JP2020114738A - シートベルトリトラクタ - Google Patents

Abstract

【課題】スパイラルスプリングの端末部に入る過剰な負荷を低減できる、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、前記スプールを前記シートベルトの巻き取り方向に付勢するスパイラルスプリングと、前記スプールの回転軸を中心に回転可能に設けられ、前記スパイラルスプリングを収容するスプリングケースと、連結部とを備え、前記スパイラルスプリングは、前記回転軸に接続された内側端末部と、前記スプリングケースの外周部に接続された外側端末部とを有し、前記連結部は、前記スパイラルスプリングの内寄り部分に前記スプリングケースの外側に向けて押されることで、前記回転軸と前記スプリングケースとを連結する、シートベルトリトラクタ。【選択図】図１０

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、スプールをシートベルトの巻き取り方向に付勢するスパイラルスプリングと、スパイラルスプリングを収容するスプリングケースとを備えた、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２０１１−１５７０４３号公報

シートベルトリトラクタでは、スパイラルスプリングの渦巻き方向内側の端末部（内側端末部）は、スプールの回転軸に接続されていて、スパイラルスプリングの渦巻き方向外側の端末部（外側端末部）は、スプリングケースの外周部に接続されている。

しかしながら、巻き部分がスプリングケースの内側に偏倚した巻き上げ状態のスパイラルスプリングを更に巻き上げる力が強まると、当該スパイラルスプリングの外側端末部に過剰な負荷が入るおそれがある。同様に、巻き部分がスプリングケースの外側に偏倚した弛緩状態（解放状態）のスパイラルスプリングを更に弛緩（解放）させる力が強まると、当該スパイラルスプリングの内側端末部に過剰な負荷が入るおそれがある。

そこで、本開示の一態様は、スパイラルスプリングの端末部に入る過剰な負荷を低減できる、シートベルトリトラクタの提供を目的とする。

上記目的を達成するため、本開示の第１の態様では、
シートベルトを巻き取るスプールと、
前記スプールを前記シートベルトの巻き取り方向に付勢するスパイラルスプリングと、
前記スプールの回転軸を中心に回転可能に設けられ、前記スパイラルスプリングを収容するスプリングケースと、
前記スプリングケースと一体に回転するラチェットと噛み合い可能な連結部とを備え、
前記スパイラルスプリングは、前記回転軸に接続された内側端末部と、前記スプリングケースの外周部に接続された外側端末部とを有し、
前記連結部は、前記スパイラルスプリングの内寄り部分に前記スプリングケースの外側に向けて押される被押部と、前記ラチェットの内歯に噛み合い可能な爪部とを有するパウルであり、
前記パウルは、前記被押部が前記内寄り部分に前記スプリングケースの外側に向けて押されることで、前記回転軸と一体に回転するフランジ部に位置が固定された転回軸を中心に転回し、前記爪部が前記ラチェットと噛み合うことにより、前記回転軸と前記スプリングケースとを連結する、シートベルトリトラクタが提供される。

第１の態様によれば、巻き部分がスプリングケースの外側に偏倚した弛緩状態のスパイラルスプリングを更に弛緩させる力が強まると、当該スパイラルスプリングの内寄り部分を前記スプリングケースの外側に寄せる力が強まる。当該スパイラルスプリングの内寄り部分を前記スプリングケースの外側に寄せる力が強まると、前記連結部は当該内寄り部分に前記スプリングケースの外側に向けて押されるので、前記回転軸と前記スプリングケースとが前記連結部により連結される。前記回転軸と前記スプリングケースとが連結されることで、前記回転軸と前記スプリングケースとが一体に同一方向に回転するので、当該スパイラルスプリングを更に弛緩させる力の強まりを抑制することができる。したがって、当該スパイラルスプリングを更に弛緩させる力が抑制されるので、当該スパイラルスプリングの内側端末部に入る過剰な負荷を低減することができる。

本開示の態様によれば、スパイラルスプリングの端末部に入る過剰な負荷を低減することができる。

シートベルトシステムの構成の一例を示す図である。 シートベルトリトラクタの構成の第一例を模式的に示す図である。 巻き部分がスプリングケースの外側に偏倚した弛緩状態のスパイラルスプリングの形態の一例を示す図である。 スパイラルスプリングの巻き部分がスプリングケースの外側に偏倚した弛緩状態でのラチェットとパウルとの位置関係の一例を示す図である。 巻き部分がスプリングケースの内側に偏倚した巻き上げ状態のスパイラルスプリングの形態の一例を示す図である。 スパイラルスプリングの巻き部分がスプリングケースの内側に偏倚した巻き上げ状態でのラチェットとパウルとの位置関係の一例を示す図である。 シートベルトリトラクタの構成の第二例を模式的に示す図である。 巻き部分がスプリングケースの内側に偏倚した巻き上げ状態のスパイラルスプリングの形態の一例を示す図である。 スパイラルスプリングの巻き部分がスプリングケースの内側に偏倚した巻き上げ状態でのラチェットとパウルとの位置関係の一例を示す図である。 巻き部分がスプリングケースの外側に偏倚した弛緩状態のスパイラルスプリングの形態の一例を示す図である。 スパイラルスプリングの巻き部分がスプリングケースの外側に偏倚した弛緩状態でのラチェットとパウルとの位置関係の一例を示す図である。 シートベルトリトラクタの構成の一例を示す斜視図である。 シートベルトリトラクタの構成の一例を示す正面図である。 シートベルトリトラクタの構成の一例を示す側面図である。

