JP4922967B2 - シートベルト用リトラクタ - Google Patents

Description

本発明は、シートベルト用リトラクタに関し、より詳細には、プリテンショナー、フォースリミッタ機構付きのシートベルト用リトラクタに関する。

近年のシートベルト用リトラクタは、衝突時にベルトを瞬時に巻き上げ、乗員の身体を効果的に拘束するプリテンショナーと、設定以上の荷重がベルトに加わった場合にエネルギーを吸収しながらベルトを繰り出し、乗員の胸部への負担を軽減するフォースリミッタ機構とが付加されているものがある（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１に記載のシートベルト用リトラクタでは、トーションバー（ねじり棒）が捩れて塑性変形することでエネルギー吸収しベルトを所定量繰り出すフォースリミッタ機構が設けられている。また、プリテンショナー（ベルト予張力装置）は、トーションバー（ねじり棒）を介してスピンドル（ベルトドラム）に結合されており、プリテンショナーによる引き込み荷重はトーションバーを介してスピンドルに伝達され、ベルトを瞬時に引き込む。このように構成されることで、プリテンショナー駆動後にフォースリミッタ機構を作動するためのスピンドルの引き出し方向の回転は、プリテンショナーの動作に影響されることなく行なわれている。
特許第２５１９３８６号公報

ところで、前述した特許文献１に記載のような、トーションバーを介してプリテンショナーの力を伝達するシートベルト用リトラクタにおいては、フォースリミッタ機構のエネルギー吸収荷重はトーションバーの捩じり強度により決定されることになる。しかしながら、トーションバーの捩じり回転を規制するものが設けられていないため、シートベルトが所定長さ以上引き出されると、トーションバーが捩じり切られるおそれがあり、シートベルトを止めるものがなくなるという問題があった。

本発明は、上記事情に鑑みて為されたものであり、その目的は、トーションバーを介してプリテンショナーの力をスピンドルに伝えて、ベルトを瞬時に引き込むことができるとともに、シートベルトの引出し時にトーションバーの捩りを規制してトーションバーが捩じり切れるのを防止することができるシートベルト用リトラクタを提供することにある。

本発明の目的は、下記の構成によって達成される。
（１） ベルトを巻きつけるスピンドルと、
該スピンドルに作用して前記ベルトを引き込むプリテンショナーと、
前記スピンドルと前記プリテンショナーとの間の力伝達経路に配置され、捩れトルクの異なる第１及び第２の軸部分を有するトーションバーと、
前記力伝達経路としての前記トーションバーの第１及び第２の軸部分を切り替える切替え装置と、
前記トーションバーの第１及び第２の軸部分と結合し、前記切替え装置によって前記スピンドルと一体回転又は相対回転するように切り替えられるトルクチューブと、
前記トーションバーの捩れ回転数を規制する捩れ規制機構と、
を備えるシートベルト用リトラクタであって、
前記第１の軸部分は、その一端部にて前記プリテンショナーからの力が入力されるトレッドヘッドと結合されるとともに、その他端にて前記トルクチューブと結合され、
前記第２の軸部分は、その一端にて前記トルクチューブと結合されるとともに、その他端にて前記スピンドルと結合されており、
前記トルクチューブと前記スピンドルが一体回転するとき、前記力伝達経路は前記第１の軸部分を介して伝達され、
前記トルクチューブと前記スピンドルが相対回転するとき、前記力伝達経路は前記第１の軸部分と前記第２の軸部分を介して伝達され、
前記捩れ規制機構は、前記トレッドヘッドの係合部及び前記トルクチューブの被係合部に当接することで前記第１の軸部分の捩れ回転数を規制することを特徴とするシートベルト用リトラクタ。
（２） 前記捩れ規制機構は、トレッドヘッド側に延出する被係合部とトルクチューブ側に延出する係合部とを備える少なくとも一つのガイドリングを有することを特徴とする（１）に記載のシートベルト用リトラクタ。

