JP2011102060A

JP2011102060A - ウエビング巻取装置

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Publication number: JP2011102060A
Application number: JP2009257093A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Okubo; 真一大久保
Original assignee: Tokai Rika Co Ltd
Current assignee: Tokai Rika Co Ltd
Priority date: 2009-11-10
Filing date: 2009-11-10
Publication date: 2011-05-26
Anticipated expiration: 2029-11-10
Also published as: JP5314572B2

Abstract

【課題】オーバーロード開放機構（トルクリミッタ機構）を備え、且つ、部品点数の少ないクラッチを有するウエビング巻取装置を得る。
【解決手段】本ウエビング巻取装置１０のクラッチ７０は、パウル１２０と従動ギヤ１３０との噛合状態でホルダスプリング１５０がパウル１２０に干渉してパウル１２０と従動ギヤ１３０との噛合状態を維持すると共にパウル１２０を介してリングギヤ１０２の回転を従動ギヤ１３０に伝える。但し、従動ギヤ１３０が回転できないことで従動ギヤ１３０がパウル１２０に不要する押圧反力が所定の大きさを越えると、ホルダスプリング１５０を弾性変形させて従動ギヤ１３０からパウル１２０が離間する。これにより、オーバーロードが開放される。
【選択図】図２

Description

本発明は、車両のシートベルト装置を構成するウエビング巻取装置に係り、特に、クラッチを介して駆動手段の駆動力をスプールに伝えてスプールを回転させるウエビング巻取装置に関する。

下記特許文献１に開示されたウエビング巻取装置では、クラッチを介してモータの駆動力をドラム（スプール）に伝え、ドラムを巻取方向に回転させることで乗員の身体に装着されたウエビング（ウエビングベルト）の僅かな弛み、所謂「スラック」を解消している。

このウエビング巻取装置に用いられているクラッチは、リング状のギヤ部材とベース部材とがトルクリミッタにより連結されており、モータの駆動力がギヤ部材に入力されると、このギヤ部材及びトルクリミッタと共にベース部材が回転する。ベース部材がパウルを伴い回転するとパウルがパウルガイドに干渉されて回動してパウルがラチェット歯に噛み合う。これにより、ギヤ部材に入力された回転力がラチェット歯に伝えられ、更に、ラチェット歯を介してドラムに伝わり、ドラムが回転する。

また、ドラムがそれ以上回転できない状態でギヤ部に一定の大きさ以上の回転力が入力されると、トルクリミッタを構成する板ばね部材が弾性変形してギヤ部材とベース部材との連結を一時的に解消して、入力された回転力によりギヤ部材がベース部材に対して滑るように回転する。これにより、ラチェット歯への回転力の伝達を規制し、ひいてはドラムへの回転力の伝達を規制している。

特開２００６−２８２０９７の公報

このような構成のクラッチは、上記のようにモータからドラムへ回転力を伝達するため、実質的にクラッチ機構を構成する部材の他に上記のトルクリミッタを構成する部材を設けている。これにより、部品点数が多くなり、ひいては、ウエビング巻取装置全体のコストが高くなるうえ、小型化や軽量化が難しかった。

本発明は、上記事実を考慮して、オーバーロード開放機構（トルクリミッタ機構）を備え、且つ、部品点数の少ないクラッチを有するウエビング巻取装置を得ることが目的である。

請求項１に記載の本発明に係るウエビング巻取装置は、長尺帯状のウエビングベルトの長手方向基端側が係止されて巻取方向に回転することにより前記ウエビングベルトをその長手方向基端側から巻き取って格納するスプールと、出力した正転駆動力が前記スプールに伝わることで前記スプールを前記巻取方向又は前記巻取方向とは反対の引出方向に回転させる駆動手段と、前記駆動手段と前記スプールとの間に介在し、前記駆動手段と前記スプールとを機械的に連結させた状態では前記駆動手段の正転駆動力を前記スプールに伝え、前記駆動手段と前記スプールとの機械的連結を解除した状態では前記スプールに対する前記駆動手段の正転駆動力の伝達を遮断するクラッチと、を備え、更に、前記正転駆動力で正転し、前記正転駆動力とは反対の逆転駆動力で逆転する第１回転体と、前記スプールに連結されて自らの回転を前記スプールに伝えて前記スプールを前記巻取方向又は前記引出方向に回転させる第２回転体と、前記第２回転体に対して係合する係合方向及び当該係合方向とは反対の係合解除方向へ変位可能に前記第１回転体に設けられ、前記第１回転体の正転により前記第２回転体に係合し、前記第１回転体の正転を前記第２回転体に伝えて前記第２回転体を回転させると共に、前記第１回転体の正転回転力を前記第２回転体に伝えることで前記第２回転体から受ける反力により前記係合解除方向へ変位して前記第２回転体との係合を解消する連結手段と、前記第１回転体に設けられ、前記第１回転体と共に正転することで前記第２回転体に係合している前記連結手段に干渉して、前記係合解除方向への前記連結手段の変位を規制し、前記反力が所定の大きさを超えた場合に前記係合解除方向への第２回転体の変位を許容すると共に前記第２回転体に対する係合を解消した前記連結手段を保持し、更に、前記第１回転体と共に逆転することで前記連結手段の保持を解消する保持手段と、を含めて前記クラッチを構成した。

