JP5542526B2 - シートベルトリトラクタ及びシートベルト装置 - Google Patents

Description

本発明は、自動車等の乗物に搭載されるシートベルトリトラクタ及びシートベルト装置に関し、特に、ウェビングを巻き取るモータを備えたシートベルトリトラクタ及びシートベルト装置に関する。

自動車等の乗物には、一般に、乗員が着座する腰掛部と乗員の背面に位置する背もたれ部とを備えたシートに乗員を拘束するシートベルト装置が設けられている。かかるシートベルト装置は、乗員を拘束するウェビングと、該ウェビングの巻き取りを行うシートベルトリトラクタと、車体側に設けられ前記ウェビングを案内するガイドアンカーと、前記ウェビングを車体側に固定するベルトアンカーと、前記シートの側面に配置されたバックルと、前記ウェビングに配置されたトングと、を有し、前記トングを前記バックルに嵌着させることによって乗員を拘束している。かかるシートベルト装置では、ウェビングの一端はベルトアンカーに固定されており、ウェビングの他端はガイドアンカーに挿通されてシートベルトリトラクタに接続されている。

ここで、シートベルトリトラクタは、乗員を拘束するウェビングの巻き取りを行うスプールを有し、該スプールはゼンマイバネにより常に巻き取り方向に付勢されているのが一般的である。かかるゼンマイバネの弾性力をきつくすると、ウェビングの引き出し時の抵抗が大きい、シートベルト装着時に不快感を与えやすい等の問題がある。一方で、ゼンマイバネの弾性力を緩くすると、引き出したウェビングを巻き取り難くなってしまう。そこで、ウェビングの巻き取りを補助するモータを併設したシートベルトリトラクタが既に提案されている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。

かかるモータ付シートベルトリトラクタでは、例えば、シートベルト装着時や衝突予測時におけるウェビングの弛みを除去するためにモータを利用してウェビングを巻き取るようにしている。また、モータの動力伝達経路のＯＮ／ＯＦＦは、一般に、シートベルトリトラクタに配置されたクラッチにより操作されている。また、シートベルトリトラクタには、一般的に火薬式プリテンショナが配置されており、車両衝突時等に火薬式プリテンショナを作動させることにより、瞬時にウェビングを巻き取り、乗員をシートに拘束するようにしている。ここで、モータの動力伝達経路がＯＮの状態で火薬式プリテンショナが作動した場合、モータの動力伝達経路がシートベルトリトラクタの負荷となり、ウェビングを巻き取る際の抵抗となってしまうことがある。したがって、火薬式プリテンショナの作動時にクラッチを解除してモータの動力伝達経路をＯＦＦにすることが好ましい。これは、火薬式プリテンショナの作動後にフォースリミッタ（例えば、トーションバーによる衝撃吸収機構）が作動した場合にも同様のことがいえる。

かかるクラッチの解除手段として、特許文献１に記載されたシートベルトリトラクタでは、火薬式プリテンショナと連動するストッパ及びリリーススプリングの作用によりクラッチを機械的に解除できるようにしている。また、特許文献２に記載されたシートベルトリトラクタでは、クラッチの解除を行うアンロックリングと該アンロックリングを作動させるガス発生器とを有し、火薬式プリテンショナの作動時にガス発生器を点火することによってクラッチを解除している。

特開２００３−１９１８１９号公報 特開２０１０−３０５０２号公報

しかしながら、特許文献１に記載のシートベルトリトラクタでは、クラッチを解除するための部品（例えば、ストッパ及びリリーススプリング）を配置しなければならず、部品点数が増えるとともに組立工数が増加し、シートベルトリトラクタの小型化やコストダウンが難しいという問題があった。

また、特許文献２に記載のシートベルトリトラクタでは、クラッチを解除するためのガス発生器を備えており、コストアップの要因になるとともに、配置スペースを確保しなければならないという問題があった。

本発明は上述した問題点に鑑み創案されたものであり、簡便な構造で火薬式プリテンショナの作動時にモータの動力伝達経路を遮断することができるシートベルトリトラクタ及びシートベルト装置を提供することを目的とする。

