特許 6556772 シートベルトリトラクタ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6556772

(24)【登録日】2019年7月19日

(45)【発行日】2019年8月7日

(54)【発明の名称】シートベルトリトラクタ

(51)【国際特許分類】

   B60R 22/44 20060101AFI20190729BHJP

【ＦＩ】

   B60R22/44 126

【請求項の数】5

【全頁数】18

(21)【出願番号】特願2017-32566(P2017-32566)

(22)【出願日】2017年2月23日

(65)【公開番号】特開2018-135067(P2018-135067A)

(43)【公開日】2018年8月30日

【審査請求日】2018年9月7日

(73)【特許権者】

【識別番号】503358097

【氏名又は名称】オートリブ ディベロップメント エービー

(74)【代理人】

【識別番号】503175047

【氏名又は名称】オートリブ株式会社

(74)【復代理人】

【識別番号】110002000

【氏名又は名称】特許業務法人栄光特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】松木 培

(72)【発明者】

【氏名】川▲崎▼ 修司

【審査官】 飯島 尚郎

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０７−３２９７１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０５−２１３１５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１６−０７４３３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−１９９１１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−０５２９２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０７−０６９１７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０５５３５９５９（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６０Ｒ ２２／００−２２／４８

(57)【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接続され、外端部が固定側部材に接続され、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接続され、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接続され、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、
を備えるシートベルトリトラクタであって、
前記スピンドルと一体回転するリテーナと、
前記リテーナの周囲に相対回転自在に配置され、外周部に複数のラチェット歯部を有するクラッチリングと、
前記リテーナと前記クラッチリングとの間に配設されて前記クラッチリングが前記リテーナに対して相対回転するとき、前記クラッチリングに回転抵抗を付与するフリクションスプリングと、
前記ラチェットホイールと共に回転すると共に、前記ラチェットホイールに対して揺動可能に支持され、前記クラッチリングの前記ラチェット歯部に係合可能な爪部を備えるクラッチ部材と、
前記爪部を前記クラッチリングの前記ラチェット歯部から離間させる方向に付勢する付勢手段と、
を備え、
前記切換え装置による前記ラチェットホイールの規制状態が解除されて前記ラチェットホイールが前記リテーナより速く回転するとき、前記クラッチ部材が前記ラチェットホイールの回転に伴って発生する遠心力により揺動して、前記爪部が前記クラッチリングの前記ラチェット歯部と係合することで、前記クラッチリングを前記ラチェットホイールと共に一体回転させて、前記フリクションスプリングの摩擦力により前記ラチェットホイールに制動力を付与することを特徴とするシートベルトリトラクタ。

【請求項2】

前記切換え装置による前記ラチェットホイールの規制状態が解除された後、前記ラチェットホイールと前記リテーナとの相対回転が停止したとき、前記クラッチ部材の前記爪部と前記クラッチリングの前記ラチェット歯部との係合が解除され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】

前記フリクションスプリングは、その両端部を前記クラッチリングに係止されることで、前記クラッチリングと一体に回転することを特徴とする請求項１または２に記載のシートベルトリトラクタ。

【請求項4】

前記ラチェットホイールには、該ラチェットホイールと協働して前記回転メモリ機構を収容し、前記リテーナに対して回転自在に外嵌するカバーが取り付けられ、
前記カバーの側面には、前記クラッチ部材が揺動自在に嵌合される支持ピンが設けら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。

【請求項5】

前記回転メモリ機構は、長尺の帯状部材が渦巻き状に巻回されて構成され、前記副スプリングと直列に配置されるとともに、その内端部が前記スピンドルに接続され、その外端部が前記ラチェットホイールに接続されたメモリ部材である請求項１〜４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。

【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。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では、シートベルトを巻取方向に付勢するスプリング手段を、予め主スプリングと付加スプリングとに分けて構成し、通常のベルト巻取時には、両スプリングの合成付勢力により充分なベルト巻取力を作り出すと共に、シートベルトの正常装着時には、主スプリングの付勢力のみによる弱い巻取力でシートベルトに張力を付与するようにしている。主スプリング及び付加スプリングの両スプリングの作動状態と、主スプリングのみの作動状態と、の切り替えは、メモリ手段を用いて制御するのが一般的である（例えば、特許文献１参照）。

