JP5048374B2

JP5048374B2 - Seat belt retractor

Info

Publication number: JP5048374B2
Application number: JP2007095422A
Authority: JP
Inventors: 吉人橋本
Original assignee: オートリブディベロップメントエービー
Priority date: 2007-03-30
Filing date: 2007-03-30
Publication date: 2012-10-17
Anticipated expiration: 2027-03-30
Also published as: JP2008254459A

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。 The present invention relates to a seat belt retractor, and more particularly to a seat belt retractor with a pretensioner and a force limiter mechanism.

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）。 In recent years, seat belt retractors have a pretensioner that effectively winds up the belt in the event of a collision and effectively restrains the occupant's body, and the belt is extended while absorbing energy when a load exceeding the set value is applied to the occupant. And a force limiter mechanism that reduces the burden on the chest of the patient (for example, see Patent Document 1).

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）が捻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 The seat belt retractor described in Patent Document 1 is provided with a force limiter mechanism that absorbs energy by twisting a torsion bar (torsion bar) and plastically deforms it and feeds the belt by a predetermined amount. The pretensioner (belt pre-tensioning device) is coupled to the spindle (belt drum) via a torsion bar (torsion bar), and the pulling load by the pretensioner is transmitted to the spindle via the torsion bar. Pull in instantly. With this configuration, the spindle is rotated in the pull-out direction for operating the force limiter mechanism after the pretensioner is driven without being affected by the operation of the pretensioner.
Japanese Patent No. 2519386

ところで、フォースリミッタ機構のエネルギー吸収荷重、即ち、エネルギー吸収機構が作動開始する荷重は、より安全性能を高めるために車種毎に設定され、車種によっては低いエネルギー吸収荷重が望ましい場合もある。しかしながら、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の場合、エネルギー吸収荷重がプリテンショナーによる引き込み荷重より低いと、プリテンショナーの引き込み荷重によりトーションバーが捻れてしまい、ベルトの引き込みが十分に出来なくなってしまう虞がある。即ち、低いエネルギー吸収荷重を設定しようとすると、適切な乗員拘束効果を発揮出来なくなるという問題があった。 By the way, the energy absorption load of the force limiter mechanism, that is, the load at which the energy absorption mechanism starts to operate is set for each vehicle type in order to further improve safety performance, and a low energy absorption load may be desirable depending on the vehicle type. However, in the case of a seat belt retractor that transmits the force of the pretensioner via a torsion bar as described in Patent Document 1, if the energy absorption load is lower than the pulling load by the pretensioner, the torsion is caused by the pulling load of the pretensioner. There is a risk that the bar will be twisted and the belt cannot be pulled in sufficiently. That is, when setting a low energy absorption load, there is a problem that an appropriate occupant restraint effect cannot be exhibited.

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、フォースリミッタ機構のエネルギー吸収荷重が低く設定されても、プリテンショナーの引き込み性能を確保することができ、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シートベルト用リトラクタを提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances. The purpose of the present invention is to ensure the pull-in performance of the pretensioner even when the energy absorption load of the force limiter mechanism is set low. Another object of the present invention is to provide a seat belt retractor that can transmit the force of a pretensioner to a spindle and can retract the belt instantaneously.

