JP2003520719A

JP2003520719A - エネルギー管理安全ベルトレトラクタ

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Publication number: JP2003520719A
Application number: JP2000532303A
Authority: JP
Inventors: リチャード、ダブリュ．コウニング、
Original assignee: ブリードオートモティブテクノロジィ、インク．
Priority date: 1998-02-19
Filing date: 1998-11-23
Publication date: 2003-07-08
Anticipated expiration: 2018-11-23
Also published as: DE69834433T2; DE69834433D1; EP1062122B1; KR20010024925A; WO1999042326A2; KR100516269B1; US5904371A; WO1999042326A3; EP1062122A4; EP1062122A1; JP3805982B2

Abstract

(57)【要約】安全ベルトレトラクタ（１０）は、衝突時にこのレトラクタ（１０）に衝撃エネルギーの一部を伝達することが可能なエネルギー管理機構（１２）を有する。モード切換機構（１８）は、エネルギー管理機構（１２）によって吸収されるエネルギーの量に応じて衝突の激しさを判定することが可能である。これに加えて、モード切換機構（１８）は、エネルギー管理機構（１２）によって吸収されたエネルギーの量が最大許容限界を超えた時には、ベルト（４０）がその収容位置へ引き込まれた後にレトラクタ（１０）を解除することが可能である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】本発明は、一般に、自動車用の安全ベルト拘束システムに関する。より正確に
は、本発明は、衝突時にレトラクタにエネルギーを伝達することが可能なエネル
ギー管理機構と、このエネルギー管理機構によって吸収されるエネルギーの量が
最大許容限界を超えた時にレトラクタを本質的に無効化することが可能なモード
切換機構とを有する安全ベルトレトラクタに関する。

【０００２】自動車で広く使用されている乗員拘束システムの一部として、乗員の快適性の
向上および／または異なる機能モードを提供する、幾つかの異なったタイプの安
全ベルトレトラクタが利用可能である。例えば、非常用ロッキングレトラクタ（
ＥＬＭ）と呼ばれることが多いタイプの安全ベルトレトラクタは、安全ベルトの
繰り出し（payout）を阻止するために、ある高加速条件に応答して自動的に起動
されるラッチ機構を含む。一般的に、このラッチ機構は、車両がある減速レベル
を受けた時に慣性感知アクチュエータによって起動され、および／または、指定
されたレベルを超える割合でスプールから安全ベルトが引き出された時にウェブ
感知アクチュエータによって起動される。自動ロッキングレトラクタ（ＡＬＲ）
と一般に呼ばれている別のタイプの安全ベルトレトラクタは、安全ベルトの予め
決められた長さが引き出されることによって選択的に起動されるラッチ機構を含
む。安全ベルトの予め決められた長さが一旦引き出されると、このラッチ機構は
安全ベルトの引っ込みを可能にするが、安全ベルトがさらに繰り出されることを
阻止する。この後で、予め決められた量の安全ベルトがその収容位置に引っ込む
ことに応答して、この自動ロッキング機能が解除される。さらに別の変形例とし
て、幾つかのデュアルモード安全ベルトレトラクタがあり、この安全ベルトレト
ラクタは、通常はＥＬＲレトラクタとして動作するが、例えば可搬式チャイルド
シートを車両座席に固定する必要がある時には、ＡＬＲレトラクタとして動作す
るように選択的に切り換えることが可能である。これらのレトラクタはＥＬＲ／
ＡＬＲレトラクタと呼ばれることが多い。

【０００３】これらの異なる安全ベルトレトラクタは、さらに、衝突時に安全ベルトから座
席上の乗員に伝達されるエネルギー（すなわち、衝撃荷重）の一部を吸収する役
割を果たすエネルギー管理機構を含んでもよい。例えば、エネルギー管理レトラ
クタの中には、スプールに固定された第１の端部を有するねじり棒を含むものが
ある。衝突時にはラッチ機構がねじり棒の第２の端部に係合する。このようにし
て、座席上の乗員により安全ベルトに及ぼされる衝撃力がスプールに伝わり、ね
じり棒が、ラッチ止めされた第２の端部に対して相対的にねじれることになる。
こうしたねじり棒のねじれ降伏の結果として、スプールが制御されて余分な回転
量だけ回転し、このスプールの余分な回転によって、次々に、この余分な回転に
対応する安全ベルトの余分な長さがレトラクタから引き出されることになる。安
全ベルトに対する荷重に応答して余分な安全ベルトの繰り出しが制御されること
により、座席上の乗員に伝わる衝撃エネルギーの量が効果的に減少し、乗員の前
方移動が抑制される。ねじり棒の物理的寸法と材料特性とは、そのねじり棒の降
伏率を規定するように、かつ、予め決められたねじれ回数だけねじり棒が回転可
能なように選択される。より正確には、この予め決められたねじれ回数は、１回
の激しい衝突または複数回の比較的軽度の衝突の累積効果に耐えるためにねじり
棒に要求されるねじれ回数よりも多くなるように選択される。

【０００４】本発明の目的は、１回以上の衝突時に衝撃エネルギーの一部をレトラクタに伝
達することが可能なエネルギー管理機構と、このエネルギー管理機構によって吸
収されるエネルギーの量に応じて衝突の激しさを判定することが可能なモード切
換機構とを有する、安全ベルトレトラクタを提供することである。

【０００５】本発明の別の目的は、エネルギー管理機構によって吸収されるエネルギーの量
が最大許容限界を超えた時に安全ベルトレトラクタを無効化することが可能なモ
ード切換機構を提供することである。

