JP3742224B2 - シートベルト用リトラクター - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シートベルト装置のリトラクター（巻取装置）に関し、特にエネルギー吸収機構を備えたシートベルト用リトラクターに関する。
【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用リトラクターにおいては、急な加速、衝突又は減速に反応する慣性感知手段によってリトラクターを物理的にロックする緊急ロック機構を備えて乗員を効果的及び安全に拘束する緊急ロック式リトラクターが種々用いられている。
【０００３】
ところが、このような緊急ロック式リトラクターにおいては、衝突によって緊急ロック機構が作動してウェビングの引き出しが阻止された際に、衝突による衝撃力が極めて大きい場合には、衝突後の時間の経過と共にウェビングに作用する張力が増大して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。
【０００４】
そこで、実公昭６１−１１０８５号、特開平７−４７９２３号及び特開平７−１０３１０号公報等に開示されたシートベルト用リトラクターのように、ウェビングに作用する張力が予め設定した所定値以上となった際、ウェビングを所定量引き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用リトラクターが種々提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記特開平７−４７９２３号公報等に開示されたシートベルト用リトラクターのように、捩り棒の捩れ変形によるウェビングの最大引き出し量を制限する機構がない場合には、エネルギー吸収時のウェビングの引き出し量が多すぎて、特にスペースの小さな車両では乗員がいわゆる２次衝突を引き起こす可能性が高くなるため、リトラクターの他にエアバッグ等の補助拘束装置の装備が不可欠になるという問題が生じる。
【０００６】
又、上記実公昭６１−１１０８５号公報等に開示されたシートベルト用リトラクターのように、エネルギー吸収時の巻取軸の回転に伴って捩り棒上を螺進するストッパー部材の移動範囲を規制することにより、巻取軸の回転量を規制して捩り棒の破断を防止する場合には、巻取軸の回転軸方向に対する寸法増大によりリトラクターの大型化を招くという問題がある。更に、ストッパー部材や該ストッパー部材が螺合する捩り棒端部には、高精度なねじ加工が必要で、その加工コストのためにコストアップを招くという問題も生じる。
【０００７】
又、上記特開平７−１０３１０号公報等に開示されたシートベルト用リトラクターのように、巻取軸の外周部に装備した塑性変形部によりエネルギー吸収を行う構造では、エネルギー吸収時のウェビングの最大引き出し量は、前記塑性変形部の塑性変形量によって決まってしまう。そこで、ウェビングの最大引き出し量を増大させるには、前記塑性変形部の塑性変形量を大きく設定すればよいが、実際上は、取り付けスペース等の関係で巻取軸の外形寸法が制限されるため、塑性変形部の大きさも制限されるので、エネルギー吸収量やウェビングの引き出し量に対する設計の自由度が低いという問題がある。
【０００８】
従って、本発明の目的は上記課題を解消することにあり、エネルギー吸収時におけるウェビングの確実な引き出し量の制御を行うことができる小型で安価なシートベルト用リトラクターを提供することである。
【０００９】
【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巻取軸と、前記巻取軸の中心穴を挿通して一端が前記巻取軸と相対回転不能に結合される共に他端がロッキングベースと相対回転不能に結合される捩り棒と、車両緊急時に前記ロッキングベースをリトラクターベースに係合させて前記捩り棒の回転を阻止することにより前記巻取軸のウェビング引出し方向への回転を阻止する緊急ロック手段とを備え、前記緊急ロック手段の作動時にウェビングに作用する張力が所定値を超えると前記捩り棒の捩れ変形によって乗員の身体に生じる衝撃を吸収するシートベルト用リトラクターであって、
前記ロッキングベースと前記巻取軸の対向部分の一方には、弾性部材によって他方の対向部分に向けて押圧付勢されたストッパー部材が配設されると共に、
前記対向部分の他方には、前記捩り棒の捩れ変形によってロッキングベースと巻取軸との間に生じる相対回転量が所定量に達した時に前記ストッパー部材が係合してロッキングベースと巻取軸とを相対回転不能に連結可能な被係合部が配設されていることを特徴とするシートベルト用リトラクターにより達成される。
【００１０】
上記構成によれば、緊急ロック手段の作動時にウェビングに作用する張力が所定値を超えると、捩り棒の捩れ変形によりウェビングを引き出させてエネルギー吸収を行う。
エネルギー吸収時に捩り棒の捩れ変形によって生じるロッキングベースと巻取軸との間の相対回転量が所定量に達すると、対向部分の一方に配設されたストッパー部材が他方の対向部分に配設された被係合部に係合し、ロッキングベースと巻取軸とを相対回転不能に連結する。
そこで、巻取軸の回転が阻止され、ウェビングの引き出しが阻止される。
【００１１】
尚、好ましくは前記緊急ロック手段が、前記リトラクターベースの側板の巻取軸貫通穴を貫通する前記ロッキングベースに取付けられると共に、前記巻取軸貫通穴に設けられた係合内歯に車両緊急時に係合することにより前記ロッキングベースのウェビング引出し方向への回転を阻止する係止部材と、該係止部材が前記係合内歯に係合した際の係合部からの所定以上の反力により偏倚するロッキングベースの外周部に形成され、前記係合内歯に噛み合い可能な係合凹部とを備える。
【００１２】
