JP4308402B2 - ウェビング巻取装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ウェビング巻取装置に係り、特にウェビングの引出しを阻止するときに、ウェビングの引出しを許容してエネルギを吸収することができるウェビング巻取装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ウェビング巻取装置では、スプール（巻取軸）のウェビング引出方向の回転が車両急減速時にロックされて、ウェビングの引き出しが阻止される。このロック機構としては、スプールの一端側の装置フレーム近傍にロック手段が配置されており、車両急減速時にはこのロック手段が作動されることで、スプールのウェビング引出方向の回転が阻止される構成である。
【０００３】
また、このようなウェビング巻取装置において、ウェビングの引き出しを阻止する際に、ウェビングの引き出しを所定量許容して、エネルギの吸収を図ることが行われている。このエネルギ吸収機構としては、例えば、スプールとこれと同軸的にトーションバーを配置した構成のものがある。一般的にトーションバーは、一端部をスプールに、他端部をロック手段に接続されたロックベースに、それぞれ相対回転しないように連結されている。通常は、スプールとロックベースとはトーションバーを介して一体に回転するが、車両急減速時にロックベースのウェビング引出方向の回転が阻止された状態では、スプールが、ウェビング引張力により、ロックベースに対してウェビング引出方向へ回転する。このとき、トーションバーが捩じられてエネルギが吸収され、スプールの所定量の回転が許容される構成である。このような吸収エネルギは、ウェビングに付加される荷重（フォースリミッタ荷重）とウェビング引出量（スプール回転量）の積で決まるものであり、ウェビング巻取装置では、フォースリミッタ荷重及びスプールの許容回転量（トーションバーの捩り限界）が与えられている。
【０００４】
しかしながら、このような従来のウェビング巻取装置では、エネルギ吸収時のフォースリミッタ荷重はトーションバーの材料物性値及び寸法形状に支配され、例えば、乗員の体重、体格及び衝突時の車両速度等をパラメータとする衝突エネルギ等の乗員の慣性エネルギに拘わらず一定の値しか採ることができなかった。
【０００５】
そこで、乗員の慣性エネルギに応じてフォースリミッタ荷重を変更できるウェビング巻取装置が考えられているが、このような従来のウェビング巻取装置では、フォースリミッタ荷重を変更可能とするために例えば、トーションバーを複数本備えエネルギを吸収するトーションバー若しくはその組合せを変更する、または、異径のトーションバーを同軸的に組合せてそのエネルギ吸収位置を変更する、構成であるため、構造が複雑であった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記事実を考慮し、構造が簡単でかつ乗員の体格及び衝突形態に基づいた乗員の慣性エネルギに応じてフォースリミッタ荷重を変更することができるウェビング巻取装置を得ることが目的である。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明のウェビング巻取装置は、ウェビングが巻取り引出しされる筒状のスプールと、前記スプールの一端側に前記スプールと同軸的でかつ相対回転可能に設けられたロックベースと、前記ロックベースに接続して設けられ、所定の加速度が検知された際にフレームに係合して前記ロックベースのウェビング引出方向回転を阻止する第１のロック手段と、前記スプール内に前記スプールと同軸的に設けられ、一端が前記スプールに連結されると共に他端が前記ロックベースに連結され、通常は前記スプールと前記ロックベースとを一体に回転させ、前記第１のロック手段による前記ロックベースのウェビング引出方向回転阻止状態ではウェビング引張力により捩じれながら前記スプールを前記ロックベースに対してウェビング引出方向へ相対回転させるトーションバーと、を備えたウェビング巻取装置において、前記スプールと同軸的でかつ回転自在に設けられた回転部材と、前記回転部材に係合してそのウェビング引出方向回転を阻止する第２のロック手段と、前記スプールと前記回転部材とに連結され、通常は前記スプールと前記回転部材とを一体に回転させ、前記第２のロック手段による前記回転部材のウェビング引出方向回転阻止状態では前記スプールの回転の抵抗となる抵抗手段と、を備えたことを特徴としている。
【０００８】
請求項１に記載のウェビング巻取装置では、スプールとロックベースとはトーションバーを介して連結されており、通常は、これらが一体に回転してウェビングの巻取り引出しが自由とされる。
【０００９】
ここで、例えば、車両衝突時等の車両急減速時に、乗員の体重、急減速直前の車両速度、加速度（減速度）等を検知して乗員の慣性エネルギに応じてフォースリミッタ荷重を変更する構成においては、乗員の慣性エネルギが小さい場合は、所定の加速度（減速度）が検知されると第１のロック手段のみが作動してロックベースのウェビング引出方向の回転が阻止される。このとき、ウェビング引張力がスプールを介してトーションバーにウェビング引出し方向の回転力として作用する。このため、トーションバーが捩れ、ウェビング（乗員）に作用する荷重を一定に保ちながら（一定のフォースリミッタ荷重が作用しながら）スプールがロックベースに対してウェビング引出方向へ回転されてウェビングが引出され、エネルギ吸収が果たされる。なお、第２のロック手段は作動されず、回転部材は抵抗手段を介してスプールと一体に回転される。
【００１０】
一方、乗員の慣性エネルギが大きい場合は、第１のロック手段と共に第２のロック手段が作動され、ロックベースと共に回転部材のウェビング引出方向の回転が阻止される。このとき、ウェビング引張力が作用するとスプールが回転部材に対しても抵抗手段の抵抗力に抗してウェビング引出方向へ回転するため、前述のトーションバーの捩り荷重に加えて抵抗手段に抵抗荷重がフォースリミッタ荷重としてウェビング（乗員）に作用する。すなわち、トーションバーの捩り荷重のみによって得られるフォースリミッタ荷重よりも大きなフォースリミッタ荷重が得られ、ウェビング引出速度（スプール回転速度）を低く抑えて適切なエネルギ吸収が果たされる。
【００１１】
このように、請求項１に係る発明のウェビング巻取装置では、構造が簡単でかつ乗員の体格及び衝突形態に基づいた乗員の慣性エネルギに応じてフォースリミッタ荷重を変更することができる。
【００１２】
請求項２に係る発明のウェビング巻取装置は、請求項１に記載のウェビング巻取装置において、前記回転部材を、外周部にロック歯を有する歯車とし、前記第２のロック手段を、前記ロック歯に係合可能なパウルと、前記パウルを前記ロック歯と係合しない位置から前記ロック歯と係合する位置まで移動させる駆動手段と、で構成した、ことを特徴としている。
【００１３】
請求項２に記載のウェビング巻取装置では、通常時または乗員の慣性エネルギが小さい場合は、駆動手段を作動させずパウルをロック歯と係合しない位置に保持している。一方、乗員の慣性エネルギが大きい場合は、駆動手段の作動によってパウルがロック歯との係合位置まで移動されることによりパウルがロック歯と噛合い、回転部材である歯車のウェビング引出方向の回転が確実に阻止される。
【００１４】
このように、請求項２に係る発明のウェビング巻取装置では、構造が簡単でかつ乗員の体格及び衝突形態に基づいた乗員の慣性エネルギに応じてフォースリミッタ荷重を確実に変更することができる。
【００１５】
請求項３に係る発明のウェビング巻取装置は、請求項１または請求項２に記載のウェビング巻取装置において、前記抵抗手段を、コイル状に形成され、両端部が前記回転部材に固定されると共に内周部が前記スプールの外周部に接触するブレーキスプリングとした、ことを特徴としている。
【００１６】
請求項３に係る発明のウェビング巻取装置では、両端部を回転部材（歯車）に固定されたブレーキスプリングの内周部がスプールまたはその軸部材の外周部に接触されているため、通常は、スプールと回転部材とはブレーキスプリングを介して一体で回転する。このため、車両急減速時に回転部材の回転が第２のロック手段（パウル及び駆動手段）によって阻止されない場合はトーションバーの捩りによるフォースリミッタ荷重のみが作用する。
【００１７】
一方、車両急減速時に第２のロック手段によって回転部材の回転が阻止された場合は、ウェビング引張力が作用するとスプールを介してトーションバーが捩られると共に回転が停止したブレーキスプリングによる制動抵抗がスプールに作用するため、前述のトーションバーの捩り荷重に加えてブレーキスプリングの制動荷重がフォースリミッタ荷重としてウェビング（乗員）に作用する。すなわち、トーションバーの捩り荷重のみによって得られるフォースリミッタ荷重よりも大きなフォースリミッタ荷重が得られ、ウェビング引出速度（スプール回転速度）を低く押さえて適切なエネルギ吸収が果たされる。
【００１８】
このように、請求項３に係る発明のウェビング巻取装置では、構造が簡単でかつ乗員の体格及び衝突形態に基づいた乗員の慣性エネルギに応じてフォースリミッタ荷重を一層確実に変更することができる。
