JP4907762B2

JP4907762B2 - シートベルトリトラクタおよびこれを備えたシートベルト装置

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Publication number: JP4907762B2
Application number: JP2000357729A
Authority: JP
Inventors: 田中康二
Original assignee: Takata Corp
Current assignee: Takata Corp
Priority date: 2000-11-24
Filing date: 2000-11-24
Publication date: 2012-04-04
Anticipated expiration: 2020-11-24
Also published as: JP2002160602A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両シートに付設されてウェビングを巻取引出可能に巻き取るシートベルトリトラクタおよびこれを備えたシートベルト装置の技術分野に属し、特に、モータでウェビングの巻取ができるようにしたシートベルトリトラクタおよびこれを備えたシートベルト装置の技術分野に属するものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動車等の車両に装備されている、ウェビングを巻き取る従来一般的なシートベルトリトラクタは、衝突時等の車両にきわめて大きな車両減速度が生じたときに、ウェビングの引出を阻止してこのウェビングで乗員を拘束することにより乗員のシートからの飛び出しを阻止している。
【０００３】
このような従来の一般的なシートベルトリトラクタは、非装着時にリターンスプリングのばね力でウェビングを巻き取り格納するようになっている。このため、ウェビングはリターンスプリングのばね力で常時ウェビング巻取方向に付勢されている。また、シートベルトの通常の装着時には、このリターンスプリングのばね力により、余分に引き出したウェビングを巻き取って乗員とウェビングとの間にスラックをなくしてウェビングを乗員にフィットさせるようになっている。
【０００４】
この従来のシートベルト装置においては、シートベルトの巻取がリターンスプリングのほぼ一定のばね力のみで行われているため、このばね力によるほぼ一定のベルトテンション（ベルト張力）がシートベルトに加えられている。したがって、シートベルトリトラクタは自車と自車周囲の物体との間の状況に関係なくほぼ同じ態様で作動するようになっている。このため、従来のシートベルト装置は前述のように車両衝突時のようなきわめて大きな車両減速度が生じたときには乗員を確実に拘束し保護することができるが、それ以外のときに乗員に対してより快適に制御されているとは言えない。しかし、きわめて大きな車両減速度が生じたとき以外であっても必要に応じてウェビングを必要量巻き取って乗員をより快適に拘束し、乗員をより一層確実に保護するようにすることが望ましい。
【０００５】
そこで、自車と自車周囲の物体との間の状況を加味してモータでウェビングの巻取を制御してベルトテンションを調節することにより、乗員の拘束保護をより一層効率よくかつより一層快適に行うようにしたシートベルトリトラクタが、例えば特開２０００−７１９３５号公報等において提案されている。
【０００６】
ところで、このようにモータでウェビングの巻取を行う場合には、モータの駆動力を減速してウェビングを巻き取るスプールに伝達する必要があるが、そのためにモータを用いたシートベルトリトラクタでは動力伝達機構を備えている。従来のシートベルトリトラクタに用いられている動力伝達機構の１例として、前述の特開２０００−７１９３５号公報に開示されているように平歯車および遊星歯車機構を組み合わせた動力伝達歯車機構がある。また、シートベルトリトラクタに用いられている動力伝達機構の他の例として、はすば歯車やベルト・プーリによる動力伝達機構もある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
このようなモータを用いた従来のシートベルトリトラクタにおいては、モータでウェビングを巻き取って必要なベルトテンションをウェビングに付与した後、このベルトテンションを維持する必要があるが、そのためにモータへの通電を続けるか、あるいはウェビングの緩みを防止するための特別なウェビングの緩み防止機構を設けるかしなければならなかった。
【０００８】
