JP3836971B2 - シートベルトリトラクタ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はシートベルトリトラクタに関し、特に、車両緊急時にトーションバーとして機能するスピンドル軸の捩じり変形により乗員に加わるエネルギー吸収を行うとともに、最終的には乗員をウエビングで確実に拘束するようにしたシートベルトリトラクタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自動車に装備されるシートベルトリトラクタにおいては、車両衝突等による車両緊急時に、緊急ロック機構により巻取りドラムがウエビング引出し方向に回転不能にロックされて、巻取りドラムからのウエビングの引出しを阻止するようになっている。
【０００３】
ところで、車両緊急時において、車両の減速度が非常に大きくなると、乗員がウエビングから受ける荷重が非常に大きくなり望ましくない。そこで、最近のシートベルトリトラクタは、緊急ロック機構により巻取りドラムの回転が略ロック状態になり、ウエビングに作用する荷重が大きくなると、巻取りドラムの回転を許容しつつ、エネルギー吸収手段でエネルギーを吸収し、乗員に作用する衝撃を緩和するようにしてある。
【０００４】
例えば、特開平７−２７７１３６号公報や特開平７−１０１３１０号公報には、前記エネルギー吸収手段としての変形部材を巻取りドラムの外周面に沿って装着したシートベルトリトラクタが開示されている。このシートベルトリトラクタにおいては、車両緊急時に緊急ロック機構により巻取りドラムが回転不能にロックされ、ウエビングに大きな荷重が作用すると、変形部材が縮径方向へ変形しその変形を介してエネルギーが吸収されるようになっている。しかし、この種のシートベルトリトラクタでは、構造が複雑になり組付けが面倒である。
【０００５】
一方、特開平６−１５６８８４号公報には、前記エネルギー吸収手段としてのトーションバー（捩じり棒）を適用したシートベルトリトラクタが開示されている。このシートベルトリトラクタにおいて、トーションバーは巻取りドラムに挿通され、その一端部が巻取りドラムに相対回転不能に連結されている。
【０００６】
トーションバーの他端部分にはヘッド部が形成され、このヘッド部が車両緊急時に緊急ロック機構で回転不能にロックされた状態で、ウエビングに所定の荷重（例えば、４ＫＮ）が作用すると、トーションバーの一端部が巻取りドラムとともに回転してトーションバーが捩じり変形し、その捩じり変形を介してエネルギーが吸収されるようになっている。このトーションバーを適用したシートベルトリトラクタにおいては、構造が簡単で組付けが容易になり、エネルギー吸収性能が安定し信頼性が高いという点で優れている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、特開平６−１５６８８４号公報のシートベルトリトラクタでは、車両緊急時、緊急ロック機構でトーションバーのヘッド部をロックするだけで、トーションバーの一端部をロックするようになっていないため、ウエビングに非常に大きな荷重が作用した場合でも、巻取りドラムの回転が拘束されないため、トーションバーが捩じり変形し続けて、ウエビングの繰出し量が限界値を越え、或いはトーションバーが破断し身体拘束機能を失う虞がある。特に、車両が玉突き衝突した場合等において、トーションバーが繰返し捩じり変形すると破断し易くなる。
【０００８】
本発明の目的は、トーションバーとして機能するスピンドル軸を備えたシートベルトリトラクタにおいて、車両緊急時に、乗員の運動エネルギーを吸収するとともに、最終的には乗員をウエビングで確実に拘束すること等である。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１のシートベルトリトラクタは、ウエビングを巻取る巻取りドラムと、一端部が巻取りドラムに相対回転不能に係合されトーションバーとして機能するスピンドル軸とを備え、車両緊急時にスピンドル軸の捩じり変形によりエネルギー吸収を行うようにしたシートベルトリトラクタにおいて、車両緊急時にスピンドル軸の一端部の他端近傍部に対する捩じり変形回転量が所定値になるまでスピンドル軸の捩じり変形を許し、且つ前記捩じり変形回転量が所定値に達したときスピンドル軸の他端近傍部と巻取りドラムとを相対回転不能に締結する締結機構を設け、前記スピンドル軸（４）の一端部と前記巻取りドラム（３）とが、キャップ部材（３５）を介して相対回転不能に係合されていることを特徴とするものである。
【００１０】
前記捩じり変形回転量の所定値は、スピンドル軸が破断しない値であって、スピンドル軸の捩じり変形によるウエビングの繰出しによって乗員がステアリングホイール等に到達しない値に設定される。スピンドル軸が捩じり変形する際に、ウエビングから乗員に作用する荷重は、スピンドル軸の形状や材質等を適切に設計することで適宜設定可能である。
【００１１】
スピンドル軸の一端部が巻取りドラムに相対回転不能に係合されているので、車両緊急時、何らかの緊急ロック手段によりスピンドル軸の他端側の回転がロックされ、ウエビングに例えば４ＫＮ以上の大きな荷重が作用すると、スピンドル軸の一端部とともに巻取りドラムが回転してスピンドル軸が捩じり変形し、その捩じり変形を介してエネルギー吸収が行われる。その後、前記捩じり変形回転量が所定値に達すると、締結機構によりスピンドル軸の他端近傍部と巻取りドラムとが相対回転不能に締結されて、巻取りドラムが回転しなくなり、巻取りドラムからのウエビングの繰出しが阻止され、ウエビングで乗員が確実に拘束される。
【００１２】
従って、車両緊急時にウエビングに非常に大きな荷重が作用した場合や、車両が複数回衝突してスピンドル軸が繰返し捩じり変形した場合でも、乗員の運動エネルギーを吸収するとともに、スピンドル軸の破断を確実に防止して、最終的には乗員をウエビングで確実に拘束できるため、乗員のステアリングホイールやフロントウインド等への２次衝突を確実に防止して、乗員の安全性を確保することができる。
また、前記締結機構は、スピンドル軸の他端近傍部と巻取りドラムの一方に形成された雌ネジ部と他方に形成され雌ネジ部に螺合した雄ネジ部とを有する螺合機構を備えたことをも特徴とするものである。
従って、車両緊急時にスピンドル軸の前記捩じり変形回転量が所定値になるまで、スピンドル軸の他端近傍部に対して巻取りドラムを相対回転可能にして、スピンドル軸の捩じり変形を許し、前記捩じり変形回転量が所定値に達したとき、螺合機構の雌ネジと雄ネジとを螺合締結させて、スピンドル軸の他端近傍部と巻取りドラムとを相対回転不能に締結することができる。
【００１３】
請求項２のシートベルトリトラクタは、車両緊急時にトーションバーの捩じり変形を介してエネルギー吸収を行うようにしたシートベルトリトラクタにおいて、ウエビングを巻取る巻取りドラムと、この巻取りドラムに挿通するように配設されて一端部が巻取りドラムに相対回転不能に係合され且つトーションバー部を有するスピンドル軸と、車両緊急時にスピンドル軸の他端近傍部を回転不能にロックする緊急ロック手段と、前記緊急ロック手段の作動後にウエビングに加わる張力により巻取りドラムとスピンドル軸の一端とが一体的に回転してスピンドル軸の一端部の他端近傍部に対するウエビング引出し方向への捩じり変形回転量が所定値になるまでスピンドル軸の捩じり変形を許し、且つ前記捩じり変形回転量が所定値に達したときスピンドル軸の他端近傍部と巻取りドラムとを相対回転不能に締結する締結機構とを備え、前記スピンドル軸（４）の一端部と前記巻取りドラム（３）とが、キャップ部材（３５）を介して相対回転不能に係合されていることを特徴とするものである。
【００１４】
前記捩じり変形回転量の所定値については、請求項１と同様に、スピンドル軸が破断しない値であって、スピンドル軸の捩じり変形によるウエビングの繰出しによって乗員がステアリングホイール等に到達しない値に設定される。また、スピンドル軸が捩じり変形する際に、ウエビングから乗員に作用する荷重についても、請求項１と同様である。
【００１５】
車両緊急時、緊急ロック手段によりスピンドル軸の他端近傍部が回転不能にロックされ、ウエビングに例えば４ＫＮ以上の大きな荷重が作用すると、スピンドル軸の一端部とともに巻取りドラムが回転してスピンドル軸のトーションバー部が捩じり変形し、その捩じり変形を介してエネルギー吸収が行われる。その後、前記捩じり変形回転量が所定値に達すると、締結機構により、スピンドル軸の他端近傍部と巻取りドラムとが相対回転不能に締結されて、巻取りドラムが回転しなくなり、巻取りドラムからのウエビングの繰出しが阻止され、ウエビングで乗員が確実に拘束される。その他の作用に関しては請求項１と同様である。
【００１８】
また、前記締結機構は、車両緊急時にスピンドル軸の他端近傍部を回転不能にロックする緊急ロック手段の一部を構成するラチェットホイールと巻取りドラムの一方に形成された雌ネジ部と他方に形成され雌ネジ部に螺合した雄ネジ部とを有する螺合機構を備えたことを特徴とするものである。
【００１９】
従って、車両緊急時にスピンドル軸の前記捩じり変形回転量が所定値になるまで、ラチェットホイールに対して巻取りドラムを相対回転可能にして、スピンドル軸の捩じり変形を許し、前記捩じり変形回転量が所定値に達したとき、螺合機構の雌ネジと雄ネジとを螺合締結させて、ラチェットホイールを介してスピンドル軸の他端近傍部と巻取りドラムとを相対回転不能に締結することができる。
【００２０】
請求項３のシートベルトリトラクタは、請求項１の発明において、前記締結機構は、スピンドル軸の他端近傍部と巻取りドラムとを当接させることによりスピンドル軸の他端近傍部と巻取りドラムとを締結することを特徴とするものである。それ故、車両緊急時に前記捩じり変形回転量が所定値に達すると、スピンドル軸の他端近傍部と巻取りドラムとが当接して、スピンドル軸の他端近傍部と巻取りドラムとが確実に締結される。その他請求項１と同様の作用を奏する。
【００２１】
