JP5086210B2

JP5086210B2 - ウエビング巻取装置

Info

Publication number: JP5086210B2
Application number: JP2008226245A
Authority: JP
Inventors: 拓宏斉藤
Original assignee: Tokai Rika Co Ltd
Current assignee: Tokai Rika Co Ltd
Priority date: 2008-09-03
Filing date: 2008-09-03
Publication date: 2012-11-28
Anticipated expiration: 2028-09-03
Also published as: JP2010058655A

Description

本発明は、車両の乗員の身体を拘束するウエビングベルトを巻き取って格納するウエビング巻取装置に関する。

ウエビング巻取装置では、スプールのウエ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エビングベルトの引出しが阻止される。このようなウエビング巻取装置では、ウエビングベルトの引出しを阻止する際に、所謂フォースリミッタ機構によって、ウエビングベルトの引出しを所定量許容して、エネルギーの吸収を図ることが行われている。

例えば、下記特許文献１のフォースリミッタ機構は、トーションバー（トーションシャフト）を備えている。このトーションバーは、スプールの内側でスプールに対して同軸的に配置されている。このようなトーションバーを備えたフォースリミッタ機構では、ウエビングベルトの引出しを許容する際にウエビングベルトに付加される荷重（フォースリミッタ荷重）をウエビングベルトの引出し量に応じて上げるために、例えば、トーションバーの軸方向の中間部がスプールに一体的に結合されている。これによれば、トーションバーの軸方向一端部側をロックさせることによってトーションバーの軸方向一方側にて捩れ荷重を発生させ、その後にトーションバーの軸方向他端部側をロックさせることによってトーションバーの軸方向一方側及び他方側にて捩り荷重を発生させることが可能になっている。
米国特許出願公開第２００６／０１２４７９５号明細書

しかしながら、上記従来技術では、ウエビングベルトの引出し量に精度良く応じてフォースリミッタ荷重を上げることが難しい。

本発明は、上記事実を考慮して、ウエビングベルトの引出し量に精度良く応じてフォースリミッタ荷重を上げることが可能なウエビング巻取装置を得ることが目的である。

請求項１に記載する本発明の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、外周部に前記ウエビングベルトを巻き取ると共に、前記ウエビングベルトの引き出しに伴い引出方向に回転し、軸方向一端側の外周部に外歯が形成された第一ギヤ部を備えたスプールと、前記スプールの内側で前記スプールに対して同軸的に配置され、軸方向中間部が前記スプールに一体的に結合されたトーションシャフトと、前記スプールの軸方向一端側に設けられ、車両急減速状態及び前記スプールが急激に引出方向へ回転した状態の少なくともいずれかの一方の状態で前記引出方向への前記トーションシャフトの軸方向一端側の回転を規制する第一ロック手段と、第二ギヤ部を備えると共に、前記第一ロック手段が前記トーションシャフトの軸方向一端側の回転を規制する状態では前記第一ギヤ部の外歯に前記第二ギヤ部の外歯が噛み合って前記スプールの回転力が伝わることで回転可能な回転体と、前記回転体の回転に連動して作動することで前記引出方向への前記トーションシャフトの軸方向他端側の回転を規制する第二ロック手段と、を有する。

請求項１に記載する本発明のウエビング巻取装置によれば、トーションシャフトは、スプールの内側でスプールに対して同軸的に配置され、軸方向中間部がスプールに一体的に結合されており、車両急減速状態及びスプールが急激に引出方向へ回転した状態の少なくともいずれかの一方の状態になると、引出方向へのトーションシャフトの軸方向一端側の回転が第一ロック手段によって規制される。これにより、トーションシャフトは、スプールと結合された軸方向中間部よりも軸方向一端部側がスプールに対して相対回転する。このため、トーションシャフトの軸方向一端部側には捩り荷重が作用し、この捩り荷重がフォースリミッタ荷重としてウエビングベルトに作用する。

また、トーションシャフトの軸方向一端側の回転が第一ロック手段によって規制されると、スプールの第一ギヤ部の外歯に回転体の第二ギヤ部の外歯が噛み合ってスプールの回転力が伝わることで回転体が回転する。このため、回転体は、スプールの回転量（換言すればウエビングベルトの引出し量）に精度良く応じて回転する。

