JP3674800B2 - シートベルト用リトラクター - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、シートベルト装置のリトラクター（巻取装置）に関し、特に緊急ロック機構と自動ロック機構とを兼ね備えたシートベルト用リトラクターの改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車両の乗員等を座席に安全に保持するためのシートベルトには、乗員の身体を拘束する際には緊急ロック機構が作動し、荷物やチャイルドシート等を座席に固定する際には自動ロック機構が作動することができるように構成されたシートベルト用リトラクターがある。
【０００３】
即ち、この様なシートベルト用リトラクターには、巻取軸に係合して該巻取軸のウェビング引き出し方向の回転をロック可能なロック手段と車両緊急時に前記ロック手段を作動させる慣性感知手段とを有する周知の緊急ロック機構と、ウェビング巻取り状態に応じて前記緊急ロック機構を作動し、前記ロック手段を巻取軸に対して適宜係合位置又は非係合位置に従動させる制御手段とが設けられており、該制御手段が前記ロック手段を巻取軸に係合させることにより巻取軸のウェビング引き出し方向の回転をロックして自動ロック機構が作動するように構成されている。そして、上述の如き制御手段を備えることにより、確実に緊急ロックリトラクターから自動ロックリトラクターに切り換えることができるシートベルト用リトラクターが種々提案されている。
【０００４】
一方、衝突による衝撃力が極めて大きい時には、衝突後の時間の経過と共にウェビング張力が増大するため、乗員の身体に急激な減速度を生じることになり、ウェビングから乗員にかかる負荷が極めて大きくなる。そこで、ウェビングに作用する荷重が予め設定した所定値以上となった際、シートベルトを所定量繰り出させることにより、乗員の身体に生じる衝撃を吸収するエネルギー吸収機構を備え、乗員の身体をより確実に保護するようにしたシートベルト装置も種々提案されている。このような構成のシートベルト用リトラクターとしては、特開昭４６−７７１０号公報に記載された、「とくに安全ベルト用のエネルギ吸収装置」が知られている。
【０００５】
前記エネルギ吸収装置では、エネルギ吸収装置が力を伝達する部分となる巻き取り部材（ボビン）と、この巻き取り部材に対して相対的に回動可能とされたホルダ（リトラクターベース）とが備えられ、それらホルダと巻き取り部材との間に、トーションバー（捩じり棒）が配置されている。そこで、車両緊急時に巻取軸の回転が阻止された後、さらにロック手段に荷重が負荷されたときには、前記トーションバーが自体の軸回りに捩じれることにより、乗員の身体に作用する衝突エネルギーがトーションバーの変形仕事として吸収される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述の如き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は、ウェビングに作用する荷重が予め設定した所定値以上となった際にシートベルトを所定量繰り出すが、該繰り出し量は一般に座席に座った乗員の前方空間の大きさに応じて設定されている。
【０００７】
そこで、乗員の身体に比べて嵩張るチャイルドシート等を座席に固定した場合には、車両緊急時にシートベルトが繰り出されると、チャイルドシート等がダッシュボードと接触してしまう可能性がある。
従って、本発明の目的は上記課題を解消することに係り、簡単な構造でエネルギー吸収機構を作動状態と非作動状態とに切り換えることができる良好なシートベルト用リトラクターを提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の上記目的は、ウェビングが巻装される略筒状のボビンと、該ボビンを挿通してリトラクターベースに回転自在に支持されると共に、一端側では前記ボビンと一体的に結合され、他端側ではロッキングベースと一体的に結合される捩じり棒と、前記ロッキングベースをリトラクターベースと係合させてウェビング引出し方向の回転を阻止する第１のロック手段と、車両緊急時に該第１のロック手段を作動させるロック作動手段と、ウェビングの巻取り量に応じて係合部材を前記ロック作動手段に係合して前記第１のロック手段を作動させる第１の位置と前記ロック作動手段に係合しない第２の位置とにそれぞれ位置させる制御手段とを備えたシートベルト用リトラクターであって、
前記制御手段が、前記ボビンのロッキングベース側端部の外周部に設けられたラチェット歯に係合してウェビング引出し方向の回転を阻止する第２のロック手段を有し、前記係合部材を前記第１の位置に位置させる際に該第２のロック手段を作動させ、前記捩じり棒に捩じり力を作用させないことを特徴とするシートベルト用リトラクター。
【０００９】
上記構成によれば、係合部材が第１の位置に位置する自動ロック機構作動時には、ボビンのロッキングベース側端部が第２のロック手段によりウェビング引出し方向の回転を阻止されるので、捩じり棒に捩じり力が作用せず、エネルギー吸収機構が作動しない。
尚、所定以上の荷重が第２のロック手段に作用した際には、該第２のロック手段によるボビンのロッキングベース側端部のロックが解除されることが好ましい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に基づいて本発明の一実施形態を詳細に説明する。
図１は本発明の一実施形態に係るシートベルト用リトラクター１００の正面縦断面図であり、図２及び図３は図１に示したシートベルト用リトラクター１００の要部分解斜視図である。
【００１１】
本実施形態のシートベルト用リトラクター１００は、ウェビングが巻装される略円筒状のボビン３と、該ボビン３を挿通してリトラクターベース１に回転自在に支持される共に、一端側（図１中、左側）では前記ボビン３と一体的に結合され、他端側（図１中、右側）では円盤状のロッキングベース５と一体的に結合される円柱状の捩じり棒２と、車両緊急時に前記ロッキングベース５のウェビング引出し方向の回転を阻止する緊急ロック手段３００とを備えている。
【００１２】
前記リトラクターベース１は、車体に固定される背板１ｃの両側から左右の側板１ａ，１ｂが立ち上がり、略コ字状の断面を有するように金属板をプレス成形したものであり、左右の側板１ａ，１ｂの対向位置には前記ボビン３と組み合わされた捩じり棒２が回動自在に橋架されている。前記リトラクターベース１の側板１ａを挿通した捩じり棒２の一端部には、車両緊急時にボビン３をウェビング巻取り方向に駆動してシートベルトの緩みを除去するプリテンショナー５００と、前記捩じり棒２を介して前記ボビン３をウェビング巻取り方向に常時付勢する公知の巻取りばね装置（図示せず）が装備されている。
【００１３】
前記捩じり棒２の一端側にはボビン３と一体回転可能な結合を果たすボビン結合部２ａを有し、他端側にはロッキングベース５と一体回転可能な結合を果たすロッキングベース結合部２ｂを有している。これらの各結合部２ａ，２ｂは、断面形状を六角形に成形したものである。
前記ボビン結合部２ａは断面六角形状を有し、ボビン３の一端側に形成された断面六角形の嵌合凹部３ａに嵌合されたリテーナ２３の断面六角形の挿通穴２３ａに嵌挿することで、ボビン３と一体回転可能に結合されている。尚、該リテーナ２３は、ブッシュ２４を介して側板１ｂに回動自在に支持されると共に、前記プリテンショナー５００の駆動部材に連結されており、車両緊急時にウェビング巻取り方向に駆動される。尚、前記プリテンショナー５００の構成は、本発明の要旨とは直接関係ないので、詳細な説明を省略する。
【００１４】
前記ロッキングベース結合部２ｂは断面六角形状を有し、ロッキングベース５のボビン側端面に突設された円筒状のボス部８の断面六角形の挿通穴８ａに嵌挿することで、ロッキングベース５と一体回転可能に結合されている。
前記ボビン３のロッキングベース側端部には、前記ロッキングベース５のボス部８を受容する嵌合凹部９が凹設されており、該嵌合凹部９を介して前記捩じり棒２に対し相対回転可能に軸支されている。
【００１５】
また、前記ロッキングベース５５と前記ボビン５３の対向部分に配設されるストッパ手段４００は、前記ロッキングベース５のボビン側端面に刻設されたＣ字形状の有底溝であるガイド溝５ａと、該ガイド溝５ａに対向すべく前記ボビン３のロッキングベース側端面に圧入固定されたロックプレート４に形成されたＣ字形状のガイド溝４ａと、これらガイド溝５ａ及び４ａの内壁面に沿って摺動可能な断面略繭状に形成されたロックピース１０とから成り、該ロックピース１０がガイド溝５ａ及び４ａに対して摺動可能な範囲ではロッキングベース５とボビン３とを相対回転可能とする。尚、前記ロックプレート４は、アルミ製のボビン３と別体に成形された鋼板製の円環状部材である。
