(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体に固定されたフレームに回転可能に軸支され、乗員拘束用のウエビングが巻取り引出しされる巻取軸と、
前記巻取軸と同軸的に設けられ、車両急減速時に前記巻取軸のウエビング巻取方向に回転される回転部材と、
前記回転部材が前記ウエビング巻取方向に回転されると、該回転部材の回転力を前記巻取軸に伝達するクラッチと、
を備えたウエビング巻取装置において、
前記クラッチは、
前記巻取軸に一体に設けられた被動部と、
前記回転部材に一体にかつ前記被動部と対向して設けられ、軸方向に移動されると前記被動部に前記回転力を伝達可能に結合する駆動部と、
前記駆動部を前記被動部に対する離間位置に保持するための保持手段として前記フレームと前記回転部材との間または前記回転部材と前記巻取軸との間に設けられ、前記回転部材を前記駆動部が前記被動部と離間する方向に付勢する付勢手段と、
前記回転部材の前記ウエビング巻取方向の回転力の一部を軸方向の移動力に変換し、前記駆動部を前記被動部に結合させる結合手段と、
を有して構成された、
ことを特徴とするウエビング巻取装置。
【請求項２】
前記結合手段は、
前記回転部材に設けられた係合部と、
前記フレームに固定され、前記回転部材が前記ウエビング巻取方向に回転する際に前記係合部が係合する被係合部と、
を有し、前記係合部及び前記被係合部の互いの係合部位の少なくとも一方を、前記回転部材の回転方向に対して傾斜したテーパ部とした、
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】
前記回転部材を、互いに噛み合うはすばラックの移動によって回転駆動されるはすば歯車とし、
前記巻取方向に回転駆動される前記はすば歯車がスラスト力によって前記被動部側へ移動する方向に互いの噛合面が傾斜した前記はすば歯車とはすばラックとで、前記結合手段を構成した、
ことを特徴とする請求項１記載の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、ウエビング巻取装置に係り、特に、車両急減速時に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機構を備えたウエビング巻取装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ウエビング巻取装置では、フレームに軸支された巻取軸に乗員拘束用のウエビングが層状に巻装されており、巻取軸が一方向へ回転するとウエビングが巻き取られ、巻取軸が他方向へ回転するとウエビングが引出されるようになっている。この巻取軸は、ぜんまいばねによってウエビングの巻取方向に弱く付勢されており、乗員の姿勢変化等に追従しつつ乗員に不快な拘束感を与えないようになっている。
【０００３】
また、このようなウエビング巻取装置においては、衝突等の車両急減速時における慣性力による乗員の移動量を制限するために、車両急減速時にウエビングを乗員拘束方向へ緊張させる（ウエビングを強制的に巻取る）プリテンショナ機構を備えたものがある。
【０００４】
プリテンショナ機構としては、例えば、ラック・ピニオン式のものが知られている。具体的には、巻取軸に連結され該巻取軸と一体回転するピニオンと、該ピニオンに噛合い可能なラックと、該ラックと一体に形成されたピストンと、ピニオン近傍のフレームに固定されると共にピストンが軸方向の移動可能に挿入されたシリンダと、を備え、車両急減速時にシリンダに供給されるガスのガス圧によってピストンを駆動し、このピストンの移動に伴ってラックがピニオンに噛合いつつ巻取軸をウエビング巻取方向へ回転させる構成である。
【０００５】
ところで、上記のようなプリテンショナ機構を備えたウエビング巻取装置では、通常時に巻取軸の回転、すなわち、ウエビング巻取方向及びウエビング引出方向の双方の回転を妨げないように、ラックをピニオンに干渉しない位置に配置している。
【０００６】
しかしながら、このような従来のウエビング巻取装置では、ラックがピニオンに噛合う際に大きな荷重がラック及びピニオンに作用するため、ラックの先頭側の歯やピニオンの歯の歯厚を増す必要があり、ラック及びピニオンの設計の自由度が低下すると共に加工性が悪化する原因となる。また、ピニオンが巻取軸と一体に回転するため、プリテンショナ機構の作動後、エネルギ吸収のために再度ウエビングの引出を許容する場合に、ピストンをシリンダ内で押し戻す力がラック及びピニオンを介して巻取軸に作用し、適正なエネルギ吸収を阻害する原因ともなる。
【０００７】
この対策として、ピニオンと巻取軸との間にローラタイプやスプラグタイプの一方向クラッチを設けた構成も知られている（例えば、特許文献１参照）。このようなクラッチの概要について図１０に基づいて説明する。
【０００８】
この図に示されるクラッチ１００は、巻取軸１０２の外周面に全周に亘って対向する内周面を有するクラッチ部１０４を備えており、クラッチ部１０４は上記ピニオンと一体に回転するようになっている。クラッチ部の内周面には３つの凹部１０６が形成されており、各凹部１０６にはローラ１０８が配設されている。クラッチ１００は、通常、ローラ１０８が凹部１０６と巻取軸１０２の外周面との間の幅広部に位置することで切り離され、巻取軸１０２はウエビングの巻取り引出しの各方向に回転自在とされている。
【０００９】
