JP2003212089A - ウエビング巻取装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 回転部材の回転力を巻取軸に伝達するクラッ
チの滑りを防止または抑止でき、初期拘束性能が向上す
るウエビング巻取装置を得る。 【解決手段】 ウエビング巻取装置１０では、通常プリ
テンショナ機構３０のピニオン３４とスプール１４と一
体のスリーブ２２とが軸方向に離間しており、スプール
１４の回転によるウエビング１６の巻取り引出しが自由
とされる。車両急減速時にプリテンショナ機構３０が作
動すると、ピニオン３４の回転力の一部がテーパ部３８
Ａと係合孔４８との係合によって軸方向の移動力に変換
され、ピニオン３４と一体のギヤ部３６とスリーブ２２
に形成されたキー溝部５２とが直接噛合う。このため、
プリテンショナ機構３０作動初期においてもピニオン３
４とスプール１４との間で滑りがなく、初期拘束性能が
向上する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ウエビング巻取装
置に係り、特に、車両急減速時にウエビングを乗員拘束
方向へ緊張させるプリテンショナ機構を備えたウエビン
グ巻取装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ウエビング巻取装置では、フレームに軸
支された巻取軸に乗員拘束用のウエビングが層状に巻装
されており、巻取軸が一方向へ回転するとウエビングが
巻き取られ、巻取軸が他方向へ回転するとウエビングが
引出されるようになっている。この巻取軸は、ぜんまい
ばねによってウエビングの巻取方向に弱く付勢されてお
り、乗員の姿勢変化等に追従しつつ乗員に不快な拘束感
を与えないようになっている。

【０００３】また、このようなウエビング巻取装置にお
いては、衝突等の車両急減速時における慣性力による乗
員の移動量を制限するために、車両急減速時にウエビン
グを乗員拘束方向へ緊張させる（ウエビングを強制的に
巻取る）プリテンショナ機構を備えたものがある。

【０００４】プリテンショナ機構としては、例えば、ラ
ック・ピニオン式のものが知られている。具体的には、
巻取軸に連結され該巻取軸と一体回転するピニオンと、
該ピニオンに噛合い可能なラックと、該ラックと一体に
形成されたピストンと、ピニオン近傍のフレームに固定
されると共にピストンが軸方向の移動可能に挿入された
シリンダと、を備え、車両急減速時にシリンダに供給さ
れるガスのガス圧によってピストンを駆動し、このピス
トンの移動に伴ってラックがピニオンに噛合いつつ巻取
軸をウエビング巻取方向へ回転させる構成である。

【０００５】ところで、上記のようなプリテンショナ機
構を備えたウエビング巻取装置では、通常時に巻取軸の
回転、すなわち、ウエビング巻取方向及びウエビング引
出方向の双方の回転を妨げないように、ラックをピニオ
ンに干渉しない位置に配置している。

【０００６】しかしながら、このような従来のウエビン
グ巻取装置では、ラックがピニオンに噛合う際に大きな
荷重がラック及びピニオンに作用するため、ラックの先
頭側の歯やピニオンの歯の歯厚を増す必要があり、ラッ
ク及びピニオンの設計の自由度が低下すると共に加工性
が悪化する原因となる。また、ピニオンが巻取軸と一体
に回転するため、プリテンショナ機構の作動後、エネル
ギ吸収のために再度ウエビングの引出を許容する場合
に、ピストンをシリンダ内で押し戻す力がラック及びピ
ニオンを介して巻取軸に作用し、適正なエネルギ吸収を
阻害する原因ともなる。

【０００７】この対策として、ピニオンと巻取軸との間
にローラタイプやスプラグタイプの一方向クラッチを設
けた構成も知られている（例えば、特許文献１参照）。
このようなクラッチの概要について図１０に基づいて説
明する。

【０００８】この図に示されるクラッチ１００は、巻取
軸１０２の外周面に全周に亘って対向する内周面を有す
るクラッチ部１０４を備えており、クラッチ部１０４は
上記ピニオンと一体に回転するようになっている。クラ
ッチ部の内周面には３つの凹部１０６が形成されてお
り、各凹部１０６にはローラ１０８が配設されている。
クラッチ１００は、通常、ローラ１０８が凹部１０６と
巻取軸１０２の外周面との間の幅広部に位置することで
切り離され、巻取軸１０２はウエビングの巻取り引出し
の各方向に回転自在とされている。

【０００９】一方、クラッチ１００は、ピニオン（すな
わち、クラッチ部１０４）が矢印Ｅで示されるウエビン
グ巻取方向に回転されると、ローラ１０８が凹部１０６
と巻取軸１０２の外周面との間の幅狭部に挟み込まれ
（噛み込まれ）、ピニオンの回転を巻取軸１０２に伝達
可能に結合するようになっている。また、プリテンショ
ナ機構の作動終了後、巻取軸１０２がウエビング引出方
向（矢印Ｅとは反対方向）に回転すると、ローラ１０８
が凹部１０６と巻取軸１０２の外周面との間の幅広部に
移動して、巻取軸１０２はピニオンと再度切り離され
る。

【００１０】これにより、上記クラッチ１００を備えた
プリテンショナ装置では、通常は巻取装置によるウエビ
ングの巻取り引出しを自由に維持しつつ、車両急減速時
には巻取軸をウエビング巻取方向に強制的に回転駆動す
ることができる。このため、ピニオンとラックとを予め
噛合わせておくことができ、ラック及びピニオンに作用
する荷重が緩和される。また、プリテンショナ機構の作
動後、エネルギ吸収のために再度ウエビングの引出を許
容する場合に、適正なエネルギ吸収が阻害されることも
ない。

【００１１】

【特許文献１】特公平２-２０７４３号公報

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな一方向クラッチを備えた構成では、巻取軸と回転体
とが互いの間における同一平面内に配置されたローラを
介して回転力の伝達可能に結合されまたは切り離される
機能を実現するため、換言すれば、一方向クラッチを成
立させるために巻取軸と回転体とを直接結合することが
できないため、巻取軸と回転体との間に滑りが生じる恐
れがある。特に、ローラは巻取軸及び回転体の間でそれ
ぞれ略線接触状態で挟み込まれつつ回転力を伝達するた
め、プリテンショナ機構の作動初期においてローラと巻
取軸との間で滑りを生じやすい。

