JP4429108B2 - ウエビング巻取装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両等の座席に着座した乗員の身体を長尺帯状のウエビングベルトで拘束するためのシートベルト装置を構成するウエビング巻取装置に関する。

車両の座席に着座した乗員の身体を長尺帯状のウエビングベルトで拘束するシートベルト装置は、座席の側方で車体に固定されたウエビング巻取装置を備えている。ウエビング巻取装置は、例えば、軸方向が略車両前後方向に沿ったスプール（巻取軸）を備えており、このスプールにウエビングベルトの長手方向基端側が係止されている。スプールはその外周部にウエビングベルトを層状に巻き取ることができ、シートベルト装置を使用しない場合には、スプールの外周部にウエビングベルトを巻き取らせて収容する。

また、下記特許文献１に開示されたウエビング巻取装置は、モータを備えている。車両の横転、すなわち、所謂「ロールオーバー」の状態等、車両挙動の異常が検知された場合にはモータの出力軸とスプールとを連結させて、モータの駆動力をスプールに伝え、強制的にスプールを巻取方向に回転させる。このようにスプールを巻取方向に強制回転させることで、ウエビングベルトを装着した乗員の身体が比較的強い拘束力で拘束され、これにより、乗員を保持できる構成になっている。
特開２００２−１０４１３５公報

ところで、ウエビング巻取装置には、所謂「フォースリミッタ機構」が設けられている。フォースリミッタ機構は、棒状のトーションシャフトを備えている。トーションシャフトは筒状に形成されたスプールの内側で、軸方向がスプールの軸方向に対して平行な状態で配置されている。トーションシャフトは軸方向一端部でスプールに一体的に連結されており、基本的にトーションシャフトはスプールと一体的に回転する。

一方、トーションシャフトの軸方向他端側には所謂「ロック機構」が設けられている。ロック機構は車両が急減速状態になった場合に、トーションシャフトの軸方向他端側に設けられたパウルを、ウエビング巻取装置のフレームに形成されたラチェットに噛み合わせて、トーションシャフトの回転を規制する構造になっている。

すなわち、上記のフォースリミッタ機構及びロック機構が設けられたウエビング巻取装置では、車両急減速状態になった場合に、ロック機構がトーションシャフトの軸方向他端側での引出方向への回転を規制する。

上記のように、トーションシャフトは軸方向一端部にてスプールに連結されているため、トーションシャフトの引出方向への回転が規制されることで、間接的にスプールの引出方向への回転が規制される。これにより、ウエビングベルトの引き出しが規制され、ウエビングベルトによって乗員の身体を確実に拘束できる。

次いで、車両急減速時に乗員の身体が車両前方側へ慣性移動しようとする際に、乗員の身体がウエビングベルトを引っ張る。この引張力に基づくスプールの引出方向への回転力が、トーションシャフトの機械的強度を上回ると、トーションシャフトは軸方向一端部（すなわち、スプールとの連結部分）が他端部（すなわち、ロック機構により回転規制を受けた部分）に対して引出方向に回転し、トーションシャフトが捩れて変形する。

このように、トーションシャフトが捩れて変形することで、スプールは引出方向に回転でき、ウエビングベルトを引き出すことができると共に、ウエビングベルトが乗員の身体を保持する力の一部を吸収する。

ここで、上記のような車両の横転状態や横転直前の状態では、車両が天地逆の状態になっても、乗員の身体が落下しないようにウエビングベルトによって乗員の身体を確実に保持することが好ましい。

しかしながら、仮に、モータ等の駆動力でウエビングベルトを巻き取って乗員の身体を拘束する力を強めても、トーションシャフトが乗員の体重を支えきれない場合には、トーションシャフトが捩れて変形し、これにより、ウエビングベルトが引き出されてしまう可能性が多分にある。

本発明は、上記事実を考慮して、車両の横転時等において確実に乗員の身体を支えることができるウエビング巻取装置を得ることが目的である。

請求項１に記載の本発明に係るウエビング巻取装置は、長尺帯状のウエビングベルトの長手方向基端側が係止され、軸周り一方の巻取方向へ回転することで外周部に前記ウエビングベルトを基端側から巻き取り、前記ウエビングベルトを先端側へ引っ張って前記ウエビングベルトを引き出すことで、前記巻取方向とは反対の引出方向へ回転するスプールと、一端部よりも他端側にて前記スプールに一体的に連結されると共に、一端側が固定された状態で他端側に前記スプールからの所定の大きさ以上の回転力が付与されることで変形が生じるエネルギー吸収手段と、前記スプールが急激に前記引出方向に回転した状態及び車両急減状態の少なくとも何れか一方の状態で作動して、前記エネルギー吸収手段の一端側における前記引出方向への回転を規制するロック装置と、車両の姿勢を検出すると共に、前記車両の姿勢が一定角度以上傾いた場合に姿勢検出信号を出力する姿勢検出手段と、前記姿勢検出信号が前記姿勢検出手段から出力された場合に、前記エネルギー吸収手段の他端側で前記エネルギー吸収手段をロックして、前記エネルギー吸収手段及び前記スプールの前記引出方向への回転を規制するロック機構と、を備えている。