上記緊急ロック手段の構成によれば、車両緊急時にロッキングベースの係止部材が係合内歯に係合されて所定以上の反力を受けると、偏倚した該ロッキングベースの外周部に形成された係合凹部も係合内歯に押し付けられて係合し、ロッキングベースは実質的に二カ所で係合内歯に係合するので、リトラクターに対するロッキングベースのロック強度を上げる事ができる。なお、前記係合凹部は、係合内歯に噛み合い可能な形状であれば良く、例えば、少なくとも一つの切り欠き部や溝部として形成することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に基づいて本発明の実施形態に係るシートベルト用リトラクターを詳細に説明する。
図１乃至図９に示した本発明の第１実施形態に係るシートベルト用リトラクター１は、外周にウェビングが巻装される略筒状の巻取軸としてのボビン３と、該ボビン３の中心穴を挿通して一端がスリーブ５を介して前記ボビン３の一端部に相対回転不能に結合される共に他端がロッキングベース７に相対回転不能に結合される捩り棒９と、車両緊急時に前記ロッキングベース７をリトラクターベース１１に係合させて前記捩り棒９の回転を阻止することにより前記ボビン３のウェビング引き出し方向への回転を阻止する緊急ロック手段１３と、前記捩り棒９の捩れ変形によるロッキングベース７とボビン３との相対回転量を制限する回転規制機構２０とを備えている。
【００１４】
前記リトラクターベース１１は、その大部分がコの字状断面を有し、対向する側板１１ａ，１１ｂには前記ボビン３と組み合わされた捩り棒９が回動自在に橋架されている。捩り棒９の他端には、ウェビングを巻取る方向（矢印Ｘ₁ ）に該捩り棒９を常時付勢している公知の巻取りばね装置（図示せず）が装備される。
【００１５】
前記捩り棒９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９ａを有し、他端側にはロッキングベース７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９ｂを有している。これらの各結合部９ａ，９ｂ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９ａ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３ｂに嵌合されたリテーナ５の断面六角形の挿通穴５ａに嵌挿することで、ボビン３の一端と一体回転可能に結合されている。尚、該リテーナ５は、ブッシュ１５を介して側板１１ｂに回動自在に支持されている。
【００１６】
一方、前記ロッキングベース結合部９ｂは断面六角形状を有し、ロッキングベース７のボビン側端面７ａに突設された円筒状のボス部７ｂの断面六角形の挿通穴７ｄに嵌挿することで、ロッキングベース７と一体回転可能に結合されている。又、前記ボビン３のロッキングベース側端部は、前記捩り棒９に対し相対回転可能に軸支されている。
【００１７】
前記捩り棒９は、前記結合部９ａ，９ｂ間に所定以上の回転トルクが作用して、これら結合部９ａ，９ｂ間に形成された捩り変形部９ｃ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。
【００１８】
本発明において、車両緊急時に前記ロッキングベース７のウェビング引出し方向への回転を拘束する緊急ロック手段１３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、本第１実施形態の場合は、図１に示すように、ロッキングベース７の支軸１６には、先端に係止歯１７ａを備えた係止部材としてのポール１７が揺動回動可能に軸支されている。また、前記側板１１ａに開口された巻取軸貫通穴１１ｃの外側には、前記係止歯１７ａが噛合可能な係合内歯１９ａを内周に備えた内歯ラチェット１９が並設されている。
そこで、前記緊急ロック手段１３は、車両緊急時に前記ポール１７の係止歯１７ａを前記内歯ラチェット１９の係合内歯１９ａに噛合させることで、ロッキングベース７のウェビング引出し方向への回転を阻止する構成となっている。
【００１９】
但し、本第１実施形態に係る前記ロッキングベース７の外周部には、図２に示すように、係合凹部としての切り欠き部３７が形成されており、前記ポール１７が前記係合内歯１９ａに係合した際の係合部からの所定以上の反力により前記ロッキングベース７が偏倚すると、該切り欠き部３７の角部３７ａが係合内歯１９ａに噛み合うように構成されている。
そこで、ウェビング張力が増大し、前記係合内歯１９ａに係合した前記ポール１７の係合部からの反力が所定以上となると、前記ロッキングベース７が偏倚して切り欠き部３７の角部３７ａも係合内歯１９ａに押し付けられて係合し、該ロッキングベース７は実質的に二カ所で係合内歯１９ａに係合することができる。
【００２０】
即ち、通常使用状態においては、図３に示すように、図示しない公知のロック作動手段により前記緊急ロック手段１３のポール１７が内歯ラチェット１９と非係合な方向に付勢されており、捩り棒９が回動中心上に位置しているロッキングベース７の切り欠き部３７も内歯ラチェット１９に係合することはないので、ボビン３に巻装されたウェビングの引き出しは自在である。
【００２１】
しかして、衝突等の車両緊急時には、ロック作動手段が作動してポール１７の係止歯１７ａを前記内歯ラチェット１９の係合内歯１９ａに係合させることにより、ロッキングベース７のウェビング引出し方向への回転をロックする（図４参照）。
そして更にウェビング張力が増大し、前記係合内歯１９ａに係合した前記ポール１７の係合部からの反力が所定以上となると、図４に示すように、前記ロッキングベース７が矢印Ｚ方向へ偏倚し、切り欠き部３７の角部３７ａも内歯ラチェット１９の係合内歯１９ａに押し付けられて係合する。
【００２２】
