JP2010253970A - ウエビング巻取装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】モータの回転力を巻取軸に伝達する減速機構の構成部材のうち、オーバーロード開放機構のバネ部材よりもモータ側の構成部材を樹脂部品化することができる。
【解決手段】本ウエビング巻取装置では、モータの回転力を減速して巻取軸に伝達する減速機構を備えており、この減速機構の中間位置にはオーバーロード開放機構76が配置されている。このオーバーロード開放76は、モータの回転が減速されて伝達されることで回転される大径ギヤ78と、この大径ギヤ78に取り付けられたバネ部材82と、大径ギヤ78に対して相対回転可能に設けられ、自らの回転が減速されて巻取軸に伝達されることで巻取軸を回転させると共に、バネ部材82に係合することで大径ギヤ78に対する相対回転を阻止され、大径ギヤ78との間に回転力が作用した際にはバネ部材82と摺動することで大径ギヤ78に対する相対回転を許容される小径ギヤ94と、を備えている。
【選択図】図2

Description

本発明は、車両乗員拘束用のウエビングを巻取軸に巻き取って格納するウエビング巻取装置に係り、特に、モータの駆動力によって巻取軸を回転させることができるウエビング巻取装置に関する。
従来、ウエビング巻取装置では、ウエビングを巻き取る巻取軸とモータとの間に減速機構が介在された構成のものがあり(例えば、特許文献1参照)、この減速機構には、クラッチホイールが設けられている。クラッチホイールは、巻取軸に対して連結可能とされたベース部材と、モータの回転力が伝達されて回転するギヤ部材とを備えており、ベース部材とギヤ部材との間にはトルクリミッタ(オーバーロード開放機構)が設けられている。オーバーロード開放機構は、ギヤ部材の内周部に形成された内歯と、ベース部材に装着された板バネ部材と、この板バネ部材の付勢力によって前記内歯との係合方向に付勢されたローラとを備えている。
上記構成のオーバーロード開放機構では、ギヤ部材とベース部材との間に所定値以上の回転力が作用すると、ローラが板バネ部材を弾性変形させながらギヤ部材の内歯を乗り越えることで、ギヤ部材とベース部材との相対回転が可能になる。これにより、例えば、ウエビングを介して巻取軸に過大な回転力が作用した際に、モータと巻取軸との動力伝達経路を絶つようにしている。
特開2006−282097号公報
ところで、上記構成のウエビング巻取装置では、ギヤ部材及びベース部材が巻取軸と同軸上に配置されており、オーバーロード開放機構には巻取軸に作用する過大な回転力が直接的に入力される。また、オーバーロード開放機構を構成するローラ及び板バネ部材がベース部材に保持されており、オーバーロード開放機構の作動時には、ギヤ部材の内歯とローラとが摺れるため、ギヤ部材の耐久性を確保するためには、ギヤ部材を金属材料で形成しなければならない可能性がある。このため、モータの回転力をギヤ部材に伝達する減速ギヤ等も金属材料で形成しなければならない可能性があり、低コスト化及び軽量化の妨げになる。
本発明は上記事実を考慮し、モータの回転力を巻取軸に伝達する減速機構の構成部材のうち、オーバーロード開放機構のバネ部材よりもモータ側の構成部材を樹脂部品化することができるウエビング巻取装置を得ることが目的である。
上記課題を解決するために、請求項1に記載の発明に係るウエビング巻取装置は、車両乗員拘束用のウエビングを巻き取る巻取軸と、モータと、前記モータの回転を減速して前記巻取軸に伝達し前記巻取軸を回転させる減速機構と、を備え、前記減速機構は、前記モータの回転が減速されて伝達されることで回転されるモータ側回転体と、前記モータ側回転体に対して相対回転不能に取り付けられたバネ部材と、前記モータ側回転体に対して同軸的かつ相対回転可能に設けられ、自らの回転が一乃至複数のギヤを介して前記巻取軸に伝達されることで前記巻取軸を回転させると共に、前記バネ部材に係合することで前記モータ側回転体に対する相対回転を阻止され、前記モータ側回転体との間に所定値以上の回転力が作用した際には前記バネ部材と摺動することで前記モータ側回転体に対する相対回転を許容される巻取軸側回転体と、を有するオーバーロード開放機構を備えた、ことを特徴としている。
請求項1に記載のウエビング巻取装置では、減速機構に設けられたオーバーロード開放機構のモータ側回転体は、モータの回転が減速されて伝達されることで回転される。このモータ側回転体にはバネ部材が取り付けられており、このバネ部材には巻取軸側回転体が係合している。このバネ部材はモータ側回転体に対する巻取軸側回転体の相対回転を阻止しており、巻取軸側回転体は通常はモータ側回転体と一体で回転する。この巻取軸側回転体の回転は一乃至複数のギヤを介して巻取軸に伝達され、巻取軸が回転される。これにより、ウエビングを巻取軸に巻き取ることができる。
一方、ウエビングを介して巻取軸に過大な回転力が入力されると、巻取軸の回転が一乃至複数のギヤを介して巻取軸側回転体に伝達され、巻取軸側回転体とモータ側回転体との間に回転力が作用する。この回転力が所定値以上になると、モータ側回転体に取り付けられたバネ部材が巻取軸側回転体と摺動し、モータ側回転体に対する巻取軸側回転体の相対回転が可能になる。これにより、巻取軸がモータと独立して回転することが可能になる。
ここで、このウエビング巻取装置では、巻取軸側回転体がモータ側回転体に対して相対回転する際には、モータ側回転体に取り付けられたバネ部材に対して巻取軸側回転体が摺動するため、モータ側回転体とバネ部材とは摺動させなくてもよい。したがって、モータ側回転体を樹脂部品化した場合でも、モータ側回転体の耐久性を確保することができる。これにより、モータ側回転体からモータまでの構成部材(すなわち、減速機構の構成部材のうち、オーバーロード開放機構のバネ部材よりもモータ側の構成部材)を樹脂部品化することが可能になる。
請求項2に記載の発明に係るウエビング巻取装置は、請求項1に記載のウエビング巻取装置において、前記モータ側回転体は、筒状に形成された筒部を有し、前記バネ部材は、前記筒部の内周面に当接した状態で前記筒部の周方向に延在する荷重受け部と、前記荷重受け部の延在方向両端部のうち少なくとも一方から前記筒部の半径方向内側へ延出された撓み変形部とを有し、前記撓み変形部の先端側が前記巻取軸側回転体の外周部に形成された外歯に係合すると共に、前記巻取軸側回転体が前記モータ側回転体に対して相対回転する際には前記撓み変形部が前記外歯に押されて前記荷重受け部側へ撓み変形することを特徴としている。
