(57)【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を回転可能に配置されたリングギアと、緊急時に前記リングギアに動力を伝達する動力伝達手段と、を備えたプリテンショナにおいて、
前記動力伝達手段は、前記リングギアの外歯に係合可能に構成されたロッド形状の樹脂部材である動力伝達部材と、該動力伝達部材を収容するパイプと、該パイプの端部に配置されたガス発生器と、該ガス発生器から発生したガスを受けて前記動力伝達部材を押圧するピストンと、前記動力伝達部材の先端部により構成される第一ストッパと、前記動力伝達部材と前記ピストンとの間に配置された別部品である第二ストッパと、前記動力伝達部材の通路を形成するプリテンショナカバーと、を備え、
前記第二ストッパは、前記第一ストッパが前記通路の終端部に到達して前記動力伝達部材の運動エネルギーを吸収した後、前記リングギアの外歯に噛み込んで前記リングギアの回転を阻止するように構成されている、
ことを特徴とするプリテンショナ。
【請求項２】
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、緊急時に前記ウェビングを巻き取って弛みを除去するプリテンショナと、を備えたリトラクタにおいて、
前記プリテンショナは、請求項１に記載されたプリテンショナである、ことを特徴とするリトラクタ。
【請求項３】
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、
前記リトラクタは、請求項１に記載のプリテンショナを有する、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、リトラクタ及びシートベルト装置に関し、特に、射出された動力伝達部材の運動エネルギーの低減に適した、プリテンショナ、リトラクタ及びシートベルト装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の車両には、一般に、乗員が着座する腰掛部と乗員の背面に位置する背もたれ部とを備えたシートに乗員を拘束するシートベルト装置が設けられている。かかるシートベルト装置は、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リトラクタと、車体側に設けられ前記ウェビングを案内するガイドアンカーと、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、を有し、前記トングを前記バックルに嵌着させることによってウェビングにより乗員をシートに拘束している。かかるシートベルト装置では、ウェビングの一端はベルトアンカーに固定されており、ウェビングの他端はガイドアンカーに挿通されてリトラクタに接続されている。
【０００３】
かかるリトラクタは、車両衝突時等の緊急時にウェビングの弛みを除去するプリテンショナを有していることが一般的になってきている（例えば、特許文献１及び２参照）。特許文献１及び２に記載されたプリテンショナは、ウェビングを巻き取るスプールに連結されたピニオンギアと、車両衝突時にピニオンギアを回転させる動力伝達部材（負荷伝達要素）と、動力伝達部材を収容するチューブ（パイプ）と、を有している。特許文献１に記載された動力伝達部材は複数の質量体（ボール）であり、特許文献２に記載された動力伝達部材は樹脂製の細長いロッド部材である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２００７−５２２０３０号公報
【特許文献２】国際公開第２０１２／１４３０９０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した特許文献１に記載された発明は、質量体がパイプから完全に放出されパイプ内のガスが外部環境に放出されることを防止することを課題とし、パイプの形状を変形したり、質量体の移動によって閉鎖可能なゲートを配置したり、最後の質量体をピニオンギアに噛み込ませたりしている。
【０００６】
しかしながら、近年、装置の小型化や高性能化の観点から動力伝達部材を駆動させるガス圧が高くなる傾向にあり、射出される動力伝達部材の運動エネルギーも大きくなることから、この運動エネルギーをより低減することができる技術が求められている。
【０００７】
