(57)【要約】【課題】モータの駆動力によりスプールを回転駆動させる場合において、フォースリミッタ荷重にモータ側からの駆動力などの別の力が付加されることを抑制する。【解決手段】ウェビング巻取装置１０はクラッチ４４として、モータ３８の駆動力が伝達されるクラッチギヤ５６と、スプール２０を回転させるラチェットホイール６４と、ラチェットホイール６４に設けられたラチェットギヤ６４Ａと、クラッチギヤ５６に設けられ、クラッチギヤ５６が一方側に回転する場合にラチェットギヤ６４Ａと係合し、他方側に回転する場合に係合が解除可能なロックバー５８と、を備えている。制御装置１００は、車両の衝突が予知された場合にクラッチギヤ５６が一方側に回転するようにモータ３８を正回転駆動させ、正回転駆動中に乗員の負荷と関連する物理量が所定値を超えた場合にクラッチギヤ５６を他方側に回転するようにモータ３８を逆回転駆動する。【選択図】図７
2020083147.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
乗員に装着されるウェビングが巻取られるスプールと、
前記スプールを回転駆動させるモータと、
引出しを制限される前記ウェビングに一定以上の荷重が作用した場合に前記ウェビングの引出しを許容するフォースリミッタ機構と、
前記モータの駆動力が伝達されることで回転される第一回転体と、
回転されることで前記スプールを回転させる第二回転体と、
前記第一回転体及び前記第二回転体の一方に設けられたラチェットギヤと、
前記第一回転体及び前記第二回転体の他方に設けられ、前記第一回転体が一方側に回転する場合に前記ラチェットギヤと係合可能とされ、前記第一回転体が他方側に回転する場合に前記ラチェットギヤとの係合が解除可能とされる爪体と、
車両の衝突が予知された場合に前記第一回転体が前記一方側に回転するように前記モータを正回転駆動させ、正回転駆動中に前記乗員の負荷と関連する物理量が所定値を超えた場合に前記第一回転体を前記他方側に回転するように前記モータを逆回転駆動させる制御部と、
を備えたウェビング巻取装置。
【請求項２】
前記制御部は、
前記モータの正回転駆動中に前記乗員の負荷と関連する物理量が所定値を超えた場合に前記第一回転体を前記第二回転体よりも速い速度で前記他方側に回転するように前記モータを逆回転駆動させる請求項１記載のウェビング巻取装置。
【請求項３】
前記モータから前記第一回転体にかけての駆動経路上に設けられ、設定値以上のトルクの伝達を抑制する第三回転体を備える請求項１又は２に記載のウェビング巻取装置。
【請求項４】
前記スプールの回転角を検知する回転角センサを備え、
前記制御部は、
前記回転角が閾値を超えた場合を前記乗員の負荷と関連する物理量が所定値を超えた場合とする請求項１〜３の何れか１項に記載のウェビング巻取装置。
【請求項５】
前記車両の加速度を検知する加速度センサを備え、
前記制御部は、
前記加速度が閾値を超えた場合を前記乗員の負荷と関連する物理量が所定値を超えた場合とする請求項１〜３の何れか１項に記載のウェビング巻取装置。
【請求項６】
前記ウェビングの伸出し量を検知する伸出し量センサを備え、
前記制御部は、
前記伸出し量が閾値を超えた場合を前記乗員の負荷と関連する物理量が所定値を超えた場合とする請求項１〜３の何れか１項に記載のウェビング巻取装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータの駆動力によりスプールを回転駆動させるウェビング巻取装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１には、モータの駆動力によりスプールを回転駆動させるウェビング巻取装置が開示されている。当該ウェビング巻取装置は、車両が急減速状態になった場合又は車両前方の障害物に対する衝突を予知した場合にモータが駆動してスプールを回転させることでウェビングが巻取られるプリクラッシュ機能を有している。また、当該ウェビング巻取装置は、ロック機構とスプールとの間にフォースリミッタ機構としてのトーションシャフトを備えており、乗員からウェビングに入力される荷重が過大になるとトーションシャフトが捻れることにより乗員の拘束力が緩和される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２５５８６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、上記特許文献１に記載されたウェビング巻取装置では、プリクラッシュが作動した際にモータが駆動状態のままフォースリミッタ機構が作動すると、フォースリミッタ荷重にモータ側からの駆動力などの別の力が付加されてしまう。
【０００５】
