JP2020044901A - シートベルトリトラクタ及びシートベルト装置 - Google Patents

Abstract

【課題】動力伝達部材の逆流の抑止効果を向上することができる、シートベルトリトラクタ及び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１は、乗員を拘束するウェビングの巻き取りを行うスプール２と、スプール２を回転可能に内包するベースフレーム１１と、緊急時にウェビングを巻き取り可能なプリテンショナ３と、を備え、プリテンショナ３は、スプール２に接続されたリングギア３１と、緊急時に塑性変形しながらリングギア３１に動力を伝達するロッド状の動力伝達部材３２ａと、を含み、スプール２に接続された回転部品（ロッキングベース５１，ベアリングプレート２３）の外周に形成されたラチェット歯５１ａ，２３ａと、ベースフレーム１１に固定された非回転部品（シャフトガイド３５，プリテンショナカバー３３）に形成された爪部３５ａ，３３ｂと、を備えている。【選択図】図５

Description

本発明は、シートベルトリトラクタ及びシートベルト装置に関し、特に、ロッド状の動力伝達部材を使用したプリテンショナを含む構成に適した、シートベルトリトラクタ及びシートベルト装置に関する。

自動車等の車両には、一般に、乗員が着座する腰掛部と乗員の背面に位置する背もたれ部とを備えたシートに乗員を拘束するシートベルト装置が設けられている。かかるシートベルト装置は、乗員を拘束するウェビングと、ウェビングの巻き取りを行うシートベルトリトラクタと、シートの側面に配置されたバックルと、ウェビングに配置されたトングとを含み、トングをバックルに嵌着させることによってウェビングにより乗員をシートに拘束している。また、シートベルトリトラクタは、車両衝突時等の緊急時にウェビングの弛みを除去するプリテンショナを有していることが一般的になってきている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１には、スプールに接続されたリングギアと、リングギアを回転させる樹脂製のロッド（動力伝達部材）と、ロッドをリングギアに案内する細長いパイプと、パイプ内にガスを供給してロッドを移動させるガス発生器と、ハウジング内でロッドを案内するガイド部材と、を備えたプリテンショナが開示されている。また、前記ガイド部材は、前記パイプの出口と対峙する位置に配置され、前記パイプから放出されたロッドの移動方向を反転させるように案内する湾曲面を有し、該湾曲面にロッドの逆流を抑止する一方向歯が形成されている。

米国特許９４７５４５５号明細書

上述したように、樹脂製のロッドを使用したプリテンショナでは、ロッド（動力伝達部材）に負荷される圧力は、一般に、リングギアとの噛合時に最も高くなり、その後、徐々に低下する傾向にある。したがって、特許文献１に記載された発明のように、ロッドがリングギアに噛み込んだ後に逆流を抑止する一方向歯を形成したとしても、ロッドと一方向歯との接触面積及び接触圧力を十分に確保することができず、ロッドの逆流を抑止する効果が低いことが予測される。

本発明はかかる問題点に鑑み創案されたものであり、動力伝達部材の逆流の抑止効果を向上することができる、シートベルトリトラクタ及びシートベルト装置を提供することを目的とする。

本発明によれば、乗員を拘束するウェビングの巻き取りを行うスプールと、該スプールを回転可能に内包するベースフレームと、緊急時に前記ウェビングを巻き取り可能なプリテンショナと、を備え、前記プリテンショナは、前記スプールに接続されたリングギアと、緊急時に塑性変形しながら前記リングギアに動力を伝達するロッド状の動力伝達部材と、を含む、シートベルトリトラクタにおいて、前記スプールに接続された回転部品の外周に形成されたラチェット歯と、前記ベースフレームを含む非回転部品に形成された爪部と、を備え、前記ラチェット歯及び前記爪部は、前記動力伝達部材が逆流する際に係止するように構成されている、ことを特徴とするシートベルトリトラクタが提供される。

また、本発明によれば、乗員を拘束するウェビングと、該ウェビングの巻き取りを行うシートベルトリトラクタと、を含むシートベルト装置において、前記シートベルトリトラクタは、前記ウェビングの巻き取りを行うスプールと、該スプールを回転可能に内包するベースフレームと、緊急時に前記ウェビングを巻き取り可能なプリテンショナと、を備え、前記プリテンショナは、前記スプールに接続されたリングギアと、緊急時に塑性変形しながら前記リングギアに動力を伝達するロッド状の動力伝達部材と、を含み、前記シートベルトリトラクタは、前記スプールに接続された回転部品の外周に形成されたラチェット歯と、前記ベースフレームに固定された非回転部品に形成された爪部と、を備え、前記ラチェット歯及び前記爪部は、前記動力伝達部材が逆流する際に係止するように構成されている、ことを特徴とするシートベルト装置が提供される。

