(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の緊急時に乗員をウェビングによって座席に拘束するシートベルト装置であって、
衝突の際に乗員の移動によって生ずるウェビング引出し荷重を判別する判別手段と、
前記ウェビングを巻取るボビンと、
衝突の際に前記ウェビング引出しによる前記ボビンの回転を阻止可能な回転阻止手段と、
前記ボビンと前記回転阻止手段間に介在し、前記ウェビング引出し荷重が各々に定められた値を超えると前記ボビンの回転を許容する複数のエネルギ吸収手段と、
前記ウェビング引出し荷重の判別結果に基づいて、前記複数のエネルギ吸収手段を全部作動状態から該判別結果に対応したエネルギ吸収手段を選択した選択的作動状態に移行させる選択手段と、
を備えることを特徴とするシートベルト装置。
【請求項２】
前記複数のエネルギ吸収手段の各々は前記ボビン内部にボビンの軸方向に延在する捻れ可能な部材からなり、各部材の各一端側が前記ボビンと係合し、各他端側が前記回転阻止手段と係合するものであり、
前記選択手段は、前記全部作動状態に対応して各係合を解除せず、前記選択的作動状態に対応して前記一端側又は前記他端側で前記係合を解除する、ことを特徴とする請求項１に記載のシートベルト装置。
【請求項３】
前記捻れ可能な部材は、前記ボビン内部に同軸に配置された、トーション軸及びトーションパイプを含む、
ことを特徴とする請求項２に記載のシートベルト装置。
【請求項４】
前記ボビンの内周には軸方向に延在する長手の溝が形成され、
前記トーションパイプには前記長手の溝に対向して軸方向に延在する長手の貫通穴が形成され、
前記トーション軸には前記長手の貫通穴に対向して軸方向に延在する長手の溝とこの溝と連続する周方向に形成されたに周溝とが形成され、
前記選択手段は、前記ボビンの長手の溝、前記トーションパイプの長手の貫通穴、前記トーション軸の長手の溝にそれぞれ係合するロックプレートと、このロックプレートに付勢力を与えて前記トーション軸の軸方向に移動させるアクチュエータと、を含む、
ことを特徴とする請求項３に記載のシートベルト装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はシートベルト装置に関し、特に、衝突の際に乗員の慣性移動によるウェビングの圧迫を減少するようにしたエネルギ吸収機構を備えたシートベルト装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
シートベルト装置は、車両が衝突等した場合に、乗員をウェビングによって座席に拘束して前方移動を防ぎ、二次衝突からの安全を図っている。このため、シートベルト装置のリトラクタには、衝突の際にウェビングが引出されることを阻止するロック機構が設けられている。
【０００３】
しかし、車両が衝突などによって急減速した場合、乗員には慣性力が作用し、乗員を座席前方に移動しようとする。このとき、ロックされたウェビングが乗員の胸部を圧迫する場合がある。これを軽減するために、リトラクタに基準値を越えるウェビング引出し力が作用すると、リトラクタに内蔵されたエネルギ吸収機構がウェビングの引出しを可能として胸部を圧迫を減ずるようにしている。
【０００４】
例えば、特開昭平１１−１２９８６５号は、個人の重量に応じてストッパ押し棒を移動することによって、共通の阻止部材に設けられている捩り棒及び捩りスリープの阻止部材の停止位置が決定される。捩り棒及び捩りスリーブへ個々に又は一緒に係合可能であり、２段階のエネルギ吸収荷重を可能にしている。
【０００５】
特開平１１−２８６２５９号は、乗員の体重が小さい場合は、トーションバーのみのねじれ抗力であり、乗員の体重が前記以上の場合はアクチュエータによりピンを移動させピンがトーションパイプ又はロックバーと係合することにより捩り荷重を変化させるものである。ピンがロックレバーと係合した場合においては、シートベルトの送出しを停止させたものである。
【０００６】
国際出願ＷＯ９７／４９５８３号は、トーションバーの一端はプロフィールヘッドを介してベルト巻取り装置のブロック阻止部材と結合されており、エネルギ吸収調節手段としてクラッチ爪や連動ピンによる係合等を用いるものである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上述した、特開平１１−１２９８６５号、特開平１１−２８６２５９号における技術においては、乗員の体重又は衝突規模（衝突の大きさ）に応じて選択されたトーション軸やトーションパイプと、これ等に係合する可動の係合部材とを組合わせたエネルギ吸収機構を用いている。
【０００８】
しかしながら、車両衝突時において、乗員からウェビングに作用する荷重により回転するエネルギ吸収機構の係合部にクラッチ爪やピンを係合させることは、クラッチ爪やピンの突入タイミングにより確実に係合させることが大変困難であった。
【０００９】
ＷＯ９７／４９５８３号においては、各々のトーションバーやトーションジャケットに独立した専用の係止爪、連動ディスクと連動ピン等、係止のための多くの部品やエネルギ吸収機構とブロック阻止部材を結合するプロフィールヘッドが必要であった。
【００１０】
よって、本発明は、エネルギ吸収機構の作動がより確実で素早いシートベルト装置を提供することを目的とする。
【００１１】
