(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シートベルトの巻軸とこの巻軸にシートベルト巻取り方向に回転力を付勢する回転駆動源との間に、回転駆動源が巻軸に回転力を付勢してシートベルトを巻取り、この巻取り時のトルク値が所定値を超えると空転動作してシートベルトの巻取りを停止させるクラッチ機構と、シートベルトを引いて巻軸をシートベルト繰出し方向に回転させたときの回転力で弾性変形すると共に、シートベルトの引っ張りを解除すると弾性復帰力で巻軸をシートベルト巻取り方向に回転させる弾性部材を配設し、
前記弾性部材を第１ねじりコイルばねで構成することにより、乗員の前屈動作におけるシートベルト繰出し方向の巻軸の回転を、前記第１ねじりコイルばねの弾性変形で許容するようにし、
前記クラッチ機構を、回転駆動源に駆動されるクラッチ入力部材と、前記弾性部材に連結したクラッチ出力部材と、両部材間に介装したクラッチばねで構成し、前記クラッチばねを第２ねじりコイルばねで構成し、かつ、前記第２ねじりコイルばねの一端をクラッチ出力部材に取り付けると共に、前記第２ねじりコイルばねのコイル部をクラッチ入力部材の外周に所定の摩擦力で嵌合させたことを特徴とするシートベルト巻取り装置。
【請求項２】
上記巻軸とクラッチ機構の間に、巻軸をシートベルトの繰出し方向に回転させるときに、巻軸が１回転するまでには相互に機械的係合するが当該機械的係合までは巻軸の逆回転力によるクラッチ機構の空転動作を許容する一対のストッパー部材を配置したことを特徴とする請求項１記載のシートベルト巻取り装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両シートベルトの自動巻取り装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両のシートに着座した乗員を衝突事故から保護するシートベルトの自動巻取りは、長尺なぜんまいばねを使って行われているのが通常である。このぜんまいばね１つでシートベルトを巻取る巻取り装置においては、ぜんまいばねの弾力で巻取られたシートベルトが着座乗員の胸部を強く圧迫して、乗員に不快な圧迫感を与えることがある。そこで、ばね出力の大小異なる２種類のぜんまいばねを使って、乗員がシートベルトを装着したときにシートベルト巻取り力を軽減させて乗員の受ける圧迫感を減少させたシートベルト巻取り装置が知られている（特公昭６０−３０５７６号公報等）。
【０００３】
上記２種類のぜんまいばねは、シートベルト巻取り専用でばね力の強い大ぜんまいばねと、乗員がシートベルトを装着したときだけに作用するばね力の弱い小ぜんまいばねである。この大小２種類のぜんまいばねは、別に配設された切換機構で自動切換されて使用される。即ち、乗員がシートベルトを装着するときは小ぜんまいばねに切り換えられて、小ぜんまいばねの弱いばね力でシートベルトが乗員を拘束し、このときに乗員が受ける圧迫感は小さく、また、乗員が前屈姿勢等で動いても小ぜんまいばねが弱いばね力でシートベルトを乗員の動きに合わせて伸縮させるので、乗員の動きも楽になる。また、乗員がシートベルトを外すと大ぜんまいばねに切り換えられて、シートベルトは大ぜんまいばねの強いばね力で高速に巻取られる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記のようなシートベルト巻取り装置に使用されるぜんまいばねは、その必要な剛性、ばね性を確保するためには単価の高いものが必要であり、このようなぜんまいばねを２個使用したものは高価となって高級車仕様に限られているのが現状である。
【０００５】
また、大ぜんまいばねでシートベルトを強制的に巻取るようにしているが、巻取る前のシートベルトの状態の良否で巻取り不良が発生することがあり、巻取りの確実性に欠ける。更に、大ぜんまいばねでシートベルトを良好に高速で巻取った場合、大ぜんまいばねが高速で拡径してぜんまいばねを収容するケースの内面に衝突し、このときの衝突音が不快音となる不具合がある。
【０００６】