本発明によれば、乗員を拘束するウェビングの巻き取りを行うスプールと、該スプールを回転させる駆動トルクを発生させるモータと、該モータの駆動トルクを前記スプールに伝達する動力伝達手段と、該動力伝達手段と前記スプールとの動力伝達経路を接続又は解除するクラッチと、を備えたシートベルトリトラクタにおいて、前記スプールの軸心と前記動力伝達手段とを接続するコネクタを有し、該コネクタは、前記動力伝達経路が接続された状態で、前記スプールの軸心側から所定の閾値以上の回転力が入力された場合に、前記動力伝達手段に対して相対回転可能に構成されており、さらに、前記コネクタは、前記動力伝達手段との係合部が破断することにより相対回転可能に構成されている、ことを特徴とするシートベルトリトラクタが提供される。

また、本発明によれば、乗員を拘束するウェビングと、該ウェビングの巻き取りを行うシートベルトリトラクタと、車体側に設けられ前記ウェビングを案内するガイドアンカーと、前記ウェビングを車体側に固定するベルトアンカーと、シートの側面に配置されたバックルと、前記ウェビングに配置されたトングと、を有し、前記トングを前記バックルに嵌着させることによって乗員を前記ウェビングによりシートに拘束す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、前記ウェビングの巻き取りを行うスプールと、該スプールを回転させる駆動トルクを発生させるモータと、該モータの駆動トルクを前記スプールに伝達する動力伝達手段と、該動力伝達手段と前記スプールとの動力伝達経路を接続又は解除するクラッチと、を備え、前記スプールの軸心と前記動力伝達手段とを接続するコネクタを有し、該コネクタは、前記動力伝達経路が接続された状態で、前記スプールの軸心側から所定の閾値以上の回転力が入力された場合に、前記動力伝達手段に対して相対回転可能に構成されており、さらに、前記コネクタは、前記動力伝達手段との係合部が破断することにより相対回転可能に構成されている、ことを特徴とするシートベルト装置が提供される。

また、前記コネクタは、例えば、前記動力伝達手段との係合部の強度が、該係合部に生じる入力荷重の方向によって異なるように形成されていてもよい。

また、前記コネクタは、例えば、前記スプールの軸心に係合可能に挿通される筒状の本体部と、前記動力伝達手段の一部に同軸上かつ係合可能に挿通されるヘッド部と、を有し、前記係合部は、前記ヘッド部に略径方向に形成された凸部である。

また、前記動力伝達手段は前記凸部と係合可能な凹部を有し、前記動力伝達手段側から回転力が入力された場合に前記凸部の一側面の略全面が前記凹部と接触し、前記スプールの軸心側から回転力が入力された場合に前記凸部の他側面の先端部が前記凹部と接触するように構成されていてもよい。

また、前記凸部又は前記凹部の根元部に切欠部を形成することにより、前記凸部の他側面の先端部が前記凹部と接触するように構成されていてもよい。

また、前記動力伝達手段はトルクリミッタを有し、該トルクリミッタに前記コネクタが接続されていてもよいし、前記スプールの軸心はトーションバーであってもよい。

上述した本発明に係るシートベルトリトラクタ及びシートベルト装置によれば、スプールと動力伝達手段とを接続するコネクタを、動力伝達経路が接続された状態でスプール側から所定の閾値以上の回転力が入力された場合に動力伝達手段に対して相対回転可能に構成したことにより、例えば、火薬式プリテンショナが作動した時のように、スプールに大きな回転力が加えられた場合に、クラッチを解除することなくモータの動力伝達経路を遮断することができる。したがって、本発明によれば、かかるコネクタを配置する又はコネクタの形状を変更するだけという簡便な構造で、モータの動力伝達経路を遮断することができる。また、本発明によれば、部品点数の増加やガス発生器の使用という問題が生じないことから、シートベルトリトラクタのコストダウンや小型化を図ることもできる。

また、スプール側から所定の閾値以上の回転力が入力された場合にコネクタを破断可能に構成することによって、スプールを動力伝達手段に対して容易に相対回転させることができる。

また、コネクタの係合部の強度を入力荷重の方向によって異なるように形成することによって、動力伝達経路が接続された状態でスプール側から所定の閾値以上の回転力が入力された場合に、係合部を容易に破断させることができる。

また、コネクタを本体部とヘッド部とにより構成し、ヘッド部に凸部を形成するだけで容易に破断可能な係合部を構成することができる。

また、スプール側から回転力が入力された場合に、凸部の回転方向面の先端部が凹部と接触するように構成することにより、凸部の根元部に応力集中させることができ、容易に凸部を破断させることができる。

