(57)【要約】【課題】通常時におけるウェビングの操作時の負担を軽減しつつエネルギー吸収特性の性能向上を図ることができる、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の巻き取りを行うスプール２と、スプール２の軸心に配置されるとともにウェビングに所定の荷重が負荷されたときにスプール２を相対回転させ得るシャフト３と、シャフト３の回転を拘束可能なロック機構４と、シャフト３の回転拘束時にスプール２に生じる相対回転の運動エネルギーを減衰させるエネルギー吸収装置５と、を備え、前記相対回転が生じない通常時にエネルギー吸収装置５を作動不可能なオフ状態に保持し、前記相対回転が生じ得る緊急時にエネルギー吸収装置５を作動可能なオン状態に切り換えるクラッチ機構６を備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
乗員を拘束するウェビングの巻き取りを行うスプールと、該スプールの軸心に配置されるとともに前記ウェビングに所定の荷重が負荷されたときに前記スプールを相対回転させ得るシャフトと、該シャフトの回転を拘束可能なロック機構と、前記シャフトの回転拘束時に前記スプールに生じる相対回転の運動エネルギーを減衰させるエネルギー吸収装置と、を備えたシートベルトリトラクタにおいて、
前記相対回転が生じない通常時に前記エネルギー吸収装置を作動不可能なオフ状態に保持し、前記相対回転が生じ得る緊急時に前記エネルギー吸収装置を作動可能なオン状態に切り換えるクラッチ機構を備える、
ことを特徴とするシートベルトリトラクタ。
【請求項２】
前記エネルギー吸収装置は、前記スプールを内包するベースフレームに固定されるハウジングと、該ハウジングに対して相対回転可能に配置された回転プレートと、を含み、前記クラッチ機構は、緊急時に前記スプールと前記回転プレートとを接続するクラッチパウルを含む、ことを特徴とする請求項１に記載のシートベルトリトラクタ。
【請求項３】
前記ロック機構は、前記シャフトに接続されるロッキングベースと、該ロッキングベースに出没可能に配置されたロックパウルと、を含み、前記クラッチ機構は、前記クラッチパウルと前記ロックパウルとを連結する連結ピンを備える、ことを特徴とする請求項２に記載のシートベルトリトラクタ。
【請求項４】
前記連結ピンは、所定の荷重が負荷されたときに破断する破断予定部を有する、ことを特徴とする請求項３に記載のシートベルトリトラクタ。
【請求項５】
前記破断予定部は、前記スプールと前記ロッキングベースとの相対回転によって破断するように構成されている、ことを特徴とする請求項４に記載のシートベルトリトラクタ。
【請求項６】
前記シートベルトリトラクタは、緊急時に前記ウェビングを巻き取るプリテンショナを含み、前記破断予定部は、前記プリテンショナの作動によって破断するように構成されている、ことを特徴とする請求項４に記載のシートベルトリトラクタ。
【請求項７】
乗員をシートに拘束するウェビングと、該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、を含むシートベルト装置において、
前記シートベルトリトラクタは、請求項１〜６の何れか一項に記載のシートベルトリトラクタである、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、相対的に回転運動する物体間に配置されるエネルギー吸収装置を備えた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】
例えば、帯状や紐状の長尺物の巻き取り装置において、長尺物を巻き取る巻胴（ドラムやスプールと称されることもある。）は、該巻胴を回転可能に支持する支持手段に対して相対的に回転運動している。かかる相対回転運動をする装置において巻き取り又は巻き戻し中に巻胴が停止した場合には、装置や長尺物に大きな荷重がかかることから、相対回転運動する物体間にエネルギー吸収装置を配置することが好ましい。かかる巻き取り装置の一例としては、シートベルト装置に使用されるシートベルトリトラクタが代表的である（例えば、特許文献１又は特許文献２参照）。
【０００３】
特許文献１には、環状に形成された波形溝を有する第一プレートと、該第一プレートと隣接するように配置されるとともに前記波形溝に対峙する位置に形成された複数の放射溝を有する第二プレートと、一端が前記波形溝に挿入され他端が前記放射溝に挿入された複数の駆動ピンと、前記波形溝又は前記放射溝に収容され、前記駆動ピンの移動に伴って前記波形溝又は前記放射溝に沿って摺動する複数の従動体と、を有するエネルギー吸収装置を備えたシートベルトリトラクタが開示されている。
【０００４】
また、特許文献２には、環状に形成された波形溝を有するベースプレートと、前記ベースプレートに対向するように接続されるとともに前記ベースプレートの波形溝と同期した波形溝を有するカバープレートと、一端が前記ベースプレートの波形溝に挿入され他端が前記カバープレートの波形溝に挿入された複数の駆動ピンと、該駆動ピンの各中間部に配置された複数の質量体と、前記駆動ピンが挿通されて前記質量体の両側に配置されるとともに他方の物体に接続される中間プレートと、を有するエネルギー吸収装置を備えたシートベルトリトラクタが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１５−１７４４５４号公報
【特許文献２】特開２０１６−１１２９８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上述した特許文献１又は特許文献２に記載されたシートベルトリトラクタでは、エネルギー吸収装置がスプールに常時接続されていることから、スプールの重量が増加することとなる。したがって、ウェビングの引き出し時にウェビングを重く感じ、快適性が損なわれる可能性がある。また、ウェビングの巻き取り時における巻き取り力を重量増加分に見合った分だけ大きくする必要がある。
