プリクラッシュシートベルト装置
【課題】ウェビングに張力が発生するまでの時間が短い、拘束性能の高いプリクラッシュシートベルト装置を提供する。
【解決手段】プリクラッシュシートベルト装置１００はディファレンシャルギア１１０を有し、これは、モータ１２０からの入力を受けて回転するリングギア１５０と、リングギアに連動して回転するデフケース１６０と、デフケースに向かい合って設置された２つのピニオンギア１７０、１８０と、２つのピニオンギアに噛み合う２つのサイドギア１９０、２００と、第１サイドギア１９０に連動して回転する連動ギア２１０と、連動ギアの回転を規制し、第１サイドギアから連動ギアに加わるトルクが所定の値を超えると連動ギアの回転規制を解除する回転規制手段２２０と、２つのピニオンギアの逆回転を防止するワンウェイクラッチ２８２、２８４とを備える。
【解決手段】プリクラッシュシートベルト装置１００はディファレンシャルギア１１０を有し、これは、モータ１２０からの入力を受けて回転するリングギア１５０と、リングギアに連動して回転するデフケース１６０と、デフケースに向かい合って設置された２つのピニオンギア１７０、１８０と、２つのピニオンギアに噛み合う２つのサイドギア１９０、２００と、第１サイドギア１９０に連動して回転する連動ギア２１０と、連動ギアの回転を規制し、第１サイドギアから連動ギアに加わるトルクが所定の値を超えると連動ギアの回転規制を解除する回転規制手段２２０と、２つのピニオンギアの逆回転を防止するワンウェイクラッチ２８２、２８４とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両衝突の可能性を判断して車両衝突が生じる前に作動するプリクラッシュシートベルト装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば特許文献１によると、プリクラッシュシートベルト装置のウェビングを巻き取るモータリトラクタは以下のように作動する。すなわち、車両が衝突に至る可能性があると判断されると、リトラクタはモータを正転駆動させ、これによってモータ駆動系の伝達を有効にし、ウェビングを巻き取る。一方、衝突の可能性がないと判断すると、リトラクタはモータを逆転（反転）駆動させ、モータ駆動系の伝達を無効にする。
【０００３】
特許文献１のような従来の駆動系は、モータの小さい駆動力を、高い減速比を用いてギアにて減速して増幅することで、ウェビングを巻き取るのに十分な巻取力を得ている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−３２６４７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし特許文献１に記載のような技術では、モータ駆動系の伝達を有効／無効のいずれかに切り替える手段は、モータが作動し始めてから実際にモータ駆動力がウェビングの巻取に寄与するまでに時間を要していた。これは高い巻取力を確保するために高い減速比を用いているため、それだけ、巻取速度が低下してしまうためである。
【０００６】
プリクラッシュ式のシートベルト装置では、ウェビングの巻取開始までの迅速さが非常に重要であるため、改善が望まれる。当初から高い巻取速度と高い巻取力とを両立させるためには、モータを大型化すればよいが、これには当然コストがかかるし、設置スペースもかさんでしまう。
【０００７】
本発明は、このような課題に鑑み、車両衝突の可能性が判断されてから、実際にウェビングに張力が発生するまでの時間が短縮され、拘束性能が向上させることが可能なプリクラッシュシートベルト装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明の代表的な構成は、モータから入力されるトルクをリトラクタに出力してウェビングを巻き取らせるディファレンシャルギアを有するプリクラッシュシートベルト装置において、ディファレンシャルギアは、モータからの入力を受けて回転するリングギアと、リングギアに連動して回転するデフケースと、デフケースに向かい合って自転可能に設置され、デフケースの回転によって公転する第１および第２の２つのピニオンギアと、デフケースに向かい合って自転可能に設置され、２つのピニオンギアに噛み合う第１および第２の２つのサイドギアと、第１のサイドギアに連動して回転する連動ギアと、連動ギアの回転を規制し、第１のサイドギアから連動ギアに加わるトルクが所定の値を超えると連動ギアの回転規制を解除する回転規制手段と、２つのピニオンギアを、回転規制中の第１のサイドギアと噛み合って公転する際の自転方向だけに専ら自転可能とする逆回転規制手段と、を備え、第２のサイドギアがリトラクタにトルクを出力することを特徴とする。
【０００９】
上記構成によれば、リトラクタにトルクを出力する際の減速比が、ディファレンシャルギアによって適切に変化する。すなわちモータ駆動初期は減速比を小さくして巻取速度を高速化可能である。したがって車両衝突の可能性が判断されてから、実際にウェビングに張力が発生するまでの時間が短縮され、拘束性能が向上する。その後、リトラクタの負荷トルクが上昇し、高い巻取力が必要になった時点で減速比を大きくし、ウェビングの巻取力を大きくすることが可能である。
