(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】
(24)【登録日】2024-03-05
(45)【発行日】2024-03-13
(54)【発明の名称】補助スプールロックシステムを備えるシートベルトリトラクタ
(51)【国際特許分類】
B60R 22/405 20060101AFI20240306BHJP
B60R 22/28 20060101ALI20240306BHJP
B60R 22/46 20060101ALI20240306BHJP
【ＦＩ】
B60R22/405
B60R22/28 107
B60R22/46 128
【請求項の数】
10
(21)【出願番号】P 2021553821
(86)(22)【出願日】2019-12-13
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2022-05-11
(86)【国際出願番号】 US2019066273
(87)【国際公開番号】W WO2020190345
(87)【国際公開日】2020-09-24
【審査請求日】2022-09-30
(31)【優先権主張番号】16/354,844
(32)【優先日】2019-03-15
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(73)【特許権者】
【識別番号】598122843
【氏名又は名称】オートリブ エー・エス・ピー・インク
(74)【代理人】
【識別番号】100079108
【弁理士】
【氏名又は名称】稲葉 良幸
(74)【代理人】
【識別番号】100109346
【弁理士】
【氏名又は名称】大貫 敏史
(74)【代理人】
【識別番号】100117189
【弁理士】
【氏名又は名称】江口 昭彦
(74)【代理人】
【識別番号】100134120
【弁理士】
【氏名又は名称】内藤 和彦
(74)【代理人】
【識別番号】100098143
【弁理士】
【氏名又は名称】飯塚 雄二
(72)【発明者】
【氏名】コウニング、リチャード、ダブリュー．
(72)【発明者】
【氏名】ワン、ビン
(72)【発明者】
【氏名】ブロー、ジョン、イー．
(72)【発明者】
【氏名】ホール、クリストファー、ディー．
(72)【発明者】
【氏名】コンドルファ、ケネス、ハーバート
【審査官】久保田 信也
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１２－０１１９１３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０４－２１２６５５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１６－１０１７９４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１２－０３０６３６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開昭５６－１６３６６８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１３－２３７３５９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表昭５８－５００９３０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１６－２０３９１８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開昭５９－１０５４６６（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２０１５／００４１５７９（ＵＳ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ６０Ｒ ２２／４０５
Ｂ６０Ｒ ２２／２８
Ｂ６０Ｒ ２２／４６
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
乗り物用シートベルトリトラクタ（１０）であって、リトラクタフレーム（１９）に対して回転可能であり、シートベルトウェビング（１１）を巻き取って収納するスプール（１４）と、
乗り物の乗員の拘束を提供するために、前記スプール（１４）を前記リトラクタフレーム（１９）に対して選択的にロックするための一次ロック機構（２５）と、を備える、乗り物用シートベルトリトラクタ（１０）において、
前記スプール（１４）に所定の拘束負荷が作用したときに、前記スプール（１４）を前記リトラクタフレーム（１９）に対して選択的にロックするための補助ロック機構（５０）を備え、
前記補助ロック機構（５０）は、前記リトラクタフレーム（１９）と前記スプール（１４）との間の相対運動を拘束するために、少なくとも１つの補助ロック歯（５２）と、補助ロック面（１８）とを含み、
前記スプール（１４）に前記所定の拘束負荷が作用するまで、前記少なくとも１つの補助ロック歯（５２）と前記補助ロック面（１８）との間の係合を実質的に防止するための、前記少なくとも１つの補助ロック歯（５２）と前記補助ロック面（１８）との間に少なくとも部分的に配置された変形可能な支持体（２０）を更に備え、
