JP2020011647A - シートベルトリトラクタ - Google Patents

Abstract

【課題】乗員がスムーズにシートベルトを引き出す又は巻き取らせることを可能にするシートベルトリトラクタの提供。【解決手段】シートベルトを巻き取るスプールと、通常時に前記スプールと共に回転し且つ作動時に前記スプールの前記シートベルトの引き出し方向への回転を阻止するロッキング部材を有するロック機構と、前記スプールを回転させる動力を発生するモータと、前記スプールに対して前記ロック機構と同じ側に配置され、前記モータの動力を前記スプールに伝達する動力伝達機構とを備え、前記動力伝達機構は、前記スプールの回転軸とは別軸に配置されるクラッチを有し、前記クラッチは、前記スプールから前記モータへの回転力の伝達を遮断し、前記モータから前記スプールへ回転力を伝達する、シートベルトリトラクタ。【選択図】図６

Description

本発明は、シートベルトリトラクタに関する。

従来、シートベルトを巻き取るスプールと、通常時に前記スプールと共に回転し且つ作動時に前記スプールの前記シートベルトの引き出し方向への回転を阻止するロッキング部材を有するロック機構と、前記スプールを回転させる動力を発生するモータと、前記モータの動力を前記スプールに伝達する動力伝達機構とを備えるシートベルトリトラクタが知られている（例えば、特許文献１を参照）。

特開２００５−８８８３８号公報

しかしながら、従来のシートベルトリトラクタは、ベルト引き出し方向の負荷トルクが設定値以上になるまで、スプールの回転軸とモータの出力軸との連結状態は維持されている。スプールの回転軸とモータの出力軸とが連結していると、乗員がシートベルトをリトラクタから引き出す又はリトラクタに巻き取らせる操作をする時に、モータの負荷が、シートベルトを操作する乗員に伝わってしまう。その結果、乗員はスムーズにシートベルトを引き出す又は巻き取らせることができず、乗員に不快感を与えるおそれがある。

そこで、本開示は、乗員がスムーズにシートベルトを引き出す又は巻き取らせることを可能にするシートベルトリトラクタを提供する。

本開示は、
シートベルトを巻き取るスプールと、
通常時に前記スプールと共に回転し且つ作動時に前記スプールの前記シートベルトの引き出し方向への回転を阻止するロッキング部材を有するロック機構と、
前記スプールを回転させる動力を発生するモータと、
前記スプールに対して前記ロック機構と同じ側に配置され、前記モータの動力を前記スプールに伝達する動力伝達機構とを備え、
前記動力伝達機構は、前記スプールの回転軸とは別軸に配置されるクラッチを有し、
前記クラッチは、前記スプールから前記モータへの回転力の伝達を遮断し、前記モータから前記スプールへ回転力を伝達する、シートベルトリトラクタを提供する。

本開示の技術によれば、スプールからモータへの回転力の伝達がクラッチにより遮断されるので、乗員がスムーズにシートベルトをシートベルトリトラクタから引き出す又はシートベルトリトラクタに巻き取らせることが可能になる。

一実施形態のシートベルト装置の構成を示す図である。 一実施形態のシートベルトリトラクタの斜視図である。 一実施形態のシートベルトリトラクタの側面図である。 一実施形態のシートベルトリトラクタの切断面を矢視Ａ−Ａ（図３参照）で示す図である。 ギアカバーを取り外した状態での一実施形態のシートベルトリトラクタの側面図である。 動力伝達機構の分解斜視図である。 動力伝達機構の構成を模式的に示す図である。 クラッチの側面図である。 クラッチの分解斜視図である。 クラッチのオフ状態（クラッチパウル閉状態）を矢視Ｂ−Ｂ（図８参照）で示す図である。 クラッチのオン状態（クラッチパウル開状態）を矢視Ｂ−Ｂ（図８参照）で示す図である。

以下、本開示に係る実施形態を、図面を参照して説明する。

図１は、本開示に係る一実施形態のシートベルト装置の構成を示す図である。図１に示されるシートベルト装置１０１は、車両に搭載されたシートベルト装置の一例である。シートベルト装置１０１は、例えば、シートベルト１０４と、リトラクタ１０３と、ショルダーアンカー１０６と、タング１０７と、バックル１０８とを備える。

