JP2006188180A - ウエビング巻取装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 トルクアップ状態及びトルクダウン状態の何れの状態においてもフラットなトルク特性が得られ、しかも、構成が簡単なウエビング巻取装置を得る。
【解決手段】 ウエビング巻取装置１０では、ゼンマイバネ２２は、渦巻き方向中間部において幅寸法が変更されており、内端側に細幅な弱バネ部２２Ａが形成されると共に、外端側に太幅な強バネ部２２Ｂが形成された構造になっている。すなわち、ゼンマイバネ２２は互いに直列に接続された強バネ部２２Ｂ及び弱バネ部２２Ａ（強弱２種類のトルク特性）を備えており、当該ゼンマイバネ２２の外端部が係止された香箱２４をモータ３６の駆動力によって正逆方向へ回転させることで、弱バネ部２２Ａの巻取り付勢力が巻取軸１２に付与される状態（トルクダウン状態）と、強バネ部２２Ｂの巻取付勢力が巻取軸１２に付与される状態（トルクアップ状態）とを切り換えることができる。このため、構成が簡単であると共に、上記何れの状態においてもフラットなトルク特性を得ることができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、車両のシートベルト装置を構成し、乗員拘束用のウエビングを巻取軸に巻き取って格納するウエビング巻取装置に関する。

従来、巻取軸に巻取り付勢力を付与するゼンマイバネがスプリング保持箱（香箱）に係止され、この香箱をモータによって回転させることで、ゼンマイバネによる巻取り付勢力を加減することができる所謂香箱回転式のウエビング巻取装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１に示されたウエビング巻取装置では、乗員がウエビングを装着する際には、ゼンマイバネによる巻取り付勢力を低減（トルクダウン）させることで、ウエビングの引出性を向上させることができ、しかも、ウエビング装着時の過度な圧迫感を軽減又は解消することができる。一方、乗員のウエビング装着解除時には、ゼンマイバネによる巻取り付勢力を増加（トルクアップ）させることで、ウエビングの良好な巻取り性を確保することができる。

しかしながら、上記構成のウエビング巻取装置では、上述の如きトルクダウン状態とトルクアップ状態とを単にゼンマイバネの巻き締まり加減によって切り換える構成であるため、特にトルクダウン状態においてはフラットなトルク特性を得にくいという問題があった。

一方、ウエビング巻取装置としては、強弱（大小）２種類のゼンマイバネを備え、乗員のウエビング装着時には、弱ゼンマイバネの巻取り付勢力を巻取軸に付与すると共に、乗員のウエビング装着解除時には、強ゼンマイバネの巻取り付勢力を巻取軸に付与する構成の所謂テンションリデューサを備えたものも知られている（例えば、特許文献２参照）。

特許文献２に示されたウエビング巻取装置（テンションリデューサ）では、上述の如く強弱２種類のゼンマイバネによって巻取トルクを切り換える構成であるため、トルクダウン状態及びトルクアップ状態において、それぞれフラットなトルク特性を得ることができる。

しかしながら、上記構成のテンションリデューサでは、格納状態のウエビングを引き出す際には、巻取軸には強ゼンマイバネによる巻取り付勢力が作用するため、ウエビングの引出性が悪いという問題がある。

また、上記構成のテンションリデューサは、ソレノイド等を用いた複雑な作動機構により巻取トルクを切り換える構成であるため、例えば、フラットなトルク特性を得るために、上記構成のテンションリデューサを単純に前述した香箱回転式のウエビング巻取装置に適用して構成した場合、部品点数が多く複雑な機構を追加することになり、コスト高になるという問題がある。
実公昭６３−５９６５号公報 実開平０５−０７１０６７号公報

本発明は上記事実を考慮し、トルクアップ状態及びトルクダウン状態の何れの状態においてもフラットなトルク特性が得られ、しかも、構成が簡単なウエビング巻取装置を得ることを目的とする。