前記少なくとも１つの補助ロック歯（５２）は、複数の補助ロック歯を含み、前記変形可能な支持体（２０）は、前記複数の補助ロック歯（５２）の形状及びサイズにそれぞれ対応する複数の歯カバー（４７０）を含むことを特徴とする、乗り物用シートベルトリトラクタ（１０）。
【請求項2】
前記少なくとも１つの補助ロック歯（５２）は、前記リトラクタフレーム（１９）の一部を画定しており、前記補助ロック面（１８）は、前記スプール（１４）の一部を画定していることを特徴とする、請求項１に記載の乗り物用シートベルトリトラクタ（１０）。
【請求項3】
前記スプール（１４）に前記所定の拘束負荷が作用したときに、前記スプール（１４）が半径方向の変位を被ることにより、前記少なくとも１つの補助ロック歯（５２）が前記補助ロック面（１８）に係合し、これにより、前記スプール（１４）が前記フレーム（１９）に対してロックされることを特徴とする、請求項１又は２に記載の乗り物用シートベルトリトラクタ（１０）。
【請求項4】
前記変形可能な支持体（２０）は、前記少なくとも１つの補助ロック歯（５２）と前記補助ロック面（１８）との間に配置された、略ディスク状の支持面を含むことを特徴とする、請求項１、２又は３に記載の乗り物用シートベルトリトラクタ（１０）。
【請求項5】
前記変形可能な支持体（２０）は、支持体（２０）の面に対して実質的に垂直であり前記リトラクタフレーム（１９）の壁（１９ａ）に当接するように構成された少なくとも１つの側壁（１６０）を更に含むことを特徴とする、請求項４に記載の乗り物用シートベルトリトラクタ（１０）。
【請求項6】
前記少なくとも１つの補助ロック歯（５２）と前記補助ロック面（１８）との間に少なくとも部分的に配置された第２の変形可能な支持体（２０）を更に備えたことを特徴とする、請求項１～５のいずれか一項に記載の乗り物用シートベルトリトラクタ（１０）。
【請求項7】
前記スプール（１４）に連結された負荷制限要素（３６）であって、前記一次ロック機構（２５）が、少なくとも部分的に前記負荷制限要素（３６）を介して前記スプール（１４）を前記リトラクタフレーム（１９）に対して選択的にロックする、負荷制限要素（３６）を更に備えたこと特徴とする、請求項１～６のいずれか一項に記載の乗り物用シートベルトリトラクタ（１０）。
【請求項8】
前記負荷制限要素（３６）及び前記スプール（１４）のうちの少なくとも一方に選択的に係合し、かつ前記負荷制限要素（３６）と前記スプール（１４）との間の相対回転を選択的に制限するように構成されたスプール（１４）回転リミッタを更に備えたことを特徴とする、請求項７に記載の乗り物用シートベルトリトラクタ（１０）。
【請求項9】
乗り物の乗員の拘束を提供するための、少なくとも部分的に前記負荷制限要素（３６）を介して前記スプール（１４）を前記リトラクタフレーム（１９）に対して選択的にロックする一次ロック機構（２５）を更に備えたこと特徴とする、請求項７又は８に記載の乗り物用シートベルトリトラクタ（１０）。
【請求項10】
前記乗り物用シートベルトリトラクタ（１０）が乗り物用のシートベルトアセンブリ内に組み込まれており、かつ、前記乗り物に接続された雌部分と、前記シートベルトウェビング（１１）の一端に連結された雄部分とを有し、前記雄部分及び前記雌部分を介して前記シートベルトウェビング（１１）を前記乗り物に選択的に連結するように構成されたバックル（４）を備えたことを特徴とする、請求項１～９のいずれか一項に記載の乗り物用シートベルトリトラクタ（１０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
（関連出願の相互参照）
本ＰＣＴ国際出願は、米国特許法第１１９条のもと、２０１９年３月１５日に出願された米国特許出願第１６／３５４，８４４号の優先権の利益を主張し、その内容全体を参照により本明細書に援用するものとする。
本ＰＣＴ国際出願は、米国特許法第１１９条のもと、２０１９年３月１５日に出願された米国特許出願第１６／３５４，８４４号の優先権の利益を主張し、その内容全体を参照により本明細書に援用するものとする。
【0002】
本発明は、全般的には、乗り物の乗員を拘束するためのシートベルト拘束システムに関し、より具体的には、スプールと、一次ロックシステムと、補助ロックシステムとを有するかかるシステム用のシートベルトリトラクタに関する。
【背景技術】
【0003】
シートベルトリトラクタは、乗り物用ベルト拘束システムの標準的な構成要素であり、シートベルトウェビングを受け入れるためのスプール（スピンドル）を有する。スプールは、ウェビングを巻き上げて収納するために使用される。乗り物の減速又はシートベルトウェビングの引き出しにより示されるような事故が起こりそうな状況が検出されると、スプールが回転に対してロックされ、シートベルトにより乗員が拘束される。近年、リトラクタは、拘束事象中に乗員とシートベルトとの間のウェビング負荷が所定のレベルに達すると、スプールが回転してシートベルトウェビングを繰り出すことができるように構成された１つ以上の負荷制限要素を備えて設計されている。こうして、乗員に加えられる拘束力を、所望の負荷制限特性を提供するように制御して制限することができる。
【0004】
