【手続補正書】
【提出日】平成19年12月25日(2007.12.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【書類名】  明細書
【発明の名称】  シートベルト巻き取り装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】  衝突予測装置からの衝突予測信号を受けたとき、シートベルト巻き取り装置の、引き出し方向への回転をロックする、スプールの回転動作から独立した機構を有することを特徴とするシートベルト巻き取り装置。
【請求項２】  請求項１に記載のシートベルト巻き取り装置であって、前記シートベルト巻き取り装置の、引き出し方向への回転をロックする機構が、
シートベルト巻き取り装置の回転軸に直結、又は直結したギアに噛み合うようにして設けられ、その外周にラチェット機構に用いられる鋸歯状の歯を有するラチェット歯車と、
当該鋸歯状の歯に係合可能に設けられたパウルと、
当該パウルを当該鋸歯状の歯に係合させたり係合を解いたりするように駆動するレバーと、
当該レバーを、トルクリミッターを介して駆動する回転体と、
当該回転体を駆動するモーターと
を有してなることを特徴とするシートベルト巻き取り装置。
【請求項３】  請求項１に記載のシートベルト巻き取り装置であって、前記シートベルト巻き取り装置の、引き出し方向への回転をロックする機構が、
シートベルト巻き取り装置の回転軸に直結、又は直結したギアに噛み合うようにして設けられ、その外周にラチェット機構に用いられる鋸歯状の歯を有するラチェット歯車と、
当該鋸歯状の歯に係合可能に設けられたパウルと、
当該パウルを当該鋸歯状の歯に係合させたり係合を解いたりするように駆動するレバーと、
当該レバーを駆動する回転体と、当該回転体を駆動するトルクリミッター付きモーターと
を有してなることを特徴とするシートベルト巻き取り装置。
【請求項４】  請求項１に記載のシートベルト巻き取り装置であって、前記シートベルト巻き取り装置の、引き出し方向への回転をロックする機構が、
シートベルト巻き取り装置の回転軸に直結、又は直結したギアに噛み合うようにして設けられ、その外周にラチェット機構に用いられる鋸歯状の歯を有するラチェット歯車と、
当該鋸歯状の歯に係合可能に設けられ、シートベルト巻取装置の固定部に設けられた回動軸を中心として回動するパウルと、
当該パウルを当該鋸歯状の歯に係合させたり係合を解いたりするように、弾性体を介して駆動する駆動機構を
有してなることを特徴とするシートベルト巻き取り装置。
【請求項５】  請求項１に記載のシートベルト巻き取り装置であって、前記シートベルト巻き取り装置の、引き出し方向への回転をロックする機構が、
シートベルト巻き取り装置の回転軸に直結、又は直結したギアに噛み合うようにして設けられ、その外周にラチェット機構に用いられる鋸歯状の歯を有するラチェット歯車と、
回動することにより鋸歯状の歯に係合可能に設けられ、シートベルト巻き取り装置の固定部に設けられた軸ピンを通す長孔とを有するパウルと、
往復運動駆動部に連結して設けられ、前記パウルの回動軸を有するラチェットレバーと
を有してなり、
前記往復駆動部が第１の位置にあるときには、前記ラチェットレバーのパウル回動軸が第１の位置にあると共に前記軸ピンが前記長穴の一端に位置することにより、前記パウルが前記ラチェット歯車から離れた位置に位置し、
前記往復駆動部が第２の位置にあるときには、前記ラチェットレバーのパウル回動軸が第２の位置にあることにより、前記パウルが前記ラチェット歯車と係合可能な位置に位置し、その状態でスプールが引き出し方向に回転したときには、前記パウルが前記パウル回動軸を中心に回動して、前記軸ピンが前記長穴の前記一端にぶつかって回動を止められることにより前記ラチェット歯車の回転を阻止し、スプールが巻き取り方向に回転したときには、前記パウルが前記パウル回動軸を中心に前記方向とは逆方向に回動して、前記軸ピンが前記長穴の他端に位置することにより前記ラチェット歯車の回転を許容するようにされていることを特徴とするシートベルト巻き取り装置。
【請求項６】  請求項５に記載のシートベルト巻き取り装置であって、前記パウルを前記ラチェット歯車に係合させる回動方向に付勢する弾性体を有してなることを特徴とするシートベルト巻き取り装置。
【請求項７】  請求項１に記載のシートベルト巻き取り装置であって、シートベルトの急激な引き出しを検知して、シートベルトの引き出しをロックする機構（ウェブセンサによるロック機構）を有するものにおいて、前記シートベルト巻き取り装置の、引き出し方向への回転をロックする機構が、前記ウェブセンサによるロック機構を動作させるものであることを特徴とするシートベルト巻き取り装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、乗用車等において、乗員の安全を確保するために使用されるシートベルト巻き取り装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
