JP7434391B2 - シートベルト用リトラクタ - Google Patents

Description

本発明は、シートベルト用リトラクタに関する。

従来、車両のシートベルト装置に設けられるリトラクタは、スピンドルの回転によりシートベルトの巻き取り・引き出しを行うとともに、車両衝突時にスピンドルの回転をロック機構によりロックして、シートベルトの引き出しを阻止する。

モータ付きリトラクタとして、車両急減速状態（例えば衝突可能性がある場合）をセンサで検出した際には、モータによってスピンドルを巻き取り方向に回転させ、シートベルトを一定量巻き取って乗員を軽拘束し、また、車両衝突を検出した際には、火薬式のプリテンショナを作動させて、シートベルトを強制的に巻き取って乗員を確実に拘束するものが知られている（例えば特許文献１及び２参照）。さらに、シートベルトを着用したときのたるみ解消のため、また、シートベルトを外したときの格納性向上のために、モータによってシートベルトの巻き取りを補助することも知られている。一般に、前者の車両急減速状態の検出時にシートベルトを軽く巻き取ることは「プリクラッシュ作動」と称され、また、後者の補助的にシートベルトを巻き取ることは「コンフォート作動」と称される。

特許文献１及び２に開示されるように、モータ付きリトラクタでは、モ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クラッチが介在されている。プリクラッシュ作動及びコンフォート作動を実施する際には、モータを正転させてクラッチをつなぎ、シートベルトを巻き取る。そして、プリクラッシュ作動及びコンフォート作動の実施後には、モータを逆転させてクラッチを切り、シートベルトの通常の巻き取り及び引き出しが可能な状態としている。

特開２０１１－１６２１５７号公報 国際公開２０１６／１９９５２５号

モータ付きリトラクタにおけるモータの小型化の要求がある。しかし、モータを小型化すると、モータの寿命が短くなる。プリクラッシュ作動及びコンフォート作動の各作動において、モータをクラッチの結合及び解除の両方のために回転させる場合、結果的に、モータへの負荷が大きくなり、小型化した場合のモータの寿命に影響をおよぼすことが懸念される。

また、仮に、モータの逆転によるクラッチの解除がプリテンショナの作動よりも遅れた場合、プリテンショナの作動時に、フォースリミッターの作動に影響をおよぼし得る。

本発明は、クラッチ動作に関わるモータへの負荷を減らしてモータの小型化・長寿命化を図ることができると共に、迅速なクラッチ解除を可能にするシートベルト用リトラクタを提供することを目的とする。

本発明の一態様に係るシートベルト用リトラクタは、シートベルトを巻き取るスピンドルと、前記スピンドルを回転させる動力を発生するモータと、前記モータからの動力を前記スピンドルに伝達可能な動力伝達機構と、を備えた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、前記モータが第１の方向に回転するとき、前記モータから前記スピンドルへの動力の伝達を可能にするクラッチ機構を備え、前記クラッチ機構は、前記スピンドルとともに回転する第１回転部材と、前記第１回転部材に対して係合する係合位置と係合しない非係合位置との間で移動可能に構成された第１パウルと、前記第１パウルを保持し、前記モータの回転に応じて回転する第２回転部材と、前記第２回転部材と一体的に及び相対的に回転可能に構成されたフリクション部材と、前記フリクション部材に対する摩擦力を調整する第２パウルと、を備え、前記クラッチ機構は、前記モータが前記第１の方向に第１の回転数だけ回転する際、前記第２パウルによって前記フリクション部材に対する摩擦力を高め、前記フリクション部材に対する前記第２回転部材の相対的な回転によって前記第１パウルを前記非係合位置から前記係合位置に移動させ、それにより前記モータから前記スピンドルへの動力の伝達を遮断したＯＦＦ状態から、前記モータから前記スピンドルへの動力の伝達を可能にするＯＮ状態に切り替わり、かつ、前記モータが前記第１の方向と反対の第２の方向に前記第１の回転数よりも少ない第２の回転数だけ回転する際、又は、前記モータが停止する際、前記第２パウルによる前記フリクション部材に対する前記摩擦力を低下させ又は解放し、前記第２回転部材に対する前記フリクション部材の相対的な回転によって前記第１パウルを前記係合位置から前記非係合位置に移動させ、それにより前記ＯＮ状態から前記ＯＦＦ状態に切り替わるように構成されている。

この態様によれば、クラッチ結合（ＯＮ状態）のために、モータを第１の方向に回転させるものの、クラッチ解除（ＯＦＦ状態）のためには、モータを停止すれば足りる。あるいは、モータを第２の方向に少し回転させれば済む。これにより、上記のプリクラッシュ作動及びコンフォート作動のためのモータの総回転数を減らすことができる。したがって、モータへの負荷を減らすことができ、モータの小型化・長寿命化を図ることができる。加えて、クラッチ解除をモータの停止又は少回転で行えるため、迅速なクラッチ解除が可能となる。

実施形態に係るシートベルト用リトラクタを模式的に示す側面図である。 実施形態に係るシートベルト用リトラクタの、スピンドル、モータ及び動力伝達機構を示す分解斜視図である。 図２の矢印ＩＩＩから見たときの、動力伝達機構まわりの正面図である。 第２回転部材及び第１パウルを示す斜視図である。 第２回転部材及びフリクション部材を示す斜視図である。 第２回転部材及びフリクション部材を、ロアカバー及びラチェットとともに示す拡大斜視図である。 図６のＶＩＩ－ＶＩＩ線に沿って切断した断面図である。 モータ非駆動時の、クラッチ解除状態（ＯＦＦ状態）を説明するための図である。 モータが第１の回転数だけ正転したときの、クラッチ結合状態（ＯＮ状態）を説明するための図である。 モータが停止したときの、クラッチが解除し始めるときの状態（ＯＮ状態からＯＦＦ状態に切り替わるときの状態）を説明するための図である。 モータが停止したときの、クラッチ解除状態（ＯＦＦ状態）を説明するための図である。

