(57)【要約】【課題】少ない部品点数で、良好なクラッチ動作を行うことが可能なシートベルト用リトラクタを提供する。【解決手段】シートベルト用リトラクタ１０の動力伝達機構１９は、モータ３４からスピンドル１２への動力伝達を可能とする接続状態と、モータ３４からスピンドル１２への動力伝達を不能とする遮断状態と、を切り替え可能なクラッチ５０を有する。クラッチ５０は、噛み合う第１ギヤ５６と第２ギヤ５８を備え、第１ギヤ５６の回転時に第２ギヤ５８に働くスラスト力により遮断状態から接続状態に切り替わる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項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させる動力を発生する電動アクチュエータと、
前記スピンドルに作用して前記シートベルトを引き込む火薬式のプリテンショナー機構と、
前記電動アクチュエータからの動力を前記スピンドルへ伝達する動力伝達機構と、
を備えるシートベルト用リトラクタであって、
前記動力伝達機構は、
前記電動アクチュエータと前記スピンドルとの間の動力伝達を可能とする接続状態と、前記電動アクチュエータと前記スピンドルとの間の動力伝達を不能とする遮断状態と、を切り替え可能なクラッチを有し、
前記クラッチは、噛み合うギヤを備え、該ギヤの回転時に該ギヤに働くスラスト力により前記遮断状態から前記接続状態に切り替わることを特徴とするシートベルト用リトラクタ。
【請求項２】
前記クラッチは、前記電動アクチュエータが、シートベルトを巻取る方向に回転するとき、前記接続状態となることを特徴とする請求項１に記載のシートベルト用リトラクタ。
【請求項３】
前記クラッチは、前記電動アクチュエータが、シートベルトを巻取る方向と逆方向に回転するとき、シートベルトを巻取る方向に回転するときに生じる前記スラスト力とは逆向きのスラスト力が前記ギヤに働き、前記遮断状態となる請求項１または２に記載のシートベルト用リトラクタ。
【請求項４】
前記クラッチは、前記電動アクチュエータが、シートベルトを巻取る方向に回転するときに働く前記スラスト力により前記スピンドル側へ移動可能な回転部材と、前記回転部材を前記スピンドルから離れる方向に付勢する付勢部材と、を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のシートベルト用リトラクタ。
【請求項５】
前記クラッチの前記ギヤは、前記電動アクチュエータに機械的に連結される第１ギヤと、前記回転部材に形成される第２ギヤとを有し、
前記第１ギヤと前記第２ギヤとは、ウォームギヤを構成することを特徴とする請求項４に記載のシートベルト用リトラクタ。
【請求項６】
前記回転部材には、外周面に前記第２ギヤが形成され、前記スピンドルとの対向面に第３ギヤが形成され、
前記スピンドルには、前記回転部材の前記第３ギヤと係合可能な第４ギヤが形成されることを特徴とする請求項５に記載のシートベルト用リトラクタ。
【請求項７】
前記第３ギヤと前記第４ギヤのそれぞれのギヤの当接面は、前記電動アクチェータによるシートベルトの巻取り時に、前記第３ギヤと前記第４ギヤとが噛み合って一体的に回転するように形成され、且つ、前記プリテンショナー機構によるシートベルトの巻取り時に、前記第３ギヤと前記第４ギヤの噛み合いが外れるように形成されていることを特徴とする請求項６に記載のシートベルト用リトラクタ。
【請求項８】
前記第３ギヤと前記第４ギヤの当接するギヤ歯の形状は、前記電動アクチェータによるシートベルトの巻取り時に、前記第３ギヤの回転方向に対する進行方向前方側で当接する両方のギヤの歯の面が、進行方向の接線方向に対してほぼ直交するように形成され、且つ、前記プリテンショナー機構によるシートベルトの巻取り時に、前記スピンドルの回転方向に対する進行方向前方側で当接する両方のギヤの歯の面が、進行方向の接線方向に対して傾斜するように形成されていることを特徴とする請求項６又は７に記載のシートベルト用リトラクタ。
【請求項９】
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させる動力を発生する電動アクチュエータと、