シートベルト１０４は、車両のシート１０２に座る乗員１１１を拘束するシートベルトの一例であり、リトラクタ１０３に引き出し可能に巻き取られる帯状部材である。シートベルトは、ウェビングとも称される。シートベルト１０４の先端のベルトアンカー１０５は、シート１０２又はシート１０２の近傍の車体に固定される。

リトラクタ１０３は、シートベルト１０４の巻き取り又は引き出しを可能にするシートベルト巻き取り装置の一例である。リトラクタ１０３は、車両衝突時等の所定値以上の加減速度または車両角度が検知されると、シートベルト１０４がリトラクタ１０３から引き出されることを制限する。リトラクタ１０３は、シート１０２又はシート１０２の近傍の車体に固定される。リトラクタ１０３は、シートベルトリトラクタの一例である。

リトラクタ１０３は、モータ１０３ａの動力によりシートベルト１０４をスプールに巻き取る機能を備える。リトラクタ１０３は、例えば、車両衝突前に、ミリ波レーダー等のセンサからの信号に基づいてモータ１０３ａを作動してシートベルト１０４をスプールに巻き取り、シートベルト１０４にプリテンションを与えてシートベルト１０４による乗員拘束を迅速に行う。また、リトラクタ１０３は、例えば、タング１０７とバックル１０８との連結が解除された時にモータ１０３ａを作動してシートベルト１０４をスプールで巻き取る。リトラクタ１０３は、例えば、モータ１０３ａを作動してシートベルト１０４の張力をドライビングシチュエーション（車両の状態）に応じて調整することで、シートベルト１０４による乗員の拘束性やシートベルト１０４の装着時の快適性をそれぞれ向上させる。

車両の状態とは、例えば、シートベルト１０４の引き出しの有無、乗員１１１の有無、車両の走行速度、車両の加速度、ステアリング操作、アクセル操作、ブレーキ操作、バックル１０８の操作、ドア操作、乗員が操作可能な車載の選択スイッチの操作入力などを表す状態をいう。

ショルダーアンカー１０６は、シートベルト１０４が挿通するベルト挿通具の一例であり、リトラクタ１０３から引き出されたシートベルト１０４を乗員１１１の肩部の方へガイドする部材である。ショルダーアンカー１０６は、シート１０２又はシート１０２の近傍の車体に固定される。

タング１０７は、シートベルト１０４が挿通するベルト挿通具の一例であり、ショルダーアンカー１０６によりガイドされたシートベルト１０４にスライド可能に取り付けられた部品である。

バックル１０８は、シートベルト１０４に取り付けられるタング１０７の平面状の係止部が挿抜される部品であり、タング１０７が着脱可能に連結される。バックル１０８は、例えば、シート１０２又はシート１０２の近傍の車体に固定される。

タング１０７がバックル１０８に連結された状態で、ショルダーアンカー１０６とタング１０７との間のシートベルト１０４の部分が、乗員１１１の胸部及び肩部を拘束するショルダーベルト部１０９である。タング１０７がバックル１０８に連結された状態で、ベルトアンカー１０５とタング１０７との間のシートベルト１０４の部分が、乗員１１１の腰部を拘束するラップベルト部１１０である。

図２は、一実施形態のシートベルトリトラクタの斜視図である。図３は、一実施形態のシートベルトリトラクタの側面図である。図４は、一実施形態のシートベルトリトラクタの切断面を矢視Ａ−Ａ（図３参照）で示す図である。図５は、ギアカバーを取り外した状態での一実施形態のシートベルトリトラクタの側面図である。図６は、一実施形態のシートベルトリトラクタの動力伝達機構の分解斜視図である。図７は、一実施形態のシートベルトリトラクタの動力伝達機構の構成を模式的に示す図である。

図２〜７に示したリトラクタ１は、シートベルトリトラクタの一例であり、より具体的には、図１に示したリトラクタ１０３の一例である。以下、図２〜７を参照して、リトラクタ１の構成について説明する。

リトラクタ１は、フレーム２、スプール４、スプリング機構１１、ビークルセンサ５、ロック機構６、トーションバー７、プリテンショナ８及びモータ駆動ユニット１３を備える。

フレーム２は、スプール４を回転可能に収容し、リトラクタ１の骨格を形成する筐体である。フレーム２は、例えば、対峙する一対の側面部２ｂ，２ｃと、側面部２ｂ，２ｃを連結する背面部２ａとを有する。側面部２ｂの外側（つまり、側面部２ｂに対してスプール４の側とは反対側）には、スプリング機構１１が配置され固定されている。側面部２ｃの外側（つまり、側面部２ｃに対してスプール４の側とは反対側）には、ロック機構６及び動力伝達機構２１が配置されている。一対の側面部２ｂ，２ｃは、それぞれ、円形状（略円形状を含む）の開口を有する。