一般的には、負荷制限要素として、スプール内の１つ以上のトーションバーが使用される。衝撃状況では、トーションバーの一端がリトラクタフレームに対してロックされるのに対して、他端はリトラクタスプールに連結されている。取付け点間のバーの区分は、弾性的かつ塑性的なねじり歪みを被り、スプールとリトラクタフレームとの間のねじり制御された相対回転が可能となる。結果として生じる、拘束事象中のウェビングの制御された引き出しは、乗り物の乗員に作用するベルト負荷を制限するように機能する。
【0005】
多段式の負荷制限リトラクタの１つのタイプは、多段式のトーションバー又はトーションバーシステムを使用している。多段式のトーションバーは、本質的に２つのトーションバーであり、両トーションバーは軸線方向に整列されていて、各端部で接合されている。トーションバーの適切な段又は部分は、所望の際に二次的な負荷制限特性を提供するように、選択的に連結することができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
現在使用可能なトーションバータイプの負荷制限リトラクタは、通常、満足のいく程度には動作する。しかしながら、更なる改良のために所望される追加的な設計目標及び目的が存在している。そのような設計目標の１つは、複雑さ、コスト及び／又はパッケージングサイズを低減することであってよい。そのような設計目標の別のものは、拘束事象中のリトラクタ強度を改良するための機構を提供することであってよい。
【0007】
本発明は、乗り物用シートベルトアセンブリであって、リトラクタフレームに対して回転可能であり、シートベルトウェビングを巻き取って収納するスプールを備えるシートベルトリトラクタを有する、乗り物用シートベルトアセンブリを提供する。リトラクタはまた、乗り物の乗員の拘束を提供するために、スプールをリトラクタフレームに対して選択的にロックするための一次ロック機構も含む。リトラクタは、スプールに所定の拘束負荷が作用したときに、スプールをリトラクタフレームに対して選択的にロックするための補助ロック機構を更に含む。
【0008】
本発明の更なる実施形態は、リトラクタフレームの一部を画定している複数のロック歯と、スプールの一部を画定している補助ロック面とを有する補助ロック機構を含む。
【0009】
更なる実施形態では、スプールに作用した所定の拘束負荷に応じて、スプールが半径方向の変位を被り、これにより、複数のロック歯と補助ロック面との間の係合が可能となる。
【0010】
本発明の更なる実施形態は、スプールに所定の拘束負荷が作用するまで、少なくとも１つの補助ロック歯と補助ロック面との間の係合を実質的に防止するために、少なくとも１つの補助ロック歯と補助ロック面との間に少なくとも部分的に配置された変形可能な支持体を含んでよい。変形可能な支持体はまた、支持面に対して実質的に垂直でありリトラクタフレームの１つ以上の壁に当接するように構成された１つ以上の側壁を含んでもよい。追加的には、リトラクタは、２つ以上の変形可能な支持体を含んでよい。
【0011】
本発明の更なる実施形態はまた、スプールに連結された負荷制限要素を含んでもよく、一次ロック機構は、少なくとも部分的に負荷制限要素を介してスプールをリトラクタフレームに対して選択的にロックする。本発明はまた、負荷制限要素及びスプールのうちの少なくとも一方に選択的に係合し、かつ負荷制限要素とスプールとの間の相対回転を選択的に制限するように構成されたスプール回転リミッタを含んでもよい。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【0013】
【0014】
【0015】
【0016】
【0017】
【発明を実施するための形態】
【0018】
図１及び図２を特に参照すると、本発明の第１の実施形態によるリトラクタアセンブリ１０が示されている。リトラクタアセンブリは、通常、リトラクタフレーム１９と、リトラクタフレーム１９に対して回転可能なスプール要素１４を備えるスプールアセンブリ１２と、スプール要素１４に連結されたトーションバー３６のような負荷制限要素と、負荷制限要素１４を介してスプール要素１４をリトラクタフレーム１９に対して選択的にロックするための一次ロック機構２５と、スプール要素１４をリトラクタフレーム１９に対して選択的にロックするための補助ロック機構５０とを含む。
【0019】
スプールアセンブリ１２は、１本のシートベルトウェビング１１の端部に係合するように適合された略円筒形の外側表面１６を形成するスプール要素１４を含み、シートベルトウェビング１１の多重の巻成体がスプール要素１４に巻き付けられて収納されることを可能にする。スプール要素１４の一端は、リトラクタフレーム１９により担持された適切なブッシュ又は支持要素内に保持される支持面１８を形成している。例えば、リトラクタフレーム１９は、第１のフレーム壁１９ａ及び第２のフレーム壁１９ｂを含み、第１のフレーム壁１９ａとスプール支持面１８との間に、変形可能な支持体２０が配置されている。シートベルトウェビング１１の弛みを引き込むために、第１の側壁１９ａに連結されたねじりばねキャップ２１が、スプールのスリット１７に係合する引き込みばね２３を格納している。
【0020】
スプール要素１４の反対側の端部は、リトラクタフレーム１９により直接又は間接的に支持された適切なブッシュ又は支持要素内に保持される、支持スタブ２４を含むプロファイルヘッド２２に連結されている。例えば、プロファイルヘッド２２の支持スタブ２４は、当該技術分野で十分に知られているトレッドヘッド（図示せず）に連結されていてよい。スプール要素１４の表面１４ａは、プロファイルヘッド２２の表面２２ａに十分な力で、かつスプール要素１４とプロファイルヘッド２２が特定の状況中、例えば非衝突状況動作の全期間又は大部分の期間の間、一緒に回転する十分なそれぞれの摩擦係数で当接している。