本発明のシートベルト用リトラクタによれば、プリテンショナーが第１及び第２の軸部分を有するトーションバーを介してスピンドルと結合する力伝達経路を構成し、トーションバーには捩れ規制機構が設けられているので、シートベルトの引出し時に、第１の軸部と第２の軸部との切替えが遅れてトーションバーが所定の捩れ角度（捩れ回転数）に達すると、トーションバーは回転を規制される。このため、トーションバーの捩れ回転数が増大するのを規制し、トーションバーが捩じり切れるのを防止して、シートベルトが異常に引き出されるのを防止することができる。

以下、本発明の一実施形態に係るシートベルト用リトラクタについて図面を参照して詳細に説明する。

本実施形態のシートベルト用リトラクタ１０は、図１に示すように、リトラクタフレーム１１に回転可能に支持され、シートベルト（図示せず）を巻き取るスピンドル組立体１２と、スピンドル組立体１２をシートベルトの巻き取り方向に付勢する巻取りばね装置１７と、車両の水平方向の加速度を検出する加速度センサ１３と、加速度センサ１３によって検出される加速度に応じてシートベルトの引出動作をロックするロック機構１４と、車両衝突時にスピンドル組立体１２に作用してシートベルトを引き込むプリテンショナー１５と、設定以上の荷重がシートベルトに加わった場合にエネルギーを吸収しながらシートベルトを繰り出すフォースリミッタ機構１６と、を備える。

巻取りばね装置１７は、スピンドル組立体１２の軸方向一端側に配置され、リトラクタフレーム１１に取り付けられる。一方、加速度センサ１３、ロック機構１４及びプリテンショナー１５は、スピンドル組立体１２の軸方向他端側に配置され、リトラクタフレーム１１に取り付けられるドライブカバー１８及びシステムカバー１９内に収容される。

加速度センサ１３は、球状のセンサウェイト２１と、センサウェイト２１を収容するセンサケース２２とを備え、センサケース２２にはセンサレバー２２ａが回転可能に取り付けられる。

ロック機構１４は、公知の種々の構成を採用することができる。本実施形態の場合には、ロック機構１４は、ベアリング板３１とシステムカバー１９との間に回転可能に支持され、慣性体３４と連動してベアリング板３１の内歯３１ａと係合可能なＷＳレバー３２と、ＷＳレバー３２と係合するステアリングホイール３３と、ステアリングホイール３３内に配置される慣性体３４と、ステアリングホイール３３と慣性体３４との間に設けられるスプリング３５と、ステアリングディスク３６によってステアリングホイール３３と一体に取り付けられるラチェットホイール３７と、を有する。

そして、車両衝突等で水平方向の加速度が所定値より大きいとき、加速度センサ１３のセンサウェイト２１が移動し、センサレバー２２ａを上方に回動する。続いてセンサレバー２２ａが上方に回動して、ステアリングホイール３３と係合する。そして、ステアリングホイール３３の引き出し方向の回転が阻止された状態でシートベルトがリトラクタ１０から引き出されると、ステアリングホイール３３がスピンドル１２に対して回転遅れを生じ、ステアリングホイール３３に回動可能に取り付けられた後述するロック片６７が径方向外方に移動して回転不能とされた状態の後述のプリテンションリング４２と係合し、スピンドル１２によるシートベルトの引き出し動作がロックされる。

プリテンショナー１５は、リトラクタフレーム１１とドライブカバー１８との間に、大径リング４１、プリテンションリング４２、小径リング４３、ロッキングレバー４４、シンクロリング４５、ディスタンス板４６、ボール案内板４７、レバー部材４８、及びボールストップ４９を備えると共に、プリテンションリング４２の周囲に駆動装置５１を備える。

駆動装置５１は、リトラクタフレーム１１に取り付けられる管ハウジング５２と、管ハウジング５２内に設けられるガス発生器５３、スプリング５４、ピストン５５、及び質量体としての玉５６と、を備える。管ハウジング５２は、一端をキャップ５７によって閉口される。そして、ガス発生器５３の点火によるガス圧上昇により、ピストン５５を介して玉５６が押し出され、これらの玉５６がプリテンションリング４２の溝部に入り込んで、プリテンションリング４２を回転させる。なお、スプリング５４は、通常の玉５６のがたつきによる異音の発生を防止している。

