JP6708506B2 - シートベルトリトラクタ - Google Patents

Description

本発明は、シートベルトリトラクタに関する。

従来、シートベルトを巻き取るスプールと、スプールをシートベルトの巻き取り方向に付勢するスパイラルスプリングと、スパイラルスプリングを収容するスプリングケースとを備えた、シートベルトリトラクタが知られている（例えば、特許文献１を参照）。

特開２０１１−１５７０４３号公報

シートベルトリトラクタでは、スパイラルスプリングの渦巻き方向内側の端末部（内側端末部）は、スプールの回転軸に接続されていて、スパイラルスプリングの渦巻き方向外側の端末部（外側端末部）は、スプリングケースの外周部に接続されている。

しかしながら、巻き部分がスプリングケースの内側に偏倚した巻き上げ状態のスパイラルスプリングを更に巻き上げる力が強まると、当該スパイラルスプリングの外側端末部に過剰な負荷が入るおそれがある。同様に、巻き部分がスプリングケースの外側に偏倚した弛緩状態（解放状態）のスパイラルスプリングを更に弛緩（解放）させる力が強まると、当該スパイラルスプリングの内側端末部に過剰な負荷が入るおそれがある。

そこで、本開示の一態様は、スパイラルスプリングの端末部に入る過剰な負荷を低減できる、シートベルトリトラクタの提供を目的とする。

上記目的を達成するため、本開示の第１の態様では、
シートベルトを巻き取るスプールと、
前記スプールを前記シートベルトの巻き取り方向に付勢するスパイラルスプリングと、
前記スパイラルスプリングを収容するスプリングケースと、
前記スプールの回転軸に対して偏心した状態で回転するギアとを備え、
前記スパイラルスプリングは、前記回転軸に接続された内側端末部と、前記スプリングケースの外周部に接続された外側端末部とを有し、
前記スプリングケースは、ハイポサイクロイド機構を構成するように前記ギアの外歯と噛み合う内歯と、前記ギアの盤面から突出するボスと当接することで前記回転軸と前記スプリングケースとを結合させる当接面とを有し、
前記当接面は、前記スパイラルスプリングが前記スプリングケースの外側に偏倚した弛緩状態で前記ボスが当接する第１の当接面と、前記スパイラルスプリングが前記スプリングケースの内側に偏倚した巻き上げ状態で前記ボスが当接する第２の当接面とを含む、シートベルトリトラクタが提供される。

第１の態様によれば、前記スパイラルスプリングが前記スプリングケースの外側に偏倚する弛緩方向に前記回転軸又は前記スプリングケースが回転するにつれて、前記スプリングケースに対する前記ボスの相対的な位置は、前記ハイポサイクロイド機構により移動する。当該弛緩方向に前記回転軸又は前記スプリングケースが回転し続け、前記スパイラルスプリングが前記スプリングケースの外側に偏倚した弛緩状態になると、前記ボスは、前記第１の当接面に当接する。前記ボスが前記第１の当接面に当接することによって前記回転軸と前記スプリングケースとが結合するので、当該弛緩方向に前記回転軸又は前記スプリングケースを回転させる力が更に強まると、前記回転軸と前記スプリングケースとが一体に同じ方向に回転する。

したがって、当該弛緩状態の前記スパイラルスプリングを更に弛緩させる力が強まっても、前記回転軸と前記スプリングケースとが一体に同じ方向に回転するので、前記スパイラルスプリングを弛緩させる力の強まりを抑制することができる。その結果、当該弛緩状態の前記スパイラルスプリングの内側端末部に入る過剰な負荷を低減することができる。

また、第１の態様によれば、前記スパイラルスプリングが前記スプリングケースの内側に偏倚する巻き上げ方向に前記回転軸又は前記スプリングケースが回転するにつれて、前記スプリングケースに対する前記ボスの相対的な位置は、前記ハイポサイクロイド機構により移動する。当該巻き上げ方向に前記回転軸又は前記スプリングケースが回転し続け、前記スパイラルスプリングが前記スプリングケースの内側に偏倚した巻き上げ状態になると、前記ボスは、前記第２の当接面に当接する。前記ボスが前記第２の当接面に当接することによって前記回転軸と前記スプリングケースとが結合するので、当該巻き上げ方向に前記回転軸又は前記スプリングケースを回転させる力が更に強まると、前記回転軸と前記スプリングケースとが一体に同じ方向に回転する。

したがって、当該巻き上げ状態の前記スパイラルスプリングを更に巻き上げる力が強まっても、前記回転軸と前記スプリングケースとが一体に同じ方向に回転するので、前記スパイラルスプリングを巻き上げる力の強まりを抑制することができる。その結果、当該巻き上げ状態の前記スパイラルスプリングの外側端末部に入る過剰な負荷を低減することができる。

また、上記目的を達成するため、本開示の第２の態様では、
シートベルトを巻き取るスプールと、
前記スプールを前記シートベルトの巻き取り方向に付勢するスパイラルスプリングと、
前記スパイラルスプリングを収容するスプリングケースと、
前記スプールの回転軸に対して偏心した状態で回転するギアとを備え、
前記スパイラルスプリングは、前記回転軸に接続された内側端末部と、前記スプリングケースの外周部に接続された外側端末部とを有し、
前記ギアは、ハイポサイクロイド機構を構成するように前記スプリングケースの内歯と噛み合う外歯と、前記スプリングケースの底壁から突出するボスと当接することで前記回転軸と前記スプリングケースとを結合させる当接面とを有し、
前記当接面は、前記スパイラルスプリングが前記スプリングケースの外側に偏倚した弛緩状態で前記ボスが当接する第１の当接面と、前記スパイラルスプリングが前記スプリングケースの内側に偏倚した巻き上げ状態で前記ボスが当接する第２の当接面とを含む、シートベルトリトラクタが提供される。

