JP4598299B2

JP4598299B2 - Seat belt retractor

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Publication number: JP4598299B2
Application number: JP2001117971A
Authority: JP
Inventors: 智二松井; 康二田中; 寛雅丹治
Original assignee: Takata Corp
Current assignee: Takata Corp
Priority date: 2001-04-17
Filing date: 2001-04-17
Publication date: 2010-12-15
Anticipated expiration: 2021-04-17
Also published as: JP2002308048A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、乗用車等において、乗員の安全を確保するために使用されるシートベルト巻き取り装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
シートベルト巻き取り装置は、乗用車の衝突等の事故に際して乗員の安全を確保するために取り付けが義務付けられ、種々の方式のものが開発されている。そのうち最も構成が簡単なものの例を図１３に示す。
【０００３】
シートベルト巻き取り装置の一方の側の支持部であるスプリングカバー４１には、軸受部４１ａが設けられ、それにスプール４２の軸４２ａが嵌まりこんで回転すると同時に、スプリングにより巻き取り方向への付勢力を受けるようになっている。スプール４２にはシートベルトが巻きつけられるようになっている。
【０００４】
スプール４２の内側には凹状の嵌合部（図示せず）が設けられ、その中にトーションバー４３の一端が嵌まり込んでいる。トーションバー４３の他端は、ロッキングベース４４に設けられた凹状の嵌合部（図示せず）に嵌まりこんでいる。ロッキングベース４４の軸４４ａは、ロックギア４５の穴部４５ａを貫通し、シートベルト巻き取り装置の他の一方の側の支持部であるリテーナ４６の軸受部（図示せず）に嵌まりこんでいる。
【０００５】
このような機構により、スプール４２は、結局スプリングカバー４１とリテーナ４６にその回転軸を支持されたような形態となって回転し、スプリングの付勢力によりシートベルトを巻き取るようになっている。そして、スプリングカバー４１と、リテーナ４６は、ベースフレーム４８の両端に固定されており、スプール４２はベースフレーム４８の内部に収納されるようになっている。
【０００６】
これらの構成要素のうち、ロッキングベース４４とロックギア４５は、所定量の相対回転が可能になっており、スプリング４９によって、ロックギア４５がロッキングベース４４に対して相対的にシートベルトの引き出し方向に付勢されて、相対回転の限界に達するような状態になっている。
通常の状態でシートベルトが引き出されるときは、ロックギア４５の回転の抵抗となるものはないので、スプリング４９の付勢力に打ち勝つことができず、ロックギア４５はロッキングベース４４と一体となって回転する。
【０００７】
スプリングの力によりスプール４２が巻き取られ、それにつれてロッキングベース４４が巻き取り方向に回転しても、もともと、その回転方向には、前述のように、ロックギア４５がロッキングベース４４に対して相対回転の限界に達するような状態になっているので、ロックギア４５はロッキングベース４４と一体となって回転する。
【０００８】
衝突等により、急激なシートベルトの引き出しが発生すると、ロックギア４５の中に収納されているフライホイール５０がスプリング５１の付勢力に打ち勝って移動し、その結果、ロックギア４５がリテーナ４６に対して相対回転ができなくなり、回転が停止される。
【０００９】
すると、ロッキングベース４４がスプリング４９の付勢力に抗して、ロックギア４５に対して相対回転する。この相対回転によって、ロッキングベース４４に収納されているパウル５２が外側に飛び出すようにメカニズムが構成されており、外側に飛び出したパウル５２のギアがベースフレーム４３に形成されたギア部４８ａに係合し、これによりロッキングベース４４の回転も停止される。
【００１０】
よって、トーションバー４３の回転も停止し、スプール４２はトーションバー４３の捩れに対応するだけの回転のみが許されることになる。従って、以後は、シートベルトは引き出されるにつれて増大する張力を受けつつ回転する。以上説明したロック機構は、通常、「ウェビングセンサによるロック機構」と呼ばれている。
【００１１】
以上の説明は、シートベルト巻き取り装置の概要を示したものであり、例えば、フライホイール５０の移動によりロックギア４５の回転を止める機構、パウル５２を外側に押し出す機構には複雑な機構が用いられているが、シートベルト巻き取り装置は周知・慣用のものであり、当業者にとってこれ以上の詳しい説明は不要と思われるし、本発明の主要部分と関係がない事項なので、これ以上の詳しい説明を省略する。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来のシートベルトロック機構においては、実際にシートベルトが急激に引き出されてからロック機構が作動するので、ロック機構が作動するまでに遅れが生じることがあった。また、モータによる巻き取りを行う機構を有するものにおいては、モータ軸がスプールに連結された状態でシートベルトを引き出すとき、引き出すのに力を要し、かつ、格納力が低いという問題もあった。
【００１３】
このような問題点を解決するために、本発明者らのうち１名は、緊急事態の発生時に迅速にロック機構を作動させることができ、かつ、乗員に対する違和感や不快感を低減したシートベルト巻き取り装置を発明し、特願２００１−１２８８６号として特許出願した（以下、「先願発明」という）。
【００１４】
これは、モータによりシートベルトを巻き取る機構を有するシートベルト巻き取り装置であって、前記モータとシートベルトが巻回されたスプールと、作動時には前記スプールをシートベルト巻き取り方向にのみ回転させ、非作動時には前記スプールのいずれの方向への回転をも許容するラチェット機構とを有するものである。
【００１５】
以下、先願発明の実施の形態の例を、図を用いて説明する。図２は、先願発明の実施の形態の１例であるシートベルト巻き取り装置の概要を示す分解斜視図である。なお、図２に示す実施の形態においても、図１３に示すようなロック機構や、スプールを巻き取るスプリング（図示せず）等が設けられているが、先願発明と関係がないので説明を省略する。
【００１６】
図２に示すように、このシートベルト巻き取り装置１においては、フレーム２の中にシートベルト３を巻き取るスプール４が収納され、それを軸支するトーションバー５の一端がリテーナ６に嵌まり込み、他端はスプール４の内部に嵌合している。スプール軸４ａは、シートベルト巻き取り用スプリング（図示せず）が収納されたゼンマイユニット７の軸受に嵌まり込んでいる。リテーナ６とゼンマイユニット７はフレーム２に保持されており、これにより、スプール４が、リテーナ６とゼンマイユニット７に保持される形でフレーム２の中に収納されている。
【００１７】
モータ８は第２リテーナ９に保持され、その軸に結合されたモータギア１０が、コネクトギア１１に噛合し、コネクトギア１１が中間減速ギア１２を介して減速ギア１３と噛合している。減速ギア１３は、その外径部に中間減速ギア１２と噛合する大径歯部１３ａを有すると共に、その中心部にサンギア１３ｂを有している。
【００１８】
キャリアギア１４の中心孔（スプライン孔）１４ｃはスプール４のスプライン軸４ｂに嵌まり込んでおり、スプール４と一体に回転する。図３に詳しく示すように、キャリアギア１４の大径部にはラチェット歯１４ｂが形成されている。キャリアギア１４には３個のネジ孔１４ｄが設けられ、これにリダクションピン１５の先端がネジ込まれている。リダクションピン１５には、それぞれ１個ずつのプラネタリギア１６が回転自在に軸支され、リダクションプレート１７により保持されている。
【００１９】
インターナルギア１８は図３に示すように円環状をしており、その外周部にはラチェット歯１８ａが、内周部にはプラネタリギア１８と噛合する内歯１８ｂが設けられている。すなわち、プラネタリギア１６は、サンギア１３ｂとインターナルギア１８の内歯１８ｂに挟まれて、リダクションピン１５を中心に自転が可能になっていると共に、キャリアギア１４の中心（スプール４の軸心）の周りに公転が可能とされている。
