ウェビング巻取装置
【課題】トーションシャフトに変形を生じさせてから変形を終了させるまでのスプールの回転数の誤差を少なく、しかも、組み付け作業が容易なウェビング巻取装置を得る。
【解決手段】トーションシャフト３０に形成された太陽ギヤ９６に対してスプール１８が引出方向に相対回転すると、スプール１８に形成されたギヤ孔９４の歯数と太陽ギヤ９６の歯数に対応した減速比でキャリア１１２が引出方向に回転する。スプール１８とキャリア１１２との間には速度差があるので、上記の減速比に基づき予め設定された回転数だけスプール１８が引出方向に相対回転すると、キャリア１１２に形成したキャリア側当接部１３２にスプール側当接部１３４が当接して、それ以上のスプール１８の引出方向への回転が規制され、予め設定した回転数だけトーションシャフト３０が捩じられる。
【解決手段】トーションシャフト３０に形成された太陽ギヤ９６に対してスプール１８が引出方向に相対回転すると、スプール１８に形成されたギヤ孔９４の歯数と太陽ギヤ９６の歯数に対応した減速比でキャリア１１２が引出方向に回転する。スプール１８とキャリア１１２との間には速度差があるので、上記の減速比に基づき予め設定された回転数だけスプール１８が引出方向に相対回転すると、キャリア１１２に形成したキャリア側当接部１３２にスプール側当接部１３４が当接して、それ以上のスプール１８の引出方向への回転が規制され、予め設定した回転数だけトーションシャフト３０が捩じられる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１に開示されたシートベルトリトラクタでは、パウルホルダのカラムの外周部に雄ネジが形成されており、このカラムの雄ねじにストッパ部材の雌ネジが螺合している。ストッパ部はスプールに対する相対回転が規制されている。このため、パウルホルダの引出方向への回転が規制された状態でスプールが引出方向に回転すると、カラムの雄ねじに雌ねじが螺合したストッパ部材がカラム（すなわち、パウルホルダ）の軸方向に移動して、パウルホルダのフランジ部の裏面に当接する。このように、ストッパ部材がフランジ部の裏面に当接することで、スプールの引出方向への回転が規制されることで、エネルギー吸収手段であるトーションバーのそれ以上の捩じり変形が規制される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−５９３３０号の公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、金属製のパウルホルダのカラムに雄ねじを形成するには、例えば、転造成形が用いられるが、このような成形で形成された雄ねじは、パウルホルダの中心軸線周りに、パウルホルダそのものに対して雄ねじの形成位置（雄ねじの始点位置及び終点位置）に誤差が生じる。このため、ストッパ部材がフランジ部の裏面に当接するまでに要するストッパの回転数にも誤差が生じる。このような誤差が生じないように雄ねじが成形されたパウルホルダを選別したうえでカラムの雄ねじにストッパの雌ねじを組み付けたり、又は、パウルホルダの中心軸線周りのストッパ部材の厳格な位置合わせを行なったり等、組み付け作業が煩雑になっていた。
【０００５】
本発明は、上記事実を考慮して、トーションシャフトに変形を生じさせてから変形を終了させるまでのスプールの回転数の誤差を少なく、しかも、組み付け作業が容易なウェビング巻取装置を得ることが目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の本発明に係るウェビング巻取装置は、巻取方向に回転することでウェビングをその長手方向基端側から巻き取るスプールと、前記スプールの内側に設けられて前記スプールの軸方向一端よりも他端側にて前記スプールに対する相対回転が規制された状態で前記スプールに繋がるトーションシャフトと、前記スプールの軸方向一端側に設けられて前記トーションシャフトに対する相対回転が規制された状態で前記トーションシャフトに繋がるロックベースを有し、車両の急減速状態や前記スプールの前記巻取方向とは反対の引出方向への回転加速度が所定の大きさ以上の場合に作動して前記ロックベースの前記引出方向への回転を規制するロック機構と、前記スプールの軸方向一端側に設けられて、前記スプールの中心軸線と同じ向きを軸方向とする軸周りに回転可能な回転体と、前記スプールの軸方向一端側において前記トーションシャフトに対する前記スプールの前記引出方向への相対回転により作動して、前記スプールの前記相対回転の速度を変速して前記回転体に伝えて前記回転体を前記引出方向に回転させる変速手段と、前記スプール及び前記回転体のうち前記変速手段の作動状態で前記引出方向の回転速度が遅い方に設けられ、前記スプールの前記相対回転が予め定められた回転数に到達した際に、前記スプール及び前記回転体のうち前記変速手段の作動状態で前記引出方向の回転速度が速い方に干渉して前記遅い方の前記引出方向への回転を規制する規制手段と、を備えている。
【０００７】
請求項１に記載の本発明に係るウェビング巻取装置では、車両が急減速状態になったり、引出方向へのスプールの回転加速度が所定の大きさ以上になったりするとロック機構が作動して、ロックベースの引出方向への回転を規制する。ロックベースはスプールの軸方向一端側でトーションシャフトに対する相対回転が規制された状態でトーションシャフトに繋がっている。また、トーションシャフトはスプールの軸方向一端よりも他端側にてスプールに対する相対回転が規制された状態で繋がっている。
【０００８】
すなわち、ロックベースはトーションシャフトを介してスプールに対する相対回転が規制された状態でスプールに繋がっている。このため、ロックベースの引出方向への回転が規制されることでスプールの引出方向への回転が規制され、スプールからのウェビングの引出しが規制される。これにより、例えば、車両急減速時に車両前方へ慣性移動しようとする乗員の身体をウェビングによって効果的に拘束できる。
【０００９】
また、車両前方側へ慣性移動しようとする乗員の身体はウェビングを介してスプールを引出方向に回転させようとする。スプールに付与された引出方向への回転力がトーションシャフトの機械的強度を上回ると、ロックベースを介して引出方向への回転が規制されたトーションシャフトの一端側に対して他端側が引出方向に回転し、これにより、トーションシャフトに変形が生じる。トーションシャフトの一端側に対する他端側の回転量に応じた長さだけスプールからウェビングが引き出され、このウェビングの引出量に応じた距離だけ乗員の身体は車両前方へ慣性移動できる。また、慣性移動しようとする乗員の身体がウェビングを引っ張ってスプールを引出方向に回転させようとする力の一部がトーションシャフトの変形に供されて吸収される。
【００１０】
ところで、このようにトーションシャフトに変形が生じる際には、ロックベースを介して引出方向への回転が規制されたトーションシャフトの軸方向一端側に対してスプールが引出方向に回転する。このようにトーションシャフトの軸方向一端側に対するスプールの引出方向への相対回転が生じると変速手段が作動する。変速手段はトーションシャフトの軸方向一端側に対するスプールの引出方向への相対回転速度を変速してスプールの軸方向一端側に設けられた回転体に伝える。変速手段によってスプールの引出方向への回転が伝えられた回転体はスプールの中心軸線と同じ向きを軸方向とする軸周りに引出方向に回転する。
【００１１】
上記のように回転体にはスプールの回転が変速手段によって変速されて伝えられるため、スプールと回転体との間には回転に速度差が生じる。このスプール及び回転体のうち回転速度が遅い方には規制手段が設けられており、トーションシャフトに対するスプールの相対回転が予め定められた回転数に到達すると、スプール及び回転体のうち回転速度が速い方に規制手段が干渉して、この回転速度が速い方の引出方向への回転を規制する。
【００１２】
スプールの回転が変速手段によって回転体に伝わり、これにより、回転体が回転する構成であるため、スプール及び回転体の一方の回転が規制されることで他方の回転も規制される。すなわち、スプール及び回転体のうち回転速度が速い方の引出方向への回転が規制手段に規制されることにより、トーションシャフトに対するそれ以上のスプールの相対回転が規制され、スプールからのウェビングの引出しが規制される。
【００１３】
このように、本発明に係るウェビング巻取装置では、トーションシャフトに対するスプールの相対回転が開始されてから、この相対回転が規制されるまでのトーションシャフトに対するスプールの相対回転数が変速手段の変速比で決まる。このため、この相対回転が開始される前のスプールに対する回転体の相対的な回転位置、すなわち、回転体の初期位置は規制手段によってスプールに対する回転体の相対回転が規制された状態での回転体の回転位置と変速手段の変速比とから容易に設定でき、しかも、初期位置から相対回転が規制されるまでの相対回転数の誤差が少ない。
【００１４】
また、上記のように、回転体の初期位置を容易に設定できることから、回転体等を少ない誤差で容易に組み付けることができる。
【００１５】
請求項２に記載の本発明に係るウェビング巻取装置は、請求項１に記載の本発明において、前記スプールの軸方向一端側で前記スプールの内側に前記回転体を配置している。
【００１６】
請求項２に記載の本発明に係るウェビング巻取装置では、スプールの軸方向一端側でスプールの内側に回転体が配置されるため、スプールと回転体との距離を短くできる。このため、スプール及び回転体の何れに規制手段を設ける構成にしても、規制手段を大きくしなくてもスプール及び回転体のうち回転速度が速い方に干渉させることができる。
【００１７】
請求項３に記載の本発明に係るウェビング巻取装置は、請求項１又は請求項２に記載の本発明において、前記スプールの軸方向一端側で前記スプールの中心軸線よりも前記スプールの回転半径方向外側にスプール側当接部を形成し、少なくとも前記トーションシャフトの軸方向一端側に対する前記スプールの前記引出方向への前記相対回転が予め定められた回転数に到達した状態で前記回転体の回転周方向に前記スプール側当接部に対向する回転体側当接部を前記回転体に形成し、前記スプール側当接部及び前記回転体側当接部の何れかを前記規制手段としている。
【００１８】
請求項３に記載の本発明に係るウェビング巻取装置では、スプールの軸方向一端側にはスプール側当接部が形成される。このスプール側当接部はスプールの中心軸線よりもスプールの回転半径方向外側に形成されている。このため、スプールが回転するとスプールの中心軸線周りにスプール側当接部が回転する。
【００１９】
一方、回転体には回転体側当接部が形成される。この回転体側当接部は少なくともトーションシャフトの軸方向一端側に対するスプールの引出方向への相対回転が予め定められた回転数に到達した状態で回転体の回転周方向にスプール側当接部と対向する。
【００２０】
このスプール側当接部及び回転体側当接部の一方が規制手段とされ、スプール側当接部及び回転体側当接部の他方が当接することで、この他方の引出方向への回転が規制され、ひいてはスプールの引出方向への回転が規制される。
【００２１】
請求項４に記載の本発明に係るウェビング巻取装置は、請求項１から請求項３の何れか１項に記載の本発明において、前記スプールの内周部に形成された内歯ギヤと、前記内歯ギヤに噛み合って前記トーションシャフトに対する前記スプールの前記引出方向への相対回転により回転して前記内歯のギヤの回転を変速する伝達ギヤと、を含めて前記変速手段を構成している。
