(57)【要約】【課題】相対的に回転運動する物体間において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るとともに、耐久性を向上させることができる、エネルギー吸収装置、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】一方の物体に接続され、環状に形成された波形溝２１を有する第一プレート２と、他方の物体に接続され、第一プレート２と隣接するように配置されるとともに、波形溝２１に対峙する位置に形成された複数の放射溝３１を有する第二プレート３と、一端が波形溝２１に挿入され他端が放射溝３１に挿入された複数の駆動ピン４と、波形溝２１又は放射溝３１に収容され、駆動ピン４の移動に伴って波形溝２１に沿って摺動する複数の従動体５と、を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
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であって、
一方の物体に接続され、環状に形成された波形溝を有する第一プレートと、
他方の物体に接続され、前記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、
ことを特徴とするエネルギー吸収装置。
【請求項２】
前記波形溝に収容される従動体は、前記駆動ピン同士の隙間を充填する単数又は複数の部品である、ことを特徴とする請求項１に記載のエネルギー吸収装置。
【請求項３】
前記従動体は、三日月形状の断面を有する、ことを特徴とする請求項２に記載のエネルギー吸収装置。
【請求項４】
前記放射溝に収容される従動体は、前記駆動ピンに固定された六面体形状の部品である、ことを特徴とする請求項１に記載のエネルギー吸収装置。
【請求項５】
前記第二プレートを挟むように前記第一プレートに固定され、前記波形溝と同一形状かつ同位相となるように配置される補助波形溝を有する第三プレートを有し、前記第二プレートは、前記放射溝が前記第二プレートを貫通するように形成され、前記駆動ピンは、他端が前記放射溝を貫通して前記補助波形溝に挿入され、前記従動体は、前記波形溝及び補助波形溝の両方に収容されている、ことを特徴とする請求項１に記載のエネルギー吸収装置。
【請求項６】
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、該スプールを回転可能に保持するベースフレームと、を備えたシートベルトリトラクタにおいて、
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る部品と前記スプールとの間に配置されたエネルギー吸収装置を備え、該エネルギー吸収装置は、請求項１〜５の何れか一項に記載のエネルギー吸収装置である、ことを特徴とする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、前記ウェビングを車体側に固定するベルトアンカーと、前記シートの側面に配置されたバックルと、前記ウェビングに配置されたトングと、を備えた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６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、エネルギー吸収装置、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、該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該シートベルトリトラクタを備えた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（巻き戻し機能も含む）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。かかる相対運動をする装置において長尺物が伸びきった場合や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、相対的に回転運動する巻取ドラムとラチェットギヤとの間にトーションバーとワイヤとを配置したシートベルトリトラクタが開示されている。かかるシートベルトリトラクタによれば、トーションバーの捩り変形及びワイヤの摺動変形により巻取ドラムとラチェットギヤとの間に生じ得るエネルギーを吸収することができるとともに、ワイヤを摺動変形させるために必要な引き出し荷重を異ならせることによってエネルギー吸収特性を変化させることができる。
【０００４】