【０００６】本発明のさらに別の目的は、モード切換機構を非常用ロッキングレトラクタの
自動ロッキング機構と一体化することである。

【０００７】（発明の詳細な説明）下記の詳細な説明と添付図面との分析から、本発明がより充分に理解できるだ
ろう。

【０００８】図面を参照すると、これらの図には、自動車で一般的に使用されているタイプ
の安全ベルト拘束システムと共に使用される安全ベルトレトラクタ１０が示され
ている。詳細に後述するように、レトラクタ１０はエネルギー管理機構１２を含
む。このエネルギー管理機構１２は、自動車の衝突時に座席上の乗員が安全ベル
トに及ぼす衝撃エネルギーの一部を、この座席上の乗員に対して及ぼされる反作
用荷重の一部を効果的に吸収する（すなわち、減衰させる）ための降伏可能な構
造に伝達する働きをする。レトラクタ１０は、さらに、ベルト感知式の非常用ロ
ッキング機構１４と、車両感知式の非常用ロッキング機構１６とを含み、これら
は両方とも公知であり、ベルトまたは車両の加速／減速条件が予め決められたレ
ベルを上回る時に、安全ベルトの繰り出しを阻止する働きをする。最後に、レト
ラクタ１０は、自動ロッキング機構１８を含み、この自動ロッキング機構は、例
えば自動車座席への可搬式チャイルドシートの固定に使用するため、加速条件の
有無または度合いとは無関係に、安全ベルトの繰り出しを阻止するように選択的
に起動されることが可能である。したがって、この自動ロッキング機構１８は、
レトラクタ１０をＥＬＲモード及びＡＬＲモードのどちらかで動作可能とする働
きをする。本発明によれば、自動ロッキング機構１８は、さらに、エネルギー管
理機構１２によって吸収されたエネルギーの合計量が最大許容限界を超えた時に
安全ベルトがその収容状態から繰り出されることを阻止し、それによりレトラク
タ１０を無効にし、レトラクタ１０を交換すべきであるという表示を行うロック
アウトモードを確立する働きをする。

【０００９】図１に最も明瞭に示されているように、レトラクタ１０は、座席アセンブリま
たは車両の適切なフレーム構造に固定されるように適合されたフレーム２２を含
み、このフレーム２２は、対応する開口２６Ａ，２６Ｂをそれぞれに備え横方向
に所定の間隔を介して配置された１対の壁２４Ａ，２４Ｂを有する。レトラクタ
１０はスプール２８も含み、このスプール２８は、管状の軸部分３０と、スプー
ル２８の両端部にそれぞれ固定されている１対の円板状のエンドプレートまたは
フランジ３２，３４とを有する。孔３６は、スプール２８の軸部分３０とエンド
プレート３２，３４とを貫通するように形成されており、エンドプレート３２の
付近に形成されている内側のスプライン３８を含む。この図から明らかなように
、スプールは複数の部分から形成された構造、または、一体状のアルミニウム部
品として形成されるような単一の構造とすることが可能である。この図に示して
いるように、安全ベルト４０の一方の端部がスプール２８の軸部分３０に公知の
形で固定されている。図には示していないが、安全ベルト上にスライド自在に取
り付けられ自動車座席に対して人間または可搬式チャイルドシートを固定するた
めにベルトバックルに着脱自在にラッチ止めされる舌状プレートを使用する、公
知の３点式安全ベルトを構成するように、安全ベルト４０の他方の端部が従来通
りの方法で固定されている。

【００１０】フレーム２２にスプール２８を回転自在に取り付けるために、ねじり棒４４の
第１の端部部分４２は、ねじり棒４４の外側のスプライン４６が内側のスプライ
ン３８と噛み合うように、壁２４Ｂ内の開口２６と、スプール２８を貫通する孔
３６と、壁２４Ｂ内の開口２４Ａとを貫通している。このように、ねじり棒４４
は、スプール２８と共に回転するように取り付けられている。つめロック車４８
は、ねじり棒４４の第２の端部部分５０の付近に取り付けられている。これに加
えて、巻き戻しばね５２は、壁２４Ａの外側表面の付近に備えられており、その
中央がねじり棒４４の第１の端部部分４２またはエンドプレート３２に固定され
ており、かつ、その外側の端部がフレーム２２に固定されている。巻き戻しばね
５２は、通常、スプール２８が第１の方向またはベルト巻き戻し方向（すなわち
、図では時計回り方向）に回転するようにスプール２８を偏倚（bias）させ、か
つ、スプール２８上でのベルト４０の巻き付きを補助する引き込み力をベルト４
０に対して及ぼす働きをする。

【００１１】続けて図１を参照すると、レトラクタ１０は、例えば開口５８の中にスナップ
留めされたポスト５６によって、フレーム２２の壁２４Ｂに固定されたハウジン
グ５４を含む形で示されている。ハウジング５４は、ベルト感知式の非常用ロッ
キング機構１４と車両感知式の非常用ロッキング機構１６とが内部に配置されて
いる密閉空間を、壁２４Ｂと共に画定する。車両感知式の非常用ロッキング機構
１６は、従来通りの機構であり、第１のロックつめ６０がつめ車４８の歯６２か
ら外れている第１の位置とつめ車４８上の歯６２と噛み合う第２の位置との間を
移動するように、つめ車４８に作動的に組み合わされている。第１のロックつめ
６０は、フレーム２２の壁２４Ｂから延びるポスト６４上に回転自在に支持され
ており、通常はその第１の位置に偏倚されている。第１のロックつめ６０がその
第１の位置にある時には、ベルト感知式の非常用ロッキング機構１４の解除モー
ドを設定するように、スプール２８の双方向の回転が可能となる。ベルト感知式
の非常用ロッキング機構１４は、さらに、ベルト４０の急速な引き出しによって
生じるスプール２８の加速が予め決められた加速度値を超えた時に、第１のロッ
クつめ６０をその第２の位置に移動させるように働くことも可能である。第１の
ロックつめ６０がその第２の位置にある時には、スプール２８が第２の回転方向
またはベルト繰り出し方向（すなわち、図では反時計回り方向）に回転すること
が阻止され、それにより安全ベルト４０の繰り出しが阻止される。しかしながら
、スプール２８は依然としてそのベルト巻き戻し方向に回転可能である。したが
って、第１のロックつめ６０のその第２の位置への移動により、ベルト感知式の
非常用ロッキング機構１４のロックモードが設定される。ベルト感知式の非常用
ロッキング機構１４の具体的な構造は本発明にとって重要ではないが、図には、
このベルト感知式の非常用ロッキング機構１４は、ロックリングまたはロックカ
ップ６６、慣性リング６７およびつめ車６８を含む形で示されている。つめ車４
８の第２の端部部分５０から軸方向に延びるポスト７０は、ロックリング６６、
慣性リング６７およびつめ車６８の内部に形成されている開口を貫通して延びて
いる。駆動リング７２は、ポスト７０内に形成されているキー溝開口７４内に保
持される第１のキー（不図示）を有する。駆動リング７２は、さらに、ハウジン
グ５４内に形成されている開口７８内を通過する第２のキー７６を含む。ベルト
４０が十分に早い速度で引き出される時には、慣性リング６７が移動してつめ車
６８をロックリング６６に結合させる。ベルト４０がさらに引き出されると、ス
プール３８の回転のためにロックリング６６が回転し、それにより第１のロック
つめ６０が移動してつめ車またはロック車４８の歯６６とロック係合する。明ら
かなように、上記のウェブベルト感知機構の代わりに、他のウェブベルト感知機
構を使用することが可能である。