前記スピンドルに作用して前記シートベルトを引き込む火薬式のプリテンショナー機構と、
前記電動アクチュエータからの動力を前記スピンドルへ伝達する動力伝達機構と、
を備えるシートベルト用リトラクタであって、
前記動力伝達機構は、
前記電動アクチュエータと前記スピンドルとの間の動力伝達を可能とする接続状態と、前記電動アクチュエータと前記スピンドルとの間の動力伝達を不能とする遮断状態と、を切り替え可能なクラッチを有し、
前記クラッチは、前記電動アクチュエータに機械的に連結される第１ギヤと、前記第１ギヤと噛合する第２ギヤと、該第２ギヤが形成された回転部材と、を有し、
前記クラッチは、前記電動アクチュエータのシートベルトを巻き取る方向への回転が前記第１ギヤから前記第２ギヤに伝達される際に、前記第２ギヤに生じるスラスト力により前記回転部材が前記スピンドル側に移動することで、前記接続状態となることを特徴とするシートベルト用リトラクタ。
【請求項１０】
前記クラッチは、前記電動アクチュエータが、シートベルトの巻取り方向と逆方向に回転したとき、前記第２ギヤに前記スラスト力とは逆向きのスラスト力が働き、前記回転部材が前記スピンドルから離れる方向に移動することで、前記遮断状態となる請求項９に記載のシートベルト用リトラクタ。
【請求項１１】
前記クラッチは、該回転部材を前記スピンドルから離れる方向に付勢する付勢部材をさらに備え、
前記クラッチは、前記電動アクチュエータのシートベルトを巻き取る方向への回転が前記第１ギヤから前記第２ギヤに伝達される際に、前記付勢部材の付勢力に抗して前記回転部材が前記スピンドル側に移動することで、前記接続状態となり、前記電動アクチュエータのシートベルトを巻き取る方向への回転が前記第１ギヤから前記第２ギヤに伝達されていない状態では、前記付勢部材の付勢力により前記回転部材が前記スピンドルから離れた場所に位置することで、前記遮断状態となることを特徴とする請求項９または１０に記載のシートベルト用リトラクタ。
【請求項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させる動力を発生する電動アクチュエータと、
前記スピンドルに作用して前記シートベルトを引き込む火薬式のプリテンショナー機構と、
前記電動アクチュエータからの動力を前記スピンドルへ伝達する動力伝達機構と、
を備えるシートベルト用リトラクタであって、
前記動力伝達機構は、
前記電動アクチュエータと前記スピンドルとの間の動力伝達を可能とする接続状態と、前記電動アクチュエータと前記スピンドルとの間の動力伝達を不能とする遮断状態と、を切り替え可能なクラッチを有し、
前記クラッチは、前記電動アクチュエータに機械的に連結される第１ギヤと、前記第１ギヤと噛合する第２ギヤと、該第２ギヤが形成された回転部材と、該回転部材を前記スピンドルから離れる方向に付勢する付勢部材と、を有し、
前記クラッチは、前記電動アクチュエータからの動力が前記第１ギヤから前記第２ギヤに伝達される際に、前記付勢部材の付勢力に抗して前記回転部材が前記スピンドル側に移動することで、前記接続状態となり、前記電動アクチュエータからの動力が前記第１ギヤから前記第２ギヤに伝達されていない状態では、前記付勢部材の付勢力により前記回転部材が前記スピンドルから離れた場所に位置することで、前記遮断状態となることを特徴とするシートベルト用リトラクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シートベルト用リトラクタに関し、特に、電動アクチュエータを備えたシートベルト用リトラクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のシートベルト用リトラクタでは、車両の急減速状態をセンサで検出し、モータによってスピンドルを巻取方向に回転させる。そして、衝突の可能性がある場合には、シートベルト（ウェビング）を一定量巻き取って乗員を軽拘束し、また、衝突時には、拘束力を増加させ、乗員を確実に保持する（例えば、特許文献１及び２参照）。
【０００３】
特許文献１に記載のシートベルト用リトラクタでは、電動アクチュエータからの動力をスピンドルに伝達する動力伝達機構において、スピンドル側からの回転が電動アクチュエータに伝わることを防止するため、クラッチが介在されている。
