JP2010100243A - ウエビング巻取装置 - Google Patents

Abstract

【課題】モータの駆動力を極めて効果的に減速してスプールに伝えることができ、しかも、装置全体の小型化、特に、スプールの軸方向に沿った装置全体の小型化を図ることができるウエビング巻取装置を得る。
【解決手段】本ウエビング巻取装置１０では、モータ８２の駆動力をスプール１８に伝達できる状態で、引出方向への一定の大きさの回転力がスプール１８に入力された際に、各ギヤの回転を許容するトルクリミッタ１１２が、内歯のリングギヤ１０２の外側に設けられてリングギヤ１０２を保持している。このように、リングギヤ１０２をトルクリミッタ１１２が保持する構成としたので、スプール１８の軸方向に沿ったウエビング巻取装置１０の全体的な大型化を防止又は抑制できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両のシートベルト装置を構成するウエビングベルトをモータの駆動力で巻き取って格納することができるウエビング巻取装置に関する。

下記特許文献１に開示されたウエビング巻取装置では、ウエビングベルトを巻き取るためにモータが駆動すると、モータの駆動力が平歯車で構成されたギヤ列を介してサンギヤ部材に伝えられる。サンギヤ部材が回転すると、サンギヤ部材の回転中心に対して偏心した位置でサンギヤ部材に支持されたプラネタリギヤがサンギヤ部材の回転中心周りに公転すると共に、サンギヤ部材部材に噛み合っているコネクトギヤが回転する。

コネクトギヤの回転でクラッチスプリングが回動すると、クラッチパウルがクラッチスプリングに押し上げられて回動し、クラッチパウルがリングギヤの外周部に形成されたラチェット歯に噛み合い、リングギヤの回転を規制する。リングギヤの内周部に形成された内歯には上記のプラネタリギヤの外周部に形成された外歯が噛み合っており、リングギヤの回転が規制された状態でサンギヤ部材の回転中心周りに公転することで、プラネタリギヤがサンギヤ部材に支持された部分を中心に自転する。

このプラネタリギヤの自転の回転力は減速ピンを介して円盤状のキャリアに伝えられ、スプールの回転中心周りにキャリアが巻取方向に回転する。キャリアはコネクタ及びトーションシャフトを介してスプールに対して同軸的且つ一体的に連結されているので、キャリアが巻取方向に回転することでスプールが巻取方向に回転し、これにより、スプールにウエビングベルトが巻き取られる。

ここで、下記特許文献１に開示されたウエビング巻取装置では、サンギヤ部材からキャリアまでの回転力の伝達機構が所謂「ハイポサイクロイド機構」で構成されており、このため、モータの駆動力が大きく減速されてキャリア、ひいては、スプールに伝えられる。
特開２００５−１３８７４５の公報 特開２００６−２８２０９７の公報

ところで、上記特許文献１に開示されたようなモータの駆動力でウエビングベルトを巻き取る構成では、スプールにウエビングベルトを巻き取らせるようにモータが駆動している状態で、ウエビングベルトが引っ張られてスプールに引出方向への回転力が入力されたような場合に、モータの出力軸とスプールとの間で一時的に回転力の伝達を遮断するトルクリミッタ機構が設けられ、その一例が上記特許文献２に開示されている。この種のトルクリミッタ機構は、リング状の外輪の内側で回転体が板ばね等の弾性体によって一体的に相対回転不能に保持され、外輪に対する内側の回転体の回転力が弾性体の弾性に抗する大きさになると、外輪に対して内側に回転体が相対回転する。

したがって、上記特許文献１に開示された構成のサンギヤ部材やモータギヤに設けると、サンギヤ部材やモータギヤが大型化、特に、スプールの軸方向に沿ったサンギヤ部材やモータギヤの形状が大型化してしまう。

本発明は上記事実を考慮して、モータの駆動力を極めて効果的に減速してスプールに伝えることができ、しかも、装置全体の小型化、特に、スプールの軸方向に沿った装置全体の小型化を図ることができるウエビング巻取装置を得ることが目的である。

請求項１に記載の本発明に係るウエビング巻取装置は、フレームに直接又は間接的に回転自在に支持され、長尺帯状のウエビングベルトの長手方向基端側が係止されて、前記ウエビングベルトを長手方向基端側から巻き取って格納すると共に、巻き取られている前記ウエビングベルトを引き出すことで軸周り一方の引出方向へ回転するスプールと、駆動状態で前記スプールの軸方向と同じ向きを軸方向とする軸周りに回転体を回転させるモータと、リング状に形成された平歯で且つ内歯のリングギヤと、前記フレームに直接又は間接的に固定されたベース部材及び前記リングギヤの何れかの一方に対し、前記リングギヤの中心周りの相対回転が不能に前記何れかの一方に取り付けられると共に、前記ベース部材及び前記リングギヤの何れかの他方に対して前記リングギヤの半径方向に沿った側方から弾性的に圧接して、前記ベース部材に対する前記リングギヤの相対回転を規制し、前記回転体周りの所定の大きさ以上の回転力が前記リングギヤに伝えられることで前記リングギヤの回転規制を解消して前記回転体周りの前記リングギヤの回転を許容する保持手段と、前記リングギヤの内歯に噛み合う平歯の外歯が前記リングギヤの歯数よりも少なく形成されて、前記外歯が前記リングギヤの内歯に噛み合った状態で前記回転体の中心軸線に対して偏心した位置を中心に回転自在に前記回転体に支持され、前記回転体の回転で前記リングギヤの中心周りに公転しつつ、前記リングギヤとの噛み合いで前記公転とは反対向きに自転する減速ギヤと、前記減速ギヤの軸方向に沿った前記減速ギヤの側方で、前記回転体に対して同軸的に相対回転可能に支持され、前記減速ギヤの自転の回転力を受けて回転し、当該回転を前記スプール側へ直接又は間接的に伝える伝達ギヤと、を備えている。