【００１３】このため、このような従来のウエビング巻
取装置のクラッチ構造では、プリテンショナ機構の作動
から実際のウエビング巻取開始までのタイムラグ及び駆
動力（トルク）の伝達ロスを生じ、上記滑りがプリテン
ショナ機構による初期拘束性能のさらなる向上の阻害要
因となっていた。逆に、巻取軸とローラとの間の滑りを
低減しようとすると、プリテンショナ機構の作動後、再
度ウエビングの引出を許容する場合に、クラッチの切り
離しがスムースに行われないこととなる。

【００１４】本発明は上記事実を考慮して、回転部材の
回転力を巻取軸に伝達するクラッチの滑りを防止または
抑止でき、初期拘束性能が向上するウエビング巻取装置
を得ることが目的である。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに請求項１記載の発明に係るウエビング巻取装置は、
車体に固定されたフレームに回転可能に軸支され、乗員
拘束用のウエビングが巻取り引出しされる巻取軸と、前
記巻取軸と同軸的に設けられ、車両急減速時に前記巻取
軸のウエビング巻取方向に回転される回転部材と、前記
回転部材が前記ウエビング巻取方向に回転されると、該
回転部材の回転力を前記巻取軸に伝達するクラッチと、
を備えたウエビング巻取装置において、前記クラッチ
は、前記巻取軸に一体に設けられた被動部と、前記回転
部材に一体にかつ前記被動部と対向して設けられ、軸方
向に移動されると前記被動部に前記回転力を伝達可能に
結合する駆動部と、前記駆動部を前記被動部に対する離
間位置に保持する保持手段と、前記回転部材の前記ウエ
ビング巻取方向の回転力の一部を軸方向の移動力に変換
し、前記駆動部を前記被動部に結合させる結合手段と、
を有して構成された、ことを特徴としている。

【００１６】請求項１記載のウエビング巻取装置では、
通常はクラッチの駆動部が保持手段によって被動部との
離間位置に保持されており、巻取軸は回転部材と切り離
されている。このため、ウエビングの巻取り引出しが自
在である。

【００１７】一方、車両急減速時には、回転部材がウエ
ビング巻取方向に回転される。この回転部材の回転力の
一部は、結合手段によって回転部材の軸方向に移動力に
変換され、回転部材と一体の駆動部が被動部に回転部材
の回転力を伝達可能に結合する。この結合は、回転力伝
達可能であれば、例えば、係合、接触、嵌合等如何なる
態様であっても良いことは言うまでもない。

【００１８】これにより、被動部が駆動部によって回転
駆動され、この被動部と一体の巻取軸がウエビング巻取
方向に回転されることでウエビングが巻き取られて乗員
拘束に緊張する。すなわち、プリテンショナ機能が果た
される。

【００１９】ここで、クラッチは、被動部に対向配置さ
れた駆動部が軸方向に移動して被動部と結合するため、
通常は駆動部と被動部とを軸方向に離間させることで回
転部材と巻取軸とを切り離して巻取軸の回転が担保さ
れ、車両急減速時には駆動部と被動部とが回転力を伝達
可能に直接結合される。

【００２０】したがって、例えば、駆動部と被動部とを
ギヤ結合（噛合いによる直接係合）としたり、駆動部及
び被動部にローレット加工を施し（接触面積を増やしつ
つ摩擦係数を向上し）たりすることで、駆動部と被動部
との間に滑りが発生しない、または滑りが発生し難い構
成とすることができる。これにより、プリテンショナ機
能の作動初期における実際のウエビング巻取開始までの
タイムラグや駆動力伝達ロスが抑止または防止され、初
期拘束性能が向上する。

【００２１】このように、請求項１に記載のウエビング
巻取装置では、回転部材の回転力を巻取軸に伝達するク
ラッチの滑りを防止または抑止でき、初期拘束性能が向
上する。

【００２２】また、通常は回転部材と巻取軸とを切り離
すクラッチを設けたため、例えば、回転部材としてのピ
ニオンをラックで回転駆動する構成では、該ピニオンと
ラックとを予め噛合わせておくことができることは言う
までもない。さらに、回転部材の駆動部と巻取軸の被動
部とが、ローラ等の部品を介在させることなく直接的に
結合するため、部品点数の削減も図られる。

【００２３】請求項２の発明に係るウエビング巻取装置
は、請求項１記載のウエビング巻取装置において、前記
結合手段は、前記回転部材に設けられた係合部と、前記
フレームに固定され、前記回転部材が前記ウエビング巻
取方向に回転する際に前記係合部が係合する被係合部
と、を有し、前記係合部及び前記被係合部の互いの係合
部位の少なくとも一方を、前記回転部材の回転方向に対
して傾斜したテーパ部とした、ことを特徴としている。

【００２４】請求項２記載のウエビング巻取装置では、
回転部材の係合部とフレームに固定された被係合部とが
互いに係合する係合部位の少なくとも一方に形成したテ
ーパ部に相手方（テーパ部である場合を含む）が係合し
つつ、該テーパ部の上記回転方向に対する傾斜によって
回転部材の回転力の一部が軸方向の移動力に変換され
る。

【００２５】このため、簡単な構造で、駆動部が軸方向
に移動して被動部と結合するクラッチが実現される。

【００２６】請求項３記載の発明に係るウエビング巻取
装置は、請求項１記載のウエビング巻取装置において、
前記回転部材を、互いに噛み合うはすばラックの移動に
よって回転駆動されるはすば歯車とし、前記巻取方向に
回転駆動される前記はすば歯車がスラスト力によって前
記被動部側へ移動する方向に互いの噛合面が傾斜した前
記はすば歯車とはすばラックとで、前記結合手段を構成
した、ことを特徴としている。