プリテンションリング４２は、大径リング４１と小径リング４３によってリトラクタフレーム１１とドライブカバー１８との間で回転可能に支持されている。プリテンションリング４２の外周側には、駆動装置５１の玉５６が収容される溝部４２ａと、ロッキングレバー４４と噛合可能で、且つ、シンクロリング４５の周囲に内向きに形成された爪部４５ａが係止可能な外歯４２ｂが形成されている。また、プリテンションリング４２の内周側には、ロック片６７と噛合可能な内歯４２ｃが形成されている。さらに、プリテンションリング４２の側面には、レバー部材４８を挿入案内する窓穴４２ｄ（図２参照）が形成される。

ロッキングレバー４４の側面には突部４４ａ（図２参照）が形成されており、この突部はシンクロリング４５のカム孔４５ｂに案内される。ロッキングレバー４４は、プリテンションリング４２の回転によりシンクロリング４５が回転することで外歯４２ｂと係脱し、外歯４２ｂと噛合することでプリテンションリング４２のベルト引き出し方向の回転を止める。

また、図１、図５、図７に示すように、スピンドル組立体１２は、シートベルトを巻き付けるスピンドル６１と、その一端側開口を塞ぐトレッドヘッド６２と、スピンドル６１内に配置されスピンドル６１とプリテンショナー１５との間の力伝達経路に配置されるトルクパイプ６３、トルクチューブ６４、捩じれトルクの異なる軸部分を構成する第１及び第２の軸部分である第１及び第２トーションバー６５，６６と、トレッドヘッド６２の外周面に案内されるロック片６７と、スピンドル６１に形成された一対の貫通孔６１ａ内で回動可能に取り付けられるロッキングエレメント６８と、スピンドル６１の他端側からその周囲に装着されるエンドピース６９及びスピンドルリング７０と、を備える。なお、図１中、符号７１はドラムリングであり、７２はオメガスプリングである。

さらに、リトラクタフレーム１１とカバーケース１７との間には、スイッチハウジング８１と、スイッチピストン８２とが配置され、スイッチハウジング８１には、経路切替え用ガス発生器８３が取り付けられている。本実施形態では、ロッキングエレメント６８、エンドピース６９、スピンドルリング７０、スイッチハウジング８１、スイッチピストン８２、経路切替え用ガス発生器８３が、スピンドル６１とプリテンショナー１５との間の力伝達経路としての第１のトーションバー６５と第２のトーションバー６６を切り替える切替え装置２０を構成する。

第１トーションバー６５は第２トーションバー６６よりも軸径が太く形成されており、各トーションバーの両端部６５ａ，６５ｂ，６６ａ，６６ｂは、トルクス（登録商標）形状に形成されている。本実施形態では、軸径の細い第２トーションバー６６が、フォースリミッタ機構１６として作用し、また、第１トーションバー６５は、プリテンショナー１５の作動により発生するトルクよりも大きな捩れトルクを有するように太さや硬さが設計されている。また、第１トーションバー６５の捩れ回転数を規制する捩れ規制機構９０が設けられており、第１トーションバー６５は所定捩れ角度（捩れ回転数）以上回転しないようになっている。

トレッドヘッド６２の内周面にはトルクス形状の孔部６２ａが形成されており、第１トーションバー６５の一端部６５ａが嵌合される。また、トルクチューブ６４の内周面にも、トルクス形状の環状溝６４ａがトレッドヘッド６２側から軸方向中間部を越えて設けられており、第１トーションバー６５の他端部６５ｂ及び第２トーションバー６６の一端部６６ａが嵌合される。また、第２トーションバー６６の他端部６６ａは、スピンドル６１の他端側の内周面に形成されたトルクス形状の凹部６１ｂに嵌合固定されている。これにより、第１及び第２トーションバー６５，６６は、スピンドル６１とプリテンショナー１５の間の力伝達経路に配置されることになる。

トルクパイプ６３は、その両端部外周面に複数の凸部６３ａ，６３ｂを有し、一端側の凸部６３ａをトルクチューブ６４の他端部内周面に形成された凹部６４ｂに、他端側の凸部６３ｂをスピンドル６１の他端側の内周面に形成された凹部６１ｃに嵌合固定した状態で、第２トーションバー６６の周囲に配置される。

