JP2013173515A - ウェビング巻取装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】コストや重量を増加させることなく、リデュースバランススプリングへの負荷を軽減できるウェビング巻取装置を得る。
【解決手段】ラチェットギヤと共にリング152が巻取方向に慣性回転すると、リング152に形成した荷重受け部収容部176のリング側押圧部178が、クラッチスプリング160のスプリング側荷重受け部174を巻取方向に押圧する。これにより、クラッチスプリング160が弛むことで、ラチェットギヤと共にリング152が巻取方向に容易に慣性回転でき、リデュースバランススプリング130にかかる負荷を軽減できる。
【選択図】図3

Description

本発明は、乗員の身体を拘束するウェビングを装着した状態でウェビングを巻取る方向へ付勢する付勢力を小さくできるテンションリデューサを備えたウェビング巻取装置に関する。
下記特許文献1に開示されたウェビング巻取装置(特許文献1では「自動車用シートベルト巻取り装置」と称している)では、スプール(特許文献1では「シートベルト巻取り軸」と称している)を巻取方向に付勢するための巻取スプリング(特許文献1では「主ゼンマイばね」と称している)とは別にリデュースバランススプリング(特許文献1では「副ゼンマイばね」と称している)が設けられている。
特開2003−19946の公報
ところで、この特許文献1に開示されているようなウェビング巻取装置では、リデュースバランススプリングが巻締まり状態から解放状態に移行する際に、リデュースバランススプリングの弾性エネルギーによりラチェットホイールがリングに対して相対的に巻取方向に回転し、リデュースバランススプリングの内端近傍部を径方向外側に座屈させようとする。このため、このようなリデュースバランススプリングの内端近傍部の座屈を防止又は抑制させるためにコストや重量が増加してしまう。
本発明は、上記事実を考慮して、コストや重量を増加させることなく、リデュースバランススプリングのへの負荷を軽減できるウェビング巻取装置を得ることが目的である。
請求項1に記載の本発明に係るウェビング巻取装置は、ウェビングを巻取るスプールと、前記ウェビングを巻取る巻取方向に前記スプールを付勢する巻取スプリングと、前記スプールに連動して回転する第1回転体と、前記第1回転体に弾性的に圧接した状態で設けられ、前記第1回転体と共に回転するクラッチ手段と、前記クラッチ手段が係合して前記クラッチ手段からの押圧力を受けて回転する第2回転体と、前記第2回転体に一端が係合し、他端に対して前記スプールの前記巻取方向への回転に対応した向きに前記一端が回転することで付勢力が増加するリデュースバランススプリングと、前記リデュースバランススプリングの他端が係合した第3回転体と、前記ウェビングに設けられたタングがバックルに装着されることで前記第3回転体の回転を規制する規制手段と、を備え、前記第1回転体と共に前記クラッチ手段が回転した際に前記クラッチ手段が前記第2回転体から受ける押圧反力によって前記第1回転体に対する前記クラッチ手段の圧接が弛められると共に、前記リデュースバランススプリングの付勢力によって回転した前記第3回転体が前記リデュースバランススプリングを介して前記クラッチ手段を押圧することで前記第1回転体に対する前記クラッチ手段の圧接が弛められるように設定している。
請求項1に記載のウェビング巻取装置では、乗員がウェビングを装着するためにウェビングを引っ張ると、スプールが引出方向に回転させられる。次いで、ウェビングを引出した状態でウェビングに設けられたタングがバックルに装着されると、規制手段が作動して第3回転体に係合する。これにより、第3回転体の回転が規制される。この状態で乗員によるウェビングの引出しが解消されると、ウェビングが乗員の身体にフィットするまで巻取スプリングの付勢力がスプールを巻取方向に回転させる。このスプールの回転に連動して第1回転体が回転し、更に、第1回転体と共にクラッチ手段が回転する。
さらに、回転するクラッチ手段に第2回転体が押圧されて第2回転体が回転すると、第2回転体に係合しているリデュースバランススプリングの一端が回転する。この状態ではリデュースバランススプリングの他端が係合している第3回転体の回転が規制されているので、上記のように第2回転体が回転するとリデュースバランススプリングの一端が他端に対して回転し、これにより、リデュースバランススプリングの付勢力が増加する。
この状態で第1回転体、クラッチ手段、及び第2回転体を介してリデュースバランススプリングの一端を回転させる力は、巻取スプリングの付勢力である。このため、巻取スプリングの付勢力の一部又は全部がリデュースバランススプリングの付勢力で相殺される。これにより、巻取スプリングがスプールを巻取方向に付勢することでウェビングを装着した乗員が感じる圧迫感が軽減される。
また、上記のようにリデュースバランススプリングの付勢力は、第2回転体を介してクラッチ手段に伝わり、第1回転体に対するクラッチ手段の弾性的な圧接を弛めようとする。このため、リデュースバランススプリングの付勢力が所定の大きさを越えると、この付勢力で第1回転体に対する弾性的な圧接が弛んだクラッチ手段は、弾性的な圧接による第1回転体との機械的を連結が解消される。
この状態では、リデュースバランススプリングの付勢力が所定の大きさ以下になって、弾性的な圧接により第1回転体に再び連結されるまで第2回転体と共にクラッチ手段が回転する。このように、リデュースバランススプリングは付勢力が所定の大きさを越えることがないので、リデュースバランススプリングへの負荷を軽減できる。
一方、例えば、乗員がウェビングを取り外すためにバックルからタングを抜き取ると、規制手段による第3回転体の回転規制が解除される。第3回転体はリデュースバランススプリングの付勢力によって回転する。リデュースバランススプリングの一端に対する他端の相対的な位置関係が初期状態に戻った状態で第3回転体が慣性により更に回転しようとすると、この回転がリデュースバランススプリングに伝わり、第2回転体を回転させる。
このようにして回転させられた第2回転体はクラッチ手段を押圧する。第2回転体からの押圧力を受けたクラッチ手段は第1回転体に対する弾性的な圧接が弛み、弾性的な圧接による第1回転体との機械的を連結が解消される。これにより、コストや重量を増加させることなくリデュースバランススプリングへの負荷を軽減できる。