添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について説明する。

図１に示すように、シートベルト用リトラクタ１は、シートベルト２を巻き取るスピンドル３と、スピンドル３を回転させる動力を発生するモータ４と、モータ４からの動力をスピンドル３に伝達可能な動力伝達機構５と、スピンドル３の両端を回転可能に支持するリトラクタフレーム６と、を有している。モータ４は、正回転及び逆回転の両方向に回転可能に構成され、図示省略したＥＣＵによって駆動を制御される。動力伝達機構５は、複数（ここでは３つ）のギア７、８、９からなるギアアッセンブリを有していると共に、モータ４からスピンドル３への動力の伝達を許容及び遮断可能なクラッチ機構１０を有している。クラッチ機構１０の一部は、ギアアッセンブリの一部のギアによって構成されている。

このリトラクタ１では、上述したプリクラッシュ作動及びコンフォート作動を行う際に、クラッチ機構１０が結合し、モータ４の回転をスピンドル３に伝達して、シートベルト２を巻き取る。プリクラッシュ作動及びコンフォート作動の実施後など、通常時は、クラッチ機構１０が解除し、モータ４とスピンドル３との間の動力伝達が遮断され、スピンドル３からのシートベルト２の引き出し及び巻き取りが可能となる。

また、リトラクタ１は、スピンドル３をシートベルト２の巻取り方向へ付勢する巻取りバネ装置１３と、不図示の加速度センサによって検出される加速度に応じてシートベルト２の引出し動作をロックするロック機構１４と、スピンドル３を回転させる他の動力を発生するプリテンショナ１５と、をさらに有している。

スピンドル３内には、エネルギ吸収機構を構成するトーションバー（図示せず）が設けられており、トーションバーの一端側がスピンドル３に接続され、トーションバーの他端側がプリテンショナ１５からの力が入力されるトレッドヘッド（図示せず）に接続される。プリテンショナ１５は、車両衝突を検出した際に作動する。プリテンショナ１５では、例えば、火薬を点火して発生したガスによってボール（図示せず）を強く押し出し、ボールをピニオン（図示せず）の溝に沿って移動させ、ピニオンを回転させる。ピニオンの回転は、ロック機構１４を介してトレッドヘッド、トーションバー、スピンドル３へと伝達されてシートベルト２を強制的に巻き取る。

リトラクタフレーム６の左側面には、ケース部材であるロアカバー１６及びアッパーカバー１７が取り付けられている。ロアカバー１６とアッパーカバー１７との間の空間に動力伝達機構５が収容されている。また、アッパーカバー１７の左側面に巻き取りバネ装置１３が取り付けられている。さらに、リトラクタフレーム６の下方には、モータ４が配置されており、モータ４の出力軸４ａに取り付けた出力ギア７がロアカバー１６の下側内部に収容されている。出力ギア７はアイドルギア８に噛合し、アイドルギア８がファイナルギア９に噛合している。すなわち、アイドルギア８及びファイナルギア９は、モータ４の出力軸４ａとギア結合しており、モータ４の回転に応じて回転する。

図２及び３に示すように、クラッチ機構１０は、ラチェット３０（第１回転部材）、第１パウル４０、第１リターンスプリング５０、ガイドリング６０（フリクション部材）、第２パウル７０、第２リターンスプリング８０、及びフリクションスプリング９０を有している。また、クラッチ機構１０は、ギアアッセンブリの一部のギアを利用したものであり、ここでは上記のアイドルギア８及びファイナルギア９を有している。

ラチェット３０は、その中心軸部３１がスピンドル３にスプライン篏合しており、これによりスピンドル３とともに回転する。ラチェット３０の外周面には、被係合部としての外歯３２が形成されている。

第１パウル４０は、ラチェット３０の外歯３２に係脱可能な係合部４１を有している。第１パウル４０は、正面視、例えば「ヘ」字状のような、一端側から他端側にかけて中央部４２で屈曲する形状を有しており、この一端側に係合部４１を有している。第１パウル４０の他端側には、第１リターンスプリング５０の一端が接触されている。

また、第１パウル４０は、中央部４２をファイナルギア９に軸支されており（参照：図４）、この軸支箇所を中心として揺動可能となっている。揺動することで、第１パウル４０は、係合部４１が外歯３２に係合する係合位置（参照：図９）と、係合部４１が外歯３２に係合しない非係合位置（参照：図８）との間で、ラチェット３０に対して移動する。

第１リターンスプリング５０は、ファイナルギア９に保持されている（参照：図４）。第１リターンスプリング５０は、例えば板バネからなり、一端５１が第１パウル４０に取り付けられ、他端５２がファイナルギア９に取り付けられる。第１リターンスプリング５０は、第１パウル４０を、非係合位置に向かって、すなわち係合部４１が外歯３２から離脱する方向に付勢する。第１リターンスプリング５０及び第１パウル４０は、ファイナルギア９に保持されているため、ファイナルギア９と一緒に回転する。

