(57)【要約】【課題】テンションレデューサ（ＴＲＤ）のＯＦＦ時（シートベルトの巻き取り・引き出し時）とＯＮ時（シートベルトの通常装着時）の巻取力の差を大きくすると共に、シートベルトリトラクタの作動音を低減させる。【解決手段】スピンドル１０と、スピンドル１０に対してベルト巻取方向の付勢力を常時付与する主スプリング２１と、主スプリング２１と並列に配置され、スピンドル１０に対してベルト巻取方向の付勢力を選択的に付与する副スプリング２２と、副スプリング２２の内端２２ｂが固着され、複数のラチェット歯部４３を有するラチェットホイール４０と、ラチェットホイール４０を規制状態と解除状態とに選択的に切り換える切換え装置８０と、ラチェットホイール４０の内歯部４６及び内歯部４６と噛合する外歯部５３を有するウォブルギヤ５０で構成されて、規制状態におけるラチェットホイール４０に対するスピンドル１０の相対回転量を記憶する回転メモリ機構３０と、を備える。内歯部４６及び外歯部５３は、ヘリカルギヤで構成される。【選択図】図７
2016074337.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シートベルトが巻き取り及び引き出し可能に巻回されるスピンドルと、
内端部が前記スピンドルに固着され、外端部が固定側部材に固着され、前記スピンドルに対してベルト巻取方向の付勢力を常時付与する、渦巻きバネで構成される主スプリングと、
前記主スプリングと並列に配置されるとともに、外端部が前記固定側部材に固着され、前記スピンドルに対してベルト巻取方向の付勢力を選択的に付与する、渦巻きバネで構成される副スプリングと、
前記副スプリングの内端部が固着され、前記スピンドルと同軸に回転自在に設けられ、外周部に複数のラチェット歯部を有するラチェットホイールと、
前記ラチェットホイールの前記ラチェット歯部に係合可能な爪部を備え、前記ラチェットホイールのベルト引出方向の回転を許容しベルト巻取方向の回転を規制する規制状態と、前記ラチェットホイールのベルト引出方向及びベルト巻取方向の両方向の回転を許容する解除状態と、に選択的に切り換える切換え装置と、
前記規制状態における前記ラチェットホイールに対する前記スピンドルの相対回転量を記憶する回転メモリ機構と、
を備え、
前記回転メモリ機構は、
前記ラチェットホイールの内周部に形成された内歯部と、
前記スピンドルの軸心に対して偏心する偏心軸に回転自在に設けられ、前記内歯部の歯数と異なる歯数を有し、外周部に前記ラチェットホイールの前記内歯部と噛合する外歯部を有するウォブルギヤと、
を備え、
前記ラチェットホイールの内歯部と前記ウォブルギヤの外歯部とは、ヘリカルギヤによって構成されることを特徴とするシートベルトリトラクタ。
【請求項２】
前記回転メモリ機構は、
前記ラチェットホイールの内歯部の内径側で、円周方向の所定の位置に形成されたストッパと、
前記ウォブルギヤの前記ラチェットホイール側の側面に形成された突起部と、
該突起部に対して移動自在となるように前記突起部と嵌合する嵌合孔を有し、前記解除状態において前記ストッパと当接し、前記規制状態において前記ストッパから離間可能な当接部材と、
前記当接部材を前記突起部に対して前記ストッパ側へ常時付勢する弾性部材と、
を備え、
前記ラチェットホイールがベルト引出方向に回転した後、ベルト巻取方向の回転が規制された前記規制状態が解除されるとき、前記副スプリングの付勢力により前記ウォブルギヤがベルト巻取方向に回転して前記当接部材が前記ストッパに当接する際に生じる衝撃力を、前記弾性部材によって吸収することを特徴とする請求項１に記載のシートベルトリトラクタ。
【請求項３】
前記ウォブルギヤの前記ラチェットホイール側の側面には、前記突起部及び該突起部と嵌合する当接部材を収容する円弧溝状の収容室が形成され、
前記ストッパは、前記ラチェットホイールと前記ウォブルギヤの相対回転に伴って、前記収容室内を移動することを特徴とする請求項２に記載のシートベルトリトラクタ。
【請求項４】
前記切換え装置が解除状態にあるとき、及び、前記切換え装置が規制状態において、前記ラチェットホイールがベルト引出方向に回転するときには、前記主スプリング及び前記副スプリングの前記巻取方向の付勢力が前記スピンドルに付与され、
前記切換え装置が規制状態において、前記ラチェットホイールがベルト引出方向に回転するとき以外では、前記主スプリングの前記巻取方向の付勢力が前記スピンドルに付与され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リトラクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車等の車両に装備されるシートベルトリトラクタに係り、特にシートベルトの通常装着時にシートベルトを巻き取るスプリングの付勢力を軽減するテンションレデューサ（ＴＲＤ）機能を備えるシートベルトリトラクタに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の車両に装備されているシートベルト装置は、車両衝突時等の車両に大きな減速度が生じた緊急時にシートベルトで乗員を拘束して乗員のシートからの慣性移動を阻止することにより、乗員を保護している。このシートベルト装置には、スピンドルによりシートベルトの巻き取り・引き出しを行うと共に、緊急時にシートベルトの引き出しを阻止するシートベルトリトラクタが設けられている。
【０００３】
このようなシートベルトリトラクタでは、乗員がシートに座ってシートベルトを引き出し、タングをバックルに挿入係合した際に、その余分な引き出し分を吸収し、通常装着状態で乗員の胸部等に不必要な圧迫感を与えないようにすることが好ましい。しかし、一般のシートベルトリトラクタでは、一定の力を発揮するスプリングの付勢力でスピンドルがベルト巻取方向に常時付勢されているため、通常装着時において乗員が圧迫感を抱くことがある。