この回転体の回転に第二ロック手段が連動して作動し、第二ロック手段によって、引出方向へのトーションシャフトの軸方向他端側の回転が規制される。これにより、トーションシャフトは、スプールと結合された軸方向中間部よりも軸方向他端部側がスプールに対して相対回転する。このため、トーションシャフトの軸方向一端部側に加えてトーションシャフトの軸方向他端部側にも捩り荷重が作用する。このようにトーションシャフトの軸方向一端部側及び軸方向他端側の捩り荷重がフォースリミッタ荷重としてウエビングベルトに作用することによってトーションシャフトの捩り荷重が上がり、その結果、ウエビングベルトに作用するフォースリミッタ荷重が上げられる。

請求項２に記載する本発明のウエビング巻取装置は、請求項１記載の構成において、前記回転体は、前記第二ギヤ部へ同軸的に固着された軸部材を備え、前記第二ロック手段は、前記軸部材の外周部に設けられて外歯が形成された第三ギヤ部と、前記第三ギヤ部の外歯に噛み合う歯を備え、前記軸部材の回転時に前記第三ギヤ部の外歯が噛み合って当該軸部材を前記第一ギヤ部周りに公転させるガイド部と、前記軸部材の公転時に当該軸部材によって押されることで、前記トーションシャフトの軸方向他端側に直接又は間接的に係合して前記引出方向への前記トーションシャフトの軸方向他端側の回転を規制するロック部材と、を備えている。

請求項２に記載する本発明のウエビング巻取装置によれば、回転体は、軸部材が第二ギヤ部へ同軸的に固着されており、第二ロック手段の第三ギヤ部は、軸部材の外周部に設けられて外歯が形成されている。これに対し、第二ロック手段のガイド部は、第三ギヤ部の外歯に噛み合う歯を備えており、軸部材の回転時に第三ギヤ部の外歯が噛み合って当該軸部材を第一ギヤ部周りに公転させる。また、第二ロック手段のロック部材は、軸部材の公転時に当該軸部材によって押されることで、トーションシャフトの軸方向他端側に直接又は間接的に係合し、これによって引出方向へのトーションシャフトの軸方向他端側の回転を規制する。このため、回転体の回転力が精度良く第二ロック手段側に伝えられてトーションシャフトの軸方向他端側の回転が規制される。

以上説明したように、本発明に係る請求項１に記載のウエビング巻取装置によれば、ウエビングベルトの引出し量に精度良く応じてフォースリミッタ荷重を上げることが可能になるという優れた効果を有する。

請求項２に記載のウエビング巻取装置によれば、ウエビングベルトの引出し量に、より精度良く応じてフォースリミッタ荷重を上げることが可能になるという優れた効果を有する。

（実施形態の構成）
本発明におけるウエビング巻取装置の一実施形態を図面に基づき説明する。なお、これらの図において適宜示される矢印ＵＰは装置上方側を示しており、矢印Ｗは装置幅方向を示している。

図１には、本発明の一実施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。図１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、例えば、車両のセンターピラーの下端部近傍にて車体に固定され、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、略車両前後方向に互いに対向した一対の脚板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と脚板１８との対向方向に沿った略円筒形状に形成されており、自らの中心軸線周りに回転可能とされている。

スプール２０には長尺帯状のウエビングベルト２４の長手方向基端部が係止されている。スプール２０は自らの中心軸線周り一方である巻取方向に回転すると、ウエビングベルト２４をその長手方向基端側から外周部に層状に巻き取る。また、ウエビングベルト２４を先端側へ引っ張るとスプール２０に巻き取られているウエビングベルト２４が引き出されると共にスプール２０が巻取方向とは反対の引出方向に回転する。

スプール２０の軸方向両端部は、スプール２０の径方向外側へ鍔状に延出されており、軸方向一端側（図１の左側）の外周部に第一ギヤ部２２が形成されている。第一ギヤ部２２には、外歯が形成されている。

スプール２０の内側には、トーションシャフト３０がスプール２０に対して同軸的に配置されている。トーションシャフト３０は、軸方向中間部に結合部３２を備えている。結合部３２は、例えば、外周部にロレット等の回り止めが形成された円柱形状に形成されており、上記のスプール２０の内側における軸方向中間部でスプール２０に対して同軸的に配置された状態でスプール２０に一体的に結合されている。また、トーションシャフト３０には、結合部３２よりも脚板１６側（図１の右側）の部位に可変部３４が形成されている。

