(57)【要約】      （修正有）【課題】コンパクトな構造に形成し、的確なロック動作が可能であると共に、円滑にシートベルト張力を付与することが可能なシートベルトリトラクタを提供する。【解決手段】シートベルトリトラクタ３は、フレーム１１と、シートベルトと、シートベルトを巻き取るスプール１２と、スプール１２内に同心に内蔵されねじり力で回転力が付与されるトーションバー１４と、非作動時にスプール１２の回転を許容し、作動時にスプール１２のシートベルトの引出し方向の回転を阻止するロック機構１０と、作動時にスプール１２をシートベルトの巻き取り方向へ回転させるプリテンショナー機構３０と、を備え、ロック機構１０は、スプール１２と共に回転可能なロックベース１６と、ロックベース１６に対して相対的に移動可能であって、シートベルトの引き出し方向へ回転方向が変更すると、パウル係合歯１１ｄと噛み合い、スプール１２の回転を停止するパウル１７と、を有する。【選択図】図２
2015000664.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フレームと、
シートベルトと、
前記フレームに回転可能に支持されるとともに前記シートベルトを巻き取るスプールと、
前記スプール内に同心に内蔵されねじり力で回転力が付与されるトーションバーと、
非作動時に前記スプールの回転を許容し、作動時に前記スプールのシートベルト引出し方向の回転を阻止するロック機構と、
作動時に前記スプールを前記シートベルトの巻き取り方向へ回転させるプリテンショナー機構と、
を備え、
前記ロック機構は、
前記スプールと共に回転可能なロックベースと、
前記ロックベースに対して相対的に移動可能であって、前記プリテンショナー機構の作動時、前記スプールが前記シートベルトの巻き取り方向へ回転する際、前記フレームに形成されたパウル係合歯と当接しながら回転し、前記シートベルトの引き出し方向へ回転方向が変更すると、前記パウル係合歯と噛み合い、前記スプールの回転を停止するパウルと、
を有する
ことを特徴とするシートベルトリトラクタ。
【請求項２】
前記パウルは、
前記パウル係合歯と当接及び噛み合い可能なパウル歯と、
表面から突出するボス部と、
を有し、
前記ロックベースは、
表面から突出する突出部と、
前記突出部によって形成される案内溝内に形成され、前記パウルに形成された長孔を移動可能に貫通する軸部と、
を有する
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、
前記ボス部を貫通させるカム孔が形成されるロックギアと、
一端を前記軸部に取り付け、他端を前記ボス部に取り付けられ、前記パウルを前記パウル係合歯へ噛み合う方向に付勢するパウルスプリングと、
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】
前記ロック機構は、車両の急激な速度変化を検知し、前記ロックギアの回転を停止させるように作動するヴィークルセンサを備え、
前記ロックギアに形成されたカム孔は、前記プリテンショナー機構の作動時に前記ボス部が移動する第１位置と、前記ヴィークルセンサの作動時に前記ボス部が移動する第２位置と、を有し、
前記パウルは、前記ボス部が前記第１位置に移動した際に前記パウル係合歯へ噛み合う第１パウル歯と、前記ボス部が前記第２位置に移動した際に前記パウル係合歯へ噛み合う第２パウル歯と、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】
乗員を拘束するシートベルトと、
前記シートベルトを引き出し可能に巻き取るとともに、前記緊急時に作動して前記シートベルトの引出しを阻止するシートベルトリトラクタと、
前記シートベルトリトラクタから引き出された前記シートベルトに摺動可能に支持されたタングと、
車体または車両シートに設けられ、前記タングが離脱可能に係止されるバックルと、
を少なくとも備える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に、請求項１ないし４のいずれか１に記載されたシートベルトリトラクタが用いられている
