JP2001143574A - 回転方向検出スイッチ及びシートベルト巻取装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 回転を検出する回転部材との相対位置精度が
ラフであっても確実に相対位置関係が検出できる回転方
向検出スイッチを提供する。 【解決手段】 ブッシュギア９には摺動部９ａが設けら
れ、その外周部に回転方向検出部１２のスイッチスプリ
ング１２ｂが弾接している。そして、ブッシュギア９の
回転方向に応じて、スイッチプレート１２ａが時計回り
又は半時計周りに回動する。ブッシュギア９がシートベ
ルトが引き出される方向に回転したとき、スイッチプレ
ート１２ａのストライカー部がリミットスイッチ１３の
可動片を押して、リミットスイッチ１３をオンとする。
摺動部９ａと接触する部材としてスイッチスプリング１
２ｂを使用しているので、スイッチスプリング１２ｂが
弾性変形できる量が大きい。そのため、スイッチプレー
トの製作許容誤差が大きくなり、組み立て精度は粗くて
よい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、乗用車等の車両に
搭載されるシートベルト巻取装置等において、回転体の
回転方向を検出するために用いられるスイッチ、及びそ
れを用いたシートベルト巻取装置に関するものである。

【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
分を吸収する機能を有している。この機能を実現するた
めに、従来のシートベルト巻取装置においては単一のリ
ターンスプリングが使用されている。シートベルトの装
着の際には、人間がこのリターンスプリングの付勢力に
抗してシートベルトを引き出し、タングをバックルに係
合させてから手を離すと、リターンスプリングの力によ
り、余分に引き出された部分が、人間の体にフィットす
るまでシートベルト巻取装置に引き込まれる。

【０００３】以上説明したように、シートベルト巻取装
置においては、 （１）余分に引き出されたシートベルトを、人間の体に
フィットするまで確実に巻き取ること、また、人間が装
着しない場合においては、引き出されたシートベルトを
確実に収納部に収納するまで巻き取ること （２）正常装着した状態で乗員の胸部等に不必要な圧追
感を与えないようにすること を同時に満足することが必要とされる。しかしながら、
単一のリターンスプリングの付勢力を利用したシートベ
ルト巻取装置においては、装着時における乗員の胸部へ
の圧迫感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、格納性が低下する。反対に、巻取り時
に充分な巻取り力を発揮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乗員の胸部への
圧迫感が大きくなってしまうという問題があった。

【０００４】また、従来のシートベルト巻取装置では、
単一のリターンスプリングが内蔵されているので、シー
トベルトの引き出し量が増すにつれてリターンスプリン
グが巻回されてその付勢力が増大し、シートベルトの引
き出し量が増すにつれて、引き出し力も増大するという
問題もあった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このような問題点を解
決する手段として、発明者らはリターンスプリングとモ
ータを組み合わせてシートベルトの巻取を行う方式のシ
ートベルト巻取装置を発明し、平成１１年特許願第１０
１８４号として特許出願した（以下「先願発明」とい
う）。この発明を含め、一般にモータを巻取りに使用し
たシートベルト巻取装置においては、人間がシートベル
トを引き出すときにモーターの回転を止め、小さな力で
引出しが可能なようにする必要がある。これを実現する
手段として、シートベルトが巻回されたスプールの軸の
回転方向を検出し、これがシートベルト引出し方向に回
転した場合にモータへの電力の供給を止める方式があ
り、前記先願発明においてもこうした手段を採用してい
る。

【０００６】先願発明に用いられている回転方向検出ス
イッチの概要を図５に示す。ベースフレーム２１にはス
プール２２が取り付けられており、スプール２２にはシ
ートベルトが巻回されて、スプール２２が巻取方向に駆
動されるとシートベルトが巻き取られる。反対に、シー
トベルトが手動により引き出されると、スプール２２は
巻取方向と反対方向に回転する。このスプール軸に直結
されるスプール軸入力ギアにはリング状の溝２３が設け
られている。

【０００７】回転方向検出スイッチは、スイッチプレー
ト２４とリミットスイッチ２５から成り立っており、ス
イッチプレート２４は、回動ピン２６を軸として回動す
るようになっている。スイッチプレート２４の両端には
ガイド２４ａが設けられ、スイッチプレートが所定範囲
回動すると、ガイド２４ａがリング状溝２３にぶつかる
ことにより、その回動範囲（角度）が規制されている。

【０００８】リング状溝２３には、スイッチプレート２
４の円弧状縁辺２４ｂが接触している。円弧状縁辺２４
ｂの縁辺に沿った内側には、円弧溝２４ｃが形成されて
いる。このため、円弧状縁辺２４ｂがリング状溝２３に
当接するとわずかに携み、押圧力が付与される。これに
より、スイッチプレート２４は、リング状溝２１の回転
に伴い、滑ることなく回動できる。