【０００７】
本発明はかかる問題点に鑑み創案されたものであり、通常時におけるウェビングの操作時の負担を軽減しつつエネルギー吸収特性の性能向上を図ることができる、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の巻き取りを行うスプールと、該スプールの軸心に配置されるとともに前記ウェビングに所定の荷重が負荷されたときに前記スプールを相対回転させ得るシャフトと、該シャフトの回転を拘束可能なロック機構と、前記シャフトの回転拘束時に前記スプールに生じる相対回転の運動エネルギーを減衰させるエネルギー吸収装置と、を備えたシートベルトリトラクタにおいて、前記相対回転が生じない通常時に前記エネルギー吸収装置を作動不可能なオフ状態に保持し、前記相対回転が生じ得る緊急時に前記エネルギー吸収装置を作動可能なオン状態に切り換えるクラッチ機構を備える、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】
また、本発明によれば、乗員をシートに拘束するウェビングと、該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、を含むシートベルト装置において、前記シートベルトリトラクタは、前記ウェビングの巻き取りを行うスプールと、該スプールの軸心に配置されるとともに前記ウェビングに所定の荷重が負荷されたときに前記スプールを相対回転させ得るシャフトと、該シャフトの回転を拘束可能なロック機構と、前記シャフトの回転拘束時に前記スプールに生じる相対回転の運動エネルギーを減衰させるエネルギー吸収装置と、を備え、前記相対回転が生じない通常時に前記エネルギー吸収装置を作動不可能なオフ状態に保持し、前記相対回転が生じ得る緊急時に前記エネルギー吸収装置を作動可能なオン状態に切り換えるクラッチ機構を備える、ことを特徴とするシートベルト装置が提供される。
【００１０】
前記シートベルトリトラクタ及び前記シートベルト装置において、前記エネルギー吸収装置は、前記スプールを内包するベースフレームに固定されるハウジングと、該ハウジングに対して相対回転可能に配置された回転プレートと、を含み、前記クラッチ機構は、緊急時に前記スプールと前記回転プレートとを接続するクラッチパウルを含んでいてもよい。
【００１１】
また、前記ロック機構は、前記シャフトに接続されるロッキングベースと、該ロッキングベースに出没可能に配置されたロックパウルと、を含み、前記クラッチ機構は、前記クラッチパウルと前記ロックパウルとを連結する連結ピンを備えていてもよい。
【００１２】
また、前記連結ピンは、所定の荷重が負荷されたときに破断する破断予定部を有していてもよい。
【００１３】
また、前記破断予定部は、前記スプールと前記ロッキングベースとの相対回転によって破断するように構成されていてもよい。
【００１４】
また、前記シートベルトリトラクタは、緊急時に前記ウェビングを巻き取るプリテンショナを含み、前記破断予定部は、前記プリテンショナの作動によって破断するように構成されていてもよい。
【発明の効果】
【００１５】
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、エネルギー吸収装置とスプールとの間にクラッチ機構を配置したことにより、シャフトとスプールとの間に相対回転が生じない通常時にエネルギー吸収装置をスプールから切り離したオフ状態に設定することができる。また、シャフトの回転拘束時にスプールが相対回転し得る緊急時にエネルギー吸収装置をスプールに接続したオン状態に設定することができる。したがって、本発明によれば、通常時におけるウェビングの操作時の負担を軽減しつつエネルギー吸収特性の性能向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【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シャフトユニットを示す部品展開図である。
【図３】図１に示したシートベルトリトラクタの断面図である。
【図４】クラッチ機構の動作を示す概念図であり、（Ａ）はオフ状態、（Ｂ）はクラッチパウルが回動した状態、を示している。
【図５】クラッチ機構の動作を示す概念図であり、（Ａ）は破断予定部が破断した状態、（Ｂ）はオン状態、を示している。
【図６】クラッチパウルの動作を示す概念図であり、（Ａ）はオフ状態、（Ｂ）はオン状態、を示している。
【図７】第一実施形態に係るシートベルトリトラクタの変形例を示す概念図であり、（Ａ）は第一変形例、（Ｂ）は第二変形例、である。
【図８】第一実施形態に係るシートベルトリトラクタの第三変形例を示す概念図である。
【図９】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１０】図９に示したシートベルトリトラクタのシャフトユニットを示す部品展開図である。
【図１１】図９に示したシートベルトリトラクタの断面図である。
【図１２】クラッチ機構の動作を示す概念図であり、（Ａ）はオフ状態、（Ｂ）はクラッチパウルが回動した状態、を示している。
【図１３】クラッチ機構の動作を示す概念図であり、（Ａ）は破断予定部が破断した状態、（Ｂ）はオン状態、を示している。
【図１４】第二実施形態に係るシートベルトリトラクタの変形例を示す概念図である。
【図１５】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】
【００１７】
以下、本発明の実施形態について図１〜図１５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シャフトユニットを示す部品展開図である。図３は、図１に示したシートベルトリトラクタの断面図である。
【００１８】