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、一実施形態に係るシートベルトシステム１の構成の一例を示す図である。シートベルトシステム１は、車両に搭載されたシステムの一例である。シートベルトシステム１は、例えば、シートベルト４と、リトラクタ３と、ショルダーアンカー６と、タング７と、バックル８と、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）１００とを備える。

シートベルト４は、車両のシート２に座る乗員１１を拘束するウェビングの一例であり、リトラクタ３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４の先端のベルトアンカー５は、車体の床又はシート２に固定される。

リトラクタ３は、シートベルト４の巻き取り又は引き出しを可能にする巻き取り装置の一例であり、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４がリトラクタ３から引き出されることを制限する。リトラクタ３は、シート２又はシート２の近傍の車体に固定される。リトラクタ３は、シートベルトリトラクタの一例である。

リトラクタ３は、モータの動力によりシートベルト４をスプールに巻き取る。リトラクタ３は、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を作動してシートベルト４をスプールに巻き取り、シートベルト４にプリテンションを与えてシートベルト４による乗員拘束を迅速に行う。また、リトラクタ３は、タング７とバックル８との係合が解除された時にモータを作動してシートベルト４をスプールで巻き取る。更に、リトラクタ３は、モータを作動してシートベルト４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４による乗員の拘束性やシートベルト４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４の引き出しの有無、乗員１１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８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６は、シートベルト４が挿通するベルト挿通具の一例であり、リトラクタ３から引き出されたシートベルト４を乗員１１の肩部の方へガイドする部材である。

タング７は、シートベルト４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６によりガイドされたシートベルト４にスライド可能に取り付けられた部品である。

バックル８は、タング７が着脱可能に連結される部品であり、例えば、車体の床又はシート２に固定される。

タング７がバックル８に係合された状態で、ショルダーアンカー６とタング７との間のシートベルト４の部分が、乗員１１の胸部及び肩部を拘束するショルダーベルト部９である。タング７がバックル８に係合された状態で、ベルトアンカー５とタング７との間のシートベルト４の部分が、乗員１１の腰部を拘束するラップベルト部１０である。

ＥＣＵ１００は、リトラクタ３と通信可能に一又は複数本のワイヤハーネス１０１を介して接続された制御装置の一例である。

＜第１の実施形態＞
図２は、リトラクタ３Ｃの構成の一例を模式的に示す図である。リトラクタ３Ｃは、図１に示されたリトラクタ３の一例である。リトラクタ３Ｃは、ベースフレーム１７と、スプール２０と、スプリングユニット７４とを備える。なお、図２では、スプリングユニット７４の一部の断面形状が示されている。

スプール２０は、ベースフレーム１７に回転可能に支持されてシートベルト４を巻き取る。スプール２０は、シートベルト４を巻き取る回転部材である。スプール２０の回転軸は、シャフト２０ａと、シャフト２０ａの一端に固定されたブッシュ３１とを含んで構成される。

ブッシュ３１は、円筒状のボス２６と、フランジ状のラチェット２７とを有する。ボス２６とラチェット２７とは一体に形成されている。シャフト２０ａは、ボス２６の中央部に形成された貫通孔とラチェット２７の中央部に形成された貫通孔とを貫通する。ボス２６もラチェット２７も、シャフト２０ａに対して回転不能に固定されている。

スプリングユニット７４は、ブッシュ３１と、スパイラルスプリング２２と、スプリングケース３３と、パウル３６と、ユニットカバー３０とを有する。

スパイラルスプリング２２は、スプール２０をシートベルト４の巻き取り方向に付勢する弾性体の一例である。スパイラルスプリング２２は、スプール２０に一体回転可能に取り付けられたブッシュ３１のボス２６に接続された内側端末部と、スプリングケース３３の外周壁２８に接続された外側端末部とを有し、スプール２０をシートベルト４の巻き取り方向に常時付勢する。

スプリングケース３３は、スプール２０の回転軸を中心にベースフレーム１７に対して回転可能に設けられ、スパイラルスプリング２２を収容する。スプリングケース３３は、円形の底壁２９と、底壁２９の外周縁から底壁２９の法線方向に突き出る外周壁２８とを有する。底壁２９の中央部には、ボス２６が貫通する貫通孔が形成されている。スプリングケース３３は、ブッシュ３１に対して回転可能にボス２６の周りに配置されている。