請求項４のシートベルトリトラクタは、請求項２の発明において、前記締結機構は、ラチェットホイールと巻取りドラムとを当接させることによりスピンドル軸の他端近傍部と巻取りドラムとを締結することを特徴とするものである。それ故、車両緊急時に前記捩じり変形回転量が所定値に達すると、ラチェットホイールと巻取りドラムとが当接して、ラチェットホイールを介してスピンドル軸の他端近傍部と巻取りドラムとが確実に締結される。その他請求項２と同様の作用を奏する。
【００２２】
請求項５のシートベルトリトラクタは、ウエビングを巻取る巻取りドラムと、一端部が巻取りドラムに相対回転不能に係合されトーションバーとして機能するスピンドル軸とを備え、車両緊急時にスピンドル軸の捩じり変形によりエネルギー吸収を行うようにしたシートベルトリトラクタにおいて、車両緊急時にスピンドル軸の一端部の他端近傍部に対する捩じり変形回転量が所定値になるまでスピンドル軸の捩じり変形を許し、且つ前記捩じり変形回転量が所定値に達したときスピンドル軸の他端近傍部と巻取りドラムとを相対回転不能に締結する締結機構を設け、前記スピンドル軸の一端部と前記巻取りドラムとが、キャップ部材を介して相対回転不能に係合されており、前記締結機構は、スピンドル軸の他端近傍部に外嵌螺合され且つ巻取りドラムのスプライン状の嵌合孔に相対回転不能に内嵌されたリング部材を備えたことを特徴とするものである。
【００２３】
従って、車両緊急時にスピンドル軸の前記捩じり変形回転量が所定値になるまで、スピンドル軸に対して巻取りドラムとともにリング部材を相対回転可能にして、スピンドル軸の捩じり変形を許し、前記捩じり変形回転量が所定値に達したとき、リング部材をスピンドル軸の他端近傍部に螺合締結させて、リング部材を介してスピンドル軸の他端近傍部と巻取りドラムとを相対回転不能に締結することができる。
【００２７】
また、前記締結機構は、リング部材を巻取りドラムに当接させることによりスピンドル軸の他端近傍部と巻取りドラムとを締結することを特徴とするものである。それ故、車両緊急時に前記捩じり変形回転量が所定値に達すると、リング部材と巻取りドラムとが当接して、リング部材を介してスピンドル軸の他端近傍部と巻取りドラムとが確実に締結される。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
本実施形態は、車両衝突等の車両緊急時に、トーションバーとして機能するスピンドル軸の捩じり変形を介してエネルギーを吸収するシートベルトリトラクタに、本発明を適用した場合の一例である。尚、図１における前後左右を前後左右として説明する。
【００３０】
図１〜図３に示すように、シートベルトリトラクター１は、車体に固定される金属製のハウジング２と、ハウジング２に装着されウエビングＷを巻取る巻取りドラム３と、巻取りドラム３に挿通するように配設されて左端部が巻取りドラム３に相対回転不能に係合されたスピンドル軸４と、巻取ドラム３を常時巻取り方向へ回動付勢する回動付勢機構５と、車両衝突等の車両緊急時に巻取りドラム３を巻取り方向へ強制的に回動させてウエビングＷを巻取る強制巻取り機構６と、車両緊急時にスピンドル軸４の右端近傍部を回転不能にロックする緊急ロック機構７と、車両緊急時にスピンドル軸４の左端部の右端近傍部に対する捩じり変形回転量が所定値になるまでスピンドル軸４の捩じり変形を許し、且つ前記捩じり変形回転量が所定値に達したときスピンドル軸４の右端近傍部と巻取りドラム３とを相対回転不能に締結する締結機構８とを備えている。
【００３１】
図１〜図３に示すように、ハウジング２は、左側壁１０と、右側壁１１と、左側壁１０と右側壁１１の後上端部を連結する後壁部１２と、左側壁１０と右側壁１１の後下部を連結する連結板部１３とを一体形成してなり、後壁部１２と連結板部１３に固着され下方へ延びる取付板１３ａがボルト等で車体に固定される。左側壁１０と右側壁１１の前上端部は、左右方向向きのバー部材１４により連結されている。
【００３２】
左側壁１０と右側壁１１には、巻取りドラム３よりも小径の円形開口１５，１６が同心状に形成され、右側壁１１の右面下部には、緊急ロック機構７のパウル６０とホルダ６７とが装着されている。後壁部１２と連結板部１３の間には矩形状の開口１７が形成され、図示していないが、巻取りドラム３にウエビングＷが殆ど巻取られると、径が大きくなるウエビングＷの後端部分が開口１７内に達し、ハウジング２と相互干渉しないようになっている。
【００３３】
図１〜図３、図５〜図７に示すように、巻取りドラム３は、外周部にウエビングＷが巻付けられる胴部２０と、左鍔部２１と、右鍔状部２２を有し、その軸心部分にスピンドル軸４が挿通する左右方向向きの挿通孔２３が形成されている。左鍔部２１には、スプライン穴２４が形成され、また、巻取りドラム３の左端部分には、挿通穴２３とスプライン穴２４に連通し且つ挿通孔２３よりも大径の挿入穴２５が形成されている。
【００３４】
右鍔状部２２は左右幅広に形成され、その中央部分には、挿通孔２３に連通し且つ挿通孔２３よりも大径のスプライン状の嵌合穴２６が形成され、この嵌合穴２６に、締結機構８のリング部材７０が相対回転不能に且つ左右に相対移動可能に内嵌されている。また、胴部２０には、ウエビングＷの基端を嵌合固定する為のウエビング挿通開口２７が形成されている。
【００３５】
図１、図４〜図７に示すように、スピンドル軸４は、所定以上の捩じりトルクが作用すると捩じり変形するトーションバー部３０と、トーションバー部３０の左端側のローレット軸部３１と、トーションバー部３０の右端側のスプライン軸部３２と、スプライン軸部３２の右端側の連結軸部３３とを一体形成したものであって、ローレット軸部３１が、キャップ部材３５を介して巻取りドラム３の左端部に相対回転不能に係合され、スプライン軸部３２に緊急ロック機構７のラチェットホイール５０が相対回転不能に連結されている。
【００３６】
キャップ部材３５は、スプライン状の係合部３６と、係合部３６から右方へ延びる筒部３７と、筒部３７の内部に形成されたローレット穴部３８とを有し、係合部３６が巻取りドラム３のスプライン穴２４に係合され、筒部３７が挿入穴２５に内嵌挿入され、ローレット穴部３８にスピンドル軸４のローレット軸部３１が係合されている。また、キャップ部材３５には係合部３６から左方へ延びる断面正方形状の連結軸部３９が一体形成され、この連結軸部３９が強制巻取り機構６と回動付勢機構５に作動的に連結されている。
【００３７】
尚、図示していないが、スピンドル軸４のトーションバー部３０に、ウエビングＷの基端部の筒状部が外嵌され、ウエビングＷはトーションバー部３０から、巻取りドラム３の胴部２０のウエビング挿通開口２７を貫通して延び、胴部２０に巻付けられている。
【００３８】
図１〜図３に示すように、回動付勢機構５は、強制巻取り機構６のケーシング４１に固定されるバネ収容キャップ４０内に収容されるゼンマイバネ（図示略）であって連結軸部３９を巻取り方向へ付勢するゼンマイバネを有し、強制巻取り機構６は、車両緊急時に加圧ガスを発生させるガス発生器４３と、ケーシング４１内に設けられガス発生器４３で発生させたガス圧によりキャップ部材３５を介して巻取りドラム３を巻取り方向へ回動させるガス圧駆動機構（図示略）を有する。尚、回動付勢機構５と強制巻取り機構６は、周知のものであるため、それらの詳細な説明を省略する。
【００３９】
前記緊急ロック機構７について説明する。
図１〜図４に示すように、緊急ロック機構７は、スピンドル軸４のスプライン軸部３２に相対回転不能に連結されたラチェットホイール５０と、ウエビングＷの急激な引出しに感応してラチェットホイール５０の回転をロックする第１ロック機構と、車両緊急時の急減速に感応してラチェットホイール５０の回転をロックする第２ロック機構を有する。尚、緊急ロック機構７は、ハウジング２の右側壁１１に固定されるカバー部材７ａでカバーされる。
【００４０】
図４、図５に示すように、ラチェットホイール５０は、外周部にラチェットギヤ５４が形成されたギヤ部５３と、ギヤ部５３よりも小径に且つギヤ部５３の左側に設けられたガイド部５５と、ガイド部５５よりも小径で且つガイド部５５から左方へ延びる筒部５６とを一体形成したもので、ギヤ部５３とガイド部５５に形成されたスプライン穴５８に、スピンドル軸４のスプライン軸部３２が係合している。ギヤ部５３は、ハウジング２の右側壁１１の右側に配設され、ガイド部５５は、リング状の合成樹脂製のベヤリング５７を介して、右側壁１１に形成された円形開口１６の周面部に回転自在に支持され、筒部５６にリング部材７０が外嵌螺合されている。
【００４１】
第１ロック機構は、ハウジング２の右側壁１１に固着された軸部１９に回動可能に枢支され且つラチェットギヤ５４に係合可能なパウル６０と、スピンドル軸４の連結軸部３３に枢支されパウル６０をラチェットギヤ５４に対して係合・係合解除方向に案内するガイド部６２ａが形成されたクラッチ部材６２と、連結軸部３３に連結されクラッチ部材６２の筒部６２ｂに収容されたロックアームベース６６と、このロックアームベース６６に揺動可能に支持されクラッチ部材６２の筒部６２ｂの内部に形成された内歯６２ｃに係合する突起６４ａが形成され且つ通常時はこの突起６４ａが内歯６２ｃに係合しない方に付勢されたロックアーム６４と、連結軸部３３に枢支されリベット６１で抜け止めされたロッキングギヤ６５と、ロックアーム６４に当接しロッキングギヤ６５に摩擦結合されたロックアームガイド（図示略）等で構成されている。
【００４２】
通常状態において、パウル６０は、捩じりバネ６３によりラチェットギヤ５４に係合しない非係合位置に回動付勢され、急激にウエビングＷが引出され連結軸部３３が回動すると、ロックアームベース６６に対してロッキングギヤ６５の回転遅れが生じ、ロックアームガイドも回転遅れが生じ、その結果、ロックアーム６４はバネ力に抗して回転し、その突起６４ａが内歯６２ｃに係合する。すると、クラッチ部材６２が回動し、クラッチ部材６２のガイド部６２ａにガイドされパウル６０が捩じりバネ６３の付勢力に抗して回動してラチェットギヤ５４に係合し、ラチェットホイール５０とともにスピンドル軸４のスプライン軸部３２の回転がロックされる。