【0021】
プロファイルヘッド２２は、プロファイルヘッド２２とカプラ端部２８とが一緒に回転するように、カプラ端部２８を受け入れるための略円筒形の孔２６を画定している。例えば、孔２６及びカプラ端部２８の一方又は両方は、それぞれ互いに係合しかつ各構成要素間の滑り又は別の相対回転運動を防止するスプラインを含んでよい。プロファイルヘッド２２は、当該技術分野で知られているように、ロック事象の検出の際にスプール要素１４の回転を拘束する一次ロック機構２５に作用接続されている。例えば、ロック事象が検出されると、一次ロック機構２５が、プロファイルヘッド２２をリトラクタフレーム側壁１９ｂに対してロックし、これにより、以下に説明するように、スプール要素１４の回転を拘束する。
【0022】
リトラクタアセンブリ１０はまた、ロトプリテンショナ装置のようなプリテンショナ装置３１を含んでもよい。ロトプリテンショナ装置は知られていて、ガス発生器により供給されたガス圧下でスプロケットホイールに係合するように駆動されるボールマス又はポリマーロッド要素（図示せず）のような一連の要素を組み込んでよい。しかしながら、本明細書にて特許請求する本発明は、プリテンショナ装置３１の有無にかかわらず動作することができる。
【0023】
図面に示したリトラクタアセンブリ１０はまた、カプラ端部２８を介してプロファイルヘッド２２に連結された第１の端部３８と、スプール要素１４に連結された第２の端部４０とを有するトーションバー３６のような負荷制限要素も含む。プロファイルヘッド２２と、カプラ端部２８と、トーションバー３６と、（端部４０において）スプール要素１４とは、互いの間の接続点での回転運動を完全に又は実質的に防止するように、回転に関して互いに固定されて連結されていてよい。例えば、トーションバー３６の第１の端部３８及びカプラ端部２８内の孔４２の一方又は両方は、それぞれ互いに係合して各構成要素間の滑り又は別の相対回転運動を防止するスプラインを含んでよい。同じく、トーションバー３６の第２の端部４０及びスプール要素１４内の孔４４の一方又は両方は、それぞれ互いに係合して各構成要素間の滑り又は別の相対回転運動を防止するスプラインを含んでよい。プロファイルヘッド２２と、カプラ端部２８と、トーションバー３６と、スプール要素１４の孔４４とは、回転運動を制限するためのスプラインを含む必要はない。一方、これらの構成要素は、互いの間の接続点での上述した相対回転運動を制限又は防止するために、任意の適切な構成要素及び／又は構成を使用してもよい。スプール負荷制限要素は、本明細書に記載した本発明の動作のために必要ではない。
【0024】
通常動作中には、トーションバー３６及びスプール要素１４は、通常動作の中心軸線３６ａを中心として回転する。しかしながら、以下でより詳細に論じる特定の状況下では、スプール要素１４及び／又はトーションバー３６が、半径方向の変位を被ることがあり、これにより、変位された中心軸線３６ｂを中心として回転する。言い換えると、拘束負荷が所定のレベルに達することにより、スプール要素１４の長手方向軸線がその通常位置から変位する又は傾く。
【0025】
リトラクタアセンブリ１０はまた、トーションバー３６とスプール要素１４との間の相対回転を選択的に防止するために、トーションバー３６及び／又はスプール要素１４に選択的に係合するように構成されたスプール回転リミッタ３２を含んでもよい。例えば、トーションバー３６の第１の端部３８と第２の端部４０との間に所定の回数の（完全な又は部分的な）回転があった後、スプール回転リミッタ３２が、スプール要素１４をプロファイルヘッド２２に対してロックし、トーションバー３６の更なる回転を防止する。より具体的な例として、図１に示したスプール回転リミッタ３２は、カプラ端部２８のねじ山付き部分３５に螺合されたねじ山付きナット３３を含む。トーションバー３６が回転変形すると（第２の端部４０が第１の端部３８に対して回転するとき）、スプール要素１４が、カプラ端部２８に対して回転し、ねじ山付きナット３３が、カプラ端部のねじ山付き部分３５に沿ってプロファイルヘッド壁３４に向かって移動する。ねじ山ピッチとねじ山付き部分の長さとにより規定される特定の回数の回転後、ねじ山付きナット３３がプロファイルヘッド壁３４に係合し、スプール要素１４とプロファイルヘッド２２とをロックするか又は実質的にロックし、これにより、トーションバー３６の更なる回転を防止する。スプール回転リミッタ３２は、本明細書に記載した本発明の動作のために必要ではない。
【0026】
リトラクタアセンブリ１０はまた、スプールに所定の拘束負荷が作用したとき、スプール要素１４をリトラクタフレーム１９に対して選択的にロックするための補助ロック機構５０を含んでもよい。例えば、図１～図３に示した補助ロック機構５０は、フレームとスプールとの間の相対運動を拘束するために、補助ロック面に選択的に係合するための少なくとも１つの補助ロック歯を含む。より具体的な例として、図１～図３に示した補助ロック機構５０は、スプールに作用する所定の拘束負荷に達すると、スプール要素１４の外側の円筒面、すなわち、補助ロック面１８に選択的に係合する複数の補助ロック歯５２を含む。図１～図３に示した補助ロック機構５０はまた、スプール要素１４の補助ロック面１８と補助ロック歯５２との間に配置された変形可能な支持体２０も含み、変形可能な支持体２０が変形していない間（つまり、所定の拘束負荷に達する前）、補助ロック面１８と補助ロック歯５２との間の係合は防止されている。言い換えると、変形可能な支持体２０が変形せずに所定の位置にとどまっているときには、変形可能な支持体２０は、通常、スプール要素１４の補助ロック面１８と補助ロック歯５２と間の接触を防止しており、これにより、補助ロック歯５２がスプール要素１４に係合又は直接接触することなく、スプール要素１４が支持面２１ａ内で回転することが可能となる。