上記課題を解決するために、請求項１に係る発明のウエビング巻取装置は、互いに直列に接続された強バネ部と弱バネ部とを有し、乗員拘束用のウエビングが巻取り引出しされる巻取軸に一端が連結され前記巻取軸に巻取り付勢力を付与するスプリングと、前記スプリングの他端が係止されると共に回転可能に設けられ、正逆方向に回転して前記スプリングのセット位置を変更することで前記スプリングによる前記巻取り付勢力を加減するスプリング保持箱と、前記スプリング保持箱に接続され、駆動力で前記スプリング保持箱を回転させる駆動源と、を備えたことを特徴としている。

請求項１記載のウエビング巻取装置では、駆動源の駆動力によりスプリング保持箱を回転させて、スプリングの強バネ部を自然状態にすれば、巻取軸にはスプリングの弱バネ部の巻取り付勢力が付与される。これにより、ウエビングの良好な引出性を確保できると共に、装着状態におけるウエビングの過度な圧迫感を軽減又は解消できる。

一方、駆動源の駆動力によりスプリング保持箱を回転させて、スプリングの弱バネ部を完全に弾性変形させれば、巻取軸にはスプリングの強バネ部の巻取り付勢力が付与される。これにより、ウエビングの良好な巻取性を確保できる。

ここで、このウエビング巻取装置では、スプリングは直列に接続された強バネ部及び弱バネ部（強弱２種類のトルク特性）を備えており、上述の如くスプリング保持箱を回転させることで、スプリングの弱バネ部の巻取り付勢力が巻取軸に付与される状態（トルクダウン状態）と、スプリングの強バネ部の巻取付勢力が巻取軸に付与される状態（トルクアップ状態）とを切り換えることができる。したがって、構成が簡単であると共に、上記何れの状態においてもフラットなトルク特性を得ることができる。

請求項２に係る発明のウエビング巻取装置は、請求項１記載のウエビング巻取装置において、前記スプリングは、渦巻き方向中間部において幅寸法が変更され、前記強バネ部を構成する太幅な側と前記弱バネ部を構成する細幅な側とが一体に形成されたゼンマイバネである、ことを特徴としている。

請求項２記載のウエビング巻取装置では、一体に形成されたゼンマイバネが、強弱２種類のバネ（強弱２種類のトルク特性）を備えているので、構成が簡単であると共に、コンパクトに構成することができる。

請求項３に係る発明のウエビング巻取装置は、請求項１記載のウエビング巻取装置において、前記スプリングは、前記強バネ部を構成する強ゼンマイバネと、前記強ゼンマイバネとは独立して形成され前記弱バネ部を構成する弱ゼンマイバネと、前記強ゼンマイバネと前記弱ゼンマイバネとの間に設けられ、両者を連結する連結部材と、を有する、ことを特徴としている。

請求項３記載のウエビング巻取装置では、互いに独立して形成された強ゼンマイバネと弱ゼンマイバネとが、連結部材によって直列に連結された構成である。したがって、強弱２種類のゼンマイバネをそれぞれ独立して製造できるため、各ゼンマイバネの製造が容易である。

以上説明した如く、本発明に係るウエビング巻取装置では、トルクアップ状態及びトルクダウン状態の何れの状態においてもフラットなトルク特性が得られ、しかも、構成が簡単である。

＜第１の実施の形態＞
図１には、本発明の第１の実施の形態に係るウエビング巻取装置１０の構成が分解斜視図にて示されている。

ウエビング巻取装置１０は、巻取軸１２を備えている。巻取軸１２は、フレーム１４に回転可能に支持されると共に、ウエビング（図示省略）の基端部が係止されており、この巻取軸１２の回転によりウエビングが巻取りまたは引出しされる。

巻取軸１２の一端部にはフレーム１４の外側においてアダプタ１６が連結されており、さらに、当該フレーム１４の側方にはカバー１８及びボックス状のベース２０が取り付けられている。アダプタ１６は、ベース２０内を貫通しており、常に巻取軸１２と一体回転する。また、ベース２０内には、スプリングとしてのゼンマイバネ２２、及びスプリング保持箱としての香箱２４が配置されている。