【００１６】
更に、前記ボビン３のロッキングベース側端部の外周部には、ラチェット歯３ｂが刻設されており、側板１ａの内側に揺動自在に取付けられたロック部材８０の係止爪８０ａがラチェット歯３ｂに係合することにより、該ボビン３のウェビング引出し方向の回転を阻止する第２のロック手段を構成している。
前記捩じり棒２は、前記結合部２ａ，２ｂ間に所定以上の回転トルクが作用して、これらの結合部２ａ，２ｂ間が捩じれ変形を起こすことにより、乗員の身体に作用する衝撃エネルギーの吸収を行なうように構成されたエネルギー吸収機構である。
【００１７】
本発明において、車両緊急時に前記ロッキングベース５のウェビング引出し方向への回転を拘束する第１のロック手段である緊急ロック手段３００の具体的な構成は、公知の種々のものを採用することができる。例えば、本実施形態の場合は、図２に示すように、ロッキングベース５の支軸７には、先端に係止歯１６ａを備えたポール１６が回動可能に軸支されている。また、前記側板１ｂに開口された貫通穴２０の外側には、前記係止歯１６ａが噛合可能な係合内歯２５を内周に備えた内歯ラチェット２１が並設されている。
【００１８】
そして、前記捩じり棒２のロッキングベース側端部に螺着された支軸ピン６に回動自在に軸支されたラチェットホイール１８がロッキングベース５に対してウェビング巻取方向に相対回転すると、前記ポール１６は前記側板１ａに構成された係合内歯２５との係合方向（図２中矢印Ｙ1 方向）へ前記支軸７を中心に揺動回転させられる。
【００１９】
即ち、前記緊急ロック手段３００は、ポール１６が内歯ラチェット２１の係合内歯２５と係合する方向に揺動回転させられ、ポール１６の係止歯１６ａが前記係合内歯２５に係合することによって前記ロッキングベース５のウェビング引出し方向の回転を阻止する第１のロック手段を構成している。
前記ラチェットホイール１８は、中心穴が前記支軸ピン６に回動自在に軸支された爪車であり、その外周部には車体加速度感知手段４１（図７参照）のセンサーアーム４３と係合するためのラチェット歯１８ｂが形成されている。又、ウェビングの引出し加速度を感知する慣性感知手段であるウェビング加速度感知手段を構成する為の円盤状の慣性体であるイナーシャプレート３０が、前記支軸ピン６に回動自在に軸支されている。
【００２０】
そこで、衝突等の緊急時に慣性感知手段である前記車体加速度感知手段４１又はウェビング加速度感知手段が作動すると、ロック作動手段であるラチェットホイール１８がロッキングベース５に対してウェビング巻取方向に相対回転させられ、前記ポール１６の係止歯１６ａを前記内歯ラチェット２１の係合内歯２５に噛合させることで、ロッキングベース５のウェビング引出し方向への回転を阻止し、前記緊急ロック手段３００を作動させる。
【００２１】
前記イナーシャプレート３０の外側に配設されたギアケース３４の中心穴を貫通した支軸ピン６の先端部には、メインギア９１が固定されている。前記ギアケース３４の外壁には、支軸４８と、前記メインギア９１の周囲を覆うようにリトラクター外側に向かって突出したボス壁４９とが突設されており、支軸４８には大歯車部９４がボス壁４９の切り欠き部４９ａを貫通して前記メインギア９１に歯合するアイドルギア９２が回転自在に軸支されると共に、前記ボス壁４９には前記アイドルギア９２の小歯車部９３に内歯６７が歯合して減速回転される制御盤としてのコントロールプレート６５が回転自在に軸支されている。後述するロックレバー５５との間に設けられる制御機構と共に制御手段を構成する前記コントロールプレート６５は、合成樹脂で成形されており、その内表面には前記制御機構を構成するカム面が適宜形成されている。
【００２２】
側板１ａ及びギアケース３４を貫通した前記ロック部材８０の嵌合軸８１には、合成樹脂製の係合部材であるロックレバー５５が結合されており、該ロックレバー５５はロック部材８０と共に側板１ａに揺動自在に取付けらている。更に、該ギアケース３４の下部には、車体の加速度を感知する慣性感知手段である車体加速度感知手段４１を格納する箱型の格納部４０が設けられている。
【００２３】
前記ロックレバー５５は、図４及び図５に示すように、前記嵌合軸８１に嵌挿される円筒状部５８と、該円筒状部５８から半径方向外方へ延びる係合部５６及び揺動片５４と、前記コントロールプレート６５に係合すべく該揺動片５４の揺動端部に突設された係合突起５９及び可撓係合部６０と、前記揺動片５４の揺動端部に形成されたカム面５７とから成る。
【００２４】
前記カム面５７はギアケース３４の外壁に配設されたリターンスプリング４６の弾性突起部４６ａに係合しており、ロックレバー５５は該弾性突起部４６ａによりカム面５７に作用される弾性付勢力によって、前記ラチェットホイール１８のラチェット歯１８ｂに係合してその回動を阻止し得る第１の位置又は係合しない第２の位置に前記係合部５６をもたらす方向に付勢される。即ち、前記弾性突起部４６ａがカム面５７の中立位置であるカム山を乗り越えることにより、ロックレバー５５はそれぞれ前記第１の位置又は前記第２の位置に係合部５６を保持すべくクリック作動する。
【００２５】
尚、前記リターンスプリング４６は、図５に示すように、中央部に弾性突起部４６ａが屈曲形成された板バネから成る。そして、ギアケース３４の外壁に突設された支持部５１，５１に両端部が掛止されると共に、弾性突起部４６ａがガイド部５０に沿って弾性的に進退自在に保持されている。
前記係合突起５９は、制御機構を構成する前記コントロールプレート６５のカム面に係合しており、ロックレバー５５はこれらカム面に従って揺動させられる。また、前記可撓係合部６０は、ロックレバー５５との間で制御機構を構成する前記コントロールプレート６５の係合突起６６と係合するが、ウェビング引出し時には互いのテーパー面が対向するように当接し、図５に想像線で図示したように、前記可撓係合部６０が係合突起６６を乗り越えるように撓んで該係合突起６６から逃げるので、コントロールプレート６５の係合突起６６はそのまま通り過ぎる。しかし、ウェビング巻取り時には互いの垂直面が対向するように当接するので、可撓係合部６０は係合突起６６を乗り越えるように撓むことができず、コントロールプレート６５の係合突起６６に押されるので、ロックレバー５５は図５中時計回り方向へ揺動させられる。
【００２６】
そこで、前記ロックレバー５５の係合部５６は、ロックレバー５５の揺動に伴って前記ラチェットホイール１８のラチェット歯１８ｂに係合してその回動を阻止し得る第１の位置又は係合しない第２の位置に従動させられる（図７参照）。また同時に、前記ロックレバー５５と結合されたロック部材８０の係止爪８０ａは、ロックレバー５５が第１の位置に位置する際には前記ボビン３のラチェット歯３ｂに係合してそのウェビング引出し方向の回転を阻止する位置に従動させられ、ロックレバー５５が第２の位置に位置する際には前記ラチェット歯３ｂに係合しない位置に従動させられる。
【００２７】
前記コントロールプレート６５とロックレバー５５との間に設けられ、ウェビング５０が第１の所定量以上引き出された場合には前記ロックレバー５５の係合部５６を前記第２の位置に保持し、その後ウェビング５０が該第１の所定量まで巻き取られた際に係合部５６を第２の位置から第１の位置に変位させ、更にウェビング５０が第２の所定量以上巻き取られた場合には係合部５６を第１の位置から第２の位置に変位させる本実施形態の制御機構は、図５及び図６に示すように、ロックレバー５５の係合突起５９をプレート外周近傍に位置させて係合部５６をラチェットホイール１８と係合しない前記第２の位置に保持する外側カム面７２ａ，７３ａを形成する外周壁７２，７３と、前記係合突起５９をプレート内周近傍に位置させて係合部５６がラチェットホイール１８と係合する前記第１の位置から不所望に前記第２の位置に変位するのを防止する前記外周壁７３の内側に形成される内側カム溝７１と、ウェビング５０が全量引出し状態の若干手前である第１の所定量以上引き出された際に前記係合突起５９を前記内側カム溝７１内に導入可能とする導入部６８と、その後ウェビングが全量巻取り状態の手前である第２の所定量以上巻き取られた際に前記係合突起５９を前記内側カム溝７１から前記外側カム面７２ａへ変位させるカム面７０を備えた導出部６９と、前記ロックレバー５５の可撓係合部６０と、該可撓係合部６０と係合する係合突起６６とから成り、センサーカバー３５内に配設されている。
【００２８】
次に、上記シートベルト用リトラクター１００の作動について説明する。
