JP3565596B2 - シートベルト巻取装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、シートベルト巻取装置に係り、特にシートベルトが適正に引出された際に乗員の身体にソフトにフィットするような構造を有するシートベルト巻取装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車等に装備されるシートベルト巻取装置では、乗員が着席してシートベルトを引き出し、タングをバックル装置に締結した際に、その余分な引き出し分を吸収し、正常装着した状態で乗員の胸部等に不必要な圧迫感を与えないようにすることが好ましい。
しかし、一般にシートベルトの巻取装置では、ベルト巻込みに単一のリターンスプリングの付勢力が利用される構造になっている。このため、正常装着時における圧迫力を小さくするために付勢力の弱いスプリングを使用すると、ベルト巻取り時（収容時）の巻込み力が弱くなり、操作性が低下する。
一方、充分な巻込み力を保持するために付勢力の強いスプリングを使用すると、正常装着時における圧迫力が大きくなってしまうという問題があった。
【０００３】
そこで、出願人は、この点を解決するために、ベルトを巻込み方向に付勢するスプリング手段を予め主スプリングと付加スプリングとに分けて構成し、この主スプリングと付加スプリングとを結合するレデュース機構に剛性的に強固な結合手段を用い、通常のベルト巻込み時には、両スプリングを結合状態とし、合成力により充分なベルト巻き取り力を作り出す一方、シートベルトの正常装着時には、スプリングを分離して主スプリングの付勢力のみによってベルトを乗員にフィットさせるようなテンションレデューサ機構を持つシートベルト巻取装置を提案した（実願昭６１−１４６４７３号、後に特願平２−８８８８４号に出願変更。）。
【０００４】
このシートベルト巻取装置では、作動性に関しては所期の目的を達することができたが、テンションレデューサ機構に剛性部品を使用していたため、継断作動やベルト巻き取り時に部品同士の接触等により不快な機械音（衝撃音）が発生した。
【０００５】
そこで、出願人は、さらに図５に断面図を示したテンションレデューサ機構を備えたシートベルト巻取装置を開発した。同図に示したシートベルト巻取装置１００は、シートベルトのウェビングＷを巻き取るためのリール１０１と、このリール１０１を回転自在に保持するベースフレーム１０２と、リール１０１をシートベルト巻取方向に付勢する２個のスプリングとを備えている。このうち２個のスプリングは、リール１０１を巻き取り方向に常時付勢する主スプリングＳｍと、巻き取り方向の付勢力が断続的にリール１０１に与えられる付加スプリングＳｓとから構成され、主スプリングＳｍと付加スプリングＳｓとはリール１０１の軸線方向に直角な面内に並列的に配置されている。
さらにリール１０１に対して付加スプリングＳｓの付勢力を伝達する動力伝達経路中の連絡シャフト１１０位置にテープ１０３が装着されている。また、付加スプリングＳｓのリール１０１側の端部には、付加スプリングＳｓのリール１０１側の端部が回転する際に、この端部とともに回転するクラッチギヤ１０４と、ウェビングＷの引き出しに伴って付加スプリングＳｓの端部とともに回転するクラッチギヤ１０４を係止して付加スプリングＳｓの付勢力によるクラッチギヤ１０４の退動を阻止できるクラッチ爪１０５と、クラッチ爪１０５によるクラッチギヤ１０４の係止を解除するためのピボットレバー１０６、電磁ソレノイド１０７とから構成されている。
【０００６】
そしてウェビングＷのタングと車体側のバックル装置との結合状態を検知する検知スイッチ１１６が設けられ、クラッチ爪１０５は、この検知スイッチ１１６がタングとバックル装置との結合状態を検知しているときにクラッチギヤ１０４を係止してその退動を阻止するようになっている。
【０００７】
このシートベルト巻取装置の作用について、図５及び図７（ａ）〜（ｃ）に示した作動状態模式図を参照して詳述する。本装置では、図５に示したように主スプリングＳｍと付加スプリングＳｓとが並列設置されており、主スプリングＳｍは連結シャフト１１０、メインシャフト１１１を介して、ウェビングＷが巻回されているベルトリール１１２を常時、巻き取り方向に回転できるようになっている。付加スプリングＳｓの内周端は連結シャフト１１０の先端部に、外周端はスプリングハウジング１１５の内周面の一部に連結されている。