ガイドリング６０は、内側筒部６１、外側筒部６２及び底部６３を有している。底部６３の中央部は、ラチェット３０の挿入用に開口している。内側筒部６１と外側筒部６２とは同心に形成されており、それぞれ、軸方向の一端側（ロアカバー１６側の端部）が底部６３に連結されている。ガイドリング６０は、ロアカバー１６の収納凹部１６ａに回転可能に収納される。また、ガイドリング６０は、底部６３の開口縁及び内側筒部６１の一部をロアカバー１６の軸受け部１６ｂに回転可能に支持される（参照：図７）。

内側筒部６１と外側筒部６２との間に、ファイナルギア９に保持された第１パウル４０及び第１リターンスプリング５０が配置される。外側筒部６２は、切り欠きのない環状面であり、ガイドリング６０の外周面を構成する。そして、かかる外周面である外側筒部６２の外面には、ガイドリング６０に対する摩擦力を調整する第２パウル７０が接触される。

内側筒部６１の内側には、底部６３の開口を介してラチェット３０がガイドリング６０と同軸に配置される。内側筒部６１は、略Ｃ字状のような、一部（上部）が切り欠かれた形状を有している。内側筒部６１の切り欠き箇所を介して、第１パウル４０の係合部４１が内側筒部６１の内側に対して進退し、ラチェット３０の外歯３２に係脱する。

また、内側筒部６１は、切り欠き箇所の一部に、第１パウル４０の係合部４１が当接可能なカム部６５を有している。第１パウル４０が非係合位置（参照：図８）から係合位置（参照：図９）に移動する際に、係合部４１がカム部６５に案内されて外歯３２に係合する。また、第１パウル４０が係合位置（参照：図１０）から非係合位置（参照：図１１）に移動する際に、係合部４１はカム部６５を押してガイドリング６０を反時計回りに回転させ、カム部６５に案内されて元の非係合位置に戻るようになっている。

ガイドリング６０は、ファイナルギア９と一体的に及び相対的に回転可能に構成されている（詳細は後述する）。

ファイナルギア９は、外周面に歯形が形成されたリング状のギアで構成され、ラチェット３０と同軸に配置される。ファイナルギア９は、第１パウル４０を揺動可能に保持すると共に、第１リターンスプリング５０を保持する。また、ファイナルギア９は、その中央の開口縁９ａをアッパーカバー１７の軸受け部１７ａに回転可能に支持される。ファイナルギア９に噛合するアイドルギア８は、ロアカバー１６に収納されると共に、ロアカバー１６に回転可能に軸支される。

図４～７に示すように、ファイナルギア９は、外周面と開口縁９ａとの間に複数の連結溝９ｂ（連結受け部）を有している。複数の連結溝９ｂは、ここでは３つあり、ファイナルギア９の中心を円の中心とする同一円周上に位置している。また、複数の連結溝９ｂは、互いに同じ長さで、均等間隔に形成されている。連結溝９ｂには、ガイドリング６０の連結片６６（連結部）が挿通されている。

連結片６６は、連結溝９ｂに対応して、ガイドリング６０に複数（３つ）設けられている。連結片６６は、内側筒部６１の端部から延設されており、径方向外向きに突出したフック部を有している。連結片６６のフック部がファイナルギア９の表面に対向しており、これにより、ファイナルギア９に対するガイドリング６０の軸方向の抜け止めがなされている。

ここで、連結溝９ｂの周方向の長さは、連結片６６の周方向の長さよりも長く形成されている。したがって、連結片６６が挿通された連結溝９ｂの一部には、周方向に隙間がの残る。この隙間の長さ分、ガイドリング６０とファイナルギア９とは、互いに相対的に回転可能となっている。また、連結片６６が連結溝９ｂの一方側の端部に接触し、その接触を維持しながらファイナルギア９が回転する場合、ファイナルギア９はガイドリング６０を回転させる。すなわち、ガイドリング６０は、連結片６６及び連結溝９ｂの連結を介してファイナルギア９と一体的に回転可能となっている。

再び、図２及び３に戻って説明する。
第２パウル７０は、ガイドリング６０の外周面に接触して、ガイドリング６０に対する摩擦力を調整する。第２パウル７０は、ガイドリング６０を押圧可能な押圧部７１を有している。第２パウル７０は、正面視、例えば「ヘ」字状のような、一端側から他端側にかけて中央部７２で屈曲する形状を有しており、この一端側に押圧部７１を有している。第２パウル７０の他端側には、第２リターンスプリング８０の一端が接触されている。

また、第２パウル７０は、中央部７２をロアカバー１６に軸支されており、この軸支箇所を中心として揺動可能となっている。揺動することで、第２パウル７０は、押圧部７１がガイドリング６０の外側筒部６２を押圧する押圧位置（参照：図９）と、押圧部７１が外側筒部６２を押圧しない非押圧位置（参照：図８）との間で、ガイドリング６０に対して移動する。このように、第２パウル７０は、ガイドリング６０に対する押圧部７１の移動によって前記摩擦力を調整する。

第２リターンスプリング８０は、例えば板バネからなり、一端８１が第２パウル７０に取り付けられ、他端８２がロアカバー１６に取り付けられる。第２リターンスプリング８０は、第２パウル７０を、押圧部７１がガイドリング６０から離れる方向に（すなわち非押圧位置に向かって）付勢する。