本発明は上記事実を考慮し、モータの駆動力によりスプールを回転駆動させる場合において、フォースリミッタ荷重にモータ側からの駆動力などの別の力が付加されることを抑制可能なウェビング巻取装置を得ることが目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１態様のウェビング巻取装置は、乗員に装着されるウェビングが巻取られるスプールと、前記スプールを回転駆動させるモータと、引出しを制限される前記ウェビングに一定以上の荷重が作用した場合に前記ウェビングの引出しを許容するフォースリミッタ機構と、前記モータの駆動力が伝達されることで回転される第一回転体と、回転されることで前記スプールを回転させる第二回転体と、前記第一回転体及び前記第二回転体の一方に設けられたラチェットギヤと、前記第一回転体及び前記第二回転体の他方に設けられ、前記第一回転体が一方側に回転する場合に前記ラチェットギヤと係合可能とされ、前記第一回転体が他方側に回転する場合に前記ラチェットギヤとの係合が解除可能とされる爪体と、車両の衝突が予知された場合に前記第一回転体が前記一方側に回転するように前記モータを正回転駆動させ、正回転駆動中に前記乗員の負荷と関連する物理量が所定値を超えた場合に前記第一回転体を前記他方側に回転するように前記モータを逆回転駆動させる制御部と、を備えている。
【０００７】
本発明の第２態様のウェビング巻取装置は、第１態様のウェビング巻取装置において、  前記制御部は、前記モータの正回転駆動中に前記乗員の負荷と関連する物理量が所定値を超えた場合に前記第一回転体を前記第二回転体よりも速い速度で前記他方側に回転するように前記モータを逆回転駆動させる。
【０００８】
本発明の第３態様のウェビング巻取装置は、第１態様又は第２態様のウェビング巻取装置において、前記モータから前記第一回転体にかけての駆動経路上に設けられ、設定値以上のトルクの伝達を抑制する第三回転体を備えている。
【０００９】
本発明の第４態様のウェビング巻取装置は、第１態様〜第３態様の何れか１のウェビング巻取装置において、前記スプールの回転角を検知する回転角センサを備え、前記制御部は、前記回転角が閾値を超えた場合を前記乗員の負荷と関連する物理量が所定値を超えた場合とする。
【００１０】
本発明の第５態様のウェビング巻取装置は、第１態様〜第３態様の何れか１のウェビング巻取装置において、前記車両の加速度を検知する加速度センサを備え、前記制御部は、
前記加速度が閾値を超えた場合を前記乗員の負荷と関連する物理量が所定値を超えた場合とする。
【００１１】
本発明の第６態様のウェビング巻取装置は、第１態様〜第３態様の何れか１のウェビング巻取装置において、前記ウェビングの伸出し量を検知する伸出し量センサを備え、前記制御部は、前記伸出し量が閾値を超えた場合を前記乗員の負荷と関連する物理量が所定値を超えた場合とする。
【発明の効果】
【００１２】
第１態様のウェビング巻取装置では、モータによりスプールを回転駆動させることでウェビングの巻取りが可能とされている。ここで、モータからスプールへの駆動力はラチェットギヤと爪体との係合により伝達される。そして、車両の衝突が予知された場合は、モータを正回転駆動させることでラチェットギヤ及び爪体が係合してスプールがウェビングを巻取る。また、モータの正回転駆動中に乗員の負荷と関連する物理量が所定値を超えた場合にモータを逆回転駆動させることでラチェットギヤ及び爪体の係合を解除することができる。これにより、スプールに対するモータ側からの駆動力は遮断される。当該ウェビング巻取装置によれば、モータの駆動力によりスプールを回転駆動させる場合において、フォースリミッタ荷重にモータ側からの駆動力などの別の力が付加されることを抑制することができる。
【００１３】
第２態様のウェビング巻取装置では、第一回転体を第二回転体よりも速い速度で他方側に回転させることで、ウェビングが引出され続けて第二回転体が他方側に回転中の場合であっても、ラチェットギヤ及び爪体の係合を解除することができる。
【００１４】
第３態様のウェビング巻取装置では、モータから第一回転体にかけての駆動経路上でトルクの伝達を抑制することにより、モータに及ぶ過負荷を抑制することができる。
【００１５】
第４態様のウェビング巻取装置は、スプールの回転角を乗員の負荷と関連する物理量としている。当該ウェビング巻取装置によれば、スプールと連動して回転するいずれかの回転体に回転角センサを設けることができるため、装置に組込みやすく、装置の小型化を図ることができる。
【００１６】
第５態様のウェビング巻取装置は、車両の加速度を乗員の負荷と関連する物理量としている。当該ウェビング巻取装置によれば、車両側に設けられた加速度センサとセンサの共通化を図ることができるため、装置のコストを抑制することができる。
【００１７】
第６態様のウェビング巻取装置は、ウェビングの伸出し量を乗員の負荷と関連する物理量としている。当該ウェビング巻取装置によれば、乗員の移動に伴うウェビングの伸出しに追従させてモータの駆動力を遮断することにより、フォースリミッタ荷重に対するモータ側の駆動力の影響を早期に排除させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本実施形態に係るウェビング巻取装置を分解して示す分解斜視図である。
