WO2016063634A1 - シートベルトリトラクタ - Google Patents

Abstract

　フォースリミッタ機構の切換え機構（１００）は、トルクチューブ（６４）がスピンドル（６１）と一体回転するように、スピンドル（６１）に対してトルクチューブ（６４）をロックするロッキングエレメント（６８）及びスピンドルリング（７０）を備えるロック機構と、ロック機構を解除させるために回転可能なスイッチリング（１２０）と、スイッチリング（１２０）、スイッチリング（１２０）を作動させるためのスイッチピストン（１１５）、及び切換え機構作動時にスイッチピストン（１１５）を押し出すガスを発生させる切換え用ガス発生器（１１６）を収容するスイッチハウジング（１０１）と、を備える。そして、切換え機構（１００）のスイッチハウジング（１０１）は、スイッチリング（１２０）がスイッチピストン（１１５）によって回転した際に当接する当接部位に、被作動部（１２２）が向かってくる方向に突出する突出部（１１０）を有する。

Description

シートベルトリトラクタ

　本発明は、シートベルトリトラクタに関し、より詳細には、エネルギー吸収荷重を切り換えることができるフォースリミッタ機構を有するシートベルトリトラクタに関する。

　近年のシートベルトリトラクタとしては、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と、設定以上の荷重がベルトに加わった場合にエネルギーを吸収しながらベルトを繰り出し、乗員の胸部への負担を軽減するフォースリミッタ機構とが付加されているものがある（例えば、特許文献１参照）。

　特許文献１に記載のシートベルトリトラクタでは、図１０に示すように、トーションバー（ねじり棒）２１３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。このトーションバー２１３は、一層大きな横断面を有する区間２１４、及び一層小さな横断面を有する区間２１５を有し、また、区間２１４，２１５の中間部やトーションバー２１３の一端部に接続片２１６ａ、２１６ｂが設けられている。接続片２１６ｂは、スピンドル（ベルト軸）２１２と結合され、接続片２１６ａはトルクチューブ（トルク管）２１８と結合される。また、トーションバー２１３は、他端部でトレッドヘッド（プロファイルヘッド）２５０に接続されている。

　また、このフォースリミッタ機構は、エネルギー吸収の高い力レベルから低い力レベルに切り換える切換え機構を備える。切換え機構は、図１１に示すように、ロッキングエレメント（つめ）２２１がスピンドル２１２とトルクチューブ２１８とを連結している状態では、スピンドル２１２からトルクチューブ２１８を介してトーションバー２１３の区間２１４への高い力レベルにおけるエネルギー吸収を行う。また、ロッキングエレメント２２１がトルクチューブ２１８との連結を外されると、スピンドル２１２からトーションバー２１３の区間２１５がねじられ、低い力レベルにおけるエネルギー吸収を行っている。

　ロッキングエレメント２２１は、スピンドル２１２の横断面に形成された切り欠き２４０内に、回転中心２２２の回りで揺動可能に支持されている。また、ロッキングエレメント２２１の外周側がスピンドルリング（軸リング）２４５によって囲まれている状態で、トルクチューブ２１８と噛み合って保持される。スピンドルリング２４５が軸線方向に動かされると、ロッキングエレメント２２１は、スピンドルリング２４５の支持部２２４から釈放され、外方に向かって切り欠き２４０内を揺動して、スピンドル２１２とトーションバー２１３の結合が解消される。

　また、図１２に示すように、ベルト巻き取り器２１０のカバー２２０内に、花火技術的な装填物２２７を有する駆動装置２２６が配置されており、装填物２２７は、ピストン２２８を直線的に動かすように作用する。ピストン２２８は、スイッチリング（操作リング）２１９から半径方向に突出した段部２２９にアクセスして、スイッチリング２１９が回転し、回転することでカバー２２０から押離されてスピンドルリング２４５を軸線方向に移動させている。

日本国特表２００３－５０２２０４号公報

　ところで、特許文献１に記載のフォースリミッタ機構の切換え機構は、ピストン２２８の作動によるスイッチリング２１９の旋回駆動は、ピストン２２８やスイッチリング２１９自体、及び、これらの周辺部品の寸法公差等を厳しくすることで、安定した作動が実現されている。このため、該切換え機構は、厳しい寸法管理が必要となり、コストが嵩んでしまうという課題がある。