第２の態様も、第１の態様と同様に機能するので、前記弛緩状態の前記スパイラルスプリングの内側端末部又は前記巻き上げ状態の前記スパイラルスプリングの外側端末部に入る過剰な負荷を低減することができる。

本開示の態様によれば、スパイラルスプリングの端末部に入る過剰な負荷を低減することができる。

シートベルトシステムの構成の一例を示す図である。 第１の実施形態に係るシートベルトリトラクタの構成の一例を示す斜視図である。 第１の実施形態に係るシートベルトリトラクタの構成の一例を一部省略して示す斜視図である。 第１の実施形態に係るシートベルトリトラクタの構成の一例を一部省略して示す正面図である。 第１の実施形態に係るシートベルトリトラクタの構成の一例を一部省略して示す側面図である。 第１の実施形態に係るシートベルトリトラクタの構成の一例を一部省略して示す分解斜視図である。 第１の実施形態において、巻き部分がスプリングケースの外側に偏倚した弛緩状態のスパイラルスプリングの形態の一例を示す正面図である。 第１の実施形態において、巻き部分がスプリングケースの外側に偏倚した弛緩状態のスパイラルスプリングの形態の一例を示す断面図である。 第１の実施形態において、巻き部分がスプリングケースの内側に偏倚した巻き上げ状態のスパイラルスプリングの形態の一例を示す正面図である。 第１の実施形態において、巻き部分がスプリングケースの内側に偏倚した巻き上げ状態のスパイラルスプリングの形態の一例を示す断面図である。 第２の実施形態に係るシートベルトリトラクタの構成の一例を一部省略して示す分解斜視図である。 第２の実施形態において、巻き部分がスプリングケースの外側に偏倚した弛緩状態のスパイラルスプリングの形態の一例を示す断面図である。 第２の実施形態において、巻き部分がスプリングケースの内側に偏倚した巻き上げ状態のスパイラルスプリングの形態の一例を示す断面図である。

以下、本開示に係る実施形態を図面を参照して説明する。

図１は、一実施形態に係るシートベルトシステム１の構成の一例を示す図である。シートベルトシステム１は、車両に搭載されたシステムの一例である。シートベルトシステム１は、例えば、シートベルト４と、リトラクタ３と、ショルダーアンカー６と、タング７と、バックル８と、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）１００とを備える。

シートベルト４は、車両のシート２に座る乗員１１を拘束するウェビングの一例であり、リトラクタ３に引き出し可能に巻き取られる帯状部材である。シートベルト４の先端のベルトアンカー５は、車体の床又はシート２に固定される。

リトラクタ３は、シートベルト４の巻き取り又は引き出しを可能にする巻き取り装置の一例であり、車両衝突時等の所定値以上の加減速度または車両角度が検知されると、シートベルト４がリトラクタ３から引き出されることを制限する。リトラクタ３は、シート２又はシート２の近傍の車体に固定される。リトラクタ３は、シートベルトリトラクタの一例である。

リトラクタ３は、モータの動力によりシートベルト４をスプールに巻き取る。リトラクタ３は、車両衝突前に、ミリ波レーダー等のセンサからの信号に基づいてモータを作動してシートベルト４をスプールに巻き取り、シートベルト４にプリテンションを与えてシートベルト４による乗員拘束を迅速に行う。また、リトラクタ３は、タング７とバックル８との係合が解除された時にモータを作動してシートベルト４をスプールで巻き取る。更に、リトラクタ３は、モータを作動してシートベルト４の張力をドライビングシチュエーション（車両の状態）に応じて調整することで、シートベルト４による乗員の拘束性やシートベルト４の装着時の快適性をそれぞれ向上させる。

車両の状態とは、例えば、シートベルト４の引き出しの有無、乗員１１の有無、車両の走行速度、車両の加速度、ステアリング操作、アクセル操作、ブレーキ操作、バックル８の操作、ドア操作、乗員が操作可能な車載の選択スイッチの操作入力などを表す状態をいう。

ショルダーアンカー６は、シートベルト４が挿通するベルト挿通具の一例であり、リトラクタ３から引き出されたシートベルト４を乗員１１の肩部の方へガイドする部材である。

タング７は、シートベルト４が挿通するベルト挿通具の一例であり、ショルダーアンカー６によりガイドされたシートベルト４にスライド可能に取り付けられた部品である。

バックル８は、タング７が着脱可能に連結される部品であり、例えば、車体の床又はシート２に固定される。

タング７がバックル８に係合された状態で、ショルダーアンカー６とタング７との間のシートベルト４の部分が、乗員１１の胸部及び肩部を拘束するショルダーベルト部９である。タング７がバックル８に係合された状態で、ベルトアンカー５とタング７との間のシートベルト４の部分が、乗員１１の腰部を拘束するラップベルト部１０である。