【００１２】車両感知式の非常用ロッキング機構１６も従来通りの機構であり、仮想線で示
してある慣性塊体を含む。この慣性塊体は、車両（およびレトラクタ１０）が予
め決められた加速レベルを超えるレベルの（正または負の）加速を受けると、第
２のロックまたはつめ（不図示）を、つめ車６８のつめ歯９０から外れている第
１の位置から、つめ車６８上のつめ歯９０に係合している第２の位置に移動させ
る。第２のロックつめがその第１の位置にある時には、スプール２８は双方向に
回転することが可能になり、それにより車両感知式の非常用ロッキング機構１６
の解除モードが設定される。対照的に、第２のロックつめがその第２の位置に移
動することによって、つめ車６８の回転が阻止され、それにより慣性リング６７
の相対移動が引き起こされ、さらに、ロックリング６６がスプール３８に結合す
ることによって、第１のロックつめ６０が歯６６に係合してレトラクタをロック
し、それにより車両感知式の非常用ロッキング機構１６のロックモードが設定さ
れる。こうしたウェブベルトおよび車両感知ロッキング機構の一例が、欧州特許
出願第０，２２８，７２９Ａ１号に開示されている。この車両感知機構の代わり
に、他の車両感知機構を使用することが可能である。

【００１３】自動ロッキング機構１８は、非ラッチ止め位置とラッチ止め位置との間の旋回
移動のために、ロックリング６６から延びるピン８２（図２参照）の上に取り付
けられている第３のロックつめ８０を含む形で示されている。第３のロックつめ
８０は、ラッチ部分８４と加動部分８６とを含む。第１のねじりばねまたは偏倚
ばね８８は、通常は第３のロックつめ８０をその非ラッチ止め位置に向けて付勢
するように、第３のロックつめ８０とロックリング６６との間で作用する。第３
のロックつめ８０がその非ラッチ止め位置にある時には、ラッチ部分８４はつめ
車またはロック車４８上の歯６２から外れている。後述するように、自動ロッキ
ング機構１８は、第３のロックつめ８０をその非ラッチ止め位置からラッチ止め
位置に移動させてレトラクタ１０を非常用ロッキングレトラクタ（ＥＬＲ）モー
ドでの動作から自動ロッキングレトラクタ（ＡＬＲ）モードに切り換えるために
、選択的に起動されることが可能なモード切換機構である。同様に、このモード
切換機構は、第３のロックつめ８０をそのラッチ止め位置から非ラッチ止め位置
に移動させてレトラクタ１０をそのＡＬＲモードからＥＬＲモードに切り換える
ことによって、選択的に作動解除されることが可能である。

【００１４】レトラクタ１０をそのＥＬＲモードとＡＬＲモードとの間で切り換えるための
手段を提供するために、自動ロッキング機構１８はカムアセンブリ９２（図１お
よび図２〜図４参照）を含む。このカムアセンブリ９２は、ベルト４０の予め決
められた長さがスプール２８から繰り出された後に、第１のねじりばね８８の偏
倚に対して第３のロックつめ８０をその非ラッチ止め位置からラッチ止め位置に
選択的に移動させる働きをする。これに加えて、カムアセンブリ９２は、ベルト
４０の予め決められた長さがその後でスプール２８上に巻き戻された後に、第１
のねじりばね８８が第３のロックつめ８０をそのラッチ止め位置から非ラッチ止
め位置に移動させることを可能にする働きもする。図示した実施形態によれば、
カムアセンブリ９２は、中央の開口９８及びアーチ形の空動きスロット１００を
具備するカム車９６と、ハウジング５４から延びるポスト１０４の上に回転自在
に支持されているカム従動子１０２とを含む。カム従動子１０２は、第１の脚部
１０６と、ハウジング５４内に形成されている穴１１０を通って延びる第２の脚
部１０８とを含む。第２のねじりばね１１２は、第１の脚部１０６を付勢してカ
ム車９６の外周エッジの一部と連続的に係合させるように、ハウジング５４とカ
ム従動子１０２との間で働く。特に、カム車９６の外周エッジはカム表面１１４
を画定し、このカム表面１１４の輪郭は、カム従動子１０２の第２の脚部１０８
が第３のロックつめ８０の加動部分８６に係合するか否かを制御する。