本発明の目的は、ばね力が強くコスト高の大ぜんまいばねを廃止すると共に、巻取り不良や乗員圧迫感の改善を可能にしたシートベルト巻取り装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明のシートベルト巻取り装置は、シートベルトの巻軸とこの巻軸にシートベルト巻取り方向に回転力を付勢する回転駆動源との間に、回転駆動源が巻軸に回転力を付勢してシートベルトを巻取り、この巻取り時のトルク値が所定値を超えると空転動作してシートベルトの巻取りを停止させるクラッチ機構と、シートベルトを引いて巻軸をシートベルト繰出し方向に回転させたときの回転力で弾性変形すると共に、シートベルトの引っ張りを解除すると弾性復帰力で巻軸をシートベルト巻取り方向に回転させる弾性部材を配設し、前記弾性部材を第１ねじりコイルばねで構成することにより、乗員の前屈動作におけるシートベルト繰出し方向の巻軸の回転を、前記第１ねじりコイルばねの弾性変形で許容するようにし、前記クラッチ機構を、回転駆動源に駆動されるクラッチ入力部材と、前記弾性部材に連結したクラッチ出力部材と、両部材間に介装したクラッチばねで構成し、前記クラッチばねを第２ねじりコイルばねで構成し、かつ、前記第２ねじりコイルばねの一端をクラッチ出力部材に取り付けると共に、前記第２ねじりコイルばねのコイル部をクラッチ入力部材の外周に所定の摩擦力で嵌合させたことを特徴とする。
【０００８】
ここで、回転駆動源は、後述する電動モータが機能及びコンパクト性から望ましいが、油圧系等のものであってもよい。また、クラッチ機構は回転駆動源の一定方向の回転力をシートベルト巻軸に直接に伝達するワンウェイクラッチ構造のもので、シートベルトの巻取り時のトルクが所定値まで大きくなると滑りでクラッチオフ状態となって空転動作する。
【０００９】
弾性部材は例えば第１ねじりコイルばねやぜんまいばねで構成可能であり、これらの弾性変形で乗員の前屈動作におけるシートベルト繰出し方向の巻軸の回転を許容する。第１ねじりコイルばねやぜんまいばねは、その巻数、軸方向寸法及び半径方向寸法を適宜設定することにより、巻軸の許容回転数ないし回転量を所望値に設定可能である。
【００１０】
クラッチ機構の構造は上記機能を実現できる限り任意であるが、例えば、回転駆動源に駆動されるクラッチ入力部材と、上記第１ねじりコイルばねに連結したクラッチ出力部材と、両部材間に介装されたクラッチばねとからなり、クラッチばねを第２ねじりコイルばねで構成し、かつ第２ねじりコイルばねの一端をクラッチ出力部材に取り付けると共に、第２ねじりコイルばねのコイル部をクラッチ入力部材の外周に所定の摩擦力で嵌合させたものとすることができる。クラッチばねとクラッチ入力部材との間の摩擦力は、クラッチ機構の空転開始トルク値に対応させる。
【００１１】
上記巻軸とクラッチ機構の間に、巻軸をシートベルトの繰出し方向に回転させるときに、巻軸が１回転するまでには相互に機械的係合するが当該機械的係合までは巻軸の逆回転力によるクラッチ機構の空転動作を許容する一対のストッパー部材を配置してもよい。
【００１２】
この一対のストッパー部材は、巻軸側とクラッチ機構側に１つずつ配置されて、巻軸側のものが巻軸と共に回転して１回転するまでにクラッチ機構側のものに係合すると、クラッチ機構を空転動作させてねじりコイルばねを過度な締付けから解放する役割を果たす。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の第１実施形態を図１〜図７に基づいて説明し、次いで第２実施形態を図８（Ａ）、第３実施形態を図８（Ｂ）に基づいてそれぞれ説明する。
【００１４】
図１はシートベルト巻取り装置の縦断面図が示され、図２はその右側面図である。この巻取り装置は、図２の鎖線で示すシートベルト１をリール２に巻取るもので、リール２の中心を貫通してリール２に固定された巻軸３、巻軸３をシートベルト巻取り方向にのみ回転させる回転駆動源４、回転駆動源４と巻軸３との間に配設されたクラッチ機構５と第１ねじりコイルばね６を有する。
【００１５】