そこで、前記ロッキングベース７は、実質的に二カ所で前記係合内歯１９ａに係合することができ、内歯ラチェット１９に対するロッキングベース７のロック強度が上がる。
従って、上記緊急ロック手段１３によれば、部品点数を増加させて構造を複雑にすることなく、ロッキングベース７にポール１７を２個取り付けた状態と同等のロック強度を得ることができるので、前記捩り棒９の捩り変形部９ｃが捩じれ変形を起こす際の大きな回転トルクを強固に支持することができ、乗員の身体に作用する衝撃エネルギーの吸収を良好に行うことができる。
【００２３】
次に、対向部分である前記ロッキングベース７のボビン側端面７ａと前記ボビン３のロッキングベース側端面３ａとの間に設けられた本第１実施形態における回転規制機構２０は、図５及び図６に示すように、ボビン３の軸線方向に沿って前記ロッキングベース側端面３ａに穿設されたストッパー収容穴２１と、前記ロッキングベース側端面３ａから突出しないように前記ストッパー収容穴２１内に収容されるストッパー部材２２と、前記ストッパー収容穴２１の内底部に穿設されたばね収容穴２３に収容されて前記ストッパー部材２２を前記ボビン側端面７ａに向けて押圧付勢する弾性部材としての圧縮コイルばね２４と、前記ボビン側端面７ａと前記ロッキングベース側端面３ａとの間に介在するシャッター部材２６と、前記ボビン側端面７ａに形成されて前記ストッパー部材２２が係合可能な被係合部としての係合溝２７とを具備した構成である。
【００２４】
前記ストッパー収容穴２１は、図６の（ｂ）に示すように、周方向に沿って細長い有底の長穴であり、前記ストッパー部材２２は該ストッパー収容穴２１に対応した略繭状に形成されている。また、前記ばね収容穴２３は、断面円形状の穴であり、前記ストッパー収容穴２１の内底部中央に穿設されている。
前記シャッター部材２６は、内径部２６ａが前記ロッキングベース７のボス部７ｂに嵌装されると共に、外径部が前記ロッキングベース側端面３ａの凹部内に収まるように設定された円環状の平板であり、前記ボス部７ｂに嵌合する内径部２６ａには、前記ボス部７ｂに形成された係止溝７ｃに係合して、前記ロッキングベース７に対する回り止めとなる係止突起２６ｂが形成されている。
【００２５】
また、前記シャッター部材２６の外周部には係合片２６ｃが突設されており、該係合片２６ｃが前記ロッキングベース側端面３ａの凹部内周壁に突設された係合部２８に係合することで、該シャッター部材２６はエネルギー吸収動作時に前記ボビン３と一体的にウェビング引出し方向（矢印Ｘ₂ ）へ回動される。
更に、前記シャッター部材２６には、前記ストッパー収容穴２１に対して同心円上に位置するように、前記ストッパー収容穴２１と同一断面形状の貫通穴２９が形成されている。
【００２６】
但し、この貫通穴２９は、前記係止突起２６ｂがロッキングベース７の係止溝７ｃに係合している初期状態では、図６の（ｂ）に示すように前記ストッパー収容穴２１と開口位置が完全に一致せず、エネルギー吸収動作時におけるロッキングベース７とボビン３との相対回転量が所定量（略１回転）に達した時に初めて図７の（ｂ）に示すように前記ストッパー収容穴２１と開口位置が完全に一致するように、前記ストッパー収容穴２１に対して周方向に配置をずらして設定してある。
【００２７】
尚、ロッキングベース７とボビン３との相対回転量が所定量に達するまでの間は、前記ストッパー部材２２がシャッター部材２６のボビン側面上を摺動しており、前記係止突起２６ｂがロッキングベース７の係止溝７ｃに係合している該シャッター部材２６はボビン３と相対回転する。
また、エネルギー吸収動作時におけるボビン３のロッキングベース７に対する相対回転量が所定量（略１回転）に達して前記ストッパー収容穴２１と前記貫通穴２９とが重なったときに、初めて前記ボビン３の係合部２８が前記係合突起２６ｃに当接状態となるように、前記係合突起２６ｃの突設位置が設定されている。
【００２８】
そして、前記ストッパー収容穴２１と前記貫通穴２９とが重なると、前記圧縮コイルばね２４の付勢力により、ストッパー部材２２の先端部は貫通穴２９に突入する。そこで、ウェビング張力による前記ボビン３の回転トルクが、前記ストッパー部材２２及び前記係合部２８を介して前記シャッター部材２６の貫通穴２９及び係合突起２６ｃに伝達される。
ウェビング張力によって前記ボビン３から一定以上の回転トルクがシャッター部材２６に伝達されると、その回転トルクにより前記係止突起２６ｂが剪断され、以後、シャッター部材２６がボビン３と一体回転する。
【００２９】
前記ロッキングベース７に形成した被係合部としての係合溝２７は、前記ストッパー収容穴２１に対して同心円上に形成した円弧形の溝であり、ストッパー部材２２の先端が嵌入した状態で周方向に移動可能なように、十分な溝幅を有している。
また、図７と図８から明かなように、シャッター部材２６がボビン３と一体回転し始めてから、さらに、ロッキングベース７とボビン３とが所定量の相対回転をするまでは、前記貫通穴２９が前記係合溝２７上に重ならないように、前記係合溝２７の長さや位置が設定されている。
【００３０】
即ち、エネルギー吸収動作の開始初期は、図６に示すように、シャッター部材２６の係止突起２６ｂとロッキングベース７の係止溝７ｃとが係合状態にあって、シャッター部材２６はロッキングベース７に固定された状態にあり、ボビン３のみが、ロッキングベース７及びシャッター部材２６に対してウェビング引き出し方向に相対回転する。この間、ストッパー部材２２は、シャッター部材２６により突出が押さえられた状態にある。
【００３１】
そして、ボビン３の相対回転量が所定量に達すると、図７に示すように、ボビン３に形成したストッパー収容穴２１の開口位置が、ロッキングベース７に固定されているシャッター部材２６の貫通穴２９の開口位置に重なり、シャッター部材２６の板厚分だけ、ストッパー部材２２がロッキングベース７側に突出する。そこで、ボビン３からシャッター部材２６に伝達される回転トルクにより前記係止突起２６ｂが剪断されると、シャッター部材２６はボビン３と一体回転可能になり、ボビン３とシャッター部材２６とがロッキングベース７に対して相対回転する。