【0027】
スプールに作用する上述した所定の拘束負荷は、スプール要素１４とプロファイルヘッド２２とをロックするスプール回転リミッタ３２の係合によって少なくとも部分的に促進されることがある。例えば、スプール回転リミッタ３２が係合すると、スプール要素１４に作用する拘束負荷が、所定の拘束負荷に達するまで増加することがある。更に、所定の拘束負荷に達すると、上述したように、スプール要素１４が半径方向に変位されることがある。
【0028】
プロファイルヘッド２２がロックされていない、乗り物の通常動作中には、スプールアセンブリ１２は、支持体１８と支持スタブ２４とを中心としてリトラクタフレーム１９に対して自由に回転することができる。例えば、ベルトウェビング１１は、（典型的には乗り物の乗員によって）リトラクタから図１に示した方向４６に繰り出すことができるか又は（典型的にはリトラクタばね２３によって）逆方向に引き込むことができる。この動作によって、通常動作状況中に乗り物の乗員の特定のタイプの運動が可能となり、快適で都合の良い所望の性能が提供される。
【0029】
ロック事象中には、スプールアセンブリ１２が、通常、方向４６へのシートベルト１１の引き出しを制限又は防止する。例えば、プロファイルヘッド２２が、シートベルトウェビング１１の引き出しを制限するために、リトラクタフレーム１９に対してロックされる。
【0030】
ロック事象の１つのタイプである定常のロック事象では、シートベルトウェビング１１の引き出し速度又は引き出し加速度が規定の制限から外れることがあり、これにより、乗員がウェビングをシートに対して相対的に所定量よりも速く引き出していることが示されるか、又は乗り物の傾き、道路に起因する振動等により乗り物慣性感知ロック装置が作動されていることが示される。定常のロック事象では、リトラクタアセンブリ１０がリセットされるまで、プロファイルヘッド２２が、一次ロック機構２５を介してリトラクタフレーム１９に対してロックされている。例えば、一次ロック機構２５は、ロック事象中にプロファイルヘッド２２の受け面２９に係合し、プロファイルヘッド２２をフレーム１９に対してロックするロック歯２７を含んでよい。その結果、スプールアセンブリ１２を２種類の主要な接続を介してフレーム１９に対してロックすることができる。例えば、１つには、スプールアセンブリ１２が、プロファイルヘッド２２とカプラ端部２８との固定接続と、カプラ端部２８とトーションバーの第１の端部３８との固定接続と、トーションバーの第２の端部４０とスプール要素１４との固定接続とを介してフレーム１９に対してロックされる。また、もう１つには、スプールアセンブリ１２が、スプール要素１４及びプロファイルヘッド２２それぞれの当接面１４ａと当接面２２ａとの間の、プレス嵌め係合又は別の当接係合のような摩擦力を介してもフレーム１９に対してロックされる。スプールアセンブリ１２がフレーム１９に対してロックされていると、乗り物の乗員の勢い又は別の力によって方向４６にシートベルト負荷力が生じることがある。しかしながら、定常のロック事象中、これらのシートベルト負荷力は、典型的には、当接面１４ａ及び当接面２２ａが互いの間の相対的な回転滑りなしに係合したままであるほど十分に低い。
【0031】
定常のロック事象後、スプールアセンブリ１２は、例えば、乗員がシートベルトウェビング１１を所定の距離だけ引き込ませることにより、かつ／又は（乗り物状況が安全と認められるときに）バックルを外して、リトラクタばね２３がシートベルトウェビング１１をその引き込み位置に戻せるようにすることにより、リトラクタアセンブリ１０がリセットされるまで、典型的には又はたいてい、フレーム１９に対してロックされたままである。このようなタイプの定常のロック事象では、プリテンショナ装置３１は作動されていない。
【0032】
別のタイプのロック事象である衝突状況でのロック事象では、関連する乗り物が、規定の制限から外れた慣性負荷又はウェビング引き出し速度を被ることがあり、これにより、乗り物の衝突又は乗り物が衝突する可能性が示される。関連する乗り物及び／又はリトラクタアセンブリ１０の構成要素は、多数の機械的な、電気的な又は別の構成要素、センサ又はシステムを介して、定常のロック事象と衝突状況でのロック事象とを区別することができる。例えば、関連する乗り物及び／又はリトラクタアセンブリ１０の構成要素は、乗り物及び／又はリトラクタアセンブリ１０の構成要素に対する慣性変化を検出する慣性感知ロックシステムを含んでよい。より具体的な例として、関連する乗り物は、一般的に中程度ないし重度の衝突に相当する力のような所定量に等しい力で乗り物が減速するときを検出する車載衝突センサ９（図６）を含んでよい。
【0033】