【０００４】
特許文献１に記載のクラッチは、電動アクチュエータの回転が伝達されて回転するギヤホイール及びロータを備えている。ロータには、付勢部材によって常にスピンドルとの係合方向へ付勢されたパウルが支持されており、このパウルは、通常はロータに設けられた保持部材によってスピンドルとの係合解除位置に保持されている。そして、モータの駆動力によりロータが軸線周り一方へ回転すると、保持部材によるパウルの保持が解除され、パウルは付勢部材の付勢力によってスピンドルに係合する。これにより、ロータの回転がスピンドルに伝達されてスピンドルが回転する。一方、ロータが軸線周り他方へ回転すると、保持部材はパウルを付勢部材の付勢力に抗してスピンドルとの係合解除位置に移動させて保持するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−１０３６５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載のシートベルト用リトラクタでは、当該クラッチの構成が複雑で、部品点数が多く、組立作業が煩雑であるという問題がある。
【０００７】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、少ない部品点数で、良好なクラッチ動作を行うことが可能なシートベルト用リトラクタを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の上記目的は、以下の構成によって達成される。
（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させる動力を発生する電動アクチュエータと、
前記スピンドルに作用して前記シートベルトを引き込む火薬式のプリテンショナー機構と、
前記電動アクチュエータからの動力を前記スピンドルへ伝達する動力伝達機構と、
を備えるシートベルト用リトラクタであって、
前記動力伝達機構は、
前記電動アクチュエータと前記スピンドルとの間の動力伝達を可能とする接続状態と、前記電動アクチュエータと前記スピンドルとの間の動力伝達を不能とする遮断状態と、を切り替え可能なクラッチを有し、
前記クラッチは、噛み合うギヤを備え、該ギヤの回転時に該ギヤに働くスラスト力により前記遮断状態から前記接続状態に切り替わることを特徴とするシートベルト用リトラクタ。
（２）  前記クラッチは、前記電動アクチュエータが、シートベルトを巻取る方向に回転するとき、前記接続状態となることを特徴とする（１）に記載のシートベルト用リトラクタ。
（３）  前記クラッチは、前記電動アクチュエータが、シートベルトを巻取る方向と逆方向に回転するとき、シートベルトを巻取る方向に回転するときに生じる前記スラスト力とは逆向きのスラスト力が前記ギヤに働き、前記遮断状態となる請求項１または２に記載のシートベルト用リトラクタ。
（４）  前記クラッチは、前記電動アクチュエータが、シートベルトを巻取る方向に回転するときに働く前記スラスト力により前記スピンドル側へ移動可能な回転部材と、前記回転部材を前記スピンドルから離れる方向に付勢する付勢部材と、を有することを特徴とする（１）〜（３）のいずれかに記載のシートベルト用リトラクタ。
（５）  前記クラッチの前記ギヤは、前記電動アクチュエータに機械的に連結される第１ギヤと、前記回転部材に形成される第２ギヤとを有し、
前記第１ギヤと前記第２ギヤとは、ウォームギヤを構成することを特徴とする（４）に記載のシートベルト用リトラクタ。
（６）  前記回転部材には、外周面に前記第２ギヤが形成され、前記スピンドルとの対向面に第３ギヤが形成され、
前記スピンドルには、前記回転部材の前記第３ギヤと係合可能な第４ギヤが形成されることを特徴とする（５）に記載のシートベルト用リトラクタ。
（７）  前記第３ギヤと前記第４ギヤのそれぞれのギヤの当接面は、前記電動アクチェータによるシートベルトの巻取り時に、前記第３ギヤと前記第４ギヤとが噛み合って一体的に回転するように形成され、且つ、前記プリテンショナー機構によるシートベルトの巻取り時に、前記第３ギヤと前記第４ギヤの噛み合いが外れるように形成されていることを特徴とする（６）に記載のシートベルト用リトラクタ。
