WO2020017400A1 - シートベルトリトラクタ - Google Patents

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WO2020017400A1
WO2020017400A1 PCT/JP2019/027219 JP2019027219W WO2020017400A1 WO 2020017400 A1 WO2020017400 A1 WO 2020017400A1 JP 2019027219 W JP2019027219 W JP 2019027219W WO 2020017400 A1 WO2020017400 A1 WO 2020017400A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
spool
seat belt
clutch
rotation
motor
Prior art date
Application number
PCT/JP2019/027219
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
理宏 森
有香 衣笠
弦也 松岡
Original Assignee
Ｊｏｙｓｏｎ Ｓａｆｅｔｙ Ｓｙｓｔｅｍｓ Ｊａｐａｎ株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ｊｏｙｓｏｎ Ｓａｆｅｔｙ Ｓｙｓｔｅｍｓ Ｊａｐａｎ株式会社 filed Critical Ｊｏｙｓｏｎ Ｓａｆｅｔｙ Ｓｙｓｔｅｍｓ Ｊａｐａｎ株式会社
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R22/00—Safety belts or body harnesses in vehicles
    • B60R22/34—Belt retractors, e.g. reels
    • B60R22/44—Belt retractors, e.g. reels with means for reducing belt tension during use under normal conditions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R22/00—Safety belts or body harnesses in vehicles
    • B60R22/34—Belt retractors, e.g. reels
    • B60R22/46—Reels with means to tension the belt in an emergency by forced winding up
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R22/00—Safety belts or body harnesses in vehicles
    • B60R22/48—Control systems, alarms, or interlock systems, for the correct application of the belt or harness

Definitions

  • the present invention relates to a seat belt retractor.
  • a spool that winds up a seat belt, a lock mechanism that has a locking member that rotates together with the spool during normal operation and prevents rotation of the spool in the pull-out direction of the seat belt during operation, and power for rotating the spool.
  • a seatbelt retractor including a generated motor and a power transmission mechanism for transmitting the power of the motor to the spool (for example, see Patent Document 1).
  • the connection between the rotation shaft of the spool and the output shaft of the motor is maintained until the load torque in the belt withdrawal direction becomes equal to or greater than the set value.
  • the rotation shaft of the spool and the output shaft of the motor are connected, when the occupant performs an operation of pulling out the seat belt from the retractor or winding the seat belt around the retractor, the load of the motor is transmitted to the occupant operating the seat belt. I will. As a result, the occupant cannot smoothly pull out or wind up the seat belt, which may cause discomfort to the occupant.
  • the present disclosure provides a seat belt retractor that enables an occupant to smoothly pull out or wind up a seat belt.
  • the present disclosure A spool for winding the seat belt, A lock mechanism having a locking member that rotates together with the spool during normal operation and prevents rotation of the spool in the pull-out direction of the seat belt during operation; A motor for generating power to rotate the spool, A power transmission mechanism disposed on the same side as the lock mechanism with respect to the spool, and transmitting power of the motor to the spool.
  • the power transmission mechanism has a clutch arranged on a shaft different from the rotation shaft of the spool, The clutch provides a seat belt retractor that blocks transmission of rotational force from the spool to the motor and transmits rotational force from the motor to the spool.
  • the transmission of the rotational force from the spool to the motor is interrupted by the clutch, so that the occupant can smoothly pull out the seat belt from the seat belt retractor or wind the seat belt around the seat belt retractor.
  • FIG. 4 is a diagram showing a cut surface of the seat belt retractor according to the embodiment as viewed in the direction of arrows AA (see FIG. 3).
  • FIG. 2 is a side view of the seat belt retractor of the embodiment with a gear cover removed.
  • It is an exploded perspective view of a power transmission mechanism. It is a figure which shows the structure of a power transmission mechanism typically. It is a side view of a clutch. It is an exploded perspective view of a clutch.
  • FIG. 9 is a view showing an off state of the clutch (closed state of the clutch pawl) along arrow BB (see FIG. 8).
  • FIG. 9 is a diagram showing the clutch on state (clutch pawl open state) as viewed from the direction of arrows BB (see FIG. 8).
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a seatbelt device according to an embodiment of the present disclosure.
  • the seat belt device 101 shown in FIG. 1 is an example of a seat belt device mounted on a vehicle.
  • the seat belt device 101 includes, for example, a seat belt 104, a retractor 103, a shoulder anchor 106, a tongue 107, and a buckle 108.
  • the seatbelt 104 is an example of a seatbelt that restrains the occupant 111 sitting on the seat 102 of the vehicle, and is a belt-like member that can be pulled out by the retractor 103.
  • the seat belt is also called webbing.
  • a belt anchor 105 at the end of the seat belt 104 is fixed to the seat 102 or a vehicle body near the seat 102.
  • the retractor 103 is an example of a seat belt winding device that enables the seat belt 104 to be wound or pulled out.
  • the retractor 103 restricts the seat belt 104 from being pulled out from the retractor 103 when an acceleration / deceleration or a vehicle angle equal to or more than a predetermined value at the time of a vehicle collision or the like is detected.
  • the retractor 103 is fixed to the seat 102 or a vehicle body near the seat 102.
  • the retractor 103 is an example of a seat belt retractor.
  • the retractor 103 has a function of winding the seat belt 104 around a spool by the power of a motor 103a. For example, before the vehicle collision, the retractor 103 operates the motor 103a based on a signal from a sensor such as a millimeter wave radar to wind the seat belt 104 around a spool, apply pretension to the seat belt 104, and apply a pretension to the seat belt 104. To quickly restrain the occupants. The retractor 103 operates the motor 103a when the connection between the tongue 107 and the buckle 108 is released, for example, to wind up the seat belt 104 with a spool.
  • a sensor such as a millimeter wave radar
  • the retractor 103 operates, for example, the motor 103a to adjust the tension of the seat belt 104 in accordance with the driving situation (the state of the vehicle), so that the restraint of the occupant by the seat belt 104 and the comfort when the seat belt 104 is worn are provided. Improve the nature of each.
  • the state of the vehicle includes, for example, whether or not the seat belt 104 is pulled out, whether or not the occupant 111 is present, running speed of the vehicle, acceleration of the vehicle, steering operation, accelerator operation, brake operation, operation of the buckle 108, door operation, and operation by the occupant. This refers to a state representing an operation input or the like of a possible on-vehicle selection switch.
  • the shoulder anchor 106 is an example of a belt insertion tool through which the seat belt 104 is inserted, and is a member that guides the seat belt 104 pulled out from the retractor 103 toward the shoulder of the occupant 111.
  • the shoulder anchor 106 is fixed to the seat 102 or a vehicle body near the seat 102.
  • the tongue 107 is an example of a belt insertion tool through which the seat belt 104 is inserted, and is a component slidably attached to the seat belt 104 guided by the shoulder anchor 106.
  • the buckle 108 is a component into and out of which a planar locking portion of a tongue 107 attached to the seat belt 104 is inserted and with which the tongue 107 is detachably connected.
  • the buckle 108 is fixed to, for example, the seat 102 or a vehicle body near the seat 102.
  • the portion of the seat belt 104 between the shoulder anchor 106 and the tongue 107 is a shoulder belt portion 109 that restrains the chest and shoulder of the occupant 111.
  • the portion of the seat belt 104 between the belt anchor 105 and the tongue 107 is a lap belt portion 110 that restrains the waist of the occupant 111.
  • FIG. 2 is a perspective view of the seat belt retractor of one embodiment.
  • FIG. 3 is a side view of the seat belt retractor of the embodiment.