【０００９】図５は初期位置にあったスイッチプレート
２４（２点鎖線）が、スプール２２のＣＷ方向への回転
（シートベルトの引き出しに対応）に伴い、ＣＣＷ方向
に回動した状態を示している。この状態で、スイッチプ
レートの尾部に設けられた接点アーム２４ｄがリミット
スイッチ２５の可動片を押してリミットスイッチ２５を
オンとさせる。これにより、制御装置はシートベルトが
引き出されたことを検知する。

【００１０】以上説明した先願発明の回転方向検出スイ
ッチにおいては、スイッチプレート２４はある程度の弾
性を有する樹脂のような材料で一体形成されている。し
かしながら、円弧状縁辺２４ｂが弾性変形する量が小さ
いため、スプールの回転軸が偏心しているような場合に
は、十分な押し付け力が得られず、スイッチプレート２
４が回転しなかったり、逆に押し付け力が強すぎて、円
弧状縁辺２４ｂが破損したり磨耗することがあった。ま
た、同様の理由により、スイッチプレート２４の製作許
容誤差が小さくなり、かつ高い組み立て精度が要求され
るという問題点があった。さらには、リング状溝２３を
有するスプール軸入力ギアとスイッチプレート２４を別
々に組み立てなければならないので、組み立てが容易で
ないという問題点もあった。

【００１１】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、回転を検出する回転部材との相対位置精度がラ
フであっても確実に相対位置関係が検出できる回転方向
検出スイッチを提供することを課題とし、さらには、組
み立ての容易な回転方向検出スイッチを提供することを
も課題とし、加えて、これらを使用したシートベルト巻
取装置を提供することを課題とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
の第１の手段は、軸の回転方向を検出するスイッチであ
って、回転体の外周に弾接するばね材と、当該ばね材を
保持し、支点の回りに回動するスイッチプレートと、ス
イッチプレートの回動位置を検出するスイッチとを有し
てなり、前記スイッチプレートには、当該スイッチプレ
ートの回動角を制限する部材が設けられていることを特
徴とする回転方向検出スイッチ（請求項１）である。

【００１３】本手段においては、スイッチプレートに保
持されるばね部材が回転体の外周に弾接し、その際に発
生する弾性力により回転体とばね部材の間に摩擦力が生
じる。よって、この摩擦力によりばね部材は回転体の回
転に伴って移動し、それを保持するスイッチプレートが
支点の周りに回動する。スイッチプレートの回動は、リ
ミットスイッチ、近接スイッチ等のスイッチにより検出
され、それにより回転方向が検知できる。なお、スイッ
チプレートには、その回動角を制限する部材が設けられ
ているので、スイッチプレートの回動は所定範囲に抑え
られる。

【００１４】本手段においては、回転体に接する部材と
してばね部材を使用しているので、その可能変形量が大
きく、多少回転体の回転軸が偏心したり、回転体とスイ
ッチプレートの総体取り付け位置が変化したりしても、
スイッチプレートを回動させるだけの力が得られなかっ
たり、ばね部材やスイッチプレートが破損したりするこ
とがない。なお、スイッチプレートの回動角を制限する
部材は、スイッチプレートと一体形成されていても差し
支えない。

【００１５】前記課題を解決するための第２の手段は、
前記第１の手段であって、前記回動角を制限する部材
は、スイッチプレートの先端部両側に形成された突起部
材であり、前記回転体に当接することによりスイッチプ
レートの回動を制限するものであって、当該突起部材の
先端同士が連結部材で連結され、スイッチプレート先端
部と突起部材と連結部材とで、前記回転体を囲む輪が形
成されていることを特徴とするもの（請求項２）であ
る。

【００１６】本手段においては、スイッチプレートを組
み込むとき、スイッチプレート先端部と突起部材と連結
部材とで形成される輪の中に回転体を入れ、回転体とス
イッチプレートをサブユニットとして組み込むことがで
きる。よって、回転方向検出スイッチの組み込みが容易
になる。なお、突起部材と連結部材は、スイッチプレー
トと一体形成されていてもよい。

【００１７】前記課題を解決するための第３の手段は、
前記第１の手段又は第２の手段に係る回転方向検出スイ
ッチを有してなることを特徴とするシートベルト巻取装
置（請求項３）である。

【００１８】本手段においては、これらの回転方向検出
スイッチを使用しているので、確実にスプールの回転方
向を検出でき、作動の確実なシートベルト巻取装置とす
ることができる。また、前記第２の手段を使用した場合
は、組み立てを容易に行うことができる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態の例を
図を用いて説明する。図１は、本発明の実施の形態の１
例であるシートベルト巻取装置の分解斜視図である。図
１において、１はリテーナー、２はモーター、３はモー
ターギア、４はＬギア、５はＳギア、６は保持部材、７
はローラー、８はコネクトギア、９はブッシュギア、９
ａは摺動部、９ｂはスプライン部、１０はリターンスプ
リング、１１はスプリングカバー、１２は回転方向検出
部、１２ａはスイッチプレート、１２ｂはスイッチスプ
リング、１３はリミットスイッチ、１４はカバーであ
る。