また、ロッキングエレメント６８は、スピンドル６１に形成された貫通孔６１ａ内に取り付けられており、トルクチューブ６４の端部に形成された連結凹部６４ｃ内に進退するように回動する。ロッキングエレメント６８がスピンドルリング７０の内周面に押さえつけられている状態では、図６（ａ）に示すように、トルクチューブ６４の連結凹部６４ｃ内に進出して回動が抑制されている。これにより、トルクチューブ６４は一対のロッキングエレメント６８を介してスピンドル６１と結合され、スピンドル６１とトルクチューブ６４は一体的に回転する。また、エンドピース６９は樹脂製であり、スピンドルリング７０をスピンドル６１に対して位置決め固定している。

図５及び図８に示すように、捩れ規制機構９０は、トレッドヘッド６２の端面から突出するようにトレッドヘッド６２に固定される係合部としてのインサート９１と、第１トーションバー６５の外側に回転可能に設けられている少なくとも一つのガイドリング９２（本実施例においては４個：９２Ａ〜９２Ｄ）と、トルクチューブ６４の一端に設けられている被係合部６４ｅとを有している。

図９に示すように、各ガイドリング９２は第１トーションバー６５の外径Ｒ０（図５参照）よりも若干大きな内径寸法Ｒ１、及びトルクチューブ６４の外径寸法と略等しい外径寸法Ｒ２を有する、幅狭の円管状に形成されている。各ガイドリング９２のトルクチューブ側の軸方向端部には、外周面に沿ってトルクチューブ側へ延出した、所定の円周方向幅を有する係合部９３ａが形成される。また、トレッドヘッド側の軸方向端部には、外周面に沿ってトレッドヘッド側へ延出した所定の円周方向幅を有する被係合部９３ｂが形成されると共に、この被係合部９３ｂと同じ軸方向位置で、被係合部９３ｂの内周側と一体に環状の摺動面９３ｃが形成されている。

トレッドヘッド６２のインサート９１の内径寸法、ガイドリング９２の係合部９３ａの内径寸法は、いずれもガイドリング９２の摺動面９３ｃの外径寸法Ｒ３に略等しいか或いは若干大きく設計されている。従って、トレッドヘッド６２のインサート９１、及びガイドリング９２の係合部９３ａは、隣接するガイドリング９２の摺動面９３ｃ上を案内されて、摺動面９３ｃに沿って回転可能であると共に、ガイドリング６２の被係合部９３ｂに当接して、該回転が規制される。

軸方向両側にそれぞれ設けられる係合部９３ａ及び被係合部９３ｂは、隣接するガイドリング９２、インサート９１、或いはトルクチューブ６４との間で所定角度の相対回転を許容するように、互いの円周方向位置や円周方向幅を設定すればよい。例えば、本実施形態では、係合部９３ａ及び被係合部９３ｂは、隣接するガイドリング９２、インサート９１、トルクチューブ６４の各部材間の相対回転が３１０°となるように設計されている。

また、トルクチューブ６４のトレッドヘッド側端部も、ガイドリング９２のトレッドヘッド側端部と同様の形状を有しており、外周面に沿ってトレッドヘッド側へ延出した所定の円周方向幅を有する被係合部６４ｅと、被係合部６４ｅと同じ軸方向位置で、被係合部６４ｅの内周側と一体に環状の摺動面６４ｄが形成されている。従って、トルクチューブ６４に隣接するガイドリング９２の係合部９３ａは、トルクチューブ６４の摺動面６４ｄに沿って回転可能であるとともに、被係合部６４ｅに当接して回転が規制される。

なお、ガイドリング９２を設けずに、トレッドヘッド６２の係合部であるインサート９１が、直接トルクチューブ６４の被係合部６４ｅに当接することで、第１トーションバー６６の捩れ回転数を規制することも可能である。

次に、本実施形態のシートベルト用リトラクタ１０のプリテンショナー１５、フォースリミッタ機構１６及び捩れ規制機構９０の動作について説明する。

プリテンショナー１５では、車両側からの作動のための電流を受け、駆動装置５１のガス発生器５３の点火によるガス圧上昇により玉５６が管ハウジング５２内を移動する。そして、移動した玉５６は、管ハウジング５２からプリテンションリング４２の溝部４２ａ内に入り込み、プリテンションリング４２を回転させる。