また、本発明は、エネルギ吸収機構を選択的に作動させるアクチュエータの駆動源である電源に衝突などによって障害が発生した場合にも、エネルギ吸収動作が確保されるシートベルト装置を提供することを目的とする。
【００１２】
また、本発明は、比較的に少ない使用部品で構成することの可能なエネルギ吸収機構付シートベルト装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明のシートベルト装置は、車両の緊急時に乗員をウェビングによって座席に拘束するシートベルト装置において、衝突の際に乗員の移動によって生ずるウェビング引出し荷重を判別する判別手段と、上記ウェビングを巻取るボビンと、衝突の際に上記ウェビング引出しによる上記ボビンの回転を阻止可能な回転阻止手段と、上記ボビンと上記回転阻止手段間に介在し、上記ウェビング引出し荷重が各々に定められた値を超えると上記ボビンの回転を許容する複数のエネルギ吸収手段と、上記ウェビング引出し荷重の判別結果に基づいて、上記複数のエネルギ吸収手段を全部作動状態から該判別結果に対応したエネルギ吸収手段を選択した選択的作動状態に移行させる選択手段と、を備える。
【００１４】
かかる構成とすることによって、通常状態では、全てのエネルギ吸収機構が作動するように設定されているので、例えば、電源に電気的障害が発生した場合にも、一般的なエネルギ吸収動作は確保される。また、エネルギ吸収機構が解除方式のため、動いている係合部材に係合させる構造よりも確実に切換可能である。また、切換の際の時間的遅れ（待ち）がないのでエネルギ吸収機構選択の応答が早い。切換は、大エネルギ吸収から小エネルギ荷重に切換えることにより、切換の際に、乗員胸部への衝撃荷重が加わらないようにすることが可能である。
【００１５】
好ましくは、上記引出し荷重の判別手段は、乗員の体重を検出する体重センサと、衝突の程度を検出する衝突センサの各出力に基づいて、判別される。
【００１６】
好ましくは、上記複数のエネルギ吸収手段の各々は上記ボビン内部にボビンの軸方向に延在する捻れ可能な部材からなり、各部材の各一端側が上記ボビンと係合し、各他端側が上記回転阻止手段と係合するものであり、上記選択手段は、上記一端側及び／又は上記他端側に介在して前記係合を解除する。
【００１７】
好ましくは、上記捻れ可能な部材は、上記ボビン内部に同軸に配置された、トーション軸及びトーションパイプを含む。
【００１８】
好ましくは、上記ボビンの内周には軸方向に延在する長手の溝が形成され、上記トーションパイプには上記長手の溝に対向して軸方向に延在する長手の貫通穴が形成され、上記トーション軸には上記長手の貫通穴に対向して軸方向に延在する長手の溝とこの溝と連続する周方向に形成されたに周溝とが形成され、上記選択手段は、上記ボビンの長手の溝、上記トーションパイプの長手の貫通穴、上記トーション軸の長手の溝にそれぞれ係合するロックプレートと、このロックプレートに付勢力を与えて上記トーション軸の軸方向に移動させるアクチュエータと、を含む。
【００１９】
また、本発明のリトラクタは、車両の緊急時に乗員をウェビングによって座席に拘束するリトラクタにおいて、衝突の際に乗員の移動によって生ずるウェビング引出し荷重を判別する判別手段と、乗員を座席に拘束するウェビングを巻取るボビンと、衝突の際に乗員の移動によって生ずるウェビングの引出しによる上記ボビンの回転を阻止せんとする回転阻止手段と、上記ボビンと上記回転阻止手段間に介在し、上記ウェビング引出し荷重が各々に定められた値を超えると上記ボビンの回転を許容する複数のエネルギ吸収手段と、上記ウェビング引出し荷重の判別結果を示す信号に基づいて、上記複数のエネルギ吸収手段を全部作動状態から該判別結果に対応したエネルギ吸収手段を選択した選択的作動状態に移行させる選択手段と、を備える。
【００２０】
かかる構成とすることによって、リトラクタベースに回転自在に支持されると共に一端はウェビング引出し方向の回転を阻止する緊急ロック関連部材に嵌合又は係合され、他端は係合によってボビンと一体回転可能なエネルギ吸収機構であり、車両衝突時における衝撃の大きさ及び／又は乗員体重等体格要因の信号を受け、エネルギ吸収機構（具体的には、トーション軸、トーションパイプ）の端部係合を選択的に解除することにより、乗員に適正となるエネルギ吸収能力にすることが可能である。
【００２１】
【発明の実施の形態】
（全体構成）
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図２２は、シートベルト装置の構成を示している。乗員を座席２に拘束するウェビング４は、その一端側がリトラクタ３によって巻取り収納され、他端側はアンカープレート５を介して車体６にボルトで取付けられている。ウェビング４はセンターピラー上部に取付けられたターンバックル８で折返される。このウェビング４には、ウェビング４を挿通するタングプレート７が設けられ、このタングプレート７を座席２の腰部側方に支持部材１０によって支持されたバックル１１と係合させることによって、シートベルト装着が行われる。リトラクタ３は、例えば、ウェビングをボビンに巻取る巻取り収納部３ａ、衝突などの際にボビンの回転軸をロックしてウェビング引出し方向の回転を阻止するロック機構を備えるロック部３ｂ、衝突の際にウェビングの弛みを除くためにボビンをウェビングの巻取り方向に強制的に回転させるプリテンショナ部３ｃ、ウェビング装着の解除の際の巻取りや装着したウェビングの弛みを除くための付勢力をボビンに与えるテンションを与えるスパイラルスプリング部３ｄ、等によって構成される。後述するように、巻取り収納部３ａには、トーション軸、トーションパイプ等を用いた衝撃吸収機構が設けられている。車両の図示しない、ハンドルやダッシュボードには、エアバッグ装置２４が設けられる。