図２及び図３に示す如く、ゼンマイバネ２２は、渦巻き方向中間部において幅寸法が変更されており、渦巻き方向一端側（内端側）に細幅な弱バネ部２２Ａが形成されると共に、渦巻き方向他端側（外端側）に太幅な強バネ部２２Ｂが形成された構造になっている。すなわち、このゼンマイバネ２２は、互いに直列に接続された強バネ部２２Ｂと弱バネ部２２Ａとを有している。また、このゼンマイバネ２２の弱バネ部２２Ａは２段圧延又は追加工により形成されたものであり、強バネ部２２Ｂと弱バネ部２２Ａとは一体に形成されている。

このゼンマイバネ２２は、その内端部（弱バネ部２２Ａの自由端）がアダプタ１６に係止されると共に、外端部（強バネ部２２Ｂの自由端）が香箱２４に係止されており、巻取軸１２をウエビング巻取方向へ付勢している。

一方、ゼンマイバネ２２の外端部を係止する香箱２４は、巻取軸１２側へ開口した浅底な有底円筒状に形成されており、ゼンマイバネ２２を内部に収容する状態でアダプタ１６と同軸的にかつ正逆方向に回転可能に（アダプタ１６とは相対回転可能に）ベース２０に支持されている。このため、香箱２４が正逆方向に回転することで、ゼンマイバネ２２の外端部の係止位置、すなわちゼンマイバネ２２のセット位置を変更することができ、結果的に当該ゼンマイバネ２２によって巻取軸１２に付与される巻取り付勢力を加減（変更）することができる構成となっている。なお、ゼンマイバネ２２は、香箱２４が正方向（図１の矢印Ａ方向）へ回転することで巻き締められるように渦巻き方向が設定されている。

香箱２４の外周縁には、ウォーム歯部２６が形成されており、所謂ウォームホイールを構成している。香箱２４のウォーム歯部２６には、ウォームギヤ３０が噛み合っている。ウォームギヤ３０はシャフト３２の一端に支持されており、さらにシャフト３２の他端には平歯車３４が取り付けられている。この平歯車３４には、駆動源としてのモータ３６の出力軸３５に取り付けられた平歯車３８が噛み合っている。

モータ３６は、ステー３７によってベース２０に固定されると共に、前記平歯車３４、平歯車３８等はカバー３９によって被覆されている。これにより、モータ３６が駆動すると、その駆動力が平歯車３８、平歯車３４、ウォームギヤ３０、及びウォーム歯部２６を介して伝達されて香箱２４が回転される構成である。

この場合、モータ３６の出力軸３５が正転すると、香箱２４が正方向（図１の矢印Ａ方向）へ回転され、モータ３６の出力軸３５が逆転すると、香箱２４が逆方向（図１の矢印Ｂ方向）へ回転されるようになっている。

ここで、本ウエビング巻取装置１０では、例えば、ドアの開閉状態を検出するドアセンサや乗員の着座状態を検出する着座センサなどによって乗員が乗車したことが検出された際には、モータ３６の出力軸３５が逆転されて、香箱２４が逆方向へ回転される。そして、香箱２４が所定の第１位置（ゼンマイバネ２２の強バネ部２２Ｂが略自然状態になり、巻取軸１２に弱バネ部２２Ａの巻取り付勢力が付与される位置、図４のＰ１点参照）に達した時点でモータ３６が停止され香箱２４の逆方向への回転が停止される構成となっている。

また、例えば、ウエビングに設けられたタングプレートがバックル装置に係止されているか否かを検出するバックルスイッチなどによって乗員がウエビングの装着状態を解除したことが検出された際には、モータ３６の出力軸３５が正転されて、香箱２４が正方向へ回転される。そして、香箱２４が所定の第２位置（ゼンマイバネ２２の弱バネ部２２Ａが完全に巻き締められると共に強バネ部２２Ｂがある程度巻き締められ、巻取軸１２に強バネ部２２Ｂの巻取り付勢力が付与される位置、図４のＰ２点参照）に達した時点でモータ３６が停止され香箱２４の正方向への回転が停止される構成となっている。