なお、請求項2に記載の「筒部の周方向に延在する荷重受け部」は、全体として筒部の周方向に沿うように延在するものであればよく、必ずしも筒部と同心の円弧状に形成されている必要はない。例えば、荷重受け部が筒部の軸線方向視で略コ字状等に屈曲して形成されている場合でも、筒部の内周部の形状が当該荷重受け部の形状に対応しており、筒部の内周面と荷重受け部との接触面積を広く確保できるものであればよい。
請求項2に記載のウエビング巻取装置では、モータ側回転体に取り付けられたバネ部材の撓み変形部の先端側が、巻取軸側回転体の外周部に形成された外歯に係合しており、これにより、モータ側回転体に対する巻取軸側回転体の相対回転が阻止される。また、巻取軸側回転体とモータ側回転体との間に所定値以上の回転力が作用した際には、撓み変形部が巻取軸側回転体の外歯に押されてバネ部材の荷重受け部側へ撓み変形することで、モータ側回転体に対する巻取軸側回転体の相対回転が許容される。
ここで、バネ部材の荷重受け部は、モータ側回転体の筒部の周方向に沿って延在しており、筒部の内周面に当接している。このため、撓み変形部が撓み変形する際には、荷重受け部を筒部の内周面の広い範囲で強固に支持することができ、これにより、荷重受け部が不要に撓み変形することを防止又は抑制できる。したがって、巻取軸側回転体がモータ側回転体に対して相対回転する際の荷重(所謂オーバーロード荷重)を、撓み変形部の変形荷重のみによって設定することができるので、オーバーロード荷重の設定を容易にすることができる。
しかも、撓み変形部から荷重受け部に入力される荷重を、筒部の内周面の広い範囲に分散させることができるので、筒部の変形を抑制することができる。これにより、筒部の肉厚を薄肉化することが可能になるため、モータ側回転体の小型化及び軽量化を図ることが可能になる。
請求項3に記載の発明に係るウエビング巻取装置は、請求項2に記載のウエビング巻取装置において、前記バネ部材は、板状のバネ材によって形成されると共に、板厚方向が前記筒部の軸線方向に沿う状態で前記筒部の内側に配置されたベース部を有し、前記荷重受け部は、前記ベース部の外周部に接続されると共に、当該接続部は、前記荷重受け部の板厚方向が前記筒部の半径方向に沿うように曲げられていることを特徴としている。
請求項3に記載のウエビング巻取装置では、板状のバネ材によって形成されたバネ部材は、ベース部と荷重受け部との接続部が曲げられており、バネ部材がモータ側回転体に取り付けられた状態では、ベース部の板厚方向が筒部の軸線方向に沿い、荷重受け部の板厚方向が筒部の半径方向に沿うようになっている。
ここで、仮に上記曲げ部に所謂スプリングバックが生じている場合でも、バネ部材がモータ側回転体に取り付けられた状態では、荷重受け部が筒部の内周面に当接されるため、上記曲げ部の曲げ角度を適正に矯正することができる。またこの場合、荷重受け部が筒部の内周面に押し付けられるため、両者の間に生じる摩擦力によって、モータ側回転体からのバネ部材の脱落を防止することができる。
請求項4に記載の発明に係るウエビング巻取装置は、請求項3に記載のウエビング巻取装置において、前記撓み変形部は、前記荷重受け部の延在方向一端部から延出され、前記接続部は、前記ベース部の外周部から前記筒部の内周側へ延出されて前記荷重受け部の延在方向他端側に接続されると共に、前記モータ側回転体には、前記荷重受け部の延在方向他端部に対して前記筒部の周方向に当接する第1当接部と、前記第1当接部と同じ側で前記接続部に当接する第2当接部とが設けられていることを特徴としている。
請求項4に記載のウエビング巻取装置では、バネ部材の荷重受け部の延在方向他端部が、モータ側回転体に設けられた第1当接部に当接する。また、荷重受け部とベース部との接続部は、ベース部の外周部から筒部の内周側へ延出されており、モータ側回転体に設けられた第2当接部に当接する。
ここで、第1当接部は、荷重受け部の延在方向他端部に対して筒部の周方向に当接する。このため、巻取軸側回転体から撓み変形部を介して荷重受け部に入力される回転方向(筒部の周方向)の荷重を、荷重受け部の延在方向他端部と第1当接部との当接により支持することができる。また、第2当接部が第1当接部と同じ側で接続部に当接するため、荷重受け部の延在方向他端側から接続部に入力される上記回転方向の荷重を、接続部と第2当接部との当接により支持することができる。これにより、上記回転方向の荷重を第1当接部及び第2当接部の2箇所に分散することができるため、第1当接部の大きさ(強度)を小さくすることができると共に、第1当接部及び第2当接部(モータ側回転体)の破損を抑制することができ、適切に回転力の伝達を行うことができる。
請求項5に記載の発明に係るウエビング巻取装置は、請求項2に記載のウエビング巻取装置において、前記撓み変形部は、前記荷重受け部の延在方向両端部から延出され、前記モータ側回転体には、前記撓み変形部の基端側に対して前記筒部の周方向に当接する周方向当接部が設けられていることを特徴としている。
請求項5に記載のウエビング巻取装置では、バネ部材の荷重受け部の延在方向両端部から撓み変形部が延出されており、撓み変形部の先端側が巻取軸側回転体の外周部に形成された外歯に係合している。
また、モータ側回転体には、撓み変形部の基端側に対して筒部の周方向に当接する周方向当接部が設けられている。このため、巻取軸側回転体から撓み変形部の先端側に入力される回転方向(筒部の周方向)の荷重を、撓み変形部の基端側と周方向当接部との当接により支持することができる。しかも、撓み変形部は筒部の半径方向内側へ延出されているため、撓み変形部の基端側と周方向当接部との当接面積を広く確保することができる。これにより、周方向当接部(モータ側回転体)に入力される荷重を分散することができるため、モータ側回転体の破損を抑制することができ、適切に回転力の伝達を行うことができる。
以上説明したように、本発明に係るウエビング巻取装置では、モータの回転力を巻取軸に伝達する減速機構の構成部材のうち、オーバーロード開放機構のバネ部材よりもモータ側の構成部材を樹脂部品化することができる。