請求項１に記載の本発明に係るウエビング巻取装置によれば、モータの駆動力で回転する回転体には減速ギヤが回転体の回転軸心に対して偏心した位置を中心に回転自在に回転体に支持されている。この減速ギヤに形成された平歯の外歯は、リングギヤに形成された平歯の内歯に噛み合っている。リングギヤはモータの回転体に対して略同軸とされ、モータが駆動して回転体が回転すると、減速ギヤは回転体によってリングギヤの中心周りに回転体の回転方向へ公転する。さらに、上記のように、減速ギヤの外歯はリングギヤの内歯に噛み合っているので、減速ギヤがリングギヤの中心周りに公転すると、この公転に伴い減速ギヤが自らの回転中心周りに自転する。

ここで、減速ギヤの外歯の歯数はリングギヤの内歯の歯数よりも少なく設定されているので、減速ギヤの外歯の歯数をＺ１、リングギヤの内歯の歯数をＺ２とすると、回転体の回転数に対して（Ｚ１−Ｚ２）／Ｚ２の比率で減速されて減速ギヤが公転の回転方向とは反対方向に自転することになる。

一方、減速ギヤの回転軸方向側方では伝達ギヤが回転体の回転中心周りに回転自在に回転体に支持されており、上記のようにモータの駆動力を受けて回転する回転体の回転数に対して大きく減速された状態で公転する減速ギヤは、この公転の回転力を伝達ギヤに伝えて伝達ギヤを回転体の回転中心周りに回転させる。

この伝達ギヤの回転が直接又は間接的にスプール側に伝わり、伝達ギヤから伝えられた回転力がスプールを巻取方向に回転させる回転力であれば、スプールの回転によりウエビングベルトがその基端側からスプールに巻き取られる。このため、例えば、走行中の車両の前方に存在する障害物まで距離が一定値未満になった場合に、モータを駆動させてスプールを巻取方向に回転させれば、乗員の身体に装着されているウエビングベルトの僅かな弛み、所謂「スラック」を解消でき、乗員の身体をウエビングベルトによって強く拘束できる。

一方、自転及び公転する減速ギヤが噛み合うリングギヤ及びスプールを直接又は間接的に回転自在に支持するフレームに固定されたベース部材の何れかの一方には保持手段が取り付けられている。この保持手段は、リングギヤ及びスプールベース部材の何れかの他方に対してはリングギヤの回転半径方向に沿った側方から弾性的に圧接し、この何れかの他方に対するリングギヤの回転中心周りの保持手段の相対回転が規制されている。

また、保持手段が取り付けられたリングギヤ及びスプールベース部材の何れかの一方に対し、保持手段は相対回転不能であるので、リングギヤは保持手段を介してベース部材に相対回転不能な状態で取り付けられていることになり、この結果、減速ギヤが自転及び公転した際にリングギヤが回転することはない。

さらに、例えば、それ以上スプールがウエビングベルトを巻き取れなくなるまでスプールが巻取方向に回転することで伝達ギヤの回転が規制された状態では、モータの駆動力で回転する回転体が減速ギヤに回転力を付与しても減速ギヤの回転が規制される。この状態で回転体から減速ギヤに付与される回転力が所定の大きさを越え、更に、この回転体からの回転力が減速ギヤを介してリングギヤに伝わると、保持手段の弾性に抗して、ベース部材及びリングギヤの何れかの他方に対する保持手段の保持が解消される。

これにより、回転力を受けたリングギヤがその中心周りに回転する。このため、過剰な回転力でスプールを巻取方向に回転させて、ウエビングベルトが過剰な拘束力で乗員の身体を拘束することがない。

ここで、上記のように、保持手段はベース部材及びリングギヤの何れかの他方に対して、リングギヤの回転半径方向側方、すなわち、リングギヤの回転半径方向に沿った外方側又は内方側から弾性的に圧接している。このため、ベース部材及びリングギヤの何れかの他方と保持手段とをリングギヤの中心軸線方向に並べなくてよく、リングギヤの中心軸線方向の装置全体の小型化を図ることができる。

請求項２に記載の本発明に係るウエビング巻取装置は、請求項１に記載の本発明において、前記回転体の回転中心周りに前記回転体に対して相対回転可能に前記伝達ギヤを前記回転体に支持させている。

請求項２に記載の本発明に係るウエビング巻取装置によれば、モータの駆動力で回転する回転体の回転中心周りに伝達ギヤが回転体に対して相対回転自在に回転体に支持される。このため、伝達ギヤを回転自在に支持するための特別な軸部材や軸受けが不要になり、部品点数の軽減や装置全体の小型化に寄与する。

なお、本発明において回転体は、本発明を構成する減速ギヤよりも上流側でモータの駆動力を受けて回転する構成であればよく、例えば、モータの駆動力を減速する駆動力伝達ギヤ列（本発明を構成する減速ギヤとは別の減速ギヤ列）の最終段のギヤ等であってもよいが、本発明においては減速ギヤとリングギヤとにより駆動力は大きく減速されて伝達ギヤに伝わるので、減速ギヤに駆動力が伝わるまでに格別駆動力が減速されていなくてもよい。したがって、この意味では、本発明を構成する回転体がモータの出力軸であってもよい。

請求項３に記載の本発明に係るウエビング巻取装置は、請求項１又は請求項２に記載の本発明において、前記伝達ギヤに噛み合い、前記伝達ギヤの回転を受けて回転し、当該回転を前記スプールに伝えて前記スプールを回転させる回転ギヤを、前記伝達ギヤの回転半径方向に沿って前記伝達ギヤに対して前記スプールから引き出された直後の前記ウエビングベルトの向きとは反対側に設けている。