【００１０】
従来の駆動系は、一定の減速比を用い、一定のウェビング巻取力を確保していた。しかし減速比が一定であるため、高い巻取速度が望まれるモータ駆動初期に、望ましい巻取速度が得られない問題があった。本発明はこれを解決するものである。
【００１１】
上記回転規制手段は、連動ギアに当接して連動ギアの回転を規制するレバーと、レバーを連動ギアに付勢し、所定の値を超えるトルクが連動ギアに加わるとレバーを連動ギアから離脱させるスプリングと、離脱したレバーに、スプリングの付勢力に抗する徐々に減衰する力を加え、レバーが連動ギアに再び当接するのを遅延させるダンパと、を含むとよい。
【００１２】
上記構成によれば、回転規制手段は、リトラクタの負荷トルクが小さいときにはレバーおよびギアを用いて連動ギアの回転を規制する。負荷トルクの上昇によって連動ギアに加わるトルクが上昇し、レバーと連動ギアとの摩擦力を無効化すると、スプリングは押しのけられ、連動ギアの回転規制を解除する。
【００１３】
解除された回転規制はすぐには回復せず、ダンパによって徐々に元に戻る。連動ギアが自由に回転し減速比が大きくなったことで得られる大きなウェビングの巻取力をしばらく維持するためである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、車両衝突の可能性が判断されてから、実際にウェビングに張力が発生するまでの時間が短縮され、拘束性能が向上させることが可能なプリクラッシュシートベルト装置を提供可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態であるプリクラッシュシートベルト装置の概略構成を例示する図である。
【図２】図１のプリクラッシュシートベルト装置の初期動作を説明する図である。
【図３】図１のプリクラッシュシートベルト装置の後期動作を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。（さらに、信号や電流はそれらが通る線路の符号によって表記するものとする。）
【００１７】
（プリクラッシュシートベルト装置）
図１は、本発明の実施形態であるプリクラッシュシートベルト装置の概略構成を例示する図である。図１（ａ）はプリクラッシュシートベルト装置１００の全体構成を例示する図である。プリクラッシュシートベルト装置１００はディファレンシャルギア１１０を有する。ディファレンシャルギア１１０は、モータ１２０からドライブピニオン１２２を介して入力されるトルクを、クラッチ機構１３０の側に出力し、これを介してリトラクタ１４０に出力する。リトラクタ１４０は得られた出力トルクによってウェビング（図示省略）を巻き取る。
【００１８】
（ディファレンシャルギア）
ディファレンシャルギア１１０はリングギア１５０を備え、これは、モータ１２０からの入力を受けて回転する。デフケース（ディファレンシャルケース）１６０は矩形の複数のプレートで略立方体形状に形成されていて、リングギア１５０に結合されている。デフケース１６０はリングギア１５０が回転すると、これに連動して回転する。
【００１９】
デフケース１６０は第１ピニオンギア１７０および第２ピニオンギア１８０を収容していて、これらは、デフケース１６０に向かい合って配置されている傘歯歯車である。デフケース１６０が回転すると２つのピニオンギア１７０、１８０は公転する。ここで「公転」とはデフケース１６０の回転に伴ってピニオンギア１７０、１８０がそれら自体の姿勢および位置を変化させるよう回転することを意味する。本実施形態では、ピニオンギア１７０、１８０が公転すると、それらの頭部および軸部が交互に図１の紙面から突出する方向に向けられる。
【００２０】
第１ピニオンギア１７０および第２ピニオンギア１８０は、デフケース１６０に自転可能にも設置されている。ここで「自転」とは第１ピニオンギア１７０および第２ピニオンギア１８０がそれらの姿勢および位置を変化させることなく、それら自体の回転軸の周りを回転することを意味する。
【００２１】
デフケース１６０は、２つのピニオンギア１７０、１８０に噛み合う第１サイドギア１９０および第２サイドギア２００を収容している。２つのサイドギア１９０、２００も傘歯歯車であり、デフケース１６０に向かい合って自転可能に設置されている。
【００２２】
第１サイドギア１９０には、これと一体の、連動して回転する連動ギア２１０が結合されている。第１サイドギア１９０および連動ギア２１０は、リングギア１５０とは同軸であるが、回転軸はそれぞれ別々であり、リングギア１５０から直接トルクを受けない。
【００２３】
第２サイドギア２００は、クラッチ機構１３０を介してリトラクタ１４０にトルクを出力する。
【００２４】
（回転規制手段）
図１（ｂ）は図１（ａ）の回転規制手段２２０の概略構成を例示する図である。回転規制手段２２０は、連動ギア２１０の回転を規制する装置である。回転規制手段２２０は、連動ギア２１０に当接して連動ギア２１０の回転を規制するレバー２３０を含む。
