(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の緊急減速時に乗員拘束用ウエビングを乗員拘束方向へ緊張させるプリテンショナを有するウエビング巻取装置であって、
前記ウエビングの一端が固着された巻取軸と、
隣接するギヤが互いに噛み合う複数枚のギヤからなり、前記プリテンショナ作動時に外部からの駆動力を受ける駆動ギヤが予め設定された始端位置から終端位置まで駆動されて前記巻取軸をウエビング巻取方向へ回転させ、しかも前記駆動ギヤの駆動完了時に少なくとも隣接した一対のギヤ間を離間させて前記巻取軸の前記ウエビング巻取方向への慣性力による回転を可能とするギヤ列機構と、
を有することを特徴とするウエビング巻取装置。
【請求項２】
前記ギヤ列機構は、少なくとも１枚のギヤにおける前記終端位置と対応すると共にピッチ線に沿った部位に設けられ、前記駆動ギヤの駆動完了時に隣接した他の１枚のギヤとの間に空隙を形成する欠歯部を有することを特徴とする請求項１記載のウエビング巻取装置。
【請求項３】
車両の緊急減速時に乗員拘束用ウエビングを乗員拘束方向へ緊張させるプリテンショナを有するウエビング巻取装置であって、
前記ウエビングの一端が固着された巻取軸と、
隣接するギヤが互いに噛み合う複数枚のギヤからなり、前記プリテンショナ作動時に外部からの駆動力を受ける駆動ギヤが予め設定された始端位置から終端位置まで駆動されて前記巻取軸をウエビング巻取方向へ回転させるギヤ列機構と、
前記駆動ギヤの駆動完了時に前記ギヤ列機構における少なくとも一枚のギヤを隣接する他のギヤから離脱する位置へ移動させて前記巻取軸の前記ウエビング巻取方向への慣性力による回転を可能とする噛合解除手段と、
を有することを特徴とするウエビング巻取装置。
【請求項４】
前記ギヤ列機構は、ピニオン及び、前記駆動ギヤとして構成され前記ピニオンへ噛み合うラックを有し、
前記噛合解除手段は、前記ピニオンに対するピッチ線に沿って移動している前記ラックの移動方向を前記始端位置と終端位置との中間位置で変化させ、前記終端位置付近で前記ラックを前記ピニオンから離脱させるガイド部材を有することを特徴とする請求項３記載のウエビング巻取装置。
【請求項５】
前記ギヤ列機構は、ピニオン及び、前記駆動ギヤとして構成され前記ピニオンへ噛み合うと共に、前記終端位置に対応する後端側歯部が残りの他の部分から分割可能とされたラックを有し、
前記噛合解除手段は、前記ピニオンに対するピッチ線に沿って移動している前記後端側歯部の移動方向を前記始端位置と終端位置との中間位置で変化させ、前記終端位置付近で前記後端側歯部を前記ピニオンから離脱させる離脱ガイド部材を有することを特徴とする請求項３記載のウエビング巻取装置。
【請求項６】
前記噛合解除手段は、前記ギヤ列機構における少なくとも１枚のギヤを軸心に沿って移動可能に支持したギヤ支持体と、前記駆動ギヤの駆動完了時に前記ギヤ支持体により支持されたギヤを前記軸心に沿って移動させて隣接する他のギヤから離脱させる離脱駆動部材と、を有することを特徴とする請求項３記載のウエビング巻取装置。
【請求項７】
車両の緊急減速時に乗員拘束用ウエビングを乗員拘束方向へ緊張させるプリテンショナを有するウエビング巻取装置であって、
前記ウエビングの一端が固着された巻取軸と、
インターナルギヤ、サンギヤ及びこれらのギヤへ噛み合うプラネットギヤを含む複数枚のギヤからなり、前記プリテンショナ作動時に外部からの駆動力を受ける駆動ギヤが予め設定された始端位置から終端位置まで駆動されて前記巻取軸をウエビング巻取方向へ回転させ、しかも前記駆動ギヤの駆動完了時に前記プラネットギヤが前記ウエビング巻取方向と対応する方向へ回転可能となるように前記インターナルギヤが該インターナルギヤのピッチ線に沿って移動可能に支持されたギヤ列機構と、
を有することを特徴とするウエビング巻取装置。
【請求項８】
車両の緊急減速時に乗員拘束用ウエビングを乗員拘束方向へ緊張させるプリテンショナを有するウエビング巻取装置であって、
前記ウエビングの一端が固着された巻取軸と、
ピニオン及び該ピニオンへ噛み合うラックを含む複数枚のギヤからなり、前記プリテンショナ作動時に外部からの駆動力を受ける前記ラックが予め設定された始端位置から終端位置まで駆動されて前記巻取軸をウエビング巻取方向へ回転させ、しかも前記ラックの駆動完了時に前記ピニオンが前記ウエビング巻取方向と対応する方向へ回転可能となるように前記ラックの一部又は全体が該ラックのピッチ線に沿って移動可能に支持されたギヤ列機構と、
を有することを特徴とするウエビング巻取装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、衝突等による車両の緊急減速時にシートベルト装置の乗員拘束用ウエビングを乗員拘束方向へ緊張させるプリテンショナを有するウエビング巻取装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両用シートベルト装置へ用いられるウエビング巻取装置には、車両衝突等の緊急減速時にウエビングを引込んで緊張させ、ウエビングの遊びを除去するプリテンショナを有するものがある。このようなウエビング巻取装置は、例えば、特許公報２５００１９２号に記載されている。この特許公報２５００１９２号に記載されているウエビング巻取装置であるベルトリトラクターは、ベルトウェブ（ウエビング）が巻き付けられるベルトドラムと、このベルトドラムへ一方向の回転のみを伝達するフリーホイール連結装置及び歯車伝達手段を介して連結されたピニオンと、このピニオンへ噛み合ったラックと、このラックへピストンを連結させたピストン駆動装置とを有し、車両衝突時にガス発生器が発生したガスによりピストン駆動装置が作動してラックを移動させ、ピニオンをベルトウェブの巻取方向へ回転させると共に、歯車伝達手段がピニオンの回転を角速度を増速してベルトドラムへ伝達する。
【０００３】
また、上記のようなウエビング巻取装置は、プリテンショナの非作動時にも、ウエビングの遊びが小さくなるようにウエビング巻取軸を常に巻取方向へ付勢するが、ウエビングにより乗員へ強い圧迫感を与えることを避けるために、巻取軸によるウエビングへの巻取力をあまり大きくすることができない。この結果、ウエビングには若干の遊びができることがあり、この遊びの大小に応じて車両衝突等の緊急時にウエビングを緊張状態とするまでの巻取量が変化する。このことから、従来のウエビング巻取装置では、車両衝突等の緊急時にウエビングを確実に緊張状態とするために、ウエビングの遊びが略最大になっている状態を想定してプリテンショナにより巻き取ることができるウエビングの巻取量が大きく設定されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記のようなウエビング巻取装置において、プリテンショナによるウエビングの巻取量を大きくするためには、ピストン駆動装置によるラックの移動ストロークを長くするか、ラックの移動量に対するベルトドラムの回転量が大きくなるように歯車伝達手段による増速比を大きくする必要がある。しかし、ピストン駆動装置によるラックの移動ストロークを長くすると、ピストン駆動装置及びラックが長尺となって装置が大型化し、また歯車伝達手段の増速比を大きくするには、歯車伝達手段を構成するギヤを多段化する必要があるため装置が大型化する。
【０００５】
本発明の目的は、上記の事実を考慮し、ウエビングの遊びが大きい場合でも、プリテンショナ作動時にウエビングを確実に緊張状態とするまで巻取軸へ巻き取ることができる小型のウエビング巻取装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載のウエビング巻取装置は、車両の緊急減速時に乗員拘束用ウエビングを乗員拘束方向へ緊張させるプリテンショナを有するウエビング巻取装置であって、前記ウエビングの一端が固着された巻取軸と、隣接するギヤが互いに噛み合う複数枚のギヤからなり、前記プリテンショナ作動時に外部からの駆動力を受ける駆動ギヤが予め設定された始端位置から終端位置まで駆動されて前記巻取軸をウエビング巻取方向へ回転させ、しかも前記駆動ギヤの駆動完了時に少なくとも隣接した一対のギヤを離間させて前記巻取軸の前記ウエビング巻取方向への慣性力による回転を可能とするギヤ列機構と、を有するのである。
【０００７】
上記構成のウエビング巻取装置によれば、ギヤ列機構が、プリテンショナ作動時には駆動ギヤが予め設定された始端位置から終端位置まで駆動されて巻取軸をウエビング巻取方向へ回転させ、駆動ギヤの駆動完了時には少なくとも隣接する一対のギヤを離間させて巻取軸の前記ウエビング巻取方向への慣性力による回転を可能とすることにより、プリテンショナ作動時にはギヤ列機構から伝達されるトルクにより巻取軸をウエビング巻取方向へ回転させ、この巻取軸によりウエビングを巻取軸へ巻き取ることができ、また駆動ギヤの駆動完了時にはギヤ列機構における少なくとも隣接する一対のギヤが離間して巻取軸のウエビング巻取方向への回転が拘束されないことから、駆動ギヤの駆動完了時にウエビングに遊びが残っている場合には、巻取軸へ回転負荷として作用するウエビングの張力が小さくなって巻取軸が慣性力によりウエビング巻取方向へ回転するので、ウエビングを緊張状態とする前に駆動ギヤが終端位置へ到達しても、巻取軸の慣性力に釣り合う張力がウエビングに発生するまで巻取軸がウエビング巻取方向へ回転する。
【０００８】
従って、駆動ギヤの駆動完了時に巻取軸に生じる慣性力を十分大きくすれば、ウエビングの遊びが大きくても、乗員へ装着されたウエビングの遊びが除去されるまで巻取軸をウエビング巻取方向へ回転させることができる。
【０００９】
ここで、巻取軸の慣性力による回転とは、巻取軸へ作用する慣性力によって生じる巻取軸の回転運動であり、巻取軸へ作用する慣性力には、巻取軸自体の質量に基づく慣性力に加えて、巻取軸と連動して回転するギヤ等の質量に基づく慣性力が含まれる。
【００１０】
請求項２記載のウエビング巻取装置は、請求項１記載のウエビング巻取装置において、前記ギヤ列機構は、少なくとも１枚のギヤにおける前記終端位置と対応すると共にピッチ線に沿った部位に設けられ、前記駆動ギヤの駆動完了時に隣接した他の１枚のギヤとの間に空隙を形成する欠歯部を有するものである。
【００１１】
上記構成のウエビング巻取装置によれば、駆動ギヤの駆動完了時に少なくとも１枚のギヤと、このギヤと隣接したギヤとの間に欠歯部により空隙が形成されることにより、駆動ギヤの駆動完了時にギヤ列機構における少なくとも隣接した一対のギヤを離間できるので、巻取軸の回転がギヤ列機構により拘束されることを防止でき、巻取軸のウエビング巻取方向への慣性力による回転が可能となる。
【００１２】
請求項３記載のウエビング巻取装置は、車両の緊急減速時に乗員拘束用ウエビングを乗員拘束方向へ緊張させるプリテンショナを有するウエビング巻取装置であって、前記ウエビングの一端が固着された巻取軸と、隣接するギヤが互いに噛み合う複数枚のギヤからなり、前記プリテンショナ作動時に外部からの駆動力を受ける駆動ギヤが予め設定された始端位置から終端位置まで駆動されて前記巻取軸をウエビング巻取方向へ回転させるギヤ列機構と、前記駆動ギヤの駆動完了時に前記ギヤ列機構における少なくとも一枚のギヤを隣接する他のギヤから離脱する位置へ移動させて前記巻取軸の前記ウエビング巻取方向への慣性力による回転を可能とする噛合解除手段と、を有するものである。
【００１３】
上記構成のウエビング巻取装置によれば、噛合解除手段が駆動ギヤの駆動完了時にギヤ列機構における少なくとも一枚のギヤを隣接する他のギヤから離脱する位置へ移動させて巻取軸の前記ウエビング巻取方向への慣性力による回転を可能とすることにより、駆動ギヤの駆動時には出力ギヤから伝達されるトルクにより巻取軸をウエビング巻取方向へ回転させ、この巻取軸によりウエビングを巻取軸へ巻き取ることができ、また駆動ギヤの駆動完了時にはギヤ列機構における少なくとも一枚のギヤが隣接する他のギヤから離脱して巻取軸のウエビング巻取方向への回転が拘束されないことから、駆動ギヤの駆動完了時にウエビングに遊びが残っている場合には、巻取軸へ回転負荷として作用するウエビングの張力が小さくなって巻取軸が慣性力によりウエビング巻取方向へ回転するので、ウエビングを緊張状態とする前に駆動ギヤが終端位置へ到達しても、巻取軸の慣性力に釣り合う張力がウエビングに発生するまで巻取軸がウエビング巻取方向へ回転する。
【００１４】
請求項４記載のウエビング巻取装置は、請求項３記載のウエビング巻取装置において、前記ギヤ列機構は、ピニオン及び、前記駆動ギヤとして構成され前記ピニオンへ噛み合うラックを有し、前記噛合解除手段は、前記ピニオンに対するピッチ線に沿って移動している前記ラックの移動方向を前記始端位置と終端位置との中間位置で変化させ、前記終端位置付近で前記ラックを前記ピニオンから離脱させるガイド部材を有するものである。
【００１５】
上記構成のウエビング巻取装置によれば、ガイド部材がピニオンに対するピッチ線に沿って移動しているラックの移動方向を中間位置で変化させ、終端位置付近でラックをピニオンから離脱させることにより、駆動完了時にラックをピニオンから離脱できるので、巻取軸の回転がギヤ列機構により拘束されることを防止でき、巻取軸のウエビング巻取方向への慣性力による回転が可能となる。
【００１６】
ここで、ピッチ線には直線に沿ったものだけではなく、一定の曲率半径を有するピッチ円も含まれる。
【００１７】
請求項５記載のウエビング巻取装置は、請求項３記載のウエビング巻取装置において、前記ギヤ列機構は、ピニオン及び、前記駆動ギヤとして構成され前記ピニオンへ噛み合うと共に、前記終端位置に対応する後端側歯部が残りの他の部分から分割可能とされたラックを有し、前記噛合解除手段は、前記ピニオンに対するピッチ線に沿って移動している前記後端側歯部の移動方向を前記始端位置と終端位置との中間位置で変化させ、前記終端位置付近で前記後端側歯部を前記ピニオンから離脱させる離脱ガイド部材を有するものである。
【００１８】
