(57)【要約】【課題】プリテンショナ機構の作動終了後におけるトーションシャフトの引出方向への回転が開始されてから、プリテンショナ機構とトーションシャフトとの機械的連結を素早く解消できるウエビング巻取装置を得る。【解決手段】ピストン８８が下降しようとするとピストン８８のテーパ部９４がストッパリング９６のテーパ部９８を押圧してストッパリング９６を拡径し、ストッパリング９６の外周部をシリンダ８６の内周部に圧接させる。これにより、ピストン８８の下降が規制される。さらに、この状態で、トーションシャフト４４が引出方向に回転しようとすると、スリーブ４８の小径筒部５０と大径部５６とを連結するピン６０がせん断され、実質的にプリテンショナ７８とトーションシャフト４４とが切り離されるため、トーションシャフト４４の捩じりにシリンダ８６の内圧の影響を受けない。【選択図】    図１
2004237841.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
長尺帯状のウエビングベルトの長手方向基端側が外周部に係止された略筒状のスプールを有し、前記スプールをその軸周り一方の巻取方向への回転させることで、前記スプールの外周部に前記ウエビングベルトをその基端側から巻き取らせ、前記ウエビングベルトをその先端側へ引っ張ることで前記巻取方向とは反対の引出方向へ前記スプールを回転させつつ前記ウエビングベルトを引き出すウエビング巻取装置であって、
前記スプールの内側で前記スプールに対して略同軸的に設けられると共に、軸方向一端が前記スプールに一体的に連結されたトーションシャフトと、
車両急減速状態で前記トーションシャフトの軸方向他端をロックするシャフトロック手段と、
車両急減速状態で内圧の変化に伴い摺動するピストンを収容したシリンダを有し、前記シリンダの内圧の上昇して摺動するピストンが、前記トーションシャフトの軸方向一端側に設けられた回転体を前記巻取方向に回転させるプリテンショナ機構と、
前記回転体を前記トーションシャフトの軸方向一端に連結して前記回転体の回転を前記トーションシャフトに伝達して前記トーションシャフトを巻取方向に回転させると共に、前記回転体に対する前記トーションシャフトの相対回転により変形若しくは破断して前記連結を解除する連結手段と、
前記ピストンの前記上昇終了後に前記回転体の前記引出方向への回転又は前記内圧上昇時の摺動方向とは反対方向への前記ピストンの摺動を規制して前記プリテンショナ機構をロックするプリテンショナロック手段と、を備えることを特徴とするウエビング巻取装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両等の座席に着座した乗員の身体を長尺帯状のウエビングベルトで拘束するためのシートベルト装置を構成するウエビング巻取装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両の座席に着座した乗員の身体を長尺帯状のウエビングベルトで拘束するシートベルト装置は、座席の側方で車体に固定されたウエビング巻取装置を備えている。ウエビング巻取装置は、例えば、軸方向が略車両前後方向に沿ったスプール（巻取軸）を備えており、このスプールにウエビングベルトの長手方向基端側が係止されている。スプールはその外周部にウエビングベルトを層状に巻き取ることができ、シートベルト装置を使用しない場合には、スプールの外周部にウエビングベルトを巻き取らせて収容することができるようになっている。
【０００３】
また、ウエビング巻取装置には、車両急減速状態になった際の加速度（減速度）を検知して引出方向へのスプールの回転を規制するロック機構、同じく、車両急減速状態になった際の加速度（減速度）を検知して、巻取方向へスプールを強制的に回転させるプリテンショナ機構、更には、上記のロック機構によるスプールのロック状態で、車両急減速状態での慣性により車両前方側へ移動しようとする乗員の身体がウエビングベルトを引っ張った際のウエビングベルトの拘束力を一定値以下に保つフォースリミッタ機構等が設けられている。
【０００４】
上記のロック機構は、通常、スプールの軸方向一端側に設けられたロックベースを備えている。ロックベースは、スプールの内側にスプールに対して同軸的に配置されると共にスプールの軸方向他端側でスプールに一体的に連結されたトーションシャフトの軸方向他端部に同軸的且つ一体的に連結されている。
【０００５】
また、ロック機構はロックベースに対して同軸的に相対回転可能なイナーシャルプレート（慣性板）を備えている。但し、イナーシャルプレートは圧縮コイルスプリングや捩じりコイルスプリングを介してロックベースに連結されている。
このため、通常時におけるスプールの回転に対しては、上記のようなスプリングの付勢力によりスプールに追従回転する。
【０００６】
しかしながら、急激にスプールが引出方向に回転することで、スプールの回転にイナーシャルプレートが追従できず、これにより、イナーシャルプレートとスプールとの間に相対回転が生じた場合には、この相対回転に連動して、ロック部材がウエビング巻取装置を構成するフレームに形成されたラチェット孔のラチェット歯に噛み合い、これにより、スプールの軸方向一端側でロックベースの回転を規制し、間接的にスプールの回転を規制する構造となっている。
【０００７】
一方、フォースリミッタ機構は、上記のロック機構によるロック状態で更にスプールに引出方向への所定値以上の回転力が付与された際に、スプールと一体のトーションシャフトの軸方向他端部を、ロック機構によりロックされたトーションシャフトの軸方向一端に対して引出方向に捩じることで塑性変形させ、この変形分だけウエビングベルトの引き出しを許容することで、ウエビングベルトによる拘束力を一定値以上に上昇させない構成となっている。
【０００８】
また、プリテンショナ機構は、車両急減速時において瞬間的に多量に供給されたガス圧によって内圧が上昇するシリンダを備えている。このシリンダの内部にはピストンが摺動可能に収容されており、上記のように内圧が上昇するとピストンが摺動する。
【０００９】
ピストンには、ワイヤの長手方向中間部が支持されていたり、又は、ラックバーが一体的に固定されている。ワイヤの場合には、ワイヤの基端がシリンダの近傍で固定されており、先端はトーションシャフトに同軸的に連結された回転ドラムに巻き掛けられている。
