特開 2024-90471 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】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024090471

(43)【公開日】2024-07-04

(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 20060101AFI20240627BHJP

【ＦＩ】

B60R22/28 107

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022206411

(22)【出願日】2022-12-23

(71)【出願人】

【識別番号】318002149

【氏名又は名称】Ｊｏｙｓｏｎ Ｓａｆｅｔｙ Ｓｙｓｔｅｍｓ Ｊａｐａｎ合同会社

(74)【代理人】

【識別番号】100118267

【弁理士】

【氏名又は名称】越前 昌弘

(72)【発明者】

【氏名】大塚 晋作

(72)【発明者】

【氏名】陳 磊

(72)【発明者】

【氏名】三原 篤

(72)【発明者】

【氏名】木村 隆章

【テーマコード（参考）】

3D018

【Ｆターム（参考）】

3D018DA07

(57)【要約】

【課題】エネルギー吸収荷重の設定自由度及びシートベルトリトラクタの設計自由度を向上することができる、シートベルトリトラクタ及びシートベルト装置を提供する。
【解決手段】シートベルトリトラクタ１は、乗員を拘束するウェビングを巻き取るスプール２と、スプール２を回転可能に収容するベースフレーム３と、スプール２に巻き取り力を付与するスプリングユニット４と、ベースフレーム３に係合してスプール２の回転を停止させるロック機構５と、ロック機構５の作動時にスプール２をウェビングの引き出し方向に回転させるエネルギー吸収部材６と、スプール２を挟んでロック機構５と反対側に配置され、スプール２のウェビングの引き出し方向の回転を規制するストッパ機構７と、を備えている。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

乗員を拘束するウェビング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、前記ベースフレームに係合して前記スプールの回転を停止させるロック機構と、前記ロック機構の作動時に前記スプールを前記ウェビングの引き出し方向に回転させるエネルギー吸収部材と、を含むシートベルトリトラクタであって、
前記スプールを挟んで前記ロック機構と反対側に配置され、前記スプールの前記ウェビングの引き出し方向の回転を規制するストッパ機構を備える、
ことを特徴とするシートベルトリトラクタ。

【請求項2】

前記ストッパ機構は、前記ウェビングの引き出し量が所定の閾値を超えた場合に作動するように構成されている、請求項１に記載のシートベルトリトラクタ。

【請求項3】

前記シートベルトリトラクタは、前記スプールの回転数を検知する回転センサを備え、前記ストッパ機構は、前記回転センサの出力に基づく電気信号により作動するように構成されている、請求項１に記載のシートベルトリトラクタ。

【請求項4】

前記ストッパ機構は、前記スプールの端部に固定されるストッパベースと、前記スプールに対して相対回転可能に前記ストッパベースに配置されたストッパギアと、前記スプールの径方向に出没可能に前記ストッパベースに配置されたストッパパウルと、前記スプールと前記ストッパギアとの相対回転を生じさせるアクチュエータとを備える、請求項１に記載のシートベルトリトラクタ。

【請求項5】

前記アクチュエータは、ソレノイドにより前記ストッパギアの回転を規制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リトラクタ。

【請求項6】

前記ソレノイドは、前記スプールの回転数を検知する回転センサの出力に基づく電気信号により作動するように構成されている、請求項５に記載のシートベルトリトラクタ。

【請求項7】

前記ストッパパウルは、前記ベースフレーム又は前記ベースフレームに固定されたプレートに形成された開口部の内縁に形成された係合歯に係合可能に構成されている、請求項４に記載のシートベルトリトラクタ。

【請求項8】

前記シートベルトリトラクタは、前記ストッパ機構及び前記回転センサを収容するリテーナを有する、請求項４に記載のシートベルトリトラクタ。

【請求項9】

前記シートベルトリトラクタは、前記スプールの回転を制御するスプール駆動機構を有する、請求項１に記載のシートベルトリトラクタ。

【請求項10】

請求項１～９の何れか一項に記載のシートベルトリトラクタを備えた、ことを特徴とす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し、特に、乗員を車両のシートに拘束する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】

自動車等の車両には、一般に、乗員が着座する腰掛部と乗員の背面に位置する背もたれ部とを備えたシートに乗員を拘束するシートベルト装置が設けられている。かかるシートベルト装置は、乗員を拘束するウェビングと、ウェビングの巻き取りを行うシートベルトリトラクタと、を備えている。

