(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
長尺帯状とされた乗員拘束用のウエビングベルトの一端が係止されて前記ウエビングベルトを巻き取る巻取軸と、
前記巻取軸の回転中心を貫通して前記巻取軸を回転自在に支持すると共に、自らの軸線方向一端側に対する他端側の相対的な前記軸線周りの捩じれ変形により当該捩じれ方向の力を吸収し、且つ、回転する前記巻取軸に対する所定の回転位置で前記巻取軸が前記回転方向とは反対側から係合し、当該回転方向の押圧力が前記巻取軸から付与されると共に、前記回転方向と同方向の前記巻取軸に対する相対回転で前記係合が解除されるトーションシャフトと、
前記トーションシャフトの軸方向一端側へ直接或いは間接的に係合可能に設けられ、当該係合状態では前記トーションシャフトの軸方向一端側において前記トーションシャフトをロックするシャフトロック手段と、
前記巻取軸の回転を増速して前記トーションシャフトへ伝達して前記トーションシャフトを前記巻取軸の回転方向と同じ方向へ回転させると共に、当該回転の伝達の解除が可能な増速回転伝達手段と、
を備えるウエビング巻取装置。
【請求項２】
前記巻取軸と前記トーションシャフトの前記係合部との間に介在して前記トーションシャフトを間接的に前記巻取軸へ係合させると共に、前記巻取軸と前記トーションシャフトとの係合状態から当該係合状態とは反対の回転方向側からの前記巻取軸の前記トーションシャフトへの係合までに前記巻取軸を前記トーションシャフトに対して相対的に１回転を越えて回転させる等速回転伝達手段を備え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】
前記増速回転伝達手段は、
前記トーションシャフトに同軸的且つ一体的に形成されると共に、外周部に外歯が形成された太陽ギヤと、
前記巻取軸の回転中心よりも半径方向外側に変位した位置で回転自在に軸支されると共に、外周部に外歯が形成され前記太陽ギヤの外歯へ噛み合う遊星ギヤと、
前記巻取軸及び前記トーションシャフトの双方に対して同軸的に相対回転可能に設けられると共に、内周部に前記遊星ギヤの外歯に噛み合う内歯が形成されたインターナルギヤと、
によって構成される遊星歯車列を備えると共に、
前記巻取軸及び前記トーションシャフトの双方に対する前記インターナルギヤの回転をロックすると共に、当該ロックの解除が可能なインターナルギヤロック手段を備えることを特徴とする請求項１又は請求項２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、ウエビングベルトによって車両の乗員を拘束するウエビング巻取装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
長尺帯状のウエビングベルトによって車両乗員の身体を拘束するシートベルト装置なかで、その主要部を構成するウエビング巻取装置には、車両急減速状態を感知した場合に巻取軸のウエビング引出方向回転を阻止するためのロック機構を備えており、このロック機構が作動することで巻取軸からのウエビングベルトの引き出しが制限され、乗員を確実に拘束できるようになっている。
【０００３】
一方でロック手段による巻取軸のロック状態でウエビングベルトを引き出す方向への巻取軸の回転力が作用する特定の部材に、所定の大きさ以上の回転力が作用して変形することで当該ロック状態を解除し、巻取軸からのウエビングベルトの引き出しを許容すると共にエネルギー吸収を行う所謂『フォースリミッタ機構』を備えたウエビング巻取装置もある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、車両乗員の体格（特に体重）は千差万別であり、車両の急減速状態においてウエビングベルトに作用するエネルギーにもそれに応じた差が生じるにも拘わらず、従来の『フォースリミッタ機構』は作動開始荷重が一定で、画一的な作動しか得られなかった。
【０００５】
本発明は、上記事実を考慮して、エネルギー吸収するための部材を変形させるのに要する巻取軸の回転力を変更できるウエビング巻取装置を得ることが目的である。
【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、長尺帯状とされた乗員拘束用のウエビングベルトの一端が係止されて前記ウエビングベルトを巻き取る巻取軸と、前記巻取軸の回転中心を貫通して前記巻取軸を回転自在に支持すると共に、自らの軸線方向一端側に対する他端側の相対的な前記軸線周りの捩じれ変形により当該捩じれ方向の力を吸収し、且つ、回転する前記巻取軸に対する所定の回転位置で前記巻取軸が前記回転方向とは反対側から係合し、当該回転方向の押圧力が前記巻取軸から付与されると共に、前記回転方向と同方向の前記巻取軸に対する相対回転で前記係合が解除されるトーションシャフトと、前記トーションシャフトの軸方向一端側へ直接或いは間接的に係合可能に設けられ、当該係合状態では前記トーションシャフトの軸方向一端側において前記トーションシャフトをロックするシャフトロック手段と、前記巻取軸の回転を増速して前記トーションシャフトへ伝達して前記トーションシャフトを前記巻取軸の回転方向と同じ方向へ回転させると共に、当該回転の伝達の解除が可能な増速回転伝達手段と、を備えている。