請求項３に記載の本発明に係るウエビング巻取装置では、減速ギヤの自転を伝達ギヤが受けて伝達ギヤが回転すると、この伝達ギヤに噛み合う回転ギヤに伝達ギヤの回転が伝えられる。これにより、回転ギヤが回転すると、この回転ギヤの回転がスプールに伝えられてスプールが回転する。

ところで、ウエビングベルトがスプールから引き出され、又は、ウエビングベルトがスプールに巻き取られる際、スプールはウエビングベルトの張力によってスプールからのウエビングベルトの出口側、すなわち、スプールから引き出された直後のウエビングベルトの向き（長手方向）へ移動しようとする。ここで、伝達ギヤの回転が伝わる回転ギヤは、伝達ギヤの回転半径方向に沿って伝達ギヤに対しスプールから引き出された直後のウエビングベルトの向きとは反対側に設けられる。

このため、上記のようにスプールから引き出された直後のウエビングベルトの向きへ移動しようとするスプールからの反力を回転ギヤが受け、これにより、伝達ギヤと回転ギヤとの噛み合いが良好に保たれ、伝達ギヤから回転ギヤへの回転力の伝達効率を維持又は向上できる。

なお、伝達ギヤと回転ギヤとの配置態様に関しては、更に、回転ギヤを伝達ギヤの回転半径方向に沿った伝達ギヤの下側に設けてもよい。このような構成では、伝達ギヤの歯が回転ギヤの歯を押圧した際の押圧力や、この押圧力に対する反力が伝達ギヤ及び回転ギヤの何れか一方を他方から離間させようとしても、伝達ギヤがその自重により回転ギヤに噛み合おうとする。これにより、伝達ギヤと回転ギヤとの噛み合いが良好に保たれ、伝達ギヤから回転ギヤへの回転力の伝達効率を維持又は向上できる。

以上説明したように、本発明に係るウエビング巻取装置は、モータの駆動力を極めて効果的に減速してスプールに伝えることができ、しかも、装置全体の小型化、特に、スプールの軸方向に沿った装置全体の小型化を図ることができる。

＜本実施の形態の構成＞
図１には本発明の一実施の形態に係るウエビング巻取装置１０の構成が分解斜視図により示されている。

この図に示されるように、ウエビング巻取装置１０は、例えば、車両の骨格部材や補強部材等の車体構成部材に固定されるフレーム１２を備えている。フレーム１２は車体への取付状態で略車両前後方向に沿って互いに対向する脚板１４、１６を備えている。

これらの脚板１４、１６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と脚板１６との対向方向に沿った略円筒形状に形成されている。このスプール１８には長尺帯状に形成されたウエビングベルト２０の長手方向基端部が係止されている。スプール１８は、その中心軸線周りの一方である巻取方向に回転することで、ウエビングベルト２０をその長手方向基端側から巻き取って格納し、例えば、乗員が身体にウエビングベルト２０を装着するにあたってウエビングベルト２０を引っ張ると、スプール１８に巻き取られているウエビングベルト２０が引き出されつつ、巻取方向とは反対の引出方向にスプール１８が回転する。

スプール１８の内側には図示しないトーションシャフトが設けられている。トーションシャフトは軸方向がスプール１８の軸方向に沿った棒状の部材とされている。トーションシャフトは、脚板１４側の端部よりも脚板１６側でスプール１８に対して同軸的な相対回転が不能な状態でスプール１８に連結されている。

また、脚板１４の脚板１６とは反対側にはロック手段としてのロック機構２２のハウジング２４が脚板１４に取り付けられており、上記のトーションシャフトの脚板１４側の端部は、スプール１８の中心軸線周りに回転自在にハウジング２４に直接又は間接的に支持されている。ハウジング２４の内側には、車両が急減速状態になった場合に作動し、作動することでトーションシャフトの脚板１４側の端部が引出方向へ回転することを規制する所謂「ＶＳＩＲ機構」を構成する各種部品や、トーションシャフトが急激に引出方向に回転することで作動し、作動することでトーションシャフトの脚板１４側の端部が引出方向へ回転することを規制する所謂「ＷＳＩＲ機構」を構成する各種部品が収容されている。

さらに、脚板１４の脚板１６とは反対側には強制引張手段としてのプリテンショナ２６が設けられている。プリテンショナ２６は車両急減速状態で作動し、作動することで、上記のトーションシャフトの脚板１４側の端部又はスプール１８に対して巻取方向への回転力を付与して、スプール１８を強制的に巻取方向へ回転させる。

一方、脚板１６の脚板１４とは反対側には駆動力伝達機構４０が設けられている。駆動力伝達機構４０は脚板１６の脚板１４とは反対側で脚板１６に取り付けられたベース部材としてのギヤボックス４２を備えている。ギヤボックス４２には脚板１６とは反対側へ向けて開口したクラッチ収容部４４が形成されている。クラッチ収容部４４にはクラッチ４６が収容されている。

クラッチ４６は内側回転体４８を備えている。この内側回転体４８に対応して上記のトーションシャフトの脚板１６側の端部にはアダプタ５０がトーションシャフトに対して相対回転不能な状態でトーションシャフトに対して同軸的に取り付けられている。アダプタ５０には連結部５２が形成されている。スプール１８の軸方向に対して直交する向きに切った連結部５２の断面形状は多角形や星形等の非円形（本実施の形態では略六角形）とされ、トーションシャフトとは反対側へ向けて伸びるように形成されている。