【図２】クラッチをフレームの脚片側から見た側面図であり、ロックバーのラチェット係合部がラチェットギヤに係合された状態を示している。
【図３】クラッチをフレームの脚片側から見た図２に対応する側面図であり、ロックバーのラチェット係合部がラチェットギヤに係合されていない状態を示している。
【図４】ＯＬギヤを分解して示す分解斜視図である。
【図５】ＯＬギヤを径方向に沿って切断した断面を示す断面図である。
【図６】プリテンショナ作動時におけるモータの駆動力の伝達経路を説明するための図である。
【図７】フォースリミッタ機構が作動時において、クラッチが遮断された状態を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
（第１の実施形態）
図１〜図７を用いて、第１の実施形態のウェビング巻取装置について説明する。
【００２０】
図１には、本発明の実施形態に係るウェビング巻取装置１０の分解斜視図が示されている。この図に示されるように、ウェビング巻取装置１０は、フレーム１２を備えている。フレーム１２は略板状の背板１４を備えており、この背板１４がボルト等の図示しない締結手段によって車体に固定されることで、本ウェビング巻取装置１０が車体に固定されるようになっている。背板１４の幅方向両端からは一対の脚片１６、１８が互いに平行に延設されており、これらの脚片１６、１８間にダイカスト等によって製作されたスプール２０が回転可能に配置されている。なお、脚片１６と脚片１８との間には、接続片３２が架渡されている。
【００２１】
スプール２０は略円筒状に形成されている。このスプール２０には、長尺帯状に形成されたウェビング２２（図６及び図７参照）の基端部が固定されており、スプール２０をその軸線周り一方（以下、この方向を「巻取方向」という）へ回転させると、ウェビング２２がその基端側からスプール２０の外周部に層状に巻取られる。また、ウェビング２２をその先端側から引張れば、スプール２０の外周部に巻取られたウェビング２２が引出され、これに伴い、ウェビング２２を巻取る際の回転方向とは反対にスプール２０が回転する（以下、ウェビング２２を引出す際のスプール２０の回転方向を「引出方向」という）。
【００２２】
また、スプール２０における脚片１６側の端部の軸心部には、支軸部２９が立設されている。支軸部２９は、脚片１６に形成された円孔３０を略同軸的に貫通してフレーム１２の外部に突出している。また、支軸部２９の突出方向の基端側には後述するラチェットホイール６４が固定されている。これにより、ラチェットホイール６４がスプール２０と共に回転することが可能となっている。
【００２３】
また、後述するギヤハウジング５２には、モータカバー３４及びスクリュー３６を介してモータ３８が固定されている。モータ３８は、フレーム１２の一対の脚片１６、１８間におけるスプール２０の下方に配置されている。このモータ３８の出力軸には、複数の外歯４１が外周部に形成されたＡギヤ４０が固定されている。このモータ３８は、後述する制御装置１００に対して電気的に接続されている。
【００２４】
一方、スプール２０における脚片１８側の端部には、図示しない支軸部が立設されている。この支軸部は、脚片１８に形成された図示しないラチェット孔を略同軸的に貫通してフレーム１２の外部に突出している。また、支軸部には、ロック機構の一部を構成するロックプレートが支持されたロックベースが固定されている。そして、車両の緊急時に（車両が急減速した際等に）ロックプレートがロックベースから突出して脚片１８に形成されたラチェット孔の内周部に噛合い、スプール２０の引出方向の回転が制限されるようになっている。また、脚片１８には、上記ロック機構等を覆うカバー４２が固定されている。
【００２５】
また、ロックベースの径方向中央側には、フォースリミッタ機構を構成するエネルギー吸収部材としてのトーションシャフト２１の一方側（図１の装置右側）部分が貫通配置されており、ロックベースとトーションシャフト２１の一方側（図１の装置右側）部分との相対回転は制限されている。
【００２６】
トーションシャフト２１は、棒状とされており、トーションシャフト２１の長手方向は、スプール２０の軸方向に等しい。トーションシャフト２１の他方側（図１の装置左側）部分は、スプール２０の他方側（図１の装置左側）部分に接続されている。そして、トーションシャフト２１の他方側（図１の装置左側）部分とスプール２０との相対回転は制限されている。これにより、ロックベースのスプール２０に対する相対回転が制限され、ロックベースは、スプール２０と一体的に回転される。
【００２７】
脚片１６には、クラッチ４４、Ｂギヤ４６、ＯＬギヤ４８及びＣギヤ５０が収容されるギヤハウジング５２がスクリュー５４を介して固定されている。
【００２８】
