JP5428080B2

JP5428080B2 - シートベルト用リトラクタ

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Publication number: JP5428080B2
Application number: JP2009553449A
Authority: JP
Inventors: 純一長友; 英二前村
Original assignee: オートリブディベロップメントエービー
Priority date: 2008-02-15
Filing date: 2009-02-12
Publication date: 2014-02-26
Anticipated expiration: 2029-02-12
Also published as: EP2246225A1; CN101932480A; EP2246225A4; CN101932480B; JPWO2009101992A1; EP2246225B1; WO2009101992A1

Description

本発明は、シートベルト用リトラクタに関し、特に、電動アクチュエータと火薬式のプリテンショナーとを備えたシートベルト用リトラクタに関する。

従来のシートベルト用リトラクタでは、車両の急減速状態をセンサで検出し、モータによってスピンドルを巻取方向に回転させる。そして、衝突の可能性がある場合には、シートベルト（ウェビング）を一定量巻き取って乗員を軽拘束し、また、衝突時には、火薬式のプリテンショナーを作動させて、シートベルトを強制的に巻き取り、乗員を確実に保持する（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１に記載のシートベルト用リトラクタでは、電動アクチュエータからの動力をスピンドルに伝達する動力伝達機構において、火薬式のプリテンショナーが作動したときに、モータを逆回転させる。そして、ファイナルギヤとパウルとの係合を解除し、モータからスピンドルへの動力伝達を遮断して、モータがプリテンショナーによってシートベルトを引き出す際の負荷となるのを防止している。
特開２００２−３２６５５８号公報

ところで、特許文献１に記載のシートベルト用リトラクタでは、火薬式のプリテンショナーが作動したときに、モータを逆回転させることによって、ファイナルギヤとパウルとの係合を解除している。このため、モータによってパウルとファイナルギヤとの係合を解除する構成では、急な衝撃等と相俟って、正確な解除動作が行われない可能性があり、また、モータが始動して解除動作を行うまでに時間が掛かる可能性もある。さらに、解除後のパウルの姿勢についても、考慮されていない。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、少ない部品点数で、火薬式のプリテンショナーが作動した際にも確実なクラッチ動作が可能なシートベルト用リトラクタを提供することにある。

本発明の上記目的は、以下の構成によって達成される。
（１）シートベルトを巻き取るスピンドルと、
該スピンドルを回転する動力を発生する電動アクチュエータと、
前記スピンドルに作用して前記シートベルトを引き込む火薬式のプリテンショナーと、前記電動アクチュエータからの動力を前記スピンドルに伝達可能で、且つ、前記プリテンショナーが作動したとき、前記電動アクチュエータから前記スピンドルへの動力伝達を遮断可能な動力伝達機構と、
を備えるシートベルト用リトラクタであって、
前記動力伝達機構は、
前記スピンドルと共に回転し、周面に被係合部を有する回転部材と、
前記回転部材の被係合部と係合可能な係合部を有するとともに、前記電動アクチュエータが作動していない時に位置する第１の位置と、前記電動アクチュエータが作動して、前記係合部が前記回転部材の被係合部と係合する時に位置する第２の位置と、前記プリテンショナーが作動した時に、前記第１の位置に対して前記第２の位置と半径方向において反対側に位置する第３の位置と、を前記係合部が移動するように回動可能な係合部材と、
前記係合部が前記第３の位置に移動した後、前記第１の位置及び前記第２の位置に復帰することを防止する復帰防止機構と、
を備えることを特徴とするシートベルト用リトラクタ。
（２）前記復帰防止機構は、前記係合部材に設けられた突起部と、前記プリテンショナーが作動して、前記係合部が前記第２の位置から前記第１の位置を越えて前記第３の位置へ移動する際に、前記第１の位置を越えた前記係合部材の前記突起部によって弾性変形され、且つ、前記係合部が前記第３の位置へ移動することで弾性復帰されるばね部材と、を有することを特徴とする（１）に記載のシートベルト用リトラクタ。
（３）前記動力伝達機構は、
前記電動アクチュエータからの動力によって回転するファイナルギヤと、
該ファイナルギヤに固定されたプレート部材と、
該プレート部材に設けられ、前記係合部材の回動を案内する案内部と、
前記係合部材を回動可能に保持する係合部材回動軸と、
該係合部材回動軸を回動可能に係合するとともに、自身の付勢力によってケース部材の非駆動部分に保持されて、前記係合部材を保持可能な係合部材保持体と、
を備え、
前記突起部は、前記係合部材回動軸が設けられる前記係合部材の側面と反対側の側面に設けられており、
前記プレート部材には、前記突起部が延出され、前記係合部が前記第２の位置と前記第３の位置間を回動する際の前記突起部の移動を許容する長さを有する貫通孔が形成されており、且つ、
前記ばね部材は、前記第１の位置から前記第３の位置へ前記係合部が移動する際の前記突起部と当接可能なように、その先端部が軸方向から見て前記貫通孔に臨むように、前記プレート部材に取り付けられることを特徴とする（２）に記載のシートベルト用リトラクタ。
（４）前記係合部材回動軸は、前記電動アクチュエータの動力が前記シートベルトを巻き取る方向に伝達され始めた時、前記ケース部材の非駆動部分に前記付勢力によって保持される前記係合部材保持体によって、前記シートベルトを巻き取る方向と相対的に反対方向に移動することを特徴とする（３）に記載のシートベルト用リトラクタ。

