(57)【要約】【課題】  車両に搭載されスプールに対する電動モータの回転速度差によって動力伝達機構が接続状態から接続解除状態に切り換り、電動モータとスプールとの接続が解除される構成のシートベルトリトラクタにおいて、動力伝達機構の接続解除動作に関する動作音を低減させるのに有効な技術を提供する。【解決手段】  車両に搭載されるシートベルト装置１００のシートベルトリトラクタ１は、スプール４に対するモータ６の回転速度差によって動力伝達機構８が接続状態から接続解除状態に切り換り、モータ６とスプール４との接続が解除される構成であり、特に動力伝達機構８を接続状態から接続解除状態へと切り換える動作の際、モータ８を当該動作に関する動作音低減速度で回転制御する。【選択図】      図２
2006290285.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シートベルトの巻き取り及び巻き出しを行うスプールと、
電動モータと、
前記電動モータと前記スプールとの間に介在して、これら電動モータとスプールとが接続された接続状態、及び当該接続状態が解除された接続解除状態を形成する動力伝達機構と、
前記電動モータ及び動力伝達機構を制御する制御手段と、
を備え、
前記動力伝達機構の接続状態において、前記電動モータが第１の方向へ回転駆動されることによって前記スプールがシートベルト巻き取り方向へ回転制御され、シートベルト巻き取り動作が行われるとともに、前記動力伝達機構を接続状態から接続解除状態へと切り換えるべく、前記電動モータが前記第１の方向と反対の第２の方向へ回転制御されるとき、前記スプールに対する当該電動モータの回転速度差によって前記動力伝達機構が接続状態から接続解除状態に切り換る構成のシートベルトリトラクタであって、
前記制御手段は、前記動力伝達機構を接続状態から接続解除状態へと切り換える動作の際、前記電動モータを当該動作に関する動作音低減速度で前記第２の方向へ回転制御することを特徴とするシートベルトリトラクタ。
【請求項２】
請求項１に記載のシートベルトリトラクタであって、
更に、前記動力伝達機構が接続状態と接続解除状態のいずれの状態であるかを検出可能な検出手段を備え、
前記制御手段は、前記電動モータを前記動作音低減速度で前記第２の方向へ回転制御したのち、前記検出手段による検出結果に基づき前記動力伝達機構が接続状態であると判定した場合に、前記電動モータを前記動作音低減速度を上回る速度で前記第２の方向へ回転制御することを特徴とするシートベルトリトラクタ。
【請求項３】
請求項２に記載のシートベルトリトラクタであって、
前記検出手段は、前記電動モータの電流値を検出するモータ電流計を用いて構成され、
前記制御手段は、前記モータ電流計により検出された電流値が基準電流値を上回る場合に、前記動力伝達機構が接続状態であると判定することを特徴とするシートベルトリトラクタ。
【請求項４】
車両乗員に対し装着されるシートベルトと、
前記シートベルトの巻き取り及び巻き出しを行うスプールと、
電動モータと、
前記電動モータと前記スプールとの間に介在して、これら電動モータとスプールとが接続された接続状態、及び当該接続状態が解除された接続解除状態を形成する動力伝達機構と、
前記電動モータ及び動力伝達機構を制御する制御手段と、
を備え、
前記動力伝達機構の接続状態において、前記電動モータが第１の方向へ回転駆動されることによって前記スプールがシートベルト巻き取り方向へ回転制御され、シートベルト巻き取り動作が行われるとともに、前記動力伝達機構を接続状態から接続解除状態へと切り換えるべく、前記電動モータが前記第１の方向と反対の第２の方向へ回転制御されるとき、前記スプールに対する当該電動モータの回転速度差によって前記動力伝達機構が接続状態から接続解除状態に切り換る構成のシートベルト装置であって、
前記制御手段は、前記動力伝達機構を接続状態から接続解除状態へと切り換える動作の際、前記電動モータを当該動作に関する動作音低減速度で前記第２の方向へ回転制御することを特徴とするシートベルト装置。
【請求項５】
請求項４に記載のシートベルト装置であって、
更に、前記動力伝達機構が接続状態と接続解除状態のいずれの状態であるかを検出可能な検出手段を備え、
前記制御手段は、前記電動モータを前記動作音低減速度で前記第２の方向へ回転制御したのち、前記検出手段による検出結果に基づき前記動力伝達機構が接続状態であると判定した場合に、前記電動モータを前記動作音低減速度を上回る速度で前記第２の方向へ回転制御することを特徴とするシートベルト装置。
【請求項６】
請求項５に記載のシートベルト装置であって、
前記検出手段は、前記電動モータの電流値を検出するモータ電流計を用いて構成され、
前記制御手段は、前記モータ電流計により検出された電流値が基準電流値を上回る場合に、前記動力伝達機構が接続状態であると判定することを特徴とするシートベルト装置。
【請求項７】
請求項４〜６のいずれかに記載のシートベルト装置が、車両内の収容空間に収容された構成のシートベルト装置付車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載されるシートベルトリトラクタの構築技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両乗員を拘束するシートベルト（ウェビング）によって当該車両乗員の保護を図る構成のシートベルト装置が知られている。例えば、下記特許文献１には、シートベルト装置において、電動モータの制御によってスプールを回転させてシートベルトの巻き取り動作及び巻き出し動作を行うシートベルトリトラクタの構成が開示されている。この特許文献１に記載の技術では、シートベルトリトラクタの構造として、スプールによるシートベルトの巻き取り動作及び巻き出し動作を、電動モータを用いて行う可能性が提示されている。また、電動モータを用いてスプールを動作させるこの種のシートベルトリトラクタにおいて、電動モータとスプールとの間に動力伝達機構を介在させ、スプールに対する電動モータの回転速度差によって動力伝達機構が接続状態から接続解除状態に切り換り、電動モータとスプールとの接続が解除されるようにした構成が公知である。
【特許文献１】特表２００３−５０７２５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、上記構成のシートベルトリトラクタのように、電動モータとスプールとの間に動力伝達機構を介在させる構成では、動力伝達機構を接続状態から接続解除状態へと切り換える接続解除動作の際、電動モータが空転することによる動作音が発生するという問題がある。
そこで、本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、車両に搭載されスプールに対する電動モータの回転速度差によって動力伝達機構が接続状態から接続解除状態に切り換り、電動モータとスプールとの接続が解除される構成のシートベルトリトラクタにおいて、動力伝達機構の接続解除動作に関する動作音を低減させるのに有効な技術を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
前記課題を解決するために、本発明が構成される。本発明は、典型的には自動車の車両に搭載されるシートベルトリトラクタに適用することができるが、自動車以外の車両、例えば飛行機、船舶、電車等に搭載されるシートベルトリトラクタの構築技術に対し本発明を応用し得る。
【０００５】
（本発明の第１発明）
前記課題を解決する本発明の第１発明は、請求項１に記載されたとおりのシートベルトリトラクタである。
請求項１に記載のこのシートベルトリトラクタは、スプール、電動モータ、動力伝達機構、制御手段を少なくとも備える。
【０００６】
本発明のスプールは、シートベルトの巻き取り及び巻き出しを行う部材として構成される。このスプールに対し巻き取り及び巻き出しされるシートベルトは、シートに着座した車両乗員に装着される長尺状のベルトであり、「ウェビング」とも称呼される。典型的には、車両シートに着座した車両乗員を、車両衝突などの乗員拘束時にシートベルトにより拘束することによって当該車両乗員の保護が図られる。
【０００７】
本発明の動力伝達機構は、電動モータとスプールとの間に介在して、これら電動モータとスプールとが接続された接続状態、及び当該接続状態が解除された接続解除状態を形成する機構として構成される。この動力伝達機構は、ギア部材等を組み合わせて形成されるいわゆる「クラッチ」とも称呼される。
この動力伝達機構の接続状態は、スプールが動力伝達機構と物理的に接続され、電動モータの動力を動力伝達機構を介してスプールに伝達可能な状態である。従って、この接続状態において電動モータが駆動されることによって、当該電動モータの動力が動力伝達機構を介してスプールに伝達される。また、この接続状態において電動モータが駆動停止されている場合には、当該電動モータの動力がスプールに伝達されることはないが、スプールと物理的な接続状態にある動力伝達機構によって、スプールに対し高い巻き出し抵抗が付与されるため、スプールからのシートベルトの巻き出し（引き出し）が規制された状態が形成される。具体的にはスプールからシートベルトを巻き出し（引き出し）にくい状況、或いは巻き出し（引き出し）が不能とされた状況が形成される。