【００２０】
このように構成されたシートベルト巻き取り装置のスプール４とモータ８の動力伝達経路を入り切りするための機構として、係止レバー２１と、コネクトギア１１と一体に回転可能で係止レバー２１を保持するレバースプリング２２と、スプリング保持部材２３が設けられている。
【００２１】
図４に、この機構を詳細に示す。スプリング保持部材２３の軸方向側面には軸方向に延びる３本の突出ピン２３ａが設けられており、これらの突出ピン２３ａがコネクトギア１１の３個の軸方向孔１１ｃそれぞれ嵌合されることで、スプリング保持部材２３がコネクトギア１１に組み付けられる。また、スプリング保持部材２３の外周面には、径方向に延びる３個の突起２３ｂが周方向に等間隔に設けられている。そして、レバースプリング２２が、その湾曲部２２ａがスプリング保持部材２３の外周に位置するようにして配置されるとともに、この湾曲部２２ａがスプリング保持部材２３の２個の突起２３ｂとコネクトギア１１との間に、回転方向に所定の摩擦を有して扶持されることでスプリング保持部材２３に組み付けられる。
【００２２】
また、係止レバー２１は第２リテーナ９に設けられた溝に沿って平行移動し、平行移動によりインターナルギア１８のラチェット歯１８ａに接離可能に設けられている。そして、係止レバー２１は、その凹部２１ｂに嵌まり込んだレバースプリング２２によって、前記のように平行移動するように駆動される。
【００２３】
以下、モータ８とスプール４間の動力伝達のメカニズムと、動力伝達の入り切りのメカニズムについて、図５〜図７を用いて説明する。
【００２４】
これらの図に示されるように、モータ８の回転はモータギア１０から、コネクトギア１１の歯１１ａを介してコネクトギア１１に伝えられ、その歯１１ｂと、中間減速ギア１２の歯１２ａを介して中間減速ギア１２に伝えられる。そして、中間減速ギア１２の歯１２ｂと減速ギア１３の大径歯部１３ａを介して減速ギア１３に伝達される。減速ギア１３には、サンギア１３ｂがその中心軸を同じにして一体に取り付けられている。よって、モータ８が回転すると、これらのギア群が一体となって回転する。
【００２５】
一方、図２に示されるスプール４のスプライン軸４ｂには、前述のようにキャリアギア１４の中心孔（スプライン孔）１４ｃが嵌まり込んでいる。よって、スプール４が回転すると、キャリアギア１４が一体に回転し、それにより３個のプラネタリギア１６がスプール軸を中心として公転する。
【００２６】
これら、モータ８に結合された動力伝達系と、スプール４に連結された動力伝達系の連結を入り切りするのが、インターナルギア１８である。図５は、モータ８が回転していないときの様子を示す図である。このとき、レバースプリング２２により、係止レバー２１は、インターナルギア１８のラチェット歯車１８ａとは係合しないような位置となっている。よって、インターナルギア１８は完全にフリーな状態にあり、何の抵抗も受けずに回転できる。それに対し、サンギア１３ｂと減速ギア１３を回転させるためには、モータ８の回転抵抗に打ち勝たなければならない。
【００２７】
このような状態で、スプール４がどちらかの方向に回転すると、プラネタリギア１６が公転する。そのとき、インターナルギア１８の抵抗がないので、プラネタリギア１６は、自転しながらサンギア１３ａの周りを公転し、インターナルギア１８を回転させる。すなわち、サンギア１３ａは回転しない。よって、スプール４は、モータ８の回転抵抗を受けずに回転することができる。従って、特に、人間がシートベルトを引き出すとき、大きな抵抗力を受けることなく引き出しが可能となる(巻き取り用ゼンマイの力に抗するのみでよい)。
【００２８】
図６は、モータ８がシートベルト巻き取り方向に駆動されたときの様子を示す図である。すなわち、モータ８が図のＣＷ方向に回転すると、コネクトギア１１がＣＣＷ方向に減速されて回転する。すると、前述のようにレバースプリング２２の湾曲部２２ａがスプリング保持部材２３の突起２３ｂとコネクトギア１１との間に回転方向に所定の摩擦を有して保持されているので、このコネクトギア１１のＣＣＷ方向の回転で、レバースプリング２２も同方向に一緒に回転する。
【００２９】
これにより、係止レバー２１がインターナルギア１８に接近する方向に平行移動して、係止爪２１ａがインターナルギア１８のラチェット歯１８ａの外周に当接して係合可能な係合位置となる。係止爪２１ａがラチェット歯１８ａの外周に当接した後は、レバースプリング２２はそれ以上ＣＣＷ方向には回転できなくなる。しかし、コネクトギア１１とレバースプリング２２との間にすべりが生じてコネクトギア１１がレバースプリング２２に対して相対回転する。これにより、モータ８は回転を継続することができる。
【００３０】
同時に、コネクトギア１１の回転が中間減速ギア１２を介して減速されて減速ギア１３に伝達され、減速ギア１３がベルトＣＣＷ方向に回転するので、サンギア１３ｂが同方向に減速ギア１３と同速度で回転する。このサンギア１３ａの回転で各プラネタリギア１６がＣＷ方向に自転し、インターナルギア１８がＣＷ方向に回転する。このとき、インターナルギア１８が回転するため、各プラネタリギア１６は公転しない。
【００３１】
インターナルギア１８がＣＷ方向に回転すると、ラチェット歯１８ａと係止爪２１ａとが互いに係合し、インターナルギア１８の回転が停止する。
インターナルギア１８の回転が停止すると、前述のようにモータ８の駆動トルクで各プラネタリギア１６が自転しているので、各プラネタリギア１６はインターナルギア１８の内歯１８ｂに沿って、サンギア１３ｂのまわりをＣＣＷ方向に減速されて公転するようになる。
【００３２】
したがって、プラネタリギア１６を保持するキャリアギア１４が、各プラネタリギア１６の公転速度でＣＣＷ方向に回転するので、スプール４がシートベルト巻き取り方向に回転する。
【００３３】
図７は、モータ８がシートベルト引き出し方向に回転したときの様子を示す図である。モータ８が図のＣＣＷ方向に回転すると、コネクトギア１１がＣＷ方向に減速されて回転する。すると、前述のようにレバースプリング２２の湾曲部２２ａがスプリング保持部材２３の突起２３ｂとコネクトギア１１との間に回転方向に所定の摩擦を有して保持されているので、このコネクトギア１１のＣＷ方向の回転で、レバースプリング２２も同方向に一緒に回転する。これにより、係止レバー２１がインターナルギア１８から遠ざかる方向に平行移動して、係止爪２１ａとインターナルギア１８のラチェット歯１８ａの係合が外れる。すると、インターナルギア１８の回転が自由になる。
【００３４】
図６に示したと同じように、モータ８の回転により減速ギア１３とサンギア１３ａが駆動され、サンギア１３ａの回転がプラネタリギア１６に伝わってプラネタリギア１６を自転させる。しかし、インターナルギア１８が回転抵抗無く回転するので、プラネタリギア１６は公転を行うことが無く、従って、モータ８の回転はスプール４には伝達されない。
【００３５】
以上をまとめると、モータが巻き取り方向に回転したときは、その回転力によって駆動される係止レバーによってインターナルギアの回転が止められ、それによりモータとスプールとの間の動力伝達経路が結合される。その他の場合は、係止レバーとインターナルギアとの係合が無く、インターナルギアは自由に回転できるので、モータとスプールとの間の動力伝達経路は切り離される。
【００３６】
なお、以上の実施の形態においては、係止レバーの駆動をモータの動力を使用して行っていたが、例えばソレノイド等により電気的に駆動し、インターナルギアと係合させたり係合を解いたりするようにしてもよい。
【００３７】
以下、スプール４のシートベルト引き出し方向への回転をロックし、シートベルト巻き取り方向への回転を許容する機構について説明する。これは、図２に示されるキャリアギア１４のラチェット歯１４ｂと、ソレノイド２４、プランジャースプリング２５、ラチェットレバー２６、パウル２７、ラチェットスプリング２８から構成される。この機構の作動を図８〜図１２を用いて説明する。
【００３８】