図２に示されるように、クラッチ４４は、リング状に形成されたクラッチギヤ５６と、クラッチギヤ５６に取付けられたロックバー５８及びリターンスプリング６０と、フリクションスプリング６２と、スプール２０に固定されたラチェットホイール６４と、を含んで構成されている。なお、本実施形態のクラッチギヤ５６は第一回転体に相当し、ラチェットホイール６４は第二回転体に相当する。
【００２９】
具体的には、クラッチギヤ５６の外周部には、複数の外歯５７が形成されており、図１に示されるように、クラッチギヤ５６の内周部には、スプール２０の支軸部２９が挿通される円形の挿通孔５６Ａが形成されている。また、図２に示されるように、クラッチギヤ５６の径方向の中間部には、脚片１６側に向けて突出すると共に当該クラッチギヤ５６の周方向に間隔を空けて配置されたロックバー支持軸５６Ｂ及びリターンスプリング支持軸５６Ｃが立設されている。さらに、クラッチギヤ５６の径方向の中間部には、フリクションスプリング６２の一部が挿通されるフリクションスプリング挿通孔５６Ｄが形成されている。図１に示されるように、以上説明したクラッチギヤ５６は、ギヤハウジング５２における脚片１６側に形成された収容凹部内に収容されている。また、第１シート６６がギヤハウジング５２に取付けられることで、クラッチギヤ５６の脚片１６側への移動が規制されるようになっている。
【００３０】
図２に示されるように、ロックバー５８は、クラッチギヤ５６の軸方向視で略半月状に形成されており、このロックバー５８は、クラッチギヤ５６に設けられたロックバー支持軸５６Ｂに支持されることで傾動可能とされている。また、ロックバー５８の一端部は、後述するラチェットギヤ６４Ａに係合するラチェット係合部５８Ａとされており、ロックバー５８の他端部は、リターンスプリング６０が当接するリターンスプリング当接部５８Ｂとされている。なお、本実施形態のロックバー５８は爪体に相当する。
【００３１】
リターンスプリング６０は、環状に巻回されていると共にクラッチギヤ５６に設けられたリターンスプリング支持軸５６Ｃに支持される巻回部６０Ａを備えている。また、リターンスプリング６０の一端部は、巻回部６０Ａから延出していると共にクラッチギヤ５６の一部に係止される係止部６０Ｂとされている。さらに、リターンスプリング６０の他端部は、巻回部６０Ａから延出していると共にロックバー５８のリターンスプリング当接部５８Ｂに当接する当接部６０Ｃとされている。そして、リターンスプリング６０の付勢力が、ロックバー５８のリターンスプリング当接部５８Ｂに入力されることで、ロックバー５８のラチェット係合部５８Ａがラチェットホイール６４と離間するようになっている。
【００３２】
図１に示されるように、フリクションスプリング６２は、クラッチギヤ５６とギヤハウジング５２との間に設けられている。このフリクションスプリング６２は、クラッチギヤ５６が回転された際にギヤハウジング５２と摺接する摺接部６２Ａと、摺接部６２Ａからクラッチギヤ５６側に向けて延出すると共に当該クラッチギヤ５６に形成されたフリクションスプリング挿通孔５６Ｄに挿通される押圧部６２Ｂと、を備えている。
【００３３】
図２に示されるように、ラチェットホイール６４は、外周部に鋸刃状のラチェットギヤ６４Ａが形成されている。このラチェットギヤ６４Ａは、軸方向の他方側（図３の矢印Ｅ２方向側）に傾斜し、かつロックバー５８のラチェット係合部５８Ａが係合する複数の被係合外歯６４Ｂにより構成されている。そして、図１に示されるように、ラチェットホイール６４は、スプール２０の支軸部２９に圧入等により固定されている。
【００３４】
そして、図２に示されるように、クラッチギヤ５６が軸方向の一方側（矢印Ｅ１方向側）へ回転された際には、フリクションスプリング６２の押圧部６２Ｂがロックバー５８のラチェット係合部５８Ａを押圧する。さらに、フリクションスプリング６２の押圧部６２Ｂからロックバー５８のラチェット係合部５８Ａに入力される力がリターンスプリング６０の付勢力を超えると、ロックバー５８が傾動されて、ラチェット係合部５８Ａがラチェットホイール６４の被係合外歯６４Ｂに係合する。これにより、クラッチギヤ５６に入力された回転力（つまり、モータ３８の駆動力）がロックバー５８を介してラチェットホイール６４に入力されて、スプール２０がラチェットホイール６４と共に巻取方向へ回転されるようになっている。
【００３５】
これに対して、図３に示されるように、クラッチギヤ５６が軸方向の他方側（矢印Ｅ２方向側）へ回転された際には、フリクションスプリング６２の押圧部６２Ｂからロックバー５８のラチェット係合部５８Ａに入力される力がリターンスプリング６０の付勢力を超えることがない。そのため、ロックバー５８のラチェット係合部５８Ａはラチェットホイール６４の被係合外歯６４Ｂに係合しない。これにより、クラッチギヤ５６に入力された回転力（つまり、モータ３８の駆動力）がロックバー５８を介してラチェットホイール６４に入力されないようなっている。