プリテンションリング４２が回転すると、図３（ａ）に示す状態から、その外歯４２ｂと係合していたロッキングレバー４４が外側へ弾き出される。同時に、ロッキングレバー４４の突部４４ａは、カム孔４５ｂを引き連れてシンクロリング４５を回動させる（図３（ｂ）参照）。その後、ロックレバー４４は、リトラクタフレーム１１上に設けられた切り起し板（図示せず）に当接して回動を止められ、シンクロリング４５も突部４４ａを案内するカム孔４５ｂを介して回動を止める。

但し、図４に示すように、シンクロリング４５に形成された爪部４５ａは、プリテンションリング４２の外歯４２ｂとプリテンションリング４２の回転を許容するようにラチェット係合するので、プリテンションリング４２は外歯４２ｂで爪部４５ｂを弾きながら回転し続ける。

併せて、プリテンションリング４２が回転すると、その窓穴４２ｄに案内されたレバー部材４８が回動し、レバー部材４８の先端がラチェットホイール３７と噛合する。

さらに、プリテンションリング４２が回転して、レバー部材４８がさらに回動すると、ラチェットホイール３７及びステアリングディスク３６を回転させる。なお、この状態では、トレッドヘッド６２に力は伝達されていない。

これにより、ステアリングディスク３６のカム孔３６ａ内にピン６７ａが支持された（図２参照）ロック片６７がトレッドヘッド６２に案内されながらステアリングディスク３６の回転により駆動され、プリテンションリング４２の内歯４２ｃと噛合する（図３（ｃ）参照）。

さらに、プリテンションリング４２が玉５６に押されて回転すると、ロック片６７がプリテンションリング４２の内歯４２ｃと噛合しているので、プリテンションリング４２の回転がトレッドヘッド６２、第１トーションバー６５、トルクチューブ６４、ロッキングエレメント６８を介してスピンドル６１に伝達されて、スピンドル６１に固定されているシートベルトを巻き込む。これにより、プリテンショナー１５が作動することになる。

このとき、トルクチューブ６４とスピンドル６１とは一体となって回転するので、両端がトルクチューブ６４とスピンドル６１に嵌合されている第２トーションバー６６には、捩じる力はかからない。これにより、プリテンショナー作動時の力で、軸径の細い第２トーションバー６６が捩れてしまい、シートベルトの引き込みが十分に出来なくなるという不都合が排除される。

第１トーションバー６５では、一方の端部６５ａがトレッドヘッド６２に回転固定され、他方の端部６５ｂがトルクチューブ６４の環状溝６４ａに嵌合しているので、捩じる力が作用している。ただし、第１トーションバー６５は、プリテンショナー１５の作動により発生するトルクよりも大きな捩れトルクを有する、即ち、プリテンショナー１５の力では捩られない（塑性変形しない）太さ、硬さに設定されているので、プリテンショナー１５の力をスピンドル６１に確実に伝える。

一方、フォースリミッタ機構１６では、ガス発生器５３を作動させてプリテンショナー１５による引き込みが開始されたのち、適切なタイミングで切替え装置２０を作動させる。切替え装置２０の作動タイミングは車両・シートベルトの特性等から予め適切に設定しておく。例えば、プリテンショナー作動後、所定時間（ｍｓ）後に切替え装置２０を作動という設定をすることも可能である。

切替え装置２０は、経路切替え用の電流を受けて経路切替え用ガス発生器８３が点火する。経路切替え用ガス発生器８３によるガスの圧力により、スイッチピストン８２が図５の矢印ｘ方向に押され、スピンドルリング７０もスイッチピストン８２に押されて矢印ｘ方向にずれる。

スピンドルリング７０が矢印ｘ方向に移動すると、ロッキングエレメント６８は、スピンドル６１の連結孔６１ａ内で、スピンドル６１の径方向に回動自在となる。このため、プロフィールがロッキングエレメント６８を外に押し出すように形成されたトルクチューブ６４の連結凹部６４ｃによって、トルクチューブ６４の連結凹部６４ｃ内から外側に移動する（図９（ｂ）参照）。これにより、スピンドル６１とトルクチューブ６４とが相対回転可能となる。