請求項１に記載の本発明に係るウエビング巻取装置は、モータ等の駆動手段からの正転駆動力が直接又は間接的に第１回転体に入力され、これにより第１回転体が正転すると、第１回転体に設けられた連結手段が係合方向へ変位して第２回転体に係合する。この状態では、第１回転体の正転（すなわち、駆動手段の正転駆動力）が連結手段を介して第２回転体に伝わり、これにより、第２回転体が回転する。この第２回転体はスプールに連結されているので、第２回転体が回転することでウエビングベルトを巻き取る際の回転方向である巻取方向又はこの巻取方向とは反対の引出方向にスプールが回転する。

また、連結手段が第２回転体に回転して第１回転体の正転を第２回転体に伝えている状態では、連結手段は第２回転体からの反力を受け、第２回転体との係合を解消する向きである係合解除方向へ変位しようとする。しかしながら、上記のように第１回転体が正転すると第１回転体に設けられた保持手段が連結手段に干渉し、係合解除方向への連結手段の変位を規制する。これにより、上記の反力が付与されても連結手段と第２回転体との係合が維持され、第１回転体の正転が第２回転体を介してスプールに伝わる。

一方、この状態で第２回転体の正転が規制され、第２回転体から連結手段に付与される反力が所定の大きさを越えると、保持手段は連結手段の係合解除方向への変位を許容する。これにより、連結手段が係合解除方向に変位すると連結手段と第２回転体との係合が解消され、更に、保持手段が連結手段を第２回転体との係合を解消した状態で保持する。これにより、第２回転体の回転が規制されている状態で第１回転体が回転しようとすることで生じる過荷重、所謂「オーバーロード」を開放できる。

また、このように、連結手段と第２回転体との係合が解消された状態で駆動手段から逆転駆動力が出力され、第１回転体と共に保持手段が逆転すると保持手段による連結手段の保持が解消され、連結手段は第２回転体への係合が可能になる。

このように、本発明に係るウエビング巻取装置のクラッチは、連結手段と第２回転体との係合を解消することでオーバーロードを開放するので、オーバーロードを開放するための特別な部材が不要である。これにより、コストを安価にできると共に、部品点数の削減が可能となり、ひいては、小型化や軽量化が可能になる。

請求項２に記載の本発明に係るウエビング巻取装置は、請求項１に記載の本発明において、前記第１回転体の回転軸方向と同方向を軸方向とする軸周りに回動可能に前記第１回転体に設けられ、当該軸周りの一方が前記係合方向とされて他方が前記係合解除方向とされると共に、前記第１回転体の軸方向に対して直交する向きに前記第１回転体に対して所定範囲相対変位可能に設けられ、前記第１回転体が正転している状態で逆転方向の側に応じた前記所定範囲の終端に到達していることで前記第１回転体と共に前記正転する連結部材を前記連結手段とし、前記所定範囲における前記逆転方向側の終端に前記連結部材が到達した状態では、前記連結部材に干渉して前記係合解除方向への前記連結部材の回動を規制し、前記連結部材と前記第２回転体との係合状態で前記連結部材が前記第２回転体から受ける反力が所定の大きさを越えることで前記連結部材によって弾性変形させられ、前記係合解除方向への前記連結部材の回動を許容すると共に、前記連結部材が前記係合解除方向へ移動した後に弾性により復元して前記第２回転体との係合を解消した前記連結部材を保持する保持部材を前記保持手段としている。

請求項２に記載の本発明に係るウエビング巻取装置によれば、連結手段としての連結部材は第１回転体の回転軸方向と同じ向きを軸方向とする軸周りに第１回転体に対して相対的に回動可能に設けられ、この軸周りの一方が係合方向とされ、他方が係合解除方向とされる。さらに、この回動とは別に第１回転体の軸方向に対して直交する向きに第１回転体に対して所定範囲相対変位可能とされている。第１回転体が正転して連結部材が第２回転体に係合すると共に、連結部材が上記の所定範囲における逆転方向側の終端に到達すると、この状態から連結部材は第１回転体と共に正転し、連結部材が第２回転体を回転させる。

一方、第２回転体から連結部材に付与される押圧反力が所定の大きさを越えると、連結部材によって保持部材が弾性変形させられる。このように、保持部材が弾性変形させられることで保持部材による連結部材の保持が解消され、連結部材は係合解除方向へ変位して第２回転体との係合を解消し、「オーバーロード」が開放される。さらに、連結部材が係合解除方向へ変位した後には、保持部材が自らの弾性で復元し、このように復元した保持部材によって連結部材は第２回転体との係合を解消した状態で保持される。

請求項３に記載の本発明に係るウエビング巻取装置は、請求項２に記載の本発明において、前記第２回転体の外周部に複数の外歯を形成して、周方向に隣り合う外歯の間に前記連結部材の先端に形成された爪部が入り込むことで前記第２回転体に対する前記連結部材の係合状態にすると共に、前記外歯と前記爪部との係合状態で前記外歯の逆転方向側の面と前記爪部との接触部分における前記第２回転体の回転中心側の端部から前記連結部材の回動中心への向きに対し、前記爪部が接触した前記外歯の逆転方向側の面が成す角度を９０度以上に設定している。

請求項３に記載の本発明に係るウエビング巻取装置では、第２回転体の外周部には複数の外歯が形成されており、第２回転体の回転周方向に隣り合う外歯の間に連結部材の先端に形成された爪部が入り込んで、連結部材の爪部と第２回転体とが噛み合うことで第２回転体に対する連結部材の係合状態となり、連結部材を介して第１回転体の回転力を第２回転体に伝えることができる。

