シートベルト装置
【課題】プリテンショナー機構が作動した時には、シートベルトを巻き取るスピンドルと電動アクチュエータとの接続を確実に切断して、乗員の拘束を確実に行なうシートベルト装置を提供する。
【解決手段】プリテンショナー機構による第１回転部材５０の回転を利用して係合部４９ａが第１回転部材５０から遠ざかる方向に移動した時に、係合部材４９によって弾性変形されて係合部材４９の移動を規制し、電動アクチュエータとスピンドルとの間を非結合にするクラッチを備え、係合部４９ａが被係合部５０ａと係合するように揺動する係合部材４９の支軸に対して係合部４９ａと反対側に延びる延出部４９ｃを案内する案内部４３ｂが、前記延出部４９ｃが前記第１回転部材５０の中心から見て半径方向外側方向に移動するのを案内する径方向案内部４３ａを含み、該径方向案内部４３ａは、前記延出部４９ｃと接する面で前記延出部方向に曲率中心を持つ曲面を有する。
【解決手段】プリテンショナー機構による第１回転部材５０の回転を利用して係合部４９ａが第１回転部材５０から遠ざかる方向に移動した時に、係合部材４９によって弾性変形されて係合部材４９の移動を規制し、電動アクチュエータとスピンドルとの間を非結合にするクラッチを備え、係合部４９ａが被係合部５０ａと係合するように揺動する係合部材４９の支軸に対して係合部４９ａと反対側に延びる延出部４９ｃを案内する案内部４３ｂが、前記延出部４９ｃが前記第１回転部材５０の中心から見て半径方向外側方向に移動するのを案内する径方向案内部４３ａを含み、該径方向案内部４３ａは、前記延出部４９ｃと接する面で前記延出部方向に曲率中心を持つ曲面を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シートベルト装置に関し、特に、モータを用いる電動アクチュエータと火薬式アクチュエータ（プリテンショナー機構）とを備えたシートベルト装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のシートベルト装置では、衝突の可能性がある場合、衝突前にセンサが作動し、電動アクチュエータを作動させてシートベルト（ウェビング）を巻き取り、乗員を軽拘束し、また、衝突時には、プリテンショナー機構によってシートベルトを巻き取って、乗員をより確実に拘束することが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１に記載のシートベルト装置では、電動アクチュエ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おいて、スピンドル側からの回転が電動アクチュエータに伝わることを防止するため、クラッチが介在されている。
【０００４】
このクラッチは、電動アクチュエータの回転が伝達されて回転するギヤホイール及びロータを備えている。ロータには、付勢部材によって常にスピンドルとの係合方向へ付勢されたパウルが支持されており、このパウルは、通常はロータに設けられた保持部材によってスピンドルとの係合解除位置に保持されている。そして、モータの駆動力によりロータが軸線周り一方へ回転すると、保持部材によるパウルの保持が解除され、パウルは付勢部材の付勢力によってスピンドルに係合する。これにより、ロータの回転がスピンドルに伝達されてスピンドルが回転する。一方、ロータが軸線周り他方へ回転すると、保持部材はパウルを付勢部材の付勢力に抗してスピンドルとの係合解除位置に移動させて保持するようになっている。
【０００５】
また、保持部材とパウルとは、ロータが停止した状態で互いの保持状態を維持するように、離間方向に抗力を発生する傾斜面を形成して、クラッチの誤結合を防止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−１０３６５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、シートベルト装置では、プリテンショナー機構の作動時にもパウルはスピンドルとの係合解除位置に保持される必要があるが、衝突時の衝撃などによる車両の激しい揺れ等によって依然としてクラッチが誤結合する可能性がある。
【０００８】
また、車両の振動、例えばドアを急に閉めた時などに、パウルが不必要に動き、ラッチリングと係合してしまうことがある。このような場合、乗員がベルトを引き出そうとしても引き出せなくなってしまうという課題があった。
【０００９】
また、衝突の状況によっては、プリテンショナー機構が作動した後に電動アクチュエータが作動してしまうような場合がある。この場合、電動アクチュエータを制御するＥＣＵの性能によっては、電動アクチュエータの作動信号がプリテンショナー機構作動後も所定期間継続的に送られ、パウルがスピンドルの回転によって係合解除方向に弾き飛ばされたにも拘わらず、再度スピンドルと係合しようとする。このため、プリテンショナー機構の動作に悪影響を及ぼすという課題がある。
【００１０】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、スピンドルを回転する動力を発生する電動アクチュエータと、スピンドルを回転する他の動力を発生するプリテンショナー機構とを備えるシートベルト装置において、プリテンショナー機構が作動した時には、シートベルトを巻き取るスピンドルと電動アクチュエータとの接続を確実に切断して、プリテンショナー作動時の乗員の拘束を確実に行なうことができるシートベルト装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の上記目的は、以下の構成によって達成される。
（１） シートベルトを巻き取るスピンドルと、
該スピンドルを回転する動力を発生する電動アクチュエータと、
前記スピンドルを回転する他の動力を発生するプリテンショナー機構と、
前記電動アクチュエ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、
を備えるリトラクタを含むシートベルト装置であって、
前記動力伝達機構は、
前記スピンドルと共に回転し、周面に被係合部を有する第１回転部材と、
前記第１回転部材と係合する方向に付勢され、前記電動アクチュエータの回転に応じて移動し、且つ、前記第１回転部材の被係合部と係合可能な係合部を有する支軸を中心に揺動自在な係合部材と、
前記係合部材が移動する際に、前記係合部が前記被係合部と係合するように揺動する前記係合部材の前記支軸に対して前記係合部と反対側に延びる延出部を案内する案内部と、
前記プリテンショナー機構が作動し、前記プリテンショナー機構による前記第１回転部材の回転を利用して前記係合部が前記被係合部から遠ざかる方向に揺動した時に、前記電動アクチュエータと前記スピンドルとの間を非結合にするクラッチを有し、
前記案内部は、前記延出部が前記第１回転部材の中心から見て半径方向外側方向に移動するのを案内する径方向案内部を含み、該径方向案内部は、前記延出部と接する面で前記延出部方向に曲率中心を持つ曲面を有することを特徴とするシートベルト装置。
ここで、前記第１回転部材の前記被係合部を有する前記周面は、リトラクタの構造によって決まり、外周面であっても内周面であってもよい。
【００１２】
（２） 前記案内部は、前記曲面の始端に連続して、前記第１回転部材の接線方向に延びる壁面を有することを特徴とする前記（１）記載のシートベルト装置。
【００１３】
（３） シートベルトを巻き取るスピンドルと、
該スピンドルを回転する動力を発生する電動アクチュエータと、
前記スピンドルを回転する他の動力を発生するプリテンショナー機構と、
前記電動アクチュエ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、
を備えるリトラクタを含むシートベルト装置であって、
前記動力伝達機構は、
前記スピンドルと共に回転し、周面に被係合部を有する第１回転部材と、
前記第１回転部材と係合する方向に付勢され、前記電動アクチュエータの回転に応じて移動し、且つ、前記第１回転部材の被係合部と係合可能な係合部を有する揺動自在な係合部材と、
前記電動アクチュエータの回転に応じて前記係合部材が移動する際に、前記係合部が前記被係合部と係合するように前記係合部材の揺動を案内する案内部と、
前記プリテンショナー機構が作動し、前記プリテンショナー機構による前記第１回転部材の回転を利用して前記係合部が前記被係合部から遠ざかる方向に揺動した時に、前記係合部材によって弾性変形されて前記係合部材の揺動を規制し、前記電動アクチュエータと前記スピンドルとの間を非結合にするクラッチ解除用付勢部材と、を備えるクラッチを有し、