【００３２】
そして更に、ボビン３とシャッター部材２６とがロッキングベース７に対して相対回転すると、図８に示すように、ボビン３のストッパー収容穴２１とシャッター部材２６の貫通穴２９とが、ロッキングベース７の係合溝２７に重なるため、ストッパー部材２２の先端部が係合溝２７内に突入した状態で、ボビン３及びシャッター部材２６はロッキングベース７に対して相対回転を続けることになる。
【００３３】
そして、その後の相対回転によって、図９に示すように、ストッパー部材２２が係合溝２７の終端２７ａまで到達すると、ロッキングベース７とボビン３とが相対回転不能に連結される。そこで、ボビン３のウェビング引出し方向の回転が阻止されると共に、前記捩り棒９の捩れ変形が停止され、ウェビングの引き出しが阻止される。
【００３４】
以上のように、本第１実施形態のシートベルト用リトラクター１は、緊急ロック手段１３の作動時にウェビングに作用する張力が所定値を超えると、捩り棒９の捩れ変形によりウェビングを引き出させてエネルギー吸収を行う構成のため、エネルギー吸収量やウェビングの引き出し量に対する設計の自由度が高く、また、ボビン３の大径化を避けることができる。
【００３５】
更に、エネルギー吸収時に捩り棒９の捩れ変形によって生じるロッキングベース７とボビン３との間の相対回転量が所定量に達すると、ボビン３のロッキングベース側端面３ａに配設されたストッパー部材２２がロッキングベース７のボビン側端面７ａに配設された係合溝２７に係合し、ロッキングベース７とボビン３とを相対回転不能に連結する。そこで、ボビン３の回転が阻止され、ウェビングの引き出しが阻止される。
【００３６】
即ち、上記シートベルト用リトラクター１は、従来のねじ部材を使用した構造などと比較すると、単純でコンパクトな機構でエネルギー吸収時のウェビングの最大引き出し量を制限することができる。
さらに、前述したようなシャッター部材２６を合わせて採用することによって、エネルギー吸収時におけるウェビング引き出し量の調整が容易になる。即ち、前記係合突起２６ｃの突設位置と前記貫通穴２９の開口位置とが異なる複数のシャッター部材を用意するだけで、複数のウェビング引き出し量を適宜設定することができる。
【００３７】
従って、ウェビングの最大引き出し量を車両内のスペース等に応じた適正値に設定することが容易で、しかも、ウェビングの最大引き出し量を制限する回転規制機構２０にかかる加工コストを抑えてコスト低減を図ることができる。また、ボビン３の大径化を回避すると同時にボビン３の回転軸方向に対する寸法増大を抑え、リトラクターが大型化することなくウェビングの最大引き出し量を増やすこともできる。
【００３８】
図１０乃至図１４に示した本発明の第２実施形態に係るシートベルト用リトラクター３１は、前述の第１実施形態に係るシートベルト用リトラクター１における回転規制機構２２の構成を回転規制機構３２に変更した以外は同様の構成を有するので、同符号を付して詳細な説明を省略する。
前記シートベルト用リトラクター３１において、前記捩り棒９の捩れ変形によるウェビングの最大引き出し量を制限する回転規制機構３２は、ボビン３３のロッキングベース側端部に凹設された凹部３３ａの内周壁面３３ｂに半径方向に沿って形成されたストッパー収容穴４１と、該ストッパー収容穴４１内に収容されるストッパー部材４２と、前記ストッパー収容穴４１の内奥に収容されて前記ストッパー部材４２をロッキングベース４７のボス部４７ｂの外周面４７ｄに向けて押圧付勢する弾性部材としての圧縮ゴムばね４４と、前記内周壁面３３ｂと前記外周面４７ｄとの間に介在するシャッター部材４６と、前記ボス部４７ｂに形成されて前記ストッパー部材４２が係合可能な被係合部としての係合凹部４８とを具備した構成である。
【００３９】
前記シャッター部材４６は、図１１に示すように、前記ロッキングベース４７のボス部４７ｂに嵌装されると共に、前記凹部３３ａ内に収まるように設定された円環状部材であり、前記ボス部４７ｂに嵌合する内径部には、前記ボス部４７ｂに形成された係止溝４７ｃに係合して、前記ロッキングベース４７に対する回り止めとなる係止突起４６ｂが形成されている。
【００４０】
また、前記シャッター部材４６の外周部には係合片４６ｃが突設されており、該係合片４６ｃが前記ボビン３３の内周壁面３３ｂに突設された係合部５０に係合することで、該シャッター部材４６はエネルギー吸収動作時に前記ボビン３３と一体的にウェビング引出し方向へ回動される。
更に、前記シャッター部材４６には、前記ボビン３３がロッキングベース４７に対して所定量の相対回転をした時に前記ストッパー収容穴４１と重なり、前記ストッパー部材４２が突入可能な切欠き部４９が形成されている。
【００４１】
但し、この切欠き部４９は、前記係止突起４６ｂがロッキングベース４７の係止溝４７ｃに係合している初期状態では、図１１の（ａ）に示すように前記ストッパー収容穴４１と開口位置が一致せず、エネルギー吸収動作時におけるロッキングベース４７とボビン３３との相対回転量が所定量（略１回転）に達した時に初めて図１２の（ａ）に示すように前記ストッパー収容穴４１と開口位置が一致するように、前記ストッパー収容穴４１に対して周方向に配置をずらして設定してある。
【００４２】
尚、ロッキングベース４７とボビン３４との相対回転量が所定量に達するまでの間は、前記ストッパー部材４２がシャッター部材４６の外周面上を摺動しており、前記係止突起４６ｂがロッキングベース４７の係止溝４７ｃに係合している該シャッター部材４６はボビン３３と相対回転する。