スプリングケース３３は、底壁２９に対してスプール２０側の収容部にラチェット２７を収容し、底壁２９に対してスプール２０とは反対側の収容部にスパイラルスプリング２２を収容する。

ユニットカバー３０は、スプリングケース３３に収納されたラチェット２７及びスパイラルスプリング２２をスプリングケース３３と共に覆う。ユニットカバー３０は、シャフト２０ａを支える軸受を有する。

図３は、巻き部分がスプリングケース３３の外側に偏倚した弛緩状態のスパイラルスプリング２２の形態の一例を示す図である。図３は、スプリングケース３３がスパイラルスプリング２２を収容する形態を図２に示される矢視Ａで透過的且つ模式的に示している。

スパイラルスプリング２２は、シャフト２０ａに対して回転不能に固定されたボス２６に接続された内側端末部２２ａと、スプリングケース３３の外周部に位置する引っ掛け壁３７に接続された外側端末部２２ｂとを有する。内側端末部２２ａは、スパイラルスプリング２２の渦巻き方向内側の端末部の一例であり、外側端末部２２ｂは、スパイラルスプリング２２の渦巻き方向外側の端末部の一例である。引っ掛け壁３７は、外側端末部２２ｂが引っ掛けられる引っ掛け部の一例である。

内側端末部２２ａは、例えば、ボス２６に形成された引っ掛け溝３１ａに引っ掛けられることによって、ボス２６に接続されている。外側端末部２２ｂは、例えば、引っ掛け壁３７に引っ掛けられることによって、引っ掛け壁３７に接続されている。外側端末部２２ｂが引っ掛け壁３７で折り返される方向は、内側端末部２２ａが引っ掛け溝３１ａで折り返される方向とは逆向きである。引っ掛け壁３７は、スプリングケース３３の外周部の一例である。引っ掛け壁３７は、スプリングケース３３の外周壁２８の一部でもよいし、外周壁２８とは別の部分でもよい。

図４は、スパイラルスプリング２２の巻き部分がスプリングケース３３の外側に偏倚した弛緩状態（つまり、図３が示す状態）でのラチェット２７とパウル３６との位置関係の一例を示す図である。図４は、スプリングケース３３がラチェット２７及びパウル３６の爪部３５を収容する形態を図２に示される矢視Ａで透過的且つ模式的に示している。

パウル３６は、図３及び図４に示されるように、引っ掛け壁３７と爪部３５とを有し、スプリングケース３３に設けられている。パウル３６は、スパイラルスプリングの外寄り部分にスプリングケースの内側に向けて押されることで、スプールの回転軸と当該スプリングケースとを連結する連結部の一例である。引っ掛け壁３７は、スパイラルスプリング２２の外寄り部分にスプリングケース３３の内側に向けて押される被押部の一例である。爪部３５は、シャフト２０ａ及びボス２６と一体に回転するラチェット２７の外歯２７ａと噛み合い可能な部位である。パウル３６は、底壁２９に位置が固定された転回軸３４を中心に転回する。転回軸３４は、底壁２９に対して直角に延伸するように底壁２９に設けられている。図２には、転回軸３４が底壁２９を貫通する形態が例示されている。

図５は、巻き部分がスプリングケース３３の内側に偏倚した巻き上げ状態のスパイラルスプリング２２の形態の一例を示す図である。図５は、スプリングケース３３がスパイラルスプリング２２を収容する形態を図２に示される矢視Ａで透過的且つ模式的に示している。図６は、スパイラルスプリング２２の巻き部分がスプリングケース３３の内側に偏倚した巻き上げ状態（つまり、図５が示す状態）でのラチェット２７とパウル３６との位置関係の一例を示す図である。図６は、スプリングケース３３がラチェット２７及びパウル３６の爪部３５を収容する形態を図２に示される矢視Ａで透過的且つ模式的に示している。

例えば、スプリングケース３３の回転が固定された状態で、スプール２０がシートベルト４の引き出し方向に回転すると、シャフト２０ａがスパイラルスプリング２２の巻き上げ方向Ｂに回転する。これにより、スパイラルスプリング２２は、図３の状態から図５の状態に遷移するように、スプリングケース３３の内側に向けて移動する。

巻き部分がスプリングケース３３の内側に偏倚した巻き上げ状態（図５の状態）のスパイラルスプリング２２を更に巻き上げる力が強まると、当該スパイラルスプリング２２の外寄り部分をスプリングケース３３の内側に寄せる力が強まる。スパイラルスプリング２２の外寄り部分には、外側端末部２２ｂが含まれる。当該スパイラルスプリング２２の外寄り部分をスプリングケース３３の内側に寄せる力が強まると、当該外寄り部分が引っ掛かる引っ掛け壁３７は、当該外寄り部分にスプリングケース３３の内側に向けて押される。引っ掛け壁３７は、当該外寄り部分にスプリングケース３３の内側に向けて押されると、転回軸３４を中心に爪部３５とともにスプリングケース３３の内側に向けて転回するので、爪部３５がラチェット２７の外歯２７ａと噛み合う。これにより、シャフト２０ａとスプリングケース３３とが、スパイラルスプリング２２を介さずにラチェット２７を介して、パウル３６により連結される。