【００２２】
請求項４に記載の本発明に係るウェビング巻取装置では、スプールの内周部には内歯ギヤが形成される。この内歯ギヤには伝達ギヤが噛み合っており、トーションシャフトに対してスプールが引出方向に回転すると内歯ギヤの回転が伝達ギヤに伝わり、内歯ギヤの回転、すなわち、スプールの回転とは異なる速度で伝達ギヤが伝わる。これにより、スプールの回転が変速される。
【００２３】
このように、本発明に係るウェビングでは、変速手段が内歯ギヤと伝達ギヤとを含むギヤ列で構成される。したがって、変速比、ギヤ列を構成するギヤの歯数に基づいて容易に設定でき、しかも、変速比のばらつき（誤差）が少ない。さらに、変速手段がギヤ列で構成されていることにより、変速手段の組み付けは、ギヤ列を構成する各ギヤの組み付けとなり、組み付け作業が容易でしかも、誤差の発生も少ない。
【００２４】
なお、本発明において変速手段を構成するギヤ列は、内歯ギヤと伝達ギヤとを含めて構成されていれば、その詳細な態様に特に限定されるものではない。したがって、内歯ギヤの内側で外歯の伝達ギヤが噛み合っているだけの構成であってもよいし、伝達ギヤを遊星ギヤとした遊星ギヤ列やハイポサイクロイド減速機構等であってもよい。
【００２５】
請求項５に記載の本発明に係るウェビング巻取装置は、請求項４に記載の本発明において、前記内歯ギヤに噛み合う遊星ギヤと、前記トーションシャフトに形成された太陽ギヤと、を含む遊星ギヤ列により前記変速手段を構成すると共に、前記遊星ギヤを自転可能に支持すると共に、前記太陽ギヤの中心軸線に対して同軸的に相対回転可能なキャリアを前記回転体とし、前記回転体に前記規制手段を設けている。
【００２６】
請求項５に記載の本発明に係るウェビング巻取装置では、スプールの内周部に形成された内歯ギヤに遊星ギヤが噛み合っており、この遊星ギヤがトーションシャフトに形成された太陽ギヤに噛み合っている。すなわち、本発明に係るウェビング巻取装置では、変速手段が遊星ギヤ列によって構成される。
【００２７】
上記の遊星ギヤを自転可能に支持するキャリアは回転体とされ、スプールがトーションシャフトに対して引出方向に回転すると、スプールよりも遅い速度で回転体としてのキャリアが引出方向に回転する。トーションシャフトの軸方向一端側に対するスプールの引出方向への相対回転が予め定められた回転数に到達すると回転体としてのキャリアに設けられた規制手段がスプールに干渉し、スプールの引出方向への回転を規制する。
【００２８】
このように、本発明に係るウェビング巻取装置では、変速手段が遊星ギヤ列で構成される。遊星ギヤ列は内歯ギヤと太陽ギヤとが同軸的に形成されるので、スプールの中心軸線に同軸の内歯ギヤをスプールの内周部に形成し、トーションシャフトに対して同軸的にトーションシャフトの外周部に太陽ギヤを形成すればよい。これにより、実質的に必要となる部品は遊星ギヤとキャリアとなり、少ない部品点数で実現が可能である。しかも、遊星ギヤ列は少ない段数で比較的高い減速比を得ることができるので、スプールと回転体との速度差を大きくできる。
【００２９】
請求項６に記載の本発明に係るウェビング巻取装置は、請求項４に記載の本発明において、外周部に形成された外歯の数が前記内歯ギヤよりも少なく設定されて、前記スプールに対して偏心した状態で前記トーションシャフトに回転可能に支持された状態で前記内歯ギヤに噛み合う外歯ギヤを前記伝達ギヤとし、更に、前記外歯ギヤを前記回転体としている。
【００３０】
請求項６に記載の本発明に係るウェビング巻取装置では、スプールの内周部に形成された内歯ギヤよりも歯数が少ない外歯の伝達ギヤがスプールに対して偏心した状態でトーションシャフトに回転可能に支持される。スプールが回転すると、スプールの回転が伝達ギヤに伝わり、伝達ギヤが引出方向に回転する。
【００３１】
ここで、スプールが１回転すると、伝達ギヤは内歯ギヤとの歯数の差だけスプールよりも早く引出方向に回転する。トーションシャフトに対するスプールの相対回転が予め定められた回転数に到達すると、スプールに設けられた規制手段が伝達ギヤに干渉して伝達ギヤの引出方向への回転を規制する。伝達ギヤの引出方向への回転が規制されることで内歯ギヤの引出方向への回転、すなわち、スプールの引出方向への回転が規制される。
【００３２】
このように伝達ギヤはスプールに設けられた規制手段に回転が規制される。すなわち、本発明に係るウェビング巻取装置では、変速手段を構成する伝達ギヤが回転体も構成している。このため、部品点数を少なくでき、構成を簡素化できる。
【発明の効果】
【００３３】
以上、説明したように、本発明に係るウェビング巻取装置は、トーションシャフトに対するスプールの相対回転が開始されてから、この相対回転が規制されるまでの回転数を変速手段における変速比で容易に設定でき、しかも、相対回転数のばらつきを小さくできると共に、各部品の組み付け作業が容易になる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】第１の実施の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正面断面図である。
【図２】第１の実施の形態に係るウェビング巻取装置の変速手段の構成を示す図１のＡ方向側から見たスプールの側面図である。
【図３】第１の実施の形態に係るウェビング巻取装置における回転体とスプールとの関係を示す図１のＡ方向側から見たスプールの側面図である。
【図４】スプールの引出方向への相対回転が規制された状態を示す図３に対応したスプールの側面図である。
【図５】第２の実施の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正面断面図である。
【図６】第２の実施の形態に係るウェビング巻取装置の変速手段の構成及び回転体とスプールとの関係を示す図５のＡ方向側から見たスプールの側面図である。
【図７】スプールの引出方向への相対回転が規制された状態を示す図６に対応したスプールの側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
次に、本発明の各実施の形態について説明する。なお、以下の各実施の形態を説明するうえで、説明している実施の形態よりも前出の実施の形態と実質的に同一の部位に関しては、同一の符号を付与してその詳細な説明を省略する。
【００３６】
＜第１の実施の形態の構成＞
図１には第１の実施の形態に係るウェビング巻取装置１０の全体的な構成の概略が正面断面図により示されている。
【００３７】
この図に示されるように、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、例えば、略車両前後方向に沿って互いに対向する一対の脚板１４、１６を備えている。この脚板１４と脚板１６との間にはスプール１８が設けられている。スプール１８は軸方向が脚板１４、１６の対向方向に沿っている。
【００３８】
スプール１８には長尺帯状のウェビング２０の長手方向基端側が係止されており、スプール１８の中心軸線周りの一方である巻取方向にスプール１８を回転させると、ウェビング２０がその長手方向基端側からスプール１８の外周部に巻取られて格納され、ウェビング２０をその先端側へ引っ張ると、スプール１８に巻取られているウェビング２０が引出されると共に、巻取方向とは反対の引出方向にスプール１８が回転する。
【００３９】
一方、スプール１８にはその中心軸線に沿ってトーションシャフト収容部２２が形成されており、このトーションシャフト収容部２２の内側にはエネルギー吸収手段としてのトーションシャフト３０が配置されている。トーションシャフト３０は長手方向がスプール１８の軸方向に沿った棒状のトーションシャフト本体３２を備えている。トーションシャフト本体３２の脚板１４側の端部にはスプール側連結部３４が形成されている。スプール側連結部３４は外周部が星型や多角形等の非円形とされている。トーションシャフト収容部２２の内周形状は、このスプール側連結部３４の外周形状と同一（厳密には僅かに小さな相似形状）とされており、トーションシャフト収容部２２にスプール側連結部３４が嵌まり込むことでスプール１８に対するトーションシャフト３０の相対回転が規制される。
【００４０】
このスプール側連結部３４にはスプール側連結部３４のトーションシャフト本体３２とは反対側の端面にて開口した雌ねじ孔３６が形成されている。この雌ねじ孔３６にはストッパ４０の雄ねじ部４２が螺合している。ストッパ４０はストッパプレート４４を備えている。ストッパプレート４４は雄ねじ部４２と一体に形成されており、雄ねじ部４２を雌ねじ孔３６に螺合させて充分に雌ねじ孔３６に入り込ませると、スプール１８の脚板１４側の端面にストッパプレート４４が当接する。これにより、トーションシャフト３０の脚板１６側への不用意な変位を規制している。このストッパプレート４４の雄ねじ部４２とは反対側の面からは軸部４６が雄ねじ部４２に対して同軸的に延出されている。
【００４１】
また、脚板１４の外側（脚板１４の脚板１６とは反対側）にはスプリングケース５０が脚板１４に取り付けられており、上記の軸部４６が回転自在に支持されている。スプリングケース５０の内側には渦巻きばね５２が収容されており、渦巻きばね５２の渦巻き方向外側端部がスプリングケース５０に直接又は間接的に係止されている。この渦巻きばね５２の渦巻き方向内側端部は軸部４６に取り付けられた係止部５４に係止されている。渦巻きばね５２は軸部４６が引出方向に回転すると巻き締められて軸部４６を巻取方向に付勢する。
【００４２】
一方、スプール１８の脚板１６側にはロック手段としてのロック機構６０を構成するロックベース６２が設けられている。ロックベース６２はラチェット部６４を備えている。このラチェット部６４の外周部には外歯のラチェット歯６６がラチェット部６４の中心軸線周りに所定角度毎に形成されている。このラチェット部６４の回転半径方向外側にはロックベース６２と共にロック機構６０を構成するロックパウル６８が設けられている。
【００４３】
ロックパウル６８はスプール１８の中心軸線と同じ向きを軸方向とする軸周りに揺動自在に脚板１６等に支持されている。ロックパウル６８にはラチェット歯７０が形成されている。ロックパウル６８のラチェット歯７０がラチェット部６４（ロックベース６２）の外周部へ接近する向きにロックパウル６８が揺動し、ロックパウル６８のラチェット歯７０がラチェット部６４のラチェット歯６６に噛み合うと、ロックパウル６８によってロックベース６２の引出方向への回転が規制されるようになっている。
【００４４】
また、脚板１６の外側（脚板１６の脚板１４とは反対側）で脚板１６に取り付けられたハウジング７２の内側には、所謂「ＶＳＩＲ機構」や「ＷＳＩＲ機構」を構成する各種部品が収容されている。車両が急減速状態になったり、スプール１８の引出方向への回転加速度が所定の大きさ以上になったりすると、「ＶＳＩＲ機構」や「ＷＳＩＲ機構」が作動して、ロックパウル６８のラチェット歯７０がラチェット部６４（ロックベース６２）の外周部へ接近する向きにロックパウル６８を揺動させる。
【００４５】
一方、ラチェット部６４のスプール１８側の端部には嵌挿部７６が形成されている。嵌挿部７６は外周形状がラチェット部６４に対して同軸の円板とされている。この嵌挿部７６はスプール１８の脚板１６側の端面にて開口したロックベース嵌挿孔７８に嵌挿される。ロックベース嵌挿孔７８は内径寸法が嵌挿部７６の外径寸法よりも僅かに大きくスプール１８に対して同軸の円形とされている。嵌挿部７６がロックベース嵌挿孔７８に嵌挿されることでロックベース６２はスプール１８に同軸的に相対回転可能に支持される。