巻軸３はハウジング７に回転可能に支持され、ハウジング７が車両ボディの一部にボルト等で固定される。ハウジング７から突出する巻軸３の後端部が外部のロック機構８に連結される。ロック機構８は、車両のシートベルト装置に常設されるもので、車両衝突時に巻軸３を固定する。この巻軸３の先端部に同軸に固定された略円柱状の連結ブロック１１の外周に第１ねじりコイルばね６が嵌着され、第１ねじりコイルばね６を介して連結ブロック１１がクラッチ機構５に連結される。
【００１６】
回転駆動源４は、巻軸３をシートベルト巻取り方向（図２で反時計方向）にのみ回転させるもので、図１に示す実施形態においては一方向に回転する電動モータ３１の回転軸に連結されたピニオンギア３２により減速機構３３を介して減速回転される回転駆動軸３４が示されるが、これに限らない。回転駆動軸３４は巻軸３の先端近くに同軸状に配置され、この回転駆動軸３４の巻軸３側の端部に円柱状のクラッチ入力部材２１が同軸に固定される。クラッチ入力部材２１の先端部が連結ブロック１１の前面に回転可能に挿入されて、回転駆動軸３４、クラッチ入力部材２１、連結ブロック１１、および巻軸３がそれぞれ同軸に保持される。
【００１７】
クラッチ入力部材２１の外周には、円筒状のクラッチ出力部材２２が相対回転可能に外挿される。また、クラッチ入力部材２１とクラッチ出力部材２２の間には、回転・空転切換用のクラッチばね２３が介装される。これらクラッチ入力部材２１、クラッチ出力部材２２およびクラッチばね２３により、ベルト巻取り時のトルク値が所定値を超えたところで空転して巻軸３への動力伝達を遮断するクラッチ機構５が構成される。
【００１８】
連結ブロック１１の具体例を図３に示すと、これは円柱本体１２の外周一部に円板状のフランジ１３を一体に突設したもので、フランジ１３の複数箇所に板厚方向に貫通させたばね止め孔１４が形成され、フランジ１３の前面の円周方向一部に軸方向に突起するストッパー部４１が一体に（別部品でもよい）形成される。
【００１９】
第１ねじりコイルばね６は、図４に示すようなコイル部６ａの片端に半径方向にアーム部６ｂを突出させ、他端に軸方向にアーム部６ｃを突出させた形状である。この軸方向アーム部６ｃを連結ブロック１１のばね止め孔１４の何れか１つに嵌挿した状態で、コイル部６ａが円柱本体１２の外周にゆるく嵌挿される。なお、図面では、ばね止め孔１４を複数箇所に設けているが、これは第１ねじりコイルばね６のトルクを調整可能としたものであり、特に調整の必要がなければ、１箇所のみにばね止め孔１４を設けても構わない。
【００２０】
クラッチ出力部材２２の具体例を図５に示す。クラッチ出力部材２２は、円筒本体２４の先端面一部に軸方向に形成したばね止めスリット２５と、後端面一部に軸方向に形成したばね止めスリット２６を有するもので、その後端面の円周方向一部には軸方向に突起するストッパー部４２が一体に（別部品でもよい）形成されている。クラッチ出力部材２２の円筒本体２４は、クラッチ入力部材２１の外周に回転可能に外挿される。
【００２１】
クラッチばね２３は図６に示すような第２ねじりコイルばね２３であって、そのコイル部２３ａの片端に半径方向にアーム部２３ｂを突出させ、コイル部２３ａの他端部はアーム部無しの解放端となっている。コイル部２３ａがクラッチ入力部材２１の外周に所定の摩擦力で円周方向に摺動可能に圧入され、このコイル部２３ａを囲うようにクラッチ入力部材２１にクラッチ出力部材２２の円筒本体２４が嵌挿されて、その前面のばね止めスリット２５にクラッチばね２３のアーム部２３ｂが挿通されて係止される。また、円筒本体２４の後面のばね止めスリット２６に第１ねじりコイルばね６の半径方向アーム部６ｂが挿通され係止されて、円筒本体２４が第１ねじりコイルばね６のコイル部６ａの外周に嵌挿される。このときの円筒本体２４の後端面と連結ブロック１１のフランジ１３の前面が、図１に示すように一定の円環状の間隙ｇをもって対向する。この間隙ｇの中の異なる位置に一対のストッパー部材４１，４２が存在して、一方が間隙ｇに沿って回転移動すると他方に当接して従動回転させるようにしてあり、その動作説明は図７に基づいて後述する。
【００２２】