【０００７】
上記構成のウエビング巻取装置では、巻取軸から引き出されたウエビングベルトが車両の乗員の身体に装着されることで、乗員の身体はウエビングベルトにより拘束される。また、ウエビングベルトが引き出される際に巻取軸がトーションシャフトに対して所定の回転位置まで相対回転すると、ウエビングベルトが引き出される際の巻取軸の回転方向（以下、この回転方向を便宜上『引出方向』と称し、『引出方向』とは反対方向の回転方向を便宜上『巻取方向』と称する）側から巻取軸がトーションシャフトへ係合する。
【０００８】
この状態では、巻取軸が引出方向へ回転しようとすると、巻取軸がトーションシャフトを引出方向へ押圧するため、巻取軸と一体的にトーションシャフトが回転する（すなわち、巻取軸及びトーションシャフトが同方向へ等速回転する）。
【０００９】
しかしながら、この状態でシャフトロック手段が作動してトーションシャフトの軸方向一端側がロックされると、トーションシャフトに係合した巻取軸が引出方向へ回転しようとしてトーションシャフトを押圧してもトーションシャフトは回転せず、これによって、巻取軸もまたロックされる。このため、この状態では基本的にそれ以上ウエビングベルトを引き出すことができない。したがって、シャフトロック手段の作動条件を、例えば、車両が急減速状態となった場合とすれば、車両が急減速状態となった場合において急減速に伴う慣性で、車両の進行方向側へ移動しようとする乗員の身体が、ウエビングベルトによって確実に拘束される。
【００１０】
この状態で巻取軸からトーションシャフトへ伝達される引出方向の回転力が一定の大きさを越えると、トーションシャフトはシャフトロック手段によりロックされた軸線方向一端側に対して他端側が自らの軸線周りに引出方向へ回転して捩じれ変形する。他端側が引出方向に回転することで巻取軸はこの回転量に対応する分だけ引出方向へ回転し、巻取軸の回転量に応じた長さだけウエビングベルトが引き出されると共に、トーションシャフトが捩じれ変形することで巻取軸を介してトーションシャフトに作用した回転力が吸収される。
【００１１】
ここで、この状態において増速回転伝達手段が解除されている場合には引出方向への巻取軸の回転が巻取軸とトーションシャフトとの係合部分を介してトーションシャフトへ伝達されるため、トーションシャフトは巻取軸と同じ速度で回転する。
【００１２】
一方、増速回転伝達手段が解除されていない場合には、巻取軸の回転が増速回転伝達手段によって増速されて伝達されるため、巻取軸よりも回転速度が速い。したがって、トーションシャフトは巻取軸に対して引出方向へ向けて相対回転するため、トーションシャフトと巻取軸との係合は解除され、増速回転伝達手段によってのみ巻取軸の回転がトーションシャフトへ伝達される。
【００１３】
増速回転伝達手段によってトーションシャフトの回転が巻取軸よりも速くなることで、巻取軸からトーションシャフトへ付与されるトルクは回転速度比に反比例して小さくなる。このため、トーションシャフトを捩じれ変形させるために要する巻取軸の回転力が大きくなる。
【００１４】
このように、本ウエビング巻取装置では、増速回転伝達手段を作動及び解除することで、トーションシャフトを捩じれ変形させるために要する巻取軸の回転力が変更されるため、例えば、乗員の体格等に応じて増速回転伝達手段を作動及び解除することで適したエネルギー吸収効果を得ることができる。
【００１５】
請求項２記載のウエビング巻取装置は、請求項１記載の本発明において、前記巻取軸と前記トーションシャフトの前記係合部との間に介在して前記トーションシャフトを間接的に前記巻取軸へ係合させると共に、前記巻取軸と前記トーションシャフトとの係合状態から当該係合状態とは反対の回転方向側からの前記巻取軸の前記トーションシャフトへの係合までに前記巻取軸を前記トーションシャフトに対して相対的に１回転を越えて回転させる等速回転伝達手段を備えることを特徴としている。
【００１６】
上記構成のウエビング巻取装置では、巻取軸とトーションシャフトとの間に等速回転伝達手段が介在しており、巻取軸が等速回転伝達手段を介してトーションシャフトに係合する。したがって、巻取方向側から巻取軸が等速回転伝達手段を介してトーションシャフトに係合し、且つ、増速回転伝達手段が解除された状態で巻取軸を引出方向へ回転すると、巻取軸は等速回転伝達手段を介してトーションシャフトに押圧力を付与しトーションシャフトを等速回転させる。
【００１７】
ここで、本ウエビング巻取装置では等速回転伝達手段により、巻取軸とトーションシャフトとの係合状態からトーションシャフトが巻取軸に対して巻取軸がトーションシャフトへ係合した回転方向と同方向へ相対回転してそれまでの係合状態とは反対側で巻取軸にトーションシャフトが係合するまで１回転を越える相対回転を要する。
【００１８】
すなわち、巻取方向側から巻取軸がトーションシャフトへ係合した状態で増速回転伝達手段が作動し、更に、この状態で巻取軸が引出方向側へ回転すると、増速回転伝達手段によってトーションシャフトは巻取軸よりも早く回転し、これまでの係合を解除する。このときの相対回転をトーションシャフトを基準にして考えると、巻取軸がトーションシャフトに対して巻取方向側へ回転しているわけであるから、いずれは巻取軸が巻取方向側からトーションシャフトへ係合する。
【００１９】
しかしながら、本ウエビング巻取装置では等速回転伝達手段が設けられているため、引出方向側から巻取軸がトーションシャフトへ係合した状態から巻取軸に対してトーションシャフトは引出方向側へ１回転を越えて回転しなければ引出方向側からトーションシャフトが巻取軸へ係合しない（すなわち、巻取方向側から巻取軸がトーションシャフトへ係合しない）。
【００２０】
このため、相対的に１回転以内でトーションシャフトが巻取軸へ係合する場合に比べて増速回転伝達手段による巻取軸とトーションシャフトとの回転速度比を大きく設定できる。
【００２１】
請求項３記載のウエビング巻取装置は、請求項１又は請求項２記載の本発明において、前記増速回転伝達手段は、前記トーションシャフトに同軸的且つ一体的に形成されると共に、外周部に外歯が形成された太陽ギヤと、前記巻取軸の回転中心よりも半径方向外側に変位した位置で回転自在に軸支されると共に、外周部に外歯が形成され前記太陽ギヤの外歯へ噛み合う遊星ギヤと、前記巻取軸及び前記トーションシャフトの双方に対して同軸的に相対回転可能に設けられると共に、内周部に前記遊星ギヤの外歯に噛み合う内歯が形成されたインターナルギヤと、によって構成される遊星歯車列を備えると共に、前記巻取軸及び前記トーションシャフトの双方に対する前記インターナルギヤの回転をロックすると共に、当該ロックの解除が可能なインターナルギヤロック手段を備えることを特徴としている。
【００２２】
上記構成のウエビング巻取装置では、巻取軸が引出方向側からトーションシャフトに係合し、且つ、インターナルギヤロック手段がインターナルギヤをロックした状態で巻取軸は引出方向へ回転すると、巻取軸に設けられた遊星ギヤが巻取軸の軸心周りを巻取軸の回転速度と同じ速度で公転すると共に、インターナルギヤの内歯に倣って自らの軸線周りに自転する。遊星ギヤが自転することで遊星ギヤの外歯に噛み合う太陽ギヤが増速回転され、これによって太陽ギヤが形成されているトーションシャフトが巻取軸の回転よりも速く回転する。
【００２３】
一方、インターナルギヤロック手段によるインターナルギヤのロックが解除された状態で巻取軸が引出方向へ回転すると、遊星ギヤは巻取軸の軸心周りに公転はするものの、インターナルギヤは回転自在とされているため、遊星ギヤは自転しない。このため、巻取軸の回転が増速されてトーションシャフトに伝達されることはなく、巻取軸はトーションシャフトとの係合部分を介して巻取軸の回転速度と同じ速さでトーションシャフトを回転させる。
【００２４】
このように、本ウエビング巻取装置では、所謂『遊星歯車列』を増速回転伝達手段として用いているわけであるが、遊星歯車列では、遊星ギヤの公転速度に対する太陽ギヤの回転速度の比率は、一般的にインターナルギヤの内歯の数と太陽ギヤの外歯の数の和を太陽ギヤの外歯の数で割った数で求められるため、速度比の設定が極めて容易である。しかも、遊星歯車列とすることでインターナルギヤロック手段のロックを解除しない限り予め設定された速度比で確実に回転が伝達されるため信頼性が高い。
【００２５】
【発明の実施の形態】
図１及び図２には本実施形態に係るウエビング巻取装置１０の要部が斜視図にて示されており、また、図７にはウエビング巻取装置１０の概略的な縦断面図が示されている。
【００２６】
図７に示されるように、ウエビング巻取装置１０は、厚さ方向に沿って互いに対向した一対の側壁１２、１４と、これらの側壁１２、１４の幅方向一端で側壁１２と側壁１４とを連結する縦壁１６と、を含んで構成され、平面視でコ字形状に形成されたフレーム１８を備えている。ウエビング巻取装置１０は、このフレーム１８の一部をボルトで車体に結合させることにより、センタピラー（何れも図示省略）の下部等に固定されている。
【００２７】
フレーム１８の側壁１２と側壁１４との間には巻取軸としてのスプール２０が配置されている。スプール２０はスプール本体２４を備えている。スプール本体２４は概ね円柱形状とされ、その外周部に形成された係止部（図示省略）に長尺帯状に形成された乗員拘束用のウエビングベルト２２の一端部が係止されている。スプール本体２４の軸方向両端部にはスプール本体２４よりも大径の略円盤形状とされたフランジ部２６、２８がスプール本体２４に対して同軸的に形成されている。
【００２８】
さらに、スプール２０にはその軸心に沿って貫通したシャフト挿通孔３０が形成されている。シャフト挿通孔３０はスプール２０を半径方向に沿って切った場合の断面開口形状が円形とされており、その内側にはトーションシャフト３２が貫通配置されている。トーションシャフト３２は、外径寸法がシャフト挿通孔３０の内径寸法よりも極僅かに小さな（略等しい）円柱形状のシャフト本体３４を備えている。シャフト本体３４はシャフト挿通孔３０を貫通しており、ウエビングベルト２２をその軸線周りに回転自在に支持している。
【００２９】