【００３６】
図１に示されるように、Ｂギヤ４６は、Ａギヤ４０の外歯４１が噛合う複数の外歯４７Ｔが外周部に形成された大径部４６Ｔと、当該大径部４６Ｔと同軸上に配置されていると共に当該大径部４６Ｔと一体に形成された小径部４６Ｓと、を備えている。また、小径部４６Ｓの外径は大径部４６Ｔの外径よりも小径に設定されており、また小径部４６Ｓの外周部には、後述するＯＬギヤ４８が噛合う複数の外歯４７Ｓが形成されている。
【００３７】
図４に示されるように、ＯＬギヤ４８は、Ｂギヤ４６（図１参照）の回転力が伝達されることで回転される入力ギヤ６８と、入力ギヤ６８と同軸上に配置されたロータ７０と、入力ギヤ６８とロータ７０との間に設けられたクラッチスプリング７２と、ロータ７０に当該ロータ７０と一体回転可能に係合される出力ギヤ７４と、を含んで構成されている。なお、本実施形態のＯＬギヤ４８は第三回転体に相当する。
【００３８】
入力ギヤ６８は、Ｂギヤ４６の小径部４６Ｓに形成された外歯４７Ｓが噛合う複数の外歯６９が外周部に形成された円板状に形成されている。また、図５に示されるように、入力ギヤ６８には、ロータ７０側が開放されていると共に後述するクラッチスプリング７２及びロータ７０の巻付部７０Ｂが配置される窪み部６８Ａが形成されている。さらに、この窪み部６８Ａにおける入力ギヤ６８の径方向外側の部位には、入力ギヤ６８の周方向に沿って複数のクラッチスプリング係合凹部６８Ｂが形成されている。
【００３９】
図４に示されるように、ロータ７０は、円板状に形成された円板部７０Ａと、円板部７０Ａの径方向内側の部位から入力ギヤ６８側に向けて突出する円柱状に形成された巻付部７０Ｂと、を備えている。また、ロータ７０の軸心部には、すなわち、巻付部７０Ｂの軸心部には、出力ギヤ７４が係合されるスプライン状の係合孔７０Ｃが形成されている。
【００４０】
クラッチスプリング７２は、環状に湾曲された湾曲部７２Ａを備えている。またクラッチスプリング７２がロータ７０の巻付部７０Ｂに取付けられる前の状態では、湾曲部７２Ａの内径は、ロータ７０の巻付部７０Ｂの外径に比してやや小さな外径とされている。そして、湾曲部７２Ａの内径が拡径されて当該湾曲部７２Ａがロータ７０の巻付部７０Ｂの外周面に係合されることで、湾曲部７２Ａがロータ７０の巻付部７０Ｂに圧着されるようになっている。
【００４１】
また、図５に示されるように、クラッチスプリング７２の一端部は、入力ギヤ６８のクラッチスプリング係合凹部６８Ｂに係合される係合部７２Ｂとされている。そして、入力ギヤ６８が一方側へ（矢印Ｃ１方向へ）回転されることで、当該入力ギヤ６８のクラッチスプリング係合凹部６８Ｂの一部が、係合部７２Ｂの端７２Ｃを押圧するようになっている。これにより、入力ギヤ６８に入力された回転力がクラッチスプリング７２を介してロータ７０及び出力ギヤ７４に伝達されるようになっている。
【００４２】
そして、入力ギヤ６８の矢印Ｃ１方向への回転に伴い、入力ギヤ６８からクラッチスプリング７２の係合部７２Ｂへの押圧力が、クラッチスプリング７２の湾曲部７２Ａとロータ７０の巻付部７０Ｂとの間の最大摩擦力である滑りトルク（オーバーロード荷重）を越えると、湾曲部７２Ａが拡径されて、クラッチスプリング７２とロータ７０との間に滑りが生じる。その結果、ＯＬギヤ４８は、滑りトルクを超える矢印Ｃ１方向への回転力を伝達しないようになっている。これにより、後述するプリテンショナ時に、ウェビング２２に生じる張力が所定値以上となることが抑制されるようになっている。
【００４３】
なお、ロータ７０及び出力ギヤ７４の矢印Ｃ２方向への回転に伴い、クラッチスプリング７２の係合部７２Ｂから入力ギヤ６８への押圧力が、クラッチスプリング７２の湾曲部７２Ａとロータ７０の巻付部７０Ｂとの間の最大摩擦力である滑りトルク（オーバーロード荷重）を越える場合も、クラッチスプリング７２とロータ７０との間に滑りが生じる。その結果、ＯＬギヤ４８は、滑りトルクを超える矢印Ｃ２方向への回転力を伝達しないようになっている。これにより、後述するプリテンショナ時に、モータ３８に及ぶ過負荷を抑制することができる。
【００４４】
これに対して、入力ギヤ６８が他方側へ（矢印Ｃ２方向へ）回転される方向への回転力が当該入力ギヤ６８に作用すると、当該入力ギヤ６８のクラッチスプリング係合凹部６８Ｂの他の一部が、クラッチスプリング７２の係合部７２Ｂをロータ７０の巻付部７０Ｂ側に向けて押圧する。これにより、クラッチスプリング７２の係合部７２Ｂとクラッチスプリング係合凹部６８Ｂとの係合が浅くなる。そして、入力ギヤ６８に作用する矢印Ｃ２方向への回転力が所定値を超えると、クラッチスプリング７２の係合部７２Ｂとクラッチスプリング係合凹部６８Ｂとの係合が外れるようになっている。その結果、ＯＬギヤ４８は、所定の値を超える矢印Ｃ２方向への回転力を伝達しないようになっている。
【００４５】