  • FIG. 4 is a diagram showing a cut surface of the seat belt retractor according to the embodiment along arrow AA (see FIG. 3).
  • FIG. 5 is a side view of the seat belt retractor of the embodiment with the gear cover removed.
  • FIG. 6 is an exploded perspective view of a power transmission mechanism of the seat belt retractor according to one embodiment.
  • FIG. 7 is a diagram schematically illustrating a configuration of a power transmission mechanism of the seat belt retractor according to the embodiment.
  • the retractor 1 shown in FIGS. 2 to 7 is an example of a seat belt retractor, and more specifically, is an example of the retractor 103 shown in FIG.
  • the configuration of the retractor 1 will be described with reference to FIGS.
  • the retractor 1 includes a frame 2, a spool 4, a spring mechanism 11, a vehicle sensor 5, a lock mechanism 6, a torsion bar 7, a pretensioner 8, and a motor drive unit 13.
  • the frame 2 is a housing that rotatably accommodates the spool 4 and forms the skeleton of the retractor 1.
  • the frame 2 has, for example, a pair of side surfaces 2b and 2c facing each other, and a back surface 2a connecting the side surfaces 2b and 2c.
  • a spring mechanism 11 is arranged and fixed outside the side surface 2b (that is, on the side opposite to the side of the spool 4 with respect to the side surface 2b).
  • the lock mechanism 6 and the power transmission mechanism 21 are arranged outside the side surface 2c (that is, on the side opposite to the side of the spool 4 with respect to the side surface 2c).
  • Each of the pair of side surfaces 2b and 2c has a circular (including substantially circular) opening.
  • the spool 4 is a winding member that is rotatably supported concentrically (including substantially concentrically) with each opening of the pair of side surfaces 2 b and 2 c of the frame 2, and winds the seat belt 104.
  • the spring mechanism 11 constantly urges the spool 4 so that the spool 4 rotates in a direction in which the seat belt 104 is wound on the spool 4 (a winding direction of the seat belt).
  • the spool 4 is urged by the spiral spring 9 stored in the spring mechanism 11 to rotate in the direction in which the seat belt 104 is wound.
  • the spiral spring 9 has one end connected to the rotation shaft of the spool 4 and the other end connected to the outer peripheral wall of the cover of the spring mechanism 11 so that the spool 4 rotates in the seat belt winding direction.
  • This is an example of an elastic body that biases the spool 4.
  • One end of the spiral spring 9 is connected to a bush 10 fixed to one end of the rotation shaft of the spool 4.
  • the vehicle sensor 5 is an example of a detection mechanism that detects a change in the behavior of the vehicle (specifically, a rapid change in the acceleration / deceleration or inclination of the vehicle caused by the change in the behavior of the vehicle).
  • the vehicle sensor 5 has a sphere 5a that moves at a vehicle deceleration that occurs in an emergency, and a locking claw 5b that is activated by the movement of the sphere 5a.
  • the lock mechanism 6 performs a lock operation for locking the rotation of the spool 4 in the pull-out direction of the seat belt 104.
  • the lock mechanism 6 includes a lock gear 14 and a locking base 17.
  • the lock gear 14 is rotatably supported by the distal end portion 7a of the torsion bar 7 projecting leftward in FIG. 4 from the side surface portion 2c of the frame 2.
  • the tip portion 7a may be a separate member such as a shaft connected to the torsion bar 7 in the axial direction, or may be a part of the torsion bar 7 itself.
  • the locking base 17 is rotatably supported by a first torque transmitting portion 15 described later and rotatably holds the pawl 16.
  • the locking base 17 is an example of a locking member, and rotates together with the spool 4 during normal operation, and prevents the spool 4 from rotating in the pull-out direction of the seat belt 104 during operation.
  • Ratchet teeth 14 a are formed on the outer periphery of the lock gear 14.
  • the lock gear 14 normally rotates integrally with the torsion bar 7.
  • the sphere 5a of the vehicle sensor 5 operates, and the locking claw 5b engages with the ratchet teeth 14a.
  • the rotation of the lock gear 14 in the direction in which the seat belt 104 is pulled out is prevented, so that the rotation of the spool 4 in the direction in which the seat belt 104 is pulled out is also prevented.
  • the locking base 17 has a cylindrical shaft portion 17a and a flange portion 17c formed in an annular disk shape at one end of the shaft portion 17a.
  • the torsion bar 7 is formed with a first torque transmitting portion 15 which is engaged with the locking base 17 so as to be unable to rotate relative to the torsion bar 7.
  • a second torque transmitting portion 18 is formed.
  • the pretensioner 8 operates in the early stage of emergency to generate a reaction gas, and transmits the belt winding torque generated by the reaction gas to the spool 4 via the rotating body 81. As a result, the seat belt 104 is wound around the spool 4 by a predetermined amount in the early stage of emergency.
  • the pretensioner 8 has a rotating body 81 connected to the end of the spool 4 via the torsion bar 7 and the locking base 17, and a power generating section 82 for rotating the rotating body 81.
  • the rotating body 81 rotates the spool 4 in the winding direction of the seat belt 104 when the pretensioner 8 operates.
  • the rotating body 81 is also called a paddle wheel.
  • the rotating body 81 is coaxially connected to the spool 4.
  • the injection body pushed by the gas generated by the gas generation device (not shown) of the power generation unit 82 moves in the pipe. Since the injection body that moves in the pipe rotates the rotating body 81 in the winding direction of the seat belt 104, the spool 4 also rotates in the winding direction of the seat belt 104. As a result, the seat belt 104 is wound around the spool 4.
  • the rotating body 81 is disposed on the same side of the spool 4 as the lock mechanism 6. Thereby, the arrangement positions of the structures for locking the rotation of the spool 4 can be put together, and the size of the retractor 1 can be easily reduced.
  • the motor drive unit 13 includes a motor 12 for generating power for rotating the spool 4, and a power transmission mechanism 21 for reducing and transmitting the power of the motor 12 to the spool 4.
  • the power transmission mechanism 21 includes a gear case 29, a motor gear 20, a connect gear 22, a clutch 25, an idle gear 26, a shaft gear 27, and a gear cover 28.
  • the gear case 29 houses the motor gear 20, the connect gear 22, the clutch 25, the idle gear 26, and the shaft gear 27.
  • the motor 12 is fixed to the gear case 29, and the gear case 29 is fixed to the side surface 2c.
  • the gear cover 28 is fixed to the gear case 29 while covering these gears housed in the gear case 29.
  • the motor gear 20 is attached to the output shaft 12a of the motor 12 so as to be integrally rotatable.
  • the motor gear 20 has external teeth 20a and a shaft hole 20b into which the output shaft 12a is inserted.
  • the connect gear 22 always meshes with the external teeth 20 a of the motor gear 20, and has a larger outer diameter than the motor gear 20.
  • the connect gear 22 rotates around a boss 29 a formed on the gear case 29.
  • the boss 29 a is located on an axis different from the output shaft 12 a of the motor 12, and is inserted into a shaft hole 22 c of the connect gear 22.
  • the connect gear 22 has a connect gear portion 22a where the external teeth 22aa are formed, and a connect gear portion 22b where the external teeth 22ba are formed.
  • the connect gear portion 22b has an outer diameter smaller than that of the connect gear portion 22a, and is fixed to the connect gear portion 22a coaxially with the connect gear portion 22a.
  • the external teeth 22aa always mesh with the external teeth 20a of the motor gear 20, and have a greater number of teeth than the external teeth 20a.
  • the external teeth 22ba always mesh with the external teeth 23a of the drive gear 23 of the clutch 25, and have more teeth than the external teeth 20a and less than the external teeth 23a.