先ず、ウェビング全量巻取り状態においては、前記ロックレバー５５の係合突起５９がコントロールプレート６５の外側カム面７２ａ上に位置する（図７，８、参照）。この時、ロックレバー５５は前記弾性突起部４６ａによりカム面５７に作用される弾性付勢力によって係合部５６がラチェットホイール１８と係合しない第２の位置にもたらされてラチェット歯１８ｂに係合しておらず、ラチェットホイール１８はロッキングベース５と一体的に回転可能である。
【００２９】
次に、ウェビング５０がリトラクターから引き出され始めると、ボビン３が矢印Ｘ2 方向に回り始め、該ボビン３の回転により回動される捩じり棒２の端部に軸支ピン６を介して固定されたメインギア９１も同方向に回り始める。そこで、コントロールプレート６５はアイドルギア９２に減速されて矢印Ｘ1 方向に回り始め、ロックレバー５５の係合突起５９は外側カム面７２ａを追従する。
【００３０】
そして、図８に示すように、係合突起５９がコントロールプレート６５の導出部６９に差し掛かった時、ロックレバー５５には係合部５６をラチェットホイール１８と非係合な第２の位置にもたらす方向へ付勢する弾性付勢力が弾性突起部４６ａによりカム面５７に作用しているので、該係合突起５９は該導出部６９から内側カム溝７１に入ることはない。
【００３１】
このように、係合突起５９がコントロールプレート６５の外側カム面７２ａ，７３ａ上にある間は、ロックレバー５５の係合部５６とラチェットホイール１８の歯１８ａが噛み合うことはなく、通常の緊急ロック機構作動状態であり、自動ロック機構は非作動状態にある。
一方、上述の如くロックレバー５５の係合部５６が前記第２の位置にもたらされた状態では、図９に示すように、ロック部材８０の係止爪８０ａが前記ラチェット歯３ｂに係合しておらず、ボビン３は回転自在である。
【００３２】
即ち、通常使用時には、ラチェットホイール１８が、ロッキングベース５に対してウェビング引出し方向（矢印Ｘ2 方向）に付勢されており、第１のロック手段としてのポール１６を係合内歯２５と非係合な方向に付勢している。又、第２のロック手段であるロック部材８０も、ラチェット歯３ｂに係合していない。そこで、ボビン３は回転可能であり、ウェビング５０の引出しは自在である。
【００３３】
図７に示すように、車体加速度感知手段４１におけるボールウエイト４４がセンサーケース４２の所定位置に載置されている際は、前記センサーアーム４３の係止突起４３ａがラチェットホイール１８のラチェット歯１８ｂと非係合であり、ラチェットホイール１８はロッキングベース５に追従回転する。
しかして、衝突等の緊急時に慣性感知手段である前記車体加速度感知手段４１又はウェビング加速度感知手段が作動し、ラチェットホイール１８のウェビング引出し方向の回転が阻止された後、更にウェビング５０がリトラクターから引き出されると、ラチェットホイール１８はロッキングベース５に対して回転遅れを生じ、ウェビング巻取方向（矢印Ｘ1 方向）に相対回転するので、第１のロック手段である前記緊急ロック手段３００が作動する。即ち、前記ポール１６は前記支軸７を中心に係合内歯２５との係合方向（図２中矢印Ｙ1 方向）へ揺動回転させられ、ロッキングベース５のウェビング引出し方向への回転が阻止される。尚、車両衝突時等におけるような極めて大きな所定の減速度が生じると、前記プリテンショナー５００が作動し、前記緊急ロック手段３００が作動する前にシートベルトの遊びが除去される。
【００３４】
そして、ウェビング５０に作用する荷重により所定以上の回転トルクがボビン３に作用し、ロッキングベース結合部２ｂがロッキングベース５に連結されていると共にボビン結合部２ａがボビン３に連結されている捩じり棒２に所定以上の捩じり力が作用すると、該捩じり棒２は捩じり変形する。従って、本実施形態のシートベルト用リトラクター１００は、ボビン３がウェビング引出し方向に回転する際、捩じり棒２を捩じり変形させることで一定のベルト張力を維持したままウェビングを伸び出させて効果的に衝撃エネルギーを吸収することができ、乗員に加わる衝撃を効果的に緩和することができる。
【００３５】
次に、ウェビング５０が全量引出し状態の若干手前である第１の所定量以上引き出されて前記ロックレバー５５の係合部５６がコントロールプレート６５の導入部６８近傍に達した際、ロックレバー５５の可撓係合部６０がコントロールプレート６５の係合突起６６と係合するが、ウェビング引出し時には互いのテーパー面が対向するように当接し、図５に想像線で図示したように、前記可撓係合部６０が係合突起６６を乗り越えるように撓んで該係合突起６６から逃げるので、コントロールプレート６５の係合突起６６はそのまま通り過ぎることができ、ウェビング全量引出し状態においては、ロックレバー５５の係合部５６がラチェットホイール１８の歯１８ａと係合しない第２の位置にもたらされたままである。
【００３６】
従って、ウェビング５０が第１の所定量以上引き出されることによりロックレバー５５の可撓係合部６０がコントロールプレート６５の係合突起６６と係合する際には、前記ロックレバー５５は係合部５６がラチェットホイール１８の歯１８ａと係合しない第２の位置に保持された緊急ロック作動状態のままであるので、前記ロックレバー５５の係合部５６と前記ラチェットホイール１８のラチェット歯１８ｂとは十分なクリアランスを有し、安定した緊急ロック作動状態である。そこで、各部材の部品精度や組立精度のバラツキによって係合部５６とラチェット歯１８ｂとが噛み合ってしまい、ウェビング５０が全量引き出せなくなることはない。
【００３７】
次に、ウェビング５０がリトラクターから全量引出された後、リトラクターに巻き取られ始めると、ボビン３が矢印Ｘ1 方向に回り始め、該ボビン３の回転により回動される捩じり棒２の端部に軸支ピン６を介して固定されたメインギア９１も同方向に回り始める。そこで、アイドルギア９２に減速されたコントロールプレート６５は矢印Ｘ2 方向に回り始める。
【００３８】
そして、ウェビング５０が第１の所定量まで巻き取られ、係合突起５９がコントロールプレート６５の導入部６８に差し掛かった時、図５に示すようにコントロールプレート６５の係合突起６６はロックレバー５５の可撓係合部６０と互いの垂直面が対向するように当接すると共に、揺動端の係合部６１がストッパ部６２に当接してそれ以上の変形を阻止されるので、可撓係合部６０は係合突起６６を乗り越えるように撓むことができず、コントロールプレート６５の係合突起６６に押されるので、ロックレバー５５は図中時計回り方向へ揺動させられる。
【００３９】
すると、ロックレバー５５のカム面５７を介して係合部５６を前記第２の位置に付勢している弾性突起部４６ａがカム面５７の中立位置であるカム山を乗り越えるので、今度は係合部５６を前記ラチェット１８のラチェット歯１８ｂに係合させてその回動を阻止し得る第１の位置にもたらす方向に付勢する位置にロックレバー５５をクリック作動する。
【００４０】
そして、更にウェビング５０がリトラクターに巻き取られると、図１０に示すように前記係合部５６が前記ラチェット１８のラチェット歯１８ｂに係合すると共に、前記係合突起５９が内側カム溝７１に入る。
即ち、ウェビングをリトラクターから全量引出した後、少量巻き取らせることにより、コントロールプレート６５の係合突起６６がロックレバー５５の可撓係合部６０を直接押し、係合部５６がラチェットホイール１８のラチェット歯１８ｂと係合しない第２の位置から該ラチェット歯１８ｂに係合する第１の位置に該ロックレバー５５を確実に揺動させる。そこで、各部材の部品精度や組立精度のバラツキによってロックレバー５５がクリック動作の中立位置で止まってしまうことはない。
【００４１】
そして、このように係合部５６がラチェットホイール１８のラチェット歯１８ｂに係合した状態でウェビングがリトラクターに巻き取られると、ボビン３が矢印Ｘ1 方向に回り始め、ラチェットホイール１８も同方向に回転するが、ロックレバー５５はリターンスプリング４６の弾性突起部４６ａによる付勢力に抗して図中反時計回り方向へ揺動可能であり、ラチェットホイール１８のラチェット歯１８ｂに係合している係合部５６は弾かれてラチェット歯１８ｂを乗り越えるので、ラチェットホイール１８の回転を阻止することはない。
【００４２】
一方、上述の如くロックレバー５５が第１の位置にもたらされた状態では、図１１に示すように、第２のロック手段であるロック部材８０の係止爪８０ａが前記ラチェット歯３ｂに係合されており、ボビン３の矢印Ｘ2 方向への回動、すなわちウェビングの引き出しが阻止されてロックされるている。又、係止爪８０ａがラチェット歯３ｂに係合した状態でウェビングがリトラクターに巻き取られると、ボビン３は矢印Ｘ1 方向に回り始めるが、ロック部材８０はリターンスプリング４６の弾性突起部４６ａによる付勢力に抗して図中反時計回り方向へ揺動可能であり、ボビン３のラチェット歯３ｂに係合している係止爪８０ａは弾かれてラチェット歯３ｂを乗り越えるので、ボビン３の回転を阻止することはない。
