特許 6871037 シートベルトリトラクタ及びシートベルト装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6871037

(24)【登録日】2021年4月19日

(45)【発行日】2021年5月12日

(54)【発明の名称】シートベルトリトラクタ及びシートベルト装置

(51)【国際特許分類】

   B60R 22/28 20060101AFI20210426BHJP

   B60R 22/46 20060101ALI20210426BHJP

   B60R 22/405 20060101ALI20210426BHJP

【ＦＩ】

   B60R22/28 107

   B60R22/46 142

   B60R22/405

【請求項の数】8

【全頁数】18

(21)【出願番号】特願2017-61918(P2017-61918)

(22)【出願日】2017年3月27日

(65)【公開番号】特開2018-162043(P2018-162043A)

(43)【公開日】2018年10月18日

【審査請求日】2020年2月28日

(73)【特許権者】

【識別番号】318002149

【氏名又は名称】Ｊｏｙｓｏｎ Ｓａｆｅｔｙ Ｓｙｓｔｅｍｓ Ｊａｐａｎ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100107766

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠重

(74)【代理人】

【識別番号】100070150

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠彦

(72)【発明者】

【氏名】宝達 優一郎

【審査官】 村山 禎恒

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００１−１３８８６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−３１５６１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１６−０６４６８５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６０Ｒ ２２／００−２２／４８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

シートベルトを巻き取るスプールと、
前記スプールを回転可能に収容するベースフレームと、
作動時に前記シートベルトの巻き取り方向へ前記スプールを回転させる回転体を有するプリテンショナと、
通常時に前記スプールの回転と共に回転し且つ作動時に前記スプールの前記シートベルトの引き出し方向への回転を阻止するロック部材を有するロック機構と、
前記ロック部材に対して前記スプールが前記引き出し方向に相対回転することにより捩れるトーションバーと、
前記プリテンショナの作動をトリガに前記トーションバーの捩れを停止させるストッパー機構とを備え、
前記ストッパー機構は、前記ロック部材が前記トーションバーに対して配置されている側とは反対側に配置され、且つ、前記回転体が前記トーションバーに対して配置されている側とは反対側に配置されている、シートベルトリトラクタ。

【請求項2】

前記スプールが前記巻き取り方向に回転するように前記スプールを付勢するスプリングユニットを備え、
前記ストッパー機構は、前記トーションバーと前記スプリングユニットとの間に配置されている、請求項１に記載のシートベルトリトラクタ。

【請求項3】

前記プリテンショナは、前記回転体を回転させる射出体を有し、
前記射出体が前記プリテンショナから射出されることによって、前記プリテンショナの作動を前記ストッパー機構に伝達する伝達機構を備える、請求項１又は２に記載のシートベルトリトラクタ。

【請求項4】

前記伝達機構は、
前記プリテンショナから射出された前記射出体との接触によりスライドするスライダと、
前記スライダとの接触により回転するジョイントレバーとを有し、
前記ストッパー機構は、前記ジョイントレバーの回転により、前記トーションバーの捩れを停止させる、請求項３に記載のシートベルトリトラクタ。

【請求項5】

シートベルトを巻き取るスプールと、
前記スプールを回転可能に収容するベースフレームと、
作動時に前記シートベルトの巻き取り方向へ前記スプールを回転させる回転体と、前記回転体を回転させる射出体とを有するプリテンショナと、
通常時に前記スプールの回転と共に回転し且つ作動時に前記スプールの前記シートベルトの引き出し方向への回転を阻止するロック部材を有するロック機構と、
前記ロック部材に対して前記スプールが前記引き出し方向に相対回転することにより捩れるトーションバーと、
前記プリテンショナの作動をトリガに前記トーションバーの捩れを停止させるストッパー機構と、
前記射出体が前記プリテンショナから射出されることによって、前記プリテンショナの作動を前記ストッパー機構に伝達する伝達機構と、を備え、
前記ストッパー機構は、前記ロック部材が前記トーションバーに対して配置されている側とは反対側に配置されていて、
前記伝達機構は、
前記プリテンショナから射出された前記射出体との接触によりスライドするスライダと、
前記スライダとの接触により回転するジョイントレバーとを有し、
前記ストッパー機構は、前記ジョイントレバーの回転により、前記トーションバーの捩れを停止させる、シートベルトリトラクタ。

【請求項6】

前記ストッパー機構は、
前記スプールと共に回転するロックカムギアと、
前記ジョイントレバーの回転により、前記ロックカムギアの回転を阻止するロックレバーとを有する、請求項４又は５に記載のシートベルトリトラクタ。

【請求項7】

前記ストッパー機構は、
前記スプールと共に回転するロックプレートと、
前記ロックプレートに形成された長孔に挿入されるボスを有し、前記スプールに揺動可能に取り付けられたパウルと、
前記ロックカムギアに形成された溝に挿入されるボスを有し、前記ロックプレートに揺動可能に取り付けられたアームと、
前記パウルが係合可能なギアプレートとを有する、請求項６に記載のシートベルトリトラクタ。