【０００８】
一方、付加スプリングＳｓの内周端はクラッチギヤ１０４に一体的に形成されたボス１０４ａに定着されている。このクラッチギヤ１０４の退動を阻止するためにクラッチ爪１０５が設けられており、このクラッチ爪１０５によるクラッチギヤ１０４の退動阻止は、ピボットレバー１０６、電磁ソレノイド１０７によって係止解除されるようになっている。
【０００９】
本装置においても、ウェビングＷがシートベルト巻取装置から引き出されると、図７（ａ）、（ｂ）の順に作動し、クラッチギヤ１０４がクラッチ爪１０５で係止され、退動が阻止される。
タングをバックル装置に係合させる姿勢をとっていた乗員が、ウェビングＷ装着後、ハンドルに正対すると、ウェビングＷが少し巻き戻される。これにより図７（ｃ）に示したようにシートベルトＢは主スプリングＳｍのみによって付勢された状態となる。すなわち、クラッチギヤ１０４に対してクラッチ爪１０５が係合しているため、クラッチギヤ１０４は付加スプリングＳｓで付勢されていても退動できないからである。したがって、図７（ｃ）の状態（シートベルトによる乗員拘束状態）にあっては、シートベルトＢは主スプリングＳｍのみによって軽度に引っ張られており、シートベルトＢは乗員に軽くフィットするようになる。
【００１０】
図７（ｃ）の状態において、ピボットレバー１０６、電磁ソレノイド１０７を作動させ、クラッチ爪１０５によるクラッチギヤ１０４の係止を解除すると、付加スプリングＳｓの付勢力によってテープ１０３が巻き取られる方向にクラッチギヤ１０４が急速に回転する。そしてテープ１０３が緊張状態となった段階で、シートベルトＢは主スプリングＳｍ及び付加スプリングＳｓの双方に付勢されて強力に巻き取られる（図７（ａ）の状態）。
このように、クラッチギヤ１０４は、クラッチ爪１０５の係止が解除されると、付加スプリングＳｓの付勢力により相当速い速度で回転し、急激なタイミングでテープ１０３が緊張状態となる。このように本装置では、このテープ１０３が急激に緊張したような場合においても、部材同士の衝突、接触がないから、衝撃音は全く発生しない。
【発明が解決しようとする課題】
ところが、前述のようなテンションレデューサ機構を備えたシートベルト巻取装置では、図６に示したようにクラッチギヤ１０４背面の突起１０４ｂと、連結シャフト１１０の係止溝１１０ａとにテープの両端１０３ａ、１０３ｂを固定し、連結シャフト１１０の軸部にテープ１０３を巻回するようになっている。このため、テープが巻回される幅の分だけ回転軸を長くしたり、テープを巻き付け、固定する等の組立工数がかかり、コストアップにつながっていた。また、動作も２本の軸の相対回転差により生じたテープの緩み分を吸収するように巻き取り、テープが緊張状態になったときに付勢力がテープを介して付加スプリングのベルト巻き取り方向への付勢力がテープを介して連結シャフトに付加されるようになっている。このため全体動作として部品点数が多く、複雑な機構となっているため小型化、軽量化が難しいという問題もある。
【００１１】
そこで、本発明の目的は上述した従来の技術が有する問題点を解消し、安価でコンパクトなテンションレデューサ機構を備えたシートベルト巻取装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、シートベルトのウェビングを巻き取るためのリールシャフトと、該リールシャフトを回転可能に支持するベースフレームと、前記リールシャフトをウェビング巻き取り方向に付勢するスプリングとを有し、該スプリングとして前記リールシャフトを巻き取り方向に常時付勢するレデューススプリングと、巻き取り方向の付勢力が断続可能に前記リールシャフトに付与される主スプリングとを設け、前記レデューススプリングと前記主スプリングとを前記リールシャフトの軸線方向に並設したシートベルト巻取装置において、前記リールシャフトの軸端に同軸的に連結され、前記リールシャフトに対して前記レデューススプリングの付勢力を伝達するレデュースシャフトと、該レデュースシャフトに形成された軸部に回転自在に嵌着され、前記主スプリングの付勢力を前記リールシャフトに伝達するとともに、タングとバックル装置との結合状態信号を受けて一方向クラッチとして作動し、前記主スプリングの付勢力によるウェビング巻き取り方向への回転を抑止するクラッチギヤと、前記レデュースシャフトに形成された円板面と前記クラッチギヤの側面とで合わせ面が構成され、該合わせ面位置に形成された前記リールシャフトの軸線近傍と外周縁とを結ぶ渦巻状溝からなり、該渦巻状溝内に収容された鋼球が前記レデュースシャフトの回転に伴って所定量だけ転動可能な転動経路とを備え、前記一方向クラッチの不作動時に、前記ウェビングが引き出された際の前記レデュースシャフトの回転に伴って前記鋼球は、前記転動経路の端部に位置保持された状態で前記レデュースシャフトとクラッチギヤの一体回転による前記ウェビングの巻き取りを許容し、前記一方向クラッチの作動時に、前記レデューススプリングの付勢力によるウェビング巻き取り方向への回転のみが許容され、前記ウェビングが引き出された際の前記レデュースシャフトの回転に伴って前記鋼球が前記転動経路の端部から経路内を転動し、引き出し時の該鋼球の停止位置を基準として、該停止位置と前記転動経路の端部位置とのなす回転角に応じて、前記レデュースシャフトの回転のみで前記ウェビングが巻き取られるようにしたことを特徴とする。
【００１３】
前記クラッチギヤは、前記ウェビングに設けられたタングと、車体側のバックル装置との結合状態を検知する検知スイッチが、前記タングと前記バックル装置との結合を検知した際に、前記一方向クラッチとしての作動、不作動が規定されるようにすることが好ましい。
【００１４】
【作用】
本発明によれば、前記リールシャフトの軸端に同軸的に連結され、前記リールシャフトに対して前記レデューススプリングの付勢力を伝達するレデュースシャフトと、該レデュースシャフトに形成された軸部に回転自在に嵌着され、前記主スプリングの付勢力を前記リールシャフトに伝達するとともに、タングとバックル装置との結合状態信号を受けて一方向クラッチとして作動し、前記主スプリングの付勢力によるウェビング巻き取り方向への回転を抑止するクラッチギヤと、前記リールシャフトに形成された円板面と前記クラッチギヤの側面とで合わせ面が構成され、該合わせ面位置に形成された前記リールシャフトの軸線近傍と外周縁とを結ぶ渦巻状溝からなり、該渦巻状溝内に収容された鋼球が前記レデュースシャフトの回転に伴って所定量だけ転動可能な転動経路とを備えたことにより、前記クラッチギヤのウェビング巻き取り方向への回転動作が抑止されていない場合には、前記鋼球が前記転動経路の端部に停止しているので、前記レデュースシャフトとクラッチギヤの一体回転による前記ウェビングの巻き取りが許容され、迅速な巻き取り動作が実現し、また、タングとバックル装置との結合状態を検知して前記クラッチギヤの前記回転動作が抑止された場合には、前記レデューススプリングの付勢力によるウェビング巻き取り方向へのみ回転が許容され、この状態で前記ウェビングが引き出されると、前記レデュースシャフトの回転に伴って前記鋼球が前記転動経路内を転動し、引き出し完了時の前記鋼球の停止位置が記憶され、この鋼球の停止位置と前記転動経路の端部停止位置との間においては、前記レデューススプリングの回転のみで前記ウェビングの巻き取りが行われるので、ソフトにウェビングによる身体の締め付けを行うことができる。
【００１５】
また、前記クラッチギヤは、前記ウェビングに設けられたタングと、車体側のバックル装置との結合状態を検知する検知スイッチが、前記タングと前記バックル装置との結合を検知した際に、一方向クラッチとして機能し、ウェビング巻き取り方向への回転が抑止されるようにしたので、ウェビング装着時にタングをバックル装置に締結した後に、余分な引き出し分のウェビングを緩い回転力で巻き取ることができるので、身体を過度に締め付けることがなく、タングをはずした場合にはウェビングを迅速に巻取装置に巻き取り収納することができる。
【００１６】
【実施例】
以下本発明によるシートベルト巻取装置の一実施例を添付図面を参照して説明する。