前記シートベルトリトラクタは、前記ウェビングの引き出しを停止可能なロック機構と、前記スプールと前記ロック機構とを連結するロッキングベースと、を備え、前記回転部品は前記ロッキングベースであってもよい。

さらに、前記シートベルトリトラクタは、前記リングギアと前記動力伝達部材との噛み込み位置の反対側であって前記ロッキングベースの外周と対峙する位置に配置されたシャフトガイドを備え、前記非回転部品は前記シャフトガイドであってもよい。

また、前記シートベルトリトラクタは、前記スプールと前記リングギアとの間に配置されたベアリングプレートを備え、前記回転部品は前記ベアリングプレートであってもよい。

さらに、前記シートベルトリトラクタは、前記ベアリングプレートの外周と対峙する位置に開口部を有するプリテンショナカバーを備え、前記非回転部品は前記プリテンショナカバーであってもよい。

また、前記シートベルトリトラクタは、前記ウェビングの引き出しを停止可能なロック機構と、前記スプールと前記ロック機構とを連結するロッキングベースと、前記スプールと前記リングギアとの間に配置されたベアリングプレートと、を備え、前記回転部品は前記ロッキングベース及び前記ベアリングプレートであってもよい。

さらに、前記リングギアと前記動力伝達部材との噛み込み位置の反対側であって前記ロッキングベースの外周と対峙する位置に配置されたシャフトガイドと、前記ベアリングプレートの外周と対峙する位置に開口部を有するプリテンショナカバーと、を備え、前記非回転部品は前記シャフトガイド及び前記プリテンショナカバーであってもよい。

上述した本発明に係るシートベルトリトラクタ及びシートベルト装置によれば、スプールに配置される回転部品とベースフレームに配置される非回転部品との間でラチェット機構（ラチェット歯及び爪部）を構成したことにより、プリテンショナの作動時には、ラチェット機構を係止させずに動力伝達部材を移動させることができ、プリテンショナの作動終了後、動力伝達部材が逆流しようとする際には、ラチェット機構を係止させて動力伝達部材の移動を抑止することができる。

本発明の一実施形態に係るシートベルトリトラクタを示す部品展開図である。 図１に示したシートベルトリトラクタの組み付け状態における水平断面図である。 プリテンショナの初期状態を示す説明図であり、（Ａ）は図２におけるＡ−Ａ線断面図、（Ｂ）は図２におけるＢ−Ｂ線部分矢視断面図、である。 プリテンショナの作動状態を示す説明図であり、（Ａ）は図２におけるＡ−Ａ線断面図、（Ｂ）は図２におけるＢ−Ｂ線部分矢視断面図、である。 第一ラチェット機構の係止状態を示す説明図であり、（Ａ）は図２におけるＡ−Ａ線断面図、（Ｂ）は図２におけるＢ−Ｂ線部分矢視断面図、である。 図２におけるＣ−Ｃ線部分矢視断面図であり、（Ａ）はプリテンショナの初期状態、（Ｂ）はプリテンショナの作動状態、（Ｃ）は第二ラチェット機構の係止状態、を示している。 本発明の一実施形態に係るシートベルト装置を示す全体構成図である。

以下、本発明の実施形態について図１〜図７を用いて説明する。ここで、図１は、本発明の一実施形態に係るシートベルトリトラクタを示す部品展開図である。図２は、図１に示したシートベルトリトラクタの組み付け状態における水平断面図である。

本発明の一実施形態に係るシートベルトリトラクタ１は、図１及び図２に示したように、乗員を拘束するウェビングの巻き取りを行うスプール２と、緊急時に前記ウェビングを巻き取って弛みを除去するプリテンショナ３と、を備え、プリテンショナ３は、スプール２に接続されたリングギア３１と、緊急時にリングギア３１に動力を伝達する動力伝達装置３２と、を含んでいる。なお、図１において、ウェビングの図は省略してある。

動力伝達装置３２は、塑性変形しながらリングギア３１に動力を伝達するロッド状の動力伝達部材３２ａと、動力伝達部材３２ａをリングギア３１に案内するパイプ形状の圧力容器３２ｂと、動力伝達部材３２ａの後方に配置されたストッパボール３２ｃと、ストッパボール３２ｃの後方に配置されたピストン３２ｄと、圧力容器３２ｂの後端部に配置されたガス発生器３２ｅと、動力伝達部材３２ａとリングギア３１との噛合開始時に動力伝達部材３２ａを支持するガイド部材３２ｆと、を含んでいる。

スプール２は、ウェビングを巻き取る巻胴であり、シートベルトリトラクタ１の骨格を形成するベースフレーム１１内に回転可能に収容されている。ベースフレーム１１は、例えば、対峙する第一端面１１１及び第二端面１１２と、これらの端面を連結する側面１１３と、を有している。ベースフレーム１１は、側面１１３と対峙し第一端面１１１及び第二端面１１２に接続されるタイプレート１１４を備えていてもよい。

また、例えば、第一端面１１１側にスプリングユニット４が配置され、第二端面１１２側にプリテンショナ３及びロック機構５が配置される。ロック機構５は、車両衝突時等の緊急時にウェビングの引き出しを停止する機構であり、スプール２とロック機構５とを連結するロッキングベース５１を備えている。なお、スプリングユニット４、プリテンショナ３、ロック機構５等の配置は、図示した構成に限定されるものではない。

また、ベースフレーム１１の第一端面１１１には、スプール２の軸部を挿通する開口部１１１ａが形成されており、ベースフレーム１１の第二端面１１２には、ロック機構５のパウル５２と係合可能な内歯を有する開口部１１２ａが形成されている。また、ベースフレーム１１の第二端面１１２の内側には、プリテンショナ３の一部（例えば、リングギア３１）が配置される。また、ベースフレーム１１の第二端面１１２の外側にはロック機構５が配置され、ロック機構５はリテーナカバー５５内に収容される。

リテーナカバー５５には、車体の急減速や傾きを検出するビークルセンサ６が配置されていてもよい。ビークルセンサ６は、例えば、球形の質量体６１と、質量体６１の移動によって揺動されるセンサレバー６２と、を有している。ビークルセンサ６は、ベースフレーム１１の第二端面１１２に形成した開口部１１２ｂに嵌め込まれて固定される。

スプール２は、中心部に空洞を有し、軸心を形成するトーションバー２１が挿通されていてもよい。トーションバー２１は、第一端部２１ａがスプール２に固定されるとともにスプリングユニット４のスプリングコア４１に接続されており、第二端部２１ｂがスプール２の端部に接続されたロック機構５のロッキングベース５１に接続されている。

したがって、スプール２は、ロッキングベース５１及びトーションバー２１を介して、スプリングユニット４に接続されており、スプリングユニット４に格納されたゼンマイバネによりウェビングを巻き取る方向に付勢されている。なお、スプール２に巻き取り力を付与する手段は、スプリングユニット４に限定されるものではなく、電動モータ等を用いた他の手段であってもよい。

また、スプール２の第一端部２ａ（スプリングユニット４側の端部）には、ベースフレーム１１との接触からスプール２を保護するベアリング２２が配置されていてもよい。また、スプール２の第二端部２ｂ（ロック機構５側の端部）とリングギア３１との間には、スプール２とリングギア３１との適正な間隔を保持するベアリングプレート２３が配置されていてもよい。

本実施形態に係るスプール２のシャフト構造は、図２に示したように、トーションバー２１、ロッキングベース５１、ベアリングプレート２３及びリングギア３１によって構成される。ここで、ベアリングプレート２３及びリングギア３１は、ロッキングベース５１に固定されており、連動して回転可能に構成されている。

したがって、トーションバー２１が捻れるまでは、スプール２に対して、ロッキングベース５１、ベアリングプレート２３及びリングギア３１は一体となって回転する。一方、トーションバー２１が捻れたときは、スプール２に対して、ロッキングベース５１、ベアリングプレート２３及びリングギア３１は相対的に回転することとなる。

本実施形態において「回転部品」とは、スプール２のシャフト構造の一部を構成し、リングギア３１と連動して回転する部品を意味する。したがって、本実施形態において、ロッキングベース５１及びベアリングプレート２３は「回転部品」に相当する。それに対して、本実施形態において「非回転部品」とは、ベースフレーム１１又はベースフレーム１１に固定された付属品を意味する。

ロッキングベース５１は、その側面部から出没可能に配置されたパウル５２（図１参照）を備えている。ロック機構５の作動時には、パウル５２をロッキングベース５１の側面部から突出させることにより、ベースフレーム１１の開口部１１２ａに形成された内歯に係合させ、ロッキングベース５１のウェビング引き出し方向の回転を拘束する。

したがって、ロック機構５が作動した状態で、ウェビング引き出し方向に荷重が負荷された場合であっても、トーションバー２１に閾値以上の荷重が生じるまでは、スプール２を非回転状態に保持することができる。そして、トーションバー２１に閾値以上の荷重が生じた場合には、トーションバー２１が捻れることによって、スプール２が相対的に回転運動を生じ、ウェビングが引き出される。