スプール４は、フレーム２の一対の側面部２ｂ，２ｃの各開口と同心（略同心を含む）に且つ回転可能に支持され、シートベルト１０４を巻き取る巻き取り部材である。

スプリング機構１１は、シートベルト１０４がスプール４に巻き取られる方向（シートベルトの巻き取り方向）へスプール４が回転するように、スプール４を常時付勢する。スプリング機構１１に格納されたスパイラルスプリング９によって、スプール４は、シートベルト１０４を巻き取る方向に回転するように付勢されている。

スパイラルスプリング９は、スプール４の回転軸に接続された一端と、スプリング機構１１のカバーの外周壁に連結された他端とを有し、スプール４がシートベルトの巻き取り方向に回転するようにスプール４を付勢する弾性体の一例である。スパイラルスプリング９の一端は、スプール４の回転軸の一端に固定されたブッシュ１０に連結されている。

ビークルセンサ５は、車両の挙動変化（具体的には、車両の挙動変化に伴って生ずる車両の加減速や傾きの急激な変化）を検出する検出機構の一例である。ビークルセンサ５は、緊急時に発生する車両減速度で移動する球体５ａと、球体５ａの移動によって作動する係止爪５ｂとを有する。

ロック機構６は、シートベルト１０４の引き出し方向へのスプール４の回転をロックするロック動作を行う。ロック機構６は、ロックギア１４と、ロッキングベース１７とを備える。ロックギア１４は、フレーム２の側面部２ｃから図４において左方へ突出するトーションバー７の先端部７ａにトーションバー７に対して相対回動可能に支持されている。先端部７ａは、トーションバー７に軸方向に接続されるシャフト等の別部材でもよいし、トーションバー７自体の一部でもよい。ロッキングベース１７は、後述する第１トルク伝達部１５に一体回転可能に支持されかつパウル１６を揺動可能に保持する。ロッキングベース１７は、ロッキング部材の一例であり、通常時にスプール４と共に回転し且つ作動時にスプール４のシートベルト１０４の引き出し方向への回転を阻止する。ロックギア１４の外周には、ラチェット歯１４ａが形成されている。ロックギア１４は、通常時は、トーションバー７と一体回転する。一方、前述の緊急時は、ビークルセンサ５の球体５ａが作動して、係止爪５ｂがラチェット歯１４ａに係合する。これにより、シートベルト１０４の引き出し方向へのロックギア１４の回転が阻止されるので、シートベルト１０４の引き出し方向へのスプール４の回転も阻止される。

図４に示すように、ロッキングベース１７は、筒状の軸部１７ａと、軸部１７ａの一端に環状円板状に形成されるフランジ部１７ｃとを有する。

トーションバー７には、ロッキングベース１７と相対回転不能に係合する第１トルク伝達部１５が形成されているとともに、第１トルク伝達部１５から所定間隔を置いてスプール４と相対回転不能に係合する第２トルク伝達部１８が形成されている。

プリテンショナ８は、緊急時の初期に作動して反応ガスを発生させ、この反応ガスにより発生したベルト巻き取りトルクを回転体８１を介してスプール４に伝達する。これにより、緊急時の初期において、シートベルト１０４は、スプール４に所定量巻き取られる。プリテンショナ８は、スプール４の端部にトーションバー７及びロッキングベース１７を介して接続される回転体８１と、回転体８１を回転させる動力発生部８２とを有する。

回転体８１は、プリテンショナ８の作動時にシートベルト１０４の巻き取り方向へスプール４を回転させる。回転体８１は、パドルホイールとも称される。回転体８１は、スプール４と同軸に接続されている。動力発生部８２の不図示のガス発生装置で発生したガスにより押された射出体は、パイプ内を移動する。パイプ内を移動する射出体は、回転体８１をシートベルト１０４の巻き取り方向に回転させるので、スプール４もシートベルト１０４の巻き取り方向に回転する。これにより、シートベルト１０４はスプール４に巻き取られる。

回転体８１は、スプール４に対してロック機構６と同じ側に配置される。これにより、スプール４の回転をロックする構造の配置位置をまとめることができ、リトラクタ１の小型化が容易になる。