このように、シャフト２０ａとスプリングケース３３とがパウル３６を介して連結されることで、シャフト２０ａとスプリングケース３３とが一体に同一方向に回転するので、スパイラルスプリング２２を更に巻き上げる力の強まりを抑制することができる。したがって、巻き上げ状態のスパイラルスプリング２２の外側端末部２２ｂに入る過剰な負荷を低減することができる。その結果、例えば、外側端末部２２ｂに入る過剰な負荷によって外側端末部２２ｂが引っ掛け壁３７から外れることを防止することができる。

スパイラルスプリング２２の外寄り部分は、引っ掛け壁３７をスプリングケース３３の内側に向けて押す。図示の形態では、スパイラルスプリング２２の外寄り部分のうち、スパイラルスプリング２２の最も外側の巻き部分が、引っ掛け壁３７をスプリングケース３３の内側に向けて押す。スパイラルスプリング２２の最も外側の巻き部分が、引っ掛け壁３７をスプリングケース３３の内側に向けて押すことにより、スパイラルスプリング２２の付勢力を発生させるためのスパイラル長を最大限確保することができる。しかし、スパイラルスプリング２２の外寄り部分のうち、スパイラルスプリング２２の最も外側の巻き部分から少し内側の巻き部分（例えば、最も外側の巻き部分から一巻き内側の巻き部分）が、引っ掛け壁３７をスプリングケース３３の内側に向けて押してもよい。

＜第２の実施形態＞
図７は、リトラクタ３Ｄの構成の一例を模式的に示す図である。リトラクタ３Ｄは、図１に示されたリトラクタ３の一例である。リトラクタ３Ｄは、ベースフレーム１７と、スプール２０と、スプリングユニット７５とを備える。なお、図２では、スプリングユニット７５の一部の断面形状が示されている。

スプール２０は、ベースフレーム１７に回転可能に支持されてシートベルト４を巻き取る。スプール２０は、シートベルト４を巻き取る回転部材である。スプール２０の回転軸は、シャフト２０ａと、シャフト２０ａの一端に固定されたブッシュ８１とを含んで構成される。

ブッシュ８１は、円筒状のボス８６と、フランジ部８５とを有する。ボス８６とフランジ部８５とは一体に形成されている。シャフト２０ａは、ボス８６の中央部に形成された貫通孔とフランジ部８５の中央部に形成された貫通孔とを貫通する。ボス８６もフランジ部８５も、シャフト２０ａに対して回転不能に固定されている。

スプリングユニット７５は、ブッシュ８１と、スパイラルスプリング２２と、スプリングケース８３と、パウル９６と、ユニットカバー９０とを有する。

スパイラルスプリング２２は、スプール２０をシートベルト４の巻き取り方向に付勢する弾性体の一例である。スパイラルスプリング２２は、スプール２０に一体回転可能に取り付けられたブッシュ８１のボス８６に接続された内側端末部と、スプリングケース８３の外周壁８８に接続された外側端末部とを有し、スプール２０をシートベルト４の巻き取り方向に常時付勢する。

スプリングケース８３は、スプール２０の回転軸を中心に回転可能に設けられ、スパイラルスプリング２２を収容する。スプリングケース８３は、円形の底壁８９と、底壁８９の外周縁から底壁８９の法線方向に突き出る外周壁８８とを有する。底壁８９の中央部には、ボス８６が貫通する貫通孔が形成されている。スプリングケース８３は、ボス８６に対して回転可能にボス８６の周りに配置されている。

スプリングケース８３は、底壁８９に対してスプール２０側の収容部にフランジ部８５を収容し、底壁８９に対してスプール２０とは反対側の収容部にスパイラルスプリング２２を収容する。

ユニットカバー９０は、スプリングケース８３に収納されたフランジ部８５及びスパイラルスプリング２２をスプリングケース８３と共に覆う。ユニットカバー９０は、シャフト２０ａを支える軸受を有する。

図８は、巻き部分がスプリングケース８３の内側に偏倚した巻き上げ状態のスパイラルスプリング２２の形態の一例を示す図である。図８は、スプリングケース８３がスパイラルスプリング２２を収容する形態を図７に示される矢視Ｃで透過的且つ模式的に示している。

スパイラルスプリング２２は、シャフト２０ａに対して回転不能に固定されたボス８６に接続された内側端末部２２ａと、スプリングケース３３の外周部に位置する引っ掛け壁９８に接続された外側端末部２２ｂとを有する。引っ掛け壁９８は、外側端末部２２ｂが引っ掛けられる引っ掛け部の一例である。