一方、クラッチ１００は、ピニオン（すなわち、クラッチ部１０４）が矢印Ｅで示されるウエビング巻取方向に回転されると、ローラ１０８が凹部１０６と巻取軸１０２の外周面との間の幅狭部に挟み込まれ（噛み込まれ）、ピニオンの回転を巻取軸１０２に伝達可能に結合するようになっている。また、プリテンショナ機構の作動終了後、巻取軸１０２がウエビング引出方向（矢印Ｅとは反対方向）に回転すると、ローラ１０８が凹部１０６と巻取軸１０２の外周面との間の幅広部に移動して、巻取軸１０２はピニオンと再度切り離される。
【００１０】
これにより、上記クラッチ１００を備えたプリテンショナ装置では、通常は巻取装置によるウエビングの巻取り引出しを自由に維持しつつ、車両急減速時には巻取軸をウエビング巻取方向に強制的に回転駆動することができる。このため、ピニオンとラックとを予め噛合わせておくことができ、ラック及びピニオンに作用する荷重が緩和される。また、プリテンショナ機構の作動後、エネルギ吸収のために再度ウエビングの引出を許容する場合に、適正なエネルギ吸収が阻害されることもない。
【００１１】
【特許文献１】
特公平２-２０７４３号公報
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような一方向クラッチを備えた構成では、巻取軸と回転体とが互いの間における同一平面内に配置されたローラを介して回転力の伝達可能に結合されまたは切り離される機能を実現するため、換言すれば、一方向クラッチを成立させるために巻取軸と回転体とを直接結合することができないため、巻取軸と回転体との間に滑りが生じる恐れがある。特に、ローラは巻取軸及び回転体の間でそれぞれ略線接触状態で挟み込まれつつ回転力を伝達するため、プリテンショナ機構の作動初期においてローラと巻取軸との間で滑りを生じやすい。
【００１３】
このため、このような従来のウエビング巻取装置のクラッチ構造では、プリテンショナ機構の作動から実際のウエビング巻取開始までのタイムラグ及び駆動力（トルク）の伝達ロスを生じ、上記滑りがプリテンショナ機構による初期拘束性能のさらなる向上の阻害要因となっていた。逆に、巻取軸とローラとの間の滑りを低減しようとすると、プリテンショナ機構の作動後、再度ウエビングの引出を許容する場合に、クラッチの切り離しがスムースに行われないこととなる。
【００１４】
本発明は上記事実を考慮して、回転部材の回転力を巻取軸に伝達するクラッチの滑りを防止または抑止でき、初期拘束性能が向上するウエビング巻取装置を得ることが目的である。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために請求項１記載の発明に係るウエビング巻取装置は、車体に固定されたフレームに回転可能に軸支され、乗員拘束用のウエビングが巻取り引出しされる巻取軸と、前記巻取軸と同軸的に設けられ、車両急減速時に前記巻取軸のウエビング巻取方向に回転される回転部材と、前記回転部材が前記ウエビング巻取方向に回転されると、該回転部材の回転力を前記巻取軸に伝達するクラッチと、を備えたウエビング巻取装置において、前記クラッチは、前記巻取軸に一体に設けられた被動部と、前記回転部材に一体にかつ前記被動部と対向して設けられ、軸方向に移動されると前記被動部に前記回転力を伝達可能に結合する駆動部と、前記駆動部を前記被動部に対する離間位置に保持するための保持手段として前記フレームと前記回転部材との間または前記回転部材と前記巻取軸との間に設けられ、前記回転部材を前記駆動部が前記被動部と離間する方向に付勢する付勢手段と、前記回転部材の前記ウエビング巻取方向の回転力の一部を軸方向の移動力に変換し、前記駆動部を前記被動部に結合させる結合手段と、を有して構成された、ことを特徴としている。
【００１６】
請求項１記載のウエビング巻取装置では、通常はクラッチの駆動部が保持手段によって被動部との離間位置に保持されており、巻取軸は回転部材と切り離されている。このため、ウエビングの巻取り引出しが自在である。
【００１７】
一方、車両急減速時には、回転部材がウエビング巻取方向に回転される。この回転部材の回転力の一部は、結合手段によって回転部材の軸方向に移動力に変換され、回転部材と一体の駆動部が被動部に回転部材の回転力を伝達可能に結合する。この結合は、回転力伝達可能であれば、例えば、係合、接触、嵌合等如何なる態様であっても良いことは言うまでもない。
【００１８】
これにより、被動部が駆動部によって回転駆動され、この被動部と一体の巻取軸がウエビング巻取方向に回転されることでウエビングが巻き取られて乗員拘束に緊張する。すなわち、プリテンショナ機能が果たされる。
【００１９】
ここで、クラッチは、被動部に対向配置された駆動部が軸方向に移動して被動部と結合するため、通常は駆動部と被動部とを軸方向に離間させることで回転部材と巻取軸とを切り離して巻取軸の回転が担保され、車両急減速時には駆動部と被動部とが回転力を伝達可能に直接結合される。
【００２０】
したがって、例えば、駆動部と被動部とをギヤ結合（噛合いによる直接係合）としたり、駆動部及び被動部にローレット加工を施し（接触面積を増やしつつ摩擦係数を向上し）たりすることで、駆動部と被動部との間に滑りが発生しない、または滑りが発生し難い構成とすることができる。これにより、プリテンショナ機能の作動初期における実際のウエビング巻取開始までのタイムラグや駆動力伝達ロスが抑止または防止され、初期拘束性能が向上する。
【００２１】
