(57)【要約】シートベルト巻取装置（５０）は、シートベルトが巻かれているスプール（５６）を有する。ロック機構（６０）は、少なくとも初期時にはスプールを回転しないようにロックする。例えばトーションバー（５８）といった第一の力制限機構は、スプールのロック後に、スプールを制御して回転させる。第二の力制限機構は、スプールの凹部（１００）内に位置し、第一の力制限機構が効果を発する前にシートベルトに働く拘束力を増加させるための、スプールの部分およびロック機構の隣接部分を有する。トーションバー（５８）は、一端がスプールに連結され、他端がロック機構に連結されている。第二の力制限機構は、スプールの孔およびロック機構の相互ロック部分のうちの一方に形成されている、凹部、キー溝またはスロット（１０２）、および、突起部（１０４）を有する。
2004504201.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シートベルトが巻かれているスプール（５６）と、
少なくとも初期時には前記スプールを回転しないようにロックするロック機構（６０）、および前記スプールのロック後に前記スプールを制御して回転させる第一の力制限機構（５８）と、
前記スプールの凹部（１００）内に位置し、前記第一の力制限機構（５８）が効果を発する前に前記シートベルトに働く拘束力を増加させるための、前記スプールの部分および前記ロック機構の隣接部分を有する第二の力制限機構と
を有するシートベルト巻取装置（５０）。
【請求項２】
前記スプール（５６）の凹部は孔の部分を含み、かつ、前記第二の力制限機構は、前記孔および前記ロック機構（６０）の相互ロック部分のうちの一方に形成された、スロットまたはキー溝（１０２）および突起部（１０４）を有する、請求項１に記載のシートベルト巻取装置（５０）。
【請求項３】
第一の力制限機構（５８）は、一端が前記スプール（５６）に連結され、他端が前記ロック機構（６０）に連結されているトーションバーである、請求項２に記載のシートベルト巻取装置（５０）。
【請求項４】
前記第二の力制限機構は、対向しているスロット（１０２）と、破断可能な突起部（１０４）とを有する、請求項１に記載のシートベルト巻取装置（５０）。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、概してシートベルト巻取装置に関し、特に、エネルギー吸収機構を有するシートベルト巻取装置類に関する。
【０００２】
エネルギー吸収機構を有するシートベルト巻取装置は、スプール内の機構が引き延ばしを妨げるために、確定できるある程度のレベルまたは一定の反作用力またはトルクを発生するので、シートベルトを巻取スプールから制御可能に引き延ばすことができる。この動作によって、乗物の搭乗者は衝突の間に前方に移動することができ、搭乗者に加わる衝突力が低減される。米国特許第６１０５８９４号明細書は、スプールフランジの端面から延びてスプールをロック機構に連結する剪断ピンのような付加的なエネルギー吸収素子の使用を示唆している。これらのピンは、トーションバーを作用させるために、最初に剪断されなければならない。剪断ピンの物理的特性によって、搭乗者に加えられる力またはトルクが増加し、そして剪断ピンを破断または剪断するのに必要な力またはエネルギーに対応する力曲線にピークを示す。ピンが剪断された後、トーションバーはねじれることが可能になり、使用されている特別のトーションバーまたは他の種類のエネルギー吸収機構の特性によって決定される、より一定の値の反作用力を発生する。
【０００３】
この従来技術の巻取装置の欠点の１つは、剪断ピンがロック機構をスプールに保持するためのリベットとして働き、そして、一旦このリベットすなわち剪断ピンが破断すると、巻取装置はその機能性を失うということである。さらに、従来の構造においては、剪断すなわち破断されたピンの断片自体が巻取装置内の場所に引っ掛かって巻取装置を動かなくさせるおそれがある。
【０００４】
本発明のシートベルト巻取装置は、シートベルトが巻かれているスプールと、少なくとも初期にはスプールを回転しないようにロックするロック機構、およびスプールをロックした後に制御された方法でスプールの回転を可能にする、トーションバーのような第一の力制限機構と、スプールの凹部内に位置し、第一の力制限機構が効力を発する前にシートベルトに働く拘束力を増加させるための、スプールの部分とロック機構の隣接部分とを有する第二の力制限機構とを有する。トーションバーは少なくとも一部がスプールの孔内に位置し、一端がスプールに連結され、他端がロック機構に連結されている。第二の力制限機構は、スプールの孔およびロック機構の相互ロック部分のうちの一方に形成されている、凹部、キー溝またはスロット、および突起部を有する。