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、プリテンショナー機構を備えるシートベルトリトラクタおよびこれを備えるシートベルト装置の技術分野に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車等の車両に装備されるシートベルト装置においては、プリテンショナー機構を備えたシートベルトリトラクタが種々開発されている。プリテンショナー機構は、車両の衝突時等の通常の減速度より大きな減速度が車両に加えられた緊急時の初期に、ガスジェネレータで発生した反応ガスによりシートベルトリトラクタのスプールをシートベルト巻き取り方向に回転させて、このスプールによりシートベルトを巻き取る。これにより、シートベルトのたるみを迅速に除去するとともにシートベルトに張力を付与して、乗員の拘束力を高めるようになっている。
【０００３】
また、従来、シートベルトの引出加速度が所定加速度になったことが検知された際や車両の急減速時等に、一時的に、シートベルトの引き出しを制限する緊急ロック機構を備えたシートベルトリトラクタも開発されている。
【０００４】
このようなプリテンショナー機構及び緊急ロック機構の両者を備えたシートベルトリトラクタにおいて、プリテンショナー機構の作動を引き金として、緊急ロック機構を作動可能にさせることで、プリテンショナー機構の作動完了後に不要に引き出されるシートベルトの量を少なくする技術が開示されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−３０６３５４号公報
【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に記載されたシートベルトリトラクタは、部品が大きく、多くのスペースが必要となる構造であった。特に、特許文献１のロックプレート、ロックストッパ、及びコイルスプリングは、いずれもロックギアの外周から外側に飛び出しており、シートベルトリトラクタの大型化を招いていた。さらに、プリテンショナー作動後にロックプレートを強制作動させるには、ロックストッパとコイルスプリングの２つの部材を必要とするため、迅速なロック動作が困難なシートベルトリトラクタであった。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、コンパクトな構造に形成し、的確なロック動作が可能であると共に、円滑にシートベルト張力を付与することが可能なシートベルトリトラクタおよびこれを備えるシートベルト装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前述の課題を解決するために、本発明に係るシートベルトリトラクタは、フレームと、シートベルトと、前記フレームに回転可能に支持されるとともに前記シートベルトを巻き取るスプールと、前記スプール内に同心に内蔵されねじり力で回転力が付与されるトーションバーと、非作動時に前記スプールの回転を許容し、作動時に前記スプールのシートベルト引出し方向の回転を阻止するロック機構と、作動時に前記スプールを前記シートベルトの巻き取り方向へ回転させるプリテンショナー機構と、を備え、前記ロック機構は、前記スプールと共に回転可能なロックベースと、前記ロックベースに対して相対的に移動可能であって、前記プリテンショナー機構の作動時、前記スプールが前記シートベルトの巻き取り方向へ回転する際、前記フレームに形成されたパウル係合歯と当接しながら回転し、前記シートベルトの引き出し方向へ回転方向が変更すると、前記パウル係合歯と噛み合い、前記スプールの回転を停止するパウルと、を有することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明に係るシートベルトリトラクタでは、前記パウルは、前記パウル係合歯と当接及び噛み合い可能なパウル歯と、表面から突出するボス部と、を有し、前記ロックベースは、表面から突出する突出部と、前記突出部によって形成される案内溝内に形成され、前記パウルに形成された長孔を移動可能に貫通する軸部と、を有することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係るシートベルトリトラクタでは、前記ロック機構は、前記ボス部を貫通させるカム孔が形成されるロックギアと、一端を前記軸部に取り付け、他端を前記ボス部に取り付けられ、前記パウルを前記パウル係合歯へ噛み合う方向に付勢するパウルスプリングと、を備えることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明に係るシートベルトリトラクタでは、前記ロック機構は、車両の急激な速度変化を検知し、前記ロックギアの回転を停止させるように作動するヴィークルセンサを備え、前記ロックギアに形成されたカム孔は、前記プリテンショナー機構の作動時に前記ボス部が移動する第１位置と、前記ヴィークルセンサの作動時に前記ボス部が移動する第２位置と、を有し、前記パウルは、前記ボス部が前記第１位置に移動した際に前記パウル係合歯へ噛み合う第１パウル歯と、前記ボス部が前記第２位置に移動した際に前記パウル係合歯へ噛み合う第２パウル歯と、を有することを特徴とする。
【００１２】
さらに、本発明に係るシートベルトリトラクタ装置は、乗員を拘束するシートベルトと、前記シートベルトを引き出し可能に巻き取るとともに、前記緊急時に作動して前記シートベルトの引出しを阻止するシートベルトリトラクタと、前記シートベルトリトラクタから引き出された前記シートベルトに摺動可能に支持されたタングと、車体または車両シートに設けられ、前記タングが離脱可能に係止されるバックルと、を少なくとも備える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に、前述の本発明に係るシートベルトリトラクタのいずれか１つが用いられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
このように構成された本発明に係るシートベルトリトラクタによれば、フレームと、シートベルトと、前記フレームに回転可能に支持されるとともに前記シートベルトを巻き取るスプールと、前記スプール内に同心に内蔵されねじり力で回転力が付与されるトーションバーと、非作動時に前記スプールの回転を許容し、作動時に前記スプールのシートベルト引出し方向の回転を阻止するロック機構と、作動時に前記スプールを前記シートベルトの巻き取り方向へ回転させるプリテンショナー機構と、を備え、前記ロック機構は、前記スプールと共に回転可能なロックベースと、前記ロックベースに対して相対的に移動可能であって、前記プリテンショナー機構の作動時、前記スプールが前記シートベルトの巻き取り方向へ回転する際、前記フレームに形成されたパウル係合歯と当接しながら回転し、前記シートベルトの引き出し方向へ回転方向が変更すると、前記パウル係合歯と噛み合い、前記スプールの回転を停止するパウルと、を有するので、コンパクトな構造に形成し、的確なロック動作が可能であると共に、円滑にシートベルト張力を付与することが可能となる。
【００１４】
また、本発明に係るシートベルトリトラクタでは、前記パウルは、前記パウル係合歯と当接及び噛み合い可能なパウル歯と、表面から突出するボス部と、を有し、前記ロックベースは、表面から突出する突出部と、前記突出部によって形成される案内溝内に形成され、前記パウルに形成された長孔を移動可能に貫通する軸部と、を有するので、パウルが案内溝に沿って的確に移動することで、さらに的確なロック動作が可能となる。
【００１５】
また、本発明に係るシートベルトリトラクタでは、前記ロック機構は、前記ボス部を貫通させるカム孔が形成されるロックギアと、一端を前記軸部に取り付け、他端を前記ボス部に取り付けられ、前記パウルを前記パウル係合歯へ噛み合う方向に付勢するパウルスプリングと、を備えるので、パウルがパウル係合歯と噛み合う際にパウルスプリングにより付勢されることで、さらに的確なロック動作が可能となる。
【００１６】
また、本発明に係るシートベルトリトラクタでは、前記ロック機構は、車両の急激な速度変化を検知し、前記ロックギアの回転を停止させるように作動するヴィークルセンサを備え、前記ロックギアに形成されたカム孔は、前記プリテンショナー機構の作動時に前記ボス部が移動する第１位置と、前記ヴィークルセンサの作動時に前記ボス部が移動する第２位置と、を有し、前記パウルは、前記ボス部が前記第１位置に移動した際に前記パウル係合歯へ噛み合う第１パウル歯と、前記ボス部が前記第２位置に移動した際に前記パウル係合歯へ噛み合う第２パウル歯と、を有するので、前記プリテンショナー機構の作動時と、前記ヴィークルセンサの作動時とで、それぞれ噛み合う箇所を設定することができ、さらに的確なロック動作が可能となる。