フリクションスプリング９０は、第２パウル７０とアイドルギア８とを連結する。フリクションスプリング９０は、例えば線バネからなり、一端９１が第２パウル７０に取り付けられ、他端９２がアイドルギア８の中心部に取り付けられる。フリクションスプリング９０は、アイドルギア８の回転を第２パウル７０の移動（揺動）に変換する伝達部材として機能する。

具体的には、アイドルギア８が図３において時計回りに回転すると、フリクションスプリング９０は、第２パウル７０に力を印加し、押圧部７１がガイドリング６０を押圧する方向に第２パウル７０を移動させる。第２パウル７０は第２リターンスプリング８０の付勢力に抗して移動し、押圧部７１がガイドリング６０を押圧する。他方、アイドルギア８が図３において反時計回りに回転すると、フリクションスプリング９０は、上記とは反対方向に第２パウル７０に力を印加し、押圧部７１がガイドリング６０から離間する方向に第２パウル７０を移動させる。すると、第２リターンスプリング８０の付勢力ともあいまって、第２パウル７０を移動させ、押圧部７１がガイドリング６０から離間するようになる。

ここで、アイドルギア８が停止している場合、第２パウル７０の押圧部７１はガイドリング６０を押圧又は接触しないように構成される。これは、第２リターンスプリング８０及びフリクションスプリング９０のばね力をバランスさせることで行う。

続いて、クラッチ機構１０の作動の概略を説明する。クラッチ機構１０は、上記構成により、モータ４が正転（第１の方向：図８の矢印１００）するときのみ、モータ４からスピンドル３への動力の伝達を可能にする。また、クラッチ機構１０は、フリクションベースで作動する。具体的には、モータ４の停止時は、クラッチ機構１０にはフリクション（摩擦）はないか、ほぼない状態となる。モータ４が正転すると、クラッチ機構１０にフリクションが発生し、クラッチ機構１０が結合する。すなわち、モータ４からスピンドル３への動力の伝達を遮断したＯＦＦ状態（以下「クラッチＯＦＦ」という。）から、モータ４からスピンドル３への動力の伝達を可能にしたＯＮ状態（以下「クラッチＯＮ」という）へと切り替わる。その後、モータ４が停止すると、クラッチ機構１０は、クラッチＯＮからクラッチＯＦＦへと切り替わる。すなわち、モータ４の逆転を行うことなく、クラッチ機構１０が自動的に解除する。

ただし、他の実施態様では、モータ４を少し逆転させて、クラッチ機構１０を高速で解除するようにしてもよい。ここで、「モータ４を少し逆転」とは、クラッチ機構１０の解除のためにモータ４を逆転させる回転数（第２の回転数）が、クラッチ機構１０の結合のためにモータ４を正転させる回転数（第１の回転数）よりも少ないことを意味する。以下では、簡便な説明のため、モータ４を逆転させずにクラッチＯＦＦとする、クラッチ機構１０の自動解除を中心に説明し、必要に応じて、モータ４を少し逆転させてクラッチＯＦＦとする、クラッチ機構１０の高速解除に言及する。

図８～１１を参照して、クラッチ機構１０の具体的な作動について説明する。

１．クラッチＯＦＦ（初期位置）
まず、図８に示すように、モータ４の停止時（非駆動時）では、第１パウル４０は、ラチェット３０に対して係合しない非係合位置にある。このとき、第１パウル４０の係合部４１は、第１リターンスプリング５０の付勢力によって、ガイドリング６０のカム部６５に当接する。また、第２パウル７０は、ガイドリング６０を押圧しない非押圧位置にある。このとき、第２パウル７０の押圧部７１は、第２リターンスプリング８０及びフリクションスプリング９０のばね力のバランスによって、ガイドリング６０の外周面を押圧又は接触しない。また、ガイドリング６０の連結片６６は、ファイナルギア９の連結溝９ｂの一方の端部側（反時計周り方向の端部側）に位置しており、連結溝９ｂの他方の端部側には隙間が存在している。

モータ４の停止時では、クラッチＯＦＦとなっている。クラッチ機構１０の構成要素のうち、スピンドル３と一体回転するラチェット３０のみが回転可能であり、シートベルト２の通常の巻き取り及び引き出しが可能である。

なお、図８には、モータ４が正転したときのギア列の回転方向を矢印１００で示し、モータ４が逆転したときのギア列の回転方向を矢印２００で示している。矢印１００の回転方向は、シートベルト２を巻き取る方向となっている。

２．クラッチＯＮへの切り替え
図９に示すように、モータ４が正転し始めると、出力ギア７、アイドルギア８及びファイナルギア９が矢印１００の方向に回転し始める。すると、ファイナルギア９は、まず、連結溝９ｂにおける上記の隙間分、ガイドリング６０に対して相対的に回転する。そして、この相対的な回転によって、連結溝９ｂの他方の端部（時計周り方向の端部）がガイドリング６０の連結片６６に接触し、これにより連結溝９ｂと連結片６６とが連結する。かかる連結を介して、ガイドリング６０が、ファイナルギア９と同方向（矢印１００の方向）に一体的に回転しようとする。

しかし、ファイナルギア９がガイドリング６０に対して相対的に回転し始めるのと同時に、アイドルギア８に連結されたフリクションスプリング９０が、アイドルギア８の回転によって第２パウル７０に力（Ｆ２）を印加し、第２パウル７０の押圧部７１をガイドリング６０の外周面に押圧する。これによって、ガイドリング６０に対する摩擦力が高まり、ガイドリング６０がファイナルギア９と一体的に回転しないように、ガイドリング６０を停止させる。

