JP2019085090A - 駆動機構及びシートベルト用リトラクタ - Google Patents
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Abstract
【課題】部品点数の削減により、小型・軽量化、低コスト化を図りながら、作動軸に伝達する出力の大きさを変更できる駆動機構、及び、該駆動機構を適用して、プリテンショナとプリ‐プリテンショナの構成の簡略化を図ったシートベルト用リトラクタを提供する。【解決手段】動力伝達機構２０は、モータ１５の回転によりファイナルギヤ３１、３２の回転方向が逆で、且つギヤレシオが異なる２つのギヤ機構２１、２２と、各ファイナルギヤ３１、３２とスピンドル１２との間に、ファイナルギヤ３１、３２がＡ方向に回転したときＯＮになり、ファイナルギヤ３１、３２が逆のＢ方向に回転したときＯＦＦになるクラッチ４１、４２と、を備える。そして、１つのモータ１５の回転方向の切り換えにより、大トルクでスピンドル１２を巻き取り方向に回転させるプリテンション機能と、小トルクでスピンドル１２を巻き取り方向に回転させるプリ−プリテンション機能の両方を実現する。【選択図】図３
Description
本発明は、電動アクチュエータの回転方向の切り換えにより被駆動部材である作動軸への出力（回転トルク）の大きさを変更できる駆動機構、及び、該駆動機構を適用したシートベルト用リトラクタに関する。
従来、シートベルト装置に設けられたシートベルト用リトラクタは、スピンドルの回転によりシートベルトの巻き取り・引き出しを行うと共に、車両衝突などの緊急時にロック機構により、スピンドルの回転をロックして、シートベルトの引き出しを阻止する。
また、このようなシートベルト用リトラクタとして、車両の急減速状態をセンサで検出した際に、電動アクチュエータによってスピンドルを巻き取り方向に回転させ、シートベルトを一定量巻き取って乗員を軽拘束すると共に、衝突検出時に、火薬式のプリテンショナを作動させて、シートベルトを強く巻き取って乗員を確実に拘束するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。ここで、前者の急減速状態検出時にシートベルトを軽く巻き取る機能を「プリ−プリテンション（ＰＰ）機能」といい、後者の衝突検出時にシートベルトを強く巻き取る機能を「プリテンション（ＰＴ）機能」という。
即ち、特許文献１に記載のシートベルト用リトラクタでは、プリテンション（ＰＴ）機能を果たす手段であるプリテンショナは、緊急時に高圧ガスを発生するガスジェネレータを駆動源として構成されている。また、プリ−プリテンション（ＰＰ）機能を果たす手段であるプリ−プリテンショナは、電動アクチュエータを駆動源として構成されている。
上述のように、従来のシートベルト用リトラクタでは、プリテンショナとプリ−プリテンショナは、別々の駆動源を用いて構成されていた。そのため、部品点数が多くなり、小型・軽量化が難しい上、高コストになりやすいという課題があった。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、部品点数の削減により、小型・軽量化、低コスト化を図りながら、作動軸に伝達する出力の大きさを変更できる駆動機構、及び、該駆動機構を適用して、プリテンショナとプリ−プリテンショナの構成の簡略化を図ったシートベルト用リトラクタを提供することにある。
本発明の上記目的は、以下の構成によって達成される。
（１） 回転方向の一方向をＡ方向とし他方向をＢ方向とするときＡ方向及びＢ方向に回転可能とされた作動軸と、
前記作動軸を回転させるために正方向及び逆方向に回転出力を発生する電動アクチュエータと、
前記電動アクチュエータと前記作動軸との間で動力を伝達する動力伝達機構と、
を備え、
前記動力伝達機構は、
前記電動アクチュエータが正方向に回転するとき、前記電動アクチュエータからの動力の伝達により第１ファイナルギヤがＡ方向に回転し、前記電動アクチュエータが逆方向に回転するとき、前記電動アクチュエータからの動力の伝達により第１ファイナルギヤがＢ方向に回転する第１ギヤ機構と、
前記電動アクチュエータが正方向に回転するとき、前記電動アクチュエータからの動力の伝達により第２ファイナルギヤがＢ方向に回転し、前記電動アクチュエータが逆方向に回転するとき、前記電動アクチュエータからの動力の伝達により第２ファイナルギヤがＡ方向に回転する第２ギヤ機構と、
前記第１ギヤ機構の第１ファイナルギヤと前記作動軸との間に介在され、前記第１ファイナルギヤが前記作動軸に対してＡ方向に相対回転するとき、前記第１ファイナルギヤと前記作動軸との接続をＯＮし、前記第１ファイナルギヤが前記作動軸に対してＢ方向に相対回転するとき、前記第１ファイナルギヤと前記作動軸との接続をＯＦＦする第１クラッチと、
前記第２ギヤ機構の第２ファイナルギヤと前記作動軸との間に介在され、前記第２ファイナルギヤが前記作動軸に対してＡ方向に相対回転するとき、前記第２ファイナルギヤと前記作動軸との接続をＯＮし、前記第２ファイナルギヤが前記作動軸に対してＢ方向に相対回転するとき、前記第２ファイナルギヤと前記作動軸との接続をＯＦＦする第２クラッチと、
を有し、
前記第１ギヤ機構のギヤレシオと前記第２ギヤ機構のギヤレシオとが互いに異なる値に設定されていることを特徴とする駆動機構。
（２） 前記第１ギヤ機構または前記第２ギヤ機構のいずれか一方は、前記電動アクチュエータと前記第１ファイナルギヤまたは前記第２ファイナルギヤとの間に、前記電動アクチュエータの出力軸の回転方向を逆向きにするアイドルギヤを備える（１）に記載の駆動機構。
（３） 前記第１クラッチと第２クラッチは、同特性を有するクラッチであり、前記電動アクチュエータがＯＦＦのとき、前記第１クラッチ及び第２クラッチは共に、前記各ファイナルギヤと前記作動軸との接続をＯＦＦにした状態に保持可能であることを特徴とする（１）または（２）に記載の駆動機構。
（４） シートベルトの巻き取り方向をＡ方向としシートベルトの引き出し方向をＢ方向とするときＡ方向及びＢ方向に回転可能とされたスピンドルと、
前記スピンドルを回転させるために正方向及び逆方向に回転出力を発生する電動アクチュエータと、
前記電動アクチュエータと前記スピンドルとの間で動力を伝達する動力伝達機構と、
を備え、
前記動力伝達機構は、
前記電動アクチュエータが正方向に回転するとき、前記電動アクチュエータからの動力の伝達により第１ファイナルギヤがＡ方向に回転し、前記電動アクチュエータが逆方向に回転するとき、前記電動アクチュエータからの動力の伝達により第１ファイナルギヤがＢ方向に回転する第１ギヤ機構と、
前記電動アクチュエータが正方向に回転するとき、前記電動アクチュエータからの動力の伝達により第２ファイナルギヤがＢ方向に回転し、前記電動アクチュエータが逆方向に回転するとき、前記電動アクチュエータからの動力の伝達により第２ファイナルギヤがＡ方向に回転する第２ギヤ機構と、
前記第１ギヤ機構の第１ファイナルギヤと前記スピンドルとの間に介在され、前記第１ファイナルギヤが前記スピンドルに対してＡ方向に相対回転するとき、前記第１ファイナルギヤと前記スピンドルとの接続をＯＮし、前記第１ファイナルギヤが前記スピンドルに対してＢ方向に相対回転するとき、前記第１ファイナルギヤと前記スピンドルとの接続をＯＦＦする第１クラッチと、
前記第２ギヤ機構の第２ファイナルギヤと前記スピンドルとの間に介在され、前記第２ファイナルギヤが前記スピンドルに対してＡ方向に相対回転するとき、前記第２ファイナルギヤと前記スピンドルとの接続をＯＮし、前記第２ファイナルギヤが前記スピンドルに対してＢ方向に相対回転するとき、前記第２ファイナルギヤと前記スピンドルとの接続をＯＦＦする第２クラッチと、
を有し、
前記第１ギヤ機構のギヤレシオと前記第２ギヤ機構のギヤレシオとが互いに異なる値に設定されていることを特徴とするシートベルト用リトラクタ。
（５） 前記第１ギヤ機構または前記第２ギヤ機構のいずれか一方は、前記電動アクチュエータと前記第１ファイナルギヤまたは前記第２ファイナルギヤとの間に、前記電動アクチュエータの出力軸の回転方向を逆向きにするアイドルギヤを備える（４）に記載のシートベルト用リトラクタ。
（６） 前記第１クラッチと第２クラッチは、同特性を有するクラッチであり、前記電動アクチュエータがＯＦＦのとき、前記第１クラッチ及び第２クラッチは共に、前記各ファイナルギヤと前記スピンドルとの接続をＯＦＦにした状態に保持可能であることを特徴とする（４）または（５）に記載のシートベルト用リトラクタ。
（７） 回転方向の一方向をＡ方向とし他方向をＢ方向とするときＡ方向及びＢ方向に回転可能とされた作動軸と、
前記作動軸を回転させるために正方向及び逆方向に回転出力を発生する電動アクチュエータと、
前記電動アクチュエータと前記作動軸との間で動力を伝達する動力伝達機構と、
を備え、
前記動力伝達機構は、
前記作動軸と一体回転可能な第１ファイナルギヤを有し、前記電動アクチュエータからの動力を伝達可能な第１ギヤ機構と、
前記作動軸と一体回転可能な第２ファイナルギヤを有し、前記電動アクチュエータからの動力を伝達可能な第２ギヤ機構と、
前記電動アクチュエータと前記第１ギヤ機構及び前記第２ギヤ機構との間に配置され、前記電動アクチュエータの回転を前記第１ギヤ機構と前記第２ギヤ機構に伝えるための制御ギヤと、
前記第１ギヤ機構と前記制御ギヤとの間に介在され、前記電動アクチュエータが正方向に回転するとき、前記第１ギヤ機構と前記制御ギヤとの接続をＯＮし、前記電動アクチュエータが逆方向に回転するとき、前記第１ギヤ機構と前記制御ギヤとの接続をＯＦＦする第１クラッチと、
前記第２ギヤ機構と前記制御ギヤとの間に介在され、前記電動アクチュエータが逆方向に回転するとき、前記第２ギヤ機構と前記制御ギヤとの接続をＯＮし、前記電動アクチュエータが正方向に回転するとき、前記第２ギヤ機構と前記制御ギヤとの接続をＯＦＦする第２クラッチと、
を有し、
前記第１ギヤ機構のギヤレシオと前記第２ギヤ機構のギヤレシオとが互いに異なる値に設定されていることを特徴とする駆動機構。
（８） 前記第１クラッチは、前記第１ギヤ機構の第１初段ギヤと一体的に回転する第１ラッチギヤと、前記第１ラッチギヤの外周歯と結合可能で、前記制御ギヤと一体的に回転可能な第１結合部材と、を備え、
前記第２クラッチは、前記第２ギヤ機構の第２初段ギヤと一体的に回転する第２ラッチギヤと、前記第２ラッチギヤの外周歯と結合可能で、前記制御ギヤと一体的に回転可能な第２結合部材と、を備え、
前記第１初段ギヤおよび第２初段ギヤは、前記制御ギヤと同軸に設けられており、
前記第１結合部材と前記第２結合部材とは互いに連結されていることを特徴とする（７）に記載の駆動機構。
（９） 前記第１クラッチは、前記第１ギヤ機構の第１初段ギヤと一体的に回転する第１クラッチハウジングと、前記第１クラッチハウジングの内周歯と結合可能で、前記制御ギヤと一体的に回転可能な第１結合部材と、を備え、
前記第２クラッチは、前記第２ギヤ機構の第２初段ギヤと一体的に回転する第２クラッチハウジングと、前記第２クラッチハウジングの内周歯と結合可能で、前記制御ギヤと一体的に回転可能な第２結合部材と、を備え、
前記第１初段ギヤおよび第２初段ギヤは、前記制御ギヤと同軸に設けられており、
前記第１結合部材と前記第２結合部材とは互いに連結されていることを特徴とする（７）に記載の駆動機構。
（１０） 前記第１ギヤ機構または前記第２ギヤ機構のいずれか一方は、前記電動アクチュエータと前記第１ファイナルギヤまたは前記第２ファイナルギヤとの間に、前記電動アクチュエータの出力軸の回転方向を逆向きにするアイドルギヤを備える（７）乃至（９）のいずれかに記載の駆動機構。
（１１） 前記第１クラッチと第２クラッチは、同特性を有するクラッチであり、前記電動アクチュエータがＯＦＦのとき、前記第１クラッチ及び第２クラッチは共に、前記各ギヤ機構と前記制御ギヤとの接続をＯＦＦにした状態に保持可能であることを特徴とする（７）乃至（１０）のいずれかに記載の駆動機構。
（１２） 前記第１及び第２クラッチと前記電動アクチュエータとの間に配設されて回転角度を検出する第１回転角センサと、
前記第１クラッチと前記作動軸との間、又は前記第２クラッチと前記作動軸との間のいずれか一方に配設されて回転角度を検出する第２回転角センサと、
を備え、
前記第１回転角センサと前記第２回転角センサとの相対角度差が所定値に達したとき、前記電動アクチュエータによる前記第１クラッチ及び前記第２クラッチの係合解除回転を停止することを特徴とする（７）乃至（１１）のいずれかに記載の駆動機構。
（１３） 前記第２回転角センサは、前記第１ギヤ機構及び前記第２ギヤ機構の内、前記ギヤレシオが大きな側の前記ギヤ機構に配置されることを特徴とする（１２）に記載の駆動機構。
（１４） 前記第２回転角センサを備えない前記第１ギヤ機構または前記第２ギヤ機構の回転角は、前記第２回転角センサの検出角度と、前記第１ギヤ機構の前記ギヤレシオと前記第２ギヤ機構の前記ギヤレシオとの比と、から演算により求められることを特徴とする（１３）に記載の駆動機構。
（１５） シートベルトの巻き取り方向をＡ方向としシートベルトの引き出し方向をＢ方向とするときＡ方向及びＢ方向に回転可能とされたスピンドルと、
前記スピンドルを回転させるために正方向及び逆方向に回転出力を発生する電動アクチュエータと、