【請求項8】

請求項１から７のいずれか一項に記載のシートベルトリトラクタと、前記シートベルトと、前記シートベルトに取り付けられたタングと、前記タングが着脱されるバックルとを備える、シートベルト装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、シートベルトリトラクタ及びシートベルト装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、シートベルトを巻き取るスプールと、スプールを回転可能に収容するベースフレームと、緊急時にシートベルトを巻き取ってシートベルトの弛みを除去するプリテンショナとを備えたシートベルトリトラクタが知られている（例えば、特許文献１を参照）。このようなシートベルトリトラクタでは、緊急時にシートベルトの引き出し方向へのスプールの回転をロックするロック機構と、ロック機構の作動時にシートベルトから乗員に作用するエネルギーを捩れ変形により吸収するトーションバーとが設けられることがある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】国際公開第２０１０／０６０５５８号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上述のようなロック機構及びトーションバーを備えたシートベルトリトラクタは、緊急時、ロック機構の作動状態でシートベルトから乗員に作用するエネルギーを、シートベルトの引き出しを許容することにより吸収する。しかしながら、シートベルトの引き出しが許容されているため、乗員の移動量が増大しすぎる場合がある。

【0005】

そこで、本開示では、乗員の移動量を抑制できるシートベルトリトラクタが提供される。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示の一態様では、
シートベルトを巻き取るスプールと、
前記スプールを回転可能に収容するベースフレームと、
作動時に前記シートベルトの巻き取り方向へ前記スプールを回転させる回転体を有するプリテンショナと、
通常時に前記スプールの回転と共に回転し且つ作動時に前記スプールの前記シートベルトの引き出し方向への回転を阻止するロック部材を有するロック機構と、
前記ロック部材に対して前記スプールが前記引き出し方向に相対回転することにより捩れるトーションバーと、
前記プリテンショナの作動をトリガに前記トーションバーの捩れを停止させるストッパー機構とを備え、
前記ストッパー機構は、前記ロック部材が前記トーションバーに対して配置されている側とは反対側に配置され、且つ、前記回転体が前記トーションバーに対して配置されている側とは反対側に配置されている、シートベルトリトラクタが提供される。

【発明の効果】

【0007】

本開示の一態様によれば、前記プリテンショナの作動をトリガに前記トーションバーの捩れを停止させるストッパー機構によって、乗員の移動量を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】シートベルト装置の構成の一例を示す図である。

【図2】シートベルトリトラクタの一例を示す側面図である。

【図3】シートベルトリトラクタの切断面を矢視Ａ−Ａ（図２参照）で示す図である。

【図4】シートベルトリトラクタのストッパー機構の分解斜視図である。

【図5】シートベルトリトラクタの全体分解斜視図である。

【図6】プリテンショナから射出されたロッドがスライダに接触する前の状態を示す図である。

【図7】プリテンショナから射出されたロッドがスライダに接触した状態を示す図である。

【図8】プリテンショナから射出されたロッドがスライダを押し出した状態を示す図である。

【図9】ジョイントレバーが回転する状態を示す斜視図である。

【図10】ロックレバーがロックカムギアと係合する前の状態を示す図である。

【図11】ロックレバーがロックカムギアと係合した後の状態を示す図である。

【図12】ロックカムギアの一例を示す斜視図である。

【図13】ストッパー機構の一例を一部を省略して示す斜視図である。

【図14】ストッパー機構の一例を示す断面図である。

【図15】アームの動作前の状態を示す図である。

【図16】アームの動作中の状態を示す図である。

【図17】アームの動作後の状態を示す図である。

【図18】パウルの動作前の状態を示す図である。

【図19】パウルの動作中の状態を示す図である。

【図20】パウルの動作後の状態を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本開示に係る実施形態を図面を参照して説明する。

【0010】

図１は、シートベルト装置の構成の一例を示す図である。図１に示されるシートベルト装置１０１は、車両に搭載されたシートベルト装置の一例である。シートベルト装置１０１は、例えば、シートベルト１０４と、リトラクタ１０３と、ショルダーアンカー１０６と、タング１０７と、バックル１０８とを備える。

【0011】

シートベルト１０４は、車両のシート１０２に座る乗員１１１を拘束するシートベルトの一例であり、リトラクタ１０３に引き出し可能に巻き取られる帯状部材である。シートベルトは、ウェビングとも称される。シートベルト１０４の先端のベルトアンカー１０５は、車体の床又はシート１０２に固定される。

【0012】

リトラクタ１０３は、シートベルト１０４の巻き取り又は引き出しを可能にするシートベルト巻き取り装置の一例である。リトラクタ１０３は、車両衝突時等の所定値以上の加減速度または車両角度が検知されると、シートベルト１０４がリトラクタ１０３から引き出されることを制限する。リトラクタ１０３は、シート１０２又はシート１０２の近傍の車体に固定される。リトラクタ１０３は、シートベルトリトラクタの一例である。

【0013】

ショルダーアンカー１０６は、シートベルト１０４が挿通するベルト挿通具の一例であり、リトラクタ１０３から引き出されたシートベルト１０４を乗員１１１の肩部の方へガイドする部材である。

【0014】

タング１０７は、シートベルト１０４が挿通するベルト挿通具の一例であり、ショルダーアンカー１０６によりガイドされたシートベルト１０４にスライド可能に取り付けられた部品である。

