(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウェビングが巻装される略筒状の巻取軸と、前記巻取軸の中心穴を挿通して一端が前記巻取軸と相対回転不能に結合されると共に他端がロッキングベースと相対回転不能に結合される捩り棒と、車両緊急時に前記ロッキングベースをリトラクターベースに係合させて前記捩り棒の回転を阻止することにより前記巻取軸のウェビング引出し方向への回転を阻止する緊急ロック手段とを備え、前記緊急ロック手段の作動時にウェビングに作用する張力が所定値を超えると前記捩り棒の捩れ変形によって乗員の身体に生じる衝撃を吸収するシートベルト用リトラクターであって、
前記捩り棒と前記巻取軸との結合部、又は前記捩り棒と前記ロッキングベースとの結合部のうち少なくとも一方の結合部が、捩り棒の軸方向に相対移動可能であり、前記それぞれの結合部のうちいずれか一方において、前記捩り棒と前記巻取軸または前記ロッキングベースとの間で軸方向に隙間を生じさせることが可能な構成としてあることを特徴とするシートベルト用リトラクター。
【請求項２】
前記巻取軸の結合部における前記捩り棒を嵌挿された挿通穴の角部がＲを付けた曲面状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のシートベルト用リトラクター。
【請求項３】
前記ロッキングベースの結合部における前記捩り棒を嵌挿された挿通穴の角部がＲを付けた曲面状に形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載のシートベルト用リトラクター。
【請求項４】
前記捩り棒の結合部の角頂点と前記挿通穴の角部とをラップさせて、前記捩り棒が圧入されていることを特徴とする請求項２または３に記載のシートベルト用リトラクター。
【請求項５】
前記結合部における挿通穴の内面又は前記捩り棒の外面に設けられ、当該挿通穴の内面又は当該捩り棒の外面の角部から外れ、結合時にラジアル方向でがたがなくなり、且つトルク伝達の位相遅れを生じない位置にリブ突起を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のシートベルト用リトラクター。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シートベルト装置のリトラクター（巻取装置）に関し、特に、捩り棒を用いたエネルギー吸収機構を備えたシートベルト用リトラクターに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車両の乗員等を座席に安全に保持するためのシートベルト用リトラクターにおいては、急な加速、衝突又は減速に反応する慣性感知手段によってリトラクターを物理的にロックする緊急ロック機構を備えて乗員を効果的及び安全に拘束する緊急ロック式リトラクターが種々用いられている。
【０００３】
このような緊急ロック式リトラクターとしては、例えば特開昭５０−７９０２４号、特公昭５９−２１６２４号及び実公平２−４５０８８号公報等に開示されたシートベルト用リトラクターのように、ウェビングを巻装する巻取軸の一端に配設された係合部材が車両緊急時にリトラクターベースの被係合部に係合して前記巻取軸のウェビング引出し方向の回転を阻止することができるロック手段を備えたものがある。
【０００４】
一方、緊急ロック式リトラクターにおいて、衝突によって緊急ロック機構が作動してウェビングの引出しが阻止された場合に、衝突による衝撃力が極めて大きい時には、衝突後の時間の経過と共にウェビングに作用する張力が増大して、乗員の身体に急激な減速度を生じることになり、ウェビングから乗員にかかる負荷が極めて大きくなる。そこで、最近では、ウェビングに作用する張力が予め設定した所定値以上となった際、ウェビングを所定量繰り出させることにより、乗員の身体に生じる衝撃を吸収するエネルギー吸収機構を備え、乗員の身体をより確実に保護するようにしたシートベルト用リトラクターが種々提案されている。