図８は、ロック機構（ラチェット機構）の要部を示す分解斜視図である。ソレノイド２４のピストン２４ａには、ラチェットレバー２６が係合しており、ソレノイド２４が無励磁の場合には、プランジャースプリング２５の働きにより、ピストン２４ａが伸長し、ラチェットレバー２６が図の上方に押し上げられるようになっている。ラチェットレバー２６に設けられた突起２６ｃは、パウル２７の穴２７ｄを貫通し、第２リテーナ９の長穴９ａに嵌まり込んでいる。
【００３９】
ラチェットスプリング２８は、図９〜図１２に示されるように、その一端を第２リテーナ９に固定され、その他端はパウル２７の突起２７ｅに接触し、その弾発力により、パウル２７を、ラチェットレバー２６の突起２６ｃを回動軸として、キャリアギア１４のラチェット歯１４ｂに噛み込む方向に付勢している。なお、図には示されていないが、突起２７ｅは、パウル２７の裏側の同じ位置にも設けられており、これが、第２リテーナ９の長穴９ｂに嵌まり込んでいる。（なお、図８において、第２リテーナ９の形状が図２に示したものと少し異なるが、先願発明の説明とは関係ない事項であるので、あえて、両者を整合させていない。）以下、このような構造を有するロック機構の作動を図９〜図１２を用いて説明する。
【００４０】
図９は、ソレノイド２４が励磁されていない定常状態の様子を示すものである。このとき、プランジャースプリング２５の付勢力によって、ピストン２４ａが伸長し、ラチェットレバー２６は、案内部９ｃの上端に位置している。そのとき、突起２６ｃは、長穴９ａの上端部に当接している。ラチェットスプリング２８は、一端を第２リテーナ９に固定され、第２リテーナ９に設けられたピン９ｃを介して、パウル２７の突起２７ｅに当接し、パウル２７を、突起２６ｃを回動軸として図のＣＣＷ方向に回動させている。よって、パウル２７の裏側の突起２７ｅが、第２リテーナ９の長穴９ｂの右上端に当たった状態で、パウル２７の回動が停止し、パウル２７はその位置に位置決めされる。
【００４１】
しかし、この状態では、パウル２７の係合部２７ｃは、キャリアギア１４のラチェット歯１４ｂの歯より離れており、キャリアギア１４は自由に回転できるので、スプール４の回転は妨げられない。
【００４２】
図１０は、図９に示す状態から、ソレノイド２４が励磁されたときの状態の変化を示している。このときピストン２４ａがプランジャースプリング２５の付勢力に抗して縮退し、それにより、ラチェットレバー２６が案内部９ｃに沿って下方に下がる。そして、その突起２６ｃが、長穴９ａの下端に接触した位置で停止する。その際、パウル２７は、穴２７ｄに突起２６ｃが貫通しているので、その位置が下に下がる。その際、パウル２７は、ラチェットスプリング２８の付勢力により、長穴９ｂの右上端に当接している突起２７ｅを軸として、図９に示す位置からさらにＣＣＷ方向に回動する。それにより、図１０に示すように、係合部２７ｃの先端部が、キャリアギア１４のラチェット歯１４ｂの歯部と噛みあうような位置にくる。
【００４３】
図１１は、図１０に示す状態において、スプール４がシートベルトを引き出す方向に回転したときの状態を示すものである。このとき、キャリアギア１４は、図に示すようにＣＷ方向に回転する。すると、そのラチェット歯１４ｂとパウル２７の係合部２７ｃが噛みあう。よって、パウル２７は、突起２６ｃを中心として図の矢印のようにＣＣＷ方向に回動しようとするが、突起２７ｅが長穴９ｂの端で拘束されているので回動することができず、それにより、キャリアギア１４の回転が停止される。よって、スプール４はシートベルトを引き出す方向には回転できなくなる。
【００４４】
図１２は、図１０に示す状態において、スプール４がシートベルトを巻き取る方向に回転したときの状態を示すものである。このとき、キャリアギア１４は、図に示すようにＣＣＷ方向に回転する。すると、パウル２７の係合部２７ｃが、ラチェット歯１４ｂに押されるので、パウル２７は、突起２６ｃを中心としてＣＷ方向に回動する。この回動は、ラチェットスプリング２８の付勢力に抗して行われる。そして、その結果、パウル２７の裏側の突起２７ｅは、長穴９ｂの左下側の端まで移動可能である。
【００４５】
このようにして、パウル２７は、ラチェットスプリング２８の付勢力により、その係合部２７ｃをキャリアギア１４の歯車に接触させた状態で、その歯車を乗り越え、キャリアギアの回転を許容する。図１２に示す状態から、スプールが引き出し方向に回転しようとすると、係合部２７ｃがキャリアギア１４のラチェット歯１４ｂに接触した状態となっているので、直ちに図１１に示すような状態となり、スプール４の回転が阻止される。
【００４６】
以上に説明したように、ソレノイド２４が励磁されないときはスプールの回転は自由であり、ソレノイド２４が励磁されたときは、スプールはシートベルトの巻き取り方向には回転可能であるが、引き出し方向には回転が不可能になる。
【００４７】
以下、以上のように構成された先願発明の実施の形態であるシートベルト巻き取り装置の作動の例について説明する。この実施の形態においては、通常の状態では、動力伝達経路切替機構により、モータとスプール間の動力伝達経路をオフとしておく。シートベルトの巻き取りは、ゼンマイばねによって行われる。よって、乗員は、シートベルトを引き出す際に、ゼンマイばねの巻き取り力に抗する引き出し力のみで、シートベルトを引き出すことができる。
【００４８】
そして、衝突予測装置等より、衝突等の事故が発生する可能性のあることを示す信号が与えられたとき、シートベルト巻き取り制御装置が、モータをシートベルト巻き取り方向に駆動すると共に、動力伝達経路切替機構によりモータとスプール間の動力伝達経路を結合する。これは、前述の実施の形態で示したように、モータを巻き取り方向に駆動することにより、自然に行われる場合もある。よって、スプールにモータの巻き取り力が伝達され、スプールによりシートベルトが巻き取られる。このシートベルトの巻き取りは、従来のように、実際に衝突が発生してから行われるのでなく、衝突が予測された時点から開始されるので、確実に乗員をシートに拘束することができる。
【００４９】
シートベルト巻き取り制御装置は、モータの駆動を行うと同時に、ラチェット機構を作動させ、スプールがシートベルトの巻取方向のみに駆動できるような状態とする。それにより、シートベルトの巻き取り中に、シートベルトを引き出そうとする力（例えば、実際の衝突等により発生する）がかかっても、シートベルトが引き出されることがない。
【００５０】
衝突等の発生が実際に起こらなかった場合は、モータの駆動を停止すると共に、前記ラチェット機構の作動を解除することにより、スプールの回転が自由になり、人間が容易にシートベルトを引き出すことが可能となる。
【００５１】
しかしながら、以上のような先願発明において、スプールの引き出し方向への回転をロックするラチェット機構の作動を解除させようとしても、パウルの係合部とラチェット歯の係合がうまく外れないことがあった。例えば、図１１に示したような位置関係にあるとき、ソレノイド２４をオフとしてプランジャースプリング２５の力でピストン２４ａを上昇させようとしても、パウル２７の係合部２７ｃとラチェット歯車１４ｂとの係合が外れて図９に示すような状態とならず、スプールの引き出し方向への回転力が加わると、ますます、これらの係合が強くなり、結局、シートベルトの引き出しができないことがあった。特に、モータとスプールの間の動力伝達機構を入り切りする機構を持たないものについては、モータが負荷となって、ラチェットが外れないことが多かった。
【００５２】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、先願発明の有する問題点を解決し、作動時にシートベルト巻き取り方向にのみ回転させるようにするスプールを、非常事態の解除後には確実に非作動状態にして、シートベルトの引き出しを容易に行うことができるシートベルト巻き取り装置を提供することを課題とする。
【００５３】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決する第１の手段は、モータによりシートベルトを巻き取る機構を有するシートベルト巻き取り装置であって、前記モータとシートベルトが巻回されたスプールと、作動時には前記スプールをシートベルト巻き取り方向にのみ回転させ、非作動時には前記スプールのいずれの方向への回転をも許容するラチェット機構と、前記モータと前記スプールとの間の動力の伝達を入り切りする動力伝達経路切替機構とを有し、前記ラチェット機構を作動状態から非作動状態にするとき、前記モータが所定期間、巻き取り方向に駆動された後、所定期間引き出し方向に駆動されるようにされていることを特徴とするシートベルト巻き取り装置（請求項１）である。