【０００４】
そこで、シートベルトの通常装着時にシートベルトを巻き取るスプリングの付勢力を軽減するテンションレデューサ（ＴＲＤ）機能を備えたシートベルトリトラクタが提供されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
図１６は、特許文献１に記載されたシートベルトリトラクタを模式的に示す断面図であり、図１７は、ラチェットギヤと緩衝スプリングとの側面図である。シートベルトリトラクタ１０３は、レデューススプリング１１４がスプールと一体回転するブッシュシャフト１１２をベルト巻取り方向に常時付勢し、メインスプリング１２０がスプールをベルト巻取り方向に選択的に付勢可能である。テンションレデューサ１１０は、メインスプリング１２０で常時付勢されるラチェットギヤ１１５と、ブッシュシャフト１１２の偏心部１１２ａに支持されてラチェットギヤ１１５と噛合しながら偏心回転するメモリギヤ１１８とによって、ラチェットギヤ１１５に対するスプールのベルト巻取り方向の回転量をメモリするメモリ手段１２３を構成する。メモリギヤ１１８には一対の突起１１８ａがラチェットギヤ１１５側に突出するようにして設けられている。突起１１８ａは、メモリギヤ１１８の偏心回転によってそれぞれ緩衝スプリング１１６,１１７に当接可能となっている。また、ラチェットギヤ１１５は、複数のラチェット歯１１５ｂが外周部に形成されており、切換え装置により不図示の爪部をラチェット歯１１５ｂに係合し、又は係合を解除することで、ラチェットギヤ１１５の回転を規制または許容する。
【０００６】
そして、シートベルトの通常装着状態において、ラチェットギヤ１１５の係合が解除されると、ラチェットギヤ１１５はメインスプリング１２０の付勢力によってベルト巻取り方向に急速に回転する。そして、突起１１８ａが一旦緩衝スプリング１１６,１１７に当接してからラチェットギヤ１１５のストッパ部１１５ａに当接することで、突起１１８ａとストッパ部１１５ａとの当接時の衝撃を緩和して、振動、騒音を抑制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−２８１８３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、特許文献１に記載のシートベルトリトラクタ１０３では、ラチェットギヤ１１５とメモリギヤ１１８のギヤ歯は、平歯車によって構成されているので、噛み合い始めや噛み合い終わりに衝撃音が発生する。とくに、衝撃音は、ラチェットギヤ１１５の係合が解除され、ラチェットギヤ１１５が高速回転した際に、顕著となる。
【０００９】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、シートベルトの巻き取り・引き出し時と、シートベルトの通常装着時との巻取力の差を大きくして、ベルト装着時の乗員の快適性の向上を図ると共に、シートベルトリトラクタ作動時におけるラチェットギヤとウォブルギヤとの噛合音を抑制して静粛性が向上したシートベルト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】
【００１０】
本発明の上記目的は、下記構成によって達成される。
（１）  シートベルトが巻き取り及び引き出し可能に巻回されるスピンドルと、
内端部が前記スピンドルに固着され、外端部が固定側部材に固着され、前記スピンドルに対してベルト巻取方向の付勢力を常時付与する、渦巻きバネで構成される主スプリングと、
前記主スプリングと並列に配置されるとともに、外端部が前記固定側部材に固着され、前記スピンドルに対してベルト巻取方向の付勢力を選択的に付与する、渦巻きバネで構成される副スプリングと、
前記副スプリングの内端部が固着され、前記スピンドルと同軸に回転自在に設けられ、外周部に複数のラチェット歯部を有するラチェットホイールと、
前記ラチェットホイールの前記ラチェット歯部に係合可能な爪部を備え、前記ラチェットホイールのベルト引出方向の回転を許容しベルト巻取方向の回転を規制する規制状態と、前記ラチェットホイールのベルト引出方向及びベルト巻取方向の両方向の回転を許容する解除状態と、に選択的に切り換える切換え装置と、
前記規制状態における前記ラチェットホイールに対する前記スピンドルの相対回転量を記憶する回転メモリ機構と、
を備え、
前記回転メモリ機構は、
前記ラチェットホイールの内周部に形成された内歯部と、
前記スピンドルの軸心に対して偏心する偏心軸に回転自在に設けられ、前記内歯部の歯数と異なる歯数を有し、外周部に前記ラチェットホイールの前記内歯部と噛合する外歯部を有するウォブルギヤと、
を備え、
前記ラチェットホイールの内歯部と前記ウォブルギヤの外歯部とは、ヘリカルギヤによって構成されることを特徴とするシートベルトリトラクタ。
【００１１】
（２）  前記回転メモリ機構は、
前記ラチェットホイールの内歯部の内径側で、円周方向の所定の位置に形成されたストッパと、
前記ウォブルギヤの前記ラチェットホイール側の側面に形成された突起部と、
該突起部に対して移動自在となるように前記突起部と嵌合する嵌合孔を有し、前記解除状態において前記ストッパと当接し、前記規制状態において前記ストッパから離間可能な当接部材と、
前記当接部材を前記突起部に対して前記ストッパ側へ常時付勢する弾性部材と、
を備え、