請求項2に記載の本発明に係るウェビング巻取装置は、請求項1に記載の本発明において、前記第1回転体の外周部に巻付くコイル状のスプリング本体と、前記スプリング本体の一端から径方向外側へ延出されて、前記第2回転体に設定された第2回転体側荷重受け部に対して前記スプールの巻取方向への回転に連動した前記クラッチ手段の回転方向である所定の回転方向とは反対側で対向し、前記スプリング本体が前記所定の回転方向へ回転することで前記第2回転体側荷重受け部を前記所定の回転方向へ押圧して前記第2回転体を前記所定の回転方向へ回転させるスプリング側押圧部と、前記スプリング本体の他端から径方向外側へ延出されて、前記第2回転体に設定された第2回転体側押圧部に対して前記所定の回転方向側で対向し、前記第2回転体が前記所定の回転方向へ回転することで前記第2回転体側押圧部に押圧されるスプリング側荷重受け部と、を含めて前記クラッチ手段を構成している。
請求項2に記載の本発明に係るウェビング巻取装置によれば、第1回転体の外周部にはクラッチ手段を構成するコイル状のスプリング本体が巻付いている。このスプリング本体の一端からはスプリング本体の径方向外側へ向けてスプリング側押圧部が延出されている。このスプリング側押圧部は、第2回転体に設定された第2回転体側荷重受け部に対して所定の回転方向とは反対側で対向している。このため、スプールが巻取方向に回転した際のクラッチ手段の回転方向である所定の回転方向へ第1回転体が回転して、これにより、スプリング本体が所定の回転方向へ回転すると、スプリング本体と共に回転するスプリング側押圧部が第2回転体側荷重受け部を所定の回転方向へ押圧する。これにより、第2回転体が所定の回転方向へ回転する。
一方、スプリング本体の他端からは、スプリング本体の径方向外側へ向けてスプリング側荷重受け部が延出されている。このスプリング側荷重受け部は、第2回転体に設定された第2回転体側押圧部に対して所定の回転方向側で対向している。このため、第3回転体が所定の回転方向へ慣性回転し、これにより、リデュースバランススプリングと共に第2回転体が所定の回転方向へ回転すると、第2回転体の第2回転体側押圧部がスプリング側荷重受け部を所定の回転方向へ押圧する。これにより、第1回転体に対するスプリング本体の圧接が弛められ、第1回転体とスプリング本体との間の摩擦が低減される。
この状態では、第1回転体に対してスプリング本体が容易に回転できるので、第2回転体が第1回転体に対して容易に相対回転できる。これにより、第3回転体が所定の回転方向へ慣性で回転しても、リデュースバランススプリングや第2回転体が第3回転体と共に回転し、リデュースバランススプリングの一端と他端との間の相対変位が生じないか、又は、リデュースバランススプリングの一端と他端との間の相対変位が抑制される。これにより、コストや重量を増加させることなくリデュースバランススプリングへの負荷を軽減できる。
請求項3に記載の本発明に係るウェビング巻取装置は、請求項2に記載の本発明において、前記スプリング側押圧部及び前記スプリング側荷重受け部の少なくとも何れかの一方に対して前記第2回転体の中心軸線方向に沿った側方で前記何れかの一方と対向し、前記何れかの一方に干渉して前記中心軸線方向に沿った前記何れかの一方の変位を規制するクラッチストッパを前記第2回転体に設けている。
請求項3に記載の本発明に係るウェビング巻取装置によれば、第2回転体にはクラッチストッパが設けられる。クラッチストッパはスプリング側押圧部及びスプリング側荷重受け部の少なくとも何れかの一方に対して第2回転体の中心軸線方向に沿った側方に設けられる。クラッチ手段が第2回転体の中心軸線方向に変位しようとすると、クラッチストッパがスプリング側押圧部又はスプリング側荷重受け部に干渉する。これにより、第2回転体の中心軸線方向に沿ったクラッチ手段の変位が規制される。
以上、説明したように、本発明に係るウェビング巻取装置は、コストや重量を増加させることなく、リデュースバランススプリングへの負荷を軽減できる。
本発明の第1の実施の形態に係るウェビング巻取装置の要部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ェビング巻取装置のクラッチ手段の構成を示す分解斜視図である。 第1〜第3回転体及びクラッチ手段の側面図である。 スプリング側押圧部が回転体側荷重受け部を押圧している状態を示す概略的な側面図である。 回転体側押圧部がスプリング側荷重受け部を押圧している状態を示す概略的な側面図である。 クラッチ手段の変形例を示す図2に対応した分解斜視図である。 クラッチ手段の他の変形例を示す図2に対応した分解斜視図である。 クラッチ手段の他の変形例を示す図2に対応した分解斜視図である。 クラッチ手段の他の変形例を示す図2に対応した分解斜視図である。 図9に示されるクラッチ手段を示す図4に対応した概略的な側面図である。 図9に示されるクラッチ手段を示す図5に対応した概略的な側面図である。 本発明の第2の実施の形態に係るウェビング巻取装置のクラッチ手段の構成を示す分解斜視図である。 本発明の第2の実施の形態に係るウェビング巻取装置のクラッチ手段の構成を示す側面図である。 本発明の第2の実施の形態に係るウェビング巻取装置のクラッチ手段の構成を示す正面断面面図である。
<第1の実施の形態の構成>
図1には本発明の第1の実施の形態に係るウェビング巻取装置10の要部の構成が分解斜視図により示されている。
図1に示されるように、ウェビング巻取装置10はスプール18を備えている。スプール18は、図示しないフレームを構成する一対の脚板の間に設けられている。このスプール18には長尺帯状に形成されたウェビング20の長手方向基端側が係止されており、スプール18がその軸周りの一方である巻取方向に回転するとウェビング20が長手方向基端側からスプール18の外周部に巻取られる。これに対し、ウェビング20をその先端側へ引っ張ると、スプール18に巻取られているウェビング20がスプール18から引出されつつ、スプール18が巻取方向とは反対の引出方向に回転する。
一方、スプール18の軸方向一方の側にはテンションリデューサ22を構成するケース24が設けられている。ケース24は板状の基部26を備えており、この基部26がねじ等の締結固定手段やぎぼしピン等の嵌合固定手段によってフレームに固定される。この基部26には所定形状の孔が形成されており、この孔の縁に沿った環状の周壁28が形成されている。この周壁28の基部26とは反対側の端部には中壁30が周壁28から連続して形成されている。中壁30は厚さ方向が基部26の厚さ方向に沿った板状とされており、中壁30よりも基部26側で周壁28に囲まれた空間は巻取スプリングユニット収容部32とされている。