【００４３】
このように、ロックレバー５５がカム面５７を介して弾性突起部４６ａにより前記第１の位置に付勢されている間は、第２のロック手段であるロック部材８０の係止爪８０ａとボビン３のラチェット歯３ｂが常時噛み合っており、自動ロック機構作動状態である。
この状態からウェビングが巻き取られると、コントロールプレート６５は矢印Ｘ2 方向に回り始め、ロックレバー５５の係合部５６は内側カム溝７１内を移動する。そして、更にウェビングが巻き取られると、係合突起５９が導出部６９に形成されたカム面７０により外側カム面７２ａに変位させられるので、ロックレバー５５は係合部５６とラチェット歯１８ｂとの係合が解除される方向に揺動する。この時、ロックレバー５５のカム面５７を介して係合部５６を前記第１の位置に付勢している弾性突起部４６ａは、カム面５７の中立位置であるカム山を乗り越えるので、今度は係合部５６を前記ラチェットホイール１８のラチェット歯１８ｂと係合しない第２の位置にもたらす方向に付勢する位置にロックレバー５５をクリック作動し、該ロックレバー５５とラチェットホイール１８との係合を解除する。又、上述の如くロックレバー５５が第２の位置にもたらされる同時に、ロック部材８０の係止爪８０ａとラチェット歯３ｂとの係合も解除される。
【００４４】
そこで、リトラクターは緊急ロック機構のみが作動状態となったまま、ウェビングが全量巻き取られる。そして、再びウェビングを全量引出し状態まで引出してから少量巻き取らせ、ロックレバー５５を前記第１の位置に切り換えるまでは、緊急ロック機構の作動状態のみが実現される。
更に、前記ロックレバー５５が前記第１の位置に位置する自動ロック機構作動時には、ボビン３のラチェット歯３ｂに係合するロック部材８０によって該ボビン３のウェビング引出し方向の回転が直接阻止されている。このためウェビング５０に作用する荷重によりボビン３が回転せず、該ボビン３とロッキングベース５との間に設けられた捩じり棒２は捩じり変形しない。そこで、自動ロック機構作動時には、エネルギー吸収機構が作動しない。
【００４５】
即ち、ウェビング５０を全量引き出した後に少量巻き取らせるという極めて簡単な操作により、上記シートベルト用リトラクター１００は、緊急ロック機構作動状態から自動ロック機構作動状態へ切り換えることができると共に、エネルギー吸収機構を作動状態から非作動状態へ切り換えることができる。
従って、通常の緊急ロック機構作動状態時には、ウェビングに作用する荷重が予め設定した所定値以上となった際にシートベルトを所定量繰り出し、乗員の身体に生じる衝撃エネルギーを吸収することができる。又、チャイルドシート等を座席に固定する自動ロック機構作動時には、エネルギー吸収機構を非作動状態とし、車両緊急時にシートベルトが繰り出されることによりチャイルドシート等がダッシュボードと接触するのを防止することができる。
【００４６】
更に、本実施形態のシートベルト用リトラクター１００においては、自動ロック機構作動時にボビン３のウェビング引出し方向の回転を阻止するべくロック部材８０にロックされるラチェット歯３ｂの強度が、チャイルドシート使用時にウェビング５０を介してロック部に作用する衝撃荷重よりも若干高く、大人がシートベルト使用時にロック部に作用する衝撃荷重よりも低く設定されている。
【００４７】
そこで、自動ロック機構作動状態では、チャイルドシートを座席に固定した場合には第２のロック手段であるロック部材８０とラチェット歯３ｂのロック部によりボビン３のウェビング引出し方向の回転が確実に阻止されるが、大人がシートベルトを使用した場合にはラチェット歯３ｂが破断し、ロック部材８０とラチェット歯３ｂによるボビン３のロックを解除することができる。尚、ロック部材８０が破断してロックを解除するように構成しても良い。
【００４８】
そして、ロック部材８０とラチェット歯３ｂによるロックが解除されたボビン３は、ウェビング５０に作用する荷重によりウェビング引出し方向へ回転するが、前記ロックレバー５５が前記第１の位置に位置する自動ロック機構作動時には、係合部５６がラチェットホイール１８のラチェット歯１８ｂに係合した状態であり、ラチェットホイール１８のベルト引き出し方向の回転は阻止されている。そこで、ラチェットホイール１８はボビン３のウェビング引き出し方向の回転に対し回転遅れを生じ、ウェビング巻取方向（矢印Ｘ1 方向）に相対回転するので、リトラクターの緊急ロック手段３００が作動する。
【００４９】
即ち、自動ロック機構作動状態のまま大人がシートベルト装置を使用した場合には、車両衝突時に緊急ロック手段３００が作動し、ウェビング５０に作用する荷重による回転トルクがボビン３を介して捩じり棒２に作用し、該捩じり棒２に捩じり力が作用するので、エネルギー吸収機構が作動する。
従って、上記シートベルト用リトラクター１００は、大人がシートベルト装置を使用中に自動ロック機構を作動させてしまった場合にも、エネルギー吸収機構を作動させ、乗員に加わる衝撃を効果的に緩和することができる。
【００５０】
尚、本発明における制御盤、係合部材、第１のロック手段、ロック作動手段及び第２のロック手段等は、上記実施形態の構成に限定されるものではなく、種々の変更が可能であることは勿論である。
例えば、上記実施形態においては、第２のロック手段であるロック部材８０が係合部材であるロックレバー５５に連結されて一体的に揺動するように構成されており、制御手段がロックレバー５５を第１の位置に位置させる際にロック部材８０をラチェット歯３ｂに係合させるように構成したが、該ロックレバー５５とは別のレバー部材により第２のロック手段が独立して制御されるように構成しても良い。
【００５１】
【発明の効果】
即ち、本発明のシートベルト用リトラクターによれば、係合部材が第１の位置に位置する自動ロック機構作動時には、ボビンのロッキングベース側端部が第２のロック手段によりウェビング引出し方向の回転を阻止されるので、捩じり棒に捩じり力が作用せず、エネルギー吸収機構が作動しない。
【００５２】
そこで、ウェビングを全量引き出した後に少量巻き取らせるという極めて簡単な操作により、緊急ロック機構作動状態から自動ロック機構作動状態へ切り換えることができると共に、エネルギー吸収機構を作動状態から非作動状態へ切り換えることができる。
従って、通常の緊急ロック機構作動状態時には、ウェビングに作用する荷重が予め設定した所定値以上となった際にシートベルトを所定量繰り出し、乗員の身体に生じる衝撃エネルギーを吸収することができる。又、チャイルドシート等を座席に固定する自動ロック機構作動時には、エネルギー吸収機構を非作動状態とし、車両緊急時にシートベルトが繰り出されることによりチャイルドシート等がダッシュボードと接触するのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るシートベルト用リトラクター１００の正面縦断面図である。
【図２】図１に示したシートベルト用リトラクターの要部分解斜視図の一部である。
【図３】図２に示したシートベルト用リトラクターの残り部分の要部分解斜視図である。
【図４】図１に示したロックレバー及びロック部材の全体拡大斜視図である。
【図５】図１に示したロックレバーの正面図である。
【図６】図３に示したコントロールプレートの全体拡大斜視図である。
【図７】図１に示したシートベルト用リトラクターの一部破断側面図である。
【図８】ウェビングの引出しロック動作説明用の要部断面図である。
【図９】ロック部材の非作動状態を示す要部断面図である。
【図１０】ウェビングの引出しロック動作説明用の要部断面図である。
【図１１】ロック部材の作動状態を示す要部断面図である。
【符号の説明】
１ リトラクターベース
２ 捩じり棒
３ ボビン
３ｂ ラチェット歯
５ ロッキングベース
１６ ポール
１８ ラチェットホイール
２１ 内歯ラチェット
５０ ウェビング
５５ ロックレバー
５６ 係合部
５７ カム面
５９ 係合突起
６０ 可撓係合部
６５ コントロールプレート
６６ 係合突起
６８ 導入部
６９ 導出部
７０ カム面
７１ 内側カム溝
７２ａ 外側カム面
７３ａ 外側カム面
８０ ロック部材
９１ メインギア
９２ アイドルギア
１００ シートベルト用リトラクター
３００ 緊急ロック手段
【発明の属する技術分野】
この発明は、シートベルト装置のリトラクター（巻取装置）に関し、特に緊急ロック機構と自動ロック機構とを兼ね備えたシートベルト用リトラクターの改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車両の乗員等を座席に安全に保持するためのシートベルトには、乗員の身体を拘束する際には緊急ロック機構が作動し、荷物やチャイルドシート等を座席に固定する際には自動ロック機構が作動することができるように構成されたシートベルト用リトラクターがある。
