JP2009045987A

JP2009045987A - シートベルト用リトラクター

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Publication number: JP2009045987A
Application number: JP2007212882A
Authority: JP
Inventors: Takatoshi Nakaoka; 孝寿中岡
Original assignee: Ashimori Industry Co Ltd
Current assignee: Ashimori Industry Co Ltd
Priority date: 2007-08-17
Filing date: 2007-08-17
Publication date: 2009-03-05
Anticipated expiration: 2027-08-17
Also published as: JP5005470B2

Abstract

【課題】トーションバーと他のエネルギー吸収部材を併用しても、乗員に作用する荷重変動をより小さくできるシートベルト用リトラクターを提供する。
【解決手段】トーションバー５の一端部が巻取ドラムに結合され、他端部がロッキングベースに結合される。ロッキングベースに空走回転領域Ｓに対応して相対回転可能に結合されるプレート体３４を巻取ドラム３のフランジ部３ａ側面に備える。ワイヤー体３３の一端部をプレート体３４に取り付け、その中間部を巻取ドラム３に設けられた屈曲路３ｄに沿って配置する。トーションバー５の弾性変形終了後の塑性変形が開始されるまで、プレート体３４と巻取ドラム３とが一体としてロッキングベースに対し相対回転され、空走回転領域Ｓの相対回転後、プレート体３４と巻取ドラム３とが相対回転して屈曲路３ｄからワイヤー体３３が引き出される引出抵抗によりワイヤー体３３によるエネルギー吸収が開始される。
【選択図】図２

Description

本発明は、車両緊急時における初期段階のウエビングの引き出しを抑えて乗員の移動を抑制し、乗員に作用するエネルギーを吸収するエネルギー吸収機構を備えたシートベルト用リトラクターに関するものである。

一般に、車両等の座席に備えられるシートベルト装置は、ウエビングが緊急ロック機構を備えたリトラクターに巻き取られるように構成されている。そして、衝突時等の車両緊急時においては、その衝撃力による加速度変化を感知して緊急ロック機構が作動し、ウエビングが巻装された巻取ドラムの回転を阻止することによりウエビングの引き出しを阻止し、乗員を拘束して保護するように構成されている。

また、ウエビングに作用する引出力が予め設定された所定値を越えた場合には、トーションバーのねじれ変形による第１のエネルギー吸収と、より効果を上げるために、トーションバーに加えてワイヤー等による第２のエネルギー吸収を利用して、ウエビングを所定荷重下で引き出させることにより乗員に生じる衝撃エネルギーを吸収するエネルギー吸収機構を備えたシートベルト用リトラクターも提案されている（例えば、特許文献１参照。）。

特開２００２−５３００７号公報

しかしながら、特許文献１に開示のシートベルト用リトラクターの構造によれば、エネルギー吸収機構による衝撃エネルギーの吸収開始が、トーションバーによる第１のエネルギー吸収と、ワイヤー等による第２のエネルギー吸収とが同時に開始する構造とされている。

この際、トーションバーのエネルギー吸収特性として、弾性変形から塑性変形に至る降伏点の直前において、一時的に乗員に作用する荷重が大きくなるのであるが、同時にワイヤー等による変形荷重が加わっているため、トーションバーはさらに塑性変形を開始し難くなり、結果的にトーションバーとワイヤ等とが同時にエネルギー吸収を開始すると、一時的に大きくなる荷重がさらに増幅されてしまう。このため、乗員に作用する荷重が必要以上に大きくなってしまうという問題があった。

また、トーションバーの塑性変形開始後は、トーションバーによるエネルギー吸収機能が低下するため、乗員に作用する荷重がかなり変動するという問題もあった。

そこで、本発明は上記問題点に鑑み、トーションバーと他のエネルギー吸収部材を併用しても、乗員に作用する荷重変動をより小さくできるシートベルト用リトラクターを提供することを目的とする。

前記課題を解決するための技術的手段は、ウエビングが巻装される巻取ドラムと、巻取ドラムに相対回転不能に結合されてハウジングに回転自在に支持されると共にウエビング巻取方向に回転付勢されたトーションバーと、巻取ドラムに隣接する状態でトーションバーに一体的に結合されるロッキングベースと、ロッキングベースの回転を阻止して巻取ドラムのウエビング引出方向の回転を阻止する緊急ロック機構と、ロッキングベースと巻取ドラムとの相互間を連結する機構に配置される第２のエネルギー吸収部材とを備え、車両緊急時の緊急ロック機構作動後、所定値以上の引出力がウエビングに作用した際、ロッキングベースと巻取ドラムとの相対回転によるトーションバーのねじれ変形によるエネルギー吸収や第２のエネルギー吸収部材によるエネルギー吸収の下に、ウエビングの引き出しが許容されるシートベルト用リトラクターにおいて、前記トーションバーの弾性変形終了後の塑性変形開始後に前記第２のエネルギー吸収部材によるエネルギー吸収が開始される点にある。

