(57)【要約】【課題】プリテンショナの動作の影響を受けない安定的なＥＡ動作を確保する。【解決手段】軸方向の一方側がスプール４と連結され、軸方向の一方側と軸方向の他方側との相対変位によりねじれ変形可能なトーションバー７と、スプール４の軸方向他方側に位置し、車両急減速状態においてスプール４をシートベルト３の巻き取り方向へ回転させるプリテンショナ１１と、スプール４の軸方向一方側にメインパウル１３Ｒを設け、トーションバー７の軸方向他方側にサブパウル１３Ｌを設け、通常時において、メインパウル１３Ｒを作動させてスプール４のシートベルト３の引き出し方向への回転を抑制するようにロックするとともに；車両急減速状態において、メインパウル１３Ｒによるスプール４のロックを解除する一方でサブパウル１３Ｌを作動させてトーションバー７の軸方向他方側のシートベルト３の引き出し方向への回転を抑制する。【選択図】  図２
2007069686.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シートベルトを巻き取るスプールと、
このスプールの径方向内側に配置されてその軸方向の一方側が前記スプールと連結され、前記軸方向の前記一方側と前記軸方向の他方側との相対変位によりねじれ変形し乗員の運動エネルギを吸収可能なトーションバーと、
前記スプールの前記軸方向他方側に位置し、車両急減速状態において前記スプールを前記シートベルトの巻き取り方向へ回転させるための回転駆動力を発生するプリテンショナと、
通常時において、前記スプールの前記シートベルトの引き出し方向への回転を抑制するように前記車両の固定側部材へロックするとともに；車両急減速状態において、前記スプールの前記固定側部材へのロックを解除する一方で前記トーションバーの前記軸方向他方側の前記シートベルトの引き出し方向への回転を抑制するように前記固定側部材へロックする切換係止機構と
を有することを特徴とするシートベルトリトラクタ。
【請求項２】
請求項１記載のシートベルトリトラクタにおいて、
前記スプールの軸方向他方側に位置して前記トーションバーの前記軸方向他方側に連結されたロッキング部材を有し、
前記プリテンショナは、前記車両急減速状態において前記スプールを前記シートベルトの巻き取り方向へ回転させるための回転駆動力を前記ロッキング部材に与え、
前記切換係止機構は、前記ロッキング部材を前記車両の固定側部材にロックするための第１係止部材
を備えることを特徴とするシートベルトリトラクタ。
【請求項３】
請求項２記載のシートベルトリトラクタにおいて、
前記第１係止部材は、前記ロッキング部材に回動可能に設けられ、前記ロッキング部材と前記スプールとの間に相対回転変位が生じた際に前記ロッキング部材のロック動作を行うパウル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４】
請求項３記載のシートベルトリトラクタにおいて、
前記第１係止部材と前記スプールのいずれか一方には、その他方に係止するよう設けられるとともに、作用する荷重に応じて破断するシアピンを有し、
前記第１係止部材は、前記シアピンが破断した際にばねによって前記ロッキング部材のロック方向へ付勢されてロック動作を行うパウル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５】
請求項２乃至４のいずれか１項記載のシートベルトリトラクタにおいて、
前記切換係止機構は、前記スプールを前記車両の固定側部材にロックするための第２係止部材を備えることを特徴とするシートベルトリトラクタ。
【請求項６】
請求項５記載のシートベルトリトラクタにおいて、
前記第２係止部材は、前記スプールの前記軸方向の一方側に回動可能に設けられ、前記車両の減速度に応じて前記スプールのロック動作を行うパウル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】
請求項５又は６記載のシートベルトリトラクタにおいて、
前記トーションバーの前記軸方向の前記一方側と前記スプールとは、それらの間の所定量の相対回転変位を許容可能に連結され、
前記第２係止部材は、前記スプールが前記ロッキング部材に対して相対的に前記シートベルト引き出し方向に先行する回転変位が生じている状態で前記スプールのロック動作を解除するパウル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８】
請求項７記載のシートベルトリトラクタにおいて、
前記ロッキング部材は、前記スプールに対向する側の面にカム溝が形成され、
前記第２係止部材は、その回動軸から延設するカムシャフトと、前記カム溝に係合して前記スプールと前記ロッキング部材との間に相対回転変位が生じた際に前記カム溝にならい前記カムシャフトを介して前記第２係止部を回動させるカムピンとを有していることを特徴とするシートベルトリトラクタ。
【請求項９】
シートベルトを巻き取るスプールと、
このスプールの径方向内側に配置されてその軸方向の一方側が前記スプールと所定量の相対回転変位を許容可能に連結され、前記軸方向の前記一方側と前記軸方向の他方側との相対変位によりねじれ変形し乗員の運動エネルギを吸収可能なトーションバーと、
前記スプールの軸方向他方側に位置して前記トーションバーの前記軸方向他方側に連結されたロッキングベースと、
前記スプールの前記軸方向他方側に位置し、車両急減速状態において前記スプールを前記シートベルトの巻き取り方向へ回転させるための回転駆動力を発生し、前記ロッキングベースに伝達するプリテンショナと、
前記ロッキングベースに回動可能に設けられ、通常時には前記スプールに形成されたシアピンに係止されるとともに；前記プリテンショナの作動によって前記ロッキングベースと前記スプールとの間に前記所定量以上の相対回転変位が生じた際には前記シアピンを破断させてばねの付勢により前記ロッキングベースを前記車両の固定側部材にロックする第１パウルと、
前記スプールの前記軸方向の一方側に回動可能に設けられ、通常時には前記車両の減速度に応じて前記スプールを前記車両の固定側部材にロックするとともに；前記プリテンショナの作動によって前記ロッキングベースと前記スプールとの間に相対回転変位が生じた際には前記スプールのロック動作を解除させるカム機構を備えた第２パウルとを有し、
前記カム機構は、前記第２パウルの回動軸から延設するカムシャフトと、前記ロッキングベースに形成されたカム溝に係合して前記スプールと前記ロッキングベースとの間に相対回転変位が生じた際に前記カム溝にならい前記カムシャフトを介して前記第２係止部を回動させるカムピンとを備え、前記スプールが前記ロッキング部材に対して相対的に前記シートベルト引き出し方向に先行する回転変位が生じている状態で前記スプールのロック動作を解除するよう前記第２パウルを回動させることを特徴とするシートベルトリトラクタ。
【請求項１０】
シートベルトを巻き取るスプールと、
このスプールの径方向内側に配置されてその軸方向の一方側が前記スプールと連結され、前記軸方向の前記一方側と前記軸方向の他方側との相対変位によりねじれ変形し乗員の運動エネルギを吸収可能なトーションバーと、
前記スプールの前記軸方向他方側に位置し、車両急減速状態において前記スプールを前記シートベルトの巻き取り方向へ回転させるための回転駆動力を発生するとともに、所定の期間、前記トーションバーの前記軸方向他方側の前記シートベルトの引き出し方向への回転を抑制するように前記固定側部材へロックするプリテンショナと、
通常時において、前記スプールの前記シートベルトの引き出し方向への回転を抑制するように前記車両の固定側部材へロックするとともに；車両急減速状態において、前記スプールの前記固定側部材へのロックを解除する係止部材と
を有することを特徴とするシートベルトリトラクタ。
【請求項１１】
請求項１乃至１０のいずれか１項記載のシートベルトリトラクタにおいて、
前記プリテンショナは、
ガスジェネレータと、
このガスジェネレータの発生するガスの吹き込まれる管路と、
この管路内に配置され前記ガスによって加速される一連の複数のボールと、
前記トーションバーの前記軸方向の他方側に連結するクラッチを含み、加速された前記ボールの運動を前記トーションバーを回転させる力に変換する駆動手段とを備えていることを特徴とするシートベルトリトラクタ。
【請求項１２】
シートベルトを巻き取るスプールと、
このスプールの径方向内側に配置されてその軸方向の一方側が前記スプールと所定量の相対回転変位を許容可能に連結され、前記軸方向の前記一方側と前記軸方向の他方側との相対変位によりねじれ変形し乗員の運動エネルギを吸収可能なトーションバーと、
前記スプールの軸方向他方側に位置して前記トーションバーの前記軸方向他方側に連結されたロッキングベースと、
このロッキングベースに回動可能に設けられ、車両の減速度に応じて前記ロッキングベースを前記車両の固定側部材にロックするための第１パウルと、
前記スプールの軸方向一方側に回動可能に設けられ、車両の減速度に応じて前記第スプールを前記車両の固定側部材にロックするための第２パウルと、
前記スプールの前記軸方向他方側に位置し、車両急減速状態において前記スプールを前記シートベルトの巻き取り方向へ回転させるための回転駆動力を発生し、前記ロッキングベースに伝達するプリテンショナと、
前記第１パウルと前記第２パウルにそれぞれ連結する共通の回動軸として前記ロッキングベース及び前記スプールを軸方向に貫通するように設けられるとともに、作用する荷重に応じて破断する破断予定部を備えたシアシャフトとを有し、
このシアシャフトの前記破断予定部は、
通常時においては、前記第１パウルと前記第２パウルとの連結状態を維持するように、略未破断状態をそれぞれ維持し；前記車両急減速状態における前記プリテンショナ作動時においては、前記プリテンショナにより前記スプールに対し作用する前記シートベルトの巻き取り方向へ回転させる力に基づいて破断し、前記第１パウルと第２パウルとの連結状態を解除するように、当該破断予定部の破断強度が設定されていることを特徴とするシートベルトリトラクタ。
【請求項１３】
請求項１２記載のシートベルトリトラクタにおいて、
前記第１パウルは、前記シアシャフトが破断した際にばねによって前記ロッキング部材のロック方向へ付勢されてロック動作を行うことを特徴とするシートベルトリトラクタ。
【請求項１４】
請求項１２又は１３記載のシートベルトリトラクタにおいて、
前記第２パウルは、前記シアシャフトが破断した際に前記スプールのロック動作を解除することを特徴とするシートベルトリトラクタ。
【請求項１５】
請求項１４記載のシートベルトリトラクタにおいて、
前記ロッキング部材は、前記スプールに対向する側の面にカム溝が形成され、