連結部５２は脚板１６及びクラッチ収容部４４の底部を通過してクラッチ収容部４４内に入り込んでいる。アダプタ５０の連結部５２に対応してクラッチ４６の内側回転体４８には嵌挿孔５４が形成されている。嵌挿孔５４は内周形状が連結部５２の外周形状に略等しい（厳密には僅かに大きい）。アダプタ５０の連結部５２は内側回転体４８の嵌挿孔５４を貫通しており、これにより、クラッチ４６の内側回転体４８はアダプタ５０の連結部５２に対する相対回転が不能な状態で連結部５２に連結され、間接的には、スプール１８に対して相対回転不能な状態で内側回転体４８が連結されている。

内側回転体４８の回転半径方向外側には、特許請求の範囲で言うところの回転ギヤとして把握できる外側回転体５６が設けられている。外側回転体５６は外周部に平歯の外歯が形成された歯車とされており、内側回転体４８に対して同軸的に相対回転可能な状態で内側回転体４８に支持されている。外側回転体５６には図示しない連結パウルが外側回転体５６の中心軸線と同じ向きを軸方向とする軸周りに揺動可能に設けられている。

この連結パウルに対応して内側回転体４８には外歯のラチェット歯が内側回転体４８の中心軸線周りに形成されている。外側回転体５６が巻取方向に回転すると、外側回転体５６に設けられた連結パウルが揺動して、内側回転体４８の外歯のラチェット歯に噛み合う。これにより、内側回転体４８が外側回転体５６と共に一体的に巻取方向に回転する。また、外側回転体５６の連結パウルは捩じりコイルばね等のパウル付勢手段の付勢力で内側回転体４８のラチェット歯から離間する方向へ付勢されているが、内側回転体４８のラチェット歯はその先端がラチェット歯の歯元よりも引出方向側に変位した吸い込み形状とされている。このため、外側回転体５６の連結パウルが内側回転体４８のラチェット歯に噛み合った状態では、内側回転体４８及び外側回転体５６の回転半径方向に沿って内側回転体４８のラチェット歯の歯先と外側回転体５６の連結パウルとが対向する。

これにより、外側回転体５６の連結パウルが内側回転体４８のラチェット歯に噛み合った状態では、捩じりコイルばね等のパウル付勢手段の付勢力で外側回転体５６の連結パウルが内側回転体４８のラチェット歯から離間しようとしても、内側回転体４８のラチェット歯に干渉される。このため、内側回転体４８に対して外側回転体５６が引出方向に回転して、連結パウルとラチェット歯との噛み合いが解消されるまで、外側回転体５６の連結パウルは内側回転体４８のラチェット歯から離間できず、外側回転体５６の連結パウルと内側回転体４８のラチェット歯との噛み合い状態が維持される。

一方、図２に示されるように、クラッチ４６の回転半径方向に沿ったクラッチ収容部４４の上側では、ギヤボックス４２に中間ギヤ収容部６２が形成されている。中間ギヤ収容部６２は脚板１６の側へ向けて開口しており、その内側には、特許請求の範囲で言うところの回転ギヤとして把握できる外歯で平歯の中間ギヤ６４が設けられている。中間ギヤ収容部６２には支持軸６６が設けられている。支持軸６６は脚板１６の側を向いた中間ギヤ収容部６２の底部から、スプール１８の軸方向と同じ向きに突出形成されている。中間ギヤ収容部６２内に設けられた中間ギヤ６４はスプール１８の軸方向と同じ向きを軸方向とする軸周りに回転自在に支持軸６６に支持されている。

また、中間ギヤ収容部６２とクラッチ収容部４４とは互いに連通しており、クラッチ４６の外側回転体５６及び中間ギヤ６４の何れかの一方の一部が、中間ギヤ収容部６２とクラッチ収容部４４との連通部分を通過して、クラッチ収容部４４及び中間ギヤ収容部６２のうち前記何れかの一方が設けられていない方へ入り込んでいる（本実施の形態では、中間ギヤ６４の一部がクラッチ収容部４４と中間ギヤ収容部６２との連通部分を通過してクラッチ収容部４４に入り込んでいる）。これにより、クラッチ４６の外側回転体５６の外歯と中間ギヤ６４の外歯とが互いに噛み合っている。

一方、中間ギヤ６４の回転半径方向に沿った中間ギヤ収容部６２の上側では、ギヤボックス４２にリングギヤ収容部７２が形成されている。図１に示されるように、リングギヤ収容部７２はスプール１８の軸方向に沿ったギヤボックス４２の中間部に位置する底部を有しており、脚板１６とは反対側へ向けて開口している。また、スプール１８の軸方向に沿ってリングギヤ収容部７２の脚板１６の側には伝達ギヤ収容部７４が形成されている。

伝達ギヤ収容部７４は脚板１６とは反対側の端部がリングギヤ収容部７２の底部で開口した有底形状に形成されている。この伝達ギヤ収容部７４の内側には特許請求の範囲で言うところの回転体を構成する支持軸７６が設けられている。支持軸７６は軸本体７８を備えている。軸本体７８は軸方向がスプール１８の軸方向と同じ向きとされた円柱形状に形成されている。この軸本体７８には断面半円形の嵌挿孔８０が形成されている。軸本体７８は嵌挿孔８０の脚板１６側の端面にて開口しており、その開口方向はスプール１８の軸方向と同じ向きとされている。

一方、支持軸７６に対応してフレーム１２の上側にはモータ８２が設けられている。モータ８２のギヤボックス４２と対向する側の端部にはブラケット８４が設けられており、このブラケット８４がねじ等によりギヤボックス４２や脚板１６に固定されることで、ブラケット８４が脚板１６に直接又はギヤボックス４２を介して間接的に取り付けられている。モータ８２は、支持軸７６と共に特許請求の範囲で言うところの回転体を構成する出力軸８６を備えている。出力軸８６は軸方向がスプール１８の軸方向と同じ向きとされ、ブラケット８４及びギヤボックス４２を通過して伝達ギヤ収容部７４内に入り込んでいる。

