KR101227539B1 - 시트 벨트용 리트랙터 - Google Patents

Abstract

토션 바가 권취 드럼의 내측에 장착되고 그 일단이 권취 드럼에 대해 상대 회전이 불가능하게 고정된다. 슬릿이 권취 드럼의 회전축에 평행하고 웨빙의 일단이 삽입 통과하게 형성된다. 웨빙의 일단에는 빠짐 방지 부재가 마련되어 있다. 빠짐 방지 부재의 직경과 빠짐 방지 부재를 감싸는 상기 웨빙의 두께로 이루어진 길이는 권취 드럼에서 슬릿의 외경 측면과 권취 드럼 내측에 수납된 토션 바의 외경면 사이의 길이보다 길게 되어 빠짐 방지 부재가 빠져나는 것을 방지한다. 웨빙 전량 인출시, 빠짐 방지 부재가 권취 드럼을 압압하는 하중은 권취 드럼과 토션 바에서 수용되므로, 웨빙의 인장 강도를 향상시킬 수 있다.

Description

시트 벨트용 리트랙터{SEATBELT RETRACTOR}

본 발명은 웨빙(webbing)에 의해 차량 탑승자를 구속하여 탑승자의 안전을 확보하는 시트 벨트용 리트랙터에 관한 것이다. 특히, 권취 드럼에 웨빙의 부착을 가능하게 하는 시트 벨트용 리트랙터에 관한 것이다.

일본 특허 공개 공보 제2004-74882호에 개시되어 있는 웨빙 권취 장치는 스풀 본체에 삽입 구멍을 구비하고 있다. 스풀은 삽입 구멍에 의해 회전축을 포함하는 대형부와 회전축을 포함하지 않는 소형부의 2개로 나누어진다. 대형부의 외주에는 오목부가 마련되어 있다.

웨빙은 삽입 구멍의 한쪽의 개구로부터 웨빙 권취 회전 방향의 스풀 본체의 대형부의 외주를 따라 나오고, 오목부 내에서 웨빙 고정축과 접촉하는 오목부의 내측에 도달한다. 오목부의 위치는 삽입 구멍의 삽입 방향선에 대해, 웨빙 권취 회전 방향으로 대략 35°의 각도를 이루는 위치로 되어 있다.

또한 일본 특허 공개 공보 제2004-74882호의 종래 기술에서는 스풀에 마련된 한쪽의 개구가 삽입 통과 구멍의 간극보다 크게 되고, 웨빙 고정축을 고정하는 구성이 개시되어 있다.

상기 일본 특허 공개 공보 제2004-74882호에서는 웨빙 고정축과 결합된 웨빙은 삽입 구멍을 거쳐서 웨빙 권취 방향으로 약 35° 권취된 위치에 고정되어 있다. 따라서 웨빙을 전량 인출하는 경우에도 스풀에 권취되어 있는 부분이 잔류한다. 그러므로, 웨빙의 전량 인출 시에, 웨빙의 인장력을 분산시킴으로써 내하중성을 보장할 수는 있다. 그러나 이는 웨빙의 유효 이용의 관점에서 문제가 존재한다.

또한 권취 드럼에 웨빙의 부착은 다음과 같은 복잡한 공정의 연속을 요구한다. 먼저, 웨빙이 삽입 구멍의 개구의 하나에서 끌어당겨져야 하고, 다음에 웨빙의 단부가 웨빙 고정축을 둘러싸도록 접혀져야 하고, 웨빙 고정축을 둘러싼 웨빙의 접혀진 단부가 대형부의 외주에 형성된 오목부에 끼워 맞추어진다.

일본 특허 공개 공보 제2004-74882호에 있어서, 고정축은 삽입 구멍의 한쪽의 개구에 걸어 맞추어 있다. 따라서, 웨빙의 선단이 고정축에 이르는 동안에 스풀에 권취되는 부분은 존재하지 않는다. 인출 길이에 기여하지 웨빙의 부분은 없다. 또 웨빙 고정축을 둘러싼 웨빙의 접혀진 단부가 대형부의 외주에 형성된 오목부에 끼워 맞추어지지 않는다. 그러나, 고정축이 삽입 구멍의 한쪽의 개구에 있기 때문에, 웨빙의 인출시에 웨빙의 인장력은 직접 고정축에 작용한다. 종래 기술에 개시된 스풀은 내하중성이 높지 않은 알루미늄 등의 금속으로 구성되어 있다. 따라서, 고정축에 작용하는 인장력에 스풀 자체가 견디지 못할 우려가 있다. 즉, 삽입 구멍이 강제로 넓혀져 고정축이 빠져나가 버릴 우려가 있다. 이것은 웨빙의 전량 인출시(부착부 강도), 부착부의 강도를 확보하지 못한다는 문제가 있다.

본 발명은 상기 과제를 감안하여 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 권취 드럼에 토션 바가 삽입된 구조를 가지며, 권취 드럼에 웨빙의 부착을 간소화할 수 있으며, 웨빙의 전량 인출시 토션 바의 내하중성을 이용해서 부착부의 강도를 확보하는 것이 가능한 시트 벨트용 리트랙터를 제공하는 것이다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 시트 벨트용 리트랙터는 웨빙을 권취 수납하는 권취 드럼, 상기 권취 드럼의 회전축과 평행하게 형성되고 웨빙의 일단이 삽입 통과되는 슬릿, 상기 웨빙의 일단에 마련되고 웨빙이 슬릿에서 빠지는 것을 방지하는 빠짐 방지 부재를 포함하며, 상기 시트 벨트용 리트랙터는 권취 드럼의 회전축과 동축이며 또한 권취 드럼의 내측에 장착되며, 그 일단을 상기 권취 드럼에 대해 상대 회전이 불가능하게 상기 권취 드럼에 고정시킨 토션 바를 더 포함하고, 상기 빠짐 방지 부재의 직경과 상기 빠짐 방지 부재를 둘러싸는 웨빙의 두께로 이루어진 길이가 권취 드럼에서 슬릿의 외경 측면과 권취 드럼 내측에 수납된 토션 바의 외경면 사이의 간격보다 긴 것을 특징으로 한다.

상기 시트 벨트용 리트랙터에 있어서, 상기 토션 바는 권취 드럼의 내측에서 그 일단이 권취 드럼에 대한 상대 회전이 불가능하게 장착된다. 웨빙의 일단에는 빠짐 방지 부재가 마련되어 있다. 상기 빠짐 방지 부재의 직경과 빠짐 방지 부재를 둘러싸는 웨빙의 두께로 이루어진 길이가 권취 드럼에서 슬릿의 외경 측면과 권취 드럼 내측에 수납된 토션 바의 외경면 사이의 간격보다 길게 구성되어, 빠짐 방지 부재가 슬릿에서 빠져나가는 것을 방지한다. 권취드럼에 웨빙을 부착하는 것은 다음의 몇 단계에 의해서만 실행된다. 먼저, 웨빙이 권취드럼의 슬릿에 삽입되고, 다음에 웨빙이 빠짐 방지 부재의 주변을 둘러싸도록 웨빙의 단부를 접는 것에 의해 권취드럼에 장착된다. 이것에 의해 권취 드럼으로의 웨빙 부착을 더욱 효과적으로로 할 수 있다. 웨빙이 전량 인출되고, 빠짐 방지 부재가 인장되며, 웨빙 인출 방향에서 권취 드럼을 압압하는 경우, 빠짐 방지 부재의 하중은 빠짐 방지 부재의 전체 두께보다 작은 갭을 이루도록 배열되므로, 권취 드럼 이외에도 빠짐 방지 부재의 두께 폭의 내측에 위치하고 있는 토션 바에도 받아들여진다. 그 결과, 웨빙의 전량 인출시 부착부의 강도를 향상시킬 수 있다.

상술한 시트 벨트용 리트랙터에서 토션 바가 권취 드럼에 대한 토션 바의 상대 회전 없이 권취 드럼에 고정되도록, 권취 드럼 상에 장착되는 토션 바에 대경부를 마련하는 것이 바람직하다. 웨빙의 전량 인출시에 권취 드럼에 큰 하중이 가해져도, 그 하중은 토션 바의 단부인 대경부에 인가된다. 토션 바의 에너지 흡수 부분인 중앙부에는 하중이 걸리지 않으므로, 토션 바의 에너지 흡수 성능에 악영향을 미치는 일은 아니다.

상술한 시트 벨트용 리트랙터에 있어서, 권취 드럼은 알루미늄재에 의해 성형되고, 토션 바는 철재에 의해 성형되는 것이 바람직하다. 권취 드럼은 경량화를 위해 알루미늄재가 사용되고 있다. 회전축 영역을 포함하는 권취 드럼의 내부 공간에 토션 바를 수납하는 구성의 경우, 알루미늄재의 무게 감소가 이루어져 권취 드럼의 경량화를 도모하는 것이 가능하다. 그러나 이 경우, 권취 드럼의 강도가 불충분하게 되어 버릴 우려가 있다. 토션 바가 철재로 성형되어 있고, 웨빙의 전량 인출시에 권취 드럼과 함께 빠짐 방지 부재를 받아들이기 때문에, 토션 바는 권취 드럼의 강도 부족을 보강할 수 있다.

본 발명에 따른 시트 벨트용 리트랙터에 따르면, 권취 드럼의 구성에 토션 바가 삽입된 구조를 포함하므로, 웨빙의 전량 인출시의 인장력을 권취 드럼 이외에도 토션 바에서 받아들임으로써, 웨빙의 전량 인출시의 인출 강도를 확보할 수 있다.

도 1은 본 실시 형태에 따른 시트 벨트용 리트랙터의 외관 사시도.
도 2는 시트 벨트용 리트랙터를 단위별로 분해한 사시도.
도 3은 권취 드럼 유닛의 사시도.
도 4는 시트 벨트용 리트랙터의 단면도.
도 5는 권취 드럼 유닛, 프리텐셔너 유닛 및 권취 스프링 유닛의 분해 사시도.
도 6은 프리텐셔너 유닛을 하우징 유닛에의 장착면 측으로부터 본 사시도.
도 7은 프리텐셔너 유닛를 나타내는 측면도.
도 8은 도 6의 프리텐셔너 유닛을 분해한 분해 사시도.
도 9는 하우징 유닛의 분해 사시도.
도 10은 시트 벨트용 리트랙터의 록킹 유닛을 제거한 상태의 측면도.
도 11은 프리텐셔너 기구의 가스 발생 부재의 작동에 의해 피스톤이 피니언 기어체의 피니언 기어부에 당접한 상태를 도시하는 설명도.
도 12는 도 11에 대응하는 폴의 동작을 도시하는 설명도.
도 13은 피스톤이 더욱 이동해서 회전 레버의 하단부가 기어측 암의 선단부로부터 분리되는 순간을 도시하는 설명도.
도 14는 도 13에 대응하는 폴의 동작을 도시하는 설명도.
도 15는 피스톤이 더욱 이동해서 회전 레버의 하단부가 기어측 암의 선단부로부터 분리된 상태를 도시하는 설명도.
도 16은 도 15에 대응하는 폴의 동작을 도시하는 설명도.
도 17은 프리텐셔너 유닛을 사이에 끼우고, 권취 드럼 유닛(6)과 권취 스프링 유닛(8)의 연결을 도시하는 부분 단면도.
도 18은 가이드 드럼, 클러치 기구 및 베이스 플레이트의 관계를 설명하는 평면도.
도 19는 프리텐셔너 작동의 기구를 설명하는 사시도.
도 20은 프리텐셔너 작동의 기구를 설명하는 사시도.
도 21은 클러치 기구의 구성을 도시하는 분해 사시도.
도 22는 클러치 기구의 구성을 도시하는 분해 사시도.
도 23은 프리텐셔너 동작이 가이드 드럼에 전달되는 구성에 대해서 설명하는 도면(통상시).
도 24는 클러치 폴과 가이드 드럼의 걸어 맞춤 상태를 도시하는 부분 확대도(정지시).
도 25는 프리텐셔너 동작이 가이드 드럼에 전달되는 기구에 대해서 설명하는 도면(걸어 맞춤 개시시).
도 26은 프리텐셔너 동작이 가이드 드럼에 전달되는 기구에 대해서 설명하는 도면(걸어 맞춤 완료시).
도 27은 클러치 폴과 가이드 드럼의 걸어 맞춤 상태를 도시하는 일부 확대도(프리텐셔너 동작에 의한 걸어 맞춤 개시시).
도 28은 클러치 폴과 가이드 드럼의 걸어 맞춤 상태를 도시하는 부분 확대도(프리텐셔너 동작에 의한 걸어 맞춤 완료시).
도 29는 클러치 폴과 클러치 기어의 톱니 접촉 상태를 도시하는 부분 확대도.
도 30은 권취 드럼 유닛의 축심 및 코킹(rivet) 핀을 포함하는 단면도.
도 31은 도 30의 X6-X6 화살표를 따라 본 단면도.
도 32는 드럼 가이드를 와이어 플레이트의 장착 측으로부터 본 사시도.
도 33은 드럼 가이드의 단차부에 형성된 굴곡로를 도시하는 일부 확대도.
도 34는 와이어 플레이트의 굴곡로를 도시하는 일부 확대도.
도 35는 와이어를 인출하는 동작 설명도.
도 36은 와이어를 인출하는 동작 설명도.
도 37은 와이어를 인출하는 동작 설명도.
도 38은 와이어를 인출하는 동작 설명도.
도 39는 각 돌출 핀, 와이어 및 토션 바에 의한 충격 에너지의 흡수의 일례를 도시하는 흡수 특성도.
도 40은 록킹 유닛의 분해 사시도.
도 41은 웨빙 감응식 록킹 기구의 동작 설명도(동작 개시시).
도 42는 웨빙 감응식 록킹 기구의 동작 설명도(록 상태로의 이행기).
도 43은 웨빙 감응식 록킹 기구의 동작 설명도(록 상태).
도 44는 차체 감응식 록킹 기구의 동작 설명도(동작 개시시).
도 45는 차체 감응식 록킹 기구의 동작 설명도(록 상태로의 이행기).
도 46은 차체 감응식 록킹 기구의 동작 설명도(록 상태).
도 47은 가이드 드럼으로부터 웨빙이 전량 인출된 상태를 도시하는 도면.

이하, 본 발명에 따른 시트 벨트용 리트랙터에 대해 구체화한 일 실시 형태에 의거하여 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다.

[개략적인 구성]

우선, 본 실시 형태에 따른 시트 벨트용 리트랙터(1)의 개략적인 구성에 대해서 도 1 및 도 2에 의거하여 설명한다.

도 1은 본 실시 형태에 따른 시트 벨트용 리트랙터(1)의 외관 사시도이다. 도 2는 시트 벨트용 리트랙터(1)를 유닛별로 분해한 사시도이다.

도 1 및 도 2에 도시하는 바와 같이, 시트 벨트용 리트랙터(1)는 차량의 웨빙(3)을 권취하기 위한 장치이다. 상기 시트 벨트용 리트랙터(1)는 하우징 유닛(5), 권취 드럼 유닛(6), 프리텐셔너(pretensioner) 유닛(7), 권취 스프링 유닛(8) 및 록킹(locking) 유닛(9)으로 구성되어 있다.

또한 록킹 유닛(9)은, 후술하는 바와 같이 하우징 유닛(5)을 구성하는 하우징(11)의 측벽부(12)에 고정 설치되고, 웨빙(3)의 급격한 인출이나 차량의 급격한 가속도의 변화에 반응해서 웨빙(3)의 인출을 정지시키는 기동 동작을 실행한다.

또한, 후술하는 바와 같이 프리텐셔너 기구(17)(도 6 참조)를 구비한 프리텐셔너 유닛(7)은 하우징 유닛(5)에 탑재된다. 구체적으로, 하우징 유닛(5)은 평면에서 보아 대략 U자 형상으로 이루어지고, 측판부(13)와 이 측판부와 대향하는 측판부(14)를 구비한다. 측판부(13, 14)의 상하 에지(edge)부에서, 나사 고정부(13A, 13B)와 나사 고정부(14A, 14B)는 각각 측판부(13)과 측판부(14)에서 대략 직각 내측 방향으로 연장되고, 각각 나사 구멍이 형성된다. 프리텐셔너 유닛(7)과 하우징 유닛(5)은 나사 고정부(13A, 13B, 14A, 14B)에서 3개의 나사(15) 및 스토퍼(16)에 의하여 나사 고정된다. 이것에 의해, 프리텐셔너 유닛(7)은 하우징(11)의 측벽부(12)에 대향하는 다른 쪽의 측벽부를 구성한다.

또한 권취 스프링 유닛(8)은 프리텐셔너 유닛(7)의 외측에 스프링 케이스(56)(도 5 참조)와 일체로 형성된 나일론 래치(8A)에 의해 고정된다.

그리고 웨빙(3)이 감기는 권취 드럼 유닛(6)은 하우징 유닛(5)의 측벽부(12)에 고정된 록킹 유닛(9)과 프리텐셔너 유닛(7) 사이에서 회전이 자유롭게 지지된다.

[권취 드럼 유닛의 개략적인 구성]

다음에, 권취 드럼 유닛(6)의 개략적인 구성에 대해서 도 2 내지 도 5에 의거하여 설명한다.

도 3은 권취 드럼 유닛(6)의 사시도이다. 도 4는 시트 벨트용 리트랙터(1)의 단면도이다. 도 5는 권취 드럼 유닛(6), 프리텐셔너 유닛(7) 및 권취 스프링 유닛(8)의 분해 사시도이다.

도 2 내지 도 5에 도시하는 바와 같이, 권취 드럼 유닛(6)은 가이드 드럼(21), 드럼 샤프트(22), 토션 바(23), 와이어(24), 와이어 플레이트(25), 래칫(ratchet) 기어(26) 및 베어링(32)으로 구성되어 있다.