また、エネルギー吸収動作時におけるボビン３３のロッキングベース４７に対する相対回転量が所定量（略１回転）に達して前記ストッパー収容穴４１と前記切欠き部４９とが重なったときに、初めて前記ボビン３３の係合部５０が前記係合突起４６ｃに当接状態となるように、前記係合突起４６ｃの突設位置が設定されている。
【００４３】
そして、前記ストッパー収容穴４１と前記切欠き部４９とが重なると、前記圧縮ゴムばね４４の付勢力により、ストッパー部材４２の先端部は切欠き部２９に突入する。そこで、ウェビング張力による前記ボビン３の回転トルクが、前記ストッパー部材４２及び前記係合部５０を介して前記シャッター部材４６の切欠き部４９及び係合突起４６ｃに伝達される。
ウェビング張力によって前記ボビン３３から一定以上の回転トルクがシャッター部材４６に伝達されると、その回転トルクにより前記係止突起４６ｂが剪断され、以後、シャッター部材４６がボビン３３と一体回転する。
【００４４】
即ち、エネルギー吸収動作の開始初期は、図１１に示すように、シャッター部材４６の係止突起４６ｂとロッキングベース４７の係止溝４７ｃとが係合状態にあって、シャッター部材４６はロッキングベース４７に固定された状態にあり、ボビン３３のみが、ロッキングベース４７及びシャッター部材４６に対してウェビング引き出し方向に相対回転する。この間、ストッパー部材４２は、シャッター部材４６により突出が押さえられた状態にある。
【００４５】
そして、ボビン３３の相対回転量が所定量に達すると、図１２に示すように、ボビン３３に形成したストッパー収容穴４１の開口位置が、ロッキングベース４７に固定されているシャッター部材４６の切欠き部４９の開口位置に対して同一半径方向に重なり、シャッター部材４６の肉厚分だけ、ストッパー部材４２がロッキングベース４７のボス部４７ｂ側に突出する。そこで、ボビン３３からシャッター部材４６に伝達される回転トルクにより前記係止突起４６ｂが剪断されると、シャッター部材４６はボビン３３と一体回転可能になり、ボビン３３とシャッター部材４６とがロッキングベース４７に対して相対回転する。
【００４６】
そして更に、ボビン３３とシャッター部材４６とがロッキングベース４７に対して相対回転すると、図１３に示すように、ボビン３３のストッパー収容穴４１とシャッター部材４６の切欠き部４９とが、ロッキングベース４７の係合凹部４８にに対して同一半径方向に重なるため、ストッパー部材４２の先端部が係合凹部４８内に突入した状態で、ボビン３３及びシャッター部材４６はロッキングベース４７に対して相対回転を続けることになる。
【００４７】
そして、その後の相対回転によって、図１４に示すように、ストッパー部材４２が係合凹部４８の垂直壁４８ａまで到達すると、ロッキングベース４７とボビン３３とが相対回転不能に連結される。そこで、ボビン３３のウェビング引出し方向の回転が阻止されると共に、前記捩り棒９の捩れ変形が停止され、ウェビングの引き出しが阻止される。
従って、上記シートベルト用リトラクター３１は、上記第１実施形態のシートベルト用リトラクター１と同様の作用効果を得ることができる。
【００４８】
図１５乃至図２２に示した本発明の第３実施形態に係るシートベルト用リトラクター５１は、前述の第１実施形態に係るシートベルト用リトラクター１における回転規制機構２０の構成を回転規制機構５２に変更した以外は同様の構成を有するので、同符号を付して詳細な説明を省略する。
前記シートベルト用リトラクター５１において、前記捩り棒９の捩れ変形によるウェビングの最大引き出し量を制限する回転規制機構５２は、上記第１実施形態のシートベルト用リトラクター１の回転規制機構２０におけるシャッター部材２６を、第１のシャッター部材５４、第２のシャッター部材５５、サブプレート５６及びＣリング５７の４枚の板部材に置き換えたような構成としたものであり、それ以外の構成は上記第１実施形態のものとほぼ同様である。
【００４９】
前述の第１のシャッター部材５４、第２のシャッター部材５５、サブプレート５６及びＣリング５７は、図１５乃至図１７に示したように、ボビン５３側から順に重ねた状態で、ボビン５３とロッキングベース７０との間に装備されている。
これらの第１のシャッター部材５４、第２のシャッター部材５５、サブプレート５６及びＣリング５７は、図１８に示したように、ストッパー部材２２の突入可能な切欠き部５４ｄ，５５ｄ及び貫通溝５６ｄ，５７ｄを有している。
【００５０】
ここで、第１のシャッター部材５４及び第２のシャッター部材５５は、第１実施形態におけるシャッター部材２６と同様に、前記ロッキングベース７０に対するボビン５３の相対回転量が所定量に達するまで、前記ストッパー部材２２のロッキングベース７０側への突出を押さえるもので、初期状態では、ボビン５３のロッキングベース側端面５３ａに穿設されたストッパー収容穴６１に対して周方向に配置をずらして設定してある。
【００５１】
また、第１のシャッター部材５４及び第２のシャッター部材５５に装備された切欠き部５４ｄ，５５ｄは、図１８の（ａ），（ｂ）に示すように、いずれも円環状の板材の周縁に切り欠き形成されている。
そして、第１のシャッター部材５４の切欠き部５４ｄは、図１９の（ｂ）に示すように、嵌入したストッパー部材２２がボビン周方向に移動する余裕のない大きさの切欠き、即ち、ストッパー部材２２の外形寸法にほぼ等しい大きさの切欠きである。一方、第２のシャッター部材５５の切欠き部５５ｄは、図２０の（ｃ）に示すように、嵌入したストッパー部材２２がボビン周方向に移動する余裕を持った少し長尺の切欠きである。尚、第１のシャッター部材５４の切欠き部は必ずしもストッパー部材２２と同じ位の大きさとする必要はなく、第２のシャッター部材５５の切欠き部も必ず長尺の切欠きとする必要はない。又、第１実施形態のシャッター部材２６の様なプレートを複数枚使うことも考えられる。
【００５２】