【００４６】
以上の構成のロックベース６２にはトーションシャフト嵌挿孔８０が形成されている。このトーションシャフト嵌挿孔８０にはトーションシャフト本体３２を介してスプール側連結部３４とは反対側に形成された上述したトーションシャフト３０のロックベース側連結部８２が嵌め込まれる。
【００４７】
ロックベース側連結部８２の外周形状は星型や多角形等の非円形とされ、トーションシャフト嵌挿孔８０の内周形状はロックベース側連結部８２の外周形状と同じ形状（厳密には僅かに大きな相似形状）とされ、ロックベース側連結部８２がトーションシャフト嵌挿孔８０に嵌め込まれることでトーションシャフト３０に対するロックベース６２の相対回転が規制される。
【００４８】
したがって、トーションシャフト収容部２２にスプール側連結部３４が嵌め込まれたトーションシャフト３０はスプール１８に対する相対回転が規制されるので、スプール１８に対するロックベース６２の相対回転が規制される。これにより、ロックパウル６８のラチェット歯７０がロックベース６２のラチェット部６４に形成されたラチェット歯６６に噛み合い、ロックベース６２の引出方向への回転が規制されると、スプール１８の引出方向への回転が規制されることになる。
【００４９】
一方、スプール１８には遊星ギヤ列収容孔９０が形成されている。遊星ギヤ列収容孔９０は大径孔９２を備えている。大径孔９２は内径寸法がロックベース嵌挿孔７８よりも小さくトーションシャフト収容部２２の最大内径寸法よりも大きな円形とされている。大径孔９２はスプール１８に同軸的に形成されており、ロックベース嵌挿孔７８の底面にて開口している。また、遊星ギヤ列収容孔９０は内歯ギヤとしてのギヤ孔９４を備えている。
【００５０】
図２に示されるように、ギヤ孔９４の歯元円の内径寸法はロックベース嵌挿孔７８の内径寸法よりも小さくトーションシャフト収容部２２の最大内径寸法よりも大きく設定されている。このギヤ孔９４の歯元円はスプール１８に対して同軸的に形成されており、その内周面には一定間隔毎に内歯が形成されていると共に、底面ではトーションシャフト収容部２２が開口している。
【００５１】
図１に示されるように、このギヤ孔９４の半径方向内側ではトーションシャフト３０に太陽ギヤ９６が形成されている。図２に示されるように、太陽ギヤ９６はトーションシャフト本体３２、ひいてはスプール１８に対して同軸的な外歯のギヤとされている。図１に示されるように、太陽ギヤ９６とロックベース側連結部８２との間はキャリア支持部９８とされている。キャリア支持部９８はロックベース側連結部８２よりも小径で太陽ギヤ９６よりも大径の円柱形状とされ、トーションシャフト本体３２、ひいてはスプール１８に対して同軸的に形成されている。
【００５２】
このキャリア支持部９８には大径孔９２内に設けられた回転体としてのキャリア１１２がキャリア支持部９８周りに回転自在に支持されている。図３に示されるように、キャリア１１２はキャリア支持部９８に対して同軸的な円板状に形成されており、キャリア１１２の脚板１４側の面には複数（本実施の形態では３本）の支持シャフト１１４が形成されている。
【００５３】
これらの支持シャフト１１４は中心がキャリア１１２の中心と同じ１つの同心円周上に一定間隔毎（本実施の形態では１２０度毎）に形成されている。これらの支持シャフト１１４は軸方向がスプール１８の中心軸線と同じ向きとされ、各々に伝達ギヤとしての遊星ギヤ１２２が回転自在に支持されている。遊星ギヤ１２２は外歯のギヤとされ、太陽ギヤ９６とギヤ孔９４の双方に噛み合っている。すなわち、本実施の形態では、これらのギヤ孔９４、太陽ギヤ９６、キャリア１１２、及び遊星ギヤ列１３０で構成された減速ギヤ列の一態様である遊星ギヤ列１３０が変速手段を構成している。
【００５４】
一方、図２及び図３に示されるように、上記のキャリア１１２の外周部からは回転体側当接部及び規制手段としての板状のキャリア側当接部１３２がキャリア１１２の半径方向外側へ向けて突出形成されている。このキャリア側当接部１３２に対応して大径孔９２の内周一部からは大径孔９２の半径方向内側へ向けてスプール側当接部１３４が形成されている。このスプール側当接部１３４はスプール１８の中心軸線周りに（すなわち、スプール１８の回転周方向）にキャリア側当接部１３２と対向しており、スプール１８がキャリア１１２に対して所定角度相対回転するとキャリア側当接部１３２とスプール側当接部１３４とが当接するようになっている。
【００５５】
＜第１の実施の形態の作用、効果＞
次に、本実施の形態の作用並びに効果について説明する。
【００５６】
車両が急減速状態になり上記の「ＶＳＩＲ機構」が作動すると、ロックパウル６８が揺動させられ、これにより、ロックパウル６８のラチェット歯７０がラチェット部６４のラチェット歯６６へ接近して、図１において実線で示されるように、ロックパウル６８のラチェット歯７０がロックベース６２を構成するラチェット部６４のラチェット歯６６に噛み合う。
【００５７】
また、車両が減速することで乗員の身体が車両前方側へ慣性移動すると、乗員の身体にウェビング２０が引っ張られ、これにより、スプール１８が引出方向に回転する。このスプール１８の引出方向への回転加速度が所定の大きさ以上になると、上記「ＷＳＩＲ機構」が作動する。「ＷＳＩＲ機構」が作動すると、ロックパウル６８が揺動させられ、これにより、ロックパウル６８のラチェット歯７０がロックベース６２を構成するラチェット部６４のラチェット歯６６へ接近して、ロックパウル６８のラチェット歯７０がラチェット部６４のラチェット歯６６に噛み合う。
【００５８】
このように、ロックパウル６８のラチェット歯７０がロックベース６２を構成するラチェット部６４のラチェット歯６６に噛み合うことでロックベース６２の引出方向への回転が規制される。ロックベース６２はトーションシャフト３０を介してスプール１８に相対回転が規制された状態で連結されているため、ロックベース６２の引出方向への回転が規制されることでスプール１８の引出方向への回転が規制される。これにより、スプール１８からのウェビング２０の引出しが規制されるので、ウェビング２０によって乗員の身体を効果的に拘束でき、車両前方への乗員の身体の慣性移動を効果的に抑制できる。
【００５９】
このようにスプール１８の引出方向への回転が規制された状態で、車両前方へ慣性移動しようとする乗員の身体が所定の大きさ以上の力でウェビング２０を引っ張ると、この引っ張り力に応じた引出方向への回転力がスプール１８に付与される。このようにしてスプール１８に付与された引出方向への回転力が、トーションシャフト３０におけるトーションシャフト本体３２の機械的強度を上回っていると、トーションシャフト本体３２のロックベース側連結部８２側に対してスプール側連結部３４側が引出方向に相対回転するような捩れ（変形）がトーションシャフト本体３２に生ずる。
【００６０】
このトーションシャフト本体３２の捩じりにより許容されたロックベース側連結部８２に対するスプール側連結部３４の引出方向への相対回転量だけスプール１８は引出方向に回転し、このスプール１８の引出方向への回転量に相当する長さのウェビング２０がスプール１８から引出される。このように、スプール１８から引出されたウェビング２０の長さ分だけ乗員の身体は車両前方側へ慣性移動できると共に、乗員の身体がウェビング２０を引っ張る力の一部が、トーションシャフト本体３２の捩じり変形に供されて吸収される。
【００６１】
ところで、ロックパウル６８のラチェット歯７０がロックベース６２を構成するラチェット部６４のラチェット歯６６に噛み合った状態では、スプール１８が引出方向に回転してもロックベース側連結部８２に引出方向への回転が生じない。このため、ロックベース側連結部８２の近傍に形成されている太陽ギヤ９６でも引出方向への回転が生じないか、又は、太陽ギヤ９６における引出方向への回転が少ない。このため、上記のようにトーションシャフト本体３２に捩じり変形が生じる際には太陽ギヤ９６に対してスプール１８のギヤ孔９４が引出方向に相対回転する。
【００６２】
太陽ギヤ９６とギヤ孔９４との間には遊星ギヤ１２２が介在しているため、太陽ギヤ９６に対してギヤ孔９４が引出方向に相対回転すると、ギヤ孔９４の回転が減速されてキャリア１１２に伝わり、キャリア支持部９８周りにキャリア１１２が引出方向に回転する。スプール１８及びキャリア１１２は何れも引出方向に回転するが、キャリア１１２の引出方向への回転速度は太陽ギヤ９６に対する太陽ギヤ９６（すなわち、スプール１８）の引出方向への相対回転速度よりも遅い。
【００６３】
このため、スプール１８及びキャリア１１２の双方が引出方向に回転すると、スプール１８に形成されたスプール側当接部１３４が引出方向へ向けてキャリア１１２に形成されたキャリア側当接部１３２に接近する。さらに、スプール１８が所定の回転数だけ太陽ギヤ９６に対して引出方向に相対回転すると、図４に示されるように、スプール側当接部１３４がキャリア側当接部１３２に当接してキャリア側当接部１３２が引出方向側からスプール側当接部１３４に干渉する。
【００６４】
太陽ギヤ９６に対するスプール１８の引出方向への相対回転が減速されてキャリア１１２に伝わる構成であるため、キャリア１１２のキャリア側当接部１３２がスプール１８のスプール側当接部１３４に干渉していることでそれ以上スプール側当接部１３４が引出方向に回転することはできず、ひいては、太陽ギヤ９６に対してスプール１８が引出方向へ相対回転できない。これにより、トーションシャフト３０のトーションシャフト本体３２における捩じり変形を終了させることができる。
【００６５】
ここで、太陽ギヤ９６の歯数をＳｎ、ギヤ孔９４の歯数をＲｎとすると、太陽ギヤ９６に対するスプール１８の引出方向への相対回転速度とキャリア１１２の回転速度との減速比Ｎは次の式（１）で示される。
【００６６】
Ｎ＝Ｒｎ／（Ｓｎ＋Ｒｎ）・・・（１）
したがって、太陽ギヤ９６に対するスプール１８の引出方向への相対回転が開始されてから終了までの回転数をＭに設定したい場合には、キャリア側当接部１３２が引出方向側からスプール側当接部１３４に当接した状態から次の式（２）で示される回転数Ｑだけキャリア１１２が巻取方向へ回転した位置をキャリア１１２の初期位置とすればよい。
【００６７】
Ｑ＝Ｍ・Ｒｎ／（Ｓｎ＋Ｒｎ）・・・（２）
このように、太陽ギヤ９６に対するスプール１８の引出方向への相対回転が開始されてから終了までのスプール１８の相対回転数を容易に設定できる。しかも、上記の減速比は太陽ギヤ９６及びギヤ孔９４の歯数で決まるので、スプール１８の相対回転が開始されてから終了までの回転数のばらつきをなくし、又は、このようなばらつきを小さくできる。
【００６８】
しかも、このような遊星ギヤ列１３０の組み付けは、キャリア１１２の各支持シャフト１１４に遊星ギヤ１２２を組み付けて、遊星ギヤ１２２の外歯を太陽ギヤ９６の外歯及びギヤ孔９４の内歯の双方へ噛み合せればよい。このように、遊星ギヤ列１３０そのものの組み付け作業は容易であり、しかも、組み付け作業において上記のスプール１８の相対回転が開始されてから終了までの回転数のばらつきが生じないか、ばらつきの発生が少ない。
【００６９】