가이드 드럼(21)은 알루미늄재 등에 의해 형성되고, 프리텐셔너 유닛(7) 측의 일 단면부가 폐쇄된 대략 원통 형상으로 형성되어 있다. 또한 프리텐셔너 유닛(7) 측에 있어서, 가이드 드럼(21)의 축심 방향의 에지부에는 가이드 드럼(21)의 외주부로부터 반경 방향으로 연장되고, 대략 직각 외측 방향으로 연장된 플랜지부(27)가 형성되어 있다. 또한 플랜지부(27)의 내주면에는, 후술하는 바와 같이 차량 충돌시에 각 클러치 폴(pawl)(29)이 걸어 맞추어지는 클러치 기어(30)가 형성되어 있다.

프리텐셔너 유닛(7) 측의 가이드 드럼(21)의 단면부 중앙 위치에는 원통형 부착 보스(31)가 세워 마련된다. 또한, 스틸재 등에 의해 형성되는 드럼 샤프트(22)는 압입 등에 의해 상기 단면부의 중앙 위치에 탑재된다. 또한 부착 보스(31)의 외주에는 폴리아세탈 수지 등과 같은 합성 수지 재료에 의해 형성된 대략 원통 형상의 통형상부(32A)와 통형상부(32A)의 기단부(基端部)의 외주에 연결된 플랜지 단부(32B)를 구비한 베어링(32)이 끼워 맞추어진다. 권취 드럼 유닛(6)은 베어링(32)을 거쳐서 피니언 기어체(33)의 축받이부(33A) (도 6, 도 8 참조)에 회전 가능하게 지지된다. 피니언 기어체(33)는 스틸재 등으로 형성되며 프리텐셔너 유닛(7)을 구성한다.

또한, 가이드 드럼(21)의 내측에는, 중심축을 따라 서서히 가늘어지도록 구배가 형성된 축 구멍(21A)이 형성되어 있다. 플랜지부(27) 측 상의 축 구멍(21A)내에는, 스틸재 등에 의해 형성되는 토션 바(23)를 끼워맞추기 위한 스플라인 홈이 형성되어 있다. 토션 바(23)의 스플라인(23A) 측은 가이드 드럼(21)의 축 구멍(21A)에 삽입되고 플랜지부(27)에 접할 때까지 압입된다. 이것에 의해, 토션 바(23)가 가이드 드럼(21) 내에 압입해서 고정되어 토션 바(23)가 가이드 드럼(21) 내에 상대 회전이 불가능하게 된다.

또한, 가이드 드럼(21)의 축심 방향의 록킹 유닛(9) 측에는, 가이드 드럼(21)의 에지부의 약간 내측의 외주면으로부터 반경 방향으로 연장된 플랜지부(35)가 형성되어 있다. 또한 이 플랜지부(35)로부터 축심 방향 외측의 부분은 약간 외경이 가늘어진 원통 형상의 단차부(36)가 형성되어 있다. 또한 이 단차부(36)의 외측 단면부에는 반경 방향의 대향하는 위치에 한 쌍의 돌출 핀(37, 37)이 세워 마련되어 있다.

또한 플랜지부(35)의 외측면에는, 후술하는 바와 같이 소정 형상의 볼록부(도 30 및 도 31 참조)가 형성된다. 스테인레스재 등의 금속 재료로 이루어지는 선재(線材) 형상의 와이어(24)는 이 볼록부의 형상에 맞추어 단차부(36)의 기단부 외주에 장착된다.

또한 플랜지부(35)의 외주부는 측면에서 보아 대략 달걀형인 와이어 플레이트(25)로 덮여 있다. 와이어 플레이트(25)는 알루미늄째 등으로 형성되고, 가이드 드럼(21)에 대향하는 내측면의 외주부에 볼록부(38)를 구비한다. 볼록부(38)는 플랜지부(35)로부터 외측으로 돌출하는 와이어(24)와 끼워 맞추어진다.

또한 와이어 플레이트(25)의 중앙부에는 단차부(36)가 삽입 통과되는 관통 구멍(40)이 형성된다. 이 관통 구멍(40)의 축심 방향 외측의 바깥 에지부에는 내주면으로부터 반경 방향 내측으로 원호 형상으로 돌출하는 2개의 볼록부가, 반경 방향에서 서로 대향하도록 형성된 한 쌍의 걸어 맞춤 볼록부(41)가 마련되어 있다. 또한 이 관통 구멍(40)의 각 걸어 맞춤 볼록부(41) 사이에 끼워진 축심 방향 외측의 바깥 에지부에는, 반경 방향에서 서로 대향하도록 4쌍의 코킹(rivet) 핀(39)이 세워 마련된다. 또한 각 코킹 핀(39)의 기단부에는 반원호 형상으로 소정 깊이 움푹패인 오목부(39A)가 형성되어 있다.

또한 래칫 기어(26)는 원판 형상으로 이루어지고 스틸재 등에 의해 형성된 원통 형상의 연장부(42)를 구비한다. 연장부(42)는 축심 방향의 외주부로부터 단차부(36)와 거의 동일한 길이까지 연장된다. 연장부(42)의 외주면에는 후술하는 바와 같이 차량 충돌시 또는 차량 긴급 시에 폴(43)(도 9 참조)이 걸어 맞추어 지는 래칫 기어부(45)가 형성되어 있다. 연장부(42)의 축심 방향 가이드 드럼(21) 측의 에지부에는 외주부로부터 반경 방향으로 연장된 회전 방지(baffle) 플랜지(46)가 형성된다. 또한, 한 쌍의 걸어 맞춤 오목부(46B)는 반경 방향에서 서로 대향하도록 회전 방지 플랜지(46)의 외주부에 마련된다(도 5 참조). 각각의 걸어 맞춤 오목부(46B)는 그 외주부에 반경 방향 내측으로 원호 형상으로 움푹패인 2개의 오목부를 구비한다. 반원호 형상으로 소정 깊이 움푹패인 오목부(46A)는 각 코킹 핀(39)에 대향하도록 회전 방지 플랜지(46)의 축심 방향 외측면에 형성된다.

가이드 드럼(21)에서 세워진 각 돌출 핀(37)에 대향하는 위치에는 그 각 돌출 핀(37)이 삽입되도록 래칫 기어(26)에서 관통 구멍(47)이 뚫어 마련되어 있다. 또한 각 관통 구멍(47)의 주위는 소정 깊이 움푹패인 오목부(47A)가 형성되어 있다. 또한 래칫 기어(26)의 외측 중심 위치에는 축부(48)가 세워 마련되어 있다. 또한 축부(48)의 외주면에는 스플라인(48A)이 형성되어 있다. 그리고, 권취 드럼 유닛(6)은 이 축부(48)를 거쳐서 록킹 유닛(9)에 회전 가능하게 지지된다.

또한 래칫 기어(26)의 내측면의 중앙부에는 원통 형상의 탑재 보스(49)가 세워 마련되어 있고, 이 탑재 보스(49)의 내주면에는 토션 바(23)의 타단측에 형성되는 스플라인(23B)이 끼워 맞추어지는 스플라인 홈이 형성되어 있다. 또한 토션 바(23)의 타단측에 형성되는 스플라인(23B)의 외경은, 그 토션 바(23)의 일단측에 형성되는 스플라인(23A)의 외경과 거의 동일한 직경으로 형성되어 있다.

따라서, 와이어 플레이트(25)의 각각의 걸어 맞춤 볼록부(41)에 래칫 기어(26)의 회전 방지 플랜지(46)의 각각의 걸어 맞춤 오목부(46B)기 끼워 맞추어 진다. 그 후, 각각의 코킹 핀(39)이 그 기단부의 오목부(39A) 및 상대향하는 위치에 형성된 회전 방지 플랜지(46)의 오목부(46A)의 내측으로 넓어지도록 코킹된다. 그리고 가이드 드럼(21)의 플랜지부(35)의 외측면에 와이어(24)를 장착한다(도 31 참조). 계속해서, 플랜지부(35)의 외측에 와이어 플레이트(25) 및 래칫 기어(26)를 씌워서, 래칫 기어(26)의 각 관통 구멍(47)에 가이드 드럼(21)의 각 돌출 핀(37)을 삽입 통과시키면서, 탑재 보스(49)에 토션 바(23)의 타단측에 형성된 스플라인(23B)을 끼워 맞춘다. 그 후, 각각의 돌출 핀(37)을 관통 구멍(47)의 주위에 형성된 오목부(47A)의 내측으로 넓어지도록 코킹한다.

이것에 의해, 래칫 기어(26) 및 와이어 플레이트(25)는 상대 회전이 불가능하게 장착된다. 이 래칫 기어(26)와 와이어 플레이트(25)가 토션 바(23) 및 각 돌출 핀(37)을 거쳐서 가이드 드럼(21)에 대해 상대 회전이 불가능하게 고정된다. 또한 가이드 드럼(21)의 플랜지부(27)와 플랜지부(35) 및 와이어 플레이트(25) 사이의 외주면에 웨빙(3)이 감긴다.

[권취 스프링 유닛의 개략적인 구성]

다음으로, 권취 스프링 유닛(8)의 개략적인 구성에 대해서 도 2, 도 4 및 도 5에 의거하여 설명한다.

도 2, 도 4 및 도 5에 도시하는 바와 같이, 권취 스프링 유닛(8)은 나선형 스프링을 포함하는 권취 가압(urging) 기구(55), 이 권취 가압 기구(55)를 수용하는 스프링 케이스(56)와 스프링 샤프트(58)로 구성되어 있다. 그리고, 권취 스프링 유닛(8)은 스틸재 등으로 형성되는 프리텐셔너 유닛(7)의 외측면을 구성하는 커버 플레이트(57)의 각 관통 구멍(51)에, 스프링 케이스(56)의 3개소에 마련된 각 나일론 래치(8A)를 거쳐서 고정된다. 그리고, 권취 드럼 유닛(6)의 드럼 샤프트(22)의 선단부가 스프링 케이스(56)의 스프링 샤프트(58)를 거쳐서 나선 스프링에 결합된다. 따라서, 나선 스프링의 가압력(urging force)에 의해 권취 드럼 유닛(6)은 웨빙(3)의 권취 방향으로 항상 가압하는 구조로 되어 있다.

[프리텐셔너 유닛의 개략적인 구성]

다음으로, 프리텐셔너 유닛(7)의 개략적인 구성에 대해서 도 2, 도 4 내지 도 8에 의거하여 설명한다.

도 6은 프리텐셔너 유닛(7)을 하우징 유닛(5)에의 장착면 측으로부터 본 사시도이다. 도 7은 프리텐셔너 유닛(7)의 일부 절개 측면도이다. 도 8은 도 6의 프리텐셔너 유닛(7)을 분해한 분해 사시도이다.

도 2, 도 4 내지 도 8에 도시하는 바와 같이, 프리텐셔너 유닛(7)은 프리텐셔너 기구(17)와 하우징 유닛(5)의 측벽부(12)에서 회전가능하게 지지된 폴(43)(도 9 참조)을 회전시키는 강제 록킹 기구(53)로 구성되어 있다.

[프리텐셔너 기구]

도 5 내지 도 8에 도시하는 바와 같이, 프리텐셔너 기구(17)는, 차량 충돌시 가스 발생 부재(61)를 작동시키고, 이 가스의 압력을 이용해서 권취 드럼 유닛(6)의 플랜지부(27)를 거쳐서 그 권취 드럼 유닛(6)을 웨빙(3)의 권취 방향으로 회전시키는 기구이다.

여기서, 프리텐셔너 기구(17)는 가스 발생 부재(61), 파이프 실린더(62), 가스 발생 부재(61)의 가스압을 받고 파이프 실린더(62) 내를 이동하는 실링(sealing) 플레이트(63) 및 피스톤(64), 이 피스톤(64)에 형성된 랙에 맞물려서 회전하는 피니언 기어체(33), 이 파이프 실린더(62)가 부착되는 베이스 플레이트(65), 이 베이스 플레이트(65)에 파이프 실린더(62)의 피니언 기어체(33) 측의 측면에 당접해서 탑재되는 대략 직육면체 형상의 베이스 블록체(66), 베이스 플레이트(65)의 외측면에 설치되는 클러치 기구(68)로 구성되어 있다.

또한 피니언 기어체(33)는 스틸재 등으로 형성된 대략 원통 형상으로, 그 외주부에 피스톤(64)에 형성된 랙과 맞물리는 피니언 기어부(71)를 구비하고 있다. 또, 피니언 기어체(33)는 피니언 기어부(71)의 축심 방향에서 커버 플레이트(57) 측의 단부로부터 외측 방향으로 연장되는 원통 형상의 지지부(72)를 구비하고 있다. 상기 지지부(72)는 피니언 기어부(71)의 근원 직경(root diameter)을 외경으로 커버 플레이트(57)의 두께 치수(예를 들어 1.6㎜)와 거의 동일한 길이로 형성되어 있다. 또한 커버 플레이트(57)의 두께는 베이스 플레이트(65)보다 약간 얇게 형성된다.

또한 이 피니언 기어부(71)의 축심 방향에서 베이스 플레이트(65) 측의 단부에는 반경 방향으로 연장되는 플랜지부(73)가 형성되어 있다. 또한 피니언 기어체(33) 상에는 플랜지부(73)로부터 외측 방향으로 대략 원통 형상으로 형성된 축받이부(33A)를 구비한 보스부(74)가 형성되어 있다. 축받이부(33A)는 권취 드럼 유닛(6)의 드럼 샤프트(22)가 삽입됨과 함께, 베어링(32)이 끼워 맞추어 진다. 또, 이 보스부(74)의 기단부의 외경을 갖는 3개씩의 스플라인이 중심각 약 120도 간격으로 보스부(74)의 외주면에 형성되어 있다.

상기 클러치 기구(68)는 스틸재 등으로 형성된 대략 둥근 고리형상(annular-shaped)의 폴 베이스(76), 스틸재 등으로 형성된 3개의 클러치 폴(29), 폴리아세탈 수지 등의 합성 수지로 형성된 폴 가이드(77)를 구비하며, 후술하는 바와 같이 폴 가이드(77)와 폴 베이스(76)는 각 클러치 폴(29)을 협지한다(도 21 등 참조).

또한 폴 베이스(76)의 내주면에는 스플라인 홈이 중심각 약 120도 간격으로 3개씩 형성되어 있다. 상기 스플라인 홈에는 피니언 기어체(33)의 보스부(74)에 형성된 스플라인이 압입된다. 또한 폴 가이드(77)의 내주 직경은 폴 베이스(76)의 스플라인 홈보다 크게 형성된다. 베이스 플레이트(65)에 대향하는 폴 가이드(77)의 외측의 측면부 3개소에는 등각도로 위치 결정 돌기(77A)가 돌출 형성된다.

그리고, 클러치 기구(68)의 폴 가이드(77)의 외측면에 마련된 위치 결정 돌기(77A)는 베이스 플레이트(65)의 위치 결정 구멍(81)에 맞추어져서, 그 클러치 기구(68)를 베이스 플레이트(65)의 외측면에 배치하도록 한다. 계속해서, 도 8에 도시하는 바와 같이, 피니언 기어체(33)의 보스부(74)는 베이스 플레이트(65)의 대략 중앙부에 형성된 관통 구멍(83)에 삽입된다. 따라서, 보스부(74)에 형성된 각 스플라인은 클러치 기구(68)를 구성하는 폴 베이스(76)의 각 스플라인 홈에 압입 고정된다. 이것에 의해, 클러치 기구(68)와 피니언 기어체(33)가 베이스 플레이트(65)에 배치 고정됨과 함께, 피니언 기어체(33)의 피니언 기어부(71)가 도 7에 도시하는 위치에 항상 위치 결정된다.

상기 베이스 블록체(66)는 폴리아세탈 수지 등의 합성 수지로 형성되어 있다. 피니언 기어체(33)의 플랜지부(73)는 기어 수납부(85)의 저면부에 형성된 관통 구멍(82) 내에 삽입된다. 이 기어 수납부(85)는 베이스 블록체(66)의 내측의 측면 에지부로부터 내측 방향으로 평면에서 보아 대략 반원 형상으로 움푹패이도록 형성되며 또한, 저면부가 외측 방향으로 돌출형상이다(도 11 참조). 베이스 플레이트(65) 상의 베이스 블록체(66)의 측면부로 돌출하는 위치 결정 보스(79)는 베이스 플레이트(65)에 형성된 위치 결정 구멍(80)에 삽입된다. 상기 베이스 블록체(66)는 베이스 플레이트(65)의 내측면에 배치된다(도 6 참조).

또한 베이스 블록체(66)의 외측 측면부로부터 베이스 플레이트(65) 측으로 연장되도록 탄성 걸어 맞춤 부재(66A)가 형성되며, 이 탄성 걸어 맞춤 부재(66A)는 외측 방향으로 탄성 변형 가능하다. 또 베이스 블록체(66)의 하측 측면부로부터 베이스 플레이트(65) 측으로 연장되며, 외측 방향으로 탄성 변형 가능하게 탄성 걸어 맞춤 부재(66B)가 형성된다(도 8 참조). 탄성 걸어 맞춤 부재(66A)와 탄성 걸어 맞춤 부재(66B)는 각각 베이스 플레이트(65)의 측단부에 마련된다. 이것에 의해, 베이스 블록체(66)가 베이스 플레이트(65)에 설치된다.