前記係合部材と前記クラッチ解除用付勢部材とが同一の部材に装着されたことを特徴とするシートベルト装置。
ここで、前記第１回転部材の前記被係合部を有する前記周面は、リトラクタの構造によって決まり、外周面であっても内周面であってもよい。
【００１４】
（４） 前記係合部材と前記クラッチ解除用付勢部材とが装着される部材は、前記電動アクチュエータの回転に応じて回転する第２回転部材であり、
前記案内部は、前記第２回転部材に接して前記第２回転部材に対して所定の角度で相対回転可能に配置される摩擦ホイールに形成されたことを特徴とする前記（３）に記載のシートベルト装置。
【００１５】
（５） 前記クラッチは、前記プリテンショナー機構が作動し、前記プリテンショナー機構による前記第１回転部材の回転を利用して前記係合部が前記被係合部から遠ざかる方向に揺動した時に、前記係合部材によって弾性変形されて前記係合部材の揺動を規制し、前記電動アクチュエータと前記スピンドルとの間を非結合にするクラッチ解除用付勢部材を備え、
前記係合部材と前記クラッチ解除用付勢部材とが同一の部材に装着されたことを特徴とする前記（１）記載のシートベルト装置。
【００１６】
（６） 前記案内部は、前記曲面の始端に連続して、前記第１回転部材の接線方向に延びる壁面を有することを特徴とする前記（５）記載のシートベルト装置。
【００１７】
（７） 前記係合部材と前記クラッチ解除用付勢部材とが装着される部材は、前記電動アクチュエータの回転に応じて回転する第２回転部材であり、
前記案内部は、前記第２回転部材に接して前記第２回転部材に対して所定の角度で相対回転可能に配置される摩擦ホイールに形成されたことを特徴とする前記（５）記載のシートベルト装置。
【発明の効果】
【００１８】
本発明のシートベルト装置によれば、クラッチは、プリテンショナー機構が作動し、プリテンショナー機構による第１回転部材の回転を利用して係合部が第１回転部材から遠ざかる方向に移動した時に、係合部材によって弾性変形されて係合部材の移動を規制し、電動アクチュエータとスピンドルとの間を非結合にするクラッチ解除用付勢部材を備えている。クラッチ解除用付勢部材は、電動アクチュエータ作動時には外部から何ら力が掛からず劣化することがないので、プリテンショナーが作動した時には、このクラッチ解除用付勢部材によって、シートベルトを巻き取るスピンドルと電動アクチュエータとの接続を確実に切断することができる。
【００１９】
また、車両の振動、例えばドアを急に閉めたときの振動により係合部材が係合方向に回転し、第１回転部材と係合してしまうことを防ぐことができる。これにより、車両の振動等によるシートベルトのロックを防ぐことができ、ドア開閉時後に乗員がベルトを引き出せなくなることを防止できる。
【００２０】
また、係合部材の揺動が案内される案内部が曲面とされていることからプリテンショナー機構の動きが滑らかになる。また、前記案内部は、前記曲面の始端に連続して、前記回転部材の接線方向に延びる壁面を有することにより、通常時に、衝撃等により係合部材に係合方向への力が加わっても、壁面が係合部材に対してストッパとなるので、係合部材が係合方向に回転して被係合部に係合することがなく、クラッチ解除状態を確実に維持できる。また、通常時に、衝撃等により係合部材に接線方向の力が加わっても、係合部材は壁面上を移動するので、係合部材が係合方向に回転して被係合部に係合することがなく、クラッチ解除状態を確実に維持できる。
【００２１】
また、特許文献１では必要とされているロックバーをスライダに保持するために引っ掛けて留めておく部分を設けることが不要となる。特許文献１では、プリテンショナー機構作動時には前記の引っ掛かっている部分を乗り越えなくてはならないが、その引っ掛かりを乗り越えて動作するためには、その保持力を上回る力が必要となる。ここでは摩擦力でその保持力を上回る力が与えられているため動作が不安定で、その摩擦力が弱まると最悪の場合、プリテンショナー機構が作動しなくなるが、本発明のシートベルト装置ではそれを防止できる。
【００２２】
また、係合部材とクラッチ解除用付勢部材とが同一の部材に装着されているので、係合部材とクラッチ解除用付勢部材との位相が常に変わらず、係合部材とクラッチ解除用付勢部材とが正確に作動し、クラッチ解除が確実に行われる。これら装置の動きにより、このリトラクタを含むシートベルト装置は、プリテンショナー作動時の乗員の拘束を確実に行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明にかかるシートベルト装置の分解斜視図である。
【図２】モータからの動力を伝達するクラッチの通常状態の作動を説明するための図である。
【図３】モータからの動力を伝達するクラッチの衝突発生時の作動を説明するための図である。
【図４】モータからの動力を伝達するクラッチの衝突発生時の作動を説明するための図である。
【図５】カム部材に案内されるパウルの動きを表す動作図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
次に、本発明の一実施形態にかかるシートベルト装置について図面を参照して詳細に説明する。
【００２５】
図１に示すように、本実施形態のリトラクタを含むシートベルト装置１０は、シートベルト（図示せず）を巻き取るスピンドル１２と、スピンドル１２をシートベルトの巻き取り方向へ付勢する巻き取りバネ装置１３と、加速度センサ（図示せず）によって検出される加速度に応じてシートベルトの引出動作をロックするロック機構１４と、スピンドル１２を回転させる動力を発生する電動アクチュエータであるモータ３４と、スピンドル１２を回転させる他の動力を発生するプリテンショナー機構１５と、モータ３４からの動力をスピンドル１２に伝達可能な動力伝達機構１７と、を有している。
【００２６】
スピンドル１２は、両端が支持フレーム１１によって回転可能に支持されている。また、スピンドル１２内には、一端側（図１において左端側）でスピンドル１２に接続され、他端側（図１において右端側）でプリテンショナー機構１５からの力が入力されるトレッドヘッド２１と接続される、エネルギー吸収機構を構成するトーションバー（図示せず）が設けられている。
【００２７】
プリテンショナー機構１５は、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、ボールがピニオン２６の溝に沿って移動する。ピニオン２６の回転は、ロック機構１４を介してトレッドヘッド２１、トーションバー、スピンドル１２へと伝達される。なお、このようにプリテンショナー機構１５がトーションバーを介してスピンドル１２と結合されるように構成すると、エネルギー吸収機構が作動する際にはプリテンショナーの動作に影響を受けない。
【００２８】
また、支持フレーム１１の図中左側面には、ベアリングリング２４を介して、ロアカバー２５がねじ２７により取り付けられている。ロアカバー２５とそれに取り付けられるアッパーカバー５３との間には、動力伝達機構１７が収容される空間が形成される。
【００２９】
ロアカバー２５の下部、即ち支持フレーム１１の下方位置には、モータアセンブリ１６が取り付けられている。モータアセンブリ１６は、リアキャップ３１、ハーネス３２、リアケース３３、モータ３４、第１ギヤ３５、及びフロントケース３６から構成されている。なお、第１ギヤ３５はモータ３４の回転軸に取り付けられており、ロアカバー２５の内部に挿入されて、動力伝達機構１７に設けられているトルクリミッター機構１９の第２大ギヤ５７と噛合する。
【００３０】
トルクリミッター機構１９は、第３ギヤ５８と噛合する第２小ギヤ５９と、第２小ギヤ５９に一体回転可能に取り付けられるスプリングホルダ５５と、スプリングホルダ５５に保持される複数のリミットスプリング５６と、第２小ギヤ５９と同軸に配置され、第１ギヤ３５と噛合する第２大ギヤ５７と、を有している。リミットスプリング５６は、スプリングホルダ５５に保持された状態で、一端部を第２大ギヤ５７の内周面に形成された凹凸面（図示せず）に係合させ、弾性変形することで第２大ギヤ５７の第２小ギヤ５９に対する相対回転を許容する。
【００３１】