図４に示されるように、出力ギヤ７４は、Ｃギヤ５０と噛合う複数の外歯７６が外周部に形成された出力ギヤ本体部７４Ａと、出力ギヤ本体部７４Ａと一体に形成されていると共にロータ７０に形成された係合孔７０Ｃに係合されるスプライン状の係合部７４Ｂと、を備えている。そして、出力ギヤ７４の係合部７４Ｂが、ロータ７０に形成された係合孔７０Ｃに係合されることで、出力ギヤ７４とロータ７０とが一体回転可能に結合されるようになっている。
【００４６】
図１に示されるように、Ｃギヤ５０は、ＯＬギヤ４８の一部を構成する出力ギヤ７４の外歯７６（図４参照）及びクラッチ４４の一部を構成するクラッチギヤ５６の外歯５７と噛合う複数の外歯５１が形成された円板状に形成されている。そして、Ｃギヤ５０がＯＬギヤ４８の出力ギヤ７４によって回転されることで、Ｃギヤ５０がクラッチギヤ５６を回転させるようになっている。
【００４７】
以上説明したＢギヤ４６、ＯＬギヤ４８及びＣギヤ５０は、ギヤハウジング５２に形成された収容凹部５２Ａ内に収容された状態で当該収容凹部５２Ａ内に立設された軸部に回転可能に支持されている。また、ギヤハウジング５２には、収容凹部５２Ａの開口部を覆う板状の第２シート８６が設けられている。さらに、ギヤハウジング５２には、スプールギヤ８０、及びスプール２０を巻取方向に回転付勢するリトラクタスプリング（図示省略）が支持されるスプリングホルダ（図示省略）が固定されている。
【００４８】
スプールギヤ８０の軸心部におけるスプール２０側の部位には、スプール２０の支軸部２９に係合される図示しない係合孔が形成されている。スプールギヤ８０の係合孔がスプール２０の支軸部２９に係合されることで、スプールギヤ８０とスプール２０とが一体回転可能に結合されるようになっている。また、本実施形態では、スプールギヤ８０に対してスプール２０の回転角を検知する回転角センサ１１０が設けられている。
【００４９】
本実施形態のウェビング巻取装置１０にはモータ３８の回転を制御する制御部としての制御装置１００が設けられている。制御装置１００には、モータ３８の他、少なくとも回転角センサ１１０、衝突予知センサ１２０及び加速度センサ１３０が電気的に接続されている。
【００５０】
制御装置１００は、モータ３８を正回転駆動させることでＡギヤ４０を矢印Ａ１方向へ回転させ（図６参照）、モータ３８を逆回転駆動させることでＡギヤ４０を矢印Ａ２方向へ回転させる（図７参照）。
【００５１】
回転角センサ１１０は、磁気式や光学式のセンサを適用することができる。例えば、磁気式の回転角センサ１１０の場合、スプールギヤ８０の外歯８１に近接させた磁気センサにより磁束変化を検出することで角度を取得することができる。また、光学式の回転角センサ１１０の場合、スプールギヤ８０の側面に縞状の反射板を設け、反射板と対面するように発光部と受光部を有する光学センサを設けることで角度を取得することができる。
【００５２】
衝突予知センサ１２０は、ミリ波レーダや車載カメラ等、少なくとも車両前方の状況を取得可能なセンサである。本実施形態において、制御装置１００は、衝突予知センサ１２０により先行車両に急接近したことが検出された場合に、車両の衝突が予知されたと判定する。
【００５３】
加速度センサ１３０は、車体に固定され車両に生ずる加速度を検知するセンサである。本実施形態において、制御装置１００は、加速度センサ１３０により車両が急減速したことが検出された場合に、車両の衝突が予知されたと判定する。
【００５４】
（作用及び効果）
次に、本実施形態の作用及び効果について説明する。
【００５５】
図１に示されるように、上記構成のウェビング巻取装置１０では、スプール２０にウェビング２２が層状に巻取られた収納状態で、図示しないタングプレートを引張りつつウェビング２２を引出すと、スプール２０を巻取方向に付勢するリトラクタスプリングの付勢力に抗してスプール２０を引出方向へ回転させながらウェビング２２が引出される。
【００５６】
このように、ウェビング２２が引出された状態で、ウェビング２２を座席に着座した乗員の身体の前方に掛回しつつタングプレートをバックル装置に差込み、バックル装置にタングプレートを保持させることで、ウェビング２２が乗員の身体に装着される。
【００５７】
ここで、車両が走行している状態において、乗員が乗車している車両が先行車両に急接近したことが衝突予知センサ１２０により検出され、或いは、車両が急減速したことが加速度センサ１３０により検出されると、制御装置１００はモータ３８を正回転駆動させる。このとき、モータ３８の駆動力は次のように伝達される。
【００５８】
図６に示されるように、モータ３８の出力軸はＡギヤ４０を矢印Ａ１方向へ回転させる。また、Ａギヤ４０が矢印Ａ１方向へ回転されると、当該Ａギヤ４０によりＢギヤ４６が矢印Ｂ１方向へ回転され、さらにＢギヤ４６によりＯＬギヤ４８が矢印Ｃ１方向へ回転される。そしてさらに、ＯＬギヤ４８によりＣギヤ５０が矢印Ｄ１方向へ回転され、またＣギヤ５０によりクラッチ４４のクラッチギヤ５６が矢印Ｅ１方向に回転される。ここで、クラッチギヤ５６が矢印Ｅ１方向に回転される際には、ロックバー５８のラチェット係合部５８Ａがラチェットギヤ６４Ａに係合される。その結果、クラッチギヤ５６の回転がラチェットホイール６４に伝達され、スプール２０がラチェットホイール６４と共に巻取方向へ回転される。これにより、ウェビング２２が矢印Ｆ１方向へ移動してスプール２０に巻取られて、乗員に装着されたウェビング２２の弛みが取除かれる（所謂「プリテンショナ」）。
