JP4166095B2 - シートベルトリトラクター - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両緊急時にウェビングの引き出しを抑えて乗員の移動を抑制すると共に、乗員へ作用する衝撃荷重を吸収するエネルギー吸収手段を備えたシートベルトリトラクターに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のシートベルトリトラクターにおいて、緊急時にシートベルトに大きな抵抗荷重を与え、その後、抵抗荷重を軽減して乗員の安全を図るものが知られている。１例として、ウェビングが巻取られる筒状のスプール（巻取ドラム）の一端側に相対回転可能に設けられたロックベース（ロッキングベース）と、緊急時にロックベースのウェビング引出方向の回転を阻止するロック手段と、スプール内に一端が連結されて嵌挿されると共に他端がロックベースに連結され、ロック手段によりロックベースのウェビング引出方向回転阻止状態ではねじれ変形を行うトーションバーと、一端がロックベースに固定され他端部及び中間部がスプール内に挿入され、ロックベースに対してスプールが相対回転する際にスプールから抜き出されるワイヤと、ワイヤを切断可能な切断手段とからなるウェビング巻取装置（シートベルトリトラクター）が知られている（特許文献参照）。
【０００３】
このウェビング巻取装置においては、スプール（巻取ドラム）には、一端部がロックベースに固定されたワイヤが挿入されているため、緊急時にロックベースの回転が阻止されると、トーションバーの捩り荷重及びワイヤのしごき荷重がフォースリミッタ荷重としてウェビングに作用するようにしている。そして、任意のタイミングでワイヤを切断し、これによりフォースリミッタ荷重がトーションバーの捩り荷重のみに低減されるようにしている。
【０００４】
【特許文献】
特開２００１−３０１５６９号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来のウェビング巻取装置においては、スプール（巻取ドラム）から抜き出されたワイヤが切断手段によって接触してから切断されるまでの間、しごき荷重によるワイヤの抜き出しの抑制による抵抗は抜き出される時の抵抗より大きくなるが、ワイヤの切断後にはワイヤによる抵抗が全くなくなるため、その間におけるウェビングの引張力の差が大きくなる。そのため、ワイヤ切断開始時には前方への移動が抑制されている乗員は、ワイヤが切断されると急激に前方へ移動させられるので、所定位置で停止しないおそれがある。また、ワイヤは抜出方向に対して垂直に切断されるので、ウェビングの引張力つまりスプールから抜き出されるワイヤの抜き出し速さによって切断位置がずれ、一定の位置での切断が行われず、したがって、ウェビング引き出し抵抗が安定しないという問題がある。
【０００６】
したがって、本発明の目的は、前記従来の問題を解決するためになされたものである。
すなわち、その第１の目的は、抵抗荷重を供給するエネルギー吸収（ＥＡ）手段のエネルギー吸収量を適宜選択できるようにすることで、一定位置での停止とウェビング引き出し抵抗の値の安定化を図ることである。
第２の目的は、乗員の体格や衝突の大きさや時間等に応じて最適なエネルギー吸収を行えるように、エネルギー吸収手段の荷重の供給を停止させ、停止するタイミングを自由に調整できるようにすることである。
第３の目的は、エネルギー吸収部材が任意のタイミングで抵抗荷重の切り替え時に余分なエネルギー吸収が発生せず、エネルギー吸収部材の荷重供給を安定させ、乗員を容易に所定位置に停止させることができるようにすることである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明は、ウェビングが巻装された巻取ドラムと、その一端部が巻取ドラムの一端部に相対回転不能に結合されると共にウェビングの巻取方向に付勢された巻取軸と、ウェビング引出方向への回転を抑止する緊急ロック機構と、巻取軸の他端部近傍に配置されるクラッチ機構と、巻取ドラムの他端部側面に近接して設けられると共に巻取軸の他端部にクラッチ機構を介して設けられるプレート体と、巻取ドラムの側面とプレート体との間に配置され、前記巻取ドラムとプレート体が互いに相対回転することで抵抗荷重を供給するエネルギー吸収手段とからなるシートベルトリトラクターであって、
クラッチ機構は、プレート体が巻取軸の他端部に相対回転不能に設けられた第１状態から巻取軸の他端部に相対回転可能に設けられた第２状態に切り替えると共に、任意のタイミングで切り替えを開始するクラッチ解除機構を有することを特徴とするシートベルトリトラクターである。
【０００８】
請求項２に係る発明は、ウェビングが巻装された巻取ドラムと、巻取ドラムに嵌挿され、その一端部が巻取ドラムの一端部に相対回転不能に結合されると共に、ウェビングの巻取方向に付勢されたトーションバーと、トーションバーの他端部に配置されウェビング引出方向への回転を抑止する緊急ロック機構と、緊急時に緊急ロック機構を作動させるロック起動装置と、トーションバーの他端部近傍に配置されるクラッチ機構と、巻取ドラムの他端部側面に近接して設けられると共にトーションバーの他端部にクラッチ機構を介して設けられるプレート体と、巻取ドラムの側面とプレート体との間に配置され、前記巻取ドラムとプレート体が互いが相対回転することで抵抗荷重を供給する第２のエネルギー吸収手段とからなるシートベルトリトラクターであって、