  • the clutch 25 is arranged on a separate axis from the rotation axis of the spool 4 (in this embodiment, the (end portion 7a of) the torsion bar 7), that is, located on an axis different from the rotation axis of the spool 4.
  • the retractor 1 in the axial direction of the rotation axis of the spool 4 is compared with a configuration in which the clutch 25 is arranged coaxially with the rotation axis of the spool 4. An increase in width dimension can be minimized.
  • the clutch 25 has a drive gear 23 and a clutch outer 24.
  • the drive gear 23 is rotatably supported by a boss 29 b that is separate from the rotation shaft of the spool 4, and rotates according to the rotation of the output shaft 12 a of the motor 12.
  • the boss 29b is inserted into the shaft hole 23b of the drive gear 23 and the shaft hole 24b of the clutch outer 24.
  • the drive gear 23 has an outer diameter larger than that of the connect gear 22, and has external teeth 23a.
  • the clutch outer 24 is rotatably supported coaxially with the drive gear 23, and is connected to the rotation shaft of the spool 4 via at least one gear (in the present embodiment, two gears of an idle gear 26 and a shaft gear 27). .
  • the clutch outer 24 has external teeth 24a having a smaller number of teeth than the external teeth 23a, and a shaft hole 24b into which the boss 29b is inserted.
  • the clutch outer 24 rotates around a boss 29b of the gear case 29.
  • the external teeth 24a always mesh with the external teeth 26a of the idle gear 26.
  • the idle gear 26 has external teeth 26a having more teeth than the external teeth 24a of the clutch outer 24, and a shaft hole 26b into which the boss 29c is inserted.
  • the idle gear 26 rotates around a boss 29c formed on the gear case 29.
  • the external teeth 26a always mesh with both the external teeth 24a of the clutch outer 24 and the external teeth 27a of the shaft gear 27.
  • the shaft gear 27 has external teeth 27a having a greater number of teeth than the external teeth 24a of the clutch outer 24, and a shaft hole 27b into which the tip 7a coaxial with the rotation axis of the spool 4 is inserted.
  • the shaft gear 27 is coaxially connected to the rotation shaft of the spool 4, and is fixed to the distal end portion 7a inserted into the shaft hole 27b so as not to rotate relatively.
  • FIG. 8 is a side view of the clutch 25.
  • FIG. 9 is an exploded perspective view of the clutch 25.
  • FIG. 10 is a view showing the off state (clutch pawl closed state) of the clutch 25 along arrow BB (see FIG. 8).
  • FIG. 11 is a view showing the ON operation of the clutch (clutch pawl open state) as viewed from the direction of arrows BB (see FIG. 8).
  • the clutch 25 includes a drive gear 23, a clutch outer 24 rotatably supported coaxially with the drive gear 23, a pair of clutch pawls 41 provided on the drive gear 23, and a pair of biases for urging the pair of clutch pawls 41. And a clutch spring 42.
  • a pair of bosses 23e and 23h, a pair of mounting portions 23c and 23f, and a pair of stoppers 23d and 23g are formed on the end surface 23i of the drive gear 23 so as to protrude.
  • ratchet internal teeth 24d are formed inside the outer peripheral wall 24c of the clutch outer 24, ratchet internal teeth 24d are formed.
  • the clutch pawl 41a is supported by the boss 23e so as to be able to swing around the boss 23e along the end surface 23i.
  • the clutch pawl 41b is supported by the boss 23h so as to be able to swing around the boss 23h along the end face 23i.
  • the clutch pawl 41a has a pressed portion 41ab formed on one side of the boss 23e, and a claw portion 41aa formed on the other side of the boss 23e.
  • the clutch pawl 41b has a pressed portion 41bb formed on one side with respect to the boss 23h, and a claw portion 41ba formed on the other side with respect to the boss 23h.
  • the clutch spring 42a urges the mounting portion 23c and the pressed portion 41ab so as to urge the pressed portion 41ab in a direction approaching the ratchet internal teeth 24d and to urge the claw portion 41aa in a direction away from the ratchet internal teeth 24d. It is an urging member arranged between them.
  • the clutch spring 42a has one spring end attached to the attachment portion 23c and the other spring end that pushes the pushed portion 41ab in a direction approaching the ratchet internal teeth 24d. The movement of the pressed portion 41ab in a direction approaching the ratchet internal teeth 24d is limited by the stopper 23d so that the pressed portion 41ab does not contact the ratchet internal teeth 24d.
  • the clutch spring 42b urges the pressed portion 41bb in a direction approaching the ratchet internal teeth 24d, and urges the claw portion 41ba in a direction away from the ratchet internal teeth 24d. It is an urging member arranged between the contact member 41bb.
  • the clutch spring 42b has one spring end attached to the attachment portion 23f and the other spring end that pushes the pushed portion 41bb in a direction approaching the ratchet internal teeth 24d. The movement of the pressed portion 41bb in a direction approaching the ratchet internal teeth 24d is limited by the stopper 23g so that the pressed portion 41bb does not contact the ratchet internal teeth 24d.
  • the clutch pawl 41b is held at a position where it does not engage with the ratchet internal teeth 24d of the clutch outer 24 according to the biasing force of the clutch spring 42b. Is done. That is, the claw portion 41ba does not engage with the ratchet internal teeth 24d.
  • the clutch pawl 41a moves by the centrifugal force while resisting the urging force of the clutch spring 42a.
  • the clutch pawl 41a moved by the centrifugal force engages with the ratchet inner teeth 24d of the clutch outer 24 (see FIG. 11). That is, the claw portion 41aa is engaged with the ratchet internal teeth 24d.
  • the clutch pawl 41b engages with the ratchet internal teeth 24d (see FIG. 11). That is, the claw portion 41ba is engaged with the ratchet internal teeth 24d. Conversely, the clutch pawl 41b does not engage with the ratchet internal teeth 24d when the drive gear 23 rotates in a direction corresponding to the pull-out direction of the seat belt 104 by rotation of the output shaft 12a (see FIG. 10). That is, the claw portion 41ba does not engage with the ratchet internal teeth 24d.
  • the clutch 25 is a one-way clutch that interrupts transmission of torque from the spool 4 to the motor 12 and transmits torque from the motor 12 to the spool 4. Therefore, the transmission of the rotational force from the spool 4 to the motor 12 is interrupted by the clutch 25, so that the occupant 111 can smoothly pull out the seat belt 104 from the retractor 1 or wind the seat belt 104 around the retractor 1.
  • the power transmission mechanism 21 reduces the rotation of the output shaft 12 a of the motor 12 to transmit the rotation to the drive gear 23, and reduces the rotation of the clutch outer 24.
  • a second reduction mechanism 52 for transmitting the rotation to the rotation shaft of the spool 4.
  • the speed reduction ratio of the first speed reduction mechanism 51 be larger than the speed reduction ratio of the second speed reduction mechanism 52 in that the power of the motor 12 can be efficiently transmitted to the clutch 25.
  • the speed reduction ratio of the first speed reduction mechanism 51 is 10 and the speed reduction ratio of the second speed reduction mechanism 52 is 3, since the power of the motor 12 can be efficiently transmitted to the clutch 25.
  • the first reduction mechanism 51 has the motor gear 20 and the connect gear 22, and the reduction ratio of the first reduction mechanism 51 indicates the reduction ratio between the motor gear 20 and the drive gear 23.
  • the second reduction mechanism 52 has the idle gear 26 and the shaft gear 27, and the reduction ratio of the second reduction mechanism 52 indicates the reduction ratio between the clutch outer 24 and the shaft gear 27. .