本発明はかかる問題点に鑑み創案されたものであり、射出された動力伝達部材の運動エネルギーを効果的に低減することができる、プリテンショナ、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を回転可能に配置されたリングギアと、緊急時に前記リングギアに動力を伝達する動力伝達手段と、を備えたプリテンショナにおいて、前記動力伝達手段は、前記リングギアの外歯に係合可能に構成されたロッド形状の樹脂部材である動力伝達部材と、該動力伝達部材を収容するパイプと、該パイプの端部に配置されたガス発生器と、該ガス発生器から発生したガスを受けて前記動力伝達部材を押圧するピストンと、前記動力伝達部材の先端部により構成される第一ストッパと、前記動力伝達部材と前記ピストンとの間に配置された別部品である第二ストッパと、前記動力伝達部材の通路を形成するプリテンショナカバーと、を備え、前記第二ストッパは、前記第一ストッパが前記通路の終端部に到達して前記動力伝達部材の運動エネルギーを吸収した後、前記リングギアの外歯に噛み込んで前記リングギアの回転を阻止するように構成されている、ことを特徴とするプリテンショナが提供される。
【０００９】
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、緊急時に前記ウェビングを巻き取って弛みを除去するプリテンショナと、を備えたリトラクタにおいて、前記プリテンショナは、前記スプールを回転可能に配置されたリングギアと、緊急時に前記リングギアに動力を伝達する動力伝達手段と、を備え、前記動力伝達手段は、前記リングギアの外歯に係合可能に構成されたロッド形状の樹脂部材である動力伝達部材と、該動力伝達部材を収容するパイプと、該パイプの端部に配置されたガス発生器と、該ガス発生器から発生したガスを受けて前記動力伝達部材を押圧するピストンと、前記動力伝達部材の先端部により構成される第一ストッパと、前記動力伝達部材と前記ピストンとの間に配置された別部品である第二ストッパと、前記動力伝達部材の通路を形成するプリテンショナカバーと、を備え、前記第二ストッパは、前記第一ストッパが前記通路の終端部に到達して前記動力伝達部材の運動エネルギーを吸収した後、前記リングギアの外歯に噛み込んで前記リングギアの回転を阻止するように構成されている、ことを特徴とするリトラクタが提供される。
【００１０】
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、前記リトラクタは、乗員を拘束するウェビングの巻き取りを行うスプールと、緊急時に前記ウェビングを巻き取って弛みを除去するプリテンショナと、を備え、前記プリテンショナは、前記スプールを回転可能に配置されたリングギアと、緊急時に前記リングギアに動力を伝達する動力伝達手段と、を備え、前記動力伝達手段は、前記リングギアの外歯に係合可能に構成されたロッド形状の樹脂部材である動力伝達部材と、該動力伝達部材を収容するパイプと、該パイプの端部に配置されたガス発生器と、該ガス発生器から発生したガスを受けて前記動力伝達部材を押圧するピストンと、前記動力伝達部材の先端部により構成される第一ストッパと、前記動力伝達部材と前記ピストンとの間に配置された別部品である第二ストッパと、前記動力伝達部材の通路を形成するプリテンショナカバーと、を備え、前記第二ストッパは、前記第一ストッパが前記通路の終端部に到達して前記動力伝達部材の運動エネルギーを吸収した後、前記リングギアの外歯に噛み込んで前記リングギアの回転を阻止するように構成されている、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】
【００１４】
上述した本発明に係るプリテンショナ、リトラクタ及びシートベルト装置によれば、動力伝達部材の前方に第一ストッパを配置し、動力伝達部材の後方に第二ストッパを配置したことにより、通路の終端部と射出された動力伝達部材との間に第一ストッパを挟み込むことができ、動力伝達部材の運動エネルギーを第一ストッパにより一次的に吸収することができる。また、通路とリングギアとの間に第二ストッパを噛み込ませることによって、第二ストッパのパイプからの放出を抑制し、ガスの外部環境への放出を抑制することができる。
【００１５】