この巻取スプリングユニット収容部32の内側には巻取スプリングユニット40が配置されている。巻取スプリングユニット40は保持体としてのスプリングカバー42を備えている。スプリングカバー42は平板状の底壁44を備えている。この底壁44の外周部からは周壁46が立設されており、スプリングカバー42は全体的に一端が開口した箱形状とされている。このスプリングカバー42の外周形状は巻取スプリングユニット収容部32の内周形状(すなわち、周壁28の内周形状)よりも僅かに小さく、スプリングカバー42は巻取スプリングユニット収容部32の内側でケース24に対して回り止めされた状態で嵌め込まれている。
スプリングカバー42の内側には、巻取スプリング50が設けられている。巻取スプリング50は渦巻き方向外側から渦巻き方向内側への向きが引出方向とされたぜんまいばねにより構成されている。巻取スプリング50の渦巻き方向外側の端部近傍では巻取スプリング50が逆向きに折り返されて係止部52が形成されており、底壁44から立設された係止壁54に係止されている。これに対して、巻取スプリング50の渦巻き方向内側の端部は連結部材として回転伝達手段を構成するアダプタ56の外周部に係止されている。
アダプタ56はスプール18に対して略同軸とされた円柱形状に形成されており、スプール18における軸方向一端部と対向するアダプタ56の端部には、スプール18に対して同軸的にスプール18から突出形成された連結軸部58が嵌まり込む嵌合孔60が形成されており、連結軸部58が嵌合孔60に嵌り込むことでスプール18に対するアダプタ56の相対回転が不能な状態でスプール18とアダプタ56とが繋がる。
このため、ウェビング20をその先端側へ引っ張ってスプール18を引出方向へ回転させると巻取スプリング50の渦巻き方向内側の端部が渦巻き方向外側の端部に対して引出方向に相対回転する。このようにして巻取スプリング50が巻き締められることでスプール18を巻取方向に付勢すると共に、巻取スプリング50の渦巻き方向外側端部に対する渦巻き方向内側端部の引出方向への相対回転量が多いほど上記の付勢力(すなわち、巻取付勢力)が増大する。
この巻取スプリング50が収容されたスプリングカバー42の開口側には板状のシート62が設けられている。このシート62には貫通孔64が形成されており、上記のアダプタ56が通過する。また、シート62の外周一部からは嵌合片66が延出されている。この嵌合片66がフレームに嵌合されることでシート62がフレームに一体的に取り付けられ、巻取スプリングユニット収容部32の開口側やスプリングカバー42の開口側が閉止される。
一方、中壁30には所定形状の孔部82が形成されている。さらに、中壁30からは孔部82の縁に沿った周壁84が形成されている。この周壁84の中壁30とは反対側の端部は底壁86により閉止されており、底壁86よりも中壁30側における周壁84の内側はリデューススプリングユニット収容部88とされ、このリデューススプリングユニット収容部88にはリデューススプリングユニット90が収容されている。リデューススプリングユニット90は第3回転体としてのラチェットギヤ92を備えている。
ラチェットギヤ92は厚さ方向が底壁86の厚さ方向に沿った板状の底壁部94を備えている。底壁部94の中央にはボス96が形成されている。ボス96は底壁86側へ向けて開口した有底筒形状に形成されており、その軸方向中間部よりも一方の側(ボス96の開口側)は底壁部94の底壁86側へ突出し、ボス96の軸方向中間部よりも他方の側(ボス96の底部98側)は底壁部94の底壁86とは反対側に突出している。
ボス96の内周形状は円形である外周形状に対して同軸の円形に形成されている。さらに、この底部98にはボス96の内周形状に対して同軸の貫通孔100が形成されている。この貫通孔100は底部98を貫通しているのみならず、底部98の開口端へ向けて漸次内径寸法が小さくなる円錐台形状とされている。
このボス96に対応してケース24の底壁86には支持部102が形成されている。支持部102はケース24をフレームに取り付けた状態でスプール18に対して同軸状となる円筒形状に形成されている。但し、支持部102の先端側はボス96の底部98に形成された貫通孔100に対応して先端へ向けて漸次外径寸法が小さくなる円錐台形状となっている。リデューススプリングユニット収容部88内にラチェットギヤ92を配置した状態で支持部102を軸として、この支持部102の外側にボス96が回転自在に支持され、ボス96によってラチェットギヤ92が回転自在に支持される。さらに、ボス96の内側にはスプール18に対して同軸状に円柱形状にアダプタ56に一体に形成された軸部104が入り込み、軸部104(すなわち、アダプタ56)が回転自在に支持されている。
底壁部94の外周部にはラチェット部106が形成されており、ラチェットギヤ92は全体的に盆形状(軸方向寸法が比較的短い有底筒形状)とされている。ラチェット部106の径方向外側(本実施の形態ではラチェット部106の下方)には規制手段としてのソレノイド110が設けられている。ソレノイド110は制御手段としてのECUを介して車両に搭載されたバッテリーに電気的に接続されている。さらに、このECUは本ウェビング巻取装置10と共にシートベルト装置を構成するバックル装置に設けられたバックルスイッチに電気的に接続されており、上記のウェビング20に設けられたタングプレートがバックル装置に装着されたことをバックルスイッチが検出すると、ECUがソレノイド110を通電状態する。このようにソレノイド110が通電状態になるとソレノイド110は磁界を形成する。
また、このソレノイド110にはプランジャ112が設けられている。プランジャ112は磁性体によって棒状に形成されており、その長手方向基端側はソレノイド110に入り込んでいる。上記のようにソレノイド110が通電されるとソレノイド110が形成する磁界によってプランジャ112は更にソレノイド110の内側に引き込まれるようになっている。このプランジャ112の先端側にはパウル114が設けられている。パウル114は円筒部116を備えている。円筒部116は軸方向がスプール18の軸方向と同じ向きとされている。この円筒部116には少なくとも一端がシート62及びケース24の少なくとも何れか一方に保持された軸部が通過し、軸部周りにパウル114が回動可能に支持されている。この円筒部116の外周一部からは回転規制片120が延出されている。