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るトーションバーと、
該トーションバーの周囲で、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るトルクチューブと、
前記力伝達経路としての該トルクチューブを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る切り替え装置と、
を有することを特徴とするシートベルト用リトラクタ。
（２）前記トーションバーは、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共に、その他端部にて前記スピンドルと結合され、
前記トルクチューブは、その一端部にて前記トレッドヘッドと結合され、その他端部にて前記切り替え装置を介して前記スピンドルと結合され、
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トーションバー及び前記トルクチューブを介して伝達され、
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トーションバーを介して伝達され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。
（３）前記トルクチューブの捻れトルクは、前記トーションバーの捻れトルクとの合計トルクが前記プリテンショナー作動により発生するトルクより大きくなるように設定されることを特徴とする（１）又は（２）に記載のシートベルト用リトラクタ。
（４）前記スピンドルと前記トルクチューブとを連結し、前記切替え装置によって前記スピンドルと前記トルクチューブが相対回転を開始したときに塑性変形可能なトルクパイプをさらに備えることを特徴とする（１）又は（２）に記載のシートベルト用リトラクタ。 The object of the present invention is achieved by the following configurations.
(1) a spindle around which the belt is wound;
A pretensioner that acts on the spindle to retract the belt;
A torsion bar disposed in a force transmission path between the spindle and the pretensioner;
A torque tube disposed in a force transmission path between the spindle and the pretensioner around the torsion bar;
A switching device that switches the torque tube as the force transmission path so as to rotate integrally or relative to the spindle;
A retractor for a seat belt, comprising:
(2) The torsion bar is coupled to a tread head to which a force from the pretensioner is input at one end thereof, and is coupled to the spindle at the other end.
The torque tube is coupled to the tread head at one end thereof and coupled to the spindle via the switching device at the other end,
When the torque tube and the spindle rotate integrally, the force transmission path is transmitted through the torsion bar and the torque tube,
The retractor for a seat belt according to (1), wherein when the torque tube and the spindle rotate relative to each other, the force transmission path is transmitted through the torsion bar.
(3) The torsional torque of the torque tube is set so that a total torque including the torsional torque of the torsion bar is larger than a torque generated by the pretensioner operation (1) or (2) The retractor for seatbelts described in 1.
(4) The apparatus further includes a torque pipe that connects the spindle and the torque tube and is plastically deformable when the spindle and the torque tube start relative rotation by the switching device. The retractor for a seat belt according to (2).

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トーションバー及びトルクチューブを介してスピンドルと結合する力伝達経路を構成し、また、力伝達経路としてのトルクチューブを切替え装置によって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る構成としたので、フォースリミッタ機構のエネルギー吸収荷重が低く設定されても、プリテンショナーの引き込み性能を確保することができ、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。 According to the seat belt retractor of the present invention, the pretensioner constitutes a force transmission path that is coupled to the spindle via the torsion bar and the torque tube, and the torque tube as the force transmission path is rotated integrally with the spindle by the switching device. Or, because it is configured to switch so as to rotate relative to each other, even if the energy absorption load of the force limiter mechanism is set low, the pull-in performance of the pretensioner can be ensured, and the force of the pretensioner is applied to the spindle via the torsion bar. I can tell you that I can pull the belt in instantly.

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。 Hereinafter, a retractor for a seat belt according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

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。 As shown in FIG. 1, the seat belt retractor 10 of the present embodiment is rotatably supported by a retractor frame 11, a spindle assembly 12 that winds up a seat belt (not shown), and the spindle assembly 12 as a seat. A winding spring device 17 that urges the belt in the winding direction, an acceleration sensor 13 that detects the acceleration in the horizontal direction of the vehicle, and a lock that locks the pull-out operation of the seat belt in accordance with the acceleration detected by the acceleration sensor 13 A mechanism 14, a pretensioner 15 that acts on the spindle assembly 12 to retract the seat belt in the event of a vehicle collision, and a force limiter mechanism 16 that feeds out the seat belt while absorbing energy when a load greater than a set value is applied to the seat belt; .

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。 The winding spring device 17 is arranged on one end side in the axial direction of the spindle assembly 12 and is attached to the retractor frame 11. On the other hand, the acceleration sensor 13, the lock mechanism 14, and the pretensioner 15 are disposed on the other axial end side of the spindle assembly 12 and are accommodated in a drive cover 18 and a system cover 19 attached to the retractor frame 11.

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。 The acceleration sensor 13 includes a spherical sensor weight 21 and a sensor case 22 that houses the sensor weight 21, and a sensor lever 22 a is rotatably attached to the sensor case 22.