【0003】

また、シートベルトリトラクタは、ウェビングを巻き取るスプールと、該スプールを回転可能に収容するベースフレームと、前記スプールに巻き取り力を付与するスプリングユニットと、車両の急減速を検知するビークルセンサと、該ビークルセンサによって作動し前記スプールを前記ベースフレームに係合させるロック機構と、車両衝突時等の緊急時に前記ウェビングの弛みを除去するプリテンショナと、を備えていることが多い。

【0004】

例えば、特許文献１には、規制部材によりトーションバーの捩れ量を規制できると共に、スピンドル（スプール）とトレッドヘッド（ロック機構）との相対回転が停止されるトーションバーによるエネルギー吸収の終了間際で、ウェビング張力を増加させることができ、ウェビングの引き出し量に対するエネルギー吸収荷重の設定自由度を向上することができる技術が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１０－０８９５２８号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、特許文献１に記載された発明では、エネルギー吸収荷重の設定が規制部材の移動量によって制限されてしまう、規制部材がロック機構と同じ側に配置されており構造が複雑になってしまう等の問題がある。

【0007】

本発明はかかる問題点に鑑み創案されたものであり、エネルギー吸収荷重の設定自由度及びシートベルトリトラクタの設計自由度を向上することができる、シートベルトリトラクタ及びシートベルト装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明によれば、乗員を拘束するウェビング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、前記ベースフレームに係合して前記スプールの回転を停止させるロック機構と、前記ロック機構の作動時に前記スプールを前記ウェビングの引き出し方向に回転させるエネルギー吸収部材と、を含むシートベルトリトラクタであって、前記スプールを挟んで前記ロック機構と反対側に配置され、前記スプールの前記ウェビングの引き出し方向の回転を規制するストッパ機構を備える、ことを特徴とするシートベルトリトラクタが提供される。

【0009】

前記ストッパ機構は、前記ウェビングの引き出し量が所定の閾値を超えた場合に作動するように構成されていてもよい。

【0010】

前記シートベルトリトラクタは、前記スプールの回転数を検知する回転センサを備え、前記ストッパ機構は、前記回転センサの出力に基づく電気信号により作動するように構成されていてもよい。

【0011】

前記ストッパ機構は、前記スプールの端部に固定されるストッパベースと、前記スプールに対して相対回転可能に前記ストッパベースに配置されたストッパギアと、前記スプールの径方向に出没可能に前記ストッパベースに配置されたストッパパウルと、前記スプールと前記ストッパギアとの相対回転を生じさせるアクチュエータとを備えていてもよい。

【0012】

前記アクチュエータは、ソレノイドにより前記ストッパギアの回転を規制するように構成されていてもよい。

【0013】

前記ソレノイドは、前記スプールの回転数を検知する回転センサの出力に基づく電気信号により作動するように構成されていてもよい。

【0014】

前記ストッパパウルは、前記ベースフレーム又は前記ベースフレームに固定されたプレートに形成された開口部の内縁に形成された係合歯に係合可能に構成されていてもよい。

【0015】

前記シートベルトリトラクタは、前記ストッパ機構及び前記回転センサを収容するリテーナを有していてもよい。

【0016】

前記シートベルトリトラクタは、前記スプールの回転を制御するスプール駆動機構を有していてもよい。

【0017】

また、本発明によれば、上述した何れかの構成を有するシートベルトリトラクタを備えた、ことを特徴とするシートベルト装置が提供される。

【発明の効果】

【0018】

上述した本発明に係るシートベルトリトラクタ及びシートベルト装置によれば、前記エネルギー吸収部材による前記スプールの回転を規制するストッパ機構をロック機構と反対側に配置したことにより、シートベルトリトラクタの設計自由度を向上することができる。また、ストッパ機構をロック機構及びエネルギー吸収部材と切り離して配置したことにより、エネルギー吸収荷重の設定自由度を向上することができる。

【0019】

また、ストッパ機構を回転センサの出力に基づく電気信号により作動するように構成したことにより、エネルギー吸収荷重の設定自由度をより向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】本発明の第一実施形態に係るシートベルトリトラクタを示す部品展開図である。

【図2】図１に示したシートベルトリトラクタの組立状態を示す部分斜視図である。

【図3】ストッパ機構の作動フローを示す図である。

【図4】ストッパ機構の作動状態の説明図であり、（Ａ）は作動前の状態、（Ｂ）はアクチュエータの係合状態、を示している。

【図5】ストッパ機構の作動状態の説明図であり、（Ａ）はストッパパウルの移動状態、（Ｂ）はストッパパウルの係合状態、を示している。

【図6】本発明の第二実施形態に係るシートベルトリトラクタを示す部品展開図である。

【図7】図６に示したシートベルトリトラクタの組立状態を示す部分斜視図である。

【図8】本発明の一実施形態に係るシートベルト装置を示す全体構成図である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