可変部３４は結合部３２よりも小径の円柱形状で、結合部３２に対して同軸的に形成されている。可変部３４の先端にはスリーブ３６が回り止めされた状態で取り付けられている。スリーブ３６の外周形状はスプール２０の内周形状に対応した円形に形成されており、スプール２０に対しては同軸的に相対回転可能とされている。

スリーブ３６には、後述する第二ロック手段としてのサブロック機構７０を構成するラチェットホイール７２が同軸的かつ一体的に固定されており、スリーブ３６は、ラチェットホイール７２によって回り止めされている。ラチェットホイール７２には、その外周部にラチェット歯７２Ａが形成されている。

また、トーションシャフト３０において結合部３２よりも脚板１８側（図１の左側）の部位には可変部３８が形成されている。可変部３８は可変部３４よりも大径で結合部３２よりも小径の円柱形状で、可変部３４と同様に結合部３２に対して同軸的に形成されている。なお、本実施形態では、可変部３８は可変部３４よりも大径に設定されているが、可変部３８が可変部３４と同径に設定される構成であってもよい。可変部３８の先端にはスリーブ４０が回り止めされた状態で取り付けられている。スリーブ４０の外周形状はスプール２０の内周形状に対応した円形に形成されており、スプール２０に対しては同軸的に相対回転可能とされている。

また、スリーブ４０には、第一ロック手段としてのメインロック機構４２が設けられている。メインロック機構４２は、スプール２０の軸方向一端側に設けられてロックベース４４を備えている。ロックベース４４は、スリーブ４０に対して同軸的かつ一体的に固定されており、スリーブ４０は、ロックベース４４によって回り止めされている。ロックベース４４には、その外周部にラチェット歯４４Ａが形成されている。

ロックベース４４の近傍には、ロックパウル４６が配置されている。ロックパウル４６はシャフト４８を備えている。シャフト４８はその軸方向がスプール２０の軸方向に対して平行な方向（同方向）とされており、その一端は脚板１８に形成された軸受孔１８Ａに回動自在に軸支されている。

ロックパウル４６にはパウル部５０が形成されている。パウル部５０はシャフト４８の軸方向に沿って厚さ方向の板状部材で、その外周一部には外歯のラチェット歯５０Ａ（図３（Ａ）参照）が形成されている。

図１のＡ矢視の模式的作動図である図３（Ａ）に示されるように、ロックパウル４６は、シャフト４８が巻取方向（図３（Ａ）では時計回り方向）に回動することで、ロックベース４４に対して接近するようになっており、パウル部５０のラチェット歯５０Ａがロックベース４４のラチェット歯４４Ａに噛み合って係合する係合位置（図３（Ａ）に示される位置）とラチェット歯４４Ａから離れた退避位置との間で回動可能とされている。このパウル部５０とロックベース４４との係合状態（噛合状態）では、ロックベース４４、ひいては図１に示されるトーションシャフト３０のスリーブ４０側の引出方向への回転が規制される。

図１に示されるように、ロックベース４４及びロックパウル４６の側方には、脚板１８を挟んだ反対側にカバー５２が配設されている。カバー５２は脚板１８側に開口させた向きで脚板１８に固定されている。このカバー５２内にてメインロック機構４２を構成する基本構成は、公知の機構であるため詳細な説明は省略するが、以下簡単に説明する。

カバー５２内には、スリーブ４０からスプール２０に対して同軸的に延出された軸部５３にＶギヤ５４（ラチェットホイール）が同軸的且つ一体的に固定されている。また、Ｖギヤ５４の側方には、センサギヤ５６が配設されている。センサギヤ５６は、略円板状の本体部５６Ａを備えている。センサギヤ５６の本体部５６Ａは、軸部５３が同軸的に貫通しており軸部５３に回転自在に軸支されている。また、センサギヤ５６の本体部５６Ａは、図示しないリターンスプリング（引っ張りコイルスプリング（付勢部材））によってカバー５２側に連結されており、センサギヤ５６が軸部５３周りに引出方向に回動した際には前記リターンスプリングによって巻取方向に付勢されるようになっている。