前記シアシャフトは、前記カム溝に係合して前記スプールと前記ロッキング部材との間に相対回転変位が生じた際に前記カム溝にならい前記シアシャフトを介して前記第２パウルを回動させるカムピンを有し、
前記シアシャフトの前記破断予定部は、前記シアシャフトにおける前記カムピンとの結合部分よりも前記第１パウル側に備えていることを特徴とするシートベルトリトラクタ。
【請求項１６】
搭乗者を拘束するためのシートベルトと、
このシートベルトの一方側を引き出し可能に巻き取るシートベルトリトラクタと、
前記シートベルトに設けたタングと、
このタングと係合することにより、前記シートベルトを搭乗者に装着させるバックル装置とを有し、
前記シートベルトリトラクタは、
前記シートベルトを巻き取るスプールと、
このスプールの径方向内側に配置されてその軸方向の一方側が前記スプールと連結され、前記軸方向の前記一方側と前記軸方向の他方側との相対変位によりねじれ変形し乗員の運動エネルギを吸収可能なトーションバーと、
前記スプールの前記軸方向他方側に位置し、車両急減速状態において前記スプールを前記シートベルトの巻き取り方向へ回転させるための回転駆動力を発生するプリテンショナと、
通常時において、前記スプールの前記シートベルトの引き出し方向への回転を抑制するように前記車両の固定側部材へロックするとともに；車両急減速状態において、前記スプールの前記固定側部材へのロックを解除する一方で前記トーションバーの前記軸方向他方側の前記シートベルトの引き出し方向への回転を抑制するように前記固定側部材へロックする切換係止機構と
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、シートベルトを巻き取るシートベルトリトラクタに係わり、特に、異常時にシートベルトをロックして乗員の移動を拘束する際に乗員に加わる慣性エネルギを吸収するＥＡ機構を有するシートベルトリトラクタ及びこれを備えたシートベルト装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の座席に設けられるシートベルト装置は、車両の衝突時に生じる加速度による乗員の急激な移動を拘束し、乗員の身体の安全を図る装置として不可欠な装置である。
【０００３】
このシートベルト装置は、一般に、シートベルト（ウェビング）と、シートベルトリトラクタと、バックル装置等とから構成される。
【０００４】
リトラクタは、シートベルトを巻取部材（スプール）に巻回してバネ力により内部に引き込み、通常はその引き込んだ状態でシートベルトを収容している。乗員がシートベルトを装着する時には、シートベルトの巻き取り側と反対側一端に設けたタングプレートを引っ張ることで上記収容されたシートベルトを引き出し、これを座席の傍らに設けた上記バックル装置に係合させることで、シートベルトを装着するようになっている。
【０００５】
このように構成されたリトラクタは、衝撃が作用する衝突時にはシートベルトの巻取部材からの引き出しをロックし、このロックされたシートベルトにより前方に急激に移動する乗員の身体を拘束する。ここで、特に車両急減速時等において一層強力に乗員の身体を拘束するため、通常、プリテンショナとロック機構が設けられる。
【０００６】
プリテンショナは、車両が急減速状態になったことを加速度センサが検知したときにシートベルトの弛みを除去し、シートベルトによる拘束力を向上するものである。例えば上記加速度センサの検知信号に応じてガス発生手段からガスを発生させ、袋状体が膨張することにより膨張構造体の長手方向全長の短縮によってシートベルトの弛みを除去する方式や、あるいは、ガス発生手段からのガスによりシリンダ内をピストンが摺動し、ピニオンを介しスプールを巻き取り方向に回転させ、シートベルトの弛みを除去する方式等がある。
【０００７】
ロック機構は、スプールとともに回転するロッキング部材（ロッキングベース）を備えている。そして、上記加速度センサの検知信号に応じて、ロッキングベースに設けられた係止部材（パウル）が車両の固定側部材（リトラクタのフレーム等）に設けられた内歯（ラチェット歯）に係止され、引き出し方向へのロッキングベース及びスプールの回転を規制するようになっている。
【０００８】
一方、車両急減速時等において上記のように乗員の前方への移動が急激に拘束されると、乗員の胸部等には拘束された反作用による衝撃力がシートベルトを介して作用する。この乗員へ加わる衝撃力を緩和するために、ロック直後にシートベルトに一定以上の繰り出し抵抗をかけながらシートベルトの所定引張荷重を保持し、その状態のままシートベルトを所定長さだけ繰り出すようにして、これによって乗員に作用する衝突エネルギーを吸収する機構（Energy Absorption；以下適宜、「ＥＡ」機構という）手法が既に知られている。
【０００９】
この手法では、シートベルトを巻き回す上記スプールの内部に塑性変形可能なシャフト（トーションバー）を配置し、この際そのトーションバーの一方側をスプール側に連結するとともに他方側はロッキングベース側に連結している。そして、緊急時等の車両急減速時に上記ロック機構によりロッキングベースが回転不能にロックされる際、慣性力により前方に移動しようとする乗員を拘束するシートベルトの張力が、トーションバーの一方側の他方側に対するシートベルト引き出し方向の相対回転力となり、この相対回転力がある一定値以上となるとトーションバーが塑性変形を起こし、このときの塑性変形抵抗によって衝突エネルギを吸収していく。これにより、ロック機構が効いているにもかかわらず、スプールは徐々にシートベルト引き出し方向に回転し、シートベルトにある一定以上の張力がかかりながらシートベルトが繰り出され、シートベルトと乗員の身体の間に作用する力を緩和するようになっている。
【００１０】
ここで、例えば特許文献１に記載のように、以上のようなプリテンショナ、ロック機構、ＥＡ機構を備えたシートベルトリトラクタにおいて、ＥＡ機構作動時に上述のようにスプールの上記シートベルト引き出し方向への若干の回転が許容される際、上述のようにプリテンショナも既にスプールと回転連結されてシートベルト巻取方向（すなわち逆方向）へ作動している。
【特許文献１】特開２００２−１２０６９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、上記従来技術には、以下の課題が存在する。
【００１２】
すなわち、もし、スプールのうちトーションバーに連結される一方側部分をプリテンショナに連結し、トーションバーの他方側にロック機構によりロックされるロックベースを連結する構成とすると、上記のようにプリテンショナがスプールの巻取方向に作動した後、ロック機構がトーションバー他方側の巻取方向回転をロックしたとしても、ＥＡ機構でトーションバーの一方側が他方側に対してねじれて相対回転するときに、上記プリテンショナの動作がその相対回転方向と逆向きになりこれ阻害するように作用する。すなわち、ＥＡ機構の動作が上記プリテンショナの動作の影響を受けることとなり、安定的な動作を確保するのが難しくなる。
【００１３】
本発明の目的は、プリテンショナの動作の影響を受けない安定的なＥＡ動作を確保できるシートベルトリトラクタ及びこれを用いたシートベルト装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するために、本願第１発明のシートベルトリトラクタは、シートベルトを巻き取るスプールと、このスプールの径方向内側に配置されてその軸方向の一方側が前記スプールと連結され、前記軸方向の前記一方側と前記軸方向の他方側との相対変位によりねじれ変形し乗員の運動エネルギを吸収可能なトーションバーと、前記スプールの前記軸方向他方側に位置し、車両急減速状態において前記スプールを前記シートベルトの巻き取り方向へ回転させるための回転駆動力を発生するプリテンショナと、通常時において、前記スプールの前記シートベルトの引き出し方向への回転を抑制するように前記車両の固定側部材へロックするとともに；車両急減速状態において、前記スプールの前記固定側部材へのロックを解除する一方で前記トーションバーの前記軸方向他方側の前記シートベルトの引き出し方向への回転を抑制するように前記固定側部材へロックする切換係止機構とを有することを特徴とする。
【００１５】
本願第１発明においては、通常時（車両緩減速時を含む。以下同様）において、切換係止機構はまず、スプールのシートベルトの引き出し方向への回転を抑制する。
【００１６】
一方、車両急減速時には、その急減速に対応してプリテンショナが作動し、その回転駆動力によってトーションバーを介しスプールがシートベルト巻取方向へ回転し、シートベルトによる乗員の拘束力を向上させる。その後、車両急減速時における慣性で乗員の身体が所定以上の大きな力でシートベルトを引っ張り、スプールに対しシートベルト引き出し方向への力が大きく作用するが、上記切換係止機構は、この車両急減速時にはスプール（言い換えればトーションバーの軸方向一方側）の固定側部材へのロックを解除する一方でトーションバーの軸方向他方側の上記固定側部材へロックする。これにより、トーションバーの軸方向他方側に対してその一方側及びそこに連結するスプールは相対的に回転変位し、このトーションバーのねじり変形によって乗員運動エネルギを吸収することができる（ＥＡ機構）。またプリテンショナはスプールの他方側に位置しているため、上記のようにしてトーションバーの一方側が他方側に対してねじれて相対回転するＥＡ機構の動作は、上記プリテンショナの動作の影響を受けることなく、安定的な動作を確保することができる。
【００１７】
以上のようにして、本願第１発明においては、通常時にはトーションバーの軸方向一方側に連結するスプールのロックを行うとともに、車両急減速時にはトーションバーねじり変形のためにトーションバーの軸方向他方側のみをロックし軸方向一方側及びそこに連結するスプールを解放することができる。したがって、プリテンショナの動作の影響を受けない安定的なＥＡ動作を確保できる。
【００１８】
第２発明は、上記第１発明において、前記スプールの軸方向他方側に位置して前記トーションバーの前記軸方向他方側に連結されたロッキング部材を有し、前記プリテンショナは、前記車両急減速状態において前記スプールを前記シートベルトの巻き取り方向へ回転させるための回転駆動力を前記ロッキング部材に与え、前記切換係止機構は、前記ロッキング部材を前記車両の固定側部材にロックするための第１係止部材を備えることを特徴とする。
【００１９】
車両急減速時に、プリテンショナがロッキング部材に回転駆動力を与えることにより、このロッキング部材及びトーションバーを介しスプールをシートベルト巻き取り方向に回転させることができる。また切換係止機構は第１係止部材を備えることにより、上記ロッキング部材をフレーム等の車両の固定側部材にロックすることができる。