また、ロック機構５は、ロッキングベース５１に隣接するように配置されたロックギア５３を備えている。ロックギア５３は、揺動可能に配置されたフライホイール５４（図２参照）を備えており、ウェビングが通常の引き出し速度よりも早い場合には、フライホイール５４が揺動してリテーナカバー５５に形成された内歯に係合する。また、ビークルセンサ６が作動した場合には、そのセンサレバー６２がロックギア５３の側面に形成された外歯に係合する。

このように、ロックギア５３は、フライホイール５４又はビークルセンサ６の作動により回転が規制される。そして、ロックギア５３の回転が規制されると、ロッキングベース５１とロックギア５３との間に相対回転が生じ、この相対回転に伴ってパウル５２がロッキングベース５１の側面部から突出される。

なお、ロック機構５は、図示した構成に限定されるものではなく、従来から存在している種々の構成のものを任意に選択して使用することができる。また、スプール２は、トーションバー２１の代わりに、シャフトとワイヤ状又はプレート状の塑性変形部材との組み合わせによって構成される衝撃吸収機構を備えていてもよい。

プリテンショナ３は、例えば、外周に係合歯を備えたリングギア３１と、動力伝達装置３２と、リングギア３１を格納するプリテンショナカバー３３と、動力伝達部材３２ａの移動空間を形成するガイドスペーサ３４と、シャフト構造の径方向の移動を規制するシャフトガイド３５と、を備えている。なお、リングギア３１は駆動輪や回転部材と称することもある。

プリテンショナカバー３３、ガイドスペーサ３４及びシャフトガイド３５は、ベースフレーム１１の第二端面１１２の内側にかしめ等の固定手段によって固定され、ガイドスペーサ３４及びシャフトガイド３５はプリテンショナカバー３３内に収容される。プリテンショナカバー３３は、シャフト構造を挿通するための開口部３３ａを備えている。ここで、プリテンショナカバー３３及びシャフトガイド３５は「非回転部品」に相当する。

図２に示したように、プリテンショナカバー３３の開口部３３ａは、組み付けた状態で、ベアリングプレート２３の外周と対峙する位置に配置される。また、シャフトガイド３５は、リングギア３１と動力伝達部材３２ａとの噛み込み位置の反対側であってロッキングベース５１の最大径部の外周と対峙する位置に配置される。また、リングギア３１は、ガイドスペーサ３４によって確保された空間（プリテンショナカバー３３と第二端面１１２との間の空間）に位置するように配置される。

動力伝達装置３２は、例えば、細長い形状を有する圧力容器３２ｂの後端から先端に向かって、ガス発生器３２ｅ、ピストン３２ｄ、ストッパボール３２ｃ、ロッド状の樹脂からなる動力伝達部材３２ａの順に配置されている。動力伝達部材３２ａ、ストッパボール３２ｃ及びピストン３２ｄは、圧力容器３２ｂ内に収容されており、圧力容器３２ｂの後端に配置されたガス発生器３２ｅから発生した作動ガスによって圧力容器３２ｂ内を移動する。

圧力容器３２ｂは、例えば、図１に示したように、第一端面１１１の上部、タイプレート１１４の上部、第二端面１１２の上部を通り、第二端面１１２及び側面１１３によって形成される角隅部内側の上部から下方に向かって延設するように配置されている。

圧力容器３２ｂの先端部には、ガイド部材３２ｆが配置される。また、圧力容器３２ｂの先端部には、ガイド部材３２ｆに案内された動力伝達部材３２ａを圧力容器３２ｂからプリテンショナカバー３３及びガイドスペーサ３４により形成された空間に放出する開口部３２ｇが形成されている。

圧力容器３２ｂの先端部であって開口部３２ｇの手前（後端側）には、圧力容器３２ｂの断面積が部分的に小さく形成された縮径部３２ｈが形成されていてもよい。縮径部３２ｈは、例えば、圧力容器３２ｂの外周の全部又は一部を絞り加工することによって形成される。なお、図示しないが、縮径部３２ｈは、ボルトやリベット等の金具を用いて形成するようにしてもよい。

プリテンショナ３の作動時には、この縮径部３２ｈにストッパボール３２ｃが衝突することによって停止し、ストッパボール３２ｃと圧力容器３２ｂとの隙間をピストン３２ｄがシールすることによって、作動ガスの外部放出を抑制している。

また、プリテンショナ３の作動時には、リングギア３１とガイド部材３２ｆとの狭い隙間に動力伝達部材３２ａが押し込まれることになるため、リングギア３１は動力伝達部材３２ａの噛み込み位置の反対側に向かって移動することとなる。この移動を規制するために、本実施形態では、ロッキングベース５１の最大径部の外周と対峙する位置にシャフトガイド３５を配置している。