図４〜７に示すように、モータ駆動ユニット１３は、スプール４を回転させる動力を発生するモータ１２と、モータ１２の動力をスプール４に減速して伝達する動力伝達機構２１とを備える。

動力伝達機構２１は、ギアケース２９、モータギア２０、コネクトギア２２、クラッチ２５、アイドルギア２６、シャフトギア２７及びギアカバー２８を有する。

ギアケース２９は、モータギア２０、コネクトギア２２、クラッチ２５、アイドルギア２６及びシャフトギア２７を収容する。モータ１２は、ギアケース２９に固定され、ギアケース２９は、側面部２ｃに固定される。ギアカバー２８は、ギアケース２９に収容されたこれらのギアを覆った状態で、ギアケース２９に固定される。

モータギア２０は、モータ１２の出力軸１２ａに一体回転可能に取り付けられている。モータギア２０は、外歯２０ａと、出力軸１２ａが挿入される軸穴２０ｂとを有する。

コネクトギア２２は、モータギア２０の外歯２０ａに常時噛み合い、モータギア２０よりも外径が大きい。コネクトギア２２は、ギアケース２９に形成されたボス２９ａを中心に回転する。ボス２９ａは、モータ１２の出力軸１２ａとは異なる軸線上に位置し、コネクトギア２２の軸穴２２ｃに挿入される。コネクトギア２２は、外歯２２ａａが形成されるコネクトギア部２２ａと、外歯２２ｂａが形成されるコネクトギア部２２ｂとを有する。コネクトギア部２２ｂは、コネクトギア部２２ａよりも小さな外径を有し、コネクトギア部２２ａと同軸にコネクトギア部２２ａに固定されている。外歯２２ａａは、モータギア２０の外歯２０ａと常時噛み合い、外歯２０ａよりも多い歯数を有する。外歯２２ｂａは、クラッチ２５のドライブギア２３の外歯２３ａと常時噛み合し、外歯２０ａよりも多く外歯２３ａよりも少ない歯数を有する。

クラッチ２５は、スプール４の回転軸（本実施形態では、トーションバー７（の先端部７ａ））とは別軸に配置され、つまり、スプール４の回転軸とは異なる軸線上に位置する。クラッチ２５がスプール４の回転軸とは別軸に配置されることで、クラッチ２５がスプール４の回転軸と同軸に配置される構成に比べて、スプール４の回転軸の軸線方向におけるリトラクタ１の幅寸法の増加を最小限に抑えることができる。特に、ロック機構６がスプール４の回転軸と同軸に配置されているので、クラッチ２５をスプール４の回転軸とは別軸に配置することは、クラッチ２５の追加による当該幅寸法の増加を抑制する点で有利である。

クラッチ２５は、ドライブギア２３とクラッチアウタ２４を有する。

ドライブギア２３は、スプール４の回転軸とは別軸のボス２９ｂに回転可能に支持され、モータ１２の出力軸１２ａの回転に従って回転する。ボス２９ｂは、ドライブギア２３の軸穴２３ｂ及びクラッチアウタ２４の軸穴２４ｂに挿入されている。ドライブギア２３は、コネクトギア２２よりも大きな外径を有し、外歯２３ａが形成されている。

クラッチアウタ２４は、ドライブギア２３と同軸に回転可能に支持され、少なくとも一つのギア（本実施形態では、アイドルギア２６及びシャフトギア２７の２つのギア）を介してスプール４の回転軸と連結する。クラッチアウタ２４は、歯数が外歯２３ａよりも少ない外歯２４ａと、ボス２９ｂが挿入される軸穴２４ｂとを有する。クラッチアウタ２４は、ギアケース２９のボス２９ｂを中心に回転する。外歯２４ａは、アイドルギア２６の外歯２６ａに常時噛み合う。

アイドルギア２６は、歯数がクラッチアウタ２４の外歯２４ａよりも多い外歯２６ａと、ボス２９ｃが挿入される軸穴２６ｂとを有する。アイドルギア２６は、ギアケース２９に形成されたボス２９ｃを中心に回転する。外歯２６ａは、クラッチアウタ２４の外歯２４ａ及びシャフトギア２７の外歯２７ａの両方と常時噛み合う。

シャフトギア２７は、歯数がクラッチアウタ２４の外歯２４ａよりも多い外歯２７ａと、スプール４の回転軸と同軸上の先端部７ａが挿入される軸穴２７ｂとを有する。シャフトギア２７は、スプール４の回転軸と同軸で連結し、軸穴２７ｂに挿入される先端部７ａに相対回転不能に固定される。