本発明の第1の実施形態に係るウエビング巻取装置の構成を示す概略的な分解斜視図である。 本発明の第1の実施形態に係るウエビング巻取装置の構成部材であるオーバーロード開放機構の構成を示す分解斜視図である。 図2に示されるオーバーロード開放機構の平面図である。 本発明の第2の実施形態に係るウエビング巻取装置の構成部材であるオーバーロード開放機構の構成を示す分解斜視図である。 本発明の第3の実施形態に係るウエビング巻取装置の構成部材であるオーバーロード開放機構の構成を示す分解斜視図である。 本発明の第4の実施形態に係るウエビング巻取装置の構成部材であるオーバーロード開放機構の構成を示す分解斜視図である。 第1〜第4の実施形態に係る減速機構の変形例を示す図である。
<第1の実施形態>
図1には、本発明の第1の実施形態に係るウエビング巻取装置10が概略的な分解斜視図にて示されている。
図1に示されるように、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、平板状の背板14を備えており、背板14がボルト等の図示しない締結手段によって、例えば、車両のセンターピラーの下端部近傍にて車体に固定され、これにより、本ウエビング巻取装置10が車体に取り付けられている。背板14の幅方向両端からは、略車両前後方向に互いに対向した一対の脚板16、18が互いに平行に延出されている。これらの脚板16、18間には、略円筒形状に形成されたスプール20(巻取軸)が配置されている。
スプール20は、軸線方向が脚板16、18の対向方向に沿っており、自らの軸線周りに回転可能とされている。また、スプール20には、長尺帯状のウエビング22の長手方向基端部が係止されている。ウエビング22は、スプール20がその軸線周り一方である巻取方向(図1の矢印A方向)へ回転することでスプール20の外周部に基端側から層状に巻き取られて格納される。さらに、ウエビング22を先端側から引っ張れば、スプール20に巻き取られたウエビング22が引き出され、これに伴い、巻取方向とは反対の引出方向(図1の矢印B方向)へスプール20が回転する。
また、スプール20の内側には、図示しないトーションシャフトがスプール20に対して同軸的に配置されている。トーションシャフトは、軸線方向一端部(脚片18側の端部)がスプール20に対して相対回転不能に連結されており、軸線方向他端側が脚片16に形成された貫通孔を貫通してフレーム12の外側(脚片16を介してスプール20とは反対側、図1の矢印C側)へ突出している。
脚板16のスプール20とは反対側には、樹脂製のセンサカバー24が取り付けられている。センサカバー24は、脚片16側(図1の矢印D側)が開口した箱状に形成されている。トーションシャフトの軸線方向他端側は、センサカバー24の内側に挿入されており、センサカバー24に設けられた図示しない軸受部に回転可能に支持されている。このセンサカバー24の内側には図示しない周知のロック機構が収容されている。このロック機構は、車両の急減速時などにトーションシャフトの引出方向への回転を規制するようになっている。
さらに、脚片16のスプール20とは反対側には、プリテンショナ機構26が設けられている。このプリテンショナ機構26は、脚片16に固定されたシリンダ28を備えており、シリンダ28の下端部には、ガス発生器30が収容されている。このガス発生器30は、図示しない点火装置が作動することでシリンダ28内に高圧のガスを発生させるようになっている。シリンダ28の内側には図示しないピストンが収容されており、シリンダ28内にガスが発生すると、このピストンがシリンダ28から突出してトーションシャフトを巻取方向へ強制的に回転させるようになっている。
一方、脚板18のスプール20とは反対側(図1の矢印D側)には、後述する減速機構50を収容するためのクラッチハウジング40が取り付けられている。クラッチハウジング40は、金属材料によって形成されたものであり、脚板18とは反対側(図1の矢印D側)へ向けて開口した箱状に形成されている。クラッチハウジング40の開口部は、金属板によって形成されたカバー41により閉塞されている。
このクラッチハウジング40の側壁部40Aには、円形の貫通孔42が形成されている。この貫通孔42は、スプール20と同心状に形成されており、この貫通孔42の内側には、金属材料によって六角柱状に形成されたアダプタ43が配置されている。このアダプタ43は、脚片18に形成された貫通孔18Aを貫通してトーションシャフトの軸線方向一端部に同軸的に固定されている。このため、アダプタ43は、トーションシャフト及びスプール20と一体に回転する。
このアダプタ43には、スプール20と反対側へ向けて突出する円柱状の支軸部43Aが同軸的かつ一体的に設けられている。この支軸部43Aは、カバー41に形成された貫通孔41Aを貫通してクラッチハウジング40の外側(クラッチハウジング40を介して脚片18とは反対側、図1の矢印D側)へ突出している。
クラッチハウジング40を介して脚片18とは反対側には、樹脂製のスプリングカバー45が設けられている。このスプリングカバー45は、脚片18側(図1の矢印C側)が開口した略有底円筒状に形成されており、クラッチハウジング40を介して脚片18に取り付けられている。スプリングカバー45の内側には、アダプタ43の支軸部43Aが挿入されており、スプリングカバー45に設けられた図示しない軸受部によって支軸部43Aが回転可能に支持されている。
また、スプリングカバー45の内側には、図示しない渦巻きスプリングが収容されている。この渦巻きスプリングは、渦巻き方向外側端部がスプリングカバー45に係止されると共に、渦巻き方向内側端部が支軸部43Aに係止されており、アダプタ43及びトーションシャフトを介してスプール20を巻取方向へ付勢している。
一方、前述したクラッチハウジング40の内部には、減速機構50を構成するクラッチ52が収容されている。このクラッチ52は、ギヤホイール54を備えている。ギヤホイール54はカバー41側(図1の矢印D側)が開口した軸線方向寸法が短い有底円筒状に形成されている。ギヤホイール54の開口部はカバー56によって閉塞されている。また、ギヤホイール54の外周部には、外歯が形成されている。この外歯は、後述する減速ギヤ列62に対応している。