上記構成のウエビング巻取装置によれば、ラックが終端位置に対応する後端側歯部が残りの他の部分から分割可能とされ、かつ離脱ガイド部材がピニオンに対するピッチ線に沿って移動している後端側歯部の移動方向を中間位置で変化させ、終端位置付近で後端側歯部をピニオンから離脱させるさせることにより、駆動完了時にラックの後端側歯部をピニオンから離脱できるので、巻取軸の回転がギヤ列機構により拘束されることを防止でき、巻取軸のウエビング巻取方向への慣性力による回転が可能となる。
【００１９】
請求項６記載のウエビング巻取装置は、請求項３記載のウエビング巻取装置において、前記噛合解除手段は、前記ギヤ列機構における少なくとも１枚のギヤを軸心に沿って移動可能に支持したギヤ支持体と、前記駆動ギヤの駆動完了時に前記ギヤ支持体により支持されたギヤを前記軸心に沿って移動させて隣接する他のギヤから離脱させる離脱駆動部材と、を有するものである。
【００２０】
上記構成のウエビング巻取装置によれば、駆動ギヤの駆動完了時に離脱駆動部材がギヤ支持体により軸方向へ移動可能に支持されたギヤを軸心に沿って移動させて隣接する他のギヤから離脱させることにより、巻取軸の回転がギヤ列機構により拘束されることを防止できるので、巻取軸のウエビング巻取方向への慣性力による回転が可能となる。
【００２１】
請求項７記載のウエビング巻取装置は、車両の緊急減速時に乗員拘束用ウエビングを乗員拘束方向へ緊張させるプリテンショナを有するウエビング巻取装置であって、前記ウエビングの一端が固着された巻取軸と、インターナルギヤ、サンギヤ及びこれらのギヤへ噛み合うプラネットギヤを含む複数枚のギヤからなり、前記プリテンショナ作動時に外部からの駆動力を受ける駆動ギヤが予め設定された始端位置から終端位置まで駆動されて前記巻取軸をウエビング巻取方向へ回転させ、しかも前記駆動ギヤの駆動完了時に前記プラネットギヤが前記ウエビング巻取方向と対応する方向へ回転可能となるように前記インターナルギヤが該インターナルギヤのピッチ線に沿って移動可能に支持されたギヤ列機構と、を有するものである。
【００２２】
上記構成のウエビング巻取装置によれば、プリテンショナ作動時には駆動ギヤが予め設定された始端位置から終端位置まで駆動され、駆動ギヤの駆動完了時にはプラネットギヤがウエビング巻取方向と対応する方向へ回転可能となるようにインターナルギヤの一部又は全体が該インターナルギヤのピッチ線に沿って移動することにより、プリテンショナ作動時にはギヤ列機構から伝達されるトルクにより巻取軸をウエビング巻取方向へ回転させ、この巻取軸によりウエビングを巻取軸へ巻き取ることができ、また駆動ギヤの駆動完了時にはギヤ列機構により巻取軸のウエビング巻取方向への回転が拘束されないことから、駆動ギヤの駆動完了時にウエビングに遊びが残っている場合には、巻取軸へ回転負荷として作用するウエビングの張力が小さくなって巻取軸が慣性力によりウエビング巻取方向へ回転するので、ウエビングを緊張状態とする前に駆動ギヤが終端位置へ到達しても、巻取軸の慣性力に釣り合う張力がウエビングに発生するまで巻取軸がウエビング巻取方向へ回転する。
【００２３】
請求項８記載のウエビング巻取装置は、車両の緊急減速時に乗員拘束用ウエビングを乗員拘束方向へ緊張させるプリテンショナを有するウエビング巻取装置であって、前記ウエビングの一端が固着された巻取軸と、ピニオン及び該ピニオンへ噛み合うラックを含む複数枚のギヤからなり、前記プリテンショナ作動時に外部からの駆動力を受ける前記ラックが予め設定された始端位置から終端位置まで駆動されて前記巻取軸をウエビング巻取方向へ回転させ、しかも前記ラックの駆動完了時に前記ピニオンが前記ウエビング巻取方向と対応する方向へ回転可能となるように前記ラックの一部又は全体が該ラックのピッチ線に沿って移動可能に支持されたギヤ列機構と、を有するものである。
【００２４】
上記構成のウエビング巻取装置によれば、プリテンショナ作動時にピニオンへ噛み合うラックが予め設定された始端位置から終端位置まで駆動され、ラックの駆動完了時にはピニオンがウエビング巻取方向と対応する方向へ回転可能となるようにラックの一部又は全体が該ラックのピッチ線に沿って移動することにより、プリテンショナ作動時にはギヤ列機構から伝達されるトルクにより巻取軸をウエビング巻取方向へ回転させ、この巻取軸によりウエビングを巻取軸へ巻き取ることができ、またラックの駆動完了時にはギヤ列機構により巻取軸のウエビング巻取方向への回転が拘束されないことから、駆動ギヤの駆動完了時にウエビングに遊びが残っている場合には、巻取軸へ回転負荷として作用するウエビングの張力が小さくなって巻取軸が慣性力によりウエビング巻取方向へ回転するので、ウエビングを緊張状態とする前にラックが終端位置へ到達しても、巻取軸の慣性力に釣り合う張力がウエビングに発生するまで巻取軸がウエビング巻取方向へ回転する。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００２６】
（第１の実施形態）
図１から図３には本発明の第１の実施形態に係るウエビング巻取装置１０が示されている。図１に示されるようにウエビング巻取装置１０は車両へ固定されるフレーム１１を備えている。このフレーム１１は、車両へ締結するボルト等を挿通させる貫通穴１２Ａが形成されたプレート１２と、このプレート１２の両側から直角に屈曲され互いに平行とされた一対の側板１３，１４からなる。フレーム１１は側板１３，１４により巻取軸であるスプール１５を回転可能に支持しており、スプール１５には乗員拘束用ウエビング１６の一端が止着されている。一方の側板１４にはスプール１５の回転中心である軸心Ａを中心として円形開口１７が形成されており、この円形開口１７へ面してスプール１５の一側面には軸心Ａを中心として円形凹状の嵌挿穴１８が形成されている。
【００２７】
フレーム１１には、一方の側板１４の外側にワンウェイクラッチ１９が配置される。このワンウェイクラッチ１９は、図１に示されるようにトルク伝達軸２０、円柱状のコロ２１、保持板２２及びロータ２３を備えている。トルク伝達軸２０はそれぞれ外径が異なる円柱状に形成されたスプライン軸部２４及び内輪部２５からなり、小径のスプライン軸部２４及び大径の内輪部２５は互いに同軸的に、かつ一体的に設けられている。スプライン軸部２４の外周面には軸心Ａと平行な方向へ延在するスプライン歯２４Ａが周方向へ所定のピッチ毎に形成されており、一方、嵌挿穴１８の内周面にはスプライン軸部２４のスプライン歯２４Ａの形状と対応する形状のスプライン溝１８Ａがスプライン歯２４Ａと等しいピッチで形成されている。これにより、スプライン軸部２４が嵌挿穴１８内へ挿入されてスプライン歯２４Ａとスプライン溝１８Ａとが噛み合うと、トルク伝達軸２０はスプール１５の軸心Ａ上へ支持されると共にスプール１５と一体となって回転するようにスプール１５へ連結される。またトルク伝達軸２０には、軸方向Ｓにおける外側の側面に軸心Ａに沿ってねじ穴２０Ａが形成されている。
【００２８】
ワンウェイクラッチ１９の保持板２２は薄肉円板状に形成され、その外径寸法が側板１４の円形開口１７の内径より僅かに小径とされている。保持板２２には、中心部にトルク伝達軸２０の内輪部２５の外径より僅かに大径とされた円形の開口部２２Ａが形成されると共に、この開口部２２Ａの内周面から半径方向外側へ向かってＵ字状に切り欠かれた３個のコロ保持部２２Ｂが形成されている。コロ保持部２２Ｂはコロ２１の直径より僅かに幅広に形成されており、軸心Ａを中心とする周方向において互いに等間隔（１２０°間隔）となるように設けられている。
【００２９】
保持板２２は開口部２２Ａを内輪部２５の外周面へ嵌挿し、側板１４の円形開口１７を通してスプール１５の側面上へ載置される。これにより、保持板２２は半径方向へは内輪部２５の外周面と円形開口１７の内周面との間へ形成されるリング状の凹部内へ保持され、スプール１５と同軸上ヘ位置決めされる。
【００３０】
３個のコロ２１は、それぞれ中心軸が軸心Ａと平行とされ、保持板２２のコロ保持部２２Ｂを通してスプール１５の側面上へ設置される。これにより、３個のコロ２１はそれぞれコロ保持部２２Ｂにより周方向へ等間隔となるように位置決めされ、軸心Ａを中心として保持板２２が回転すると、保持板２２により等間隔を保ってスプール２０の側面上を周方向へ摺動する。
【００３１】
ロータ２３はワンウェイクラッチ１９の外輪として構成されており、図１に示されるように内輪部２５の軸方向Ｓにおける高さより肉厚の円板状に形成されている。このロータ２３内には内輪収納室２３Ａ及び、この内輪収納室２３Ａへ連通した３個のコロ収納室２３Ｂがそれぞれ形成され、これらの内輪収納室２３Ａ及びコロ収納室２３Ｂはロータ２３のスプール１５側の側面へ開口している。ここで、内輪収納室２３Ａはロータ２３の内部に内輪部２５と対応する円柱形状の空間を形成しており、コロ収納室２３Ｂは内輪収納室２３Ａの内周面から外側へ延出する空間を形成し、軸心Ａを中心とする周方向へ互いに等間隔（１２０°間隔）になるように設けられている。このコロ収納室２３Ｂは、図２に示されるように軸心Ａを中心とする螺旋方向へ長い略長円状に形成されており、コロ収納室２３Ｂの螺旋方向における外側の端部と内輪収納室２３Ａとの間には内輪挿入室２３Ａの内周面に沿って隔壁状の係止突起２３Ｃが突出している。ここで、コロ収納室２３Ｂは、軸方向から見て内輪収納室２３Ａへ収納された内輪部２５の外周面との間に螺旋方向の内側へ向かって除々に幅が狭くなるような略くさび状の空間を形成する。またロータ２３には、図１に示されるように軸方向Ｓにおける外側の側面にピニオン２９が一体的に、かつ同軸的に設けられている。このピニオン２９には、中心穴３１が貫通しており、中心穴３１はロータ２３内の内輪収納室２３Ａへ連通している。
【００３２】
ロータ２３は保持板２２を挟んでスプール１５の側面上へ設置され、内輪収納室２３Ａ内へトルク伝達軸２０の内輪部２５を同軸的に収納すると共に、３個のコロ収納室２３Ｂ内へそれぞれコロ２１を収納する。側板１４には、図１に示されるようにスプール１５の側面上へ設置されたロータ２３の外周面を囲むように湾曲した一対のガイド板２７，２８が設けられている。これらのガイド板２７，２８の内周面は、軸心Ａを中心としてロータ２３の外周面より僅かに大きい曲率半径で湾曲している。これにより、ロータ２３及びピニオン２９は半径方向への移動が制限され、スプール１５と同軸上へ位置決めされる。
【００３３】
ロータ２３及びピニオン２９がスプール１５と同軸上へ位置決めされると、ピニオン２９の中心穴３１には連結部材３２が挿入される。連結部材３２は、図１に示されるように丸棒状の軸部３２Ａと、この軸部３２Ａの先端部に設けられた雄ねじ部３２Ｂと、軸部３２Ａの後端部へ同軸的に支持された頭部３２Ｃとからなり、頭部３２Ｃは軸部３２Ａにより回転可能に支持されており、ロータ２３及びピニオン２９の回転抵抗を抑制するためのスラスト軸受とされている。
【００３４】
連結部材３２は、軸部３２Ａをピニオン２９の中心穴３１へ挿通させると共に、雄ねじ部３２Ｂをトルク伝達軸２０のねじ穴２０Ａへねじ込む。これにより、連結部材３２は、ロータ２３及びピニオン２９を軸方向Ｓにおいてトルク伝達軸２０へ固定すると共に、ロータ２３及びピニオン２９を軸心Ａを中心として回転可能に支持する。従って、ロータ２３及びピニオン２９は、スプール１５及びトルク伝達軸２０に対する相対回転が可能なる。
【００３５】
上記のように構成されたウエビング巻取装置１０は、ワンウェイクラッチ１９がスプール１５へのトルク伝達を行わない状態、即ち、スプール１５がピニオン２９から切り離されたオフ状態とされて車両へ組み付けられる。このオフ状態では、図２に示されるようにコロ２１がロータ２３のコロ収納室２３Ｂの外側の端部内へ保持されるように保持板２２とロータ２３との相対位置が調整される。このとき、コロ収納室２３Ｂの係止突起２３Ｃはコロ２１を係止して内輪部２５の外周面から離間させる位置へ保持する。これにより、トルク伝達軸２０はロータ２６との間でトルク伝達が行われないオフ状態となるので、スプール１５はピニオン２９が回転できないように拘束されていても、ウエビング１６に対する巻取方向Ｗ及び繰出方向Ｒへの双方向回転が可能になる。
【００３６】
一方、フレーム１１には、図２に示されるように側板１４の外側面上にピニオン２９へ噛み合うラック３４と、このラック３４と連結されたプリテンショナのピストン駆動装置３５と、ラック３４の移動方向を制限するためのガイドフレーム３３とが配置されている。
【００３７】
ラック３４は、図１に示されるように２分割可能な構造とされており、長手方向における先端側に配置された歯部４０及び後端側に配置されたロッド部４１から構成されている。これらの歯部４０及びロッド部４１は、図２に示されるようにそれぞれピッチ線ＰL を長手方向とする略長方形の肉厚板状に形成されている。歯部４０には、図２に示されるようピッチ線ＰL と直交する短手方向における一方の側端面にピニオン２９の歯２９Ａへ噛み合う歯４０Ａがピッチ線ＰL に沿って連続的に形成されている。また歯部４０には、軸方向Ｓにおける外側の側面に一対のガイドピン４２がそれぞれ軸方向Ｓへ突出するように設けられ、この一対のガイドピン４２は、それぞれ歯部４０の長手方向の先端部及び後端部に配置され、ピッチ線ＰL と平行な一直線上にそれぞれ位置している。またガイドピン４２が設けられた歯部４０の一側面には、図１に示されるように先端側のガイドピン４２より僅かに後端側で、かつ歯４０Ａ側へ偏倚した位置に挿入穴４０Ｂが形成されている。また歯部４０の後端面には、長手方向に対して直交する平面からなる被加圧面４０Ｃが形成されている。一方、ラック３４のロッド部４１は長手方向における後端部がピストン駆動装置３５へ連結されており、ロッド部４１には長手方向における先端面に長手方向に対して直交する平面からなる加圧面４１Ａが形成されている。
【００３８】
側板１４上へ配置されるガイドフレーム３３は、図１に示されるようにピッチ線ＰL に沿った方向（ピッチ線方向）を長手方向とするように側板１４上へ配置される長方形のプレート部４３と、このプレート部４３の長手方向の先端及び短手方向の外側端から側板１４側へ直角に屈曲された脚部４４，４５（図２参照）とからなる。これらの脚部４４，４５は、軸方向Ｓへ互いに等しい寸法とされており、ガイドフレーム３３は脚部４４，４５の軸方向Ｓにおける端面が側板１４の外側面へ当接するように側板１４上へ配置される。これにより、プレート部４３は脚部４４，４５により側板１４と平行となるように支持される。