回転駆動軸３４を定方向回転させる電動モータ３１は例えば小型軽量なマイクロモータで、シートベルト１の巻取り必要時に入力されるパルス信号で作動してシートベルト巻取り動作を開始し、図１の鎖線で示すタイマー３５で決められた時間経過後に作動停止する。電動モータ３１を作動させるパルス信号は、例えば図示しない車両シートに装備されるバックルに配設されたスイッチで作成すればよい。即ち、乗員がシートベルトを装着するためにシートベルトのタングをバックルに差込みロックするとスイッチがオンしてパルス信号が発信され、電動モータ３１の作動が開始される。また、乗員がシートベルトを外すためにバックルからタングを抜いたときにスイッチがオフして、このときに発信されるパルス信号でも電動モータ３１が作動を開始するようにしてある。
【００２３】
次に、本発明装置の動作を順に説明する。
【００２４】
シートに着座した乗員がシートベルトを所定量繰出し終えた時、一対のストッパー部材４１，４２が例えば図７（Ａ）に示す位置関係にあると仮定する。ここで乗員がシートベルトを装着するためにタングをバックルに挿入すると、電動モータ３１が作動開始して回転駆動軸４３がシートベルト巻取り方向に回転し、同方向にクラッチ入力部材２１が回転する。この回転始めにおいてはクラッチ入力部材２１の回転でクラッチばね２３も一体となって回転し、これに係止されたクラッチ出力部材２２が一体的に回転し、更には、クラッチ出力部材２２と第１ねじりコイルばね６で連結された連結ブロック１１と第１ねじりコイルばね６も一体的に回転して、巻軸３がシートベルト巻取り方向に回転し、シートベルトの巻取りが開始される。第１ねじりコイルばね６は、上記巻取り中にいずれか一方向（圧縮または伸長方向）へ締付けられるので、これを相殺し得る逆向きの予圧をかけた状態でクラッチ出力部材２２と連結ブロック１１間に介装される。
【００２５】
巻取りが開始されてシートベルトが乗員の胸部を締付け始めると、シートベルト巻取り時のトルクが急激に増加し始め、このトルク値が所定値を超えるとクラッチばね２３がクラッチ入力部材２１の外周をスリップして、それ以降は回転駆動軸３４とクラッチ入力部材２１が空転し、クラッチ出力部材２２から巻軸３までの部品の回転が停止してシートベルト巻取り動作が終了する。また、このような巻取り動作が行われるように、クラッチばね２３とクラッチ入力部材２１との間の摩擦力が設定される。そして、上記シートベルト巻取り終了後、電動モータ３１がタイマー設定時間を経過により作動停止する。このときの一対のストッパー部材４１，４２の相対位置関係はほとんど変わらず、例えば図７（Ｂ）のように離隔している。
【００２６】
以上のように乗員がシートベルトを装着するとき、シートベルトが電動モータ３１で強制的に巻取られるので、シートベルトの状態の良否にかかわらず確実に巻取られ、また、電動モータ３１やその回転力を伝達する各回転部品は大きな騒音を発することなく回転するので静かなシートベルト巻取りが可能となる。更に、電動モータ３１の制御でシートベルト巻取り速度を適値に調整することが可能であり、このようにすることで構成部品の損傷が抑制されて耐久性がよくなる。
【００２７】
また、乗員がシートベルトを装着したとき、乗員がシートベルトから受ける圧迫力は、第１ねじりコイルばね６の復元力によるばね力だけで決まり、この圧迫力は弱くて乗員に不快な圧迫感を与えない。更に、シートベルトを装着した乗員が前屈姿勢等で大きく動いてシートベルトを引っ張ると、第１ねじりコイルばね６がソフトなシートベルト巻取り動作をする。
【００２８】
乗員が前屈姿勢等によりシートベルトを引っ張ると、リール２にシートベルト繰出し方向の回転力が加わり、この回転力で巻軸３が図２の時計方向に逆回転動作をしてリール２からシートベルトが繰出される。この巻軸３の逆回転で連結ブロック１１も一体に逆回転するが、クラッチ出力部材２２は電動モータ３１が停止して回転駆動軸３４がロック状態にあるので回転せず静止したままであり、その結果、図７（Ｃ）に示すように連結ブロック１１のストッパー部材４１が間隙ｇを回転移動してクラッチ出力部材２２のストッパー部材４２へと近付き、この間に第１ねじりコイルばね６が連結ブロック１１で締付けられてばね力が増大する。
【００２９】