前記ラチェットホイールがベルト引出方向に回転した後、ベルト巻取方向の回転が規制された前記規制状態が解除されるとき、前記副スプリングの付勢力により前記ウォブルギヤがベルト巻取方向に回転して前記当接部材が前記ストッパに当接する際に生じる衝撃力を、前記弾性部材によって吸収することを特徴とする（１）に記載のシートベルトリトラクタ。
【００１２】
（３）  前記ウォブルギヤの前記ラチェットホイール側の側面には、前記突起部及び該突起部と嵌合する当接部材を収容する円弧溝状の収容室が形成され、
前記ストッパは、前記ラチェットホイールと前記ウォブルギヤの相対回転に伴って、前記収容室内を移動することを特徴とする（２）に記載のシートベルトリトラクタ。
【００１３】
（４）  前記切換え装置が解除状態にあるとき、及び、前記切換え装置が規制状態において、前記ラチェットホイールがベルト引出方向に回転するときには、前記主スプリング及び前記副スプリングの前記巻取方向の付勢力が前記スピンドルに付与され、
前記切換え装置が規制状態において、前記ラチェットホイールがベルト引出方向に回転するとき以外では、前記主スプリングの前記巻取方向の付勢力が前記スピンドルに付与されることを特徴とする（１）〜（３）のいずれか１項に記載のシートベルトリトラクタ。
【発明の効果】
【００１４】
本発明のシートベルトリトラクタによれば、スピンドル、主スプリング、副スプリング、ラチェットホイール、切換え装置を備えることで、シートベルトの引き出し時、及びシートベルトの巻き取り時にスピンドルに加わる巻取力に大きな差を作り出すことができ、それにより、ベルト装着時の乗員の快適性の向上が図れる。また、ラチェットホイールの内歯部と前記ウォブルギヤの外歯部とは、ヘリカルギヤによって構成されるので、回転メモリ機構のシートベルトリトラクタ作動時におけるラチェットホイールとウォブルギヤとの噛合音を抑制して静粛性を向上させることができる。具体的には、規制状態が解除された時に相対回転が停止された時の衝撃荷重によって、チェットホイールの内歯部とウォブルギヤの外歯部とは、お互いにスラスト方向に寄り合い、ラチェットホイールの内歯部とウォブルギヤの外歯部との噛合音を抑制して、静粛性を向上させることができる。
【００１５】
また、回転メモリ機構は、ラチェットホイールに形成されたストッパと、ウォブルギヤに形成された突起部と、該突起部に対して移動自在となるように突起部と嵌合する嵌合孔を有し、解除状態においてストッパと当接し、規制状態においてストッパから離間可能な当接部材と、当接部材を突起部に対してストッパ側へ常時付勢する弾性部材と、を備える。そして、ラチェットホイールがベルト引出方向に回転した後、規制状態が解除されるとき、副スプリングの付勢力により当接部材がストッパに当接する際に生じる衝撃力を、弾性部材によって吸収するので、ラチェットホイールの回転規制解除時におけるラチェットホイールとウォブルギヤとの当接時の衝撃を吸収して振動及び騒音を抑制することができる。また、当接部材は、衝撃吸収時、ストッパが勢い余って弾性部材に噛み込むことがなく、メモリのスタート時点を常に確実に確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態のシートベルトリトラクタの要部分解斜視図である。
【図２】同シートベルトリトラクタの側面図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ矢視要部断面図である。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ矢視断面図である。
【図５】図３のＶ−Ｖ矢視断面図である。
【図６】図３のＶＩ−ＶＩ矢視断面図である。
【図７】（ａ）はラチェットホイール、ウォブルギヤ及びリテーナの拡大斜視図、（ｂ）は逆方向から見たラチェットホイール、ウォブルギヤ及びリテーナの拡大斜視図である。
【図８】（ａ）は互いに偏心するラチェットホイールの内歯部と、ウォブルギヤの外歯部との噛合状態を示す側面図、（ｂ）はラチェットホイールとウォブルギヤとの噛合状態を示す斜視図である。
【図９】（ａ）は内歯部としてヘリカルギヤを有するラチェットホイールの側面図、（ｂ）は外歯部としてヘリカルギヤを有するウォブルギヤの上面図及び側面図である。
【図１０】ＴＲＤのＯＦＦ時におけるシートベルトリトラクタの作用説明のための模式図である。
【図１１】ＴＲＤがＯＮした状態を示すシートベルトリトラクタの模式図である。
【図１２】ＴＲＤのＯＮ時におけるシートベルトリトラクタの作用説明のための模式図である。
【図１３】ＴＲＤの係合が解除されたときの作用説明のための模式図である。
【図１４】ＴＲＤがＯＮした状態からシートベルトがさらに引き出されるときの作用説明のための模式図である。
【図１５】シートベルトリトラクタの作用説明のための特性図である。
【図１６】従来のシートベルトリトラクタを模式的に示す断面図である。
【図１７】図１６に示すシートベルトリトラクタのラチェットギヤと緩衝スプリングとの側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の一実施形態に係るシートベルトリトラクタを図面に基づいて詳細に説明する。
【００１８】
図１に示すように、本実施形態のシートベルトリトラクタは、巻き取り及び引き出し可能にシートベルトＢ（図１０参照）が巻回されるスピンドル１０と、スピンドル１０を左右側壁８ａ、８ｂ間に回転自在に支持するフレーム８と、フレーム８の側壁８ａ側に設けられ、テンションレデューサ（ＴＲＤ）機能を備えた巻取機構２と、フレーム８の側壁８ｂ側に設けられ、車両衝突時等の車両に大きな減速度が生じた緊急時を検出してシートベルトの引き出しを阻止する不図示のセンサ機構と、を主に有している。
【００１９】
