(57)【要約】  車両シートベルト装置用のシートベルトリトラクタ。リトラクタは、スプールの周りにウェビングが巻かれ得るように、シートベルトウェビングの一方の端部に固定されるように構成されたフレームとスプールとを含む。スプールは、両方の端部でフレームに回転可能に取り付けられ、ウェビングの引き出しの方向とウェビングの格納の方向とに回転するように構成される。リトラクタは、スプールの回転軸に沿ってスプールの端部から端部まで配置された１次および２次トーションバーを含む。１次および２次トーションバーは、トーションバーの第１の端部の反対側の第２の端部でロックされるように構成される。トーションバーの第１の端部は、車両の加速が予め決められた値を超えるとき、力を吸収するように１次および２次トーションバーが変形するように、第２の端部に対して回転するように構成される。【選択図】図１
2020523237.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両シートベルト装置用のシートベルトリトラクタであって、前記リトラクタは、
フレームと、
ウェビングの一方の端部に固定されるように構成されるスプールであって、前記ウェビングは前記スプールの周りに巻き付けられ得るようになっており、前記スプールは、両方の端部で前記フレームに回転可能に取り付けられ、ウェビングの引出方向およびウェビングの格納方向に回転するように構成される、スプールと、
前記スプールに配置された１次トーションバーであって、前記１次トーションバーの第１の端部はトーションバーカムに結合され、前記１次トーションバーの第２の端部はピニオンに接続され、前記トーションバーカムは、前記スプールに係合されるように構成される、１次トーションバーと、
前記ピニオンを介して前記１次トーションバーの前記第２の端部に結合されたプリテンショナーであって、前記プリテンショナーは前記プリテンショナーが予め決められた高い加速度より大きい車両の加速度に応答して始動するときに、前記ピニオンをウェビングの格納方向に回転させるように構成される、プリテンショナーと、
前記スプールに配置された２次トーションバーであって、前記２次トーションバーの第１の端部は前記トーションバーカムに接続され、前記トーションバーの第２の端部は前記フレームに取り付けられたロックメカニズムと係合される、２次トーションバーと、
を備え、
前記１次トーションバーおよび前記２次トーションバーは、各々の前記第２の端部でロックされるように構成され、前記１次トーションバーおよび前記２次トーションバーが変形して力を吸収するように、各々の前記第１の端部は各々の前記第２の端部に対して回転するように構成される、
シートベルトリトラクタ。
【請求項２】
前記２次トーションが前記スプールとともに両方の端部で回転し、前記１次トーションバーのみが変形して力を吸収するように、前記２次トーションバーの前記第２の端部をロック解除する解放メカニズムをさらに備える請求項１に記載のシートベルトリトラクタ。
【請求項３】
前記解放メカニズムは、火工品的（ｐｙｒｏｔｅｃｈｎｉｃａｌｌｙ）に駆動されるピストンを備える請求項２に記載のシートベルトリトラクタ。
【請求項４】
前記ロックメカニズムは、ロックベースと係合する内歯を有する回転可能なロックリングを含み、前記ロックベースは、前記２次トーションバーの前記第２の端部と直接に係合する請求項１に記載のシートベルトリトラクタ。
【請求項５】
前記ロックベースは、予め決められた車両の加速度に応答して前記ロックリングの前記内歯の少なくとも１つに係合し、それにより、前記ロックリングに対する前記ロックベースの回転を防ぐ可動なロックパウルを含む請求項４に記載のシートベルトリトラクタ。
【請求項６】
前記ロックリングは、前記フレームに接続された可動な解放パウルにより係合され、それにより、前記フレームに対する前記ロックリングの回転を防ぐ請求項５に記載のシートベルトリトラクタ。
【請求項７】
前記解放パウルを前記ロックリングとの係合から外れるように動かす解放メカニズムであって、火工品アクチュエータを含む、解放メカニズムをさらに備える請求項６に記載のシートベルトリトラクタ。
【請求項８】