本発明のシートベルト用リトラクタによれば、動力伝達機構は、スピンドルと共に回転し、周面に被係合部を有する回転部材と、回転部材の被係合部と係合可能な係合部を有するとともに、電動アクチュエータが作動していない時に位置する第１の位置と、電動アクチュエータが作動して、係合部が回転部材の被係合部と係合する時に位置する第２の位置と、プリテンショナーが作動した時に、第１の位置に対して第２の位置と半径方向において反対側に位置する第３の位置と、を係合部が移動するように回動可能な係合部材と、係合部が第３の位置に移動した後、第１の位置及び第２の位置に復帰することを防止する復帰防止機構と、を備える。これにより、少ない部品点数で、プリテンショナーが作動した後に、係合部材の係合部が再び回転部材の被係合部と係合することがない、確実なクラッチ動作が可能となる。

本発明にかかるシートベルト用リトラクタの一部分を示す分解斜視図である。本発明にかかるシートベルト用リトラクタの残りの部分を示す分解斜視図である。図２のプリテンショナーを示す概略図である。プリテンショナーの作動状態を示す概略図であり、（ａ）は作動前の状態、（ｂ）は作動開始時にロックレバーとプリテンションリングとの係合が解除される状態、（ｃ）は作動後ロック片がプリテンションリングと係合する状態を示す。図１のギヤケース内の構成を示す断面図である。モータからの動力を伝達するクラッチの非係合状態を説明するための図である。モータからの動力を伝達するクラッチの係合途中状態を説明するための図である。モータからの動力を伝達するクラッチの係合状態を説明するための図である。プリテンショナーが作動して、パウルが弾かれた状態を説明するための図である。プリテンショナー作動中の、パウルが回動している状態を説明するための図である。プリテンショナー作動中の、パウルが回動し終えた状態を説明するための図である。プリテンショナーが作動を完了した後、パウルの回動がオフスプリングによって阻止される状態を説明するための図である。

符号の説明

本発明の上記目的は、以下の構成によって達成される。
（１）シートベルトを巻き取るスピンドルと、
該スピンドルを回転する動力を発生する電動アクチュエータと、
前記スピンドルに作用して前記シートベルトを引き込む火薬式のプリテンショナーと、
前記電動アクチュエータからの動力を前記スピンドルに伝達可能で、且つ、前記プリテンショナーが作動したとき、前記電動アクチュエータから前記スピンドルへの動力伝達を遮断可能な動力伝達機構と、
を備えるシートベルト用リトラクタであって、
前記動力伝達機構は、
前記スピンドルと共に回転し、周面に被係合部を有する回転部材と、
前記回転部材の被係合部と係合可能な係合部を有するとともに、前記電動アクチュエータが作動していない時に位置する第１の位置と、前記電動アクチュエータが作動して、前記係合部が前記回転部材の被係合部と係合する時に位置する第２の位置と、前記プリテンショナーが作動した時に、前記第１の位置に対して前記第２の位置と半径方向において反対側に位置する第３の位置と、を前記係合部が移動するように回動可能な係合部材と、
前記係合部が前記第３の位置に移動した後、前記第１の位置及び前記第２の位置に復帰することを防止する復帰防止機構と、
を備え、
前記復帰防止機構は、前記係合部材に設けられた突起部と、前記プリテンショナーが作動して、前記係合部が前記第２の位置から前記第１の位置を越えて前記第３の位置へ移動する際に、前記第１の位置を越えた前記係合部材の前記突起部によって弾性変形され、且つ、前記係合部が前記第３の位置へ移動することで弾性復帰されるばね部材と、を有することを特徴とするシートベルト用リトラクタ。
（２）前記動力伝達機構は、
前記電動アクチュエータからの動力によって回転するファイナルギヤと、
該ファイナルギヤに固定されたプレート部材と、
該プレート部材に設けられ、前記係合部材の回動を案内する案内部と、
前記係合部材を回動可能に保持する係合部材回動軸と、
該係合部材回動軸を回動可能に係合するとともに、自身の付勢力によってケース部材の非駆動部分に保持されて、前記係合部材を保持可能な係合部材保持体と、
を備え、
前記突起部は、前記係合部材回動軸が設けられる前記係合部材の側面と反対側の側面に設けられており、
前記プレート部材には、前記突起部が延出され、前記係合部が前記第２の位置と前記第３の位置間を回動する際の前記突起部の移動を許容する長さを有する貫通孔が形成されており、且つ、
前記ばね部材は、前記第１の位置から前記第３の位置へ前記係合部が移動する際の前記突起部と当接可能なように、その先端部が軸方向から見て前記貫通孔に臨むように、前記プレート部材に取り付けられることを特徴とする（１）に記載のシートベルト用リトラクタ。
（３）前記係合部材回動軸は、前記電動アクチュエータの動力が前記シートベルトを巻き取る方向に伝達され始めた時、前記ケース部材の非駆動部分に前記付勢力によって保持される前記係合部材保持体によって、前記シートベルトを巻き取る方向と相対的に反対方向に移動することを特徴とする（２）に記載のシートベルト用リトラクタ。