また、前記トーションバーのねじれ変形による塑性変形が開始されるまで、前記ロッキングベースに対して前記巻取ドラムが相対回転可能な空走回転領域が、巻取ドラムとロッキングベースとの相互間に設けられ、トーションバーのねじれ変形による前記空走回転領域の相対回転後、前記第２のエネルギー吸収部材によるエネルギー吸収が開始される構造としてもよい。

さらに、前記トーションバーの一端部が前記巻取ドラムの一端部に結合され、トーションバーの他端部が前記ロッキングベースに結合され、前記第２のエネルギー吸収部材はワイヤー体からなり、前記ロッキングベースに前記空走回転領域に対応して相対回転可能に結合されるプレート体が前記巻取ドラムの他端部側面に備えられ、前記ワイヤー体の一端部がプレート体に取り付けられると共にその中間部が巻取ドラムの他端部側面に設けられた屈曲路に沿って配置され、前記トーションバーの前記塑性変形が開始されるまで、前記プレート体と前記巻取ドラムとが一体として前記ロッキングベースに対し前記空走回転領域に対応して前記相対回転され、空走回転領域の相対回転後、プレート体と巻取ドラムとが相対回転して前記屈曲路からワイヤー体が引き出される引出抵抗によりワイヤー体によるエネルギー吸収が開始される構造としてもよい。

また、前記トーションバーのねじれ変形による塑性変形が開始されるまで、前記第２のエネルギー吸収部材に対して前記巻取ドラムが相対回転可能な空走回転領域が、巻取ドラムと第２のエネルギー吸収部材との相互間に設けられ、トーションバーのねじれ変形による前記空走回転領域の相対回転後、前記第２のエネルギー吸収部材によるエネルギー吸収が開始される構造としてもよい。

さらに、前記トーションバーの一端部が前記巻取ドラムの一端部に結合され、トーションバーの他端部が前記ロッキングベースに結合され、前記第２のエネルギー吸収部材はワイヤー体からなり、前記ロッキングベースに相対回転不能に結合されるプレート体が前記巻取ドラムの他端部側面に備えられ、前記ワイヤー体の一端部がプレート体に取り付けられると共にその中間部が巻取ドラムの他端部側面に設けられた屈曲路に沿って配置され、前記ワイヤー体に対して前記巻取ドラムが相対回転可能な前記空走回転領域が、巻取ドラムの前記屈曲路とワイヤー体との相互間に設けられ、前記トーションバーの前記塑性変形が開始されるまで、前記ワイヤー体と前記巻取ドラムとが前記空走回転領域に対応して前記相対回転され、空走回転領域の相対回転後の相対回転で、屈曲路からワイヤー体が引き出される引出抵抗によりワイヤー体によるエネルギー吸収が開始される構造としてもよい。

本発明のシートベルト用リトラクターによれば、第１のエネルギー吸収部材としてのトーションバーの弾性変形終了後の塑性変形開始後に第２のエネルギー吸収部材によるエネルギー吸収が開始される構造とされているため、トーションバーが弾性変形を開始し、その後塑性変形を開始する降伏点直前において、ウエビングにかかるトーションバーのねじれ変形による張力が最大となった場合であっても、トーションバーの塑性変形開始後に第２のエネルギー吸収部材によるエネルギー吸収が開始されるので、第２のエネルギー吸収部材の影響を受けずにトーションバーは降伏点に達する。そのため乗員に対する一時的な弾性変形による必要以上の荷重の増幅が有効に防止できる。

また、トーションバーの塑性変形開始後に、第２のエネルギー吸収部材によるエネルギー吸収が開始されるため、塑性変形の開始によってトーションバーによるエネルギー吸収機能が低下した分を、第２のエネルギー吸収部材によるエネルギー吸収で補う構造となり、エネルギー吸収時における乗員に作用する荷重変動をより小さくできる利点がある。

ここに、複数のエネルギー吸収部材を、乗員に作用する荷重を必要以上に大きくすることなく組み合わせることができ、安定して優れたエネルギー吸収機能が発揮できる。

また、トーションバーのねじれ変形による塑性変形が開始されるまで、ロッキングベースに対して巻取ドラムが相対回転可能な空走回転領域が、巻取ドラムとロッキングベースとの相互間に設けられ、トーションバーのねじれ変形による空走回転領域の相対回転後、第２のエネルギー吸収部材によるエネルギー吸収が開始される構造とすれば、トーションバーの塑性変形が開始されるまでは、巻取ドラムがロッキングベースに対して空走回転領域に対応する所定角度相対回転し、その後、第２のエネルギー吸収部材がエネルギー吸収を開始するので、上記同様、荷重の増幅が有効に防止できると共に、乗員に作用する荷重変動をより小さくできる利点がある。