特許文献２には、相対的に回転運動する物体間にリングディスク（１，３）と揺動部材（２）とを配置した車両用フォースリミッタ装置が開示されている。かかる装置によれば、リングディスク（１，３）に対して揺動部材（２）が相対回転する際に、揺動部材（２）に形成された突起（５）がリングディスク（１，３）に形成された突起（７，８）に交互に揺動しながら接触することにより、相対的に回転運動する物体間に生じるエネルギーを吸収することができる。特に、本装置では、揺動部材（２）の回転速度によって運動エネルギーが変化し、揺動部材（２）の回転速度が増加するに連れてエネルギー吸収量を増大させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−１８４５３８号公報
【特許文献２】国際公開２０１２／０５９１６６号
【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や特許文献２に記載されたようなエネルギー吸収装置を備えたシートベルトリトラクタを有するシートベルト装置では、同一の車両であっても、男性や女性、大柄な体格の人や小柄な体格の人等、種々の体格を有する乗員がシートに着座することとなる。したがって、同一のシートベルト装置であっても、車両衝突時にウェビングやリトラクタにかかる荷重が変動することとなる。
【０００７】
この変動荷重に対応するためには、車両に乗員の体格を判断するセンサを配置したり、異なる荷重に対応可能なエネルギー吸収装置を配置したりしなければならない。なお、かかる事象は、シートベルトリトラクタに限定されるものではなく、例えば、厚さや種類の異なる長尺物（織物、甲板等）を巻き取る巻き取り装置においても生じ得る。
【０００８】
しかしながら、特許文献１に記載されたエネルギー吸収装置では、ワイヤとトーションバーの二段階にエネルギー吸収特性を変更することができるものの、無段階にエネルギー吸収特性を変更することができない。
【０００９】
また、特許文献２に記載されたエネルギー吸収装置では、揺動部材の回転速度に応じてエネルギー吸収量を変更することができ、種々の体格の乗員に対応させることができるものの、揺動部材がリングディスク間を往復移動することから、揺動部材の全周に生じる荷重が不均一となった場合には、応力集中が生じて揺動部材が破損しやすいという問題がある。また、揺動部材が回転しながら揺動することから、リングディスクからの反力により撓みを生じる可能性があり、金属疲労が蓄積しやすく、耐久性に劣るという問題もある。
【００１０】
本発明はかかる問題点に鑑み創案されたものであり、相対的に回転運動する物体間において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るとともに、耐久性を向上させることができる、エネルギー吸収装置、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】
【００１１】
本発明によれば、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であって、一方の物体に接続され、環状に形成された波形溝を有する第一プレートと、他方の物体に接続され、前記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、ことを特徴とするエネルギー吸収装置が提供される。
【００１２】
前記波形溝に収容される従動体は、前記駆動ピン同士の隙間を充填する単数又は複数の部品であってもよい。また、前記従動体は、三日月形状の断面を有していてもよい。また、前記放射溝に収容される従動体は、前記駆動ピンに固定された六面体形状の部品であってもよい。
【００１３】
さらに、前記第二プレートを挟むように前記第一プレートに固定され、前記波形溝と同一形状かつ同位相となるように配置される補助波形溝を有する第三プレートを有し、前記第二プレートは、前記放射溝が前記第二プレートを貫通するように形成され、前記駆動ピンは、他端が前記放射溝を貫通して前記補助波形溝に挿入され、前記従動体は、前記波形溝及び補助波形溝の両方に収容されていてもよい。
【００１４】
また、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、該スプールを回転可能に保持するベースフレームと、を備えたシートベルトリトラクタにおいて、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る部品と前記スプールとの間に配置されたエネルギー吸収装置を備え、該エネルギー吸収装置は、上述した本発明に係るエネルギー吸収装置である、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。
【００１５】