また、Ｖギヤ５４にはＷパウル５５（回転力伝達手段）が設けられている。Ｗパウル５５は、Ｖギヤ５４に対して巻取方向に回動することで、Ｖギヤ５４に対してＶギヤ５４の回転半径外方へ変位し、この変位によりＷパウル５５はセンサギヤ５６の本体部５６Ａに形成された図示しない係合部に係合する。Ｗパウル５５は、図示しないセンサスプリング（圧縮コイルスプリング（付勢部材））によってＶギヤ５４に連結されており、前記センサスプリングによりＶギヤ５４に対して軸部５３周りに巻取方向に付勢されるようになっている。また、Ｗパウル５５にはウエイトとしてＷマス５７が取り付けられている。

一方、センサギヤ５６は、係合爪５６Ｂを備えている。この係合爪５６Ｂは、軸部５３と平行（同方向）な軸周りに回動可能に本体部５６Ａに軸支されている。この係合爪５６Ｂの下方側の近傍には、加速度センサ５１が設けられている。加速度センサ５１は、慣性体として機能する硬球５１Ａを備えており、車両急減速時に硬球５１Ａの転動を利用してセンサギヤ５６の係合爪５６Ｂを回動させてＶギヤ５４に係合爪５６Ｂを噛み合わせるようになっている。

ここで、センサギヤ５６には、ロックパウル４６に対応して押圧部５６Ｃが設けられている。押圧部５６Ｃは、係合爪５６Ｂと一体的に形成されており、係合爪５６Ｂが回動すると押圧部５６Ｃが一体的に回動してロックパウル４６を押圧し、ロックパウル４６を巻取方向に回動させる。

これらの構成により、メインロック機構４２は、車両急減速状態及びスプール２０が急激に引出方向へ回転した状態の少なくともいずれかの一方の状態では、センサギヤ５６がＶギヤ５４と共に引出方向に回転してセンサギヤ５６の押圧部５６Ｃがロックパウル４６を押圧することによってロックパウル４６を巻取方向に回動させるようになっており、巻取方向に回動したロックパウル４６がロックベース４４と噛み合うことで、引出方向へのスリーブ４０の回転、換言すればトーションシャフト３０の軸方向一端側（図１の左側）の回転を規制するようになっている。

一方、図３（Ａ）に示されるように、ロックパウル４６におけるパウル部５０には、概ねその長手方向に沿ってかつラチェット歯５０Ａから離れた位置に長孔５０Ｂが貫通形成されている。長孔５０Ｂには、回転体６０の一部を構成する軸部材としてのリンクバー５８の一端部側が貫通している。図１に示されるように、リンクバー５８は、その軸方向がスプール２０の軸方向に対して平行な方向（同方向）とされており、他端部側は脚板１６の長孔１６Ａ（図３（Ｂ）参照）を貫通している。なお、図１のＢ矢視の模式的作動図である図３（Ｂ）に示されるように、脚板１６の長孔１６Ａは、ロックパウル４６（図３（Ａ）参照）と共に移動するリンクバー５８の変位を許容可能な第一円弧部１１６Ａを備えると共に、第一円弧部１１６Ａの上端から連続して装置側面視でスプール２０軸線周りに延設された第二円弧部２１６Ａを備えており、第一円弧部１１６Ａ及び第二円弧部２１６Ａは、共にフレーム１２の背板１４から離間する方向へ向けて装置上方側に傾斜するように形成されている。

図３（Ａ）に示されるように、ロックパウル４６におけるパウル部５０の長孔５０Ｂには、ロックパウル４６のロックベース４４との係合状態でロックベース４４側とされる面（上側の面）にラック状のガイド部５０Ｃが形成されている。また、パウル部５０の長孔５０Ｂに入り込むリンクバー５８の先端部は、外周部に外歯が形成された第三ギヤ部としての第一ピニオン部５８Ａとされている。第一ピニオン部５８Ａの外歯はガイド部５０Ｃの歯と噛み合うようになっており、ガイド部５０Ｃは、リンクバー５８の回転時に第一ピニオン部５８Ａが巻取方向（図３（Ａ）では時計回り方向）に回転すると、第一ピニオン部５８Ａの外歯が噛み合ってリンクバー５８を第一ギヤ部２２周りに公転させるようになっている。つまり、ロックパウル４６がロックベース４４と噛み合った状態におけるガイド部５０Ｃは、スプール２０軸周りに円弧状にかつフレーム１２の背板１４から離間する方向へ向けて装置上方側に傾斜するように設定されている。

