き取りを行うことができる。

【００５６】以上の説明をまとめると、このクラッチ機
構は、外力によりシートベルトが引き出される方向に駆
動されたとき、又はモーターがシートベルトを巻き取る
方向に駆動されていないときには、モーターとシートベ
ルトとの間の機械的な動力伝達経路を切り離す機能を有
しているものである。すなわち、モーターが駆動されて
いないときには、モーターがシートベルト引き出しの際
の負荷となったり、リターンスプリングの負荷となった
りすることが無く、スムースにシートベルト巻き取り装
置の駆動を行うことができる。

【００５７】以上、図４と図５の構成部品を組み立てて
構成されるシートベルト巻き取り装置を前提として、本
発明の実施の形態であるロック機構の例を説明する。図
２は、本発明の実施の形態における第１のロック機構の
例を示す概要図である。図２において、１はラチェット
歯車、２は支持台、３は貫通穴、４はパウル、５は穴、
６はレバー、７は回転体、８は溝、９はモーターであ
る。

【００５８】ラチェット歯車１はスプール２２の軸２２
ａに取り付けてもよいし、ロッキングベース２４の軸２
４ａに取り付けてもよい。さらには、ロックギア２５が
そのまま利用できる場合には、それを利用してもよい。
また、スプール２２の軸２２ａ、ロッキングベース２４
の軸２４ａに取り付けられたギアに、ギア機構を介して
結合させるようにしてもよい。いずれにしろ、ラチェッ
ト歯車１は、スプール２２と一体に回転するか、トーシ
ョンバー２３を介して結合されて回転するようになって
いる。ラチェット歯車１の外周には、通常のラチェット
に用いられる鋸歯状の歯が設けられている。

【００５９】支持台２は、ベースフレーム２８に取り付
けられるかベースフレーム２８の一部として構成され、
その一部には貫通穴３が開けられ、この貫通穴３に、図
に示すような鍵型のパウル４が嵌め込まれ、貫通穴３に
沿って摺動可能なようになっている。パウル４には穴５
が設けられており、これに弾性体であるレバー６が嵌り
こんでいる。レバー６の他端側は、回転体７に設けられ
た溝８に沿って、３／４円周程度巻き付いており、その
弾性力により、溝８を締め付けて、溝８との間に摩擦力
を発生するようになっている。この摩擦力を超える力が
レバー６と溝８との間に加わると、両者の間に滑りが生
じる。すなわち、この部分がトルクリミッターを形成し
ている。回転体７はモーター９により回転される。

【００６０】通常状態では、パウル４とレバー６は２点
鎖線で示されるような位置にあり、ラチェット歯車１の
鋸歯状の歯とは噛み合わないようになっているので、シ
ートベルト巻き取り装置は、図２に示す機構から何らの
拘束を受けることなく作動する。

【００６１】衝突予測装置から衝突予測信号が発せられ
ると、モーター９が図２の反時計回り方向に回転し、そ
れにより、レバー６を介してパウル４が上方に持ち上げ
られ、図２に実線で示すように、ラチェット歯車１の鋸
歯状の歯と接する位置に移動する。この状態で、レバー
６と回転体４の溝８との間に滑りが生じ、モーター９が
回転していても、パウル４はその位置に止まる。

【００６２】この状態で、シートベルトを巻き戻す方向
への回転力がかかると、ラチェット歯車１が図２におけ
る反時計方向に回転しようとするが、ラチェット歯車１
の鋸歯状の歯の段部とパウル４が接触し、パウル４は、
貫通穴３によって、横方向への移動を拘束されているの
で、結局ラチェット歯車１は回転できない。一方、シー
トベルトを巻き取る方向への回転は、ラチェット歯車１
の鋸歯状の歯の斜行部がパウル４を押し下げることによ
って行うことができる。すなわち、ラチェット歯車１の
鋸歯状の歯とパウル４はラチェットを構成している。こ
のとき、パウル４を押し下げる力が、レバー６と回転体
４の溝８との間の摩擦力に打ち勝つようにしておくか、
レバー６の弾性が、この押し下げを許容するようにして
おく必要があることは言うまでもない。