クラッチ機構は、プレート体がトーションバーの他端部に相対回転不能に設けられた第１状態からトーションバーの他端部に相対回転可能に設けられた第２状態に切り替えると共に、任意のタイミングで切り替えを開始するクラッチ解除を作動させるクラッチ起動機構を有することを特徴とするシートベルトリトラクターである。
【０００９】
請求項１及び２に係る発明によれば、車両等の緊急時にロック起動装置が緊急ロック機構を作動させると、巻取軸又はトーションバーの他端部はウェビング引出方向への回転が抑止され、巻取ドラムの回転も抑止される。このとき、所定値以上の引き出し力でウェビングが引き出されると、巻取軸又はトーションバーは一端部が回転しようとする巻取ドラムに相対回転不能に結合され、他端部が回転抑止した緊急ロック装置に相対回転不能に結合されているのでねじれ変形を生じつつ、巻取ドラムが回転する。同時に、回転している巻取ドラムと回転が抑止された巻取軸又はトーションバー他端部側でクラッチ機構によって相対回転不能であるプレート体との間でも相対回転が生じ、第２のエネルギー吸収（ＥＡ）手段によって抵抗荷重が供給される。
【００１０】
プレート体がクラッチ機構によって巻取軸又はトーションバーの他端部に相対回転不能である第１状態では、巻取軸又はトーションバー（第１のエネルギー吸収手段）及び第２エネルギー吸収（ＥＡ）手段が作動している。任意のタイミングでクラッチ起動機構を介して作動させられたクラッチ機構は、プレート体を巻取軸又はトーションバーの他端部に相対回転可能である第２状態に切り替えて、巻取軸又はトーションバーだけでエネルギー吸収（ＥＡ）を行わせる。
【００１１】
請求項３に係る発明は、クラッチ機構は、プレート体の巻取ドラムの反対側面に旋回可能に枢着されたジョイントパウルと、緊急ロック機構に相対回転不能に結合され、緊急ロック機構が作動したときにジョイントパウルを外方に旋回するジョイントプレートと、ジョイントパウルの外周に配置され、ジョイントパウルが外方に旋回したときジョイントパウルに当接するリリースリングと、リリースリングを作動してジョイントパウルとの当接を解除するクラッチ解除機構と、を備え、
リリースリングはジョイントパウルに当接することでプレート体とトーションバーの他端部との相対回転を不能にし、かつ前記クラッチ解除機構によりジョイントパウルとの当接が解除されることでプレート体とトーションバーとの相対回転を可能にすることを特徴とする請求項２記載のシートベルトリトラクターである。
【００１２】
請求項３に係る発明によれば、ロック起動装置が緊急ロック機構を作動させたとき、トーションバー及び第２エネルギー吸収（ＥＡ）手段が実際に荷重を供給するまでにウェビングが引っ張られて、巻取ドラムも引出方向に回転させられる。この時、プレート体は巻取ドラムと相対回転するまでの間に僅かに一体回転するので、緊急ロック機構に相対回転不能に結合されたジョイントプレートとの間で相対回転が生じ、ジョイントパウルの内周側がジョイントプレートに当接してジョイントパウルは外方に押される。リリースリングはジョイントパウルの外周に位置しているので、ジョイントパウルの外方への展開が抑制されている。クラッチ解除機構が作動すると、リリースリングは回転しながらトーションバーの軸方向に移動させられ、ジョイントパウルの設けられた外周面から外れるので、ジョイントパウルが外方に展開する。従って、プレート体はプレート体の回転を抑止していたジョイントプレートから離れるので、巻取ドラムと一体回転して、ワイヤ（エネルギー部材）の抵抗荷重の供給が停止されてトーションバーのエネルギー吸収（ＥＡ）だけが行われる。
【００１３】
プレート体は、通常のシートベルトリトラクター使用時には、巻取ドラムと一体回転するが、緊急ロック機構が作動すると、巻取ドラムとは一体回転しない状態となり、クラッチ解除機構によるクラッチ機構の作動により一体回転状態となる。
【００１４】
請求項４に係る発明は、クラッチ解除機構が、任意のタイミングでケーシングに設けられたシリンダにガスを発生させるガス発生手段と、ガスの圧力でシリンダ内で押圧駆動され、リリースリングの外周を押してリリースリングを回転させるピストンとからなるシートベルトリトラクターである。
【００１５】
請求項４に係る発明によれば、ガス発生手段によりケーシングのシリンダ内で押圧駆動されたピストンは、リリースリングの外周を押して回転させてクラッチを外す。
【００１６】
請求項５に係る発明は、リリースリングの外周には、ピストンに当接される当接部と、外周上に均一な間隔で配置される複数のテーパ部が設けられ、リリースリングを保持するケーシングには、回転したリリースリングのテーパ部に対応する凸部が設けられているシートベルトリトラクターである。
【００１７】
請求項５に係る発明によれば、回転させられたリリースリングは、外周上に設けたテーパ部がケーシングの凸部に案内されてトーションバーの軸方向に移動させられる。この時、テーパ部をリリースリングの外周に均一な間隔で配置することで、リリースリングの平面を軸に対して垂直な状態で移動させている。
【００１８】
請求項６に係る発明は、クラッチ機構には、ジョイントパウルを位置決め支持するパウルホルダが設けられ、パウルホルダはジョイントパウルを軸心方向に付勢させると共にジョイントパウルが外方に旋回した後は旋回前の位置に戻させないリブが一体形成されている請求項３〜５のいずれか１項に記載のシートベルトリトラクターである。
【００１９】