次に、本第１の実施の形態の作用を説明する。

上記構成のウエビング巻取装置１０では、乗員が乗車したことが検出された際には、モータ３６の出力軸３５が逆転され、香箱２４が所定の第１位置に達するまで逆方向へ回転される。これにより、ゼンマイバネ２２の強バネ部２２Ｂは略自然状態になり、巻取軸１２には弱バネ部２２Ａの巻取り付勢力が付与される。これにより、ウエビングの良好な引出性が確保されると共に、装着状態におけるウエビングの過度な圧迫感が軽減又は解除される。

一方、乗員がウエビングの装着状態を解除したことが検出された際には、モータ３６の出力軸３５が正転されて香箱２４が所定の第２位置に達するまで正方向へ回転される。これにより、ゼンマイバネ２２の弱バネ部２２Ａが完全に巻き締められると共に強バネ部２２Ｂがある程度巻き締められ、巻取軸１２には強バネ部２２Ｂの巻取り付勢力が付与される。これにより、巻取軸１２は強バネ部２２Ｂの巻取り付勢力によりウエビング巻取方向へ回転され、ウエビングは巻取軸１２に良好に巻き取られて格納される。

ここで、本第１の実施の形態に係るウエビング巻取装置１０では、ゼンマイバネ２２は直列に接続された強バネ部２２Ｂ及び弱バネ部２２Ａ（強弱２種類のトルク特性）を備えており、上述の如く香箱２４を正逆方向へ回転させることで、ゼンマイバネ２２の弱バネ部２２Ａの巻取り付勢力が巻取軸１２に付与される状態（トルクダウン状態）と、ゼンマイバネ２２の強バネ部２２Ｂの巻取付勢力が巻取軸１２に付与される状態（トルクアップ状態）とを切り換えることができる。このため、構成が簡単であると共に、上記何れの状態においてもフラットなトルク特性を得ることができる。

しかも、ゼンマイバネ２２の強バネ部２２Ｂと弱バネ部２２Ａとは一体に形成されており、単一のゼンマイバネ２２が強弱２種類のトルク特性を備えているため、構成が極めて簡単であると共に、コンパクトに構成することができる。

以上説明した如く、本第１の実施の形態に係るウエビング巻取装置１０では、トルクアップ状態及びトルクダウン状態の何れの状態においてもフラットなトルク特性が得られ、しかも、構成が簡単である。

なお、上記第１の実施の形態に係るウエビング巻取装置１０では、ゼンマイバネ２２の弱バネ部２２Ａは、２段圧延又は追加工により形成された構成としたが、これに限らず、例えば、図５に示すゼンマイバネ４０のように、弱バネ部４０Ａを構成する細幅なゼンマイバネを、強バネ部４０Ｂを構成する太幅なゼンマイバネに溶接によって一体に接続する構成としてもよい。

また、上記第１の実施の形態に係るウエビング巻取装置１０では、ゼンマイバネ２２は、渦巻き方向中間部において幅寸法が変更されることで、弱バネ部２２Ａと強バネ部２２Ｂとが形成された構成としたが、これに限らず、例えば、渦巻き方向中間部においてゼンマイバネの厚さ寸法を変更することで、弱バネ部と強バネ部とを形成してもよい。

さらに、上記第１の実施の形態に係るウエビング巻取装置１０では、ゼンマイバネ２２は、弱バネ部２２Ａがアダプタ１６を介して巻取軸１２に連結され、強バネ部２２Ｂが香箱２４に係止された構成としたが、これに限らず、ゼンマイバネは、強バネ部が巻取軸１２に連結され、弱バネ部が香箱２４に係止された構成であってもよい（すなわち、ゼンマイバネの外端側を細幅に形成して弱バネ部とすると共に、内端側を太幅に形成して強バネ部とする構成としてもよい）。
＜第２の実施の形態＞
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。なお、前記第１の実施の形態と基本的に同一の構成・作用については前記第１の実施の形態と同符号を付してその説明を省略する。

図６には、本発明の第２の実施の形態に係るウエビング巻取装置５０の部分的な構成が正面断面図にて示されている。

ウエビング巻取装置５０は、前記第１の実施の形態に係るウエビング巻取装置１０と基本的に同様の構成とされているが以下の点で異なる。

ウエビング巻取装置５０は、連結部材としてのサブ香箱５２を備えている。サブ香箱５２は、巻取軸１２側へ開口した浅底な有底円筒状に形成されており、香箱２４の内側に収容されている。