【００３９】
プレート部４３には、図２に示されるようにピッチ線ＰL に沿って長く形成された一対のガイド溝４６が設けられている。ここで、一方のガイド溝４６は、歯部４０の先端側のガイドピン４２と対応して長手方向における先端側に配置され、他方のガイド溝４６は、歯部４０の後端側のガイドピ４２と対応して長手方向における後端側に配置されている。これらのガイド溝４６は、長手方向の後端側の始端４６Ａから先端側の終端４６Ｂ手前の中間点４６Ｃに亘る範囲がピッチ線ＰL と平行に形成された平行部４６Ｄとされており、中間点４６Ｃから終端４６Ｂに亘る部分がピッチ線ＰL から逃げるような方向へ傾いた傾斜部４６Ｅとされている。またプレート部４３には、図１に示されるように歯部４０の挿入穴４０Ｂと対応する位置に挿通穴４３Ａが形成されている。
【００４０】
側板１４の外側の側面にはガイドフレーム３３を位置決めするために一対の位置決め板４７が配置されており、これらの位置決め板４７は、図２に示されるように側板１４上へ設置されたガイドフレーム３３の脚部４４，４５の外側の面へそれぞれ密着してガイドフレーム３３を位置決めする。このとき、ガイドフレーム３３の脚部４４，４５には位置決め板４７を挿通した固定用ねじ４８がねじ込まれ、これにより、ガイドフレーム３３が側板１４上へ固定される。
【００４１】
側板１４上へ設置されたガイドフレーム３３には、プレート部４３の一対のガイド溝４７内へそれぞれラック３４の一対のガイドピン４２が挿入される。そして、歯部４０の挿入穴４０Ｂにはプレート部４３の挿通した樹脂製の剪断ピン４９が嵌挿し、これにより、歯部４０のピッチ線方向への移動が拘束される。このとき、歯部４０は、図２に示されるように一対のガイドピン４２がガイド溝４７内における始端４７Ａへ接し、かつ被加圧面４０Ｃがロッド部４１の加圧面４１Ａへ密着するような位置（始端位置）へ保持される。
【００４２】
ピストン駆動装置３５はラック３４のロッド部４１をピニオン２９のピッチ円ＰC へ接するピッチ線ＰL に沿って移動可能に支持している。ピストン駆動装置３５は、ガス発生器３６、このガス発生器３６が発生した高圧ガスが導入されるピストンシリンダ３７及び、このピストンシリンダ３７内へ配置されたピストン３８を備えている。ピストン３８はピストンシリンダ３７の内壁に沿って摺動可能に支持され、ピストンシリンダ３７と共に外部から密閉された可変容積の気室を形成している。このピストン３８には気室とは逆側の大気開放側の面にラック３４のロッド部４１の後端面が固着されている。ウエビング巻取装置３５がフレーム１１へ組み付けられる時には、ピストン３８は図２に示されるようにピストンシリンダ３７内へ形成される内部気室の容積が最小となる位置へ保持されている。
【００４３】
またウエビング巻取装置１０が車両へ組み付けられる時には、ロータ２３は、ガイド板２７を貫通し、先端部をロータ２３の外周面に設けられた仮止穴２３Ｆへ嵌挿した樹脂製の剪断ピン３９（図１参照）により回転方向へ仮り止めされており、このとき、ラック３４は先端の歯３４Ａの先端側歯面をピッチ線ＰL 上にあるピニオン２９の１枚の歯へ当接させる。
【００４４】
次に、上記のように構成された本実施形態に係るウエビング巻取装置１０の動作及び作用を説明する。ピストン駆動装置３５のガス発生器３６は着火電源（図示省略）へ配線されており、この着火電源は加速度センサを含む緊急減速検出用のセンサ（図示省略）が衝突等による車両の緊急減速を検出すると作動して着火電流をガス発生器３６へ供給する。この着火電流が供給されたガス発生器３６は高圧ガスを発生してピストンシリンダ３７内へ供給する。この高圧ガスによりピストン３８はピストンシリンダ３７内の気室を容積膨脹させる方向へ摺動し、ラック３４のロッド部４１をピッチ線ＰL に沿って直線移動させる。このとき、ラック３４の歯部４０には、ロッド部４１を介してピッチ線方向の押圧力が伝達される。この押圧力を受けた歯部４０は剪断ピン４９を剪断して移動開始する。歯部４０は、移動開始初期にはプレート部４３のガイド溝４６における平行部４６Ｄにより移動方向が制限されて、始端位置からガイド溝４６の中間点４６Ｃに対応する離脱開始位置までは歯４０Ａをピニオン２９の歯２９Ａへ噛み合わせながらピッチ線ＰL に沿って移動する。駆動装置３５からの駆動力により直線移動する歯部４０の先端の歯４０Ａがピニオン２９の歯２９Ａを加圧することにより、ピニオン２９は歯部４０からの加圧力を回転力へ変換する。この回転力によりロータ２３を仮り止めしていた剪断ピン３９が剪断されてピニオン２９及びロータ２３が巻取方向Ｗへ回転開始する。
【００４５】
このとき、ロータ２３は保持板２２に対して巻取方向Ｗへ相対回転する。これにより、コロ収納室２３Ｂ内におけるコロ２１は、図２に示されるように係止突起２３Ｃにより係止された位置（オフ位置）から、図３に示されるように内輪部２５の外周面とコロ収納室２３Ｂの内周面とにより加圧状態で挟持されるオン位置まで移動する。
【００４６】
コロ２１がオン位置まで移動すると、ロータ２３が回転方向においてトルク伝達軸２０へ連結され、ワンウェイクラッチ１９はピニオン２９からスプール１５へトルク伝達可能となるオン状態となる。これにより、スプール１５は、ロータ２３及びピニオン２９と一体となって巻取方向Ｗへ回転する。
【００４７】
そして、歯部４０がロッド部４１と共に離脱開始位置まで移動すると、歯部４０の一対のガイドピン４２がそれぞれガイド溝４６における平行部４６Ｄから傾斜部４６Ｅへ入る。これにより、歯部４０はピッチ線ＰL に対して傾き、かつピニオン２９から離間する方向へ移動方向が制限される。従って、歯部４０は、ピストン駆動装置３５からの駆動力によりピッチ線方向において前進すると共に、被加圧面４０Ｃをロッド部４１の加圧面４０Ａと摺動させながら軸心Ａに対する径方向においてピニオンから離間していく。歯部４０はピストン駆動装置３５からの駆動力によりラック３４のガイドピン４２がガイド溝４６における終端４６Ｂへ達する位置（終端位置）まで移動すると、この終端位置の直前の位置で歯４０Ａ，２９Ａ間の噛み合いが外れる。従って、歯部４０は、ピストン駆動装置３５が作動終了すると、図３に示されるようにピニオン２９から離間する終端位置へ保持される。
【００４８】
本実施形態のウエビング巻取装置１０では、プリテンショナが作動し、即ちピストン駆動装置３５が作動してワンウェイクラッチ１９がオン状態となると、先ず、駆動ギヤであるラック３４が始端位置から離脱開始位置まで駆動され、このラック３４と共にギヤ列機構を構成したピニオン２９からスプール１５へ巻取方向Ｗのトルクが伝達される。従って、乗員へ装着されたウエビング１６に遊びがある場合には、ピニオン２９から伝達されるトルクによりスプール１５が巻取方向Ｗへ高速で回転し、スプール１５によりウエビング１６が巻き取られていく。このとき、ウエビング１６の遊びが僅かな量である場合には、ピストン駆動装置３５は、ウエビング１６の遊びが除去されるまでスプール１５を巻取方向Ｗへ回転させ、ラック３４が終端位置への移動途中でピニオン２９から離間していないときでも、ウエビング１６へピストンシリンダ３７内のガス圧力と釣り合う張力を発生させた時点でピストン３８を停止させる。
【００４９】
一方、ラック３４が終端位置の手前でピニオン２９から離間した時には、スプール１５にはスプール１５の質量に基づく慣性力に加えて、このスプール１５と一体的に回転するロータ２３やピニオン２９等の質量に基づく慣性力が巻取方向Ｗへの回転力として作用する。これにより、ラック３４のピニオン２９からの離間時にウエビング１６に遊びが残っている場合には、スプール１５へ回転負荷として作用するウエビング１６の張力が小さく、かつ高速回転していたスプール１５へは大きな慣性力が作用することから、スプール１５は、慣性力により巻取方向Ｗへの回転を継続させ、スプール１５の慣性力に釣り合う張力がウエビング１６に発生すると回転停止する。従って、ピストン駆動装置３５が作動する直前のウエビング１６の遊びが大きくても、ラック３４がピニオン２９及びスプール１５の回転を拘束せずに、ウエビング１６の遊びが確実に除去されるまでスプール１５を巻取方向Ｗへ回転させることが可能になる。
【００５０】
（第１の実施形態の変形例１）
図４及び図５に基づいて本発明の第１の実施形態に係るギヤ列機構及びガイド部材の変形例１を説明する。ラック５１は、図４に示されるように歯部５２及びロッド部５３が一体化された構造とされており、歯部５２には、短手方向における一方の側端面にピニオン２９の歯２９Ａへ噛み合う歯５２Ａが連続的に形成されている。また歯部５２は歯５２Ａとは逆側の他方の側端面がガイド面５４とされている。このガイド面５４は、歯部５２の側端面先端から後端側へ向かってラック５１の移動ストロークに対応する範囲に亘って形成されており、ラック５１の始端位置から離脱開始位置までに対応する領域がピッチ線ＰL と平行とされた平面からなる平行部５４Ａとされ、ラック５１の離脱開始位から終端位置までに対応する領域が後端側へ向かってピッチ線ＰL へ近付くように傾斜した平面からなる傾斜部５４Ｂとされている。またガイド面５４には、傾斜部５４Ｂの後端側にラック５１の短手方向と平行な平面からなるストッパ部５４Ｃが形成されている。
【００５１】
側板１４上へ配置されるガイドフレーム５５は、図４に示されるようにピッチ線方向を長手方向とする長方形のプレート部５６と、このプレート部５６の長手方向の先端及び短手方向の外側端からそれぞれ直角に屈曲された脚部５７，５８とからなる。これらの脚部５７，５８は、軸方向Ｓへ互いに等しい寸法とされており、ガイドフレーム５５は脚部５７，５８の軸方向Ｓにおける端面が側板１４の外側面へ当接するように側板１４上へ設置される。ガイドフレーム５５は側板１４の位置決め板４７により側板１４上の所定位置へ位置決めされ、固定用ねじ４８により固定される。
【００５２】
プレート部５６には、側板１４と対向する内側面に軸方向Ｓへ突出するガイドピン５９が設けられている。このガイドピン５９は、ラック５１のガイド面５４へ接するように支持されている。ガイドピン５９は、ピストン駆動装置３５が作動しておらずラック５１が始端位置にある状態では、図４に示されるようにガイド面５４における平行部５４Ａの先端付近へ接している。またガイドフレーム５５の先端側の脚部５７には、ピッチ線ＰL 側の側端部にガイド片６０が設けられている。このガイド片６０は脚部５７の側端からピッチ線ＰL と交差する位置まで延出しており、ラック５１におけるガイド面５４の傾斜部５４Ｂと略平行とされている。
【００５３】
またピストンシリンダ３８の先端にも、ピッチ線ＰL に沿ってラック５１の先端側へ延出するガイド片６１が設けられている。このガイド片６１は、ピストンシリンダ３８の先端からラック５１の先端側へ向かってラック５１の歯５１Ａへ近づくようにピッチ線ＰL に対して傾斜している。ガイド片６１はガイドフレーム５５と共にガイド部材を構成している。
【００５４】
次に、上記のように構成されたギヤ列機構及びガイド部材を有する第１の実施形態に係るウエビング巻取装置１０の動作及び作用を説明する。ピストン駆動装置３５が作動すると、ガス発生器３６は高圧ガスを発生してピストンシリンダ３７内へ供給する。この高圧ガスによりピストン３８はピストンシリンダ３７内の気室を容積膨脹させる方向へ摺動し、始端位置にあるラック５１をピッチ線ＰL に沿って移動開始させる。ラック５１の移動開始初期にはプレート部５６のガイドピン５９は、ガイド面５４の平行部５４Ａへ接してラック５１がピッチ線ＰL に沿って直線移動するように移動方向を制限する。これにより、ラック５１は、始端位置から離脱開始位置までは歯５１Ａをピニオン２９の歯２９Ａへ噛み合わせながらピッチ線ＰL に沿って移動する。ピニオン２９はピッチ線ＰL に沿って直線移動するラック５１からの加圧力を回転力へ変換する。この回転力によりピニオン２９及びロータ２３は、保持板２２に対して巻取方向Ｗへ相対回転する。これにより、コロ収納室２３Ｂ内におけるコロ２１は、図４に示されるように係止突起２３Ｃにより係止された位置（オフ位置）から、図５に示されるように内輪部２５の外周面とコロ収納室２３Ｂの内周面とにより加圧状態で挟持される位置（オン位置）まで移動する。
【００５５】
コロ２１がオン位置まで移動すると、ロータ２３が回転方向においてトルク伝達軸２０へ連結され、ワンウェイクラッチ１９はピニオン２９からスプール１５へトルク伝達可能となるオン状態となる。これにより、スプール１５は、ロータ２３及びピニオン２９と一体となって巻取方向Ｗへ高速回転し、ロータ２３によりウエビング１６が巻き取られていく。
【００５６】
そして、ラック５１が離脱開始位置まで移動すると、ピストン３８がピストンシリンダ３７内から排出される。これと同時に慣性力によりピッチ線ＰL に沿って移動するラック５１の最先端の歯５１Ａの歯面がガイド片６０へ当接すると共に、ピストン３８の外周端部がガイド片６１へ当接する。これにより、ピストン３８及びラック５１には、ピストン３８及びラック５１をピニオン２９から離間させるような分力が作用する。またラック５１の歯５１Ａとピニオン２９の歯２９Ａは２０°程度の圧力角で互いに接触している。これにより、ピニオン２９が慣性力により巻取方向Ｗへ回転しようとする際には、ラック５１にはピッチ線ＰL と直交し、かつピニオン２９から離間する方向の分力が作用する。
【００５７】
従って、ラック５１は、離脱開始位置から慣性力によりピッチ線方向において前進すると共に、ガイド面５４の傾斜部５４Ｂをガイドピン５９へ摺動させながら軸心Ａに対する径方向においてピニオンから離間する方向へ移動していく。ラック５１は、慣性力により先端面が脚部５７へ当接し、かつガイドピン５９がガイド面５６のストッパ部５６Ｃへ当接する終端位置まで移動するが、この終端位置の直前の位置で歯５１Ａ，２９Ａ間の噛み合いが外れる。従って、ラック５１は、ピストン駆動装置３５によるラック５１の駆動完了時に図５に示されるようにピニオン２９から離間する終端位置へ保持される。