このため、トルクリミッター機構１９では、通常状態では第２大ギヤ５７と第２小ギヤ５９は、リミットスプリング５６によって相対的な位相が保持されて同一方向に回転する。ここで、モータ３４の駆動による巻き取り時に、プリテンショナー機構１５が作動しないような軽衝突やブレーキングにより、第２大ギヤ５７と第２小ギヤ５９との間に所定値より大きなトルク差が生じた場合、リミットスプリング５６の一端部と第２大ギヤ５７の凹凸面との係合が解除され、弾性変形しながら滑り始める。この結果、モータ３４による過大なトルクの伝達が抑制され、ギヤ歯の破損が防止できるとともに、エネルギー吸収動作時における拘束性能への影響を低減することができる。なお、本実施形態では、第１ギヤ３５、第２小ギヤ５９、第２大ギヤ５７、第３ギヤ５８、後述のファイナルギヤ４７によってギヤアッセンブリを構成している。
【００３２】
さらに、ロアカバー２５とアッパーカバー５３間の上部には、動力伝達機構１７を構成するクラッチ５２が収容されている。クラッチ５２は、インナーブッシュ４０、アウターブッシュ４１，フリクションスプリング４２、摩擦ホイールであるガイドリング４３、クラッチ解除用付勢部材であるオフスプリング４５、第２回転部材であるリングプレート４６及びファイナルギヤ４７、リターンスプリング４８、係合部材であるパウル４９、第１回転部材であるラッチリング５０、及びブッシュ５１とから構成される。
【００３３】
ラッチリング５０は、スピンドル１２に一体的に取付けられるジョイント２２と内歯（図示せず）にて結合されてスピンドル１２と一体に回転し、また、外周面には被係合部である外歯５０ａを有する（図２参照。）。
【００３４】
ファイナルギヤ４７は、ラッチリング５０と同軸に配置され、モータ３４の回転軸とギヤ結合する。また、リングプレート４６は、ファイナルギヤ４７に取り付けられ、ファイナルギヤ４７と一体回転する。
【００３５】
パウル４９は、リングプレート４６に設けられた揺動軸４６ｂに揺動可能に取り付けられる。パウル４９は、リングプレート４６に取り付けられたリターンスプリング４８によって（図２参照。）、その係合部４９ａがラッチリング５０の外歯５０ａと係合する方向に付勢されている。また、パウル４９は、揺動軸４６ｂに対して係合部４９ａと異なる方向に延出した延出部４９ｃを有している。パウル４９は、その重心が揺動中心付近となるように形成されており、振動等によるパウル４９の誤作動を軽減することができる。
【００３６】
また、リングプレート４６には、オフスプリング４５を支持するばね支持部４３ｃが設けられており、オフスプリング４５はリングプレート４６に装着されている。すなわち、パウル４９とオフスプリング４５とはともにリングプレート４６に装着されているので、両者の装着部の相対位置は変わらない。
【００３７】
そして、図２に示すように、通常時は、パウル４９の延出部４９ｃが後述するカム部材４３ｂの接線方向の壁面４３ｅに当接することにより、係合部４９ａは、オフスプリング４５の先端４５ａよりも、リングプレート４６の中心寄りに位置している。
【００３８】
ガイドリング４３は、ラッチリング５０及びリングプレート４６と同軸に配置され、端部がロアカバー２５に嵌入して取り付けられたフリクションスプリング４２と摩擦摺動により接続されている。また、ガイドリング４３は、リングプレート４６に設けられた円弧状の長孔４６ｃに突出する少なくとも１個のストッパ４３ｅを備えており、リングプレート４６が回転した際にストッパ４３ｅが長孔４６ｃ内を移動しながら、リングプレート４６に対して所定の角度で相対回転する。そして、ストッパ４３ｅが長孔４６ｃの端面に当接した後は、ガイドリング４３はフリクションスプリング４２による摩擦力に抗して、リングプレート４６及びファイナルギヤ４７と一体回転する。
【００３９】
また、ガイドリング４３のリングプレート４６側の側面には、リングプレート４６の揺動軸４６ｂの近傍に形成された切欠き４６ａから臨む、カム部材４３ｂが形成されている。
【００４０】
図５に示すように、カム部材４３ｂは、パウル４９の延出部４９ｃがラッチリング５０の回転軸中心から見て半径方向外側方向に移動するのを案内する径方向案内部であるカム面４３ａと、回転中心に対する接線方向に延びる壁面４３ｅを有する。カム面４３ａは、ラッチリング５０の回転軸中心方向の内周側、即ち延出部４９ｃのある方向に向かって曲率中心を持つ円弧状の曲面となっている。通常時は、パウル４９の延出部４９ｃが接線方向の壁面４３ｅに当接して、パウル４９の係合部４９ａがラッチリング５０の外歯５０ａと係合できない位置に規制し、また、モータ３４の回転に応じてパウル４９が移動する際に、係合部４９ａが外歯５０ａと係合するようにカム面４３ａがパウル４９の延出部４９ｃと当接してパウル４９の揺動を案内する。
【００４１】
カム部材４３ｂは、回転中心に対する接線方向に延びる壁面４３ｅを有するので、通常時に、衝撃等によりパウル４９に図２中反時計回り方向への力が加わっても、壁面４３ｅが延出部４９ｃに対してストッパとなり、パウル４９が反時計回りに回転してラッチリング５０に係合することがなく、クラッチ解除状態を確実に維持できる。また、通常時に、衝撃等によりパウル４９に接線方向の力が加わっても、パウル４９は延出部４９ｃが壁面４３ｅ上を移動するので、パウル４９が反時計回りに回転してラッチリング５０に係合することがなく、クラッチ解除状態を確実に維持できる。
【００４２】
なお、図５はファイナルギヤ４７の回転角に応じたパウル４９の揺動時の軌跡を経時的に表している。図５に示すように、カム面４３ａはわずかに凹んだその内周側に中心を持つ曲率Ｒの曲面からなり、パウル４９の係合部４９ａがラッチリング５０にスムーズに係合することができるようになっている。すわなち、カム面４３ａの曲面は、パウル４９の揺動時に係合部４９ａがまず周方向に沿ってラッチリング５０の外歯５０ａに近づき、次いで半径方向に沿って外歯５０ａに近づいて係合するような形状になっている。したがって、パウル４９の係合部４９ａは、ラッチリング５０の外歯５０ａに周方向に沿って近づき、引き続き半径方向に沿って近づくので、外歯５０ａの先端に衝突することなく、スムーズに係合することができる。
【００４３】
オフスプリング４５は、プリテンショナー機構１５が作動してラッチリング５０を高速で回転させ、ラッチリング５０の回転によって、パウル４９の係合部４９ａがラッチリング５０の外歯５０ａと係合している状態からパウル４９がその係合が解除される方向に強く揺動した時（図４参照）に、係合部４９ａによって弾性変形される。これにより、カム面４３ａによる延出部４９ｃの案内が解除される位置にパウル４９が維持されて、パウル４９の揺動が規制される。パウル４９がこの位置に維持されることで、モータ３４とスピンドル１２間は非結合となる。
【００４４】
次に、本実施形態のリトラクタを含むシートベルト装置１０の作動について説明する。
衝突の可能性がある場合、衝突前に、モータ３４によって動力伝達機構１７を介してスピンドル１２を回転させてシートベルトをある程度巻き取り、予備的に乗員の軽拘束を行なう。また、衝突の可能性がなくなると、モータ３４を逆転させて、衝突前の状態に戻す。さらに、衝突発生時には、プリテンショナー機構１５により、衝突前のモータ３４による巻き取り速度よりも大きい速度で直接スピンドル１２を回転させてシートベルトを巻き取り、乗員をしっかりと拘束する。このとき、シートベルトに所定の張力以上の過剰な巻き取り力が加わった時には、トーションバーにより張力を制限する。
【００４５】
次に、クラッチ５２の作動を図２〜図４を参照して説明する。
まず、図２に示すように、モータ３４による巻き取りが行なわれていない場合は、パウル４９は延出部４９ｃがガイドリング４３の接線方向の壁面４３ｅに規制されているので、係合部４９ａはリターンスプリング４８の付勢力に抗してラッチリング５０から遠ざかった位置にあり、ラッチリング５０とパウル４９とは非係合である。このため、スピンドル１１と一体のラッチリング５０のみ回転可能となり、シートベルトの通常の巻き取り及び引き出しが可能である。
【００４６】
モータ３４が巻き取り側に回転すると、モータ３４の回転軸にギヤ結合しているファイナルギヤ４７が反時計方向へ回転する。回転開始の状態では、ガイドリング４３はフリクションスプリング４２の摩擦力によって回転が阻止されるので、ファイナルギヤ４７はパウル４９がガイドリング４３のカム面４３ａから離れる方向にガイドリング４３に対して相対移動する。これに伴い、パウル４９の延出部４９ｃは接線方向の壁面４３ｅからカム面４３ａに沿って移動し、リターンスプリング４８の付勢力によりパウル４９が反時計回りへ揺動を開始する。
【００４７】