（８）  前記第３ギヤと前記第４ギヤの当接するギヤ歯の形状は、前記電動アクチェータによるシートベルトの巻取り時に、前記第３ギヤの回転方向に対する進行方向前方側で当接する両方のギヤの歯の面が、進行方向の接線方向に対してほぼ直交するように形成され、且つ、前記プリテンショナー機構によるシートベルトの巻取り時に、前記スピンドルの回転方向に対する進行方向前方側で当接する両方のギヤの歯の面が、進行方向の接線方向に対して傾斜するように形成されていることを特徴とする（６）又は（７）に記載のシートベルト用リトラクタ。
（９）  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させる動力を発生する電動アクチュエータと、
前記スピンドルに作用して前記シートベルトを引き込む火薬式のプリテンショナー機構と、
前記電動アクチュエータからの動力を前記スピンドルへ伝達する動力伝達機構と、
を備えるシートベルト用リトラクタであって、
前記動力伝達機構は、
前記電動アクチュエータと前記スピンドルとの間の動力伝達を可能とする接続状態と、前記電動アクチュエータと前記スピンドルとの間の動力伝達を不能とする遮断状態と、を切り替え可能なクラッチを有し、
前記クラッチは、前記電動アクチュエータに機械的に連結される第１ギヤと、前記第１ギヤと噛合する第２ギヤと、該第２ギヤが形成された回転部材と、を有し、
前記クラッチは、前記電動アクチュエータのシートベルトを巻き取る方向への回転が前記第１ギヤから前記第２ギヤに伝達される際に、前記第２ギヤに生じるスラスト力により前記回転部材が前記スピンドル側に移動することで、前記接続状態となることを特徴とするシートベルト用リトラクタ。
（１０）  前記クラッチは、前記電動アクチュエータが、シートベルトの巻取り方向と逆方向に回転したとき、前記第２ギヤに前記スラスト力とは逆向きのスラスト力が働き、前記回転部材が前記スピンドルから離れる方向に移動することで、前記遮断状態となる（９）に記載のシートベルト用リトラクタ。
（１１）  前記クラッチは、該回転部材を前記スピンドルから離れる方向に付勢する付勢部材をさらに備え、
前記クラッチは、前記電動アクチュエータのシートベルトを巻き取る方向への回転が前記第１ギヤから前記第２ギヤに伝達される際に、前記付勢部材の付勢力に抗して前記回転部材が前記スピンドル側に移動することで、前記接続状態となり、前記電動アクチュエータのシートベルトを巻き取る方向への回転が前記第１ギヤから前記第２ギヤに伝達されていない状態では、前記付勢部材の付勢力により前記回転部材が前記スピンドルから離れた場所に位置することで、前記遮断状態となることを特徴とする（９）または（１０）に記載のシートベルト用リトラクタ。
（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させる動力を発生する電動アクチュエータと、
前記スピンドルに作用して前記シートベルトを引き込む火薬式のプリテンショナー機構と、
前記電動アクチュエータからの動力を前記スピンドルへ伝達する動力伝達機構と、
を備えるシートベルト用リトラクタであって、
前記動力伝達機構は、
前記電動アクチュエータと前記スピンドルとの間の動力伝達を可能とする接続状態と、前記電動アクチュエータと前記スピンドルとの間の動力伝達を不能とする遮断状態と、を切り替え可能なクラッチを有し、
前記クラッチは、前記電動アクチュエータに機械的に連結される第１ギヤと、前記第１ギヤと噛合する第２ギヤと、該第２ギヤが形成された回転部材と、該回転部材を前記スピンドルから離れる方向に付勢する付勢部材と、を有し、