【００５８】
以上説明したギヤ列機構及びガイド部材の変形例１が適用された第１の実施形態のウエビング巻取装置１０でも、ピストン駆動装置３５によるラック５１の駆動完了時にウエビング１６に遊びが残っている場合には、ラック５１がピニオン２９及びスプール１５の回転を拘束せずに、ウエビング１６の遊びが確実に除去されるまでスプール１５を慣性力により巻取方向Ｗへ回転させることが可能になる。
【００５９】
（第１の実施形態の変形例２）
図６及び図７に基づいて本発明の第１の実施形態に係るギヤ列機構及びガイド部材の変形例２を説明する。フレーム１１には、図６に示されるように側板１４の外側面上にピニオン２９へ噛み合うラック６５と、このラック６５と連結されたピストン駆動装置３５と、ピストン３４の移動方向を制限するためのガイドフレーム６６とが配置されている。
【００６０】
ラック６５は、図７に示されるように３分割可能な構造とされており、長手方向における先端側に配置された先端側歯部６７、中間部に配置された後端側歯部６８及び後端側に配置されたロッド部６９から構成されている。これらの歯部６７，６８及びロッド部６９はそれぞれピッチ線ＰL を長手方向とする略長方形の肉厚板状に形成されている。歯部６７，６８には、図６に示されるよう短手方向における一方の側端面にピニオン２９の歯２９Ａへ噛み合う歯６７Ａ，６８Ａがそれぞれ連続的に形成されている。また後端側歯部６８には、図７に示されるように軸方向Ｓにおける外側の側面にガイドピン７０及び嵌挿穴６７Ｂがもうけられいる。
【００６１】
先端側歯部６７の後端面には、長手方向に対して直交する平面からなる被加圧面６７Ｃが形成されている。この被加圧面６７Ｃには、短手方向における外側の端部に先端側へ向かって段差状に凹んだ嵌合凹部６７Ｄが設けられている。一方、後端側歯部６８の先端面には長手方向に対して直交する平面からなる加圧面６８Ｃが形成されている。この加圧面６８Ｃには、短手方向における外側の端部に先端側歯部６７の嵌合凹部６７Ｃに対応する形状の嵌合凸部６８Ｄが設けられている。
【００６２】
嵌合凹部６７Ｄの短手方向における側面には嵌挿穴が形成され、嵌合凸部６８Ｄには短手方向へ貫通する挿通穴が形成されており、歯部６７，６８は、図６に示されるように被加圧面６７Ｃと加圧面６８Ｃとを互いに当接させ、かつ嵌合凹部６７Ｄと嵌合凸部６８Ｄとを嵌合させて状態で、挿通穴を挿通した連結ピン７１が嵌挿穴へ嵌挿されることにより、それぞれのピッチ線ＰL が同一直線上となるように支持されている。
【００６３】
また後端側歯部６８の後端面及びロッド部６９の先端面は、それぞれ長手方向に対して直交する平面からなる被加圧面６８Ｆ及び加圧面６９Ａとされており、後端側歯部６８及びロッド部６９は被加圧面６８Ｆ及び加圧面６９Ａを互いに密着させるように支持されている。またロッド部６９の後端面はピストンシリンダ３７内のピストン３８へ固着されている。
【００６４】
側板１４上へ設置されるガイドフレーム６６は、図６に示されるようにピッチ線ＰL に沿った方向（ピッチ線方向）を長手方向とするように側板１４上へ配置される長方形のプレート部７２と、このプレート部７２の長手方向の先端及び短手方向の外側端から側板１４側へ直角に屈曲された脚部７３，７４とからなる。これらの脚部７３，７４は、軸方向Ｓへ互いに等しい寸法とされており、ガイドフレーム６６は脚部７３，７４の軸方向Ｓにおける端面が側板１４の外側面へ当接するように側板１４上へ配置される。これにより、プレート部７２は脚部７３，７４により側板１４と平行となるように支持される。
【００６５】
プレート部７２には、ピッチ線ＰL に沿って長く形成されたガイド溝７５が設けられている。ここで、ガイド溝７５は、後端側歯部６８のガイドピン７０と対応する位置へ配置されている。このガイド溝７５は、ラック６５の移動範囲における始端位置から離脱開始位置に対応する長手方向の後端側がピッチ線ＰL と平行に形成された平行部７５Ａとされており、離脱開始位置から終端位置に対応する長手方向の先端側がピッチ線ＰL から逃げるような方向へ傾いた傾斜部７５Ｂとされている。
【００６６】
ガイドフレーム６６は、側板１４の一対の位置決め板４７により所定の位置へ位置決めされ、固定用ねじ４８により固定されている。またプレート部７５には、先端側歯部６７の嵌挿穴６７Ｂと対応する位置に挿通穴（図示省略）が形成されており、この挿通穴を通して樹脂製の剪断ピン７６の先端部が嵌挿穴６７Ｂへ嵌挿している。これにより、先端側歯部６７及び後端側歯部６８のピッチ線方向への移動が拘束される。側板１４上へ設置されたガイドフレーム６６には、プレート部７２のガイド溝７５内へ後端側歯部６８のガイドピン７０が摺動可能に挿入される。
【００６７】
次に、上記のように構成されたギヤ列機構及びガイド部材の変形例２が適用された第１の実施形態に係るウエビング巻取装置１０の動作及び作用を説明する。ピストン駆動装置３５が作動すると、高圧ガスがピストンシリンダ３７内へ供給されてピストン３８をピストンシリンダ３７内の気室を容積膨脹させる方向へ摺動させる。これにより、ピストン３８は、ラック６５のロッド部６９をピッチ線ＰL に沿って直線移動させる。このとき、ラック６５の歯部６７，６８には、ロッド部６９を介してピッチ線方向の押圧力が伝達される。この押圧力を受けた歯部６７，６８は剪断ピン７６を剪断して移動開始する。後端側歯部６８及びこれに連結された先端側歯部６７は、移動開始初期にはプレート部７２のガイド溝７５における平行部７５Ａにより移動方向が制限されて、始端位置から離脱開始位置までは歯６７Ａ，６８Ａをピニオン２９の歯２９Ａへ噛み合わせながらピッチ線ＰL に沿って移動する。駆動装置３５からの駆動力により直線移動する歯部６７，６８の歯６７Ａ，６８Ａがピニオン２９の歯２９Ａを加圧することにより、ピニオン２９は歯部４０からの加圧力を回転力へ変換する。この回転力によりロータ２３を仮り止めしていた剪断ピン３９が剪断されてピニオン２９及びロータ２３が巻取方向Ｗへ回転開始する。
【００６８】
このとき、ロータ２３は保持板２２に対して巻取方向Ｗへ相対回転する。これにより、コロ収納室２３Ｂ内におけるコロ２１は、図６に示されるように係止突起２３Ｃにより係止された位置（オフ位置）から、図７に示されるように内輪部２５の外周面とコロ収納室２３Ｂの内周面とにより加圧状態で挟持されるオン位置まで移動する。
【００６９】
コロ２１がオン位置まで移動すると、ロータ２３が回転方向においてトルク伝達軸２０へ連結され、ワンウェイクラッチ１９はピニオン２９からスプール１５へトルク伝達可能となるオン状態となる。これにより、スプール１５は、ロータ２３及びピニオン２９と一体となって巻取方向Ｗへ回転する。
【００７０】
そして、歯部６７，６８がロッド部４１と共に離脱開始位置まで移動すると、後端側歯部６８のガイドピン７０がプレート部７２のガイド溝７５における平行部７５Ａから傾斜部７５Ｂへ入る。これにより、後端側歯部６８はピッチ線ＰL に対して傾き、かつピニオン２９から離間する方向へ移動方向が制限される。従って、後端側歯部６８は、ピストン駆動装置３５からの駆動力によりピッチ線方向において前進すると共に、加圧面６８Ｃを先端側歯部６７の被加圧面６７Ｃと摺動させ、かつ被加圧面６８Ｆをロッド部６９の加圧面６９Ａと摺動させながら軸心Ａに対する径方向においてピニオンから離間していく。これと同時に、後端側歯部６８の嵌合凸部６８Ｄから先端側歯部６７の嵌合凹部６７Ｄから離脱すると共に、剪断ピン７１が嵌挿穴６７Ｅから抜け出て歯部６７，６８間の連結が解除される。このとき、後端側歯部６８の歯６８Ａは終端位置の直前の位置でがピニオン２９の２９Ａとの噛み合いが外れ、後端側歯部６８は、ピストン駆動装置３５が作動終了すると、図８に示されるようにピニオン２９から離間する終端位置へ保持される。
【００７１】
以上説明したギヤ列機構及びガイド部材の変形例２が適用された第１の実施形態のウエビング巻取装置１０でも、ピストン駆動装置３５によるラック５１の駆動完了時にウエビング１６に遊びが残っている場合には、ラック５１がピニオン２９及びスプール１５の回転を拘束せずに、ウエビング１６の遊びが確実に除去されるまでスプール１５を慣性力により巻取方向Ｗへ回転させることが可能になる。
【００７２】
（第２の実施形態）
図８から図１０には本発明の第２の実施形態に係るウエビング巻取装置８０が示されている。尚、以下の第２実施形態に係る記載では、第１実施形態に係る部材と基本的に構成及び機能が共通の部材については同一符号を付して説明を省略する。また第１実施形態のウエビング巻取装置１０と共通化された部材については、必要に応じて図２及び図３を参照して説明を行う。
【００７３】
フレーム１１の一方の側板１４にはスプール１５の回転中心である軸心Ａを中心として円形開口８１が形成されており、この円形開口８１へ面してスプール１５の一側面には軸心Ａを中心として円形凹状の嵌挿穴８２が形成されている。
【００７４】
フレーム１１には、一方の側板１４の外側にコイルスプリング８３、支持円板８４及びワンウェイクラッチ８５がそれぞれ同軸的に配置される。支持円板８４は中心部に軸方向Ｓへ貫通する挿通穴８６が形成されており、軸方向Ｓにおける外側面に外周端に沿って全周に亘って軸方向Ｓの外側へ屈曲されたガイドリブ８７が設けられている。また支持円板８４の軸方向Ｓにおける内側面には、図９に示されるように軸心Ａを中心として円形の凹部９０が形成され、この凹部９０内にはコイルスプリング８３の一端が挿入されている。
【００７５】
ワンウェイクラッチ８５は、図８に示されるようにコイルスプリング８３及び支持円板８４を介して側板１４上へ設置される。このワンウェイクラッチ８５は、トルク伝達軸８８、円柱状のコロ２１、保持板２２及びロータ２３を備えている。トルク伝達軸８８はそれぞれ外径が異なる円柱状に形成されたスプライン軸部８９、内輪部２５及び支軸部９１からなり、スプライン軸部８９、内輪部２５及び支軸部９１は互いに同軸的に、かつ一体的に設けられている。
【００７６】
スプライン軸部８９の外周面には軸心Ａと平行な方向へ延在するスプライン歯８９Ａが周方向へ所定のピッチ毎に形成されており、一方、スプール１５の嵌挿穴８２の内周面にはスプライン軸部８９のスプライン歯８９Ａの形状と対応する形状のスプライン溝８２Ａがスプライン歯８９Ａと等ピッチで形成されている。これにより、スプライン軸部８９が嵌挿穴８２内へ挿入されてスプライン歯８５Ａとスプライン溝８２Ａとが噛み合うと、トルク伝達軸８８はスプール１５と同軸上へ移動可能に支持されると共に、スプール１５と一体となって回転するようにスプール１５へ連結される。またトルク伝達軸８８の支軸部９１は内輪部２６の外側面から軸方向Ｓへ突出している。
【００７７】
保持板２２は開口部２２Ａを内輪部２５の外周面へ嵌挿し、支持円板８４上へへ載置される。３個のコロ２１は、それぞれ中心軸が軸心Ａと平行とされ、保持板２２のコロ保持部２２Ｂを通して支持円板８４のガイドリブ８７の内側へ設置される。これにより、３個のコロ２１はそれぞれコロ保持部２２Ｂにより周方向へ等間隔となるように位置決めされ、軸心Ａを中心として保持板２２が回転すると、保持板２２により等間隔を保って支持円板８４上を周方向へ摺動する。
【００７８】
ロータ２３には、図８に示されるように外周面に径方向へ突出した離脱駆動カム９２が設けられている。この離脱駆動カム９２には、軸方向Ｓにおける外側面にカム面９３が形成されている。カム面９３は巻取方向Ｗ側が駆動面９３Ａとされ、駆動面９３Ａに対して繰出方向Ｒ側が保持面９３Ｂとされている。駆動面９３Ａは巻取方向Ｗへ向かってスプール１５側へ傾斜した平面からなり、保持面９３Ｂは軸方向Ｓに対して直交する平面からなる。ここで、支持円板８４、保持板２２及びロータ２３はそれぞれ等しい外径とされている。
【００７９】
ロータ２３と一体的かつ同軸的に設けられたピニオン２９には、図８に示されるように軸心Ａに沿って中心穴３１が貫通しており、中心穴３１はロータ２３内の内輪収納室２３Ａへ連通している。このロータ２３は保持板２２を挟んで支持円板８４上へ設置され、内輪収納室２３Ａ内へトルク伝達軸８８の内輪部２５を同軸的に収納すると共に、３個のコロ収納室２３Ｂ内へそれぞれコロ２１を収納する。このとき、トルク伝達軸８８の支軸部９１がピニオン２９の中心穴３１へ挿通し、この支軸部９１によりロータ２３及びピニオン２９が軸心Ａを中心として回転可能に支持されると共に軸方向Ｓへ移動可能に支持される。
【００８０】
側板１４には、図８に示されるようにスプール１５の側面上へ設置された支持円板８４の外周面を囲むように円筒状に湾曲したガイド板９５が設けられている。このガイド板９５の内周面は、軸心Ａを中心として支持円板８４の外周面より僅かに大きい曲率半径で湾曲している。
【００８１】
ウエビング巻取装置８０は、図８に示されるプレート９７により一部が形成されたケーシングを備えている。このケーシングは全体としては箱状とされており、スプール１５を支持したフレーム１１、ワンウェイクラッチ８５、図２に示されるピストン駆動装置３５等を収納する。ケーシングの一端を形成したプレート９７にはリング状の軸受９８が埋設固定されており、この軸受９８には、ピニオン２９の中心穴３１から突出する支軸部９１の先端部が回転及び摺動可能に挿入される。またプレート９７は側板１４と平行に支持されており、プレート９７における内側面には、駆動突起９９が軸方向Ｓへ突出するように設けられている。駆動突起９９はロータ２３の離脱駆動カム９２と対応しており、軸心Ａから駆動突起９９までの距離と軸心Ａから離脱駆動カム９２までの距離とは略等しくされている。また駆動突起９９の軸方向Ｓにおける先端面はカム面９３に対する摺動面９９Ａとされており、この摺動面９９Ａは、図９に示されるようにピストン駆動装置３５の作動前にはカム面９３における駆動面９３Ａと軸方向Ｓにおける略等しい位置に支持されている。
【００８２】