【０００３】
即ち、この様なシートベルト用リトラクターには、巻取軸に係合して該巻取軸のウェビング引き出し方向の回転をロック可能なロック手段と車両緊急時に前記ロック手段を作動させる慣性感知手段とを有する周知の緊急ロック機構と、ウェビング巻取り状態に応じて前記緊急ロック機構を作動し、前記ロック手段を巻取軸に対して適宜係合位置又は非係合位置に従動させる制御手段とが設けられており、該制御手段が前記ロック手段を巻取軸に係合させることにより巻取軸のウェビング引き出し方向の回転をロックして自動ロック機構が作動するように構成されている。そして、上述の如き制御手段を備えることにより、確実に緊急ロックリトラクターから自動ロックリトラクターに切り換えることができるシートベルト用リトラクターが種々提案されている。
【０００４】
一方、衝突による衝撃力が極めて大きい時には、衝突後の時間の経過と共にウェビング張力が増大するため、乗員の身体に急激な減速度を生じることになり、ウェビングから乗員にかかる負荷が極めて大きくなる。そこで、ウェビングに作用する荷重が予め設定した所定値以上となった際、シートベルトを所定量繰り出させることにより、乗員の身体に生じる衝撃を吸収するエネルギー吸収機構を備え、乗員の身体をより確実に保護するようにしたシートベルト装置も種々提案されている。このような構成のシートベルト用リトラクターとしては、特開昭４６−７７１０号公報に記載された、「とくに安全ベルト用のエネルギ吸収装置」が知られている。
【０００５】
前記エネルギ吸収装置では、エネルギ吸収装置が力を伝達する部分となる巻き取り部材（ボビン）と、この巻き取り部材に対して相対的に回動可能とされたホルダ（リトラクターベース）とが備えられ、それらホルダと巻き取り部材との間に、トーションバー（捩じり棒）が配置されている。そこで、車両緊急時に巻取軸の回転が阻止された後、さらにロック手段に荷重が負荷されたときには、前記トーションバーが自体の軸回りに捩じれることにより、乗員の身体に作用する衝突エネルギーがトーションバーの変形仕事として吸収される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述の如き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は、ウェビングに作用する荷重が予め設定した所定値以上となった際にシートベルトを所定量繰り出すが、該繰り出し量は一般に座席に座った乗員の前方空間の大きさに応じて設定されている。
【０００７】
そこで、乗員の身体に比べて嵩張るチャイルドシート等を座席に固定した場合には、車両緊急時にシートベルトが繰り出されると、チャイルドシート等がダッシュボードと接触してしまう可能性がある。
従って、本発明の目的は上記課題を解消することに係り、簡単な構造でエネルギー吸収機構を作動状態と非作動状態とに切り換えることができる良好なシートベルト用リトラクターを提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の上記目的は、ウェビングが巻装される略筒状のボビンと、該ボビンを挿通してリトラクターベースに回転自在に支持されると共に、一端側では前記ボビンと一体的に結合され、他端側ではロッキングベースと一体的に結合される捩じり棒と、前記ロッキングベースをリトラクターベースと係合させてウェビング引出し方向の回転を阻止する第１のロック手段と、車両緊急時に該第１のロック手段を作動させるロック作動手段と、ウェビングの巻取り量に応じて係合部材を前記ロック作動手段に係合して前記第１のロック手段を作動させる第１の位置と前記ロック作動手段に係合しない第２の位置とにそれぞれ位置させる制御手段とを備えたシートベルト用リトラクターであって、
前記制御手段が、前記ボビンのロッキングベース側端部の外周部に設けられたラチェット歯に係合してウェビング引出し方向の回転を阻止する第２のロック手段を有し、前記係合部材を前記第１の位置に位置させる際に該第２のロック手段を作動させ、前記捩じり棒に捩じり力を作用させないことを特徴とするシートベルト用リトラクター。
【０００９】
上記構成によれば、係合部材が第１の位置に位置する自動ロック機構作動時には、ボビンのロッキングベース側端部が第２のロック手段によりウェビング引出し方向の回転を阻止されるので、捩じり棒に捩じり力が作用せず、エネルギー吸収機構が作動しない。
尚、所定以上の荷重が第２のロック手段に作用した際には、該第２のロック手段によるボビンのロッキングベース側端部のロックが解除されることが好ましい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に基づいて本発明の一実施形態を詳細に説明する。
図１は本発明の一実施形態に係るシートベルト用リトラクター１００の正面縦断面図であり、図２及び図３は図１に示したシートベルト用リトラクター１００の要部分解斜視図である。
【００１１】
本実施形態のシートベルト用リトラクター１００は、ウェビングが巻装される略円筒状のボビン３と、該ボビン３を挿通してリトラクターベース１に回転自在に支持される共に、一端側（図１中、左側）では前記ボビン３と一体的に結合され、他端側（図１中、右側）では円盤状のロッキングベース５と一体的に結合される円柱状の捩じり棒２と、車両緊急時に前記ロッキングベース５のウェビング引出し方向の回転を阻止する緊急ロック手段３００とを備えている。
【００１２】
前記リトラクターベース１は、車体に固定される背板１ｃの両側から左右の側板１ａ，１ｂが立ち上がり、略コ字状の断面を有するように金属板をプレス成形したものであり、左右の側板１ａ，１ｂの対向位置には前記ボビン３と組み合わされた捩じり棒２が回動自在に橋架されている。前記リトラクターベース１の側板１ａを挿通した捩じり棒２の一端部には、車両緊急時にボビン３をウェビング巻取り方向に駆動してシートベルトの緩みを除去するプリテンショナー５００と、前記捩じり棒２を介して前記ボビン３をウェビング巻取り方向に常時付勢する公知の巻取りばね装置（図示せず）が装備されている。
【００１３】
前記捩じり棒２の一端側にはボビン３と一体回転可能な結合を果たすボビン結合部２ａを有し、他端側にはロッキングベース５と一体回転可能な結合を果たすロッキングベース結合部２ｂを有している。これらの各結合部２ａ，２ｂは、断面形状を六角形に成形したものである。
前記ボビン結合部２ａは断面六角形状を有し、ボビン３の一端側に形成された断面六角形の嵌合凹部３ａに嵌合されたリテーナ２３の断面六角形の挿通穴２３ａに嵌挿することで、ボビン３と一体回転可能に結合されている。尚、該リテーナ２３は、ブッシュ２４を介して側板１ｂに回動自在に支持されると共に、前記プリテンショナー５００の駆動部材に連結されており、車両緊急時にウェビング巻取り方向に駆動される。尚、前記プリテンショナー５００の構成は、本発明の要旨とは直接関係ないので、詳細な説明を省略する。
【００１４】
前記ロッキングベース結合部２ｂは断面六角形状を有し、ロッキングベース５のボビン側端面に突設された円筒状のボス部８の断面六角形の挿通穴８ａに嵌挿することで、ロッキングベース５と一体回転可能に結合されている。
前記ボビン３のロッキングベース側端部には、前記ロッキングベース５のボス部８を受容する嵌合凹部９が凹設されており、該嵌合凹部９を介して前記捩じり棒２に対し相対回転可能に軸支されている。
【００１５】
また、前記ロッキングベース５５と前記ボビン５３の対向部分に配設されるストッパ手段４００は、前記ロッキングベース５のボビン側端面に刻設されたＣ字形状の有底溝であるガイド溝５ａと、該ガイド溝５ａに対向すべく前記ボビン３のロッキングベース側端面に圧入固定されたロックプレート４に形成されたＣ字形状のガイド溝４ａと、これらガイド溝５ａ及び４ａの内壁面に沿って摺動可能な断面略繭状に形成されたロックピース１０とから成り、該ロックピース１０がガイド溝５ａ及び４ａに対して摺動可能な範囲ではロッキングベース５とボビン３とを相対回転可能とする。尚、前記ロックプレート４は、アルミ製のボビン３と別体に成形された鋼板製の円環状部材である。
【００１６】
更に、前記ボビン３のロッキングベース側端部の外周部には、ラチェット歯３ｂが刻設されており、側板１ａの内側に揺動自在に取付けられたロック部材８０の係止爪８０ａがラチェット歯３ｂに係合することにより、該ボビン３のウェビング引出し方向の回転を阻止する第２のロック手段を構成している。
前記捩じり棒２は、前記結合部２ａ，２ｂ間に所定以上の回転トルクが作用して、これらの結合部２ａ，２ｂ間が捩じれ変形を起こすことにより、乗員の身体に作用する衝撃エネルギーの吸収を行なうように構成されたエネルギー吸収機構である。
