JP5872390B2

JP5872390B2 - ウェビング巻取装置

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Publication number: JP5872390B2
Application number: JP2012139813A
Authority: JP
Inventors: 智也馬越
Original assignee: Tokai Rika Co Ltd
Current assignee: Tokai Rika Co Ltd
Priority date: 2012-06-21
Filing date: 2012-06-21
Publication date: 2016-03-01
Anticipated expiration: 2032-06-21
Also published as: JP2014004853A

Description

本発明は、車両のシートベルト装置を構成するウェビング巻取装置に関する。

従来、遠心力によってクラッチウエイトが拡開することにより、モータの回転をスプールに伝達することが可能とされた断接機構を備えたウェビング巻取装置が知られている（下記特許文献１参照）。

特開２００５−３２４７７２号公報

しかしながら、クラッチウエイトに加わる遠心力は、該クラッチウエイト自体の回転数に依存する。その結果、クラッチウエイトが拡開する力を受けてモータの回転をスプールに伝達する断接機構に加わる荷重もクラッチウエイト自体の回転数に依存する。

本発明は上記事実を考慮し、モータとスプールとの間に設けられた断接機構に加わる荷重を安定させることができるウェビング巻取装置を得ることが目的である。

請求項１記載の本発明に係るウェビング巻取装置は、ウェビングの長手方向基端側が係止され、巻取方向に回転することで前記ウェビングを巻取って格納するスプールと、前記スプールを巻取方向へ付勢するばねと、通電されることによって出力軸を軸線回りに回転させるモータと、前記スプールと前記出力軸との間に設けられ、所定の減速比で減速された前記出力軸の正方向への回転を前記スプールに伝達してこのスプールを巻取方向へ回転させると共に、前記スプール側で生じた回転を前記出力軸へ伝達しない第１のクラッチと、前記スプールと前記出力軸との間に前記第１のクラッチとは独立して設けられ、前記出力軸によって回転されかつ自らの遠心力によって拡開するクラッチウエイトと、このクラッチウエイトが拡開する力を受けて前記出力軸の回転を前記スプールに伝達可能に接続する断接機構と、この断接機構に加わる前記クラッチウエイトが拡開する力が所定値以上とならないように制限する荷重制限部と、を有し、前記所定の減速比よりも低い減速比で減速された前記出力軸の逆方向への回転を前記スプールに伝達してこのスプールを巻取方向へ回転させると共に、前記スプール側で生じた回転を前記出力軸へ伝達しない第２のクラッチと、を備え、前記断接機構は、前記モータの前記出力軸に接続され、前記出力軸の回転が伝達されて回転するロータと、前記ロータに対して相対回転可能に設けられると共に前記スプールに接続され、かつ回転することによって前記スプールを回転させるクラッチギヤと、前記クラッチギヤに対して同軸的でかつ相対回転可能に設けられると共に巻き方向一端部が前記ロータに連結され、巻き方向他端部がその巻き方向一方へ移動されることで自らの外径寸法を拡大して前記クラッチギヤに係合し前記ロータと共に前記クラッチギヤを一体的に回転させるクラッチスプリングと、軸線周りに回転可能に支持されたベースに対して軸線周りに回動可能に設けられ、前記ベースの軸線周り一方へ付勢されると共に前記クラッチスプリングの前記巻き方向他端部に連結され、前記ベースの軸線周り他方へ回動することで前記クラッチスプリングの前記巻き方向他端部を前記巻き方向一方へ移動させるレバーと、を含んで構成されていると共に、前記クラッチウエイトは、前記ベースに支持されており、かつ前記クラッチウエイトは前記レバーに連結され、前記クラッチウエイトが前記ベースの径方向外側へ拡開されて前記レバーを前記ベースの軸線周り他方へ回動させ、前記荷重制限部が、前記ベースに設けられかつ前記クラッチウエイトが拡開することによって当接する突起部とされている。

請求項１記載の本発明では、上記の構成の第１のクラッチと第２のクラッチを備えている。そのため、モータの回転を第１のクラッチを介したトルク伝達経路と第２のクラッチを介したトルク伝達経路の２つの経路でスプールに伝達することができる。

即ち、モータの出力軸が正方向へ回転すると、この出力軸の回転が所定の減速比で減速されてスプールに伝達される（第１のクラッチを介した経路）。その結果、スプールが巻取り方向へ回転する。また、モータの出力軸が逆方向へ回転すると、この出力軸の回転が上記の所定の減速比よりも低い減速比で減速されてスプールに伝達される（第２のクラッチを介した経路）。その結果、モータの出力軸が正方向へ回転した場合と比べて小さなトルクでスプールが巻取り方向へ回転する。

ところで、第２のクラッチを構成するクラッチウエイトは、モータの出力軸によって回転され、自らの遠心力によって拡開する。このクラッチウエイトに加わる遠心力は、クラッチウエイト自体の回転数に依存すると共に、このクラッチウエイトが拡開する力を受けてモータの回転をスプールに伝達する断接機構に加わる荷重もクラッチウエイト自体の回転数に依存する。しかしながら、本発明では、荷重制限部が設けられているため、クラッチウエイトから断接機構に加わる力が所定値以上とならないように制限される。

また、請求項１記載の本発明では、モータの出力軸が逆方向へ回転すると、この出力軸に接続されたロータがベースと共に回転する。また、ベースが回転することによって、このベースに支持されたクラッチウエイトが自らの遠心力により拡開する。その結果、このクラッチウエイトが連結されたレバーが作動して、クラッチスプリングの外径寸法が径方向外側へ拡大する。また、クラッチスプリングの外径寸法が拡大されると、クラッチスプリングがクラッチギヤに係合し、クラッチギヤとロータとが一体的に回転する。これにより、モータの出力軸の逆方向へ回転がスプールに伝達される。