またロータ２３及びピニオン２９は、支持円板８４を介してコイルスプリング８３により常に軸方向Ｓの外側へ付勢されている。ピストン駆動装置３５の作動前には図９に示されるように、ピニオン２９は軸方向Ｓにおける外側面をプレート９７の内側面へ圧接させる位置へ保持され、支持円板８４は軸方向Ｓの内側の端部を僅かにガイド板９５内へ挿入させる位置に保持されている。このとき、ロータ２３は、図９に示されるように離脱駆動カム９２の繰出方向Ｒ側の側端面が駆動突起９９の巻取方向Ｗ側の側面へ当接するように回転方向へ位置調整されており、第１の実施形態の場合と同様に剪断ピン（図示省略）により回転方向へ仮止めさている。
【００８３】
上記のように構成されたウエビング巻取装置８０は、ワンウェイクラッチ８５がスプール１５へのトルク伝達を行わない状態、即ち、スプール１５がピニオン２９から切り離されたオフ状態とされて車両へ組み付けられる。
【００８４】
一方、フレーム１１には、図８に示されるように側板１４の外側面上にピニオン２９へ噛み合うラック１００と、このラック１００と連結されたピストン駆動装置３５（図２参照）が配置されている。
【００８５】
ラック１００は、短手方向の一方の側端面に歯１０１Ａが形成された歯部１０１及びロッド部１０２が一体化されており、ロッド部１０２は、図８に示されるように短手方向の一方の側端面が歯１０１Ａの歯先線Ｌよりピニオン２９側へ延出している。またロッド部１０２の後端面はピストン３８へ固着されている。ピストン駆動装置３５の作動前にはラック１００は、図９に示されるようにロータ２３とケーシングのプレート９７との間へ挟まれて軸方向Ｓへの移動が制限されている。
【００８６】
次に、上記のように構成された本実施形態に係るウエビング巻取装置８０の動作及び作用を説明する。図２に示されるピストン駆動装置３５が作動し、高圧ガスがピストンシリンダ３７内へ供給されると、ピストン３８はピストンシリンダ３７内の気室を容積膨脹させる方向へ摺動する。これにより、ラック１００は、歯部１０１の歯１０１Ａをピニオン２９の歯２９Ａへ噛み合わせながらピッチ線ＰL に沿って移動し、ピニオン２９及びロータ２３を巻取方向Ｗへ回転させる。このとき、ロータ２３が保持板２２に対して巻取方向Ｗへ相対回転すると、コロ収納室２３Ｂ内におけるコロ２１が係止突起２３Ｃにより係止された位置（オフ位置）から内輪部２５の外周面とコロ収納室２３Ｂの内周面とにより加圧状態で挟持される位置（オン位置）まで移動し、ワンウェイクラッチ８５がピニオン２９からスプール１５へトルク伝達可能となるオン状態となる。これにより、スプール１５は、ロータ２３及びピニオン２９と一体となって巻取方向Ｗへ回転する。
【００８７】
そして、ロータ２３が１回転近くに亘って巻取方向Ｗへ回転すると、ロータ２３は、離脱駆動カム９２の駆動面９２Ａを駆動突起９９の摺動面９９Ａへ当接させ、駆動面９２Ａを駆動突起９９の摺動面９９Ａと摺動させながら巻取方向Ｗへの回転を継続させる。これにより、ピニオン２９からの回転力の一部が軸心Ａと平行で、かつプレート９７Ａから離間するような方向の分力（スラスト力）へ変換される。このスラスト力は、軸方向Ｓへ移動可能に支持された支持円板８４、ロータ２３及びピニオン２９をコイルスプリング８３の付勢力に抗してスプール１５側へ移動させる。このとき、支持円板８４は、ガイド板９５の内周面に沿ってコイルスプリング８３を圧縮しながら軸方向Ｓへ移動する。
【００８８】
駆動突起９９の摺動面９９Ａがカム面９３における保持面９３Ｂへ当接する位置までロータ２３が巻取方向Ｗへ回転すると、ピニオン２９は、その歯２９Ａがラック１００の歯１０１Ａから外れる位置まで軸方向Ｓへ移動する。駆動突起９９の摺動面９９Ａとカム面９３の保持面９３Ｂとの当接時に、ピストン駆動装置３５は、ラック１００のロッド部１０２をピニオン２９の軸方向Ｓにおける外側面上まで移動させる。これにより、駆動突起９９の摺動面９９Ａがカム面９３の保持面９３Ｂから外れた後にも、ピニオン２９は、図１０に示されるようにロッド部１０２の側面によりラック１００の歯１０１Ａとは噛み合わない位置に保持され、かつラック１００に拘束されることなく巻取方向Ｗへ回転可能となる。
【００８９】
本実施形態のウエビング巻取装置８０では、ピストン駆動装置３５が作動してワンウェイクラッチ８５がオン状態となると、先ず、駆動ギヤであるラック１００が駆動され、このラック１００と共にギヤ列機構を構成したピニオン２９からスプール１５へ巻取方向Ｗのトルクが伝達される。従って、乗員へ装着されたウエビング１６に遊びがある場合には、ピニオン２９から伝達されるトルクによりスプール１５が巻取方向Ｗへ高速で回転し、スプール１５によりウエビング１６が巻き取られていく。
【００９０】
一方、ラック１００の駆動完了時にはピニオン２９が軸方向Ｓへ移動し、ロッド部１０２によりラック１００から離脱する位置へ保持される。このとき、スプール１５にはスプール１５の質量に基づく慣性力に加えて、このスプール１５と一体的に回転するロータ２３やピニオン２９等の質量に基づく慣性力が巻取方向Ｗへの回転力として作用する。これにより、ラック１００の駆動完了時に乗員へ装着されたウエビング１６に遊びが残っている場合には、スプール１５へ回転負荷として作用するウエビング１６の張力が小さく、かつ高速回転していたスプール１５へは大きな慣性力が作用することから、スプール１５は、慣性力により巻取方向Ｗへの回転を継続させ、スプール１５の慣性力に釣り合う張力がウエビング１６に発生すると回転停止する。従って、ピストン駆動装置３５が作動する直前のウエビング１６の遊びが大きくても、ラック１００がピニオン２９及びスプール１５の回転を拘束せずに、ウエビング１６の遊びが確実に除去されるまでスプール１５を巻取方向Ｗへ回転させることが可能になる。
【００９１】
（第３の実施形態）
図１１には、本発明の第３の実施形態に係るウエビング巻取装置１１２が示されている。ウエビング巻取装置１１２では、車両に固定されるプレート１１４と、このプレート１１４の両側から直角に屈曲され互いに平行とされた一対の側板１１６Ａ，１１６Ｂを備えている。側板１１６Ａ，１１６Ｂは、スプール１１８を回転可能に支持している。このスプール１１８には、乗員装着用のウエビング１２０の先端が係止され、ウエビング１２０が層状に巻き取られる。
【００９２】
スプール１１８の端部には、一方の側板１１６Ａの外側にクラッチ１２２が配置されている。このクラッチ１２２は、一方の側板１１６Ａから外側へ向かって突設されたサンギヤ１２４と、このサンギヤ１２４と常に噛み合っているプラネットギヤ１２６と、このプラネットギヤ１２６と噛合可能に配置されたスライダギヤ１２８と、このスライダギヤ１２８と噛合可能に配置されたカムギヤ１３２とを備えている。
【００９３】
サンギヤ１２４は、スプール１１８と同軸的に配置されており、スプール１１８と一体的に回転する。カムギヤ１３２は半円状のピニオン１３３と薄肉リング状のプレート１３４が一体的に形成されており、このプレート１３４は一方の側板１１６Ａ側に配置されている。カムギヤ１３２にはその軸心を中心として円形開口１３２Ａが形成されており、この円形開口１３２Ａにサンギヤ１２４が挿通される。即ち、サンギヤ１２４はピニオン１３３の内側に位置し、かつ、プレート１３４の側板１１６Ａと反対側の面に位置するプラネットギヤ１２６と噛み合う。
【００９４】
ピニオン１３３の始端ギヤ１３３Ａはピストン駆動装置（図示省略）のピストン１４０から連結棒１３８を介して連結されたラック１３６と当接するように配置されている。ピストン１４０は図示しないピストンシリンダ内を移動可能に収納されている。なお、カムギヤ１３２を回転させる駆動部材はラック１３６に限定されず、全周に歯が無い扇形歯車（セクタ歯車）等の駆動ギヤ等であっても同様に適用できる。
【００９５】
図１２に示されるように、カムギヤ１３２のプレート１３４には、一部に長穴１３４Ａが形成されている。この長穴１３４Ａは、その長手方向がカムギヤ１３２の軸心回りの円弧状となっており、スライダギヤ１２８がサンギヤ１２４の軸心と直交する方向へ移動する際におけるスライダギヤ１２８の歯がプラネットギヤ１２６の歯に向かって挿入され噛み合うまでのプラネットギヤ１２６の位置決めを図るものである。
【００９６】
プレート１３４には、長穴１３４Ａに対応する部位にカム部の一部を構成する三角形状の係合突起部１３５Ａが外側に向かって突設されている。また、プレート１３４には、係合突起部１３５Ａとカムギヤ１３２の中心を挟んで対向する部位にカム部の一部を構成する三角形状の係合切欠部１３５Ｂが形成されている。
【００９７】
図１１に示されるように、プラネットギヤ１２６は、カムギヤ１３２上に回転可能に配置されている。プラネットギヤ１２６には両側面の軸心から支軸１２７が突設されており、この支軸１２７より小径なピン１２７Ａがさらに突設されている。支軸１２７の一方は長穴１３４Ａへ、他方は図示しないカバーに長穴１３４Ａと同様に形成された長穴（図示省略）にそれぞれ挿入されている。
【００９８】
ピン１２７Ａに対応する一方の側板１１６Ａ及び図示しないカバーには互いに同軸状の穴１１６Ｃがそれぞれ穿設されている。この穴１１６Ｃにピン１２７Ａが挿入され、プラネットギヤ１２６が回転可能となっている。即ち、プラネットギヤ１２６は、側板１１６Ａの所定位置に回転可能に軸支されている。また、ピン１２７Ａは、所定の荷重がかかると、剪断されるように設定されており、この剪断によってスライダギヤ１２８に沿って回転するように構成されている。即ち、サンギヤ１２４、プラネットギヤ１２６、及びスライダギヤ１２８は、プラネットギヤ１２６がスライダギヤ１２８によって時計方向へ自転しながら反時計方向へ公転する遊星歯車機構とされている。
【００９９】
図１１に示されるように、スライダギヤ１２８は略半円状で内歯状のインターナルギヤ１２９と薄板状のカム１３０が一体的に形成されている。このインターナルギヤ１２９は、スプール１１８の軸心Ａを中心とするピッチ円ＰC に沿ったピッチ円方向へはピストン駆動装置の作動時に図１１に示される始端位置から図１４に示され終端位置まで直線移動するラック１３６の移動距離に対応する長さとされている。またインターナルギヤ１２９には、その内周面にピッチ円ＰC に沿って歯１２９Ａが連続的に形成されているが、インターナルギヤ１２９の内周面におけるラック１３６の終端位置と対応する部位には歯１２９Ａがなく、歯１２９Ａの歯底円に沿った湾曲面からなる欠歯部１２９Ｂが形成されている。これにより、ラック１３６が終端位置まで移動すると、図１４に示されるようにプラネットギヤ１２６の歯先とインターナルギヤ１２９の欠歯部１２９Ｂとの間には空隙が形成され、プラネットギヤ１２６はインターナルギヤ１２９から離脱する。従って、プラネットギヤ１２６は、プラネットギヤ１２６と噛み合ったサンギヤ１１８及びサンギヤ１１８は、側板１１６Ａに対して固定されているインターナルギヤ１２９により拘束されることなく回転可能な状態となる。従って、サンギヤ１２４と連結されたスプール１１８も巻取方向Ｗへ回転可能となる。
【０１００】
またカム１３０は一方の側板１１６Ａ側に配置されていると共に、カム１３０の両端には一方の側板１１６Ａ側に向かってピン１３１がそれぞれ突設されている。これらのピン１３１に対応する側板１１６Ａの部位には長穴１１６Ｄがそれぞれ形成されており、長穴１１６Ｄはその長手方向がサンギヤ１２４の軸心と直交する方向、すなわち太陽ギア２４の放射方向に向くように配置されている。また、カム１３０には係合部としての三角形状の突起１３０Ａ，１３０Ｂがピン１３１に対応する部位にそれぞれ形成されており、これらの突起１３０Ａ，１３０Ｂはサンギヤ１２４の軸心に向けて突出している。
【０１０１】
突起１３０Ａの頂部はカムギヤ１３２の係合突起部１３５Ａの頂部と対向して当接し、突起１３０Ｂの頂部は係合切欠部１３５Ｂの谷部に対向して当接できるようにサンギヤ１２４とカムギヤ１３２が配置されている。また、図１２に示されるように、プラネットギヤ１２６の支軸１２７がカムギヤ１３２の長穴１３４Ａの一端縁１３４Ｂに位置している。この初期状態ではスライダギヤ１２８のピン１３１が側板１１６Ａの上側（図１２の矢印ＵＰ方向）に位置しており、プラネットギヤ１２６がスライダギヤ１２８と噛み合っていないので、プラネットギヤ１２６及びスプール１１８の回転の障害となることなく、自由にウエビング１２０の巻取り、引出しが行われるようになっている。即ち、この初期位置において、サンギヤ１２４の突起１３０Ａの頂部がカムギヤ１３２の係合突起部１３５Ａの頂部と対向し、突起１３０Ｂの頂部が係合切欠部１３５Ｂの頂部と対向する状態となるように各部の配置位置や寸法等が設定されている。
【０１０２】
一方、係合突起部１３５Ａと突起１３０Ａ及び係合切欠部１３５Ｂと突起１３０Ｂとの係合が解除される第２のサンギヤ１２４が長穴１１６Ｄに沿って図１３のように右下へ降下すると、プラネットギヤ１２６がスライダギヤ１２８のインターナルギヤ１２９と噛み合う。即ち、本実施形態のギヤ機構は、サンギヤ１２４、プラネットギヤ１２６、スライダギヤ１２８、及びカムギヤ１３２で構成された遊星ギヤ機構とされている。
【０１０３】
図１２に示す初期状態では、カムギヤ１３２のピニオン１３３の始端ギヤ１３３Ａがラック１３６と当接する状態に維持されており、ピストン１４０の移動に伴ってラック１３６が上方へ移動し、カムギヤ１３２が回転する。
【０１０４】
なお、ピストン駆動装置にはガス発生器（図示省略）が配置されており、車両が急減速状態に至った際に着火して大量のガスを発生させるようになっている。このガス発生器はピストンシリンダ（図示省略）のピストン１４０の背面側の空間に連通している。従って、ガス発生器が着火して多量のガスが発生すると、この多量のガスはシリンダのピストン１４０の背面側へ供給される。
【０１０５】
また、スプール１１８の他端部は他方の側板１１６Ｂの外側へ延出されて図示しない急減速時ロック機構部に達している。このロック機構部は、従来知られた車両急減速やウエビング１２０の引出加速に応答してスプール１１８の引出回転を停止させるロック機構と同様であるので、詳細な説明は省略する。
【０１０６】
次に、上記のように構成された本実施形態に係るウエビング巻取装置１１２の動作及び作用を説明する。