【００１７】
この例のシートベルトリトラクタを備えるシートベルト装置によれば、シートベルト引出しセンサによるエンドロックをより効果的に防止することができることから、シートベルトの操作性が向上し、乗員によるシートベルトの装着動作をスムーズにかつ安定して行うことができる。また、シートベルトリトラクタを小型コンパクトにできることから、シートベルト装置の各部品の配置の自由度をより高くすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明にかかるシートベルトリトラクタの実施の形態の一例を備えたシートベルト装置を模式的に示す斜視図である。
【図２】この例のシートベルトリトラクタの分解斜視図である。
【図３】この例のシートベルトリトラクタの断面図である。
【図４】この例のシートベルトリトラクタのロック機構の主要部分の分解斜視図である。
【図５】通常時のロック機構の状態を示す図である。
【図６】ヴィークルセンサが作動した場合のロック機構の状態を示す図である。
【図７】プリテンショナー機構が作動した場合のロック機構の状態を示す図である。
【図８】プリテンショナー機構作動後のダミーの胸移動量に対するシートベルト張力の関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を用いて本発明を実施するための形態について説明する。
【００２０】
図１は、本発明にかかるシートベルトリトラクタの実施の形態の一例を備えるシートベルト装置を模式的に示す図である。
【００２１】
図１に示すように、この例のシートベルト装置１は、従来公知の三点式シートベルト装置と同じである。図中、１はシートベルト装置、２は車両シート、３は車両シート２の近傍に配設されたシートベルトリトラクタ、４はシートベルトリトラクタ３に引き出し可能に巻き取られかつ先端のシートベルトアンカー４ａが車体の床あるいは車両シート２に固定されるシートベルト、５はシートベルトリトラクタ３から引き出されたシートベルト４を乗員のショルダーの方へガイドするガイドアンカー、６はこのガイドアンカー５からガイドされてきたシートベルト４に摺動自在に支持されたタング、７は車体の床あるいは車両シートに固定されかつタング６が係脱可能に挿入係止されるバックルである。このシートベルト装置１におけるシートベルト４の装着操作および装着解除操作も、従来公知のシートベルト装置と同じである。
【００２２】
図２は、この例のシートベルトリトラクタの分解斜視図である。図３は、この例のシートベルトリトラクタの断面図である。
【００２３】
図２に示すように、この例におけるシートベルトリトラクタ３は、フレーム１１と、スプール１２と、ベアリング１３と、トーションバー１４と、ホルダーピン１５と、ロックベース１６と、パウル１７と、ロックギア１８と、パウルスプリング１９と、フライホイール２０と、ヴィークルセンサ２１と、プレート３１と、リングギア３２と、ピニオン３３と、パイプ３４と、ガスジェネレータ３５と、ガイドブロック３６と、ボール３７と、カバー３８と、リターンスプリング３９と、を備える。
【００２４】
ロックベース１６、パウル１７、ロックギア１８、パウルスプリング１９、フライホイール２０、及びヴィークルセンサ２１は、ロック機構１０を構成する。また、プレート３１、リングギア３２、ピニオン３３、パイプ３４、ガスジェネレータ３５、ガイドブロック３６、ボール３７、及びカバー３８は、プリテンショナー機構３０を構成する。
【００２５】
フレーム１１は、背板１１ａと、この背板１１ａの両側端から直交する方向に突設された左右の側壁１１ｂ,１１ｃと、を備え、断面コ字状を形成している。フレーム１１の左右の側壁１１ｂ,１１ｃには、それぞれ円形状の開口が形成される。また、右側壁１１ｃの開口には、パウル係合歯１１ｄが形成されている。
【００２６】
スプール１２は、フレーム１１の左側壁１１ｂの円形状の開口に一端がベアリング１３を介して回転可能に貫通して配設され、フレーム内側の円筒状部分の外周でシートベルト４を巻き取る。スプール１２の円筒状部分には、ねじり力によってエネルギを吸収することが可能なトーションバー１４がホルダーピン１５によってスプール１２と同心に取り付けられる。スプール１２の他端には、円筒状部分に蓋をするように、円板状のロックベース１６が取り付けられる。
【００２７】