【００１９】
請求項４に係る発明のウェビング巻取装置は、請求項１または請求項２に記載のウェビング巻取装置において、前記抵抗手段を、一端部が前記回転部材に固定され、他端部及び中間部が前記スプール内に挿入されたワイヤとしたことを特徴としている。
【００２０】
なお、請求項４に記載したワイヤとは、容易に変形しない（例えば、自重や人力によっては変形しない）棒状の部材を含むものである。
【００２１】
請求項４に係る発明のウェビング巻取装置では、スプールと回転部材（歯車）とがワイヤによって連結されており、通常は、スプールと回転部材とは一体で回転する。このため、車両急減速時に回転部材の回転が第２のロック手段（パウル及び駆動手段）によって阻止されない場合はトーションバーの捩りによるフォースリミッタ荷重のみが作用する。
【００２２】
一方、車両減速時に第２のロック手段によって回転部材の回転が阻止された場合は、ウェビング引張力が作用するとスプールを介してトーションバーが捩られると共に、一端部及び中間部をスプール内に挿入されていたワイヤがスプールからの抜き出しに伴ってスプール出口部においてしごかれ回転部材側面に巻き取られながらスプールが回転するため、前述のトーションバーの捩り荷重に加えて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（乗員）に作用する。すなわち、トーションバーの捩り荷重のみによって得られるフォースリミッタ荷重よりも大きなフォースリミッタ荷重が得られ、ウェビング引出速度（スプール回転速度）を低く押さえて適切なエネルギ吸収が果たされる。
【００２３】
このように、請求項４に係る発明のウェビング巻取装置では、構造が簡単でかつ乗員の体格及び衝突形態に基づいた乗員の慣性エネルギに応じてフォースリミッタ荷重を一層確実に変更することができる。
【００２４】
請求項５に係る発明のウェビング巻取装置は、請求項１または請求項２に記載のウェビング巻取装置において、前記抵抗手段を、前記スプールの一端部側面に設けられた突起と、一部が前記回転部材と前記スプールとの間に挟持されると共に少なくとも一方の端部が拘束を受けない状態で前記回転部材側面に設けられ、前記スプールのウェビング引出方向の回転が阻止された際に前記突起と係合可能なプレートと、で構成したことを特徴としている。
【００２５】
請求項５に係る発明のウェビング巻取装置では、プレートがスプールと回転部材（歯車）との間に挟持されることでスプールと回転部材がプレートを介して連結されているため、通常は、スプールと回転部材とは一体で回転する。このため、車両急減速時に回転部材の回転が第２のロック手段（パウル及び駆動手段）によって阻止されない場合はトーションバーの捩りによるフォースリミッタ荷重のみが作用する。
【００２６】
一方、車両急減速時に第２のロック手段によって回転部材の回転が阻止された場合は、ウェビング引張力が作用するとスプールを介してトーションバーが捩られると共に、スプール側面に設けられた突起によって回転部材側面に設けられ運動が停止されたプレートがしごかれ、かつプレートとスプールの軸部材との間の摩擦力に抗しながらスプールが回転するため、前述のトーションバーの捩り荷重に加えてプレートのしごき荷重及びプレートとスプールの軸部材との間の摩擦荷重がフォースリミッタ荷重としてウェビング（乗員）に作用する。すなわち、トーションバーの捩り荷重のみによって得られるフォースリミッタ荷重よりも大きなフォースリミッタ荷重が得られ、ウェビング引出速度（スプール回転速度）を低く押さえて適切なエネルギ吸収が果たされる。
【００２７】
このように、請求項５に係る発明のウェビング巻取装置では、構造が簡単でかつ乗員の体格及び衝突形態に基づいた乗員の慣性エネルギに応じてフォースリミッタ荷重を一層確実に変更することができる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
本発明の第１の実施の形態を図１に基づいて説明する。
【００２９】
図１には、第１の実施の形態に係るウェビング巻取装置１０の構成が示されている。
【００３０】
ウェビング巻取装置１０は、フレーム１２を備えている。フレーム１２は略コ字型であり、対向する一対の脚片及び各脚片を連結する背片から成り、背片部において車体に固定されている。
【００３１】
フレーム１２の対向する一対の脚片の間には、軸方向が脚片の対向方向とされた筒状のスプール１４が設けられている。このスプール１４にはウェビング３４の一端が係止され、スプール１４の回転により、ウェビング３４がスプール１４に対して巻取り引出し自在となる。
【００３２】
スプール１４の筒内には、一端（図１（Ａ）の左側端）部にロックベース１６が配置されている。ロックベース１６は、フレーム１２の脚片開口部にスプール１４と同軸的でかつ回転自在に支持されている。ロックベース１６にはロック手段を構成するロックプレート３６が接続され、図示しない加速度センサが所定の加速度（減速度）を検知した場合にロックプレート３６がフレーム１２に噛込むことによりロックベース１６の回転を阻止する構成となっている。
【００３３】
また、ロックベース１６には、スプール１４の筒内軸心部分に配置されたトーションバー２０の六角部２０Ａが挿入されており、ロックベース１６が常にトーションバー２０の一端側六角部２０Ａと一体に回転するように構成されている。
【００３４】
一方、スプール１４の筒内他端（図１（Ａ）の右側端）部には、スリーブ１８が配置されている。スリーブ１８は、スプライン状の歯（図示省略）が嵌合することでスプール１４と一体に連結されると共に、フレーム１２の脚片開口部にスプール１４と同軸的でかつ回転自在に支持されている。スリーブ１８の先端部は脚片から外方へ突出しており、さらに、その突出部端にはぜんまいばね（図示省略）が設けられている。これにより、スリーブ１８は常にウェビング３４を巻取る方向に回転付勢されている。
【００３５】
さらに、このスリーブ１８は、前述したトーションバー２０の他端六角部２０Ｂが挿入されることにより、ロックベース１６と連結されている。これにより、通常は、スプール１４、スリーブ１８、トーションバー２０、及びロックベース１６は一体に回転するよう構成されている。
【００３６】
また、スプール１４は、フレーム１２の一対の脚片間においてスリーブ挿入側の円板部の軸方向外側（図１（Ａ）の右側）に向かって筒部が延長されている。この延長された筒部１４Ａの径方向外側に歯車２２がスプール１４と同軸的でかつ回転自在に支持されている。さらに、歯車２２の外周部には、第２のロック手段を構成するロック歯２４が形成されている。
【００３７】
スプール１４外周面と歯車２２内周面との間には、コイル状のブレーキスプリング２６が設けられている。ブレーキスプリング２６は、一端部（図１に示す上端部）が歯車２２に固定されると共に、内周部がスプール１４の延長された筒部１４Ａの外周部に接触している。これにより、歯車２２は、ブレーキスプリング２６を介してスプール１４と連結されており、通常は、スプール１４と一体に回転するようになっている。
【００３８】
また、歯車２２の下方には、ロック歯２４に係合可能に形成されたパウル２８が設けられている。このパウル２８は、フレーム１２の歯車２２設置側の脚片に設けられたピン３０に接続され、ピン３０を軸として回動可能な構成となっている。さらに、パウル２８には、パウル２８をロック歯２４に係合しない位置からロック歯２４との係合位置まで移動可能な駆動手段３２が接続されている。これにより、パウル２８は、通常はロック歯２４と係合しない位置に保持され、所定の場合（例えば、乗員の体重、体格、急減速直前の車両速度、急減速の加速度等の検出結果に基づいて図示しない制御手段が車両急減速時の乗員の慣性エネルギが大きいことを検知した場合）にロック歯２４との係合位置まで回動され歯車２２のウェビング引出方向の回転を阻止するようになっている。
【００３９】
なお、スプール１４に延長された筒部１４Ａを設ける構成とせず、スプール１４の軸部材、例えばスリーブ１８のスプール１４に挿入されていない部分、の外周部にブレーキスプリング２６介して歯車２２を設けた構成としても良い。
【００４０】
また、駆動手段３２はソレノイド等の電磁的なアクチュエータであってもガスジェネレータ等の流体駆動式のアクチュエータであっても良い。
【００４１】
次に本第１の実施の形態の作用を説明する。
【００４２】
上記構成のウェビング巻取装置１０では、スプール１４とロックベース１６とはトーションバー２０によって連結されており、また、スプール１４と歯車２２とはブレーキスプリング２６によって連結されているので、通常は、これらが一体に回転してウェビング３４の引出し巻取りが自由とされる。
【００４３】
車両急減速時には、急減速直前の乗員の慣性エネルギ（乗員の体重、体格、急減速直前の車両速度、急減速の加速度等をパラメータとする）に応じて作用が異なるので、乗員の慣性エネルギの大小の別に作用を説明する。
（乗員の慣性エネルギが小さい場合）