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、図１〜図３に示したように、乗員を拘束するウェビングの巻き取りを行うスプール２と、スプール２の軸心に配置されるとともにウェビングに所定の荷重が負荷されたときにスプール２を相対回転させ得るシャフト３と、シャフト３の回転を拘束可能なロック機構４と、シャフト３の回転拘束時にスプール２に生じる相対回転の運動エネルギーを減衰させるエネルギー吸収装置５と、を備え、スプール２に相対回転が生じない通常時にエネルギー吸収装置５を作動不可能なオフ状態に保持し、スプール２に相対回転が生じ得る緊急時にエネルギー吸収装置５を作動可能なオン状態に切り換えるクラッチ機構６を備えている。
【００１９】
シートベルトリトラクタ１は、例えば、図１に示したように、スプール２を回転可能に内包するベースフレーム１１と、ウェビングの巻き取り方向にスプール２を付勢するスプリングユニット１２と、緊急時にウェビングを巻き取るプリテンショナ１３と、車両の加速度を検知するビークルセンサ１４と、を備えている。
【００２０】
ベースフレーム１１は、プリテンショナ１３側に配置される第一側面１１１と、スプール２の正面側に配置される第二側面１１２と、スプール２の背面側に配置される第三側面１１３と、を備え、第一側面１１１の両端に第二側面１１２及び第三側面１１３が一体に形成された略Ｕ字形状を有するフレーム構造体である。第一側面１１１と反対側の第二側面１１２及び第三側面１１３の端部には、エネルギー吸収装置５のハウジング５１が配置され、スプール２の外周が囲まれる。また、第一側面１１１の中央部には、シャフトユニットの一部を挿通する開口部１１６が形成されており、開口部１１６の内縁にはロック機構４の一部が係合する係合歯が形成されている。
【００２１】
スプリングユニット１２は、図１及び図３に示したように、ロック機構４を収容するリテーナ４１の端面に配置されている。スプリングユニット１２は、例えば、図３に示したように、スプール２を巻き取り方向に付勢するスパイラルスプリング１２１と、スパイラルスプリング１２１の軸心を形成するスプリングコア１２２と、スパイラルスプリング１２１を収容するスプリングカバー１２３と、を有し、スプリングコア１２２にシャフト３の端部が接続されている。
【００２２】
プリテンショナ１３は、例えば、図１及び図３に示したように、シャフト３に接続されたロッキングベース４２の外端部に同心軸上に形成されたピニオン１３１と、ピニオン１３１と係合可能な内歯を有するリングギア１３２と、リングギア１３２に動力を付与する動力発生手段１３３と、リングギア１３２の外周を覆うカバー１３４と、を有している。動力発生手段１３３は、例えば、リングギア１３２の外周に係合して回転させる質量体１３５と、質量体１３５を放出可能に収容するパイプ１３６と、質量体１３５に動力を付与するガスジェネレータ１３７と、を有している。質量体１３５は、例えば、球形状の金属又は樹脂製のロッドである。
【００２３】
通常時は、ピニオン１３１とリングギア１３２とは離隔しており、車両衝突時にパイプ１３６から質量体１３５が放出されると、質量体１３５の移動によってリングギア１３２がピニオン１３１に噛み合うとともに、リングギア１３２の回転によってピニオン１３１が回転され、スプール２がウェビングの巻き取り方向に回転される。かかるプリテンショナ１３をシートベルトリトラクタ１に配置することにより、車両衝突時における乗員とウェビングの弛みを除去することができる。
【００２４】
ビークルセンサ１４は、例えば、図１及び図３に示したように、ロック機構４を収容するリテーナ４１に配置されている。ビークルセンサ１４は、例えば、図３に示したように、車両の衝突等により車両に生じた加速度を検知した際に、ロック機構４を作動させるアクチュエータ１４１を有している。
【００２５】
スプール２は、ウェビングを巻き取る巻胴であり、図３に示したように、軸心部にシャフト３を挿通可能な略円柱形状の空間２１を有している。空間２１は、スプール２のプリテンショナ１３側の端部に露出するように形成されている。また、スプール２は、プリテンショナ１３側に形成された第一フランジ２２と、スプリングユニット１２側に形成された第二フランジ２３と、を備え、第一フランジ２２及び第二フランジ２３は、ウェビングの横ずれを抑制するストッパを形成している。
【００２６】
第二フランジ２３の外側には軸心上に延伸された軸部２４が形成されており、軸部２４はスプリングユニット１２のスプリングコア１２２に接続されている。また、第二フランジ２３と軸部２４との間にはエネルギー吸収装置５の軸心部に挿通される拡径部２５が形成されている。
【００２７】
シャフト３は、例えば、所定のトルクが負荷された場合に捻りを生じるトーションバーである。シャフト３は、図３に示したように、スプール２の第一フランジ２２側の開口部からスプール２の空間２１に挿通され、先端がスプール２の内面に接続される。また、シャフト３の後端には、ロック機構４のロッキングベース４２が接続される。このとき、ロッキングベース４２とスプール２とは相対回転可能に構成されている。
【００２８】
なお、シャフト３はトーションバーに限定されるものではなく、捩りを生じない剛体の軸部材に所定のトルクが負荷されたときに、シャフト３に対してスプール２の相対回転を許容するワイヤやプレート等の塑性変形部材を有するものであってもよい。
【００２９】
ロック機構４は、例えば、図１〜図３に示したように、シャフト３に接続されるロッキングベース４２と、ロッキングベース４２に出没可能に配置されたロックパウル４３と、スプール２の軸部２４に配置されるロックギア４４と、ロックギア４４に揺動可能に配置されたフライホイール４５と、ロックギア４４及びフライホイール４５を収容するリテーナ４１と、を有している。
【００３０】
