JP2003191819A - シートベルト巻取装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 火薬式プリテンショナが作動した場合に、
「フォースリミッタ機構」を安定して作動させることが
できるシートベルト巻き取り装置を提供する。 【解決手段】 火薬プリテンショナが作動すると、リン
グギア７０は、反時計回りに回転する。すると、ストッ
パ２８の先端部２８ａを固定していた外歯７０ａが移動
し、ストッパ２８の先端部がフリーとなる。するとスト
ッパ２８は、その付勢力により開く。すると、リリース
スプリング２９は、ストッパ２８の拘束を受けなくな
り、その付勢力により、図３の時計回りに回動する。す
ると、リリーススプリング２９がこのクラッチパウル２
１のピン部２１ｃに当接し、ピン部２１ｃを押し下げ
る。よって、クラッチパウル２１は、クラッチパウルピ
ン２５の周りに時計回りに回動し、これにより、モータ
５とスプール４間の機械的な結合が切り離される

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、モータによってシ
ートベルトを巻き取る機能を有するシートベルト巻取装
置の制御方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】シートベルト巻取装置は、乗用車の衝突
等の事故に際して乗員の安全を確保するために取り付け
が義務付けられ、種々の方式のものが開発されている。
そのうち最も構成が簡単なものの例を図１０に示す。

【０００３】シートベルト巻取装置の一方の側の支持部
であるスプリングカバー４１には、軸受部４１ａが設け
られ、それにスプール４２の軸４２ａが嵌まりこんで回
転すると同時に、スプリングにより巻き取り方向への付
勢力を受けるようになっている。スプール４２にはシー
トベルトが巻きつけられるようになっている。

【０００４】スプール４２の内側には凹状の嵌合部（図
示せず）が設けられ、その中にトーションバー４３の一
端が嵌まり込んでいる。トーションバー４３の他端は、
ロッキングベース４４に設けられた凹状の嵌合部（図示
せず）に嵌まりこんでいる。ロッキングベース４４の軸
４４ａは、ロックギア４５の穴部４５ａを貫通し、シー
トベルト巻取装置の他の一方の側の支持部であるリテー
ナ４６の軸受部（図示せず）に嵌まりこんでいる。

【０００５】このような機構により、スプール４２は、
結局スプリングカバー４１とリテーナ４６にその回転軸
を支持されたような形態となって回転し、スプリングの
付勢力によりシートベルトを巻き取るようになってい
る。そして、スプリングカバー４１と、リテーナ４６
は、ベースフレーム４８の両端に固定されており、スプ
ール４２はベースフレーム４８の内部に収納されるよう
になっている。

【０００６】これらの構成要素のうち、ロッキングベー
ス４４とロックギア４５は、所定量の相対回転が可能に
なっており、スプリング４９によって、ロックギア４５
がロッキングベース４４に対して相対的にシートベルト
の引き出し方向に付勢されて、相対回転の限界に達する
ような状態になっている。

【０００７】通常の状態でシートベルトが引き出される
ときは、ロックギア４５の回転の抵抗となるものはない
ので、スプリング４９の付勢力に打ち勝つことができ
ず、ロックギア４５はロッキングベース４４と一体とな
って回転する。

【０００８】スプリングの力によりスプール４２が巻き
取られ、それにつれてロッキングベース４４が巻き取り
方向に回転しても、もともと、その回転方向には、前述
のように、ロックギア４５がロッキングベース４４に対
して相対回転の限界に達するような状態になっているの
で、ロックギア４５はロッキングベース４４と一体とな
って回転する。

【０００９】衝突等により、急激なシートベルトの引き
出しが発生すると、ロックギア４５の中に収納されてい
るフライホイール５０がスプリング５１の付勢力に打ち
勝って移動し、その結果、ロックギア４５がリテーナ４
６に対して相対回転ができなくなり、回転が停止され
る。

【００１０】すると、ロッキングベース４４がスプリン
グ４９の付勢力に抗して、ロックギア４５に対して相対
回転する。この相対回転によって、ロッキングベース４
４に収納されているパウル５２が外側に飛び出すように
メカニズムが構成されており、外側に飛び出したパウル
５２のギアがベースフレーム４３に形成されたギア部４
８ａに係合し、これによりロッキングベース４４の回転
も停止される。この機構を「ロック機構」と呼ぶ。

【００１１】よって、トーションバー４３の回転も停止
し、スプール４２はトーションバー４３の捩れに対応す
るだけの回転のみが許されることになる。従って、以後
は、シートベルトは、トーションバーの捩れ力に起因す
る張力を受けつつ回転する。この機構を、「フォースリ
ミッタ機構」と呼ぶ。

【００１２】以上の説明は、シートベルト巻取装置の概
要を示したものであり、例えば、フライホイール５０の
移動によりロックギア４５の回転を止める機構、パウル
５２を外側に押し出す機構には複雑な機構が用いられて
いるが、シートベルト巻取装置は周知・慣用のものであ
り、当業者にとってこれ以上の詳しい説明は不要と思わ
れるし、本発明の主要部分と関係がない事項なので、こ
れ以上の詳しい説明を省略する。

【００１３】図１０に示すシートベルト巻取装置には、
上述のような機構の他に、火薬式プリテンショナと呼ば
れるシートベルト引き込み装置が付属されている。これ
は、衝突等が実際に発生した場合に、火薬の力により急
速かつ強力にシートベルトを巻き取り、乗員をシートに
拘束するものである。

【００１４】以下、火薬式プリテンショナの構成を説明
する。プリテンショナカバー６１とプリテンショナープ
レート６２の間には、パイプ６３が設けられており、そ
のパイプ６３の一端にはガス発生器６４が取り付けられ
ている。そして、パイプ６１の内部にはストッパスプリ
ング６５、ピストン６６、複数のボール６７が設けられ
ている。パイプ６３の他の端近傍の側方は切り欠かれて
おり、他端にはガイドブロック６８が嵌め込まれてい
る。

【００１５】プリテンションカバー６１には２つのピン
６９が設けられており、それに、リングギア７０が嵌め
込まれて保持されている。そして、リングギア７０の外
歯とパイプ６３の切り欠かれていない内壁の間にボール
６７の最先端のものが挟まって拘束されている。

