JPH1178786A - 自動車用シートベルトの巻取り装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】自動車用シートベルトの巻取り装置はシートベ
ルト引き出し、収納時と装着時とで強弱２個のぜんまい
ばねを使い分けているが、構造が複雑になり、又、弱い
ぜんまいばねは形状が複雑で、多くの加工時間と管理を
必要とし、高価になる。 【解決手段】自動車用シートベルト巻軸１０に連動する
シャフト２と、シャフト２に圧嵌された有端の弾性巻部
材３と、巻部材３の一端部が固定され、シートベルト８
装着時にシャフト２が巻取り方向に回転した時、巻部材
３を停止させる位置規制手段４、５と、巻心部がシャフ
ト２に固定されたぜんまいばね６とを具備し、シートベ
ルト引き出し及び収納時、ぜんまいばね出力を作用さ
せ、シートベルト装着時にシャフト２が巻取り方向に回
転した時、巻部材３とシャフト２との摩擦力をぜんまい
ばね出力に対するブレーキ力として作用させ、シートベ
ルト装着時の巻取り力を軽減する。

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、詳しくはシートベルト装着時の
巻取り力軽減手段に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】自動車用シートベルトは乗員を衝突事故
から保護すべく身体を座席に拘束するものである。上記
シートベルトの巻取りはぜんまいばね力で行われ、ばね
力に抗してシートベルトを引き出してタングをバックル
に挿入し、乗員に装着する。その際、ぜんまいばね力に
より巻き取られる方向に力が働いて身体胸部を締め付
け、乗員はシートベルトによる圧迫感を覚える。そのた
め、シートベルト装着時、シートベルト巻取り力を軽減
して胸部の締め付けを緩和し、乗員の圧迫感を減少して
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、出力の異なる強弱２個のぜんまいばねを組
み合わせ、シートベルト引き出し及び収納時に強弱２個
のばねを作用させる一方、シートベルト装着時には弱い
ばねのみ作用させて巻取り力を軽減するようにしたもの
が知られている（特公昭６０−３０５７６号公報等）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述の自動車用シート
ベルトの巻取り装置によれば、強弱２個のぜんまいばね
を組み合わせてシートベルト引き出し、収納時と装着時
とで２個のぜんまいばねを使い分けているが、ぜんまい
ばねは高価なため、２個使用したものは高級車仕様に限
られ、しかも切換機構等の構造が複雑になってコストが
高くなる。又、出力の弱いぜんまいばねは形状が複雑
で、必要な寿命を達成するために多くの加工時間と管理
を必要とし、高価になるという不具合がある。

【０００５】本発明の目的は、高価な弱いぜんまいばね
を使用せず、コストを低減した自動車用シートベルトの
巻取り装置を提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、自動車用シー
トベルト巻軸に連動するシャフトと、上記シャフトに圧
嵌された有端の弾性巻部材と、上記巻部材の一端部が固
定され、シートベルト装着時にシャフトが巻取り方向に
回転した時、巻部材を停止させる位置規制手段と、巻心
部が上記シャフトに固定されたぜんまいばねとを具備
し、シートベルト引き出し及び収納時、ぜんまいばね出
力を作用させ、シートベルト装着時にシャフトが巻取り
方向に回転した時、巻部材とシャフトとの摩擦力をぜん
まいばね出力に対するブレーキ力として作用させ、シー
トベルト装着時の巻取り力を軽減することを特徴とす
る。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明に係る自動車用シートベル
トの巻取り装置の実施の形態を図１（ａ）（ｂ）〜図４
を参照して以下に説明する。まず図１（ａ）において
（１）はケース、（２）はシャフト、（３）は巻部材、
（４）はラチェットホイール、（５）はラチェット爪、
（６）はぜんまいばねで、ラチェットホイール（４）と
ラチェット爪（５）とで本発明に係る位置規制手段を構
成する。

【０００８】上記ケース（１）は、図２（ｂ）（ｃ）に
示すように、側方開口の収納部（１ａ）を側蓋（１ｂ）
で閉蓋したもので、リール（７）に始端を固定して巻き
取られた自動車用シートベルト（８）を収容したハウジ
ング（９）の外側面（９ａ）に接続される。シートベル
ト巻軸（１０）はリール（７）の筒孔に挿通される。

【０００９】シャフト（２）は、図２（ａ）（ｂ）
（ｃ）及び図３（ｂ）（ｃ）に示すように、２層回転デ
ィスク（１１）の両面に中心軸に沿って垂直に一体に取
り付けられた同軸の第１、第２シャフト（２ａ）（２
ｂ）からなり、ハウジング側の第１シャフト（２ａ）の
段差シャフト（２ｃ）にシートベルト巻軸（１０）の方
形凸端（１０ａ）に合わせた方形孔（２ｄ）が穿設され
る。又、図３（ｃ）に示すように、反対側の第２シャフ
ト（２ｂ）に後述するぜんまいばね（６）の巻心部（６
ｂ）に合わせた「の」字形の縦長溝（２ｅ）が穿設され
る。そして、シートベルト巻軸（１０）の凸端（１０
ａ）が方形孔（２ｄ）に挿入されてシャフト（２）に着
脱自在に連結され、シャフト（２）がケース（１）内で
シートベルト巻軸（１０）に同軸に軸支される。