パウル４９がガイドリング４３のカム面４３ａに案内されながらリターンスプリング４８によって反時計回りにさらに揺動すると、係合部４９ａがラッチリング５０の外歯５０ａに係合する。これにより、ラッチリング５０がファイナルギヤ４７と一体に反時計回りに回転する。これによりファイナルギヤ４７の回転がラッチリング５０を介してスピンドル１２に伝達され、シートベルトの巻き取りを開始する。
【００４８】
なお、モータ３４が解除側に回転した場合には、ファイナルギヤ４７が時計回りに回転する。ガイドリング４３はフリクションスプリング４２の摩擦力によって回転が阻止されるので、ファイナルギヤ４７はパウル４９がガイドリング４３のカム面４３ａに近づく方向にガイドリング４３に対して相対移動する。これにより、パウル４９が時計回りに回転し、その係合部４９ａはラッチリング５０の外歯５０ａから離れ、パウル４９はラッチリング５０と非係合となる。
【００４９】
図３に示すように、衝突前のモータ３４による巻き取り後に、プリテンショナー機構１５が作動すると、スピンドル１２は高速で回転され、スピンドル１２と一体回転するラッチリング５０が高速で反時計回りへ回転し、ラッチリング５０に係合しているパウル４９の係合部４９ａがラッチリング５０の外歯５０ａによって外側へ跳ね飛ばされ、パウル４９は時計回りへ揺動する。これに伴い、パウル４９の係合部４９ａは、オフスプリング４５の先端４５ａを弾性変形させてこの先端４５ａを乗り越えてラッチリング５０から離れる方向へ移動しようとする。
【００５０】
ここで、仮にパウル４９とオフスプリング４５とがそれぞれ異なる部品に装着されている構成であると、係合部４９ａがオフスプリング４５の先端４５ａを押している間、通常ガイドリング４３は、フリクションスプリング４２との摩擦力で非回転なのでリングプレート４６に対する相対位置は変わらない。しかし、ガイドリング４３とフリクションスプリング４２との摩擦力が低いと、ガイドリング４３とリングプレート４６の相対位置が変わってしまう可能性があり、オフスプリング５４の先端部４５ａと係合部４９ａの重なり具合が変化して、係合部４９ａがオフスプリング４５の先端４５ａを乗り越えることができなくなる恐れがある。すると、パウル４９の係合部４９ａがラッチリング５０に再度係合してしまいクラッチ解除ができない恐れがある。
【００５１】
これに対し、本実施形態のように、パウル４９とオフスプリング４５とがともにリングプレート４６に装着されていれば、パウル４９とオフスプリング４５との相対位置が常に変わらず、図４に示すように、係合部４９ａがオフスプリング４５の先端４５ａを確実に乗り越えることができる。
【００５２】
オフスプリング４５の先端４５ａは、係合部４９ａが乗り越えると弾性変形して元の位置に復帰するため、パウル４９の係合部４９ａはオフスプリング４５の先端４５ａの外側（リングプレート４６の半径方向外側）に保持されてカム面４３ａに案内される位置へ戻ることができなくなる。これにより、パウル４９は、ラッチリング５０と非係合に維持され、クラッチ解除が確実に行われ、これらの動作後にモータ３４の動力がスピンドル１２に伝達されることはない。
【００５３】
以上、説明したリトラクタを含むシートベルト装置１０によれば、クラッチ５２は、プリテンショナー機構１５が作動し、プリテンショナー機構１５によるラッチリング５０の回転を利用して係合部４９ａがラッチリング５０から遠ざかる方向に移動した時に、パウル４９によって弾性変形されてパウル４９の移動を規制し、モータ３４とスピンドル１２との間を非結合にするオフスプリング４５を備えている。このため、オフスプリング４５は、モータ３４作動時には外部から何ら力が掛からず劣化することがないので、プリテンショナー機構１５が作動した時には、このオフスプリング４５によって、シートベルトを巻き取るスピンドル１２とモータ３４との接続を確実に切断することができ、プリテンショナー機構１５作動時の乗員の拘束を確実に行なうことができる。
【００５４】
また、車両の振動、例えばドアを急に閉めたときの振動によりパウル４９が係合方向に回転し、ラッチリング５０と係合してしまうことを防ぐことができる。これにより、車両の振動等によるシートベルトのロックを防ぐことができ、ドア開閉時後に乗員がベルトを引き出せなくなることを防止できる。
【００５５】
また、カム部材４３ｂは、曲面からなるカム面４３ａの始端に連続して、ラッチリング５０の接線方向に延びる壁面４３ｅを有することにより、通常時に、衝撃等によりパウル４９に係合方向への力が加わっても、壁面４３ｅがパウル４９に対してストッパとなるので、パウル４９が係合方向に回転して外歯５０ａに係合することがなく、クラッチ解除状態を確実に維持できる。また、通常時に、衝撃等によりパウル４９に接線方向の力が加わっても、パウル４９は壁面４３ｅ上を移動するので、パウル４９が係合方向に回転して外歯５０ａに係合することがなく、クラッチ解除状態を確実に維持できる。
【００５６】
また、パウル４９とオフスプリング４５とが同一の部材に装着されているので、パウル４９とオフスプリング４５との相対位置が常に変わらず、パウル４９とオフスプリング４５とが正確に作動し、クラッチ解除が確実に行われる。
【００５７】
本発明のシートベルト装置は、上記のリトラクタに、一般に知られている乗員を直接的に拘束するシートベルト（図示せず）、該シートベルトの端部を車両に固定するためのバックル等（図示せず）をさらに備える。このシートベルト装置は、前記のリトラクタと一体的に働き、緊急時にプリテンショナーが作動したとき、シートに着座した乗員を確実に拘束できる。
【００５８】
以上に説明したリトラクタを含むシートベルト装置は、本発明の好ましい例であって、これ以外の実施態様も、各種の方法で実施又は遂行できる。特に本願明細書中に限定される主旨の記載がない限り、この発明は、添付図面に示した詳細な部品の形状、大きさ、および構成配置等に制約されるものではない。また、本願明細書の中に用いられた表現および用語は、説明を目的としたもので、特に限定される主旨の記載がない限り、それに限定されるものではない。
【００５９】
なお、上記実施形態は、特願２００６−３５５５３４の技術に基づくものであり、シートベルト装置１０の基本的構成及び動作は、特願２００６−３５５５３４の技術と同じである。
【００６０】
なお、本出願は、２００７年５月３１日出願の日本出願（特願２００７−１４５６９３）及び２００７年５月３１日出願の日本出願（特願２００７−１４５８５４）に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
【符号の説明】
【００６１】
１０ シートベルト装置
１２ スピンドル
１５ プリテンショナー機構
１７ 動力伝達機構
３４ モータ（電動アクチュエータ）
４３ ガイドリング（摩擦ホイール）
４３ａ カム面（径方向案内部）
４３ｅ 壁面
４５ オフスプリング（付勢部材）
４６ リングプレート（第２回転部材）
４９ パウル（係合部材）
４９ａ 係合部
５０ ラッチリング（第１回転部材）
５０ａ 外歯（被係合部）
５２ クラッチ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シートベルト装置に関し、特に、モータを用いる電動アクチュエータと火薬式アクチュエータ（プリテンショナー機構）とを備えたシートベルト装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のシートベルト装置では、衝突の可能性がある場合、衝突前にセンサが作動し、電動アクチュエータを作動させてシートベルト（ウェビング）を巻き取り、乗員を軽拘束し、また、衝突時には、プリテンショナー機構によってシートベルトを巻き取って、乗員をより確実に拘束することが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１に記載のシートベルト装置では、電動アクチュエ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おいて、スピンドル側からの回転が電動アクチュエータに伝わることを防止するため、クラッチが介在されている。
【０００４】
このクラッチは、電動アクチュエータの回転が伝達されて回転するギヤホイール及びロータを備えている。ロータには、付勢部材によって常にスピンドルとの係合方向へ付勢されたパウルが支持されており、このパウルは、通常はロータに設けられた保持部材によってスピンドルとの係合解除位置に保持されている。そして、モータの駆動力によりロータが軸線周り一方へ回転すると、保持部材によるパウルの保持が解除され、パウルは付勢部材の付勢力によってスピンドルに係合する。これにより、ロータの回転がスピンドルに伝達されてスピンドルが回転する。一方、ロータが軸線周り他方へ回転すると、保持部材はパウルを付勢部材の付勢力に抗してスピンドルとの係合解除位置に移動させて保持するようになっている。