巻取機構２は、スピンドル１０に対しベルト巻取方向ＲＡの付勢力を常時付与する主スプリング２１と、主スプリング２１と並列に配置され、スピンドル１０に対してベルト巻取方向ＲＡの付勢力を選択的に付与する副スプリング２２と、ラチェットホイール４０と、ウォブルギヤ５０と、ラチェットホイール４０を選択的に一方向回転ロックするロックアーム６０と、ロックアーム６０をロック位置とロック解除位置に切り替え変位させる電磁ソレノイド７０と、を有する。なお、テンションリデューサ（ＴＲＤ）は、以上の巻取機構２の要素のうち主スプリング２１を除いた要素で主に構成されている。
【００２０】
さらに、巻取機構２は、第１ハウジング３１と、第２ハウジング３２と、第３ハウジング３３と、を有している。これらのハウジング３１、３２、３３は、スプリング２１，２２、ラチェットホイール４０及びウォブルギヤ５０を収容支持するもので、固定側部材として、フレーム８に対して直接または間接に固定されている。第１ハウジング３１、第２ハウジング３２、第３ハウジング３３は、図３に示すように、この順に、スピンドル１０の軸線方向の外側（フレーム８の側壁８ａから遠い側）から内側（フレーム８の側壁８ａに近い側）に向かって並んでいる。本実施形態では、第２及び第３ハウジング３２、３３は、第１ハウジング３１に嵌合固定され、第１ハウジング３１がフレーム８の側壁８ａに固定されている。
【００２１】
従って、主スプリング２１は、第１ハウジング３１と第２ハウジング３２の間に配設され、副スプリング２２、ラチェットホイール４０及びウォブルギヤ５０は、第２ハウジング３２と第３ハウジング３３との間に配設されている。また、ロックアーム６０や電磁ソレノイド７０などは、第１ハウジング３１に一体に形成されたカバー部３１ｓと、第３ハウジング３３に一体に形成されたケース部３３ｓとによって収容されている。
【００２２】
また、スピンドル１０の軸端１１は、フレーム８の側壁８ａの中心孔８ｃから外部に突出し、側壁８ａに固定された第３ハウジング３３の中央孔３３ａを貫通しており、その軸端１１にリテーナ１２がスピンドル１０と一体回転するように結合されている。
【００２３】
図１及び図７に示すように、リテーナ１２は、ウォブルギヤ５０を回転自在に支持する円筒支持部１２ａと、ラチェットホイール４０を回転自在に支持する円筒支持部１２ｂと、ラチェットホイール４０の中心孔を貫通してコネクタ１３の角孔に嵌合される角軸部１２ｃと、コネクタ１３を貫通して第１ハウジング３１の内面の軸受孔３１ａ（図３参照）に回転自在に支持される先端突部１２ｄと、が設けられている。リテーナ１２の円筒支持部１２ｂ、角軸部１２ｃ及び先端突部１２ｄは、スピンドル１０の軸心と同軸であり、円筒支持部１２ａは、スピンドル１０の軸心に対して偏心する偏心軸である。
【００２４】
主スプリング２１は、図４に示すように、外端２１ａが第１ハウジング３１に係止され、内端２１ｂがコネクタ１３のバネ係止部１３ａに係止されている。コネクタ１３は、リテーナ１２の角軸部１２ｃと嵌合され、スピンドル１０と一体回転するように結合されている。これにより、主スプリング２１は、第１ハウジング３１を基準にした状態で、そのベルト巻取方向ＲＡの付勢力を、コネクタ１３及びリテーナ１２を介してスピンドル１０に付与している。
【００２５】
副スプリング２２は、図５に示すように、外端２２ａが第２ハウジング３２に係止され、内端２２ｂがラチェットホイール４０のボス筒部４４のバネ係止部４５に係止されている。これにより、副スプリング２２は、第２ハウジング３２を基準にした状態で、そのベルト巻取方向ＲＡの付勢力を、ラチェットホイール４０に付与している。
【００２６】
主スプリング２１、及び副スプリング２２は、渦巻き方向が同じ方向、即ち、回転付勢力の方向が同じ方向の渦巻きバネ（ゼンマイバネとも言われる）によって構成されている。渦巻きバネは、巻き締め方向に巻かれることでエネルギー（トルク）を蓄え、巻き緩め方向（巻き締め方向と逆方向）にエネルギー（トルク）を解放する機能を有するものである。
【００２７】
なお、主スプリング２１と副スプリング２２のトルク（回転付勢力）は、任意に設定することができ、例えば、互いに等しく設定してもよい。また、テンションレデューサのＯＮ／ＯＦＦ時に、スピンドル１０に加わる巻取力に大きな差を付与するため、副スプリング２２のトルクを、主スプリング２１のトルクより大きく設定してもよい。
【００２８】
また、リテーナ１２の円筒支持部１２ｂには、ラチェットホイール４０のボス筒部４４がスピンドル１０と同軸に回転自在に嵌合している。ラチェットホイール４０は、図７〜図９を参照して、円形基板４１の第３ハウジング３３側（内側）の側面に大径の筒壁４２を突設し、その筒壁４２の外周に、周方向に一定間隔でラチェット歯部４３が形成され、筒壁４２の内周に、複数の内歯部４６が形成されている。内歯部４６は、歯すじが軸心に対して例えば、２０°傾斜したヘリカルギヤとして形成されている。
【００２９】
内歯部４６の径方向内側となる円形基板４１の側面には、後述する当接部材５８に当接して当接部材５８の移動を制限するストッパ４７が、円周方向の所定の位置で第３ハウジング３３側に突出して形成されている。また、ラチェットホイール４０の円形基板４１の反対側（外側）の側面の中央孔の周囲には、外周にバネ係止部４５の付いた小径のボス筒部４４が形成されている。
【００３０】
また、ラチェットホイール４０の筒壁４２の内部には、リテーナ１２の円筒支持部１２ａに回転自在に嵌合するウォブルギヤ５０が収容されている。リテーナ１２の円筒支持部１２ａは、スピンドル１０の軸心に対して偏心しているので、ウォブルギヤ５０は、スピンドル１０の回転に伴ってスピンドル１０の軸心回りを公転しながら、円筒支持部１２ａの軸心を中心として自転する。
【００３１】