これに対し、動力伝達機構の接続解除状態においては、電動モータの駆動及び駆動停止に関わらず、スプールとの物理的な接続状態が解除された動力伝達機構からスプールに対し付与される巻き出し抵抗が低くなり、スプールからシートベルトを容易に巻き出す（引き出す）操作が可能となる。
【０００８】
本発明の制御手段は、電動モータ及び動力伝達機構を制御する手段として構成され、電動モータに関する駆動と駆動停止との切り換え、動力伝達機構に関する接続状態と接続解除状態との切り換え等が制御される。なお、この制御手段は、典型的にはＣＰＵ（演算処理装置）、入出力装置、記憶装置、周辺装置等によって構成される。この制御手段は、シートベルトリトラクタに専用に設けられてもよいし、或いは車両の駆動系や電装系を制御するその他の制御手段によって兼用化されてもよい。
そして、本発明では、動力伝達機構の接続状態において、電動モータが第１の方向へ回転駆動されることによってスプールがシートベルト巻き取り方向へ回転制御され、シートベルト巻き取り動作が行われる。また、本発明では、動力伝達機構を接続状態から接続解除状態へと切り換えるべく、電動モータが第１の方向と反対の第２の方向へ回転制御されるとき、スプールに対する当該電動モータの回転速度差によって動力伝達機構が接続状態から接続解除状態に切り換るようになっている。
【０００９】
本発明のシートベルトリトラクタのように、スプールに対する電動モータの回転速度差によって動力伝達機構が接続状態から接続解除状態に切り換る構成においては、当該切り換え動作に関し電動モータの空転を主体とした動作音の発生が想定される。
そこで、本発明では、当該切り換え動作に関する動作音低減を図るべく、制御手段は、動力伝達機構を接続状態から接続解除状態へと切り換える動作の際、電動モータを当該動作に関する動作音低減速度で第２の方向へ回転制御するように構成されている。この動作音低減速度は、動力伝達機構の切り換え動作に関する動作音を低減させるのに有効な速度として規定され、想定される動作音のレベル等に応じて適宜設定することができる。また、この動作音低減速度は、特定の速度自体であってもよいし、或いは一定の速度範囲内に属する任意の速度であってもよい。
請求項１に記載のシートベルトリトラクタのこのような構成によれば、動力伝達機構の接続解除動作に関する動作音を低減させることが可能となる。
【００１０】
（本発明の第２発明）
前記課題を解決する本発明の第２発明は、請求項２に記載されたとおりのシートベルトリトラクタである。
請求項２に記載のこのシートベルトリトラクタは、請求項１の構成において、更に検出手段を備える。この検出手段は、動力伝達機構が接続状態と接続解除状態のいずれの状態であるかを検出可能な手段として構成される。この検出手段として、電動モータの電流値を検出するセンサを用い、検出した電流値に相当するモータ負荷から動力伝達機構の状態を検出する構成や、ホールＩＣセンサを用いる構成等を適宜採用することができる。
そして、制御手段は、検出手段により動力伝達機構が接続状態であると判定した場合に、電動モータを動作音低減速度を上回る速度で第２の方向へ回転制御するように構成される。
請求項２に記載のシートベルトリトラクタのこのような構成によれば、動力伝達機構の接続解除動作に関する動作音を低減させることが可能となるとともに、当該動力伝達機構の接続解除状態への切り換えを確実に行うことができる。すなわち、シートベルトに対し車両乗員等からの引張り力が作用し、スプールが巻き出し方向に回転する場合を想定すると、スプールに対する電動モータの回転速度差が生じずに動力伝達機構が接続解除状態に切り換らない場合があるが、本発明はこのような場合において動力伝達機構を確実に接続解除状態へと切り換えるのに有効である。
【００１１】
（本発明の第３発明）
前記課題を解決する本発明の第３発明は、請求項３に記載されたとおりのシートベルトリトラクタである。
請求項３に記載のこのシートベルトリトラクタでは、請求項２に記載の検出手段は、電動モータの電流値を検出するモータ電流計を用いて構成される。そして、制御手段は、モータ電流計により検出された電流値が基準電流値を上回る場合に、モータ負荷が相対的に高く動力伝達機構が接続状態であると判定する。一方、制御手段は、モータ電流計により検出された電流値が基準電流値を下回る場合に、モータ負荷が相対的に低く動力伝達機構が接続解除状態であると判定する。従って、この基準電流値は、動力伝達機構が接続状態にあるときのモータ電流値、及び接続解除状態にあるときのモータ電流値に基づいて適宜設定される。
請求項３に記載のシートベルトリトラクタのこのような構成によれば、動力伝達機構が接続状態と接続解除状態のいずれの状態であるかを検出する手段として、電動モータの電流値を検出するモータ電流計を用いることが可能とされる。
【００１２】
（本発明の第４発明）
前記課題を解決する本発明の第４発明は、請求項４に記載されたとおりのシートベルト装置である。
請求項４に記載のこのシートベルト装置は、シートベルト、スプール、電動モータ、動力伝達機構、制御手段を少なくとも備える。シートベルトは、シートに着座した車両乗員に装着される長尺状のベルトであり、「ウェビング」とも称呼される。典型的には、車両シートに着座した車両乗員を、車両衝突などの乗員拘束時にシートベルトにより拘束することによって当該車両乗員の保護が図られる。本発明のスプール、電動モータ、動力伝達機構、制御手段は、請求項１に記載のシートベルトリトラクタの構成要素であるスプール、電動モータ、動力伝達機構、制御手段と実質的に同様の構成を有する。
従って、本発明によれば、動力伝達機構の接続解除動作に関する動作音を低減させることが可能なシートベルト装置が提供されることとなる。
【００１３】
（本発明の第５発明）
前記課題を解決する本発明の第５発明は、請求項５に記載されたとおりのシートベルト装置である。
請求項５に記載のこのシートベルト装置は、請求項４の構成において、更に検出手段を備える。この検出手段は、動力伝達機構が接続状態と接続解除状態のいずれの状態であるかを検出可能な手段として構成される。この検出手段として、電動モータの電流値を検出するセンサを用い、検出した電流値に相当するモータ負荷から動力伝達機構の状態を検出する構成や、ホールＩＣセンサを用いる構成等を採用することができる。
そして、制御手段は、検出手段により動力伝達機構が接続状態であると判定した場合に、電動モータを動作音低減速度を上回る速度で第２の方向へ回転制御するように構成される。
請求項５に記載のシートベルト装置のこのような構成によれば、動力伝達機構の接続解除動作に関する動作音を低減させることが可能となるとともに、当該動力伝達機構の接続解除状態への切り換えを確実に行うことができる。すなわち、シートベルトに対し車両乗員等からの引張り力が作用し、スプールが巻き出し方向に回転する場合を想定すると、スプールに対する電動モータの回転速度差が生じずに動力伝達機構が接続解除状態に切り換らない場合があるが、本発明はこのような場合において動力伝達機構を確実に接続解除状態へと切り換えるのに有効である。
【００１４】
（本発明の第６発明）
前記課題を解決する本発明の第６発明は、請求項６に記載されたとおりのシートベルト装置である。
請求項６に記載のこのシートベルト装置では、請求項５に記載の検出手段は、電動モータの電流値を検出するモータ電流計を用いて構成される。そして、制御手段は、モータ電流計により検出された電流値が基準電流値を上回る場合に、モータ負荷が相対的に高く動力伝達機構が接続状態であると判定する。一方、制御手段は、モータ電流計により検出された電流値が基準電流値を下回る場合に、モータ負荷が相対的に低く動力伝達機構が接続解除状態であると判定する。従って、この基準電流値は、動力伝達機構が接続状態にあるときのモータ電流値、及び接続解除状態にあるときのモータ電流値に基づいて適宜設定される。
従って、請求項６に記載のシートベルト装置のこのような構成によれば、動力伝達機構が接続状態と接続解除状態のいずれの状態であるかを検出する手段として、電動モータの電流値を検出するモータ電流計を用いることが可能とされる。
【００１５】
（本発明の第７発明）
前記課題を解決する本発明の第７発明は、請求項７に記載されたとおりのシートベルト装置付車両である。
請求項７に記載のこのシートベルト装置付車両は、請求項４〜請求項６のいずれかに記載のシートベルト装置を少なくとも備える。本発明の車両では、当該シートベルト装置が、車両内の収容空間、例えばピラー内の収容空間、シート内の収容空間、あるいは車両内のその他の部位の収容空間に収容された構成の車両である。
このような構成によれば、動力伝達機構の接続解除動作に関する動作音を低減させることが可能なシートベルト装置が、車両内の収容空間に収容された構成の車両が提供される。
【発明の効果】
【００１６】