ここで、本発明に係るウエビング巻取装置では、第２回転体の外歯と連結部材の爪部との係合状態で、外歯の逆転方向側の面と爪部との接触部分における第２回転体の回転中心側の端部から連結部材の回動中心への向きに対し、爪部が接触した外歯の逆転方向側の面が成す角度が９０度以上に設定される。このような形状に外歯が設定されることで、保持部材による連結部材の保持が解消された状態では、外歯から大きな干渉を受けることなく第２回転体との噛み合い（係合）を解消する向き、すなわち、係合解除方向に連結部材が回動できる。

請求項４に記載の本発明に係るウエビング巻取装置は、請求項２又は請求項３に記載の本発明において、前記所定範囲内の前記逆転方向側へ変位する前記連結部材に当接して前記係合方向へ前記連結部材を押圧する当接部と、一方の側に前記連結部材が位置する状態では前記連結部材に干渉して前記係合方向への前記連結部材の回動を規制し、前記反力で弾性変形されることにより他方の側に前記連結部材が到達し、この他方の側に前記連結部材が位置する状態では前記連結部材に干渉して前記係合方向への前記連結部材の回動を規制する規制部と、を有し、前記当接部及び前記規制部を含めて１つの弾性体により構成された制御部材を前記保持部材としている。

請求項４に記載の本発明に係るウエビング巻取装置では、第１回転体が正転することで、上記の所定範囲における逆転方向側の終端へ連結部材が変位すると、保持部材を構成する当接部に連結部材が当接する。この状態では、当接部からの押圧力で連結部材が係合方向へ回動し、連結部材が第２回転体に係合すると共に保持部材を構成する規制部の一方の側に連結部材が位置する。

このようにして、連結部材が第２回転体に係合した状態では、連結部材が係合解除方向へ回動しようとすると、連結部材が規制部に干渉されて連結部材の回動が規制される。これにより、連結部材が第２回転体との係合が維持され、連結部材を介して第１回転体の回転を第２回転体に伝えることができる。

一方、連結部材に付与される第２回転体からの反力が所定の大きさを越えると、連結部材が保持部材を弾性変形させつつ回動し、規制部の他方の側に連結部材が移動する。これにより、連結部材が第２回転体との連結が解消される。この状態で係合方向に連結部材が回動しようとすると、連結部材が規制部に干渉されて連結部材の回動が規制される。これにより、連結部材が第２回転体との不用意な連結が規制され、連結部材と第２回転体との連結が解消された状態を維持できる。

ここで、本発明に係るクラッチでは、連結部材が当接部や規制部を含めて１つの弾性体により構成されるので、より一層部品点数を少なくでき、効果的に小型化、軽量化を図ることができる。

以上説明したように、本発明は、オーバーロードを開放する機能を有しているにも関わらず、少ない部品で構成でき、コストを安価にできる。

本発明の一実施の形態に係るウエビング巻取装置の構成の概略を示す分解斜視図である。本発明の一実施の形態に係るウエビング巻取装置のクラッチの構成の概略を示す分解斜視図である。連結部材の初期状態を示すクラッチの一部を拡大した側面図である。連結部材が保持部材に当接した状態を示す図３に対応した側面図である。保持部材における規制部の一方の側に連結部材が位置して連結部材が第２回転体に係合した状態を示す図３に対応した側面図である。図３の要部を拡大した側面図である。保持部材における規制部の他方の側に連結部材が位置して連結部材と第２回転体との係合が解消されて、オーバーロードが開放された状態を示す図３に対応した側面図である。オーバーロード開放状態から連結部材が初期位置へ戻る際の状態を示す図３に対応した側面図である。

＜本実施の形態の構成＞
（ウエビング巻取装置１０の全体構成の概略）
図１には、本発明の実施形態に係るウエビング巻取装置１０の全体構成が概略的な分解斜視図にて示されている。先ず、この図を用いてウエビング巻取装置１０の全体構成の概略を説明した後に、本ウエビング巻取装置１０の要部の構成であるクラッチ７０の構成について説明する。

この図に示されるように、本ウエビング巻取装置１０は車体又は車両の座席を構成する骨格部材等に固定されるフレーム１２を備えている。フレーム１２は各々の厚さ方向に互いに対向した平板状の一対の側壁１４、１６を含めて構成されており、平面視では全体的に側壁１４、１６の幅方向に開口した凹形状に形成されている。側壁１４の上端と側壁１６の上端との間には連結片１８が架け渡されており、この連結片１８がフレーム１２の本体部分と同様に車体又は車両の座席を構成する骨格部材等に固定される。

フレーム１２の側壁１４と側壁１６との間にはスプール２０が設けられている。スプール２０は略筒形状（円筒形状）に形成されており、その軸方向が側壁１４と側壁１６との対向方向に沿っている。このスプール２０には長尺帯状に形成されたウエビングベルト２２の長手方向基端側が係止されており、スプール２０が自らの軸周りの一方である巻取方向に回転するとウエビングベルト２２が基端側からスプール２０の外周部に巻き取られて格納される。このウエビングベルト２２はスプール２０から側壁１４、１６の長手方向一方（上方）へ引き出されて、連結片１８に形成された貫通孔２４を通過している。

一方、スプール２０の内側にはトーションシャフト（図示省略）が設けられている。トーションシャフトは軸方向がスプール２０の軸方向に沿った棒形状に形成されている。このトーションシャフトは側壁１４側でスプール２０に対して相対回転不能な状態でスプール２０に繋がっている。