【0005】

特許文献１に記載された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では、メモリ手段が、レバーを有してスピンドルとともに回転するブッシュシャフトと、ラチェットホイールに回転自在に配設され、レバーにより間欠駆動されるゼネバ歯車とで構成されている。ラチェットホイールのベルト巻取方向への回転が規制されたテンションレデューサ機能ＯＮでは、シートベルトが巻き取られる際、ラチェットホイールに対するスピンドル（ブッシュシャフト）の相対回転量がゼネバ歯車の回転数として記憶される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２００６−３４７１９９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかしながら、特許文献１のシートベルトリトラクタは、テンションレデューサ機能解除時に、ベルト巻取方向への回転が規制されていたラチェットホイールが急速に回転し、このラチェットホイールの回転に伴ってゼネバ歯車が短時間で一気に回転するため、ゼネバ歯車のストッパがブッシュシャフトのレバーに当接する衝撃によって異音が発生する問題点があった。特に、このようなテンションレデューサ機能付きのシートベルトリトラクタが乗員の耳に近い位置にある場合、乗員に与える不快感が大きい。

【0008】

また、メモリ手段をメモリーテープで構成し、ラチェットホイールに対するスピンドルとの相対回転量をメモリーテープの弛みとして記憶するようにしたシートベルトリトラクタもあるが、テンションレデューサ機能解除時に、弛んでいたメモリーテープが短時間で一気に全密着状態になるため、テープの巻き締め時の衝撃によって異音が発生する場合があった。

【0009】

本発明は、前述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、テンションレデューサの解除時、メモリ部材が急激に巻き締められることで発生する不快な異音を低減することができる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、下記の構成により達成される。
（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接続され、外端部が固定側部材に接続され、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接続され、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接続され、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、
を備えるシートベルトリトラクタであって、
前記スピンドルと一体回転するリテーナと、
前記リテーナの周囲に相対回転自在に配置され、外周部に複数のラチェット歯部を有するクラッチリングと、
前記リテーナと前記クラッチリングとの間に配設されて前記クラッチリングが前記リテーナに対して相対回転するとき、前記クラッチリングに回転抵抗を付与するフリクションスプリングと、
前記ラチェットホイールと共に回転すると共に、前記ラチェットホイールに対して揺動可能に支持され、前記クラッチリングの前記ラチェット歯部に係合可能な爪部を備えるクラッチ部材と、
前記爪部を前記クラッチリングの前記ラチェット歯部から離間させる方向に付勢する付勢手段と、
を備え、
前記切換え装置による前記ラチェットホイールの規制状態が解除されて前記ラチェットホイールが前記リテーナより速く回転するとき、前記クラッチ部材が前記ラチェットホイールの回転に伴って発生する遠心力により揺動して、前記爪部が前記クラッチリングの前記ラチェット歯部と係合することで、前記クラッチリングを前記ラチェットホイールと共に一体回転させて、前記フリクションスプリングの摩擦力により前記ラチェットホイールに制動力を付与することを特徴とするシートベルトリトラクタ。
（２） 前記切換え装置による前記ラチェットホイールの規制状態が解除された後、前記ラチェットホイールと前記リテーナとの相対回転が停止したとき、前記クラッチ部材の前記爪部と前記クラッチリングの前記ラチェット歯部との係合が解除され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。
（３） 前記フリクションスプリングは、その両端部を前記クラッチリングに係止されることで、前記クラッチリングと一体に回転することを特徴とする（１）または（２）に記載のシートベルトリトラクタ。
（４） 前記ラチェットホイールには、該ラチェットホイールと協働して前記回転メモリ機構を収容し、前記リテーナに対して回転自在に外嵌するカバーが取り付けられ、
前記カバーの側面には、前記クラッチ部材が揺動自在に嵌合される支持ピンが設けられることを特徴とする（１）〜（３）のいずれかに記載のシートベルトリトラクタ。
（５） 前記回転メモリ機構は、長尺の帯状部材が渦巻き状に巻回されて構成され、前記副スプリングと直列に配置されるとともに、その内端部が前記スピンドルに接続され、その外端部が前記ラチェットホイールに接続されたメモリ部材である（１）〜（４）のいずれかに記載のシートベルトリトラクタ。