【００５９】
このように、車両の衝突が予知された場合にプリテンショナが作動されると、乗員の身体がウェビング２２によってそれまでよりも強く拘束される。一方、脚片１８側に設けられたロック機構によるスプール２０の引出方向への回転が制限された状態で、乗員の身体が慣性移動してウェビング２２に一定以上の荷重が作用するとフォースリミッタ機構が作動する。詳しくは、乗員の身体の慣性移動によりウェビング２２からスプール２０に付与される引出方向への回転力が、トーションシャフト２１をその中心軸線周りに捻り変形させるために必要な回転荷重よりも大きくなると、トーションシャフト２１の他方側（図１の装置左側）部分が一方側（図１の装置右側）部分に対して引出方向へ相対回転されると共に、トーションシャフト２１が捻り変形する。これにより、スプール２０の引出方向への回転力の一部は、このトーションシャフト２１の捻り変形に供されて吸収されると共に、スプール２０の引出方向への回転量に応じた長さのウェビング２２がスプール２０から図７の矢印Ｆ２側に引出される。このスプール２０からのウェビング２２の伸出し量だけ、乗員の身体は車両前側へ慣性移動できる。
【００６０】
ここで、プリテンショナの作動時にフォースリミッタ機構が作動すると、フォースリミッタ荷重（乗員によるウェビング２２のスプール２０からの引出しが許容される荷重）にモータ３８側からの駆動力（詳しくは、ＯＬギヤ４８におけるオーバーロード荷重）が付加されてしまう。そこで、本実施形態のウェビング巻取装置１０では、回転角センサ１１０によるスプール２０の回転角が閾値を超えた場合（例えば、スプール２０が引出方向に回転された場合）に、モータ３８側からの駆動力をクラッチ４４において遮断するように構成している。なお、スプール２０の回転角が閾値に達した際に、フォースリミッタ荷重は予め設定した値（本実施形態ではトーションシャフト２１が捻り変形するための荷重）を超えないように閾値は設定されている。本実施形態では、スプール２０の回転角が閾値を超えた場合が、「乗員の負荷と関連する物理量が所定値を超えた場合」に相当する。
【００６１】
そして、制御装置１００は、モータ３８を正回転駆動中にスプール２０の回転角が閾値を超えた場合にクラッチ４４においてクラッチギヤ５６を他方側（図３の矢印Ｅ２方向側）に回転するように前記モータを逆回転駆動させる。このとき、モータ３８の駆動力は次のように伝達される。
【００６２】
図７に示されるように、モータ３８の出力軸はＡギヤ４０を矢印Ａ２方向へ回転させる。また、Ａギヤ４０が矢印Ａ２方向へ回転されると、当該Ａギヤ４０によりＢギヤ４６が矢印Ｂ２方向へ回転され、さらにＢギヤ４６によりＯＬギヤ４８が矢印Ｃ２方向へ回転される。そしてさらに、ＯＬギヤ４８によりＣギヤ５０が矢印Ｄ２方向へ回転され、またＣギヤ５０によりクラッチ４４のクラッチギヤ５６が矢印Ｅ２方向に回転される。ここで、ラチェットホイール６４に対して、クラッチギヤ５６が矢印Ｅ２方向に回転される場合、ロックバー５８のラチェット係合部５８Ａのラチェットギヤ６４Ａに対する係合が解除される。その結果、クラッチギヤ５６の回転力のラチェットホイール６４への伝達が遮断され、トーションシャフト２１にはモータ３８側からの駆動力やギヤなどの反力が伝達されない。
【００６３】
以上、本実施形態によれば、モータ３８を正回転駆動中にスプール２０の回転角が閾値を超えた場合に、モータ３８を逆回転駆動させることにより、フォースリミッタ荷重にモータ３８側からの駆動力などの別の力が付加されることを抑制することができる。
【００６４】
一方、スプール２０の回転角が閾値に達した時に、ウェビング２２が伸出している場合、ラチェット係合部５８Ａのラチェットギヤ６４Ａに対する係合が解除され難い。この場合、クラッチ４４においてラチェットギヤ６４Ａよりも速い速度でクラッチギヤ５６を他方側（矢印Ｅ２方向側）に回転させることにより、ラチェット係合部５８Ａのラチェットギヤ６４Ａに対する係合を確実に解除することができる。
【００６５】
なお、本実施形態では、モータ３８からクラッチ４４かけての駆動経路上にトルクの伝達を抑制するＯＬギヤ４８を設けている。これにより、プリテンショナの作動時及びフォースリミッタ機構の作動時であって、クラッチ４４において回転力の伝達が遮断される前においてモータ３８に及ぶ過負荷を抑制することができる。
【００６６】