請求項６に係る発明によれば、第１状態でのジョイントパウルの位置を、バネ付勢をして配置させている。外方に展開したジョイントパウルは、パウルホルダのリブによって初期位置に戻ることが抑止されて展開位置に留まる。また、その留まったジョイントパウルは、リリースリングをジョイントパウルの外周面上に戻ることを抑止している。
【００２０】
請求項７に係る発明は、第２のエネルギー吸収手段が、巻取ドラムのトーションバー他端側の側面に設けられた屈曲路と、一端がプレート体の巻取部に固定され、その略中間部が屈曲路に配置されたワイヤとからなるシートベルトリトラクターである。
【００２１】
請求項７に係る発明によれば、ワイヤの一端をプレート体に固定させ、そのワイヤの略中間部を巻取ドラムに設けた屈曲路に配置させる。緊急ロック装置が作動したとき、所定値を越えたウェビングの引張力によって回転する巻取ドラムと回転が抑止されたトーションバー他端部側のプレート体との間で相対回転が生じ、回転している巻取ドラムは回転が抑止されたプレート体の巻取部に一端が固定されているワイヤを屈曲路において随時変形させながらプレート体の巻取部に巻き付けていく。
【００２２】
【発明の実施の形態】
本発明のシートベルトリトラクターの好適な実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明に係るシートベルトリトラクター全体の構成を示す正面図であり、図２は図１のシートベルトリトラクターの要部を構成する巻取ドラム２、コネクタ３、ハウジング９、トーションバー４、ロッキングベース５、ベースストッパ７等の組立てを説明するための分解斜視図である。
【００２３】
図２において、シートベルトリトラクターにはウェビングが巻装される略円筒状の巻取ドラム２が設けられている。この巻取ドラム２の中心にはトーションバー４が挿通され、かつ、その一端部は後述するコネクタ３を介して、巻取ドラム２の一端部と一体的に結合されると共に、ハウジング９の一対の側板（９ｂ、９ｃ）に回転自在に支持されている。そして、前記側板９ｃには、巻取ドラム２をウェビング巻取方向に常時回転付勢する渦巻バネ１９（図１）が装着され、トーションバー４は、そのウェビングの巻取方向に回転付勢される。
なお、本実施形態においては、衝突時等の緊急時にガス圧等によりウェビングの弛みを巻取り、乗員の移動を規制するいわゆるプリテンショナー機構１５（図１）も側板９ｃに具備された構造とされている。
【００２４】
ハウジングの側板９ｂ側のトーションバー４の外側他端部には略円盤状のロッキングベース５が一体的に結合されて、ウェビング引出方向への回転を抑止する緊急ロック機構を構成している。
【００２５】
トーションバー４の他端部近傍には後述するクラッチ機構が配置されており、巻取ドラム２の他端部側面に近接し、トーションバー４の他端部に後述の第２のエネルギー吸収手段が配置され、車両緊急時の衝撃エネルギーの吸収を、これらトーションバー（第１のエネルギー吸収手段）４と第２のエネルギー吸収手段とで行う。
【００２６】
ハウジング９は、車体に固定される背板の両側から左右の側板（９ｂ、９ｃ）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る。
また、ベースストッパ７は、巻取ドラム２からロッキングベース５が抜けるのを防止するためのものである。
【００２７】
（第１のエネルギー吸収手段）
次に、第１のエネルギー吸収手段について説明する。
図２に示すように、トーションバー４の一端部はこれと同形のコネクタ３の孔に嵌合され、他端部はロッキングベース５と一体回転可能に結合されている。
コネクタ３はハウジング９の側板９ｃに穿設された孔９ｄに回転自在に支持され、かつ、巻取ドラム２の一端部に形成されたコネクタ３の外形に対応した六角形の嵌合凹部に嵌合され、これにより、トーションバー４は巻取ドラム２と一体回転可能となっている。
したがって、緊急ロック機構が作動してトーションバー４の他端部が固定されても、トーションバー４の一端部はウェビングの引き出しにより巻取ドラム２と一体に回転し、つまり、巻取ドラム２の回転力でトーションバー４はねじれ、そのねじれ抵抗によりウェビングの引き出しエネルギーを吸収することができる。
このように、トーションバー４は第１のエネルギー吸収手段として働く。
【００２８】
（第２のエネルギー吸収手段）
次に、第２のエネルギー吸収手段を図３〜６に従って説明する。
図３は、第２のエネルギー吸収手段を構成するプレート組立体２ｅの組立てを説明するための分解斜視図である。プレート組立体２ｅは、プレート体２ａ、複数回巻回された渦巻き状ワイヤ２ｂ及び中心孔の周りに円周状に複数設けた凸部２ｑを有する円板部材２ｃからなっている。
【００２９】
図３において、ワイヤの一端部２ｇはプレート体２ａに固定し、ワイヤの巻回部２ｈは円板部材２ｃの図３でみてその背面に係止している。
【００３０】
図４は第２のエネルギー吸収手段の全体を示した分解斜視図である。プレート組立体２ｅと巻取ドラム２とをリテーナ２ｄで取り付ける。
また、図５及び図６は、図３で示されたプレート体２ａとワイヤ２ｂと円板部材２ｃとで組み立てられたプレート組立体２ｅの側面図及びその一部断面正面図である。
【００３１】
図４において、巻取ドラム２のロッキングベース側つまり図中左側端面には、第２のエネルギー吸収手段の一部を構成するための略円形の収納凹部２ｆが設けられている。さらに、収納凹部２ｆの中央には、ロッキングベースのボス部５ｃ（図２）を受容する嵌合孔２ｋが設けられている。収納凹部２ｆの底面の嵌合孔２ｋより外周側における所定箇所には、ワイヤ２ｂと係合するための係合ピン１４が設けられている。ここでは、３個の略半円状の係合ピン１４が、周方向に沿って収納凹部２ｆの底面に一体的に突設され、ワイヤ２ｂは渦巻き状をなし、その外周部２ｉ（図３）は係合ピン１４の円弧状摺接面に適合した湾曲形状となっている。