【００１５】自動ロッキング機構１８は、さらに、ベルト４０の予め決められた長さがスプ
ール２８から繰り出されたかまたはスプール２８上に引っ込められたかどうかに
基づいてカムアセンブリ９２の駆動を制御するベルトカウンタまたはタイミング
アセンブリ９４を含む。特に、タイミングアセンブリ９４は、スプール２８上に
巻き付けられているベルト４０の長さに応じてカム従動子１０２の第１の脚部１
０６とカム表面１１４との係合を制御する働きをするジェロータ（gerotor）タ
イプの減速機構を含む。タイミングアセンブリ９４は、駆動リング７２の第２の
キー７６を回転不能な形で受ける中央キー溝開口（不図示）を具備する偏心リン
グ１２０を含む。これに加えて、偏心軸支ピン１２２が偏心リング１２０から外
方に延び、カム車９６の中央開口９８内に支持されるようになっている。タイミ
ングアセンブリ９４は、さらに、ハウジング５４内に一体に形成されているリン
グギア１２４を含む。固定子リング１２６は、リングギア１２４の内側のギア歯
１３０と噛み合っている外側のギア歯１２８を有する。固定子リング１２６は、
さらに、偏心リング１２０が内部で回転自在に支持されている中央開口１３２を
含む。駆動リング７２が偏心リング１２０に結合してスプール２８と共に回転す
るため、および、軸支ピン１２２がカム車９６の中央開口９８内に保持されてい
るため、スプール２８の回転により、偏心リング１２０が偏心回転し、さらには
、次々に、固定子リング１２６が低下した比率でかつスプール２８に対して反対
方向にリングギア１２４の内周を偏心回転する。カバープレート１３４は、カム
アセンブリ９２とタイミングアセンブリ９４とをハウジング５４内に閉じこめる
ように、ハウジング５４に取り付けられている。

【００１６】次に、図２から図８を参照して、安全ベルトレトラクタ１０を利用可能な動作
モードについて説明する。特に、図２は、自動ロッキング機構１８が非起動モー
ドにあり、かつ、安全ベルト４０がスプール２８上に巻き付けられ元の位置また
は収容位置に完全に引っ込められている時の、カムアセンブリ９２及びタイミン
グアセンブリ９４に関連した構成要素の位置を示している。この非起動モードで
は、レトラクタ１０は、ベルト４０の自由な引き出しと引き込みとを可能にする
ようにそのＥＬＲモードで動作する。図に示すように、第３のロックつめ８０は
、非ラッチ止め位置に第１のねじりばね８８によって保持されており、一方、カ
ム従動子１０２の第１の脚部１０６は、カム車９６のカム表面１１４に形成され
ている第１の移動止め１４０との係合位置に、第２のねじりばね１１２によって
偏倚されている。第１の移動止め１４０の深さは、カム従動子１０２の第２の脚
部１０８を第３のロックつめ８０の加動部分８６から離れた位置にて維持するよ
うに選択されている。これに加えて、固定子リング１２６から延びるカムポスト
１４２は、カム車９６の空動きスロット１００の第１の末端部１４４の付近にお
いてこの空動きスロット１００内に位置している形で示されている。安全ベルト
４０がその収容位置から引き出されるにつれて、スプール２８とつめ車４８とが
反時計回り方向に回転し、それにより、固定子リング１２６が時計回り方向にか
つ低下した割合で偏心回転するとともに、次々に、カムポスト１４２が空動きス
ロット１００内を移動してその第１の末端部１４４から離れる。

【００１７】図３は、自動ロッキング機構１８が依然としてその非起動モードにあり、かつ
、カム従動子１０２の第１の脚部１０６が第１の移動止め１４０との係合状態に
維持されると同時に、カムポスト１４２をスロット１００の第２の末端部１４６
の付近に位置させるようにベルト４０の長さが引き出される時の、カムアセンブ
リ９２及びタイミングアセンブリ９４の構成要素を示している。したがって、カ
ムポスト１４２が図２に示される位置と図３に示される位置との間を移動するよ
うに、スプール２８を十分に回転させるための必要なベルト４０の長さは、その
非起動モード内で自動ロッキング機構１８を維持するためにスプール２８から引
き出すことが可能な最大の長さである。

【００１８】レトラクタ１０をそのＡＬＲモードに切り換える必要がある場合には、カムポ
スト１４２が空動きスロット１００の第２の末端部１４６に係合して、カム車９
６が図４に示した位置に時計回り方向に回転するのに十分なベルト４０の長さを
レトラクタ１０から引き出すことによって、自動ロッキング機構１８をその起動
モードに切り換える。こうしたカム車９６の回転により、カム従動子１０２の第
１の脚部１０６が第１の移動止め１４０を出て、カム表面１１４内に形成された
ロック移動止め１４８の中に入ることになる。カム従動子１０２の第１の脚部１
０６が第２のねじりばね１１２によってロック移動止め１４８との係合状態に偏
倚している時には、カム従動子１０２の第２の脚部１０８が第３のロックつめ８
０の加動部分８６に係合し、その結果として第１のねじりばね８８の偏倚に逆ら
って第３のロックつめ８０をその非ラッチ止め位置からラッチ止め位置に強制的
に移動させ、それにより自動ロッキング機構１８をその非起動モードから起動モ
ードに切り換える。さらに明確に述べると、上記の動作は、ロックリング６６を
スプールに結合させ、それにより、上述したようにベルト引き出し方向にロック
リング６６がスプールと共に回転することになる。ロックリング６６の動きが、
ロックつめを動かしてロック車４８とロック係合させる。第２のねじりばね１１
２の偏倚力が第１のねじりばね８８の偏倚力よりも大きいため、カム従動子１０
２は第３のロックつめ８０をそのラッチ止め位置に保持する。上述したように、
第３のロックつめ８０がそのラッチ止め位置に移動することにより、ラッチ部分
８４をつめ車４８上の歯６２との係合状態に移動させてベルト４０がさらに繰り
出されることを阻止し、これと同時に、その後のベルト４０の引き込みを可能に
する。カムポスト１４２が図２に示される位置から図４に示される位置に移動す
るように、スプール２８を十分に回転させるための必要なベルト４０の長さは、
自動ロッキング機構１８をその起動モードに切り換えるためにスプール２８から
引き出されなければならない安全ベルト４０の予め決められた長さに規定する。
上述したように、自動ロッキング機構１８がその起動モードにある時には、レト
ラクタ１０はそのＡＬＲモードで動作する。