例えば、乗員の体重が小さい場合または急減速直前の車両速度が低い場合は、乗員の慣性エネルギが小さい。この場合、所定の加速度（減速度）が検知されるとロックプレート３６がフレーム１２に噛込み、ロックベース１６のウェビング引出方向の回転が阻止される。このとき、ウェビング引張力がスプール１４及びスリーブ１８を介してトーションバー２０にウェビング引出方向の回転力として作用する。
【００４４】
このため、トーションバー２０が捩じれ、ウェビング３４に作用する荷重を一定に保ちながら（一定のフォースリミッタ荷重が作用しながら）スプール１４がロックベース１６に対してウェビング３４引出方向（図１（Ｂ）に示す矢印Ａの方向）へ回転されてウェビング３４が引出され、エネルギ吸収が果たされる。なお、駆動手段３２は作動されず、歯車２２はブレーキスプリング２６を介してスプール１４と一体に回転される。
【００４５】
このときのウェビング引張力とスプール１４の回転量は、図２の破線で示される関係となり、所定のフォースリミッタ荷重（図２のＦ１）がウェビング３４に作用する。
（乗員の慣性エネルギが大きい場合）
一方、例えば、乗員の体重が大きい場合または急減速直前の車両速度が高い場合は、乗員の慣性エネルギが大きい。この場合、ロックベース１６のウェビング引出方向の回転が阻止されると共に、駆動手段３２が作動しパウル２８が歯車２２のロック歯２４に係合することにより歯車２２のウェビング引出方向の回転も阻止される。このため、ウェビング引張力が作用するとトーションバー２０が捩じれると共に、ブレーキスプリング２６の制動力に抗しながらスプール１４がロックベース１６及び歯車２２に対してウェビング引出方向へ回転されるため、トーションバー２０の捩り荷重に加えてブレーキスプリング２６の制動荷重がフォースリミッタ荷重としてウェビング３４に作用する。
【００４６】
このときのウェビング引張力とスプール１４の回転量とは、図２の実線で示される関係となり、トーションバーの捩り荷重のみによって得られるフォースリミッタ荷重（図２のＦ１）より大きなフォースリミッタ荷重（図２のＦ２）が得られるため、ウェビング３４引出速度（スプール１４回転速度）を低く押さえて適切なエネルギ吸収が果たされる。
【００４７】
したがって、図２に示される如く、車両急減速直前の乗員の慣性エネルギに応じて大小二のフォースリミッタ荷重特性（図２の破線及び実線）を選択して適切なエネルギ吸収を果たすことができる。
【００４８】
このように、第１の実施の形態に係るウェビング巻取装置１０では、構造が簡単でかつ乗員の慣性エネルギに応じてフォースリミッタ荷重を確実に変更することができる。
【００４９】
次に、本発明の第２の実施の形態を図３に基づいて説明する。なお、前記第１の実施の形態と基本的に同一の部品には前記第１の実施の形態と同一の符号を付してその説明を省略する。
【００５０】
図３には、第２の実施の形態に係るウェビング巻取装置５０の構成が示されている。このウェビング巻取装置５０では、スリーブ１８のスプール５２に挿入されていない部分の外周部に、例えば、図示しないベアリング等を介して、歯車５６がスプール５２と同軸的でかつ回転自在に設けられている。歯車５６の外周部には、第２のロック手段を構成するロック歯５８が設けられている。
【００５１】
また、ウェビング巻取装置５０では、一端部が歯車５６の側面に固定された状態で、中間部及び他端部がスプール５２の歯車５６設置側の端部に開口して設けられた孔５４に抜き出し自在に挿入されたワイヤ６０が設けられている。ここで、孔５４は、トーションバー２０等が挿入される中心孔と干渉しないように設けられている。これにより、歯車５６は、ワイヤ６０を介してスプール５２と連結されており、通常は、スプール５２と一体に回転するようになっており、また、ワイヤ６０は孔５４に挿入された状態が保持される構成となっている。
【００５２】
なお、孔５４は、例えばスプール５２の軸線に沿った直線状であってもスプール５２の軸線に対して螺旋状であってもその他の曲線状であっても良い。さらに、孔５４及びワイヤ６０は複数設けても良い。
【００５３】
次に本第２の実施の形態の作用を説明する。なお、車両急減速時において乗員の慣性エネルギが小さい場合は、前記第１の実施の形態と同様の作用であるため、説明を省略する。
【００５４】
上記構成のウェビング巻取装置５０では、スプール５２とロックベース１６とはトーションバー２０によって連結されており、スプール５２と歯車５６とがワイヤ６０によって連結されているので、通常は、これらが一体に回転してウェビング３４の引出し巻取りが自由とされる。
【００５５】
車両急減速時において乗員の慣性エネルギが大きい場合、ロックベース１６のウェビング引出方向の回転が阻止されると共に、駆動手段３２が作動しパウル２８が歯車５６のロック歯５８に係合することにより歯車５６のウェビング引出方向の回転も阻止される。このため、ウェビング引張力が作用するとトーションバー２０が捩じれると共に、一端部及び中間部をスプール５２に設けられた孔５４内に挿入されていたワイヤ６０がスプールからの抜き出しに伴って出口部においてしごかれ回転部材側面に巻き取られながら、スプール５２が図３（Ｂ）の矢印Ａの方向へ回転するため（図３（Ｃ）及び（Ｄ）参照）、トーションバー２０の捩り荷重に加えてワイヤ６０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３４に作用する。
【００５６】
このときのウェビング引張力とスプール５２の回転量は、図４の実線で示される関係となり、トーションバーの捩り荷重のみによって得られるフォースリミッタ荷重（図４のＦ１）より大きなフォースリミッタ荷重（図４のＦ２）が得られるため、ウェビング３４引出速度（スプール５２回転速度）を低く押さえて適切なエネルギ吸収が果たされる。
【００５７】
また、図４の実線に示される如く、スプール５２が所定量回転するとワイヤ６０が全長に亘ってスプール５２から抜き出されるため、フォースリミッタ荷重が減少する（図４の荷重Ｆ１）。これは、車両急減速の初期には荷重Ｆ２を付加して時間当りのエネルギ吸収量を大きくしてウェビング３４の引出量（乗員の移動量）を抑えて、所定のエネルギ吸収後はより小さい荷重Ｆ１を付加して時間当りのエネルギ吸収量を小さくすることによって乗員への負荷を軽減することができるため、望ましい特性である。特に、エアバッグ装置を備えた車両においては、エアバッグと乗員との接触直前にフォースリミッタ荷重を減少することによって乗員に作用する荷重を減じることが可能で乗員の傷害をさらに軽減することができる。また、エアバッグ装置を備えない車両においても、ステアリングホイールやインストルメントパネル（ダッシュボード）等の車内物と乗員との接触直前にフォースリミッタ荷重を減少することによって乗員に作用する荷重を減じることが可能で乗員の傷害を軽減することができる。
【００５８】
なお、荷重Ｆ２を保持するスプール５２の回転量（図４のＡ部）は、ワイヤ６０の長さによって設定可能である。すなわち、スプール５２の許容回転量（トーションバー２０の捩れ限界）に対してワイヤ６０を長くしておくことによってフォースリミッタ荷重をＦ２に保つことも可能である。
【００５９】
したがって、図４に示される如く、車両急減速直前の乗員の慣性エネルギに応じて大小二のフォースリミッタ荷重特性（図４の破線及び実線）を選択して適切なエネルギ吸収を果たすことができる。
【００６０】
このように、第２の実施の形態に係るウェビング巻取装置５０では、構造が簡単でかつ乗員の慣性エネルギに応じてフォースリミッタ荷重を確実に変更することができる。
【００６１】
次に、本発明の第３の実施の形態を図５に基づいて説明する。なお、前記第１の実施の形態と基本的に同一の部品には前記第１の実施の形態と同一の符号を付してその説明を省略する。
【００６２】
図５には、第３の実施の形態に係るウェビング巻取装置７０の構成が示されている。このウェビング巻取装置７０では、スプール７２のスリーブ１８挿入側端部（図５（Ａ）の右側端）に、円柱状の突起７４が設けられている。
【００６３】
また、スリーブ１８のスプール７２に挿入されていない部分の径方向外側には歯車７６がスプール７２と同軸的でかつ回転自在に設けられている。歯車７６の外周部には、第２のロック手段を構成するロック歯７８が設けられている。
【００６４】
歯車７６には、軸廻りに略半円筒状に形成された一対のハブ７６Ａ及びハブ７６Ｂが所定の隙間８２Ａ及び隙間８２Ｂを介して相対した状態で、スプール７２に向けて設けられている。また、ハブ７６Ａ及びハブ７６Ｂは、スリーブ１８との間に略半円弧状の所定の隙間８４Ａ及び隙間８４Ｂを有するように構成されている。
【００６５】
また、隙間８４Ａには、プレート８０の中間部が挿入されスリーブ１８とハブ７６Ａとによってプレート８０が挟持される構成となっている。プレート８０は、それぞれ隙間８２Ａまたは隙間８２Ｂを通してハブ７６Ａ及びハブ７６Ｂの径方向外側に歯車７６の側面に沿って案内され、スプール７２に設けられた突起７４のスプール７２のウェビング引出方向（図５（Ｂ）の矢印Ａ方向）回転側に係合されている。さらに、プレート８０は、ロック歯７８に干渉しないように突起７４外周に沿って湾曲、収容されている（図５（Ｂ）参照）。
【００６６】