また、凸部又は凹部の根元部に切欠部を形成することにより、凸部の根元部に容易に応力集中させることができ、容易に凸部を破断させることができる。

また、コネクタをトルクリミッタと接続することにより、動力伝達手段にトルクリミッタを有するシートベルトリトラクタにも本発明を適用することができる。

また、コネクタをスプールの軸心を構成するトーションバーに接続することにより、フォースリミッタ（衝撃吸収機構）を有するシートベルトリトラクタにも本発明を適用することができる。特に、火薬式プリテンショナの作動後にフォースリミッタを作動させる場合に、既に動力伝達経路が遮断されていることから、動力伝達経路がフォースリミッタの負荷とならず、効率よくフォースリミッタを作動させることができる。

本発明に係るシートベルトリトラクタの第一実施形態を示す部品展開図である。 コネクタの係合部を示す断面図であり、（Ａ）は動力伝達手段側から回転力が入力された状態、（Ｂ）はスプール側から回転力が入力された状態、を示している。 コネクタの係合部の変形例を示す断面図であり、（Ａ）は動力伝達手段側から回転力が入力された状態、（Ｂ）はスプール側から回転力が入力された状態、を示している。 本発明に係るシートベルトリトラクタの第二実施形態を示す部品展開図である。 本発明に係るシートベルト装置の実施形態を示す全体構成図である。

以下、本発明の実施形態について図１〜図５を用いて説明する。ここで、図１は、本発明に係るシートベルトリトラクタの第一実施形態を示す部品展開図である。また、図２は、コネクタの係合部を示す断面図であり、（Ａ）は動力伝達手段側から回転力が入力された状態、（Ｂ）はスプール側から回転力が入力された状態、を示している。

図１に示すように、本発明に係るシートベルトリトラクタ１の第一実施形態は、乗員を拘束するウェビングＷの巻き取りを行うスプール２と、スプール２を回転させる駆動トルクを発生させるモータ３と、モータ３の駆動トルクをスプール２に伝達する動力伝達手段４と、動力伝達手段４とスプール２との動力伝達経路を接続又は解除するクラッチ５と、を備え、スプール２の軸心２ａと動力伝達手段４とを接続するコネクタ６を有し、コネクタ６は、動力伝達経路が接続された状態で、スプール２の軸心２ａ側から所定の閾値以上の回転力が入力された場合に、動力伝達手段４に対して相対回転可能に構成されている。なお、図１において、ウェビングＷの図は省略してある。

前記スプール２は、ウェビングＷを巻き取る巻胴である。かかるスプール２は、シートベルトリトラクタ１の外形の一部を形成するフレーム１１に回転可能に支持されている。具体的には、スプール２の中心部に軸心２ａを形成するトーションバー２１が挿通されており、かかるトーションバー２１の一端とスプール２とが連結されるとともに、トーションバー２１の一端がフレーム１１の側面部に回転可能に支持されている。また、トーションバー２１は、その一端がフレーム１１の側面部の外側に配置されたロック機構（図示せず）に接続されており、車両の急減速時やウェビングＷの急引き出し時に、ウェビングＷが引き出されないように、トーションバー２１の回転がロックされるように構成されている。

このように、スプール２をトーションバー２１で片持ち支持することにより、ロック機構によりウェビングＷの引き出しがロックされた状態で、ウェビングＷに引き出し方向の力が作用した場合に、トーションバー２１の捩れ変形によってウェビングＷの荷重を制限することができ、衝撃エネルギーを吸収することができる。かかるトーションバー２１による衝撃吸収機構は、いわゆるフォースリミッタを構成している。

また、フレーム１１には、火薬式プリテンショナも接続されている。火薬式プリテンショナは、例えば、スプール２の他端に配置されたギヤ（図示せず）を回転させる複数の球体（図示せず）と、球体の導管を形成するプリテンショナパイプ１２と、プリテンショナパイプ１２の端部に配置されたガス発生器（図示せず）と、から構成される。かかる火薬式プリテンショナは、車両衝突時にガス発生器からガスを発生させて球体をプリテンショナパイプ１２に沿って駆動させることにより、瞬時にウェビングＷを巻き取り、乗員をシートに拘束するようにしている。

また、フレーム１１の他方の側面部には、後述する動力伝達手段４を収容するリテーナ１３が接続される。リテーナ１３は、動力伝達手段４を収容した後、リテーナカバー１４が取り付けられる。リテーナカバー１４の外面には、ゼンマイユニット（図示せず）が接続される。なお、ゼンマイユニットは、ウェビングＷの巻き取り方向にスプール２を付勢するゼンマイバネを備えた部品である。