また、モータによるウェビングの巻取を行うとき以外には、このモータが通常のウェビングの巻取および引出に影響を及ぼさないようにするために、モータとスプールとの間の動力伝達機構による動力伝達を遮断する必要がある。しかし、そのためには、動力伝達機構にはモータの駆動停止時には動力伝達を遮断しかつモータの回転駆動とともに動力伝達を連結させる特別な動力伝達制御機構（例えば、遊星歯車機構におけるリングギアの回転を止めるレバー等）を設ける必要があった。
【０００９】
しかしながら、必要なベルトテンションを維持するためにモータへ通電し続けたのでは、消費電流がきわめて多くなるばかりでなく、モータが駆動し続けることでモータの寿命が短くなるという問題がある。
また、特別なウェビングの緩み防止機構や特別な動力伝達制御機構を設けたのでは、それらの機構が作動するために多少のウェビングの引出が余儀なくされるので、このウェビングの引出でベルトテンションが低下して必要なベルトテンションを維持することができなかった。しかも、これらの特別な機構を設けた場合、動力伝達機構の構成が複雑になってしまうばかりでなく、コストが高く大型になってしまうという問題もある。
【００１０】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、特別な機構や大消費電流を必要とせずに必要なベルト張力を設定かつ維持することができ、しかも構成がより簡単でかつ寿命をより長くできるより安価なリートベルトリトラクタおよびこれを備えたシートベルト装置を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
前述の課題を解決するために、請求項１の発明は、乗員を拘束するウェビングを巻き取るスプールと、駆動力を出力するモータと、このモータの駆動力を前記スプールに伝達する動力伝達機構とを少なくとも備え、前記モータの駆動力で前記スプールが回転可能となっているシートベルトリトラクタにおいて、前記動力伝達機構がウォーム歯車機構を備えており、前記ウォーム歯車機構が、前記モータの駆動力で回転されるウォームと、前記スプールのウェビング引出し方向の回転が伝達可能であるとともに前記モータの駆動力による前記ウォームの回転で回転されるウォームホイールとを有し、セルフロック作用で前記スプールのウェビング引出方向の回転を阻止するウォーム歯車機構であり、更に、前記動力伝達機構が、前記モータがウェビング巻取方向に回転駆動されたとき、前記ウォームホイールと前記スプールとの間で回転を伝達可能にするとともに、前記モータがウェビング引出方向に回転駆動されたとき、前記ウォームホイールと前記スプールとの間で回転を伝達不能にする動力伝達機構であることを特徴としている。
【００１２】
また、請求項２の発明は、更に、前記動力伝達機構が前記スプールに回転連結されるラーストギアと、このラーストギアに噛合および噛合解除可能に設けられるとともに前記ウォーム歯車機構からモータの駆動力を伝達されるコネクトギアとを備えており、前記コネクトギアは前記モータの前記ウェビング巻取方向の回転駆動で前記ラーストギアに噛合するとともに前記モータの前記ウェビング引出方向の回転駆動で前記ラーストギアから噛合解除するようになっていることを特徴としている。
【００１３】
更に、請求項３の発明は、前記コネクトギアが、前記モータの回転駆動により前記コネクトギアに直接噛合するギアの回転軸を中心として公転することで、前記ラーストギアに対して噛合および噛合解除するようになっていることを特徴としている。
更に、請求項４の発明は、更に、前記動力伝達機構は前記コネクトギアの回転軸をガイドする円弧状溝を備えているとともに、この円弧状溝は前記コネクトギアに直接噛合するギアの回転軸を中心とした円の円弧に形成されていることを特徴としている。
【００１４】
また、請求項５の発明は、更に、前記動力伝達機構は前記コネクトギアに噛合可能な内歯ギアを備えているとともに、この内歯ギアは前記コネクトギアに直接噛合するギアの回転軸を中心とした円の円弧に形成されているとともに、前記コネクトギアがラーストギアに噛合する位置の方への公転でこの位置になる直前まで前記コネクトギアと前記内歯ギアが噛合し、かつ前記コネクトギアがこの位置の直前になったとき前記コネクトギアと前記内歯ギアとの噛合が解除されるようになっていることを特徴としている。
更に、請求項６の発明は、乗員を拘束するウェビングと、前記ウェビングを巻取引出可能に巻き取るシートベルトリトラクタと、タングと、前記タングが係合されるバックルとを備え、前記タングがバックルに係合されることで前記ウェビングが乗員に装着されるシートベルト装置において、前記シートベルトリトラクタが、請求項１ないし５のいずれか１に記載のシートベルトリトラクタであることを特徴としている。
【００１５】
【作用】
このように構成された本発明にかかるシートベルトリトラクタおよびシートベルト装置においては、急ブレーキ時のような車両緊急時等のウェビング張力の制御が必要時には、モータの駆動力でウェビングの張力が必要な所定の張力に簡単に制御されるようになる。