【0015】

バックル１０８は、タング１０７が着脱可能に連結される部品であり、例えば、車体の床又はシート１０２に固定される。

【0016】

タング１０７がバックル１０８に連結された状態で、ショルダーアンカー１０６とタング１０７との間のシートベルト１０４の部分が、乗員１１１の胸部及び肩部を拘束するショルダーベルト部１０９である。タング１０７がバックル１０８に連結された状態で、ベルトアンカー１０５とタング１０７との間のシートベルト１０４の部分が、乗員１１１の腰部を拘束するラップベルト部１１０である。

【0017】

図２は、シートベルトリトラクタの一例を示す側面図である。図３は、シートベルトリトラクタの切断面を矢視Ａ−Ａ（図２参照）で示す図である。図４は、シートベルトリトラクタのストッパー機構の分解斜視図である。図５は、シートベルトリトラクタの全体分解斜視図である。なお、図５において、紙面の都合上、スプール２の軸方向での部品の配置が前後している場合がある。

【0018】

図２〜５に示したリトラクタ１は、シートベルトリトラクタの一例であり、より具体的には、図１に示したリトラクタ１０３の一例である。以下、図２〜５を参照して、リトラクタ１の構成について説明する。

【0019】

リトラクタ１は、スプール２、ベースフレーム３、スプリングユニット４、プリテンショナ５、ロック機構６、トーションバー２１、ストッパー機構８及びジョイントレバー９２を備える。

【0020】

スプール２は、乗員を拘束するシートベルトを巻き取る回転部材である。スプール２の一端は、スプリングユニット４に接続されている。スプリングユニット４に格納されたスパイラルスプリング４３によって、スプール２は、シートベルトを巻き取る方向に回転するように付勢されている。スプール２の回転軸は、シャフト２ａと、シャフト２ａの一端に固定されたブッシュ４２とを含んで構成されている。スプール２の両端には、スプールベアリング２４，２５が取り付けられている。

【0021】

スプリングユニット４は、スプール２がシートベルトの巻き取り方向に回転するようにスプール２を付勢するスプリング機構の一例である。スプリングユニット４は、スパイラルスプリング４３と、スプリングカバー４１とを有する。

【0022】

スパイラルスプリング４３は、スプール２の回転軸に接続された一端と、スプリングカバー４１の外周壁に連結された他端とを有し、スプール２がシートベルトの巻き取り方向に回転するようにスプール２を付勢する弾性体の一例である。スパイラルスプリング４３の一端は、スプール２に一体的に回転可能に取り付けられたブッシュ４２に連結されている。スパイラルスプリング４３は、スプール２をシートベルトの巻き取り方向に常時付勢する。スパイラルスプリング４３の一端は、例えば、ブッシュ４２に形成された溝に引っ掛けられている。

【0023】

スプリングカバー４１は、スパイラルスプリング４３の他端が接続された外周壁を有し、スパイラルスプリング４３を当該外周壁の内側に収容する。スプリングカバー４１は、リテーナ８１に固定されている。

【0024】

なお、シートベルトの巻き取り方向にスプール２を回転させる力を付与する手段は、スプリングユニット４に限定されず、電動モータ等を用いた他の機構でもよい。

【0025】

スプール２の中心部に形成された空洞には、軸心を形成するトーションバー２１が延在している。トーションバー２１の一端は、スプリングユニット４及びストッパー機構８が接続された側のスプール２の端部内面に接続されている。トーションバー２１の他端は、ロッキングベース２２に接続されている。

【0026】

ロッキングベース２２は、スプール２の空洞部と嵌合する一端と、リテーナカバー３５に回転可能にベアリングキャップ３６を介して支持された他端とを有する。ロッキングベース２２の一端には、パドルホイール５１とスプールベアリング２４の各々の中央孔を貫通する軸部２２ａが形成されている。軸部２２ａは、パドルホイール５１の中央孔と嵌合する。ロッキングベース２２の他端側には、ロック機構６のパウル６１がカバープレート６６内で回転可能に配置されている。

【0027】

プリテンショナ５やロック機構６が作動していない通常時には、トーションバー２１は、スプール２と一体になって回転するように構成されている。プリテンショナ５の作動時には、プリテンショナ５がパドルホイール５１によりスプール２を回転させることによって、シートベルトをスプール２に巻き取ることができる。ロック機構６の作動時には、パウル６１がベースフレーム３の側面３２に形成された内歯３２ａと噛み合うことにより、スプール２の回転がロックされる。これにより、シートベルトの引き出しが阻止される。

【0028】

そして、シートベルトの引き出しがロック機構６により阻止されている状態でシートベルトの引き出し方向の力がさらに作用した場合、トーションバー２１の捩れ変形によってシートベルトの荷重を制限することができ、乗員のエネルギーを吸収する。

【0029】

また、ロック機構６の作動時に引き出されるシートベルトによってスプール２が引き出し方向に回転すると、乗員のエネルギーが、スプール２に挿入された金属製のデフォメーションピン２３の塑性変形により吸収される。なお、トーションバー２１が十分なエネルギー吸収力を有している場合には、デフォメーションピン２３は省略されてもよい。