【０００５】
そして、上記エネルギー吸収機構を備えたシートベルト用リトラクターとしては、ウェビングが巻装される略筒状の巻取軸と、前記巻取軸の中心穴を挿通して一端が前記巻取軸に対して相対回転不能に結合されると共に他端がロッキングベースに対して相対回転不能に結合される捩り棒と、車両緊急時に前記ロッキングベースをリトラクターベースに係合させて前記捩り棒の回転を阻止することにより前記巻取軸のウェビング引出し方向への回転を阻止する緊急ロック手段とを備え、前記緊急ロック手段の作動時にウェビングに作用する張力が予め設定した所定値を超えると、前記捩り棒の捩れ変形により衝突エネルギーを吸収すると共にウェビングに作用する張力の制御を行う構成のものが種々提案されている（特開平６−１５６８８４号及び同７−４７９２３号公報等参照）。
【０００６】
このように、巻取軸の中心穴に挿通させた捩り棒の捩れ変形により衝突エネルギーの吸収を図る構成は、例えば、巻取軸自体やリトラクターベース等の塑性変形により衝突エネルギーの吸収を図る構成のものと比較して、エネルギー吸収量やウェビングの繰り出し量に対する設計の自由度が高く、また、構造が簡単でリトラクターの小型化にも適するという特徴がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、一端が巻取軸に対して相対回転不能に結合されると共に他端がロッキングベースに対して相対回転不能に結合された上記捩り棒は、エネルギー吸収時の捩れ変形に伴って、軸方向の長さが変化してしまうことがある。
そこで、例えば捩り棒の軸方向長さが、捩じれ変形に伴って短くなる場合には、該捩り棒の他端に結合されたロッキングベースが巻取軸側に移動し、ロッキングベースの巻取軸側端面と巻取軸のロッキングベース側端面とが強く摺接してしまうので、捩り棒の捩じれ変形に摩擦抵抗が作用し、捩り棒の捩れ変形によるエネルギー吸収荷重に影響を与えてしまうという問題がある。
【０００８】
一方、捩り棒の軸方向長さが、捩じれ変形に伴って長くなる場合には、該捩り棒の他端に結合されたロッキングベースがリトラクターベースの外側に移動してしまうので、車両緊急時に前記ロッキングベースをリトラクターベースに係合させる緊急ロック手段の軸方向のかみ合いがずれ、ロック強度が低下する可能性がある。
【０００９】
又、捩り棒の捩れ量が所定量以上に達した際に巻取軸のウェビング引出し方向の回転を阻止するするストッパ手段が、例えばロッキングベースの巻取軸側端面と巻取軸のロッキングベース側端面とに夫々刻設された一対のＣ字形状のガイド溝と、これらガイド溝の内壁面に沿って摺動可能なロックピースとで構成される場合には、前記捩り棒の軸方向長さが捩じれ変形に伴って長くなると、ロッキングベースの巻取軸側端面と巻取軸のロッキングベース側端面との隙間が大きくなってしまい、ロックピースの軸方向のかみ合い部が減少するので、強度低下を防ぐ為にガイド溝を深くすると共に該ロックピースを大型化しなければならないという問題がある。
【００１０】
従って、本発明の目的は上記課題を解消することに係り、捩り棒の捩じれ変形に伴う軸方向の長さ変化による悪影響を防止することができる良好なシートベルト用リトラクターを提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の上記目的は、ウェビングが巻装される略筒状の巻取軸と、前記巻取軸の中心穴を挿通して一端が前記巻取軸と相対回転不能に結合されると共に他端がロッキングベースと相対回転不能に結合される捩り棒と、車両緊急時に前記ロッキングベースをリトラクターベースに係合させて前記捩り棒の回転を阻止することにより前記巻取軸のウェビング引出し方向への回転を阻止する緊急ロック手段とを備え、前記緊急ロック手段の作動時にウェビングに作用する張力が所定値を超えると前記捩り棒の捩れ変形によって乗員の身体に生じる衝撃を吸収するシートベルト用リトラクターであって、