さらに、トーションバーの一端部が巻取ドラムの一端部に結合され、トーションバーの他端部がロッキングベースに結合され、第２のエネルギー吸収部材はワイヤー体からなり、ロッキングベースに空走回転領域に対応して相対回転可能に結合されるプレート体が巻取ドラムの他端部側面に備えられ、ワイヤー体の一端部がプレート体に取り付けられると共にその中間部が巻取ドラムの他端部側面に設けられた屈曲路に沿って配置され、トーションバーの塑性変形が開始されるまで、プレート体と巻取ドラムとが一体としてロッキングベースに対し空走回転領域に対応して相対回転され、空走回転領域の相対回転後、プレート体と巻取ドラムとが相対回転して屈曲路からワイヤー体が引き出される引出抵抗によりワイヤー体によるエネルギー吸収が開始される構造とすれば、トーションバーの塑性変形が開始されるまでは、プレート体と巻取ドラムは一体としてロッキングベースに対して空走し相対回転する。その区間の相対回転が終了すると、プレート体とロッキングベースとが一体となり、巻取ドラムがプレート体に対して相対回転し、ワイヤー体が屈曲路から引き出されていき、その引出抵抗によるエネルギー吸収を開始するので、上記同様、荷重の増幅が有効に防止できると共に、乗員に作用する荷重変動をより小さくできる利点がある。

また、トーションバーのねじれ変形による塑性変形が開始されるまで、第２のエネルギー吸収部材に対して巻取ドラムが相対回転可能な空走回転領域が、巻取ドラムと第２のエネルギー吸収部材との相互間に設けられ、トーションバーのねじれ変形による空走回転領域の相対回転後、第２のエネルギー吸収部材によるエネルギー吸収が開始される構造とすれば、トーションバーの塑性変形が開始されるまでは、巻取ドラムが第２のエネルギー吸収部材に対して空走回転領域に対応する所定角度相対回転し、その後、第２のエネルギー吸収部材がエネルギー吸収を開始するので、上記同様、荷重の増幅が有効に防止できると共に、乗員に作用する荷重変動をより小さくできる利点がある。

さらに、トーションバーの一端部が巻取ドラムの一端部に結合され、トーションバーの他端部がロッキングベースに結合され、第２のエネルギー吸収部材はワイヤー体からなり、ロッキングベースに相対回転不能に結合されるプレート体が巻取ドラムの他端部側面に備えられ、ワイヤー体の一端部がプレート体に取り付けられると共にその中間部が巻取ドラムの他端部側面に設けられた屈曲路に沿って配置され、ワイヤー体に対して巻取ドラムが相対回転可能な空走回転領域が、巻取ドラムの屈曲路とワイヤー体との相互間に設けられ、トーションバーの塑性変形が開始されるまで、ワイヤー体と巻取ドラムとが空走回転領域に対応して相対回転され、空走回転領域の相対回転後の相対回転で、屈曲路からワイヤー体が引き出される引出抵抗によりワイヤー体によるエネルギー吸収が開始される構造とすれば、トーションバーの塑性変形が開始されるまでは、巻取ドラムはプレート体に対して空走し相対回転する。その区間の相対回転が終了すると、巻取ドラムがプレート体に対して相対回転する際、ワイヤー体が屈曲路から引き出されていき、その引出抵抗によるエネルギー吸収を開始するので、上記同様、荷重の増幅が有効に防止できると共に、乗員に作用する荷重変動をより小さくできる利点がある。

以下、本発明の第１の実施形態を図面に基づいて説明すると、図１はシートベルト用リトラクター１の全体構成を示す分解斜視図であり、このリトラクター１は、車両等の座席に備えられるシートベルト装置に適用されるものであり、通常状態では、シートベルトとしてのウエビングを引出操作自在に収容している。そして、車両衝突時等の緊急時には、乗員を効果的に拘束するため、弛みを除去するようにウエビングを巻取り、その後、乗員に加わる衝撃を緩和するようにウエビングを徐々に繰り出し可能に構成されている。

本実施形態におけるリトラクター１は、ハウジング２と、ウエビングが巻装される巻取ドラム３と、ウエビングを巻取方向に常時付勢するための巻取バネ機構４と、第１のエネルギー吸収部材としてのトーションバー５と、車両緊急時に巻取ドラム３のウエビング引出方向の回転を阻止する緊急ロック機構６と、車両緊急時に巻取ドラム３を巻取方向に回転させ、ウエビングの弛みを除去するプリテンショナ機構７等から主構成されている。