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。 The lock mechanism 14 can employ various known configurations. In the case of the present embodiment, the lock mechanism 14 is rotatably supported between the bearing plate 31 and the system cover 19, and can be engaged with the internal teeth 31 a of the bearing plate 31 in conjunction with the inertia body 34. The lever 32, the steering wheel 33 engaged with the WS lever 32, the inertia body 34 disposed in the steering wheel 33, the spring 35 provided between the steering wheel 33 and the inertia body 34, and the steering disk 36 And a ratchet wheel 37 attached integrally with the steering wheel 33.

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。 When the horizontal acceleration is greater than a predetermined value due to a vehicle collision or the like, the sensor weight 21 of the acceleration sensor 13 moves and the sensor lever 22a rotates upward. Subsequently, the sensor lever 22 a rotates upward and engages with the steering wheel 33. When the seat belt is pulled out from the retractor 10 while the rotation of the steering wheel 33 in the pull-out direction is blocked, the steering wheel 33 is delayed in rotation with respect to the spindle 12 and is attached to the steering wheel 33 so as to be rotatable. Further, a lock piece 67 described later is engaged with a pre-tension ring 42 described later in a state in which the lock piece 67 is moved radially outward to be unable to rotate, and the seat belt pulling operation by the spindle 12 is locked.

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。 The pretensioner 15 includes a large-diameter ring 41, a pre-tension ring 42, a small-diameter ring 43, a locking lever 44, a sync ring 45, a distance plate 46, a ball guide plate 47, and a lever member between the retractor frame 11 and the drive cover 18. 48 and a ball stop 49, and a drive device 51 around the pretension ring 42.

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、玉５６のがたつきによる異音の発生を防止している。 The drive device 51 includes a tube housing 52 attached to the retractor frame 11, a gas generator 53 provided in the tube housing 52, a spring 54, a piston 55, and a ball 56 as a mass body. One end of the tube housing 52 is closed by a cap 57. The balls 56 are pushed out through the piston 55 due to the gas pressure increase due to the ignition of the gas generator 53, and these balls 56 enter the groove portion of the pretension ring 42 to rotate the pretension ring 42. The spring 54 prevents the generation of abnormal noise due to rattling of the ball 56.

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。 The pretension ring 42 is rotatably supported between the retractor frame 11 and the drive cover 18 by a large diameter ring 41 and a small diameter ring 43. On the outer peripheral side of the pretension ring 42, there are a groove portion 42 a in which the ball 56 of the driving device 51 is accommodated, and a claw portion 45 a that can mesh with the locking lever 44 and that is formed inwardly around the synchro ring 45. Lockable external teeth 42b are formed. Further, an inner tooth 42 c that can mesh with the lock piece 67 is formed on the inner peripheral side of the pretension ring 42. Further, a window hole 42d (see FIG. 2) for inserting and guiding the lever member 48 is formed on the side surface of the pretension ring 42.

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。 A protrusion 44 a (see FIG. 2) is formed on the side surface of the locking lever 44, and this protrusion is guided to the cam hole 45 b of the synchro ring 45. The locking lever 44 is engaged with and disengaged from the external teeth 42b by the rotation of the synchro ring 45 by the rotation of the pretension ring 42, and stops the rotation of the pretension ring 42 in the belt drawing direction by meshing with the external teeth 42b.

また、スピンドル組立体１２は、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、スピンドル本体６１内に配置されるトルクパイプ６３、トルクチューブ６４、及びトーションバー６５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一対の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。 The spindle assembly 12 includes a spindle 61, a tread head 62 that closes one end side opening thereof, a torque pipe 63, a torque tube 64, a torsion bar 65, and an outer periphery of the tread head 62. A lock piece 67 guided by the surface, a pair of locking elements 68 rotatably mounted in a pair of through holes 61a formed in the spindle 61, and an end mounted around the spindle 61 from the other end side A piece 69 and a spindle ring 70. In FIG. 1, reference numeral 71 is a drum ring, and 72 is an omega spring.

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を切り替える切替え装置２０を構成する。 Further, a switch housing 81 and a switch piston 82 are disposed between the retractor frame 11 and the cover case 17, and a path switching gas generator 83 is attached to the switch housing 81. In this embodiment, the locking element 68, the end piece 69, the spindle ring 70, the switch housing 81, the switch piston 82, and the path switching gas generator 83 are switched to switch the force transmission path between the spindle 61 and the pretensioner 15. The apparatus 20 is configured.