以下、本発明の実施形態について図１～図８を用いて説明する。ここで、図１は、本発明の第一実施形態に係るシートベルトリトラクタを示す部品展開図である。図２は、図１に示したシートベルトリトラクタの組立状態を示す部分斜視図である。なお、図１及び図２において、説明の便宜上、ウェビングの図を省略してある。

【0022】

本発明の第一実施形態に係るシートベルトリトラクタ１は、例えば、図１及び図２に示したように、乗員を拘束するウェビングを巻き取るスプール２と、スプール２を回転可能に収容するベースフレーム３と、スプール２に巻き取り力を付与するスプリングユニット４と、ベースフレーム３に係合してスプール２の回転を停止させるロック機構５と、ロック機構５の作動時にスプール２をウェビングの引き出し方向に回転させるエネルギー吸収部材６と、スプール２を挟んでロック機構５と反対側に配置され、スプール２のウェビングの引き出し方向の回転を規制するストッパ機構７と、を備えている。

【0023】

また、シートベルトリトラクタ１は、車両衝突時等の緊急時にウェビングの弛みを除去するプリテンショナ８を有していてもよい。プリテンショナ８は、例えば、ロック機構５に隣接するベースフレーム３の内側に配置される。なお、プリテンショナ８は、ロック機構５に隣接するベースフレーム３の外側に配置されていてもよいし、スプリングユニット４の内側に配置されていてもよい。

【0024】

スプール２は、ウェビングを巻き取る巻胴（ドラム）であり、例えば、一端はスプリングユニット４にストッパ機構７の構成部品（ストッパベース７１）を介して回転可能に接続されており、他端はロック機構５の構成部品（ロッキングベース５４）に接続されている。ロッキングベース５４はリテーナカバー５６に回転可能に支持されている。

【0025】

ベースフレーム３は、例えば、略角型Ｃ字形状の断面を有するフレーム構造体であり、スプール２の回転軸に平行な一対の平面部と、ロック機構５の構成部品を挿通する開口部３１ａを備えた側面部３１と、を有している。また、側面部３１と対峙する側面部には、ストッパ機構７の構成部品を挿通する開口部３２ａを備えたストッパプレート３２が配置される。ストッパプレート３２は、ベースフレーム３を構成する一対の平面部に固定される。

【0026】

開口部３１ａの内縁には、ロック機構５の構成部品（ロックパウル５２）が係合する係合歯が形成されている。また、開口部３２ａの内縁には、ストッパ機構７の構成部品（ストッパパウル７３）が係合する係合が形成されている。

【0027】

なお、ベースフレーム３の構造は、図示した構成に限定されるものではない。例えば、ベースフレーム３は、側面部３１とストッパプレート３２とを一体に構成した略角型Ｕ字形状の断面を有するフレーム構造体であってもよい。

【0028】

スプリングユニット４は、例えば、スプール２を巻き取り方向に付勢するゼンマイバネを内蔵している。スプリングユニット４は、例えば、ストッパ機構７の外側に配置される。

【0029】

ロック機構５は、車両衝突時等の緊急時にウェビングの引き出しを規制する機構である。ロック機構５は、例えば、スプール２に対して相対回転可能に同軸上に配置されたロックギア５１と、ベースフレーム３と係合可能に配置されたロックパウル５２と、ロックギア５１に配置されスプール２とロックギア５１との相対回転によりロックパウル５２を移動させるフライホイール５３と、スプール２とロックギア５１との間に配置されたロッキングベース５４と、車両の急減速を検知するビークルセンサ５５と、ロック機構５の構成部品を収容するリテーナカバー５６と、を備えている。なお、ロック機構５は図示した構成に限定されるものではない。

【0030】

ロッキングベース５４は、スプール２の第一端部２１に接続される略円盤形状の部品である。ロッキングベース５４は、ベースフレーム３の開口部３１ａに挿通され、外周部が開口部３１ａの係合歯と対峙するように配置される。ロッキングベース５４は、ロックパウル５２を収容可能な厚さを有し、外周の一部にロックパウル５２を収容可能な空間を有している。

【0031】

ロックパウル５２は、ロッキングベース５４に形成された旋回軸に回動可能に配置される第一端部５２ａと、第一端部５２ａを中心に旋回可能に構成された第二端部５２ｂと、を備えている。第二端部５２ｂは、ロックギア５１に形成された案内溝５１ｄに挿通されるピン５２ｃと、ベースフレーム３の係合歯に係合可能な係合爪５２ｄと、を備えている。