伝達ギヤ収容部７４に入り込んだ出力軸８６の少なくとも軸方向中間部よりも先端側の断面形状は嵌挿孔８０に嵌挿可能な略半円形状となっており、出力軸８６の先端側が支持軸７６の嵌挿孔８０に嵌挿されることで、出力軸８６に対して相対回転不能な状態で軸本体７８と出力軸８６とが同軸的に連結される。このように、出力軸８６に連結された支持軸７６の軸本体７８には伝達ギヤ収容部７４内に配置された伝達ギヤ９２が回転自在に支持されている。伝達ギヤ９２は外歯で平歯の歯車とされている。伝達ギヤ９２及び中間ギヤ６４の何れかの一方の一部は、伝達ギヤ収容部７４と中間ギヤ収容部６２との連通部分を通過しており、伝達ギヤ９２及び中間ギヤ６４の何れかの他方に噛み合っている。

さらに、軸本体７８の軸方向に沿った伝達ギヤ９２の脚板１６とは反対側のリングギヤ収容部７２内には、外歯で平歯の減速ギヤ９４が設けられている。この減速ギヤ９４に対応して支持軸７６は偏心軸部９６を備えている。偏心軸部９６は軸方向が軸本体７８の軸方向と同じ向きとされた円柱形状に形成されており、軸本体７８のモータ８２とは反対側の端面から、中心軸線が軸本体７８の中心軸線（ひいては、出力軸８６の中心軸線）に対して偏心した状態で突出形成されている。

減速ギヤ９４は、この偏心軸部９６に回転自在に支持されている。この偏心軸部９６には複数本（本実施の形態では６本）の押圧ピン９８が減速ギヤ９４の中心軸線周りに等間隔に設けられている。これらの押圧ピン９８は軸方向が偏心軸部９６の軸方向と同じ向きとされた円柱形状に形成されており、減速ギヤ９４の伝達ギヤ９２側の端面から突出形成されている。なお、これらの押圧ピン９８は、偏心軸部９６に一体的に設けられていればよい。したがって、偏心軸部９６に押圧ピン９８を一体形成してもよいし、偏心軸部９６とは別体で形成された押圧ピン９８を偏心軸部９６に一体的に取り付ける構成であってもよい。

これらの減速ギヤ９４に対応して、伝達ギヤ９２には複数（本実施の形態では６つ）の透孔１００が伝達ギヤ９２の中心軸線周りに等間隔に形成されており、各透孔１００には対応する押圧ピン９８が入り込んでいる。透孔１００はその内径寸法が押圧ピン９８の外径寸法よりも充分に大きく、伝達ギヤ９２に対して偏心した減速ギヤ９４が偏心軸部９６周りに回転（自転）しても、こじれが生じることなく透孔１００の内周部を押圧ピン９８が押圧して軸本体７８周りに伝達ギヤ９２を回転させることができるようになっている。

一方、減速ギヤ９４の外側にはリングギヤ１０２が設けられている。リングギヤ１０２は内径寸法が減速ギヤ９４の外径寸法よりも充分に大きく、中心軸線が支持軸７６の軸本体７８（ひいては、モータ８２の出力軸８６）の中心軸線に略一致したリング状に形成されており、リングギヤ１０２の内側に減速ギヤ９４が配置されている。リングギヤ１０２の内周部には歯数が平歯の内歯が減速ギヤ９４の外歯の数より僅かに多い（例えば、１つだけ多い）内歯が形成されている。

減速ギヤ９４は、その外歯がリングギヤ１０２の内歯に噛み合っており、軸本体７８の中心軸線周りに支持軸７６が回転することで、リングギヤ１０２の中心軸線周りに減速ギヤ９４が公転（回転）すると、減速ギヤ９４は、その外歯とリングギヤ１０２の内歯との噛み合いで偏心軸部９６周りに自転（回転）する。

一方、リングギヤ収容部７２の内側には保持手段としてのトルクリミッタ１１２が設けられている。トルクリミッタ１１２は基部１１４を備えている。基部１１４は厚さ方向が出力軸８６の軸方向に沿ったリング状に形成されている。この基部１１４の内径寸法は、リングギヤ１０２の脚板１６側の端面からリングギヤ１０２に対して同軸的に突出したリング状の突出部１１６の外径寸法よりも僅かに大きく、基部１１４の脚板１６とは反対側の端面とリングギヤ１０２の脚板１６側の端面とが同軸的に対向した状態で突出部１１６が基部１１４の内側に入り込んでいる。

基部１１４の外周部には複数（本実施の形態では４つ）の連結片１１８が形成されている。連結片１１８は基端側での厚さ方向が基部１１４の厚さ方向に沿った細幅板状に形成されており、その基端部が基部１１４の外周部に繋がっている。連結片１１８は基部１１４の外周部から放射状に伸びている。これらの連結片１１８に対応してリングギヤ収容部７２の底部には保持溝１２６が形成されている。リングギヤ収容部７２内にトルクリミッタ１１２を配置した状態では、保持溝１２６に連結片１１８が入り込む。基部１１４の周方向に沿った保持溝１２６の開口幅寸法は、連結片１１８の幅寸法よりも僅かに大きい程度とされており、この保持溝１２６に連結片１１８が入り込むことで、周方向に沿ったトルクリミッタ１１２の変位が規制されている。