次に、本発明の一実施形態にかかるシートベルト用リトラクタについて図面を参照して詳細に説明する。

（第１実施形態）
第１実施形態のシートベルト用リトラクタ１０は、図１及び図２に示すように、リトラクタフレーム１１に回転可能に支持され、シートベルト（図示せず）を巻き取るスピンドル組立体１２と、スピンドル組立体１２をシートベルトの巻き取り方向に付勢する巻取りばね装置１３と、車両の水平方向の加速度を検出する加速度センサ１４と、加速度センサ１４によって検出される加速度に応じてシートベルトの引出動作をロックするロック機構１５と、車両衝突時にスピンドル組立体１２に作用してシートベルトを引き込む火薬式のプリテンショナー１６と、設定以上の荷重がシートベルトに加わった場合にエネルギーを吸収しながらシートベルトを繰り出すフォースリミッタ機構１７と、スピンドル組立体１２を回転させる動力を発生する電動アクチュエータであるモータ３４と、モータ３４からの動力をスピンドル組立体１２に伝達可能な動力伝達機構１９と、を備える。なお、図１及び図２に示す軸線ａは、同一軸線である。

巻取りばね装置１３と動力伝達機構１９は、スピンドル組立体１２の軸方向一端側に配置され、リトラクタフレーム１１に取り付けられる。一方、加速度センサ１４、ロック機構１５及びプリテンショナー１６は、スピンドル組立体１２の軸方向他端側に配置され、リトラクタフレーム１１に取り付けられるドライブカバー１２０及びシステムカバー１２１内に収容される。さらに、モータ３４を有するモータアッセンブリ１８は、スピンドル組立体１２の下方で、リトラクタフレーム１１に取り付けられる。

加速度センサ１４は、球状のセンサウェイト１２２と、センサウェイト１２２を収容するセンサケース１２３とを備え、センサケース１２３にはセンサレバー１２３ａが回転可能に取り付けられる。

ロック機構１５は、公知の種々の構成を採用することができる。本実施形態の場合には、ロック機構１５は、ベアリング板１３１とシステムカバー１２１との間に回転可能に支持され、慣性体１３４と連動してベアリング板１３１の内歯１３１ａと係合可能なＷＳレバー１３２と、ＷＳレバー１３２と係合するステアリングホイール１３３と、ステアリングホイール１３３内に配置される慣性体１３４と、ステアリングホイール１３３と慣性体１３４との間に設けられるスプリング１３５と、ステアリングディスク１３６によってステアリングホイール１３３と一体に取り付けられるラチェットホイール１３７と、を有する。

そして、車両衝突等で水平方向の加速度が所定値より大きいとき、加速度センサ１４のセンサウェイト１２２が移動し、センサレバー１２３ａを上方に回動する。続いてセンサレバー１２３ａが上方に回動して、ステアリングホイール１３３と係合する。そして、ステアリングホイール１３３の引き出し方向の回転が阻止された状態でシートベルトがリトラクタ１０から引き出されると、ステアリングホイール１３３がスピンドル組立体１２に対して回転遅れを生じる。これにより、ステアリングホイール１３３に回動可能に取り付けられた後述するロック片１６７が径方向外方に移動して回転不能とされた状態の後述のプリテンションリング１４２と係合し、スピンドル組立体１２によるシートベルトの引き出し動作がロックされる。