ＥＣＵ１００は、リトラクタ３と通信可能に一又は複数本のワイヤハーネス１０１を介して接続された制御装置の一例である。

＜第１の実施形態＞
図２は、第１の実施形態に係るリトラクタ３Ａの構成の一例を示す斜視図である。リトラクタ３Ａは、図１に示されたリトラクタ３の一例である。

図２において、リトラクタ３Ａは、例えば、フレーム１９と、フレーム１９に回転可能に支持されてシートベルト４を巻き取るスプール２０と、フレーム１９に固定されたリテーナ１６と、リテーナ１６に取り付けられたカバー１５とを備える。フレーム１９は、フレームプレート１８と、ベースフレーム１７とを有する。リテーナ１６及びフレームプレート１８は、ベースフレーム１７に固定されている。スプール２０は、ベースフレーム１７に回転可能に支持されている。

図３〜図５では、各図面の視認性向上のため、カバー１５、リテーナ１６及びフレームプレート１８の図示が省略されている。図３は、リトラクタ３Ａの構成の一例を一部省略して示す斜視図である。図４は、リトラクタ３Ａの構成の一例を一部省略して示す正面図である。図５は、リトラクタ３Ａの構成の一例を一部省略して示す側面図である。以下、図３〜図５を参照して、リトラクタ３Ａの構成の一例について詳細に説明する。

図３は、リトラクタ３Ａの構成の一例を示す斜視図である。リトラクタ３Ａは、図１に示されたリトラクタ３の一例である。図３において、リトラクタ３Ａは、例えば、ベースフレーム１７と、ベースフレーム１７に対して回転可能に支持されてシートベルト４を巻き取るスプール２０とを備える。

図４は、リトラクタ３Ａの構成の一例を示す正面図である。図５は、リトラクタ３Ａの構成の一例を示す側面図である。

リトラクタ３Ａは、スプール２０と、スパイラルスプリング２２と、スプリングケース２３と、第１の回転ディスク３８と、第１の回転検知部４０と、第２の回転ディスク５８と、第２の回転検知部６０と、演算部７３と、モータ２４とを備える。

スプール２０は、シートベルト４を巻き取る回転部材である。スプール２０の回転軸は、シャフト２０ａと、シャフト２０ａの一端に固定されたブッシュ２１とを含んで構成される。

スパイラルスプリング２２は、スプール２０の回転軸に接続された一端２２ａと、スプリングケース２３の外周壁に接続された他端とを有し、スプール２０をシートベルト４の巻き取り方向に付勢する弾性体の一例である。スパイラルスプリング２２は、スプール２０に一体回転可能に取り付けられたブッシュ２１に一端２２ａが接続されて、スプール２０をシートベルト４の巻き取り方向に常時付勢する。スパイラルスプリング２２の一端２２ａは、ブッシュ２１に形成された引っ掛け溝２１ａに引っ掛けられている。

スプリングケース２３は、スパイラルスプリング２２の他端が接続された外周壁を有し、スパイラルスプリング２２を当該外周壁の内側に収容する。スプリングケース２３は、スプール２０の回転軸を中心にベースフレーム１７に対して回転可能に設けられている。つまり、スプリングケース２３は、スプール２０の回転軸と同軸に回転可能に設けられている。スプリングケース２３の外周壁には、外歯２３ａが形成されている。

第１の回転ディスク３８は、ベースフレーム１７に対して回転可能に取り付けられている。第１の回転ディスク３８は、円環状の第１のマグネット保持部材４２と、第１のマグネット保持部材４２に一体回転可能にかつ円環状に配設された第１のマグネット４１とを有している。円環状の第１のマグネット４１は、Ｎ極マグネット４１ａとＳ極マグネット４１ｂとが第１のマグネット４１の円周方向に交互に配設されて形成されている。Ｎ極マグネット４１ａの着磁幅が第１のマグネット４１の円周方向に所定の第１の角度幅に設定されているとともに、Ｓ極マグネット４１ｂの着磁幅が第１のマグネット４１の円周方向に所定の第２の角度幅に設定されている。第２の角度幅は、第１の角度幅と同じでも違ってもよい。第１のマグネット保持部材４２は、第１のマグネット保持部材４２と同心に配設された外歯４３ａ（図５参照）を有する筒状の第１の被伝動ギア４３を一体に有している。第１のマグネット４１は、第１の被伝動ギア４３の回転に伴って、第１の被伝動ギア４３と一体に第１の被伝動ギア４３の回転軸と同軸に回転する。

スプール２０の回転軸のシャフト２０ａには、伝動ギア４４がシャフト２０ａと一体回転可能にかつ同心に取り付けられている。伝動ギア４４の外周部には外歯４４ａが形成されている。第１の被伝動ギア４３の外歯４３ａは、伝動ギア４４の外歯４４ａと噛み合っている。

第１の回転検知部４０は、スプール２０の回転を検知する回転検知部の一例である。第１の回転検知部４０は、例えば、第１のマグネット４１の回転を検知することによってスプール２０の回転を検知する。第１の回転検知部４０は、例えば、第１の磁気検知部４０ａと第２の磁気検知部４０ｂと有する。第１の磁気検知部４０ａと第２の磁気検知部４０ｂは、それぞれ、第１のマグネット４１の回転に伴って変化する磁気を検知する。第１の磁気検知部４０ａ及び第２の磁気検知部４０ｂの具体例として、ホール素子が挙げられる。ホール素子は、ホール効果によって磁気変化を検出する半導体素子の一例である。