また、連結片１１８は、基部１１４からの延出方向に沿った中間部にて幅方向を軸方向とする軸周りに、基部１１４の中心軸線の向きに脚板１６とは反対側へ屈曲されている。さらに、脚板１４の中心軸線の向きに屈曲した連結片１１８の先端からは弾性保持片１２０が連続して形成されている。弾性保持片１２０は、長手方向が基部１１４の周方向又は基部１１４に対する接線方向に沿って長手とされ、その長手方向基端部にて連結片１１８に繋がっている。弾性保持片１２０の長手方向中間部は、その幅方向を軸方向とする軸周りに基部１１４の半径方向内方側へ向けて略Ｕ字形状に湾曲されている。この湾曲部分よりも弾性保持片１２０の先端側では、弾性保持片１２０には係合部１２２が形成されている。係合部１２２は弾性保持片１２０の先端部近傍を基部１１４の半径方向外方へ向けて開口するように弾性保持片１２０の幅方向を軸方向とする軸周りに湾曲させることで形成されている。

これらの係合部１２２に対応して、リングギヤ１０２の外周部には複数の係合凹部１３２がリングギヤ１０２の周方向に沿って断続的に形成されている。これらの係合凹部１３２はリングギヤ１０２の半径方向外方へ向けて開口するように湾曲した湾曲面で、これらの係合凹部１３２の何れかに上記の係合部１２２が入り込んでおり、弾性保持片１２０の弾性で係合凹部１３２の底に係合部１２２が圧接し、これにより、基部１１４の中心軸線周りのトルクリミッタ１１２に対するリングギヤ１０２の相対回転が規制されている。但し、弾性保持片１２０の弾性に抗するよう回転力がリングギヤ１０２に作用した場合には、係合凹部１３２の斜面が弾性保持片１２０の弾性に抗して弾性保持片１２０を変形させて係合部１２２を押し上げながら、その周方向にリングギヤ１０２が回転する。

＜本実施の形態の作用、効果＞
次に、本ウエビング巻取装置１０の動作の説明を通して本実施の形態の作用並びに効果について説明する。

本ウエビング巻取装置１０では、レーダ測距装置等の前方監視システムが、車両の前方で走行している他の車両や、車両前方の障害物の存在を検知し、更に、このような他の車両や障害物までの距離が一定値未満になると、モータ８２を制御するＥＣＵ等の制御手段がモータ８２を正転駆動させる。正転駆動されたモータ８２は、出力軸８６、ひいては、出力軸８６に装着されている支持軸７６を正転させる。図２に示されるように、支持軸７６が矢印Ａ方向へ正転すると、軸本体７８の中心軸線に対して中心軸線が偏心した偏心軸部９６が、軸本体７８の中心軸線周りに正転方向へ回転する。

これにより、偏心軸部９６に支持された減速ギヤ９４が正転方向へリングギヤ１０２の中心軸線周りに公転する。このように、リングギヤ１０２はその内歯が減速ギヤ９４の外歯に噛み合っているので、減速ギヤ９４が正転方向へ公転すると、減速ギヤ９４の外歯がリングギヤ１０２の内歯を正転方向に押圧するが、リングギヤ１０２は、その外周部に形成された係合凹部１３２の底に係合部１２２が圧接することで係合部１２２に保持されており、更に、係合部１２２を有するトルクリミッタ１１２は連結片１１８が保持溝１２６に入り込んでいることで回り止めされているので、基本的には正転方向に公転する減速ギヤ９４に伴われてリングギヤ１０２が回転することはない。

さらに、このように回転規制されているリングギヤ１０２の内歯に減速ギヤ９４の外歯が噛み合っていることで、減速ギヤ９４が正転方向に公転すると、リングギヤ１０２の内歯からの押圧反力を減速ギヤ９４の外歯が受けて、減速ギヤ９４が偏心軸部９６を中心に正転方向とは反対の逆転方向（図２の矢印Ｂ方向）へ自転（回転）する。

ここで、減速ギヤ９４の外歯の歯数Ｚ１は、リングギヤ１０２の内歯の歯数Ｚ２よりも少ないため、減速ギヤ９４の公転速度、すなわち、出力軸８６の正転速度に対して（Ｚ１−Ｚ２）／Ｚ２の比で減速されて減速ギヤ９４が自転する（すなわち、（Ｚ２−Ｚ１）／Ｚ２の比率で減速されて、出力軸８６の回転方向とは反対方向へ減速ギヤ９４自転する）。

このように、逆転方向に減速ギヤ９４が自転すると、減速ギヤ９４に形成された押圧ピン９８が減速ギヤ９４の中心軸線周りに逆転するので、この逆転方向に透孔１００の内周部を押圧し、伝達ギヤ９２を軸本体７８周りに逆転させる。伝達ギヤ９２は、その外歯が中間ギヤ６４の外歯に噛み合っており、更に、中間ギヤ６４の外歯はクラッチ４６を構成する外側回転体５６に噛み合っているので、減速ギヤ９４の逆転方向への自転を受けて回転する伝達ギヤ９２の回転力は、中間ギヤ６４を介してクラッチ４６の外側回転体５６に伝わり、外側回転体５６を巻取方向に回転させる。

外側回転体５６が巻取方向に回転すると、外側回転体５６の連結パウルが揺動して、内側回転体４８のラチェット歯に噛み合う。これにより、巻取方向への外側回転体５６の回転力が内側回転体４８に伝わり、外側回転体５６と内側回転体４８とが一体的に巻取方向に回転する。クラッチ４６の内側回転体４８が巻取方向に回転することで、アダプタ５０が巻取方向に回転し、更に、アダプタ５０に対して相対回転不能なトーションシャフト、ひいては、スプール１８が巻取方向に回転する。

これにより、ウエビングベルト２０がその長手方向基端側からスプール１８に巻き取られ、乗員の身体に装着されているウエビング巻取装置１０の僅かな弛み、所謂「スラック」が除去される。このように、スプール１８のスラックが除去されることで、スプール１８により乗員の身体が強く拘束される。

