JP7047130B2

JP7047130B2 - 係合及び係合解除装置、シートベルトリトラクタ、及びシートベルトアセンブリ

Info

Publication number: JP7047130B2
Application number: JP2020560342A
Authority: JP
Inventors: グー、リィアン; リウ、ウェンジン; ワン、ジエ
Original assignee: Autoliv Development AB
Current assignee: Autoliv Development AB
Priority date: 2018-05-09
Filing date: 2019-04-24
Publication date: 2022-04-04
Anticipated expiration: 2039-04-24
Also published as: CN110466474A; EP3792120A4; JP2021522105A; US11691593B2; EP3792120A1; CN110466474B; US20210237680A1; WO2019214436A1

Description

本発明は、車両内で使用されるシートベルトリトラクタに関する。より具体的には、本発明は、シートベルトリトラクタ内で使用される係合及び係合解除装置に関する。車両の緊急減速などの場合、係合及び係合解除装置は、駆動ユニットによってシートベルトリールを巻き取り方向に回転させ、かつシートベルトリールを駆動装置から係合解除することを可逆的に可能にし得る。

既存のシートベルトリトラクタは、衝突前保護、運転中の人間と機械の相互作用、及び快適性などの機能を提供することができる。車両が衝突する可能性があると制御ユニットが判定する前に、アクティブシートベルトリトラクタは、乗客を若干拘束するように、モータによってシートベルトを特定の長さ巻き取ることができ、衝突のリスクがなくなったと制御ユニットが判定すると、アクティブシートベルトリトラクタは、シートベルトが自由に引っ張られることを可能にする。

シートベルトリトラクタのモータは、小さい出力トルクを有する。したがって、シートベルトリトラクタのクラッチは、主に歯付きクラッチである。このようなクラッチは、長い係合及び係合解除遅延、大きな衝撃、及び大きな音を有し、その内歯と外歯とは同期されていない。

ボールを用いる既存のオーバーランニングクラッチは、主に、ケージを有さないクラッチ及びケージを有するクラッチの２つのカテゴリに分類される。ケージを有さないクラッチでは、ボールはインナーリング又はアウターリングに固定され、入力端と出力端とが、互いに完全に係合解除することができない。クラッチがシートベルト内で使用されるとき、モータが入力端として作用する場合に運動制御が実行され得る。しかしながら、不完全な係合解除のために、乗客がシートベルトを引っ張る又は巻き取る場合にシートベルトが引っかかる。ケージを有するクラッチでは、慣性は主にケージによって提供され、入力端が高速で作動されるときに係合が行われ、かつ入力端及び出力端は、互いに完全に係合解除することができる。しかしながら、係合及び係合解除を行う際に慣性が必要とされるため、入力端は高速で作動される必要がある。クラッチがシートベルト内で使用されるとき、低速の作動を必要とする快適性及び人間と機械の相互作用の機能は達成することができない。

したがって、シートベルトリトラクタ内で使用される、改善された係合及び係合解除装置が必要とされる。

本発明の目的は、低回転速度で係合及び係合解除することが可能な係合及び係合解除装置、シートベルトリトラクタ、並びにシートベルトアセンブリを提供することである。本発明の一態様は、係合解除が行われた後に入力端と出力端とが完全に互いに分離される係合及び係合解除装置、シートベルトリトラクタ、並びにシートベルトアセンブリを提供する。本発明の別の態様は、係合又は係合解除を行う際に小さな衝撃が発生する係合及び係合解除装置、シートベルトリトラクタ、並びにシートベルトアセンブリを提供する。

本発明の一態様は、シートベルトリトラクタ内で使用される係合及び係合解除装置であって、回転軸の周りを回転するように駆動され得る第１の回転部材と、第２の回転部材であって、第２の回転部材と第１の回転部材とが同軸であるように構成され、第２の回転部材は、ねじれ防止方式でシートベルトリトラクタのリールに接続されるように使用される、第２の回転部材と、第１の回転部材と第２の回転部材との間に配設された伝達部材であって、第１の回転部材は、伝達部材を介して第２の回転部材にトルクを第１の回転方向に伝達することができる、伝達部材と、を備え、第１の回転部材は、その径方向内側表面上に係合部分を画定し、係合部分から回転軸までの距離が第１の回転方向に徐々に増加し、係合部分は、伝達部材と係合するために使用され、伝達部材は、係合位置と非係合位置との間で、第１の回転部材に対して回転することができ、伝達部材が係合位置にあるとき、伝達部材は、第１の回転部材と第２の回転部材との両方に係合し、そのため、第１の回転部材、第２の回転部材、及び伝達部材は共に回転することができ、伝達部材が非係合位置にあるとき、伝達部材は、第１の回転部材及び第２の回転部材と係合せず、そのため、第１の回転部材及び第２の回転部材は互いに対して自由に回転することができる、係合及び係合解除装置を提供する。