前記電動アクチュエータと前記スピンドルとの間で動力を伝達する動力伝達機構と、
を備え、
前記動力伝達機構は、
前記スピンドルと一体回転可能な第１ファイナルギヤを有し、前記電動アクチュエータからの動力を伝達可能な第１ギヤ機構と、
前記スピンドルと一体回転可能な第２ファイナルギヤを有し、前記電動アクチュエータからの動力を伝達可能な第２ギヤ機構と、
前記電動アクチュエータと前記第１ギヤ機構及び前記第２ギヤ機構との間に配置され、前記電動アクチュエータの回転を前記第１ギヤ機構と前記第２ギヤ機構に伝えるための制御ギヤと、
前記第１ギヤ機構と前記制御ギヤとの間に介在され、前記電動アクチュエータが正方向に回転するとき、前記第１ギヤ機構と前記制御ギヤとの接続をＯＮし、前記電動アクチュエータが逆方向に回転するとき、前記第１ギヤ機構と前記制御ギヤとの接続をＯＦＦする第１クラッチと、
前記第２ギヤ機構と前記制御ギヤとの間に介在され、前記電動アクチュエータが逆方向に回転するとき、前記第２ギヤ機構と前記制御ギヤとの接続をＯＮし、前記電動アクチュエータが正方向に回転するとき、前記第２ギヤ機構と前記制御ギヤとの接続をＯＦＦする第２クラッチと、
を有し、
前記第１ギヤ機構のギヤレシオと前記第２ギヤ機構のギヤレシオとが互いに異なる値に設定されていることを特徴とするシートベルト用リトラクタ。
（１６） 前記第１クラッチは、前記第１ギヤ機構の第１初段ギヤと一体的に回転する第１ラッチギヤと、前記第１ラッチギヤの外周歯と結合可能で、前記制御ギヤと一体的に回転可能な第１結合部材と、を備え、
前記第２クラッチは、前記第２ギヤ機構の第２初段ギヤと一体的に回転する第２ラッチギヤと、前記第２ラッチギヤの外周歯と結合可能で、前記制御ギヤと一体的に回転可能な第２結合部材と、を備え、
前記第１初段ギヤおよび第２初段ギヤは、前記制御ギヤと同軸に設けられており、
前記第１結合部材と前記第２結合部材とは互いに連結されていることを特徴とする（１５）に記載のシートベルト用リトラクタ。
（１７） 前記第１クラッチは、前記第１ギヤ機構の第１初段ギヤと一体的に回転する第１クラッチハウジングと、前記第１クラッチハウジングの内周歯と結合可能で、前記制御ギヤと一体的に回転可能な第１結合部材と、を備え、
前記第２クラッチは、前記第２ギヤ機構の第２初段ギヤと一体的に回転する第２クラッチハウジングと、前記第２クラッチハウジングの内周歯と結合可能で、前記制御ギヤと一体的に回転可能な第２結合部材と、を備え、
前記第１初段ギヤおよび第２初段ギヤは、前記制御ギヤと同軸に設けられており、
前記第１結合部材と前記第２結合部材とは互いに連結されていることを特徴とする（１５）に記載のシートベルト用リトラクタ。
（１８） 前記第１ギヤ機構または前記第２ギヤ機構のいずれか一方は、前記電動アクチュエータと前記第１ファイナルギヤまたは前記第２ファイナルギヤとの間に、前記電動アクチュエータの出力軸の回転方向を逆向きにするアイドルギヤを備える（１５）乃至（１７）のいずれかに記載のシートベルト用リトラクタ。
（１９） 前記第１クラッチと第２クラッチは、同特性を有するクラッチであり、前記電動アクチュエータがＯＦＦのとき、前記第１クラッチ及び第２クラッチは共に、前記各ファイナルギヤと前記スピンドルとの接続をＯＦＦにした状態に保持可能であることを特徴とする（１５）乃至（１８）のいずれかに記載のシートベルト用リトラクタ。
（２０） 前記第１及び第２クラッチと前記電動アクチュエータとの間に配設されて回転角度を検出する第１回転角センサと、
前記第１クラッチと前記スピンドルとの間、又は前記第２クラッチと前記スピンドルとの間のいずれか一方に配設されて回転角度を検出する第２回転角センサと、
を備え、
前記第１回転角センサと前記第２回転角センサとの相対角度差が所定値に達したとき、前記電動アクチュエータによる前記第１クラッチ及び前記第２クラッチの係合解除回転を停止することを特徴とする（１５）乃至（１９）のいずれかに記載のシートベルト用リトラクタ。
（２１） 前記第２回転角センサは、前記第１ギヤ機構及び前記第２ギヤ機構の内、前記ギヤレシオが大きな側の前記ギヤ機構に配置されることを特徴とする（２０）に記載のシートベルト用リトラクタ。
（２２） 前記第２回転角センサを備えない前記第１ギヤ機構または前記第２ギヤ機構の回転角は、前記第２回転角センサの検出角度と、前記第１ギヤ機構の前記ギヤレシオと前記第２ギヤ機構の前記ギヤレシオとの比と、から演算による求められることを特徴とする（２１）に記載のシートベルト用リトラクタ。
（２３） 回転方向の一方向をＡ方向とし他方向をＢ方向とするときＡ方向及びＢ方向に回転可能とされた作動軸と、
前記作動軸を回転させるために正方向及び逆方向に回転出力を発生する電動アクチュエータと、
前記電動アクチュエータと前記作動軸との間で動力を伝達する動力伝達機構と、
を備え、
前記動力伝達機構は、
前記電動アクチュエータからの動力を前記作動軸へ伝達可能な第１ギヤ機構と、
前記電動アクチュエータからの動力を前記作動軸へ伝達可能な第２ギヤ機構と、
前記電動アクチュエータが正方向に回転するとき、前記第１ギヤ機構が前記アクチュエータから前記作動軸への動力伝達を行うように結合し、前記電動アクチュエータが逆方向に回転するとき、前記第１ギヤ機構の動力伝達を解除する第１クラッチと、
前記電動アクチュエータが逆方向に回転するとき、前記第２ギヤ機構が前記アクチュエータから前記作動軸への動力伝達を行うように結合し、前記電動アクチュエータが正方向に回転するとき、前記第２ギヤ機構の動力伝達を解除する第２クラッチと、
を有し、
前記第１ギヤ機構のギヤレシオと前記第２ギヤ機構のギヤレシオとが互いに異なる値に設定されていることを特徴とする駆動機構。
（２４） シートベルトの巻き取り方向をＡ方向としシートベルトの引き出し方向をＢ方向とするときＡ方向及びＢ方向に回転可能とされたスピンドルと、
前記スピンドルを回転させるために正方向及び逆方向に回転出力を発生する電動アクチュエータと、
前記電動アクチュエータと前記スピンドルとの間で動力を伝達する動力伝達機構と、
を備え、
前記動力伝達機構は、
前記電動アクチュエータからの動力を前記スピンドルへ伝達可能な第１ギヤ機構と、
前記電動アクチュエータからの動力を前記スピンドルへ伝達可能な第２ギヤ機構と、
前記電動アクチュエータが正方向に回転するとき、前記第１ギヤ機構が前記アクチュエータから前記スピンドルへの動力伝達を行うように結合し、前記電動アクチュエータが逆方向に回転するとき、前記第１ギヤ機構の動力伝達を解除する第１クラッチと、
前記電動アクチュエータが逆方向に回転するとき、前記第２ギヤ機構が前記アクチュエータから前記スピンドルへの動力伝達を行うように結合し、前記電動アクチュエータが正方向に回転するとき、前記第２ギヤ機構の動力伝達を解除する第２クラッチと、
を有し、
前記第１ギヤ機構のギヤレシオと前記第２ギヤ機構のギヤレシオとが互いに異なる値に設定されていることを特徴とするシートベルト用リトラクタ。
（１） 回転方向の一方向をＡ方向とし他方向をＢ方向とするときＡ方向及びＢ方向に回転可能とされた作動軸と、
前記作動軸を回転させるために正方向及び逆方向に回転出力を発生する電動アクチュエータと、
前記電動アクチュエータと前記作動軸との間で動力を伝達する動力伝達機構と、
を備え、
前記動力伝達機構は、
前記電動アクチュエータが正方向に回転するとき、前記電動アクチュエータからの動力の伝達により第１ファイナルギヤがＡ方向に回転し、前記電動アクチュエータが逆方向に回転するとき、前記電動アクチュエータからの動力の伝達により第１ファイナルギヤがＢ方向に回転する第１ギヤ機構と、
前記電動アクチュエータが正方向に回転するとき、前記電動アクチュエータからの動力の伝達により第２ファイナルギヤがＢ方向に回転し、前記電動アクチュエータが逆方向に回転するとき、前記電動アクチュエータからの動力の伝達により第２ファイナルギヤがＡ方向に回転する第２ギヤ機構と、
前記第１ギヤ機構の第１ファイナルギヤと前記作動軸との間に介在され、前記第１ファイナルギヤが前記作動軸に対してＡ方向に相対回転するとき、前記第１ファイナルギヤと前記作動軸との接続をＯＮし、前記第１ファイナルギヤが前記作動軸に対してＢ方向に相対回転するとき、前記第１ファイナルギヤと前記作動軸との接続をＯＦＦする第１クラッチと、
前記第２ギヤ機構の第２ファイナルギヤと前記作動軸との間に介在され、前記第２ファイナルギヤが前記作動軸に対してＡ方向に相対回転するとき、前記第２ファイナルギヤと前記作動軸との接続をＯＮし、前記第２ファイナルギヤが前記作動軸に対してＢ方向に相対回転するとき、前記第２ファイナルギヤと前記作動軸との接続をＯＦＦする第２クラッチと、
を有し、
前記第１ギヤ機構のギヤレシオと前記第２ギヤ機構のギヤレシオとが互いに異なる値に設定されていることを特徴とする駆動機構。
（２） 前記第１ギヤ機構または前記第２ギヤ機構のいずれか一方は、前記電動アクチュエータと前記第１ファイナルギヤまたは前記第２ファイナルギヤとの間に、前記電動アクチュエータの出力軸の回転方向を逆向きにするアイドルギヤを備える（１）に記載の駆動機構。
（３） 前記第１クラッチと第２クラッチは、同特性を有するクラッチであり、前記電動アクチュエータがＯＦＦのとき、前記第１クラッチ及び第２クラッチは共に、前記各ファイナルギヤと前記作動軸との接続をＯＦＦにした状態に保持可能であることを特徴とする（１）または（２）に記載の駆動機構。
（４） シートベルトの巻き取り方向をＡ方向としシートベルトの引き出し方向をＢ方向とするときＡ方向及びＢ方向に回転可能とされたスピンドルと、
前記スピンドルを回転させるために正方向及び逆方向に回転出力を発生する電動アクチュエータと、
前記電動アクチュエータと前記スピンドルとの間で動力を伝達する動力伝達機構と、
を備え、
前記動力伝達機構は、
前記電動アクチュエータが正方向に回転するとき、前記電動アクチュエータからの動力の伝達により第１ファイナルギヤがＡ方向に回転し、前記電動アクチュエータが逆方向に回転するとき、前記電動アクチュエータからの動力の伝達により第１ファイナルギヤがＢ方向に回転する第１ギヤ機構と、
前記電動アクチュエータが正方向に回転するとき、前記電動アクチュエータからの動力の伝達により第２ファイナルギヤがＢ方向に回転し、前記電動アクチュエータが逆方向に回転するとき、前記電動アクチュエータからの動力の伝達により第２ファイナルギヤがＡ方向に回転する第２ギヤ機構と、
前記第１ギヤ機構の第１ファイナルギヤと前記スピンドルとの間に介在され、前記第１ファイナルギヤが前記スピンドルに対してＡ方向に相対回転するとき、前記第１ファイナルギヤと前記スピンドルとの接続をＯＮし、前記第１ファイナルギヤが前記スピンドルに対してＢ方向に相対回転するとき、前記第１ファイナルギヤと前記スピンドルとの接続をＯＦＦする第１クラッチと、
前記第２ギヤ機構の第２ファイナルギヤと前記スピンドルとの間に介在され、前記第２ファイナルギヤが前記スピンドルに対してＡ方向に相対回転するとき、前記第２ファイナルギヤと前記スピンドルとの接続をＯＮし、前記第２ファイナルギヤが前記スピンドルに対してＢ方向に相対回転するとき、前記第２ファイナルギヤと前記スピンドルとの接続をＯＦＦする第２クラッチと、
を有し、
前記第１ギヤ機構のギヤレシオと前記第２ギヤ機構のギヤレシオとが互いに異なる値に設定されていることを特徴とするシートベルト用リトラクタ。
（５） 前記第１ギヤ機構または前記第２ギヤ機構のいずれか一方は、前記電動アクチュエータと前記第１ファイナルギヤまたは前記第２ファイナルギヤとの間に、前記電動アクチュエータの出力軸の回転方向を逆向きにするアイドルギヤを備える（４）に記載のシートベルト用リトラクタ。
（６） 前記第１クラッチと第２クラッチは、同特性を有するクラッチであり、前記電動アクチュエータがＯＦＦのとき、前記第１クラッチ及び第２クラッチは共に、前記各ファイナルギヤと前記スピンドルとの接続をＯＦＦにした状態に保持可能であることを特徴とする（４）または（５）に記載のシートベルト用リトラクタ。
（７） 回転方向の一方向をＡ方向とし他方向をＢ方向とするときＡ方向及びＢ方向に回転可能とされた作動軸と、
前記作動軸を回転させるために正方向及び逆方向に回転出力を発生する電動アクチュエータと、
前記電動アクチュエータと前記作動軸との間で動力を伝達する動力伝達機構と、
を備え、
前記動力伝達機構は、
前記作動軸と一体回転可能な第１ファイナルギヤを有し、前記電動アクチュエータからの動力を伝達可能な第１ギヤ機構と、
前記作動軸と一体回転可能な第２ファイナルギヤを有し、前記電動アクチュエータからの動力を伝達可能な第２ギヤ機構と、
前記電動アクチュエータと前記第１ギヤ機構及び前記第２ギヤ機構との間に配置され、前記電動アクチュエータの回転を前記第１ギヤ機構と前記第２ギヤ機構に伝えるための制御ギヤと、
前記第１ギヤ機構と前記制御ギヤとの間に介在され、前記電動アクチュエータが正方向に回転するとき、前記第１ギヤ機構と前記制御ギヤとの接続をＯＮし、前記電動アクチュエータが逆方向に回転するとき、前記第１ギヤ機構と前記制御ギヤとの接続をＯＦＦする第１クラッチと、
前記第２ギヤ機構と前記制御ギヤとの間に介在され、前記電動アクチュエータが逆方向に回転するとき、前記第２ギヤ機構と前記制御ギヤとの接続をＯＮし、前記電動アクチュエータが正方向に回転するとき、前記第２ギヤ機構と前記制御ギヤとの接続をＯＦＦする第２クラッチと、