特に、本発明では、第一ストッパにより動力伝達部材の運動エネルギーを低減した状態で第二ストッパを作用させることができ、射出された動力伝達部材の運動エネルギーを効果的に低減することができるとともに、第二ストッパに求められる強度等の設計条件を緩和することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第一実施形態に係るプリテンショナを示す概略構成図であり、（Ａ）は通常状態、（Ｂ）は射出状態、（Ｃ）は作動完了状態、を示している。
【図２】本発明の第二実施形態に係るプリテンショナを示す概略構成図であり、（Ａ）は通常状態、（Ｂ）は射出状態、（Ｃ）は作動完了状態、を示している。
【図３】本発明の第三実施形態に係るプリテンショナを示す概略構成図であり、（Ａ）は通常状態、（Ｂ）は射出状態、（Ｃ）は作動完了状態、を示している。
【図４】第三実施形態に係るプリテンショナを備えたリトラクタを示す部品展開図である。
【図５】本発明の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５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プリテンショナを示す概略構成図であり、（Ａ）は通常状態、（Ｂ）は射出状態、（Ｃ）は作動完了状態、を示している。図２は、本発明の第二実施形態に係るプリテンショナを示す概略構成図であり、（Ａ）は通常状態、（Ｂ）は射出状態、（Ｃ）は作動完了状態、を示している。図３は、本発明の第三実施形態に係るプリテンショナを示す概略構成図であり、（Ａ）は通常状態、（Ｂ）は射出状態、（Ｃ）は作動完了状態、を示している。なお、各図において、同一の構成部品については、同一の符号を付して重複した説明を省略する。
【００１８】
本発明の第一実施形態に係るプリテンショナ１は、図１（Ａ）〜（Ｃ）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を回転可能に配置されたリングギア２と、緊急時にリングギア２に動力を伝達する動力伝達手段３と、を備え、動力伝達手段３は、リングギア２の外歯２１に係合可能に構成された動力伝達部材３１と、動力伝達部材３１を収容するパイプ３２と、パイプ３２の端部に配置されたガス発生器３３と、ガス発生器３３から発生したガスを受けて動力伝達部材３１を押圧するピストン３４と、動力伝達部材３１の上流側に配置された第一ストッパ３５と、動力伝達部材３１とピストン３４との間に配置された第二ストッパ３６と、動力伝達部材３１の通路４１を形成するプリテンショナカバー４と、を備えている。
【００１９】
プリテンショナカバー４は、スプールを収容するベースフレームの側面に固定されており、パイプ３２は、ベースフレームに沿って湾曲するように配置されている。スプールの回転軸９は、ピニオンギア９１と同心軸上に接続されている。ピニオンギア９１の外周に形成された外歯は、リングギア２の内周に形成された内歯２２と係合可能に構成されている。通常時は、図１（Ａ）に示したように、ピニオンギア９１の外歯とリングギア２の内歯２２との間にはクリアランスが設けられており、スプールの回転軸９及びピニオンギア９１はリングギア２と干渉することなく回転可能な状態になっている。
【００２０】
第一実施形態において、動力伝達部材３１は、例えば、球体形状の金属部材（ボール）により構成される。リングギア２は、図１（Ａ）に示したように、通常時は、ピニオンギア９１と干渉しないように、例えば、プリテンショナカバー４によって位置決めされている。
【００２１】
また、リングギア２の外歯２１は、図１（Ａ）に示したように、最初のボール（動力伝達部材３１）のみを係合可能な谷間と、二番目以降のボール（動力伝達部材３１）を二つずつ係合可能な谷間と、を有するように形成されている。また、リングギア２は、円環状に形成されており、内周部にピニオンギア９１の外歯と係合可能な内歯２２が形成されている。
【００２２】
図１（Ａ）に示したように、パイプ３２内には複数のボール（動力伝達部材３１）が充填されており、通常時は、リングギア２の外歯２１によって移動しないように支持されている。プリテンショナカバー４の内側には、側壁に沿ってボール（動力伝達部材３１）がリングギア２の外周を移動できるように通路４１が形成されている。そして、この通路４１の終端部に第一ストッパ３５が固定されている。第一ストッパ３５は、例えば、樹脂部材により形成されており、弾性変形又は塑性変形によって、射出されたボール（動力伝達部材３１）の運動エネルギーを吸収可能な強度を有している。