또한, 베이스 플레이트(65)의 대략 중앙부에 형성된 관통 구멍(83)은 피니언 기어체(33)의 보스부(74)의 기단부의 외경을 지지할 수 있는 내경을 갖는다. 또 관통 구멍(83)은 피니언 기어체(33)의 일단측을 회전 가능하게 지지하는 것이 가능하게 구성되어 있다. 기어 수납부(85)의 높이는 피니언 기어체(33)의 피니언 기어부(71)와 플랜지부(73)의 높이의 합과 거의 동일하게 되도록 형성되어 있다.

[강제 록킹 기구]

여기서 베이스 블록체(66) 내에 설치되는 강제 록킹 기구(53)에 대해서 도 5 내지 도 8에 의거하여 설명한다.

도 7에 도시하는 바와 같이, 베이스 블록체(66)에는 강제 록킹 기구(53)를 설치하는 오목부(86)가 형성된다. 베이스 블록체(66)에는 상기 강제 록킹 기구(53)를 구성하는 푸시 블록(87), 회전 레버(88), 블록 가압 스프링(87A), 기어측 암(89) 및 가압 스프링(90)이 마련된다. 블록 가압 스프링(87A)은 푸시 블록(87)을 회전 레버(88) 측 방향으로 힘을 부가한다. 가압 스프링(90)은 기어측 암(89)을 회전 레버(88) 측 방향으로 힘을 부가한다. 또한, 도 6에 도시하는 바와 같이, 이 기어측 암(89)에는 베이스 플레이트(65)의 외측으로부터 강제 록킹 기구(53)를 구성하는 연결축(91)과 기구측 암(92)이 연결되어 있다.

이 회전 레버(88)는 폴리아세탈 수지 등의 합성 수지나 알루미늄재 등으로 형성되어, 대략 L자 형상으로 형성됨과 함께, 벤딩부(bending portion)에 관통 구멍이 형성되어 있다. 도 7에 도시된 바와 같이, 회전 레버(88)는 일단측이 피니언 기어체(33)의 피니언 기어부(71)에 대향하도록, 베이스 블록체(66)의 오목부(86)의 저면부에 세워 마련되는 보스(93)에 회전 가능하게 지지되어 있다.

또한 푸시 블록(87)은 폴리아세탈 수지 등의 합성 수지로 형성되어 있다. 그리고 도 7에 도시하는 바와 같이, 푸시 블록(87)은 오목부(86)의 저면부에 세워 마련되는 위치 결정 돌기(94)에 의해, 일단이 피니언 기어체(33)의 피니언 기어부(71)의 톱니의 근처에 위치하고, 타단이 회전 레버(88)의 근처에 위치하도록 위치 결정되어 있다. 또 이 푸시 블록(87)은 블록 가압 스프링(87A)에 의해 회전 레버(88) 측으로 힘이 부가되어, 덜거덕거림을 방지하고 있다.

따라서 후술하는 바와 같이, 피니언 기어체(33)가 회전한 경우, 회전 레버(88)는 피니언 기어부(71)의 톱니에 눌린 푸시 블록(87)에 의해 외측 방향(도 7 중 반시계 방향)으로 회전 가능하게 구성되어 있다(도 11 참조). 또 푸시 블록(87)은 블록 가압 스프링(87A)에 의해 피니언 기어체(33) 측으로 되돌아가는 것이 방지된다.

또한, 기어측 암(89)은 폴리아세탈 수지 등의 합성 수지와 알루미늄재 등으로 이루어지고, 대략 평판 형상으로 형성된다. 베이스 블록체(66)의 오목부(86)의 저면부에 형성된 관통 구멍(96)에 삽입되는 보스(95)는 베이스 블록체(66)의 측면부의 회전 레버(88)와 접촉하는 타단부와 대향하는 기어측 암(89)의 일단부에 세워 마련된다. 또한, 기어측 암(89)의 보스(95)가 세워 마련되는 측면부에는 연결축(91)의 일단측에 형성된 절곡부가 삽입되는 소정 깊이의 홈부(97)가 형성되어 있다.

또한, 도 6 및 도 8에 도시하는 바와 같이, 기어측 암(89)은 회전 레버(88) 측의 선단부에 형성되고 회전 레버(88)의 타단측이 당접하는 단차부(98)를 구비한다. 그리고 기어측 암(89)의 보스(95)는 오목부(86)의 저면부에 형성되는 관통 구멍(96)에 삽입되어, 회전 레버(88) 측에 회전 가능하게 지지된다. 또한, 단차부(98)에 대향하는 기어측 암(89)의 다른 쪽의 선단부 하면은 가압 스프링(90)에 의해 힘이 가해지고, 기어측 암(89)은 회전 레버(88) 측으로(도 7에서 상측 방향임) 힘이 가해진다. 그 결과, 단차부(89)가 회전 레버(88)의 타단측에 당접해 있게 된다.

따라서 회전 레버(88)가 도 7에서 반시계 방향으로 회전되면, 이 회전 레버(88)의 타단측이 기어측 암(89)의 선단부로부터 떨어지고, 기어측 암(89)이 가압 스프링(90)의 가압력에 의해 외측 방향(도 7에서 반시계 방향임)으로 회전 가능하게 구성되어 있다.

또한, 연결축(91)은 스틸재 등의 선재로 형성되어, 양단이 상호 약 90도 어긋나서 대향하도록 대략 직각으로 절곡되어 있다. 또한. 이 연결축(91)의 직선부의 길이는 하우징 유닛(5)의 각 측판부(13, 14)(도 9 참조)의 폭보다 약간 길게 형성되어 있다.

또 도 8에 도시하는 바와 같이, 베이스 블록체(66)의 오목부(86)의 저면부에 형성된 관통 구멍(96)에 연결축(91)의 일단측 절곡부가 삽입되는 홈(101)이 외주부로부터 연장되어 있다. 또한 베이스 플레이트(65)의 기어측 암(89)에 대향하는 부분에는 연결축(91)의 일단측 절곡부가 삽입 통과되는 관통 구멍(102)이 형성되어 있다.

따라서, 연결축(91)의 일단측 절곡부는 베이스 플레이트(65)의 관통 구멍(102), 베이스 블록체(66)의 관통 구멍(96) 및 홈(101)을 통해서, 베이스 블록체(66)의 오목부(86)에 설치된 기어측 암(89)의 홈부(97) 내에 끼워 맞추어진다.

또한, 기구측 암(92)은 폴리아세탈 수지 등의 합성 수지나 알루미늄재 등으로 형성되고, 평판 형상의 폭이 좁은 대략 팬 형상으로 형성된다. 그 단부의 외측면 상에는 하우징 유닛(5)의 측벽부(12)(도 9 참조)에 형성되는 관통 구멍(105)(도 10 참조)에 회전 가능하게 끼워 맞추어지는 보스(106)가 세워 마련되어 있다. 또한, 기구측 암(92)의 외주측 에지부의 측벽부(12) 측의 외측면에는 노치부(138)에 삽입 통과되는 보스(92A)가 세워 마련되어 있다. 기구측 암(92)의 내면의 중앙선을 따라 소정 깊이의 홈부(107)가 형성되어 있다.

따라서, 도 6에 도시하는 바와 같이, 연결축(91)의 타단측 절곡부를 기구측 암(92)의 홈부(107) 내에 끼워 맞추어진다. 기구측 암(92)은 이 기구측 암(92)의 중심각 측의 에지부의 외측면에 세워 마련되는 보스(106)의 축심과 연결축(91)의 축심이 거의 일직선 형상으로 되도록 연결축(91)의 타단측에 장착된다.

그리고 후술하는 바와 같이 프리텐셔너 유닛(7)이 하우징 유닛(5)에 장착된 경우에는, 기구측 암(92)의 보스(106)는 측벽부(12)에 형성된 관통 구멍(105)에 회전 가능하게 끼워 맞추어진다(도 10 참조). 또한, 기구측 암(92)의 보스(92A)는 측벽부(12)에 형성된 노치부(138)에 삽입되어, 측벽부(12)의 내측에 회전 가능하게 장착된다.

[프리텐셔너 기구]

다음에, 프리텐셔너 기구(17)를 구성하는 파이프 실린더(62)의 구성 및 장착 에 대해서 도 5 내지 도 8에 의거하여 설명한다.

도 5 내지 도 8에 도시하는 바와 같이, 파이프 실린더(62)는 스틸 파이프재 등으로 대략 L자 형상으로 형성되어 있다. 파이프 실린더(62)는 그 일단측(도 7 중, 하측 절곡 부분)에 대략 원통 형상의 수납부(62A)를 구비한다. 파이프 실린더(62)는 가스 발생 부재(61)를 수납하도록 구성되어 있다. 이 가스 발생 부재(61)는 화약을 포함하고 있으며, 도시를 생략하는 제어부로부터의 착화 신호에 의해 그 화약을 착화시켜 가스 발생제의 연소로 가스를 생성시키도록 구성되어 있다.

또한 파이프 실린더(62)의 타단측(도 7 중, 상위 절곡 부분)에는 단면이 대략 장방형인 피스톤 수납부(62B)가 형성되고, 피니언 기어체(33)에 대향하는 부분에 노치부(111)가 형성된다. 파이프 실린더(62)가 베이스 플레이트(65) 상에 설치된 경우, 그 노치부(111) 내에 피니언 기어체(33)의 피니언 기어부(71)가 끼워 맞추어진다. 또한 피스톤 수납부(62B)의 상단부에는 베이스 블록체(66) 측의 측면부에서 베이스 플레이트(65)로부터 대략 직각으로 절곡된 절곡부(112)가 걸어 맞추어져, 파이프 실린더(62)의 상하 방향의 빠짐 방지 수단으로서 기능하는 노치부(113)가 형성되어 있다. 또한 노치부(113) 옆쪽과 파이프 실린더(62)의 대향 측면부에 스토퍼 나사(16)를 삽입 통과 가능하고 상대적으로 대향하는 한 쌍의 관통 구멍(114)가 형성되어 있다. 이 스토퍼 나사(16)는 프리텐셔너 유닛(7)을 하우징 유닛(5)에 부착함과 함께, 피스톤(64)의 빠짐 방지 수단으로서 기능한다.

또한 도 7과 도 8에 도시하는 바와 같이, 실링 플레이트(63)는 고무재 등으로 이루어지고, 피스톤 수납부(62B)의 상단측으로부터 삽입 가능한 대략 장방형의 판형상으로 형성되어 있다. 또한 실링 플레이트(63)에는 길이 방향 양끝 에지부로부터 위쪽으로 연장됨과 함께, 각각의 상단부의 전체 폭에 걸쳐 내측 방향으로 돌출하는 한 쌍의 돌기부(63A)가 형성되어 있다. 상기 실링 플레이트(63)의 중앙부에는 배기 구멍(63B)이 형성되어 있다.

또한 피스톤(64)은 스틸재 등으로 형성되어, 피스톤 수납부(62B)의 상단측으로부터 삽입 가능하며, 단면이 대략 장방형이고, 전체적으로 장척 형상을 가지고 있다. 상기 피스톤(64)의 하단부에는 실링 플레이트(63)의 돌기부(63A)가 횡방향으로부터 끼워 넣어지는 끼움홈(64A)이 형성되어 있다. 또한 피스톤(64)의 하단면에는 이 하단면으로부터 그 피스톤(64)의 측면부에 형성된 관통 구멍(64B)과 연통하는 미세 직경의 연통 구멍(64C)이 형성되어 있다.

그리고 실링 플레이트(63)의 각각의 돌기부(63A)가 피스톤(64)의 각각의 끼움홈(64)에 횡측으로부터 슬라이딩시켜 끼워진 후, 실링 플레이트(63)가 내측에 장착되고, 피스톤 수납부(62B)의 상단 측에서 깊이 방향의 안쪽으로 압입된다. 또한 실링 플레이트(63)의 배기 구멍(63B)은 피스톤(64)의 연통 구멍(64C)을 거쳐서 관통 구멍(64B)에 연통되어 있다.

따라서, 이 상태에서, 가스 발생 부재(61)에서 발생한 가스의 압력에 의해, 실링 플레이트(63)가 압압되고, 피스톤(64)이 피스톤 수납부(62B)의 상단측 개구부(도 7에서 상단부)로 이동한다. 또한 후술하는 바와 같이, 웨빙(3)이 다시 인출되는 경우, 피니언 기어체(33)의 역회전에 의해 피스톤(64)이 아래쪽으로 내려간다. 파이프 실린더(62) 내의 가스는 실링 플레이트(63)의 배기 구멍(63B), 피스톤(64)의 연통 구멍(64C) 및 관통 구멍(64B)을 거쳐서 배출되고, 피스톤(64)은 원활하게 내려간다.

또, 피스톤(64)의 피니언 기어체(33)측의 측면에는 피니언 기어체(33)의 피니언 기어부(71)에 맞물리는 랙(116)이 형성되어 있다. 또한, 랙(116)의 선단부(도 7에서 상단부)의 배면에는 스토퍼 나사(16)에 접촉 가능한 단차부(117)가 형성되어 있다. 또한 도 7에 도시하는 바와 같이, 가스 발생 부재(61)가 작동할 때까지의 통상 상태에서, 피스톤(64)은 피스톤 수납부(62B)의 저면에 위치하여 랙(116)의 선단이 피니언 기어부(71)와 걸어 맞춤 상태를 유지하지 않게 된다.

도 7에 도시하는 바와 같이, 이와 같이 구성된 피스톤 수납부(62B)의 노치부(111)의 내측에, 베이스 블록체(66)의 기어 수납부(85)의 양측 에지부에서 외측 방향으로 돌출하는 각각의 돌출부(109)를 끼워 맞추면서, 피스톤 수납부(62B)의 상단부에 형성된 노치부(113)에 베이스 플레이트(65)의 절곡부(112)를 끼워 맞추어, 베이스 플레이트(65) 상에 파이프 실린더(62)를 배치한다. 대략 U자 형상인 랙 방지 핀(108)은 베이스 블록체(66)에 세워 마련된다. 랙 방지 핀(108)은 랙(116)의 상단의 기어 홈에 삽입되고, 피스톤(64)의 상하 방향의 이동을 규제한다. 또한 피스톤(64)의 선단부는 피니언 기어체(33)의 피니언 기어부(71)의 근처에 위치해서, 피스톤(64)은 걸어 맞춤 상태를 유지하지 않게 된다.

이것에 의해, 파이프 실린더(62)의 피스톤 수납부(62B)의 대향면은 리브(110) 및 등받이부(backrest)(118A, 118B)에 의해서 지지된다. 리브(110)는 베이스 블록체(66)의 측면부에 세워 마련되고 단면이 대략 삼각형이다. 등받이부(118A, 118B)는 베이스 플레이트(65)의 측면 에지부의 피니언 기어체(33)에 대향하는 부분으로부터 대략 직각으로 연장된다. 이 등받이부(118A, 118B)는 피스톤 수납부(62B)보다 조금 높게 되도록 연장되어 있고, 커버 플레이트(57)의 각 등받이부(118A, 118B)에 대향하는 측단부에 형성된 각 관통 구멍(119A, 119B)에 삽입되도록 형성되어 있다.

또한 등받이부(118A, 118B)의 외측면에 대향하는 관통 구멍(119A, 119B)의 측면 에지부는 내측 방향(도 8 중, 좌측 방향)으로 소정 높이(예를 들면, 약 1㎜의 깊이)로 움푹패여 있다. 이것에 의해, 등받이부(118A, 118B)가 관통 구멍(119A, 119B)에 각각 삽입된 경우, 관통 구멍(119A, 119B)의 내측면이 등받이부(118A, 118B)의 외측면에 확실하게 접하도록 구성되어 있다.

그리고, 베이스 플레이트(65) 상에 베이스 블록체(66), 강제 록킹 기구(53), 파이프 실린더(62) 등이 장착된 상태에서, 커버 플레이트(57) 측의 측면부로 돌출하는 베이스 블록체(66)의 위치 결정 보스(121)는 커버 플레이트(57)의 위치 결정 구멍(122)에 맞추어진다. 그 결과, 베이스 블록체(66), 강제 록킹 기구(53)나 파이프 실린더(62) 등의 상측에 커버 플레이트(57)가 장착된다. 동시에, 피니언 기어체(33)의 원통형상 지지부(72)가 커버 플레이트(57)의 대략 중앙부에 형성된 지지 구멍(125)에 맞추어진다.

또한 베이스 플레이트(65)의 측면 에지부에서 대략 직각으로 연장된 등받이부(118A, 118B)는 등받이부(118A, 118B)에 대향하는 커버 플레이트(57)의 측면 에지부에 형성된 각각의 관통 구멍(119A, 119B)에 삽입된다. 그리고 탄성 걸어 맞춤 부재(66C)와 탄성 걸어 맞춤 부재(66D)는 각각 커버 플레이트(57)의 측단부에 래치된다. 상기 탄성 걸어 맞춤 부재(66C)는 베이스 블록체(66)의 외측 측면부로부터 커버 플레이트(57) 측으로 연장되어, 외측 방향으로 탄성 변형 가능하게 형성된다. 상기 탄성 걸어 맞춤 부재(66D)는 베이스 블록체(66)의 상측 측면부로부터 커버 플레이트(57) 측으로 연장되어, 외측 방향에 탄성 변형 가능하게 형성된다.

이것에 의해, 커버 플레이트(57)가 베이스 블록체(66)에 설치 고정되고, 파이프 실린더(62)가 커버 플레이트(57)와 베이스 플레이트(65) 사이에 장착된다. 또한 피니언 기어체(33)의 단부에 형성된 지지부(72)가 커버 플레이트(57)의 지지 구멍(125)에 의해서 회전 가능하게 지지된다. 따라서, 도 4에 도시하는 바와 같이, 피니언 기어체(33)의 양단부에 형성된 보스부(74)의 기단부와 지지부(72)가 각각 베이스 플레이트(65)의 관통 구멍(83)과 커버 플레이트(57)의 지지 구멍(125)에 의해 회전 가능하게 지지된다.