また、遊星ギヤ列１３０はスプール１８の内側に設けられているので、キャリア側当接部１３２及びスプール側当接部１３４を大きくしなくてもスプール１８の周方向に互いに対向させることができ、しかも、遊星ギヤ列１３０が作動しても遊星ギヤ列１３０の構成部品やキャリア側当接部１３２、スプール側当接部１３４等がスプール１８の軸方向に移動することがないので、スプール１８、ひいては、ウェビング巻取装置１０を全体的にコンパクトにできる。
【００７０】
さらに、本ウェビング巻取装置１０では、減速手段としての変速手段に遊星ギヤ列１３０を用いているため、少ない段数で大きな減速比を得ることができる。このため、ギヤ孔９４とキャリア１１２との間に介在する減速手段を少なくでき、結果的に構成を簡素化でき、変速手段をコンパクトに纏めることができる。
【００７１】
＜第２の実施の形態の構成＞
次に、第２の実施の形態について説明する。
【００７２】
図５には第２の実施の形態に係るウェビング巻取装置１７０の全体的な構成の概略が正面断面図により示されている。
【００７３】
この図に示されるように、ウェビング巻取装置１７０はトーションシャフト３０に代わるトーションシャフト１７２を備えている。トーションシャフト１７２は太陽ギヤ９６に代わるギヤ支持部１７４を備えている。ギヤ支持部１７４は前記第１の実施の形態における太陽ギヤ９６と同様にギヤ孔９４の半径方向内側に形成されている。
【００７４】
図６に示されるように、ギヤ支持部１７４の外周形状は円形であるが、その中心軸線はトーションシャフト本体３２の中心軸線、ひいては、スプール１８の中心軸線に対して偏心している。このギヤ支持部１７４には伝達ギヤ及び回転体としての外歯ギヤ１８２が回転自在に支持されている。外歯ギヤ１８２はギヤ孔９４よりも歯数が少ない外歯のギヤとされており、トーションシャフト本体３２の中心軸線に対するギヤ支持部１７４の中心軸線の偏心側で外歯ギヤ１８２がギヤ孔９４に噛み合っている。
【００７５】
この外歯ギヤ１８２の脚板１６側には回転体側当接部としてのギヤ側当接部１８４が形成されている。図６に示されるように、ギヤ側当接部１８４は大径孔９２の内側で外歯ギヤ１８２の歯先よりも更に外歯ギヤ１８２の回転半径方向外方へ延出されている。
【００７６】
この外歯ギヤ１８２に対応して大径孔９２の内周一部からは大径孔９２の半径方向内側へ向けて規制手段としてのスプール側当接部１８６が形成されている。このスプール側当接部１８６は前記第１の実施の形態におけるスプール側当接部１３４と同じ構成であるが、スプール側当接部１３４とは異なりスプール側当接部１８６は規制手段の一態様であるため、敢えて別の符号を付与して説明した。すなわち、本実施の形態では、ギヤ孔９４と外歯ギヤ１８２とで構成される増速ギヤ列１９０が変速手段とされている。
【００７７】
＜第２の実施の形態の作用、効果＞
次に、本実施の形態の作用並びに効果について説明する。
【００７８】
本ウェビング巻取装置１７０においてロックパウル６８のラチェット歯７０がロックベース６２を構成するラチェット部６４のラチェット歯６６に噛み合った状態では、スプール１８が引出方向に回転してもロックベース側連結部８２の近傍に形成されているギヤ支持部１７４の引出方向への回転は生じないか、又は、ギヤ支持部１７４における引出方向への回転が少ない。このため、上記のようにトーションシャフト本体３２に捩じり変形が生じる際にはギヤ支持部１７４に対してスプール１８のギヤ孔９４が引出方向に相対回転する。
【００７９】
このようにスプール１８が引出方向に回転すると、ギヤ孔９４に噛み合う外歯ギヤ１８２が引出方向に回転する。スプール１８及び外歯ギヤ１８２は何れも引出方向に回転するが、外歯ギヤ１８２の歯数がギヤ孔９４の歯数よりも少ないため、外歯ギヤ１８２はスプール１８よりも早く引出方向に回転する。
【００８０】
スプール１８及び外歯ギヤ１８２の双方が引出方向に回転すると、外歯ギヤ１８２に形成されたギヤ側当接部１８４が引出方向へ向けてスプール１８に形成されたスプール側当接部１８６に接近する。さらに、スプール１８が所定の回転数だけギヤ支持部１７４に対して引出方向に相対回転すると、図７に示されるように、ギヤ側当接部１８４がスプール側当接部１８６に当接してスプール側当接部１８６が引出方向側からギヤ側当接部１８４に干渉する。
【００８１】
ギヤ支持部１７４に対するスプール１８の引出方向への相対回転が増速されて外歯ギヤ１８２に外歯ギヤ１８２に伝わる構成であるため、スプール１８のスプール側当接部１８６が外歯ギヤ１８２のギヤ側当接部１８４に干渉していることでそれ以上ギヤ側当接部１８４が引出方向に回転することはできず、ギヤ側当接部１８４を有する外歯ギヤ１８２に噛み合うギヤ孔９４、すなわち、スプール１８が引出方向へ相対回転できない。これにより、トーションシャフト３０のトーションシャフト本体３２における捩じり変形を終了させることができる。
【００８２】
ここで、ギヤ孔９４の歯数をＲｎとすると、外歯ギヤ１８２の歯数をＧｎとすると、ギヤ支持部１７４に対するスプール１８の相対回転速度に対する外歯ギヤ１８２の引出方向への回転速度の増速比Ｎは以下の式（３）で示される。
【００８３】
Ｎ＝Ｒｎ／Ｇｎ・・・（３）
したがって、ギヤ支持部１７４に対するスプール１８の引出方向への相対回転が開始されてから終了までの回転数をＭに設定したい場合には、スプール側当接部１８６が引出方向側からギヤ側当接部１８４に当接した状態から次の式（４）で示される回転数Ｑだけ外歯ギヤ１８２が巻取方向へ回転した位置を外歯ギヤ１８２の初期位置とすればよい。
【００８４】
Ｑ＝Ｍ・Ｒｎ／Ｇｎ・・・（４）
このため、ギヤ支持部１７４に対するスプール１８の引出方向への相対回転が開始されてから終了までのスプール１８の相対回転数を容易に設定できる。しかも、上記の増速比は外歯ギヤ１８２及びギヤ孔９４の歯数で決まるので、スプール１８の相対回転が開始されてから終了までの回転数のばらつきをなくし、又は、このようなばらつきを小さくできる。
【００８５】
しかも、このような増速ギヤ列１９０の組み付けは、外歯ギヤ１８２をトーションシャフト１７２に設定されたギヤ支持部１７４に組み付けて、外歯ギヤ１８２をギヤ孔９４の内歯へ噛み合せればよい。このように、増速ギヤ列１９０そのものの組み付け作業は容易であり、しかも、組み付け作業において上記のスプール１８の相対回転が開始されてから終了までの回転数のばらつきが生じないか、ばらつきの発生が少ない。
【００８６】
また、増速ギヤ列１９０はスプール１８の内側に設けられているので、ギヤ側当接部１８４及びスプール側当接部１８６を大きくしなくてもスプール１８の周方向に互いに対向させることができ、しかも、増速ギヤ列１９０が作動しても増速ギヤ列１９０の構成部品やギヤ側当接部１８４、スプール側当接部１８６等がスプール１８の軸方向に移動することがないので、スプール１８、ひいては、ウェビング巻取装置１７０を全体的にコンパクトにできる。
【００８７】
さらに、本ウェビング巻取装置１７０では、増速手段としての変速手段に増速ギヤ列１９０を用いているため、実質的に別途必要となる部品は外歯ギヤ１８２だけでよく、少ない部品点数で実現できる。
【００８８】
なお、上記の各実施の形態では、ロックベース６２に形成された外歯のラチェット歯６６に対し、脚板１６等に支持されたロックパウル６８のラチェット歯７０が噛み合うことにより引出方向へのロックベース６２の回転が規制される構成であった。しかしながら、ロック手段がこのような構成に限定されるものではなく、車両が急減速状態になったり、スプール１８の引出方向への回転加速度が所定の大きさ以上になったりすることでロック手段を構成するロックベースの引出方向への回転を規制する構成であればよい。したがって、例えば、ロックベースの回転半径方向に変位可能なロックパウルをロックベースに設け、脚板１６に形成された内歯のラチェットホイールにロックパウルが噛み合うことでロックベースの引出方向への回転が規制される構成であってもよい。
【符号の説明】
【００８９】
１０ ウェビング巻取装置
１８ スプール
２０ ウェビング
３０ トーションシャフト
６０ ロック機構（ロック手段）
６２ ロックベース
９４ ギヤ孔（内歯ギヤ）
９６ 太陽ギヤ
１１２ キャリア（回転体）
１２２ 遊星ギヤ（伝達ギヤ）
１３０ 遊星ギヤ列（変速手段）
１３２ キャリア側当接部（回転体側当接部、規制手段）
１３４ スプール側当接部
１７０ ウェビング巻取装置
１７２ トーションシャフト
１８２ 外歯ギヤ（伝達ギヤ、回転体）
１８４ ギヤ側当接部（回転体側当接部）
１８６ スプール側当接部（規制手段）
１９０ 増速ギヤ列（変速手段）
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１に開示されたシートベルトリトラクタでは、パウルホルダのカラムの外周部に雄ネジが形成されており、このカラムの雄ねじにストッパ部材の雌ネジが螺合している。ストッパ部はスプールに対する相対回転が規制されている。このため、パウルホルダの引出方向への回転が規制された状態でスプールが引出方向に回転すると、カラムの雄ねじに雌ねじが螺合したストッパ部材がカラム（すなわち、パウルホルダ）の軸方向に移動して、パウルホルダのフランジ部の裏面に当接する。このように、ストッパ部材がフランジ部の裏面に当接することで、スプールの引出方向への回転が規制されることで、エネルギー吸収手段であるトーションバーのそれ以上の捩じり変形が規制される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−５９３３０号の公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、金属製のパウルホルダのカラムに雄ねじを形成するには、例えば、転造成形が用いられるが、このような成形で形成された雄ねじは、パウルホルダの中心軸線周りに、パウルホルダそのものに対して雄ねじの形成位置（雄ねじの始点位置及び終点位置）に誤差が生じる。このため、ストッパ部材がフランジ部の裏面に当接するまでに要するストッパの回転数にも誤差が生じる。このような誤差が生じないように雄ねじが成形されたパウルホルダを選別したうえでカラムの雄ねじにストッパの雌ねじを組み付けたり、又は、パウルホルダの中心軸線周りのストッパ部材の厳格な位置合わせを行なったり等、組み付け作業が煩雑になっていた。
【０００５】
本発明は、上記事実を考慮して、トーションシャフトに変形を生じさせてから変形を終了させるまでのスプールの回転数の誤差を少なく、しかも、組み付け作業が容易なウェビング巻取装置を得ることが目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の本発明に係るウェビング巻取装置は、巻取方向に回転することでウェビングをその長手方向基端側から巻き取るスプールと、前記スプールの内側に設けられて前記スプールの軸方向一端よりも他端側にて前記スプールに対する相対回転が規制された状態で前記スプールに繋がるトーションシャフトと、前記スプールの軸方向一端側に設けられて前記トーションシャフトに対する相対回転が規制された状態で前記トーションシャフトに繋がるロックベースを有し、車両の急減速状態や前記スプールの前記巻取方向とは反対の引出方向への回転加速度が所定の大きさ以上の場合に作動して前記ロックベースの前記引出方向への回転を規制するロック機構と、前記スプールの軸方向一端側に設けられて、前記スプールの中心軸線と同じ向きを軸方向とする軸周りに回転可能な回転体と、前記スプールの軸方向一端側において前記トーションシャフトに対する前記スプールの前記引出方向への相対回転により作動して、前記スプールの前記相対回転の速度を変速して前記回転体に伝えて前記回転体を前記引出方向に回転させる変速手段と、前記スプール及び前記回転体のうち前記変速手段の作動状態で前記引出方向の回転速度が遅い方に設けられ、前記スプールの前記相対回転が予め定められた回転数に到達した際に、前記スプール及び前記回転体のうち前記変速手段の作動状態で前記引出方向の回転速度が速い方に干渉して前記遅い方の前記引出方向への回転を規制する規制手段と、を備えている。