これにより、プレート８０及びスリーブ１８を介して歯車７６とスプール７２とが連結され、通常は、スプール７２と歯車７６とが一体に回転する構成となっている。また、プレート８０は、通常は、ハブ７６Ａ及びハブ７６Ｂの径方向外側においては拘束を受けない状態で突起７４と係合する構成となっている。
【００６７】
なお、プレート８０を１枚とせず、複数設けても良い。この場合、突起７４は必要に応じて増加することができ、ハブは必要に応じて分割されるものとする。
【００６８】
また、一端部がスリーブ１８とハブとの間で挟持され、中間部及び他端部がハブの径方向外側に案内された１枚または複数のプレートを設けた構成としても良い。この場合も、突起７４は必要に応じて１個とすることも、増加することもでき、ハブは必要に応じて分割されるものとする。
【００６９】
次に本第３の実施の形態の作用を説明する。なお、車両急減速時において乗員の慣性エネルギが小さい場合は、前記第１の実施の形態と同様の作用であるため、説明を省略する。
【００７０】
上記構成のウェビング巻取装置７０では、スプール７２とロックベース１６とはトーションバー２０によって連結されており、スプール５２と常に一体に回転するスリーブ１８と歯車７６に設けられたハブ７６Ａとの間にプレート８０挟持することにより連結されているので、通常は、これらが一体に回転してウェビング３４の引出し巻取りが自由とされる。
【００７１】
車両急減速時において乗員の慣性エネルギが大きい場合、ロックベース１６のウェビング引出方向の回転が阻止されると共に、駆動手段３２が作動しパウル２８が歯車７６のロック歯７８に係合することにより歯車７６のウェビング引出方向の回転も阻止される。
【００７２】
このため、ウェビング引張力が作用するとトーションバー２０が捩じれると共に、スプール７２側面に設けられた突起７４によって歯車７６側面に設けられ運動が停止されたプレート８０がしごかれ（図５（Ｃ）参照）、かつプレート８０とスリーブ１８との間の摩擦力に抗しながらスプール７２が図５（Ｂ）の矢印Ａの方向へ回転するため、トーションバー２０の捩り荷重に加えてプレート８０のしごき荷重及びプレート８０とスリーブ１８との間の摩擦荷重がフォースリミッタ荷重としてウェビング３４に作用する。
【００７３】
このときのウェビング引張力とスプール７２の回転量は、図６の実線で示される関係となり、トーションバーの捩り荷重のみによって得られるフォースリミッタ荷重（図６のＦ１）より大きなフォースリミッタ荷重（図６のＦ２）が得られるため、ウェビング３４引出速度（スプール７２回転速度）を低く押さえて適切なエネルギ吸収が果たされる。
【００７４】
また、図６の実線に示される如く、スプール７２が所定量回転すると、プレート８０が全長に亘ってハブ７６Ａ及びハブ７６Ｂ外周部に巻き取られることにより突起７４とプレート８０との係合が解かれるため、フォースリミッタ荷重が減少する（図６の荷重Ｆ３）。これは、車両急減速の初期には荷重Ｆ２を付加して時間当りのエネルギ吸収量を大きくしてウェビング引出量（乗員の移動量）を抑えて、所定のエネルギ吸収後はより小さい荷重Ｆ３を付加して時間当りのエネルギ吸収量を小さくすることによって乗員への負荷を軽減することができるため、望ましい特性である。特に、エアバッグ装置を備えた車両においては、エアバッグと乗員との接触直前にフォースリミッタ荷重を減少することによって乗員に作用する荷重を減じることが可能で乗員の傷害をさらに軽減することができる。また、エアバッグ装置を備えない車両においても、ステアリングホイールやインストルメントパネル（ダッシュボード）等の車内物と乗員との接触直前にフォースリミッタ荷重を減少することによって乗員に作用する荷重を減じることが可能で乗員の傷害を軽減することができる。
【００７５】
なお、荷重Ｆ２を保持するスプール７２の回転量（図６のＡ部）は、プレート８０の長さによって設定可能である。すなわち、スプール５２の許容回転量（トーションバーの捩れ限界）に対してプレート８０を長くしておくことによってフォースリミッタ荷重をＦ２に保つことも可能である。
【００７６】
さらに、プレート８０の長さに依存しないプレート８０とスリーブ１８との間の摩擦抵抗を利用しているため、スプール７２が所定量回転した後においてもＦ１よりも大きいフォースリミッタ荷重Ｆ３を維持することができる。
【００７７】
したがって、図６に示される如く、車両急減速直前の乗員の慣性エネルギに応じて大小二のフォースリミッタ荷重特性（図６の破線及び実線）を選択して適切なエネルギ吸収を果たすことができる。
【００７８】
このように、第３の実施の形態に係るウェビング巻取装置７０では、構造が簡単でかつ乗員の慣性エネルギに応じてフォースリミッタ荷重を確実に変更することができる。
【００７９】
なお、上記第１から第３の実施の形態では、車両急減速時の乗員の慣性エネルギに応じて２種類のフォースリミッタ荷重特性を選択可能な構成としたが、車両急減速時にロック手段を作動させず駆動手段３２のみを作動させ歯車２２または歯車５６または歯車７６の回転のみを阻止した場合の第３のフォースリミッタ荷重特性を選択可能な構成としても良い。
【００８０】
また、上記第１から第３の実施の形態では、車両衝突時等の車両急減速時に、乗員の体重、急減速直前の車両速度、加速度（減速度）等を検知して乗員の慣性エネルギに応じたフォースリミッタ荷重を変更する構成としたが、例えば、乗員が着座した際に、乗員の体重等に応じて歯車２２または歯車５６または歯車７６の回転を予め阻止する構成としても良い。この場合、車両急減速直前の車両速度や加速度（減速度）に応じて歯車２２または歯車５６または歯車７６の回転阻止状態を解除可能な構成とすることもできる。
【００８１】
【発明の効果】
以上説明した如く、本発明に係るウェビング巻取装置は、構造が簡単でフォースリミッタ荷重を変更することができるという優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）は本発明の第１の実施の形態に係るウェビング巻取装置の全体構成を示す断面図、（Ｂ）はフレーム内側から見た概略右側面図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係るウェビング巻取装置におけるウェビング引張力（フォースリミッタ荷重）とウェビング引出方向回転量との関係を示す線図である。
【図３】（Ａ）は本発明の第２の実施の形態に係るウェビング巻取装置の全体構成を示す断面図、（Ｂ）はフレーム内側から見た概略右側面図、（Ｃ）は駆動手段作動時の断面図、（Ｄ）は駆動手段作動時の概略右側面図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態に係るウェビング巻取装置におけるウェビング引張力（フォースリミッタ荷重）とウェビング引出方向回転量との関係を示す線図である。
【図５】（Ａ）は本発明の第３の実施の形態に係るウェビング巻取装置の全体構成を示す断面図、（Ｂ）はＡ−Ａ方向から見た概略側面図、（Ｃ）はＡ−Ａ方向から見た駆動手段作動時の概略側面図である。
【図６】本発明の第３の実施の形態に係るウェビング巻取装置におけるウェビング引張力（フォースリミッタ荷重）とウェビング引出方向回転量との関係を示す線図である。
【符号の説明】
１０ ウェビング巻取装置
１２ フレーム
１４ スプール
１６ ロックベース
１８ スリーブ
２０ トーションバー
２２ 歯車（回転部材）
２４ ロック歯（第２のロック手段）
２６ ブレーキスプリング（抵抗手段）
２８ パウル（第２のロック手段）
３０ ピン
３２ 駆動手段（第２のロック手段）
３４ ウェビング
３６ ロックプレート（第１のロック手段）
５０ ウェビング巻取装置
５２ スプール
５４ 孔
５６ 歯車（回転部材）
６０ ワイヤ（抵抗手段）
７０ ウェビング巻取装置
７２ スプール
７４ 突起（抵抗手段）
７６ 歯車（回転部材）
７６Ａ ハブ
８０ プレート（抵抗手段）
【発明の属する技術分野】
本発明は、ウェビング巻取装置に係り、特にウェビングの引出しを阻止するときに、ウェビングの引出しを許容してエネルギを吸収することができるウェビング巻取装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ウェビング巻取装置では、スプール（巻取軸）のウェビング引出方向の回転が車両急減速時にロックされて、ウェビングの引き出しが阻止される。このロック機構としては、スプールの一端側の装置フレーム近傍にロック手段が配置されており、車両急減速時にはこのロック手段が作動されることで、スプールのウェビング引出方向の回転が阻止される構成である。
【０００３】