乗員が前屈姿勢から平常姿勢に動きを戻す等してシートベルトに加えていた引っ張り力を無くすと、第１ねじりコイルばね６の復元力で連結ブロック１１にシートベルト巻取り方向に回転力が付勢されて、連結ブロック１１と巻軸３が回転してシートベルトが第１ねじりコイルばね６のばね力だけで巻取られて、シートベルトが第１ねじりコイルばね６の弱いばね力で、従って、常にソフトタッチで乗員の胸部を拘束し、圧迫感を与えない。このようにシートベルトが第１ねじりコイルばね６で再度巻取られたときの各ストッパー部材４１，４２の位置関係を図７（Ｄ）に示す。
【００３０】
図７（Ｂ）の状態から連結ブロック１１がシートベルト繰出し方向に１回転するまでに、連結ブロック１１のストッパー部材４１が静止しているクラッチ出力部材２２のストッパー部材４２に当接し、それ以後も連結ブロック１１が回転を継続すると図７（Ｅ）に示すようにストッパー部材４１がストッパー部材４２を押してクラッチ出力部材２２を同方向に回転させ、クラッチばね２３が静止状態にあるクラッチ入力部材２１の外周をスリップする（クラッチ機構の空転）。このようにすることで、シートベルト繰出し時に第１ねじりコイルばね６が過度に締付けられて損傷したり、シートベルトの再度の巻取り時に動作不良を起こすことが回避される。
【００３１】
図７（Ｂ）の状態から連結ブロック１１がシートベルト繰出し方向に回転して両ストッパー部材４１，４２が当接するまでの連結ブロック１１の回転角の最大値は、各ストッパー部材４１，４２の円周方向幅で決まる３６０度未満であり、この最大回転角に至るまでにシートベルトが繰出す長さを適当に、例えば２０ｃｍ程度に設定しておけば、乗員が前屈姿勢等で多少動いても両ストッパー部材４１，４２が当接することがなく、上記シートベルト装着後のシートベルト繰出しと巻取りが円滑に行われる。
【００３２】
また、図７（Ｂ）の状態から両ストッパー部材４１，４２が当接してクラッチばね２３をスリップさせるまで、乗員が大きくシートベルトを引っ張ることが特例として考えられる。このような場合、以上の構造ではシートベルトの第１ねじりコイルばね６による巻取りができず、乗員の胸の前でシートベルトが弛んだままとなる不具合が発生する。この不具合の対処策として、次の手動或いは自動によるシートベルト巻取りが有効である。
【００３３】
上記理由で乗員の胸の前でシートベルトが弛んだままとなると、乗員はシートベルトを過度に引っ張ったことに気付き、シートベルトを巻取るためにバックルに挿入しているタングをバックルから一旦外す。するとバックルから１パルス信号が発信されて電動モータ３１が作動し、シートベルトの巻取りが開始される。この間に乗員がタングを再度バックルに挿入することでシートベルトの弛みを取ることができる。
【００３４】
或いは、図１の鎖線で示すように電動モータ３１の制御系にスイッチ回路３６を付加する。スイッチ回路３６は、図７（Ｅ）に示すように両ストッパー部材４１，４２が当接してクラッチばね２３がスリップ回転する一連の動作をセンサー類で自動検知して、電動モータ３１に１パルス信号を送信して作動させる回路である。このスイッチ回路３６の付加でシートベルトが過度に引っ張られても、電動モータ３１で自動巻取りが開始されるので、乗員はシートベルトの不測の弛み発生にいちいち煩わされることがない。もしくは、過度の引張りに気づいた乗員がスイッチを操作することによって、電動モータ３１を作動させるようにしてもよい。
【００３５】
次に本発明の第２実施形態について説明する。図８（Ａ）に示すように、この第２実施形態はクラッチ入力部材１２１が内側で、クラッチ出力部材１２２が外側となっている。第１実施形態ではクラッチ入力部材２１が内側で、クラッチ出力部材２２が外側であったから、クラッチ入出力部材の内外が入れ替わった構造である。クラッチばね１２３は第１実施形態と同じ構造であって、その一端がクラッチ出力部材１２２に止着される。
【００３６】
第２実施形態が第１実施形態と大きく相違する点は、クラッチ出力部材１２２と連結ブロック１１１との間にストッパー部材が全く存在しないことである。従って、図８（Ａ）で第１ねじりコイルばね１０６を除去するとクラッチ出力部材１２２と連結ブロック１１１がまったく自由に相対回転可能である。
【００３７】