また、それぞれのシャッター部材５４，５５の内周部には、第１実施形態におけるシャッター部材２６と同様に、ロッキングベース７０のボス部７０ｂの係止溝７０ｃに係合して回り止めとして機能する係止突起５４ｂ，５５ｂが突設されている。これらの係止突起５４ｂ，５５ｂは、第１実施形態の場合と同様に、一定以上の回転トルクが作用すると、剪断して回り止めとしての機能を失う。
【００５３】
また、図１９の（ｂ）に示すように、第１のシャッター部材５４の外周部には、捩り棒９の捩れ変形によってボビン５３のロッキングベース７０に対する相対回転量が所定量に達した時に、前記ロッキングベース側端面５３ａの凹部内周壁に突設された係合部５８に係合してボビン５３からの回転トルクを受ける係合片５４ｃが突設されている。
【００５４】
前記サブプレート５６及び前記Ｃリング５７は、ボビン５３のストッパー収容穴６１内に収容されていたストッパー部材２２が、ロッキングベース７０に対するボビン５３の相対回転により第２のシャッター部材５５の切欠き部５５ｄを挿通可能になった時に、ストッパー部材２２の更なるロッキングベース７０側への移動を許容して、前記ボビン５３本体の代わりにストッパー部材２２を収容保持するものである。これらサブプレート５６及びＣリング５７は、前記ボビン５３のロッキングベース側端に固定されている。
【００５５】
これらのサブプレート５６及びＣリング５７に装備された貫通溝５６ｄ，５７ｄは、ストッパー部材２２が周方向に移動する余裕を十分に与える長溝であり、これにより、後述するように、第２のシャッター部材５５を貫通してロッキングベース７０の被係合部としての係合溝６２に突入したストッパー部材２２が係合溝６２の終端６２ａに当接して回転を阻止するまでのボビン５３の回転量は、前記Ｃリング５７における貫通溝５７ｄ内でのストッパー部材２２の移動距離分だけ増大されることになる。
【００５６】
次に、本第３実施形態における回転規制機構５２の動作を説明する。
緊急ロック手段１３の作動時にウェビングに作用する張力が設定値を超えると、捩り棒９の捩れ変形により前記ボビン５３のウェビング引き出し方向への回転を許容する。
そして、捩り棒９の捩れ変形によるエネルギー吸収動作の開始初期は、図１５に示すように、第１のシャッター部材５４及び第２のシャッター部材５５の係止突起５４ｂ，５５ｂは、いずれもロッキングベース７０の係止溝７０ｃに係合状態にあって、いずれのシャッター部材５４，５５もロッキングベース７０に固定された初期状態にある。そして、初期状態では、ボビン５３のみが、ロッキングベース７０に対してウェビング引き出し方向に相対回転する。この間は、ストッパー部材２２は、第１のシャッター部材５４により突出が押さえられた状態にある。
【００５７】
そして、ボビン５３の相対回転量が初期位置から所定量（本実施形態においては３２０゜）に達すると、図１９（ｃ）に示すように、ボビン５３に形成したストッパー収容穴６１の開口位置が、ロッキングベース７０に固定されている第１のシャッター部材５４の切欠き部５４ｄの開口位置に重なり、第１のシャッター部材５４の板厚分だけ、ストッパー部材２２がロッキングベース７０側に突出する。そして、ボビン５３から係合部５８及び係合片５４ｃを介して第１のシャッター部材５４に伝達される回転トルクにより前記係止突起５４ｂが破砕されると、第１のシャッター部材５４はボビン５３と一体回転可能になり、ボビン５３と第１のシャッター部材５４とがロッキングベース７０に対して相対回転する。この状態では、ストッパー部材２２のロッキングベース７０側への突出は、第２のシャッター部材５５によって押さえられている。
【００５８】
そして、ボビン５３と第１のシャッター部材５４とが、ロッキングベース７０に対して更に２３０゜相対回転すると、図２０の（ｂ）に示すように、ボビン５３に形成したストッパー収容穴６１の位置が、ロッキングベース７０に固定されている第２のシャッター部材５５の切欠き部５５ｄの開口位置に重なり、ストッパー部材２２が更にロッキングベース７０側に突出する。
【００５９】
そして、この状態では、図２０の（ｃ）に示すように、サブプレート５６及びＣリング５７の貫通溝５６ｄ，５７ｄの領域内にストッパー部材２２の位置が重なっているため、ストッパー部材２２はボビン５３内に装備されている圧縮コイルばね２４の付勢力により前記貫通溝５６ｄ，５７ｄ内に移行し、図２０の（ａ）に示すように、ストッパー部材２２は、基端側がＣリング５７の貫通溝５７ｄに収容されると共に、先端側がロッキングベース７０の係合溝６２に突入した状態になる。
【００６０】
前記サブプレート５６及びＣリング５７はボビン５３と共に回転可能で、ロッキングベース７０に対して更にボビン５３が１９５゜相対回転すると、図２１に示すように、ストッパー部材２２はロッキングベース７０の係合溝６２への突入位置に取り残されて、相対的に前記Ｃリング５７の貫通溝５７ｄ内を移動した状態となり、Ｃリング５７の貫通溝５７ｄの終端壁５７ｅに当接した状態になる。この状態になると、ボビン５３の回転力がＣリング５７を介してストッパー部材２２に伝達される。
【００６１】
そして、ロッキングベース７０に対してボビン５３が２７９゜更に相対回転すると、図２２に示すように、Ｃリング５７の貫通溝５７ｄの終端壁５７ｅによりストッパー部材２２がロッキングベース７０の係合溝６２内を移動して係合溝６２の終端６２ａに到達し、これら２つの貫通溝５７ｄと係合溝６２の終端間に挾持された状態になると、前記ボビン５３の前記ロッキングベース７０に対する相対回転が阻止され、前記捩り棒９の捩れ変形も阻止されるため、ウェビング引き出し方向へのボビン５３の回転も止まる。
【００６２】