以上のように、本発明によれば、スプールに対する電動モータの回転速度差によって動力伝達機構が接続状態から接続解除状態に切り換り、電動モータとスプールとの接続が解除されるシートベルトリトラクタの構造に関し、特に動力伝達機構を接続状態から接続解除状態へと切り換える動作の際、電動モータを当該動作に関する動作音低減速度で回転制御する構成によって、動力伝達機構の接続解除動作に関する動作音を低減させることが可能となった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態につき図面を参照しつつ詳細に説明する。まず、図１〜図４を参照しながら、本発明の一実施の形態を説明する。
ここで、図１は、本発明にかかる「シートベルト装置」の一実施の形態であるシートベルト装置１００の構成を示す図である。また、図２は、図１中のシートベルトリトラクタ１まわりの構成を示す図である。また、図３は、本発明にかかる「シートベルトリトラクタ」の一実施の形態であるシートベルトリトラクタ１の分解斜視図を示す。また、図４は、図３に示す例のシートベルトリトラクタをリテーナカバーを外した状態で示し、図中（ａ）は斜視図、図中（ｂ）は左側面図である。なお、以下の説明において、特に断らない限り、「左」、「右」は説明に使用する図において「左」、「右」であり、また、「時計回り」、「反時計回り」は説明に使用する図において「時計回り」、「反時計回り」である。
【００１８】
図１に示すように、本実施の形態のシートベルト装置１００は、本発明の「シートベルト装置付車両」である自動車車両に搭載される車両用のシートベルト装置であり、シートベルトリトラクタ１、シートベルト３、ＥＣＵ６８等を主体に構成されている。また、車両には、当該車両の衝突予知や衝突発生に関する情報、当該車両の運転状態に関する情報、シートに着座している車両乗員の着座位置や体格に関する情報、周辺の交通状況に関する情報、天候や時間帯に関する情報などの各種の情報を検出して、その検出情報をＥＣＵ６８に対し入力する入力要素７０が搭載されている。この入力要素７０の検出情報が、常時又は所定時間毎にＥＣＵ６８に伝達され、シートベルト装置１００などの動作制御に用いられる。
【００１９】
シートベルト３は、運転席である車両シート８０に着座した車両乗員Ｃの拘束または拘束解除に用いられる長尺状のベルト（ウェビング）である。このシートベルト３が、本発明における「シートベルト」に対応している。このシートベルト３は、車両に対し固定されたシートベルトリトラクタ１から引き出され、車両乗員Ｃの乗員肩部領域に設けられたショルダーガイドアンカー６０を経由し、トング（タング）６２を通ってアウトアンカー６４に連結されている。ショルダーガイドアンカー６０は、車両乗員Ｃの乗員肩部領域においてシートベルト３を係止しガイド（誘導）する機能を有する。そして、車体に対し固定されたバックル６６にトング（タング）６２が挿入されることによって、当該シートベルト３が車両乗員Ｃに対し装着状態となる。なお、バックル６６にはバックルスイッチ６６ａが内蔵されており、バックル６６にトング（タング）６２が挿入されシートベルトバックル操作がなされたこと（実質的にはシートベルト装着状態になったこと）が、このバックルスイッチ６６ａによって検出される。
【００２０】
シートベルトリトラクタ１は、後述するスプール４を介してシートベルト３の巻き取り動作及び巻き出し動作を可能とする装置であり、本発明における「シートベルトリトラクタ」に対応している。このリトラクタ１は、図１に示す例では、車両のＢピラー８２内の収容空間に装着されている。
【００２１】
ＥＣＵ６８は、入力要素７０からの入力信号に基づいて、シートベルトリトラクタ１をはじめ、各種の動作機構に関する制御を行う機能を有し、ＣＰＵ（演算処理装置）、入出力装置、記憶装置、周辺装置等によって構成されている。特に本実施の形態の説明では、このＥＣＵ６８が、シートベルトリトラクタ１の後述するモータ６に関する制御を行う。具体的には、ＥＣＵ６８が、モータ６の電磁コイルに供給される電流供給量や電流供給方向を制御することによって、モータシャフトの回転速度や回転方向が可変とされる。詳細については後述するが、このＥＣＵ６８は、モータ６の駆動制御を行うとともに、後述する動力伝達機構８及び動力伝達モード切換機構９を制御してスプール４にモータ６の動力が伝達される状態を切り換える手段として構成され、本発明における「制御手段」に対応している。このＥＣＵ６８によって、シートベルトリトラクタ１は、動力伝達遮断モードと、低減速比動力伝達モードと、高速比動力伝達モードとに切り換え制御される。なお、このＥＣＵ６８は、シートベルトリトラクタ１に専用に設けられてもよいし、或いは車両の駆動系や電装系を制御するその他の制御手段によって兼用化されてもよい。
【００２２】
また、図２に示すように、シートベルトリトラクタ１には、スプール４の回転に関する情報を直接的に検出する検出センサ５０が搭載されている。この検出センサ５０は、スプール４の回転動作に関する回転動作情報を検出するセンサである。この検出センサ５０によって検出された検出情報に基づいて、ＥＣＵ６８によるモータ６の制御が可能とされる。検出センサ５０による検出情報として、スプール４の回転動作の有無、回転角度、回転方向、回転速度、回転量などを適宜用いることができる。この検出センサ５０としてホールセンサ、ボリューム、フォトインタラプタなどのセンサ類を適宜用いることができる。
【００２３】
次に、本実施の形態のシートベルトリトラクタ１の詳細構成を説明する。
図３に示すように、この例のシートベルトリトラクタ１は、大きく分けてフレーム２と、必要時に乗員を拘束するシートベルト３と、このシートベルト３を巻き取るスプール４と、フレーム２の一側に配設され、衝突時等の所定減速度以上の大減速度時に作動してスプール４のベルト引出し方向αの回転を阻止するロック手段５と、スプール４に付与する回転トルクを発生するモータ６と、モータ６の回転を比較的高い減速比で減速してスプール４に伝達する高減速比減速機構７ａとモータ６の回転を比較的低い減速比で減速してスプール４に伝達する低減速比減速機構７ｂとを有するとともに、第１動力伝達経路と第２動力伝達経路とが設定されて、モータ６の回転トルクをこれらの第１動力伝達経路および第２動力伝達経路のいずれか一方を選択的に介してスプール４に伝達する動力伝達機構８と、動力伝達機構８を第１動力伝達経路と第２動力伝達経路のいずれか一方に選択的に切り換え設定する動力伝達モード切換機構９とからなっている。
【００２４】
これら動力伝達機構８及び動力伝達モード切換機構９は、モータ６とスプール４との間に介在して、これらモータ６とスプール４とが接続された接続状態、及び当該接続状態が解除された接続解除状態を形成する機構（いわゆる「クラッチ」と称呼される機構）を構成するものであり、本発明における「動力伝達機構」に対応している。この接続状態は、モータ６の動力をスプール４に伝達可能な状態であり、モータ６が駆動されることによって当該モータ６の動力がスプール４に伝達される。また、この接続状態においてモータ６が駆動停止されている場合には、スプール４に対し高い巻き出し抵抗が付与されるため、スプールからのシートベルトの巻き出し（引き出し）が規制された状態が形成される。これに対し、接続解除状態においては、スプール４に対し付与される巻き出し抵抗が低くなり、スプール４からシートベルト３を容易に巻き出す（引き出す）操作が可能となる。
【００２５】
フレーム２は、平行な一対の側壁２ａ,２ｂとこれらの側壁２ａ,２ｂを連結する背板２ｃとからなっている。このフレーム２内の両側壁２ａ,２ｂ間には、シートベルト３を巻き取るためのスプール４が回転可能に配設されている。このスプール４は、シートベルトリトラクタ１において従来周知慣用のスプールを用いることができる。このスプール４は、シートベルトの巻き取り及び巻き出しを行う部材として構成され、本発明における「スプール」に対応している。
【００２６】
一方の側壁２ａには、ロック手段５が取り付けられている。このロック手段５もシートベルトリトラクタにおいて従来周知慣用のロック手段を用いることができる。すなわち、ロック手段５は、車両に加えられる所定減速度以上の大減速度をヴィークルセンサ（減速度感知センサ）が感知して作動したとき、あるいはシートベルト３の所定速度以上の引出し速度をウェビングセンサ（ベルト引出し速度感知センサ）が感知して作動したとき作動して、スプール４の引出し方向αの回転を阻止するようになっている。
【００２７】
なお、図示しないがスプール４とロック手段５との間には、ロック手段５の作動によりシートベルト３の引出しが阻止されたとき、シートベルト３の荷重を制限する従来周知慣用のフォースリミッタ機構（エネルギ吸収機構：以下、ＥＡ機構ともいう）が設けられている。このＥＡ機構としては、例えば従来周知のトーションバーから構成することができ、ロック手段５の作動によりシートベルト３の引出しが阻止されたとき、このトーションバーがねじれ変形することで、シートベルト３の荷重が制限され、衝撃エネルギが吸収されるようになっている。
【００２８】