【００２３】
また、パイプ３２内に収容されたボール（動力伝達部材３１）の最後尾には、第二ストッパ３６が配置されており、第二ストッパ３６の後方（下流）側にはピストン３４が配置されている（図１（Ｂ）参照）。パイプ３２の終端部には、マイクロガスジェネレータ等のガス発生器３３が配置されている。
【００２４】
上述したプリテンショナ１を備えたリトラクタを搭載した車両の緊急時（例えば、衝突時）には、車体に設置されたセンサからガス発生器３３に作動信号が送信され、ガス発生器３３から高圧ガスがパイプ３２内に噴出される。この高圧ガスによって、ピストン３４は、パイプ３２の内面に密着して高圧ガスの漏洩を防止しながらパイプ３２内を摺動する。そして、ピストン３４の摺動によって、第二ストッパ３６及びボール（動力伝達部材３１）が押圧され、パイプ３２内を移動する。
【００２５】
パイプ３２から押し出された最初のボール（動力伝達部材３１）は、リングギア２の外歯２１に係合しつつリングギア２を押圧し、リングギア２はピニオンギア９１に向かって移動する。その結果、リングギア２の内歯２２とピニオンギア９１の外歯とが係合し、リングギア２の回転によってピニオンギア９１を回転させることができ、スプールを回転させることができる。
【００２６】
ガス発生器３３から供給される高圧ガスによって、ボール（動力伝達部材３１）は順次パイプ３２から放出され、リングギア２を回転させた後、リングギア２の係合から離脱して通路４１に沿って移動する。通路４１の終端部に到達したボール（動力伝達部材３１）は、図１（Ｂ）に示したように、第一ストッパ３５に接触する。このとき、第二ストッパ３６は、パイプ３２から放出されない位置に留まっている。
【００２７】
第一ストッパ３５に接触したボール（動力伝達部材３１）は、高圧ガスによって押圧されているが、第一ストッパ３５の弾性変形又は塑性変形によってボール（動力伝達部材３１）の運動エネルギーが吸収される。例えば、図１（Ｃ）に示したように、第一ストッパ３５は、ボール（動力伝達部材３１）によって押圧され、弾性変形又は塑性変形しながらボール（動力伝達部材３１）の運動エネルギーを吸収する。したがって、ボール（動力伝達部材３１）を第一ストッパ３５に接触させることによって、ボール（動力伝達部材３１）の速度を減速させることができる。
【００２８】
そして、第一ストッパ３５の変形分だけボール（動力伝達部材３１）、第二ストッパ３６及びピストン３４が移動し、図１（Ｃ）に示したように、第二ストッパ３６がリングギア２に噛み込むこととなる。第二ストッパ３６は、例えば、金属部材又は樹脂部材により形成されており、リングギア２に噛み込んでリングギア２の回転を阻止可能な強度を有している。なお、第二ストッパ３６がリングギア２に噛み込んだときに、第二ストッパ３６がパイプ３２から放出されないように、ボール（動力伝達部材３１）の個数及び第二ストッパ３６の長さが調整されている。
【００２９】
上述した本実施形態に係るプリテンショナ１によれば、ボール（動力伝達部材３１）の前方（上流側）に第一ストッパ３５を配置し、ボール（動力伝達部材３１）の後方（下流側）に第二ストッパ３６を配置したことにより、通路４１の終端部と射出されたボール（動力伝達部材３１）との間に第一ストッパ３５を挟み込むことができ、ボール（動力伝達部材３１）の運動エネルギーを第一ストッパ３５により一次的に吸収することができる。また、通路４１とリングギア２との間に第二ストッパ３６を噛み込ませることによって、第二ストッパ３６のパイプ３２からの放出を抑制し、ガスの外部環境への放出を抑制することができる。
【００３０】
特に、本実施形態では、第一ストッパ３５によりボール（動力伝達部材３１）の運動エネルギーを低減した状態で第二ストッパ３６を作用させることができ、射出されたボール（動力伝達部材３１）の運動エネルギーを効果的に低減することができるとともに、第二ストッパ３６に求められる強度等の設計条件を緩和することもできる。
【００３１】
なお、上述した第一実施形態において、動力伝達部材３１はロッド形状の樹脂部材（樹脂ロッド）であってもよい。この場合、第一ストッパ３５の強度を樹脂ロッドよりも低くしておけば、第一ストッパ３５を変形させることができ、第一ストッパ３５の強度を樹脂ロッドよりも高くしておけば、樹脂ロッドを変形させることができ、いずれにせよ動力伝達部材３１（樹脂ロッド）の運動エネルギーを低減することができる。
