JP2016164057A - ウェビング巻取装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】フォースリミッタ荷重切替機構及びプリテンショナ機構を備えたウェビング巻取装置の構造が複雑化することを抑制する。
【解決手段】ウェビング巻取装置10は、ウェビング22が巻取られるスプール20と、車両の緊急時にスプール20を巻取方向へ回転させることでウェビング22をスプール20に巻取らせるプリテンショナ機構200と、車両の緊急時にスプールの引出方向への回転を規制するロック機構と、を備えている。また、ウェビング巻取装置10は、ロック機構24がスプール20の引出方向への回転を規制した際に、スプール20のフォースリミッタ荷重以上での引出方向への回転を許容するフォースリミッタ機構31と、プリテンショナ機構200を作動させる作動力の一部が入力されることでフォースリミッタ荷重の荷重値の切替えを行うフォースリミッタ荷重切替機構と、を備えている。
【選択図】図1

Description

本発明は、ウェビング巻取装置に関する。
下記特許文献1には、ガスジェネレータの作動により発生したガスの圧力を用いて、ピストンが操作リングの段部を押圧することにより、フォースリミッタ荷重の荷重値を切替えるウェビング巻取装置が開示されている。
特表2003−502204号公報
しかしながら、フォースリミッタ荷重の荷重値を切替えるフォースリミッタ荷重切替機構と、車両の緊急時にスプールを巻取方向へ回転させるプリテンショナ機構と、を有するウェビング巻取装置においては、フォースリミッタ荷重の荷重値を切替える為に用いられるアクチュエータ(ガスジェネレータ等)とスプールを巻取方向へ回転させる為に用いられるアクチュエータとが設けられるため、ウェビング巻取装置の構造が複雑化する。
本発明は上記事実を考慮し、フォースリミッタ荷重切替機構及びプリテンショナ機構を備えたウェビング巻取装置の構造が複雑化することを抑制することを目的とする。
請求項1記載のウェビング巻取装置は、巻取方向へ回転されることで乗員に装着されるウェビングが巻取られ、前記ウェビングが引出されることで引出方向へ回転されるスプールと、車両の緊急時に前記スプールを巻取方向へ回転させることで前記ウェビングを前記スプールに巻取らせるプリテンショナ機構と、車両の緊急時に前記スプールの引出方向への回転を規制するロック機構と、前記ロック機構が前記スプールの引出方向への回転を規制した際に前記スプールのフォースリミッタ荷重以上での引出方向への回転を許容するフォースリミッタ機構と、前記プリテンショナ機構を作動させる作動力の一部が入力されることで前記フォースリミッタ荷重の荷重値の切替えを行うフォースリミッタ荷重切替機構と、を備えている。
請求項2記載のウェビング巻取装置は、請求項1記載のウェビング巻取装置において、前記フォースリミッタ荷重の荷重値が、前記プリテンショナ機構の作動時に高荷重値から低荷重値に切替えられる。
請求項3記載のウェビング巻取装置は、請求項1又は請求項2記載のウェビング巻取装置において、前記フォースリミッタ荷重切替機構は、前記プリテンショナ機構を作動させる作動力の一部が入力されることで回転される第1回転体と、前記第1回転体からの回転力が伝達されることで回転される第2回転体と、前記第1回転体及び前記第2回転体に係合することで、前記第1回転体と前記第2回転体とを一体回転可能に連結し、前記第1回転体及び前記第2回転体と係合していない状態とされることで前記第1回転体の回転力が前記第2回転体に伝達されないようにする連結部材と、回転が規制された状態と回転可能とされた状態とに切替えられることで前記フォースリミッタ荷重の荷重値が切替えられる切替回転体と、前記第2回転体と前記切替回転体との間に設けられ、前記切替回転体に係合することで前記切替回転体の回転を規制すると共に、前記第2回転体が回転された際に前記切替回転体へ係合している状態と係合していない状態との間で変位される回転規制部材と、を含んで構成されている。
請求項4記載のウェビング巻取装置は、請求項3記載のウェビング巻取装置において、前記第1回転体及び前記第2回転体は円板状に形成されており、前記第1回転体の外周部には、径方向外側が開放されかつ径方向内側が閉止されていると共に径方向内側に向かうにつれて周方向一方側へ傾斜され、前記連結部材が係合する第1回転体側係合溝が形成されており、前記第2回転体の外周部には、径方向外側が開放されかつ径方向内側が閉止されていると共に径方向内側に向かうにつれて周方向他方側へ傾斜され、前記連結部材が係合する第2回転体側係合溝が形成されている。
請求項5記載のウェビング巻取装置は、請求項1又は請求項2記載のウェビング巻取装置において、前記フォースリミッタ荷重切替機構は、一方側へ回転されることで前記フォースリミッタ荷重の荷重値を切替える回転体と、前記回転体を前記一方側へ付勢する付勢部材と、前記回転体に係合することで前記回転体の回転を阻止すると共に、前記プリテンショナ機構を作動させる作動力の一部が入力されることで前記回転体との係合が解除されるトリガ部材と、を含んで構成されている。
請求項6記載のウェビング巻取装置は、請求項5記載のウェビング巻取装置において、前記回転体に係合することで前記回転体の回転を規制すると共に、前記回転体へ係合している状態と係合していない状態との間で変位される回転規制部材がさらに設けられている。
請求項7記載のウェビング巻取装置は、請求項1〜請求項6のいずれか1項に記載のウェビング巻取装置において、前記フォースリミッタ荷重切替機構は、前記ウェビングの前記スプールからの引出し量に応じて前記フォースリミッタ荷重の荷重値の切替えを行う。
請求項1記載のウェビング巻取装置では、乗員に装着されるウェビングがスプールに巻取られており、スプールからウェビングが引出されることで、スプールが引出方向へ回転されると共に、スプールが巻取方向へ回転されることで、ウェビングがスプールに巻取られる。
また、車両の緊急時には、プリテンショナ機構が作動されることにより、ウェビングがスプールに巻取られる。これにより、乗員に装着されたウェビングの弛みが取除かれる。
さらに、車両の緊急時には、ロック機構が作動されることにより、スプールの引出方向への回転が規制される。これにより、ウェビングのスプールからの引出しが規制されて、ウェビングによって乗員が拘束される。
また、スプールの引出方向への回転が規制された状態で、乗員からウェビングに作用される荷重が所定値(フォースリミッタ荷重)を超えた際に、スプールのフォースリミッタ荷重以上での引出方向への回転が許容される。これにより、乗員の運動エネルギーが吸収されて、ウェビングから乗員に作用される荷重が低減される。
ここで、本発明では、プリテンショナ機構を作動させる作動力の一部がフォースリミッタ荷重切替機構に入力されることで、フォースリミッタ荷重の荷重値の切替えが行われる。換言すると、フォースリミッタ荷重切替機構のみを作動させるアクチュエータを設けることなく当該フォースリミッタ荷重切替機構を作動させることができる。これにより、プリテンショナ機構のみを作動させるアクチュエータに加えて、フォースリミッタ荷重切替機構のみを作動させるアクチュエータを設けたウェビング巻取装置に比して、構造が複雑化することを抑制することができる。
請求項2記載のウェビング巻取装置では、プリテンショナ機構が作動されることによって、フォースリミッタ荷重の荷重値が、高荷重値から低荷重値に切替えられる。換言すると、プリテンショナ機構が作動しない場合においては、フォースリミッタ荷重の荷重値が高荷重値になっている。これにより、一例として、衝突の検出が遅れること等によりプリテンショナ機構の作動が遅れた場合やセンサの故障等で衝突の検出が出来ずにプリテンショナ機構が作動されなかった際に、フォースリミッタ荷重の荷重値が低荷重になることを防止することができる。
請求項3記載のウェビング巻取装置では、連結部材が第1回転体及び第2回転体に係合していない状態で、プリテンショナ機構が作動されると、当該プリテンショナ機構の作動力を受けて第1回転体が回転される。ここで、連結部材が第1回転体及び第2回転体に係合していない状態では、第1回転体の回転力は第2回転体に入力されないため、回転規制部材は切替回転体に係合したままとなる。
これに対して、連結部材が第1回転体及び第2回転体に係合している状態で、プリテンショナ機構が作動されると、当該プリテンショナ機構の作動力を受けて第1回転体が回転される。そして、第1回転体の回転力を受けて第2回転体が回転される。これにより、回転規制部材が切替回転体に係合した状態から係合していない状態に変位して、切替回転体が回転可能とされる。すなわち、フォースリミッタ荷重の荷重値が切替えられる。
以上説明したように、請求項3記載のウェビング巻取装置では、プリテンショナ機構の作動に伴ってフォースリミッタ荷重の荷重値を切替えるか否かを選択することができる。
請求項4記載のウェビング巻取装置では、第1回転体側係合溝及び第2回転体側係合溝を上記のように傾斜されている。そのため、連結部材の中心が第1回転体側係合溝及び第2回転体側係合溝の開放端よりも少しでも閉止端側に位置している状態で、第1回転体が回転されて、連結部材が第1回転体側係合溝及び第2回転体側係合溝の開放端側に当接すると、連結部材が第1回転体側係合溝及び第2回転体側係合溝の閉止端側に向けてすくい込まれる。すなわち、連結部材が第1回転体及び第2回転体に係合した状態となる。