ウォブルギヤ５０の外周には、複数の外歯部５３が形成されている。外歯部５３は、ラチェットホイール４０の内歯部４６と同様に、歯すじが軸心に対して例えば、２０°傾斜したヘリカルギヤとして形成されている。外歯部５３の歯数は、ラチェットホイール４０の内歯部４６の歯数と異なる歯数が設定されている。
【００３２】
これにより、ウォブルギヤ５０は、外歯部５３がラチェットホイール４０の内歯部４６に噛合して、ラチェットホイール４０の内側で偏心回転する。本実施形態では、ウォブルギヤ５０の外歯部５３の歯数は、ラチェットホイール４０の内歯部４６の歯数より１歯少なく設定されている。従って、ラチェットホイール４０が1回転すると、ウォブルギヤ５０は、1歯分多く回転する。
【００３３】
また、ウォブルギヤ５０のラチェットホイール側側面には、外歯部５３とボス部５４との間に、ラチェットホイール４０のストッパ４７を収容する円弧溝状の収容室５５と、円弧溝状のばね室５６とが円周方向に連続して形成されている。また、収容室５５内には、ばね室５６が臨む位置に、略円弧状に形成された突起部５７が突出して形成されている。
【００３４】
収容室５５には、突起部５７に嵌合する嵌合孔５８ａを有して扇形板状に形成された当接部材５８が、周方向に摺動自在に収容されている。嵌合孔５８ａの周方向長さは、突起部５７の周方向長さより長く、これにより、当接部材５８は、突起部５７が嵌合孔５８ａに嵌合した状態で、周方向長さの差分だけ周方向移動可能である。即ち、嵌合孔５８ａに嵌合する突起部５７は、当接部材５８の周方向移動量を制限する。ばね室５６には、一端が当接部材５８に当接し、当接部材５８をベルト巻取方向（ストッパ４７方向）に付勢する圧縮ばね（弾性部材）５９が収容されている。
【００３５】
これにより、シートベルトの非作動時には、突起部５７と嵌合孔５８ａとがストッパ４７側に隙間を持って当接し、当接部材５８がストッパ４７に当接した状態でウォブルギヤ５０の外歯部５３とラチェットホイール４０の内歯部４６とが噛合している。そして、後述するテンションリデューサの非作動時に、シートベルトが巻き取り、又は引き出される場合には、上記状態を維持して、ウォブルギヤ５０とラチェットホイール４０とが一体に回転し、副スプリング２２のベルト巻取方向ＲＡの付勢力が、ラチェットホイール４０、ウォブルギヤ５０及びリテーナ１２を介して、スピンドル１０に伝達される。
【００３６】
したがって、本実施形態では、リテーナ１２の円筒支持部１２ａ、ラチェットホイール４０の内歯部４６及びストッパ４７、ウォブルギヤ５０の外歯部５３、当接部材５８、及び、圧縮ばね５９は、ラチェットホイール４０に対するスピンドル１０の相対回転量を記憶する回転メモリ機構３０を構成する。
【００３７】
また、図１に戻り、第３ハウジング３３に設けられたアーム支持軸部３３ｂには、クランク形状のロックアーム６０の中央部が揺動自在に装着されている。ロックアーム６０は、先端に、ラチェット歯部４３と係合する爪部６２を有したもので、電磁ソレノイド７０により、ロック位置とロック解除位置とに選択的に切替変位させられる。
【００３８】
この場合、図６に示すように、電磁ソレノイド７０のプランジャ７１にロックアーム６０の基端６３が連結され、プランジャ７１に配設した復帰スプリング７２の付勢力で、電磁ソレノイド７０が非通電状態にある時（ＯＦＦ時）、ロックアーム６０は、ロック解除位置（ロックアーム６０の爪部６２がラチェットホイール４０のラチェット歯部４３から離れる位置）に保持される。また、電磁ソレノイド７０が通電状態に切り替えられると（ＯＮ時）、プランジャ７１が復帰スプリング７２の付勢力に抗して引き込まれることで、ロックアーム６０が、ロック解除位置からロック位置（ロックアーム６０の爪部６２がラチェットホイール４０のラチェット歯部４３に係合する位置）に変位するようになっている。
【００３９】
ロックアーム６０の爪部６２は、ラチェットホイール４０のラチェット歯部４３と対向する関係にある。ロックアーム６０がロック位置に操作されることで、ロックアーム６０の爪部６２がラチェットホイール４０のラチェット歯部４３に係合する。その係合状態にあるとき、ロックアーム６０の爪部６２は、ラチェットホイール４０のベルト引出方向ＲＢの回転のみを許し、ベルト巻取方向ＲＡの回転を阻止する。つまり、ロックアーム６０の爪部６２とラチェットホイール４０のラチェット歯部４３によって、ラチェットホイール４０のベルト引出方向ＲＢのみの回転を許す一方向クラッチが構成されている。
【００４０】
ここでは、ロックアーム６０がロック位置に操作された状態（即ち、ラチェットホイール４０がベルト巻取方向に一方向回転規制された状態）を「ＴＲＤ＝ＯＮ」といい、ロック解除位置に操作された状態（即ち、ラチェットホイール４０がベルト巻取方向及び引出方向の両方向に回転自由な状態）を「ＴＲＤ＝ＯＦＦ」と言う。
【００４１】
ロックアーム６０及び電磁ソレノイド７０は、ラチェットホイール４０の状態を、ラチェットホイール４０のベルト引出方向ＲＢの回転を許容し、ベルト巻取方向ＲＡの回転を規制した規制状態（ＴＲＤ＝ＯＮの状態）と、ラチェットホイール４０のベルト引出方向ＲＢ及びベルト巻取方向ＲＡの両方向の回転を許容する解除状態（ＴＲＤ＝ＯＦＦの状態）と、に選択的に切り替える切換え装置８０を構成する。
【００４２】
即ち、電磁ソレノイド７０は、ロックアーム６０をロック解除位置に切り替えたとき、副スプリング２２によるベルト巻取方向ＲＡの付勢力のスピンドル１０への伝達を有効とする。また、ロックアーム６０をロック位置に切り替えたとき、副スプリング２２によるベルト巻取方向ＲＡの付勢力のスピンドル１０への伝達を無効とする。
【００４３】