また、このようなウェビング巻取装置において、ウェビングの引き出しを阻止する際に、ウェビングの引き出しを所定量許容して、エネルギの吸収を図ることが行われている。このエネルギ吸収機構としては、例えば、スプールとこれと同軸的にトーションバーを配置した構成のものがある。一般的にトーションバーは、一端部をスプールに、他端部をロック手段に接続されたロックベースに、それぞれ相対回転しないように連結されている。通常は、スプールとロックベースとはトーションバーを介して一体に回転するが、車両急減速時にロックベースのウェビング引出方向の回転が阻止された状態では、スプールが、ウェビング引張力により、ロックベースに対してウェビング引出方向へ回転する。このとき、トーションバーが捩じられてエネルギが吸収され、スプールの所定量の回転が許容される構成である。このような吸収エネルギは、ウェビングに付加される荷重（フォースリミッタ荷重）とウェビング引出量（スプール回転量）の積で決まるものであり、ウェビング巻取装置では、フォースリミッタ荷重及びスプールの許容回転量（トーションバーの捩り限界）が与えられている。
【０００４】
しかしながら、このような従来のウェビング巻取装置では、エネルギ吸収時のフォースリミッタ荷重はトーションバーの材料物性値及び寸法形状に支配され、例えば、乗員の体重、体格及び衝突時の車両速度等をパラメータとする衝突エネルギ等の乗員の慣性エネルギに拘わらず一定の値しか採ることができなかった。
【０００５】
そこで、乗員の慣性エネルギに応じてフォースリミッタ荷重を変更できるウェビング巻取装置が考えられているが、このような従来のウェビング巻取装置では、フォースリミッタ荷重を変更可能とするために例えば、トーションバーを複数本備えエネルギを吸収するトーションバー若しくはその組合せを変更する、または、異径のトーションバーを同軸的に組合せてそのエネルギ吸収位置を変更する、構成であるため、構造が複雑であった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記事実を考慮し、構造が簡単でかつ乗員の体格及び衝突形態に基づいた乗員の慣性エネルギに応じてフォースリミッタ荷重を変更することができるウェビング巻取装置を得ることが目的である。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明のウェビング巻取装置は、ウェビングが巻取り引出しされる筒状のスプールと、前記スプールの一端側に前記スプールと同軸的でかつ相対回転可能に設けられたロックベースと、前記ロックベースに接続して設けられ、所定の加速度が検知された際にフレームに係合して前記ロックベースのウェビング引出方向回転を阻止する第１のロック手段と、前記スプール内に前記スプールと同軸的に設けられ、一端が前記スプールに連結されると共に他端が前記ロックベースに連結され、通常は前記スプールと前記ロックベースとを一体に回転させ、前記第１のロック手段による前記ロックベースのウェビング引出方向回転阻止状態ではウェビング引張力により捩じれながら前記スプールを前記ロックベースに対してウェビング引出方向へ相対回転させるトーションバーと、を備えたウェビング巻取装置において、前記スプールと同軸的でかつ回転自在に設けられた回転部材と、前記回転部材に係合してそのウェビング引出方向回転を阻止する第２のロック手段と、前記スプールと前記回転部材とに連結され、通常は前記スプールと前記回転部材とを一体に回転させ、前記第２のロック手段による前記回転部材のウェビング引出方向回転阻止状態では前記スプールの回転の抵抗となる抵抗手段と、を備えたことを特徴としている。
【０００８】
請求項１に記載のウェビング巻取装置では、スプールとロックベースとはトーションバーを介して連結されており、通常は、これらが一体に回転してウェビングの巻取り引出しが自由とされる。
【０００９】
ここで、例えば、車両衝突時等の車両急減速時に、乗員の体重、急減速直前の車両速度、加速度（減速度）等を検知して乗員の慣性エネルギに応じてフォースリミッタ荷重を変更する構成においては、乗員の慣性エネルギが小さい場合は、所定の加速度（減速度）が検知されると第１のロック手段のみが作動してロックベースのウェビング引出方向の回転が阻止される。このとき、ウェビング引張力がスプールを介してトーションバーにウェビング引出し方向の回転力として作用する。このため、トーションバーが捩れ、ウェビング（乗員）に作用する荷重を一定に保ちながら（一定のフォースリミッタ荷重が作用しながら）スプールがロックベースに対してウェビング引出方向へ回転されてウェビングが引出され、エネルギ吸収が果たされる。なお、第２のロック手段は作動されず、回転部材は抵抗手段を介してスプールと一体に回転される。
【００１０】
一方、乗員の慣性エネルギが大きい場合は、第１のロック手段と共に第２のロック手段が作動され、ロックベースと共に回転部材のウェビング引出方向の回転が阻止される。このとき、ウェビング引張力が作用するとスプールが回転部材に対しても抵抗手段の抵抗力に抗してウェビング引出方向へ回転するため、前述のトーションバーの捩り荷重に加えて抵抗手段に抵抗荷重がフォースリミッタ荷重としてウェビング（乗員）に作用する。すなわち、トーションバーの捩り荷重のみによって得られるフォースリミッタ荷重よりも大きなフォースリミッタ荷重が得られ、ウェビング引出速度（スプール回転速度）を低く抑えて適切なエネルギ吸収が果たされる。
【００１１】
このように、請求項１に係る発明のウェビング巻取装置では、構造が簡単でかつ乗員の体格及び衝突形態に基づいた乗員の慣性エネルギに応じてフォースリミッタ荷重を変更することができる。
【００１２】
請求項２に係る発明のウェビング巻取装置は、請求項１に記載のウェビング巻取装置において、前記回転部材を、外周部にロック歯を有する歯車とし、前記第２のロック手段を、前記ロック歯に係合可能なパウルと、前記パウルを前記ロック歯と係合しない位置から前記ロック歯と係合する位置まで移動させる駆動手段と、で構成した、ことを特徴としている。
【００１３】
請求項２に記載のウェビング巻取装置では、通常時または乗員の慣性エネルギが小さい場合は、駆動手段を作動させずパウルをロック歯と係合しない位置に保持している。一方、乗員の慣性エネルギが大きい場合は、駆動手段の作動によってパウルがロック歯との係合位置まで移動されることによりパウルがロック歯と噛合い、回転部材である歯車のウェビング引出方向の回転が確実に阻止される。
【００１４】
このように、請求項２に係る発明のウェビング巻取装置では、構造が簡単でかつ乗員の体格及び衝突形態に基づいた乗員の慣性エネルギに応じてフォースリミッタ荷重を確実に変更することができる。
【００１５】
請求項３に係る発明のウェビング巻取装置は、請求項１または請求項２に記載のウェビング巻取装置において、前記抵抗手段を、コイル状に形成され、両端部が前記回転部材に固定されると共に内周部が前記スプールの外周部に接触するブレーキスプリングとした、ことを特徴としている。
【００１６】
請求項３に係る発明のウェビング巻取装置では、両端部を回転部材（歯車）に固定されたブレーキスプリングの内周部がスプールまたはその軸部材の外周部に接触されているため、通常は、スプールと回転部材とはブレーキスプリングを介して一体で回転する。このため、車両急減速時に回転部材の回転が第２のロック手段（パウル及び駆動手段）によって阻止されない場合はトーションバーの捩りによるフォースリミッタ荷重のみが作用する。
【００１７】
一方、車両急減速時に第２のロック手段によって回転部材の回転が阻止された場合は、ウェビング引張力が作用するとスプールを介してトーションバーが捩られると共に回転が停止したブレーキスプリングによる制動抵抗がスプールに作用するため、前述のトーションバーの捩り荷重に加えてブレーキスプリングの制動荷重がフォースリミッタ荷重としてウェビング（乗員）に作用する。すなわち、トーションバーの捩り荷重のみによって得られるフォースリミッタ荷重よりも大きなフォースリミッタ荷重が得られ、ウェビング引出速度（スプール回転速度）を低く押さえて適切なエネルギ吸収が果たされる。
【００１８】
このように、請求項３に係る発明のウェビング巻取装置では、構造が簡単でかつ乗員の体格及び衝突形態に基づいた乗員の慣性エネルギに応じてフォースリミッタ荷重を一層確実に変更することができる。
【００１９】
請求項４に係る発明のウェビング巻取装置は、請求項１または請求項２に記載のウェビング巻取装置において、前記抵抗手段を、一端部が前記回転部材に固定され、他端部及び中間部が前記スプール内に挿入されたワイヤとしたことを特徴としている。
【００２０】
なお、請求項４に記載したワイヤとは、容易に変形しない（例えば、自重や人力によっては変形しない）棒状の部材を含むものである。
【００２１】
請求項４に係る発明のウェビング巻取装置では、スプールと回転部材（歯車）とがワイヤによって連結されており、通常は、スプールと回転部材とは一体で回転する。このため、車両急減速時に回転部材の回転が第２のロック手段（パウル及び駆動手段）によって阻止されない場合はトーションバーの捩りによるフォースリミッタ荷重のみが作用する。
【００２２】
一方、車両減速時に第２のロック手段によって回転部材の回転が阻止された場合は、ウェビング引張力が作用するとスプールを介してトーションバーが捩られると共に、一端部及び中間部をスプール内に挿入されていたワイヤがスプールからの抜き出しに伴ってスプール出口部においてしごかれ回転部材側面に巻き取られながらスプールが回転するため、前述のトーションバーの捩り荷重に加えて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（乗員）に作用する。すなわち、トーションバーの捩り荷重のみによって得られるフォースリミッタ荷重よりも大きなフォースリミッタ荷重が得られ、ウェビング引出速度（スプール回転速度）を低く押さえて適切なエネルギ吸収が果たされる。