【0011】

なお、「スピンドルに接続される」とは、スピンドルに直接される場合や、スピンドルと一体回転する部材（例えば、本実施形態のリテーナやコネクタ）を介してスピンドルに接続される場合を含む。

【発明の効果】

【0012】

本発明のシートベルトリトラクタによれば、テンションレデューサの解除時に、メモリ部材の巻き締め速度を抑制して、メモリ部材が急激に巻き締められることで発生する不快な異音を低減することができるシートベルトリトラクタを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明の一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】ギアケースを外して示す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矢視断面図である。

【図4】クラッチ部材がクラッチリングに係合した状態の図３のＩＶ−ＩＶ矢視断面図である。

【図5】クラッチ部材とクラッチリングとの係合が解除された状態の図３のＩＶ−ＩＶ矢視断面図である。

【図6】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7】ＴＲＤがＯＮした状態からシートベルトが更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8】ＴＲＤのＯＮした状態でウェビングが巻き戻されるときの作用説明のための模式図である。

【図9】ＴＲＤがＯＮからＯＦＦに切り替えられたときの作用説明のための模式図である。

【図10】ＴＲＤがＯＦＦしてウェビングが巻き戻されるときの作用説明のための模式図である。

【図11】回転メモリ機構の変形例として、ウォブルギヤ機構が使用される場合の要部斜視図である。

【図12】図１１の変形例に係るラチェットホイールを、図１１と反対側から見た斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

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。

【0015】

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１は、巻き取り及び引き出し可能にウェビングＢ（図６参照）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センサ機構５と、を有している。

【0016】

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、副スプリング２２と直列に配置され、長尺の帯状部材が渦巻き状に巻回されてなる、回転メモリ機構としてのメモリ部材２３と、ラチェットホイール４０と、カバー４８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。また、巻取機構２は、テンションレデューサの解除時のメモリ部材２３の巻き締めによる異音を低減する機構として、フリクションスプリング５１、クラッチリング５２、クラッチ部材５３、及び、付勢手段であるトーションスプリング５４を有する。なお、テンションレデューサ（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。

【0017】

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、主スプリング２１、副スプリング２２、メモリ部材２３、ラチェットホイール４０、カバー４８、フリクションスプリング５１、クラッチリング５２、クラッチ部材５３、トーションスプリング５４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。図３も参照して、これら第１ハウジング３１、第２ハウジング３２、第３ハウジング３３は、この順に、スピンドル１０の軸線方向の外側（フレーム８の左側壁８ａから遠い側）から内側（フレーム８の左側壁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。

【0018】

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との間に配置され、副スプリング２２、ラチェットホイール４０、メモリ部材２３、カバー４８、フリクションスプリング５１、クラッチリング５２、クラッチ部材５３、トーションスプリング５４は、第２ハウジング３２と第３ハウジング３３との間に配置されている。なお、図２に示すように、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。

【0019】

スピンドル１０の軸端１１は、フレーム８の左側壁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。

【0020】

図１及び図３に示すように、リテーナ１２には、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１２ａ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１２ｂ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に回転自在に支持される先端突部１２ｃと、が設けられている。また、リテーナ１２の基部（第３ハウジング３３側）には、カバー４８の嵌合孔４８ｃに嵌合する大径円筒支持部１２ｅが設けられ、該大径円筒支持部１２ｅには、後述する略Ｃ字形のフリクションスプリング５１が摩擦嵌合するスプリング溝１２ｆが形成されている。

【0021】

主スプリング２１は、外端部２１ａが第１ハウジング３１に係止され、内端部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、その角孔に角軸部１２ｂが嵌合するリテーナ１２を介してスピンドル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に常時付与している。

【0022】

また、ラチェットホイール４０の軸線方向外側に配設された副スプリング２２は、外端部２２ａが第２ハウジング３２に係止され、内端部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（図３参照）。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。

【0023】

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。主スプリング２１及び副スプリング２２の渦巻きバネは、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。

【0024】

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。

【0025】

ラチェットホイール４０の筒壁４２の内部に収容されたメモリ部材２３は、外端部２３ａがラチェットホイール４０に一体固定されたカバー４８のテープ固定部４８ｆに係止されている。即ち、メモリ部材２３の外端部２３ａは、カバー４８を介してラチェットホイール４０に連結さている。また、メモリ部材２３の内端部２３ｂは、リテーナ１２に直線部分と曲線部分とで形成された抜け止め溝１２ｄに係止されている。