【００１６】
また、モータの駆動力をスプールに伝達する動力伝達機構にウォーム歯車機構が用いられることから、モータの駆動力がスプールに確実にかつ効果的に減速して伝達されるようになる。その場合、ウォーム歯車機構が、モータの駆動力で回転されるウォームと、スプールのウェビング引出し方向の回転が伝達可能であるとともにモータの駆動力によるウォームの回転で回転されるウォームホイールとを有している。更に、動力伝達機構は、モータがウェビング巻取方向に回転駆動されたとき、ウォームホイールとスプールとの間で回転を伝達可能にするとともに、モータがウェビング引出方向に回転駆動されたとき、ウォームホイールと前記スプールとの間で回転を伝達不能にする動力伝達機構である。したがって、ウェビング張力の増大制御の必要時にモータがウェビング巻取方向に回転駆動されると、動力伝達機構によりウォームホイールとスプールとの間で回転が伝達可能となる。すると、モータの駆動力がウォーム歯車機構およびウォームホイールとスプールとの間の動力伝達機構を介してスプールに伝達されてスプールがウェビング巻取り方向に回転する。これにより、ウェビングの張力が増大する。そして、ウェビングの張力が必要な所定の張力に増大制御された後モータの駆動が停止したとき、スプールがウェビング引出し方向に回転しようとする。このとき、ウォームホイールとスプールとの間で回転が伝達可能であるとともに、ウォームホイールがウォームに噛合していることからウォーム歯車機構のセルフロック作用でウォームホイールのウェビング引出方向の回転が阻止されている。したがって、スプールがウェビング引出し方向に回転しようとしても、スプールのウェビング引出方向の回転が阻止される。これにより、モータの駆動停止後にもウェビングの張力が必要な所定の張力に維持されるようになる。そして、モータの駆動停止が可能となることから、モータへ継続して通電しなくて済むようになる。
【００１７】
特に、請求項２の発明においては、コネクトギアのラーストギアへの噛合および噛合解除がモータの回転駆動とともに自動的に制御されるようになるので、これらの噛合および噛合解除が簡単に制御されるとともに、特別な動力連結制御機構が不要になる。
また、請求項３の発明においては、コネクトギアがこのコネクトギアに直接噛合するギアの回転軸を中心として公転することにより、コネクトギアのラーストギアへの噛合および噛合解除が制御され、簡単な構成でモータの駆動力の伝達および伝達解除が行われるようになる。
更に、請求項４の発明においては、コネクトギアがこのコネクトギアに直接噛合するギアの回転軸を中心とした円の円弧状溝に沿ってガイドされ、コネクトギアのラーストギアへの噛合および噛合解除がより確実に行われるようになる。
【００１８】
更に、請求項５の発明においては、前記コネクトギアの公転力が前記コネクトギアと前記内歯ギアとの噛合により発生するようになる。これにより、前記コネクトギアが公転するための大きな公転力が発生し、コネクトギアの公転が確実に行われるので、スプールに対するモータの駆動力の伝達および遮断が確実に行われるようになる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて、本発明の実施の形態を説明する。
図１は、本発明にかかるシートベルトリトラクタの実施の形態の一例を示す左側面図、図２はこのシートベルトリトラクタの左側半分を示す正面図である。なお、図は説明の便宜上構成要素の一部を省略して記載されている。
図１および図２に示すように、この例のシートベルトリトラクタ１は、前述の特開２０００−７１９３５号公報に開示されている従来のシートベルトリトラクタと同様にコ字状のフレーム２と、このフレーム２に回転可能に支持されてウェビング３を巻き取るスプール４と、作動時に後述するトーションバー５の一端部の少なくともウェビング引出方向の回転をロックする図示しないロック手段と、必要時にこのロック手段を作動させる図示しないロック作動機構と、車両に所定車両減速度が発生したことを検知してこのロック作動機構を作動する図示しない減速度検知手段と、スプール４とロック手段とを回転的に連結するトーションバー５と、このトーションバー５のトルク伝達部５ａに関しロック手段と連結する一端側と反対側に（図２において左側）延びた延長軸５ｂに付勢力を付与してこの延長軸５ｂをウェビング巻取方向に常時付勢する図示しないスプリング手段と、スプール４をウェビング巻取方向に回転するための駆動力を発生する可変速制御可能なモータ６と、このモータ６の駆動力を減速してスプール４およびトーションバー５のトルク伝達部５ａに伝達する動力伝達機構である減速機構７とを備えている。
【００２０】