【００２３】
このように、請求項４に係る発明のウェビング巻取装置では、構造が簡単でかつ乗員の体格及び衝突形態に基づいた乗員の慣性エネルギに応じてフォースリミッタ荷重を一層確実に変更することができる。
【００２４】
請求項５に係る発明のウェビング巻取装置は、請求項１または請求項２に記載のウェビング巻取装置において、前記抵抗手段を、前記スプールの一端部側面に設けられた突起と、一部が前記回転部材と前記スプールとの間に挟持されると共に少なくとも一方の端部が拘束を受けない状態で前記回転部材側面に設けられ、前記スプールのウェビング引出方向の回転が阻止された際に前記突起と係合可能なプレートと、で構成したことを特徴としている。
【００２５】
請求項５に係る発明のウェビング巻取装置では、プレートがスプールと回転部材（歯車）との間に挟持されることでスプールと回転部材がプレートを介して連結されているため、通常は、スプールと回転部材とは一体で回転する。このため、車両急減速時に回転部材の回転が第２のロック手段（パウル及び駆動手段）によって阻止されない場合はトーションバーの捩りによるフォースリミッタ荷重のみが作用する。
【００２６】
一方、車両急減速時に第２のロック手段によって回転部材の回転が阻止された場合は、ウェビング引張力が作用するとスプールを介してトーションバーが捩られると共に、スプール側面に設けられた突起によって回転部材側面に設けられ運動が停止されたプレートがしごかれ、かつプレートとスプールの軸部材との間の摩擦力に抗しながらスプールが回転するため、前述のトーションバーの捩り荷重に加えてプレートのしごき荷重及びプレートとスプールの軸部材との間の摩擦荷重がフォースリミッタ荷重としてウェビング（乗員）に作用する。すなわち、トーションバーの捩り荷重のみによって得られるフォースリミッタ荷重よりも大きなフォースリミッタ荷重が得られ、ウェビング引出速度（スプール回転速度）を低く押さえて適切なエネルギ吸収が果たされる。
【００２７】
このように、請求項５に係る発明のウェビング巻取装置では、構造が簡単でかつ乗員の体格及び衝突形態に基づいた乗員の慣性エネルギに応じてフォースリミッタ荷重を一層確実に変更することができる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
本発明の第１の実施の形態を図１に基づいて説明する。
【００２９】
図１には、第１の実施の形態に係るウェビング巻取装置１０の構成が示されている。
【００３０】
ウェビング巻取装置１０は、フレーム１２を備えている。フレーム１２は略コ字型であり、対向する一対の脚片及び各脚片を連結する背片から成り、背片部において車体に固定されている。
【００３１】
フレーム１２の対向する一対の脚片の間には、軸方向が脚片の対向方向とされた筒状のスプール１４が設けられている。このスプール１４にはウェビング３４の一端が係止され、スプール１４の回転により、ウェビング３４がスプール１４に対して巻取り引出し自在となる。
【００３２】
スプール１４の筒内には、一端（図１（Ａ）の左側端）部にロックベース１６が配置されている。ロックベース１６は、フレーム１２の脚片開口部にスプール１４と同軸的でかつ回転自在に支持されている。ロックベース１６にはロック手段を構成するロックプレート３６が接続され、図示しない加速度センサが所定の加速度（減速度）を検知した場合にロックプレート３６がフレーム１２に噛込むことによりロックベース１６の回転を阻止する構成となっている。
【００３３】
また、ロックベース１６には、スプール１４の筒内軸心部分に配置されたトーションバー２０の六角部２０Ａが挿入されており、ロックベース１６が常にトーションバー２０の一端側六角部２０Ａと一体に回転するように構成されている。
【００３４】
一方、スプール１４の筒内他端（図１（Ａ）の右側端）部には、スリーブ１８が配置されている。スリーブ１８は、スプライン状の歯（図示省略）が嵌合することでスプール１４と一体に連結されると共に、フレーム１２の脚片開口部にスプール１４と同軸的でかつ回転自在に支持されている。スリーブ１８の先端部は脚片から外方へ突出しており、さらに、その突出部端にはぜんまいばね（図示省略）が設けられている。これにより、スリーブ１８は常にウェビング３４を巻取る方向に回転付勢されている。
【００３５】
さらに、このスリーブ１８は、前述したトーションバー２０の他端六角部２０Ｂが挿入されることにより、ロックベース１６と連結されている。これにより、通常は、スプール１４、スリーブ１８、トーションバー２０、及びロックベース１６は一体に回転するよう構成されている。
【００３６】
また、スプール１４は、フレーム１２の一対の脚片間においてスリーブ挿入側の円板部の軸方向外側（図１（Ａ）の右側）に向かって筒部が延長されている。この延長された筒部１４Ａの径方向外側に歯車２２がスプール１４と同軸的でかつ回転自在に支持されている。さらに、歯車２２の外周部には、第２のロック手段を構成するロック歯２４が形成されている。
【００３７】
スプール１４外周面と歯車２２内周面との間には、コイル状のブレーキスプリング２６が設けられている。ブレーキスプリング２６は、一端部（図１に示す上端部）が歯車２２に固定されると共に、内周部がスプール１４の延長された筒部１４Ａの外周部に接触している。これにより、歯車２２は、ブレーキスプリング２６を介してスプール１４と連結されており、通常は、スプール１４と一体に回転するようになっている。
【００３８】
また、歯車２２の下方には、ロック歯２４に係合可能に形成されたパウル２８が設けられている。このパウル２８は、フレーム１２の歯車２２設置側の脚片に設けられたピン３０に接続され、ピン３０を軸として回動可能な構成となっている。さらに、パウル２８には、パウル２８をロック歯２４に係合しない位置からロック歯２４との係合位置まで移動可能な駆動手段３２が接続されている。これにより、パウル２８は、通常はロック歯２４と係合しない位置に保持され、所定の場合（例えば、乗員の体重、体格、急減速直前の車両速度、急減速の加速度等の検出結果に基づいて図示しない制御手段が車両急減速時の乗員の慣性エネルギが大きいことを検知した場合）にロック歯２４との係合位置まで回動され歯車２２のウェビング引出方向の回転を阻止するようになっている。
【００３９】
なお、スプール１４に延長された筒部１４Ａを設ける構成とせず、スプール１４の軸部材、例えばスリーブ１８のスプール１４に挿入されていない部分、の外周部にブレーキスプリング２６介して歯車２２を設けた構成としても良い。
【００４０】
また、駆動手段３２はソレノイド等の電磁的なアクチュエータであってもガスジェネレータ等の流体駆動式のアクチュエータであっても良い。
【００４１】
次に本第１の実施の形態の作用を説明する。
【００４２】
上記構成のウェビング巻取装置１０では、スプール１４とロックベース１６とはトーションバー２０によって連結されており、また、スプール１４と歯車２２とはブレーキスプリング２６によって連結されているので、通常は、これらが一体に回転してウェビング３４の引出し巻取りが自由とされる。
【００４３】
車両急減速時には、急減速直前の乗員の慣性エネルギ（乗員の体重、体格、急減速直前の車両速度、急減速の加速度等をパラメータとする）に応じて作用が異なるので、乗員の慣性エネルギの大小の別に作用を説明する。
（乗員の慣性エネルギが小さい場合）
例えば、乗員の体重が小さい場合または急減速直前の車両速度が低い場合は、乗員の慣性エネルギが小さい。この場合、所定の加速度（減速度）が検知されるとロックプレート３６がフレーム１２に噛込み、ロックベース１６のウェビング引出方向の回転が阻止される。このとき、ウェビング引張力がスプール１４及びスリーブ１８を介してトーションバー２０にウェビング引出方向の回転力として作用する。
【００４４】
このため、トーションバー２０が捩じれ、ウェビング３４に作用する荷重を一定に保ちながら（一定のフォースリミッタ荷重が作用しながら）スプール１４がロックベース１６に対してウェビング３４引出方向（図１（Ｂ）に示す矢印Ａの方向）へ回転されてウェビング３４が引出され、エネルギ吸収が果たされる。なお、駆動手段３２は作動されず、歯車２２はブレーキスプリング２６を介してスプール１４と一体に回転される。
【００４５】
このときのウェビング引張力とスプール１４の回転量は、図２の破線で示される関係となり、所定のフォースリミッタ荷重（図２のＦ１）がウェビング３４に作用する。
（乗員の慣性エネルギが大きい場合）