【0032】

ロックパウル５２は、ロックギア５１がスプール２（ロッキングベース５４）に対して相対回転すると案内溝５１ｄに沿ってピン５２ｃが移動し、第二端部５２ｂがロッキングベース５４の側面から径方向に押し出され、係合爪５２ｄがベースフレーム３の係合歯に係合する。この係合によりスプール２の回転がロックされウェビングの引き出しが規制される。なお、ロックパウル５２の第二端部５２ｂは、係合爪５２ｄがロッキングベース５４の側面から径方向外方に飛び出さないように、パウルスプリングにより径方向内方に付勢されている。

【0033】

ロックギア５１は、例えば、ロッキングベース５４に対面するように配置される円盤部５１ａと、円盤部５１ａの外縁に沿って外側に向かって立設された外周壁５１ｂと、ロッキングベース５４に形成された軸部に挿通される中心部５１ｃと、を備えている。円盤部５１ａと外周壁５１ｂとにより形成された空間にはフライホイール５３が配置される。

【0034】

円盤部５１ａには、ロックパウル５２のピン５２ｃを案内する案内溝５１ｄ、フライホイール５３を旋回可能に支持する旋回軸等が形成されている。外周壁５１ｂの外周面には、ビークルセンサ５５と係合可能な歯部５１ｅが形成されている。

【0035】

フライホイール５３は、ロックギア５１の円盤部５１ａ、外周壁５１ｂ及び中心部５１ｃに囲まれた空間に挿入可能な形状に湾曲又は屈曲した形状を有している。また、ロックギア５１には、フライホイール５３を相対回転方向と反対方向に付勢するフックスプリングが配置されている。ウェビングが通常の引き出し速度よりも速い場合には、フライホイール５３が揺動してリテーナカバー５６に形成された内歯に係合する。

【0036】

ビークルセンサ５５は、例えば、球形の質量体と、質量体の移動によって揺動されるセンサレバーと、を有している。車両衝突時等の緊急時にビークルセンサ５５が作動した場合には、センサレバーがロックギア５１の外周壁５１ｂに形成された歯部５１ｅに係合する。

【0037】

リテーナカバー５６は、ロック機構５の構成部品（例えば、ロックギア５１、ビークルセンサ５５等）を収容する空間を備えたカバー部材である。リテーナカバー５６は、ベースフレーム３の側面部３１に固定される。なお、ベースフレーム３の側面部３１にはビークルセンサ５５を嵌合させる開口部３１ｂが形成されていてもよい。

【0038】

フライホイール５３又はビークルセンサ５５の作動によりロックギア５１の回転が規制されると、ロッキングベース５４とロックギア５１との間に相対回転が生じ、この相対回転に伴ってロックパウル５２がロッキングベース５４の側面部から径方向外方に突出される。ロックパウル５２がベースフレーム３の開口部３１ａの係合歯に係合するとスプール２の第一端部２１がベースフレーム３に拘束された状態となり、スプール２の回転がロックされウェビングの引き出しが規制される。

【0039】

エネルギー吸収部材６は、例えば、スプール２の中心部に形成された空洞に挿通されたトーションバーである。トーションバーは、ロック機構５の構成部品（ロッキングベース５４）に固定される第一端部６１と、ストッパ機構７の構成部品（ストッパベース）に固定される第二端部６２と、第一端部６１及び第二端部６２を連結する軸部６３と、を備えている。

【0040】

軸部６３は、第一端部６１と第二端部６２との間に回転差による捩れ荷重が生じた場合に、所定の閾値を超える荷重が負荷されるまでは捩れないように構成されている。そして、軸部６３に所定の閾値を超える捩れ荷重が生じた場合には、軸部６３が捩れることによってスプール２が回転しウェビングが引き出される。

【0041】

なお、エネルギー吸収部材６は、ロック機構５の作動後にウェビングを引き出し可能な状態に遷移し得る構成であれば、図示したトーションバーに限定されるものではない。例えば、エネルギー吸収部材６は、シャフトとワイヤ状又はプレート状の塑性変形部材との組み合わせによって構成される構成であってもよい。

【0042】

ストッパ機構７は、例えば、スプール２の第二端部２２に固定されるストッパベース７１と、スプール２に対して相対回転可能にストッパベース７１に配置されたストッパギア７２と、スプール２の径方向に出没可能にストッパベース７１に配置されたストッパパウル７３と、スプール２とストッパギア７２との相対回転を生じさせるアクチュエータ７４と、スプール２の回転数を検知する回転センサ７５と、ストッパ機構７の構成部品を収容するストッパリテーナ７６と、を備えている。