図８は、クラッチ２５の側面図である。図９は、クラッチ２５の分解斜視図である。図１０は、クラッチ２５のオフ状態（クラッチパウル閉状態）を矢視Ｂ−Ｂ（図８参照）で示す図である。図１１は、クラッチのオン動作（クラッチパウル開状態）を矢視Ｂ−Ｂ（図８参照）で示す図である。次に、図８〜１１を参照して、クラッチ２５の構成について、より詳細に説明する。

クラッチ２５は、ドライブギア２３と、ドライブギア２３と同軸に回転可能に支持されるクラッチアウタ２４と、ドライブギア２３に設けられる一対のクラッチパウル４１と、一対のクラッチパウル４１を付勢する一対のクラッチスプリング４２とを有する。

ドライブギア２３の端面２３ｉには、一対のボス２３ｅ，２３ｈと、一対の取り付け部２３ｃ，２３ｆと、一対のストッパ２３ｄ，２３ｇとが突出するように形成されている。クラッチアウタ２４の外周壁２４ｃの内側には、ラチェット内歯２４ｄが形成されている。

クラッチパウル４１ａは、端面２３ｉに沿ってボス２３ｅを中心に揺動できるように、ボス２３ｅに支持されている。クラッチパウル４１ｂは、端面２３ｉに沿ってボス２３ｈを中心に揺動できるように、ボス２３ｈに支持されている。

クラッチパウル４１ａは、ボス２３ｅに対して一方の側に形成される被押部４１ａｂと、ボス２３ｅに対して他方の側に形成される爪部４１ａａとを有する。クラッチパウル４１ｂは、ボス２３ｈに対して一方の側に形成される被押部４１ｂｂと、ボス２３ｈに対して他方の側に形成される爪部４１ｂａとを有する。

クラッチスプリング４２ａは、被押部４１ａｂをラチェット内歯２４ｄに近づく方向に付勢し且つ爪部４１ａａをラチェット内歯２４ｄから離れる方向に付勢するように、取り付け部２３ｃと被押部４１ａｂとの間に配置される付勢部材である。クラッチスプリング４２ａは、取り付け部２３ｃに取り付けられる一方のスプリング端と、被押部４１ａｂをラチェット内歯２４ｄに近づく方向に押す他方のスプリング端とを有する。被押部４１ａｂがラチェット内歯２４ｄに接触しないように、ラチェット内歯２４ｄに近づく方向への被押部４１ａｂの移動は、ストッパ２３ｄにより制限される。

同様に、クラッチスプリング４２ｂは、被押部４１ｂｂをラチェット内歯２４ｄに近づく方向に付勢し且つ爪部４１ｂａをラチェット内歯２４ｄから離れる方向に付勢するように、取り付け部２３ｆと被押部４１ｂｂとの間に配置される付勢部材である。クラッチスプリング４２ｂは、取り付け部２３ｆに取り付けられる一方のスプリング端と、被押部４１ｂｂをラチェット内歯２４ｄに近づく方向に押す他方のスプリング端とを有する。被押部４１ｂｂがラチェット内歯２４ｄに接触しないように、ラチェット内歯２４ｄに近づく方向への被押部４１ｂｂの移動は、ストッパ２３ｇにより制限される。

したがって、図１０に示すように、ドライブギア２３の回転が停止している状態では、クラッチパウル４１ａは、クラッチスプリング４２ａの付勢力に従ってクラッチアウタ２４のラチェット内歯２４ｄと係合しない位置に保持される。つまり、爪部４１ａａは、ラチェット内歯２４ｄと係合しない。

同様に、図１０に示すように、ドライブギア２３の回転が停止している状態では、クラッチパウル４１ｂは、クラッチスプリング４２ｂの付勢力に従ってクラッチアウタ２４のラチェット内歯２４ｄと係合しない位置に保持される。つまり、爪部４１ｂａは、ラチェット内歯２４ｄと係合しない。

一方、モータ１２の出力軸１２ａが回転している状態では、前述のモータギア２０及びコネクトギア２２の回転により、ドライブギア２３も軸穴２４ｂを中心に回転している。ドライブギア２３が回転すると、クラッチパウル４１ａ，４１ｂに遠心力が働く。