【００２５】
回転規制手段２２０はスプリング２４０も含み、これは、レバー２３０を連動ギア２１０に付勢する。これによってレバー２３０は、摩擦力で連動ギア２１０を規制している。ただし、所定の値を超えるトルクが連動ギア２１０に加わると、上記の摩擦力が無効になり、レバー２３０は連動ギア２１０から離脱する。
【００２６】
回転規制手段２２０はダンパ２５０も含む。ダンパ２５０は、離脱したレバー２３０に、スプリング２４０の付勢力に抗する徐々に減衰する力を加え、レバー２３０が連動ギア２１０に再び当接するのを遅延させる。
【００２７】
図１（ａ）に例示する２つのピニオンギア１７０、１８０は、回転規制中の第１サイドギア１９０と噛み合って公転する際の自転方向だけに専ら自転可能である。すなわち、第１ピニオンギア１７０は、図１において傘歯が右から左へ移動するようにのみ回転（自転）し、逆方向には回転不能である。第２ピニオンギア１８０は、図１において傘歯が左から右へ移動するようにのみ回転（自転）し、逆方向には回転不能である。ピニオンギア１７０、１８０の自転方向は、後述の図２および図３に矢印で図示する通りである。
【００２８】
（プリクラッシュシートベルト装置の動作）
図２および図３は、図１のプリクラッシュシートベルト装置１００の動作を順を追って説明する図である。図２（ａ）に例示するように、プリクラッシュシートベルト装置１００は、衝突の可能性を検知すると、所定のセンサ（図示省略）から信号を受け、まずモータ１２０が回転する。図２（ｂ）に例示するように、回転規制手段２２０は、モータ１２０の駆動初期には、レバー２３０およびスプリング２４０を用いて連動ギア２１０の回転を規制している。
【００２９】
モータ駆動初期はウェビングに緩みがあるため、リトラクタ１４０の負荷トルクが小さい。したがって小さい巻取力しか必要としないが、巻取速度は高速にすることが求められる。図２（ａ）の×印２５２で示すように、連動ギア２１０が回転規制されているため、×印２５４で示すように、第１サイドギア１９０は自転しない。自転せず静止している第１サイドギア１９０上を、公転する第１ピニオンギア１７０、第２ピニオンギア１８０が走行し、矢印２６０、２７０に示すように自転する。これらピニオンギア１７０、１８０の自転によって、第２サイドギア２００が矢印２８０に示すように自転し、リトラクタ１４０にトルクを出力する。
【００３０】
図２および図３では、ピニオンギア１７０、１８０、サイドギア１９０、２００の回転速度をそれぞれ矢印２６０等で示す。これら矢印の長さによって、各ギアの回転速度の大きさを模式的に表している。
【００３１】
図２の時点では減速比が小さいため、作動速度が高速で、出力されるトルクは小さい。モータ駆動初期は小さい巻取力しか必要としないため、問題とならない。一方、第２サイドギア２００は矢印２８０で示すように高速に自転するため、リトラクタは素早くウェビングを巻取可能である。したがって、車両衝突の可能性が判定されてから、ウェビングに張力が発生するまでの時間が短縮され、プリクラッシュシートベルト装置の拘束性能は高いものとなっている。
【００３２】
（負荷トルクの上昇）
ウェビングの緩みが少なくなり、リトラクタ１４０の負荷トルクが上昇すると、第２サイドギア２００を回転させることが徐々に困難になる。ただしリトラクタ１４０の負荷トルクが所定の値を超えない限りは図２の状態は保たれ、連動ギア２１０は回転規制手段２２０によって依然として自由な回転を規制される。
【００３３】
リトラクタ１４０の負荷トルクが大きくなるにつれて、第１サイドギア１９０を回転させようとするトルクも上昇する。この第１サイドギア１９０の回転トルクが、連動ギア２１０を回転規制していた回転規制手段２２０のスプリング２４０の付勢力に打ち克つほど大きくなると、図３（ｂ）に例示するように、回転規制手段２２０のレバー２３０を押しのけ、連動ギア２１０の回転規制が解除される。
【００３４】
ところで、第１ピニオンギア１７０および第２ピニオンギア１８０には、逆回転をしないように、逆回転規制手段として、第１ピニオンギア１７０および第２ピニオンギア１８０の回転軸にそれぞれワンウエイクラッチ２８２、２８４が設けられている。これらワンウエイクラッチ２８２、２８４によって、第１ピニオンギア１７０および第２ピニオンギア１８０は、回転規制中の第１サイドギア１９０と噛み合って公転する際の自転方向（図２の矢印２６０、２７０の方向）だけに専ら自転可能である。ワンウェイクラッチ２８２、２８４は逆回転規制手段の一例であり、逆回転を防止可能な手段であれば他のいかなる手段を用いてもよい。
【００３５】
このように第１ピニオンギア１７０および第２ピニオンギア１８０は逆回転できないので、リトラクタ１４０の負荷トルクが所定の値を超えると、ピニオンギア１７０、１８０は図３（ａ）の×印２９０、３００で示すように逆回転できずに停止する。回転規制手段２２０による連動ギア２１０の回転規制が解除されているので、モータ１２０の回転動力は、リングギア１５０、デフケース１６０に伝達され、さらに矢印３２０、３１０、３２２に示すように第１サイドギア１９０、第２サイドギア２００、連動ギア２１０およびとに伝達され、これらが一体となって回転する。このとき減速比は大きくなるので、図２に比較すると高トルク且つ低速の状態で、リトラクタ１４０が回転する。