【００４３】
第２ロック機構は、第１ロック機構と共通のパウル６０及びクラッチ部材６２及びロックアームベース６６及びロックアーム６４及びロックアーム６４の右側において連結軸部３３に枢支されリベット６１で抜け止めされたロッキングギヤ６５と、ハウジング２の右側壁１０に固定されたホルダ６７と、ホルダ６７に収容された球状の慣性質量体６８と、ホルダ６７に揺動可能に連結され且つロッキングギヤ６５に係合可能な揺動レバー６９を有する。
【００４４】
通常状態において、ロッキングギヤ６５は摩擦力を介してスピンドル軸４の連結軸部３３と一体的に回動し、車両が急減速すると、ホルダー６７に収容されている慣性質量体６８が移動し、揺動レバー６９が揺動してロッキングギヤ６５に係合し、ロッキングギヤ６５の回転がロックされる。すると、ロッキングギヤ６５のロックアームガイドに対するロックアーム６４の相対回転によりその突起６４ａが内歯６２ｃに係合してクラッチ部材６２が回動し、前記同様、ラチェットホイール５０とともにスピンドル軸４のスプライン軸部３２の回転がロックされる。
【００４５】
前記締結機構８について説明する。
図１、図５、図７〜９に示すように、締結機構８は、スピンドル軸４のスプライン軸部３２に相対回転不能に連結されたラチェットホイール５０の筒部５６に螺合機構７５を介して外嵌螺合されたリング部材７０を有する。このリング部材７０は、巻取りドラム３の嵌合穴２６に内嵌され、巻取りドラム３に対して相対回転不能に且つその軸心方向（左右方向）へ相対移動可能に設けられている。
【００４６】
前記螺合機構７５は、リング部材７０の内周に形成された雌ネジ部７６と、ラチェットホイール５０筒部５６の外周に形成され雌ネジ部７６に螺合した雄ネジ部７７とからなり、筒部５６の雄ネジ部７７及びリング部材７０の雌ネジ部７６は正ネジに形成され、リング部材７０が筒部５６に対して、図７に矢印Ａで示す方向へ回動すると、図５、図８に矢印Ｂで示す右方向へ移動し、図９に示すように、リング部材７０の右端面がラチェットホイール５０のガイド部５５の左端面に当接し、リング部材７０と筒部５６とが一体化され相対回転不能になる。
【００４７】
この締結機構８においては、車両緊急時に、スピンドル軸４のローレット軸部３１のスプライン軸部３２に対する捩じり変形回転量が、前記リング部材７０が回転不能になる所定値になるまでスピンドル軸４のトーションバー部３０の捩じり変形を許し、且つ前記捩じり変形回転量が所定値に達したときスピンドル軸４のスプライン軸部３２と巻取りドラム３とを、リング部材７０とラチェットホイール５０を介して相対回転不能に締結するように構成してある。
【００４８】
ここで、リング部材７０の右端面がガイド部５５の左端面に当接するまでにリング部材７０が筒部５６に対して回転可能な回転数、つまり前記捩じり変形回転量は、リング部材７０の組付け時、リング部材７０の右端面をガイド部５５の左端面に当接させた状態から、リトラクタ部材７０を前記と逆方向へ所望の回転数だけ回転させることにより簡単に設定できる。尚、この場合、リング部材７０を容易に回動させないように、筒部５６に樹脂コーティングを施し、筒部５６とリング部材７０間に摩擦力をある程度作用させておくのが望ましい。
【００４９】
次に、シートベルトリトラクタ１の作用について、図１０のウエビングＷに作用する荷重特性を参照しながら説明する。
通常状態においては、緊急ロック機構７が作動しないため、巻取りドラム３からウエビングＷを自由に引出し、シートに着座している乗員の腰部や胸部等にセットすることができる。
【００５０】
ウエビングＷを乗員の身体にセットした状態において、車両衝突等の車両緊急時には、強制巻取り機構６により、巻取りドラム３が巻取り方向へ強制的に回動され、弛んだウエビングＷが巻取りドラム３に巻取られ引締められるとともに、緊急ロック機構７により、スピンドル軸４のスプライン軸部３２が回転不能にロックされ、その後、巻取りドラム３に巻付けられているウエビングＷの巻締まりが生じた後ウエビングＷが繰出され、ウエビングＷに作用する荷重が上昇していく。
【００５１】
その後、ウエビングＷの繰出し量がＬ１となり、ウエビングＷに作用する荷重が所定のＷ１に達すると、スピンドル軸４のトーションバー部３０が捩じり変形し、スピンドル軸４のロックされたスプライン軸部３２に対してローレット軸部３１が巻取りドラム３とともに回動し、トーションバー部３０の捩じり変形を介して乗員の運動エネルギーが吸収され、ウエビングＷから乗員に作用する荷重がＷ１から徐々に増大しながら、ウエビングＷが繰出されていく。このとき、巻取りドラム３とともに回動するリング部材７０は、図８の状態を経て右側へ移動していく。
【００５２】
通常、ウエビングの繰出し量がＬ２になるまでの間に全ての運動エネルギーが吸収される。しかし、万一ウエビングＷに作用する荷重がＷ２になり、スピンドル軸４のトーションバー部３０の前記捩じり変形回転量が所定値に達すると、図９に示すように、リング部材７０の右端面がガイド部５５の左端面に当接して、リング部材７０がラチェットホイール５０と一体化し、スプライン軸部３２がラチェットホイール５０とリング部材７０を介して巻取りドラム３と相対回転不能に締結され、トーションバー部３０の破断を防止する。こうして、巻取りドラム３が完全に回転拘束され、ウエビングＷの繰出しが阻止されて、そのウエビングＷで乗員が確実に拘束される。
【００５３】
このように、上記シートベルトリトラクタ１によれば、締結機構８を設けたので、緊急ロック機構７の作動後にスピンドル軸４のローレット軸部３１のスプライン軸部３２に対するウエビング引出し方向への捩じり変形回転量が所定値になるまでトーションバー部３０の捩じり変形を許し、前記捩じり変形回転量が所定値に達したときスピンドル軸４のスプライン軸部３２と巻取りドラム３とを相対回転不能に締結することができる。
【００５４】
その結果、車両緊急時にウエビングＷに大きな荷重が作用した場合や、車両が一度に複数回衝突してスピンドル軸４が繰返し捩じり変形した場合でも、乗員の運動エネルギーを吸収するとともに、スピンドル軸４の破断を確実に防止し、最終的には乗員をウエビングＷで確実に拘束できるため、乗員がステアリングホイールやフロントウインド等に２次衝突するのを確実に防止して、乗員の安全性を確保することができる。尚、荷重Ｗ１，Ｗ２は、トーションバー部３０の長さ、径、材料、捩じり変形回転量の許容値（前記所定値）等を適切に設計することにより、適切に設定することができる。
【００５５】
しかも、締結機構８は、スピンドル軸３のスプライン軸部３２に相対回転不能に係合されたラチェットホイール５０の筒部５６に外嵌螺合され且つ巻取りドラム３に相対回転不能に内嵌されたリング部材７０を備えたので、簡単な構造により前記作動を確実に実現することができ、また、リング部材７０は、巻取りドラム３に対してその軸心方向へ相対移動可能に内嵌されているので、リング部材７０がラチェットホイール５０に対して相対回転する際に、リング部材７０の右方への移動を許容でき、スピンドル軸４の捩じり変形による伸縮も許容できる。
【００５６】
更に、締結機構８は、リング部材７０をラチェットホイール５０に当接させることによりスピンドル軸４のスプライン軸部３２と巻取りドラム３とを締結するので、車両緊急時に前記捩じり変形回転量が所定値に達した時に、リング部材７０とラチェットホイール５０とを当接させて、リング部材７０とラチェットホイール５０を介して、スピンドル軸のスプライン軸部３２と巻取りドラム３とをより確実に締結することができる。
【００５７】
尚、このシートベルトリトラクタ１の締結機構８においては、ラチェットホイール５０の筒部５６及びリング部材７０のネジ部を逆ネジに形成し、リング部材７０が筒部５６に対して、図７に矢印Ａで示す方向へ回動すると、リング部材７０を左方へ移動させ、リング部材７０を巻取りドラム３に当接させることにより、リング部材７０とラチェットホイール５０を介して、スピンドル軸４のスプライン軸部３２と巻取りドラム３とを締結するように構成してもよい。
【００５８】
次に、前記実施形態を部分的に変更した変更実施形態について説明する。但し、前記実施形態と同じものには同一符号を付して説明する。
【００５９】
１〕変更実施形態１・・・図１１参照
このシートベルトリトラクタ１Ａは、締結機構８Ａにおいて、巻取りドラム３Ａに形成された雌ネジ部８１とスピンドル軸４の右端近傍部に相対回転不能に連結されたラチェットホイール５０Ａに形成され雌ネジ部８１と螺合した雄ネジ部８２とを有する螺合機構８０を備え、ラチェットホイール５０Ａと巻取りドラム３Ａとを当接させることにより、ラチェットホイール５０Ａを介して、スピンドル軸４のスプライン軸部３２と巻取りドラム３Ａとを締結するように構成したものである。
【００６０】
巻取りドラム３Ａの右鍔状部２２には、その中央部分に嵌合穴２６Ａが形成され、その嵌合穴２６Ａの周面部に雌ネジ８１が形成され、ラチェットホイール５０Ａには、そのギヤ部５３よりも小径に且つギヤ部５３の左側にガイド部５５Ａが一体形成され、そのガイド部５５Ａの左部に雄ネジ部８２が形成され、嵌合穴２６Ａの内端面とガイド部５５Ａの左端面が当接可能になっている。
【００６１】
このシートベルトリトラクタ１Ａによれば、前記実施形態と略同様の作用・効果を奏するが、前記実施形態に比べるとリング部材７０を省略できるため、構造が簡単化し組付けが有利になり製作コストも低減する。尚、スピンドル軸４のスプライン軸部３２とラチェットホイール５０は、左右方向へ相対移動可能であるため、スピンドル軸４の捩じり変形による伸縮を許容することができる。
【００６２】
２〕変更実施形態２・・・図１２参照
このシートベルトリトラクタ１Ｂは、締結機構８Ｂにおいて、巻取りドラム３Ｂに形成された雌ネジ部８６とスピンドル軸４Ｂの他端近傍部に形成され雌ネジ部８６に螺合した雄ネジ部８７とを有する螺合機構８５を備え、スピンドル軸４Ｂとラチェットホイール５０Ｂとを一体形成し、スピンドル軸４Ｂの右端近傍部と巻取りドラム３Ｂとを当接させることによりスピンドル軸４Ｂの右端近傍部と巻取りドラム３Ｂとを締結するように構成したものである。