【0026】

メモリ部材２３は、例えば、耐衝撃性能の高いポリアセタールなどの樹脂で形成された長尺のテープ（帯状部材）であり、副スプリング２２と直列に配置されて、主スプリング２１及び副スプリング２２と同じ方向に渦巻き状に巻かれている。メモリ部材２３は、エネルギー（トルク）の蓄積機能は有しておらず、テンションレデューサのＯＦＦ時には、主スプリング２１及び副スプリング２２のばね力により、径方向に隣接するテープ同士が密着する巻き締められた形状となっている。また、テンションリデューサのＯＮ時には、巻き緩んだ状態となる。メモリ部材２３は、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。

【0027】

ラチェットホイール４０は、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を配列したものである。ラチェット歯部４３を外周に形成した筒壁４２の内部で、第３ハウジング３３側（内側）の側面には、カバー４８が取り付けられて、ラチェットホイール４０とカバー４８とでメモリ部材２３を収容する。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。

【0028】

カバー４８は、円形基板４８ａの周囲に設けた複数の取付爪４８ｂを、ラチェットホイール４０の円形基板４１に形成した取付孔４６に係合させることで、ラチェットホイール４０と一体に固定されている。また、カバー４８は、その中心に後述するリテーナ１２の大径円筒支持部１２ｅに嵌合する嵌合孔４８ｃが設けられている。

【0029】

嵌合するカバー４８の嵌合孔４８ｃから第３ハウジング３３側に突出するリテーナ１２の大径円筒支持部１２ｅの周囲には、クラッチリング５２が相対回動自在に配置される。

【0030】

図４に示すように、クラッチリング５２は、外周面にラチェット歯部である複数の係止爪５２ａを有すると共に、カバー４８側の側面には、フリクションスプリング５１の両端を係止する一対の係止溝５２ｂが径方向に設けられている。従って、一対の係止溝５２ｂに両端が係止されたフリクションスプリング５１は、クラッチリング５２と一体に回転する。

【0031】

通常時、リテーナ１２の大径円筒支持部１２ｅに回動自在に嵌合するクラッチリング５２は、スプリング溝１２ｆに摩擦嵌合するフリクションスプリング５１の摩擦力によりリテーナ１２と一体回転する。そして、リテーナ１２とクラッチリング５２とが相対回転するとき、スプリング溝１２ｆに摩擦嵌合するフリクションスプリング５１の摩擦抵抗による抵抗力が、クラッチリング５２に回転方向と逆方向に作用する。

【0032】

図２に示すように、カバー４８の円形基板４８ａには、その回転中心から離れた位置に、第３ハウジング３３側に突出する支持ピン４８ｄとばね受けピン４８ｅとが形成されている。支持ピン４８ｄには、略Ｖ字形のクラッチ部材５３の中央部が揺動自在に装着されている。クラッチ部材５３の中央部に対してベルト引出方向ＲＢ側に形成された一方の腕５３ａの先端には、クラッチリング５２の係止爪５２ａと係合可能な爪部５３ｂが形成されている。また、クラッチ部材５３の中央部に対して一方の腕５３ａと反対方向（ベルト巻取方向ＲＡ）側に設けられた他方の腕５３ｃは、一方の腕５３ａより大きく形成されて一方の腕５３ａより大きい質量を有する。これにより、クラッチ部材５３は、ラチェットホイール４０と共に回転すると共に、クラッチ部材５３が回転（公転）したとき、他方の腕５３ｃに作用する遠心力によりクラッチ部材５３を作動（揺動）させる。
なお、クラッチ部材５３の他方の腕５３ｃは、一方の腕５３ａがクラッチリング５２の係止爪５２ａと係合した状態で、第３ハウジング３３の内面と干渉しないように設計されている。

【0033】

また、図４も参照して、支持ピン４８ｄには、クラッチ部材５３の付勢手段であるトーションスプリング５４が装着されている。該トーションスプリング５４の一端５４ａは、クラッチ部材５３のばね受け溝５３ｄに係止され、トーションスプリング５４の他端５４ｂは、カバー４８のばね受けピン４８ｅに係止されている。これにより、クラッチ部材５３は、トーションスプリング５４の弾性力により、爪部５３ｂがクラッチリング５２の係止爪５２ａから離間する方向に常時付勢されている。