【００５４】
本手段においては、ラチェット機構を作動状態から非作動状態にするとき、モータを所定期間巻き取り方向に回転する。よって、ラチェットとラチェット歯車の係合が確実に解け、ラチェットが確実に非作動状態の位置に戻って、スプールがシートベルト引き出し方向に回転可能となる。
【００５６】
また、本手段においては、モータを所定期間巻き取り方向に回転することによって、ラチェットとラチェット歯車の係合を解いた後、所定期間引き出し方向に駆動することによって、動力伝達経路切替機構を切りの状態とする。よって、それ以後は、モータがシートベルトを引き出すときに負荷となることが確実に防止できる。
【００５７】
前記課題を解決するための第２の手段は、前記第１の手段であって、前記モータが所定期間引き出し方向に駆動されるとき、ウェビングセンサによるロック機構によるロック機構が働かないような回転速度で駆動されることを特徴とするもの（請求項２）である。
【００５８】
本手段においては、モータを引き出し方向に駆動したとき、ウェビングセンサによるロック機構が働かないので、引き出し方向の回転がロックされることがない。又、モータの駆動音が小さくなると共に、駆動に要する電力が少なくてすむ。
【００５９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態の例を図を用いて説明する。本実施の形態におけるシートベルト巻き取り装置そのものの構成は、図２から図１２により説明した先願発明の実施の形態と同じであるとして、その詳細な説明を省略する。
【００６０】
本実施の形態における制御フロー図を図１に示す。車両異常状態検出信号がオンとなると、モータが正回転（シートベルト巻き取り方向回転）すると共に、図６に示したように係止レバー２１がインターナルギア１８のラチェット歯１８ａに係合する。これを図１ではクラッチパウルＯＮと記している。これにより、モータ８の巻き取り力がスプール４に伝達され、シートベルトの強制巻き取りが行われる。
【００６１】
それと同時又はそれよりｔ１だけ遅れたタイミングで、ソレノイド２４をオンとし、引き出し阻止ラチェット機構を作動させる。この引き出し阻止ラチェット機構は、モータ８を巻き取り方向に作動させるに先立って作動させてもよい。すなわち、作動に問題の無い範囲で、ある程度の時間の遅れ、進みがあってもよい。
【００６２】
モータ８は、人間をシートに強力に拘束するのに十分な時間巻き取りを行った後で停止する。この時間は、予め設定された時間ｔ２としてもよいし、何らかの方法でシートベルト張力を検出し、その張力が所定値以上となったときに停止してもよい。モータ８の巻き取りが停止した後は、引き出し阻止ラチェット機構によりシートベルトの引き出しが阻止される。すなわち、図１１に示したような状態となる。
【００６３】
車両異常検出信号が解除されたとき、巻き戻し阻止ラチェット機構を非作動とする。すなわち、ソレノイド２４をオフとする。その直前には、図１１に示すように、ピストン２４ａが下降し、パウル２７の係合部２７ｃとキャリアギア１４のラチェット歯１４ｂが噛み合っているとする。すなわち、ラチェット機構が作動状態にあり、スプールのシートベルト引き出し方向への回転が阻止されている。その状態で、ソレノイド２４の励磁を解き、ラチェット機構を非作動状態にする。
【００６４】
すると、プランジャースプリング２５の力で、ピストン２４ａが上昇するが、前述のように、それだけではパウル２７の係合部２７ｃとキャリアギア１４のラチェット歯１４ｂが噛み合いが外れない場合がある。特に、クラッチパウル、すなわち係止レバー２１が、インターナルギア１８のラチェット歯１８ａに係合したままになっている場合があり、このときは、モータ８がスプール４と機械的に結合されたままとなっているので、モータ８が負荷となって、パウル２７の係合部２７ｃとキャリアギア１４のラチェット歯１４ｂが噛み合いが外れるのを妨げる場合がある。
【００６５】
そこで、本実施の形態においては、ソレノイド２４の励磁を解くと同時に（多少の時間の前後が合っても作動に差し支えなければよい）、モータ８を、ｔ３の間巻き取り方向に駆動する。
【００６６】
すると、パウル２７の係合部２７ｃがキャリアギア１４のラチェット歯１４ａの上に乗り上げ、あとはプランジャースプリング２５の力により、図９に示す状態となり、係合部２７ｃとラチェット歯１４ａが係合しなくなるので、スプール４は、引き出し側に回転が可能となる。
【００６７】
本実施の形態においては、その後、さらにｔ４の間モータ８を逆回転、すなわちシートベルト引き出し方向に回転させることにより、係止レバー２１と、インターナルギア１８のラチェット歯１８ａとの係合を解くようにしている。
【００６８】
以上の操作により、異常検出信号が解除された後は、スプール４はモータ８との結合を切り離され、ゼンマイユニット７中のスプリングによる巻き取り力の他は力を受けないので、シートベルトを容易に引き出すことが可能となる。
【００６９】
その際、ＰＷＭ制御等により、モータ８の回転を遅くし、ウェビングセンサによるロック機構が働かないようにすることにより、確実にシートベルトを容易に引き出すことのできる状態にすることができる。
【００７０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係るシートベルト巻き取り装置を使用すれば、緊急事態の発生時に迅速にシートベルトを巻き取り、ロック機構を作動させることができる。さらに、作動時にシートベルト巻き取り方向にのみスプールを回転させるようにしたロック機構を、非常事態の解除後には確実に非作動状態にして、シートベルトの引き出しを容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態における制御フローを示す図である。
【図２】先願発明の実施の形態の１例であるシートベルト巻き取り装置の概要を示す分解斜視図である。
【図３】図２に示す実施の形態における動力伝達経路切替機構の要部を示す概要図である。
【図４】図２に示す実施の形態における動力伝達経路切替機構の要部を示す概要図である。
【図５】図２に示す実施の形態における動力伝達経路切替機構の作動を説明する図である。
【図６】図２に示す実施の形態における動力伝達経路切替機構の作動を説明する図である。
【図７】図２に示す実施の形態における動力伝達経路切替機構の作動を説明する図である。
【図８】図２に示す実施の形態におけるロック機構（ラチェット機構）の要部を示す分解斜視図である。
【図９】図８に示すロック機構の作動を説明するための図である。
【図１０】図８に示すロック機構の作動を説明するための図である。
【図１１】図８に示すロック機構の作動を説明するための図である。
【図１２】図８に示すロック機構の作動を説明するための図である。
【図１３】従来のシートベルト巻き取り装置の概要を示す図である。
【符号の説明】
１…シートベルト巻き取り装置、２…フレーム、３…シートベルト、４…スプール、４ａ…スプール軸、４ｂ…スプライン軸、５…トーションバー、６…リテーナ、７…ゼンマイユニット、８…モータ、９…第２リテーナ、９ａ…長穴、９ｂ…長穴、９ｃ…案内部、１０…モータギア、１１…コネクトギア、１１ａ…歯、１１ｂ…歯、１１ｃ…軸方向孔、１２…中間減速ギア、１２ａ…歯、１２ｂ…歯、１３…減速ギア、１３ａ…大径歯部、１３ｂ…サンギア、１４…キャリアギア、１４ｂ…ラチェット歯、１４ｃ…中心穴、１４ｄ…ネジ穴、１５…リダクションピン、１６…プラネタリギア、１７…リダクションプレート、１８…インターナルギア、１８ａ…ラチェット歯、１８ｂ…内歯、２１…係止レバー、２１ａ…係止爪、２１ｂ…凹部、２２…レバースプリング、２２ａ…湾曲部、２３…スプリング保持部材、２３ａ…突出ピン、２３ｂ…突起、２４…ソレノイド、２４ａ…ピストン、２５…プランジャースプリング、２６…ラチェットレバー、２６ａ…回動軸部、２６ｂ…先細部、２６ｃ…突起、２７…パウル、２７ａ…案内穴、２７ｂ…長穴、２７ｃ…係合部、２７ｄ…穴、２７ｅ…突起、２８…ラチェットスプリング[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a seat belt retractor used in passenger cars and the like to ensure the safety of passengers.