【００１９】レトラクタ１０をそのＥＬＲモードでの動作に戻す必要がある場合には、ベル
ト４０をその収容位置に完全に引っ込めることにより、自動ロッキング機構１８
をその非起動モードに切り換える。このようにベルト４０を完全に引っ込めるこ
とにより、スプール２８及びつめ車４８の時計回りの回転と、これに対応する固
定子リング１２６の反時計回りの回転とが生じる。固定子リング１２６のこの反
時計回りの回転により、カムポスト１４２が空動きスロット１００内を移動して
空動きスロット１００の第１の末端部１４４と係合し、それにより、図２に示し
た位置に向けてカム車９６が反時計回り方向に回転する。カム車９６のこの回転
により、カム従動子１０２の第１の脚部１０６がロック移動止め１４８の外で第
１の移動止め１４０と係合し、それにより、カム従動子１０２の第２の脚部１０
８が第３のロックつめ８０の加動部分８６から外れた位置に移動する。したがっ
て、第１のねじりばね８８は、第３のロックつめ８０をその非ラッチ止め位置に
向けて付勢し、それにより自動ロッキング機構１８をその起動モードから非起動
モードに切り換える。

【００２０】本発明によれば、自動ロッキング機構１８は、さらに、エネルギー管理機構１
２が指定可能な最大許容量のエネルギーを吸収した後で、ベルト４０がその収容
位置から繰り出されることを阻止するためのロックアウトモードで動作すること
も可能である。ここで説明する実施形態では、自動ロッキング機構１８をそのロ
ックアウトモードに切り換えることを目的として、エネルギー管理機構１２によ
って吸収されなければならない最大許容量のエネルギーを、ねじり棒４４のねじ
り降伏の最大許容量として規定している。したがって、予め決められたねじれ回
数よりも多くねじり棒４４がねじれた場合には、ロック車４８に対するねじり棒
４４のねじり降伏の結果として生じるスプール２８の余分な回転を、車両衝突事
故の後にベルト４０がその収容位置に戻ることに応答して自動ロッキング機構１
８をその非起動モードからロックアウトモードに切り換えるために利用する。特
に、このロックアウトの特徴は、衝突後にベルト４０の余分な長さをスプール２
８上に巻き付けることによって生じる固定子リング１２６の余分な回転（すなわ
ち、過剰な動き）を利用して、カム従動子１０２の第１の脚部１０６がカム表面
１１４のロックアウト部分と係合する位置へとカム車９６を回転させ、第３のロ
ックつめ８０をそのラッチ止め位置に動かすことにある。

【００２１】次に、図５から図８を参照して、ロックアウトの特徴をさらに詳細に説明する
。特に、図５は、ベルト４０の長さがレトラクタ１０から引き出されて座席上の
乗員の胴体上を横切る形でラッチ止めされており、かつ、自動ロッキング機構１
８がその非起動モードで動作している時の、カムアセンブリ９２及びタイミング
アセンブリ９４に関連した構成要素の位置を示している。車両衝突の発生時には
、非常用ロッキング機構１４，１６の少なくとも一方が起動され、そのロックモ
ードに切り換えられる。エネルギー管理機構１２がレトラクタ１０内に組み込ま
れているため、衝撃時に座席上の乗員によってベルト４０に対して及ぼされる荷
重により、スプール２８とねじり棒４４の第１の端部部分４２とが、動かないよ
うにラッチ止めされたつめ車またはロック車４８に対して相対的に反時計回り方
向にねじれ降伏する（すなわち、ねじれる）。このねじれによって、制御された
方法でベルト４０の余分な長さがレトラクタ１０から繰り出され、座席上の乗員
に及ぼされる衝撃荷重の一部を吸収することが可能になる。衝突後のベルト４０
の解除時には、ベルト４０の元の長さの引き込みに加えて余分な長さの引き込み
により、これに対応する量の固定子リング１２６の反時計回り方向の余分な回転
が生じる。固定子リング１２６のこの過剰な動きにより、カムポスト１４２が空
動きスロット１００の第１の末端部１４４と係合してカム車９６が反時計回り方
向に強制的に回転し、それにより、カム従動子１０２の第１の脚部１０６が第１
の移動止め１４０（図６参照）から出てカム表面１１４のドウェル部分１５０に
噛み合うことになる。固定子リング１２６の過剰な動きの許容限界を規定する第
２の移動止め１５２（図７参照）が、ドウェル部分１５０の反対側に形成されて
いる。したがって、移動止め１４０と移動止め１５２との間のドウェル部分１５
０の長さは、ねじり棒４４のねじれによって生じる固定子リング１２６の予め決
められた量の過剰な動きに適合するように選択される。

【００２２】特に図６を参照すると、この図には、対応する量のねじり棒４４のねじれによ
って生じたある固定子リング１２６の過剰な動きの結果、カム表面１１４のドウ
ェル部分１５０に係合するカム従動子１０２の第１の脚部１０６が示されている
。これを直接比較するために、図７には、対応するより多くの量のねじり棒４４
のねじれによって生じたより多くの量の固定子リング１２６の過剰な動きの結果
、第２の移動止め１５２に係合するカム従動子１０２の第１の脚部１０６が示さ
れている。図７に示した過剰な動きは、単一の激しい事故の結果でもあり得るし
、あるいは、その代わりに、ねじり棒４４の余分な降伏を生じさせた１つ以上の
追加の事故が累積された図６に示した過剰な動きを生じさせた事故の結果でもあ
り得る。どちらの場合にも、ドウェル部分１５０の輪郭と第２の移動止め１５２
とが第１の移動止め１４０と共に働いて、カム従動子１０２の第２の脚部１０８
が第３のロックつめ８０の加動部分８６から外れている位置にカム従動子１０２
を維持することで、第３のロックつめ８０をその非ラッチ止め位置に維持し、そ
れにより、自動ロッキング機構１８をその非起動モードに保持する。レトラクタ
１０の連続使用を可能にするためには、カム表面１１４上の第２の移動止め１５
２の位置を、予め決められた回数のねじり棒４４のねじれによって生じる固定子
リング１２６の過剰な動きの量に対応するように選択することが好ましい。