【０００７】
請求項１に記載の本発明に係るウェビング巻取装置では、車両が急減速状態になったり、引出方向へのスプールの回転加速度が所定の大きさ以上になったりするとロック機構が作動して、ロックベースの引出方向への回転を規制する。ロックベースはスプールの軸方向一端側でトーションシャフトに対する相対回転が規制された状態でトーションシャフトに繋がっている。また、トーションシャフトはスプールの軸方向一端よりも他端側にてスプールに対する相対回転が規制された状態で繋がっている。
【０００８】
すなわち、ロックベースはトーションシャフトを介してスプールに対する相対回転が規制された状態でスプールに繋がっている。このため、ロックベースの引出方向への回転が規制されることでスプールの引出方向への回転が規制され、スプールからのウェビングの引出しが規制される。これにより、例えば、車両急減速時に車両前方へ慣性移動しようとする乗員の身体をウェビングによって効果的に拘束できる。
【０００９】
また、車両前方側へ慣性移動しようとする乗員の身体はウェビングを介してスプールを引出方向に回転させようとする。スプールに付与された引出方向への回転力がトーションシャフトの機械的強度を上回ると、ロックベースを介して引出方向への回転が規制されたトーションシャフトの一端側に対して他端側が引出方向に回転し、これにより、トーションシャフトに変形が生じる。トーションシャフトの一端側に対する他端側の回転量に応じた長さだけスプールからウェビングが引き出され、このウェビングの引出量に応じた距離だけ乗員の身体は車両前方へ慣性移動できる。また、慣性移動しようとする乗員の身体がウェビングを引っ張ってスプールを引出方向に回転させようとする力の一部がトーションシャフトの変形に供されて吸収される。
【００１０】
ところで、このようにトーションシャフトに変形が生じる際には、ロックベースを介して引出方向への回転が規制されたトーションシャフトの軸方向一端側に対してスプールが引出方向に回転する。このようにトーションシャフトの軸方向一端側に対するスプールの引出方向への相対回転が生じると変速手段が作動する。変速手段はトーションシャフトの軸方向一端側に対するスプールの引出方向への相対回転速度を変速してスプールの軸方向一端側に設けられた回転体に伝える。変速手段によってスプールの引出方向への回転が伝えられた回転体はスプールの中心軸線と同じ向きを軸方向とする軸周りに引出方向に回転する。
【００１１】
上記のように回転体にはスプールの回転が変速手段によって変速されて伝えられるため、スプールと回転体との間には回転に速度差が生じる。このスプール及び回転体のうち回転速度が遅い方には規制手段が設けられており、トーションシャフトに対するスプールの相対回転が予め定められた回転数に到達すると、スプール及び回転体のうち回転速度が速い方に規制手段が干渉して、この回転速度が速い方の引出方向への回転を規制する。
【００１２】
スプールの回転が変速手段によって回転体に伝わり、これにより、回転体が回転する構成であるため、スプール及び回転体の一方の回転が規制されることで他方の回転も規制される。すなわち、スプール及び回転体のうち回転速度が速い方の引出方向への回転が規制手段に規制されることにより、トーションシャフトに対するそれ以上のスプールの相対回転が規制され、スプールからのウェビングの引出しが規制される。
【００１３】
このように、本発明に係るウェビング巻取装置では、トーションシャフトに対するスプールの相対回転が開始されてから、この相対回転が規制されるまでのトーションシャフトに対するスプールの相対回転数が変速手段の変速比で決まる。このため、この相対回転が開始される前のスプールに対する回転体の相対的な回転位置、すなわち、回転体の初期位置は規制手段によってスプールに対する回転体の相対回転が規制された状態での回転体の回転位置と変速手段の変速比とから容易に設定でき、しかも、初期位置から相対回転が規制されるまでの相対回転数の誤差が少ない。
【００１４】
また、上記のように、回転体の初期位置を容易に設定できることから、回転体等を少ない誤差で容易に組み付けることができる。
【００１５】
請求項２に記載の本発明に係るウェビング巻取装置は、請求項１に記載の本発明において、前記スプールの軸方向一端側で前記スプールの内側に前記回転体を配置している。
【００１６】
請求項２に記載の本発明に係るウェビング巻取装置では、スプールの軸方向一端側でスプールの内側に回転体が配置されるため、スプールと回転体との距離を短くできる。このため、スプール及び回転体の何れに規制手段を設ける構成にしても、規制手段を大きくしなくてもスプール及び回転体のうち回転速度が速い方に干渉させることができる。
【００１７】
請求項３に記載の本発明に係るウェビング巻取装置は、請求項１又は請求項２に記載の本発明において、前記スプールの軸方向一端側で前記スプールの中心軸線よりも前記スプールの回転半径方向外側にスプール側当接部を形成し、少なくとも前記トーションシャフトの軸方向一端側に対する前記スプールの前記引出方向への前記相対回転が予め定められた回転数に到達した状態で前記回転体の回転周方向に前記スプール側当接部に対向する回転体側当接部を前記回転体に形成し、前記スプール側当接部及び前記回転体側当接部の何れかを前記規制手段としている。
【００１８】
請求項３に記載の本発明に係るウェビング巻取装置では、スプールの軸方向一端側にはスプール側当接部が形成される。このスプール側当接部はスプールの中心軸線よりもスプールの回転半径方向外側に形成されている。このため、スプールが回転するとスプールの中心軸線周りにスプール側当接部が回転する。
【００１９】
一方、回転体には回転体側当接部が形成される。この回転体側当接部は少なくともトーションシャフトの軸方向一端側に対するスプールの引出方向への相対回転が予め定められた回転数に到達した状態で回転体の回転周方向にスプール側当接部と対向する。
【００２０】
このスプール側当接部及び回転体側当接部の一方が規制手段とされ、スプール側当接部及び回転体側当接部の他方が当接することで、この他方の引出方向への回転が規制され、ひいてはスプールの引出方向への回転が規制される。
【００２１】
請求項４に記載の本発明に係るウェビング巻取装置は、請求項１から請求項３の何れか１項に記載の本発明において、前記スプールの内周部に形成された内歯ギヤと、前記内歯ギヤに噛み合って前記トーションシャフトに対する前記スプールの前記引出方向への相対回転により回転して前記内歯のギヤの回転を変速する伝達ギヤと、を含めて前記変速手段を構成している。
【００２２】
請求項４に記載の本発明に係るウェビング巻取装置では、スプールの内周部には内歯ギヤが形成される。この内歯ギヤには伝達ギヤが噛み合っており、トーションシャフトに対してスプールが引出方向に回転すると内歯ギヤの回転が伝達ギヤに伝わり、内歯ギヤの回転、すなわち、スプールの回転とは異なる速度で伝達ギヤが伝わる。これにより、スプールの回転が変速される。
【００２３】
このように、本発明に係るウェビングでは、変速手段が内歯ギヤと伝達ギヤとを含むギヤ列で構成される。したがって、変速比、ギヤ列を構成するギヤの歯数に基づいて容易に設定でき、しかも、変速比のばらつき（誤差）が少ない。さらに、変速手段がギヤ列で構成されていることにより、変速手段の組み付けは、ギヤ列を構成する各ギヤの組み付けとなり、組み付け作業が容易でしかも、誤差の発生も少ない。
【００２４】
なお、本発明において変速手段を構成するギヤ列は、内歯ギヤと伝達ギヤとを含めて構成されていれば、その詳細な態様に特に限定されるものではない。したがって、内歯ギヤの内側で外歯の伝達ギヤが噛み合っているだけの構成であってもよいし、伝達ギヤを遊星ギヤとした遊星ギヤ列やハイポサイクロイド減速機構等であってもよい。
【００２５】
請求項５に記載の本発明に係るウェビング巻取装置は、請求項４に記載の本発明において、前記内歯ギヤに噛み合う遊星ギヤと、前記トーションシャフトに形成された太陽ギヤと、を含む遊星ギヤ列により前記変速手段を構成すると共に、前記遊星ギヤを自転可能に支持すると共に、前記太陽ギヤの中心軸線に対して同軸的に相対回転可能なキャリアを前記回転体とし、前記回転体に前記規制手段を設けている。
【００２６】
請求項５に記載の本発明に係るウェビング巻取装置では、スプールの内周部に形成された内歯ギヤに遊星ギヤが噛み合っており、この遊星ギヤがトーションシャフトに形成された太陽ギヤに噛み合っている。すなわち、本発明に係るウェビング巻取装置では、変速手段が遊星ギヤ列によって構成される。
【００２７】
上記の遊星ギヤを自転可能に支持するキャリアは回転体とされ、スプールがトーションシャフトに対して引出方向に回転すると、スプールよりも遅い速度で回転体としてのキャリアが引出方向に回転する。トーションシャフトの軸方向一端側に対するスプールの引出方向への相対回転が予め定められた回転数に到達すると回転体としてのキャリアに設けられた規制手段がスプールに干渉し、スプールの引出方向への回転を規制する。
【００２８】
このように、本発明に係るウェビング巻取装置では、変速手段が遊星ギヤ列で構成される。遊星ギヤ列は内歯ギヤと太陽ギヤとが同軸的に形成されるので、スプールの中心軸線に同軸の内歯ギヤをスプールの内周部に形成し、トーションシャフトに対して同軸的にトーションシャフトの外周部に太陽ギヤを形成すればよい。これにより、実質的に必要となる部品は遊星ギヤとキャリアとなり、少ない部品点数で実現が可能である。しかも、遊星ギヤ列は少ない段数で比較的高い減速比を得ることができるので、スプールと回転体との速度差を大きくできる。
【００２９】
請求項６に記載の本発明に係るウェビング巻取装置は、請求項４に記載の本発明において、外周部に形成された外歯の数が前記内歯ギヤよりも少なく設定されて、前記スプールに対して偏心した状態で前記トーションシャフトに回転可能に支持された状態で前記内歯ギヤに噛み合う外歯ギヤを前記伝達ギヤとし、更に、前記外歯ギヤを前記回転体としている。
【００３０】
請求項６に記載の本発明に係るウェビング巻取装置では、スプールの内周部に形成された内歯ギヤよりも歯数が少ない外歯の伝達ギヤがスプールに対して偏心した状態でトーションシャフトに回転可能に支持される。スプールが回転すると、スプールの回転が伝達ギヤに伝わり、伝達ギヤが引出方向に回転する。
【００３１】
ここで、スプールが１回転すると、伝達ギヤは内歯ギヤとの歯数の差だけスプールよりも早く引出方向に回転する。トーションシャフトに対するスプールの相対回転が予め定められた回転数に到達すると、スプールに設けられた規制手段が伝達ギヤに干渉して伝達ギヤの引出方向への回転を規制する。伝達ギヤの引出方向への回転が規制されることで内歯ギヤの引出方向への回転、すなわち、スプールの引出方向への回転が規制される。
【００３２】
このように伝達ギヤはスプールに設けられた規制手段に回転が規制される。すなわち、本発明に係るウェビング巻取装置では、変速手段を構成する伝達ギヤが回転体も構成している。このため、部品点数を少なくでき、構成を簡素化できる。