スプール２０がシートベルト４の引き出し方向に回転すると、スプール２０の回転軸と一体に回転する伝動ギア４４が回転する。伝動ギア４４が回転すると、伝動ギア４４の外歯４４ａと噛み合っている外歯４３ａが形成された第１の被伝動ギア４３が回転するので、第１の回転ディスク３８の第１のマグネット４１が回転する。つまり、スプール２０がシートベルト４の引き出し方向に回転すると、スプール２０の回転に連動して、シートベルト４の引き出し方向に対応する回転方向に第１のマグネット４１が回転する。

第１のマグネット４１が回転すると、第１の磁気検知部４０ａと第２の磁気検知部４０ｂは、それぞれ、Ｎ極マグネット４１ａを検知しているときとＳ極マグネット４１ｂを検知しているときとで位相が反転する検知信号を出力する。また、第１の磁気検知部４０ａの配置位置は、第２の磁気検知部４０ｂの配置位置と異なるので、第１の磁気検知部４０ａから出力される検知信号の位相は、第２の磁気検知部４０ｂから出力される検知信号の位相に対して所定量ずれている。

演算部７３は、第１の磁気検知部４０ａと第２の磁気検知部４０ｂのそれぞれから出力された検知信号の位相の反転回数をカウントすることで、スプール２０の回転量（回転位置）を検知する。また、演算部７３は、第１の磁気検知部４０ａから出力された検知信号と第２の磁気検知部４０ｂから出力された検知信号との間の位相のずれ方に基づいて、スプール２０の回転方向がシートベルト４の引き出し方向であるか、シートベルト４の巻き取り方向であるかを判断する。

第２の回転ディスク５８は、ベースフレーム１７に対して回転可能に取り付けられている。第２の回転ディスク５８は、円環状の第２のマグネット保持部材６２と、第２のマグネット保持部材６２に一体回転可能にかつ円環状に配設された第２のマグネット６１とを有している。円環状の第２のマグネット６１は、Ｎ極マグネット６１ａとＳ極マグネット６１ｂとが第２のマグネット６１の円周方向に交互に配設されて形成されている。Ｎ極マグネット６１ａの着磁幅が第２のマグネット６１の円周方向に所定の第３の角度幅に設定されているとともに、Ｓ極マグネット６１ｂの着磁幅が第２のマグネット６１の円周方向に所定の第４の角度幅に設定されている。第４の角度幅は、第３の角度幅と同じでも違ってもよい。第２のマグネット保持部材６２は、第２のマグネット保持部材６２と同心に配設された外歯６３ａを有する筒状の第２の被伝動ギア６３を一体に有している。第２のマグネット６１は、第２の被伝動ギア６３の回転に伴って、第２の被伝動ギア６３と一体に第２の被伝動ギア６３の回転軸と同軸に回転する。

第２の被伝動ギア６３の外歯６３ａは、スプリングケース２３の外歯２３ａと噛み合っている。

第２の回転検知部６０は、スプリングケース２３の回転を検知する回転検知部の一例である。第２の回転検知部６０は、例えば、第２のマグネット６１の回転を検知することによってスプリングケース２３の回転を検知する。第２の回転検知部６０は、例えば、第３の磁気検知部６０ａと第４の磁気検知部６０ｂと有する。第３の磁気検知部６０ａと第４の磁気検知部６０ｂは、それぞれ、第２のマグネット６１の回転に伴って変化する磁気を検知する。第３の磁気検知部６０ａ及び第４の磁気検知部６０ｂの具体例として、ホール素子が挙げられる。ホール素子は、ホール効果によって磁気変化を検出する半導体素子の一例である。

スプリングケース２３がモータ２４の駆動によりシートベルト４の引き出し方向に回転すると、スプリングケース２３の外歯２３ａと噛み合っている外歯６３ａが形成された第２の被伝動ギア６３が回転する。第２の被伝動ギア６３の回転により、第２の回転ディスク５８の第２のマグネット６１が回転する。つまり、スプリングケース２３がシートベルト４の引き出し方向に回転すると、スプリングケース２３の回転に連動して、シートベルト４の引き出し方向に対応する回転方向に第２のマグネット６１が回転する。

第２のマグネット６１が回転すると、第３の磁気検知部６０ａと第４の磁気検知部６０ｂは、それぞれ、Ｎ極マグネット６１ａを検知しているときとＳ極マグネット６１ｂを検知しているときとで位相が反転する検知信号を出力する。また、第３の磁気検知部６０ａの配置位置は、第４の磁気検知部６０ｂの配置位置と異なるので、第３の磁気検知部６０ａから出力される検知信号の位相は、第４の磁気検知部６０ｂから出力される検知信号の位相に対して所定量ずれている。

演算部７３は、第３の磁気検知部６０ａと第４の磁気検知部６０ｂのそれぞれから出力された検知信号の位相の反転回数をカウントすることで、スプリングケース２３の回転量（回転位置）を検知する。また、演算部７３は、第３の磁気検知部６０ａから出力された検知信号と第４の磁気検知部６０ｂから出力された検知信号との間の位相のずれ方に基づいて、スプリングケース２３の回転方向がシートベルト４の引き出し方向であるか、シートベルト４の巻き取り方向であるかを判断する。

演算部７３は、第１の回転検知部４０により回転が検知されたスプール２０の回転量と、第２の回転検知部６０により回転が検知されたスプリングケース２３の回転量との差（以下、差Ｄと称する）を演算し、差Ｄの演算結果を出力する。演算部７３の具体例として、マイクロコンピュータ、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）などが挙げられる。