ギヤホイール54の内側には、外周部にラチェット歯(図示省略)が形成された金属製のラチェットホイール58が同軸的かつ相対回転可能に設けられている。ラチェットホイール58の軸心部には、断面六角形の貫通孔60が形成されており、この貫通孔60には前述したアダプタ43が嵌合している。これにより、ラチェットホイール58は、アダプタ43に対して同軸的かつ相対回転不能に取り付けられており、図示しないトーションシャフト及びスプール20と一体に回転する。
ラチェットホイール58の半径方向外側には、図示しないパウルが設けられている。このパウルは、通常は図示しない付勢部材の付勢力によってラチェットホイール58から離間した位置に保持されているが、ギヤホイール54が巻取方向(図1の矢印A方向)へ回転されると、ラチェットホイール58のラチェット歯に噛み合うようになっている。この噛合状態では、ラチェットホイール58に対するギヤホイール54の巻取方向への相対回転が規制されるようになっており、ラチェットホイール58がギヤホイール54と一体で巻取方向へ回転される。これにより、アダプタ43及びトーションシャフトを介してラチェットホイール58に連結されたスプール20が巻取方向へ回転される。また、ギヤホイール54が引出方向(図1の矢印B方向)へ回転されると、上述のパウルがラチェットホイール58との噛合状態を解除され、スプール20とギヤホイール54との連結状態が解除される。
一方、前述したクラッチハウジング40の内側には、減速機構50を構成する減速ギヤ列62が収容されている。減速ギヤ列62は、樹脂材料によって形成された平歯のギヤ64を備えている。ギヤ64は、軸線方向がスプール20の軸線方向に沿う状態でクラッチハウジング40の内側に収容されている。
このギヤ64は、クラッチハウジング40を取り付けられたモータ66の出力軸68に固定されている。ギヤ64の半径方向側方には、樹脂材料によって形成されたギヤ70が配置されている。このギヤ70は、ギヤ64よりも大径に形成されており、このギヤ70に対応してクラッチハウジング40には、支持軸72が形成されている。支持軸72は、軸線方向がスプール20の軸線方向に沿っており、ギヤ70は、ギヤ64に噛み合った状態で支持軸72に回転自在に支持されている。
ギヤ70の軸線方向一側(図1の矢印D側)には、ギヤ70よりも小径な平歯のギヤ74が設けられている。このギヤ74は、樹脂材料によってギヤ70と一体に形成されたものであり、ギヤ70に対して同軸的に配置されている。ギヤ74の半径方向側方には、ギヤ74よりも大径な大径ギヤ78(モータ側回転体)が設けられている。この大径ギヤ78は、樹脂材料によって形成されたものであり、オーバーロード開放機構76(図2及び図3参照)を構成している。なお、図1では、オーバーロード76を簡略化して図示してある。
図2及び図3に示されるように、大径ギヤ78は、筒状(リング状)に形成された筒部78Aと、この筒部78Aの軸線方向一端部(図2では矢印C側の端部)に設けられた底壁部78Bとを有しており、軸線方向寸法が短い有底円筒状に形成されている。筒部78Aの外周部には、平歯の外歯が形成されており、底壁部78Bの中央部には、筒部78Aと同心状の円形の貫通孔80が形成されている。
筒部78Aの内側には、オーバーロード開放機構76を構成するバネ部材82が設けられている。バネ部材82は、板状のバネ材によって形成されたものであり、リング状に形成されたベース部82Aを備えている。ベース部82Aは、板厚方向が筒部78Aの軸線方向に沿う状態で底壁部78Bに当接している。
底壁部78Bには、筒部78Aと同心状の内周面を備えた段部84が形成されており、底壁部78Bは、中央部の軸線方向寸法が薄くなっている。この段部84の内径寸法は、ベース部82Aの外形寸法と同程度に形成されている。
また、底壁部78Bには、段部84から筒部78Aの内周面79にかけて延びる複数(本第1の実施形態では4つ)の溝部88が形成されている。これらの溝部88は、底壁部78Bの周方向に等間隔に並んで配置されている。これら溝部88は、バネ部材82に設けられた複数(本第1の実施形態では4つ)の連結部82Bに対応している。
各連結部82Bは、ベース部82Aの外周部からベース部82Aの半径方向外側へ向けて一体的に延出されており、底壁部78Bの各溝部88内に嵌め込まれている。各連結部82Bの先端側には、筒部78Aの周方向から見てL字状の屈曲部90(曲げ部)が形成されており、各連結部82Bの先端部は、筒部78Aの軸線方向他端側(図2の矢印D側)へ向けて突出している。これらの連結部82Bの各先端部からは、筒部78Aの周方向一側(図2及び図3の矢印E側)へ向けて荷重受け部82Cが一体的に延出されている。
これらの荷重受け部82Cは、各連結部82B及びベース部82Aと一体に形成されたものであるが、各連結部82Bの先端側に屈曲部90が設けられることで、板厚方向が筒部78Aの半径方向に沿うように配置されている。これらの荷重受け部82Cは、筒部78Aの周方向に沿って長尺な板状に形成されており、外周面が筒部78Aの内周面79に当接(密着)するように湾曲している。
各荷重受け部82Cの延在方向一端部(図2及び図3では矢印E側の端部)からは、撓み変形部82Dが一体的に延出されている。図3に示されるように、各撓み変形部82Dは、平面視で略S字状に湾曲して形成されており、各荷重受け部82Cの延在方向一端部に接続された基端側が円弧状(略U字状)に湾曲している。各撓み変形部82Dの中間部は、各荷重受け部82Cの延在方向他端側(各荷重受け部82Cが各連結部82Bに接続された側)へ向けて延出されており、各撓み変形部82Dの先端側は、筒部78Aの半径方向内側へ向けて曲げられている。これらの撓み変形部82Dは、後述する小径ギヤ94(巻取軸側回転体)に対応している。
一方、大径ギヤ78の筒部78Aの内周には、筒部78Aの半径方向内側へ突出する複数(本第1の実施形態では4つ)の回止部92が設けられている。これらの回止部92は、筒部78Aの周方向一側(図2及び図3の矢印E側)を向いた面が第1当接部92Aとされており、これらの第1当接部92Aは、各荷重受け部82Cの延在方向他端部(図2及び図3の矢印E側の端部)に当接可能に対向している。