図３および図４（ａ）に示すように、モータ６は、フレーム２の他方の側壁２ｂに３個のねじ１０により取り付けられているリテーナ１１のフレーム２取付面側に、一対のねじ１２により取り付けられる。このモータ６のモータ回転軸６ａがリテーナ１１の貫通孔１１ａを貫通しており、リテーナ１１のフレーム２側と反対側に突出したモータ回転軸６ａに外歯を有するモータギヤ１３がモータ回転軸６ａと一体回転可能に取り付けられている。このモータ６は、電動式のモータとして構成され、本発明における「電動モータ」に相当する。
【００２９】
図３に示すように、スプール４および前述のＥＡ機構（例えば、トーションバー）の両方と減速機構７ａ,７ｂとの間には、これらを回転方向に連結するコネクタ１４が設けられている。このコネクタ１４は、スプール４およびＥＡ機構の両方と回転方向に連結する第１回転連結部１４ａと、コネクタ側軸受け１５と回転方向に連結する第２回転連結部１４ｂと、スプライン状に形成されて減速機構７ａ,７ｂと回転方向に連結する第３回転連結部１４ｃとから構成されている。
【００３０】
第１回転連結部１４ａは、図３に明瞭に示されていないが多角筒状に形成されており、その外面側がスプール４にこのスプール４と一体回転可能に連結されるとともに、その内面側がＥＡ機構（例えば、トーションバー）にこのＥＡ機構と一体回転可能に連結されるようになっている（なお、コネクタ１４とスプール４およびＥＡ機構との一体回転可能な連結構造は従来周知であるので、その具体的な説明は省略する）。
【００３１】
第２回転連結部１４ｂの外周面が断面多角形状に形成されているとともに、コネクタ側軸受け１５の内周面が同じ断面多角形状に形成されている。そして、コネクタ側軸受け１５が第２回転連結部１４ｂに嵌合することで、コネクタ側軸受け１５はコネクタ１４に相対回転不能に取り付けられる。このコネクタ側軸受け１５が、リテーナ１１の孔１１ｂに相対回転不能に取り付けられるリテーナ側軸受け１６に相対回転可能に支持されることにより、コネクタ１４がリテーナ１１に回転可能に支持されている。
第３回転連結部１４ｃには、例えばスプライン溝のような軸方向に延びる所定数の係合溝が周方向に等間隔をおいて形成されている。
【００３２】
高減速比減速機構７ａは、環状のキャリヤギヤ１７と、このキャリヤギヤ１７に回転可能に取り付けられる所定数（図示例では３個）のプラネットギヤ１８と、円環状のリング部材１９と、サンギヤ部材２０とを備えている。
キャリヤギヤ１７の内周面１７ａのコネクタ１４側部分には、例えばスプライン溝のような軸方向に延びる所定数の係合溝が周方向に等間隔をおいて形成されている。この内周面１７ａの係合溝がコネクタ１４の第３回転連結部１４ｃの係合溝間の凸部に嵌合しかつ内周面１７ａの係合溝間の凸部がコネクタ１４の第３回転連結部１４ｃの係合溝に嵌合（スプライン嵌合と同様の嵌合）することで、キャリヤギヤ１７がコネクタ１４に相対回転不能に、つまりコネクタ１４と一体回転可能に連結される。また、このキャリヤギヤ１７の外周面には、外歯１７ｂが形成されている。
【００３３】
プラネットギヤ１８は減速プレート２１を介して減速ピン２２によりキャリヤギヤ１７に回転可能に取り付けられる。
リング部材１９は、内周面に形成されたインターナルギヤ１９ａと外周面に形成されたラチェット歯１９ｂとを備えており、これらのインターナルギヤ１９ａとラチェット歯１９ｂは互いに一体に回転するようになっている。
【００３４】
サンギヤ部材２０は、図５（ａ）および（ｂ）に示すように小径の外歯からなるサンギヤ２０ａと大径の外歯２０ｂを備えており、これらのサンギヤ２０ａと外歯２０ｂは互いに一体に回転するようになっている。
そして、キャリヤギヤ１７に支持された各プラネットギヤ１８がともにサンギヤ２０ａとインターナルギヤ１９ａとに常時噛合して、遊星機構が構成されている。これにより、減速機構７は、サンギヤ２０ａ入力でキャリヤギヤ１７出力の遊星歯車減速機構として構成される。
【００３５】
図３に示すように動力伝達機構８は、更に、コネクトギヤ２３と、一対のクラッチスプリング２４と、一対のプーリ２５と、外歯を有する下側コネクトギヤ２６と、外歯を有する上側コネクトギヤ２７と、ガイドプレート２８と、外歯を有するアイドルギヤ２９とを備えている。
コネクトギヤ２３は、リテーナ１１に立設された回転軸１１ｃに回転可能に支持され、大径の外歯からなる第１コネクトギヤ２３ａと小径の第２コネクトギヤ２３ｂを備えており、これらの第１および第２コネクトギヤ２３ａ,２３ｂは互いに一体に回転するようになっている。その場合、図４（ａ）および（ｂ）に示すように大径の第１コネクトギヤ２３ａはモータギヤ１３に常時噛合されている。
【００３６】
図３に示すように、下側コネクトギヤ２６の両側面には回転軸２６ａがそれぞれ突設されており（図３には、一方の回転軸２６ａのみ図示）、これらの回転軸２６ａを軸方向に貫通する貫通孔２６ｂが穿設されている。各回転軸２６ａには平坦部が形成されているとともに、各プーリ２５の長孔２５ａが平坦部の平面に沿うようにして嵌合されている。これにより、各プーリ２５がともに下側コネクトギヤ２６の両側面に下側コネクトギヤ２６と一体回転可能に支持されている。各プーリ２５には、それぞれクラッチスプリング２４が第１湾曲係止部２４ａが係止されている。更に、下側コネクトギヤ２６の一側の回転軸２６ａには上側コネクトギヤ２７が下側コネクトギヤ２６と一体回転可能に支持されている。そして、各プーリ２５、下側コネクトギヤ２６および上側コネクトギヤ２７がリテーナ１１に立設された回転軸１１ｄに回転可能に支持される。
【００３７】
ガイドプレート２８は、その一対の孔２８ａがリテーナ１１に立設された一対の支持軸１１ｅにそれぞれ嵌合支持された状態で、一対のねじ３０をガイドプレート２８の対応するねじ孔２８ｂを貫通させかつリテーナ１１に穿設された一対のねじ孔１１ｆに螺合することで、リテーナ１１に取り付けられている。このガイドプレート２８に立設された回転軸２８ｃに、アイドルギヤ２９が回転可能に支持されている。
図４（ａ）および（ｂ）に示すように、このアイドルギヤ２９は、サンギヤ部材２０の外歯２０ｂ、コネクトギヤ２３の小径の第２コネクトギヤ２３ｂおよび上側コネクトギヤ２７のいずれにも常時噛合されている。
【００３８】
そして、低減速比減速機構７ｂは、上側コネクトギヤ２７と、下側コネクトギヤ２６と、クラッチギヤ３１およびキャリヤギヤ１７とを備えている。
したがって、アイドルギヤ２９に伝達されたモータ６の回転トルクは、アイドルギヤ２９から低減速比減速機構７ｂを介してスプール４に伝達されるか、あるいはアイドルギヤ２９から高減速比減速機構７ａを介してスプール４に伝達されるようになる。
【００３９】
図３に示すように、動力伝達モード切換機構９は、外歯を有するクラッチギヤ３１と、回転軸３２と、クラッチアーム３３と、クラッチパウル３４と、抵抗スプリング３５と、スプリングストッパ３６とを備えている。
図７に示すようにクラッチギヤ３１は、このクラッチギヤ３１より大径のキャリヤギヤ１７の外歯１７ｂに噛合可能とされているとともに、図示しないが下側コネクトギヤ２６に常時噛合されている。回転軸３２は、クラッチギヤ３１の中心孔３１ａを貫通してこのクラッチギヤ３１を回転可能に支持している。
【００４０】
クラッチアーム３３は両側壁３３ａ,３３ｂと底部（不図示）とからなる断面コ字状に形成されている。両側壁３３ａ,３３ｂの一端側は底部が突出しており、これらの突出部に直線状の支持溝３３ｃが形成されている。そして、両側壁３３ａ,３３ｂの両突出部の間にクラッチギヤ３１が配置され、クラッチギヤ３１の両側面から突出する回転軸３２がそれぞれ対応する支持溝３３ｃにこれらの支持溝３３ｃに沿って移動可能に支持されている。更に、回転軸３２の両側壁３３ａ,３３ｂから突出する突出部分に各クラッチスプリング２４の第２湾曲係止部２４ｂが係止されている。更に、回転軸３２の一端側は、リテーナ１１に穿設されたガイド孔１１ｇに嵌合支持されている。このガイド孔１１ｇは、回転軸１１ｄを中心とした円の円弧として形成されている。したがって、回転軸３２はガイド孔１１ｇにガイドされて、回転軸１１ｄを中心とした円の円周に沿って移動可能となっている。
【００４１】
また、両側壁３３ａ,３３ｂの他端側には、それぞれ長孔３３ｄが穿設されているとともにほぼ円弧状の係合部３３ｅが突設されている。更に、両側壁３３ａ,３３ｂの長手方向中央部には、それぞれ支持孔３３ｆが穿設されている。クラッチアーム３３は、これらの支持孔３３ｆがリテーナ１１に立設された支持軸１１ｈに嵌合されて回動可能に支持され、Ｅリング３７を支持軸１１ｈに組み付けることで抜け止めされている。
【００４２】
クラッチパウル３４は、一端側に支持孔３４ａが穿設されているとともに、他端側に係止爪３４ｂが形成されている。また、クラッチパウル３４の他端側つまり係止爪３４ｂ側には、係合ピン３４ｃが立設されている。係合ピン３４ｃはクラッチアーム３３の長孔３３ｄに嵌合されていて、クラッチアーム３３に対して相対回動可能にかつ長孔３３ｄに沿って相対移動可能とされている。図６に示すように、クラッチパウル３４は、パウルピン３８を支持孔３４ａに貫通させかつリテーナ１１のピン孔１１ｉに挿入係止させることで、リテーナ１１に回動可能に取り付けられる。そして、図８に示すように係止爪３４ｂがリング部材１９の時計回り（スプール４のベルト引出し方向αに対応）の回転に対してラチェット歯１９ｂに係止可能となっており、係止爪３４ｂがラチェット歯１９ｂに係止したときは、リング部材１９の時計回りの回転が阻止される。