内側端末部２２ａは、例えば、ボス８６に形成された引っ掛け溝８１ａに引っ掛けられることによって、ボス２６に接続されている。外側端末部２２ｂは、例えば、引っ掛け壁９８に引っ掛けられることによって、引っ掛け壁９８に接続されている。外側端末部２２ｂが引っ掛け壁９８で折り返される方向は、内側端末部２２ａが引っ掛け溝８１ａで折り返される方向とは逆向きである。引っ掛け壁９８は、スプリングケース３３の外周部の一例である。引っ掛け壁９８は、スプリングケース８３の外周壁８８の一部でもよいし、外周壁８８とは別の部分でもよい。

図９は、スパイラルスプリング２２の巻き部分がスプリングケース８３の内側に偏倚した巻き上げ状態（つまり、図８が示す状態）でのラチェット８７とパウル９６との位置関係の一例を示す図である。図９は、スプリングケース８３がフランジ部８５及びパウル９６の爪部９５を収容する形態を図７に示される矢視Ｃで透過的且つ模式的に示している。

パウル９６は、図８及び図９に示されるように、引っ掛けピン９７と爪部９５とを有し、フランジ部８５に設けられている。パウル９６は、スパイラルスプリングの内寄り部分にスプリングケースの外側に向けて押されることで、スプールの回転軸と当該スプリングケースとを連結する連結部の一例である。引っ掛けピン９７は、スパイラルスプリング２２の内寄り部分にスプリングケース８３の外側に向けて押される被押部の一例である。爪部９５は、スプリングケース８３と一体に回転するラチェット８７の内歯８７ａと噛み合い可能な部位である。ラチェット８７は、スプリングケース８３の底壁８９に対してスプール２０側の外周壁８８に形成された部位である。内歯８７ａは、外周壁８８の内面に形成されている。

パウル９６は、シャフト２０ａ及びボス８６と一体に回転するフランジ部８５に位置が固定された転回軸９４を中心に転回する。転回軸９４は、フランジ部８５に対して直角に延伸するようにフランジ部８５に設けられている。図７及び図８には、引っ掛けピン９７が底壁８９に形成されたガイド孔８９ａを貫通する形態が例示されている。ガイド孔８９ａは、湾曲した孔形状を有する。

図１０は、巻き部分がスプリングケース８３の外側に偏倚した弛緩状態のスパイラルスプリング２２の形態の一例を示す図である。図１０は、スプリングケース８３がスパイラルスプリング２２を収容する形態を図７に示される矢視Ｃで透過的且つ模式的に示している。図１１は、スパイラルスプリング２２の巻き部分がスプリングケース８３の外側に偏倚した弛緩状態（つまり、図１０が示す状態）でのラチェット８７とパウル９６との位置関係の一例を示す図である。図１１は、スプリングケース８３がフランジ部８５及びパウル９６の爪部９５を収容する形態を図７に示される矢視Ｃで透過的且つ模式的に示している。

例えば、スプリングケース８３の回転が固定された状態で、スプール２０がシートベルト４の巻き取り方向に回転すると、シャフト２０ａがスパイラルスプリング２２の弛緩方向（解放方向）Ｅに回転する。これにより、スパイラルスプリング２２は、図８の状態から図１０の状態に遷移するように、スプリングケース８３の外側に向けて移動する。

巻き部分がスプリングケース８３の外側に偏倚した弛緩状態（図１０の状態）のスパイラルスプリング２２を更に弛緩させる力が強まると、当該スパイラルスプリング２２の内寄り部分をスプリングケース８３の外側に寄せる力が強まる。スパイラルスプリング２２の内寄り部分には、内側端末部２２ａが含まれる。当該スパイラルスプリング２２の内寄り部分をスプリングケース８３の外側に寄せる力が強まると、当該内寄り部分が引っ掛かる引っ掛けピン９７は、当該内寄り部分にスプリングケース８３の外側に向けて押される。引っ掛けピン９７は、当該内寄り部分にスプリングケース８３の外側に向けて押されると、転回軸９４を中心に爪部９５とともにスプリングケース８３の外側に向けて転回するので、爪部９５がラチェット８７の内歯８７ａに噛み合う。これにより、シャフト２０ａとスプリングケース８３とが、スパイラルスプリング２２を介さずにラチェット８７を介して、パウル９６により連結される。

このように、シャフト２０ａとスプリングケース８３とがパウル９６を介して連結されることで、シャフト２０ａとスプリングケース８３とが一体に同一方向に回転するので、スパイラルスプリング２２を更に弛緩させる力の強まりを抑制することができる。したがって、弛緩状態のスパイラルスプリング２２の内側端末部２２ａに入る過剰な負荷を低減することができる。その結果、例えば、内側端末部２２ａに入る過剰な負荷によって内側端末部２２ａが引っ掛け溝８１ａから外れることを防止することができる。

