WO2006123750A1 - シートベルト装置 - Google Patents

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seat belt
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electric actuator
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Eiji Maemura
Yukinori Midorikawa
Masuo Matsuki
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Definitions

  • the present invention relates to a seat belt device, and more particularly, to a seat belt device including an electric actuator using a motor and a pyrotechnic actuator (pretensioner).
  • Patent Document 1 JP 2003-191819
  • the seat belt device including the electric actuator that generates power for rotating the spindle and the pretensioner for generating other power for rotating the spindle, the seat belt is moved when the pretensioner is operated. It is desirable to disconnect the connection between the winding spindle and the electric actuator.
  • the main object of the present invention is to provide a seat belt winding member such as a spindle that winds up the seat belt, an electric actuator that rotates the seat belt winding member when coupled to the seat belt winding member, and the like.
  • a first rotation source and a second rotation source such as a pretensioner that rotates the seat belt winding member at a speed higher than that of the first rotation source.
  • An object of the present invention is to provide a seat belt device capable of disconnecting a seat belt retracting member such as a spindle and a first rotation source such as a motor when the second rotation source is activated.
  • An electric actuator that generates other power for rotating the spindle; and a power transmission mechanism capable of transmitting the power of the electric actuator to the spindle.
  • the power transmission mechanism can reversibly switch between coupling and non-coupling between the electric actuator and the spindle before the pretensioner is activated.
  • a seatbelt device is provided in which the electric actuator and the spindle are irreversibly disconnected.
  • a power transmission mechanism capable of transmitting the power of the electric actuating hawk to the spindle
  • the power transmission mechanism uses the rotation of the spindle by the pretensioner to disconnect the electric actuator from the spindle.
  • An apparatus is provided.
  • a seat belt retractor for winding the seat belt
  • a second rotation source that rotates the seat belt retractor at a speed greater than that of the first rotation source
  • the power transmission mechanism can reversibly switch between coupling and non-coupling between the first rotation source and the seat belt winding member before the second rotation source operates.
  • a seat belt device is provided in which the first rotation source and the seat belt retracting member are irreversibly disconnected. It is.
  • a power transmission mechanism capable of transmitting the power of the electric actuating hawk to the spindle
  • the power transmission mechanism is attached to one of the actuator side gear to which the power from the electric actuator is transmitted, the spindle side gear provided on the spindle side, the actuator side gear and the spindle side gear, and the other gear.
  • An elastic piece that can be engaged, and when a torque difference larger than a predetermined value occurs between the actuator side gear and the spindle side gear, the torque difference is less than the predetermined value.
  • a seatbelt device is provided, wherein the elastic piece includes a torque limiter mechanism that releases the engagement with the other gear and moves relative to the other gear.
  • a seat belt winding member such as a spindle that winds up the seat belt
  • a first rotation source such as a motor that rotates a seat belt winding member coupled to the seat belt winding member
  • a second rotation source such as a pretensioner that rotates the seat belt retractor at a speed higher than that of the first rotation source, wherein the second rotation source such as the pretensioner is Provided is a seat belt device capable of disconnecting a connection between a seat belt winding member such as a spindle and a first rotation source such as a motor when operated.
  • FIG. 1 is a schematic longitudinal sectional view for explaining a seat belt device according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a partial cutaway view taken along line AA in FIG.
  • FIG. 3 is a longitudinal sectional view taken along line BB in FIG. 1, and is a diagram for explaining the operation of a clutch that transmits power from a motor.
  • FIG. 4 is a longitudinal sectional view taken along line BB in FIG. 1, illustrating the operation of a clutch that transmits power from the motor. It is a figure for clarification.
  • FIG. 5 is a longitudinal sectional view taken along line BB in FIG. 1, and is a diagram for explaining the operation of a clutch that transmits power from a motor.
  • FIG. 6 is a longitudinal sectional view taken along line BB in FIG. 1, and is a diagram for explaining the operation of a clutch that transmits power from a motor.
  • FIG. 7 is a longitudinal sectional view taken along line BB in FIG. 1, and is a diagram for explaining the operation of a clutch that transmits power from a motor.
  • FIG. 8 is an exploded schematic perspective view of a clutch that transmits the power of the seat belt device according to the first embodiment of the present invention with the motor power.
  • FIG. 9 is a view for explaining the clutch in the non-actuated state of the seat belt device according to the second embodiment of the present invention, corresponding to the longitudinal sectional view taken along line BB of FIG.
  • ⁇ 10a A view for explaining a clutch at the time of a winding operation by a motor of the seat belt device of the second embodiment of the present invention, corresponding to the longitudinal sectional view taken along the line BB of FIG.
  • FIG. 10 is a view for explaining the clutch at the time of winding operation by the motor of the seat belt device of the second embodiment of the present invention corresponding to the longitudinal sectional view taken along the line BB of FIG.
  • FIG. 10c A view for explaining a clutch at the time of winding operation by the motor of the seat belt device of the second embodiment of the present invention corresponding to the longitudinal sectional view taken along the line BB of FIG.
  • FIG. 11 is a view for explaining a clutch at the time of releasing the winding by the motor in the seat belt device according to the second embodiment of the present invention, corresponding to the longitudinal sectional view taken along the line BB of FIG.
  • ⁇ lib is a view for explaining a clutch at the time of releasing the winding by the motor in the seat belt device according to the second embodiment of the present invention, corresponding to the longitudinal sectional view taken along the line BB of FIG.
  • FIG. 11C is a view for explaining the clutch at the time of releasing the winding by the motor in the seat belt device according to the second embodiment of the present invention, corresponding to the longitudinal sectional view taken along the line BB of FIG.
  • ⁇ 12a A view for explaining a clutch when the pretensioner is operated in the seat belt device according to the second embodiment of the present invention, corresponding to the longitudinal sectional view taken along the line BB of FIG.