前記捩り棒と前記巻取軸との結合部、又は前記捩り棒と前記ロッキングベースとの結合部のうち少なくとも一方の結合部が、捩り棒の軸方向に相対移動可能であり、前記それぞれの結合部のうちいずれか一方において、前記捩り棒と前記巻取軸または前記ロッキングベースとの間で軸方向に隙間を生じさせることが可能な構成としてあることを特徴とするシートベルト用リトラクターにより達成される。
【００１２】
上記構成によれば、エネルギー吸収時の捩れ変形に伴って、捩り棒の軸方向長さが変化しても、少なくとも一方の結合部が捩り棒の軸方向に相対移動することにより、該捩り棒の軸方向長さの変化を吸収することができる。そこで、ロッキングベースの巻取軸側端面と巻取軸のロッキングベース側端面とが強く摺接したり、ロッキングベースがリトラクターベースの外側に移動するのを防止することができる。
尚、好ましくは前記巻取軸の結合部における前記捩り棒を嵌挿された挿通穴の角部がＲを付けた曲面状に形成される。
又、好ましくは前記ロッキングベースの結合部における前記捩り棒を嵌挿された挿通穴の角部がＲを付けた曲面状に形成される。
この構成によれば、前記前記捩り棒の結合部が前記巻取軸又はロッキングベースに対して捩り棒のラジアル方向に相対回転不能で、且つ捩り棒の軸方向に相対変位可能とされ、捩り棒の捩じれ方向が決まっていない場合に好適であり、捩り棒のいずれの捩じれ方向に対しても、位相遅れ等を生じることなく均一なトルク伝達を行うことができる。
又、好ましくは前記結合部がラジアル方向のガタがない軽圧入とされ、更に好ましくはこの軽圧入がスラスト方向（捩り棒の軸方向）に沿って行われる。
又、好ましくは前記結合部における挿通穴の内面又は前記捩り棒の外面に設けられ、当該挿通穴の内面又は当該捩り棒の外面の角部から外れ、結合時にラジアル方向でがたがなくなり、且つトルク伝達の位相遅れを生じない位置に突設されたリブ突起を有する。
この構成によれば、前記挿通穴の内面、又は前記捩り棒の外面と前記リブ突起とをラップさせることによって圧入代とし、ラジアル方向のガタがない軽圧入とすることができる。更に、所定方向に捩じられた場合には、捩れトルクで前記リブ突起が潰れることはなく、前記挿通穴の内面と前記捩り棒の外面とが面接触して捩れトルクを伝達することができる。
そこで、前記捩り棒の結合部は前記挿通穴に対してラジアル方向のガタがなく、トルク伝達の位相遅れを生じることもない。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に基づいて本発明の一実施形態を詳細に説明する。
図１は本発明の第１実施形態に係るシートベルト用リトラクター１００の正面縦断面図、図２は図１に示したシートベルト用リトラクター１００の要部分解斜視図、図３は図１に示したシートベルト用リトラクターの捩り棒が捩じれ変形に伴って短くなった状態を示す正面縦断面図である。
【００１４】
本第１実施形態のシートベルト用リトラクター１００は、ウェビングが巻装される略円筒状の巻取軸としてのボビン３と、該ボビン３の中心穴を挿通してリトラクターベース１に回転自在に支持されると共に、一端側（図１中、右側）では前記ボビン３と一体的に結合され、他端側（図１中、左側）では円盤状のロッキングベース５と一体的に結合される円柱状の捩り棒２と、車両緊急時に前記ロッキングベース５のウェビング引出し方向の回転を阻止する緊急ロック手段３００とを備えている。
【００１５】
前記リトラクターベース１は、車体に固定される背板１ｃの両側から左右の側板１ａ，１ｂが立ち上がり、略コ字状の断面を有するように金属板をプレス成形したものであり、左右の側板１ａ，１ｂの対向位置には前記ボビン３と組み合わされた捩り棒２が回動自在に橋架されている。前記リトラクターベース１の側板１ｂを挿通した捩り棒２の一端部には、該捩り棒２を介して前記ボビン３をウェビング巻取り方向に常時付勢する公知の巻取りばね装置（図示せず）が装備されている。
【００１６】
前記捩り棒２の一端側にはボビン３と一体回転可能な結合を果たすボビン結合部２ａを有し、他端側にはロッキングベース５と一体回転可能な結合を果たすロッキングベース結合部２ｂを有している。これらの各結合部２ａ，２ｂは、断面形状を六角形に成形したものである。