前記火工品アクチュエータは、ピストンとシリンダとの配置を含み、前記シリンダのなかの前記ピストンの動きが、前記ロックリングとの係合から外れる前記解放パウルの対応する動きを引き起こす請求項７に記載のシートベルトリトラクタ。
【請求項９】
前記解放パウルは、予め決められた条件に応じて前記ロックリングとの係合から外れるように動かされ、それにより、前記２次トーションバーの前記第１の端部および前記第２の端部が前記スプールとともに回転することを許容する請求項６に記載のシートベルトリトラクタ。
【請求項１０】
車両シートベルト装置用のシートベルトリトラクタであって、前記リトラクタは、
フレームと、
シートベルトウェビングの一方の端部に固定されるように構成されるスプールであって、前記ウェビングが前記スプールの周りに巻き付けられ得るようになっており、前記スプールは、両方の端部で前記フレームに回転可能に取り付けられ、ウェビングの引出方向およびウェビングの格納方向に回転するように構成される、スプールと、
前記スプールの回転軸に沿って前記スプールの端部から端部までにわたって配置される１次トーションバーおよび２次トーションバーであって、各々の前記トーションバーの隣接する各々の第１の端部は、トーションバーカムの内面に結合され、前記トーションバーカムは、前記スプールに係合する、１次トーションバーおよび２次トーションバーと、
を備え、
前記１次トーションバーおよび前記２次トーションバーは、各々の前記第１の端部と反対側の各々の前記トーションバーの各々の第２の端部でロックされるように構成され、車両が予め決められた値より大きい加速度を感知したとき、前記１次トーションバーおよび前記２次トーションバーが変形して力を吸収するように、各々の前記第１の端部が、各々の前記第２の端部に対して回転するように構成される、
シートベルトリトラクタ。
【請求項１１】
前記リトラクタは、前記１次トーションバーの前記第２の端部がロックされたままになっている間に、同時に、前記２次トーションバーの前記第２の端部が解放されて、前記２次トーションバーの前記第１の端部とともに回転するように構成される請求項１０に記載のシートベルトリトラクタ。
【請求項１２】
前記２次トーションバーの前記第２の端部を解放する火工品的に作動する解放メカニズムをさらに備える請求項１１に記載のシートベルトリトラクタ。
【請求項１３】
前記スプールを前記ウェビングの格納方向に駆動し、前記１次トーションバーの前記第２の端部をロックするプリテンショナーをさらに備える請求項１０に記載のシートベルトリトラクタ。
【請求項１４】
前記２次トーションバーの前記第２の端部の回転をロックして防ぐロックメカニズムをさらに備え、前記ロックメカニズムは、前記フレームに対して回転可能なロックリングを含む請求項１０に記載のシートベルトリトラクタ。
【請求項１５】
前記フレームに接続される、前記ロックリングに係合して前記フレームに対する前記ロックリングの回転を防ぐ可動なパウルをさらに備える請求項１４に記載のシートベルトリトラクタ。
【請求項１６】
前記可動なパウルは、予め決められた条件に応じて火工品アクチュエータにより前記ロックリングとの係合から外れるように駆動され、それにより、前記２次トーションバーの前記第２の端部が前記２次トーションバーの前記第１の端部および前記スプールとともに回転することを許容する請求項１５に記載のシートベルトリトラクタ。
【請求項１７】
車両シートベルト装置用のシートベルトリトラクタであって、前記リトラクタは、
フレームと、
ウェビングの一方の端部に固定されるように構成されるスプールであって、前記ウェビングが前記スプールの周りに巻き付けられ得るようになっており、前記スプールは、前記フレームに回転可能に取り付けられ、ウェビングの引出方向およびウェビングの格納方向に回転するように構成される、スプールと、
前記スプールに配置された１次トーションバーであって、前記１次トーションバーの第１の端部は前記スプールに結合されたトーションバーカムに結合され、前記１次トーションバーの第２の端部はロックされるように構成される、１次トーションバーと、
前記スプールに配置された２次トーションバーであって、前記２次トーションバーの第１の端部は前記１次トーションバーの前記第１の端部に隣接して配置され、前記２次トーションバーの前記第１の端部は前記トーションバーカムに結合され、前記２次トーションバーの第２の端部は前記フレームに取り付けられたロックメカニズムと係合される、２次トーションバーと、