図１に示されるように、リンクバー５８の第一ピニオン部５８Ａの近傍には、リンクバー５８と同軸的に固着された第二ギヤ部６２が設けられている。第二ギヤ部６２は、リンクバー５８と共に回転体６０を構成している。第二ギヤ部６２の外歯は、メインロック機構４２がトーションシャフト３０の軸方向一端側（図１の左側）の回転を規制する状態では、図２（Ａ）に示されるように、第一ギヤ部２２の外歯に噛み合うようになっており、回転体６０は、第二ギヤ部６２と第一ギヤ部２２との噛み合いによってスプール２０の回転力が伝わることで回転可能とされている。

また、リンクバー５８において、第一ピニオン部５８Ａとは反対側となる端部は、外周部に外歯が形成された第三ギヤ部としての第二ピニオン部５８Ｂとされている。図３（Ｂ）に示されるように、第二ピニオン部５８Ｂが入り込む脚板１６の長孔１６Ａにおける第二円弧部２１６Ａの上側面にはガイド部１６Ｂが形成されている。ガイド部１６Ｂは、フレーム１２の背板１４から離間する方向へ向けて装置上方側に傾斜するように設定され、図３（Ａ）に示されるロックパウル４６がロックベース４４と噛み合って係合した状態におけるガイド部５０Ｃと平行に形成されている。なお、本実施形態では、図３（Ｂ）に示されるように、ガイド部１６Ｂは、フレーム１２の一部に形成されているが、このようなガイド部は、例えば、フレーム（１２）に取り付けられた部材に形成されてもよい。

第二ピニオン部５８Ｂの外歯は、リンクバー５８が図１に示されるロックパウル４６を介してセンサギヤ５６の押圧部５６Ｃによって押圧された状態（すなわち、図３（Ａ）に示されるロックパウル４６がロックベース４４と噛み合って係合した状態）では、図３（Ｂ）に示されるガイド部１６Ｂの歯と噛み合うようになっている。これにより、ガイド部１６Ｂは、リンクバー５８の回転時に第二ピニオン部５８Ｂが巻取方向（図３（Ｂ）では反時計回り方向）に回転すると、第二ピニオン部５８Ｂの外歯が噛み合ってリンクバー５８を第一ギヤ部２２（図３（Ａ）参照）周りに公転させるようになっている。

図１に示されるように、第二ピニオン部５８Ｂの側方となる装置内側には、ロック部材としてのロックパウル７４が配設されている。ロックパウル７４は、パウル部７８を備えている。パウル部７８は、リンクバー５８の軸方向を厚さ方向とする板状部材で、リンクバー５８を貫通させる長孔７８Ａが貫通形成されている。図３（Ｂ）に示されるように、この長孔７８Ａは、パウル部７８の下辺側で概ねパウル部７８の長手方向に沿って貫通形成されている。また、ロックパウル７４はシャフト７６を備えている。シャフト７６は、その軸方向がスプール２０の軸方向に対して平行な方向（同方向）とされており、その一端は脚板１６に形成された軸受孔１６Ｃ（図１参照）に回動自在に軸支されている。これにより、リンクバー５８がガイド部１６Ｂに沿って公転すると長孔７８Ａの上側面にリンクバー５８が当った状態でリンクバー５８による支持位置が変えられて（支持高さ位置が上下して）シャフト７６周りに揺動する構造となっている。

一方、パウル部７８の外周部には外歯のラチェット歯７８Ｂが形成されている。ロックパウル７４は、シャフト７６が巻取方向（図３（Ｂ）では反時計回り方向）に回動することで、ラチェットホイール７２に対して接近するようになっており、パウル部７８のラチェット歯７８Ｂがラチェットホイール７２のラチェット歯７２Ａに噛み合って係合する係合位置（図４（Ｂ）に示される位置）とラチェット歯７２Ａから離れた退避位置との間で回動可能とされている。図２（Ｂ）に示されるように、パウル部７８とラチェットホイール７２との係合状態（噛合状態）では、ラチェットホイール７２、ひいてはトーションシャフト３０のスリーブ３６側での引出方向への回転が規制される。