【００１０】巻部材（３）はシャフト（２）のハウジン
グ側の第１シャフト（２ａ）の外周に巻回された有端の
弾性部材、例えばトーションばねで、その内径はシャフ
ト径よりもやや小さく、第１シャフト（２ａ）にきつく
圧嵌される。トーションばね（３）の線断面形状は丸
形、角形で、その他の異形断面もある。後述するよう
に、トーションばね（３）の一端部（３ａ）を固定して
他端部（３ｂ）を自由端にすると、トーションばね
（３）の位置が固定している場合、シャフト（２）の回
転方向に応じてトーションばね（３）が選択的に半径方
向に広がり（空転トルク）又は締まり（起動トルク）、
広がりと締まりによりシャフト（２）に対しクラッチと
して機能する。

【００１１】例えばトーションばね（３）の位置が固定
していてシャフト（２）がシートベルト巻取り方向（図
示の反時計方向）に回転した時、トーションばね（３）
が締まるため、シャフト（２）との間に大きな摩擦力が
生じ、トーションばね（３）はシートベルト巻取り力に
対しブレーキ力として作用する。上記巻部材（３）とし
てはトーションばねの他、図１（ｂ）に示すように、有
端の円筒状板ばね（３’）でも良く、一端部（３’ａ）
を固定端とし、他端部（３’ｂ）を自由端とする。

【００１２】ラチェットホイール（４）は、図１（ａ）
及び図３（ｄ）（ｅ）に示すように、外周にラチェット
歯部（４ａ）を形成した円環体で、図２（ｃ）に示すよ
うに、環孔内周面に巻部材（３）の収納溝（４ｂ）及び
係合溝（４ｃ）が設けられる。上記収納溝（４ｂ）は図
示右側が開口しており、その開口側からラチェットホイ
ール（４）を巻部材（３）に極僅かの隙間をもって嵌挿
し、収納溝（４ｂ）の左方係止壁（４ｄ）と第２シャフ
ト（２ａ）のフランジ（２ｆ）｛図２（ｃ）を参照｝と
で巻部材（３）を位置決めする。又、係合溝（４ｃ）に
巻部材（３）の一端部（３ａ）が係合して固定され、そ
の他端部（３ｂ）は上述のように自由端となる。

【００１３】ラチェット爪（５）は、図１（ａ）に示す
ように、爪部（５ａ）と連結部（５ｂ）とを鉤型に一体
成形し、ケース（１）内で軸（５ｃ）により回動自在に
軸支される。そして、ケース（１）の内底部に収容され
たソレノイド（１２）の可動軸（１２ａ）に連結部（５
ｂ）が連結され、連結部（５ｂ）とソレノイド（１２）
との間で可動軸（１２ａ）にリターンスプリング（１
３）が巻装される。又、爪部（５ａ）はラチェット歯部
（４ａ）に噛合可能に向き合い、ソレノイド（１２）の
ＯＮ、ＯＦＦにより可動軸（１２ａ）が突出退入して爪
部（５ａ）がラチェット歯部（４ａ）に噛合又は脱離す
る。ここで、爪部（５ａ）の噛合時、図２（ａ）に示す
ように、ラチェットホイール（４）を反時計方向回転に
対して停止させ、時計方向回転に対して空転させる。

【００１４】ぜんまいばね（６）はケース（１）内に収
容され、巻心部（６ａ）が第２シャフト（２ｂ）の縦長
溝（２ｅ）に挿し込まれて固定され、外端部（６ｂ）が
ケース（１）内の固定ボス部（１ｃ）に合わされて固定
される。

【００１５】上記構成に基づき本発明の動作を次に説明
する。まず図４のぜんまいばね出力グラフに示すよう
に、ぜんまいばね（６）は収納時等に出力を必要とする
ので、予巻して出力を蓄えておく。シートベルト（８）
を引き出す際、ソレノイド（１２）がＯＦＦになってリ
ターンスプリング（１３）により可動軸（１２ａ）を突
出させ、ラチェット爪（５）をラチェット歯部（４ａ）
から脱離させる。そこで、ぜんまいばね出力に抗してシ
ートベルト（８）を引き出すと、シートベルト巻軸（１
０）及びシャフト（２）が時計方向に回転して順次、繰
り出される。この時、ぜんまいばね出力に対してラチェ
ットホイール（４）は空転し、且つ、シャフト（２）の
時計方向回転により巻部材（３）は半径方向に広がるた
め、ぜんまいばね（６）の出力が直接、シートベルト引
き出しに作用する。