図７及び図２に示されるように、シャフト本体３４の側壁１２側の端部からはシャフト本体３４とは反対側が二股に分かれた係合部３６が突出形成されている。トーションシャフト３２の軸線方向に沿った方向の係合部３６の中間部よりもシャフト本体３４側にはシャフトロック手段としての半月板状の一対のロックプレート３８が遊嵌されている。
【００３０】
図２に示されるように、上述したフレーム１８の側壁１２には内周部にラチェット歯４０が形成されたラチェット孔４２がシャフト挿通孔３０に対して同軸的に形成されており、係合部３６へのロックプレート３８の遊嵌状態では、シャフト本体３４の半径方向に沿ってラチェット孔４２の内周部とロックプレート３８とが対向する。ロックプレート３８の外周部にはラチェット孔４２のラチェット歯４０に噛合可能な外歯４４が形成されている。
【００３１】
また、図２及び図７に示されるように、トーションシャフト３２の軸線方向に沿った方向の係合部３６の中間部よりもシャフト本体３４とは反対側にはシャフト本体３４に対して同軸的にシャフトロック手段としてのＶギヤ４６が配設されている。なお、Ｖギヤ４６のボス４８とシャフト本体３４との間には爪付きのキャップ等の樹脂部品によって取付けられた捩じりコイルスプリング等の付勢手段（図示省略）が介在されており、通常はシャフト本体３４に対してＶギヤ４６が追従回転するようになっている。また、Ｖギヤ４６のボス４８の周囲には、４つのガイド孔５０及びシャフト本体３４の係合部３６が挿入される逃げ用の開口部５２が形成されている。これらのガイド孔５０内へはロックプレート３８から立設された一対の突起５４がそれぞれ挿入されている。
【００３２】
Ｖギヤ４６の外周部にはロック歯５６が形成されており、更に、Ｖギヤ４６の下方にはシャフトロック手段としての加速度センサ５８が配置されている。加速度センサ５８は側面視でＬ字形状の台座６０を備えており、台座６０の底部中央に形成された凹面上には外周部の曲率半径が台座６０の底部中央に形成された凹面の曲率半径よりも小さなボール６２が載置されている。ボール６２側方の台座６０の支持壁には、底部に対して平行な軸周りに回動自在にパウル６４が支持されている。パウル６４はボール６２を介して台座６０の底部とは反対側に位置しており、ボール６２と対向する側の端面は自重でボール６２へ当接している。一方、パウル６４のボール６２とは反対側の端面からは係合爪６６がＶギヤ４６のロック歯５６に対して対向する如く突出形成されている。
【００３３】
一方、図１及び図７に示されるように、上述したシャフト本体３４の他端側（すなわち、係合部３６が形成された側とは反対側）で且つスプール２０の軸方向外側に突出した部分には、外周部に外歯８２が形成され、増速回転伝達手段としての遊星歯車列８０を構成する太陽ギヤ８４がシャフト本体３４に対して同軸的に一体形成されている。さらに、太陽ギヤ８４のスプール２０とは反対側の中心からも連続してシャフト本体３４が形成されており、シャフト本体３４の他端部は側壁１４に回転自在に軸支されている。さらに、シャフト本体３４の他端部は、図示しない渦巻きコイルスプリングによってスプール２０がウエビングベルト２２を巻き取る方向への回転方向と同じ方向へ付勢されている。
【００３４】
また、側壁１４とスプール２０との間にはシャフト本体３４周りにインターナルギヤ８６が回転自在に軸支されている。インターナルギヤ８６は全体的に円盤状とされた底部８８を備えおり、この底部８８の側壁１４とは反対側に端部には外径寸法が底部８８の外径寸法と等しいリング部９０が底部８８に対して同軸的に形成されている。リング部９０の内周部には内歯９２が形成されていると共に、底部８８及びリング部９０の外周部（すなわち、インターナルギヤ８６の外周部）にはラチェット歯９４が形成されている。上述した太陽ギヤ８４は、外歯８２が太陽ギヤ８４の半径方向に沿って内歯９２と対向するようにインターナルギヤ８６の内側に配置されている。
【００３５】
一方、スプール２０のフランジ部２６にはリング部９６が設けられている。リング部９６は概ねリング状とされており、フランジ部２６の側壁１４側の端面にスプール本体２４に対して同軸的に形成されている。リング部９６の側壁１４と対向する側の端面の一部からは側壁１４側へ向けてスプール２０の軸線に対して平行にシャフト９８が突出形成されており、外周部に外歯１００が形成された遊星ギヤ１０２を同軸的に回転自在に軸支している。遊星ギヤ１０２は外周部がスプール２０及びトーションシャフト３２の半径方向に沿って太陽ギヤ８４の外周部及びインターナルギヤ８６（リング部９０）の内周部と対向するように配置されており、外歯１００が太陽ギヤ８４の外歯８２及びインターナルギヤ８６の内歯９２の双方に噛み合っている。
【００３６】
さらに、フランジ部２６の側壁１４と対向する側の端面にはリブ１０４が形成されている。リブ１０４は、その厚さがリング部９６の厚さに概ね等しく、フランジ部２８の中心（軸心）とリング部９６の内周部との間でフランジ部２８の中心周りの所定角度の範囲に形成されている。
【００３７】