【００３６】
仮に、ワンウェイクラッチ２８２、２８４が設けられていない場合、リトラクタ１４０の負荷トルクが所定の値を超えると、第１ピニオンギア１７０および第２ピニオンギア１８０は逆回転を始める。この回転トルクが、連動ギア２１０の回転規制手段のスプリング２４０付勢力を超えると、連動ギア２１０の回転規制が解除される。この連動ギア２１０が回転をはじめると、リトラクタ１４０に加わっている負荷トルクの為に、リトラクタ１４０側の第２サイドギア２００の回転が停止する。これにより、連動ギア２１０と第１サイドギア１９０だけが回転をはじめ、リトラクタ１４０側に動力は伝わらない。つまり、第１ピニオンギア１７０および第２ピニオンギア１８０にワンウェイクラッチ２８２、２８４などの逆回転規制手段が設けられていないと、第１サイドギア１９０が空転するだけで、リトラクタ１４０には動力が伝達されない。
【００３７】
このように本実施形態によれば、リトラクタ１４０にトルクを出力する際の減速比が、ディファレンシャルギア１１０によって適切に変化する。すなわち、リトラクタ１４０の負荷トルクの上昇に対応して、ディファレンシャルギア１１０の減速比が大きくなり、ウェビングの巻取力を大きくすることが可能である。とりわけ、モータ１２０の駆動初期には、高い巻取速度を確保できるという利点が得られる。
【００３８】
従来の駆動系は、一定の減速比を用い、一定のウェビング巻取力を確保していた。しかし減速比が一定であるため、高い巻取速度が望まれるモータ駆動初期に、望ましい巻取速度が得られない問題があった。本実施形態はかかる問題を解決するものである。
【００３９】
（回転規制の復活）
図３（ｂ）のように連動ギア２１０の回転規制を解除した回転規制手段２２０は、解除した回転規制を、ダンパ２５０によって、再び図２（ｂ）の状態にゆっくり戻す。これにより、連動ギア２１０が自由に回転し減速比が大きくなったことで得られる大きなウェビングの巻取力がしばらく維持される。
【００４０】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施例について説明したが、以上に述べた実施形態は、本発明の好ましい例であって、これ以外の実施態様も、各種の方法で実施または遂行できる。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。
【００４１】
したがって、当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明は、車両衝突の可能性を判断して車両衝突が生じる前に作動するプリクラッシュシートベルト装置に利用することができる。
【符号の説明】
【００４３】
１００ …プリクラッシュシートベルト装置
１１０ …ディファレンシャルギア
１２０ …モータ
１３０ …クラッチ機構
１４０ …リトラクタ
１５０ …リングギア
１６０ …デフケース
１７０ …第１ピニオンギア
１８０ …第２ピニオンギア
１９０ …第１サイドギア
２００ …第２サイドギア
２１０ …連動ギア
２２０ …回転規制手段
２３０ …レバー
２４０ …スプリング
２５０ …ダンパ
２８２、２８４ …ワンウェイクラッチ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両衝突の可能性を判断して車両衝突が生じる前に作動するプリクラッシュシートベルト装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば特許文献１によると、プリクラッシュシートベルト装置のウェビングを巻き取るモータリトラクタは以下のように作動する。すなわち、車両が衝突に至る可能性があると判断されると、リトラクタはモータを正転駆動させ、これによってモータ駆動系の伝達を有効にし、ウェビングを巻き取る。一方、衝突の可能性がないと判断すると、リトラクタはモータを逆転（反転）駆動させ、モータ駆動系の伝達を無効にする。
【０００３】
特許文献１のような従来の駆動系は、モータの小さい駆動力を、高い減速比を用いてギアにて減速して増幅することで、ウェビングを巻き取るのに十分な巻取力を得ている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−３２６４７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし特許文献１に記載のような技術では、モータ駆動系の伝達を有効／無効のいずれかに切り替える手段は、モータが作動し始めてから実際にモータ駆動力がウェビングの巻取に寄与するまでに時間を要していた。これは高い巻取力を確保するために高い減速比を用いているため、それだけ、巻取速度が低下してしまうためである。