【0030】

ベースフレーム３は、スプール２を回転可能に収容し、リトラクタ１の骨格を形成する筐体である。ベースフレーム３は、例えば、対峙する一対の側面３１，３２と、側面３１，３２を連結する背面３３と、背面３３と対峙し側面３１，３２に接続されるタイプレート３４とを含んで構成されている。側面３１の外側には、スプリングユニット４及びストッパー機構８が配置されている。側面３２の内側には、プリテンショナ５のパドルホイール５１が配置されている。側面３２の外側には、ロック機構６が配置されている。ロック機構６は、ベースフレーム３に接続されるリテーナカバー３５内に収納されている。

【0031】

リテーナカバー３５内には、車両の加減速や傾きの急激な変化を検出するビークルセンサ７が配置されている。ビークルセンサ７は、内蔵された一つの球体と、その球体の移動によって揺動されるアクチュエータ７１とを有する。ビークルセンサ７は、リテーナカバー３５に形成された凹部に収納される。ビークルセンサ７は、加減速や傾きの急激な変化が車体に生じると、球体が移動することに伴ってアクチュエータ７１の先端部が揺動するように構成されている。この揺動によって、アクチュエータ７１は、ロックギア６２の外歯６２ａに係止する。また、ビークルセンサ７は、車両の加減速や傾きの急激な変化を検出すると、車両に搭載された他の電子部品や電子制御システムに、その急減な変化を検出したことを表す検出信号を発信するように構成されていてもよい。

【0032】

プリテンショナ５は、車両衝突時等の所定値以上の加減速度または車両角度が検知される緊急時に、シートベルトを巻き取ってシートベルトの弛みを除去する機構である。プリテンショナ５は、スプール２の端部にトーションバー２１及びロッキングベース２２を介して接続されるパドルホイール５１と、パドルホイール５１を回転させる動力発生部５２と、パドルホイール５１を収容するプリテンショナカバー５３とを有する。

【0033】

パドルホイール５１は、プリテンショナ５の作動時にシートベルトの巻き取り方向へスプール２を回転させる回転体の一例である。パドルホイール５１は、スプール２と同軸に接続されている。パドルホイール５１の外周には、パドルホイール５１の径方向外方に突出する複数の係合歯５１ａが形成されている。

【0034】

動力発生部５２は、例えば、ロッド５２ａ、ガイドパイプ５２ｂ、ガス発生装置５２ｃ、ストッパースプリング５２ｄ及びピストン５２ｅを有する。

【0035】

ロッド５２ａは、係合歯５１ａに係合してパドルホイール５１を回転させる変形可能な射出体である。ロッド５２ａは、例えば、合成樹脂製の棒状部材である。ロッド５２ａの後端部に圧力が加えられると、ガイドパイプ５２ｂ内でガイドパイプ５２ｂの形状に沿って塑性変形しながら移動する。ロッド５２ａの全長は、プリテンショナ５の作動終了状態においてロッド５２ａの後端がガイドパイプ５２ｂから放出されない長さに設定されている。このような構成により、プリテンショナ５の作動終了後にガイドパイプ５２ｂからガスが外部に放出されることを抑制することができる。

【0036】

なお、係合歯５１ａに係合してパドルホイール５１を回転させる射出体は、棒状のロッド５２ａに限定されない。例えば、そのような射出体は、金属製又は樹脂製の球体を複数利用した部材や、二つの金属製又は樹脂製の球体が連結されたツインボールを複数利用した部材や、予め歯が形成された平板状のラックでもよい。

【0037】

ガイドパイプ５２ｂは、ロッド５２ａを収容するとともにロッド５２ａの移動を案内する。ガイドパイプ５２ｂは、パドルホイール５１の係合歯５１ａに臨む先端部と、ロッド５２ａの移動に必要な長さ分だけ延伸されてリトラクタ１の外形に沿って配置された後端部とを有する。ガイドパイプ５２ｂの先端部には、パイプ開口５２ｇが形成されている。ロッド５２ａは、パイプ開口５２ｇからパドルホイール５１の係合歯５１ａに向けて射出される。

【0038】

ガス発生装置５２ｃは、ガイドパイプ５２ｂの後端部に配置され、ロッド５２ａに動力を付与するガスを発生させる。ガス発生装置５２ｃは、例えば、ビークルセンサ７と車体に搭載された加速度センサとの少なくとも一方からの検知信号に反応して、ガイドパイプ５２ｂにガスを噴出するマイクロガスジェネレータである。ガス発生装置５２ｃとロッド５２ａとの間には、ロッド５２ａとガイドパイプ５２ｂの内周面との隙間をシールするとともに、ガス発生装置５２ｃからのガス圧を受ける受圧面を有するピストン５２ｅが配置されている。

【0039】

このような動力発生部５２によれば、通常時は、ロッド５２ａの剛性により、ガイドパイプ５２ｂ内にロッド５２ａが収容された状態が維持される。そして、ガス発生装置５２ｃからガスが発生すると、ロッド５２ａは、塑性変形しながらガイドパイプ５２ｂ内を移動し、パイプ開口５２ｇからプリテンショナカバー５３内に放出される。このとき、ロッド５２ａは、パドルホイール５１の係合歯５１ａと塑性変形しながら係合し、パドルホイール５１を回転させる。ロッド５２ａは、プリテンショナカバー５３内の形状に沿って移動し、最終的に、ガイドパイプ５２ｂ、ロッド５２ａ自身、プリテンショナカバー５３、ストッパーピン３９又はその他の部品に接触して停止する。ロッド５２ａは、プリテンショナカバー５３内の形状に沿ってガイドされる。ストッパーピン３９は、プリテンショナカバー５３にプッシュナット３７により固定される。