まず、フレーム１１の右側壁１１ｃ側に設置されるロック機構１０について説明する。ロック機構１０は、ロックベース１６、パウル１７、ロックギア１８、パウルスプリング１９、フライホイール２０、ヴィークルセンサ２１及び図１に示したフレーム１２の右側壁１１ｃの開口に形成されたパウル用の第１係合歯１１ｄ等で構成される。
【００２８】
図４は、この例のシートベルトリトラクタのロック機構１０の主要部分の分解斜視図である。
【００２９】
ロックベース１６は、円形状の表面１６ａと、表面１６ａの中心に形成された軸部１６ｂと、軸部１６ｂが形成された表面１６ａの中心を含むように案内溝１６ｄを形成する突出部１６ｃと、を有する。案内溝１６ｄは、軸部１６ａを含む位置に曲線状又は円弧状に形成される。
【００３０】
パウル１７は、案内溝１６ｄに沿った形状の側部１７ａ，１７ｂと、フレーム１２の右側壁１１ｃの開口に形成された第１係合歯１１ｄに噛み合う第１パウル歯１７ｃ及び第２パウル歯１７ｄと、を有する。また、パウル１７は、表面１７ｅから突出するボス部１７ｆと、側部１７ａ，１７ｂに沿った方向に延び、表面１７ｅから図示しない裏面までロックベースの１６の軸部１６ｂが貫通する長孔１７ｇと、が形成される。
【００３１】
ロックギア１８は、円盤状の部材であって、周囲に後述するヴィークルセンサ用の第２係合歯１８ａが形成される。また、ロックギア１８の中心には、ロックベース１６の軸部１６ｂが貫通する軸孔１８ｂが形成される。さらに、パウル１７のボス部１７ｇが貫通するカム孔１８ｃが形成される。
【００３２】
ロックベース１６の軸部１６ｂとパウル１７のボス部１７ｆには、パウルスプリング１９の両端がそれぞれ取り付けられる。パウルスプリング１９は、パウル１７をロックベース１６、トーションバー１４及びスプール１２の回転中心に対して付勢している。すなわち、パウルスプリング１９は、ボス部１７ｆをロックベース１６の軸部１６ｂ方向に付勢している。
【００３３】
ロックギア１８には、慣性部材であるフライホイール２０が揺動可能に取り付けられる。フライホイール２０には、図１に示したシートベルト４の急激な引き出しに対して慣性遅れが生じ、回転中心から外周側に揺動することでリテーナ２２の図示しない内歯に噛み合う係止爪２０ａが形成される。
【００３４】
ロックギア１８のカム孔１８ｃは、ロックベース１６の軸部１６ｂ方向に向かって凹状に形成され、通常時にボス部１７ｆが位置する第１位置１８ｃ1と、第１位置１８ｃ1に対して図４における反時計方向側に形成され、第１パウル歯１７ｃが第１係合歯１１ｄに噛み合うようにパウル１７を位置させる第２位置１８ｃ2と、第１位置１８ｃ1に対して図４における時計方向側に形成され、第２パウル歯１７ｄが第１係合歯１１ｄに噛み合うようにパウル１７を位置させる第３位置１８ｃ3と、が形成されている。
【００３５】
フレーム１１の右の側壁１１ｃには、ヴィークルセンサ２１が取り付けられる。ヴィークルセンサ２１は、従来公知のヴィークルセンサと同様に、緊急時の車両の急激な速度変化によって慣性ボール２１ａが慣性移動することで、係止爪２１ｂがロックギア１８の外周の第２係合歯１８ａに噛み合うような構造でよい。
【００３６】
リテーナ２２は、フレーム１１の右側壁１１ｃに設置された各部材を覆うカバーである。
【００３７】
次に、フレーム１１の左側壁１１ｂに設置されるプリテンショナー機構３０について説明する。この例のプリテンショナー機構３０は、フレーム１１の左側壁１１ｂに取り付けられるプレート３１を有する。プレート３１は、板状の部材であって、スプール１２の一端を貫通させるスプール貫通孔３１ａが形成される。
【００３８】
プレート３１には、リングギア３２がスプール１２の回転軸とほぼ同心に、通常時回転不能に取り付けられる。リングギア３２は、円環状の部材であって、内周に内歯３２ａを有し、外周に複数の突出するレバー３２ｂが所定の間隔に設置される。
【００３９】
リングギア３２の内周側には、スプール１２に一体に取り付けられるピニオン３３が配置される。リングギア３２の外周側には、リングギア３２の周囲を囲むようにパイプ３４が取り付けられる。パイプ３４は、一端にガスジェネレータ３５が取り付けられ、他端にガイドブロック３６が取り付けられる。パイプ３４の内部には、複数のボール３７が内蔵される。また、パイプ３４の一部には、リングギア３２のレバー３２ｂの一部がパイプ内に位置するように切欠部３４ａが形成されている。