前記クラッチは、前記電動アクチュエータからの動力が前記第１ギヤから前記第２ギヤに伝達される際に、前記付勢部材の付勢力に抗して前記回転部材が前記スピンドル側に移動することで、前記接続状態となり、前記電動アクチュエータからの動力が前記第１ギヤから前記第２ギヤに伝達されていない状態では、前記付勢部材の付勢力により前記回転部材が前記スピンドルから離れた場所に位置することで、前記遮断状態となることを特徴とするシートベルト用リトラクタ。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のシートベルト用リトラクタによれば、ギヤの回転時にギヤに働くスラスト力によりクラッチが遮断状態から接続状態に切り換わり、スラスト力が働いていない状態若しくは逆向きのスラスト力が働いている状態では遮断状態となることにより、少ない部品点数でクラッチを構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態のシートベルト用リトラクタの一部分を分解して示す分解斜視図である。
【図２】第１ギヤとギヤホイールに形成された第２ギヤとの噛合いを示す図である。
【図３】（ａ）はモータ非駆動時におけるシートベルト用リトラクタの部分断面図であり、（ｂ）はモータ非駆動時における第１ギヤとギヤホイールの位置関係を示す図である。
【図４】（ａ）はモータ駆動時におけるシートベルト用リトラクタの部分断面図であり、（ｂ）はモータ駆動時における第１ギヤとギヤホイールの位置関係を示す図である。
【図５】第３ギヤと第４ギヤとの噛合いを説明する図２のＡ−Ａ線矢視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
次に、本発明の一実施形態にかかるシートベルト用リトラクタについて図面を参照して詳細に説明する。
図１に示すように、本実施形態のシートベルト用リトラクタ１０は、シートベルト（図示せず）を巻き取るスピンドル１２と、スピンドル１２をシートベルトの巻き取り方向へ付勢する巻き取りバネ装置１３と、加速度センサ（図示せず）によって検出される加速度に応じてシートベルトの引出動作をロックするロック機構（図示せず）と、スピンドル１２を回転させる動力を発生する電動アクチュエータであるモータ３４と、スピンドル１２を回転させる他の動力を発生するプリテンショナー機構１５と、モータ３４からの動力をスピンドル１２に伝達可能な動力伝達機構１９と、を有している。
【００１２】
スピンドル１２は、両端がリトラクタフレーム１１によって回転可能に支持されている。また、スピンドル１２内には、一端側（図１において左側）でスピンドル１２に接続され、他端側（図１において右側）でプリテンショナー機構１５からの力が入力されるトレッドヘッド（不図示）に接続されるトーションバー（図示せず）が設けられている。
【００１３】
リトラクタフレーム１１の図中右側面には、該プリテンショナー機構１５と、バネ装置１３と、が取り付けられている。プリテンショナー機構１５は、火薬を点火して発生したガスによってボール（図示せず）を強く押し出し、ボールがピニオン（図示せず）の溝に沿って移動する。ピニオンの回転は、ロック機構を介してトレッドヘッド、トーションバー、スピンドル１２へと伝達される。
【００１４】
また、リトラクタフレーム１１の図中左側面には、動力伝達機構１９が収容されるアウターギヤカバー２６が取り付けられている。
【００１５】
リトラクタフレーム１１の下方に位置するモータアセンブリ１６は、モータケース３１、モータ３４、キャップ３７、モータ駆動ギヤ３５から構成されている。モータ駆動ギヤ３５はモータ３４の回転軸に取り付けられており、動力伝達機構１９のモータ従動ギヤ５４と噛合する。
【００１６】
動力伝達機構１９では、モータ駆動ギヤ３５と噛合するモータ従動ギヤ５４が支持軸５５の一端に取り付けられるともに、支持軸５５の他端には第１ギヤ５６が取り付けられ、第１ギヤ５６はギヤホイール５７の外周面に形成された第２ギヤ５８と噛合する。支持軸５５は、ベアリング７３（図２参照）によりアウターギヤカバー２６に回転自在に支持される。
【００１７】
ギヤホイール５７は、外周面に第２ギヤ５８が形成された大径筒部６０と、大径筒部６０のアウターギヤカバー２６寄りの部分から内径側に延びる内向き鍔部６１と、該内向き鍔部６１の内径部分からリトラクタフレーム１１側に延び、大径筒部６０より軸方向長さの短い小径筒部６２と、径方向において大径筒部６０と小径筒部６２との間に位置する中径筒部６３と、を有する。中径筒部６３は、大径筒部６０より軸方向長さが短く、小径筒部６２より軸方向長さが長く形成されており、リトラクタフレーム１１側の先端面にスピンドル１２の側面と対向するように第３ギヤ６６が形成されている。