【００６３】
巻取りドラム３Ｂの右鍔状部２２には、その中央部分に嵌合穴２６Ｂが形成され、その嵌合穴２６Ｂの周面部に雌ネジ８６が形成され、スピンドル軸４Ｂの右端部分にガイド部５５Ｂが一体形成され、そのガイド部５５Ｂの左部に雄ネジ部８７が形成され、嵌合穴２６Ｂの内端面とガイド部５５Ｂの左端面が当接可能になっている。尚、ラチェットホイール５０Ｂは、ガイド部５５Ｂの右側においてスピンドル軸４Ｂと一体形成されている。
【００６４】
このシートベルトリトラクタ１Ｂによれば、前記実施形態と略同様の作用・効果を奏するが、前記第１別実施形態に比べるとリング部材７０を省略でき、スピンドル軸４Ｂとラチェットホイール５０Ｂとを一体形成したので、更に、構造が簡単化し組付けが有利になり製作コストも低減できる。
【００６５】
３〕その他、スピンドル軸の一端部と巻取りドラムとを相対回転不能に係合する構造として、前記キャップ部材３５を省略し、スピンドル軸の一端部と巻取りドラムとを直接係合させてもよいし、キャップ部材３５の代わりにその他の連結部材を介して、スピンドル軸の一端部と巻取りドラムとを係合させてもよい。
【００６６】
４〕スピンドル軸の他端近傍部を回転不能にロックする緊急ロック機構においては、前記実施形態の緊急ロック機構７以外の種々の緊急ロック機構を勿論適用することができる。また、巻取りドラム３、回動付勢機構５、強制巻取り機構６等においても、種々の構造のものを勿論適用することができる。
【００６７】
尚、本発明に係るシートベルトリトラクタは、前記実施形態で説明したものに限らず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更を付加して、種々の形式のシートベルトリトラクタに適用することができる。
【００６８】
【発明の効果】
請求項１のシートベルトリトラクタによれば、車両緊急時にスピンドル軸の一端部のロックされた他端近傍部に対する捩じり変形回転量が所定値になるまでスピンドル軸の捩じり変形を許し、且つ前記捩じり変形回転量が所定値に達したときスピンドル軸の他端近傍部と巻取りドラムとを相対回転不能に締結する締結機構を設けたので、車両緊急時にウエビングに非常に大きな荷重が作用した場合や、車両が一度に複数回衝突してスピンドル軸が繰返し捩じり変形した場合でも、乗員の運動エネルギーを吸収するとともに、スピンドル軸の破断を確実に防止し、最終的には乗員をウエビングで確実に拘束できるため、乗員のステアリングホイールやフロントウインド等への２次衝突を確実に防止して、乗員の安全性を確保することができる。
また、締結機構は、スピンドル軸の他端近傍部と巻取りドラムの一方に形成された雌ネジ部と他方に形成され雌ネジ部に螺合した雄ネジ部とを有する螺合機構を備えたので、締結機構の構造が簡単化し製作コストが安価になるとともに、その締結機構により、車両緊急時にスピンドル軸の前記捩じり変形回転量が所定値になるまで、スピンドル軸の他端近傍部に対して巻取りドラムを相対回転可能にして、スピンドル軸の捩じり変形を許し、前記捩じり変形回転量が所定値に達したとき、螺合機構の雌ネジと雄ネジとを螺合締結させて、スピンドル軸の他端近傍部と巻取りドラムとを相対回転不能に確実に締結することができる。
【００６９】
請求項２のシートベルトリトラクタによれば、巻取りドラムと、スピンドル軸と、緊急ロック手段と、緊急ロック手段の作動後にウエビングに加わる張力により巻取りドラムとスピンドル軸の一端とが一体的に回転してスピンドル軸の一端部の他端近傍部に対するウエビング引出し方向への捩じり変形回転量が所定値になるまでスピンドル軸の捩じり変形を許し、且つ前記捩じり変形回転量が所定値に達したときスピンドル軸の他端近傍部と巻取りドラムとを相対回転不能に締結する締結機構とを設けたので、請求項１と同様に、車両緊急時にウエビングに非常に大きな荷重が作用した場合や、車両が一度に複数回衝突してスピンドル軸が繰返し捩じり変形した場合でも、乗員の運動エネルギーを吸収するとともに、スピンドル軸の破断を確実に防止し、最終的には乗員をウエビングで確実に拘束できるため、乗員のステアリングホイールやフロントウインド等への２次衝突を確実に防止して、乗員の安全性を確保することができる。
【００７１】
また、締結機構は、車両緊急時にスピンドル軸の他端近傍部を回転不能にロックする緊急ロック手段の一部を構成するラチェットホイールと巻取りドラムの一方に形成された雌ネジ部と他方に形成され雌ネジ部に螺合した雄ネジ部とを有する螺合機構を備えたので、締結機構の構造が簡単化し製作コストが安価になるとともに、その締結機構により、前記捩じり変形回転量が所定値になるまで、スピンドル軸の他端近傍部に相対回転不能に一体的に設けられたラチェットホイールに対して巻取りドラムを相対回転可能にして、スピンドル軸の捩じり変形を許し、前記捩じり変形回転量が所定値に達したとき、螺合機構の雌ネジと雄ネジとを螺合締結させて、スピンドル軸の他端近傍部と巻取りドラムとを相対回転不能に確実に締結することができる。
【００７２】
請求項３のシートベルトリトラクタによれば、請求項１と同様の効果を奏するが、締結機構は、スピンドル軸の他端近傍部と巻取りドラムとを当接させることによりスピンドル軸の他端近傍部と巻取りドラムとを締結するので、車両緊急時に前記捩じり変形回転量が所定値に達した時に、スピンドル軸の他端近傍部と巻取りドラムとを当接させて、スピンドル軸の他端近傍部と巻取りドラムとをより確実に締結することができる。
【００７３】
請求項４のシートベルトリトラクタによれば、請求項２と同様の効果を奏するが、締結機構は、ラチェットホイールと巻取りドラムとを当接させることによりスピンドル軸の他端近傍部と巻取りドラムとを締結するので、車両緊急時に前記捩じり変形回転量が所定値に達した時に、ラチェットホイールと巻取りドラムとを当接させて、ラチェットホイールを介してスピンドル軸の他端近傍部と巻取りドラムとをより確実に締結することができる。
【００７４】
請求項５のシートベルトリトラクタによれば、締結機構は、スピンドル軸の他端近傍部に外嵌螺合され且つ巻取りドラムのスプライン状の嵌合孔に相対回転不能に内嵌されたリング部材を備えたので、車両緊急時にスピンドル軸の前記捩じり変形回転量が所定値になるまで、スピンドル軸に対して巻取りドラムとともにリング部材を相対回転可能にして、スピンドル軸の捩じり変形を許し、前記捩じり変形回転量が所定値に達したとき、リング部材をスピンドル軸の他端近傍部に螺合締結させて、リング部材を介してスピンドル軸の他端近傍部と巻取りドラムとを相対回転不能に確実に締結することができる。
【００７７】
また、締結機構はリング部材を巻取りドラムに当接させることによりスピンドル軸の他端近傍部と巻取りドラムとを締結するので、車両緊急時に前記捩じり変形回転量が所定値に達した時に、リング部材と巻取りドラムとを当接させて、リング部材を介してスピンドル軸の他端近傍部と巻取りドラムとをより確実に締結することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係るシートベルトリトラクタの分解斜視図である。
【図２】シートベルトリトラクタの左上側からの斜視図である。
【図３】シートベルトリトラクタの右上側からの斜視図である。
【図４】シートベルトリトラクタの要部斜視図である。
【図５】シートベルトリトラクタの要部断面図である。
【図６】図５のVI−VI線断面図である。
【図７】図５のVII −VII 線断面図である。
【図８】シートベルトリトラクタの要部断面図である。
【図９】シートベルトリトラクタの要部断面図である。
【図１０】ウエビングに作用する荷重特性図である。
【図１１】変更実施形態１に係るシートベルトリトラクタの要部断面図である。
【図１２】変更実施形態２に係るシートベルトリトラクタの要部断面図である。
【符号の説明】
Ｗ ウエビング
１，１Ａ，１Ｂ シートベルトリトラクタ
３，３Ａ，３Ｂ 巻取りドラム
４，４Ｂ スピンドル軸
７ 緊急ロック機構
８，８Ａ，８Ｂ 締結機構
３０ トーションバー部
５０，５０Ａ，５０Ｂ ラチェットホイール
７０ リング部材
７５，８０，８５ 螺合機構
【発明の属する技術分野】
本発明はシートベルトリトラクタに関し、特に、車両緊急時にトーションバーとして機能するスピンドル軸の捩じり変形により乗員に加わるエネルギー吸収を行うとともに、最終的には乗員をウエビングで確実に拘束するようにしたシートベルトリトラクタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自動車に装備されるシートベルトリトラクタにおいては、車両衝突等による車両緊急時に、緊急ロック機構により巻取りドラムがウエビング引出し方向に回転不能にロックされて、巻取りドラムからのウエビングの引出しを阻止するようになっている。
【０００３】
ところで、車両緊急時において、車両の減速度が非常に大きくなると、乗員がウエビングから受ける荷重が非常に大きくなり望ましくない。そこで、最近のシートベルトリトラクタは、緊急ロック機構により巻取りドラムの回転が略ロック状態になり、ウエビングに作用する荷重が大きくなると、巻取りドラムの回転を許容しつつ、エネルギー吸収手段でエネルギーを吸収し、乗員に作用する衝撃を緩和するようにしてある。
【０００４】
例えば、特開平７−２７７１３６号公報や特開平７−１０１３１０号公報には、前記エネルギー吸収手段としての変形部材を巻取りドラムの外周面に沿って装着したシートベルトリトラクタが開示されている。このシートベルトリトラクタにおいては、車両緊急時に緊急ロック機構により巻取りドラムが回転不能にロックされ、ウエビングに大きな荷重が作用すると、変形部材が縮径方向へ変形しその変形を介してエネルギーが吸収されるようになっている。しかし、この種のシートベルトリトラクタでは、構造が複雑になり組付けが面倒である。
【０００５】