このＴＲＤ＝ＯＮの状態で、主スプリング２１の付勢力によってシートベルトが巻き取られる際には、ラチェットホイール４０がベルト巻取方向ＲＡの回転を規制されているので、回転メモリ機構３０では、ウォブルギヤ５０がラチェットホイール４０の内側で偏心回転しながら、当接部材５８がストッパ４７から円周方向に徐々に離間していく。
【００４４】
また、電磁ソレノイド７０は、シートベルトＢのタングがバックル（いずれも図示せず）にロックされていないとき、ＴＲＤ＝ＯＦＦ、つまりロックアーム６０をロック解除位置に保持し、シートベルトＢのタングがバックルにロックされているとき、ＴＲＤ＝ＯＮ、つまりロックアーム６０をロック位置に保持する。この切り替え信号は、バックルに内蔵された不図示の検知スイッチの検知信号に応じて発せられる。即ち、バックルにタングが挿入されて係合されたとき、ＴＲＤ＝ＯＮとするべく電磁ソレノイド７０に通電信号（ＯＮ信号）が供給され、バックルにタングが挿入されてないとき、または係合が外れたとき、ＴＲＤ＝ＯＦＦとするべく電磁ソレノイド７０に非通電信号（ＯＦＦ信号）が供給される。
【００４５】
次に、図１０〜図１５を参照してシートベルトリトラクタの作用について説明する。
図１０〜図１４は、各使用状況におけるラチェットホイールとウォブルギヤの位置関係を示すシートベルトリトラクタの断面図であり、図１５は、横軸にベルトの巻き取り・引き出し量をとり、縦軸にベルトの巻き取り・引き出し力（巻取トルク）をとって、ベルト引出量とベルトに作用する巻取力の関係を示す。
【００４６】
先ず、図１０を用いて、乗員がベルト装着のためにシートベルトを引き出して、タングをバックルに差込係合させるまでに状況について説明する。
【００４７】
主スプリング２１は、そのベルト巻取方向ＲＡの付勢力ＦＡを、ＴＲＤ＝ＯＮ／ＯＦＦに係わらず、常にコネクタ１３及びリテーナ１２を介してスピンドル１０に付与している（図４参照）。また、シートベルトＢのタングがバックルに係合されていないときは、図１０に示すように、ＴＲＤ＝ＯＦＦであり、ラチェットホイール４０が何ら拘束されていない（回転規制されていない）ので、ラチェットホイール４０は、リテーナ１２の円筒支持部１２ｂに支持されて、スピンドル１０の軸心と同軸上で自由回転可能である。また、ウォブルギヤ５０は、スピンドル１０の軸心に対して偏心しているリテーナ１２の円筒支持部１２ａに支持されて自由回転可能となっている。
【００４８】
従って、外歯部５３が、ラチェットホイール４０の内歯部４６に噛合しているウォブルギヤ５０は、当接部材５８がストッパ４７に当接した状態で、副スプリング２２の付勢力により巻取り方向に回転し、リテーナ１２を回転させる。これにより、スピンドル１０には、主スプリング２１と副スプリング２２による合成巻取力ＦＡ＋ＦＢが作用する。このとき、当接部材５８は、圧縮ばね５９によりストッパ４７方向に押圧されているので、当接部材５８の嵌合孔５８ａと、嵌合孔５８ａに嵌合する突起部５７との間には、ストッパ４７側に隙間が形成されている。
【００４９】
この状況でのシートベルトＢの引き出しや巻き取りの際には、主スプリング２１と副スプリング２２による大きな合成付勢力ＦＡ＋ＦＢがベルト巻取方向に作用することになる。乗員が主スプリング２１及び副スプリング２２の合成付勢力ＦＡ＋ＦＢに抗してシートベルトＢを引き出して行くと、スピンドル１０がベルト引出方向（図１の矢印ＲＢ方向）に回転して、主スプリング２１及び副スプリング２２を巻き締めて行く。詳細には、スピンドル１０のベルト引出方向への回転に伴って、リテーナ１２の円筒支持部１２ａが偏心回転することでウォブルギヤ５０が公転し、これによりウォブルギヤ５０の外歯部５３が噛合しているラチェットホイール４０が円筒支持部１２ｂを中心として回転して、副スプリング２２が巻き締められる。
【００５０】
また、シートベルトＢの巻き取りの際には、主スプリング２１及び副スプリング２２の合成付勢力ＦＡ＋ＦＢによって、スピンドル１０を迅速に回転させることができる。図１５の（１）で示す特性線がそのときのシートベルトＢに作用する巻取力の変化を示している。
【００５１】
次に、乗員が、引き出したシートベルトＢのタングをバックルに差込係合させる。そうすると、バックルの検知スイッチからＯＮ信号が出て、図１１に示すように、電磁ソレノイド７０がＯＮされ、電磁ソレノイド７０が復帰スプリング７２の付勢力に抗してプランジャ７１を引き込んで、ロックアーム６０を動かす。それにより、ロックアーム６０の爪部６２がラチェットホイール４０のラチェット歯部４３に係合して、ラチェットホイール４０が、ベルト巻取方向（図１の矢印ＲＡ方向）に一方向回転規制される。つまり、この状態がＴＲＤ＝ＯＮの状態（規制状態）である。図１１は、ＴＲＤ＝ＯＦＦからＯＮにした直後の状態を示している。図１５の（２）で示す点が、このタイミングを示している。
【００５２】
そして、電磁ソレノイド７０がＯＮした状態（ＴＲＤ＝ＯＮ）から、シートベルトＢの弛みをとるべくベルト巻取方向にシートベルトＢを戻そうとすると、図１２に示すように、ラチェットホイール４０がベルト巻取方向に回転規制されているので、外歯部５３がラチェットホイール４０の内歯部４６に噛合しているウォブルギヤ５０は、スピンドル１０の回転方向と逆方向（矢印ＲＢ方向）に回転し、当接部材５８がストッパ４７から離間する。これにより、副スプリング２２の付勢力ＦＢのスピンドル１０への伝達が無効とされる。図１５の（４）で示す点は、そのタイミングを示している。
【００５３】
さらに、シートベルトＢをベルト巻取方向に巻き戻すと、ウォブルギヤ５０は、更にベルト巻取方向と逆方向に回転する。したがって、ＴＲＤ＝ＯＮの状態においてスピンドル１０に作用するベルト巻取方向の付勢力は、主スプリング２１のベルト巻取方向の付勢力ＦＡとなる。この状態は、乗員がフィットする位置にシートベルトＢを巻き戻した状態に相当し、このときの巻取力の変化は、図１５の（５）の特性線で示すことができる。