【００２２】
図２３に示すように、車両には、上述したシートベルト装置の動作を制御する制御装置２３が設けられている。座席２の底部には、乗員の体重を検出する体重センサ２１が設けられており、体重センサ２１の出力は制御部２３に供給される。また、車両に取付けられて衝突を検出する衝突センサ２２の出力が制御部２３に供給される。
【００２３】
制御部２３は、車載コンピュータであり、体重センサ２１及び衝突センサ２２の出力によって乗員の体重、減速度を判別し、乗員に作用するウェビングの引出し荷重を計算する。この引出し荷重に応じて、後述の第１及び第２アクチュエータ３１及び３２の動作をそれぞれ制御する。それにより、衝突の際のトーション軸（ねじれ軸）、トーションパイプ（ねじれパイプ）を用いた衝撃吸収機構における衝撃吸収動作を選択する。すなわち、衝突による乗員の慣性移動によってウェビング４に作用する引出し荷重に応じた衝撃吸収動作を可能とする。また、制御部２３は、衝突の際にプリテンショナ２５を作動させ、強制的にウェビングを巻取って弛みを除去し、乗員を座席に拘束する。制御部２３は、衝突の衝撃が所定レベル以上の場合には、エアバック装置２４も作動させる。
【００２４】
かかるシートベルト装置の動作の概略を説明する。車両が障害物に衝突すると、衝突センサ２２が衝突を検出し、制御部２３はプリテンショナ３ｃを動作させ、ボビンをウェビングの巻取り方向に回転させてウェビング４の弛みを除去し、乗員を座席２に拘束する。また、減速度やウェビング４の急な引出しによってロック機構３ｂが作動し、ボビンの回転軸の一方端側をロックし、ウェビング引出し方向の回転を阻止する。なお、ウェビング４の巻取り方向の回転は可能である。更に、衝突の衝撃が所定値を超えると、エアバック装置２４が作動してバッグを展開する。乗員が慣性によって前方に移動し、ウェビングに引出し力が作用する。この引出し力が、後に詳述するように、乗員体重に基づいて設定された衝撃吸収機構の作動値を超える判断されると、ボビンの回転軸部に形成されたトーション軸、トーションパイプ、これ等の組合わせが選択され、捻れ荷重が設定される。ウェビング４の引出しを可能とする。それにより、乗員が受ける荷重は緩和される。乗員が前方に移動することによる、ハンドル等への二次衝突は、エアバッグによって防止される。このようにして、車両衝突の際の乗員安全が図られる。
【００２５】
（実施例１）
次に、第１の実施例における衝撃吸収機構について図１乃至図１１を参照して説明する。
【００２６】
図１は、リトラクタ３の正面を主に巻取り収納部３ａ及びロック機構部３ｂを中心にして示す一部断面図であり、説明の便宜のためプリテンショナ３ｃ及びスパイラルスプリング部３ｄは取外されている。図２は、図１のＡ−Ａ’方向における断面図である。図３は、図１に示すリトラクタ３のスライドレバー部の左側面を示す左側面図である。図４は、ロック機構部３ｂのラッチプレートとポールの動作を説明する説明図である。図５は、アクチュエータ３１が動作した状態の衝撃吸収機構を説明する説明図である。図６は、図５のＢ−Ｂ’における断面を示す断面図である。図７は、図５のＣ−Ｃ’における断面を示す断面図である。図８は、図５のＤ−Ｄ’における断面を示す断面図である。図９は、アクチュエータ３２が動作した状態の衝撃吸収機構を説明する説明図である。図１０は、図９のＥ−Ｅ’における断面を示す断面図である。図１１は、図９のＦ−Ｆ’における断面を示す断面図である。
【００２７】
図１に示されるように、リトラクタベース３３は、対向する一対の側壁を有する略「コ」の字状の形状をしており、両側壁にそれぞれ設けられた開口部が軸受となって回転可能にボビン３４を保持している。ボビン３４は図示しないウェビングが巻装される略筒状の形状である。このボビン３４は中空となっており、中空内部にボビン３４と同軸に配置されたトーション軸３５及びトーションパイプ３６がある。トーション軸３５及びトーションパイプ３６相互間には僅かな隙間が存在し、トーションパイプ３６は軸方向において移動可能である。トーション軸３５及びトーションパイプ３６の右端側には、軸３５端部の軸中心に螺合するねじによって上述したロック機構３ｂが取付けられる。トーション軸３５及びトーションパイプ３６の左端側には、エネルギ吸収機構の動作態様を選択する動作選択機構が設けられる。
【００２８】
第１のエネルギ吸収手段であるトーション軸３５の右端は多角形若しくはセレーション等を設けてラッチプレート３７と常時一体回転するようにラッチプレート３７に固定される。トーション軸３５の左端には、ロックプレート３８の内径に対して摺動回転可能な軸径部分（あるいは軸外周を一巡する周溝）３５ａ（図１１参照）と、ロックプレート３８が軸長手方向に摺動可能に上記軸径部分（周溝）３５ａに連続し、ロックプレート３８と係合する１又は複数箇所の溝（軸方向溝）３５ｂ（図８参照）が形成されている。
【００２９】