パウル114が軸部周りの一方である係合方向へ回動すると、回転規制片120の先端はラチェット部106の外周部に接近してラチェット部106のラチェット歯に係合する。このように回転規制片120の先端がラチェット部106のラチェット歯に係合した状態では、ラチェットギヤ92の巻取方向への回転が規制される。また、円筒部116の外周一部からは連結片122が延出されている。パウル114はこの連結片122にてパウル114がプランジャ112に繋がっており、プランジャ112がソレノイド110に引き込まれると連結片122がプランジャ112に引っ張られて軸部周りにパウル114が係合方向へ回動する。また、このパウル114にはリターンスプリング124の一端が係止されており、パウル114は係合方向とは反対方向に付勢され、ソレノイド110が通電されなければ回転規制片120の先端側がラチェット部106の外周部から離間した状態で維持される。
一方、ラチェットギヤ92は周壁108を備えている。周壁108は底部98からスプリングカバー42側へ向けて筒形状に立設されている。この周壁108の内側にはリデュースバランススプリング130が配置されている。リデュースバランススプリング130は巻取スプリング50よりも付勢力が弱く、しかも、渦巻き方向外側から渦巻き方向内側への向きが巻取方向とされたぜんまいばねにより構成されている。
図3に示されるように、リデュースバランススプリング130における渦巻き方向外側の端部に対応して底部98からは係止壁109が立設されている。係止壁109は周壁108の内側で周壁108の一部の近傍に形成されており、リデュースバランススプリング130の渦巻き方向外側の端部近傍は、係止壁109と周壁108との間の隙間に入り込んで、係止壁109に係止されている。
一方、リデュースバランススプリング130の渦巻き方向最内層の部分(渦巻きの最も内側の部分)の更に内側には、クラッチ150が設けられている。クラッチ150は第2回転体としてのリング152を備えている。リング152は全体的に円筒形状に形成されている。リング152は、ラチェットギヤ92の底壁部94に形成されたボス96にラチェットギヤ92に対して同軸的に相対回転可能に支持されている。
このリング152にはアダプタ56の軸部104が貫通している。また、このリング152には係止溝153が形成されている。係止溝153はリング152の軸方向にみて、その一部がリング152の周方向に沿って長手方向とされており、この部分の引出方向側の端部からリング152の径方向外方へ延びた鉤状とされている。この係止溝153はリング152の軸方向両端面にて開口していると共に、リング152の径方向外方へ屈曲した部分の先端がリング152の外周面にて開口している。
この係止溝153にはリデュースバランススプリング130の渦巻き方向内側の端部が挿し込まれて係止されていると共に、サポート部材155の一端が挿し込まれて係止されている。サポート部材155の他端側は、係止溝153からリデュースバランススプリング130における渦巻き方向の最も内側の層と第二番目の層との間に延びている。
ラチェットギヤ92がリデュースバランススプリング130の付勢力によって巻取方向に回転すると、リデュースバランススプリング130の渦巻き方向内側端部近傍には周方向の負荷がかかるが、この渦巻き方向内側端部近傍にサポート部材155が当接することで渦巻き方向内側端部近傍を補強し、渦巻き方向内側端部近傍における座屈等を防止又は抑制する。
また、図1及び図2に示されるように、クラッチ150は第1回転体としてのクラッチホイール154を備えている。クラッチホイール154は外周形状が円形とされ、クラッチホイール154が支持部102に対して同軸の状態でリング152の内側に入り込み、この状態でクラッチホイール154がリング152に組み付いている。また、クラッチホイール154にはアダプタ56の本体部分と支持部102との間に介在する非円形の回り止め部158が貫通しており、クラッチホイール154のアダプタ56に対する相対回転が規制されている。
上記のリング152の内側で且つクラッチホイール154の外側には、クラッチ手段としてのクラッチスプリング160が配置されている。クラッチスプリング160は全体的に断面円形状が円形でばね性を有する線材により形成されている。但し、クラッチスプリング160を構成する線材の断面形状は円形に限定されるものではなく、例えば、四角形であってもよい。クラッチスプリング160はスプリング本体162を備えている。スプリング本体162は軸方向がスプール18の軸方向と同じ向きとされたコイル状に形成されている。スプリング本体162の一端からはスプリング本体162の半径方向外側へ向けてスプリング側押圧部164が延出されている。このスプリング側押圧部164に対応して上記のリング152に押圧部収容部166が形成されている。
押圧部収容部166はリング152の内周部にて開口し、且つ、リング152の軸方向両端部で開口した溝形状に形成されている。この押圧部収容部166はリング152の周方向に沿った開口幅寸法が、クラッチスプリング160を形成する線材においてスプリング側押圧部164を構成する部分の外径寸法よりも大きく設定されており、押圧部収容部166におけるリング152の周方向を向いた両壁部とスプリング側押圧部164との間に隙間を有した状態でスプリング側押圧部164を押圧部収容部166内に収容できる。
押圧部収容部166におけるリング152の周方向を向いた両壁部のうち、スプリング側押圧部164に対して巻取方向に位置する壁部は、第2回転体側荷重受け部としてのリング側荷重受け部168とされ、クラッチスプリング160が巻取方向に回転すると、リング側荷重受け部168がスプリング側押圧部164によって巻取方向に押圧される。
一方、スプリング本体162の他端からはスプリング本体162の半径方向外側へ向けてスプリング側荷重受け部174が延出されている。このスプリング側荷重受け部174に対応して上記のリング152に荷重受け部収容部176が形成されている。
荷重受け部収容部176はリング152の内周部にて開口し、且つ、リング152の軸方向両端部で開口した溝形状に形成されている。この荷重受け部収容部176はリング152の周方向に沿った開口幅寸法が、クラッチスプリング160を形成する線材においてスプリング側荷重受け部174を構成する部分の外径寸法よりも大きく設定されており、荷重受け部収容部176におけるリング152の周方向を向いた両壁部とスプリング側荷重受け部174との間に隙間を有した状態でスプリング側荷重受け部174を荷重受け部収容部176内に収容できる。