【００２０】
第３発明は、上記第２発明において、前記第１係止部材は、前記ロッキング部材に回動可能に設けられ、前記ロッキング部材と前記スプールとの間に相対回転変位が生じた際に前記ロッキング部材のロック動作を行うパウルであることを特徴とする。
【００２１】
第１係止部材としてパウルが備えられることにより、車両急減速時にプリテンショナがロッキング部材に回転駆動力を与えてロッキング部材とスプールとの間に相対回転変位が生じた際に当該パウルを回動させ、ロッキング部材のロック動作を行うことができる。
【００２２】
第４発明は、上記第３発明において、前記第１係止部材と前記スプールのいずれか一方には、その他方に係止するよう設けられるとともに、作用する荷重に応じて破断するシアピンを有し、前記第１係止部材は、前記シアピンが破断した際にばねによって前記ロッキング部材のロック方向へ付勢されてロック動作を行うパウルであることを特徴とする。
【００２３】
第１係止部材としてばねに付勢されるパウルが備えられ、当該パウルとスプールとが相互にシアピンで係止されていることにより、車両急減速時にプリテンショナがロッキング部材に回転駆動力を与えてロッキング部材とスプールとの間に相対回転変位が生じた際にシアピンが破断し、当該ばねの付勢力でパウルをロック方向へ回動させ、ロッキング部材のロック動作を行うことができる。
【００２４】
第５発明は、上記第２乃至第４発明のいずれかにおいて、前記切換係止機構は、前記スプールを前記車両の固定側部材にロックするための第２係止部材を備えることを特徴とする。
【００２５】
切換係止機構に備えられた第２係止部材により、スプールをフレーム等の車両の固定側部材にロックすることができる。
【００２６】
第６発明は、上記第５発明において、前記第２係止部材は、前記スプールの前記軸方向の一方側に回動可能に設けられ、前記車両の減速度に応じて前記スプールのロック動作を行うパウルであることを特徴とする。
【００２７】
第２係止部材としてパウルが備えられることにより、車両の減速度に応じ例えばセンサからの信号に対応して当該パウルを回動させ、スプールのロック動作を行うことができる。
【００２８】
第７発明は、上記第５又は第６発明において、前記トーションバーの前記軸方向の前記一方側と前記スプールとは、それらの間の所定量の相対回転変位を許容可能に連結され、前記第２係止部材は、前記スプールが前記ロッキング部材に対して相対的に前記シートベルト引き出し方向に先行する回転変位が生じている状態で前記スプールのロック動作を解除するパウルであることを特徴とする。
【００２９】
これにより、通常時にシートベルトを引き出す際には、スプールがロッキング部材に対して相対的にシートベルト引き出し方向に先行する回転変位が生じるため、スプールのロックを解除してシートベルトを容易に引き出すことができる。
【００３０】
第８の発明は、上記第７の発明において、前記ロッキング部材は、前記スプールに対向する側の面にカム溝が形成され、前記第２係止部材は、その回動軸から延設するカムシャフトと、前記カム溝に係合して前記スプールと前記ロッキング部材との間に相対回転変位が生じた際に前記カム溝にならい前記カムシャフトを介して前記第２係止部を回動させるカムピンとを有していることを特徴とする。
【００３１】
これにより、車両急減速時にプリテンショナがロッキング部材に回転駆動力を与えてロッキング部材とスプールとの間に相対回転変位が生じた際にはパウルによるスプールのロックを解除して、トーションバーの一方側を他方側に対して相対回転可能とすることができる。
【００３２】
上記目的を達成するために、第９の発明は、シートベルトを巻き取るスプールと、このスプールの径方向内側に配置されてその軸方向の一方側が前記スプールと所定量の相対回転変位を許容可能に連結され、前記軸方向の前記一方側と前記軸方向の他方側との相対変位によりねじれ変形し乗員の運動エネルギを吸収可能なトーションバーと、前記スプールの軸方向他方側に位置して前記トーションバーの前記軸方向他方側に連結されたロッキングベースと、前記スプールの前記軸方向他方側に位置し、車両急減速状態において前記スプールを前記シートベルトの巻き取り方向へ回転させるための回転駆動力を発生し、前記ロッキングベースに伝達するプリテンショナと、前記ロッキングベースに回動可能に設けられ、通常時には前記スプールに形成されたシアピンに係止されるとともに；前記プリテンショナの作動によって前記ロッキングベースと前記スプールとの間に前記所定量以上の相対回転変位が生じた際には前記シアピンを破断させてばねの付勢により前記ロッキングベースを前記車両の固定側部材にロックする第１パウルと、前記スプールの前記軸方向の一方側に回動可能に設けられ、通常時には前記車両の減速度に応じて前記スプールを前記車両の固定側部材にロックするとともに；前記プリテンショナの作動によって前記ロッキングベースと前記スプールとの間に相対回転変位が生じた際には前記スプールのロック動作を解除させるカム機構を備えた第２パウルとを有し、前記カム機構は、前記第２パウルの回動軸から延設するカムシャフトと、前記ロッキングベースに形成されたカム溝に係合して前記スプールと前記ロッキングベースとの間に相対回転変位が生じた際に前記カム溝にならい前記カムシャフトを介して前記第２係止部を回動させるカムピンとを備え、前記スプールが前記ロッキング部材に対して相対的に前記シートベルト引き出し方向に先行する回転変位が生じている状態で前記スプールのロック動作を解除するよう前記第２パウルを回動させることを特徴とする。
【００３３】
本願第９発明においては、通常時において、シアピンはほぼ破断されない未破断状態にあり、第１パウルはロッキングベースを車両の固定側部材にロックしない非ロック状態となっている。このとき、車両の減速度に応じて第２パウルがスプールを車両の固定側部材にロックすると、スプールのシートベルトの引き出し方向への回転が抑制される。
【００３４】
一方、車両急減速時には、その第１段階としてプリテンショナが作動し、その回転駆動力によってロッキングベース、トーションバー及びスプールがシートベルト巻き取り方向へ回転し、シートベルトによる乗員の拘束力を向上させる。このときに、ロッキングベースがスプールに対して相対的にシートベルト巻き取り方向に先行する回転変位が生じ、すなわちスプールがロッキング部材に対して相対的にシートベルト引き出し方向に先行する回転変位が生じるため、カム機構により第２パウルはスプールのロック動作を解除する。そしてさらなるプリテンショナの作動により、ロッキングベースとスプールとの間に所定量以上の相対回転変位（この所定量はスプールとトーションバーとの連結において許容される相対回転変位量）が生じることでシアピンが破断されてばねの付勢により第１パウルがロッキングベースを車両の固定側部材にロックする。
【００３５】
この結果、スプールに連結されたトーションバーの軸方向一方側が軸方向他方側（前述のように第１パウルによってロックされたロッキングベースに固定されている）に対し相対的に回転変位し、このトーションバーのねじり変形によって乗員運動エネルギを吸収することができる（ＥＡ機構）。このときプリテンショナはスプールの軸方向他方側に位置してロッキングベースに連結されているため、上記のようにしてトーションバーの一方側が他方側に対してねじれて相対回転するＥＡ機構の動作は、上記プリテンショナの動作の影響を受けることなく、安定的な動作を確保することができる。
【００３６】
上記目的を達成するために、本願第１０発明は、シートベルトを巻き取るスプールと、このスプールの径方向内側に配置されてその軸方向の一方側が前記スプールと連結され、前記軸方向の前記一方側と前記軸方向の他方側との相対変位によりねじれ変形し乗員の運動エネルギを吸収可能なトーションバーと、前記スプールの前記軸方向他方側に位置し、車両急減速状態において前記スプールを前記シートベルトの巻き取り方向へ回転させるための回転駆動力を発生するとともに、所定の期間、前記トーションバーの前記軸方向他方側の前記シートベルトの引き出し方向への回転を抑制するように前記固定側部材へロックするプリテンショナと、通常時において、前記スプールの前記シートベルトの引き出し方向への回転を抑制するように前記車両の固定側部材へロックするとともに；車両急減速状態において、前記スプールの前記固定側部材へのロックを解除する係止部材とを有することを特徴とする。
【００３７】
本願第１０発明においては、通常時において、係止部材が、スプールのシートベルトの引き出し方向への回転を抑制する。
【００３８】
一方、車両急減速時には、その急減速に対応してプリテンショナが作動し、その回転駆動力によってトーションバーを介しスプールがシートベルト巻取方向へ回転し、シートベルトによる乗員の拘束力を向上させる。その後、車両急減速時における慣性で乗員の身体が所定以上の大きな力でシートベルトを引っ張り、スプールに対しシートベルト引き出し方向への力が大きく作用するが、上記係止部材はこの車両急減速時にスプール（言い換えればトーションバーの軸方向一方側）の固定側部材へのロックを解除する一方でプリテンショナが所定の期間トーションバーの軸方向他方側を上記固定側部材へロックする。これにより、トーションバーの軸方向他方側に対してその一方側及びそこに連結するスプールは相対的に回転変位し、このトーションバーのねじり変形によって乗員運動エネルギを吸収することができる（ＥＡ機構）。またプリテンショナはスプールの他方側に位置しているため、上記のようにしてトーションバーの一方側が他方側に対してねじれて相対回転するＥＡ機構の動作は、上記プリテンショナの動作の影響を受けることなく、安定的な動作を確保することができる。
【００３９】
以上のようにして、本願第１０発明においては、通常時にはトーションバーの軸方向一方側に連結するスプールのロックを行うとともに、車両急減速時にはトーションバーねじり変形のためにトーションバーの軸方向他方側のみをロックし軸方向一方側及びそこに連結するスプールを解放することができる。したがって、プリテンショナの動作の影響を受けない安定的なＥＡ動作を確保できる。
【００４０】
第１１の発明は、上記第１乃至第１０の発明のいずれかにおいて、前記プリテンショナは、ガスジェネレータと、このガスジェネレータの発生するガスの吹き込まれる管路と、この管路内に配置され前記ガスによって加速される一連の複数のボールと、前記トーションバーの前記軸方向の他方側に連結するクラッチを含み、加速された前記ボールの運動を前記トーションバーを回転させる力に変換する手段とを備えていることを特徴とする。
【００４１】