また、本発明によれば、乗員を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、前記ウェビングを車体側に固定するベルトアンカーと、前記シートの側面に配置されたバックルと、前記ウェビングに配置されたトングと、を備えた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、上述した本発明に係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である、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】
【００１６】
上述した本発明に係るエネルギー吸収装置、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、第一プレートに対して相対的に回転運動する第二プレートにより駆動ピンを波形溝に沿って移動させ、この駆動ピンの移動により従動体を波形溝又は放射溝に沿って摺動させることにより、従動体に慣性力及び摩擦力を生じさせることができる。また、かかる構成により、第二プレートの相対回転速度の増減によって従動体の摺動速度も増減し、それに伴って慣性力及び摩擦力も増減することとなる。したがって、相対的に回転運動する物体間において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る。
【００１７】
また、本発明では、相対的に回転運動する物体間に生じるエネルギーを、従動体の摺動によって生じる慣性力及び摩擦力に転換することによって吸収するようにしたことから、軸方向に移動する物体がなく、構造的に強度を向上させやすく、エネルギー吸収装置の耐久性を向上させることができる。さらに、回転する部品（第一プレート又は第二プレート）と摺動する部品（従動体）とに機能分担させたことにより、駆動時に生じる反力を各部品に分散させることができ、金属疲労の蓄積を低減することができ、耐久性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第一実施形態に係るエネルギー吸収装置を示す部品展開図である。
【図２】図１に示したエネルギー吸収装置の部品組立図であり、（Ａ）は回転軸を含む平面における断面図、（Ｂ）は図２（Ａ）におけるＢ−Ｂ断面図、（Ｃ）は図２（Ａ）におけるＣ−Ｃ断面図、（Ｄ）は図２（Ａ）におけるＤ−Ｄ断面図、を示している。
【図３】図１に示したエネルギー吸収装置の作用を示す図であり、（Ａ）は駆動ピンが谷部に位置する状態、（Ｂ）は駆動ピンが山部に位置する状態、を示している。
【図４】回転速度とエネルギー吸収量との関係を示す図である。
【図５】本発明の第二実施形態に係るエネルギー吸収装置を示す部品展開図である。
【図６】図５に示したエネルギー吸収装置の部品組立状態を示す図であり、（Ａ）は第一プレートの回転軸に垂直な平面における断面図、（Ｂ）は第二プレートの回転軸に垂直な平面における断面図、を示している。
【図７】本発明の第三実施形態に係るエネルギー吸収装置を示す部品展開図である。
【図８】本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。
【図９】本実施形態に係るシートベルトリトラクタの断面図である。
【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。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態について図１〜図１０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エネルギー吸収装置を示す部品展開図である。図２は、図１に示したエネルギー吸収装置の部品組立図であり、（Ａ）は回転軸を含む平面における断面図、（Ｂ）は図２（Ａ）におけるＢ−Ｂ断面図、（Ｃ）は図２（Ａ）におけるＣ−Ｃ断面図、（Ｄ）は図２（Ａ）におけるＤ−Ｄ断面図、を示している。
【００２０】
本発明の第一実施形態に係るエネルギー吸収装置１は、図１及び図２に示したように、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であって、一方の物体に接続され、環状に形成された波形溝２１を有する第一プレート２と、他方の物体に接続され、第一プレート２と隣接するように配置されるとともに、波形溝２１に対峙する位置に形成された複数の放射溝３１を有する第二プレート３と、一端が波形溝２１に挿入され他端が放射溝３１に挿入された複数の駆動ピン４と、波形溝２１又は放射溝３１に収容され、駆動ピン４の移動に伴って波形溝２１に沿って摺動する複数の従動体５と、を有している。
【００２１】