【００５４】
なお、ＴＲＤ＝ＯＮの状態から図１５において（４）より右側の範囲でのシートベルトＢの巻き取り、巻き戻しにおいてスピンドル１０に作用する付勢力は、副スプリング２２の付勢力ＦＢが無効化されて、主スプリング２１のベルト巻取方向の付勢力ＦＡのみであるので、副スプリング２２の付勢力ＦＢを主スプリング２１の付勢力ＦＡより大きく設定しておけば（ＦＢ＞ＦＡ）、ＴＲＤ＝ＯＮ時とＴＲＤ＝ＯＦＦ時とのシートベルトＢの巻取力の差を大きく設定することができる。
【００５５】
従って、タングをバックルに差込係合させたときの力よりも弱い力で乗員が拘束されることになり、乗員の圧迫感が少なくなり、自由感が増す。このように、ＴＲＤ＝ＯＦＦ時（シートベルト装着のための巻取・引出時）とＴＲＤ＝ＯＮ時（シートベルトの通常装着時）の巻取力の差を大きく設定することができるので、それにより、ベルト装着時の乗員の快適性の向上が図れる。
【００５６】
次に、図１３に示すように、シートベルトＢのタングをバックルから抜くと、バックル内の検知スイッチのＯＦＦ信号に応答して、電磁ソレノイド７０がＯＦＦに切り替わる。その結果、プランジャ７１が復帰スプリング７２の付勢力により突出位置へと復帰し、ロックアーム６０が回転して、ラチェットホイール４０のラチェット歯部４３とロックアーム６０の爪部６２の係合が外れる。そして、図１５の（６）で示すタイミングで、ＴＲＤ＝ＯＦＦの状態になる。
【００５７】
この状態になると、副スプリング２２の付勢力ＦＢによりラチェットホイール４０が巻取り方向に回転すると共に、ウォブルギヤ５０も回転し、やがて当接部材５８がストッパ４７に当接してウォブルギヤ５０の回転が阻止される。このとき、当接部材５８がストッパ４７に当接する衝撃力は、当接部材５８を巻取り方向に押圧している圧縮ばね５９が圧縮することで吸収され、振動及び騒音が抑制される。そして、副スプリング２２の付勢力ＦＢが、ラチェットホイール４０、ウォブルギヤ５０、リテーナ１２を介してスピンドル１０に伝達され、図１０に示す状態に戻る。
【００５８】
図１５の上向き点線矢印は、図１０の状態に戻ることを示している。シートベルトＢのタングをバックルから抜くタイミングは任意であり、最初にタングをバックルに差し込んだ位置（（２）の位置）である場合もあるし、その前後のタイミングである場合もある。このように、図１０に示す状態に戻ると、シートベルトＢには、主スプリング２１の付勢力ＦＡと副スプリング２２の付勢力ＦＢの合成付勢力ＦＡ＋ＦＢが作用し、強い巻取力によって迅速にシートベルトＢがスピンドル１０に巻き取られる。
【００５９】
なお、乗員が、シートベルトＢのタングをバックルに差込係合させた状態で、シートベルトＢを更に引き出して行く場合や、乗員が正常にベルト装着した後、大きく前傾姿勢をとったり、車をバックさせるために後方に大きく振り向く場合など、ＴＲＤ＝ＯＮの状態でのシートベルトＢの引き出し位置（（２）の位置）を超えてシートベルトＢが引き出される場合がある。この場合、図１４に示すように、ベルト引出方向に回転規制されていないラチェットホイール４０が、副スプリング２２を巻き締めながらベルト引出方向に回転する。この際、ロックアーム６０は、爪部６２とラチェット歯部４３が一方向クラッチを構成する関係で、ラチェットホイール４０のラチェット歯部４３から外れる方向に回転するので、シートベルトＢの引き出しを邪魔することはない。
【００６０】
そのときにスピンドル１０に作用する巻取力は、主スプリング２１のベルト巻取方向の付勢力ＦＡと副スプリング２２のベルト巻取方向の付勢力ＦＢの合計付勢力ＦＡ＋ＦＢとなる。図１５の（３）は、このときの巻取力の変化を示している。
【００６１】
したがって、ラチェットホイール４０は、ロックアーム６０の爪部６２とラチェット歯部４３の噛み合い位置が変わった状態で回転規制される。この場合でも、更新されたロックアーム６０とラチェットホイール４０の噛み合い位置からシートベルトＢがベルト巻取方向に巻き戻されることで、主スプリング２１のベルト巻取方向の付勢力ＦＡがスピンドル１０に作用する。
【００６２】
以上説明したように、本実施形態のシートベルトリトラクタによれば、スピンドル１０と、スピンドル１０に対してベルト巻取方向の付勢力を常時付与する主スプリング２１と、主スプリング２１と並列に配置され、スピンドル１０に対してベルト巻取方向の付勢力を選択的に付与する副スプリング２２と、副スプリング２２の内端２２ｂが固着され、複数のラチェット歯部４３を有するラチェットホイール４０と、ラチェットホイール４０を規制状態と解除状態とに選択的に切り換える切換え装置８０と、ラチェットホイール４０の内歯部４６と、内歯部４６と異なる歯数を有し、内歯部４６と噛合する外歯部５３を有するウォブルギヤ５０とで構成されて、規制状態におけるラチェットホイール４０に対するスピンドル１０の相対回転量を記憶する回転メモリ機構３０と、を備える。これにより、切換え装置８０が解除状態（ＴＲＤ＝ＯＦＦ）にある時と、規制状態（ＴＲＤ＝ＯＮ）におけるシートベルトの通常装着時とで、スピンドル１０に加わる巻取力に大きな差を作り出すことができ、それにより、ベルト装着時の乗員の快適性の向上が図れる。
【００６３】
具体的には、切換え装置８０が解除状態にあるとき、及び、切換え装置８０が規制状態においてラチェットホイール４０がベルト引出方向に回転するときには、主スプリング２１及び副スプリング２２の各付勢力ＦＡ，ＦＢが合計された巻取方向の付勢力ＦＡ＋ＦＢがスピンドル１０に付与される。また、切換え装置８０が規制状態において、ラチェットホイール４０がベルト引出方向に回転するとき以外では、主スプリング２１の巻取方向の付勢力ＦＡのみがスピンドル１０に付与される。
