JP2016037058A - シートベルトリトラクタ及びこれを備えるシートベルト装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構造で、容易に作製可能であって、的確に作動することが可能なシートベルトリトラクタおよびこれを備えているシートベルト装置を提供する
【解決手段】シートベルトリトラクタは、シートベルトに作用する荷重を制限して乗員のエネルギを吸収緩和するエネルギ吸収機構１５，１６と、を備え、エネルギ吸収機構１５，１６は、スプール９内に同心に内蔵され、一端部がスプール９に保持され、他端部がロック機構１０でロック可能であって、ねじり力で回転力が付与される第１のエネルギ吸収機構１５と、スプール９と共に回転可能な第１回転部材９ａ、第１回転部材９ａに対して所定角度のみ相対回転可能に設けられる当接部材１８、当接部材１８に対して相対回転可能に設けられる第２回転部材１９、及び、一端部が第２回転部材１９に固定支持され、他端部が当接部材１８に当接されるエネルギ吸収部材１７、を含む第２のエネルギ吸収機構１６と、を有する。
【選択図】図２

Description

本発明は、シートベルトを巻取引出し可能に巻き取るシートベルトリトラクタの技術分野に関し、特に、シートベルト装着状態で衝突時等の車両に大きな車両減速度が作用した場合のような緊急時にシートベルトの引出しを阻止する際、トーションバーのねじれ変形などのエネルギ吸収部材の作用によりこのシートベルトに作用する荷重を制限して乗員のエネルギを吸収緩和するエネルギ吸収機構（以下、エネルギ吸収機構ともいう）を備えているシートベルトリトラクタおよびこれを備えているシートベルト装置の技術分野に属するものである。

従来から自動車等の車両に装備されているシートベルト装置は、前述の緊急時に、シートベルトで乗員を拘束することにより乗員のシートからの飛び出しを阻止する。

このようなシートベルト装置においては、シートベルトを巻き取るシートベルトリトラクタを備えている。このシートベルトリトラクタでは、シートベルトは非装着時にはスプールに巻き取られているが、装着時には引き出されて乗員に装着される。そして、前述のような緊急時にシートベルトリトラクタのロック手段が作動してスプールのベルト引出方向の回転を阻止することにより、シートベルトの引出しが阻止される。これにより、緊急時にシートベルトは乗員を拘束する。

ところで、この従来のシートベルト装置のシートベルトリトラクタにおいては、車両衝突等の緊急時にシートベルトが乗員を拘束するとき、大きな車両減速度が生じるため、乗員が大きな慣性により前方へ移動しようとする。このため、シートベルトには大きな荷重が加えられるとともに、乗員はこのシートベルトから大きな力を受けるようになる。乗員に対してこの力は特に問題ではないが、できれば制限される方が望ましい。

そこで、シートベルトリトラクタにおいては、従来、トーションバーを設けて、シートベルト装着状態での緊急時に、このシートベルトに作用する荷重を制限して力を吸収緩和するようにしたものが開発されている。

しかしながら、従来のシートベルトリトラクタは、衝突後の制限荷重が１つの制限荷重に設定されるだけである。実際には、乗員に加えられる力は、乗員の体重等によって種々異なる。このように種々異なる大きな力に対して、１つの制限荷重で対応するだけではなく、車両緊急時の状況に応じて制限荷重を設定する方が、乗員をより効果的にかつより適切に拘束することができる。

そこで、第１のエネルギ吸収機構を設けるとともに、第２のエネルギ吸収機構を設けて、シートベルトに作用する制限荷重を、緊急時の状況に応じて１つまたは２つ作動するシートベルトリトラクタが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１２−９６７４５号公報

しかしながら、特許文献１に記載されたシートベルトリトラクタは、構造が複雑で、部品点数が多く、高コストであると共に、作製期間の長期化を招くものであった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、簡単な構造で、容易に作製可能であって、的確に作動するシートベルトリトラクタおよびこれを備えているシートベルト装置を提供することである。

前述の課題を解決するために、本発明にかかるシートベルトリトラクタは、
フレームと、
シートベルトと、
前記フレームに回転可能に支持されるとともに前記シートベルトを巻き取るスプールと、
非作動時に前記スプールの回転を許容し、作動時に前記スプールのシートベルト引出し方向の回転を阻止するロック機構と、
前記シートベルトに作用する荷重を制限して乗員のエネルギを吸収緩和するエネルギ吸収機構と、
を備え、
前記エネルギ吸収機構は、
前記スプール内に同心に内蔵され、一端部が前記スプールに保持され、他端部が前記ロック機構でロック可能であって、ねじり力で回転力が付与される第１のエネルギ吸収機構と、
前記スプールと共に回転可能な第１回転部材、
前記第１回転部材に対して所定角度のみ相対回転可能に設けられる当接部材、
前記当接部材に対して相対回転可能に設けられる第２回転部材、
及び、
一端部が前記第２回転部材に固定支持され、他端部が前記当接部材に当接されるエネルギ吸収部材、
を含む第２のエネルギ吸収機構と、
を有する
ことを特徴とする。