【０００５】
また、保持部材とパウルとは、ロータが停止した状態で互いの保持状態を維持するように、離間方向に抗力を発生する傾斜面を形成して、クラッチの誤結合を防止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−１０３６５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、シートベルト装置では、プリテンショナー機構の作動時にもパウルはスピンドルとの係合解除位置に保持される必要があるが、衝突時の衝撃などによる車両の激しい揺れ等によって依然としてクラッチが誤結合する可能性がある。
【０００８】
また、車両の振動、例えばドアを急に閉めた時などに、パウルが不必要に動き、ラッチリングと係合してしまうことがある。このような場合、乗員がベルトを引き出そうとしても引き出せなくなってしまうという課題があった。
【０００９】
また、衝突の状況によっては、プリテンショナー機構が作動した後に電動アクチュエータが作動してしまうような場合がある。この場合、電動アクチュエータを制御するＥＣＵの性能によっては、電動アクチュエータの作動信号がプリテンショナー機構作動後も所定期間継続的に送られ、パウルがスピンドルの回転によって係合解除方向に弾き飛ばされたにも拘わらず、再度スピンドルと係合しようとする。このため、プリテンショナー機構の動作に悪影響を及ぼすという課題がある。
【００１０】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、スピンドルを回転する動力を発生する電動アクチュエータと、スピンドルを回転する他の動力を発生するプリテンショナー機構とを備えるシートベルト装置において、プリテンショナー機構が作動した時には、シートベルトを巻き取るスピンドルと電動アクチュエータとの接続を確実に切断して、プリテンショナー作動時の乗員の拘束を確実に行なうことができるシートベルト装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の上記目的は、以下の構成によって達成される。
（１） シートベルトを巻き取るスピンドルと、
該スピンドルを回転する動力を発生する電動アクチュエータと、
前記スピンドルを回転する他の動力を発生するプリテンショナー機構と、
前記電動アクチュエ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、
を備えるリトラクタを含むシートベルト装置であって、
前記動力伝達機構は、
前記スピンドルと共に回転し、周面に被係合部を有する第１回転部材と、
前記第１回転部材と係合する方向に付勢され、前記電動アクチュエータの回転に応じて移動し、且つ、前記第１回転部材の被係合部と係合可能な係合部を有する支軸を中心に揺動自在な係合部材と、
前記係合部材が移動する際に、前記係合部が前記被係合部と係合するように揺動する前記係合部材の前記支軸に対して前記係合部と反対側に延びる延出部を案内する案内部と、
前記プリテンショナー機構が作動し、前記プリテンショナー機構による前記第１回転部材の回転を利用して前記係合部が前記被係合部から遠ざかる方向に揺動した時に、前記電動アクチュエータと前記スピンドルとの間を非結合にするクラッチを有し、
前記案内部は、前記延出部が前記第１回転部材の中心から見て半径方向外側方向に移動するのを案内する径方向案内部を含み、該径方向案内部は、前記延出部と接する面で前記延出部方向に曲率中心を持つ曲面を有することを特徴とするシートベルト装置。
ここで、前記第１回転部材の前記被係合部を有する前記周面は、リトラクタの構造によって決まり、外周面であっても内周面であってもよい。
【００１２】
（２） 前記案内部は、前記曲面の始端に連続して、前記第１回転部材の接線方向に延びる壁面を有することを特徴とする前記（１）記載のシートベルト装置。
【００１３】
（３） シートベルトを巻き取るスピンドルと、
該スピンドルを回転する動力を発生する電動アクチュエータと、
前記スピンドルを回転する他の動力を発生するプリテンショナー機構と、
前記電動アクチュエ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、
を備えるリトラクタを含むシートベルト装置であって、
前記動力伝達機構は、
前記スピンドルと共に回転し、周面に被係合部を有する第１回転部材と、
前記第１回転部材と係合する方向に付勢され、前記電動アクチュエータの回転に応じて移動し、且つ、前記第１回転部材の被係合部と係合可能な係合部を有する揺動自在な係合部材と、
前記電動アクチュエータの回転に応じて前記係合部材が移動する際に、前記係合部が前記被係合部と係合するように前記係合部材の揺動を案内する案内部と、
前記プリテンショナー機構が作動し、前記プリテンショナー機構による前記第１回転部材の回転を利用して前記係合部が前記被係合部から遠ざかる方向に揺動した時に、前記係合部材によって弾性変形されて前記係合部材の揺動を規制し、前記電動アクチュエータと前記スピンドルとの間を非結合にするクラッチ解除用付勢部材と、を備えるクラッチを有し、
前記係合部材と前記クラッチ解除用付勢部材とが同一の部材に装着されたことを特徴とするシートベルト装置。
ここで、前記第１回転部材の前記被係合部を有する前記周面は、リトラクタの構造によって決まり、外周面であっても内周面であってもよい。
【００１４】
（４） 前記係合部材と前記クラッチ解除用付勢部材とが装着される部材は、前記電動アクチュエータの回転に応じて回転する第２回転部材であり、
前記案内部は、前記第２回転部材に接して前記第２回転部材に対して所定の角度で相対回転可能に配置される摩擦ホイールに形成されたことを特徴とする前記（３）に記載のシートベルト装置。
【００１５】
（５） 前記クラッチは、前記プリテンショナー機構が作動し、前記プリテンショナー機構による前記第１回転部材の回転を利用して前記係合部が前記被係合部から遠ざかる方向に揺動した時に、前記係合部材によって弾性変形されて前記係合部材の揺動を規制し、前記電動アクチュエータと前記スピンドルとの間を非結合にするクラッチ解除用付勢部材を備え、
前記係合部材と前記クラッチ解除用付勢部材とが同一の部材に装着されたことを特徴とする前記（１）記載のシートベルト装置。
【００１６】
（６） 前記案内部は、前記曲面の始端に連続して、前記第１回転部材の接線方向に延びる壁面を有することを特徴とする前記（５）記載のシートベルト装置。
【００１７】
（７） 前記係合部材と前記クラッチ解除用付勢部材とが装着される部材は、前記電動アクチュエータの回転に応じて回転する第２回転部材であり、
前記案内部は、前記第２回転部材に接して前記第２回転部材に対して所定の角度で相対回転可能に配置される摩擦ホイールに形成されたことを特徴とする前記（５）記載のシートベルト装置。
【発明の効果】
【００１８】
本発明のシートベルト装置によれば、クラッチは、プリテンショナー機構が作動し、プリテンショナー機構による第１回転部材の回転を利用して係合部が第１回転部材から遠ざかる方向に移動した時に、係合部材によって弾性変形されて係合部材の移動を規制し、電動アクチュエータとスピンドルとの間を非結合にするクラッチ解除用付勢部材を備えている。クラッチ解除用付勢部材は、電動アクチュエータ作動時には外部から何ら力が掛からず劣化することがないので、プリテンショナーが作動した時には、このクラッチ解除用付勢部材によって、シートベルトを巻き取るスピンドルと電動アクチュエータとの接続を確実に切断することができる。
【００１９】
また、車両の振動、例えばドアを急に閉めたときの振動により係合部材が係合方向に回転し、第１回転部材と係合してしまうことを防ぐことができる。これにより、車両の振動等によるシートベルトのロックを防ぐことができ、ドア開閉時後に乗員がベルトを引き出せなくなることを防止できる。
【００２０】
また、係合部材の揺動が案内される案内部が曲面とされていることからプリテンショナー機構の動きが滑らかになる。また、前記案内部は、前記曲面の始端に連続して、前記回転部材の接線方向に延びる壁面を有することにより、通常時に、衝撃等により係合部材に係合方向への力が加わっても、壁面が係合部材に対してストッパとなるので、係合部材が係合方向に回転して被係合部に係合することがなく、クラッチ解除状態を確実に維持できる。また、通常時に、衝撃等により係合部材に接線方向の力が加わっても、係合部材は壁面上を移動するので、係合部材が係合方向に回転して被係合部に係合することがなく、クラッチ解除状態を確実に維持できる。