図１は、シートベルト巻取装置のテンションレデューサ機構のアッセンブリとしての内部構成が分かるように示した一部断面図である。図２は、テンションレデューサ機構の部品構成を示した分解斜視図である。
本発明であるシートベルト巻取装置１は、シートベルトのウェビングＷが巻回されたリールシャフト２と、このリールシャフト２を回転自在に支持するベースフレーム３と、図１においてベースフレーム３の右側側面位置に配置されたリールロック機構４（外形を仮想線で示した。）と、所定の減速状態を感知してリールロック機構４を動作させる減速度感知部５（外形を仮想線で示した。）と、図１においてベースフレーム３の左側側壁３ｃ側に配置されたテンションレデューサ機構１０からなる。このうち、テンションレデューサ機構１０は、ウェビングＷがリールシャフト２に巻回されるようにリールシャフト２に所定の巻き取り力を付与する付勢力付与手段２０と、リールシャフト２と付勢力付与手段２０との継断動作を行うクラッチ手段３０と、本発明の特徴部分であるボールネジメモリー手段４０とから構成されている。
【００１７】
このうち、ベースフレーム３は図２から明らかなように平面形状が略コ字形をなした鋼板加工品で、左右の側面にはリールシャフト２のガイドフランジが遊嵌される支持孔３ａが形成されている。この支持孔３ａは周縁３ｂが略鋸歯状をなしており、リールロック機構４の一部品としてガイドフランジの一部に動作可能に組み込まれたパウル片６（図１参照）がこの鋸歯状周縁３ｂに係止してリールシャフト２の回転をロックできるようになっている。
図１において、ベースフレーム３の左外側壁３ｃにはリテーナプレート１１が固着されている。このリテーナプレート１１のほぼ中心位置にはリールシャフト２の軸端２ａを貫通可能な軸受開口１１ａが形成されている。また、下端位置にはクラッチ手段３０のうちのクラッチレバー３８が揺動可能に軸支されるとともに、クラッチレバー３８を作動させる電磁ソレノイド３５の一部を収容支持する開口１１ｂが形成されている。
リテーナプレート１１の軸受開口１１ａには、僅かな高さのフランジ加工が施されており、このフランジ部１１ｃ（図１参照）を軸受としてレデュースシャフト３１の後端軸３１ａが嵌着されている。レデュースシャフト３１は図１及び図２に示したように後端軸３１ａと、外側面に渦巻状ボールネジ溝４１（詳細は後述する。）が形成された円板３１ｂと、クラッチギヤ３２（詳細は後述する。）等のテンションレデューサ機構１０の各部品を同軸的に軸支可能な前端軸３１ｃとからなり、後端軸３１ａの軸連結孔３１ｄをリールシャフト２の軸端２ａ（図１参照。）に嵌着させることで、リールシャフト２と一体的に回転可能としている。
【００１８】
ここで、テンションレデューサ機構１０のうちの付勢力付与手段２０の構成について説明する。レデュースシャフト３１の前端軸３１ｃに軸支されたクラッチギヤ３２の外側にはクラッチカバー２１が配置されるようになっている。このクラッチカバー２１は内側収容部２１ａでクラッチギヤ３２及びクラッチレバー３８、電磁ソレノイド３５を覆うとともに、スプリングハウジング２１ｂ内に付勢力付与手段２０としての主スプリング２２とレデューススプリング２３とを収容できるようになっている。
主スプリング２２とレデューススプリング２３とは、ともに帯状の細幅バネ鋼を巻回した渦巻バネで、外力（回転力）による巻き締め動作量に応じて所定の巻き解き回転動作を発揮するようになっている。巻き解き回転動作のバネ係数値は主スプリング２２の方がレデューススプリング２３の値より大きく設定されている。
【００１９】
このうち、主スプリング２２は、内周端２２ａがクラッチギヤ３２の軸受ボス３３先端に形成された係止溝３３ａに固定される一方、外周端２２ｂがクラッチカバー２１の内周面の一部に形成された係止突起２１ｃに固定されている。このとき主スプリング２２はクラッチカバー２１によって最大外径が規制され、ある程度巻き締められた状態で収容されている。さらにクラッチカバー２１内の主スプリング２２の軸線方向の外側位置には仕切プレート２４を挟んでレデューススプリング２３が収容されている。