【００３２】
図２（Ａ）〜（Ｃ）に示した第二実施形態に係るプリテンショナ１は、第一ストッパ３５の配置が上述した第一実施形態と異なるものであり、その他の構成は第一実施形態と同じである。図２（Ａ）に示したように、第二実施形態における第一ストッパ３５は、ボール（動力伝達部材３１）の最前部に配置されており、ボール（動力伝達部材３１）と一緒に移動可能に構成されている。
【００３３】
したがって、ガス発生器３３から高圧ガスがパイプ３２内に噴出されると、ボール（動力伝達部材３１）によって第一ストッパ３５が押圧され、パイプ３２から放出される。パイプ３２から放出された第一ストッパ３５は、リングギア２の外歯２１に係合しつつリングギア２を押圧し、リングギア２はピニオンギア９１に向かって移動する。なお、第一ストッパ３５は、少なくとも、ボール（動力伝達部材３１）が係合する狭い谷間を有する部分に係合可能となるように長さが調整されている。
【００３４】
そして、ガス発生器３３から供給される高圧ガスによって、ボール（動力伝達部材３１）は順次パイプ３２から放出され、リングギア２を回転させた後、第一ストッパ３５及びボール（動力伝達部材３１）は通路４１に沿って移動する。図２（Ｂ）に示したように、通路４１の終端部に到達した第一ストッパ３５は、後続のボール（動力伝達部材３１）と通路４１の終端部との間に挟まれて押圧され、図２（Ｃ）に示したように、変形してボール（動力伝達部材３１）の運動エネルギーを吸収する。その後、第二ストッパ３６が、リングギア２に噛み込み、リングギア２の回転が阻止される。
【００３５】
かかる第二実施形態によっても、上述した第一実施形態に係るプリテンショナ１と同様の効果を有する。なお、上述した第二実施形態においても、動力伝達部材３１はロッド形状の樹脂部材（樹脂ロッド）であってもよい。
【００３６】
図３（Ａ）〜（Ｃ）に示した第三実施形態に係るプリテンショナ１は、動力伝達部材３１がロッド形状の樹脂部材（樹脂ロッド）により構成されており、第一ストッパ３５が樹脂ロッド（動力伝達部材３１）と一体に形成されたものである。すなわち、樹脂ロッド（動力伝達部材３１）の先端部が第一ストッパ３５を構成している。第一ストッパ３５を構成する部分の樹脂部材は、樹脂ロッド（動力伝達部材３１）と同じ素材であってもよいし、樹脂ロッド（動力伝達部材３１）よりも強度の低い素材であってもよい。
【００３７】
動力伝達部材３１として樹脂ロッドを採用した場合、リングギア２の位相に拘わらず樹脂ロッドの塑性変形によってリングギア２を回転させることができることから、上述した第一実施形態や第二実施形態で採用したクラッチ機構（ピニオンギア９１とリングギア２との離脱及び係合を制御する機構）は不要である。したがって、スプール１１の回転軸９は、図３（Ａ）に示したように、リングギア２と同心軸上に接続されている。リングギア２の外周には、複数の外歯２１が等間隔に形成されている。なお、動力伝達部材３１として樹脂ロッドを採用した場合であっても、上述した第一実施形態や第二実施形態と同様なクラッチ機構を採用してもよい。
【００３８】
ガス発生器３３から高圧ガスがパイプ３２内に噴出されると、樹脂ロッド（動力伝達部材３１）が押圧され、パイプ３２から放出される。パイプ３２から放出された樹脂ロッド（動力伝達部材３１）は、リングギア２の外歯２１によって塑性変形しながら外歯２１に係合してリングギア２を回転させる。
【００３９】
樹脂ロッド（動力伝達部材３１）は、リングギア２を回転させた後、通路４１に沿って移動する。そして、図３（Ｂ）に示したように、通路４１の終端部に到達した樹脂ロッド（動力伝達部材３１）は、通路４１の終端部に押し付けられ、図３（Ｃ）に示したように、先端部（第一ストッパ３５に相当する部分）が塑性変形して樹脂ロッド（動力伝達部材３１）の運動エネルギーを吸収する。その後、第二ストッパ３６が、リングギア２に噛み込み、リングギア２の回転が阻止される。かかる第三実施形態によっても、上述した第一実施形態に係るプリテンショナ１と同様の効果を有する。
【００４０】
次に、上述した第三実施形態に係るプリテンショナ１を備えたリトラクタ１０について、図４を参照しつつ説明する。ここで、図４は、第三実施形態に係るプリテンショナを備えたリトラクタを示す部品展開図である。