  • FIG. 12b A view for explaining the clutch when the pretensioner is operated in the seat belt device according to the second embodiment of the present invention, corresponding to the longitudinal sectional view taken along the line BB of FIG.
  • FIG. 13 is a view for explaining a gear assembly of a seatbelt device according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 is a diagram for explaining a gear having the torque limiter mechanism of FIG.
  • FIG. 15 is a diagram for explaining a torque limiter operation of a gear having a torque limiter mechanism. Explanation of symbols
  • Torsion bar energy absorption mechanism
  • Rotor cam (cam member, regulating member)
  • FIG. 1 is a schematic longitudinal sectional view for explaining the seat belt device according to the first embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a partial cutaway view taken along the line AA in FIG. 1
  • FIG. 2 is a longitudinal sectional view taken along the line BB in FIG. 1, and is a diagram for explaining the operation of a clutch that transmits power from a motor.
  • FIG. 8 is an exploded schematic perspective view of a clutch that transmits power from the motor of the seat belt device according to the first embodiment of the present invention.
  • the seat belt device 1 of the present embodiment includes a spindle 11 that winds up a seat belt (webbing) 13, a gunpowder type actuator (pretensioner 1) 14 connected to the spindle 11, and a motor 55 as an electric actuator. And a clutch 20 as a power transmission mechanism for transmitting the power from the motor 55 to the spindle 11.
  • a torsion bar 12 as an energy absorption mechanism is provided connected to the spindle 11! /
  • the pretensioner 14 includes a pinion 15 connected to the spindle 11, a tube 17 for housing the ball 16, and a gas generator 18 provided at one end of the tube 17.
  • gas generator 18 When the gunpowder ignites, gas is generated by the gas generator 18 and strongly pushes the ball 16 in the tube 17.
  • the extruded ball 16 moves along the groove of the pion 15 and rotates the spindle 11.
  • the motor 55 is connected to the gear assembly 50, and the rotation of the motor 55 is decelerated by the gear assembly 50.
  • the gear assembly 50 and a clutch 20 described later are housed in a container constituted by a lower cover 21 and an upper cover 29.
  • the clutch 20 includes a joint 24 connected to the spindle 11, a latch plate (ratchet wheel) 27 that is integrated with the joint 24 and rotates together with the spindle 11, and a final gear 51 of the gear assembly 50.
  • a final gear 51 that is gear-coupled to the rotating shaft of the motor 55, and a pole that is rotatably attached to the final gear 51 around the shaft 38 and engages with the teeth of the latch plate (lattice wheel) 27 32, a return spring 39 that is a biasing member that biases the pole 32 from the latch plate 27 in the release direction, a guide ring 30 that is integrated with the final gear 51 inside the final gear 51, and a guide
  • a clutch wheel 28 having three feet 42 for fitting the required angles to the three holes 41 of the ring 30 so as to be rotatable relative to each other, and a clutch wheel 28 Is fixed to the clutch wheel 28 by the fixing pin 37 and is fixed to the clutch wheel 28 by the fixing pin 37, and rotation is prohibited and fixed.
  • Rotor cam 34 which can rotate when pin 37 is broken, and end 26 A friction spring 25 and bushes 23 and 31 which are fitted into the lower cover 21 by being fitted into the recess 22 of the bar 21 and connected to the clutch wheel 28 by frictional sliding are provided.
  • One end of the pole 32 moves along the cam surface 35 of the rotor cam 34.
  • the clutch wheel 28 is formed with a rib 28a at a predetermined position in the circumferential direction, and one end of the rib 28a is in a non-operating state in which the motor 55 is not scraped off. Located near the pole 32. If the pole 32 rotates due to severe vibration of the vehicle when the motor 55 is not operating, the rib 28a contacts the pole 32, and the pole 32 is inadvertently rotated in a direction to engage the latch plate 27. It is prevented from moving.
  • the seat belt 13 When there is a possibility of a collision, the seat belt 13 is wound up by the motor 55 before the collision, and when the possibility of the collision is lost, the seat belt 13 is returned to the state before the collision.
  • the explosive actuator (pretensioner 1) 14 The seat belt 13 is taken up at a speed higher than the take-up speed of the motor 55 before the collision, and the tension is restricted by the torsion bar 12 when a predetermined tension or more is applied to the seat belt 13.
  • FIGS. 9 to 12 (c) a seat belt device according to a second embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 9 to 12 (c). Note that portions equivalent to those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted or simplified.
  • a hold spring 60 that is an elastic member is provided to hold the rotor cam 34a. That is, the rotor cam 34 a has an end 61 that extends to the opposite side of the shaft 36 from the side on which the cam surface 35 is provided. Further, a hold spring 60 is assembled to the clutch wheel 28 so as to be in contact with the end 61 on the opposite side of the rotor cam 34a.
  • the rotor cam 34a of the present embodiment is attached to the clutch wheel 28 so as to be rotatable around the shaft 36 and to the clutch wheel 28 so as not to rotate in a state of being biased by the hold spring 60. It is fixed and can be rotated by releasing the urging force by the hold spring 60.
  • the pretensioning is performed while the motor is rotating toward the scraping side.
  • the pole 32 is flipped outward by the tooth surface of the latch plate 27 by the high-speed winding rotation of the spindle 11 and the latch plate 27 integrated therewith.
  • the pretensioner 14 when the pretensioner 14 is operated, the power transmission from the motor 55 is cut off by the clutch 20, and webbing is caused by the power resistance of the motor 55 and the clutch 20. Since the winding by the pretensioner 14 is performed without receiving, the winding performance by the pretensioner 14 can be improved.
  • the belt pull-out load does not add the power resistance of the motor 55 and the clutch 20 to the energy absorption load, thereby improving the restraint performance. Can do.