つまり、図３（Ｂ）に示されるロックパウル７４は、リンクバー５８の公転時にリンクバー５８によって押されることで、ラチェットホイール７２に係合（すなわち、トーションシャフト３０（図２（Ｂ）参照）の軸方向他端側に間接的に係合）して引出方向へのトーションシャフト３０（図２（Ｂ）参照）の軸方向他端側の回転を規制するようになっている。なお、本実施形態では、図２（Ｂ）に示されるように、ロックパウル７４がトーションシャフト３０の軸方向他端側に間接的に係合する構造になっているが、例えば、ロックパウル（７４）は、リンクバー（５８）の公転時にリンクバー（５８）によって押されることで、トーションシャフト（３０）の軸方向他端側に直接係合して引出方向へのトーションシャフト（３０）の軸方向他端側の回転を規制してもよい。

また、図３（Ｂ）に示されるように、パウル部７８の上辺側には、圧縮コイルスプリング８０の一端部が取り付けられている。この圧縮コイルスプリング８０は、パウル部７８のラチェットホイール７２側に配置されて他端部が脚板１６側に固定されており、パウル部７８をラチェットホイール７２側から離間する方向に付勢してパウル部７８のガタツキを抑えている。

これらの構成（ギヤを用いたリンク機構）により、図１に示されるサブロック機構７０は、回転体６０の回転に連動して作動することで引出方向へのトーションシャフト３０の軸方向他端側（図１の右側）の回転を規制するようになっている。

（実施形態の作用・効果）
次に、上記実施形態の作用及び効果について説明する。

図１に示される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２４が層状に巻き取られた収納状態で、ウエビングベルト２４の長手方向中間部に設けられたタングプレートを引っ張りつつウエビングベルト２４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２４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２４を、座席に着座した乗員の身体の前方に掛け回しつつ座席を介して本ウエビング巻取装置１０とは反対側に設けられたバックル装置にタングプレートを挿し込み、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２４の装着状態となる。

この状態での車両走行中に車両の乗員がブレーキペダルを急激に踏み込むと車両の急減速状態になる。このような車両急減速時には、加速度センサ５１がセンサギヤ５６の係合爪５６Ｂを回動させてＶギヤ５４に係合爪５６Ｂを噛み合わせる。

一方、車両の急減速状態で乗員の身体が略車両前方側へ慣性移動すると、乗員の身体によりウエビングベルト２４が急激に引き出される。このように、ウエビングベルト２４が急激に引き出されると、スプール２０、ひいてはＶギヤ５４が急激に引出方向に回転する。

Ｖギヤ５４が急激に引出方向に回転すると、Ｗパウル５５がＶギヤ５４と共に引出方向に回転しようとするが、Ｗパウル５５にはＷマス５７が設けられているため、慣性によって回転せずにその位置で留まろうとする。これにより、引出方向に回転するＶギヤ５４と停止しようとするＷパウル５５との間には、センサスプリングの付勢力に抗した相対移動が生じる。

このようにしてＶギヤ５４に対してＷパウル５５が相対移動することでＷパウル５５がセンサギヤ５６に係合される。センサギヤ５６にＷパウル５５が係合することで、センサギヤ５６がＷパウル５５を介してＶギヤ５４に連結される。

このように、係合爪５６Ｂ又はＷパウル５５を介してセンサギヤ５６がＶギヤ５４に連結された状態で、乗員の身体によりウエビングベルト２４が引き出されてスプール２０が引出方向に回転すると、Ｖギヤ５４と共にセンサギヤ５６が引出方向に回転する。センサギヤ５６がリターンスプリングの付勢力に抗して一定角度引出方向に回転すると、係合爪５６Ｂと一体の押圧部５６Ｃがロックパウル４６を押圧して、シャフト４８周りにロックパウル４６を巻取方向に回動させる。

このようにシャフト４８周りにロックパウル４６が回動すると、ロックパウル４６がロックベース４４に噛み合って係合する。このように、ロックパウル４６がロックベース４４に係合することで、スリーブ４０の引出方向への回転、すなわち、トーションシャフト３０の軸方向一端側における引出方向への回転が規制される。これにより、スプール２０の引出方向への回転が一部規制され、基本的にはスプール２０からのウエビングベルト２４の引き出しが規制される。

このように、スプール２０からのウエビングベルト２４の引き出しが規制されることによ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の身体をウエビングベルト２４によって拘束して保持できる。

さらに、この状態で、略車両前方側へ移動しようとする乗員の身体が、一定の大きさ以上の力でウエビングベルト２４を引っ張り、この引張力に応じた大きさの回転力がスプール２０を介してトーションシャフト３０の結合部３２に付与されると、結合部３２は引出方向に回転しようとする。