これにより、車両急減速時にプリテンショナが作動した際には、ロッキング部材などを介してトーションバーの軸方向他方側にシートベルトを巻き取る方向の回転駆動力を与え、そのまま管路内のガス圧力が低下するまでの一定時間は、ロッキング部材及びトーションバーの軸方向他方側のシートベルト引き出し方向の回転抑制を維持できる。
【００４２】
上記目的を達成するために、第１２の発明は、シートベルトを巻き取るスプールと、このスプールの径方向内側に配置されてその軸方向の一方側が前記スプールと所定量の相対回転変位を許容可能に連結され、前記軸方向の前記一方側と前記軸方向の他方側との相対変位によりねじれ変形し乗員の運動エネルギを吸収可能なトーションバーと、前記スプールの軸方向他方側に位置して前記トーションバーの前記軸方向他方側に連結されたロッキングベースと、このロッキングベースに回動可能に設けられ、車両の減速度に応じて前記ロッキングベースを前記車両の固定側部材にロックするための第１パウルと、前記スプールの軸方向一方側に回動可能に設けられ、車両の減速度に応じて前記第スプールを前記車両の固定側部材にロックするための第２パウルと、前記スプールの前記軸方向他方側に位置し、車両急減速状態において前記スプールを前記シートベルトの巻き取り方向へ回転させるための回転駆動力を発生し、前記ロッキングベースに伝達するプリテンショナと、前記第１パウルと前記第２パウルにそれぞれ連結する共通の回動軸として前記ロッキングベース及び前記スプールを軸方向に貫通するように設けられるとともに、作用する荷重に応じて破断する破断予定部を備えたシアシャフトとを有し、このシアシャフトの前記破断予定部は、通常時においては、前記第１パウルと前記第２パウルとの連結状態を維持するように、略未破断状態をそれぞれ維持し；前記車両急減速状態における前記プリテンショナ作動時においては、前記プリテンショナにより前記スプールに対し作用する前記シートベルトの巻き取り方向へ回転させる力に基づいて破断し、前記第１パウルと第２パウルとの連結状態を解除するように、当該破断予定部の破断強度が設定されていることを特徴とする。
【００４３】
本願第１２発明においては、通常時において、シアシャフトの破断予定部はほぼ破断されない略未破断状態にあり、スプールはこのシアシャフトを介しロッキングベースに連結されるとともに、第１パウルと第２パウルは連動するよう連結されている。このとき、車両の減速度に応じて第１パウルがロッキングベースを、第２パウルがスプールをそれぞれ車両の固定側部材にロックすると、スプールのシートベルトの引き出し方向への回転が阻止される。
【００４４】
一方、車両急減速時には、その急減速に対応してプリテンショナが作動し、その回転駆動力によってロッキングベースがシートベルト巻取方向へ回転し、シートベルトによる乗員の拘束力を向上させる。上記シアシャフトの破断予定部は、この車両急減速時のプリテンショナの回転駆動力で破断して上記軸方向一方側の第２パウルと他方側の第１パウルとの連結を解消し、ロッキングベースとスプールとの連結を解除する。その後、車両急減速時における慣性で乗員の身体が所定以上の大きな力でシートベルトを引っ張り、スプールに対しシートベルト引き出し方向への力が大きく作用するが、前述のようにロッキングベースとスプールとの連結は既に解除されているので、スプールに連結されたトーションバーの軸方向一方側が軸方向他方側（前述のようにロッキングベースに固定されている）に対し相対的に回転変位し、このトーションバーのねじり変形によって乗員運動エネルギを吸収することができる（ＥＡ機構）。このときプリテンショナはスプールの軸方向他方側に位置してロッキングベースに連結されているため、上記のようにしてトーションバーの一方側が他方側に対してねじれて相対回転するＥＡ機構の動作は、上記プリテンショナの動作の影響を受けることなく、安定的な動作を確保することができる。
【００４５】
以上のようにして、本願第１２発明においては、通常時にはトーションバーの軸方向一方側に連結するスプールと軸方向他方側に連結するロッキングベースの両方のロックを行うとともに、車両急減速時にはトーションバーねじり変形のためにトーションバーの軸方向他方側のみをロックし軸方向一方側及びそこに連結するスプールを解放することができる。したがって、プリテンショナの動作の影響を受けない安定的なＥＡ動作を確保できる。
【００４６】
第１３発明は、上記第１２発明において、前記第１パウルは、前記シアシャフトが破断した際にばねによって前記ロッキング部材のロック方向へ付勢されてロック動作を行うことを特徴とする。
【００４７】
第１パウルが常にばねに付勢されており、この第１パウルの回動を制御するシアシャフトが車両急減速時の第２段階で破断することにより、ばねの付勢力でパウルをロック方向へ回動させ、ロッキング部材のロック動作を行うことができる。
【００４８】
第１４発明は、上記第１２又は上記第１３発明において、前記第２パウルは、前記シアシャフトが破断した際に前記スプールのロック動作を解除することを特徴とする。
【００４９】
これにより、車両急減速時の第２段階で、トーションバーの軸方向一方側に連結されたスプールが軸方向他方側に連結されたロッキングベースに対し相対的に回転変位し、このトーションバーのねじり変形によって乗員運動エネルギを吸収することができる。
【００５０】
第１５発明は、上記第１４発明において、前記ロッキング部材は、前記スプールに対向する側の面にカム溝が形成され、前記シアシャフトは、前記カム溝に係合して前記スプールと前記ロッキング部材との間に相対回転変位が生じた際に前記カム溝にならい前記シアシャフトを介して前記第２パウルを回動させるカムピンを有し、前記シアシャフトの前記破断予定部は、前記シアシャフトにおける前記カムピンとの結合部分よりも前記第１パウル側に備えていることを特徴とする。
【００５１】
これにより、車両急減速時の第２段階にロッキング部材とスプールとの間に相対回転変位が生じた際には、第１パウルによるスプールのロックを解除して、トーションバーの一方側を他方側に対して相対回転可能とすることができる。
【００５２】
上記目的を達成するために、本願第１６発明のシートベルト装置は、搭乗者を拘束するためのシートベルトと、このシートベルトの一方側を引き出し可能に巻き取るシートベルトリトラクタと、前記シートベルトに設けたタングと、このタングと係合することにより、前記シートベルトを搭乗者に装着させるバックル装置とを有し、前記シートベルトリトラクタは、前記シートベルトを巻き取るスプールと、このスプールの径方向内側に配置されてその軸方向の一方側が前記スプールと連結され、前記軸方向の前記一方側と前記軸方向の他方側との相対変位によりねじれ変形し乗員の運動エネルギを吸収可能なトーションバーと、前記スプールの前記軸方向他方側に位置し、車両急減速状態において前記スプールを前記シートベルトの巻き取り方向へ回転させるための回転駆動力を発生するプリテンショナと、通常時において、前記スプールの前記シートベルトの引き出し方向への回転を抑制するように前記車両の固定側部材へロックするとともに；車両急減速状態において、前記スプールの前記固定側部材へのロックを解除する一方で前記トーションバーの前記軸方向他方側の前記シートベルトの引き出し方向への回転を抑制するように前記固定側部材へロックする切換係止機構とを有することを特徴とする。
【００５３】
本願第１６発明においては、通常時において、シートベルトリトラクタに備えられた切換係止機構はまず、スプールのシートベルトの引き出し方向への回転を抑制する。
【００５４】
一方、車両急減速時には、その急減速に対応してプリテンショナが作動し、その回転駆動力によってトーションバーを介しスプールがシートベルト巻取方向へ回転し、シートベルトによる乗員の拘束力を向上させる。その後、車両急減速時における慣性で乗員の身体が所定以上の大きな力でシートベルトを引っ張り、スプールに対しシートベルト引き出し方向への力が大きく作用するが、上記切換係止機構は、この車両急減速時にはスプール（言い換えればトーションバーの軸方向一方側）の固定側部材へのロックを解除する一方でトーションバーの軸方向他方側の上記固定側部材へロックする。これにより、トーションバーの軸方向他方側に対してその一方側及びそこに連結するスプールは相対的に回転変位し、このトーションバーのねじり変形によって乗員運動エネルギを吸収することができる（ＥＡ機構）。またプリテンショナはスプールの他方側に位置しているため、上記のようにしてトーションバーの一方側が他方側に対してねじれて相対回転するＥＡ機構の動作は、上記プリテンショナの動作の影響を受けることなく、安定的な動作を確保することができる。
【００５５】
以上のようにして、本願第１６発明においては、通常時にはトーションバーの軸方向一方側に連結するスプールのロックを行うとともに、車両急減速時にはトーションバーねじり変形のためにトーションバーの軸方向他方側のみをロックし軸方向一方側及びそこに連結するスプールを解放することができる。したがって、プリテンショナの動作の影響を受けない安定的なＥＡ動作を確保できる。
【発明の効果】
【００５６】
本発明によれば、プリテンショナの動作の影響を受けない安定的なＥＡ動作を確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５７】
以下、本発明の実施形態を図面を参照しつつ説明する。本実施形態は、本発明を自動車のシートベルト装置に適用した例である。
【００５８】
図１は、第１実施形態のシートベルトリトラクタを備えたシートベルト装置の全体構造を搭乗者と共に表す正面図である。
【００５９】
この図１において、シートベルト装置１００は、車両の車体１０８内に配置されており、搭乗者Ｍを座席Ｓに拘束するためのシートベルト３と、このシートベルト３の一方側を引き出し可能に巻き取るシートベルトリトラクタ１と、シートベルト３に摺動可能に設けたタング１０４と、このタング１０４と係合するバックル装置１０５とを備えている。
【００６０】
シートベルト３は、上記したようにその一方側がシートベルトリトラクタ１により巻き取られると共に、途中でショルダアンカ１０６に通され、その他方側端部が止め具１０７により車体１０８側に回動可能に接続されている。
【００６１】
以下、本発明による第１実施形態のシートベルトリトラクタについて説明する。
【００６２】