また、フランジ部２６とインターナルギヤ８６の底部８８との間には等速回転伝達手段としてのロータ１０６が設けられている。ロータ１０６はシャフト本体３４周りに回転自在にシャフト本体３４に軸支されるリング状若しくは円筒状の基部１０８を備えており、更に、基部１０８の外周部にはロータ本体１１０が形成されている。基部１０８の中心からロータ本体１１０の端部までの寸法はフランジ部２６の中心からリング部９６の内周部までの寸法よりも短く、ロータ１０６はシャフト本体３４に軸支された状態でその軸線方向一部をリング部９６の内側に入り込ませることができ、リング部９６の内側に入り込んだ状態では、シャフト本体３４周りの一方の側へ向いたロータ本体１１０の端部１１０Ａがシャフト本体３４周りの他方の側へ向いたリブ１０４の端部１０４Ａに対してシャフト本体３４周りに対向し、シャフト本体３４周りの他方の側へ向いたロータ本体１１０の端部１１０Ｂがシャフト本体３４周りの一方の側へ向いたリブ１０４の端部１０４Ｂに対してシャフト本体３４周りに対向する。また、ロータ本体１１０の厚さはリング部９６の厚さよりも十分に大きく、且つ、リング部９６の厚さと後述するリブ１１２の厚さとの和に等しいか或いは小さい。
【００３８】
さらに、上述した太陽ギヤ８４のフランジ部２６と対向する側の端部にはリブ１１２が形成されており、シャフト本体３４周りの一方の側へ向いたロータ本体１１０の端部１１２Ａがシャフト本体３４周りの他方の側へ向いたリブ１０４の端部１０４Ａに対してシャフト本体３４周りに対向し、シャフト本体３４周りの他方の側へ向いたロータ本体１１０の端部１１２Ｂがシャフト本体３４周りの一方の側へ向いたリブ１０４の端部１０４Ｂに対してシャフト本体３４周りに対向する。
【００３９】
さらに、上述したインターナルギヤ８６の半径方向側方にはインターナルギヤロック手段として遊星歯車列８０と共に増速回転伝達手段を構成するロックソレノイド１２０が配置されている。ロックソレノイド１２０は内部にソレノイド（図示省略）を備えたケース１２２を備えている。このケース１２２には軸方向に沿ってインターナルギヤ８６のラチェット歯９４と対向するロック歯１２４が形成されたプランジャ１２６が設けられている。プランジャ１２６は自らの軸線方向に沿ってスライド自在とされており、ケース１２２への収納状態（図７図示状態）から太陽ギヤ８４へ接近する方向へ突出すること（図８図示状態）で、ロック歯１２４を太陽ギヤ８４のラチェット歯９４へ噛合させることができる。このロック歯１２４はケース１２２に収容されたソレノイドが通電されて吸引力が生じた状態ケース１２２から突出し、ソレノイドへの通電が解除されて吸引力が消滅した状態の何れか一方の状態でケース１２２内に収容される。
【００４０】
ケース１２２内のソレノイドは、ドライバ１２８を介してバッテリー１３０へ電気的に接続されており、バッテリー１３０から給電されることで通電させられると共に、ドライバ１２８を介してコンピュータ１３２等の制御手段へ電気的に接続されている。コンピュータ１３２は、重量センサ１３４や、車両の座席に設けられ乗員の体重を検知する重量センサ１３４等の体格検知手段やスイッチ１３６等に電気的に接続されている。さらには、スプール本体２４に挿通されたタングプレートがバックル装置（図示省略）に係合させられたか否かを検知する係合検知センサ１３８等に電気的に接続されており、コンピュータ１３２や重量センサ１３４の状態の如何を問わずタングプレートがバックル装置に係合した状態でのみロックソレノイド１２０のソレノイドへの通電を許容する。
【００４１】
次に、本実施形態の作用並びに効果について説明する。
【００４２】
乗員がスプール本体２４に挿通された図示しないタングプレートを持ってスプール本体２４を引き出し、タングプレートを図示しないバックル装置に係合させることにより、乗員は三点式シートベルト装置のウエビング装着状態となる。すなわち、センタピラーの上部に配設された図示しないショルダアンカからタングプレートまでのウエビングベルト２２がショルダ側のウエビングとなり、タングプレートからバックル装置までのウエビングベルト２２がラップ側のウエビングとなる。
【００４３】
ウエビングベルト２２を引き出すと、これに伴いスプール２０が回転（なお、以下、ウエビングベルト２２を引き出す際のスプール２０並びにトーションシャフト３２の回転方向を便宜上『引出方向』と称し、『引出方向』とは反対の回転方向を便宜上『巻取方向』と称する）し、スプール２０と共にリブ１０４が回転する。リブ１０４が回転することでリブ１０４の端部１０４Ａがロータ１０６のロータ本体１１０の端部１１０Ａへ接近し、更にはリブ１０４の端部１０４Ａがロータ本体１１０の端部１１０Ａへ当接してロータ本体１１０を引出方向へ押圧する。この状態から更にスプール２０が引出方向へ回転すると、ロータ１０６がスプール２０と略一体的に引出方向へ回転し、ロータ１０６のロータ本体１１０の端部１１０Ｂがシャフト本体３４に形成された太陽ギヤ８４のリブ１１２の端部１１２Ｂへ接近し、更には、ロータ本体１１０の端部１１０Ｂがリブ１１２の端部１１２Ｂへ当接してリブ１１２を引出方向へ押圧する（図３図示状態）。これによって、トーションシャフト３２がスプール２０と共に引出方向側へ向けて回転する。
【００４４】