또한 파이프 실린더(62)의 각 관통 구멍(114), 커버 플레이트(57)의 각 관통 구멍(114)에 대향하는 위치에 형성된 관통 구멍(127) 및 베이스 플레이트(65)의 각 관통 구멍(114)에 대향하는 위치에 형성된 나사 구멍(141B)(도 9 참조)이 동일축 상에 배치된다. 이것에 의해, 스틸재 등으로 형성된 스토퍼 나사(16)가 커버 플레이트(57) 쪽에서 베이스 플레이트(65) 측으로 삽입 통과되어 나사 고정할 수 있다.

따라서 파이프 실린더(62)는 커버 플레이트(57)와 베이스 플레이트(65)에 의해서 유지됨과 함께, 베이스 블록체(66)와 각각의 등받이부(118A, 118B)에 의해서 양측면부가 유지된다. 또한 파이프 실린더(62)의 피스톤 수납부(62B)의 상단측 개구는 커버 플레이트(57)의 상단부로부터 대략 직각으로 연장된 커버부(131)에 의해 덮여진다. 또한 가스 발생 부재(61)에서 발생하는 가스의 압력에 의해 실링 플레이트(63)가 압압되어, 피스톤(64)이 피스톤 수납부(62B)의 상단측 개구부(도 7에서 상단부)로 이동한 경우, 피스톤(64)의 단차부(117)가 관통 구멍(114)에 삽입 통과된 스토퍼 나사(16)에 당접해서, 정지시킬 수 있다.

[하우징 유닛의 개략적인 구성]

다음에, 하우징 유닛(5)의 개략적인 구성에 대해서 도 9와 도 10에 의거하여 설명한다.

도 9는 하우징 유닛(5)의 분해 사시도이다. 도 10은 시트 벨트용 리트랙터(1)의 록킹 유닛(9)을 제거한 상태의 측면도이다.

도 9와 도 10에 도시하는 바와 같이, 하우징 유닛(5)은 하우징(11), 브래킷(133), 프로텍터(135), 폴(43)과 폴 리벳(136)으로 구성되어 있다.

상기 하우징(11)은 스틸재 등으로 평면에서 보아 대략 U자 형상으로 형성된다. 하우징(11) 뒤쪽의 측벽부(12)에는 권취 드럼 유닛(6)의 래칫 기어(26)의 선단부가 삽입되는 관통 구멍(137)이 형성되어 있다. 상기 관통 구멍(137)의 경사(oblique) 하측의 폴(43)에 대향하는 부분에는 노치부(138)가 형성되고, 폴(43)이 원활하게 회전하게 되어 있다. 또한 이 노치부(138)의 횡측에 폴(43)을 회전 가능하게 부착하기 위한 관통 구멍(139)이 형성되어 있다.

폴(43)이 당접하는 상기 노치부(138)의 부분에는 관통 구멍(139)의 동심원 상에 반원 형상의 안내부(140)가 형성되어 있다. 안내부(140)에 당접해서 슬라이딩하는 폴(43)의 부분은 측벽부(12)의 두께 치수와 거의 동일한 높이를 갖도록 형성된다. 이 부분은 안내부(140)의 측면 에지부와 동일한 곡률 반경의 원호 형상으로 움푹패인 단차부(43B)가 측벽부(12)의 두께 치수보다 약간 높게 형성되어 있다. 또한 폴(43)의 외측의 측면의 선단부에는 안내 핀(43A)이 세워 마련되어 있다. 후술하는 바와 같이, 상기 안내 핀(43A)은 록킹 유닛(9)을 구성하는 클러치(202)의 가이드 홈(202F)에 삽입된다.

서로 상대적으로 대향하는 측판부(13, 14)는 측벽부(12)의 양측 에지부에서 연장되어 있다. 상기 측판부(13, 14)의 중앙부에는 각각 개구부가 형성되어 경량화 및 웨빙의 장착 작업의 효율화 등이 도모되고 있다. 또 각각의 측판부(13, 14)의 상하 에지부에는 나사 고정부(13A, 13B, 14A, 14B)가 형성되어 있다. 이들 나사 고정부는 각각의 플레이트에 대해 소정의 폭으로 대략 직각 내측 방향으로 연장된다. 상기 나사 고정부(13A, 13B, 14A)에는 각각의 나사(15)가 나사 고정되는 나사 구멍(141A)이 압출 성형에 의해 형성된다.

각각의 리벳(134)에 의해 측판부(13)의 상측 에지부에 장착되는 브라켓(133)은 스틸재 등으로 형성된다. 측판부(13)의 상측 에지부로부터 대략 직각 내측 방향으로 연장된 연장부에는 웨빙(3)이 인출되는 가로로 긴 관통 구멍(142)이 형성된다. 나일론 등의 합성 수지로 형성된 가로로 긴 틀 형상의 프로텍터(135)는 관통 구멍(142)에 끼워 맞추어진다.

또, 스틸재 등으로 형성된 폴(43)의 단차부(43B)는 안내부(140)에 당접하고, 측벽부(12)의 외측으로부터 관통 구멍(139)에 회전 가능하게 삽입 통과되는 리벳(136)에 의해, 회전 가능하게 고정되어 있다. 이것에 의해, 폴(43)의 측면과 래칫 기어(26)의 측면은 측벽부(12)의 외측면과 거의 동일면이 되도록 위치된다.

도 10에 도시하는 바와 같이, 프리텐셔너 유닛(7)을 나사(15) 및 스토퍼 나사(16)에 의하여 하우징 유닛(5)에 장착한 경우, 연결축(91)의 타단측 절곡부에 부착된 기구측 암(92)의 보스(106)가 측벽부(12)에 형성된 관통 구멍(105)에 회전 가능하게 끼워 맞추어진다. 보스(106)는 노치부(138) 내에 위치하는 폴(43)의 하측의 측면부의 근방에 위치한다. 상기 기구측 암(92)의 외측의 측면에 세워 마련된 보스(92A)는 노치부(138)에 삽입된다. 상기 폴(43)은 통상 시에는 기구측 암(92)에 근접한 상태이며, 래칫 기어(26)에 걸어 맞춤되지 않게 되어 있다.

[강제 록킹 기구과 폴의 동작 설명]

다음에, 차량 충돌시 등에 있어서, 프리텐셔너 기구(17)의 가스 발생 부재(61)의 작동에 의해서 기동하는 강제 록킹 기구(53) 및 폴(43)의 동작에 대해서 도 11 내지 도 16 에 의거하여 설명한다.

도 11은 프리텐셔너 기구(17)의 가스 발생 부재(61)의 동작에 의해서 피스톤(64)이 피니언 기어체(33)의 피니언 기어부(71)에 당접한 상태를 도시하는 설명도이다. 도 12는 도 11에 대응하는 폴(43)의 동작을 도시하는 설명도이다. 도 13은 피스톤(64)이 더욱 이동해서 회전 레버(88)의 하측부가 기어측 암(89)의 선단부로부터 분리되는 순간을 도시하는 설명도이다. 도 14는 도 13에 대응하는 폴(43)의 동작을 도시하는 설명도이다. 도 15는 피스톤(64)이 더욱 이동해서 회전 레버(88)의 하단부가 기어측 암(89)의 선단부로부터 분리된 상태를 도시하는 설명도이다. 도 16은 도 15에 대응하는 폴(43)의 동작을 도시하는 설명도이다.

도 11에 도시하는 바와 같이, 차량 충돌시 등에 있어서, 프리텐셔너 기구(17)의 가스 발생 부재(61)가 작동한 경우, 파이프 실린더(62)의 피스톤 수납부(62B) 내의 피스톤(64)은 도 7에 도시하는 통상 상태로부터, 랙 방지 핀(108)을 부러뜨려(shear) 위쪽으로(화살표 X1 방향) 이동하여, 피니언 기어체(33)의 피니언 기어부(71)의 톱니에 당접한다. 이에 따라, 베이스 플레이트(65)와 커버 플레이트(57)에 의해 회전 가능하게 지지되어 있는 피니언 기어체(33)는, 정면에서 보아 반시계 방향(화살표 X2 방향)으로의 회전을 개시한다.

따라서, 피니언 기어체(33)에 일체 고정되어 있는 클러치 기구(68)도 회전이 개시된다. 또한 피니언 기어부(71)의 톱니가 베이스 블록체(66)의 오목부(86) 내에 설치된 강제 록킹 기구(53)를 구성하는 푸시 블록(87)의 단부에 당접할 때까지, 이 푸시 블록(87)은 베이스 블록체(66)의 저면부에 세워 마련되는 위치 결정 돌기(94)에 의해 정지되어 있다. 이 때문에 푸시 블록(87)은 회전 레버(88)의 상단부를 누르지 않으므로, 회전 레버(88) 및 기어측 암(89)은 통상 위치에 위치하고 있다.

도 12에 도시하는 바와 같이, 회전 레버(88)의 하단부가 기어측 암(89)의 선단부에 당접하고 있으므로, 상기 연결축(91)를 거쳐서 기어측 암(89)에 연결된 기구측 암(92)은 회전하지 않는다. 이 때문에, 폴(43)은 래칫 기어(26)의 래칫 기어부(45)로부터 떨어진 통상 상태에 위치하고 있다. 즉, 폴(43)은 래칫 기어(26)의 래칫 기어부(45)에 맞물리지 않는다.

계속해서, 도 13에 도시하는 바와 같이, 피스톤(64)이 파이프 실린더(62) 내를 더욱 이동해서 피니언 기어체(33)를 정면에서 보아 반시계 방향(화살표 X2 방향)으로 회전시키는 경우, 그 피니언 기어체(33)에 일체 고정되어 있는 클러치 기구(68)가 더욱 회전된다. 이것에 의해 클러치 기구(68)를 구성하는 폴 가이드(77)의 각 위치 결정 돌기(77A)가 상기 폴 가이드(77)의 외측면으로부터 전단(shear)되는 것에 의해, 상기 클러치 기구(68)와 피니언 기어체(33)가 피스톤(64)의 이동에 따라 일체로 되어 회전을 개시한다.

상기 피스톤(64)의 상단으로 이동함과 동시에, 푸시 블록(87)은 피니언 기어부(71)의 톱니에 밀려 외측 방향(도 13 중 왼쪽 방향)으로 이동하여, 베이스 블록체(66)의 저면부에 세워 마련되는 위치 결정 돌기(94)를 전단한다. 상기 푸시 블록(87)은 블록 가압 스프링(87A)에 의해 외측 방향으로 밀리고, 회전 레버(88)의 상단부에 당접해서 외측 방향으로 민다. 이것에 의해 회전 레버(88)는 푸시 블록(87)에 밀려 정면에서 보아 반시계 방향(화살표 X3 방향)으로 회전해서, 회전 레버(88)의 하단부는 기어측 암(89)의 선단부로 이동한다.

또한 도 14에 도시하는 바와 같이, 회전 레버(88)의 하단부가 기어측 암(89)의 선단부로부터 분리될 때까지는 기어측 암(89)에 연결축(91)를 거쳐서 연결된 기수측 암(92)은 회전하지 않는다. 이 때문에 폴(43)은 래칫 기어(26)의 래칫 기어부(45)로부터 떨어진 통상 상태에 위치하고 있다. 즉, 폴(43)은 래칫 기어(26)의 래칫 기어부(45)에 맞물리지 않는다.

그 후, 도 15에 도시하는 바와 같이, 피스톤(64)이 파이프 실린더(62) 내를 더욱 이동해서 피니언 기어체(33)를 정면에서 보아 반시계 방향(화살표 X2 방향)으로 회전시킨다. 또한 회전 레버(88)의 상단부는 블록 가압 스프링(87A)에 의해 밀린 푸시 블록(87)에 의해 더욱 밀리므로, 이 회전 레버(88)의 하측부가 기어측 암(89)의 선단부로부터 분리된다.

기어측 암(89)은 가압 스프링(90)에 의해 외측 방향으로 압압되어, 정면에서 보아 반시계 방향(화살표 X4 방향)으로 회전한다. 또한, 푸시 블록(87)은 블록 가압 스프링(87A)에 의해 외측 방향으로 압압되고, 피니언 기어체(33)의 피니언 기어부(71)와 이격된 상태로 유지됨과 함께, 회전 레버(88)의 상단부를 오목부(86)의 내벽면에 당접하게 한 상태로 유지한다.

도 16에 도시하는 바와 같이, 회전 레버(88)의 하단부가 기어측 암(89)의 선단부로부터 분리된 경우, 상기 기어측 암(89)이 정면에서 보아 반시계 방향(화살표 X4 방향)으로 회전하므로, 그 기어측 암(89)의 홈부(97) 내에 일단측 절곡부가 삽입되어 있는 연결축(91)도 축심 주위를 정면에서 보아 반시계 방향(화살표 X4 방향)으로 회전한다.

연결축(91)의 타단측 절곡부가 홈부(107)에 삽입되어 있으므로, 기구측 암(92)은 기어측 암(89)의 회전에 따라 정면에서 보아 반시계 방향(화살표 X5 방향)으로 회전한다. 이에 따라, 폴(43)은 래칫 기어(26)의 래칫 기어부(45)에 맞추어진다. 또한, 폴(43)과 래칫 기어(26)의 래칫 기어부(45)는 권취 드럼 유닛(6)의 웨빙(3)의 인출 방향으로의 회전을 억제하고, 웨빙(3)의 권취 방향으로의 회전을 허용하도록 맞물리는 형상으로 되어 있다.

따라서, 폴(43)과 래칫 기어(26)의 래칫 기어부(45)가 맞물리는 경우, 웨빙(3)의 인출 방향에서 권취 드럼 유닛(6)의 회전을 방지하는 록킹 동작이 실행됨과 함께, 웨빙(3)의 권취 방향으로의 회전이 허용된다. 또한, 상술한 클러치 기구(68)와 피니언 기어체(33)가 일체로 되어 회전을 개시하기 이전에, 폴(43)은 권취 드럼 유닛(6)의 웨빙(3)의 인출 방향으로의 회전을 억제할 수 있는 상태로 된다.

프리텐셔너 기구(17)의 동작에 따라 피니언 기어체(33)의 회전이 정지한 후에는, 도 15에 도시하는 바와 같이, 회전 레버(88)의 하단부가 기어측 암(89)의 선단부로부터 분리된 상태로 유지된다. 즉, 프리텐셔너 기구(17)의 동작 후에는 폴(43)과 래칫 기어(26)의 래칫 기어부(45)의 맞물림이 유지된다. 이 때문에 권취 드럼 유닛(6)의 래칫 기어(26) 및 와이어 플레이트(25)가 웨빙(3)의 인출 방향으로 회전하는 것이 억제된다.

다음으로, 차량 충돌시에 작동하는 프리텐셔너 동작에 대해 도 17 내지 도 29에 의거하여 설명한다. 기구의 구성, 구조와 함께 그 작용 효과에 대해서 도 17 내지 도 29에 의거하여 설명한다.

[프리텐셔너 유닛을 포함하는 주변의 구성]

도 17은 프리텐셔너 유닛(7)을 사이에 끼워 권취 드럼 유닛(6)과 권취 스프링 유닛(8)이 연결된 구성을 도시하는 부분 단면도이다. 도 17은 도 4의 단면도를 배면측으로부터 본 도면이다.

도 17에 도시하는 바와 같이, 가이드 드럼(21)은 드럼 샤프트(22)를 거쳐서 권취 스프링 유닛(8)과의 사이에서 동축으로 연결되어 있다. 가이드 드럼(21)은 권취 스프링 유닛(8)에 의해 항상 웨빙(3)의 권취 방향으로 힘을 부가하고 있다.

또한 프리텐셔너 유닛(7) 중, 베이스 플레이트(65)로부터 돌출하도록 마련된 클러치 기구(68)는 가이드 드럼(21)의 드럼 오목부(21B)에 수납되어 있다. 베어링(32)은 가이드 드럼(21)과 피니언 기어체(33) 사이에 슬라이딩이 자유롭게 구비되어 있다. 베어링(32)은 원통 형상을 갖는 통형상부(32A)와 통형상부(32A)의 일단에 연장해서 마련되어 외경 방향에 확장부를 갖는 기단 플랜지부(32B)를 갖고 있고, 가이드 드럼(21)과 피니언 기어체(33) 사이에 슬라이딩이 자유롭게 장착되어 있다.

구체적으로, 베어링(32)의 통형상부(32A)의 내측면 및 기단 플랜지부(32B)의 하측면은 가이드 드럼(21)의 장착 보스(31)의 외측면 및 장착 보스(31)의 외측면에 연장해서 마련되는 드럼 오목부(21B)의 저면부와 슬라이딩이 자유롭게 접촉한다. 또한 베어링(32)의 통형상부(32A)의 외측면 및 기단 플랜지부(32B)의 상면은 피니언 기어체(33)의 내측면 및 선단부와 슬라이딩이 자유롭게 접촉한다.

또한 프리텐셔너 유닛(7)에 있어서, 피니언 기어체(33) 및 클러치 기구(68)는 베어링(32)을 거쳐서 가이드 드럼(21)에 슬라이딩이 자유롭게 당접해서 구성되어 있다. 이 결과, 통상 사용 시에, 웨빙(3)의 인출, 권취에 수반하는 가이드 드럼(21)의 회전은 프리텐셔너 유닛(7)의 피니언 기어체(33) 및 클러치 기구(68)에 규제받지 않고, 자유롭게 실행할 수 있다.