このように、請求項１に記載のウエビング巻取装置では、回転部材の回転力を巻取軸に伝達するクラッチの滑りを防止または抑止でき、初期拘束性能が向上する。
【００２２】
また、通常は回転部材と巻取軸とを切り離すクラッチを設けたため、例えば、回転部材としてのピニオンをラックで回転駆動する構成では、該ピニオンとラックとを予め噛合わせておくことができることは言うまでもない。さらに、回転部材の駆動部と巻取軸の被動部とが、ローラ等の部品を介在させることなく直接的に結合するため、部品点数の削減も図られる。
さらに、本ウエビング巻取装置では、通常、回転部材（駆動部）に作用する付勢手段の付勢力によって駆動部が被動部との離間方向に保持されて巻取軸は回転部材と切り離されている。そして、車両急減速時に回転部材が回転されると、結合手段が変換した軸方向の移動力によって駆動部が付勢手段の付勢力に抗して軸方向に移動し、被動部に係合する。
さらに、プリテンショナ機能が果たされ、回転部材に回転力が作用しなくなると、軸方向の移動力も作用しなくなり、回転部材、すなわち、駆動部は付勢手段の付勢力によって被動部との離間位置に復帰する。このため、プリテンショナ機能の完了後にエネルギ吸収のために再度ウエビングの引出を許容する構成においても、適正なエネルギ吸収が阻害されることもない。
すなわち、本発明におけるクラッチは、上記滑りを防止または抑止する機能を維持しつつ、プリテンショナ機能の完了後において駆動部と被動部とを切り離す機能を有する。

【００２３】
請求項２の発明に係る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、前記結合手段は、前記回転部材に設けられた係合部と、前記フレームに固定され、前記回転部材が前記ウエビング巻取方向に回転する際に前記係合部が係合する被係合部と、を有し、前記係合部及び前記被係合部の互いの係合部位の少なくとも一方を、前記回転部材の回転方向に対して傾斜したテーパ部とした、ことを特徴としている。
【００２４】
請求項２記載のウエビング巻取装置では、回転部材の係合部とフレームに固定された被係合部とが互いに係合する係合部位の少なくとも一方に形成したテーパ部に相手方（テーパ部である場合を含む）が係合しつつ、該テーパ部の上記回転方向に対する傾斜によって回転部材の回転力の一部が軸方向の移動力に変換される。
【００２５】
このため、簡単な構造で、駆動部が軸方向に移動して被動部と結合するクラッチが実現される。
【００２６】
請求項３記載の発明に係る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、前記回転部材を、互いに噛み合うはすばラックの移動によって回転駆動されるはすば歯車とし、前記巻取方向に回転駆動される前記はすば歯車がスラスト力によって前記被動部側へ移動する方向に互いの噛合面が傾斜した前記はすば歯車とはすばラックとで、前記結合手段を構成した、ことを特徴としている。
【００２７】
請求項３記載のウエビング巻取装置では、車両急減速時に、はすばラックが回転部材であるはすば歯車と噛み合いつつ移動すると、該はすば歯車が回転する。この回転に伴って、はすば歯車は、はすばラックとの互いの噛合面がスラスト力によって該はすば歯車が被動部側に移動する方向に傾斜していることにより、はすばラックから伝達される力の一部であるスラスト力によって軸方向に被動部側へ移動する。
【００２８】
すると、回転部材であるはすば歯車に一体に設けられた駆動部が被動部に結合し、巻取軸がウエビングの巻取方向に回転する。なお、はすばラックとはすば歯車とは、予め噛み合わされていても良く、はすばラックの移動開始後に噛み合っても良いが、予め噛み合わされている方が好ましい。
【００２９】
ここで、結合手段を、少なくとも回転時に、スラスト力によってはすば歯車を被動部側へ移動させるように噛み合う該はすば歯車とはすばラックとで構成したため、換言すれば、回転部材を回転駆動するはすばラックと回転部材自体であるはすば歯車とが結合手段を構成し（兼ねて）ているため、部品点数を大幅に削減することができる。また、構造の簡素化及びプリテンショナ機構（すなわちウエビング巻取装置）の体格の小型化が図られる。さらに、部品点数の削減及び構造の簡素化に伴って組付工数の低減、組付作業性の向上が図られる。
【００３４】
【発明の実施の形態】
本発明の第１の実施の形態に係るウエビング巻取装置１０について、図１乃至図５に基づいて説明する。
【００３５】
図１には、ウエビング巻取装置１０の全体構成が概略の断面図にて示されている。この図に示される如く、ウエビング巻取装置１０は、フレーム１２を備えている。フレーム１２は、互いに対向する一対の脚片１２Ａ、１２Ｂと各脚片を連結する背片１２Ｃとを有し、平面視略コ字型に形成されている。背片１２Ｃは下方に延出されており、その下端部が車体にボルト止めされて固定されている。
【００３６】
フレーム１２の互いに対向する脚片１２Ａ、１２Ｂの間には、軸方向が脚片１２Ａ、１２Ｂの対向方向とされた筒状のスプール１４が設けられている。このスプール１４には乗員拘束用のウエビング１６の一端が係止されると共にウエビング１６の一部が巻き回されており、スプール１４の回転により、ウエビング１６がスプール１４に対して巻取り引出し自在となる。
【００３７】
すなわち、スプール１４が軸心廻りの一方向へ回転するとウエビング１６が巻取られ、スプール１４が軸心廻りの他方向へ回転するとウエビング１６が引出される構成である。