【０１０７】
先ず、本実施形態のウエビング巻取装置１１２におけるプリテンショナ作動時の動作を説明する。車両の通常走行時には、図１２に示されるように、クラッチ１２２が初期状態に維持されている。即ち、サンギヤ１２４の突起１３０Ａの頂部がカムギヤ１３２の係合突起部１３５Ａの頂部と対向し、突起１３０Ｂの頂部が係合切欠部１３５Ｂの頂部と対向されており、プラネットギヤ１２６がスライダギヤ１２８（インターナルギヤ１２９）と離間している。このため、スプール１１８の回転の障害となることはなく、スプール１１８はプラネットギヤ１２６を回転させながら自由に回転できるのでウエビング１２０の巻取り、引出しが行える。
【０１０８】
車両が急減速状態に至ると、ピストン駆動装置（図示省略）が作動して高圧ガスがピストンシリンダのピストン１４０の背面側へ流入する。これにより、シリンダ内に配置されたピストン１４０はラック１３６を始端位置から上方（図１２では矢印ＵＰ方向）へ直線移動させる。すると、ラック１３６が初期状態から当接している始端ギヤ部３３Ａを上方に押し上げてカムギヤ１３２を、図１２に示す反時計方向（Ｐ方向）へ回転させる。カムギヤ１３２が回転すると、図１２に示す初期状態からオン状態としての図１３に示す状態となる。
【０１０９】
即ち、突起１３０Ａが係合突起部１３５Ａから離間し、カム１３０Ｂが係合切欠部１３５Ｂから離間すると共に、下側のピン１３１が係合切欠部１３５Ｂの斜面により押下力を受け長穴１１６Ｄに案内されスライダギヤ１２８は図１２の矢印Ｎ方向に向かってスライドする。このスライダギヤ１２８がスライドすることにより、図１３に示されるように、スライダギヤ１２８のインターナルギヤ１２９の歯がプラネットギヤ１２６の歯に挿入されて噛み合う。従って、本実施形態では、スライダギヤ１２８が長穴１１６Ｄに沿ってスライドするので、スライダギヤ１２８のインターナルギヤ１２９の歯がプラネットギヤ１２６の歯に滑るようにして噛み合う。なお、このスライダギヤ１２８がプラネットギヤ１２６に噛み合った後に、プラネットギヤ１２６が公転する。
【０１１０】
また、図１３に示されるように、カムギヤ１３２の反時計方向回転でプラネットギヤ１２６のピン１２７Ａがカムギヤ１３２の長穴１３４Ａの一端縁１３４Ｂから他端縁３４Ｃへと相対的に移動されて当接する。この当接した状態から、さらに、ラック１３６が上方に移動してカムギヤ１３２が反時計方向へ回転し回転力が所定値を越えると、プラネットギヤ１２６のピン１２７Ａが剪断される。このため、プラネットギヤ１２６は、ピン１２７Ａが長穴１３４Ａの他端縁３４Ｃと当接した状態でカムギヤ１３２の回転に伴って公転する。
【０１１１】
即ち、カムギヤ１３２が図１３の状態から反時計方向へ回転されることにより、プラネットギヤ１２６は、スライダギヤ１２８のインターナルギヤ１２９によって時計方向へ自転しながら反時計方向へ公転するので、プラネットギヤ１２６と噛み合うサンギヤ１２４は反時計方向へ回転する。このため、サンギヤ１２４の回転に伴ってスプール１１８が巻取方向Ｗ（図１１参照）へ強制的に高速で回転される。これにより、ウエビング１２０がスプール１１８へ迅速に巻き取られる。
【０１１２】
そして、図１４に示されるようにラック１３６が終端位置まで移動し、カムギヤ１３２の回転が停止すると、プラネットギヤ１２６が欠歯部１２９Ｂによりインターナルギヤ１２９から離脱し、サンギヤ１２４及びスプール１１８が巻取方向Ｗへ回転可能となる。
【０１１３】
以上説明した本実施形態に係るウエビング巻取装置１１２では、ピストン駆動装置が作動すると、カムギヤ１３２の回転が増速されてサンギヤ１２４へ伝達される。従って、乗員へ装着されたウエビング１２０に遊びがあり、ピストン１４０がピストンシリンダ内をガス圧力により移動している場合には、サンギヤ１２４からスプール１１８へ伝達されるトルクによりスプール１１８が巻取方向Ｗへ高速で回転し、スプール１１８によりウエビング１２０が巻き取られていく。このとき、ウエビング１２０の遊びが僅かな量である場合には、プリテンショナは、ウエビング１２０の遊びが除去されるまでスプール１１８を巻取方向Ｗへ回転させ、ピストン１４０が移動ストロークの終端への移動途中でも、ウエビング１２０へピストンシリンダ内のガス圧力と釣り合う張力を発生させた時点でピストン１４０を停止させる。
【０１１４】
一方、ピストン駆動装置によるラック１３６の駆動完了時にプラネットギヤ１２６がインターナルギヤ１２９から離脱することから、ウエビング１２０に遊びが残っている場合には、スプール１１８へ回転負荷として作用するウエビング１２０の張力が小さく、かつ高速回転していたスプール１１８へ大きな慣性力が作用することから、スプール１１８は、慣性力により巻取方向Ｗへの回転を継続させ、スプール１１８への慣性力に釣り合う張力がウエビング１２０に発生すると回転停止する。従って、ピストン駆動装置が作動する直前のウエビング１２０の遊びが大きくても、ウエビング１２０の遊びが確実に除去されるまでスプール１１８を巻取方向Ｗへ回転させることが可能になる。
【０１１５】
（第３の実施形態の変形例１）
図１５に基づいて本発明の第３の実施形態に係るギヤ列機構の変形例１を説明する。尚、この図１５に示されるウエビング巻取装置１５０は、ラック１５１及びピニオン２９からなるギヤ列機構を有するものであり、第１の実施形態に係るウエビング巻取装置１０と基本的に構成及び機能が共通の部材については同一符号を付して説明を省略する。
【０１１６】
ラック１５１は、歯部１５２及びロッド部１５３が一体化された構造とされており、この歯部１５２は、ピッチ線方向へはピストン駆動装置３５により始端位置から終端位置まで移動するラック１５１の移動距離と略等しい長さとされている。
【０１１７】
歯部１５２には、短手方向における一方の側端面にピニオン２９の歯２９Ａへ噛み合う歯１５２Ａが連続的に形成されているが、歯部１５２の一方の側端面における終端位置に対応する後端側の部位には、ラック１５１が終端位置に停止した状態でピニオン１５２の歯先円より僅かに大径で、かつ軸心Ａを中心とする円軌跡に沿った凹状湾曲面からなる欠歯部１５２Ｂが形成されている。これにより、ラック１５１が終端位置まで移動すると、図１５に示されるようにピニオン２９の歯先とラック１５１の欠歯部１５２Ｂとの間には空隙が形成され、ピニオン２９はラック１５１から離脱する。従って、ピニオン２９と連結されたスプール１５は、ラック１５１により拘束されることなく巻取方向Ｗへ回転可能な状態となる。
【０１１８】
ピストン駆動装置３５の作動時の動作については、基本的に第１の実施形態のウエビング巻取装置１０と同様であるので説明を省略するが、ギヤ列機構の変形例１が適用されたエビング巻取装置１５０でも、ピストン駆動装置３５によるラック１５１の駆動完了時にウエビング１６に遊びが残っている場合には、ラック１５１がピニオン２９及びスプール１５の回転を拘束せずに、ウエビング１６の遊びが確実に除去されるまでスプール１５を慣性力により巻取方向Ｗへ回転させることが可能になる。
【０１１９】
（第４の実施形態）
図１６から図２０には本発明の第４の実施形態に係るウエビング巻取装置１６０が示されている。尚、以下の第４実施形態に係る記載では、第３実施形態に係る部材と基本的に構成及び機能が共通の部材については同一符号を付して説明を省略する。本実施形態のウエビング巻取装置１６０は、スプール１１８へのトルク伝達機構として公知の遊星ギヤ機構１６１及びワンウェイクラッチ１６２を備えている。
【０１２０】
ウエビング巻取装置１６０では、サンギヤ１２４がワンウェイクラッチ１６２を介して巻取軸であるスプール１１８へ連結されている。このワンウェイクラッチ１６２は、図１７に示されるようにスプール１１８と一体に設けられた内輪部１６３と、３個の円柱状のコロ１６４と、薄板円板状の保持板１６５と、サンギヤ１２４と一体に設けられたロータ１６６とを備えている。
【０１２１】
内輪部１６３は、スプール１１８の側面から突出するように設けられ、スプール１１８の軸心Ａを中心として円形凸状に形成されている。プレート１１４の側板１１６Ａには、保持板１６５の外径よりも僅かに大きい内径の円形開口（図示省略）が軸心Ａを中心として形成されている。側板１１６Ａ，１１６Ｂにより支持されたスプール１１８は、側板１１６Ａの円形開口を通して内輪部１６３を側板１１６Ａの外側へ突出させている。
【０１２２】
保持板１６５は薄肉円板状に形成され、その外径がロータ１６６の外径と略等しい寸法とされている。保持板１６５には、中心部に内輪部１６３外径より僅かに大径とされた円形の開口部１６５Ａが形成されると共に、この開口部１６５Ａの内周面から半径方向外側へ向かってＵ字状に切り欠かれた３個のコロ保持部１６５Ｂが形成されている。コロ保持部１６５Ｂはコロ１６４の直径より僅かに幅広に形成されており、軸心Ａを中心とする周方向において互いに等間隔（１２０°間隔）となるように設けられている。
【０１２３】
保持板１６５は開口部１６５Ａを内輪部１６３の外周面へ嵌挿し、側板１１６Ａの円形開口を通してスプール１１８の側面上へ載置される。これにより、保持板１６５は半径方向へは内輪部１６３の外周面と円形開口の内周面との間へ形成されるリング状の凹部内へ保持され、スプール１１８と同軸上ヘ位置決めされる。
【０１２４】
３個のコロ１６４は、それぞれ中心軸が軸心Ａと平行とされ、保持板１６５のコロ保持部１６５Ｂを通してスプール１１８の側面上へ設置される。これにより、３個のコロ１６４はそれぞれコロ保持部１６５Ｂにより周方向へ等間隔となるように位置決めされ、軸心Ａを中心として保持板１６５が回転すると、保持板１６５により等間隔を保ってスプール１１８の側面上を周方向へ摺動する。
【０１２５】
ロータ１６６はワンウェイクラッチ１６２の外輪として構成されており、図１７に示されるように肉厚の円板状に形成されている。このロータ１６６内には内輪収納室１６６Ａ及び、この内輪収納室１６６Ａへ連通した３個のコロ収納室１６６Ｂがそれぞれ形成されている。ここで、内輪収納室１６６Ａはロータ１６６の内部に内輪部１６３と対応する円柱形状の空間を形成しており、コロ収納室１６６Ｂは内輪収納室１６６Ａの内周面から外側へ延出する空間を形成し、軸心Ａを中心とする周方向へ互いに等間隔（１２０°間隔）になるように設けられている。このコロ収納室１６６Ｂは、軸心Ａを中心とする螺旋方向へ長い略長円状に形成されており、コロ収納室１６６Ｂの螺旋方向における外側の端部と内輪収納室１６６Ａとの間には内輪収納室１６６Ａの内周面に沿って隔壁状の係止突起１６６Ｃが突出している。ここで、コロ収納室１６６Ｂは、軸方向から見て内輪収納室１６６Ａへ収納された内輪部１６３の外周面との間に螺旋方向の内側へ向かって除々に幅が狭くなるような略くさび状の空間を形成する。またロータ１６６には、図１７に示されるように軸方向Ｓにおける外側面にサンギヤ１２４が一体的に、かつ同軸的に設けられている。このサンギヤ１２４には、中心穴１２４Ａが貫通しており、中心穴１２４Ａはロータ１６６内の内輪収納室１６６Ａへ連通している。
【０１２６】
ロータ１６６は保持板１６５を挟んでスプール１１８の側面上へ設置され、内輪収納室１６６Ａ内へ内輪部１６３を収納すると共に、３個のコロ収納室１６６Ｂ内へそれぞれコロ１６４を収納する。ロータ１６６及びサンギヤ１２４がスプール１１８の側面上へ設置されると、サンギヤ１２４の中心穴１２４Ａには連結部材１６８が挿入される。連結部材１６８は、図１７に示されるように丸棒状の軸部１６８Ａと、この軸部１６８Ａの先端部に設けられた雄ねじ部１６８Ｂと、軸部１６８Ａの後端部へ同軸的に支持された頭部１６８Ｃとからなる。連結部材１６８は、軸部１６８Ａをサンギヤ１２４の中心穴１２４Ａ及びロータ１６６の内輪収納室１６６Ａへ挿通させ、雄ねじ部１６８Ｂを内輪部１６３のねじ穴１６３Ａへねじ込みスプール１１８へ締結固定される。これにより、サンギヤ１２４及びロータ１６６は、スプール１１８と同軸上へ回転可能に支持される。
【０１２７】
上記のように構成されたワンウェイクラッチ１６２はスプール１１８がサンギヤ１２４から切り離されたオフ状態とされて車両へ組み付けられる。このオフ状態は、第１の実施形態におけるワンウェイクラッチ１９のオフ状態と基本的に同一の状態であるので説明を省略するが、ワンウェイクラッチ１６２がオフ状態とされることにより、スプール１１８はサンギヤ１２４が回転できないように拘束されていても、ウエビング１２０に対する巻取方向Ｗ及び繰出方向Ｒへの双方向回転が可能になる。またサンギヤ１２４へ巻取方向Ｗへトルクが伝達され、ロータ１６６が保持板１６５に対して巻取方向Ｗへ相対回転すると、ワンウェイクラッチ１６２はオフ状態からオン状態へ変化してサンギヤ１２４からスプール１１８へのトルク伝達が可能となる。
【０１２８】
遊星ギヤ機構１６１は、図１６に示されるようにスライダギヤ１６９及びリングギヤ１７０を備えている。またプラネットギヤ１２６へ噛み合うサンギヤ１２４は、前述したようにワンウェイクラッチ１６２を介してスプール１１８と同軸的に配置されており、巻取方向Ｗのトルク伝達時にのみスプール１１８へ連結されてスプール１１８と一体的に回転する。
【０１２９】
スライダギヤ１６９は内歯状のインターナルギヤ１７１と薄肉リング状のスライダ１７２が一体的に形成されている。スライダ１７２は軸方向Ｓにおけるスプール１１８側に端部へ配置されており、軸心Ａを中心とする円形開口１７２Ａが形成されている。この円形開口１７２Ａの内径は、ロータ１６６の外径より僅かに大きくされている。インターナルギヤ１７１の内周面には、ピストン駆動装置の作動時に始端位置から終端位置まで直線移動するラック１３６の移動範囲に対応し、かつピッチ円ＰC （図１８参照）に沿う部位に連続的に歯１７１Ａが形成されている。またインターナルギヤ１７１には、図１８に示されるように始端の歯１７１Ａの底部から係止板１７３が延出している。この係止板１７３は歯１７１Ａの歯底円に沿って湾曲する板状に形成されており、この係止板１７３の内周面には、図１８に示されるように延出端付近に外周面側へ凹状とされた係止溝１７３Ａが設けられている。
【０１３０】