도 18은 시트 벨트용 리트랙터(1)를 권취 스프링 유닛(8) 측으로부터 본 평면도이다. 또한, 가이드 드럼(21), 클러치 기구(68) 및 베이스 플레이트(65)의 관계를 설명하기 위해, 클러치 기구(68) 및 베이스 플레이트(65)를 제외한 프리텐셔너 유닛(7)의 구성 부재, 권취 스프링 유닛(8), 드럼 샤프트(22)가 생략되어 있다. 또한 부재 간의 관계를 나타내기 위해, 필요에 따라서 부재의 일부 또는 전체가 투시된 상태(점선으로 표시)가 표시되어 있다.

도 18에 도시하는 바와 같이, 클러치 기구(68)는 가이드 드럼(21)과 동축에 조립된다. 이것은 클러치 기구(68)가 베이스 플레이트(65)의 개구(65A)를 거쳐서 피니언 기어체(33)와 동축에 연결되고, 피니언 기어체(33)의 내측면이 장착 보스(31)의 외측면과 베어링(32)을 거쳐서 회전 슬라이딩이 자유롭게 위치 결정되어 있기 때문이다.

상기 가이드 드럼(21)의 드럼 오목부(21B)를 구성하는 내부 주변 에지부에는 축심을 향해서 클러치 기어(30)가 새겨서 마련(engrave)되어 있다. 후술하는 바와 같이, 클러치 기구(68)에 수납되어 있는 클러치 폴(29)이 프리텐셔너 작동 시에 돌출한다. 돌출한 클러치 폴(29)이 클러치 기어(30)에 맞물려서, 가이드 드럼(21)을 웨빙(3)의 권취 방향으로 회전시킨다.

상기 클러치 기구(68) 중, 베이스 플레이트(65)에 접하는 면에는 위치 결정 돌기(77A)가 구비되어 있고, 베이스 플레이트(65)에 개구되어 있는 위치 결정 구멍(81)과 맞물려 있다. 이것에 의해, 클러치 기구(68)와 베이스 플레이트(65)는 통상 동작시에는 상대 회전이 불가능하게 고정되어 있다.

또한 후술하는 바와 같이, 위치 결정 돌기(77A)는 클러치 기구(68)를 구성하는 폴 가이드(77)에 형성되어 있다. 통상 동작 시 및 차량 충돌 시의 초기 단계에서, 폴 가이드(77)는 베이스 플레이트(65)와의 사이에서 상대 회전이 불가능한 상태로 고정되어 있다.

그리고, 차량 충돌 시에 피스톤(64)이 압압 구동되고 피니언 기어체(33)가 회전하면, 폴 가이드(77)에 대해서 폴 베이스(76)가 상대 회전한다. 이 회전 운동에 따라 클러치 폴(29)이 외경 방향으로 돌출한다. 클러치 폴(29)이 돌출한 후에도 구동력이 계속됨으로써, 폴 가이드(77)에도 구동력이 인가된다. 이 구동력에 저항할 수 없게 되면 위치 결정 돌기(77A)가 파단된다. 이후 클러치 기구(68)는 일체로 되어 가이드 드럼(21)을 회전시키고, 웨빙(3)의 권취가 실행된다.

또한, 가이드 드럼(21)의 장착 보스(31)에는 동축으로 개구부(31A)가 마련되어 있다. 이러한 개구부(31A)에 드럼 샤프트(22)가 압입된다.

[프리텐셔너 동작의 기구 설명]

도 19 및 도 20은 프리텐셔너 유닛(7)에 의한 차량 충돌 시의 웨빙(3)의 권취 동작, 즉 프리텐셔너 동작의 구성을 나타내기 위한 사시도이다. 또한, 프리텐셔너 동작에 관련된 구성을 명기하기 위해, 일부 구성 부품을 생략해서 도시하고 있다. 구체적으로, 프리텐셔너 유닛(7)을 구성하는 부재 중, 클러치 기구(68), 피니언 기어체(33), 파이프 실린더(62)를 남겨두고, 이 이외의 부재에 대해서는 생략하고 있다. 여기서, 베이스 플레이트(65)에 대해서는 점선으로 표시하고 있다. 또한 권취 스프링 유닛(8)에 대해서도 생략하고 있다.

도 19 및 도 20에 도시하는 바와 같이, 베이스 플레이트(65)를 사이에 끼우고 피니언 기어체(33)에 연결된 클러치 기구(68)는 가이드 드럼(21)의 드럼 오목부(21B)에 수납되어 있다. 이것에 의해, 클러치 기구(68)는 그 측면이 가이드 드럼(21)의 클러치 기어(30)에 대향해서 배치된다. 프리텐셔너 동작시, 파이프 실린더(62) 내의 가스압에 따라 피니언 기어체(33)가 회전한다. 피스톤(64)의 압압 구동에 의한 피니언 기어체(33)의 회전에 따라 클러치 기구(68)의 내부에 수납되어 있는 클러치 폴(29)은 클러치 기구(68)의 측면으로부터 외경 방향으로 돌출한다. 돌출한 클러치 폴(29)은 클러치 기어(30)와 맞물려서, 웨빙(3)의 권취 방향으로 가이드 드럼(21)을 회전시킨다.

여기서, 도 20에 도시한 바와 같이, 복수의 클러치 폴(29)이 설치되어 있다. 후술하는 도 21 및 도 22에 따르면, 3개의 클러치 폴(29)이 구비되고, 3개소에서 가이드 드럼(21)의 클러치 기어(30)와 맞물린다. 클러치 폴(29)은 가이드 드럼(21)의 드럼 오목부(21B)의 주변 에지부에 형성된 클러치 기어(30)와 균등하게 맞물리게 되어 피니언 기어체(33)의 구동력을 가이드 드럼(21)에 균등하게 전달할 수 있다.

[클러치 기구 구성]

도 21 및 도 22는 클러치 기구(68)의 구성을 도시하는 분해 사시도 이다. 도 21은 권취 스프링 유닛(8) 측으로부터 본 분해 사시도 이고, 도 22는 권취 드럼 유닛(6) 측으로부터 본 분해 사시도 이다.

도 21과 도 22에 도시하는 바와 같이, 클러치 기구(68)는 폴 베이스(76), 클러치 폴(29), 폴 가이드(77)로 구성되어 있다.

클러치 폴(29)의 기단부에는 관통 구멍(29A)이 개구되어 있고, 폴 가이드(77)에 돌출해서 마련되어 있는 십자 형상 돌기(77B)에 압입된다. 십자 형상 돌기(77B)의 십자 형상의 1변의 길이는 클러치 폴(29)의 관통 구멍(29A)의 직경보다 길게 형성되어 있다. 이것은 압입된 상태에서 클러치 폴(29)의 회전을 규제한다. 이 경우, 클러치 폴(29)에 있어서, 폴 가이드(77)에 대향하는 양측의 관통 구멍(29A)에는 모따기 가공이 실시되어 있다. 또한, 관통 구멍(29A)의 모따기 가공 대신에, 또는 모따기 가공과 함께, 십자 형상 돌기(77B)는 그 선단부에서 십자 형상의 1변의 길이가 짧게 형성되거나, 혹은 선단부가 그 이외의 부위에 비해서 박형으로 형성되어 있어도 된다. 이에 따라, 압입 작업을 원활하게 행할 수 있다.

또한 각각의 클러치 폴(29)에 있어서, 관통 구멍(29A)과 맞물림 톱니(engagement tooth)(29B)의 중간 위치에 오목부(29C)가 마련되어 있으며, 폴 가이드(77)의 대응 위치에는 돌기(77E)가 돌출해서 마련되어 있다. 클러치 폴(29)가 십자 형상 돌기(77B)에 압입된 상태에서, 돌기(77E)와 오목부(29C)는 끼워 맞추어진다. 오목부(29C)와 돌기(77E)의 배치 위치는 십자 형상 돌기(77B)에 압입된 클러치 폴(29)의 회전 위치를 결정하는 효과를 갖는 것이다. 이 구성은 십자 형상 돌기(77B)에 압입된 각각의 클러치 폴(29)을 수납 위치에 위치 결정하기 위한 것이다. 오목부(29C)와 돌기(77E)의 끼워 맞춤 및 십자 형상 돌기(77B)에의 관통 구멍(29A)의 압입에 의해, 통상 동작시에 클러치 폴(29)은 수납 위치로부터 회전하지 않아, 맞물림 톱니(29B)가 외부로 돌출하는 일은 없다.

또한 폴 가이드(77)의 내경측의 측면에는, 클러치 폴(29)마다 각각의 가이드부(77C)가 근접해서 마련되어 있다. 프리텐셔너 유닛(7)의 동작 초기 단계에서는 폴 가이드(77)는 회전 불능의 상태에 있다. 이것은 위치 결정 돌기(77A)가 베이스 플레이트(65)에 맞물려 있기 때문이다. 이 상태에서 폴 베이스(76)가 회전한다. 이 회전에 따라 폴 지지 블록(76B)에 압입된 클러치 폴(29)은 십자 형상 돌기(77B) 및 돌기(77E)를 파단하면서 회전 방향으로 이동한다. 이동된 클러치 폴(29)의 내경측의 측면이 가이드부(77C)에 대해 압압된다. 폴 베이스(76)는 더욱 회전하므로, 클러치 폴(29)은 폴 지지 블록(76B) 및 가이드부(77C)에 압압된다. 그 결과 클러치 폴(29)은 가이드부(77C)에 의해 외경 방향으로 슬라이딩 안내되어 외경 방향으로 돌출한다.

상기 폴 베이스(76)에는 삽입 통과 구멍(76A)이 마련되어 있다. 여기서 십자 형상 돌기(77B)의 천공 길이는 클러치 폴(29)의 두께보다 두껍게 형성되어 있다. 클러치 폴(29)이 십자 형상 돌기(77B)에 압입되면, 십자 형상 돌기(77B)의 선단부는 클러치 폴(29)의 관통 구멍(29A)의 반대측에서 돌출된 상태로 된다. 폴 가이드(77)와 폴 베이스(76)가 결합했을 때, 십자 형상 돌기(77B) 중 클러치 폴(29)로부터 돌출된 부분이 삽입 통과 구멍(76A)에 끼워 맞추어진다.

또한 폴 베이스(76)의 외경측에서 삽입 통과 구멍(76A)을 둘러싸도록 후막의 폴 지지 블록(76B)이 마련되어 있다. 폴 지지 블록(76B)은 클러치 폴(29)이 가이드 드럼(21)을 눌러 구동할 때, 클러치 폴(29)이 받는 하중을 받아들이도록 마련되어 있다.

상기 클러치 폴(29)에는 선단부에 클러치 기어(30)와 맞물리는 맞물림 톱니(29B)가 마련되어 있다. 본 실시 형태에서는, 3개의 클러치 폴(29)이 설치되는 구성이다. 프리텐셔너 작동 시에 가이드 드럼(21)을 압압 구동될 때, 압압 구동에 따른 하중을 분산하여, 효율적인 압압 성능, 내하중 성능을 실현할 수 있다.

또 폴 베이스(76)에 있어서, 폴 지지 블록(76B)의 외경단에는 록킹 블록(76C)이 형성되어 있다. 상기 록킹 블록(76C)에 근접해서 폴 지지 블록(76B)의 하나의 모서리에 오목부(76D)가 개구되어 있다.

상기 폴 가이드(77)에 있어서, 폴 가이드(77)가 폴 베이스(76)에 끼워 맞추어질 때, 록킹 블록(76C)과 맞물리는 록킹 훅(77D) 및 오목부(76D)와 맞물리는 십자 형상 돌기(77F)가 형성되어 있다.

여기서, 록킹 블록(76C)과 록킹 훅(77D)의 맞물림은 피니언 기어체(33)에 의해 회전 초기에 있어서 폴 가이드(77)에 대해서 폴 베이스(76)가 상대 회전 가능한 상태로 되는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 회전의 초기 단계에서는 폴 가이드(77)가 회전이 불가능하게 유지되는 상태에서 폴 베이스(76)가 회전하고 클러치 폴(29)이 돌출된다. 또한 오목부(76D)와 맞물리는 십자 형상 돌기(77F)는 폴 베이스(76)의 회전에 따라 파단된다.

여기서 폴 베이스(76) 및 클러치 폴(29)은 금속제 부재로 구성되고, 폴 가이드(77)는 수지 부재로 구성되어 있다. 이것에 의해, 클러치 폴(29)의 돌출 동작 및 클러치 폴(29)의 돌출 후의, 폴 가이드(77)의 폴 베이스(76)와의 일체 회전 동작이나 폴 베이스(76)의 역회전 규제 동작을 간편하고 또한 확실하게 실행할 수 있게 된다.

[프리텐셔너 동작의 설명]

다음에, 프리텐셔너 동작을 도 23 내지 도 29에 의거하여 설명한다.

도 23, 도 25, 도 26은 프리텐셔너 동작이 가이드 드럼(21)에 전달하는 기구에 대해서 설명하기 위해, 파이프 실린더(62)의 일부를 단면도로서 표시한 것이다. 피스톤(64)이 내부에 배치되어 있는 위치는 명시되어 있다. 또한 베이스 플레이트(65) 및 폴 가이드(77)를 제외한 표시로서, 클러치 폴(29)과 가이드 드럼(21)이 맞물린 상태를 명시하고 있다.

도 24, 도 27, 도 28은 클러치 폴(29)과 가이드 드럼(21)의 맞물린 상태를 확대해서 도시한 도면이다.

도 23과 도 24는 프리텐셔너 동작 전의 상태를 나타낸다.

도 23 및 도 24에 도시한 바와 같이, 피스톤(64)은 파이프 실린더(62) 내의 기저 위치(bottom position)에 배치되며, 피스톤(64)에 세워서 마련되어 있는 랙(116)은 피니언 기어체(33)와 맞물려 있지 않다. 클러치 폴(29)은 수납 위치에 유지되어 있다.

도 25는 파이프 실린더(62) 내에서 가스의 발생이 개시된 상태이다. 또한 도 27은 도 25에 대응하는 상태이다. 특히, 도 27은 외경 방향으로 돌출을 개시한 클러치 폴(29)이 클러치 기어(30)에 맞물리기 시작하는 상태를 나타내고 있다.

도 25에 도시하는 바와 같이, 가스압에 의해 피스톤(64)이 파이프 실린더(62)의 선단부를 향해 압압 구동되기 시작한다. 랙(116)과 피니언 기어체(33)가 맞물리고, 폴 베이스(76)가 회전을 개시한다. 이것에 의해, 클러치 폴(29)이 외경 방향으로 돌출을 개시한다.

도 26은 가스압에 의한 피스톤(64)의 압압 구동이 계속된 상태이다. 또한 도 28은 도 26에 대응하는 상태를 나타내고 있다.

도 26에 도시하는 바와 같이, 랙(116)과 맞물린 피니언 기어체(33)의 회전이 계속된다. 클러치 기구(68)의 회전이 계속되고, 클러치 폴(29)의 돌출 상태가 유지된다. 또한 도 28에 도시하는 바와 같이, 클러치 폴(29)은 외경 방향으로의 돌출이 완료되어, 클러치 기어(30)과의 맞물림이 완료된다. 이것에 의해, 클러치 폴(29)과 가이드 드럼(21)의 맞물림이 완료되고, 그 후 웨빙(3)이 가이드 드럼(21)에 권취된다.

[프리텐셔너 동작의 설명(톱니 접촉 상태)]

여기서 클러치 폴(29)이 돌출되었을 때, 그 선단부가 가이드 드럼(21)의 클러치 기어(30)의 선단부에 당접해 버린 경우의 동작에 대해서 도 29에 의거하여 설명한다.

도 29에서는, 돌출된 3개의 클러치 폴(29) 중 1개에 대해서, 그 선단부가 가이드 드럼(21)의 클러치 기어(30)의 선단부에 당접한 상태를 나타낸다. 소위, 톱니 접촉 상태이다. 이 상태에서 클러치 폴(29)과 가이드 드럼(21)은 상대적 이동이 불가능한 상태로 된다. 폴 베이스(76)의 회전은 계속되기 때문에, 톱니가 접촉한 클러치 폴(29)은 가이드 드럼(21)과 일체로 회전하려고 한다.

이때, 클러치 폴(29)은 클러치 폴(29)에 대해 상대 회전이 불가능하게 유지되어 있는 폴 가이드(77)의 가이드부(77C)에 압압된다. 폴 베이스(76)의 회전에 따라, 가이드부(77C)는 탄성 변형을 수반하면서 클러치 폴(29)을 받아들인다. 폴 베이스(76)은 소정의 각도로 회전하고, 나머지의 클러치 폴(29)은 클러치 기어(30)와 맞물린다.

통상, 클러치 폴(29)의 선단부와 가이드 드럼(21)의 클러치 기어(30)의 선단부가 톱니 접촉 상태에 있다고 해도, 완전하게 맞물리지는 않는다. 즉, 가이드부(77C)의 탄성 변형에 의한 클러치 폴(29)과 클러치 기어(30)의 반작용력은 당접면에 대해서 비스듬하게 작용한다. 따라서, 가이드부(77C)의 탄성 변형이 진행되면, 클러치 폴(29)에 회전 방향으로 힘이 작용하여, 클러치 폴(29)이 되돌려 보내진다. 이것에 의해, 톱니 접촉 상태를 해소할 수 있어, 클러치 폴(29)과 클러치 기어(30)는 맞물림 상태로 이행할 수 있다.

톱니 접촉 상태가 해소되지 않아도, 도 21과 도 22에 도시하는 바와 같이, 3개의 클러치 폴(29)은 클러치 기구(68)의 3방향에 배치되어 있다. 이 때문에, 톱니 접촉 상태로 된 클러치 폴(29)에 대해서는 톱니 접촉 상태가 해소되지 않더라도, 다른 클러치 폴(29)의 돌출 동작은 계속되어, 클러치 기어(30)와의 맞물림을 실행할 수 있다. 톱니 접촉 상태에는 없는 클러치 폴(29)이 적어도 1개 존재하면, 클러치 폴(29)과 클러치 기어(30)의 맞물림 동작을 실행할 수 있어, 프리텐셔너 동작을 문제없이 행할 수 있다.