衝突状況でのロック事象中、リトラクタアセンブリ１０は、典型的には、定常のロック事象中と概ね同様に動作するものの、次の５つの主要な潜在的な違いを伴う。つまり、（１）プリテンショナの作動、（２）スプール要素１４及びプロファイルヘッド２２の当接面１４ａと当接面２２ａとの間の回転滑り、（３）トーションバー３６の変形、（４）スプール回転リミッタ３２の係合、及び（５）補助ロック機構５０の係合。
【0034】
衝突状況の第１の潜在的な特性に関して、衝突状況が検出された場合には、プリテンショナ装置３１が、関連するガス発生器に着火信号を送信することにより作動され、これにより、１本のシートベルトウェビング１１を引き込み、シートベルトを乗り物の乗員に対して締め付けることができる。ロトプリテンショナは、プリテンショニング回転を被った後にプロファイルヘッド２２をロックするための機構を含んでよい。
【0035】
このようなプリテンショナロックに加えて又はそれとは独立して、プロファイルヘッド２２は、乗り物に作用する慣性負荷に応じてロックされる。例えば、一次ロック機構２５のロック歯２７が、プロファイルヘッド２２の受け面２９に係合し、プロファイルヘッド２２をフレーム１９に対してロックする。その結果、スプールアセンブリ１２が、プロファイルヘッド２２とカプラ端部２８との固定接続と、カプラ端部２８とトーションバーの第１の端部３８との固定接続と、トーションバーの第２の端部４０とスプール要素１４との固定接続とを介してフレーム１９に対してロックされる。スプールアセンブリ１２がフレーム１９に対してロックされると、乗り物の乗員の勢い又は別の拘束力によって、方向４６にシートベルト負荷力が生じることがある。一次ロック機構はまた、プロファイルヘッド２２をリトラクタフレーム１９に対してロックするために、トレッドヘッド（図示せず）及び／又は爪（図示せず）を使用してもよい。トレッドヘッド及び爪は、当該技術分野で十分に知られている。
【0036】
衝突状況の第２及び第３の潜在的な特性に関して、衝突状況でのロック事象に関連する力は、プロファイルヘッド２２及びスプール要素１４の当接面１４ａと当接面２２ａとの間の相対回転を可能にすることができる。その結果、方向４６に作用する拘束力の大部分又は全てがトーションバー３６に作用し、トーションバー３６の歪み及び／又は変形を生じさせる可能性がある。上述したように、トーションバー３６の一端３８が（プロファイルヘッド２２とカプラ端部２８とを介して）リトラクタフレーム１９に対してロックされるのに対して、他端４０はスプール要素１４に連結されている。取付け点（３８、４０）の間のトーションバー３６の区分は、弾性的かつ塑性的なねじり歪みを被り、スプール要素１４とリトラクタフレーム１９との間のねじり制御された相対回転が可能となる。言い換えると、トーションバー３６は、弾性的（初期）かつ塑性的なねじり変形を被ることができ、これにより、ベルト負荷を制限しつつ、ベルトウェビング１１の制御された引き出し（繰出し）が可能となる。このような状況では、力が、シートベルトウェビング１１から、スプール要素１４、トーションバー３６、カプラ端部２８、プロファイルヘッド２２、一次ロック機構２５、フレーム１９へと流れることができる。トーションバー３６の特性は、所定の負荷制限特性を提供するように設計されている。トーションバーヘッド３８と４０との間で相対回転の複数回の（完全な又は部分的な）回転が生じることがある。負荷制限特性は、乗り物の乗員に作用するシートベルトウェビング１１からの力を制限するために有利であり得る。
【0037】
衝突状況の第４の潜在的な特性に関して、図１に示したスプール回転リミッタが、衝突状況中のスプールの回転を制限する。例えば、トーションバー３６が負荷リミッタとして作用することが望ましい場合もあるが、シートベルトウェビング１１の引き出しを制限することが望ましい場合もある。より具体的な例として、トーションバーヘッド３８と４０との間での所定の回数の相対回転の後にシートベルトウェビング１１の引き出しを制限することが望ましい場合がある。例えば、図１を参照すると、トーションバー３６がねじり変形を被ると、ねじ山付きナット３３が、カプラ端部２８のねじ山付き部分３５に沿ってプロファイルヘッド壁３４に向かって移動する。ねじ山ピッチとねじ山付き部分の長さとにより規定される特定の回数の回転後、ねじ山付きナット３３がプロファイルヘッド壁３４に係合し、スプール要素１４とプロファイルヘッド２２とをロックするか又は実質的にロックし、これにより、トーションバー３６の更なる回転を防止する。
【0038】
衝突状況の第５の潜在的な特性に関して、図１～図３に示した補助ロック機構５０は、スプールに所定の拘束負荷が作用すると、スプール要素１４をリトラクタフレーム１９に対して選択的にロックする。例えば、図１～図３に示した補助ロック機構５０は、スプール要素１４の一部を画定する補助ロック面１８に選択的に係合する、フレーム壁１９ａの一部を画定する複数の補助ロック歯５２を含む。図１～図３に示した補助ロック機構５０はまた、補助ロック面１８と補助ロック歯５２との間に配置された変形可能な支持体２０も含み、変形可能な支持体２０が変形していない間（つまり、所定の拘束負荷がかかる前）、係合は防止されている。言い換えると、変形可能な支持体２０が変形せずに所定の位置にとどまっているときには、変形可能な支持体２０は、スプール要素１４の補助ロック面１８と補助ロック歯５２と間の接触を防止しており、これにより、補助ロック歯５２がスプール要素１４に係合又は直接接触することなく、スプール要素１４が支持面２１内で回転することが可能となる。しかしながら、所定の拘束負荷がかかると、補助ロック歯５２が、変形可能な支持体２０を破断、変形又は変位させ、補助ロック面１８に直接係合する。