【００１８】
小径筒部６２の内周面はアウターギヤカバー２６の凸部２６ａに回転自在且つ摺動自在に支持される。この凸部２６ａは、アウターギヤカバー２６から軸方向に沿って環状に突出し、スピンドル１２と同心に形成される。
【００１９】
ギヤホイール５７の小径筒部６２と中径筒部６３との間には、ギヤホイール５７をスピンドル１２から離れる方向であるアウターギヤカバー２６側に付勢するスプリング５９が配置される。
【００２０】
スピンドル１２のギヤホイール５７側の端面には、ギヤホイール５７に形成された第３ギヤ６６と対向する位置に、第４ギヤ２２が形成されている。第３ギヤ６６と第４ギヤ２２の当接するギヤ歯の形状は、モータ３４によるシートベルトの巻取り時に、ギヤホイール５７がシートベルトの巻き取り方向である図５の矢印Ｂ方向に回転した際に、第３ギヤ６６の回転方向に対する進行方向前方側で当接する両方のギヤの歯の面が、進行方向の接線方向（図５の矢印Ｂ方向）に対してほぼ直交するように形成され、第３ギヤ６６の回転が第４ギヤ２２に効率的に伝達される。一方で、第３ギヤ６６と第４ギヤ２２の当接するギヤ歯の形状は、プリテンショナー機構１５によるシートベルトの巻取り時に、スピンドル１２がシートベルトの巻き取り方向である図５の矢印Ｂ方向に回転した際に、スピンドル１２の回転方向に対する進行方向前方側で当接する両方のギヤの歯の面が、進行方向の接線方向（図５の矢印Ｂ方向）に対して傾斜するように形成されている。即ち、第３ギヤ６６と第４ギヤ２２のそれぞれのギヤの当接面は、モータ３４によるシートベルトの巻取り時に、第３ギヤ６６と第４ギヤ２２とが噛み合って一体的に回転するように形成され、且つ、プリテンショナー機構１５によるシートベルトの巻取り時に、第３ギヤ６６と第４ギヤ２２の噛み合いが外れるように形成されている。
【００２１】
本実施形態では、支持軸５５に取り付けられるモータ従動ギヤ５４と第１ギヤ５６とから構成されるギヤアッセンブリ７０と、第２ギヤ５８と第３ギヤ６６とが形成されたギヤホイール５７とから、モータ３４からの動力をスピンドル１２へ伝達する動力伝達機構１９が構成され、第１ギヤ５６と第２ギヤ５８とギヤホイール５７とスプリング５９とによりクラッチ５０が構成される。動力伝達機構１９では、スピンドル１２の回転軸線ａに対し、ギヤアッセンブリ７０の回転軸線ｂが同心上になく、いわゆるねじれの位置となっている。
【００２２】
クラッチ５０の構成について具体的に説明すると、第１ギヤ５６はねじ歯車であり、第２ギヤ５８ははす歯歯車であり、第１ギヤ５６と第２ギヤ５８とでウォームギヤを構成している。ウォームギヤでは、ギヤの回転時にスラスト力が発生する。本発明は、このウォームギヤの回転時にギヤに働くスラスト力によりクラッチ５０が遮断状態から接続状態に切り替わることを特徴とするものであり、モータ３４がシートベルトを巻き取る方向に回転するときに第１ギヤ５６と第２ギヤ５８との噛合いにより第２ギヤ５８に働くスラスト力がスピンドル１２側に向かうように設定されている。
【００２３】
従って、モータ３４がシートベルトを巻取る方向に回転すると、モータ３４からの動力がモータ駆動ギヤ３５からモータ従動ギヤ５４に入力され、支持軸５５の回転に伴って第１ギヤ５６が回転すると、第１ギヤ５６と第２ギヤ５８との噛合いにより、第２ギヤ５８ではスピンドル１２側に向かうスラスト力が発生する。このスラスト力によりギヤホイール５７がスプリング５９の付勢力に抗して初期位置Ｘからスピンドル１２側の係合位置Ｙに移動すると、図４に示すように、ギヤホイール５７に形成された第３ギヤ６６とスピンドル１２に形成された第４ギヤ２２が係合状態となって、クラッチ５０が接続状態となる。
【００２４】
また、モータ３４がシートベルトを巻取る方向に回転して第１ギヤ５６と第２ギヤ５８とが噛合っている状態において、モータ３４が瞬間的にシートベルトを巻取る方向と逆方向に回転すると、シートベルトを巻き取る方向の時に生じるスラスト力とは逆向きのスラスト力が第２ギヤ５８に発生する。このスラスト力によりギヤホイール５７が係合位置Ｙから初期位置Ｘにスピンドル１２から離れる方向に移動すると、図３に示すように、ギヤホイール５７に形成された第３ギヤ６６とスピンドル１２に形成された第４ギヤ２２が非係合状態となって、クラッチ５０が遮断状態となる。
