WO2024101057A1 - シートベルト用リトラクタ - Google Patents

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WO2024101057A1
WO2024101057A1 PCT/JP2023/036792 JP2023036792W WO2024101057A1 WO 2024101057 A1 WO2024101057 A1 WO 2024101057A1 JP 2023036792 W JP2023036792 W JP 2023036792W WO 2024101057 A1 WO2024101057 A1 WO 2024101057A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
spindle
bar
sleeve
pretensioner
lock ring
Prior art date
Application number
PCT/JP2023/036792
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
勝康 小野
修司 川▲崎▼
Original Assignee
オートリブ ディベロップメント エービー
勝康 小野
修司 川▲崎▼
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by オートリブ ディベロップメント エービー, 勝康 小野, 修司 川▲崎▼ filed Critical オートリブ ディベロップメント エービー
Publication of WO2024101057A1 publication Critical patent/WO2024101057A1/ja

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R22/00Safety belts or body harnesses in vehicles
    • B60R22/28Safety belts or body harnesses in vehicles incorporating energy-absorbing devices
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R22/00Safety belts or body harnesses in vehicles
    • B60R22/34Belt retractors, e.g. reels
    • B60R22/46Reels with means to tension the belt in an emergency by forced winding up

Definitions

  • This disclosure relates to a seat belt retractor for a vehicle.
  • the spindle assembly of a seat belt retractor is generally configured to instantly retract the seat belt during a vehicle collision, effectively restraining the occupant's body, and then pay out the seat belt to reduce the strain on the occupant's chest.
  • a seat belt retractor that employs a switching device to enable the spindle assembly to switch between retracting and paying out the seat belt is known (see Patent Document 1).
  • a switching device such as that disclosed in Patent Document 1 uses the gas pressure generated by the ignition of a path-switching gas generator to move a portion of the spindle assembly, thereby enabling the spindle assembly to wind and unwind the seat belt.
  • a switching device has a complex configuration.
  • the seat belt retractor becomes larger when a switching device is used. As a result, the manufacturing costs of the seat belt retractor increase and the freedom of installation of the seat belt retractor may decrease.
  • the present disclosure aims to provide a seat belt retractor that uses a simple configuration to achieve switching of the twisting torque applied by the torsion bar after the pretensioner is deactivated.
  • a seatbelt retractor includes a spindle around which the belt is wound, a pretensioner that operates to transmit a force to rotate the spindle in the belt winding direction to the spindle via a transmission path, a tread head that is provided on the transmission path and rotates in the winding direction upon receiving a force from the pretensioner, a torsion bar that is provided on the transmission path and has one end fixed to the tread head and the other end fixed to the spindle, and a lock ring that is provided between the tread head and the spindle, and when the pretensioner is activated, the rotation of the tread head in the winding direction is transmitted to the spindle via the torsion bar, so that the lock ring rotates together with the spindle in the winding direction, but is prevented from rotating after the pretensioner is deactivated, and the spindle is allowed to rotate relative to the lock ring in the belt unwinding direction due to the load of the occupant applied to the belt, and the relative rotation of the
  • the torsion bar when the lock ring, which rotates together with the spindle in the winding direction when the pretensioner is activated, is prevented from rotating after the pretensioner is deactivated, the torsion bar, which rotates together with the tread head when the pretensioner is activated, is twisted by the relative rotation of the spindle with respect to the lock ring after the pretensioner is deactivated, and energy is absorbed.
  • the torsional torque of the torsion bar can be easily adjusted by using the lock ring provided between the spindle and the tread head.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view showing a configuration of a seat belt retractor according to a first embodiment.
  • 1 is a cross-sectional view showing a configuration of a seat belt retractor according to a first embodiment.
  • 2 is an exploded perspective view showing a state in which the spindle assembly of the seat belt retractor according to the first embodiment is viewed from one direction.
  • FIG. 11 is an exploded perspective view seen from another direction, illustrating the state of the spindle assembly of the seat belt retractor according to the first embodiment seen from another direction.
  • 4 is a diagram showing a state of a pawl before activation of a pretensioner of the seatbelt retractor according to the first embodiment.
  • 5A and 5B are diagrams illustrating a state of a pawl when a pretensioner of the seatbelt retractor according to the first embodiment is activated.
  • 5A and 5B are diagrams illustrating a state of a pawl after operation of a pretensioner of the seatbelt retractor according to the first embodiment has stopped.
  • 5A and 5B are diagrams illustrating a sliding movement of a sleeve of the seat belt retractor according to the first embodiment.
  • 4 is a diagram showing a state before the spindle of the seatbelt retractor according to the first embodiment starts to rotate for payout.
  • 5A and 5B are diagrams illustrating a twisted state of the first bar and a position of the sleeve when the spindle of the seat belt retractor according to the first embodiment is rotated 90 degrees in the payout direction.
  • 4A to 4C are diagrams illustrating a twisted state of the first bar and a position of the sleeve when the spindle of the seat belt retractor according to the first embodiment rotates 135 degrees in the payout direction.
  • 5A and 5B are diagrams illustrating a twisted state of the first bar and a position of the sleeve when the spindle of the seat belt retractor according to the first embodiment rotates 200 degrees in the payout direction.
  • FIG. 11A and 11B are diagrams illustrating the twisted states of the first bar and the second bar and the position of the sleeve when the spindle of the seatbelt retractor according to the first embodiment rotates 720 degrees in the payout direction.
  • 4A to 4C are diagrams illustrating the twisted states of the first bar and the second bar and the position of the sleeve when the spindle of the seatbelt retractor according to the first embodiment rotates 1080 degrees in the payout direction.
  • FIG. 6 is an exploded perspective view showing a configuration of a seat belt retractor according to a second embodiment.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view showing a configuration of a seat belt retractor according to a second embodiment.
  • FIG. 13 is a diagram showing a mounting state of an energy absorbing member of a seat belt retractor according to a second embodiment.
  • FIG. 13 is a diagram showing a state of a pawl before activation of a pretensioner of a seatbelt retractor according to a third embodiment.
  • FIG. 13A and 13B are diagrams illustrating a state of a pawl when a pretensioner of a seatbelt retractor according to a third embodiment is activated.
  • 13A and 13B are diagrams illustrating a state of the pawl after the operation of the pretensioner of the seatbelt retractor according to the third embodiment has stopped.
  • the direction in which the seat belt is wound is defined as the "winding direction D1", and the direction in which the seat belt is unwound is defined as the “unwinding direction D2".
  • the time when the vehicle is about to collide and the time when the vehicle has collided are collectively defined as “at the time of vehicle collision", and the state of the vehicle other than "at the time of vehicle collision” is defined as the "normal state”.
  • the thrust direction in which the sleeve 60 described later moves along the rotation axis of the spindle 70 is defined as the “rotation axis direction” (see FIG. 1)
  • the direction in which the sleeve 60 moves away from the spindle 70 is defined as the “away direction” or “first direction”
  • the direction in which the sleeve 60 moves toward the spindle 70 is defined as the "second direction”.
  • the seat belt retractor 1 comprises a spindle assembly 10 around which the seat belt (not shown) is wound, a pretensioner 20 that activates the spindle assembly 10 to wind the seat belt, and a frame 30 that supports the spindle assembly 10 and the pretensioner 20.
  • the seat belt retractor 1 also includes a winding spring device (not shown) that biases the spindle assembly 10 in the seat belt winding direction D1, an acceleration sensor that detects the horizontal acceleration of the vehicle, and a locking mechanism that locks the seat belt unwinding operation in response to the acceleration detected by the acceleration sensor.
  • a winding spring device (not shown) that biases the spindle assembly 10 in the seat belt winding direction D1
  • an acceleration sensor that detects the horizontal acceleration of the vehicle
  • a locking mechanism that locks the seat belt unwinding operation in response to the acceleration detected by the acceleration sensor.
  • the spindle assembly 10 is an example of a configuration that can rotate in a winding direction D1 by the pretensioner 20 so as to wind up the seat belt, and then rotate in a payout direction D2 so as to pay out the seat belt due to the weight of an occupant hooked on the seat belt.
  • the spindle assembly 10 is rotatably supported by a frame 30.
  • the rotation of the spindle assembly 10 in the winding direction D1 may be referred to as the "winding rotation”
  • the rotation in the payout direction D2 may be referred to as the "payout rotation.”
  • the spindle assembly 10 is also provided with a stop device (not shown). This stop device is configured to stop the operation of the pretensioner 20 and to stop the rotation of the tread head 40 of the spindle assembly 10 (described later). Details of the spindle assembly 10 will be described later.
  • the pretensioner 20 is an example of a device that operates to transmit a force for rotating the spindle assembly 10 in the winding direction D1 to the spindle assembly 10 via a transmission path.
  • the transmission path is formed by a portion of the configuration of the spindle assembly 10.
  • the pretensioner 20 includes a drive unit 21 that drives the winding rotation of the spindle assembly 10, and a drive cover 22 and a distance plate 23 that support the drive unit 21.
  • the drive unit 21 includes a tube housing 24 attached to a frame 30, a gas generator 25, a spring 26, a piston 27, and a number of balls 28 as mass bodies provided within the tube housing 24, and a cap 29 for fixing the tube housing 24.
  • the gas generator 25, piston 27, and cap 29 are configured to eject multiple balls 28 from the tube housing 24.
  • the multiple balls 28 are configured to transmit the propulsive force from the piston 27 to the tread head 40 located in the transmission path of the spindle assembly 10, which will be described later.
  • the spring 26 is configured to prevent abnormal noise caused by rattling of the multiple balls 28 inside the tube housing 24 under normal conditions.
  • the drive cover 22 is configured to rotatably support one end of the tread head 40. As shown in FIG. 2, one end surface of the distance plate 23 is attached to the drive cover 22, and the other end surface is fixed to the frame 30 so as to cover the tube housing 24. In other words, the drive cover 22 is fixed to the frame 30 via the distance plate 23.
  • the space inside the assembly of the drive cover 22 and the distance plate 23 forms a space 200 that houses the tread head 40, as shown in FIG. 2.
  • the inner peripheral surface 210 of the space 200 and the pinion 410 of the tread head 40 which will be described later, form a movement path for the multiple balls 28 of the drive unit 21.
  • the movement path is connected to the drive unit 21 via the open end 211 of the tube housing 24.
  • the frame 30 is fixed to the vehicle when the seat belt retractor 1 is installed in the vehicle.
  • the frame 30 includes a frame body 31 and a pawl 32 provided on the frame body 31, as shown in Fig. 1 and Fig. 2 .
  • the frame body 31 is configured to secure the pretensioner 20 and house the spindle assembly 10.
  • the pawl 32 is configured to regulate the rotation direction of the lock ring 80 of the spindle assembly 10, which will be described later.
  • the pawl 32 has a pawl body 321, a rotating shaft 322 that rotatably supports the pawl body 321, a spring device 323 that biases the pawl body 321 so as to press the pawl body 321 against a lock ring 80 of the spindle assembly 10 described below, and a pawl stopper 326.
  • the pawl body 321 has a claw portion 324 and a flat portion 325.
  • the claw portion 324 is an example of an engagement portion provided on the frame 30 for engaging with the lock ring 80 of the spindle assembly 10 described later.
  • the pawl 32 is fixed by the pawl stopper 326 in a position where it does not engage with the ratchet teeth 83 of the lock ring 80 described later, as shown in FIG. 5A.
  • the pretensioner 20 activates, and the pawl stopper 326 moves from the position shown in FIG. 5A to the position shown in FIG. 5B.
  • the pawl 32 is rotated by the spring device 323 in a direction to engage with the ratchet teeth 83 of the lock ring 80, as shown in FIG. 5C. Then, the pawl 32 allows the lock ring 80 and the spindle 70 to rotate in the winding direction D1 due to the contact between the flat portion 325 and the ratchet teeth 83 of the lock ring 80.
  • the pawl 32 engages with the ratchet teeth 83 of the lock ring 80 as shown in FIG. 5C, preventing the lock ring 80 and the spindle 70 from rotating in the payout direction D2. In this way, the lock ring 80 is fixed to the frame 30 by the pawl 32.
  • the pretensioner 20 When a vehicle crashes, the pretensioner 20 is activated. Specifically, the gas pressure in the tube housing 24 increases due to the ignition of the gas generator 25, and the balls 28 in the tube housing 24 are pushed by the piston 27 and ejected from the open end 211 and enter the moving path. The balls 28 that have entered the moving path then engage with the pinion 43 of the tread head 40, which will be described later, to transmit the propulsive force from the piston 27 to the transmission path in which the tread head 40 is disposed, causing the spindle assembly 10 to rotate in the winding direction D1 and winding up the seat belt. After that, when the ejection of the multiple balls 28 stops, the operation of the pretensioner 20 stops.
  • the stop device is activated and the rotation of the tread head 40 is stopped.
  • the spindle assembly 10 stops winding up the seat belt, a part of the spindle assembly 10 rotates in the payout direction D2 of the seat belt due to the weight of the occupant hanging on the seat belt, and then stops.
  • the operation of the spindle assembly 10 will be described in detail later.
  • the rotation of the spindle assembly 10 in the winding direction D1 when the pretensioner 20 is activated is referred to as “winding rotation”, and the process by which the spindle assembly 10 performs the winding rotation is referred to as the “winding process”.
  • the rotation of a part of the spindle assembly 10 in the payout direction D2 after the pretensioner 20 stops operating is referred to as “payout rotation”, and the process by which the spindle assembly 10 performs the payout rotation is referred to as the “payout process”.
  • the time when the lock ring 80 begins to rotate in the payout direction D2 and the time when the lock ring 80 has rotated slightly in the payout direction D2 are collectively referred to as the "start of payout rotation" of the lock ring 80.
  • the spindle assembly 10 includes a spindle 70 around which the seat belt is wound, a tread head 40, a torsion bar 50, and a sleeve 60 that are provided in a transmission path that transmits the force from the pretensioner 20 to the spindle 70, a lock ring 80 that is provided between the tread head 40 and the spindle 70, and a stopper 90 that can stop the unwinding rotation of the spindle 70.
  • the spindle 70 is an example of a structure for winding a seat belt.
  • the spindle 70 is cylindrical. As shown in Figs. 1 to 4, the spindle 70 has an open end 71, a closed end 72 on the opposite side to the open end 71, an attachment portion 73 for attaching a seat belt provided on an outer circumferential surface 710 of the cylinder, an internal space 74 formed inside the cylinder for accommodating a part of the torsion bar 50, a groove 75 for engaging with an end of the torsion bar 50 provided on the internal space 74 side of the closed end 72, and a second engagement receiving portion 76 for engaging with the sleeve 60 provided on the inner circumferential surface of the cylinder.
  • the groove 75 has, for example, a Torx shape.