【発明の効果】
【００３３】
以上、説明したように、本発明に係るウェビング巻取装置は、トーションシャフトに対するスプールの相対回転が開始されてから、この相対回転が規制されるまでの回転数を変速手段における変速比で容易に設定でき、しかも、相対回転数のばらつきを小さくできると共に、各部品の組み付け作業が容易になる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】第１の実施の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正面断面図である。
【図２】第１の実施の形態に係るウェビング巻取装置の変速手段の構成を示す図１のＡ方向側から見たスプールの側面図である。
【図３】第１の実施の形態に係るウェビング巻取装置における回転体とスプールとの関係を示す図１のＡ方向側から見たスプールの側面図である。
【図４】スプールの引出方向への相対回転が規制された状態を示す図３に対応したスプールの側面図である。
【図５】第２の実施の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正面断面図である。
【図６】第２の実施の形態に係るウェビング巻取装置の変速手段の構成及び回転体とスプールとの関係を示す図５のＡ方向側から見たスプールの側面図である。
【図７】スプールの引出方向への相対回転が規制された状態を示す図６に対応したスプールの側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
次に、本発明の各実施の形態について説明する。なお、以下の各実施の形態を説明するうえで、説明している実施の形態よりも前出の実施の形態と実質的に同一の部位に関しては、同一の符号を付与してその詳細な説明を省略する。
【００３６】
＜第１の実施の形態の構成＞
図１には第１の実施の形態に係るウェビング巻取装置１０の全体的な構成の概略が正面断面図により示されている。
【００３７】
この図に示されるように、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、例えば、略車両前後方向に沿って互いに対向する一対の脚板１４、１６を備えている。この脚板１４と脚板１６との間にはスプール１８が設けられている。スプール１８は軸方向が脚板１４、１６の対向方向に沿っている。
【００３８】
スプール１８には長尺帯状のウェビング２０の長手方向基端側が係止されており、スプール１８の中心軸線周りの一方である巻取方向にスプール１８を回転させると、ウェビング２０がその長手方向基端側からスプール１８の外周部に巻取られて格納され、ウェビング２０をその先端側へ引っ張ると、スプール１８に巻取られているウェビング２０が引出されると共に、巻取方向とは反対の引出方向にスプール１８が回転する。
【００３９】
一方、スプール１８にはその中心軸線に沿ってトーションシャフト収容部２２が形成されており、このトーションシャフト収容部２２の内側にはエネルギー吸収手段としてのトーションシャフト３０が配置されている。トーションシャフト３０は長手方向がスプール１８の軸方向に沿った棒状のトーションシャフト本体３２を備えている。トーションシャフト本体３２の脚板１４側の端部にはスプール側連結部３４が形成されている。スプール側連結部３４は外周部が星型や多角形等の非円形とされている。トーションシャフト収容部２２の内周形状は、このスプール側連結部３４の外周形状と同一（厳密には僅かに小さな相似形状）とされており、トーションシャフト収容部２２にスプール側連結部３４が嵌まり込むことでスプール１８に対するトーションシャフト３０の相対回転が規制される。
【００４０】
このスプール側連結部３４にはスプール側連結部３４のトーションシャフト本体３２とは反対側の端面にて開口した雌ねじ孔３６が形成されている。この雌ねじ孔３６にはストッパ４０の雄ねじ部４２が螺合している。ストッパ４０はストッパプレート４４を備えている。ストッパプレート４４は雄ねじ部４２と一体に形成されており、雄ねじ部４２を雌ねじ孔３６に螺合させて充分に雌ねじ孔３６に入り込ませると、スプール１８の脚板１４側の端面にストッパプレート４４が当接する。これにより、トーションシャフト３０の脚板１６側への不用意な変位を規制している。このストッパプレート４４の雄ねじ部４２とは反対側の面からは軸部４６が雄ねじ部４２に対して同軸的に延出されている。
【００４１】
また、脚板１４の外側（脚板１４の脚板１６とは反対側）にはスプリングケース５０が脚板１４に取り付けられており、上記の軸部４６が回転自在に支持されている。スプリングケース５０の内側には渦巻きばね５２が収容されており、渦巻きばね５２の渦巻き方向外側端部がスプリングケース５０に直接又は間接的に係止されている。この渦巻きばね５２の渦巻き方向内側端部は軸部４６に取り付けられた係止部５４に係止されている。渦巻きばね５２は軸部４６が引出方向に回転すると巻き締められて軸部４６を巻取方向に付勢する。
【００４２】
一方、スプール１８の脚板１６側にはロック手段としてのロック機構６０を構成するロックベース６２が設けられている。ロックベース６２はラチェット部６４を備えている。このラチェット部６４の外周部には外歯のラチェット歯６６がラチェット部６４の中心軸線周りに所定角度毎に形成されている。このラチェット部６４の回転半径方向外側にはロックベース６２と共にロック機構６０を構成するロックパウル６８が設けられている。
【００４３】
ロックパウル６８はスプール１８の中心軸線と同じ向きを軸方向とする軸周りに揺動自在に脚板１６等に支持されている。ロックパウル６８にはラチェット歯７０が形成されている。ロックパウル６８のラチェット歯７０がラチェット部６４（ロックベース６２）の外周部へ接近する向きにロックパウル６８が揺動し、ロックパウル６８のラチェット歯７０がラチェット部６４のラチェット歯６６に噛み合うと、ロックパウル６８によってロックベース６２の引出方向への回転が規制されるようになっている。
【００４４】
また、脚板１６の外側（脚板１６の脚板１４とは反対側）で脚板１６に取り付けられたハウジング７２の内側には、所謂「ＶＳＩＲ機構」や「ＷＳＩＲ機構」を構成する各種部品が収容されている。車両が急減速状態になったり、スプール１８の引出方向への回転加速度が所定の大きさ以上になったりすると、「ＶＳＩＲ機構」や「ＷＳＩＲ機構」が作動して、ロックパウル６８のラチェット歯７０がラチェット部６４（ロックベース６２）の外周部へ接近する向きにロックパウル６８を揺動させる。
【００４５】
一方、ラチェット部６４のスプール１８側の端部には嵌挿部７６が形成されている。嵌挿部７６は外周形状がラチェット部６４に対して同軸の円板とされている。この嵌挿部７６はスプール１８の脚板１６側の端面にて開口したロックベース嵌挿孔７８に嵌挿される。ロックベース嵌挿孔７８は内径寸法が嵌挿部７６の外径寸法よりも僅かに大きくスプール１８に対して同軸の円形とされている。嵌挿部７６がロックベース嵌挿孔７８に嵌挿されることでロックベース６２はスプール１８に同軸的に相対回転可能に支持される。
【００４６】
以上の構成のロックベース６２にはトーションシャフト嵌挿孔８０が形成されている。このトーションシャフト嵌挿孔８０にはトーションシャフト本体３２を介してスプール側連結部３４とは反対側に形成された上述したトーションシャフト３０のロックベース側連結部８２が嵌め込まれる。
【００４７】
ロックベース側連結部８２の外周形状は星型や多角形等の非円形とされ、トーションシャフト嵌挿孔８０の内周形状はロックベース側連結部８２の外周形状と同じ形状（厳密には僅かに大きな相似形状）とされ、ロックベース側連結部８２がトーションシャフト嵌挿孔８０に嵌め込まれることでトーションシャフト３０に対するロックベース６２の相対回転が規制される。
【００４８】
したがって、トーションシャフト収容部２２にスプール側連結部３４が嵌め込まれたトーションシャフト３０はスプール１８に対する相対回転が規制されるので、スプール１８に対するロックベース６２の相対回転が規制される。これにより、ロックパウル６８のラチェット歯７０がロックベース６２のラチェット部６４に形成されたラチェット歯６６に噛み合い、ロックベース６２の引出方向への回転が規制されると、スプール１８の引出方向への回転が規制されることになる。
【００４９】
一方、スプール１８には遊星ギヤ列収容孔９０が形成されている。遊星ギヤ列収容孔９０は大径孔９２を備えている。大径孔９２は内径寸法がロックベース嵌挿孔７８よりも小さくトーションシャフト収容部２２の最大内径寸法よりも大きな円形とされている。大径孔９２はスプール１８に同軸的に形成されており、ロックベース嵌挿孔７８の底面にて開口している。また、遊星ギヤ列収容孔９０は内歯ギヤとしてのギヤ孔９４を備えている。
【００５０】
図２に示されるように、ギヤ孔９４の歯元円の内径寸法はロックベース嵌挿孔７８の内径寸法よりも小さくトーションシャフト収容部２２の最大内径寸法よりも大きく設定されている。このギヤ孔９４の歯元円はスプール１８に対して同軸的に形成されており、その内周面には一定間隔毎に内歯が形成されていると共に、底面ではトーションシャフト収容部２２が開口している。
【００５１】
図１に示されるように、このギヤ孔９４の半径方向内側ではトーションシャフト３０に太陽ギヤ９６が形成されている。図２に示されるように、太陽ギヤ９６はトーションシャフト本体３２、ひいてはスプール１８に対して同軸的な外歯のギヤとされている。図１に示されるように、太陽ギヤ９６とロックベース側連結部８２との間はキャリア支持部９８とされている。キャリア支持部９８はロックベース側連結部８２よりも小径で太陽ギヤ９６よりも大径の円柱形状とされ、トーションシャフト本体３２、ひいてはスプール１８に対して同軸的に形成されている。
【００５２】
このキャリア支持部９８には大径孔９２内に設けられた回転体としてのキャリア１１２がキャリア支持部９８周りに回転自在に支持されている。図３に示されるように、キャリア１１２はキャリア支持部９８に対して同軸的な円板状に形成されており、キャリア１１２の脚板１４側の面には複数（本実施の形態では３本）の支持シャフト１１４が形成されている。
【００５３】
これらの支持シャフト１１４は中心がキャリア１１２の中心と同じ１つの同心円周上に一定間隔毎（本実施の形態では１２０度毎）に形成されている。これらの支持シャフト１１４は軸方向がスプール１８の中心軸線と同じ向きとされ、各々に伝達ギヤとしての遊星ギヤ１２２が回転自在に支持されている。遊星ギヤ１２２は外歯のギヤとされ、太陽ギヤ９６とギヤ孔９４の双方に噛み合っている。すなわち、本実施の形態では、これらのギヤ孔９４、太陽ギヤ９６、キャリア１１２、及び遊星ギヤ列１３０で構成された減速ギヤ列の一態様である遊星ギヤ列１３０が変速手段を構成している。
【００５４】
一方、図２及び図３に示されるように、上記のキャリア１１２の外周部からは回転体側当接部及び規制手段としての板状のキャリア側当接部１３２がキャリア１１２の半径方向外側へ向けて突出形成されている。このキャリア側当接部１３２に対応して大径孔９２の内周一部からは大径孔９２の半径方向内側へ向けてスプール側当接部１３４が形成されている。このスプール側当接部１３４はスプール１８の中心軸線周りに（すなわち、スプール１８の回転周方向）にキャリア側当接部１３２と対向しており、スプール１８がキャリア１１２に対して所定角度相対回転するとキャリア側当接部１３２とスプール側当接部１３４とが当接するようになっている。