本発明の一実施形態によれば、伝達部材はケージと伝達要素とを含み、伝達要素は、ケージ内に配設され、第１の回転部材の係合部分と第２の回転部材の径方向外側表面との間に画定された空間内で径方向に移動することができる。

本発明の一実施形態によれば、伝達部材が係合位置にあるとき、伝達要素と第１の回転部材の係合部分との間、及び伝達要素と第２の回転部材の径方向外側表面との間に径方向隙間は存在しない。

本発明の一実施形態によれば、伝達要素は転動要素である。

本発明の一実施形態によれば、ケージは、リング形状を有し、第２の回転部材上に回転可能にスリーブ付けされている。

本発明の一実施形態によれば、ケージは保持部分を画定し、伝達要素は保持部分内に配設され、保持部分は、ケージに対する伝達要素の軸方向の移動を制限する。

本発明の一実施形態によれば、ケージは、その径方向外側表面上に位置する第１の位置限定部分を含み、第１の回転部材は、その径方向内側表面上に位置する第２の位置限定部分を含み、第１の位置限定部分及び第２の位置限定部分は、第１の回転部材に対するケージの回転角度を制限するように互いに協働することができる。

本発明の一実施形態によれば、第１の位置限定部分はケージの軸方向側に位置し、第２の位置限定部分は、第１の回転部材の対応する軸方向側に位置し、第２の位置限定部分及び係合部分は、順次軸方向に配設され、第１の位置限定部分は、係合部分の外側に軸方向に位置している。

本発明の一実施形態によれば、係合及び係合解除装置は、伝達要素を径方向に弾性的に保持するように、ケージに接続された第１の弾性構成要素を更に備える。

本発明の一実施形態によれば、第１の弾性構成要素はねじりばねである。

本発明の一実施形態によれば、ケージは２つのサイドリングと複数の結合片とを含み、複数の結合片は周方向に離間しており、サイドリングと結合片とが保持部分を画定し、第１の弾性構成要素の端部が結合片に接続されている。

本発明の一実施形態によれば、係合及び係合解除装置はハウジングを更に備え、ハウジングは、第１の回転部材及び伝達部材を収容するための収容キャビティを画定する。

本発明の一実施形態によれば、第１の回転部材は、ハウジング内に回転可能に支持される。

本発明の一実施形態によれば、第１の回転部材は、軸方向に延在する環状凹部を備え、ハウジングは、軸方向に延在する環状凸部を含み、環状凸部は、第１の回転部材を回転可能に支持するように環状凹部内に挿入することができる。

本発明の一実施形態によれば、係合及び係合解除装置は、収容キャビティを封止するようにハウジングに接続されたカバープレートを更に備える。

本発明の一実施形態によれば、係合及び係合解除装置は、伝達部材をカバープレートに当接させる付勢力を加えるように、カバープレートから離れる方向の、伝達部材の軸方向側に配設された第２の弾性構成要素を更に備える。

本発明の一実施形態によれば、第２の弾性構成要素は波形ばねである。

本発明の別の態様は、シートベルトリトラクタであって、本発明の実施形態による係合及び係合解除装置と、係合及び係合解除装置の第１の回転部材を、回転軸の周りを回転するように駆動するために使用される駆動装置と、係合及び係合解除装置の第２の回転部材にねじれ防止方式で接続されたリールであって、このリールは、第１の回転方向に回転するときに、シートベルトを巻き取ることができ、第１の回転方向とは反対の第２の回転方向に回転するときに、シートベルトを巻き戻すことができる、リールと、を備える、シートベルトリトラクタを提供する。

本発明の別の態様は、本発明の実施形態による係合及び係合解除装置と、係合及び係合解除装置の第１の回転部材を、回転軸の周りを回転するように駆動するために使用される駆動装置と、係合及び係合解除装置の第２の回転部材にねじれ防止方式で接続されたリールと、を含むシートベルトリトラクタと、リールに固定された一端部を有するシートベルトと、を備えるシートベルトアセンブリであって、リールは、第１の回転方向に回転するときに、シートベルトを巻き取ることができ、第１の回転方向とは反対の第２の回転方向に回転するときに、シートベルトを巻き戻すことができる、シートベルトアセンブリを提供する。

本発明の一実施形態によれば、係合及び係合解除装置が係合解除状態にあるとき、伝達要素及び第２の回転部材は、互いに径方向に離間しており、そのため、係合及び係合解除装置の入力端及び出力端は、互いに完全に分離することができる。係合及び係合解除装置の状態を切り替える初期段階では、ケージとカバープレートとの間の摩擦力により、伝達要素は、第１の回転部材と第２の回転部材とをより小さい回転角度で互いに係合させることができる。したがって、本発明の係合及び係合解除装置は、シートベルトをより迅速に巻き取って乗客に保護を提供するために、係合及び係合解除遅延を低減することができる。加えて、ケージとカバープレートとの間の摩擦力により、係合及び係合解除装置はまた、モータの低回転速度であっても係合及び係合解除を行うことができ、それによってノイズ及び衝撃を低減することができる。