図２は、第１実施形態のシートベルトリトラクタ１の全体概略構造を表す縦断面図である。この図２において、シートベルトリトラクタ１は、２つの並行な側壁２Ｌ，２Ｒとそれらの間を渡すように結合する背面壁（図示せず）を有するコ字状のフレーム２（固定側部材）と、このフレーム２の両側壁２Ｌ，２Ｒ間に回転可能に支持され、シートベルト３（図２中では図示せず）を巻き取るスプール４と、車両の軽衝突時などに生じる緩やかな車両緩減速度を感知して作動する減速度感知手段（図示せず）と、この減速度感知手段によって作動し少なくともスプール４のベルト引出方向の回転を抑制するためのロック起動機構６と、スプール４の径方向内側に軸方向に遊嵌、貫通され、その軸方向の一方側（図２中右側）がスプール４と所定量の相対回転変位を許容可能に連結（詳しくは後述する）され、軸方向の一方側と他方側（図２中左側）との相対変位によりねじれ変形し乗員の運動エネルギを吸収可能なトーションバー７と、スプール４を常時ベルト巻取方向に付勢するスパイラルスプリング５と、スプール４の軸方向一方側（図２中右側）に揺動可能に保持され車両の減速度に応じてスプール４をフレーム２にロックするためのメインパウル１３Ｒ（第２パウル、第２係止部材）と、トーションバー７及びスプール４の他方側（図２中左側）においてフレーム２に回転可能に支持され、トーションバー７の軸方向他方側（図２中左側）に固定されたロッキングベース１４（ロッキングベース、ロッキング部材）と、このロッキングベース１４に揺動可能に保持され、車両急減速時にロッキングベース１４をフレーム２の側壁２Ｌにロックするためのサブパウル１３Ｌ（第１パウル、第１係止部材）と、トーションバー７及びスプール４の軸方向他方側（図２中左側）に位置し、緊急時等の車両急減速時に作動してスプール４をシートベルト３の巻き取り方向へ回転させるための回転駆動力を発生し、ロッキングベース１４に伝達するプリテンショナ１１（後の変形例で詳述する）と、メインパウル１３Ｒの回動軸から延設してスプール４を貫通しロッキングベース１４まで達するカムシャフト１５とを有している。
【００６３】
スプール４は、上記スパイラルスプリング５のばね力により、常時シートベルト３巻取方向に付勢されている。なお、スプール４の軸方向他方側にはシアピン１６が形成されており、後述するようにシアピン１６が破断しない間はスプール４とロッキングベース１４とが所定量の相対回転変位（上述したスプール４とトーションバー７との間の連結において許容される所定量の相対回転変位）だけ許容する以外は一体に回転することから、これらロッキングベース１４もスプール４とともにシートベルト３を巻き取り・引き出す「スプール手段」を構成しているともいえる。
【００６４】
図３は、スプール４側のメインパウル１３Ｒの構成を説明する図であり、図３（ａ）はロック状態となっているメインパウル１３Ｒを示す図、図３（ｂ）はロック状態と非ロック状態の中間にあるメインパウル１３Ｒを示す図、図３（ｃ）は非ロック状態となっているメインパウル１３Ｒを示す図である。
【００６５】
この図３において、トーションバー７の軸方向一方側（図３中の上側）には外周に３つの外歯を有する外歯ギア７ａが形成されている一方で、スプール４の中心には内周に３つの内歯を有する内歯ギア４ａが形成されており、それら外歯ギア７ａと内歯ギア４ａのかみ合いによりトーションバー７とスプール４とが連結している。ここで、スプール４の内歯ギア４ａにおける各内歯どうしの間隔は、トーションバー７の外歯ギア７ａにおける各外歯の幅より大きい寸法で形成されているため、トーションバー７とスプール４との連結においてはいわゆるバックラッシを有していることになり、すなわち上述したようにトーションバー７とスプール４は内歯どうしの間隔と外歯の幅の差分である所定量Ｔの相対回転変位を許容可能に連結していることになる。また、トーションバー７の軸方向他方側（図３中の下側）とロッキングベース１４とは固定的に連結しているため、ロッキングベース１４とスプール４との間でも同じ所定量Ｔの相対回転変位が通常時（上述したシアピン１６が破断しない状態）でも自由に生じることになる。
【００６６】
そして、メインパウル１３Ｒにおいて、ロック起動機構６に対向する側の面には作動ピン１３Ｒａが設けられており、またメインパウル１３Ｒの回動軸から延設するカムシャフト１５の軸方向他方側（図３中の下側）の端部には連結板１５ａとカムピン１５ｂが形成されている。一方、ロッキングベース１４のスプール４側の面には回転軸と同心的に円周溝１４ａが形成されており、その円周溝１４ａの内周側の一部に引き込み溝１４ｂが形成されている。
【００６７】
そして、この引き込み溝１４ｂとその周囲の円周溝１４ａで構成するカム溝にカムピン１５ｂが係合しており、ロッキングベース１４とスプール４とが図３（ａ）に示す相対回転位置関係にある状態では、引き込み溝１４ｂはカムシャフト１５を回転させた際のカムピンの回転軌道と一致する円弧形状に形成されているため、その引き込み溝１４ｂの周角度と同じ回転角度分だけカムシャフト１５及びメインパウル１３Ｒは自由に回動可能となっている。そしてその状態から上述したようにロッキングベース１４とスプール４との間に相対回転変位が生じた際には、カムピン１５ｂがカム溝にならってカムシャフト１５を回動させ、メインパウル１３Ｒをスプール４の内周側へ回動させるようになっている。
【００６８】
このメインパウル１３Ｒの回動について具体的に説明すると、まず通常時にはロッキングベース１４とスプール４とが図３（ａ）に示す相対回転位置関係となっており、この状態では上述したようにメインパウル１３Ｒが回動自在となっているため、作動ピン１３Ｒａを操作することでメインパウル１３Ｒをスプール４の外周側に飛び出させるロック状態と、スプール４の内周側に収納させる非ロック状態とを自由に切り替えることができる（この場合における非ロック状態については不図示）。
【００６９】
ロック起動機構６は、この種のものとして既に公知のものと同様であり、車両緩減速時に上記減速度感知手段の作動により図３中に示した作動ピン１３Ｒａを外周側に移動させて、メインパウル１３Ｒをスプール４より外周に飛び出させたロック状態とし、これによりメインパウル１３Ｒをフレーム２の側壁２Ｒの内歯（不図示）に係合（噛合）させ、スプール４のシートベルト３引出方向の回転を抑制するようになっている。そして、その後に車両が停止して安定した状態となった際には、ロック起動機構６が作動ピン１３Ｒａを内周側に戻してメインパウル１３Ｒのロックを解除する。
【００７０】
さらに、図３（ａ）に示すようにカムピン１５ｂが引き込み溝１４ｂに入ってメインパウル１３Ｒをスプール４より外周側に飛び出させているロック状態から、後述する車両急減速時のプリテンショナ１１の作動によりスプール４がロッキングベース１４に対して相対的にシートベルト３引き出し方向に先行する回転変位（図３中においてロッキングベース１４を固定側とした場合にスプール４を反時計方向に回転させる相対回転変位）を生じさせた際には、図３（ｂ）に示すように、カムピン１５ｂが引き込み溝１４ｂからそれより外周側にある円周溝１４ａに移り、メインパウル１３Ｒをスプール４の内周側へ回動させる。そして、スプール４がロッキングベース１４に対してシートベルト３引き出し方向に上記所定量Ｔの相対回転変位をなした際には、図３（ｃ）に示すようにメインパウル１３Ｒをスプール４の内周側に完全に収納させて非ロック状態とすることができる。
【００７１】
以上のようにメインパウル１３Ｒは、通常時（車両緩減速時を含む。以下同様）には、ロック起動機構６による作動ピン１３Ｒａの操作によってロック状態と非ロック状態とを自由に切り替えられるとともに、車両急減速時のプリテンショナ１１作動時には、ロッキングベース１４とスプール４との間に相対回転変位を生じさせることで強制的にメインパウル１３Ｒを非ロック状態とし、フレーム２に対するスプール４のロックを解除できるようになっている。
【００７２】
図４は、ロッキングベース１４側のサブパウル１３Ｌの構成を説明する図であり、図４（ａ）は非ロック状態となっているサブパウル１３Ｌを示す図、図４（ｂ）は非ロック状態とロック状態の中間にあるサブパウル１３Ｌを示す図、図４（ｃ）はロック状態となっているサブパウル１３Ｌを示す図である。
【００７３】
この図４において、ロッキングベース１４を支持するフレーム２の側壁２Ｌには、ロック状態のサブパウル１３Ｌが係合可能な内歯２Ｌａが形成されている（なお、特に図示していないが、スプール４を支持するフレーム２の側壁２Ｒにも同様の内歯が形成されている）。また、ロッキングベース１４には、トルク伝達用のピニオン１７が固定され、このピニオン１７に対しプリテンショナ１１の回転駆動トルクが伝達されるようになっている。
【００７４】
そして、ロッキングベース１４には常にサブパウル１３Ｌをロッキングベース１４の外周側に付勢する配置でばね部材１８が設けられているとともに、スプール４の軸方向他方側（図２中の左側、図４中の手前側）から突出するよう形成されたシアピン１６が、ロッキングベース１４の貫通孔１９を貫通して上記ばね部材１８の付勢に抗するようサブパウル１３Ｌに係止している。シアピン１６は、作用する荷重に応じて破断する材質、形状となっており、ばね部材１８の付勢に対しては破断せずにプリテンショナ１１によるロッキングベース１４の回転駆動力に対しては破断する破断強度に予め設定されている。
【００７５】
なお、貫通孔１９は、上述したロッキングベース１４とスプール４との間に所定量Ｔの相対回転変位が生じた際に、同じ所定量（回転角度）だけシアピン１６の移動を許容可能な形状に形成されており、上述したロッキングベース１４とスプール４との間の相対回転変位とメインパウル１３Ｒの回動を阻害することはない。またこのシアピン１６の移動だけでは、サブパウル１３Ｌをわずかにロッキングベース１４の外周側に回動させるだけであり、つまり後述するようにシアピン１６が破断しない限りサブパウル１３Ｌをフレーム２の側壁２Ｌの内歯２Ｌａに係合（噛合）させてロッキングベース１４の回転を抑制するロック状態までには至らない。なお、サブパウル１３Ｌに対するシアピン１６の係止については、図示するようにサブパウル１３Ｌの外側面に接して係止させる構成以外にも、サブパウル１３Ｌのスプール４側の面（図４中の背面側の面）に係止穴を形成してそこにシアピン１６を挿入し係止させる構成としてもよい。
【００７６】
サブパウル１３Ｌの挙動について具体的には、図４（ａ）に示すようにシアピン１６が破断されていない状態においては、シアピン１６がばね部材１８の付勢に抗してサブパウル１３Ｌをロッキングベース１４の内周側に収納させた非ロック状態を維持している。その状態から、プリテンショナ１１の作動によりロッキングベース１４を巻き取り方向に回転駆動させて、ロッキングベース１４とスプール４との間に所定量Ｔ以上の相対回転変位を生じさせた際には、図４（ｂ）に示すようにシアピン１６が破断して折損し、ばね部材１８の付勢によりサブパウル１３Ｌがロッキングベース１４の外周側へ回動させられる。そして、図４（ｃ）に示すように、サブパウル１３Ｌをロッキングベース１４より外周側の側壁２Ｌの内歯２Ｌａに係合させるロック状態とすることができる。