トーションバー５は巻取ドラム３に嵌挿されて、その一端部が巻取ドラム３の一端部にコネクタ９を介して相対回転不能に結合され、トーションバー５の他端部はロッキングベース１０に相対回転不能に結合されている。

なお、上記のような巻取バネ機構４、緊急ロック機構６、プリテンショナー機構７としては、従来の機構や材料を適宜採用すればよく、例えば、本実施形態においては、巻取バネ機構４は、渦巻バネ１１、巻取軸１２、バネケース１３、バネカバー１４等からなり、トーションバー５の一端が巻取軸１２に連結されている。

また、緊急ロック機構６は、巻取ドラム３のウエビング引出方向の回転を阻止するためのロッキングベース１０やパウル１５等からなるロック機構部１６と、車両の急激な加速度の変化に反応してロック機構部１６を起動させるための第１ロック起動機構部１７と、ウエビングの急激な引き出しに反応してロック機構部１６を起動させるための第２ロック起動機構部１８とを備え、第１ロック起動機構部１７はホルダ１９、センサーウエイト２０、センサーレバー２１等からなり、第２ロック起動機構部１８はロッククラッチ体２２、ロックアーム２３、ロックアーム２３が係脱自在な係合内周壁を有するカバー体２４等から構成されている。

プリテンショナー機構７は、車両緊急時にガス発生器２５を作動させ、このガスの圧力を利用してトーションバー５の一端部を介して巻取ドラム３をウエビング巻取方向に回転させる機構であり、ガス発生器２５が収容されたシリンダ部２６と、ガス発生器２５のガス圧を受けてシリンダ部２６内を移動するピストンラック２７と、このラック２７と噛合して回転すると共に巻取ドラム３とクラッチローラ２８を介して連動回転可能なピニオンギヤ体２９と、ラック２７の移動案内路を形成するカバー体３０と、これらをハウジング２の側板に取り付けるクラッチ支持ベース３１等を備えた構造とされている。

前記巻取ドラム３を回転自在に支持するハウジング２は、車体側に固定される取付板とその両側縁より互いに対向して延設された側板とを備え、両側板間で巻取ドラム３が回転自在に支持される構造とされている。

即ち、巻取ドラム３の一端部は、巻取ドラム３に連結固定されたコネクタ９が、一方の側板に形成された通孔に貫通状とされてプリテンショナー機構７を介して回転自在に支持される構造とされている。また、巻取ドラム３の他端部は、他方の側板に形成された通孔に貫通状とされるトーションバー５や緊急ロック機構６を介して回転自在に支持される構造とされている。

そして、巻取ドラム３の他端部側面のフランジ部３ａとロッキングベース１０との相互間には、第２のエネルギー吸収部材としてのワイヤー体３３、プレート体３４、リテーナ体３５等が介在されており、ワイヤー体３３はステンレス等の金属材からなる適宜長さの線材を所望に屈曲させた構造とされている。

プレート体３４は、図２〜図５にも示されるように、アルミ材等の金属材により略リング板状に構成され、巻取ドラム３のフランジ部３ａ側面に対向するプレート体３４の側面には、ワイヤー体３３の一端部３３ａを取り付けて保持するための屈曲溝構造とされたワイヤー固定部３４ａや、フランジ部３ａの周方向に沿って前記ワイヤー固定部３４ａ位置に続いて備えられたワイヤー体３３が巻き取られる巻取部３４ｂが一体形成されている。

前記巻取ドラム３のフランジ部３ａにおけるワイヤー体３３が配置される側の外周部には、図１〜図５に示されるように、プレート体３４におけるワイヤー固定部３４ａや巻取部３４ｂの径方向外方を周方向に沿って囲繞する周壁部３ｂが突出状に備えられている。そして、この周壁部３ｂの一箇所に径方向外方に膨出状とされる周壁膨出部３ｃが備えられ、該周壁膨出部３ｃにおけるフランジ部３ａ側の側面には、ワイヤー体３３が摺動案内される溝構造の屈曲路３ｄが形成されている。この屈曲路３ｄは、周壁部３ｂ内面側における一方のワイヤー引込口から途中の単一の屈曲部を介して他方のワイヤー引出口に至る略Ｖ字状の屈曲経路とされている。

前記ワイヤー体３３の一端部３３ａは、図２〜図５に示されるように、プレート体３４におけるワイヤー固定部３４ａの溝形状に沿った屈曲状の固定部とされ、この固定部に連続して、巻取ドラム３の屈曲路３ｄに沿った屈曲状の係合部３３ｂが備えられており、その他の部分は巻取部３４ｂの外周に沿った円弧状に構成されている。