ドライブギア２３が出力軸１２ａの回転によりシートベルト１０４の巻き取り方向に対応する方向に回転すると、クラッチパウル４１ａは、クラッチスプリング４２ａの付勢力に抗いながら、その遠心力により移動する。遠心力により移動したクラッチパウル４１ａは、クラッチアウタ２４のラチェット内歯２４ｄと係合する（図１１参照）。つまり、爪部４１ａａは、ラチェット内歯２４ｄと係合する。逆に、ドライブギア２３が出力軸１２ａの回転によりシートベルト１０４の引き出し方向に対応する方向に回転すると、クラッチパウル４１ａは、その遠心力が働いても、ストッパ２３ｄによってラチェット内歯２４ｄに近づく方向への移動が規制される。よって、クラッチパウル４１ａとラチェット内歯２４ｄとの係合が阻止される（図１０参照）。つまり、爪部４１ａａは、ラチェット内歯２４ｄと係合しない。

同様に、クラッチパウル４１ｂは、ドライブギア２３が出力軸１２ａの回転によりシートベルト１０４の巻き取り方向に対応する方向に回転すると、ラチェット内歯２４ｄと係合する（図１１参照）。つまり、爪部４１ｂａは、ラチェット内歯２４ｄと係合する。逆に、クラッチパウル４１ｂは、ドライブギア２３が出力軸１２ａの回転によりシートベルト１０４の引き出し方向に対応する方向に回転すると、ラチェット内歯２４ｄと係合しない（図１０参照）。つまり、爪部４１ｂａは、ラチェット内歯２４ｄと係合しない。

したがって、ドライブギア２３が出力軸１２ａの回転によりシートベルト１０４の巻き取り方向に対応する方向に回転している状態では、クラッチパウル４１ａ，４１ｂの爪部４１ａａ，４１ｂａがラチェット内歯２４ｄと係合した状態が維持される。この係合状態では、出力軸１２ａの回転動力は、モータギア２０、コネクトギア２２、ドライブギア２３、一対のクラッチパウル４１、クラッチアウタ２４の順路で伝達される。クラッチアウタ２４は、アイドルギア２６及びシャフトギア２７を介して、スプール４の回転軸に連結されている。したがって、このような係合状態では、出力軸１２ａの回転力は、スプール４の回転軸に伝達されるので、シートベルト１０４はスプール４に巻き取られる。

一方、ドライブギア２３が出力軸１２ａの回転によりシートベルト１０４の引き出し方向に対応する方向に回転している状態では、クラッチパウル４１ａ，４１ｂの爪部４１ａａ，４１ｂａがラチェット内歯２４ｄと係合しない状態が維持される。また、出力軸１２ａの回転が停止している状態では、ドライブギア２３の回転は停止しているので、クラッチパウル４１ａ，４１ｂの爪部４１ａａ，４１ｂａがラチェット内歯２４ｄと係合しない状態が維持される。これらの非係合状態では、スプール４の回転軸の回転力は、シャフトギア２７、アイドルギア２６、クラッチアウタ２４の順路で伝達するが、ドライブギア２３には伝達されない。したがって、これらのような非係合状態では、スプール４の回転軸の回転力は、出力軸１２ａには伝達されない。つまり、スプール４の回転軸から出力軸１２ａへの回転力の伝達は遮断される。

このように、クラッチ２５は、スプール４からモータ１２への回転力の伝達を遮断し、モータ１２からスプール４へ回転力を伝達するワンウェイクラッチである。よって、スプール４からモータ１２への回転力の伝達がクラッチ２５により遮断されるので、乗員１１１がスムーズにシートベルト１０４をリトラクタ１から引き出す又はリトラクタ１に巻き取らせることが可能になる。

また、図７に示すように、動力伝達機構２１は、モータ１２の出力軸１２ａの回転を減速してドライブギア２３に伝達する第１の減速機構５１と、クラッチアウタ２４の回転を減速してスプール４の回転軸に伝達する第２の減速機構５２とを有する。このように、クラッチ２５を第１の減速機構５１と第２の減速機構５２との間に配置することで、第１の減速機構５１と第２の減速機構５２との少なくとも一方がない構成に比べて、モータ１２の動力をクラッチ２５に効率的に伝達できる。よって、モータ１２の出力軸１２ａの回転速度を過大に又は過小に減速させずに、ドライブギア２３を適度な回転速度で回転させることができ、一対のクラッチパウル４１に適度な遠心力を発生させることができる。