を有し、
前記第１ギヤ機構のギヤレシオと前記第２ギヤ機構のギヤレシオとが互いに異なる値に設定されていることを特徴とする駆動機構。
（８） 前記第１クラッチは、前記第１ギヤ機構の第１初段ギヤと一体的に回転する第１ラッチギヤと、前記第１ラッチギヤの外周歯と結合可能で、前記制御ギヤと一体的に回転可能な第１結合部材と、を備え、
前記第２クラッチは、前記第２ギヤ機構の第２初段ギヤと一体的に回転する第２ラッチギヤと、前記第２ラッチギヤの外周歯と結合可能で、前記制御ギヤと一体的に回転可能な第２結合部材と、を備え、
前記第１初段ギヤおよび第２初段ギヤは、前記制御ギヤと同軸に設けられており、
前記第１結合部材と前記第２結合部材とは互いに連結されていることを特徴とする（７）に記載の駆動機構。
（９） 前記第１クラッチは、前記第１ギヤ機構の第１初段ギヤと一体的に回転する第１クラッチハウジングと、前記第１クラッチハウジングの内周歯と結合可能で、前記制御ギヤと一体的に回転可能な第１結合部材と、を備え、
前記第２クラッチは、前記第２ギヤ機構の第２初段ギヤと一体的に回転する第２クラッチハウジングと、前記第２クラッチハウジングの内周歯と結合可能で、前記制御ギヤと一体的に回転可能な第２結合部材と、を備え、
前記第１初段ギヤおよび第２初段ギヤは、前記制御ギヤと同軸に設けられており、
前記第１結合部材と前記第２結合部材とは互いに連結されていることを特徴とする（７）に記載の駆動機構。
（１０） 前記第１ギヤ機構または前記第２ギヤ機構のいずれか一方は、前記電動アクチュエータと前記第１ファイナルギヤまたは前記第２ファイナルギヤとの間に、前記電動アクチュエータの出力軸の回転方向を逆向きにするアイドルギヤを備える（７）乃至（９）のいずれかに記載の駆動機構。
（１１） 前記第１クラッチと第２クラッチは、同特性を有するクラッチであり、前記電動アクチュエータがＯＦＦのとき、前記第１クラッチ及び第２クラッチは共に、前記各ギヤ機構と前記制御ギヤとの接続をＯＦＦにした状態に保持可能であることを特徴とする（７）乃至（１０）のいずれかに記載の駆動機構。
（１２） 前記第１及び第２クラッチと前記電動アクチュエータとの間に配設されて回転角度を検出する第１回転角センサと、
前記第１クラッチと前記作動軸との間、又は前記第２クラッチと前記作動軸との間のいずれか一方に配設されて回転角度を検出する第２回転角センサと、
を備え、
前記第１回転角センサと前記第２回転角センサとの相対角度差が所定値に達したとき、前記電動アクチュエータによる前記第１クラッチ及び前記第２クラッチの係合解除回転を停止することを特徴とする（７）乃至（１１）のいずれかに記載の駆動機構。
（１３） 前記第２回転角センサは、前記第１ギヤ機構及び前記第２ギヤ機構の内、前記ギヤレシオが大きな側の前記ギヤ機構に配置されることを特徴とする（１２）に記載の駆動機構。
（１４） 前記第２回転角センサを備えない前記第１ギヤ機構または前記第２ギヤ機構の回転角は、前記第２回転角センサの検出角度と、前記第１ギヤ機構の前記ギヤレシオと前記第２ギヤ機構の前記ギヤレシオとの比と、から演算により求められることを特徴とする（１３）に記載の駆動機構。
（１５） シートベルトの巻き取り方向をＡ方向としシートベルトの引き出し方向をＢ方向とするときＡ方向及びＢ方向に回転可能とされたスピンドルと、
前記スピンドルを回転させるために正方向及び逆方向に回転出力を発生する電動アクチュエータと、
前記電動アクチュエータと前記スピンドルとの間で動力を伝達する動力伝達機構と、
を備え、
前記動力伝達機構は、
前記スピンドルと一体回転可能な第１ファイナルギヤを有し、前記電動アクチュエータからの動力を伝達可能な第１ギヤ機構と、
前記スピンドルと一体回転可能な第２ファイナルギヤを有し、前記電動アクチュエータからの動力を伝達可能な第２ギヤ機構と、
前記電動アクチュエータと前記第１ギヤ機構及び前記第２ギヤ機構との間に配置され、前記電動アクチュエータの回転を前記第１ギヤ機構と前記第２ギヤ機構に伝えるための制御ギヤと、
前記第１ギヤ機構と前記制御ギヤとの間に介在され、前記電動アクチュエータが正方向に回転するとき、前記第１ギヤ機構と前記制御ギヤとの接続をＯＮし、前記電動アクチュエータが逆方向に回転するとき、前記第１ギヤ機構と前記制御ギヤとの接続をＯＦＦする第１クラッチと、
前記第２ギヤ機構と前記制御ギヤとの間に介在され、前記電動アクチュエータが逆方向に回転するとき、前記第２ギヤ機構と前記制御ギヤとの接続をＯＮし、前記電動アクチュエータが正方向に回転するとき、前記第２ギヤ機構と前記制御ギヤとの接続をＯＦＦする第２クラッチと、
を有し、
前記第１ギヤ機構のギヤレシオと前記第２ギヤ機構のギヤレシオとが互いに異なる値に設定されていることを特徴とするシートベルト用リトラクタ。
（１６） 前記第１クラッチは、前記第１ギヤ機構の第１初段ギヤと一体的に回転する第１ラッチギヤと、前記第１ラッチギヤの外周歯と結合可能で、前記制御ギヤと一体的に回転可能な第１結合部材と、を備え、
前記第２クラッチは、前記第２ギヤ機構の第２初段ギヤと一体的に回転する第２ラッチギヤと、前記第２ラッチギヤの外周歯と結合可能で、前記制御ギヤと一体的に回転可能な第２結合部材と、を備え、
前記第１初段ギヤおよび第２初段ギヤは、前記制御ギヤと同軸に設けられており、
前記第１結合部材と前記第２結合部材とは互いに連結されていることを特徴とする（１５）に記載のシートベルト用リトラクタ。
（１７） 前記第１クラッチは、前記第１ギヤ機構の第１初段ギヤと一体的に回転する第１クラッチハウジングと、前記第１クラッチハウジングの内周歯と結合可能で、前記制御ギヤと一体的に回転可能な第１結合部材と、を備え、
前記第２クラッチは、前記第２ギヤ機構の第２初段ギヤと一体的に回転する第２クラッチハウジングと、前記第２クラッチハウジングの内周歯と結合可能で、前記制御ギヤと一体的に回転可能な第２結合部材と、を備え、
前記第１初段ギヤおよび第２初段ギヤは、前記制御ギヤと同軸に設けられており、
前記第１結合部材と前記第２結合部材とは互いに連結されていることを特徴とする（１５）に記載のシートベルト用リトラクタ。
（１８） 前記第１ギヤ機構または前記第２ギヤ機構のいずれか一方は、前記電動アクチュエータと前記第１ファイナルギヤまたは前記第２ファイナルギヤとの間に、前記電動アクチュエータの出力軸の回転方向を逆向きにするアイドルギヤを備える（１５）乃至（１７）のいずれかに記載のシートベルト用リトラクタ。
（１９） 前記第１クラッチと第２クラッチは、同特性を有するクラッチであり、前記電動アクチュエータがＯＦＦのとき、前記第１クラッチ及び第２クラッチは共に、前記各ファイナルギヤと前記スピンドルとの接続をＯＦＦにした状態に保持可能であることを特徴とする（１５）乃至（１８）のいずれかに記載のシートベルト用リトラクタ。
（２０） 前記第１及び第２クラッチと前記電動アクチュエータとの間に配設されて回転角度を検出する第１回転角センサと、
前記第１クラッチと前記スピンドルとの間、又は前記第２クラッチと前記スピンドルとの間のいずれか一方に配設されて回転角度を検出する第２回転角センサと、
を備え、
前記第１回転角センサと前記第２回転角センサとの相対角度差が所定値に達したとき、前記電動アクチュエータによる前記第１クラッチ及び前記第２クラッチの係合解除回転を停止することを特徴とする（１５）乃至（１９）のいずれかに記載のシートベルト用リトラクタ。
（２１） 前記第２回転角センサは、前記第１ギヤ機構及び前記第２ギヤ機構の内、前記ギヤレシオが大きな側の前記ギヤ機構に配置されることを特徴とする（２０）に記載のシートベルト用リトラクタ。
（２２） 前記第２回転角センサを備えない前記第１ギヤ機構または前記第２ギヤ機構の回転角は、前記第２回転角センサの検出角度と、前記第１ギヤ機構の前記ギヤレシオと前記第２ギヤ機構の前記ギヤレシオとの比と、から演算による求められることを特徴とする（２１）に記載のシートベルト用リトラクタ。
（２３） 回転方向の一方向をＡ方向とし他方向をＢ方向とするときＡ方向及びＢ方向に回転可能とされた作動軸と、
前記作動軸を回転させるために正方向及び逆方向に回転出力を発生する電動アクチュエータと、
前記電動アクチュエータと前記作動軸との間で動力を伝達する動力伝達機構と、
を備え、
前記動力伝達機構は、
前記電動アクチュエータからの動力を前記作動軸へ伝達可能な第１ギヤ機構と、
前記電動アクチュエータからの動力を前記作動軸へ伝達可能な第２ギヤ機構と、
前記電動アクチュエータが正方向に回転するとき、前記第１ギヤ機構が前記アクチュエータから前記作動軸への動力伝達を行うように結合し、前記電動アクチュエータが逆方向に回転するとき、前記第１ギヤ機構の動力伝達を解除する第１クラッチと、
前記電動アクチュエータが逆方向に回転するとき、前記第２ギヤ機構が前記アクチュエータから前記作動軸への動力伝達を行うように結合し、前記電動アクチュエータが正方向に回転するとき、前記第２ギヤ機構の動力伝達を解除する第２クラッチと、
を有し、
前記第１ギヤ機構のギヤレシオと前記第２ギヤ機構のギヤレシオとが互いに異なる値に設定されていることを特徴とする駆動機構。
（２４） シートベルトの巻き取り方向をＡ方向としシートベルトの引き出し方向をＢ方向とするときＡ方向及びＢ方向に回転可能とされたスピンドルと、
前記スピンドルを回転させるために正方向及び逆方向に回転出力を発生する電動アクチュエータと、
前記電動アクチュエータと前記スピンドルとの間で動力を伝達する動力伝達機構と、
を備え、
前記動力伝達機構は、
前記電動アクチュエータからの動力を前記スピンドルへ伝達可能な第１ギヤ機構と、
前記電動アクチュエータからの動力を前記スピンドルへ伝達可能な第２ギヤ機構と、
前記電動アクチュエータが正方向に回転するとき、前記第１ギヤ機構が前記アクチュエータから前記スピンドルへの動力伝達を行うように結合し、前記電動アクチュエータが逆方向に回転するとき、前記第１ギヤ機構の動力伝達を解除する第１クラッチと、
前記電動アクチュエータが逆方向に回転するとき、前記第２ギヤ機構が前記アクチュエータから前記スピンドルへの動力伝達を行うように結合し、前記電動アクチュエータが正方向に回転するとき、前記第２ギヤ機構の動力伝達を解除する第２クラッチと、
を有し、
前記第１ギヤ機構のギヤレシオと前記第２ギヤ機構のギヤレシオとが互いに異なる値に設定されていることを特徴とするシートベルト用リトラクタ。
本発明の駆動機構及びシートベルト用リトラクタによれば、電動アクチュエータの回転方向の切り換えにより、作動軸やスピンドルに対して伝達する出力の大きさを変更できる。例えば、ギヤレシオの設定の仕方により、電動アクチュエータを正方向に回転させたときには、作動軸やスピンドルに対して小トルクを伝達し、電動アクチュエータを逆方向に回転させたときには、作動軸やスピンドルに対して大トルクを伝達することができる。そのため、構成の簡略化による部品点数の削減を図ることができ、それにより小型・軽量化が可能であり、低コスト化を実現できる。従って、シートベルト用リトラクタに適用することで、１つの電動アクチュエータの回転方向の切り換えにより、プリ−プリテンション（ＰＰ）機能とプリテンション（ＰＴ）機能の両機能を果たすことができる。
次に、本発明の各実施形態に係るシートベルト用リトラクタについて図面を参照して詳細に説明する。
（第１実施形態）
図１及び図２に示すように、本実施形態のシートベルト用リトラクタ１０は、シートベルト１を巻き取るスピンドル１２と、スピンドル１２をシートベルト１の巻き取り方向へ付勢する巻き取りバネ装置１３と、不図示の加速度センサによって検出される加速度に応じてシートベルト１の引出動作をロックするロック機構１４と、スピンドル１２を回転させる動力を発生する電動アクチュエータとしてのモータ１５と、モータ１５とスピンドル１２との間で動力を伝達可能な動力伝達機構２０と、を有している。ここでは、モータ１５及び動力伝達機構２０が、プリテンショナとプリ−プリテンショナとを兼ねており、従来の火薬式のプリテンショナは設けられていない。
図１及び図２に示すように、本実施形態のシートベルト用リトラクタ１０は、シートベルト１を巻き取るスピンドル１２と、スピンドル１２をシートベルト１の巻き取り方向へ付勢する巻き取りバネ装置１３と、不図示の加速度センサによって検出される加速度に応じてシートベルト１の引出動作をロックするロック機構１４と、スピンドル１２を回転させる動力を発生する電動アクチュエータとしてのモータ１５と、モータ１５とスピンドル１２との間で動力を伝達可能な動力伝達機構２０と、を有している。ここでは、モータ１５及び動力伝達機構２０が、プリテンショナとプリ−プリテンショナとを兼ねており、従来の火薬式のプリテンショナは設けられていない。
スピンドル１２は、両端がリトラクタフレーム１１Ａによって回転可能に支持されている。スピンドル１２内には、エネルギ吸収機構を構成するトーションバー（図示せず）が設けられている。リトラクタフレーム１１Ａの一端側には動力伝達機構２０が配置されている。動力伝達機構２０は、リトラクタフレーム１１Ａに結合されたギヤカバー１１Ｂの内部に収容されている。ギヤカバー１１Ｂの外側には巻き取りバネ装置１３が取り付けられている。