プリテンショナー１６は、リトラクタフレーム１１とドライブカバー１２０との間に、大径リング１４１、プリテンションリング１４２、小径リング１４３、ロッキングレバー１４４、シンクロリング１４５、ディスタンス板１４６、ピンガイド用スペーサ１４７、レバー部材１４８、及びボールストップ１４９を備えると共に、プリテンションリング１４２の周囲に駆動装置１５１を備える。

駆動装置１５１は、リトラクタフレーム１１に取り付けられる管ハウジング１５２と、管ハウジング１５２内に設けられるガス発生器１５３、スプリング１５４、ピストン１５５、及び質量体としての玉１５６と、を備える。そして、ガス発生器１５３の点火によるガス圧上昇により、ピストン１５５を介して玉１５６が押し出され、これらの玉１５６がプリテンションリング１４２の溝部に入り込んで、プリテンションリング１４２を回転させる。なお、スプリング１５４は、通常の玉１５６のがたつきによる異音の発生を防止している。

プリテンションリング１４２は、大径リング１４１と小径リング１４３によってリトラクタフレーム１１とドライブカバー１２０との間で回転可能に支持されている。プリテンションリング１４２の外周側には、駆動装置１５１の玉１５６が収容される溝部１４２ａと、ロッキングレバー１４４と噛合可能で、且つ、シンクロリング１４５の周囲に内向きに形成された爪部１４５ａが係止可能な外歯１４２ｂが形成されている。また、プリテンションリング１４２の内周側には、ロック片１６７と噛合可能な内歯１４２ｃが形成されている。さらに、プリテンションリング１４２の側面には、レバー部材１４８を挿入案内する窓穴１４２ｄ（図３参照）が形成される。

ロッキングレバー１４４の側面には突部１４４ａ（図３参照）が形成されており、この突部はシンクロリング１４５のカム孔１４５ｂに案内される。ロッキングレバー１４４は、プリテンションリング１４２の回転によりシンクロリング１４５が回転することで外歯１４２ｂと係脱し、外歯１４２ｂと噛合することでプリテンションリング１４２のベルト引き出し方向の回転を止める。

プリテンショナー１６では、車両側からの作動のための電流を受け、駆動装置１５１のガス発生器１５３の点火によるガス圧上昇により玉１５６が管ハウジング１５２内を移動する。そして、移動した玉１５６は、管ハウジング１５２からプリテンションリング１４２の溝部１４２ａ内に入り込み、プリテンションリング１４２を回転させる。

プリテンションリング１４２が回転すると、図４（ａ）に示す状態から、その外歯１４２ｂと係合していたロッキングレバー１４４が外側へ弾き出される。同時に、ロッキングレバー１４４の突部１４４ａは、カム孔１４５ｂを引き連れてシンクロリング１４５を回動させる（図４（ｂ）参照）。その後、ロックレバー１４４は、リトラクタフレーム１１上に設けられた切り起し板（図示せず）に当接して回動を止められ、シンクロリング１４５も突部１４４ａを案内するカム孔１４５ｂを介して回動を止める。

但し、シンクロリング１４５に形成された爪部１４５ａは、プリテンションリング１４２の外歯１４２ｂとプリテンションリング１４２の回転を許容するようにラチェット係合するので、プリテンションリング１４２は外歯１４２ｂで爪部１４５ａを弾きながら回転し続ける。

併せて、プリテンションリング１４２が回転すると、その窓穴１４２ｄに案内されたレバー部材１４８が回動し、レバー部材１４８の先端がラチェットホイール１３７と噛合する。

さらに、プリテンションリング１４２が回転して、レバー部材１４８がさらに回動すると、ラチェットホイール１３７及びステアリングディスク１３６を回転させる。なお、この状態では、トレッドヘッド１６２に力は伝達されていない。

これにより、ステアリングディスク１３６のカム孔１３６ａ内にピン１６７ａが支持された（図３参照）ロック片１６７がトレッドヘッド１６２に案内されながらステアリングディスク１３６の回転により駆動され、プリテンションリング１４２の内歯１４２ｃと噛合する（図４（ｃ）参照）。

さらに、プリテンションリング１４２が玉１５６に押されて回転すると、ロック片１６７がプリテンションリング１４２の内歯１４２ｃと噛合しているので、プリテンションリング１４２の回転がトレッドヘッド１６２、トーションバー１６５を介してスピンドル１６１に伝達されて、スピンドル１６１に固定されているシートベルトを巻き込む。これにより、プリテンショナー１６が作動することになる。

また、スピンドル組立体１２は、スピンドル１６１と、その一端側開口を塞ぐトレッドヘッド１６２と、両端でスピンドル１６１とトレッドヘッド１６２に嵌合し、フォースリミッタ機構１７として作用するトーションバー１６５と、トレッドヘッド１６２の外周面に案内されるロック片１６７と、を備える。なお、図２中、符号１７１はドラムリングであり、１７２はオメガスプリングである。