さらに、図示したエネルギー吸収装置１は、第二プレート３を挟むように第一プレート２に固定され、波形溝２１と同一形状かつ同位相となるように配置される補助波形溝６１を有する第三プレート６を有し、第二プレート３は、放射溝３１が第二プレート３を貫通するように形成され、駆動ピン４は、他端が放射溝３１を貫通して補助波形溝６１に挿入され、従動体５は、波形溝２１及び補助波形溝６１の両方に収容されている。
【００２２】
第一プレート２は、例えば、筒状の側壁部２２と、側壁部２２の一端の内側に形成された環状の平面部２３と、を有している。側壁部２２の他端には、第三プレート６を係止するためのキー溝２２ａが周上に複数形成されている。本実施形態において、第一プレート２は、第二プレート３、駆動ピン４及び従動体５を収容するケーシングとしての機能も有する。第一プレート２は、金属製であってもよいし、樹脂製であってもよい。
【００２３】
平面部２３の第二プレート３に隣接する面には、図１及び図２（Ｂ）に示したように、波形溝２１が形成されている。波形溝２１は、第一プレート２の周方向に蛇行するように形成された溝である。なお、本実施形態における第一プレート２は、波形溝２１とキー溝２２ａとを有していれば、側壁部２２は円筒形状以外の形状であってもよいし、平面部２３に形成された開口部２３ａを省略するようにしてもよい。
【００２４】
第二プレート３は、例えば、中央部に開口部３２を有する環状の平板部材である。開口部３２は、省略することができる。第二プレート３は、金属製であってもよいし、樹脂製であってもよい。また、第二プレート３は、径方向に長く形成された複数の放射溝３１を有している。なお、図示した実施形態では、放射溝３１の個数は駆動ピン４の本数と同数であるが、放射溝３１に対応する駆動ピン４及び従動体５の本数を調整することによりエネルギー吸収量を調整することができる。
【００２５】
本実施形態における放射溝３１は、表裏に貫通するように形成されている。放射溝３１の径方向長さは、駆動ピン４が波形溝２１に沿って移動するときに生じる振幅以上の大きさに設定される。また、放射溝３１の周方向幅は、駆動ピン４を挿通可能な大きさに設定される。また、放射溝３１は、径方向内側の端部が波形溝２１の谷部に対峙し、径方向外側の端部が波形溝２１の山部に対峙するように形成される。
【００２６】
第三プレート６は、例えば、中央部に開口部６２を有する環状の平板部材である。第三プレート６の外周には、第一プレート２のキー溝２２ａに嵌合される複数の突起６３が形成されている。開口部６２は、省略することができる。第三プレート６は、金属製であってもよいし、樹脂製であってもよい。また、図２（Ｄ）に示したように、第二プレート３に隣接する面には、第一プレート２の波形溝２１と同一形状かつ同位相に補助波形溝６１が形成されている。すなわち、補助波形溝６１は、波形溝２１と同じ振幅を有し、山部及び谷部が波形溝２１と一致するように形成されている。
【００２７】
駆動ピン４は、一端が第一プレート２の波形溝２１に挿通され、他端が第三プレート６の補助波形溝６１に挿通され、図２（Ｃ）に示したように、中間部が第二プレート３の放射溝３１に挿通された円柱形状の部品である。駆動ピン４は、金属製であってもよいし、樹脂製であってもよい。
【００２８】
従動体５は、波形溝２１及び補助波形溝６１に挿入される注状体の部品である。図１の部分拡大図に示したように、従動体５は三日月形状の断面を有している。そして、図２（Ｂ）に示したように、従動体５は、駆動ピン４同士の隙間を充填するように複数配置されている。従動体５は、金属製であってもよいし、樹脂製であってもよい。
【００２９】
また、従動体５は、蛇行する波形溝２１及び補助波形溝６１内に収容することができ、かつ、駆動ピン４に押されて溝に沿って移動可能であれば、図示した形状に限定されるものではない。例えば、従動体５は、球形状であってもよいし、半月形状であってもよいし、ブロック形状であってもよい。また、従動体５は、溝の形状に沿って変形しながら移動可能なロッド形状であってもよい。
【００３０】
上述した構成を有するエネルギー吸収装置１では、第一プレート２に第三プレート６が固定されており、その中間に第二プレート３が駆動ピン４によって支持されている。したがって、第一プレート２及び第三プレート６の組立体と第二プレート３とは相対的に回転運動可能に構成されている。
【００３１】
ここで、図３は、図１に示したエネルギー吸収装置の作用を示す図であり、（Ａ）は駆動ピンが谷部に位置する状態、（Ｂ）は駆動ピンが山部に位置する状態、を示している。各図において、説明の便宜上、第二プレート３を一点鎖線で図示している。また、図４は、回転速度とエネルギー吸収量との関係を示す図である。
【００３２】