【００３８】
スプール１４の筒内には、脚片１２Ａ側の端部にロックベース１８が配置されている。ロックベース１８は、フレーム１２の脚片１２Ａの開口部に挿通され、図示しない軸受部にスプール１４と同軸的で、かつスプール１４及びフレーム１２に対して回転自在に支持されている。
【００３９】
ロックベース１８にはロック手段を構成するロックプレート２６が設けられている。ロックプレート２６は、脚片１２Ａの上記開口部に設けられた内歯ラチェット１２Ｄに噛込可能に形成されている。このロックプレート２６は、図示しない加速度センサが所定値以上の加速度（減速度）を検知した場合やウエビング１６の引出し速度が所定値以上となった場合に、図示しないＶギヤのウエビング引出方向の回転が阻止されることで、ロックベース１８がウエビング引出方向に回転しようとすると、Ｖギヤに案内されて内歯ラチェット１２Ｄに噛込んでロックベース１８のウエビング引出方向の回転を阻止する構成である。
【００４０】
また、ロックベース１８には、スプール１４の筒内軸心部分に配置されたトーションバー２０の一端部に設けられた六角部２０Ａが挿入されており、ロックベース１８が常にトーションバー２０の六角部２０Ａと一体に回転するように構成されている。
【００４１】
一方、スプール１４の筒内における脚片１２Ｂ側端部には、スリーブ２２が配置されている。スリーブ２２は、スプライン状の歯２４が嵌合することでスプール１４と同軸的かつ一体に連結されている。このスリーブ２２のスプール１４外部に露出する端面には、後述するクラッチを構成する被動部としてのキー溝部５２が形成されているが、これについては後述する。
【００４２】
スリーブ２２の先端部には、脚片１２Ｂの開口部に挿通された支軸部２２Ａが同軸的かつ一体に設けられており、この支軸部２２Ａの脚片１２Ｂから外方へ突出した端部が図示しない軸受部に回転自在に支持されている。また、支軸部２２Ａの端部にはぜんまいばね（図示省略）が設けられており、スリーブ２２がウエビング１６を巻取る方向に常に回転付勢されている。
【００４３】
さらに、このスリーブ２２は、トーションバー２０の他端部に設けられた六角部２０Ｂが挿入されることにより、ロックベース１８と連結されている。これにより、通常は、スプール１４、ロックベース１８、トーションバー２０、及びスリーブ２２は一体に回転するよう構成されている。
【００４４】
すなわち、上記構成において、スプール１４、ロックベース１８、トーションバー２０、及びスリーブ２２が本発明における「巻取軸」に相当する。
【００４５】
また、図２にも示される如く、ウエビング巻取装置１０は、クラッチ機能を有するプリテンショナ機構３０を備えており、プリテンショナ機構３０は回転体３２を備えている。
【００４６】
図３（Ａ）及び図３（Ｂ）に詳細に示される如く、回転体３２は、プリテンショナ機構を構成する回転部材としてのピニオン３４と、クラッチを構成する駆動部としてのギヤ部３６と、係合部としての傾斜突起３８が突設された円板部４０とが同軸的かつ一体に形成されている。
【００４７】
この回転体３２の軸心部には、該回転体３２を長手方向に貫通する支持孔４２が設けられており、スリーブ２２の支軸部２２Ａに回転自在（すなわち、スプール１４に対して相対回転可能に）に支持されるようになっている。
【００４８】
ピニオン３４は、回転体３２の一端側に設けられ、その歯幅（すなわち、軸方向寸法）が後述するラック５４の歯幅よりも大きく形成されている。
【００４９】
また、ギヤ部３６は、回転体３２の他端側に設けられ、その端面から軸方向に突設されると共に支持孔４２外側から半径方向に放射状に延びる複数（本第１の実施の形態では８枚）のギヤ歯３６Ａを有している。このギヤ歯３６Ａの軸方向先端部は丸められている。
【００５０】
さらに、円板部４０は、ピニオン３４とギヤ部３６との間に設けられており、その外径がピニオン３４及びギヤ部３６の各外径よりも十分大径とされている。この円板部４０のピニオン３４側の端面には、複数（本第１の実施の形態では５つ）の傾斜突起３８が回転体３２の軸方向に突設されている。各傾斜突起３８は、回転体３２と同軸的でピニオン３４よりも外側の仮想円周に沿って等間隔に配置されている。
【００５１】
これらの傾斜突起３８には、それぞれテーパ部３８Ａが形成されている。各テーパ部３８Ａは、そのウエビング１６の巻取回転方向（図２及び図３（Ａ）に矢印Ａで示される回転方向）側の円板部４０からの突出高さが低くなるように、矢印Ａ方向に対して傾斜されている。
【００５２】
また、円板部４０のギヤ部３６側端面には、その外周面に沿った円環状のリブ４０Ａが回転体３２の軸方向に突設されており、後述する板ばね５０の脱落防止用とされている。
【００５３】
以上説明した回転体３２は、ギヤ部３６がスリーブ２２と対向するように該スリーブ２２の支軸部２２Ａに軸支される構成である。この状態で、円板部４０の外側には、図４にも図２の４−４線に沿った概略断面図にて示される如く、フレーム１２の脚片１２Ｂに固定されたプレート４４が配置されている。
【００５４】
プレート４４は、ピニオン３４が挿通される透孔４６（図２参照）と、各傾斜突起３８の側面視形状に略対応して形成され各傾斜突起３８が挿通される係合孔４８とを有している。なお、図２では、プレート４４の図示を省略し、透孔４６及び係合孔４８のみを想像線にて示している。
【００５５】