なお、遊星ギヤ１０２を軸支するシャフト９８もまたスプール２０と共にスプール２０の中心周りに引出方向へ回転するが、タングプレートがバックル装置に係合させられるまではプランジャ１２６のロック歯１２４がインターナルギヤ８６のラチェット歯９４へ噛合していないため、インターナルギヤ８６はシャフト本体３４周りに自由に回転できる状態となっている。したがって、タングプレートがバックル装置に係合させられるまでの間は、スプール２０が回転しても遊星ギヤ１０２は公転するだけで自転はせず、単に、インターナルギヤ８６の内歯９２へ噛み合う遊星ギヤ１０２の外歯１００が引出方向へ内歯９２を押圧してシャフト本体３４周りにインターナルギヤ８６を回転させるだけである（すなわち、この状態では遊星歯車列８０として機能しない）。
【００４５】
このようにして、ウエビングベルト２２が引き出されてトーションシャフト３２が引出方向へ回転させられることで、トーションシャフト３２の回転量に応じた大きさの付勢力が渦巻きコイルスプリングからトーションシャフト３２、ロータ１０６、スプール２０を介してウエビングベルト２２に付与され、この付勢力で引っ張られたウエビングベルト２２が乗員の身体を拘束する。
【００４６】
この状態で、重量センサ１３４が座席に着座した乗員の体重を検知し、重量センサ１３４が検知した乗員の体重が所定値未満であるとコンピュータ１３２が判断した場合、或いは、スイッチ１３６がＯＦＦ操作されたとコンピュータ１３２が判断した場合には、ロックソレノイド１２０のソレノイドは通電されず、プランジャ１２６のロック歯１２４はインターナルギヤ８６のラチェット歯９４に対して離間したままとされる（すなわち、ロックソレノイド１２０によるロックが解除された状態）。
【００４７】
これに対し、重量センサ１３４が検知した乗員の体重が所定値以上であるとコンピュータ１３２が判断した場合、或いは、スイッチ１３６がＯＮ操作されたとコンピュータ１３２が判断した場合には、ロックソレノイド１２０のソレノイドが通電されてプランジャ１２６がケース１２２から突出し、ロック歯１２４がインターナルギヤ８６のラチェット歯９４へ噛合する。これにより、太陽ギヤ８４はロック状態となる。
【００４８】
車両が急減速状態になると、ボール６２は慣性力によって台座６０上を転動し、パウル６４を押し上げて係合爪６６をＶギヤ４６のロック歯５６に係合させる。これにより、Ｖギヤ４６の引出方向への回転が阻止され、Ｖギヤ４６とスプール２０との間に相対回転が生じ、ガイド孔５０に案内されてロックプレート３８が半径方向へ移動して、ロック歯５６が側壁１２のラチェット孔４２に形成されたラチェット歯４０に噛合させられる。この状態では、トーションシャフト３２の回転が阻止される。図３に示されるように、ウエビングベルト２２を引き出した状態では、リブ１０４の端部１０４Ａがロータ１０６の端部１１０Ａへ当接しロータ１０６の端部１１０Ｂがリブ１１２の端部１１２Ｂへ当接しているため、スプール２０の引出方向への回転は、ロータ１０６を介してロックされたトーションシャフト３２により阻止される。したがって、この状態では、車両が急減速状態となることで乗員の身体が慣性で車両の走行方向へ移動しようとする際に、乗員の身体がこれを拘束するウエビングベルト２２を引き出そうとしても、ウエビングベルト２２を引き出すことはできず、ウエビングベルト２２は確実に乗員の身体を拘束しつづける。
【００４９】
但し、トーションシャフト３２がロックされた状態であっても、トーションシャフト３２を捩じって塑性変形させるだけの回転力がトーションシャフト３２に付与されれば、この塑性変形量に応じた回転量だけスプール２０を引出方向へ回転させることができ、このときのスプール２０の回転量に応じた長さだけウエビングベルト２２を引き出すことができると共に、トーションシャフト３２が塑性変形することでトーションシャフト３２に作用した回転力（すなわち、ウエビングベルト２２の引出力）がトーションシャフト３２の塑性変形分に応じた量だけ吸収される（すなわち、本ウエビングベルト巻取装置１０では、単なるロック機構のみならず、トーションシャフト３２が捩じれ方向へ塑性変形してエネルギーを吸収することで所謂『フォースリミッタ』としての作用を奏する）
ここで、本ウエビング巻取装置１０では、インターナルギヤ８６がロックソレノイド１２０によってロックされたか否かで上記の状態におけるスプール２０からトーションシャフト３２への回転力の伝達経路が異なる。以下、インターナルギヤ８６がロックソレノイド１２０によってロックされた場合と、ロックされていない場合の各々について説明する。
【００５０】
ウエビングベルト２２が引き出され、且つ、ロックソレノイド１２０によるインターナルギヤ８６のロックが解除された状態において更にウエビングベルト２２が引き出されてスプール２０が引出方向へ回転すると、スプール２０と共に図３の矢印Ａ方向へ向けて回転するリブ１０４の端部１０４Ａが、ロータ１０６の端部１１０Ａを押圧してロータ１０６を引出方向（すなわち、図３の矢印Ａ方向）へ回転させると共に、回転するロータ１０６は端部１１０Ｂがリブ１１２の端部１１２Ｂを押圧してリブ１１２を引出方向へ回転させる。リブ１１２はシャフト本体３４（トーションシャフト３２）と一体の太陽ギヤ８４に形成されているため、ロータ１０６からの押圧力によりリブ１１２が回転することでトーションシャフト３２がロータ１０６及びスプール２０と同じ速度で回転する。