【００４１】
図４に示したリトラクタ１０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１１と、緊急時にウェビングを巻き取って弛みを除去するプリテンショナ１と、を備え、プリテンショナ１は、スプール１１を回転可能に配置されたリングギア２と、緊急時にリングギア２に動力を伝達する動力伝達手段３と、を備え、動力伝達手段３は、リングギア２の外歯２１に係合可能に構成された動力伝達部材３１と、動力伝達部材３１を収容するパイプ３２と、パイプ３２の端部に配置されたガス発生器３３と、ガス発生器３３から発生したガスを受けて動力伝達部材３１を押圧するピストン３４と、動力伝達部材３１と一体に形成された第一ストッパ３５と、動力伝達部材３１とピストン３４との間に配置された第二ストッパ３６と、動力伝達部材３１の通路４１を形成するプリテンショナカバー４と、を備えている。なお、図４において、ウェビングの図は省略してある。
【００４２】
スプール１１は、ウェビングを巻き取る巻胴であり、リトラクタ１０の骨格を形成するベースフレーム１２内に回転可能に収容されている。ベースフレーム１２は、例えば、対峙する一対の端面１２１，１２２と、これらの端面を連結する側面１２３と、を有している。ベースフレーム１２は、側面１２３と対峙し端面１２１，１２２に接続されるタイプレート１２４を有していてもよい。また、例えば、端面１２１側にスプリングユニット１３が配置され、端面１２２側にプリテンショナ１及びロック機構１４が配置される。なお、スプリングユニット１３、プリテンショナ１、ロック機構１４等の配置は、図示したものに限定されるものではない。
【００４３】
また、ベースフレーム１２の端面１２１には、スプール１１を挿通する開口部１２１ａが形成されており、ベースフレーム１２の端面１２２には、ロック機構１４のパウル１４１と係合可能な内歯を有する開口部１２２ａが形成されている。また、ベースフレーム１２の端面１２２の内側には、プリテンショナ１の一部（例えば、リングギア２等）が配置される。また、ベースフレーム１２の端面１２２の外側にはロック機構１４が配置され、ロック機構１４はリテーナカバー１５内に収容される。
【００４４】
リテーナカバー１５には、車体の急減速や傾きを検出するビークルセンサ１６が配置されていてもよい。ビークルセンサ１６は、例えば、球形の質量体と、質量体の移動によって揺動されるセンサレバーと、を有している。ビークルセンサ１６は、ベースフレーム１２の端面１２２に形成した開口部１２２ｂに嵌め込むようにしてもよい。
【００４５】
スプール１１は、中心部に空洞を有し、軸心を形成するトーションバー１１１が挿通されている。トーションバー１１１の一端は、内側がスプール１１の端部に接続されるとともに外側がスプリングユニット１３のスプリングコアに接続されている。したがって、スプール１１は、トーションバー１１１を介して、スプリングユニット１３に接続されており、スプリングユニット１３に格納されたゼンマイバネによりウェビングを巻き取る方向に付勢されている。図示しないが、スプール１１の端面に軸部を形成し、軸部の内側にトーションバー１１１の一端を接続し、軸部の外側にスプリングユニット１３を接続するようにしてもよい。なお、スプール１１に巻き取り力を付与する手段は、スプリングユニット１３に限定されるものではなく、電動モータ等を用いた他の手段であってもよい。
【００４６】
また、トーションバー１１１の他端は、ロック機構１４のロッキングベース１４２に接続されている。ロッキングベース１４２は、後述するように、ベースフレーム１２に係合可能に構成されており、トーションバー１１１の回転状態と非回転状態とを切り替えることができる。したがって、ロック機構１４が作用した状態（ロッキングベース１４２がベースフレーム１２に係合した状態）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、トーションバー１１１に閾値以上の荷重が生じるまでは、スプール１１を非回転状態に保持することができる。そして、トーションバー１１１に閾値以上の荷重が生じた場合には、トーションバー１１１が捻れることによって、スプール１１が相対的に回転運動を生じ、ウェビングが引き出される。