スパイラルスプリング２２の内寄り部分は、引っ掛けピン９７をスプリングケース８３の外側に向けて押す。図示の形態では、スパイラルスプリング２２の内寄り部分のうち、スパイラルスプリング２２の最も内側の巻き部分が、引っ掛けピン９７をスプリングケース８３の外側に向けて押す。スパイラルスプリング２２の最も内側の巻き部分が、引っ掛けピン９７をスプリングケース８３の外側に向けて押すことにより、スパイラルスプリング２２の付勢力を発生させるためのスパイラル長を最大限確保することができる。しかし、スパイラルスプリング２２の内寄り部分のうち、スパイラルスプリング２２の最も内側の巻き部分から少し外側の巻き部分（例えば、最も内側の巻き部分から一巻き外側の巻き部分）が、引っ掛けピン９７をスプリングケース８３の外側に向けて押してもよい。

＜第３の実施形態＞
図１２は、リトラクタ３Ａの構成の一例を示す斜視図である。リトラクタ３Ａは、図１に示されたリトラクタ３の一例である。図１２において、リトラクタ３Ａは、例えば、ベースフレーム１７と、ベースフレーム１７に対して回転可能に支持されてシートベルト４を巻き取るスプール２０とを備える。

図１３は、リトラクタ３Ａの構成の一例を示す正面図である。図１４は、リトラクタ３Ａの構成の一例を示す側面図である。

リトラクタ３Ａは、スプール２０と、スパイラルスプリング２２と、スプリングケース３３と、第１の回転ディスク３８と、第１の回転検知部４０と、第２の回転ディスク５８と、第２の回転検知部６０と、演算部７３と、モータ２４とを備える。

スプール２０は、シートベルト４を巻き取る回転部材である。スプール２０の回転軸は、シャフト２０ａと、シャフト２０ａの一端に固定されたブッシュ２１とを含んで構成される。

スパイラルスプリング２２は、スプール２０の回転軸に接続された一端２２ａと、スプリングケース３３の外周壁に接続された他端とを有し、スプール２０をシートベルト４の巻き取り方向に付勢する弾性体の一例である。スパイラルスプリング２２は、スプール２０に一体回転可能に取り付けられたブッシュ２１に一端２２ａが接続されて、スプール２０をシートベルト４の巻き取り方向に常時付勢する。スパイラルスプリング２２の一端２２ａは、ブッシュ２１に形成された引っ掛け溝２１ａに引っ掛けられている。

スプリングケース３３は、スパイラルスプリング２２の他端が接続された外周壁を有し、スパイラルスプリング２２を当該外周壁の内側に収容する。スプリングケース３３は、スプール２０の回転軸を中心にベースフレーム１７に対して回転可能に設けられている。つまり、スプリングケース３３は、スプール２０の回転軸と同軸に回転可能に設けられている。スプリングケース３３の外周壁には、外歯３３ａが形成されている。

第１の回転ディスク３８は、ベースフレーム１７に対して回転可能に取り付けられている。第１の回転ディスク３８は、円環状の第１のマグネット保持部材４２と、第１のマグネット保持部材４２に一体回転可能にかつ円環状に配設された第１のマグネット４１とを有している。円環状の第１のマグネット４１は、Ｎ極マグネット４１ａとＳ極マグネット４１ｂとが第１のマグネット４１の円周方向に交互に配設されて形成されている。Ｎ極マグネット４１ａの着磁幅が第１のマグネット４１の円周方向に所定の第１の角度幅に設定されているとともに、Ｓ極マグネット４１ｂの着磁幅が第１のマグネット４１の円周方向に所定の第２の角度幅に設定されている。第２の角度幅は、第１の角度幅と同じでも違ってもよい。第１のマグネット保持部材４２は、第１のマグネット保持部材４２と同心に配設された外歯４３ａ（図１４参照）を有する筒状の第１の被伝動ギア４３を一体に有している。第１のマグネット４１は、第１の被伝動ギア４３の回転に伴って、第１の被伝動ギア４３と一体に第１の被伝動ギア４３の回転軸と同軸に回転する。

スプール２０の回転軸のシャフト２０ａには、伝動ギア４４がシャフト２０ａと一体回転可能にかつ同心に取り付けられている。伝動ギア４４の外周部には外歯４４ａが形成されている。第１の被伝動ギア４３の外歯４３ａは、伝動ギア４４の外歯４４ａと噛み合っている。

第１の回転検知部４０は、スプール２０の回転を検知する回転検知部の一例である。第１の回転検知部４０は、例えば、第１のマグネット４１の回転を検知することによってスプール２０の回転を検知する。第１の回転検知部４０は、例えば、第１の磁気検知部４０ａと第２の磁気検知部４０ｂと有する。第１の磁気検知部４０ａと第２の磁気検知部４０ｂは、それぞれ、第１のマグネット４１の回転に伴って変化する磁気を検知する。第１の磁気検知部４０ａ及び第２の磁気検知部４０ｂの具体例として、ホール素子が挙げられる。ホール素子は、ホール効果によって磁気変化を検出する半導体素子の一例である。