そして、プレート体３４におけるワイヤー固定部３４ａにワイヤー体３３の一端部３３ａである固定部が押し込まれて収容保持され、ワイヤー体３３の係合部３３ｂが巻取ドラム３における周壁膨出部３ｃの屈曲路３ｄに沿って係合配置された状態で、リテーナ体３５が巻取ドラム３の周壁部３ｂに取り付けられる。

前記トーションバー５の他端部に備えられたいわゆるスプライン構造の係合部５ａは、ロッキングベース１０の筒軸部１０ａ内周面に形成された被係合部１０ｂに嵌入されることにより、相対回転不能に結合された構造とされている。

また、ロッキングベース１０の筒軸部１０ａ外周面に備えられたスプライン部１０ｃは、プレート体３４の中心部に設けられたスプライン溝部３４ｃに挿入されている。この際、スプライン部１０ｃとスプライン溝部３４ｃとの相互間に、トーションバー５の軸心回りに所望角度相対回転可能な空走回転領域Ｓを有した構造とされている。

なお、図１において、３７はパウル１５をロッキングベース１０に保持するためのカバー体、３８は巻取ドラム３内に挿入されたロッキングベース１０の筒軸部１０ａを抜止め保持するためのベースストッパー、３９はウエビングの端部を保持するロックピンである。

そして、リトラクター１の組付け状態においては、巻取ドラム３の一端部がコネクタ９を介してプリテンショナー機構７側に回転可能に支持され、巻取ドラム３の他端部がトーションバー５を介して緊急ロック機構６側に回転可能に支持された構造とされている。

本実施形態は以上のように構成されており、その動作について説明すると、通常のシートベルト使用時においては、ウエビングの引き出し時や巻き取り時に、巻取ドラム３と共にトーションバー５、ロッキングベース１０やプレート体３４等が一体に回転される。

そして、衝突等の車両緊急時にプリテンショナー機構７が作動して、巻取ドラム３がウエビングの巻取方向に回転されてウエビングの緩みが除去されると、緊急ロック機構６における第１ロック起動機構部１７や第２ロック起動機構部１８の起動によりロック機構部１６のパウル１５が外方に突出して、ハウジング２における側板の孔部周縁部に形成されたノコ刃状のロック歯２ａに係脱自在に係止して、ロッキングベース１０のウエビング引出方向の回転が阻止される。

この際、ウエビングに負荷が作用し、所定値以上の引出力がウエビングに作用した場合、トーションバー５のロッキングベース１０と反対側の一端部側が回転して、トーションバー５のねじれ変形が開始され、このトーションバー５のねじれ変形に伴って巻取ドラム３がウエビング引出方向に回転し、第１のエネルギー吸収部材としてのトーションバー５による衝撃エネルギーの吸収がなされる。

そして、本実施形態においては、図２に示されるように、このトーションバー５による衝撃エネルギーの吸収における初期の段階、即ち、トーションバー５が塑性変形を開始するまでのねじれ変形の角度に対応して前記空走回転領域Ｓが確保されており、トーションバー５の塑性変形が開始されるまでは、巻取ドラム３がウエビング引出方向Ｐに回転しても、ロッキングベース１０における筒軸部１０ａのスプライン部１０ｃとプレート体３４のスプライン溝部３４ｃとは互いに相対回転し、ここに、ロッキングベース１０とプレート体３４とは相対回転する。

その後、巻取ドラム３がウエビング引出方向Ｐに回転して、トーションバー５の塑性変形が開始する時点では、図３に示されるように、空走回転領域Ｓに対応する相対回転が終了し、その後は、プレート体３４の回転がロッキングベース１０に阻止されるため、巻取ドラム３とプレート体３４との相互間において相対回転が生じ、第２のエネルギー吸収部材としてのワイヤー体３３による衝撃エネルギーの吸収が開始される。

即ち、巻取ドラム３のウエビング引出方向Ｐの回転に伴って、トーションバー５が漸次塑性変形されて、衝撃エネルギーの吸収がなされる。一方、ワイヤー体３３においては、図３に示される初期状態より、巻取ドラム３がウエビング引出方向Ｐに相対回転されていく。そして、巻取ドラム３の回転に伴って、図４に示されるように、プレート体３４のワイヤー固定部３４ａに一端部３３ａが固定保持されたワイヤー体３３が、巻取ドラム３の屈曲路３ｄを通じて順次しごかれながら引き出されていく。この屈曲状の屈曲路３ｄをワイヤー体３３が変形しながら通過する際、屈曲路３ｄの接触部とワイヤー体３３との相互間で摺動抵抗が生じると共にワイヤー体３３自体による屈曲抵抗が生じ、これら摺動抵抗および屈曲抵抗による引出抵抗よって衝撃エネルギーの吸収がなされる。