  • an outer peripheral Torx portion 77 is provided on the outer peripheral surface of the opening end 71 for engaging with an inner peripheral Torx portion 93 of a stopper 90 described later.
  • an attachment pin 78 is provided on the end surface 771 of the outer peripheral Torx portion 77 for engaging with a lock ring 80.
  • the mounting pin 78 is an example of a first mounting portion for mounting the lock ring 80 to the spindle 70.
  • the mounting pin 78 is inserted into a mounting hole 818 in the lock ring 80 (described later) and connects to the mounting hole 818, thereby attaching the lock ring 80 to the spindle 70.
  • the mounting pin 78 is a thin pin and is configured so that it can be easily sheared off when relative rotation occurs between the spindle 70 and the lock ring 80. The connection between the spindle 70 and the lock ring 80 is released by the shearing of the mounting pin 78.
  • the tread head 40 is an example of a configuration that receives a force from the pretensioner 20 and rotates in the winding direction D1, i.e., a configuration that is provided at the most upstream side of the transmission path.
  • the tread head 40 is cylindrical. As shown in Figures 1 to 4, the tread head 40 has a closed end 41 rotatably attached to the drive cover 22 of the pretensioner 20, an open end 42 opposite the closed end 41, a pinion 43 formed on the outer circumferential surface of the cylinder, an internal space 44 formed inside the cylinder for accommodating another part of the torsion bar 50, and a groove 45 provided on the internal space 44 side of the closed end 41 for engaging with the other end of the torsion bar 50.
  • the groove 45 has, for example, a Torx shape. As shown in FIG. 2, the opening end 42 is provided with a first attachment portion 46 for engaging with one end 81 of a lock ring 80 described later. In addition, when the operation of the pretensioner 20 is stopped by a stopping device (not shown), the tread head 40 stops rotating relative to the frame body 31.
  • the torsion bar 50 is an example of a configuration that transmits the winding rotation of the tread head 40 to the sleeve 60. As shown in Figs. 1 and 2, the torsion bar 50 has a first bar 51 and a second bar 52 that are arranged coaxially. The first bar 51 and the second bar 52 are separate parts having different properties. The torsional rigidity of the first bar 51 is greater than the torsional rigidity of the second bar 52. In the example shown in Figs. 1 and 2, the first bar 51 is formed thicker than the second bar 52.
  • the first bar 51 has a first head side end 53 fixed to the groove 45 of the tread head 40, and a first sleeve side end 55 fixed to the inner peripheral surface of the sleeve 60, as shown in Figures 1 and 2.
  • the first sleeve side end 55 has a groove 57, as shown in Figure 2.
  • the second bar 52 has a second spindle side end 54 fixed to the spindle 70, and a second sleeve side end 56 attached to the first sleeve side end 55, as shown in Figures 1 and 2.
  • the first sleeve side end 55 is an example of a first engagement receiving portion for engaging with a first engagement portion 623 of the sleeve 60 described below.
  • the first sleeve side end 55 is configured to be slidable in the direction of the rotation axis without rotating relative to the first engagement portion 623.
  • the second sleeve side end 56 is press-fitted into the groove 57 of the first sleeve side end 55 and is connected to the first sleeve side end 55.
  • the first bar 51 and the second bar 52 are connected together without relative rotation by the connection of the second sleeve side end 56 to the first sleeve side end 55.
  • the torsion bar 50 has been described as being composed of two bars, but the torsion bar 50 may be composed of three or more bars, or may be composed of a single bar having portions with different properties along its longitudinal direction.
  • the method of connecting the first bar 51 and the second bar 52 is not limited to press-fitting, and may be other connection methods such as welding.
  • the sleeve 60 is an example of a configuration capable of transmitting the winding rotation of the first bar 51 of the torsion bar 50 to the spindle 70.
  • the sleeve 60 is coupled to the outer circumferential surface (first sleeve side end 55) of the first bar 51 in the transmission path, and is configured to be detachable from the spindle 70.
  • the sleeve 60 is coupled to the spindle 70 so as to rotate the spindle 70 in the winding direction D1 when the pretensioner 20 is activated, and is configured to separate from the spindle 70 after a predetermined stroke by rotating the spindle 70 in the belt unwinding direction D2 due to the load of the occupant applied to the belt after the pretensioner 20 is deactivated.
  • the predetermined stroke is, for example, a predetermined angle by which the sleeve 60 rotates in the unwinding direction D2 due to the unwinding rotation of the spindle 70.
  • the sleeve 60 is cylindrical. As shown in Figures 1 to 4, the sleeve 60 has a first portion 61 including an open end facing the tread head 40, and a second portion 62 including an open end inserted into the spindle 70. The diameter of the outer circumferential surface 611 of the first portion 61 is larger than the diameter of the outer circumferential surface 621 of the second portion 62. The sleeve 60 is configured to engage with the spindle 70 via a second engagement portion 626 of the second portion 62, which will be described later.
  • a protrusion 612 is provided on the outer peripheral surface 611 of the first portion 61.
  • the protrusion 612 constitutes the moving part 610 together with a cam 812 provided on the lock ring 80 described later.
  • the moving part 610 moves the sleeve 60 in a first direction (see FIG. 1) to separate the sleeve 60 from the spindle 70.
  • the protrusion 612 is an example of a first moving part of the moving part 610
  • the cam 812 is an example of a second moving part of the moving part 610. The operation of the moving part 610 when it functions will be described in detail in the explanation of the operation of the spindle assembly 10 described later.
  • a first engagement portion 623 is provided on the inner peripheral surface 622 of the second portion 62.
  • the first engagement portion 623 has a Torx shape corresponding to the shape of the first sleeve side end portion 55 of the first bar 51.
  • the first engagement portion 623 can be connected to the first sleeve side end portion 55 of the first bar 51 without rotating relative to the first sleeve side end portion 55 and slidably in the rotation axis direction (see Fig. 1).
  • the outer peripheral surface 621 of the second portion 62 is provided with a second engagement portion 626 for engaging with the second engagement receiving portion 76 of the spindle 70.
  • the second engagement portion 626 can be connected to the second engagement receiving portion 76 of the spindle 70 without rotating relative to the second engagement receiving portion 76 and slidably in the direction of the rotation axis (see Fig. 1).
  • the second engagement portion 626 is also configured to be able to be engaged with and disengaged from the second engagement receiving portion 76 of the spindle 70.
  • the lock ring 80 is an example of a configuration used to detect the payout rotation number of the spindle 70.
  • the lock ring 80 rotates in the winding direction D1 together with the spindle 70.
  • the lock ring 80 rotates a predetermined number of times in the payout direction D2 due to the payout rotation of the spindle 70.
  • the lock ring 80 is stopped from rotating by the pawl 32.
  • the lock ring 80 is ring-shaped. As shown in FIG. 2, the lock ring 80 is provided between the tread head 40 and the spindle 70. As shown in FIGS. 1 to 4, the lock ring 80 has one end 81 facing the tread head 40, the other end 82 which is an open end facing the spindle 70, ratchet teeth 83 formed on the outer peripheral surface 810 of the ring, and a female thread 84 formed on the inner peripheral surface 820 of the ring.
  • one end 81 has an end plate 811.
  • the end plate 811 has a first end face 811a facing a first direction and a second end face 811b facing a second direction.
  • the first end face 811a is provided with a second mounting portion 86 for mounting the lock ring 80 to the outer periphery of the first mounting portion 46 of the tread head 40.
  • the lock ring 80 is supported by the tread head 40 by mounting the first mounting portion 46 and the second mounting portion 86.
  • one end 81 has an attachment hole 818 penetrating the end plate 811 in its thickness direction.
  • the attachment hole 818 is an example of an attachment portion (second attachment portion) for attaching the lock ring 80 to the spindle 70.
  • the attachment hole 818 is connected to the attachment pin 78 when the pretensioner 20 is activated, and is configured to shear the attachment pin 78 by the relative rotation between the lock ring 80 and the spindle 70 after the pretensioner 20 is deactivated.
  • the lock ring 80 is attached to the spindle 70 when the pretensioner 20 is activated, and is configured to be separated from the spindle 70 after the pretensioner 20 is deactivated.
  • a cam 812 corresponding to the protrusion 612 of the sleeve 60 is provided on the first end surface 811a of the one end 81.
  • the cam 812 is an example of a second moving part corresponding to the protrusion 612 of the sleeve 60.
  • the cam 812 is also an example of a cam structure.
  • the cam structure may not be a configuration like the cam 812, but may be a cam groove, etc.
  • the female thread 84 is configured to screw into the male thread 94 of the stopper 90, which will be described later. As shown in FIG. 4, the female thread 84 is formed from the other end 82 to the second end face 811b. This female thread 84 allows the end 911 of the stopper 90 to contact the second end face 811b at a predetermined number of rotations, and fixes the stopper 90 so that it does not rotate relative to the lock ring 80.
  • the ratchet teeth 83 are an example of an engagement receiving portion that can engage with the claw portion 324 of the pawl 32.
  • the ratchet teeth 83 of the lock ring 80 and the claw portion 324 of the pawl 32 do not mesh, and both allow the lock ring 80 to rotate for winding.
  • the stopper 90 rotates with respect to the lock ring 80 together with the spindle 70. In this way, by obtaining the number of times that the stopper 90 rotates with respect to the lock ring 80, it is possible to detect the number of rotations of the spindle 70 in the payout direction D2 after the pretensioner 20 is deactivated.
  • the stopper 90 is an example of a configuration for stopping the payout rotation of the spindle 70. As shown in Figures 2 and 4, the stopper 90 is provided between a ring inner peripheral surface 820 of the lock ring 80 and an outer peripheral Torx portion 77 provided on the outer peripheral surface of the open end of the spindle 70. The stopper 90 is ring-shaped. As shown in Figures 1, 2, and 4, the stopper 90 has a stopper outer peripheral surface 910 that can rotate relative to the lock ring 80, and a stopper inner peripheral surface 920 that engages with the outer peripheral Torx portion 77 of the spindle 70.
  • the stopper inner surface 920 is provided with an inner torx portion 97 for engaging with the outer torx portion 77 of the spindle 70.
  • the stopper 90 is provided so as to be movable and not rotate relative to the spindle 70 due to the engagement between the inner torx portion 97 and the outer torx portion 77 of the spindle 70. Therefore, the stopper 90 can rotate together with the spindle 70.
  • the outer peripheral surface 910 of the stopper is provided with a male thread 94 for screwing into the female thread 84 of the lock ring 80, as shown in Figs. 1 and 4.
  • the stopper 90 is screwed from the other end 82 to the one end 81 of the lock ring 80 along the female thread 84 of the lock ring 80 so as to approach the second end face 811b of the lock ring 80, and moves in the away direction along the outer peripheral Torx portion 77 of the spindle 70. Also, as shown in Figs.
  • the spindle assembly 10 is configured such that, in the event of a vehicle collision, the pretensioner 20 is activated, causing the spindle assembly 10 to perform winding rotation, and then, as the pretensioner 20 is deactivated, the winding rotation of the spindle assembly 10 is stopped, and a portion of the spindle assembly 10 performs unwinding rotation before the operation of the entire spindle assembly 10 stops.
  • the following will explain in detail the operation of the spindle assembly 10 in the event of a vehicle collision in the following order: the "winding process" when the pretensioner 20 is activated, the "state immediately after winding stops," the "unwinding process,” and the "operation deactivation state” after the pretensioner 20 is deactivated.
  • Winding process In the event of a vehicle collision, the spindle assembly 10 is rotated in a winding direction D1 to wind up the seat belt by the activation of the pretensioner 20, and the winding process begins. In the winding state, the force from the pretensioner 20 is output to the transmission path and transmitted to the spindle 70 in the order of the tread head 40, the first bar 51 of the torsion bar 50, and the sleeve 60. The spindle 70 is then rotated in the winding direction D1 by the force.
  • the rotation of the first bar 51 in the winding direction D1 also rotates the second bar 52 connected to the first bar 51 in the winding direction D1.
  • the second spindle side end 54 and the second sleeve side end 56 of the second bar 52 are fixed to the spindle 70 and the first bar 51, respectively.
  • the second bar 52 is not twisted by the rotation of the first bar 51 and the spindle 70 in the winding direction D1.
  • the rotation of the spindle 70 for winding also rotates the stopper 90 and the lock ring 80 engaged with the spindle 70 in the winding direction D1 along with the rotation of the spindle 70.
  • the first engagement portion 623 of the sleeve 60 and the first sleeve side end portion 55 of the first bar 51 are connected.
  • the sleeve 60 is connected to the first bar 51 by the connection between the first engagement portion 623 and the first sleeve side end portion 55.
  • the sleeve 60 is then rotated in the winding direction D1 by the first bar 51.
  • the second engagement portion 626 of the sleeve 60 and the second engagement receiving portion 76 of the spindle 70 are connected.
  • the sleeve 60 is connected to the spindle 70 by the second connection between the second engagement portion 626 and the second engagement receiving portion 76.
  • the sleeve 60 then transmits the winding rotation of the first bar 51 to the spindle 70, causing the spindle 70 to rotate in the winding direction D1.
  • the protrusion 612 of the sleeve 60 and the cam 812 of the lock ring 80 are each rotated at the same speed in the winding direction D1 by the winding rotation of the sleeve 60 and the spindle 70, respectively.
  • the protrusion 612 does not move along the cam 812, and the sleeve 60 does not move in the away direction.
  • the mounting pin 78 of the spindle 70 is connected to the mounting hole 818 of the lock ring 80. Because the spindle 70 and the lock ring 80 rotate at the same speed in the winding direction D1, the mounting pin 78 is not sheared, and the lock ring 80 rotates together with the spindle 70 during winding.
  • the stopper 90 is located on the other end 82 side of the lock ring 80, as shown in FIG. 7A. Because the stopper 90 and the lock ring 80 are rotated in the winding direction D1 at the same speed by the spindle 70, no relative rotation occurs between the stopper 90 and the lock ring 80. Therefore, the stopper 90 does not move along the female thread 84 of the lock ring 80 toward the second end surface 811b of the lock ring 80.
  • the ratchet teeth 83 of the lock ring 80 do not mesh with the claw portion 324 of the pawl 32, but are in contact with the flat portion 325 of the pawl 32, which continues to rotate in the winding direction D1 while flicking the claw portion 324 of the pawl 32.
  • the ratchet teeth 83 of the lock ring 80 and the pawl 32 allow the lock ring 80 to rotate for winding.
  • the lock ring 80 engaged with the spindle 70 also starts to rotate in the payout direction D2.