【００１６】一方、スプール４２においては、ギア７１
にピニオン７２が嵌り込んでいる。通常の状態では、リ
ングギア７０とピニオン７２は係合していないが、ガス
発生器６４からガスが発生した場合には、その圧力によ
り、ピストン６６を介してボール６７が押され、その力
でピン６９が折れて、リングギア７０がフリーとなり、
ピニオン７２と係合する。そして、その状態でボール６
７にリングギア７０の外歯７１ａが押されてリングギア
７０が回転し、ピニオン７２を介してスプール４２を回
転させる。このようにしてシートベルトにプリテンショ
ンがかけられる。このような機構も周知のものであるの
で、これ以上の説明を省略する。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】発明者らは、このよう
な従来のシートベルト巻取装置を改良し、衝突等の事故
が実際に発生する前に、これらの発生が予想された段階
で、モータによりシートベルトを巻き取り、シートベル
トの弛みを取り除くと共に、ある程度の力で乗員をシー
トベルトに拘束する機能を有するシートベルト巻取装置
の発明を行い、特願２００１−１２８８６号として特許
出願した（以下、「第１先願発明」という）。

【００１８】これは、モータによりシートベルトを巻き
取る機構を有するシートベルト巻取装置であって、前記
モータとシートベルトが巻回されたスプールと、結合時
には前記スプールをシートベルト巻き取り方向にのみ回
転させ、非結合時には前記スプールのいずれの方向への
回転をも許容する動力伝達切替機構（ラチェット機構）
とを有するものである。

【００１９】以下、第１先願発明の実施の形態の例を、
図を用いて説明する。図４は、第１先願発明の実施の形
態の１例であるシートベルト巻取装置の概要を示す分解
斜視図である。なお、図４に示す実施の形態において
も、図１０に示すようなロック機構、フォースリミッタ
機構や、スプールを巻き取るスプリング（図示せず）等
が設けられているが、先願発明と関係がないので説明を
省略する。

【００２０】図４に示すように、このシートベルト巻取
装置１においては、フレーム２の中にシートベルト３を
巻き取るスプール４が収納され、それを軸支するトーシ
ョンバー５の一端がリテーナ６に嵌まり込み、他端はス
プール４の内部に嵌合している。スプール軸４ａは、シ
ートベルト巻き取り用スプリング（図示せず）が収納さ
れたゼンマイユニット７の軸受に嵌まり込んでいる。リ
テーナ６とゼンマイユニット７はフレーム２に保持され
ており、これにより、スプール４が、リテーナ６とゼン
マイユニット７に保持される形でフレーム２の中に収納
されている。

【００２１】モータ８は第２リテーナ９に保持され、そ
の軸に結合されたモータギア１０が、コネクトギア１１
に噛合し、コネクトギア１１が中間減速ギア１２を介し
て減速ギア１３と噛合している。減速ギア１３は、その
外径部に中間減速ギア１２と噛合する大径歯部１３ａを
有すると共に、その中心部にサンギア１３ｂを有してい
る。

【００２２】キャリアギア１４の中心孔（スプライン
孔）１４ｃはスプール４のスプライン軸４ｂに嵌まり込
んでおり、スプール４と一体に回転する。キャリアギア
１４には３個のネジ孔１４ｄが設けられ、これにリダク
ションピン１５の先端がネジ込まれている。リダクショ
ンピン１５には、それぞれ１個づつのプラネタリギア１
６が回転自在に軸支され、リダクションプレート１７に
より保持されている。

【００２３】インターナルギア１８は図５に示すように
円環状をしており、その外周部にはラチェット歯１８ａ
が、内周部にはプラネタリギア１８と噛合する内歯１８
ｂが設けられている。すなわち、プラネタリギア１６
は、サンギア１３ｂとインターナルギア１８の内歯１８
ｂに挟まれて、リダクションピン１５を中心に自転が可
能になっていると共に、キャリアギア１４の中心（スプ
ール４の軸心）の周りに公転が可能とされている。

【００２４】このように構成されたシートベルト巻取装
置のスプール４とモータ８の動力伝達経路を入り切りす
るための機構として、係止レバー２１と、コネクトギア
１１と一体に回転可能で係止レバー２１を保持するレバ
ースプリング２２と、スプリング保持部材２３が設けら
れている。

【００２５】図６に、この機構を詳細に示す。スプリン
グ保持部材２３の軸方向側面には軸方向に延びる３本の
突出ピン２３ａが設けられており、これらの突出ピン２
３ａがコネクトギア１１の３個の軸方向孔１１ｃそれぞ
れ嵌合されることで、スプリング保持部材２３がコネク
トギア１１に組み付けられる。また、スプリング保持部
材２３の外周面には、径方向に延びる３個の突起２３ｂ
が周方向に等間隔に設けられている。そして、レバース
プリング２２が、その湾曲部２２ａがスプリング保持部
材２３の外周に位置するようにして配置されるととも
に、この湾曲部２２ａがスプリング保持部材２３の２個
の突起２３ｂとコネクトギア１１との間に、回転方向に
所定の摩擦を有して扶持されることでスプリング保持部
材２３に組み付けられる。

【００２６】また、係止レバー２１は第２リテーナ９に
設けられた溝に沿って平行移動し、平行移動によりイン
ターナルギア１８のラチェット歯１８ａに接離可能に設
けられている。そして、係止レバー２１は、その凹部２
１ｂに嵌まり込んだレバースプリング２２によって、前
記のように平行移動するように駆動される。

【００２７】以下、モータ８とスプール４間の動力伝達
のメカニズムと、動力伝達の入り切りのメカニズムにつ
いて、図７〜図９を用いて説明する。これらの図に示さ
れるように、モータ８の回転はモータギア１０から、コ
ネクトギア１１の歯１１ａを介してコネクトギア１１に
伝えられ、その歯１１ｂと、中間減速ギア１２の歯１２
ａを介して中間減速ギア１２に伝えられる。そして、中
間減速ギア１２の歯１２ｂと減速ギア１３の大径歯部１
３ａを介して減速ギア１３に伝達される。減速ギア１３
には、サンギア１３ｂがその中心軸を同じにして一体に
取り付けられている。よって、モータ８が回転すると、
これらのギア群が一体となって回転する。