そして、巻取ドラム３の回転に伴って、最終的に図５に示されるように、ワイヤー体３３の他端部である終端が屈曲路３ｄから離脱した時点で、このワイヤー体３３による衝撃エネルギーの吸収作用が終了する。

なお、図６は、トーションバー５におけるウエビングの引出量とウエビングに作用する張力との関係を示す概略説明図、図７は、ワイヤー体３３におけるウエビングの引出量とウエビングに作用する張力との関係を示す概略説明図、図８は、本実施形態におけるウエビングの引出量とウエビングに作用する張力との関係を示す概略説明図である。

即ち、図６によって、トーションバー５はそのねじれ変形によって初期は比例関係を有して弾性変形していき、その後、塑性変形していき、この塑性変形の領域においてはエネルギー吸収機能が低下することが理解できる。図７によって、ウエビングの引き出されていく当初は、何らエネルギー吸収に寄与せず、ウエビングが所定量引き出された後から引出抵抗によりエネルギー吸収が開始されることが理解できる。そして、トーションバー５のエネルギー吸収機能が低下した領域に対応させて、ワイヤー体３３によるエネルギー吸収を開始させることにより、図８に示されるように、トーションバー５の塑性変形が開始されるまでは、トーションバー５単独でエネルギー吸収を行い、塑性変形開始後はトーションバー５とワイヤー体３３の双方でエネルギー吸収を行うことにより、変動が少ない状態でエネルギー吸収を行うことができることが理解できる。

以上のように、車両緊急時に緊急ロック機構６が作動してロッキングベース１０の回転が阻止された状態で、ウエビング引出方向Ｐにウエビングに所定値以上の引出力が作用すると、巻取ドラム３がウエビング引出方向Ｐに回転し、先ず、トーションバー５により衝撃エネルギーの吸収作用が発揮される。そして、その後のウエビングの引出量増加に伴い、トーションバー５の塑性変形が開始される頃に、ワイヤー体３３による衝撃エネルギーの吸収作用が開始される。このワイヤー体３３の衝撃エネルギーの吸収作用開始以降は、トーションバー５とワイヤー体３３の両者による衝撃エネルギーの吸収作用が発揮される。

このように本実施形態の衝撃エネルギーの吸収特性は、衝撃エネルギーの吸収開始当初はトーションバー５単独で衝撃エネルギーの吸収作用が発揮され、トーションバー５の塑性変形開始後は、トーションバー５とワイヤー体３３との双方により衝撃エネルギーの吸収作用が発揮される構成であるため、トーションバー５が弾性変形を開始し、その後塑性変形を開始する降伏点直前において、ウエビングにかかるトーションバー５のねじれ変形による張力が最大となった場合であっても、トーションバー５の塑性変形開始後にワイヤー体３３によるエネルギー吸収が開始される構成であるので、ワイヤー体３３の影響を受けずにトーションバー５は降伏点に達するため、乗員に対する一時的な弾性変形による必要以上の荷重の増幅が有効に防止できる。

また、トーションバー５の塑性変形開始後に、ワイヤー体３３によるエネルギー吸収が開始されるため、塑性変形の開始によってトーションバー５によるエネルギー吸収機能が低下した分を、ワイヤー体３３によるエネルギー吸収で補う構造となり、エネルギー吸収時における乗員に作用する荷重変動をより小さくできる利点がある。この際、トーションバー５によるエネルギー吸収機能の低下分に応じたエネルギー吸収量が、ワイヤー体３３によるエネルギー吸収量となるように線径や剛性や材質のワイヤー体３３を適宜、選択することによって、乗員に作用する荷重変動をより一層小さくできる。

ここに、トーションバー５とワイヤー体３３との複数のエネルギー吸収部材を乗員に作用する荷重を必要以上に大きくすることなく組み合わせることができ、優れたエネルギー吸収機能を安定して発揮することができる利点がある。

図９ないし図１２は、第２の実施形態を示しており、第１の実施形態と同様構成部分は同一符号を付し、その説明を省略する。

即ち、第１の実施形態においては、ロッキングベース１０における筒軸部１０ａのスプライン部１０ｃと、プレート体３４におけるスプライン溝部３４ｃとの相互間に、トーションバー５の軸心回りに所定角度の空走回転領域Ｓが設けられた構造としているが、本実施形態においては、ロッキングベース１０のスプライン部１０ｃとプレート体３４のスプライン溝部３４ｃとは、トーションバー５の軸心回りに一体的に回転する嵌合状態とされている。