第２のエネルギ吸収手段であるトーションパイプ３６は、トーション軸３５、ボビン３４と中心位置を共通にする同軸的配置の関係にある。トーションパイプ３６及びトーション軸３５間、トーションパイプ３６及びボビン３４間にはそれぞれ隙間が設けられ、ボビン３４及びトーション軸３５がトーションパイプ３６の回転に影響を与えないようになされている。トーションパイプ３６の右端には、多角形若しくはセレーション等を設け、ラッチプレート３７にはこれに係合する形状が形成される。トーションパイプ３６はこのラッチプレート３７との係合部分３６ａで摺動することにより、軸方向に移動可能である。このトーションパイプ３６の移動によって、トーションパイプ３６とラッチプレート３７とが係合する状態（図２参照）と、係合しない状態（図７参照）とが選択可能である。
【００３０】
トーションパイプ３６の左端には、スライドレバー３９が配置されている。スライドレバー３９は、リトラクターベース３３に設けられたアクチュエータ３１に連結され、アクチュエータ３１の作動に対応してトーションパイプ３６を軸方向（図の例では右方向）に移動する。アクチュエータ３１は、シリンダ内で燃焼ガスを発生させる方式、電磁式等を含む。トーションパイプ３６は、アクチュエータ３１の作動力以下の力では移動しない。アクチュエータ３１が作動し、スライドレバー３９がトーションパイプ３６を右方に移動した場合には、トーションパイプ３６とラッチプレート３７との係合は解除される。トーションパイプ３６の回転は自由となる。
【００３１】
ボビン３４の左端側内周には、中心軸方向に延在する１又は複数の溝３４ａが形成される。トーションパイプ３６のこれ等長手の溝３４ａに対向する位置に、軸方向に延在する貫通口３６ｂが１又は複数形成される。また、トーションパイプ３６のこれ等貫通口３６ｂに対向するトーション軸３５の位置に、軸方向に延在する溝３５ｂが１又は複数形成される。これ等の溝３５ｂはその端部において、トーション軸３５を一周する溝３５ａに連続する。これ等、溝３４ａ、貫通口３６ｂ、溝３５ｂに囲まれる領域にロックプレート３８が配置される。ロックプレート３８は貫通口３６ｂを貫通し、その外方突起がボビン３４内周の溝３４ａ内に接し、その内方突起がトーション軸３５の溝３５ｂ内に接する形状である。ロックプレート３８は、ボビン３４、トーションパイプ３６、トーション軸３５に対して軸方向長手に移動可能であり、常にボビン３４と一体に回転する。このロックプレート３８は、リトラクタベース３３に設けられたアクチュエータ３２とスライドレバー３９を介して連結される。アクチュエータ３２は、アクチュエータ３１と同様に、ガス膨張（火薬）式、電磁式等を使用可能である。ロックプレート３８は、アクチュエータ３２の駆動力以下の力では移動せず、アクチュエータ３２が作動すると、軸方向（図の例では右方向）に移動可能である。ロックプレート３８が軸方向に移動し、その内方突起がトーション軸３５の溝３５ａ内に至ると、ロックプレート３８とトーション軸３５との係合が解除され、トーション軸３５とボビン間は、フリーの状態となる。
【００３２】
よって、アクチュエータ３１及び３２が作動しない状態では、ボビン３４とラッチプレート３７相互をトーション軸３５及びトーションパイプ３６で連結する。アクチュエータ３１のみが作動したときは、ボビン３４とラッチプレート３７相互をトーション軸３５で連結する。アクチュエータ３２のみが作動したときは、ボビン３４とラッチプレート３７相互をトーションバー３６で連結する。従って、３段階の衝撃吸収力が得られる。
【００３３】
次に、シートベルト装置が車体の減速度（あるいは加速度）、ウェビングの引出し速度を検知してボビンの回転を阻止する動作、エネルギ吸収機構の３種類の荷重変更の動作について説明する。
【００３４】
通常状態においては、制御部２３は、アクチュエータ３１及び３２を作動させない。アクチュエータ３１の非作動によって、図１及び図２に示すように、トーション軸３５とラッチプレート３７は係合部３７ａにて係合している。また、トーションパイプ３６とラッチプレート３７は係合部３６ａにて係合している。両結合部によって、トーション軸３５、トーションパイプ３６及びラッチプレート３７は一体に回転する。
【００３５】
また、アクチュエータ３２の非作動によって、ロックプレート３８の位置は、図１及び図８に示す位置にあり、ロックプレート３８を介して、ボビン３４、トーションパイプ６、トーション軸３５は相互に係合される。この結果、ボビン３４とラッチプレート３７は一体回転する状態にある。
【００３６】
車両の衝突等によって、ロック機構３ｂ近傍に設けられた、図示しない加速度センサが所定値以上の減速度を検出すると、あるいはウェビングの引出し加速度が所定値を超えると、図４に示されるように、ロック機構３ｂ内に設けられているポール４２が時計方向に回転する。ポール４２はラッチプレート３７と係合し、ボビン３４の回転がロックされ、ウェビングの引出しが阻止される。なお、衝突を検出した制御部２３がポール４２を係合させる構成であっても良い。それにより、ボビンからのウェビングの繰出しがなくなり、乗員の拘束が可能となる。
【００３７】
制御部２３は、前述した体重センサ２１による体重、衝突センサ２２による衝突程度等の制御データに基づいて衝突の際の乗員の前方移動によるウェビングの引出し力を総合的に判断し、エネルギ吸収機構を制御する。例えば、エネルギ吸収機構の設定荷重を「小」、「中」、「大」に設定する。
【００３８】
例えば、制御部２３は、乗員体重が軽い場合（例えば、５０ｋｇ未満）、衝突程度が軽度である場合、乗員体重は重いが衝突程度は非常に軽いのでウェビング引出し力が小さい場合等には、エネルギ吸収機構の設定荷重を「小」、に設定する。
【００３９】