【００３２】
図５は、図３に示された各分解部品を組立てたプレート組立体２ｅの側面図である。図示のように、円板部材２ｃとプレート体２ａは、渦巻き状のワイヤ２ｂを介在させた状態で互いに嵌合一体化されている。つまり、プレート体２ａと円板部材２ｃはワイヤ２ｂの略径に相当する距離だけ離間して巻取部２ｍを形成し、円板部材２ｃがプレート体２ａに相対回転不能に結合する。
その際、ワイヤ２ｂの屈曲した一端部２ｇはプレート体２ａの屈曲溝２ｎ（図６）中に設置して固定している。
このようにプレート体２ａに一端が固定されたワイヤ２ｂはプレート体２ａと円板部材２ｃとの間の隙間部分を通って巻取ドラム２とプレート組立体２ｅとが相対回転するときに、ワイヤ２ｂの巻取部２ｍとなるプレート体２ａ上面に達している。
組立て状態では、円板部材２ｃはプレート体２ａの巻取部２ｍとワイヤ２ｂの一端部２ｇとを覆うように構成されている。
【００３３】
図６はプレート組立体２ｅの内部構造を示すためにその一部を破断して示した正面図である。図示のように、プレート体２ａの巻取部２ｍに複数の略半円の凸部２ｐによって屈曲溝２ｎを形成し、その屈曲溝２ｎにワイヤ２ｂの一端部２ｇを配置し結合する。その屈曲溝２ｎは巻取ドラム２の屈曲路２ｊ（図４）の曲率半径より小さく形成する。
【００３４】
図７はこの屈曲溝２ｎの別の実施形態を示すものであって、プレート体２ａの複数の凸部２ｐにおいて、屈曲溝２ｎを形成する凸部２ｐ間で少なくとも一組の相対向するリブ２ｒを設け、そのリブ間はワイヤ２ｂの径より小さくしたものである。
【００３５】
図８は、図４に示された巻取ドラム２とプレート組立体２ｅとの組立てた状態を示す正面断面図、図９は図８に示された組立体の一部切断側面図、図１０及び図１１は、図８に示された組立体において、緊急ロック機構が作動後に、巻取ドラム２がある程度回転した後における正面断面図及び一部切断側面図である。
【００３６】
以上の構成からなる第２のエネルギー吸収手段は、巻取ドラム２とロッキングベース５との間に区画された収納空間内に収納される。緊急ロック機構が作動した後、巻取ドラム２が回転すると、図８及び図９に示されたワイヤ２ｂは図１０及び図１１に示されたように前記巻取部２ｍに巻き取られる。
その際、ワイヤ２ｂは円板部材２ｃとプレート体２ａとの間で、その円板部材２ｃ外周面より突出した湾曲形状の外周部２ｉを巻取ドラム２の３個の略半円形の係合ピン１４に摺接しながら相対移動する。
【００３７】
衝突等の緊急時に緊急ロック機構が作動すると、トーションバー４の他端部に結合されているロッキングベース５のウェビング引き出し方向への回転が阻止される。そして、ウェビングに作用する荷重によって所定以上の回転トルクが巻取ドラム２に作用すると、トーションバー４（第１のエネルギー吸収手段）の一端部で捩り変形が始まる。
これにより、巻取ドラム２がトーションバー４の捩り変形量の分だけ巻取ドラム２が回転し同時に他端が固定されたウェビング引き出し方向に回転することで、衝撃エネルギーが吸収される。また、トーションバー４の捩り変形の開始によって、巻取ドラム２とロッキングベース５との間に相対回転が発生し、これに基づき第２のエネルギー吸収手段による衝撃エネルギーの吸収も開始される。
【００３８】
巻取ドラム２がロッキングベース５に対して回転する間、ワイヤ２ｂの一端部２ｇが固定されたプレート体２ａはロッキングベース５に結合されて回転せず、他方巻取ドラム２に一体形成された係合ピン１４は回転するため、係合ピン１４の間でワイヤ２ｂがしごかれていく。換言すれば、ワイヤ２ｂは、係合ピン１４間を蛇行するようにしごかれながら順次係合ピン１４上を摺動していく。その際、高い摺動抵抗及びワイヤ２ｂの屈曲抵抗が生じ、この摺動抵抗及び屈曲抵抗により、衝撃エネルギーの吸収がなされる。
【００３９】
つまり、車両緊急時に緊急ロック機構が作動して、巻取ドラム２に作用するウェビング引き出し方向の荷重が所定以上になると、トーションバー４（第１のエネルギー吸収手段）と第２のエネルギー吸収手段との双方が、それぞれエネルギー吸収機構として作動して、車両緊急時の衝撃エネルギーを吸収する。
【００４０】
（クラッチ機構）
次に、プレート体２ａと緊急ロック機構のロッキングベース５との係脱を行い、プレート体２ａを巻取ドラム２との相対回転状態から、ロッキングベース５と切り離して巻取ドラム２と一体回転可能にするクラッチ機構について説明する。
このクラッチ機構は、プレート体２ａがトーションバー４の他端部に相対回転不能に設けられた第１状態からトーションバー４の他端部に相対回転可能に設けられた第２状態に切り替えるためのもので、衝突検出後の任意のタイミングで切り替えを開始するクラッチ解除機構をも有している。
【００４１】
クラッチ機構は、図２に示された、緊急ロック機構に相対回転不能に結合されたジョイントプレート５ｂ（図２３）と、プレート体２ａの巻取ドラム２の反対側面に旋回可能に枢着されて、ジョイントプレート５ｂに面接触して外方へ旋回する３つのジョイントパウル１２を備えている。
ジョイントパウル１２（図１５）は、弓形部材で、その一端部にはプレート体２ａの巻取ドラム２反対側に枢着されるピン１２ｂが形成され、そのピン１２ｂを中心に旋回する。また、内周壁中央部には内側突起１２ａ（図１５）、及び、他端部内側には切欠部１２ｃ（図１５）をそれぞれ形成している。