ロック手段、ロック作動機構および減速度検知手段は、前述のように図示しないが図２においてフレーム２の右側半分の外側に前述の公開公報に開示のシートベルトリトラクタと同様にして設けられているとともに、この公開公報のシートベルトリトラクタのそれらと同じ構成を有している。また、スプリング手段も前述の公開公報に開示のシートベルトリトラクタと同様にして設けられているとともに、この公開公報のシートベルトリトラクタのそれと同じ構成を有しているが、付勢力が公開公報のスプリング手段のそれよりも大きく、従来の一般的な緊急ロック式シートベルトリトラクタ（ＥＬＲ）のスプリング手段のそれと同じであって、少なくともシートベルトの非装着時にウェビング３を完全に巻き取ることができる程度の大きさに設定されている。なお、これらのロック手段、ロック作動機構、減速度検知手段およびスプリング手段としては、いずれも前述の公開公報に開示のものに限定されるものではなく、従来の一般的なＥＬＲのものを用いることもできる。したがって、これらの具体的な構成および作動についての説明は省略する。
【００２１】
モータ６は適宜の取付手段（不図示）でフレーム２に取り付けられており、その駆動が図示しない制御装置（ＣＰＵ）で制御されるようになっている。また、減速機構７はウォーム歯車機構８を備えており、このウォーム歯車機構８のウォーム９がモータ６のモータ回転軸６ａには一体回転可能に取り付けられている。更に、フレーム２の左側壁２ａに図示しない適宜の取付手段で取り付けられている一対の支持部材１１,１２に、このウォーム９に噛合するウォームホイール１０の回転軸１０ａが回転可能に支持されているとともに、このウォームホイール１０には同軸にかつ一体回転可能に、ウォームホイール１０より小径の外歯ギア１３が設けられている。
【００２２】
また、一対の支持部材１１,１２に、外歯ギア１３に噛合する大径外歯ギア１４とこの大径外歯ギア１４に同軸にかつ一体回転可能に設けられた大径外歯ギア１４より小径の小径外歯ギア１５とからなるコネクトギア１６が回転可能に支持されている。その場合、一対の支持部材１１,１２には、それぞれウォームホイール１０の回転軸１０ａ（つまり、コネクトギア１６に直接噛合する外歯ギア１３の回転軸１０ａ）を中心とする円の一対の円弧状溝１７,１８が周方向に所定長さに形成されており、これらの円弧状溝１７,１８に、コネクトギア１６の回転軸１６ａの両端部が円弧状溝１７,１８に沿って転がり可能に支持されている。円弧状溝１７,１８がウォームホイール１０の回転軸１０ａを中心とする円の円弧であることから、回転軸１６ａの両端部が円弧状溝１７,１８のどの位置にあってもコネクトギア１６の大径外歯ギア１４は外歯ギア１３に常時噛合している。したがって、モータ６の駆動力により、コネクトギア１６は回転軸１６ａを中心に自転しながら、ウォームホイール１０の回転軸１０ａを中心に円弧状溝１７,１８の周方向長さにわたって公転するようになっている。更に、フレーム２の左側壁２ａには、コ字形の線状ばねからなるコネクトスプリング１９の中央部１９ａが取り付けられており、このコネクトスプリング１９はその両端部１９ｂ,１９ｃを介してコネクトギア１６の回転軸１６ａを常時図１において下方に付勢している。
【００２３】
スプール４の中心孔の内周面とトーションバー５のトルク伝達部５ａの外周面との間に、筒状の連結部材２０が嵌合されている。その場合、連結部材２０の嵌合部２０ａがスプール４とトーションバー５のトルク伝達部５ａにともに一体回転可能に嵌合されている。連結部材２０の嵌合部２０ａと反対側の端部には、減速機構７のラーストギア２１が一体回転可能に設けられており、このラーストギア２１にコネクトギア１６の小径外歯ギア１５が噛合可能となっている。これらの連結部材２０およびラーストギア２１をトーションバー５の延長軸５ｂが貫通している。
【００２４】
そして、この例のシートベルトリトラクタ１の減速機構７では、前述のようにコネクトギア１６が円弧状溝１７,１８に沿ってウォームホイール１０の回転軸１０ａを中心として公転可能となっているが、回転軸１６ａが図１に実線で示すように円弧状溝１７,１８の最下端位置にあるときは、このコネクトギア１６は小径外歯ギア１５がラーストギア２１に噛合しないＯＦＦ位置Ａに設定され、また、回転軸１６ａが公転して図１に二点鎖線で示すように円弧状溝１７,１８の最上端位置にあるときは、このコネクトギア１６は小径外歯ギア１５がラーストギア２１に噛合するＯＮ位置Ｂに設定されるようになっている。コネクトギア１６がＯＮ位置に設定されたときは、モータ６の駆動力が減速機構７および連結部材２０を介して減速されてスプール４およびトーションバー５のトルク伝達部５ａに伝達されるようになる。
【００２５】
このように減速機構７はウォーム歯車機構８、外歯ギア１３，コネクトギア１６およびラーストギア２１から構成されており、したがって、この例のシートベルトリトラクタ１では、モータ６からスプール４への動力伝達経路中にウォーム歯車機構８が設けられている。