そして、プレート体３４に保持されたワイヤー体３３の係合部３３ｂと、巻取ドラム３における屈曲路３ｄとの相互間、即ち屈曲路３ｄを構成すべく、周壁膨出部３ｃの周壁とその内側に突設された屈曲路形成突部３ｅもしくは周壁膨出部３ｃの周壁と、ワイヤー体３３の係合部３３ｂとの相互間に、トーションバー５の軸心回りに所定角度、相対回転可能な空走回転領域Ｓが設けられた構造とされている。なお、その他の構成は第１の実施形態と同様に構成されている。

従って、本実施形態においても、第１の実施形態と同様、車両緊急時に緊急ロック機構６が作動してロッキングベース１０の回転が阻止された状態で、ウエビング引出方向Ｐにウエビングに所定値以上の引出力が作用すると、巻取ドラム３がウエビング引出方向Ｐに回転し、トーションバー５のねじれ変形が開始され、このトーションバー５のねじれ変形に伴って巻取ドラム３がウエビング引出方向Ｐに回転し、トーションバー５による衝撃エネルギーの吸収がなされる。

この際、図９に示されるように、このトーションバー５による衝撃エネルギーの吸収における初期の段階、即ち、トーションバー５が塑性変形を開始するまでのねじれ変形の角度に対応して前記空走回転領域Ｓが確保されており、トーションバー５の塑性変形が開始されるまでは、巻取ドラム３がウエビング引出方向Ｐに回転しても、巻取ドラム３における屈曲路３ｄ内で、プレート体３４に保持されたワイヤー体３３の係合部３３ｂが相対回転し、ここに、巻取ドラム３とワイヤー体３３とは相対回転する。

その後、巻取ドラム３がウエビング引出方向Ｐに回転して、トーションバー５の塑性変形が開始する時点では、図１０に示されるように、空走回転領域Ｓに対応する相対回転が終了し、その後は、ワイヤー体３３の係合部３３ｂが巻取ドラム３における屈曲路３ｄの周壁に当接して相対移動が阻止されるため、巻取ドラム３のウエビング引出方向Ｐの回転に伴って、屈曲路３ｄからワイヤー体３３が順次しごかれながら引き出されていき、その引出抵抗によりワイヤー体３３による衝撃エネルギーの吸収が開始される。

そして、その後は、トーションバー５の塑性変形とワイヤー体３３の引出抵抗との双方により衝撃エネルギーの吸収作用が発揮される。

従って、本実施形態においても、衝撃エネルギーの吸収特性は、衝撃エネルギーの吸収開始当初はトーションバー５単独で衝撃エネルギーの吸収作用が発揮され、トーションバー５の塑性変形開始後は、トーションバー５とワイヤー体３３との双方により衝撃エネルギーの吸収作用が発揮される構成であり、乗員に対する一時的な弾性変形による必要以上の荷重の増幅が有効に防止でき、エネルギー吸収時における乗員に作用する荷重変動をより小さくでき、トーションバー５とワイヤー体３３との複数のエネルギー吸収部材を乗員に作用する荷重を必要以上に大きくすることなく組み合わせることができ、優れたエネルギー吸収機能を安定して発揮できる利点がある。

なお、上記各実施形態においては、ロッキングベース１０に一体的に結合されるプレート体３４と巻取ドラム３のフランジ部３ａとの相互間にワイヤー体３３を設けた構造とされているため、巻取ドラム３のフランジ部３ａに予めプレート体３４をワイヤー体３３で連結しておけば、組付け作業が容易になるという利点がある。これに対して、ロッキングベース１０における巻取ドラム３のフランジ部３ａに対向する面に、プレート体３４と同様の機能を持たせ、ロッキングベース１０と巻取ドラム３のフランジ部３ａとの相互間にワイヤー体３３を設ける構造としてもよい。この場合には、プレート体３４を省略でき、部品点数の削減が図れる。

また、ワイヤー体３３として断面円形の線材を用いた構造を示しているが、矩形断面の線材等であってもよく、何ら実施形態に限られるものでなく、必要に応じて適宜変更すればよい。

さらに、ワイヤー体３３の材質としてステンレスを例示しているが、ステンレスに限らず、鉄や銅等のその他の金属を選択してもよく、また、ワイヤー体３３の外径においても大径や小径等、衝撃エネルギーの吸収荷重量に応じて適宜、選択すればよい。

また、第２のエネルギー吸収部材として線材状のワイヤー体３３を用いた構造を示しているが、その他の部材を利用してもよく、何ら実施形態のエネルギー吸収部材に限定されない。