【００１０】
ピストンの摺動によって増加したワイヤの張力は、回転ドラムを巻取方向に回転させ、これにより、スプールに巻き取り方向への回転力を強制的に付与する構造である。
【００１１】
一方、ピストンにラックバーが固定された構造の場合には、トーションシャフトの他端側にピニオンが連結されており、シリンダの内圧上昇によりピストンが摺動すると、ラックバーがピニオンに噛み合い、ピニオン及びトーションシャフトを介してスプールを強制的に巻取方向に回転させる構造である。
【００１２】
ところで、上記のように、フォースリミッタ機構はトーションシャフトを捩じり変形させることでウエビングベルトによる拘束力を一定値以上に上昇させない構造である。このため、基本的にはトーションシャフトの他端に作用する所定の大きさの回転力で捩じり変形するようにトーションシャフトの機械的強度が設定される。
【００１３】
一方で、フォースリミッタ機構が作動する際に既にプリテンショナ機構が作動している場合には、引出方向へ回転しようとするトーションシャフトが、シリンダの内圧上昇時における摺動方向とは反対方向にピストンを摺動させようとする。上記のように、この状態では、シリンダ内にガスが供給されているため、ピストンはシリンダ内の内圧に抗して摺動することになる。このため、このシリンダの内圧がトーションシャフトの軸方向一端側を引出方向に回転させる際の抗力となる。
【００１４】
ここで、下記特許文献には、このようなトーションシャフトの軸方向一端側での引出方向の回転を妨げる抗力を解消する構造の一例が開示されている。
【００１５】
【特許文献１】
特開平１０−２２６３１３号公報
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
この特許文献１に開示されている構造の特徴を簡単に述べると、プリテンショナ機構の作動終了後に、トーションシャフト（トーションバー）の引出方向への回転力で、シェアピンを破断し、これによって、プリテンショナ機構とトーションシャフトとの機械的な連結を強制的に解消し、トーションシャフトの回転をプリテンショナ機構側に伝えない構造である。
【００１７】
しかしながら、この特許文献１に開示されている構造の場合、一定量トーションシャフトが引出方向に回転してからでないとシェアピンを破断できない。したがって、プリテンショナ機構とトーションシャフトとの機械的な連結を強制的に解消するまで僅かではあるが時間を要し、この点で未だ改良の余地が残されていた。
【００１８】
本発明は、上記事実を考慮して、プリテンショナ機構の作動終了後におけるトーションシャフトの引出方向への回転が開始されてから、プリテンショナ機構とトーションシャフトとの機械的連結を素早く解消できるウエビング巻取装置を得ることが目的である。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の本発明は、長尺帯状のウエビングベルトの長手方向基端側が外周部に係止された略筒状のスプールを有し、前記スプールをその軸周り一方の巻取方向への回転させることで、前記スプールの外周部に前記ウエビングベルトをその基端側から巻き取らせ、前記ウエビングベルトをその先端側へ引っ張ることで前記巻取方向とは反対の引出方向へ前記スプールを回転させつつ前記ウエビングベルトを引き出すウエビング巻取装置であって、前記スプールの内側で前記スプールに対して略同軸的に設けられると共に、軸方向一端が前記スプールに一体的に連結されたトーションシャフトと、車両急減速状態で前記トーションシャフトの軸方向他端をロックするシャフトロック手段と、車両急減速状態で内圧の変化に伴い摺動するピストンを収容したシリンダを有し、前記シリンダの内圧の上昇して摺動するピストンが、前記トーションシャフトの軸方向一端側に設けられた回転体を前記巻取方向に回転させるプリテンショナ機構と、前記回転体を前記トーションシャフトの軸方向一端に連結して前記回転体の回転を前記トーションシャフトに伝達して前記トーションシャフトを巻取方向に回転させると共に、前記回転体に対する前記トーションシャフトの相対回転により変形若しくは破断して前記連結を解除する連結手段と、前記ピストンの前記上昇終了後に前記回転体の前記引出方向への回転又は前記内圧上昇時の摺動方向とは反対方向への前記ピストンの摺動を規制して前記プリテンショナ機構をロックするプリテンショナロック手段と、を備えることを特徴としている。
【００２０】
上記構成のウエビング巻取装置によれば、略筒状のスプールの外周部にウエビングベルトの長手方向基端側が係止されており、スプールの軸周り一方である巻取方向にスプールを回転させると、スプールの外周部にウエビングベルトが基端側から層状に巻き取られ、これにより、ウエビングベルトが収納される。
【００２１】
これに対して、以上の巻取状態でウエビングベルトを先端側へ引っ張ると、スプールに巻き取られたウエビングベルトが引き出されつつ、スプールが巻取方向とは反対の引出方向に回転する。このように引き出されたウエビングベルトを、例えば、座席に着座した乗員の身体に掛け回してウエビングベルトの長手方向中間部に設けられたタングプレートを、座席側方に設けられたバックル装置に係合させることで乗員の身体に対するウエビングベルトの装着状態となり、乗員の身体がウエビングベルトにより拘束される。
【００２２】
一方、車両が急減速状態になると、プリテンショナ機構のシリンダの内圧が上昇し、これにより、ピストンが摺動する。ピストンはシリンダの内圧上昇に伴う摺動によって回転体を回転させ、連結手段を介して回転体に連結されたトーションシャフトを巻取方向に回転させる。さらに、トーションシャフトの巻取方向への回転でスプールが強制的に巻取方向に回転させられる。
【００２３】
これにより、スプールにウエビングベルトが強制的に巻き取られる。このため、乗員身体に対するウエビングベルトの拘束力が上昇し、ウエビングベルトがプリテンショナ機構作動前よりも強力に乗員の身体を拘束し、車両急減速時の慣性で車両前方側へ移動しようとする乗員の身体が、ウエビングベルトによって確実に保持される。
【００２４】
このプリテンショナ機構の作動後の状態で、車両急減速時の慣性によって乗員の身体がウエビングベルトを引っ張ると、このときの引張力に基づく引出方向への回転力がスプールに付与される。さらに、この回転力は、スプールと一体のトーションシャフトの軸方向一端に付与される。