　本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、フォースリミッタ機構の切換え機構が、コストダウンを図りつつ、安定作動性を向上することができるシートベルトリトラクタを提供することにある。

　本発明の目的は、下記の構成により達成される。
（１）　リトラクタフレームと、
　該リトラクタフレームに回転可能に支持され、シートベルトを巻回可能なスピンドルと、
　前記スピンドル内に配置され、一端部が前記スピンドルと結合すると共に、捻れトルクの異なる複数の軸部分を有するトーションバーと、
　前記トーションバーの他端部をロックすることで、前記スピンドルの回転をロック可能な緊急ロック機構と、
　前記複数の軸部分の間で前記トーションバーと結合され、前記スピンドル内に配置されるトルクチューブと、
　前記トルクチューブが前記スピンドルと一体回転する状態と相対回転する状態とを切り換える切換え機構と、
を有するシートベルトリトラクタであって、
　前記切換え機構は、
　　前記トルクチューブが前記スピンドルと一体回転するように、前記スピンドルに対して前記トルクチューブをロックするロック機構と、
　　前記ロック機構を解除させるために回転可能な切換え部材と、
　　前記切換え部材、前記切換え部材を作動させるための駆動部材、及び前記切換え機構作動時に前記駆動部材を押し出すガスを発生させるガス発生器を収容するハウジングと、を備え、
　前記切換え機構のハウジングは、前記切換え部材が前記駆動部材によって回転した際に当接する当接部位に、前記切換え部材が向かってくる方向に突出する突出部を有することを特徴とするシートベルトリトラクタ。
（２）　前記突出部は、前記切換え部材が当接することで変形することを特徴とする（１）に記載のシートベルトリトラクタ。
（３）　前記ロック機構は、
　　前記スピンドルを径方向に貫通する貫通孔内で前記スピンドル側に取り付けられ、前記トルクチューブが前記スピンドルと一体回転するように、前記スピンドルに対して前記トルクチューブをロックするロック位置と、前記トルクチューブが前記スピンドルと相対回転するように、前記スピンドルに対して前記トルクチューブのロックを解除するロック解除位置とに回動可能なロック部材と、
　前記ロック部材に径方向から当接して、前記ロック部材を前記ロック位置に規制する規制リングと、
を有し、
　前記切換え部材は、前記規制リングを前記ロック部材に当接した位置から前記ロック部材から離間した位置に軸方向へ移動可能で、半径方向に突出し前記当接部位の突出部に当接可能な被作動部を有するスイッチリングであり、
　前記突出部は、軸方向に沿って延出しながら前記切換え部材が向かってくる方向に突出することを特徴とする（１）または（２）に記載のシートベルトリトラクタ。
（４）　前記切換え機構のハウジングは、前記スイッチリングが摺動する摺動面に、前記スイッチリングが移動する方向に向かって傾斜する複数のランプ面を備え、
　前記スイッチリングは、前記駆動部材の作動によって円周方向に回転する際に、前記複数のランプ面に沿って摺動することで、軸方向へ移動することを特徴とする（３）に記載のシートベルトリトラクタ。

　本発明のシートベルトリトラクタによれば、切換え機構のハウジングは、切換え部材が駆動部材によって回転した際に当接する当接部位に、切換え部材が向かってくる方向に突出する突出部を有する。これにより、駆動部材によって作動した切換え部材がハウジングの突出部によって軸方向ずれが規制されて安定して作動するので、フォースリミッタ機構の切換え機構が、コストダウンを図りつつ、安定作動性を向上することができる。