【０００６】
プリクラッシュ式のシートベルト装置では、ウェビングの巻取開始までの迅速さが非常に重要であるため、改善が望まれる。当初から高い巻取速度と高い巻取力とを両立させるためには、モータを大型化すればよいが、これには当然コストがかかるし、設置スペースもかさんでしまう。
【０００７】
本発明は、このような課題に鑑み、車両衝突の可能性が判断されてから、実際にウェビングに張力が発生するまでの時間が短縮され、拘束性能が向上させることが可能なプリクラッシュシートベルト装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明の代表的な構成は、モータから入力されるトルクをリトラクタに出力してウェビングを巻き取らせるディファレンシャルギアを有するプリクラッシュシートベルト装置において、ディファレンシャルギアは、モータからの入力を受けて回転するリングギアと、リングギアに連動して回転するデフケースと、デフケースに向かい合って自転可能に設置され、デフケースの回転によって公転する第１および第２の２つのピニオンギアと、デフケースに向かい合って自転可能に設置され、２つのピニオンギアに噛み合う第１および第２の２つのサイドギアと、第１のサイドギアに連動して回転する連動ギアと、連動ギアの回転を規制し、第１のサイドギアから連動ギアに加わるトルクが所定の値を超えると連動ギアの回転規制を解除する回転規制手段と、２つのピニオンギアを、回転規制中の第１のサイドギアと噛み合って公転する際の自転方向だけに専ら自転可能とする逆回転規制手段と、を備え、第２のサイドギアがリトラクタにトルクを出力することを特徴とする。
【０００９】
上記構成によれば、リトラクタにトルクを出力する際の減速比が、ディファレンシャルギアによって適切に変化する。すなわちモータ駆動初期は減速比を小さくして巻取速度を高速化可能である。したがって車両衝突の可能性が判断されてから、実際にウェビングに張力が発生するまでの時間が短縮され、拘束性能が向上する。その後、リトラクタの負荷トルクが上昇し、高い巻取力が必要になった時点で減速比を大きくし、ウェビングの巻取力を大きくすることが可能である。
【００１０】
従来の駆動系は、一定の減速比を用い、一定のウェビング巻取力を確保していた。しかし減速比が一定であるため、高い巻取速度が望まれるモータ駆動初期に、望ましい巻取速度が得られない問題があった。本発明はこれを解決するものである。
【００１１】
上記回転規制手段は、連動ギアに当接して連動ギアの回転を規制するレバーと、レバーを連動ギアに付勢し、所定の値を超えるトルクが連動ギアに加わるとレバーを連動ギアから離脱させるスプリングと、離脱したレバーに、スプリングの付勢力に抗する徐々に減衰する力を加え、レバーが連動ギアに再び当接するのを遅延させるダンパと、を含むとよい。
【００１２】
上記構成によれば、回転規制手段は、リトラクタの負荷トルクが小さいときにはレバーおよびギアを用いて連動ギアの回転を規制する。負荷トルクの上昇によって連動ギアに加わるトルクが上昇し、レバーと連動ギアとの摩擦力を無効化すると、スプリングは押しのけられ、連動ギアの回転規制を解除する。
【００１３】
解除された回転規制はすぐには回復せず、ダンパによって徐々に元に戻る。連動ギアが自由に回転し減速比が大きくなったことで得られる大きなウェビングの巻取力をしばらく維持するためである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、車両衝突の可能性が判断されてから、実際にウェビングに張力が発生するまでの時間が短縮され、拘束性能が向上させることが可能なプリクラッシュシートベルト装置を提供可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態であるプリクラッシュシートベルト装置の概略構成を例示する図である。
【図２】図１のプリクラッシュシートベルト装置の初期動作を説明する図である。
【図３】図１のプリクラッシュシートベルト装置の後期動作を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。（さらに、信号や電流はそれらが通る線路の符号によって表記するものとする。）
【００１７】
（プリクラッシュシートベルト装置）
図１は、本発明の実施形態であるプリクラッシュシートベルト装置の概略構成を例示する図である。図１（ａ）はプリクラッシュシートベルト装置１００の全体構成を例示する図である。プリクラッシュシートベルト装置１００はディファレンシャルギア１１０を有する。ディファレンシャルギア１１０は、モータ１２０からドライブピニオン１２２を介して入力されるトルクを、クラッチ機構１３０の側に出力し、これを介してリトラクタ１４０に出力する。リトラクタ１４０は得られた出力トルクによってウェビング（図示省略）を巻き取る。
【００１８】
（ディファレンシャルギア）