また、上記の側壁１６の外側（側壁１６の側壁１４とは反対側）にはロック機構２６のハウジング２８が取り付けられており、上述したトーションシャフトの側壁１６側の端部は、直接又は間接的にハウジング２８に回転自在に支持されている。ハウジング２８の内側には、トーションシャフトの側壁１６側でトーションシャフトに対して相対回転不能な状態でトーションシャフトに繋げられたロックベース（図示省略）を含むロック機構２６の構成部品が収容されている。

ロック機構２６は車両が急減速した場合に作動する所謂「ＶＳＩＲ機構」や、上記の巻取方向とは反対の引出方向へスプール２０が急激に回転した際に作動する所謂「ＷＳＩＲ機構」等により構成されており、「ＶＳＩＲ機構」及び「ＷＳＩＲ機構」の少なくとも何れか一方が作動するとロック機構２６を構成するロックパウル（図示省略）がロックベースに係合してロックベースの引出方向への回転を規制する。

上記のように、ロックベースはトーションシャフトに対する相対回転不能で、トーションシャフトはスプール２０に対する相対回転が不能であるため、引出方向へのロックベースの回転が規制されることでスプール２０の引出方向への回転が規制され、これにより、スプール２０からのウエビングベルト２２の引き出しが規制される。

一方、フレーム１２の側壁１４の外側（側壁１４の側壁１６とは反対側）には、ギヤハウジング４０が取り付けられている。ギヤハウジング４０は側壁１４とは反対側へ向けて開口した箱状に形成されており、その開口側に設けられたカバー４２によって閉止されている。このギヤハウジング４０の底部には貫通孔４４が形成されており、上記のトーションシャフトの側壁１４側の端部にトーションシャフトに対して相対回転不能な状態で装着されたアダプタ４６が側壁１４に形成された貫通孔４８とギヤハウジング４０の貫通孔４４とを通過してギヤハウジング４０の内側に入り込んでいる。

このアダプタ４６はクラッチ装着部５０を備えている。クラッチ装着部５０は外周形状が六角形や八角形等の多角形状、星形やセレーション形状等の非円形（本実施の形態では六角形）とされており、アダプタ４６のうちクラッチ装着部５０がギヤハウジング４０の内側に位置している。さらに、アダプタ４６は軸部５２を備えている。軸部５２はクラッチ装着部５０からトーションシャフトとは反対側へ突出形成されており、アダプタ４６がトーションシャフトに装着された状態ではスプール２０に対して同軸となる。この軸部５２はカバー４２に形成された貫通孔５４を通過してギヤハウジング４０の外側に突出している。

また、カバー４２のギヤハウジング４０とは反対側にはスプリングハウジング５６が設けられており、カバー４２と同様にギヤハウジング４０に支持されている。カバー４２の貫通孔５４を通過したアダプタ４６の軸部５２はスプリングハウジング５６の内側に入り込んでスプリングハウジング５６に回転自在に支持されている。このスプリングハウジング５６の内側にはスプール付勢手段としての渦巻きばね（図示省略）が収容されている。渦巻きばねの渦巻き方向外側の端部はスプリングハウジング５６に直接又は間接的に係止され、渦巻き方向内側の端部は軸部５２に直接又は間接的に係止されている。

この渦巻きばねは軸部５２が引出方向に回転すると巻き締められ、軸部５２を巻取方向に付勢する付勢力が増加する。上記のように、軸部５２を有するアダプタ４６はトーションシャフトに対して相対回転不能であり、トーションシャフトはスプール２０に対して相対回転不能であるので、スプール２０からウエビングベルト２２が引き出されることでスプール２０と共に軸部５２が引き出し方向へ回転すると渦巻きばねの付勢力が増加し、この付勢力でスプール２０を巻取方向に回転させてウエビングベルト２２をスプール２０に巻き取らせることができる。

一方、上記のギヤハウジング４０の内側には減速ギヤ列６０が収容されている。この減速ギヤ列６０はクラッチ７０を備えている。クラッチ７０の詳細については後に詳述するが、クラッチ７０はアダプタ４６に対して同軸的にアダプタ４６のクラッチ装着部５０に支持されている。このクラッチ７０の回転半径方向外側には伝達ギヤ７２が設けられている。伝達ギヤ７２はギヤハウジング４０の底部からスプール２０の軸方向と同じ向きに突出形成されたシャフト７４に回転自在に支持されており、伝達ギヤ７２の外歯がクラッチ７０の外周部に係合している。

また、伝達ギヤ７２の側方には伝達ギヤ７６が設けられている。伝達ギヤ７６はギヤハウジング４０の底部からスプール２０の軸方向と同じ向きに突出形成されたシャフト７８に回転自在に支持されている。この伝達ギヤ７６は外歯の入力ギヤ部と入力ギヤ部や伝達ギヤ７２よりも歯数が少ない外歯の出力ギヤ部とが同軸的且つ一体的に形成された２段ギヤとされており、伝達ギヤ７６の出力ギヤ部が伝達ギヤ７２の外歯に噛み合っている。

さらに、伝達ギヤ７６の側方には伝達ギヤ８０が設けられている。伝達ギヤ８０はギヤハウジング４０の底部からスプール２０の軸方向と同じ向きに突出形成されたシャフト８２に回転自在に支持されている。この伝達ギヤ８０は外歯の入力ギヤ部と入力ギヤ部や伝達ギヤ７６の入力ギヤ部よりも歯数が少ない外歯の出力ギヤ部とが同軸的且つ一体的に形成された２段ギヤとされており、伝達ギヤ８０の出力ギヤ部が伝達ギヤ７６の入力ギヤ部に噛み合っている。