【0043】

ストッパベース７１は、ロック機構５が配置された側と反対側であるスプール２の第二端部２２に接続される略円盤形状の部品である。スプール２の第二端部２２には、ストッパベース７１を固定する多角形状の凹部２２ａが形成されている。ストッパベース７１のスプール２側の端部には凹部２２ａに嵌合する凸部が形成されている。ストッパベース７１は、ストッパプレート３２の開口部３２ａに挿通され、外周部が開口部３２ａの係合歯と対峙するように配置される。

【0044】

ストッパベース７１は、ストッパパウル７３を収容可能な厚さを有し、外周の一部にストッパパウル７３を収容可能な空間を形成する凹部７１ａを有している。また、ストッパベース７１の中心部にはスプリングユニット４側に延びる軸部７１ｂを備えている。軸部７１ｂはスプール２の回転軸と同軸上に配置される。

【0045】

ストッパギア７２は、例えば、ストッパベース７１に対面するように配置される円盤部７２ａと、円盤部７２ａの外縁に沿って外側に向かって立設された外周壁７２ｂと、ストッパベース７１の軸部７１ｂに挿通される中心部７２ｃと、を備えている。円盤部７２ａには、ストッパパウル７３を案内する案内溝７２ｄが形成されている。また、外周壁７２ｂの外周面には、アクチュエータ７４と係合可能な歯部７２ｅが形成されている。

【0046】

ストッパパウル７３は、ストッパベース７１に形成された旋回軸に回動可能に配置される第一端部７３ａと、第一端部７３ａを中心に旋回可能に構成された第二端部７３ｂと、を備えている。第二端部７３ｂは、ストッパギア７２に形成された案内溝７２ｄに挿通されるピン７３ｃと、ストッパプレート３２の係合歯に係合可能な係合爪７３ｄと、を備えている。

【0047】

ストッパパウル７３は、ストッパギア７２がスプール２（ストッパベース７１）に対して相対回転すると案内溝７２ｄに沿ってピン７３ｃが移動し、第二端部７３ｂがストッパベース７１の側面から径方向に押し出され、係合爪７３ｄがストッパプレート３２の係合歯に係合する。この係合によりスプール２の回転がロックされウェビングの引き出しが規制される。なお、ストッパパウル７３の第二端部７３ｂは、係合爪７３ｄがストッパベース７１の側面から径方向外方に飛び出さないように、パウルスプリングにより径方向内方に付勢されている。

【0048】

アクチュエータ７４は、ストッパギア７２の外周壁７２ｂの外周面に形成された歯部７２ｅと対峙する位置に配置されている。アクチュエータ７４は、例えば、ストッパギア７２の歯部７２ｅに対して接近又は離隔する爪部７４ａと、爪部７４ａを接近又は離隔させるソレノイド７４ｂと、を備えている。

【0049】

ソレノイド７４ｂは、回転センサ７５の出力に基づく電気信号により作動するように構成されている。ソレノイド７４ｂは、作動時に爪部７４ａをストッパギア７２に接近させるように構成されている。爪部７４ａがストッパギア７２の歯部７２ｅに係合するとストッパギア７２の回転が規制される。すなわち、アクチュエータ７４は、ソレノイド７４ｂによりストッパギア７２の回転を規制するように構成されている。

【0050】

回転センサ７５は、例えば、ストッパベース７１の軸部７１ｂに固定させる歯車形状のセンサギア７５ａと、センサギア７５ａと噛み合って回転する歯車機構を備えたマグネット板７５ｂと、マグネット板７５ｂの回転数を計測する計測部７５ｃと、計測した回転数を制御装置（例えば、車両の電子制御装置等）に電気的に接続される端子７５ｄと、を備えている。

【0051】

センサギア７５ａは、ストッパベース７１を介してスプール２と同期して回転するように構成されている。マグネット板７５ｂは、外周に沿ってＳ極とＮ極とが交互に配置されている。計測部７５ｃは、マグネット板７５ｂの磁極の変化を読み取ってスプール２の回転数を出力するエンコーダである。なお、回転センサ７５は、スプール２の回転数を計測することができるセンサであれば図示した構成に限定されるものではない。

【0052】

ストッパリテーナ７６は、ストッパ機構７の構成部品を収容する部品である。ストッパリテーナ７６は、例えば、ストッパベース７１及びストッパギア７２を挿通する開口部７６ａと回転センサ７５及びスプリングユニット４を収容する凹部７６ｂと、アクチュエータ７４を収容する空間と、を備えている。ストッパベース７１の軸部７１ｂは、先端がスプリングユニット４のコア部に接続される。