【００７７】
なお、以上において、メインパウル１３Ｒ、サブパウル１３Ｌ、カムピン１５ｂと連結板１５ａを含むカムシャフト１５、円周溝１４ａと引き込み溝１４ｂ、シアピン１６及びばね部材１８とが、各請求項記載の、通常時において、スプール４のシートベルト３の引き出し方向への回転を抑制するように車両の固定側部材へロックするとともに；車両急減速状態において、スプール４の固定側部材へのロックを解除する一方でトーションバー７の軸方向他方側のシートベルト３の引き出し方向への回転を抑制するように固定側部材へロックする切換係止機構を構成する。
【００７８】
以上のように構成した第１実施形態のシートベルトリトラクタ１の動作及び作用効果を図５及び図６を用いて以下に説明する。なお図５、図６において示す矢印は、荷重が付加される順路を表している。
【００７９】
図５は、通常時におけるシートベルトリトラクタ１の動作及び作用効果を説明する図である。この図５に示すように、通常時においては、カムピン１５ｂはロッキングベース１４の円周溝内に位置してメインパウル１３Ｒが非ロック状態となり、またシアピン１６は破断されない略未破断状態となっていてサブパウル１３Ｌも非ロック状態となっているため、ロッキングベース１４、トーションバー７及びスプール４は一体となって自由に回転可能となっている。シートベルト３の非装着時には、スパイラルスプリング５の付勢力で、シートベルト３が完全に巻き取られている。
【００８０】
装着のためシートベルト３を通常の速度で引き出すと（図５中（Ａ）参照）、スプール４がシートベルト３引出方向に回転し、シートベルト３はスムーズに引き出される。シートベルト３に摺動自在に設けられた図示しないタングを車体に固定されたバックルに挿入係止した後、余分に引き出されたシートベルト３がスパイラルスプリング５の付勢力でスプール４に巻き取られ、シートベルト３は乗員に圧迫感を与えない程度にフィットされる。
【００８１】
シートベルト３を急激に引出そうとした時には、このときに発生する大きな減速度で上記減速度感知手段が作動し、この減速度感知手段の作動により、前述したようにして上記ロック起動機構６がメインパウル１３Ｒを回動させ、フレーム２の側壁２Ｒの内歯に係合させる。このようなメインパウル１３Ｒの係合動作によりスプール４がフレーム２にロックされ（図５中（Ｂ）参照）、シートベルト３の引き出し方向への回転が抑制される。なお、この際にはスプール４のみがロックされるだけであり、ロッキングベース１４及びトーションバー７には何ら荷重が付加されず停止しているだけとなる。
【００８２】
図６は、車両急減速時におけるシートベルトリトラクタ１の動作及び作用効果を説明する図である。この図６に示すように、緊急時等、車両急減速時においては、その急減速に対応してプリテンショナ１１が作動し、ピニオン１７を介しロッキングベース１４にその回転駆動力が伝えられ（図６（ａ）中（Ａ）参照）、この回転駆動力がトーションバー７を介しスプール４に伝達されて（図６（ａ）中（Ｂ）参照）、スプール４がシートベルト３の巻き取り方向へある所定の量だけ回転し（図６（ａ）中（Ｃ）参照）、シートベルト３による乗員の拘束力を向上させる。
【００８３】
この車両急減速直後の第１段階では、プリテンショナ１１の回転駆動によりロッキングベース１４がスプール４に対して相対的にシートベルト３の巻き取り方向に先行する回転変位（すなわちスプール４から見た場合、スプール４がロッキングベース１４に対して相対的にシートベルト３の引き出し方向に先行する回転変位）が生じるため、前述したようにメインパウル１３Ｒがスプール４の内周側へ回動して非ロック状態となる（図３（ｃ）参照）。
【００８４】
そしてさらに、プリテンショナ１１の回転駆動によりロッキングベース１４がスプール４に対して所定量Ｔ以上に相対回転変位を生じさせた際には、前述したようにシアピン１６が破断して折損し、サブパウル１３Ｌがばね部材１８の付勢によりロッキングベース１４より外周側の側壁２Ｌの内歯２Ｌａに係合されるロック状態となり（図４（ｃ）参照）、ロッキングベース１４はシートベルト３の引き出し方向への回転を抑制するように側壁にロックされる。
【００８５】
その後、第２段階では、車両急減速時における慣性で車両の乗員の身体が所定以上の大きな力でシートベルト３を引っ張り（図６（ｂ）中（Ｄ）参照）、スプール４に対しシートベルト３の引き出し方向への力が大きく作用する（図６（ｂ）中（Ｅ）参照）が、この時点ではすでに前述したようにスプール４側のメインパウル１３Ｒが非ロック状態となっているため、スプール４に連結されたトーションバー７の軸方向一方側（図６（ａ）（ｂ）中右側）部分７Ｒが軸方向他方側（図６（ａ）（ｂ）中左側）部分７Ｌ（＝この時点で前述のようにサブパウル１３Ｌによってロックされたロッキングベース１４に固定されている（図６（ｂ）中（Ｇ）参照））に対し相対的に回転変位し、このトーションバー７のねじり変形（ねじりトルク）によって乗員運動エネルギを吸収し（図６（ｂ）中（Ｆ）参照）シートベルト３に加えられる荷重を制限することができる（ＥＡ機構）。
【００８６】
このとき、プリテンショナ１１は前述のようにスプール４の軸方向他方側（図６（ａ）（ｂ）中左側）に位置してロッキングベース１４に連結されているため、上記のようにしてトーションバー７の一方側（図６（ａ）（ｂ）中右側）部分７Ｒが他方側（図６（ａ）（ｂ）中左側）部分７Ｌに対してねじれて相対回転するＥＡ機構の動作は、上記プリテンショナ１１の動作の影響を受けることなく、安定的な動作を確保することができる。
【００８７】
以上のようにして、第１実施形態のシートベルトリトラクタ１においては、通常時にはトーションバー７の軸方向一方側に連結するスプール４のロックを行うとともに、車両急減速時にはトーションバー７ねじり変形のためにトーションバー７の軸方向他方側のみをロックし軸方向一方側及びそこに連結するスプール４を解放することができる。したがって、プリテンショナ１１の動作の影響を受けない安定的なＥＡ動作を確保できる。
【００８８】
なお、本発明は、上記第１実施形態に限られるものではなく、その趣旨及び技術的範囲を逸脱しない範囲内において種々の変形が可能である。例えば、車両急減速時にロッキングベース１４をロックさせる際、サブパウル１３Ｌを用いずにプリテンショナ１１の回転駆動力によってロッキングベース１４のロックを必要時間行わせることができる。
【００８９】
図７、図８は、そのような変形例の構成を説明する図２中のVII−VII断面によるプリテンショナ１１の断面図であり、図７はプリテンショナ１１の作動前の状態を示す図、図８はプリテンショナ１１の作動直後の状態を示す図である。この図７、図８において、プリテンショナ１１は、略Ｃ字形状に湾曲されてフレーム２の側壁２Ｌの外側に取り付けられているパイプ（管路）５１と、このパイプ５１の内周側に配置されたリングギア５２と、パイプ５１の基端部（図７、図８中下方の端部）５１ａに設けられたガスジェネレータ５３と、パイプ５１の内部でガスジェネレータ５３に接続されているコイルスプリング５４と、パイプ５１の内部でこのコイルスプリング５４に接するよう配置されている１つのピストンボール５５と、パイプ５１の内部でこのピストンボール５５から順にガスジェネレータ５３側に詰めて配置されている複数の（この例では１５個の）ボール５６と、パイプ５１の基端部５１ａと反対側の端部の内部に取り付けられているガイドブロック５７とを有している。
【００９０】
パイプ５１は、例として鋼管を楕円に近い略Ｃ字形状に曲げ加工したものであり、フレーム２の側壁２Ｌとプリテンショナカバー１１ａとの間に挟まれた状態で取り付けられている（図２参照）。このパイプ５１は、図７、図８の下方の基端部５１ａから右上に約９０°湾曲して直線部５１ｂへとつながり、さらに図７、図８の上方の半円部５１ｃへとつながっている。半円部５１ｃの先は、図７、図８の下方に向う直線部５１ｄがつながり、この直線部５１ｄの内周側の側面には、切欠き部５１ｅが形成されている。この切欠き部５１ｅの内周側には、リングギア５２の外歯５２ａ（後述する外歯５２ａ′）が入り込んでいる。
【００９１】
リングギア５２は、樹脂製のプリテンショナカバー１１ａ（図２参照）に形成されている複数のシアピン（不図示）によってパイプ５１の内周側の定位置に保持されている。さらに、このリングギア５２の内周側には、上記ロッキングベース１４に固定されているピニオン１７が配置されている。
【００９２】
リングギア５２の内周面には、ピニオン１７の外歯１７ａと噛合可能な内歯５２ｂが形成されている。リングギア５２の内周径は、ピニオン１７の外周径より大きく形成されているので、図７に示す作動前の状態において、リングギア５２の内歯５２ｂとピニオン１７の外歯１７ａとの間には両者が噛み合うことのないよう十分なクリアランスが確保されている。そのため、通常時においてはプリテンショナ１１の存在にも拘らずスプール４は自由に回転可能である。これが、リングギア５２とピニオン１７からなるクラッチ機構が切り離されている状態である。
【００９３】
リングギア５２の外周面には、外方に向けて張り出した突起状の外歯５２ａが複数（図示する例では７個）形成されている。各外歯５２ａどうしはリングギア５２の周方向に沿ってボール５６を２個分挟み込める間隔で並んでいるが、ある一箇所で隣接する２つの外歯５２ａ′どうしの間だけはボール５６を１個分だけ挟み込める間隔でオフセットしている。図７に示す作動前の状態において、このオフセットした２つの外歯５２ａ′は、パイプ５１の直線部５１ｄの切欠き部５１ｅ内に入り込んでおり、それら２つの外歯５２ａ′の間にはパイプ５１内の先頭のボール５６が予め挟み込まれて接触している。
【００９４】
パイプ５１の基端部５１ａには、パイプ５１よりもやや太いガスジェネレータ収容部５１ｆが形成されている。同収容部５１ｆ内には、ガスジェネレータ５３が収納されている。このガスジェネレータ５３は、ガスジェネレータ収容部５１ｆ内に収められた後に、フランジ部を外側からかしめることにより固定されている。このガスジェネレータ５３は、緊急時等の車両急減速時に図示しない急減速感知手段から発信される信号に応じて火薬に点火し、図８に示すように噴出ガス圧をパイプ５１内に供給する。パイプ５１は、基端部５１ａのガスジェネレータ収容部５１ｆから他端部の切欠き部５１ｅまで、この噴出ガスを漏出することのない高い気密性で構成されている。
【００９５】
図７に示すプリテンショナ１１の作動前の状態において、パイプ５１内部には、ガスジェネレータ５３側から順に、コイルスプリング５４、ピストンボール５５及び１５個のボール５６が収められている。ボール５６は、鋼等の金属製の球状体である。各ボール５６の外径は、パイプ５１の内径より若干小さくなっており、パイプ５１内部では比較的スムースに移動することができる。そして、先頭のボール５６−１は、リングギア５２のオフセットされた２つ外歯５２ａ´に接触している。