【００２８】一方、図４に示されるスプール４のスプラ
イン軸４ｂには、前述のようにキャリアギア１４の中心
孔（スプライン孔）１４ｃが嵌まり込んでいる。よっ
て、スプール４が回転すると、キャリアギア１４が一体
に回転し、それにより３個のプラネタリギア１６がスプ
ール軸を中心として公転する。

【００２９】これら、モータ８に結合された動力伝達系
と、スプール４に連結された動力伝達系の連結を入り切
りするのが、インターナルギア１８である。図７は、モ
ータ８が回転していないときの様子を示す図である。こ
のとき、レバースプリング２２により、係止レバー２１
は、インターナルギア１８のラチェット歯車１８ａとは
係合しないような位置となっている。よって、インター
ナルギア１８は完全にフリーな状態にあり、何の抵抗も
受けずに回転できる。それに対し、サンギア１３ｂと減
速ギア１３を回転させるためには、モータ８の回転抵抗
に打ち勝たなければならない。

【００３０】このような状態で、スプール４がどちらか
の方向に回転すると、プラネタリギア１６が公転する。
そのとき、インターナルギア１８の抵抗がないので、プ
ラネタリギア１６は、自転しながらサンギア１３ａの周
りを公転し、インターナルギア１８を回転させる。すな
わち、サンギア１３ａは回転しない。よって、スプール
４は、モータ８の回転抵抗を受けずに回転することがで
きる。従って、特に、人間がシートベルトを引き出すと
き、大きな抵抗力を受けることなく引き出しが可能とな
る(巻き取り用ゼンマイの力に抗するのみでよい)。

【００３１】図８は、モータ８がシートベルト巻き取り
方向に駆動されたときの様子を示す図である。すなわ
ち、モータ８が図のＣＷ方向に回転すると、コネクトギ
ア１１がＣＣＷ方向に減速されて回転する。すると、前
述のようにレバースプリング２２の湾曲部２２ａがスプ
リング保持部材２３の突起２３ｂとコネクトギア１１と
の間に回転方向に所定の摩擦を有して保持されているの
で、このコネクトギア１１のＣＣＷ方向の回転で、レバ
ースプリング２２も同方向に一緒に回転する。

【００３２】これにより、係止レバー２１がインターナ
ルギア１８に接近する方向に平行移動して、係止爪２１
ａがインターナルギア１８のラチェット歯１８ａの外周
に当接して係合可能な係合位置となる。係止爪２１ａが
ラチェット歯１８ａの外周に当接した後は、レバースプ
リング２２はそれ以上ＣＣＷ方向には回転できなくな
る。しかし、コネクトギア１１とレバースプリング２２
との間にすべりが生じてコネクトギア１１がレバースプ
リング２２に対して相対回転する。これにより、モータ
８は回転を継続することができる。

【００３３】同時に、コネクトギア１１の回転が中間減
速ギア１２を介して減速されて減速ギア１３に伝達さ
れ、減速ギア１３がベルトＣＣＷ方向に回転するので、
サンギア１３ｂが同方向に減速ギア１３と同速度で回転
する。このサンギア１３ａの回転で各プラネタリギア１
６がＣＷ方向に自転し、インターナルギア１８がＣＷ方
向に回転する。このとき、インターナルギア１８が回転
するため、各プラネタリギア１６は公転しない。

【００３４】インターナルギア１８がＣＷ方向に回転す
ると、ラチェット歯１８ａと係止爪２１ａとが互いに係
合し、インターナルギア１８の回転が停止する。インタ
ーナルギア１８の回転が停止すると、前述のようにモー
タ８の駆動トルクで各プラネタリギア１６が自転してい
るので、各プラネタリギア１６はインターナルギア１８
の内歯１８ｂに沿って、サンギア１３ｂのまわりをＣＣ
Ｗ方向に減速されて公転するようになる。

【００３５】したがって、プラネタリギア１６を保持す
るキャリアギア１４が、各プラネタリギア１６の公転速
度でＣＣＷ方向に回転するので、スプール４がシートベ
ルト巻き取り方向に回転する。

【００３６】図９は、モータ８がシートベルト引き出し
方向に回転したときの様子を示す図である。モータ８が
図のＣＣＷ方向に回転すると、コネクトギア１１がＣＷ
方向に減速されて回転する。すると、前述のようにレバ
ースプリング２２の湾曲部２２ａがスプリング保持部材
２３の突起２３ｂとコネクトギア１１との間に回転方向
に所定の摩擦を有して保持されているので、このコネク
トギア１１のＣＷ方向の回転で、レバースプリング２２
も同方向に一緒に回転する。これにより、係止レバー２
１がインターナルギア１８から遠ざかる方向に平行移動
して、係止爪２１ａとインターナルギア１８のラチェッ
ト歯１８ａの係合が外れる。すると、インターナルギア
１８の回転が自由になる。

【００３７】図８に示したと同じように、モータ８の回
転により減速ギア１３とサンギア１３ａが駆動され、サ
ンギア１３ａの回転がプラネタリギア１６に伝わってプ
ラネタリギア１６を自転させる。しかし、インターナル
ギア１８が回転抵抗無く回転するので、プラネタリギア
１６は公転を行うことが無く、従って、モータ８の回転
はスプール４には伝達されない。

【００３８】以上をまとめると、モータが巻き取り方向
に回転したときは、その回転力によって駆動される係止
レバーによってインターナルギアの回転が止められ、そ
れによりモータとスプールとの間の動力伝達経路が結合
される。その他の場合は、係止レバーとインターナルギ
アとの係合が無く、インターナルギアは自由に回転でき
るので、モータとスプールとの間の動力伝達経路は切り
離される。

【００３９】なお、以上の実施の形態においては、係止
レバーの駆動をモータの動力を使用して行っていたが、
例えばソレノイド等により電気的に駆動し、インターナ
ルギアと係合させたり係合を解いたりするようにしても
よい。

【００４０】以下、以上のように構成された第１先願発
明の実施の形態であるシートベルト巻取装置の作動の例
について説明する。この実施の形態においては、通常の
状態では、動力伝達経路切替機構により、モータとスプ
ール間の動力伝達経路をオフとしておく。シートベルト
の巻き取りは、ゼンマイばねによって行われる。よっ
て、乗員は、シートベルトを引き出す際に、ゼンマイば
ねの巻き取り力に抗する引き出し力のみで、シートベル
トを引き出すことができる。