【００６３】図３は、本発明の実施の形態における第２
のロック機構の例を示す概要図である。図３において、
図２に示された構成要素と同じ構成要素には、同じ符号
を付してその説明を省略する。図３において、１１は回
動軸、１２はバネ材、１３はソレノイド、１４はソレノ
イドのピストンである。

【００６４】図３において、ラチェット歯車１と支持台
２の構成や取り付けについては、図２と同じである。パ
ウル４は、図２と異なり図に示すような「へ」字型をし
ており、回動軸１１を中心として回動するようになって
いる。そして、パウル４の１端はラチェット歯車１の鋸
歯状の歯と噛み合うようにされており、他の一端は、バ
ネ材１２を介してソレノイド１３のピストン１４に結合
されている。

【００６５】定常状態では、ソレノイド１３のピストン
１４は伸長状態にあり、パウル４は２点鎖線で示すよう
に、ラチェット歯車１の鋸歯状の歯と噛み合わないよう
になっている。よって、図３に示すロック機構は、シー
トベルト巻き取り装置の作動には何の影響も与えない。

【００６６】衝突予測装置から衝突予測信号が発せられ
ると、ソレノイド１３が駆動され、そのピストン１４が
縮退する。よれにより、バネ材１２を介して、パウル４
が回動軸１１の回りに時計回りに回動し、図３に実線で
示すように、その一端がラチェット歯車１の鋸歯状の歯
と接する位置に移動する。

【００６７】この状態で、シートベルトを巻き戻す方向
への回転力がかかると、ラチェット歯車１が図３におけ
る反時計方向に回転しようとするが、ラチェット歯車１
の鋸歯状の歯の段部とパウル４が接触し、パウル４は、
回動軸１１によって、横方向への移動を拘束されている
ので、結局ラチェット歯車１は回転できない。一方、シ
ートベルトを巻き取る方向への回転は、ラチェット歯車
１の鋸歯状の歯の斜行部がパウル４を押し下げる用に働
くので、パウル４が回動軸１１を中心に反時計回りに回
動し、これによって回転が可能となる。すなわち、ラチ
ェット歯車１の鋸歯状の歯とパウル４はラチェットを構
成している。このとき、パウル４を押し下げる力は、バ
ネ材１２が伸長することによって吸収される。

【００６８】以下、本発明の実施の形態の第３の例であ
るロック機構について、再び図４に戻って説明する。こ
の実施の形態は、従来の技術の欄において説明した「ウ
ェブセンサによるロック機構」を利用したものである。

【００６９】すなわち、ロック信号が発せられたとき、
新たに取り付けたモーター（図示せず）により、ロック
ギア２５を強制的、かつ急激にシートベルト巻き取り方
向に駆動するようにする。すると、ロックギア２５とロ
ッキングベース２４との相対関係は、シートベルトが急
に引き出されたときと同じとなり、先に説明したよう
に、パウル３２が外側に飛び出し、パウル３２のギアが
ベースフレーム２３に形成されたギア部２８ａに係合
し、これによりロッキングベース２４の回転も停止され
る。

【００７０】以上のように構成されたシートベルト巻取
装置の作動を以下に説明する。衝突予測装置から衝突予
測信号が発せられると、図５に示すモーター４２が、シ
ートベルトを巻き取る方向に回転し、シートベルトの弛
みをとると共に、乗員を強力な力でシートに拘束する。
この衝突予測信号は、実際に衝突が発生したときでな
く、例えば急ブレーキが踏まれて大きな加速度がかかっ
たとき、前方車両との車間距離が縮まって追突の危険が
考えられるとき等、実際の衝突の発生の前に発生する。
よって、十分な余裕を持って、乗員をシートに拘束する
ことができる。このため、衝突予測信号が発生しない通
常の状態においては、シートベルトを巻き取っておく必
要が無いので、シートベルトを巻き取らず、弛んだまま
にしておくことができるので、乗員に圧迫感を与えるこ
とがない。