これに対して、連結部材の中心が第1回転体側係合溝及び第2回転体側係合溝の開放端よりも少しでも第1回転体及び第2回転体の径方向外側に位置している状態で、第1回転体が回転されて、連結部材が第1回転体側係合溝及び第2回転体側係合溝の開放端側に当接すると、連結部材が第1回転体側係合溝及び第2回転体側係合溝の閉止端側とは反対方向に向けて押し退けられる。すなわち、連結部材が第1回転体及び第2回転体とは係合していない状態となる。
以上説明したように、請求項4記載のウェビング巻取装置では、連結部材の中心が第1回転体側係合溝及び第2回転体側係合溝の開放端よりも少しでも閉止端側に位置している状態では、連結部材と第1回転体及び第2回転体とを係合状態とさせることができると共に、連結部材の中心が第1回転体側係合溝及び第2回転体側係合溝の開放端よりも少しでも第1回転体及び第2回転体の径方向外側に位置している状態では、連結部材と第1回転体及び第2回転体とを非係合状態とさせることができる。
請求項5記載のウェビング巻取装置では、プリテンショナ機構を作動させる作動力の一部がトリガ部材に入力されると、当該トリガ部材と回転体との係合が解除される。これにより、回転体が付勢部材の付勢力によって一方側へ回転されて、フォースリミッタ荷重の荷重値が切替えられる。ここで、本発明では、回転体が付勢部材の付勢力によって回転される構成とすることにより、プリテンショナ機構からフォースリミッタ荷重切替機構に入力されるエネルギの値を小さくすることができる。
請求項6記載のウェビング巻取装置では、回転規制部材が回転体へ係合している状態で、トリガ部材と回転体との係合が解除されたとしても、回転体の回転が回転規制部材によって規制される。また、回転規制部材が回転体へ係合していない状態で、トリガ部材と回転体との係合が解除されると、回転体の回転が許容される。これにより、回転体が付勢部材の付勢力によって一方側へ回転されて、フォースリミッタ荷重の荷重値が切替えられる。ここで、本発明では、上記回転規制部材が設けられていることにより、トリガ部材と回転体とが係合しているか否かに関わらず、回転規制部材によって回転体の回転を許容するか否かを選択することができる。
請求項7記載のウェビング巻取装置では、ウェビングのスプールからの引出し量に応じて、すなわち、乗員の体格に応じてフォースリミッタ荷重の荷重値の切替えを行うことができる。
第1実施形態に係るウェビング巻取装置の主要部の構成を示す分解斜視図である。 図1に示されるウェビング巻取装置のクラッチ機構の構成を示す分解斜視図である。 図1に示されるウェビング巻取装置のクラッチ機構をスプールとは反対側から見た図である。 (A)は、図3に示されるクラッチ機構のクラッチプレートがロックリング側へ回動し始めた状態を示す図であり、(B)は、クラッチプレートがロックリングに噛合った状態を示す図である。 図1に示されるウェビング巻取装置のフォースリミッタ荷重切替機構の構成を示す分解斜視図である。 ウェビング巻取装置をスプールの軸方向に沿って切断した断面を示す断面図である。 第1リンクプレートに形成された第1係合溝及び第2リンクプレートに形成された第2係合溝をスプールの軸方向から見た拡大正面図である。 第2実施形態に係るウェビング巻取装置を示す断面図である。 図8に示されるウェビング巻取装置のフォースリミッタ荷重切替機構の構成を示す分解斜視図である。 図8に示されるウェビング巻取装置の減速機構等の構成を示す分解斜視図である。 図8に示されるウェビング巻取装置のプリテンショナ機構の構成を示す分解斜視図である。
(第1実施形態)
図1〜図7を用いて、本発明の第1実施形態に係るウェビング巻取装置について説明する。
図1及び図2に示されるように、本発明の実施形態に係るウェビング巻取装置10は、フレーム12と、スプール20と、ウェビング22と、ロック機構の一部を構成するロックギヤ24と、フォースリミッタ機構31を構成するメイントーションシャフト32と、トリガワイヤ40と、サブトーションシャフト44と、クラッチ機構52と、を備えている。また、ウェビング巻取装置10は、車両の緊急時にスプール20を巻取方向へ回転させることでウェビング22をスプール20に巻取らせるプリテンショナ機構200を備えている。さらに、図5に示されるように、ウェビング巻取装置10は、フォースリミッタ荷重切替機構120を備えている。以下、先ずフレーム12について説明し、次いでスプール20、ウェビング22、ロックギヤ24、メイントーションシャフト32、トリガワイヤ40、サブトーションシャフト44、クラッチ機構52、フォースリミッタ機構31及びフォースリミッタ荷重切替機構120についてこの順で説明する。なお、単に軸方向、径方向、周方向を示す場合は、特に断りのない限り、スプール20の軸方向、径方向、周方向を示すものとする。
図1に示されるように、フレーム12は、平面視で略凹形状に形成されていると共に、車体に固定される板状の背板14を備えている。また、背板14の幅方向両端部からは脚片16,18が略直角に延出されている。なお、脚片18の外側には、ロック機構の一部を構成すると共にロックギヤ24に係合する図示しないロック部が設けられている。
スプール20は、軸方向に貫通する貫通孔21を有する円筒状に形成されており、フレーム12の脚片16と脚片18との間に配置されている。スプール20は、軸線方向が脚片16と脚片18との対向方向に沿う状態で配置されており、後述するメイントーションシャフト32、サブトーションシャフト44等を介してフレーム12に回転可能に支持されている。
ウェビング22は、乗員の身体に装着されるものであり、その長手方向一端部である基端部がスプール20に係止されている。スプール20は、一方の回転方向である巻取方向(図1等の矢印Aの方向)へ回転することでウェビング22を基端側から巻取って収納する構成となっている。
ロックギヤ24は、スプール20の軸方向一方側にスプール20と同軸上に配置されている。このロックギヤ24の外周部にはギヤ部26が形成されている。また、このロックギヤ24の軸心部には、軸方向に貫通する貫通孔28が形成されており、当該貫通孔28の内周部には、スプライン状の被係合部30が形成されている。
ロックギヤ24は、車両の急減速時及びスプール20が急激に引出方向へ回転した際に、図示しないロック部と係合する。その結果、ロックギヤ24の引出方向(図1等の矢印Bの方向)への回転が規制(ロック)され、スプール20の引出方向への回転が規制される。
メイントーションシャフト32は、スプール20及びロックギヤ24と同軸上に配置されていると共に、スプール20の貫通孔21及びロックギヤ24の貫通孔28にそれぞれ挿入されている。このメイントーションシャフト32には、その長手方向中央部にスプライン状の第1係合部34が形成されると共に、その先端部に同じくスプライン状の第2係合部36が形成されている。そして、この第1係合部34がロックギヤ24の被係合部30と係合されることにより、メイントーションシャフト32は、ロックギヤ24に一体回転可能に固定されている。また、第2係合部36が、スプール20の内周部における軸線方向中間部に形成された図示しない被係合部と係合されることにより、メイントーションシャフト32がスプール20に一体回転可能に固定されている。このメイントーションシャフト32における第1係合部34と第2係合部36との間の部分は、後述する如くウェビング22の引張りに供される乗員の運動エネルギを吸収するための第1エネルギ吸収部38として構成されている。
トリガワイヤ40の基端部40Aは、ロックギヤ24における貫通孔28よりも径方向外側の位置に形成された孔部29に挿入されて、ロックギヤ24に係止されている。一方、トリガワイヤ40における基端部40Aよりも先端側は、貫通孔21と並行してスプール20に形成された孔部42に挿入されており、その先端部40Bは、スプール20から軸方向他方側に突出されている。
サブトーションシャフト44は、メイントーションシャフト32と同軸上に配置されており、その長手方向中央部よりも基端側は、スプール20の貫通孔21に挿入されている。一方、このサブトーションシャフト44の長手方向中央部よりも先端側は、スプール20から軸方向他方側に突出されている。このサブトーションシャフト44には、その基端部に少なくとも一部がスプライン状の第1係合部46が形成されると共に、その先端部には、同じくスプライン状の第2係合部48が形成されている。また、第1係合部46は、スプール20の内周部における軸線方向中間部に形成された図示しない被係合部と係合されており、これにより、サブトーションシャフト44は、スプール20に一体回転可能に固定されている。さらに、このサブトーションシャフト44における第1係合部46と第2係合部48との間の部分は、後述する如くウェビング22の引張りに供される乗員の運動エネルギを吸収するための第2エネルギ吸収部50として構成されている。
図1及び図2に示されるように、クラッチ機構52は、スリーブ54と、クラッチガイド64と、クラッチベース82と、クラッチカバー88と、一対のクラッチプレート100と、スクリュー108と、一対のコイルスプリング98とを備えている。なお、図4(A)には、このクラッチ機構52の作動途中の状態が示されており、図4(B)には、このクラッチ機構52の作動が完了した状態が示されている。