【００２６】
次に、このように構成されたこの例のシートベルトリトラクタ１の作動について説明する。
ベルト非装着時は、ウェビング３はスプリング手段で完全に巻き取られている。また、モータ６が駆動されないので、コネクトスプリング１９の付勢力でコネクトギア１６はＯＦＦ位置Ａに設定されている。したがって、コネクトギア１６の小径外歯ギア１５はラーストギア２１から離れ、このラーストギア２１に噛合していない。更に、ロック手段も作動していない。したがって、スプール４のウェビング引出方向の回転は自由となっている。
【００２７】
シートベルト装着のため、従来公知の一般的なＥＬＲの場合と同様にウェビング３を引き出すと、スプール４がスプリング手段の付勢力に抗してウェビング引出方向に回転する。このとき、スプール４のウェビング引出方向の回転が自由となっているので、ウェビング３はなめらかに引き出される。図示しないタングをバックルに係合して離すと、余分に引き出されたウェビング３がスプリング手段の付勢力で巻き取られて乗員にフィットし、シートベルトが乗員に装着される。
タングをバックルから解離すると、シートベルトの装着が解除され、引き出されたウェビング３がスプリング手段の付勢力で完全に巻き取られる。
【００２８】
シートベルト装着状態で車両走行中に、車両衝突時等の大きな所定減速度が車両に生じると、減速度検知手段がこれを検知してロック作動手段が作動する。すると、ロック手段が作動してトーションバー５の一端部のベルト引出方向の回転がロックされる。一方、所定減速度により乗員が前方へ慣性移動しようとすることでウェビング３が引き出されようとする。このとき、ラーストギア２１にはコネクトギア１６の小径外歯ギア１５が噛合していなく、ラーストギア２１が自由に回転可能な状態になっている。したがって、スプール４がトーションバー５のトルク伝達部５ａを介してトーションバー５をねじりながらウェビング引出方向に回転する。このようにトーションバー５がねじられることにより、ウェビング３から乗員に加えられる衝撃が緩和される。
【００２９】
また、シートベルト装着状態で車両走行中に、例えば急ブレーキ時のような車両緊急時等でモータ６によるウェビング３の巻取が必要なときには、これを検知した検知信号がＣＰＵに入力され、ＣＰＵはモータ６をウェビング巻取方向に回転駆動する。すると、ウォーム９が回転するのでウォームホイール１０が減速されて回転し、このウォームホイール１０の回転で外歯ギア１３を介して大径外歯ギア１４つまりコネクトギア１６が更に減速されてウェビング巻取方向（図１および図４において時計方向）に回転する。コネクトギア１６が回転すると、ウォームホイール１０の回転軸１０ａとコネクトギア１６の回転軸１６ａとが互いに離間させる方向に力が働くので、回転軸１６ａと円弧状溝１７,１８の外側の溝壁との間の摩擦力が大きくなるので、回転軸１６ａが円弧状溝１７,１８の外側の溝壁との間の摩擦で円弧状溝１７,１８に沿ってＯＮ位置Ｂの方へコネクトスプリング１９の付勢力に抗して回転移動する。つまり、コネクトギア１６が自転しながらＯＦＦ位置ＡからＯＮ位置Ｂの方へ公転する。
【００３０】
コネクトギア１６がＯＮ位置Ｂになると、コネクトギア１６の公転が停止するが、コネクトギア１６の自転は継続される。また、コネクトギア１６のＯＮ位置では小径外歯ギア１５がラーストギア２１に噛合するので、ラーストギア２１が更に減速されて回転する。このラーストギア２１の回転により、スプール４がウェビング巻取方向に回転し、ウェビング３が巻き取られ、ウェビング３の張力が増大し、このウェビング３による乗員の拘束力が増大する。
【００３１】
ウェビング３が必要な量だけ巻き取られると、ＣＰＵはモータ６の駆動を停止する。このとき、ウェビング３の巻取つまり乗員の拘束力の増大で、ウェビング３が引き出されようとするので、スプール４にはウェビング引出方向の回転力が作用している。このスプール４のウェビング引出方向の回転力が、コネクトギア１６および外歯ギア１３を介してウォームホイール１０に伝えられる。しかし、ウォームホイール１０はウォーム歯車機構８のセルフロック作用により回転不能であるので、コネクトギア１６は自転しないとともに公転しない。したがって、スプール４はウェビング引出方向の回転力が作用されても同方向に回転しないので、ウェビング３の張力は低下することなく増大した張力に維持される。これにより、乗員の拘束力が増大した必要な大きさに保持される。
【００３２】