【００４１】そして、衝突予測装置等より、衝突等の事
故が発生する可能性のあることを示す信号が与えられた
とき、シートベルト巻取制御装置が、モータをシートベ
ルト巻き取り方向に駆動すると共に、動力伝達経路切替
機構によりモータとスプール間の動力伝達経路を結合す
る。これは、前述の実施の形態では、モータを巻き取り
方向に駆動することにより、自然に行われる。よって、
スプールにモータの巻き取り力が伝達され、スプールに
よりシートベルトが巻き取られる。このシートベルトの
巻き取りは、従来のように、実際に衝突が発生してから
行われるのでなく、衝突が予測された時点から開始され
るので、確実に乗員をシートに拘束することができる。

【００４２】衝突等の発生が実際に起こらなかった場合
は、モータの駆動を停止すると共に、前記動力伝達切替
機構（ラチェット機構）の結合を解除することにより、
スプールの回転が自由になり、人間が容易にシートベル
トを引き出すことが可能となる。

【００４３】なお、以上の第１先願発明の説明において
は、図面が煩雑になるのを避けるため、あえて図に示さ
れた火薬式プリテンショナの図示を省略し、その説明も
省略したが、火薬式プリテンショナが、図４における第
２リテーナ９の右側に設置されており、その場合におけ
る火薬式プリテンショナの作動と役割は、図に示した従
来技術と同じである。

【００４４】また、第１先願発明においては、この他
に、シートベルトをモータで巻き取った場合に、スプー
ルがシートベルトの巻き取り方向にのみ回転し、引き出
し方向には回転しないようにする機構が付属されている
が、本願発明にはこの機構は関係ないのでその図示と説
明を省略する。

【００４５】しかしながら、先願発明において、火薬式
プリテンショナを有するものにおいては、以下のような
事象が発生する場合がある。すなわち、従来技術におい
ては、実際に衝突が起こって火薬式プリテンショナが作
動し、乗員をシートに強力に拘束した後、火薬による力
が消滅すると、シートベルトが引き出されるようになっ
ていた。この際、前述した「フォースリミッタ機構」が
働き、シートベルトはトーションバーの捩れ力による張
力を受けながら引き出されるようにされていた。

【００４６】ところが、第１先願発明の実施の形態を例
にとると、火薬式プリテンショナが作動しても、ラチェ
ット歯１８ａと係止爪２１ａとが互いに係合したままと
なり、インターナルギア１８の回転が停止したままの状
態に保たれる可能性があった。そのようなことが発生す
ると、実際に衝突が起こって火薬式プリテンショナが作
動し、乗員をシートに強力に拘束した後、火薬による力
が消滅し、シートベルトが引き出される際に、モータが
スプールに機械的に結合された状態のままとなるので、
モータがシートベルト引き出し力の負荷となる場合があ
る。

【００４７】このような事象の発生を防止するために、
本発明者等は、火薬式プリテンショナが作動するとほと
んど同時に、モータ逆転させることによって、ラチェッ
ト歯１８ａと係止爪２１ａの係合を解除し、モータとス
プールの機械的な結合（クラッチ機構）を解放すること
により、「フォースリミッタ機構」作動時にモータが引
き出し力の負荷となることを防止する方法を発明し、特
願２００１−１３３９６７号として特許出願した（以
下、「第２先願発明」という）。この方法は、電気的に
モータとスプールの機械的な結合を解放するものであ
る。

【００４８】本発明は第２先願発明と目的を同じくする
ものであり、火薬式プリテンショナが作動した場合に、
電気的手段を用いることなく、メカニズムにより、モー
タとスプールの機械的な結合（クラッチ機構）を解放す
ることによって、「フォースリミッタ機構」を安定して
作動させることができるシートベルト巻取装置を提供す
ることを課題とする。

【００４９】

【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、モータによりシートベルトを巻き取る
機構を有するシートベルト巻取装置であり、前記モータ
とシートベルトが巻回されたスプールと、結合時には前
記スプールをシートベルト巻き取り方向にのみ回転さ
せ、非結合時には前記スプールのいずれの方向への回転
をも許容する動力伝達切替機構とを有してなり、かつ、
シートベルトを急激に引き出すような力が働いたとき、
シートベルトが巻き付けられているスプールのシートベ
ルト引き出し方向への回転をトーションバーによる捩れ
力に抗して行わせるフォースリミッタ機構と、衝突が検
知されたときシートベルトを強制的に巻き取る火薬式プ
リテンショナを有するものであって、前記火薬式プリテ
ンショナが作動したときに移動する火薬式プリテンショ
ナの機構部の動きにより、前記動力伝達切替機構が非結
合状態とされ、前記モータと前記スプールの機械的な結
合が外れるようにされていることを特徴とするシートベ
ルト巻取装置（請求項１）である。

【００５０】本手段においては、火薬式プリテンショナ
が作動したときに移動する火薬式プリテンショナの機構
部の動きにより、前記動力伝達切替機構が非結合状態と
され、前記モータと前記スプールの機械的な結合が外れ
るようにされている（本明細書において、動力伝達切替
機構が非結合状態とされているとは、モータとスプール
との機械的な動力伝達が働かないようにされていること
であり、動力伝達切替機構が結合状態とされていると
は、モータとスプールとの機械的な動力伝達が働くよう
にされていることである）。よって、火薬的プリテンシ
ョナが作動したとき、メカニズムのみにより、モータと
前記スプールの機械的な結合を切り離し、その後に発生
する「フォースリミッタ機構」作動時にモータが負荷と
なることを防止することができる。

【００５１】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、前記動力伝達切替機構はラチ
ェット歯車を有し、前記モータのシートベルト巻き取り
方向への回転力により駆動される係止部と前記ラチェッ
ト歯車との噛み合いの有無により、結合状態と非結合状
態が切り替わるものであり、前記係止部は、火薬式プリ
テンショナが作動したときに移動する火薬式プリテンシ
ョナの機構部の動きにより、前記ラチェット歯車との係
合を解除されるようにされていることを特徴とするもの
（請求項２）である。