本発明のこれら及び他の態様及び利点は、以下の本発明の詳細な説明が添付図面を参照して読まれた後に、より明確になるであろう。

前述の序論及び以下の詳細な説明は例示的なもので説明のためだけのものであり、保護されるべき発明を限定することを意図するものではないことを理解されたい。

本発明の一実施形態による、シートベルトリトラクタ内で使用される係合及び係合解除装置の分解図である。本発明の一実施形態による、係合及び係合解除装置の側面図である。本発明の一実施形態による、係合及び係合解除装置の断面図である。本発明の一実施形態による、係合及び係合解除装置の側面図である。本発明の一実施形態による、係合及び係合解除装置の断面図である。

図面を参照して、本発明の実施形態を以下に説明する。本「発明を実施するための形態」及び以下の図面は、本発明の原理を説明するために例示的に使用される。本発明は記載された好ましい実施形態に限定されない。本発明の範囲は、「特許請求の範囲」によって定義される。本発明は、例示的な実施形態を参照して本明細書で詳細に説明され、いくつかの実施形態が添付の図面に示される。以下の説明は、添付の図面を参照して提供される。別途記載のない限り、異なる添付図面における同じ参照番号は、同じ又は類似の要素を表す。以下の例示的な実施形態に記載される解決策は、本発明の解決策の全てを表すものではない。その代わりに、これらの解決策は、添付の特許請求の範囲に含まれる本発明の態様によるシステム及び方法の単なる例である。

図１は、本発明の一実施形態による、シートベルトリトラクタ内で使用される係合及び係合解除装置の分解図である。図１に示すように、係合及び係合解除装置は、第１の回転部材１０、第２の回転部材２０、及び伝達部材３０を含むことができる。

第１の回転部材１０は、その回転軸の周りを回転するように駆動され得る。第１の回転部材１０は、第２の回転部材２０の少なくとも一部が貫通するように、中空構造を有することができる。いくつかの実施形態では、第１の回転部材１０は、その外周面上に位置する歯付き部分１１を含む。歯付き部分１１は、歯車機構によって、例えばウォームギア及びウォーム、ラック及びピニオンなどによって、シートベルトリトラクタの駆動装置と係合することができる。

本発明の一実施形態によれば、第１の回転部材１０は、その径方向内側表面上に画定された係合部分１２を含む。例示的な一実施形態では、第１の回転部材１０は、複数の、例えば４つの係合部分１２をその径方向内側表面上に画定する。係合部分１２は、伝達部材３０と係合するために使用される。

第２の回転部材２０と第１の回転部材１０とは、同軸であるように構成される。第２の回転部材２０は、リールにトルクを伝達するために、ねじれ防止方式でシートベルトリトラクタのリールに接続され得る。例示的な一実施形態では、第２の回転部材２０の径方向外側表面の少なくとも一部は、伝達部材３０と係合することができる。

伝達部材３０は、第１の回転部材１０と第２の回転部材２０との間に配設される。例示的な一実施形態では、伝達部材３０は、ケージ３１と伝達要素３２とを含むことができる。ケージ３１は、１つ又は複数の伝達要素３２を保持するために使用される。いくつかの実施形態では、伝達要素３２の数は、係合部分１２の数に等しい。いくつかの実施形態では、伝達要素３２は、円筒ローラ、ニードルローラなどの転動要素であってもよい。

例示的な一実施形態では、ケージ３１は環状であり、第２の回転部材２０上に回転可能にスリーブ付けされ得る。図１に示される例示的な実施形態では、ケージ３１は、２つのサイドリング３１１及び３１２と、複数の結合片３１３とを含むことができ、複数の結合片は周方向に離間している。結合片３１３は、サイドリング３１１及び３１２に接続されている。いくつかの実施形態では、結合片３１３は、周方向に同一の間隔を有することができる。結合片３１３並びにサイドリング３１１及び３１２は、複数の保持部分を画定する。伝達要素３２は、保持部分内に配設され、保持され得る。ケージ３１の保持部分は、例えば、２つのサイドリング３１１及び３１２によって、ケージ３１に対する伝達要素３２の軸方向の移動を制限することができる。

本発明の一実施形態によれば、第１の回転部材１０の係合部分１２から回転軸までの径方向距離は、第１の回転方向に徐々に大きくなる（以下の説明を参照）。伝達要素３２は、第１の回転部材１０の係合部分１２と第２の回転部材２０の径方向外側表面との間に画定された空間内で径方向に移動することができる。