ＥＣＵ１００（図１参照）は、演算部７３によって得られた差Ｄの演算結果をワイヤハーネス１０１を介して取得する。ＥＣＵ１００は、取得した差Ｄの演算結果に応じて、モータ２４の駆動を制御する。

ＥＣＵ１００がこのようにモータ２４の駆動を制御することにより、モータ２４は、差Ｄに応じてスプリングケース２３を回転させる。例えば、差Ｄが大きくなるほど、シートベルト４の張力は変化（例えば、増加）する。よって、モータ２４が差Ｄに応じてスプリングケース２３を回転させることで、モータ２４はシートベルト４の張力を連続的且つ無段階に高精度に調整できる。

図６は、リトラクタ３Ａの構成の一例を一部省略して示す分解斜視図である。リトラクタ３Ａは、モータ２４と、リテーナ１６は、スプリングケース２３と、ギア１１０と、カム８０と、センタープレート９０と、ブッシュ２１と、スパイラルスプリング２２とを備える。

スプリングケース２３は、スプール２０の回転軸を中心にベースフレーム１７に対して回転可能に設けられ、スパイラルスプリング２２を収容する。スプリングケース２３は、円形の底壁２９と、底壁２９の外周縁から底壁２９の法線方向に突き出る外周壁２８とを有する。スプリングケース２３は、ギア１１０、カム８０、センタープレート９０、ブッシュ２１及びスパイラルスプリング２２を、外周壁２８の内側に収容する。

スプリングケース２３は、ハイポサイクロイド機構を構成するようにギア１１０の外歯１１１と噛み合う内歯２７を外周壁２８の内側に有する。内歯２７は、底壁２９に形成されている。底壁２９は、底壁２９のスパイラルスプリング２２側の表面に対して凹んだ凹面３７を有する。内歯２７は、底壁２９のスパイラルスプリング２２側の表面と、凹面３７との段差を利用して、凹面３７の円状の外周縁部に形成されている。

凹面３７の中央部には、上述のシャフト２０ａが貫通する孔であるケース孔３３が内歯２７の内側に形成されている。ケース孔３３の凹面３７側の開口部には、当該開口部の縁に形成された段差部３２が設けられている。段差部３２には、カム８０の円筒部８２が回転可能に嵌まる。

ケース孔３３と内歯２７との間には、円弧状の溝３４が形成されている。溝３４は、凹面３７に対して凹んでいる。溝３４は、ギア１１０の盤面１１２から突出するボス１１３がハイポサイクロイド機構により移動する際の通路となる。なお、ボス１１３の通路は、溝３４に代えて、底壁２９を貫通する孔でもよい。ボス１１３が溝３４又は孔に挿入されていることにより、ボス１１３が溝又は孔に挿入されない形態に比べて、リトラクタ３Ａの小型化が可能である。

ギア１１０は、スプール２０の回転軸に対して偏心した状態で回転する円盤状部材である。ギア１１０の盤面１１２の円状の外周縁には、外歯１１１が形成されている。ギア１１０は、盤面１１２から突出するボス１１３を有する。図示のボス１１３の形状は、円柱状であるが、角柱等の他の突起形状でもよい。盤面１１２の中央部には、円状のギア孔１１４が形成されている。ギア孔１１４には、シャフト２０ａが貫通する。ギア孔１１４には、カム８０のカム板８３が回転可能に嵌まる。

カム８０は、円状の外周縁を有するカム板８３と、ケース孔３３の段差部３２に回転可能に嵌まる円筒部８２とを有する。円筒部８２がケース孔３３の段差部３２に嵌まった状態で、カム板８３は凹面３７に接する。カム板８３は、スプール２０の回転軸から距離が一定でない外周縁を有する。カム板８３の中央部には、ブッシュ２１の筒部２１ｂがカム８０に対して相対回転不能に挿入されるカム孔８１が形成されている。

センタープレート９０は、ブッシュ２１の筒部２１ｂが挿入されるプレート孔９１を有する。プレート孔９１は、円状のセンタープレート９０の中央部に形成されている。センタープレート９０は、スプリングケース２３の外周壁２８の内側に収納されて位置決めされている。ブッシュ２１は、シャフト２０ａと共に回転するが、センタープレート９０は、ブッシュ２１がシャフト２０ａと共に回転してもスプリングケース２３に固定されている。例えば、センタープレート９０の外周縁に形成された凹部９２が、スプリングケース２３の引っ掛け壁２６に形成された凸部２６ａに嵌まることによって、センタープレート９０は、スプリングケース２３の外周壁２８の内側に固定される。センタープレート９０は、ギア１１０とスパイラルスプリング２２との干渉を回避する。

ブッシュ２１は、円筒状の頭部２１ｄと、頭部２１ｄに接続された筒部２１ｂとを有する。頭部２１ｄと筒部２１ｂとは一体に形成されている。シャフト２０ａは、ブッシュ２１の軸方向にブッシュ２１に形成されたブッシュ孔２１ｃを貫通する。ブッシュ孔２１ｃは、頭部２１ｄの中央部及び筒部２１ｂの中央部に形成されている。ブッシュ２１は、シャフト２０ａに対して回転不能にブッシュ孔２１ｃで固定されている。