また、各第1当接部92Aは、上述した複数の溝部88の一方の側面(第2当接部88A)に連続しており、各第2当接部88Aは、第1当接部92Aと同じ側で各接続部82Bに当接可能に対向している。これにより、バネ部材82は、大径ギヤ78に対する周方向他側(図2及び図3の矢印F側)への相対回転を規制されている。また、複数の溝部88の他方の側面(第3当接部88B)は、第2当接部88Aと反対側で各接続部82Bに当接可能に対向している。これにより、バネ部材82は、大径ギヤ78に対する周方向一側(図2及び図3の矢印E側)への相対回転を規制されている。なお、上述した複数の回止部92は、第1当接部92Aの反対側が曲面状の曲面部92Bとされており、各荷重受け部82Cが、第1当接部92Aと曲面部92Bとの間に収まるように僅かに隙間を設けている。
また、筒部78Aの内周部には、各荷重受け部82Cの延在方向他端側の外周面に対向する部位に、筒部78Aの半径方向内側へ突出する潰しリブ93が設けられている。これらの潰しリブ93は、バネ部材82が大径ギヤ78に取り付けられた状態で、各荷重受け部82Cの延在方向他端側の外周面に押し付けられるようになっている。これにより、バネ部材82が大径ギヤ78に対してガタツキなく取り付けられると共に、大径ギヤ78に対するバネ部材82の脱落が防止されるようになっている。
一方、このオーバーロード開放機構76は、金属材料によって形成された小径ギヤ94(巻取軸側回転体)を備えている。小径ギヤ94は、大径ギヤ78よりも小径な円柱状に形成されており、軸線方向中間部に設けられた支軸部94Aが、大径ギヤ78の底壁部78Bに形成された貫通孔80に嵌合することで、大径ギヤ78に対して相対回転可能に支持されている。
小径ギヤ94の軸心部には、円形の貫通孔96が形成されており、この貫通孔96には、クラッチハウジング40に設けられた支持軸98が挿入されている。支持軸98は、軸線方向がスプール20の軸線方向に沿っており、小径ギヤ94は、この支持軸98に回転可能に支持されている。また、支持軸98は、小径ギヤ94を介して大径ギヤ78を回転可能に支持しており、大径ギヤ78は、外歯が前述したギヤ74に噛み合っている。
また、小径ギヤ94の軸線方向一側(図2の矢印D側)には、支軸部94Aよりも大径なラチェット部94Bが設けられており、このラチェット部94Bは筒部78Aの内側に収容されている。ラチェット部94Bの外周部には、複数の波型状のラチェット歯100が形成されており、上述したバネ部材82の複数の撓み変形部82Dの先端部がラチェット歯100の谷の部分に当接している。このため、小径ギヤ94は、ラチェット歯100が複数の撓み変形部82Dに干渉することで、大径ギヤ78に対する相対回転を阻止されている。
但し、小径ギヤ94と大径ギヤ78との間に所定値以上の回転力が作用すると、バネ部材82の複数の撓み変形部82Dがラチェット歯100に押されて荷重受け部82C側(筒部78Aの内周側)へ撓み変形することで、大径ギヤ78に対する小径ギヤ94の相対回転が許容される(オーバーロード開放機構76が作動される)。この場合、撓み変形部82Dの先端部は、複数のラチェット歯100と摺動しながら各ラチェット歯100を乗り越えるようになっている。
なお、本第1の実施形態では、オーバーロード開放機構76の作動時には、小径ギヤ94が大径ギヤ78に対して図2及び図3の矢印F方向へ相対回転するように、バネ部材82の形状が設定されている。
一方、小径ギヤ94の軸線方向他端側(図2の矢印C側)には、外周部に平歯の外歯が形成されたギヤ部94Cが設けられている。このギヤ部94Cは、大径ギヤ78の軸線方向一側(図2の矢印C側)へ突出しており、この小径ギヤ94の半径方向側方には、小径ギヤ94よりも大径な平歯のギヤ102(図1参照)が配置されている。このギヤ102は、金属材料によって形成されたものであり、このギヤ102に対応してクラッチハウジング40には、支持軸104が形成されている。支持軸104は、軸線方向がスプール20の軸線方向に沿っており、ギヤ102は、小径ギヤ94のギヤ部94Cに噛み合った状態で支持軸104に回転自在に支持されている。
また、ギヤ102の軸線方向一側(図1の矢印C側)には図示しない平歯のギヤ(図示省略)が同軸的且つ一体的に形成されており、このギヤは、前述したクラッチ52のギヤホイール54に噛合されている。これにより、モータ66の出力軸68の回転が減速ギヤ列62を介してギヤホイール54に伝達されるようになっている。
なお、モータ66が出力軸68を正転させると、オーバーロード開放機構76の大径ギヤ78及び小径ギヤ94が軸線周り一方(図2及び図3の矢印E方向)へ回転され、ギヤホイール54が巻取方向(図1の矢印A方向)へ回転される。また、モータ66が出力軸68を逆転させると、オーバーロード開放機構76の大径ギヤ78及び小径ギヤ94が軸線周り他方(図2及び図3の矢印F方向)へ回転され、ギヤホイール54が引出方向(図1の矢印B方向)へ回転される。
次に、本第1の実施形態の作用について説明する。
本ウエビング巻取装置10では、例えば、レーダー測距装置や赤外線測距装置等の前方監視手段(図示省略)の検出結果に基づいて、本ウエビング巻取装置10を搭載した車両の前方で走行又は停止している他の車両等の障害物までの距離が一定値未満になったとECU等の制御手段(図示省略)が判定すると、制御手段がモータ66を正転駆動させる。
モータ66の正転駆動力で出力軸68が正転すると、この出力軸68の回転力がギヤ64、70、74を介してオーバーロード開放機構76の大径ギヤ78に伝達され、大径ギヤ78が軸線周り一方(図2及び図3の矢印E方向)へ回転される。大径ギヤ78の回転は、バネ部材82を介して小径ギヤ94に伝達され、小径ギヤ94が軸線周り一方(図2及び図3の矢印E方向)へ回転される。小径ギヤ94の回転は、ギヤ102及びこのギヤ102と同軸的かつ一体的に設けられた図示しないギヤを介してクラッチ52のギヤホイール54に伝達され、ギヤホイール54が巻取方向(図1の矢印A方向)へ回転される。
ギヤホイール54が巻取方向へ回転されると、ギヤホイール54に取り付けられた図示しないパウルがラチェットホイール58に噛合され、ラチェットホイール58に対するギヤホイール54の巻取方向への相対回転が規制される。この状態で更にギヤホイール54が巻取方向へ回転されると、ラチェットホイール58がギヤホイール54と共に巻取方向へ回転される。