ところで、互いに噛み合う平歯のギヤは、原動側の一方が回転することで、その一方のギヤの歯が従動側の他方のギヤの歯を押圧して、他方のギヤを回転させるが、この際、原動側の一方の伝達ギヤの歯が従動側の他方のギヤの歯から押圧反力を受け、この押圧力で一方のギヤは他方のギヤとの噛み合いを解消する向きへ変位しようとする。

ここで、本ウエビング巻取装置１０では、クラッチ４６を構成する外側回転体５６の上側で中間ギヤ６４が外側回転体５６に噛み合っており、伝達ギヤ９２は中間ギヤ６４の上側で中間ギヤ６４に噛み合っている。このような、中間ギヤ６４に対する外側回転体５６の配置位置の向き、及び、伝達ギヤ９２に対する中間ギヤ６４の配置位置の向きは、スプール１８から引き出された直後のウエビングベルト２０の向き（長手方向）とは反対方向に概ね沿っている。

ところで、スプール１８からウエビングベルト２０が引き出される際や、スプール１８にウエビングベルト２０が巻き取られる際には、ウエビングベルト２０の張力でスプール１８におけるウエビングベルト２０の出口側、すなわち、スプール１８から引き出された直後のウエビングベルト２０の向き（長手方向）にスプール１８が移動しようとする。このように移動しようとするスプール１８は、間接的にその移動方向、すなわち、スプール１８から引き出された直後のウエビングベルト２０の向き（長手方向）であり、また、上方へ外側回転体５６を押圧する。

このように押圧された外側回転体５６は更に中間ギヤ６４を概ね同じ向きに押圧する。このように、中間ギヤ６４が押圧されることで、その押圧された向きに配置されている伝達ギヤ９２を中間ギヤ６４が押圧する。この中間ギヤ６４からの押圧力に対する伝達ギヤ９２の反力で中間ギヤ６４と伝達ギヤ９２との噛み合いが良好に保たれ、また、外側回転体５６からの押圧力に対する中間ギヤ６４の反力で外側回転体５６と中間ギヤ６４との噛み合いが良好に保たれる。

しかも、上記のように、外側回転体５６の上側で中間ギヤ６４が外側回転体５６に噛み合っており、伝達ギヤ９２は中間ギヤ６４の上側で中間ギヤ６４に噛み合っている。このため、伝達ギヤ９２の自重は伝達ギヤ９２を中間ギヤ６４に噛み合わせるように作用し、更には、中間ギヤ６４を外側回転体５６に噛み合わせるように作用する。

このため、モータ８２の駆動力で伝達ギヤ９２、中間ギヤ６４、及び外側回転体５６が回転しても、伝達ギヤ９２や中間ギヤ６４の自重が伝達ギヤ９２、中間ギヤ６４、及び外側回転体５６の各々の噛み合いを維持又は向上させる。これにより、伝達ギヤ９２が駆動した際のブラケット８４からスプール１８までの回転力の伝達効率を向上できる。

一方、上記のようにスラックの除去分だけスプール１８が巻取方向に回転されるとモータ８２が停止される。この状態で、例えば、走行中の車両が減速されたり、或いは、操舵操作されたりすることで、前方の障害物や他の車両が存在しなくなったり、又は、前方の障害物や他の車両までの距離が一定値よりも大きくなると、モータ８２が逆転駆動される。モータ８２が逆転駆動力は、モータ８２が正転駆動力と同様にクラッチ４６の外側回転体５６に伝えられ、外側回転体５６を引出方向に回転させる。これにより、クラッチ４６における外側回転体５６の連結パウルと内側回転体４８のラチェット歯との噛み合いが解消される。

これに対して、クラッチ４６における外側回転体５６の連結パウルと内側回転体４８のラチェット歯との噛み合いが維持されている状態で、例えば、乗員がウエビングベルト２０を引っ張ると、スプール１８に引出方向への回転力が入力される。スプール１８の引出方向への回転力は、トーションシャフト、アダプタ５０、クラッチ４６の内側回転体４８、外側回転体５６、及び、中間ギヤ６４を介して伝達ギヤ９２に伝えられ、伝達ギヤ９２を正転方向（すなわち、モータ８２が正転駆動した際の伝達ギヤ９２の回転方向とは反対方向）へ回転させようとするが、駆動力伝達機構４０を構成する減速ギヤ９４及びリングギヤ１０２はその構成上、伝達ギヤ９２に形成された透孔１００の内周部が減速ギヤ９４の押圧ピン９８を押圧しても、この押圧力で減速ギヤ９４を自転及び公転させることができない。

このため、クラッチ４６における外側回転体５６の連結パウルと内側回転体４８のラチェット歯との噛み合いが維持されている状態で、例えば、乗員がウエビングベルト２０を引っ張っても、伝達ギヤ９２を正転方向に回転させることができないので、スプール１８を引出方向へ回転させることはできず、このため、スプール１８からウエビングベルト２０が引き出されることがない。これにより、クラッチ４６における外側回転体５６の連結パウルと内側回転体４８のラチェット歯との噛み合いが解消されるまでは、スプール１８からのウエビングベルト２０の引き出しを規制でき、スプール１８によって乗員の身体を強く拘束できる。

一方、クラッチ４６における外側回転体５６の連結パウルと内側回転体４８のラチェット歯との噛み合いが維持されている状態で、例えば、乗員がウエビングベルト２０を大きな力で引っ張ることで、伝達ギヤ９２に形成された透孔１００の内周部が減速ギヤ９４の押圧ピン９８を正転方向へ押圧する回転力が一定の大きさを越えると、減速ギヤ９４の外歯がリングギヤ１０２の内歯を正転方向へ押圧することでリングギヤ１０２に生ずる正転方向への回転力が、トルクリミッタ１１２における弾性保持片１２０の弾性力を上回る。