第１ねじりコイルばね１０６の両端のアーム部１０６ｂ，１０６ｃは、クラッチ出力部材１２２と連結ブロック１１１にそれぞれ止着されている。第１ねじりコイルばね１０６のコイル部１０６ａは、初期セット状態においてクラッチ出力部材１２２の内周面からわずかに離間しているが、巻軸３を第１ねじりコイルばね１０６に抗して繰出し方向に回転させ、すなわち第１ねじりコイルばね１０６を緩める方向（巻数を減少させる方向）に回転させると、コイル部１０６ａの外径が拡大してクラッチ出力部材１２２の内周面に圧着するように構成されてい  る。なお、クラッチ出力部材１２２と連結ブロック１１１の間は、アーム部１０６ｃ側が狭く、反対側のアーム部１０６ｂ側が広い空間となっている。
【００３８】
以上の第２実施形態に係るシートベルト巻取り装置では、クラッチ出力部材１２２と連結ブロック１１１との間にストッパー部材がないので、シートベルト装着状態からの巻軸３の繰出し方向の回転量の規制は、第１ねじりコイルばね１０６によって行われる。すなわち、前述のように巻軸３が繰出し方向に回転すると第１ねじりコイルばね１０６の外径が拡大してクラッチ出力部材１２２の内周面に圧着するので、この圧着力が所定値まで増大すると巻軸３が最早回転不能となるのである。この第１ねじりコイルばね１０６の回転量規制は、乗員の最大前屈姿勢まで許容するように、その巻数、軸方向寸法及び半径方向寸法を適宜設定するとよい。例えば、乗員の通常着座状態から第１ねじりコイルばね１０６の変形によって繰出可能なシートベルト１の最大繰出し長さを２０ｃｍとした場合、巻軸３の繰出し方向の回転数は２〜３回転もあれば十分であるから、そのような回転を可能とするように第１ねじりコイルばね１０６の巻数、軸方向寸法及び半径方向寸法を設定する。
【００３９】
第１ねじりコイルばね１０６が弾性変形可能な間は、クラッチばね１２３がスリップしないようにその摩擦係数を設定するのが望ましい。第１ねじりコイルばね１０６がまだ弾性変形可能なうちからクラッチばね１２３がスリップすると、第１ねじりコイルばね１０６の弾性復元力で巻軸３が巻取り方向に回転し終えても、シートベルト１に最初よりも大きな弛みが残ってしまうからである。
【００４０】
なお、巻軸３の繰出し方向回転によって第１ねじりコイルばね１０６に最も大きな力が作用する部位は、巻軸３側すなわち入力側であるアーム部１０６ｃ付近であるから、この部分での第１ねじりコイルばね１０６の無理な変形をできるだけ拘束するために周辺空間を狭くしておくのがよい。このようにすることによ  り、第１ねじりコイルばね１０６の寿命延長が図れる。
【００４１】
図８（Ａ）では巻軸３の繰出し方向回転時に第１ねじりコイルばね１０６のコイル部１０６ａがクラッチ出力部材１２２の内周面に圧着するようにしたが、この反対に、繰出し方向回転時に第１ねじりコイルばね１０６のコイル部１０６ａが連結ブロック１１１の外周面に圧着するようにしても同様の結果が得られる。この場合、巻軸３を繰出し方向に回転させると、第１ねじりコイルばね１０６は緩める方向（巻数を増大させる方向）に巻かれる。なお、この場合は第１ねじりコイルばね１０６のアーム部１０６ｂに最も大きな力が作用するので、周囲空間をアーム部１０６ｂで狭くなるようにする。
【００４２】
次に本発明の第３実施形態について説明する。図８（Ｂ）に示すように、この実施形態は第２実施形態の第１ねじりコイルばね１０６に代えてぜんまいばね２０６を使用したものである。その他の部分は形状的に若干第２実施形態と異なるものの、機能的にはほとんど変わらない。簡便のため、第２実施形態と同一部分には、対応する参照符号の百の位の数字に「１」に代えて「２」を使用して、ぜんまいばね２０６以外の説明を省略する。
【００４３】
ぜんまいばね２０６の外周端はクラッチ出力部材２２２の内周面に固定され、内周端は連結ブロック２１１の外周面に固定されている。乗員の前屈などで巻軸３が繰出し方向に回転すると、ぜんまいばね２０６が巻上げられる。乗員が元の姿勢に戻るとぜんまいばね２０６の復元力で巻軸３が巻取り方向に駆動され、シートベルト１の不必要な弛みがなくなる。
【００４４】
次に、第２実施形態及び第３実施形態における電動モータ３１の制御例を図９のフローチャートを参照して説明する。なお、このモータ制御のために連結ブロック１１１又は２１１の一部に回転センサ（回転方向及び回転数の検出）を装着しておく。
【００４５】