  • the seat belt 104 When the seat belt is not fastened, the seat belt 104 is completely wound by the urging force of the spring mechanism 11. Further, when the seat belt is not worn, the motor 12 is stopped, and the pair of clutch pawls 41 are not engaged with the ratchet inner teeth 24 d of the clutch outer 24.
  • the spool 4 rotates in the pulling-out direction of the seat belt 104, and the seat belt 104 is pulled out.
  • the seatbelt 104 pulled out extra is applied to the spool 4 by the urging force of the spring mechanism 11 and the power of the motor 12. It is wound up.
  • the seat belt 104 fits to a degree that does not give the occupant 111 a feeling of pressure.
  • the seat belt winding torque generated by the pretensioner 8 is transmitted to the spool 4 via the rotating body 81, and the spool 4 winds the seat belt 104 by a predetermined amount, and the occupant 111 Restrain quickly.
  • the vehicle sensor 5 operates and the lock mechanism 6 operates as described above. That is, the operation of the vehicle sensor 5 prevents the lock gear 14 from rotating in the seat belt withdrawing direction, and the pawl 16 of the lock mechanism 6 rotates to contact the internal teeth 2ca of the side wall (side surface 2c) of the frame 2. Engage.
  • the locking base 17 When the pawl 16 is engaged with the internal teeth 2ca, the locking base 17 is prevented from rotating in the seat belt withdrawing direction. However, because the pull-out force acts on the seat belt 104 due to the inertia of the occupant 111 and the spool 4 tries to rotate in the belt pull-out direction, the torsion bar 7 is twisted, and only the spool 4 is attached to the locking base 17 in the seat belt pull-out direction. Rotate relative to it.
  • the motor 12 is connected to the locking base 17 of the torsion bar 7, which is prevented from rotating in the seat belt withdrawing direction, via a power transmission mechanism 21 disposed on the same side of the spool 4 as the lock mechanism 6. Therefore, even if only the spool 4 rotates relative to the locking base 17 in the seat belt withdrawing direction, the rotation of the spool 4 is blocked by the locking base 17 and transmitted to the motor 12 via the clutch 25 of the power transmission mechanism 21. Not done. Thus, the spool 4 rotates without receiving the resistance from the motor 12. Therefore, the impact energy is easily transmitted to the torsion bar 7.
  • the spool 4 rotates in the seat belt withdrawing direction while twisting the torsion bar 7, and the torsional torque of the torsion bar 7 further reduces and absorbs the impact energy of the occupant 111 to the seat belt 104.
  • the applied load is limited.
  • the inertia member 31 (shown in FIGS. 4 and 6) operates so that the locking base 17 of the lock mechanism 6 moves with respect to the lock gear 14. To rotate relative to the seat belt withdrawal direction. Since the operation of the inertia member 31 is a well-known technique, a detailed description thereof will be omitted. With this configuration, similarly to the above, the pawl 16 of the lock mechanism 6 engages with the internal teeth 2ca and the rotation of the locking base 17 is prevented, so that the rotation of the spool 4 in the pull-out direction via the torsion bar 7 is prevented. The seat belt 104 is prevented from being pulled out.
  • the motor 12 may be driven in a rotation direction corresponding to the belt winding direction of the spool 4 to control the belt tension of the seat belt 104 in a normal seat belt wearing state.
  • the rotational force is transmitted to the spool 4 in the order of the motor gear 20, the connect gear 22, the drive gear 23, the clutch outer 24, the idle gear 26, the shaft gear 27, the locking base 17, and the torsion bar 7, and the spool 4 takes up the belt. Rotate in the direction. Thereby, the seat belt 104 is wound up, and the belt tension increases.