【００２１】
また、特許文献１では必要とされているロックバーをスライダに保持するために引っ掛けて留めておく部分を設けることが不要となる。特許文献１では、プリテンショナー機構作動時には前記の引っ掛かっている部分を乗り越えなくてはならないが、その引っ掛かりを乗り越えて動作するためには、その保持力を上回る力が必要となる。ここでは摩擦力でその保持力を上回る力が与えられているため動作が不安定で、その摩擦力が弱まると最悪の場合、プリテンショナー機構が作動しなくなるが、本発明のシートベルト装置ではそれを防止できる。
【００２２】
また、係合部材とクラッチ解除用付勢部材とが同一の部材に装着されているので、係合部材とクラッチ解除用付勢部材との位相が常に変わらず、係合部材とクラッチ解除用付勢部材とが正確に作動し、クラッチ解除が確実に行われる。これら装置の動きにより、このリトラクタを含むシートベルト装置は、プリテンショナー作動時の乗員の拘束を確実に行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明にかかるシートベルト装置の分解斜視図である。
【図２】モータからの動力を伝達するクラッチの通常状態の作動を説明するための図である。
【図３】モータからの動力を伝達するクラッチの衝突発生時の作動を説明するための図である。
【図４】モータからの動力を伝達するクラッチの衝突発生時の作動を説明するための図である。
【図５】カム部材に案内されるパウルの動きを表す動作図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
次に、本発明の一実施形態にかかるシートベルト装置について図面を参照して詳細に説明する。
【００２５】
図１に示すように、本実施形態のリトラクタを含むシートベルト装置１０は、シートベルト（図示せず）を巻き取るスピンドル１２と、スピンドル１２をシートベルトの巻き取り方向へ付勢する巻き取りバネ装置１３と、加速度センサ（図示せず）によって検出される加速度に応じてシートベルトの引出動作をロックするロック機構１４と、スピンドル１２を回転させる動力を発生する電動アクチュエータであるモータ３４と、スピンドル１２を回転させる他の動力を発生するプリテンショナー機構１５と、モータ３４からの動力をスピンドル１２に伝達可能な動力伝達機構１７と、を有している。
【００２６】
スピンドル１２は、両端が支持フレーム１１によって回転可能に支持されている。また、スピンドル１２内には、一端側（図１において左端側）でスピンドル１２に接続され、他端側（図１において右端側）でプリテンショナー機構１５からの力が入力されるトレッドヘッド２１と接続される、エネルギー吸収機構を構成するトーションバー（図示せず）が設けられている。
【００２７】
プリテンショナー機構１５は、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、ボールがピニオン２６の溝に沿って移動する。ピニオン２６の回転は、ロック機構１４を介してトレッドヘッド２１、トーションバー、スピンドル１２へと伝達される。なお、このようにプリテンショナー機構１５がトーションバーを介してスピンドル１２と結合されるように構成すると、エネルギー吸収機構が作動する際にはプリテンショナーの動作に影響を受けない。
【００２８】
また、支持フレーム１１の図中左側面には、ベアリングリング２４を介して、ロアカバー２５がねじ２７により取り付けられている。ロアカバー２５とそれに取り付けられるアッパーカバー５３との間には、動力伝達機構１７が収容される空間が形成される。
【００２９】
ロアカバー２５の下部、即ち支持フレーム１１の下方位置には、モータアセンブリ１６が取り付けられている。モータアセンブリ１６は、リアキャップ３１、ハーネス３２、リアケース３３、モータ３４、第１ギヤ３５、及びフロントケース３６から構成されている。なお、第１ギヤ３５はモータ３４の回転軸に取り付けられており、ロアカバー２５の内部に挿入されて、動力伝達機構１７に設けられているトルクリミッター機構１９の第２大ギヤ５７と噛合する。
【００３０】
トルクリミッター機構１９は、第３ギヤ５８と噛合する第２小ギヤ５９と、第２小ギヤ５９に一体回転可能に取り付けられるスプリングホルダ５５と、スプリングホルダ５５に保持される複数のリミットスプリング５６と、第２小ギヤ５９と同軸に配置され、第１ギヤ３５と噛合する第２大ギヤ５７と、を有している。リミットスプリング５６は、スプリングホルダ５５に保持された状態で、一端部を第２大ギヤ５７の内周面に形成された凹凸面（図示せず）に係合させ、弾性変形することで第２大ギヤ５７の第２小ギヤ５９に対する相対回転を許容する。
【００３１】
このため、トルクリミッター機構１９では、通常状態では第２大ギヤ５７と第２小ギヤ５９は、リミットスプリング５６によって相対的な位相が保持されて同一方向に回転する。ここで、モータ３４の駆動による巻き取り時に、プリテンショナー機構１５が作動しないような軽衝突やブレーキングにより、第２大ギヤ５７と第２小ギヤ５９との間に所定値より大きなトルク差が生じた場合、リミットスプリング５６の一端部と第２大ギヤ５７の凹凸面との係合が解除され、弾性変形しながら滑り始める。この結果、モータ３４による過大なトルクの伝達が抑制され、ギヤ歯の破損が防止できるとともに、エネルギー吸収動作時における拘束性能への影響を低減することができる。なお、本実施形態では、第１ギヤ３５、第２小ギヤ５９、第２大ギヤ５７、第３ギヤ５８、後述のファイナルギヤ４７によってギヤアッセンブリを構成している。
【００３２】
さらに、ロアカバー２５とアッパーカバー５３間の上部には、動力伝達機構１７を構成するクラッチ５２が収容されている。クラッチ５２は、インナーブッシュ４０、アウターブッシュ４１，フリクションスプリング４２、摩擦ホイールであるガイドリング４３、クラッチ解除用付勢部材であるオフスプリング４５、第２回転部材であるリングプレート４６及びファイナルギヤ４７、リターンスプリング４８、係合部材であるパウル４９、第１回転部材であるラッチリング５０、及びブッシュ５１とから構成される。
【００３３】
ラッチリング５０は、スピンドル１２に一体的に取付けられるジョイント２２と内歯（図示せず）にて結合されてスピンドル１２と一体に回転し、また、外周面には被係合部である外歯５０ａを有する（図２参照。）。
【００３４】
ファイナルギヤ４７は、ラッチリング５０と同軸に配置され、モータ３４の回転軸とギヤ結合する。また、リングプレート４６は、ファイナルギヤ４７に取り付けられ、ファイナルギヤ４７と一体回転する。
【００３５】
パウル４９は、リングプレート４６に設けられた揺動軸４６ｂに揺動可能に取り付けられる。パウル４９は、リングプレート４６に取り付けられたリターンスプリング４８によって（図２参照。）、その係合部４９ａがラッチリング５０の外歯５０ａと係合する方向に付勢されている。また、パウル４９は、揺動軸４６ｂに対して係合部４９ａと異なる方向に延出した延出部４９ｃを有している。パウル４９は、その重心が揺動中心付近となるように形成されており、振動等によるパウル４９の誤作動を軽減することができる。
【００３６】
また、リングプレート４６には、オフスプリング４５を支持するばね支持部４３ｃが設けられており、オフスプリング４５はリングプレート４６に装着されている。すなわち、パウル４９とオフスプリング４５とはともにリングプレート４６に装着されているので、両者の装着部の相対位置は変わらない。
【００３７】
そして、図２に示すように、通常時は、パウル４９の延出部４９ｃが後述するカム部材４３ｂの接線方向の壁面４３ｅに当接することにより、係合部４９ａは、オフスプリング４５の先端４５ａよりも、リングプレート４６の中心寄りに位置している。
【００３８】
ガイドリング４３は、ラッチリング５０及びリングプレート４６と同軸に配置され、端部がロアカバー２５に嵌入して取り付けられたフリクションスプリング４２と摩擦摺動により接続されている。また、ガイドリング４３は、リングプレート４６に設けられた円弧状の長孔４６ｃに突出する少なくとも１個のストッパ４３ｅを備えており、リングプレート４６が回転した際にストッパ４３ｅが長孔４６ｃ内を移動しながら、リングプレート４６に対して所定の角度で相対回転する。そして、ストッパ４３ｅが長孔４６ｃの端面に当接した後は、ガイドリング４３はフリクションスプリング４２による摩擦力に抗して、リングプレート４６及びファイナルギヤ４７と一体回転する。