【００１６】次に、シートベルト（８）のタングをバッ
クルに挿入し、乗員が身体をシートベルト（８）で拘束
して装着すると、電気的スイッチにより自動的にソレノ
イド（１２）がＯＮになって可動軸（１２ａ）が退入す
る。そして、ラチェット爪（５）がラチェット歯部（４
ａ）に噛合してラチェットホイール（４）は反時計方向
回転に対して停止し、巻部材（３）の位置も固定され
る。

【００１７】一方、シートベルト（８）が装着される
と、身体に適合するためにシートベルト（８）はぜんま
いばね出力によりわずかに巻き取られ、シャフト（２）
は反時計方向に回転する。これによりラチェットホイー
ル（４）は停止し、且つ、シャフト（２）の反時計方向
回転により巻部材（３）は固定位置で締まるため、巻部
材（３）はシャフト（２）に対して大きな摩擦力を生じ
させる。そこで、図４に示すように、上記摩擦力がぜん
まいばね出力に対してブレーキ力として作用し、ぜんま
いばね出力によるシートベルト（８）の巻取り力を制御
・軽減させる。上記摩擦力はトーションばねの場合、巻
数、圧入度及び面粗度により、又、円筒状板ばねの場
合、板面積、圧入度及び面粗度によりそれぞれ決まる。

【００１８】又、シートベルト装着時において乗員の前
かがみ等によりシートベルト（８）が引き出された場
合、シャフト（８）の回転方向（時計方向）がラチェッ
ト爪（５）によってラチェットホイール（４）を停止さ
せない方向であるため、ラチェットホイール（４）が空
転し、シートベルト（８）が引き出される。

【００１９】更に、シートベルト収納時、ソレノイド
（１２）はＯＦＦになってラチェットホイール（４）は
空転するため、シートベルト（８）はぜんまいばね出力
によって巻き取られる。

【００２０】

【発明の効果】本発明によれば、ぜんまいばねによって
シートベルトを巻き取る自動車用シートベルトの巻取り
装置において、シートベルト装着時、シャフトに巻回し
た巻部材の摩擦力によってぜんまいばね出力による巻取
り力を軽減したから、出力の弱い高価なぜんまいばねが
不要になって構造が簡単になり、且つ、コストが低減さ
れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は本発明に係る自動車用シートベルトの
巻取り装置の実施の形態を示す分解斜視図。（ｂ）は本
発明に係る巻部材の他の実施の形態を示す斜視図。

【図２】（ａ）（ｂ）は本発明に係る自動車用シートベ
ルトの巻取り装置の組立時の正面図と側面図。（ｃ）は
図２（ｂ）の要部拡大側面図。

【図３】（ａ）（ｂ）は本発明に係るシャフトの正面図
と側面図。（ｃ）は本発明に係る第２シャフトの正面
図。（ｄ）（ｅ）は本発明に係るラチェットホイールの
正面図と側面図。

【図４】本発明に係るぜんまいばね出力のグラフ。

【符号の説明】

２ シャフト ３ 巻部材 ４ ラチェットホイール ５ ラチェット爪 ６ ぜんまいばね １０ シートベルト巻軸

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 児玉 明 京都府京都市右京区梅津西浦町十四番地 サンコール株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】自動車用シートベルト巻軸に連動するシャ
   フトと、上記シャフトに圧嵌された有端の弾性巻部材
   と、上記巻部材の一端部が固定され、シートベルト装着
   時にシャフトが巻取り方向に回転した時、巻部材を停止
   させる位置規制手段と、巻心部が上記シャフトに固定さ
   れたぜんまいばねとを具備し、シートベルト引き出し及
   び収納時、ぜんまいばね出力を作用させ、シートベルト
   装着時にシャフトが巻取り方向に回転した時、巻部材と
   シャフトとの摩擦力をぜんまいばね出力に対するブレー
   キ力として作用させ、シートベルト装着時の巻取り力を
   軽減することを特徴とする自動車用シートベルトの巻取
   り装置。
2. 【請求項２】自動車用シートベルト巻軸に連動するシャ
   フトと、上記シャフトに圧嵌された有端の弾性巻部材
   と、上記巻部材に嵌挿されて巻部材の一端部が固定さ
   れ、ラチェット爪の噛合又は脱離により所定方向に停止
   又は空転する円環状ラチェットホイールと、巻心部がシ
   ャフトに固定されたぜんまいばねとを具備し、シートベ
   ルト引き出し及び収納時、ラチェットホイールを空転さ
   せてぜんまいばね出力を作用させ、シートベルト装着時
   にシャフトが巻取り方向に回転した時、ラチェットホイ
   ールを停止させて巻部材とシャフトとの摩擦力をぜんま
   いばね出力に対するブレーキ力として作用させ、シート
   ベルト装着時の巻取り力を軽減することを特徴とする自
   動車用シートベルトの巻取り装置。