【0039】
補助ロック機構５０は、様々な理由で有利であり得る。例えば、トーションバー３６が負荷リミッタとして作用することが望ましい場合もあるが、衝突事象中に許容されるシートベルトウェビング１１の引き出しの外側限界を規定することが望ましい場合もある。別の例として、補助ロック機構５０は、スプール要素１４とフレーム１９との間に追加的な接触点を提供し、かつシートベルトウェビング１１の一次ロック機構２５と反対側にロック点を提供することにより、衝突状況中のリトラクタアセンブリ１０の強度を高めることができる。
【0040】
所定の拘束負荷に達すると、方向４６の力が、スプール要素１４及び／又はトーションバー３６を半径方向に変位させることがあり、それにより、変形可能な支持体２０を破損、変位又は変形させてスプール要素１４の補助ロック面１８と補助ロック歯５２と間の直接的な接触を可能にするのに十分な力でもって、スプール要素１４の補助ロック面１８が、変形可能な支持体２０を上向きに補助ロック歯５２へと押し付ける。補助ロック面１８と補助ロック歯５２と間に接触が生じると、スプール要素１４が、フレーム壁１９ａに対して実質的に又は完全にロックされ、スプール要素１４の回転が実質的に又は完全に防止される。例えば、比較的鋭い補助ロック歯５２は、方向４６への衝突力と相まって、補助ロック歯５２を補助ロック面１８に食い込ませ、シートベルトウェビング１１の更なる引き出しを実質的に又は完全に防止する。
【0041】
図２は、図１の２－２線に沿ったフレーム側壁１９ａの図を示しており、ねじりばねキャップ２１及びリトラクタばね２３の一部を、フレーム側壁１９ａに設けられた開口５８を通して見ることができる。例示を目的として、変形可能な支持体２０及びスプール要素１４は図２には示されていない。
【0042】
図３は、図１の３－３線に沿ったフレーム側壁１９ａの図を示しており、スプール要素１４の補助ロック面１８が、フレーム側壁１９ａに設けられた開口５８を通って延びており、変形可能な支持体２０が、補助ロック面１８と補助ロック歯５２との間に配置されている。図３は、シートベルトウェビング１１の弛みを引き込むための引き込みばね２３（図１、図２）に係合する引き込み歯１７を示す。例えば、図２に示したように、引き込みばね２３は、引き込み歯１７（図３）のいずれか１つに選択的に係合するための曲げられた端部５３を含む。
【0043】
異なる多数の設計パラメータによって、補助ロック機構５０を係合させる条件に影響を与えることができる。例えば、変形可能な支持体２０の厚さ、材料特性、表面平滑性及び研磨度、製造技術並びに別の設計パラメータが、補助ロック歯５２を補助ロック面、つまり、支持体１８に直接係合させることができる条件に影響を与えることができる。別の例として、補助ロック歯５２のサイズ、形状、鋭さ及び材料特性が、（１）変形可能な支持体２０を破断及び／又は変形させる衝突力及び他の条件、（２）補助ロック歯５２と補助ロック面１８との間の直接的な接触の瞬間と、補助ロック機構５０を介してフレーム１９とスプール要素１４とを実質的に又は完全にロックする際の瞬間との間の経過時間及びシートベルトウェビング繰出し量、（３）補助ロック機構５０が係合されたときに金属が補助ロック面１８から除去されるか又は補助ロック面１８において変形される程度、（４）補助ロック機構５０の係合後にリトラクタアセンブリ１０をロック解除又は解放するための機構に影響を与えることができる。更に別の例として、支持面に対する材料特性、表面平滑性及び研磨度、製造技術並びに別の設計パラメータが、少なくとも前述した性能変数（２）、（３）及び（４）に影響を与えることができる。
【0044】
図４は、補助ロック機構５０に適した変形可能な支持体の４つの追加的な実施形態を示す。例えば、第２の変形可能な支持体１５６は、図１～図３に示した変形可能な支持体２０に類似しているものの、変形可能な支持体１５６をフレーム１９と補助ロック面１８（図４には示せず）との間の位置に保持するための側壁１６０を有する。補助ロック機構５０の係合中、変形可能な支持体１５６の支持面１５８が変形又は破断したとしても、側壁１６０は無傷のままであり得る。
【0045】
図４に示した別の例として、第３の変形可能な支持体２５６は、変形可能な支持体２５６をフレーム１９と補助ロック面１８（図４には示せず）との間の位置に保持するための２つの側壁２６０、２６２を含む。より具体的には、各側壁２６０、２６２は、フレーム壁１９ａの互いに反対側の壁に接して配置される。補助ロック機構５０の係合中、変形可能な支持体１５６の支持面１５８が変形又は破断したとしても、側壁２６０、２６２は無傷のままであり得る。第３の変形可能な支持体２５６はまた、衝突状況下で補助ロック機構５０の係合を促進するのに役立つスリット２６４を含んでもよい。より具体的には、特定の衝突状況下で、補助ロック歯５２は、スリット２６４を突破して補助ロック歯５２と補助ロック面１８との間の係合を促すことができる。なぜならば、スリット２６４が、支持面２５８の変形又は破断に対する始点として作用することができるからである。スリット２６４は、非衝突状況中に補助ロック歯５２が支持面２５８を貫通してしまう可能性を低減するために、典型的には、補助ロック歯５２の厚さよりも薄い。