図３（Ａ）に示したように、波形溝２１は、径方向外側に張り出した山部２１ａと径方向内側に張り出した谷部２１ｂとを有している。いま、図３（Ａ）に示したように、駆動ピン４が波形溝２１の谷部２１ｂに位置している状態から、図３（Ｂ）に示したように、駆動ピン４が山部２１ａに位置している状態に移行する場合について説明する。
【００３３】
図３（Ａ）に示した状態から、第一プレート２に対して、第二プレート３が図の一点鎖線で示した矢印方向に相対回転すると、第二プレート３の放射溝３１には駆動ピン４が挿通されていることから、駆動ピン４は波形溝２１に沿って移動することとなる。そして、駆動ピン４の移動に伴って、従動体５は押圧されて波形溝２１内を移動する。
【００３４】
駆動ピン４は、波形溝２１に沿って移動するに伴って、放射溝３１内で径方向内端と径方向外端との間で往復運動し、図３（Ｂ）に示したように、駆動ピン４が波形溝２１の山部２１ａに位置した状態では、放射溝３１内の径方向外端に位置することとなる。
【００３５】
従動体５は、駆動ピン４の移動によって波形溝２１内で摺動し、このとき波形溝２１の内面に押し付けられて摩擦力を生じる。この摩擦力によって、第一プレート２と第二プレート３との間に生じたエネルギーを吸収することができる。なお、ここでは第二プレート３が回転する場合について説明したが、第一プレート２が回転する場合も同様の作用を有する。
【００３６】
上述した第一実施形態に係るエネルギー吸収装置１では、第一プレート２と第二プレート３との相対的な回転速度が高速になると、それに伴って従動体５の速度が増大し、第二プレート３の運動エネルギーは従動体５の慣性力に変換される。また、従動体５は、波形溝２１内を移動する際に、ケーシング２の壁面に押し付けられることとなるため、従動体５に生じる垂直抗力Ｎが増大し、摩擦力（Ｆ＝μＮ）も増大する。
【００３７】
その結果、第一プレート２と第二プレート３との相対的な回転運動によって生じる運動エネルギーを、従動体５の移動によって生じる慣性力及び摩擦力に変換することができ、第二プレート３の運動エネルギーを吸収することができる。また、本実施形態では、軸方向に移動する物体がなく、構造的に強度を向上させやすく、エネルギー吸収装置の耐久性を向上させることができる。
【００３８】
特に、本実施形態に係るエネルギー吸収装置１では、図４に示したように、相対的な回転速度（ｍ／ｓ）に対して、エネルギー吸収量（Ｎ）を変動させることができ、回転速度が遅い場合にはエネルギー吸収量を小さくすることができ、回転速度が速い場合にはエネルギー吸収量を大きくすることができる。
【００３９】
なお、図４では、回転速度に対するエネルギー吸収量は、回転速度の加速度の増加に伴ってエネルギー吸収量が増大する二次曲線により図示しているが、回転速度の増加に伴ってエネルギー吸収量が増大する比例関係を有していてもよい。
【００４０】
次に、本発明の他の実施形態に係るエネルギー吸収装置について、図５〜７を参照しつつ説明する。ここで、図５は、本発明の第二実施形態に係るエネルギー吸収装置を示す部品展開図である。図６は、図５に示したエネルギー吸収装置の部品組立状態を示す図であり、（Ａ）は第一プレートの回転軸に垂直な平面における断面図、（Ｂ）は第二プレートの回転軸に垂直な平面における断面図、を示している。図７は、本発明の第三実施形態に係るエネルギー吸収装置を示す部品展開図である。
【００４１】
第二実施形態に係るエネルギー吸収装置１は、図５、図６（Ａ）及び（Ｂ）に示したように、一方の物体に接続され、環状に形成された波形溝２１′を有する第一プレート２′と、他方の物体に接続され、第一プレート２′と隣接するように配置されるとともに、波形溝２１′に対峙する位置に形成された複数の放射溝３１′を有する第二プレート３と、一端が波形溝２１′に挿入され他端が放射溝３１′に挿入された複数の駆動ピン４′と、放射溝３１′に収容され、駆動ピン４′の移動に伴って放射溝３１′に沿って摺動する複数の従動体５′と、を有している。
【００４２】
第一プレート２′は、環状の平板部材であり、第二プレート３′と隣接する面には、図６（Ａ）に示したように、波形溝２１′が形成されている。波形溝２１′には、駆動ピン４′の端部が挿入される。また、第一プレート２′は、第二プレート３′を回転可能に収容するケーシングであってもよい。なお、第一プレート２′と第二プレート３′とは、それぞれ相対的に回転運動する物体に対して、軸方向に移動しないように接続される。
【００４３】
第二プレート３′は、環状の平板部材であり、第一プレート２′と隣接する面には、図６（Ｂ）に示したように、放射溝３１′が形成されている。放射溝３１′には、従動体５′が挿入される。図５に示したように、放射溝３１′は、例えば、第二プレート３′の一部を径方向に削り取ったような形状を有している。
【００４４】