サブ香箱５２の径方向外側には、強バネ部を構成する強ゼンマイバネ５４が設けられている。強ゼンマイバネ５４は、渦巻き方向一端部（内端部）がサブ香箱５２に係止されると共に、渦巻き方向他端部（外端部）が香箱２４に係止されており、サブ香箱５２をウエビング巻取方向へ付勢している（強ゼンマイバネ５４の渦巻き方向は、前記第１の実施の形態に係るゼンマイバネ２２と同じ方向に設定されている。

また、サブ香箱５２の内側には、弱バネ部を構成する弱ゼンマイバネ５６が配置されている。弱ゼンマイバネ５６は、強ゼンマイバネ５４とは独立して形成されたものであり、強ゼンマイバネ５４に比べて細幅に形成されている。弱ゼンマイバネ５６は、渦巻き方向一端部（内端部）がアダプタ１６に係止されると共に、渦巻き方向他端部がサブ香箱５２に係止されており、巻取軸１２をウエビング巻取方向へ付勢している（弱ゼンマイバネ５６の渦巻き方向は、前記第１の実施の形態に係るゼンマイバネ２２と同じ方向に設定されている。

すなわち、このウエビング巻取装置５０では、互いに独立して形成された強ゼンマイバネ５４（強バネ部）と弱ゼンマイバネ５６（弱バネ部）とが、サブ香箱５２を介して直列に連結された構成となっている。

他の構成部品は、前記第１の実施の形態に係るウエビング巻取装置１０と同様の構成とされている。

上記構成のウエビング巻取装置５０では、モータ３５の駆動力により香箱２４を逆方向に回転させて、強ゼンマイバネ５４を自然状態にすれば、巻取軸１２には弱ゼンマイバネ５６の巻取り付勢力が付与される（トルクダウン状態になる）。また、モータ５０の駆動力により香箱２４を正方向に回転させて、弱ゼンマイバネ５６を完全に巻き締められた状態にすれば、巻取軸１２にはサブ香箱５２及び弱ゼンマイバネ５６を介して強ゼンマイバネ５４の巻取り付勢力が付与される（トルクアップ状態になる）。

このように、本発明の第２の実施の形態に係るウエビング巻取装置５０においても、モータ３５の駆動力により香箱２４を正逆方向に回転させることで、強ゼンマイバネ５４による巻取り付勢力と弱ゼンマイバネ５６による巻取り付勢力との何れか一方を選択的に巻取軸１２に付与することができる。したがって、構成が簡単であると共に、上記トルクアップ状態及びトルクダウン状態の何れの場合においてもフラットなトルク特性を得ることができる。

しかも、本発明の第２の実施の形態に係るウエビング巻取装置５０では、互いに独立して形成された強ゼンマイバネ５４と弱ゼンマイバネ５６とが、サブ香箱５２によって直列に連結された構成である。したがって、強弱２種類のゼンマイバネをそれぞれ独立して製造できるため、各ゼンマイバネの製造が容易である。また、強ゼンマイバネ５４の巻取り付勢力と弱ゼンマイバネ５６の巻取り付勢力とを個別に設定できるため、各巻取り付勢力の設定が容易である。

さらに、本発明の第２の実施の形態に係るウエビング巻取装置５０では、連結部材としてのサブ香箱５２が、有底円筒状に形成された構成であるため、強ゼンマイバネ５４の内端部及び弱ゼンマイバネ５６の外端部の係止が容易である。また、強ゼンマイバネ５４及び弱ゼンマイバネ５６を巻き締めたり緩めたりした際に、各ゼンマイバネが歪に変形することを防止できる。

なお、上記第２の実施の形態に係るウエビング巻取装置５０では、サブ香箱５２の径方向外側に強ゼンマイバネ５４が配置され、サブ香箱５２の内側に弱ゼンマイバネ５６が配置された構成としたが、これに限らず、サブ香箱５２の径方向外側に弱ゼンマイバネ５６が配置され、サブ香箱５２の内側に強ゼンマイバネ５４が配置された構成としてもよい。