【００５５】
＜第１の実施の形態の作用、効果＞
次に、本実施の形態の作用並びに効果について説明する。
【００５６】
車両が急減速状態になり上記の「ＶＳＩＲ機構」が作動すると、ロックパウル６８が揺動させられ、これにより、ロックパウル６８のラチェット歯７０がラチェット部６４のラチェット歯６６へ接近して、図１において実線で示されるように、ロックパウル６８のラチェット歯７０がロックベース６２を構成するラチェット部６４のラチェット歯６６に噛み合う。
【００５７】
また、車両が減速することで乗員の身体が車両前方側へ慣性移動すると、乗員の身体にウェビング２０が引っ張られ、これにより、スプール１８が引出方向に回転する。このスプール１８の引出方向への回転加速度が所定の大きさ以上になると、上記「ＷＳＩＲ機構」が作動する。「ＷＳＩＲ機構」が作動すると、ロックパウル６８が揺動させられ、これにより、ロックパウル６８のラチェット歯７０がロックベース６２を構成するラチェット部６４のラチェット歯６６へ接近して、ロックパウル６８のラチェット歯７０がラチェット部６４のラチェット歯６６に噛み合う。
【００５８】
このように、ロックパウル６８のラチェット歯７０がロックベース６２を構成するラチェット部６４のラチェット歯６６に噛み合うことでロックベース６２の引出方向への回転が規制される。ロックベース６２はトーションシャフト３０を介してスプール１８に相対回転が規制された状態で連結されているため、ロックベース６２の引出方向への回転が規制されることでスプール１８の引出方向への回転が規制される。これにより、スプール１８からのウェビング２０の引出しが規制されるので、ウェビング２０によって乗員の身体を効果的に拘束でき、車両前方への乗員の身体の慣性移動を効果的に抑制できる。
【００５９】
このようにスプール１８の引出方向への回転が規制された状態で、車両前方へ慣性移動しようとする乗員の身体が所定の大きさ以上の力でウェビング２０を引っ張ると、この引っ張り力に応じた引出方向への回転力がスプール１８に付与される。このようにしてスプール１８に付与された引出方向への回転力が、トーションシャフト３０におけるトーションシャフト本体３２の機械的強度を上回っていると、トーションシャフト本体３２のロックベース側連結部８２側に対してスプール側連結部３４側が引出方向に相対回転するような捩れ（変形）がトーションシャフト本体３２に生ずる。
【００６０】
このトーションシャフト本体３２の捩じりにより許容されたロックベース側連結部８２に対するスプール側連結部３４の引出方向への相対回転量だけスプール１８は引出方向に回転し、このスプール１８の引出方向への回転量に相当する長さのウェビング２０がスプール１８から引出される。このように、スプール１８から引出されたウェビング２０の長さ分だけ乗員の身体は車両前方側へ慣性移動できると共に、乗員の身体がウェビング２０を引っ張る力の一部が、トーションシャフト本体３２の捩じり変形に供されて吸収される。
【００６１】
ところで、ロックパウル６８のラチェット歯７０がロックベース６２を構成するラチェット部６４のラチェット歯６６に噛み合った状態では、スプール１８が引出方向に回転してもロックベース側連結部８２に引出方向への回転が生じない。このため、ロックベース側連結部８２の近傍に形成されている太陽ギヤ９６でも引出方向への回転が生じないか、又は、太陽ギヤ９６における引出方向への回転が少ない。このため、上記のようにトーションシャフト本体３２に捩じり変形が生じる際には太陽ギヤ９６に対してスプール１８のギヤ孔９４が引出方向に相対回転する。
【００６２】
太陽ギヤ９６とギヤ孔９４との間には遊星ギヤ１２２が介在しているため、太陽ギヤ９６に対してギヤ孔９４が引出方向に相対回転すると、ギヤ孔９４の回転が減速されてキャリア１１２に伝わり、キャリア支持部９８周りにキャリア１１２が引出方向に回転する。スプール１８及びキャリア１１２は何れも引出方向に回転するが、キャリア１１２の引出方向への回転速度は太陽ギヤ９６に対する太陽ギヤ９６（すなわち、スプール１８）の引出方向への相対回転速度よりも遅い。
【００６３】
このため、スプール１８及びキャリア１１２の双方が引出方向に回転すると、スプール１８に形成されたスプール側当接部１３４が引出方向へ向けてキャリア１１２に形成されたキャリア側当接部１３２に接近する。さらに、スプール１８が所定の回転数だけ太陽ギヤ９６に対して引出方向に相対回転すると、図４に示されるように、スプール側当接部１３４がキャリア側当接部１３２に当接してキャリア側当接部１３２が引出方向側からスプール側当接部１３４に干渉する。
【００６４】
太陽ギヤ９６に対するスプール１８の引出方向への相対回転が減速されてキャリア１１２に伝わる構成であるため、キャリア１１２のキャリア側当接部１３２がスプール１８のスプール側当接部１３４に干渉していることでそれ以上スプール側当接部１３４が引出方向に回転することはできず、ひいては、太陽ギヤ９６に対してスプール１８が引出方向へ相対回転できない。これにより、トーションシャフト３０のトーションシャフト本体３２における捩じり変形を終了させることができる。
【００６５】
ここで、太陽ギヤ９６の歯数をＳｎ、ギヤ孔９４の歯数をＲｎとすると、太陽ギヤ９６に対するスプール１８の引出方向への相対回転速度とキャリア１１２の回転速度との減速比Ｎは次の式（１）で示される。
【００６６】
Ｎ＝Ｒｎ／（Ｓｎ＋Ｒｎ）・・・（１）
したがって、太陽ギヤ９６に対するスプール１８の引出方向への相対回転が開始されてから終了までの回転数をＭに設定したい場合には、キャリア側当接部１３２が引出方向側からスプール側当接部１３４に当接した状態から次の式（２）で示される回転数Ｑだけキャリア１１２が巻取方向へ回転した位置をキャリア１１２の初期位置とすればよい。
【００６７】
Ｑ＝Ｍ・Ｒｎ／（Ｓｎ＋Ｒｎ）・・・（２）
このように、太陽ギヤ９６に対するスプール１８の引出方向への相対回転が開始されてから終了までのスプール１８の相対回転数を容易に設定できる。しかも、上記の減速比は太陽ギヤ９６及びギヤ孔９４の歯数で決まるので、スプール１８の相対回転が開始されてから終了までの回転数のばらつきをなくし、又は、このようなばらつきを小さくできる。
【００６８】
しかも、このような遊星ギヤ列１３０の組み付けは、キャリア１１２の各支持シャフト１１４に遊星ギヤ１２２を組み付けて、遊星ギヤ１２２の外歯を太陽ギヤ９６の外歯及びギヤ孔９４の内歯の双方へ噛み合せればよい。このように、遊星ギヤ列１３０そのものの組み付け作業は容易であり、しかも、組み付け作業において上記のスプール１８の相対回転が開始されてから終了までの回転数のばらつきが生じないか、ばらつきの発生が少ない。
【００６９】
また、遊星ギヤ列１３０はスプール１８の内側に設けられているので、キャリア側当接部１３２及びスプール側当接部１３４を大きくしなくてもスプール１８の周方向に互いに対向させることができ、しかも、遊星ギヤ列１３０が作動しても遊星ギヤ列１３０の構成部品やキャリア側当接部１３２、スプール側当接部１３４等がスプール１８の軸方向に移動することがないので、スプール１８、ひいては、ウェビング巻取装置１０を全体的にコンパクトにできる。
【００７０】
さらに、本ウェビング巻取装置１０では、減速手段としての変速手段に遊星ギヤ列１３０を用いているため、少ない段数で大きな減速比を得ることができる。このため、ギヤ孔９４とキャリア１１２との間に介在する減速手段を少なくでき、結果的に構成を簡素化でき、変速手段をコンパクトに纏めることができる。
【００７１】
＜第２の実施の形態の構成＞
次に、第２の実施の形態について説明する。
【００７２】
図５には第２の実施の形態に係るウェビング巻取装置１７０の全体的な構成の概略が正面断面図により示されている。
【００７３】
この図に示されるように、ウェビング巻取装置１７０はトーションシャフト３０に代わるトーションシャフト１７２を備えている。トーションシャフト１７２は太陽ギヤ９６に代わるギヤ支持部１７４を備えている。ギヤ支持部１７４は前記第１の実施の形態における太陽ギヤ９６と同様にギヤ孔９４の半径方向内側に形成されている。
【００７４】
図６に示されるように、ギヤ支持部１７４の外周形状は円形であるが、その中心軸線はトーションシャフト本体３２の中心軸線、ひいては、スプール１８の中心軸線に対して偏心している。このギヤ支持部１７４には伝達ギヤ及び回転体としての外歯ギヤ１８２が回転自在に支持されている。外歯ギヤ１８２はギヤ孔９４よりも歯数が少ない外歯のギヤとされており、トーションシャフト本体３２の中心軸線に対するギヤ支持部１７４の中心軸線の偏心側で外歯ギヤ１８２がギヤ孔９４に噛み合っている。
【００７５】
この外歯ギヤ１８２の脚板１６側には回転体側当接部としてのギヤ側当接部１８４が形成されている。図６に示されるように、ギヤ側当接部１８４は大径孔９２の内側で外歯ギヤ１８２の歯先よりも更に外歯ギヤ１８２の回転半径方向外方へ延出されている。
【００７６】
この外歯ギヤ１８２に対応して大径孔９２の内周一部からは大径孔９２の半径方向内側へ向けて規制手段としてのスプール側当接部１８６が形成されている。このスプール側当接部１８６は前記第１の実施の形態におけるスプール側当接部１３４と同じ構成であるが、スプール側当接部１３４とは異なりスプール側当接部１８６は規制手段の一態様であるため、敢えて別の符号を付与して説明した。すなわち、本実施の形態では、ギヤ孔９４と外歯ギヤ１８２とで構成される増速ギヤ列１９０が変速手段とされている。
【００７７】
＜第２の実施の形態の作用、効果＞
次に、本実施の形態の作用並びに効果について説明する。
【００７８】
本ウェビング巻取装置１７０においてロックパウル６８のラチェット歯７０がロックベース６２を構成するラチェット部６４のラチェット歯６６に噛み合った状態では、スプール１８が引出方向に回転してもロックベース側連結部８２の近傍に形成されているギヤ支持部１７４の引出方向への回転は生じないか、又は、ギヤ支持部１７４における引出方向への回転が少ない。このため、上記のようにトーションシャフト本体３２に捩じり変形が生じる際にはギヤ支持部１７４に対してスプール１８のギヤ孔９４が引出方向に相対回転する。
【００７９】
このようにスプール１８が引出方向に回転すると、ギヤ孔９４に噛み合う外歯ギヤ１８２が引出方向に回転する。スプール１８及び外歯ギヤ１８２は何れも引出方向に回転するが、外歯ギヤ１８２の歯数がギヤ孔９４の歯数よりも少ないため、外歯ギヤ１８２はスプール１８よりも早く引出方向に回転する。
【００８０】
スプール１８及び外歯ギヤ１８２の双方が引出方向に回転すると、外歯ギヤ１８２に形成されたギヤ側当接部１８４が引出方向へ向けてスプール１８に形成されたスプール側当接部１８６に接近する。さらに、スプール１８が所定の回転数だけギヤ支持部１７４に対して引出方向に相対回転すると、図７に示されるように、ギヤ側当接部１８４がスプール側当接部１８６に当接してスプール側当接部１８６が引出方向側からギヤ側当接部１８４に干渉する。
【００８１】
ギヤ支持部１７４に対するスプール１８の引出方向への相対回転が増速されて外歯ギヤ１８２に外歯ギヤ１８２に伝わる構成であるため、スプール１８のスプール側当接部１８６が外歯ギヤ１８２のギヤ側当接部１８４に干渉していることでそれ以上ギヤ側当接部１８４が引出方向に回転することはできず、ギヤ側当接部１８４を有する外歯ギヤ１８２に噛み合うギヤ孔９４、すなわち、スプール１８が引出方向へ相対回転できない。これにより、トーションシャフト３０のトーションシャフト本体３２における捩じり変形を終了させることができる。