【００２５】
モータ３４の非駆動時には、第１ギヤ５６と第２ギヤ５８とは噛合っているもののスラスト力が発生しないため、スプリング５９の付勢力によりギヤホイール５７が初期位置Ｘから移動せず、図３に示すように、ギヤホイール５７に形成された第３ギヤ６６とスピンドル１２に形成された第４ギヤ２２が非係合状態となって、クラッチ５０が遮断状態となる。
【００２６】
次に、本実施形態のシートベルト用リトラクタ１０の作動について説明する。図示しない監視センサ等によって衝突の可能性が検出されると、図示しないＥＣＵによって衝突前にモータ３４を駆動して、動力伝達機構１９を介してスピンドル１２を回転させてシートベルトを巻き取る。また、衝突の可能性がなくなると、モータ３４を停止させて、シートベルトを引き出し可能な状態に戻す。一方、衝突時には、プリテンショナー機構１５が作動して、クラッチ５０を機械的に解除して、シートベルトを強制的に巻き取る。
【００２７】
ここで、クラッチ５０の作動について図３及び図４を参照して説明する。
まず、図３に示すように、モータ３４による巻き取りが行なわれていない場合は、第１ギヤ５６と第２ギヤ５８とは噛合っているものの第１ギヤ５６と第２ギヤ５８にはスラスト力が発生しないため、スプリング５９の付勢力によりギヤホイール５７が初期位置Ｘに位置する。ギヤホイール５７が初期位置に位置している状態では、ギヤホイール５７に形成された第３ギヤ６６とスピンドル１２に形成された第４ギヤ２２が非係合状態であり、クラッチ５０は遮断状態となる。このため、スピンドル１２のみ回転可能となり、シートベルトの通常の巻き取り及び引き出しが可能である。
【００２８】
モータ３４が巻き取り側に回転すると、モータ３４の回転軸に取り付けられたモータ駆動ギヤ３５からモータ従動ギヤ５４に伝達された動力は支持軸５５を介して第１ギヤ５６に伝達され、第１ギヤ５６から第２ギヤ５８に伝達される。このとき、図４に示すように、第１ギヤ５６と第２ギヤ５８との噛合いにより、第２ギヤ５８ではスピンドル１２側に向かうスラスト力が発生する。このスラスト力によりギヤホイール５７がスプリング５９の付勢力に抗して初期位置Ｘからスピンドル１２側の係合位置Ｙに移動する。そして、ギヤホイール５７に形成された第３ギヤ６６とスピンドル１２に形成された第４ギヤ２２が係合状態となって、クラッチ５０が接続状態となる。従って、ギヤホイール５７が回転することで、スピンドル１２が巻き取り方向に一体回転して、モータ３４からの動力がスピンドル１２に伝達され、シートベルトの僅かな緩み、所謂「スラック」が解消される。
【００２９】
なお、モータ３４が停止した場合には、第１ギヤ５６と第２ギヤ５８との噛合いによるスラスト力は解消されて、スプリング５９の付勢力によりギヤホイール５７が係合位置Ｙから初期位置Ｘに戻り、ギヤホイール５７に形成された第３ギヤ６６とスピンドル１２に形成された第４ギヤ２２が非係合状態となって、クラッチ５０が遮断状態となる。
【００３０】
また、クラッチ５０の接続状態において何らかの状況でシートベルトを引き出したい場合には、モータ３４を瞬間的に巻き取り方向と逆方向に回転することで、第１ギヤ５６と第２ギヤ５８との噛合いにより、第２ギヤ５８ではスピンドル１２側とは反対側、即ちアウターギヤカバー２６側に向かうスラスト力が発生する。このスラスト力によりギヤホイール５７が係合位置Ｙから初期位置Ｘに戻り、ギヤホイール５７に形成された第３ギヤ６６とスピンドル１２に形成された第４ギヤ２２が非係合状態となって、クラッチ５０が遮断状態となる。
【００３１】
一方、図４に示すギヤホイール５７に形成された第３ギヤ６６とスピンドル１２に形成された第４ギヤ２２が係合状態となって、クラッチ５０が接続状態となっている状態で、プリテンショナー機構１５が作動した場合には、スピンドル１２がギヤホイール５７に対し巻き取り方向に高速で回転する。即ち、スピンドル１２に形成された第４ギヤ２２がギヤホイール５７に形成された第３ギヤ６６に対し、シートベルトの巻き取り方向である図５の矢印Ｂ方向に高速で相対回転する。このとき、ギヤホイール５７に形成された第３ギヤ６６がスピンドル１２に形成された第４ギヤ２２に弾かれて、ギヤホイール５７が係合位置Ｙから初期位置Ｘ側に移動する。即ち、第３ギヤ６６と第４ギヤ２２が非係合状態となってクラッチ５０が遮断状態となる。その際に、モータ３４が停止することで、第１ギヤ５６と第２ギヤ５８との噛合いによるスラスト力が解消されて、スプリング５９の付勢力によりギヤホイール５７が初期位置Ｘに戻り、クラッチ５０が遮断状態となる。