このように、ロッキングベース７０に対するボビン５３の相対回転量に応じてストッパー部材２２をロッキングベース７０側に順次移動可能とする切欠き部５４ｄ，５５ｄを備えたシャッター部材５４，５５を設けたり、ボビン５３からストッパー部材２２の保持を受け継ぐＣリング４７を適宜装備することで、捩り棒９の捩れ変形によるウェビングの最大引き出し量を簡単に所望の値に設定することができ、例えば構造が単純で安価に製作できるシャッター部材を変更するだけで、エネルギー吸収量やウェビング引き出し量等の仕様変更に対応できる汎用性の高いシートベルト用リトラクターを提供することができる。
【００６３】
なお、上記各実施形態では、回転規制機構として、ウェビングの最大引き出し量を制限するためのストッパー部材をボビン側に配設し、該ストッパー部材が係合する被係合部をロッキングベース側に配設したが、逆に、ロッキングベース側に前記ストッパー部材を配設すると共に該ストッパー部材の係合する被係合部をボビン側に配設する構成とすることもできる。
【００６４】
また、上記各実施形態においては、回転規制機構として、ロッキングベースに対するボビンの相対回転量が所定量に達するまではストッパー部材の突出を抑止するシャッター部材を装備した構成としたが、エネルギー吸収量やウェビングの引き出し量が小さくて済む場合は、シャッター部材を省略して、ロッキングベースに対するボビンの相対回転量が所定量に達すると、ストッパー部材が直接に被係合部に突入する構成としてもよい。
【００６５】
又、上記各実施形態における緊急ロック手段１３においては、ロッキングベース７の支軸１６に軸支されたポール１７をリトラクターベース１１の側板１１ａに併設された内歯ラチェット１９の係合内歯１９ａに係合させることで、ロッキングベース７のウェビング引出し方向への回転を阻止すると共に、前記ポール１７が前記係合内歯１９ａに係合した際の係合部からの所定以上の反力により前記ロッキングベース７が偏倚すると、該ロッキングベース７の外周部に形成された切り欠き部３７が係合内歯１９ａに係合するように構成されているが、緊急ロック手段の構成はこれに限定されるものではなく、種々の形態を採りうることは言うまでもない。
【００６６】
図２３に示したシートベルト用リトラクターにおいて、リトラクターベース８１はその大部分がコの字状断面を有しており、対向する側板８１ａ，８１ｂには対向してそれぞれ巻取軸貫通穴が設けられ、ボビン８３がこれら巻取軸貫通穴を挿通した状態で回動自在に軸架されている。
前記側板８１ａに設けられた巻取軸貫通穴の内周縁には、係合内歯８２が直接形成されている。そして、前記側板８１ａの巻取軸貫通穴を貫通するボビン８３の端部には、車両緊急時に前記ボビン８３をリトラクターベース８１に係合させてウェビング引き出し方向への回転を阻止する緊急ロック手段が配置され、ボビン８３の側板８１ｂ側の端部には、公知の巻取りばね装置８５が配置されており、ボビン８３はウェビングを巻取る方向に常時付勢されている。
【００６７】
前記ボビン８３は、アルミニウム合金等で一体成形された略円筒形の巻取軸であり、ウェビングが巻回される胴部８４には、ウェビング端部を挿通させて保持するため直径方向に貫通するスリット開口８４ａが設けられている。また、ボビン８３の外周面には別体で形成されたフランジ部材８６が装着され、ウェビングの巻乱れを防止する。
【００６８】
前記側板８１ａの巻取軸貫通穴を貫通するボビン８３のセンサー側端面には、側板８１ａに構成された係合内歯８２に係合可能な係止部材であるポール８７を揺動回動可能に軸支する支軸８８が突設されている。
そこで、前記緊急ロック手段は、車両緊急時に前記ポール８７の係止歯８７ａを前記係合内歯８２に噛合させることで、ボビン８３のウェビング引出し方向への回転を阻止する構成となっている。
【００６９】
また、該ボビン８３のセンサー側外周部には、係合凹部としての溝９０が形成されており、前記ポール８７が前記係合内歯８２に係合した際の係合部からの所定以上の反力により前記ボビン８３が偏倚すると、回動軸線方向に延びる溝９０の角部９０ａが係合内歯８２に噛み合うように構成されている。尚、溝９０は一本だけに限らず、回動軸線に平行な複数本の溝を周方向に沿って設けても良い。そこで、ウェビング張力が増大し、前記係合内歯８２に係合した前記ポール８７の係合部からの反力が所定以上となると、前記ボビン８３が偏倚して溝９０の角部９０ａも係合内歯８２に押し付けられて係合し、該ボビン８３は実質的に二カ所で係合内歯８３に係合することができる。
【００７０】
即ち、通常使用状態においては、図示しない公知のロック作動手段により前記緊急ロック手段のポール８７が係合内歯８２と非係合な方向に付勢されており、回動中心上に位置しているボビン８３の溝９０も係合内歯８２に係合することはないので、ボビン８３に巻装されたウェビングの引き出しは自在である。
【００７１】
しかして、衝突等の車両緊急時には、ロック作動手段が作動してポール８７の係止歯８７ａを前記係合内歯８２に係合させることにより、ボビン８３のウェビング引出し方向への回転をロックする。
そして更にウェビング張力が増大し、前記係合内歯８２に係合した前記ポール８７の係合部からの反力が所定以上となると、前記ボビン８３が偏倚し、溝９０の角部９０ａも係合内歯８２に押し付けられて係合する。
【００７２】
従って、前記ボビン８３は、実質的に二カ所で前記係合内歯８２に係合することができ、係合内歯８２に対するボビン８３のロック強度が上がる。即ち、上記緊急ロック手段によれば、部品点数を増加させて構造を複雑にすることなく、ボビン８３にポール８７を２個取り付けた状態と同等のロック強度を得ることができる。
【００７３】
【発明の効果】
本発明のシートベルト用リトラクターによれば、緊急ロック手段の作動時にウェビングに作用する張力が所定値を超えると、捩り棒の捩れ変形によりウェビングを引き出させてエネルギー吸収を行うことができる。
そして、エネルギー吸収時に捩り棒の捩れ変形によって生じるロッキングベースと巻取軸との間の相対回転量が所定量に達すると、対向部分の一方に配設されたストッパー部材が他方の対向部分に配設された被係合部に係合し、ロッキングベースと巻取軸とを相対回転不能に連結するので、巻取軸の回転が阻止され、ウェビングの引き出しが阻止される。