また、本発明にかかるシートベルトリトラクタでは、
前記第２回転部材と前記当接部材は、前記エネルギ吸収部材の吸収力によって相対回転可能である
ことを特徴とする。

また、本発明にかかるシートベルトリトラクタでは、
前記第１回転部材は、係合部を有し、
前記当接部材は、前記係合部と係合する被係合部を有し、
前記係合部と前記被係合部は、前記所定角度のみ円周方向に相対移動可能である
ことを特徴とする。

また、本発明にかかるシートベルトリトラクタでは、
前記係合部は、突起を有し、
前記被係合部は、前記突起が嵌め込まれる切欠部、前記切欠部の端部に形成される第１壁部及び第２壁部を有し、
前記第１回転部材と前記当接部材は、前記突起が前記切欠部内を動く角度だけ、相対回転可能に組み付けられる
ことを特徴とする。

さらに、本発明にかかるシートベルトリトラクタは、
フレームと、
シートベルトと、
前記フレームに回転可能に支持されるとともに前記シートベルトを巻き取るスプールと、
非作動時に前記スプールの回転を許容し、作動時に前記スプールのシートベルト引出し方向の回転を阻止するロック機構と、
前記シートベルトに作用する荷重を制限して乗員のエネルギを吸収緩和するエネルギ吸収機構と、
を備え、
前記エネルギ吸収機構は、
前記スプール内に同心に内蔵され、一端部が前記スプールに保持され、他端部が前記ロック機構でロック可能であって、ねじり力で回転力が付与される第１のエネルギ吸収機構と、
前記スプールと共に回転可能な第１回転部材、
前記第１回転部材に対して相対回転可能に設けられる当接部材、
前記当接部材に対して所定角度のみ相対回転可能に設けられる第２回転部材、
及び、
一端部が前記第１回転部材に固定支持され、他端部が前記当接部材に当接されるエネルギ吸収部材、
を含む第２のエネルギ吸収機構と、
を有する
ことを特徴とする。

また、本発明にかかるシートベルトリトラクタでは、
前記第１回転部材と前記当接部材は、前記エネルギ吸収部材の吸収力によって相対回転可能である
ことを特徴とする。

また、本発明にかかるシートベルトリトラクタでは、
前記第２回転部材は、係合部を有し、
前記当接部材は、前記係合部と係合する被係合部を有し、
前記係合部と前記被係合部は、前記所定角度のみ円周方向に相対移動可能である
ことを特徴とする。

また、本発明にかかるシートベルトリトラクタでは、
前記係合部は、突起を有し、
前記被係合部は、前記突起が嵌め込まれる切欠部、前記切欠部の端部に形成される第１壁部及び第２壁部を有し、
前記第１回転部材と前記当接部材は、前記突起が前記切欠部内を動く角度だけ、相対回転可能に組み付けられる
ことを特徴とする。

また、本発明にかかるシートベルトリトラクタでは、
前記突起が前記第１壁部に当接している場合、及び、前記突起が前記第１壁部と前記第２壁部の間を移動している場合、前記第１のエネルギ吸収機構のみが作動し、
前記突起が前記第２壁部に当接している場合、前記第１のエネルギ吸収機構及び前記第２のエネルギ吸収機構が作動する
ことを特徴とする。

また、本発明にかかるシートベルトリトラクタでは、
前記エネルギ吸収部材は、細長い帯状のエネルギ吸収プレートからなることを特徴とする。

また、本発明にかかるシートベルトリトラクタでは、
前記第１のエネルギ吸収機構は、前記スプールと前記ロック機構との間に設けられたトーションバーからなる
ことを特徴とする。

また、本発明にかかるシートベルトリトラクタでは、
前記第１回転部材は、前記スプールの一端側で一体に形成される筒状部からなる
ことを特徴とする。

また、本発明にかかるシートベルトリトラクタでは、
前記当接部材は、前記筒状部の内周に相対回転可能に設けられる
ことを特徴とする。

さらに、本発明にかかるシートベルト装置は、
シートベルトを巻き取る前記シートベルトリトラクタと、
前記シートベルトリトラクタから引き出されたシートベルトに摺動自在に支持されたタングと、
前記タングが係脱可能に係合されるバックルと、
を少なくとも備え、
緊急時にシートベルトリトラクタによって前記シートベルトの引出しが阻止されることで乗員を拘束する
ことを特徴とする。

また、本発明にかかるシートベルト装置は、
緊急時に作動して前記スプールを直接シートベルト巻取り方向に回転させるプリテンショナーを備える
ことを特徴とする。

このような構成をした本発明のシートベルトリトラクタによれば、
フレームと、
シートベルトと、
前記フレームに回転可能に支持されるとともに前記シートベルトを巻き取るスプールと、
非作動時に前記スプールの回転を許容し、作動時に前記スプールのシートベルト引出し方向の回転を阻止するロック機構と、
前記シートベルトに作用する荷重を制限して乗員のエネルギを吸収緩和するエネルギ吸収機構と、
を備え、
前記エネルギ吸収機構は、
前記スプール内に同心に内蔵され、一端部が前記スプールに保持され、他端部が前記ロック機構でロック可能であって、ねじり力で回転力が付与される第１のエネルギ吸収機構と、
前記スプールと共に回転可能な第１回転部材、
前記第１回転部材に対して所定角度のみ相対回転可能に設けられる当接部材、
前記当接部材に対して相対回転可能に設けられる第２回転部材、
及び、
一端部が前記第２回転部材に固定支持され、他端部が前記当接部材に当接されるエネルギ吸収部材、
を含む第２のエネルギ吸収機構と、
を有するので、
簡単な構造で、容易に作製可能であって、的確に作動することが可能となる。