  • a seatbelt device according to a third embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS.
  • the configuration of the gear assembly is different from that of the first embodiment, and the same parts as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals and the description thereof is omitted or simplified.
  • the gear assembly 50a of the present embodiment includes first to fourth gears 71, 72, 73, 74, and the tooth surfaces of the fourth gear 74 mesh with the final gear 51. ing.
  • the first gear 71 is connected to the motor shaft of the motor 55, and the second gear 72 has two tooth surfaces 72a and 72b that mesh with the first gear 71 and the third gear 73, respectively.
  • the third gear 73 has a bottomed cylindrical large-diameter side gear (actuator-side gear) 80, a plurality of limit springs (elastic pieces) 81, and a cylindrical small-diameter side gear (spindle Side gear) 82 with a torque limit mechanism and a three-dimensional gear thread.
  • the small-diameter side gear 82 has a shape in which a gear portion 82a that meshes with the fourth gear 74 and a spring support portion 82c in which slits 82b in which a plurality of limit springs 81 are assembled are connected in the axial direction.
  • the large-diameter side gear 80 has a tooth portion 80a that meshes with the second gear 72 on the outer peripheral surface, and the inner wall 80b and the bottom portion 80c to which grease is applied, Houses limit spring 81.
  • the inner wall 80b of the large-diameter side gear 80 has a plurality of concave locking surfaces 80d formed at predetermined intervals, and the protrusions 81a formed on the limit spring 81 engage with these locking surfaces 80d.
  • the number of the locking surfaces 80d is an integer multiple of the number of the protrusions 8la.
  • the protrusion 81a of the limit spring 81 is disengaged from the locking surface 80d and begins to slide while elastically deforming along the inner wall 80b. Then, the protrusion 81a engages with the adjacent locking surface 80d, thereby causing a rotational deviation between the large-diameter side gear 80 and the small-diameter side gear 82. As shown in FIG. 4Gear 74 and final gear 51 rotate in the belt pull-out direction. As a result, transmission of excessive torque by the motor 55 can be suppressed, gear teeth can be prevented from being damaged, and influence on restraint performance during energy absorption operation can be reduced.
  • the torque limiter mechanism is incorporated in the third gear 73 of the gear assembly 50a, and the limiter torque at the spindle 11 can be increased even with a small configuration.
  • the gear assembly 50a of the present embodiment is more preferably applied to a seat belt device including the power transmission mechanism of the first and second embodiments, but is not limited thereto. You may apply to a well-known seatbelt apparatus.
  • limit spring 81 of this embodiment is attached to the small diameter side gear 82, it is attached to the large diameter side gear 80 so as to be engaged with and disengaged from the locking surface provided on the small diameter side gear 82. May be.