【００２５】
一方、車両急減速状態になるとシャフトロック手段が作動し、トーションシャフトの軸方向他端がシャフトロック手段によりロックされる。このように、トーションシャフトの軸方向他端はシャフトロック手段によりロックされ、軸方向一端にはスプールからの引出方向の回転力が付与されるため、トーションシャフトに捩じれが生じる。このトーションシャフトの捩じれ（すなわち、変形）に伴い生じるエネルギー吸収により、乗員の身体がウエビングベルトを引っ張る引張力に対応したウエビングベルトが乗員の身体を拘束する拘束力の増加が抑制される。
【００２６】
ここで、上記のように、トーションシャフトの一端に引出方向の回転力が付与されてトーションシャフトが引出方向に回転しようとすると、上述した回転体にもトーションシャフトの回転力が付与される。さらに、この状態での引出方向への回転力が回転体に付与されると、回転体はシリンダの内圧上昇時の摺動方向とは反対方向にピストンを摺動させようとする。
【００２７】
しかしながら、本ウエビング巻取装置では、プリテンショナ機構の作動終了状態で回転体の引出方向の回転又はシリンダの内圧上昇時における摺動方向とは反対方向へのピストンの摺動がプリテンショナロック手段により規制され、結果的にプリテンショナ機構がロックされる。このため、このような規制を受けることで、トーションシャフトと回転体との間に相対回転が生じると、連結手段によるトーションシャフトと回転体との連結が解除される。
【００２８】
これにより、実質的にプリテンショナ機構がトーションシャフトから切り離されるため、シリンダの内圧が引出方向へのトーションシャフトの回転に影響を及ぼさない。したがって、トーションシャフトの機械的な強度を設定するうえで、シリンダの内圧を考慮する必要がなくなり、トーションシャフトの機械的な強度の設定が容易になる。
【００２９】
また、本ウエビング巻取装置では、上記のようにプリテンショナ機構の作動終了状態で、回転体の引出方向の回転又はシリンダの内圧上昇時における摺動方向とは反対方向へのピストンの摺動が、プリテンショナロック手段により規制されるため、トーションシャフトが引出方向に回転を開始した直後から回転体に対するトーションシャフトの相対回転が生じる。このため、この引出方向へのトーションシャフトの回転開始直後に、回転体とトーションシャフトとの機械的連結を素早く解除（解消）でき、トーションシャフトでのエネルギ吸収を早期に開始できる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
＜第１の実施の形態の構成＞
図１には、本発明の第１の実施の形態に係るウエビング巻取装置１０の全体構成の概略が正面断面図によって示されている。
【００３１】
この図に示されるように、ウエビング巻取装置１０はフレーム１２を備えている。フレーム１２は略板状の背板１４を備えており、この背板１４がボルト等の図示しない締結手段によって車体に固定されることで、本ウエビング巻取装置１０が車体に取り付けられる構成となっている。背板１４の幅方向両端からは一対の脚板１６、１８が互いに平行に延出されており、これらの脚板１６、１８間にダイカスト等によって製作されたスプール２０が回転可能に配置されている。
【００３２】
スプール２０は略円筒形状のスプール本体２２を備えている。スプール本体２２の軸方向両端側にはそれぞれフランジ部２４、２６がスプール本体２２に対して略同軸的に形成されている。両フランジ部２４、２６の間でスプール本体２２には長尺帯状のウエビングベルト２８の基端部が係止されている。スプール２０をその軸周り一方へ回転させると、ウエビングベルト２８がその基端側からスプール本体２２の外周部に層状に巻き取られる。また、ウエビングベルト２８をその先端側から引っ張れば、スプール本体２２の外周部に巻き取られたウエビングベルト２８が引き出され、これに伴い、ウエビングベルト２８を巻き取る際の回転方向（以下、この方向を便宜上「巻取方向」と称する）とは反対にスプール２０が回転する（以下、ウエビングベルト２８を引き出す際のスプール２０の回転方向を便宜上「引出方向」と称する）。
【００３３】
また、スプール本体２２の軸方向一端（脚板１６側）には、嵌合孔３０が形成されている。嵌合孔３０の断面形状はスプール本体２２に対して略同軸の略円形とされている。しかも、嵌合孔３０は軸方向一端側へ向けて段階的に内径寸法が大きくなる断付き形状とされている。
【００３４】
一方、スプール２０の軸方向一端側には、ロックベース３２が設けられている。ロックベース３２は、嵌合部３４を備えている。嵌合部３４はスプール２０の軸方向他端側へ向けて段階的に外形寸法が小さくなる略円柱形状に形成されており、この嵌合部３４が上記の嵌合孔３０に嵌め込まれ、ロックベース３２がスプール２０に対して同軸的に相対回転可能に取り付けられている。また、嵌合部３４の軸方向一端側にはロックプレート取付部３６が一体的に形成されており、シャフトロック手段としてのロック機構３８を構成するロックプレート４０が取り付けられている。
【００３５】
ロック機構３８はケース４２を備えている。ケース４２は脚板１６の外側（すなわち、脚板１８とは反対側）に設けられており、脚板１６にねじ等の締結手段や嵌合爪等の嵌合手段等により脚板１６に一体的に固定されている。このケース４２の内側には、図示しないラチェットギヤや圧縮コイルスプリング等のロック機構３８を構成する部材が収容されている。
【００３６】
上記のラチェットギヤは後述するトーションシャフト４４の軸方向一端にスプール２０並びにロックベース３２に対して同軸的且つ相対回転自在に軸支されている。また、圧縮コイルスプリングはその一端がラチェットギヤに係止されており他端はロックベース３２に係止されている。これにより、ロックベース３２が回転して圧縮コイルスプリングを圧縮し、若しくは引っ張ることで圧縮コイルスプリングの付勢力が増加すると、圧縮コイルスプリングがその付勢力でラチェットギヤをロックベース３２の回転方向へ付勢してロックベース３２をラチェットギヤの回転方向と同方向へ回転させる構成となっている。
【００３７】
また、ラチェットギヤには、ロックベース３２に取り付けられたロックプレート４０が係合しており、ロックベース３２に対してラチェットギヤが相対的に巻取方向へ回転した際には、ラチェットギヤに誘導されてスプール２０の回転半径方向外方へ移動し、脚板１６に形成されている内歯のラチェット歯４６に噛み合い、ロックベース３２の回転を規制する構成となっている。