一方、特開平６−１５６８８４号公報には、前記エネルギー吸収手段としてのトーションバー（捩じり棒）を適用したシートベルトリトラクタが開示されている。このシートベルトリトラクタにおいて、トーションバーは巻取りドラムに挿通され、その一端部が巻取りドラムに相対回転不能に連結されている。
【０００６】
トーションバーの他端部分にはヘッド部が形成され、このヘッド部が車両緊急時に緊急ロック機構で回転不能にロックされた状態で、ウエビングに所定の荷重（例えば、４ＫＮ）が作用すると、トーションバーの一端部が巻取りドラムとともに回転してトーションバーが捩じり変形し、その捩じり変形を介してエネルギーが吸収されるようになっている。このトーションバーを適用したシートベルトリトラクタにおいては、構造が簡単で組付けが容易になり、エネルギー吸収性能が安定し信頼性が高いという点で優れている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、特開平６−１５６８８４号公報のシートベルトリトラクタでは、車両緊急時、緊急ロック機構でトーションバーのヘッド部をロックするだけで、トーションバーの一端部をロックするようになっていないため、ウエビングに非常に大きな荷重が作用した場合でも、巻取りドラムの回転が拘束されないため、トーションバーが捩じり変形し続けて、ウエビングの繰出し量が限界値を越え、或いはトーションバーが破断し身体拘束機能を失う虞がある。特に、車両が玉突き衝突した場合等において、トーションバーが繰返し捩じり変形すると破断し易くなる。
【０００８】
本発明の目的は、トーションバーとして機能するスピンドル軸を備えたシートベルトリトラクタにおいて、車両緊急時に、乗員の運動エネルギーを吸収するとともに、最終的には乗員をウエビングで確実に拘束すること等である。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１のシートベルトリトラクタは、ウエビングを巻取る巻取りドラムと、一端部が巻取りドラムに相対回転不能に係合されトーションバーとして機能するスピンドル軸とを備え、車両緊急時にスピンドル軸の捩じり変形によりエネルギー吸収を行うようにしたシートベルトリトラクタにおいて、車両緊急時にスピンドル軸の一端部の他端近傍部に対する捩じり変形回転量が所定値になるまでスピンドル軸の捩じり変形を許し、且つ前記捩じり変形回転量が所定値に達したときスピンドル軸の他端近傍部と巻取りドラムとを相対回転不能に締結する締結機構を設け、前記スピンドル軸（４）の一端部と前記巻取りドラム（３）とが、キャップ部材（３５）を介して相対回転不能に係合されていることを特徴とするものである。
【００１０】
前記捩じり変形回転量の所定値は、スピンドル軸が破断しない値であって、スピンドル軸の捩じり変形によるウエビングの繰出しによって乗員がステアリングホイール等に到達しない値に設定される。スピンドル軸が捩じり変形する際に、ウエビングから乗員に作用する荷重は、スピンドル軸の形状や材質等を適切に設計することで適宜設定可能である。
【００１１】
スピンドル軸の一端部が巻取りドラムに相対回転不能に係合されているので、車両緊急時、何らかの緊急ロック手段によりスピンドル軸の他端側の回転がロックされ、ウエビングに例えば４ＫＮ以上の大きな荷重が作用すると、スピンドル軸の一端部とともに巻取りドラムが回転してスピンドル軸が捩じり変形し、その捩じり変形を介してエネルギー吸収が行われる。その後、前記捩じり変形回転量が所定値に達すると、締結機構によりスピンドル軸の他端近傍部と巻取りドラムとが相対回転不能に締結されて、巻取りドラムが回転しなくなり、巻取りドラムからのウエビングの繰出しが阻止され、ウエビングで乗員が確実に拘束される。
【００１２】
従って、車両緊急時にウエビングに非常に大きな荷重が作用した場合や、車両が複数回衝突してスピンドル軸が繰返し捩じり変形した場合でも、乗員の運動エネルギーを吸収するとともに、スピンドル軸の破断を確実に防止して、最終的には乗員をウエビングで確実に拘束できるため、乗員のステアリングホイールやフロントウインド等への２次衝突を確実に防止して、乗員の安全性を確保することができる。
また、前記締結機構は、スピンドル軸の他端近傍部と巻取りドラムの一方に形成された雌ネジ部と他方に形成され雌ネジ部に螺合した雄ネジ部とを有する螺合機構を備えたことをも特徴とするものである。
従って、車両緊急時にスピンドル軸の前記捩じり変形回転量が所定値になるまで、スピンドル軸の他端近傍部に対して巻取りドラムを相対回転可能にして、スピンドル軸の捩じり変形を許し、前記捩じり変形回転量が所定値に達したとき、螺合機構の雌ネジと雄ネジとを螺合締結させて、スピンドル軸の他端近傍部と巻取りドラムとを相対回転不能に締結することができる。
【００１３】
請求項２のシートベルトリトラクタは、車両緊急時にトーションバーの捩じり変形を介してエネルギー吸収を行うようにしたシートベルトリトラクタにおいて、ウエビングを巻取る巻取りドラムと、この巻取りドラムに挿通するように配設されて一端部が巻取りドラムに相対回転不能に係合され且つトーションバー部を有するスピンドル軸と、車両緊急時にスピンドル軸の他端近傍部を回転不能にロックする緊急ロック手段と、前記緊急ロック手段の作動後にウエビングに加わる張力により巻取りドラムとスピンドル軸の一端とが一体的に回転してスピンドル軸の一端部の他端近傍部に対するウエビング引出し方向への捩じり変形回転量が所定値になるまでスピンドル軸の捩じり変形を許し、且つ前記捩じり変形回転量が所定値に達したときスピンドル軸の他端近傍部と巻取りドラムとを相対回転不能に締結する締結機構とを備え、前記スピンドル軸（４）の一端部と前記巻取りドラム（３）とが、キャップ部材（３５）を介して相対回転不能に係合されていることを特徴とするものである。
【００１４】
前記捩じり変形回転量の所定値については、請求項１と同様に、スピンドル軸が破断しない値であって、スピンドル軸の捩じり変形によるウエビングの繰出しによって乗員がステアリングホイール等に到達しない値に設定される。また、スピンドル軸が捩じり変形する際に、ウエビングから乗員に作用する荷重についても、請求項１と同様である。
【００１５】
車両緊急時、緊急ロック手段によりスピンドル軸の他端近傍部が回転不能にロックされ、ウエビングに例えば４ＫＮ以上の大きな荷重が作用すると、スピンドル軸の一端部とともに巻取りドラムが回転してスピンドル軸のトーションバー部が捩じり変形し、その捩じり変形を介してエネルギー吸収が行われる。その後、前記捩じり変形回転量が所定値に達すると、締結機構により、スピンドル軸の他端近傍部と巻取りドラムとが相対回転不能に締結されて、巻取りドラムが回転しなくなり、巻取りドラムからのウエビングの繰出しが阻止され、ウエビングで乗員が確実に拘束される。その他の作用に関しては請求項１と同様である。
【００１８】
また、前記締結機構は、車両緊急時にスピンドル軸の他端近傍部を回転不能にロックする緊急ロック手段の一部を構成するラチェットホイールと巻取りドラムの一方に形成された雌ネジ部と他方に形成され雌ネジ部に螺合した雄ネジ部とを有する螺合機構を備えたことを特徴とするものである。
【００１９】
従って、車両緊急時にスピンドル軸の前記捩じり変形回転量が所定値になるまで、ラチェットホイールに対して巻取りドラムを相対回転可能にして、スピンドル軸の捩じり変形を許し、前記捩じり変形回転量が所定値に達したとき、螺合機構の雌ネジと雄ネジとを螺合締結させて、ラチェットホイールを介してスピンドル軸の他端近傍部と巻取りドラムとを相対回転不能に締結することができる。
【００２０】
請求項３のシートベルトリトラクタは、請求項１の発明において、前記締結機構は、スピンドル軸の他端近傍部と巻取りドラムとを当接させることによりスピンドル軸の他端近傍部と巻取りドラムとを締結することを特徴とするものである。それ故、車両緊急時に前記捩じり変形回転量が所定値に達すると、スピンドル軸の他端近傍部と巻取りドラムとが当接して、スピンドル軸の他端近傍部と巻取りドラムとが確実に締結される。その他請求項１と同様の作用を奏する。
【００２１】
請求項４のシートベルトリトラクタは、請求項２の発明において、前記締結機構は、ラチェットホイールと巻取りドラムとを当接させることによりスピンドル軸の他端近傍部と巻取りドラムとを締結することを特徴とするものである。それ故、車両緊急時に前記捩じり変形回転量が所定値に達すると、ラチェットホイールと巻取りドラムとが当接して、ラチェットホイールを介してスピンドル軸の他端近傍部と巻取りドラムとが確実に締結される。その他請求項２と同様の作用を奏する。
【００２２】
請求項５のシートベルトリトラクタは、ウエビングを巻取る巻取りドラムと、一端部が巻取りドラムに相対回転不能に係合されトーションバーとして機能するスピンドル軸とを備え、車両緊急時にスピンドル軸の捩じり変形によりエネルギー吸収を行うようにしたシートベルトリトラクタにおいて、車両緊急時にスピンドル軸の一端部の他端近傍部に対する捩じり変形回転量が所定値になるまでスピンドル軸の捩じり変形を許し、且つ前記捩じり変形回転量が所定値に達したときスピンドル軸の他端近傍部と巻取りドラムとを相対回転不能に締結する締結機構を設け、前記スピンドル軸の一端部と前記巻取りドラムとが、キャップ部材を介して相対回転不能に係合されており、前記締結機構は、スピンドル軸の他端近傍部に外嵌螺合され且つ巻取りドラムのスプライン状の嵌合孔に相対回転不能に内嵌されたリング部材を備えたことを特徴とするものである。
【００２３】
従って、車両緊急時にスピンドル軸の前記捩じり変形回転量が所定値になるまで、スピンドル軸に対して巻取りドラムとともにリング部材を相対回転可能にして、スピンドル軸の捩じり変形を許し、前記捩じり変形回転量が所定値に達したとき、リング部材をスピンドル軸の他端近傍部に螺合締結させて、リング部材を介してスピンドル軸の他端近傍部と巻取りドラムとを相対回転不能に締結することができる。
【００２７】