一方、上述したスプール２０の回転半径方向外側（図１におけるスプール２０の下側）では駆動手段としてのモータ９０がギヤハウジング４０及びフレーム１２の少なくとも何れかの一方に取り付けられている。このモータ９０は駆動軸９２の軸方向がスプール２０の軸方向と同じ向きとされており、その先端側はギヤハウジング４０の底部に形成された透孔９４を通過してギヤハウジング４０の内側に入り込んでいる。

ギヤハウジング４０内に位置する駆動軸９２の先端側には、上述した伝達ギヤ８０の入力ギヤ部より小径で歯数が少ない外歯の駆動ギヤ９６が駆動軸９２に対して同軸的且つ一体的に取り付けられており、モータ９０が作動して駆動軸９２が回転すると、駆動軸９２の回転が駆動ギヤ９６から伝達ギヤ８０の入力ギヤ部に入力される。

（クラッチ７０の構成）
次に、クラッチ７０の構成について説明する。

図２にはクラッチ７０の構成の概略が分解斜視図によって示されている。

この図に示されるように、クラッチ７０は第１回転体としてのリングギヤ１０２を備えている。リングギヤ１０２は軸方向寸法が比較的短い円筒形状に形成されており、その外周部には外歯が形成されている。このリングギヤ１０２の外歯に上記の伝達ギヤ７２の外歯が噛み合っている。このリングギヤ１０２の内側には中底部１０４が設けられている。中底部１０４は円板状に形成されており、リングギヤ１０２の軸方向中間部でリングギヤ１０２の内周部に一体的に繋がっている。この中底部１０４には一対の長孔１０６が貫通形成されている。これらの長孔１０６はリングギヤ１０２の中心を曲率の中心として湾曲していると共に、双方の長孔１０６がリングギヤ１０２と同心の同一円周上に位置するように形成されている。

また、中底部１０４と図１に示されるギヤハウジング４０の底部との間にはばね片１０８が配置されており、更に、ばね片１０８の中底部１０４側にはパウル支持体１１０が設けられている。ばね片１０８は長手方向がリングギヤ１０２の周方向に沿い厚さ方向がリングギヤ１０２の軸方向に沿った細幅板状に形成されている。このばね片１０８の長手方向略中央部には支持体側圧接部１１２が形成されている。支持体側圧接部１１２はばね片１０８の長手方向略中央部をギヤハウジング４０の底部の側へ向けて開口する略半円の凹形状に変形させることで形成されている。

この支持体側圧接部１１２に対応してパウル支持体１１０にはプレート部１１４が形成されている。プレート部１１４は長手方向がリングギヤ１０２の周方向に沿い厚さ方向がリングギヤ１０２の軸方向に沿った細幅板状に形成されている。このプレート部１１４におけるギヤハウジング４０の底部側の面の長手方向略中央ではばね片１０８の支持体側圧接部１１２が圧接している。

一方、ばね片１０８の長手方向両端側には底部側圧接部１１６が形成されている。底部側圧接部１１６はばね片１０８の長手方向両端側を中底部１０４側へ向けて開口する略半円の凹形状に変形させることで形成されている。プレート部１１４に支持体側圧接部１１２が接した状態でリングギヤ１０２の軸方向に沿ったプレート部１１４の中底部１０４側の面から底部側圧接部１１６の最も膨らんだ部分までの長さは、カバー４２によってギヤハウジング４０の底部から離間する向きへのリングギヤ１０２の変位が直接又は間接的に規制された状態での中底部１０４とギヤハウジング４０の底部との間隔よりも短い。

したがって、中底部１０４とギヤハウジング４０の底部との間に配置されたばね片１０８及びパウル支持体１１０は、ばね片１０８が弾性変形して長孔１０６がギヤハウジング４０の底部に圧接すると共に支持体側圧接部１１２がプレート部１１４に圧接してプレート部１１４を長孔１０６に圧接させている。

中底部１０４に圧接するプレート部１１４の長手方向及び幅方向の各中央からはシャフト１１８が中底部１０４側へ向けて突出形成されている。シャフト１１８は軸方向が概ねリングギヤ１０２の軸方向に沿っており、上記の長孔１０６を通過して中底部１０４におけるギヤハウジング４０の底部とは反対側に突出している。

また、中底部１０４におけるギヤハウジング４０の底部とは反対側ではリングギヤ１０２の内側に、各々が連結部材としての一対のパウル１２０が設けられている。パウル１２０はパウル本体１２２を備えている。このパウル本体１２２には孔部１２４が形成されている。孔部１２４はリングギヤ１０２の軸方向にパウル本体１２２を貫通している。孔部１２４にはシャフト１１８が圧入されており、シャフト１１８（すなわち、パウル支持体１１０）とパウル本体１２２（すなわち、パウル１２０）とが孔部１２４の内周部とシャフト１１８の外周部との間にシャフト１１８に対するパウル１２０の回転を抑制するような所定の大きさの抵抗を有する状態（すなわち、抵抗に抗する回転力がパウル１２０に付与されればシャフト１１８に対するパウル１２０の回転が可能な状態）で繋がっている。

また、パウル本体１２２におけるリングギヤ１０２の回転周方向巻取方向側の端部１２６近傍には爪部１２８が形成されている。爪部１２８はリングギヤ１０２の中央側へ向けて突出するように形成されている。この爪部１２８に対応してリングギヤ１０２の中央には第２回転体としての従動ギヤ１３０が設けられている。従動ギヤ１３０の中央には内周形状が六角形や八角形等の多角形状、星形やセレーション形状等の非円形（本実施の形態では六角形）の嵌合孔１３２が形成されている。この嵌合孔１３２の内周形状は上述したアダプタ４６における軸部５２の外周形状に略等しく、軸部５２が嵌合孔１３２に嵌り込む。これにより、従動ギヤ１３０が回転すると、この回転力がアダプタ４６及びトーションシャフトを介してスプール２０に伝わる。