【００１７】
本発明において、車両緊急時に前記ロッキングベース５のウェビング引出し方向への回転を拘束する第１のロック手段である緊急ロック手段３００の具体的な構成は、公知の種々のものを採用することができる。例えば、本実施形態の場合は、図２に示すように、ロッキングベース５の支軸７には、先端に係止歯１６ａを備えたポール１６が回動可能に軸支されている。また、前記側板１ｂに開口された貫通穴２０の外側には、前記係止歯１６ａが噛合可能な係合内歯２５を内周に備えた内歯ラチェット２１が並設されている。
【００１８】
そして、前記捩じり棒２のロッキングベース側端部に螺着された支軸ピン６に回動自在に軸支されたラチェットホイール１８がロッキングベース５に対してウェビング巻取方向に相対回転すると、前記ポール１６は前記側板１ａに構成された係合内歯２５との係合方向（図２中矢印Ｙ1 方向）へ前記支軸７を中心に揺動回転させられる。
【００１９】
即ち、前記緊急ロック手段３００は、ポール１６が内歯ラチェット２１の係合内歯２５と係合する方向に揺動回転させられ、ポール１６の係止歯１６ａが前記係合内歯２５に係合することによって前記ロッキングベース５のウェビング引出し方向の回転を阻止する第１のロック手段を構成している。
前記ラチェットホイール１８は、中心穴が前記支軸ピン６に回動自在に軸支された爪車であり、その外周部には車体加速度感知手段４１（図７参照）のセンサーアーム４３と係合するためのラチェット歯１８ｂが形成されている。又、ウェビングの引出し加速度を感知する慣性感知手段であるウェビング加速度感知手段を構成する為の円盤状の慣性体であるイナーシャプレート３０が、前記支軸ピン６に回動自在に軸支されている。
【００２０】
そこで、衝突等の緊急時に慣性感知手段である前記車体加速度感知手段４１又はウェビング加速度感知手段が作動すると、ロック作動手段であるラチェットホイール１８がロッキングベース５に対してウェビング巻取方向に相対回転させられ、前記ポール１６の係止歯１６ａを前記内歯ラチェット２１の係合内歯２５に噛合させることで、ロッキングベース５のウェビング引出し方向への回転を阻止し、前記緊急ロック手段３００を作動させる。
【００２１】
前記イナーシャプレート３０の外側に配設されたギアケース３４の中心穴を貫通した支軸ピン６の先端部には、メインギア９１が固定されている。前記ギアケース３４の外壁には、支軸４８と、前記メインギア９１の周囲を覆うようにリトラクター外側に向かって突出したボス壁４９とが突設されており、支軸４８には大歯車部９４がボス壁４９の切り欠き部４９ａを貫通して前記メインギア９１に歯合するアイドルギア９２が回転自在に軸支されると共に、前記ボス壁４９には前記アイドルギア９２の小歯車部９３に内歯６７が歯合して減速回転される制御盤としてのコントロールプレート６５が回転自在に軸支されている。後述するロックレバー５５との間に設けられる制御機構と共に制御手段を構成する前記コントロールプレート６５は、合成樹脂で成形されており、その内表面には前記制御機構を構成するカム面が適宜形成されている。
【００２２】
側板１ａ及びギアケース３４を貫通した前記ロック部材８０の嵌合軸８１には、合成樹脂製の係合部材であるロックレバー５５が結合されており、該ロックレバー５５はロック部材８０と共に側板１ａに揺動自在に取付けらている。更に、該ギアケース３４の下部には、車体の加速度を感知する慣性感知手段である車体加速度感知手段４１を格納する箱型の格納部４０が設けられている。
【００２３】
前記ロックレバー５５は、図４及び図５に示すように、前記嵌合軸８１に嵌挿される円筒状部５８と、該円筒状部５８から半径方向外方へ延びる係合部５６及び揺動片５４と、前記コントロールプレート６５に係合すべく該揺動片５４の揺動端部に突設された係合突起５９及び可撓係合部６０と、前記揺動片５４の揺動端部に形成されたカム面５７とから成る。
【００２４】
前記カム面５７はギアケース３４の外壁に配設されたリターンスプリング４６の弾性突起部４６ａに係合しており、ロックレバー５５は該弾性突起部４６ａによりカム面５７に作用される弾性付勢力によって、前記ラチェットホイール１８のラチェット歯１８ｂに係合してその回動を阻止し得る第１の位置又は係合しない第２の位置に前記係合部５６をもたらす方向に付勢される。即ち、前記弾性突起部４６ａがカム面５７の中立位置であるカム山を乗り越えることにより、ロックレバー５５はそれぞれ前記第１の位置又は前記第２の位置に係合部５６を保持すべくクリック作動する。
【００２５】
尚、前記リターンスプリング４６は、図５に示すように、中央部に弾性突起部４６ａが屈曲形成された板バネから成る。そして、ギアケース３４の外壁に突設された支持部５１，５１に両端部が掛止されると共に、弾性突起部４６ａがガイド部５０に沿って弾性的に進退自在に保持されている。
前記係合突起５９は、制御機構を構成する前記コントロールプレート６５のカム面に係合しており、ロックレバー５５はこれらカム面に従って揺動させられる。また、前記可撓係合部６０は、ロックレバー５５との間で制御機構を構成する前記コントロールプレート６５の係合突起６６と係合するが、ウェビング引出し時には互いのテーパー面が対向するように当接し、図５に想像線で図示したように、前記可撓係合部６０が係合突起６６を乗り越えるように撓んで該係合突起６６から逃げるので、コントロールプレート６５の係合突起６６はそのまま通り過ぎる。しかし、ウェビング巻取り時には互いの垂直面が対向するように当接するので、可撓係合部６０は係合突起６６を乗り越えるように撓むことができず、コントロールプレート６５の係合突起６６に押されるので、ロックレバー５５は図５中時計回り方向へ揺動させられる。
【００２６】
そこで、前記ロックレバー５５の係合部５６は、ロックレバー５５の揺動に伴って前記ラチェットホイール１８のラチェット歯１８ｂに係合してその回動を阻止し得る第１の位置又は係合しない第２の位置に従動させられる（図７参照）。また同時に、前記ロックレバー５５と結合されたロック部材８０の係止爪８０ａは、ロックレバー５５が第１の位置に位置する際には前記ボビン３のラチェット歯３ｂに係合してそのウェビング引出し方向の回転を阻止する位置に従動させられ、ロックレバー５５が第２の位置に位置する際には前記ラチェット歯３ｂに係合しない位置に従動させられる。
【００２７】
前記コントロールプレート６５とロックレバー５５との間に設けられ、ウェビング５０が第１の所定量以上引き出された場合には前記ロックレバー５５の係合部５６を前記第２の位置に保持し、その後ウェビング５０が該第１の所定量まで巻き取られた際に係合部５６を第２の位置から第１の位置に変位させ、更にウェビング５０が第２の所定量以上巻き取られた場合には係合部５６を第１の位置から第２の位置に変位させる本実施形態の制御機構は、図５及び図６に示すように、ロックレバー５５の係合突起５９をプレート外周近傍に位置させて係合部５６をラチェットホイール１８と係合しない前記第２の位置に保持する外側カム面７２ａ，７３ａを形成する外周壁７２，７３と、前記係合突起５９をプレート内周近傍に位置させて係合部５６がラチェットホイール１８と係合する前記第１の位置から不所望に前記第２の位置に変位するのを防止する前記外周壁７３の内側に形成される内側カム溝７１と、ウェビング５０が全量引出し状態の若干手前である第１の所定量以上引き出された際に前記係合突起５９を前記内側カム溝７１内に導入可能とする導入部６８と、その後ウェビングが全量巻取り状態の手前である第２の所定量以上巻き取られた際に前記係合突起５９を前記内側カム溝７１から前記外側カム面７２ａへ変位させるカム面７０を備えた導出部６９と、前記ロックレバー５５の可撓係合部６０と、該可撓係合部６０と係合する係合突起６６とから成り、センサーカバー３５内に配設されている。
【００２８】
次に、上記シートベルト用リトラクター１００の作動について説明する。
先ず、ウェビング全量巻取り状態においては、前記ロックレバー５５の係合突起５９がコントロールプレート６５の外側カム面７２ａ上に位置する（図７，８、参照）。この時、ロックレバー５５は前記弾性突起部４６ａによりカム面５７に作用される弾性付勢力によって係合部５６がラチェットホイール１８と係合しない第２の位置にもたらされてラチェット歯１８ｂに係合しておらず、ラチェットホイール１８はロッキングベース５と一体的に回転可能である。
【００２９】
次に、ウェビング５０がリトラクターから引き出され始めると、ボビン３が矢印Ｘ2 方向に回り始め、該ボビン３の回転により回動される捩じり棒２の端部に軸支ピン６を介して固定されたメインギア９１も同方向に回り始める。そこで、コントロールプレート６５はアイドルギア９２に減速されて矢印Ｘ1 方向に回り始め、ロックレバー５５の係合突起５９は外側カム面７２ａを追従する。