前記モータ３は、ウェビングＷの巻き取りを補助する部品である。かかるモータ３は、例えば、シートベルト装着時や衝突予測時に駆動され、ウェビングＷを巻き取って弛みを除去する。モータ３の駆動軸にはモータギヤ３１が接続されており、モータギヤ３１は後述する動力伝達手段４に動力伝達可能に接続されている。なお、モータ３の本体部の先端側はリテーナ１３に支持され、後端側はフレーム１１に支持される。

前記動力伝達手段４は、モータ３の動力をスプール２に伝達する歯車装置である。かかる動力伝達手段４は、例えば、モータ３の回転を減速させる減速機構４ａと、モータ３の動力を減速機構４ａに伝達する動力伝達機構４ｂと、により構成される。

減速機構４ａは、例えば、減速ギヤ４１、プラネタリギヤ４２、インターナルギヤ４３、キャリア４４等により構成される。減速ギヤ４１は、スプール２の軸心２ａであるトーションバー２１と同軸状に配置され、外周に大径の外歯４１ａを有し、中心部に小径のサンギヤ４１ｂを有する。かかるサンギヤ４１ｂの外周には複数のプラネタリギヤ４２が噛み合うように配置されている。また、プラネタリギヤ４２は、インターナルギヤ４３の内歯４３ａに噛み合うように配置されている。かかるプラネタリギヤ４２は、リダクションプレート４５及びリダクションピン４５ａによりキャリア４４に回転可能に接続されており、サンギヤ４１ｂとインターナルギヤ４３との間で自転可能かつ公転可能に支持されている。また、インターナルギヤ４３は、その外周に外歯４３ｂが形成されており、後述するクラッチ５とラチェット機構を構成している。なお、減速ギヤ４１の中心部には、コネクタ６の抜け止め用のプッシュナット４１ｃがトーションバー２１に固定されている。

動力伝達機構４ｂは、例えば、コネクトギヤ４６により構成される。コネクトギヤ４６は、大径歯車４６ａと小径歯車４６ｂとを連結した二段歯車により構成されており、大径歯車４６ａはモータギヤ３１と噛み合うように構成され、小径歯車４６ｂは減速ギヤ４１の外歯４１ａと噛み合うように構成されている。かかるコネクトギヤ４６は、留めピン４６ｃにより、リテーナ１３に形成された軸部に回転可能に支持される。このとき、コネクトギヤ４６とリテーナ１３との間には、後述するクラッチ５を構成する部品の一部が介在するように配置される。なお、ここでは、動力伝達機構４ｂとしてコネクトギヤ４６のみを有する場合について説明したが、動力伝達機構４ｂは、複数の歯車を組み合わせた歯車列であってもよい。

前記クラッチ５は、モータ３の動力伝達経路のＯＮ／ＯＦＦを行う部品である。かかるクラッチ５は、例えば、パウル５１、レバースプリング５２等により構成される。パウル５１は、リテーナ１３に回動可能に接続される。また、レバースプリング５２は、スプリング保持体５２ａとともにコネクトギヤ４６と同軸上に配置されており、その先端はパウル５１と係合するように構成されている。したがって、クラッチ５がＯＦＦの状態において、コネクトギヤ４６が図の表側から見て時計方向に回転すると、連動してレバースプリング５２が回転し、パウル５１は、インターナルギヤ４３に接近する方向に回動し、インターナルギヤ４３の外歯４３ｂに係止することとなる。逆に、クラッチ５がＯＮの状態において、コネクトギヤ４６が図の表側から見て反時計方向に回転すると、連動してレバースプリング５２が回転し、パウル５１は、インターナルギヤ４３から離間する方向に回動し、インターナルギヤ４３の外歯４３ｂから離脱することとなる。なお、パウル５１は、インターナルギヤ４３から離間する方向に付勢されるように構成してもよい。

前記コネクタ６は、スプール２の軸心２ａであるトーションバー２１と動力伝達手段４とを連結する部品である。具体的には、コネクタ６は、動力伝達手段４のキャリア４４の中心部に形成された開口部４４ａに嵌入される。また、図２に示すように、開口部４４ａは、内縁に沿って一定間隔に形成された凹部４４ｂを有する。かかる開口部４４ａ及び凹部４４ｂにコネクタ６の一部が嵌入されることにより、コネクタ６とキャリア４４との係合部が形成される。なお、コネクタ６は、アルミニウムや亜鉛等の素材をダイカスト成型することにより製造される。