【００５１】
なお、上述したように、スプール２０が回転することで遊星ギヤ１０２を軸支するシャフト９８もまた回転するため、遊星ギヤ１０２はスプール２０の軸心周りをスプール２０と同じ速さで公転する。しかしながら、ロックソレノイド１２０によるインターナルギヤ８６のロックが解除されているため、遊星ギヤ１０２がスプール２０の軸心周りを公転すると、内歯９２で遊星ギヤ１０２の外歯１００と噛み合うインターナルギヤ８６は遊星ギヤ１０２と共に回転してしまい、遊星ギヤ１０２は自転できず、遊星歯車列８０はその機能を発揮しない。したがって、ロックソレノイド１２０によるインターナルギヤ８６のロックが解除された状態では、トーションシャフト３２はスプール２０と同じ速度で引出方向へ回転する。
【００５２】
したがって、基本的にスプール２０の回転力は増減なくトーションシャフト３２へ伝えられ、トーションシャフト３２のロック状態においてスプール２０の回転力が捩じり方向へのシャフト本体３４の剛性を上回ればスプール２０を塑性変形させることができ、ウエビングベルト２２を引き出すことが可能になると共にエネルギーを吸収できる。
【００５３】
これに対し、ロックソレノイド１２０によってインターナルギヤ８６がロックされていると、スプール２０と共にシャフト９８が回転して軸支する遊星ギヤ１０２をスプール２０の中心周りに図３の矢印Ａ方向へ公転させると共に、外歯１００がインターナルギヤ８６の内歯９２に噛み合う遊星ギヤ１０２が内歯９２に倣い図３の矢印Ｂ方向へ自転する。遊星ギヤ１０２が自転することで外歯８２が遊星ギヤ１０２の外歯１００に噛み合う太陽ギヤ８４が自らの軸線周りに回転する。
【００５４】
ここで、太陽ギヤ８４の外歯８２の歯数をＺ１、インターナルギヤ８６の内歯９２の歯数をＺ２とすると、太陽ギヤ８４の引出方向への回転速度Ｖ１（すなわち、トーションシャフト３２の回転速度）に対するシャフト９８の回転速度Ｖ２（すなわち、スプール２０の回転速度）の回転速度比Ｎは、以下の（１）式で求められる。
Ｎ＝Ｖ１／Ｖ２＝（Ｚ１＋Ｚ２）／Ｚ１  ．．．（１）
この（１）式からわかるように、回転速度比Ｎは常に１よりも大きいため、太陽ギヤ８４の引出方向への回転速度Ｖ１はシャフト９８の回転速度Ｖ２よりも大きく、したがって、トーションシャフト３２はスプール２０よりも速く引出方向へ回転する。
【００５５】
また、太陽ギヤ８４がスプール２０よりも速く回転することでトーションシャフト３２とスプール２０との間に相対回転が生じ、トーションシャフト３２はスプール２０に対しても引出方向へ回転する。これにより、図４に示されるように、それまでロータ１０６の端部１１０Ｂへ当接していたリブ１１２の端部１１２Ｂは引出方向側へ向けてロータ１０６の端部１１０Ｂから離間する。したがって、この場合には、リブ１０４を介したウエビングベルト２２からの押圧力（回転力）がリブ１１２を介してトーションシャフト３２に作用することはなく、スプール２０の回転は遊星歯車列８０を介してのみトーションシャフト３２へ伝達される。
【００５６】
このように、この状態ではスプール２０の回転が遊星歯車列８０を介して増速してトーションシャフト３２へ伝達されるため、スプール２０が回転することでトーションシャフト３２へ付与されるトルクは上記の回転速度比Ｎに反比例する。したがって、ロックソレノイド１２０によるインターナルギヤ８６のロックが解除された状態でシャフト本体３４を塑性変形させるのに要する回転力と回転速度比との積がこの状態においてシャフト本体３４を塑性変形させるのに要する回転力となる。このため、この状態では、ロックソレノイド１２０によるインターナルギヤ８６のロックが解除された状態でシャフト本体３４を塑性変形させるのに要するウエビングベルト２２の引っ張り力よりも大きな力でウエビングベルト２２が引っ張られるまでシャフト本体３４が塑性変形することはない（換言すれば、ロックソレノイド１２０によるインターナルギヤ８６のロックが解除された状態でシャフト本体３４を塑性変形させるのに要するウエビングベルト２２の引っ張り力よりも大きな力でウエビングベルト２２が引っ張られるまでウエビングベルト２２は乗員の身体を拘束する）。
【００５７】
ところで、上記の速度差によりいずれはリブ１１２の端部１１２Ａがロータ１０６の端部１１０Ａへ当接し（図５参照）、端部１１０Ａを押圧してロータ１０６を引出方向へ回転させようする。更には、この状態から更に回転すればいずれはロータ１０６の端部１１０Ｂがリブ１０４の端部１０４Ｂに当接し（図６参照）、端部１０４Ｂを押圧してリブ１０４を介してスプール２０を引出方向へ回転させようとする。
【００５８】