荷重受け部収容部176におけるリング152の周方向を向いた両壁部のうち、スプリング側荷重受け部174に対して引出方向に位置する壁部は、第2回転体側押圧部としてのリング側押圧部178とされ、リング152が巻取方向に回転すると、リング側押圧部178がスプリング側荷重受け部174を巻取方向に押圧する。
また、スプリング本体162が巻き締められていない状態でスプリング側押圧部164がリング側荷重受け部168に当接しても、スプリング側荷重受け部174は荷重受け部収容部176における両壁部のうちリング側押圧部178とは反対側の壁部から離間し、スプリング側荷重受け部174がリング側押圧部178に当接してもスプリング側押圧部164が押圧部収容部166におけるリング152の両壁部のうちリング側荷重受け部168とは反対側の壁部から離間するようにクラッチスプリング160におけるスプリング側押圧部164やスプリング側荷重受け部174の形成位置、リング152における押圧部収容部166や荷重受け部収容部176の形成位置等が設定されている。
さらに、荷重受け部収容部176及び押圧部収容部166の各々は、リング152の内周部における開口端からリング152の半径方向外側の底部までの深さ寸法が、スプリング側押圧部164及びスプリング側荷重受け部174のうち、スプリング本体162からの延出寸法が長い方よりも深く設定されている。
<第1の実施の形態の作用、効果>
次に本実施の形態の作用並びに効果について説明する。
本ウェビング巻取装置10では、車両のシートに着座した乗員が身体にウェビング20を装着するためにウェビング20をその先端側へ引っ張ってウェビング20をスプール18から引出すと、スプール18が引出方向に回転する。スプール18が引出方向に回転すると、アダプタ56が引出方向に回転して巻取スプリング50の渦巻き方向内側端部を渦巻き方向外側端部に対して引出方向に回転させる。これにより、巻取スプリング50が巻き締まり、アダプタ56を介してスプール18を巻取方向へ付勢する付勢力が漸次増加する。
また、このようにアダプタ56が引出方向に回転することでクラッチホイール154が引出方向に回転する。クラッチホイール154の外周部にはクラッチスプリング160が摺接しているので、クラッチホイール154の外周部とクラッチスプリング160との摩擦によりクラッチスプリング160がクラッチホイール154と共に引出方向に回転すると、クラッチスプリング160の一端が係止されたリング152が引出方向に回転する。
リング152にはリデュースバランススプリング130の渦巻き方向内側端部が係止されているので、リング152が引出方向に回転するとリデュースバランススプリング130の渦巻き方向内側端部が引出方向に回転する。リデュースバランススプリング130の渦巻き方向外側端部はラチェットギヤ92の係止壁109に係止されているため、リデュースバランススプリング130の渦巻き方向内側端部が引出方向に回転すると、リデュースバランススプリング130とラチェット部106の内周部との間の摩擦によってラチェットギヤ92が引出方向に回転する。すなわち、この状態では、スプール18の引出方向への回転力がラチェットギヤ92まで伝わったとしてもラチェットギヤ92は引出方向へ回転するだけであり、リデュースバランススプリング130に特に変化が生じない。
次いで、ウェビング20が充分に引出されて乗員の身体に掛け回され、更に、ウェビング20に設けられたタングがバックル装置に装着されると、バックル装置に設けられたバックルスイッチからの電気信号に基づきECUがソレノイド110を通電状態にする。ソレノイド110が通電されることで形成された磁界によりプランジャ112がソレノイド110に引き込まれると、プランジャ112の先端側に連結片122が係合しているパウル114がリターンスプリング124の付勢力に抗して係合方向に回動する。これにより、パウル114の回転規制片120がラチェット部106の外周部に形成されたラチェット歯に係合すると、ラチェットギヤ92の巻取方向への回転が規制される。
この状態で、乗員がウェビング20を引出すためにウェビング20に付与していた引っ張り力が解消されると(乗員がウェビング20の引っ張りをやめると)、巻取スプリング50がその付勢力でアダプタ56を介してスプール18を巻取方向へ回転させてウェビング20の弛みを解消させる。アダプタ56が巻取方向に回転させられることで、クラッチホイール154が巻取方向に回転すると、クラッチホイール154の外周部に摺接しているクラッチスプリング160がクラッチホイール154の外周部との摩擦により巻取方向に回転する。
これによりクラッチスプリング160がクラッチホイール154と共に巻取方向に回転すると、リング152のリング側荷重受け部168がクラッチスプリング160のスプリング側押圧部164によって図4の矢印F1方向(すなわち、巻取方向)に押圧される。これにより、リング152が巻取方向に回転すると、リング152に係止されているリデュースバランススプリング130の渦巻き方向内側端部が巻取方向に回転する。
また、上記のようにクラッチスプリング160は巻取方向に回転することでクラッチホイール154に対する巻き締まりが弛む。しかしながら、巻き締まりが弛んだ状態でもクラッチスプリング160がクラッチホイール154の外周部との摩擦で受ける回転トルクがリデュースバランススプリング130のトルクよりも大きくなるようにクラッチスプリング160の付勢力等が設定されている。このため、クラッチスプリング160は巻取方向に回転することでクラッチホイール154に対する巻き締まりが弛んでも、クラッチスプリング160が巻取方向に回転し、これにより、リデュースバランススプリング130の渦巻き方向内側端部が巻取方向に回転する。
リデュースバランススプリング130の渦巻き方向外側端部はラチェットギヤ92の係止壁109に係止されており、しかも、上記のようにラチェットギヤ92の巻取方向への回転が規制されている。このため、この状態でリデュースバランススプリング130の渦巻き方向内側端部が巻取方向に回転しても、リデュースバランススプリング130の渦巻き方向外側端部は回転しない。