フォースリミッタ機構１７は、プリテンショニングリング１４２の引き出し方向の回転を停止した後に、トーションバー１６５が捩れることで、スピンドル１６１をシートベルトが引き出されるように回転させる。

即ち、プリテンショナー１６の玉１５６の移動が完了し、スピンドル１６１の巻き取り方向の回転が停止されると、乗員の前方への移動によりベルトが引き出される。プリテンションリング１４２がベルト引き出し方向に回転すると、シンクロリング１４５の爪部１４５ａはプリテンションリング１４２の外歯１４２ｂと係合しているので、シンクロリング１４５も一体的に回転する。このとき、シンクロリング１４５に形成されたカム孔１４５ｂはロッキングレバー１４４の突部１４４ａを押してロッキングレバー１４４を内側に誘導し、ロッキングレバー１４４とプリテンショニングリング１４２の外歯１４２ｂを係合させる。これにより、プリテンショニングリング１４２の引き出し方向の回転が止められる。

更にベルト引き出し方向の力が加わり、ベルト荷重がトーションバー１６５の捩れ荷重に達すると、トーションバー１６５が塑性変形しながら捩れ、スピンドル１６１が回転し、シートベルトが引き出される。

また、リトラクタフレーム１１の軸方向他方側には、ケース部材であるロアカバー２５及びアッパーカバー２６がねじ２７によって取り付けられている。ロアカバー２５とそれに取り付けられるアッパーカバー２６との間には、動力伝達機構１９が収容される空間が形成される。

ロアカバー２５の下部、すなわちリトラクタフレーム１１の下方に位置するモータアセンブリ１８は、リアキャップ３１、プリント基板３２、リアケース３３、モータ３４、Ｏ−リング３７、第１ギヤ３５、及びフロントケース３６から構成されている。なお、第１ギヤ３５はモータ３４の回転軸に取り付けられており、ロアカバー２５の内部に挿入されて、動力伝達機構１９に設けられているトルクリミッタ機構６０の第２ギヤ５４と噛合する。

トルクリミッタ機構６０は、第４ギヤ５８と噛合する第３小ギヤ５９と、第３小ギヤ５９に一体回転可能に取り付けられるスプリングホルダ５５と、スプリングホルダ５５に保持される複数のリミットスプリング５６と、第３小ギヤ５９と同軸に配置され、第２ギヤ５４と噛合する第３大ギヤ５７と、を有している。リミットスプリング５６は、スプリングホルダ５５に保持された状態で、一端部を第３大ギヤ５７の内周面に形成された凹凸面（図示せず）に係合させ、弾性変形することで第３大ギヤ５７の第３小ギヤ５９に対する相対回転を許容する。

このため、トルクリミッタ機構６０では、通常状態では第３大ギヤ５７と第３小ギヤ５９は、リミットスプリング５６によって相対的な位相が保持されて同一方向に回転する。ここで、モータ３４の駆動による巻き取り時に、プリテンショナー機構１５が作動しないような軽衝突やブレーキングにより、第３大ギヤ５７と第３小ギヤ５９との間に所定値より大きなトルク差が生じた場合、リミットスプリング５６の一端部と第３大ギヤ５７の凹凸面との係合が解除され、弾性変形しながら滑り始める。この結果、モータ３４による過大なトルクの伝達が抑制され、ギヤ歯の破損が防止できるとともに、エネルギー吸収動作時における拘束性能への影響を低減することができる。なお、本実施形態では、第１ギヤ３５、第２ギヤ５４、第３小ギヤ５９、第３大ギヤ５７、第４ギヤ５８、後述のファイナルギヤ４７によってギヤアッセンブリを構成している。

さらに、ロアカバー２５とアッパーカバー２６間の上部には、動力伝達機構１９を構成するクラッチ６１が収容されている。図１及び図５に示すように、クラッチ６１は、係合部材保持体であるフリクションスプリング４２、プレート部材であるリングプレート４６、ファイナルギヤ４７、係合部材であるパウル４９、係合部材回動軸であるパウル回動軸４８、回転部材であるラッチリング５０、ブッシュ５１、及びばね部材であるオフスプリング５２とから構成される。

ラッチリング５０は、スピンドル組立体１２と内歯５０ｂ（図５参照。）にて結合されてスピンドル組立体１２と一体に回転し、また、外周面には被係合部である外歯５０ａを有する（図６参照。）。

ファイナルギヤ４７は、ラッチリング５０と同軸に配置され、モータ３４の回転軸とギヤ結合する。また、リングプレート４６は、ファイナルギヤ４７に取り付けられ、ファイナルギヤ４７と一体回転する。