  • the number of clutch pawls is not limited to two, and may be one or three or more.
  • the number of gears included in each of the first reduction mechanism 51 and the second reduction mechanism 52 is not limited to two, and may be one or three or more.

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Abstract

シートベルトを巻き取るスプールと、通常時に前記スプールと共に回転し且つ作動時に前記スプールの前記シートベルトの引き出し方向への回転を阻止するロッキング部材を有するロック機構と、前記スプールを回転させる動力を発生するモータと、前記スプールに対して前記ロック機構と同じ側に配置され、前記モータの動力を前記スプールに伝達する動力伝達機構とを備え、前記動力伝達機構は、前記スプールの回転軸とは別軸に配置されるクラッチを有し、前記クラッチは、前記スプールから前記モータへの回転力の伝達を遮断し、前記モータから前記スプールへ回転力を伝達する、シートベルトリトラクタ。

Description

シートベルトリトラクタ
　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、通常時に前記スプールと共に回転し且つ作動時に前記スプールの前記シートベルトの引き出し方向への回転を阻止するロッキング部材を有するロック機構と、前記スプールを回転させる動力を発生するモータと、前記モータの動力を前記スプールに伝達する動力伝達機構とを備える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２００５－８８８３８号公報
　しかしながら、従来のシートベルトリトラクタは、ベルト引き出し方向の負荷トルクが設定値以上になるまで、スプールの回転軸とモータの出力軸との連結状態は維持されている。スプールの回転軸とモータの出力軸とが連結していると、乗員がシートベルトをリトラクタから引き出す又はリトラクタに巻き取らせる操作をする時に、モータの負荷が、シートベルトを操作する乗員に伝わってしまう。その結果、乗員はスムーズにシートベルトを引き出す又は巻き取らせることができず、乗員に不快感を与えるおそれがある。
　そこで、本開示は、乗員がスムーズにシートベルトを引き出す又は巻き取らせることを可能にするシートベルトリトラクタを提供する。
　本開示は、
　シートベルトを巻き取るスプールと、
　通常時に前記スプールと共に回転し且つ作動時に前記スプールの前記シートベルトの引き出し方向への回転を阻止するロッキング部材を有するロック機構と、
　前記スプールを回転させる動力を発生するモータと、
　前記スプールに対して前記ロック機構と同じ側に配置され、前記モータの動力を前記スプールに伝達する動力伝達機構とを備え、
　前記動力伝達機構は、前記スプールの回転軸とは別軸に配置されるクラッチを有し、
　前記クラッチは、前記スプールから前記モータへの回転力の伝達を遮断し、前記モータから前記スプールへ回転力を伝達する、シートベルトリトラクタを提供する。
　本開示の技術によれば、スプールからモータへの回転力の伝達がクラッチにより遮断されるので、乗員がスムーズにシートベルトをシートベルトリトラクタから引き出す又はシートベルトリトラクタに巻き取らせることが可能になる。
一実施形態のシートベルト装置の構成を示す図である。 一実施形態のシートベルトリトラクタの斜視図である。 一実施形態のシートベルトリトラクタの側面図である。 一実施形態のシートベルトリトラクタの切断面を矢視Ａ－Ａ（図３参照）で示す図である。 ギアカバーを取り外した状態での一実施形態のシートベルトリトラクタの側面図である。 動力伝達機構の分解斜視図である。 動力伝達機構の構成を模式的に示す図である。 クラッチの側面図である。 クラッチの分解斜視図である。 クラッチのオフ状態（クラッチパウル閉状態）を矢視Ｂ－Ｂ（図８参照）で示す図である。 クラッチのオン状態（クラッチパウル開状態）を矢視Ｂ－Ｂ（図８参照）で示す図である。
　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、本開示に係る一実施形態のシートベルト装置の構成を示す図である。図１に示されるシートベルト装置１０１は、車両に搭載されたシートベルト装置の一例である。シートベルト装置１０１は、例えば、シートベルト１０４と、リトラクタ１０３と、ショルダーアンカー１０６と、タング１０７と、バックル１０８とを備える。
　シートベルト１０４は、車両のシート１０２に座る乗員１１１を拘束するシートベルトの一例であり、リトラクタ１０３に引き出し可能に巻き取られる帯状部材である。シートベルトは、ウェビングとも称される。シートベルト１０４の先端のベルトアンカー１０５は、シート１０２又はシート１０２の近傍の車体に固定される。
　リトラクタ１０３は、シートベルト１０４の巻き取り又は引き出しを可能にするシートベルト巻き取り装置の一例である。リトラクタ１０３は、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１０４がリトラクタ１０３から引き出されることを制限する。リトラクタ１０３は、シート１０２又はシート１０２の近傍の車体に固定される。リトラクタ１０３は、シートベルトリトラクタの一例である。
　リトラクタ１０３は、モータ１０３ａの動力によりシートベルト１０４をスプールに巻き取る機能を備える。リトラクタ１０３は、例えば、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１０３ａを作動してシートベルト１０４をスプールに巻き取り、シートベルト１０４にプリテンションを与えてシートベルト１０４による乗員拘束を迅速に行う。また、リトラクタ１０３は、例えば、タング１０７とバックル１０８との連結が解除された時にモータ１０３ａを作動してシートベルト１０４をスプールで巻き取る。リトラクタ１０３は、例えば、モータ１０３ａを作動してシートベルト１０４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１０４による乗員の拘束性やシートベルト１０４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１０４の引き出しの有無、乗員１１１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１０８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１０６は、シートベルト１０４が挿通するベルト挿通具の一例であり、リトラクタ１０３から引き出されたシートベルト１０４を乗員１１１の肩部の方へガイドする部材である。ショルダーアンカー１０６は、シート１０２又はシート１０２の近傍の車体に固定される。
　タング１０７は、シートベルト１０４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１０６によりガイドされたシートベルト１０４にスライド可能に取り付けられた部品である。
　バックル１０８は、シートベルト１０４に取り付けられるタング１０７の平面状の係止部が挿抜される部品であり、タング１０７が着脱可能に連結される。バックル１０８は、例えば、シート１０２又はシート１０２の近傍の車体に固定される。
　タング１０７がバックル１０８に連結された状態で、ショルダーアンカー１０６とタング１０７との間のシートベルト１０４の部分が、乗員１１１の胸部及び肩部を拘束するショルダーベルト部１０９である。タング１０７がバックル１０８に連結された状態で、ベルトアンカー１０５とタング１０７との間のシートベルト１０４の部分が、乗員１１１の腰部を拘束するラップベルト部１１０である。