例えば、制御部２３は、乗員体重が中程度（例えば、５０ｋｇ以上１００ｋｇ未満）の場合、衝突程度が中程度である場合、乗員体重は重いが衝突程度は軽度であるのでウェビング引出し力は中程度でる場合等には、エネルギ吸収機構の設定荷重を「中」、に設定する。
【００４０】
例えば、制御部２３は、乗員体重が重い（例えば、１００ｋｇ以上）の場合、衝突程度が重度である場合、乗員体重は中程度であるが衝突程度は表に大きいため、衝突の際の乗員移動によるウェビング引出し力が大である場合等には、エネルギ吸収機構の設定荷重を「大」に設定する。
【００４１】
制御部２３がエネルギ吸収機構の設定荷重を「小」と判断すると、アクチュエータ３１を作動させる。アクチュエータ３１が作動すると、トーションパイプ３６は、軸方向（右方向）に移動し、図１の位置から図の５に示す位置に移動する。この状態では、トーションパイプ３５右端部の係合部３６ａはラッチプレート３７から係合を解除され、ボビン３４とラッチプレート３７間はトーション軸３５のみによって連結されている。従って、衝突の乗員移動によるウェビング引出し力（エネルギ吸収機構の引出し荷重）は、トーション軸３５の捻り荷重となる。
【００４２】
制御部２３がエネルギ吸収機構の設定荷重を「中」と判断すると、アクチュエータ３２を作動させる。アクチュエータ３２が作動すると、ロックプレート３８はトーション軸３５の軸方向の溝３５ｂを右方向に移動し、周溝３５ａに移動する。これにより、ロックプレート３８とトーション軸３５の係合が解除され、ボビン３４とロックプレート３７間はトーションパイプ３６のみによって連結されている。従って、衝突の乗員移動によるウェビング引出し力（エネルギ吸収機構の引出し荷重）は、トーションパイプ３６の捻り荷重となる。
【００４３】
制御部２３がエネルギ吸収機構の設定荷重を「大」と判断すると、アクチュエータ３１及び３２を作動させない。両アクチュエータが作動しないと、図１に示されるように、ボビン３４とロックプレート３７間はトーション軸３５及びトーションパイプ３６によって連結されている。従って、衝突の乗員移動によるウェビング引出し力（エネルギ吸収機構の引出し荷重）は、トーション軸３５及びトーションパイプ３６の捻り荷重となる。
【００４４】
このように、第１の実施例によれば、ボビン３４とトーション軸３５、トーションパイプ３６とラッチプレート３７が、それぞれ係合されている状態から、ウェビング引出し荷重に応じて、係合解除せず（引出し荷重「大」）、ボビン３４とトーション軸３５の左端側の係合解除（引出し荷重「中」）、トーションパイプ３６とラッチプレートの右端側の係合解除（引出し荷重「小」）、を選択する。
【００４５】
（実施例２）
本発明の第２の実施例について図１２乃至図１６を参照して説明する。図１２は、第２の実施例のエネルギ吸収機構の通常状態を説明する図である。図１３は、図１２のＧ−Ｇ’における断面図である。図１４は、図１２のスライドレバーを左方から見た図である。図１５は、図１２のＨ−Ｈ’における断面図である。図１６は、エネルギ吸収機構のエネルギ吸収荷重「小」状態を説明する図である。図１７は、図１６のＩ−Ｉ’における断面を示す断面図である。図１８は、エネルギ吸収機構のエネルギ吸収荷重「中」状態を説明する図である。図１９は、図１８のＪ−Ｊ’における断面を示す断面図である。各図において、第１の実施例と対応する部分には同一の符号を付している。
【００４６】
上述した、第１の実施例では、トーションパイプ３６とラッチプレート３７間の係合、トーション軸３５とロックプレート３８間の係合のいずれかを解除する構成としているが、第２の実施例では、トーション軸３５及びトーションパイプ３６はいずれもラッチプレート３７と軸の右端側で係合（嵌合）したままの状態であり、左端側のロックプレート３８の位置によって、ボビン３４とトーション軸３５及びトーションパイプ３６両方との係合、ボビン３４とトーション軸３５との係合、ボビン３４とトーションパイプ３６との係合、を選択する構成としている。また、第２の実施例では、リトラクタベース３３に設けられたアクチュエータ５１は、スライドレバー３９を介してロックプレート３８を左方向又は右方向の両方向に移動可能である。
【００４７】
図１２に示されるように、リトラクタベース３３は、対向する一対の側壁を有する略「コ」の字状の形状をしており、両側壁にそれぞれ設けられた開口部が軸受となって回転可能にボビン３４を保持している。ボビン３４は図示しないウェビングが巻装される略筒状の形状である。このボビン３４は中空となっており、中空内部にボビン３４と同軸に配置されたトーション軸３５及びトーションパイプ３６がある。トーション軸３５及びトーションパイプ３６相互間には僅かな隙間が存在し、トーションパイプ３６とトーション軸３５とは別個に捻れることが可能である。トーションパイプ３６は第１の実施例とは異なり、軸方向において移動することはない。トーション軸３５及びトーションパイプ３６の右端側には、軸３５端部の軸中心に螺合するねじによって上述したロック機構３ｂが取付けられる。トーション軸３５及びトーションパイプ３６の左端側には、エネルギ吸収機構の動作態様を選択する動作選択機構が設けられる。
【００４８】