車両の緊急時等のモータ６によるスプール４のウェビング巻取の必要状態が解消されて、増大した乗員の拘束力の保持状態を解除するには、モータ６を逆方向つまりウェビング引出方向に回転させる。すると、コネクトギア１６がウェビング引出方向（図１および図４において反時計方向）に自転するので、スプール４がウェビング引出方向に回転してウェビング３が引き出されるとともに、このコネクトギア１６の自転により、回転軸１６ａが円弧状溝１７,１８の外側の溝壁との間の摩擦で円弧状溝１７,１８に沿ってＯＦＦ位置Ａの方へ回転移動するので、コネクトギア１６は公転して初期のＯＦＦ位置Ａに設定される。更に、コネクトギア１６の公転により、小径外歯ギア１５がラーストギア２１から離脱するので、ラーストギア２１つまりスプール４は回転自由となる。これにより、スプール４がウェビング引出方向に回転し、ウェビング３はモータ６により巻き取られた分だけ引き出されて、前述の通常の装着状態となる。
こうして、コネクトギア１６のラーストギア２１への噛合および噛合解除がモータ６の回転駆動とともに自動的に制御される。
【００３３】
このように、この例のシートベルトリトラクタ１およびシートベルト装置によれば、急ブレーキ時のような車両緊急時等のウェビング張力の制御が必要時には、モータ６の駆動力でウェビング３の張力を必要な所定の張力に簡単に制御することができる。
また、モータ６の駆動力のスプール４への動力伝達経路中にウォーム歯車機構８を設けているので、モータ６の駆動力をスプール４に確実にかつ効果的に減速して伝達することができる。しかも、ウェビング張力の制御の必要時にウェビング３の張力を必要な所定の張力に制御した後モータ６の駆動を停止しても、ウォーム歯車機構８のセルフロック作用でスプール４のウェビング引出方向の回転を阻止することができるので、モータ６の駆動停止後にもウェビング３の張力を必要な所定の張力に維持することができる。そして、モータ６の駆動停止が可能となることから、モータ６への通電を継続しなくて済むようになるので、消費電流を抑制できるとともに、モータ６の発熱および疲労を防止できるので、モータ６の寿命をより向上させることができる。そのうえ、ウォーム歯車機構８のセルフロック作用でスプール４のウェビング引出方向の回転を阻止できることから、ウェビング３の張力低下を防止するための特別なスプール回転防止機構を不要にできる。したがって、動力伝達機構の構成が簡単になり、コストを低減できるとともにリトラクタ全体をコンパクトにできる。
【００３４】
更に、コネクトギア１６のラーストギア２１への噛合および噛合解除つまり動力連結および動力連結解除は、コネクトギア１６をモータ６の駆動とともにウォームホイール１０の回転軸１０ａを中心として公転させることで自動的に制御するようにしてるので、特別な動力連結制御機構を不要にできる。したがって、動力伝達機構の構成がより一層簡単になり、コストを更に低減できるとともにリトラクタ全体を更にコンパクトにできる。
【００３５】
図５は、本発明の実施の形態の他の例を模式的に示す、図４と同様の図である。なお、図５は説明の便宜上図４と逆方向から見た図として記載されているとともに、説明に必要な構成要素のみが記載されている。
前述の例では、回転軸１６ａと円弧状溝１７,１８の外側の溝壁との間の摩擦でコネクトギア１６が公転するようになっているが、この摩擦力は、少なくとも、コネクトスプリング１９の付勢力に打ち勝ってコネクトギア１６が公転できる程度の大きさが必要となる。したがって、コネクトギア１６にこれを公転させる公転力を発生するために必要な摩擦力はコネクトスプリング１９の付勢力を調整することで得ることができる。しかし、コネクトスプリング１９の付勢力を必要最小限に調整しても、摩擦力の不足による公転力不足でコネクトギア１６が公転できない場合が考えられる。
【００３６】
この例は、このような公転力不足を解消して、コネクトギア１６が確実に公転できるようにしたものである。すなわち、図５に示すようにコネクトギア１６の小径外歯ギア１５に噛合可能な内歯ギア２２が、例えばフレームの側壁２ａに固設されている。この内歯ギア２２はウォームホイール１０の回転軸１０ａを中心とする円の円弧に形成されている。そして、コネクトギア１６が前述のＯＦＦ位置Ａにあるときは小径外歯ギア１５と内歯ギア２２とが噛合し、この小径外歯ギア１５と内歯ギア２２との噛合状態は、コネクトギア１６が前述のＯＮ位置Ｂに位置する直前で、小径外歯ギア１５と内歯ギア２２との噛合が解除されるようになっている。
【００３７】
したがって、コネクトギア１６がＯＦＦ位置ＡからＯＮの方へ自転しながら公転するとき、小径外歯ギア１５と内歯ギア２２との噛合により、必要な公転力がコネクトギア１６に発生し、コネクトギア１６は確実に公転するようになる。このとき、前述の例と同様に回転軸１６ａと円弧状溝１７,１８の外側の溝壁との間の摩擦によっても、公転力が発生している。そして、コネクトギア１６がＯＮ位置Ｂの直前にくると、小径外歯ギア１５と内歯ギア２２との噛合が解除される。しかし、前述の摩擦による公転力および慣性でコネクトギア１６は公転してすぐにＯＮ位置Ｂとなり、小径外歯ギア１５はラーストギア２１に噛合する。