　図２は、一実施形態のシートベルトリトラクタの斜視図である。図３は、一実施形態のシートベルトリトラクタの側面図である。図４は、一実施形態のシートベルトリトラクタの切断面を矢視Ａ－Ａ（図３参照）で示す図である。図５は、ギアカバーを取り外した状態での一実施形態のシートベルトリトラクタの側面図である。図６は、一実施形態のシートベルトリトラクタの動力伝達機構の分解斜視図である。図７は、一実施形態のシートベルトリトラクタの動力伝達機構の構成を模式的に示す図である。
　図２～７に示したリトラクタ１は、シートベルトリトラクタの一例であり、より具体的には、図１に示したリトラクタ１０３の一例である。以下、図２～７を参照して、リトラクタ１の構成について説明する。
　リトラクタ１は、フレーム２、スプール４、スプリング機構１１、ビークルセンサ５、ロック機構６、トーションバー７、プリテンショナ８及びモータ駆動ユニット１３を備える。
　フレーム２は、スプール４を回転可能に収容し、リトラクタ１の骨格を形成する筐体である。フレーム２は、例えば、対峙する一対の側面部２ｂ，２ｃと、側面部２ｂ，２ｃを連結する背面部２ａとを有する。側面部２ｂの外側（つまり、側面部２ｂに対してスプール４の側とは反対側）には、スプリング機構１１が配置され固定されている。側面部２ｃの外側（つまり、側面部２ｃに対してスプール４の側とは反対側）には、ロック機構６及び動力伝達機構２１が配置されている。一対の側面部２ｂ，２ｃは、それぞれ、円形状（略円形状を含む）の開口を有する。
　スプール４は、フレーム２の一対の側面部２ｂ，２ｃの各開口と同心（略同心を含む）に且つ回転可能に支持され、シートベルト１０４を巻き取る巻き取り部材である。
　スプリング機構１１は、シートベルト１０４がスプール４に巻き取られる方向（シートベルトの巻き取り方向）へスプール４が回転するように、スプール４を常時付勢する。スプリング機構１１に格納されたスパイラルスプリング９によって、スプール４は、シートベルト１０４を巻き取る方向に回転するように付勢されている。
　スパイラルスプリング９は、スプール４の回転軸に接続された一端と、スプリング機構１１のカバーの外周壁に連結された他端とを有し、スプール４がシートベルトの巻き取り方向に回転するようにスプール４を付勢する弾性体の一例である。スパイラルスプリング９の一端は、スプール４の回転軸の一端に固定されたブッシュ１０に連結されている。
　ビークルセンサ５は、車両の挙動変化（具体的には、車両の挙動変化に伴って生ずる車両の加減速や傾きの急激な変化）を検出する検出機構の一例である。ビークルセンサ５は、緊急時に発生する車両減速度で移動する球体５ａと、球体５ａの移動によって作動する係止爪５ｂとを有する。
　ロック機構６は、シートベルト１０４の引き出し方向へのスプール４の回転をロックするロック動作を行う。ロック機構６は、ロックギア１４と、ロッキングベース１７とを備える。ロックギア１４は、フレーム２の側面部２ｃから図４において左方へ突出するトーションバー７の先端部７ａにトーションバー７に対して相対回動可能に支持されている。先端部７ａは、トーションバー７に軸方向に接続されるシャフト等の別部材でもよいし、トーションバー７自体の一部でもよい。ロッキングベース１７は、後述する第１トルク伝達部１５に一体回転可能に支持されかつパウル１６を揺動可能に保持する。ロッキングベース１７は、ロッキング部材の一例であり、通常時にスプール４と共に回転し且つ作動時にスプール４のシートベルト１０４の引き出し方向への回転を阻止する。ロックギア１４の外周には、ラチェット歯１４ａが形成されている。ロックギア１４は、通常時は、トーションバー７と一体回転する。一方、前述の緊急時は、ビークルセンサ５の球体５ａが作動して、係止爪５ｂがラチェット歯１４ａに係合する。これにより、シートベルト１０４の引き出し方向へのロックギア１４の回転が阻止されるので、シートベルト１０４の引き出し方向へのスプール４の回転も阻止される。
　図４に示すように、ロッキングベース１７は、筒状の軸部１７ａと、軸部１７ａの一端に環状円板状に形成されるフランジ部１７ｃとを有する。
　トーションバー７には、ロッキングベース１７と相対回転不能に係合する第１トルク伝達部１５が形成されているとともに、第１トルク伝達部１５から所定間隔を置いてスプール４と相対回転不能に係合する第２トルク伝達部１８が形成されている。
　プリテンショナ８は、緊急時の初期に作動して反応ガスを発生させ、この反応ガスにより発生したベルト巻き取りトルクを回転体８１を介してスプール４に伝達する。これにより、緊急時の初期において、シートベルト１０４は、スプール４に所定量巻き取られる。プリテンショナ８は、スプール４の端部にトーションバー７及びロッキングベース１７を介して接続される回転体８１と、回転体８１を回転させる動力発生部８２とを有する。
　回転体８１は、プリテンショナ８の作動時にシートベルト１０４の巻き取り方向へスプール４を回転させる。回転体８１は、パドルホイールとも称される。回転体８１は、スプール４と同軸に接続されている。動力発生部８２の不図示のガス発生装置で発生したガスにより押された射出体は、パイプ内を移動する。パイプ内を移動する射出体は、回転体８１をシートベルト１０４の巻き取り方向に回転させるので、スプール４もシートベルト１０４の巻き取り方向に回転する。これにより、シートベルト１０４はスプール４に巻き取られる。
　回転体８１は、スプール４に対してロック機構６と同じ側に配置される。これにより、スプール４の回転をロックする構造の配置位置をまとめることができ、リトラクタ１の小型化が容易になる。
　図４～７に示すように、モータ駆動ユニット１３は、スプール４を回転させる動力を発生するモータ１２と、モータ１２の動力をスプール４に減速して伝達する動力伝達機構２１とを備える。
　動力伝達機構２１は、ギアケース２９、モータギア２０、コネクトギア２２、クラッチ２５、アイドルギア２６、シャフトギア２７及びギアカバー２８を有する。
　ギアケース２９は、モータギア２０、コネクトギア２２、クラッチ２５、アイドルギア２６及びシャフトギア２７を収容する。モータ１２は、ギアケース２９に固定され、ギアケース２９は、側面部２ｃに固定される。ギアカバー２８は、ギアケース２９に収容されたこれらのギアを覆った状態で、ギアケース２９に固定される。
　モータギア２０は、モータ１２の出力軸１２ａに一体回転可能に取り付けられている。モータギア２０は、外歯２０ａと、出力軸１２ａが挿入される軸穴２０ｂとを有する。
　コネクトギア２２は、モータギア２０の外歯２０ａに常時噛み合い、モータギア２０よりも外径が大きい。コネクトギア２２は、ギアケース２９に形成されたボス２９ａを中心に回転する。ボス２９ａは、モータ１２の出力軸１２ａとは異なる軸線上に位置し、コネクトギア２２の軸穴２２ｃに挿入される。コネクトギア２２は、外歯２２ａａが形成されるコネクトギア部２２ａと、外歯２２ｂａが形成されるコネクトギア部２２ｂとを有する。コネクトギア部２２ｂは、コネクトギア部２２ａよりも小さな外径を有し、コネクトギア部２２ａと同軸にコネクトギア部２２ａに固定されている。外歯２２ａａは、モータギア２０の外歯２０ａと常時噛み合い、外歯２０ａよりも多い歯数を有する。外歯２２ｂａは、クラッチ２５のドライブギア２３の外歯２３ａと常時噛み合し、外歯２０ａよりも多く外歯２３ａよりも少ない歯数を有する。
　クラッチ２５は、スプール４の回転軸（本実施形態では、トーションバー７（の先端部７ａ））とは別軸に配置され、つまり、スプール４の回転軸とは異なる軸線上に位置する。クラッチ２５がスプール４の回転軸とは別軸に配置されることで、クラッチ２５がスプール４の回転軸と同軸に配置される構成に比べて、スプール４の回転軸の軸線方向におけるリトラクタ１の幅寸法の増加を最小限に抑えることができる。特に、ロック機構６がスプール４の回転軸と同軸に配置されているので、クラッチ２５をスプール４の回転軸とは別軸に配置することは、クラッチ２５の追加による当該幅寸法の増加を抑制する点で有利である。
　クラッチ２５は、ドライブギア２３とクラッチアウタ２４を有する。
　ドライブギア２３は、スプール４の回転軸とは別軸のボス２９ｂに回転可能に支持され、モータ１２の出力軸１２ａの回転に従って回転する。ボス２９ｂは、ドライブギア２３の軸穴２３ｂ及びクラッチアウタ２４の軸穴２４ｂに挿入されている。ドライブギア２３は、コネクトギア２２よりも大きな外径を有し、外歯２３ａが形成されている。
　クラッチアウタ２４は、ドライブギア２３と同軸に回転可能に支持され、少なくとも一つのギア（本実施形態では、アイドルギア２６及びシャフトギア２７の２つのギア）を介してスプール４の回転軸と連結する。クラッチアウタ２４は、歯数が外歯２３ａよりも少ない外歯２４ａと、ボス２９ｂが挿入される軸穴２４ｂとを有する。クラッチアウタ２４は、ギアケース２９のボス２９ｂを中心に回転する。外歯２４ａは、アイドルギア２６の外歯２６ａに常時噛み合う。