【００３０】
そして、図８に示すように、係合突起５９がコントロールプレート６５の導出部６９に差し掛かった時、ロックレバー５５には係合部５６をラチェットホイール１８と非係合な第２の位置にもたらす方向へ付勢する弾性付勢力が弾性突起部４６ａによりカム面５７に作用しているので、該係合突起５９は該導出部６９から内側カム溝７１に入ることはない。
【００３１】
このように、係合突起５９がコントロールプレート６５の外側カム面７２ａ，７３ａ上にある間は、ロックレバー５５の係合部５６とラチェットホイール１８の歯１８ａが噛み合うことはなく、通常の緊急ロック機構作動状態であり、自動ロック機構は非作動状態にある。
一方、上述の如くロックレバー５５の係合部５６が前記第２の位置にもたらされた状態では、図９に示すように、ロック部材８０の係止爪８０ａが前記ラチェット歯３ｂに係合しておらず、ボビン３は回転自在である。
【００３２】
即ち、通常使用時には、ラチェットホイール１８が、ロッキングベース５に対してウェビング引出し方向（矢印Ｘ2 方向）に付勢されており、第１のロック手段としてのポール１６を係合内歯２５と非係合な方向に付勢している。又、第２のロック手段であるロック部材８０も、ラチェット歯３ｂに係合していない。そこで、ボビン３は回転可能であり、ウェビング５０の引出しは自在である。
【００３３】
図７に示すように、車体加速度感知手段４１におけるボールウエイト４４がセンサーケース４２の所定位置に載置されている際は、前記センサーアーム４３の係止突起４３ａがラチェットホイール１８のラチェット歯１８ｂと非係合であり、ラチェットホイール１８はロッキングベース５に追従回転する。
しかして、衝突等の緊急時に慣性感知手段である前記車体加速度感知手段４１又はウェビング加速度感知手段が作動し、ラチェットホイール１８のウェビング引出し方向の回転が阻止された後、更にウェビング５０がリトラクターから引き出されると、ラチェットホイール１８はロッキングベース５に対して回転遅れを生じ、ウェビング巻取方向（矢印Ｘ1 方向）に相対回転するので、第１のロック手段である前記緊急ロック手段３００が作動する。即ち、前記ポール１６は前記支軸７を中心に係合内歯２５との係合方向（図２中矢印Ｙ1 方向）へ揺動回転させられ、ロッキングベース５のウェビング引出し方向への回転が阻止される。尚、車両衝突時等におけるような極めて大きな所定の減速度が生じると、前記プリテンショナー５００が作動し、前記緊急ロック手段３００が作動する前にシートベルトの遊びが除去される。
【００３４】
そして、ウェビング５０に作用する荷重により所定以上の回転トルクがボビン３に作用し、ロッキングベース結合部２ｂがロッキングベース５に連結されていると共にボビン結合部２ａがボビン３に連結されている捩じり棒２に所定以上の捩じり力が作用すると、該捩じり棒２は捩じり変形する。従って、本実施形態のシートベルト用リトラクター１００は、ボビン３がウェビング引出し方向に回転する際、捩じり棒２を捩じり変形させることで一定のベルト張力を維持したままウェビングを伸び出させて効果的に衝撃エネルギーを吸収することができ、乗員に加わる衝撃を効果的に緩和することができる。
【００３５】
次に、ウェビング５０が全量引出し状態の若干手前である第１の所定量以上引き出されて前記ロックレバー５５の係合部５６がコントロールプレート６５の導入部６８近傍に達した際、ロックレバー５５の可撓係合部６０がコントロールプレート６５の係合突起６６と係合するが、ウェビング引出し時には互いのテーパー面が対向するように当接し、図５に想像線で図示したように、前記可撓係合部６０が係合突起６６を乗り越えるように撓んで該係合突起６６から逃げるので、コントロールプレート６５の係合突起６６はそのまま通り過ぎることができ、ウェビング全量引出し状態においては、ロックレバー５５の係合部５６がラチェットホイール１８の歯１８ａと係合しない第２の位置にもたらされたままである。
【００３６】
従って、ウェビング５０が第１の所定量以上引き出されることによりロックレバー５５の可撓係合部６０がコントロールプレート６５の係合突起６６と係合する際には、前記ロックレバー５５は係合部５６がラチェットホイール１８の歯１８ａと係合しない第２の位置に保持された緊急ロック作動状態のままであるので、前記ロックレバー５５の係合部５６と前記ラチェットホイール１８のラチェット歯１８ｂとは十分なクリアランスを有し、安定した緊急ロック作動状態である。そこで、各部材の部品精度や組立精度のバラツキによって係合部５６とラチェット歯１８ｂとが噛み合ってしまい、ウェビング５０が全量引き出せなくなることはない。
【００３７】
次に、ウェビング５０がリトラクターから全量引出された後、リトラクターに巻き取られ始めると、ボビン３が矢印Ｘ1 方向に回り始め、該ボビン３の回転により回動される捩じり棒２の端部に軸支ピン６を介して固定されたメインギア９１も同方向に回り始める。そこで、アイドルギア９２に減速されたコントロールプレート６５は矢印Ｘ2 方向に回り始める。
【００３８】
そして、ウェビング５０が第１の所定量まで巻き取られ、係合突起５９がコントロールプレート６５の導入部６８に差し掛かった時、図５に示すようにコントロールプレート６５の係合突起６６はロックレバー５５の可撓係合部６０と互いの垂直面が対向するように当接すると共に、揺動端の係合部６１がストッパ部６２に当接してそれ以上の変形を阻止されるので、可撓係合部６０は係合突起６６を乗り越えるように撓むことができず、コントロールプレート６５の係合突起６６に押されるので、ロックレバー５５は図中時計回り方向へ揺動させられる。
【００３９】
すると、ロックレバー５５のカム面５７を介して係合部５６を前記第２の位置に付勢している弾性突起部４６ａがカム面５７の中立位置であるカム山を乗り越えるので、今度は係合部５６を前記ラチェット１８のラチェット歯１８ｂに係合させてその回動を阻止し得る第１の位置にもたらす方向に付勢する位置にロックレバー５５をクリック作動する。
【００４０】
そして、更にウェビング５０がリトラクターに巻き取られると、図１０に示すように前記係合部５６が前記ラチェット１８のラチェット歯１８ｂに係合すると共に、前記係合突起５９が内側カム溝７１に入る。
即ち、ウェビングをリトラクターから全量引出した後、少量巻き取らせることにより、コントロールプレート６５の係合突起６６がロックレバー５５の可撓係合部６０を直接押し、係合部５６がラチェットホイール１８のラチェット歯１８ｂと係合しない第２の位置から該ラチェット歯１８ｂに係合する第１の位置に該ロックレバー５５を確実に揺動させる。そこで、各部材の部品精度や組立精度のバラツキによってロックレバー５５がクリック動作の中立位置で止まってしまうことはない。
【００４１】
そして、このように係合部５６がラチェットホイール１８のラチェット歯１８ｂに係合した状態でウェビングがリトラクターに巻き取られると、ボビン３が矢印Ｘ1 方向に回り始め、ラチェットホイール１８も同方向に回転するが、ロックレバー５５はリターンスプリング４６の弾性突起部４６ａによる付勢力に抗して図中反時計回り方向へ揺動可能であり、ラチェットホイール１８のラチェット歯１８ｂに係合している係合部５６は弾かれてラチェット歯１８ｂを乗り越えるので、ラチェットホイール１８の回転を阻止することはない。
【００４２】
一方、上述の如くロックレバー５５が第１の位置にもたらされた状態では、図１１に示すように、第２のロック手段であるロック部材８０の係止爪８０ａが前記ラチェット歯３ｂに係合されており、ボビン３の矢印Ｘ2 方向への回動、すなわちウェビングの引き出しが阻止されてロックされるている。又、係止爪８０ａがラチェット歯３ｂに係合した状態でウェビングがリトラクターに巻き取られると、ボビン３は矢印Ｘ1 方向に回り始めるが、ロック部材８０はリターンスプリング４６の弾性突起部４６ａによる付勢力に抗して図中反時計回り方向へ揺動可能であり、ボビン３のラチェット歯３ｂに係合している係止爪８０ａは弾かれてラチェット歯３ｂを乗り越えるので、ボビン３の回転を阻止することはない。
【００４３】
このように、ロックレバー５５がカム面５７を介して弾性突起部４６ａにより前記第１の位置に付勢されている間は、第２のロック手段であるロック部材８０の係止爪８０ａとボビン３のラチェット歯３ｂが常時噛み合っており、自動ロック機構作動状態である。