本実施形態のウェビング巻取装置１０は、スプール２０の回転角を乗員の負荷と関連する物理量としている。そして、本実施形態では、スプール２０と連動して回転するスプールギヤ８０に対して回転角センサ１１０が設けられている。本実施形態では、スプール２０と連動して回転するいずれかの回転体に回転角センサ１１０を設けることができるため、装置に組込みやすく、装置の小型化を図ることができる。
【００６７】
第１の実施形態では、プリテンショナの作動時にフォースリミッタ機構が作動した場合、制御装置１００は、回転角センサ１１０によるスプール２０の回転角に基づいてクラッチ４４における回転力の伝達を遮断していたが、制御方法はこの限りではない。
【００６８】
（第２の実施形態）
第２の実施形態のウェビング巻取装置１０は、加速度センサ１３０により取得した車両の加速度をクラッチ４４における回転力の伝達を遮断する制御に使用している。すなわち、制御装置１００は、モータ３８を正回転駆動中に加速度センサ１３０による車両の加速度が閾値を超えた場合にクラッチ４４においてクラッチギヤ５６を他方側（図３の矢印Ｅ２方向側）に回転するように前記モータを逆回転駆動させる。なお、車両の加速度が閾値に達した際に、フォースリミッタ荷重は予め設定した値を超えないように閾値は設定されている。本実施形態では、車両の加速度が閾値を超えた場合が、「乗員の負荷と関連する物理量が所定値を超えた場合」に相当する。
【００６９】
本実施形態によれば、車両の衝突予知のために車両側に設けられた加速度センサ１３０とセンサの共通化を図ることができるため、ウェビング巻取装置１０のコストを抑制することができる。また、本実施形態によれば、装置の小型化を図ることができる。さらに、ウェビング巻取装置１０において、加速度Ｇを高い精度で検出することができる。
【００７０】
（第３の実施形態）
第３の実施形態のウェビング巻取装置１０は、フレーム１２上部などのウェビング２２の経路上にウェビング２２の伸出し量を検知する伸出し量センサ（図示省略）を設置している。伸出し量センサとしては、例えば、レーザ式の変位計を適用することができる。また、本実施形態では、伸出し量センサにより取得したウェビング２２の伸出し量をクラッチ４４における回転力の伝達を遮断する制御に使用している。すなわち、制御装置１００は、モータ３８を正回転駆動中に伸出し量センサによるウェビング２２の伸出し量が閾値を超えた場合にクラッチ４４においてクラッチギヤ５６を他方側（図３の矢印Ｅ２方向側）に回転するように前記モータを逆回転駆動させる。なお、ウェビング２２の伸出し量が閾値に達した際に、フォースリミッタ荷重は予め設定した値を超えないように閾値は設定されている。本実施形態では、ウェビング２２の伸出し量が閾値を超えた場合が、「乗員の負荷と関連する物理量が所定値を超えた場合」に相当する。
【００７１】
本実施形態によれば、乗員の移動に伴うウェビング２２の伸出しに追従させてモータ３８側からの駆動力を遮断することにより、フォースリミッタ荷重に対するモータ３８側からの駆動力の影響を早期に排除させることができる。
【００７２】
（その他）
制御装置１００がクラッチ４４における回転力の伝達を遮断する制御に用いるセンサは上記各実施形態のセンサに限らない。例えば、トーションシャフト２１に荷重を検出するひずみゲージを設けて、ひずみゲージから取得したウェビング２２の荷重値を制御装置１００による制御に用いることができる。また、例えば、車内に乗員を撮影するカメラを設け、カメラにより撮影された乗員の動き（基準点の移動量等）を制御装置１００による制御に用いることができる。
【００７３】
上述した各実施形態のクラッチ４４では、第一回転体としてのクラッチギヤ５６に爪体としてのロックバー５８を設け、第二回転体としてのラチェットホイール６４の外周部にラチェットギヤ６４Ａを形成したが、構成を逆にしてもよい。すなわち、モータ３８側からの駆動力が入力される側の第一回転体としてのギヤにラチェットギヤを形成し、スプール２０を回転させる出力側の第二回転体としてのホイールにロックバーを設けてもよい。
【００７４】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、上記以外にも種々変形して実施することが可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【００７５】
１０・・・ウェビング巻取装置、２０・・・スプール、２１・・・トーションシャフト（フォースリミッタ機構）、２２・・・ウェビング、３８・・・モータ、４８・・・ＯＬギヤ（第三回転体）、５６・・・クラッチギヤ（第一回転体）、５８・・・ロックバー（爪体）、６４・・・ラチェットホイール（第二回転体）、６４Ａ・・・ラチェットギヤ、１００・・・制御装置（制御部）、１１０・・・回転角センサ、１３０・・・加速度センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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