ディファレンシャルギア１１０はリングギア１５０を備え、これは、モータ１２０からの入力を受けて回転する。デフケース（ディファレンシャルケース）１６０は矩形の複数のプレートで略立方体形状に形成されていて、リングギア１５０に結合されている。デフケース１６０はリングギア１５０が回転すると、これに連動して回転する。
【００１９】
デフケース１６０は第１ピニオンギア１７０および第２ピニオンギア１８０を収容していて、これらは、デフケース１６０に向かい合って配置されている傘歯歯車である。デフケース１６０が回転すると２つのピニオンギア１７０、１８０は公転する。ここで「公転」とはデフケース１６０の回転に伴ってピニオンギア１７０、１８０がそれら自体の姿勢および位置を変化させるよう回転することを意味する。本実施形態では、ピニオンギア１７０、１８０が公転すると、それらの頭部および軸部が交互に図１の紙面から突出する方向に向けられる。
【００２０】
第１ピニオンギア１７０および第２ピニオンギア１８０は、デフケース１６０に自転可能にも設置されている。ここで「自転」とは第１ピニオンギア１７０および第２ピニオンギア１８０がそれらの姿勢および位置を変化させることなく、それら自体の回転軸の周りを回転することを意味する。
【００２１】
デフケース１６０は、２つのピニオンギア１７０、１８０に噛み合う第１サイドギア１９０および第２サイドギア２００を収容している。２つのサイドギア１９０、２００も傘歯歯車であり、デフケース１６０に向かい合って自転可能に設置されている。
【００２２】
第１サイドギア１９０には、これと一体の、連動して回転する連動ギア２１０が結合されている。第１サイドギア１９０および連動ギア２１０は、リングギア１５０とは同軸であるが、回転軸はそれぞれ別々であり、リングギア１５０から直接トルクを受けない。
【００２３】
第２サイドギア２００は、クラッチ機構１３０を介してリトラクタ１４０にトルクを出力する。
【００２４】
（回転規制手段）
図１（ｂ）は図１（ａ）の回転規制手段２２０の概略構成を例示する図である。回転規制手段２２０は、連動ギア２１０の回転を規制する装置である。回転規制手段２２０は、連動ギア２１０に当接して連動ギア２１０の回転を規制するレバー２３０を含む。
【００２５】
回転規制手段２２０はスプリング２４０も含み、これは、レバー２３０を連動ギア２１０に付勢する。これによってレバー２３０は、摩擦力で連動ギア２１０を規制している。ただし、所定の値を超えるトルクが連動ギア２１０に加わると、上記の摩擦力が無効になり、レバー２３０は連動ギア２１０から離脱する。
【００２６】
回転規制手段２２０はダンパ２５０も含む。ダンパ２５０は、離脱したレバー２３０に、スプリング２４０の付勢力に抗する徐々に減衰する力を加え、レバー２３０が連動ギア２１０に再び当接するのを遅延させる。
【００２７】
図１（ａ）に例示する２つのピニオンギア１７０、１８０は、回転規制中の第１サイドギア１９０と噛み合って公転する際の自転方向だけに専ら自転可能である。すなわち、第１ピニオンギア１７０は、図１において傘歯が右から左へ移動するようにのみ回転（自転）し、逆方向には回転不能である。第２ピニオンギア１８０は、図１において傘歯が左から右へ移動するようにのみ回転（自転）し、逆方向には回転不能である。ピニオンギア１７０、１８０の自転方向は、後述の図２および図３に矢印で図示する通りである。
【００２８】
（プリクラッシュシートベルト装置の動作）
図２および図３は、図１のプリクラッシュシートベルト装置１００の動作を順を追って説明する図である。図２（ａ）に例示するように、プリクラッシュシートベルト装置１００は、衝突の可能性を検知すると、所定のセンサ（図示省略）から信号を受け、まずモータ１２０が回転する。図２（ｂ）に例示するように、回転規制手段２２０は、モータ１２０の駆動初期には、レバー２３０およびスプリング２４０を用いて連動ギア２１０の回転を規制している。
【００２９】
モータ駆動初期はウェビングに緩みがあるため、リトラクタ１４０の負荷トルクが小さい。したがって小さい巻取力しか必要としないが、巻取速度は高速にすることが求められる。図２（ａ）の×印２５２で示すように、連動ギア２１０が回転規制されているため、×印２５４で示すように、第１サイドギア１９０は自転しない。自転せず静止している第１サイドギア１９０上を、公転する第１ピニオンギア１７０、第２ピニオンギア１８０が走行し、矢印２６０、２７０に示すように自転する。これらピニオンギア１７０、１８０の自転によって、第２サイドギア２００が矢印２８０に示すように自転し、リトラクタ１４０にトルクを出力する。
【００３０】
図２および図３では、ピニオンギア１７０、１８０、サイドギア１９０、２００の回転速度をそれぞれ矢印２６０等で示す。これら矢印の長さによって、各ギアの回転速度の大きさを模式的に表している。
【００３１】
図２の時点では減速比が小さいため、作動速度が高速で、出力されるトルクは小さい。モータ駆動初期は小さい巻取力しか必要としないため、問題とならない。一方、第２サイドギア２００は矢印２８０で示すように高速に自転するため、リトラクタは素早くウェビングを巻取可能である。したがって、車両衝突の可能性が判定されてから、ウェビングに張力が発生するまでの時間が短縮され、プリクラッシュシートベルト装置の拘束性能は高いものとなっている。