例えば、第１の減速機構５１の減速比は、第２の減速機構５２の減速比よりも大きいことが、モータ１２の動力をクラッチ２５に効率的に伝達できる点で好ましい。例えば、第１の減速機構５１の減速比を１０とし、第２の減速機構５２の減速比を３とすると、モータ１２の動力をクラッチ２５に効率的に伝達できる点で好ましい。

本実施形態では、第１の減速機構５１は、モータギア２０及びコネクトギア２２を有し、第１の減速機構５１の減速比は、モータギア２０とドライブギア２３との間の減速比を表す。本実施形態では、第２の減速機構５２は、アイドルギア２６及びシャフトギア２７を有し、第２の減速機構５２の減速比は、クラッチアウタ２４とシャフトギア２７との間の減速比を表す。

次に、この例のリトラクタ１のその他の動きについて説明する。

シートベルト非装着時、スプリング機構１１の付勢力で、シートベルト１０４が完全に巻き取られている。また、シートベルト非装着時、モータ１２は停止し、一対のクラッチパウル４１はクラッチアウタ２４のラチェット内歯２４ｄに係合していない。

そして、装着のため乗員１１１がシートベルト１０４を通常の速度で引き出すと、スプール４がシートベルト１０４の引き出し方向に回転し、シートベルト１０４が引き出される。シートベルト１０４にスライド自在に設けられたタング１０７がバックル１０８に挿入されて係止された後、余分に引き出されたシートベルト１０４は、スプリング機構１１の付勢力とモータ１２の動力でスプール４に巻き取られる。これにより、シートベルト１０４は、乗員１１１に圧迫感を与えない程度にフィットする。また、タング１０７をバックル１０８に挿入されて係止されることで、図示しないバックルスイッチがオンし、モータ１２が駆動可能状態となる。

前述の緊急時の初期には、プリテンショナ８で発生したシートベルト巻取トルクは、回転体８１を介してスプール４に伝達され、スプール４は、シートベルト１０４を所定量巻き取り、乗員１１１を迅速に拘束する。一方、緊急時に発生する大きな車両減速度が加わると、ビークルセンサ５が作動して前述のようにロック機構６が作動する。すなわち、ビークルセンサ５の作動により、ロックギア１４のシートベルト引き出し方向の回転が阻止され、ロック機構６のパウル１６は、回動して、フレーム２の側壁（側面部２ｃ）の内歯２ｃａに係合する。

パウル１６が内歯２ｃａに係合すると、ロッキングベース１７のシートベルト引出方向の回転が阻止される。しかし、乗員１１１の慣性でシートベルト１０４に引き出し力が作用してスプール４がベルト引出方向に回転しようとするので、トーションバー７がねじられ、スプール４のみがシートベルト引出方向にロッキングベース１７に対して相対回転する。

モータ１２は、スプール４に対してロック機構６と同じ側に配置される動力伝達機構２１を介して、シートベルト引出方向の回転が阻止されたトーションバー７のロッキングベース１７に連結されている。そのため、スプール４のみがシートベルト引出方向にロッキングベース１７に対して相対回転しても、スプール４の回転は、ロッキングベース１７で阻止され、動力伝達機構２１のクラッチ２５を介してモータ１２に伝達されない。これにより、スプール４は、モータ１２からの抵抗を受けることなく回転するようになる。したがって、衝撃エネルギがトーションバー７に伝達され易くなる。これ以後、スプール４がトーションバー７をねじりつつシートベルト引出方向に回転することになり、このトーションバー７のねじりトルクによって、乗員１１１の衝撃エネルギがより一層良好に吸収緩和されてシートベルト１０４に加えられる荷重が制限される。

また、この例のリトラクタ１は、シートベルト１０４の急激な引き出し時にも、慣性部材３１（図４および図６に図示）が作動することで、ロック機構６のロッキングベース１７がロックギア１４に対してシートベルト引出方向に相対回転する構成を有する。この慣性部材３１の作動は、周知の技術であるので、その詳細な説明は省略する。この構成により、前述と同様に、ロック機構６のパウル１６が内歯２ｃａに係合して、ロッキングベース１７の回転が阻止されるため、トーションバー７を介してスプール４の引出方向の回転が阻止され、シートベルト１０４の引き出しが阻止される。