そして、ガイドリング６０の回転が停止させられる一方で、ファイナルギア９の回転が続行すると、ファイナルギア９に保持された第１パウル４０が、ファイナルギア９の回転によって、第１リターンスプリング５０の付勢力に抗しながら非係合位置から係合位置に移動させられる。このとき、第１パウル４０の係合部４１が、ガイドリング６０のカム部６５に案内されて、ラチェット３０の外歯３２に係合する。これにより、クラッチＯＦＦからクラッチＯＮに切り替わる。

このように、クラッチ機構１０は、モータ４が所定の回転数（第１の回転数）だけ正転する際、第２パウル７０によってガイドリング６０の回転を停止させる一方で、ガイドリング６０に対するファイナルギア９の相対的な回転によって、第１パウル４０を係合位置に移動させてラチェット３０に係合させて、それによりクラッチＯＦＦからクラッチＯＮに切り替わる。

３．クラッチＯＮの継続
その後、モータ４が所定の回転数（第１の回転数）を超えてさらに正転すると、第１パウル４０がラチェット３０に係合した状態で、ファイナルギア９の回転とともにラチェット３０が一体回転する。これにより、モータ４の回転がスピンドル３に伝達されて、シートベルト２が巻き取られる。

ここで、ラチェット３０がファイナルギア９と一体回転する際、ガイドリング６０も一体回転する。すなわち、ガイドリング６０は、第２パウル７０によって押圧され続けながら、連結片６６と連結溝９ｂとの連結を介してファイナルギア９と一体的に回転する。

このような一体回転が可能なのは、フリクションスプリング９０が第２パウル７０に作用させる力（Ｆ２）と、第１リターンスプリング５０が第１パウル４０に作用させる力（Ｆ１）との関係を、Ｆ２＞Ｆ１に設定しているからである。第１パウル４０に作用する力Ｆ１によって、第１パウル４０の係合部４１がガイドリング６０のカム部６５に当接させられるところ、Ｆ２＞Ｆ１に設定しているため、ファイナルギア９が回転する間は、第１パウル４０が係合位置にとどまり、第１パウル４０の係合部４１とラチェット３０との係合が維持される。

４．クラッチＯＦＦへの切り替え
次に、図１０に示すように、モータ４が停止すると、ファイナルギア９の回転が止まるため、ラチェット３０及びガイドリング６０の回転が止まる。また、アイドルギア８の回転が止まるため、フリクションスプリング９０から第２パウル７０への力Ｆ２がなくなる。そして、第２リターンスプリング８０の付勢力によって、第２パウル７０がガイドリング６０を押圧しない非押圧位置に移動させられる。すなわち、停止したガイドリング６０は、第２パウル７０による摩擦力を低下又は解放される。

すると、第１リターンスプリング５０の付勢力（Ｆ１）によって、第１パウル４０の係合部４１が、ラチェット３０の外歯３２から離脱する方向に動かされ、ガイドリング６０のカム部６５を押す。カム部６５を押す力には、ガイドリング６０を反時計回りに回転させる方向の分力（ベクトル成分）が含まれるように構成されている。これにより、図１１に示す矢印３００の方向（反時計回り）に、ガイドリング６０が回転される。

このとき、回転停止中のファイナルギア９に対してガイドリング６０が相対的に回転する。すなわち、ガイドリング６０は、連結片６６と連結溝９ｂとの連結を解除される方向へと、ファイナルギア９に対して相対的に回転する。なお、図１１において、連結片６６が、連結溝９ｂの他方の端部（時計周り方向の端部）から離れていることに留意されたい。ガイドリング６０が回転すると、第１リターンスプリング５０の付勢力（Ｆ１）によって、第１パウル４０は、ラチェット３０の外歯３２から離脱し、初期位置（非係合位置）に戻る。これにより、クラッチ機構１０は、クラッチＯＮからクラッチＯＦＦへと切り替わる。

４－１．クラッチＯＦＦへの切り替えの際に、モータ４を少し逆転させる場合
上述したように、他の実施態様では、クラッチＯＮからクラッチＯＦＦへと切り替える際に、モータ４を少し逆転させてもよい。図９は、モータ４を第１の回転数だけ正転させたときを示したものであるが、図９を参照して説明する。

図９の状態（ＯＮ状態）からモータ４を少し逆転させると、第２パウル７０がガイドリング６０の外周面から離れる方向に即座に動き、ガイドリング６０に対する摩擦力を即座に解放する。このため、モータ４を少し逆転させる場合、ガイドリング６０に対する摩擦力の解放タイミングが早くなる。なお、モータ４の逆転を停止させると、その後の動作（第１パウル４０の付勢力によるガイドリング６０の回転、第１パウル４０の非係合位置への移動）は上記４（図１０及び１１）で説明したとおりである。

また、図９の状態からモータ４を少し逆転させると、ファイナルギア９の逆転によって、第１パウル４０がラチェット３０から離脱することが促される。このため、モータ４を少し逆転させる場合、第１パウル４０の非係合位置への移動が迅速化される。