ところで、本発明では、荷重制限部が設けられているため、クラッチウエイトからレバーを介してクラッチスプリングに入力される荷重が安定する。その結果、クラッチスプリングとクラッチギヤとの接触（係合）荷重が安定する。

さらに、請求項１記載の本発明では、拡開したクラッチウエイトがベースに設けられた突起部に当接することによって、クラッチウエイトからレバーを介してクラッチスプリングに入力される荷重が制限される。

請求項１記載の本発明に係るウェビング巻取装置は、モータとスプールとの間に設けられた断接機構に加わる荷重を安定させることができる、という優れた効果を有する。

請求項１記載の本発明に係るウェビング巻取装置は、クラッチスプリングとクラッチギヤとを安定した接触荷重で係合させることができる、という優れた効果を有する。

本実施形態に係るウェビング巻取装置の全体構成を示す概略的な背面断面図である。ウェビング巻取装置の主要部の構成を示す分解斜視図である。ウェビング巻取装置の構成部材である第２のクラッチの部分的な構成を示す側断面図である。ウェビング巻取装置の構成部材であるモータを含む周辺部材の構成を示す側断面図であるウェビング巻取装置の構成部材である第２のクラッチを含む周辺部材の構成を示す平断面図である。ウェビング巻取装置の構成部材である第２のクラッチの主要部の構成を示す分解斜視図である。ウェビング巻取装置の構成部材である第２のクラッチの主要部の構成を示す分解斜視図である。ウェビング巻取装置の構成部材である第２のクラッチの主要部の構成を示す断面図である。ウェビング巻取装置の構成部材である第２のクラッチの部分的な構成を示し、（Ａ）はクラッチスプリングの通常の状態を示す側面図であり、（Ｂ）はクラッチスプリングの外径寸法が拡大された状態を示す側面図である。ウェビング巻取装置の構成部材である第２のクラッチの部分的な構成を示し、（Ａ）はクラッチスプリングの通常の状態を示す平断面図であり、（Ｂ）はクラッチスプリングの外径寸法が拡大された状態を示す平断面図である。ウェビング巻取装置の構成部材である第２のクラッチの部分的な構成を示し、（Ａ）は一対のウエイトがベースの径方向内側に保持された状態を示す側面図であり、（Ｂ）は一対のウエイトがベースの径方向外側へ拡開された状態を示す側面図である。

図１〜図１１を用いて、本実施形態のウェビング巻取装置について説明する。

図１には、本発明の実施形態に係るウェビング巻取装置１０の全体構成の概略が背面断面図により示されている。

図１に示されるように、ウェビング巻取装置１０は、フレーム１２を備えている。フレーム１２は略板状の背板１４を備えており、この背板１４がボルト等の図示しない締結手段によって車体に固定されることで、本ウェビング巻取装置１０が車体に固定される構成となっている。背板１４の幅方向両端からは一対の脚片１６、１８が互いに平行に延設されており、これらの脚片１６、１８間にダイカスト等によって製作されたスプール２０が回転可能に配置されている。

スプール２０は略円筒形状のスプール本体２２と、このスプール本体２２の両端部に略円盤形状にそれぞれ形成された一対のフランジ部２４、２６とを備えており、全体としては鼓形状をなしている。

スプール本体２２のフランジ部２４、２６の間には、長尺帯状に形成されたウェビング２８の基端部が固定されており、スプール２０をその軸線周り一方（以下、この方向を「巻取方向」という）へ回転させると、ウェビング２８がその基端側からスプール本体２２の外周部に層状に巻き取られる。また、ウェビング２８をその先端側から引っ張れば、スプール本体２２の外周部に巻き取られたウェビング２８が引き出され、これに伴い、ウェビング２８を巻き取る際の回転方向とは反対にスプール２０が回転する（以下、ウェビング２８を引き出す際のスプール２０の回転方向を「引出方向」という）。

また、スプール２０は、フランジ部２４側の端部から同軸的に突出した支軸部２９を備えている。支軸部２９は、脚片１６に形成された円孔３０を略同軸的に貫通してフレーム１２の外部に突出している。脚片１６側のフレーム１２の外側には、ケース３２が配置されている。ケース３２は、スプール２０の軸線方向に沿って脚片１６と対向して配置されていると共に、脚片１６に固定されている。

ウェビング巻取装置１０は、逆転駆動力伝達手段を構成するケース３２を備えている。具体的には、図２に示されるように、ケース３２は、断面円形の第１収容部３４及び第２収容部１００、並びに断面略半円形の第３収容部１０２を有するケース本体３８と、これらの第１収容部３４、第２収容部１００、第３収容部１０２を閉塞する薄厚平板状のカバー１０４（図５参照）とを備えている。なお、カバー１０４は、図示しないネジ等によってケース本体３８に装着される構成である。

ケース本体３８の第１収容部３４の内部には、逆転駆動力伝達手段を構成する香箱４２が収容されている。

香箱４２は、脚片１６とは反対側に向けて開口した軸線方向寸法が短い有底円筒状に形成されており、外周部には外歯４４が形成されている。外歯４４は、平歯車とされている。

また、香箱４２の底壁において脚片１６側の面には、円筒状の連結部４６が同軸的に突設されている。この連結部４６は脚片１６の円孔３０を貫通した支軸部２９に同軸的かつ一体的に連結されている。