また、本発明にかかるシートベルトリトラクタでは、
前記第２回転部材と前記当接部材は、前記エネルギ吸収部材の吸収力によって相対回転可能であるので、
的確にエネルギを吸収することが可能となる。

また、本発明にかかるシートベルトリトラクタでは、
前記第１回転部材は、係合部を有し、
前記当接部材は、前記係合部と係合する被係合部を有し、
前記係合部と前記被係合部は、前記所定角度のみ円周方向に相対移動可能であるので、
的確に移動することが可能となる。

また、本発明にかかるシートベルトリトラクタでは、
前記係合部は、突起を有し、
前記被係合部は、前記突起が嵌め込まれる切欠部、前記切欠部の端部に形成される第１壁部及び第２壁部を有し、
前記第１回転部材と前記当接部材は、前記突起が前記切欠部内を動く角度だけ、相対回転可能に組み付けられるので、
的確に相対回転することが可能となる。

さらに、本発明にかかるシートベルトリトラクタは、
フレームと、
シートベルトと、
前記フレームに回転可能に支持されるとともに前記シートベルトを巻き取るスプールと、
非作動時に前記スプールの回転を許容し、作動時に前記スプールのシートベルト引出し方向の回転を阻止するロック機構と、
前記シートベルトに作用する荷重を制限して乗員のエネルギを吸収緩和するエネルギ吸収機構と、
を備え、
前記エネルギ吸収機構は、
前記スプール内に同心に内蔵され、一端部が前記スプールに保持され、他端部が前記ロック機構でロック可能であって、ねじり力で回転力が付与される第１のエネルギ吸収機構と、
前記スプールと共に回転可能な第１回転部材、
前記第１回転部材に対して相対回転可能に設けられる当接部材、
前記当接部材に対して所定角度のみ相対回転可能に設けられる第２回転部材、
及び、
一端部が前記第１回転部材に固定支持され、他端部が前記当接部材に当接されるエネルギ吸収部材、
を含む第２のエネルギ吸収機構と、
を有するので、
簡単な構造で、容易に作製可能であって、的確に作動することが可能となる。

また、本発明にかかるシートベルトリトラクタでは、
前記第１回転部材と前記当接部材は、前記エネルギ吸収部材の吸収力によって相対回転可能であるので、
的確にエネルギを吸収することが可能となる。

また、本発明にかかるシートベルトリトラクタでは、
前記第２回転部材は、係合部を有し、
前記当接部材は、前記係合部と係合する被係合部を有し、
前記係合部と前記被係合部は、前記所定角度のみ円周方向に相対移動可能であるので、
的確に移動することが可能となる。

また、本発明にかかるシートベルトリトラクタでは、
前記係合部は、突起を有し、
前記被係合部は、前記突起が嵌め込まれる切欠部、前記切欠部の端部に形成される第１壁部及び第２壁部を有し、
前記第１回転部材と前記当接部材は、前記突起が前記切欠部内を動く角度だけ、相対回転可能に組み付けられるので、
的確に相対回転することが可能となる。

また、本発明にかかるシートベルトリトラクタでは、
前記突起が前記第１壁部に当接している場合、及び、前記突起が前記第１壁部と前記第２壁部の間を移動している場合、前記第１のエネルギ吸収機構のみが作動し、
前記突起が前記第２壁部に当接している場合、前記第１のエネルギ吸収機構及び前記第２のエネルギ吸収機構が作動するので、
簡単な構造で、容易に作製可能であって、的確に作動することが可能となる。

また、本発明にかかるシートベルトリトラクタでは、
前記エネルギ吸収部材は、細長い帯状のエネルギ吸収プレートからなるので、
簡単な構造で、容易に組み付けることが可能である。

また、本発明にかかるシートベルトリトラクタでは、
前記第１のエネルギ吸収機構は、前記スプールと前記ロック機構との間に設けられたトーションバーからなるので、
簡単な構造で、容易に組み付けることが可能である。

また、本発明にかかるシートベルトリトラクタでは、
前記第１回転部材は、前記スプールの一端側で一体に形成される筒状部からなるので、
簡単な構造で的確に作動することが可能となる。

また、本発明にかかるシートベルトリトラクタでは、
前記当接部材は、前記筒状部の内周に相対回転可能に設けられるので、
コンパクトに形成することが可能となる。

また、本発明にかかるシートベルト装置は、
シートベルトを巻き取る前記シートベルトリトラクタと、
前記シートベルトリトラクタから引き出されたシートベルトに摺動自在に支持されたタングと、
前記タングが係脱可能に係合されるバックルと、
を少なくとも備え、
緊急時にシートベルトリトラクタによって前記シートベルトの引出しが阻止されることで乗員を拘束するので、
簡単な構造で、容易に作製することができ、的確に作動させることが可能となる。

また、本発明にかかるシートベルトリトラクタは、
緊急時に作動して前記スプールを直接シートベルト巻取り方向に回転させるプリテンショナーを備えるので、
前記スプールを直接シートベルト巻取り方向に回転させるようにすることにより、前記第１のエネルギ吸収機構および前記第２のエネルギ吸収機構を設けても、緊急時における前記プリテンショナーのシートベルト巻取りを効果的に発揮させることが可能となる。