【0040】

プリテンショナカバー５３は、少なくともパドルホイール５１を収容するカバー部材の一例である。プリテンショナカバー５３は、略椀形状又は略箱形状を有する金属部品であって、ベースフレーム３の側面３２及び背面３３の内側に固定される。プリテンショナカバー５３は、スプール２の端部が挿入される開口部５３ａを有する。開口部５３ａは、スプールベアリング２４を介して間接的にスプール２のラジアル荷重を受ける。

【0041】

なお、スプールベアリング２４が省略された形態では、プリテンショナカバー５３の開口部５３ａの内縁部が直接的にスプール２のラジアル荷重を受けてもよい。

【0042】

ロック機構６は、車両衝突時等の所定値以上の加減速度または車両角度が検知される緊急時に、シートベルトの引き出しをロックする。ロック機構６は、パウル６１と、ロッキングベース２２と、ロックギア６２と、フライホイール６３とを有する。

【0043】

パウル６１は、ロッキングベース２２の端面に揺動可能に配置された係止爪の一例である。ベースフレーム３の側面３２には、ロッキングベース２２を挿通可能な開口部が形成されている。開口部の内縁には、複数の内歯３２ａが形成されている。パウル６１は、開口部の内縁に形成された複数の内歯３２ａに係合可能に配置されている。

【0044】

ロッキングベース２２は、ロック機構６が作動していない通常時にスプール２の回転と共に回転し、ロック機構６の作動時にシートベルトの引き出し方向へのスプール２の回転を阻止するロック部材の一例である。ロッキングベース２２は、リテーナカバー３５に支持される軸部２２ｂを有し、軸部２２ｂは、ロックギア６２の軸孔６２ｃに嵌まっている。ロックギア６２の外周部には、複数の外歯６２ａが形成されている。外歯６２ａには、ビークルセンサ７のアクチュエータ７１が係合される。ロックギア６２には、フライホイール６３が揺動可能に取り付けられている。リテーナカバー３５には、円形の凹部が形成されている。リテーナカバー３５のこの凹部の内側には、複数の内歯３５ａが形成されている。内歯３５ａには、フライホイール６３の先端部が係合される。フックスプリング６４は、フライホイール６３の先端部を内歯３５ａから離れる方向に付勢する。

【0045】

ロックギア６２の平面部には、外縁側から内縁側に向かって湾曲するカム孔６２ｂが形成されている。カム孔６２ｂには、パウル６１の平面部から突出するボス６１ａが挿入されている。ボス６１ａがカム孔６２ｂに沿って移動することで、パウル６１が揺動する。パウルスプリング６５は、パウル６１の先端部を、ベースフレーム３の側面３２に形成された内歯３２ａから離れる方向に付勢する。パウルスプリング６５は、ロックギア６２の平面部に形成された開口６２ｄに収容されている。パウルスプリング６５の一端は、開口６２ｄ付近の係止部に取り付けられていて、パウルスプリング６５の他端は、パウル６１のボス６１ａに取り付けられている。

【0046】

フライホイール６３は、リテーナカバー３５とロックギア６２との間に揺動可能に配置された部材である。シートベルトの引き出し加速度が所定の閾値以下の場合には、フックスプリング６４がフライホイール６３を付勢する力が、フライホイール６３に生ずる慣性力よりも大きくなるように設定されている。シートベルトの引き出し加速度が所定の閾値以下の場合、フライホイール６３は、ロックギア６２と一緒に回転する。

【0047】

これに対し、シートベルトの引き出し加速度が所定の閾値を超えた場合には、フライホイール６３に生ずる慣性力は、フックスプリング６４がフライホイール６３を付勢する力よりも大きくなる。このため、フライホイール６３の先端部は、リテーナカバー３５の内歯３５ａに接近して係合する。

【0048】

次に、ロック機構６の動作について説明する。

【0049】

通常時、アクチュエータ７１、フライホイール６３及びパウル６１は、非係合状態であることから、スプール２の回転に伴って、ロッキングベース２２及びロックギア６２が回転する。

【0050】

続いて、緊急時の作動について説明する。

【0051】

まず、シートベルトの急激な引き出しによるロック機構６の作動について説明する。

【0052】

シートベルトがスプール２から急激に引き出されることによりシートベルトの引き出し加速度が所定の閾値を超えた場合、スプール２は、シートベルトの引き出し方向に回転し、スプール２と共にロッキングベース２２も同一方向に回転する。この時、フライホイール６３は、シートベルトの急激な引き出しに対して慣性による遅れが生じ、回転中心から外周側に揺動する。フライホイール６３が外周側に揺動すると、フライホイール６３の先端部がリテーナカバー３５の内歯３５ａに噛み合うので、ロックギア６２の回転が阻止される。