図１に示したように、コネクタ６は、スプール２の軸心２ａ（トーションバー２１）に係合可能に挿通される筒状の本体部６ａと、動力伝達手段４の一部に同軸上かつ係合可能に挿通されるヘッド部６ｂと、を有し、動力伝達手段４（キャリア４４）との係合部は、図２に示したように、ヘッド部６ｂに略径方向に形成された凸部６ｃにより構成されている。なお、本体部６ａとトーションバー２１との係合部は、例えば、嵌合可能に形成された凹凸部やキー及びキー溝により構成される。

また、凸部６ｃの根元部には、切欠部６ｄが形成されている。したがって、凸部６ｃは、図の右側面部は略全面が凹部４４ｂと接触し、図の左側面部は先端部が凹部４４ｂと接触するように構成されている。かかる構成により、凸部６ｃの先端部が凹部４４ｂに押し付けられた場合に、凸部６ｃの根元部に応力集中を生じさせることができ、凸部６ｃを破断させることができる。すなわち、切欠部６ｄは、動力伝達経路が接続された状態（クラッチ５がＯＮの状態）で、スプール２側から所定の閾値以上の回転力が入力された場合に、コネクタ６が破断する（凸部６ｃが根元部で破断する）ように形成される。なお、切欠部６ｄの形状・大きさ・位置は、閾値の大きさ、スプール２側から入力される回転力の大きさ、コネクタ６の素材、凸部６ｃの形状等の条件により適宜設定されるものであり、図示されたものに限定されるものではない。

ここで、モータ３によりスプール２を回転させる場合について説明する。図１において、モータ３を駆動させると、コネクトギヤ４６、減速ギヤ４１、プラネタリギヤ４２の順に動力が伝達される。また、コネクトギヤ４６の回転とともにレバースプリング５２が回動し、パウル５１がインターナルギヤ４３の外歯４３ｂに係止する。したがって、インターナルギヤ４３の回転がパウル５１によりロックされていることから、プラネタリギヤ４２はインターナルギヤ４３の内歯４３ａに沿って回転し公転する。その結果、図２（Ａ）に示したように、キャリア４４が図の矢印方向（反時計回り方向）に回転することになる。このとき、キャリア４４の凹部４４ｂは、コネクタ６の凸部６ｃの右側面部を入力荷重Ｆｍで押し付けながら動力を伝達し、コネクタ６を回転させる。そして、コネクタ６の回転は、トーションバー２１に伝達され、最終的にスプール２を回転させる。ここで、動力伝達手段４側から回転力が入力された場合に凸部６ｃの一側面（図の右側面部）の略全面が凹部４４ｂと接触するように構成されている。

次に、クラッチ５が接続（ＯＮ）された状態で、火薬式プリテンショナが作動し、スプール２に大きな回転力が入力された場合について説明する。図１において、パウル５１がインターナルギヤ４３に係止した状態で、スプール２にウェビングＷを巻き取る方向に大きな回転力が生じると、その回転力はトーションバー２１を介してコネクタ６に伝達される。その結果、図２（Ｂ）に示したように、コネクタ６は図の一点鎖線で示した矢印方向（反時計回り方向）に回転しようとする。このとき、モータ３に連結されたサンギヤ４１ｂは回転しないので、インターナルギヤ４３の反時計回り方向の回転とともに、キャリア４４を介して連結されているプラネタリギヤ４２が、インターナルギヤ４３の内歯４３ａに沿って公転し、コネクタ６はキャリア４４とともに図の一点鎖線で示した矢印方向（反時計回り方向）に回転しようとする。しかしながら、火薬式プリテンショナによる回転加速度が非常に大きいことから、コネクタ６がキャリア４４を回転させようとしたときに、キャリア４４の慣性力が作用し、図の時計回り方向の入力荷重Ｆｃを生ずる。そして、コネクタ６の凸部６ｃには切欠部６ｄが形成されていることから、凸部６ｃの他側面部の先端部のみが凹部４４ｂと接触することになる。したがって、凸部６ｃの根元部に応力集中が生じ、図の破線で示した部分で凸部６ｃは破断し、コネクタ６はキャリア４４に動力を伝達することなく、空回りすることとなる。