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Abstract

　シートベルト１３を巻き取るスピンドル１１と、電動アクチュエータ５５と、プリテンショナー１４と、動力伝達機構２０と、を備え、動力伝達機構２０は、プリテンショナー１４が作動する前は、電動アクチュエータ５５とスピンドル１１との間の結合、非結合を可逆的に切り換え可能であり、プリテンショナー１４が作動した時には、電動アクチュエータ５５とスピンドル１１との間を不可逆的に非結合にする。

Description

明 細 書
シートベルト装置
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ァクチユエ一タと火 薬式ァクチユエータ (プリテンショナ一）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、衝突前に電動ァ クチユエータによりシートベルト（ゥェビング)を巻き取り、衝突の可能性がなくなると衝 突前の状態に戻し、衝突時の巻き取りはプリテンショナ一で行っていた (例えば、特 許文献 1参照)。
特許文献 1 :特開 2003— 191819号
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0003] このようにスピンドルを回転する動力を発生する電動ァクチユエータと、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一とを備えるシートベルト装置では、プ リテンショナ一が作動した時には、シートベルトを巻き取るスピンドルと電動ァクチユエ ータとの接続を切断することが望まれる。
[0004] 従って、本発明の主な目的は、シートベルトを巻き取るスピンドル等のシートベルト 巻き取り部材と、シートベルト卷回部材に結合されるとシートベルト卷回部材を回転さ せる電動ァクチユエータ等の第 1の回転源と、第 1の回転源よりも大きい速度でシート ベルト巻き取り部材を回転させるプリテンショナ一等の第 2の回転源とを備えるシート ベルト装置であって、プリテンショナ一等の第 2の回転源が作動した時には、スピンド ル等のシートベルト巻き取り部材とモータ等の第 1の回転源との接続を切断することが 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
[0005] 本発明によれば、
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ァクチユエータと、
前記スピンドルを回転する他の動力を発生する電動ァクチユエータと、 前記電動ァクチユエ一タカ 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、
前記動力伝達機構は、前記プリテンショナ一が作動する前は、前記電動ァクチユエ ータと前記スピンドルとの間の結合、非結合を可逆的に切り換え可能であり、前記プ リテンショナ一が作動した時には、前記電動ァクチユエータと前記スピンドルとの間を 不可逆的に非結合にすることを特徴とするシートベルト装置が提供される。
[0006] また、本発明によれば、
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ァクチユエータと、
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一と、
前記電動ァクチユエ一タカ 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、
前記動力伝達機構は、前記プリテンショナ一が作動した時には、前記プリテンショ ナ一による前記スピンドルの回転を利用して前記電動ァクチユエータと前記スピンド ルとの間を非結合にすることを特徴とするシートベルト装置が提供される。
[0007] また、本発明によれば、
シートベルトを巻き取るシートベルト巻き取り部材と、
シートベルト巻き取り部材に結合されると前記シートベルト巻き取り部材を回転させ る第 1の回転源と、
前記第 1の回転源よりも大きい速度で前記シートベルト巻き取り部材を回転させる第 2の回転源と、
動力伝達機構と、を備え、
前記動力伝達機構は、前記第 2の回転源が作動する前は、前記第 1の回転源とシ ートベルト巻き取り部材との間の結合、非結合を可逆的に切り換え可能であり、 前記第 2の回転源が作動した時には、前記第 1の回転源と前記シートベルト巻き取 り部材との間を不可逆的に非結合にすることを特徴とするシートベルト装置が提供さ れる。
[0008] さらに、本発明によれば、
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ァクチユエータと、
前記電動ァクチユエ一タカ 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、
前記動力伝達機構は、電動ァクチユエータからの動力が伝達されるァクチユエータ 側ギアと、スピンドル側に設けられるスピンドル側ギアと、前記ァクチユエータ側ギアと スピンドル側ギアの一方のギアに取り付けられ、他方のギアと係合可能な弾性片とを 有し、前記ァクチユエータ側ギアと前記スピンドル側ギアとの間に所定値より大きなト ルク差が生じた場合に、該トルク差が前記所定値以下となるように、前記弾性片は前 記他方のギアとの係合を解除して前記他方のギアに対して相対移動するトルクリミツ タ機構を備えることを特徴とするシートベルト装置が提供される。
発明の効果
[0009] 本発明によれば、シートベルトを巻き取るスピンドル等のシートベルト巻き取り部材と 、シートベルト巻き取り部材に結合されるシートベルト卷回部材を回転させるモータ等 の第 1の回転源と、第 1の回転源よりも大きい速度でシートベルト巻き取り部材を回転 させるプリテンショナ一等の第 2の回転源とを備えるシートベルト装置であって、プリテ ンショナ一等の第 2の回転源が作動した時には、スピンドル等のシートベルト巻き取り 部材とモータ等の第 1の回転源との接続を切断することができるシートベルト装置が 提供される。
図面の簡単な説明
[0010] [図 1]本発明の第 1実施形態のシートベルト装置を説明するための概略縦断面図で ある。
[図 2]図 1の AA線矢視部分切り欠き図である。
[図 3]図 1の BB線縦断面図であり、モータからの動力を伝達するクラッチの作動を説 明するための図である。
[図 4]図 1の BB線縦断面図であり、モータからの動力を伝達するクラッチの作動を説 明するための図である。
[図 5]図 1の BB線縦断面図であり、モータからの動力を伝達するクラッチの作動を説 明するための図である。