但し、この状態では、スピンドル６１とトルクチューブ６４とはトルクパイプ６３によって連結されているため、相対回転は行なわれない。よって、トレッドヘッド６２とスピンドル６１の間の力伝達経路は、トレッドヘッド６２、第１トーションバー６５、トルクチューブ６４、第２トーションバー６６及びトルクパイプ６３、スピンドル６１の順となる。

その後、プリテンショナー１５の玉５６の移動が完了し、スピンドル６１の巻き取り方向の回転が停止されると、乗員の前方への移動によりベルトが引き出される。ベルト引き出し方向に働く力（力伝達経路）は、スピンドル６１、第２トーションバー６６及びトルクパイプ６３、トルクチューブ６４、第１トーションバー６５、トレッドヘッド６２、プリテンショニングリング４２へと伝わる。

プリテンションリング４２がベルト引き出し方向に回転すると、シンクロリング４５の爪部４５ａはプリテンションリング４２の外歯４２ｂと係合しているので、シンクロリング４５も一体的に回転する。このとき、シンクロリング４５に形成されたカム孔４５ｂはロッキングレバー４４の突部を押してロッキングレバー４４を内側に誘導し、ロッキングレバー４４とプリテンショニングリング４２の外歯４２ｂを係合させる。これにより、プリテンショニングリング４２の引き出し方向の回転が止められる。

この状態でシートベルトが引き出されると、図１１（ａ）に示すように、スピンドル６１の回転はトルクチューブ６４を介してトルクの強い第１トーションバー６５に伝達されるので、ベルト荷重が増加する（図１１（ａ）中、ａ区間）。その後、第１トーションバー６５が、回転を規制する所定角度（ここでは、１５５０°）まで回転する前に切替え装置２０を作動させてトルクチューブ６４をスピンドル６１に対して相対回転可能とすることにより、スピンドル６１の回転は捩れトルクの弱い第２トーションバー６６へ切り替わる。図１１中、Ａは、第１トーションバー６５によるエネルギー吸収荷重を、Ｂは第２トーションバーによるエネルギー吸収荷重を表している。

なお、切替え装置２０の作動タイミングは、車両に搭載された各種のセンサにより、衝突の厳しさ、衝突の形態、乗員の体格、ベルト荷重などを検知し、それぞれの衝突に応じて、適切なタイミングで切り替え作動をさせても良い。

ベルト荷重が第２トーションバー６６の捩じれ荷重に達すると、力伝達経路で軸径の細い第２トーションバー６６が塑性変形しながら捩れ、スピンドル６１が回転し、シートベルトが引き出される（図１１（ａ）中、ｂ区間）。第２トーションバー６６が捩じれると同時にトルクパイプ６３も捩られるが、トルクパイプ６３は捩れ変形するときに荷重を発生し、所定の回転を終えた段階で捩じり切られる。従って、フォースリミッタ作動初期においては、第２トーションバー６６が捩られ始めの荷重に加えて、トルクパイプ６３の荷重を上乗せすることができ、トルクパイプ６３は、第２トーションバー６６の捩られ始めの荷重を補う役割を果たす。なお、トルクパイプ６３は、発生荷重と捩じり切れる回転数を予め設定している。

トルクパイプ６３が捩じり切れた後は、スピンドル６１に作用する引き出し方向の力は、第２トーションバー６６によってエネルギー吸収を行ないながら、第２トーションバー６６を介して、トルクチューブ６４、第１トーションバー６５、トレッドヘッド６２、プリテンショニングリング４２へと伝達される。

一方、前述した切替え装置２０によるスイッチングがプリテンショナー１５の作動完了後、異常に遅れた場合においてシートベルトを引き出す力が作用した場合には、スピンドル６１の回転によりトルクチューブ６４及び第２トーションバー６６が一体的に回転する。すなわち、図１０（ａ）に示す状態から、トルクチューブ６４が図中矢印Ａ方向へ所定角度（本実施形態においては、３１０°）回転する。これにより、トルクチューブ６４の被係合部６４ｅは、隣接するガイドリング９２Ｄの係合部９３ａの周方向一側面と当接した状態から、ガイドリング９２Ｄの係合部９３ａの周方向他側面に当接する（図１０（ｂ）参照）。