スパイラルスプリング２２は、スプール２０に一体回転可能に取り付けられたブッシュ２１の頭部２１ｄに接続される内側端末部２２ａと、スプリングケース２３の外周壁に接続された外側端末部２２ｂとを有する。

図７は、第１の実施形態において、巻き部分がスプリングケース２３の外側に偏倚した弛緩状態のスパイラルスプリング２２の形態の一例を示す正面図である。図７では、視認性向上のため、センタープレート９０の図示が省略されている。図８は、図７に示された断面Ｂ−Ｂにおける断面図である。

スパイラルスプリング２２は、シャフト２０ａに対して回転不能に固定されたブッシュ２１の頭部２１ｄに接続された内側端末部２２ａと、スプリングケース２３の外周部に位置する引っ掛け壁２６に接続された外側端末部２２ｂとを有する。内側端末部２２ａは、スパイラルスプリング２２の渦巻き方向内側の端末部の一例であり、外側端末部２２ｂは、スパイラルスプリング２２の渦巻き方向外側の端末部の一例である。引っ掛け壁２６は、外側端末部２２ｂが引っ掛けられる引っ掛け部の一例である。

内側端末部２２ａは、例えば、ブッシュ２１の頭部２１ｄに形成された引っ掛け溝２１ａに引っ掛けられることによって、ブッシュ２１の頭部２１ｄに接続されている。外側端末部２２ｂは、例えば、引っ掛け壁２６に引っ掛けられることによって、引っ掛け壁２６に接続されている。外側端末部２２ｂが引っ掛け壁２６で折り返される方向は、内側端末部２２ａが引っ掛け溝２１ａで折り返される方向とは逆向きである。引っ掛け壁２６は、スプリングケース２３の外周部の一例である。引っ掛け壁２６は、スプリングケース２３の外周壁２８の一部でもよいし、外周壁２８とは別の部分でもよい。

スプリングケース２３は、ハイポサイクロイド機構を構成するようにギア１１０の外歯１１１と噛み合う内歯２７を有する。外歯１１１の歯数は、内歯２７の歯数よりも僅かに少ない。図示の場合、外歯１１１の歯数は、２６であり、内歯２７の歯数は、２７である。この場合、シャフト２０ａに固定されたブッシュ２１は、１歯移動する毎に１回転する。

例えば、スプリングケース２３の回転が固定された状態で、スプール２０がシートベルト４の引き出し方向に回転すると、シャフト２０ａに固定されたブッシュ２１がスパイラルスプリング２２を巻き上げる方向Ｅに回転する。ブッシュ２１がスパイラルスプリング２２を巻き上げる方向Ｅに回転すると、ボス１１３は、ハイポサイクロイド機構により、Ｈ方向に移動する。一方、ブッシュ２１がスパイラルスプリング２２を巻き上げる方向Ｅに回転すると、スパイラルスプリング２２は、図７，８の状態から図９，１０の状態に遷移するようにスプリングケース２３の内側に向けて移動する。

図９は、第１の実施形態において、巻き部分がスプリングケース２３の内側に偏倚した巻き上げ状態のスパイラルスプリング２２の形態の一例を示す正面図である。図９では、視認性向上のため、センタープレート９０の図示が省略されている。図１０は、図９に示された断面Ｃ−Ｃにおける断面図である。

例えば、スプリングケース２３の回転が固定された状態で、スプール２０がシートベルト４の巻き取り方向に回転すると、シャフト２０ａに固定されたブッシュ２１がスパイラルスプリング２２を弛緩させる方向（解放させる方向）Ｆに回転する。ブッシュ２１がスパイラルスプリング２２を弛緩させる方向Ｆに回転すると、ボス１１３は、ハイポサイクロイド機構により、Ｇ方向に移動する。一方、ブッシュ２１がスパイラルスプリング２２を弛緩させる方向Ｆに回転すると、スパイラルスプリング２２は、図９，１０の状態から図７，８の状態に遷移するように、スプリングケース２３の外側に向けて移動する。

ここで、スプリングケース２３は、ボス１１３と当接することでブッシュ２１とスプリングケース２３とを結合させる当接面を有する。第１の実施形態では、スプリングケース２３は、当該当接面として、第１の当接面３５と第２の当接面３６とを有する。第１の当接面３５は、スパイラルスプリング２２がスプリングケース２３の外側に偏倚した弛緩状態でボス１１３が当接するストッパ面である（図７，８参照）。第２の当接面３６は、スパイラルスプリング２２がスプリングケース２３の内側に偏倚した巻き上げ状態でボス１１３が当接するストッパ面である（図９，１０参照）。第１の当接面３５は、溝３４の行き止まりの側壁面に形成され、第２の当接面３６は、第１の当接面３５とは反対側の溝３４の行き止まりの側壁面に形成されている。

ブッシュ２１がスパイラルスプリング２２をスプリングケース２３の外側に偏倚させる方向Ｆにブッシュ２１が回転するにつれて、スプリングケース２３に対するボス１１３の相対的な位置は、ハイポサイクロイド機構によりＧ方向に移動する。方向Ｆにブッシュ２１が回転し続け、スパイラルスプリング２２がスプリングケース２３の外側に偏倚した弛緩状態になると、ボス１１３は、第１の当接面３５に当接する（図７，８参照）。ボス１１３が第１の当接面３５に当接することによってブッシュ２１とスプリングケース２３とが結合するので、方向Ｆにブッシュ２１を回転させる力が更に強まると、ブッシュ２１とスプリングケース２３とが一体に同じ方向Ｆに回転する。