トーションバー６５は、その両端部６５ａ，６５ｂをトルクス（登録商標）形状とし、両端部間を長手方向に外径が平均的に一様な形状に形成されている。また、トーションバー６５の一端部６５ａはトレッドヘッド６２の内周面に形成されたトルクス形状の孔部６２ａと嵌合され、他端部６５ｂ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、トーションバー６５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ている。 The torsion bar 65 has both end portions 65a and 65b having a Torx (registered trademark) shape, and is formed between the both end portions in an average uniform outer diameter in the longitudinal direction. One end 65 a of the torsion bar 65 is fitted into a Torx-shaped hole 62 a formed on the inner peripheral surface of the tread head 62, and the other end 65 b is formed on the inner peripheral surface on the other end side of the spindle 61. It is fitted and fixed in the torx-shaped recess 61b. As a result, the torsion bar 65 is arranged in the force transmission path between the spindle 61 and the pretensioner 15.

また、図６に示すように、トルクチューブ６４の一端部には、凸部６４ａが複数設けられており、トレッドヘッド６２の対向面に形成された複数の凹部６２ｂにそれぞれ圧入される。これにより、トルクチューブ６４は、トーションバー６５の周囲でトレッドヘッド６２に固定される。 Further, as shown in FIG. 6, a plurality of convex portions 64 a are provided at one end of the torque tube 64, and are respectively press-fitted into a plurality of concave portions 62 b formed on the facing surface of the tread head 62. Thereby, the torque tube 64 is fixed to the tread head 62 around the torsion bar 65.

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、トーションバー６５の周囲に配置される。 The torque pipe 63 has a plurality of convex portions 63a and 63b on the outer peripheral surfaces of both ends, and the convex portion 63a on one end side is formed in a concave portion 64b formed on the inner peripheral surface of the other end portion of the torque tube 64 and on the other end side. The convex portion 63b is disposed around the torsion bar 65 in a state where the convex portion 63b is fitted and fixed to a concave portion 61c formed on the inner peripheral surface on the other end side of the spindle 61.

また、トーションバー６５、トルクチューブ６４、トルクパイプ６３の各捻れトルクの合計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大きくなるように設定されており、トーションバー６５がフォースリミッタ機構１６として作用する。 Further, the total of the torsional torques of the torsion bar 65, the torque tube 64, and the torque pipe 63 is set to be larger than the torque generated by the operation of the pretensioner 15, and the torsion bar 65 acts as the force limiter mechanism 16. .

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７（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。 The locking element 68 is mounted in a through hole 61 a formed in the spindle 61 and rotates so as to advance and retreat in a connecting recess 64 c formed in an end portion of the torque tube 64. In a state where the locking element 68 is pressed against the inner peripheral surface of the spindle ring 70, as shown in FIG. 7 (a), the locking element 68 advances into the connecting recess 64c of the torque tube 64, and the rotation is suppressed. Thereby, the torque tube 64 is coupled to the spindle 61 via the pair of locking elements 68, and the spindle 61 and the torque tube 64 rotate integrally. The end piece 69 is made of resin, and the spindle ring 70 is positioned and fixed with respect to the spindle 61.

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及びフォースリミッタ機構１６の動作について説明する。 Next, operations of the pretensioner 15 and the force limiter mechanism 16 of the seatbelt retractor 10 of the present embodiment will be described.

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。 The pretensioner 15 receives a current for operation from the vehicle side, and the ball 56 moves in the tube housing 52 due to an increase in gas pressure due to ignition of the gas generator 53 of the drive device 51. The moved ball 56 enters the groove portion 42 a of the pretension ring 42 from the tube housing 52 and rotates the pretension ring 42.