本発明の一実施形態に係るシートベルトリトラクタの斜視図である。 図１のシートベルトリトラクタの分解斜視図である。 スピンドル組立体、及び切換え機構を示す斜視図である。 スピンドル組立体、及び切換え機構を示す断面図である。 切換え機構の分解斜視図である。 （ａ）は、切換え機構の作動前の状態を示すスイッチリング、スイッチピストン、及びスイッチハウジングの正面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＶＩ－ＶＩ線に沿った断面図であり、（ｃ）は、ＶＩ´部斜視図である。 （ａ）は、切換え機構の作動後の状態を示すスイッチリング、スイッチピストン、及びスイッチハウジングの正面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＶＩＩ－ＶＩＩ線に沿った断面図であり、（ｃ）は、ＶＩＩ´部拡大図である。 （ａ）は、スピンドル組立体の断面図に対して、切換え機構の作動前のスイッチリング、スピンドルリングの状態を示す図であり、（ｂ）は、（ａ）のＶＩＩＩ－ＶＩＩＩ線に沿った断面図である。 （ａ）は、スピンドル組立体の断面図に対して、切換え機構の作動後のスイッチリングの状態を示す図であり、（ｂ）は、（ａ）のＩＸ－ＩＸ線に沿った断面図である。 従来のシートベルトリトラクタの分解斜視図である。 従来の切換え機構を示す断面図である。 従来の切換え機構のための駆動装置を示す概略図である。

　以下、本発明の一実施形態に係るシートベルトリトラクタを図１～図９に基づいて詳細に説明する。

　このシートベルトリトラクタ１０は、図１および図２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をシートベルト巻き取り方向に回転付勢する巻き取りバネ装置１９と、車両の前後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が車両衝突時等の緊急時の加速度相当である場合に作動してスピンドル組立体１２のシートベルト引き出し方向の回転をロックしシートベルトの引き出し動作を規制する緊急ロック機構１４と、車両衝突時等の緊急時の初期に作動してスピンドル組立体１２をシートベルト引き込み方向に回転させるプリテンショナ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、を備えている。

　リトラクタフレーム１１は金属製のもので、図２中の左側に位置する第１の側板１１ａと、右側に位置する第２の側板１１ｂとを備えた略コ字状をなしている。第１の側板１１ａには、プリテンショナ１５と巻き取りバネ装置１９とが取り付けられ、第２の側板１１ｂには、緊急ロック機構１４と加速度センサ１３とが取り付けられている。また、第２の側板１１ｂには、緊急ロック機構１４を構成するロック片２０が係合可能な係合内歯１１ｄが形成されている。

　即ち、巻き取りバネ装置１９およびプリテンショナ１５は、スピンドル組立体１２の軸方向一端側に配置され、プリテンショナ１５は、リトラクタフレーム１１に取り付けられたチューブカバー１７内に主要部が収容されている。また、加速度センサ１３および緊急ロック機構１４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に取り付けられたカバー１８内に収容されている。

　なお、リトラクタフレーム１１には、一対の側板１１ａ、１１ｂの自由端側を連結するタイプレート２５や、シートベルトガイド２７、アッパーステー２６が取り付けられている。

　緊急ロック機構１４は、公知の種々の構成を採用することができる。なお、図２中、符号３１は、慣性体３２と連動するＷＳレバー３４が係合可能な内歯を有するベアリング板であり、符号３３は、慣性体３２が配置されるとともに、ＷＳレバー３４をスプリング３５で付勢された状態で支承し、さらに、加速度センサ１３のセンサレバーと係合可能なステアリングホイールである。
　また、ベアリング板３１の軸方向外側には、自動ロック機構（ＡＬＲ）３６が配置されており、符号３７は、ＡＬＲ用レバーである。

　プリテンショナ１５は、リトラクタフレーム１１の側板１１ａとチューブカバー１７との間に、駆動装置５１やピニオン４２やクラッチ機構４１などの主要部を備えている。ピニオン４２は、緊急時にスピンドル組立体１２と係合してスピンドル組立体１２をシートベルト巻き取り方向に回転させる回転部材である。クラッチ機構４１は、ピニオン４２が回転しないときはスピンドル組立体１２の自由回転を許容し、ピニオン４２が回転したときスピンドル組立体１２に対しピニオン４２を係合させてピニオン４２の回転をスピンドル組立体１２に伝達させるものである。なお、ピニオン４２やクラッチ機構４１は、図３に示すように、スピンドル組立体１２に予め組み付けられている。なお、図２中、符号４４は、ボール案内部、符号４５は、ボール案内板である。