[図 6]図 1の BB線縦断面図であり、モータからの動力を伝達するクラッチの作動を説 明するための図である。
[図 7]図 1の BB線縦断面図であり、モータからの動力を伝達するクラッチの作動を説 明するための図である。
圆 8]本発明の第 1実施形態のシートベルト装置のモータ力もの動力を伝達するクラ ツチの分解概略斜視図である。
圆 9]図 1の BB線縦断面図に対応する、本発明の第 2実施形態のシートベルト装置 の、非作動状態のクラッチを説明するための図である。
圆 10a]図 1の BB線縦断面図に対応する、本発明の第 2実施形態のシートベルト装 置の、モータによる巻き取り作動時のクラッチを説明するための図である。
圆 10b]図 1の BB線縦断面図に対応する、本発明の第 2実施形態のシートベルト装 置の、モータによる巻き取り作動時のクラッチを説明するための図である。
圆 10c]図 1の BB線縦断面図に対応する、本発明の第 2実施形態のシートベルト装 置の、モータによる巻き取り作動時のクラッチを説明するための図である。
圆 11a]図 1の BB線縦断面図に対応する、本発明の第 2実施形態のシートベルト装 置の、モータによる巻き取り解除時のクラッチを説明するための図である。
圆 lib]図 1の BB線縦断面図に対応する、本発明の第 2実施形態のシートベルト装 置の、モータによる巻き取り解除時のクラッチを説明するための図である。
圆 11c]図 1の BB線縦断面図に対応する、本発明の第 2実施形態のシートベルト装 置の、モータによる巻き取り解除時のクラッチを説明するための図である。
圆 12a]図 1の BB線縦断面図に対応する、本発明の第 2実施形態のシートベルト装 置の、プリテンショナ一作動時のクラッチを説明するための図である。
圆 12b]図 1の BB線縦断面図に対応する、本発明の第 2実施形態のシートベルト装 置の、プリテンショナ一作動時のクラッチを説明するための図である。
圆 12c]図 1の BB線縦断面図に対応する、本発明の第 2実施形態のシートベルト装 置の、プリテンショナ一作動時のクラッチを説明するための図である。
[図 13]本発明の第 3実施形態のシートベルト装置のギアアッセンプリを説明するため の図である。
[図 14]図 13のトルクリミッタ機構を有するギアを説明するための図である。
[図 15]トルクリミッタ機構を有するギアのトルクリミッタ動作を説明するための図である。 符号の説明
1 シートベルト装置
11……スピンドル
12……トーシヨンバー（エネルギー吸収機構）
13……シートベルト（ゥェビング）
14……プリテンショナ一
15……ピニオン
16……ボール
17……チューブ
18……ガス発生装置
20、 20a…クラッチ
21……下側カバー
22……凹部
22a…孑し
23……ブッシュ
24……ジョイント
25……フリクションスプリング
26……端部
27……ラッチプレート（ラチヱットホイール、第 1の係合部材）
28……クラッチホイール（摩擦ホイール）
29……上側カバー
30……ガイドリング
31……ブッシュ 32……ポール (第 2の係合部材）
34、 34a…ロータカム (カム部材、規制部材）
35……カム面
36……軸
37……固定ピン
38……軸
41、 41a…穴
42、 42a…足部
39……リターンスプリング
50……ギアアセンブリ
51……ファイナルギア（回転部材）
55……モータ
60……ホーノレドスプリング
71……第 1ギア
72……第 2ギア
73……第 3ギア
74……第 4ギア
80……大径側ギア（ァクチユエータ側ギア）
80d…係止面
81……リミットスプリング (弾性片）
81a…突部
82……小径側ギア (スピンドル側ギア）
発明を実施するための最良の形態
次に、本発明の各実施形態のシートベルト装置を図面を参照して説明する。
(第 1実施形態）
図 1は、本発明の第 1実施形態のシートベルト装置を説明するための概略縦断面図 であり、図 2は、図 1の AA線矢視部分切り欠き図であり、図 3〜7は、図 1の BB線縦 断面図であり、モータからの動力を伝達するクラッチの作動を説明するための図であ り、図 8は、本発明の第 1実施形態のシートベルト装置のモータからの動力を伝達す るクラッチの分解概略斜視図である。
[0013] 本実施形態のシートベルト装置 1は、シートベルト（ゥェビング） 13を巻き取るスピン ドル 11と、スピンドル 11に接続された火薬式ァクチユエータ (プリテンショナ一） 14と、 電動ァクチユエータとしてのモータ 55と、モータ 55からの動力をスピンドル 11に伝達 する動力伝達機構としてのクラッチ 20とを備えている。スピンドル 11内には、ェネル ギー吸収機構としてのトーシヨンバー 12がスピンドル 11に接続されて設けられて!/、る
[0014] プリテンショナ一 14は、スピンドル 11に接続されたピ-オン 15と、ボール 16を収容 するチューブ 17と、チューブ 17の一端に設けられたガス発生装置 18とを備えている 。火薬は発火するとガス発生装置 18によってガスが発生し、チューブ 17内にあるボ ール 16を強く押し出す。押し出されたボール 16は、ピ-オン 15の溝に沿って移動し 、スピンドル 11を回転させる。
[0015] モータ 55は、ギアアセンブリ 50に接続され、モータ 55の回転はギアアセンブリ 50 によって減速される。ギアアセンブリ 50と後述するクラッチ 20は、下側カバー 21と上 側カバー 29とにより構成される容器内に収容されている。
[0016] クラッチ 20は、スピンドル 11に接続されるジョイント 24と、ジョイント 24と一本化され スピンドル 11と共に回転するラッチプレート（ラチェットホイール） 27と、ギアアセンブリ 50のうちのファイナルギア 51であって、モータ 55の回転軸にギア結合しているフアイ ナルギア 51と、ファイナルギア 51に軸 38の周りに回転可能に取り付けられ、ラッチプ レート（ラチヱットホイール） 27の歯と係合可能なポール 32と、ポール 32をラッチプレ ート 27から解除方向に付勢する付勢部材であるリターンスプリング 39と、ファイナル ギア 51の内側にファイナルギア 51と一体となって設けられたガイドリング 30と、ガイド リング 30の 3つの穴 41に対して必要な角度を相対回転可能にそれぞれ勘合する 3つ の足部 42を備えるクラッチホイール 28と、クラッチホイール 28に軸 36の周りに回転 可能に取り付けられると共に固定ピン 37によってクラッチホイール 28に固定されて取 り付けられ、固定ピン 37によってクラッチホイール 28に固定された状態では回転が禁 止され、固定ピン 37の破断により回転可能となるロータカム 34と、端部 26が下側力 バー 21の凹部 22に嵌入して下側カバー 21に取り付けられ、クラッチホイール 28と摩 擦摺動により接続されたフリクションスプリング 25と、ブッシュ 23、 31とを備えている。 ロータカム 34のカム面 35に沿ってポール 32の一端が移動する。