【００７１】このようなシートベルト巻取装置の作動を
図１のフローチャートにまとめて示す。まず、ステップ
Ｓ１１において、バックルが係合しているかどうかを判
断する。これは、バックルスイッチの信号を検出するこ
とにより行われる。バックルが係合していないときには
ステップＳ１２に移り、シートベルトが格納状態（格納
済み）であるかどうかを判断し、格納状態で無ければ、
ステップＳ１５に移って、シートベルトを格納状態にな
るまで巻き取る。シートベルトが格納状態のときは、ス
テップＳ１３に移り、スプールの回転をフリーとする。
すなわち、モーターに巻取力を付加しないようにする。

【００７２】バックルが係合しているときは、シートベ
ルトの装着が行われていることを意味する。そのとき、
ステップＳ１５に移り、衝突予測信号が入ったかどうか
を判断し、入っていなければステップＳ１３に移り、ス
プールの回転をフリーとする。衝突予測信号が入ると、
ステップＳ１５に移り、シートベルトの巻き取りを行
う。

【００７３】衝突予測信号が入った後、所定時間の間、
又は所定のテンションがシートベルトにかかるまでモー
ターによる巻き取りを行った後、前述のロック機構を作
動させて、シートベルト巻き取り装置の引き出し方向へ
の回転をロックする（このとき、モーターによる巻き取
りを停止してもよいが、ロック機構は巻き取り方向の回
転はロックしないので、モーターの巻き取り中にロック
機構を働かせ、モーターの巻き取りを続けるようにして
もよい）。よって、実際に衝突が発生したとき、シート
ベルトが引き出されなくてもロックが行われるので、乗
員の拘束を確実に行うことができる。衝突が実際に起こ
らず、衝突予測信号が解除されたときは、ロック機構を
解除することにより、シートベルトの引き出しが自由と
なる（ロック機構の解除と同時又はその前にモーターに
よる強制巻き取りを停止しておくことが望ましいが、ロ
ック機構を解除してから停止してもよい）。

【００７４】従来のフライホイールを使用したロック機
構では、衝突の発生からロックがかかるまで２０〜４０
ｍｓを要していたが、本発明においては衝突の発生前に
ロックを行うこともできる。

【００７５】本発明を使用すれば、従来用いられてきた
火薬式プリテンショナーを省略することができるが、安
全のために火薬式プリテンショナーと併用してもよい。
この場合、火薬式プリテンショナーは、従来と同じよう
に、実際の衝突が検出されたときに作動させる。

【００７６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
衝突予測装置から衝突予測信号が発せられた段階でシー
トベルトをモータにより巻き取ることにより、確実に乗
員をシートに拘束できるので、通常の状態では、シート
ベルトに張力をかけて乗員をシートに拘束する必要がな
く、念のためにシートベルトに張力を与える場合でも、
弛みをとるだけで乗員をきつく拘束しない程度の張力で
十分であるので、乗員に圧迫感を与えることがない。ま
た、衝突が発生したとき、早期に乗員をシートに拘束す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】シートベルト巻取シーケンスを示すフローチャ
ートである。

【図２】本発明の実施の形態における第１のロック機構
の例を示す概要図である。

【図３】本発明の実施の形態における第２のロック機構
の例を示す概要図である。

【図４】従来のシートベルト巻取装置の概要を示す図で
ある。

【図５】本発明の実施の形態の１例であるシートベルト
巻き取り装置の、モーター部の分解斜視図である。

【図６】図５に示したモーター部の組立図である。

【図７】Ｌギアの構造図である。

【図８】Ｓギアの構造図である。

【図９】保持部材の構造図である。

【図１０】クラッチ機構の作動を示す概要図である。

【符号の説明】

１…ラチェット歯車 ２…支持台 ３…貫通穴 ４…パウル ５…穴 ６…レバー ７…回転体 ８…溝 ９…モーター １１…回動軸 １２…バネ材 １３…ソレノイド １４…ソレノイドのピストン