　図２に示すように、駆動装置５１は、リトラクタフレーム１１とチューブカバー１７との間に一部が保持固定された金属製のチューブ５２と、チューブ５２の一端側に保持固定されたガスジェネレータ（ＭＧＧ）５３と、チューブ５２の内部に収容された樹脂製などのピストン５５と、チューブ５２の内部に収容されボールチェーンを構成する複数のアルミ製などのボール５６と、チューブ５２の他端部に取り付けられたボールストッパバネ５７と、を備えている。なお、複数のボール５６のうち最初にピニオン４２に係合するボールは、２つのボールが一体に形成されたようなツインボール５８となっている。

　ガス発生器５３は、緊急時の初期に作動して高圧のガス圧を発生するものであり、ピストン５５は、ガス発生器５３の発生したガス圧によってチューブ５２の先端側に向けて移動することでボール５６に力を伝達するものである。

　複数のボール５６は、ピストン５５に押されて移動することで、ピニオン４２に力を伝達してピニオン４２を回転させる。例えば、ピストン５５によりボール５６が移動すると、チューブ５２の先端側の開口部から押し出されたボール５６（ツインボール６０を含む）がピニオン４２に順次係合してピニオン４２を回転させる。この際、チューブ５２は、ガス発生器５３の燃焼圧力を保持すると共に、ピストン５５および複数のボール５６を収容し、ピストン５５および複数のボール５６の移動をガイドする機能を果たす。

　図２及び図４に示すように、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６１の他端側に取り付けられたピニオン４２と、スピンドル６１内に配置されるトルクチューブ６４と、スピンドル６１内に配置され、捻じれトルクの異なる軸部分を構成する第１及び第２トーションバー６５，６６と、スピンドル６１の内周面とトレッドヘッド６２の外周面との間に配置されたエネルギー吸収ストッパ（以下、ＥＡストッパとも称す）６７と、を備える。

　さらに、スピンドル組立体１２は、トレッドヘッド６２の外周面に案内されるロック片２０と、スピンドル６１の一端側に形成された一対の貫通孔６１ａ内で回動可能に取り付けられるロッキングエレメント６８と、スピンドル６１の一端側からその周囲に装着されるエンドピース６９、スピンドルリング（規制リング）７０及びサポートリング７１と、を備える。なお、図２中、符号７２はオメガスプリングであり、７３は安全プレートである。

　第１トーションバー６５は第２トーションバー６６よりも軸径が太く形成されており、各トーションバーの両端部６５ａ，６５ｂ，６６ａ，６６ｂは、トルクス（登録商標）形状に形成されている。本実施形態では、軸径の太い第１トーションバー６５が、高い荷重レベルでのエネルギー吸収を行い、軸径の細い第２トーションバー６６が、低い荷重レベルでのエネルギー吸収を行う。また、第１トーションバー６５は、プリテンショナ１５の作動により発生するトルクよりも大きな捻れトルクを有するように太さや硬さが設計されている。

　また、第１トーションバー６５の端部内周面には、トルクス形状の孔部６５ｃが形成されており、孔部６５ｃに第２トーションバー６６の端部６６ａが嵌合することで、第１トーションバー６５と第２トーションバー６６とは連結される。

　トレッドヘッド６２の内周面にはトルクス形状の孔部６２ａが形成されており、第１トーションバー６５の一端部６５ａが嵌合される。また、トルクチューブ６４の内周面にも、トルクス形状の環状溝６４ａがトレッドヘッド側から軸方向中間部を越えて設けられており、第１トーションバー６５の他端部６５ｂが嵌合される。また、第２トーションバー６６の他端部６６ｂ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。

　また、図８（ｂ）に示すように、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エンドピース６９に形成された回動中心６９ａまわりに回動する。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、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に対して円周方向に位置決め固定している。

　また、ロッキングエレメント６８の外周面がスピンドルリング７０から解放されると、図９（ｂ）に示すように、ロッキングエレメント６８は径方向外側に回動可能となり、スピンドル６１とトルクチューブ６４とは相対回転可能となる。