【００３２】
（負荷トルクの上昇）
ウェビングの緩みが少なくなり、リトラクタ１４０の負荷トルクが上昇すると、第２サイドギア２００を回転させることが徐々に困難になる。ただしリトラクタ１４０の負荷トルクが所定の値を超えない限りは図２の状態は保たれ、連動ギア２１０は回転規制手段２２０によって依然として自由な回転を規制される。
【００３３】
リトラクタ１４０の負荷トルクが大きくなるにつれて、第１サイドギア１９０を回転させようとするトルクも上昇する。この第１サイドギア１９０の回転トルクが、連動ギア２１０を回転規制していた回転規制手段２２０のスプリング２４０の付勢力に打ち克つほど大きくなると、図３（ｂ）に例示するように、回転規制手段２２０のレバー２３０を押しのけ、連動ギア２１０の回転規制が解除される。
【００３４】
ところで、第１ピニオンギア１７０および第２ピニオンギア１８０には、逆回転をしないように、逆回転規制手段として、第１ピニオンギア１７０および第２ピニオンギア１８０の回転軸にそれぞれワンウエイクラッチ２８２、２８４が設けられている。これらワンウエイクラッチ２８２、２８４によって、第１ピニオンギア１７０および第２ピニオンギア１８０は、回転規制中の第１サイドギア１９０と噛み合って公転する際の自転方向（図２の矢印２６０、２７０の方向）だけに専ら自転可能である。ワンウェイクラッチ２８２、２８４は逆回転規制手段の一例であり、逆回転を防止可能な手段であれば他のいかなる手段を用いてもよい。
【００３５】
このように第１ピニオンギア１７０および第２ピニオンギア１８０は逆回転できないので、リトラクタ１４０の負荷トルクが所定の値を超えると、ピニオンギア１７０、１８０は図３（ａ）の×印２９０、３００で示すように逆回転できずに停止する。回転規制手段２２０による連動ギア２１０の回転規制が解除されているので、モータ１２０の回転動力は、リングギア１５０、デフケース１６０に伝達され、さらに矢印３２０、３１０、３２２に示すように第１サイドギア１９０、第２サイドギア２００、連動ギア２１０およびとに伝達され、これらが一体となって回転する。このとき減速比は大きくなるので、図２に比較すると高トルク且つ低速の状態で、リトラクタ１４０が回転する。
【００３６】
仮に、ワンウェイクラッチ２８２、２８４が設けられていない場合、リトラクタ１４０の負荷トルクが所定の値を超えると、第１ピニオンギア１７０および第２ピニオンギア１８０は逆回転を始める。この回転トルクが、連動ギア２１０の回転規制手段のスプリング２４０付勢力を超えると、連動ギア２１０の回転規制が解除される。この連動ギア２１０が回転をはじめると、リトラクタ１４０に加わっている負荷トルクの為に、リトラクタ１４０側の第２サイドギア２００の回転が停止する。これにより、連動ギア２１０と第１サイドギア１９０だけが回転をはじめ、リトラクタ１４０側に動力は伝わらない。つまり、第１ピニオンギア１７０および第２ピニオンギア１８０にワンウェイクラッチ２８２、２８４などの逆回転規制手段が設けられていないと、第１サイドギア１９０が空転するだけで、リトラクタ１４０には動力が伝達されない。
【００３７】
このように本実施形態によれば、リトラクタ１４０にトルクを出力する際の減速比が、ディファレンシャルギア１１０によって適切に変化する。すなわち、リトラクタ１４０の負荷トルクの上昇に対応して、ディファレンシャルギア１１０の減速比が大きくなり、ウェビングの巻取力を大きくすることが可能である。とりわけ、モータ１２０の駆動初期には、高い巻取速度を確保できるという利点が得られる。
【００３８】
従来の駆動系は、一定の減速比を用い、一定のウェビング巻取力を確保していた。しかし減速比が一定であるため、高い巻取速度が望まれるモータ駆動初期に、望ましい巻取速度が得られない問題があった。本実施形態はかかる問題を解決するものである。
【００３９】
（回転規制の復活）
図３（ｂ）のように連動ギア２１０の回転規制を解除した回転規制手段２２０は、解除した回転規制を、ダンパ２５０によって、再び図２（ｂ）の状態にゆっくり戻す。これにより、連動ギア２１０が自由に回転し減速比が大きくなったことで得られる大きなウェビングの巻取力がしばらく維持される。
【００４０】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施例について説明したが、以上に述べた実施形態は、本発明の好ましい例であって、これ以外の実施態様も、各種の方法で実施または遂行できる。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。
【００４１】
したがって、当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明は、車両衝突の可能性を判断して車両衝突が生じる前に作動するプリクラッシュシートベルト装置に利用することができる。
【符号の説明】
【００４３】
１００ …プリクラッシュシートベルト装置