レデューススプリング２３は内周端２３ａがレデュースシャフト３１の前端軸３１の先端に形成された係止溝３１ｄに固定される一方、外周端２３ｂがスプリングハウジング２１ｂを覆うスプリングケース２５の内周面の一部に形成された係止突起（図示せず）に固定されている。また、レデューススプリング２３も、主スプリング２２と同様に、スプリングケース２５により最大外径が規制され、ある程度巻き締めた状態で収容されている。これにより主スプリング２２はクラッチギヤ３２をウェビングＷの巻き取り方向（図２矢印Ｂ方向）へ付勢するように機能し、レデューススプリング２３はレデュースシャフト３１を矢印Ｂ方向に付勢するよう構成されている。
【００２０】
次に、クラッチ手段３０の構成について、図２を参照して説明する。
クラッチ手段３０はクラッチギヤ３２とクラッチレバー３８を作動させる機構とから構成されている。このうち、クラッチギヤ３２はレデュースシャフト３１の前端軸３１ｃに滑らかに回転自在に嵌合されている。このときクラッチギヤ３２の背面３２ａは、レデュースシャフト３１の円板３１ｂの外側面と密着できるようになっている。
また、本実施例では、クラッチギヤ３２の周面に全周で１２個の係止用鋸歯３４が等角度間隔で形成されている。この係止用鋸歯３４はクラッチレバー３８との関係において、一方向クラッチとして機能するように構成されている。たとえば、ウェビングＷの引き出し方向に関しては、後述するクラッチレバー３８が歯部３４に係止しないように緩い角度をなした傾斜面の連続となり、反対にウェビングＷの巻き取り方向にはクラッチレバー３８先端が歯部３４に係止しやすいように直立面の連続となっている。
【００２１】
クラッチレバー３８を作動させる機構は、図２に示したようにリテーナプレート１１の一部から突設した揺動軸（図示せず）に支持されたクラッチレバー３８を電磁ソレノイド３５のプランジャ３６の動作により、継断状態が設定できるようになっている。電磁ソレノイド３５は、ウェビングＷのタングがバックル装置に締結されたと検知スイッチ６により検知された場合に通電励磁され、タングの結合が解かれた場合に、消磁するようになっている。本実施例では電磁ソレノイド３５のプランジャ３６部分に復帰スプリング３７が装着されている。この復帰スプリング３７は電磁ソレノイド３５が消磁状態にあるときに、プランジャ３６を伸長位置に保持する役割を果たす。これに対して電磁ソレノイド３５が励磁状態にあるときは、プランジャ３６は復帰スプリング３７の付勢力に抗して縮退するように設定されている。
【００２２】
したがって、電磁ソレノイド３５の励磁、消磁動作と、クラッチレバー３８とクラッチギヤ３２との係止関係は、電磁ソレノイド３５が消磁状態にあるときは、プランジャ３６が伸長状態になり、クラッチレバー３８は、クラッチレバー３８とクラッチギヤ３２の歯部３４とが係止しない状態になる。一方、電磁ソレノイド３５が励磁状態にあるときは、プランジャ３６が縮退し、クラッチレバー３８は、クラッチギヤ３２の歯部３４と係止可能な状態になる。
【００２３】
ここで、レデュースシャフトの円板３１ｂの外側面とクラッチギヤ３２の背面３２ａとの間に形成されたボールネジメモリー手段４０について説明する。
このボールネジメモリー手段４０は、ウェビングＷのタングがバックル装置に締結されている状態で、ウェビングＷを引き出した場合、その引き出し量を渦巻状ボールネジ溝４１内に収容された鋼球４２の位置によりレデュースシャフト３１の回転角として記憶しておき、記憶された引き出し量に相当する分は弱いウェビングＷの巻き取り力を発揮するレデューススプリング２３によりウェビングＷの引き込みを行うことができるようにしたものである。
【００２４】
渦巻状ボールネジ溝４１の構成について説明する。渦巻状ボールネジ溝４１は図１に示したようにレデュースシャフト３１の円板３１ｂの表面とクラッチギヤ３２の背面３２ａの表面との合わせ面において、内部に収容される鋼球４２の外径にほぼ一致する断面形状の転動経路４３を形成するようになっている。このため、レデュースシャフト３１の円板３１ｂの表面とクラッチギヤ３２の背面３２ａの表面とには、合わせ面に関して鏡像関係にある対称形をなし、それぞれ溝断面形が半円形状であるような渦巻状ボールネジ溝４１が形成されている。