ロッキングベース４２は、スプール２の空間２１に挿入される軸部４２１と、ロックパウル４３を回動可能に支持する拡径部４２２と、を有している。また、拡径部４２２の軸部４２１と反対側の端部にはピニオン１３１が形成されている。
【００３１】
ロックパウル４３は、ベースフレーム１１を構成する第一側面１１１に形成された開口部１１６の係合歯に係合可能な部品である。拡径部４２２には、ロックパウル４３を回動可能に収容する凹部４２３が形成されている。また、ロックパウル４３には、ロックパウル４３を回動させる連結ピン４３１が接続されている。
【００３２】
ロックギア４４は、外周に沿って外歯４４１が形成された略歯車形状の部品である。ロックギア４４の外歯４４１の内側には、フライホイール４５やリテーナ４１の一部を収容可能な空間が形成されている。外歯４４１には、ビークルセンサ１４のアクチュエータ１４１が係合する。なお、ロックギア４４の外歯は、スプール２の巻き取り方向の回転を許容し、スプール２の引き出し方向の回転を規制することができるように、歯先が引き出し方向に傾斜するように構成されている。
【００３３】
また、ロックギア４４には、ロックギア４４の回転が規制されたときに連結ピン４３１を回転させるカム孔４４２が形成されている。カム孔４４２には、ピン形状の突起４４３が挿入されており、突起４４３はカム孔４４２に沿って移動可能に構成されている。かかる突起４４３は、クラッチ機構６を構成するクラッチパウル６１に形成されていてもよい。
【００３４】
フライホイール４５は、ロックギア４４の内部空間に揺動可能に配置されており、ロックギア４４の表面に配置されたスプリング４５１によりウェビングの引き出し方向に付勢されている。なお、スプリング４５１は、図３に示したように、スプール２に形成された凹部２５２に収容されていてもよい。
【００３５】
リテーナ４１は、ロックギア４４の外歯４４１の内側に配置される円筒形状のリング部４１１を有し、リング部４１１の内周面にはフライホイール４５と係合可能な内歯４１２が形成されている。
【００３６】
ビークルセンサ１４が車両の衝突等により車両に生じた加速度を検知すると、アクチュエータ１４１がロックギア４４の外歯４４１に係合してロックギア４４の回転が規制される。また、ウェビングが急速に引き出された場合には、フライホイール４５が慣性力により揺動してリテーナ４１のリング部４１１に形成された内歯４１２に係合してロックギア４４の回転が規制される。ロックギア４４の回転が規制されると、カム機構によって連結ピン４３１を介してロックパウル４３が回動してロッキングベース４２の径方向外方に突出する。ロッキングベース４２から突出したロックパウル４３は、ベースフレーム１１の開口部１１６に形成された係合歯に係合する。このロックパウル４３の係合によって、ロッキングベース４２はベースフレーム１１に固定（拘束）された状態となる。
【００３７】
ロック機構４が作動した状態で、ウェビングを引き出す方向に荷重が負荷された場合であっても、シャフト３に閾値以上のトルク（荷重）が生じるまでは、スプール２はシャフト３を介してロッキングベース４２に接続されていることから、非回転状態に保持される。そして、シャフト３に閾値以上のトルク（荷重）が生じた場合には、シャフト３が捻れることによって、スプール２がロッキングベース４２に対して相対回転を生じ、ウェビングが引き出される。
【００３８】
エネルギー吸収装置５は、例えば、スプール２を内包するベースフレーム１１に固定されるハウジング５１と、ハウジング５１に対して相対回転可能に配置された回転プレート５２と、回転プレート５２をハウジング５１内に封入するようにハウジング５１に固定されるカバープレート５３と、ハウジング５１及びカバープレート５３に両端が支持され回転プレート５２の回転によって移動される複数の従動体５４と、を備えている。
【００３９】
ハウジング５１の中心部には、スプール２の拡径部２５を挿通する開口部５１１が形成されており、開口部５１１の外周に沿って波形溝が形成されている。この波形溝に従動体５４の端部が摺動可能に挿入されている。なお、本実施形態において、「波形溝」とは、円周方向に蛇行するように形成された溝を意味する。
【００４０】
回転プレート５２の中心部には、スプール２の拡径部２５を挿通する開口部５２１が形成されており、開口部５２１の内縁に沿って係合歯が形成されている。また、回転プレート５２の外周に沿って複数の貫通孔５２２が形成されており、それぞれの貫通孔５２２に従動体５４が挿通されている。
【００４１】
カバープレート５３の中心部には、スプール２の拡径部２５を挿通する開口部５３１が形成されており、開口部５３１の外周に沿ってハウジング５１の波形溝と山谷が同期するように波形溝が形成されている。この波形溝に従動体５４の端部が摺動可能に挿入されている。
【００４２】
従動体５４は、例えば、ピン形状を有しており、回転プレート５２の貫通孔５２２に相対する波形溝を埋めるように複数の従動体５４が挿入される。
【００４３】
かかるエネルギー吸収装置５によれば、回転プレート５２が回転すると貫通孔５２２に挿通された従動体５４が押され、従動体５４は波形溝に沿って移動する。この従動体５４の移動時に生じる抗力や摩擦力によって、回転プレート５２の回転エネルギーが吸収される。また、回転プレート５２の回転速度に応じて抗力及び摩擦力が変動することから、回転プレート５２の回転速度の増減に応じてエネルギー吸収量を変動させることができ、無段階にエネルギー吸収特性を変更することができ、エネルギー吸収特性の性能向上を図ることができる。
【００４４】
なお、エネルギー吸収装置５の構成は、図示した構成に限定されるものではなく、例えば、特許文献１や特許文献２等に記載された構成のものを任意に選択して使用することができる。
【００４５】
クラッチ機構６は、緊急時にスプール２と回転プレート５２とを接続するクラッチパウル６１を備えており、クラッチパウル６１は、ロックパウル４３を回動させる連結ピン４３１に配置されている。したがって、クラッチパウル６１とロックパウル４３とは、連結ピン４３１を介して連動可能に構成されている。なお、本実施形態において「連動可能」とは、連結ピン４３１の捻りによる若干の同期ずれを生じる場合を含むものとする。