従動ギヤ１３０の外周部には複数の外歯１３４が形成されている。これらの外歯１３４は引出方向側の斜面１３６と巻取方向側の斜面１３８とを有しており、互いに隣り合う外歯１３４の互いに対向する一方の外歯１３４の斜面１３６と他方の斜面１３８との間の谷部は上記の爪部１２８の形状に対応している。ここで、従動ギヤ１３０の外歯１３４やパウル１２０の爪部１２８の形状は、図６に示されるように、爪部１２８と斜面１３６との接触位置での従動ギヤ１３０の中心側における斜面１３６の端部と、シャフト１１８の中心と、を結ぶ仮想直線Ｃに対して、斜面１３６が成す角度θが９０度を越える鈍角になるように設定されている。

一方、図２に示されるように、リングギヤ１０２には保持部材としてのホルダスプリング１５０が設けられている。ホルダスプリング１５０は幅方向がリングギヤ１０２の軸方向に沿った細幅の板材を、その幅方向を軸方向とする軸周りに適宜に屈曲又は湾曲させることで形成された一種の板ばねである。

このホルダスプリング１５０は基部１５２を備えている。基部１５２はその基端部が長孔１０６よりも引出方向側でリングギヤ１０２の内周部に固定されている。この基部１５２の先端からは連続して干渉部１５４が形成されている。干渉部１５４はホルダスプリング１５０を構成する板材をその幅方向を軸方向とする軸周りに引出方向側へ向けて開口する略Ｕ字形状に屈曲又は湾曲させることで形成されている。ここで、この干渉部１５４においてＵ字の底部及びその近傍は特許請求の範囲で言う干渉部に相当する部位となり、Ｕ字の底部近傍よりも先端側が規制部に相当する構成になる（すなわち、干渉部１５４は干渉部及び規制部の機能を兼ね備える構成になっている）。

さらに、この干渉部１５４の基部１５２とは反対側の端部からは連続して保持部１５６が形成されている。この保持部１５６は端部１２６とは反対側のパウル本体１２２（パウル１２０）の端部１５８に対応して湾曲して概ね巻取方向側へ向けて開口するように湾曲しており、長孔１０６の引出方向側の端部にシャフト１１８が到達した状態で、パウル１２０が孔部１２４周りの所定の回動位置（図７参照）では端部１５８が保持部１５６の内側に位置できるようになっている。

一方、リングギヤ１０２におけるホルダスプリング１５０が設けられた位置よりも巻取方向ではリングギヤ１０２の内周部に干渉突起１７２が形成されている。干渉突起１７２はシャフト１１８が長孔１０６の巻取方向の端部に到達する直前にパウル本体１２２（パウル１２０）の端部１２６に当接するように形成位置が設定されている。

以上のようなパウル１２０やホルダスプリング１５０が設けられたリングギヤ１０２は、中底部１０４よりもギヤハウジング４０の底部とは反対側が図１に示される蓋１７４により閉止されている。

＜本実施の形態の作用、効果＞
（クラッチ７０における通常の連結及び連結解除）
次に、本実施の形態の作用並びに効果について説明する。

本ウエビング巻取装置１０では図３に示されるパウル１２０の初期状態で図１に示されるモータ９０が作動（正転駆動）して駆動軸９２が回転（正転）すると、この駆動軸９２の回転が駆動ギヤ９６、伝達ギヤ８０、７６、７２を介してクラッチ７０のリングギヤ１０２に伝わり、リングギヤ１０２を巻取方向（各図の矢印Ａ方向）に回転（正転）させる。パウル１２０の初期状態では長孔１０６の長手方向にシャフト１１８が変位可能であるので、中底部１０４とギヤハウジング４０との摩擦によりばね片１０８及びパウル支持体１１０は回動せずリングギヤ１０２のみが巻取方向に回転する。

このようにリングギヤ１０２が巻取方向に回転すると、ホルダスプリング１５０がパウル本体１２２（パウル１２０）の端部１５８に接近して、図４に示されるように、パウル本体１２２の端部１５８にホルダスプリング１５０の干渉部１５４が当接する。この状態で更にリングギヤ１０２と共にホルダスプリング１５０が巻取方向に回転すると、干渉部１５４が端部１５８をリングギヤ１０２の半径方向外方へ押圧してシャフト１１８を中心にパウル１２０を巻取方向（図４の矢印Ｄ方向で、特許請求の範囲で言う「係合方向」）へ回動させる。

これにより、図５に示されるように、リングギヤ１０２の内周部と干渉部１５４との間にパウル本体１２２の端部１５８が位置してパウル１２０の爪部１２８が従動ギヤ１３０において互いに隣り合う外歯１３４の間に入り込む（すなわち、パウル１２０と従動ギヤ１３０とが噛み合う）。

この状態でリングギヤ１０２が更に巻取方向に回転すると、ホルダスプリング１５０がパウル１２０を巻取方向に押圧して更にパウル１２０の爪部１２８が従動ギヤ１３０における外歯１３４の引出方向側の斜面１３８を巻取方向に押圧するので、従動ギヤ１３０が巻取方向に回転する。このように従動ギヤ１３０が巻取方向に回転すると、この回転力はアダプタ４６及びトーションシャフトを介してスプール２０に伝わり、スプール２０を巻取方向に回転させる。