【0046】
図４に示した別の例として、第４の変形可能な支持体３５６は、変形可能な支持体３５６をフレーム１９と補助ロック面１８（図４には示せず）との間の位置に保持するための２つの側壁３６０、３６２を含む。第４の変形可能な支持体３５６はまた、衝突状況下で補助ロック機構５０の係合を促進するのに役立つ凹部３６４を含んでもよい。より具体的には、凹部３６４は、第３の変形可能な支持体２５６に設けられたスリット２６４と異なり、支持面３５８の厚さ全体を貫通していないものの、補助ロック歯５２が支持面３５８を突破することができる条件に依然として影響を与える。
【0047】
図４に示した別の例として、第５の変形可能な支持体４５６は、変形可能な支持体４５６をフレーム１９と補助ロック面１８（図４には示せず）との間の位置に保持するための側壁４６０を含む。第５の変形可能な支持体４５６はまた、補助ロック歯５２の形状及びサイズに対応する歯カバー４７０を含んでもよい。例えば、８つの歯カバー４７０の各々が、８つの歯５２のうちの１つを画定する表面に対応しており、これにより、第５の変形可能な支持体４５６が所定の位置にあるときに、歯５２と歯カバー４７０とが協働して、開口５８を取り囲む比較的平滑な表面を画定する。補助ロック機構５０が係合すると、歯カバー４７０はそれぞれ側壁４６０から離れるように変形されるか又は破壊される可能性がある。
【0048】
付言しておくと、変形可能な支持体（５６、１５６、２５６、３５６、４５６）のうちの１つ以上を互いに組み合わせて使用することができる。例えば、変形可能な支持体２０が、第５の変形可能な支持体４５６と一緒に使用されてよく、これにより、変形可能な支持体２０が、補助ロック面１８に係合するための平滑で連続した表面を形成し、第５の変形可能な支持体４５６が、可動の構成要素間の圧力点を低減又は防止することができる。
【0049】
図５Ａ、図５Ｂ、図５Ｃ及び図５Ｄは、フレーム歯１５２、２５２、３５２、４５２、５５２、６５２、７５２、８５２、９５２、１０５２の様々な実施形態を示す。同図に示されたフレーム歯はそれぞれ、補助ロック機構５０が係合されるまで、フレーム歯とスプール補助ロック面１８との間の係合を最小限に抑えるように設計されている。上述したように、補助ロック歯５２のサイズ、形状、鋭さ及び材料特性は、多数の性能変数に影響を与えることができる。例えば、フレーム歯１５２は、図１～図４に示した補助ロック歯５２よりも小さなプロファイルを有し、これにより、フレーム歯１５２と補助ロック面１８との間の直接的な接触の瞬間と、補助ロック機構５０を介してフレーム１９とスプール要素１４とを実質的に又は完全にロックする際の瞬間との間の経過時間及びシートベルトウェビング繰出し量の増加が生じる可能性がある。別の例として、フレーム歯２５２は、補助ロック歯５２と異なり、回転方向から離れる方向に所定の角度を有し、これにより、経過時間及びシートベルトウェビング繰出し量の増加が生じる可能性もあり、また、補助ロック機構５０の係合後にリトラクタアセンブリ１０をロック解除又は解放することがより容易になる可能性もある。なぜならば、フレーム歯２５２が補助ロック面１８の材料に食い込むために、より長い時間がかかることがあるからである。更に別の例として、フレーム歯４５２はそれぞれ、フレーム側壁１９ａに対して垂直でない上縁部を有し、これにより、経過時間が短縮されシートベルトウェビング繰出し量が火を出す可能性があり、補助ロック機構５０が係合されたときに金属が補助ロック面１８から除去されるか又は補助ロック面１８において変形される程度が増加する可能性がある。別の例として、フレーム歯７５２、８５２、９５２、１０５２は、不規則な又は異なる歯形を有してよい。
【0050】
図６は、自動車などの乗り物１に使用されるシートベルトアセンブリ８を概略的に示す。乗り物１は、乗員３を支持することができる、乗り物に取り付けられたシート２を含む。シートベルトアセンブリ８は、乗り物１に取り付けられたリトラクタアセンブリ１０と、リトラクタアセンブリ１０又は乗り物１に取り付けられたプリテンショナアセンブリ３１と、リトラクタアセンブリ１０のスプールに収納されたシートベルトウェビング１１と、シート３又は乗り物１に取り付けられ、シートベルトウェビング１１の一端に連結されたバックル雄部分を受け入れることができる雌部分を有するバックル４と、乗り物１に取り付けられ、乗員３の肩部付近でシートベルトウェビング１１を支持するアンカ５とを含む。図６に示した乗り物１はまた、乗り物１に対する慣性変化を検出する衝突センサ９も含む。
【0051】
本明細書に記載された本発明は、乗り物、例えば、自動車、他の地上輸送体、航空機、他の航空輸送体、又は好ましくは輸送中及び／又は衝突時に固定される人々や物体を輸送するのに適した任意の他の乗り物と共に使用することができる。
【0052】
本発明に相まって、リトラクタアセンブリ１０の追加的な改良が実現されてよい。言い換えると、上記説明は、本発明の好ましい実施形態を構成しているものの、当然ながら、本発明は、添付の特許請求の適切な範囲及び公正な意味から逸脱することなく、修正、変形及び変更されてよい。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5A】
【図5B】
【図5C】
【図5D】
【図6】