  • the lock ring 80 rotates slightly in the payout direction D2
  • the ratchet teeth 83 of the lock ring 80 rotate from the flat portion 325 of the pawl 32 toward the claw portion 324, as shown in FIG. 5C, and engage with the claw portion 324. This engagement fixes the lock ring 80 to the frame 30, and prevents the lock ring 80 from rotating in the payout direction D2.
  • the lock ring 80 is fixed to the frame 30 by the pawl 32, and the stopping device is activated to stop the tread head 40 so that the position of the tread head 40 relative to the frame 30 does not change. In this way, the winding rotation of the tread head 40 is stopped.
  • the first bar 51, sleeve 60, and spindle 70 provided in the transmission path are also stopped in sequence.
  • the sleeve 60 separates from the spindle 70 a predetermined stroke after the payout rotation of the spindle 70 begins.
  • first section the period from when the payout rotation of the spindle 70 begins to when the sleeve 60 and spindle 70 separate as shown in Figures 7A to 7D
  • second section the period from when the sleeve 60 and spindle 70 separate to when the payout rotation of the spindle 70 stops as shown in Figures 7E and 7F
  • the protrusion 612 of the sleeve 60 rotates together with the spindle 70 in the payout direction D2 and starts to interfere with the contact portion 813 of the cam 812 of the lock ring 80. That is, the moving portion 610 starts to function.
  • the interference between the protrusion 612 and the contact portion 813 of the cam 812 means that the protrusion 612 comes into contact with the contact portion 813 of the lock ring 80 at rest and rotates relative to the lock ring 80. Due to the interference between the protrusion 612 and the cam 812, the sleeve 60 is moved in a first direction (see FIG. 1 ) away from the spindle 70.
  • the movement part 610 functions due to the payout rotation of the spindle 70
  • the second engagement part 626 of the sleeve 60 has a second movement state in which it moves in a first direction (see FIG. 1) relative to the second engagement receiving part 76 of the spindle 70 while contacting the second engagement receiving part 76 of the spindle 70.
  • the sleeve 60 is moved in the first direction (see FIG. 1) along the second engagement receiving part 76 by the operation of the movement part 610 while being rotated in the payout direction D2 by the payout rotation of the spindle 70, while maintaining the connection with the spindle 70 due to the second movement state between the second engagement part 626 and the second engagement receiving part 76.
  • the payout rotation of the spindle 70 operates the moving part 610, and the first engagement part 623 of the sleeve 60 has a first movement state in which it moves in a first direction (see FIG. 1) relative to the first sleeve side end 55 of the first bar 51.
  • the sleeve 60 then transmits the payout rotation of the spindle 70 to the first sleeve side end 55 of the first bar 51 while moving in the away direction due to the first movement state between the first engagement part 623 and the first sleeve side end 55.
  • the first head side end 53 of the first bar 51 is connected to the tread head 40, and the first sleeve side end 55 is applied with a force in the payout direction by the load of the occupant transmitted in the order of the spindle 70 and the sleeve 60.
  • the first bar 51 is twisted from the first sleeve side end 55, as shown by the marked line L1 of the first bar 51 in Figs. 7B to 7D.
  • the second sleeve side end 56 of the second bar 52 is attached to the spindle 70 via the sleeve 60, and the second spindle side end 54 of the second bar 52 is connected to the spindle 70.
  • both ends of the second bar 52 are fixed to the spindle 70. Therefore, the second bar 52 is not twisted by the payout rotation of the spindle 70, as shown by the marked line L2 of the second bar 52 in Figs. 7B to 7D.
  • the stopper 90 is screwed from the other end 82 of the lock ring 80 toward one end 81 along the female thread 84 of the lock ring 80 by the unwinding rotation of the spindle 70, and moves away along the outer peripheral Torx portion 77 of the spindle 70.
  • the stopper 90 then approaches the second end face 811b of the lock ring 80.
  • the load of the occupant hung on the seat belt is transmitted in the following order: spindle 70, sleeve 60, first bar 51, and tread head 40.
  • the relative rotation between the protrusion 612 and the cam 812 is stopped.
  • the second engagement portion 626 of the sleeve 60 and the second engagement receiving portion 76 of the spindle 70 do not contact each other.
  • the sleeve 60 and the spindle 70 are in a non-engaged state, as shown in Figures 7E and 7F.
  • the spindle 70 transmits the load of the occupant to the second bar 52 through the connection between the groove 75 and the second spindle side end 54 of the second bar 52, and then transmits the load of the occupant to the first bar 51 through the connection between the second sleeve side end 56 of the second bar 52 and the first sleeve side end 55 of the first bar 51.
  • the second bar 52 which has a small torsional rigidity, is twisted by the transmitted load of the occupant, as shown in Figures 7E and 7F.
  • the first bar 51 is subjected to a torsional force due to the transmitted load of the occupant, but since the torsional rigidity of the first bar 51 is higher than that of the second bar 52, the marked line L1 of the first bar 51 is not twisted further than the marked line L1 of the first bar 51 shown in Figure 7D, as shown in Figures 7E and 7F.
  • the twisting of the first bar 51 due to the load of the occupant ends at the end of the first section, while in the second section, the second bar 52 twists to absorb the load of the occupant.
  • the stopper 90 is threaded along the female thread 84 of the lock ring 80 from the other end 82 to the second end face 811b of one end 81 of the lock ring 80 by the rotation of the spindle 70, and continues to move away along the outer peripheral torx portion 77 of the spindle 70.
  • the load of the occupant hung on the seat belt is transmitted in the order of spindle 70, second bar 52, first bar 51, and tread head 40.
  • the torsional torque caused by the torsion bar 50 after the pretensioner 20 is deactivated can be switched from the first bar 51, which has a large torsional rigidity, to the second bar 52, which has a small torsional rigidity.
  • the sleeve 60 in the first direction see FIG. 1 with the lock ring 80 to separate it from the spindle 70, it is possible to easily switch the functioning torsion bar, i.e., switch between the first bar 51 and the second bar 52, and reduce the torsional torque caused by the torsion bar.
  • the spindle assembly 10 when the spindle assembly 10 is in a deactivated state, the weight of the occupant hanging on the seat belt continues to be applied to the spindle 70. In this case, the weight of the occupant hanging on the seat belt is transmitted to the frame 30 in the following order: spindle 70, male thread 94 of stopper 90, female thread 84 of lock ring 80, ratchet teeth 83 of lock ring 80, and pawl 32.
  • the seat belt retractor 1 comprises a spindle 70 around which the belt is wound, a pretensioner 20 that operates to transmit a force for rotating the spindle 70 in the belt winding direction to the spindle 70 via a transmission path, a tread head 40 that is provided on the transmission path and rotates in the winding direction D1 upon receiving a force from the pretensioner 20, a torsion bar 50 that is provided on the transmission path and has one end fixed to the tread head 40 and the other end fixed to the spindle 70, and a torsion bar 50 that is provided between the tread head 40 and the spindle 70. and a lock ring 80 attached to the spindle 70.
  • the lock ring 80 rotates in the winding direction D1 together with the spindle 70.
  • the pretensioner 20 is deactivated, the rotation is prevented, and the spindle 70 is allowed to rotate relative to the lock ring 80 in the belt unwinding direction D2 due to the load of the occupant on the belt, and the relative rotation of the spindle 70 twists the torsion bar 50.
  • the lock ring 80 which has a simple configuration, can switch the functioning torsion bar portion, and the torsion torque of the torsion bar can be easily adjusted.
  • the torsion bar 50 has a first bar 51 fixed to the tread head 40 in the transmission path, and a second bar 52 having properties different from those of the first bar 51 and fixed to the spindle 70
  • the seat belt retractor 1 further has a sleeve 60 attached to the outer peripheral surface of the first bar 51 in the transmission path and detachably provided on the spindle 70, and the sleeve 60 is connected to the spindle 70 so as to rotate the spindle 70 in the winding direction D1 when the pretensioner 20 is activated, and is configured to rotate together with the spindle 70 in the payout direction D2 due to the relative rotation of the spindle 70 after the activation of the pretensioner 20 is stopped, and to separate from the spindle 70 due to interference with the lock ring 80 after a predetermined stroke, and when the sleeve 60 is separated from the spindle 70, the first bar 51 is twisted, and the second bar 52 is twisted instead
  • the payout process in which the spindle 70 rotates relative to the pretensioner 20 after the pretensioner 20 is deactivated has a first section from the start of the relative rotation to the separation and a second section from the separation to the stop of the relative rotation.
  • the sleeve 60 rotates in the winding direction D1 due to the rotation of the first bar 51 in the winding direction D1.
  • the sleeve 60 moves in the first direction, which is an example of a direction away from the spindle 70 due to interference with the lock ring 80 while rotating in the payout direction D2 together with the spindle 70 in the first section.
  • the sleeve 60 stops moving in the direction away from the spindle 70 by being separated from the spindle 70, and rotates in the payout direction due to the load of the occupant transmitted in the order of the spindle 70, the second bar 52, and the first bar 51, and then stops rotating in the payout direction.
  • the sleeve 60 and the spindle 70 can be easily released from each other.
  • the seat belt retractor 1 further includes a moving part 610 that moves the sleeve 60 in the away direction in the first section, and the moving part 610 has a protrusion 612 that is an example of a first moving part provided on the sleeve 60, and a cam 812 that is an example of a cam configuration corresponding to the protrusion 612 and is an example of a second moving part provided on the lock ring 80, and the protrusion 612 is configured to move in the away direction while rotating along the cam 812 by the rotation of the sleeve 60 in the payout direction D2 in the first section so as to separate the sleeve 60 from the spindle 70.
  • the sleeve 60 can be moved in the away direction using a simple configuration.
  • the inner peripheral surface of the sleeve 60 is provided with a first engaging portion 623
  • the outer peripheral surface of one end of the first bar 51 is provided with a first sleeve-side end 55, which is an example of a first engagement receiving portion that does not rotate relative to the first engaging portion 623 and engages with the first engaging portion 623 so as to be movable relative to the first engaging portion 623.
  • the first engaging portion 623 of the sleeve 60 moves relative to the first sleeve-side end 55 of the first bar 51, and the force of the relative rotation of the spindle 70 is input from the first engaging portion 623 of the sleeve 60 to the first sleeve-side end 55 of the first bar 51, while the sleeve 60 separates from the spindle 70, and the force of the relative rotation of the spindle 70 is input to the second bar 52.
  • the sleeve 60 and the first bar 51 can be attached to each other using a simple configuration.
  • the outer peripheral surface of the sleeve 60 is provided with a second engagement portion 626
  • the inner peripheral surface of the spindle 70 is provided with a second engagement receiving portion 76 that does not rotate relative to the second engagement portion 626 and is engaged with the second engagement portion 626 so as to be movable in a first direction relative to the second engagement portion 626.
  • the second engagement portion 626 of the sleeve 60 moves in the first direction relative to the second engagement receiving portion 76 of the spindle 70, and this movement releases the engagement between the second engagement portion 626 and the second engagement receiving portion 76, and the sleeve 60 separates from the spindle 70.
  • the sleeve 60 can be adjusted so that it can be disengaged from the spindle 70.
  • the seat belt retractor 1 further includes a stopper 90 for stopping the relative rotation of the spindle 70 in the payout direction D2, the stopper 90 being provided so as not to rotate relative to the spindle 70 and to be movable in a first direction relative to the spindle 70, and after the pretensioner 20 is deactivated, the stopper 90 moves in the first direction relative to the spindle 70 due to the relative rotation of the spindle 70 in the payout direction D2, and this movement is restricted by the lock ring 80, thereby stopping the relative rotation of the spindle 70 in the payout direction D2.
  • the payout rotation of the spindle 70 can be stopped using a simple configuration.
  • the first bar 51 is twisted by the load of the occupant transmitted through the spindle 70 and then the sleeve 60, and then the sleeve 60 disengages from the spindle 70, preventing the first bar 51 from twisting.
  • the second bar 52 is not twisted because no load is applied to it due to the engagement between the spindle 70 and the sleeve 60.
  • the first bar 51 and the second bar 52 are connected in series, and of the first bar 51 and the second bar 52, only the second bar 52 is twisted by the load of the occupant. In this way, by switching the object to be twisted during the payout process from the first bar 51 to the second bar 52, the torsional torque of the torsion bar 50 can be adjusted.
  • the first bar 51 has a first head side end 53 fixed to the tread head 40 and a first sleeve side end 55 engaged with the inner circumferential surface of the sleeve 60
  • the second bar 52 has a second spindle side end 54 fixed to the spindle 70 and a second sleeve side end 56 attached to the first sleeve side end 55 or engaged with the inner circumferential surface of the sleeve 60.
  • the torsional rigidity of the first bar 51 is greater than the torsional rigidity of the second bar 52.
  • the torsional torque of the torsion bar 50 in the second section can be made smaller than the torsional torque of the torsion bar 50 in the first section.
  • a seat belt retractor according to a second embodiment will be described with reference to Fig. 8 to Fig. 10.
  • the seat belt retractor according to the second embodiment differs from the seat belt retractor 1 according to the first embodiment in the configuration of the spindle assembly 100 and the energy absorbing member 600 provided in the spindle assembly 100.
  • the following description will focus on the spindle assembly 100 and the energy absorbing member 600 according to the second embodiment. Note that the same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted or simplified.
  • the spindle assembly 100 includes a spindle 700 around which the seat belt is wound, a tread head 40, a torsion bar 500, and an energy absorbing member 600 that are provided in a transmission path that transmits force from a pretensioner 20 (not shown) to the spindle 700, a lock ring 800 that can interrupt the transmission path to stop the winding rotation of the spindle 700, and a stopper 90 that can stop the unwinding rotation of the spindle 700.
  • the difference between the spindle assembly 100 according to the second embodiment and the spindle assembly 10 according to the first embodiment is that the spindle assembly 100 according to the second embodiment achieves the same effect as the combination of the first bar 51, the second bar 52, and the sleeve 60 during the payout process of the spindle assembly 10 according to the first embodiment, by combining the torsion bar 500 and the energy absorbing member 600.
  • the torsion bar 500 is a single bar. As shown in FIG. 9, the first end 510 of the torsion bar 500 engages with the tread head 40, and the second end 520 engages with a groove 750 inside the spindle 700.
  • the lock ring 800 is ring-shaped. As shown in FIG. 8, the lock ring 800 has one end 801 and the other end 802. Both the one end 801 and the other end 802 are open ends. As shown in FIG. 8, the lock ring 800 has a first protrusion 803 and a second protrusion 804 provided on the end surface of the one end 801 of the lock ring 800 for squeezing the energy absorbing member 600.
  • the first protrusion 803 and the second protrusion 804 are examples of interference parts that interfere with the energy absorbing member 600.
  • the spindle 700 is cylindrical.
  • the spindle 700 has an open end 701 and a closed end 702 opposite the open end 701.