[에너지 흡수 기구]

다음에, 에너지 흡수 기구에 대해서 도 30 내지 도 39에 의거하여 설명한다. 에너지 흡수 기구에 따르면, 상술한 강제 록킹 기구(53) 또는 후술하는 통상의 긴급 록킹 기구가 작동한 후, 웨빙(3)에 작용하는 인출력이 미리 설정된 소정값을 초과한 경우, 웨빙(3)을 소정 하중 하에서 인출시킴으로써 탑승자에 발생하는 충격 에너지를 흡수한다.

우선, 가이드 드럼(21)과 와이어 플레이트(25) 사이에 부착된 와이어(24)의 장착 구조에 대해서 도 30 내지 도 34에 의거하여 설명한다.

도 30은 권취 드럼 유닛(6)의 축심 및 코킹 핀(39)을 포함하는 단면도이다. 도 31은 도 30의 X6-X6 화살표를 따라 본 단면도이다. 도 32는 드럼 가이드(21)을 와이어 플레이트(25)의 장착 측에서 본 사시도 이다. 도 33은 드럼 가이드(21)의 단차부(36)에 형성된 굴곡로를 도시하는 일부 확대도 이다. 도 34는 와이어 플레이트(25)의 굴곡로를 도시하는 일부 확대도 이다.

도 30과 도 31에 도시하는 바와 같이, 권취 드럼 유닛(6)을 구성하는 가이드 드럼(21)의 프리텐셔너 유닛(7) 측의 단면부 중앙 위치에는 드럼 샤프트(22)가 압입 등에 의해 고착되어 있다. 그리고, 드럼 샤프트(22)의 기단부에는 베어링(32)가 끼워 맞추어 있다. 또한 가이드 드럼(21)의 축 구멍(21A)의 뒤쪽에는 토션 바(23)의 스플라인(23A)이 상대 회전이 불가능하게 압입 고정되어 있다.

또한 도 31에 도시하는 바와 같이, 가이드 드럼(21)의 플랜지부(35)의 외측면에 형성되고 정면에서 보아 대략 원형인 단차부(36)의 외주부에는 와이어(24)의 일단인 굴곡부(24A)가 끼워져서 유지되는 굴곡로(145)가 일체로 형성되어 있다.

이 굴곡로(145)는 도 32에 도시하는 바와 같이, 볼록부(147),오목부(148), 홈부(149) 및 단차부(36)의 오목부(148)와 홈부(149) 사이의 외주면에 의해 형성되어 있다. 볼록부(147)는 플랜지부(35)의 축방향 외측면으로부터 돌출되고 정면에서 보아 아래쪽을 향하는 대략 사다리꼴 형상으로 형성된다. 오목부(148)는 단차부(36)의 외주에 형성된 볼록부(147)에 대향한다. 홈부(149)는 오목부(148)의 정면에서 보아 좌측단(도 33 중 좌측단)으로부터 약간 떨어진 단차부(36)의 외주면으로부터 비스듬하게 내측 방향으로 형성된다.

또한 도 33에 도시하는 바와 같이, 볼록부(147)와 오목부(148)의 대향면에는 굴곡로(145)의 깊이 방향을 따라 2조의 대향하는 리브(151)가 마련되어 있다. 상기 홈부(149)의 대향면에는 굴곡로(145)의 깊이 방향을 따라서 1조의 리브(152)가 마련되어 있다. 또 대향하는 각 리브(151, 152)간의 거리는 와이어(24)의 외경보다 작게 형성되어 있다.

또한 도 31에 도시하는 바와 같이, 와이어(24)의 일단의 굴곡부(24A)는 각 리브(151, 152)를 압착하면서(squeesing) 굴곡로(145)에 끼워 맞추어지는 것에 의해 굴곡부(24A)기 그 안에 끼워 맞추어져서 유지된다. 또한 굴곡부(24B)는 와이어(24)의 굴곡부(24A)에 연속해서 형성되고 정면에서 보아 V자 형상을 갖는다. 상기 굴곡부(24B)는 플랜지부(35)의 외주보다 외부으로 돌출하도록 형성되어 있다. 그리고 와이어(24)의 굴곡부(24B)에 연속해서 형성되는 굴곡부(24C)는 단차부(36)의 외주면을 따라 원호 형상으로 형성되어 있다.

또한, 도 5, 도 30, 도 31, 도 34에 도시하는 바와 같이, 와이어(24), 플랜지부(35) 및 볼록부(147)를 수용하는 수용 오목부(155)가 형성되어 있다. 수용 오목부(155)는 와이어 플레이트(25)의 관통 구멍(40)의 내주가 단차부(36)의 외주부에 대략 대향함과 함께, 이 관통 구멍(40)의 주위 에지부에서 와이어(24)와 당접한 상태로 형성된다. 상기 수용 오목부(155)는 플랜지부(35)의 외주부를 덮는 내주면의 직경이 플랜지부(35)의 외경과 거의 동일하게 되도록 형성된다.

상기 와이어(24)의 굴곡부(24B)에 대향하는 수용 오목부(155)의 부분에는 굴곡부(24B)를 수용하기 위해 반경 방향 외측으로 돌기한 돌기부(155A)가 형성되어 있다. 또한 돌기부(155A)의 내측면에는 와이어(24)의 굴곡부(24B)의 내측에 삽입되며 정면에서 보아 대략 산(山)형의 볼록부(38)가 일체로 형성되고, 와이어(24)가 슬라이딩 안내되는 굴곡로(156)가 구성되어 있다. 또한 와이어 플레이트(25)의 반경 방향 내측에서 볼록부(38)의 단부는 단차부(36)의 외주면을 따라 원호 형상으로 형성되어 있다.

따라서, 도 31에 도시하는 바와 같이, 가이드 드럼(21)에 와이어(24)를 장착하기 위해, 토션 바(23)의 스플라인(23A)은 가이드 드럼(21)의 축 구멍(21A)의 깊이 방향에서 뒤쪽으로 압입 고정한다. 상기 와이어(24)의 굴곡부(24A)는 단차부(36)에 형성된 굴곡로(145)에 끼워지고, 단차부(36)의 외주면을 따라 배치한다. 그리고 와이어 플레이트(25)의 볼록부(38)가 와이어(24)의 굴곡부(24B)에 삽입되고, 굴곡로(156) 내에 와이어(24)의 굴곡부(24B)를 삽입된다. 또한, 관통 구멍(40)의 주위 에지부를 와이어(24)에 당접시켜, 수용 오목부(155) 내에 와이어(24), 단차부(36) 및 볼록부(147)를 수용한다.

그 후, 상기와 같이, 래칫 기어(26)의 고정 보스(49) 내에 토션 바(23)의 타단측에 형성된 스플라인(23B)을 끼워 맞추고, 각 관통 구멍(47)에 삽입 통과한 가이드 드럼(21)의 각 돌출 핀(37)을 코킹한다. 이것에 의해, 래칫 기어(26) 및 와이어 플레이트(25)는 각각 돌출 핀(37)을 거쳐서 가이드 드럼(21)에 대해서 상대적 회전이 불가능하게 고정된다. 또한 와이어 플레이트(25)의 각 코킹 핀(39)을 코킹함으로써, 래칫 기어(26) 및 와이어 플레이트(25)가 토션 바(23)에 대해 상대 회전이 불가능하게 고정된다.

다음으로, 차량 충돌시 등에 있어서, 상기 강제 록킹 기구(53) 또는 후술하는 통상의 긴급 록킹 기구가 작동해서, 폴(43)이 권취 드럼 유닛(6)의 래칫 기어(26)에 맞물린 경우에는, 웨빙(3)의 인출 방향으로 래칫 기어(26)의 회전이 저지된다. 이 상태에서 웨빙(3)에 작용하는 인출력이 미리 설정된 소정값을 초과해서 인출된 경우, 가이드 드럼(21)에 작용하는 회전 토크에 의해, 래칫 기어(26)의 각 관통 구멍(47)에 끼워 맞추어지고 코킹된 각각의 돌출 핀(37)이 가이드 드럼(21)과 함께 회전된다. 이때, 「제1 에너지 흡수 기구」로서의 각각의 돌출 핀(37)의 전단에 의한 충격 에너지의 흡수가 이루어진다.

동시에, 가이드 드럼(21)이 회전된 경우, 토션 바(23)의 가이드 드럼(21)의 축 구멍(21A)의 뒤쪽에 압입 고정된 스플라인(23A) 측이 회전되고, 토션 바(23)의 비틀림 변형이 개시된다. 상기 토션 바(23)의 비틀림 변형에 따라 가이드 드럼(21)이 웨빙(3)의 인출 방향으로 회전한다. 여기서, 「제2 에너지 흡수 기구」로서의 토션 바(23)의 비틀림 변형에 의한 충격 에너지가 흡수된다.

또한 동시에, 가이드 드럼(21)이 회전될 때, 와이어 플레이트(25)와 래칫 기어(26)는 각각의 걸어 맞춤 볼록부(41)와 각각의 걸어 맞춤 오목부(46B)에 의해서 끼워 맞추어 있으므로, 상기 와이어 플레이트(25)와 가이드 드럼(21)의 사이에서도 상대 회전이 발생한다. 그것에 의해, 가이드 드럼(21)의 회전에 따라 와이어(24)와 와이어 플레이트(25)의 사이에서도 상대 회전이 발생하여, 「제3 에너지 흡수 기구」로서의 와이어(24)에 의한 충격 에너지가 흡수된다.

[와이어의 인출 동작]

여기서, 충격 에너지를 흡수할 때의 해당 와이어(24)의 동작에 대해서 도 31, 도 35 내지 도 38에 의거하여 설명한다. 도 35 내지 도 38은 와이어(24)를 인출하는 동작 설명도 이다.

도 31에 도시되는 바와 같이, 와이어 플레이트(25)와 가이드 드럼(21)의 초기 상태에서, 굴곡로(145)를 구성하는 볼록부(141)의 둘레 방향 일단측이 굴곡로(156)를 구성하는 볼록부(38)의 인출측 단부의 근처에 위치한다. 또 굴곡로(145, 156)의 각각의 단부는 거의 일직선 형상으로 되도록 대향하고 있다.

그리고, 도 35 내지 도 37에 도시하는 바와 같이, 웨빙(3)의 인출에 의해서 가이드 드럼(21)이 웨빙(3)의 인출 방향으로 회전하는 경우, 와이어 플레이트(25)는 회전이 저지된다. 또, 가이드 드럼(21)의 회전에 따라 단차부(36)가 웨빙(3)의 인출 방향 X7로 상대 회전되어 간다. 이것에 의해, 단차부(36)의 굴곡로(145)에 굴곡부(24A)가 고정 유지된 와이어(24)는 돌기부(155A) 내에 볼록부(38)에 의해 형성되며 정면에서 보아 대략 V자 형상의 굴곡로(156)로부터 순차 당겨지면서, 화살표 X8 방향으로 인출된다. 외이어(24)는 단차부(36)의 외주면에 권취된다. 와이어(24)의 인출과 동시에, 가이드 드럼(21)의 회전에 따라 토션 바(23)도 비틀림 변형한다.

또한 정면에서 보아 대략 V자 형상의 굴곡로(156)를 와이어(24)가 변형하면서 통과할 때, 볼록부(38)와 와이어(24) 사이에 슬라이딩 저항이 발생함과 함께, 와이어(24) 자체에 의한 굴곡 저항이 발생한다. 따라서, 와이어(24)의 충격 에너지는 이들 슬라이딩 저항과 굴절 저항에 의해 흡수된다.

그리고, 도 38에 도시하는 바와 같이, 가이드 드럼(21)의 회전에 따라, 와이어(24)의 타단부가 굴곡로(156)로부터 이탈한 시점에서, 상기 와이어(24)에 의한 충격 에너지의 흡수 작용은 종료한다. 이후의 흡수는 가이드 드럼(21)의 회전에 따라 토션 바(23)의 비틀림 변형에 의한 충격 에너지의 흡수만 포함한다.

각각의 돌출 핀(37), 와이어(24) 및 토션 바(23)에 의한 충격 에너지의 흡수 특성에 대해서 도 39에 의거하여 설명한다. 도 39는 각각의 돌출 핀(37), 와이어(24) 및 토션 바(23)에 의한 충격 에너지의 흡수의 일례를 나타내는 흡수 특성도이다.

도 39에 도시하는 바와 같이, 웨빙(3)의 인출 동작이 개시되고 나서 각각의 돌출 핀(37)이 전단되는 시점까지의 동안에는, 각각의 돌출 핀(37)과 토션 바(23)에 의한 충격 에너지의 흡수가 동시에 이루어진다. 따라서, 웨빙(3)의 인출이 개시되고 나서 각 돌출 핀(37)이 전단되는 시점까지는 와이어(24)와 마찬가지로 각각의 돌출 핀(37)과 토션 바(23)에 의하여 에너지가 흡수된다.

그리고, 다시 웨빙(3)이 인출되고, 각 돌출 핀(37)이 전단되고 나서 와이어(24)가 굴곡로(156)에서 이탈될 때까지에는, 토션 바(23)의 비틀림 변형에 의한 충격 에너지의 흡수와 와이어(24)에 의한 충격 에너지의 흡수가 동시에 이루어진다. 또 각각의 돌출 핀(37)이 전단되고 나서 와이어(24)의 굴곡로(156)에서 인출이 완료될 때까지에는, 에너지 흡수 하중이 탑승자에게 악영향을 주지 않는 최대 하중 F1보다도 작은 소정의 하중을 가능한 한 따르도록 설정하는 것이 가능하다.

또한 와이어(24)가 굴곡로(156)로부터 이탈한 경우, 상기 와이어(24)에 의한 충격 에너지의 흡수 작용은 종료한다. 이후의 흡수는 가이드 드럼(21)의 회전에 따라 토션 바(23)의 비틀림 변형에 의한 충격 에너지의 흡수만 포함한다.

따라서, 와이어(24)의 굴곡부(24A)를 굴곡로(145)에 끼우는 것으로, 와이어(24)가 각각 리브(151, 152)에 의해 고정 유지되므로, 구조의 단순화 및 와이어(24)의 조립 작업의 효율성을 도모할 수 있다.

또한 차량 충돌시 등에 있어서의 충격 에너지의 흡수는 이 충격 에너지의 흡수 개시 직후의 초기 단계에서의 에너지 흡수를 각각의 돌출 핀(37), 토션 바(23) 및 와이어(24)에서 실행된다. 그 후, 에너지 흡수는 와이어(24) 및 토션 바(23)에 의해 흡수되어, 효율적인 에너지 흡수가 효율적으로 실행되는 것이 가능하게 된다.

상술한 바와 같은 웨빙의 강제 록킹 기구(53)는 차량 충돌시 등에 작동하는 록킹 기구이다. 즉, 차량 충돌 등의 긴급 시의 프리텐셔너 동작에 있어서 웨빙의 권취 동작이 개시될 때까지의 동안에, 충돌시의 충격에 의해 탑승자가 밖으로 튕겨나가 버리는 것을 방지하는 록킹 기구이다. 상기 록킹 기구는 차량 충돌의 충격 직후에 작동하는 기구이다.

본 실시 형태에 따른 시트 벨트용 리트랙터(1)는 상기한 강제 록킹 기구(53) 외에, 2종류의 록킹 기구를 구비하고 있다. 이 2종류는 웨빙의 급한 인출에 대해서 작동하는 웨빙 감응식 록킹 기구와 차량의 흔들림이나 경사 등에 기인하여 발생하는 가속도에 감응해서 작동하는 차체 감응식 록킹 기구이다. 이하의 설명에서는, 강제 록킹 기구(53)와 명확하게 구분하기 위해, 이들 2종류의 록킹 기구를 '긴급 록킹 기구'라고 한다.

[긴급 록킹 기구의 개략적인 구성]

도 40은 긴급 록킹 기구를 나타내는 록킹 유닛(9)의 구성을 도시하는 분해 사시도 이다. 또한 도 4에는 단면도를 나타낸다.

도 40 및 도 4에 도시하는 바와 같이, 록킹 유닛(9)은 웨빙 감응식 록킹 기구와 차체 감응식 록킹 기구의 동작을 실행하는 유닛이다. 록킹 유닛(9)은 메카니즘 블록(201), 클러치(202), 파일럿 암(203), 리턴 스프링(204), 차량 센서(205), 록킹 기어(206), 센서 스프링(207), 록킹 암(208), 관성 매스(inertia mass)(209) 및 메카니즘 커버(210)로 구성되어 있다.

클러치(202)의 외주 에지에는 리브(202A)가 마련되어 있다. 클러치(202)는 메카니즘 블록(201)의 걸어 맞춤부(201A)와 걸어 맞추어져 회전 가능하게 메카니즘 블록(201)에 장착된다. 리턴 스프링(204)은 록킹 유닛(9)의 상단부에서 서로 대향하 메카니즘 블록(201) 및 클러치(202)의 돌기형상 유지부(201B 및 202B) 사이에 유지된다. 따라서, 클러치(202)는 소정 위치로 힘을 부가한다.

메카니즘 블록(201)은 중앙부가 개구되어 있다. 개구 형상은 대략 거꾸로 된 표주박(guitar) 형상을 가지고 있다. 이 중, 직경이 큰 개구부는 래칫 기어(26)의 직경보다 크고, 클러치(202)의 직경보다 작은 직경을 가지고 있다. 이것에 의해, 직경이 큰 개구부에 있어서 클러치(202)의 배면과 래칫 기어(26)가 근접해서 대향 배치된다. 소경의 개구부 및 직경이 큰 개구부의 접속 부분은 폴(43)의 가동(可動) 영역을 형성한다. 폴(43)은 폴 리벳(136)에 의해 하우징(11)에 회전 가능하게 축 지지된다. 폴(43)의 직경이 큰 개구부에의 회전에 의해, 폴(43)이 래칫 기어(26)의 래칫 기어부(45)에 걸어 맞추어진다.