【0053】

これに対して、ロッキングベース２２は回転し続けようとするから、シートベルトの引き出し方向に回転が続くロッキングベース２２と、回転が阻止されたロックギア６２との間に相対回転（回転位相差）が発生する。回転位相差の発生に伴って、ロッキングベース２２に揺動可能に取り付けられているパウル６１も、ロッキングベース２２と共に回転する。

【0054】

しかしながら、パウル６１のボス６１ａがカム孔６２ｂに挿入されているロックギア６２の回転は、フライホイール６３により阻止されている。そのため、ボス６１ａは、パウルスプリング６５の付勢力に抗って、シートベルトの引き出し方向に応じた移動方向に、カム孔６２ｂに沿って移動する。その結果、パウル６１はロッキングベース２２の端面に沿って揺動し、パウル６１の先端部は、ベースフレーム３の側面３２に形成された内歯３２ａに噛み合う。その結果、ロッキングベース２２の引き出し方向の回転が阻止されるので、スプール２の引き出し方向の回転も阻止される。

【0055】

次に、ビークルセンサ７によるロック機構６の作動について説明する。

【0056】

ビークルセンサ７が車両衝突時等の所定値以上の加減速度または車両角度が検知した場合、アクチュエータ７１がロックギア６２の外歯６２ａに噛み合うので、ロックギア６２の回転が阻止される。

【0057】

これに対して、シートベルトは、乗員の移動によって引っ張られ、スプール２から引き出される。したがって、スプール２は、シートベルトの引き出し方向に回転し、スプール２と共に回転するロッキングベース２２も同一方向に回転する。そのため、シートベルトの引き出し方向に回転するロッキングベース２２と、回転が阻止されたロックギア６２との間に相対回転（回転位相差）が発生する。回転位相差の発生に伴って、ロッキングベース２２に揺動可能に取り付けられているパウル６１も、ロッキングベース２２と共に回転する。

【0058】

しかしながら、パウル６１のボス６１ａがカム孔６２ｂに挿入されているロックギア６２の回転は、アクチュエータ７１により阻止されている。そのため、ボス６１ａは、パウルスプリング６５の付勢力に抗って、シートベルトの引き出し方向に応じた移動方向に、カム孔６２ｂに沿って移動する。その結果、パウル６１はロッキングベース２２の端面に沿って揺動し、パウル６１のパウル先端部は、ベースフレーム３の側面３２に形成された内歯３２ａに噛み合う。その結果、ロッキングベース２２の引き出し方向の回転が阻止されるので、スプール２の引き出し方向の回転も阻止される。

【0059】

次に、プリテンショナ５による緊急時の作動について説明する。

【0060】

車両衝突時等の所定値以上の加減速度または車両角度が検知される緊急時にプリテンショナ５が作動すると、ガス発生装置５２ｃからガスが発生する。発生したガスにより押されたロッド５２ａは、ガイドパイプ５２ｂに沿って移動する。パイプ開口５２ｇから放出されたロッド５２ａは、パドルホイール５１をシートベルトの巻き取り方向に回転させるので、スプール２もシートベルトの巻き取り方向に回転する。これにより、シートベルトはスプール２に巻き取られる。

【0061】

シートベルトの巻き取りが完了すると、乗員の慣性によりシートベルトは引っ張られるので、シートベルトの引き出し方向にスプール２は逆回転し始める。プリテンショナ５の作動によるシートベルトの巻き取り完了時、ピストン５２ｅがガイドパイプ５２ｂの内部に留まることでガス圧が保持される。ガス圧の保持によりガス圧が抵抗となるので、スプール２のロック機構６側の端部にあるロッキングベース２２の引き出し方向の回転が抑止され、トーションバー２１が捩り変形する。つまり、トーションバー２１は、ロッキングベース２２に対してスプール２がシートベルトの引き出し方向に相対回転することにより捩れる。

【0062】

なお、プリテンショナ５の作動によるシートベルトの巻き取り完了時、ビークルセンサ７によるロック機構６の作動が上述のように行われてもよい。ビークルセンサ７によるロック機構６の作動が上述のように行われることにより、ロッキングベース２２の引き出し方向の回転が阻止されているので、トーションバー２１が捩り変形する。

【0063】

トーションバー２１が捩れ変形しながら、シートベルトの引き出し方向にスプール２は回転するので、シートベルトから乗員に加わる力が低減する。このように、トーションバー２１によって、ロック機構６の作動状態でシートベルトから乗員に作用するエネルギーを、シートベルトの引き出しを許容することにより吸収するフォースリミッタを機能させることができる。

【0064】

次に、ストッパー機構８について説明する。

【0065】

ストッパー機構８は、プリテンショナ５の作動をトリガにトーションバー２１の捩れを停止させる。ストッパー機構８がトーションバー２１の捩れを停止させることによって、乗員を拘束するシートベルトがスプール２から過度に引き出されることが制限されるので、その乗員が過度に移動することが抑制される。このように、ストッパー機構８によれば、乗員の移動量を抑制することができる。また、ストッパー機構８は、トーションバー２１の捩れをトリガとするのではなく、プリテンショナ５の作動をトリガにトーションバー２１の捩れを停止させる。これにより、トーションバー２１の捩れ量にかかわらず、トーションバー２１の捩れを停止させるタイミングを設定（設計）することができるので、フォースリミッタの設計の自由度が向上する。