シートベルト巻き取り装置は、乗用車の衝突等の事故に際して乗員の安全を確保するために取り付けが義務付けられ、種々の方式のものが開発されている。そのうち最も構成が簡単なものの例を図１１に示す。
【０００３】
シートベルト巻き取り装置の一方の側の支持部であるスプリングカバー２１には、軸受部２１ａが設けられ、それにスプール２２の軸２２ａが嵌まりこんで回転すると同時に、スプリングにより巻き取り方向への付勢力を受けるようになっている。スプール２２にはシートベルトが巻きつけられるようになっている。
【０００４】
スプール２２の内側には凹状の嵌合部（図示せず）が設けられ、その中にトーションバー２３の一端が嵌まり込んでいる。トーションバー２３の他端は、ロッキングベース２４に設けられた凹状の嵌合部（図示せず）に嵌まりこんでいる。ロッキングベース２４の軸２４ａは、ロックギア２５の穴部２５ａを貫通し、シートベルト巻き取り装置の他の一方の側の支持部であるリテーナー２６の軸受部（図示せず）に嵌まりこんでいる。
【０００５】
このような機構により、スプール２２は、結局スプリングカバー２１とリテーナー２６にその回転軸を支持されたような形態となって回転し、スプリングの付勢力によりシートベルトを巻き取るようになっている。そして、スプリングカバー２１と、リテーナー２６は、ベースフレーム２８の両端に固定されており、スプール２２はベースフレーム２８の内部に収納されるようになっている。
【０００６】
これらの構成要素のうち、ロッキングベース２４とロックギア２５は、所定量の相対回転が可能になっており、スプリング２９によって、ロックギア２５がロッキングベース２４に対して相対的にシートベルトの引き出し方向に付勢されて、相対回転の限界に達するような状態になっている。
通常の状態でシートベルトが引き出されるときは、ロックギア２５の回転の抵抗となるものはないので、スプリング２９の付勢力に打ち勝つことができず、ロックギア２５はロッキングベース２４と一体となって回転する。
【０００７】
スプリングの力によりスプール２２が回転し、それにつれてロッキングベース２４が巻き取り方向に回転しても、もともと、その回転方向には、前述のように、ロックギア２５がロッキングベース２４に対して相対回転の限界に達するような状態になっているので、ロックギア２５はロッキングベース２４と一体となって回転する。
【０００８】
衝突等により、急激なシートベルトの引き出しが発生すると、ロックギア２５の中に収納されているフライホイール３０がスプリング３１の付勢力に打ち勝って移動し、その結果、ロックギア２５がリテーナー２６に対して相対回転ができなくなり、回転が停止される。
【０００９】
すると、ロッキングベース２４がスプリング２９の付勢力に抗して、ロックギア２５に対して相対回転する。この相対回転によって、ロッキングベース２４に収納されているパウル３２が外側に飛び出すようにメカニズムが構成されており、外側に飛び出したパウル３２のギアがベースフレーム２８に形成されたギア部２８ａに係合し、これによりロッキングベース２４の回転も停止される。
【００１０】
よって、トーションバー２３の回転も停止し、スプール２２はトーションバー２３の捩れに対応するだけの回転のみが許されることになる。従って、以後は、シートベルトは引き出されるにつれて増大する張力を受けつつ回転する。以上説明したロック機構は、通常、「ウェブセンサによるロック機構」と呼ばれている。
【００１１】
以上の説明は、シートベルト巻き取り装置の概要を示したものであり、例えば、フライホイール３０の移動によりロックギア２５の回転を止める機構、パウル３２を外側に押し出す機構には複雑な機構が用いられているが、シートベルト巻き取り装置は周知・慣用のものであり、当業者にとってこれ以上の詳しい説明は不要と思われるし、本発明の主要部分と関係がない事項なので、これ以上の詳しい説明を省略する。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来のシートベルトロック機構においては、実際にシートベルトが急激に引き出されてからロック機構が作動するので、ロック機構が作動するまでに遅れが生じることがあった。また、シートベルト着用時に急激にシートベルトを引っ張り出すとロック機構が作動し、乗員に対して違和感や不快感を与えることがあった。