リデュースバランススプリング130は渦巻き方向外側から渦巻き方向内側への向きが巻取方向とされている。このため、リデュースバランススプリング130は渦巻き方向内側端部が渦巻き方向外側端部に対して相対的に巻取方向に回転すると、リデュースバランススプリング130が巻き締められて渦巻き方向内側端部を引出方向に回転させようとする付勢力が増大する。このようにして生じた(増大した)リデュースバランススプリング130の付勢力はリデュースバランススプリング130の渦巻き方向内側端部が係止されたリング152を巻取方向に回転させようとする力、すなわち、巻取スプリング50の付勢力に抗することになる。
このようにして巻取スプリング50の付勢力の一部又は全部がリデュースバランススプリング130の付勢力で相殺されることで、スプール18を巻取方向に回転させようとする力が減少し、乗員の身体に装着されているウェビング20をその基端側へ引っ張る力が減少する。これにより、ウェビング20が乗員に付与する締め付け(静的締付力)が軽減される。
また、ウェビング20を装着した乗員の身体が移動すると、ウェビング20が引出される。ウェビング20が引出されることでスプール18が引出方向に回転すると巻取スプリング50が巻き締められ、スプール18を巻取方向に付勢する力、ひいては、ウェビング20を引っ張って乗員の身体を締め付ける力が増加する。しかしながら、本ウェビング巻取装置10では、リデュースバランススプリング130の付勢力が巻取スプリング50の付勢力を相殺するので、乗員の身体が移動してウェビング20を引っ張った際のウェビング20の締付力(動的締付力)の増加を抑制できる。
さらに、巻取スプリング50の付勢力による巻取方向へのリング152の回転でリデュースバランススプリング130の付勢力がクラッチスプリング160の付勢力よりも大きくなると、押圧部収容部166のリング側荷重受け部168がクラッチスプリング160のスプリング側押圧部164を引出方向側へ押圧して、スプリング本体162の巻き締まりを弛める。
これにより、リデュースバランススプリング130の付勢力の大きさがクラッチスプリング160の付勢力の大きさ以下になるまでクラッチスプリング160によるクラッチホイール154とリング152との機械的な連結が解除され、リデュースバランススプリング130の付勢力でリング152が引出方向に回転する。このため、リデュースバランススプリング130がクラッチスプリング160の付勢力の大きさを越えて巻き締められた状態で維持されることがない。これによりリデュースバランススプリング130にかかる負荷を軽減できる。
一方、乗員が身体からウェビング20を外すためにバックル装置からタングを取り外すと、バックル装置に設けられたバックルスイッチからの電気信号に基づきECUがソレノイド110に対する通電を停止する。ソレノイド110に対する通電が停止されることでソレノイド110の周囲の磁界が解消されると、リターンスプリング124の付勢力によりパウル114が回転して、回転規制片120がラチェット部106の外周部に形成されたラチェット歯から離間する。これにより、ラチェットギヤ92の巻取方向への回転規制が解消されると、リデュースバランススプリング130がその付勢力でラチェットギヤ92を巻取方向に回転させる。
リデュースバランススプリング130の付勢力がほぼ解消された状態で、ラチェットギヤ92が更に巻取方向に慣性回転すると、ラチェットギヤ92がリデュースバランススプリング130を介してリング152を巻取方向に押圧し、リング152を巻取方向に回転させる。
このようにしてリング152が巻取方向に回転すると、リング側押圧部178がスプリング側荷重受け部174を図5の矢印F2方向(すなわち、巻取方向)に押圧する。スプリング側荷重受け部174が巻取方向に押圧されると、スプリング本体162が弛み、これにより、クラッチスプリング160とクラッチホイール154との摩擦が低減する。したがって、この状態では、クラッチスプリング160はクラッチホイール154に対して容易に相対回転できる。
このため、クラッチスプリング160のスプリング側荷重受け部164を押圧するリング152も、リデュースバランススプリング130を介して巻取方向に慣性回転するラチェットギヤ92の回転力を受けることで容易に回転する。このように、ラチェットギヤ92が慣性により巻取方向に回転しても、ラチェットギヤ92と共にリデュースバランススプリング130やリング152が回転するので、ラチェットギヤ92が慣性により巻取方向に回転してもリデュースバランススプリング130にかかる負荷を軽減できる。
しかも、リング152にリング側押圧部178を有する荷重受け部収容部176が形成して、スプリング本体162の他端からスプリング側荷重受け部174を延出するだけでよい。
また、荷重受け部収容部176及び押圧部収容部166の各々は、リング152の内周部における開口端からリング152の半径方向外側の底部までの深さ寸法が、スプリング側押圧部164及びスプリング側荷重受け部174のうち、スプリング本体162からの延出寸法が長い方よりも深く設定されている。このため、クラッチスプリング160の軸方向を反対向きにしても、それまでスプリング側押圧部164としていた構成がスプリング側荷重受け部174となり、それまでスプリング側荷重受け部174としていた構成がスプリング側押圧部164となるだけである。すなわち、本実施の形態では、クラッチスプリング160のその軸方向の組付方向に方向性がなくなり、組み付けミス等の発生を防止できる。
なお、本実施の形態では、スプリング側押圧部164やスプリング側荷重受け部174をスプリング本体162の径方向外側へ延出しただけであったが、図6から図8の各図に示されるように、スプリング側荷重受け部174及びスプリング側押圧部164の少なくとも何れかの一方を、その延出方向中間部からスプリング本体162の軸方向中央側へ鉤状に屈曲させてもよい。
例えば、スプリング側荷重受け部174をその延出方向中間部からスプリング本体162の軸方向中央側へ鉤状に屈曲させると、スプリング側荷重受け部174における屈曲部分よりも先端側はリング152の軸方向中央側でも荷重受け部収容部176におけるリング152の周方向を向いた両壁部(一方はリング側押圧部178)と対向する。このため、リング152やクラッチホイール154からのクラッチスプリング160の脱落や、リング152やクラッチホイール154に対するクラッチスプリング160の不用意な周方向のずれ等を効果的に防止できる。なお、スプリング側押圧部164を、その延出方向中間部からスプリング本体162の軸方向中央側へ鉤状に屈曲させた場合も同様であるので、その詳細な説明は省略する。