[0002]
[Prior art]
The seat belt retractor is required to be attached in order to ensure the safety of passengers in the event of an accident such as a passenger car collision, and various types of seat belt retractors have been developed. An example of the simplest configuration is shown in FIG.
[0003]
The spring cover 41, which is a support portion on one side of the seat belt retractor, is provided with a bearing portion 41a, and the shaft 42a of the spool 42 is fitted and rotated at the same time. At the same time, the spring is biased in the winding direction. Have come to receive. A seat belt is wound around the spool 42.
[0004]
A concave fitting portion (not shown) is provided inside the spool 42, and one end of the torsion bar 43 is fitted therein. The other end of the torsion bar 43 is fitted into a concave fitting portion (not shown) provided on the locking base 44. The shaft 44a of the locking base 44 passes through the hole 45a of the lock gear 45 and is fitted into a bearing portion (not shown) of a retainer 46 that is a support portion on the other side of the seat belt retractor. .
[0005]
By such a mechanism, the spool 42 eventually rotates in a form in which the rotation shaft is supported by the spring cover 41 and the retainer 46, and the seat belt is wound up by the urging force of the spring. The spring cover 41 and the retainer 46 are fixed to both ends of the base frame 48, and the spool 42 is accommodated inside the base frame 48.
[0006]
Among these components, the locking base 44 and the lock gear 45 can rotate by a predetermined amount, and the spring 49 causes the lock gear 45 to move relative to the locking base 44 in the direction in which the seat belt is pulled out. So that the limit of relative rotation is reached.
When the seat belt is pulled out in a normal state, there is nothing that can resist the rotation of the lock gear 45, so the urging force of the spring 49 cannot be overcome, and the lock gear 45 is integrated with the locking base 44. Rotate.
[0007]
Even if the spool 42 is wound up by the force of the spring and the locking base 44 is rotated in the winding direction along with that, the lock gear 45 is originally relative to the locking base 44 in the rotating direction as described above. Since the rotation limit is reached, the lock gear 45 rotates together with the locking base 44.
[0008]
When a sudden withdrawal of the seat belt occurs due to a collision or the like, the flywheel 50 housed in the lock gear 45 moves overcoming the urging force of the spring 51, and as a result, the lock gear 45 moves against the retainer 46. The relative rotation cannot be performed and the rotation is stopped.
[0009]
Then, the locking base 44 rotates relative to the lock gear 45 against the urging force of the spring 49. By this relative rotation, the mechanism is configured such that the pawl 52 accommodated in the locking base 44 jumps out, and the gear of the pawl 52 jumping out is engaged with the gear portion 48 a formed in the base frame 43. As a result, the rotation of the locking base 44 is also stopped.
[0010]
Accordingly, the rotation of the torsion bar 43 is also stopped, and the spool 42 is allowed to rotate only in response to the twist of the torsion bar 43. Therefore, thereafter, the seat belt rotates while receiving a tension that increases as the seat belt is pulled out. The lock mechanism described above is usually called a “lock mechanism by a webbing sensor”.
[0011]
The above description shows an outline of the seat belt retractor. For example, a complicated mechanism is used as a mechanism for stopping the rotation of the lock gear 45 by the movement of the flywheel 50 and a mechanism for pushing the pawl 52 outward. However, the seat belt retractor is well known and commonly used, and it is considered unnecessary for a person skilled in the art to give further details, and is not related to the main part of the present invention. Description is omitted.
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
However, in such a conventional seat belt lock mechanism, since the lock mechanism is operated after the seat belt is actually pulled out suddenly, a delay may occur until the lock mechanism is operated. In addition, in the case of a mechanism having a mechanism for winding by a motor, when the seat belt is pulled out with the motor shaft connected to the spool, there is a problem that a force is required to pull out and the storage force is low. .
[0013]
In order to solve such a problem, one of the inventors of the present invention is able to quickly activate the locking mechanism in the event of an emergency situation, and to reduce discomfort and discomfort to the occupant. A winding device was invented and a patent application was filed as Japanese Patent Application No. 2001-12886 (hereinafter referred to as “prior application invention”).
[0014]
This is a seat belt retractor having a mechanism for winding a seat belt by a motor, and the spool around which the motor and the seat belt are wound, and when operating, the spool is rotated only in the seat belt retracting direction, And a ratchet mechanism that allows the spool to rotate in any direction when not operating.
[0015]
Hereinafter, an example of an embodiment of the prior application invention will be described with reference to the drawings. FIG. 2 is an exploded perspective view showing an outline of a seat belt retractor as an example of the embodiment of the invention of the prior application. In the embodiment shown in FIG. 2, a lock mechanism as shown in FIG. 13 and a spring (not shown) for winding the spool are provided. Omitted.
[0016]
As shown in FIG. 2, in the seat belt retractor 1, a spool 4 that winds up the seat belt 3 is housed in a frame 2, and one end of a torsion bar 5 that pivotally supports the spool 4 is fitted into a retainer 6. The other end is fitted inside the spool 4. The spool shaft 4a is fitted into a bearing of the mainspring unit 7 in which a seat belt winding spring (not shown) is accommodated. The retainer 6 and the mainspring unit 7 are held by the frame 2, whereby the spool 4 is stored in the frame 2 so as to be held by the retainer 6 and the mainspring unit 7.
[0017]
The motor 8 is held by the second retainer 9, and a motor gear 10 coupled to the shaft meshes with the connect gear 11, and the connect gear 11 meshes with the reduction gear 13 via the intermediate reduction gear 12. The reduction gear 13 has a large-diameter tooth portion 13a that meshes with the intermediate reduction gear 12 at an outer diameter portion thereof, and a sun gear 13b at the center portion thereof.
[0018]
  A center hole (spline hole) 14 c of the carrier gear 14 is fitted into the spline shaft 4 b of the spool 4 and rotates integrally with the spool 4. As shown in detail in FIG. 3, ratchet teeth 14 b are formed on the large diameter portion of the carrier gear 14. The carrier gear 14 is provided with three screw holes 14d, into which the tips of the reduction pins 15 are screwed. One for each reduction pin 15One by oneThe planetary gear 16 is rotatably supported and held by a reduction plate 17.
[0019]
As shown in FIG. 3, the internal gear 18 has an annular shape, and ratchet teeth 18 a are provided on the outer peripheral portion thereof, and internal teeth 18 b that engage with the planetary gear 18 are provided on the inner peripheral portion thereof. That is, the planetary gear 16 is sandwiched between the sun gear 13b and the internal teeth 18b of the internal gear 18, and can rotate around the reduction pin 15 and at the center of the carrier gear 14 (the axis of the spool 4). Revolution is possible around.
[0020]
As a mechanism for turning on and off the power transmission path of the spool 4 and the motor 8 of the seat belt retractor configured as described above, the locking lever 21 and the connecting gear 11 can be rotated integrally and hold the locking lever 21. A lever spring 22 and a spring holding member 23 are provided.