請求項１に記載の本発明に係るウエビング巻取装置によれば、スプールにウエビングベルトの長手方向基端側が係止されており、スプールの軸周り一方である巻取方向にスプールを回転させると、スプールの外周部にウエビングベルトが基端側から層状に巻き取られ、これにより、ウエビングベルトが収納される。

これに対して、このような巻取状態でウエビングベルトを先端側へ引っ張ると、スプールに巻き取られたウエビングベルトが引き出されつつ、スプールが巻取方向とは反対の引出方向に回転する。このように引き出されたウエビングベルトを、例えば、座席に着座した乗員の身体に掛け回してウエビングベルトの長手方向中間部に設けられたタングプレートを、座席側方に設けられたバックル装置に係合させることで乗員の身体に対するウエビングベルトの装着状態となり、乗員の身体がウエビングベルトにより拘束される。

一方、車両が急減速したり、スプールが急激に引出方向に回転したりするとロック装置が作動する。作動したロック装置はエネルギー吸収手段の一端側における引出方向への回転を規制する。このエネルギー吸収手段は一端部よりも他端側にてスプールに一体的に連結されているので、エネルギー吸収手段の他端側でエネルギー吸収手段の引出方向への回転が規制されることでスプールの引出方向への回転が規制される。これにより、スプールからのウエビングベルトの引き出しが規制され、例えば、車両急減速時に乗員の身体が車両前方側へ慣性移動しようとすることを抑制できる。

また、このようにロック装置が作動した状態で、車両前方へ慣性移動しようとする乗員の身体がウエビングベルトを引っ張り、この引っ張り力に基づくスプールの引出方向への回転力が所定の大きさを越えると、ロック装置によって引出方向への回転が規制されたエネルギー吸収手段の一端側に対してスプールに連結されている他端側が相対回転し、これにより、エネルギー吸収手段が変形する。このエネルギー吸収手段の変形分だけスプールは引出方向へ回転できる。

一方、本発明に係るウエビング巻取装置では、車両が略車両前後方向を軸方向とした軸周りに車両が所定角度以上傾斜することで姿勢検出手段から姿勢検出信号が出力されるとロック機構が作動する。ロック機構が作動するとエネルギー吸収手段の他端側がロック機構によってロックされる。

上記のように、エネルギー吸収手段は一端部よりも他端側でスプールに一体的に連結されており、引出方向に回転しようとするスプールの回転力は、スプールとエネルギー吸収手段との連結部分であるエネルギー吸収手段の他端側を介してエネルギー吸収手段に伝わり、エネルギー吸収手段が引出方向に回転する。

したがって、エネルギー吸収手段の他端側がロックされることで、エネルギー吸収手段のスプールとの連結部分における引出方向への回転が規制され、これにより、エネルギー吸収手段の軸方向一端部に対するエネルギー吸収手段のスプールとの連結部分の回転が規制され、上記のような捩れ（すなわち、エネルギー吸収手段の変形）が生じない。

これにより、トーションシャフトの捩れにより許容されるスプールの引出方向への回転が間接的に規制され、横転状態や横転直前の状態におけるウエビングベルトの引き出しが確実に規制される。このため、横転状態や横転直前の状態で車両の乗員をウエビングベルトにより確実に保持できる。

請求項２に記載の本発明に係るウエビング巻取装置は、長尺帯状のウエビングベルトの長手方向基端側が外周部に係止された略筒状のスプールを有し、前記スプールをその軸周り一方の巻取方向への回転させることで、前記スプールの外周部に前記ウエビングベルトをその基端側から巻き取らせ、前記ウエビングベルトをその先端側へ引っ張ることで前記巻取方向とは反対の引出方向へ前記スプールを回転させつつ前記ウエビングベルトを引き出すウエビング巻取装置であって、前記スプールに機械的に連結されると共に、部分的に変位が規制された状態で前記引出方向への前記スプールの回転に連動して変位することで変形するエネルギー吸収手段と、第１ロック状態で前記エネルギー吸収手段の部分的な変位を規制すると共に、第２ロック状態で前記エネルギー吸収手段に対する前記スプールの前記引出方向の回転力の伝達を遮断しつつ前記スプールの前記引出方向への回転を規制し、前記第１ロック状態と前記第２ロック状態とを切替可能なロック手段と、を備えることを特徴としている。