ところで、プリテンショナ３の作動終了状態において、スプール２がウェビングの引き出し方向に回転しようとする場合には、リングギア３１と動力伝達部材３２ａとが係合した状態であることから、リングギア３１の逆転に伴って動力伝達部材３２ａが逆流することとなる。この逆流を抑止するために、本実施形態に係るシートベルトリトラクタ１では、回転部品と非回転部品との間にラチェット機構を配置している。

具体的には、スプール２に接続された回転部品であるロッキングベース５１の外周に形成されたラチェット歯５１ａと、ベースフレーム１１に固定された非回転部品であるシャフトガイド３５に形成された爪部３５ａと、によって第一ラチェット機構が構成されている。ラチェット歯５１ａは、例えば、ロッキングベース５１の最大径部の外周に所定のピッチで形成される。爪部３５ａは、例えば、シャフトガイド３５の先端に形成される。

ラチェット歯５１ａ及び爪部３５ａは、スプール２のウェビング巻き取り方向の回転を許容し、スプール２のウェビング引き出し方向の回転を規制するように形成されている。すなわち、ラチェット歯５１ａ及び爪部３５ａは、動力伝達部材３２ａが逆流する際に係止するように構成されている。

また、スプール２に接続された回転部品であるベアリングプレート２３の外周に形成されたラチェット歯２３ａと、ベースフレーム１１に固定された非回転部品であるプリテンショナカバー３３に形成された爪部３３ｂと、によって第二ラチェット機構が構成されている。ラチェット歯２３ａは、例えば、ベアリングプレート２３の最大径部の外周に所定のピッチで形成される。爪部３３ｂは、例えば、プリテンショナカバー３３の開口部３３ａの内縁に形成される。

ラチェット歯２３ａ及び爪部３３ｂは、スプール２のウェビング巻き取り方向の回転を許容し、スプール２のウェビング引き出し方向の回転を規制するように形成されている。すなわち、ラチェット歯２３ａ及び爪部３３ｂは、動力伝達部材３２ａが逆流する際に係止するように構成されている。

また、プリテンショナ３の作動時には、シャフト構造はリングギア３１と動力伝達部材３２ａとの噛み込み位置の反対側に押し付けられていることから、ラチェット歯５１ａ，２３ａ及び爪部３５ａ，３３ｂは、リングギア３１と動力伝達部材３２ａとの噛み込み位置の反対側に配置される。かかる構成により、動力伝達部材３２ａの逆流時に、ラチェット歯５１ａ，２３ａと爪部３５ａ，３３ｂとを係止させやすくすることができる。

次に、プリテンショナ３及び第一ラチェット機構の動作について、図３（Ａ）〜図５（Ｂ）を参照しつつ説明する。ここで、図３は、プリテンショナの初期状態を示す説明図であり、（Ａ）は図２におけるＡ−Ａ線断面図、（Ｂ）は図２におけるＢ−Ｂ線部分矢視断面図、である。図４は、プリテンショナの作動状態を示す説明図であり、（Ａ）は図２におけるＡ−Ａ線断面図、（Ｂ）は図２におけるＢ−Ｂ線部分矢視断面図、である。図５は、第一ラチェット機構の係止状態を示す説明図であり、（Ａ）は図２におけるＡ−Ａ線断面図、（Ｂ）は図２におけるＢ−Ｂ線部分矢視断面図、である。

図３（Ａ）に示したように、プリテンショナ３の作動前の状態である初期状態において、動力伝達部材３２ａは圧力容器３２ｂ内に収容されている。このとき、動力伝達部材３２ａの先端は、例えば、ガイド部材３２ｆの傾斜面（案内面）に近接した位置に配置される。

また、プリテンショナカバー３３内には、プリテンショナ３の作動時に動力伝達部材３２ａが通過可能な空間である通路３６が形成されている。かかる通路３６は、リングギア３１、プリテンショナカバー３３、ガイドスペーサ３４、ガイド部材３２ｆ等によって形成されている。通路３６の終端には、ガイドスペーサ３４の一部によって構成されるストッパが配置されていてもよい。

図３（Ｂ）に示したように、プリテンショナ３の初期状態では、ロッキングベース５１とシャフトガイド３５とは接触していない状態であり、ラチェット歯５１ａと爪部３５ａとは、係止していない状態又は係止できない状態に保持されている。

そして、車両衝突時等の緊急時にはプリテンショナ３が作動し、ガス発生器３２ｅから圧力容器３２ｂ内に作動ガスが供給され、ピストン３２ｄ及びストッパボール３２ｃを介して動力伝達部材３２ａが押し出され、圧力容器３２ｂ内を移動する。