【００５２】本手段においては、動力伝達切替機構の結
合、非結合が、モータの回転力で駆動される係止部とラ
チェット歯車の係合により行われるようになっており、
かつ、前記係止部は、火薬式プリテンショナが作動した
ときに移動する火薬式プリテンショナの機構部の動きに
より、前記ラチェット歯車との係合を解除されるように
されているので、構造が簡単になる。

【００５３】前記課題を解決するための第３の手段は、
前記第２の手段であって、前記モータの回転トルクで前
記回動可能な制御レバーを備えており、当該制御レバー
が前記係止部を駆動することにより係止部と前記ラチェ
ット歯車との噛み合いが制御されるようにされているこ
とを特徴とするもの（請求項３）である。

【００５４】本手段においては、モータが巻き取り方向
に回転すると、そのトルクにより制御レバーが回動し、
それにより係止部と前記ラチェット歯車とを噛み合わせ
て、モータとスプール間の動力の伝達を可能にする。モ
ータが回転していない場合には、制御レバーは初期位置
にあり、係止部と前記ラチェット歯車とを噛み合わせな
いので、モータとスプールは動力的に切り離され、スプ
ールは自由に回転可能となる。よって、簡単な構成によ
り、モータとスプール間の動力の伝達のオン・オフが可
能となる。

【００５５】前記課題を解決するための第４の手段は、
前記第２の手段又は前記第３の手段であって、前記モー
タの回転を減速して前記スプールに伝達する減速機構を
備えており、この減速機構は、モータの回転が伝達され
るサンギアと、回転可能に設けられ、外周にラチェット
歯を有しかつ内周に内歯を有するリング状のインターナ
ルギアと、これらのサンギアとインターナルギアとに噛
合するプラネタリギアと、このプラネタリギアを自転可
能に支持するとともにその公転を前記スプールに伝達す
るキャリヤとを有し、また、前記動力伝達切替機構は、
更に、前記ラチェット歯に係合しない非係合位置と前記
ラチェット歯に係合可能な係合位置との間で回動可能な
係止レバーを備えており、前記制御レバーが回動しない
通常時は前記係止レバーを非係合位置に設定して前記イ
ンターナルギアの回転を自由にし、前記制御レバーが回
動したときは前記係止レバーを係合位置に設定して、前
記ラチェット歯に前記係止レバーが係合することで前記
インターナルギアの回転を禁止するようになっており、
前記インターナルギアの回転が禁止されたときは、前記
動力伝達切替機構が結合状態に設定され、前記インター
ナルギアの回転が自由であるときは、前記動力伝達切替
機構が非結合状態に設定されるようになっていることを
特徴とするもの（請求項４）である。

【００５６】本手段においては、係止レバーがラチェッ
ト歯に係合していないときは、インターナルギアは無負
荷に近い状態で回転可能となっている。この状態でモー
タが回転すると、それによりサンギアが回転される。す
ると、インターナルギアが無負荷に近い状態で回転可能
であり、一方、プラネタリギアの公転はスプールの負荷
を受けているので、各プラネタリギアは公転せず自転し
て、インターナルギアを回転させる。よって、モータの
動力はスプールには伝達されない。

【００５７】この状態でスプールが回転すると、プラネ
タリギアは公転するが、サンギアにはモータの負荷がか
かっているのに対し、インターナルギアは無負荷である
ので、サンギアを回転させず、インターナルギアを回転
させながら公転する。よって、スプールとモータの動力
伝達は切られているので、シートベルトの引き出し、巻
き取りは、モータの負荷をうけることなく自由に行われ
る。

【００５８】係止レバーがラチェット歯に係合すると、
インターナルギアの回転が阻止される。この状態でモー
タが回転すると、それにより減速ギアとサンギアが回転
される。すると、インターナルギアが回転できないの
で、プラネタリギアはサンギアによって自転させられる
と共に、インターナルギアによって公転力を受け公転す
る。よって、インターナルギアに結合されているスプー
ルが駆動力を受けて回転する。このときは、スプールが
回転した場合も、インターナルギアの公転によってサン
ギアが回転力を受け、モータが回転力を受ける。すなわ
ち、モータとスプールの間の動力伝達経路が結合されて
いることになる。

【００５９】前記課題を解決するための第５の手段は、
前記第２の手段又は前記第３の手段であって、前記モー
タの回転を減速して前記スプールに伝達する減速機構を
備えており、この減速機構は、その回転をスプールに伝
達するサンギアと、回転可能に設けられ、外周にラチェ
ット歯を有しかつ内周に内歯を有するリング状のインタ
ーナルギアと、これらのサンギアとインターナルギアと
に噛合するプラネタリギアと、このプラネタリギアを自
転可能に支持するとともに前記モータの回転により前記
プラネタリギアを公転させるキャリヤとを有し、また、
前記動力伝達切替機構は、更に、前記ラチェット歯に係
合しない非係合位置と前記ラチェット歯に係合可能な係
合位置との間で回転可能な係止レバーを備えており、前
記制御レバーが回動しない通常時は前記係止レバーを非
係合位置に設定して前記インターナルギアの回転を自由
にし、前記制御レバーが回動したときは前記係止レバー
を係合位置に設定して、前記ラチェット歯に前記係止レ
バーが係合することで前記インターナルギアの回転を禁
止するようになっており、前記インターナルギアの回転
が自由であるときは、前記動力伝達切替機構が非結合状
態に設定され、前記インターナルギアの回転が禁止され
たときは、前記動力伝達切替機構が結合状態に設定され
るようになっていることを特徴とするもの（請求項５）
である。

【００６０】本手段においては、サンギアがスプール側
に結合され、プラネタリギア側がモータ側に結合されて
いる点が前記第４の手段と異なるだけであり、その作動
は前記第４の手段と同じである。よって、前記第４の手
段と同じ作用効果を奏する。

【００６１】前記課題を解決するための第６の手段は、
前記第２の手段から第５の手段のいずれかであって、火
薬プリテンショナが作動したときに火薬の力を直接又は
間接的に受けて回転し、その回転力をスプールに伝える
回転体の動きを直接的又は間接的に利用することによ
り、前記係止部の、前記ラチェット歯車との係合を解除
するものであることを特徴とするもの（請求項６）であ
る。