本発明にかかるシートベルトリトラクタの実施形態の一例を備えるシートベルト装置を模式的に示す斜視図である。 本実施形態の一例のシートベルトリトラクタの分解斜視図である。 本実施形態の一例のシートベルトリトラクタの縦断面図である。 本実施形態の一例の第２のエネルギ吸収機構を示す断面図である。 本実施形態の一例のスプールの筒状部を示す斜視図である。 本実施形態の一例のエネルギ吸収プレート作動部材を示す斜視図である。 通常状態でのスプールとエネルギ吸収プレート作動部材１８の関係を示す。 第１エネルギ吸収段階のスプールとエネルギ吸収プレート作動部材の関係を示す。 第２エネルギ吸収段階のスプールとエネルギ吸収プレート作動部材の関係を示す。 本実施形態の一例のエネルギ吸収機構作動後の経過時間と荷重の関係を示す。

以下、図面を用いて本発明を実施するための形態について説明する。

図１は、本発明にかかるシートベルトリトラクタの実施形態の一例を備えるシートベルト装置を模式的に示す図である。

図１に示すように、この例のシートベルト装置１は、シートベルトリトラクタを用いた従来公知の三点式シートベルト装置と同様に、車両シート２の近傍の車体に固定されたシートベルトリトラクタ３、このシートベルトリトラクタ３から引き出されるとともに先端のベルトアンカー４ａが車体の床あるいは車両シート２に固定されるシートベルト４、シートベルトリトラクタ３から引き出されたシートベルト４を乗員のショルダーの方へガイドするガイドアンカー５、このガイドアンカー５からガイドされてきたシートベルト４に摺動自在に支持されたタング６、車体の床あるいは車両シート２に固定されかつタング６が係脱可能に挿入係合されるバックル７を備えている。

図２は、本実施形態の一例のシートベルトリトラクタの分解斜視図、図３は本実施形態の一例のシートベルトリトラクタの縦断面図である。

図３に示すように、この例のシートベルトリトラクタ３は、前述の特許文献１に記載の緊急ロック式シートベルトリトラクタ（ＥＬＲ）と同様にコ字状のフレーム８を備えている。このフレーム８には、シートベルト４を巻き取るスプール９が回転可能に支持されている。フレーム８の一方の側壁（図３において、右側壁）８ａには、ロック機構１０が設けられている。また、フレーム８の他方の側壁（図３において、左側壁）８ｂには、プリテンショナー１３およびスプリング機構１４が設けられている。更に、スプール９とロック機構１０との間には、トーションバー（第１のエネルギ吸収機構）１５が設けられているとともに、第２のエネルギ吸収機構１６が設けられている。なお、ストッパ２０は、ロッキングベース１１の回転を規制する部材であり、スペーサー２１は、スプール９及びロッキングベース１１の回転を安定にするための部材である。

この例のシートベルトリトラクタ３の基本的な作動は、緊急時にヴィークルセンサの減速度感知機構２１が作動して、ロック機構１０のロックギア１２のシートベルト引出し方向の回転をロックする。すると、ロッキングベース１１とロックギア１２との間に相対回転が生じてロッキングベース１１に設けられたパウル１１ａが回転してフレーム８の側壁８ａに設けられた内歯８ｃ（図３に図示）に係止する。これにより、ロッキングベース１１の回転が停止し、スプール９のシートベルト引出し方向の回転がロックする。また、シートベルトの急激な引出し時にも、図示しないウェビングセンサによってロックギア１２のシートベルト引出し方向の回転がロックされ、同様にしてスプール９のシートベルト引出し方向の回転がロックする。なお、シートベルトリトラクタ３の具体的な作動は後述する。

図４は、本実施形態の一例の第２のエネルギ吸収機構を示す断面図である。

図３および図４に示すように、この例の第２のエネルギ吸収機構１６は、エネルギ吸収部材であるエネルギ吸収プレート（ＥＡプレート）１７と、スプール９の一端側（図３において右端側）の第１回転部材としての筒状部９ａの内周に設けられた円環状の当接部材としてのエネルギ吸収プレート作動部材１８と、ロッキングベース１１と一体に回転し、エネルギ吸収プレート作動部材１８に相対回転可能に設けられてエネルギ吸収プレート１７の第１支持部１７ａを支持する第２回転部材としてのエネルギ吸収プレート支持部材１９と、を備えている。

エネルギ吸収プレート１７は所定の厚みで所定の幅を有しかつ弾性を有する細長い帯状プレートからなり、全体が変則のほぼＳ字状に形成されている。なお、エネルギ吸収プレート１７は線状体で形成することもできる。このエネルギ吸収プレート１７の一端部はエネルギ吸収プレート支持部材１９に固定支持される第１支持部１７ａとされ、またエネルギ吸収プレート１７の他端部１７ｂは、エネルギ吸収プレート作動部材１８にシートベルト巻取り方向（図４において、時計回り）に当接可能にされている。そして、エネルギ吸収プレート１７は、第１支持部１７ａの近傍に、折り返されたＵ字状部１７ｃが形成されている。また、エネルギ吸収プレート１７のＵ字状部１７ｃより他端側の部分は、通常時はエネルギ吸収プレート作動部材１８の内周面に当接されている。