従動体５′は、例えば、駆動ピン４′に固定された六面体形状（例えば、立方体、直方体等）の部品である。ただし、従動体５′は放射溝３１′に押し付けられて摩擦力を生じやすい形状であれば、図示した形状に限定されるものではない。また、駆動ピン４′と従動体５′とは一体に形成されていてもよいし、従動体５′に形成された穴に駆動ピン４′を挿通することによって係合させるようにしてもよい。
【００４５】
第二実施形態に係るエネルギー吸収装置１によれば、例えば、第二プレート３′に対して第一プレート２′が相対的に回転運動すると、駆動ピン４′は波形溝２１′に沿って移動することとなる。同時に、駆動ピン４′に固定された従動体５′は、放射溝３１′内で径方向に往復動することとなり、慣性力が増大する。このとき従動体５′は、放射溝３１′の内面（第二プレート３′）に押し付けられることとなり摩擦力を生じる。この慣性力と摩擦力とにより、第一プレート２′と第二プレート３′との間に生じたエネルギーを吸収することができる。
【００４６】
第三実施形態に係るエネルギー吸収装置１は、第一実施形態に記載された第三プレート６を省略したものである。すなわち、本発明の第三実施形態に係るエネルギー吸収装置１は、図７に示したように、一方の物体に接続され、環状に形成された波形溝２１を有する第一プレート２と、他方の物体に接続され、第一プレート２と隣接するように配置されるとともに、波形溝２１に対峙する位置に形成された複数の放射溝３１を有する第二プレート３と、一端が波形溝２１に挿入され他端が放射溝３１に挿入された複数の駆動ピン４と、波形溝２１に収容され、駆動ピン４の移動に伴って波形溝２１に沿って摺動する複数の従動体５と、を有している。
【００４７】
第二プレート３に形成された放射溝３１は、表裏に貫通されておらず、第一プレート２に隣接する面にのみ形成されている。図７では、説明の便宜上、第一プレート２の一部を切り欠いて放射溝３１を明示している。なお、その他の構成については、実質的に第一実施形態と同じであるため、詳細な説明を省略する。
【００４８】
第三実施形態に係るエネルギー吸収装置１によれば、例えば、第一プレート２に対して第二プレート３が相対的に回転運動すると、駆動ピン４の一端は波形溝２１に沿って移動し、駆動ピン４の他端は放射溝３１に沿って移動することとなる。同時に、従動体５は、波形溝２１に沿って摺動することとなり、慣性力が増大する。このとき従動体５は、波形溝２１の内面（第一プレート２）に押し付けられることとなり摩擦力を生じる。この慣性力と摩擦力とにより、第一プレート２と第二プレート３との間に生じたエネルギーを吸収することができる。
【００４９】
次に、上述したエネルギー吸収装置１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ついて、図８〜図１０を参照しつつ説明する。ここで、図８は、本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。図９は、本実施形態に係るシートベルトリトラクタの断面図である。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。
【００５０】
図８に示したシートベルト装置１００は、乗員（図示せず）をシートＳに拘束するウェビング１０１と、ウェビング１０１の巻き取りを行うシートベルトリトラクタ１０２と、車体側に設けられウェビング１０１を案内するガイドアンカー１０３と、ウェビング１０１を車体側に固定するベルトアンカー１０４と、シートＳの側面に配置されたバックル１０５と、ウェビング１０１に配置されたトング１０６と、を備えている。
【００５１】
図示したシートベルト装置１００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１０２はピラーＰ内に配置されており、ガイドアンカー１０３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１００では、ウェビング１０１を引き出してトング１０６をバックル１０５に嵌着することにより、ウェビング１０１で乗員をシートＳに拘束することができる。
【００５２】
なお、上述したシートベルト装置１００のシートベルトリトラクタ１０２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１００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１０３を省略するようにしてもよい。
【００５３】