ここで、図１及び図２において、リトラクタ１０を左方から見て反時計方向に回転するスピンドル１２の回転方向をＡ方向とし、時計方向に回転するスピンドル１２の回転方向をＢ方向とすると、スピンドル１２は、Ａ方向及びＢ方向に回転自在とされている。即ち、本実施形態のスピンドル１２は、Ａ方向に回転することで、シートベルト１を巻き取り、Ｂ方向に回転することで、シートベルト１を引き出す。
また、図３及び図４に示すように、モータ１５は正逆回転可能で、正方向の回転（正回転）を矢印符号Ｎ１で表し、逆方向の回転（逆回転）を矢印符号Ｎ２で表す。なお、正回転、及び逆回転とは、単に一方向の回転と、他方向の回転を便宜上定義するに過ぎない。
また、図３及び図４に示すように、モータ１５は正逆回転可能で、正方向の回転（正回転）を矢印符号Ｎ１で表し、逆方向の回転（逆回転）を矢印符号Ｎ２で表す。なお、正回転、及び逆回転とは、単に一方向の回転と、他方向の回転を便宜上定義するに過ぎない。
動力伝達機構２０は、第１ギヤ機構２１と、第２ギヤ機構２２と、第１クラッチ４１と、第２クラッチ４２と、を有する。第１ギヤ機構２１は、モータ１５の出力軸１５ａに取り付けられた入力ギヤ３０から第１ファイナルギヤ３１までのギヤ列で構成されている。第２ギヤ機構２２は、モータ１５の出力軸１５ａに取り付けられた入力ギヤ３０から第２ファイナルギヤ３２までのギヤ列で構成されている。
第１ギヤ機構２１の第１ファイナルギヤ３１と第２ギヤ機構２２の第２ファイナルギヤ３２は、モータ１５が回転した際に互いに逆回転するように、第１ギヤ機構２１のギヤ列と第２ギヤ機構２２のギヤ列とが構成されている（この構成を「条件１」と呼ぶ）。また、第１ギヤ機構２１のギヤレシオ（減速比）は、第２ギヤ機構２２のギヤレシオよりも約１０倍大きく設定されている（この構成を「条件２」と呼ぶ）。
なお、ギヤレシオ＝（出力ギヤ歯数）／（入力ギヤ歯数）である。例えば、第１ギヤ機構２１のギヤレシオが第２ギヤ機構２２のギヤレシオの１０倍大きいとした場合、同じモータ回転数に対して、第１ギヤ機構２１の第１ファイナルギヤ３１は、第２ギヤ機構２２の第２ファイナルギヤ３２の１／１０の回転数で１０倍のトルクを出力することになる。
図２〜図４に示す例においては、第１ギヤ機構２１は、モータ１５の出力軸１５ａに取り付けられた入力ギヤ３０と、入力ギヤ３０に噛合する第１ファイナルギヤ３１との組み合わせで構成されている。また、第２ギヤ機構２２は、モータ１５の出力軸１５ａに取り付けられた入力ギヤ３０と、入力ギヤ３０に噛合するアイドルギヤ３３と、アイドルギヤ３３に噛合する第２ファイナルギヤ３２との組み合わせで構成されている。第２ギヤ機構２２のギヤ列にアイドルギヤ３３を設けることで、第１ギヤ機構２１の第１ファイナルギヤ３１と第２ギヤ機構２２の第２ファイナルギヤ３２とが互いに反対方向に回転する。
なお、第１ギヤ機構２１のギヤ列や第２ギヤ機構２２のギヤ列の構成は、上記の条件１と条件２を満たすものであればいずれでもよく、レイアウトの関係やギヤレシオの関係などに応じて、より複雑なギヤの組み合わせが採用されてもよい。
このような条件１を満たす構成を採用することで、図３及び図４に示すように、第１ギヤ機構２１では、モータ１５が正方向に回転（正回転Ｎ１）するとき、モータ１５からの動力の伝達により第１ファイナルギヤ３１がＡ方向に回転し、モータ１５が逆方向に回転（逆回転Ｎ２）するとき、モータ１５からの動力の伝達により第１ファイナルギヤ３１がＢ方向に回転する。また、第２ギヤ機構２２では、モータ１５が正方向に回転（正回転Ｎ１）するとき、モータ１５からの動力の伝達により第２ファイナルギヤ３２がＢ方向に回転し、モータ１５が逆方向に回転（逆回転Ｎ２）するとき、モータ１５からの動力の伝達により第２ファイナルギヤ３２がＡ方向に回転する。
また、条件２を満たすこと、つまり、第１ギヤ機構２１のギヤレシオが第２ギヤ機構２２のギヤレシオより大きく設定されていることにより、図３に示すように、第１ギヤ機構２１で伝達される駆動力によってスピンドル１２がＡ方向に回転するとき、大きなトルクでスピンドル１２が回転する。それにより、シートベルト１を大きな張力Ｔ１を掛けながら巻き取ることができる。また、図４に示すように、第２ギヤ機構２２で伝達される駆動力によってスピンドル１２が回転するとき、小さなトルクでスピンドル１２が回転する。それにより、シートベルト１を小さな張力Ｔ２を掛けながら巻き取ることができる。
即ち、第１ギヤ機構２１のギヤレシオ＞第２ギヤ機構２２のギヤレシオに設定することで、第１ギヤ機構２１による出力トルクＴ１＞第２ギヤ機構２２による出力トルクＴ２の関係が成立する。
そこで、このリトラクタ１０では、第１ギヤ機構２１による出力トルクＴ１はプリテンショナ（ＰＴ）として利用し、第２ギヤ機構２２による出力トルクＴ２は、プリ−プリテンショナ（ＰＰ）として利用する。
次にクラッチ４１、４２について説明する。
第１ギヤ機構２１の第１ファイナルギヤ３１と第２ギヤ機構２２の第２ファイナルギヤ３２は、それぞれ、第１クラッチ４１と第２クラッチ４２を介してスピンドル１２に連結されている。いずれのクラッチ４１、４２も、ファイナルギヤ３１、３２がＡ方向に回転したとき、ファイナルギヤ３１、３２とスピンドル１２との接続をＯＮ（クラッチＯＮ）し、ファイナルギヤ３１、３２がＢ方向に回転したとき、ファイナルギヤ３１、３２とスピンドル１２との接続をＯＦＦ（クラッチＯＦＦ）するように構成されている。
第１ギヤ機構２１の第１ファイナルギヤ３１と第２ギヤ機構２２の第２ファイナルギヤ３２は、それぞれ、第１クラッチ４１と第２クラッチ４２を介してスピンドル１２に連結されている。いずれのクラッチ４１、４２も、ファイナルギヤ３１、３２がＡ方向に回転したとき、ファイナルギヤ３１、３２とスピンドル１２との接続をＯＮ（クラッチＯＮ）し、ファイナルギヤ３１、３２がＢ方向に回転したとき、ファイナルギヤ３１、３２とスピンドル１２との接続をＯＦＦ（クラッチＯＦＦ）するように構成されている。
具体的には、第１ギヤ機構２１の第１ファイナルギヤ３１とスピンドル１２との間に介在された第１クラッチ４１は、第１ファイナルギヤ３１がスピンドル１２に対してＡ方向に相対回転するとき、第１ファイナルギヤ３１とスピンドル１２との接続をＯＮし（図３の状態）、第１ファイナルギヤ３１がスピンドル１２に対してＢ方向に相対回転するとき、第１ファイナルギヤ３１とスピンドル１２との接続をＯＦＦする（図４の状態）。また、第２ギヤ機構２２の第２ファイナルギヤ３２とスピンドル１２との間に介在された第２クラッチ４２は、第２ファイナルギヤ３２がスピンドル１２に対してＡ方向に相対回転するとき、第２ファイナルギヤ３２とスピンドル１２との接続をＯＮし（図４の状態）、第２ファイナルギヤ３２がスピンドル１２に対してＢ方向に相対回転するとき、第２ファイナルギヤ３２とスピンドル１２との接続をＯＦＦする（図３の状態）。なお、クラッチ４１、４２の接続動作は、スピンドル１２が止まっているときだけでなく、巻き取りバネ装置１３の付勢力などにより回転しているときにも行われる。
第１クラッチ４１と第２クラッチ４２は、同特性を有するクラッチであり、モータ１５がＯＦＦのとき、つまり、ファイナルギヤ３１、３２が回転していないとき、共に、各ファイナルギヤ３１、３２とスピンドル１２との接続をＯＦＦにした状態に保持可能なものである。
クラッチ４１、４２としては、任意の種類のものを採用することができるが、図５〜図８に一例を挙げる。図５〜図８を参照して、このクラッチ４１、４２の構成と動作を説明する。このクラッチ４１、４２は、原理的には、特許文献１に示したものと同様に、２つのパウル５０とフリクションリング６０とによって、クラッチＯＮとクラッチＯＦＦとを切り換える。
各クラッチ４１、４２は、図５〜図８に示すように、ファイナルギヤ３１、３２に一体的に設けられた内側円筒壁３５と、内側円筒壁３５に形成されたパウル摺動溝３６にそれぞれ摺動可能に収容された２つのパウル５０と、内側円筒壁３５の内周側に配置されたフリクションリング６０と、内側円筒壁３５の外周側に配置されたクラッチハウジング４３の外側円筒壁と、フリクションリング６０の内周側に位置するようにリトラクタフレーム１１Ａやギヤカバー１１Ｂなどの固定側部材に設けられた固定リング５と、を含んで構成されている。ファイナルギヤ３１、３２は、モータ１５によってＡ方向（巻き取り方向）またはＢ方向（引き出し方向＝解除方向）に回転駆動される。
クラッチハウジング４３は、スピンドル１２と一体回転するように結合されており、外側円筒壁の内周面に、パウル５０が係合する内歯４３ａを有する。クラッチハウジング４３には、巻き取りバネ装置１３のスプリングコア（図示せず）が連結されており、巻き取りバネ装置１３は、スピンドル１２及びクラッチハウジング４３を常に巻き取り方向（Ａ方向）に付勢している。
ファイナルギヤ３１、３２の内側円筒壁３５の外周面は、クラッチハウジング４３の内歯４３ａと相対回転自在に対向している。ファイナルギヤ３１、３２の内側円筒壁３５には、一対のパウル５０を保持する一対のパウル摺動溝３６が形成されている。一対のパウル摺動溝３６は、円周方向において１８０°対向する位置に配置されている。パウル５０は、一端側がパウル摺動溝３６に収容され、他端側の係合爪５１がパウル摺動溝３６の外側に延出している。そして、係合爪５１がクラッチハウジング４３の内歯４３ａに臨むように各パウル５０が配置されている。パウル５０は、係合爪５１が内歯４３ａに係合する径方向外方位置と、係合爪５１が内歯４３ａに係合しない径方向内方位置との間で変位可能とされている。
フリクションリング６０は、環状部６１と、環状部６１の外周の対極位置（１８０°対向する位置）に突設された一対の突起部６２と、環状部６１の内周に延設された複数の接触片６３と、を備えている。各接触片６３は、固定リング５の外周面に押圧接触している。従って、接触片６３は、回転方向の力を受けると、固定リング５との間で、回転方向と逆方向の摩擦力を発生する。フリクションリング６０の外周側に設けられた一対の突起部６２は、各パウル５０の係合溝５２内に挿入されている。
次に、クラッチ４１、４２の動作について図５〜図８を参照して説明する。
まず、図５に示すように、ファイナルギヤ３１、３２が回転していないとき、パウル５０は、パウル摺動溝３６の最奥部に位置している。この場合、パウル５０の係合爪５１は、クラッチハウジング４３の内歯４３ａより内方に位置し、クラッチハウジング４３とパウル５０は非係合であり、クラッチＯＦＦの状態にある。このため、モータ１５やギヤ機構２１、２２の影響を受けることなく、スピンドル１２と一体のクラッチハウジング４３のみが回転可能となり、シートベルト１の通常の巻き取り及び引き出しが可能となる。
まず、図５に示すように、ファイナルギヤ３１、３２が回転していないとき、パウル５０は、パウル摺動溝３６の最奥部に位置している。この場合、パウル５０の係合爪５１は、クラッチハウジング４３の内歯４３ａより内方に位置し、クラッチハウジング４３とパウル５０は非係合であり、クラッチＯＦＦの状態にある。このため、モータ１５やギヤ機構２１、２２の影響を受けることなく、スピンドル１２と一体のクラッチハウジング４３のみが回転可能となり、シートベルト１の通常の巻き取り及び引き出しが可能となる。
次に、図６に示すように、ファイナルギヤ３１、３２がＡ方向（巻き取り方向）に回転すると、パウル５０を保持する内側円筒壁３５がＡ方向に回転し、フリクションリング６０の一対の突起部６２に対して各パウル５０がＡ方向に変位する。突起部６２に、パウル５０の係合溝５２のＢ方向（Ａ方向の反対方向）の内壁が当たると、パウル５０がフリクションリング６０をＡ方向に押すが、フリクションリング６０の接触片６３が固定リング５の外周に押圧接触しているので、接触片６３と固定リング５との間の摩擦付勢力により、フリクションリング６０がその場に留まろうとする。従って、ファイナルギヤ３１、３２のＡ方向への回転に伴って、パウル５０がパウル摺動溝３６内をＢ方向に相対的に摺動し、パウル摺動溝３６に案内されて、パウル５０の係合爪５１が径方向外方に変位する。
ファイナルギヤ３１、３２がＡ方向に所定の角度（ここでは、３５．７°±２．２°）まで回転すると、パウル５０の係合爪５１がクラッチハウジング４３の内歯４３ａと係合し、完全にクラッチＯＮの状態となる。従って、この状態が成立することで、クラッチハウジング４３（スピンドル１２）がファイナルギヤ３１、３２の回転を受けて、Ａ方向（巻き取り方向）に回転する。その際、フリクションリング６０は、固定リング５の外周との間で摩擦付勢力を受けながら摺動回転することで、クラッチＯＮの状態を維持する。
次に、クラッチＯＮの状態から、図７に示すように、ファイナルギヤ３１、３２がＢ方向（引き出し方向）に回転すると、パウル５０を保持する内側円筒壁３５がＢ方向に回転し、フリクションリング６０の一対の突起部６２に対して各パウル５０がＢ方向に変位する。そして、ファイナルギヤ３１、３２がＢ方向にさらに回転することで、フリクションリング６０の突起部６２にパウル５０の係合溝５２のＡ方向の内壁が当たると、パウル５０がフリクションリング６０をＢ方向に押すことになるが、フリクションリング６０の接触片６３が固定リング５の外周に押圧接触しているので、接触片６３と固定リング５との間の摩擦付勢力により、フリクションリング６０がその場に留まろうとする。従って、ファイナルギヤ３１、３２のＢ方向への回転に伴って、パウル５０がパウル摺動溝３６内をＡ方向に相対的に摺動し、パウル摺動溝３６に案内されて、パウル５０の係合爪５１が径方向内方に変位し始める。この段階のファイナルギヤ３１、３２のＢ方向への回転角度は、例えば１０°±２．２°である。