　したがって、ロッキングエレメント６８は、トルクチューブ６４がスピンドル６１と一体回転するように、スピンドル６１に対してトルクチューブ６４をロックするロック位置（図８（ｂ）参照）と、トルクチューブ６４がスピンドル６１と相対回転するように、スピンドル６１に対してトルクチューブ６４のロックを解除するロック解除位置（図９（ｂ）参照）とに移動可能である。
　また、スピンドルリング７０は、ロッキングエレメント６８に径方向から当接して、ロッキングエレメント６８をロック位置に規制する。
　このようにして、ロッキングエレメント６８とスピンドルリング７０は、トルクチューブ６４がスピンドル６１と一体回転するように、スピンドル６１に対してトルクチューブ６４をロックするロック機構を構成する。

　図４に戻って、ＥＡストッパ６７は、外周面が多角形形状に、内周面が雌ねじ形状に形成されるものであり、本実施形態では、六角ナットによって構成されている。そして、ＥＡストッパ６７の外周面がスピンドル６１のトレッドヘッド６２側の端部の六角穴６１ｂに嵌合し、内周面がトレッドヘッド６２の雄ネジ部６２ｂと螺合する。これにより、スピンドル６１の回転に伴ってＥＡストッパ６７が回転したとき、トレッドヘッド６２の雄ネジ部６２ｂに螺合するＥＡストッパ６７が軸方向に移動する。そして、トレッドヘッド６２の内部ストッパ壁にこのＥＡストッパ６７が突き当たることで、それ以上、トレッドヘッド６２に対してスピンドル６１が回転しないように規制される。

　さらに、図１～図７に示すように、リトラクタフレーム１１の第２の側板１２ｂの内側で、スピンドル６１の周囲には、スイッチハウジング１０１と、スイッチリング１２０と、スイッチリング１２０を作動させるためのスイッチピストン（駆動部材）１１５と、スイッチピストン１１５を押し出すガスを発生する切換え用ガス発生器１１６と、が配置される。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１０１、スイッチピストン１１５、切換え用ガス発生器１１６、及びスイッチリング１２０が、トルクチューブ６４がスピンドル６１と一体回転する状態と相対回転する状態とを切り換える切換え機構１００を構成する。

　スイッチリング１２０は、一枚の金属製の板材によって形成されている。スイッチリング１２０は、スピンドル６１及びエンドピース６９の周囲に配置されるような内径を有するリング状部１２１と、円周方向の一部で半径方向外方に突出し、作動するスイッチピストン１１５と当接可能な被作動部１２２と、リング状部１２１の外側で、円周方向複数箇所（本実施形態では、４箇所）で円周方向に延び、且つ、軸方向に向けて折り曲げ形成された折り曲げ部１２３と、を有する。

　また、スイッチハウジング１０１は、樹脂材料によって構成され、スイッチリング１２０を収容するハウジング本体部１０２と、ハウジング本体部１０２の上部に配置され、切換え用ガス発生器１１６及びスイッチピストン１１５を収容する筒状収容部１０３と、を有する。

　ハウジング本体部１０２には、スピンドル６１が貫通する貫通孔１０４、作動前のスイッチリング１２０のリング状部１２１及び被作動部１２２の軸方向側面を案内する案内面１０５、及び、案内面１０５の周囲から軸方向に延び、スイッチリング１２０が軸方向移動する際に、スイッチリング１２０の周囲に位置し、スイッチリング１２０を案内する円筒部１０６が形成される。

　また、図６（ｂ）に示すように、ハウジング本体部１０２は、スイッチリング１２０が摺動する摺動面で、折り曲げ部１２３と対向する位置に、スイッチリング１２０が移動する方向に向かって傾斜する複数のランプ面１０９を備える。したがって、図７（ｂ）に示すように、スイッチリング１２０は、スイッチピストン１１５の作動によって円周方向に回転する際に、折り曲げ部１２３がランプ面１０９に沿って摺動することで、軸方向へ移動する。

　円筒部１０６には、上部が開口する開口部１０７が形成されており、案内面１０５は、この開口部１０７を超えて上部に延びている。スイッチリング１２０の被作動部１２２は、開口部１０７から上方に延出し、被作動部１２２の周方向一側面は、スイッチピストン１１５と対向し、被作動部１２２の周方向他側面は、開口部１０７を形成する円筒部１０６の当接部位１０８と対向する。この当接部位１０８は、スイッチピストン１１５が作動して、被作動部１２２が回転駆動された際に被作動部１２２と当接して、スイッチリング１２０の円周方向の移動を規制する。