図９に示したシートベルトリトラクタ１０２は、乗員を拘束するウェビング（図示せず）の巻き取りを行うスプール１２１と、スプール１２１を回転可能に保持するベースフレーム１２２と、ベースフレーム１２２又はベースフレーム１２２に固定される部品とスプール１２１との間に配置されたエネルギー吸収装置１と、を備えている。なお、図１０に示したシャフトユニットは、図８に示したシートベルトリトラクタ１０２のうち、ベースフレーム１２２、後述するスプリング手段１２３、後述するロック機構１２４の一部及び加速度センサ１２６を省略したものである。
【００５４】
シートベルトリトラクタ１０２は、スプール１２１を回転可能に支持する略コ字状のベースフレーム１２２と、スプール１２１の一端に配置されるスプリング手段１２３と、スプール１２１の他端に配置されるロック機構１２４と、スプール１２１の中心部に挿通されたトーションバー１２５と、車両の加速度を検知する加速度センサ１２６と、を有している。なお、車両衝突時等にウェビングを瞬間的に巻き取って乗員とウェビングとの隙間を消失させるプリテンショナの図は省略してあるが、本実施形態に係るかかるシートベルトリトラクタ１０２は、プリテンショナを有していてもよいし、有していなくてもよい。
【００５５】
スプリング手段１２３は、スパイラルスプリング（図示せず）の軸心を形成するスプリングコア１２３ａと、スパイラルスプリングを収容するスプリングカバー１２３ｂと、を有している。スプリングコア１２３ａには、トーションバー１２５の一端が接続されている。トーションバー１２５は、ベースフレーム１２２に配置されたベアリング１２２ａにより回転可能に支持されている。なお、ベアリング１２２ａの外側には抜け防止用のプッシュナット１２２ｂが配置されていてもよい。
【００５６】
ロック機構１２４は、トーションバー１２５の端部に配置されるロッキングベース１２４ａと、ロッキングベース１２４ａに揺動可能に配置されたパウル１２４ｂと、ロッキングベース１２４ａの外側に隣接するようにトーションバー１２５の端部に配置されるロックギア１２４ｃと、ロックギア１２４ｃに揺動可能に配置されたフライホイール１２４ｄと、これらの部品を収容するとともにトーションバー１２５を回転可能に支持するリテーナ１２４ｅと、を有している。
【００５７】
加速度センサ１２６は、ロック機構１２４と隣接して配置されており、車両の衝突等により車両に生じた加速度を検知するとロックギア１２４ｃの外周に形成された歯と係合可能な突起１２６ａを有している。
【００５８】
加速度センサ１２６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、ロックギア１２４ｃの回転を抑制し、それに伴ってフライホイール１２４ｄが揺動する。フライホイール１２４ｄは、自身の揺動に伴ってパウル１２４ｂを揺動させることができるように構成されている。揺動されたパウル１２４ｂは、ロッキングベース１２４ａの外径方向に突出し、ベースフレーム１２２の開口部に形成された歯と係合する。このパウル１２４ｂの係合によって、ロッキングベース１２４ａはベースフレーム１２２に固定された状態となる。
【００５９】
ロック機構１２４が作動した状態（ロッキングベース１２４ａがベースフレーム１２２に固定された状態）で、さらにウェビングが引き出されて所定の荷重が生じた場合、ウェビングに接続されたスプール１２１はロッキングベース１２４ａに対して相対的に回転運動することとなる。このとき、トーションバー１２５が捻れることによってウェビングに生じたエネルギーを吸収する。なお、トーションバー１２５の最大捻れ回転数は、ロッキングベース１２４ａの軸部の外周に挿嵌されたストッパ１２５ａにより規定され、トーションバー１２５の断裂が抑制される。また、ストッパ１２５ａとスプール１２１との間にはガタツキ防止用のカラー１２５ｂが配置されていてもよい。
【００６０】
ここまでのシートベルトリトラクタ１０２に関する説明は、例えば、特開２０１２−３０６３６号等に記載された従来のシートベルトリトラクタと実質的に同様の構成を有しており、これ以上の詳細な説明を省略する。
【００６１】
本実施形態に係るシートベルトリトラクタ１０２は、上述した構成に加えて、ロッキングベース１２４ａに固定された固定リング１０２ａと、スプール１２１と固定リング１０２ａとの間に配置されたエネルギー吸収装置１と、を有している。図９に示したように、エネルギー吸収装置１の第一プレート２はスプール１２１に固定されており、第二プレート３は固定リング１０２ａに固定されている。なお、図１０に示したように、第二プレート３の内周部には内歯３３が形成されており、固定リング１０２ａにはクラッチプレート５の内歯と係合する外歯が形成されている。
【００６２】
したがって、ロック機構１２４が作動して、ロッキングベース１２４ａとスプール１２１との間に相対的な回転運動を生じた場合には、第二プレート３と第一プレート２とは相対的な回転運動を生じることとなる。その結果、エネルギー吸収装置１が作動し、ウェビングに生じたエネルギーを吸収することができる。