スプール２０がシートベルト４の引き出し方向に回転すると、スプール２０の回転軸と一体に回転する伝動ギア４４が回転する。伝動ギア４４が回転すると、伝動ギア４４の外歯４４ａと噛み合っている外歯４３ａが形成された第１の被伝動ギア４３が回転するので、第１の回転ディスク３８の第１のマグネット４１が回転する。つまり、スプール２０がシートベルト４の引き出し方向に回転すると、スプール２０の回転に連動して、シートベルト４の引き出し方向に対応する回転方向に第１のマグネット４１が回転する。

第１のマグネット４１が回転すると、第１の磁気検知部４０ａと第２の磁気検知部４０ｂは、それぞれ、Ｎ極マグネット４１ａを検知しているときとＳ極マグネット４１ｂを検知しているときとで位相が反転する検知信号を出力する。また、第１の磁気検知部４０ａの配置位置は、第２の磁気検知部４０ｂの配置位置と異なるので、第１の磁気検知部４０ａから出力される検知信号の位相は、第２の磁気検知部４０ｂから出力される検知信号の位相に対して所定量ずれている。

演算部７３は、第１の磁気検知部４０ａと第２の磁気検知部４０ｂのそれぞれから出力された検知信号の位相の反転回数をカウントすることで、スプール２０の回転量（回転位置）を検知する。また、演算部７３は、第１の磁気検知部４０ａから出力された検知信号と第２の磁気検知部４０ｂから出力された検知信号との間の位相のずれ方に基づいて、スプール２０の回転方向がシートベルト４の引き出し方向であるか、シートベルト４の巻き取り方向であるかを判断する。

第２の回転ディスク５８は、ベースフレーム１７に対して回転可能に取り付けられている。第２の回転ディスク５８は、円環状の第２のマグネット保持部材６２と、第２のマグネット保持部材６２に一体回転可能にかつ円環状に配設された第２のマグネット６１とを有している。円環状の第２のマグネット６１は、Ｎ極マグネット６１ａとＳ極マグネット６１ｂとが第２のマグネット６１の円周方向に交互に配設されて形成されている。Ｎ極マグネット６１ａの着磁幅が第２のマグネット６１の円周方向に所定の第３の角度幅に設定されているとともに、Ｓ極マグネット６１ｂの着磁幅が第２のマグネット６１の円周方向に所定の第４の角度幅に設定されている。第４の角度幅は、第３の角度幅と同じでも違ってもよい。第２のマグネット保持部材６２は、第２のマグネット保持部材６２と同心に配設された外歯６３ａを有する筒状の第２の被伝動ギア６３を一体に有している。第２のマグネット６１は、第２の被伝動ギア６３の回転に伴って、第２の被伝動ギア６３と一体に第２の被伝動ギア６３の回転軸と同軸に回転する。

第２の被伝動ギア６３の外歯６３ａは、スプリングケース３３の外歯３３ａと噛み合っている。

第２の回転検知部６０は、スプリングケース３３の回転を検知する回転検知部の一例である。第２の回転検知部６０は、例えば、第２のマグネット６１の回転を検知することによってスプリングケース３３の回転を検知する。第２の回転検知部６０は、例えば、第３の磁気検知部６０ａと第４の磁気検知部６０ｂと有する。第３の磁気検知部６０ａと第４の磁気検知部６０ｂは、それぞれ、第２のマグネット６１の回転に伴って変化する磁気を検知する。第３の磁気検知部６０ａ及び第４の磁気検知部６０ｂの具体例として、ホール素子が挙げられる。ホール素子は、ホール効果によって磁気変化を検出する半導体素子の一例である。

スプリングケース３３がモータ２４の駆動によりシートベルト４の引き出し方向に回転すると、スプリングケース３３の外歯３３ａと噛み合っている外歯６３ａが形成された第２の被伝動ギア６３が回転する。第２の被伝動ギア６３の回転により、第２の回転ディスク５８の第２のマグネット６１が回転する。つまり、スプリングケース３３がシートベルト４の引き出し方向に回転すると、スプリングケース３３の回転に連動して、シートベルト４の引き出し方向に対応する回転方向に第２のマグネット６１が回転する。

第２のマグネット６１が回転すると、第３の磁気検知部６０ａと第４の磁気検知部６０ｂは、それぞれ、Ｎ極マグネット６１ａを検知しているときとＳ極マグネット６１ｂを検知しているときとで位相が反転する検知信号を出力する。また、第３の磁気検知部６０ａの配置位置は、第４の磁気検知部６０ｂの配置位置と異なるので、第３の磁気検知部６０ａから出力される検知信号の位相は、第４の磁気検知部６０ｂから出力される検知信号の位相に対して所定量ずれている。