【００２３】図８に示されているように、カム表面１１４は、第２の移動止め１５２の付近
に形成されている細長いロックアウト移動止め１５６を含む。このロックアウト
移動止め１５６の深さは、カム従動子１０２の第２の脚部１０８が第３のロック
つめ８０の加動部分８６に係合して第３のロックつめ８０をそのラッチ止め位置
に強制的に旋回させる位置にて、カム従動子１０２が旋回するように選択される
。動作時には、衝突後にベルト４０がその収容位置に引っ込められ、かつ、エネ
ルギー管理機構１２の降伏によってスプール２８の上に巻き付けられるベルト４
０の余分な長さが、予め決められた回数を超えてねじり棒のねじれ回数に相当す
る時には、固定子リング１２６の過剰な動きにより、カムポスト１３２が空動き
スロット１００の第１の端部１４４と係合してカム車９６を反時計回り方向に回
転させ、それにより、カム従動子１０２の第１の脚部１０６がロックアウト移動
止め１５６内に入ることになる。カム従動子１０２の第１の脚部１０６がこのよ
うにロックアウト移動止め１５６と係合することによって、自動ロッキング機構
１８がその非起動モードからロックアウトモードに切り換えられる。このロック
アウトモードでは、自動ロッキング機構１８は、ベルト４０がその収容位置から
引き出されることを阻止し、それにより、レトラクタ１０を無効化し、ウェブベ
ルトが引き出されることを阻止し、レトラクタ１０の交換が必要であることを示
す。この場合にも同様に、予め決められたねじり回数を超えてねじり棒４４をね
じるために必要なエネルギーの合計は、単一の激しい事故または複数の比較的軽
度の事故の合計の累積的結果とすることが可能である。したがって、レトラクタ
１０によって吸収された累積エネルギーが予め決められたねじり回数を超えた後
に、（このエネルギーをねじり棒４４のねじり回数を単位として測定した場合に
）ベルト４０はその収容位置に引っ込められることが可能であるが、第３のロッ
クつめ８０のラッチ部分８４がつめ車４８の歯６２と係合しているため、その後
でベルト４０を引き出すことは不可能である。したがって、ロックアウトの特徴
は、レトラクタ１０がさらに使用されることを不可能にして、レトラクタ１０の
交換が必要であることを明確に示すことにある。最初に非起動モードで動作する
自動ロッキング機構１８を示す図５から図８を参照してロックアウトの特徴につ
いて説明してきたが、このロックアウトの特徴は、自動ロッキング機構１８が最
初にその起動モードで動作している時にも機能するということを理解されたい。

【００２４】次に図９を参照すると、この図には、モード切換機構１８’の構成要素が、ロ
ック移動止め１４８が取り除かれていることと、空動きスロット１００の円弧長
さが増大していることとを除いて、自動ロッキング機構１８の構成要素と本質的
に同様であることが示されている。モード切換機構１８は、例えば前部運転者側
座席のような、ＡＬＲモードが不要な車両座席用途で使用するための安全ベルト
レトラクタ１０内に装着されることが可能である。したがって、モード切換機構
１８’は、エネルギー管理機構１２によって吸収された累積エネルギーが最大許
容限界を超えた時に、レトラクタ１０をＥＬＲモードからロックアウトモードに
切り換える働きをする。モード切換機構１８をそのＥＬＲモードからロックアウ
トモードに切り換えるために必要とされる事象のシーケンスの説明に関しては、
図５から図８に関連して提示した上記の説明を参照することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による安全ベルトレトラクタの分解斜視図である。

【図２】ＥＬＲモードとＡＬＲモードとの間で切り換えるように自動ロッキング機構を
選択的に起動するための、安全ベルトレトラクタの様々な構成要素の位置を示す
図である。

【図３】ＥＬＲモードとＡＬＲモードとの間で切り換えるように自動ロッキング機構を
選択的に起動するための、安全ベルトレトラクタの様々な構成要素の位置を示す
図である。

【図４】ＥＬＲモードとＡＬＲモードとの間で切り換えるように自動ロッキング機構を
選択的に起動するための、安全ベルトレトラクタの様々な構成要素の位置を示す
図である。

【図５】ＥＬＲモードとＡＬＲモードとの間で切り換えるように自動ロッキング機構を
選択的に起動するための、安全ベルトレトラクタの様々な構成要素の位置を示す
図である。

【図６】自動ロッキング機構をロックアウトモードに切り換えるための、安全ベルトレ
トラクタの様々な構成要素の位置を示す図である。

【図７】自動ロッキング機構をロックアウトモードに切り換えるための、安全ベルトレ
トラクタの様々な構成要素の位置を示す図である。

【図８】自動ロッキング機構をロックアウトモードに切り換えるための、安全ベルトレ
トラクタの様々な構成要素の位置を示す図である。

【図９】ＥＬＲモードとロックアウトモードとの間でモード切換機構を切り換えるため
の非常用ロッキングレトラクタの構成要素の位置を示す説明図であり、図２と同
様であるが一部が変更されている