【００９６】
ピストンボール５５は、シリコーンゴム等の樹脂製である。このピストンボール５５は、噴出ガスの放出後に変形して拡がることによりパイプ５１の管内面に気密的に摺接移動可能となっており、ガスを先頭側に漏らさないシールの役割も果たす。図７に示すプリテンショナ１１の作動前の状態において、コイルスプリング５４は、ガスジェネレータ５３とピストンボール５５との間に配置されており、ピストンボール５５をパイプ５１の反対端部へ向かう方向に付勢している。このコイルスプリング５４の付勢力により、リングギア５２のオフセットされた２つ外歯５２ａ´に接触している。
【００９７】
パイプ５１の直線部５１ｄ端部には、ガイドブロック５７が取り付けられている。ガイドブロック５７は、先端が斜めにカットされた円柱状であり、その斜面がガイド面となっている。このガイド面は、第１のガイド面５７ａと第２のガイド面５７ｂとからなる。第１のガイド面５７ａは、ガイドブロック５７の上端部においてリングギア５２とほぼ同心の円弧状に形成されており、プリテンショナ１１作動時に、パイプ５１から射出されたボール５６が衝突する。一方、第２のガイド面５７ｂは平面状であって、リングギア５２からは徐々に遠ざかるようになっている。
【００９８】
なお、以上において、リングギア５２とピ二オン１７とが、パイプ５１内に配置されガスによって加速される一連の複数のボール５５，５６と、トーションバー７の軸方向の他方側に連結するクラッチを含み、加速されたボール５５，５６の運動をトーションバー７を回転させる力に変換する駆動手段を構成する。
【００９９】
次に、上記の構成を有するプリテンショナ１１の作用について説明する。図７に示すプリテンショナ１１の非作動時（通常時）においては、リングギア５２は、樹脂製のプリテンショナカバー１１ａ（図２参照）に形成された図示しない複数のシアピンによりパイプ５１内周側の定位置に保持されており、リングギア５２とピニオン１７は噛み合っていない。したがって、ロッキングベース１４はプリテンショナ１１と関係なく自由に回転する。
【０１００】
この後、車両の衝突状態が検知されると、ガスジェネレータ５３に信号が送信される。この信号により、図８に示すように、ガスジェネレータ５３が発火してパイプ５１内に噴出ガス圧を供給する。この噴出ガス圧により、先ず最もガスジェネレータ５３寄りのピストンボール５５が押され、次いでこのピストンボール５５の押圧力により順次複数のボール５６が押される。そして、この押圧力は、最も先頭のボール５６−１（リングギア５２の２つの外歯５２ａ´に接触しているボール）に伝達される。なお、このときピストンボール５５はガス圧によって変形して拡がるので、パイプ５１内面との間でシール機能が生じ、ガスは先頭側には漏れない。パイプ５１が高い気密性で構成されているため、このようにピストンボール５５がボール５６を駆動するための噴出ガスが途中で逃げず、プリテンショナ１１のパワーロスが起こらない。
【０１０１】
ボール５６の押圧力によりリングギア５２に押圧力がかかり、プリテンショナカバー１１ａのシアピン（不図示）が剪断され、このためリングギア５２がフリーとなってピニオン１７側に移動し、リングギア５２の内歯５２ｂとピニオン１７の外歯１７ａが噛み合って、クラッチ連結状態となる。リングギア５２は、ボール５６が外歯５２ａを押す力によって同軸芯周りに回転する。リングギア５２が動き始める前の時点で、先頭のボール５６−１がリングギア５２の外歯５２ａ′に回転力を与える姿勢で接触しているため、リングギア５２は確実に回転し始める。
【０１０２】
さらに、噴出ガス圧を受けてボール５５，５６が順次押し出されると、各ボール５６はリングギア５２の外歯５２ａ間の谷に順次係合する。この場合、リングギア５２の１つの谷に対してボール５６が２個ずつ係合する。これらボール５６が順次係合することにより、リングギア５２は図８の反時計方向まわりに回転する。ピニオン外歯１７ａとリングギア内歯５２ｂは噛み合っているので、リングギア５２の回転はピニオン１７に伝達され、双方が連動して回転する。ピニオン１７は、ロッキングベース１４に固定されているので、ロッキングベース１４はピニオン１７とともに回転駆動される。なお、図８に示すプリテンショナ１１作動直後の状態は一例であって、パイプ５１内でのピストンボール５５の位置は、乗員の体格や姿勢等とシートベルト３の関係に応じて変わる。
【０１０３】
ここで、上記トーションバー７のねじれ変形によりＥＡ機構が動作することよって、シートベルト３により乗員に加えられる衝撃が吸収緩和される。そして、このＥＡ機構の動作後もしばらくの間（ＥＡ機構の作用が必要とされる間）はパイプ５１内の噴出ガス圧が十分維持され、ロッキングベース１４の巻き取り回転方向の駆動力が維持される。すなわち、ＥＡ機構の作用中には、ロッキングベース１４においてシートベルト３の引き出し方向の回転がロックされることになる。図９はこの噴出ガス圧が維持される挙動を表す図であり、本変形例におけるプリテンショナ１１の圧力特性を示している。なお、比較のために、例えば上記特開２００２−１２０６０３号公報に記載のように、ＥＡ動作をスムーズにするためにガス逃がし孔を設けた場合を併せて示している。図示のように、本変形例ではプリテンショナ１１にガス逃がし孔を設けないことにより、ＥＡ機構の動作後もしばらくの間パイプ５１内の噴出ガス圧が維持されることがわかる。
【０１０４】
以上のようにして、本変形例においても、上記第１実施形態と同様、車両急減速時にプリテンショナ１１が作動した際には、ロッキングベース１４などを介してトーションバー７の軸方向他方側にシートベルト３を巻き取る方向の回転駆動力を与え、そのままパイプ５１内の噴出ガス圧が低下するまでの一定時間は、ロッキングベース１４及びトーションバー７の軸方向他方側のシートベルト３の引き出し方向の回転抑制を維持できる。これにより、ロッキングベース１４にサブパウル１３Ｌを設けずとも、プリテンショナ１１自体の動作により、車両急減速時におけるロッキングベース１４及びトーションバー７の軸方向他方側のシートベルト３の引き出し方向の回転を抑制できるため、シートベルトリトラクタの装置構造の簡略化、さらに部品点数の低減を図ることができる。
【０１０５】
また、他の変形例としては、例えば、車両急減速時にロッキングベース１４をロックさせるサブパウルに遠心パウルを用いることもできる。
【０１０６】
図１０は、ロッキングベース１４に遠心パウルを設けた構成を説明する図であり、図１０（ａ）は非ロック状態となっている遠心パウルを示す図、図１０（ｂ）は非ロック状態とロック状態の中間にある遠心パウルを示す図、図１０（ｃ）はロック状態となっている遠心パウルを示す図である。
【０１０７】
この図１０において、ロッキングベース１４には遠心パウル１３Ｌ′が揺動可能に保持されており、さらにこの遠心パウル１３Ｌ′に対してロッキングベース１４の外周側に付勢するロック用ばね部材１８′と、遠心パウル１３Ｌ′に対してロッキングベース１４の内周側に付勢するよう遠心パウル１３Ｌ′の先端に係止する非ロック用ばね部材１８″とがロッキングベース１４に設けられている。
【０１０８】
遠心パウル１３Ｌ′自体は、金属などの材料で構成されて十分な質量を有している。非ロック用ばね部材１８″の付勢力はロック用ばね部材１８′の付勢力より少しだけ大きく遠心パウル１３Ｌ′に作用するようになっている。そのため、ロッキングベース１４が回転停止している状態や、車両緩減速時を含む通常時における程度のロッキングベース１４の回転状態では、ロック用ばね部材１８′の付勢力と遠心パウル１３Ｌ′自体に付加される遠心力（どちらもロッキングベース１４の外周側へ向かう方向に作用する）の合力は、非ロック用ばね部材１８″の付勢力より小さく、非ロック用ばね部材１８″は遠心パウル１３Ｌ′を係止し続けて遠心パウル１３Ｌ′を非ロック状態に維持する（図１０（ａ）参照）。
【０１０９】
そして、プリテンショナ１１の作動によりロッキングベース１４に急激な回転駆動力が付加された際には、それにより遠心パウル１３Ｌ′自体に付加される遠心力が急増し、その遠心力とロック用ばね部材１８′の付勢力との合力が非ロック用ばね部材１８″の付勢力に打ち勝って遠心パウル１３Ｌ′が非ロック用ばね部材１８″の係止から外れる（図１０（ｂ）参照）。その後、遠心パウル１３Ｌ′は上記合力によりロッキングベース１４より外周側の側壁の内歯に係合させるロック状態となる（図１０（ｃ）参照）。
【０１１０】
以上のようにして、本変形例においても、上記第１実施形態と同様、車両急減速時にプリテンショナ１１が作動した際には、ロッキングベース１４及びトーションバー７の軸方向他方側のシートベルト３の引き出し方向の回転を抑制できる。
【０１１１】
以下、本発明による第２実施形態のシートベルトリトラクタについて説明する。
【０１１２】
図１１は、第２実施形態のシートベルトリトラクタ２０１の全体概略構造を表す縦断面図である。なお、上記第１実施形態と同等の部分には同じ符号を付して適宜説明を省略し、これについては以下同様とする。
【０１１３】
図１１において、サブパウル２１３Ｌは、トーションバー７の軸周りの周方向位置でメインパウル１３Ｒと同じ位置に配置されており、メインパウル１３Ｒの回動軸から延設するカムシャフト２１５のさらに先端部２１５ｃがロッキングベース２１４を貫通してサブパウル２１３Ｌの回動中心に連結している。また、ロッキングベース１４には、上記第１実施形態と同様に、常にサブパウル２１３Ｌをロッキングベース２１４の外周側に付勢する配置でばね部材１８が設けられている（図４参照）。
【０１１４】
カムシャフト２１５の先端部２１５ｃは、図１２に示すように、サブパウル２１３Ｌに嵌合する部分で横断面が正方形となる形状に形成されており、サブパウル２１３Ｌはこの先端部２１５ｃの嵌合部分に密接に嵌合して連結することでメインパウル１３Ｒと一体に連動するよう回動する。このとき、メインパウル１３Ｒが非ロック状態のときはサブパウル２１３Ｌも非ロック状態となり、メインパウル１３Ｒがロック状態のときはサブパウル２１３Ｌもロック状態となるよう連動する。
【０１１５】
そしてこの連結により、後述するようにカムシャフト２１５の破断予定部２１５ｄが破断しない間は、ロッキングベース２１４とトーションバー７とスプール４は一体に回転してシートベルト３を巻取り・引き出す「スプール手段」として機能する。また、このカムシャフト２１５にも、上記第１実施形態のカムシャフトと同様の連結板２１５ａとカムピン２１５ｂが設けられている。
【０１１６】