【００２０】リテーナー１に取り付けられたモーター２
の駆動力は、モーターギア３からＬギア４に伝達され
る。そして、Ｓギア５、保持部材６、ローラー７で構成
されるクラッチ機構を介してＳギア５に伝達され、Ｓギ
ア５からコネクトギア８を介してブッシュギア９に伝達
される。ブッシュギア９の回転軸にはリターンスプリン
グ１０が結合されており、ブッシュギア９の回転を、シ
ートベルトの巻取方向に付勢している。なお、実際のシ
ートベルト巻取装置においては、ブッシュギア９のスプ
ライン部９ｂに、シートベルトを巻き付けるスプールが
結合されているが、図１においてはこの部分の図示を省
略している。なお、Ｌギア４、Ｓギア５、保持部材６は
リテーナー１に設けられた回転軸に同軸状に保持され、
コネクトギア８はリテーナ１に設けられた別の回転軸に
保持されている。ブッシュギア９はカバー１４に設けら
れた回転軸に保持されている。

【００２１】ブッシュギア９には摺動部９ａが設けら
れ、その外周部に回転方向検出部１２のスイッチスプリ
ング１２ｂが弾接している。そして、ブッシュギア９の
回転方向に応じて、スイッチプレート１２ａが時計回り
又は半時計周りに回動する。ブッシュギア９がシートベ
ルトが引き出される方向に回転したとき、スイッチプレ
ート１２ａのストライカー部がリミットスイッチ１３の
可動片を押して、リミットスイッチ１３をオンとする。
このリミットスイッチ１３、スイッチプレート１２ａ
も、リテーナー１に保持されている。モーター２は１方
向回転のモーターであり、シートベルトを巻き取る方
向、すなわち、リターンスプリング１０の付勢方向と同
一方向に駆動されるようになっている。

【００２２】Ｌギア４中に組み込まれているＳギア５、
ホールドブロック６、ローラー７は、クラッチ機構を構
成するようになっており、ブッシュギア９が外力により
シートベルト引出し方向に回転したときは、Ｌギア４と
Ｓギア５の機械的な動力伝達を切り、シートベルトの引
き出しの際に、モーター２が負荷とならないようになっ
ている。また、モーター２が回転していないときも、同
様にＬギア４とＳギア５の機械的な動力伝達を切り、モ
ーター２がリターンスプリング１０の巻取力の負荷とな
らないようになっている。これに対し、モーター２が駆
動されるときは、このクラッチ機構によりＬギア４から
Ｓギア５へ駆動力が伝達され、最終的にはブッシュギア
９を介してシートベルトの巻取がモーター２の駆動力と
リターンスプリングの付勢力の両方により行われる。こ
のクラッチ機構の詳細なメカニズムについては、本発明
と関係が無いので説明を省略する。

【００２３】本実施の形態は、回転方向検出部１２とリ
ミットスイッチ１３からなる回転方向検出スイッチを有
することに特徴がある。この回転方向検出スイッチは、
ブッシュギア９が、シートベルトが引き出される方向に
回転したときにリミットスイッチ１３をオンとして、そ
の出力によりモーター２の駆動を停止するために使用さ
れる。

【００２４】図２に、回転方向検出部１２の詳細図を、
図３にその斜視図を示す。図２において、(a)は平面
図、(b)は(a)におけるＡ−Ａ’断面図である。これらの
図を含め、以下の図において、発明の実施の形態で述べ
た前出の図において示された構成要素と同じ構成要素に
は、同じ符号を付して説明を省略する。図２において、
１２ｃは押さえ部、１２ｄはストライカー、１２ｅは回
動軸穴、１２ｆは回動角制限部（突起部材）である。

【００２５】スイッチプレート１２ａには、スイッチス
プリング１２ｂが嵌め込まれ、ａ部とｂ部の間に挟まる
と共に、押さえ部１２ｃによって押さえられて、自己の
弾性力によりスイッチプレート１２ａに保持されて外れ
ないようになっている。スイッチスプリング１２ｂは、
前述のようにブッシュギア９の摺動部９ａに弾接し、摺
動部９ａとのフリクションにより摺動部９ａの回転をス
イッチプレート１２ａに伝達する。