これにより、回転体３２が矢印Ａ方向に回転されると、各傾斜突起３８のテーパ部３８Ａが各係合孔４８の孔壁に係合し、該テーパ部３８Ａの傾斜によって回転体３２（ピニオン３４）の回転力の一部が軸方向（図１及び図４に矢印Ｂで示されるスリーブ２２への近接方向）の移動力に変換される構成である。すなわち、各係合孔４８の矢印Ａ側の孔壁が本発明における「被係合部」に相当する。
【００５６】
また、回転体３２は、プレート４４の透孔４６にピニオン３４が挿通されると共に各係合孔４８に各傾斜突起３８が挿通された状態で、フレーム１２の脚片１２Ｂと円板部４０のリブ４０Ａとの間に配設された保持手段及び付勢手段としての板ばね５０によって、矢印Ｂ方向とは反対方向に付勢されている。
【００５７】
すなわち、回転体３２は、通常板ばね５０の付勢力によってスリーブ２２に対する離間位置に保持されており、矢印Ａ方向に回転駆動されると当該矢印Ａ方向に回転しつつ板ばね５０の付勢力（弾性力）に抗してスリーブ２２に近接するようになっている。なお、回転体３２の矢印Ｂ方向とは反対方向への移動は、円板部４０がプレート４４に当接することで規制される構成である。また、板ばね５０が回転体３２の回転を妨げないように、板ばね５０と円板部４０または脚片１２Ｂとの間にベアリングを配設すると好適である。
【００５８】
一方、回転体３２のギヤ部３６と対向するスリーブ２２の端面には、該ギヤ部３６のギヤ歯３６Ａと噛合い可能なキー溝部５２が形成されている。図５に示される如く、キー溝部５２を規定する溝壁のうち、矢印Ａ側と反対側の溝壁はギヤ歯３６Ａ誘い込み用の湾曲面５２Ａとされている。
【００５９】
これにより、矢印Ａ方向に回転しつつ矢印Ｂ方向に移動してキー溝部５２に入り込もうとするギヤ歯３６Ａが湾曲面５２Ａに当接しても、該当接点には矢印Ｂ方向に対して傾斜した矢印Ｃ方向の力が作用し、ギヤ歯３６Ａがキー溝部５２に確実かつ滑らかに噛合うようになっている。
【００６０】
なお、上記構成において、ピニオン３４と一体の円板部４０に設けられテーパ部３８Ａを有する傾斜突起３８、フレーム１２に固定されたプレート４４に設けられた係合孔４８が本発明における「結合手段」に相当し、これらと共に、キー溝部５２、ギヤ部３６（ギヤ歯３６Ａ）、板ばね５０が本発明における「クラッチ」を構成する。
【００６１】
また、プリテンショナ機構３０は、ピニオン３４に矢印Ａ方向の回転力を付与する機構を備えている。具体的には、プリテンショナ機構３０は、ラック５４を備えており、ラック５４の一端側は上記組付状態のピニオン３４に噛合わされている。ラック５４は、上記の通りその歯幅がピニオン３４の歯幅よりも十分小さく、初期状態ではピニオン３４の円板部４０側において噛合っている。そして、上記の如くピニオン３４の矢印Ａ方向の回転に伴って回転体３２が矢印Ｂ方向へ移動すると、噛合い位置がピニオン３４の端部側へ移動する構成である。
【００６２】
なお、プリテンショナ機構３０の作動範囲（ウエビング１６を所定量巻き取るために設定されたラック５４によるピニオン３４の回転量、すなわち矢印Ｂ側への移動量の範囲）においては、ピニオン３４とラック５４との噛合いが軸方向に外れないように各部の寸法が決められている。
【００６３】
このラック５４の他端側にはピストン５６が一体に設けらている。ピストン５６は、フレーム１２の脚片１２Ｂに固定され上方が開口したシリンダ５８内に摺動可能に挿入されている。
【００６４】
また、シリンダ５８の底部には、作動（例えば、着火）されると多量のガスを発生するガス供給装置６０が接続されている。このガス供給装置６０には図示しない制御手段が電気的に接続されており、制御手段は車両急減速時にガス供給装置６０を作動させる構成である。
【００６５】
これにより、車両急減速時には、シリンダ５８内にガスが供給され、このガスのガス圧によってピストン５６をシリンダ５８の開口端側（図２の矢印Ｄ方向）へ移動し、ラック５４と噛合っているピニオン３４を矢印Ａ方向（ウエビング１６の巻取方向）へ回転させるようになっている。
【００６６】
次に、本第１の実施の形態の作用を説明する。
【００６７】
上記構成のウエビング巻取装置１０では、スプール１４とロックベース１８とはトーションバー２０及びスリーブ２２を介して連結されているので、通常は、これらが一体に回転する。また、プリテンショナ機構３０のギヤ部３６とキー溝部５２とは板ばね５０の付勢力によって切り離されているので、ピニオン３４に噛合わされているラック５４がスプール１４の回転の障害となることがない。このため、通常は、ウエビング１６の巻取り引出しが自由とされる。
【００６８】
車両が急減速状態に至ると、まず、プリテンショナ機構３０が作動する。具体的には、制御手段がガス供給装置６０を作動することによりシリンダ５８内に供給されたガスの圧力によってピストン５６が図２の矢印Ｄ方向へスライドされ、ラック５４がピニオン３４に噛み合いながら移動することでピニオン３４が矢印Ａ方向へ回転される。すなわち、回転体３２が矢印Ａ方向に回転する。
【００６９】
すると、円板部４０の傾斜突起３８がテーパ部３８Ａにおいてプレート４４の係合孔４８の縁部（孔壁）と係合し、傾斜突起３８のテーパ部３８Ａと係合孔４８とは、互いに係合しつつピニオン３４（回転体３２）の矢印Ａ方向の回転力の一部を矢印Ｂ方向への移動力に変換する。これにより、回転体３２は、矢印Ａ方向に回転しつつ板ばね５０の付勢力に抗して矢印Ｂ方向へ移動する。
【００７０】