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シートベルトをモーターにより巻き取る
   機能を備えたシートベルト巻き取り装置であって、衝突
   予測装置よりの衝突予測信号を受けたときのみ、シート
   ベルトの巻き取りを行うことを特徴とするシートベルト
   巻取装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のシートベルト巻取装置
   であって、シートベルトをモーターにより巻き取るとき
   以外は、シートベルトがフリーとされていることを特徴
   とするシートベルト巻取装置。
3. 【請求項３】 請求項１又は請求項２に記載のシートベ
   ルト巻取装置であって、シートベルト巻き取りを行った
   後又は巻き取りの途中で、シートベルトの引き出しをロ
   ックする機能を有してなることを特徴とするシートベル
   ト巻き取り装置。
4. 【請求項４】 請求項３に記載のシートベルト巻き取り
   装置であって、前記シートベルト巻き取り装置の、巻き
   戻し方向への回転をロックする機構が、シートベルト巻
   き取り装置の回転軸に直結、又は直結したギアに噛み合
   うようにして設けられ、その外周にラチェット機構に用
   いられる鋸歯状の歯を有するラチェット歯車と、当該鋸
   歯状の歯に係合可能に設けられたパウルと、当該パウル
   を当該鋸歯状の歯に係合させたり係合を解いたりするよ
   うに駆動するレバーと、当該レバーを、トルクリミッタ
   ーを介して駆動する回転体と、当該回転体を駆動するモ
   ーターとを有してなることを特徴とするシートベルト巻
   き取り装置。
5. 【請求項５】 請求項３に記載のシートベルト巻き取り
   装置であって、前記シートベルト巻き取り装置の、巻き
   戻し方向への回転をロックする機構が、シートベルト巻
   き取り装置の回転軸に直結、又は直結したギアに噛み合
   うようにして設けられ、その外周にラチェット機構に用
   いられる鋸歯状の歯を有するラチェット歯車と、当該鋸
   歯状の歯に係合可能に設けられたパウルと、当該パウル
   を当該鋸歯状の歯に係合させたり係合を解いたりするよ
   うに駆動するレバーと、当該レバーを駆動する回転体
   と、当該回転体を駆動するトルクリミッター付きモータ
   ーとを有してなることを特徴とするシートベルト巻き取
   り装置。
6. 【請求項６】 請求項３に記載のシートベルト巻き取り
   装置であって、前記シートベルト巻き取り装置の、巻き
   戻し方向への回転をロックする機構が、シートベルト巻
   き取り装置の回転軸に直結、又は直結したギアに噛み合
   うようにして設けられ、その外周にラチェット機構に用
   いられる鋸歯状の歯を有するラチェット歯車と、当該鋸
   歯状の歯に係合可能に設けられ、回動軸を中心として回
   動するパウルと、当該パウルを当該鋸歯状の歯に係合さ
   せたり係合を解いたりするように、弾性体を介して駆動
   する駆動機構を有してなることを特徴とするシートベル
   ト巻き取り装置。
7. 【請求項７】 請求項３に記載のシートベルト巻き取り
   装置であって、シートベルトの急激な引き出しを検知し
   て、シートベルトの引き出しをロックする機構（ウェブ
   センサによるロック機構）を有するものにおいて、前記
   シートベルト巻き取り装置の、巻き戻し方向への回転を
   ロックする機構が、前記ウェブセンサによるロック機構
   を動作させるものであることを特徴とするシートベルト
   巻き取り装置。
8. 【請求項８】 請求項１から請求項７のうちいずれか１
   項に記載のシートベルト巻き取り装置であって、モータ
   ー軸と、シートベルトが巻き取られるスプール軸との機
   械的結合は、モーターが駆動されないときには外れるよ
   うにされていることを特徴とするシートベルト巻き取り
   装置。