　また、図６（ｃ）及び図７（ｃ）に示すように、当接部位１０８の上縁部には、被作動部１２２に向けて突出する突出部１１０が軸方向に沿って延出している。突出部１１０は、軸方向から見て、略三角形状に形成され、軸方向に移動したスイッチリング１２０の被作動部１２２が当接することで潰れて変形し、当接後のスイッチリング１２０の軸方向ずれを規制する。
　なお、本実施形態では、突出部１１０は、スイッチハウジング１０１と一体に形成されているが、潰れ変形しやすい別部材が当接部位１０８に固定されてもよい。

　このように、スイッチリング１２０は、ロック機構を解除させるために回転可能な切換え部材を構成し、スピンドルリング７０をロッキングエレメント６８に当接した位置からロッキングエレメント６８から離間した位置に軸方向へ移動させる。

　次に、本実施形態のシートベルトリトラクタ１０の動作について説明する。
　通常時、乗員等によるシートベルトの引き出し操作により、スピンドル組立体１２に巻かれたシートベルトが引き出されるのに伴い、スピンドル組立体１２が回転する。スピンドル組立体１２は回転自由に支持されているので、巻き取りバネ装置１９の巻き上げ力を受ける。シートベルトを引き出すのを止めて力を緩めると、巻き取りバネ装置１９の力によりスピンドル組立体１２が回転してシートベルトを巻き取る。

　また、通常時には、ロッキングエレメント６８によりトルクチューブ６４とスピンドル６１とは一体となって回転するので、シートベルトを引き出す力の荷重伝達経路は、スピンドル６１、ロッキングエレメント６８、トルクチューブ６４、第１トーションバー６５、トレッドヘッド６２の順となる。

　急ブレーキ等の車両衝突と比べて低い衝撃等ではプリテンショナ１５が作動することは
なく、緊急ロック機構１４によってシートベルトの伸び出しが阻止される。

　車両衝突等の一定の閾値を超える衝撃が入ると、プリテンショナ１５が作動し、公知のセンサユニットから駆動装置５１のガスジェネレータ５３に点火電流が流れて、ガスジェネレータ５３が発火作動して高圧ガスを発生する。

　ピストン５５はガス圧に押されてチューブ５２内を他端開口部側に移動する。また、ピストン５５に押されることで、ボール５６が順次チューブ５２内を他端開口部側に移動する。この際、チューブ５２内では、ボール５６が隙間無く詰められることでボールチェーンを構成しているので、ピストン５５の隣のボール５６の移動は、ボールチェーンを構成している全てのボール５６に伝えられ、チューブ５２の他端開口部側からツインボール６０やボール５６が順次押し出されていく。

　チューブ５２の先端開口部から押し出されたボール５６はピニオン４２のポケットに噛合い、ボール５６の移動によりピニオン４２が回転を始める。ピニオン４２が回転を始めると、クラッチ機構４１が繋がり、ピニオン４２の回転がスピンドル組立体１２に伝達され、スピンドル組立体１２が回転する。

　このとき、トルクチューブ６４とスピンドル６１とは一体となって回転するので、両端がトルクチューブ６４とスピンドル６１に嵌合されている第２トーションバー６６には、捻じる力はかからない。これにより、プリテンショナ作動時の力で、軸径の細い第２トーションバー６６が捻れてしまい、シートベルトの引き込みが十分に出来なくなるという不都合が排除される。また、第１トーションバー６５は、プリテンショナ１５の作動により発生するトルクよりも大きな捻れトルクを有する、即ち、プリテンショナ１５の力では捻られない（塑性変形しない）太さ、硬さに設定されているので、プリテンショナ１５の力をスピンドル６１に確実に伝える。

　このようにして、プリテンショナ１５のボール５６の移動が完了するまで、スピンドル６１が巻き取り方向に回転してシートベルトが巻き取られ、乗員に対するシートベルトの緩みが除去される。

　一方、車両衝突等を加速度センサ１３が検知することで、緊急ロック機構１４がシートベルトの引き出しをロックしている状態で、乗員の慣性力がシートベルトに働くことにより、シートベルトは徐々に引き出され始める。