【００６２】通常の火薬プリテンショナには、その作動
時に、火薬の力を直接又は間接的に受けて回転し、その
回転力をスプールに伝える回転体が存在する。本手段に
おいては、この回転体の動きを直接的又は間接的に利用
することにより、前記係止部の、前記ラチェット歯車と
の係合を解除するようにしているので、構成が簡単にな
る。

【００６３】前記課題を解決するための第７の手段は、
前記第６の手段であって、火薬プリテンショナは、火薬
の力をパイプ中に入れられたボールに伝達し、ボールの
力を歯車の外歯に伝えることより歯車を回転させてその
回転力をスプールに伝えるものであり、定常状態におい
ては当該歯車の外歯によってその形状を決められ、前記
歯車が回転するとスプリング力により異なった形状とな
る第１の弾性体と、定常状態においては第１の弾性体に
よってその形状を決められ、第１の弾性体が前記異なっ
た形状となったとき、スプリング力により異なった形状
となる第２の弾性体を有し、第２の弾性体が異なった形
状となるときの付勢力により、前記係止部の、前記ラチ
ェット歯車との係合を解除するものであることを特徴と
するもの（請求項７）である。

【００６４】本手段の作用については、後に実施の形態
を例として詳細に説明する。

【００６５】

【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本発明に関する要
部を示す分解斜視図である。以下の図においては、前出
の図に示された構成要素と同じ構成要素には原則的に同
じ符号を付している。しかし、部品の設置位置や構成、
形状が図４と少し変わっており、かつ、図１０と同じよ
うに火薬プリテンショナが設けられ、プリテンショナカ
バー６１とパイプ６３が図示されている。この火薬プリ
テンショナは、図１０で説明したものと同じである。

【００６６】以下、図１に示される実施の形態につい
て、図４と異なる点を中心に説明する。モータ５の出力
は、モータギア１０から、２つの中間原則ギア１２ｃ、
１２ｄを介してコネクトギア１１に伝えられる。コネク
トギア１１の、図で裏側になっていて図示されない軸部
にはレバースプリング２２が巻き付けてあり、コネクト
ギア１１と共に回転するようになっている。しかしなが
ら、レバースプリング２２の回転を阻止するような一定
以上の力が働くと、その力が、レバースプリング２２が
コネクトギア１１に巻き付いているバネ力に打ち勝ち、
レバースプリング２２はその位置で停止し、コネクトギ
ア１１との間で相対回転が可能とされるようになってい
る。

【００６７】図４の係止レバー２１に相当するクラッチ
パウル２１は、クラッチパウルピン２５により、第２リ
テーナ９に固定されているが、クラッチパウル２１と第
２リテーナ９の間にはスプリング２６が配置され、クラ
ッチパウル２１が、インターナルギア１８のラチェット
歯車１８ａから離れるように、クラッチパウル２１を付
勢している。

【００６８】モータがシートベルト巻き取り方向に回転
すると、レバースプリング２２がコネクトギア１１と共
に図の反時計方向に回転し、後に詳しく説明するよう
に、それにより、クラッチパウル２１を図の時計方向に
回転させる。すると、クラッチパウル２１がインターナ
ルギア１８のラチェット歯車１８ａに係合し、インター
ナルギア１８の回転を止める。

【００６９】このようにすると、モータの回転力が、ス
プール４に伝達されるようになるメカニズムは図４〜図
９において説明したものと同じである。ただし、図１に
示す実施の形態においては、リテーナベアリング２３と
キャリアベアリング２４が設けられているが、これは本
発明と直接の関係はない。また、図４〜図９において
は、キャリアギア１４には、その外周にラチェット歯が
設けられているが、本実施の形態の図１においては、設
けられておらず、単なるキャリア１４となっているが、
これは本発明と直接の関係はない。

【００７０】このように、図１に示す実施の形態では、
インターナルギア１１を停止させる機構が図４と異なっ
ているので、図２により、さらに詳しく説明する。図２
において、クラッチパウル２１は第２リテーナ９に、ク
ラッチパウルピン２５により固定されており、クラッチ
パウルピン２５の周りに回動可能とされている。クラッ
チパウルピン２１は穴２２ｄを有しており、この穴の中
にレバースプリング２２の折れ曲がった先端部２２ｂが
嵌り込んでいる。そして、クラッチパウル２１は、一部
が見えているスプリング２６により、図の時計回りに付
勢されており、通常は、インターナルギア１８のラチェ
ット歯１８ａから離れている。

【００７１】モータ５がシートベルト巻き取り方向に回
転すると、インターナルギア１１は時計方向に回転し、
これに伴い、レバースプリング２２が時計方向に回動す
る。すると、レバースプリング２２の先端部２２ｂが穴
２１ｄの縁に当たり、スプリング２６の付勢力に逆らっ
て、クラッチパウル２１を反時計回りに回動させる。す
ると、クラッチパウルピン２１の先端部がインターナル
ギア１８のラチェット歯１８ａに係合し、インターナル
ギア１８の回転を止める。

【００７２】モータ５がシートベルト引き出し方向に回
転すると、インターナルギア１１は反時計方向に回転
し、これに伴い、レバースプリング２２が反時計方向に
回動する。すると、レバースプリング２２の先端部２２
ａが穴２１ｄの縁に当たり、スプリング２６の付勢力と
協働して、クラッチパウル２１を時計回りに回動させ
る。すると、クラッチパウルピン２１の先端部がインタ
ーナルギア１８のラチェット歯１８ａから離れて、イン
ターナルギア１８の回転が自由となる。

【００７３】また、本実施の形態においては、火薬プリ
テンショナが作動したとき、クラッチパウル２１をイン
ターナルギア１８のラチェット歯１８ａから引き離すた
めの機構として、ストッパ２８とリリーススプリング２
９が図１の第２リテーナ９とプリテンショナカバー６１
の間に設けられている。