このフローチャートは自動車の例えばエンジンのキースイッチをＯＮ（スタート）にした時にステップ１の初期設定から開始する。ステップ２でシートベルトのバックル解除の有無が判定され、バックル解除であればステップ３でモータが瞬間的に駆動され  （例えばタイマーにより１秒間）、シートベルトに余分な弛みがあった場合にこれを巻取る。なお、一点鎖線で囲むステップ２と３を省略する実施形態も可能であでって、この場合はステップ１からステップ４に直ちに移行する。ステップ４では巻軸３の回転方向からシートベルトの引出し中か否かが判定され、引出し中であればステップ５でカウンター経過値Ｘが上限値Ｙ1 よりも大きいか否かが判定される。カウンター経過値Ｘは例えぱ自動車ドアを開いた瞬間からの巻軸３の回転数を表す（繰出し方向が正）。カウンター経過値Ｘが上限値Ｙ1 未満であれば（シートベルトの弛みが許容範囲内）、引出し中にカウンターの加算が継続される。逆に上限値Ｙ1 以上であれば引出し中でも加算を停止する。ステップ８では巻軸３の回転方向からシートベルトの巻取り中か否かが判定され、（第１ねじりコイルばね１０６，ぜんまいばね２０６による）巻取り中であればステップ９に進む。巻取り中でも引出し中でもなければ（巻軸停止）、ステップ４→８→４を繰返す。ステップ９ではカウンター経過値Ｘが下限値Ｙ2 未満か否かが判定され、（シート後スライドなどにより）未満であればステップ１１に進み、下限値Ｙ2 以上であればステップ１０で減算が継続される。ステップ１１ではモータが巻取り方向に駆動され、次のステップ１２で第１のカウンター経過値Ｘ1 が検出される。ステップ１３は後続のステップ１６での検出を所定時間ごとに行わせるためのもので、このステップ１３で経過時間がＴ秒（例えば２秒）以上か否かが判定され、Ｔ秒以上であればステップ１５に進んで第２のカウンター経過値Ｘ2 が検出される。ステップ１６ではカウンター経過値Ｘ1 とカウンター経過値Ｘ2 の大小関係が判定され、Ｘ1 ＜Ｘ2 であれば巻取り余地ありとしてモータ駆動を続行したままステップ１２に戻る。反対にＸ2 ≦Ｘ1 であれば（回転停止又は再引出し）、ステップ１７に進んでモータが停止される。
【００４６】
以上のモータ制御は一例であって、これに限定されるものではないことは勿論である。例えばステップ２のバックル解除はバックル変化（バックル抜差しの有無）に置換えてもよく、これによりシートベルト装着時の迅速で小気味好いボディフィットやシートベルトを外す時の迅速な巻取り開始が可能になる。
【００４７】
次に、図１の減速機構３３の変形例を図１０に基づき説明する。図１では合計４枚のギアで減速機構を構成しているためややスペースを必要とするが、図１０の減速機構３３３ではウォームギヤを使用して省スペース化を図っている。詳しくは、減速機構３３３は電動モータ３１の回転軸に固定されたウォームギア５１と、このウォームギア５１に噛合した第１ピニオンギア５２と、第１ピニオンギア５２と一体同軸の第２ピニオンギア５３と、第２ピニオンギア５３と噛合し回転駆動軸３４に固定された従動ギア５４で構成される。電動モータ３１の駆動力は、ウォームギア５１→第１ピニオンギア５２→第２ピニオンギア５３→従動ギア５４→回転駆動軸３４の順に伝達される。
【００４８】
なお、図１０で３０６は第１ねじりコイルばね、３１１は連結ブロック、３２１はクラッチ入力部材、３２２はクラッチ出力部材、３２３はクラッチばねである。これらは前述の同名部材と形状が若干異なるものの、機能的には同じであるから詳細説明は省略する。
【００４９】
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限らず、回転駆動源４やクラッチ機構５の構造、第１ねじりコイルばね６，１６６やぜんまいばね２０６の取付構造などは、その機能を損なうことなく変更が可能である。例えば、クラッチ機構５のクラッチばね２３のようなクラッチ部品の一部を電動モータ３１の減速機構３３に組み込むことも可能である。また、クラッチばね２３，１２３，２２３の一端は必ずしもクラッチ出力部材２２，１２２，２２２に止着する必要はなく、クラッチばね２３，１２３，２２３の滑り面をクラッチ出力部材２２，１２２，２２２に形成して止着側はクラッチ入力部材２１，１２１，２２１とすることも可能である。