図２は、本発明の一実施形態による、係合及び係合解除装置の側面図である。図３は、本発明の一実施形態による、係合及び係合解除装置の断面図である。図２及び図３に示すように、係合部分１２から回転軸までの距離は、第１の回転方向Ａ（反時計回り方向）に徐々に増加する。軸方向に見て、係合部分１２は、任意の適切な曲線、例えば、伸開線の形状を有し得る。図２及び図３は、係合及び係合解除装置が係合状態にあり、伝達部材３０の伝達要素３２は、第１の回転部材１０（係合部分１２）及び第２の回転部材２０の径方向外側表面の両方とのギャップレス係合を径方向に維持することを示す。

図４は、本発明の一実施形態による、係合及び係合解除装置の側面図である。図５は、本発明の一実施形態による、係合及び係合解除装置の断面図である。図４及び図５に示すように、係合及び係合解除装置は係合解除状態にあり、伝達部材３０の伝達要素３２は、第２の回転部材２０と係合しない。

伝達部材３０は、係合位置と非係合位置との間で、第１の回転部材１０に対して回転することができる。

図２及び図３に示す係合状態では、伝達要素３２は、第１の回転部材１０（係合部分１２）及び第２の回転部材２０の両方と径方向に係合する。第１の回転部材１０が第１の回転方向Ａに回転すると、第１の回転部材１０は、伝達部材３０（例えば、伝達要素３２）を介して第２の回転部材２０にトルクを伝達することができ、そのため、第１の回転部材１０、伝達要素３２、及び第２の回転部材２０は共に回転することができる。

係合及び係合解除装置の係合状態において、第１の回転部材１０が、第１の回転方向Ａとは反対の第２の回転方向Ｂに回転すると、伝達部材３０の伝達要素３２は第２の回転部材２０から係合解除することができ（図４及び図５に示すように）、そのため、第１の回転部材１０及び第２の回転部材２０は、互いに対して自由に回転することができる。

本発明のいくつかの実施形態によれば、伝達部材３０は、伝達要素３２を径方向に弾性的に保持するために、弾性構成要素３３を更に含むことができる。いくつかの実施形態では、弾性構成要素３３はねじりばねであってもよい。例示的な一実施形態では、弾性構成要素３３は、ケージ３１に接続され得る。例えば、弾性構成要素３３の端部は、ケージ３１の結合片３１３に接続され得る。例示的な一実施形態では、弾性構成要素３３は、径方向の付勢力を伝達要素３２に外向きに加えることができる。弾性構成要素３３は、弾性構成要素３３が伝達要素３２を径方向に支持及びリセットすることができる限り、任意の適切な形状又はサイズを有し得る。

図３に示すように、係合状態では、伝達要素３２は、係合部分１２からの力を受け、それにより弾性構成要素３３からの付勢力に打ち勝つ。したがって、伝達要素３２は径方向内方へ移動し、第２の回転部材２０と係合する。図５に示すように、係合解除状態では、伝達要素３２は、弾性構成要素３３からの付勢力を受け、第２の回転部材２０から径方向に離間している。

本発明の一実施形態によれば、係合及び係合解除装置は、図１に示すように、ハウジング４０及びカバープレート５０を更に含むことができる。ハウジング４０は、第１の回転部材１０と伝達部材３０とを収容するように収容キャビティを画定する。カバープレート５０は、収容キャビティを封止するようにハウジング４０に接続され得る。例示的な一実施形態では、カバープレート５０は、例えばねじによって、ハウジング４０の軸方向端面に固定され得る。ハウジング４０及びカバープレート５０は各々、第２の回転部材２０の少なくとも一部が貫通することができるように、中央貫通孔を有することができる。

ハウジング４０は、第１の回転部材１０がハウジング４０内に回転可能に支持され得るように、第１の回転部材１０のアキシャルベアリングとしての機能を果たすことができる。いくつかの実施形態では、第１の回転部材１０は、軸方向に延在する環状凹部（図示せず）を含み、ハウジング４０は、軸方向に延在する環状凸部４１を含む。ハウジング４０の環状凸部４１は、第１の回転部材１０を回転可能に支持するように、第１の回転部材１０の環状凹部に挿入することができる。

本発明のいくつかの実施形態によれば、ケージ３１は、その径方向外側表面上に位置する位置限定部分３１４を更に含むことができ、第１の回転部材１０は、その径方向内側表面上に位置する位置限定部分１３を含むことができる。ケージ３１の位置限定部分３１４及び第１の回転部材１０の位置限定部分１３は、第１の回転部材１０対するケージ３１の回転角度を制限するように互いに協働することができる。例示的な一実施形態では、位置限定部分３１４は、ケージ３１の軸方向側（例えば、カバープレート５０に近い側）に位置し、位置限定部分１３は、第１の回転部材１０の対応する軸方向側に位置する。図４に示すように、係合及び係合解除装置の動作中、位置限定部分３１４と位置限定部分１３とが互いに当接すると、第１の回転部材１０及びケージ３１は互いに対して静止したままである。