  • the spindle 700 has an attachment protrusion 703 and an attachment portion 704 provided on the end surface of the open end 701.
  • the attachment protrusion 703 is an example of an attachment portion that can abut against the energy absorbing member 600 of the spindle 700.
  • the attachment protrusion 703 and attachment portion 704 of the spindle 700 are positioned inside the lock ring 800 so as to protrude through an opening at one end 801 of the lock ring 800.
  • the energy absorbing member 600 is fixed to the spindle 700 and is an example of a configuration for absorbing energy caused by the unwinding rotation of the spindle 700 during the unwinding process.
  • the energy absorbing member 600 is ring-shaped. As shown in FIG. 8, the energy absorbing member 600 has a first attachment portion 660, a second attachment portion 680, and an abutment portion 670 that are distributed around the circumference of the ring.
  • the abutment portion 670 has an opening 690.
  • the energy absorbing member 600 is provided on the open end 701 of the spindle 700 and one end 801 of the lock ring 800 so that the first mounting portion 660 is sandwiched between the mounting portion 704 and the second protrusion 804, the second mounting portion 680 fits into the first protrusion 803, and the abutment portion 670 fits into the mounting protrusion 703, as shown in FIG. 10.
  • the mounting protrusion 703 does not move relative to the abutment portion 670, and energy is not absorbed by the energy absorbing member 600.
  • the torsion bar 500 is not twisted.
  • the lock ring 800 is fixed to the frame 30, and the spindle 700 rotates in the payout direction D2.
  • the spindle 700 rotates, the torsion bar 500 is twisted from the second end 520, and the mounting protrusion 703 of the spindle 700 is rotated in the payout direction D2.
  • the first protrusion 803 of the lock ring 800 is configured to come into interference with the energy absorbing member 600 in response to changes in the rotation angle of the spindle 70 during the relative rotation of the spindle 70, and then the interference state is released. Specifically, during the payout process, the first protrusion 803 abuts against the abutment portion 670 of the energy absorbing member 600, moves toward the opening 690 of the abutment portion 670, and exits from the opening 690 to the outside of the abutment portion 670. As a result, the first protrusion 803 is no longer in contact with the energy absorbing member 600.
  • the load required to twist the torsion bar 500 becomes large.
  • the first protrusion 803 exits the second mounting portion 680 from the opening 690 and enters the non-contact process, the first protrusion 803 no longer comes into contact with the energy absorbing member 600, and the energy of the payout rotation of the spindle 700 is not absorbed by the energy absorbing member 600.
  • the load required to twist the torsion bar 500 becomes smaller than the load required to twist the torsion bar 500 during the contact process.
  • the spindle assembly 100 according to the second embodiment can achieve switching of the torsional torque by the torsion bar after the pretensioner is deactivated using a simple configuration, and the combination of the torsion bar 500 and the energy absorbing member 600 can achieve the same torsional torque adjustment effect as the combination of the first bar 51 and second bar 52 and the sleeve 60 during the payout process of the spindle assembly 10 according to the first embodiment.
  • a seat belt retractor according to a third embodiment will be described with reference to Figures 11A to 11C.
  • the difference between the seat belt retractor according to the third embodiment and the seat belt retractor 1 according to the first embodiment is the configuration relating to the engagement between the lock ring 80 and the frame 30.
  • the following description will focus on the configuration relating to the engagement between the lock ring 80 and the frame 30 according to the third embodiment. Note that the same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description will be omitted or simplified.
  • the frame 30 includes a frame body 31 and a latch ring 32R provided on the frame body 31.
  • the latch ring 32R is configured to regulate the rotational direction of the lock ring 80.
  • the latch ring 32R has ratchet teeth 321H on its inner circumferential surface.
  • the ratchet teeth 321H are configured to engage with teeth 831 of a ring pawl 83H of the lock ring 80, which will be described later.
  • the latch ring 32R is described as part of the frame 30, but this is not limited to this.
  • the latch ring 32R may be a separate member from the frame 30.
  • the lock ring 80 has a ring pawl 83H provided on the outer circumferential surface 810 of the ring.
  • the ring pawl 83H is an example of an engagement receiving portion that can engage with the ratchet teeth 321H of the latch ring 32R of the frame body 31.
  • the ring pawl 83H has a pawl body 830, a rotating shaft 832 that attaches the pawl body 830 to the outer circumferential surface 810 of the lock ring 80, and a biasing mechanism (not shown).
  • the pawl body 830 also has a tooth portion 831 provided on one side of the rotating shaft 832, an end portion 833 provided on the other side of the rotating shaft 832, and an inner side surface 834.
  • the pawl body 830 is configured to be rotatable around the rotating shaft 832 as a central axis.
  • the biasing mechanism for the rotating shaft 832 is configured to bias the end portion 833 with a force that rotates the tooth portion 831 of the ring pawl toward the latch ring side.
  • the end 833 is configured to be biased against the ratchet teeth 321H of the latch ring 32R by a biasing mechanism (not shown).
  • a biasing mechanism (not shown).
  • the end 833 In a normal state, the end 833 is located in a first position in contact with the protrusion 433 of the tread head 40, as shown in FIG. 11A. In this case, the end 833 is pressed against the protrusion 433 by the bias of the biasing mechanism.
  • the abutment of the end 833 with the protrusion 433 keeps the tooth portion 831 of the pawl body 830 in a position where it does not engage with the ratchet teeth 321H of the latch ring 32R.
  • This relative rotation pretwists the first bar 51, one end of which is fixed to the tread head 40 and the other end of which is fixed to the sleeve 60 connected to the spindle 70. Then, the end 833 moves from the first position shown in FIG. 11A to the second position shown in FIG. 11B so that the position of the end 833 and the protrusion 433 is shifted.
  • the pawl body 830 is biased by the biasing mechanism to a position where it can engage with the ratchet teeth 321H, as shown in FIG. 11B, but does not mesh with the ratchet teeth 321H.
  • the spindle 70 rotates in the payout direction D2, so that the pawl body 830 is pushed toward the ratchet teeth 321H by the biasing mechanism and engages with the ratchet teeth 321H.
  • the lock ring 80 is restrained by the frame 30, as shown in FIG. 11C.
  • the torsion bar 50 is arranged so that the first bar 51 engages with the tread head 40, whose position does not change relative to the frame 30, and the second bar 52 engages with the groove 75 inside the spindle 70. Therefore, when the spindle 70 subsequently rotates, the torsion bar 50 begins to twist. As a result, the end 833 moves away from the protrusion 433.
  • the spindle assembly 10 according to the third embodiment can use a simple configuration to switch the torsional torque by the torsion bar after the pretensioner is deactivated, and can operate the ring pawl 83H of the lock ring 80 depending on the presence or absence of relative rotation between the tread head 40 and the lock ring 80.