この移動によって、回転体３２の矢印Ｂ側端部に形成されたギヤ部３６のギヤ歯３６Ａが対向するスリーブ２２の端面に形成されたキー溝部５２と噛合い、ピニオン３４の回転力がスリーブ２２に伝達される。
【００７１】
スリーブ２２は、スプライン状の歯２４によってスプール１４と一体回転するように接続されているので、スリーブ２２に伝達された回転力によってスプール１４が矢印Ａ方向に回転し、ウエビング１６を巻取る。このとき、傾斜突起３８が係合孔４８から抜け出ると、ギヤ部３６とキー溝部５２とは、板ばね５０の付勢力によって互いに離間しようとするが、ギヤ歯３６Ａとキー溝部５２の溝壁との噛合い力（矢印Ａ方向の力）を抗力とする軸方向の摩擦力が板ばね５０の付勢力に抗することで、互いの噛合い状態を維持する。すなわち、ギヤ部３６は、キー溝部５２との噛合い力により板ばね５０の付勢力に抗して保持される。
【００７２】
ラック５４が矢印Ｄ方向の移動限に達すると、ピニオン３４には回転駆動力が作用しなくなり、ウエビング１６の所定量の巻取りが完了する。これによって、ウエビング１６は、緩みが除去されて乗員に緊密に装着される（プリテンショナ機構３０の作動が完了する）。
【００７３】
そして、上記ギヤ部３６とキー溝部５２との間の回転による噛合い力も解消されるので、回転体３２は、板ばね５０の付勢力によって矢印Ｂとは反対方向へ移動し軸方向における初期位置に復帰する。これにより、ギヤ部３６はキー溝部５２から抜け出て離間する（クラッチ結合が解除される）。
【００７４】
一方、プリテンショナ機構３０作動時に、既に車両急減速に伴う所定の加速度（減速度）が検出されているため、ロック手段を構成するＶギヤのウエビング引出方向（矢印Ａとは反対方向）の回転が阻止されている。
【００７５】
このため、プリテンショナ機構３０作動後、乗員の慣性移動に伴う引張力がウエビング１６に作用し、スプール１４、、スリーブ２２、トーションバー２０を介してロックベース１８がウエビング引出方向に回転しようとすると、ロックプレート２６がＶギヤに案内されてフレーム１２の内歯ラチェット１２Ｄに噛込む。これにより、ロックベース１８、すなわち、トーションバー２０の一端側六角部２０Ａのウエビング引出方向への回転が阻止される。
【００７６】
この状態でウエビング１６は、上記引張力によってトーションバー２０の捩り荷重であるフォースリミッタ荷重に抗しつつ（ウエビング１６（乗員）に作用する荷重を一定に保ちながら）引出され、エネルギ吸収が果たされる。
【００７７】
ここで、ギヤ部３６（回転体３２）とキー溝部５２（スリーブ２２）とが軸方向に接離してクラッチの結合、切り離しが為されるため、通常時にはギヤ部３６とキー溝部５２とが軸方向に離間して（互いに同一平面内に位置せず）クラッチを切り離し、プリテンショナ機構３０作動時にはギヤ部３６とキー溝部５２とが直接噛合って回転力を伝達可能に結合される。
【００７８】
このため、プリテンショナ機構３０の作動時におけるピニオン３４とスリーブ２２との間の滑りが防止され、特にプリテンショナ機構３０の作動初期における実際のウエビング巻取開始までのタイムラグや駆動力伝達ロスが防止され、プリテンショナ機構３０による初期拘束性能が向上する。
【００７９】
このように、本第１の実施の形態に係るウエビング巻取装置１０では、ピニオン３４の回転力をスリーブ２２（スプール１４）に伝達するクラッチの滑りを防止でき、初期拘束性能が向上する。
【００８０】
また、ウエビング巻取装置１０では、プリテンショナ機構３０が作動すると、傾斜突起３８と係合孔４８とが単に互いに係合しつつピニオン３４の矢印Ａ方向の回転力を矢印Ｂ方向の移動力に変換するため、ギヤ部３６が矢印Ｂ方向に移動してキー溝部５２に噛合うことでピニオン３４の回転力をスリーブ２２に伝達するクラッチが、簡単な構造で実現される。
【００８１】
さらに、ウエビング巻取装置１０では、通常ギヤ部３６をキー溝部５２に対する離間位置に保持する板ばね５０の付勢力によって、プリテンショナ機構３０の作動後には、ギヤ部３６をキー溝部５２に対する離間位置に復帰させるため、ピニオン３４及びラック５４は、スプール１４から切り離され、エネルギ吸収のために該スプール１４がウエビング引出方向に回転する動作を妨げることがない。すなわち、エネルギ吸収の際にトーションバー２０の捩り荷重以外の荷重がウエビング１６（乗員）に作用せず、適正なエネルギ吸収が果たされる。
【００８２】
さらにまた、回転体３２（ピニオン３４）のギヤ部３６とスリーブ２２（スプール１４）のキー溝部５２とが、ローラ等の部品を介在させることなく直接的に噛み合う（結合する）ため、部品点数の削減も図られる。
【００８３】
なお、本発明は上記第１の実施の形態に係るウエビング巻取装置１０に限定されることはなく、例えば、図６（Ａ）または図６（Ｂ）に示される如き変形例に係る構成とすることも可能である。なお、上記第１の実施の形態と基本的に同一の部品、部分については上記第１の実施の形態と同一の符号を付してその説明を省略する。
【００８４】
図６（Ａ）には、板ばね５０に代えて、保持手段及び付勢手段としての圧縮コイルばね７０を備えた構成が示されている。圧縮コイルばね７０は、スリーブ２２の支軸部２２Ａを挿通させた状態でギヤ部３６とキー溝部５２との間にギヤ歯３６Ａ等に干渉しないように配置されている。この構成によっても上記第１の実施の形態と同様の効果が得られる。また、この構成においても、圧縮コイルばね７０のいずれか一端部または両端部にベアリングを配設すると好適である。
【００８５】