この状態からウェビングが巻き取られると、コントロールプレート６５は矢印Ｘ2 方向に回り始め、ロックレバー５５の係合部５６は内側カム溝７１内を移動する。そして、更にウェビングが巻き取られると、係合突起５９が導出部６９に形成されたカム面７０により外側カム面７２ａに変位させられるので、ロックレバー５５は係合部５６とラチェット歯１８ｂとの係合が解除される方向に揺動する。この時、ロックレバー５５のカム面５７を介して係合部５６を前記第１の位置に付勢している弾性突起部４６ａは、カム面５７の中立位置であるカム山を乗り越えるので、今度は係合部５６を前記ラチェットホイール１８のラチェット歯１８ｂと係合しない第２の位置にもたらす方向に付勢する位置にロックレバー５５をクリック作動し、該ロックレバー５５とラチェットホイール１８との係合を解除する。又、上述の如くロックレバー５５が第２の位置にもたらされる同時に、ロック部材８０の係止爪８０ａとラチェット歯３ｂとの係合も解除される。
【００４４】
そこで、リトラクターは緊急ロック機構のみが作動状態となったまま、ウェビングが全量巻き取られる。そして、再びウェビングを全量引出し状態まで引出してから少量巻き取らせ、ロックレバー５５を前記第１の位置に切り換えるまでは、緊急ロック機構の作動状態のみが実現される。
更に、前記ロックレバー５５が前記第１の位置に位置する自動ロック機構作動時には、ボビン３のラチェット歯３ｂに係合するロック部材８０によって該ボビン３のウェビング引出し方向の回転が直接阻止されている。このためウェビング５０に作用する荷重によりボビン３が回転せず、該ボビン３とロッキングベース５との間に設けられた捩じり棒２は捩じり変形しない。そこで、自動ロック機構作動時には、エネルギー吸収機構が作動しない。
【００４５】
即ち、ウェビング５０を全量引き出した後に少量巻き取らせるという極めて簡単な操作により、上記シートベルト用リトラクター１００は、緊急ロック機構作動状態から自動ロック機構作動状態へ切り換えることができると共に、エネルギー吸収機構を作動状態から非作動状態へ切り換えることができる。
従って、通常の緊急ロック機構作動状態時には、ウェビングに作用する荷重が予め設定した所定値以上となった際にシートベルトを所定量繰り出し、乗員の身体に生じる衝撃エネルギーを吸収することができる。又、チャイルドシート等を座席に固定する自動ロック機構作動時には、エネルギー吸収機構を非作動状態とし、車両緊急時にシートベルトが繰り出されることによりチャイルドシート等がダッシュボードと接触するのを防止することができる。
【００４６】
更に、本実施形態のシートベルト用リトラクター１００においては、自動ロック機構作動時にボビン３のウェビング引出し方向の回転を阻止するべくロック部材８０にロックされるラチェット歯３ｂの強度が、チャイルドシート使用時にウェビング５０を介してロック部に作用する衝撃荷重よりも若干高く、大人がシートベルト使用時にロック部に作用する衝撃荷重よりも低く設定されている。
【００４７】
そこで、自動ロック機構作動状態では、チャイルドシートを座席に固定した場合には第２のロック手段であるロック部材８０とラチェット歯３ｂのロック部によりボビン３のウェビング引出し方向の回転が確実に阻止されるが、大人がシートベルトを使用した場合にはラチェット歯３ｂが破断し、ロック部材８０とラチェット歯３ｂによるボビン３のロックを解除することができる。尚、ロック部材８０が破断してロックを解除するように構成しても良い。
【００４８】
そして、ロック部材８０とラチェット歯３ｂによるロックが解除されたボビン３は、ウェビング５０に作用する荷重によりウェビング引出し方向へ回転するが、前記ロックレバー５５が前記第１の位置に位置する自動ロック機構作動時には、係合部５６がラチェットホイール１８のラチェット歯１８ｂに係合した状態であり、ラチェットホイール１８のベルト引き出し方向の回転は阻止されている。そこで、ラチェットホイール１８はボビン３のウェビング引き出し方向の回転に対し回転遅れを生じ、ウェビング巻取方向（矢印Ｘ1 方向）に相対回転するので、リトラクターの緊急ロック手段３００が作動する。
【００４９】
即ち、自動ロック機構作動状態のまま大人がシートベルト装置を使用した場合には、車両衝突時に緊急ロック手段３００が作動し、ウェビング５０に作用する荷重による回転トルクがボビン３を介して捩じり棒２に作用し、該捩じり棒２に捩じり力が作用するので、エネルギー吸収機構が作動する。
従って、上記シートベルト用リトラクター１００は、大人がシートベルト装置を使用中に自動ロック機構を作動させてしまった場合にも、エネルギー吸収機構を作動させ、乗員に加わる衝撃を効果的に緩和することができる。
【００５０】
尚、本発明における制御盤、係合部材、第１のロック手段、ロック作動手段及び第２のロック手段等は、上記実施形態の構成に限定されるものではなく、種々の変更が可能であることは勿論である。
例えば、上記実施形態においては、第２のロック手段であるロック部材８０が係合部材であるロックレバー５５に連結されて一体的に揺動するように構成されており、制御手段がロックレバー５５を第１の位置に位置させる際にロック部材８０をラチェット歯３ｂに係合させるように構成したが、該ロックレバー５５とは別のレバー部材により第２のロック手段が独立して制御されるように構成しても良い。
【００５１】
【発明の効果】
即ち、本発明のシートベルト用リトラクターによれば、係合部材が第１の位置に位置する自動ロック機構作動時には、ボビンのロッキングベース側端部が第２のロック手段によりウェビング引出し方向の回転を阻止されるので、捩じり棒に捩じり力が作用せず、エネルギー吸収機構が作動しない。
【００５２】
そこで、ウェビングを全量引き出した後に少量巻き取らせるという極めて簡単な操作により、緊急ロック機構作動状態から自動ロック機構作動状態へ切り換えることができると共に、エネルギー吸収機構を作動状態から非作動状態へ切り換えることができる。
従って、通常の緊急ロック機構作動状態時には、ウェビングに作用する荷重が予め設定した所定値以上となった際にシートベルトを所定量繰り出し、乗員の身体に生じる衝撃エネルギーを吸収することができる。又、チャイルドシート等を座席に固定する自動ロック機構作動時には、エネルギー吸収機構を非作動状態とし、車両緊急時にシートベルトが繰り出されることによりチャイルドシート等がダッシュボードと接触するのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るシートベルト用リトラクター１００の正面縦断面図である。
【図２】図１に示したシートベルト用リトラクターの要部分解斜視図の一部である。
【図３】図２に示したシートベルト用リトラクターの残り部分の要部分解斜視図である。
【図４】図１に示したロックレバー及びロック部材の全体拡大斜視図である。
【図５】図１に示したロックレバーの正面図である。
【図６】図３に示したコントロールプレートの全体拡大斜視図である。
【図７】図１に示したシートベルト用リトラクターの一部破断側面図である。
【図８】ウェビングの引出しロック動作説明用の要部断面図である。
【図９】ロック部材の非作動状態を示す要部断面図である。
【図１０】ウェビングの引出しロック動作説明用の要部断面図である。
【図１１】ロック部材の作動状態を示す要部断面図である。
【符号の説明】
１ リトラクターベース
２ 捩じり棒
３ ボビン
３ｂ ラチェット歯
５ ロッキングベース
１６ ポール
１８ ラチェットホイール
２１ 内歯ラチェット
５０ ウェビング
５５ ロックレバー
５６ 係合部
５７ カム面
５９ 係合突起
６０ 可撓係合部
６５ コントロールプレート
６６ 係合突起
６８ 導入部
６９ 導出部
７０ カム面
７１ 内側カム溝
７２ａ 外側カム面
７３ａ 外側カム面
８０ ロック部材
９１ メインギア
９２ アイドルギア
１００ シートベルト用リトラクター
３００ 緊急ロック手段
Claims (1)
- ウェビングが巻装される略筒状のボビンと、該ボビンを挿通してリトラクターベースに回転自在に支持されると共に、一端側では前記ボビンと一体的に結合され、他端側ではロッキングベースと一体的に結合される捩じり棒と、前記ロッキングベースをリトラクターベースと係合させてウェビング引出し方向の回転を阻止する第１のロック手段と、車両緊急時に該第１のロック手段を作動させるロック作動手段と、ウェビングの巻取り量に応じて係合部材を前記ロック作動手段に係合して前記第１のロック手段を作動させる第１の位置と前記ロック作動手段に係合しない第２の位置とにそれぞれ位置させる制御手段とを備えたシートベルト用リトラクターであって、
前記制御手段が、前記ボビンのロッキングベース側端部の外周部に設けられたラチェット歯に係合してウェビング引出し方向の回転を阻止する第２のロック手段を有し、前記係合部材を前記第１の位置に位置させる際に該第２のロック手段を作動させ、前記捩じり棒に捩じり力を作用させないことを特徴とするシートベルト用リトラクター。
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