上述した本発明に係るシートベルトリトラクタ１の第一実施形態によれば、モータ駆動に基づく入力荷重Ｆｍに対する凸部６ｃの強度よりも、火薬式プリテンショナに基づく入力荷重Ｆｃに対する凸部６ｃの強度を小さくなるように構成したことにより、動力伝達経路が接続された状態でスプール側から所定の閾値以上の回転力が入力された場合であっても、クラッチ５を解除することなく簡便な構造でモータ３の動力伝達経路を容易に遮断することができる。また、コネクタ６を配置するだけであるため、部品点数の増加やガス発生器の使用という問題が生じないことから、シートベルトリトラクタ１のコストダウンや小型化を図ることもできる。さらに、火薬式プリテンショナの作動後にフォースリミッタを作動させる場合にも、既に動力伝達経路が遮断されていることから、効率よくフォースリミッタを作動させることもできる。なお、上述した第一実施形態において、スプール２、モータ３、動力伝達手段４及びクラッチ５の構成は、基本的に従来のシートベルトリトラクタと同様の構成であり、図示した構成に限定されるものではない。

次に、コネクタ６とキャリア４４の係合部の変形例について説明する。ここで、図３は、コネクタの係合部の変形例を示す断面図であり、（Ａ）は動力伝達手段側から回転力が入力された状態、（Ｂ）はスプール側から回転力が入力された状態、を示している。なお、上述した第一実施形態と同じ構成部品については、同じ符号を付して重複した説明を省略する。

図３（Ａ）及び（Ｂ）に示した変形例は、キャリア４４の凹部４４ｂの根元部に切欠部４４ｃを形成したものである。このように、凹部４４ｂ側に切欠部４４ｃを形成した場合にも、第一実施形態と同様に、動力伝達手段４（キャリア４４）側から回転力が入力された場合に凸部６ｃの一側面の略全面が凹部４４ｂと接触し、スプール２の軸心２ａ（トーションバー２１）側から回転力が入力された場合に凸部６ｃの他側面の先端部が凹部４４ｂと接触するように構成することができる。なお、切欠部４４ｃの形状は、凸部６ｃに応力集中を生じさせることができれば、図示した形状や大きさに限定されるものではない。

上述した変形例によれば、モータ駆動に基づく入力荷重Ｆｍに対する凸部６ｃの強度よりも、火薬式プリテンショナに基づく入力荷重Ｆｃに対する凸部６ｃの強度を小さくなるように構成することができ、第一実施形態と同様の効果を奏する。なお、切欠部４４ｃの形状や大きさは、例えば、モータ駆動に基づく入力荷重Ｆｍが３０００Ｎ、火薬式プリテンショナに基づく入力荷重Ｆｃが３０００Ｎである場合に、入力荷重Ｆｍに対する凸部６ｃの耐強度が４５００Ｎ、入力荷重Ｆｃに対する凸部６ｃの耐強度が２５００Ｎとなるように形成すればよい。これは、第一実施形態における切欠部６ｄの場合も同様である。かかる構成により、入力荷重Ｆｃが生じた場合に直ちに凸部６ｃを破断させることができ、入力荷重Ｆｃによる火薬式プリテンショナの仕事量のロスを低減することができ、ウェビングＷの巻き取りに有効な仕事量を増大させることができる。

次に、本発明に係るシートベルトリトラクタの他の実施形態について説明する。ここで、図４は、本発明に係るシートベルトリトラクタの第二実施形態を示す部品展開図である。なお、図１に示した第一実施形態と同じ構成部品については、同じ符号を付して重複した説明を省略する。

図４に示した第二実施形態は、動力伝達手段４とコネクタ６との間にトルクリミッタ４７を配置したものである。すなわち、第二実施形態では、動力伝達手段４がトルクリミッタ４７を有し、トルクリミッタ４７にコネクタ６が接続されている。かかるトルクリミッタ４７を配置することにより、コネクタ６が破断しない場合であっても、一定のスプール２側からの入力荷重Ｆｇが生じた場合に、トルクリミッタ４７と動力伝達手段４との部分で滑りが生じ、クラッチ５が接続された状態であっても、動力伝達手段４やモータ３の負荷を軽減した状態でコネクタ６（すなわち、スプール２）を回転させることができる。

トルクリミッタ４７は、図４に示したように、例えば、ロワープレート４７１と、皿バネ４７２と、アッパープレート４７３と、から構成される。ロワープレート４７１は、コネクタ６と接続される部品であり、中心部に開口部４７１ａ及び凹部４７１ｂが形成されている。また、ロワープレート４７１の外縁部にはアッパープレート４７３と接続される複数のスリット部４７１ｃが形成され、アッパープレート４７３の外縁部にはスリット部４７１ｃに接続される複数の爪部４７３ｂが形成されている。そして、ロワープレート４７１とアッパープレート４７３との間には、キャリア４４及び皿バネ４７２が挟持されている。皿バネ４７２は、キャリア４４をアッパープレート４７３に押し付けるように付勢している。かかる構成により、皿バネ４７２とキャリア４４との間の摩擦力を調節することにより、所定の閾値以上の回転力（トルク）が入力された場合に、キャリア４４に対してトルクリミッタ４７を相対回転させることができる。