【0034】

そして、カバー４８が回転すると、中央部が支持ピン４８ｄに揺動自在に装着されているクラッチ部材５３は、一方の腕５３ａより他方の腕５３ｃに作用する大きな遠心力により、トーションスプリング５４の弾性力に抗して、図２において半時計方向に回動し、爪部５３ｂがクラッチリング５２の係止爪５２ａと係合するように構成されている。クラッチ部材５３の爪部５３ｂが、クラッチリング５２の係止爪５２ａと係合することで、クラッチリング５２、カバー４８、及びラチェットホイール４０が、一体回転可能となる。

【0035】

また、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。

【0036】

この場合、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。

【0037】

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。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。

【0038】

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。

【0039】

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への伝達を有効とし、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。

【0040】

また、電磁ソレノイド７０は、ウェビングＢのタング（図示せず）がバックル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、ウェビング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。

【0041】

次に、図４〜図１０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６〜図１０は、各使用状況におけるシートベルトリトラクタの模式図である。

【0042】

先ず、図６に示すように、ウェビングＢのタングがバックルに係合されていないときには、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、スピンドル１０には、主スプリング２１と副スプリング２２による合成付勢力ＦＡ＋ＦＢが作用する。

【0043】

なお、メモリ部材２３は、カバー４８及びラチェットホイール４０を介して副スプリング２２と直列配置され、副スプリング２２と渦巻き方向を同一方向とし、自由状態において完全に巻き締められた形状となっている。このため、ＴＲＤ＝ＯＦＦの状態では、メモリ部材２３は完全に巻き締められた状態に保たれ、ラチェットホイール４０とリテーナ１２とは一体に回転する。したがって、ＴＲＤ＝ＯＦＦの状態では、副スプリング２２の付勢力ＦＢが、主スプリング２１の付勢力ＦＡに加算されて、スピンドル１０に作用する。

【0044】

従って、この状況でのウェビング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に抗してウェビングＢを引き出して行くと、スピンドル１０がベルト引出方向（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（メモリ部材２３は完全に巻き締められた状態を維持したまま、主スプリング２１及び副スプリング２２がエネルギーを蓄えて行く）。また、ウェビング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。

【0045】

ウェビングＢの引き出しや巻き取りによりスピンドル１０が回転すると、リテーナ１２、ラチェットホイール４０も回転するが、回転速度は緩やかであるので、クラッチ部材５３に作用する遠心力はトーションスプリング５４の弾性力より小さく、図５に示すように、クラッチ部材５３の爪部５３ｂは、クラッチリング５２の係止爪５２ａから離間した状態を維持する。クラッチリング５２は、フリクションスプリング５１の摩擦力によりリテーナ１２と共に回転可能である。

【0046】

次に、乗員が、引き出したウェビングＢのタングをバックルに差込係合させると、バックルの検知スイッチからＯＮ信号が出て、図７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（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。

【0047】

そして、電磁ソレノイド７０がＯＮした状態（ＴＲＤ＝ＯＮ）から、ウェビングＢの弛みをとるべくベルト巻取方向（矢印ＲＡ方向）にウェビングＢを戻そうとすると、図８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、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。

【0048】

さらに、ウェビングＢをベルト巻取方向に巻き戻すと、メモリ部材２３の内端部２３ｂが係止しているリテーナ１２がスピンドル１０と一体回転することで、巻き緩み始める。即ち、メモリ部材２３は、完全に巻き締められた状態から、スピンドル１０の巻取方向の回転により巻き緩められる。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のみとなる。この状態は、乗員がフィットする位置にウェビングＢを巻き戻した状態に相当する。

【0049】

なお、ＴＲＤ＝ＯＮの状態でのウェビング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時とのウェビングＢの巻取力の差を大きく設定することができる。

【0050】

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。

【0051】

次に、図９に示すように、ウェビング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。

【0052】

これにより、ラチェットホイール４０は、副スプリング２２の付勢力ＦＢによりリテーナ１２に対して急速に回転する。同時に、ラチェットホイール４０に作用している副スプリング２２の付勢力ＦＢがメモリ部材２３に伝達されて、メモリ部材２３が巻き締められた形状に戻ろうとする。