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】安全ベルトレトラクタであって、スプール（２８）と、前記スプール（２８）上に巻き付けられているベルト（４０）と、つめ車（４８）と、通常は前記ベルト（４０）の繰り出しを可能にする解除モードで動作し、かつ
、予め決められた加速条件の発生に応答して前記ベルト（４０）の繰り出しを阻
止するように前記つめ車（４８）の回転をロックするロックモードに自動的に切
り換えられる非常用ロッキング機構（１４）と、前記つめ車（４８）を前記スプール（２８）に連結し、かつ、前記つめ車（２
８）が回転しないようにロックされる時に前記ベルト（４０）に及ぼされる荷重
に応答して降伏するエネルギー管理機構（４４）と、通常は前記非常用ロッキング機構（１４）の動作を可能にする非起動モードで
動作し、かつ、前記エネルギー管理機構（４４）上に前記ベルト（４０）によっ
て及ぼされる荷重により、前記エネルギー管理機構（４４）を指定可能な許容限
界を超えて降伏させ、それにより、前記ベルト（４０）の繰り出しを阻止して前
記つめ車（４８）の回転をロックする時に、前記スプール（２８）上に指定可能
な量だけ前記ベルト（４０）が巻き付けられることに応答してロックアウトモー
ドに自動的に切り換えられるモード切換機構（１８’）とを有する安全ベルトレ
トラクタ。
【請求項２】前記モード切換機構（１８’）は、前記つめ車（４８）上の歯（６２）との係合から外れている非ラッチ止め位置
と前記つめ車（４８）上の歯（６２）に係合しているラッチ止め位置との間を移
動可能なロックつめ（８０）と、前記非ラッチ止め位置に向けて前記ロックつめ（８０）を付勢する第１のばね
（８８）と、カム表面（１１４）を備えるカム部材（９６）と、前記カム表面（１１４）に
係合するように第２のばね（１１２）によって偏倚されたカム従動子（１０２）
とを含むカムアセンブリ（９２）であって、前記カム表面（１１４）は、前記ロ
ックつめ（８０）から外れた位置に前記カム従動子（１０２）を位置させる第１
の部分（１４０，１５０，１５２）と、前記ロックつめ（８０）をそのラッチ止
め位置に移動させるように前記カム従動子（１０２）を前記ロックつめ（８０）
との係合位置に位置させる第２の部分（１５６）とを具備する、カムアセンブリ
（９２）と、前記エネルギー管理機構（４４）の降伏の量に比例して前記カム部材（９６）
を移動させるための前記つめ車（４８）によって駆動されるタイミング部材（１
２６）であって、前記エネルギー管理機構（４４）の降伏の量が最大許容限界を
超えた時に、前記ベルト（４０）が前記スプール（２８）上に完全な巻き付け位
置に巻き付くことに応答したこのタイミング部材（１２６）の移動により、前記
カム部材（９６）を移動させ、それにより、前記カム従動子（１０２）を前記カ
ム表面（１１４）の前記第１の部分（１４０，１５０，１５２）との係合から前
記カム表面（１１４）の前記第２の部分（１５６）との係合に移行させる、タイ
ミング部材（１２６）とを有する請求項１に記載の安全ベルトレトラクタ。
【請求項３】前記エネルギー管理機構（４４）の降伏により、前記つめ車
（４８）に対してベルト巻出方向に前記スプール（２８）が相対的に回転するこ
とに起因する前記ベルト（４０）の余分な長さの制御された繰り出しを生じさせ
、かつ、前記ベルト（４０）の余分な長さが予め決められた長さを超えた時に、
前記スプール（２８）上への前記ベルト（４０）の完全な巻き付けに応答してベ
ルト巻き付け方向に前記スプール（２８）がさらに回転することにより、前記タ
イミング部材（１２６）が前記カム部材（９６）を動かして前記カム従動子（１
０２）を前記カム表面（１１４）の前記第２の部分（１５６）と係合させ、それ
により、前記ロックつめ（８０）がそのラッチ止め位置に移動し、前記つめ車（
４８）と前記スプール（２８）とが前記ベルト巻出方向に回転することを阻止し
て前記ベルト（４０）の繰り出しを阻止する請求項２に記載の安全ベルトレトラ
クタ。
【請求項４】前記カム部材（９６）は、回転するように支持され、前記タ
イミング部材（１２６）は、前記つめ車（４８）によって回転自在に駆動され、
かつ、前記カム部材（９６）上に形成された第２のカム表面（１４４）に係合し
、さらに、前記エネルギー管理機構（４４）の降伏により、前記つめ車（４８）
に対する前記スプール（２８）の相対的なねじれを生じさせ、その結果として、
前記スプール（２８）上への前記ベルト（４０）の完全な巻き戻しにより、前記
タイミング部材（１２６）が前記第２のカム表面（１４４）に係合して前記カム
部材（９６）を回転させる請求項２に記載の安全ベルトレトラクタ。
【請求項５】安全ベルトレトラクタであって、スプール（２８）と、前記スプール（２８）上に巻き付けられているベルト（４０）と、つめ車（４８）と、前記スプール（２８）に固定されている第１の端部（４６）と前記つめ車（４
８）に固定されている第２の端部（５０）とを具備するねじり棒（４４）と、前記つめ車（４８）を第１の方向に回転しないように釈放自在にロックするた
めの高加速条件に応答して起動される非常用ロッキング機構（１４）であって、
前記つめ車（４８）のこうしたロッキングにより、前記スプール（２８）上に前
記ベルト（４０）によって及ぼされる荷重に応じて前記ねじり棒（４４）がねじ
れることを可能とし、それにより、これに対応して前記スプール（２８）を前記
つめ車（４８）に対して第１の方向に回転させる、非常用ロッキング機構（１４
）と、前記つめ車（４８）から外れている非ラッチ止め位置と前記つめ車（４８）と
係合しているラッチ止め位置との間を移動することが可能であり、それにより、
前記第１の方向への前記つめ車（４８）の回転を阻止するロックつめ（８０）と
、その非ラッチ止め位置に向けて前記ロックつめ（８０）を付勢するばね（８８
）と、前記ベルト（４０）が前記スプール（２８）上にその完全引き込み位置に巻き
付けられる時に、前記スプール（２８）が第２の方向に回転する量を判定するこ
とが可能であるモード切換機構（１８’）であって、さらに、前記ねじり棒（４
４）のねじれによって生じる前記スプールの余分な回転の量が最大許容限界を超
えた時に、前記ロックつめ（８０）をその非ラッチ止め位置からラッチ止め位置
に移動させることが可能である、モード切換機構（１８’）とを有する安全ベル