【0053】

ストッパリテーナ７６は、ベースフレーム３又はストッパプレート３２に固定される。また、ストッパリテーナ７６の端面には、開口部７６ａ及び凹部７６ｂを封止するリテーナカバー７７が配置される。また、ストッパプレート３２にアクチュエータ７４を固定するための開口部３２ｂを有していてもよい。

【0054】

なお、ストッパリテーナ７６及びリテーナカバー７７は図示した構成に限定されるものではなく、ストッパ機構７の構成によって適宜変更可能である。また、図２に示した斜視図では、ストッパ機構７の組立状態をわかりやすくするために、ストッパリテーナ７６及びリテーナカバー７７の図を省略してある。

【0055】

ここで、図３は、ストッパ機構７の作動フローを示す図である。ストッパ機構７の作動フローは、ウェビング引き出し量を取得する第一工程Ｓｔｅｐ１と、車両の衝突を検知したか否か確認する第二工程Ｓｔｅｐ２と、ウェビング引き出し量が所定の第一閾値を超えているか否かを確認する第三工程Ｓｔｅｐ３と、エネルギー吸収部材６が作動する第四工程Ｓｔｅｐ４と、スプール２の回転数が所定の第二閾値を超えているか否か確認する第五工程Ｓｔｅｐ５と、ストッパ機構７が作動する第六工程Ｓｔｅｐ６と、を備えている。

【0056】

第一工程Ｓｔｅｐ１は、乗員が乗車したときのウェビングの引き出し量を初期値として取得する工程である。

【0057】

第二工程Ｓｔｅｐ２は、車両に搭載された衝突検知センサ（ビークルセンサ５５を含む）により車両の衝突を検知する工程である。

【0058】

第三工程Ｓｔｅｐ３は、第一工程Ｓｔｅｐ１により取得されたウェビング引き出し量の初期値が所定の第一閾値を超えているか否かを判断する工程である。車両の衝突が発生する前からウェビングの引き出し量が多い場合には、車両衝突時にウェビングをそれ以上に引き出さないようにする。

【0059】

したがって、ウェビング引き出し量の初期値が所定の第一閾値を超えている場合（Ｙｅｓ）には、第四工程Ｓｔｅｐ４及び第五工程Ｓｔｅｐ５をスキップして第六工程Ｓｔｅｐ６に移行し、ストッパ機構７を作動させてスプール２のウェビング引き出し方向の回転を規制する。ウェビング引き出し量の初期値が所定の第一閾値を超えていない場合（Ｎｏ）には、ウェビングを引き出す余裕が残っていることから第四工程Ｓｔｅｐ４に移行する。

【0060】

第四工程Ｓｔｅｐ４は、車両衝突後にロック機構５が作動してスプール２の回転が規制された状態でエネルギー吸収部材６が作動してウェビングを引き出す工程である。エネルギー吸収部材６がトーションバーである場合は、第四工程Ｓｔｅｐ４はトーションバーが捩れる工程である。

【0061】

第五工程Ｓｔｅｐ５は、エネルギー吸収部材６が作動後のウェビング引き出し量を監視する工程である。スプール２の回転数を計測することによりウェビング引き出し量を算出することができるため、スプール２の回転数を計測することはウェビング引き出し量を検出することと実質的に同義である。

【0062】

エネルギー吸収部材６が作動してウェビングの引き出し量が多くなった場合にはウェビングをそれ以上に引き出さないようにする必要がある。したがって、スプール２の回転数（すなわち、ウェビング引き出し量）が所定の第二閾値を超えている場合（Ｙｅｓ）には、第六工程Ｓｔｅｐ６に移行し、ストッパ機構７を作動させてスプール２のウェビング引き出し方向の回転を規制する。

【0063】

また、スプール２の回転数（すなわち、ウェビング引き出し量）が所定の第二閾値を超えていない場合（Ｎｏ）には、ウェビングを引き出す余裕が残っていることからエネルギー吸収部材６の作動を継続する。

【0064】

第六工程Ｓｔｅｐ６は、ウェビングの引き出し量が所定の閾値（第一閾値又は第二閾値）を超えた場合にストッパ機構７を作動させる工程である。第一閾値及び第二閾値は同じ数値に設定してもよいし、異なる数値に設定してもよい。

【0065】

次に、ストッパ機構７の作動について、図４（Ａ）～図５（Ｂ）を参照しつつ説明する。ここで、図４は、ストッパ機構の作動状態の説明図であり、（Ａ）は作動前の状態、（Ｂ）はアクチュエータの係合状態、を示している。図５は、ストッパ機構の作動状態の説明図であり、（Ａ）はストッパパウルの移動状態、（Ｂ）はストッパパウルの係合状態、を示している。