スプリングケース２３が方向Ｅに回転するにつれて、スプリングケース２３に対するボス１１３の相対的な位置は、ハイポサイクロイド機構によりＧ方向に移動する。方向Ｅにスプリングケース２３が回転し続け、スパイラルスプリング２２がスプリングケース２３の外側に偏倚した弛緩状態になると、ボス１１３は、第１の当接面３５に当接する（図７，８参照）。ボス１１３が第１の当接面３５に当接することによってブッシュ２１とスプリングケース２３とが結合するので、方向Ｅにスプリングケース２３を回転させる力が更に強まると、ブッシュ２１とスプリングケース２３とが一体に同じ方向Ｅに回転する。

したがって、当該弛緩状態のスパイラルスプリング２２を更に弛緩させる力が強まっても、ブッシュ２１とスプリングケース２３とが一体に同じ方向に回転するので、スパイラルスプリング２２を弛緩させる力の強まりを抑制することができる。その結果、当該弛緩状態のスパイラルスプリング２２の内側端末部２２ａに入る過剰な負荷を低減することができる。その結果、例えば、内側端末部２２ａに入る過剰な負荷によって内側端末部２２ａが引っ掛け溝２１ａから外れることを防止することができる。

一方、ブッシュ２１がスパイラルスプリング２２をスプリングケース２３の内側に偏倚させる方向Ｅにブッシュ２１が回転するにつれて、スプリングケース２３に対するボス１１３の相対的な位置は、ハイポサイクロイド機構によりＨ方向に移動する。方向Ｅにブッシュ２１が回転し続け、スパイラルスプリング２２がスプリングケース２３の内側に偏倚した巻き上げ状態になると、ボス１１３は、第２の当接面３６に当接する（図９，１０参照）。ボス１１３が第２の当接面３６に当接することによってブッシュ２１とスプリングケース２３とが結合するので、方向Ｅにブッシュ２１を回転させる力が更に強まると、ブッシュ２１とスプリングケース２３とが一体に同じ方向Ｅに回転する。

スプリングケース２３が方向Ｆに回転するにつれて、スプリングケース２３に対するボス１１３の相対的な位置は、ハイポサイクロイド機構によりＨ方向に移動する。方向Ｆにスプリングケース２３が回転し続け、スパイラルスプリング２２がスプリングケース２３の内側に偏倚した巻き上げ状態になると、ボス１１３は、第２の当接面３６に当接する（図９，１０参照）。ボス１１３が第２の当接面３６に当接することによってブッシュ２１とスプリングケース２３とが結合するので、方向Ｆにスプリングケース２３を回転させる力が更に強まると、ブッシュ２１とスプリングケース２３とが一体に同じ方向Ｆに回転する。

したがって、当該巻き上げ状態のスパイラルスプリング２２を更に巻き上げる力が強まっても、ブッシュ２１とスプリングケース２３とが一体に同じ方向に回転するので、スパイラルスプリング２２を巻き上げる力の強まりを抑制することができる。その結果、当該巻き上げ状態のスパイラルスプリング２２の外側端末部２２ｂに入る過剰な負荷を低減することができる。その結果、例えば、外側端末部２２ｂに入る過剰な負荷によって外側端末部２２ｂが引っ掛け壁２６から外れることを防止することができる。

＜第２の実施形態＞
図１１は、第２の実施形態に係るリトラクタ３Ｂの構成の一例を一部省略して示す分解斜視図である。リトラクタ３Ｂは、図１に示されたリトラクタ３の一例である。リトラクタ３Ｂにおいてリトラクタ３Ａに係る構成と同様の構成については、上述の説明を援用することで、省略又は簡略する。リトラクタ３Ｂは、リトラクタ３Ａとは異なる形態のスプリングケース２２３及びギア３１０を備える。

スプリングケース２２３は、凹面３７から突出するボス２１３を備える。図示のボス１２１３の形状は、円柱状であるが、角柱等の他の突起形状でもよい。ギア３１０は、ギア孔１１４と外歯１１１との間に円弧状の孔２３４が形成された盤面１１２を有する。孔２３４は、スプリングケース２２３の凹面３７から突出するボス２１３がハイポサイクロイド機構により移動する際の通路となる。なお、ボス２１３の通路は、孔２３４に代えて、盤面１１２に対して凹んだ溝でもよい。ボス２１３が孔２３４又は溝に挿入されていることにより、ボス２１３が孔又は溝に挿入されない形態に比べて、リトラクタ３Ｂの小型化が可能である。

ギア３１０は、ボス２１３と当接することでブッシュ２１とスプリングケース２２３とを結合させる当接面を有する。第２の実施形態では、ギア３１０は、当該当接面として、第１の当接面２３５と第２の当接面２３６とを有する。第１の当接面２３５は、スパイラルスプリング２２がスプリングケース２２３の外側に偏倚した弛緩状態でボス２１３が当接するストッパ面である。第２の当接面２３６は、スパイラルスプリング２２がスプリングケース２２３の内側に偏倚した巻き上げ状態でボス２１３が当接するストッパ面である。第１の当接面２３５は、孔２３４の行き止まりの側壁面に形成され、第２の当接面２３６は、第１の当接面２３５とは反対側の孔２３４の行き止まりの側壁面に形成されている。