【００４０】
カバー３８は、フレーム１１の左の側壁１１ｃに設置された各部材を覆うものである。カバー３８のさらに左側には、スプール１２を巻き取り方法に付勢するリターンスプリング３９が取り付けられる。
【００４１】
この例のシートベルトリトラクタの作動について説明する。
【００４２】
図５は、通常時のロック機構１０の状態を示す図である。
【００４３】
通常の格納時、図１に示したシートベルト４は、リターンスプリング３９の付勢力によってスプール１２の外周に巻き取られている。そして、使用時には、リターンスプリング３９の付勢力に抗してシートベルト４を引き出して使用する。
【００４４】
通常の装着時、乗員は、格納状態からシートベルト４を引き出し、タング６をバックル７にセットすることで装着する。
【００４５】
続いて、この例のシートベルトリトラクタ３の緊急時の作動について説明する。
【００４６】
まず、この例のシートベルトリトラクタ３の急激な引き出しによるロック機構１０の作動について説明する。
【００４７】
図１に示したシートベルト４が、図２に示したスプール１２から急激に引き出された場合には、スプール１２は、シートベルト４の引き出し方向に回転し、スプール１２と共にロックベース１６も図５における反時計回りに回転する。この時、図２に示したフライホイール２０は、シートベルト４の急激な引き出しに対して慣性遅れが生じ、回転中心から外周側に揺動する。そして、フライホイール２０の係止爪２０ａがリテーナ２２の図示しない内歯に噛み合い、ロックギア１８の回転を停止させる。
【００４８】
これに対して、シートベルト４は、スプール１２から急激に引き出されている。したがって、スプール１２は、シートベルト４の引き出し方向に回転し、スプール１２と共に回転するロックベース１６も図５における反時計回りに回転する。そこで、回転を停止したロックギア１８と紙面上反時計回りに回転するロックベース１６との間に位相差が生じる。
【００４９】
すると、ロックベース１６に取り付けられているパウル１７もロックベース１６と共に回転する。しかしながら、パウル１７のボス部１７ｆが貫通しているロックギア１８のカム孔１８ｃは、停止しているので、ボス部１７ｆは、パウルスプリング１９の付勢力に逆らって、カム孔１８ｃ内の第１位置１８ｃ1から第２位置１８ｃ2に移動する。その結果、パウル１７が案内溝１６ｄを移動して、第１パウル歯１７ｃがフレーム１２の右側壁１１ｃの開口に形成された第１係合歯１１ｄに噛み合い、スプール１２の反時計回りの回転を停止させる。
【００５０】
次に、この例のシートベルトリトラクタ３のヴィークルセンサ２１による緊急時の作動について説明する。
【００５１】
図６は、ヴィークルセンサ２１が作動した場合のロック機構１０の状態を示す図である。
【００５２】
装着時、ヴィークルセンサ２１は、作動しておらず、ロックギア１８とは離間しており、ロックギア１８は図１に示したスプール１２と共に回転可能な状態となっている。
【００５３】
緊急時、車両の急激な速度低下によって、ヴィークルセンサ２１の慣性ボール２１ａが慣性移動すると、係止爪２１ｂがロックギア１８の外周の第２係合歯１８ａに噛み合う。そのため、ロックギア１８は回転を停止する。
【００５４】
これに対して、シートベルト４は、車両の急激な速度低下によって前のめりになる乗員に引っ張られて、スプール１２から引き出される。したがって、スプール１２は、シートベルト４の引き出し方向に回転し、スプール１２と共に回転するロックベース１６も図６における反時計回りに回転する。そこで、回転を停止したロックギア１８と紙面上反時計回りに回転するロックベース１６との間に位相差が生じる。
【００５５】
すると、ロックベース１６に取り付けられているパウル１７もロックベース１６と共に回転する。しかしながら、パウル１７のボス部１７ｆが貫通しているロックギア１８のカム孔１８ｃは、停止しているので、ボス部１７ｆは、パウルスプリング１９の付勢力に逆らって、カム孔１８ｃ内の第１位置１８ｃ1から第２位置１８ｃ2に移動する。その結果、パウル１７が案内溝１６ｄを移動して、第１パウル歯１７ｃがフレーム１２の右側壁１１ｃの開口に形成された第１係合歯１１ｄに噛み合い、スプール１２の反時計回りの回転を停止させる。
【００５６】