圧力容器３２ｂ内で押し出された動力伝達部材３２ａは、図４（Ａ）に示したように、ガイド部材３２ｆの傾斜面（案内面）に沿って移動し、リングギア３１の係合歯に衝突し、リングギア３１を図の時計回り方向に回転させる。その後、動力伝達部材３２ａは、リングギア３１の係合歯によって塑性変形しながら通路３６に沿って移動する。

このとき、リングギア３１とガイド部材３２ｆとの間に動力伝達部材３２ａが進入することによって、リングギア３１は、ガイド部材３２ｆの傾斜面（案内面）に対して略垂直な方向に外力Ｆを受ける。この外力Ｆによって、リングギア３１を含むシャフト構造の一部が図中の矢印方向に移動する。

シャフト構造が偏心すると、図４（Ｂ）に示したように、ロッキングベース５１も図中の矢印方向に移動し、ロッキングベース５１の外周がシャフトガイド３５に接触し、ロッキングベース５１の偏心方向の移動が規制される。このとき、第一ラチェット機構（ラチェット歯５１ａ及び爪部３５ａ）は、ウェビング巻き取り方向（図の時計回り方向）の回転を許容するように形成されていることから、ラチェット歯５１ａと爪部３５ａとが係止することがなく、ウェビングを巻き取ることができる。

そして、動力伝達部材３２ａは、図４（Ａ）に示したように、ウェビングの弛みを巻き取り終えることによって停止する。なお、動力伝達部材３２ａは、通路３６の終端に配置されたストッパ（ガイドスペーサ３４）に衝突して停止する場合もある。

その後、例えば、車両の衝突によって乗員の上半身が前方に倒れる状態になった際には、乗員を拘束しているウェビングが引き出されてＥＡ（Energy Absorption：エネルギー吸収）される。このとき、スプール２がウェビングの引き出し方向に回転されることから、図５（Ａ）に示したように、リングギア３１もウェビングの引き出し方向（図の反時計回り方向）に回転することとなる。

このとき、ロッキングベース５１はシャフトガイド３５に押し付けられており、爪部３５ａの先端は、ロッキングベース５１のラチェット歯５１ａが形成された部分の歯先円よりも内側（ロッキングベース５１の回転中心側）に位置している。したがって、図５（Ｂ）に示したように、ロッキングベース５１が逆転（図の反時計回り方向の回転）した場合には、爪部３５ａがラチェット歯５１ａに係止し、ロッキングベース５１の逆転が規制される。その結果、リングギア３１の逆転も抑止され、動力伝達部材３２ａの逆流も抑止される。

すなわち、上述した本実施形態に係るシートベルトリトラクタ１によれば、プリテンショナ３の作動時には、第一ラチェット機構（ラチェット歯５１ａ及び爪部３５ａ）を係止させずに動力伝達部材３２ａを移動させることができ、プリテンショナ３の作動終了後、動力伝達部材３２ａが逆流しようとする際には、第一ラチェット機構（ラチェット歯５１ａ及び爪部３５ａ）を係止させて動力伝達部材３２ａの移動を抑止することができる。

次に、第二ラチェット機構の動作について、図６（Ａ）〜図６（Ｃ）を参照しつつ説明する。ここで、図６は、図２におけるＣ−Ｃ線部分矢視断面図であり、（Ａ）はプリテンショナの初期状態、（Ｂ）はプリテンショナの作動状態、（Ｃ）は第二ラチェット機構の係止状態、を示している。

図６（Ａ）に示したように、プリテンショナ３の初期状態では、ベアリングプレート２３とプリテンショナカバー３３の開口部３３ａとは接触していない状態であり、ラチェット歯２３ａと爪部３３ｂとは、係止していない状態又は係止できない状態に保持されている。

図６（Ｂ）に示したように、プリテンショナ３の作動時にシャフト構造が偏心すると、ベアリングプレート２３も図中の矢印方向に移動し、ベアリングプレート２３の外周がプリテンショナカバー３３の開口部３３ａに接触し、ベアリングプレート２３の偏心方向の移動が規制される。このとき、第二ラチェット機構（ラチェット歯２３ａ及び爪部３３ｂ）は、ウェビング巻き取り方向（図の時計回り方向）の回転を許容するように形成されていることから、ラチェット歯２３ａと爪部３３ｂとが係止することがなく、ウェビングを巻き取ることができる。

そして、プリテンショナ３の作動終了後、スプール２がウェビングの引き出し方向に回転されると、図６（Ｃ）に示したように、ベアリングプレート２３もウェビングの引き出し方向（図の反時計回り方向）に回転することとなる。