一方、例えば、乗員の体重が大きい場合または急減速直前の車両速度が高い場合は、乗員の慣性エネルギが大きい。この場合、ロックベース１６のウェビング引出方向の回転が阻止されると共に、駆動手段３２が作動しパウル２８が歯車２２のロック歯２４に係合することにより歯車２２のウェビング引出方向の回転も阻止される。このため、ウェビング引張力が作用するとトーションバー２０が捩じれると共に、ブレーキスプリング２６の制動力に抗しながらスプール１４がロックベース１６及び歯車２２に対してウェビング引出方向へ回転されるため、トーションバー２０の捩り荷重に加えてブレーキスプリング２６の制動荷重がフォースリミッタ荷重としてウェビング３４に作用する。
【００４６】
このときのウェビング引張力とスプール１４の回転量とは、図２の実線で示される関係となり、トーションバーの捩り荷重のみによって得られるフォースリミッタ荷重（図２のＦ１）より大きなフォースリミッタ荷重（図２のＦ２）が得られるため、ウェビング３４引出速度（スプール１４回転速度）を低く押さえて適切なエネルギ吸収が果たされる。
【００４７】
したがって、図２に示される如く、車両急減速直前の乗員の慣性エネルギに応じて大小二のフォースリミッタ荷重特性（図２の破線及び実線）を選択して適切なエネルギ吸収を果たすことができる。
【００４８】
このように、第１の実施の形態に係るウェビング巻取装置１０では、構造が簡単でかつ乗員の慣性エネルギに応じてフォースリミッタ荷重を確実に変更することができる。
【００４９】
次に、本発明の第２の実施の形態を図３に基づいて説明する。なお、前記第１の実施の形態と基本的に同一の部品には前記第１の実施の形態と同一の符号を付してその説明を省略する。
【００５０】
図３には、第２の実施の形態に係るウェビング巻取装置５０の構成が示されている。このウェビング巻取装置５０では、スリーブ１８のスプール５２に挿入されていない部分の外周部に、例えば、図示しないベアリング等を介して、歯車５６がスプール５２と同軸的でかつ回転自在に設けられている。歯車５６の外周部には、第２のロック手段を構成するロック歯５８が設けられている。
【００５１】
また、ウェビング巻取装置５０では、一端部が歯車５６の側面に固定された状態で、中間部及び他端部がスプール５２の歯車５６設置側の端部に開口して設けられた孔５４に抜き出し自在に挿入されたワイヤ６０が設けられている。ここで、孔５４は、トーションバー２０等が挿入される中心孔と干渉しないように設けられている。これにより、歯車５６は、ワイヤ６０を介してスプール５２と連結されており、通常は、スプール５２と一体に回転するようになっており、また、ワイヤ６０は孔５４に挿入された状態が保持される構成となっている。
【００５２】
なお、孔５４は、例えばスプール５２の軸線に沿った直線状であってもスプール５２の軸線に対して螺旋状であってもその他の曲線状であっても良い。さらに、孔５４及びワイヤ６０は複数設けても良い。
【００５３】
次に本第２の実施の形態の作用を説明する。なお、車両急減速時において乗員の慣性エネルギが小さい場合は、前記第１の実施の形態と同様の作用であるため、説明を省略する。
【００５４】
上記構成のウェビング巻取装置５０では、スプール５２とロックベース１６とはトーションバー２０によって連結されており、スプール５２と歯車５６とがワイヤ６０によって連結されているので、通常は、これらが一体に回転してウェビング３４の引出し巻取りが自由とされる。
【００５５】
車両急減速時において乗員の慣性エネルギが大きい場合、ロックベース１６のウェビング引出方向の回転が阻止されると共に、駆動手段３２が作動しパウル２８が歯車５６のロック歯５８に係合することにより歯車５６のウェビング引出方向の回転も阻止される。このため、ウェビング引張力が作用するとトーションバー２０が捩じれると共に、一端部及び中間部をスプール５２に設けられた孔５４内に挿入されていたワイヤ６０がスプールからの抜き出しに伴って出口部においてしごかれ回転部材側面に巻き取られながら、スプール５２が図３（Ｂ）の矢印Ａの方向へ回転するため（図３（Ｃ）及び（Ｄ）参照）、トーションバー２０の捩り荷重に加えてワイヤ６０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３４に作用する。
【００５６】
このときのウェビング引張力とスプール５２の回転量は、図４の実線で示される関係となり、トーションバーの捩り荷重のみによって得られるフォースリミッタ荷重（図４のＦ１）より大きなフォースリミッタ荷重（図４のＦ２）が得られるため、ウェビング３４引出速度（スプール５２回転速度）を低く押さえて適切なエネルギ吸収が果たされる。
【００５７】
また、図４の実線に示される如く、スプール５２が所定量回転するとワイヤ６０が全長に亘ってスプール５２から抜き出されるため、フォースリミッタ荷重が減少する（図４の荷重Ｆ１）。これは、車両急減速の初期には荷重Ｆ２を付加して時間当りのエネルギ吸収量を大きくしてウェビング３４の引出量（乗員の移動量）を抑えて、所定のエネルギ吸収後はより小さい荷重Ｆ１を付加して時間当りのエネルギ吸収量を小さくすることによって乗員への負荷を軽減することができるため、望ましい特性である。特に、エアバッグ装置を備えた車両においては、エアバッグと乗員との接触直前にフォースリミッタ荷重を減少することによって乗員に作用する荷重を減じることが可能で乗員の傷害をさらに軽減することができる。また、エアバッグ装置を備えない車両においても、ステアリングホイールやインストルメントパネル（ダッシュボード）等の車内物と乗員との接触直前にフォースリミッタ荷重を減少することによって乗員に作用する荷重を減じることが可能で乗員の傷害を軽減することができる。
【００５８】
なお、荷重Ｆ２を保持するスプール５２の回転量（図４のＡ部）は、ワイヤ６０の長さによって設定可能である。すなわち、スプール５２の許容回転量（トーションバー２０の捩れ限界）に対してワイヤ６０を長くしておくことによってフォースリミッタ荷重をＦ２に保つことも可能である。
【００５９】
したがって、図４に示される如く、車両急減速直前の乗員の慣性エネルギに応じて大小二のフォースリミッタ荷重特性（図４の破線及び実線）を選択して適切なエネルギ吸収を果たすことができる。
【００６０】
このように、第２の実施の形態に係るウェビング巻取装置５０では、構造が簡単でかつ乗員の慣性エネルギに応じてフォースリミッタ荷重を確実に変更することができる。
【００６１】
次に、本発明の第３の実施の形態を図５に基づいて説明する。なお、前記第１の実施の形態と基本的に同一の部品には前記第１の実施の形態と同一の符号を付してその説明を省略する。
【００６２】
図５には、第３の実施の形態に係るウェビング巻取装置７０の構成が示されている。このウェビング巻取装置７０では、スプール７２のスリーブ１８挿入側端部（図５（Ａ）の右側端）に、円柱状の突起７４が設けられている。
【００６３】
また、スリーブ１８のスプール７２に挿入されていない部分の径方向外側には歯車７６がスプール７２と同軸的でかつ回転自在に設けられている。歯車７６の外周部には、第２のロック手段を構成するロック歯７８が設けられている。
【００６４】
歯車７６には、軸廻りに略半円筒状に形成された一対のハブ７６Ａ及びハブ７６Ｂが所定の隙間８２Ａ及び隙間８２Ｂを介して相対した状態で、スプール７２に向けて設けられている。また、ハブ７６Ａ及びハブ７６Ｂは、スリーブ１８との間に略半円弧状の所定の隙間８４Ａ及び隙間８４Ｂを有するように構成されている。
【００６５】
また、隙間８４Ａには、プレート８０の中間部が挿入されスリーブ１８とハブ７６Ａとによってプレート８０が挟持される構成となっている。プレート８０は、それぞれ隙間８２Ａまたは隙間８２Ｂを通してハブ７６Ａ及びハブ７６Ｂの径方向外側に歯車７６の側面に沿って案内され、スプール７２に設けられた突起７４のスプール７２のウェビング引出方向（図５（Ｂ）の矢印Ａ方向）回転側に係合されている。さらに、プレート８０は、ロック歯７８に干渉しないように突起７４外周に沿って湾曲、収容されている（図５（Ｂ）参照）。
【００６６】
これにより、プレート８０及びスリーブ１８を介して歯車７６とスプール７２とが連結され、通常は、スプール７２と歯車７６とが一体に回転する構成となっている。また、プレート８０は、通常は、ハブ７６Ａ及びハブ７６Ｂの径方向外側においては拘束を受けない状態で突起７４と係合する構成となっている。
【００６７】
なお、プレート８０を１枚とせず、複数設けても良い。この場合、突起７４は必要に応じて増加することができ、ハブは必要に応じて分割されるものとする。
【００６８】
また、一端部がスリーブ１８とハブとの間で挟持され、中間部及び他端部がハブの径方向外側に案内された１枚または複数のプレートを設けた構成としても良い。この場合も、突起７４は必要に応じて１個とすることも、増加することもでき、ハブは必要に応じて分割されるものとする。
【００６９】
次に本第３の実施の形態の作用を説明する。なお、車両急減速時において乗員の慣性エネルギが小さい場合は、前記第１の実施の形態と同様の作用であるため、説明を省略する。
【００７０】
上記構成のウェビング巻取装置７０では、スプール７２とロックベース１６とはトーションバー２０によって連結されており、スプール５２と常に一体に回転するスリーブ１８と歯車７６に設けられたハブ７６Ａとの間にプレート８０挟持することにより連結されているので、通常は、これらが一体に回転してウェビング３４の引出し巻取りが自由とされる。