【００４３】
抵抗スプリング３５は帯状の板ばねから構成されており、下端部がＬ字状に形成された支持部３５ａとされているとともに、長手方向中央より上方位置にコ字状の凹部３５ｂが形成されている。この凹部３５ｂより下方の支持部３５ａまでが平面とされているとともに、凹部３５ｂより上端までが湾曲面とされている。
この凹部３５ｂには、クラッチアーム３３の係合部３３ｅが係脱可能とされている。図６に示すように、この係合部３３ｅが凹部３５ｂに係合した状態では、支持溝３３ｃの延設方向がガイド孔１１ｇの円弧の接線方向となり、回転軸３２がガイド孔１１ｇから支持溝３３ｃへおよび逆の支持溝３３ｃからガイド孔１１ｇへ移動可能となっている。
【００４４】
スプリングストッパ３６はＬ字状に形成されており、このスプリングストッパ３６とリテーナ１１に形成されたスプリング取付部１１ｊとの間に支持部３５ａが挟持されることで、抵抗スプリング３５がリテーナ１１に上端を自由端とした片持ち支持で取り付けられている。
前述の減速機構７、動力伝達機構８および動力伝達モード切換機構９の各構成要素が、リテーナ１１のフレーム２取付側と反対側の面に形成された凹部内に組み付けられた状態で、この面にリテーナカバー３９が所定数（図示例では４個）のねじ４０で取り付けられて、これらの構成要素がカバーされる。
【００４５】
このように構成された動力伝達機構８および動力伝達モード切換機構９は、ＥＣＵ６８によって次の３つのモードに切り換え制御される。これら３つのモードを図６〜図８を参照しながら説明する。ここで、図６は、図３に示す例のシートベルトリトラクタにおける動力伝達遮断モードの状態を、構成要素の一部を除いて示す左側面図である。また、図７は、図３に示す例のシートベルトリトラクタにおける低減速比動力伝達モードの状態を、構成要素の一部を除いて示す左側面図である。また、図８は、図３に示す例のシートベルトリトラクタにおける高減速比動力伝達モードの状態を、構成要素の一部を除いて示す左側面図である。
【００４６】
（１）動力伝達遮断モード（フリーモード）
図６に示すように、動力伝達遮断モードでは動力伝達モード切換機構９におけるクラッチアーム３３の係合部３３ｅが抵抗スプリング３５の凹部３５ｂに係合した状態にされる。また、係合部３３ｅが凹部３５ｂに係合した状態では、クラッチパウル３４の係止爪３４ｂがリング部材１９のラチェット歯１９ｂに係合されなく、リング部材１９は回転自由となっている。これにより、サンギヤ部材２０とキャリヤギヤ１７との間のトルク伝達経路（後述するように、低速かつ高トルク伝達経路）は遮断される。
【００４７】
一方、回転軸３２がガイド孔１１ｇの右端に当接してクラッチギヤ３１は最右位置に設定される。この最右位置では、クラッチギヤ３１はキャリヤギヤ１７の外歯１７ｂから離れている。これにより、クラッチギヤ３１とキャリヤギヤ１７との間のトルク伝達経路（後述するように、高速かつ低トルク伝達経路）が遮断される。
したがって、動力伝達遮断モードはスプール４とモータ６が接続されず、モータ６の回転トルクがスプール４へ伝達されない、かつ、スプール４の回転トルクもモータ６へ伝達されない動力伝達モードである。すなわち、この動力伝達遮断モードは、スプール４と動力伝達機構８との物理的な接続状態（本発明における「動力伝達機構の接続状態」に対応）が解除された接続解除状態（本発明における「動力伝達機構の接続解除状態」に対応）として規定される。この状態では、スプール４が動力伝達機構８側（モータ６側）から完全に切り離されることで動力伝達機構８によりスプール４に対し付与される巻き出し抵抗が低くなり、スプール４の回転動作が容易とされるため、モータ６の駆動及び駆動停止に関わらず、当該スプール４に巻き取られているシートベルト３の引き出し操作（巻き出し操作）が容易となる。
【００４８】
（２）低減速比動力伝達モード
図７に示すように、低減速比動力伝達モードでは、動力伝達遮断モードと同様にクラッチアーム３３の係合部３３ｅが抵抗スプリング３５の凹部３５ｂに係合した状態にされる。また、係合部３３ｅが凹部３５ｂに係合した状態では、クラッチパウル３４の係止爪３４ｂがリング部材１９のラチェット歯１９ｂに係合されなく、リング部材１９は回転自由となっている。これにより、サンギヤ部材２０とキャリヤギヤ１７との低速かつ高トルク伝達経路は遮断される。
【００４９】
一方、回転軸３２がガイド孔１１ｇの中央の最高位置（スプール４の回転軸に最も接近した位置）に設定され、クラッチギヤ３１も最高位置（スプール４の回転軸に最も接近した位置）に設定される。この最高位置では、クラッチギヤ３１はキャリヤギヤ１７の外歯１７ｂに噛合する。これにより、クラッチギヤ３１とキャリヤギヤ１７との間の高速かつ低トルク伝達経路が接続される。すなわち、モータ６は、モータギヤ１３、コネクトギヤ２３、アイドルギヤ２９、上側コネクトギヤ２７、下側コネクトギヤ２６、クラッチギヤ３１、キャリヤギヤ１７およびコネクタ１４を介してスプール４に接続されている。したがって、低減速比の動力伝達経路が設定される。また、回転軸３２の最高位置では、回転軸３２はクラッチアーム３３の支持溝３３ｃ内に進入してクラッチアーム３３に当接して
いる。
【００５０】
このように、この低減速比動力伝達モードは低減速比で、高速かつ低トルク伝達経路が設定される動力伝達モードである。この低減速比動力伝達モードでは、モータ６の駆動により迅速なベルト巻取りが可能となる。この低減速比動力伝達モード及び後述の高減速比動力伝達モードは、いずれもスプール４と動力伝達機構８とが物理的に接続され、モータ６の動力を動力伝達機構８を介してスプール４に伝達可能な接続状態として規定される。
特に、モータ６が駆動され動力伝達機構８が低減速比動力伝達モード或いは後述の高減速比動力伝達モードに設定されている状態は、モータ６の動力が動力伝達機構８を介してスプール４に伝達される状態である。また、モータ６が駆動停止され動力伝達機構８が低減速比動力伝達モード或いは後述の高減速比動力伝達モードに設定されている状態は、スプール４と物理的な接続状態にある動力伝達機構８によって、スプール４に対し高い巻き出し抵抗が付与され、スプール４からシートベルト３を巻き出し（引き出し）にくい状況、或いは巻き出し（引き出し）が不能とされた状況が形成される状態である。
【００５１】
（３）高減速比動力伝達モード
図８に示すように、高減速比動力伝達モードでは、クラッチアーム３３の係合部３３ｅが抵抗スプリング３５の凹部３５ｂから脱出し、抵抗スプリング３５の凹部３５ｂより上方の湾曲部に位置した状態にされる。また、このように係合部３３ｅが凹部３５ｂから脱出した状態では、クラッチパウル３４の係止爪３４ｂがリング部材１９のラチェット歯１９ｂに時計回りに係合し、リング部材１９は時計回りの回転が阻止されている。これにより、サンギヤ部材２０とキャリヤギヤ１７との低速かつ高トルク伝達経路が接続される。すなわち、モータ６は、モータギヤ１３、コネクトギヤ２３、アイドルギヤ２９、サンギヤ部材２０の外歯２０ｂ、サンギヤ２０ａ、プラネットギヤ１８、キャリヤギヤ１７およびコネクタ１４を介してスプール４に接続されている。したがって、遊星機構により高減速比の動力伝達経路が設定される。
【００５２】
一方、回転軸３２がガイド孔１１ｇの左端に当接してクラッチギヤ３１は最左位置に設定される。この最左位置では、クラッチギヤ３１はキャリヤギヤ１７の外歯１７ｂから離れている。これにより、クラッチギヤ３１とキャリヤギヤ１７との間の高速かつ低トルク伝達経路が遮断される。
このように、この高減速比動力伝達モードは高減速比で、低速かつ高トルク伝達経路が設定される動力伝達モードである。この高減速比動力伝達モードでは、モータ６の駆動により高ベルト張力でのベルト巻取りが行われる。
【００５３】
これらの動力伝達遮断モード、低減速比動力伝達モード、高減速比動力伝達モード間の動力伝達モード切換は、動力伝達モード切換機構９によって行われる。例えば、以下に示す３つの態様にしたがって各モードの切り換えが遂行される。
【００５４】
（１）動力伝達遮断モード→低減速比動力伝達モードの動力伝達モード切換
図６に示す動力伝達遮断モードの状態から、モータ６が正回転（図６においてモータ回転軸６ａが時計回り：スプール４のベルト巻取り方向（図３中の方向β）の回転に対応）すると、モータギヤ１３、コネクトギヤ２３、アイドルギヤ２９および上側クラッチギヤ２７を介して下側コネクトギヤ２６とプーリ２５とがそれぞれスプール４のベルト巻取り方向βに対応した方向に回転する。すると、クラッチギヤ３１はキャリヤギヤ１７の外歯１７ｂに噛合していないので空転するとともに、回転軸３２が抵抗を受けないのでクラッチスプリング２４がプーリ２５と同方向に回動する。これにより、クラッチギヤ３１および回転軸３２がガイド孔１１ｇに沿って左方に移動し、図７に示すように回転軸３２がクラッチアーム３３に当接する。
【００５５】