そして、図８に示すように、ファイナルギヤ３１、３２がＢ方向に所定の角度（ここでは、２５°±２．２°）まで回転すると、パウル５０の係合爪５１がクラッチハウジング４３の内歯４３ａから離れて、完全にクラッチＯＦＦの状態となる。従って、この状態が成立することで、クラッチハウジング４３（スピンドル１２）がファイナルギヤ３１、３２から切り離されて自由に回転できるようになる。この場合も、フリクションリング６０は、固定リング５の外周との間で摩擦付勢力を受けながら摺動回転することで、クラッチＯＦＦの状態を維持する。
２つのクラッチ４１、４２は、一方のファイナルギヤ３１（または３２）がＡ方向に回転しているとき、他方のファイナルギヤ３２（または３１）がＢ方向に回転しているので、必ず、一方がＯＮになり、他方がＯＦＦになる。つまり、モータ１５（ファイナルギヤ３１、３２）が回転している限りは、この状態が維持される。また、モータ１５が停止しているときには、シートベルト１の引き出し動作ができる状態にしておく必要があるので、両方のクラッチ４１、４２が共にＯＦＦになる区間が確保されていることが条件である。
次に、本実施形態のシートベルト用リトラクタ１０の全体の作動について説明する。
このシートベルト用リトラクタ１０では、図３に示すように、モータ１５を正回転（回転Ｎ１）させたとき、第１ギヤ機構２１の第１ファイナルギヤ３１がＡ方向に回転し、第２ギヤ機構２２の第２ファイナルギヤ３２がＢ方向に回転する。この場合、第１クラッチ４１がＯＮとなり、第２クラッチ４２がＯＦＦとなる。従って、第１クラッチ４１がＯＮとなることで、第１ファイナルギヤ３１がスピンドル１２と接続され、スピンドル１２が第１ギヤ機構２１の動力を受けて低速且つ高トルクでＡ方向に回転し、シートベルト１を高い張力Ｔ１で巻き取る。
このシートベルト用リトラクタ１０では、図３に示すように、モータ１５を正回転（回転Ｎ１）させたとき、第１ギヤ機構２１の第１ファイナルギヤ３１がＡ方向に回転し、第２ギヤ機構２２の第２ファイナルギヤ３２がＢ方向に回転する。この場合、第１クラッチ４１がＯＮとなり、第２クラッチ４２がＯＦＦとなる。従って、第１クラッチ４１がＯＮとなることで、第１ファイナルギヤ３１がスピンドル１２と接続され、スピンドル１２が第１ギヤ機構２１の動力を受けて低速且つ高トルクでＡ方向に回転し、シートベルト１を高い張力Ｔ１で巻き取る。
次に、図４に示すように、モータ１５を逆回転（回転Ｎ２）させたとき、第１ギヤ機構２１の第１ファイナルギヤ３１がＢ方向に回転し、第２ギヤ機構２２の第２ファイナルギヤ３２がＡ方向に回転する。この場合、第１クラッチ４１がＯＦＦとなり、第２クラッチ４２がＯＮとなる。従って、第２クラッチ４２がＯＮとなることで、第２ファイナルギヤ３２がスピンドル１２と接続され、スピンドル１２が第２ギヤ機構２２の動力を受けて高速且つ低トルクでＡ方向に回転し、シートベルト１を低い張力Ｔ２で巻き取る。
実際の運用では、図示しない監視センサ等によって衝突の可能性が検出されると、図示しないＥＣＵによって衝突前に、図４に示すように、モータ１５を逆回転（矢印Ｎ２）させ、第２ギヤ機構２２の第２ファイナルギヤ３２を介してスピンドル１２を巻き取り方向（Ａ方向）に低トルクで回転させて、シートベルト１を軽い張力Ｔ２で巻き取る。この機能がプリ−プリテンション（ＰＰ）である。また、衝突の可能性がなくなると、僅かにモータ１５を反対に正回転（第１クラッチ４１がＯＮする手前まで）させて、シートベルト１を引き出し可能な状態に戻す。
一方、衝突時には、図３に示すように、モータ１５を正回転（矢印Ｎ１）させ、第１ギヤ機構２１の第１ファイナルギヤ３１を介してスピンドル１２を巻き取り方向（Ａ方向）に高トルクで回転させて、シートベルト１を強い張力Ｔ１で巻き取る。これにより、乗員拘束力を確保することができる。この機能がプリテンション（ＰＴ）である。
このＰＴ（プリテンショナ）作動時、第１クラッチ４１がＯＮの状態でシートベルト１に設定値以上の引き出し方向への入力があると、クラッチハウジング４３に設けた図示しない破断部が破断して、モータ１５や動力伝達機構２０をスピンドル１２から切り離す。これにより、モータ１５や動力伝達機構２０が、ロードリミッター又はエネルギ吸収機構の特性に影響を与えないようにすることができる。
図９は、モータの回転に従って、２つのクラッチのＯＮ／ＯＦＦ状態が切り替わる様子を説明するための特性図である。
例えば、第１ギヤ機構２１のギヤレシオが第２ギヤ機構２２のギヤレシオの１０倍であるとし、第２クラッチ４２がＯＮ／ＯＦＦするためにモータが１回転する必要があるとした場合、第１クラッチ４１がＯＮ／ＯＦＦするためには、モータが１０回転する必要がある。
例えば、第１ギヤ機構２１のギヤレシオが第２ギヤ機構２２のギヤレシオの１０倍であるとし、第２クラッチ４２がＯＮ／ＯＦＦするためにモータが１回転する必要があるとした場合、第１クラッチ４１がＯＮ／ＯＦＦするためには、モータが１０回転する必要がある。
図９に示すように、衝突可能性を検出した場合、最初はモータを逆回転（Ｎ２）させてプリ−プリテンションを行う。その場合、モータを逆回転させると、モータが１回転する間に、第２クラッチ４２がＯＦＦからＯＮに切り替わる。そして、シートベルト１の軽い張力での巻き取りが行われる（プリ−プリテンションＰＰ）。
次に、引き続き衝突を検出した場合は、モータが逆回転（Ｎ２）から正回転（Ｎ１）に切り換わる。そうすると、モータが１回転する間に、第２クラッチ４２がＯＮからＯＦＦに切り替わり、同時に、第１クラッチ４１がＯＦＦからＯＮに切り替わり始める。このとき、第１クラッチ４１がＯＮになるまでには、モータが５回転程度する時間が必要になるので、両方のクラッチ４１、４２が共にＯＦＦになる区間が存在する。このように両クラッチが共にＯＦＦになる区間は、スピンドル１２が両方のギヤ機構２１、２２から自由になる区間を意味する。従って、その区間を利用することで、シートベルト１を乗員が簡単に引き出すことができると共に、巻き取りバネ装置１３によってシートベルト１を巻き取ることができる。
以上説明したように、本実施形態のシートベルト用リトラクタ１０によれば、モータ１５の回転方向を切り換えることにより、プリ−プリテンション機能とプリテンション機能の両方を実現することができる。そのため、従来の火薬式のプリテンショナを不要にすることができ、構成の簡略化を図ることができる。従って、部品点数の削減と、それによる小型・軽量化、並びに低コスト化の実現を図ることができる。
（第２実施形態）
図１０に示すように、第２実施形態のシートベルト用リトラクタ１１０は、第１ギヤ機構１２１及び第２ギヤ機構１２２の構成において第１実施形態のシートベルト用リトラクタ１０と異なる。
図１０に示すように、第２実施形態のシートベルト用リトラクタ１１０は、第１ギヤ機構１２１及び第２ギヤ機構１２２の構成において第１実施形態のシートベルト用リトラクタ１０と異なる。
第２実施形態のシートベルト用リトラクタ１１０の動力伝達機構１２０は、第１ギヤ機構１２１が、モータ１５の出力軸１５ａに取り付けられた入力ギヤ１３０と、入力ギヤ１３０に噛合する第１中間ギヤ１３３と、第１中間ギヤ１３３と同軸回転する第２中間ギヤ１３４と、第２中間ギヤ１３４に噛合する第３中間ギヤ１３５と、第３中間ギヤ１３５に噛合する第１ファイナルギヤ１３１と、で構成されている。また、第２ギヤ機構１２２が、モータ１５の出力軸１５ａに取り付けられた入力ギヤ１３０と、入力ギヤ１３０に噛合する第１中間ギヤ１３３と、第１中間ギヤ１３３に噛合する第２ファイナルギヤ１３２と、で構成されている。この場合も、モータ１５の回転時に第１ファイナルギヤ１３１と第２ファイナルギヤ１３２が逆方向に回転する条件１と、第１ギヤ機構１２１のギヤレシオが第２ギヤ機構１２２のギヤレシオより大きいという条件２を満たすように構成されている。
その他の構成は、第１実施形態のシートベルト用リトラクタ１０と同様であるので、詳細な説明を省略する。
その他の構成は、第１実施形態のシートベルト用リトラクタ１０と同様であるので、詳細な説明を省略する。
（第３実施形態）
図１１に示すように、第３実施形態のシートベルト用リトラクタ２１０は、第１ギヤ機構２２１による出力トルクＴ１をプリテンショナ（ＰＴ）として利用し、第２ギヤ機構２２による出力トルクＴ２を、プリ−プリテンショナ（ＰＰ）として利用する点は、第１実施形態のものと同じであるが、動力伝達機構の構成において第１実施形態のものと異なる。
即ち、シートベルト用リトラクタ２１０は、第１実施形態と同様に、第１ギヤ機構２２１のギヤレシオ（減速比）は、第２ギヤ機構２２２のギヤレシオよりも約１０倍大きく設定されている（条件２）。一方、シートベルト用リトラクタ２１０は、制御ギヤ２３１を備え、電動アクチュエータの回転方向に応じて、制御ギヤ２３１を介して第１クラッチ２４１と第２クラッチ２４２のいずれか一方を係合、いずれか他方を係合解除し、電動アクチュエータの動力を第１ギヤ機構２２１又は第２ギヤ機構２２２のいずれかを介して選択的にスピンドル１２に伝達している。
以下、第３実施形態のシートベルト用リトラクタ２１０について、動力伝達機構２２０の構成を中心に説明する。
なお、本実施形態では、スピンドル１２が、Ｂ方向（図１１において、リトラクタ１０を左方から見て時計方向）に回転することで、シートベルト１を巻き取り、Ａ方向（反時計方向）に回転することで、シートベルト１を引き出す。
図１１に示すように、第３実施形態のシートベルト用リトラクタ２１０は、第１ギヤ機構２２１による出力トルクＴ１をプリテンショナ（ＰＴ）として利用し、第２ギヤ機構２２による出力トルクＴ２を、プリ−プリテンショナ（ＰＰ）として利用する点は、第１実施形態のものと同じであるが、動力伝達機構の構成において第１実施形態のものと異なる。
即ち、シートベルト用リトラクタ２１０は、第１実施形態と同様に、第１ギヤ機構２２１のギヤレシオ（減速比）は、第２ギヤ機構２２２のギヤレシオよりも約１０倍大きく設定されている（条件２）。一方、シートベルト用リトラクタ２１０は、制御ギヤ２３１を備え、電動アクチュエータの回転方向に応じて、制御ギヤ２３１を介して第１クラッチ２４１と第２クラッチ２４２のいずれか一方を係合、いずれか他方を係合解除し、電動アクチュエータの動力を第１ギヤ機構２２１又は第２ギヤ機構２２２のいずれかを介して選択的にスピンドル１２に伝達している。
以下、第３実施形態のシートベルト用リトラクタ２１０について、動力伝達機構２２０の構成を中心に説明する。
なお、本実施形態では、スピンドル１２が、Ｂ方向（図１１において、リトラクタ１０を左方から見て時計方向）に回転することで、シートベルト１を巻き取り、Ａ方向（反時計方向）に回転することで、シートベルト１を引き出す。
シートベルト用リトラクタ２１０は、シートベルト１を巻き取るスピンドル１２と、スピンドル１２を回転させる動力を発生する電動アクチュエータとしてのモータ１５と、モータ１５とスピンドル１２との間で動力を伝達可能な動力伝達機構２２０と、を有する。
動力伝達機構２２０は、モータ１５の出力軸１５ａに取り付けられた入力ギヤ２３０と、該入力ギヤ２３０に噛合する制御ギヤ２３１と、モータ１５の動力をスピンドル１２へ伝達可能な第１ギヤ機構２２１及び第２ギヤ機構２２２と、第１ギヤ機構２２１及び第２ギヤ機構２２２の動力伝達を切り換える第１クラッチ２４１及び第２クラッチ２４２と、を有する。
第１ギヤ機構２２１は、第１初段ギヤ２３２と、第１初段ギヤ２３２に噛合し、スピンドル１２と一体回転可能な第１ファイナルギヤ２３４のギヤ列で構成される。また、第２ギヤ機構２２２は、第２初段ギヤ２３５と、第２初段ギヤ２３５に噛合する中間ギヤ２３３と、中間ギヤ２３３に噛合し、スピンドル１２と一体回転可能な第２ファイナルギヤ２３６のギヤ列で構成される。
制御ギヤ２３１は、モータ１５と第１ギヤ機構２２１及び第２ギヤ機構２２２との間に配置され、モータ１５の回転を第１ギヤ機構２２１と第２ギヤ機構２２２に伝達する。
また、制御ギヤ２３１の近傍には、制御ギヤ２３１の回転角度を検出可能な第１回転角センサ２５１が配設され、第１ギヤ機構２２１の第１初段ギヤ２３２の近傍には、第１初段ギヤ２３２の回転角度を検出可能な第２回転角センサ２５２が配設されている。
第１クラッチ２４１は、制御ギヤ２３１と第１ギヤ機構２２１の第１初段ギヤ２３２との間に配設され、第２クラッチ２４２は、制御ギヤ２３１と第２ギヤ機構２２２の第２初段ギヤ２３５との間に配設される。第１ギヤ機構２２１の第１初段ギヤ２３２、制御ギヤ２３１、及び第２ギヤ機構２２２の第２初段ギヤ２３５は、同一の支持軸２１１上に配設される。
図１２及び図１３に示すように、第１クラッチ２４１と第２クラッチ２４２とは、制御ギヤ２３１を挟んで両側に、制御ギヤ２３１と同軸に配置されている。第１クラッチ２４１は、第１ギヤ機構２２１と制御ギヤ２３１との間に介在され、外周に複数の外周歯２４３ａが形成された第１ラッチギヤ２４３と、該第１ラッチギヤ２４３の外周歯２４３ａと係合する係合爪２４４ａを有する第１結合部材２４４と、第１結合部材２４４を係合方向に付勢するフリクションバネ２４８と、を備える。第１クラッチ２４１は、モータ１５が正方向に回転するとき、第１ギヤ機構２２１と制御ギヤ２３１との接続をＯＮし、モータ１５が逆方向に回転するとき、第１ギヤ機構２２１と制御ギヤ２３１との接続をＯＦＦする。