【００４６】
クラッチパウル６１は、例えば、図２に示したように、スプール２の拡径部２５に回動可能に配置されている。拡径部２５には、クラッチパウル６１を回動可能に収容する凹部２５１が形成されている。クラッチパウル６１は、エネルギー吸収装置５を構成する回転プレート５２の開口部５２１に形成された係合歯と係合可能に構成されている。なお、クラッチパウル６１及び回転プレート５２の係合歯は、スプール２の巻き取り方向の回転を許容し、スプール２の引き出し方向の回転を規制することができるように、歯先が引き出し方向に傾斜するように構成されている（例えば、図６（Ａ）参照）。
【００４７】
また、クラッチパウル６１の連結ピン４３１と反対側の側面には、ロックギア４４のカム孔４４２に挿入される突起４４３が形成されていてもよい。突起４４３は、カム孔４４２とともにカム機構を構成し、ロックギア４４の回転が規制された状態でスプール２が回転することにより、突起４４３がカム孔４４２に沿って移動する。この突起４４３の移動に伴ってクラッチパウル６１がスプール２の径方向外方に突出するように回動する。このクラッチパウル６１の回動に伴って連結ピン４３１が回転し、ロックパウル４３がロッキングベース４２の径方向外方に突出するように回動する。
【００４８】
連結ピン４３１は、例えば、図２に示したように、スプール２の第一フランジ２２から拡径部２５までの間を貫通するように配置されており、軸回転可能に挿入されている。また、連結ピン４３１は、ロックパウル４３及びクラッチパウル６１の軸方向の位置決めを行うストッパ４３２を有していてもよい。
【００４９】
また、連結ピン４３１は、図３に示したように、所定の荷重が負荷されたときに破断する破断予定部４３３を有していてもよい。破断予定部４３３は、例えば、ノッチ（環状の溝）が形成された脆弱部である。破断予定部４３３は、例えば、連結ピン４３１をスプール２に挿入した状態で、ベースフレーム１１の第一側面１１１に相対する位置とスプール２の第一フランジ２２に相対する位置との間に形成される。具体的には、破断予定部４３３は、ロックパウル４３のストッパ４３２に隣接した位置に形成される。この破断予定部４３３は、スプール２とロッキングベース４２との相対回転によって破断するように構成される。例えば、破断予定部４３３は、プリテンショナ１３の作動によって破断される。
【００５０】
次に、クラッチ機構６の作用について、図４（Ａ）〜図６（Ｂ）を参照しつつ説明する。ここで、図４は、クラッチ機構の動作を示す概念図であり、（Ａ）はオフ状態、（Ｂ）はクラッチパウルが回動した状態、を示している。図５は、クラッチ機構の動作を示す概念図であり、（Ａ）は破断予定部が破断した状態、（Ｂ）はオン状態、を示している。図６は、クラッチパウルの動作を示す概念図であり、（Ａ）はオフ状態、（Ｂ）はオン状態、を示している。
【００５１】
なお、図４（Ａ）〜図５（Ｂ）において、説明の便宜上、シートベルトリトラクタ１の構成を簡略化し、必要に応じて構成部品間の隙間を空けて図示している。また、図４（Ａ）〜図５（Ｂ）において、説明の便宜上、スプール２、シャフト３及びロッキングベース４２を点線で図示してある。
【００５２】
図４（Ａ）に示したように、通常時はロックギア４４の回転が拘束されていない状態であり、このときロック機構４及びクラッチ機構６はオフ状態である。すなわち、通常時では、ロックパウル４３はベースフレーム１１の第一側面１１１に係合していない状態であり、クラッチパウル６１もエネルギー吸収装置５の回転プレート５２に係合していない状態である。
【００５３】
クラッチ機構６のオフ状態では、図６（Ａ）に示したように、クラッチパウル６１は、スプール２の拡径部２５に形成された凹部２５１に収容されており、回転プレート５２の開口部５２１に形成された係合歯と干渉しない状態になっている。なお、図６（Ａ）及び図６（Ｂ）において、説明の便宜上、クラッチパウル６１を薄い灰色に塗り潰し、回転プレート５２を濃い灰色に塗り潰し、スプール２を点線で図示し、ロックギア４４を一点鎖線で図示してある。
【００５４】
図４（Ｂ）に示したように、車両衝突時等の緊急時には、例えば、ビークルセンサ１４が作動してアクチュエータ１４１がロックギア４４の回転を拘束する。この状態でウェビングが引き出されるとスプール２はロックギア４４に対して相対回転することとなる。この相対回転により、クラッチパウル６１に配置された突起４４３がロックギア４４のカム孔４４２に沿って移動し、クラッチパウル６１が回動してスプール２の径方向外方に突出される。また、クラッチパウル６１の回動に伴って連結ピン４３１が回転し、連動してロックパウル４３がロッキングベース４２の径方向外方に突出する。
【００５５】
図５（Ａ）に示したように、プリテンショナ１３が作動してロッキングベース４２を巻き取り方向に回転させると、静止状態のスプール２に対して急激な回転トルクが負荷されることから、その衝撃によって連結ピン４３１の破断予定部４３３が破断することとなる。この連結ピン４３１の破断により、ロックパウル４３とクラッチパウル６１とが分離される。
【００５６】
図５（Ｂ）に示したように、プリテンショナ１３が作動してウェビングの弛みを除去した後、ウェビングが引き出されると、ロックパウル４３はベースフレーム１１の第一側面１１１に係合してロッキングベース４２の引き出し方向の回転が規制される。また、同時に、クラッチパウル６１が回転プレート５２の開口部５２１に係合し、エネルギー吸収装置５がオン状態に切り換えられる。
【００５７】
クラッチ機構６のオン状態では、図６（Ｂ）に示したように、クラッチパウル６１は、拡径部２５の凹部２５１からスプール２の径方向外方に突出し、回転プレート５２の開口部５２１に形成された係合歯に係合した状態になっている。