【００７４】以下、火薬プリテンショナが作動したとき
の動きを、図１〜図３を参照しながら説明する。図３
は、火薬プリテンショナの作動に伴って作用する主要部
の部品の構成を示したもので、説明に関係のない部品の
図示を省略している。また、図３は、図１における第２
リテーナ９とプリテンショナカバー６１の間にある部品
を中心に示したもので、これらを実線で、図１において
プリテンショナカバー６１の奥（右側）にある部品を破
線で、第２リテーナ９より手前（左側）にある部品を２
点鎖線で示している。

【００７５】図３において、バネ体であるストッパ２８
が凸部３２に巻き付けられてプリテンショナカバー６１
に固定されており、その先端部２８ａは図１に示すよう
に折れ曲がり、プリテンショナカバー６１に設けられた
弧状の長穴６１ａを貫通して、リングギア７０（図１０
に示すものと同じもの）の外歯７１ａの片面に当接して
いる。この状態でストッパ２８はその付勢力に対して押
し縮められたようになっており、リングギア７０の外歯
７１ａが、ストッパ２８が広がるのを妨げている。

【００７６】このストッパ２８の先端部２８ａに、リリ
ーススプリング２９の先端部が支えられている。リリー
スプリング２９は、板バネ部材で構成されており、プリ
テンショナカバー６１の凸部３０、３１に挟み込まれて
固定されている。すなわち、ストッパ７１の折れ曲がっ
た先端部２８ａの先端部は、前述のようにリングギア７
０の外歯７１ａに当接しており、ストッパ２８の先端部
２８ａの根本部には、リリースプリング２９が乗り上げ
るような形となっている。リリーススプリング２９は、
図３で時計回りに付勢されているが、ストッパ７１の先
端部２８ａのために、付勢力に抗して弾性的に曲げられ
た状態で固定されている。

【００７７】図１０において説明したように、火薬プリ
テンショナが作動すると、リングギア７０がフリーとな
り、ピニオン７２と係合する。そして、その状態でボー
ル６７に押されてリングギア７０が回転し、ピニオン７
２を介してスプール４２を回転させる。

【００７８】このとき、リングギア７０は、図３におい
て反時計回りに回転する。すると、ストッパ２８の先端
部２８ａを固定していた外歯７０ａが移動し、ストッパ
２８の先端部がフリーとなる。するとストッパ２８は、
その付勢力により開き、先端部２８ａが長穴６１ａの他
端にくるまで移動し、図の２８’のようになる。先端部
は２８ａ’の位置まで移動する（２８’、２８ａ’のよ
うに、最初の位置から動くものは、第２リテーナ９とプ
リテンショナカバー６１の間にある部品であっても、動
いた後の位置を２点鎖線で記述する）。

【００７９】すると、リリーススプリング２９は、スト
ッパ２８の拘束を受けなくなり、その付勢力により、図
３の時計回りに回動する。図１に示されるように、クラ
ッチパウル２１は、ピン部２１ｃを有し、このピン部２
１ｃは、第２リテーナ９に設けられた穴９ａを貫通し
て、リリーススプリング２９の位置まで達している。

【００８０】リリースプリング２９が図３の時計回りに
回動すると、リリーススプリング２９がこのピン部２１
ｃに当接し、ピン部２１ｃを押し下げる。この力は、レ
バースプリング２２の力より大きくされている。よっ
て、クラッチパウル２１は、クラッチパウルピン２５の
周りに、図３で時計回りに回動し、図３の２１’の位置
となって、クラッチパウルピン２１の先端部がインター
ナルギア１８のラチェット歯１８ａから離れて、インタ
ーナルギア１８の回転が自由となる。そのとき、リリー
ススプリングは２９’で示される位置、クラッチパウル
のピン部は２１ｃ’で示される位置となる。

【００８１】インターナルギア１８の回転が自由となれ
ば、モータ５とスプール４間の機械的な結合が切り離さ
れるのは、前述の通りであるので、モータの負荷が「フ
ォースリミッタ機構」に影響を及ぼすことはない。

【００８２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
メカニズムにより、火薬式プリテンショナが作動した場
合に、「フォースリミッタ機構」の性能を安定して発揮
させることができるシートベルト巻取装置を提供するこ
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
巻取装置の本発明に関する要部を示す分解斜視図であ
る。

【図２】図１における、インターナルギアを停止させる
機構を詳細に示す図である。

【図３】火薬プリテンショナの作動に伴って作用する主
要部の部品の構成を示す図である。

【図４】第１先願発明の実施の形態の１例であるシート
ベルト巻取装置の概要を示す分解斜視図である。

【図５】図４に示す実施の形態における動力伝達経路切
替機構の要部を示す概要図である。

【図６】図４に示す実施の形態における動力伝達経路切
替機構の要部を示す概要図である。

【図７】図４に示す実施の形態における動力伝達経路切
替機構の作動を説明する図である。

【図８】図４に示す実施の形態における動力伝達経路切
替機構の作動を説明する図である。

【図９】図４に示す実施の形態における動力伝達経路切
替機構の作動を説明する図である。

【図１０】従来のシートベルト巻取装置の概要を示す図
である。

【符号の説明】

１…シートベルト巻取装置、２…フレーム、４…スプー
ル、４ａ…スプール軸、４ｂ…スプライン軸、５…トー
ションバー、６…リテーナ、７…ゼンマイユニット、８
…モータ、９…第２リテーナ、９ａ…長穴、９ｂ…長
穴、９ｃ…案内部、１０…モータギア、１１…コネクト
ギア、１１ａ…歯、１１ｂ…歯、１１ｃ…軸方向孔、１
２…中間減速ギア、１２ａ…歯、１２ｂ…歯、１２ｃ…
中間減速ギア、１２ｄ…中間原則ギア、１３…減速ギ
ア、１３ａ…大径歯部、１３ｂ…サンギア、１４…キャ
リア（キャリアギア）、１４ｃ…中心穴、１４ｄ…ネジ
穴、１５…リダクションピン、１６…プラネタリギア、
１７…リダクションプレート、１８…インターナルギ
ア、１８ａ…ラチェット歯、１８ｂ…内歯、２１…係止
レバー（クラッチパウル）、２１ａ…係止爪、２１ｂ…
凹部、２２…レバースプリング、２２ａ…湾曲部、２２
ｂ…先端部、２５…クラッチパウルピン、２６…スプリ
ング、２７…カバー、２８…ストッパ、２８ａ…先端
部、２９…リリーススプリング、３０…凸部、３１…凸
部、３２…凸部、６１…プリテンショナカバー、６１ａ
…長穴、６３…パイプ、７０…リングギア