スリーブ54は、サブトーションシャフト44と同軸上に配置されている。このスリーブ54の軸心部には、軸方向に貫通する貫通孔56が形成されており、この貫通孔56には、上述のサブトーションシャフト44が遊挿されている。また、このスリーブ54の内周部における先端側には、スプライン状の被係合部58が形成されており、この被係合部58にサブトーションシャフト44の第2係合部48が係合されることにより、スリーブ54は、サブトーションシャフト44に一体回転可能に固定されている。また、このスリーブ54における基端側は、円形状の外形を有する支持部60として構成されており、このスリーブ54における支持部60よりも先端側は、六角形状の外形を有する嵌合部62として構成されている。
クラッチガイド64は、樹脂製とされており、軸方向に貫通する貫通孔66を有する環状に形成されている。この貫通孔66には、上述の支持部60が挿入されており、これにより、クラッチガイド64は、スリーブ54に相対回転可能に支持されている。このクラッチガイド64における周方向の二箇所の位置には、図3に示されるように、コイルスプリング98を収容する一対のコイルスプリング収容部68が形成されている。これらのコイルスプリング収容部68は、クラッチガイド64の中央部を中心とする点対称状に形成されており、それぞれ、クラッチガイド64の周方向に延びる外側壁部70及び内側壁部72と、クラッチガイド64の径方向に延びて外側壁部70と内側壁部72の各端部を連結する連結壁部74とを有する略U字形状に形成されている。また、このクラッチガイド64には、クラッチプレート100を収容する一対のクラッチプレート収容部76が各コイルスプリング収容部68に隣接して形成されている。これらのクラッチプレート収容部76には、連結壁部74から内側壁部72と反対側に向けて延びる第1支持壁部78と、連結壁部74に対する外側壁部70とは反対側に連結壁部74と離間して第2支持壁部80と、が形成されている。
図1及び図2に示されるように、クラッチベース82は、六角形状を成す環状の被嵌合部84を有して構成されている。この被嵌合部84の内側には、スリーブ54の嵌合部62が嵌合(圧入)されており、これにより、クラッチベース82は、スリーブ54に一体回転可能に固定されている。なお、他の実施形態では、スリーブ54とクラッチベース82を一体に形成してもよい。また、このクラッチベース82には、被嵌合部84から外側に突出する一対の係止部86が形成されている。これらの係止部86は、後述するクラッチプレート100に形成されたアーム部102の基端部と係止されている。
クラッチカバー88は、スリーブ54と同軸上に配置されると共に、クラッチガイド64に対してスプール20とは反対側に配置され、かつクラッチガイド64と対向して配置されている。このクラッチカバー88は、軸方向に貫通する貫通孔90を有する環状に形成されており、その内周部には、径方向内側に突出する嵌合爪92が複数形成されている。そして、貫通孔90にスリーブ54の嵌合部62が挿入されると共に、複数の嵌合爪92が嵌合部62と嵌合されることにより、クラッチカバー88は、スリーブ54、ひいては、サブトーションシャフト44に一体回転可能に固定されている。また、このクラッチカバー88は、後述する十字爪96がクラッチガイド64に対して周方向に係合するようになっており、クラッチガイド64は、このクラッチカバー88に対して、図4(B)に示される作動位置と、図3に示される非作動位置との間で相対回転可能とされている。また、このクラッチカバー88における周方向の二箇所の位置には、径方向外側に開口する軸方向視にて凹形状を成す切欠部94がそれぞれ形成されている。また、このクラッチカバー88には、各切欠部94の内側に位置されるように一対の十字爪96が形成されている。これら一対の十字爪96は、クラッチカバー88の中央部を中心とする点対称状に形成されている。また、これらの十字爪96は、クラッチカバー88の径方向から見てクランク状に屈曲しており、先端側が基端側よりもクラッチガイド64側へ突出している。
各十字爪96の先端側には、クラッチガイド64の径方向内側へ突出した内側突出部と、クラッチガイド64の径方向外側へ突出した外側突出部と、クラッチガイド64の周方向一方(巻取方向)へ突出した周方向突出部とが設けられており、各十字爪96の先端側は、クラッチガイド64の軸方向から見て十字状に形成されている。
クラッチプレート100は、クラッチカバー88とクラッチガイド64との間に配置されている。このクラッチプレート100は、アーム部102と、このアーム部102の先端部に形成された円弧部104とを有している。アーム部102の基端部には、クラッチカバー88側に突出すると共にサブトーションシャフト44の軸方向に沿って延びる回動軸106が形成されている。そして、この回動軸106がクラッチカバー88に形成された孔部89(図1参照)に挿入されることにより、クラッチプレート100は、クラッチカバー88に回動可能に支持されている。また、円弧部104の外周部(クラッチプレート100の先端部)には、平歯状のローレット歯104Aが形成されている。
図1及び図2に示されるように、スクリュー108は、ネジ部110と、このネジ部110よりも大径の押え部112と、後述するプリテンショナ機構200の一部を構成するピニオンギヤ114と、を有して構成されている。ネジ部110は、サブトーションシャフト44の先端部に形成されたネジ孔45に螺合されており、これにより、スクリュー108は、サブトーションシャフト44の先端部に固定されている。また、このように、スクリュー108がサブトーションシャフト44の先端部に固定された状態では、スリーブ54の先端部に押え部112が当接される。そして、これにより、スリーブ54のサブトーションシャフト44に対する抜き方向への移動が制限されている。なお、この状態では、クラッチガイド64は、クラッチカバー88とスプール20とによって軸方向の移動を制限されている。
また、上述のクラッチガイド64及びクラッチカバー88には、孔部65,91がそれぞれ形成されている。これらの孔部65,91は、クラッチガイド64がクラッチカバー88に対して非作動位置に配置された状態で互いに対向するように形成されており、これらの孔部65,91には、トリガワイヤ40の先端部40Bがそれぞれ挿入されている。これにより、クラッチガイド64は、非作動位置に配置された状態でスプール20及びクラッチカバー88に対する相対回転を制限されている(クラッチガイド64が非作動位置に拘束されている)。
またさらに、上述の如くクラッチガイド64が非作動位置に拘束された状態では、図3に示されるように、クラッチガイド64の各コイルスプリング収容部68における開口部付近に、クラッチカバー88の各十字爪96が位置される。そして、各十字爪96の周方向突出部は、各コイルスプリング収容部68に収容されたコイルスプリング98の軸方向一端部から当該コイルスプリング98の内側に挿入されており、各十字爪96の内側突出部及び外側突出部は、コイルスプリング98の軸方向一端部に当接している。これにより、コイルスプリング98の軸方向一端部が各十字爪96に係止されている。また、このコイルスプリング98の軸方向他端部は、コイルスプリング収容部68の連結壁部74に係止されている。
また、この状態では、十字爪96と連結壁部74との間隔がコイルスプリング98の自由状態での全長よりも短くなり、これにより、コイルスプリング98が圧縮状態とされる。そして、これにより、クラッチガイド64に対しては巻取方向の付勢力が付与されており、クラッチガイド64は作動位置へと付勢されている。
一方、この状態では、クラッチカバー88の孔部89(クラッチプレート100の回動軸106)と連結壁部74との間隔が十分に確保された状態となり、クラッチプレート100は、ローレット歯104Aがクラッチガイド64の外周部よりも内側に納まるように、クラッチプレート収容部76に収容される。また、この状態では、円弧部104の先端に連結壁部74が当接されている。
図1及び図2に示されるように、プリテンショナ機構200は、スクリュー108に設けられたピニオンギヤ114と、ピニオンギヤ114と離間して配置されたラック202と、作動されることによってラック202をピニオンギヤ114側に向けて移動させるアクチュエータ204と、を含んで構成されている。そして、車両が衝突したことが検出されることによってアクチュエータ204が作動されると、ラック202が高圧のガスの圧力によりピニオンギヤ114側に向けて移動する。そしてさらに、ラック202が移動すると、ラック202が当該ピニオンギヤ114に噛合うと共にピニオンギヤ114を回転させる。これにより、スクリュー108がサブトーションシャフト44及びスプール20と共に巻取方向へ回転され、ウェビング22がスプール20に所定の長さだけ巻取られるようになっている。
次に、本実施形態の要部であるフォースリミッタ荷重切替機構120について説明する。
図5に示されるように、フォースリミッタ荷重切替機構120は、フレーム12に取付けられるハウジング206とフレーム12の脚片16との間に設けられている。このフォースリミッタ荷重切替機構120は、プリテンショナ機構200(図1参照)を作動させる作動力の一部が入力されることで回転される第1回転体としての第1リンクプレート208と、第1リンクプレート208からの回転力が伝達されることで回転される第2回転体としての第2リンクプレート210と、第1リンクプレート208と第2リンクプレート210とを連結する連結部材としての連結ピン212と、を備えている。また、フォースリミッタ荷重切替機構120は、第2リンクプレート210が回転されることで変位される回転規制部材としてのパウル150と、パウル150によって回転が規制され又はこの規制が解除される切替回転体としてのロックリング190と、を備えている。さらに、フォースリミッタ荷重切替機構120は、連結ピン212が第1リンクプレート208及び第2リンクプレート210に係合している状態と、連結ピン212が第1リンクプレート208及び第2リンクプレート210に係合していない状態と、を切替える係合切替機構214と、を備えている。