例示的な一実施形態では、第１の回転部材１０の係合部分１２及び位置限定部分１３は、図１に示すように、順次軸方向に配置され得る。加えて、ケージ３１の位置限定部分３１４は、係合部分の外側に軸方向に配設される。この場合、第１の回転部材１０と伝達部材３０との係合は、位置限定部分によって影響されない。

本発明の一実施形態によれば、係合及び係合解除装置は、弾性構成要素６０を更に含み得る。例示的な一実施形態では、弾性構成要素６０は、伝達部材３０をカバープレート５０に当接させる付勢力を加えるために使用される。いくつかの実施形態では、弾性構成要素６０は、伝達部材３０のケージ３１とハウジング４０との間に軸方向に配設され得る。いくつかの実施形態では、弾性構成要素６０は、波形ばねであってもよい。弾性構成要素６０は、伝達部材３０とカバープレート５０との間に摩擦力が発生するように、伝達部材３０に付勢力を加える。第１の回転部材１０の回転当初において、弾性構成要素６０は摩擦力を受けて静止したままであり、それによって伝達部材３０と第２の回転部材２０との間の迅速な係合又は係合解除を容易にする。

以下、本発明の一実施形態による、係合及び係合解除装置を動作させる方法について説明する。

係合及び係合解除装置が係合解除状態にあるとき、図４及び図５に示すように、伝達要素３２は、歯付き部分１１に近接する係合部分１２上の位置に周方向に位置し、伝達要素３２は弾性構成要素３３から径方向外向きに付勢力を受け、そのため、伝達要素３２は第２の回転部材２０から径方向に係合解除する。係合解除状態が係合状態に切り替えられると、第１の回転部材１０は最初に、第１の回転方向Ａに回転するように駆動装置によって駆動される。弾性構成要素６０からの付勢力により、伝達部材３０は、初期段階の間静止したままであるように、伝達部材３０とカバープレート５０との間の摩擦力を受ける。第１の回転部材１０の係合部分１２は、伝達部材３０の伝達要素３２と径方向にギャップレス係合する。第１の回転部材１０が回転すると、係合部分１２が伝達要素３２に力を加え、そのため、伝達要素３２が径方向に徐々に第２の回転部材２０の径方向外側表面に近づく。伝達要素３２が、第２の回転部材２０の径方向外側表面とギャップレス係合になるように移動すると、第１の回転部材１０は、伝達要素３２を介して第２の回転部材２０を駆動して回転させることができ、そのため、係合及び係合解除装置は、図２及び図３に示すような係合状態にある。

係合及び係合解除装置が係合解除状態にあるとき、図２及び図３に示すように、伝達要素３２は、係合部分１２上の歯付き部分１１から離れた位置に、周方向に位置する。伝達要素３２は、係合部分１２と係合し、弾性構成要素３３からの付勢力に打ち勝って第の２回転部材２０と径方向に係合するように、係合部分１２からの力を径方向内向きに受ける。係合状態が係合解除状態に切り替えられると、第１の回転部材１０は最初に、第２の回転方向Ｂに回転するように駆動装置によって駆動される。弾性構成要素６０からの付勢力により、伝達部材３０は、初期段階の間静止したままであるように、伝達部材３０とカバープレート５０との間の摩擦力を受ける。第１の回転部材１０が回転すると、弾性構成要素３３が伝達要素３２に付勢力を径方向外向きに加え、そのため、伝達要素３２が、第２の回転部材２０の径方向外側表面を徐々に離れる。伝達要素３２が、第２の回転部材２０の径方向外側表面から係合解除するように移動するとき、第１の回転部材１０及び第２の回転部材２０は互いに対して自由に回転することができ、そのため、係合及び係合解除装置は、図４及び図５に示すような係合解除状態にある。

上記の説明における伝達要素は、転動要素である。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではない。本発明の一実施形態によれば、伝達要素はまた、楔などの他の形態であってもよい。

上記の説明における伝達要素は、ケージによって保持される。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではない。本発明の一実施形態によれば、伝達要素は、第１の回転部材又は第２の回転部材によって保持されてもよい。例えば、伝達部材３０の弾性構成要素３３は、伝達要素３２がその径方向付勢力を介して保持されるように、第１の回転部材１０又は第２の回転部材２０に接続することができる。