次に、この例のシートベルトリトラクタ３のプリテンショナー機構３０による緊急時の作動について説明する。
【００５７】
図７は、プリテンショナー機構が作動した場合のロック機構の状態を示す図である。
【００５８】
装着時、図２に示したプリテンショナー機構３０は、作動しておらず、スプール１２は回転可能な状態となっている。
【００５９】
車両の衝突検知等の緊急時にプリテンショナー機構３０が作動すると、ガスジェネレータ３５からガスが発生し、発生したガスは、ボール３７を押し、パイプ３４に沿って移動させる。移動したボール３７は、パイプ３４に形成された切欠部３４ａにおいてリングギア３２の各レバー３２ｂ間に入り、リングギア３２をスプール１２の軸中心側に押し出して移動させ、リングギア３２の内歯３２ａとピニオン３３を噛み合わせる。そして、リングギア３２の各レバー３２ｂ間に入り込んだボール３７が発生したガスによってさらに移動されるのに応じて、リングギア３２が回転し、ピニオン３３も回転する。ピニオン３３は、スプール１２に取り付けられているので、スプール１２は、巻き取り方向に回転し、シートベルト４を巻き取る。
【００６０】
この時、スプール１２の急激な回転によって、スプール１２と共に回転するロックベース１６も図７における時計回りに回転する。そこで、ロックギア１８とロックベース１６との間に位相差が生じる。
【００６１】
すると、ロックベース１６に取り付けられているパウル１７もロックベース１６と共に回転する。しかしながら、パウル１７のボス部１７ｆが貫通しているロックギア１８のカム孔１８ｃは、ほぼ停止しているので、ボス部１７ｆは、パウルスプリング１９の付勢力に逆らって、カム孔１８ｃ内の第１位置１８ｃ1から第３位置１８ｃ3に移動する。その結果、パウル１７が案内溝１６ｄを移動して、第２パウル歯１７ｄがフレーム１２の右側壁１１ｃの開口に形成された第１係合歯１１ｄに当接している。ただし、第２パウル歯１７ｄと第１係合歯１１ｄの当接は、スプール１２がシートベルト４を巻き取る方向の回転を許容している。
【００６２】
その後、シートベルト４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４が引き出されようとし、スプール１２がシートベルト４の引き出し方向に回転しようとする。この時、ロックベース１６がシートベルト４の引き出し方向の回転はロックされているので、トーションバー１４がねじり変形する。このトーションバー１４のねじり変形によりスプール１２がシートベルト４の引き出し方向に回転するので、シートベルト４からの乗員に加えられる力が制限される。すなわち、トーションバー１４によってフォースリミッタが作動する。
【００６３】
図８は、プリテンショナー機構作動後のダミーの胸移動量に対するシートベルト張力の関係を示す図である。図８において、実線は、この例のシートベルトリトラクタ３の結果、破線は、従来のシートベルトリトラクタの結果である。
【００６４】
図８に示すように、従来のシートベルトリトラクタには、プリテンショナー機構作動後のダミーの胸移動量が０．０６ｍ付近にシートベルト張力が落ち込んでいる箇所がある。この箇所は、従来のシートベルトリトラクタでは、ヴィークルセンサが作動してからスプールがロックされるまでの間に、わずかにスプールが回転してしまうので生じる。
【００６５】
これに対して、この実施形態の例のシートベルトリトラクタ３は、プリテンショナー機構３０が作動してスプール１２がシートベルト４を巻き取っている間に、第２パウル歯１７ｄがフレーム１２の右側壁１１ｃの開口に形成された第１係合歯１１ｄに当接している。したがって、フォースリミッタが作動してシートベルト４が引き出され、スプール１２が引き出し方向に回転すると、すぐに第２パウル歯１７ｄが第１係合歯１１ｄに噛み合い、回転をロックするので、プリテンショナー機構作動後、フォースリミッタ移行時にシートベルト張力が落ち込むことがなく、円滑にシートベルト張力を付与することが可能となる。
【００６６】