演算部７３は、第３の磁気検知部６０ａと第４の磁気検知部６０ｂのそれぞれから出力された検知信号の位相の反転回数をカウントすることで、スプリングケース３３の回転量（回転位置）を検知する。また、演算部７３は、第３の磁気検知部６０ａから出力された検知信号と第４の磁気検知部６０ｂから出力された検知信号との間の位相のずれ方に基づいて、スプリングケース３３の回転方向がシートベルト４の引き出し方向であるか、シートベルト４の巻き取り方向であるかを判断する。

演算部７３は、第１の回転検知部４０により回転が検知されたスプール２０の回転量と、第２の回転検知部６０により回転が検知されたスプリングケース３３の回転量との差（以下、差Ｄと称する）を演算し、差Ｄの演算結果を出力する。演算部７３の具体例として、マイクロコンピュータ、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）などが挙げられる。

ＥＣＵ１００（図１参照）は、演算部７３によって得られた差Ｄの演算結果をワイヤハーネス１０１を介して取得する。ＥＣＵ１００は、取得した差Ｄの演算結果に応じて、モータ２４の駆動を制御する。

ＥＣＵ１００がこのようにモータ２４の駆動を制御することにより、モータ２４は、差Ｄに応じてスプリングケース３３を回転させる。例えば、差Ｄが大きくなるほど、シートベルト４の張力は変化（例えば、増加）する。よって、モータ２４が差Ｄに応じてスプリングケース３３を回転させることで、モータ２４はシートベルト４の張力を連続的且つ無段階に高精度に調整できる。

第１の実施形態（図２〜図６）及び第２の実施形態（図７〜図１１）の構成は、第３の実施形態（図１２〜図１４）に適用することが可能である。例えば、シャフト２０ａとスプリングケースとがパウルにより連結されることで、モータ２４は、スパイラルスプリング２２を介さずにスプール２０をダイレクトに回転させることができる。これにより、スパイラルスプリング２２によって発生可能な張力よりも大きな張力をシートベルト４に発生させることができる。

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。

１ シートベルトシステム
３Ａ，３Ｃ，３Ｄ リトラクタ
１７ ベースフレーム
２０ スプール
２０ａ シャフト
２１，３１，８１ ブッシュ
２１ａ，３１ａ，８１ａ 引っ掛け溝
２２ スパイラルスプリング
２２ａ 内側端末部
２２ｂ 外側端末部
２４ モータ
２５ ウォーム
２６，８６ ボス
２７，８７ ラチェット
２７ａ 外歯
２８，８８ 外周壁
２９，８９ 底壁
３０，９０ ユニットカバー
３３，８３ スプリングケース
３３ａ 外歯
３４，９４ 転回軸
３５，９５ 爪部
３６，９６ パウル
３７ 引っ掛け壁
３８ 第１の回転ディスク
４０ 第１の回転検知部
４０ａ 第１の磁気検知部
４０ｂ 第２の磁気検知部
４１ 第１のマグネット
４１ａ，６１ａ Ｎ極マグネット
４１ｂ，６１ｂ Ｓ極マグネット
４２ 第１のマグネット保持部材
４３ 第１の被伝動ギア
４３ａ，６３ａ 外歯
４４ 伝動ギア
５８ 第２の回転ディスク
６０ 第２の回転検知部
６０ａ 第３の磁気検知部
６０ｂ 第４の磁気検知部
６１ 第２のマグネット
６２ 第２のマグネット保持部材
６３ 第２の被伝動ギア
７０，７１，７２ 基板
７４，７５ スプリングユニット
８５ フランジ部
８７ａ 内歯
８９ａ ガイド孔
９７ 引っ掛けピン
９８ 引っ掛け壁

Claims (2)

1. シートベルトを巻き取るスプールと、
   前記スプールを前記シートベルトの巻き取り方向に付勢するスパイラルスプリングと、
   前記スプールの回転軸を中心に回転可能に設けられ、前記スパイラルスプリングを収容するスプリングケースと、
   前記スプリングケースと一体に回転するラチェットと噛み合い可能な連結部とを備え、
   前記スパイラルスプリングは、前記回転軸に接続された内側端末部と、前記スプリングケースの外周部に接続された外側端末部とを有し、
   前記連結部は、前記スパイラルスプリングの内寄り部分に前記スプリングケースの外側に向けて押される被押部と、前記ラチェットの内歯に噛み合い可能な爪部とを有するパウルであり、
   前記パウルは、前記被押部が前記内寄り部分に前記スプリングケースの外側に向けて押されることで、前記回転軸と一体に回転するフランジ部に位置が固定された転回軸を中心に転回し、前記爪部が前記ラチェットと噛み合うことにより、前記回転軸と前記スプリングケースとを連結する、シートベルトリトラクタ。
2. 前記スプリングケースを回転させるモータを備える、請求項１に記載のシートベルトリトラクタ。