さらに、シートベルトが引き出されてトルクチューブ６４が回転すると、トルクチューブ６４の被係合部６４ｅがガイドリング９２Ｄの係合部９３ａを押すことによりガイドリング９２Ｄを引き連れて回転する。そして、トルクチューブ６４がさらに所定角度（合計６２０°）回転すると、ガイドリング９２Ｄの被係合部９３ｂが隣接するガイドリング９２Ｃの係合部９３ａの周方向側面に当接する（図１０（ｃ）参照）。

さらにトルクチューブ６４が回転すると、次々にガイドリング９２Ｃ、９２Ｂ、９２Ａを引き連れて回転する（図１０（ｄ）〜（ｅ）参照。）。そして、トルクチューブ６４が所定の回転数（合計１５５０°）だけ回転すると、ガイドリング９２Ａの被係合部９２ｂがインサート９１に当接する。このとき、インサート９１が設けられているトレッドヘッド６２は回転しないため、ガイドリング９２の回転が阻止される。従って、トレッドヘッド６２に対するトルクチューブ６４の回転が規制され、即ち、第１トーションバー６５の捩じ切れが確実に防止される。

従って、図１１（ｂ）に示すように、図１０（ａ）〜（ｆ）に示した状態でシートベルトが引き出されてスピンドル６１が回転すると、回転力はトルクチューブ６４を介して第１トーションバー６５の他端部６５ｂに伝達される。このとき、第１トーションバー６５の一端部６５ａはトレッドヘッド６２により固定されているので、第１トーションバー６５の捩れにより荷重が次第に増加する（図１１（ｂ）中、ａ区間）。そして、第１トーションバー６５が１５５０°捩れて（図１０（ｆ）参照）、捩れ規制機構９０により第１トーションバー６５の回転が規制されると、それ以上第１トーションバー６５は回転しない（捩れない）ので、荷重が急激に増加する（図１１（ｂ）中、ｂ区間）。

なお、その後、切替え装置２０によるスイッチングが行われた場合には、トルクチューブ６４はスピンドル６１に対して相対回転可能となるので、シートベルトの引出しによる荷重は強度の弱い第２トーションバー６６が負担することになる。このため、荷重は小さくなる（図１１（ｃ）中、ｃ区間）。

以上、説明した本実施形態のシートベルト用リトラクタ１０によれば、プリテンショナー１５が第１トーションバー６５及び第２トーションバー６６を介してスピンドル６１と結合する力伝達経路を構成し、第１トーションバー６５には捩れ規制機構９０が設けられているので、シートベルトの引出し時に、第１トーションバー６５と第２トーションバー６６との切替えが遅れて第１トーションバー６５が所定の捩れ角度（捩れ回転数）に達すると、第１トーションバー６５は回転を規制される。このため、第１トーションバー６５の捩れ回転数が増大するのを規制し、第１トーションバー６５が捩じり切れるのを防止して、シートベルトが異常に引き出されるのを防止することができる。

また、力伝達経路を第１及び第２トーションバー６５，６６で切り替える切替え装置２０を備えているので、力伝達経路の切り替えを、プリテンショナー１５の引き込み終了後、ベルト張力が所定の荷重に上昇する前に行うことで、プリテンショナー１５の引き込み性能を下げることなく、低いエネルギー吸収荷重設定との両立が実現できる。また、第２トーションバー６６はフォースリミッタ作動時にだけ捩られる機構としたので、第２トーションバー６６の低いエネルギー吸収荷重はプリテンショナー１５の作動に影響しない。

なお、本発明は、上記実施形態のものに限定されるものでなく、適宜、改良または変形などが可能である。
例えば、前述した実施形態においては、ガイドリング９２として、ガイドリング９２〜Ａ９２Ｄの４個のガイドリングを設けて１５５０°回転したら第１トーションバー６５の回転を規制するようにしたが、ガイドリング９２の数は４個に限定するものではない。