【００４７】
ロック機構１４は、トーションバー１１１の端部に接続され回転状態と非回転状態とに切り替え可能なロッキングベース１４２と、ロッキングベース１４２に揺動可能に配置されたパウル１４１と、パウル１４１の軸方向の移動を規制するためのカバープレート１４３と、ロッキングベース１４２の外側に回転可能に配置されるロックギア１４４と、ロックギア１４４に揺動可能に配置されたフライホイール１４５と、これらの部品を収容するとともにロッキングベース１４２を回転可能に支持するリテーナカバー１５と、を有している。なお、ロック機構１４は、図示した構成に限定されるものではなく、従来から存在している種々の構成のものを任意に選択して使用することができる。
【００４８】
ロッキングベース１４２は、円形状のディスク部１４２ａと、ディスク部１４２ａのスプール１１側に形成されリングギア２を支持する略六角柱形状のリングギア支持部１４２ｂと、トーションバー１１１の他端が挿通されるトーションバー支持部１４２ｃと、を有している。また、リングギア支持部１４２ｂには、プリテンショナ１の作動時にプリテンショナカバー４に対し軸受けを行うベアリング１１２が挿通されている。図示した実施形態では、スプール１１、トーションバー１１１、ロッキングベース１４２等が同心軸上に配置されており、これらによってスプール１１の回転軸が形成される。なお、リングギア支持部１４２ｂは、図示した形状に限定されるものではなく、例えば、鋸歯形状や他の多角形状であってもよい。
【００４９】
なお、ここでは、リングギア２をロッキングベース１４２に固定する場合について説明したが、かかる構成に限定されるものではない。例えば、図１（Ａ）や図２（Ａ）に示したように、リングギア２の内部に、スプール１１に接続されたピニオンギア９１を挿通し、リングギア２の内歯とピニオンギア９１の外歯とを必要に応じて係合させることによって、ピニオンギア９１を介してリングギア２の回転をスプール１１に伝達するようにしてもよい。
【００５０】
上述した構成を有するロック機構１４によれば、ウェビングが通常の引き出し速度よりも早い場合、すなわち、ウェビングの引き出し加速度が所定の閾値を超えた場合には、フライホイール１４５が揺動してリテーナカバー１５の内歯（図示せず）に係合し、ロックギア１４４の回転が規制される。また、ビークルセンサ１６が作動した場合には、そのセンサレバーがロックギア１４４の外歯１４４ａに係合し、ロックギア１４４の回転が規制される。
【００５１】
そして、ロックギア１４４の回転が規制されると、ロッキングベース１４２とロックギア１４４との間に相対回転が生じ、この相対回転に伴ってパウル１４１が揺動し、パウル１４１の先端がベースフレーム１２の開口部１２２ａに形成された内歯に係合することとなる。その結果、ロッキングベース１４２の回転が規制され、スプール１１の回転も規制される。したがって、ウェビングの引き出しがロックされる。
【００５２】
なお、通常時（ウェビングの引き出し加速度が所定の閾値以下の場合）は、ロック機構１４は作動せず、スプール１１の回転に伴ってロッキングベース１４２及びロックギア１４４が一緒に回転することとなる。したがって、通常時には、ロッキングベース１４２とロックギア１４４とが相対回転をしないことから、パウル１４１はベースフレーム１２の開口部１２２ａに形成された内歯と干渉しない位置に退避した状態を維持するように構成されている。
【００５３】
プリテンショナ１は、リングギア２と、動力伝達手段３と、リングギア２を格納するプリテンショナカバー４と、プリテンショナカバー４の内側に配置されるガイドスペーサ４２と、を有している。プリテンショナカバー４はベースフレーム１２の端面１２２の内側に配置される。動力伝達部材３１の通路は、プリテンショナカバー４の外壁によって形成される。また、ガイドスペーサ４２には、突起部４３が形成されており、動力伝達部材３１の通路の終端部を構成している。また、プリテンショナカバー４とベースフレーム１２の端面１２２の内側との間に位置するようにリングギア２が配置される。なお、通路の終端部を形成する突起部４３は、プリテンショナカバー４に形成されていてもよいし、強度の高い別の部品によって構成してもよい。
【００５４】