【００４２】
ジョイントパウル１２を位置決め支持するために断面凹状で円形をなしたパウルホルダ（樹脂バネ）１３（図１４）が設けられている。パウルホルダ１３にはその円周上にジョイントパウル１２の位置に対応し、かつ、それぞれにリブ１３ａを形成した爪状部１３ｃが設けられており、そのリブ１３ａに形成され内部に傾斜した斜面１３ｂ、及び前記爪状部１３ｃによりジョイントパウル１２外側面に接触することで、その樹脂バネ作用により、ジョイントパウル１２を常に軸心方向に付勢させる。
なお、ジョイントパウル１２が前記樹脂バネの弾発力に抗して外方に旋回して、パウルホルダ１３の前記リブ１３ａを乗り越えると、パウルホルダ１３は押圧解除された前記爪状部１３ｃがジョイントパウル１２の内側に復帰し、パウルホルダ１３のリブ背面１３ｄがジョイントパウルの切欠部１２ｃに当接する。一方、プレート体２ａには、ジョイントパウル１２がパウルホルダ１３を乗り越えた直後にジョイントパウルのプレート体２ａに対する旋回を抑止する突起２ｓが設けられているため、ジョイントパウル１２はパウルホルダのリブ背面１３ｄとプレート体の突起２ｓに挟持された状態となり、プレート体２ａに対して旋回が抑止される。
従って、一度クラッチが切り離された後には、再びクラッチが作動することはない。
【００４３】
（クラッチ解除機構）
図１２はクラッチを解除するためのリリースリング８、ハウジング９、ケーシング１０等の組立てを説明するための分解斜視図であり、図１３は図１２に示されたリリースリング８、ケーシング１０、ピストン１０ａ、ガスジェネレータ１０ｂ、ガスジェネレータホルダ１１等を拡大した分解斜視図である。
図１２及び図１３によりクラッチ解除機構を説明すると、リリースリング８はトーションバー４（図２）の他端側のハウジングの側板９ｂに固定されたケーシング１０上に回転可能に載置されており、ジョイントパウル１２の外周に配置される。
【００４４】
クラッチ解除機構は、図１２及び図１３に示すように、ケーシング１０と、衝突検出後、任意のタイミングで、シリンダ１０ｅ内にガスを発生させるガスジェネレータ（ガス発生手段）１０ｂと、ガスの圧力によりシリンダ内で押圧駆動され、リリースリング８の外周を押してリリースリング８を回転させるピストン１０ａとからなっており、前記ガスジェネレータ１０ｂはガスジェネレータホルダ１１によりケーシング１０に取り付けられている。
【００４５】
リリースリング８の外周には、ピストン１０ａに当接される当接部８ｂと、外周上に均一な間隔で配置される３つのテーパ部８ａが設けられ、他方、リリースリング８を保持するケーシング１０には、回転したリリースリング８のテーパ部８ａに対応するテーパ付き凸部１０ｄが設けられている。
作動時ガスの圧力により押圧駆動されたピストン１０ａがリリースリング８の外周に設けられた当接部８ｂに当り、これにより、リリースリング８が回転する。それによって、リリースリング８のテ―パ部８ａがケーシングのテーパ付き凸部１０ｄに案内されて、巻取ドラム２（図２）の方へ後退して、ジョイントパウル１２（図２）の外周部から後退する。
【００４６】
次に、クラッチ機構の動作を図１６〜図２１に基づいて説明する。
図１６〜図２１はクラッチ機構の動作を説明するためのその一部を切断した側面図及び断面平面図である。
図１６〜図２１において、クラッチ機構は、既に述べたように、プレート体２ａがトーションバー４の他端部に相対回転不能に設けられた第１状態から、トーションバー４の他端部に相対回転可能に設けられた第２状態に切り替える作動を行う。
組付け状態においては、パウルホルダ１３のリブ１３ａに形成した斜面１３ｂ（図１４）によりジョイントパウル１２は軸中心方向に付勢されている。3個のジョイントパウル１２は最も内側に収れんした位置でリリースリング８の内周に非接触状態で固定されており、ジョイントパウル１２の内側突部１２ａがジョイントプレート５ｂの凸部５ｄに接触している。
【００４７】
ここで、緊急ロック機構が作動すると、ロックパウル６の係止歯６ｂ（図２３）がハウジングの側板９ｂに形成したロック歯９ａ（図２）と噛合い、ジョイントプレート５ｂと、回転を続けようするプレート体２ａとの間で、相対回転が生じる。このとき、ジョイントパウル１２とジョイントプレートの凸部５ｄとの間でも相対回転が生じ、それによって、ジョイントパウル１２の内側突部１２ａをジョイントプレートの凸部５ｄが押接することでジョイントパウル１２は外周方向に力を受け、外向きに展開しようとする。
その力がパウルホルダ１３の付勢力を越したとき、ジョイントパウル１２はリリースリング８の内周壁に当接する。ジョイントパウル１２がリリースリング８の内周壁に当接して外向きの展開が抑制されたときに、ロッキングベース５とプレート体２ａが一体となり、巻取ドラム２とプレート体２ａとの間に相対回転が生じて、トーションバー４のエネルギー吸収に加えて、ワイヤ２ａがしごかれて第２のエネルギー吸収を行う。
【００４８】
次に、この状態でクラッチ解除機構が作動すると、ピストン１０ａ（図１３）が作動して、リリースリング８を回転させ、リリースリング８の回転でそのテーパ部８ａがケーシングのテーパ付き凸部１０ｄ（図１３）に案内されて、巻取ドラム２の方へ後退し、ジョイントパウル１２外周部からも後退する。ジョイントパウル１２はジョイントプレート５ｂに面接触して外方に拡開して、ジョイントプレートの凸部５ｄから外れ、プレート体２ａとロッキングベース５とを解除させる。