請求項２に記載の本発明に係るウエビング巻取装置によれば、スプールにウエビングベルトの長手方向基端側が係止されており、スプールの軸周り一方である巻取方向にスプールを回転させると、スプールの外周部にウエビングベルトが基端側から層状に巻き取られ、これにより、ウエビングベルトが収納される。

これに対して、このような巻取状態でウエビングベルトを先端側へ引っ張ると、スプールに巻き取られたウエビングベルトが引き出されつつ、スプールが巻取方向とは反対の引出方向に回転する。このように引き出されたウエビングベルトを、例えば、座席に着座した乗員の身体に掛け回してウエビングベルトの長手方向中間部に設けられたタングプレートを、座席側方に設けられたバックル装置に係合させることで乗員の身体に対するウエビングベルトの装着状態となり、乗員の身体がウエビングベルトにより拘束される。

一方、本発明に係るウエビング巻取装置では、スプールにエネルギー吸収手段が機械的に連結される。例えば、車両が急減速した際に車両乗員の身体が略車両前方側へ慣性移動しようとすると、乗員の身体に装着されているウエビングベルトが引っ張られる。

ウエビングベルトが引っ張られると、スプールが引出方向に回転しようとし、更に、引出方向へスプールが回転すればスプールに連結されているエネルギー吸収手段が変位する。

このような状態で、ロック手段が作動して第１ロック状態になると、ロック手段によってエネルギー吸収手段が部分的に変位規制される。このようにエネルギー吸収手段が部分的に変位規制されると、エネルギー吸収手段は引出方向へのスプールの回転を規制しようとする。

さらに、スプールに付与された引出方向への回転力がエネルギー吸収手段の機械的強度を上回ると、エネルギー吸収手段が変形されつつ引出方向へのスプールの回転に連動して変位させられる。

このようにして、スプールの引出方向への回転が許容され、更に、この引出方向へのスプールの回転中にエネルギー吸収手段が変形することにより、ウエビングベルトを装着している乗員の身体に対してウエビングベルトが付与する保持力が吸収される。

ところで、上記のロック手段は上述した第１ロック状態とは別の第２ロック状態になり、スプールの回転を規制することが可能である。第２ロック状態では、スプールが引出方向に回転しようとしても、スプールからエネルギー吸収手段への回転力の伝達が遮断される。

したがって、第２ロック状態ではエネルギー吸収手段が変位したり変形したりすることがない。このため、第１ロック状態では、少なくともエネルギー吸収手段が変位及び変形する分だけスプールが引出方向に回転可能であったが、第２ロック状態ではスプールの引出方向への回転が不能である。

これにより、例えば、車両の横転状態や横転直前の状態でロック手段を第２ロック状態にすることでウエビングベルトの引き出しが確実に規制される。このため、横転状態や横転直前の状態で車両の乗員をウエビングベルトにより確実に保持できる。

請求項３に記載の本発明に係るウエビング巻取装置は、請求項２に記載の本発明において、車両の姿勢を検出すると共に、前記車両の姿勢が一定角度以上傾いた場合に所定レベルの検出信号を出力する姿勢検出手段を備え、前記所定レベルの検出信号が前記姿勢検出手段から出力された場合に前記ロック手段が前記第２ロック状態に切り替わる、ことを特徴としている。

請求項３に記載の本発明に係るウエビング巻取装置によれば、車両が略車両前後方向を軸方向とした軸周りに車両が所定角度以上傾斜して、所謂「横転」又は横転直前の状態になると、姿勢検出手段から姿勢検出信号が出力される。このように、姿勢検出手段から姿勢検出信号が出力されるとロック手段が作動する。

ここで、上記のように、姿勢検出信号が出力された場合にはロック手段は第２ロック状態になる。上記のように、第２ロック状態は第１ロック状態とは異なりスプールの引出方向への回転が不能である。

このため、車両の横転状態や横転直前の状態におけるウエビングベルトの引き出しが確実に規制され、横転状態や横転直前の状態で車両の乗員をウエビングベルトにより確実に保持できる。

以上説明したように、本発明に係るウエビング巻取装置では、車両の横転時等においてスプールの引出方向への回転を確実に防止できる。したがって、車両の横転時等にウエビングベルトが引き出されることがなく、ウエビングベルトによって乗員の身体を確実に保持できる。

[本実施の形態の構成]
図１には、本発明の一実施の形態に係るウエビング巻取装置１０の全体構成の概略が正面断面図によって示されている。

この図に示されるように、ウエビング巻取装置１０はフレーム１２を備えている。フレーム１２は平板状の背板１４を備えており、背板１４がボルト等の図示しない締結手段によって車体に固定され、これにより、本ウエビング巻取装置１０が車体に取り付けられる。