前記ボビン結合部２ａは断面六角形状を有し、ボビン３の一端側に形成された断面六角形の嵌合凹部３ａに嵌合されたリテーナ４０の断面六角形の挿通穴４０ａに嵌挿することで、ボビン３の一端と一体回転可能に結合されている。
【００１７】
更に、前記捩り棒２とリテーナ４０との結合部４３において、該リテーナ４０の挿通穴４０ａへの前記ボビン結合部２ａの嵌挿は、捩り棒２の軸方向に沿う軽圧入によって行われており、該ボビン結合部２ａがリテーナ４０に対して捩り棒２のラジアル方向に相対回転不能で、且つ捩り棒２の軸方向に相対変位可能とされる。
【００１８】
即ち、図４に示したように、ブッシュ４１を介して側板１ｂに回動自在に支持されている前記リテーナ４０の挿通穴４０ａは、断面六角形の角部４０ｂがＲを付けた曲面状に形成されており、かつ、捩り棒２のボビン結合部２ａは、断面形状を六角形に形成されている。
そこで、前記ボビン結合部２ａの六角頂点と前記挿通穴４０ａの各角部４０ｂのＲ形状とをラップさせることによって圧入代とし、捩り棒２のボビン結合部２ａをリテーナ４０の挿通穴４０ａに圧入する。これにより捩り棒２のボビン結合部２ａは、挿通穴４０ａに対してラジアル方向のガタがない軽圧入とされる。
【００１９】
即ち、図４に示した構成は、捩り棒２の捩じれ方向が決まっていない場合に好適であり、捩り棒２のいずれの捩じれ方向に対しても、位相遅れ等を生じることなく均一なトルク伝達を行うことができる。これら捩り棒２とリテーナ４０とのラジアル方向の嵌め合い強度は、スラスト方向に沿う嵌め合い長さを充分に取ることで確保する。
【００２０】
尚、捩り棒２とリテーナ４０との結合部４３の構成は、図５に示したように、リテーナ４０の挿通穴４０ａの内面における角部４０ｂからやや外れた所定の位置に、それぞれスラスト方向に延びるように突設された断面三角形状のリブ突起２１を設ける構成としてもよい。この場合、捩り棒２のボビン結合部２ａの六角面と前記リブ突起２１とをラップさせることによって圧入代とし、捩り棒２のボビン結合部２ａをリテーナ４０の挿通穴４０ａに圧入する。これにより捩り棒２のボビン結合部２ａは、挿通穴４０ａに対してラジアル方向のガタがない軽圧入とされる。
【００２１】
上述した図５に示す構成は、捩り棒２の捩じれ方向が決まっている場合に好適である。すなわち図５に示す構成において、捩り棒２が図５中時計回り方向に捩じられた場合、捩じれトルクでリブ突起２１が潰れることはなく、捩り棒２のボビン結合部２ａの六角面とリテーナ４０の挿通穴４０ａの内面とが面接触して捩じれトルクを伝達する。従って、ボビン結合部２ａは挿通穴４０ａに対してラジアル方向のガタがなく、トルク伝達の位相遅れを生じることはない。尚、前記リブ突起２１は、捩り棒２のボビン結合部２ａの外面に突設しても良い。
【００２２】
前記ロッキングベース結合部２ｂは断面六角形状を有し、ロッキングベース５のボビン側端面に突設された円筒状のボス部８の断面六角形の挿通穴８ａに嵌挿することで、ロッキングベース５と一体回転可能に結合されている。又、この部分の相対回転を防止する為に、ボス部８に図４，５と同様なＲを付けた曲面状の角部やリブ突起を設けることもできる。
前記ボビン３のロッキングベース側端部には、前記ロッキングベース５のボス部８を受容する嵌合凹部９が凹設されており、該嵌合凹部９を介して前記捩り棒２に対し相対回転可能に軸支されている。
【００２３】
前記捩り棒２は、前記結合部２ａ，２ｂ間に所定以上の回転トルクが作用して、これら結合部２ａ，２ｂ間に形成された捩り変形部２ｃが捩じれ変形を起こすことにより、乗員の身体に作用する衝撃エネルギーの吸収を行なうように構成されたエネルギー吸収機構である。
【００２４】
本発明において、車両緊急時に前記ロッキングベース５のウェビング引出し方向への回転を拘束する緊急ロック手段３００の具体的な構成は、公知の種々のものを採用することができる。例えば、本第１実施形態の場合は、図２に示すように、ロッキングベース５の支軸７には、先端に係止歯１６ａを備えたポール１６が回動可能に軸支されている。また、前記側板１ａに開口された貫通穴２０の外側には、前記係止歯１６ａが噛合可能な係合内歯２５を内周に備えた内歯ラチェット２１が並設されている。