【００１３】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、緊急時発生時に迅速にロック機構を作動させるシートベルト巻き取り装置を提供すること、さらにこれに加えて、シートベルトを装着するためにシートベルトを引き出したときロックがかかって、乗員に対して違和感や不快感を与えることがないシートベルト巻き取り装置を提供することを課題とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するための第１の手段は、衝突予測装置からの衝突予測信号を受けたとき、シートベルト巻き取り装置の、引き出し方向への回転をロックする、スプールの回転動作から独立した機構を有することを特徴とするシートベルト巻き取り装置（請求項１）である。
【００１５】
衝突予測装置は、車両の加速度、前方車両との車間距離、車両速度、乗員による急ブレーキ等を検出して、これらの情報より衝突等の事故の発生前に、予めこれらの事故を予想するもので、既に公知のものである。本手段においては、この衝突予測装置からの衝突予測信号を受け、その時点でシートベルト巻き取り装置の、引き出し方向への回転をロックする。よって、従来のように、シートベルトが実際に巻き戻される前にシートベルトの引き出しをロックすることができるので、作動が遅れることがない。
【００１６】
なお、この場合、「引き出し方向への回転をロックする」とは、実際の回転を完全にロックする場合、あるいは、前記従来技術に示したように、トーションバーを介した回転のみを許容した状態でロックする場合を含むものである。
【００１７】
また、従来技術で説明した、フライホイールを使用して、シートベルト引き出し検出を行って引き出しをロックする機構を取り外せば、シートベルト着用時に急激にシートベルトを引っ張り出しても、ロック機構が作動して乗員に対して違和感や不快感を与えることなくなる。
【００１８】
前記課題を解決するための第２の手段は、前記第１の手段であって、前記シートベルト巻き取り装置の、引き出し方向への回転をロックする機構が、シートベルト巻き取り装置の回転軸に直結、又は直結したギアに噛み合うようにして設けられ、その外周にラチェット機構に用いられる鋸歯状の歯を有するラチェット歯車と、当該鋸歯状の歯に係合可能に設けられたパウルと、当該パウルを当該鋸歯状の歯に係合させたり係合を解いたりするように駆動するレバーと、当該レバーを、トルクリミッターを介して駆動する回転体と、当該回転体を駆動するモーターとを有してなることを特徴とするもの（請求項２）である。
【００１９】
本手段においては、定常状態では、モーターの回転位置は、パウルがラチェット歯車の鋸歯状の歯に係合しない位置とされている。衝突予測装置信号が入ると、モーターが回転し、それに伴って回転体が回転する。それによってレバーが駆動され、パウルをラチェット歯車の鋸歯状の歯に係合する位置まで駆動する。これにより、パウルとラチェット歯車がラチェット機構を構成し、ラチェット歯車はシートベルトの巻き取り方向への回転は可能であるが引き出し方向への回転は不可能な状態になる。よって、ラチェット歯車に直結されたり、ギアを介して結合されているシートベルト巻き取り装置の回転軸も、シートベルト引き出し方向への回転が阻止される。
【００２０】
この場合、モーターは回転し続けるが、回転体とレバーとの間にはトルクリミッターが設けられているので、パウルがラチェット歯車に押し付けられる力はトルクリミッターにより決定される力に制限され、ラチェット歯車のシートベルト巻き取り方向への回転を妨げたり、レバー等を破損させたりすることがない。
【００２１】
前記課題を解決するための第３の手段は、前記第１の手段であって、前記シートベルト巻き取り装置の、引き出し方向への回転をロックする機構が、シートベルト巻き取り装置の回転軸に直結、又は直結したギアに噛み合うようにして設けられ、その外周にラチェット機構に用いられる鋸歯状の歯を有するラチェット歯車と、当該鋸歯状の歯に係合可能に設けられたパウルと、当該パウルを当該鋸歯状の歯に係合させたり係合を解いたりするように駆動するレバーと、当該レバーを駆動する回転体と、当該回転体を駆動するトルクリミッター付きモーターとを有してなることを特徴とするもの（請求項３）である。
【００２２】
本手段は、前記第２の手段とは、レバーと回転体との間にトルクリミッターを設ける代わりに、トルクリミッター付きモーターを使用している点が異なるのみであり、他の機構は同じであるので、基本的な作用効果は前記第２の手段と同じである。本手段においては、標準のトルクリミッター付きモーターを使用しているので、特別にトルクリミット機構を設ける必要はない。なお、モーターのトルクリミッターは機械的なものでなく、電流の最大値を制限したものでもよい。
【００２３】