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。 When the pretension ring 42 rotates, the locking lever 44 engaged with the external teeth 42b is ejected outward from the state shown in FIG. At the same time, the protrusion 44a of the locking lever 44 rotates the synchro ring 45 by pulling the cam hole 45b (see FIG. 3B). Thereafter, the lock lever 44 is brought into contact with a cut-and-raised plate (not shown) provided on the retractor frame 11 to stop the rotation, and the synchro ring 45 is also connected via a cam hole 45b that guides the protrusion 44a. Stop turning.

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。 However, as shown in FIG. 4, the claw portion 45a formed on the synchro ring 45 is engaged with the external teeth 42b of the pretension ring 42 and the ratchet so as to allow the pretension ring 42 to rotate. 42 continues to rotate while playing the claw portion 45b with the external teeth 42b.

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。 At the same time, when the pretension ring 42 rotates, the lever member 48 guided by the window hole 42 d rotates and the tip of the lever member 48 meshes with the ratchet wheel 37.

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。 Further, when the pretension ring 42 is rotated and the lever member 48 is further rotated, the ratchet wheel 37 and the steering disk 36 are rotated. In this state, no force is transmitted to the tread head 62.

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）。 As a result, the pin 67a is supported in the cam hole 36a of the steering disk 36 (see FIG. 2), and the lock piece 67 is driven by the rotation of the steering disk 36 while being guided by the tread head 62. 42c (see FIG. 3C).

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、トルクチューブ６４、ロッキングエレメント６８、スピンドル６１の経路と、トレッドヘッド６２、トーションバー６５、スピンドル６１の経路と、トレッドヘッド６２、トルクチューブ６４、トルクパイプ６３、スピンドル６１の経路の３つの伝達経路でスピンドル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。 Further, when the pretension ring 42 is pushed by the ball 56 and rotates, the lock piece 67 meshes with the inner teeth 42c of the pretension ring 42, so that the rotation of the pretension ring 42 is caused by the tread head 62, the torque tube 64, Transmission to the spindle 61 through the three transmission paths of the locking element 68, the path of the spindle 61, the path of the tread head 62, the torsion bar 65, the spindle 61, and the path of the tread head 62, the torque tube 64, the torque pipe 63, and the spindle 61. Then, the seat belt fixed to the spindle 61 is wound. As a result, the pretensioner 15 is activated.

このとき、トルクチューブ６４とスピンドル６１は一体となって回転するので、トーションバー１００及びトルクパイプ６３は捻られない。これにより、プリテンショナー作動時の力で、トーションバー６５が捻じれて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。一方、トーションバー１００とトルクチューブ６４とトルクパイプ６３の各捻りトルクの合計は、プリテンショナー１５の作動により発生するトルクより大きくなるよう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。 At this time, since the torque tube 64 and the spindle 61 rotate together, the torsion bar 100 and the torque pipe 63 are not twisted. Thereby, the inconvenience that the torsion bar 65 is twisted by the force at the time of the pretensioner operation and the seat belt cannot be sufficiently pulled in is eliminated. On the other hand, since the total of the torsional torques of the torsion bar 100, the torque tube 64, and the torque pipe 63 is set to be larger than the torque generated by the operation of the pretensioner 15, the force of the pretensioner 15 is applied to the spindle 61. Communicate reliably.

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。 On the other hand, in the force limiter mechanism 16, after the gas generator 53 is operated and the drawing by the pretensioner 15 is started, the switching device 20 is operated at an appropriate timing. The operation timing of the switching device 20 is appropriately set in advance from the characteristics of the vehicle and the seat belt. For example, the switching device 20 can be set to operate after a predetermined time (ms) after the pretensioner operation.

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。 The switching device 20 receives the path switching current and the path switching gas generator 83 ignites. The switch piston 82 is pushed in the direction of the arrow x in FIG. 5 by the gas pressure from the path switching gas generator 83, and the spindle ring 70 is also pushed by the switch piston 82 and deviated in the direction of the arrow x.