さらに、香箱４２の底壁において脚片１６とは反対側の面には、図示しない支軸が香箱４２と同軸的に突設されている。この支軸４８は、第１収容部３４の中央部に突設された軸受部５０に回転可能に支持されている。これにより、スプール２０の支軸部２９側は、香箱４２を介してケース３２に回転自在に軸支されている。

図３に示されるように、香箱４２の内部には、渦巻きばね５２が収容されている。渦巻きばね５２は、その内端がケース本体３８の軸受部５０に係止されると共に、その外端が香箱４２に係止されている。この渦巻きばね５２は、香箱４２を介してスプール２０を巻取方向へ付勢している。

この渦巻きばね５２の付勢力（に基づくウェビング２８の巻取力）は、乗員が装着したウェビング２８の弛みを解消する程度に、比較的弱く設定されている。換言すれば、渦巻きばね５２の付勢力は、ウェビング２８の装着状態で乗員非圧迫性に対応した強さとなるように設定され、スプール２０から引き出されたウェビング２８を摩擦力等に抗して最後まで巻き取る強さは要求されていない。

一方、図１に示されるように、スプール２０は、フランジ部２６側の端部から同軸的に突出した図示しない支軸部を備えている。この支軸部は、脚片１８に形成された内歯のラチェット孔５４を略同軸的に貫通してフレーム１２の外部に突出しており、脚片１８の外面に開口端を突き当てた状態で固定されロック機構５６を構成する略カップ状のケース５８によって回転自在に軸支されている。

ロック機構５６は、通常はスプール２０の巻取方向、引出方向の自由な回転を許容し、車両急減速時にスプール２０の引出方向の回転を阻止するものである。本実施形態では、加速度センサ６０がラチェットギヤ６１の引出方向の回転を阻止すると、該ラチェットギヤ６１とスプール２０との相対回転によってロックプレート６４がロックベース６２から突出して脚片１８におけるラチェット孔５４の内歯に噛み合い、スプール２０の引出方向の回転を阻止する構成とされている。なお、ロックベース６２とスプール２０との間にトーションバーを連結して、上記ロック後にトーションバーを捩りつつスプール２０の引出方向の回転を許容してエネルギ吸収を果たす（フォースリミッタ機能を果たす）構成としても良い。

さらに、ウェビング巻取装置１０は、モータ６６を備えている。モータ６６は、フレーム１２の一対の脚片１６、１８間におけるスプール２０の下方に配置されており、該フレーム１２に対して固定的に保持されている（図示省略）。このモータ６６の出力軸６８は、背板１４とは反対側に向けて突出しており、この出力軸６８側には、ギヤハウジング７０が設けられている。

ギヤハウジング７０は、ねじ等の締結手段によりフレーム１２に一体的に固定されており、モータ６６の出力軸６８の先端側がギヤハウジング７０により回転自在に支持されている。

図２に示されるように、ギヤハウジング７０の内部には、それぞれが外歯の平歯車とされた一対のギヤ７２、７４が互いに噛み合った状態で収容されている。ギヤ７２は出力軸６８に同軸的かつ着脱可能に一体的に連結されている。一方、ギヤ７２よりもピッチ円が大きく及び歯数も多いギヤ７４は、軸線方向が出力軸６８と平行なウォームシャフト７６に同軸的かつ着脱可能に一体的に連結されている。

図５に示されるように、ウォームシャフト７６は、ギヤハウジング７０から突出しており、その一端側は脚片１６に一体的に形成された軸受７８を貫通している。また、ウォームシャフト７６の他端側には、軸受８８が設けられている。この軸受８８は略筒状とされていと共に、軸受８８の内部には鋼球９０が収容されている。鋼球９０の外径寸法は軸受８８の内径寸法よりも極僅かに小さく、他端がテーパ状とされたウォームシャフト７６の端部に接触している。

鋼球９０を介してウォームシャフト７６とは反対側では、軸受８８の内周部が雌ねじとされており、背板１４側の開口端からアジャストスクリュー９２が螺入している。アジャストスクリュー９２は、その先端部で鋼球９０を押圧することで鋼球９０をウォームシャフト７６の先端に圧接させている。これにより、ウォームシャフト７６の軸線方向の変位が規制されている。

また、図４に示されるように、ウォームシャフト７６の軸方向の中間部には、後述するウォームホイール９６及び出力分岐ギヤ１０８のウォームホイール部１１２が噛み合うウォームギヤ８４がウォームシャフト７６と一体に設けられている。

一方、図２に示されるように、上述したウォームギヤ８４の上方には、正転駆動力伝達手段を構成する第１のクラッチ９４が設けられている。第１のクラッチ９４は、リング状に形成されたウォームホイール９６を備えている。ウォームホイール９６は、脚片１６とフランジ部２４との間で、スプール２０に対して同軸的でかつ相対回転可能に設けられており、その軸線方向両端は円盤状部材９８により閉止されている。

また、第１のクラッチ９４は、スプール側部材である図示しないアダプタを備えている。このアダプタは、スプール２０におけるフランジ部２４と支軸部２９との間に同軸的かつ一体的に設けられると共に、ウォームホイール９６の円盤状部材９８を摺接可能に貫通してウォームホイール９６とウォームギヤ８４とを噛み合わせつつ回転可能に軸支している。

ウォームホイール９６の内側には、図示しない伝達部材が収容されており、第１のクラッチ９４は、ウォームホイール９６の巻取方向（図２の矢印Ａ方向）への回転によって前記伝達部材がウォームホイール９６と前記アダプタとを回転伝達可能に結合するようになっている。一方、第１のクラッチ９４は、ウォームホイール９６の引出方向（図２の矢印Ｂ方向）への回転、またはウォームホイール９６の停止（連結部材の負荷解消）によって、前記伝達部材による機械的結合が解除された状態に復帰する構成である。