前記課題を解決するための第４の手段は、前記第１の手段であって、前記シートベルト巻き取り装置の、引き出し方向への回転をロックする機構が、シートベルト巻き取り装置の回転軸に直結、又は直結したギアに噛み合うようにして設けられ、その外周にラチェット機構に用いられる鋸歯状の歯を有するラチェット歯車と、当該鋸歯状の歯に係合可能に設けられ、回動軸を中心として回動するパウルと、当該パウルを当該鋸歯状の歯に係合させたり係合を解いたりするように、弾性体を介して駆動する駆動機構を有してなることを特徴とするもの（請求項４）である。
【００２４】
本手段においては、定常状態では、駆動装置により駆動されるパウルの位置は、パウルがラチェット歯車の鋸歯状の歯に係合しない位置とされている。衝突予測装置信号が入ると、駆動装置が作動し、それによって弾性体を介してレバーが駆動され、パウルをラチェット歯車の鋸歯状の歯に係合する位置まで回動させる。これにより、パウルとラチェット歯車がラチェット機構を構成し、ラチェット歯車はシートベルトの巻き取り方向への回転は可能であるが引き出し方向への回転は不可能な状態になる。よって、ラチェット歯車に直結されたり、ギアを介して結合されているシートベルト巻き取り装置の回転軸も、シートベルト引き出し方向への回転が阻止される。
【００２５】
この場合、駆動装置とレバーとの間には弾性体が設けられているので、ラチェット歯車のシートベルト巻き取り方向へ回転しようとする力は弾性体により吸収され、回転が妨げられることがない。
【００２６】
前記課題を解決するための第５の手段は、前記第１の手段であって、前記シートベルト巻き取り装置の、引き出し方向への回転をロックする機構が、
シートベルト巻き取り装置の回転軸に直結、又は直結したギアに噛み合うようにして設けられ、その外周にラチェット機構に用いられる鋸歯状の歯を有するラチェット歯車と、
回動することにより鋸歯状の歯に係合可能に設けられ、シートベルト巻き取り装置の固定部に設けられた軸ピンを通す長穴とを有するパウルと、
往復運動駆動部に連結して設けられ、前記パウルの回動軸を有するラチェットレバーと
を有してなり、
前記往復駆動部が第１の位置にあるときには、前記ラチェットレバーのパウル回動軸が第１の位置にあると共に前記軸ピンが前記長穴の一端に位置することにより、前記パウルが前記ラチェット歯車から離れた位置に位置し、
前記往復駆動部が第２の位置にあるときには、前記ラチェットレバーのパウル回動軸が第２の位置にあることにより、前記パウルが前記ラチェット歯車と係合する位置に位置し、その状態でスプールが引き出し方向に回転したときには、前記パウルが前記パウル回動軸を中心に回動して、前記軸ピンが前記長穴の前記一端にぶつかって回動を止められることにより前記ラチェット歯車の回転を阻止し、スプールが巻き取り方向に回転したときには、前記パウルが前記パウル回動軸を中心に前記方向とは逆方向に回動して、前記軸ピンが前記長穴の他端に位置することにより前記ラチェット歯車の回転を許容するようにされていることを特徴とするもの（請求項５）である。
【００２７】
本手段においては、往復駆動部が第１の位置にあるときには、ラチェットレバーのパウル回動軸が第１の位置にあると共にシートベルト巻き取り装置の固定部に設けられた軸ピンがパウルの長穴の一端に位置する。これにより、パウルはラチェット歯車から離れた位置に位置するようになるので、ラチェット歯車は自由に回転することができ、スプールの回転は妨げられない。
【００２８】
往復駆動部が第２の位置にあるときは、ラチェットレバーのパウル回動軸が第２の位置にあることにより、パウルがラチェット歯車と係合可能な位置に位置する。この状態では、軸ピンが前記長穴の前記一端に位置する場合には、パウルとラチェット歯車が係合し、軸ピンが前記長穴の他端にあるときには、パウルとラチェット歯車が係合しないようになっている。
【００２９】
そして、スプールが引き出し方向に回転したときには、パウルがパウル回動軸を中心に回動して、軸ピンが前記長穴の前記一端にぶつかって回動を止められることによりラチェット歯車の回転を阻止する。よって、これによりスプールの回転が阻止される。
【００３０】
スプールが巻き取り方向に回転したときは、パウルがラチェット歯車に押されてパウル回動軸を中心に前記方向とは逆方向に回動し、それにより、その軸ピンが前記長穴の他端に位置する。この場合、パウルとラチェット歯車は係合せず、ラチェット歯車の回転は許容される。
【００３１】
前記課題を解決するための第６の手段は、前記第５の手段であって、前記パウルを前記ラチェット歯車に係合させる回動方向に付勢する弾性体を有してなることを特徴とするもの（請求項６）である。
【００３２】
本手段においては、弾性体により、パウルをラチェット歯車に係合させる回動方向に付勢するようにしているので、往復駆動部が第２の位置にあるとき、ラチェット歯車が引き出し方向に回転した場合には、確実にラチェット歯車とパウルを係合させ、回転を阻止することができる。