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Abstract

簡易な構成を用いて、プリテンショナーの作動停止後のトーションバーによる捻じりトルクの切り替えを実現できるシートベルト用リトラクタを提供する。シートベルト用リトラクタ1は、スピンドル70と、プリテンショナー20と、トレッドヘッド40と、トーションバー50と、ロックリング80と、を備え、ロックリング80は、プリテンショナー20の作動時、トレッドヘッド40の巻取方向への回転がトーションバー50を介してスピンドル70に伝達されることにより、スピンドル70とともに巻取方向に回転する一方、プリテンショナー20の作動停止後、回転を阻止され、ベルトに掛けられた乗員の荷重によりスピンドル70が当該ロックリング80に対してベルトの繰出方向に相対回転することを許容し、スピンドル70の相対回転によってトーションバー50を捻じらせる。

Description

シートベルト用リトラクタ
 本開示は、車両用のシートベルト用リトラクタに関する。
 車両衝突時、衝突の進行に伴い乗員が受ける傷害が大きくなる。このような乗員が受ける傷害を減少するために、一般に、シートベルト用リトラクタのスピンドル組立体は、車両衝突時にシートベルトを瞬時に巻き取り、乗員の身体を効果的に拘束し、その後、乗員の胸部への負担を軽減するために、シートベルトを繰り出すように構成されている。このようなスピンドル組立体によるシートベルトの巻き取り及び繰り出しの切り替えを実現するために、切替え装置を採用するシートベルト用リトラクタが知られている(参照:特許文献1)。
特開2008-174049号公報
 ところで、特許文献1に開示されたような切替え装置は、経路切替え用ガス発生器の点火に生じるガス圧を利用してスピンドル組立体の一部の構成を移動させることで、スピンドル組立体によるシートベルトの巻き取り及び繰り出しを実現している。このような切替え装置は、構成が複雑である。また、切替え装置をスピンドル組立体の外部に配置する必要があるため、切替え装置を採用する場合、シートベルト用リトラクタが大型化になる。その結果、シートベルト用リトラクタの製造コストが向上するとともに、シートベルト用リトラクタの設置自由度が低下することがある。
 本開示は、簡易な構成を用いて、プリテンショナーの作動停止後のトーションバーによる捻じりトルクの切り替えを実現できるシートベルト用リトラクタを提供することを目的とする。
 本開示の一態様に係るシートベルト用リトラクタは、ベルトが巻き付けられるスピンドルと、ベルトの巻取方向にスピンドルを回転させる力を、伝達経路を介してスピンドルに伝達するように作動するプリテンショナーと、伝達経路に設けられ、プリテンショナーからの力を受けて巻取方向に回転するトレッドヘッドと、伝達経路に設けられ、一端がレッドヘッドに固定され、他端がスピンドルに固定されたトーションバーと、トレッドヘッドと前記スピンドルとの間に設けられたロックリングと、を備え、ロックリングは、プリテンショナーの作動時、トレッドヘッドの巻取方向への回転がトーションバーを介してスピンドルに伝達されることにより、スピンドルとともに巻取方向に回転する一方、ブリテンショナーの作動停止後、回転を阻止され、ベルトに掛けられた乗員の荷重によりスピンドルが当該ロックリングに対してベルトの繰出方向に相対回転することを許容し、スピンドルの相対回転によってトーションバーを捻じらせるものである。
 この態様によれば、プリテンショナーの作動時にスピンドルと一体に巻取方向に回転していたロックリングがプリテンショナーの作動停止後に回転を阻止されると、プリテンショナーの作動時にトレッドヘッドと一体に回転していたトーションバーが、プリテンショナーの作動停止後におけるロックリングに対するスピンドルの相対回転によって捻じられ、エネルギが吸収される。このように、スピンドルとトレッドヘッドとの間に設けた、ロックリングを利用することでトーションバーによる捻じりトルクの調整を容易に行うことができる。
 本開示によれば、簡易な構成を用いて、プリテンショナーの作動停止後のトーションバーによる捻じりトルクの切り替えを実現できるシートベルト用リトラクタを提供することができる。
第1実施形態に係るシートベルト用リトラクタの構成を示す分解斜視図である。 第1実施形態に係るシートベルト用リトラクタの構成を示す断面図である。 第1実施形態に係るシートベルト用リトラクタのスピンドル組立体の一方向から見た様子を示す分解斜視図である。 第1実施形態に係るシートベルト用リトラクタのスピンドル組立体の他の方向から見た様子を示す他の方向から見た分解斜視図である。 第1実施形態に係るシートベルト用リトラクタのプリテンショナーが作動する前のパウルの状態を示す図である。 第1実施形態に係るシートベルト用リトラクタのプリテンショナーの作動時のパウルの状態を示す図である。 第1実施形態に係るシートベルト用リトラクタのプリテンショナーの作動が停止した後のパウルの状態を示す図である。 第1実施形態に係るシートベルト用リトラクタのスリーブのスライド移動の様子を示す図である。 第1実施形態に係るシートベルト用リトラクタのスピンドルの繰出回転が開始する前の状態を示す図である。 第1実施形態に係るシートベルト用リトラクタのスピンドルが繰出方向に90度を回転したときの第1バーの捻じり状態及びスリーブの位置を示す図である。 第1実施形態に係るシートベルト用リトラクタのスピンドルが繰出方向に135度を回転したときの第1バーの捻じり状態及びスリーブの位置を示す図である。 第1実施形態に係るシートベルト用リトラクタのスピンドルが繰出方向に200度を回転したときの第1バーの捻じり状態及びスリーブの位置を示す図である。 第1実施形態に係るシートベルト用リトラクタのスピンドルが繰出方向に720度を回転したときの第1バー及び第2バーの捻じり状態とスリーブの位置とを示す図である。 第1実施形態に係るシートベルト用リトラクタのスピンドルが繰出方向に1080度を回転したときの第1バー及び第2バーの捻じり状態とスリーブの位置とを示す図である。 第2実施形態に係るシートベルト用リトラクタの構成を示す分解斜視図である。 第2実施形態に係るシートベルト用リトラクタの構成を示す断面図である。 第2実施形態に係るシートベルト用リトラクタのエネルギ吸収部材の取付状態を示す図である。 第3実施形態に係るシートベルト用リトラクタのプリテンショナーが作動する前のパウルの状態を示す図である。 第3実施形態に係るシートベルト用リトラクタのプリテンショナーの作動時のパウルの状態を示す図である。 第3実施形態に係るシートベルト用リトラクタのプリテンショナーの作動が停止した後のパウルの状態を示す図である。
 添付図面を参照して、本開示の好適な実施形態に係るシートベルト用リトラクタについて説明する。本書において、シートベルトが巻き取られる方向を「巻取方向D1」と定義し、シートベルトが繰り出される方向を「繰出方向D2」と定義する。また、車両が衝突しようとする時及び車両が衝突する時を合わせて「車両衝突時」と定義し、車両の「車両衝突時」以外の状態を「通常状態」と定義する。また、後述するスリーブ60がスピンドル70の回転軸に沿って移動するスラスト方向を「回転軸方向」(図1参照)と定義し、スリーブ60がスピンドル70から離れる方向を「遠離方向」又は「第1方向」と定義し、スリーブ60がスピンドル70に近づく方向を「第2方向」と定義する。
[第1実施形態]
<シートベルト用リトラクタ1>
 まず、図1から図5Cを参照しつつ、第1実施形態に係るシートベルト用リトラクタ1の構成について説明する。
 シートベルト用リトラクタ1は、図1及び図2に示すように、シートベルト(図示せず)が巻き付けられるスピンドル組立体10と、スピンドル組立体10によるシートベルトへの巻き取りを作動させるプリテンショナー20と、スピンドル組立体10及びプリテンショナー20を支持するフレーム30と、を備える。
 また、シートベルト用リトラクタ1は、図示されていない、スピンドル組立体10をシートベルトの巻取方向D1に付勢する巻取りばね装置と、車両の水平方向の加速度を検出する加速度センサと、加速度センサによって検出される加速度に応じてシートベルトの繰出動作をロックするロック機構と、を備える。
(スピンドル組立体10)
 スピンドル組立体10は、シートベルトを巻き取るように、プリテンショナー20によって巻取方向D1に回転してから、シートベルトに掛けられた乗員の荷重によって、シートベルトを繰り出すように繰出方向D2に回転できる構成の一例である。スピンドル組立体10は、フレーム30によって回転可能に支持されている。以下では、スピンドル組立体10の、巻取方向D1の回転を「巻取回転」と呼び、繰出方向D2の回転を「繰出回転」と呼ぶことがある。
 また、スピンドル組立体10には、図示されていない停止装置が設けられている。この停止装置は、プリテンショナー20の作動を停止させるとともに、後述するスピンドル組立体10のトレッドヘッド40の回転を停止させるように構成されている。なお、スピンドル組立体10の詳細は、後述する。
(プリテンショナー20)
 プリテンショナー20は、巻取方向D1にスピンドル組立体10を回転させる力を、伝達経路を介してスピンドル組立体10に伝達するように作動する装置の一例である。ここで、伝達経路は、スピンドル組立体10の一部の構成によって形成されている。プリテンショナー20は、図1及び図2に示すように、スピンドル組立体10の巻取回転を駆動する駆動装置21と、駆動装置21を支持するドライブカバー22及びディスタンス板23と、を備える。
 駆動装置21は、図1に示すように、フレーム30に取り付けられる管ハウジング24と、管ハウジング24内に設けられる、ガス発生器25、スプリング26、ピストン27、及び質量体としての複数の玉28と、管ハウジング24を固定するためのキャップ29と、を備える。
 ガス発生器25、ピストン27、及びキャップ29は、複数の玉28を管ハウジング24から射出させるための構成である。複数の玉28は、ピストン27からの推進力を後述するスピンドル組立体10の伝達経路に位置するトレッドヘッド40に伝達するための構成である。スプリング26は、通常状態において、管ハウジング24内にある複数の玉28のがたつきによる異音の発生を防止するための構成である。
 ドライブカバー22は、図2に示すように、トレッドヘッド40の一端を回転可能に支持するための構成である。ディスタンス板23は、図2に示すように、一端面がドライブカバー22に取り付けられ、他端面が、管ハウジング24を覆うようにフレーム30に固定されている。言い換えれば、ドライブカバー22は、ディスタンス板23を介して、フレーム30に固定されている。
 ドライブカバー22及びディスタンス板23の組立体の内側の空間は、図2に示すように、トレッドヘッド40を収容する空間200を構成している。空間200の内周面210と、後述するトレッドヘッド40のピニオン410とは、駆動装置21の複数の玉28の移動経路を構成している。移動経路は、管ハウジング24の開口端211を介して、駆動装置21に接続されている。
(フレーム30)
 フレーム30は、シートベルト用リトラクタ1を車両に設ける際に車両に固定される。フレーム30は、図1及び図2に示すように、フレーム本体31と、フレーム本体31に設けられたパウル32と、を備える。
 フレーム本体31は、プリテンショナー20を固定するとともに、スピンドル組立体10を収容するための構成である。パウル32は、後述するスピンドル組立体10のロックリング80の回転方向を規制するための構成である。
 パウル32は、図1及び図5Aに示すように、パウル本体321と、パウル本体321を回転可能に支持する回転軸322と、パウル本体321を後述するスピンドル組立体10のロックリング80に押し付けるように、パウル本体321を付勢するばね装置323と、パウルストッパ326と、を有する。パウル本体321は、爪部324と、平面部325と、を有する。
 爪部324は、後述するスピンドル組立体10のロックリング80と係合するためのフレーム30に設けられた係合部の一例である。プリテンショナー20が作動する前、パウル32は、図5Aに示すように、パウルストッパ326によって、後述するロックリング80のラチェット歯83と噛み合わない位置で固定されている。プリテンショナー20が作動してスピンドル70が巻取方向D1に回転するとき、プリテンショナー20の作動により、パウルストッパ326が図5Aに示す位置から図5Bに示す位置に移動する。これによって、パウル32は、図5Cに示すように、ばね装置323によってロックリング80のラチェット歯83と噛み合う方向に回転される。そして、パウル32は、平面部325とロックリング80のラチェット歯83との接触によって、ロックリング80及びスピンドル70の巻取方向D1への回転を許容する。一方、スピンドル70が繰出方向D2に回転するとき、パウル32は、図5Cに示すように、ロックリング80のラチェット歯83と係合し、ロックリング80及びスピンドル70の繰出方向D2への回転を阻止する。このように、ロックリング80は、パウル32によってフレーム30に固定される。
 車両衝突時、プリテンショナー20が作動する。具体的には、ガス発生器25の点火により、管ハウジング24内のガス圧が上昇して、管ハウジング24にある玉28が、ピストン27によって押されて、開口端211から射出されて移動経路に入る。そして、移動経路に入った玉28は、後述するトレッドヘッド40のピニオン43と噛み合うことで、ピストン27からの推進力をトレッドヘッド40が配置されている伝達経路に伝達して、スピンドル組立体10を巻取方向D1に回転させてシートベルトを巻き取る。その後、複数の玉28の射出が停止すると、プリテンショナー20の作動が停止する。それとともに、停止装置が作動し、トレッドヘッド40の回転が停止される。そして、スピンドル組立体10によるシートベルトへの巻き取りが停止されてから、シートベルトに掛けられた乗員の荷重によって、スピンドル組立体10の一部がシートベルトの繰出方向D2に回転されてから停止する。なお、スピンドル組立体10の動作の詳細は、後述する。
 以下の説明では、プリテンショナー20の作動時に係る、スピンドル組立体10が巻取方向D1に回転することを「巻取回転」と呼び、スピンドル組立体10が巻取回転を行う過程を「巻取過程」と呼ぶことがある。プリテンショナー20の作動停止後に係る、スピンドル組立体10の一部が繰出方向D2に回転することを「繰出回転」と呼び、スピンドル組立体10が繰出回転を行う過程を「繰出過程」と呼ぶことがある。また、ロックリング80が繰出方向D2に回転しようとする時及びロックリング80が繰出方向D2に僅かに回転した時を合わせてロックリング80の「繰出回転開始時」と呼ぶことがある。
[スピンドル組立体10の構成]
 次に、図1から図7Fを参照しつつ、スピンドル組立体10の構成について詳細に説明する。
 スピンドル組立体10は、図1及び図2に示すように、シートベルトが巻き付けられるスピンドル70と、プリテンショナー20からの力をスピンドル70に伝達する伝達経路に設けられた、トレッドヘッド40、トーションバー50、及びスリーブ60と、トレッドヘッド40とスピンドル70との間に設けられたロックリング80と、スピンドル70の繰出回転を停止させることができるストッパ90と、を備える。
(スピンドル70)
 スピンドル70は、シートベルトを巻き付けるための構成の一例である。スピンドル70は、円筒状をなしている。スピンドル70は、図1乃至図4に示すように、開口端71と、開口端71の反対側にある閉鎖端72と、円筒の外周面710に設けられたシートベルトを取り付けるための取付部73と、円筒の内部に形成された、トーションバー50の一部を収容する内部空間74と、閉鎖端72の内部空間74側に設けられたトーションバー50の端部と係合するための溝75と、円筒の内周面に設けられたスリーブ60と係合するための第2係合受部76と、を有する。
 溝75は、例えば、トルクス形状をなしている。開口端71の外周面には、図1及び図3に示すように、後述するストッパ90の内周トルクス部93を係合するための外周トルクス部77が設けられている。外周トルクス部77の端面771には、図1及び図3に示すように、ロックリング80を係合するための取付ピン78が設けられている。
 取付ピン78は、ロックリング80をスピンドル70に取り付けるための取付部の第1取付部の一例である。取付ピン78は、後述するロックリング80の取付穴818に挿入されて取付穴818との連結によって、ロックリング80をスピンドル70に取り付けることを実現している。また、取付ピン78は、細いピンであり、スピンドル70とロックリング80との相対回転が生じたとき、容易に剪断できるように構成されている。取付ピン78の剪断によって、スピンドル70とロックリング80との連結が解除される。
(トレッドヘッド40)
 トレッドヘッド40は、プリテンショナー20からの力を受けて巻取方向D1に回転する構成、すなわち伝達経路の最も上流側に設けられた構成の一例である。トレッドヘッド40は、円筒状をなしている。トレッドヘッド40は、図1乃至図4に示すように、プリテンショナー20のドライブカバー22に回転可能に取り付けられた閉鎖端41と、閉鎖端41の反対側にある開口端42と、円筒の外周面に形成されたピニオン43と、円筒の内部に形成された、トーションバー50の他の一部を収容する内部空間44と、閉鎖端41の内部空間44側に設けられたトーションバー50の他の端部と係合するための溝45と、を有する。
 溝45は、例えば、トルクス形状をなしている。開口端42には、図2に示すように、後述するロックリング80の一端81と係合するための第1取付部46が設けられている。また、トレッドヘッド40は、図示されていない停止装置によってプリテンショナー20の作動が停止すると、フレーム本体31に対して回転が停止する。
(トーションバー50)