上記は、係合及び係合解除装置が係合解除状態にあるとき、伝達部材３０の伝達要素３２は、第２の回転部材２０と係合しないことを説明している。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではない。本発明の一実施形態によれば、係合及び係合解除装置はまた、係合及び係合解除装置が係合解除状態にあるとき、伝達要素３２が第１の回転部材１０（例えば、係合部分１２）と係合しないように構成され得る。例えば、弾性構成要素３３は、伝達要素３２に付勢力を径方向内向きに加えることができる。第１の回転部材１０が第２の回転方向に回転するとき、伝達要素３２は、第１の回転部材１０の係合部分１２を径方向に徐々に離れ、そのため、係合及び係合解除装置は係合解除状態にある。

本発明の実施形態による係合及び係合解除装置は、シートベルトリトラクタに適用することができる。シートベルトリトラクタは、前述の係合及び係合解除装置、駆動装置、並びにリールを含むことができる。駆動装置は、係合及び係合解除装置の第１の回転部材１０を、回転軸の周りを回転するように駆動するために使用される。例示的な一実施形態では、駆動装置はモータであってもよい。例えば、モータは、ギア機構（ウォームギア及びウォーム、ラック及びピニオンなどと同等）を介して、第１の回転部材１０を、回転するように駆動することができる。リールは、係合及び係合解除装置の第２の回転部材２０にねじれ防止方式で接続され、シートベルトをリールの周りに巻き付けることができる。リールは、第１の回転方向に回転するときに、シートベルトを巻き取ることができ、第１の回転方向とは反対の第２の回転方向に回転するときに、シートベルトを巻き戻すことができる。動作中、駆動装置が第１の回転部材１０を、第１の回転方向に回転するように駆動するとき、第１の回転部材１０は、係合及び係合解除装置の伝達部材３０を介して、第２の回転部材２０及びリールを、回転するように駆動し、そのため、風として、リールの周りの特定の長さのシートベルト、駆動装置が第１の回転部材１０を、第２の回転方向に回転するように駆動するとき、第１の回転部材１０と第２の回転部材２０とが、互いに対して自由に回転することができるように互いから係合解除し、そのため、乗客は自由にシートベルトを引くことができる。

本発明の実施形態による係合及び係合解除装置は、シートベルトアセンブリに適用することができる。シートベルトアセンブリは、前述のシートベルトリトラクタ及びシートベルトを含むことができ、シートベルトの一方の端部は、シートベルトリトラクタのリールに固定される。

本明細書における「一実施形態」（one embodiment）又は「一実施形態」（an embodiment）の言及は、実施形態を参照して説明される特定の特徴、構造、又は特性が、少なくとも１つの実施形態に含まれることを示す。したがって、明細書全体で使用される用語又はその変形は、必ずしも同じ実施形態を指すものではない。

本発明について、例示的な実施形態を参照して既に説明したが、本発明は上記実施形態に記載した構造及び方法に限定されるものではないことを理解されたい。逆に、本発明は、様々な変形例及び同等の構成を網羅することを意図する。加えて、開示される本発明の様々な要素及び方法工程は、様々な例示的な組み合わせ及び構成に記載されているが、より多い又はより少ない要素又は方法を含む他の組み合わせもまた、本発明の範囲に含まれる。