このとき、ベアリングプレート２３はプリテンショナカバー３３の開口部３３ａに押し付けられており、爪部３３ｂの先端は、ベアリングプレート２３のラチェット歯２３ａが形成された部分の歯先円よりも内側（ベアリングプレート２３の回転中心側）に位置している。したがって、図６（Ｃ）に示したように、ベアリングプレート２３が逆転（図の反時計回り方向の回転）した場合には、爪部３３ｂがラチェット歯２３ａに係止し、ベアリングプレート２３の逆転が規制される。その結果、リングギア３１の逆転も抑止され、動力伝達部材３２ａの逆流も抑止される。

すなわち、上述した本実施形態に係るシートベルトリトラクタ１によれば、プリテンショナ３の作動時には、第二ラチェット機構（ラチェット歯２３ａ及び爪部３３ｂ）を係止させずに動力伝達部材３２ａを移動させることができ、プリテンショナ３の作動終了後、動力伝達部材３２ａが逆流しようとする際には、第二ラチェット機構（ラチェット歯２３ａ及び爪部３３ｂ）を係止させて動力伝達部材３２ａの移動を抑止することができる。

上述した実施形態では、二つのラチェット機構（第一ラチェット機構及び第二ラチェット機構）を配置しているが、必要に応じて何れか一方を省略するようにしてもよい。また、複数のラチェット機構を配置した場合には、各ラチェット機構は、動力伝達部材３２ａが逆流する際に同時に係止するように構成されていてもよいし、異なるタイミングで係止するように構成されていてもよい。

複数のラチェット機構が同時に係止する場合には、動力伝達部材３２ａの逆流に対する抑止力を高めることができる。また、複数のラチェット機構が異なるタイミングで係止する場合には、動力伝達部材３２ａの逆流を抑止するまでの移動量を低減することができる。第一ラチェット機構及び第二ラチェット機構の係止タイミングは、ラチェット歯５１ａ，２３ａのピッチや爪部３５ａ，３３ｂの配置位置で調整することができる。

また、上述した実施形態において、「回転部品」がロッキングベース５１及びベアリングプレート２３であり、「非回転部品」がシャフトガイド３５及びプリテンショナカバー３３である場合について説明したが、シートベルトリトラクタ１の構成によっては、他の回転部品と他の非回転部品との組み合わせによってラチェット機構を構成するようにしてもよい。また、非回転部品はベースフレーム１１そのものであってもよい。

次に、本発明の一実施形態に係るシートベルト装置について、図７を参照しつつ説明する。ここで、図７は、本発明の一実施形態に係るシートベルト装置を示す全体構成図である。なお、図７において、説明の便宜上、シートベルト装置以外の構成部品については、一点鎖線で図示している。

図７に示した本実施形態に係るシートベルト装置１００は、乗員を拘束するウェビングＷと、ウェビングＷの巻き取りを行うシートベルトリトラクタ１と、車体側に設けられウェビングＷを案内するガイドアンカー１０１と、ウェビングＷを車体側に固定するベルトアンカー１０２と、シートＳの側面に配置されたバックル１０３と、ウェビングＷに配置されたトング１０４と、を備え、シートベルトリトラクタ１は、例えば、図１に示した構成を有している。

以下、シートベルトリトラクタ１以外の構成部品について、簡単に説明する。シートＳは、例えば、乗員が着座する腰掛部Ｓ１と、乗員の背面に位置する背もたれ部Ｓ２と、乗員の頭部を支持するヘッドレスト部Ｓ３とを備えている。シートベルトリトラクタ１は、例えば、車体のＢピラーＰに内蔵される。また、一般に、バックル１０３は腰掛部Ｓ１の側面に配置されることが多く、ベルトアンカー１０２は腰掛部Ｓ１の下面に配置されることが多い。また、ガイドアンカー１０１は、ＢピラーＰに配置されることが多い。そして、ウェビングＷは、一端がベルトアンカー１０２に接続され、他端がガイドアンカー１０１を介してシートベルトリトラクタ１に接続されている。

したがって、トング１０４をバックル１０３に嵌着させる場合、ウェビングＷはガイドアンカー１０１の挿通孔を摺動しながらシートベルトリトラクタ１から引き出されることとなる。また、乗員がシートベルトを装着した場合や降車時にシートベルトを解除した場合には、シートベルトリトラクタ１のスプリングユニット４の作用により、ウェビングＷは一定の負荷がかかるまで巻き取られる。

上述したシートベルト装置１００は、前部座席における通常のシートベルト装置に、上述した実施形態に係るシートベルトリトラクタ１を適用したものである。したがって、本実施形態に係るシートベルト装置１００によれば、プリテンショナ３の作動時には、ラチェット機構を係止させずに動力伝達部材３２ａを移動させることができ、プリテンショナ３の作動終了後、動力伝達部材３２ａが逆流しようとする際には、ラチェット機構を係止させて動力伝達部材３２ａの移動を抑止することができる。