【００２６】これによりスイッチプレート１２ａは回動
軸穴１２ｅに嵌め込まれた回動軸を中心にして回動し、
それにより、ストライカー１２ｄがリミットスイッチ１
３の可動片を押す。スイッチプレート１２ａの先端部は
回動角制限部１２ｆとなっており、スイッチプレート１
２ａが所定角回動すると、回動角制限部１２ｆがブッシ
ュギア９の摺動部９ａと接触し、そこでスイッチプレー
ト１２ａの回動が停止する。その後は、スイッチスプリ
ング１２ｂと摺動部９ａが摺動するが、そのフリクショ
ンはあまり大きくないので、スイッチスプリング１２ｂ
や摺動部９ａが磨耗することがない。

【００２７】本実施の形態においては、前述の従来技術
におけるスイッチプレートと異なり、摺動部９ａと接触
する部材としてスイッチスプリング１２ｂを使用してい
るので、スイッチスプリング１２ｂが弾性変形できる量
が大きい。そのため、スプールの回転軸が偏心している
ような場合であっても、十分な押し付け力が得られ、且
つ、押し付け力が強すぎることがないので、スイッチプ
レートが回転しなかったり、部品が磨耗することがない
また、スイッチプレートの製作許容誤差が大きくなり、
組み立て精度は粗くてよい。

【００２８】図４に回転方向検出部１２の他の例の詳細
図を示す。この実施の形態においては、２つの回動角制
限部１２ｆの先端が結合部材１２ｇで結合され、スイッ
チプレート先端部１２ｈと、回転角制限部１２ｆと、結
合部材１２ｇで輪が形成されている。このスイッチプレ
ートの作動は、図２に示したものと同じである。

【００２９】この実施の形態においては、前記輪の中
に、ブッシュギア９の摺動部９ａが嵌まり込むようにな
っている。よって、図１に示すシートベルト巻取装置を
組み立てるとき、ブッシュギア９の摺動部９ａに、この
輪部を用いて回転方向検出部１２を引っ掛けてサブユニ
ットとし、ブッシュギア９を組み込むときにスイッチプ
レート１２ａも同時に組み込まれるようにして、その
後、スイッチプレート１２ａの回動軸穴１２ｅに回動軸
を差し込むようにすれば、簡単に組み付けを行うことが
できる。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のうち請求
項１に係る発明においては、回転体に接する部材として
ばね部材を使用しているので、その可能変形量が大き
く、多少回転体の回転軸が偏心したり、回転体とスイッ
チプレートの総体取り付け位置が変化したりしても、ス
イッチプレートを回動させるだけの力が得られなかった
り、ばね部材やスイッチプレートが破損したりすること
がない。また、組み付け精度も粗くてよい。

【００３１】請求項２に係る発明においては、これに加
え、回転体とスイッチプレートをサブユニットとして組
み込むことができる。請求項３に係る発明においては、
確実にスプールの回転方向を検出でき、作動の確実なシ
ートベルト巻取装置とすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の１例であるシートベルト
巻取装置の分解斜視図である。

【図２】本発明の実施の形態の１例である回転方向検出
スイッチの回転方向検出部の詳細図である。

【図３】図２に示す回転方向検出部の斜視図である。

【図４】回転方向検出部の別の例を示す詳細図である。

【図５】先願発明に用いられている回転方向検出スイッ
チの概要を示す図である。

【符号の説明】

１…リテーナー、２…モーター、３…モーターギア、４
…Ｌギア、５…Ｓギア、６…保持部材、７…ローラー、
８…コネクトギア、９…ブッシュギア、９ａ…摺動部、
９ｂ…スプライン部、１０…リターンスプリング、１１
…スプリングカバー、１２…回転方向検出部、１２ａ…
スイッチプレート、１２ｂ…スイッチスプリング、１２
ｃ…押さえ部、１２ｄ…ストライカー、１２ｅ…回動軸
穴、１２ｆ…回動角制限部（突起部材）、１２ｇ…結合
部材、１３…リミットスイッチ、１４…カバー

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 軸の回転方向を検出するスイッチであっ
   て、回転体の外周に弾接するばね材と、当該ばね材を保
   持し、支点の回りに回動するスイッチプレートと、スイ
   ッチプレートの回動位置を検出するスイッチとを有して
   なり、前記スイッチプレートには、当該スイッチプレー
   トの回動角を制限する部材が設けられていることを特徴
   とする回転方向検出スイッチ。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の回転方向検出スイッチ
   であって、前記回動角を制限する部材は、スイッチプレ
   ートの先端部両側に形成された突起部材であり、前記回
   転体に当接することによりスイッチプレートの回動を制
   限するものであって、当該突起部材の先端同士が連結部
   材で連結され、スイッチプレート先端部と突起部材と連
   結部材とで、前記回転体を囲む輪が形成されていること
   を特徴とする回転方向検出スイッチ。
3. 【請求項３】 請求項１又は請求項２に記載の回転方向
   検出スイッチを有してなることを特徴とするシートベル
   ト巻取装置。