[0017] なお、クラッチホイール 28には、円周方向に亘る所定の位置にリブ 28aが形成され ており、このリブ 28aの一端部は、モータ 55による卷取りが行われていない非作動時 において、ポール 32の近傍に位置する。そして、モータ 55の非作動時に、ポール 32 が車両の激しい振動等によって回動した場合に、リブ 28aはポール 32と当接し、ポー ル 32がラッチプレート 27と係合する方向へ不用意に回動することを防止している。
[0018] 次に、本実施形態のシートベルト装置 1の作動を説明する。
衝突の可能性がある場合、衝突前にモータ 55によってシートベルト 13を巻き取り、 衝突の可能性がなくなると衝突前の状態に戻し、衝突発生時には、火薬式ァクチュ エータ (プリテンショナ一） 14により衝突前のモータ 55による巻き取り速度よりも大きい 速度でシートベルト 13を巻き取り、シートベルト 13に所定の張力以上が加わった時 には、トーシヨンバー 12により張力を制限する。
[0019] 次に、クラッチ 20の作動を説明する。
まず、図 3に示すように、モータ 55による巻き取りが行われていない場合は、ラッチ プレート 27とポール 32とは非係合である。スピンドル 11と一体のラッチプレート 27の み回転し、シートベルト 13の通常の巻き取り Z引き出しが可能である。
[0020] 図 4に示すように、モータ 55が巻き取り側に回転すると、モータ 55の回転軸にギア 結合しているファイナルギア 51が半時計方向（C方向）に回転する。ファイナルギア 5 1に回転可能に取り付けられているポール 32が、リターンスプリング 39の付勢力に逆 らつてロータカム 34のカム面 35に沿ってラッチプレート 27側に回転しラッチプレート 2 7と係合を開始する。
[0021] 図 5に示すように、ポール 32がラッチプレート 27と係合すると、ファイナルギア 51の 回転がラッチプレート 27を介してスピンドル 11に伝達され、シートベルト 13の巻き込 みを開始する。このとき、ロータカム 34はクラッチホイール 28と共に、フリクションスプ リング 25に対して摩擦摺動回転する。
[0022] 図 6に示すように、モータ 55が解除側に回転すると回転に応じてファイナルギア 51 が解除方向（時計回り： D方向）に回転する。ポール 32はファイナルギア 51と共に回 転するが、クラッチホイール 28とそれに取り付けられて!/、るロータカム 34はフリクショ ンスプリング 25により取り残される。ポール 32は、リターンスプリング 39の付勢力によ り、ロータカム 34のカム面 35に沿ってラッチプレートから離れ、ポール 32はラッチプ レートと非係合になる。
[0023] 図 7に示すように、プリテンショナ一 14が作動した時には、スピンドル 11とそれと一 体のラッチプレート 27の高速巻き取り回転によって、ラッチプレート 27の歯面によりポ ール 32が外方向に弾き飛ばされる。同時にロータカム 34がポール 32に押されて、ク ラッチホイール 28の軸 36を中心に外方向に向力つて回転する。この回転力によって 、クラッチホイール 28の固定ピン 37がせん断される。その結果、ポール 32および口 ータカム 34は、リターンスプリングの付勢力によって外周部に保持され、以後クラッチ 20によっては、モータ 55の動力はスピンドルに伝達されることはない。
[0024] (第 2実施形態）
次に、本発明の第 2実施形態に係るシートベルト装置について、図 9〜図 12 (c)を参 照して詳細に説明する。なお、第 1実施形態と同等部分については、同一符号を付 して説明を省略或は簡略ィ匕する。
[0025] 本実施形態では、第 1実施形態の固定ピン 37の代わりに、弾性部材であるホール ドスプリング 60を設けて、ロータカム 34aの保持が行われている。即ち、ロータカム 34 aは、軸 36に対して、カム面 35が設けられる側と反対側に延出する端部 61を有して いる。また、クラッチホイール 28には、ロータカム 34aの反対側の端部 61と当接可能 にホールドスプリング 60が組み付けられている。
[0026] これにより、本実施形態のロータカム 34aは、クラッチホイール 28に軸 36の周りに回 転可能に取り付けられると共に、ホールドスプリング 60によって付勢された状態で回 転しないようにクラッチホイール 28に固定され、さらに、ホールドスプリング 60による 付勢が解除されることで回転可能となる。
[0027] 次に、本実施形態のクラッチ 20aの作動について説明する。
まず、モータ 55による巻き取りが行われていない場合は、図 9に示すように、ポール 32はリターンスプリング 39の付勢力によりラッチプレート 27と非係合である。このため 、スピンドル 11と一体のラッチプレート 27のみ回転し、シートベルト 13の通常の巻き 取り Z引き出しが可能である。
[0028] 次に、モータ 55が巻き取り側に回転すると、図 10 (a)に示すように、モータ 55の回 転軸にギア結合しているファイナルギア 51が反時計方向（C方向）に回転する。ファ イナルギア 51が回転すると、フリクションスプリング 25が下側カバー 21の穴 22aの円 周方向淵部まで空転する。
[0029] モータ 55がさらに巻き取り側に回転すると、図 10 (b)に示すように、このフリクション スプリング 25の摩擦力により、クラッチホイール 28が固定され、ファイナルギア 51の み回転する。そして、ガイドリング 30に軸支されたポール 32が、リターンスプリング 39 の付勢力に逆らってロータカム 34aのカム面 35に沿ってラッチプレート 27側に回転し 、ラッチプレート 27と係合を開始する。さらに、ファイナルギア 51が回転すると、ガイド リング 30の穴 41aの円周方向淵部にクラッチホイール 28の足部 42aが当接し、フアイ ナルギア 51とクラッチホイール 28が共回りする。
[0030] そして、図 10 (c)に示すように、ポール 32がラッチプレート 27と係合すると、フアイ ナルギア 51の回転がラッチプレート 27を介してスピンドル 11に伝達され、シートベル ト 13の巻込みを開始する。
[0031] また、図 11 (a)に示すように、モータ 55が解除側に回転すると、回転に応じてフアイ ナルギア 51が解除方向（時計回り： D方向）に回転する。これと共に、ゥェビングに作 用して 、る乗員からの反力によりゥェビングが弓 Iき出され、クラッチホイール 28とラッ チプレート 27はフリクションスプリング 25が空転する分共回りする。その後、図 11 (b) に示すように、クラッチホイール 28がフリクションスプリング 25の付勢力により固定さ れ、ファイナルギア 51とラッチプレート 27のみが解除方向に回転する。ラッチプレート 27は、ファイナルギア 51の回転に伴って回転している間は、ポール 32と嚙み合い状 態を維持している。