スライダギヤ１６９は、円形開口１７２Ａをロータ１６６の外周面へ嵌挿させてスライダ１７２を側板１１６Ａ上へ設置する。これにより、スライダギヤ１６９は、ロータ１６６により軸支されて軸心Ａを中心として回転可能となる。一方、側板１１６Ａの外側面には軸方向Ｓへ突出する支軸１７７が設けれており、この支軸１７７は、図１８に示されるように一端部が係止板１７３の係止溝１７３Ａに対応し、かつ他端部がラック１３６のピッチ線ＰL 上へ支持される係止レバー１７６を支持している。この係止レバー１７６は、図示を省略した捩じりコイルスプリング等の付勢部材により常に一方向（図１８では時計方向）へ付勢されおり、ピストン駆動装置の作動前には係止板１７３の係止溝１７３Ａ内へ一端部を挿入し、回転方向へスライダギヤ１６９を所定の位置へ拘束している。
【０１３１】
リングギヤ１７０は、半円状のセクターギヤであるピニオン１７４と薄肉板状のリング１７５が一体的に形成されており、このリング１７５は一方の側板１１６Ａ側に配置されている。リング１７５にはその軸心を中心とする円形開口１７５Ａが形成されている。この円形開口１７５Ａの内径はスライダギヤ１６６の円形開口１７２Ａの内径と等しくされている。リングギヤ１７０は、円形開口１７５Ａをスライダ１７２から突出するロータ１６６の外周面へ嵌挿させてリング１７５をスライダ１７２上へ設置する。これにより、リングギヤ１７０は、ロータ１６６により軸支されて軸心Ａを中心として回転可能となる。またリングギヤ１７０の径方向の内側にはサンギヤ１２４が位置する。
【０１３２】
リング１７５の外側面には、周方向におけるピニオン１７４と逆側の位置に支軸１７５Ｂが軸方向Ｓへ突出するように設けられている。この支軸１７５Ｂにはプラネットギヤ１２６の軸心に沿った穴が嵌挿し、これにより、プラネットギヤ１２６は回転可能に支持されるとともに、ピニオン１７４内側のサンギヤ１２４へ噛み合う。またリングギヤ７０は、回転方向へはピニオン１７４の始端の歯１７４Ａがピストン駆動装置（図示省略）のピストン１４０から連結棒１３８を介して連結されたラック１３６と当接し、かつプラネットギヤ１２６の歯１２６Ａがインターナルギヤ１７１の始端の歯１７１Ａへ噛み合うように初期位置が調整される。
【０１３３】
なお、側板１１６Ａの外側面には、遊星ギヤ機構１６１を側板１１６Ａと共に収納するカバー（図示省略）が取り付けられており、このカバーの内側面がピニオン１７４の外側面へ接してスライダギヤ１６９及びリングギヤ１７０のロータ１６６からの脱落を防止している。
【０１３４】
図１８に示すピストン駆動装置の作動前の初期状態では、リングギヤ１７０のピニオン１７４の始端の歯１７４Ａがラック１３６と当接する状態に維持されており、ピストン１４０の移動に伴ってラック１３６が始端位置から上方へ移動すると共にリングギヤ１７０が反時計方向へ回転する。
【０１３５】
次に、上記のように構成された本実施形態に係るウエビング巻取装置１６０の動作及び作用を説明する。
【０１３６】
先ず、本実施形態のウエビング巻取装置１６０におけるプリテンショナ作動時の動作を説明する。車両の通常走行時には、図１８に示されるように、遊星ギヤ機構１６１が初期状態に維持されている。即ち、スライダギヤ１６９の回転が係止レバー１７６により拘束され、かつプラネットギヤ１２６がインターナルギヤ１７１の始端の歯１７１Ａ及びサンギヤ１２４へそれぞれ噛み合っている。また、この初期状態ではワンウェイクラッチ１６２はオフ状態に維持されており、スプール１１８が双方向へ回転可能とされている。
【０１３７】
車両が急減速状態に至ると、ピストン駆動装置によりラック１３６が始端位置から終端位置へ向かって直線移動する。これにより、ラック１３６がリングギヤ１７０を反時計方向へ回転させる。これと同時に、ワンウェイクラッチ１６２がオン状態となってサンギヤ１２４とスプール１１８が一体となって回転する。リングギヤ１７０が反時計方向へ回転すると、プラネットギヤ１２６がリングギヤ１７０の回転に伴って公転し、プラネットギヤ１２６と噛み合うサンギヤ１２４は反時計方向へ回転する。このため、サンギヤ１２４の回転に伴ってスプール１１８が巻取方向Ｗへ強制的に高速で回転される。これにより、ウエビング１２０がスプール１１８へ迅速に巻き取られる。
【０１３８】
そして、図１９に示されるようにラック１３６が終端位置まで移動すると、ラック１３６は、その先端部により係止レバー１７６の他端部を押圧して反時計方向へ回転させ、係止レバー１７６をスライダギヤ１６９の係止板１７３から離脱させる。これにより、スライダギヤ１６９は側板１１６Ａ上を滑って軸心Ａを中心として回転することが可能になる。即ち、スライダギヤ１６９のインターナルギヤ１７１はピッチ円ＰC に沿って移動可能になる。
【０１３９】
以上説明した本実施形態に係るウエビング巻取装置１６０では、ピストン駆動装置が作動すると、リングギヤ１７０の回転が増速されてサンギヤ１２４へ伝達される。従って、乗員へ装着されたウエビング１２０に遊びがあり、ピストン１４０がピストンシリンダ内をガス圧力により移動している場合には、サンギヤ１２４からスプール１１８へ伝達されるトルクによりスプール１１８が巻取方向Ｗへ高速で回転し、スプール１１８によりウエビング１２０が巻き取られていく。このとき、ウエビング１２０の遊びが僅かな量である場合には、プリテンショナは、ウエビング１２０の遊びが除去されるまでスプール１１８を巻取方向Ｗへ回転させ、ピストン１４０が移動ストロークの終端位置への移動途中でも、ウエビング１２０へピストンシリンダ内のガス圧力と釣り合う張力を発生させた時点でピストン１４０を停止させる。
【０１４０】
一方、ピストン駆動装置によるラック１３６の駆動完了時にインターナルギヤ１７１がピッチ円ＰC に沿って移動可能になることから、インターナルギヤ１７１と噛み合うプラネットギヤ１２６は、図２０に示されるようにインターナルギヤ１７１をピッチ円ＰC に沿って初期位置から反時計方向へ回転させることにより、反時計方向へ回転（自転）可能となる。これにより、ラック１３６の駆動完了時にはプラネットギヤ１２６へ噛み合うサンギヤ１２４も、スプール１１８と共に回転可能となる。従って、ラック１３６の駆動完了時にウエビング１２０に遊びが残っている場合には、スプール１１８へ回転負荷として作用するウエビング１２０の張力が小さく、かつ高速回転していたスプール１１８へ大きな慣性力が作用することから、サンギヤ１２４からプラネットギヤ１２６へ伝達されるトルクによりインターナルギヤ１７１がピッチ線ＰL に沿って回転し、ウエビング１２０の遊びが確実に除去されるまでスプール１１８を巻取方向Ｗへ回転させることが可能になる。
【０１４１】
（第５の実施形態）
図２１から図２５には本発明の第５の実施形態に係るウエビング巻取装置１８０が示されている。尚、以下の第５実施形態に係る記載では、第３及び第４の実施形態に係る部材と基本的に構成及び機能が共通の部材については同一符号を付して説明を省略する。本実施形態のウエビング巻取装置１８０は、スプール１１８へのトルク伝達機構として公知の遊星ギヤ機構１８１及びワンウェイクラッチを備えている。
【０１４２】
ウエビング巻取装置１８０では、サンギヤ１２４がワンウェイクラッチ１６２を介してスプール１１８へ連結されている。このワンウェイクラッチ１６２は、図２１に示されるサンギヤ１２４と一体に設けられたロータ１６６に内蔵された内輪部、コロ（図示省略）等を備えている。
【０１４３】
ワンウェイクラッチ１６２はスプール１１８がサンギヤ１２４から切り離されたオフ状態とされて車両へ組み付けられる。ワンウェイクラッチ１６２がオフ状態とされることにより、スプール１１８はサンギヤ１２４が回転できないように拘束されていても、ウエビング１２０に対する巻取方向Ｗ及び繰出方向Ｒへの双方向回転が可能になる。またサンギヤ１２４へ巻取方向Ｗへトルクが伝達され、ロータ１６６が保持板１６５に対して巻取方向Ｗへ相対回転すると、ワンウェイクラッチ１６２はオフ状態からオン状態へ変化してサンギヤ１２４からスプール１１８へのトルク伝達が可能となる。
【０１４４】
遊星ギヤ機構１８１は、図２１に示されるようにインターナルギヤ１８２を備えている。このインターナルギヤ１８２は、スプール１１８と同軸的に側板１１６Ａの外側面へ固定され、軸心Ａを中心として所定の曲率で湾曲した板状に形成されている。このインターナルギヤ１８２の内周面には、プラネットギヤ１２６に対応する形状の歯（内歯）１８２Ａが形成されている。
【０１４５】
遊星ギヤ機構１８１のピニオン１７４へ噛み合うラック１８３は、図２３に示されるように、その長手方向がピッチ線ＰL と平行となるようにピストン１４０により支持される。このラック１８３は、図２３に示されるように長手方向における後端側へ配置されたロッド部１８４と、先端側へ配置された歯部１８５とからなり、歯部１８５は、図２２に示されるように支持部１８６と、この支持部１８６により支持されたスライド部１８７を備えている。スライド部１８７は支持部１８６に対してピニオン１７４側へ配置されており、このスライド部１８７には、ピニオン１７４へ面する短手方向における一方の側端面に３枚の歯１８７Ａが連続的に形成されている。またスライド部１８７の他方の側端面には、後端部付近に摺動片１８８が短手方向へ突出するように設けられており、この摺動片１８８の軸方向Ｓにおける両側面には、それぞれ丸棒状のガイドピン１８９が軸方向Ｓへ突出するように設けられている。
【０１４６】
一方、支持部１８６はロッド部１８４と一体に形成された本体１９０を備え、この本体１９０には、図２２に示されるようにラック１８６の長手方向へ延在し、かつスライド部１８７へ面する側端面及び軸方向Ｓにおける外側面へ開口する摺動溝１９１が形成されている。また支持部１８６は軸方向Ｓにおける一側部が板状の蓋板１９２からなり、この蓋板１９２は複数（４本）のねじ１９３により本体１９０へ締結固定されて摺動溝１９１の軸方向Ｓの外側面を閉止している。摺動溝１９１内の軸方向Ｓにおける外側面及び蓋板１９２には、摺動片１８８の一対のガイドピン１８９にそれぞれ対応するガイドスロット１９４が形成されており、これらのガイドスロット１９４はラック１８３の長手方向へ互いに平行となるように延在している。
【０１４７】
ラック１８３が組み立てられる際には、スライド部１８７の摺動片１８８を本体１９０の摺動溝１９１内へ挿入すると共に摺動片１８８の一方のガイドピン１８９を本体１９０のガイドスロット１９４へ挿入し、この後、他方のガイドピン１８９を蓋板１９２のガイドスロット１９４へ挿入させながら蓋板１９２を本体１９０へ締結固定する。これにより、スライド部１８７は、ガイドスロット１９９４の対応する範囲で長手方向へ摺動可能となる。
【０１４８】
ここで、ピストン駆動装置の作動前にはリングギヤ７０は、図２３に示されるように回転方向へはプラネットギヤ１２６の歯１２６Ａがインターナルギヤ１７１の始端の歯１７１Ａへ噛み合うように初期位置が調整される。一方、ラック１８３は、スライド部１８７の後端面がロッド部１８４の先端面へ当接し、かつガイドピン１８９がガイドスロット１９４の後端１９４Ａ付近に位置するように初期位置が調整され、スライド部１８７の始端の歯１８７Ａがピニオン１７４の始端の歯１７４Ａへ当接するようにピストン１４０により支持される。
【０１４９】
次に、上記のように構成された本実施形態に係るウエビング巻取装置１８０の動作及び作用を説明する。
【０１５０】
先ず、本実施形態のウエビング巻取装置１８０におけるプリテンショナ作動時の動作を説明する。車両の通常走行時には、図２３に示されるように、遊星ギヤ機構１８１が初期状態に維持されている。即ち、プラネットギヤ１２６がインターナルギヤ１７１の始端の歯１７１Ａ及びサンギヤ１２４へそれぞれ噛み合い、かつラック１８３がピニオン１７４の始端の歯１７４Ａへ当接している。また、この初期状態ではワンウェイクラッチ１６２はオフ状態に維持されており、スプール１１８が双方向へ回転可能とされている。
【０１５１】
車両が急減速状態に至ると、ピストン駆動装置によりラック１８３が始端位置から終端位置へ向かって直線移動する。これにより、ラック１８３のスライド部１８７の歯１８７Ａがピニオン１７４の歯１７４Ａをピッチ線ＰL に沿って押圧し、この押圧力がピニオン１７４により回転力に変換されてリングギヤ１７０が反時計方向へ回転する。また、この状態では、スライド部１８７はピニオン１７４の歯１７４Ａ及びロッド部１８４の先端面により摺動溝１９１に沿った直線移動が拘束されている。リングギヤ１７０の反時計方向へ回転と同時に、ワンウェイクラッチ１６２がオン状態となってサンギヤ１２４とスプール１１８が一体となって回転する。リングギヤ１７０が反時計方向へ回転すると、プラネットギヤ１２６がリングギヤ１７０の回転に伴って公転し、プラネットギヤ１２６と噛み合うサンギヤ１２４は反時計方向へ回転する。このため、サンギヤ１２４の回転に伴ってスプール１１８が巻取方向Ｗへ強制的に高速で回転される。これにより、ウエビング１２０がスプール１１８へ迅速に巻き取られる。
【０１５２】
そして、図２４に示されるようにラック１８３が終端位置まで移動すると、ラック１８３のスライド部１８７は、ピニオン１７４が反時計方向へ回転すると共に摺動溝１９１に沿った直線移動が可能となる。
【０１５３】
以上説明した本実施形態に係るウエビング巻取装置１８０では、ピストン駆動装置が作動すると、リングギヤ１７０の回転が増速されてサンギヤ１２４へ伝達される。従って、乗員へ装着されたウエビング１２０に遊びがあり、ピストン１４０がピストンシリンダ内をガス圧力により移動している場合には、サンギヤ１２４からスプール１１８へ伝達されるトルクによりスプール１１８が巻取方向Ｗへ高速で回転し、スプール１１８によりウエビング１２０が巻き取られていく。このとき、ウエビング１２０の遊びが僅かな量である場合には、プリテンショナは、ウエビング１２０の遊びが除去されるまでスプール１１８を巻取方向Ｗへ回転させ、ピストン１４０が移動ストロークの終端位置への移動途中でも、ウエビング１２０へピストンシリンダ内のガス圧力と釣り合う張力を発生させた時点でピストン１４０を停止させる。
【０１５４】