以上の構成の第１のクラッチ９４は、モータ６６の出力軸６８の回転力がギヤ７２、７４、ウォームシャフト７６、及びウォームギヤ８４を介してウォームホイール９６に伝達される構成となっている。この場合、モータ６６の出力軸６８が正方向（図２の矢印Ｃ方向）へ回転すると、ウォームホイール９６が巻取方向（図２の矢印Ａ方向）へ回転され、モータ６６の出力軸６８が逆方向（図２の矢印Ｄ方向）へ回転するとウォームホイール９６が引出方向（図２の矢印Ｂ方向）へ回転される構成である。

一方、ケース本体３８の第３収容部１０２の内部には、逆転駆動力伝達手段を構成する出力分岐ギヤ１０８が収容されている。この出力分岐ギヤ１０８は、平歯車である歯車部１１０と、歯車部１１０の軸線方向一端側に同軸的かつ一体的に設けられ、外周部にウォームホイール歯が形成されたウォームホイール部１１２とを有している。歯車部１１０及びウォームホイール部１１２の軸心部には、円形の貫通孔が形成されており、第３収容部１０２の底壁中央部に突設された円柱状の支持棒１１４がこの貫通孔に挿入されることで、出力分岐ギヤ１０８は、支持棒１１４周りに回転可能にケース本体３８に支持されている。

また、出力分岐ギヤ１０８のウォームホイール部１１２は、歯車部１１０よりも小径とされており、カバー１０４に形成された貫通孔１０６（図５参照）を貫通してケース３２の外側に露出（突出）している。このウォームホイール部１１２は、正転駆動力伝達手段を構成するウォームギヤ８４に噛合している。これにより、ウォームギヤ８４（ウォームシャフト７６）が回転すると、ウォームホイール９６と出力分岐ギヤ１０８とが共に回転するようになっている。

また一方、ケース本体３８の第２収容部１００の内部には、逆転駆動力伝達手段を構成するクラッチとしての第２のクラッチ１１６が収容されている。

ここで、図６及び図７には、第２のクラッチ１１６の構成が分解斜視図にて示されている。また、図８には、第２のクラッチ１１６の構成が断面図にて示されている。この図に示されるように、第２のクラッチ１１６は、ベース１１８と、断接機構を構成するロータ１２８、クラッチギヤ１３６、クラッチスプリング１４０、及びレバー１４８と、を含んで構成されている。

ベース１１８は、円盤状に形成された本体部１２０と、本体部１２０の軸心部において本体部１２０の軸線方向一側へ向けて突設された円筒状の支軸部１２２と、支軸部１２２の周囲に同軸的に形成された断面略Ｃ字状の側壁部１２４と、を備えている。

また、ベース１１８は、本体部１２０の外周端から該本体部１２０の径方向外側に向けて延出するように形成された一対の延出部１２５を備えている。この延出部１２５は、互いに本体部１２０の周方向に沿って反対側（１８０度反対側）に配置されている。さらに、延出部１２５の先端部には、後述するウエイト１７０，１７２の方向に向けて突出する荷重制限部としての突起部１２５Ａが形成されている。また、この突起部１２５Ａの内周端は、拡開したウエイト１７０，１７２が当接する被当接部とされていると共に、本体部１２０と同心の略円弧状に形成されている。

以上説明したベース１１８は、第２収容部１００の底壁中央部に突設された支持棒１２６が、支軸部１２２の筒内に挿入されることで、支持棒１２６周りに回転可能にケース本体３８に支持されている。

支軸部１２２の軸線方向一端側（図６及び図７では右側）には、略有底円筒状に形成されたロータ１２８が同軸的に設けられている。このロータ１２８は、筒内にベース１１８の側壁部１２４が嵌り込んだ状態で、その周方向に対してはベース１１８に一体的に連結されている。ロータ１２８の底壁１３０の外周部には、平歯の外歯１３２が形成されており、この外歯１３２は、前述した出力分岐ギヤ１０８の歯車部１１０に噛合している。

ロータ１２８の側壁部１３４の径方向外側には、円筒状に形成されたクラッチギヤ１３６がロータ１２８に対して同軸的でかつ相対回転可能に設けられている。クラッチギヤ１３６の外周部には平歯の外歯１３８が形成されており、この外歯１３８は、前述した香箱４２の外歯４４に噛み合っている。また、クラッチギヤ１３６の内径寸法は、ロータ１２８の側壁部１３４の外径寸法よりも充分に大きく、クラッチギヤ１３６の内周面と側壁部１３４の外周面との間には環状の隙間が形成されている。この環状の隙間には、捩りコイルスプリングであるクラッチスプリング１４０が同軸的に配置されている。

クラッチスプリング１４０は、自然状態における内径寸法がロータ１２８の側壁部１３４の外径寸法と略同じ寸法に設定されると共に、自然状態における外径寸法がクラッチギヤ１３６の内径寸法よりも僅かに小さく設定されており、通常はクラッチギヤ１３６に対して相対回転可能とされている。

また、クラッチスプリング１４０の巻き方向一端部（図６及び図７では矢印Ｉ方向側の端部）には、径方向内側に向けて係止部１４２が延設されており、この係止部１４２は、ロータ１２８の側壁部１３４に形成された係止凹部１４４（図７参照）に嵌り込んで係止されている。

さらに、クラッチスプリング１４０の巻き方向他端部（図６及び図７では矢印Ｊ方向側の端部）には、径方向内側へ向けて移動部１４６が延設されている。この移動部１４６は、ロータ１２８の筒内（側壁部１３４の内側）に配置されたレバー１４８に対応している。