ハウジング206は、フレーム12側が開放された箱状に形成されており、このハウジング206は、フレーム12の脚片16と平行に延びる底壁216と、底壁216の端部からフレーム12側に向けて延びる側壁218と、を備えている。また、底壁216には、円形の開口220が形成されており。また、開口220の内縁部の一部は、軸方向視で略扇状に切欠かれた切欠部222とされている。この切欠部222が形成されていることによって、後述する第1リンクプレート208に設けられた入力部226をハウジング206の外側に突出させることが可能となっている。
第1リンクプレート208は、軸方向を厚み方向とする円板状に形成されており、この第1リンクプレート208の軸心部には、円形の開口224が形成されている。この開口224内に図示しない支持部が挿通されることで第1リンクプレート208が回転可能に支持されている。また、第1リンクプレート208の開口224の内縁部の一部は、ハウジング206側に向けて折曲げられており、この折曲げられた部位が、アクチュエータ204が作動されることによって移動したラック202(図1参照)の一部に押圧される入力部226とされている。そして、入力部226がラック202の一部に押圧されることで、第1リンクプレート208が周方向一方側(矢印A方向側)へ回動されるようになっている。また、第1リンクプレート208の外周部には、径方向外側が開放されかつ径方向内側が閉止されていると共に径方向内側に向かうにつれて周方向他方側(矢印B方向側)へ傾斜された第1回転体側係合溝としての第1係合溝228が形成されている。
第2リンクプレート210は、第1リンクプレート208に対してフレーム12側に配置されていると共に軸方向を厚み方向とする円板状に形成されており、この第1リンクプレート208の軸心部には、円形の開口230が形成されている。この開口230内に図示しない支持部が挿通されることで第2リンクプレート210が回転可能に支持されている。また、第2リンクプレート210の外周部には、後述するパウル150の挿入ピン部156が挿入されると共に長孔状に形成された挿入孔232が形成されている。この挿入孔232は、軸方向視で周方向他方側(矢印B方向側)に向かうにつれて径方向外側に傾斜されている。また、第2リンクプレート210の外周部には、径方向外側が開放されかつ径方向内側が閉止されていると共に径方向内側に向かうにつれて周方向一方側(矢印A方向側)へ傾斜された第2回転体側係合溝としての第2係合溝234が形成されている。また、第1リンクプレート208がプリテンショナ機構200の作動に伴って回転される前の状態では、図7に示されるように、第1リンクプレート208に形成された第1係合溝228の径方向外側の部位と第2リンクプレート210に形成された第2係合溝234の径方向外側の部位とが、周方向の同位置に配置されるようになっている。これにより、連結ピン212が第1係合溝228及び第2係合溝234に係合することが可能となっている。
図5に示されるように、連結ピン212は、円板状に形成されていると共に軸方向に間隔を空けて配置された一対の円板部236と、一対の円板部236を軸方向に繋ぐ円柱状に形成されていると共に前述の第1係合溝228及び第2係合溝234に係合する係合部238と、フレーム12側に配置された円板部236の軸心部から当該フレーム12側に向けて突出すると共に後述する連結ピン移動片242に係止される係止部240と、を含んで構成されている。この連結ピン212が径方向内側へ移動されて、当該連結ピン212の係合部238が第1係合溝228及び第2係合溝234に係合されることで、第1リンクプレート208と第2リンクプレート210とが連結ピン212を介して一体回転可能に連結されるようになっている。また、連結ピン212が径方向外側へ移動されて、当該連結ピン212の係合部238が第1係合溝228及び第2係合溝234から抜出すことで、第1リンクプレート208と第2リンクプレート210とが連結ピン212を介して連結されない状態とされるようになっている。すなわち、第1リンクプレート208の回転力が第2リンクプレート210に入力されないようになっている。
パウル150は、第2リンクプレート210とロックリング190との間に設けられた矩形ブロック状に形成されており、このパウル150の一端部には、図示しない軸部が挿通されることで当該軸部に傾動可能に支持される支持孔152が形成されている。また、パウル150の他端側は、後述するロックリング190の切欠部192に係合する係合部154とされている。そして、パウル150の係合部154がロックリング190の切欠部192に係合することで、ロックリング190の回転が規制されるようになっている。また、パウル150は、係合部154における第2リンクプレート210側の端面から当該第2リンクプレート210側に向けて突出すると共に当該第2リンクプレート210に形成された挿入孔232に挿入される挿入ピン部156を備えている。そして、第2リンクプレート210が周方向一方側(矢印A方向側)に回転されて、パウル150の挿入ピン部156が挿入孔232の内縁に押圧されることで、パウル150が矢印C方向へ傾動されるようになっている。これにより、パウル150の係合部154がロックリング190の切欠部192に係合していない状態となり、ロックリング190が回転することが許容されるようになっている。
ロックリング190は、略円環状に形成されており、このロックリング190の外周部には、パウル150の係合部154が係合する切欠部192が形成されている。また、ロックリング190の内周部には、平歯状のローレット歯190Aが形成されている。
図6に示されるように、係合切替機構214は、連結ピン212を移動させる連結ピン移動片242と、フレーム12の脚片18に対してスプール20とは反対側に設けられた回動片244と、連結ピン移動片242と回動片244とを連結する連結シャフト246と、を備えている。また、係合切替機構214は、ロックギヤ24と一体回転可能に設けられたプライマリギヤ248と、プライマリギヤ248と同軸上に配置されたファイナルギヤ250と、プライマリギヤ248とファイナルギヤ250との間に設けられたカウンタギヤ252と、を有することにより、プライマリギヤ248の回転を所定の減速比で減速してファイナルギヤ250に伝達する減速機構254を備えている。
図5及び図6に示されるように、連結ピン移動片242は、矩形ブロック状に形成されており、この連結ピン移動片242の一端部は、連結シャフト246の一端部に固定されている。また、図5に示されるように、連結ピン移動片242の他端部には、スプール20の軸心部側が開放されていると共に連結ピン212の係止部240が係止される係止凹部242Aが形成されている。そして、連結ピン212の係止部240が係止凹部242Aの深さ方向の端部に係止された状態で、連結ピン移動片242が矢印D方向に傾動されることで、連結ピン212の係合部238が第1リンクプレート208に形成された第1係合溝228及び第2リンクプレート210に形成された第2係合溝234に係合するようになっている。また、連結ピン212の係止部240が係止凹部242Aの深さ方向の端部に係止された状態で、連結ピン移動片242が矢印E方向に傾動されることで、連結ピン212の係合部238が第1リンクプレート208に形成された第1係合溝228及び第2リンクプレート210に形成された第2係合溝234から抜出すようになっている。また、係止凹部242Aの開放端側は、連結ピン212の係止部240の径よりも幅狭に設定されている。そして、連結ピン212の係合部238が第1リンクプレート208の第1係合溝228及び第2リンクプレート210の第2係合溝234に係合した状態で、第1リンクプレート208及び第2リンクプレート210が回動された際に、連結ピン212の係止部240が係止凹部242Aの開放端側を押し広げて、当該連結ピン212が周方向一方側(矢印A方向側)に移動することが可能となっている。
図6に示されるように、回動片244は、矩形ブロック状に形成されており、回動片244の一端部は、連結シャフト246の他端部に固定されている。また、回動片244の他端部は、後述するファイナルギヤ250の外周部に当接する当接部244Aとされている。なお、当接部244Aは、図示しない付勢部材によってファイナルギヤ250の外周部側に向けて付勢されている。