図６（Ｂ）には、図６（Ａ）の構成におけるギヤ部３６及びキー溝部５２に代えて、駆動部としての嵌合孔７２及び被動部としての嵌合軸７４を備えた構成が示されている。嵌合孔７２は、開口端が広いテーパ孔とされ、その内面にはローレット加工が施されている。一方、嵌合軸７４は、嵌合孔に対応したテーパ軸とされ、その外面にはローレット加工が施されている。嵌合孔７２と嵌合軸７４とは、嵌合孔７２が形成された回転体３２が矢印Ｂ方向へ移動すると、互いのテーパに案内されてスムースかつ確実に嵌合し、ピニオン３４の回転力をスリーブ２２へ伝達可能に結合される。
【００８６】
この構成では、直接結合（嵌合）する嵌合孔７２と嵌合軸７４とは、互いの広い接触面積及びローレット仕上げによる高摩擦係数によって結合初期の滑りが抑止されており、プリテンショナ機構３０の初期拘束性能が向上する。他の効果は上記第１の実施の形態と同様である。
【００８７】
このように、本発明における駆動部及び被動部は、ギヤ部３６及びキー溝部５２に限定されることはなく、軸方向に接離可能なあらゆる結合手段が適用できる。したがって、例えば、ギヤ部３６または嵌合孔７２をスリーブ２２に設け、キー溝部５２または嵌合軸７４を回転体３２に設けても良い。
【００８８】
また、上記第１の実施の形態及び各変形例では、結合手段を構成する傾斜突起３８にテーパ部３８Ａを設けた構成としたが、本発明はこれに限定されす、例えば、傾斜突起３８のテーパ部３８Ａに代えて、または、テーパ部３８Ａと共に、係合孔４８の矢印Ａ側の孔壁にピニオン３４側で薄肉となる（テーパ部３８Ａと平行な）テーパ部を設けた構成としても良い。
【００８９】
次に、本発明の第２の実施の形態に係るウエビング巻取装置を構成するプリテンショナ機構８０について、図７乃至図９に基づいて説明する。なお、上記第１の実施の形態または変形例と基本的に同一の部品、部分については上記第１の実施の形態または変形例と同一の符号を付してその説明を省略する。
【００９０】
図７（Ａ）に示される如く、プリテンショナ機構８０は、回転体８２を備えている。図８にも示される如く、回転体８２は、回転部材としてのはすば歯車８４と、駆動部としての嵌合孔７２が設けられたクラッチ部８６とが同軸的かつ一体に形成されている。また、回転体８２の軸心部には、支持孔４２が貫通して（嵌合孔７２と連通して）設けらている。
【００９１】
また、プリテンショナ機構８０は、はすば歯車８４に矢印Ａ方向の回転力を付与する機構を備えている。具体的には、プリテンショナ機構８０は、はすばラック８８を備えており、はすばラック８８の一端側は組付状態で（プリテンショナ機構８０の被作動状態で）はすば歯車８４に噛合わされている。
【００９２】
はすばラック８８は、その歯幅がはすば歯車８４の歯幅よりも十分小さく、初期状態でははすば歯車８４のクラッチ部８６側において噛合っている。なお、図示は省略するが、はすばラック８８の他端側にはピストン５６が一体に設けらており、該はすばラック８８は、車両急減速時にガス供給装置６０が作動すると、矢印Ｄ方向へ移動するようになっている。
【００９３】
このはすば歯車８４とはすばラック８８とは、はすばラック８８が矢印Ｄ方向に移動してはすば歯車８４を矢印Ａ方向に回転させるときに、矢印Ｂ方向のスラスト力が生じるように噛合面の傾斜方向が決めされている（はすば歯車８４とはすばラック８８とが、矢印Ｂ方向のスラスト力が生じるように形成されている）。すなわち、図９に示される如く、はすばラック８８は、その矢印Ｄ方向に対し傾斜した歯の矢印Ｄ側（図９の紙面上側）の面が矢印Ｂ側を向くようにして形成され、これと対応した歯を有して形成されたはすば歯車８４と噛み合わされている。
【００９４】
これにより、矢印Ｄ方向に移動するはすばラック８８からはすば歯車８４に伝達される力Ｆは、該はすば歯車８４を矢印Ａ方向に回転させる回転力Ｆｒと、矢印Ｂ方向のスラスト力Ｆｓとを分力して生じさせるようになっている。換言すれば、はすば歯車８４とはすばラック８８との噛み合い面が上記の通り傾斜しているため、力Ｆの一部がはすば歯車８４（回転体８０）の矢印Ｂ方向への移動力Ｆｓに変換されるようになっている。
【００９５】
一方、スプール１４に連結されたスリーブ２２には、嵌合孔７２に対応した被動部としての嵌合軸９０が一体に設けられている。嵌合軸９０は、テーパ状に形成された外周面にローレット加工が施され、図６（Ｂ）の変形例における嵌合軸７４とほぼ同様の構成であるが、先端部（支軸部２２Ａの根元部分）に凹部９２が形成されている。凹部９２には、圧縮コイルばね７０の一端部が収容されている。
【００９６】
以上説明したプリテンショナ機構８０では、車両急減速時に制御手段がガス供給装置６０を作動すると、はすばラック８８がはすば歯車８４に噛み合いつつやＤ方向に移動する。すると、回転体８２は、回転力Ｆｒによって矢印Ａ方向に回転しつつ、スラスト力Ｆｓによって圧縮コイルばね７０の付勢力に抗しつつ矢印Ｂ方向移動する。
【００９７】
これにより、図７（Ｂ）に示される如く、回転体８２（のクラッチ部８６に設けられた嵌合孔７２）が矢印Ｂ方向へ移動し、嵌合孔７２と嵌合軸９０とが、互いのテーパに案内されてスムースかつ確実に嵌合し、はすば歯車８４（回転体８２）の回転力をスリーブ２２を介してスプール１４に伝達する。その後の作用は、上記の第１の実施の形態または変形例と同様である。
【００９８】