１１０ …ディファレンシャルギア
１２０ …モータ
１３０ …クラッチ機構
１４０ …リトラクタ
１５０ …リングギア
１６０ …デフケース
１７０ …第１ピニオンギア
１８０ …第２ピニオンギア
１９０ …第１サイドギア
２００ …第２サイドギア
２１０ …連動ギア
２２０ …回転規制手段
２３０ …レバー
２４０ …スプリング
２５０ …ダンパ
２８２、２８４ …ワンウェイクラッチ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータから入力されるトルクをリトラクタに出力してウェビングを巻き取らせるディファレンシャルギアを有するプリクラッシュシートベルト装置において、
前記ディファレンシャルギアは、
前記モータからの入力を受けて回転するリングギアと、
前記リングギアに連動して回転するデフケースと、
前記デフケースに向かい合って自転可能に設置され、該デフケースの回転によって公転する第１および第２の２つのピニオンギアと、
前記デフケースに向かい合って自転可能に設置され、前記２つのピニオンギアに噛み合う第１および第２の２つのサイドギアと、
第１のサイドギアに連動して回転する連動ギアと、
前記連動ギアの回転を規制し、第１のサイドギアから該連動ギアに加わるトルクが所定の値を超えると該連動ギアの回転規制を解除する回転規制手段と、
前記２つのピニオンギアを、回転規制中の第１のサイドギアと噛み合って公転する際の自転方向だけに専ら自転可能とする逆回転規制手段と、
を備え、
第２のサイドギアが前記リトラクタにトルクを出力することを特徴とするプリクラッシュシートベルト装置。
【請求項２】
前記回転規制手段は、
前記連動ギアに当接して該連動ギアの回転を規制するレバーと、
前記レバーを前記連動ギアに付勢し、前記所定の値を超えるトルクが該連動ギアに加わると該レバーを該連動ギアから離脱させるスプリングと、
前記離脱したレバーに、前記スプリングの付勢力に抗する徐々に減衰する力を加え、該レバーが前記連動ギアに再び当接するのを遅延させるダンパと、
を含むことを特徴とする請求項１に記載のプリクラッシュシートベルト装置。
【請求項１】
モータから入力されるトルクをリトラクタに出力してウェビングを巻き取らせるディファレンシャルギアを有するプリクラッシュシートベルト装置において、
前記ディファレンシャルギアは、
前記モータからの入力を受けて回転するリングギアと、
前記リングギアに連動して回転するデフケースと、
前記デフケースに向かい合って自転可能に設置され、該デフケースの回転によって公転する第１および第２の２つのピニオンギアと、
前記デフケースに向かい合って自転可能に設置され、前記２つのピニオンギアに噛み合う第１および第２の２つのサイドギアと、
第１のサイドギアに連動して回転する連動ギアと、
前記連動ギアの回転を規制し、第１のサイドギアから該連動ギアに加わるトルクが所定の値を超えると該連動ギアの回転規制を解除する回転規制手段と、
前記２つのピニオンギアを、回転規制中の第１のサイドギアと噛み合って公転する際の自転方向だけに専ら自転可能とする逆回転規制手段と、
を備え、
第２のサイドギアが前記リトラクタにトルクを出力することを特徴とするプリクラッシュシートベルト装置。
【請求項２】
前記回転規制手段は、
前記連動ギアに当接して該連動ギアの回転を規制するレバーと、
前記レバーを前記連動ギアに付勢し、前記所定の値を超えるトルクが該連動ギアに加わると該レバーを該連動ギアから離脱させるスプリングと、
前記離脱したレバーに、前記スプリングの付勢力に抗する徐々に減衰する力を加え、該レバーが前記連動ギアに再び当接するのを遅延させるダンパと、
を含むことを特徴とする請求項１に記載のプリクラッシュシートベルト装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１１−１２１５２７（Ｐ２０１１−１２１５２７Ａ）
【公開日】平成２３年６月２３日（２０１１．６．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２８２０９６（Ｐ２００９−２８２０９６）
【出願日】平成２１年１２月１１日（２００９．１２．１１）
【出願人】（５０３３５８０９７）オートリブ ディベロップメント エービー (402)
【復代理人】
【識別番号】１１００００３４９
【氏名又は名称】特許業務法人 アクア特許事務所
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年６月２３日（２０１１．６．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１２月１１日（２００９．１２．１１）
【出願人】（５０３３５８０９７）オートリブ ディベロップメント エービー (402)
【復代理人】
【識別番号】１１００００３４９
【氏名又は名称】特許業務法人 アクア特許事務所
【Ｆターム（参考）】
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