【0066】

図４（Ａ）に示したように、ストッパ機構７が作動していない通常時において、アクチュエータ７４の爪部７４ａは、ストッパギア７２の歯部７２ｅから離隔した位置に待機している。

【0067】

図４（Ｂ）に示したように、回転センサ７５の出力に基づいて車両の電子制御装置（ＥＣＵ）からストッパ機構７を作動させる電気信号が送信されると、ソレノイド７４ｂに電圧が印加されて作動し、爪部７４ａがストッパギア７２の歯部７２ｅに接近して係合することとなる。

【0068】

図５（Ａ）に示したように、アクチュエータ７４がストッパギア７２に係合するとストッパギア７２の回転が規制され、スプール２との間で相対回転を生じる。この相対回転によりストッパパウル７３のピン７３ｃがストッパギア７２の案内溝７２ｄに沿って移動する。

【0069】

ストッパギア７２の案内溝７２ｄは、ピン７３ｃが始端（径方向内側の端部）に位置している場合にはストッパパウル７３の係合爪７３ｄがストッパベース７１の枠内に収まるように構成されている。また、ストッパギア７２の案内溝７２ｄは、ピン７３ｃが始端から終端（径方向外側の端部）に向かって移動するに連れて、ストッパパウル７３の係合爪７３ｄがストッパベース７１の枠内からスプール２の径方向外方に突出するように構成されている。

【0070】

図５（Ｂ）に示したように、ピン７３ｃが案内溝７２ｄの終端に移動すると、ストッパパウル７３の係合爪７３ｄが開口部３２ａに形成された係合歯に係合する。ストッパパウル７３がベースフレーム３に係合するとスプール２のウェビング引き出し方向の回転が規制される。なお、図５（Ｂ）では、説明の便宜上、ストッパギア７２の図を省略してある。

【0071】

上述した第一実施形態に係るシートベルトリトラクタ１によれば、エネルギー吸収部材６によるスプール２の回転を規制するストッパ機構７をロック機構５と反対側に配置したことにより、シートベルトリトラクタ１の設計自由度を向上することができる。また、ストッパ機構７をロック機構５及びエネルギー吸収部材６と切り離して配置したことにより、エネルギー吸収荷重の設定自由度を向上することができる。

【0072】

また、ストッパ機構７を回転センサ７５の出力に基づく電気信号により作動するように構成したことにより、エネルギー吸収荷重の設定自由度をより向上することができる。また、ロック機構５及びストッパ機構７によりスプール２の両端をベースフレーム３に係合させることにより、スプール２の回転を安定した状態で規制することができる。

【0073】

次に、本発明の第二実施形態に係るシートベルトリトラクタ１について、図６及び図７を参照しつつ説明する。ここで、図６は、本発明の第二実施形態に係るシートベルトリトラクタを示す部品展開図である。図７は、図６に示したシートベルトリトラクタの組立状態を示す部分斜視図である。

【0074】

なお、図６及び図７において、説明の便宜上、ウェビングの図を省略してある。また、図７に示した斜視図では、ストッパ機構７及びスプール駆動機構９の組立状態をわかりやすくするために、ストッパリテーナ７６及びリテーナカバー７７の図を省略してある。また、上述した第一実施形態と同じ構成部品については、同じ符号を付して重複した説明を省略する。

【0075】

図６及び図７に示した第二実施形態に係るシートベルトリトラクタ１は、スプール２の回転を制御するスプール駆動機構９を有している。スプール駆動機構９は、駆動源を構成する駆動モータ９１と、センサギア７５ａに動力を伝達する歯車機構９２と、を備えている。駆動モータ９１の動力を歯車機構９２を介してセンサギア７５ａに伝達することによりスプール２を任意のタイミングで任意の分量だけ回転させることができ、高精度な回転制御を実現することができる。

【0076】

なお、歯車機構９２は、例えば、モータの駆動軸に連結されたピニオン、センサギア７５ａに噛み合う二段歯車、ピニオン及び二段歯車に噛み合う歯車等により構成される。また、スプール駆動機構９は図示した構成に限定されるものではない。

【0077】

スプール駆動機構９を有するシートベルトリトラクタ１は、スプール２の回転数を計測しながらスプール２の回転を制御する必要がある。したがって、ストッパ機構７とスプール駆動機構９とを併用することにより回転センサ７５を共有化することができ、親和性に優れている。スプール駆動機構９以外の構成については、上述した第一実施形態と実質的に同じであるため、ここでは詳細な説明を省略する。なお、ストッパリテーナ７６は、スプール駆動機構９を収容するように構成されていてもよい。