 トーションバー50は、トレッドヘッド40の巻取回転をスリーブ60に伝達する構成の一例である。トーションバー50は、図1及び図2に示すように、同軸に配置された第1バー51及び第2バー52を有する。第1バー51及び第2バー52は、異なる性状を有する別部品である。第1バー51の捻じり剛性は、第2バー52の捻じり剛性よりも大きい。図1及び図2に示す例では、第1バー51は、第2バー52よりも太く形成されている。
 第1バー51は、図1及び図2に示すように、トレッドヘッド40の溝45に固定された第1ヘッド側端部53と、スリーブ60の内周面に固定された第1スリーブ側端部55と、を有する。第1スリーブ側端部55には、図2に示すように、溝57が設けられている。第2バー52は、図1及び図2に示すように、スピンドル70に固定された第2スピンドル側端部54と、第1スリーブ側端部55に取り付けられた第2スリーブ側端部56と、を有する。
 第1ヘッド側端部53、第1スリーブ側端部55、及び第2スピンドル側端部54のそれぞれは、トルクス形状をなしている。第1スリーブ側端部55は、後述するスリーブ60の第1係合部623と係合するための第1係合受部の一例である。第1スリーブ側端部55は、第1係合部623に相対回転せずかつ回転軸方向にスライド可能に構成されている。
 第2スリーブ側端部56は、第1スリーブ側端部55の溝57に圧入されて第1スリーブ側端部55と結合されている。言い換えれば、第1バー51と第2バー52とは、第2スリーブ側端部56が第1スリーブ側端部55との結合によって、相対回転せずに、一体に連結されている。
 なお、ここで、トーションバー50は、2本のバーによって構成されたものとして説明されたが、トーションバー50は、3本以上又は1本のバーの長手方向に沿って異なる性状の部分を有するものであってもよい。また、第1バー51と第2バー52との連結方法は、圧入に限るものではなく、溶接等の他の連結方法であってもよい。
(スリーブ60)
 スリーブ60は、トーションバー50の第1バー51の巻取回転をスピンドル70に伝達できる構成の一例である。また、スリーブ60は、伝達経路において、第1バー51の外周面(第1スリーブ側端部55)に結合されており、かつ、スピンドル70に離合可能に設けられるように構成されている。具体的には、スリーブ60は、プリテンショナー20の作動時、スピンドル70を巻取方向D1に回転させるように、スピンドル70と結合しており、プリテンショナー20の作動停止後、ベルトに掛けられた乗員の荷重によりスピンドル70がベルトの繰出方向D2に回転されることによって、所定ストローク後にスピンドル70と分離するように構成されている。ここで、所定ストロークは、例えば、スリーブ60が、スピンドル70の繰出回転によって、繰出方向D2に回転した所定の角度である。
 また、スリーブ60は、円筒状をなしている。スリーブ60は、図1乃至図4に示すように、トレッドヘッド40に向かう開口端を含む第1部分61と、スピンドル70に挿入される開口端を含む第2部分62と、を有する。第1部分61の外周面611の直径は、第2部分62の外周面621の直径よりも大きい。また、スリーブ60は、後述する第2部分62の第2係合部626を介して、スピンドル70と係合するように構成されている。
 第1部分61の外周面611には、図3に示すように、突起612が設けられている。突起612は、図3及び図6に示すように、後述するロックリング80に設けられたカム812とともに移動部610を構成している。移動部610が機能すると、移動部610は、スリーブ60を第1方向(図1参照)に移動させて、スリーブ60をスピンドル70から分離させる。なお、突起612は、移動部610の第1移動部の一例であり、カム812は、移動部610の第2移動部の一例である。また、移動部610が機能するときの動作については、後述するスピンドル組立体10の動作の説明において詳細に説明する。
 第2部分62の内周面622には、図2及び図4に示すように、第1係合部623が設けられている。第1係合部623は、第1バー51の第1スリーブ側端部55の形状に対応するトルクス形状をなしている。第1係合部623は、第1バー51の第1スリーブ側端部55に対して相対回転せずかつ回転軸方向(図1参照)にスライド可能に接続することができる。
 第2部分62の外周面621には、図1及び図3に示すように、スピンドル70の第2係合受部76と係合するための第2係合部626が設けられている。第2係合部626は、スピンドル70の第2係合受部76に対して相対回転せずかつ回転軸方向(図1参照)にスライド可能に接続することができる。また、第2係合部626は、スピンドル70の第2係合受部76に対して離合可能に構成されている。
(ロックリング80)
 ロックリング80は、スピンドル70の繰出回転数の検知に用いられる構成の一例である。プリテンショナー20の作動時、ロックリング80は、スピンドル70とともに巻取方向D1に回転する。プリテンショナー20の作動停止後、ロックリング80は、スピンドル70の繰出回転によって繰出方向D2に所定数を回転する。繰出方向D2に所定数を回転した後に、ロックリング80は、パウル32によって回転を停止させられる。
 ロックリング80は、リング状をなしている。ロックリング80は、図2に示すように、トレッドヘッド40とスピンドル70との間に設けられている。また、ロックリング80は、図1乃至図4に示すように、トレッドヘッド40に向かう一端81と、スピンドル70に向かう開口端である他端82と、リングの外周面810に形成されたラチェット歯83と、リング内周面820に形成され雌ネジ84と、を有する。
 一端81は、図1に示すように、端面板811を有する。端面板811は、図1、図3、及び図4に示すように、第1方向に向く第1端面811aと、第2方向に向く第2端面811bと、を有する。第1端面811aには、ロックリング80をトレッドヘッド40の第1取付部46の外周に取り付けるための第2取付部86が設けられている。第1取付部46と第2取付部86との取り付けによって、ロックリング80は、トレッドヘッド40によって支持されている。
 また、一端81には、図1及び図3に示すように、端面板811をその厚み方向に貫通する取付穴818が形成されている。取付穴818は、ロックリング80をスピンドル70に取り付けるための取付部(第2取付部)の一例である。また、取付穴818は、プリテンショナー20の作動時、取付ピン78と連結されており、プリテンショナー20の作動停止後、ロックリング80とスピンドル70との相対回転によって、取付ピン78を剪断するように構成されている。このように、ロックリング80は、プリテンショナー20の作動時、スピンドル70に取り付けられ、一方、プリテンショナー20の作動停止後、スピンドル70と分離するように構成されている。
 また、一端81の第1端面811aには、図1及び図3に示すように、スリーブ60の突起612に対応するカム812が設けられている。カム812は、スリーブ60の突起612に対応する第2移動部の一例である。また、カム812は、カム構造の一例である。ここで、カム構造は、カム812のような構成ではなく、カム溝等であってもよい。
 雌ネジ84は、後述するストッパ90の雄ネジ94と螺合するための構成である。また、雌ネジ84は、図4に示すように、他端82から第2端面811bに至るまでに形成されている。このような雌ネジ84によって、ストッパ90の端部911を第2端面811bに所定回転数で接触させ、ストッパ90をロックリング80に対して相対回転しないように固定させることができる。
 ラチェット歯83は、パウル32の爪部324と係合可能な係合受部の一例である。ラチェット歯83は、パウル32とともに、ロックリング80の繰出回転を停止させるロック機構を構成している。巻取過程において、ロックリング80のラチェット歯83と、パウル32の爪部324とは、噛み合わず、両者がロックリング80の巻取回転を許容する。一方、ロックリング80がスピンドル70によって繰出方向D2に回転されるとき、ロックリング80のラチェット歯83とパウル32の爪部324とは噛み合い、ロックリング80をフレーム30に固定させて、ロックリング80の繰出方向D2の回転を停止させる。こうして、その後、ロックリング80とスピンドル70との間の相対回転が生じる。
 また、ロックリング80とスピンドル70との相対回転が生じたとき、ストッパ90は、スピンドル70とともに、ロックリング80に対して回転する。こうして、ストッパ90がロックリング80に対して回転した回数を取得することで、プリテンショナー20の作動停止後のスピンドル70の繰出方向D2においての繰出回転数として検知することができる。
 また、ロックリング80が停止すると、スピンドル70の取付ピン78は、停止されたロックリング80の取付穴818によって剪断される。このように、ロックリング80は、スピンドル70との接続が解除される。
(ストッパ90)
 ストッパ90は、スピンドル70の繰出回転を停止させるための構成の一例である。ストッパ90は、図2及び図4に示すように、ロックリング80のリング内周面820とスピンドル70の開口端の外周面に設けられた外周トルクス部77との間に設けられている。また、ストッパ90は、リング状をなしている。ストッパ90は、図1、図2、及び図4に示すように、ロックリング80に対して相対回転することが可能なストッパ外周面910と、スピンドル70の外周トルクス部77と係合するストッパ内周面920と、を有する。
 ストッパ内周面920には、図1及び図4に示すように、スピンドル70の外周トルクス部77と係合するための内周トルクス部97が設けられている。ストッパ90は、内周トルクス部97とスピンドル70の外周トルクス部77との係合によって、スピンドル70に相対回転せずかつ移動可能に設けられている。このため、ストッパ90は、スピンドル70とともに回転することができる。
 ストッパ外周面910には、図1及び図4に示すように、ロックリング80の雌ネジ84と螺合するための雄ネジ94が設けられている。ストッパ90は、スピンドル70がロックリング80に対して繰出方向D2に回転するとき、ロックリング80の第2端面811bに接近するように、ロックリング80の雌ネジ84に沿って、ロックリング80の他端82から一端81までねじ込まれるとともに、スピンドル70の外周トルクス部77に沿って遠離方向に移動する。また、図1乃至図3に示すように、ストッパ90の端部911の端面901がロックリング80の第2端面811bと接触すると、ストッパ90がロックリング80に固定されて、ストッパ90の回転が停止される。よって、ストッパ90と係合されているスピンドル70の繰出回転も停止される。
<スピンドル組立体10の動作>
 続いて、図1から図7Fを参照しつつ、車両衝突時のスピンドル組立体10の動作について詳細に説明する。
 上述したように、スピンドル組立体10は、車両衝突時、プリテンショナー20の作動により、スピンドル組立体10が巻取回転を行い、その後、プリテンショナー20の作動の停止により、スピンドル組立体10の巻取回転が停止されて、スピンドル組立体10の一部が繰出回転を行ってからスピンドル組立体10全体の動作が停止するように構成されている。このため、以下では、スピンドル組立体10に係る、プリテンショナー20の作動時の「巻取過程」、プリテンショナー20の作動停止後の、「巻取停止直後の状態」、「繰出過程」、及び「作動停止状態」の順で、車両衝突時のスピンドル組立体10の動作の詳細を説明する。
[プリテンショナー20の作動時]
(巻取過程)
 車両衝突時、プリテンショナー20の作動により、スピンドル組立体10はシートベルトを巻き取るように、巻取方向D1に回転されて、巻取過程が開始する。巻取状態において、プリテンショナー20からの力は、伝達経路に出力されて、トレッドヘッド40、トーションバー50の第1バー51、及びスリーブ60の順でスピンドル70に伝達される。そして、スピンドル70がその力によって巻取方向D1に回転される。
 この場合、第1バー51の巻取方向D1の回転によって、第1バー51に連結されている第2バー52も巻取方向D1に回転される。また、第2バー52の第2スピンドル側端部54及び第2スリーブ側端部56のそれぞれは、スピンドル70及び第1バー51に固定されている。第1バー51及びスピンドル70のそれぞれが巻取方向D1に回転することによって、第2バー52は捻じられない。また、スピンドル70の巻取回転によって、スピンドル70に係合されている、ストッパ90及びロックリング80も、スピンドル70の回転に伴い巻取方向D1に回転される。
 また、巻取過程において、スリーブ60の第1係合部623と、第1バー51の第1スリーブ側端部55とは、結合している。スリーブ60は、第1係合部623と第1スリーブ側端部55との結合によって、第1バー51と結合されている。そして、スリーブ60は、第1バー51によって、巻取方向D1に回転される。
 また、巻取過程において、スリーブ60の第2係合部626と、スピンドル70の第2係合受部76とは、結合している。スリーブ60は、第2係合部626と第2係合受部76との第2結合によって、スピンドル70と結合している。そして、スリーブ60は、第1バー51の巻取回転をスピンドル70に伝達し、スピンドル70を巻取方向D1に回転させる。
 また、巻取過程において、スリーブ60の突起612と、ロックリング80のカム812とのそれぞれは、スリーブ60及びスピンドル70のそれぞれの巻取回転によって、巻取方向D1に同様の速度で回転される。その結果、突起612がカム812に沿って移動することがなく、スリーブ60が遠離方向に移動しない。
 また、巻取過程において、スピンドル70の取付ピン78は、ロックリング80の取付穴818に結合されている。スピンドル70とロックリング80とは同様の速度で巻取方向D1に回転しているため、取付ピン78が剪断されることがなく、ロックリング80がスピンドル70とともに巻取回転を行う。
 また、巻取過程において、ストッパ90は、図7Aに示すように、ロックリング80の他端82側に位置する。ストッパ90及びロックリング80は、スピンドル70によって同様の速度で巻取方向D1に回転されているため、ストッパ90とロックリング80との相対回転が生じていない。よって、ストッパ90は、ロックリング80の雌ネジ84に沿ってロックリング80の第2端面811bに向かって移動しない。
 また、巻取過程において、ロックリング80のラチェット歯83は、図5Bに示すように、パウル32の爪部324と噛み合わず、パウル32の爪部324を弾きながら巻取方向D1に回転し続けるパウル32の平面部325と接触している。すなわち、ロックリング80のラチェット歯83とパウル32とは、ロックリング80の巻取回転を許容する。
[プリテンショナー20の作動停止後]
(巻取停止直後の状態)
 その後、プリテンショナー20の作動が停止すると、プリテンショナー20から伝達経路への出力が停止する。その出力の停止によって、スピンドル組立体10の各構成における巻取方向D1への回転が停止される。
 そして、スピンドル70は、シートベルトに掛けられた乗員の荷重によって、繰出方向D2に回転し始めると、スピンドル70に係合されているロックリング80も、繰出方向D2に回転し始める。一方、ロックリング80が繰出方向D2に僅かに回転すると、ロックリング80のラチェット歯83は、図5Cに示すように、パウル32の平面部325から爪部324に向かって回転して、爪部324と噛み合う。このような噛み合いによって、ロックリング80がフレーム30に固定されて、ロックリング80の繰出方向D2への回転が抑制されている。
 また、ロックリング80が、パウル32によってフレーム30に固定されるとともに、停止装置が作動して、トレッドヘッド40のフレーム30に対しての位置が変動しないように、トレッドヘッド40を停止させる。こうして、トレッドヘッド40の巻取回転を停止させる。また、トレッドヘッド40が停止すると、伝達経路に設けられた、第1バー51、スリーブ60、及びスピンドル70も順次に停止される。
 この場合、第1バー51及びスピンドル70の両方が停止されているため、第2バー52が捻じられない。また、トレッドヘッド40及びスピンドル70の両方が停止されているため、第1バー51が捻じられない。
(繰出過程)
 その後、スピンドル70は、シートベルトに掛けられた乗員の荷重によって、繰出方向D2に回転し続ける。この場合、ロックリング80がフレーム30に固定されているため、スピンドル70の回転によって、取付ピン78が取付穴818の壁部によって剪断されて、スピンドル70とロックリング80との連結が解除される。スピンドル70は、ロックリング80と分離すると、両者間の相対回転が生じる。
 また、繰出過程において、スリーブ60は、スピンドル70の繰出回転が開始してから所定ストローク後にスピンドル70と分離する。以下の説明では、繰出過程において、図7A乃至図7Dに示すスピンドル70の繰出回転の開始時からスリーブ60とスピンドル70との分離時までの間を「第1区間」と呼び、図7E及び図7Fに示すスリーブ60とスピンドル70との分離時からスピンドル70の繰出回転の停止時までの間を「第2区間」と呼ぶことがある。
(第1区間)
 第1区間において、スピンドル70の繰出回転によって、スリーブ60の突起612がスピンドル70とともに繰出方向D2に回転されながらロックリング80のカム812の接触部813と干渉し始める。すなわわ、移動部610が機能し始める。ここで、突起612とカム812の接触部813との干渉は、突起612が停止しているロックリング80の接触部813と接触して、ロックリング80に対して相対回転することを意味する。突起612とカム812との干渉により、スリーブ60が、スピンドル70から離れる第1方向(図1参照)に移動される。