図１２は、第２の実施形態において、巻き部分がスプリングケース２２３の外側に偏倚した弛緩状態のスパイラルスプリング２２の形態の一例を示す断面図である。図１２は、第１の実施形態に係る図７に示された断面Ｂ−Ｂに相当する断面を示す。図１３は、第２の実施形態において、巻き部分がスプリングケース２２３の内側に偏倚した巻き上げ状態のスパイラルスプリング２２の形態の一例を示す断面図である。図１３は、第１の実施形態に係る図９に示された断面Ｃ−Ｃに相当する断面を示す。

第２の実施形態も、第１の実施形態と同様に機能するので、弛緩状態のスパイラルスプリング２２の内側端末部２２ａ又は巻き上げ状態のスパイラルスプリング２２の外側端末部２２ｂに入る過剰な負荷を低減することができる。その結果、例えば、外側端末部２２ｂに入る過剰な負荷によって外側端末部２２ｂが引っ掛け壁２６から外れることを防止することができ、内側端末部２２ａに入る過剰な負荷によって内側端末部２２ａが引っ掛け溝２１ａから外れることを防止することができる。

以上、シートベルトリトラクタを実施形態により説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。他の実施形態の一部又は全部との組み合わせや置換などの種々の変形及び改良が、本発明の範囲内で可能である。

１ シートベルトシステム
３Ａ，３Ｂ リトラクタ
１５ カバー
１６ リテーナ
１７ ベースフレーム
１８ フレームプレート
１９ フレーム
２０ スプール
２０ａ シャフト
２１ ブッシュ
２２ スパイラルスプリング
２２ａ 内側端末部
２２ｂ 外側端末部
２３，２２３ スプリングケース
２３ａ 外歯
２４ モータ
２５ ウォーム
２６ 引っ掛け壁
２７ 内歯
２８ 外周壁
２９ 底壁
３２ 段差部
３３ ケース孔
３４ 溝
３５，２３５ 第１の当接面
３６，２３６ 第２の当接面
３７ 凹面
３８ 第１の回転ディスク
４０ 第１の回転検知部
４０ａ 第１の磁気検知部
４０ｂ 第２の磁気検知部
４１ 第１のマグネット
４１ａ，６１ａ Ｎ極マグネット
４１ｂ，６１ｂ Ｓ極マグネット
４２ 第１のマグネット保持部材
４３ 第１の被伝動ギア
４３ａ，６３ａ 外歯
４４ 伝動ギア
５８ 第２の回転ディスク
６０ 第２の回転検知部
６０ａ 第３の磁気検知部
６０ｂ 第４の磁気検知部
６１ 第２のマグネット
６２ 第２のマグネット保持部材
６３ 第２の被伝動ギア
７０ 基板
８０ カム
９０ センタープレート
１１０，３１０ ギア
１１１ 外歯
１１２ 盤面
１１３，２１３ ボス
２３４ 孔

Claims (6)

1. シートベルトを巻き取るスプールと、
   前記スプールを前記シートベルトの巻き取り方向に付勢するスパイラルスプリングと、
   前記スパイラルスプリングを収容するスプリングケースと、
   前記スプールの回転軸に対して偏心した状態で回転するギアとを備え、
   前記スパイラルスプリングは、前記回転軸に接続された内側端末部と、前記スプリングケースの外周部に接続された外側端末部とを有し、
   前記スプリングケースは、ハイポサイクロイド機構を構成するように前記ギアの外歯と噛み合う内歯と、前記ギアの盤面から突出するボスと当接することで前記回転軸と前記スプリングケースとを結合させる当接面とを有し、
   前記当接面は、前記スパイラルスプリングが前記スプリングケースの外側に偏倚した弛緩状態で前記ボスが当接する第１の当接面と、前記スパイラルスプリングが前記スプリングケースの内側に偏倚した巻き上げ状態で前記ボスが当接する第２の当接面とを含む、シートベルトリトラクタ。
2. 前記スプリングケースは、前記ボスの通路となる溝又は孔を有する、請求項１に記載のシートベルトリトラクタ。
3. シートベルトを巻き取るスプールと、
   前記スプールを前記シートベルトの巻き取り方向に付勢するスパイラルスプリングと、
   前記スパイラルスプリングを収容するスプリングケースと、
   前記スプールの回転軸に対して偏心した状態で回転するギアとを備え、
   前記スパイラルスプリングは、前記回転軸に接続された内側端末部と、前記スプリングケースの外周部に接続された外側端末部とを有し、
   前記ギアは、ハイポサイクロイド機構を構成するように前記スプリングケースの内歯と噛み合う外歯と、前記スプリングケースの底壁から突出するボスと当接することで前記回転軸と前記スプリングケースとを結合させる当接面とを有し、
   前記当接面は、前記スパイラルスプリングが前記スプリングケースの外側に偏倚した弛緩状態で前記ボスが当接する第１の当接面と、前記スパイラルスプリングが前記スプリングケースの内側に偏倚した巻き上げ状態で前記ボスが当接する第２の当接面とを含む、シートベルトリトラクタ。
4. 前記ギアは、前記ボスの通路となる溝又は孔を有する、請求項３に記載のシートベルトリトラクタ。
5. 前記第１の当接面及び前記第２の当接面は、前記溝又は前記孔の壁面に形成された、請求項２又は４に記載のシートベルトリトラクタ。
6. 前記スプリングケースを回転させるモータを備える、請求項１から５のいずれか一項に記載のシートベルトリトラクタ。