【０００５】
発明の詳細な説明
図１〜４は、本発明を組み込んだシートベルト巻取装置の主要な要素を示している。シートベルト巻取装置５０は、スプールおよびロッキング部分組立体５４を支持するための開口５２ａ、５２ｂを有するＵ型のフレーム５２を備えている。これらの開口は軸受として働く。スプールおよびロッキング部分組立体は、スプール５６、トーションバー５８およびロック機構６０を備えている。トーションバー５８の一端部６２は、（公知の方法で）トーションバー上に形成されている結合相手の複数のスプライン６６に動力を伝達するように噛み合う複数のスプライン６４を備えている。トーションバーの延長部６８は、スプリングアーバ７０の中に受け入れられ、巻き戻しスプリング７２によって付勢されている。トーションバー５８の反作用端である他端部７４は、ホイールロック機構６０に固定されている。ホイールロック機構６０は、トーションバーの端部７４に形成されたスプライン８２を受け入れる、キー溝が設けられた孔８０を有する。この機構は、トーションバーとロック機構６０とを、回転するように結合する。ロック機構およびトーションバーは、これらの部品をともにスエージ加工することによって軸方向に固定されている。トーションバー６８はさらに、トーションバーの作動に先だってスプールと共に回転し、概略的に図示されている公知のタイプウエブセンサ８６の一部として働く付加延長部８４を有する。ロック機構６０は、空洞８８を形成しているラチェットホイール８６を有する。ウエブ感知爪などウエブセンサの種々の部品は、ラチェットホイールによって形成されている空洞８８（図４にも図示されている）の内部に配置されている。複数の歯９４を持つロックホイール９２が、ロック機構の本体９０に固定されている。概略的に示されているロック爪９６がフレームに回転可能に搭載され、ウエブセンサまたは乗り物センサ９８が公知の態様で動作すると、ロックホイールの１つまたは２以上の歯９４と噛み合う。従来技術において公知のように、シートベルト巻取装置の多くは、巻取装置のシャフト（この場合には、トーションバー）に対して相対的に回転可能なロックリング（図示せず）を備えており、ウエブセンサまたは協同作用をする乗り物センサの作動によって、このロックリングが巻取装置のシャフトに結合される。この動作によって、ロックリングは少しだけ回転させられ、その動作でロック爪は動いてロックホイールと係合する。ウエブセンサは、延長部８４に緩く取り付けられた慣性ディスクと、ラチェットホイール８６のピン８７に回転可能に取り付けられたウエブセンサ爪（図示せず）とを有し、ラチェットホイール８６は、巻取装置のスプールからシートベルトの急激な引き延ばしに応答して、ロックリングに接近した間隔で形成されている歯に噛み合うように移動し、それによって、ロックリングを爪に結合させ、および巻取装置のシャフトに結合する。ロックリングに支持されることができる乗り物センサ９８はまた、乗り物が急激な減速を受けたときに可動質量（図示せず）によって作動位置へ移動する乗り物センサ爪９８ａを有する。作動位置において乗り物センサ爪９８ａはラチェットホイール８６の歯８６ａに噛み合い、それによってロックリングを巻取装置のシャフトに結合する。
【０００６】
図４は、スプール５６の中心孔１００が少なくとも１つのスロット（キー溝ともいう）１０２を備えていることを示している。ロック機構６０の本体９０は、キー溝１０２の中に受け入れられる複数の突起部１０４を有する。突起部１０４とキー溝１０２は、動力を伝達するように、スプールの内側をロック機構６０の本体９０の外側に結合する。本体９０は、スプールの孔１００内に受け入れられる小径部９０ａと、フレームに設けられた開口５２ｂすなわち軸受内に受け入れられて保持される大径部９０ｂとを有する。
【０００７】
図示されている実施形態では、スプールは、また、孔１００に垂直な２つの孔１１０を備えている。図２に示すような位置にトーションバー５８を置いた状態で、工具を孔１１０内に設置し、力を加えて、スプールのスプライン６６がトーションバーのスプライン６４と動力を伝達する接触状態を維持するように、スプールを局所的に変形させる。トーションバーをスプールにしっかりと固定するために、他の手段を用いることができる。