背板１４の幅方向両端からは一対の脚板１６、１８が互いに平行に延出されている。これらの脚板１６、１８間には略円筒形状のスプール２０が配置されている。

スプール２０は軸方向が脚板１６、１８の対向方向とされており、自らの軸周りに回転可能とされている。また、スプール２０には長尺帯状のウエビングベルト２２の長手方向基端部が係止されている。

ウエビングベルト２２はスプール２０がその軸周り一方である巻取方向に回転することでスプール２０の外周部に基端側から層状に巻き取られて収納される。さらに、ウエビングベルト２２を先端側から引っ張れば、スプール２０に巻き取られたウエビングベルト２２が引き出され、これに伴い、巻取方向とは反対の引出方向にスプール２０が回転する。

また、スプール２０の内側にはエネルギー吸収手段としてのトーションシャフト２４がスプール２０に対して同軸的に設けられている。さらに、スプール２０の軸方向に沿った脚板１６側の端部には嵌合孔２６が形成されている。嵌合孔２６は断面形状がスプール２０に対して略同軸の略円形で、しかも、嵌合孔２６は軸方向一端側へ向けて段階的に内径寸法が大きくなる段付き形状とされている。

一方、スプール２０の軸方向一端側には、ロック手段を構成するロック装置３０が設けられている。ロック装置３０はロックベース３２を備えている。ロックベース３２は嵌合部３４を備えている。

嵌合部３４は嵌合孔２６の内周形状に対応してスプール２０の軸方向他端側（脚板１８側）へ向けて段階的に外形寸法が小さくなる略円柱形状に形成されている。嵌合部３４は嵌合孔２６の内側でスプール２０に対して同軸的に相対回転可能に嵌合孔２６に嵌め込まれていると共に、脚板１６側のトーションシャフト２４の端部２４Ａが同軸的且つ一体的に連結されている。

また、ロック装置３０はケース３６を備えている。ケース３６は脚板１６の外側（すなわち、脚板１８とは反対側）に設けられており、脚板１６にねじ等の締結手段や嵌合爪等の嵌合手段等により脚板１６に一体的に固定されている。このケース３６の内側には、図示しないラチェットギヤや圧縮コイルスプリング等のロック装置３０を構成する部材、更には、ロックベース３２を直接又は間接的に巻取方向に付勢する渦巻きばね等が収容されている。

ケース３６内のラチェットギヤは、スプール２０及びロックベース３２に対して同軸的且つ相対回転自在にロックベース３２に軸支されている。また、ケース３６内の圧縮コイルスプリングはその一端がラチェットギヤに係止されており他端はロックベース３２に係止されている。

ロックベース３２が回転して圧縮コイルスプリングを圧縮し、又は引っ張ることで圧縮コイルスプリングの付勢力が増加すると、圧縮コイルスプリングがその付勢力でラチェットギヤをロックベース３２の回転方向へ付勢してラチェットギヤをロックベース３２に追従回転させる構造になっている。

また、ラチェットギヤには、ロックベース３２に取り付けられたロックプレート３８が係合しており、引出方向に回転しようとするロックベース３２に対してラチェットギヤが追従できない場合（すなわち、ラチェットギヤがロックベース３２に対して相対的に巻取方向へ回転した場合）には、ロックプレート３８がラチェットギヤに誘導されてスプール２０の回転半径方向外方へ移動し、脚板１６に形成されている内歯のラチェット歯４０に噛み合う。これにより、ロックベース３２、ひいては、スプール２０の引出方向への回転を規制する。

また、ラチェットギヤの半径方向下方には、図示しないロック装置３０用の加速度センサが配置されている。この加速度センサは、ラチェットギヤに対して接離移動可能な係合爪と、係合爪のラチェットギヤとは反対側に設けられた鋼球と、鋼球が載置された略皿状の載置部と、を含めて構成されている。

ロック装置３０用の加速度センサは、車両急減速状態で鋼球が載置部上で転動すると鋼球が係合爪を押し上げてラチェットギヤに接近移動させ、係合爪をラチェットギヤに係合させてラチェットギヤの回転を規制する。

上記のように、ラチェットギヤは圧縮コイルスプリングの付勢力によってロックベース３２に追従して回転するが、加速度センサの係合爪がラチェットギヤに噛み合うことでラチェットギヤの回転が規制されると、ラチェットギヤとロックベース３２との間で相対回転が生じる。これにより、上記のように、ロックプレート３８がラチェット歯４０に噛み合う。

一方、トーションシャフト２４の脚板１８側の端部２４Ｂにはスリーブ４２が設けられている。スリーブ４２は、脚板１６側へ向けて開口した有底筒形状に形成されており、その内側にトーションシャフト２４の端部２４Ｂが入り込んでトーションシャフト２４とスリーブ４２とが同軸的且つ一体的に連結されている。