レバー１４８は、円筒状の軸受部１５０を備えている。軸受部１５０の筒内には、ベース１１８の支軸部１２２が貫通しており、これにより、レバー１４８は、支軸部１２２（ベース１１８）に対して軸線周りに相対回転可能に支持されている。また、軸受部１５０の外周部には、径方向に沿って突出する一対の連結部１５２及び連結部１５４が、互いに周方向に沿って反対側（１８０度反対側）に設けられている。

これら一対の連結部１５２、１５４には、それぞれベース１１８の本体部１２０側へ向けて突出する円柱状の連結突起１５６及び連結突起１５８が突設されている。これらの連結突起１５６、１５８は、それぞれベース１１８の本体部１２０に形成された一対の長孔１６０及び長孔１６２を貫通している。一対の長孔１６０、１６２は、互いに本体部１２０の周方向に沿って反対側（１８０度反対側）に形成されており、それぞれ本体部１２０の周方向に沿って湾曲している。このため、レバー１４８の連結突起１５６及び連結突起１５８は、本体部１２０の周方向に沿って各長孔１６０、１６２内を移動できるようになっており、レバー１４８は、各連結突起１５６、１５８が、各長孔１６０、１６２の湾曲方向一端部又は湾曲方向他端部に当接することで、ベース１１８に対する回転（回動）範囲を制限されるようになっている。なお、各連結突起１５６、１５８は、後述する一対のウエイト１７０及びウエイト１７２に対応している。

また、レバー１４８の一方の連結部１５２には、捩りコイルスプリングであるリターンスプリング１６４の一端部が係止されており、このリターンスプリング１６４の他端部は、ロータ１２８の側壁部１３４に形成された係止壁１６６に当接している。このリターンスプリング１６４は、レバー１４８を常にベース１１８の軸線周り一方（図６及び図７では矢印Ｊ方向）へ付勢しており、レバー１４８は、通常は一対の連結突起１５６、１５８が、本体部１２０の一対の長孔１６０、１６２の各湾曲方向一端部（図６及び図７では矢印Ｊ方向側の端部）に当接した状態に保持されている。

さらに、レバー１４８の他方の連結部１５４には、係止溝１６８が形成されており、前述したクラッチスプリング１４０の移動部１４６が嵌合係止されている。このため、図９（Ａ）及び図９（Ｂ）に示されるように、レバー１４８がリターンスプリング１６４の弾性力に抗してベース１１８（ロータ１２８）に対して軸線周り他方（図９（Ａ）及び図９（Ｂ）では矢印Ｉ方向）へ回動すると、クラッチスプリング１４０の移動部１４６が、クラッチスプリング１４０の巻き方向一方（図９（Ａ）及び図９（Ｂ）では矢印Ｉ方向）へ移動され、クラッチスプリング１４０の外径寸法が拡大するようになっている。

しかも、このようにクラッチスプリング１４０の外径寸法が拡大すると、図１０（Ａ）及び図１０（Ｂ）に示されるように、クラッチスプリング１４０は、自らの外周部をクラッチギヤ１３６の内周面に圧着させるようになっている。この状態では、クラッチスプリング１４０の外周部とクラッチギヤ１３６の内周面との間には所定の摩擦力が生じるため、クラッチスプリング１４０とクラッチギヤ１３６とは、この摩擦力によって一体的に連結されるようになっている。

一方、図６乃至図８に示されるように、ベース１１８の軸線方向他側（ロータ１２８とは反対側）には、それぞれ略半円形の板状に形成されたクラッチウエイトとしての一対のウエイト１７０及びウエイト１７２が配置されている。これら一対のウエイト１７０、１７２は、同じ重量に形成されており、互いに本体部１２０の周方向に沿って反対側（１８０度反対側）に設けられている。これら一対のウエイト１７０、１７２の各周方向一端側には、円形の軸受孔１７４、１７５が形成されている。これらの軸受孔１７４、１７５には、ベース１１８の本体部１２０に突設された円柱状の支軸１７６又は支軸１７８が回転自在に嵌合している。これにより、各ウエイト１７０、１７２は、それぞれ支軸１７６、１７８（軸受孔１７４、１７５）周りにベース１１８の径方向へ回動可能にベース１１８に支持されている。

また、一方のウエイト１７０は、前述したレバー１４８の連結突起１５８に係合する略Ｕ字状の係合爪１８０を備えており、他方のウエイト１７２は、同様にレバー１４８の連結突起１５６に係合する略Ｕ字状の係合爪１８２を備えている。これにより、一対のウエイト１７０及びウエイト１７２は、レバー１４８を介して同期（連動）するようになっており、通常は、図１１（Ａ）に示されるように、レバー１４８に作用するリターンスプリング１６４の付勢力によって、ベース１１８の径方向内側に保持されている。

さらに、図６乃至図８に示されるように、一対のウエイト１７０、１７２を介してベース１１８とは反対側には、円盤状のスペーサ１８４が配置されている。また、このスペーサ１８４の中心部には、ベース１１８の支持部１２２と連通された筒状の支軸部１２３の外周部に嵌合される筒状のボス部１８４Ａが形成されている。このスペーサ１８４は、一対のウエイト１７０、１７２のベース１１８からの脱落を防止すると共に、一対のウエイト１７０及びウエイト１７２が、ケース本体３８の第２収容部１００の底壁に干渉することを防止している。なお、スペーサ１８４には、レバー１４８に設けられた各連結突起１５６、１５８と干渉することを防止するための逃げ溝１８４Ｂが形成されている。