また、第２クラッチ２４２は、第２ギヤ機構２２２と制御ギヤ２３１との間に介在され、外周に複数の外周歯２４５ａが形成された第２ラッチギヤ２４５と、該第２ラッチギヤ２４５の外周歯２４５ａと係合する係合爪２４６ａを有する第２結合部材２４６と、第１結合部材２４４を係合方向に付勢するフリクションバネ２４８と、を備える。第２クラッチ２４２は、モータ１５が逆方向に回転するとき、第２ギヤ機構２２２と制御ギヤ２３１との接続をＯＮし、モータ１５が正方向に回転するとき、第２ギヤ機構２２２と制御ギヤ２３１との接続をＯＦＦする。
第１クラッチ２４１の第１ラッチギヤ２４３と、第２クラッチ２４２の第２ラッチギヤ２４５は、その外周歯２４３ａ，２４５ａが互いに周方向で逆方向に向いて形成されている。また、第１ラッチギヤ２４３には、第１初段ギヤ２３２が一体回転するように形成され、第２ラッチギヤ２４５には、第２初段ギヤ２３５が一体回転するように形成される。
第１結合部材２４４と第２結合部材２４６は、それぞれの係合爪２４４ａ，２４６ａを周方向反対方向に向けて制御ギヤ２３１を挟むように配置され、その基端部２４４ｂ，２４６ｂ同士が、制御ギヤ２３１の側面を貫通する連結ピン２４７により一体に連結されている。従って、第１結合部材２４４と第２結合部材２４６は、連結ピン２４７を中心として互いに反対方向に揺動すると共に、制御ギヤ２３１の回転に伴って制御ギヤ２３１と共に同方向に回転する。
また、フリクションバネ２４８は、一端２４８ａが係合爪２４４ａ，２４６ａに当接し、他端２４８ｂが支持軸２１１に巻き掛けられている。フリクションバネ２４８は、支持軸２１１が回転したとき、支持軸２１１とフリクションバネ２４８の他端２４８ｂとの摩擦抵抗により、支持軸２１１の回転方向に従って、係合爪２４４ａを第１ラッチギヤ２４３の外周歯２４３ａと係合する方向に、または係合爪２４６ａを第２ラッチギヤ２４５の外周歯２４５ａと係合する方向に付勢する。
これにより、モータ１５の正回転（矢印Ｎ１）によって制御ギヤ２３１がＡ方向に回転するときには、第１結合部材２４４と第１ラッチギヤ２４３が係合し（第１クラッチ２４１がＯＮ）、第２結合部材２４６と第２ラッチギヤ２４５と係合が解除される（第２クラッチ２４２がＯＦＦ）。また、モータ１５の逆回転（矢印Ｎ２）によって制御ギヤ２３１がＢ方向に回転するときには、第１結合部材２４４と第１ラッチギヤ２４３との係合が解除され（第１クラッチ２４１がＯＦＦ）、第２結合部材２４６と第２ラッチギヤ２４５とが係合する（第２クラッチ２４２がＯＮ）。即ち、第１クラッチ２４１と第２クラッチ２４２とは、制御ギヤ２３１の回転によりＯＮ、ＯＦＦが切り換えられ、同時に接続がＯＮになることはない。
次に、動力伝達機構２２０の作用について図１４及び図１５を参照して説明する。
図１４（ａ）及び図１５（ａ）に示すように、モータ１５が停止しているとき、第１結合部材２４４及び第２結合部材２４６は、フリクションバネ２４８の作用により、第１結合部材２４４の係合爪２４４ａと第１ラッチギヤ２４３の外周歯２４３ａとの係合が解除（第１クラッチＯＦＦ）されると共に、第２結合部材２４６の係合爪２４６ａと第２ラッチギヤ２４５の外周歯２４５ａとの係合が解除（第２クラッチＯＦＦ）された位置にある。即ち、第１クラッチ２４１及び第２クラッチ２４２は共にＯＦＦ状態にある。従って、第１ギヤ機構２２１及び第２ギヤ機構２２２の各ギヤは自由に回転することができ、シートベルト１の引き出し、巻き取りによりスピンドル１２は自由に回転可能である。図１４（ａ）の矢印Ｌは、この時の動力の伝達経路を示している。
図１４（ａ）及び図１５（ａ）に示すように、モータ１５が停止しているとき、第１結合部材２４４及び第２結合部材２４６は、フリクションバネ２４８の作用により、第１結合部材２４４の係合爪２４４ａと第１ラッチギヤ２４３の外周歯２４３ａとの係合が解除（第１クラッチＯＦＦ）されると共に、第２結合部材２４６の係合爪２４６ａと第２ラッチギヤ２４５の外周歯２４５ａとの係合が解除（第２クラッチＯＦＦ）された位置にある。即ち、第１クラッチ２４１及び第２クラッチ２４２は共にＯＦＦ状態にある。従って、第１ギヤ機構２２１及び第２ギヤ機構２２２の各ギヤは自由に回転することができ、シートベルト１の引き出し、巻き取りによりスピンドル１２は自由に回転可能である。図１４（ａ）の矢印Ｌは、この時の動力の伝達経路を示している。
ここで、モータ１５が正回転（矢印Ｎ１）すると、図１４（ｂ）及び図１５（ａ）〜（ｃ）に示すように、制御ギヤ２３１が第１結合部材２４４及び第２結合部材２４６と共にＡ方向に回転して、第１結合部材２４４の係合爪２４４ａと第１ラッチギヤ２４３の外周歯２４３ａとが係合して第１クラッチ２４１がＯＮとなる。これにより、第１ラッチギヤ２４３と一体成型された第１初段ギヤ２３２がＡ方向に回転する。一方、第２クラッチ２４２は、第２結合部材２４６の係合爪２４６ａが第２ラッチギヤ２４５の外周歯２４５ａから離間して係合が完全に解除される（第２クラッチＯＦＦ）。
第１初段ギヤ２３２のＡ方向への回転は、第１ファイナルギヤ２３４に伝達されて第１ファイナルギヤ２３４がＢ方向に回転する。これにより、スピンドル１２が第１ギヤ機構２２１の動力を受けて低速且つ高トルクでＢ方向に回転し、シートベルト１を高い張力Ｔ１で巻き取る（プリテンションＰＴ）。その際、第２クラッチ２４２はＯＦＦ状態にあるので、第２ファイナルギヤ２３６、中間ギヤ２３３、及び第２初段ギヤ２３５は自由回転する。図１４（ｂ）の矢印Ｍは、この時の動力の伝達経路を示している。
また、モータ１５を逆回転（矢印Ｎ２）すると、先とは逆の順序(図１５（ｃ）〜（ａ）)で、第１クラッチ２４１及び第２クラッチ２４２が共にＯＦＦ状態（図１５（ａ））に戻る。
更に、モータ１５が逆回転（矢印Ｎ２）すると、図１４（ｂ）及び図１５（ｄ）〜（ｆ）に示すように、制御ギヤ２３１が第１結合部材２４４及び第２結合部材２４６と共にＢ方向に回転して、第２結合部材２４６の係合爪２４６ａが第２ラッチギヤ２４５の外周歯２４５ａに係合して第２クラッチ２４２がＯＮとなり、第２ラッチギヤ２４５と一体成型された第２初段ギヤ２３５がＢ方向に回転する（図１５（ｆ））。一方、第１クラッチ２４１は、第１結合部材２４４の係合爪２４４ａが第１ラッチギヤ２４３の外周歯２４３ａから離間して係合が完全に解除される（第１クラッチＯＦＦ）。
第２初段ギヤ２３５のＢ方向の回転は、中間ギヤ２３３を介して第２ファイナルギヤ２３６に伝達されて第２ファイナルギヤ２３６がＢ方向に回転する。これにより、スピンドル１２が第２ギヤ機構２２２の動力を受けて高速かつ低トルクでＢ方向に回転し、シートベルト１を軽い張力Ｔ２で巻き取る（プリ−プリテンションＰＰ）。その際、第１クラッチ２４１はＯＦＦ状態にあるので、第１ファイナルギヤ２３４、及び第１初段ギヤ２３２は自由に回転可能である。図１４（ｂ）の矢印Ｎは、この時の動力の伝達経路を示している。
続いて、モータ１５を正回転（矢印Ｎ１）すると、先とは逆の順序(図１５（ｆ）〜（ｄ）)で第１クラッチ２４１及び第２クラッチ２４２が共にＯＦＦ状態（図１５（ｄ））に戻る。
また、シートベルト１の自由な引き出し、巻き取りを可能とするため、モータ１５によるスピンドル１２の駆動時以外では、第１クラッチ２４１、及び第２クラッチ２４２を共に非係合（ＯＦＦ）の状態で保持する必要がある。第１クラッチ２４１、及び第２クラッチ２４２の係合解除は、係合状態にある第１クラッチ２４１又は第２クラッチ２４２の係合を解除する方向にモータ１５を回転させることで行われる。しかし、モータ１５が中立点（第１及び第２クラッチ２４１，２４２が共にＯＦＦ状態）を越えて回転し過ぎると、非係合状態にあった他方のクラッチがＯＮになってしまうため、適度な回転位置でモータ１５を停止する必要がある。
例えば、第１クラッチ２４１の係合を解除する場合、第１回転角センサ２５１で制御ギヤ２３１の回転角度を検出し、第２回転角センサ２５２で第１初段ギヤ２３２の回転角度を検出する。そして、図１６に示すように、第１回転角センサ２５１で検出した制御ギヤ２３１の回転角度と、第２回転角センサ２５２で検出した第１初段ギヤ２３２の回転角度との相対回転角度が、所定のクラッチ解除角度θｏｆｆに達したとき、モータ１５の回転を停止する。これにより、第１及び第２クラッチ２４１，２４２が共にＯＦＦ状態で保持される。
第２クラッチ２４２の係合を解除する場合も同様に、制御ギヤ２３１の回転角度と、第２初段ギヤ２３５の回転角度との相対回転角度が所定のクラッチ解除角度θｏｆｆに達したとき、モータ１５の回転を停止する。しかし、第２初段ギヤ２３５は回転角センサを備えないため、第１初段ギヤ２３２に設けられた第２回転角センサ２５２が検出した第１初段ギヤ２３２の回転角度から下式に従って第２初段ギヤ２３５の回転角度を演算により求めてモータ１５の回転を停止する。
第２初段ギヤ２３５の回転角度＝Ｇｂ／Ｇａ×第２回転角センサ２５２の検出値
ここで、Ｇｂは第２ギヤ機構２２２のギヤレシオ、Ｇａは第１ギヤ機構２２１のギヤレシオである。
このように、第２回転角センサ２５２をギヤレシオが高い第１ギヤ機構２２１側に設けることにより精度よく角度検出することが可能となる。
第２初段ギヤ２３５の回転角度＝Ｇｂ／Ｇａ×第２回転角センサ２５２の検出値
ここで、Ｇｂは第２ギヤ機構２２２のギヤレシオ、Ｇａは第１ギヤ機構２２１のギヤレシオである。
このように、第２回転角センサ２５２をギヤレシオが高い第１ギヤ機構２２１側に設けることにより精度よく角度検出することが可能となる。
したがって、本実施形態のシートベルト用リトラクタ２１０においても、モータ１５の回転方向を切り換えることにより、プリ−プリテンション機能とプリテンション機能の両方を実現することができる。そのため、従来の火薬式のプリテンショナを不要にすることができ、構成の簡略化を図ることができる。従って、部品点数の削減と、それによる小型・軽量化、並びに低コスト化の実現を図ることができる。
（第４実施形態）
図１７に示すように、第４実施形態のシートベルト用リトラクタ３１０では、動力伝達機構３２０は、制御ギヤ３３１を備え、電動アクチュエータの回転方向に応じて、制御ギヤ３３１を介して第１クラッチ３４１と第２クラッチ３４２のいずれか一方を係合、いずれか他方を係合解除し、電動アクチュエータの動力を第１ギヤ機構３２１又は第２ギヤ機構３２２のいずれかを介して選択的にスピンドル１２に伝達している点において、第３実施形態と同様であるが、具体的な構成において第３実施形態と異なっている。
図１７に示すように、第４実施形態のシートベルト用リトラクタ３１０では、動力伝達機構３２０は、制御ギヤ３３１を備え、電動アクチュエータの回転方向に応じて、制御ギヤ３３１を介して第１クラッチ３４１と第２クラッチ３４２のいずれか一方を係合、いずれか他方を係合解除し、電動アクチュエータの動力を第１ギヤ機構３２１又は第２ギヤ機構３２２のいずれかを介して選択的にスピンドル１２に伝達している点において、第３実施形態と同様であるが、具体的な構成において第３実施形態と異なっている。
シートベルト用リトラクタ３１０は、シートベルト１を巻き取るスピンドル１２と、スピンドル１２を回転させる動力を発生する電動アクチュエータとしてのモータ１５と、モータ１５とスピンドル１２との間で動力を伝達可能な動力伝達機構３２０と、を有する。
動力伝達機構３２０は、モータ１５の出力軸１５ａに取り付けられた入力ギヤ３３０と、該入力ギヤ３３０に噛合する制御ギヤ３３１と、第１ギヤ機構３２１と、第２ギヤ機構３２２と、第１クラッチ３４１と、第２クラッチ３４２と、を有する。
第１ギヤ機構３２１は、第１初段ギヤ３３３と、第１初段ギヤ３３３に噛合する第１ファイナルギヤ３３５のギヤ列で構成される。また、第２ギヤ機構３２２は、第２初段ギヤ３３６と、第２初段ギヤ３３６に噛合する中間ギヤ３３４と、中間ギヤ３３４に噛合する第２ファイナルギヤ３３７のギヤ列で構成される。
図１９（ａ）、（ｃ）、（ｅ）に示すように、第１クラッチ３４１は、第１ギヤ機構３２１の第１初段ギヤ３３３と一体的に回転する第１クラッチハウジング３４３と、第１クラッチハウジング３４３の内周歯３４３ａと結合可能な第１パウル３４６を備える。第１パウル３４６は、制御ギヤ３３１に形成されたパウル摺動溝３３１ａに摺動自在に挿入されて、制御ギヤ３３１と一体的に回転する。
また、図１９（ｂ）、（ｄ）、（ｆ）に示すように、第２クラッチ３４２は、第２ギヤ機構３２２の第２初段ギヤ３３６と一体的に回転する第２クラッチハウジング３４７と、第２クラッチハウジング３４７の内周歯３４７ａと結合可能な第２パウル３４８を備える。第２パウル３４８は、制御ギヤ３３１に形成されたパウル摺動溝３３１ａに摺動自在に挿入されて、制御ギヤ３３１と一体的に回転する。
なお、図１９（ｂ）、（ｄ）、（ｆ）は、制御ギヤ３３１の軸方向中間位置で第２クラッチ３４２を左方向から見た模式的な正面図である。
なお、図１９（ｂ）、（ｄ）、（ｆ）は、制御ギヤ３３１の軸方向中間位置で第２クラッチ３４２を左方向から見た模式的な正面図である。