スプール２０にはスリーブ４２に対応して円孔４４が形成されている。スリーブ４２は円孔４４に嵌挿されてスプール２０に対して同軸的且つ一体的に連結されている。

スリーブ４２のトーションシャフト２４とは反対側の端面からは軸部４６がトーションシャフト２４及びスプール２０に対して同軸的に延出されている。軸部４６は脚板１８に形成された円孔４８を貫通して脚板１８の外側に突出している。

また、脚板１８の外側には、ロック装置３０と共にロック手段を構成するロック機構５０が設けられている。ロック機構５０は外歯のギヤ５２を備えている。図２に示されるように、ギヤ５２は、軸部４６に対して同軸的に相対回転自在に軸部４６に軸支されている。

さらに、ギヤ５２の回転半径方向外方側（図２におけるギヤ５２の下方）にはソレノイド５４が設けられている。ソレノイド５４は、ギヤ５２の回転接線方向に軸方向が設定されたコイルを備えている。また、ソレノイド５４はドライバ５６を介してバッテリー５８に電気的に接続されている。

ドライバ５６はＥＣＵ６０に電気的に接続されており、ドライバ５６にはＥＣＵ６０から出力された駆動制御信号Ｓが入力される。ドライバ５６は入力された駆動制御信号Ｓに基づいてソレノイド５４のコイルに電流を流し、又は、コイルに流れる電流を遮断する。

また、ＥＣＵ６０は姿勢検出手段としてのロールオーバーセンサ６２に電気的に接続されている。ロールオーバーセンサ６２はジャイロ等を含めて構成されており、車両の姿勢、例えば、車両前後方向や車両左右方向を軸方向とする軸周りの車両の傾斜角度を検出する。

ロールオーバーセンサ６２は、車両の姿勢に対応したレベルの姿勢検出信号を出力する。ロールオーバーセンサ６２から出力された姿勢検出信号はＥＣＵ６０に入力され、ＥＣＵ６０では入力された姿勢検出信号に基づき、車両の姿勢状態を判定する。

一方、ソレノイド５４にはプランジャ６４が設けられている。プランジャ６４は長手方向（軸方向）がギヤ５２の回転接線方向に沿っており、その基端側がソレノイド５４の内側に入り込んでいる。プランジャ６４の少なくとも長手方向基端側は鉄等の強磁性体により形成されており、ソレノイド５４内のコイルが通電されてコイルの周囲に磁界が形成されると、プランジャ６４がソレノイド５４の内側に吸引されてスライドする。

また、プランジャ６４の先端にはラックバー６６が形成されており、ラックバー６６の側面に形成された外歯はギヤ５２に噛み合っている。したがって、プランジャ６４がソレノイド５４の内側に移動すると、ラックバー６６がギヤ５２を一定角度回転させる。

さらに、ラックバー６６とソレノイド５４との間にはリターンスプリング６８が設けられており、ラックバー６６を介してプランジャ６４をソレノイド５４から突出する方向に付勢している。

一方、図１及び図２に示されるように、脚板１８とギヤ５２との間にはラチェットホイール７０が軸部４６に対して同軸的且つ一体的に形成されている。図２に示されるように、ラチェットホイール７０の回転半径方向外方側にはパウル７２が配置されている。

パウル７２は脚板１８とギヤ５２との対向方向に沿って厚さ方向とされた略板状に形成されている。パウル７２の厚さ方向脚板１８側の端面からはピン７４が突出形成されている。ピン７４は脚板１６に形成された軸受孔７６に回転自在に軸支されている。

また、パウル７２の厚さ方向ギヤ５２側の端面からはピン７８が突出形成されている。ピン７８はピン７４に対して偏心して設けられており、ギヤ５２に形成されたガイド孔８０に入り込んでいる。ガイド孔８０は幅方向がピン７８の外径寸法よりも僅かに大きなスリット状の孔で、その長手方向一端に対して他端がギヤ５２の中心側に位置している。

ガイド孔８０の内周部に押圧されることで、図３に示されるように、ピン７８はガイド孔８０の一端と他端との間で移動する。上記のように、パウル７２はピン７４が軸受孔７６に入り込んでいるため、ガイド孔８０内でピン７８が移動することで、パウル７２はピン７４周りに回動する。

さらに、図２に示されるように、パウル７２の外周一部には外歯８２が形成されている。外歯８２はラチェットホイール７０の外周部に形成されたラチェット歯に噛合可能に形成されている。ピン７８がギヤ５２の中心側に移動するようにパウル７２がピン７４周りに回動した際には、外歯８２がラチェットホイール７０に噛み合う。このパウル７２とラチェットホイール７０との噛合状態では、引出方向へのラチェットホイール７０の回転がパウル７２に規制される。