【００３８】
また、ラチェットギヤの半径方向下方には、図示しないロック機構３８用の加速度センサが配置されている。この加速度センサは、ラチェットギヤに対して接離移動可能な係合爪と、係合爪のラチェットギヤとは反対側に設けられた鋼球と、鋼球が載置された略皿状の載置部と、を含めて構成されている。ロック機構用の加速度センサは、車両急減速状態で鋼球が載置部上で転動すると鋼球が係合爪を押し上げてラチェットギヤに接近移動させ、係合爪をラチェットギヤに係合させてラチェットギヤの回転を規制する構造となっている。
【００３９】
一方、スプール本体２２の内部にはトーションシャフト４４がスプール２０に対して同軸的に収容されている。トーションシャフト４４の軸方向一端側は、ロックベース３２を同軸的に貫通して、上述したようにラチェットギヤを回転自在に軸支していると共に、ケース４２に回転自在に軸支されている。
【００４０】
また、トーションシャフト４４のロックベース３２に入り込んだ部分の外周部の一部にはスプライン加工が施されており、これにより、トーションシャフト４４とロックベース３２とが同軸的且つ一体的に連結されている。
【００４１】
これに対して、トーションシャフト４４の軸方向他端側には、連結手段としてのスリーブ４８が設けられている。図１及び図２に示されるように、スリーブ４８は、小径筒部５０を備えている。小径筒部５０は外周部にスプライン加工が施されており、スプール本体２２の軸方向他端部で開口したスプール本体２２に対して同軸のスプライン孔５２に嵌め込まれてスプール本体２２に同軸的且つ一体的に連結されている。また、小径筒部５０には内周部にスプライン加工が施されたスプライン孔５４が小径筒部５０に対して同軸的に形成されている。スプライン孔５４にはトーションシャフト４４の軸方向他端部が嵌め込まれている。トーションシャフト４４の軸方向他端部には外周部にスプライン加工が施されており、これにより、小径筒部５０とトーションシャフト４４とが同軸的且つ一体的に連結されている。
【００４２】
また、小径筒部５０の軸方向他端側側方には、小径筒部５０と共にスリーブ４８を構成する大径部５６が設けられている。大径部５６は外周形状が略円形とされ、且つ、外径寸法は小径筒部５０よりも大径とされている。大径部５６の軸心位置よりも偏心した位置には一対の小孔５８が大径部５６の軸方向に沿って貫通している。これらの小孔５８には、それぞれピン６０が嵌挿されている。ピン６０はその軸方向寸法が大径部よりも長く、軸方向一端側が大径部５６の軸方向一端側の端面から突出する。これらのピン６０の大径部５６から突出した部分に対応して小径筒部５０には小孔６２が形成されおり、各ピン６０は小孔６２に嵌挿される。これにより、小径筒部５０の軸周り方向の回転に対しては小径筒部５０と大径部５６とが機械的に連結される。
【００４３】
このように、ピン６０を介して小径筒部５０に連結された大径部５６は、脚板１８に形成された円孔６４を貫通してフレーム１２の外側へ突出している。
【００４４】
また、フレーム１２の外側には、クラッチ６６を構成するクラッチフレーム６８が設けられている。クラッチフレーム６８は、外周形状が大径部５６よりも充分に大きな厚肉の円盤形状とされており、スプール２０に対して略同軸的な状態で脚板１８に対向配置されている。
【００４５】
クラッチフレーム６８にはその軸方向一端部で開口した有底孔７０が形成されており、したがって、クラッチフレーム６８は全体的に浅底の有底筒形状とされている。有底孔７０の内周部は略１２０度毎に分割され、その各々がクラッチ壁７２とされている。各クラッチ壁７２は、クラッチフレーム６８の軸心位置からの寸法が引出方向へ向けて漸次小さくなっている。但し、クラッチフレーム６８の軸心位置からの寸法が最小となる部分であっても、そのクラッチフレーム６８の軸心位置からの寸法は、大径部５６の半径寸法よりも充分に大きい。
【００４６】
また、各クラッチ壁７２と大径部５６の外周部との間には、クラッチローラ７４が配置されている。クラッチローラ７４は、軸方向がスプール２０の軸心と略同方向の円柱形状に形成されている。また、各クラッチローラ７４の外径寸法は、クラッチ壁７２のうち、クラッチフレーム６８の軸心位置からの寸法が最大となる部分におけるクラッチフレーム６８の軸心位置からの寸法と、大径部５６の半径寸法との差よりも小さいが、クラッチフレーム６８の軸心位置からの寸法が最小となる部分におけるクラッチフレーム６８の軸心位置からの寸法と、大径部５６の半径寸法との差よりも充分に大きい。さらに、各クラッチローラ７４は、脚板１８に係止された保持片７６により大径部５６の外周部及びクラッチ壁７２の何れにも接しない状態で保持されている。
【００４７】
一方、クラッチフレーム６８の外底部には、プリテンショナ機構７８を構成するピニオン８０が同軸的に形成されており、ピニオン８０の回転半径方向外方にはスライド部材としてのラックバー８２が配置されている。
【００４８】
ラックバー８２は、概ねフレーム１２の上下方向に沿って長手方向とされており、その幅方向一端には断続的にラック歯８４が形成されている。ラック歯８４はピニオン８０に噛み合っていないが、ラックバー８２が上方へスライドすることでピニオン８０に噛み合うことができるようになっている。
【００４９】
一方、プリテンショナ機構７８は、シリンダ８６を備えている。シリンダ８６はフレーム１２の上方側へ向けて開口した略有底円筒形状に形成されている。シリンダ８６の底部側の周壁には図示しない貫通孔が形成されており、この貫通孔を介してガス発生手段としての図示しないガスジェネレータが接続されている。
【００５０】
ガスジェネレータは、着火装置及びガス発生部等を備えており、例えば、車両急減速状態を加速度センサ等の加速度検出手段等が検出した際に着火装置が作動すると、着火装置がガス発生部のガス発生剤を瞬間的に燃焼させ、瞬時に大量のガスを発生させてシリンダ８６の底部側へ供給する構造となっている。
【００５１】
また、シリンダ８６の内部には、ピストン８８が配置されている。ピストン８８は、一対のシリンダ８６の軸方向に沿って互いに対向する一対の円板部９０を備えている。さらに、これらの円板部９０の間には、外径寸法が円板部９０よりも小径の小径部９２が設けられており、小径部９２の下側には下方へ向けて漸次外径寸法が小さくなる略円錐台形状のテーパ部９４が設けられている。これらの円板部９０、小径部９２、及びテーパ部９４は同軸的に一体形成されている。