【0066】

また、図３に示されるように、ストッパー機構８は、ロッキングベース２２がトーションバー２１に対して配置されている側とは反対側に配置されている。ストッパー機構８がこのように配置されていることにより、リトラクタ１の外観形状を対称に近づけることができるので、リトラクタ１の車両への搭載性が向上する。プリテンショナ５を備えた本実施形態では、トーションバー２１に対してロッキングベース２２及びパドルホイール５１が配置されている側とは反対側に、ストッパー機構８が配置されているので、リトラクタ１の車両への搭載性が向上する。

【0067】

ストッパー機構８は、ベースフレーム３の側面３１に対してトーションバー２１とは反対側に配置されていて、トーションバー２１とスプリングユニット４との間に配置されている。ストッパー機構８がこのように配置されていることにより、スプリングユニット４が存在していても、リトラクタ１の外観形状を対称に近づけることができるので、リトラクタ１の車両への搭載性が向上する。

【0068】

ストッパー機構８は、リテーナ８１、ロックカムギア８２、クラッチスプリング８３、アーム８４、ロックプレート８５、アームスプリング８６、ギアプレート８７、ロックレバー８８、トーションスプリング８９、スペーサ９０及び複数のスクリュ９１を備える。

【0069】

また、リトラクタ１は、ロッド５２ａがプリテンショナ５から射出されることによって、プリテンショナ５の作動をストッパー機構８に伝達する伝達機構９を備える。例えば、図示のリトラクタ１は、伝達機構９として、スライダ９３、スライダベース９４及びジョイントレバー９２を備える。ジョイントレバー９２は、入力レバー９２ａと、出力レバー９２ｂと、入力レバー９２ａと出力レバー９２ｂとを繋ぐジョイントシャフト９２ｃとを有する。

【0070】

次に、ストッパー機構８及び伝達機構９の動作について説明する。

【0071】

図６〜８は、プリテンショナ５の作動時の伝達機構９の動作の流れの一例を示す図である。図６は、プリテンショナ５から射出されたロッド５２ａがスライダ９３に接触する前の状態を示す図である。図７は、プリテンショナ５から射出されたロッド５２ａがスライダ９３に接触した状態を示す図である。図８は、プリテンショナ５から射出されたロッド５２ａがスライダ９３を押し出した状態を示す図である。

【0072】

図７〜８に示されるように、ロッド５２ａは、プリテンショナ５の作動時に、プリテンショナカバー５３に沿って移動する。ロッド５２ａは、パドルホイール５１を回転させながら、スライダ９３をプリテンショナカバー５３に形成された孔から押し出し方向ａに押し出す。押し出し方向ａは、スライダ９３が移動するスライド方向を表す。スライダ９３の押し出し動作によって、ジョイントレバー９２が回転方向ｂに回転する。

【0073】

スライダ９３の押し出し方向ａ及びジョイントレバー９２の回転方向ｂは、スライダベース９４によって規制される。スライダベース９４は、ベースフレーム３の側面３２の内側に固定されて配置されている。

【0074】

ロッド５２ａとの接触によりスライダ９３が押し出し方向ａに移動することによって、スライダ９３は、入力レバー９２ａに接触する。スライダ９３との接触により、入力レバー９２ａは、回転方向ｂに回転する。

【0075】

図９は、ジョイントレバー９２が回転する状態を示す外観斜視図である。入力レバー９２ａが回転方向ｂに回転することに伴って、ジョイントシャフト９２ｃ及び出力レバー９２ｂも、回転方向ｂと同じ回転方向ｃに回転する。つまり、ジョイントレバー９２全体が回転する。ジョイントレバー９２により、ベースフレーム３の側面３２側でのアクションが、ベースフレーム３の側面３１側に移る。

【0076】

図１０は、ロックレバー８８がロックカムギア８２と係合する前の状態を示す図である。図１１は、ロックレバー８８がロックカムギア８２と係合した後の状態を示す図である。図１０，１１に示されるように、ジョイントレバー９２の出力レバー９２ｂが回転するのを利用して、ロックレバー８８が動く。ジョイントレバー９２の出力レバー９２ｂが回転すると、ロックレバー８８は、トーションスプリング８９の付勢力により、ロックカムギア８２の外周部に形成された複数の外歯８２ａに近づくように回転方向ｄに回転する。ロックレバー８８の係止部８８ａがロックカムギア８２の外歯８２ａと噛み合うことにより、ロックカムギア８２の回転は、阻止される。

【0077】

ロックレバー８８は、レバー回転軸９０ａを中心に回転する。レバー回転軸９０ａは、スペーサ９０の平面部から突出するように形成されている。

【0078】

ロックカムギア８２は、ストッパー機構８が作動していない通常時にスプール２の回転と共に回転し、ストッパー機構８の作動時にシートベルトの引き出し方向へのスプール２の回転を阻止する第２のロック部材の一例である。ロックカムギア８２は、スプール２のシャフト２ａと嵌合するギア軸孔８２ｃを有する。