第１のエネルギ吸収手段であるトーション軸３５の右端は多角形若しくはセレーション等を設けてラッチプレート３７と常時一体回転するようにラッチプレート３７に固定される（図１３参照）。トーション軸３５の左端には、ボビン３４と係合して一体回転するロックプレート３８の内径に対して摺動回転可能な軸径部分（あるいは軸外周を一巡する周溝）３５ａ（図１９参照）と、ロックプレート３８が軸長手方向に摺動可能に上記軸径部分（周溝）３５ａに連続し、ロックプレート３８と係合する１又は複数箇所の溝（軸方向溝）３５ｂ（図１５参照）が形成されている。
【００４９】
第２のエネルギ吸収手段であるトーションパイプ３６は、トーション軸３５、ボビン３４と軸中心位置を共通にする同軸的配置の関係にある。トーションパイプ３６及びトーション軸３５間、トーションパイプ３６及びボビン３４間にはそれぞれ隙間が設けられ、ボビン３４及びトーション軸３５がトーションパイプ３６の回転（捻れ）に影響を与えないようになされている。トーションパイプ３６の右端は、断面形状が多角形（図示の例では、６角形）に形成され、あるいはセレーション等が設けられる。このパイプ右端部の内径側は、トーション軸３５の右端部外径に嵌合され、外径側はラッチプレート３７に嵌合されてラッチプレート３７と結合される（図１３参照）。なお、トーションパイプ３６の右端部がラッチプレート３７と結合していれば良く、トーション軸３５に嵌合することは必須ではない。
【００５０】
ボビン３４の左端側内周には、中心軸方向に延在する１又は複数の溝３４ａが形成される。トーションパイプ３６のこれ等長手の溝３４ａに対向する位置に、軸方向に延在する貫通口３６ｂが１又は複数形成される。トーションパイプ３６のこれ等貫通口３６ｂに対向するトーション軸３５の位置に、軸方向に延在する溝３５ｂが１又は複数形成される。これ等の溝３５ｂはその端部において、トーション軸３５を一周する溝３５ａに連続する。ボビン３４内周の軸方向に延在の溝３４ａ及びトーション軸３５の軸方向に延在する溝３５ｂは、トーションパイプ３６の左端部よりも外方にまで延在している。これ等、溝３４ａ、貫通口３６ｂ、溝３５ｂに囲まれる領域に、径方向に延在する複数の貫通部材３８ａとこれ等を周方向において連結する環状体（あるいは筒状体）３８ｄとを含むロックプレート３８が配置される。トーションパイプ３６の端面位置は、ロックプレート３８がリトラクタベース３３の外側方向に（図の左側）に移動したときに、ロックプレート３８との係合が外れるように定められている。
【００５１】
貫通部材３８ａはトーションパイプ３６の貫通口３６ｂを貫通し、貫通部材３８ａの外方突起３８ｂがボビン３４内周の溝３４ａ内に接し、貫通部材３８ａの内方突起３８ｃがトーション軸３５の溝３５ｂ内に接する形状である（図１５参照）。これ等複数の貫通部材３８ａを環状体（あるいは筒状体）３８ｄが連結している。環状体３８ｄは、スライドレバー３９に回転可能に係合している。なお、外方突起３８ｂは、ロックプレート３８の外径を多角形、セレーション等の係合構造とすることによって置換え可能である。
【００５２】
ロックプレート３８は、ボビン３４、トーションパイプ３６、トーション軸３５に対してそれ等の軸方向において正方向又は逆方向（図の左方向又は右方向）に移動可能であり、常にボビン３４とは一体に回転する。このロックプレート３８は、リトラクタベース３３に設けられたアクチュエータ５１とスライドレバー３９を介して連結される。アクチュエータ５１は、既述したアクチュエータ３１あるいは３２と同様に、ガス膨張（火薬）式、電磁式等を使用可能である。
【００５３】
ロックプレート３８は、アクチュエータ３２の駆動力以下の力では移動せず、通常は、図１２の位置に存在し、ボビン３４、トーションパイプ３６、トーション軸３５相互間を係合している。通常位置を保つための部材を更に設けることとしても良い。
【００５４】
前述したように、アクチュエータが作動しない状態では、ボビン３４と、トーションパイプ３６及びトーション軸３５とが係合している。この状態では、ボビン３４とラッチプレート３７間の捻れ荷重（ウェビング引出し荷重）は、トーション軸３５及びトーションパイプ３６によって決定される。
【００５５】
アクチュエータ５１が作動し、ロックプレート３８を図の右方向に移動した場合、ロックプレート３８の内方突起３８ｃがトーション軸３５の長溝３５ｂから周溝３５ａに移動し、ロックプレート３８とトーション軸３５との係合が解除され、ボビン３４とトーションパイプ３６が連結する。この状態では、ボビン３４とラッチプレート３７間の捻れ荷重は、トーションパイプ３６によって決定される。
【００５６】
また、アクチュエータ５１が作動し、ロックプレート３８を図の左方向に移動した場合、ロックプレート３８の貫通部材３８ａがトーションパイプ３６左端部の貫通穴３６ｂの外方に外れ、ロックプレート３８とトーションパイプ３６との係合が解除され、ボビン３４とトーション軸３５が連結する。この状態では、ボビン３４とラッチプレート３７間の捻れ荷重は、トーションパイプ３６によって決定される。このようにして、３段階のウェビング引出し荷重（衝撃吸収力）が得られる。
【００５７】
次に、第２の実施例の制御動作について説明する。通常状態においては、制御部２３は、アクチュエータ５１を作動させない。アクチュエータ５１の非作動によって、ロックプレート３８の位置は、図１２及び図１５に示す位置にあり、ロックプレート３８を介して、ボビン３４、トーションパイプ６、トーション軸３５は相互に係合される。この結果、ボビン３４とラッチプレート３７は一体回転する状態にある。
【００５８】