また、前記締結機構は、リング部材を巻取りドラムに当接させることによりスピンドル軸の他端近傍部と巻取りドラムとを締結することを特徴とするものである。それ故、車両緊急時に前記捩じり変形回転量が所定値に達すると、リング部材と巻取りドラムとが当接して、リング部材を介してスピンドル軸の他端近傍部と巻取りドラムとが確実に締結される。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
本実施形態は、車両衝突等の車両緊急時に、トーションバーとして機能するスピンドル軸の捩じり変形を介してエネルギーを吸収するシートベルトリトラクタに、本発明を適用した場合の一例である。尚、図１における前後左右を前後左右として説明する。
【００３０】
図１〜図３に示すように、シートベルトリトラクター１は、車体に固定される金属製のハウジング２と、ハウジング２に装着されウエビングＷを巻取る巻取りドラム３と、巻取りドラム３に挿通するように配設されて左端部が巻取りドラム３に相対回転不能に係合されたスピンドル軸４と、巻取ドラム３を常時巻取り方向へ回動付勢する回動付勢機構５と、車両衝突等の車両緊急時に巻取りドラム３を巻取り方向へ強制的に回動させてウエビングＷを巻取る強制巻取り機構６と、車両緊急時にスピンドル軸４の右端近傍部を回転不能にロックする緊急ロック機構７と、車両緊急時にスピンドル軸４の左端部の右端近傍部に対する捩じり変形回転量が所定値になるまでスピンドル軸４の捩じり変形を許し、且つ前記捩じり変形回転量が所定値に達したときスピンドル軸４の右端近傍部と巻取りドラム３とを相対回転不能に締結する締結機構８とを備えている。
【００３１】
図１〜図３に示すように、ハウジング２は、左側壁１０と、右側壁１１と、左側壁１０と右側壁１１の後上端部を連結する後壁部１２と、左側壁１０と右側壁１１の後下部を連結する連結板部１３とを一体形成してなり、後壁部１２と連結板部１３に固着され下方へ延びる取付板１３ａがボルト等で車体に固定される。左側壁１０と右側壁１１の前上端部は、左右方向向きのバー部材１４により連結されている。
【００３２】
左側壁１０と右側壁１１には、巻取りドラム３よりも小径の円形開口１５，１６が同心状に形成され、右側壁１１の右面下部には、緊急ロック機構７のパウル６０とホルダ６７とが装着されている。後壁部１２と連結板部１３の間には矩形状の開口１７が形成され、図示していないが、巻取りドラム３にウエビングＷが殆ど巻取られると、径が大きくなるウエビングＷの後端部分が開口１７内に達し、ハウジング２と相互干渉しないようになっている。
【００３３】
図１〜図３、図５〜図７に示すように、巻取りドラム３は、外周部にウエビングＷが巻付けられる胴部２０と、左鍔部２１と、右鍔状部２２を有し、その軸心部分にスピンドル軸４が挿通する左右方向向きの挿通孔２３が形成されている。左鍔部２１には、スプライン穴２４が形成され、また、巻取りドラム３の左端部分には、挿通穴２３とスプライン穴２４に連通し且つ挿通孔２３よりも大径の挿入穴２５が形成されている。
【００３４】
右鍔状部２２は左右幅広に形成され、その中央部分には、挿通孔２３に連通し且つ挿通孔２３よりも大径のスプライン状の嵌合穴２６が形成され、この嵌合穴２６に、締結機構８のリング部材７０が相対回転不能に且つ左右に相対移動可能に内嵌されている。また、胴部２０には、ウエビングＷの基端を嵌合固定する為のウエビング挿通開口２７が形成されている。
【００３５】
図１、図４〜図７に示すように、スピンドル軸４は、所定以上の捩じりトルクが作用すると捩じり変形するトーションバー部３０と、トーションバー部３０の左端側のローレット軸部３１と、トーションバー部３０の右端側のスプライン軸部３２と、スプライン軸部３２の右端側の連結軸部３３とを一体形成したものであって、ローレット軸部３１が、キャップ部材３５を介して巻取りドラム３の左端部に相対回転不能に係合され、スプライン軸部３２に緊急ロック機構７のラチェットホイール５０が相対回転不能に連結されている。
【００３６】
キャップ部材３５は、スプライン状の係合部３６と、係合部３６から右方へ延びる筒部３７と、筒部３７の内部に形成されたローレット穴部３８とを有し、係合部３６が巻取りドラム３のスプライン穴２４に係合され、筒部３７が挿入穴２５に内嵌挿入され、ローレット穴部３８にスピンドル軸４のローレット軸部３１が係合されている。また、キャップ部材３５には係合部３６から左方へ延びる断面正方形状の連結軸部３９が一体形成され、この連結軸部３９が強制巻取り機構６と回動付勢機構５に作動的に連結されている。
【００３７】
尚、図示していないが、スピンドル軸４のトーションバー部３０に、ウエビングＷの基端部の筒状部が外嵌され、ウエビングＷはトーションバー部３０から、巻取りドラム３の胴部２０のウエビング挿通開口２７を貫通して延び、胴部２０に巻付けられている。
【００３８】
図１〜図３に示すように、回動付勢機構５は、強制巻取り機構６のケーシング４１に固定されるバネ収容キャップ４０内に収容されるゼンマイバネ（図示略）であって連結軸部３９を巻取り方向へ付勢するゼンマイバネを有し、強制巻取り機構６は、車両緊急時に加圧ガスを発生させるガス発生器４３と、ケーシング４１内に設けられガス発生器４３で発生させたガス圧によりキャップ部材３５を介して巻取りドラム３を巻取り方向へ回動させるガス圧駆動機構（図示略）を有する。尚、回動付勢機構５と強制巻取り機構６は、周知のものであるため、それらの詳細な説明を省略する。
【００３９】
前記緊急ロック機構７について説明する。
図１〜図４に示すように、緊急ロック機構７は、スピンドル軸４のスプライン軸部３２に相対回転不能に連結されたラチェットホイール５０と、ウエビングＷの急激な引出しに感応してラチェットホイール５０の回転をロックする第１ロック機構と、車両緊急時の急減速に感応してラチェットホイール５０の回転をロックする第２ロック機構を有する。尚、緊急ロック機構７は、ハウジング２の右側壁１１に固定されるカバー部材７ａでカバーされる。
【００４０】
図４、図５に示すように、ラチェットホイール５０は、外周部にラチェットギヤ５４が形成されたギヤ部５３と、ギヤ部５３よりも小径に且つギヤ部５３の左側に設けられたガイド部５５と、ガイド部５５よりも小径で且つガイド部５５から左方へ延びる筒部５６とを一体形成したもので、ギヤ部５３とガイド部５５に形成されたスプライン穴５８に、スピンドル軸４のスプライン軸部３２が係合している。ギヤ部５３は、ハウジング２の右側壁１１の右側に配設され、ガイド部５５は、リング状の合成樹脂製のベヤリング５７を介して、右側壁１１に形成された円形開口１６の周面部に回転自在に支持され、筒部５６にリング部材７０が外嵌螺合されている。
【００４１】
第１ロック機構は、ハウジング２の右側壁１１に固着された軸部１９に回動可能に枢支され且つラチェットギヤ５４に係合可能なパウル６０と、スピンドル軸４の連結軸部３３に枢支されパウル６０をラチェットギヤ５４に対して係合・係合解除方向に案内するガイド部６２ａが形成されたクラッチ部材６２と、連結軸部３３に連結されクラッチ部材６２の筒部６２ｂに収容されたロックアームベース６６と、このロックアームベース６６に揺動可能に支持されクラッチ部材６２の筒部６２ｂの内部に形成された内歯６２ｃに係合する突起６４ａが形成され且つ通常時はこの突起６４ａが内歯６２ｃに係合しない方に付勢されたロックアーム６４と、連結軸部３３に枢支されリベット６１で抜け止めされたロッキングギヤ６５と、ロックアーム６４に当接しロッキングギヤ６５に摩擦結合されたロックアームガイド（図示略）等で構成されている。
【００４２】
通常状態において、パウル６０は、捩じりバネ６３によりラチェットギヤ５４に係合しない非係合位置に回動付勢され、急激にウエビングＷが引出され連結軸部３３が回動すると、ロックアームベース６６に対してロッキングギヤ６５の回転遅れが生じ、ロックアームガイドも回転遅れが生じ、その結果、ロックアーム６４はバネ力に抗して回転し、その突起６４ａが内歯６２ｃに係合する。すると、クラッチ部材６２が回動し、クラッチ部材６２のガイド部６２ａにガイドされパウル６０が捩じりバネ６３の付勢力に抗して回動してラチェットギヤ５４に係合し、ラチェットホイール５０とともにスピンドル軸４のスプライン軸部３２の回転がロックされる。
【００４３】
第２ロック機構は、第１ロック機構と共通のパウル６０及びクラッチ部材６２及びロックアームベース６６及びロックアーム６４及びロックアーム６４の右側において連結軸部３３に枢支されリベット６１で抜け止めされたロッキングギヤ６５と、ハウジング２の右側壁１０に固定されたホルダ６７と、ホルダ６７に収容された球状の慣性質量体６８と、ホルダ６７に揺動可能に連結され且つロッキングギヤ６５に係合可能な揺動レバー６９を有する。
【００４４】
通常状態において、ロッキングギヤ６５は摩擦力を介してスピンドル軸４の連結軸部３３と一体的に回動し、車両が急減速すると、ホルダー６７に収容されている慣性質量体６８が移動し、揺動レバー６９が揺動してロッキングギヤ６５に係合し、ロッキングギヤ６５の回転がロックされる。すると、ロッキングギヤ６５のロックアームガイドに対するロックアーム６４の相対回転によりその突起６４ａが内歯６２ｃに係合してクラッチ部材６２が回動し、前記同様、ラチェットホイール５０とともにスピンドル軸４のスプライン軸部３２の回転がロックされる。
【００４５】
前記締結機構８について説明する。
図１、図５、図７〜９に示すように、締結機構８は、スピンドル軸４のスプライン軸部３２に相対回転不能に連結されたラチェットホイール５０の筒部５６に螺合機構７５を介して外嵌螺合されたリング部材７０を有する。このリング部材７０は、巻取りドラム３の嵌合穴２６に内嵌され、巻取りドラム３に対して相対回転不能に且つその軸心方向（左右方向）へ相対移動可能に設けられている。
【００４６】
前記螺合機構７５は、リング部材７０の内周に形成された雌ネジ部７６と、ラチェットホイール５０筒部５６の外周に形成され雌ネジ部７６に螺合した雄ネジ部７７とからなり、筒部５６の雄ネジ部７７及びリング部材７０の雌ネジ部７６は正ネジに形成され、リング部材７０が筒部５６に対して、図７に矢印Ａで示す方向へ回動すると、図５、図８に矢印Ｂで示す右方向へ移動し、図９に示すように、リング部材７０の右端面がラチェットホイール５０のガイド部５５の左端面に当接し、リング部材７０と筒部５６とが一体化され相対回転不能になる。