[0021]
FIG. 4 shows this mechanism in detail. Three projecting pins 23 a extending in the axial direction are provided on the side surface in the axial direction of the spring holding member 23, and these projecting pins 23 a are respectively fitted into the three axial holes 11 c of the connect gear 11. The spring holding member 23 is assembled to the connect gear 11. Further, on the outer peripheral surface of the spring holding member 23, three protrusions 23b extending in the radial direction are provided at equal intervals in the circumferential direction. The lever spring 22 is arranged so that the curved portion 22a is positioned on the outer periphery of the spring holding member 23, and the curved portion 22a is formed between the two protrusions 23b of the spring holding member 23 and the connection gear 11. In the meantime, it is assembled to the spring holding member 23 by being held with a predetermined friction in the rotation direction.
[0022]
The locking lever 21 moves in parallel along a groove provided in the second retainer 9 and is provided so as to be able to contact and separate from the ratchet teeth 18a of the internal gear 18 by the parallel movement. The locking lever 21 is driven to move in parallel as described above by the lever spring 22 fitted in the recess 21b.
[0023]
Hereinafter, the power transmission mechanism between the motor 8 and the spool 4 and the power transmission on / off mechanism will be described with reference to FIGS.
[0024]
As shown in these drawings, the rotation of the motor 8 is transmitted from the motor gear 10 to the connect gear 11 via the teeth 11a of the connect gear 11, and intermediately via the teeth 11b and the teeth 12a of the intermediate reduction gear 12. It is transmitted to the reduction gear 12. Then, it is transmitted to the reduction gear 13 via the teeth 12 b of the intermediate reduction gear 12 and the large-diameter tooth portion 13 a of the reduction gear 13. A sun gear 13b is integrally attached to the reduction gear 13 with the same central axis. Therefore, when the motor 8 rotates, these gear groups rotate together.
[0025]
On the other hand, the center hole (spline hole) 14c of the carrier gear 14 is fitted into the spline shaft 4b of the spool 4 shown in FIG. Therefore, when the spool 4 is rotated, the carrier gear 14 is rotated together, whereby the three planetary gears 16 are revolved around the spool shaft.
[0026]
It is the internal gear 18 that turns on and off the connection between the power transmission system coupled to the motor 8 and the power transmission system coupled to the spool 4. FIG. 5 is a diagram showing a state when the motor 8 is not rotating. At this time, the locking lever 21 is positioned so as not to engage with the ratchet gear 18 a of the internal gear 18 by the lever spring 22. Thus, the internal gear 18 is completely free and can rotate without any resistance. On the other hand, in order to rotate the sun gear 13b and the reduction gear 13, the rotational resistance of the motor 8 must be overcome.
[0027]
In such a state, when the spool 4 rotates in either direction, the planetary gear 16 revolves. At this time, since there is no resistance of the internal gear 18, the planetary gear 16 revolves around the sun gear 13 a while rotating and rotates the internal gear 18. That is, the sun gear 13a does not rotate. Therefore, the spool 4 can rotate without receiving the rotational resistance of the motor 8. Therefore, particularly when a person pulls out the seat belt, the seat belt can be pulled out without receiving a large resistance (it only has to resist the force of the winding spring).
[0028]
FIG. 6 is a diagram illustrating a state when the motor 8 is driven in the seat belt winding direction. That is, when the motor 8 rotates in the CW direction in the figure, the connect gear 11 is decelerated in the CCW direction and rotates. Then, as described above, the curved portion 22a of the lever spring 22 is held between the projection 23b of the spring holding member 23 and the connect gear 11 with a predetermined friction in the rotational direction. With the rotation in the CCW direction, the lever spring 22 also rotates together in the same direction.
[0029]
As a result, the locking lever 21 is translated in the direction approaching the internal gear 18, and the locking claw 21 a comes into contact with the outer periphery of the ratchet tooth 18 a of the internal gear 18 to be an engaging position. After the locking claw 21a comes into contact with the outer periphery of the ratchet tooth 18a, the lever spring 22 can no longer rotate in the CCW direction. However, a slip occurs between the connect gear 11 and the lever spring 22, and the connect gear 11 rotates relative to the lever spring 22. Thereby, the motor 8 can continue rotation.
[0030]
At the same time, the rotation of the connect gear 11 is decelerated via the intermediate reduction gear 12 and transmitted to the reduction gear 13, and the reduction gear 13 rotates in the belt CCW direction, so that the sun gear 13b is in the same direction and at the same speed as the reduction gear 13. Rotate. Each planetary gear 16 rotates in the CW direction by the rotation of the sun gear 13a, and the internal gear 18 rotates in the CW direction. At this time, since the internal gear 18 rotates, each planetary gear 16 does not revolve.
[0031]
When the internal gear 18 rotates in the CW direction, the ratchet teeth 18a and the locking claws 21a engage with each other, and the rotation of the internal gear 18 stops.
When the rotation of the internal gear 18 is stopped, each planetary gear 16 is rotated by the driving torque of the motor 8 as described above, so that each planetary gear 16 is rotated around the sun gear 13b along the internal teeth 18b of the internal gear 18. Is revolved after being decelerated in the CCW direction.
[0032]
Therefore, since the carrier gear 14 holding the planetary gear 16 rotates in the CCW direction at the revolution speed of each planetary gear 16, the spool 4 rotates in the seat belt winding direction.
[0033]
FIG. 7 is a diagram illustrating a state in which the motor 8 rotates in the seat belt pull-out direction. When the motor 8 rotates in the CCW direction in the figure, the connect gear 11 is decelerated in the CW direction and rotates. Then, as described above, the curved portion 22a of the lever spring 22 is held between the projection 23b of the spring holding member 23 and the connect gear 11 with a predetermined friction in the rotational direction. By rotating in the CW direction, the lever spring 22 also rotates together in the same direction. As a result, the locking lever 21 moves parallel to the direction away from the internal gear 18, and the engagement between the locking claw 21a and the ratchet teeth 18a of the internal gear 18 is released. Then, the internal gear 18 is free to rotate.
[0034]
In the same manner as shown in FIG. 6, the reduction gear 13 and the sun gear 13 a are driven by the rotation of the motor 8, and the rotation of the sun gear 13 a is transmitted to the planetary gear 16 to rotate the planetary gear 16. However, since the internal gear 18 rotates without rotational resistance, the planetary gear 16 does not revolve, and therefore the rotation of the motor 8 is not transmitted to the spool 4.
[0035]
In summary, when the motor rotates in the winding direction, the rotation of the internal gear is stopped by the locking lever driven by the rotational force, thereby coupling the power transmission path between the motor and the spool. The In other cases, there is no engagement between the locking lever and the internal gear, and the internal gear can freely rotate, so that the power transmission path between the motor and the spool is disconnected.
[0036]
In the above embodiment, the locking lever is driven using the power of the motor. However, for example, the locking lever is electrically driven by a solenoid or the like to engage or disengage the internal gear. You may make it do.
[0037]
Hereinafter, a mechanism for locking the rotation of the spool 4 in the seat belt pull-out direction and allowing the rotation in the seat belt retracting direction will be described. This comprises a ratchet tooth 14b of the carrier gear 14 shown in FIG. 2, a solenoid 24, a plunger spring 25, a ratchet lever 26, a pawl 27, and a ratchet spring 28. The operation of this mechanism will be described with reference to FIGS.
[0038]
FIG. 8 is an exploded perspective view showing a main part of the lock mechanism (ratchet mechanism). A ratchet lever 26 is engaged with the piston 24a of the solenoid 24. When the solenoid 24 is not excited, the piston 24a is extended by the action of the plunger spring 25, and the ratchet lever 26 is moved upward in the figure. It can be pushed up. The protrusion 26 c provided on the ratchet lever 26 passes through the hole 27 d of the pawl 27 and fits into the elongated hole 9 a of the second retainer 9.