Claims

シートベルトリトラクタ内で使用される係合及び係合解除装置であって、
回転軸の周りを回転するように駆動され得る第１の回転部材と、
第２の回転部材であって、前記第２の回転部材と前記第１の回転部材とが同軸であるように構成され、前記第２の回転部材が、ねじれ防止方式で前記シートベルトリトラクタのリールに接続されるように使用される、第２の回転部材と、
前記第１の回転部材と前記第２の回転部材との間に配設された伝達部材であって、前記第１の回転部材が、前記伝達部材を介して前記第２の回転部材にトルクを第１の回転方向に伝達することができる、伝達部材と、を備え、
前記第１の回転部材が、その径方向内側表面上に係合部分を画定し、前記係合部分から前記回転軸までの距離が前記第１の回転方向に徐々に増加し、前記係合部分が、前記伝達部材と係合するために使用され、
前記伝達部材が、係合位置と非係合位置との間で、前記第１の回転部材に対して回転することができ、前記伝達部材が前記係合位置にあるとき、前記伝達部材が、前記第１の回転部材と前記第２の回転部材との両方に係合し、そのため、前記第１の回転部材、前記第２の回転部材、及び前記伝達部材が共に回転することができ、前記伝達部材が前記非係合位置にあるとき、前記伝達部材が、前記第１の回転部材及び前記第２の回転部材と係合せず、そのため、前記第１の回転部材及び前記第２の回転部材が互いに対して自由に回転することができ、
前記伝達部材は、ケージと伝達要素とを含み、前記伝達要素は、前記ケージ内に配設され、前記第１の回転部材の前記係合部分と前記第２の回転部材の径方向外側表面との間に画定された空間内で径方向に移動することができ、
前記ケージが、その径方向外側表面上に位置する第１の位置限定部分を含み、前記第１の回転部材が、その前記径方向内側表面上に位置する第２の位置限定部分を含み、前記第１の位置限定部分及び前記第２の位置限定部分が、前記第１の回転部材に対する前記ケージの回転角度を制限するように互いに協働することができ、
前記第１の位置限定部分が、前記ケージの軸方向側に位置し、前記第２の位置限定部分が、前記第１の回転部材の対応する軸方向側に位置し、
前記第２の位置限定部分及び前記係合部分が、順次軸方向に配設され、前記第１の位置限定部分が、前記係合部分の外側に軸方向に位置している、係合及び係合解除装置。
シートベルトリトラクタ内で使用される係合及び係合解除装置であって、
回転軸の周りを回転するように駆動され得る第１の回転部材と、
第２の回転部材であって、前記第２の回転部材と前記第１の回転部材とが同軸であるように構成され、前記第２の回転部材が、ねじれ防止方式で前記シートベルトリトラクタのリールに接続されるように使用される、第２の回転部材と、
前記第１の回転部材と前記第２の回転部材との間に配設された伝達部材であって、前記第１の回転部材が、前記伝達部材を介して前記第２の回転部材にトルクを第１の回転方向に伝達することができる、伝達部材と、を備え、
前記第１の回転部材が、その径方向内側表面上に係合部分を画定し、前記係合部分から前記回転軸までの距離が前記第１の回転方向に徐々に増加し、前記係合部分が、前記伝達部材と係合するために使用され、
前記伝達部材が、係合位置と非係合位置との間で、前記第１の回転部材に対して回転することができ、前記伝達部材が前記係合位置にあるとき、前記伝達部材が、前記第１の回転部材と前記第２の回転部材との両方に係合し、そのため、前記第１の回転部材、前記第２の回転部材、及び前記伝達部材が共に回転することができ、前記伝達部材が前記非係合位置にあるとき、前記伝達部材が、前記第１の回転部材及び前記第２の回転部材と係合せず、そのため、前記第１の回転部材及び前記第２の回転部材が互いに対して自由に回転することができ、
前記伝達部材は、ケージと伝達要素とを含み、前記伝達要素は、前記ケージ内に配設され、前記第１の回転部材の前記係合部分と前記第２の回転部材の径方向外側表面との間に画定された空間内で径方向に移動することができ、
前記伝達要素を径方向に弾性的に保持するように、前記ケージに接続された第１の弾性構成要素を更に備え、
前記第１の弾性構成要素がねじりばねである、係合及び係合解除装置。
シートベルトリトラクタ内で使用される係合及び係合解除装置であって、
回転軸の周りを回転するように駆動され得る第１の回転部材と、
第２の回転部材であって、前記第２の回転部材と前記第１の回転部材とが同軸であるように構成され、前記第２の回転部材が、ねじれ防止方式で前記シートベルトリトラクタのリールに接続されるように使用される、第２の回転部材と、
前記第１の回転部材と前記第２の回転部材との間に配設された伝達部材であって、前記第１の回転部材が、前記伝達部材を介して前記第２の回転部材にトルクを第１の回転方向に伝達することができる、伝達部材と、を備え、
前記第１の回転部材が、その径方向内側表面上に係合部分を画定し、前記係合部分から前記回転軸までの距離が前記第１の回転方向に徐々に増加し、前記係合部分が、前記伝達部材と係合するために使用され、
前記伝達部材が、係合位置と非係合位置との間で、前記第１の回転部材に対して回転することができ、前記伝達部材が前記係合位置にあるとき、前記伝達部材が、前記第１の回転部材と前記第２の回転部材との両方に係合し、そのため、前記第１の回転部材、前記第２の回転部材、及び前記伝達部材が共に回転することができ、前記伝達部材が前記非係合位置にあるとき、前記伝達部材が、前記第１の回転部材及び前記第２の回転部材と係合せず、そのため、前記第１の回転部材及び前記第２の回転部材が互いに対して自由に回転することができ、