さらに、本実施の形態では、リング152において押圧部収容部166と荷重受け部収容部176とをそれぞれ別に形成した。しかしながら、スプリング側押圧部164に当接してスプリング側押圧部164からの荷重F1を受けるリング側荷重受け部168と、スプリング側荷重受け部174に当接してスプリング側荷重受け部174に荷重F2を付与するリング側押圧部178を有する構成であれば、押圧部収容部166と荷重受け部収容部176とがそれぞれ別に形成されずに、スプリング側押圧部164及びスプリング側荷重受け部174の双方を収容する1つの溝で押圧部収容部166と荷重受け部収容部176とを兼ねる構成としてもよい。
また、本実施の形態では、クラッチ手段をコイル状のクラッチスプリング160としたが、クラッチ手段がこのような構成に限定されるものではない。例えば、図9から図11に示されるように、板ばね状のクラッチスプリング180をクラッチ手段としてもよい。このクラッチスプリング180はリング152やクラッチホイール154の中心軸線周りに略C字形状に湾曲したスプリング本体182を備えている。このスプリング本体182には機能的に上述したクラッチスプリング160のスプリング側押圧部164に対応するスプリング側押圧部184と、機能的に上述したクラッチスプリング160のスプリング側荷重受け部174に対応するスプリング側荷重受け部186とが形成されている。
但し、リング152やクラッチホイール154の中心軸線方向に沿った同じ向きから見た場合、スプリング本体182におけるスプリング側押圧部184及びスプリング側荷重受け部186の形成位置がクラッチスプリング160におけるスプリング側押圧部164及びスプリング側荷重受け部174とは反対になっている(すなわち、スプリング本体182の周方向一端からスプリング側荷重受け部186が半径方向外方へ延出されて、他端からスプリング側押圧部184が半径方向外方へ延出されている)。さらに、これらのスプリング側押圧部184やスプリング側荷重受け部186の形成位置に対応して押圧部収容部166や荷重受け部収容部176の形成位置も反対になっている。
このような構成であっても、スプリング側押圧部184が押圧部収容部166のリング側荷重受け部168から受ける力(すなわち、リデュースバランススプリング130の付勢力)によってスプリング本体182は周方向両端間が離間するように弾性変形し、これによりスプリング本体182が弛む。また、スプリング側荷重受け部186がリング側押圧部178から受ける力によってスプリング本体182は周方向両端間が離間するように弾性変形し、これによりスプリング本体182が弛む。したがって、このような構成であっても上述したような効果と同様の効果を得ることができる。
なお、クラッチ手段をクラッチスプリング160のようなコイル状とした場合であっても、スプリング側押圧部164がリング側荷重受け部168から力を受けた場合やスプリング側荷重受け部174がリング側押圧部178から力を受けた場合にスプリング本体162が弛む構成であれば、クラッチスプリング180におけるスプリング側押圧部184やスプリング側荷重受け部186と同様の形成位置にスプリング側押圧部164やスプリング側荷重受け部174を形成ることも当然可能である。
また、本実施の形態では、サポート部材155を設けた構成であるが、上記のように、ラチェットギヤ92が慣性により巻取方向に回転してもリデュースバランススプリング130に大きな負荷がかかることを防止又は抑制できる。したがって、サポート部材155を設けない構成としてもよい。
さらに、本実施の形態においてクラッチスプリング160のスプリング本体162の形状を円筒とみなした場合のスプリング本体162の内径寸法とクラッチホイール154においてスプリング本体162が掛け回される部分の外径寸法は略等しい形状とした。しかしながら、スプリング本体162の内周形状やクラッチホイール154の外周形状がこのような形状に限定されるものではない。例えば、クラッチホイール154の外周面とスプリング本体162の内周部とに隙間を設定すると共に、この隙間の大きさをクラッチホイール154の周方向や軸方向に適宜に変化させ、クラッチホイール154の外周面とスプリング本体162の内周部との間で生じる摩擦抵抗をクラッチホイール154の周方向や軸方向に適宜に変化させる構成としてもよい。
また、上記の実施の形態において、クラッチ150を構成する第2回転体としてのリング152は環状で、しかも、押圧部収容部166や第2回転体側押圧部としてのリング側押圧部178もリング152の中心軸線方向に貫通した構成であった。しかしながら、第2回転体の構成がこのような構成に限定されるものではない。次に、第2回転体の変形例を第2の実施の形態として説明する。なお、この第2の実施の形態を説明するにあたり、前記第1の実施の形態と基本的に同一の部位に関しては同一の符号を付与してその詳細な説明を省略する。
<第2の実施の形態>
図12には第2の実施の形態に係るウェビング巻取装置200のクラッチ202の構成が前記第1の実施の形態を説明した図2に対応する分解斜視図により示されている。
この図に示されるように、本ウェビング巻取装置200のクラッチ202は、第2回転体としてのリング204を備えている。このリング204はクラッチストッパとしての底壁206を備えている。底壁206は略円板形状に形成されており、その略中央には軸部104が通過する円形の透孔208が形成されている。
底壁206の外周部からはスプリングカバー42側へ向けて円筒形状の外側周壁210が形成されている。また、外側周壁210の内側では底壁206からスプリングカバー42側へ向けて内側周壁212が形成されている。内側周壁212は外側周壁210に対して平行に形成されているが、外側周壁210のような円環状ではなく、円環の一部を切り欠いた略C字形状とされている。
この内側周壁212の周方向一端からは前記第1の実施の形態におけるリング側押圧部178に対応する第2回転体側押圧部としてのリング側押圧壁214が外側周壁210側へ向けて延出されている。これに対して内側周壁212の周方向他端からは前記第1の実施の形態におけるリング側荷重受け部168に対応するリング側荷重受け壁216が外側周壁210側へ向けて延出されている。これらのリング側押圧壁214及びリング側荷重受け壁216の内側周壁212とは反対側の端部は外側周壁210に繋がっており、リング側押圧壁214とリング側荷重受け壁216との間にクラッチスプリング160のスプリング側荷重受け部174やスプリング側押圧部164が収容される。