[0039]
  As shown in FIGS. 9 to 12, the ratchet spring 28 has one end fixed to the second retainer 9 and the other end contacting the projection 27e of the pawl 27. The elastic force of the ratchet spring 28 causes the pawl 27 to The lever 26 is biased in the direction to be engaged with the ratchet teeth 14b of the carrier gear 14 with the protrusion 26c of the lever 26 as a rotation axis. Although not shown in the figure, the protrusion 27e is also located at the same position on the back side of the pawl 27.ProvidedThis fits into the elongated hole 9 b of the second retainer 9. (In FIG. 8, the shape of the second retainer 9 is slightly different from that shown in FIG. 2, but since it is not related to the description of the invention of the prior application, the two are not matched.) The operation of the lock mechanism having such a structure will be described with reference to FIGS.
[0040]
FIG. 9 shows a steady state in which the solenoid 24 is not excited. At this time, the piston 24a is extended by the urging force of the plunger spring 25, and the ratchet lever 26 is positioned at the upper end of the guide portion 9c. At that time, the protrusion 26c is in contact with the upper end of the long hole 9a. The ratchet spring 28 is fixed at one end to the second retainer 9 and abuts against the projection 27e of the pawl 27 via a pin 9c provided on the second retainer 9, and the pawl 27 is used as a rotation shaft. It is rotated in the CCW direction. Therefore, in a state where the protrusion 27e on the back side of the pawl 27 hits the upper right end of the long hole 9b of the second retainer 9, the pawl 27 stops rotating and the pawl 27 is positioned at that position.
[0041]
However, in this state, the engaging portion 27c of the pawl 27 is separated from the teeth of the ratchet teeth 14b of the carrier gear 14, and the carrier gear 14 can freely rotate, so that the rotation of the spool 4 is not hindered.
[0042]
FIG. 10 shows a change in state when the solenoid 24 is excited from the state shown in FIG. At this time, the piston 24a retracts against the urging force of the plunger spring 25, whereby the ratchet lever 26 is lowered along the guide portion 9c. And the protrusion 26c stops in the position which contacted the lower end of the long hole 9a. At that time, since the projection 26c penetrates the hole 27d, the position of the pawl 27 is lowered. At that time, the pawl 27 is further rotated in the CCW direction from the position shown in FIG. 9 about the protrusion 27e that is in contact with the upper right end of the long hole 9b by the urging force of the ratchet spring 28. As a result, as shown in FIG. 10, the distal end portion of the engaging portion 27 c comes to a position where it engages with the tooth portion of the ratchet tooth 14 b of the carrier gear 14.
[0043]
FIG. 11 shows a state when the spool 4 rotates in the direction of pulling out the seat belt in the state shown in FIG. At this time, the carrier gear 14 rotates in the CW direction as shown in the figure. Then, the ratchet teeth 14b and the engaging portion 27c of the pawl 27 are engaged with each other. Therefore, the pawl 27 tries to rotate in the CCW direction as shown by the arrow in the figure around the protrusion 26c, but cannot rotate because the protrusion 27e is restrained by the end of the elongated hole 9b. Thus, the rotation of the carrier gear 14 is stopped. Therefore, the spool 4 cannot rotate in the direction in which the seat belt is pulled out.
[0044]
FIG. 12 shows a state when the spool 4 rotates in the direction of winding the seat belt in the state shown in FIG. At this time, the carrier gear 14 rotates in the CCW direction as shown in the figure. Then, the engaging portion 27c of the pawl 27 is pushed by the ratchet teeth 14b, so that the pawl 27 rotates in the CW direction around the protrusion 26c. This rotation is performed against the urging force of the ratchet spring 28. As a result, the protrusion 27e on the back side of the pawl 27 can move to the lower left end of the long hole 9b.
[0045]
In this manner, the pawl 27 gets over the gear and allows the carrier gear to rotate while the engaging portion 27c is in contact with the gear of the carrier gear 14 by the urging force of the ratchet spring 28. When the spool tries to rotate in the pull-out direction from the state shown in FIG. 12, since the engaging portion 27c is in contact with the ratchet teeth 14b of the carrier gear 14, the state immediately becomes as shown in FIG. The rotation of 4 is prevented.
[0046]
As described above, when the solenoid 24 is not energized, the spool can freely rotate. When the solenoid 24 is energized, the spool can rotate in the seat belt winding direction, but in the pull-out direction. Can no longer rotate.
[0047]
Hereinafter, an example of the operation of the seat belt retractor that is an embodiment of the invention of the prior application configured as described above will be described. In this embodiment, in a normal state, the power transmission path between the motor and the spool is turned off by the power transmission path switching mechanism. The seat belt is wound up by a spring. Therefore, when the seat belt is pulled out, the occupant can pull out the seat belt only with a pulling force that resists the winding force of the mainspring spring.
[0048]
When a signal indicating that an accident such as a collision may occur from the collision prediction device or the like, the seat belt winding control device drives the motor in the seat belt winding direction, A power transmission path between the motor and the spool is coupled by a transmission path switching mechanism. This may occur naturally by driving the motor in the winding direction as shown in the previous embodiment. Therefore, the winding force of the motor is transmitted to the spool, and the seat belt is wound by the spool. The seat belt winding is not performed after a collision actually occurs as in the prior art, but is started from the time when the collision is predicted, so that the occupant can be reliably restrained to the seat.
[0049]
The seat belt take-up control device drives the motor and simultaneously operates the ratchet mechanism so that the spool can be driven only in the take-up direction of the seat belt. Thus, even when a force for pulling out the seat belt (for example, generated by an actual collision) is applied during the winding of the seat belt, the seat belt is not pulled out.
[0050]
When the occurrence of a collision or the like does not actually occur, the motor is stopped and the operation of the ratchet mechanism is canceled, so that the spool can be freely rotated and a person can easily pull out the seat belt. It becomes possible.
[0051]
However, in the prior invention as described above, even if the operation of the ratchet mechanism that locks the rotation of the spool in the pulling-out direction is to be released, the engagement between the pawl engaging portion and the ratchet teeth may not be successfully released. It was. For example, when the solenoid 24 is turned off and the piston 24a is lifted by the force of the plunger spring 25 in the positional relationship shown in FIG. 11, the engagement between the engaging portion 27c of the pawl 27 and the ratchet gear 14b. 9 is not achieved and the state shown in FIG. 9 is not achieved, and when a rotational force in the spool pulling direction is applied, these engagements become stronger and eventually the seat belt cannot be pulled out. . In particular, for those that do not have a mechanism for turning on and off the power transmission mechanism between the motor and the spool, the motor becomes a load and the ratchet is often not removed.
[0052]
The present invention has been made in view of such circumstances, and solves the problems of the invention of the prior application, and ensures that the spool that rotates only in the seat belt winding direction during operation is released after the emergency is released. It is another object of the present invention to provide a seat belt retractor that can be easily deactivated and the seat belt can be easily pulled out.
[0053]
[Means for Solving the Problems]
  A first means for solving the above problem is a seat belt winding device having a mechanism for winding a seat belt by a motor, wherein the motor, a spool around which the seat belt is wound, and the spool when operated A ratchet mechanism that rotates only in the winding direction and allows rotation of the spool in any direction when not in operation;A power transmission path switching mechanism for turning on and off the transmission of power between the motor and the spool,When the ratchet mechanism is changed from the activated state to the deactivated state, the motor is driven in the winding direction for a predetermined period.After that, it is driven in the pull-out direction for a predetermined period.A seat belt retractor (Claim 1).
[0054]
In this means, when the ratchet mechanism is changed from the operating state to the non-operating state, the motor is rotated in the winding direction for a predetermined period. Therefore, the engagement between the ratchet and the ratchet gear is surely released, the ratchet is surely returned to the non-operating position, and the spool can be rotated in the seat belt pull-out direction.
[0056]
  Also,In this meansTheBy rotating the motor in the winding direction for a predetermined period, the ratchet and the ratchet gear are disengaged, and then driven in the pulling direction for a predetermined period, so that the power transmission path switching mechanism is turned off. Therefore, thereafter, it can be reliably prevented that the motor becomes a load when the seat belt is pulled out.