パウル４９は、その中間部に設けられたパウル回動軸４８と一体に形成されており、この回動軸４８を中心に回動する。また、パウル４９は、先端にラッチリング５０の外歯５０ａと係合する係合部４９ｃを有する（図６参照）。パウル４９は、係合部４９ｃが、モータ３４が作動していない時に位置する第１の位置Ｐ１と、モータ３４が作動して、係合部４９ｃがラッチリング５０の外歯５０ａと係合する時に位置する第２の位置Ｐ２（図８参照）と、プリテンショナー１６が作動した時に、第１の位置Ｐ１に対して第２の位置Ｐ２と半径方向において反対側に位置する第３の位置Ｐ３（図１１参照）と、を移動するように回動可能である。さらに、パウル４９には、パウル回動軸４８が設けられる側面と反対側の側面で、且つ、回動軸４８に対して係合部４９ｃ寄りに突起部５３が設けられている。

フリクションスプリング４２は、両端が一部開放された略リング状を有し、ロアカバー２５に形成された非駆動部分である凸部２５ａの外周面に、自身の付勢力によってスピンドル組立体１２の回転軸中心方向に凸部２５ａを付勢することで当接保持される。これにより、フリクションスプリング４２は、回転方向の力を受けると、ロアカバー２５の凸部２５ａとの間で、回転方向と逆方向の摩擦力を発生し、リングプレート４６に対して円周方向への移動を規制されている。この凸部２５ａは、ケース側面から軸方向に突出し、ラッチリング５０が取り付けられる中心孔２５ｂと同心に形成される。

フリクションスプリング４２の中間部分には、パウル回動軸４８を囲うようにしてこの回動軸４８と係合する軸係合部４２ａが折り曲げによって突出形成される。

また、リングプレート４６の円周方向の一部には、パウル４９の係合部４９ｃ側の先端外周面を径方向内向きに案内する案内部であるカム面４６ａと、該カム面４６ａに対向し、パウル４９の内周面を案内する解除面４６ｂが形成されている。カム面４６ａは、係合部４９ｃがラッチリング５０の外歯５０ａと係合する際に、パウル４９の先端外周面と接触する湾曲した壁面によって構成される。解除面４６ｂは、係合部４９ｃが外歯５０ａと係合を解除する際に、パウル４９の内周面と接触する壁面によって構成されており、また、この壁面は、プリテンショナー作動後のパウル４９をさらに案内できる程度に長く形成されている。

したがって、ファイナルギヤ４７がシートベルト巻き取り方向に回転し始めからパウル４９の係合部４９ｃがラッチリング５０の被係合部５０ａと係合するまでの所定の角度範囲において、パウル４９はファイナルギヤ４７との共回りがフリクションスプリング４２によって規制され、回転するリングプレート４６のカム面４６ａに案内されて、ラッチリング５０の係合部５０ａと係合するように回動する。

また、ファイナルギヤ４７が所定の角度範囲以上シートベルト巻き取り方向に回転して、パウル４９の係合部４９ｃがラッチリング５０の被係合部５０ａと係合した以降は、ファイナルギヤ４７、リングプレート４６、フリクションスプリング４２、及びパウル４９が一体回転する。

さらに、リングプレート４６には、カム面４６ａ近傍に、パウル４９の突起部５３が延出する貫通孔４６ｄが形成されている。貫通孔４６ｄは、パウル４９の係合部４９ｃが第２の位置Ｐ２と第３の位置Ｐ３間を回動する際の突起部５３の移動を許容する長さを有する。

また、オフスプリング５２は、カム面４６ａ及び解除面４６ｂが形成される側面と反対側のリングプレート４６の側面に、その先端部が軸方向から見て貫通孔４６ｄに臨むように取り付けられている。

このため、プリテンショナー１６が作動して、パウル４９の係合部４９ｃが第２の位置Ｐ２から第１の位置Ｐ１を越えて第３の位置Ｐ３へ移動する際に、オフスプリング５２は、パウル４９の突起部５３と当接し、第１の位置Ｐ１を越えた突起部５３によって弾性変形され、且つ、係合部４９ｃが第３の位置Ｐ３へ移動することで弾性復帰される。そして、係合部４９ｃが第３の位置Ｐ３に移動した後、第１の位置Ｐ１及び第２の位置Ｐ２に復帰することを防止する。なお、パウル４９の突起部５３とオフスプリング５２は、本発明の復帰防止機構を構成する。