【0078】

次に、本発明の一実施形態に係るシートベルト装置について、図８を参照しつつ説明する。ここで、図８は、本発明の一実施形態に係るシートベルト装置を示す全体構成図である。なお、図８において、説明の便宜上、シートベルト装置以外の部品については、一点鎖線で図示している。

【0079】

図８に示した本実施形態に係るシートベルト装置１００は、乗員を拘束するウェビングＷと、ウェビングＷの巻き取りを行うシートベルトリトラクタ１と、車体側に設けられウェビングＷを案内するガイドアンカー１０１と、ウェビングＷを車体側に固定するベルトアンカー１０２と、乗員が着座するシートＳの側面に配置されたバックル１０３と、ウェビングＷに配置されたトング１０４と、を備え、シートベルトリトラクタ１は、例えば、図１又は図６に示した構成を有している。

【0080】

以下、シートベルトリトラクタ１以外の構成部品について簡単に説明する。シートＳは、例えば、乗員が着座する腰掛部Ｓ１と、乗員の背面に位置する背もたれ部Ｓ２と、乗員の頭部を支持するヘッドレスト部Ｓ３と、を備えている。シートベルトリトラクタ１は、例えば、車体のＢピラーＰに内蔵される。

【0081】

また、一般に、バックル１０３は腰掛部Ｓ１の側面に配置されることが多く、ベルトアンカー１０２は腰掛部Ｓ１の下面に配置されることが多い。また、ガイドアンカー１０１は、ＢピラーＰに配置されることが多い。そして、ウェビングＷは、一端がベルトアンカー１０２に接続され、他端がガイドアンカー１０１を介してシートベルトリトラクタ１に接続されている。

【0082】

したがって、トング１０４をバックル１０３に嵌着させる場合、ウェビングＷはガイドアンカー１０１の挿通孔を摺動しながらシートベルトリトラクタ１から引き出されることとなる。また、乗員がシートベルトを装着した場合や降車時にシートベルトを解除した場合には、シートベルトリトラクタ１のスプリングユニット４の作用により、ウェビングＷは一定の負荷がかかるまで巻き取られる。

【0083】

上述した本実施形態に係るシートベルト装置１００は、上述したシートベルトリトラクタ１を備えていることから、エネルギー吸収荷重の設定自由度及びシートベルトリトラクタ１の設計自由度を向上することができる。

【0084】

また、上述したシートベルト装置１００は、車両の前部座席に配置されたシートＳに適用した場合について説明しているが、シートベルト装置１００は後部座席に配置されたシートＳに適用するようにしてもよい。また、シートベルト装置１００は、車両以外の乗物に使用されるシートベルト装置に適用してもよい。

【0085】

本発明は上述した実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更が可能であることは勿論である。

【符号の説明】

【0086】

１ シートベルトリトラクタ
２ スプール
３ ベースフレーム
４ スプリングユニット
５ ロック機構
６ エネルギー吸収部材
７ ストッパ機構
８ プリテンショナ
９ スプール駆動機構
２１ 第一端部
２２ 第二端部
２２ａ 凹部
３１ 側面部
３１ａ，３１ｂ 開口部
３２ ストッパプレート
３２ａ，３２ｂ 開口部
５１ ロックギア
５１ａ 円盤部
５１ｂ 外周壁
５１ｃ 中心部
５１ｄ 案内溝
５１ｅ 歯部
５２ ロックパウル
５２ａ 第一端部
５２ｂ 第二端部
５２ｃ ピン
５２ｄ 係合爪
５３ フライホイール
５４ ロッキングベース
５５ ビークルセンサ
５６ リテーナカバー
６１ 第一端部
６２ 第二端部
６３ 軸部
７１ ストッパベース
７１ａ 凹部
７１ｂ 軸部
７２ ストッパギア
７２ａ 円盤部
７２ｂ 外周壁
７２ｃ 中心部
７２ｄ 案内溝
７２ｅ 歯部
７３ ストッパパウル
７３ａ 第一端部
７３ｂ 第二端部
７３ｃ ピン
７３ｄ 係合爪
７４ アクチュエータ
７４ａ 爪部
７４ｂ ソレノイド
７５ 回転センサ
７５ａ センサギア
７５ｂ マグネット板
７５ｃ 計測部
７５ｄ 端子
７６ ストッパリテーナ
７６ａ 開口部
７６ｂ 凹部
７７ リテーナカバー
９１ 駆動モータ
９２ 歯車機構
１００ シートベルト装置
１０１ ガイドアンカー
１０２ ベルトアンカー
１０３ バックル
１０４ トング

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】