図５は、本実施形態の一例のスプール９の筒状部９ａを示す斜視図である。図６は、本実施形態の一例のエネルギ吸収プレート作動部材１８を示す斜視図である。

スプール９の筒状部９ａの内周面には、図５に示すように、係合部としての突起９ｂが形成されている。そして、エネルギ吸収プレート作動部材１８には、図６に示すように、スプール９の突起９ｂが嵌め込まれる被係合部としての切欠部１８ａが形成されている。切欠部１８ａの反時計回り方向の端部には、第１壁部１８ｂが形成され、切欠部１８ａの時計回り方向の端部には、第２壁部１８ｃが形成されている。

図３に示すように、エネルギ吸収プレート作動部材１８は、スプール９の筒状部９ａの内周面に相対回転可能にかつ同軸上に内嵌されている。そして、スプール９とエネルギ吸収プレート作動部材１８は、突起９ｂが第１壁部１８ｂと第２壁部１８ｃの間の切欠部１８ａを動く角度だけ、相対回転可能に組み付けられる。

次に、このように構成されたこの例のシートベルトリトラクタ３の作動について説明する。特に、この例のシートベルトリトラクタ３の特有の部分の作動を具体的に説明する。

図７は、通常状態でのスプール９とエネルギ吸収プレート作動部材１８の関係を示す。

シートベルト４の通常装着状態では、シートベルトリトラクタ３は、図４に示すように、エネルギ吸収プレート１７が非作動状態に保持されるとともに、図７に示すように、スプール９の突起９ｂは、エネルギ吸収プレート作動部材１８の第１壁部１８ｂに接触した状態に保持される。

通常状態で、スプール９が回転すると、トーションバー１５、ロッキングベース１１、エネルギ吸収プレート支持部材１９、エネルギ吸収プレート１７、及びエネルギ吸収プレート作動部材１８は、一体的に回転する。

前述の緊急時に車両に通常走行時よりはるかに大きな減速度が生じると、図３に示したプリテンショナー１３が作動する。プリテンショナー１３の作動により、図７に示すように、スプール９がトーションバー１５を介することなく、直接シートベルト巻取り方向Ａに回転されようとする。このとき、スプール９、ロッキングベース１１、エネルギ吸収プレート支持部材１９、エネルギ吸収プレート１７、及びエネルギ吸収プレート作動部材１８が一体にシートベルト巻取り方向Ａに回転開始する。これにより、乗員に装着されているシートベルト４の緩みが消滅して乗員が拘束される。また、エネルギ吸収プレート１７は、初期形状が保持される。

プリテンショナー１３の作動によるスプール９のシートベルト巻取りが終了すると、乗員慣性でシートベルト４が引き出されようとする。この時、図２及び図３に示したロッキングベース１１は、パウル１１ａが回転してフレーム８の側壁８ａに設けられた内歯８ｃに係止して、シートベルト引出し方向Ｂの回転が阻止される。しかしながら、スプール９は、シートベルト引出し方向Ｂに回転しようとするので、スプール９のシートベルト引出し方向Ｂの回転とロッキングベース１１の回転阻止とにより、従来と同様にトーションバー１５がねじり変形する。すなわち、第１エネルギ吸収段階として、トーションバー１５が作動し、乗員の慣性エネルギがトーションバー１５により吸収される。

図８は、第１エネルギ吸収段階のスプール９とエネルギ吸収プレート作動部材１８の関係を示す。

この時、図８に示すように、スプール９の突起９ｂは、シートベルト引出し方向Ｂに回転する。しかしながら、突起９ｂは切欠部１８ａを移動するので、エネルギ吸収プレート作動部材１８が回転することはない。したがって、エネルギ吸収プレート１７は、初期形状が保持される。

つまり、第１エネルギ吸収段階では、乗員の慣性エネルギは、トーションバー１５のみにより吸収される。

図９は、第２エネルギ吸収段階のスプール９とエネルギ吸収プレート作動部材１８の関係を示す。

その後、さらにスプール９がシートベルト引出し方向Ｂに回転する第２エネルギ吸収段階になると、図９に示すように、スプール９の突起９ｂがエネルギ吸収プレート作動部材１８の第２壁部１８ｃに接触し、スプール９とエネルギ吸収プレート作動部材１８が一体に回転する。この時、ロッキングベース１１は、パウル１１ａが回転してフレーム８の側壁８ａに設けられた内歯８ｃに係止して、シートベルト引出し方向Ｂの回転が阻止されているので、エネルギ吸収プレート支持部材１９も回転が阻止されている。

すると、スプール９及びエネルギ吸収プレート作動部材１８のシートベルト引出し方向Ｂの回転とロッキングベース１１及びエネルギ吸収プレート支持部材１９の回転阻止とにより、図４に示したエネルギ吸収プレート１７は次第に変形する。これにより、乗員に加えられるエネルギが第２のエネルギ吸収機構１６によっても吸収される。

したがって、制限荷重（ＥＡ荷重）は、トーションバー１５のねじり変形による荷重とエネルギ吸収プレート１７の変形による荷重とを合わせた荷重となる。こうして、トーションバー１５および第２のエネルギ吸収機構１６のエネルギ吸収プレート１７の両方の変形により、乗員に加えられるエネルギがより効果的に吸収されるようになる。