ここで、リブ１１２の端部１１２Ｂがロータ１０６の端部１１０Ｂから離間してリブ１１２の端部１１２Ａがロータ１０６の端部１１０Ａへ当接するまでのリブ１１２の回転角度をθ１、ロータ１０６の端部１１０Ａがリブ１０４の端部１０４Ａから離間してロータ１０６の端部１１０Ｂがリブ１０４の端部１０４Ｂに尾鬱するまでのロータ１０６の回転角度をθ２とすると、リブ１１２がロータ１０６を介してリブ１０４を押圧するまでに要するリブ１１２の回転角度θ０はθ１とθ２との和になる。すなわち、トーションシャフト３２がスプール２０に対して相対的に相対的にθ０の角度だけ回転した場合にリブ１１２がロータ１０６を介してリブ１０４を押圧できる状態となる。
【００５９】
この状態となるまでに要するスプール２０の絶対的な回転数をＫとすると、回転数Ｋは以下の（２）式で求められる。
Ｋ＝θ０／３６０（Ｎ−１）．．．（２）
この（２）式からもわかるように、回転数Ｋはリブ１１２がロータ１０６を介してリブ１０４を押圧するまでに要するリブ１１２の回転角度θ０に比例すると共に、回転速度差Ｎに反比例する。すなわち、リブ１１２がロータ１０６を介してリブ１０４を押圧するまでに要するリブ１１２の回転数に更に１回転足した回転数が回転速度比Ｎよりも大きければ、スプール２０が１回転を越えて回転するまではリブ１１２がロータ１０６を介してリブ１０４を押圧することはない。
【００６０】
ここで、本ウエビング巻取装置１０ではロータ１０６がリブ１０４とリブ１１２との間に介在しているため、リブ１１２は１回以上２回未満で、しかも、極めて２回に近い回数だけリブ１０４に対して回転しなければリブ１１２がロータ１０６を介してリブ１０４を押圧することはない。したがって、仮に、回転速度比を２倍以上３倍未満（すなわち、２＜Ｎ＜３）の範囲で設定したとしてもスプール２０を１回転させることができる。
【００６１】
以上説明したように、本ウエビング巻取装置１０では、ロックソレノイド１２０のプランジャ１２６に形成されたロック歯１２４をインターナルギヤ８６のラチェット歯９４へ噛合させるか否かでシャフト本体３４の塑性変形に要するスプール２０の回転力を２段階に変更でき、乗員の体格に応じて最適なエネルギー吸収効果を得ることができる。
【００６２】
なお、本実施の形態では、等速回転伝達手段としてのロータ１０６を設けた構成であったが、請求項１、又は、請求項１に従属する請求項３記載の本発明の観点からすればロータ１０６を設けなくてもよい。
【００６３】
また、本実施の形態では、増速回転伝達手段は遊星歯車列８０としたが、請求項１及び請求項２に記載の本発明の観点からすれば、増速回転伝達手段は遊星歯車列８０でなくても構わない。但し、増速回転伝達手段は遊星歯車列８０とした場合には、遊星歯車列８０は遊星ギヤ１０２、インターナルギヤ８６、及び太陽ギヤ８４の歯車で回転を伝達するため、滑り等がなく一定の回転速度比で回転を伝達できるうえ、上述したような数式で容易に回転速度比を求められるため、設計が容易であるというメリットがある。
【００６４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、増速回転伝達手段の作動及び解除を選択することで巻取軸の回転がトーションシャフトに付与するトルクを変更できるため、トーションシャフトの捩じれ変形に要する巻取軸の回転力を変更できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係るウエビング巻取装置の要部の構成を示す分解斜視図である。
【図２】本発明の一実施の形態に係るウエビング巻取装置の図１で示された側とは反対側の構成を示す分解斜視図である。
【図３】増速回転伝達手段としての遊星歯車列及び等速伝達手段の構成を示す正面図である。
【図４】太陽ギヤが引出方向へ向けて巻取軸（シャフト９８）に対して相対回転し、等速回転伝達手段から離間した状態を示す図３に対応した正面図である。
【図５】太陽ギヤが引出方向側から等速回転伝達手段に当接して押圧している状態を示す図３に対応した正面図である。
【図６】太陽ギヤが等速回転伝達手段を介して引出方向側から巻取軸に係合した状態を示す図３に対応した正面図である。
【図７】本発明の一実施の形態に係るウエビング巻取装置の概略構成を示す縦断面図である。
【図８】インターナルギヤロック手段が作動した状態での図７に対応した縦断面図である。
【符号の説明】
１０      ウエビング巻取装置
２０      スプール（巻取軸）
２２      ウエビングベルト
３２      トーションシャフト
３８      ロックプレート（シャフトロック手段）
４６      Ｖギヤ（シャフトロック手段）
５８      加速度センサ（シャフトロック手段）
８０      遊星歯車列（増速回転伝達手段）
８４      太陽ギヤ
８６      インターナルギヤ
１０２      遊星ギヤ
１０６      ロータ（等速回転伝達手段）
１２０      ロックソレノイド（インターナルギヤロック手段、増速回転伝達手段）
【図１】
0004231183.tif 000002
【図２】
0004231183.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
0004231183.tif 000006
【図６】
0004231183.tif 000007
【図７】
0004231183.tif 000008
【図８】
0004231183.tif 000009