前記伝達部材は、ケージと伝達要素とを含み、前記伝達要素は、前記ケージ内に配設され、前記第１の回転部材の前記係合部分と前記第２の回転部材の径方向外側表面との間に画定された空間内で径方向に移動することができ、
前記ケージが、保持部分を画定し、前記伝達要素が前記保持部分内に配設され、前記保持部分が、前記ケージに対する前記伝達要素の軸方向の移動を制限し、
前記ケージが、２つのサイドリングと複数の結合片とを含み、前記複数の結合片が周方向に離間しており、前記サイドリングと前記結合片とが前記保持部分を画定し、前記第１の弾性構成要素の端部が前記結合片に接続されている、係合及び係合解除装置。
シートベルトリトラクタ内で使用される係合及び係合解除装置であって、
回転軸の周りを回転するように駆動され得る第１の回転部材と、
第２の回転部材であって、前記第２の回転部材と前記第１の回転部材とが同軸であるように構成され、前記第２の回転部材が、ねじれ防止方式で前記シートベルトリトラクタのリールに接続されるように使用される、第２の回転部材と、
前記第１の回転部材と前記第２の回転部材との間に配設された伝達部材であって、前記第１の回転部材が、前記伝達部材を介して前記第２の回転部材にトルクを第１の回転方向に伝達することができる、伝達部材と、を備え、
前記第１の回転部材が、その径方向内側表面上に係合部分を画定し、前記係合部分から前記回転軸までの距離が前記第１の回転方向に徐々に増加し、前記係合部分が、前記伝達部材と係合するために使用され、
前記伝達部材が、係合位置と非係合位置との間で、前記第１の回転部材に対して回転することができ、前記伝達部材が前記係合位置にあるとき、前記伝達部材が、前記第１の回転部材と前記第２の回転部材との両方に係合し、そのため、前記第１の回転部材、前記第２の回転部材、及び前記伝達部材が共に回転することができ、前記伝達部材が前記非係合位置にあるとき、前記伝達部材が、前記第１の回転部材及び前記第２の回転部材と係合せず、そのため、前記第１の回転部材及び前記第２の回転部材が互いに対して自由に回転することができ、
前記伝達部材は、ケージと伝達要素とを含み、前記伝達要素は、前記ケージ内に配設され、前記第１の回転部材の前記係合部分と前記第２の回転部材の径方向外側表面との間に画定された空間内で径方向に移動することができ、
ハウジングを更に備え、前記ハウジングが、前記第１の回転部材及び前記伝達部材を収容するための収容キャビティを画定し、
前記第１の回転部材が、軸方向に延在する環状凹部を含み、前記ハウジングが、軸方向に延在する環状凸部を含み、前記環状凸部が、前記第１の回転部材を回転可能に支持するように前記環状凹部内に挿入され得る、係合及び係合解除装置。
前記伝達部材が前記係合位置にあるとき、前記伝達要素と前記第１の回転部材の前記係合部分との間、及び前記伝達要素と前記第２の回転部材の前記径方向外側表面との間に径方向隙間が存在しない、請求項１乃至４の何れか１項に記載の係合及び係合解除装置。
前記伝達要素が転動要素である、請求項１乃至５の何れか１項に記載の係合及び係合解除装置。
前記ケージが、リング形状を有し、前記第２の回転部材上に回転可能にスリーブ付けされている、請求項１乃至６の何れか１項に記載の係合及び係合解除装置。
前記ケージが、保持部分を画定し、前記伝達要素が前記保持部分内に配設され、前記保持部分が、前記ケージに対する前記伝達要素の軸方向の移動を制限する、請求項１乃至６の何れか１項に記載の係合及び係合解除装置。
ハウジングを更に備え、前記ハウジングが、前記第１の回転部材及び前記伝達部材を収容するための収容キャビティを画定する、請求項２乃至８の何れか１項に記載の係合及び係合解除装置。
前記第１の回転部材が、前記ハウジング内に回転可能に支持されている、請求項９に記載の係合及び係合解除装置。
前記収容キャビティを封止するように前記ハウジングに接続されたカバープレートを更に備える、請求項９又は１０に記載の係合及び係合解除装置。
前記伝達部材を前記カバープレートに当接させる付勢力を加えるように、前記カバープレートから離れる方向の、前記伝達部材の軸方向側に配設された第２の弾性構成要素を更に備える、請求項１１に記載の係合及び係合解除装置。
前記第２の弾性構成要素が波形ばねである、請求項１２に記載の係合及び係合解除装置。
シートベルトリトラクタであって、
請求項１～１３のいずれか一項に記載の係合及び係合解除装置と、
前記係合及び係合解除装置の前記第１の回転部材を、前記回転軸の周りを回転させるように駆動するために使用される駆動装置と、
前記係合及び係合解除装置の前記第２の回転部材に、ねじれ防止方式で接続されたリールであって、前記リールが、第１の回転方向に回転するときに、シートベルトを巻き取ることができ、前記第１の回転方向とは反対の第２の回転方向に回転するときに、前記シートベルトを巻き戻すことができる、リールと、を備える、シートベルトリトラクタ。
請求項１～１３のいずれか一項に記載の係合及び係合解除装置と、
前記係合及び係合解除装置の前記第１の回転部材を、前記回転軸の周りを回転させるように駆動するために使用される駆動装置と、
前記係合及び係合解除装置の前記第２の回転部材に、ねじれ防止方式で接続されたリールと、を含むシートベルトリトラクタと、
前記リールに固定された一端部を有するシートベルトと、を備え、
前記リールが、第１の回転方向に回転するときに、前記シートベルトを巻き取ることができ、前記第１の回転方向とは反対の第２の回転方向に回転するときに、前記シートベルトを巻き戻すことができる、シートベルトアセンブリ。