図１０は、本実施形態の一例のエネルギ吸収機構作動後の経過時間と荷重の関係を示す。

図１０に示すように、本実施形態の一例のシートベルトリトラクタ１は、エネルギ吸収機構作動後、第１の時間Ｔ１まで、トーションバー１５による荷重が徐々に増加する。この状態では、スプール９とエネルギ吸収プレート作動部材１８は、図７に示すような位置関係にある。

その後、第１の時間Ｔ１から第２の時間Ｔ２まで、トーションバー１５による一定の荷重Ｎ１のみが作用する。この状態では、スプール９とエネルギ吸収プレート作動部材１８は、図８に示すような位置関係にある。

続いて、第２の時間Ｔ２から第３の時間Ｔ３まで、トーションバー１５による一定の荷重に加えてエネルギ吸収プレート１７による荷重が徐々に増加する。この状態以降、スプール９とエネルギ吸収プレート作動部材１８は、図８に示すような位置関係にある。

その後、第３の時間Ｔ３から第４の時間Ｔ４まで、トーションバー１５及びエネルギ吸収プレート１７による一定の荷重Ｎ２のみが作用する。最後に、第４の時間Ｔ４から第５の時間Ｔ５まで、荷重が徐々に減少していく。

したがって、乗員の体格が小さい場合、緊急時の乗員の移動距離は短く、シートベルトに作用する荷重が小さいので、トーションバー１５のねじり変形による荷重Ｎ１のみが作用して、その後、荷重が減少してもよい。また、乗員の体格が大きい場合、緊急時の乗員の移動距離は長く、シートベルトに作用する荷重が大きいので、トーションバー１５による荷重Ｎ１が作用した後、エネルギ吸収プレート１７による一定の荷重が加わり、トーションバー１５及びエネルギ吸収プレート１７による合計の荷重Ｎ２が作用してもよい。

このように、本実施形態のシートベルトリトラクタ１は、センサ及び駆動部材等を用いることなく、低コストで、乗員の体格に応じて、衝突時に乗員を効果的にかつ適切に拘束することが可能となる。

また、切欠部１８ａの長さを調整することで、第１エネルギ吸収段階と第２エネルギ吸収段階の間の時間を調整することが可能となる。例えば、第１壁部１８ｂと第２壁部１８ｃの間の距離を長くすると、トーションバー１５のみによる荷重が作用する時間が長くなる。

以上、このような構成をした本実施形態のシートベルトリトラクタによれば、フレーム８と、シートベルト４と、フレーム８に回転可能に支持されるとともにシートベルト４を巻き取るスプール９と、非作動時にスプール９の回転を許容し、作動時にスプール９のシートベルト４引出し方向の回転を阻止するロック機構１０と、シートベルト４に作用する荷重を制限して乗員のエネルギを吸収緩和するエネルギ吸収機構１５，１６と、を備え、エネルギ吸収機構１５，１６は、スプール９内に同心に内蔵され、一端部がスプール９に保持され、他端部がロック機構１０でロック可能であって、ねじり力で回転力が付与される第１のエネルギ吸収機構と、スプール９と共に回転可能な第１回転部材９ａ、第１回転部材９ａに対して所定角度のみ相対回転可能に設けられるエネルギ吸収プレート作動部材１８、エネルギ吸収プレート作動部材１８に対して相対回転可能に設けられるエネルギ吸収プレート支持部材１９、及び、一端部がエネルギ吸収プレート支持部材１９に固定支持され、他端部がエネルギ吸収プレート作動部材１８に当接されるエネルギ吸収部材１７、を含む第２のエネルギ吸収機構と、を有するので、簡単な構造で、容易に作製可能であって、的確に作動することが可能となる。

また、本実施形態のシートベルトリトラクタ３では、エネルギ吸収プレート支持部材１９とエネルギ吸収プレート作動部材１８は、エネルギ吸収部材１７の吸収力によって相対回転可能であるので、的確にエネルギを吸収することが可能となる。

また、本実施形態のシートベルトリトラクタ３では、第１回転部材９ａは、係合部９ｂを有し、エネルギ吸収プレート作動部材１８は、係合部９ｂと係合する被係合部１８ａ，１８ｂ，１８ｃを有し、係合部９ｂと被係合部１８ａ，１８ｂ，１８ｃは、所定角度のみ円周方向に相対移動可能であるので、的確に移動することが可能となる。

また、本実施形態のシートベルトリトラクタ３では、係合部９ｂは、突起９ｂを有し、被係合部１８ａ，１８ｂ，１８ｃは、突起９ｂが嵌め込まれる切欠部１８ａ、切欠部１８ａの端部に形成される第１壁部１８ｂ及び第２壁部１８ｃを有し、第１回転部材９ａとエネルギ吸収プレート作動部材１８は、突起９ｂが切欠部１８ａ内を動く角度だけ、相対回転可能に組み付けられるので、的確に相対回転することが可能となる。