【００５８】
この状態で更にウェビングの引き出し方向に大きな荷重が負荷されると、シャフト３に所定のトルク（荷重）が負荷され、シャフト３に捻れを生じ、スプール２がロッキングベース４２に対して相対回転することとなる。このスプール２の相対回転によって回転プレート５２がハウジング５１に対して相対回転されることとなり、従動体５４を介してエネルギー吸収される。
【００５９】
上述した本実施形態に係るシートベルトリトラクタ１によれば、エネルギー吸収装置５とスプール２との間にクラッチ機構６を配置したことにより、シャフト３とスプール２との間に相対回転が生じない通常時にエネルギー吸収装置５をスプール２から切り離したオフ状態に設定することができる。また、シャフト３の回転拘束時にスプール２が相対回転し得る緊急時にエネルギー吸収装置５をスプール２に接続したオン状態に設定することができる。したがって、本実施形態によれば、通常時におけるウェビングの操作時の負担を軽減しつつエネルギー吸収特性の性能向上を図ることができる。
【００６０】
次に、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の変形例について、図７（Ａ）〜図８を参照しつつ説明する。ここで、図７は、第一実施形態に係るシートベルトリトラクタの変形例を示す概念図であり、（Ａ）は第一変形例、（Ｂ）は第二変形例、である。図８は、第一実施形態に係るシートベルトリトラクタの第三変形例を示す概念図である。なお、図７（Ａ）〜図８に示したシートベルトリトラクタ１は、クラッチ機構６がオフ状態の場合を図示してある。
【００６１】
図７（Ａ）〜図８に示した変形例は、上述した第一実施形態とベースフレーム１１の構成が異なるものである。これらの変形例におけるベースフレーム１１は、プリテンショナ１３側に配置される第一側面１１１と、スプール２の背面側に配置される第三側面１１３と、ロック機構４側に配置される第四側面１１４と、を備え、第三側面１１３の両端に第一側面１１１及び第四側面１１４が一体に形成された略Ｕ字形状を有するフレーム構造体である。なお、スプール２の正面側には、第一側面１１１及び第四側面１１４に接続されるタイプレート（図示省略）が配置される。
【００６２】
図７（Ａ）に示した第一変形例は、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とベースフレーム１１の構成が異なるだけであり、他の構成は実質的に同一である。なお、第四側面１１４の中央部には、スプール２の拡径部２５を挿通する開口部１１７が形成されている。また、第一変形例に係るシートベルトリトラクタ１は、ベースフレーム１１の第四側面１１４の外側にエネルギー吸収装置５が配置されている。
【００６３】
図７（Ｂ）に示した第二変形例は、ベースフレーム１１の第四側面１１４の内側にエネルギー吸収装置５を配置したものである。かかる第二変形例では、エネルギー吸収装置５の回転プレート５２の位置にクラッチパウル６１が配置されるように、スプール２の拡径部２５の位置が設計されている。本変形例では、クラッチパウル６１が第四側面１１４の内側に配置され、カム孔を有するロックギア４４は第四側面１１４の外側に配置されていることから、クラッチパウル６１に配置された突起４４３は、第一変形例と比較して、少なくとも第四側面１１４の肉厚分だけ長く形成される。
【００６４】
図８に示した第三変形例は、ベースフレーム１１の第一側面１１１の内側にエネルギー吸収装置５を配置したものである。かかる第三変形例では、エネルギー吸収装置５の回転プレート５２の位置にクラッチパウル６１が配置されるように、スプール２の第一フランジ２２の外側に拡径部２６が形成されている。拡径部２６には、クラッチパウル６１を回動可能に収容する凹部が形成されている。
【００６５】
図示したように、クラッチパウル６１は、ロックパウル４３に近接した位置に配置されており、連結ピン４３１のロックパウル４３とクラッチパウル６１との間に位置する部分に破断予定部（図示省略）が形成されている。また、本変形例では、クラッチパウル６１がロックギア４４から離れた位置に配置されていることから、ロックギア４４のカム孔に挿入される突起４４３は、クラッチパウル６１から分離され、連結ピン４３１の端部に配置された連結部４３４に配置されている。
【００６６】
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９〜図１３（Ｂ）を参照しつつ説明する。ここで、図９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１０は、図９に示したシートベルトリトラクタのシャフトユニットを示す部品展開図である。図１１は、図９に示したシートベルトリトラクタの断面図である。
【００６７】
第二実施形態に係るシートベルトリトラクタ１は、第一実施形態と比較した場合に、主に、ベースフレーム１１の構成が異なる点、ロッキングベース４２がロック機構４側に配置されている点、スプリングユニット１２がプリテンショナ１３側に配置されている点、において相違している。その他の構成については、第一実施形態に係るシートベルトリトラクタ１と実質的に同一である。
【００６８】
図９に示したように、ベースフレーム１１は、プリテンショナ１３側に配置される第一側面１１１と、スプール２の背面側に配置される第三側面１１３と、ロック機構４側に配置される第四側面１１４と、を備え、第三側面１１３の両端に第一側面１１１及び第四側面１１４が一体に形成された略Ｕ字形状を有するフレーム構造体である。
【００６９】
また、第四側面１１４の中央部には、スプール２に配置されたロッキングベース４２を挿通する開口部１１７が形成されており、開口部１１７の内縁にはロックパウル４３と係合可能な係合歯が形成されている。なお、スプール２の正面側には、第一側面１１１及び第四側面１１４に接続されるタイプレート１１５が配置される。