しかしながら、上記のように、トーションシャフト３０は、その軸方向一端に回り止めされたスリーブ４０の引出方向への回転が規制されている。ここで、結合部３２に付与された引出方向への回転力が可変部３８の機械的強度を上回っていると、可変部３８は結合部３２側が引出方向に捩じり変形される。このときの捩り荷重がフォースリミッタ荷重としてウエビングベルト２４に作用する。

換言すれば、このように可変部３８が捩じり変形されて、結合部３２が引出方向に一定角度回転することにより、スプール２０は結合部３２の回転角度分だけ引出方向に回転できる。これにより、このスプール２０の引出方向への回転分だけウエビングベルト２４が引き出されるため、乗員の身体に対するウエビングベルト２４の拘束力が緩和されて、このウエビングベルト２４の引出量に応じてウエビングベルト２４が乗員の身体に付与するエネルギーが吸収される。

また、図２（Ａ）に示されるように、トーションシャフト３０の軸方向一端側（スリーブ４０側）の回転がメインロック機構４２によって規制されると、スプール２０の第一ギヤ部２２の外歯に回転体６０の第二ギヤ部６２の外歯が噛み合う。これによって、第二ギヤ部６２にスプール２０の回転力が伝わることで回転体６０が回転する。このため、回転体６０は、スプール２０の回転量（換言すればウエビングベルト２４（図１参照）の引出し量）に精度良く応じて回転する。

回転体６０は、リンクバー５８が第二ギヤ部６２へ同軸的に固着されており、サブロック機構７０の第一、第ニピニオン５８Ａ、５８Ｂは、リンクバー５８の外周部に設けられて外歯が形成されている。これに対し、図３に示されるように、サブロック機構７０のガイド部５０Ｃ、１６Ｂは、第一、第ニピニオン５８Ａ、５８Ｂの外歯に噛み合う歯を備えており、リンクバー５８の回転時に第一、第ニピニオン５８Ａ、５８Ｂの外歯が噛み合ってリンクバー５８を第一ギヤ部２２（図３（Ａ）参照）周りに公転させる。

また、図４（Ｂ）に示されるように、サブロック機構７０のロックパウル７４は、リンクバー５８の公転時に長孔７８Ａの上側の面がリンクバー５８によって押されることで、ラチェットホイール７２に係合（すなわち、トーションシャフト３０（図２（Ｂ）参照）の軸方向他端側に間接的に係合）し、これによって引出方向へのトーションシャフト３０（図２（Ｂ）参照）の軸方向他端側の回転が規制される。このため、回転体６０の回転力が精度良くサブロック機構７０側に伝えられる（ギヤを用いたリンク機構）。なお、図４（Ａ）は、図４（Ｂ）と同じ時点における第一ピニオン５８Ａの位置等を示している。

このように、図２（Ｂ）に示される回転体６０の回転にサブロック機構７０が連動して作動し、このサブロック機構７０によって、引出方向へのトーションシャフト３０の軸方向他端側（スリーブ３６側）の回転が規制される。これにより、トーションシャフト３０は、スプール２０と結合された結合部３２よりも軸方向他端部側の可変部３４がスプール２０に対して相対回転する。

このため、トーションシャフト３０の軸方向一端部側の可変部３８に加えてトーションシャフト３０の軸方向他端部側の可変部３４にも捩り荷重が作用する。このようにトーションシャフト３０の軸方向一端部側の可変部３８及び軸方向他端側の可変部３４の捩り荷重がフォースリミッタ荷重としてウエビングベルト２４に作用することによってトーションシャフト３０の捩り荷重が一段階上がり、その結果、ウエビングベルト２４に作用するフォースリミッタ荷重が一段階上げられる（フォースリミッタ荷重の切り替え）。

図５には、本実施形態に係るウエビング巻取装置１０のフォースリミッタ荷重特性がグラフにて示されている。フォースリミッタ荷重Ｆ１は、可変部３８の捻り荷重（変形荷重）であり、フォースリミッタ荷重Ｆ２は、可変部３８の捻り荷重（変形荷重）と可変部３４の捻り荷重（変形荷重）の和である。このように、ウエビング巻取装置１０は、フォースリミッタ荷重が段階的に（多段階で）上げられ、エネルギーの吸収を図る。