[本実施の形態の作用、効果]
次に、本ウエビング巻取装置１０の動作の説明を通して、本実施の形態の作用並びに効果について説明する。

＜ウエビング巻取装置１０の基本動作＞
先ず、本ウエビング巻取装置１０の基本動作について説明する。

本ウエビング巻取装置１０では、スプール２０にウエビングベルト２２が層状に巻き取られた収納状態で、図示しないタングプレートを引っ張りつつウエビングベルト２２を引っ張ると、スプール２０に巻き取られたウエビングベルト２２が引き出される。

このようにして引き出されたウエビングベルト２２を、座席に着座した乗員の身体の前方に掛け回しつつウエビングベルト２２の長手方向中間部に設けられたタングプレートをバックル装置（何れも図示省略）に差し込み、バックル装置にタングプレートを保持させることで乗員の身体に対するウエビングベルト２２の装着状態（以下、単に「装着状態」と称する）となる。

また、ロックベース３２にはケース３６に収容された渦巻きばねが直接又は間接的に連結されている。このため、ウエビングベルト２２を装着するためにウエビングベルト２２を引き出してスプール２０、スリーブ４２、及びトーションシャフト２４を介してロックベース３２を引出方向へ回転させると、渦巻きばねが巻き締められる。

このようにして渦巻きばねが巻き締められることで渦巻きばねの付勢力が増加し、ロックベース３２、トーションシャフト２４、及びスリーブ４２を介してスプール２０を巻取方向側へ付勢する。

このように、上記装着状態では、渦巻きばねがウエビングベルト２２をスプール２０に巻き取るように付勢するため、乗員の身体にウエビングベルト２２がフィットし、ウエビングベルト２２が乗員の身体を拘束、保持する。

一方、バックル装置によるタングプレートの保持が解除され、バックル装置からタングプレートが抜け出ると、渦巻きばねの付勢力に抗して引出状態のままウエビングベルト２２を維持する力が解除される。これにより、スプール２０は上記の渦巻きばねの付勢力で巻取方向に回転する。この巻取方向へのスプール２０の回転により、引き出されたウエビングベルト２２が基端側からスプール２０の外周部に層状に巻き取られ、ウエビングベルト２２が収納される。

＜ロック手段の作用、効果＞
ところで、本ウエビング巻取装置１０には上記のようにロック装置３０とロック機構５０とにより構成されたロック手段が設けられており、このロック手段によりスプールの回転がロックされる。

ここで、本ウエビング巻取装置１０のロック手段によるスプール２０のロックの態様には、「第１ロック状態」と「第２ロック状態」の２つの態様がある。

先ず、第１ロック状態に関して説明する。

（第１ロック状態）
上記の装着状態で、車両が急減速状態になると、車両の乗員の身体は略車両前方側に慣性移動しようとする。これにより、乗員の身体に装着されたウエビングベルト２２は急激に引っ張られる。ウエビングベルト２２が急激に引っ張られることで、スプール２０が急激に引出方向に回転する。このスプール２０の回転はスリーブ４２及びトーションシャフト２４を介してロックベース３２に伝わり、ロックベース３２を引出方向に回転させる。

上記のように、ロック装置３０のラチェットギヤは圧縮コイルスプリングの付勢力でロックベース３２の回転に追従して回転するが、急激にロックベース３２が引出方向に回転することで、ロック装置３０のラチェットギヤはロックベース３２に追従して回転することができず、ラチェットギヤとロックベース３２との間に相対回転が生ずる。

また、仮に、追従回転できる状態であったとしても、車両が急減速状態になると慣性により、ロック装置３０用の加速度センサを構成する鋼球が載置部上を転動して、係合爪を押し上げる。これにより、係合爪がラチェットギヤに係合し、引出方向へのラチェットギヤの回転を規制する。

このように係合爪によってラチェットギヤの回転が規制されることで、引出方向に回転しようとするロックベース３２とラチェットギヤとの間に相対回転が生ずる。

このように、ラチェットギヤに対して相対的にロックベース３２が相対回転すると、ロックプレート３８がラチェットギヤに誘導されてスプール２０の回転半径方向外方へ移動し、脚板１６に形成されている内歯のラチェット歯４０に噛み合う。ロックプレート３８がラチェット歯４０に噛み合うことでロックプレート３８、ロックベース３２、トーションシャフト２４、更にはスプール２０がロックされ、スプール２０の引出方向への回転が規制される。

スプール２０の引出方向への回転が規制されることで、スプール２０からのウエビングベルト２２の引き出しが規制される。したがって、車両急減速状態で略車両前方側へ慣性移動しようとする乗員に身体にウエビングベルト２２が引っ張られても、ウエビングベルト２２が引き出されることがなく、乗員の身体に装着されたウエビングベルト２２によって乗員の身体を確実に保持できる。