ここで、この第２のクラッチ１１６では、ロータ１２８がその軸線周り一方（図６及び図７の矢印Ｉ方向）へ回転すると、ロータ１２８に一体的に連結されたベース１１８が、ロータ１２８と共にその軸線周り一方へ回転するようになっている。このため、ベース１１８に支持された一対のウエイト１７０及びウエイト１７２が、ベース１１８に追従してベース１１８の軸線周りに回転する。このとき、一対のウエイト１７０及びウエイト１７２には遠心力が作用し、ウエイト１７０には支軸１７６周りの回転トルクが作用すると共に、ウエイト１７２には支軸１７８周りの回転トルクが作用する。

したがって、これらの回転トルクの大きさが所定値以上の場合、すなわち、一対のウエイト１７０及びウエイト１７２の回転速度が所定値以上の場合には、一対のウエイト１７０及びウエイト１７２は、図１１（Ｂ）に示されるように、レバー１４８に作用するリターンスプリング１６４の付勢力に抗してベース１１８の径方向外側へ支軸１７６又は支軸１７８周りに回動するようになっている。これにより、ウエイト１７０の係合爪１８０に連結突起１５８が係合しかつウエイト１７２の係合爪１８２に連結突起１５６が係合したレバー１４８は、ベース１１８に対して軸線周り他方（図９（Ａ）及び図９（Ｂ）では矢印Ｉ方向）へ回動される構成である。

以上の構成の第２のクラッチ１１６では、モータ６６の出力軸６８の回転力がギヤ７２、７４、ウォームシャフト７６、ウォームギヤ８４、及び出力分岐ギヤ１０８を介してロータ１２８に伝達される構成となっている。この場合、モータ６６の出力軸６８が正方向（図２の矢印Ｃ方向）へ回転すると、ロータ１２８はベース１１８と共にその軸線周り他方（図２の矢印Ｊ方向）へ回転され、モータ６６の出力軸６８が逆方向（図２の矢印Ｄ方向）へ回転すると、ロータ１２８はベース１１８と共にその軸線周り一方（図２の矢印Ｉ方向）へ回転される構成である。

また、ウォームギヤ８４、出力分岐ギヤ１０８のウォームホイール部１１２、出力分岐ギヤ１０８の歯車部１１０、ロータ１２８の外歯１３２、クラッチギヤ１３６の外歯１３８、及び香箱４２の外歯４４（逆転駆動力伝達手段）によるトータルの減速比は、ウォームギヤ８４及びウォームホイール９６（正転駆動力伝達手段）の減速比に比べて充分に低く設定されている。

一方、この第２のクラッチ１１６は、香箱４２及び出力分岐ギヤ１０８と共に単一のケース３２（ケース本体３８及びカバー１０４）内に一体的に収容されて全体としてユニット化された構成となっている。そして、このケース３２は、図示しないネジ等によってフレーム１２の脚片１６に着脱可能に取り付けられる構成となっている。しかも、ケース３２のカバー１０４とフレーム１２の脚片１６との間における貫通孔１０６の周囲には、リング状のパッキン１８６が配設され、このパッキン１８６によってケース３２の内部が密閉される構成である。

一方、図１に示されるように、本ウェビング巻取装置１０では、制御装置３００によってモータ６６への給電制御が為されるようになっている。制御装置３００は、ドライバ３０２とＥＣＵ３０７とから構成されている。モータ６６は、ドライバ３０２を介して車両に搭載されたバッテリー３０４に電気的に接続されており、バッテリー３０４からの電流がドライバ３０２を介して供給されるようになっている。ドライバ３０２は、ＥＣＵ３０７に接続されており、このドライバ３０２を介したモータ６６への給電の有無、供給電流の方向、及び大きさがＥＣＵ３０７によって制御される構成である。

また、ＥＣＵ３０７は、乗員のウェビング２８装着有無に応じた信号を出力するバックルスイッチ３０６、及び車両と車両前方の障害物との距離に応じて信号を出力する前方監視装置３０８にそれぞれ接続されている。

バックルスイッチ３０６は、ウェビング２８に設けられたタングプレートがバックル装置（何れも図示省略）に連結されているときにＯＮ信号をＥＣＵ３０７に出力し、タングプレートのバックル装置への連結状態が解除されているときにＯＦＦ信号をＥＣＵ３０７に出力するようになっている。すなわち、バックルスイッチ３０６は、乗員によるウェビング２８の装着有無に対応したタングプレートとバックル装置との連結の有無に対応して上記ＯＮ信号及びＯＦＦ信号の何れか一方をＥＣＵ３０７に出力する構成である。

前方監視装置３０８は、車両前端部近傍に設けられた赤外線センサ３１０を備えている。赤外線センサ３１０は赤外線を車両前方に発すると共に、車両の前方で走行若しくは停止している他の車両や障害物（以下、走行若しくは停止している他の車両も含めて便宜上「障害物」と称する）で反射した赤外線を受ける。

さらに、前方監視装置３０８は演算部３１２を備えている。演算部３１２は赤外線センサ３１０から赤外線が発せられてから、障害物で反射して赤外線センサ３１０に戻るまでに要する時間に基づき障害物までの距離を演算する。また、演算部３１２は、この演算結果に基づき障害物検出信号ＯｓをＥＣＵ３０７に対して出力する。この障害物検出信号Ｏｓは、障害物までの距離が所定値以上であればＬｏｗレベルとされ、障害物までの距離が所定値未満であればＨｉｇｈレベルとされる。