なお、本実施形態に係るシートベルト装置１００は、前部座席への適用に限定されるものではなく、例えば、ガイドアンカー１０１を省略して後部座席にも容易に適用することができる。また、本実施形態に係るシートベルト装置１００は、車両以外の乗物にも使用することができる。

本発明は上述した実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更が可能であることは勿論である。

１ シートベルトリトラクタ
２ スプール
２ａ 第一端部
２ｂ 第二端部
３ プリテンショナ
４ スプリングユニット
５ ロック機構
６ ビークルセンサ
１１ ベースフレーム
２１ トーションバー
２１ａ 第一端部
２１ｂ 第二端部
２２ ベアリング
２３ ベアリングプレート（回転部品）
２３ａ ラチェット歯
３１ リングギア
３２ 動力伝達装置
３２ａ 動力伝達部材
３２ｂ 圧力容器
３２ｃ ストッパボール
３２ｄ ピストン
３２ｅ ガス発生器
３２ｆ ガイド部材
３２ｇ 開口部
３２ｈ 縮径部
３３ プリテンショナカバー（非回転部品）
３３ａ 開口部
３３ｂ 爪部
３４ ガイドスペーサ
３５ シャフトガイド（非回転部品）
３５ａ 爪部
３６ 通路
４１ スプリングコア
５１ ロッキングベース（回転部品）
５１ａ ラチェット歯
５２ パウル
５３ ロックギア
５４ フライホイール
５５ リテーナカバー
６１ 質量体
６２ センサレバー
１００ シートベルト装置
１０１ ガイドアンカー
１０２ ベルトアンカー
１０３ バックル
１０４ トング
１１１ 第一端面
１１１ａ 開口部
１１２ 第二端面
１１２ａ，１１２ｂ 開口部
１１３ 側面
１１４ タイプレート

Claims (8)

1. 乗員を拘束するウェビングの巻き取りを行うスプールと、該スプールを回転可能に内包するベースフレームと、緊急時に前記ウェビングを巻き取り可能なプリテンショナと、を備え、前記プリテンショナは、前記スプールに接続されたリングギアと、緊急時に塑性変形しながら前記リングギアに動力を伝達するロッド状の動力伝達部材と、を含む、シートベルトリトラクタにおいて、
   前記スプールに接続された回転部品の外周に形成されたラチェット歯と、
   前記ベースフレームを含む非回転部品に形成された爪部と、を備え、
   前記ラチェット歯及び前記爪部は、前記動力伝達部材が逆流する際に係止するように構成されている、
   ことを特徴とするシートベルトリトラクタ。
2. 前記ウェビングの引き出しを停止可能なロック機構と、前記スプールと前記ロック機構とを連結するロッキングベースと、を備え、前記回転部品は前記ロッキングベースである、請求項１に記載のシートベルトリトラクタ。
3. 前記リングギアと前記動力伝達部材との噛み込み位置の反対側であって前記ロッキングベースの外周と対峙する位置に配置されたシャフトガイドを備え、前記非回転部品は前記シャフトガイドである、請求項２に記載のシートベルトリトラクタ。
4. 前記スプールと前記リングギアとの間に配置されたベアリングプレートを備え、前記回転部品は前記ベアリングプレートである、請求項１に記載のシートベルトリトラクタ。
5. 前記ベアリングプレートの外周と対峙する位置に開口部を有するプリテンショナカバーを備え、前記非回転部品は前記プリテンショナカバーである、請求項４に記載のシートベルトリトラクタ。
6. 前記ウェビングの引き出しを停止可能なロック機構と、前記スプールと前記ロック機構とを連結するロッキングベースと、前記スプールと前記リングギアとの間に配置されたベアリングプレートと、を備え、前記回転部品は前記ロッキングベース及び前記ベアリングプレートである、請求項１に記載のシートベルトリトラクタ。
7. 前記リングギアと前記動力伝達部材との噛み込み位置の反対側であって前記ロッキングベースの外周と対峙する位置に配置されたシャフトガイドと、前記ベアリングプレートの外周と対峙する位置に開口部を有するプリテンショナカバーと、を備え、前記非回転部品は前記シャフトガイド及び前記プリテンショナカバーである、請求項６に記載のシートベルトリトラクタ。
8. 乗員を拘束するウェビングと、該ウェビングの巻き取りを行うシートベルトリトラクタと、を含むシートベルト装置において、
   前記シートベルトリトラクタは、請求項１〜請求項７の何れか一項に記載のシートベルトリトラクタである、ことを特徴とするシートベルト装置。