これにより、スプール２０にウエビングベルト２２が巻き取られ、例えば、この状態で車両の乗員の身体にウエビングベルト２２が装着されているのであれば、ウエビングベルト２２の僅かな弛み、所謂「スラック」が解消されて、ウエビングベルト２２によって更に強く乗員の身体を拘束できる。

次いで、この状態で、モータ９０が逆転駆動することでクラッチ７０のリングギヤ１０２が引出方向に回転（逆転）すると、従動ギヤ１３０における外歯１３４の斜面１３８がパウル１２０の爪部１２８を押圧して、シャフト１１８を中心にパウル１２０を引出方向に回動させる。さらに、このようにリングギヤ１０２が引出方向に回転すると、中底部１０４とギヤハウジング４０との摩擦によりばね片１０８及びパウル支持体１１０は回動せずリングギヤ１０２のみが引出方向に回転するので、ホルダスプリング１５０はパウル１２０の端部１５８から離間する。

したがって、パウル１２０はシャフト１１８を中心に引出方向（図５の矢印Ｅ方向特許請求の範囲で言う「係合解除方向」）に回動でき、爪部１２８と従動ギヤ１３０との噛み合いが解消されて、パウル１２０が図３に示されるような初期状態に戻る。

（オーバーロード開放動作）
一方、図５に示されるように、従動ギヤ１３０にパウル１２０の爪部１２８が噛み合った状態では爪部１２８が従動ギヤ１３０における外歯１３４の斜面１３８を押圧するが、この際、斜面１３８は爪部１２８に対して押圧反力を付与している。

ここで、本ウエビング巻取装置１０では、上記のように、爪部１２８と斜面１３６との接触位置での従動ギヤ１３０の中心側における斜面１３６の端部と、シャフト１１８の中心と、を結ぶ仮想直線Ｃに対して斜面１３６が成す角度θは、９０度を越える鈍角に設定されている。このため、従動ギヤ１３０とパウル１２０の爪部１２８とが噛み合いつつも従動ギヤ１３０の巻取方向への回転が不能な状態、例えば、それ以上スプール２０がウエビングベルト２２を巻き取れないような状態になり、この状態で更に、従動ギヤ１３０が爪部１２８に付与する押圧反力がホルダスプリング１５０の剛性を超えると、パウル本体１２２（パウル１２０）の端部１５８側が干渉部１５４を押圧してホルダスプリング１５０を弾性変形させつつシャフト１１８周りにパウル本体１２２が引出方向に回動する。

このように、パウル１２０がホルダスプリング１５０を弾性変形させつつ回動することで、パウル本体１２２の端部１５８側が干渉部１５４よりもリングギヤ１０２の回転中心側に位置すると、パウル本体１２２による押圧が解消されてホルダスプリング１５０が元の形状に復元し、図７に示されるように、パウル本体１２２の端部１５８側がホルダスプリング１５０の保持部１５６に保持される。

この状態では、爪部１２８が従動ギヤ１３０から離間して爪部１２８と従動ギヤ１３０との噛み合いが解消されると共に、シャフト１１８周りにパウル１２０が巻取方向に回動することが干渉部１５４に規制される。この状態では、爪部１２８と従動ギヤ１３０との噛み合いが解消されているので、それまで爪部１２８が従動ギヤ１３０に付与していた過剰な押圧力が解消される（すなわち、オーバーロードが開放される）。

次いで、この状態で、モータ９０が逆転駆動することでクラッチ７０のリングギヤ１０２が引出方向（図８の矢印Ｂ方向）に回転すると、中底部１０４とギヤハウジング４０との摩擦によりばね片１０８及びパウル支持体１１０は回動せずリングギヤ１０２のみが引出方向に回転し、ホルダスプリング１５０がパウル本体１２２（パウル１２０）の端部１５８から離間する。

さらに、長孔１０６の巻取方向側の端部にシャフト１１８が到達する直前になると、図８に示されるように、パウル本体１２２の端部１２６に干渉突起１７２が当接する。この状態で更に回転すると干渉突起１７２がパウル本体１２２の端部１２６をリングギヤ１０２の回転中心側へ押圧する。これにより、パウル１２０がシャフト１１８を中心に巻取方向（図８の矢印Ａ方向）へ回動する。これにより、パウル１２０が図３に示されるような初期状態に戻る。

このように、本ウエビング巻取装置１０では、一定の大きさ以上の押圧反力が爪部１２８に付与されると、パウル１２０が回動して爪部１２８と従動ギヤ１３０との噛み合いを解消させ、これにより、オーバーロードを開放するので、オーバーロードを開放するためだけの特別な部品が不要である。このため、本ウエビング巻取装置１０は部品コストを低減できると共に、部品点数が少なくなることでクラッチ７０の小型化、軽量化を図ることができ、ウエビング巻取装置１０の全体的な小型化、軽量化を図ることが可能になる。

しかも、オーバーロードを開放した際には、リングギヤ１０２が引出方向に回転するまでパウル１２０の爪部１２８と従動ギヤ１３０との噛み合いは解消された状態で維持される。このため、例えば、上記のトーションシャフトを捩じって荷重を吸収する場合や、ウエビング巻取装置１０に別途設けられたプリテンショナ機構が作動した後に、モータ９０の駆動力に基づく荷重が作用しない。このため、予め想定されたトーションシャフトによる荷重吸収効果やプリテンショナによる効果を得ることができる。