　アイドルギア２６は、歯数がクラッチアウタ２４の外歯２４ａよりも多い外歯２６ａと、ボス２９ｃが挿入される軸穴２６ｂとを有する。アイドルギア２６は、ギアケース２９に形成されたボス２９ｃを中心に回転する。外歯２６ａは、クラッチアウタ２４の外歯２４ａ及びシャフトギア２７の外歯２７ａの両方と常時噛み合う。
　シャフトギア２７は、歯数がクラッチアウタ２４の外歯２４ａよりも多い外歯２７ａと、スプール４の回転軸と同軸上の先端部７ａが挿入される軸穴２７ｂとを有する。シャフトギア２７は、スプール４の回転軸と同軸で連結し、軸穴２７ｂに挿入される先端部７ａに相対回転不能に固定される。
　図８は、クラッチ２５の側面図である。図９は、クラッチ２５の分解斜視図である。図１０は、クラッチ２５のオフ状態（クラッチパウル閉状態）を矢視Ｂ－Ｂ（図８参照）で示す図である。図１１は、クラッチのオン動作（クラッチパウル開状態）を矢視Ｂ－Ｂ（図８参照）で示す図である。次に、図８～１１を参照して、クラッチ２５の構成について、より詳細に説明する。
　クラッチ２５は、ドライブギア２３と、ドライブギア２３と同軸に回転可能に支持されるクラッチアウタ２４と、ドライブギア２３に設けられる一対のクラッチパウル４１と、一対のクラッチパウル４１を付勢する一対のクラッチスプリング４２とを有する。
　ドライブギア２３の端面２３ｉには、一対のボス２３ｅ，２３ｈと、一対の取り付け部２３ｃ，２３ｆと、一対のストッパ２３ｄ，２３ｇとが突出するように形成されている。クラッチアウタ２４の外周壁２４ｃの内側には、ラチェット内歯２４ｄが形成されている。
　クラッチパウル４１ａは、端面２３ｉに沿ってボス２３ｅを中心に揺動できるように、ボス２３ｅに支持されている。クラッチパウル４１ｂは、端面２３ｉに沿ってボス２３ｈを中心に揺動できるように、ボス２３ｈに支持されている。
　クラッチパウル４１ａは、ボス２３ｅに対して一方の側に形成される被押部４１ａｂと、ボス２３ｅに対して他方の側に形成される爪部４１ａａとを有する。クラッチパウル４１ｂは、ボス２３ｈに対して一方の側に形成される被押部４１ｂｂと、ボス２３ｈに対して他方の側に形成される爪部４１ｂａとを有する。
　クラッチスプリング４２ａは、被押部４１ａｂをラチェット内歯２４ｄに近づく方向に付勢し且つ爪部４１ａａをラチェット内歯２４ｄから離れる方向に付勢するように、取り付け部２３ｃと被押部４１ａｂとの間に配置される付勢部材である。クラッチスプリング４２ａは、取り付け部２３ｃに取り付けられる一方のスプリング端と、被押部４１ａｂをラチェット内歯２４ｄに近づく方向に押す他方のスプリング端とを有する。被押部４１ａｂがラチェット内歯２４ｄに接触しないように、ラチェット内歯２４ｄに近づく方向への被押部４１ａｂの移動は、ストッパ２３ｄにより制限される。
　同様に、クラッチスプリング４２ｂは、被押部４１ｂｂをラチェット内歯２４ｄに近づく方向に付勢し且つ爪部４１ｂａをラチェット内歯２４ｄから離れる方向に付勢するように、取り付け部２３ｆと被押部４１ｂｂとの間に配置される付勢部材である。クラッチスプリング４２ｂは、取り付け部２３ｆに取り付けられる一方のスプリング端と、被押部４１ｂｂをラチェット内歯２４ｄに近づく方向に押す他方のスプリング端とを有する。被押部４１ｂｂがラチェット内歯２４ｄに接触しないように、ラチェット内歯２４ｄに近づく方向への被押部４１ｂｂの移動は、ストッパ２３ｇにより制限される。
　したがって、図１０に示すように、ドライブギア２３の回転が停止している状態では、クラッチパウル４１ａは、クラッチスプリング４２ａの付勢力に従ってクラッチアウタ２４のラチェット内歯２４ｄと係合しない位置に保持される。つまり、爪部４１ａａは、ラチェット内歯２４ｄと係合しない。
　同様に、図１０に示すように、ドライブギア２３の回転が停止している状態では、クラッチパウル４１ｂは、クラッチスプリング４２ｂの付勢力に従ってクラッチアウタ２４のラチェット内歯２４ｄと係合しない位置に保持される。つまり、爪部４１ｂａは、ラチェット内歯２４ｄと係合しない。
　一方、モータ１２の出力軸１２ａが回転している状態では、前述のモータギア２０及びコネクトギア２２の回転により、ドライブギア２３も軸穴２４ｂを中心に回転している。ドライブギア２３が回転すると、クラッチパウル４１ａ，４１ｂに遠心力が働く。
　ドライブギア２３が出力軸１２ａの回転によりシートベルト１０４の巻き取り方向に対応する方向に回転すると、クラッチパウル４１ａは、クラッチスプリング４２ａの付勢力に抗いながら、その遠心力により移動する。遠心力により移動したクラッチパウル４１ａは、クラッチアウタ２４のラチェット内歯２４ｄと係合する（図１１参照）。つまり、爪部４１ａａは、ラチェット内歯２４ｄと係合する。逆に、ドライブギア２３が出力軸１２ａの回転によりシートベルト１０４の引き出し方向に対応する方向に回転すると、クラッチパウル４１ａは、その遠心力が働いても、ストッパ２３ｄによってラチェット内歯２４ｄに近づく方向への移動が規制される。よって、クラッチパウル４１ａとラチェット内歯２４ｄとの係合が阻止される（図１０参照）。つまり、爪部４１ａａは、ラチェット内歯２４ｄと係合しない。
　同様に、クラッチパウル４１ｂは、ドライブギア２３が出力軸１２ａの回転によりシートベルト１０４の巻き取り方向に対応する方向に回転すると、ラチェット内歯２４ｄと係合する（図１１参照）。つまり、爪部４１ｂａは、ラチェット内歯２４ｄと係合する。逆に、クラッチパウル４１ｂは、ドライブギア２３が出力軸１２ａの回転によりシートベルト１０４の引き出し方向に対応する方向に回転すると、ラチェット内歯２４ｄと係合しない（図１０参照）。つまり、爪部４１ｂａは、ラチェット内歯２４ｄと係合しない。
　したがって、ドライブギア２３が出力軸１２ａの回転によりシートベルト１０４の巻き取り方向に対応する方向に回転している状態では、クラッチパウル４１ａ，４１ｂの爪部４１ａａ，４１ｂａがラチェット内歯２４ｄと係合した状態が維持される。この係合状態では、出力軸１２ａの回転動力は、モータギア２０、コネクトギア２２、ドライブギア２３、一対のクラッチパウル４１、クラッチアウタ２４の順路で伝達される。クラッチアウタ２４は、アイドルギア２６及びシャフトギア２７を介して、スプール４の回転軸に連結されている。したがって、このような係合状態では、出力軸１２ａの回転力は、スプール４の回転軸に伝達されるので、シートベルト１０４はスプール４に巻き取られる。
　一方、ドライブギア２３が出力軸１２ａの回転によりシートベルト１０４の引き出し方向に対応する方向に回転している状態では、クラッチパウル４１ａ，４１ｂの爪部４１ａａ，４１ｂａがラチェット内歯２４ｄと係合しない状態が維持される。また、出力軸１２ａの回転が停止している状態では、ドライブギア２３の回転は停止しているので、クラッチパウル４１ａ，４１ｂの爪部４１ａａ，４１ｂａがラチェット内歯２４ｄと係合しない状態が維持される。これらの非係合状態では、スプール４の回転軸の回転力は、シャフトギア２７、アイドルギア２６、クラッチアウタ２４の順路で伝達するが、ドライブギア２３には伝達されない。したがって、これらのような非係合状態では、スプール４の回転軸の回転力は、出力軸１２ａには伝達されない。つまり、スプール４の回転軸から出力軸１２ａへの回転力の伝達は遮断される。
　このように、クラッチ２５は、スプール４からモータ１２への回転力の伝達を遮断し、モータ１２からスプール４へ回転力を伝達するワンウェイクラッチである。よって、スプール４からモータ１２への回転力の伝達がクラッチ２５により遮断されるので、乗員１１１がスムーズにシートベルト１０４をリトラクタ１から引き出す又はリトラクタ１に巻き取らせることが可能になる。
　また、図７に示すように、動力伝達機構２１は、モータ１２の出力軸１２ａの回転を減速してドライブギア２３に伝達する第１の減速機構５１と、クラッチアウタ２４の回転を減速してスプール４の回転軸に伝達する第２の減速機構５２とを有する。このように、クラッチ２５を第１の減速機構５１と第２の減速機構５２との間に配置することで、第１の減速機構５１と第２の減速機構５２との少なくとも一方がない構成に比べて、モータ１２の動力をクラッチ２５に効率的に伝達できる。よって、モータ１２の出力軸１２ａの回転速度を過大に又は過小に減速させずに、ドライブギア２３を適度な回転速度で回転させることができ、一対のクラッチパウル４１に適度な遠心力を発生させることができる。
　例えば、第１の減速機構５１の減速比は、第２の減速機構５２の減速比よりも大きいことが、モータ１２の動力をクラッチ２５に効率的に伝達できる点で好ましい。例えば、第１の減速機構５１の減速比を１０とし、第２の減速機構５２の減速比を３とすると、モータ１２の動力をクラッチ２５に効率的に伝達できる点で好ましい。