したがって、ＯＮ状態からモータ４を少し逆転させる場合、クラッチ機構１０がクラッチＯＮからクラッチＯＦＦへと高速に切り替わるようになる。

以上説明したとおり、本実施形態に係るシートベルト用リトラクタ１は、シートベルト２を巻き取るスピンドル３と、スピンドル３を回転させる動力を発生するモータ４と、モータ４からの動力をスピンドル３に伝達可能な動力伝達機構５と、を備えたシートベルト用リトラクタ１であって、動力伝達機構５は、モータ４が第１の方向（矢印１００）に回転するとき、モータ４からスピンドル３への動力の伝達を可能にするクラッチ機構１０を備える。そして、クラッチ機構１０は、モータ４が第１の方向に第１の回転数だけ回転する際、クラッチＯＦＦからクラッチＯＮに切り替わり、かつ、モータ４が第１の方向と反対の第２の方向（矢印２００）に第１の回転数よりも少ない第２の回転数だけ回転する際、又は、モータ４が停止する際、クラッチＯＮからクラッチＯＦＦに切り替わるように構成されている。

かかる態様によれば、クラッチ結合のために、モータ４を第１の方向に回転させるものの、クラッチ解除のためには、モータ４を停止すれば足りる。あるいは、モータ４を第２の方向に少し回転させれば済む。これにより、上記のプリクラッシュ作動及びコンフォート作動のためのモータ４の総回転数を減らすことができる。したがって、モータ４への負荷を減らすことができ、モータ４の小型化・長寿命化を図ることができる。加えて、クラッチ解除をモータ４の停止又は少回転で行えるため、迅速なクラッチ解除が可能となる。また、クラッチ解除をモータ４の停止だけで行う場合には、モータ４を逆転するための制御が不要になるため、モータ４の駆動を制御するＥＣＵを単純化でき、そのコスト低減を図ることができる。

とりわけ、本実施形態に係るシートベルト用リトラクタ１では、クラッチ機構１０は、スピンドル３とともに回転するラチェット３０（第１回転部材）と、ラチェット３０に対して係合する係合位置と係合しない非係合位置との間で移動可能に構成された第１パウル４０と、第１パウル４０を保持してモータ４の回転に応じて回転するファイナルギア９（第２回転部材）と、ファイナルギア９と一体的に及び相対的に回転可能に構成されたガイドリング６０（フリクション部材）と、ガイドリング６０に対する摩擦力を調整する第２パウル７０と、を備える。そして、クラッチ機構１０は、モータ４が第１の方向に第１の回転数だけ回転する際、第２パウル７０によってガイドリング６０に対する摩擦力を高め、ガイドリング６０に対するファイナルギア９の相対的な回転によって第１パウル４０を非係合位置から係合位置に移動させ、それによりクラッチＯＦＦからクラッチＯＮに切り替わる。また、クラッチ機構１０は、モータ４が第２の方向に第２の回転数だけ回転する際、又は、モータ４が停止する際、第２パウル７０によるガイドリング６０に対する前記摩擦力を低下させ又は解放し、ファイナルギア９に対するガイドリング６０の相対的な回転によって第１パウル４０を係合位置から非係合位置に移動させ、それによりクラッチＯＮからクラッチＯＦＦに切り替わる。かかる態様によれば、ファイナルギア９及び第１パウル４０に対して、ガイドリング６０及び第２パウル７０を設計することで、構造上、上記のクラッチ動作を実現することができる。

また、本実施形態において、第２パウル７０は、ガイドリング６０の外周面に接触して前記摩擦力を調整する。また、第２パウル７０は、ガイドリング６０を押圧可能な押圧部７１を有し、ガイドリング６０に対する押圧部７１の移動によって前記摩擦力を調整する。さらに、第２パウル７０の押圧部７１は、モータ４の回転に連動して移動する。また、第２パウル７０は、モータ４が第１の方向に第１の回転数だけ回転する際、押圧部７１がガイドリング６０を押圧することによって、ガイドリング６０の回転を停止させると共に、モータ４が第２の方向に第２の回転数だけ回転する際、又は、モータ４が停止する際、押圧部７１によるガイドリング６０への押圧を解放する。このような態様によれば、第２パウル７０によるガイドリング６０の摩擦力の調整を応答性良く行うことができる。

さらに、本実施形態において、クラッチ機構１０は、第２パウル７０と、モータ４の回転に応じて回転するアイドルギア８（第３回転部材）とを連結するフリクションスプリング９０をさらに備え、フリクションスプリング９０は、モータ４が第１の方向に回転するとき、押圧部７１がガイドリング６０を押圧する方向に第２パウル７０を移動させ、モータ４が第２の方向に回転するとき、押圧部７１がガイドリング６０から離れる方向に第２パウル７０を移動させる。かかる態様によれば、アイドルギア８を利用してフリクションスプリング９０を移動させるという簡易な構成により、第２パウル７０によるガイドリング６０の摩擦力の調整を行うことができる。

また、本実施形態において、クラッチ機構１０は、第２パウル７０を、押圧部７１がガイドリング６０から離れる方向に付勢する第２リターンスプリング８０を備える。かかる態様によれば、第２リターンスプリング８０によって、クラッチ解除の際、押圧部７１によるガイドリング６０への押圧を低下又は解放させることができる。

さらに、本実施形態において、クラッチ機構１０は、ファイナルギア９に保持され、第１パウル４０を非係合位置に向かって付勢する第１リターンスプリング５０を備える。また、第１リターンスプリング５０は、（１）モータ４が第１の方向に第１の回転数だけ回転する際、ファイナルギア９と一緒に回転し、第１パウル４０が第１リターンスプリング５０に抗して係合位置に移動することを許容し、（２）モータ４が第１の回転数後にさらに第１の方向に回転する際、ファイナルギア９と一緒に回転し、第１パウル４０が係合位置にとどまることを許容し、（３）モータ４が第２の方向に第２の回転数だけ回転する際、又は、モータ４が停止する際、第１パウル４０を付勢して、それにより第１パウル４０がガイドリング６０をファイナルギア９に対して相対的に回転させる。かかる態様によれば、第１パウル４０及びファイナルギア９に関連付けた第１リターンスプリング５０を利用することで、クラッチ結合・解除を含むプリクラッシュ作動及びコンフォート作動を、モータ４への負荷を低減しながら行うことができる。