また、例えば、図７に示すウエビング巻取装置６０のように、強ゼンマイバネ６２、サブ香箱６４、及び弱ゼンマイバネ６６が軸線方向に互いにオフセットして配置された構成としてもよい。このウエビング巻取装置６０では、サブ香箱６４は、アダプタ１６の先端に同軸的かつ一体的に突設された支軸部６８によって回転自在に支持されている。また、強ゼンマイバネ６２は、内端部がサブ香箱６４のボス部７０に係止されており、外端部が香箱２４に係止されている。さらに、弱ゼンマイバネ６６は、内端部がアダプタ１６に係止されると共に、外端部がサブ香箱６４の側壁部７２に係止されている。

このウエビング巻取装置６０においても、前記第２の実施の形態に係るウエビング巻取装置５０と基本的に同様の作用効果を奏する。

さらに、前記第１の実施の形態に係るウエビング巻取装置１０及び上記第２の実施の形態に係るウエビング巻取装置５０（ウエビング巻取装置６０）では、スプリングとしてゼンマイバネを適用して構成したが、本発明はこれに限らず、スプリングとしては、強バネ部と弱バネ部とが互いに直列に接続された構成のものであればよい。

本発明の第１の実施の形態に係るウエビング巻取装置の構成を示す分解斜視図である。 本発明の第１の実施の形態に係るウエビング巻取装置のゼンマイバネの構成を示す平面図である。 本発明の第１の実施の形態に係るウエビング巻取装置のゼンマイバネの構成を示す展開図である。 本発明の第１の実施の形態に係るウエビング巻取装置のスプリング保持箱の回転数とゼンマイバネの巻取り付勢力の関係を示す線図である。 本発明の第１の実施の形態に係るウエビング巻取装置のゼンマイバネの変形例を示す展開図である。 本発明の第２の実施の形態に係るウエビング巻取装置の部分的な構成を示す正面断面図である。 本発明の第２の実施の形態に係るウエビング巻取装置の変形例の部分的な構成を示す正面断面図である。

符号の説明

１０ ウエビング巻取装置
１２ 巻取軸
２２ ゼンマイバネ（スプリング）
２２Ａ 弱バネ部
２２Ｂ 強バネ部
２４ 香箱（スプリング保持箱）
３６ モータ（駆動源）
５０ ウエビング巻取装置
５２ サブ香箱（連結部材、スプリング）
５４ 強ゼンマイバネ（スプリング）
５６ 弱ゼンマイバネ（スプリング）
６０ ウエビング巻取装置
６２ 強ゼンマイバネ（スプリング）
６４ サブ香箱（連結部材、スプリング）
６６ 弱ゼンマイバネ（スプリング）

Claims (3)

1. 互いに直列に接続された強バネ部と弱バネ部とを有し、乗員拘束用のウエビングが巻取り引出しされる巻取軸に一端が連結され前記巻取軸に巻取り付勢力を付与するスプリングと、
   前記スプリングの他端が係止されると共に回転可能に設けられ、正逆方向に回転して前記スプリングのセット位置を変更することで前記スプリングによる前記巻取り付勢力を加減するスプリング保持箱と、
   前記スプリング保持箱に接続され、駆動力で前記スプリング保持箱を回転させる駆動源と、
   を備えたウエビング巻取装置。
2. 前記スプリングは、渦巻き方向中間部において幅寸法が変更され、前記強バネ部を構成する太幅な側と前記弱バネ部を構成する細幅な側とが一体に形成されたゼンマイバネである、ことを特徴とする請求項１記載のウエビング巻取装置。
3. 前記スプリングは、
   前記強バネ部を構成する強ゼンマイバネと、
   前記強ゼンマイバネとは独立して形成され前記弱バネ部を構成する弱ゼンマイバネと、
   前記強ゼンマイバネと前記弱ゼンマイバネとの間に設けられ、両者を連結する連結部材と、
   を有する、ことを特徴とする請求項１記載のウエビング巻取装置。

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