本第２の実施の形態に係るウエビング巻取装置を構成するプリテンショナ機構８０では、回転体８２（最終的にはスプール１４）を回転駆動するための回転部材としてのはすば歯車８４と回転駆動手段を構成するはすばラック８８とが、回転体８２を矢印Ｂ方向に移動させる本発明の「結合手段」の機能をも果たすため、係合孔４８が形成されたプレート４４等を不要として、部品点数が一層（従来と比較して大幅に）削減されている。
【００９９】
また、プリテンショナ機構８０では、回転体８２に傾斜突起３８が突設された円板部４０を設ける必要がなく、上記部品点数の削減と併せて構造の簡素化及び体格（プレート４４や円板部４０の配置スペース）の小型化が図られる。すなわち、プリテンショナ装置８０を備えたウエビング巻取装置の小型化が図られる。さらに、部品点数の削減及び構造の簡素化に伴って組付工数の低減、組付作業性の向上が図られ、ウエビング巻取装置が低コストとなる。
【０１００】
このように、プリテンショナ機構８０を備えたウエビング巻取装置では、はすば歯車８４の回転力をスリーブ２２（スプール１４）に伝達するクラッチの滑りを防止でき初期拘束性能が向上するという、上記第１の実施の形態または変形例と同様の効果（機能）を維持しつつ、部品点数の一層の削減、構造の簡素化、体格の小型化等が図られている。
【０１０１】
なお、上記各実施の形態及び各変形例では、エネルギ吸収のための機構（ロックベース１８、ロックプレート２６、トーションバー２０等）を備えた構成としたが、本発明はこれに限定されず、例えば、ウエビング巻取装置１０が、車両急減速時等にエネルギ吸収を行わない構成としても良く、トーションバー２０等以外のエネルギ吸収機構を備えた構成としても良い。
【０１０２】
また、上記各実施の形態及び各変形例では、保持手段として付勢手段である板ばね５０または圧縮コイルばね７０を備えた構成としたが、本発明はこれに限定されず、例えば、付勢手段に代えて、通常、単に係合や接着等によって回転体３２をスリーブ２２との離間位置に保持する保持部材を備えた構成としても良い。
【０１０３】
【発明の効果】
以上説明した如く、本発明に係るウエビング巻取装置は、回転部材の回転力を巻取軸に伝達するクラッチの滑りを防止または抑止して初期拘束性能が向上するという優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るウエビング巻取装置の概略の全体構成を示す断面図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係るウエビング巻取装置を示す一部切欠いた側面図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係るウエビング巻取装置を構成する回転体を示す図であって、（Ａ）は軸方向一方側から見た斜視図、（Ｂ）は軸方向他方側から見た斜視図である。
【図４】図２の４−４線に沿った概略断面図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態に係るウエビング巻取装置を構成するギヤ部とキー溝部との関係を示す概略側面図である。
【図６】（Ａ）は付勢手段の変形例を示す図４に対応した図、（Ｂ）は駆動部及び被動部の変形例を示す図４に対応した図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態に係るウエビング巻取装置を構成するプリテンショナ機構を示す図であって、（Ａ）はクラッチの切り離し状態を示す概略断面図、（Ｂ）はクラッチの結合状態を示す概略断面図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態に係るウエビング巻取装置を構成する回転体及びはすばラックを示す斜視図である。
【図９】本発明の第２の実施の形態に係るウエビング巻取装置を構成するはすばラックからはすば歯車へ伝達される力を説明する模式図である。
【図１０】従来のプリテンショナ装置のクラッチを示す軸方向直角断面図である。
【符号の説明】
１０    ウエビング巻取装置
１２    フレーム
１４    スプール（巻取軸）
１６    ウエビング
１８    ロックベース（巻取軸）
２０    トーションバー（巻取軸）
２２    スリーブ（巻取軸）
３０    プリテンショナ機構
３４    ピニオン（回転部材）
３６    ギヤ部（駆動部、クラッチ）
３８    傾斜突起（結合手段、係合部、クラッチ）
３８Ａ  テーパ部（結合手段、クラッチ）
４８    係合孔（結合手段、被係合部、クラッチ）
５０    板ばね（保持手段、付勢手段、クラッチ）
５２    キー溝部（被動部、クラッチ）
７０    圧縮コイルばね（保持手段、付勢手段、クラッチ）
７２    嵌合孔（駆動部、クラッチ）
７４    嵌合軸（被動部、クラッチ）
８０    プリテンショナ機構
８４    はすば歯車（回転部材、結合手段）
８６    クラッチ部（駆動部、クラッチ）
８８    はすばラック（結合手段）
９０    嵌合軸（被動部、クラッチ）
【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】
0004113408.tif 000008
【図８】
0004113408.tif 000009
【図９】
0004113408.tif 000010
【図１０】
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