【０００８】
スプール５６はさらに、シートベルト１３０の端部を受け入れるための構造を備えている。その構造は、ベルト１３０の端部が受け入れられる公知のスロット１３２を含んでいる。スロット１３２内に嵌合するピンの周りにベルトの端部を先ず固定することによって、保持力を増すことができる。ベルトはスプール本体１３４の周りに巻かれ、任意のフランジ１３６ａ、１３６ｂの間に保持される。
【０００９】
衝突の際、乗り物および／またはウエブセンサは、ロックリング（図示せず）をシャフト（トーションバー）に結合し、シャフトがロックリングを僅かに回転させる。ロックリングの一部はロック爪９６に動作可能に結合され、ロックリングの回転によってロック爪９６が移動してロックホイール９２の歯９４と係合し、それによって、少なくとも初期時には、シートベルトウエビングがスプール５６から引き延ばされることが妨げられる。衝突過程が進行すると、衝突力が乗り物の搭乗者を介してシートベルトに働き、シートベルトを、スプール５６から離れる矢印Ｆ（図１参照）の方向に引っ張ろうとする。この力は、突起部１０４とスロット１０２間の相互作用だけでなく、ロック爪とロック歯９４との相互作用によって抵抗される。衝突力のレベルが、突起部１０４をロック機構６０の本体９０ａから剪断させるのに充分なレベルに増加すると、図５に示されている大きさ２０２の反作用力のような反作用力が発生する。スロットとピンによって生成される、図５に数値２０２ａで示される高い反作用力によって、搭乗者の前方運動は強制的に妨害されて、搭乗者の運動は制限される。突出部１０４が折れると、それらは対応するキー溝内に留まり、スプールおよびトーションバーは、搭乗者によって作られる連続的な力がシートベルトに、そして次にスプールに入力される限り、ロック機構に対して自由に回転する。ロック爪によって保持されている非回転のロック機構６０にトーションバーの端部７４が固定されて保持されているときにねじることを開始するのは、トーションバーの端部６２であることが理解できる。トーションバーが回転すると、やはり図５に示されているように、より小さな反作用力２０２ａを生じるであろう。その反作用は搭乗者の前方運動に抵抗するが、この力のレベルは、搭乗者に作用する衝突力が、この場合には、トーションバーの特性に基づいて限定されるように搭乗者を前方に運動させるであろう。このタイプの構造の利点の１つは、折られた突起部１０４がスプール内に包み込まれてスプールの機能性を妨害しないだろうことが理解できる。
【００１０】
図１の軌跡は、テストデータ、特に、ベルト力を時間（ベルトの引き延ばしを表している）の関数として示している。軌跡２００は、スロットおよびピンを持たない同様のシートベルト巻取装置に対する比較テストデータである。
【００１１】
図２ｃは、スロットがロック機構に形成され、剪断ピンがスプールに組み込まれている例を示している。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を組み込んだシートベルト巻取装置の主要な要素を示した断面図である。
【図２ａ】ロック機構の部分端面図である。
【図２ｂ】ロック機構の部分側面図である。
【図２ｃ】スロットとピンの配置が反対になっている本発明の他の実施形態を示す断面図である。
【図３ａ】スプールの断面図である。
【図３ｂ】スプールの端面図である。
【図３ｃ】スプールの側面図である。
【図４】スプールおよびロック機構（ロックホイールは図示せず）の等角図を示す組み立て図である。
【図５】種々の力／時間（たわみ）曲線を示す図である。
【国際公開パンフレット】
2004504201.tif 000003
2004504201.tif 000004
2004504201.tif 000005
2004504201.tif 000006
2004504201.tif 000007
2004504201.tif 000008
2004504201.tif 000009
2004504201.tif 000010
2004504201.tif 000011
2004504201.tif 000012
2004504201.tif 000013
2004504201.tif 000014
2004504201.tif 000015
2004504201.tif 000016
【国際調査報告】
2004504201.tif 000017
2004504201.tif 000018