一方、通常のシートベルト装着状態で、シートベルト１０４のベルト張力を制御するために、モータ１２がスプール４のベルト巻き取り方向に対応する回転方向に駆動されてもよい。その回転力は、モータギア２０、コネクトギア２２、ドライブギア２３、クラッチアウタ２４、アイドルギア２６、シャフトギア２７、ロッキングベース１７、トーションバー７の順路でスプール４に伝達され、スプール４がベルト巻き取り方向に回転する。これにより、シートベルト１０４が巻き取られて、ベルト張力が大きくなる。

以上、シートベルトリトラクタを実施形態により説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。他の実施形態の一部又は全部との組み合わせや置換などの種々の変形及び改良が、本発明の範囲内で可能である。

例えば、クラッチパウルの数は、２つに限られず、１つ又は３つ以上でもよい。また、第１の減速機構５１及び第２の減速機構５２のそれぞれに含まれるギアの数は、２つに限られず、１つ又は３つ以上でもよい。

１ リトラクタ
２ フレーム
４ スプール
５ ビークルセンサ
６ ロック機構
７ トーションバー
８ プリテンショナ
９ スパイラルスプリング
１１ スプリング機構
１２ モータ
１３ モータ駆動ユニット
１４ ロックギア
１６ パウル
１７ ロッキングベース
２０ モータギア
２１ 動力伝達機構
２２ コネクトギア
２３ ドライブギア
２４ クラッチアウタ
２５ クラッチ
２６ アイドルギア
２７ シャフトギア
２８ ギアカバー
２９ ギアケース
３１ 慣性部材
５１ 第１の減速機構
５２ 第２の減速機構

Claims (8)

1. シートベルトを巻き取るスプールと、
   通常時に前記スプールと共に回転し且つ作動時に前記スプールの前記シートベルトの引き出し方向への回転を阻止するロッキング部材を有するロック機構と、
   前記スプールを回転させる動力を発生するモータと、
   前記スプールに対して前記ロック機構と同じ側に配置され、前記モータの動力を前記スプールに伝達する動力伝達機構とを備え、
   前記動力伝達機構は、前記スプールの回転軸とは別軸に配置されるクラッチを有し、
   前記クラッチは、前記スプールから前記モータへの回転力の伝達を遮断し、前記モータから前記スプールへ回転力を伝達する、シートベルトリトラクタ。
2. 前記クラッチは、前記モータの出力軸の回転が停止している状態で前記回転軸から前記出力軸への回転力の伝達を遮断し、前記出力軸が回転している状態で前記出力軸から前記回転軸へ回転力を伝達する、請求項１に記載のシートベルトリトラクタ。
3. 前記クラッチは、
   前記回転軸とは別軸に回転可能に支持され、前記出力軸の回転に従って回転するドライブギアと、
   前記ドライブギアと同軸に回転可能に支持され、少なくとも一つのギアを介して前記回転軸と連結するクラッチアウタと、
   前記ドライブギアに設けられるクラッチパウルとを有し、
   前記クラッチパウルは、前記ドライブギアの回転による遠心力によって移動して前記クラッチアウタと係合し、前記ドライブギアの回転が停止している状態で前記クラッチアウタと係合しない、請求項２に記載のシートベルトリトラクタ。
4. 前記クラッチパウルは、付勢部材の付勢力に抗いながら前記遠心力によって移動して前記クラッチアウタと係合し、前記ドライブギアの回転が停止している状態では、前記付勢力に従って前記クラッチアウタと係合しない位置に保持される、請求項３に記載のシートベルトリトラクタ。
5. 前記クラッチパウルは、前記ドライブギアの端面に揺動可能に支持され、前記遠心力によって前記クラッチアウタの内歯と係合する、請求項３又は４に記載のシートベルトリトラクタ。
6. 前記動力伝達機構は、
   前記出力軸の回転を減速して前記ドライブギアに伝達する第１の減速機構と、
   前記クラッチアウタの回転を減速して前記回転軸に伝達する第２の減速機構とを有する、請求項３から５のいずれか一項に記載のシートベルトリトラクタ。
7. 前記第１の減速機構の減速比は、前記第２の減速機構の減速比よりも大きい、請求項６に記載のシートベルトリトラクタ。
8. 作動時に前記シートベルトの巻き取り方向へ前記スプールを回転させる回転体を有するプリテンショナを備え、
   前記回転体は、前記スプールに対して前記ロック機構と同じ側に配置される、請求項１から７のいずれか一項に記載のシートベルトリトラクタ。

Images