【００２７】請求項３記載のウエビング巻取装置では、
車両急減速時に、はすばラックが回転部材であるはすば
歯車と噛み合いつつ移動すると、該はすば歯車が回転す
る。この回転に伴って、はすば歯車は、はすばラックと
の互いの噛合面がスラスト力によって該はすば歯車が被
動部側に移動する方向に傾斜していることにより、はす
ばラックから伝達される力の一部であるスラスト力によ
って軸方向に被動部側へ移動する。

【００２８】すると、回転部材であるはすば歯車に一体
に設けられた駆動部が被動部に結合し、巻取軸がウエビ
ングの巻取方向に回転する。なお、はすばラックとはす
ば歯車とは、予め噛み合わされていても良く、はすばラ
ックの移動開始後に噛み合っても良いが、予め噛み合わ
されている方が好ましい。

【００２９】ここで、結合手段を、少なくとも回転時
に、スラスト力によってはすば歯車を被動部側へ移動さ
せるように噛み合う該はすば歯車とはすばラックとで構
成したため、換言すれば、回転部材を回転駆動するはす
ばラックと回転部材自体であるはすば歯車とが結合手段
を構成し（兼ねて）ているため、部品点数を大幅に削減
することができる。また、構造の簡素化及びプリテンシ
ョナ機構（すなわちウエビング巻取装置）の体格の小型
化が図られる。さらに、部品点数の削減及び構造の簡素
化に伴って組付工数の低減、組付作業性の向上が図られ
る。

【００３０】請求項４の発明に係るウエビング巻取装置
は、請求項１乃至請求項３の何れか１項記載のウエビン
グ巻取装置において、前記保持手段は、前記フレームと
前記回転部材との間または前記回転部材と前記巻取軸と
の間に設けられ、前記回転部材を前記駆動部が前記被動
部と離間する方向に付勢する付勢手段である、ことを特
徴としている。

【００３１】請求項４記載のウエビング巻取装置では、
通常、回転部材（駆動部）に作用する付勢手段の付勢力
によって駆動部が被動部との離間方向に保持されて巻取
軸は回転部材と切り離されている。そして、車両急減速
時に回転部材が回転されると、結合手段が変換した軸方
向の移動力によって駆動部が付勢手段の付勢力に抗して
軸方向に移動し、被動部に係合する。

【００３２】さらに、プリテンショナ機能が果たされ、
回転部材に回転力が作用しなくなると、軸方向の移動力
も作用しなくなり、回転部材、すなわち、駆動部は付勢
手段の付勢力によって被動部との離間位置に復帰する。
このため、プリテンショナ機能の完了後にエネルギ吸収
のために再度ウエビングの引出を許容する構成において
も、適正なエネルギ吸収が阻害されることもない。

【００３３】すなわち、請求項４におけるクラッチは、
上記滑りを防止または抑止する機能を維持しつつ、プリ
テンショナ機能の完了後において駆動部と被動部とを切
り離す機能を有する。

【００３４】

【発明の実施の形態】本発明の第１の実施の形態に係る
ウエビング巻取装置１０について、図１乃至図５に基づ
いて説明する。

【００３５】図１には、ウエビング巻取装置１０の全体
構成が概略の断面図にて示されている。この図に示され
る如く、ウエビング巻取装置１０は、フレーム１２を備
えている。フレーム１２は、互いに対向する一対の脚片
１２Ａ、１２Ｂと各脚片を連結する背片１２Ｃとを有
し、平面視略コ字型に形成されている。背片１２Ｃは下
方に延出されており、その下端部が車体にボルト止めさ
れて固定されている。

【００３６】フレーム１２の互いに対向する脚片１２
Ａ、１２Ｂの間には、軸方向が脚片１２Ａ、１２Ｂの対
向方向とされた筒状のスプール１４が設けられている。
このスプール１４には乗員拘束用のウエビング１６の一
端が係止されると共にウエビング１６の一部が巻き回さ
れており、スプール１４の回転により、ウエビング１６
がスプール１４に対して巻取り引出し自在となる。

【００３７】すなわち、スプール１４が軸心廻りの一方
向へ回転するとウエビング１６が巻取られ、スプール１
４が軸心廻りの他方向へ回転するとウエビング１６が引
出される構成である。

【００３８】スプール１４の筒内には、脚片１２Ａ側の
端部にロックベース１８が配置されている。ロックベー
ス１８は、フレーム１２の脚片１２Ａの開口部に挿通さ
れ、図示しない軸受部にスプール１４と同軸的で、かつ
スプール１４及びフレーム１２に対して回転自在に支持
されている。

【００３９】ロックベース１８にはロック手段を構成す
るロックプレート２６が設けられている。ロックプレー
ト２６は、脚片１２Ａの上記開口部に設けられた内歯ラ
チェット１２Ｄに噛込可能に形成されている。このロッ
クプレート２６は、図示しない加速度センサが所定値以
上の加速度（減速度）を検知した場合やウエビング１６
の引出し速度が所定値以上となった場合に、図示しない
Ｖギヤのウエビング引出方向の回転が阻止されること
で、ロックベース１８がウエビング引出方向に回転しよ
うとすると、Ｖギヤに案内されて内歯ラチェット１２Ｄ
に噛込んでロックベース１８のウエビング引出方向の回
転を阻止する構成である。

【００４０】また、ロックベース１８には、スプール１
４の筒内軸心部分に配置されたトーションバー２０の一
端部に設けられた六角部２０Ａが挿入されており、ロッ
クベース１８が常にトーションバー２０の六角部２０Ａ
と一体に回転するように構成されている。

【００４１】一方、スプール１４の筒内における脚片１
２Ｂ側端部には、スリーブ２２が配置されている。スリ
ーブ２２は、スプライン状の歯２４が嵌合することでス
プール１４と同軸的かつ一体に連結されている。このス
リーブ２２のスプール１４外部に露出する端面には、後
述するクラッチを構成する被動部としてのキー溝部５２
が形成されているが、これについては後述する。