渦巻形状としては、図３の各図に示したように渦の中心がレデュースシャフト３１の軸部分から外周端にかけて、ウェビングＷの巻き取り方向と同じ向きで、溝同士が隣接するような幅を保持して渦巻くように形成されている。このとき渦巻状ボールネジ溝４１で構成されている転動経路４３の延長は、ウェビングＷが最大限引き出される際にリールシャフト２が回転する総回転角（３６０°を１回転として回転数と考えても良い。）の１／２の総回転角分だけ鋼球４２が転動できるような長さを確保することが必要である。
なお、鋼球４２の位置はウェビングＷが完全に巻き込まれた状態では、渦巻状ボールネジ溝４１の外周端部に位置保持されている（図３（Ａ）参照）。
【００２５】
このように構成されたテンションレデューサ機構を備えたシートベルト巻取装置１において、ウェビングＷを扱う作動状態について図３及び図４の各図を参照して説明する。なお、各図の符号は以下の作動状態に対応している。
（Ａ）ウェビングＷが収納されている状態（図４（Ａ））
ある程度引き出された状態のウェビングＷを、シートベルト巻取装置１内のリールシャフトに巻き取って収納するためには、主スプリング２２の付勢力が寄与する。すなわち、主スプリング２２の内周端２２ａがクラッチギヤ３２のボス３３の先端部に固定されているため、巻回状態にある主スプリング２２の巻き解き力により、クラッチギヤ３２には矢印Ｂ方向（図２）に回転するような回転力が付与される。このときボールネジメモリー手段４０の鋼球４２は、渦巻状ボールネジ溝４１の外周端に位置し、鋼球４２を介してクラッチギヤ３２とレデュースシャフト３１とは相対回転が抑止されているため、クラッチギヤ３２のウェビングＷの巻き取り方向の回転はレデュースシャフト３１を介してリールシャフト２に伝達される。
なお、レデューススプリング２３の巻き取り力も常時、レデュースシャフト３１の前端軸を介して作用してそのままレデュースシャフト３１の巻き取り力として重畳的にリールシャフト２に作用している。このようにウェビングＷがリールシャフト２に巻き取られて巻取装置１内に収容されているため、ウェビングＷが最大限巻き込まれた状態においても、ウェビングＷには所定のテンションが加わった状態が保持される。
【００２６】
図４の各図はウェビングＷの引き出し、巻き取り動作におけるテンションレデューサ機構１０の各部の連係動作を模式的に示した作動状態説明図である。同図（Ａ）において、鋼球４２はレデュースシャフト３１とクラッチギヤ３２とによって形成された転動経路４３の外周端部に位置している（図３（Ａ）参照）。
このため、レデュースシャフト３１とクラッチギヤ３２とは一体的に同一方向に回転する。なお、図４各図では、図示の簡単化のために鋼球の渦巻状の転動動作及びシャフトの回転動作とが模式的に左右方向への直線移動動作で表現されている。
【００２７】
［通常のウェビング装着動作をとった場合］
（Ｂ）ウェビングＷの引き出し動作（図４（Ｂ））
通常、乗員はタング等を持って巻取装置内に収容されているウェビングＷを所定量だけ一気に引き出す。この際、ウェビングＷが巻回されているリールシャフト２にはレデューススプリング２３と主スプリング２２のバネによる巻き取り力が付与されている。したがって２本のバネの巻き取り力を上回る力でウェビングＷを引き出すことになる。このときウェビングＷは、タングをバックル装置に締結するための手元の余裕のために、装着時の引き出し量より僅かに余計（この余分な引き出し量をＬとする。）に引き出される。
そしてこの状態でタングをバックル装置に締結すると、結合状態の検知スイッチ６がタングとバックル装置との結合を検知して、電磁ソレノイド３５に通電され、電磁ソレノイド３５は励磁状態になり、プランジャ３６が引き込まれてクラッチレバー３８が傾動姿勢をとる。これによりクラッチレバー３８がクラッチギヤ３２の歯部３４に係止して図３（Ｂ）、図４（Ｂ）に示したようにクラッチギヤ３２の矢印Ｂ方向への回転が抑止される。そしてＬだけ余分に引き出されていたウェビングＷは乗員の身体にフィットする位置まで長さＬだけレデューススプリング２３の巻き取り力のみにより引き込まれる。このときレデューススプリング２３の巻き解き力は十分弱く設定されているため、ウェビングＷを乗員の胸部にソフトにフィットさせることができる。
【００２８】
（Ｃ）レデュース状態でのウェビング巻き取り動作（図４（Ｃ））