また、ファイナルギヤ250の外周部には、小径部と当該小径部よりも大きな外径とされた大径部が設けられている。そして、ウェビング22がスプール20に全量巻取られた状態から所定の長さまで引出される際には、ファイナルギヤ250の外周部の小径部と回動片244の当接部244Aとが当接している。また、ファイナルギヤ250の外周部の小径部と回動片244の当接部244Aとが当接している状態では、連結ピン212の係合部238が第1リンクプレート208に形成された第1係合溝228及び第2リンクプレート210に形成された第2係合溝234に係合している。さらに、ウェビング22がスプール20から上記所定の長さを超えて引出されると、回動片244の当接部244Aがファイナルギヤ250の外周部の大径部に乗上げる。これにより、回動片244が傾動されて、図5に示されるように、連結シャフト246が矢印F方向に回動される。その結果、連結ピン移動片242が矢印E方向に傾動されて、連結ピン212の係合部238が第1リンクプレート208に形成された第1係合溝228及び第2リンクプレート210に形成された第2係合溝234から抜出すようになっている。なお、本実施形態では、ウェビング22が小柄な乗員に装着された際に、ウェビング22がスプール20から上記所定の長さを超えずに引出されると共に、ウェビング22が大柄な乗員に装着された際に、ウェビング22がスプール20から上記所定の長さを超えて引出されるように設定されている。なお、小柄な乗員とは、AF05のダミーと同体型とされた乗員であり、大柄な乗員とは、AM50ダミーと同体型とされた乗員である。
(本実施形態の作用並びに効果)
次に、本実施形態の作用並びに効果について説明する。
図1及び図2に示されるように、本実施形態に係るウェビング巻取装置10では、スプール20、ロックギヤ24、メイントーションシャフト32、サブトーションシャフト44、及びクラッチ機構52(スリーブ54、クラッチベース82、クラッチプレート100及びスクリュー108を含む)が一体に巻取方向及び引出方向へ回転可能に構成されている。そのため、ウェビング22がスプール20から引出されることで、ウェビング22が車両の乗員の身体に装着される。
また、ウェビング22が車両の乗員の身体に装着された状態で、車両が衝突することにより、ロック機構が作動すると、ロックギヤ24の引出方向への回転が阻止される。その結果、このロックギヤ24にメイントーションシャフト32を介して連結されたスプール20の引出方向への回転が制限されて、スプール20からのウェビング22の引出しが制限される。したがって、車両前方へ移動しようとする乗員の身体がウェビング22によって拘束される。
また、ウェビング22が車両の乗員の身体に装着された状態で、例えば、車両が衝突することにより、アクチュエータ204が作動されると、ラック202がピニオンギヤ114側に向けて移動する。そしてさらに、ラック202が移動すると、ラック202が当該ピニオンギヤ114に噛合うと共にピニオンギヤ114を回転させる。これにより、スクリュー108がサブトーションシャフト44及びスプール20と共に巻取方向へ回転され、ウェビング22がスプール20に所定の長さだけ巻取られる。これにより、乗員に装着されたウェビング22の弛みが取除かれると共にウェビング22による乗員の拘束力が増加される。
また、ロックギヤ24の引出方向への回転が阻止された状態で、更に大きな力で乗員の身体がウェビング22を引張り、この引張力に基づく引出方向へのスプール20の回転力がメイントーションシャフト32の第1エネルギ吸収部38の耐捩れ荷重(耐変形荷重)を上回ると、フォースリミッタ機構31が作動されて、第1エネルギ吸収部38の捩れ(変形)により、スプール20のフォースリミッタ荷重(第1エネルギ吸収部38の耐捩れ荷重)以上での引出方向への回転が許容される。
したがって、第1エネルギ吸収部38の捩れによりスプール20が引出方向へ回転されてスプール20からウェビング22が引出されることで、ウェビング22による乗員の胸部への負荷(負担)が軽減される。また第1エネルギ吸収部38の捩れ分だけウェビング22の引張りに供される乗員の運動エネルギが吸収される。
一方、上述のように、ロックギヤ24に対してスプール20が引出方向に回転されるということは、ロックギヤ24がスプール20に対して相対的に巻取方向へ回転されると言うことである。したがって、ロックギヤ24がスプール20に対して巻取方向へ相対回転されると、トリガワイヤ40における基端部40Aよりも先端側がスプール20の孔部42に挿入されたまま、このトリガワイヤ40の基端部40Aがメイントーションシャフト32の周方向に移動されるので、このトリガワイヤ40における基端部40Aよりも先端側が孔部42に対してロックギヤ24側に引張られる。
これにより、トリガワイヤ40の先端部40Bがクラッチガイド64の孔部65とクラッチカバー88の孔部91から引抜かれて、スプール20及びクラッチカバー88に対するクラッチガイド64の相対回転の阻止状態が解消される。
そして、コイルスプリング98の付勢力により、クラッチガイド64が非作動位置から作動位置へと回転されると、クラッチカバー88の孔部89(クラッチプレート100の回動軸106)とクラッチガイド64の連結壁部74との間隔が短くなり、クラッチプレート100の円弧部104の先端が連結壁部74によってクラッチガイド64の接線方向に押圧(案内)される。これにより、クラッチプレート100がロックリング190側へ回動され(図4(A)の矢印R参照)、クラッチプレート100のローレット歯104Aがロックリング190のローレット歯190Aと噛合う(図4(B)図示状態)。これにより、クラッチプレート100とロックリング190とが結合される。また、このときには、クラッチベース82に形成された係止部86がクラッチプレート100のアーム部102の基端部を引出方向へ押すことにより、クラッチプレート100がロックリング190に押付けられ、両者の結合状態が維持される。これにより、クラッチ機構52(スリーブ54、クラッチベース82及びクラッチプレート100)の引出方向への回転と一体に、ロックリング190が引出方向へ回転しようとする。
また、ウェビング22が大柄な乗員に装着されていることにより、図6に示された回動片244の当接部244Aがファイナルギヤ250の外周部の大径部に乗上げた状態では、図5に示された連結ピン212の係合部238は第1リンクプレート208に形成された第1係合溝228及び第2リンクプレート210に形成された第2係合溝234から抜出している。そのため、第1リンクプレート208の入力部226がラック202(図1参照)の一部に押圧されることで、第1リンクプレート208が周方向一方側(矢印A方向側)へ回動されたとしても、第1リンクプレート208の回転力は第2リンクプレート210に入力されない。これにより、パウル150がロックリング190の切欠部192に係合した状態から傾動されず、ロックリング190の引出方向への回転がロック(阻止)される。その結果、クラッチ機構52(スリーブ54、クラッチベース82及びクラッチプレート100)の引出方向への回転が阻止される
そして、クラッチ機構52の一部を構成するスリーブ54の引出方向への回転が阻止された状態で、更に大きな力で乗員の身体がウェビング22を引張り、この引張力に基づく引出方向へのスプール20の回転力がメイントーションシャフト32の第1エネルギ吸収部38の耐捩れ荷重(耐変形荷重)とサブトーションシャフト44の第2エネルギ吸収部50の耐捩れ荷重(耐変形荷重)との合計を上回ると、第1エネルギ吸収部38及び第2エネルギ吸収部50の捩れ(変形)により、スプール20のフォースリミッタ荷重(第1エネルギ吸収部38の耐捩れ荷重と第2エネルギ吸収部50の耐捩れ荷重との合計)以上での引出方向への回転が許容される。
したがって、第1エネルギ吸収部38及び第2エネルギ吸収部50の捩れによりスプール20が引出方向へ回転されてスプール20からウェビング22が引出されることで、ウェビング22による乗員の胸部への負荷(負担)が軽減されると共に、第1エネルギ吸収部38及び第2エネルギ吸収部50の捩れ分だけウェビング22の引張りに供される乗員の運動エネルギが吸収される。
一方、ウェビング22が小柄な乗員に装着されていることにより、図6に示された回動片244の当接部244Aがファイナルギヤ250の外周部の小径部に当接した状態では、図5に示された連結ピン212の係合部238は第1リンクプレート208に形成された第1係合溝228及び第2リンクプレート210に形成された第2係合溝234に係合している。そのため、第1リンクプレート208の入力部226がラック202(図1参照)の一部に押圧されることで、第1リンクプレート208が周方向一方側(矢印A方向側)へ回動されると、第2リンクプレート210が第1リンクプレート208と共に回転する。すると、パウル150の挿入ピン部156が第2リンクプレート210の挿入孔232の内縁に押圧されることで、パウル150が矢印C方向へ傾動される。これにより、パウル150の係合部154がロックリング190の切欠部192に係合していない状態となり、ロックリング190が回転することが許容される。
また、ロックリング190の引出方向への回転が許容されることで、クラッチ機構52(スリーブ54、クラッチベース82及びクラッチプレート100)及びスプール20と共にロックリング190が引出方向へ回転可能にされる。このため、第2エネルギ吸収部50に捩れは生じないため、第1エネルギ吸収部38の捩れ(変形)により、スプール20のフォースリミッタ荷重(第1エネルギ吸収部38の耐捩れ荷重)以上での引出方向への回転が許容される。
以上説明したように、本実施形態では、ウェビング22が大柄な乗員に装着されている場合では、フォースリミッタ荷重の荷重値が第1エネルギ吸収部38の耐捩れ荷重と第2エネルギ吸収部50の耐捩れ荷重との合計の荷重値にされて、フォースリミッタ荷重の荷重値が高荷重値にされる。一方、ウェビング22が小柄な乗員に装着されている場合において、プリテンショナ機構200(アクチュエータ204)が作動された場合には、フォースリミッタ荷重が第1エネルギ吸収部38の耐捩れ荷重にされて、フォースリミッタ荷重の荷重値が低荷重値にされる。このため、乗員を体格に応じて適切に保護することができる。