【００４９】
つまり、クラッチ解除機構が作動して、リリースリング８を軸方向に移動させると、図２０及び図２１に示すように、ジョイントパウル１２が外向きに展開し、ジョイントプレートの凸部５ｄとジョイントパウル１２は完全に離れるので、ロッキングベース５とプレート体２ａとの一体固定が解除される。その結果、ワイヤ２ｂのしごきが停止するので、プレート体２ａと巻取ドラム２は一体回転可能となる。ただ、この場合でも、巻取ドラム２とロッキングベース５との相対回転は継続されるのでトーションバー４のみがエネルギー吸収を続ける。
【００５０】
（緊急ロック機構）
図２２は、緊急ロック機構の組立てを説明するための分解斜視図であり、それは、ロッキングベース５、ロッククラッチ体１６、カバー体１８等から構成されている。図２３は、トーションバー４、ロックパウル６、ロッキングベース５等の組立てを説明するための分解斜視図である。
緊急ロック機構の具体的な構成は、公知の種々のものを採用することができるが、一例として、図２２及び図２３に示すように、ロッククラッチ体1６の一側面には、バネ受け部１６ａが突設され、このバネ受け部１６ａはロックキングベース５に形成された凹溝状のバネ収容部５ａ内に相対移動自在に遊嵌されている。
この際、バネ収容部５ａに収容保持されたコイルスプリングよりなる戻しパネ1７によって、バネ受け部１６ａが所定方向に弾発付勢されており、ロッククラッチ体1６はウェビングの引出方向に付勢された状態でロックベース５と同期回転すべく構成されている。
【００５１】
ロッキングベース５の巻取ドラム２側の面に突設された円筒状のボス部５ｃの挿通穴にトーションバー４が嵌挿されており、これにより、トーションバー４はロッキングベース５と一体回転可能に結合される。
【００５２】
ロッククラッチ体1６には、ロックパウル６（図２３）に突設された連動ピン６ａが摺動案内される突出ガイド溝１６ｃが形成されており、戻しバネ1７の付勢力に抗したロッキングベース５とロッククラッチ体１６との相対回転により、連動ピン６ａが突出ガイド溝１６ｃに沿って摺動案内されるように構成され、この摺動案内により、ロックパウル６の係止歯６ｂがロッキングベース５の外周面より出没自在に突出するように構成されている。
そして、これらロッキングベース５、ロックパウル６、巻取ドラム２に設けられたロック歯９ａ（図２）、ロッククラッチ体１６等により緊急ロック機構が構成されている。
また、この緊急ロック機構を作動させるべく、カパー体１８内には、ウェビングの急激な引き出し及び、車両の急激な加速度の変化に反応して起動する緊急ロック起動機構とが備えられている。
ロッキングベース５とロックパウル６はジョイントプレート５ｂで取り付けられている。
【００５３】
ロックパウル６の先端には係止歯６ｂが形成されており、連動ピン６ａによりロックパウル６がロッキングベース５に摺動可能に配置されている。また、ハウジング９の側板９ｂにロックパウル６の係止歯６ｂが噛合可能なロック歯９ａを設け、車両緊急時には、ロックパウル６の係止歯６ｂをロック歯９ａに噛合させることで、ロッキングベース５のウェビング引き出し方向への回転を阻止する。
【００５４】
以上のように、本発明では第２エネルギー吸収手段が、巻取ドラム２とロッキングベース５とによる区画される収納空間内に収納されているため、トーションバー４とは別個にエネルギー吸収を行うための第２のエネルギー吸収手段を備えたにも拘わらず、シートベルトリトラクターの軸方向への寸法拡大がなく、コンパクト化が犠牲にされていない。また、第２エネルギー吸収手段を構成するワイヤ２ｂ及び係合ピン１４は、ともに構造が簡単であり、製造が容易である。
【００５５】
図２４は、本発明のウェビング引張力とウェビング引き出し量との関連を示す線図である。
シートベルトリトラクター全体でのエネルギー吸収荷重は、図２４に示すように、トーションバー４が捩り変形を起こす時のエネルギー吸収荷重ｆ１と、第２エネルギー吸収手段によるエネルギー吸収荷重ｆ２の総和ｆ３となる。
そして、エネルギー吸収高荷重の場合、ＯＡＢＤＦとなり、クラッチ機構による切り替えによってエネルギー吸収低荷重の場合、ＯＡＣＥとなり、エネルギー吸収中荷重の場合、ＯＡＢＤＣＥとなる。
【００５６】
また、トーションバー４の捩り変形によるエネルギー吸収域に対し、第２のエネルギー吸収手段の摺動抵抗によるエネルギー吸収域は、独自に自由に設定することができる。
例えば、第２のエネルギー吸収手段によるエネルギー吸収域をトーションバー４の捩り変形によるエネルギー吸収域の一部に重なるように設定することで、トーションバー４の捩り変形によるエネルギー吸収域の一部では、双方のエネルギー吸収荷重の総和による高いエネルギー吸収荷重を確保できる。また、双方のエネルギー吸収域が重ならない範囲では、トーションバー４の捩り変形によるエネルギー吸収作用だけで、低いエネルギー吸収荷重に設定することができる。このように、シートベルトリトラクターのエネルギー吸収機構に作動途中でエネルギー吸収荷重が変化するエネルギー吸収特性を持たせることもできる。
【００５７】