 より詳細に説明すると、第1区間において、スピンドル70の繰出回転により移動部610が機能することで、スリーブ60の第2係合部626が、スピンドル70の第2係合受部76に接触しながら第2係合受部76に対して第1方向(図1参照)に移動する第2移動状態を有する。そして、スリーブ60は、第2係合部626と第2係合受部76との第2移動状態によって、スピンドル70との結合を維持する状態で、スピンドル70の繰出回転により繰出方向D2に回転されながら、移動部610の作動によって第2係合受部76に沿って第1方向(図1参照)に移動される。
 また、第1区間において、スピンドル70の繰出回転により移動部610が作動することで、スリーブ60の第1係合部623が、第1バー51の第1スリーブ側端部55に対して第1方向(図1参照)に移動する第1移動状態を有する。そして、スリーブ60は、第1係合部623と第1スリーブ側端部55との第1移動状態によって、遠離方向に移動しながら、スピンドル70の繰出回転を第1バー51の第1スリーブ側端部55に伝達する。
 また、この場合、第1バー51は、第1ヘッド側端部53がトレッドヘッド40と結合されており、第1スリーブ側端部55がスピンドル70及びスリーブ60の順で伝達された前記乗員の荷重によって繰出し方向に力を印加されている。その結果、第1バー51は、図7B乃至図7Dの第1バー51の標記線L1に示すように、第1スリーブ側端部55から捻じられる。一方、この場合、第2バー52の第2スリーブ側端部56がスリーブ60を介してスピンドル70に取り付けられていると共に、第2バー52の第2スピンドル側端部54がスピンドル70に結合されている。すなわち、第2バー52の両端ともスピンドル70に固定されている。このため、第2バー52は、図7B乃至図7Dの第2バー52の標記線L2に示すように、スピンドル70の繰出回転によって、捻じられていない。
 また、第1区間において、ストッパ90は、図7B乃至図7Dに示すように、スピンドル70の繰出回転によって、ロックリング80の雌ネジ84に沿って、ロックリング80の他端82から一端81に向けてねじ込まれるとともに、スピンドル70の外周トルクス部77に沿って遠離方向に移動する。そして、ストッパ90がロックリング80の第2端面811bに接近する。このように、第1区間において、シートベルトに掛けられた乗員の荷重は、スピンドル70、スリーブ60、第1バー51、及びトレッドヘッド40の順で伝達される。
(第2区間)
 突起612がカム812の接触部813を経過すると、スリーブ60は、スピンドル70と分離する。第2区間において、スリーブ60は、スピンドル70と分離されることによって、繰出方向D2の回転及び第1方向(図1参照)の移動が停止する。
 より詳細に説明すると、第2区間において、突起612とカム812との相対回転は、停止になっている。その場合、スリーブ60の第2係合部626及びスピンドル70の第2係合受部76は、互いに接触しない。すなわち、スリーブ60とスピンドル70とは、図7E及び図7Fに示すように、非係合状態である。
 この非係合状態において、スピンドル70は、溝75と第2バー52の第2スピンドル側端部54との結合を介して、乗員の荷重を第2バー52に伝達してから、第2バー52の第2スリーブ側端部56と第1バー51の第1スリーブ側端部55との結合を介して、乗員の荷重を第1バー51にさらに伝達する。この過程において、捻じり剛性が小さい第2バー52は、図7E及び図7Fに示すように、伝達された乗員の荷重によって捻じられる。一方、第1バー51は、伝達された乗員の荷重による捻じり力の作用を受けるが、第1バー51の捻じり剛性が第2バー52よりも高いため、第1バー51の標記線L1は、図7E及び図7Fに示すように、図7Dに示す第1バー51の標記線L1よりもさらに捻じられていない状態である。言い換えれば、第1バー51における乗員の荷重による捻じりは、第1区間の終了時で終了し、一方、第2区間において、第2バー52が捻じられて乗員の荷重が吸収される。
 また、第2区間において、ストッパ90は、図7Fに示すように、スピンドル70の繰出回転によって、ロックリング80の雌ネジ84に沿って、ロックリング80の他端82から一端81の第2端面811bまでにねじ込まれるとともに、スピンドル70の外周トルクス部77に沿って遠離方向に移動し続ける。
 このように、第2区間において、シートベルトに掛けられた乗員の荷重は、スピンドル70、第2バー52、第1バー51、及びトレッドヘッド40の順で伝達される。第1区間の乗員の荷重の伝達に比較して、第2区間に係るスリーブ60とスピンドル70との分離によって、プリテンショナー20の作動停止後のトーションバー50による捻じりトルクを捻じり剛性が大きい第1バー51から捻じり剛性が小さい第2バー52に切り替えることができる。言い換えれば、ロックリング80によってスリーブ60を第1方向(図1参照)に移動させてスピンドル70から分離させることによって、機能するトーションバーの切り替え、すなわち第1バー51と第2バー52との切り替えを容易に実現することができ、トーションバーによる捻じりトルクを減少することができる。
(作動停止状態)
 その後、図7Fに示すように、ストッパ90の端面901がロックリング80の第2端面811bに当接すると、ストッパ90は、ロックリング80の第2端面811bによって、ロックリング80に対しての相対回転が規制されて停止される。そして、ストッパ90と係合されているスピンドル70の繰出回転も停止されて、スピンドル組立体10の作動は停止する。
 また、スピンドル組立体10の作動停止状態において、シートベルトに掛けられた乗員の荷重は、スピンドル70にかけ続けている。その場合、シートベルトに掛けられた乗員の荷重は、スピンドル70、ストッパ90の雄ネジ94、ロックリング80の雌ネジ84、ロックリング80のラチェット歯83、及びパウル32の順で、フレーム30に伝達される。
 (1)以上説明した第1実施形態に係るシートベルト用リトラクタ1は、ベルトが巻き付けられるスピンドル70と、ベルトの巻取方向にスピンドル70を回転させる力を、伝達経路を介してスピンドル70に伝達するように作動するプリテンショナー20と、伝達経路に設けられ、プリテンショナー20からの力を受けて巻取方向D1に回転するトレッドヘッド40と、伝達経路に設けられ、一端がトレッドヘッド40に固定され、他端がスピンドル70に固定されたトーションバー50と、トレッドヘッド40とスピンドル70との間に設けられたロックリング80と、を備え、ロックリング80は、プリテンショナー20の作動時、トレッドヘッド40の巻取方向D1への回転がトーションバー50を介してスピンドル70に伝達されることにより、スピンドル70とともに巻取方向D1に回転する一方、プリテンショナー20の作動停止後、回転を阻止され、ベルトに掛けられた乗員の荷重によりスピンドル70が当該ロックリング80に対してベルトの繰出方向D2に相対回転することを許容し、スピンドル70の相対回転によってトーションバー50を捻じらせるものである。その結果、簡易な構成を有するロックリング80によって、機能するトーションバー部分の切り替えを実現でき、トーションバーによる捻じりトルクの調整を容易に行うことができる。
 (2)また、以上説明した第1実施形態に係るシートベルト用リトラクタ1において、トーションバー50は、伝達経路においてトレッドヘッド40に固定された第1バー51と、第1バー51とは異なる性状を有してスピンドル70に固定された第2バー52と、を有し、シートベルト用リトラクタ1は、伝達経路において、第1バー51の外周面に取り付けられ、かつ、スピンドル70に離合可能に設けられたスリーブ60をさらに備え、スリーブ60は、プリテンショナー20の作動時、スピンドル70を巻取方向D1に回転させるように、スピンドル70と結合しており、プリテンショナー20の作動停止後におけるスピンドル70の相対回転によって、スピンドル70とともに繰出方向D2に回転すると共に、所定ストローク後にロックリング80との干渉によりスピンドル70から分離するように構成されており、スリーブ60がスピンドル70から分離することによって、第1バー51を捻じらせることから、第2バー52を捻じらせることに切り替える。その結果、スリーブ60とロックリング80との干渉によって、スリーブ60とスピンドル70との分離を実現できる。
 (3)また、以上説明した第1実施形態に係るシートベルト用リトラクタ1において、プリテンショナー20の作動停止後にスピンドル70が相対回転を行う繰出過程は、相対回転の開始時から分離時までの第1区間と、分離時から相対回転の停止時までの第2区間と、を有し、スリーブ60は、プリテンショナー20の作動時、第1バー51の巻取方向D1の回転によって、巻取方向D1に回転され、プリテンショナー20の作動停止後、第1区間において、スピンドル70とともに繰出方向D2に回転されながら、ロックリング80との干渉にスピンドル70から離れる遠離方向の一例である第1方向に移動し、第2区間において、スピンドル70と分離されることによって遠離方向への移動を停止するとともに、スピンドル70、第2バー52及び記第1バー51の順で伝達された乗員の荷重によって繰出方向に回転してから、繰出方向の回転を停止するように構成されている。その結果、スリーブ60とスピンドル70との結合を容易に解除することができる。
 (4)また、以上説明した第1実施形態に係るシートベルト用リトラクタ1において、第1区間において、スリーブ60を遠離方向に移動させる移動部610をさらに備え、移動部610は、スリーブ60に設けられた第1移動部の一例である突起612と、ロックリング80に設けられ、突起612に対応するカム構成の一例でありかつ第2移動部の一例であるカム812と、を有し、突起612は、第1区間において、スリーブ60をスピンドル70から分離させるように、スリーブ60の繰出方向D2の回転によって、カム812に沿って回転しながら遠離方向に移動するように構成されている。その結果、簡易な構成を用いて、スリーブ60を遠離方向に移動させることができる。
 (5)また、以上説明した第1実施形態に係るシートベルト用リトラクタ1において、カム812は、プリテンショナー20の作動時、スピンドル70の巻取方向D1の巻取回転によって、突起612とともに巻取方向D1に回転し、プリテンショナー20の作動停止後、第1区間において、突起612と接触しながら突起612に対して相対回転を行い、第2区間において、相対回転を停止する。その結果、突起612とカム812との相対回転及び移動によって、スリーブ60の回転及び移動を調整することができる。
 (6)また、以上説明した第1実施形態に係るシートベルト用リトラクタ1において、スリーブ60の内周面には、第1係合部623が設けられており、第1バー51の一端部の外周面には、第1係合部623に相対回転せずかつ第1係合部623に対して相対的に移動可能に係合する第1係合受部の一例である第1スリーブ側端部55が設けられており、プリテンショナー20の作動停止後にスリーブ60がスピンドル70から分離していく過程においては、スリーブ60の第1係合部623が第1バー51の第1スリーブ側端部55に対して移動しながら、スピンドル70の相対回転の力がスリーブ60の第1係合部623から第1バー51の第1スリーブ側端部55に入力される一方、スリーブ60がスピンドル70から分離した後、スピンドル70の相対回転の力が第2バー52に入力される。その結果、簡易な構成を用いて、スリーブ60と第1バー51との取付を実現できる。
 (7)また、以上説明した第1実施形態に係るシートベルト用リトラクタ1において、スリーブ60の外周面には、第2係合部626が設けられており、スピンドル70の内周面には、第2係合部626に相対回転せずかつ第2係合部626に対して第1方向に移動可能に係合する第2係合受部76が設けられており、プリテンショナー20の作動停止後にスリーブ60がスピンドル70から分離していく過程においては、スリーブ60の第2係合部626がスピンドル70の第2係合受部76に対して第1方向に移動し、当該移動によって、第2係合部626と第2係合受部76との係合が解除されて、スリーブ60がスピンドル70から分離する。その結果、スリーブ60がスピンドル70との離合できるように調整することができる。
 (8)また、以上説明した第1実施形態に係るシートベルト用リトラクタ1において、スピンドル70の繰出方向D2の相対回転を停止させるためのストッパ90をさらに備え、ストッパ90は、スピンドル70に相対回転せずかつスピンドル70に対して第1方向に移動可能に設けられており、プリテンショナー20の作動停止後、スピンドル70の繰出方向D2の相対回転によってスピンドル70に対して第1方向に移動し、当該移動がロックリング80によって規制されることによってスピンドル70の繰出方向D2の相対回転を停止させる。その結果、簡易な構成を用いて、スピンドル70の繰出回転を停止させることができる。
 (9)また、以上説明した第1実施形態に係るシートベルト用リトラクタ1において、第1区間において、第1バー51はスピンドル70及びスリーブ60の順で伝達された乗員の荷重によって捻じられた後、スリーブ60がスピンドル70から離合して当該第1バー51が捻じられなくなる一方、第2バー52は、スピンドル70とスリーブ60との係合によって荷重がかからないため捻じられず、第2区間において、第1バー51と第2バー52が直列で接続され、第1バー51及び第2バー52のうち第2バー52のみが乗員の荷重によって捻じられる。このように、繰出過程における捻じられる対象を第1バー51から第2バー52に切り替えることで、トーションバー50の捻じりトルクの調整を実現できる。
 (10)また、第1バー51は、トレッドヘッド40に固定された第1ヘッド側端部53と、スリーブ60の内周面に係合された第1スリーブ側端部55と、を有し、第2バー52は、スピンドル70に固定された第2スピンドル側端部54と、第1スリーブ側端部55に取り付けられ又はスリーブ60の内周面に係合された第2スリーブ側端部56と、を有する。その結果、スリーブ60、第1バー51、及び第2バー52の三者の連結を容易に実現できる。
 (11)また、以上説明した第1実施形態に係るシートベルト用リトラクタ1において、第1バー51の捻じり剛性は、第2バー52の捻じり剛性よりも大きい。その結果、プリテンショナー20の作動停止後、第2区間に係るトーションバー50の捻じりトルクを第1区間に係るトーションバー50の捻じりトルクよりも小さくすることができる。
[第2実施形態]
 次に、図8から図10を参照しつつ、第2実施形態に係るシートベルト用リトラクタについて説明する。ここで、第2実施形態に係るシートベルト用リトラクタと、第1実施形態に係るシートベルト用リトラクタ1との相違は、スピンドル組立体100の構成及びスピンドル組立体100に設けられたエネルギ吸収部材600である。以下では、第2実施形態に係るスピンドル組立体100及びエネルギ吸収部材600を中心に説明する。なお、第1実施形態と同一部分については、同一符号を付して説明を省略又は簡略化する。
 スピンドル組立体100は、図8及び図9に示すように、シートベルトが巻き付けられるスピンドル700と、プリテンショナー20(図示せず)からの力をスピンドル700に伝達する伝達経路に設けられた、トレッドヘッド40、トーションバー500、及びエネルギ吸収部材600と、伝達経路を遮断してスピンドル700の巻取回転を停止させることができるロックリング800と、スピンドル700の繰出回転を停止させることができるストッパ90と、を備える。
 このように、第2実施形態に係るスピンドル組立体100と、第1実施形態に係るスピンドル組立体10との相違は、第2実施形態に係るスピンドル組立体100は、トーションバー500とエネルギ吸収部材600との組み合わせによって、第1実施形態に係るスピンドル組立体10の繰出過程における第1バー51及び第2バー52とスリーブ60との組み合わせと同様の効果を実現している。
 トーションバー500は、一本のバーである。トーションバー500は、図9に示すように、第1端510がトレッドヘッド40と係合し、第2端520がスピンドル700の内部にある溝750と係合する。
 ロックリング800は、リング状をなしている。ロックリング800は、図8に示すように、一端801と、他端802と、を有する。一端801及び他端802のいずれも開口端である。また、ロックリング800は、図8に示すように、ロックリング800の一端801の端面に設けられた、エネルギ吸収部材600をしごくための、第1突起803と、第2突起804と、を有する。第1突起803及び第2突起804は、エネルギ吸収部材600と干渉する干渉部の一例である。
 スピンドル700は、円筒状をなしている。スピンドル700は、開口端701と、開口端701の反対側にある閉鎖端702と、を有する。開口端701の端面に設けられた、取付突起703と、取付部704と、を有する。取付突起703は、スピンドル700のエネルギ吸収部材600と当接可能な取付部の一例である。スピンドル700の取付突起703及び取付部704は、ロックリング800の一端801の開口を介して侵出するように、ロックリング800の内側に位置される。
 エネルギ吸収部材600は、スピンドル700に固定され、繰出過程におけるスピンドル700の繰出回転によるエネルギを吸収するための構成の一例である。エネルギ吸収部材600は、リング状をなしている。エネルギ吸収部材600は、図8に示すように、リングの円周に分布されている、第1取付部660と、第2取付部680と、当接部670と、を有する。当接部670は、開口690を有する。
 また、エネルギ吸収部材600は、図10に示すように、第1取付部660が取付部704及び第2突起804によって挟まれ、第2取付部680が第1突起803に嵌れ、当接部670が取付突起703に嵌れるように、スピンドル700の開口端701及びロックリング800の一端801に設けられている。