【００７１】
車両急減速時において乗員の慣性エネルギが大きい場合、ロックベース１６のウェビング引出方向の回転が阻止されると共に、駆動手段３２が作動しパウル２８が歯車７６のロック歯７８に係合することにより歯車７６のウェビング引出方向の回転も阻止される。
【００７２】
このため、ウェビング引張力が作用するとトーションバー２０が捩じれると共に、スプール７２側面に設けられた突起７４によって歯車７６側面に設けられ運動が停止されたプレート８０がしごかれ（図５（Ｃ）参照）、かつプレート８０とスリーブ１８との間の摩擦力に抗しながらスプール７２が図５（Ｂ）の矢印Ａの方向へ回転するため、トーションバー２０の捩り荷重に加えてプレート８０のしごき荷重及びプレート８０とスリーブ１８との間の摩擦荷重がフォースリミッタ荷重としてウェビング３４に作用する。
【００７３】
このときのウェビング引張力とスプール７２の回転量は、図６の実線で示される関係となり、トーションバーの捩り荷重のみによって得られるフォースリミッタ荷重（図６のＦ１）より大きなフォースリミッタ荷重（図６のＦ２）が得られるため、ウェビング３４引出速度（スプール７２回転速度）を低く押さえて適切なエネルギ吸収が果たされる。
【００７４】
また、図６の実線に示される如く、スプール７２が所定量回転すると、プレート８０が全長に亘ってハブ７６Ａ及びハブ７６Ｂ外周部に巻き取られることにより突起７４とプレート８０との係合が解かれるため、フォースリミッタ荷重が減少する（図６の荷重Ｆ３）。これは、車両急減速の初期には荷重Ｆ２を付加して時間当りのエネルギ吸収量を大きくしてウェビング引出量（乗員の移動量）を抑えて、所定のエネルギ吸収後はより小さい荷重Ｆ３を付加して時間当りのエネルギ吸収量を小さくすることによって乗員への負荷を軽減することができるため、望ましい特性である。特に、エアバッグ装置を備えた車両においては、エアバッグと乗員との接触直前にフォースリミッタ荷重を減少することによって乗員に作用する荷重を減じることが可能で乗員の傷害をさらに軽減することができる。また、エアバッグ装置を備えない車両においても、ステアリングホイールやインストルメントパネル（ダッシュボード）等の車内物と乗員との接触直前にフォースリミッタ荷重を減少することによって乗員に作用する荷重を減じることが可能で乗員の傷害を軽減することができる。
【００７５】
なお、荷重Ｆ２を保持するスプール７２の回転量（図６のＡ部）は、プレート８０の長さによって設定可能である。すなわち、スプール５２の許容回転量（トーションバーの捩れ限界）に対してプレート８０を長くしておくことによってフォースリミッタ荷重をＦ２に保つことも可能である。
【００７６】
さらに、プレート８０の長さに依存しないプレート８０とスリーブ１８との間の摩擦抵抗を利用しているため、スプール７２が所定量回転した後においてもＦ１よりも大きいフォースリミッタ荷重Ｆ３を維持することができる。
【００７７】
したがって、図６に示される如く、車両急減速直前の乗員の慣性エネルギに応じて大小二のフォースリミッタ荷重特性（図６の破線及び実線）を選択して適切なエネルギ吸収を果たすことができる。
【００７８】
このように、第３の実施の形態に係るウェビング巻取装置７０では、構造が簡単でかつ乗員の慣性エネルギに応じてフォースリミッタ荷重を確実に変更することができる。
【００７９】
なお、上記第１から第３の実施の形態では、車両急減速時の乗員の慣性エネルギに応じて２種類のフォースリミッタ荷重特性を選択可能な構成としたが、車両急減速時にロック手段を作動させず駆動手段３２のみを作動させ歯車２２または歯車５６または歯車７６の回転のみを阻止した場合の第３のフォースリミッタ荷重特性を選択可能な構成としても良い。
【００８０】
また、上記第１から第３の実施の形態では、車両衝突時等の車両急減速時に、乗員の体重、急減速直前の車両速度、加速度（減速度）等を検知して乗員の慣性エネルギに応じたフォースリミッタ荷重を変更する構成としたが、例えば、乗員が着座した際に、乗員の体重等に応じて歯車２２または歯車５６または歯車７６の回転を予め阻止する構成としても良い。この場合、車両急減速直前の車両速度や加速度（減速度）に応じて歯車２２または歯車５６または歯車７６の回転阻止状態を解除可能な構成とすることもできる。
【００８１】
【発明の効果】
以上説明した如く、本発明に係るウェビング巻取装置は、構造が簡単でフォースリミッタ荷重を変更することができるという優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）は本発明の第１の実施の形態に係るウェビング巻取装置の全体構成を示す断面図、（Ｂ）はフレーム内側から見た概略右側面図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係るウェビング巻取装置におけるウェビング引張力（フォースリミッタ荷重）とウェビング引出方向回転量との関係を示す線図である。
【図３】（Ａ）は本発明の第２の実施の形態に係るウェビング巻取装置の全体構成を示す断面図、（Ｂ）はフレーム内側から見た概略右側面図、（Ｃ）は駆動手段作動時の断面図、（Ｄ）は駆動手段作動時の概略右側面図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態に係るウェビング巻取装置におけるウェビング引張力（フォースリミッタ荷重）とウェビング引出方向回転量との関係を示す線図である。
【図５】（Ａ）は本発明の第３の実施の形態に係るウェビング巻取装置の全体構成を示す断面図、（Ｂ）はＡ−Ａ方向から見た概略側面図、（Ｃ）はＡ−Ａ方向から見た駆動手段作動時の概略側面図である。
【図６】本発明の第３の実施の形態に係るウェビング巻取装置におけるウェビング引張力（フォースリミッタ荷重）とウェビング引出方向回転量との関係を示す線図である。
【符号の説明】
１０ ウェビング巻取装置
１２ フレーム
１４ スプール
１６ ロックベース
１８ スリーブ
２０ トーションバー
２２ 歯車（回転部材）
２４ ロック歯（第２のロック手段）
２６ ブレーキスプリング（抵抗手段）
２８ パウル（第２のロック手段）
３０ ピン
３２ 駆動手段（第２のロック手段）
３４ ウェビング
３６ ロックプレート（第１のロック手段）
５０ ウェビング巻取装置
５２ スプール
５４ 孔
５６ 歯車（回転部材）
６０ ワイヤ（抵抗手段）
７０ ウェビング巻取装置
７２ スプール
７４ 突起（抵抗手段）
７６ 歯車（回転部材）
７６Ａ ハブ
８０ プレート（抵抗手段）
Claims (5)
- ウェビングが巻取り引出しされる筒状のスプールと、
前記スプールの一端側に前記スプールと同軸的でかつ相対回転可能に設けられたロックベースと、
前記ロックベースに接続して設けられ、所定の加速度が検知された際にフレームに係合して前記ロックベースのウェビング引出方向回転を阻止する第１のロック手段と、
前記スプール内に前記スプールと同軸的に設けられ、一端が前記スプールに連結されると共に他端が前記ロックベースに連結され、通常は前記スプールと前記ロックベースとを一体に回転させ、前記第１のロック手段による前記ロックベースのウェビング引出方向回転阻止状態ではウェビング引張力により捩じれながら前記スプールを前記ロックベースに対してウェビング引出方向へ相対回転させるトーションバーと、
を備えたウェビング巻取装置において、
前記スプールと同軸的でかつ回転自在に設けられた回転部材と、
前記回転部材に係合してそのウェビング引出方向回転を阻止する第２のロック手段と、
前記スプールと前記回転部材とに連結され、通常は前記スプールと前記回転部材とを一体に回転させ、前記第２のロック手段による前記回転部材のウェビング引出方向回転阻止状態では前記スプールの回転の抵抗となる抵抗手段と、
を備えたことを特徴とするウェビング巻取装置。 - 前記回転部材を、外周部にロック歯を有する歯車とし、
前記第２のロック手段を、前記ロック歯に係合可能なパウルと、前記パウルを前記ロック歯と係合しない位置から前記ロック歯と係合する位置まで移動させる駆動手段と、で構成した、
ことを特徴とする請求項１記載のウェビング巻取装置。 - 前記抵抗手段を、コイル状に形成され、両端部が前記回転部材に固定されると共に内周部が前記スプールの外周部に接触するブレーキスプリングとした、ことを特徴とする請求項１または請求項２記載のウェビング巻取装置。
- 前記抵抗手段を、一端部が前記回転部材に固定され、他端部及び中間部が前記スプール内に挿入されたワイヤとしたことを特徴とする請求項１または請求項２記載のウェビング巻取装置。
- 前記抵抗手段を、前記スプールの一端部側面に設けられた突起と、一部が前記回転部材と前記スプールとの間に挟持されると共に少なくとも一方の端部が拘束を受けない状態で前記回転部材側面に設けられ、前記スプールのウェビング引出方向の回転が阻止された際に前記突起と係合可能なプレートと、で構成したことを特徴とする請求項１または請求項２記載のウェビング巻取装置。
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