ここで、本実施形態では、プリテンショナ機構200を作動させるアクチュエータ204の作動力の一部が、フォースリミッタ荷重切替機構120の一部を構成する第1リンクプレート208に入力されることで、フォースリミッタ荷重の荷重値の切替えが行われる。換言すると、フォースリミッタ荷重切替機構120のみを作動させるアクチュエータを設けることなく当該フォースリミッタ荷重切替機構120を作動させることができる。これにより、プリテンショナ機構200のみを作動させるアクチュエータ204に加えて、フォースリミッタ荷重切替機構120のみを作動させるアクチュエータを設けたウェビング巻取装置に比して、構造が複雑化することを抑制することができる。
また、本実施形態では、プリテンショナ機構200が作動されることによって、フォースリミッタ荷重の荷重値が、高荷重値から低荷重値に切替えられる。換言すると、プリテンショナ機構200が作動しない場合においては、フォースリミッタ荷重の荷重値が高荷重値になっている。これにより、一例として、車両の衝突の検出が遅れること等によりプリテンショナ機構200の作動が遅れた場合やセンサの故障等で車両の衝突の検出が出来ずにプリテンショナ機構200が作動されなかった際に、フォースリミッタ荷重の荷重値が低荷重になることを防止することができる。
さらに、本実施形態では、図7に示されるように、第1係合溝228及び第2係合溝234が前述のように傾斜されている。そのため、連結ピン212の係合部238の中心が第1係合溝228及び第2係合溝234の開放端228A,234Aよりも少しでも閉止端側に位置している状態で、第1リンクプレート208が回転されて、連結ピン212が第1係合溝228及び第2係合溝234の開放端228A,234A側に当接すると、連結ピン212が第1係合溝228及び第2係合溝234の閉止端側に向けてすくい込まれる。すなわち、連結ピン212が第1リンクプレート208及び第2リンクプレート210に係合した状態となる。
これに対して、連結ピン212の係合部238の中心が第1係合溝228及び第2係合溝234の開放端228A,234Aよりも少しでも第1リンクプレート208及び第2リンクプレート210の径方向外側に位置している状態で、第1リンクプレート208が回転されて、連結ピン212が第1係合溝228及び第2係合溝234の開放端228A,234A側に当接すると、連結ピン212が第1係合溝228及び第2係合溝234の閉止端側とは反対方向に向けて押退けられる。すなわち、連結ピン212が第1リンクプレート208及び第2リンクプレート210とは係合していない状態となる。
以上説明したように、本実施形態では、連結ピン212の係合部238の中心が第1係合溝228及び第2係合溝234の開放端228A,234Aよりも少しでも閉止端側に位置している状態では、連結ピン212と第1リンクプレート208及び第2リンクプレート210とを係合状態とさせることができると共に、連結ピン212の係合部238の中心が第1係合溝228及び第2係合溝234の開放端よりも少しでも第1リンクプレート208及び第2リンクプレート210の径方向外側に位置している状態では、連結ピン212と第1リンクプレート208及び第2リンクプレート210とを非係合状態とさせることができる。
なお、本実施形態では、第1係合溝228及び第2係合溝234を閉止端側に向かうにつれて周方向一方側又は他方側へ傾斜させた例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、第1係合溝228及び第2係合溝234を周方向一方側又は他方側へ傾斜させない構成とすることもできる。
また、本実施形態では、第1リンクプレート208、第2リンクプレート210、連結ピン212、パウル150、ロックリング190及び係合切替機構214を含んで構成されたフォースリミッタ荷重切替機構120によってフォースリミッタ荷重の荷重値を切替えた例について説明したが、本発明はこれに限定されない。すなわち、プリテンショナ機構を作動させる作動力の一部が入力されることでフォースリミッタ荷重の荷重値の切替えを行うことができる他の構成のフォースリミッタ荷重切替機構によってフォースリミッタ荷重の荷重値を切替えてもよい。
さらに、本実施形態では、プリテンショナ機構200が作動されることによって、フォースリミッタ荷重の荷重値が高荷重値から低荷重値に切替えられるように構成した例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、ウェビング22が大柄な乗員に装着されている場合において、プリテンショナ機構200が作動されることによって、フォースリミッタ荷重の荷重値が低荷重値から高荷重値に切替えられるように構成してもよい。
(第2実施形態)
次に、図8〜図11を用いて、本発明の第2実施形態に係るウェビング巻取装置について説明する。なお、上記実施形態と同一の部材及び部分については、上記実施形態と同一の符号を付してその説明を省略する。
図8及び図9に示されるように、本実施形態のウェビング巻取装置260は、上記実施形態のフォースリミッタ機構31に代えて第1トーションシャフト262、第2トーションシャフト264、接続チューブ266及びスライドチューブ268を含んで構成されたフォースリミッタ機構270を備えていると共に、上記実施形態のフォースリミッタ荷重切替機構120に対応するフォースリミッタ荷重切替機構272を備えている。また、図11に示されるように、本実施形態のウェビング巻取装置260は、上記実施形態のプリテンショナ機構200に対応するプリテンショナ機構274を備えている。
図8に示されるように、第1トーションシャフト262の一端部は、ロックギヤ24の被係合部30に係合する第1係合部276とされており、第1トーションシャフト262の他端部は、後述する接続チューブ266に係合する第2係合部278とされている。また、第1トーションシャフト262における第1係合部276と第2係合部278との間の部位は、ウェビング22の引張りに供される乗員の運動エネルギを吸収するための第1エネルギ吸収部280とされている。
第2トーションシャフト264の一端部は、スプール20に形成されたスプライン状の被係合部282に係合する第1係合部284とされており、第2トーションシャフトの他端部は、後述する接続チューブ266に係合する第2係合部286とされている。また、第2トーションシャフト264における第1係合部284と第2係合部286との間の部位は、第1トーションシャフト262の第1エネルギ吸収部280よりも小径とされた第2エネルギ吸収部288とされている。
接続チューブ266は、第1トーションシャフト262及び第2トーションシャフト264が内部に配置される筒状に形成されており、この第2トーションシャフト264の内周における軸方向の中間部には、第1トーションシャフト262の第2係合部278及び第2トーションシャフト264の第2係合部286が係合するスプライン状の被係合部290が形成されている。そして、第1トーションシャフト262の第2係合部278及び第2トーションシャフト264の第2係合部286が被係合部290に係合されることで、第1トーションシャフト262と第2トーションシャフト264とが接続チューブ266を介して一体回転可能に接続されるようになっている。なお、本実施形態では接続チューブ266の一部292がかしめられることによって、ウェビング巻取装置260の組立時に、第1トーションシャフト262及び第2トーションシャフト264が接続チューブ266から抜落ちることが防止されている。また、接続チューブ266における第2トーションシャフト264側の端部の外周面には、後述するスライドチューブ268が係合する被係合部294が形成されている。
スライドチューブ268は、第2トーションシャフト264が内部に配置される筒状に形成されており、この第2トーションシャフト264の一方側の端部の内周面には、接続チューブ266の被係合部294に係合する係合部296が形成されている。そして、スライドチューブ268の係合部296と接続チューブ266の被係合部294とが係合したまま、スライドチューブ268がその軸方向へスライドすることが可能となっている。また、スライドチューブ268の他方側の端部の外周面には、スプール20に形成されたスプライン状の被係合部298に係合する係合部300が形成されている。そして、スライドチューブ268が接続チューブ266側に向けてスライドされることで、スライドチューブ268の係合部300とスプール20の被係合部298との係合が解除されるようになっている。
図9に示されるように、フォースリミッタ荷重切替機構272は、フレーム12の脚片16(図8参照)に取付けられるハウジング302と、ハウジング302内に配置された回転体304、スプリング306、トリガ部材308、パウル150、スライドプレート310、カムリング312及びカムリング回転シャフト314と、を含んで構成されている。
ハウジング302は、フレーム12側が開放された有底箱状に形成されており、このハウジング302には、回転体304、スプリング306、トリガ部材308、パウル150、スライドプレート310及びカムリング312等が配置される窪み部316が形成されている。また、窪み部316の底壁318の中心部には、円形の開口320が形成されており、さらに窪み部316の底壁318には、パウル150の支持孔152に挿通されることで当該パウル150を傾動可能に支持する軸部322が立設されている。