　本実施形態では、第１の減速機構５１は、モータギア２０及びコネクトギア２２を有し、第１の減速機構５１の減速比は、モータギア２０とドライブギア２３との間の減速比を表す。本実施形態では、第２の減速機構５２は、アイドルギア２６及びシャフトギア２７を有し、第２の減速機構５２の減速比は、クラッチアウタ２４とシャフトギア２７との間の減速比を表す。
　次に、この例のリトラクタ１のその他の動きについて説明する。
　シートベルト非装着時、スプリング機構１１の付勢力で、シートベルト１０４が完全に巻き取られている。また、シートベルト非装着時、モータ１２は停止し、一対のクラッチパウル４１はクラッチアウタ２４のラチェット内歯２４ｄに係合していない。
　そして、装着のため乗員１１１がシートベルト１０４を通常の速度で引き出すと、スプール４がシートベルト１０４の引き出し方向に回転し、シートベルト１０４が引き出される。シートベルト１０４にスライド自在に設けられたタング１０７がバックル１０８に挿入されて係止された後、余分に引き出されたシートベルト１０４は、スプリング機構１１の付勢力とモータ１２の動力でスプール４に巻き取られる。これにより、シートベルト１０４は、乗員１１１に圧迫感を与えない程度にフィットする。また、タング１０７をバックル１０８に挿入されて係止されることで、図示しないバックルスイッチがオンし、モータ１２が駆動可能状態となる。
　前述の緊急時の初期には、プリテンショナ８で発生したシートベルト巻取トルクは、回転体８１を介してスプール４に伝達され、スプール４は、シートベルト１０４を所定量巻き取り、乗員１１１を迅速に拘束する。一方、緊急時に発生する大きな車両減速度が加わると、ビークルセンサ５が作動して前述のようにロック機構６が作動する。すなわち、ビークルセンサ５の作動により、ロックギア１４のシートベルト引き出し方向の回転が阻止され、ロック機構６のパウル１６は、回動して、フレーム２の側壁（側面部２ｃ）の内歯２ｃａに係合する。
　パウル１６が内歯２ｃａに係合すると、ロッキングベース１７のシートベルト引出方向の回転が阻止される。しかし、乗員１１１の慣性でシートベルト１０４に引き出し力が作用してスプール４がベルト引出方向に回転しようとするので、トーションバー７がねじられ、スプール４のみがシートベルト引出方向にロッキングベース１７に対して相対回転する。
　モータ１２は、スプール４に対してロック機構６と同じ側に配置される動力伝達機構２１を介して、シートベルト引出方向の回転が阻止されたトーションバー７のロッキングベース１７に連結されている。そのため、スプール４のみがシートベルト引出方向にロッキングベース１７に対して相対回転しても、スプール４の回転は、ロッキングベース１７で阻止され、動力伝達機構２１のクラッチ２５を介してモータ１２に伝達されない。これにより、スプール４は、モータ１２からの抵抗を受けることなく回転するようになる。したがって、衝撃エネルギがトーションバー７に伝達され易くなる。これ以後、スプール４がトーションバー７をねじりつつシートベルト引出方向に回転することになり、このトーションバー７のねじりトルクによって、乗員１１１の衝撃エネルギがより一層良好に吸収緩和されてシートベルト１０４に加えられる荷重が制限される。
　また、この例のリトラクタ１は、シートベルト１０４の急激な引き出し時にも、慣性部材３１（図４および図６に図示）が作動することで、ロック機構６のロッキングベース１７がロックギア１４に対してシートベルト引出方向に相対回転する構成を有する。この慣性部材３１の作動は、周知の技術であるので、その詳細な説明は省略する。この構成により、前述と同様に、ロック機構６のパウル１６が内歯２ｃａに係合して、ロッキングベース１７の回転が阻止されるため、トーションバー７を介してスプール４の引出方向の回転が阻止され、シートベルト１０４の引き出しが阻止される。
　一方、通常のシートベルト装着状態で、シートベルト１０４のベルト張力を制御するために、モータ１２がスプール４のベルト巻き取り方向に対応する回転方向に駆動されてもよい。その回転力は、モータギア２０、コネクトギア２２、ドライブギア２３、クラッチアウタ２４、アイドルギア２６、シャフトギア２７、ロッキングベース１７、トーションバー７の順路でスプール４に伝達され、スプール４がベルト巻き取り方向に回転する。これにより、シートベルト１０４が巻き取られて、ベルト張力が大きくなる。
　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。
　例えば、クラッチパウルの数は、２つに限られず、１つ又は３つ以上でもよい。また、第１の減速機構５１及び第２の減速機構５２のそれぞれに含まれるギアの数は、２つに限られず、１つ又は３つ以上でもよい。
　本国際出願は、２０１８年７月１９日に出願した日本国特許出願第２０１８－１３６１４３号に基づく優先権を主張するものであり、日本国特許出願第２０１８－１３６１４３号の全内容を本国際出願に援用する。
１　リトラクタ
２　フレーム
４　スプール
５　ビークルセンサ
６　ロック機構
７　トーションバー
８　プリテンショナ
９　スパイラルスプリング
１１　スプリング機構
１２　モータ
１３　モータ駆動ユニット
１４　ロックギア
１６　パウル
１７　ロッキングベース
２０　モータギア
２１　動力伝達機構
２２　コネクトギア
２３　ドライブギア
２４　クラッチアウタ
２５　クラッチ
２６　アイドルギア
２７　シャフトギア
２８　ギアカバー
２９　ギアケース
３１　慣性部材
５１　第１の減速機構
５２　第２の減速機構

Claims (8)

  1. 　シートベルトを巻き取るスプールと、
    　通常時に前記スプールと共に回転し且つ作動時に前記スプールの前記シートベルトの引き出し方向への回転を阻止するロッキング部材を有するロック機構と、
    　前記スプールを回転させる動力を発生するモータと、
    　前記スプールに対して前記ロック機構と同じ側に配置され、前記モータの動力を前記スプールに伝達する動力伝達機構とを備え、
    　前記動力伝達機構は、前記スプールの回転軸とは別軸に配置されるクラッチを有し、
    　前記クラッチは、前記スプールから前記モータへの回転力の伝達を遮断し、前記モータから前記スプールへ回転力を伝達する、シートベルトリトラクタ。
  2. 　前記クラッチは、前記モータの出力軸の回転が停止している状態で前記回転軸から前記出力軸への回転力の伝達を遮断し、前記出力軸が回転している状態で前記出力軸から前記回転軸へ回転力を伝達する、請求項１に記載のシートベルトリトラクタ。
  3. 　前記クラッチは、
    　前記回転軸とは別軸に回転可能に支持され、前記出力軸の回転に従って回転するドライブギアと、
    　前記ドライブギアと同軸に回転可能に支持され、少なくとも一つのギアを介して前記回転軸と連結するクラッチアウタと、
    　前記ドライブギアに設けられるクラッチパウルとを有し、
    　前記クラッチパウルは、前記ドライブギアの回転による遠心力によって移動して前記クラッチアウタと係合し、前記ドライブギアの回転が停止している状態で前記クラッチアウタと係合しない、請求項２に記載のシートベルトリトラクタ。
  4. 　前記クラッチパウルは、付勢部材の付勢力に抗いながら前記遠心力によって移動して前記クラッチアウタと係合し、前記ドライブギアの回転が停止している状態では、前記付勢力に従って前記クラッチアウタと係合しない位置に保持される、請求項３に記載のシートベルトリトラクタ。
  5. 　前記クラッチパウルは、前記ドライブギアの端面に揺動可能に支持され、前記遠心力によって前記クラッチアウタの内歯と係合する、請求項３に記載のシートベルトリトラクタ。
  6. 　前記動力伝達機構は、
    　前記出力軸の回転を減速して前記ドライブギアに伝達する第１の減速機構と、
    　前記クラッチアウタの回転を減速して前記回転軸に伝達する第２の減速機構とを有する、請求項３に記載のシートベルトリトラクタ。
  7. 　前記第１の減速機構の減速比は、前記第２の減速機構の減速比よりも大きい、請求項６に記載のシートベルトリトラクタ。
  8. 　作動時に前記シートベルトの巻き取り方向へ前記スプールを回転させる回転体を有するプリテンショナを備え、
    　前記回転体は、前記スプールに対して前記ロック機構と同じ側に配置される、請求項１に記載のシートベルトリトラクタ。
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