　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換え機構１００を作動させる。切換え機構１００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、プリテンショナ作動後、所定時間（ｍｓ）後に切換え機構１００を作動という設定をすることも可能である。

　切換え機構１００は、切換え用の電流を受けて切換え用ガス発生器１１６が点火する。切換え用ガス発生器１１６によるガスの圧力により、スイッチピストン１１５が作動し、スイッチリング１２０がスイッチピストン１１５に押されて回転とともに軸方向に移動する。

　スイッチリング１２０の軸方向移動に伴って、スピンドルリング７０が軸方向に移動すると、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６（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。

　これにより、シートベルトを引き出す力の荷重伝達経路は、スピンドル６１、第２トーションバー６６、第１トーションバー６５、トレッドヘッド６２の順となる。

　そして、トレッドヘッド６２がロックされた状態で、ベルト引き出し方向の力が加わり、ベルト荷重が第２トーションバー６６の捻じれ荷重に達すると、力伝達経路で軸径の細い第２トーションバー６６が塑性変形しながら捻れ、スピンドル６１が回転し、シートベルトが引き出される。第２トーションバー６６が捻じれると同時にＥＡストッパ６７がスピンドルとともに回転し、トレッドヘッド６２の雄ネジ部６２ｂに沿って軸方向に移動する。そして、ＥＡストッパ６７が、トレッドヘッド６２の内部ストッパ壁に当接して、該移動が規制されることで、第２トーションバー６６が捻じ切れるのを防止する。

　したがって、フォースリミッタ機構１６が働くことで、第２トーションバー６６が変形して衝撃エネルギーを吸収しながらシートベルトの引き出しを許容し、最終的にＥＡストッパ６７の働きでシートベルトの引き出しは阻止され、乗員が保護される。

　従って、本実施形態のシートベルトリトラクタ１０によれば、切換え機構１００は、トルクチューブ６４がスピンドル６１と一体回転するように、スピンドル６１に対してトルクチューブ６４をロックするロック機構と、ロック機構を解除させるために回転可能なスイッチリング１２０と、スイッチリング１２０、スイッチリング１２０を作動させるためのスイッチピストン１１５、及び切換え機構作動時にスイッチピストン１１５を押し出すガスを発生させる切換え用ガス発生器１１６を収容するスイッチハウジング１０１と、を備える。そして、切換え機構１００のスイッチハウジング１０１は、スイッチリング１２０がスイッチピストン１１５によって回転した際に当接する当接部位に、被作動部１２２が向かってくる方向に突出する突出部１１０を有する。これにより、スイッチピストン１１５によって作動したスイッチリング１２０がスイッチハウジング１０１の突出部１１０によって軸方向ずれを規制されて安定して作動するので、フォースリミッタ機構１６の切換え機構１００が、コストダウンを図りつつ、安定作動性を向上することができる。

　また、突出部１１０は、スイッチリング１２０が当接することで変形するので、スイッチリング１２０の軸方向ずれを規制することができる。

　ロック機構は、スピンドル６１を径方向に貫通する貫通孔内で前記スピンドル側に取り付けられ、トルクチューブ６４がスピンドル６１と一体回転するように、スピンドル６１に対してトルクチューブ６４をロックするロック位置と、トルクチューブ６４がスピンドル６１と相対回転するように、スピンドル６１に対してトルクチューブ６４のロックを解除するロック解除位置とに回動可能なロッキングエレメント６８と、ロッキングエレメント６８に径方向から当接して、ロッキングエレメント６８をロック位置に規制するスピンドルリング７０と、を有する。また、スイッチリング１２０は、スピンドルリング７０をロッキングエレメント６８に当接した位置からロッキングエレメント６８から離間した位置に軸方向へ移動可能で、半径方向に突出し当接部位１０８の突出部１１０に当接可能な被作動部１２２を有する。さらに、突出部１１０は、当接部位１０８に軸方向に沿って延出しながら突出する。これにより、スイッチリング１２０が軸方向移動した場合であっても、被作動部１２２が突出部１１０を確実に潰し変形することができる。