但し、この場合はクラッチばね２３，１２３，２２３の外径側がクラッチロック時の圧着面となるので、ばねの耐久性の面で不利とならないような工夫が必要となる。本発明はさらに、クラッチばね２３，１２３，２２３と、第１ねじりコイルばね６，１０６（ぜんまいばね２０６）の配置関係を左右反対とすることも可能である。要するに、図１、図８（Ａ）、図８（Ｂ）で回転駆動軸３４を巻軸３にし、巻軸３を回転駆動軸３４とするのである。このようにしても力の伝達経路に基本的な変更はない。クラッチばね２３，１２３，２２３の耐久性等を考慮して図１、図８（Ａ）、図８（Ｂ）の配置関係にしているに過ぎない。また、本発明で使用する前記弾性部材の例として第１ねじりコイルばね６，１６６やぜんまいばね２０６を示したが、これに限らず単一部材による別種の弾性部材又は複数部材を組合わせて全体として弾性部材として機能する部材など、種々の変形が可能である。
【００５０】
【発明の効果】
本発明によれば、シートベルトを直接的に巻取るモータ等の回転駆動源が大小２種類のぜんまいばねを使用した従来装置の大ぜんまいばねの機能を有し、巻取られたシートベルトが手動等で繰出されるとこれを自動で巻取る弾性部材（第１ねじりコイルばね又はぜんまいばね）が従来装置の小ぜんまいばねの機能を有し、これら回転駆動源と第１ねじりコイルばねはぜんまいばねに比べて安価なものの適用が容易で、２つの態様でシートベルトを自動で巻込むことのできる高性能なシートベルト巻取り装置のコストダウンが可能となる。
【００５１】
また、巻軸とクラッチ機構の間に、シートベルトを引いて巻軸をシートベルト繰出し方向に回転させるときに巻軸が１回転するまでにクラッチ機構を空転動作させるストッパー部材を配設することで、第１ねじりコイルばねがシートベルト繰出し時に過度に締付けられることが無くなって、第１ねじりコイルばねの損傷が回避される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示すシートベルト巻取り装置の縦断面図。
【図２】図１装置の側面図。
【図３】同図（Ａ）は図１装置で使用される連結ブロックの拡大正面図、同図（Ｂ）は拡大側面図、同図（Ｃ）は（Ａ）のＸ−Ｘ線断面図。
【図４】同図（Ａ）は図１装置で使用される第１ねじりコイルばねの拡大正面図、同図（Ｂ）は拡大側面図。
【図５】同図（Ａ）は図１装置のクラッチ機構で使用されるクラッチ出力部材の拡大正面図、同図（Ｂ）は拡大平面図、同図（Ｃ）は拡大側面図。
【図６】同図（Ａ）は図１装置のクラッチ機構で使用されるクラッチばね（第２ねじりコイルばね）の拡大正面図、同図（Ｂ）は拡大側面図。
【図７】同図（Ａ）〜（Ｅ）は図１装置で使用される連結ブロックとクラッチ出力部材の間の一対のストッパー部材の各動作の概要を説明するための正面図。
【図８】（Ａ）は本発明の実施形態の第１変形例を示す断面図、（Ｂ）は本発明の実施形態の第２変形例を示す断面図。
【図９】本発明の第１変形例におけるモータ制御例を示すフローチャート。
【図１０】減速機構の変形例を示す図１と同様の断面図。
【符号の説明】
１    シートベルト
３    巻軸
４    回転駆動源
５    クラッチ機構
６    第１ねじりコイルばね（弾性部材）
１１    連結ブロック
２１    クラッチ入力部材
２２    クラッチ出力部材
２３    クラッチばね（第２ねじりコイルばね）
３１    電動モータ
３３    減速機構
３４    回転駆動軸
３５    タイマー
３６    スイッチ回路
４１    ストッパー部材
４２    ストッパー部材
５１    ウォームギア
５２    第１ピニオンギア
５３    第２ピニオンギア
５４    従動ギア
１０６  ねじりコイルばね
１２３  クラッチばね（第２ねじりコイルばね）
２０６  ぜんまいばね（弾性部材）
２２３  クラッチばね（第２ねじりコイルばね）
３３３  減速機構
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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