リングギヤ１０２に生ずる正転方向への回転力が、トルクリミッタ１１２における弾性保持片１２０の弾性力を上回ると、図３に示されるように、係合凹部１３２の斜面が弾性保持片１２０の弾性に抗して係合部１２２を押し上げつつリングギヤ１０２が正転方向に回転する。このような正転方向へのリングギヤ１０２の回転量だけ、クラッチ４６の外側回転体５６から減速ギヤ９４までの各ギヤが回転できるので、スプール１８に対して引出方向への過剰な回転力が入力されることに起因したクラッチ４６の外側回転体５６から減速ギヤ９４までの各ギヤやリングギヤ１０２の破損等を効果的に防止できる。

また、上記のようにスプール１８に引出方向への過剰な回転力が入力されることでリングギヤ１０２は正転し、これにより、減速ギヤ９４が偏心軸部９６を伴いリングギヤ１０２の中心軸線周りを正転方向に回転（公転）する。ここで、この状態で、仮に、スプール１８にウエビングベルト２０を巻き取らせるためにモータ８２が正転駆動しているような場合でも、スプール１８に付与された引出方向への回転力でリングギヤ１０２周りに公転する減速ギヤ９４の回転方向は正転方向であるので、この減速ギヤ９４の回転力が出力軸８６に入力されても、その回転方向はモータ８２の正転駆動時における出力軸８６の回転方向と同じであるので、所謂「ロック電流」がモータ８２に生じない。これにより、モータ８２の損傷を防止できる。

さらに、構造的な面で言えば、本ウエビング巻取装置１０では、上記のように、モータ８２の駆動力を減速してスプール１８に伝えるための駆動力伝達機構４０にトルクリミッタ１１２を設けており、しかも、リングギヤ１０２の半径方向外側にトルクリミッタ１１２を設けた構成である。このため、トルクリミッタ１１２を設けることでスプール１８の軸方向に沿ったウエビング巻取装置１０の全体的な大型化を防止又は抑制でき、ウエビング巻取装置１０の小型化に大きく寄与する。

しかも、本ウエビング巻取装置１０では、ブラケット８４に装着した支持軸７６に伝達ギヤ９２や減速ギヤ９４を支持させたので、伝達ギヤ９２や減速ギヤ９４を支持するためだけの特別な構成が不要で、この意味でも、ウエビング巻取装置１０の小型化を図ることができる。

本発明の一実施の形態に係るウエビング巻取装置の要部の構成を示す分解斜視図である。 本発明の一実施の形態に係るウエビング巻取装置の要部の構成を示す側面図である。 保持手段によるリングギヤの回転規制に抗してリングギヤが回転した状態を示す図２に対応した側面図である。

符号の説明

１０ ウエビング巻取装置
１２ フレーム
１８ スプール
２０ ウエビングベルト
４２ ギヤボックス（ベース部材）
５６ 外側回転体（回転ギヤ）
６４ 中間ギヤ（回転ギヤ）
７６ 支持軸（回転体）
８２ モータ
８６ 出力軸（回転体）
９２ 伝達ギヤ
９４ 減速ギヤ
１０２ リングギヤ
１１２ トルクリミッタ（保持手段）

Claims (3)

1. フレームに直接又は間接的に回転自在に支持され、長尺帯状のウエビングベルトの長手方向基端側が係止されて、前記ウエビングベルトを長手方向基端側から巻き取って格納すると共に、巻き取られている前記ウエビングベルトを引き出すことで軸周り一方の引出方向へ回転するスプールと、
   駆動状態で前記スプールの軸方向と同じ向きを軸方向とする軸周りに回転体を回転させるモータと、
   リング状に形成された平歯で且つ内歯のリングギヤと、
   前記フレームに直接又は間接的に固定されたベース部材及び前記リングギヤの何れかの一方に対し、前記リングギヤの中心周りの相対回転が不能に前記何れかの一方に取り付けられると共に、前記ベース部材及び前記リングギヤの何れかの他方に対して前記リングギヤの半径方向に沿った側方から弾性的に圧接して、前記ベース部材に対する前記リングギヤの相対回転を規制し、前記回転体周りの所定の大きさ以上の回転力が前記リングギヤに伝えられることで前記リングギヤの回転規制を解消して前記回転体周りの前記リングギヤの回転を許容する保持手段と、
   前記リングギヤの内歯に噛み合う平歯の外歯が前記リングギヤの歯数よりも少なく形成されて、前記外歯が前記リングギヤの内歯に噛み合った状態で前記回転体の中心軸線に対して偏心した位置を中心に回転自在に前記回転体に支持され、前記回転体の回転で前記リングギヤの中心周りに公転しつつ、前記リングギヤとの噛み合いで前記公転とは反対向きに自転する減速ギヤと、
   前記減速ギヤの軸方向に沿った前記減速ギヤの側方で、前記回転体に対して同軸的に相対回転可能に支持され、前記減速ギヤの自転の回転力を受けて回転し、当該回転を前記スプール側へ直接又は間接的に伝える伝達ギヤと、
   を備えるウエビング巻取装置。
2. 前記回転体の回転中心周りに前記回転体に対して相対回転可能に前記伝達ギヤを前記回転体に支持させた請求項１に記載のウエビング巻取装置。
3. 前記伝達ギヤに噛み合い、前記伝達ギヤの回転を受けて回転し、当該回転を前記スプールに伝えて前記スプールを回転させる回転ギヤを、前記伝達ギヤの回転半径方向に沿って前記伝達ギヤに対して前記スプールから引き出された直後の前記ウエビングベルトの向きとは反対側に設けた請求項１又は請求項２に記載のウエビング巻取装置。

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