　また、切換え機構１００のスイッチハウジング１０１は、スイッチリング１２０が摺動する摺動面に、スイッチリング１２０が移動する方向に向かって傾斜するランプ面１０９を備え、スイッチリング１２０は、スイッチピストン１１５の作動によって円周方向に回転する際に、ランプ面１０９に沿って摺動することで、軸方向へ移動する。これにより、スイッチリング１２０の回転移動を軸方向移動に変換することができる。

　なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数、配置箇所、等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。

　なお、本発明は、２０１４年１０月２２日出願の日本特許出願（特願２０１４－２１５５９６）に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。

　１０　シートベルトリトラクタ
　１２　スピンドル組立体
　１４　緊急ロック機構
　１５　プリテンショナ
　１６　フォースリミッタ機構
　６１　スピンドル
　６２　トレッドヘッド
　６４　トルクチューブ
　６５　第１トーションバー（軸部分）
　６６　第２トーションバー（軸部分）
　６８　ロッキングエレメント（ロック部材、ロック機構）
　７０　スピンドルリング（規制リング、ロック機構）
　１００　切換え機構
　１０１　スイッチハウジング（ハウジング）
　１０８　当接部位
　１０９　ランプ面
　１１０　突出部
　１１５　スイッチピストン（駆動部材）
　１１６　切換え用ガス発生器（ガス発生器）
　１２０　スイッチリング
　１２３　折り曲げ部

Claims (4)

1. 　リトラクタフレームと、
   　該リトラクタフレームに回転可能に支持され、シートベルトを巻回可能なスピンドルと、
   　前記スピンドル内に配置され、一端部が前記スピンドルと結合すると共に、捻れトルクの異なる複数の軸部分を有するトーションバーと、
   　前記トーションバーの他端部をロックすることで、前記スピンドルの回転をロック可能な緊急ロック機構と、
   　前記複数の軸部分の間で前記トーションバーと結合され、前記スピンドル内に配置されるトルクチューブと、
   　前記トルクチューブが前記スピンドルと一体回転する状態と相対回転する状態とを切り換える切換え機構と、
   を有するシートベルトリトラクタであって、
   　前記切換え機構は、
   　　前記トルクチューブが前記スピンドルと一体回転するように、前記スピンドルに対して前記トルクチューブをロックするロック機構と、
   　　前記ロック機構を解除させるために回転可能な切換え部材と、
   　　前記切換え部材、前記切換え部材を作動させるための駆動部材、及び前記切換え機構作動時に前記駆動部材を押し出すガスを発生させるガス発生器を収容するハウジングと、を備え、
   　前記切換え機構のハウジングは、前記切換え部材が前記駆動部材によって回転した際に当接する当接部位に、前記切換え部材が向かってくる方向に突出する突出部を有することを特徴とするシートベルトリトラクタ。
2. 　前記突出部は、前記切換え部材が当接することで変形することを特徴とする請求項１に記載のシートベルトリトラクタ。
3. 　前記ロック機構は、
   　　前記スピンドルを径方向に貫通する貫通孔内で前記スピンドル側に取り付けられ、前記トルクチューブが前記スピンドルと一体回転するように、前記スピンドルに対して前記トルクチューブをロックするロック位置と、前記トルクチューブが前記スピンドルと相対回転するように、前記スピンドルに対して前記トルクチューブのロックを解除するロック解除位置とに回動可能なロック部材と、
   　前記ロック部材に径方向から当接して、前記ロック部材を前記ロック位置に規制する規制リングと、
   を有し、
   　前記切換え部材は、前記規制リングを前記ロック部材に当接した位置から前記ロック部材から離間した位置に軸方向へ移動可能で、半径方向に突出し前記当接部位の突出部に当接可能な被作動部を有するスイッチリングであり、
   　前記突出部は、軸方向に沿って延出しながら前記切換え部材が向かってくる方向に突出することを特徴とする請求項１または２に記載のシートベルトリトラクタ。
4. 　前記切換え機構のハウジングは、前記スイッチリングが摺動する摺動面に、前記スイッチリングが移動する方向に向かって傾斜する複数のランプ面を備え、
   　前記スイッチリングは、前記駆動部材の作動によって円周方向に回転する際に、前記複数のランプ面に沿って摺動することで、軸方向へ移動することを特徴とする請求項３に記載のシートベルトリトラクタ。

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