【0079】

図１２は、ロックカムギアの一例を示す斜視図である。図１２に示されるロックカムギア８２の平面部には、渦巻き状の溝８２ｂが形成されている。

【0080】

図１３は、ストッパー機構の一例を一部を省略して示す斜視図である。図１４は、ストッパー機構の一例を示す断面図である。図１３では、ロックカムギア８２が省略されている。

【0081】

ロックプレート８５は、スプール２のシャフト２ａと嵌合するプレート軸孔８５ｃを有する。また、ロックプレート８５の平面部には、アーム回転軸８５ａと長孔８５ｂとが形成されている。アーム回転軸８５ａは、ロックプレート８５の平面部から突出するように形成されている。アーム８４は、アーム回転軸８５ａを中心に回転する。長孔８５ｂには、セカンドパウル９５の平面部から突出するセカンドボス９５ｂが挿入されている。

【0082】

アーム８４は、ロックプレート８５の平面部にアーム回転軸８５ａを中心に揺動可能に取り付けられている。アーム８４は、アーム回転軸８５ａが挿入されるアーム孔８４ａを有する。また、アーム８４は、ロックカムギア８２の溝８２ｂに挿入されるアームボス８４ｂを有する。アームボス８４ｂは、アーム８４の平面部から突出するように形成されている。

【0083】

図１５〜１７は、アーム８４の動作を示す図である。図１５は、アーム８４の動作前の状態を示す図である。図１６は、アーム８４の動作中の状態を示す図である。図１７は、アーム８４の動作後の状態を示す図である。

【0084】

ロックレバー８８の係止部８８ａがロックカムギア８２の外歯８２ａと噛み合うことにより、ロックカムギア８２の回転は、固定されている。しかしながら、乗員の慣性によりシートベルトは引っ張られるので、シートベルトの引き出し方向にスプール２は回転する。そのため、スプール２に接続されているロックプレート８５も回転し、ロックプレート８５の上に載っているアーム８４も回転する。その結果、ロックカムギア８２の内側に設けられた渦巻き状の溝８２ｂに沿ってアームボス８４ｂが渦巻き方向ｅに進む（図１６参照）。アームボス８４ｂが渦巻き状の溝８２ｂの終点に到着すると（図１７参照）、アーム８４の回転は固定されるので、ロックプレート８５の回転は阻止される。ロックカムギア８２の溝８２ｂの渦巻き方向の長さ（溝８２ｂの始点から終点までの長さ）によって、アーム８４のアームボス８４ｂが溝８２ｂの終点に到着するタイミングを任意に設定することができる。また、溝８２ｂの渦巻き方向の長さによって、トーションバー２１の捩れ量を設定することができる。

【0085】

図１８は、セカンドパウルの動作前の状態を示す図である。図１９は、セカンドパウルの動作中の状態を示す図である。図２０は、セカンドパウルの動作後の状態を示す図である。

【0086】

ロックカムギア８２及びアーム８４の回転が固定されることによりロックプレート８５の回転が阻止されても、スプール２はさらに引き出し方向に回転しようとする。そのため、引き出し方向に回転するスプール２と、回転が阻止されたロックプレート８５との間に相対回転（回転位相差）が発生する。回転位相差の発生に伴って、スプール２のスプールボス２ｂに揺動可能に取り付けられているセカンドパウル９５も、スプール２と共に回転する。スプールボス２ｂは、スプール２のシャフト２ａが突出する側の端面部に形成された突出部である。スプールボス２ｂは、セカンドパウル９５に形成された揺動中心孔９５ａに挿入される。

【0087】

しかしながら、セカンドパウル９５のセカンドボス９５ｂが長孔８５ｂに挿入されているロックプレート８５の回転は、ロックカムギア８２及びアーム８４により阻止されている。そのため、セカンドボス９５ｂは、シートベルトの引き出し方向に応じた移動方向に、長孔８５ｂに沿って移動する。その結果、セカンドパウル９５はロックプレート８５の端面に沿って揺動し、セカンドパウル９５のパウル先端部は、ギアプレート８７の開口に形成された内歯８７ａに係合する。セカンドパウル９５は、スプール２に直接連結されている。よって、セカンドパウル９５が内歯８７ａに噛み合うことにより、スプール２の回転が阻止されるので、トーションバー２１の捩れ動作は停止する。トーションバー２１の捩れ動作が停止することにより、エネルギーの吸収動作は停止する。

【0088】

以上、シートベルトリトラクタ及びシートベルト装置を実施形態により説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。他の実施形態の一部又は全部との組み合わせや置換などの種々の変形及び改良が、本発明の範囲内で可能である。

【符号の説明】

【0089】

１ リトラクタ
２ スプール
３ ベースフレーム
４ スプリングユニット
５ プリテンショナ
６ ロック機構
７ ビークルセンサ
８ ストッパー機構
９ 伝達機構
２１ トーションバー
２２ ロッキングベース
５１ パドルホイール
５２ａ ロッド
８２ ロックカムギア
８４ アーム
８４ｂ アームボス
８５ ロックプレート
８８ ロックレバー
８７ ギアプレート
９２ ジョイントレバー
９３ スライダ
９５ セカンドパウル
９５ｂ セカンドボス
１０１ シートベルト装置
１０３ リトラクタ
１０４ シートベルト
１０７ タング
１０８ バックル

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】