【００３９】
また、ガイドリング４３のリングプレート４６側の側面には、リングプレート４６の揺動軸４６ｂの近傍に形成された切欠き４６ａから臨む、カム部材４３ｂが形成されている。
【００４０】
図５に示すように、カム部材４３ｂは、パウル４９の延出部４９ｃがラッチリング５０の回転軸中心から見て半径方向外側方向に移動するのを案内する径方向案内部であるカム面４３ａと、回転中心に対する接線方向に延びる壁面４３ｅを有する。カム面４３ａは、ラッチリング５０の回転軸中心方向の内周側、即ち延出部４９ｃのある方向に向かって曲率中心を持つ円弧状の曲面となっている。通常時は、パウル４９の延出部４９ｃが接線方向の壁面４３ｅに当接して、パウル４９の係合部４９ａがラッチリング５０の外歯５０ａと係合できない位置に規制し、また、モータ３４の回転に応じてパウル４９が移動する際に、係合部４９ａが外歯５０ａと係合するようにカム面４３ａがパウル４９の延出部４９ｃと当接してパウル４９の揺動を案内する。
【００４１】
カム部材４３ｂは、回転中心に対する接線方向に延びる壁面４３ｅを有するので、通常時に、衝撃等によりパウル４９に図２中反時計回り方向への力が加わっても、壁面４３ｅが延出部４９ｃに対してストッパとなり、パウル４９が反時計回りに回転してラッチリング５０に係合することがなく、クラッチ解除状態を確実に維持できる。また、通常時に、衝撃等によりパウル４９に接線方向の力が加わっても、パウル４９は延出部４９ｃが壁面４３ｅ上を移動するので、パウル４９が反時計回りに回転してラッチリング５０に係合することがなく、クラッチ解除状態を確実に維持できる。
【００４２】
なお、図５はファイナルギヤ４７の回転角に応じたパウル４９の揺動時の軌跡を経時的に表している。図５に示すように、カム面４３ａはわずかに凹んだその内周側に中心を持つ曲率Ｒの曲面からなり、パウル４９の係合部４９ａがラッチリング５０にスムーズに係合することができるようになっている。すわなち、カム面４３ａの曲面は、パウル４９の揺動時に係合部４９ａがまず周方向に沿ってラッチリング５０の外歯５０ａに近づき、次いで半径方向に沿って外歯５０ａに近づいて係合するような形状になっている。したがって、パウル４９の係合部４９ａは、ラッチリング５０の外歯５０ａに周方向に沿って近づき、引き続き半径方向に沿って近づくので、外歯５０ａの先端に衝突することなく、スムーズに係合することができる。
【００４３】
オフスプリング４５は、プリテンショナー機構１５が作動してラッチリング５０を高速で回転させ、ラッチリング５０の回転によって、パウル４９の係合部４９ａがラッチリング５０の外歯５０ａと係合している状態からパウル４９がその係合が解除される方向に強く揺動した時（図４参照）に、係合部４９ａによって弾性変形される。これにより、カム面４３ａによる延出部４９ｃの案内が解除される位置にパウル４９が維持されて、パウル４９の揺動が規制される。パウル４９がこの位置に維持されることで、モータ３４とスピンドル１２間は非結合となる。
【００４４】
次に、本実施形態のリトラクタを含むシートベルト装置１０の作動について説明する。
衝突の可能性がある場合、衝突前に、モータ３４によって動力伝達機構１７を介してスピンドル１２を回転させてシートベルトをある程度巻き取り、予備的に乗員の軽拘束を行なう。また、衝突の可能性がなくなると、モータ３４を逆転させて、衝突前の状態に戻す。さらに、衝突発生時には、プリテンショナー機構１５により、衝突前のモータ３４による巻き取り速度よりも大きい速度で直接スピンドル１２を回転させてシートベルトを巻き取り、乗員をしっかりと拘束する。このとき、シートベルトに所定の張力以上の過剰な巻き取り力が加わった時には、トーションバーにより張力を制限する。
【００４５】
次に、クラッチ５２の作動を図２〜図４を参照して説明する。
まず、図２に示すように、モータ３４による巻き取りが行なわれていない場合は、パウル４９は延出部４９ｃがガイドリング４３の接線方向の壁面４３ｅに規制されているので、係合部４９ａはリターンスプリング４８の付勢力に抗してラッチリング５０から遠ざかった位置にあり、ラッチリング５０とパウル４９とは非係合である。このため、スピンドル１１と一体のラッチリング５０のみ回転可能となり、シートベルトの通常の巻き取り及び引き出しが可能である。
【００４６】
モータ３４が巻き取り側に回転すると、モータ３４の回転軸にギヤ結合しているファイナルギヤ４７が反時計方向へ回転する。回転開始の状態では、ガイドリング４３はフリクションスプリング４２の摩擦力によって回転が阻止されるので、ファイナルギヤ４７はパウル４９がガイドリング４３のカム面４３ａから離れる方向にガイドリング４３に対して相対移動する。これに伴い、パウル４９の延出部４９ｃは接線方向の壁面４３ｅからカム面４３ａに沿って移動し、リターンスプリング４８の付勢力によりパウル４９が反時計回りへ揺動を開始する。
【００４７】
パウル４９がガイドリング４３のカム面４３ａに案内されながらリターンスプリング４８によって反時計回りにさらに揺動すると、係合部４９ａがラッチリング５０の外歯５０ａに係合する。これにより、ラッチリング５０がファイナルギヤ４７と一体に反時計回りに回転する。これによりファイナルギヤ４７の回転がラッチリング５０を介してスピンドル１２に伝達され、シートベルトの巻き取りを開始する。
【００４８】
なお、モータ３４が解除側に回転した場合には、ファイナルギヤ４７が時計回りに回転する。ガイドリング４３はフリクションスプリング４２の摩擦力によって回転が阻止されるので、ファイナルギヤ４７はパウル４９がガイドリング４３のカム面４３ａに近づく方向にガイドリング４３に対して相対移動する。これにより、パウル４９が時計回りに回転し、その係合部４９ａはラッチリング５０の外歯５０ａから離れ、パウル４９はラッチリング５０と非係合となる。
【００４９】
図３に示すように、衝突前のモータ３４による巻き取り後に、プリテンショナー機構１５が作動すると、スピンドル１２は高速で回転され、スピンドル１２と一体回転するラッチリング５０が高速で反時計回りへ回転し、ラッチリング５０に係合しているパウル４９の係合部４９ａがラッチリング５０の外歯５０ａによって外側へ跳ね飛ばされ、パウル４９は時計回りへ揺動する。これに伴い、パウル４９の係合部４９ａは、オフスプリング４５の先端４５ａを弾性変形させてこの先端４５ａを乗り越えてラッチリング５０から離れる方向へ移動しようとする。
【００５０】
ここで、仮にパウル４９とオフスプリング４５とがそれぞれ異なる部品に装着されている構成であると、係合部４９ａがオフスプリング４５の先端４５ａを押している間、通常ガイドリング４３は、フリクションスプリング４２との摩擦力で非回転なのでリングプレート４６に対する相対位置は変わらない。しかし、ガイドリング４３とフリクションスプリング４２との摩擦力が低いと、ガイドリング４３とリングプレート４６の相対位置が変わってしまう可能性があり、オフスプリング５４の先端部４５ａと係合部４９ａの重なり具合が変化して、係合部４９ａがオフスプリング４５の先端４５ａを乗り越えることができなくなる恐れがある。すると、パウル４９の係合部４９ａがラッチリング５０に再度係合してしまいクラッチ解除ができない恐れがある。
【００５１】
これに対し、本実施形態のように、パウル４９とオフスプリング４５とがともにリングプレート４６に装着されていれば、パウル４９とオフスプリング４５との相対位置が常に変わらず、図４に示すように、係合部４９ａがオフスプリング４５の先端４５ａを確実に乗り越えることができる。
【００５２】
オフスプリング４５の先端４５ａは、係合部４９ａが乗り越えると弾性変形して元の位置に復帰するため、パウル４９の係合部４９ａはオフスプリング４５の先端４５ａの外側（リングプレート４６の半径方向外側）に保持されてカム面４３ａに案内される位置へ戻ることができなくなる。これにより、パウル４９は、ラッチリング５０と非係合に維持され、クラッチ解除が確実に行われ、これらの動作後にモータ３４の動力がスピンドル１２に伝達されることはない。
【００５３】