【００３２】
以上、説明した本実施形態のシートベルト用リトラクタ１０によれば、クラッチ５０が、噛み合う第１ギヤ５６と第２ギヤ５８を備え、第１ギヤ５６の回転時に第２ギヤ５８に働くスラスト力によりモータ３４とスピンドル１２との間の動力伝達を不能とする遮断状態から、モータ３４とスピンドル１２との間の動力伝達を可能とする接続状態に切り替わる。このように本実施形態のシートベルト用リトラクタ１０では、少ない部品点数でクラッチ５０が構成される。
【００３３】
また、クラッチ５０は、モータ３４が、シートベルトを巻取る方向に回転するとき、モータ３４からの動力が第１ギヤ５６から第２ギヤ５８に伝達され、スプリング５９の付勢力に抗してギヤホイール５７がスピンドル１２側に移動することで、接続状態となるので、衝突の可能性が検出された場合にモータ３４によりスラックを解消することができる。
【００３４】
また、クラッチ５０は、モータ３４が、シートベルトを巻取る方向と逆方向に回転するとき、シートベルトを巻き取る方向の時に生じるスラスト力とは逆向きのスラスト力が第２ギヤ５８に働き、遮断状態となるので、状況に応じて、シートベルトの巻取り状態から即座にシートベルトを引き出し可能な状態とすることができる。
【００３５】
なお、上記実施形態では、クラッチ５０に、ギヤホイール５７をスピンドル１２から離れる方向に付勢するスプリング５９を設けたが、必ずしもスプリング５９を設ける必要はなく、モータ３４をシートベルトを巻取る方向と逆方向に回転させることで、シートベルトを巻き取る方向の時に生じるスラスト力とは逆向きのスラスト力を発生させて、接続状態と遮断状態とを切り換えてもよい。
【００３６】
また、第３ギヤ６６と第４ギヤ２２のそれぞれのギヤの当接面は、モータ３４によるシートベルトの巻取り時に、第３ギヤ６６と第４ギヤ２２とが噛み合って一体的に回転するように形成され、且つ、プリテンショナー機構１５によるシートベルトの巻取り時に、第３ギヤ６６と第４ギヤ２２の噛み合いが外れるように形成されているので、モータ３４によるシートベルトの巻き取り時にプリテンショナー機構１５が作動しても、プリテンショナー機構１５によるスピンドル１２の回転がモータ３４に伝達されることを抑制することができる。
【００３７】
より具体的には、例えば上記実施形態で記載したように、モータ３４によるシートベルトの巻取り時に、第３ギヤ６６の回転方向に対する進行方向前方側で当接する両方のギヤの歯の面が、進行方向の接線方向に対してほぼ直交するように形成され、且つ、プリテンショナー機構１５によるシートベルトの巻取り時に、スピンドル１２の回転方向に対する進行方向前方側で当接する両方のギヤの歯の面が、進行方向の接線方向に対して傾斜するように形成されることで、容易に実現することができる。
【００３８】
上述した本実施形態のシートベルト用リトラクタ１０は、本発明の好ましい例であって、これ以外の実施態様も、各種の方法で実施又は遂行できる。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。
例えば、ギヤホイール５７をスピンドル１２とは反対側に付勢する限り、スプリング５９に限らず、任意の付勢部材を適用することができる。
【符号の説明】
【００３９】
１０  シートベルト用リトラクタ
１２  スピンドル
１５  プリテンショナー機構
１９  動力伝達機構
２２  第４ギヤ
３４  モータ（電動アクチュエータ）
５６  第１ギヤ
５７  ギヤホイール（回転部材）
５８  第２ギヤ
５９  スプリング（付勢部材）
６０  クラッチ
６６  第３ギヤ
【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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