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 モータによりシートベルトを巻き取る機
   構を有するシートベルト巻取装置であり、前記モータと
   シートベルトが巻回されたスプールと、結合時には前記
   スプールをシートベルト巻き取り方向にのみ回転させ、
   非結合時には前記スプールのいずれの方向への回転をも
   許容する動力伝達切替機構とを有してなり、かつ、シー
   トベルトを急激に引き出すような力が働いたとき、シー
   トベルトが巻き付けられているスプールのシートベルト
   引き出し方向への回転をトーションバーによる捩れ力に
   抗して行わせるフォースリミッタ機構と、衝突が検知さ
   れたときシートベルトを強制的に巻き取る火薬式プリテ
   ンショナを有するものであって、前記火薬式プリテンシ
   ョナが作動したときに移動する火薬式プリテンショナの
   機構部の動きにより、前記動力伝達切替機構が非結合状
   態とされ、前記モータと前記スプールの機械的な結合が
   外れるようにされていることを特徴とするシートベルト
   巻取装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のシートベルト巻取装置
   であって、前記動力伝達切替機構はラチェット歯車を有
   し、前記モータのシートベルト巻き取り方向への回転力
   により駆動される係止部と前記ラチェット歯車との噛み
   合いの有無により、結合状態と非結合状態が切り替わる
   ものであり、前記係止部は、火薬式プリテンショナが作
   動したときに移動する火薬式プリテンショナの機構部の
   動きにより、前記ラチェット歯車との係合を解除される
   ようにされていることを特徴とするシートベルト巻取装
   置。
3. 【請求項３】 請求項２に記載のシートベルト巻取装置
   であって、前記モータの回転トルクで前記回動可能な制
   御レバーを備えており、当該制御レバーが前記係止部を
   駆動することにより係止部と前記ラチェット歯車との噛
   み合いが制御されるようにされていることを特徴とする
   シートベルト巻取装置。
4. 【請求項４】 請求項２又は請求項３に記載のシートベ
   ルト巻取装置であって、前記モータの回転を減速して前
   記スプールに伝達する減速機構を備えており、この減速
   機構は、モータの回転が伝達されるサンギアと、回転可
   能に設けられ、外周にラチェット歯を有しかつ内周に内
   歯を有するリング状のインターナルギアと、これらのサ
   ンギアとインターナルギアとに噛合するプラネタリギア
   と、このプラネタリギアを自転可能に支持するとともに
   その公転を前記スプールに伝達するキャリヤとを有し、
   また、前記動力伝達切替機構は、更に、前記ラチェット
   歯に係合しない非係合位置と前記ラチェット歯に係合可
   能な係合位置との間で回動可能な係止レバーを備えてお
   り、前記制御レバーが回動しない通常時は前記係止レバ
   ーを非係合位置に設定して前記インターナルギアの回転
   を自由にし、前記制御レバーが回動したときは前記係止
   レバーを係合位置に設定して、前記ラチェット歯に前記
   係止レバーが係合することで前記インターナルギアの回
   転を禁止するようになっており、前記インターナルギア
   の回転が禁止されたときは、前記動力伝達切替機構が結
   合状態に設定され、前記インターナルギアの回転が自由
   であるときは、前記動力伝達切替機構が非結合状態に設
   定されるようになっていることを特徴とするシートベル
   ト巻取装置。
5. 【請求項５】 請求項２又は請求項３に記載のシートベ
   ルト巻取装置であって、前記モータの回転を減速して前
   記スプールに伝達する減速機構を備えており、この減速
   機構は、その回転をスプールに伝達するサンギアと、回
   転可能に設けられ、外周にラチェット歯を有しかつ内周
   に内歯を有するリング状のインターナルギアと、これら
   のサンギアとインターナルギアとに噛合するプラネタリ
   ギアと、このプラネタリギアを自転可能に支持するとと
   もに前記モータの回転により前記プラネタリギアを公転
   させるキャリヤとを有し、また、前記動力伝達切替機構
   は、更に、前記ラチェット歯に係合しない非係合位置と
   前記ラチェット歯に係合可能な係合位置との間で回転可
   能な係止レバーを備えており、前記制御レバーが回動し
   ない通常時は前記係止レバーを非係合位置に設定して前
   記インターナルギアの回転を自由にし、前記制御レバー
   が回動したときは前記係止レバーを係合位置に設定し
   て、前記ラチェット歯に前記係止レバーが係合すること
   で前記インターナルギアの回転を禁止するようになって
   おり、前記インターナルギアの回転が自由であるとき
   は、前記動力伝達切替機構が非結合状態に設定され、前
   記インターナルギアの回転が禁止されたときは、前記動
   力伝達切替機構が結合状態に設定されるようになってい
   ることを特徴とするシートベルト巻取装置。
6. 【請求項６】 請求項２から請求項５のうちいずれか１
   項に記載のシートベルト巻取装置であって、火薬プリテ
   ンショナが作動したときに火薬の力を直接又は間接的に
   受けて回転し、その回転力をスプールに伝える回転体の
   動きを直接的又は間接的に利用することにより、前記係
   止部の、前記ラチェット歯車との係合を解除するもので
   あることを特徴とするシートベルト巻取装置。
7. 【請求項７】 請求項６に記載のシートベルト巻取装置
   であって、火薬プリテンショナは、火薬の力をパイプ中
   に入れられたボールに伝達し、ボールの力を歯車の外歯
   に伝えることより歯車を回転させてその回転力をスプー
   ルに伝えるものであり、定常状態においては当該歯車の
   外歯によってその形状を決められ、前記歯車が回転する
   とスプリング力により異なった形状となる第１の弾性体
   と、定常状態においては第１の弾性体によってその形状
   を決められ、第１の弾性体が前記異なった形状となった
   とき、スプリング力により異なった形状となる第２の弾
   性体を有し、第２の弾性体が異なった形状となるときの
   付勢力により、前記係止部の、前記ラチェット歯車との
   係合を解除するものであることを特徴とするシートベル
   ト巻取装置。