従って、単純でコンパクトな機構でエネルギー吸収時のウェビングの最大引き出し量を制限することができる。又、ウェビングの最大引き出し量を車両内のスペース等に応じた適正値に設定することが容易で、しかも、ウェビングの最大引き出し量を制限する回転規制機構にかかる加工コストを抑えてコスト低減を図ることができる。更に、ボビンの大径化を回避すると同時にボビンの回転軸方向に対する寸法増大を抑え、リトラクターが大型化することなくウェビングの最大引き出し量を増やすこともできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係るシートベルト用リトラクターの要部分解斜視図である。
【図２】図１に示したシートベルト用リトラクターにおけるロッキングベースの背面側の構造を示す斜視図である。
【図３】図１に示したシートベルト用リトラクターにおける緊急ロック手段の非作動状態を示す要部拡大図である。
【図４】図３に示した緊急ロック手段の作動状態を示す要部拡大図である。
【図５】図１に示したシートベルト用リトラクターにおけるボビンの組立状態における縦断面図である。
【図６】（ａ）は図１に示したシートベルト用リトラクターのエネルギー吸収動作開始時の状態を説明する為の要部断面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面矢視図である。
【図７】（ａ）は図１に示したシートベルト用リトラクターにおけるエネルギー吸収動作の経過を説明する為の要部断面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面矢視図である。
【図８】（ａ）は図１に示したシートベルト用リトラクターにおけるエネルギー吸収動作の経過を説明する為の要部断面図、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ断面矢視図である。
【図９】図１に示したシートベルト用リトラクターにおけるエネルギー吸収動作の経過を説明する為のボビン端部正面図である。
【図１０】本発明の第２実施形態にに係るシートベルト用リトラクターおけるボビンの組立状態における縦断面図である。
【図１１】（ａ）は図１０に示したシートベルト用リトラクターのエネルギー吸収動作開始時の状態を説明する為の要部断面図、（ｂ）は（ａ）のＤ−Ｄ断面矢視図である。
【図１２】（ａ）は図１０に示したシートベルト用リトラクターにおけるエネルギー吸収動作の経過を説明する為の要部断面図、（ｂ）は（ａ）のＥ−Ｅ断面矢視図である。
【図１３】（ａ）は図１０に示したシートベルト用リトラクターにおけるエネルギー吸収動作の経過を説明する為の要部断面図、（ｂ）は（ａ）のＦ−Ｆ断面矢視図である。
【図１４】図１０に示したシートベルト用リトラクターにおけるエネルギー吸収動作の経過を説明する為のボビン端部正面図である。
【図１５】本発明の第３実施形態に係るシートベルト用リトラクターの要部縦断面図である。
【図１６】図１５のＧ−Ｇ断面矢視図である。
【図１７】図１５のＨ−Ｈ断面矢視図である。
【図１８】図１５に示した第１及び第２のシャッター部材、サブプレート及びＣリングの正面図である。
【図１９】（ａ）は図１５に示したシートベルト用リトラクターにおけるエネルギー吸収動作の経過を説明する為の要部断面図、（ｂ）は（ａ）のＩ−Ｉ断面矢視図であり、（ｃ）は（ａ）のＪ−Ｊ断面矢視図である。
【図２０】（ａ）は図１５に示したシートベルト用リトラクターにおけるエネルギー吸収動作の経過を説明する為の要部断面図、（ｂ）は（ａ）のＫ−Ｋ断面矢視図であり、（ｃ）は（ａ）のＬ−Ｌ断面矢視図である。
【図２１】（ａ）は図１５に示したシートベルト用リトラクターにおけるエネルギー吸収動作の経過を説明する為の要部断面図、（ｂ）は（ａ）のＭ−Ｍ断面矢視図であり、（ｃ）は（ａ）のＮ−Ｎ断面矢視図である。
【図２２】図１５に示したシートベルト用リトラクターにおけるエネルギー吸収動作の経過を説明する為のボビン端部正面図である。
【図２３】シートベルト用リトラクターにおける緊急ロック手段の変形例を示す要部分解斜視図である。
【符号の説明】
１ シートベルト用リトラクター
３ ボビン
７ ロッキングベース
９ 捩り棒
１１ リトラクターベース
１３ 緊急ロック手段
２０ 回転規制機構
２２ ストッパー部材
２４ 圧縮コイルばね
２６ シャッター部材
２７ 係合溝

Claims (1)

1. ウェビングが巻装される略筒状の巻取軸と、前記巻取軸の中心穴を挿通して一端が前記巻取軸と相対回転不能に結合される共に他端がロッキングベースと相対回転不能に結合される捩り棒と、車両緊急時に前記ロッキングベースをリトラクターベースに係合させて前記捩り棒の回転を阻止することにより前記巻取軸のウェビング引出し方向への回転を阻止する緊急ロック手段とを備え、前記緊急ロック手段の作動時にウェビングに作用する張力が所定値を超えると前記捩り棒の捩れ変形によって乗員の身体に生じる衝撃を吸収するシートベルト用リトラクターであって、
   前記ロッキングベースと前記巻取軸の対向部分の一方には、弾性部材によって他方の対向部分に向けて押圧付勢されたストッパー部材が配設されると共に、
   前記対向部分の他方には、前記捩り棒の捩れ変形によってロッキングベースと巻取軸との間に生じる相対回転量が所定量に達した時に前記ストッパー部材が係合してロッキングベースと巻取軸とを相対回転不能に連結可能な被係合部が配設されている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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