なお、本実施の形態のクラッチスプリング160は前記第1の実施の形態におけるクラッチスプリング160とはスプリング本体162におけるコイルの巻き方向が逆である。このため、スプリング側荷重受け部174はスプリング側押圧部164よりもスプリングカバー42側に位置する。
一方、クラッチ202はクラッチホイール154に代わるクラッチホイール222を備えており、このクラッチホイール222の本体部分がクラッチスプリング160のスプリング本体162を貫通する。このクラッチホイール222は内側周壁212の内側に配置され、この状態でクラッチホイール222の底壁206と対向する面にはクラッチホイール222の外周部と同心の環状溝224が形成されている。
この環状溝224に対応してリング204の底壁206にはガイドリング226が形成されている。ガイドリング226はリング204の外側周壁210や透孔208に対して同軸的に形成されている。クラッチホイール222を内側周壁212の内側に配置した状態でガイドリング226は環状溝224に入り込む。これにより、クラッチホイール222がリング204に対して同軸的に相対回転可能にリング204に支持される。
また、上述した外側周壁210の底壁206とは反対側の端部にはクラッチストッパとしての規制壁232が形成されている。規制壁232はリング側押圧壁214の形成位置からリング側押圧壁214とリング側荷重受け壁216との間の位置で外側周壁210から外側周壁210の半径方向内側へ延出されている。クラッチホイール222にクラッチスプリング160を装着した状態では、図13及び図14に示されるように、クラッチスプリング160のスプリング側荷重受け部174に対してスプリングカバー42側で規制壁232が位置し、クラッチスプリング160のスプリング側押圧部164に対してスプリングカバー42とは反対側に底壁206が位置する。
本実施の形態においてクラッチホイール222に設けられたクラッチスプリング160がリング204の中心軸線に沿ってスプリングカバー42側へ変位しようとすると、規制壁232がスプリング側荷重受け部174に干渉する。これにより、クラッチスプリング160のスプリングカバー42側への変位が規制される。これに対して、クラッチスプリング160がリング204の中心軸線に沿ってスプリングカバー42とは反対側へ変位しようとすると、底壁206がスプリング側押圧部164に干渉する。これにより、クラッチスプリング160のスプリングカバー42とは反対側への変位が規制される。このように、本実施の形態では、リング204の中心軸線方向に沿ったクラッチスプリング160の不用意な変位を防止できる。
また、リング204が底壁206や規制壁232を有する以外は基本的には前記第1の実施の形態と同じ構成であるので、前記第1の実施の形態と同様の作用を奏し、前記第1の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
10 ウェビング巻取装置
18 スプール
20 ウェビング
50 巻取スプリング
92 ラチェットギヤ(第3回転体)
110 ソレノイド(規制手段)
130 リデュースバランススプリング
152 リング(第2回転体)
154 クラッチホイール(第1回転体)
160 クラッチスプリング(クラッチ手段)
162 スプリング本体
164 スプリング側押圧部
168 リング側荷重受け部(第2回転体側荷重受け部)
174 スプリング側荷重受け部
178 リング側押圧部(第2回転体側押圧部)
180 クラッチスプリング(クラッチ手段)
182 スプリング本体
184 スプリング側押圧部
186 スプリング側荷重受け部

Claims (3)

  1. ウェビングを巻取るスプールと、
    前記ウェビングを巻取る巻取方向に前記スプールを付勢する巻取スプリングと、
    前記スプールに連動して回転する第1回転体と、
    前記第1回転体に弾性的に圧接した状態で設けられ、前記第1回転体と共に回転するクラッチ手段と、
    前記クラッチ手段が係合して前記クラッチ手段からの押圧力を受けて回転する第2回転体と、
    前記第2回転体に一端が係合し、他端に対して前記スプールの前記巻取方向への回転に対応した向きに前記一端が回転することで付勢力が増加するリデュースバランススプリングと、
    前記リデュースバランススプリングの他端が係合した第3回転体と、
    前記ウェビングに設けられたタングがバックルに装着されることで前記第3回転体の回転を規制する規制手段と、
    を備え、
    前記第1回転体と共に前記クラッチ手段が回転した際に前記クラッチ手段が前記第2回転体から受ける押圧反力によって前記第1回転体に対する前記クラッチ手段の圧接が弛められると共に、前記リデュースバランススプリングの付勢力によって回転した前記第3回転体が前記リデュースバランススプリングを介して前記クラッチ手段を押圧することで前記第1回転体に対する前記クラッチ手段の圧接が弛められるように設定したウェビング巻取装置。
  2. 前記第1回転体の外周部に巻付くコイル状のスプリング本体と、
    前記スプリング本体の一端から径方向外側へ延出されて、前記第2回転体に設定された第2回転体側荷重受け部に対して前記スプールの巻取方向への回転に連動した前記クラッチ手段の回転方向である所定の回転方向とは反対側で対向し、前記スプリング本体が前記所定の回転方向へ回転することで前記第2回転体側荷重受け部を前記所定の回転方向へ押圧して前記第2回転体を前記所定の回転方向へ回転させるスプリング側押圧部と、
    前記スプリング本体の他端から径方向外側へ延出されて、前記第2回転体に設定された第2回転体側押圧部に対して前記所定の回転方向側で対向し、前記第2回転体が前記所定の回転方向へ回転することで前記第2回転体側押圧部に押圧されるスプリング側荷重受け部と、
    を含めて前記クラッチ手段を構成した請求項1に記載のウェビング巻取装置。
  3. 前記スプリング側押圧部及び前記スプリング側荷重受け部の少なくとも何れかの一方に対して前記第2回転体の中心軸線方向に沿った側方で前記何れかの一方と対向し、前記何れかの一方に干渉して前記中心軸線方向に沿った前記何れかの一方の変位を規制するクラッチストッパを前記第2回転体に設けた請求項2に記載のウェビング巻取装置。
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