また、本実施形態において、ラチェット３０は、外歯３２（被係合部）を有し、第１パウル４０は、係合位置において外歯３２に係合し且つ非係合位置において外歯３２から離脱する係合部４１を有し、第１リターンスプリング５０は、第１パウル４０を、係合部４１が外歯３２から離脱する方向に付勢する。また、第１パウル４０の係合部４１は、モータ４が第２の方向に第２の回転数だけ回転する際、又は、モータ４が停止する際、第１リターンスプリング５０によって外歯３２から離脱する方向に動き、ガイドリング６０を押して、ガイドリング６０をファイナルギア９に対して相対的に回転させる。かかる態様によれば、クラッチ解除の際、第１パウル４０の係合部４１を利用して、ガイドリング６０をファイナルギア９に対して相対的に回転させることができる。

また、本実施形態において、第１リターンスプリング５０、係合部４１及びガイドリング６０は、モータ４が第２の方向に第２の回転数だけ回転する際、又は、モータ４が停止する際、係合部４１がガイドリング６０を押す力に、ガイドリング６０を回転させる方向の分力を含むように構成されている。かかる態様によれば、構造上、ガイドリング６０を回転させてクラッチ解除することができ、クラッチの自動解除に有用となる。

さらに、本実施形態において、ファイナルギア９は、連結溝９ｂ（連結受け部）を有し、ガイドリング６０は、連結溝９ｂに対応して連結片６６（連結部）を有し、（１）モータ４が第１の方向に回転する際、まず、ガイドリング６０に対するファイナルギア９の相対的な回転によって連結溝９ｂに連結片６６が連結し、その後、連結溝９ｂ及び連結片６６の連結を介してガイドリング６０がファイナルギア９と一体的に回転し、（２）クラッチＯＮから、モータ４が第２の方向に回転する際、又は、モータ４が停止する際、ガイドリング６０は、連結溝９ｂ及び連結片６６の前記連結が解除される方向へと、ファイナルギア９に対して相対的に回転することを許容される。かかる態様によれば、簡易な構造により、ガイドリング６０をファイナルギア９と一体的に及び相対的に回転させることができる。

以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。実施形態が備える各要素並びにその配置、材料、条件、形状及びサイズ等は、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。例えば、第２パウル７０は、爪形の部材でなくてもよい。第２パウル７０は、フリクション部材（ガイドリング６０）に対する摩擦力を調整することができる摩擦力調整部材であれば、他の形状を取ることができる。また、連結溝９ｂ及び連結片６６の個数はそれぞれ複数かつ同数に限るものではなく、１つであってもよい。

１…シートベルト用リトラクタ、２…シートベルト、３…スピンドル４…モータ、４ａ…出力軸、５…動力伝達機構、６…リトラクタフレーム、７…出力ギア、８…アイドルギア（第３回転部材）、９…ファイナルギア（第２回転部材）、９ａ…開口縁、９ｂ…連結溝（連結受け部）、１０…クラッチ機構、１３…巻取りバネ装置、１４…ロック機構、１５…プリテンショナ、１６…ロアカバー、１６ａ…収納凹部、１６ｂ…軸受け部、１７…アッパーカバー、１７ａ…軸受け部、３０…ラチェット（第１回転部材）、３１…中心軸部、３２…外歯、４０…第１パウル、４１…係合部、４２…中央部、５０…第１リターンスプリング、５１…一端、５２…他端、６０…ガイドリング（フリクション部材）、６１…内側筒部、６２…外側筒部、６３…底部、６５…カム部、６６…連結片（連結部）、７０…第２パウル、７１…押圧部、７２…中央部、８０…第２リターンスプリング、８１…一端、８２…他端、９０…フリクションスプリング、９１…一端、９２…他端、１００…正方向の回転、２００…逆方向の回転、３００…ガイドリングの回転

Claims (14)