本発明の第１の実施形態におけるリトラクターの分解斜視図である。同要部断面図である。同動作説明図である。同動作説明図である。同動作説明図である。トーションバーのねじれ変形によるエネルギーの吸収特性図である。ワイヤー体の引出抵抗によるエネルギーの吸収特性図である。本実施形態におけるエネルギーの吸収特性図である。第２の実施形態における要部断面図である。同動作説明図である。同動作説明図である。同動作説明図である。

符号の説明

１シートベルト用リトラクター
２ハウジング
３巻取ドラム
３ｄ屈曲路
５トーションバー
６緊急ロック機構
１０ロッキングベース
３３ワイヤー体
３４プレート体

Claims

ウエビングが巻装される巻取ドラムと、巻取ドラムに相対回転不能に結合されてハウジングに回転自在に支持されると共にウエビング巻取方向に回転付勢されたトーションバーと、巻取ドラムに隣接する状態でトーションバーに一体的に結合されるロッキングベースと、ロッキングベースの回転を阻止して巻取ドラムのウエビング引出方向の回転を阻止する緊急ロック機構と、ロッキングベースと巻取ドラムとの相互間を連結する機構に配置される第２のエネルギー吸収部材とを備え、車両緊急時の緊急ロック機構作動後、所定値以上の引出力がウエビングに作用した際、ロッキングベースと巻取ドラムとの相対回転によるトーションバーのねじれ変形によるエネルギー吸収や第２のエネルギー吸収部材によるエネルギー吸収の下に、ウエビングの引き出しが許容されるシートベルト用リトラクターにおいて、
前記トーションバーの弾性変形終了後の塑性変形開始後に前記第２のエネルギー吸収部材によるエネルギー吸収が開始されることを特徴とするシートベルト用リトラクター。
請求項１に記載のシートベルト用リトラクターにおいて、
前記トーションバーのねじれ変形による塑性変形が開始されるまで、前記ロッキングベースに対して前記巻取ドラムが相対回転可能な空走回転領域が、巻取ドラムとロッキングベースとの相互間に設けられ、トーションバーのねじれ変形による前記空走回転領域の相対回転後、前記第２のエネルギー吸収部材によるエネルギー吸収が開始されることを特徴とするシートベルト用リトラクター。
請求項２に記載のシートベルト用リトラクターにおいて、
前記トーションバーの一端部が前記巻取ドラムの一端部に結合され、トーションバーの他端部が前記ロッキングベースに結合され、
前記第２のエネルギー吸収部材はワイヤー体からなり、前記ロッキングベースに前記空走回転領域に対応して相対回転可能に結合されるプレート体が前記巻取ドラムの他端部側面に備えられ、前記ワイヤー体の一端部がプレート体に取り付けられると共にその中間部が巻取ドラムの他端部側面に設けられた屈曲路に沿って配置され、
前記トーションバーの前記塑性変形が開始されるまで、前記プレート体と前記巻取ドラムとが一体として前記ロッキングベースに対し前記空走回転領域に対応して前記相対回転され、空走回転領域の相対回転後、プレート体と巻取ドラムとが相対回転して前記屈曲路からワイヤー体が引き出される引出抵抗によりワイヤー体によるエネルギー吸収が開始されることを特徴とするシートベルト用リトラクター。
請求項１に記載のシートベルト用リトラクターにおいて、
前記トーションバーのねじれ変形による塑性変形が開始されるまで、前記第２のエネルギー吸収部材に対して前記巻取ドラムが相対回転可能な空走回転領域が、巻取ドラムと第２のエネルギー吸収部材との相互間に設けられ、トーションバーのねじれ変形による前記空走回転領域の相対回転後、前記第２のエネルギー吸収部材によるエネルギー吸収が開始されることを特徴とするシートベルト用リトラクター。
請求項４に記載のシートベルト用リトラクターにおいて、
前記トーションバーの一端部が前記巻取ドラムの一端部に結合され、トーションバーの他端部が前記ロッキングベースに結合され、
前記第２のエネルギー吸収部材はワイヤー体からなり、前記ロッキングベースに相対回転不能に結合されるプレート体が前記巻取ドラムの他端部側面に備えられ、前記ワイヤー体の一端部がプレート体に取り付けられると共にその中間部が巻取ドラムの他端部側面に設けられた屈曲路に沿って配置され、
前記ワイヤー体に対して前記巻取ドラムが相対回転可能な前記空走回転領域が、巻取ドラムの前記屈曲路とワイヤー体との相互間に設けられ、前記トーションバーの前記塑性変形が開始されるまで、前記ワイヤー体と前記巻取ドラムとが前記空走回転領域に対応して前記相対回転され、空走回転領域の相対回転後の相対回転で、屈曲路からワイヤー体が引き出される引出抵抗によりワイヤー体によるエネルギー吸収が開始されることを特徴とするシートベルト用リトラクター。