또한 메카니즘 블록(201)에서 소경 개구부의 대향 주변에는 센서 장착부(201C)가 마련되어 있다. 차량 센서(205)는 볼 센서(205C)와 차량 센서 레버(205A)로 이루어지고, 볼 센서(205C)는 차량 센서 레버(205A) 위쪽을 향하게 마련된다.

클러치(202)는 중앙에 개구부(202C)를 가지고 있다. 거기에 근접 배치된 래칫 기어(26)의 축부(48)는 느슨하게 삽입된다. 클러치(202)의 전면부에는 개구부(202C)와 동축으로 축심을 향하는 방향에 클러치 톱니(202D)가 둥근 고리 형상으로 세워 마련되어 있다.

클러치(202)의 대략 아래쪽 중앙부에는 장착 핀(202E)과 가이드 홈(202F)이 구비되어 있다. 장착 핀(202E)은 전면측에 구비되고, 파일럿 암(203)이 회전 가능하게 축 지지된다. 파일럿 암(203)은 차량 센서 레버(205A)에 의해 압압되어 밀어 올려진다. 가이드 홈(202F)은 배면측에 구비되고, 폴(43)의 안내 핀(43A)이 느슨하게 끼워진다. 가이드 홈(202F)은 좌측을 향해서 개구부(202C)의 축심에 근접하도록 형성되어 있다. 이것에 의해, 클러치(202)가 반시계 방향으로 회전함으로써 폴(43)은 래칫 기어(26)에 근접하도록 유도된다.

또한, 장착 핀(202E)으로부터 좌측 아래쪽에 유도 블록(202G)이 연장해서 마련되어 있다. 유도 블록(202G)은 차량 센서(205)의 레버 기부(205B)에 대향해서 마련되어 있다. 유도 블록(202G)은 장착 핀(202E)으로부터 좌측으로 연장해서 마련됨에 따라 아래쪽으로 넓어지는 테이퍼 구조를 갖는다. 그 선단에서 유도 블록(202G)은 일정한 폭을 가진 영역을 구비한다.

상기 록킹 기어(206)는 배면측에 세워 마련되어 있는 둥근 고리 형상의 홈부(206D)를 구비한다. 록킹 기어(206)는 클러치(202)상에 원형으로 세워진 클러치 톱니(202D)를 수납한다. 록킹 기어(206)는 홈부(206D)가 클러치 톱니(202D)를 둘러싸도록 클러치(202)에 접촉 혹은 근접해서 배치된다. 개구부(202C)에 느슨하게 끼운 축부(48)는 록킹 기어(206)와 동축에 압입된다. 래칫 기어(26)와 록킹 기어(206)가 동축으로 고정된다.

록킹 기어(206)의 외주 에지측의 일각에는 홈부(206D)에서 연장된 개구부(206C)가 구비되어 있다. 또한 개구부(206C)에 근접해서 축 지지 핀(206B)이 구비되어 있다. 록킹 암(208)이 회전 가능하게 축 지지 핀(206B)에 의해 지지므로, 록킹 암(208)의 선단부는 개구부(206C)에서 홈부(206D)로 회전 가능하게 된다. 또한 록킹 암(208)은 센서 스프링(207)에 의해 록킹 기어(206)와 연결되어 있고, 정상 동작시, 선단부가 개구부(206C)로부터 돌출되지 않도록 힘을 부가하고 있다. 웨빙 감응식 록킹 기구에 의한 록킹 작동시, 록킹 암(208)이 개구부(206C)를 거쳐서 홈부(206D)로 돌출하고, 록킹 암(208)의 선단부가 클러치 톱니(202D)와 맞물린다.

록킹 기어(206)의 외주 가장자리는 외경 방향을 향해서 록킹 기어 톱니(206A)가 세워서 마련되어 있다. 록킹 기어(206)는 록킹 기어 톱니(206A)가 파일럿 암(203)에 근접하도록 클러치(202)에 배치된다. 차체 감응식 록킹 기구의 록킹 동작시, 차량 센서(205)의 차량 센서 레버(205A)에 의해 파일럿 암(203)이 밀어 올려져, 파일럿 암(203)의 선단부가 록킹 기어 톱니(206A)와 맞물린다.

또한 록킹 기어(206)의 전면에는 관성 매스(209)가 회전 가능하게 장착되어 있다. 관성 매스(209)는 가이드 개구부(209A)를 구비한다. 가이드 개구부(209A)에는 록킹 암(208)에서 돌출하여 마련된 유도 핀(208A)이 느슨하게 끼워진다. 관성 매스(209)는 급격한 웨빙의 인출에 대하여 관성 지연을 발생시키는 부재로서, 금속 부재로 성형된다. 가이드 개구부(209A)는 기능적으로는 1개 구비되어 있으면 되지만, 관성 지연을 발생시킬 목적으로 관성 매스(209)의 중심점에 점 대칭의 위치에 더미의 가이드 개구부(209A)를 마련하여도 좋다.

록킹 유닛(9)의 전면은 메카니즘 커버(210)로 덮여진다. 메카니즘 커버(210)는 나일론 래치(210A)를 구비한다. 나일론 래치(210A)는 나일론 래치(8A)와 마찬가지의 구성을 갖는다. 록킹 유닛(9)은 나일론 래치(210A)에 의해, 메카니즘 블록(201)의 개구(201D)를 거쳐서 하우징(11)에 고정된다.

또한, 록킹 유닛(9)에 있어서, 관성 매스(209), 리턴 스프링(204), 센서 스프링(207) 및 차량 센서(205)의 금속 볼을 제외한 부재는 수지 부재로 이루어진다. 또, 서로 접촉한 경우의 부재 간의 마찰 계수는 작은 것이다.

다음에, 도 41~도 46에 따라 통상의 록킹 기구에 대한 동작을 설명한다. 도면에 있어서 웨빙의 인출 방향은 도시하는 방향이다. 반시계 방향의 회전 방향이 웨빙의 인출 방향이다. 이하의 설명에서는 록킹 동작에 관한 동작을 중심으로 설명하고, 그 이외의 부분에 대해서는 적절하게 기재를 생략한다. 또한 동작의 설명 상, 필요에 따라 도면의 일부를 절개해서 표시하고 있다. 웨빙 감응식 록킹 기구 및 차체 감응식 록킹 기구에서 모두 폴(43)의 동작은 공통이다. 이 때문에 이하의 설명에서는 폴(43)과 래칫 기어(26)의 관계를 나타내는 부분에 대해서는 그 일부를 절개한 상태로 표시하고 있다.

[웨빙 감응식 록킹 기구의 동작 설명]

도 41~도 43은 웨빙 감응식 록킹 기구의 동작 설명도 이다. 웨빙 감응식 록킹 기구에서는 폴(43)과 래칫 기어(26)의 관계를 나타내는 부분에 추가로, 록 암(208)과 클러치 톱니(202D)의 관계를 나타내는 부분 및 센서 스프링(207)의 부분을 절개해서 표시하고 있다.

웨빙에 가해지는 인출 방향의 가속도가 소정 값을 초과하면, 센서 스프링(207)이 관성 매스(209)의 초기 위치를 유지할 수 없게 된다. 즉, 관성 매스(209)에 관성 지연이 발생하여, 관성 매스(209)에 대해서 록킹 기어(206)가 반시계 방향으로 회전한다.

이것에 의해, 록킹 암(208)의 유도 핀(208A)이 관성 매스(209)의 가이드 개구부(209A)에 안내되고, 록킹 암(208)의 선단부가 외경 방향으로 회전하여 클러치 톱니(202D)와 맞물린다. 이 상태를 도 41에 도시한다.

록킹 암(208)이 클러치 톱니(202D)에 맞물린 후에도 웨빙의 인출이 계속되면, 래칫 기어(26)와 동축에 고정되어 있는 록킹 기어(206)에는 반시계 방향의 회전력이 계속해서 인가된다. 록킹 암(208)이 클러치 톱니(202D)에 맞물리고 있으므로, 클러치(202)도 반시계 방향으로 회전된다.

이것에 의해, 클러치(202)의 가이드 홈(202F)으로 폴(43)의 안내 핀(43A)이 유도되어, 폴(43)이 래칫 기어(26)를 향해서 회전한다. 이 상태를 도 42에 도시한다.

폴(43)의 회전이 계속되어 래칫 기어(26)에 맞물리므로, 래칫 기어(26)의 회전이 방지된다. 가이드 드럼(21)의 회전이 록되고, 또한 웨빙의 인출이 방지된다. 이 상태를 도 43에 도시한다.

도 43의 상태에서는 리턴 스프링(204)이 압축된 상태로 유지된다. 따라서, 웨빙에 가해지는 인출 방향의 인장력이 이완되어 가이드 드럼(21)이 권취 방향으로 회전하면, 압축된 리턴 스프링(204)의 가압력에 의해 클러치(202)는 시계 방향으로 회전한다. 이것에 의해, 폴(43)의 안내 핀(43A)이 클러치(202)의 가이드 홈(202F)을 반대 방향으로 유도되어, 래칫 기어(26)로부터 폴(43)이 이격된다. 록 상태가 해제된다.

[차체 감응식 록킹 기구의 동작 설명]

도 44~도 46은 차체 감응식 록킹 기구의 동작 설명도이다. 차체 감응식 록킹 기구는 폴(43)과 래칫 기어(26)의 관계를 나타내는 부분을 절개해서 표시하고 있다.

차체의 흔들림이나 경사 등에 의한 가속도가 소정값을 초과하면, 차량 센서(205)의 볼 센서(205C)가 소정 위치를 유지할 수 없게 되어, 차량 센서 레버(205A)가 파일럿 암(203)을 밀어 올린다.

이것에 의해, 파일럿 암(203)의 선단부가 록킹 기어 톱니(206A)와 맞물린다. 이 상태를 도 44에 도시한다.

파일럿 암(203)과 록킹 기어 톱니(206A)의 맞물린 상태가 계속되면, 록킹 기어(206)에 가해지고 있는 반시계 방향의 회전력이 파일럿 암(203)을 거쳐서 파일럿 암(203)이 축 지지되고 있는 클러치(202)를 반시계 방향으로 회전시킨다.

이것에 의해, 클러치(202)의 가이드 홈(202F)에 폴(43)의 안내 핀(43A)이 유도되고, 폴(43)이 래칫 기어(26)를 향해 회전한다. 이 상태를 도 45에 도시한다.

폴(43)의 회전이 계속되어 래칫 기어(26)에 맞물려서 래칫 기어(26)의 회전이 록된다. 가이드 드럼(21)의 회전이 록되어 웨빙의 인출이 방지된다. 이 상태를 도 46에 도시한다.

웨빙 감응식 록킹 기구와 마찬가지로, 웨빙(3)이 권취되면, 클러치(202)는 시계 방향으로 회전해서, 폴(43)과 래칫 기어(26)의 맞물림이 해제된다. 또한, 볼 센서(205C)는 차량의 가속도가 없어진 시점에서 초기 상태로 복귀한다.

상기 유도 블록(202G)은 록 상태가 해제되고 클러치(202)가 시계 방향으로 회동해서 통상의 위치로 되돌아올 때, 차량 센서 레버(205A)가 차량의 가속도에 의해 상승하지 않도록 하는 요동 규제 부재이다. 상기 유도 블록(202G)은 파일럿 암(203)의 선단부와 차량 센서(205)의 차량 센서 레버(205A)가 당접해서 클러치(202)의 복귀가 규제되지 않도록 마련된 것이다.

록 상태에서, 유도 블록(202G) 중 광폭 영역의 하단부는 차량 센서(205)의 레버 기부(205B)에 당접하고 있다. 이 상황에서는 차량 센서 레버(205A)의 선단 위치가 파일럿 암(203)의 하단부의 가동 궤적보다 아래쪽에 유지되도록 광폭 영역의 폭을 설정해 두면, 클러치(202)가 시계 방향으로 회전해서 되돌아갈 때에도, 차량 센서 레버(205A)와 파일럿 암(203)의 선단부가 당접해 버리는 일은 없다. 클러치(202)의 시계 방향으로의 회전에 따라, 레버 기부(205B)에 당접하는 유도 블록(202G)의 하단부는 테이퍼 구조를 가지고 폭이 순차적으로 좁아진다. 이것에 의해, 록 상태로부터의 복귀시, 클러치(202)가 시계 방향으로 회전해서 통상 위치로 되돌아올 때, 파일럿 암(203)의 선단부가 차량 센서 레버(205A)에 당접하여, 클러치(202)의 복귀 문제를 규제해 버리는 일은 없다. 또한 통상의 동작 상태에서, 레버 기부(205B)가 유도 블록(202G)에 당접하는 일은 없으며, 또한 차량 센서(205)의 차체의 가속도에 의한 요동이 유도 블록(202G)에 의해 규제되어 버리는 일은 없다. 토션 바(23)의 스플라인(23A)이 토션 바의 대경부의 일 예로서 도시되어있다.

도 47에는 가이드 드럼(21)으로부터 웨빙(3)이 전량 인출된 상태를 나타내는 단면을 도시한다. 도 47의 우측의 단면도는 가이드 드럼(21)의 A-A 단면도이다. 가이드 드럼(21)에는 회전축과 평행하게 슬릿(220A)이 개구되어 있다. 슬릿(220A)을 형성하는 양단면 중 가이드 드럼(21)의 내경측의 단면은 토션 바(23)의 단부 중 가이드 드럼(21) 내에 상대 회전이 불가능하게 압입 고정되는 스플라인(23A)의 외경 단부와 대략 동일면으로 되도록 개구되어 있다. 웨빙(3)의 종단부는 슬릿(220A)을 삽입 통과하고, 웨빙(3) 자체에 빠짐 방지 핀(220)이 고정되도록 빠짐 방지 핀(220) 주위를 감는다. 웨빙(3)에 의해 감겨진 빠짐 방지 핀(220)은 슬릿(220A)에 인접하고 웨빙(3)의 드럼측 면(220B)에서 가이드 드럼(21)의 내경측으로 연장하도록 가이드 드럼(21)에 형성된 오목 형상의 유지부(220C)에 배치되어 있다. 이 경우, 유지부(220C)를 형성하는 일단면은 슬릿(220A)의 양단면 중 가이드 드럼(21)의 외경측의 단면과 거의 동일면에 형성되어 있다.

도 47의 단면도는 웨빙(3)이 전량 인출된 상태이다. 빠짐 방지 핀(220)을 사이에 끼워 감겨져 있는 웨빙(3)의 외경은 슬릿(220A)의 길이(갭)보다 길게 구성되어 있다. 이것에 의해, 빠짐 방지 핀(220)은 슬릿(220A)의 단부에 구속되어 슬릿(220A)로부터 빠져나가는 일은 없다.

또한, 유지부(220C)를 형성하는 일단면은 가이드 드럼(21)의 외경측에서 ㅅ슬릿(220A)의 단면 중 하나와 거의 동일하도록 형성된다. 따라서, 웨빙(3)에 의해 감겨진 빠짐 방지 핀(220)이 존재하는 가이드 드럼(21)의 내경측에서, 웨빙의 인장 방향의 연장선상에 토션 바(23)의 스플라인(23A)과 겹치는 위치 관계에 있다. 그러므로, 웨빙(3)이 전량 인출되었을 때에 가이드 드럼(21)을 꽉 누르는 빠짐 방지 핀(220)으로부터의 하중은 그 일부가 토션 바(23)의 스플라인(23A)에 의해 받아들여진다.

가이드 드럼(21)은 경량화를 위해 알루미늄재로 성형되고, 부분적으로 공동(空洞) 부분을 형성해서 무게를 감소시키다. 또 가이드 드럼(21)은 회전축을 포함하는 중앙부에 토션 바(23)를 삽입함으로써 더욱 무게가 감소된다. 따라서 감소된 가이드 드럼(21)에서는 웨빙(3)의 전량 인출에 의한 작용력을 받아들일 수 없다. 그러나 가이드 드럼(21)은 철재로 성형된 토션 바(23)의 스플라인(23A)에 의해, 웨빙(3)의 전량 인출시 작용력을 받아들일 수 있어 충분히 견딜 수 있는 강도를 확보할 수 있다.

상기 토션 바(23)의 스플라인(23A)은 가이드 드럼(21)에 압압되는 빠짐 방지 핀(220)으로부터 하중을 받는다. 차량 긴급 시에 에너지를 흡수하기 위한 토션 바(23)의 중앙부(도 47 중에 점선으로 표시)에는 빠짐 방지 핀(220)으로부터의 하중은 걸리지 않는다. 따라서 이와 같이 구성된 가이드 드럼(210은 토션 바(23)의 에너지 흡수 기능에 악영향을 끼치지 않는다.

이상 상세하게 설명한 바와 같이, 본 실시 형태의 시트 벨트용 리트랙터(1)는 웨빙(3)을 권취 수납하는 가이드 드럼(21), 가이드 드럼(21)의 회전축과 평행하게 개구되어 웨빙(3)의 일단이 삽입 통과되는 슬릿(220A), 웨빙(3)의 일단에 마련되어 웨빙(3)의 슬릿(220A)에서의 빠짐을 방지하는 빠짐 방지 핀(220)을 포함하며, 시트 벨트용 리트랙터(1)는 가이드 드럼(21)의 회전축과 동축이고 또한 가이드 드럼(21)의 내측에 장착된 토션 바(23)를 더 포함하고, 토션 바(23)의 일단이 가이드 드럼(21)에 대해 상대 회전이 불가능하도록 가이드 드럼(21)에 고정되고, 빠짐 방지 핀(220)의 직경과 빠짐 방지 핀(220)을 감싸는 웨빙(3)의 두께로 이루어진 길이가 가이드 드럼(21)의 슬릿(220A)의 외경 측면과 가이드 드럼(21)의 내측에 수납된 토션 바(23)의 외경면 사이의 거리보다 긴 구조를 가지고 있다.