さらに、シートベルトリトラクター全体でのエネルギー吸収荷重の調整は、トーションバー４の軸径や材料の変更だけでなく、第２のエネルギー吸収手段の寸法、形状、材質の変更までもが関連し、多種の要素が関連する。例えば、トーションバー４の軸径の拡大や材料の変更等によらなくとも、残りの要素の設計変更で、所望のエネルギー吸収荷重を実現することも可能である。すなわち、シートベルトリトラクター１のトーションバー４や巻取ドラム２の径の縮減によるシートベルトリトラクターのコンパクト化を犠牲にすることなく、エネルギー吸収荷重をより高く設定することが容易にできる。そして、トーションバー４及び第２のエネルギー吸収手段の双方の寸法や材料を変更可能な場合には、双方でエネルギー吸収荷重の調整やエネルギー吸収域の調整を行うことで、車両構造の差異等に応じた特異なエネルギー特性の要求にも容易に対応可能で、多様なニーズにも柔軟に対応可能になる。
【００５８】
なお、ワイヤ２ｂと係合ピン１４との摺動抵抗の調整は、屈曲路の形状、それぞれの接触面の粗さや、接触面積の広さ等、多種の要素から設定する構成とするとよい。このように多種の要素から摺動抵抗を設定する構成とすると、例えば、寸法等の制限で一部の要素の変更が困難になっても、他の要素の変更によって、確保する摺動抵抗を要求される任意値に比較的容易に調整することが可能になる。
【００５９】
トーションバー４及び第２のエネルギー吸収手段を構成し、クラッチ機構を用いたことで、エネルギー吸収の開始時には両方又はトーションバー４のみを作動させてエネルギー吸収量を適宜選択することができる。また、両方を用いてエネルギー吸収を開始してから、乗員の体格や衝突の大きさや時間等によって最適なエネルギー吸収を行えるように、途中で第２のエネルギー吸収手段の荷重の供給を停止させてトーションバー４だけでエネルギー吸収をすることができる。
【００６０】
【発明の効果】
請求項１及び２に対応する効果：エネルギー吸収の開始時には、巻取軸又はトーションバー（第１のエネルギー吸収手段）及び第２エネルギー吸収手段の両方或いは巻取軸又はトーションバーのみを作動させてエネルギー吸収量を適宜選択することができる。また、第1及び第2のエネルギー吸収手段の両方を用いてエネルギー吸収を開始してから、乗員の体格や衝突の大きさや時間等によって最適なエネルギー吸収を行えるよう、途中で第２エネルギー吸収手段の荷重の供給を停止させて巻取軸又はトーションバーだけでエネルギー吸収することができる。第２のエネルギー吸収手段のエネルギー吸収部材（ワイヤ）に接触せずに、その抵抗荷重の供給を停止させるので、切り替え時に余分なエネルギー吸収が発生せず、荷重供給が安定したものとなり、乗員を所定位置に停止させることが容易に行える。
【００６１】
請求項３に対応する効果：組み付け時にクラッチ機構の設定が行われると、容易に配置できる。
また、クラッチ解除機構を作動させるとき、クラッチ機構は回転が抑止された状態で行われるので、クラッチ解除機構からの作動が安定したものとなる。
さらに、ジョイントパウルが外周方向へ展開した瞬問にエネルギー吸収手段の荷重が増えることなくゼロになるので、荷重切り替えの移行がスムーズに行われる。
【００６２】
請求項４及び５に対応する効果：リリースリング内周面にジョイントパウルの外周方向への力が接触して作用しているが、ガス圧で駆動されたピストンがリリースリングを一気に回転させるので、接触による摩擦抵抗にも屈せず、ジョイントパウルをすぐに外周方向へ解除することができる。
また、リリースリングの面をトーションバーの長手方向に垂直な状態で移動させるので、ジョイントパウルとリリースリングとの接触が一気に解除され、切り替えるときに第２エネルギー吸収手段が供給する荷重以外に余計な荷重を発生させない。
【００６３】
請求項６及び７に対応する効果：ジョイントパウルをバネ付勢していることで、シートベルトリトラクターを通常の使用で巻取ドラム等と一緒に回転させても所定位置に位置づけされるので、ジョイントパウルの動作を安定させることができる。
また、プレート体が巻取軸の他端部に相対回転可能に設けられた第２状態から巻取軸の他端部に相対回転不能に設けられた第１状態への所定位置ヘジョイントパウルとリリースリングとを戻すことを防いでいるので、第２のエネルギー吸収手段の荷重を加えずにトーションバーの抵抗荷重を安定させて供給している。
また、別途部材を用いることなく、第２のエネルギー吸収手段を安価で容易な構造とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係るシートベルトリトラクターの全体構成を示す正面図である。
【図２】 図１で示されたハウジング、巻取ドラム、トーションバー、ロッキングベース、ベースストッパ等の組立てを説明するための分解斜視図である。
【図３】 巻取ドラム、プレート組立体、リテーナ、パウルホルダの組立てを説明する分解斜視図である。
【図４】 図３に示されたプレート組立体の組立てを説明する分解斜視図である。
【図５】 プレート組立体の側面図である。
【図６】 プレート組立体の一部断面正面図である。
【図７】 プレート体の他の実施例を示す部分拡大正面断面図である。
【図８】 図３に示されたプレート組立体と巻取ドラムとを組み立てた組立体の正面断面図である。
【図９】 図８に示された前記組立体の一部切断側面図である。
【図１０】図８に示された前記組立体を回転させた正面断面図である。
【図１１】図１０に示された組立体の一部切断側面図である。
【図１２】図２で示されたハウジング、ケーシング等の組立てを説明するための分解斜視図である。
【図１３】リリースリング、ケーシング、ピストン、ガスジェネレータ、ガスジェネレータホルダ等の分解斜視図である。
【図１４】パウルホルダの拡大斜視図である。
【図１５】ジョイントパウルの拡大斜視図である。
【図１６】クラッチ機構の作動前状態の一部切断側面図である。
【図１７】図１６に示されたクラッチ機構の断面平面図である。