【００６３】
ところで、図示したシートベルトリトラクタ１０２は、ベアリング１２２ａに固定されたトーションバー１２５を有していることから、トーションバー１２５の作動と同時にエネルギー吸収装置１が作動するように構成されている。このように、エネルギー吸収装置１とトーションバー１２５とを併用することにより、エネルギー吸収装置１の負担を軽減することができ、エネルギー吸収装置１の小型化及び軽量化を図ることができる。
【００６４】
一般に、車両には、大柄の体格（男性等）や小柄な体格（女性や子供等）の乗員が乗車することとなる。従来のトーションバーのみを有するシートベルトリトラクタ１０２では、大柄な体格の乗員及び小柄な体格の乗員の場合であっても所定の荷重が生じた場合に一律に作動することとなる。例えば、大柄な体格の乗員が乗車している場合には、車両の衝突等によって、乗員の上体が前方に移動した際に減速しにくく、小柄な体格の乗員が乗車している場合には、車両の衝突等によって、乗員の上体が前方に移動した際に減速しやすい。
【００６５】
したがって、大柄な体格の乗員及び小柄な体格の乗員に合わせて、トーションバーの作動条件を設定しようとすれば、別途、乗員の体格を判断するセンサ等を搭載しなければならない。それに対して、上述した本実施形態に係るエネルギー吸収装置１を備えたシートベルトリトラクタ１０２では、相対的な回転速度に応じてエネルギー吸収量を増減させることができることから、乗員の体格を判断するセンサ等を搭載することなく、乗員の体格に応じたウェビングの引き出し速度に合わせてエネルギー吸収量を増減させることができる。
【００６６】
上述した実施形態では、トーションバー１２５を有する場合について説明したが、トーションバー１２５は省略することができる。例えば、トーションバー１２５と実質的に同一の形状を有する金属製や樹脂製のシャフト（図示せず）を用意するとともに、このシャフトをベアリング１２２ａに対して自由回転可能に構成することにより、ロック機構１２４が作動した場合であっても、シャフトに対してスプール１２１を相対的に回転運動させることができる。かかる構成であっても、ロッキングベース１２４ａとスプール１２１との相対的な回転運動によって、エネルギー吸収装置１を作動させることができる。
【００６７】
また、シートベルトリトラクタ１０２は、図示した構成に限定されるものではなく、例えば、ロッキングベース１２４ａに第一プレート２を固定し、スプール１２１に第二プレート３を固定するようにしてもよい。また、第一プレート２に替えて第三プレート６をスプール１２１やロッキングベース１２４ａに固定するようにしてもよい。
【００６８】
本発明は上述した実施形態に限定されず、例えば、シートベルトリトラクタ１０２に搭載されるエネルギー吸収装置１は、第二実施形態に係るエネルギー吸収装置１であってもよいし、第三実施形態に係るエネルギー吸収装置１であってもよい等、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】
【００６９】
１  エネルギー吸収装置
２，２′  第一プレート
３，３′  第二プレート
４，４′  駆動ピン
５，５′  従動体
６  第三プレート
２１，２１′  波形溝
２１ａ  山部
２１ｂ  谷部
２２  側壁部
２２ａ  キー溝
２３  平面部
２３ａ  開口部
３１，３１′  放射溝
３２  開口部
３３  内歯
６１  補助波形溝
６２  開口部
６３  突起
１００  シートベルト装置
１０１  ウェビング
１０２  シートベルトリトラクタ
１０２ａ  固定リング
１０２ｂ  外歯
１０３  ガイドアンカー
１０４  ベルトアンカー
１０５  バックル
１０６  トング
１２１  スプール
１２２  ベースフレーム
１２２ａ  ベアリング
１２２ｂ  プッシュナット
１２３  スプリング手段
１２３ａ  スプリングコア
１２３ｂ  スプリングカバー
１２４  ロック機構
１２４ａ  ロッキングベース
１２４ｂ  パウル
１２４ｃ  ロックギア
１２４ｄ  フライホイール
１２４ｅ  リテーナ
１２５  トーションバー
１２５ａ  ストッパ
１２５ｂ  カラー
１２６  加速度センサ
１２６ａ  突起
【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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【図９】
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【図１０】
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