次いで、上記のロック装置３０が作動した状態で、略車両前方側へ慣性移動しようとする乗員の身体が更に大きな力でウエビングベルト２２を引っ張ると、更に大きな引出方向への回転力がスプール２０に付与される。スプール２０はスリーブ４２を介してトーションシャフト２４に一体的に連結されている。このため、スプール２０に付与された引出方向への回転力はトーションシャフト２４の端部２４Ｂに付与される。

これに対して、上記のように、ロックベース３２の引出方向への回転はラチェット歯４０にロックプレート３８が噛み合うことで規制されているため、ロックベース３２に固定されたトーションシャフト２４の端部２４Ａが回転することはなく、ひいては、トーションシャフト２４全体が引出方向に回転することはない。

ここで、スプール２０及びスリーブ４２を介してトーションシャフト２４の脚板１８側の端部に付与された引出方向への回転力が、トーションシャフト２４の機械的強度を上回ると、トーションシャフト２４の端部２４Ｂが端部２４Ａに対して引出方向に相対回転する如く捩れ、トーションシャフト２４が変形する。

このように端部２４Ｂが引出方向に回動するようにトーションシャフト２４が捩れて変形することで、捩れ分だけスプール２０が引出方向に回転可能となり、更に、トーションシャフト２４が破断すればスプール２０の引出方向への回転が可能になる。このように、スプール２０の引出方向への回転が許容されることで、ウエビングベルト２２によって乗員の身体を拘束されている状態での拘束力が一定値以上になることが防止される。

（第２ロック状態）
一方、本ウエビング巻取装置１０では、ロック機構５０のソレノイド５４を制御するＥＣＵ６０はロールオーバーセンサ６２に接続されている。上記のように、ロールオーバーセンサ６２は、車両前後方向や車両左右方向を軸方向とする軸周りの車両の傾斜角度を検出している。

したがって、図４のタイムチャートに示されるように、車両の走行中では、車両の姿勢（例えば、略車両前後方向を軸方向とする軸周りの車両の傾斜角度）に応じたレベルの姿勢検出信号Ｅがロールオーバーセンサ６２から出力される。

図４のタイムチャートの経過時間Ｔ１以降の状態で示されるように、車両が傾くと、この傾斜角度の増加に応じて姿勢検出信号Ｅの値が増加する。さらに、経過時間Ｔ２の状態で示されるように、車両が所定の角度まで傾斜して、信号レベルがＥｒの姿勢検出信号Ｅがロールオーバーセンサ６２から出力され、信号レベルがＥｒの姿勢検出信号ＥがＥＣＵ６０に入力されると、ＥＣＵ６０から出力される駆動制御信号ＳがＬｏｗレベルからＨｉｇｈレベルに切り替わる。

ＥＣＵ６０から出力されたＨｉｇｈレベルの駆動制御信号Ｓがドライバ５６に入力されると、ドライバ５６はソレノイド５４のコイルに対して通電を開始する。ソレノイド５４のコイルが通電されることでコイルの周囲に磁界が形成されると、リターンスプリング６８の付勢力に抗してプランジャ６４がソレノイド５４の内側に引き込まれる。これにより、ラックバー６６がギヤ５２を図２の右回り方向に回転させる。

このようにギヤ５２が回転することで、ギヤ５２に形成されたガイド孔８０の内周部がピン７８を押圧して、パウル７２をピン７４周りに回動させる。これにより、図３に示されるように、パウル７２の外歯８２がラチェットホイール７０に噛み合い、ラチェットホイール７０の引出方向への回転が規制される。

ラチェットホイール７０は、スリーブ４２の軸部４６に同軸的且つ一体的に形成されているため、引出方向へのラチェットホイール７０の回転が規制されることで、スリーブ４２、ひいてはスプール２０の引出方向への回転が規制される。これにより、車両が横転する直前の状態や車両の横転状態でスプール２０からのウエビングベルト２２の引き出しが規制される。

したがって、車両が横転した際等に乗員の身体が座席から離間しようとして乗員に身体にウエビングベルト２２が引っ張られても、ウエビングベルト２２が引き出されることがない。

ここで、スリーブ４２はスプール２０及びトーションシャフト２４の端部２４Ｂに一体的に連結されている。したがって、スリーブ４２と一体のラチェットホイール７０の引出方向への回転がパウル７２により規制された状態では、トーションシャフト２４を介さずに、パウル７２がスリーブ４２を介してスプール２０及びトーションシャフト２４の端部２４Ｂの引出方向の回転を規制する（すなわち、第２ロック状態では、トーションシャフト２４のスプール２０との連結端である端部２４Ｂの回転を規制する）。

このため、この状態でロック装置３０が作動してトーションシャフト２４の端部２４Ａがロックされていても、端部２４Ａの回転が規制されていることで、トーションシャフト２４の端部２４Ｂが端部２４Ａに対して引出方向に回動することがなく、トーションシャフト２４に捩れが生じることはない。