【００７０】
また、図１１に示したように、スプリングユニット１２は、カバー１３４の外側に配置されている。また、エネルギー吸収装置５は、第四側面１１４の内側に配置されている。シャフト３は、第一端部３１がスプリングユニット１２のスプリングコア１２２に接続されており、第二端部３２がロック機構４のリテーナ４１に回転可能に支持されている。シャフト３の第一端部３１側の中間部にはピニオン１３１が接続され、シャフト３の第二端部３２側の中間部にはロッキングベース４２が接続されている。
【００７１】
スプール２は、シャフト３を挿通する空間２１と、第二フランジ２３側に形成されロッキングベース４２の軸部４２１を収容する凹部２７と、を備えている。空間２１及び凹部２７は、スプール２を軸方向に貫通するように連通している。ロッキングベース４２の拡径部４２２は、ベースフレーム１１の第四側面１１４に形成された開口部１１７に挿通された状態に保持される。ロッキングベース４２の拡径部４２２には、ロックパウル４３が回動可能に配置されており、ロックパウル４３は、開口部１１７に形成された係合歯に係合可能に構成されている。
【００７２】
スプール２は、凹部２７に挿入されたロッキングベース４２の軸部４２１に接続されている。したがって、スプール２の第二フランジ２３側の端部はロッキングベース４２を介してシャフト３に固定されている。一方、スプール２の第一フランジ２２側の端部は空間２１に挿入されたピニオン１３１の軸部に摺動可能に支持されている。
【００７３】
また、スプール２の拡径部２５とロッキングベース４２の拡径部４２２との間には、クラッチパウル６１を回動可能に収容するパウルベース６２が配置されていてもよい。パウルベース６２は、略円筒形状の部品でありスプール２に固定されており、ロッキングベース４２の軸部４２１に摺動可能に配置されている。なお、本実施形態では、パウルベース６２をスプール２と別部品により構成しているが、パウルベース６２はスプール２と一体に形成されていてもよい。
【００７４】
図１０に示したように、ロック機構４のロックパウル４３はロッキングベース４２に回動可能に配置されており、クラッチ機構６のクラッチパウル６１はパウルベース６２に回動可能に配置されている。ロックパウル４３及びクラッチパウル６１は、連結ピン４３１により連動可能に連結されている。なお、本実施形態において「連動可能」とは、連結ピン４３１の捻りによる若干の同期ずれを生じる場合を含むものとする。
【００７５】
本実施形態では、ロックパウル４３が係合するベースフレーム１１の第四側面１１４と、クラッチパウル６１が係合するエネルギー吸収装置５の回転プレート５２とが隣接していることから、連結ピン４３１の長さは短くてもよい。なお、図示しないが、連結ピン４３１の中間部には連結ピン４３１を分離するための破断予定部が形成されている。また、ロックギア４４のカム孔４４２に挿入される突起４４３は、ロックパウル４３に配置されている。
【００７６】
次に、クラッチ機構６の作用について、図１２（Ａ）〜図１３（Ｂ）を参照しつつ説明する。ここで、図１２は、クラッチ機構の動作を示す概念図であり、（Ａ）はオフ状態、（Ｂ）はクラッチパウルが回動した状態、を示している。図１３は、クラッチ機構の動作を示す概念図であり、（Ａ）は破断予定部が破断した状態、（Ｂ）はオン状態、を示している。なお、図１２（Ａ）〜図１３（Ｂ）において、説明の便宜上、シートベルトリトラクタ１の構成を簡略化し、必要に応じて構成部品間の隙間を空けて図示している。
【００７７】
図１２（Ａ）に示したように、通常時はロックギア４４の回転が拘束されていない状態であり、このときロック機構４及びクラッチ機構６はオフ状態である。すなわち、通常時では、ロックパウル４３はベースフレーム１１の第四側面１１４に係合していない状態であり、クラッチパウル６１もエネルギー吸収装置５の回転プレート５２に係合していない状態である。
【００７８】
図１２（Ｂ）に示したように、車両衝突時等の緊急時には、例えば、ビークルセンサ１４が作動してアクチュエータ１４１がロックギア４４の回転を拘束する。この状態でウェビングが引き出されるとスプール２はロックギア４４に対して相対回転することとなる。この相対回転により、ロックパウル４３に配置された突起４４３がロックギア４４のカム孔４４２に沿って移動し、ロックパウル４３が回動してロッキングベース４２の径方向外方に突出される。また、ロックパウル４３の回動に伴って連結ピン４３１が回転し、連動してクラッチパウル６１がパウルベース６２の径方向外方に突出する。
【００７９】
図１３（Ａ）に示したように、プリテンショナ１３が作動してピニオン１３１を巻き取り方向に回転させると、静止状態のスプール２に対して急激な回転トルクが負荷されることから、その衝撃によって連結ピン４３１の破断予定部が破断することとなる。この連結ピン４３１の破断により、ロックパウル４３とクラッチパウル６１とが分離される。
【００８０】
図１３（Ｂ）に示したように、プリテンショナ１３が作動してウェビングの弛みを除去した後、ウェビングが引き出されると、ロックパウル４３はベースフレーム１１の第四側面１１４に係合してロッキングベース４２の引き出し方向の回転が規制される。また、同時に、クラッチパウル６１が回転プレート５２の開口部５２１に係合し、エネルギー吸収装置５がオン状態に切り換えられる。
【００８１】
かかる第二実施形態に係るシートベルトリトラクタ１によっても、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と同様に、エネルギー吸収装置５とスプール２との間にクラッチ機構６を配置したことにより、エネルギー吸収装置５のオフ状態とオン状態とを切り替えることができ、通常時におけるウェビングの操作時の負担を軽減しつつエネルギー吸収特性の性能向上を図ることができる。
【００８２】