また、ロワープレート４７１の開口部４７１ａの皿バネ４７２側には複数の突起部４７１ｄが形成されている。また、皿バネ４７２の中心部には開口部４７２ａが形成されており、皿バネ４７２は、開口部４７２ａをロワープレート４７１の突起部４７１ｄに嵌合することにより位置決めされる。また、アッパープレート４７３の中心部には開口部４７３ａが形成されており、キャリア４４にリダクションピン４５ａを係止できるように構成されている。

最後に、本発明に係るシートベルト装置の実施形態について説明する。ここで、図５は、本発明に係るシートベルト装置の実施形態を示す全体構成図である。なお、図１に示した第一実施形態と同じ構成部品については、同じ符号を付して重複した説明を省略する。

図５に示した本発明に係るシートベルト装置７の実施形態は、乗員を拘束するウェビングＷと、ウェビングＷの巻き取りを行うシートベルトリトラクタ１と、車体側に設けられウェビングＷを案内するガイドアンカー７１と、ウェビングＷを車体側に固定するベルトアンカー７２と、シートＳの側面に配置されたバックル７３と、ウェビングＷに配置されたトング７４と、を有し、トング７４をバックル７３に嵌着させることによって乗員をウェビングＷによりシートＳに拘束するシートベルト装置７であって、シートベルトリトラクタ１は、ウェビングＷの巻き取りを行うスプール２と、スプール２を回転させる駆動トルクを発生させるモータ３と、モータ３の駆動トルクをスプール２に伝達する動力伝達手段４と、動力伝達手段４とスプール２との動力伝達経路を接続又は解除するクラッチ５と、を備え、スプール２の軸心２ａ（例えば、トーションバー２１）と動力伝達手段４（例えば、キャリア４４）とを接続するコネクタ６を有し、コネクタ６は、動力伝達経路が接続された状態で、スプール２の軸心２ａ側から所定の閾値以上の回転力が入力された場合に、動力伝達手段４に対して相対回転可能に構成されている。

以下、シートベルトリトラクタ１以外の構成部品について、簡単に説明する。前記シートＳは、例えば、乗員が着座する腰掛部Ｓ１と、乗員の背面に位置する背もたれ部Ｓ２と、乗員の頭部を支持するヘッドレスト部Ｓ３と、を備えている。シートベルトリトラクタ１は、例えば、車体のＢピラー７５に内蔵される。また、一般に、バックル７３は腰掛部Ｓ１の側面に配置されることが多く、ベルトアンカー７２は腰掛部Ｓ２の下面に配置されることが多い。また、ガイドアンカー７１は、車体のＢピラー７５に配置されることが多い。そして、ウェビングＷは、一端がベルトアンカー７２に接続され、他端がガイドアンカー７１を介してシートベルトリトラクタ１に接続されている。

したがって、トング７４をバックル７３に嵌着させる場合、ウェビングＷはガイドアンカー７１の挿通孔を摺動しながらシートベルトリトラクタ１から引き出されることとなる。また、乗員がシートベルトを装着した場合や降車時にシートベルトを解除した場合には、シートベルトリトラクタ１のゼンマイバネやモータ３の作用により、ウェビングＷは一定の負荷がかかるまで巻き取られる。

上述したシートベルト装置７は、いわゆる通常のシートベルト装置に、上述した本発明に係るシートベルトリトラクタ１の実施形態を適用したものである。したがって、本発明に係るシートベルト装置７の実施形態よれば、上述したシートベルトリトラクタ１の実施形態と同様に、コネクタ６を配置する又はコネクタ６の形状を変更するだけという簡便な構造で、モータ３の動力伝達経路を遮断することができる。また、部品点数の増加やガス発生器の使用という問題も生じないことから、シートベルトリトラクタ１のコストダウンや小型化を図ることができ、最終的にシートベルト装置７のコストダウンや小型化を図ることもできる。なお、シートベルトリトラクタ１には、上述した第一実施形態だけでなく、変形例、第二実施形態又はこれらの組合せを適宜適用することができ、これらと同様の効果を享受することができる。