【００５２】
また、小径部９２の半径方向外方には、ゴム若しくはゴム程度の弾性を有する合成樹脂材により略リング状に形成されたＯリング（オーリング）９５が配置されている。これに対して、テーパ部９４の半径方向外方側にはプリテンショナロック手段としてのストッパリング９６が配置されている。
【００５３】
図３に示されるように、ストッパリング９６は、ばね性を有する金属材料等により全体的に略リング状に形成されている。また、ストッパリング９６の内周部は、テーパ部９８とされており、下方へ向けて漸次内径寸法が小さくなるように形成されており、最小内径寸法はテーパ部９４における最大外径寸法よりも充分に小さくなるように設定されている。
【００５４】
また、ストッパリング９６は完全なリング状ではなく、その一部が半径方向に沿って切断されている。したがって、ストッパリング９６には、周方向に沿った一端と他端が存在し、この一端と他端とが互いに離間する方向にストッパリング９６が弾性変形することで、ストッパリング９６の内径寸法及び外径寸法が大きくなる構成である。
【００５５】
一方、図１に示されるように、上述した大径部５６の小径筒部５０とは反対側には、シャフト１００がスプール２０に対して同軸的に形成されている。シャフト１００は、クラッチフレーム６８の底部及びピニオン８０を同軸的に貫通することで、クラッチフレーム６８及びピニオン８０を回転自在に軸支していると共に、シリンダ８６の上端から延設されたプリテンショナフレーム１０２を貫通し、プリテンショナフレーム１０２を介してフレーム１２とは反対側に設けられた図示しないケースに入り込んでいる。
【００５６】
この図示しないケースは、プリテンショナフレーム１０２若しくはフレーム１２に固定されていると共に、内部に渦巻きばねが収容されている。この渦巻きばねは、相対的に渦巻きの外側に位置する端部がケースに係止されていると共に、内側に位置する端部がシャフト１００に係止されており、シャフト１００が引出方向へ回転すると、渦巻きばねが巻き締められて付勢力が増加し、シャフト１００を巻取方向へ付勢する構成となっている。
【００５７】
＜第１の実施の形態の作用、効果＞
次に、本ウエビング巻取装置１０の動作の説明を通して、本実施の形態の作用並びに効果について説明する。
【００５８】
先ず、本ウエビング巻取装置１０の基本動作について説明する。
【００５９】
本ウエビング巻取装置１０では、スプール２０にウエビングベルト２８が層状に巻き取られた収納状態で、図示しないタングプレートを引っ張りつつウエビングベルト２８を引っ張ると、スプール２０を巻取方向に付勢する渦巻きばねの付勢力に抗してスプール２０を引出方向へ回転させながらウエビングベルト２８が引き出される。このように、ウエビングベルト２８が引き出された状態で、ウエビングベルト２８を座席に着座した乗員の身体の前方に掛け回しつつタングプレートを図示しないバックル装置に差し込み、バックル装置にタングプレートを保持させることで乗員の身体に対するウエビングベルト２８の装着状態（以下、単に「装着状態」と称する）となる。
【００６０】
また、ウエビングベルト２８を装着するためにウエビングベルト２８を引き出してスプール２０を引出方向へ回転させると、引出方向へのスプール２０の回転がスリーブ４８の小径筒部５０、ピン６０、及び大径部５６を介してシャフト１００に伝えられ、シャフト１００が引出方向へ回転する。このシャフト１００の引出方向の回転により上述した渦巻きばねが巻き締められて付勢力が増加し、シャフト１００を介してスプール２０を巻取方向側へ付勢する。
【００６１】
このように、上記装着状態では、渦巻きばねの付勢力がウエビングベルト２８をスプール２０に巻き取らせるように作用するため、基本的には、この付勢力で乗員の身体にウエビングベルト２８がフィットし、このときの付勢力に応じた力でウエビングベルト２８が乗員の身体を拘束、保持する。
【００６２】
一方、バックル装置によるタングプレートの保持が解除され、バックル装置からタングプレートが抜け出ると、渦巻きばねの付勢力に抗して引出状態のままウエビングベルト２８を維持する力が解除される。このため、渦巻きばねは付勢力でスプール２０を巻取方向に回転させる。
【００６３】
この巻取方向へのスプール２０の回転により引き出されたウエビングベルト２８がスプール２０の外周部に層状に巻き取られ、これにより、ウエビングベルト２８が収納される。
【００６４】
本ウエビング巻取装置１０では、車両が急減速状態になると、プリテンショナ機構７８を構成するガスジェネレータが作動し、着火装置がガス発生部のガス発生剤を瞬間的に燃焼させ、瞬時に大量のガスを発生させる。このようにして急激に大量発生したてガスはシリンダ８６の底部側へ供給され、これにより、シリンダ８６の底部側における内圧が急上昇する。
【００６５】
さらに、シリンダ８６の底部側における内圧が上昇することでピストン８８が上昇し、ピストン８８と一体のラックバー８２が上方へスライドする。ラックバー８２は上昇することでピニオン８０に噛み合いピニオン８０を巻取方向へ回転させる。ピニオン８０が巻取方向へ回転することでピニオン８０と一体のクラッチフレーム６８が巻取方向に回転する。
【００６６】
図４に示される状態からクラッチフレーム６８が巻取方向に回転すると、クラッチ壁７２がクラッチローラ７４に直接或いは保持片７６を介して間接的に係合し、クラッチローラ７４を巻取方向に押圧する。この押圧力が直接或いは間接的に作用した保持片７６はその基端側にて破断し、これにより、クラッチ壁７２からの押圧力を受けたクラッチローラ７４がクラッチ壁７２にガイドされてクラッチフレーム６８の半径方向内側へ変位し、最終的には図５に示されるように大径部５６の外周部へ圧接する。
【００６７】
クラッチローラ７４が大径部５６の外周部へ圧接することで、巻取方向へのクラッチフレーム６８の回転が大径部５６に伝えられ、大径部５６が巻取方向に回転させられる。巻取方向への大径部５６の回転は、ピン６０及び小径筒部５０を介してスプール２０に伝えられ、これにより、スプール２０が巻取方向に回転させられると、スプール２０にウエビングベルト２８が巻き取られる。
【００６８】