【００３３】
前記課題を解決するための第７の手段は、前記第１の手段であって、シートベルトの急激な引き出しを検知して、シートベルトの引き出しをロックする機構（ウェブセンサによるロック機構）を有するものにおいて、前記シートベルト巻き取り装置の、引き出し方向への回転をロックする機構が、前記ウェブセンサによるロック機構を動作させるものであることを特徴とするもの（請求項７）である。
【００３４】
本手段においては、既に組み込まれているウェブセンサによるロック機構を利用して、引き出し方向への回転をロックするようにしているので、追加する機器が少なくて済み、構成が簡単となる。
【００３５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態の例を、図を用いて説明する。以下に説明する実施の形態は、いずれも図１１に示したような基本構成を有するものであり、衝突予測装置からの衝突予測信号を受けたとき、シートベルト巻き取り装置の、引き出し方向への回転をロックする機構が付加されていることのみが異なるので、従来技術と同じ基本構成の説明を省略し、以下の説明においては、このロック機構についてのみの説明を行う。
【００３６】
図１は、本発明の実施の形態における第１のロック機構の例を示す概要図である。図１において、１はラチェット歯車、２は支持台、３は貫通穴、４はパウル、５は穴、６はレバー、７は回転体、８は溝、９はモーターである。
【００３７】
ラチェット歯車１はスプール２２の軸２２ａに取り付けてもよいし、ロッキングベース２４の軸２４ａに取り付けてもよい。さらには、ロックギア２５がそのまま利用できる場合には、それを利用してもよい。また、スプール２２の軸２２ａ、ロッキングベース２４の軸２４ａに取り付けられたギアに、ギア機構を介して結合させるようにしてもよい。いずれにしろ、ラチェット歯車１は、スプール２２と一体に回転するか、トーションバー２３を介して結合されて回転するようになっている。ラチェット歯車１の外周には、通常のラチェットに用いられる鋸歯状の歯が設けられている。
【００３８】
支持台２は、ベースフレーム２８に取り付けられるかベースフレーム２８の一部として構成され、その一部には貫通穴３が開けられ、この貫通穴３に、図に示すような鍵型のパウル４が嵌め込まれ、貫通穴３に沿って摺動可能なようになっている。パウル４には穴５が設けられており、これに弾性体であるレバー６が嵌まりこんでいる。レバー６の他端側は、回転体７に設けられた溝８に沿って、３／４円周程度巻き付いており、その弾性力により、溝８を締め付けて、溝８との間に摩擦力を発生するようになっている。この摩擦力を超える力がレバー６と溝８との間に加わると、両者の間に滑りが生じる。すなわち、この部分がトルクリミッターを形成している。回転体７はモーター９により回転される。
【００３９】
通常状態では、パウル４とレバー６は２点鎖線で示されるような位置にあり、ラチェット歯車１の鋸歯状の歯とは噛み合わないようになっているので、シートベルト巻き取り装置は、図１に示す機構から何らの拘束を受けることなく作動する。
【００４０】
衝突予測装置から衝突予測信号が発せられると、モーター９が図１（Ｂ）の反時計回り方向に回転し、それにより、レバー６を介してパウル４が上方に持ち上げられ、図１に実線で示すように、ラチェット歯車１の鋸歯状の歯と接する位置に移動する。この状態で、レバー６と回転体７の溝８との間に滑りが生じ、モーター９が回転していても、パウル４はその位置に止まる。
【００４１】
この状態で、シートベルトを巻き戻す方向への回転力がかかると、ラチェット歯車１が図１（Ｂ）における反時計方向に回転しようとするが、ラチェット歯車１の鋸歯状の歯の段部とパウル４が接触し、パウル４は、貫通穴３によって、横方向への移動を拘束されているので、結局ラチェット歯車１は回転できない。一方、シートベルトを巻き取る方向への回転は、ラチェット歯車１の鋸歯状の歯の斜行部がパウル４を押し下げることによって行うことができる。
【００４２】
すなわち、ラチェット歯車１の鋸歯状の歯とパウル４はラチェットを構成している。このとき、パウル４を押し下げる力が、レバー６と回転体７の溝８との間の摩擦力に打ち勝つようにしておくか、レバー６の弾性が、この押し下げを許容するようにしておく必要があることは言うまでもない。
【００４３】
図２は、本発明の実施の形態における第２のロック機構の例を示す概要図である。以下の図において、発明の実施の形態の欄において前出の図に示された構成要素と同じ構成要素には、同じ符号を付してその説明を省略することがある。図２において、１１は回動軸、１２はバネ材、１３はソレノイド、１４はソレノイドのピストンである。
【００４４】