[0057]
  The first to solve the above-mentioned problem2Means of said1When the motor is driven in the pull-out direction for a predetermined period, it is driven at a rotational speed such that the locking mechanism by the locking mechanism by the webbing sensor does not work.TheFeatures (claims)2).
[0058]
In this means, when the motor is driven in the pulling direction, the locking mechanism by the webbing sensor does not work, so that the rotation in the pulling direction is not locked. In addition, the driving sound of the motor is reduced and the power required for driving can be reduced.
[0059]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The configuration of the seat belt retractor itself in the present embodiment is the same as that of the embodiment of the prior invention described with reference to FIGS.
[0060]
A control flow diagram according to the present embodiment is shown in FIG. When the vehicle abnormal state detection signal is turned on, the motor rotates normally (rotates in the seat belt winding direction), and the locking lever 21 engages with the ratchet teeth 18a of the internal gear 18 as shown in FIG. This is indicated as clutch pawl ON in FIG. Thereby, the winding force of the motor 8 is transmitted to the spool 4 and the seat belt is forcibly wound.
[0061]
At the same time or at a timing delayed by t1, the solenoid 24 is turned on, and the pull-out prevention ratchet mechanism is operated. This pull-out prevention ratchet mechanism may be operated prior to operating the motor 8 in the winding direction. That is, there may be a certain amount of time delay or advance as long as there is no problem in operation.
[0062]
The motor 8 stops after winding for a time sufficient to strongly restrain the person to the seat. This time may be a preset time t2, or may be stopped when the seat belt tension is detected by some method and the tension becomes a predetermined value or more. After the winding of the motor 8 is stopped, the withdrawal of the seat belt is prevented by the withdrawal prevention ratchet mechanism. That is, the state shown in FIG. 11 is obtained.
[0063]
When the vehicle abnormality detection signal is canceled, the rewind prevention ratchet mechanism is deactivated. That is, the solenoid 24 is turned off. Immediately before that, as shown in FIG. 11, it is assumed that the piston 24 a is lowered and the engaging portion 27 c of the pawl 27 and the ratchet teeth 14 b of the carrier gear 14 are engaged with each other. That is, the ratchet mechanism is in an operating state, and rotation of the spool in the seat belt pull-out direction is prevented. In this state, the solenoid 24 is de-energized to deactivate the ratchet mechanism.
[0064]
Then, the piston 24a is lifted by the force of the plunger spring 25, but as described above, the engagement portion 27c of the pawl 27 and the ratchet teeth 14b of the carrier gear 14 may not be disengaged. In particular, the clutch pawl, that is, the locking lever 21 may remain engaged with the ratchet teeth 18a of the internal gear 18, and at this time, the motor 8 remains mechanically coupled to the spool 4. Therefore, the motor 8 may become a load and prevent the engagement portion 27c of the pawl 27 and the ratchet teeth 14b of the carrier gear 14 from being disengaged.
[0065]
  Therefore, in the present embodiment, at the same time that the solenoid 24 is de-energized (the operation may be performed even if some time passes), the motor 8 is driven in the winding direction for t3..
[0066]
  TheThen, the engaging portion 27c of the pawl 27 rides on the ratchet teeth 14a of the carrier gear 14, and then the state shown in FIG. 9 is obtained by the force of the plunger spring 25, and the engaging portion 27c and the ratchet teeth 14a are engaged. The spool 4 can be rotated to the drawer side.
[0067]
In the present embodiment, after that, the motor 8 is further reversely rotated during t4, that is, rotated in the seat belt pulling direction, so that the engagement between the locking lever 21 and the ratchet teeth 18a of the internal gear 18 is released. I have to.
[0068]
After the abnormality detection signal is canceled by the above operation, the spool 4 is disconnected from the motor 8 and receives no force other than the winding force by the spring in the mainspring unit 7, so that the seat belt can be easily It becomes possible to pull out.
[0069]
At that time, by slowing down the rotation of the motor 8 by PWM control or the like and preventing the lock mechanism by the webbing sensor from working, the seat belt can be reliably pulled out easily.
[0070]
【The invention's effect】
As described above, when the seat belt retractor according to the present invention is used, the seat belt can be quickly wound and the lock mechanism can be operated when an emergency occurs. Further, the lock mechanism that rotates the spool only in the seat belt winding direction during operation can be surely deactivated after the emergency is released, and the seat belt can be easily pulled out.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a control flow in the present embodiment.
FIG. 2 is an exploded perspective view showing an outline of a seat belt retractor as an example of an embodiment of the prior invention.
FIG. 3 is a schematic diagram showing a main part of a power transmission path switching mechanism in the embodiment shown in FIG. 2;
4 is a schematic diagram showing a main part of a power transmission path switching mechanism in the embodiment shown in FIG. 2. FIG.
FIG. 5 is a diagram for explaining the operation of the power transmission path switching mechanism in the embodiment shown in FIG. 2;
6 is a diagram for explaining the operation of a power transmission path switching mechanism in the embodiment shown in FIG. 2. FIG.
7 is a diagram for explaining the operation of the power transmission path switching mechanism in the embodiment shown in FIG. 2; FIG.
8 is an exploded perspective view showing a main part of a lock mechanism (ratchet mechanism) in the embodiment shown in FIG. 2. FIG.
9 is a view for explaining the operation of the lock mechanism shown in FIG. 8. FIG.
10 is a diagram for explaining the operation of the lock mechanism shown in FIG. 8. FIG.
11 is a view for explaining the operation of the lock mechanism shown in FIG. 8; FIG.
12 is a view for explaining the operation of the lock mechanism shown in FIG. 8. FIG.
FIG. 13 is a view showing an outline of a conventional seat belt retractor.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Seat belt winding device, 2 ... Frame, 3 ... Seat belt, 4 ... Spool, 4a ... Spool shaft, 4b ... Spline shaft, 5 ... Torsion bar, 6 ... Retainer, 7 ... Spring unit, 8 ... Motor, 9 ... 2nd retainer, 9a ... long hole, 9b ... long hole, 9c ... guide part, 10 ... motor gear, 11 ... connect gear, 11a ... tooth, 11b ... tooth, 11c ... axial hole, 12 ... intermediate reduction gear, 12a ... teeth, 12b ... teeth, 13 ... reduction gear, 13a ... large-diameter tooth portion, 13b ... sun gear, 14 ... carrier gear, 14b ... ratchet teeth, 14c ... center hole, 14d ... screw hole, 15 ... reduction pin, 16 ... Planetary gear, 17 ... reduction plate, 18 ... internal gear, 18a ... ratchet teeth, 18b ... internal teeth, 21 ... locking lever, 21a ... locking claw, 21b ... concave 22 ... Lever spring, 22a ... curved portion, 23 ... spring holding member, 23a ... projection pin, 23b ... protrusion, 24 ... solenoid, 24a ... piston, 25 ... plunger spring, 26 ... ratchet lever, 26a ... rotating shaft Part, 26b ... taper, 26c ... projection, 27 ... pawl, 27a ... guide hole, 27b ... long hole, 27c ... engagement part, 27d ... hole, 27e ... projection, 28 ... ratchet spring

Claims

A seat belt retractor having a mechanism for retracting a seat belt by a motor, wherein the motor and a spool around which the seat belt is wound, and the spool is rotated only in the seat belt retracting direction during operation and is not operated. A ratchet mechanism that allows rotation of the spool in any direction; and a power transmission path switching mechanism that turns power transmission between the motor and the spool on and off.
When the ratchet mechanism is changed from the operating state to the non-operating state, the motor is driven in the winding direction for a predetermined period, and then driven in the pulling direction for a predetermined period. Take-off device.

The seat belt retractor according to claim 1 ,
When the motor is driven in a predetermined time period withdrawal direction, the seat belt retractor, characterized in that it is driven at a rotational speed that does not work locking mechanism by the webbing sensor.