このように、スプール２０にウエビングベルト２８が巻き取られることでウエビングベルト２８による拘束力が上昇し、車両急減速状態での慣性で略車両前方側へ移動しようとする乗員の身体がウエビングベルト２８によって確実に保持される。
【００６９】
次いで、以上のようにプリテンショナ機構７８が作動した後に、車両急減速状態での慣性で乗員が略車両前方側へ移動しようとすると、ウエビングベルト２８が引っ張られる。このように、ウエビングベルト２８が引っ張られることでスプール２０には引出方向への回転力が付与される。
【００７０】
ここで、既にプリテンショナ機構７８が作動した状態では、上記のようにクラッチローラ７４を介して大径部５６とクラッチ壁７２（すなわち、クラッチフレーム６８）とが機械的に連結されている。このため、スプール２０に付与された回転力は小径筒部５０、ピン６０、大径部５６、クラッチローラ７４、及びクラッチフレーム６８を介してピニオン８０に伝わり、ピニオン８０を引出方向に回転させる。ピニオン８０が引出方向に回転することで、既にピニオン８０に噛み合ったラックバー８２は下方へ強制的にスライドさせられ、これに伴いピストン８８がシリンダ８６の底部側へ下降させられる。
【００７１】
ピストン８８が下降させられることで、テーパ部９４の内周部がストッパリング９６のテーパ部９８を下方へ押圧する。したがって、ストッパリング９６は下降するが、テーパ部９８で受けたテーパ部９４からの押圧力は、ストッパリング９６の半径方向外側へも作用する。このため、ストッパリング９６は拡径され、外周部がシリンダ８６の内周部に圧接する。
【００７２】
このとき、シリンダ８６の内周部とストッパリング９６の外周部との間に生じた摩擦力は、ストッパリング９６の下降を妨げるように作用するため、ストッパリング９６を介してピストン８８の下降がシリンダ８６の内周部とストッパリング９６の外周部との間に生じた摩擦力により規制される。
【００７３】
このように、ピストン８８の下降が規制されることで、引出方向へのピニオン８０の回転が規制されると、大径部５６の引出方向への回転が間接的に規制される。これにより、大径部５６と小径筒部５０との間で相対回転が生じ、小径筒部５０に付与された引出方向への回転力が、ピン６０の機械的強度を上回ると、ピン６０がせん断されて軸心周り方向の大径部５６と小径筒部５０との機械的連結が解除される。
【００７４】
これにより、スプール２０が引出方向に急激に回転すると、トーションシャフト４４の軸方向一端に連結されたロックベース３２と、ロック機構のラチェットギヤとの間で相対回転が生じ、ロックプレート４０が強制的にラチェット歯４６に接近移動させられてラチェット歯４６に噛合させられる。これにより、ロックベース３２の回転が規制されると、トーションシャフト４４の軸方向一端と他端との間で捩じれが生じ、トーションシャフト４４が変形させられる。このトーションシャフト４４の捩じり変形により、ウエビングベルト２８が乗員の身体を拘束する拘束力が一定値以上になることが防止される。
【００７５】
ここで、本ウエビング巻取装置１０では、上記のように、ピストン８８の下降を規制してスリーブ４８の大径部５６と小径筒部５０との間に相対回転を生じさせることでピン６０を破断させて大径部５６と小径筒部５０との機械的連結を解除している。このため、トーションシャフト４４を捩じる際に、シリンダ８６の内圧の影響を受けない。したがって、本ウエビング巻取装置１０では、シリンダ８６の内圧を考慮することなくトーションシャフト４４の機械的強度を容易に設定できる。
【００７６】
また、本ウエビング巻取装置１０では、上記のようにストッパリング９６によってピストン８８の下降が規制されるため、トーションシャフト４４が引出方向に回転しても大径部５６の引出方向への回転が間接的に規制される。したがって、大径部５６と小径筒部５０との間で素早く相対回転が生じさせることができる。
【００７７】
これにより、早期にピン６０をせん断させて大径部５６と小径筒部５０との機械的な連結、すなわち、トーションシャフト４４とプリテンショナ機構７８との機械的な連結を解消でき、トーションシャフト４４の捩じれによるエネルギ吸収を早期に生じさせることができる。
【００７８】
＜第２の実施の形態の構成＞
次に、本発明のその他の実施の形態について説明する。
【００７９】
なお、以下の各実施の形態を説明するうえで、前記第１の実施の形態を含めて説明している実施の形態よりも前出の実施の形態と基本的に同一の部位に関しては同一の符号を付与してその説明を省略する。
【００８０】
図６には、本発明の第２の実施の形態に係るウエビング巻取装置のプリテンショナロック手段の構成が分解斜視図により示されている。
【００８１】
この図に示されるように、本実施の形態におけるプリテンショナロック手段はクラッチフレーム１２２を備えている。クラッチフレーム１２２は基本的にクラッチフレーム６８と同じ構成であるが、底部側からプリテンショナロック手段を構成するクラッチ板１２４が延出されている点でクラッチフレーム６８とは構成が異なる。クラッチ板１２４は概念的にクラッチフレーム６８の軸心周りに略１２０度毎に分割される。その略１２０度の範囲で外周部はクラッチフレーム６８の軸心周りに巻取方向へ向けて漸次外径寸法が大きくなる。
【００８２】
また、クラッチ板１２４の回転半径方向外側には筒体１２６が配置されている。筒体１２６は、脚板１８側へ向けて開口した浅底の有底円筒形状に形成されており、その内径寸法はクラッチ板１２４の外径寸法の最大値よりも大きく、クラッチ板１２４を含めてクラッチフレーム６８を内側に収容した状態でスプール２０に対して同軸的に脚板１８に固定されている。
【００８３】
さらに、筒体１２６の内底部には３本のシャフト１２８が筒体１２６に対して同軸的に形成されている。これらの３本のシャフト１２８は、クラッチ板１２４のうち、３箇所の外径寸法が最小となる部分の近傍に対応して形成されている。
【００８４】
また、これらのシャフト１２８にはクラッチローラ１３０が軸支されている。
これらのクラッチローラ１３０の外径寸法は、クラッチ板１２４の外径寸法が最小となる位置におけるクラッチ板１２４の外周部と筒体１２６の内周部との間の隙間よりも僅かに小さく、クラッチ板１２４の外径寸法が最大となる位置におけるクラッチ板１２４の外周部と筒体１２６の内周部との間の隙間よりも充分に大きい。