図１８（ｂ）に示すように、第１パウル３４６及び第２パウル３４８は、第１クラッチハウジング３４３の内周歯３４３ａに結合可能な係合爪３４６ａと、第２クラッチハウジング３４７の内周歯３４７ａに結合可能な係合爪３４８ａとが、互いに反対方向に向けられ、それぞれの基端部同士が連結部３５０により一体に連結されている。
制御ギヤ３３１、第１初段ギヤ３３３、および第２初段ギヤ３３６は、同一軸３１１上に設けられている。この軸３１１には、該軸３１１と摩擦接触するフリクションリング３４９が嵌合している。図１９（ａ）も参照して、フリクションリング３４９の突起部３４９ａは第１パウル３４６の係合溝３４６ｂに係合している。なお、本実施形態の第１パウル３４６及び第２パウル３４８とフリクションリング３４９の構成及び作用は、第１パウル３４６及び第２パウル３４８が一体で作動する点以外は、図５に示す第１実施形態の構成と同様であるので詳細な説明を省略する。
次に、動力伝達機構３２０の作用について図１７及び図１９を参照して説明する。
図１９（ａ），（ｂ）に示すように、モータ１５が停止して、第１クラッチ３４１及び第２クラッチ３４２が共にＯＦＦ状態にあるとき、第１ギヤ機構３２１及び第２ギヤ機構３２２の各ギヤは自由に回転することができ、スピンドル１２の回転によりシートベルト１の引き出し、巻き取りが可能である。
図１９（ａ），（ｂ）に示すように、モータ１５が停止して、第１クラッチ３４１及び第２クラッチ３４２が共にＯＦＦ状態にあるとき、第１ギヤ機構３２１及び第２ギヤ機構３２２の各ギヤは自由に回転することができ、スピンドル１２の回転によりシートベルト１の引き出し、巻き取りが可能である。
ここでモータ１５が正回転（矢印Ｎ１）すると、図１９（ｃ），（ｄ）に示すように、制御ギヤ３３１が第１パウル３４６及び第２パウル３４８と共にＡ方向に回転する。このとき、フリクションリング３４９の作用により第１パウル３４６がパウル摺動溝３３１ａ内で移動して係合爪３４６ａが第１クラッチハウジング３４３の内周歯３４３ａに結合して（第１クラッチ３４１がＯＮ）、第１クラッチハウジング３４３が第１初段ギヤ３３３と共にＡ方向に回転する。同時に、第２パウル３４８の係合爪３４８ａが第２クラッチハウジング３４７の内周歯３４７ａから完全に離間する（第２クラッチ３４２がＯＦＦ）。第１初段ギヤ３３３のＡ方向への回転は、第１ファイナルギヤ３３５に伝達されて第１ファイナルギヤ３３５がＢ方向に回転する。これにより、スピンドル１２が第１ギヤ機構３２１の動力を受けて低速且つ高トルクでＢ方向に回転し、シートベルト１を高い張力Ｔ１で巻き取る（プリテンションＰＴ）。
また、第１クラッチ３４１及び第２クラッチ３４２が共にＯＦＦ状態にあるとき（図１９（ａ），（ｂ）参照）、モータ１５が逆回転（矢印Ｎ２）すると、図１９（ｅ），（ｆ）に示すように、制御ギヤ３３１が第１パウル３４６及び第２パウル３４８と共にＢ方向に回転して、フリクションリング３４９の作用により第１及び第２パウル３４６，３４８がパウル摺動溝３３１ａ内で、上記と逆方向に移動して第１パウル３４６の係合爪３４６ａが第１クラッチハウジング３４３の内周歯３４３ａから完全に離間すると共に（図１９（ｅ））、第２パウル３４８の係合爪３４８ａが第２クラッチハウジング３４７の内周歯３４７ａに結合して、第２クラッチハウジング３４７が第２初段ギヤ３３６と共にＢ方向に回転する（図１９（ｆ））。
第２初段ギヤ３３６のＢ方向回転は、中間ギヤ３３４を介して第２ファイナルギヤ３３７に伝達されて第２ファイナルギヤ３３７がＢ方向に回転する。これにより、スピンドル１２が第２ギヤ機構３２２の動力を受けて高速且つ低トルクでＢ方向に回転し、シートベルト１を軽い張力Ｔ２で巻き取る（プリ−プリテンションＰＰ）。
したがって、本実施形態のシートベルト用リトラクタ３１０においても、モータ１５の回転方向を切り換えることにより、プリ−プリテンション機能とプリテンション機能の両方を実現することができる。そのため、従来の火薬式のプリテンショナを不要にすることができ、構成の簡略化を図ることができる。従って、部品点数の削減と、それによる小型・軽量化、並びに低コスト化の実現を図ることができる。
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものでなく、適宜、変形、改良等が可能である。
例えば、上記実施形態では、シートベルト用リトラクタに駆動機構を適用した場合を説明したが、本発明の駆動機構は、それ以外の、２つの可変出力トルクを必要とする駆動系に広く利用可能である。
例えば、上記実施形態では、シートベルト用リトラクタに駆動機構を適用した場合を説明したが、本発明の駆動機構は、それ以外の、２つの可変出力トルクを必要とする駆動系に広く利用可能である。
さらに、第１実施形態では、アイドルギヤ３３は、第２ギヤ機構２２において、モータ１５の出力軸１５ａと第２ファイナルギヤ３２との間に設けられているが、これに限定されない。即ち、本発明は、第１ギヤ機構または第２ギヤ機構のいずれか一方が、電動アクチュエータと第１ファイナルギヤまたは第２ファイナルギヤとの間に、電動アクチュエータの出力軸の回転方向を逆向きにするアイドルギヤを備える構成であればよい。
また、第３実施形態では、第１回転角センサ２５１は制御ギヤ２３１の近傍に、第２回転角センサ２５２は、第１初段ギヤ２３２の近傍に配置したが、これに限定されず、第１回転角センサ２５１はモータ１５の出力軸１５ａや入力ギヤ２３０の近傍であってもよく、第２回転角センサ２５２はギヤレシオが高い第１ギヤ機構２２１の第１ファイナルギヤ２３４の近傍に配置してもよい。第１及び第２回転角センサ２５１，２５２としては、磁気式角度センサや光学式角度センサが使用可能である。
なお、本発明の前記動力伝達機構は、『前記電動アクチュエータからの動力を前記作動軸（前記スピンドル）へ伝達可能な第１ギヤ機構と、前記電動アクチュエータからの動力を前記作動軸（前記スピンドル）へ伝達可能な第２ギヤ機構と、前記電動アクチュエータが正方向に回転するとき、前記第１ギヤ機構が前記アクチュエータから前記作動軸（前記スピンドル）への動力伝達を行うように結合し、前記電動アクチュエータが逆方向に回転するとき、前記第１ギヤ機構の動力伝達を解除する第１クラッチと、前記電動アクチュエータが逆方向に回転するとき、前記第２ギヤ機構が前記アクチュエータから前記作動軸（前記スピンドル）への動力伝達を行うように結合し、前記電動アクチュエータが正方向に回転するとき、前記第２ギヤ機構の動力伝達を解除する第２クラッチと、』を有する構成であればよい。
即ち、第１実施形態は、条件１『第１ギヤ機構２１の第１ファイナルギヤ３１と第２ギヤ機構２２の第２ファイナルギヤ３２は、モータ１５が回転した際に互いに逆回転するように、第１ギヤ機構２１のギヤ列と第２ギヤ機構２２のギヤ列とが構成されている』を満たす構成としているが、第３及び第４実施形態から明らかなように、本発明はこれに限定されるものではない。
即ち、第１実施形態は、条件１『第１ギヤ機構２１の第１ファイナルギヤ３１と第２ギヤ機構２２の第２ファイナルギヤ３２は、モータ１５が回転した際に互いに逆回転するように、第１ギヤ機構２１のギヤ列と第２ギヤ機構２２のギヤ列とが構成されている』を満たす構成としているが、第３及び第４実施形態から明らかなように、本発明はこれに限定されるものではない。
１ シートベルト
１０，１１０，２１０，３１０ シートベルト用リトラクタ
１２ スピンドル
１５ モータ（電動アクチュエータ）
２０,１２０，２２０，３２０ 動力伝達機構
２１，１２１，２２１，３２１ 第１ギヤ機構
２２，１２２，２２２，３２２ 第２ギヤ機構
３０，１３０，２３０，３３０ 入力ギヤ
３１，１３１，２３４，３３５ 第１ファイナルギヤ
３２，１３２，２３６，３３７ 第２ファイナルギヤ
３３ アイドルギヤ
４１，２４１，３４１ 第１クラッチ
４２，２４２，３４２ 第２クラッチ
４３ クラッチハウジング
４３ａ 内歯
５０ パウル
１３３，２３３，３３４ 中間ギヤ（アイドルギヤ）
２１１ 支持軸
２３１，３３１ 制御ギヤ
２３２，３３３ 第１初段ギヤ
２３５，３３６ 第２初段ギヤ
２４３ 第１ラッチギヤ
２４３ａ，２４５ａ 外周歯
２４４ 第１結合部材
２４５ 第２ラッチギヤ
２４６ 第２結合部材
２５１ 第１回転角センサ
２５２ 第２回転角センサ
３４３ 第１クラッチハウジング
３４３ａ，３４７ａ 内周歯
３４６ 第１パウル（第１結合部材）
３４７ 第２クラッチハウジング
３４８ 第２パウル（第２結合部材）
Ｎ１ 正回転
Ｎ２ 逆回転
θｏｆｆ クラッチ解除角度
Ｇａ 第１ギヤ機構のギヤレシオ
Ｇｂ 第２ギヤ機構のギヤレシオ
１０，１１０，２１０，３１０ シートベルト用リトラクタ
１２ スピンドル
１５ モータ（電動アクチュエータ）
２０,１２０，２２０，３２０ 動力伝達機構
２１，１２１，２２１，３２１ 第１ギヤ機構
２２，１２２，２２２，３２２ 第２ギヤ機構
３０，１３０，２３０，３３０ 入力ギヤ
３１，１３１，２３４，３３５ 第１ファイナルギヤ
３２，１３２，２３６，３３７ 第２ファイナルギヤ
３３ アイドルギヤ
４１，２４１，３４１ 第１クラッチ
４２，２４２，３４２ 第２クラッチ
４３ クラッチハウジング
４３ａ 内歯
５０ パウル
１３３，２３３，３３４ 中間ギヤ（アイドルギヤ）
２１１ 支持軸
２３１，３３１ 制御ギヤ
２３２，３３３ 第１初段ギヤ
２３５，３３６ 第２初段ギヤ
２４３ 第１ラッチギヤ
２４３ａ，２４５ａ 外周歯
２４４ 第１結合部材
２４５ 第２ラッチギヤ
２４６ 第２結合部材
２５１ 第１回転角センサ
２５２ 第２回転角センサ
３４３ 第１クラッチハウジング
３４３ａ，３４７ａ 内周歯
３４６ 第１パウル（第１結合部材）
３４７ 第２クラッチハウジング
３４８ 第２パウル（第２結合部材）
Ｎ１ 正回転
Ｎ２ 逆回転
θｏｆｆ クラッチ解除角度
Ｇａ 第１ギヤ機構のギヤレシオ
Ｇｂ 第２ギヤ機構のギヤレシオ
Claims (24)
- 回転方向の一方向をＡ方向とし他方向をＢ方向とするときＡ方向及びＢ方向に回転可能とされた作動軸と、
前記作動軸を回転させるために正方向及び逆方向に回転出力を発生する電動アクチュエータと、
前記電動アクチュエータと前記作動軸との間で動力を伝達する動力伝達機構と、
を備え、
前記動力伝達機構は、
前記電動アクチュエータが正方向に回転するとき、前記電動アクチュエータからの動力の伝達により第１ファイナルギヤがＡ方向に回転し、前記電動アクチュエータが逆方向に回転するとき、前記電動アクチュエータからの動力の伝達により第１ファイナルギヤがＢ方向に回転する第１ギヤ機構と、
前記電動アクチュエータが正方向に回転するとき、前記電動アクチュエータからの動力の伝達により第２ファイナルギヤがＢ方向に回転し、前記電動アクチュエータが逆方向に回転するとき、前記電動アクチュエータからの動力の伝達により第２ファイナルギヤがＡ方向に回転する第２ギヤ機構と、
前記第１ギヤ機構の第１ファイナルギヤと前記作動軸との間に介在され、前記第１ファイナルギヤが前記作動軸に対してＡ方向に相対回転するとき、前記第１ファイナルギヤと前記作動軸との接続をＯＮし、前記第１ファイナルギヤが前記作動軸に対してＢ方向に相対回転するとき、前記第１ファイナルギヤと前記作動軸との接続をＯＦＦする第１クラッチと、
前記第２ギヤ機構の第２ファイナルギヤと前記作動軸との間に介在され、前記第２ファイナルギヤが前記作動軸に対してＡ方向に相対回転するとき、前記第２ファイナルギヤと前記作動軸との接続をＯＮし、前記第２ファイナルギヤが前記作動軸に対してＢ方向に相対回転するとき、前記第２ファイナルギヤと前記作動軸との接続をＯＦＦする第２クラッチと、
を有し、
前記第１ギヤ機構のギヤレシオと前記第２ギヤ機構のギヤレシオとが互いに異なる値に設定されていることを特徴とする駆動機構。 - 前記第１ギヤ機構または前記第２ギヤ機構のいずれか一方は、前記電動アクチュエータと前記第１ファイナルギヤまたは前記第２ファイナルギヤとの間に、前記電動アクチュエータの出力軸の回転方向を逆向きにするアイドルギヤを備える請求項１に記載の駆動機構。
- 前記第１クラッチと第２クラッチは、同特性を有するクラッチであり、前記電動アクチュエータがＯＦＦのとき、前記第１クラッチ及び第２クラッチは共に、前記各ファイナルギヤと前記作動軸との接続をＯＦＦにした状態に保持可能であることを特徴とする請求項１または２に記載の駆動機構。
- シートベルトの巻き取り方向をＡ方向としシートベルトの引き出し方向をＢ方向とするときＡ方向及びＢ方向に回転可能とされたスピンドルと、
前記スピンドルを回転させるために正方向及び逆方向に回転出力を発生する電動アクチュエータと、
前記電動アクチュエータと前記スピンドルとの間で動力を伝達する動力伝達機構と、
を備え、
前記動力伝達機構は、
前記電動アクチュエータが正方向に回転するとき、前記電動アクチュエータからの動力の伝達により第１ファイナルギヤがＡ方向に回転し、前記電動アクチュエータが逆方向に回転するとき、前記電動アクチュエータからの動力の伝達により第１ファイナルギヤがＢ方向に回転する第１ギヤ機構と、
前記電動アクチュエータが正方向に回転するとき、前記電動アクチュエータからの動力の伝達により第２ファイナルギヤがＢ方向に回転し、前記電動アクチュエータが逆方向に回転するとき、前記電動アクチュエータからの動力の伝達により第２ファイナルギヤがＡ方向に回転する第２ギヤ機構と、