【００３８】
コネクトギア１６がＯＮ位置Ｂにあるとき、モータ６がウェビング引出方向に回転することによって、前述の例と同様にコネクトギア１６が自転しながらＯＦＦ位置Ａの方へ公転する。コネクトギア１６がＯＮ位置Ｂから離れるとすぐに小径外歯ギア１５が内歯ギア２２に噛合するので、コネクトギア１６がＯＦＦ位置Ａまで確実に公転するようになる。コネクトギア１６がＯＦＦ位置Ａになるとモータ６が停止するので、コネクトギア１６は自転および公転を停止する。
【００３９】
このように、この例によれば、小径外歯ギア１５と内歯ギア２２との噛合でコネクトギア１６の大きな公転力が得られるので、スプール４に対するモータ６の動力伝達および動力遮断をより確実に行うことができる。
この例の他の構成、他の動作、および他の作用効果は、前述の例のそれらと同じである。
【００４０】
なお、前述の例では、コネクトギア１６の大径外歯ギア１４がウォームホイールと一体の外歯ギア１３に直接噛合させているが、大径外歯ギア１４と外歯ギア１３との間に所定数のギアを介在させることもできる。その場合には、コネクトギア１６の公転をガイドする円弧状溝１７,１８は、介在するギアのうち大径外歯ギア１４に直接噛合するギアの回転軸を中心とした円の円弧形状に形成される。
【００４１】
また、本発明のシートベルトリトラクタ１では、円弧状溝１７,１８は必ずしも必要ではなく省略できる。この場合には、コネクトギア１６のラーストギア２１への動力連結および動力連結解除を行うための特別な動力連結制御機構を設ける必要がある。したがって、前述の例のように円弧状溝１７,１８を設ける方が望ましい。
更に、前述の公開公報に開示されているウェビング３の各種モードにおける張力制御を行うようにすることもできるとともに、本発明をＥＡ機構を有さないＥＬＲにも適用できることは言うまでもない。
【００４２】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明にかかるシートベルトリトラクタおよびシートベルト装置によれば、急ブレーキ時のような車両緊急時等のウェビング張力の制御が必要時には、モータの駆動力でウェビングの張力を必要な所定の張力に簡単に制御することができる。
【００４３】
また、モータの駆動力をスプールに伝達する動力伝達機構にウォーム歯車機構が用いられているので、モータの駆動力をスプールに確実にかつ効果的に減速して伝達することができる。その場合、ウォーム歯車機構が、モータの駆動力で回転されるウォームと、スプールのウェビング引出し方向の回転が伝達可能であるとともにモータの駆動力によるウォームの回転で回転されるウォームホイールとを有している。更に、動力伝達機構は、モータがウェビング巻取方向に回転駆動されたとき、ウォームホイールとスプールとの間で回転を伝達可能にするとともに、モータがウェビング引出方向に回転駆動されたとき、ウォームホイールと前記スプールとの間で回転を伝達不能にする動力伝達機構である。したがって、ウェビング張力の増大制御の必要時にモータがウェビング巻取方向に回転駆動されると、動力伝達機構によりウォームホイールとスプールとの間で回転が伝達可能となる。これにより、モータの駆動力によりスプールがウェビング巻取り方向に回転するので、ウェビングの張力を増大させることができる。また、ウェビングの張力が必要な所定の張力に増大制御された後モータの駆動を停止させたとき、ウォーム歯車機構のセルフロック作用でスプールのウェビング引出方向の回転を阻止することができるので、モータの駆動停止後にもウェビングの張力を必要な所定の張力に維持することができる。そして、モータの駆動停止が可能となることから、モータへの通電を継続しなくて済むようになるので、消費電流を抑制できるとともに、モータの発熱および疲労を防止できるので、モータの寿命をより向上させることができる。
【００４４】
そのうえ、ウォーム歯車機構のセルフロック作用でスプールのウェビング引出方向の回転を阻止できることから、ウェビングの張力低下を防止するための特別なスプール回転防止機構を不要にできる。したがって、動力伝達機構の構成が簡単になり、コストを低減できるとともにリトラクタ全体をコンパクトにできる。
【００４５】
特に、請求項２の発明によれば、コネクトギアのラーストギアへの噛合および噛合解除をモータの駆動とともに自動的に制御しているので、これらの噛合および噛合解除の制御を簡単にできるとともに、特別な動力連結制御機構を不要にできる。したがって、動力伝達機構の構成がより一層簡単になり、コストを更に低減できるとともにリトラクタ全体を更にコンパクトにできる。
【００４６】