図２において、ラチェット歯車１と支持台２の構成や取り付けについては、図１と同じである。パウル４は、図１と異なり図に示すような「へ」字型をしており、回動軸１１を中心として回動するようになっている。そして、パウル４の１端はラチェット歯車１の鋸歯状の歯と噛み合うようにされており、他の一端は、バネ材１２を介してソレノイド１３のピストン１４に結合されている。
【００４５】
定常状態では、ソレノイド１３のピストン１４は伸長状態にあり、パウル４は２点鎖線で示すように、ラチェット歯車１の鋸歯状の歯と噛み合わないようになっている。よって、図２に示すロック機構は、シートベルト巻き取り装置の作動には何の影響も与えない。
【００４６】
衝突予測装置から衝突予測信号が発せられると、ソレノイド１３が駆動され、そのピストン１４が縮退する。よれにより、バネ材１２を介して、パウル４が回動軸１１の回りに時計回りに回動し、図２に実線で示すように、その一端がラチェット歯車１の鋸歯状の歯と接する位置に移動する。
【００４７】
この状態で、シートベルトを巻き戻す方向への回転力がかかると、ラチェット歯車１が図２における反時計方向に回転しようとするが、ラチェット歯車１の鋸歯状の歯の段部とパウル４が接触し、パウル４は、回動軸１１によって、横方向への移動を拘束されているので、結局ラチェット歯車１は回転できない。
【００４８】
一方、シートベルトを巻き取る方向への回転は、ラチェット歯車１の鋸歯状の歯の斜行部がパウル４を押し下げる様に働くので、パウル４が回動軸１１を中心に反時計回りに回動し、これによって回転が可能となる。すなわち、ラチェット歯車１の鋸歯状の歯とパウル４はラチェットを構成している。このとき、パウル４を押し下げる力は、バネ材１２が伸長することによって吸収される。
【００４９】
図３〜図５は、本発明の実施の形態における第３のロック機構の例を示す概要図である。図３〜図５において、１５はパウル、１５ａは案内穴、１５ｂは長穴、１５ｃは係合部、１６は支持軸、１７はラチェットレバー、１７ａは回動軸部、１７ｂは先細部である。これらの図において、パウル１５のみを断面図で示している。
【００５０】
図３は定常状態を示す図であり、ソレノイド１３のピストン１４が伸長した状態にある。よって、ラチェットレバー１７は下方に下がった状態にあり、それにより回動軸部１７ａに支えられたパウル１５が重力により下に下がり、その長穴１５ｂの右上の部分が、固定部（例えばリテーナー）に設けられた支持軸１６に当たり、結局、パウル１５は、支持軸１６とラチェットレバー１７の回動軸部１７ａに支えられて図のような位置で停止する。
【００５１】
この状態では、パウル１５の係止部１５ｃはラチェット歯車１の歯部より離れており、ラチェット歯車１は自由に回転できる。ラチェットレバー１７の先細部１７ｂは、パウル１５の案内穴１５ａの右端に接触している。なお、案内穴１５ａは図に示すように、先細部１７ｂよりは広くなっており、特にその上方で斜め右側に拡大した構造をしている。これにより、パウル１５は、左右方向にある程度の移動が可能であると共に、回動軸部１７ａを中心にして回動が可能である。
【００５２】
この状態からソレノイド１３のピストン１４が縮退すると、ラチェットレバー１７が図４に示すように上方に引き上げられる。これにより、パウル１５が、図に示すように反時計周りに回転しながら持ち上げられ、ラチェット歯車１と係合可能な状態になる。この状態で、図に示すように、ラチェット歯車１がシートベルトの引き出し方向、すなわち図に矢印で示すように時計方向に回転すると、係止部１５ｃの先端がラチェット歯車１の歯と噛合し、パウル１５は回動軸部１７ａを中心に回動しようとするが、その長穴１５ｂの右上端が支持軸１６に当たり、それ以上回動しない。よって、その状態でラチェット歯車１の回転が阻止され、スプールのシートベルト引き出し方向への回転は阻止される。
【００５３】
一方、この状態で、スプールが巻き取り方向に駆動された場合、図５に示されるような状態となる。すなわち、図の矢印に示すようにラチェット歯車１が反時計方向に回転すると、パウル１５の係止部１５ｃはラチェット歯車１の歯に押されて、その結果パウル１５は図に矢印で示すように、重力に反して回動軸部１７ａを中心に時計回りに回動し、長穴１５ｂの左下側が支持軸１６に当たった状態となる。よって、ラチェット歯車１は、スプールの巻き取り方向には自由に回転できる。なお、図では、ラチェット歯車１の歯車部とパウル１５の係止部１５ｃが離間したように書いてあるが、これはラチェット歯車に押された慣性で離間したものであり、パウル１５には、重力により常に反時計方向に回転する力がかかっているので、やがて、ラチェット歯車１の歯車部とパウル１５の係止部１５ｃは接触し、これらが離れっぱなしになることはない。よって、図５の状態から、ラチェット歯車１が時計方向に回転し始めた場合には、速やかに図４の状態が実現される。
【００５４】