【００４７】
この締結機構８においては、車両緊急時に、スピンドル軸４のローレット軸部３１のスプライン軸部３２に対する捩じり変形回転量が、前記リング部材７０が回転不能になる所定値になるまでスピンドル軸４のトーションバー部３０の捩じり変形を許し、且つ前記捩じり変形回転量が所定値に達したときスピンドル軸４のスプライン軸部３２と巻取りドラム３とを、リング部材７０とラチェットホイール５０を介して相対回転不能に締結するように構成してある。
【００４８】
ここで、リング部材７０の右端面がガイド部５５の左端面に当接するまでにリング部材７０が筒部５６に対して回転可能な回転数、つまり前記捩じり変形回転量は、リング部材７０の組付け時、リング部材７０の右端面をガイド部５５の左端面に当接させた状態から、リトラクタ部材７０を前記と逆方向へ所望の回転数だけ回転させることにより簡単に設定できる。尚、この場合、リング部材７０を容易に回動させないように、筒部５６に樹脂コーティングを施し、筒部５６とリング部材７０間に摩擦力をある程度作用させておくのが望ましい。
【００４９】
次に、シートベルトリトラクタ１の作用について、図１０のウエビングＷに作用する荷重特性を参照しながら説明する。
通常状態においては、緊急ロック機構７が作動しないため、巻取りドラム３からウエビングＷを自由に引出し、シートに着座している乗員の腰部や胸部等にセットすることができる。
【００５０】
ウエビングＷを乗員の身体にセットした状態において、車両衝突等の車両緊急時には、強制巻取り機構６により、巻取りドラム３が巻取り方向へ強制的に回動され、弛んだウエビングＷが巻取りドラム３に巻取られ引締められるとともに、緊急ロック機構７により、スピンドル軸４のスプライン軸部３２が回転不能にロックされ、その後、巻取りドラム３に巻付けられているウエビングＷの巻締まりが生じた後ウエビングＷが繰出され、ウエビングＷに作用する荷重が上昇していく。
【００５１】
その後、ウエビングＷの繰出し量がＬ１となり、ウエビングＷに作用する荷重が所定のＷ１に達すると、スピンドル軸４のトーションバー部３０が捩じり変形し、スピンドル軸４のロックされたスプライン軸部３２に対してローレット軸部３１が巻取りドラム３とともに回動し、トーションバー部３０の捩じり変形を介して乗員の運動エネルギーが吸収され、ウエビングＷから乗員に作用する荷重がＷ１から徐々に増大しながら、ウエビングＷが繰出されていく。このとき、巻取りドラム３とともに回動するリング部材７０は、図８の状態を経て右側へ移動していく。
【００５２】
通常、ウエビングの繰出し量がＬ２になるまでの間に全ての運動エネルギーが吸収される。しかし、万一ウエビングＷに作用する荷重がＷ２になり、スピンドル軸４のトーションバー部３０の前記捩じり変形回転量が所定値に達すると、図９に示すように、リング部材７０の右端面がガイド部５５の左端面に当接して、リング部材７０がラチェットホイール５０と一体化し、スプライン軸部３２がラチェットホイール５０とリング部材７０を介して巻取りドラム３と相対回転不能に締結され、トーションバー部３０の破断を防止する。こうして、巻取りドラム３が完全に回転拘束され、ウエビングＷの繰出しが阻止されて、そのウエビングＷで乗員が確実に拘束される。
【００５３】
このように、上記シートベルトリトラクタ１によれば、締結機構８を設けたので、緊急ロック機構７の作動後にスピンドル軸４のローレット軸部３１のスプライン軸部３２に対するウエビング引出し方向への捩じり変形回転量が所定値になるまでトーションバー部３０の捩じり変形を許し、前記捩じり変形回転量が所定値に達したときスピンドル軸４のスプライン軸部３２と巻取りドラム３とを相対回転不能に締結することができる。
【００５４】
その結果、車両緊急時にウエビングＷに大きな荷重が作用した場合や、車両が一度に複数回衝突してスピンドル軸４が繰返し捩じり変形した場合でも、乗員の運動エネルギーを吸収するとともに、スピンドル軸４の破断を確実に防止し、最終的には乗員をウエビングＷで確実に拘束できるため、乗員がステアリングホイールやフロントウインド等に２次衝突するのを確実に防止して、乗員の安全性を確保することができる。尚、荷重Ｗ１，Ｗ２は、トーションバー部３０の長さ、径、材料、捩じり変形回転量の許容値（前記所定値）等を適切に設計することにより、適切に設定することができる。
【００５５】
しかも、締結機構８は、スピンドル軸３のスプライン軸部３２に相対回転不能に係合されたラチェットホイール５０の筒部５６に外嵌螺合され且つ巻取りドラム３に相対回転不能に内嵌されたリング部材７０を備えたので、簡単な構造により前記作動を確実に実現することができ、また、リング部材７０は、巻取りドラム３に対してその軸心方向へ相対移動可能に内嵌されているので、リング部材７０がラチェットホイール５０に対して相対回転する際に、リング部材７０の右方への移動を許容でき、スピンドル軸４の捩じり変形による伸縮も許容できる。
【００５６】
更に、締結機構８は、リング部材７０をラチェットホイール５０に当接させることによりスピンドル軸４のスプライン軸部３２と巻取りドラム３とを締結するので、車両緊急時に前記捩じり変形回転量が所定値に達した時に、リング部材７０とラチェットホイール５０とを当接させて、リング部材７０とラチェットホイール５０を介して、スピンドル軸のスプライン軸部３２と巻取りドラム３とをより確実に締結することができる。
【００５７】
尚、このシートベルトリトラクタ１の締結機構８においては、ラチェットホイール５０の筒部５６及びリング部材７０のネジ部を逆ネジに形成し、リング部材７０が筒部５６に対して、図７に矢印Ａで示す方向へ回動すると、リング部材７０を左方へ移動させ、リング部材７０を巻取りドラム３に当接させることにより、リング部材７０とラチェットホイール５０を介して、スピンドル軸４のスプライン軸部３２と巻取りドラム３とを締結するように構成してもよい。
【００５８】
次に、前記実施形態を部分的に変更した変更実施形態について説明する。但し、前記実施形態と同じものには同一符号を付して説明する。
【００５９】
１〕変更実施形態１・・・図１１参照
このシートベルトリトラクタ１Ａは、締結機構８Ａにおいて、巻取りドラム３Ａに形成された雌ネジ部８１とスピンドル軸４の右端近傍部に相対回転不能に連結されたラチェットホイール５０Ａに形成され雌ネジ部８１と螺合した雄ネジ部８２とを有する螺合機構８０を備え、ラチェットホイール５０Ａと巻取りドラム３Ａとを当接させることにより、ラチェットホイール５０Ａを介して、スピンドル軸４のスプライン軸部３２と巻取りドラム３Ａとを締結するように構成したものである。
【００６０】
巻取りドラム３Ａの右鍔状部２２には、その中央部分に嵌合穴２６Ａが形成され、その嵌合穴２６Ａの周面部に雌ネジ８１が形成され、ラチェットホイール５０Ａには、そのギヤ部５３よりも小径に且つギヤ部５３の左側にガイド部５５Ａが一体形成され、そのガイド部５５Ａの左部に雄ネジ部８２が形成され、嵌合穴２６Ａの内端面とガイド部５５Ａの左端面が当接可能になっている。
【００６１】
このシートベルトリトラクタ１Ａによれば、前記実施形態と略同様の作用・効果を奏するが、前記実施形態に比べるとリング部材７０を省略できるため、構造が簡単化し組付けが有利になり製作コストも低減する。尚、スピンドル軸４のスプライン軸部３２とラチェットホイール５０は、左右方向へ相対移動可能であるため、スピンドル軸４の捩じり変形による伸縮を許容することができる。
【００６２】
２〕変更実施形態２・・・図１２参照
このシートベルトリトラクタ１Ｂは、締結機構８Ｂにおいて、巻取りドラム３Ｂに形成された雌ネジ部８６とスピンドル軸４Ｂの他端近傍部に形成され雌ネジ部８６に螺合した雄ネジ部８７とを有する螺合機構８５を備え、スピンドル軸４Ｂとラチェットホイール５０Ｂとを一体形成し、スピンドル軸４Ｂの右端近傍部と巻取りドラム３Ｂとを当接させることによりスピンドル軸４Ｂの右端近傍部と巻取りドラム３Ｂとを締結するように構成したものである。
【００６３】
巻取りドラム３Ｂの右鍔状部２２には、その中央部分に嵌合穴２６Ｂが形成され、その嵌合穴２６Ｂの周面部に雌ネジ８６が形成され、スピンドル軸４Ｂの右端部分にガイド部５５Ｂが一体形成され、そのガイド部５５Ｂの左部に雄ネジ部８７が形成され、嵌合穴２６Ｂの内端面とガイド部５５Ｂの左端面が当接可能になっている。尚、ラチェットホイール５０Ｂは、ガイド部５５Ｂの右側においてスピンドル軸４Ｂと一体形成されている。
【００６４】
このシートベルトリトラクタ１Ｂによれば、前記実施形態と略同様の作用・効果を奏するが、前記第１別実施形態に比べるとリング部材７０を省略でき、スピンドル軸４Ｂとラチェットホイール５０Ｂとを一体形成したので、更に、構造が簡単化し組付けが有利になり製作コストも低減できる。
【００６５】
３〕その他、スピンドル軸の一端部と巻取りドラムとを相対回転不能に係合する構造として、前記キャップ部材３５を省略し、スピンドル軸の一端部と巻取りドラムとを直接係合させてもよいし、キャップ部材３５の代わりにその他の連結部材を介して、スピンドル軸の一端部と巻取りドラムとを係合させてもよい。
【００６６】
４〕スピンドル軸の他端近傍部を回転不能にロックする緊急ロック機構においては、前記実施形態の緊急ロック機構７以外の種々の緊急ロック機構を勿論適用することができる。また、巻取りドラム３、回動付勢機構５、強制巻取り機構６等においても、種々の構造のものを勿論適用することができる。
【００６７】
尚、本発明に係るシートベルトリトラクタは、前記実施形態で説明したものに限らず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更を付加して、種々の形式のシートベルトリトラクタに適用することができる。
【００６８】
【発明の効果】