1. シートベルトを巻き取るスピンドルと、
   前記スピンドルを回転させる動力を発生するモータと、
   前記モータからの動力を前記スピンドルに伝達可能な動力伝達機構と、を備えた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、前記モータが第１の方向に回転するとき、前記モータから前記スピンドルへの動力の伝達を可能にするクラッチ機構を備え、
   前記クラッチ機構は、
   前記スピンドルとともに回転する第１回転部材と、
   前記第１回転部材に対して係合する係合位置と係合しない非係合位置との間で移動可能に構成された第１パウルと、
   前記第１パウルを保持し、前記モータの回転に応じて回転する第２回転部材と、
   前記第２回転部材と一体的に及び相対的に回転可能に構成されたフリクション部材と、
   前記フリクション部材に対する摩擦力を調整する第２パウルと、を備え、
   前記クラッチ機構は、
   前記モータが前記第１の方向に第１の回転数だけ回転する際、前記第２パウルによって前記フリクション部材に対する摩擦力を高め、前記フリクション部材に対する前記第２回転部材の相対的な回転によって前記第１パウルを前記非係合位置から前記係合位置に移動させ、それにより前記モータから前記スピンドルへの動力の伝達を遮断したＯＦＦ状態から、前記モータから前記スピンドルへの動力の伝達を可能にするＯＮ状態に切り替わり、かつ、
   前記モータが前記第１の方向と反対の第２の方向に前記第１の回転数よりも少ない第２の回転数だけ回転する際、又は、前記モータが停止する際、前記第２パウルによる前記フリクション部材に対する前記摩擦力を低下させ又は解放し、前記第２回転部材に対する前記フリクション部材の相対的な回転によって前記第１パウルを前記係合位置から前記非係合位置に移動させ、それにより前記ＯＮ状態から前記ＯＦＦ状態に切り替わるように構成されている、シートベルト用リトラクタ。
2. 前記第２パウルは、前記フリクション部材の外周面に接触して前記摩擦力を調整する、請求項１に記載のシートベルト用リトラクタ。
3. 前記第２パウルは、前記フリクション部材を押圧可能な押圧部を有し、前記フリクション部材に対する前記押圧部の移動によって前記摩擦力を調整するように構成されている、請求項１又は２に記載のシートベルト用リトラクタ。
4. 前記第２パウルの前記押圧部は、前記モータの回転に連動して移動する、請求項３に記載のシートベルト用リトラクタ。
5. 前記第２パウルは、
   前記モータが前記第１の方向に前記第１の回転数だけ回転する際、前記押圧部が前記フリクション部材を押圧することによって、前記フリクション部材の回転を停止させ、
   前記モータが前記第２の方向に前記第２の回転数だけ回転する際、又は、前記モータが停止する際、前記押圧部による前記フリクション部材への押圧を解放する、請求項４に記載のシートベルト用リトラクタ。
6. 前記クラッチ機構は、前記第２パウルと、前記モータの回転に応じて回転する第３回転部材とを連結するフリクションスプリングをさらに備え、
   前記フリクションスプリングは、
   前記モータが前記第１の方向に回転するとき、前記押圧部が前記フリクション部材を押圧する方向に前記第２パウルを移動させ、
   前記モータが前記第２の方向に回転するとき、前記押圧部が前記フリクション部材から離れる方向に前記第２パウルを移動させる、請求項３から５のいずれか一項に記載のシートベルト用リトラクタ。
7. 前記第２回転部材は、ファイナルギアであり、
   前記第３回転部材は、前記ファイナルギアに噛み合うアイドルギアである、請求項６に記載のシートベルト用リトラクタ。
8. 前記クラッチ機構は、前記第２パウルを、前記押圧部が前記フリクション部材から離れる方向に付勢する第２リターンスプリングをさらに備えた、請求項６又は７に記載のシートベルト用リトラクタ。
9. 前記クラッチ機構は、前記第２回転部材に保持され、前記第１パウルを前記非係合位置に向かって付勢する第１リターンスプリングをさらに備えた、請求項１から８のいずれか一項に記載のシートベルト用リトラクタ。
10. 前記第１リターンスプリングは、
    前記モータが前記第１の方向に前記第１の回転数だけ回転する際、前記第２回転部材と一緒に回転し、前記第１パウルが前記第１リターンスプリングに抗して前記係合位置に移動することを許容し、
    前記モータが前記第１の回転数後にさらに前記第１の方向に回転する際、前記第２回転部材と一緒に回転し、前記第１パウルが前記係合位置にとどまることを許容し、
    前記モータが前記第２の方向に前記第２の回転数だけ回転する際、又は、前記モータが停止する際、前記第１パウルを付勢して、それにより当該第１パウルが前記フリクション部材を前記第２回転部材に対して相対的に回転させるように構成されている、請求項９に記載のシートベルト用リトラクタ。
11. 前記第１回転部材は、被係合部を有し、
    前記第１パウルは、前記係合位置において前記被係合部に係合し且つ前記非係合位置において前記被係合部から離脱する係合部を有し、
    前記第１リターンスプリングは、前記第１パウルを、前記係合部が前記被係合部から離脱する方向に付勢する、請求項１０に記載のシートベルト用リトラクタ。
12. 前記第１パウルの前記係合部は、前記モータが前記第２の方向に前記第２の回転数だけ回転する際、又は、前記モータが停止する際、前記第１リターンスプリングによって前記被係合部から離脱する方向に動き、前記フリクション部材を押して、前記フリクション部材を前記第２回転部材に対して相対的に回転させる、請求項１１に記載のシートベルト用リトラクタ。
13. 前記第１リターンスプリング、前記係合部及び前記フリクション部材は、前記モータが前記第２の方向に前記第２の回転数だけ回転する際、又は、前記モータが停止する際、前記係合部が前記フリクション部材を押す力に、前記フリクション部材を回転させる方向の分力を含むように構成されている、請求項１２に記載のシートベルト用リトラクタ。
14. 前記第２回転部材は、連結受け部を有し、
    前記フリクション部材は、前記連結受け部に対応して連結部を有し、
    前記モータが前記第１の方向に回転する際、まず、前記フリクション部材に対する前記第２回転部材の相対的な回転によって前記連結受け部に前記連結部が連結し、その後、前記連結部及び前記連結受け部の連結を介して前記フリクション部材が前記第２回転部材と一体的に回転し、
    前記クラッチ機構の前記ＯＮ状態から、前記モータが前記第２の方向に回転する際、又は、前記モータが停止する際、前記フリクション部材は、前記連結部及び前記連結受け部の前記連結が解除される方向へと、前記第２回転部材に対して相対的に回転することを許容される、請求項１から１３のいずれか一項に記載のシートベルト用リトラクタ。