【0053】

このとき、図４に示すように、ラチェットホイール４０と一体に組み付けられたカバー４８も回転するので、中央部がカバー４８の支持ピン４８ｄに揺動自在に支持されたクラッチ部材５３がリテーナ１２の回りを公転してクラッチ部材５３に遠心力が作用する。

【0054】

先端に爪部５３ｂを有する一方の腕５３ａに対して、他方の腕５３ｃは大きく（重い）形成されているので、より大きな遠心力が他方の腕５３ｃに作用し、クラッチ部材５３は、トーションスプリング５４の弾性力に抗して爪部５３ｂがクラッチリング５２の係止爪５２ａに接近する方向に揺動する。そして、クラッチ部材５３の爪部５３ｂとクラッチリング５２の係止爪５２ａとが係合する。これにより、クラッチリング５２は、クラッチ部材５３を介してカバー４８、即ち、ラチェットホイール４０と実質的に一体に結合されてラチェットホイール４０と一体で回転する。

【0055】

ラチェットホイール４０の回転によりクラッチリング５２がリテーナ１２に対して相対回転すると、クラッチリング５２に固定されたフリクションスプリング５１と、フリクションスプリング５１が摩擦嵌合するリテーナ１２のスプリング溝１２ｆとの間に摩擦抵抗が発生して、クラッチリング５２を介してラチェットホイール４０に制動力が作用して、ラチェットホイール４０の回転速度を抑える。

【0056】

ＴＲＤ＝ＯＮからＴＲＤ＝ＯＦＦになると、副スプリング２２の付勢力ＦＢがラチェットホイール４０を介してメモリ部材２３に伝達され、巻き緩められていたメモリ部材２３が巻き締められる。従来のメモリ部材では、一気に完全に巻き締められるので、巻き締め完了時の衝撃により異音が発生する。しかし、本実施形態のシートベルトリトラクタ１は、メモリ部材２３が巻き締められる方向にラチェットホイール４０が回転すると、フリクションスプリング５１とスプリング溝１２ｆとの摩擦抵抗によりラチェットホイール４０に制動力が作用してメモリ部材２３が一気に巻き締められることがない。これにより、メモリ部材２３の巻き締めに伴う異音の発生が抑制され、乗員に与える不快感が大幅に軽減される。

【0057】

そして、図１０に示すように、メモリ部材２３が完全に巻き締められた状態となると、ラチェットホイール４０（クラッチリング５２）の回転は、ウェビングＢを巻き取るときのリテーナ１２（スピンドル１０）と同じ回転速度まで遅くなる。これにより、クラッチ部材５３に作用する遠心力が低下して、クラッチ部材５３の爪部５３ｂとクラッチリング５２の係止爪５２ａとの係合が解除（図５参照）されて、図６に示す元の状態に戻る。

【0058】

なお、図７に示すＴＲＤ＝ＯＮの状態で、乗員が、ウェビングＢのタングをバックルに差込係合させた状態で、ウェビング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、ウェビングＢの引き出し位置を超えてウェビングＢが引き出される場合がある。この場合、図７に示すように、メモリ部材２３は完全に巻き締められた状態で、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、ウェビングＢの引き出しを邪魔することはない。

【0059】

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の合成付勢力ＦＡ＋ＦＢとなる。

【0060】

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とのラチェット歯部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ウェビング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。

【0061】

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１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の内端部２２ｂが接続され、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、スピンドル１０に一体回転可能に固定され、ラチェットホイール４０が嵌合するリテーナ１２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、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メモリ部材２３と、を備える。さらに、シートベルトリトラクタ１は、スピンドル１０と一体回転するリテーナ１２と、外周部に複数の係止爪５２ａが設けられ、リテーナ１２の周囲に相対回転自在に配置されるクラッチリング５２と、ラチェットホイール４０と共に回転すると共に、ラチェットホイール４０に対して揺動可能に支持され、クラッチリング５２の係止爪５２ａと係合可能な爪部５３ｂを備えるクラッチ部材５３と、リテーナ１２とクラッチリング５２との間に配設されたフリクションスプリング５１と、を備える。そして、切換え装置８０による規制状態が解除されてラチェットホイール４０がリテーナ１２より速く回転するとき、ラチェットホイールの回転に伴って発生する遠心力によりクラッチ部材５３が揺動してクラッチ部材５３の爪部５３ｂが、クラッチリング５２の係止爪５２ａと係合し、クラッチリング５２をラチェットホイール４０と共に一体回転させ、フリクションスプリング５１の摩擦力によりラチェットホイール４０に制動力が付与される。これにより、テンションレデューサの解除時にメモリ部材２３が急激に巻き締められることがなく、メモリ部材２３から発生する不快な異音を低減することができる。更に、メモリ部材２３の巻き締め完了時にメモリ部材２３に作用する荷重が軽減されて耐久性が向上する。