請求項１のシートベルトリトラクタによれば、車両緊急時にスピンドル軸の一端部のロックされた他端近傍部に対する捩じり変形回転量が所定値になるまでスピンドル軸の捩じり変形を許し、且つ前記捩じり変形回転量が所定値に達したときスピンドル軸の他端近傍部と巻取りドラムとを相対回転不能に締結する締結機構を設けたので、車両緊急時にウエビングに非常に大きな荷重が作用した場合や、車両が一度に複数回衝突してスピンドル軸が繰返し捩じり変形した場合でも、乗員の運動エネルギーを吸収するとともに、スピンドル軸の破断を確実に防止し、最終的には乗員をウエビングで確実に拘束できるため、乗員のステアリングホイールやフロントウインド等への２次衝突を確実に防止して、乗員の安全性を確保することができる。
また、締結機構は、スピンドル軸の他端近傍部と巻取りドラムの一方に形成された雌ネジ部と他方に形成され雌ネジ部に螺合した雄ネジ部とを有する螺合機構を備えたので、締結機構の構造が簡単化し製作コストが安価になるとともに、その締結機構により、車両緊急時にスピンドル軸の前記捩じり変形回転量が所定値になるまで、スピンドル軸の他端近傍部に対して巻取りドラムを相対回転可能にして、スピンドル軸の捩じり変形を許し、前記捩じり変形回転量が所定値に達したとき、螺合機構の雌ネジと雄ネジとを螺合締結させて、スピンドル軸の他端近傍部と巻取りドラムとを相対回転不能に確実に締結することができる。
【００６９】
請求項２のシートベルトリトラクタによれば、巻取りドラムと、スピンドル軸と、緊急ロック手段と、緊急ロック手段の作動後にウエビングに加わる張力により巻取りドラムとスピンドル軸の一端とが一体的に回転してスピンドル軸の一端部の他端近傍部に対するウエビング引出し方向への捩じり変形回転量が所定値になるまでスピンドル軸の捩じり変形を許し、且つ前記捩じり変形回転量が所定値に達したときスピンドル軸の他端近傍部と巻取りドラムとを相対回転不能に締結する締結機構とを設けたので、請求項１と同様に、車両緊急時にウエビングに非常に大きな荷重が作用した場合や、車両が一度に複数回衝突してスピンドル軸が繰返し捩じり変形した場合でも、乗員の運動エネルギーを吸収するとともに、スピンドル軸の破断を確実に防止し、最終的には乗員をウエビングで確実に拘束できるため、乗員のステアリングホイールやフロントウインド等への２次衝突を確実に防止して、乗員の安全性を確保することができる。
【００７１】
また、締結機構は、車両緊急時にスピンドル軸の他端近傍部を回転不能にロックする緊急ロック手段の一部を構成するラチェットホイールと巻取りドラムの一方に形成された雌ネジ部と他方に形成され雌ネジ部に螺合した雄ネジ部とを有する螺合機構を備えたので、締結機構の構造が簡単化し製作コストが安価になるとともに、その締結機構により、前記捩じり変形回転量が所定値になるまで、スピンドル軸の他端近傍部に相対回転不能に一体的に設けられたラチェットホイールに対して巻取りドラムを相対回転可能にして、スピンドル軸の捩じり変形を許し、前記捩じり変形回転量が所定値に達したとき、螺合機構の雌ネジと雄ネジとを螺合締結させて、スピンドル軸の他端近傍部と巻取りドラムとを相対回転不能に確実に締結することができる。
【００７２】
請求項３のシートベルトリトラクタによれば、請求項１と同様の効果を奏するが、締結機構は、スピンドル軸の他端近傍部と巻取りドラムとを当接させることによりスピンドル軸の他端近傍部と巻取りドラムとを締結するので、車両緊急時に前記捩じり変形回転量が所定値に達した時に、スピンドル軸の他端近傍部と巻取りドラムとを当接させて、スピンドル軸の他端近傍部と巻取りドラムとをより確実に締結することができる。
【００７３】
請求項４のシートベルトリトラクタによれば、請求項２と同様の効果を奏するが、締結機構は、ラチェットホイールと巻取りドラムとを当接させることによりスピンドル軸の他端近傍部と巻取りドラムとを締結するので、車両緊急時に前記捩じり変形回転量が所定値に達した時に、ラチェットホイールと巻取りドラムとを当接させて、ラチェットホイールを介してスピンドル軸の他端近傍部と巻取りドラムとをより確実に締結することができる。
【００７４】
請求項５のシートベルトリトラクタによれば、締結機構は、スピンドル軸の他端近傍部に外嵌螺合され且つ巻取りドラムのスプライン状の嵌合孔に相対回転不能に内嵌されたリング部材を備えたので、車両緊急時にスピンドル軸の前記捩じり変形回転量が所定値になるまで、スピンドル軸に対して巻取りドラムとともにリング部材を相対回転可能にして、スピンドル軸の捩じり変形を許し、前記捩じり変形回転量が所定値に達したとき、リング部材をスピンドル軸の他端近傍部に螺合締結させて、リング部材を介してスピンドル軸の他端近傍部と巻取りドラムとを相対回転不能に確実に締結することができる。
【００７７】
また、締結機構はリング部材を巻取りドラムに当接させることによりスピンドル軸の他端近傍部と巻取りドラムとを締結するので、車両緊急時に前記捩じり変形回転量が所定値に達した時に、リング部材と巻取りドラムとを当接させて、リング部材を介してスピンドル軸の他端近傍部と巻取りドラムとをより確実に締結することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係るシートベルトリトラクタの分解斜視図である。
【図２】シートベルトリトラクタの左上側からの斜視図である。
【図３】シートベルトリトラクタの右上側からの斜視図である。
【図４】シートベルトリトラクタの要部斜視図である。
【図５】シートベルトリトラクタの要部断面図である。
【図６】図５のVI−VI線断面図である。
【図７】図５のVII −VII 線断面図である。
【図８】シートベルトリトラクタの要部断面図である。
【図９】シートベルトリトラクタの要部断面図である。
【図１０】ウエビングに作用する荷重特性図である。
【図１１】変更実施形態１に係るシートベルトリトラクタの要部断面図である。
【図１２】変更実施形態２に係るシートベルトリトラクタの要部断面図である。
【符号の説明】
Ｗ ウエビング
１，１Ａ，１Ｂ シートベルトリトラクタ
３，３Ａ，３Ｂ 巻取りドラム
４，４Ｂ スピンドル軸
７ 緊急ロック機構
８，８Ａ，８Ｂ 締結機構
３０ トーションバー部
５０，５０Ａ，５０Ｂ ラチェットホイール
７０ リング部材
７５，８０，８５ 螺合機構
Claims (5)
- ウエビングを巻取る巻取りドラムと、一端部が巻取りドラムに相対回転不能に係合されトーションバーとして機能するスピンドル軸とを備え、車両緊急時にスピンドル軸の捩じり変形によりエネルギー吸収を行うようにしたシートベルトリトラクタにおいて、
車両緊急時にスピンドル軸の一端部の他端近傍部に対する捩じり変形回転量が所定値になるまでスピンドル軸の捩じり変形を許し、且つ前記捩じり変形回転量が所定値に達したときスピンドル軸の他端近傍部と巻取りドラムとを相対回転不能に締結する締結機構を設け、
前記スピンドル軸の一端部と前記巻取りドラムとが、キャップ部材を介して相対回転不能に係合されており、
前記締結機構は、スピンドル軸の他端近傍部と巻取りドラムの一方に形成された雌ネジ部と他方に形成され雌ネジ部に螺合した雄ネジ部とを有する螺合機構を備えたことを特徴とするシートベルトリトラクタ。 - 車両緊急時にトーションバーの捩じり変形を介してエネルギー吸収を行うようにしたシートベルトリトラクタにおいて、
ウエビングを巻取る巻取りドラムと、
この巻取りドラムに挿通するように配設されて一端部が巻取りドラムに相対回転不能に係合され且つトーションバー部を有するスピンドル軸と、
車両緊急時にスピンドル軸の他端近傍部を回転不能にロックする緊急ロック手段と、
前記緊急ロック手段の作動後にウエビングに加わる張力により巻取りドラムとスピンドル軸の一端とが一体的に回転してスピンドル軸の一端部の他端近傍部に対するウエビング引出し方向への捩じり変形回転量が所定値になるまでスピンドル軸の捩じり変形を許し、且つ前記捩じり変形回転量が所定値に達したときスピンドル軸の他端近傍部と巻取りドラムとを相対回転不能に締結する締結機構とを備え、
前記スピンドル軸の一端部と前記巻取りドラムとが、キャップ部材を介して相対回転不能に係合されており、
前記締結機構は、車両緊急時にスピンドル軸の他端近傍部を回転不能にロックする緊急ロック手段の一部を構成するラチェットホイールと巻取りドラムの一方に形成された雌ネジ部と他方に形成され雌ネジ部に螺合した雄ネジ部とを有する螺合機構を備えたことを特徴とするシートベルトリトラクタ。 - 前記締結機構は、スピンドル軸の他端近傍部と巻取りドラムとを当接させることによりスピンドル軸の他端近傍部と巻取りドラムとを締結することを特徴とする請求項１に記載のシートベルトリトラクタ。
- 前記締結機構は、ラチェットホイールと巻取りドラムとを当接させることによりスピンドル軸の他端近傍部と巻取りドラムとを締結することを特徴とする請求項２に記載のシートベルトリトラクタ。
- ウエビングを巻取る巻取りドラムと、一端部が巻取りドラムに相対回転不能に係合されトーションバーとして機能するスピンドル軸とを備え、車両緊急時にスピンドル軸の捩じり変形によりエネルギー吸収を行うようにしたシートベルトリトラクタにおいて、
車両緊急時にスピンドル軸の一端部の他端近傍部に対する捩じり変形回転量が所定値になるまでスピンドル軸の捩じり変形を許し、且つ前記捩じり変形回転量が所定値に達したときスピンドル軸の他端近傍部と巻取りドラムとを相対回転不能に締結する締結機構を設け、
前記スピンドル軸の一端部と前記巻取りドラムとが、キャップ部材を介して相対回転不能に係合されており、
前記締結機構は、スピンドル軸の他端近傍部に外嵌螺合され且つ巻取りドラムのスプライン状の嵌合孔に相対回転不能に内嵌されたリング部材を備え、
前記締結機構は、リング部材を巻取りドラムに当接させることによりスピンドル軸の他 端近傍部と巻取りドラムとを締結することを特徴とするシートベルトリトラクタ。
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