（本実施形態の作用並びに効果）
次に、本実施形態の作用並びに効果について説明する。

上記構成のウェビング巻取装置１０では、スプール２０にウェビング２８が層状に巻き取られた収納状態で、図示しないタングプレートを引っ張りつつウェビング２８を引っ張ると、スプール２０を巻取方向に付勢する渦巻きばね５２の付勢力に抗してスプール２０を引出方向へ回転させながらウェビング２８が引き出される。

このように、ウェビング２８が引き出された状態で、ウェビング２８を座席に着座した乗員の身体の前方に掛け回しつつタングプレートをバックル装置に差し込み、バックル装置にタングプレートを保持させることで乗員の身体に対するウェビング２８の装着状態となる。

このように、乗員がウェビング２８を装着した状態では、該ウェビング２８は渦巻きばね５２の付勢力によって比較的弱く乗員を拘束している。また、この状態でＥＣＵ３０７には、バックルスイッチ３０６からのＯＮ信号が入力されている。

一方、乗員が車両を停車してバックル装置からタングプレートを外すと、スプール２０は渦巻きばね５２の付勢力により巻取方向へ回転する。但し、この渦巻きばね５２の付勢力は比較的弱く設定されているため、スプール２０は、この渦巻きばね５２の付勢力に対応した比較的弱い回転力で巻取方向へ回転する。

またこのとき、ＥＣＵ３０７には、バックルスイッチ３０６からＯＦＦ信号が入力される。ＯＦＦ信号が入力されたＥＣＵ３０７は、モータ６６への給電を開始させる制御信号をドライバ３０２に出力し、この制御信号が入力されたドライバ３０２は、モータ６６の出力軸６８を急激に逆方向へ回転させる。出力軸６８の逆方向への急激な回転は、ギヤ７２、７４を介してウォームシャフト７６に伝達され、ウォームギヤ８４が急激に回転する。

ウォームギヤ８４の急激な回転は、第１のクラッチ９４のウォームホイール９６に伝達され、ウォームホイール９６を所定値以上の回転速度で引出方向へ回転させる。この場合、ウォームホイール９６とアダプタ（スプール２０）とは、伝達部材による機械的結合を解除された状態を維持され、したがって、ウォームホイール９６とアダプタ（スプール２０）とは相対的に空転する。

これに対し、ウォームギヤ８４の急激な回転は、出力分岐ギヤ１０８を介して第２のクラッチ１１６のロータ１２８に伝達され、ロータ１２８がその軸線周り一方へ所定値以上の回転速度で回転される。このため、ロータ１２８に一体的に連結されたベース１１８が、その軸線周り一方へ所定値以上の回転速度で回転される。

図１１（Ａ）に示されるように、ベース１１８が、その軸線周り一方（矢印Ｉ方向）へ回転すると、このベース１１８の回転は、支軸１７６及び軸受孔１７４を介してウエイト１７０に伝達されると共に、支軸１７８及び軸受孔１７５を介してウエイト１７２に伝達される。その結果、ウエイト１７０及びウエイト１７２が、ベース１１８に追従して該ベース１１８の軸線周りに所定値以上の回転速度で回転される。これにより、ウエイト１７０及びウエイト１７２には、遠心力が作用し、ウエイト１７０及びウエイト１７２が拡開する。また、ウエイト１７０及びウエイト１７２は、レバー１４８に作用するリターンスプリング１６４の付勢力に抗してベース１１８の径方向外側へ支軸１７６、１７８周りに回動する。

このため、ウエイト１７０の係止爪１８０に連結突起１５８が係合しかつウエイト１７２の係止爪１８２に連結突起１５６が係合したレバー１４８が、ベース１１８に対して軸線周り他方（図９（Ａ）及び図９（Ｂ）の矢印Ｉ方向）へ回動される。

レバー１４８が、ベース１１８に対して軸線周り他方へ回動されると、クラッチスプリング１４０の移動部１４６は、レバー１４８によってクラッチスプリング１４０の巻き方向一方（図９（Ａ）及び図９（Ｂ）の矢印Ｉ方向）へ移動される。その結果、図１０（Ａ）及び（Ｂ）に示されるように、クラッチスプリング１４０の外径寸法が拡大し、クラッチスプリング１４０の外周部が、クラッチギヤ１３６の内周面に密着される。これにより、クラッチスプリング１４０の回転がクラッチギヤ１３６に伝達され、クラッチギヤ１３６がその軸線周り一方へ回転される。このクラッチギヤ１３６の外歯１３８には、香箱４２の外歯４４が噛み合っているため、香箱４２が巻取方向へ回転され、ひいてはスプール２０が巻取方向へ回転される。このスプール２０の回転により、渦巻きばね５２の付勢力不足が補われ、ウェビング２８がスプール２０に層状に巻き取られて収納される（所謂「巻取アシスト機構」）。

しかもこの場合、スプール２０は低トルクで回転されるので、ウェビング２８を安全にスプール２０に巻き取って収納することができる。

ウェビング２８がスプール２０に最後まで巻き取られると、モータ６６への給電が遮断され、モータ６６の出力軸６８の回転が停止される。このため、ロータ１２８の回転が停止され、ロータ１２８に一体的に連結されたベース１１８の回転が停止される。

ベース１１８の回転が停止されると、ウエイト１７０及びウエイト１７２は、レバー１４８に作用するクラッチスプリング１４０の弾性力及びリターンスプリング１６４の弾性力によってベース１１８の径方向内側へ回動される。このため、クラッチスプリング１４０は再び自然状態に戻り、その外周部がクラッチギヤ１３６の内周面から離間し、上述したクラッチスプリング１４０とクラッチギヤ１３６との連結が直ちに解除される。これにより、第２のクラッチ１１６によるスプール２０とモータ６６の出力軸６８との連結が解除され、スプール２０に巻き取られたウェビング２８の再度の引き出しが可能となる。