【0062】

また、切換え装置８０による規制状態が解除された後、ラチェットホイール４０とリテーナ１２との相対回転が停止したとき、クラッチ部材５３の爪部５３ｂとクラッチリング５２の係止爪５２ａとの係合が解除されるので、簡単な機構でラチェットホイール４０に対するフリクションスプリング５１の摩擦力を自動的に解除することができる。

【0063】

また、フリクションスプリング５１は、その両端部をクラッチリング５２に係止されることで、クラッチリング５２と一体に回転するので、フリクションスプリング５１の組立性を向上することができる。

【0064】

また、ラチェットホイール４０と協働してメモリ部材２３を収容し、ラチェットホイール４０と一体回転可能に組み付けられたカバー４８は、クラッチ部材５３が揺動自在に嵌合する支持ピン４８ｄと、が設けられているので、テンションリデューサの解除時のメモリ部材２３の巻き締めによる異音を低減する機構がコンパクトに設計できる。

【0065】

尚、本発明は、上記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、上記実施形態においては、メモリ部材２３は、ポリアセタールなどの樹脂で形成された長尺のテープとして説明したが、本発明のメモリ部材は、長尺の帯状部材であればよく、渦巻ばねなどで構成することもできる。この場合もラチェットホイールに制動力を作用させることで、メモリ手段を構成する部材の当接を和らげることができ、本実施形態と同様の効果を奏する。

【0066】

また、上記実施形態では、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として、メモリ部材２３を用いているが、本発明のシートベルトリトラクタは、これに限定されない。即ち、回転メモリ機構としては、ゼネバ機構やウォブルギヤ機構も適用可能である。例えば、図１１及び図１２に示すように、回転メモリ機構としてのウォブルギヤ機構は、ラチェットホイール４０の内周部に形成された内歯部４９と、スピンドル１０の軸心に対して偏心する偏心軸に回転自在に設けられ、内歯部４９の歯数と異なる歯数を有し、外周部にラチェットホイール４０の内歯部４９と噛合する外歯部９３を有するウォブルギヤ９０と、を備え、ラチェットホイール４０の内歯部４９とウォブルギヤ９０の外歯部９３とは、ヘリカルギヤによって構成される。

【0067】

また、ウォブルギヤ機構は、ラチェットホイール４０の内歯部４９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４７と、ウォブルギヤ９０のラチェットホイール側の側面に形成された突起部９７と、突起部９７に対して移動自在となるように突起部９７と嵌合する嵌合孔９８ａ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９８と、をさらに備える。

【0068】

そして、ラチェットホイール４０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９０がベルト巻取方向に回転して当接部材９８がストッパ４７に当接する際に生じる衝撃力を、前述したリテーナ１２とクラッチリング５２との間のフリクションスプリング５１によって吸収する。

【0069】

また、上記実施施形態では、ウェビング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】

１ シートベルトリトラクタ
２ 巻取機構
１０ スピンドル
１２ リテーナ
２１ 主スプリング
２１ａ 外端部
２１ｂ 内端部
２２ 副スプリング
２２ａ 外端部
２２ｂ 内端部
２３ メモリ部材（回転メモリ機構、帯状部材）
２３ａ 外端部
２３ｂ 内端部
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
４８ カバー
４８ｄ 支持ピン
４８ｆ テープ固定部
５１ フリクションスプリング
５２ クラッチリング
５２ａ 係止爪（ラチェット歯部）
５３ クラッチ部材
５３ｂ 爪部
５４ トーションスプリング（付勢手段）
６０ ロックアーム
６２ 爪部
８０ 切換え装置
Ｂ ウェビング（シートベルト）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】