また、ガイドリング９２が回転する際に、トルクチューブ６４側のガイドリング９２Ｄが回転を完了してから順にトレッドヘッド６２側のガイドリング９２Ａに回転が移る場合について説明したが、回転するガイドリング９２の順番は任意である。

また、第１及び第２トーションバー６５，６６は、捩りトルクが異なる軸部分を構成するものであればよく、一体に形成されてもよい。また、第１トーションバー６５の断面形状は、プリテンショナーの力で捩られない形状であれば円形でなくてもよく、軸方向両端部に亘ってトルクス形状であってもよい。

本発明の第１実施形態のシートベルト用リトラクタを示す分解斜視図である。 図１のプリテンショナーを示す斜視図である。 プリテンショナーの作動状態を示す概略図であり、（ａ）は作動前の状態、（ｂ）は作動開始時にロックレバーとプリテンションリングとの係合が解除される状態、（ｃ）は作動後ロック片がプリテンションリングと係合する状態を示す。 プリテンションリングの外歯とシンクロリングの爪部の係合状態を示す要部拡大図である。 図１のシートベルトリトラクタの断面図である。 図５のＶＩ−ＶＩ線に沿った断面図であり、（ａ）は切替え装置による切り替え前の状態であり、（ｂ）は切り替え後の状態である。 スピンドル組立体の斜視図である。 フォースリミッタ機構の斜視図である。 （ａ）はガイドリングの正面図、（ｂ）は左側面図、（ｃ）は右側面図である。 （ａ）〜（ｆ）は力伝達機構におけるガイドリングの動作状態を示す工程図である。 フォースリミッタ特性を示すグラフであり、（ａ）は正常に切替えられた場合、（ｂ）は切換えがされない場合、（ｃ）は切換えが遅れて回転規制機構が作用した場合を示す。

符号の説明

１０ シートベルト用リトラクタ
１５ プリテンショナー
２０ 切替え装置
６１ スピンドル
６２ トレッドヘッド
６４ トルクチューブ
６４ｅ 被係合部（トルクチューブの係合部）
６５ 第１トーションバー（第１の軸部分）
６６ 第２トーションバー（第２の軸部分）
９０ 捩れ規制機構
９１ インサート（トレッドヘッドの係合部）
９２ ガイドリング
９３ａ トルクチューブ側で当接する係合部
９３ｂ トレッドヘッド側と当接する被係合部

Claims (2)

1. ベルトを巻きつけるスピンドルと、
   該スピンドルに作用して前記ベルトを引き込むプリテンショナーと、
   前記スピンドルと前記プリテンショナーとの間の力伝達経路に配置され、捩れトルクの異なる第１及び第２の軸部分を有するトーションバーと、
   前記力伝達経路としての前記トーションバーの第１及び第２の軸部分を切り替える切替え装置と、
   前記トーションバーの第１及び第２の軸部分と結合し、前記切替え装置によって前記スピンドルと一体回転又は相対回転するように切り替えられるトルクチューブと、
   前記トーションバーの捩れ回転数を規制する捩れ規制機構と、
   を備えるシートベルト用リトラクタであって、
   前記第１の軸部分は、その一端部にて前記プリテンショナーからの力が入力されるトレッドヘッドと結合されるとともに、その他端にて前記トルクチューブと結合され、
   前記第２の軸部分は、その一端にて前記トルクチューブと結合されるとともに、その他端にて前記スピンドルと結合されており、
   前記トルクチューブと前記スピンドルが一体回転するとき、前記力伝達経路は前記第１の軸部分を介して伝達され、
   前記トルクチューブと前記スピンドルが相対回転するとき、前記力伝達経路は前記第１の軸部分と前記第２の軸部分を介して伝達され、
   前記捩れ規制機構は、前記トレッドヘッドの係合部及び前記トルクチューブの被係合部に当接することで前記第１の軸部分の捩れ回転数を規制することを特徴とするシートベルト用リトラクタ。
2. 前記捩れ規制機構は、トレッドヘッド側に延出する被係合部とトルクチューブ側に延出する係合部とを備える少なくとも一つのガイドリングを有することを特徴とする請求項１に記載のシートベルト用リトラクタ。

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