また、窪み部316の底壁318には、トリガ部材308が挿通されると共に当該トリガ部材308を支持する第1挿通孔324と、カムリング回転シャフト314が挿通されると共に当該カムリング回転シャフト314を支持する第2挿通孔326が形成されている。
さらに、窪み部316の底壁318には、フレーム12側に向けて突出する3つの凸状部328が形成されている。この凸状部328の周方向他方側(矢印B方向側)の部位は、周方向一方側(矢印A方向側)に向かうにつれて窪み部316の底壁318からの突出量が次第に多くなるように設定されており、また凸状部328の周方向一方側(矢印A方向側)の部位は、窪み部316の底壁318からの突出量が一定となるように設定されている。
また、窪み部316の側壁330には、深さ方向の端部が閉止されていると共に後述するスプリング306が配置されるスプリング配置孔332が形成されている。
回転体304は、鋼板材にプレス加工等が施されることによって形成されており、この回転体304は、環状に形成された環状部334と、環状部334の外周部から径方向外側に向けて突出する突出部336と、を備えている。また、環状部334の外周部には、パウル150の係合部154が係合する第1切欠部338が形成されている。そして、パウル150の係合部154が第1切欠部338に係合することで、回転体304の回転が規制されるようになっている。また、パウル150の挿入ピン部156が後述するカムリング312に形成されたカム溝354内を移動することで、パウル150が矢印C方向とは反対方向へ傾動されて、パウル150の係合部154が第1切欠部338に係合していない状態となる。これにより、回転体304が回転することが許容されるようになっている。
また、環状部334の外周部には、後述するトリガ部材308の係止片部350が係止される第2切欠部340が形成されている。
また、環状部334の外周部には、3つの傾斜片部342が形成されており、この傾斜片部342は、周方向一方側(矢印A方向側)に向かうにつれてフレーム12側に向けて緩やかに傾斜されている。そして、回転体304が周方向一方側へ回転された際に、3つの傾斜片部342がハウジング302に形成された3つの凸状部328にそれぞれ乗上げることで、回転体304がフレーム12側に向けて移動するようになっている。
また、突出部336の先端部には、周方向他方側(矢印B方向側)へ向けて突出すると共に後述するスプリング306の端部が係止されるスプリング係止部344が形成されている。
付勢部材としてのスプリング306は、所謂圧縮コイルスプリングである。このスプリング306は、長さが縮小された状態で(圧縮された状態で)窪み部316に形成されたスプリング配置孔332内に配置されている。また、スプリング306の一端部は、回転体304のスプリング係止部344に係止されている。そして、当該スプリング306の弾性力によって、回転体304が周方向一方側へ回転する方向へ付勢されている。
トリガ部材308は、軸方向に延びる円柱状に形成された柱状部346と、柱状部346の一方側の端部から径方向外側に向けて延びると共に後述するプリテンショナ機構274を作動させる作動力の一部が入力される入力片部348と、柱状部346の他方側の端部から径方向外側に向けて延びると共に軸方向視で略L字状に形成された係止片部350と、を備えている。そして、係止片部350が回転体304の第2切欠部340に係合することで、スプリング306の付勢力による回転体304の回転が規制されるようになっている。また、プリテンショナ機構274が作動して、トリガ部材308が矢印G方向へ回動されることで、係止片部350が回転体304の第2切欠部340に係合していない状態となり、回転体304がスプリング306の付勢力によって回転することが許容されるようになっている。
スライドプレート310は、回転体304の環状部334の内径よりも大きな外径でかつ後述するカムリング312の内径よりも小さな外径の環状に形成されており、このスライドプレート310は、スプール20の端部に軸方向に移動可能に保持されている。そして、スライドプレート310は、回転体304の環状部334に押圧されることでフレーム12側に向けて移動される。そしてさらに、スライドプレート310の内周部が、スライドチューブ268の外周部を押圧することで、スライドチューブ268が接続チューブ266側に向けてスライドされる。これにより、スライドチューブ268の係合部300とスプール20の被係合部298との係合が解除されるようになっている。
カムリング312は、外周部に平歯状のギヤ歯352が形成された環状に形成されており、このカムリング312の回転体304側には、その周方向に沿って当該回転体304側が開放されたカム溝354が形成されている。
カムリング回転シャフト314は、軸方向に延びる円柱状に形成されており、このカムリング回転シャフト314の一端部には、カムリング312のギヤ歯352と噛合うギヤ歯356が形成されている。また、カムリング回転シャフト314の他端部には、ファイナルギヤ358が取付けられている。そして、図9及び図10に示されるように、スプール20の回転が、プライマリギヤ360、カウンタギヤ362、ファイナルギヤ358及びカムリング回転シャフト314を介してカムリング312に伝達されることで、当該カムリング312が回転されるようになっている。なお、本実施形態では、プライマリギヤ360は、第2トーションシャフト264の端部に固定されたスプリングアダプタ364に形成されており、このスプリングアダプタ364には、スプール20を巻取方向へ付勢するフラットスパイラルスプリング366の一端部が係止されている。
そして、ウェビング22がスプール20に全量巻取られた状態から所定の長さまで引出される際には、パウル150の挿入ピン部156がカムリング312に形成されたカム溝354内を移動したとしても、当該パウル150の係合部154が回転体304の第1切欠部338に係合していない状態に保たれる。さらに、ウェビング22がスプール20から上記所定の長さを超えて引出されると、パウル150の挿入ピン部156がカムリング312に形成されたカム溝354内を移動することで矢印C方向へ傾動される。これにより、パウル150の係合部154が第1切欠部338に係合している状態となる。なお、本実施形態では、上記第1実施形態と同様に、ウェビング22が小柄な乗員に装着された際に、ウェビング22がスプール20から上記所定の長さを超えずに引出されると共に、ウェビング22が大柄な乗員に装着された際に、ウェビング22がスプール20から上記所定の長さを超えて引出されるように設定されている。
図11に示されるように、プリテンショナ機構274は、シリンダ368と、シリンダ368内に配置された複数の移動部材370と、移動部材370を押圧するピストン球372と、シリンダ368の一端部に取付けられたガスジェネレータ374と、スプール20の軸方向の一端部に固定された被回転部材376と、を含んで構成されている。シリンダ368は、鋼管材が所定の形状に折曲げられることによって形成されており、このシリンダ368におけるガスジェネレータ374が取付けられた側とは反対側には、略円柱状に形成された複数の移動部材370が挿入されている。また、シリンダ368におけるガスジェネレータ374が取付けられた側には、球状に形成されたピストン球372が挿入されている。そして、ガスジェネレータ374の作動により発生した高圧のガスによってシリンダ368内の圧力が上昇することで、ピストン球372が移動部材370を押圧する。これにより、複数の移動部材370がシリンダ368内を移動した後に被回転部材376の外周部に形成された歯部378を押圧する。これにより、被回転部材376がスプール20と共に巻取方向へ回転されるようになっている。
また、本実施形態では、移動部材370が、トリガ部材308の入力片部348を押圧することで、図9に示されるように、トリガ部材308が矢印G方向へ回動されて、当該トリガ部材308の係止片部350が回転体304の第2切欠部340に係合していない状態となる。
(本実施形態の作用並びに効果)
次に、本実施形態の作用並びに効果について説明する。
図8〜図11に示されるように、本実施形態のウェビング巻取装置260では、ウェビング22が車両の乗員の身体に装着された状態で、例えば、車両が衝突することにより、ガスジェネレータ374が作動されると、ピストン球372が複数の移動部材370を移動させる。また、移動された移動部材370が、被回転部材376の歯部378を押圧することで、被回転部材376がスプール20と共に巻取方向へ回転され、ウェビング22がスプール20に所定の長さだけ巻取られる。これにより、乗員に装着されたウェビングの弛みが取除かれる。
また、ガスジェネレータ374が作動されることによって移動した移動部材370は、トリガ部材308の入力片部348を押圧する。これにより、トリガ部材308が矢印G方向へ回動されて、当該トリガ部材308の係止片部350が回転体304の第2切欠部340に係合していない状態となる。