図４に示したプリテンショナ１は、上述した第三実施形態に係るプリテンショナ１であることから、ここでは詳細な説明を省略する。なお、プリテンショナ１として、第一実施形態又は第二実施形態に係るプリテンショナ１を採用することもでき、具体的なリトラクタ１０の構成は従来のリトラクタと同一の構成のものを適宜選択して採用することができる。
【００５５】
次に、本発明の実施形態に係るシートベルト装置について、図５を参照しつつ説明する。ここで、図５は、本発明の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５において、説明の便宜上、シートベルト装置以外の部品については、一点鎖線で図示している。
【００５６】
図５に示した本実施形態に係るシートベルト装置１００は、乗員を拘束するウェビングＷと、ウェビングＷの巻き取りを行うリトラクタ１０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１０１と、ウェビングＷを車体側に固定するベルトアンカー１０２と、シートＳの側面に配置されたバックル１０３と、ウェビングＷに配置されたトング１０４と、を備え、リトラクタ１０は、例えば、図４に示した構成を有している。
【００５７】
以下、リトラクタ１０以外の構成部品について、簡単に説明する。シートＳは、例えば、乗員が着座する腰掛部Ｓ１と、乗員の背面に位置する背もたれ部Ｓ２と、乗員の頭部を支持するヘッドレスト部Ｓ３と、を備えている。リトラクタ１０は、例えば、車体のＢピラーＰに内蔵される。また、一般に、バックル１０３は腰掛部Ｓ１の側面に配置されることが多く、ベルトアンカー１０２は腰掛部Ｓ１の下面に配置されることが多い。また、ガイドアンカー１０１は、ＢピラーＰに配置されることが多い。そして、ウェビングＷは、一端がベルトアンカー１０２に接続され、他端がガイドアンカー１０１を介してリトラクタ１０に接続されている。
【００５８】
したがって、トング１０４をバックル１０３に嵌着させる場合、ウェビングＷはガイドアンカー１０１の挿通孔を摺動しながらリトラクタ１０から引き出されることとなる。また、乗員がシートベルトを装着した場合や降車時にシートベルトを解除した場合には、リトラクタ１０のスプリングユニット１３の作用により、ウェビングＷは一定の負荷がかかるまで巻き取られる。
【００５９】
上述したシートベルト装置１００は、前部座席における通常のシートベルト装置に、上述した実施形態に係るリトラクタ１０を適用したものである。リトラクタ１０は、上述した第一実施形態〜第三実施形態に係るプリテンショナ１の何れかを備えている。したがって、本実施形態に係るシートベルト装置１００によれば、射出された動力伝達部材３１の運動エネルギーを効果的に低減することができ、ガス発生器３３が噴出されるガスの外部環境への放出を抑制することができる。
【００６０】
本発明は上述した実施形態に限定されず、例えば、車両以外の乗物に使用されるシートベルト装置に適用してもよい等、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】
【００６１】
１  プリテンショナ
２  リングギア
３  動力伝達手段
４  プリテンショナカバー
９  回転軸
１０  リトラクタ
１１  スプール
１２  ベースフレーム
１３  スプリングユニット
１４  ロック機構
１５  リテーナカバー
１６  ビークルセンサ
２１  外歯
２２  内歯
３１  動力伝達部材
３２  パイプ
３３  ガス発生器
３４  ピストン
３５  第一ストッパ
３６  第二ストッパ
４１  通路
４２  ガイドスペーサ
４３  突起部
９１  ピニオンギア
１００  シートベルト装置
１０１  ガイドアンカー
１０２  ベルトアンカー
１０３  バックル
１０４  トング
１１１  トーションバー
１１２  ベアリング
１２１，１２２  端面
１２１ａ，１２２ａ，１２２ｂ  開口部
１２３  側面
１２４  タイプレート
１４１  パウル
１４２  ロッキングベース
１４２ａ  ディスク部
１４２ｂ  リングギア支持部
１４２ｃ  トーションバー支持部
１４３  カバープレート
１４４  ロックギア
１４４ａ  外歯
１４５  フライホイール
【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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