この回転軸３２がクラッチアーム３３に当接した位置では、図７に示すようにクラッチギヤ３１および回転軸３２が前述の最高位置に設定されて、クラッチギヤ３１がキャリヤギヤ１７の外歯１７ｂに噛合する。これにより、クラッチギヤ３１の回転がキャリヤギヤ１７に伝達され、キャリヤギヤ１７が回転する。このとき、シートベルト３にスラックがあると、このキャリヤギヤ１７の回転でシートベルト３がスプール４に巻き取られる。このスラックが除去されると、スプール４が回転しなくなるので、キャリヤギヤ１７も回転しなくなる。このため、クラッチギヤ３１もキャリヤギヤ１７から抵抗を受けて回転しなくなる。
【００５６】
しかし、モータ６の回転トルクにより下側コネクトギヤ２６が回転しようとするので、下側コネクトギヤ２６の回転トルクにより、回転軸３２に前述の最左位置方向に向かう力が加えられる。このとき、回転軸３２がクラッチアーム３３に当接しているので、この力により回転軸３２がクラッチアーム３３を押圧する。しかし、このときシートベルト３の張力が所定値以下であるので、回転軸３２の押圧力によるクラッチアーム３３を時計回りに回転させようとするモーメントが、係合部３３ｅと凹部３５ｂとの係合力による、この時計回りのモーメントに対向するモーメントより小さい。したがって、係合部３３ｅが凹部３５ｂから脱出しなく、クラッチアーム３３は回動しなく、回転軸３２がこのクラッチアーム３３に当接した位置に停止する。
【００５７】
この回転軸３２の停止により、クラッチギヤ３１および回転軸３２が図７に示す前述の最高位置に保持される。クラッチギヤ３１が最高位置に保持されることで、クラッチギヤ３１とキャリヤギヤ１７の外歯１７ｂとの噛合が保持され、クラッチギヤ３１とキャリヤギヤ１７との高速かつ低トルク伝達経路の接続が保持される。また、クラッチアーム３３が回動しないので、クラッチパウル３４も回動しなく、係止爪３４ｂはラチェット歯１９ｂに係合しない位置に保持される。これにより、リング部材１９が自由となり、サンギヤ部材２０とキャリヤギヤ１７との低速かつ高トルク伝達経路の遮断が保持される。
こうして、動力伝達機構８の動力伝達遮断モードから低減速比動力伝達モードへの動力伝達モード切換が行われ、動力伝達機構８は低減速比動力伝達モードに設定される。
【００５８】
（２）低減速比動力伝達モード→高減速比動力伝達モードの動力伝達モード切換
高減速比動力伝達モードはモータ６の比較的高い回転トルクにより設定される。その場合、高減速比動力伝達モードは、動力伝達遮断モードから低減速比動力伝達モードを介して設定される。
動力伝達遮断モードから低減速比動力伝達モードの動力伝達モード切換は前述と同じである。しかし、高減速比動力伝達モードの設定ではシートベルト３の張力が所定値より大きいので、図７に示す低減速比動力伝達モードの状態で、回転軸３２の押圧力によりクラッチアーム３３に加えられるモーメントが、係合部３３ｅと凹部３５ｂとの係合力による、この時計回りのモーメントに対向するモーメントより大きくなる。このため、係合部３３ｅが凹部３５ｂから脱出可能となる。
【００５９】
したがって、クラッチスプリング２４が反時計回りに更に回動すると、回転軸３２がクラッチアーム３３をその支持軸１１ｈを中心に時計回りに回動させながら、ガイド孔１１ｇに沿って左方へ移動する。これにより、クラッチギヤ３１も更に左方へ移動する。回転軸３２がガイド孔１１ｇの左端に当接すると、それ以上の移動が阻止され、クラッチギヤ３１、回転軸３２およびクラッチスプリング２４が停止する。これにより、図８に示すようにクラッチギヤ３１および回転軸３２は前述の最左位置に設定される。この最左位置では、クラッチギヤ３１がキャリヤギヤ１７の外歯１７ｂから外れ、クラッチギヤ３１とキャリヤギヤ１７との高速かつ低トルク伝達経路は遮断される。
【００６０】
一方、クラッチアーム３３の回動に連動して、クラッチパウル３４がクラッチパウルピン３８を中心に反時計回りに回動し、図８に示すようにその係止爪３４ｂがラチェット歯１９ｂに係止可能な位置に設定される。このとき、モータ６の回転トルクでサンギヤ部材２０が回転してリング部材１９も時計回りに回転しているので、ラチェット歯１９ｂが係止爪３４ｂに係止する。これにより、リング部材１９の回転が停止し、サンギヤ部材２０とキャリヤギヤ１７との低速かつ高トルク伝達経路が接続される。
こうして、動力伝達機構８の低減速比動力伝達モードから高減速比動力伝達モードへの動力伝達モード切換が行われ、動力伝達機構８は高減速比動力伝達モードに設定される。
【００６１】
（３）高減速比動力伝達モード→（低減速比動力伝達モード）→動力伝達遮断モードの動力伝達モード切換
図８に示す高減速比動力伝達モードの状態で、モータ６が逆回転（図６においてモータ回転軸６ａが反時計回り：スプール４のベルト引出し方向（図３中の方向α）の回転に対応）すると、下側コネクトギヤ２６およびプーリ２５も前述と逆回転する。すると、クラッチスプリング２４も同様に前述と逆方向に回動するので、クラッチギヤ３１および回転軸３２がクラッチアーム３３を反時計回りに回動させながらガイド孔１１ｇに沿って右方へ移動する。
【００６２】
クラッチアーム３３の反時計回りの回動に連動してクラッチパウル３４が時計回りに回動するので、クラッチパウル３４はラチェット歯１９ｂと係合しない非係合位置となる。これにより、リング部材１９が回転自由になり、低速かつ高トルク伝達経路が遮断される。
【００６３】
クラッチギヤ３１および回転軸３２が前述の最高位置になったとき、クラッチギヤ３１がキャリヤギヤ１７の外歯１７ｂに噛合して一時的に図７に示す低減速比動力伝達モードとなるが、クラッチギヤ３１および回転軸３２の右方への移動が継続しているので、すぐにクラッチギヤ３１は外歯１７ｂから外れ、空転する。これにより、高速かつ低トルク伝達経路は一時的接続されるがすぐに遮断される。なお、高速かつ低トルク伝達経路が一時的接続されたとき、モータ６が逆回転しているので、スプール４はベルト引出し方向αに一時的に回転するが、すぐに停止する。
【００６４】
回転軸３２がガイド孔１１ｇの右端に当接すると、それ以上の移動が阻止され、クラッチギヤ３１、回転軸３２およびクラッチスプリング２４が停止する。これにより、クラッチギヤ３１および回転軸３２は前述の図６に示す最右位置に設定される。
こうして、動力伝達機構８の高減速比動力伝達モードから動力伝達遮断モードへの動力伝達モード切換が行われ、動力伝達機構８は動力伝達遮断モードに設定される。
【００６５】
このように本実施の形態において、動力伝達機構８の設定はモータ６の回転制御によって切り換る。
具体的には、低減速比動力伝達モードに関しては、モータ６が正回転方向に回転制御されることによって動力伝達遮断モードから低減速比動力伝達モードへと切り換り当該低減速比動力伝達モードが継続される一方、モータ６が逆回転方向に回転制御されることによって低減速比動力伝達モードから動力伝達遮断モードへと切り換り当該低減速比動力伝達モードが解除される。このとき、動力伝達機構８を接続状態（低減速比動力伝達モード）から接続解除状態（動力伝達遮断モード）へと切り換えるべく、モータ６が逆回転方向へ回転制御されると、スプール４に対するモータ６の回転速度差によって動力伝達機構８が接続状態（低減速比動力伝達モード）から接続解除状態（動力伝達遮断モード）に切り換るように構成されている。
また、高減速比動力伝達モードに関しては、モータ６が逆回転方向に制御されることによって低減速比動力伝達モードから高減速比動力伝達モードへと切り換り当該高減速比動力伝達モードが継続される一方、モータ６が正回転方向に制御されることによって高減速比動力伝達モードから低減速比動力伝達モードへと切り換り当該高減速比動力伝達モードが解除される。
【００６６】
更に、この例のシートベルトリトラクタ１は、シートベルト３の次の７つのベルトモードが設定されている。
【００６７】
（１）ベルト格納モード
ベルト格納モードは、シートベルト３が使用されずスプール４に完全に巻き取られている状態のベルトモードである。このベルト格納モードでは、シートベルトリトラクタ１は、モータ６が駆動されず、かつ動力伝達機構８が動力伝達遮断モードに設定される。したがって、シートベルト３にごく弱いベルト張力が生じているだけであり（ごく弱いベルト張力が生じていることについては、後述の格納用ベルト巻取りモードで説明）、また消費電力がゼロである。
【００６８】
（２）ベルト引出しモード
ベルト引出しモードは、シートベルト３を装着するためにスプール４から引き出す状態のベルトモードである。同様にこのベルト引出しモードでも、シートベルトリトラクタ１は動力伝達遮断モードに設定される。したがって、シートベルト３を弱い力で引き出すことが可能となっている。このときにも、モータ６が駆動されず、消費電力がゼロである。
【００６９】
（３）フィッティング用ベルト巻取りモード
フィッティング用ベルト巻取りモードは、シートベルト３を引き出してトング（図１中のトング（タング）６２）をバックルに挿入係合してバックルスイッチ（図１中のバックルスイッチ６６ａ）がＯＮした後、シートベルト３を乗員にフィットさせるために、余分に引き出されたシートベルト３を巻き取る状態、およびシートベルト３の通常装着状態（このとき、バックルスイッチはＯＮ状態となっている）で、乗員が動いてシートベルト３が所定量引き出された後、乗員が再び正規位置に着座したとき、引き出されたシートベルト３を巻き取る状態のベルトモードである。このフィッティング用ベルト巻取りモードでは、シートベルトリトラクタ１は、モータ６がベルト巻取り方向に駆動され、かつ動力伝達機構８が低減速比動力伝達モードに設定される。したがって、シートベルト３は低トルクで迅速に巻き取られ、ごく弱い所定のベルト張力が生じたときモータ６が停止することで、シートベルト３は乗員にフィットした状態で装着される。