さらに、本実施形態のシートベルトリトラクタ３は、フレーム８と、シートベルト４と、フレーム８に回転可能に支持されるとともにシートベルト４を巻き取るスプール９と、非作動時にスプール９の回転を許容し、作動時にスプール９のシートベルト４引出し方向の回転を阻止するロック機構１０と、シートベルト４に作用する荷重を制限して乗員のエネルギを吸収緩和するエネルギ吸収機構１５，１６と、を備え、エネルギ吸収機構１５，１６は、スプール９内に同心に内蔵され、一端部がスプール９に保持され、他端部がロック機構１０でロック可能であって、ねじり力で回転力が付与される第１のエネルギ吸収機構１５と、スプール９と共に回転可能な第１回転部材９ａ、第１回転部材９ａに対して相対回転可能に設けられるエネルギ吸収プレート作動部材１８、エネルギ吸収プレート作動部材１８に対して所定角度のみ相対回転可能に設けられるエネルギ吸収プレート支持部材１９、及び、一端部が第１回転部材９ａに固定支持され、他端部がエネルギ吸収プレート作動部材１８に当接されるエネルギ吸収部材１７、を含む第２のエネルギ吸収機構１６と、を有するので、簡単な構造で、容易に作製可能であって、的確に作動することが可能となる。

また、本実施形態のシートベルトリトラクタ３では、第１回転部材９ａとエネルギ吸収プレート作動部材１８は、エネルギ吸収部材１７の吸収力によって相対回転可能であるので、的確にエネルギを吸収することが可能となる。

また、本実施形態のシートベルトリトラクタ３では、エネルギ吸収プレート支持部材１９は、図示しない係合部を有し、エネルギ吸収プレート作動部材１８は、係合部と係合する図示しない被係合部を有し、係合部と被係合部は、所定角度のみ円周方向に相対移動可能であるので、的確に移動することが可能となる。

また、本実施形態のシートベルトリトラクタ３では、係合部は、突起を有し、被係合部は、突起が嵌め込まれる切欠部、切欠部の端部に形成される第１壁部及び第２壁部を有し、第１回転部材９ａとエネルギ吸収プレート作動部材１８は、突起が切欠部内を動く角度だけ、相対回転可能に組み付けられるので、的確に相対回転することが可能となる。

また、本実施形態のシートベルトリトラクタ３では、突起９ｂが第１壁部１８ｂに当接している場合、及び、突起９ｂが第１壁部１８ｂと第２壁部１８ｃの間を移動している場合、第１のエネルギ吸収機構１５のみが作動し、突起９ｂが第２壁部１８ｃに当接している場合、第１のエネルギ吸収機構１５及び第２のエネルギ吸収機構１６が作動するので、簡単な構造で、容易に作製可能であって、的確に作動することが可能となる。

また、本実施形態のシートベルトリトラクタ３では、エネルギ吸収部材１７は、細長い帯状のエネルギ吸収プレート１７からなるので、簡単な構造で、容易に組み付けることが可能である。

また、本実施形態のシートベルトリトラクタ３は、第１のエネルギ吸収機構１５は、スプール９とロック機構１０との間に設けられたトーションバー１５からなるので、簡単な構造で、容易に組み付けることが可能である。

また、本実施形態のシートベルトリトラクタ３では、第１回転部材９ａは、スプール９の一端側で一体に形成される筒状部９ａからなるので、簡単な構造で的確に作動することが可能となる。

また、本発明にかかるシートベルトリトラクタ３では、エネルギ吸収プレート作動部材１８は、筒状部９ａの内周に相対回転可能に設けられるので、コンパクトに形成することが可能となる。

また、本実施形態のシートベルトリトラクタ装置１は、シートベルト４を巻き取る前記シートベルトリトラクタ３と、シートベルトリトラクタ３から引き出されたシートベルト４に摺動自在に支持されたタング６と、タング６が係脱可能に係合されるバックル７と、を少なくとも備え、緊急時にシートベルトリトラクタ３によってシートベルト４の引出しが阻止されることで乗員を拘束するので、簡単な構造で、容易に作製することができ、的確に作動させることが可能となる。

また、本実施形態のシートベルト装置１は、緊急時に作動してスプール９を直接シートベルト巻取り方向に回転させるプリテンショナーを備えるので、スプール９を直接シートベルト巻取り方向に回転させるようにすることにより、第１のエネルギ吸収機構１５および第２のエネルギ吸収機構１６を設けても、緊急時におけるプリテンショナーのシートベルト巻取りを効果的に発揮させることが可能となる。

本発明のシートベルトリトラクタは、自動車等の車両に付設されたシートベルト装置に用いられ、衝突時等の緊急時にシートベルトに作用する荷重を制限して乗員のエネルギを吸収緩和しつつシートベルトの引出しを阻止するシートベルトリトラクタに好適に利用することができる。

１…シートベルト装置、３…シートベルトリトラクタ、４…シートベルト、６…タング、７…バックル、９…スプール、９ａ…筒状部（第１回転部材）、１０…ロック機構、１１…ロッキングベース、１３…プリテンショナー、１５…トーションバー（第１のエネルギ吸収機構）、１６…第２のエネルギ吸収機構、１７…エネルギ吸収プレート（エネルギ吸収部材）、１８…エネルギ吸収プレート作動部材（当接部材）、１９…エネルギ吸収プレート支持部材（第２回転部材）

Claims (15)