また、請求項３の発明によれば、ウォームホイールをコネクトギアに直接噛合するギアの回転軸を中心として公転させることでコネクトギアのラーストギアへの噛合および噛合解除を制御しているので、簡単な構成でモータの駆動力の伝達および伝達解除を行うことができる。
更に、請求項４の発明によれば、コネクトギアをこのコネクトギアに直接噛合するギアの回転軸を中心とした円の円弧状溝に沿ってガイドさせているので、コネクトギアのラーストギアへの噛合および噛合解除をより確実に行うことができる。
【００４７】
更に、請求項５の発明によれば、コネクトギアの公転力をコネクトギアと内歯ギアとの噛合により発生させているので、コネクトギアが公転するための大きな公転力を発生することができる。これにより、コネクトギアの公転が確実となるので、スプールに対するモータの駆動力の伝達および遮断を確実に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかるシートベルトリトラクタの実施の形態の一例を示す左側面図である。
【図２】図１に示すシートベルトリトラクタの左側半分を示す正面図である。
【図３】図２におけるIII部の拡大図である。
【図４】図１におけるIV部の拡大図である。
【図５】本発明の実施の形態の他の例を模式的に示す、図４と同様の図である。
【符号の説明】
１…シートベルトリトラクタ、３…ウェビング、４…スプール、５…トーションバー、５ａ…トルク伝達部、６…モータ、６ａ…モータ回転軸、７…減速機構、８…ウォーム歯車機構、９…ウォーム、１０…ウォームホイール、１０ａ…回転軸、１３…外歯ギア、１６…コネクトギア、１６ａ…回転軸、１７,１８…円弧状溝、１９…コネクトスプリング、２０…連結部材、２１…ラーストギア、２２…内歯ギア

Claims

乗員を拘束するウェビングを巻き取るスプールと、駆動力を出力するモータと、このモータの駆動力を前記スプールに伝達する動力伝達機構とを少なくとも備え、前記モータの駆動力で前記スプールが回転可能となっているシートベルトリトラクタにおいて、
前記動力伝達機構はウォーム歯車機構を備えており、
前記ウォーム歯車機構は、前記モータの駆動力で回転されるウォームと、前記スプールのウェビング引出し方向の回転が伝達可能であるとともに前記モータの駆動力による前記ウォームの回転で回転されるウォームホイールとを有し、セルフロック作用で前記スプールのウェビング引出方向の回転を阻止するウォーム歯車機構であり、
更に、前記動力伝達機構は、前記モータがウェビング巻取方向に回転駆動されたとき、前記ウォームホイールと前記スプールとの間で回転を伝達可能にするとともに、前記モータがウェビング引出方向に回転駆動されたとき、前記ウォームホイールと前記スプールとの間で回転を伝達不能にする動力伝達機構であることを特徴とするシートベルトリトラクタ。
更に、前記動力伝達機構は前記スプールに回転連結されるラーストギアと、このラーストギアに噛合および噛合解除可能に設けられるとともに前記ウォーム歯車機構からモータの駆動力を伝達されるコネクトギアとを備えており、前記コネクトギアは前記モータの前記ウェビング巻取方向の回転駆動で前記ラーストギアに噛合するとともに前記モータの前記ウェビング引出方向の回転駆動で前記ラーストギアから噛合解除するようになっていることを特徴とする請求項１記載のシートベルトリトラクタ。
前記コネクトギアは、前記モータの回転駆動により前記コネクトギアに直接噛合するギアの回転軸を中心として公転することで、前記ラーストギアに対して噛合および噛合解除するようになっていることを特徴とする請求項２記載のシートベルトリトラクタ。
更に、前記動力伝達機構は前記コネクトギアの回転軸をガイドする円弧状溝を備えているとともに、この円弧状溝は前記コネクトギアに直接噛合するギアの回転軸を中心とした円の円弧に形成されていることを特徴とする請求項３記載のシートベルトリトラクタ。
更に、前記動力伝達機構は前記コネクトギアに噛合可能な内歯ギアを備えているとともに、この内歯ギアは前記コネクトギアに直接噛合するギアの回転軸を中心とした円の円弧に形成されているとともに、前記コネクトギアがラーストギアに噛合する位置の方への公転でこの位置になる直前まで前記コネクトギアと前記内歯ギアが噛合し、かつ前記コネクトギアがこの位置の直前になったとき前記コネクトギアと前記内歯ギアとの噛合が解除されるようになっていることを特徴とする請求項３または４記載のシートベルトリトラクタ。
乗員を拘束するウェビングと、前記ウェビングを巻取引出可能に巻き取るシートベルトリトラクタと、タングと、前記タングが係合されるバックルとを備え、
前記タングがバックルに係合されることで前記ウェビングが乗員に装着されるシートベルト装置において、
前記シートベルトリトラクタは、請求項１ないし５のいずれか１に記載のシートベルトリトラクタであることを特徴とするシートベルト装置。