前記第１ギヤ機構の第１ファイナルギヤと前記スピンドルとの間に介在され、前記第１ファイナルギヤが前記スピンドルに対してＡ方向に相対回転するとき、前記第１ファイナルギヤと前記スピンドルとの接続をＯＮし、前記第１ファイナルギヤが前記スピンドルに対してＢ方向に相対回転するとき、前記第１ファイナルギヤと前記スピンドルとの接続をＯＦＦする第１クラッチと、
前記第２ギヤ機構の第２ファイナルギヤと前記スピンドルとの間に介在され、前記第２ファイナルギヤが前記スピンドルに対してＡ方向に相対回転するとき、前記第２ファイナルギヤと前記スピンドルとの接続をＯＮし、前記第２ファイナルギヤが前記スピンドルに対してＢ方向に相対回転するとき、前記第２ファイナルギヤと前記スピンドルとの接続をＯＦＦする第２クラッチと、
を有し、
前記第１ギヤ機構のギヤレシオと前記第２ギヤ機構のギヤレシオとが互いに異なる値に設定されていることを特徴とするシートベルト用リトラクタ。 - 前記第１ギヤ機構または前記第２ギヤ機構のいずれか一方は、前記電動アクチュエータと前記第１ファイナルギヤまたは前記第２ファイナルギヤとの間に、前記電動アクチュエータの出力軸の回転方向を逆向きにするアイドルギヤを備える請求項４に記載のシートベルト用リトラクタ。
- 前記第１クラッチと第２クラッチは、同特性を有するクラッチであり、前記電動アクチュエータがＯＦＦのとき、前記第１クラッチ及び第２クラッチは共に、前記各ファイナルギヤと前記スピンドルとの接続をＯＦＦにした状態に保持可能であることを特徴とする請求項４または５に記載のシートベルト用リトラクタ。
- 回転方向の一方向をＡ方向とし他方向をＢ方向とするときＡ方向及びＢ方向に回転可能とされた作動軸と、
前記作動軸を回転させるために正方向及び逆方向に回転出力を発生する電動アクチュエータと、
前記電動アクチュエータと前記作動軸との間で動力を伝達する動力伝達機構と、
を備え、
前記動力伝達機構は、
前記作動軸と一体回転可能な第１ファイナルギヤを有し、前記電動アクチュエータからの動力を伝達可能な第１ギヤ機構と、
前記作動軸と一体回転可能な第２ファイナルギヤを有し、前記電動アクチュエータからの動力を伝達可能な第２ギヤ機構と、
前記電動アクチュエータと前記第１ギヤ機構及び前記第２ギヤ機構との間に配置され、前記電動アクチュエータの回転を前記第１ギヤ機構と前記第２ギヤ機構に伝えるための制御ギヤと、
前記第１ギヤ機構と前記制御ギヤとの間に介在され、前記電動アクチュエータが正方向に回転するとき、前記第１ギヤ機構と前記制御ギヤとの接続をＯＮし、前記電動アクチュエータが逆方向に回転するとき、前記第１ギヤ機構と前記制御ギヤとの接続をＯＦＦする第１クラッチと、
前記第２ギヤ機構と前記制御ギヤとの間に介在され、前記電動アクチュエータが逆方向に回転するとき、前記第２ギヤ機構と前記制御ギヤとの接続をＯＮし、前記電動アクチュエータが正方向に回転するとき、前記第２ギヤ機構と前記制御ギヤとの接続をＯＦＦする第２クラッチと、
を有し、
前記第１ギヤ機構のギヤレシオと前記第２ギヤ機構のギヤレシオとが互いに異なる値に設定されていることを特徴とする駆動機構。 - 前記第１クラッチは、前記第１ギヤ機構の第１初段ギヤと一体的に回転する第１ラッチギヤと、前記第１ラッチギヤの外周歯と結合可能で、前記制御ギヤと一体的に回転可能な第１結合部材と、を備え、
前記第２クラッチは、前記第２ギヤ機構の第２初段ギヤと一体的に回転する第２ラッチギヤと、前記第２ラッチギヤの外周歯と結合可能で、前記制御ギヤと一体的に回転可能な第２結合部材と、を備え、
前記第１初段ギヤおよび第２初段ギヤは、前記制御ギヤと同軸に設けられており、
前記第１結合部材と前記第２結合部材とは互いに連結されていることを特徴とする請求項７に記載の駆動機構。 - 前記第１クラッチは、前記第１ギヤ機構の第１初段ギヤと一体的に回転する第１クラッチハウジングと、前記第１クラッチハウジングの内周歯と結合可能で、前記制御ギヤと一体的に回転可能な第１結合部材と、を備え、
前記第２クラッチは、前記第２ギヤ機構の第２初段ギヤと一体的に回転する第２クラッチハウジングと、前記第２クラッチハウジングの内周歯と結合可能で、前記制御ギヤと一体的に回転可能な第２結合部材と、を備え、
前記第１初段ギヤおよび第２初段ギヤは、前記制御ギヤと同軸に設けられており、
前記第１結合部材と前記第２結合部材とは互いに連結されていることを特徴とする請求項７に記載の駆動機構。 - 前記第１ギヤ機構または前記第２ギヤ機構のいずれか一方は、前記電動アクチュエータと前記第１ファイナルギヤまたは前記第２ファイナルギヤとの間に、前記電動アクチュエータの出力軸の回転方向を逆向きにするアイドルギヤを備える請求項７乃至９のいずれか１項に記載の駆動機構。
- 前記第１クラッチと第２クラッチは、同特性を有するクラッチであり、前記電動アクチュエータがＯＦＦのとき、前記第１クラッチ及び第２クラッチは共に、前記各ギヤ機構と前記制御ギヤとの接続をＯＦＦにした状態に保持可能であることを特徴とする請求項７乃至１０のいずれか１項に記載の駆動機構。
- 前記第１及び第２クラッチと前記電動アクチュエータとの間に配設されて回転角度を検出する第１回転角センサと、
前記第１クラッチと前記作動軸との間、又は前記第２クラッチと前記作動軸との間のいずれか一方に配設されて回転角度を検出する第２回転角センサと、
を備え、
前記第１回転角センサと前記第２回転角センサとの相対角度差が所定値に達したとき、前記電動アクチュエータによる前記第１クラッチ及び前記第２クラッチの係合解除回転を停止することを特徴とする請求項７乃至１１のいずれか１項に記載の駆動機構。 - 前記第２回転角センサは、前記第１ギヤ機構及び前記第２ギヤ機構の内、前記ギヤレシオが大きな側の前記ギヤ機構に配置されることを特徴とする請求項１２に記載の駆動機構。
- 前記第２回転角センサを備えない前記第１ギヤ機構または前記第２ギヤ機構の回転角は、前記第２回転角センサの検出角度と、前記第１ギヤ機構の前記ギヤレシオと前記第２ギヤ機構の前記ギヤレシオとの比と、から演算により求められることを特徴とする請求項１３に記載の駆動機構。
- シートベルトの巻き取り方向をＡ方向としシートベルトの引き出し方向をＢ方向とするときＡ方向及びＢ方向に回転可能とされたスピンドルと、
前記スピンドルを回転させるために正方向及び逆方向に回転出力を発生する電動アクチュエータと、
前記電動アクチュエータと前記スピンドルとの間で動力を伝達する動力伝達機構と、
を備え、
前記動力伝達機構は、
前記スピンドルと一体回転可能な第１ファイナルギヤを有し、前記電動アクチュエータからの動力を伝達可能な第１ギヤ機構と、
前記スピンドルと一体回転可能な第２ファイナルギヤを有し、前記電動アクチュエータからの動力を伝達可能な第２ギヤ機構と、
前記電動アクチュエータと前記第１ギヤ機構及び前記第２ギヤ機構との間に配置され、前記電動アクチュエータの回転を前記第１ギヤ機構と前記第２ギヤ機構に伝えるための制御ギヤと、
前記第１ギヤ機構と前記制御ギヤとの間に介在され、前記電動アクチュエータが正方向に回転するとき、前記第１ギヤ機構と前記制御ギヤとの接続をＯＮし、前記電動アクチュエータが逆方向に回転するとき、前記第１ギヤ機構と前記制御ギヤとの接続をＯＦＦする第１クラッチと、
前記第２ギヤ機構と前記制御ギヤとの間に介在され、前記電動アクチュエータが逆方向に回転するとき、前記第２ギヤ機構と前記制御ギヤとの接続をＯＮし、前記電動アクチュエータが正方向に回転するとき、前記第２ギヤ機構と前記制御ギヤとの接続をＯＦＦする第２クラッチと、
を有し、
前記第１ギヤ機構のギヤレシオと前記第２ギヤ機構のギヤレシオとが互いに異なる値に設定されていることを特徴とするシートベルト用リトラクタ。 - 前記第１クラッチは、前記第１ギヤ機構の第１初段ギヤと一体的に回転する第１ラッチギヤと、前記第１ラッチギヤの外周歯と結合可能で、前記制御ギヤと一体的に回転可能な第１結合部材と、を備え、
前記第２クラッチは、前記第２ギヤ機構の第２初段ギヤと一体的に回転する第２ラッチギヤと、前記第２ラッチギヤの外周歯と結合可能で、前記制御ギヤと一体的に回転可能な第２結合部材と、を備え、
前記第１初段ギヤおよび第２初段ギヤは、前記制御ギヤに同軸に設けられており、
前記第１結合部材と前記第２結合部材とは互いに連結されていることを特徴とする請求項１５に記載のシートベルト用リトラクタ。 - 前記第１クラッチは、前記第１ギヤ機構の第１初段ギヤと一体的に回転する第１クラッチハウジングと、前記第１クラッチハウジングの内周歯と結合可能で、前記制御ギヤと一体的に回転可能な第１結合部材と、を備え、
前記第２クラッチは、前記第２ギヤ機構の第２初段ギヤと一体的に回転する第２クラッチハウジングと、前記第２クラッチハウジングの内周歯と結合可能で、前記制御ギヤと一体的に回転可能な第２結合部材と、を備え、
前記第１初段ギヤおよび第２初段ギヤは、前記制御ギヤに同軸に設けられており、
前記第１結合部材と前記第２結合部材とは互いに連結されていることを特徴とする請求項１５に記載のシートベルト用リトラクタ。 - 前記第１ギヤ機構または前記第２ギヤ機構のいずれか一方は、前記電動アクチュエータと前記第１ファイナルギヤまたは前記第２ファイナルギヤとの間に、前記電動アクチュエータの出力軸の回転方向を逆向きにするアイドルギヤを備える請求項１５乃至１７のいずれか１項に記載のシートベルト用リトラクタ。
- 前記第１クラッチと第２クラッチは、同特性を有するクラッチであり、前記電動アクチュエータがＯＦＦのとき、前記第１クラッチ及び第２クラッチは共に、前記各ファイナルギヤと前記スピンドルとの接続をＯＦＦにした状態に保持可能であることを特徴とする請求項１５乃至１８のいずれか１項に記載のシートベルト用リトラクタ。
- 前記第１及び第２クラッチと前記電動アクチュエータとの間に配設されて回転角度を検出する第１回転角センサと、
前記第１クラッチと前記スピンドルとの間、又は前記第２クラッチと前記スピンドルとの間のいずれか一方に配設されて回転角度を検出する第２回転角センサと、
を備え、
前記第１回転角センサと前記第２回転角センサとの相対角度差が所定値に達したとき、前記電動アクチュエータによる前記第１クラッチ及び前記第２クラッチの係合解除回転を停止することを特徴とする請求項１５乃至１９のいずれか１項に記載のシートベルト用リトラクタ。 - 前記第２回転角センサは、前記第１ギヤ機構及び前記第２ギヤ機構の内、前記ギヤレシオが大きな側の前記ギヤ機構に配置されることを特徴とする請求項２０に記載のシートベルト用リトラクタ。
- 前記第２回転角センサを備えない前記第１ギヤ機構または前記第２ギヤ機構の回転角は、前記第２回転角センサの検出角度と、前記第１ギヤ機構の前記ギヤレシオと前記第２ギヤ機構の前記ギヤレシオとの比と、から演算による求められることを特徴とする請求項２１に記載のシートベルト用リトラクタ。
- 回転方向の一方向をＡ方向とし他方向をＢ方向とするときＡ方向及びＢ方向に回転可能とされた作動軸と、
前記作動軸を回転させるために正方向及び逆方向に回転出力を発生する電動アクチュエータと、
前記電動アクチュエータと前記作動軸との間で動力を伝達する動力伝達機構と、
を備え、
前記動力伝達機構は、
前記電動アクチュエータからの動力を前記作動軸へ伝達可能な第１ギヤ機構と、
前記電動アクチュエータからの動力を前記作動軸へ伝達可能な第２ギヤ機構と、
前記電動アクチュエータが正方向に回転するとき、前記第１ギヤ機構が前記アクチュエータから前記作動軸への動力伝達を行うように結合し、前記電動アクチュエータが逆方向に回転するとき、前記第１ギヤ機構の動力伝達を解除する第１クラッチと、
前記電動アクチュエータが逆方向に回転するとき、前記第２ギヤ機構が前記アクチュエータから前記作動軸への動力伝達を行うように結合し、前記電動アクチュエータが正方向に回転するとき、前記第２ギヤ機構の動力伝達を解除する第２クラッチと、
を有し、
前記第１ギヤ機構のギヤレシオと前記第２ギヤ機構のギヤレシオとが互いに異なる値に設定されていることを特徴とする駆動機構。 - シートベルトの巻き取り方向をＡ方向としシートベルトの引き出し方向をＢ方向とするときＡ方向及びＢ方向に回転可能とされたスピンドルと、
前記スピンドルを回転させるために正方向及び逆方向に回転出力を発生する電動アクチュエータと、
前記電動アクチュエータと前記スピンドルとの間で動力を伝達する動力伝達機構と、
を備え、
前記動力伝達機構は、
前記電動アクチュエータからの動力を前記スピンドルへ伝達可能な第１ギヤ機構と、
前記電動アクチュエータからの動力を前記スピンドルへ伝達可能な第２ギヤ機構と、
前記電動アクチュエータが正方向に回転するとき、前記第１ギヤ機構が前記アクチュエータから前記スピンドルへの動力伝達を行うように結合し、前記電動アクチュエータが逆方向に回転するとき、前記第１ギヤ機構の動力伝達を解除する第１クラッチと、
前記電動アクチュエータが逆方向に回転するとき、前記第２ギヤ機構が前記アクチュエータから前記スピンドルへの動力伝達を行うように結合し、前記電動アクチュエータが正方向に回転するとき、前記第２ギヤ機構の動力伝達を解除する第２クラッチと、
を有し、
前記第１ギヤ機構のギヤレシオと前記第２ギヤ機構のギヤレシオとが互いに異なる値に設定されていることを特徴とするシートベルト用リトラクタ。
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