以上に説明したように、ソレノイド１３のピストン１４が伸長しているときは、スプールの回転は自由であり、ソレノイド１３のピストン１４が縮退したときは、スプールはシートベルトの巻き取り方向には回転可能であるが、引き出し方向には回転が不可能になる。
【００５５】
図６〜図１０は、本発明の実施の形態における第４のロック機構の例を示す概要図である。図６〜図１０において、１３ａはソレノイドの案内部、１５ｄは穴、１５ｅは突起、１７ｃは突起、１８はプランジャースプリング、１９はリテーナー、１９ａ、１９ｂは長穴、１９ｃはピン、２０はラチェットスプリングである。
【００５６】
図６は、ロック機構の要部を示す分解斜視図である。ソレノイド１３のピストン１４には、ラチェットレバー１７が係合しており、ソレノイド１３が無励磁の場合には、プランジャースプリング１８の働きにより、ピストン１４が伸長し、ラチェットレバー１７が図の上方に押し上げられるようになっている。ラチェットレバー１７に設けられた突起１７ｃは、パウル１５の穴１５ｄを貫通し、リテーナー１９の長穴１９ａに嵌まり込んでいる。
【００５７】
ラチェットスプリング２０は、図７〜図１０に示されるように、その一端をリテーナー１９に固定され、その他端はパウル１５の突起１５ｅに接触し、その弾発力により、パウル１５を、ラチェットレバー１７の突起１７ｃを回動軸として、ラチェット歯車１に噛み込む方向に付勢している。なお、図には示されていないが、突起１５ｅは、パウル１５の裏側の同じ位置にも設けらており、これが、リテーナー１９の長穴１９ｂに嵌まり込んでいる。
【００５８】
以下、このような構造を有するロック機構の作動を図７〜図１０を用いて説明する。
図７は、ソレノイド１３が励磁されていない定常状態の様子を示すものである。このとき、プランジャースプリング１８の付勢力によって、ピストン１４が伸長し、ラチェットレバー１７は、案内部１３ａの上端に位置している。そのとき、突起部１７ｃは、長穴１９ａの上端部に当接している。ラチェットスプリング２０は、一端をリテーナー１９に固定され、リテーナー１９に設けられたピン１９ｃを介して、パウル１５の突起１５ｅに当接し、パウル１５を、突起部１７ｃを回動軸として図の反時計回りに回動させている。よって、パウル１５の裏側の突起１５ｅが、リテーナー１９の長穴１９ｂの右上端に当たった状態で、パウル１５の回動が停止し、パウル１５はその位置に位置決めされる。
【００５９】
しかし、この状態では、パウル１５の係合部１５ｃは、ラチェット歯車１の歯より離れており、ラチェット歯車１は自由に回転できるので、スプールの回転は妨げられない。
【００６０】
図８は、図７に示す状態から、ソレノイド１３が励磁されたときの状態の変化を示している。このときピストン１４がプランジャースプリング１８の付勢力に抗して縮退し、それにより、ラチェットレバー１７が案内部１３ａに沿って下方に下がる。そして、その突起１７ｃが、長穴１９ａの下端に接触した位置で停止する。その際、パウル１５は、穴１５ｄに突起１７ｃが貫通しているので、その位置が下に下がる。その際、パウル１５は、ラチェットスプリング２０の付勢力により、長穴１９ｂの右上端に当接している突起１５ｅを軸として、図７に示す位置からさらに反時計回りに回動する。それにより、図に示すように、係合部１５ｃの先端部が、ラチェット歯車１の歯部と噛みあうような位置にくる。
【００６１】
図９は、図８に示す状態において、スプールがシートベルトを巻き戻す方向に回転したときの状態を示すものである。このとき、ラチェット歯車１は、図に示すように時計回りに回転する。すると、その歯車とパウル１５の係合部１５ｃが噛みあう。よって、パウル１５は、突起１７ｃを中心として図の矢印のように反時計回りに回動しようとするが、突起１５ｅが長穴１９ｂの端で拘束されているので回動することができず、それにより、ラチェット歯車１の回転が停止される。よって、スプールはシートベルトを巻き戻す方向には回転できなくなる。
【００６２】
図１０は、図８に示す状態において、スプールがシートベルトを巻き取る方向に回転したときの状態を示すものである。このとき、ラチェット歯車１は、図に示すように反時計回りに回転する。すると、パウル１５の係合部１５ｃが、ラチェット歯車の歯車に押されて、突起１７ｃを中心として時計回りに回動する。この回動は、ラチェットスプリング２０の付勢力に抗して行われる。そして、その結果、パウル１５の裏側の突起１５ｅは、長穴１９ｂの左下側の端まで移動可能である。
【００６３】
このようにして、パウル１５は、ラチェットスプリング２０の付勢力により、その係合部１５ｃをラチェット歯車１の歯車に接触させた状態で、その歯車を乗り越え、ラチェット歯車１の回転を許容する。図１０に示す状態から、スプールが引き出し方向に回転しようとすると、係合部１５ｃがラチェット歯車１の歯車に接触した状態となっているので、直ちに図９に示すような状態となり、スプールの回転が阻止される。