토션 바(23)가 가이드 드럼(21)의 회전축과 동축에, 또한 가이드 드럼(21)의 내측에 장착되고, 토션 바(23)의 일단이 가이드 드럼(21)에 대해 상대 회전이 불가능하게 고정된다. 웨빙(3)의 일단은 가이드 드럼(21)의 회전축과 평행하게 개구된 슬릿(220A)을 삽입 통과한다. 웨빙(3)에는 빠짐 방지 핀(220)이 마련되어 있다. 빠짐 방지 부재의 직경과 빠짐 방지 부재를 감싸는 웨빙(3)의 두께로 이루어진 길이가 가이드 드럼(21)의 슬릿(220A)의 외경 측면과 가이드 드럼(21)의 내측에 수납된 토션 바(23)의 외경면 사이의 거리보다 긴 구조로서, 빠짐 방지 핀(220)이 슬릿(220A)으로부터 빠져나가지 않도록 구성되어 있다. 이러한 구성에 의해, 가이드 드럼(21)에 웨빙(3)을 부착하는 것은 다음의 몇 단계에 의해서만 실행된다. 먼저, 웨빙(3)이 가이드 드럼(21)의 슬릿(220A)에 삽입되고, 다음에 웨빙(3)이 빠짐 방지 핀(220)의 주변을 둘러싸도록 웨빙(3)의 단부를 접는 것에 의해 가이드 드럼(21)에 장착된다.

또 웨빙(3)이 전량 인출되고, 빠짐 방지 핀(220)이 인장되며, 웨빙 인출 방향에서 가이드 드럼(21)을 압압하는 경우, 빠짐 방지 핀(220)의 두께보다 작은 갭을 이루도록 배열되므로, 빠짐 방지 핀(220)이 가이드 드럼(21)을 압압하는 하중은 가이드 드럼(21)과 토션 바의 양쪽에서 수용된다. 그 결과, 웨빙의 전량 인출시 부착부의 강도를 향상시킬 수 있다.

또한 토션 바(23)의 외경면은 가이드 드럼(21)에 대해 토션 바(23)의 상대 회전이 불가능하게 가이드 드럼(21) 토션 바(23)을 고정하는 스플라인(23A)에 대응한다. 이것에 의해, 웨빙(3)의 전량 인출 시에 가이드 드럼(21)에 큰 하중이 가해져도, 그 하중은 토션 바(23)의 단부인 스플라인(23A)에 인가된다. 토션 바(23)의 에너지 흡수 부분인 중앙부에는 하중이 걸리지 않으므로, 토션 바(23)의 에너지 흡수 성능에 악영향을 미치는 일은 없다.

또한 가이드 드럼(21)은 알루미늄재에 의해 성형되고, 토션 바(23)는 철재에 의해 성형되어 있는 것이 바람직하다. 가이드 드럼(21)은 경량화를 위해 알루미늄재가 사용되고 있다. 회전축을 포함하는 내측에 토션 바(23)를 수납하는 가이드 드럼의 구성에서는 더욱 알루미늄재의 무게 감소가 이루어져 더욱 경량화를 도모하는 것이 가능하다. 이 경우, 가이드 드럼(21)의 강도 부족을 철재로 성형되어 있는 토션 바(23)로 보충할 수 있다.

보다 더 상세히 설명하면, 본 실시 형태에 따른 시트 벨트용 리트랙터(1)에 있어서, 차량 충돌시 프리텐셔너 기구(17)의 가스 발생 부재(61)가 작동한 경우, 피스톤(64)은 파이프 실린더(62)의 피스톤 수납부(62B) 내에서 통상 상태로부터 위쪽으로 이동하고, 피니언 기어체(33)의 피니언 기어부(71)에 당접하여 피니언 기어체(33)를 회전시킨다. 이것에 의해, 피니언 기어체(33)의 피니언 기어부(71)의 톱니가 푸시 블록(87)을 누른다 따라서, 이 푸시 블록(87)은 베이스 블록체(66)의 저면부에 세워 마련되는 위치 결정 돌기(94)를 전단한다. 그리고, 위치 결정 돌기(94)를 전단한 푸시 블록(87)은 블록 가압 스프링(87A)에 의해 눌려지고, 회전 레버(88)의 선단부에 닿아, 회전 레버(88)를 눌러 회전시킨다. 따라서, 이 회전 레버(88)의 하단부가 기어측 암(89)의 선단부로부터 분리된다. 그 후, 상기 기어측 암(89)이 가압 스프링(90)에 의해 외측 방향으로 회전함과 동시에 연결축(91)를 거쳐서 기구측 암(92)이 회전한다. 그 결과, 폴(43)이 권취 드럼 유닛(6)의 래칫 기어(26)의 래칫 기어부(45)에 맞물린다.

차량 충돌 시, 프리텐셔너 기구(17)의 가스 발생 부재(61)가 작동한 경우, 피스톤(64)에 의한 피니언 기어체(33)의 회전과 거의 동시에 푸시 블록(87), 블록 가압 스프링(87A), 회전 레버(88), 기어측 암(89), 연결축(91) 및 기구측 암(92)에 의해 폴(43)이 직접 회전하여, 권취 드럼 유닛(6)의 래칫 기어(26)에 맞물린다. 따라서, 프리텐셔너 기구(17)의 기동과 거의 동시에 폴(43)이 권취 드럼 유닛(6)의 래칫 기어(26)에 맞물린다. 그 결과, 권취 드럼이 웨빙(3)의 인출 방향의 회전을 신속하고 또한 확실하게 방지하여, 탑승자의 웨빙(3)의 인출을 방지하고, 벨트 하중의 저하를 방지하는 것이 가능하게 된다.

또한, 프리텐셔너 유닛(7)은 베이스 플레이트(65) 상에 프리텐셔너 기구(17) 및 강제 록킹 기구(53)를 장착한 후, 커버 플레이트(57)를 장착하여 구성된다. 이 후, 이 프리텐셔너 유닛(7)을 각 나사(15) 및 스토퍼 나사(16) 에 의해 하우징 유닛(5)에 장착한다. 그 결과, 프리텐셔너 기구(17) 및 강제 록킹 기구(53)의 하우징 유닛(5)에의 장착 작업의 효율화를 도모하는 것이 가능하게 된다.

또한 프리텐셔너 동작을 간편하고 또한 확실한 구성에 의해 실현할 수 있다.

구체적으로, 피니언 기어체(33)의 회전에 따라, 클러치 폴(29)이 즉시 폴 베이스(76)의 외경 방향으로 돌출해서, 가이드 드럼(21)의 클러치 기어(30)에 맞물린다. 클러치 폴(29)가 클러치 기어(30)의 맞물림은 피니언 기어체(33)의 구동력이 가이드 드럼(21)에 직접 작용해서, 웨빙(3)의 권취가 개시되게 한다. 배경 기술의 계획과는 전혀 상이한 간편하고 또한 직접적인 구동력의 전달 기구를 실현할 수 있다. 따라서, 구동력 전달까지의 시간 지연이나 타이밍 변동(inconstancy)과 같은 배경 기술에서의 과제가 해소되며, 신속하고 또한 확실한 타이밍에서 타이밍 변동도 없어, 차량 충돌 시의 웨빙(3)의 권취 동작을 실행할 수 있다.

또한, 폴 베이스(76)와 폴 가이드(77)는 록킹 블록(76C)과 록킹 훅(77D)의 맞물림에 따라 서로 맞물리게 된다. 이 경우의 맞물림 상태는 피니언 기어체(33)에 의한 회전 초기에 있어서, 폴 가이드(77)에 대해서 폴 베이스(76)가 상대 회전 가능한 맞물림 상태로 된다. 이것에 의해 회전의 초기 단계에서, 폴 가이드(77)가 회전이 불가능하게 유지된 상태에서 폴 베이스(76)가 회전한다. 그 결과, 클러치 폴(29)을 돌출시킬 수 있다.

또한, 폴 가이드(77)에 마련되어 있는 위치 결정 돌기(77A)는 베이스 플레이트(65)에 개구되어 있는 위치 결정 구멍(81)에 걸어 맞추어 진다. 통상시 및 프리텐셔너 동작 초기에 있어서, 폴 가이드(77)가 정지 상태를 유지한다. 이것에 의해, 폴 가이드(77)에 대해서 폴 베이스(76)가 상대 회전하여, 클러치 폴(29)의 돌출을 가능하게 하고 있다. 클러치 폴(29)의 돌출 후에는 클러치 폴(29)이 가이드부(77C)를 압압함으로써, 폴 가이드(77)가 압압된다. 클러치 폴(29)의 압압력에 의해, 위치 결정 돌기(77A)는 파단한다. 위치 결정 돌기(77A)가 파단된 후, 폴 가이드(77)와 폴 베이스(76)가 일체로 회전할 수 있다.

또한, 폴 베이스(76) 상에 폴 베이스(76)의 외경측에서 보아 삽입 통과 구멍(76A)을 둘러싸도록, 폴 지지 블록(76B)이 형성되어 있다. 클러치 폴(29)이 가이드 드럼(21)을 압압 구동할 때, 폴 지지 블록(76B)은 클러치 폴(29)이 받는 하중을 받아들일 수 있다.

또한 피니언 기어체(33)의 회전에 따라 클러치 폴(29)이 클러치 기어(30)와 맞물리고, 피니언 기어체(33)의 회전력이 가이드 드럼(21)에 전달된다. 이 경우, 피니언 기어체(33)의 회전력을 가이드 드럼(21)에 전달하는 전달 기구의 적어도 일부, 즉 폴 베이스(76), 폴 가이드(77), 양자에 걸어 맞추어지는 클러치 폴(29) 중의 하나는 가이드 드럼(21)의 한쪽의 측단부에 형성되는 드럼 오목부(21B)에 수납된다. 따라서, 가이드 드럼(21)의 회전축 방향에 있어서, 적어도 폴 베이스(76), 폴 가이드(77) 및 클러치 폴(29)이 가이드 드럼(21)의 회전축 방향에 매립된 상태로 된다. 이것에 의해, 가이드 드럼(21)의 회전축 방향에 대해 프리텐셔너 기구부가 점유하는 장착 용적을 저감할 수 있다.

또한, 드럼 오목부(21B)는 중앙 부분에 가이드 드럼(21)의 회전축과 동축으로 볼록 형상의 장착 보스(31) 및 장착 보스(31)의 외측면에 내측면이 슬라이딩함과 함께 피니언 기어체(33)의 외측면이 슬라이딩하는 베어링(32)을 구비하고 있다. 이것에 의해, 가이드 드럼(21)과 피니언 기어체(33)는 가이드 드럼(21)의 장착 보스(31)를 거쳐서 베어링(32)을 사이에 끼우고 동축에 연결할 수 있다. 간단한 기구에 의해 직접 연결을 할 수 있어, 축 어긋남이 없는 구조를 간편하고 또한 확실하게 구성할 수 있다.

또한 장착 보스(31)는 가이드 드럼(21)의 회동축과 동축의 개구를 가지고 있으며, 개구에 끼워 맞추어지며, 웨빙(3)을 권취 방향으로 가압하는 권취 스프링 유닛(8)에 연결되는 드럼축(22)을 구비하고 있다. 이것에 의해, 가이드 드럼(21)과 권취 스프링 유닛(8)은 드럼축(22)에 의해 동축에 연결된다. 또, 이 드럼 샤프트(22)는 가이드 드럼(21)을 형성하는 재료보다 강성이 높은 금속 재료에 의해 형성하면, 연결축인 드럼 샤프트(22)의 강성이 확보된다.

또한 차체 감응식 록킹 기구에 있어서, 유도 블록(202G)의 광폭 영역의 하단부가 차량 센서(205)의 레버 기부(205B)에 당접하고 있다. 이것에 의해, 차량 센서 레버(205A)의 선단부가 파일럿 암(203)의 하단부의 가동 궤적보다 아래쪽에 유지되도록 광폭 영역의 폭을 설정해 두면, 클러치(202)가 시계 방향으로 회전해서 되돌아갈 때에도, 차량 센서 레버(205A)와 파일럿 암(203)의 선단부가 당접해 버려, 클러치(202)의 통상 위치로의 복귀 동작을 규제해 버리는 일은 없다. 또한 통상의 동작 상태에 있어서, 레버 기부(205B)가 유도 블록(202G)에 당접하는 일은 없어, 차량 센서(205)의 차체의 가속도에 의한 요동이 규제되어 버리는 일은 없다.

또한 본 발명은 상기에 설명한 실시 형태에 한정되는 것은 아니다. 다양한 변형은 본원에서 공개한 발명 사상을 실현하는 범위 내에서 허용되어야 하며, 실시 형태에 공개한 작용 효과와 마찬가지의 작용 효과를 달성할 것이다.

예를 들면, 베어링(32)은 반드시 수지제일 필요는 없다. 가이드 드럼(21)과 피니언 기어체(33) 사이에 베어링(32)의 슬라이딩이 자유롭게 구비되도록, 그 표면이 마찰 계수가 작은 재질 혹은 표면 처리가 실시되어 있으면 된다.

또한 폴 베이스(76) 및 클러치 폴(29)은 금속 부재로 구성되고, 폴 가이드(77)는 수지제 부재로 구성되어 있는 것으로서 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다. 클러치 폴(29)이 돌출할 때의 가이드부(77C)의 휨(deform), 클러치 폴(29)의 돌출 후의 위치 결정 돌기(77A)의 파단 등을 확실하게 행할 수 있는 부재이면 된다, 또한 클러치 폴(29)이나 폴 지지 블록(76B)의 강도가 충분히 확보되어 있으면, 부재의 재질은 상관없다.

또한 가이드 드럼(21)에 구동력을 전달할 수 있고, 웨빙(3)을 확실하게 권취할 수 있는 능력이 확보되어 있으면, 클러치 폴(29)의 수에 한정은 없다.

또한 실시 형태에서는 클러치 폴(29)이 폴 가이드(77)에 압입되는 경우에 대해 설명했지만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다. 클러치 폴(29)이 폴 베이스(76)에 압입되는 구성으로 할 수도 있다. 또한 폴 베이스(76)과 폴 가이드(77)의 상대 회전에 있어서, 무엇을 고정으로 할지는 적절하게 선택할 수 있다. 또한 회전 시에, 클러치 폴(29)이 압입되어 있는 십자 형상 돌기(77B)가 파단되기 때문에, 클러치 폴(29)를 압압해서 외측으로 돌출시키는 폴 지지 블록(76B)과 가이드부(77C)는 폴 베이스(76) 및 폴 가이드(77)의 어느 쪽에 구비되어 있어도 된다. 폴 지지 블록(76B)과 가이드부(77C)에 의해 클러치 폴(29)을 끼워 넣어 압압하는 구성이면 된다.

Claims (3)

1. 웨빙을 권취 수납하는 권취 드럼, 일단이 상기 권취 드럼에 고정되고 차량 충돌시에 상기 웨빙의 인출 방향으로의 하중에 대하여 비틀림 변형하는 토션 바, 상기 권취 드럼의 회전축과 평행하게 개구되어 상기 웨빙의 일단이 삽입 통과되는 슬릿과 상기 웨빙의 일단에 마련되어 상기 웨빙이 상기 슬릿에서 빠지는 것을 방지하는 빠짐 방지 부재를 포함하는 시트 벨트용 리트랙터로서,
   상기 권취 드럼은 상기 권취 드럼의 일단측에 마련된 개구에서 타단측으로 향하여 회전축과 동축에 마련되어 상기 타단측이 폐쇄되는 공동으로서, 상기 토션 바가 수납된 축 구멍,
   상기 축 구멍의 상기 타단측의 내주면에 형성되고, 상기 토션 방의 일단에 형성된 스플라인이 수납된 스플라인 홈,
   상기 축 구멍의 상기 타단측의 저면부 보다도 축방향 외측에 위치하도록 상기 권취 드럼의 일단측 외주부에서 반경 방향 외측으로 연장되어 상기 권취 드럼에 감겨진 웨빙의 폭 방향의 단면에 당접하는 플랜지부를 구비하고,
   상기 슬릿은 상기 권취 드럼의 회전축에 대하여 반경 방향 내측의 측면이 상기 스플라인의 반경 방향 외측으로 돌출하는 돌출부에 접하도록 상기 권취 드럼의 외경의 접선 방향에 평행하게 관통됨과 동시에 상기 회전축 방향의 일단측이 상기 플랜지부에 도달하도록 형성되고,
   상기 빠짐 방지 부재는 상기 웨빙의 폭과 동일 길이로 형성되고, 상기 슬릿의 상기 권취 드럼의 회전축에 대하여 반경 방향 내측의 측면의 한쪽의 외측 에지 둘레부에 따라 상기 권취 드럼의 반경 방향 내측으로 움푹패이도록 형성된 오목부의 탑재부에 탑재되어 상기 플랜지부 측의 단부가 상기 탑재부를 사이에 두고 상기 플랜지에 대향하도록 배치된 것을 특징으로 하는 시트 벨트용 리트랙터.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 권취 드럼은 알루미늄재에 의해 성형되고, 상기 토션 바는 철재에 의해 성형되어 있는 것을 특징으로 하는 시트 벨트용 리트랙터.
   

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