[0032] そして、図 11 (c)に示すように、乗員からの反力がなくなり、スピンドル 11と共にラッ チプレート 27の引き出し方向の回転が終了すると、ファイナルギア 51が更に回転す ることで、ポール 32とラッチプレート 27の係合が外れて初期状態に戻る。
[0033] また、図 12 (a)に示すように、モータが卷取り側に回転している状態で、プリテンショ ナー 14が作動した時には、スピンドル 11とそれと一体のラッチプレート 27の高速巻き 取り回転によって、ラッチプレート 27の歯面によりポール 32が外方向に弾き飛ばされ る。
[0034] そして、図 12 (b)に示すように、ポール 32がロータカム 34と当接して、ロータカム 34 を外方向に押すと、ロータカム 34は、クラッチホイール 28の軸 36を中心に回転し、ク ラッチホイール 28に組付けたホールドスプリング 60からの押圧が解除される（図 12 (c )参照）。その後、ポール 32とロータカム 34は、リターンスプリング 39の付勢力により ガイドリング 30の外周部に保持され、これ以降クラッチ 20によっては、モータ 55の動 力はスピンドル 11に伝達されな 、。
[0035] 従って、本実施形態のシートベルト装置においても、プリテンショナ一 14が作動し た時点で、クラッチ 20によってモータ 55からの動力伝達が遮断され、ゥェビングは、 モータ 55とクラッチ 20の動力抵抗を受けることなぐプリテンショナ一 14による巻き取 りが行われるので、プリテンショナ一 14による巻き取り性能を向上することができる。
[0036] さらに、トーシヨンバー 12によりエネルギー吸収動作が行われている際、ベルト引き 出し荷重は、エネルギー吸収荷重にモータ 55とクラッチ 20の動力抵抗が上乗せされ ることがなく、拘束性能を向上することができる。
[0037] (第 3実施形態）
次に、本発明の第 3実施形態に係るシートベルト装置について、図 13〜図 15を参 照して詳細に説明する。本実施形態は、ギアアッセンプリの構成において、第 1実施 形態のものと異なり、その他の第 1実施形態と同等部分については、同一符号を付し て説明を省略或は簡略化する。
[0038] 本実施形態のギアアッセンブリ 50aは、図 13に示すように、第 1〜第 4ギア 71, 72, 73, 74を備え、第 4のギア 74の歯面がファイナルギア 51と嚙合している。第 1ギア 71 は、モータ 55のモータ軸に連結され、第 2ギア 72は、第 1ギア 71及び第 3ギア 73とそ れぞれ嚙合する 2つの歯面 72a, 72bを有する。第 3ギア 73は、図 14に示すように、 有底円筒状の大径側ギア（ァクチユエータ側ギア） 80と、複数のリミットスプリング (弹 性片） 81と、筒状の小径側ギア (スピンドル側ギア) 82とを備えたトルクリミット機構付 きのギア糸且立体である。 [0039] 小径側ギア 82は、第 4ギア 74と嚙合するギア部 82aと、複数のリミットスプリング 81 が組みつけられるスリット 82bが形成されるばね支持部 82cとが軸方向に連結した形 状を有する。また、大径側ギア 80は、外周面に第 2ギア 72と嚙合する歯部 80aを有し 、グリースが塗布された内壁 80b及び底部 80cにて、小径側ギア 82のばね支持部 82 cとリミットスプリング 81を収容している。
[0040] 大径側ギア 80の内壁 80bは、所定の間隔で凹状の係止面 80dが複数形成されて おり、リミットスプリング 81に形成された突部 81aがこれら係止面 80dと係合する。なお 、係止面 80dは、突部 8 laの数の整数倍の数だけ形成されている。
[0041] 次に、トルクリミッタ機構の作動について説明する。
通常状態では、図 13 (a)に示すように、第 3ギア 73の大径側ギア 80と小径側ギア 8 2は、リミットスプリング 81によって相対的な位相が保持され、図中実線で示す巻き取 り方向、或は点線で示す解除方向において、同一方向に回転している。ここで、モー タ 55の駆動による卷取り時に、プリテンショナ一 14が作動しないような軽衝突ゃブレ 一キングにより、大径側ギア 80と小径側ギア 82との間に所定値より大きなトルク差が 生じた場合、図 15に示すように、リミットスプリング 81の突部 81aは係止面 80dとの係 合が解除され、内壁 80bに沿って弾性変形しながら滑り始める。そして、突部 81aは 、となりの係止面 80dと係合することで、大径側ギア 80と小径側ギア 82との間で回転 ずれを生じ、図 13 (b)に示すように、第 4ギア 74及びファイナルギア 51はベルト引き 出し方向に回転する。この結果、モータ 55による過大なトルクの伝達が抑制され、ギ ァ歯の破損が防止できると共に、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。
[0042] また、トルクリミッタ機構は、ギアアッセンプリ 50aの第 3ギア 73に組み込まれており、 小型な構成であってもスピンドル 11でのリミッタトルクを大きくすることができる。
[0043] なお、本実施形態のギアアッセンプリ 50aは、第 1、第 2実施形態の動力伝達機構 を備えたシートベルト装置に適用されることがより好ましいが、これに限定されるもの でなぐ公知のシートベルト装置に適用されてもよい。
また、本実施形態のリミットスプリング 81は、小径側ギア 82に取り付けられているが 、大径側ギア 80に取り付けて、小径側ギア 82に設けられた係止面と係脱するようにし てもよい。
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものでなぐ適宜、変形、改良等が可能 である。
また、本出願は、 2005年 5月 19日出願の日本特許出願 (特願 2005— 146173)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。

Claims

請求の範囲
[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ァクチユエータと、
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一と、
前記電動ァクチユエ一タカ 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、
前記動力伝達機構は、前記プリテンショナ一が作動する前は、前記電動ァクチユエ ータと前記スピンドルとの間の結合、非結合を可逆的に切り換え可能であり、前記プ リテンショナ一が作動した時には、前記電動ァクチユエータと前記スピンドルとの間を 不可逆的に非結合にすることを特徴とするシートベルト装置。
[2] 前記プリテンショナ一が作動した時には、前記プリテンショナ一による前記スピンド ルの回転を利用して前記電動ァクチユエータと前記スピンドルとの間を不可逆的に非 結合にすることを特徴とする請求項 1記載のシートベルト装置。