一方、車両の走行状態では、前方監視装置３０８の赤外線センサ３１０での検出結果に基づき、演算部３１２が車両前方の障害物までの距離を演算している。例えば、車両前方に障害物が存在しない場合、若しくは、障害物が存在するものの障害物から車両までも距離が所定値以上であれば、演算部３１２からはＬｏｗレベルの信号が出力される。これに対し、車両から前方の障害物までの距離が所定値未満になると、演算部３１２からはＨｉｇｈレベルの信号が出力される。

演算部３１２からＨｉｇｈレベルの信号がＥＣＵ３０７に入力されると、ＥＣＵ３０７はドライバ３０２に対して所定の操作信号を出力する。この状態での操作信号が入力されたドライバ３０２は、モータ６６への給電を開始して出力軸６８を急激に正方向へ回転させる。これにより、ウェビング２８がスプール２０に巻き取られ、ウェビング２８の僅かな緩み、所謂「スラック」が解消されて、ウェビング２８による乗員身体に対する拘束力が向上する（所謂「プリテンショナ機構」）。

以上の如く、本実施形態に係るウェビング巻取装置１０では、巻取アシスト機構とプリテンショナ機構に要求される互いに相反する性能を単一のモータ６６により両立させることができる。

ところで、ウエイト１７０及びウエイト１７２が拡開すると、図１１（Ｂ）に示されるように、ウエイト１７０及びウエイト１７２は、ベース１１８に設けられた突起部１２５Ａに当接する。換言すると、ウエイト１７０及びウエイト１７２が突起部１２５Ａに当接することによって、ウエイト１７０及びウエイト１７２からレバー１４８を介してクラッチスプリング１６４に入力される荷重が所定値以上とならないように制限されている。その結果、クラッチスプリング１６４とクラッチギヤ１３６との接触（係合）荷重を安定させることができる。

なお、本実施形態では、断接機構が、ロータ１２８、クラッチギヤ１３６、クラッチスプリング１４０、及びレバー１４８を含んで構成された例について説明してきたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、クラッチウエイトが拡開することによって、出力軸の回転をスプールに伝達することが可能となるように構成された他の断接機構を適用しても良い。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、その主旨を逸脱しない範囲内において上記以外にも種々変形して実施することが可能であることは勿論である。

１０ウェビング巻取装置
２０スプール
２８ウェビング
５２渦巻きばね
６６モータ
６８出力軸
９４第１のクラッチ
１１６第２のクラッチ（クラッチ）
１１８ベース
１２５突起部（荷重制限部）
１２８ロータ（断接機構）
１３６クラッチギヤ（断接機構）
１４０クラッチスプリング（断接機構）
１４８レバー（断接機構）
１６０長孔（ガイド溝）
１６２長孔（ガイド溝）
１７０ウエイト（クラッチウエイト）
１７２ウエイト（クラッチウエイト）

Claims

ウェビングの長手方向基端側が係止され、巻取方向に回転することで前記ウェビングを巻取って格納するスプールと、
前記スプールを巻取方向へ付勢するばねと、
通電されることによって出力軸を軸線回りに回転させるモータと、
前記スプールと前記出力軸との間に設けられ、所定の減速比で減速された前記出力軸の正方向への回転を前記スプールに伝達してこのスプールを巻取方向へ回転させると共に、前記スプール側で生じた回転を前記出力軸へ伝達しない第１のクラッチと、
前記スプールと前記出力軸との間に前記第１のクラッチとは独立して設けられ、前記出力軸によって回転されかつ自らの遠心力によって拡開するクラッチウエイトと、このクラッチウエイトが拡開する力を受けて前記出力軸の回転を前記スプールに伝達可能に接続する断接機構と、この断接機構に加わる前記クラッチウエイトが拡開する力が所定値以上とならないように制限する荷重制限部と、を有し、前記所定の減速比よりも低い減速比で減速された前記出力軸の逆方向への回転を前記スプールに伝達してこのスプールを巻取方向へ回転させると共に、前記スプール側で生じた回転を前記出力軸へ伝達しない第２のクラッチと、
を備え、
前記断接機構は、前記モータの前記出力軸に接続され、前記出力軸の回転が伝達されて回転するロータと、前記ロータに対して相対回転可能に設けられると共に前記スプールに接続され、かつ回転することによって前記スプールを回転させるクラッチギヤと、前記クラッチギヤに対して同軸的でかつ相対回転可能に設けられると共に巻き方向一端部が前記ロータに連結され、巻き方向他端部がその巻き方向一方へ移動されることで自らの外径寸法を拡大して前記クラッチギヤに係合し前記ロータと共に前記クラッチギヤを一体的に回転させるクラッチスプリングと、軸線周りに回転可能に支持されたベースに対して軸線周りに回動可能に設けられ、前記ベースの軸線周り一方へ付勢されると共に前記クラッチスプリングの前記巻き方向他端部に連結され、前記ベースの軸線周り他方へ回動することで前記クラッチスプリングの前記巻き方向他端部を前記巻き方向一方へ移動させるレバーと、を含んで構成されていると共に、
前記クラッチウエイトは、前記ベースに支持されており、かつ前記クラッチウエイトは前記レバーに連結され、前記クラッチウエイトが前記ベースの径方向外側へ拡開されて前記レバーを前記ベースの軸線周り他方へ回動させ、
前記荷重制限部が、前記ベースに設けられかつ前記クラッチウエイトが拡開することによって当接する突起部とされたウェビング巻取装置。