車両の衝突等によって、ロック機構３ｂ近傍に設けられた、図示しない加速度センサが所定値以上の減速度を検出すると、あるいはウェビングの引出し加速度が所定値を超えると、図４に示されるように、ロック機構３ｂ内に設けられているポール４２が時計方向に回転する。ポール４２はラッチプレート３７と係合し、ボビン３４の回転がロックされ、ウェビングの引出しが阻止される。なお、衝突を検出した制御部２３がポール４２を強制的に係合させる構成であっても良い。それにより、ボビン３４からのウェビングの繰出しがなくなり、乗員の拘束が可能となる。
【００５９】
制御部２３は、前述した体重センサ２１による体重、衝突センサ２２による衝突程度等の制御データに基づいて衝突の際の乗員の前方移動によるウェビングの引出し力を総合的に判断し、エネルギ吸収機構を制御する。例えば、エネルギ吸収機構の設定荷重を「小」、「中」、「大」に設定する。
【００６０】
例えば、制御部２３は、乗員体重が軽い場合（例えば、５０ｋｇ未満）、衝突程度が軽度である場合、乗員体重は重いが衝突程度は非常に軽いのでウェビング引出し力が小さい場合等には、エネルギ吸収機構の設定荷重を「小」、に設定する。
【００６１】
例えば、制御部２３は、乗員体重が中程度（例えば、５０ｋｇ以上１００ｋｇ未満）の場合、衝突程度が中程度である場合、乗員体重は重いが衝突程度は軽度であるのでウェビング引出し力は中程度でる場合等には、エネルギ吸収機構の設定荷重を「中」、に設定する。
【００６２】
例えば、制御部２３は、乗員体重が重い（例えば、１００ｋｇ以上）の場合、衝突程度が重度である場合、乗員体重は中程度であるが衝突程度は表に大きいため、衝突の際の乗員移動によるウェビング引出し力が大である場合等には、エネルギ吸収機構の設定荷重を「大」に設定する。
【００６３】
制御部２３がエネルギ吸収機構の設定荷重を「小」と判断すると、アクチュエータ５１を、左方に作動させる。アクチュエータ５１が左方に作動すると、ロックプレート３８は、トーション軸３５の軸方向の溝３５ｂを左方向に移動する。ロックプレート３８は、図１２の通常位置から図１６に示す位置に移動する。この状態では、トーションパイプ３６の左端部の貫通穴３６ｂからロックプレート３８が外れ、トーションパイプ３６とロックプレート３８との係合をが解除される。ボビン３４とラッチプレート３７間はトーション軸３５のみによって連結されている。従って、衝突の乗員移動によるウェビング引出し力（エネルギ吸収機構の引出し荷重）は、トーション軸３５の捻り荷重となる。
【００６４】
制御部２３がエネルギ吸収機構の設定荷重を「中」と判断すると、アクチュエータ５１を右方向に作動させる。アクチュエータ５１が右方向に作動すると、ロックプレート３８はトーション軸３５の軸方向の溝３５ｂを右方向に移動し、周溝３５ａに移動する。これにより、ロックプレート３８とトーション軸３５の係合が解除され、ボビン３４とロックプレート３７間はトーションパイプ３６のみによって連結される。従って、衝突の乗員移動によるウェビング引出し力（エネルギ吸収機構の引出し荷重）は、トーションパイプ３６の捻り荷重となる。
【００６５】
制御部２３がエネルギ吸収機構の設定荷重を「大」と判断すると、アクチュエータ５１を作動させない。両アクチュエータが作動しないと、図１２に示されるように、ボビン３４とロックプレート３７間はトーション軸３５及びトーションパイプ３６によって連結されている。従って、衝突の乗員移動によるウェビング引出し力（エネルギ吸収機構の引出し荷重）は、トーション軸３５及びトーションパイプ３６の捻り荷重となる。
【００６６】
このように、第２の実施例によれば、ボビン３４とトーション軸３５、ボビン３４とトーションパイプ３６が、それぞれ係合されている状態から、ウェビング引出し荷重に応じて、係合解除せず（引出し荷重「大」）、ボビン３４とトーション軸３５の係合解除（引出し荷重「中」）、ボビン３４とトーションパイプ３６の係合解除（引出し荷重「小」）、を選択する。
【００６７】
（実施例３）
本発明の第３の実施例について説明する。この実施例では、ロック機構３ｂに内歯付のラッチプレートを用いている。図２０は、内歯形のラッチプレートを用いたロック機構を備えるエネルギ吸収機構の例を示している。図２１は、図２０のＫ−Ｋ’方向において内歯形のロッキング機構を説明する説明図である。他の構成及び動作は図１２乃至図１７と同様であるので、対応する部分には同一符号を付して説明を省略する。
【００６８】
図２１に示されるように、フレーム３３にロッキングベース４３が取付けられ、ロック機構３ｂが設けられている。このロック機構３ｂ内のラッチプレート３７の内周に歯山（内歯）が形成されている。所定値以上の減速度（あるいは加速度）及び／又はウェビングの引出し加速度が所定値を超えると、ポール４２が反時計方向に回転し、ラッチプレート３７の内歯に突き当る。ラッチプレート３７がウェビングの巻取り方向（時計回り方向）に回転する場合には、ポールと内歯とは係合しないが、ラッチプレート３７がウェビングの引出し方向（反時計回り方向）に回転する場合には、ポール４２と内歯とが係合し、ボビン３４の回転を阻止するように作用する。前述したように、制御部２３は、乗員体重及び減速度等からウェビングの引出し荷重を計算し、該荷重の「大」、「中」、「小」に応じてアクチュエータ５１を作動させ、ロックプレート３８の位置を制御する。この位置によって、ボビン３４とトーション軸３５及びトーションパイプ３６との係合、ボビン３４とトーションパイプ３６との係合、ボビン３４とトーション軸３５との係合が選択される。それにより、ボビン３４及びラッチプレート３７間に作用する捻れ荷重が設定される。このように、ロック機構３ｂは、種々の構成を採用可能である。