 このように、巻取過程において、スピンドル組立体100の全ての構成が巻取回転を行う。この場合、取付突起703が当接部670に対して移動せず、エネルギ吸収部材600によるエネルギの吸収が行われていない。また、トーションバー500が捻じられていない。
 プリテンショナー20からの駆動力が、トーションバー500及びエネルギ吸収部材600の伝達容量を上回ると、プリテンショナー20による予捻じりが発生する。しかし、トーションバー500及びエネルギ吸収部材600が捻じられたとしても、ロックリング800及びスピンドル700は、巻取方向D1に回転するとき、相対変位しないため、設定ストロークは変化しない。
 一方、繰出過程が開始すると、ロックリング800がフレーム30に固定され、スピンドル700が繰出方向D2に回転する。スピンドル700の繰出回転によって、トーションバー500は、第2端520から捻じられるとともに、スピンドル700の取付突起703が繰出方向D2に回転される。
 また、繰出過程において、ロックリング800の第1突起803は、スピンドル70の相対回転において、スピンドル70の回転角度の変化に応じて、エネルギ吸収部材600との干渉状態が生起された後、当該干渉状態が解除されるように構成されている。具体的には、繰出過程において、第1突起803は、エネルギ吸収部材600の当接部670に当接しながら、当接部670の開口690に向かって移動して、開口690から当接部670の外部に抜け出す。その結果、第1突起803は、エネルギ吸収部材600と接触しなくなる。
 また、第1突起803が第2取付部680と当接しながら移動する当接過程において、スピンドル700の繰出回転のエネルギがエネルギ吸収部材600によって吸収されて、トーションバー500を捻じるために必要な荷重が大きくなる。一方、第1突起803が開口690から第2取付部680の外部へ抜け出して、非接触過程に入ると、第1突起803がエネルギ吸収部材600と接触しなくなり、スピンドル700の繰出回転のエネルギがエネルギ吸収部材600によって吸収されない。その結果、トーションバー500を捻じるために必要な荷重は、当接過程のトーションバー500を捻じるために必要な荷重に比較して、小さくなる。
 このような第2実施形態によれば、第2実施形態に係るスピンドル組立体100は、第1実施形態に係るスピンドル組立体10と同様に、簡易な構成を用いて、プリテンショナーの作動停止後のトーションバーによる捻じりトルクの切り替えを実現できるとともに、トーションバー500とエネルギ吸収部材600との組み合わせによって、第1実施形態に係るスピンドル組立体10の繰出過程における第1バー51及び第2バー52とスリーブ60との組み合わせと同様の捻じりトルクの調整効果を実現できる。
[第3実施形態]
 次に、図11Aから図11Cを参照しつつ、第3実施形態に係るシートベルト用リトラクタについて説明する。ここで、第3実施形態に係るシートベルト用リトラクタと、第1実施形態に係るシートベルト用リトラクタ1との相違は、ロックリング80とフレーム30との係合に関する構成である。以下では、第3実施形態に係るロックリング80とフレーム30との係合に関する構成を中心に説明する。なお、第1実施形態と同一部分については、同一符号を付して説明を省略又は簡略化する。
 フレーム30は、図11Aに示すように、フレーム本体31と、フレーム本体31に設けられたラッチリング32Rと、を備える。ラッチリング32Rは、ロックリング80の回転方向を規制するための構成である。ラッチリング32Rは、その内周面にラチェット歯321Hを構成している。ラチェット歯321Hは、後述するロックリング80のリングパウル83Hの歯部831と係合する構成である。なお、第3実施形態では、ラッチリング32Rをフレーム30の一部として説明したが、これに限定されるものではない。ラッチリング32Rは、フレーム30と別部材であってもよい。
 ロックリング80は、図11Aに示すように、リングの外周面810に設けられたリングパウル83Hを有する。リングパウル83Hは、フレーム本体31のラッチリング32Rのラチェット歯321Hと係合可能な係合受部の一例である。リングパウル83Hは、図11Aに示すように、パウル本体830と、パウル本体830をロックリング80の外周面810に取り付ける回転軸832と、図示されていない付勢機構と、を有する。また、パウル本体830は、回転軸832の一方側に設けられた歯部831と、回転軸832の他方側に設けられた端部833と、内側側面834と、を有する。パウル本体830は、回転軸832を中心軸として回転可能な構成である。回転軸832付勢機構は、リングパウルの歯部831をラッチリング側に回転させる力を、端部833に付勢するための構成である。
 端部833は、図示されていない付勢機構によって、ラッチリング32Rのラチェット歯321Hに付勢されるように構成されている。通常状態において、端部833は、図11Aに示すように、トレッドヘッド40の突起433と接触する第1位置に位置する。この場合、付勢機構の付勢によって、端部833が突起433に押し付けられている。その端部833と突起433との当接によって、パウル本体830の歯部831がラッチリング32Rのラチェット歯321Hと係合しない位置に留められる。
 一方、図11Bに示すように、端部833がトレッドヘッド40の突起433と接触しない第2位置に移動した場合、付勢機構の付勢によって、端部833がロックリング80の外周面810に押し付けられる方向に回転しようとする。
 ここで、端部833が図11Aに示す第1位置から図11Bに示す第2位置までへの移動について説明する。端部833がトレッドヘッド40の突起433と接触しながら、スピンドル70とともに回転する場合、トレッドヘッド40とスピンドル70との相対回転(位相差)がないため、端部833と突起433とは、図11Aに示す互いに接触する第1位置に位置する。一方、プリテンショナー20の作動時、プリテンショナー20からの力の伝達遅れにより、スピンドル70がトレッドヘッド40に遅れて回転し始めると、トレッドヘッド40とスピンドル70との相対回転が生じる。このような相対回転によって、一端がトレッドヘッド40に固定され、他端がスピンドル70と結合しているスリーブ60に固定された第1バー51が予捻じられる。そうすると、端部833は、突起433との位置がずれるように、図11Aに示す第1位置から図11Bに示す第2位置に移動する。また、この場合、ロックリング80及びスピンドル70が巻取方向D1に回転しているため、パウル本体830は、図11Bに示すように、付勢機構によって、ラチェット歯321Hと係合可能位置に付勢されているが、ラチェット歯321Hと噛み合うことがない。
 そして、プリテンショナー20の作動停止後、スピンドル70が繰出方向D2に回転しているため、パウル本体830は、付勢機構によって、ラチェット歯321Hに向けて押し出されて、ラチェット歯321Hと噛み合う。こうして、図11Cに示すように、ロックリング80がフレーム30に拘束される。
 また、プリテンショナー20の作動時に、トレッドヘッド40とロックリング80との間にもし相対回転が生じなければ、突起433は、移動せずに端部833との当接状態を維持する。この場合、トーションバー50は、第1バー51がフレーム30に対して位置が変動しないトレッドヘッド40と係合しており、第2バー52がスピンドル70の内部にある溝75と係合するように設けられている。このため、その後、スピンドル70が繰出回転すると、トーションバー50が捻じられ始める。その結果、端部833は、突起433から離れていく。
 このような第3実施形態によれば、第3実施形態に係るスピンドル組立体10は、第1実施形態に係るスピンドル組立体10と同様に、簡易な構成を用いて、プリテンショナーの作動停止後のトーションバーによる捻じりトルクの切り替えを実現できるとともに、トレッドヘッド40とロックリング80との相対回転の有無によって、ロックリング80のリングパウル83Hを作動させることを実現できる。
 1…シートベルト用リトラクタ、10,100…スピンドル組立体、20…プリテンショナー、21…駆動装置、22…ドライブカバー、23…ディスタンス板、24…管ハウジング、25…ガス発生器、26…スプリング、27…ピストン、28…玉、29…キャップ、30…フレーム、31…フレーム本体、32…パウル、32R…ラッチリング、324…爪部、40…トレッドヘッド、43…ピニオン、50,500…トーションバー、51…第1バー、52…第2バー、53…第1ヘッド側端部、54…第2スピンドル側端部、55…第1スリーブ側端部、56…第2スリーブ側端部、60…スリーブ、70,700…スピンドル、80,800…ロックリング、83…ラチェット歯、90…ストッパ、321,830…パウル本体、321H…ラチェット歯、410…ピニオン、500…トーションバー、600…エネルギ吸収部材、610…移動部、612…突起、812…カム、D1…巻取方向、D2…繰出方向

Claims (14)

  1.  ベルトが巻き付けられるスピンドルと、
     前記ベルトの巻取方向に前記スピンドルを回転させる力を、伝達経路を介して前記スピンドルに伝達するように作動するプリテンショナーと、
     前記伝達経路に設けられ、前記プリテンショナーからの前記力を受けて前記巻取方向に回転するトレッドヘッドと、
     前記伝達経路に設けられ、一端が前記トレッドヘッドに固定され、他端が前記スピンドルに固定されたトーションバーと、
     前記トレッドヘッドと前記スピンドルとの間に設けられたロックリングと、を備え、
     前記ロックリングは、
      前記プリテンショナーの作動時、前記トレッドヘッドの前記巻取方向への回転が前記トーションバーを介して前記スピンドルに伝達されることにより、前記スピンドルとともに前記巻取方向に回転する一方、
      前記プリテンショナーの作動停止後、回転を阻止され、前記ベルトに掛けられた乗員の荷重により前記スピンドルが当該ロックリングに対して前記ベルトの繰出方向に相対回転することを許容し、
     前記スピンドルの前記相対回転によって前記トーションバーを捻じらせるようにした、シートベルト用リトラクタ。
  2.  前記トーションバーは、前記伝達経路において前記トレッドヘッドに固定された第1バーと、前記第1バーとは異なる性状を有して前記スピンドルに固定された第2バーと、を有し、
     前記シートベルト用リトラクタは、前記伝達経路において、前記第1バーの外周面に取り付けられ、かつ、前記スピンドルに離合可能に設けられたスリーブをさらに備え、
     前記スリーブは、
      前記プリテンショナーの作動時、前記スピンドルを前記巻取方向に回転させるように、前記スピンドルと結合しており、
      前記プリテンショナーの作動停止後における前記スピンドルの前記相対回転によって、前記スピンドルとともに前記繰出方向に回転すると共に、所定ストローク後に前記ロックリングとの干渉により前記スピンドルから分離するように構成されており、
     前記スリーブが前記スピンドルから分離することによって、前記第1バーを捻じらせることから、前記第2バーを捻じらせることに切り替えるようにした、
    請求項1に記載のシートベルト用リトラクタ。
  3.  前記プリテンショナーの作動停止後に前記スピンドルが前記相対回転を行う繰出過程は、前記相対回転の開始時から前記分離時までの間に前記スピンドルが経過する第1区間と、前記分離時から前記相対回転の停止時までの間に前記スピンドルが経過する第2区間と、を有し、
     前記スリーブは、
     前記第1区間において、前記スピンドルとともに前記繰出方向に回転されながら、前記ロックリングとの干渉により前記スピンドルから離れる遠離方向に移動し、
     前記第2区間において、前記スピンドルと分離されることによって前記移動を停止するとともに、前記スピンドル、前記第2バー及び記第1バーの順で伝達された前記乗員の荷重によって前記繰出方向に回転してから、前記繰出方向の回転を停止するように構成されている、
    請求項2に記載のシートベルト用リトラクタ。
  4.  前記第1区間において、前記スリーブを前記遠離方向に移動させる移動部をさらに備え、
     前記移動部は、前記スリーブに設けられた突起又はカム構成を含む第1移動部と、前記ロックリングに設けられ、前記突起又は前記カム構成に対応するカム構成又は突起を含む第2移動部と、を有し、
     前記第1移動部は、前記第1区間において、前記スリーブを前記スピンドルから分離させるように、前記スリーブの前記繰出方向の回転によって、前記第2移動部に干渉して回転しながら前記遠離方向に移動するように構成されている、
    請求項3に記載のシートベルト用リトラクタ。
  5.  前記第2移動部は、
      前記プリテンショナーの作動時、前記スピンドルの前記巻取方向の巻取回転によって、前記第1移動部とともに前記巻取方向に回転し、
      前記プリテンショナーの作動停止後、前記第1区間において、前記第1移動部と接触しながら前記第1移動部に対して相対回転を行い、前記第2区間において、前記相対回転を停止するように構成されている、
    請求項4に記載のシートベルト用リトラクタ。
  6.  前記スリーブの内周面には、第1係合部が設けられており、
     前記第1バーの一端部の外周面には、前記第1係合部に相対回転せずかつ前記第1係合部に対して相対的に移動可能に係合する第1係合受部が設けられており、
     前記プリテンショナーの作動停止後に前記スリーブが前記スピンドルから分離していく過程においては、前記スリーブの前記第1係合部が前記第1バーの前記第1係合受部に対して移動しながら、前記スピンドルの前記相対回転の力が前記スリーブの前記第1係合部から前記第1バーの前記第1係合受部に入力される一方、
     前記スリーブが前記スピンドルから分離した後、前記スピンドルの前記相対回転の力が前記第2バーに入力される、
    請求項2に記載のシートベルト用リトラクタ。
  7.  前記スリーブの外周面には、第2係合部が設けられており、
     前記スピンドルの内周面には、前記第2係合部に相対回転せずかつ前記第2係合部に対して前記遠離方向に移動可能に係合する第2係合受部が設けられており、
     前記プリテンショナーの作動停止後に前記スリーブが前記スピンドルから分離していく過程においては、前記スリーブの前記第2係合部が前記スピンドルの前記第2係合受部に対して前記遠離方向に移動し、
     当該移動によって、前記第2係合部と前記第2係合受部との係合が解除されて、前記スリーブが前記スピンドルから分離する、
    請求項3に記載のシートベルト用リトラクタ。
  8.  前記スピンドルの前記繰出方向の前記相対回転を停止させるためのストッパをさらに備え、
     前記ストッパは、前記スピンドルに相対回転せずかつ前記スピンドルに対して遠離方向に移動可能に設けられており、前記プリテンショナーの作動停止後、前記スピンドルの前記繰出方向の前記相対回転によって前記スピンドルに対して遠離方向に移動し、当該移動が前記ロックリングによって規制されることによって前記スピンドルの前記繰出方向の前記相対回転を停止させる、
    請求項1又は2に記載のシートベルト用リトラクタ。
  9.  前記第1区間において、前記第1バーは前記スピンドル及び前記スリーブの順で伝達された前記乗員の荷重によって捻じられた後、前記スリーブが前記スピンドルから離合して当該第1バーが捻じられなくなる一方、前記第2バーは、前記スピンドルと前記スリーブとの係合によって荷重がかからないため捻じられず、
     前記第2区間において、前記第1バーと前記第2バーが直列で接続され、前記第1バー及び前記第2バーのうち前記第2バーのみが前記乗員の荷重によって捻じられる、
    請求項3に記載のシートベルト用リトラクタ。
  10.  前記第1バーは、前記トレッドヘッドに固定された第1ヘッド側端部と、前記スリーブの内周面に係合された第1スリーブ側端部と、を有し、
     前記第2バーは、前記スピンドルに固定された第2スピンドル側端部と、前記第1スリーブ側端部に取り付けられ又は前記スリーブの内周面に係合された第2スリーブ側端部と、を有する、
    請求項2に記載のシートベルト用リトラクタ。
  11.  前記第1バーの捻じり剛性は、前記第2バーの捻じり剛性よりも大きい、
    請求項2に記載のシートベルト用リトラクタ。
  12.  前記スピンドルに固定され、前記プリテンショナーの作動停止後における前記スピンドルの前記相対回転によるエネルギを吸収するエネルギ吸収部材をさらに備え、
     前記ロックリングは、前記エネルギ吸収部材と干渉する干渉部を有する、
    請求項1に記載のシートベルト用リトラクタ。
  13.  前記ロックリングの前記干渉部は、前記プリテンショナーの作動停止後における前記スピンドルの前記相対回転において、前記スピンドルの回転角度の変化に応じて、前記エネルギ吸収部材との干渉状態が生起された後、該干渉状態が解除されるように構成されている、
    請求項12に記載のシートベルト用リトラクタ。
  14.  フレームと、
     前記ロックリングの回転を前記プリテンショナーの作動停止後に停止させるロック機構を備え、
     前記ロック機構は、
     前記フレーム及び前記ロックリングの一方に設けられ、前記フレーム及び前記ロックリングの他方に対して係合する係合位置と係合しない非係合位置との間で移動可能に構成されたパウルを有し、
     前記パウルは、前記プリテンショナーの作動時に前記非係合位置にあって前記ロックリングの回転を許容する一方、前記プリテンショナーの作動停止後に前記係合位置に移動して前記ロックリングの回転を停止させる、
    請求項1に記載のシートベルト用リトラクタ。
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