さらに、オーバーロードを開放した状態では、パウル１２０の爪部１２８と従動ギヤ１３０との噛み合いは解消された状態で維持されるので、モータ９０の駆動力が出力され続けても、リングギヤ１０２や伝達ギヤ７６〜８０が単に回転するだけであって、特に部品の係合と係合の解消が行なわれるわけではない。このため、静粛性能に優れる。

なお、本実施の形態では、パウル１２０や干渉突起１７２等を一対（２つ）設けた構成であるが、これらの数に関しては何ら限定されるものではなく、パウル１２０や干渉突起１７２等が１つであってもよいし、３つ以上であってもよい。

また、本実施の形態は本発明に係るクラッチをウエビング巻取装置１０に適用した構成であるが、本発明に係るクラッチの適用がウエビング巻取装置１０に限定されるものではなく、回転力の伝達に経路に介在するクラッチ全般に本発明に係るクラッチの適用は可能である。

１０ウエビング巻取装置
２０スプール
２２ウエビングベルト
７０クラッチ
９０モータ（駆動手段）
１０２リングギヤ（第１回転体）
１２０パウル（連結部材）
１２８爪部
１３０従動ギヤ（第２回転体）
１３４外歯
１３６斜面
１３８斜面
１５０ホルダスプリング（保持部材）
１５４干渉部（当接部、規制部）

Claims

長尺帯状のウエビングベルトの長手方向基端側が係止されて巻取方向に回転することにより前記ウエビングベルトをその長手方向基端側から巻き取って格納するスプールと、
出力した正転駆動力が前記スプールに伝わることで前記スプールを前記巻取方向又は前記巻取方向とは反対の引出方向に回転させる駆動手段と、
前記駆動手段と前記スプールとの間に介在し、前記駆動手段と前記スプールとを機械的に連結させた状態では前記駆動手段の正転駆動力を前記スプールに伝え、前記駆動手段と前記スプールとの機械的連結を解除した状態では前記スプールに対する前記駆動手段の正転駆動力の伝達を遮断するクラッチと、
を備え、更に、
前記正転駆動力で正転し、前記正転駆動力とは反対の逆転駆動力で逆転する第１回転体と、
前記スプールに連結されて自らの回転を前記スプールに伝えて前記スプールを前記巻取方向又は前記引出方向に回転させる第２回転体と、
前記第２回転体に対して係合する係合方向及び当該係合方向とは反対の係合解除方向へ変位可能に前記第１回転体に設けられ、前記第１回転体の正転により前記第２回転体に係合し、前記第１回転体の正転を前記第２回転体に伝えて前記第２回転体を回転させると共に、前記第１回転体の正転回転力を前記第２回転体に伝えることで前記第２回転体から受ける反力により前記係合解除方向へ変位して前記第２回転体との係合を解消する連結手段と、
前記第１回転体に設けられ、前記第１回転体と共に正転することで前記第２回転体に係合している前記連結手段に干渉して、前記係合解除方向への前記連結手段の変位を規制し、前記反力が所定の大きさを超えた場合に前記係合解除方向への第２回転体の変位を許容すると共に前記第２回転体に対する係合を解消した前記連結手段を保持し、更に、前記第１回転体と共に逆転することで前記連結手段の保持を解消する保持手段と、
を含めて前記クラッチを構成したウエビング巻取装置。
前記第１回転体の回転軸方向と同方向を軸方向とする軸周りに回動可能に前記第１回転体に設けられ、当該軸周りの一方が前記係合方向とされて他方が前記係合解除方向とされると共に、前記第１回転体の軸方向に対して直交する向きに前記第１回転体に対して所定範囲相対変位可能に設けられ、前記第１回転体が正転している状態で逆転方向の側に応じた前記所定範囲の終端に到達していることで前記第１回転体と共に前記正転する連結部材を前記連結手段とし、前記所定範囲における前記逆転方向側の終端に前記連結部材が到達した状態では、前記連結部材に干渉して前記係合解除方向への前記連結部材の回動を規制し、前記連結部材と前記第２回転体との係合状態で前記連結部材が前記第２回転体から受ける反力が所定の大きさを越えることで前記連結部材によって弾性変形させられ、前記係合解除方向への前記連結部材の回動を許容すると共に、前記連結部材が前記係合解除方向へ移動した後に弾性により復元して前記第２回転体との係合を解消した前記連結部材を保持する保持部材を前記保持手段とした請求項１に記載のウエビング巻取装置。
前記第２回転体の外周部に複数の外歯を形成して、周方向に隣り合う外歯の間に前記連結部材の先端に形成された爪部が入り込むことで前記第２回転体に対する前記連結部材の係合状態にすると共に、前記外歯と前記爪部との係合状態で前記外歯の逆転方向側の面と前記爪部との接触部分における前記第２回転体の回転中心側の端部から前記連結部材の回動中心への向きに対し、前記爪部が接触した前記外歯の逆転方向側の面が成す角度を９０度以上に設定した請求項２に記載のウエビング巻取装置。
前記所定範囲内の前記逆転方向側へ変位する前記連結部材に当接して前記係合方向へ前記連結部材を押圧する当接部と、
一方の側に前記連結部材が位置する状態では前記連結部材に干渉して前記係合方向への前記連結部材の回動を規制し、前記反力で弾性変形されることにより他方の側に前記連結部材が到達し、この他方の側に前記連結部材が位置する状態では前記連結部材に干渉して前記係合方向への前記連結部材の回動を規制する規制部と、
を有し、前記当接部及び前記規制部を含めて１つの弾性体により構成された制御部材を前記保持部材とした請求項２又は請求項３に記載のウエビング巻取装置。