一方、ピストン駆動装置によるラック１８３の駆動完了時にラック１８３のスライド部１８７が摺動溝１９１に沿って、即ちピッチ線ＰL に沿って前方へ移動可能になることから、ラック１８３と噛み合っていたピニオン１７４は、ラック１８３のスライド部１８７をピニオン１７４の歯１７４と干渉（接触）しない位置まで前進させることにより、反時計方向へ回転可能となる。更に、図２５に示されるように、リングギヤ１７０がプラネットギヤ１２６をインターナルギヤ１８２から離脱させる位置まで回転すると、ピニオン１７４が回転しなくとも、プラネットギヤ１２６及びサンギヤ１２４はスプール１１８と回転可能となる。
【０１５５】
従って、ラック１８３の駆動完了時にウエビング１２０に遊びが残っている場合には、スプール１１８へ回転負荷として作用するウエビング１２０の張力が小さく、かつ高速回転していたスプール１１８へ大きな慣性力が作用することから、スプール１１８からの慣性力（トルク）がサンギヤ１２４、プラネットギヤ１２６、インターナルギヤ１８２を介してラック１８３のスライド部１８７へ伝達され、スライド部１８７を前進させることにより、ウエビング１２０の遊びが確実に除去されるまでスプール１１８を巻取方向Ｗへ回転させることが可能になる。
【０１５６】
（第５の実施形態の変形例１）
図２６及び図２７に基づいて本発明の第５の実施形態に係るラックの変形例１を説明する。尚、この図２６に示されるラック１９５は、図２１から図２５に示されるウエビング巻取装置１８０へラック１８３に代えて適用可能なものである。
【０１５７】
ラック１９５は、図２７に示されるように、その長手方向がピッチ線ＰL と平行となるようにピストン１４０により支持される。このラック１９５は長手方向における後端側へ配置されたロッド部１９６と、先端側へ配置された歯部１９７とからなり、歯部１９７には、図２６に示されるようにピニオン１７４へ面する短手方向における一方の側端面に３枚の歯１９８，１９９，２００がピッチ線ＰL に沿って連続的に形成されている。
【０１５８】
歯部１９７の始端の歯１９８はピニオン１７４に対応する歯幅を有しており、その歯幅が他の歯１９９，２００の幅歯より広くされている。他の歯１９９，２００の歯幅は、始端の歯１９８の歯幅の略１／２とされており、長手中央に配置された歯１９９は軸方向Ｓにおける内側（スプール１１８側）へ配置され、終端の歯２００は、中央部の歯１９９に対して軸方向Ｓにおける外側へ配置されている。
【０１５９】
ここで、歯部１９７における歯１９８，１９９とロッド部１９６とは一体に形成されており、終端の歯２００は歯部１９７における所定の位置へ取り付けられる一部品とされている。歯２００には、図２６に示されるように歯底から短手方向へ突出する摺動片２０１が一体的に設けられており、この摺動片２０１は短手方向における直角断面が歯２００の歯底と同一形状とされている。摺動片２０１の軸方向Ｓにおける両側面には、それぞれ丸棒状のガイドピン２０２が軸方向Ｓへ突出するように設けられている。また摺動片２０１の先端面からは、円柱状の支持突起２０３が長手方向へ突出している。
【０１６０】
一方、歯部１９７には、図２６に示されるようにラック１８６の長手方向へ延在し、かつピニオン１７４側の側端面及び軸方向Ｓにおける外側面へ開口する摺動溝２０４が形成されている。この摺動溝２０４は中央の歯１９９に対して軸方向Ｓにおける外側へ配置されており、軸方向Ｓにおける幅が摺動片２０１の幅より僅かに広くされると共に、長手方向へは中央の歯１９９の歯底先端から終端の歯２００の歯底後端に対応する範囲に亘って延在している。また歯部１９７の軸方向Ｓにおける外側面には、蓋板２０５が複数（４本）のねじ２０６により締結固定されており、この蓋板２０５は摺動溝２０４の軸方向Ｓの外側面を閉止している。
【０１６１】
摺動溝２０４内の軸方向Ｓにおける内側面及び蓋板２０５には、摺動片２０１の一対のガイドピン２０２にそれぞれ対応するガイドスロット２０７が形成されており、これらののガイドスロット２０７はラック１９５の長手方向へ互いに平行となるように延在している。また摺動溝２０４の先端面には、摺動片２０１の支持突起２０３に対応する円柱状の支持突起２０８が設けられている。これらの支持突起２０３，２０８には、摺動片２０１が摺動溝２０４へ挿入された状態で、１本のコイルスプリング２０９の一端部及び他端部がそれぞれ嵌挿する。これにより、支持突起２０３，２０８は、コイルスプリング２０９を圧縮状態として摺動片２０１と摺動溝２０４の先端面との間へ支持する。
【０１６２】
ラック１９５が組み立てられる際には、終端の歯２００の摺動片２０１を歯部１９７の摺動溝２０４内へ挿入すると共に摺動片２０１の一方のガイドピン２０２を摺動溝２０４のガイドスロット２０７へ挿入する。これと共に、支持突起２０３，２０８へコイルスプリング２０９を端部をそれぞれ嵌挿する。この後、他方のガイドピン２０２を蓋板２０５のガイドスロット２０７へ挿入させながら蓋板２０５を歯部１９７の側面へ締結固定する。これにより、終端の歯２００は、長手方向へは図２７で実線で示されるように中央の歯１９９から１ピッチ分だけ後方側の位置から中央の歯１９９と略一致する位置まで移動可能となる。ここで、歯２００は、ピストン駆動装置の作動前にはコイルスプリング２０９の付勢力により中央の歯１９９から１ピッチ分だけ後方側の位置へ保持される。
【０１６３】
次に、上記のように構成された変形例１に係るラック１９５が適用された第５の実施形態に係るウエビング巻取装置の動作及び作用を説明する。
【０１６４】
ラック１９５が始端位置から終端位置まで移動するピストン駆動装置の作動時の動作については、図２１から図２５に示されるラック１８３が適用されたウエビング巻取装置１８０の場合と基本的に同様であるので説明を省略するが、本実施形態の本変形例１に係るラック１９５が適用されたウエビング巻取装置では、ピストン駆動装置３５によるラック１９５の駆動完了時に、ラック１９５の終端の歯２００がピッチ線ＰL に沿って前方へ移動可能になることから、ラック１９５と噛み合っていたピニオン１７４は、図２７で２点鎖線で示されるようにラック１９５の歯２００をピニオン１７４の歯１７４と干渉（接触）しない位置まで前進させることにより、反時計方向へ回転可能となる。従って、ラック１９５の駆動完了時にウエビング１２０に遊びが残っている場合には、スプール１１８へ回転負荷として作用するウエビング１２０の張力が小さく、かつ高速回転していたスプール１１８へ大きな慣性力が作用することから、スプール１１８からの慣性力（トルク）がサンギヤ１２４、プラネットギヤ１２６、インターナルギヤ１８２を介してラック１９５の歯２００へ伝達され、歯２００をコイルスプリング２０９の付勢力に抗して前進させることにより、ウエビング１２０の遊びが確実に除去されるまでスプール１１８を巻取方向Ｗへ回転させることが可能になる。
【０１６５】
【発明の効果】
以上説明したように本発明に係るウエビング巻取装置によれば、ウエビングの遊びが大きい場合でも、プリテンショナ作動時にウエビングを確実に緊張状態とするまで巻取軸へ巻き取ることができ、また駆動ギヤによるピニオンの駆動回転量を増加させるために、駆動ギヤの移動ストロークを増加したり、増速用ギヤを追加する必要がないので、装置の大型化を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るウエビング巻取装置の構成を示す分解斜視図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係るウエビング巻取装置のプリテンショナ作動前の状態を示す軸方向平面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係るウエビング巻取装置のプリテンショナ作動後の状態を示す軸方向平面図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係るギヤ列機構及びガイド部材の変形例１が適用されたウエビング巻取装置のプリテンショナ作動前の状態を示す軸方向断面図である。
【図５】本発明の第１の実施形態に係るギヤ列機構及びガイド部材の変形例１が適用されたウエビング巻取装置のプリテンショナ作動後の状態を示す軸方向断面図である。
【図６】本発明の第１の実施形態に係るギヤ列機構及びガイド部材の変形例２が適用されたウエビング巻取装置のプリテンショナ作動前の状態を示す軸方向断面図である。
【図７】本発明の第１の実施形態に係るギヤ列機構及びガイド部材の変形例２が適用されたウエビング巻取装置のプリテンショナ作動後の状態を示す軸方向断面図である。
【図８】本発明の第２の実施形態に係るウエビング巻取装置におけるトルク伝達機構の構成を示す分解斜視図である。
【図９】本発明の第２の実施形態に係るウエビング巻取装置のプリテンショナ作動前のピニオンとラックとの噛合状態を示す側面断面図である。
【図１０】本発明の第２の実施形態に係るウエビング巻取装置のプリテンショナ作動後のピニオンとラックとの離脱状態を示す側面断面図である。
【図１１】本発明の第３実施形態に係るウエビング巻取装置の構成を示す分解斜視図である。
【図１２】本発明の第３の実施形態に係るウエビング巻取装置のプリテンショナ作動前の状態を示す軸方向平面図である。
【図１３】本発明の第３の実施形態に係るウエビング巻取装置のプリテンショナ作動開始直後のプラネットギヤとインターナルギヤとの噛合状態を示す軸方向平面図である。
【図１４】本発明の第３の実施形態に係るウエビング巻取装置のプリテンショナ作動後のプラネットギヤとインターナルギヤとの離脱状態を示す軸方向平面図である。
【図１５】本発明の第３実施形態に係るギヤ列機構の変形例１が適用されたウエビング巻取装置のプリテンショナ作動後の状態を示す軸方向平面図である。
【図１６】本発明の第４の実施形態に係るウエビング巻取装置の構成を示す分解斜視図である。
【図１７】本発明の第４の実施形態に係るウエビング巻取装置におけるワンウェイクラッチの構成を示す分解斜視図である。
【図１８】本発明の第４の実施形態に係るウエビング巻取装置のプリテンショナ作動前のインターナルギヤの回転方向への拘束状態を示す軸方向平面図である。
【図１９】本発明の第４の実施形態に係るウエビング巻取装置のプリテンショナ作動後のインターナルギヤの回転方向への解放状態を示す軸方向平面図である。
【図２０】本発明の第４の実施形態に係るウエビング巻取装置のプリテンショナ作動後にインターナルギヤがスプールからの慣性力により回転した状態を示す軸方向平面図である。
【図２１】本発明の第５の実施形態に係るウエビング巻取装置の構成を示す分解斜視図である。
【図２２】本発明の第５の実施形態に係るウエビング巻取装置におけるラックの構成を示す分解斜視図である。
【図２３】本発明の第５の実施形態に係るウエビング巻取装置のプリテンショナ作動前の状態を示す軸方向平面図である。
【図２４】本発明の第５の実施形態に係るウエビング巻取装置のプリテンショナ作動後の状態を示す軸方向平面図である。
【図２５】本発明の第５の実施形態に係るウエビング巻取装置のプリテンショナ作動後にラックの歯部がスプールからの慣性力により前進した状態を示す軸方向平面図である。
【図２６】本発明の第５の実施形態に係るウエビング巻取装置におけるラックの変形例１の構成を示す分解斜視図である。
【図２７】本発明の第５の実施形態に係るラックの変形例１が適用されたウエビング巻取装置のプリテンショナ作動後の状態を示す軸方向平面図である。
【符号の説明】
１０    ウエビング巻取装置
１５    スプール（巻取軸）
１６    ウエビング
１９    ワンウェイクラッチ
２３    ロータ
２９    ピニオン
３３    ガイドフレーム（ガイド部材）
３４    ピニオン
３５    ピストン駆動装置
４２    ガイドピン（ガイド部材）
４６    ガイド溝（ガイド部材）
５１    ラック
５２    歯部
５３    ロッド部
５４    ガイド面
５５    ガイドフレーム（ガイド部材）
５９    ガイドピン（ガイド部材）
６５    ラック
６６    ガイドフレーム（ガイド部材）
６７    先端側歯部
６８    後端側歯部
６９    ロッド部
７０    ガイドピン（ガイド部材）
７５    ガイド溝
８０    ウエビング巻取装置
８３    コイルスプリング
８４    支持円板（ギヤ支持体）
８５    ワンウェイクラッチ
８８    トルク伝達軸（ギヤ支持体）
９２    離脱駆動カム（離脱駆動部材）
９９    駆動突起（離脱駆動部材）
１００    ラック
１１２    ウエビング巻取装置
１１８    スプール（巻取軸）
１２０    ウエビング
１２４    サンギヤ（ギヤ列機構）
１２６    プラネットギヤ（ギヤ列機構）
１２８    スライダギヤ
１２９    インターナルギヤ（ギヤ列機構）
１２９Ａ  欠歯部
１３２    カムギヤ
１３３    ピニオン（ギヤ列機構）
１５０    ウエビング巻取装置
１５１    ラック（ギヤ列機構）
１５２    歯部
１５２Ｂ  欠歯部
１６０    ウエビング巻取装置
１６１    遊星ギヤ機構
１６２    ワンウェイクラッチ
１６９    スライダギヤ
１７０    リングギヤ
１７１    インターナルギヤ（ギヤ列機構）
１７２    スライダ
１７４    ピニオン（ギヤ列機構）
１７５    リング
１７６    係止レバー
１８０    ウエビング巻取装置
１８１    遊星ギヤ機構
１８２    インターナルギヤ（ギヤ列機構）
１８３    ラック（ギヤ列機構）
１８４    ロッド部
１８５    歯部
１８６    支持部
１８７    スライド部
１９５    ラック
１９６    ロッド部
１９７    歯部
１９８，１９９，２００    歯
２０１    摺動片
２０４    摺動溝
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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