【００４２】スリーブ２２の先端部には、脚片１２Ｂの
開口部に挿通された支軸部２２Ａが同軸的かつ一体に設
けられており、この支軸部２２Ａの脚片１２Ｂから外方
へ突出した端部が図示しない軸受部に回転自在に支持さ
れている。また、支軸部２２Ａの端部にはぜんまいばね
（図示省略）が設けられており、スリーブ２２がウエビ
ング１６を巻取る方向に常に回転付勢されている。

【００４３】さらに、このスリーブ２２は、トーション
バー２０の他端部に設けられた六角部２０Ｂが挿入され
ることにより、ロックベース１８と連結されている。こ
れにより、通常は、スプール１４、ロックベース１８、
トーションバー２０、及びスリーブ２２は一体に回転す
るよう構成されている。

【００４４】すなわち、上記構成において、スプール１
４、ロックベース１８、トーションバー２０、及びスリ
ーブ２２が本発明における「巻取軸」に相当する。

【００４５】また、図２にも示される如く、ウエビング
巻取装置１０は、クラッチ機能を有するプリテンショナ
機構３０を備えており、プリテンショナ機構３０は回転
体３２を備えている。

【００４６】図３（Ａ）及び図３（Ｂ）に詳細に示され
る如く、回転体３２は、プリテンショナ機構を構成する
回転部材としてのピニオン３４と、クラッチを構成する
駆動部としてのギヤ部３６と、係合部としての傾斜突起
３８が突設された円板部４０とが同軸的かつ一体に形成
されている。

【００４７】この回転体３２の軸心部には、該回転体３
２を長手方向に貫通する支持孔４２が設けられており、
スリーブ２２の支軸部２２Ａに回転自在（すなわち、ス
プール１４に対して相対回転可能に）に支持されるよう
になっている。

【００４８】ピニオン３４は、回転体３２の一端側に設
けられ、その歯幅（すなわち、軸方向寸法）が後述する
ラック５４の歯幅よりも大きく形成されている。

【００４９】また、ギヤ部３６は、回転体３２の他端側
に設けられ、その端面から軸方向に突設されると共に支
持孔４２外側から半径方向に放射状に延びる複数（本第
１の実施の形態では８枚）のギヤ歯３６Ａを有してい
る。このギヤ歯３６Ａの軸方向先端部は丸められてい
る。

【００５０】さらに、円板部４０は、ピニオン３４とギ
ヤ部３６との間に設けられており、その外径がピニオン
３４及びギヤ部３６の各外径よりも十分大径とされてい
る。この円板部４０のピニオン３４側の端面には、複数
（本第１の実施の形態では５つ）の傾斜突起３８が回転
体３２の軸方向に突設されている。各傾斜突起３８は、
回転体３２と同軸的でピニオン３４よりも外側の仮想円
周に沿って等間隔に配置されている。

【００５１】これらの傾斜突起３８には、それぞれテー
パ部３８Ａが形成されている。各テーパ部３８Ａは、そ
のウエビング１６の巻取回転方向（図２及び図３（Ａ）
に矢印Ａで示される回転方向）側の円板部４０からの突
出高さが低くなるように、矢印Ａ方向に対して傾斜され
ている。

【００５２】また、円板部４０のギヤ部３６側端面に
は、その外周面に沿った円環状のリブ４０Ａが回転体３
２の軸方向に突設されており、後述する板ばね５０の脱
落防止用とされている。

【００５３】以上説明した回転体３２は、ギヤ部３６が
スリーブ２２と対向するように該スリーブ２２の支軸部
２２Ａに軸支される構成である。この状態で、円板部４
０の外側には、図４にも図２の４−４線に沿った概略断
面図にて示される如く、フレーム１２の脚片１２Ｂに固
定されたプレート４４が配置されている。

【００５４】プレート４４は、ピニオン３４が挿通され
る透孔４６（図２参照）と、各傾斜突起３８の側面視形
状に略対応して形成され各傾斜突起３８が挿通される係
合孔４８とを有している。なお、図２では、プレート４
４の図示を省略し、透孔４６及び係合孔４８のみを想像
線にて示している。

【００５５】これにより、回転体３２が矢印Ａ方向に回
転されると、各傾斜突起３８のテーパ部３８Ａが各係合
孔４８の孔壁に係合し、該テーパ部３８Ａの傾斜によっ
て回転体３２（ピニオン３４）の回転力の一部が軸方向
（図１及び図４に矢印Ｂで示されるスリーブ２２への近
接方向）の移動力に変換される構成である。すなわち、
各係合孔４８の矢印Ａ側の孔壁が本発明における「被係
合部」に相当する。

【００５６】また、回転体３２は、プレート４４の透孔
４６にピニオン３４が挿通されると共に各係合孔４８に
各傾斜突起３８が挿通された状態で、フレーム１２の脚
片１２Ｂと円板部４０のリブ４０Ａとの間に配設された
保持手段及び付勢手段としての板ばね５０によって、矢
印Ｂ方向とは反対方向に付勢されている。

【００５７】すなわち、回転体３２は、通常板ばね５０
の付勢力によってスリーブ２２に対する離間位置に保持
されており、矢印Ａ方向に回転駆動されると当該矢印Ａ
方向に回転しつつ板ばね５０の付勢力（弾性力）に抗し
てスリーブ２２に近接するようになっている。なお、回
転体３２の矢印Ｂ方向とは反対方向への移動は、円板部
４０がプレート４４に当接することで規制される構成で
ある。また、板ばね５０が回転体３２の回転を妨げない
ように、板ばね５０と円板部４０または脚片１２Ｂとの
間にベアリングを配設すると好適である。

【００５８】一方、回転体３２のギヤ部３６と対向する
スリーブ２２の端面には、該ギヤ部３６のギヤ歯３６Ａ
と噛合い可能なキー溝部５２が形成されている。図５に
示される如く、キー溝部５２を規定する溝壁のうち、矢
印Ａ側と反対側の溝壁はギヤ歯３６Ａ誘い込み用の湾曲
面５２Ａとされている。