したがって、この第２ロック状態では、上記の第１ロック状態とは異なり、トーションシャフト２４の捩れや破断によりスプール２０の引出方向への回転が許容されると言うことがない。

これにより、本ウエビング巻取装置１０では、上記の横転状態の際に不用意にウエビングベルト２２が引き出されることがなく、横転状態おいてウエビングベルト２２により確実に乗員の身体を保持できる。

なお、本実施の形態では、ロック機構５０でスリーブ４２の端部２４Ｂをロックする態様を第２ロック状態とした。しかしながら、第２ロック状態は引出方向へのスプール２０の回転力をトーションシャフト２４に伝えることなく、スプール２０の回転を規制できる態様であればよい。

したがって、例えば、上記のロック機構５０に代えてトーションシャフト２４を介することなくフレーム１２にスプール２０を機械的に連結するロック機構を設けてもよい。

さらに、本実施の形態では、トーションシャフト２４をエネルギー吸収手段とした構成であったが、エネルギー吸収手段は上記のようなトーションシャフト２４に限定されるものではなく、第１ロック状態で所定の大きさ以上の引出方向への回転力がスプール２０に付与された際に、変形（弾性変形、塑性変形の何れでもよい）してスプール２０の引出方向への回転を許容する構造であればよい。

本発明の一実施の形態に係るウエビング巻取装置の構成の概略を示す正面断面図である。 本発明の一実施の形態に係るウエビング巻取装置の要部の構成の概略を示す側面断面図である。 ロック機構が作動して第２ロック状態になった様子を示す図２に対応した側面断面図である。 姿勢検出手段の姿勢検出信号とＥＣＵの駆動制御信号との関係を示すタイムチャートである。

符号の説明

１０ ウエビング巻取装置
２０ スプール
２２ ウエビングベルト
２４ トーションシャフト（エネルギー吸収手段）
３０ ロック装置（ロック手段）
５０ ロック機構（ロック手段）
６２ ロールオーバーセンサ（姿勢検出手段）

Claims (3)

1. 長尺帯状のウエビングベルトの長手方向基端側が係止され、軸周り一方の巻取方向へ回転することで外周部に前記ウエビングベルトを基端側から巻き取り、前記ウエビングベルトを先端側へ引っ張って前記ウエビングベルトを引き出すことで、前記巻取方向とは反対の引出方向へ回転するスプールと、
   一端部よりも他端側にて前記スプールに一体的に連結されると共に、一端側が固定された状態で他端側に前記スプールからの所定の大きさ以上の回転力が付与されることで変形が生じるエネルギー吸収手段と、
   前記スプールが急激に前記引出方向に回転した状態及び車両急減状態の少なくとも何れか一方の状態で作動して、前記エネルギー吸収手段の一端側における前記引出方向への回転を規制するロック装置と、
   車両の姿勢を検出すると共に、前記車両の姿勢が一定角度以上傾いた場合に姿勢検出信号を出力する姿勢検出手段と、
   前記姿勢検出信号が前記姿勢検出手段から出力された場合に、前記エネルギー吸収手段の他端側で前記エネルギー吸収手段をロックして、前記エネルギー吸収手段及び前記スプールの前記引出方向への回転を規制するロック機構と、
   を備えるウエビング巻取装置。
2. 長尺帯状のウエビングベルトの長手方向基端側が外周部に係止された略筒状のスプールを有し、前記スプールをその軸周り一方の巻取方向への回転させることで、前記スプールの外周部に前記ウエビングベルトをその基端側から巻き取らせ、前記ウエビングベルトをその先端側へ引っ張ることで前記巻取方向とは反対の引出方向へ前記スプールを回転させつつ前記ウエビングベルトを引き出すウエビング巻取装置であって、
   前記スプールに機械的に連結されると共に、部分的に変位が規制された状態で前記引出方向への前記スプールの回転に連動して変位することで変形するエネルギー吸収手段と、
   第１ロック状態で前記エネルギー吸収手段の部分的な変位を規制すると共に、第２ロック状態で前記エネルギー吸収手段に対する前記スプールの前記引出方向の回転力の伝達を遮断しつつ前記スプールの前記引出方向への回転を規制し、前記第１ロック状態と前記第２ロック状態とを切替可能なロック手段と、
   を備えることを特徴とするウエビング巻取装置。
3. 車両の姿勢を検出すると共に、前記車両の姿勢が一定角度以上傾いた場合に所定レベルの検出信号を出力する姿勢検出手段を備え、前記所定レベルの検出信号が前記姿勢検出手段から出力された場合に前記ロック手段が前記第２ロック状態に切り替わる、
   ことを特徴とする請求項２に記載のウエビング巻取装置。

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