このときのテンションレデューサ機構の作用状態について説明する。ウェビングＷが余計に引き出された分（Ｌ）が乗員の胸にフィットさせた際に巻き込まれた訳であるが、このときクラッチギヤ３２はクラッチレバー３８の係止により回転が抑止されていて、レデューススプリング２３の付勢力によりレデュースシャフト３１のみが巻き取り方向に回転動作する。このため、レデュースシャフト３１の円板３１ｂが、回転しないクラッチギヤ３２に対して所定量だけ相対回転することになる。このとき渦巻状ボールネジ溝４１からなる転動経路４３内の鋼球は、レデュースシャフト３１の総回転角度の１／２だけ転動し、巻き取りが完了すると、その位置に停止状態を保持する。これにより鋼球４２が渦巻状ボールネジ溝４１の転動経路４３内で停止している位置分だけウェビングＷが引き込まれたことを記憶したことになる。
【００２９】
［乗員がウェビングＷを装着した状態から前傾姿勢を取ったような場合］
ここで、ウェビングＷの引き出し量を記憶させた状態でのウェビングＷのテンションレデューサとしての動作について説明する。
乗員が正常なウェビングＷ装着位置からさらに前傾した場合、まず前述の余分な引き出し量Ｌに相当するウェビングＷが引き出される間は、鋼球４２が渦巻状ボールネジ溝４１内で引き出し量Ｌに相当する位置に停止しているため、この位置に達するまで弱く設定されているレデューススプリング２３の巻き取り力に抗してウェビングＷを引き出すことができる。
さらに、引き出し量Ｌ分以上ウェビングＷを引き出すと、鋼球４２がレデュースシャフト３１円板３１ｂの渦巻状ボールネジ溝４１の外周端位置まで戻ってくる。すなわち、クラッチギヤ３２に形成された渦巻状ボールネジ溝４１の外周端とレデュースシャフト３１円板３１ｂに形成された渦巻状ボールネジ溝４１の外周端とが鋼球４２によって位置揃えされた状態になる。これにより鋼球４２を介してレデュースシャフト３１円板３１ｂとクラッチギヤ３２とが一体動作可能状態になる。このときクラッチギヤ３２は一方向クラッチが効いた状態にあるが、ウェビングＷ引き出し方向はクラッチレバー３８に対して順方向となるので、記憶されていた引き出し量Ｌを越えた状態でのウェビングＷの引き出し動作は、レデューススプリング２３と主スプリング２２とを巻き締めながら行われる。
【００３０】
乗員が最大限、前傾してその後正常なウェビング装着姿勢まで身体を引き起こした際のウェビングＷの巻き取り動作について説明する。前述したようにウェビングＷの装着時に余分な引き出し量Ｌに代えて、前傾にともなう新たな引き出し量Ｌ2が設定されることになる。すなわち、前傾姿勢による引き出し量を記憶するように鋼球４２が転動経路４３内を所定位置（シャフトの総回転角×１／２分の角度位置に相当する経路上位置）まで移動し、新たな位置に位置保持され、姿勢を戻す時には、引き出し量Ｌ2に相当する回転数（総回転角）分は、レデューススプリング２３のみによるウェビング巻き取り動作が行われる。
【００３１】
（Ｄ）タングをバックル装置から解離した状態でのウェビングの巻き取り動作（図４（Ｄ））
タングをバックル装置から解離すると、結合状態検知手段の検知スイッチ６がＯＦＦ状態になり、電磁ソレノイド３５が消磁され、プランジャ３６が復帰バネ３７の付勢力により伸長状態となる。これによりクラッチレバー３８が傾いた状態から回動し、クラッチギヤ３２の歯部３４との係合が解除される。クラッチギヤ３２は主スプリング２２によりウェビングＷの巻き取り方向に付勢されていたため、主スプリング２２の巻き解き力により急激に矢印Ｂ方向（図２）に回転する。このときクラッチギヤ３２はレデュースシャフト３１の回転より相対的に速い回転数で回転しており、あらかじめ回転角差を記憶していた鋼球４２を渦巻状ボールネジ溝４１の外周端位置まで転動させる。その後は渦巻状ボールネジ溝４１内の外周端に位置保持された鋼球４２によりクラッチギヤ３２とレデュースシャフト３１円板３１ｂとが一体化して主スプリング２２及びレデューススプリング２３の巻き解き力によりリールシャフト２がウェビングＷの巻き取り方向に回転し、ウェビングＷを急速に巻き取ることができるようになっている。