【００２５】
そして、センサーカバー３５内に配設された緊急ロック手段３００は、車両緊急時に前記ポール１６の係止歯１６ａを前記内歯ラチェット２１の係合内歯２５に噛合させることで、ロッキングベース５のウェビング引出し方向への回転を阻止する構成となっている。
【００２６】
次に、本第１実施形態のシートベルト用リトラクター１００の作動について説明する。
衝突等の車両緊急時に緊急ロック手段３００が作動すると、捩り棒２の他端に結合されたロッキングベース５のウェビング引出し方向への回転が阻止される。そして、ウェビングに作用する荷重により所定以上の回転トルクがボビン３を介して捩り棒２の一端側に作用すると、該捩り棒２の捩じれ変形が始まって衝撃エネルギーが吸収される。
【００２７】
そして、この衝撃エネルギー吸収動作時には、ボビン３のロッキングベース側端部が前記捩り棒２に対し相対回転するが、前記ロッキングベース５のボス部８に嵌合凹部９を回動自在に支持されたボビン３は滑らかに摺動することができる。そこで、捩り棒２が捩じれ変形を起こすことにより吸収するエネルギー吸収荷重は、捩じり角度に応じて安定的に変化し、ウェビングから乗員の身体にかかる負荷が低減される。
【００２８】
この時、捩り棒２が捩じれ変形に伴って短くなると、捩り棒２とリテーナ６０との結合部４３において、捩り棒２は短くなった分だけリテーナ６０に対して図３中左方に相対変位（図１に示す状態から図３に示す状態に変位）することができ、その結果、リテーナ６０との間に隙間４６を生じる。これにより、捩じれ変形に伴う捩り棒２の長さ変化が吸収され、ロッキングベース５の巻取軸側端面とボビン３のロッキングベース側端面とが強く摺接することはなく、エネルギー吸収荷重が不安定になることはない。
【００２９】
図６は本発明の第２実施形態に係るシートベルト用リトラクター１０２の正面縦断面図、図７は図６に示したシートベルト用リトラクターの捩り棒が捩じれ変形に伴って長くなった状態を示す正面縦断面図である。
本第２実施形態のシートベルト用リトラクター１０２は、捩り棒１２とロッキングベース１５との結合部１７において、捩り棒１２のロッキングベース結合部１２ｂがロッキングベース１５のボス部１８に、前述の図４又は図５に示した構成と同様の構成を介して嵌挿されている。
【００３０】
即ち、前記捩り棒１２のロッキングベース結合部１２ｂは、前記ボス部１８の挿通穴１８ａに対し、捩り棒１２の軸方向に沿って軽圧入されており、ロッキングベース１５に対してラジアル方向に相対回転不能であると共に、スラスト方向に相対変位可能である。
又、前記捩り棒１２は、ボビン結合部１２ａがリテーナ６０の挿通穴６０ａに圧入された後、リテーナ６０の先端から図６中右方に突出した部分１２ｄがリテーナ６０側に加締められている。
【００３１】
更にロッキングベース１５は、捩り棒１２の図６中左端部に螺合されたネジ部材４４によって、プレート４５を介して図６中右方に押圧され、ボビン１３のロッキングベース側端面に押付けられている。
従って、ロッキングベース１５、ボビン１３、リテーナ６０及び捩り棒１２は、一体的に結合されており、捩り棒１２が伸びた時だけネジ部材４４及びプレート４５が図６中左方向に逃げられる様になっている。
【００３２】
そして、衝撃エネルギー吸収動作時、捩り棒１２が捩じれ変形に伴って長くなると、捩り棒１２とロッキングベース１５との結合部１７において、捩り棒１２は長くなった分だけロッキングベース１５に対して図７中左方に相対変位（図６に示す状態から図７に示す状態に変位）することができ、その結果、ロッキングベース１５との間に隙間４７を生じる。これにより、捩じれ変形に伴う捩り棒１２の長さ変化が吸収され、ロッキングベース１５に軸支されたポール（図示せず）と内歯ラチェット２１の係合内歯２５との軸方向の噛み合いがずれることは無い。
尚、ロッキングベース１５がネジ部材４４及びプレート４５の図７中左方への移動に連動しないのは、主として前記ポールと前記係合内歯２５とのとの噛合による摩擦力に依っている。