そして、カムシャフト２１５の先端部２１５ｃは、この連結板２１５ａの近傍でサブパウル２１３Ｌの側に、作用する荷重に応じて所定のタイミングで破断する破断予定部２１５ｄを備えている。このカムシャフト２１５の破断予定部２１５ｄは、プリテンショナ１１の発生する駆動トルクとのバランスが、後述するような態様の破断挙動となるように、予めその形状、材質等に基づく破断強度が設定されている。
【０１１７】
なお、以上において、カムシャフト２１５が、サブパウル２１３Ｌとメインパウル１３Ｒにそれぞれ連結する共通の回動軸としてロッキングベース２１４及びスプール４を軸方向に貫通するように設けられるとともに、作用する荷重に応じて破断する破断予定部２１５ｄを備えたシアシャフトを構成する。
【０１１８】
以上のように構成した第２実施形態のシートベルトリトラクタ２０１の動作及び作用効果を図１３及び図１４を用いて以下に説明する。なお図１３、図１４において示す矢印は、荷重が付加される順路を表している。
【０１１９】
図１３は、通常時におけるシートベルトリトラクタ２０１の動作及び作用効果を説明する図である。この図１３に示すように、通常時においては、カムピン２１５ｂはロッキングベース２１４の円周溝内に位置し、またカムシャフト２１５の破断予定部２１５ｄは破断されない略未破断状態となっているため、メインパウル１３Ｒ及びサブパウル２１３Ｌは共に非ロック状態となり、ロッキングベース１４、トーションバー７及びスプール４は一体となって自由に回転可能となっている。シートベルト３の非装着時には、スパイラルスプリング５の付勢力で、シートベルト３が完全に巻き取られている。
【０１２０】
装着のためシートベルト３を通常の速度で引き出すと（図１３中（Ａ）参照）、スプール４がシートベルト３引出方向に回転し、シートベルト３はスムーズに引き出される。シートベルト３に摺動自在に設けられた図示しないタングを車体に固定されたバックルに挿入係止した後、余分に引き出されたシートベルト３がスパイラルスプリング５の付勢力でスプール４に巻き取られ、シートベルト３は乗員に圧迫感を与えない程度にフィットされる。
【０１２１】
シートベルト３を急激に引出そうとした時には、減速度感知手段の作動により、上記ロック起動機構６がメインパウル１３Ｒをスプール４の外周側へ回動させるとともにサブパウル２１３Ｌも連動し、それぞれがフレーム２の側壁２Ｒ，２Ｌの内歯に係合する。このようなメインパウル１３Ｒ及びサブパウル２１３Ｌの係合動作によりスプール４及びロッキングベース２１４がそれぞれフレーム２の側壁２Ｒ，２Ｌにロックされ（図１３中（Ｂ）参照）、シートベルト３の引き出し方向への回転が抑制される。なお、以上の通常時の作動において、サブパウル２１３Ｌには常にばね部材１８による付勢力が付加されているため、このサブパウル２１３Ｒとそれに連動するメインパウル１３Ｒはともに常にロック状態となるような付勢がなされているが、ロック起動機構６が作動ピン１３Ｒａを介してその付勢力に抗し、適切な回動を行うよう制御している。
【０１２２】
図１４は、車両急減速時におけるシートベルトリトラクタ２０１の動作及び作用効果を説明する図である。この図１４に示すように、緊急時等、車両急減速時においては、その急減速に対応してプリテンショナ１１が作動し、ピニオン１７を介しロッキングベース２１４にその回転駆動力が伝えられ（図１４（ａ）中（Ａ）参照）、この回転駆動力がトーションバー７を介しスプール４に伝達されて（図１４（ａ）中（Ｂ）参照）、スプール４がシートベルト３の巻き取り方向へある所定の量だけ回転し（図１４（ａ）中（Ｃ）参照）、シートベルト３による乗員の拘束力を向上させる。このとき、このプリテンショナ１１の回転駆動力により、上記カムシャフト２１５の破断予定部２１５ｄは、この車両急減速時に破断して（図１４（ｂ）中（Ｄ）参照）上記一方側（図１４（ａ）（ｂ）中右側）のメインパウル１３Ｒと他方側（図１４（ａ）（ｂ）中左側）のサブパウル２１３Ｌとの連動・連結を解消し、スプール４とロッキングベース２１４との連結を解除する。
【０１２３】
その後、車両急減速時における慣性で車両の乗員の身体が所定以上の大きな力でシートベルト３を引っ張り（図１４（ｂ）中（Ｅ）参照）、スプール４に対しシートベルト引き出し方向への力が大きく作用する（図１４（ｂ）中（Ｆ）参照）。前述のようにこの時点でカムシャフト２１５の予定破断部２１５ｄが破断しているため、サブパウル２１３Ｌがばね部材１８の付勢によりロッキングベース２１４より外周側の側壁２Ｌの内歯２Ｌａに係合されるロック状態となり（図４（ｃ）参照）、ロッキングベース２１４はシートベルト３の引き出し方向への回転を抑制するように側壁にロックされる。
【０１２４】
そして、さらにシートベルト３が引き出されることで、トーションバー７を介してロッキングベース２１４に引き出しトルクが伝達し（図１４（ｂ）中（Ｇ）参照）、それによりスプール４がロッキングベース２１４に対して相対的にシートベルト３の引き出し方向に先行する回転変位が生じるため、第１実施形態で詳述したカム機構の作用によりメインパウル１３Ｒがスプール４の内周側へ回動して非ロック状態となる（図３（ｃ）参照）。
【０１２５】
この結果、スプール４に連結されたトーションバー７の軸方向一方側（図１４（ａ）（ｂ）中右側）部分７Ｒが、軸方向他方側（図１４（ａ）（ｂ）中左側）部分（＝この時点で前述のようにサブパウル１３Ｌによってロックされたロッキングベース２１４に固定されている。図１４（ｂ）中（Ｈ）参照）に対し相対的に回転変位し、このトーションバー７のねじり変形（ねじりトルク）によって乗員運動エネルギを吸収しシートベルト３に加えられる荷重を制限することができる（ＥＡ機構）。
【０１２６】
このとき、プリテンショナ１１は前述のようにスプール４の軸方向他方側（図１４（ａ）（ｂ）中左側）に位置してロッキングベース２１４に連結されているため、上記のようにしてトーションバー７の一方側（図１４（ａ）（ｂ）中右側）部分７Ｒが他方側（図１４（ａ）（ｂ）中左側）部分７Ｌに対してねじれて相対回転するＥＡ機構の動作は、上記プリテンショナ１１の動作の影響を受けることなく、安定的な動作を確保することができる。
【０１２７】
以上のようにして、第２実施形態のシートベルトリトラクタ１においては、通常時にはトーションバー７の軸方向一方側に連結するスプール４と、軸方向他方側に連結するロッキングベース２１４の両方のロックを行うとともに、車両急減速時にはトーションバー７ねじり変形のためにトーションバー７の軸方向一方側のスプール４のロックを解除するとともに、軸方向他方側のロッキングベース２１４のみをロックすることができる。したがって、プリテンショナ１１の動作の影響を受けない安定的なＥＡ動作を確保できる。
【０１２８】
上述した各実施形態及び各変形例の具体的な構成は、本発明の内容を厳密に限定するものではなく、細部に関しては本発明の趣旨に沿って多様に変更できることはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【０１２９】
【図１】本発明の一実施形態のシートベルト装置の全体構造を搭乗者とともに示す図である。
【図２】本発明の第１実施形態のシートベルトリトラクタの全体概略構造を表す縦断面図である。
【図３】同じくスプール側のメインパウルの構成を説明する図である。
【図４】同じくロッキングベース側のサブパウルの構成を説明する図である。
【図５】同じく通常時におけるシートベルトリトラクタの動作及び作用効果を表す図である。
【図６】同じく車両急減速時におけるシートベルトリトラクタの動作及び作用効果を表す図である。
【図７】図２中のVII−VII断面によるプリテンショナの断面図であり、プリテンショナの作動前の状態を示す図である。
【図８】図２中のVII−VII断面によるプリテンショナの断面図であり、プリテンショナの作動直後の状態を示す図である。
【図９】プリテンショナの圧力特性線を表す図である。
【図１０】ロッキングベースに遠心パウルを設けた変形例の構成を説明する図である。
【図１１】本発明の第２実施形態のシートベルトリトラクタの全体概略構造を表す縦断面図である。
【図１２】同じくカムシャフトの先端部周辺の構成を表す図である。
【図１３】同じく通常時におけるシートベルトリトラクタの動作及び作用効果を表す図である。
【図１４】同じく車両急減速時におけるシートベルトリトラクタの動作及び作用効果を表す図である。
【符号の説明】
【０１３０】
１                シートベルトリトラクタ
２                フレーム（固定側部材）
２Ｌ              側壁
２Ｒ              側壁
３                シートベルト
４                スプール
６                ロック起動機構
７                トーションバー
１１              プリテンショナ
１３Ｌ            サブパウル（第１パウル、第１係止部材、切換係止機構）
１３Ｌ′          遠心パウル（第１係止部材、切換係止機構）
１３Ｒ            メインパウル（第２パウル、第２係止部材、切換係止機
構；係止部材）
１４              ロッキングベース（ロッキング部材）
１４ａ            円周溝（カム溝、切換係止機構）
１４ｂ            引き込み溝（カム溝、切換係止機構）
１５              カムシャフト（切換係止機構）
１５ａ            連結板（切換係止機構）
１５ｂ            カムピン（切換係止機構）
１６              シアピン（切換係止機構）
１８              ばね部材（切換係止機構）
５１              パイプ（管路）
５２              リングギア
５３              ガスジェネレータ
５５              ピストンボール（ボール）
５６              ボール
１００            シートベルト装置
１０４            タング
１０５            バックル装置
２０１            シートベルトリトラクタ
２１３Ｌ          サブパウル（第１パウル）
２１４            ロッキングベース
２１５ｂ          カムピン
２１５ｄ          予定破断部
Ｍ                搭乗者
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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