【００３２】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、構造が簡単ながら確実にテンションレデュース動作を発揮し、乗員の胸等を圧迫するのを防止することができるとともに、巻取装置としての製品コストダウン及び製品精度の向上に寄与することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるシートベルト巻取装置の一実施例を示した部分断面図。
【図２】本発明のシートベルト巻取装置のテンションレデューサ機構の構成を示した分解斜視図。
【図３】本発明によるシートベルト巻取装置のウェビングの取扱い状態に対応したテンションレデューサ機構の作動状態を示した状態説明図。
【図４】図３に示した各作動状態における転動経路での鋼球の停止位置を示した状態説明図。
【図５】テープを用いた従来のテンションレデューサ機構を備えたシートベルト巻取装置の部品構成を示した横断面図。
【図６】図５に示したテンションレデューサ機構のテープの取り付け態様の一例を示した部分分解斜視図。
【図７】従来のシートベルト巻取装置のウェビングの取扱い状態に対応したテンションレデューサ機構の作動状態を示した状態説明図。
【符号の説明】
１ シートベルト巻取装置
２ リールシャフト
３ ベースフレーム
４ リールロック機構
５ 減速度感知部
６ 結合状態検知スイッチ
１０ テンションレデューサ機構
１１ リテーナプレート
２０ 付勢力付与手段
２２ 主スプリング
２３ レデューススプリング
３０ クラッチ手段
３１ レデュースシャフト
３２ クラッチギヤ
３５ 電磁ソレノイド
３８ クラッチレバー
４０ ボールネジメモリー手段
４１ 渦巻状ボールネジ溝
４２ 鋼球
４３ 転動経路

Claims (2)

1. シートベルトのウェビングを巻き取るためのリールシャフトと、該リールシャフトを回転可能に支持するベースフレームと、前記リールシャフトをウェビング巻き取り方向に付勢するスプリングとを有し、該スプリングとして前記リールシャフトを巻き取り方向に常時付勢するレデューススプリングと、巻き取り方向の付勢力が断続可能に前記リールシャフトに付与される主スプリングとを設け、前記レデューススプリングと前記主スプリングとを前記リールシャフトの軸線方向に並設したシートベルト巻取装置において、前記リールシャフトの軸端に同軸的に連結され、前記リールシャフトに対して前記レデューススプリングの付勢力を伝達するレデュースシャフトと、該レデュースシャフトに形成された軸部に回転自在に嵌着され、前記主スプリングの付勢力を前記リールシャフトに伝達するとともに、タングとバックル装置との結合状態信号を受けて一方向クラッチとして作動し、前記主スプリングの付勢力によるウェビング巻き取り方向への回転を抑止するクラッチギヤと、前記レデュースシャフトに形成された円板面と前記クラッチギヤの側面とで合わせ面が構成され、該合わせ面位置に形成された前記リールシャフトの軸線近傍と外周縁とを結ぶ渦巻状溝からなり、該渦巻状溝内に収容された鋼球が前記レデュースシャフトの回転に伴って所定量だけ転動可能な転動経路とを備え、前記一方向クラッチの不作動時に、前記ウェビングが引き出された際の前記レデュースシャフトの回転に伴って前記鋼球は、前記転動経路の端部に位置保持された状態で前記レデュースシャフトとクラッチギヤの一体回転による前記ウェビングの巻き取りを許容し、前記一方向クラッチの作動時に、前記レデューススプリングの付勢力によるウェビング巻き取り方向への回転のみが許容され、前記ウェビングが引き出された際の前記レデュースシャフトの回転に伴って前記鋼球が前記転動経路の端部から経路内を転動し、引き出し時の該鋼球の停止位置を基準として、該停止位置と前記転動経路の端部位置とのなす回転角に応じて、前記レデュースシャフトの回転のみで前記ウェビングが巻き取られるようにしたことを特徴とするシートベルト巻取装置。
2. 前記クラッチギヤは、前記ウェビングに設けられたタングと、車体側のバックル装置との結合状態を検知する検知スイッチが、前記タングと前記バックル装置との結合を検知した際に、前記一方向クラッチとしての作動、不作動が規定されることを特徴とする請求項１記載のシートベルト巻取装置。

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