本発明は上述した実施形態に限定されず、本発明は、ゼンマイバネのないシートベルトリトラクタに適用してもよい、車両以外の乗物に使用されるシートベルト装置に適用してもよい等、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更が可能であることは勿論である。

１…シートベルトリトラクタ
２…スプール
２ａ…軸心
３…モータ
４…動力伝達手段
４ａ…減速機構
４ｂ…動力伝達機構
５…クラッチ
６…コネクタ
６ａ…本体部
６ｂ…ヘッド部
６ｃ…凸部
６ｄ…切欠部
７…シートベルト装置
１１…フレーム
１２…プリテンショナパイプ
１３…リテーナ
１４…リテーナカバー
２１…トーションバー
３１…モータギヤ
４１…減速ギヤ
４１ａ…外歯
４１ｂ…サンギヤ
４１ｃ…プッシュナット
４２…プラネタリギヤ
４３…インターナルギヤ
４３ａ…内歯
４３ｂ…外歯
４４…キャリア
４４ａ…開口部
４４ｂ…凹部
４４ｃ…切欠部
４５…リダクションプレート
４５ａ…リダクションピン
４６…コネクトギヤ
４６ａ…大径歯車
４６ｂ…小径歯車
４６ｃ…留めピン
４７…トルクリミッタ
５１…パウル
５２…レバースプリング
５２ａ…スプリング保持体
７１…ガイドアンカー
７２…ベルトアンカー
７３…バックル
７４…トング
７５…ピラー
４７１…ロワープレート
４７１ａ，４７２ａ，４７３ａ…開口部
４７１ｂ…凹部
４７１ｃ…スリット部
４７１ｄ…突起部
４７２…皿バネ
４７３…アッパープレート
４７３ｂ…爪部

Claims (8)

1. 乗員を拘束するウェビングの巻き取りを行うスプールと、該スプールを回転させる駆動トルクを発生させるモータと、該モータの駆動トルクを前記スプールに伝達する動力伝達手段と、該動力伝達手段と前記スプールとの動力伝達経路を接続又は解除するクラッチと、を備えたシートベルトリトラクタにおいて、
   前記スプールの軸心と前記動力伝達手段とを接続するコネクタを有し、該コネクタは、前記動力伝達経路が接続された状態で、前記スプールの軸心側から所定の閾値以上の回転力が入力された場合に、前記動力伝達手段に対して相対回転可能に構成されており、
   さらに、前記コネクタは、前記動力伝達手段との係合部が破断することにより相対回転可能に構成されている、
   ことを特徴とするシートベルトリトラクタ。
2. 前記コネクタは、前記動力伝達手段との係合部の強度が、該係合部に生じる入力荷重の方向によって異なるように形成されている、ことを特徴とする請求項１に記載のシートベルトリトラクタ。
3. 前記コネクタは、前記スプールの軸心に係合可能に挿通される筒状の本体部と、前記動力伝達手段の一部に同軸上かつ係合可能に挿通されるヘッド部と、を有し、前記係合部は、前記ヘッド部に略径方向に形成された凸部である、ことを特徴とする請求項２に記載のシートベルトリトラクタ。
4. 前記動力伝達手段は前記凸部と係合可能な凹部を有し、前記動力伝達手段側から回転力が入力された場合に前記凸部の一側面の略全面が前記凹部と接触し、前記スプールの軸心側から回転力が入力された場合に前記凸部の他側面の先端部が前記凹部と接触するように構成されている、ことを特徴とする請求項３に記載のシートベルトリトラクタ。
5. 前記凸部又は前記凹部の根元部に切欠部を形成することにより、前記凸部の他側面の先端部が前記凹部と接触するように構成されている、ことを特徴とする請求項４に記載のシートベルトリトラクタ。
6. 前記動力伝達手段はトルクリミッタを有し、該トルクリミッタに前記コネクタが接続されている、ことを特徴とする請求項１に記載のシートベルトリトラクタ。
7. 前記スプールの軸心はトーションバーである、ことを特徴とする請求項１に記載のシートベルトリトラクタ。
8. 乗員を拘束するウェビングと、該ウェビングの巻き取りを行うシートベルトリトラクタと、車体側に設けられ前記ウェビングを案内するガイドアンカーと、前記ウェビングを車体側に固定するベルトアンカーと、シートの側面に配置されたバックルと、前記ウェビングに配置されたトングと、を有し、前記トングを前記バックルに嵌着させることによって乗員を前記ウェビングによりシートに拘束す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〜請求項７のいずれか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。