なお、図４のグラフにおける時間ｔ１は、例えば、第一ギヤ部２２と第二ギヤ部６２とのギヤ比を変更することによって容易に変更することができる。また、フォースリミッタ荷重Ｆ１、Ｆ２は、可変部３８の捻り荷重の設定及び可変部３４の捻り荷重の設定を変更することによって変更することができる。

以上説明したように、本実施形態に係るウエビング巻取装置１０によれば、ウエビングベルト２４の引出し量に精度良く応じてフォースリミッタ荷重を一段階上げることが可能になる。

なお、上記実施形態では、サブロック機構７０は、回転体６０のリンクバー５８を公転させることによってロックパウル７４に外力を付与してロックパウル７４をラチェットホイール７２に係合させているが、第二ロック手段は、例えば、回転体が第二ギヤ部へ同軸的に固着された軸部材を備えると共に、この軸部材をフレームの軸受孔に回動自在に軸支させ、前記軸部材の回転力によりロック部材を回動させて該ロック部材をトーションシャフトの軸方向他端側に直接又は間接的に係合させるような他の第二ロック手段としてもよい。

本発明の一実施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。本発明の一実施形態に係るウエビング巻取装置におけるロック機構の作動状態を示す要部断面図である。図２（Ａ）は、メインロック機構が作動した状態を示す。図２（Ｂ）はサブロック機構が作動した状態を示す。図２（Ａ）の状態を装置幅方向内側から見た状態で示す模式的作動図である。図３（Ａ）は図１のＡ矢視の模式的作動図である。図３（Ｂ）は図１のＢ矢視の模式的作動図である。図２（Ｂ）の状態を装置幅方向内側から見た状態で示す模式的作動図である。図４（Ａ）は図１のＡ矢視の模式的作動図である。図４（Ｂ）は図１のＢ矢視の模式的作動図である。本発明の一実施形態に係るウエビング巻取装置のフォースリミッタ荷重特性を示すグラフである。

符号の説明

１０ウエビング巻取装置
１６Ｂガイド部
２０スプール
２２第一ギヤ部
２４ウエビングベルト
３０トーションシャフト
４２メインロック機構（第一ロック手段）
５０Ｃガイド部
５８リンクバー（軸部材）
５８Ａ第一ピニオン部（第三ギヤ部）
５８Ｂ第二ピニオン部（第三ギヤ部）
６０回転体
６２第二ギヤ部
７０サブロック機構（第二ロック手段）
７４ロックパウル（ロック部材）

Claims

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、外周部に前記ウエビングベルトを巻き取ると共に、前記ウエビングベルトの引き出しに伴い引出方向に回転し、軸方向一端側の外周部に外歯が形成された第一ギヤ部を備えたスプールと、
前記スプールの内側で前記スプールに対して同軸的に配置され、軸方向中間部が前記スプールに一体的に結合されたトーションシャフトと、
前記スプールの軸方向一端側に設けられ、車両急減速状態及び前記スプールが急激に引出方向へ回転した状態の少なくともいずれかの一方の状態で前記引出方向への前記トーションシャフトの軸方向一端側の回転を規制する第一ロック手段と、
第二ギヤ部を備えると共に、前記第一ロック手段が前記トーションシャフトの軸方向一端側の回転を規制する状態では前記第一ギヤ部の外歯に前記第二ギヤ部の外歯が噛み合って前記スプールの回転力が伝わることで回転可能な回転体と、
前記回転体の回転に連動して作動することで前記引出方向への前記トーションシャフトの軸方向他端側の回転を規制する第二ロック手段と、
を有するウエビング巻取装置。
前記回転体は、前記第二ギヤ部へ同軸的に固着された軸部材を備え、
前記第二ロック手段は、
前記軸部材の外周部に設けられて外歯が形成された第三ギヤ部と、
前記第三ギヤ部の外歯に噛み合う歯を備え、前記軸部材の回転時に前記第三ギヤ部の外歯が噛み合って当該軸部材を前記第一ギヤ部周りに公転させるガイド部と、
前記軸部材の公転時に当該軸部材によって押されることで、前記トーションシャフトの軸方向他端側に直接又は間接的に係合して前記引出方向への前記トーションシャフトの軸方向他端側の回転を規制するロック部材と、
を備えている請求項１記載のウエビング巻取装置。