ラチェットホイール58はアダプタ43及びトーションシャフトを介してスプール20に連結されているため、ラチェットホイール58が巻取方向へ回転することでスプール20が巻取方向へ回転され、ウエビング22がその長手方向基端側からスプール20に巻き取られる。これにより、乗員の身体に装着されているウエビング22の僅かな弛み、所謂「スラック」が解消されて、ウエビング22による乗員の拘束性が向上する。
一方、上述の如くウエビング22が巻き取られている状態で、乗員の慣性力によってウエビング22に過大な引出力が作用すると、スプール20には、ウエビング22を介して引出方向(図1の矢印B方向)の回転力が入力される。この引出方向の回転力は、クラッチ52のギヤホイール54、及びこのギヤホイール54に噛合された図示しないギヤ、並びにこのギヤと同軸的かつ一体的に設けられたギヤ102を介して、オーバーロード開放機構76の小径ギヤ94に伝達され、小径ギヤ94には、図2及び図3の矢印F方向の回転力が付与される。
このとき、大径ギヤ78は、モータ66の駆動力によって図2及び図3の矢印E方向へ回転しようとしているため、小径ギヤ94と大径ギヤ78との間には相対的な回転力が作用する。この回転力が所定値以上になると、大径ギヤ78に取り付けられたバネ部材82の各撓み変形部82Dが小径ギヤ94のラチェット歯100に押されて各荷重受け部82C側へ撓み変形することで、大径ギヤ78に対する小径ギヤ94の相対回転が許容される。この場合、小径ギヤ94は、ラチェット部94Bの外周(ラチェット歯100)が複数の撓み変形部82Dの先端と摺動しながら、大径ギヤ78に対して図2及び図3の矢印F方向へ相対回転する。これにより、スプール20がモータ66と独立して引出方向へ回転できるようになり、モータ66からスプール20への回転力の伝達が遮断される。
ここで、このウエビング巻取装置10では、オーバーロード開放機構76が減速機構50の中間位置に配置されており、小径ギヤ94の回転が減速されてスプール20に伝達されるため、上述の如くスプール20に過大な回転力が作用した際には、スプール20から小径ギヤ94までの減速比の分だけ上記回転力が低減されて小径ギヤ94に伝達される。したがって、小径ギヤ94からバネ部材82を介して大径ギヤ78に入力される荷重を低減することができる。しかも、小径ギヤ94が大径ギヤ78に対して相対回転する際には、大径ギヤ78に取り付けられたバネ部材82に対して小径ギヤ94が摺動するため、大径ギヤ78とバネ部材82とは摺動させなくてもよい。したがって、大径ギヤ78が樹脂材料によって形成されていても、大径ギヤ78の耐久性を確保することができる。これにより、大径ギヤ78からモータ66までの構成部材、すなわち減速機構50の構成部材のうち、オーバーロード開放機構76のバネ部材82よりもモータ66側の構成部材(大径ギヤ78、ギヤ74、70、64)を樹脂部品化することが可能になる。
また、このウエビング巻取装置10では、バネ部材82に設けられた複数の荷重受け部82Cが、大径ギヤ78の筒部78Aの周方向に沿って延在しており、筒部78Aの内周面79に当接している。このため、各撓み変形部82Dが撓み変形する際には、各荷重受け部82Cを筒部78Aの内周面の広い範囲で強固に支持することができ、これにより、各荷重受け部82Cが不要に撓み変形することを防止又は抑制できる。したがって、小径ギヤ94が大径ギヤ78に対して相対回転する際の荷重(所謂オーバーロード荷重)を、各撓み変形部82Dの変形荷重のみによって設定することができるので、オーバーロード荷重の設定を容易にすることができる。
しかも、このウエビング巻取装置10では、各撓み変形部82Dから各荷重受け部82Cに入力される荷重を、筒部78Aの内周面79の広い範囲に分散させることができるので、筒部78Aの変形を抑制することができる。これにより、筒部78Aの肉厚を薄肉化することが可能になるため、大径ギヤ78の小型化及び軽量化を図ることが可能になる。
さらに、このウエビング巻取装置10では、バネ部材82に設けられた複数の屈曲部90に所謂スプリングバックが生じている場合でも、バネ部材82が大径ギヤ78に取り付けられた状態では、各荷重受け部82Cが筒部78Aの内周面79に当接(圧接)されるため、各屈曲部90の屈曲角度を適正に矯正することができる。またこの場合、各荷重受け部82Cが筒部78Aの内周面79に押し付けられるため、両者の間に生じる摩擦力によって、大径ギヤ78からのバネ部材82の脱落を防止することができる。
また、このウエビング巻取装置10では、小径ギヤ94と大径ギヤ78との相対回転時に各撓み変形部82Dから各荷重受け部82Cに入力される回転方向の荷重(図2及び図3の矢印F方向を向いた荷重)は、各荷重受け部82Cの延在方向他端部と各第1当接部92Aとの当接により支持されると共に、各接続部82Bと各第2当接部88Aとの当接により支持される。これにより、上記回転方向の荷重が第1当接部92A及び第2当接部88Aの2箇所に分散されるため、第1当接部92Aの大きさ(強度)を小さくすることができると共に、第1当接部92A及び第2当接部88A(大径ギヤ78)の破損を抑制することができ、適切に回転力の伝達を行うことができる。
次に、本発明の他の実施形態について説明する。なお、前記第1の実施形態と基本的に同様の構成・作用については、前記第1の実施形態と同符号を付与しその説明を省略する。
<第2の実施形態>
図4には、本発明の第2の実施形態に係るウエビング巻取装置の構成部材であるオーバーロード開放機構110の構成が分解斜視図にて示されている。このオーバーロード開放機構110は、前記第1の実施形態に係るオーバーロード開放機構76と基本的に同様の構成とされているが、バネ部材112の構成が前記第1の実施形態に係るバネ部材82と異なっている。
このバネ部材112は、前記第1の実施形態に係るバネ部材82と基本的に同様の構成とされているが、前記第1の実施形態に係るベース部82Aが省略された構成になっており、連結部82B、荷重受け部82C、及び撓み変形部82Dから成る複数(ここでは4つ)のバネ体114によって構成されている。