[3] 前記電動ァクチユエータが前記動力伝達機構によって前記スピンドルと結合され、 前記電動ァクチユエータによって前記スピンドルを回転中に、前記プリテンショナ一 が作動した時には、前記電動ァクチユエータと前記スピンドルとの間を不可逆的に非 結合にすることを特徴とする請求項 1記載のシートベルト装置。
[4] 前記動力伝達機構は、
前記スピンドルと共に回転する第 1の係合部材と、
前記電動ァクチユエータの回転に応じて移動する第 2の係合部材と、
前記電動ァクチユエータの回転に応じて前記第 2の係合部材が移動する際に、前 記第 2の係合部材の移動を規制して前記第 2の係合部材が前記第 1の係合部材に 向けて移動して前記第 2の係合部材を前記第 1の係合部材に係合させる規制部材と を備え、
前記プリテンショナ一が作動した時には、前記プリテンショナ一による前記第 1の係 合部材の回転を利用して前記第 2の係合部材を前記第 1の係合部材力 遠ざ力る方 向に移動させ、前記第 2の係合部材の移動により前記規制部材を前記規制部材が 前記第 2の係合部材の移動を規制できない位置に移動させることを特徴とする請求 項 1乃至 3のいずれかに記載のシートベルト装置。
[5] 前記動力伝達機構は、
前記スピンドルと共に回転するラチェットホイールと、
前記電動ァクチユエータに結合する回転部材と、
前記回転部材に回転可能に取り付けられ、前記ラチ ットホイールと係合可能なポ 一ノレと、
前記回転部材に接して設けられた摩擦ホイールと、
前記摩擦ホイールに固定部材によって取り付けられたカム部材であって、そのカム 面に沿って前記ポールの一端が移動する前記カム部材とを備え、
前記プリテンショナ一が作動した時には、前記プリテンショナ一による前記ラチエツト ホイールの回転により前記ポールを前記ラチヱットホイール力 遠ざ力る方向に移動 させ、前記ポールの移動により前記カム部材の前記固定部材を破断し、前記ポール が前記ラチェットホイールと係合できないようにすることを特徴とする請求項 1乃至 3の いずれかに記載のシートベルト装置。
[6] 前記カム部材は回転可能に前記摩擦ホイールに取り付けられ、前記固定部材によ り前記摩擦ホイールに取り付けられた状態では前記カム部材の回転が禁止され、前 記固定部材の破断により前記カム部材が回転可能となることを特徴とする請求項 5記 載のシートベルト装置。
[7] 前記ポールを前記ラチ ットホイール力 解除方向に付勢する付勢部材をさらに備 え、前記カム部材の前記固定部材が破断した後は、前記付勢部材の付勢力により、 前記カム部材は前記ポールを介して前記ラチヱットホイール力 遠ざ力る方向に付勢 されることを特徴とする請求項 5または 6記載のシートベルト装置。
[8] 前記動力伝達機構は、
前記スピンドルと共に回転するラチェットホイールと、
前記電動ァクチユエータに結合する回転部材と、
前記回転部材に回転可能に取り付けられ、前記ラチ ットホイールと係合可能なポ 一ノレと、
前記回転部材に接して設けられた摩擦ホイールと、 前記摩擦ホイールに弾性部材によって付勢された状態で取り付けられたカム部材 であって、そのカム面に沿って前記ポールの一端が移動する前記カム部材とを備え 前記プリテンショナ一が作動した時には、前記プリテンショナ一による前記ラチエツト ホイールの回転により前記ポールを前記ラチヱットホイール力 遠ざ力る方向に移動 させ、前記ポールの移動により前記カム部材の前記弾性部材による付勢を解除し、 前記ポールが前記ラチエツトホイールと係合できな 、ようにすることを特徴とする請求 項 1乃至 3のいずれかに記載のシートベルト装置。
[9] 前記カム部材は回転可能に前記摩擦ホイールに取り付けられ、前記弾性部材に付 勢されて前記摩擦ホイールに取り付けられた状態では前記カム部材の回転が禁止さ れ、前記弾性部材による付勢の解除により前記カム部材が回転可能となることを特徴 とする請求項 8記載のシートベルト装置。
[10] 前記ポールを前記ラチェットホイール力 解除方向に付勢する付勢部材をさらに備 え、前記カム部材の前記弾性部材による付勢が解除された後は、前記付勢部材の付 勢力により、前記カム部材は前記ポールを介して前記ラチヱットホイール力 遠ざか る方向に付勢されることを特徴とする請求項 8または 9記載のシートベルト装置。
[11] 前記摩擦ホイールは、前記電動ァクチユエ一タの非作動時に、前記ポールが前記 ラチェットホイールと係合するのを防止するように、前記ポールと当接可能なリブを有 することを特徴とする請求項 5乃至 10のいずれかに記載のシートベルト装置。
[12] 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ァクチユエータと、
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一と、
前記電動ァクチユエ一タカ 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、
前記動力伝達機構は、前記プリテンショナ一が作動した時には、前記プリテンショ ナ一による前記スピンドルの回転を利用して前記電動ァクチユエータと前記スピンド ルとの間を非結合にすることを特徴とするシートベルト装置。
[13] シートベルトを巻き取るシートベルト巻き取り部材と、 シートベルト巻き取り部材に結合されると前記シートベルト巻き取り部材を回転させ る第 1の回転源と、
前記第 1の回転源よりも大き!/、速度で前記シートベルト巻き取り部材を回転させる 第 2の回転源と、
動力伝達機構と、を備え、
前記動力伝達機構は、前記第 2の回転源が作動する前は、前記第 1の回転源とシ ートベルト巻き取り部材との間の結合、非結合を可逆的に切り換え可能であり、 前記第 2の回転源が作動した時には、前記第 1の回転源と前記シートベルト巻き取 り部材との間を不可逆的に非結合にすることを特徴とするシートベルト装置。
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ァクチユエータと、
前記電動ァクチユエ一タカ 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、
前記動力伝達機構は、電動ァクチユエータからの動力が伝達されるァクチユエータ 側ギアと、スピンドル側に設けられるスピンドル側ギアと、前記ァクチユエータ側ギアと スピンドル側ギアの一方のギアに取り付けられ、他方のギアと係合可能な弾性片とを 有し、前記ァクチユエータ側ギアと前記スピンドル側ギアとの間に所定値より大きなト ルク差が生じた場合に、該トルク差が前記所定値以下となるように、前記弾性片は前 記他方のギアとの係合を解除して前記他方のギアに対して相対移動するトルクリミツ タ機構を備えることを特徴とするシートベルト装置。
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