【００６４】
なお、切換え装置８０が規制状態においてラチェットホイール４０がベルト引出方向に回転する場合とは、本実施形態では、ＴＲＤ＝ＯＮとなった状態におけるシートベルトＢの引き出し位置を超えてシートベルトＢを引き出す状態に相当する。
【００６５】
また、切換え装置８０が規制状態において、ラチェットホイール４０がベルト引出方向に回転するとき以外の場合とは、本実施形態では、ＴＲＤ＝ＯＮとなった状態におけるシートベルトＢの引き出し位置からシートベルトＢを巻き戻す状態や、該巻き戻した状態からＴＲＤ＝ＯＮとなった時点のシートベルトＢの引き出し量を越えない範囲で、シートベルトＢを引き出す状態に相当する。
【００６６】
また、本実施形態では、ラチェットホイール４０の内歯部４６とウォブルギヤ５０の外歯部５３とは、ヘリカルギヤによって構成されるので、シートベルトリトラクタ作動時におけるラチェットホイール４０の内歯部４６と、ウォブルギヤ５０の外歯部５３と、の噛合音を抑制して静粛性を向上させることができる。具体的には、ＴＲＤ＝ＯＦＦ時に相対回転が停止された時の衝撃荷重によって、チェットホイール４０の内歯部４６とウォブルギヤ５０の外歯部５３とは、お互いにスラスト方向に寄り合い、ラチェットホイール４０の内歯部４６とウォブルギヤ５０の外歯部５３との噛合音を抑制して、静粛性を向上させることができる。
【００６７】
さらに、回転メモリ機構３０は、ラチェットホイール４０の円周方向の所定の位置に形成されたストッパ４７と、ウォブルギヤ５０の側面に形成された突起部５７と、突起部５７と嵌合する嵌合孔５８ａを有し、解除状態においてストッパ４７と当接し、規制状態においてストッパ４７から離間可能な当接部材５８と、当接部材５８を常時付勢する圧縮ばね５９と、を備え、規制状態が解除されるとき、副スプリング２２の付勢力によりウォブルギヤ５０が回転して当接部材５８がストッパ４７に当接する際に生じる衝撃力を、圧縮ばね５９によって吸収するので、ＴＲＤ＝ＯＮからＯＦＦになったとき、当接部材５８がストッパ４７に当接する際の衝撃力を、圧縮ばね５９により吸収することができ、振動及び騒音を抑制することができる。また、当接部材５８は、衝撃吸収時、ストッパ４７が勢い余って圧縮ばね５９に噛み込むことがなく、メモリのスタート時点を常に確実に確保することができる。
【００６８】
また、ウォブルギヤ５０の側面には、突起部５７及び該突起部５７と嵌合する当接部材５８を収容する円弧溝状の収容室５５が形成され、ストッパ４７は、ラチェットホイール４０とウォブルギヤ５０の相対回転に伴って、収容室５５内を移動するので、回転メモリ機構３０をコンパクトに構成することができる。
【００６９】
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。
例えば、上記実施施形態では、シートベルトＢのタングをバックルに差込係合させたとき、バックルの検知スイッチから送出される検知信号により電磁ソレノイド７０を作動してＴＲＤ＝ＯＦＦ状態とＴＲＤ＝ＯＮ状態とに切換えるようにしたが、ＴＲＤ状態の切換え信号は、ドアの開閉に応じた検知信号により電磁ソレノイド７０を作動させるようにしてもよい。この場合、ドアが閉じられたときの検出信号によりＴＲＤ＝ＯＮ状態とし、ドアが開かれたときの検出信号によりＴＲＤ＝ＯＦＦ状態に切換える。
【符号の説明】
【００７０】
１０    スピンドル
１２ａ        円筒支持部（偏心軸）
２１    主スプリング
２１ａ        外端（外端部）
２１ｂ        内端（内端部）
２２    副スプリング
２２ａ        外端（外端部）
２２ｂ        内端（内端部）
３０    回転メモリ機構
３１    第１ハウジング（固定側部材）
３２    第２ハウジング（固定側部材）
４０    ラチェットホイール
４３    ラチェット歯部
４６    内歯部（ヘリカルギヤ）
４７    ストッパ
５０    ウォブルギヤ
５３    外歯部（ヘリカルギヤ）
５５    収容室
５７    突起部
５８    当接部材
５８ａ        嵌合孔
５９    圧縮ばね（弾性部材）
６０    ロックアーム
６２    爪部
８０    切換え装置
Ｂ      シートベルト
ＦＡ    主スプリングの付勢力
ＦＢ    副スプリングの付勢力
ＲＡ    ベルト巻取方向
ＲＢ    ベルト引出方向
【図１】
2016074337.tif 000003
【図２】
2016074337.tif 000004
【図３】
2016074337.tif 000005
【図４】
2016074337.tif 000006
【図５】
2016074337.tif 000007
【図６】
2016074337.tif 000008
【図７】
2016074337.tif 000009
【図８】
2016074337.tif 000010
【図９】
2016074337.tif 000011
【図１０】
2016074337.tif 000012
【図１１】
2016074337.tif 000013
【図１２】
2016074337.tif 000014
【図１３】
2016074337.tif 000015
【図１４】
2016074337.tif 000016
【図１５】
2016074337.tif 000017
【図１６】
2016074337.tif 000018
【図１７】
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