【図１８】クラッチ機構が係止している状態を説明するための一部切断側面図である。（第１状態）
【図１９】図１８に示されたクラッチ機構の断面平面図である。
【図２０】クラッチ機構が外れた状態の一部切断側面図である。（第２状態）
【図２１】図２０に示されたクラッチ機構の断面平面図である。
【図２２】ロッキングベース、ロッククラッチ体、カバー体等の組立てを説明するための分解斜視図である。
【図２３】図１で示されたトーションバー、ロックパウル、ロッキングベース等の組立てを説明するための分解斜視図である。
【図２４】本発明のウェビング引張力とウェビング引き出し量との関連を示す線図である。
【符号の説明】
１…シートベルトリトラクター、２…巻取ドラム、２ａ…プレート体、２ｂ…ワイヤ、２ｃ…円板部材、２ｊ…屈曲路、３…コネクタ、４…トーションバー、５…ロッキングベース、５ｂ…ジョイントプレート、６…ロックパウル、７…ベースストッパ、８…リリースリング、８ａ…テーパ、８ｂ…当接部、９…ハウジング、１０…ケーシング、１０ａ…ピストン、１０ｂ…ガス発生手段、１１…ガスジェネレータホルダ、１２…ジョイントパウル、１３…パウルホルダ、１４…係合ピン、１５…プリテンショナー、１６…ロッククラッチ体、１７…戻しばね、１８…カバー体、１９…渦巻バネ

Claims (7)

1. ウェビングが巻装された巻取ドラムと、その一端部が巻取ドラムの一端部に相対回転不能に結合されると共にウェビングの巻取方向に付勢された巻取軸と、ウェビング引出方向への回転を抑止する緊急ロック機構と、巻取軸の他端部近傍に配置されるクラッチ機構と、巻取ドラムの他端部側面に近接して設けられると共に巻取軸の他端部にクラッチ機構を介して設けられるプレート体と、巻取ドラムの側面とプレート体との間に配置され、前記巻取ドラムとプレート体が互いに相対回転することで抵抗荷重を供給するエネルギー吸収手段とからなるシートベルトリトラクターであって、
   クラッチ機構は、プレート体が巻取軸の他端部に相対回転不能に設けられた第１状態から巻取軸の他端部に相対回転可能に設けられた第２状態に切り替えると共に、任意のタイミングで切り替えを開始するクラッチ解除機構を有することを特徴とするシートベルトリトラクター。
2. ウェビングが巻装された巻取ドラムと、巻取ドラムに嵌挿され、その一端部が巻取ドラムの一端部に相対回転不能に結合されると共に、ウェビングの巻取方向に付勢されたトーションバーと、トーションバーの他端部に配置されウェビング引出方向への回転を抑止する緊急ロック機構と、緊急時に緊急ロック機構を作動させるロック起動装置と、トーションバーの他端部近傍に配置されるクラッチ機構と、巻取ドラムの他端部側面に近接して設けられると共にトーションバーの他端部にクラッチ機構を介して設けられるプレート体と、巻取ドラムの側面とプレート体との間に配置され、前記巻取ドラムとプレート体が互いが相対回転することで抵抗荷重を供給する第２のエネルギー吸収手段とからなるシートベルトリトラクターであって、
   クラッチ機構は、プレート体がトーションバーの他端部に相対回転不能に設けられた第１状態からトーションバーの他端部に相対回転可能に設けられた第２状態に切り替えると共に、任意のタイミングで切り替えを開始するクラッチ解除を作動させるクラッチ起動機構を有することを特徴とするシートベルトリトラクター。
3. クラッチ機構は、プレート体の巻取ドラムの反対側面に旋回可能に枢着されたジョイントパウルと、緊急ロック機構に相対回転不能に結合され、緊急ロック機構が作動したときにジョイントパウルを外方に旋回するジョイントプレートと、ジョイントパウルの外周に配置され、ジョイントパウルが外方に旋回したときジョイントパウルに当接するリリースリングと、リリースリングを作動してジョイントパウルとの当接を解除するクラッチ解除機構と、を備え、
   リリースリングはジョイントパウルに当接することでプレート体とトーションバーの他端部との相対回転を不能にし、かつ前記クラッチ解除機構によりジョイントパウルとの当接が解除されることでプレート体とトーションバーとの相対回転を可能にすることを特徴とする請求項２記載のシートベルトリトラクター。
4. クラッチ解除機構は、任意のタイミングでケーシングに設けられたシリンダにガスを発生させるガス発生手段と、ガスの圧力でシリンダ内で押圧作動され、リリースリングの外周を押してリリースリングを回転させるピストンとからなる請求項３記載のシートベルトリトラクター。
5. リリースリングの外周には、ピストンに当接される当接部と、外周上に均一な間隔で配置される複数のテーパ部が設けられ、リリースリングを保持するケーシングには、回転したリリースリングのテーパ部に対応する凸部が設けられている請求項４記載のシートベルトリトラクター。
6. クラッチ機構には、ジョイントパウルを位置決め支持するパウルホルダが設けられ、パウルホルダはジョイントパウルを軸心方向に付勢させると共にジョイントパウルが外方に旋回した後は旋回前の位置に戻させないリブが一体形成されている請求項３〜５のいずれか１項に記載のシートベルトリトラクター。
7. 第２エネルギー吸収手段は、巻取ドラムのトーションバー他端側の側面に設けられた屈曲路と、一端がプレート体の巻取部に固定され、その略中間部が屈曲路に配置されたワイヤとからなる請求項２〜６のいずれか１項に記載のシートべルトリトラクター。

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