1. フレームと、
   シートベルトと、
   前記フレームに回転可能に支持されるとともに前記シートベルトを巻き取るスプールと、
   非作動時に前記スプールの回転を許容し、作動時に前記スプールのシートベルト引出し方向の回転を阻止するロック機構と、
   前記シートベルトに作用する荷重を制限して乗員のエネルギを吸収緩和するエネルギ吸収機構と、
   を備え、
   前記エネルギ吸収機構は、
   前記スプール内に同心に内蔵され、一端部が前記スプールに保持され、他端部が前記ロック機構でロック可能であって、ねじり力で回転力が付与される第１のエネルギ吸収機構と、
   前記スプールと共に回転可能な第１回転部材、
   前記第１回転部材に対して所定角度のみ相対回転可能に設けられる当接部材、
   前記当接部材に対して相対回転可能に設けられる第２回転部材、
   及び、
   一端部が前記第２回転部材に固定支持され、他端部が前記当接部材に当接されるエネルギ吸収部材、
   を含む第２のエネルギ吸収機構と、
   を有する
   ことを特徴とするシートベルトリトラクタ。
2. 前記第２回転部材と前記当接部材は、前記エネルギ吸収部材の吸収力によって相対回転可能である
   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。
3. 前記第１回転部材は、係合部を有し、
   前記当接部材は、前記係合部と係合する被係合部を有し、
   前記係合部と前記被係合部は、前記所定角度のみ円周方向に相対移動可能である
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載のシートベルトリトラクタ。
4. 前記係合部は、突起を有し、
   前記被係合部は、前記突起が嵌め込まれる切欠部、前記切欠部の端部に形成される第１壁部及び第２壁部を有し、
   前記第１回転部材と前記当接部材は、前記突起が前記切欠部内を動く角度だけ、相対回転可能に組み付けられる
   ことを特徴とする請求項３に記載のシートベルトリトラクタ。
5. フレームと、
   シートベルトと、
   前記フレームに回転可能に支持されるとともに前記シートベルトを巻き取るスプールと、
   非作動時に前記スプールの回転を許容し、作動時に前記スプールのシートベルト引出し方向の回転を阻止するロック機構と、
   前記シートベルトに作用する荷重を制限して乗員のエネルギを吸収緩和するエネルギ吸収機構と、
   を備え、
   前記エネルギ吸収機構は、
   前記スプール内に同心に内蔵され、一端部が前記スプールに保持され、他端部が前記ロック機構でロック可能であって、ねじり力で回転力が付与される第１のエネルギ吸収機構と、
   前記スプールと共に回転可能な第１回転部材、
   前記第１回転部材に対して相対回転可能に設けられる当接部材、
   前記当接部材に対して所定角度のみ相対回転可能に設けられる第２回転部材、
   及び、
   一端部が前記第１回転部材に固定支持され、他端部が前記当接部材に当接されるエネルギ吸収部材、
   を含む第２のエネルギ吸収機構と、
   を有する
   ことを特徴とするシートベルトリトラクタ。
6. 前記第１回転部材と前記当接部材は、前記エネルギ吸収部材の吸収力によって相対回転可能である
   ことを特徴とする請求項５に記載のシートベルトリトラクタ。
7. 前記第２回転部材は、係合部を有し、
   前記当接部材は、前記係合部と係合する被係合部を有し、
   前記係合部と前記被係合部は、前記所定角度のみ円周方向に相対移動可能である
   ことを特徴とする請求項５又は６に記載のシートベルトリトラクタ。
8. 前記係合部は、突起を有し、
   前記被係合部は、前記突起が嵌め込まれる切欠部、前記切欠部の端部に形成される第１壁部及び第２壁部を有し、
   前記第１回転部材と前記当接部材は、前記突起が前記切欠部内を動く角度だけ、相対回転可能に組み付けられる
   ことを特徴とする請求項７に記載のシートベルトリトラクタ。
9. 前記突起が前記第１壁部に当接している場合、及び、前記突起が前記第１壁部と前記第２壁部の間を移動している場合、前記第１のエネルギ吸収機構のみが作動し、
   前記突起が前記第２壁部に当接している場合、前記第１のエネルギ吸収機構及び前記第２のエネルギ吸収機構が作動する
   ことを特徴とする請求項４又は８に記載のシートベルトリトラクタ。
10. 前記エネルギ吸収部材は、細長い帯状のエネルギ吸収プレートからなる
    ことを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１つに記載のシートベルトリトラクタ。
11. 前記第１のエネルギ吸収機構は、前記スプールと前記ロック機構との間に設けられたトーションバーからなる
    ことを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１つに記載のシートベルトリトラクタ。
12. 前記第１回転部材は、前記スプールの一端側で一体に形成される筒状部からなる
    ことを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１つに記載のシートベルトリトラクタ。
13. 前記当接部材は、前記筒状部の内周に相対回転可能に設けられる
    ことを特徴とする請求項１２に記載のシートベルトリトラクタ。
14. シートベルトを巻き取る請求項１ないし１３のいずれか１つに記載のシートベルトリトラクタと、
    前記シートベルトリトラクタから引き出されたシートベルトに摺動自在に支持されたタングと、
    前記タングが係脱可能に係合されるバックルと、
    を少なくとも備え、
    緊急時にシートベルトリトラクタによって前記シートベルトの引出しが阻止されることで乗員を拘束する
    ことを特徴とするシートベルト装置。
15. 緊急時に作動して前記スプールを直接シートベルト巻取り方向に回転させるプリテンショナーを備える
    ことを特徴とする請求項１４に記載のシートベルト装置。

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