【００５９】これにより、矢印Ａ方向に回転しつつ矢印
Ｂ方向に移動してキー溝部５２に入り込もうとするギヤ
歯３６Ａが湾曲面５２Ａに当接しても、該当接点には矢
印Ｂ方向に対して傾斜した矢印Ｃ方向の力が作用し、ギ
ヤ歯３６Ａがキー溝部５２に確実かつ滑らかに噛合うよ
うになっている。

【００６０】なお、上記構成において、ピニオン３４と
一体の円板部４０に設けられテーパ部３８Ａを有する傾
斜突起３８、フレーム１２に固定されたプレート４４に
設けられた係合孔４８が本発明における「結合手段」に
相当し、これらと共に、キー溝部５２、ギヤ部３６（ギ
ヤ歯３６Ａ）、板ばね５０が本発明における「クラッ
チ」を構成する。

【００６１】また、プリテンショナ機構３０は、ピニオ
ン３４に矢印Ａ方向の回転力を付与する機構を備えてい
る。具体的には、プリテンショナ機構３０は、ラック５
４を備えており、ラック５４の一端側は上記組付状態の
ピニオン３４に噛合わされている。ラック５４は、上記
の通りその歯幅がピニオン３４の歯幅よりも十分小さ
く、初期状態ではピニオン３４の円板部４０側において
噛合っている。そして、上記の如くピニオン３４の矢印
Ａ方向の回転に伴って回転体３２が矢印Ｂ方向へ移動す
ると、噛合い位置がピニオン３４の端部側へ移動する構
成である。

【００６２】なお、プリテンショナ機構３０の作動範囲
（ウエビング１６を所定量巻き取るために設定されたラ
ック５４によるピニオン３４の回転量、すなわち矢印Ｂ
側への移動量の範囲）においては、ピニオン３４とラッ
ク５４との噛合いが軸方向に外れないように各部の寸法
が決められている。

【００６３】このラック５４の他端側にはピストン５６
が一体に設けらている。ピストン５６は、フレーム１２
の脚片１２Ｂに固定され上方が開口したシリンダ５８内
に摺動可能に挿入されている。

【００６４】また、シリンダ５８の底部には、作動（例
えば、着火）されると多量のガスを発生するガス供給装
置６０が接続されている。このガス供給装置６０には図
示しない制御手段が電気的に接続されており、制御手段
は車両急減速時にガス供給装置６０を作動させる構成で
ある。

【００６５】これにより、車両急減速時には、シリンダ
５８内にガスが供給され、このガスのガス圧によってピ
ストン５６をシリンダ５８の開口端側（図２の矢印Ｄ方
向）へ移動し、ラック５４と噛合っているピニオン３４
を矢印Ａ方向（ウエビング１６の巻取方向）へ回転させ
るようになっている。

【００６６】次に、本第１の実施の形態の作用を説明す
る。

【００６７】上記構成のウエビング巻取装置１０では、
スプール１４とロックベース１８とはトーションバー２
０及びスリーブ２２を介して連結されているので、通常
は、これらが一体に回転する。また、プリテンショナ機
構３０のギヤ部３６とキー溝部５２とは板ばね５０の付
勢力によって切り離されているので、ピニオン３４に噛
合わされているラック５４がスプール１４の回転の障害
となることがない。このため、通常は、ウエビング１６
の巻取り引出しが自由とされる。

【００６８】車両が急減速状態に至ると、まず、プリテ
ンショナ機構３０が作動する。具体的には、制御手段が
ガス供給装置６０を作動することによりシリンダ５８内
に供給されたガスの圧力によってピストン５６が図２の
矢印Ｄ方向へスライドされ、ラック５４がピニオン３４
に噛み合いながら移動することでピニオン３４が矢印Ａ
方向へ回転される。すなわち、回転体３２が矢印Ａ方向
に回転する。

【００６９】すると、円板部４０の傾斜突起３８がテー
パ部３８Ａにおいてプレート４４の係合孔４８の縁部
（孔壁）と係合し、傾斜突起３８のテーパ部３８Ａと係
合孔４８とは、互いに係合しつつピニオン３４（回転体
３２）の矢印Ａ方向の回転力の一部を矢印Ｂ方向への移
動力に変換する。これにより、回転体３２は、矢印Ａ方
向に回転しつつ板ばね５０の付勢力に抗して矢印Ｂ方向
へ移動する。

【００７０】この移動によって、回転体３２の矢印Ｂ側
端部に形成されたギヤ部３６のギヤ歯３６Ａが対向する
スリーブ２２の端面に形成されたキー溝部５２と噛合
い、ピニオン３４の回転力がスリーブ２２に伝達され
る。

【００７１】スリーブ２２は、スプライン状の歯２４に
よってスプール１４と一体回転するように接続されてい
るので、スリーブ２２に伝達された回転力によってスプ
ール１４が矢印Ａ方向に回転し、ウエビング１６を巻取
る。このとき、傾斜突起３８が係合孔４８から抜け出る
と、ギヤ部３６とキー溝部５２とは、板ばね５０の付勢
力によって互いに離間しようとするが、ギヤ歯３６Ａと
キー溝部５２の溝壁との噛合い力（矢印Ａ方向の力）を
抗力とする軸方向の摩擦力が板ばね５０の付勢力に抗す
ることで、互いの噛合い状態を維持する。すなわち、ギ
ヤ部３６は、キー溝部５２との噛合い力により板ばね５
０の付勢力に抗して保持される。

【００７２】ラック５４が矢印Ｄ方向の移動限に達する
と、ピニオン３４には回転駆動力が作用しなくなり、ウ
エビング１６の所定量の巻取りが完了する。これによっ
て、ウエビング１６は、緩みが除去されて乗員に緊密に
装着される（プリテンショナ機構３０の作動が完了す
る）。

【００７３】そして、上記ギヤ部３６とキー溝部５２と
の間の回転による噛合い力も解消されるので、回転体３
２は、板ばね５０の付勢力によって矢印Ｂとは反対方向
へ移動し軸方向における初期位置に復帰する。これによ
り、ギヤ部３６はキー溝部５２から抜け出て離間する
（クラッチ結合が解除される）。