また、このオーバーロード開放機構110では、大径ギヤ78の段部84が省略されており、各バネ体114は、連結部82Bが溝部88に嵌合した状態で大径ギヤ78に取り付けられている。
上記構成のオーバーロード開放機構110では、各バネ体114の荷重受け部82Cが大径ギヤ78の筒部78Aの内周面79に当接しており、各撓み変形部82Dが撓み変形する際(小径ギヤ94と大径ギヤ78との相対回転時)には、各荷重受け部82Cが筒部78Aの内周面の広い範囲で強固に支持される。
また、小径ギヤ94と大径ギヤ78との相対回転時に各撓み変形部82Dから各荷重受け部82Cに入力される回転方向の荷重(図4の矢印F方向を向いた荷重)は、各荷重受け部82Cの延在方向他端部と各第1当接部92Aとの当接により支持されると共に、各接続部82Bと各第2当接部88Aとの当接により支持される。
したがって、この実施形態においても、前記第1の実施形態と基本的に同様の作用効果を奏する。
<第3の実施形態>
図5には、本発明の第3の実施形態に係るウエビング巻取装置の構成部材であるオーバーロード開放機構120の構成が分解斜視図にて示されている。このオーバーロード開放機構120は、前記第1の実施形態に係るオーバーロード開放機構76と基本的に同様の構成とされているが、バネ部材122の構成が前記第1の実施形態に係るバネ部材82と異なっている。
このバネ部材122は、前記第1の実施形態に係るバネ部材82と基本的に同様の構成とされているが、前記第1の実施形態に係るベース部82Aが省略された構成になっており、複数(ここでは4つ)のバネ体124によって構成されている。各バネ体124は、荷重受け部82C及び撓み変形部82Dを備えており、荷重受け部82Cの延在方向他端部(図5では矢印F側の端部)からは、大径ギヤ78の径方向内側へ向けてストッパ部126が延出されている。
また、荷重受け部82Cの延在方向他端側(図5では矢印F側)には、大径ギヤ78の底壁部78B側へ突出する挿入部128が設けられており、この挿入部128及びストッパ部126の端部が大径ギヤ78に形成されたL字状の溝部130に挿入されることで、各バネ体124が大径ギヤ78に取り付けられている。なお、このオーバーロード開放機構110においても大径ギヤ78の段部84が省略されている。
上記構成のオーバーロード開放機構120では、各バネ体124の荷重受け部82Cが大径ギヤ78の筒部78Aの内周面79に当接しており、各撓み変形部82Dが撓み変形する際(小径ギヤ94と大径ギヤ78との相対回転時)には、各荷重受け部82Cが筒部78Aの内周面の広い範囲で強固に支持される。
また、小径ギヤ94と大径ギヤ78との相対回転時に各撓み変形部82Dから各荷重受け部82Cに入力される回転方向の荷重(図5の矢印F方向を向いた荷重)は、ストッパ部126が第1当接部92A及び第2当接部88Aに当接することにより支持される。
したがって、この実施形態においても、前記第1の実施形態と基本的に同様の作用効果を奏する。
<第4の実施形態>
図6には、本発明の第4の実施形態に係るウエビング巻取装置の構成部材であるオーバーロード開放機構130の構成が分解斜視図にて示されている。このオーバーロード開放機構130は、前記第1の実施形態に係るオーバーロード開放機構76と基本的に同様の構成とされているが、前記第1の実施形態に係るバネ部材82とは異なるバネ部材132を備えている。
このバネ部材132は、複数(ここでは2つ)のバネ体134によって構成されている。各バネ体134は、板状のバネ材によって形成されたものであり、略コ字状に屈曲した荷重受け部134Aと、この荷重受け部134Aの両端部から互いに接近する方向に一体的に延出された一対の撓み変形部134B、134Cとを有している。荷重受け部134Aは、開口側へ向かうに従い広がるように形成されており、中間部160と、この中間部160の両側に設けられた一対の腕部162とを有している。また、一対の撓み変形部134B、134Cは、前記第1の実施形態に係る撓み変形部82Dと基本的に同様の構成とされており、各基端側(荷重受け部134Aの各腕部162に接続された側)に円弧状に湾曲した湾曲部135、136が設けられている。但し、これらの撓み変形部134B、134Cは、先端側がS字状に湾曲しており、小径ギヤ94のラチェット部94Bに当る部分が曲面状に形成されている。
これらのバネ体134は、荷重受け部134Aの開口側(撓み変形部134B、134C側)を互いに対向させた状態で大径ギヤ78の筒部78Aの内側に装着されている。筒部78Aの内周面は、筒部78Aの軸線方向視で略六角形に形成されており、荷重受け部134Aの中間部160に当接する中間当接面137と、各腕部162に対向する端側当接面139とを備えている。各端側当接面139と各腕部162との間には、通常時には僅かな隙間が確保されている。
上述の装着状態では、荷重受け部134Aが筒部78Aの周方向に沿って延在すると共に、荷重受け部134Aの延在方向両端部から筒部78Aの半径方向内側へ延出された撓み変形部134B、134Cの先端側が、小径ギヤ94のラチェット部94Bに当接するようになっている。
また、大径ギヤ78には、筒部78Aの内周面から筒部78Aの半径方向内側へ向けて突出する一対の周方向当接部138が設けられている。これらの周方向当接部138は、一方のバネ体134の湾曲部135と他方のバネ体134の湾曲部136との間に配置されており、これらの湾曲部135、136の外周面に対して筒部78の周方向に当接(密着)するように表面の形状が設定されている。
上記構成のオーバーロード開放機構130では、上述の如く各バネ体134の荷重受け部134Aの中間部160が大径ギヤ78の筒部78Aの中間当接面137に当接している。また、荷重受け部134Aの腕部162が筒部78Aの端側当接面139に対して僅かな隙間を隔てて対向している。このため、各撓み変形部134B、134Cが撓み変形する際(小径ギヤ94と大径ギヤ78との相対回転時)には、荷重受け部134Aの腕部162が端側当接面139に当接して強固に支持されると共に、荷重受け部134Aの中間部160が中間当接面137によって強固に支持される。これにより、荷重受け部134Aが筒部78Aの内周面の広い範囲で強固に支持されるため、この実施形態においても、前記第1の実施形態と基本的に同様の作用効果を奏する。