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７（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、トーションバー６５、スピンドル６１の経路と、トレッドヘッド６２、トルクチューブ６４、トルクパイプ６３、スピンドル６１の経路の２つとなる。 When the spindle ring 70 moves in the direction of the arrow x, the locking element 68 is rotatable in the radial direction of the spindle 61 in the connection hole 61 a of the spindle 61. For this reason, the profile moves outward from the inside of the connecting recess 64c of the torque tube 64 by the connecting recess 64c of the torque tube 64 formed so as to push out the locking element 68 (see FIG. 7B). Thereby, the spindle 61 and the torque tube 64 can be relatively rotated. However, in this state, since the spindle 61 and the torque tube 64 are connected by the torque pipe 63, relative rotation is not performed. Therefore, there are two force transmission paths between the tread head 62 and the spindle 61: the path of the tread head 62, the torsion bar 65, and the spindle 61; and the path of the tread head 62, the torque tube 64, the torque pipe 63, and the spindle 61. .

その後、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、トーションバー６５、トレッドヘッド６２の経路とスピンドル６１、トルクパイプ６３、トーションバー６４、トレッドヘッド６２の経路の２つから、プリテンショニングリング４２へと伝わる。 Thereafter, the belt is pulled out by the occupant moving forward. The force acting in the belt pulling direction (force transmission path) is divided into two paths: the spindle 61, the torsion bar 65, the tread head 62 and the spindle 61, the torque pipe 63, the torsion bar 64, and the tread head 62. To 42.

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。 When the pretension ring 42 rotates in the belt pull-out direction, the claw portion 45a of the synchro ring 45 engages with the external teeth 42b of the pretension ring 42, so that the synchro ring 45 also rotates integrally. At this time, the cam hole 45b formed in the synchronization ring 45 pushes the protrusion of the locking lever 44 to guide the locking lever 44 inward, and engages the locking lever 44 and the external teeth 42b of the pretensioning ring 42. Thereby, the rotation of the pretensioning ring 42 in the pull-out direction is stopped.

更にベルト引き出し方向の力が加わり、ベルト荷重がトーションバー６５の捻じれ荷重に達すると、力伝達経路でトーションバー６５が塑性変形しながら捻れ、スピンドル６１が回転し、シートベルトが引き出される。トーションバー６５が捻じれると同時にトルクパイプ６３も捻られるが、トルクパイプ６３は捻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捻じ切られる。従って、フォースリミッタ作動初期においては、トーションバー６５が捻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、トーションバー６５の捻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、発生荷重と捻じ切れる回転数を予め設定している。 Further, when a force in the belt drawing direction is applied and the belt load reaches the twisting load of the torsion bar 65, the torsion bar 65 is twisted while being plastically deformed in the force transmission path, the spindle 61 rotates, and the seat belt is pulled out. The torque pipe 63 is twisted at the same time as the torsion bar 65 is twisted. However, the torque pipe 63 generates a load when it is deformed by twisting, and is twisted when the predetermined rotation is finished. Accordingly, in the initial stage of the force limiter operation, in addition to the load at which the torsion bar 65 starts to be twisted, the load of the torque pipe 63 can be added, and the torque pipe 63 compensates the load at which the torsion bar 65 starts to twist. Play a role. In the torque pipe 63, the generated load and the number of rotations to be twisted are set in advance.

トルクパイプ６３が捻じ切れた後は、スピンドル６１に作用する引き出し方向の力は、トーションバー６５によってエネルギー吸収を行ないながら、トーションバー６５を介して、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。 After the torque pipe 63 is twisted, the pulling direction force acting on the spindle 61 is transmitted to the tread head 62 and the pretensioning ring 42 through the torsion bar 65 while absorbing energy by the torsion bar 65. The