次に、本実施形態のシートベルト用リトラクタ１０の作動について説明する。図示しない監視センサ等によって衝突の可能性が検出されると、図示しないＥＣＵによって衝突前にモータ３４を駆動して、動力伝達機構１９を介してスピンドル組立体１２を回転させてシートベルトを巻き取る。また、衝突の可能性がなくなると、モータ３４を逆転させて、衝突前の状態に戻す。一方、衝突時には、プリテンショナー１６が作動して、クラッチ６１を機械的に解除して、シートベルトを強制的に巻き取る。

ここで、クラッチ６１の作動について図６〜図１２を参照して説明する。
まず、図６に示すように、モータ３４による巻き取りが行なわれていない場合は、パウル４９は、パウル回動軸４８がフリクションスプリング４２の係合部４２ａによって係合された状態で、解除面４６ｂによって案内されて係合部４９ｃはラッチリング５０から遠ざかった位置にあり、ラッチリング５０とパウル４９とは非係合である（第１の位置Ｐ１）。このため、スピンドル１１と一体のラッチリング５０のみ回転可能となり、シートベルトの通常の巻き取り及び引き出しが可能である。

図７に示すように、モータ３４が巻き取り側に回転すると、モータ３４の回転軸にギヤ結合しているファイナルギヤ４７が反時計方向へ回転する（図７の矢印Ａ参照。）。この際、回動軸４８と一体形成されたパウル４９は、フリクションスプリング４２によって付勢され、その場に留まろうとする。従って、パウル回動軸４８がファイナルギヤ４７に対して、シートベルトを巻き取る方向と相対的に反対方向に移動することになる。

一方、カム面４６ａを有するリングプレート４６は、ファイナルギヤ４７とともに回転するため、パウル４９は、回動軸４８を中心にカム面４６ａに沿って回転中心方向へ回動する。

そして、図８に示すように、ファイナルギヤ４７が所定の角度だけ回転すると、パウル４９の係合部４９ｃがラッチリング５０の外歯５０ａとの係合を完了する（第２の位置Ｐ２）。

そして、ファイナルギヤ４７がシートベルト巻き取り方向に所定の角度を越えてさらに回転すると、パウル４９の係合部４９ｃとラッチリング５０の外歯５０ａとが係合した状態で、ファイナルギヤ４７、リングプレート４６、フリクションスプリング４２、及びパウル４９が一体回転して、電動アクチュエータからの動力がスピンドル組立体１２に伝達される。

なお、モータ３４が解除側に回転した場合には、ファイナルギヤ４７が時計回りに回転する。その場合、リングプレート４６に形成した解除面４６ｂによりパウル４９が案内され、パウル４９の係合部４９ｃはラッチリング５０の外歯５０ａから離れ、元の位置に押し戻される。

一方、パウル４９の係合部４９ｃとラッチリング５０の外歯５０ａとが係合した状態で、プリテンショナー１６が作動した場合には、図９に示すように、ラッチリング５０が巻き取り方向（図９の矢印Ｂ参照。）に高速で回転し、パウル４９の係合部４９ｃが半径方向外側へ弾かれる。その際に、パウル４９は、リングプレート４６に形成したカム面４６ａに沿って回動する。

そして、図１０に示すように、パウル４９の突起部５３が、リングプレート４６に取り付けられたオフスプリング５２を変形支点５２ａを中心に弾性変形させる。さらに、図１１に示すように、係合部４９ｃがカム面４６ａに沿って半径方向外側に向けて案内され（第３の位置Ｐ３）、また、突起部５３は、オフスプリング５２を乗り越え、貫通孔４６ｄの半径方向外縁部に移動する。

オフスプリング５２は、突起部５３が乗り越えた後は、すぐに初期位置に復帰する。このため、プリテンショナー１６が作動後、パウル４９の係合部４９ｃが再び係合状態へ移行しようとしても、オフスプリング５２は、変形支点５２ｂを中心にパウル４９が乗り越えられるほど撓まず、パウル４９をそのまま支持する。従って、パウル４９の係合部４９ｃが再びラッチリング５０の外歯５０ａと噛合うことが防止される。

以上、説明したシートベルト用リトラクタ１０によれば、クラッチ６１は、ラッチリング５０と、パウル４９と、オフスプリング５２及び突起部５３からなる復帰防止機構と、を備える。ラッチリング５０は、スピンドル１６１と共に回転し、外周面に外歯５０ａを有する。パウル４９は、ラッチリング５０の外歯５０ａと係合可能な係合部４９ｃを有するとともに、モータ３４が作動していない時に位置する第１の位置Ｐ１と、モータ３４が作動して、係合部４９ｃがラッチリングの外歯５０ａと係合する時に位置する第２の位置Ｐ２と、プリテンショナー１６が作動した時に、第１の位置Ｐ１に対して第２の位置Ｐ２と半径方向において反対側に位置する第３の位置Ｐ３と、を係合部４９ｃが移動するように回動可能である。復帰防止機構は、パウル４９が第３の位置Ｐ３に移動した後、第１の位置Ｐ１及び第２の位置Ｐ２に復帰することを防止する。これにより、少ない部品点数で、プリテンショナー１６が作動した後に、パウル４９の係合部４９ｃが再びラッチリング５０の外歯５０ａと係合することがない、確実なクラッチ動作が可能となる。