【００８５】
さらに、筒体１２６の底部には円孔６４が同軸的に形成されており、ピニオン８０は円孔６４を貫通して筒体１２６の外部に突出している。
【００８６】
＜第２の実施の形態の作用、効果＞
すなわち、本実施の形態では、前記第１の実施の形態と同様にプリテンショナ機構７８が作動してピニオン８０が巻取方向に回転すると、図７に示される状態から、クラッチフレーム６８と共にクラッチ板１２４が回転し、クラッチ板１２４がクラッチローラ１３０を巻取方向に押圧する。この押圧力はシャフト１２８に間接的に作用し、図８に示されるようにシャフト１２８の基端部を破断する。
これにより、シャフト１２８によるクラッチローラ１３０の変位規制が解除され、クラッチ板１２４からの押圧力でクラッチローラ７４が移動する。
【００８７】
次いで、大径部５６とクラッチ壁７２（すなわち、クラッチフレーム６８）とが機械的に連結された状態で、乗員の身体がウエビングベルト２８を引っ張ろうとする引張力に起因する引出方向への回転力がスプール２０及びスリーブ４８をを介してクラッチフレーム６８に伝わり、クラッチフレーム６８が引出方向に回転するとクラッチ板１２４が引出方向へ回転する。但し、この状態では、クラッチローラ１３０はそれまで付与されていたクラッチ板１２４からの巻取方向への押圧力が付与されなくなるため、クラッチローラ１３０はその場に留まろうし、これにより、クラッチ板１２４とクラッチローラ１３０との間で相対回転が生じる。
【００８８】
クラッチ板１２４がクラッチローラ１３０に対して引出方向に相対回転すると、各クラッチローラ１３０の位置では、クラッチ板１２４の外周部と筒体１２６の内周部との間に小さくなり、図９に示されるように、最終的にはクラッチ板１２４の外周部と筒体１２６の内周部との双方にクラッチローラ１３０が噛み込むが如く圧接する。これにより、クラッチ板１２４と筒体１２６とが機械的に連結される。ここで、上述したように、筒体１２６は脚板１８に固定されているため、回転することはない。したがって、クラッチ板１２４の引出方向への回転が規制され、これにより、前記第１の実施の形態と同様に大径部５６の引出方向の回転が規制される。
【００８９】
このように、本実施の形態では、プリテンショナロック手段の構成が前記第１の実施の形態とは異なるが、上記のように、プリテンショナ機構７８の作動が終了した後に乗員の身体がウエビングベルト２８を引き出そうとした際には、大径部５６の回転を規制できるため、前記第１の実施の形態と同様の作用を奏し、同様の効果を得ることができる。
【００９０】
また、本実施の形態では、クラッチ板１２４の外周部と筒体１２６の内周部との双方にクラッチローラ１３０が噛み込むが如く圧接することでクラッチ板１２４と筒体１２６とが機械的に連結され、クラッチ板１２４の引出方向への回転、ひいては、大径部５６の引出方向の回転を規制する構造である。このため、トーションシャフト４４が引出方向に回転しても大径部５６の引出方向への回転が間接的に規制される。したがって、大径部５６と小径筒部５０との間で素早く相対回転を生じさせることができる。
【００９１】
これにより、早期にピン６０をせん断させて大径部５６と小径筒部５０との機械的な連結、すなわち、トーションシャフト４４とプリテンショナ機構７８との機械的な連結を解消でき、トーションシャフト４４の捩じれによるエネルギ吸収を早期に生じさせることができる。
【００９２】
＜第３の実施の形態＞
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。
【００９３】
図１０には、本実施の形態に係るウエビング巻取装置のプリテンショナロック手段の構成が側面図により示されている。この図に示されるように、本実施の形態では、クラッチフレーム６８の底部にプリテンショナロック手段を構成するクラッチ板１２４が形成されておらず、代わりにラチェット板１４２が形成されている。
【００９４】
また、シャフト１２８にはクラッチローラ１３０に代わりプリテンショナロック手段を構成するパウル１４４が軸支されている。パウル１４４は図示しない捩じりコイルスプリングによってその先端がラチェット板１４２の外周部へ接近する方向へ付勢されている。したがって、基本的に各パウル１４４は先端がラチェット板１４２の外周部のラチェット歯に噛み合っている。したがって、ラチェット板１４２と一体のピニオン８０は、巻取方向へ回転することはできるが、引出方向には回転できない。
【００９５】
すなわち、本実施の形態では、プリテンショナ機構７８の作動終了後に、クラッチフレーム６８が引出方向に回転しようとしても、ラチェット板１４２の引出方向への回転がパウル１４４により規制されているため、引出方向へクラッチフレーム６８が回転することはできない。このように、本実施の形態は前記第２の実施の形態と同様にクラッチフレーム６８の引出方向への回転を規制できるため、前記第２の実施の形態と同様の作用を奏し、同様の効果を得ることができる。
【００９６】
＜第４の実施の形態＞
次に、本発明の第４の実施の形態について説明する。
【００９７】
図１１には、本実施の形態に係るウエビング巻取装置の連結手段としてのスリーブ１５２の構成が分解斜視図により示されている。この図に示されるように、本実施の形態におけるスリーブ１５２は、大径部５６と小径筒部５０とが同軸的且つ一体的に連結されていると共に、シャフト１００がスリーブ１５２とは別体で構成されている。
【００９８】
また、本実施の形態では、大径部５６には、小径筒部５０とは反対側の端部で開口した有底の円孔１５４が大径部５６に対して同軸的に形成されている。また、大径部５６には、円孔１５４の内周部及び小径筒部５０とは反対側の端部で開口した一対のキー溝１５６が円孔１５４を介して互いに対向する如く形成されている。
【００９９】
一方、シャフト１００の基端部には嵌合部１５８がシャフト１００に対して同軸的に一体形成されている。嵌合部１５８は円板部１６０を備えている。円板部１６０は外径寸法が円孔１５４の内径寸法よりも極僅かに小さく、円板部１６０を円孔１５４に嵌め込むことができるようになっている。
【０１００】
また、円板部１６０の外周部には一対の嵌合片１６２が円板部１６０を介して互いに対向する如く形成されている。嵌合片１６２はキー溝１５６に嵌合可能とされており、基本的には嵌合片１６２がキー溝１５６に嵌合することでスリーブ１５２の回転がシャフト１００に伝えられスリーブ１５２と一体にシャフト１００が回転する構成となっている。