次に、上述した第二実施形態に係るシートベルトリトラクタ１の変形例について、図１４を参照しつつ説明する。ここで、図１４は、第二実施形態に係るシートベルトリトラクタの変形例を示す概念図である。なお、図１４に示したシートベルトリトラクタ１は、クラッチ機構６がオフ状態の場合を図示してある。
【００８３】
図１４に示した変形例は、エネルギー吸収装置５をスプール２のプリテンショナ１３側の端部に配置したものである。具体的には、エネルギー吸収装置５は、ベースフレーム１１の第一側面１１１の内側に接続されている。また、クラッチパウル６１は、スプール２の第一フランジ２２側の拡径部２６に回動可能に収容される。
【００８４】
かかる変形例では、ロックパウル４３とクラッチパウル６１とが離れていることから、連結ピン４３１は、スプール２を貫通するように長く形成される。破断予定部４３３は、例えば、連結ピン４３１のロッキングベース４２とスプール２の第二フランジ２３との間に位置する部分に形成される。
【００８５】
次に、上述した実施形態に係るシートベルトリトラクタ１を備えたシートベルト装置１０１について、図１５を参照しつつ説明する。ここで、図１５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１５において、説明の便宜上、シートベルト装置の構成部品について実線で図示し、それ以外の構成部品を一点鎖線で図示してある。
【００８６】
図１５に示したシートベルト装置１０１は、乗員（図示省略）をシートＳに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１０２と、ウェビングＷを車体側に固定するベルトアンカー１０３と、シートＳの側面に配置されたバックル１０４と、ウェビングＷに配置されたトング１０５と、を備えている。
【００８７】
図示したシートベルト装置１０１は、いわゆる助手席用のシートベルト装置であり、シートＳと隣接した位置にピラーＰが配置されていることが多い。そして、例えば、シートベルトリトラクタ１はピラーＰ内に配置されており、ガイドアンカー１０２はピラーＰの表面に配置されている。かかるシートベルト装置１０１では、ウェビングＷを引き出してトング１０５をバックル１０４に嵌着することにより、ウェビングＷで乗員をシートＳに拘束することができる。
【００８８】
シートベルトリトラクタ１は、例えば、図１に示した第一実施形態に係るシートベルトリトラクタ１である。シートベルトリトラクタ１は、図７（Ａ）〜図８に示した第一変形例〜第三変形例であってもよいし、図９に示した第二実施形態であってもよいし、図１４に示した変形例であってもよい。
【００８９】
なお、シートベルト装置１０１のシートベルトリトラクタ１以外の構成については、従来のシートベルト装置と同様の構成であるため、ここでは詳細な説明を省略する。また、シートベルト装置１０１は、助手席用のものに限定されず、運転席用のシートベルト装置であってもよいし、後部座席用のシートベルト装置であってもよい。後部座席用のシートベルト装置では、ガイドアンカー１０２を省略するようにしてもよい。
【００９０】
本発明は上述した実施形態に限定されず、本発明は車両以外の乗物のシートベルト装置にも適用することができる等、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】
【００９１】
１  シートベルトリトラクタ
２  スプール
３  シャフト
４  ロック機構
５  エネルギー吸収装置
６  クラッチ機構
１１  ベースフレーム
１２  スプリングユニット
１３  プリテンショナ
１４  ビークルセンサ
２１  空間
２２  第一フランジ
２３  第二フランジ
２４  軸部
２５，２６  拡径部
２７  凹部
３１  第一端部
３２  第二端部
４１  リテーナ
４２  ロッキングベース
４３  ロックパウル
４４  ロックギア
４５  フライホイール
５１  ハウジング
５２  回転プレート
５３  カバープレート
５４  従動体
６１  クラッチパウル
６２  パウルベース
１１１  第一側面
１１２  第二側面
１１３  第三側面
１１４  第四側面
１１５  タイプレート
１１６，１１７  開口部
１２１  スパイラルスプリング
１２２  スプリングコア
１２３  スプリングカバー
１３１  ピニオン
１３２  リングギア
１３３  動力発生手段
１３４  カバー
１３５  質量体
１３６  パイプ
１３７  ガスジェネレータ
１４１  アクチュエータ
２５１，２５２  凹部
４１１  リング部
４１２  内歯
４２１  軸部
４２２  拡径部
４２３  凹部
４３１  連結ピン
４３２  ストッパ
４３３  破断予定部
４３４  連結部
４４１  外歯
４４２  カム孔
４４３  突起
４５１  スプリング
５１１，５２１，５３１  開口部
５２２  貫通孔
１０１  シートベルト装置
１０２  ガイドアンカー
１０３  ベルトアンカー
１０４  バックル
１０５  トング
【図１】
2019107922.tif 000003
【図２】
2019107922.tif 000004
【図３】
2019107922.tif 000005
【図４】
2019107922.tif 000006
【図５】
2019107922.tif 000007
【図６】
2019107922.tif 000008
【図７】
2019107922.tif 000009
【図８】
2019107922.tif 000010
【図９】
2019107922.tif 000011
【図１０】
2019107922.tif 000012
【図１１】
2019107922.tif 000013
【図１２】
2019107922.tif 000014
【図１３】
2019107922.tif 000015
【図１４】
2019107922.tif 000016
【図１５】
2019107922.tif 000017