【００６９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のシートベルト装置によれば、通常状態において、全てのエネルギ吸収機構が作動し得る状態にあるので、例えば、電気的障害によってアクチュエータが作動しない場合においても、確実に乗員を拘束し、乗員の慣性移動によって生ずるウェビング荷重により所定量ウェビングを繰出して乗員への圧迫を減少することが可能である。
【００７０】
エネルギ吸収機構の切換（あるいは選択）手段が全係合状態から部分的に解除する方式であるため、動いている係合部材に係合する構造よりも確実に切換可能である。また、切換時における係合可能位置、例えば、ピンと穴の位置の一致や、一致するまでの時間を待つ必要がないので動作時間差が生じない。
【００７１】
大エネルギ吸収荷重から小エネルギ吸収荷重に切換えるようにしているので、切換時に乗員の胸部に大きな衝撃荷重が加わらない。
【００７２】
エネルギ吸収機構を車体の加減速速度及びウェビングの引出し速度を感知してウェビング引出し方向にボビンの回転を阻止する部材に直接係合させていることにより、エネルギ吸収機構とブロック阻止部材を結合する部品など、余分な部品が不要となり、より安いコストで小スペースのリトラクタを提供することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、第１の実施例のエネルギ吸収機構（通常状態、ウェビング引出し荷重大）を説明するリトラクタの断面図である。
【図２】図２は、図１のＡ−Ａ’方向における断面図である。
【図３】図３は、図１に示すリトラクタのスライドレバー部の左側面を示す左側面図である。
【図４】図４は、ロック機構部３ｂのラッチプレートとポールの動作を説明する説明図である。
【図５】図５は、アクチュエータ３１が動作した状態の衝撃吸収機構（ウェビング引出し荷重小）を説明する説明図である。
【図６】図６は、図５のＢ−Ｂ’における断面を示す断面図である。
【図７】図７は、図５のＣ−Ｃ’における断面を示す断面図である。
【図８】図８は、図５のＤ−Ｄ’における断面を示す断面図である。
【図９】図９は、アクチュエータ３２が動作した状態の衝撃吸収機構（ウェビング引出し荷重中）を説明する説明図である。
【図１０】図１０は、図９のＥ−Ｅ’における断面を示す断面図である。
【図１１】図１１は、図９のＦ−Ｆ’における断面を示す断面図である。
【図１２】図１２は、第２の実施例のエネルギ吸収機構（通常状態、ウェビング引出し荷重大）を説明する図である。
【図１３】図１３は、図１２のＧ−Ｇ’における断面図である。
【図１４】図１４は、図１２のスライドレバーを左方から見た図である。
【図１５】図１５は、図１２のＨ−Ｈ’における断面図である。
【図１６】図１６は、エネルギ吸収機構のエネルギ吸収荷重「小」状態を説明する図である。
【図１７】図１７は、図１６のＩ−Ｉ’における断面を示す断面図である。
【図１８】図１８は、エネルギ吸収機構のエネルギ吸収荷重「中」状態を説明する図である。
【図１９】図１９は、図１８のＪ−Ｊ’における断面を示す断面図である。
【図２０】図２０は、ロック機構３ｂを内歯付ラッチプレートを用いて構成した例を示す説明図である。
【図２１】図２１は、ロック機構３ｂを右側面から見た例を示す説明図である。
【図２２】図２２は、シートベルト装置を説明する説明図である。
【図２３】図２３は、シートベルト装置の制御系を説明するブロック図である。
【符号の説明】
３      リトラクタ
２１      体重センサ
２２      衝突センサ
２３      制御部
３１，３２，５１  アクチュエータ
３４      ボビン
３５      トーション軸
３６      トーションパイプ
３７      ラッチプレート
３８      ロックプレート
【図１】
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【図２】
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【図３】
0004485009.tif 000004
【図４】
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【図５】
0004485009.tif 000006
【図６】
0004485009.tif 000007
【図７】
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【図８】
0004485009.tif 000009
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
0004485009.tif 000018
【図１８】
0004485009.tif 000019
【図１９】
0004485009.tif 000020
【図２０】
0004485009.tif 000021
【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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