【００７４】一方、プリテンショナ機構３０作動時に、
既に車両急減速に伴う所定の加速度（減速度）が検出さ
れているため、ロック手段を構成するＶギヤのウエビン
グ引出方向（矢印Ａとは反対方向）の回転が阻止されて
いる。

【００７５】このため、プリテンショナ機構３０作動
後、乗員の慣性移動に伴う引張力がウエビング１６に作
用し、スプール１４、、スリーブ２２、トーションバー
２０を介してロックベース１８がウエビング引出方向に
回転しようとすると、ロックプレート２６がＶギヤに案
内されてフレーム１２の内歯ラチェット１２Ｄに噛込
む。これにより、ロックベース１８、すなわち、トーシ
ョンバー２０の一端側六角部２０Ａのウエビング引出方
向への回転が阻止される。

【００７６】この状態でウエビング１６は、上記引張力
によってトーションバー２０の捩り荷重であるフォース
リミッタ荷重に抗しつつ（ウエビング１６（乗員）に作
用する荷重を一定に保ちながら）引出され、エネルギ吸
収が果たされる。

【００７７】ここで、ギヤ部３６（回転体３２）とキー
溝部５２（スリーブ２２）とが軸方向に接離してクラッ
チの結合、切り離しが為されるため、通常時にはギヤ部
３６とキー溝部５２とが軸方向に離間して（互いに同一
平面内に位置せず）クラッチを切り離し、プリテンショ
ナ機構３０作動時にはギヤ部３６とキー溝部５２とが直
接噛合って回転力を伝達可能に結合される。

【００７８】このため、プリテンショナ機構３０の作動
時におけるピニオン３４とスリーブ２２との間の滑りが
防止され、特にプリテンショナ機構３０の作動初期にお
ける実際のウエビング巻取開始までのタイムラグや駆動
力伝達ロスが防止され、プリテンショナ機構３０による
初期拘束性能が向上する。

【００７９】このように、本第１の実施の形態に係るウ
エビング巻取装置１０では、ピニオン３４の回転力をス
リーブ２２（スプール１４）に伝達するクラッチの滑り
を防止でき、初期拘束性能が向上する。

【００８０】また、ウエビング巻取装置１０では、プリ
テンショナ機構３０が作動すると、傾斜突起３８と係合
孔４８とが単に互いに係合しつつピニオン３４の矢印Ａ
方向の回転力を矢印Ｂ方向の移動力に変換するため、ギ
ヤ部３６が矢印Ｂ方向に移動してキー溝部５２に噛合う
ことでピニオン３４の回転力をスリーブ２２に伝達する
クラッチが、簡単な構造で実現される。

【００８１】さらに、ウエビング巻取装置１０では、通
常ギヤ部３６をキー溝部５２に対する離間位置に保持す
る板ばね５０の付勢力によって、プリテンショナ機構３
０の作動後には、ギヤ部３６をキー溝部５２に対する離
間位置に復帰させるため、ピニオン３４及びラック５４
は、スプール１４から切り離され、エネルギ吸収のため
に該スプール１４がウエビング引出方向に回転する動作
を妨げることがない。すなわち、エネルギ吸収の際にト
ーションバー２０の捩り荷重以外の荷重がウエビング１
６（乗員）に作用せず、適正なエネルギ吸収が果たされ
る。

【００８２】さらにまた、回転体３２（ピニオン３４）
のギヤ部３６とスリーブ２２（スプール１４）のキー溝
部５２とが、ローラ等の部品を介在させることなく直接
的に噛み合う（結合する）ため、部品点数の削減も図ら
れる。

【００８３】なお、本発明は上記第１の実施の形態に係
るウエビング巻取装置１０に限定されることはなく、例
えば、図６（Ａ）または図６（Ｂ）に示される如き変形
例に係る構成とすることも可能である。なお、上記第１
の実施の形態と基本的に同一の部品、部分については上
記第１の実施の形態と同一の符号を付してその説明を省
略する。

【００８４】図６（Ａ）には、板ばね５０に代えて、保
持手段及び付勢手段としての圧縮コイルばね７０を備え
た構成が示されている。圧縮コイルばね７０は、スリー
ブ２２の支軸部２２Ａを挿通させた状態でギヤ部３６と
キー溝部５２との間にギヤ歯３６Ａ等に干渉しないよう
に配置されている。この構成によっても上記第１の実施
の形態と同様の効果が得られる。また、この構成におい
ても、圧縮コイルばね７０のいずれか一端部または両端
部にベアリングを配設すると好適である。

【００８５】図６（Ｂ）には、図６（Ａ）の構成におけ
るギヤ部３６及びキー溝部５２に代えて、駆動部として
の嵌合孔７２及び被動部としての嵌合軸７４を備えた構
成が示されている。嵌合孔７２は、開口端が広いテーパ
孔とされ、その内面にはローレット加工が施されてい
る。一方、嵌合軸７４は、嵌合孔に対応したテーパ軸と
され、その外面にはローレット加工が施されている。嵌
合孔７２と嵌合軸７４とは、嵌合孔７２が形成された回
転体３２が矢印Ｂ方向へ移動すると、互いのテーパに案
内されてスムースかつ確実に嵌合し、ピニオン３４の回
転力をスリーブ２２へ伝達可能に結合される。

【００８６】この構成では、直接結合（嵌合）する嵌合
孔７２と嵌合軸７４とは、互いの広い接触面積及びロー
レット仕上げによる高摩擦係数によって結合初期の滑り
が抑止されており、プリテンショナ機構３０の初期拘束
性能が向上する。他の効果は上記第１の実施の形態と同
様である。

【００８７】このように、本発明における駆動部及び被
動部は、ギヤ部３６及びキー溝部５２に限定されること
はなく、軸方向に接離可能なあらゆる結合手段が適用で
きる。したがって、例えば、ギヤ部３６または嵌合孔７
２をスリーブ２２に設け、キー溝部５２または嵌合軸７
４を回転体３２に設けても良い。