【０１０１】
すなわち、本実施の形態では、基本的にシャフト１００とスリーブ１５２とが一体的に回転するが、ピストン８８の下降やピニオン８０の回転が規制された状態でスリーブ１５２に回転力が付与されると、嵌合片１６２がキー溝１５６にせん断されて円板部１６０から離脱する。これにより、シャフト１００に対してスリーブ１５２が相対回転可能となる。
【０１０２】
このように、本実施の形態では、シャフト１００に対してスリーブ１５２が相対回転可能となることでトーションシャフト４４を捩じる際に、シリンダ８６の内圧の影響を受けない。したがって、本実施の形態でも、シリンダ８６の内圧を考慮することなくトーションシャフト４４の機械的強度を容易に設定できる。
【０１０３】
＜第５の実施の形態＞
次に、本発明の第５の実施の形態について説明する。
【０１０４】
図１２には、本実施の形態に係るウエビング巻取装置の連結手段としてのピニオン８０の構成が分解斜視図により示されている。この図に示されるように、本実施の形態における連結手段は、クラッチフレーム１７２を備えている。クラッチフレーム１７２は基本的に前記第１の実施の形態におけるクラッチフレーム６８と同じであるが、ピニオン８０とは別体で構成されている。
【０１０５】
また、クラッチフレーム１７２の底部には円孔１７４がクラッチフレーム１７２の底部に対して同軸的に形成されている。さらに、円孔１７４の内周部からは円孔１７４の中心を介して互いに対向する如く一対の嵌合片１７６が円孔１７４の半径方向内方へ向けて突出形成されている。
【０１０６】
これに対して、クラッチフレーム１７２とは別体で構成されたピニオン８０には、円板部１７８がピニオン８０に対して同軸的且つ一体的に形成されている。この円板部１７８の外径寸法は上記の円孔１７４の内径寸法よりも極僅かに小さく円孔１７４に円板部１７８を嵌合できるようになっている。
【０１０７】
また、円板部１７８の外周部には、円板部１７８のピニオン８０とは反対側の端面並びに円板部１７８の外周部にて開口したキー溝１８０が円板部１７８の中心を介して互いに対向する如く形成されている。嵌合片１７６はキー溝１８０に嵌合可能とされており、基本的には嵌合片１７６がキー溝１８０に嵌合することでピニオン８０の回転がクラッチフレーム１７２に伝えられピニオン８０と一体にクラッチフレーム１７２が回転する構成となっている。
【０１０８】
すなわち、本実施の形態では、基本的にクラッチフレーム１７２とピニオン８０とが一体的に回転するが、ピストン８８の下降やピニオン８０の回転が規制された状態でクラッチフレーム１７２に回転力が付与されると、嵌合片１７６がキー溝１８０にせん断されて円孔１７４の内周部から離脱する。これにより、ピニオン８０に対してクラッチフレーム１７２が相対回転可能となる。
【０１０９】
このように、本実施の形態では、クラッチフレーム１７２に対してピニオン８０が相対回転可能となることでトーションシャフト４４を捩じる際に、シリンダ８６の内圧の影響を受けない。したがって、本実施の形態でも、シリンダ８６の内圧を考慮することなくトーションシャフト４４の機械的強度を容易に設定できる。
【０１１０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係るウエビング巻取装置では、プリテンショナ機構を構成するシリンダの内圧を考慮せずに容易にトーションシャフトの機械的強度を設定できる。しかも、引出方向へのトーションシャフトの回転開始直後に、回転体とトーションシャフトとの機械的連結を素早く解除（解消）でき、トーションシャフトでのエネルギ吸収を早期に開始できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るウエビング巻取装置の構成を示す正面断面図である。
【図２】クラッチの分解斜視図である。
【図３】プリテンショナロック手段としてのストッパリングの構成を示す斜視図である。
【図４】クラッチの作動前の状態を示す側面断面図である。
【図５】クラッチの作動後の状態を示す側面断面図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態に係るウエビング巻取装置のプリテンショナロック手段の構成を示す分解斜視図である。
【図７】プリテンショナロック手段の作動前の状態を示す側面断面図である。
【図８】シャフト離脱状態を示す図７に対応した側面断面図である。
【図９】プリテンショナロック手段の作動後の状態を示す側面断面図である。
【図１０】本発明の第３の実施の形態に係るウエビング巻取装置のプリテンショナロック手段の構成を示す側面断面図である。
【図１１】本発明の第４の実施の形態に係るウエビング巻取装置の連結手段の構成を示す分解斜視図である。
【図１２】本発明の第５の実施の形態に係るウエビング巻取装置の連結手段の構成を示す分解斜視図である。
【符号の説明】
１０    ウエビング巻取装置
２０    スプール
２８    ウエビングベルト
３８    ロック機構（シャフトロック手段）
４４    トーションシャフト
４８    スリーブ（連結手段）
７８    プリテンショナ機構
８０    ピニオン（回転体）
８２    ラックバー（スライド部材）
８６    シリンダ
８８    ピストン
９６    ストッパリング（プリテンショナロック手段）
１２２    クラッチフレーム（プリテンショナロック手段）
１２４    クラッチ板（プリテンショナロック手段）
１２６    筒体（プリテンショナロック手段）
１３０    クラッチローラ（プリテンショナロック手段）
１４２    ラチェット板（プリテンショナロック手段）
１４４    パウル（プリテンショナロック手段）
１５２    スリーブ（連結手段）
１７２    クラッチフレーム（連結手段）
【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】
2004237841.tif 000011
【図１０】
2004237841.tif 000012
【図１１】
2004237841.tif 000013
【図１２】
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