また、スピンドル組立体１２の回転軸中心方向に付勢されるリング状のフリクションスプリング４２は、その内周面がロアカバー２５の凸部２５ａによって保持されるので、より簡単な構成で摩擦力を与えつつ保持される。このような構成により、パウル回動軸４８は、モータ３４の動力がシートベルトを巻き取る方向に伝達され始めた時、ロアカバー２５の凸部２５ａに付勢力によって保持されるフリクションスプリング４２によって、シートベルトを巻き取る方向と相対的に反対方向に移動する。

以上に説明したシートベルト用リトラクタは、本発明の好ましい例であって、これ以外の実施態様も、各種の方法で実施又は遂行できる。特に本願明細書中に限定される主旨の記載がない限り、この発明は、添付図面に示した詳細な部品の形状、大きさ、および構成配置等に制約されるものではない。また、本願明細書の中に用いられた表現および用語は、説明を目的としたもので、特に限定される主旨の記載がない限り、それに限定されるものではない。

なお、本出願は、２００８年２月１５日出願の日本特許出願（特願２００８−０３４７６２）に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。

Claims

シートベルトを巻き取るスピンドルと、
該スピンドルを回転する動力を発生する電動アクチュエータと、
前記スピンドルに作用して前記シートベルトを引き込む火薬式のプリテンショナーと、
前記電動アクチュエータからの動力を前記スピンドルに伝達可能で、且つ、前記プリテンショナーが作動したとき、前記電動アクチュエータから前記スピンドルへの動力伝達を遮断可能な動力伝達機構と、
を備えるシートベルト用リトラクタであって、
前記動力伝達機構は、
前記スピンドルと共に回転し、周面に被係合部を有する回転部材と、
前記回転部材の被係合部と係合可能な係合部を有するとともに、前記電動アクチュエータが作動していない時に位置する第１の位置と、前記電動アクチュエータが作動して、前記係合部が前記回転部材の被係合部と係合する時に位置する第２の位置と、前記プリテンショナーが作動した時に、前記第１の位置に対して前記第２の位置と半径方向において反対側に位置する第３の位置と、を前記係合部が移動するように回動可能な係合部材と、
前記係合部が前記第３の位置に移動した後、前記第１の位置及び前記第２の位置に復帰することを防止する復帰防止機構と、
を備え、
前記復帰防止機構は、前記係合部材に設けられた突起部と、前記プリテンショナーが作動して、前記係合部が前記第２の位置から前記第１の位置を越えて前記第３の位置へ移動する際に、前記第１の位置を越えた前記係合部材の前記突起部によって弾性変形され、且つ、前記係合部が前記第３の位置へ移動することで弾性復帰されるばね部材と、を有することを特徴とするシートベルト用リトラクタ。
前記動力伝達機構は、
前記電動アクチュエータからの動力によって回転するファイナルギヤと、
該ファイナルギヤに固定されたプレート部材と、
該プレート部材に設けられ、前記係合部材の回動を案内する案内部と、
前記係合部材を回動可能に保持する係合部材回動軸と、
該係合部材回動軸を回動可能に係合するとともに、自身の付勢力によってケース部材の非駆動部分に保持されて、前記係合部材を保持可能な係合部材保持体と、
を備え、
前記突起部は、前記係合部材回動軸が設けられる前記係合部材の側面と反対側の側面に設けられており、
前記プレート部材には、前記突起部が延出され、前記係合部が前記第２の位置と前記第３の位置間を回動する際の前記突起部の移動を許容する長さを有する貫通孔が形成されており、且つ、
前記ばね部材は、前記第１の位置から前記第３の位置へ前記係合部が移動する際の前記突起部と当接可能なように、その先端部が軸方向から見て前記貫通孔に臨むように、前記プレート部材に取り付けられることを特徴とする請求項１に記載のシートベルト用リトラクタ。
前記係合部材回動軸は、前記電動アクチュエータの動力が前記シートベルトを巻き取る方向に伝達され始めた時、前記ケース部材の非駆動部分に前記付勢力によって保持される前記係合部材保持体によって、前記シートベルトを巻き取る方向と相対的に反対方向に移動することを特徴とする請求項２に記載のシートベルト用リトラクタ。