【００８８】また、上記第１の実施の形態及び各変形例
では、結合手段を構成する傾斜突起３８にテーパ部３８
Ａを設けた構成としたが、本発明はこれに限定されす、
例えば、傾斜突起３８のテーパ部３８Ａに代えて、また
は、テーパ部３８Ａと共に、係合孔４８の矢印Ａ側の孔
壁にピニオン３４側で薄肉となる（テーパ部３８Ａと平
行な）テーパ部を設けた構成としても良い。

【００８９】次に、本発明の第２の実施の形態に係るウ
エビング巻取装置を構成するプリテンショナ機構８０に
ついて、図７乃至図９に基づいて説明する。なお、上記
第１の実施の形態または変形例と基本的に同一の部品、
部分については上記第１の実施の形態または変形例と同
一の符号を付してその説明を省略する。

【００９０】図７（Ａ）に示される如く、プリテンショ
ナ機構８０は、回転体８２を備えている。図８にも示さ
れる如く、回転体８２は、回転部材としてのはすば歯車
８４と、駆動部としての嵌合孔７２が設けられたクラッ
チ部８６とが同軸的かつ一体に形成されている。また、
回転体８２の軸心部には、支持孔４２が貫通して（嵌合
孔７２と連通して）設けらている。

【００９１】また、プリテンショナ機構８０は、はすば
歯車８４に矢印Ａ方向の回転力を付与する機構を備えて
いる。具体的には、プリテンショナ機構８０は、はすば
ラック８８を備えており、はすばラック８８の一端側は
組付状態で（プリテンショナ機構８０の被作動状態で）
はすば歯車８４に噛合わされている。

【００９２】はすばラック８８は、その歯幅がはすば歯
車８４の歯幅よりも十分小さく、初期状態でははすば歯
車８４のクラッチ部８６側において噛合っている。な
お、図示は省略するが、はすばラック８８の他端側には
ピストン５６が一体に設けらており、該はすばラック８
８は、車両急減速時にガス供給装置６０が作動すると、
矢印Ｄ方向へ移動するようになっている。

【００９３】このはすば歯車８４とはすばラック８８と
は、はすばラック８８が矢印Ｄ方向に移動してはすば歯
車８４を矢印Ａ方向に回転させるときに、矢印Ｂ方向の
スラスト力が生じるように噛合面の傾斜方向が決めされ
ている（はすば歯車８４とはすばラック８８とが、矢印
Ｂ方向のスラスト力が生じるように形成されている）。
すなわち、図９に示される如く、はすばラック８８は、
その矢印Ｄ方向に対し傾斜した歯の矢印Ｄ側（図９の紙
面上側）の面が矢印Ｂ側を向くようにして形成され、こ
れと対応した歯を有して形成されたはすば歯車８４と噛
み合わされている。

【００９４】これにより、矢印Ｄ方向に移動するはすば
ラック８８からはすば歯車８４に伝達される力Ｆは、該
はすば歯車８４を矢印Ａ方向に回転させる回転力Ｆｒ
と、矢印Ｂ方向のスラスト力Ｆｓとを分力して生じさせ
るようになっている。換言すれば、はすば歯車８４とは
すばラック８８との噛み合い面が上記の通り傾斜してい
るため、力Ｆの一部がはすば歯車８４（回転体８０）の
矢印Ｂ方向への移動力Ｆｓに変換されるようになってい
る。

【００９５】一方、スプール１４に連結されたスリーブ
２２には、嵌合孔７２に対応した被動部としての嵌合軸
９０が一体に設けられている。嵌合軸９０は、テーパ状
に形成された外周面にローレット加工が施され、図６
（Ｂ）の変形例における嵌合軸７４とほぼ同様の構成で
あるが、先端部（支軸部２２Ａの根元部分）に凹部９２
が形成されている。凹部９２には、圧縮コイルばね７０
の一端部が収容されている。

【００９６】以上説明したプリテンショナ機構８０で
は、車両急減速時に制御手段がガス供給装置６０を作動
すると、はすばラック８８がはすば歯車８４に噛み合い
つつやＤ方向に移動する。すると、回転体８２は、回転
力Ｆｒによって矢印Ａ方向に回転しつつ、スラスト力Ｆ
ｓによって圧縮コイルばね７０の付勢力に抗しつつ矢印
Ｂ方向移動する。

【００９７】これにより、図７（Ｂ）に示される如く、
回転体８２（のクラッチ部８６に設けられた嵌合孔７
２）が矢印Ｂ方向へ移動し、嵌合孔７２と嵌合軸９０と
が、互いのテーパに案内されてスムースかつ確実に嵌合
し、はすば歯車８４（回転体８２）の回転力をスリーブ
２２を介してスプール１４に伝達する。その後の作用
は、上記の第１の実施の形態または変形例と同様であ
る。

【００９８】本第２の実施の形態に係るウエビング巻取
装置を構成するプリテンショナ機構８０では、回転体８
２（最終的にはスプール１４）を回転駆動するための回
転部材としてのはすば歯車８４と回転駆動手段を構成す
るはすばラック８８とが、回転体８２を矢印Ｂ方向に移
動させる本発明の「結合手段」の機能をも果たすため、
係合孔４８が形成されたプレート４４等を不要として、
部品点数が一層（従来と比較して大幅に）削減されてい
る。

【００９９】また、プリテンショナ機構８０では、回転
体８２に傾斜突起３８が突設された円板部４０を設ける
必要がなく、上記部品点数の削減と併せて構造の簡素化
及び体格（プレート４４や円板部４０の配置スペース）
の小型化が図られる。すなわち、プリテンショナ装置８
０を備えたウエビング巻取装置の小型化が図られる。さ
らに、部品点数の削減及び構造の簡素化に伴って組付工
数の低減、組付作業性の向上が図られ、ウエビング巻取
装置が低コストとなる。

【０１００】このように、プリテンショナ機構８０を備
えたウエビング巻取装置では、はすば歯車８４の回転力
をスリーブ２２（スプール１４）に伝達するクラッチの
滑りを防止でき初期拘束性能が向上するという、上記第
１の実施の形態または変形例と同様の効果（機能）を維
持しつつ、部品点数の一層の削減、構造の簡素化、体格
の小型化等が図られている。