トレトラクタ。
【請求項６】前記モード切換機構（１８’）は、カム表面（１１４）を備えるカム部材（９６）と、前記カム表面（１１４）に
係合するように第２のばね（１１２）によって偏倚されたカム従動子（１０２）
とを含むカムアセンブリ（９２）であって、前記カム表面（１１４）は、前記ロ
ックつめ（８０）から外れた位置に前記カム従動子（１０２）を位置させる第１
の部分（１４０，１５０，１５２）と、前記ロックつめ（８０）をそのラッチ止
め位置に移動させるように前記カム従動子（１０２）を前記ロックつめ（８０）
との係合位置に位置させる第２の部分（１５６）とを具備する、カムアセンブリ
（９２）と、前記ねじり棒（４４）の降伏の量に比例して前記カム部材（９６）を移動させ
るための前記つめ車（４８）によって駆動されるタイミング部材（１２６）であ
って、前記ねじり棒（４４）の降伏の量が最大許容限界を超えた時に、前記ベル
ト（４０）が前記スプール（２８）上に完全な巻き付け位置に巻き付くことに応
答したこのタイミング部材（１２６）の移動により、前記カム部材（９６）を移
動させ、それにより、前記カム従動子（１０２）を前記カム表面（１１４）の前
記第１の部分（１４０，１５０，１５２）との係合から前記カム表面（１１４）
の前記第２の部分（１５６）との係合に移行させる、タイミング部材（１２６）
とを有する請求項５に記載の安全ベルトレトラクタ。
【請求項７】前記ねじり棒（４４）の降伏により、前記つめ車（４８）に
対して前記第１の方向に前記スプール（２８）が相対的に回転することに起因す
る前記ベルト（４０）の余分な長さの制御された繰り出しを生じさせ、かつ、前
記ベルト（４０）の余分な長さが予め決められた長さを超えた時に、前記スプー
ル（２８）上への前記ベルト（４０）の完全な巻き付けに応答して前記第２の方
向に前記スプール（２８）がさらに回転することにより、前記タイミング部材（
１２６）が前記カム部材（９６）を動かして前記カム従動子（１０２）を前記カ
ム表面（１１４）の前記第２の部分（１５６）と係合させ、それにより、前記ロ
ックつめ（８０）がそのラッチ止め位置に移動し、前記つめ車（４８）と前記ス
プール（２８）とが前記第１の方向に回転することを阻止して前記ベルト（４０
）の繰り出しを阻止する請求項６に記載の安全ベルトレトラクタ。
【請求項８】前記カム部材（９６）は、回転するように支持され、前記タ
イミング部材（１２６）は、前記つめ車（４８）によって回転自在に駆動され、
かつ、前記カム部材（９６）上に形成された第２のカム表面（１４４）に係合し
、さらに、前記ねじり棒（４４）の降伏により、前記つめ車（４８）に対する前
記スプール（２８）の相対的な回転を生じさせ、その結果として、前記スプール
（２８）上への前記ベルト（４０）の完全な巻き戻しにより、前記タイミング部
材（１２６）が前記第２のカム表面（１４４）に係合して前記カム部材（９６）
を回転させる請求項６に記載の安全ベルトレトラクタ。
【請求項９】安全ベルトレトラクタであって、スプール（２８）と、前記スプール（２８）上に巻き付けられているベルト（４０）と、つめ車（４８）と、前記つめ車（４８）を前記スプール（２８）に連結し、かつ、前記つめ車（４
８）が回転しないようにロックされる時に前記ベルト（４０）に及ぼされる荷重
に応答して降伏するエネルギー管理機構（４４）と、通常は前記ベルト（４０）の繰り出しを可能にする解除モードで動作し、かつ
、予め決められた加速条件の発生に応答して前記ベルト（４０）の繰り出しを阻
止するように前記つめ車（４８）の回転をロックするロックモードに自動的に切
り換えられる非常用ロッキング機構（１４）と、通常は前記非常用ロッキング機構（１４）の動作を可能にする非起動モードで
動作し、かつ、前記スプール（２８）から前記ベルト（４０）の予め決められた
長さが繰り出されるのに応答して、前記ベルト（４０）の繰り出しを阻止するよ
うに前記つめ車（４８）の回転をロックするための起動モードに選択的に切り換
えられることが可能なモード切換機構（１８）であって、前記ベルト（４０）の
予め決められた長さがその後に前記スプール（２８）上に巻き付けられるのに応
答して、その起動モードから前記つめ車（４８）を解除する非起動モードに切り
換えられ、かつ、前記エネルギー管理機構（４４）上に前記ベルト（４０）によ
って及ぼされる荷重により、前記エネルギー管理機構（４４）が最大許容限界を
超えて降伏し、それにより、前記ベルト（４０）の繰り出しを阻止するように前
記つめ車（４８）の回転をロックする時に、衝突事故の後に前記ベルト（４０）
が前記スプール（２８）上に完全に巻き付けられることに応答してロックアウト
モードに自動的に切り換えられる、モード切換機構（１８）とを有する安全ベル
トレトラクタ。
【請求項１０】前記モード切換機構（１８）は、前記つめ車（４８）との係合から外れている非ラッチ止め位置と前記つめ車（
４８）に係合しているラッチ止め位置との間を移動可能なロックつめ（８０）と
、前記非ラッチ止め位置に向けて前記ロックつめ（８０）を付勢する第１のばね
（８８）と、第１のカム表面（１５０）および第２のカム表面（１５６）を備えるカム部材
（９６）と、前記カム表面（１５０，１５６）の一方に係合するように第２のば
ね（１１２）によって偏倚されたカム従動子（１０２）とを含むカムアセンブリ
（９２）であって、前記第１のカム表面（１５０）は、前記ロックつめ（８０）
から外れた位置に前記カム従動子（１０２）を位置させ、および、前記第２のカ
ム表面（１５６）は、前記ロックつめ（８０）をそのラッチ止め位置に移動させ
るように前記カム従動子（１０２）を前記ロックつめ（８０）との係合位置に位
置させる、カムアセンブリ（９２）と、前記エネルギー管理機構（４４）の降伏の量に比例して前記カム部材（９６）
を移動させるための前記つめ車（４８）によって駆動されるタイミング部材（１
２６）であって、前記エネルギー管理機構（４４）の降伏の量が最大許容限界を
超えた時に、前記ベルト（４０）が前記スプール（２８）上に完全な巻き付け位
置に巻き付くことに応答したこのタイミング部材（１２６）の移動により、前記
カム部材（９６）を移動させ、それにより、前記カム従動子（１０２）を前記第
１のカム表面（１５０）との係合から前記第２のカム表面（１５６）との係合に
移行させる、タイミング部材（１２６）とを有する請求項９に記載の安全ベルト
レトラクタ。