以上、説明したリトラクタを含むシートベルト装置１０によれば、クラッチ５２は、プリテンショナー機構１５が作動し、プリテンショナー機構１５によるラッチリング５０の回転を利用して係合部４９ａがラッチリング５０から遠ざかる方向に移動した時に、パウル４９によって弾性変形されてパウル４９の移動を規制し、モータ３４とスピンドル１２との間を非結合にするオフスプリング４５を備えている。このため、オフスプリング４５は、モータ３４作動時には外部から何ら力が掛からず劣化することがないので、プリテンショナー機構１５が作動した時には、このオフスプリング４５によって、シートベルトを巻き取るスピンドル１２とモータ３４との接続を確実に切断することができ、プリテンショナー機構１５作動時の乗員の拘束を確実に行なうことができる。
【００５４】
また、車両の振動、例えばドアを急に閉めたときの振動によりパウル４９が係合方向に回転し、ラッチリング５０と係合してしまうことを防ぐことができる。これにより、車両の振動等によるシートベルトのロックを防ぐことができ、ドア開閉時後に乗員がベルトを引き出せなくなることを防止できる。
【００５５】
また、カム部材４３ｂは、曲面からなるカム面４３ａの始端に連続して、ラッチリング５０の接線方向に延びる壁面４３ｅを有することにより、通常時に、衝撃等によりパウル４９に係合方向への力が加わっても、壁面４３ｅがパウル４９に対してストッパとなるので、パウル４９が係合方向に回転して外歯５０ａに係合することがなく、クラッチ解除状態を確実に維持できる。また、通常時に、衝撃等によりパウル４９に接線方向の力が加わっても、パウル４９は壁面４３ｅ上を移動するので、パウル４９が係合方向に回転して外歯５０ａに係合することがなく、クラッチ解除状態を確実に維持できる。
【００５６】
また、パウル４９とオフスプリング４５とが同一の部材に装着されているので、パウル４９とオフスプリング４５との相対位置が常に変わらず、パウル４９とオフスプリング４５とが正確に作動し、クラッチ解除が確実に行われる。
【００５７】
本発明のシートベルト装置は、上記のリトラクタに、一般に知られている乗員を直接的に拘束するシートベルト（図示せず）、該シートベルトの端部を車両に固定するためのバックル等（図示せず）をさらに備える。このシートベルト装置は、前記のリトラクタと一体的に働き、緊急時にプリテンショナーが作動したとき、シートに着座した乗員を確実に拘束できる。
【００５８】
以上に説明したリトラクタを含むシートベルト装置は、本発明の好ましい例であって、これ以外の実施態様も、各種の方法で実施又は遂行できる。特に本願明細書中に限定される主旨の記載がない限り、この発明は、添付図面に示した詳細な部品の形状、大きさ、および構成配置等に制約されるものではない。また、本願明細書の中に用いられた表現および用語は、説明を目的としたもので、特に限定される主旨の記載がない限り、それに限定されるものではない。
【００５９】
なお、上記実施形態は、特願２００６−３５５５３４の技術に基づくものであり、シートベルト装置１０の基本的構成及び動作は、特願２００６−３５５５３４の技術と同じである。
【００６０】
なお、本出願は、２００７年５月３１日出願の日本出願（特願２００７−１４５６９３）及び２００７年５月３１日出願の日本出願（特願２００７−１４５８５４）に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
【符号の説明】
【００６１】
１０ シートベルト装置
１２ スピンドル
１５ プリテンショナー機構
１７ 動力伝達機構
３４ モータ（電動アクチュエータ）
４３ ガイドリング（摩擦ホイール）
４３ａ カム面（径方向案内部）
４３ｅ 壁面
４５ オフスプリング（付勢部材）
４６ リングプレート（第２回転部材）
４９ パウル（係合部材）
４９ａ 係合部
５０ ラッチリング（第１回転部材）
５０ａ 外歯（被係合部）
５２ クラッチ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シートベルトを巻き取るスピンドルと、
該スピンドルを回転する動力を発生する電動アクチュエータと、
前記スピンドルを回転する他の動力を発生するプリテンショナー機構と、
前記電動アクチュエ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、
を備えるリトラクタを含むシートベルト装置であって、
前記動力伝達機構は、
前記スピンドルと共に回転し、周面に被係合部を有する第１回転部材と、
前記第１回転部材と係合する方向に付勢され、前記電動アクチュエータの回転に応じて移動し、且つ、前記第１回転部材の被係合部と係合可能な係合部を有する揺動自在な係合部材と、
前記電動アクチュエータの回転に応じて前記係合部材が移動する際に、前記係合部が前記被係合部と係合するように前記係合部材の揺動を案内する案内部と、
前記プリテンショナー機構が作動し、前記プリテンショナー機構による前記第１回転部材の回転を利用して前記係合部が前記被係合部から遠ざかる方向に揺動した時に、前記係合部材によって弾性変形されて前記係合部材の揺動を規制し、前記電動アクチュエータと前記スピンドルとの間を非結合にするクラッチ解除用付勢部材と、を備えるクラッチを有し、
前記係合部材と前記クラッチ解除用付勢部材とが同一の部材に装着されたことを特徴とするシートベルト装置。
【請求項２】
前記係合部材と前記クラッチ解除用付勢部材とが装着される部材は、前記電動アクチュエータの回転に応じて回転する第２回転部材であり、
前記案内部は、前記第２回転部材に接して前記第２回転部材に対して所定の角度で相対回転可能に配置される摩擦ホイールに形成されたことを特徴とする請求項１記載のシートベルト装置。
【請求項１】
シートベルトを巻き取るスピンドルと、
該スピンドルを回転する動力を発生する電動アクチュエータと、
前記スピンドルを回転する他の動力を発生するプリテンショナー機構と、
前記電動アクチュエ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、
を備えるリトラクタを含むシートベルト装置であって、
前記動力伝達機構は、
前記スピンドルと共に回転し、周面に被係合部を有する第１回転部材と、
前記第１回転部材と係合する方向に付勢され、前記電動アクチュエータの回転に応じて移動し、且つ、前記第１回転部材の被係合部と係合可能な係合部を有する揺動自在な係合部材と、
前記電動アクチュエータの回転に応じて前記係合部材が移動する際に、前記係合部が前記被係合部と係合するように前記係合部材の揺動を案内する案内部と、
前記プリテンショナー機構が作動し、前記プリテンショナー機構による前記第１回転部材の回転を利用して前記係合部が前記被係合部から遠ざかる方向に揺動した時に、前記係合部材によって弾性変形されて前記係合部材の揺動を規制し、前記電動アクチュエータと前記スピンドルとの間を非結合にするクラッチ解除用付勢部材と、を備えるクラッチを有し、
前記係合部材と前記クラッチ解除用付勢部材とが同一の部材に装着されたことを特徴とするシートベルト装置。
【請求項２】
前記係合部材と前記クラッチ解除用付勢部材とが装着される部材は、前記電動アクチュエータの回転に応じて回転する第２回転部材であり、
前記案内部は、前記第２回転部材に接して前記第２回転部材に対して所定の角度で相対回転可能に配置される摩擦ホイールに形成されたことを特徴とする請求項１記載のシートベルト装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１２−１６２２６４（Ｐ２０１２−１６２２６４Ａ）
【公開日】平成２４年８月３０日（２０１２．８．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−９８８２１（Ｐ２０１２−９８８２１）
【出願日】平成２４年４月２４日（２０１２．４．２４）
【分割の表示】特願２００９−５１７８１７（Ｐ２００９−５１７８１７）の分割
【原出願日】平成２０年５月２８日（２００８．５．２８）
【出願人】（５０３３５８０９７）オートリブ ディベロップメント エービー (402)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月３０日（２０１２．８．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年４月２４日（２０１２．４．２４）
【分割の表示】特願２００９−５１７８１７（Ｐ２００９−５１７８１７）の分割
【原出願日】平成２０年５月２８日（２００８．５．２８）
【出願人】（５０３３５８０９７）オートリブ ディベロップメント エービー (402)
【Ｆターム（参考）】
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