【０１０１】なお、上記各実施の形態及び各変形例で
は、エネルギ吸収のための機構（ロックベース１８、ロ
ックプレート２６、トーションバー２０等）を備えた構
成としたが、本発明はこれに限定されず、例えば、ウエ
ビング巻取装置１０が、車両急減速時等にエネルギ吸収
を行わない構成としても良く、トーションバー２０等以
外のエネルギ吸収機構を備えた構成としても良い。

【０１０２】また、上記各実施の形態及び各変形例で
は、保持手段として付勢手段である板ばね５０または圧
縮コイルばね７０を備えた構成としたが、本発明はこれ
に限定されず、例えば、付勢手段に代えて、通常、単に
係合や接着等によって回転体３２をスリーブ２２との離
間位置に保持する保持部材を備えた構成としても良い。

【０１０３】

【発明の効果】以上説明した如く、本発明に係るウエビ
ング巻取装置は、回転部材の回転力を巻取軸に伝達する
クラッチの滑りを防止または抑止して初期拘束性能が向
上するという優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係るウエビング巻
取装置の概略の全体構成を示す断面図である。

【図２】本発明の第１の実施の形態に係るウエビング巻
取装置を示す一部切欠いた側面図である。

【図３】本発明の第１の実施の形態に係るウエビング巻
取装置を構成する回転体を示す図であって、（Ａ）は軸
方向一方側から見た斜視図、（Ｂ）は軸方向他方側から
見た斜視図である。

【図４】図２の４−４線に沿った概略断面図である。

【図５】本発明の第１の実施の形態に係るウエビング巻
取装置を構成するギヤ部とキー溝部との関係を示す概略
側面図である。

【図６】（Ａ）は付勢手段の変形例を示す図４に対応し
た図、（Ｂ）は駆動部及び被動部の変形例を示す図４に
対応した図である。

【図７】本発明の第２の実施の形態に係るウエビング巻
取装置を構成するプリテンショナ機構を示す図であっ
て、（Ａ）はクラッチの切り離し状態を示す概略断面
図、（Ｂ）はクラッチの結合状態を示す概略断面図であ
る。

【図８】本発明の第２の実施の形態に係るウエビング巻
取装置を構成する回転体及びはすばラックを示す斜視図
である。

【図９】本発明の第２の実施の形態に係るウエビング巻
取装置を構成するはすばラックからはすば歯車へ伝達さ
れる力を説明する模式図である。

【図１０】従来のプリテンショナ装置のクラッチを示す
軸方向直角断面図である。

【符号の説明】

１０ ウエビング巻取装置 １２ フレーム １４ スプール（巻取軸） １６ ウエビング １８ ロックベース（巻取軸） ２０ トーションバー（巻取軸） ２２ スリーブ（巻取軸） ３０ プリテンショナ機構 ３４ ピニオン（回転部材） ３６ ギヤ部（駆動部、クラッチ） ３８ 傾斜突起（結合手段、係合部、クラッチ） ３８Ａ テーパ部（結合手段、クラッチ） ４８ 係合孔（結合手段、被係合部、クラッチ） ５０ 板ばね（保持手段、付勢手段、クラッチ） ５２ キー溝部（被動部、クラッチ） ７０ 圧縮コイルばね（保持手段、付勢手段、クラッ
チ） ７２ 嵌合孔（駆動部、クラッチ） ７４ 嵌合軸（被動部、クラッチ） ８０ プリテンショナ機構 ８４ はすば歯車（回転部材、結合手段） ８６ クラッチ部（駆動部、クラッチ） ８８ はすばラック（結合手段） ９０ 嵌合軸（被動部、クラッチ）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車体に固定されたフレームに回転可能に
   軸支され、乗員拘束用のウエビングが巻取り引出しされ
   る巻取軸と、 前記巻取軸と同軸的に設けられ、車両急減速時に前記巻
   取軸のウエビング巻取方向に回転される回転部材と、 前記回転部材が前記ウエビング巻取方向に回転される
   と、該回転部材の回転力を前記巻取軸に伝達するクラッ
   チと、 を備えたウエビング巻取装置において、 前記クラッチは、 前記巻取軸に一体に設けられた被動部と、 前記回転部材に一体にかつ前記被動部と対向して設けら
   れ、軸方向に移動されると前記被動部に前記回転力を伝
   達可能に結合する駆動部と、 前記駆動部を前記被動部に対する離間位置に保持する保
   持手段と、 前記回転部材の前記ウエビング巻取方向の回転力の一部
   を軸方向の移動力に変換し、前記駆動部を前記被動部に
   結合させる結合手段と、 を有して構成された、 ことを特徴とするウエビング巻取装置。
2. 【請求項２】 前記結合手段は、 前記回転部材に設けられた係合部と、 前記フレームに固定され、前記回転部材が前記ウエビン
   グ巻取方向に回転する際に前記係合部が係合する被係合
   部と、 を有し、前記係合部及び前記被係合部の互いの係合部位
   の少なくとも一方を、前記回転部材の回転方向に対して
   傾斜したテーパ部とした、 ことを特徴とする請求項１記載のウエビング巻取装置。
3. 【請求項３】 前記回転部材を、互いに噛み合うはすば
   ラックの移動によって回転駆動されるはすば歯車とし、 前記巻取方向に回転駆動される前記はすば歯車がスラス
   ト力によって前記被動部側へ移動する方向に互いの噛合
   面が傾斜した前記はすば歯車とはすばラックとで、前記
   結合手段を構成した、 ことを特徴とする請求項１記載のウエビング巻取装置。
4. 【請求項４】 前記保持手段は、前記フレームと前記回
   転部材との間または前記回転部材と前記巻取軸との間に
   設けられ、前記回転部材を前記駆動部が前記被動部と離
   間する方向に付勢する付勢手段である、ことを特徴とす
   る請求項１乃至請求項３の何れか１項記載のウエビング
   巻取装置。