このように構成された例のシートベルトリトラクタ３によれば、フレーム１１と、シートベルト４と、フレーム１１に回転可能に支持されるとともにシートベルト４を巻き取るスプール１２と、スプール１２内に同心に内蔵されねじり力で回転力が付与されるトーションバー１４と、非作動時にスプール１２の回転を許容し、作動時にスプール１２のシートベルト４の引出し方向の回転を阻止するロック機構１０と、作動時にスプール１２をシートベルト４の巻き取り方向へ回転させるプリテンショナー機構３０と、を備え、ロック機構１０は、スプール１２と共に回転可能なロックベース１６と、ロックベース１６に対して相対的に移動可能であって、プリテンショナー機構３０の作動時、スプール１２がシートベルト４の巻き取り方向へ回転する際、フレーム１１に形成されたパウル係合歯１１ｄと当接しながら回転し、シートベルト４の引き出し方向へ回転方向が変更すると、パウル係合歯１１ｄと噛み合い、スプール１２の回転を停止するパウル１７と、を有するので、コンパクトな構造に形成し、的確なロック動作が可能であると共に、円滑にシートベルト張力を付与することが可能となる。
【００６７】
また、この例のシートベルトリトラクタ３では、パウル１７は、パウル係合歯１１ｄと当接及び噛み合い可能なパウル歯１７ｃ，１７ｄと、表面から突出するボス部１７ｆと、を有し、ロックベース１６は、表面から突出する突出部１６ｃと、突出部１６ｃによって形成される案内溝１６ｄ内に形成され、パウル１７に形成された長孔１７ｇを移動可能に貫通する軸部１６ｂと、を有するので、パウル１７が案内溝１６ｄに沿って的確に移動することで、さらに的確なロック動作が可能となる。
【００６８】
また、この例のシートベルトリトラクタ３では、ロック機構１０は、ボス部１７ｆを貫通させるカム孔１８ｃが形成されるロックギア１８と、一端を軸部１６ｃに取り付け、他端をボス部１７ｆに取り付けられ、パウル１７をパウル係合歯１１ｄへ噛み合う方向に付勢するパウルスプリング１９と、を備えるので、パウル１７がパウル係合歯１１ｄと噛み合う際にパウルスプリング１９により付勢されることで、さらに的確なロック動作が可能となる。
【００６９】
また、この例のシートベルトリトラクタ３では、ロック機構１０は、車両の急激な速度変化を検知し、ロックギア１８の回転を停止させるように作動するヴィークルセンサ２１を備え、ロックギア１８に形成されたカム孔１８ｃは、プリテンショナー機構３０の作動時にボス部１７ｆが移動する第１位置１８ｃ1と、ヴィークルセンサ２１の作動時にボス部１７ｆが移動する第２位置１８ｃ2と、を有し、パウル１７は、ボス部１７ｆが第１位置１８ｃ1に移動した際にパウル係合歯１１ｄへ噛み合う第１パウル歯１７ｃと、ボス部１７ｆが第２位置１８ｃ2に移動した際にパウル係合歯１１ｄへ噛み合う第２パウル歯１７ｄと、を有するので、プリテンショナー機構３０の作動時と、ヴィークルセンサ２１の作動時とで、それぞれ噛み合う箇所を設定することができ、さらに的確なロック動作が可能となる。
【００７０】
この例のシートベルトリトラクタ３を備えるシートベルト装置１によれば、シートベルトリトラクタ３をコンパクトな構造に形成し、的確なロック動作が可能であると共に、円滑にシートベルト張力を付与することから、シートベルト装置の各部品の配置の自由度をより高くすることが可能となる。
【００７１】
なお、前述の例は、本発明に係るシートベルトリトラクタの実施の形態の一例に過ぎず、本発明は特許請求の範囲に記載された事項の範囲内でシートベルトリトラクタの各構成要素は種々変形可能である。
【産業上の利用可能性】
【００７２】
本発明に係るシートベルトリトラクタおよびシートベルト装置は、プリテンショナー機構及びフォースリミッタ機構を有するシートベルトリトラクタおよびこれを備えるシートベルト装置に好適に利用することができる。
【符号の説明】
【００７３】
１…シートベルト装置、２…車両シート、３…シートベルトリトラクタ、４…シートベルト、５…ガイドアンカー、６…タング、７…バックル、１０…ロック機構、１１…フレーム、１２…スプール、１３…ベアリング、１４…トーションバー、１５…ホルダーピン、１６…ロックベース、１７…パウル、１８…ロックギア、１９…パウルスプリング、２０…フライホイール、２１…ヴィークルセンサ、３０…プリテンショナー機構、３１…プレート、３２…リングギア、３３…ピニオン、３４…パイプ、３５…ガスジェネレータ、３６…ガイドブロック、３７…ボール、３８…カバー、３９…リターンスプリング
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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