【００７０】
（４）通常装着モード（コンフォートモード）
通常装着モード（コンフォートモード）は、フィッティング用ベルト巻取りモード終了後に設定される、シートベルト３の通常装着状態のベルトモードである。この通常装着モードでは、シートベルトリトラクタ１は、モータ６が駆動されず、かつ動力伝達機構８が動力伝達遮断モードに設定される。したがって、シートベルト３にごく弱いベルト張力が生じているだけであるので、乗員はシートベルト３が装着されても圧迫感を抱くことはない。また、消費電力がゼロである。
【００７１】
（５）警報モード
警報モードは、通常装着モードで車両走行中にドライバの居眠りや車輌進行方向前方の障害物を検知して、シートベルト３の巻取りを所定回数繰り返すことで、ドライバに警報を発する状態のベルトモードである。この警報モードでは、シートベルトリトラクタ１は、モータ６が繰り返し駆動されるように設定される。
したがって、シートベルト３に比較的強いベルト張力（後述する緊急モードのベルト張力より弱い）とごく弱いベルト張力とが乗員に繰り返し加えられるので、ドライバは居眠りや車輌進行方向前方の障害物に対して注意を促される。
【００７２】
（６）緊急モード
警報モードは、通常装着モードで車両走行中に車輌が障害物等に衝突するおそれがきわめて高い場合に設定されるベルトモードであり、次の２つの段階からなる。
(i)初期段階
緊急モードの初期段階では、シートベルトリトラクタ１は、モータ６が比較的高い回転トルクで正回転される。すると、動力伝達遮断モードからクラッチスプリング２４が回動して、クラッチギヤ３１および回転軸３２が前述の最高位置に移動し、クラッチギヤ３１がキャリヤギヤ１７の外歯１７ｂに噛合する。この時点では、シートベルト３のスラックが除去されかつシートベルト３の張力が所定値以下であるので、キャリヤギヤ１７からのクラッチギヤ３１への抵抗が比較的小さい。このため、モータ６の回転トルクが比較的高くても、回転軸３２はクラッチアーム３３を回動させないので、動力伝達機構８は低減速比動力伝達モードに設定される。したがって、クラッチギヤ３１の回転がキャリヤギヤ１７に伝達されてキャリヤギヤ１７が回転し、シートベルト３は低トルクで迅速に巻き取ら
れて、シートベルト３のスラックが迅速に除去される。
【００７３】
(ii)後期段階
前述の初期段階においてシートベルト３のスラックが除去されると、この初期段階に続いて緊急モードの後期段階となる。この後期段階では、シートベルト３の張力が所定値より大きくなるのに伴い、キャリヤギヤ１７からのクラッチギヤ３１への抵抗が比較的大きくなるのでキャリヤギヤ１７およびクラッチギヤ３１が回転しなくなる。しかし、モータ６の回転トルクにより下側コネクトギヤ２６が回転しようとするので、下側コネクトギヤ２６の回転トルクにより、回転軸３２に前述の最左位置方向に向かう力が加えられる。このとき、モータ６の回転トルクが比較的高いので、回転軸３２の押圧力によるクラッチアーム３３を時計回りに回転させようとするモーメントが、係合部３３ｅと凹部３５ｂとの係合力による、この時計回りのモーメントに対向するモーメントより大きくなる。このため、クラッチアーム３３の係合部３３ｅと抵抗スプリング３５の凹部３５ｂとの係合が解除されて、回転軸３２がクラッチアーム３３を回動させながら前述の最左位置の方へ移動する。このクラッチアーム３３の回動に連動してクラッチパウル３４が回動するので、クラッチパウル３４の係止爪３４ｂがラチェット歯１９ｂに係合し、リング部材１９の回転が阻止される。これにより、動力伝達機構８が高減速比動力伝達モードに設定される。したがって、シートベルト３は高トルクで巻き取られて、きわめて強いベルト張力で乗員が拘束される。
【００７４】
（７）格納用ベルト巻取りモード
格納用ベルト巻取りモードは、シートベルト３の装着を解除するために、トング（図１中のトング（タング）６２）をバックルから抜き出し、バックルスイッチ（図１中のバックルスイッチ６６ａ）がＯＦＦとなったとき、シートベルト３を格納状態にするために完全に巻き取る状態のベルトモードである。この格納用ベルト巻取りモードでは、シートベルトリトラクタ１は、モータ６が比較的低い回転トルクでベルト巻取り方向に駆動されて、動力伝達機構８が低減速比動力伝達モードに設定される。したがって、引き出されたシートベルト３は低トルクで迅速に巻き取られる。
そして、シートベルト３が完全に巻き取られて、ごく弱い所定のベルト張力が生じたときにモータ６が停止することで、シートベルト３は前述のごく弱いベルト張力が生じているベルト格納モードとなる。
【００７５】
この格納用ベルト巻取りモードによって、シートベルト３が巻き取られ格納された後は、前述のように、動力伝達機構８を接続状態（低減速比動力伝達モード）から接続解除状態（動力伝達遮断モード）へと切り換えるべく、モータ６が逆回転方向へ回転制御される。このとき、スプール４に対するモータ６の回転速度差によって動力伝達機構８が接続状態（低減速比動力伝達モード）から接続解除状態（動力伝達遮断モード）に切り換るが、本実地の形態では、モータ６の空転を主体に発生する動作音の低減を図るべく、動力伝達機構８の接続状態から接続解除状態への切り換えに際し、モータ６を逆回転方向へ低速度にて回転させる制御を行う。この制御は、制御手段（図１及び図２中のＥＣＵ６８）が例えば図９に示す「リトラクタ制御処理」を遂行することによって可能とされる。ここで図９には、本実施の形態のリトラクタ制御処理のフローチャートが示される。
【００７６】
図９に示すリトラクタ制御処理では、まずステップＳ１０によって、シートベルト巻き取り制御（格納制御）を行う。このシートベルト巻き取り制御では、動力伝達機構８を低減速比動力伝達モードに設定するべくモータ６を正回転方向に駆動制御し、引き出されたシートベルト３をスプール４に低トルクで迅速に巻き取る（格納する）動作を行う。このとき、スプール４がシートベルト３の巻き取り動作を行うようにモータ６が回転する正回転方向が、本発明における「第１の方向」に対応している。
【００７７】
次にステップＳ２０では、動力伝達機構８を接続状態（低減速比動力伝達モード）から接続解除状態（動力伝達遮断モード）へと切り換えるべく、モータ６を逆回転方向へ低速度にてゆっくりと回転制御する。モータ６のこの逆回転方向が、本発明における「第１の方向と反対の第２の方向」に対応している。このときのモータ６の速度（低速度）は、動力伝達機構８の切り換え動作に関する動作音を低減させるのに有効な速度として規定され、想定される動作音のレベル等に応じて適宜設定することができる。この速度（低速度）が、本発明における「動作音低減速度」に対応している。これにより、動力伝達機構８が接続状態（低減速比動力伝達モード）から接続解除状態（動力伝達遮断モード）へと切り換る際の換え動作に関する動作音低減を図ることが可能とされる。なお、この動作音低減速度は、特定の速度自体であってもよいし、或いは一定の速度範囲内に属する任意の速度であってもよい。
【００７８】
ところで、ステップＳ２０における動力伝達機構８の切り換え動作において、シートベルト３に対し車両乗員等からの引張り力が作用し、スプール４が巻き出し方向に回転する場合が想定される。このような場合には、スプール４に対するモータ６の回転速度差が生じないことがあり、動力伝達機構８が接続状態（低減速比動力伝達モード）から接続解除状態（動力伝達遮断モード）へと切り換らないことがある。
【００７９】
そこで、ステップＳ３０では、ステップＳ２０で遂行した動力伝達機構８の切り換え動作において、実際に切り換え動作が完了したか否かを確認するべく、動力伝達機構８の状態（クラッチ状態ともいう）を検出する。具体的には、モータ６の動作時のモータ電流値を検出（測定）し、このモータ電流値に基づいて動力伝達機構８が接続状態と接続解除状態のいずれの状態であるかを検出する。このモータ電流値は、図２中のモータ電流検出計６９（本発明における「検出手段」及び「モータ電流計」に対応）により検出する。
【００８０】
そして、ステップＳ４０では、ステップＳ３０で検出したモータ電流値が規定値（本発明における「基準電流値」に相当）を上回るときには、モータ負荷が相対的に高く動力伝達機構８が接続状態（クラッチ接続状態）であると判定し（ステップＳ４０のＮＯ）、ステップＳ５０にすすむ。一方、ステップＳ３０で検出したモータ電流値が規定値を下回るときには、モータ負荷が相対的に低く動力伝達機構８が接続解除状態（クラッチ解除状態）であると判定し（ステップＳ４０のＹＥＳ）、そのまま処理を終了する。この規定値（基準電流値）は、動力伝達機構８が接続状態にあるときのモータ電流値、及び接続解除状態にあるときのモータ電流値に基づいて適宜設定される。
【００８１】