【００８２】
ここで、ギヤ孔９４の歯数をＲｎとすると、外歯ギヤ１８２の歯数をＧｎとすると、ギヤ支持部１７４に対するスプール１８の相対回転速度に対する外歯ギヤ１８２の引出方向への回転速度の増速比Ｎは以下の式（３）で示される。
【００８３】
Ｎ＝Ｒｎ／Ｇｎ・・・（３）
したがって、ギヤ支持部１７４に対するスプール１８の引出方向への相対回転が開始されてから終了までの回転数をＭに設定したい場合には、スプール側当接部１８６が引出方向側からギヤ側当接部１８４に当接した状態から次の式（４）で示される回転数Ｑだけ外歯ギヤ１８２が巻取方向へ回転した位置を外歯ギヤ１８２の初期位置とすればよい。
【００８４】
Ｑ＝Ｍ・Ｒｎ／Ｇｎ・・・（４）
このため、ギヤ支持部１７４に対するスプール１８の引出方向への相対回転が開始されてから終了までのスプール１８の相対回転数を容易に設定できる。しかも、上記の増速比は外歯ギヤ１８２及びギヤ孔９４の歯数で決まるので、スプール１８の相対回転が開始されてから終了までの回転数のばらつきをなくし、又は、このようなばらつきを小さくできる。
【００８５】
しかも、このような増速ギヤ列１９０の組み付けは、外歯ギヤ１８２をトーションシャフト１７２に設定されたギヤ支持部１７４に組み付けて、外歯ギヤ１８２をギヤ孔９４の内歯へ噛み合せればよい。このように、増速ギヤ列１９０そのものの組み付け作業は容易であり、しかも、組み付け作業において上記のスプール１８の相対回転が開始されてから終了までの回転数のばらつきが生じないか、ばらつきの発生が少ない。
【００８６】
また、増速ギヤ列１９０はスプール１８の内側に設けられているので、ギヤ側当接部１８４及びスプール側当接部１８６を大きくしなくてもスプール１８の周方向に互いに対向させることができ、しかも、増速ギヤ列１９０が作動しても増速ギヤ列１９０の構成部品やギヤ側当接部１８４、スプール側当接部１８６等がスプール１８の軸方向に移動することがないので、スプール１８、ひいては、ウェビング巻取装置１７０を全体的にコンパクトにできる。
【００８７】
さらに、本ウェビング巻取装置１７０では、増速手段としての変速手段に増速ギヤ列１９０を用いているため、実質的に別途必要となる部品は外歯ギヤ１８２だけでよく、少ない部品点数で実現できる。
【００８８】
なお、上記の各実施の形態では、ロックベース６２に形成された外歯のラチェット歯６６に対し、脚板１６等に支持されたロックパウル６８のラチェット歯７０が噛み合うことにより引出方向へのロックベース６２の回転が規制される構成であった。しかしながら、ロック手段がこのような構成に限定されるものではなく、車両が急減速状態になったり、スプール１８の引出方向への回転加速度が所定の大きさ以上になったりすることでロック手段を構成するロックベースの引出方向への回転を規制する構成であればよい。したがって、例えば、ロックベースの回転半径方向に変位可能なロックパウルをロックベースに設け、脚板１６に形成された内歯のラチェットホイールにロックパウルが噛み合うことでロックベースの引出方向への回転が規制される構成であってもよい。
【符号の説明】
【００８９】
１０ ウェビング巻取装置
１８ スプール
２０ ウェビング
３０ トーションシャフト
６０ ロック機構（ロック手段）
６２ ロックベース
９４ ギヤ孔（内歯ギヤ）
９６ 太陽ギヤ
１１２ キャリア（回転体）
１２２ 遊星ギヤ（伝達ギヤ）
１３０ 遊星ギヤ列（変速手段）
１３２ キャリア側当接部（回転体側当接部、規制手段）
１３４ スプール側当接部
１７０ ウェビング巻取装置
１７２ トーションシャフト
１８２ 外歯ギヤ（伝達ギヤ、回転体）
１８４ ギヤ側当接部（回転体側当接部）
１８６ スプール側当接部（規制手段）
１９０ 増速ギヤ列（変速手段）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
巻取方向に回転することでウェビングをその長手方向基端側から巻き取るスプールと、
前記スプールの内側に設けられて前記スプールの軸方向一端よりも他端側にて前記スプールに対する相対回転が規制された状態で前記スプールに繋がるトーションシャフトと、
前記スプールの軸方向一端側に設けられて前記トーションシャフトに対する相対回転が規制された状態で前記トーションシャフトに繋がるロックベースを有し、車両の急減速状態や前記スプールの前記巻取方向とは反対の引出方向への回転加速度が所定の大きさ以上の場合に作動して前記ロックベースの前記引出方向への回転を規制するロック機構と、
前記スプールの軸方向一端側に設けられて、前記スプールの中心軸線と同じ向きを軸方向とする軸周りに回転可能な回転体と、
前記スプールの軸方向一端側において前記トーションシャフトに対する前記スプールの前記引出方向への相対回転により作動して、前記スプールの前記相対回転の速度を変速して前記回転体に伝えて前記回転体を前記引出方向に回転させる変速手段と、
前記スプール及び前記回転体のうち前記変速手段の作動状態で前記引出方向の回転速度が遅い方に設けられ、前記スプールの前記相対回転が予め定められた回転数に到達した際に、前記スプール及び前記回転体のうち前記変速手段の作動状態で前記引出方向の回転速度が速い方に干渉して前記遅い方の前記引出方向への回転を規制する規制手段と、
を備えるウェビング巻取装置。
【請求項２】
前記スプールの軸方向一端側で前記スプールの内側に前記回転体を配置した請求項１に記載のウェビング巻取装置。
【請求項３】
前記スプールの軸方向一端側で前記スプールの中心軸線よりも前記スプールの回転半径方向外側にスプール側当接部を形成し、少なくとも前記トーションシャフトの軸方向一端側に対する前記スプールの前記引出方向への前記相対回転が予め定められた回転数に到達した状態で前記回転体の回転周方向に前記スプール側当接部に対向する回転体側当接部を前記回転体に形成し、前記スプール側当接部及び前記回転体側当接部の何れかを前記規制手段とした請求項１又は請求項２に記載のウェビング巻取装置。
【請求項４】
前記スプールの内周部に形成された内歯ギヤと、
前記内歯ギヤに噛み合って前記トーションシャフトに対する前記スプールの前記引出方向への相対回転により回転して前記内歯のギヤの回転を変速する伝達ギヤと、
を含めて前記変速手段を構成した請求項１から請求項３の何れか１項に記載のウェビング巻取装置。
【請求項５】
前記内歯ギヤに噛み合う遊星ギヤと、
前記トーションシャフトに形成された太陽ギヤと、
を含む遊星ギヤ列により前記変速手段を構成すると共に、
前記遊星ギヤを自転可能に支持すると共に、前記太陽ギヤの中心軸線に対して同軸的に相対回転可能なキャリアを前記回転体とし、前記回転体に前記規制手段を設けた請求項４に記載のウェビング巻取装置。
【請求項６】
外周部に形成された外歯の数が前記内歯ギヤよりも少なく設定されて、前記スプールに対して偏心した状態で前記トーションシャフトに回転可能に支持された状態で前記内歯ギヤに噛み合う外歯ギヤを前記伝達ギヤとし、更に、前記外歯ギヤを前記回転体とした請求項４に記載のウェビング巻取装置。
【請求項１】
巻取方向に回転することでウェビングをその長手方向基端側から巻き取るスプールと、
前記スプールの内側に設けられて前記スプールの軸方向一端よりも他端側にて前記スプールに対する相対回転が規制された状態で前記スプールに繋がるトーションシャフトと、
前記スプールの軸方向一端側に設けられて前記トーションシャフトに対する相対回転が規制された状態で前記トーションシャフトに繋がるロックベースを有し、車両の急減速状態や前記スプールの前記巻取方向とは反対の引出方向への回転加速度が所定の大きさ以上の場合に作動して前記ロックベースの前記引出方向への回転を規制するロック機構と、
前記スプールの軸方向一端側に設けられて、前記スプールの中心軸線と同じ向きを軸方向とする軸周りに回転可能な回転体と、
前記スプールの軸方向一端側において前記トーションシャフトに対する前記スプールの前記引出方向への相対回転により作動して、前記スプールの前記相対回転の速度を変速して前記回転体に伝えて前記回転体を前記引出方向に回転させる変速手段と、
前記スプール及び前記回転体のうち前記変速手段の作動状態で前記引出方向の回転速度が遅い方に設けられ、前記スプールの前記相対回転が予め定められた回転数に到達した際に、前記スプール及び前記回転体のうち前記変速手段の作動状態で前記引出方向の回転速度が速い方に干渉して前記遅い方の前記引出方向への回転を規制する規制手段と、
を備えるウェビング巻取装置。
【請求項２】
前記スプールの軸方向一端側で前記スプールの内側に前記回転体を配置した請求項１に記載のウェビング巻取装置。
【請求項３】
前記スプールの軸方向一端側で前記スプールの中心軸線よりも前記スプールの回転半径方向外側にスプール側当接部を形成し、少なくとも前記トーションシャフトの軸方向一端側に対する前記スプールの前記引出方向への前記相対回転が予め定められた回転数に到達した状態で前記回転体の回転周方向に前記スプール側当接部に対向する回転体側当接部を前記回転体に形成し、前記スプール側当接部及び前記回転体側当接部の何れかを前記規制手段とした請求項１又は請求項２に記載のウェビング巻取装置。
【請求項４】
前記スプールの内周部に形成された内歯ギヤと、
前記内歯ギヤに噛み合って前記トーションシャフトに対する前記スプールの前記引出方向への相対回転により回転して前記内歯のギヤの回転を変速する伝達ギヤと、
を含めて前記変速手段を構成した請求項１から請求項３の何れか１項に記載のウェビング巻取装置。
【請求項５】
前記内歯ギヤに噛み合う遊星ギヤと、
前記トーションシャフトに形成された太陽ギヤと、
を含む遊星ギヤ列により前記変速手段を構成すると共に、
前記遊星ギヤを自転可能に支持すると共に、前記太陽ギヤの中心軸線に対して同軸的に相対回転可能なキャリアを前記回転体とし、前記回転体に前記規制手段を設けた請求項４に記載のウェビング巻取装置。
【請求項６】
外周部に形成された外歯の数が前記内歯ギヤよりも少なく設定されて、前記スプールに対して偏心した状態で前記トーションシャフトに回転可能に支持された状態で前記内歯ギヤに噛み合う外歯ギヤを前記伝達ギヤとし、更に、前記外歯ギヤを前記回転体とした請求項４に記載のウェビング巻取装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１３−４３５２２（Ｐ２０１３−４３５２２Ａ）
【公開日】平成２５年３月４日（２０１３．３．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１８１７９４（Ｐ２０１１−１８１７９４）
【出願日】平成２３年８月２３日（２０１１．８．２３）
【出願人】（０００００３５５１）株式会社東海理化電機製作所 (3,198)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月４日（２０１３．３．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月２３日（２０１１．８．２３）
【出願人】（０００００３５５１）株式会社東海理化電機製作所 (3,198)
【Ｆターム（参考）】
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