【００３３】
更に、ロッキングベース１５とボビン１３との隙間の拡大を防止できることにより、捩り棒１２の捩れ量が所定量以上に達した際にボビン１３のウェビング引出し方向の回転を阻止するするストッパ手段４００が、例えばロッキングベース１５のボビン側端面とボビン１３のロッキングベース側端面とに夫々刻設された一対のＣ字形状のガイド溝５０，５１と、これらガイド溝５０，５１の内壁面に沿って摺動可能なロックピース５２とで構成される場合には、ロックピース５２の軸方向のかみ合い部が減少するのを防止することができ、強度低下を防ぐ為にガイド溝５０，５１を深くすると共に該ロックピース５２を大型化する必要もない。
【００３４】
また、上記各実施形態によれば、リテーナ４０の挿通穴４０ａへの捩り棒２のボビン結合部２ａの圧入（第１実施形態）、又はロッキングベース１５のボス部１８への捩り棒１２のボビン結合部１２ｂの圧入（第２実施形態）を、図４又は図５に示したような構成のスラスト方向に沿った軽圧入とすることで、圧入代の変化に対して、圧入力（抵抗力）の変化を小さくすることができる。
【００３５】
なお上記各実施形態では、捩り棒２とリテーナ４０との結合部４３（第１実施形態）、又は捩り棒１２とロッキングベース１５との結合部１７（第２実施形態）が、捩り棒２（１２）のラジアル方向に相対回転不能で、かつ、捩り棒２（１２）のスラスト方向に相対変位可能であるが、これらの構成に限定されるものではない。
例えば、捩り棒とリテーナとの結合部、及び捩り棒とロッキングベースとの結合部の両方が、それぞれ捩り棒のラジアル方向に相対回転不能で、かつ、捩り棒１２のスラスト方向に相対変位可能となるように構成してもよい。
【００３６】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、エネルギー吸収時の捩れ変形に伴って、捩り棒の軸方向長さが変化しても、少なくとも一方の結合部が捩り棒の軸方向に相対移動することにより、該捩り棒の軸方向長さの変化を吸収することができる。
そこで、ロッキングベースの巻取軸側端面と巻取軸のロッキングベース側端面とが強く摺接したり、ロッキングベースがリトラクターベースの外側に移動するのを防止することができる。
従って、捩り棒の捩じれ変形に伴う軸方向の長さ変化による悪影響を防止することができる良好なシートベルト用リトラクターを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係るシートベルト用リトラクターの正面縦断面図である。
【図２】図１に示したシートベルト用リトラクターの要部分解斜視図である。
【図３】図１に示したシートベルト用リトラクターの捩り棒が捩じれ変形に伴って短くなった状態を示す正面縦断面図である。
【図４】図１に示したシートベルト用リトラクターの捩り棒とリテーナとの結合部の構成例を示す断面図である。
【図５】図１に示したシートベルト用リトラクターの捩り棒とリテーナとの結合部の他の構成例を示す断面図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係るシートベルト用リトラクターの正面縦断面図である。
【図７】図６に示したシートベルト用リトラクターの捩り棒が捩じれ変形に伴って長くなった状態を示す正面縦断面図である。
【符号の説明】
１    リトラクターベース
２    捩り棒
２ａ  ボビン結合部
２ｂ  ロッキングベース結合部
３    ボビン
５    ロッキングベース
４０    リテーナ
１００    シートベルト用リトラクター
【図１】
0003689540.tif 000002
【図２】
0003689540.tif 000003
【図３】
0003689540.tif 000004
【図４】
0003689540.tif 000005
【図５】
0003689540.tif 000006
【図６】
0003689540.tif 000007
【図７】
0003689540.tif 000008