ここで、ウェビング22が大柄な乗員に装着されていることにより、パウル150の係合部154が回転体304の第1切欠部338に係合している状態では、トリガ部材308の係止片部350と回転体304の第2切欠部340との係合が解除されたとしても、回転体304の回転がパウル150によって阻止される。そのため、スライドチューブ268の係合部296と接続チューブ266の被係合部294とが係合していると共に、スライドチューブ268の係合部300とスプール20の被係合部298とが係合している状態に保たれる。これにより、スプール20がスライドチューブ268及び接続チューブ266を介して第1トーションシャフト262の第2係合部278に接続された状態が保たれる。また、この状態で、ロック機構が作動すると、ロックギヤ24の引出方向への回転が阻止される。その結果、このロックギヤ24に第1トーションシャフト262、接続チューブ266及びスライドチューブ268を介して連結されたスプール20の引出方向への回転が制限されて、スプール20からのウェビング22の引出しが制限される。したがって、車両前方へ移動しようとする大柄な乗員の身体がウェビング22によって拘束される。
また、ロックギヤ24の引出方向への回転が阻止された状態で、更に大きな力で大柄な乗員の身体がウェビング22を引張り、この引張力に基づく引出方向へのスプール20の回転力が第1トーションシャフト262の第1エネルギ吸収部280の耐捩れ荷重(耐変形荷重)を上回ると、第1エネルギ吸収部280の捩れ(変形)により、スプール20のフォースリミッタ荷重(第1エネルギ吸収部280の耐捩れ荷重)以上での引出方向への回転が許容される。
したがって、第1エネルギ吸収部280の捩れによりスプール20が引出方向へ回転されてスプール20からウェビング22が引出されることで、ウェビング22による大柄な乗員の胸部への負荷(負担)が軽減される。また第1エネルギ吸収部280の捩れ分だけウェビング22の引張りに供される大柄な乗員の運動エネルギが吸収される。
これに対して、ウェビング22が小柄な乗員に装着されていることにより、パウル150の係合部154が回転体304の第1切欠部338に係合していない状態では、トリガ部材308の係止片部350と回転体304の第2切欠部340との係合が解除されると、回転体304がスプリング306に付勢力によって周方向一方側(矢印A方向側)へ回転される。また、回転体304が周方向一方側へ回転されると、当該回転体304の3つの傾斜片部342がハウジング302に形成された3つの凸状部328にそれぞれ乗上げることで、回転体304がフレーム12側に向けて移動する。これにより、スライドプレート310が回転体304の環状部334に押圧されて、当該スライドプレート310がフレーム12側に向けて移動される。そして、スライドプレート310の内周部が、スライドチューブ268の外周部を押圧することで、スライドチューブ268が接続チューブ266側に向けてスライドされる。これにより、スライドチューブ268の係合部300とスプール20の被係合部298との係合が解除され、スプール20がスライドチューブ268及び接続チューブ266を介して第1トーションシャフト262の第2係合部278に接続された状態が解除される。
また、ロックギヤ24の引出方向への回転が阻止された状態で、更に大きな力で小柄な乗員の身体がウェビング22を引張ると、この引張力に基づく引出方向へのスプール20の回転力が第2トーションシャフト264、接続チューブ266及び第1トーションシャフト262に加わる。そして、この回転力が、第1トーションシャフト262、接続チューブ266及び第2トーションシャフト264のうち最も小さな外径とされた第2トーションシャフト264の第2エネルギ吸収部288の耐捩れ荷重(耐変形荷重)を上回ると、第2エネルギ吸収部288の捩れ(変形)により、スプール20のフォースリミッタ荷重(第2エネルギ吸収部288の耐捩れ荷重)以上での引出方向への回転が許容される。
したがって、第2エネルギ吸収部288の捩れによりスプール20が引出方向へ回転されてスプール20からウェビング22が引出されることで、ウェビング22による大柄な乗員の胸部への負荷(負担)が軽減される。また第2エネルギ吸収部288の捩れ分だけウェビング22の引張りに供される小柄な乗員の運動エネルギが吸収される。
以上説明したように、本実施形態では、ウェビング22が大柄な乗員に装着されている場合では、フォースリミッタ荷重の荷重値が第1エネルギ吸収部280の耐捩れ荷重値にされて、フォースリミッタ荷重の荷重値が高荷重値にされる。一方、ウェビング22が小柄な乗員に装着されている場合において、プリテンショナ機構274が作動された場合には、フォースリミッタ荷重が第2エネルギ吸収部288の耐捩れ荷重値にされて、フォースリミッタ荷重の荷重値が低荷重値にされる。このため、乗員を体格に応じて適切に保護することができる。
また、本実施形態では、回転体304がスプリング306の付勢力によって回転される構成とすることにより、プリテンショナ機構274からフォースリミッタ荷重切替機構272に入力されるエネルギの値を小さくすることができる。すなわち、移動部材370の運動エネルギにおける回転体304を回転させるために用いられるエネルギの割合を少なくすることができる。
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、その主旨を逸脱しない範囲内において上記以外にも種々変形して実施することが可能であることは勿論である。
10 ウェビング巻取装置
20 スプール
22 ウェビング
24 ロックギヤ(ロック機構)
31 フォースリミッタ機構
120 フォースリミッタ荷重切替機構
150 パウル(回転規制部材)
190 ロックリング(切替回転体)
200 プリテンショナ機構
208 第1リンクプレート(第1回転体)
210 第2リンクプレート(第2回転体)
212 連結ピン(連結部材)
228 第1係合溝(第1回転部材側係合溝)
234 第2係合溝(第2回転部材側係合溝)
260 ウェビング巻取装置
270 フォースリミッタ機構
272 フォースリミッタ荷重切替機構
274 プリテンショナ機構
304 回転体
306 スプリング(付勢部材)
308 トリガ部材

Claims (7)

  1. 巻取方向へ回転されることで乗員に装着されるウェビングが巻取られ、前記ウェビングが引出されることで引出方向へ回転されるスプールと、
    車両の緊急時に前記スプールを巻取方向へ回転させることで前記ウェビングを前記スプールに巻取らせるプリテンショナ機構と、
    車両の緊急時に前記スプールの引出方向への回転を規制するロック機構と、
    前記ロック機構が前記スプールの引出方向への回転を規制した際に前記スプールのフォースリミッタ荷重以上での引出方向への回転を許容するフォースリミッタ機構と、
    前記プリテンショナ機構を作動させる作動力の一部が入力されることで前記フォースリミッタ荷重の荷重値の切替えを行うフォースリミッタ荷重切替機構と、
    を備えたウェビング巻取装置。
  2. 前記フォースリミッタ荷重の荷重値が、前記プリテンショナ機構の作動時に高荷重値から低荷重値に切替えられる請求項1記載のウェビング巻取装置。
  3. 前記フォースリミッタ荷重切替機構は、
    前記プリテンショナ機構を作動させる作動力の一部が入力されることで回転される第1回転体と、
    前記第1回転体からの回転力が伝達されることで回転される第2回転体と、
    前記第1回転体及び前記第2回転体に係合することで、前記第1回転体と前記第2回転体とを一体回転可能に連結し、前記第1回転体及び前記第2回転体と係合していない状態とされることで前記第1回転体の回転力が前記第2回転体に伝達されないようにする連結部材と、
    回転が規制された状態と回転可能とされた状態とに切替えられることで前記フォースリミッタ荷重の荷重値が切替えられる切替回転体と、
    前記第2回転体と前記切替回転体との間に設けられ、前記切替回転体に係合することで前記切替回転体の回転を規制すると共に、前記第2回転体が回転された際に前記切替回転体へ係合している状態と係合していない状態との間で変位される回転規制部材と、
    を含んで構成されている請求項1又は請求項2記載のウェビング巻取装置。
  4. 前記第1回転体及び前記第2回転体は円板状に形成されており、
    前記第1回転体の外周部には、径方向外側が開放されかつ径方向内側が閉止されていると共に径方向内側に向かうにつれて周方向一方側へ傾斜され、前記連結部材が係合する第1回転体側係合溝が形成されており、
    前記第2回転体の外周部には、径方向外側が開放されかつ径方向内側が閉止されていると共に径方向内側に向かうにつれて周方向他方側へ傾斜され、前記連結部材が係合する第2回転体側係合溝が形成されている請求項3記載のウェビング巻取装置。
  5. 前記フォースリミッタ荷重切替機構は、
    一方側へ回転されることで前記フォースリミッタ荷重の荷重値を切替える回転体と、
    前記回転体を前記一方側へ付勢する付勢部材と、
    前記回転体に係合することで前記回転体の回転を阻止すると共に、前記プリテンショナ機構を作動させる作動力の一部が入力されることで前記回転体との係合が解除されるトリガ部材と、
    を含んで構成されている請求項1又は請求項2記載のウェビング巻取装置。
  6. 前記回転体に係合することで前記回転体の回転を規制すると共に、前記回転体へ係合している状態と係合していない状態との間で変位される回転規制部材がさらに設けられている請求項5記載のウェビング巻取装置。
  7. 前記フォースリミッタ荷重切替機構は、前記ウェビングの前記スプールからの引出し量に応じて前記フォースリミッタ荷重の荷重値の切替えを行う請求項1〜請求項6のいずれか1項に記載のウェビング巻取装置。
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