【００６４】
以上に説明したように、ソレノイド１３が励磁されないときはスプールの回転は自由であり、ソレノイド１３が励磁されたときは、スプールはシートベルトの巻き取り方向には回転可能であるが、引き出し方向には回転が不可能になる。
【００６５】
以下、本発明の実施の形態における第５のロック機構について、再び図１１に戻って説明する。この実施の形態は、従来の技術の欄において説明した「ウェブセンサによるロック機構」を利用したものである。
【００６６】
すなわち、衝突予測装置から衝突予測信号が発せられたとき、新たに取り付けたモーター（図示せず）により、ロックギア２５を強制的、かつ急激にシートベルト巻き取り方向に駆動するようにする。すると、ロックギア２５とロッキングベース２４との相対関係は、シートベルトが急に引き出されたときと同じとなり、先に説明したように、パウル３２が外側に飛び出し、パウル３２のギアがベースフレーム２８に形成されたギア部２８ａに係合し、これによりロッキングベース２４の回転も停止される。
【００６７】
シートベルト巻き取り装置には、衝突等が発生したとき、プリテンショナーを作動させ、シートベルトを強制的に巻き取って、乗員をシートに強力に拘束する機能を有するものがある。また、プリテンショナーを作動させると同時に、エアバッグを展開させることも行われている。衝突検知装置が、これらの装置に衝突検知信号を与えるのは、衝突発生の診断を開始してから１０ｍｓ程度遅れる。
【００６８】
よって、本発明を使用する場合は、衝突予測信号を２段階に分け、エアバッグやプリテンショナーに作動信号として与える衝突検知信号の前に、衝突の可能性があるが、その可能性がエアバッグやプリテンショナーを作動させるには低いと判断された状態で、本発明で使用するロック機構を作動させるようにしてもよい。その上で、最終診断により衝突の危険性がないとされた場合は、ロックを解除するようにすればよい。
【００６９】
もちろん、プリテンショナーを作動させる信号と同一のタイミングでロック信号を出しても、プリテンショナーの作動の妨げにはならず、プリテンショナー作動後にシートベルトが引き出されるのをロックすることができる。従来のフライホイールを使用したロック機構では、衝突の発生からロックがかかるまで２０〜４０ｍｓを要していたが、本発明においては衝突の発生前にロックを行うこともできる。
【００７０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明においては、シートベルトが実際に巻き戻される前にシートベルトの引き出しをロックすることができるので、より安全なシートベルトシステムとすることができる。また、シートベルトを装着するために引き出すときロックがかかって、乗員に対して違和感や不快感を与えることがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明の実施の形態における第１のロック機構の例を示す概要図である。
【図２】
本発明の実施の形態における第２のロック機構の例を示す概要図である。
【図３】
本発明の実施の形態における第３のロック機構の定常状態を示す図である。
【図４】
本発明の実施の形態における第３のロック機構において、スプールのシートベルト引き出し方向への回転が阻止される状態を示す図である。
【図５】
本発明の実施の形態における第３のロック機構において、スプールのシートベルト巻き取り方向への回転が許容される状態を示す図である。
【図６】
本発明の実施の形態における第４のロック機構を示す分解斜視図である。
【図７】
図６に示すロック機構の定常状態を示す図である。
【図８】
図６に示すロック機構のロック作動状態を示す図である。
【図９】
図６に示すロック機構のロック作動状態において、スプールのシートベルト引き出し方向への回転が阻止される状態を示す図である。
【図１０】
図６に示すロック機構のロック作動状態において、スプールのシートベルト巻き取り方向への回転が許容される状態を示す図である。
【図１１】
シートベルト巻取装置の１例の構造を示す図である。
【符号の説明】
１…ラチェット歯車、２…支持台、３…貫通穴、４…パウル、５…穴、６…レバー、７…回転体、８…溝、９…モーター、１１…回動軸、１２…バネ材、１３…ソレノイド、１３ａ…ソレノイドの案内部、１４…ソレノイドのピストン、１５…パウル、１５ａ…案内穴、１５ｂ…長穴、１５ｃ…係合部、１５ｄ…穴、１５ｅ…突起、１６…支持軸、１７…ラチェットレバー、１７ａ…回動軸部、１７ｂ…先細部、１７ｃ…突起、１８…プランジャースプリング、１９…リテーナー、１９ａ、１９ｂ…長穴、１９ｃ…ピン、２０…ラチェットスプリング