従って、本実施形態のシートベルト用リトラクタ１０によれば、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ーションバー６５と、トーションバー６５の周囲で、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チューブ６４と、力伝達経路としてのトルクチューブ６４をスピンドル６１と一体回転又は相対回転するように切り替える切り替え装置２０と、を備え、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、トーションバー６５はフォースリミッタ作動時にだけ捻られる機構としたので、トーションバー６５の低いエネルギー吸収荷重はプリテンショナー作動に影響しない。なお、本実施形態は、トルクパイプなしで構成することも可能であるが、その場合、トーションバー６５とトルクチューブ６４の各捻りトルクの合計は、プリテンショナー１５の作動により発生するトルクより大きくなるように設定される。 Therefore, according to the seatbelt retractor 10 of the present embodiment, the spindle 61 and the pretensioner 15 are arranged around the torsion bar 65 disposed in the force transmission path between the spindle 61 and the pretensioner 15. And a switching device 20 for switching the torque tube 64 serving as a force transmission path so as to rotate integrally with or relative to the spindle 61, and to switch the force transmission path. This is performed after the pull-in of the pretensioner 15 and before the belt tension rises to a predetermined load, so that both low energy absorption load setting can be realized without reducing the pull-in performance of the pretensioner 15. Since the torsion bar 65 is a mechanism that is twisted only when the force limiter is operated, the low energy absorption load of the torsion bar 65 does not affect the pretensioner operation. In addition, although this embodiment can also be comprised without a torque pipe, in that case, the sum total of each torsion torque of the torsion bar 65 and the torque tube 64 becomes larger than the torque generated by the operation of the pretensioner 15. Is set as follows.

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。 In addition, this invention is not limited to the thing of the said embodiment, An improvement or a deformation | transformation etc. are possible suitably.

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。It is a disassembled perspective view which shows the seatbelt retractor of 1st Embodiment of this invention. 図１のプリテンショナーを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the pretensioner of FIG. 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。It is the schematic which shows the operation state of a pretensioner, (a) is a state before an operation | movement, (b) is a state in which engagement with a lock lever and a pretension ring is cancelled | released at the time of an operation | movement, (c) is an after operation The state where the lock piece is engaged with the pretension ring is shown. 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。It is a principal part enlarged view which shows the engagement state of the external tooth of a pretension ring, and the nail | claw part of a synchro ring. 図１のシートベルトリトラクタの断面図である。It is sectional drawing of the seatbelt retractor of FIG. トルクチューブとトレッドヘッドとの結合を説明する斜視図で、（ａ）はトルクチューブを、（ｂ）はトレッドヘッドを示す。It is a perspective view explaining the coupling | bonding of a torque tube and a tread head, (a) shows a torque tube, (b) shows a tread head. 図５のVII−VII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。It is sectional drawing along the VII-VII line of FIG. 5, (a) is the state before switching by a switching apparatus, (b) is the state after switching.

Explanation of symbols

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
６３トルクパイプ
６４トルクチューブ
６５トーションバー DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Seat belt retractor 15 Pretensioner 20 Switching device 61 Spindle 62 Tread head 63 Torque pipe 64 Torque tube 65 Torsion bar

Claims

A spindle around which the belt is wound,
A pretensioner that acts on the spindle to retract the belt;
A torsion bar disposed in a force transmission path between the spindle and the pretensioner;
A torque tube disposed in a force transmission path between the spindle and the pretensioner around the torsion bar;
A switching device that switches the torque tube as the force transmission path so as to rotate integrally or relative to the spindle;
A retractor for a seat belt, comprising:

The torsion bar is coupled to a tread head to which a force from the pretensioner is input at one end thereof, and is coupled to the spindle at the other end.
The torque tube is coupled to the tread head at one end thereof and coupled to the spindle via the switching device at the other end,
When the torque tube and the spindle rotate integrally, the force transmission path is transmitted through the torsion bar and the torque tube,
The seatbelt retractor according to claim 1, wherein when the torque tube and the spindle rotate relative to each other, the force transmission path is transmitted through the torsion bar.

3. The seat belt according to claim 1, wherein the torsional torque of the torque tube is set such that a total torque including the torsional torque of the torsion bar is larger than a torque generated by the pretensioner operation. For retractor.

The torque pipe according to claim 1, further comprising a torque pipe that connects the spindle and the torque tube and is plastically deformable when the spindle and the torque tube start relative rotation by the switching device. Seat belt retractor.