次にステップＳ５０では、動力伝達機構８を確実に接続解除状態（動力伝達遮断モード）へと切り換えるべく、今度はモータ６をステップＳ２０の速度よりも相対的に高い高速度にて逆回転方向へ回転制御する。この速度（高速度）が、本発明における「動作音低減速度を上回る速度」に対応している。これにより、動力伝達機構８を確実に接続解除状態（動力伝達遮断モード）へと切り換えることが可能となる。
【００８２】
このように本実施の形態のシートベルトリトラクタ１によれば、特に図９に示すリトラクタ制御処理に関し、少なくともステップＳ１０及びステップＳ２０を遂行することによって、動力伝達機構８の接続解除動作に関する動作音を低減させることができる。従って、本発明は、少なくともステップＳ１０及びステップＳ２０に対応した制御を行う構成であれば足りる。
また、更にステップＳ３０〜ステップＳ５０を遂行することによって、動力伝達機構８の接続解除動作に関する動作音を低減させることができるととともに、とりわけシートベルト３に対し車両乗員等からの引張り力が作用し、スプール４が巻き出し方向に回転する場合を想定したうえで、当該動力伝達機構８の接続解除動作を確実に行うことが可能となる。
【００８３】
また、本実施の形態のシートベルトリトラクタ１によれば、動力伝達機構８が接続状態と接続解除状態のいずれの状態であるかを検出する手段として、モータ６の電流値を検出するモータ電流計６９を用いた簡便な構成が可能とされる。
【００８４】
また、本実施の形態のシートベルトリトラクタ１によれば、動力伝達機構８に高速かつ低トルク動力伝達経路からなる低減速比動力伝達モードと低速かつ高トルク動力伝達経路からなる高減速比動力伝達モードとの２つの動力伝達経路を設定しているので、低減速比動力伝達モードによる、シートベルト３のスラック除去のための迅速なベルト巻取りと、高減速比動力伝達モードによる、乗員拘束のための高トルクでのベルト巻取りという２つの巻取り性能を実現することができる。
【００８５】
しかも、これらの２つの動力伝達経路が設定されることで、モータ６の回転トルクを効率よくスプール４に伝達することができるので、限られた消費電力でこれらの２つの巻取り性能を確実に発揮することができる。特に、乗員拘束のための高トルクでのベルト巻取りを低速かつ高トルク動力伝達経路で実現されるので、モータ６の回転トルクを従来に比して小さくすることができる。これにより、モータ６の消費電力を低減させることができるとともに、より小型のモータを使用することができ、その分、シートベルトリトラクタ１をコンパクトにできる。
また、前述の２つの巻取り性能を実現できることで、シートベルトリトラクタ１にモータ６の回転トルクによるプリテンショニング機能を持たせることができる。したがって、従来のシートベルトリトラクタにおける反応ガスを用いたプリテンショナーを不要にできるので、コストを削減することができる。
【００８６】
更に、シートベルト３の張力に応じて動力伝達機構８を低減速比動力伝達モードまたは高減速比動力伝達モードに設定しているので、モータ６の回転トルクを制御することなく、モード切換を簡単に行うことができるようになる。
更に、動力伝達機構８にモータ６の回転トルクをスプールに伝達しない動力伝達遮断モードを設定しているので、シートベルト３の引出し、シートベルト３の圧迫感のない通常装着、非装着時のシートベルト３の格納を、モータ６に影響されることなく行うことができる。
【００８７】
更に、シートベルト３の格納巻取動作をモータ６の回転トルクのみで行っているので、シートベルト３に常時作用するうずまきばね等の巻取り手段によるシートベルト巻取方向の付勢力を、テンションレデューサ等の追加モジュールを用いることなく排除あるいはきわめて小さく設定することができる。
その場合、この巻取り手段による付勢力を、車両乗員がシートベルト３の装着時に行うフィッティング動作のために最低限必要な範囲内で設定した場合であっても、モータ６の回転を低減速比動力伝達モードでスプール４に伝達することによりシートベルト３の巻取りを補助することで、シートベルト３の格納巻取り動作を確実に行うことが可能となる。
【００８８】
更に、高減速比減速機構７ａを遊星機構により構成しているので、低速かつ高トルク伝達経路をコンパクトに形成することができる。これにより、動力伝達機構８を低減速比動力伝達モードまたは高減速比動力伝達モードを有するようにしても、シートベルトリトラクタ１の大型化をより効果的に抑制することができる。
【００８９】
更に、高減速比減速機構７ａのキャリヤと低減速比減速機構７ｂの外歯１７ｂとを１つの共通のキャリヤギヤ１７で構成しているので、部品点数を削減できるとともに、その分、よりコンパクトになる。
更に、シートベルト３の張力に応じて動力伝達モード切換機構９により遊星機構のインターナルギヤ１９ａの回転制御および小径のクラッチギヤ３１と大径のキャリヤギヤ１７の外歯１７ｂとの間の噛合制御を行うことで、動力伝達モードを簡単に切り換えることができるようになる。
【００９０】
（他の実施の形態）
なお、本発明は上記の実施の形態のみに限定されるものではなく、種々の応用や変形が考えられる。例えば、上記実施の形態を応用した次の各形態を実施することもできる。
【００９１】
上記実施の形態では、動力伝達機構８が接続状態と接続解除状態のいずれの状態であるかを検出する手段としてモータ電流検出計６９を用いる場合について記載したが、本発明では、このモータ電流検出計６９にかえて、ホールＩＣと称呼されるタイプのセンサを用いることもできる。ホールＩＣを用いる構成に関し、具体的には、クラッチ動作に連動した磁性体（磁石）と磁気センサ（ホールＩＣ）によりクラッチ状態の監視を行うという構成を採用することができる。
【００９２】
また、上記実施の形態では、自動車に装着されるシートベルトリトラクタ１の構成について記載したが、本発明のシートベルトリトラクタは、例えば自動車、飛行機、船舶、電車等の乗員を乗せて移動する車両に装備されるシートベルト装置に用いられ、乗員を拘束保護するためのシートベルトをモータにより巻取るシートベルトリトラクタに好適に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】本発明にかかる「シートベルト装置」の一実施の形態であるシートベルト装置１００の構成を示す図である。
【図２】図１中のシートベルトリトラクタ１まわりの構成を示す図である。
【図３】本発明にかかるシートベルトリトラクタの一実施の形態であるシートベルトリトラクタ１を示す分解斜視図である。
【図４】図３に示す例のシートベルトリトラクタ１をリテーナカバーを外した状態で示し、図中（ａ）は斜視図、図中（ｂ）は左側面図である。
【図５】図３に示す例のシートベルトリトラクタ１に用いられるサンギヤ部材を示し、（ａ）はその斜視図、（ｂ）は（ａ）におけるIIIＢ方向から見た斜視図である。
【図６】図３に示す例のシートベルトリトラクタ１における動力伝達遮断モードの状態を、構成要素の一部を除いて示す左側面図である。
【図７】図３に示す例のシートベルトリトラクタ１における低減速比動力伝達モードの状態を、構成要素の一部を除いて示す左側面図である。
【図８】図３に示す例のシートベルトリトラクタ１における高減速比動力伝達モードの状態を、構成要素の一部を除いて示す左側面図である。
【図９】本実施の形態のシートベルトリトラクタ１におけるリトラクタ制御処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００９４】
１  シートベルトリトラクタ
２  フレーム
３  シートベルト
４  スプール
５  ロック手段
６  モータ
６ａ  モータ回転軸
７  減速機構
７ａ  高減速比減速機構
７ｂ  低減速比減速機構
８  動力伝達機構
９  動力伝達モード切換機構
１３  モータギヤ
１７  キャリヤギヤ
１８  プラネットギヤ
１９  リング部材
１９ａ  インターナルギヤ
１９ｂ  ラチェット歯
２０  サンギヤ部材
２０ａ  サンギヤ
２３  コネクトギヤ
２４  クラッチスプリング
２５  プーリ
２６  下側コネクトギヤ
２７  上側コネクトギヤ
２９  アイドルギヤ
３１  クラッチギヤ
３２  回転軸
３３  クラッチアーム
３３ｃ  支持溝
３３ｅ  係合部
３４  クラッチパウル
３４ｂ  係止爪
３５  抵抗スプリング
３５ｂ  凹部
４０  ねじ
５０  検出センサ
６０  ショルダーガイドアンカー
６２  トング（タング）
６４  アウトアンカー
６６  バックル
６６ａ  バックルスイッチ
６８  ＥＣＵ
６９  モータ電流検出計
７０  入力要素
８０  車両シート
８２  Ｂピラー
１００  シートベルト装置
【図１】
2006290285.tif 000003
【図２】
2006290285.tif 000004
【図３】
2006290285.tif 000005
【図４】
2006290285.tif 000006
【図５】
2006290285.tif 000007
【図６】
2006290285.tif 000008
【図７】
2006290285.tif 000009
【図８】
2006290285.tif 000010
【図９】
2006290285.tif 000011