また、このオーバーロード開放機構130では、小径ギヤ94が大径ギヤ78に対して図6の矢印F方向へ相対回転する際(オーバーロード開放機構130の作動時)には、小径ギヤ94から各バネ体134の撓み変形部134B、134Cの先端側に入力される回転方向の荷重(図6の矢印F方向の荷重)は、一方の撓み変形部134Bの基端側(湾曲部135)と周方向当接部138との当接により支持される。ここで、撓み変形部134Bは、筒部78の半径方向内側へ延出されているため、撓み変形部134Bの基端側(湾曲部135)と周方向当接部138との当接面積を広く確保することができる。これにより、周方向当接部138(大径ギヤ78)に入力される荷重を分散することができるため、大径ギヤ78の破損を抑制することができ、適切に回転力の伝達を行うことができる。
しかも、このオーバーロード開放機構130では、各バネ体134が略コ字状に形成され、筒部78の略六角形の内周面に当接しているため、これらの形状自体が各バネ体134の回り止めの機能を果たす。そしてこれにより、撓み変形部134B、134Cの先端側に入力される回転方向の荷重が、筒部78の内周面(中間当接面137及び端側当接面139)に分散されるため、より効果的に大径ギヤ78の破損を抑制することができる。
なお、上記第4実施形態では、荷重受け部134Aが略コ字状に屈曲して形成された構成にしたが、本発明はこれに限らず、荷重受け部134Aの形状は適宜変更することができる。例えば、荷重受け部134Aが筒部78と同心の円弧状に形成された構成にしてもよい。
また、上記各実施形態に係る減速機構50では、小径ギヤ94(巻取軸側回転体)の回転が減速されて巻取軸20に伝達される構成にしたが、本発明はこれに限らず、例えば図7に示される減速機構140のようにしてもよい。この減速機構140では、モータ66の回転は、ギヤ64、70、74、141を介してギヤ142(モータ側回転体)に伝達され、ギヤ142が回転する。ギヤ142の回転は、このギヤ142に取り付けられたバネ部材(図示省略)を介してギヤ144(巻取軸側回転体)に伝達される。ギヤ144の回転は、ギヤ146、148、150、152、154、及びクラッチ52のギヤホイール54を介して巻取軸20に伝達され、巻取軸20が回転される。
この減速機構140の場合、ギヤ64、70、74、141は、モータ66の回転を減速してギヤ142(モータ側回転体)に伝達するが、ギヤ146、148、150、152、154、及びギヤホイール54は、ギヤ144(巻取軸側回転体)の回転を増速して(或いは同速のままで)巻取軸20に伝達するようになっており、全体としてはモータ66の回転が減速されて巻取軸20に伝達される構成になっている。
10 ウエビング巻取装置
20 スプール(巻取軸)
22 ウエビング
50 減速機構
66 モータ
76 オーバーロード開放機構
78 大径ギヤ(モータ側回転体)
78A 筒部
79 内周面
82 バネ部材
82A ベース部
82B 接続部
82C 荷重受け部
82D 撓み変形部
88A 第2当接部
92A 第1当接部
94 小径ギヤ(巻取軸側回転体)
100 ラチェット歯(外歯)
110 オーバーロード開放機構
112 バネ部材
120 オーバーロード開放機構
122 バネ部材
130 オーバーロード開放機構
132 バネ部材
134A 荷重受け部
134B、134C 撓み変形部
138 周方向当接部
140 減速機構

Claims (5)

  1. 車両乗員拘束用のウエビングを巻き取る巻取軸と、モータと、前記モータの回転を減速して前記巻取軸に伝達し前記巻取軸を回転させる減速機構と、を備え、
    前記減速機構は、
    前記モータの回転が減速されて伝達されることで回転されるモータ側回転体と、
    前記モータ側回転体に対して相対回転不能に取り付けられたバネ部材と、
    前記モータ側回転体に対して同軸的かつ相対回転可能に設けられ、自らの回転が一乃至複数のギヤを介して前記巻取軸に伝達されることで前記巻取軸を回転させると共に、前記バネ部材に係合することで前記モータ側回転体に対する相対回転を阻止され、前記モータ側回転体との間に所定値以上の回転力が作用した際には前記バネ部材と摺動することで前記モータ側回転体に対する相対回転を許容される巻取軸側回転体と、
    を有するオーバーロード開放機構を備えた、
    ことを特徴とするウエビング巻取装置。
  2. 前記モータ側回転体は、筒状に形成された筒部を有し、前記バネ部材は、前記筒部の内周面に当接した状態で前記筒部の周方向に延在する荷重受け部と、前記荷重受け部の延在方向両端部のうち少なくとも一方から前記筒部の半径方向内側へ延出された撓み変形部とを有し、前記撓み変形部の先端側が前記巻取軸側回転体の外周部に形成された外歯に係合すると共に、前記巻取軸側回転体が前記モータ側回転体に対して相対回転する際には前記撓み変形部が前記外歯に押されて前記荷重受け部側へ撓み変形することを特徴とする請求項1に記載のウエビング巻取装置。
  3. 前記バネ部材は、板状のバネ材によって形成されると共に、板厚方向が前記筒部の軸線方向に沿う状態で前記筒部の内側に配置されたベース部を有し、前記荷重受け部は、前記ベース部の外周部に接続されると共に、当該接続部は、前記荷重受け部の板厚方向が前記筒部の半径方向に沿うように曲げられていることを特徴とする請求項2に記載のウエビング巻取装置。
  4. 前記撓み変形部は、前記荷重受け部の延在方向一端部から延出され、前記接続部は、前記ベース部の外周部から前記筒部の内周側へ延出されて前記荷重受け部の延在方向他端側に接続されると共に、前記モータ側回転体には、前記荷重受け部の延在方向他端部に対して前記筒部の周方向に当接する第1当接部と、前記第1当接部と同じ側で前記接続部に当接する第2当接部とが設けられていることを特徴とする請求項3に記載のウエビング巻取装置。
  5. 前記撓み変形部は、前記荷重受け部の延在方向両端部から延出され、前記モータ側回転体は、前記撓み変形部の基端側に対して前記筒部の周方向に当接する周方向当接部を有することを特徴とする請求項2に記載のウエビング巻取装置。
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