を備え、
前記１次トーションバーおよび前記２次トーションバーの各々の前記第２の端部は、車両の加速度が予め決められた値を超えるとロックされるように構成され、各々の前記第１の端部は、前記１次トーションバーおよび前記２次トーションバーが変形して力を吸収するように、各々の前記第２の端部に対して前記スプールとともに回転するように構成され、
前記リトラクタは、前記２次トーションが、両方の端部で前記スプールとともに回転し、前記１次トーションバーのみが力を吸収するように、予め決められた条件に応じて前記２次トーションバーの前記第２の端部をロック解除する解放メカニズムを備える、
シートベルトリトラクタ。
【請求項１８】
前記ロックメカニズムは、前記フレームに対して回転可能なロックリングを含む請求項１７に記載のシートベルトリトラクタ。
【請求項１９】
前記フレームに接続される、前記ロックリングに係合して前記フレームに対する前記ロックリングの回転を防ぐ可動なパウルをさらに備える請求項１８に記載のシートベルトリトラクタ。
【請求項２０】
前記可動なパウルは、予め決められた条件に応じて火工品アクチュエータにより前記ロックリングとの係合から外れるように駆動され、それにより、前記２次トーションバーの前記第２の端部が前記２次トーションバーの前記第１の端部および前記スプールとともに回転することを許容する請求項１９に記載のシートベルトリトラクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、一般に、車両などのシートシステムの乗員を拘束するシートベルト（ウェビング）を巻き取るシートベルトリトラクタの分野に関する。より具体的には、本開示は、エネルギー吸収システム付きリトラクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
本明細書に開示されるリトラクタの特定の態様は、エネルギー吸収のための単一のトーションバーの使用を開示する特許文献１（参照により本明細書に組み込まれる）に開示されるリトラクタに類似する。本明細書でさらに記載されるように、本出願の図に記載され、示されるリトラクタは、負荷経路からトーションバーの１つを取り外すことにより吸収されるエネルギーの量を選択的に変更する能力を備えたエネルギー吸収用の平行な負荷経路（ｌｏａｄ  ｐａｔｈｓ）を提供する２つのトーションバーを提供する。本明細書に開示される構成は、前述の特許に開示されたものと同じ基本的リトラクタフレーム構成の範囲において構成されてよく、それにより、リトラクタの複雑さ、重量およびコストへの比較的小さな変更で向上された性能を提供する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許第７，９４６，５１９号明細書
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本明細書における並列負荷経路への言及は、「並列」という用語が、電気回路のためにどのようにこの用語が用いられるかと同じような方法で使用することを意図される。例えば、「並列」負荷構成では、エネルギー吸収負荷装置（トーションバーなど）は、両方の装置に等しく加えられた同じ負荷力を、ともに担う（ｓｈａｒｅ）。「直列」負荷構成において、各エネルギー吸収負荷装置は、加えられた負荷の総量の一部を、ともに担う。結果として、本明細書において記載される機械的または機械的負荷吸収は、電圧（つまり電気的負荷）が回路部品に加えられたときに、並列または直列な回路部品により吸収される電気負荷と同様である。
【０００５】
車両のなかでの使用のためのシートベルト装置は、典型的には、車両の動的な衝撃イベントに起因する突然の加速の間に、乗員の動きを拘束することにより、乗員に安全性を提供する。典型的なシートベルト装置は、ウェビングまたはベルト、バックル、バックルに係合するための舌部材（ｔｏｎｇｕｅ  ｍｅｍｂｅｒ）、リトラクタおよびアンカー部材を含む。リトラクタはスプールを含み、多くの場合スプリングにより生成される力の使用を介して、ウェビングをスプールの周りに巻き付ける。車両の動的な衝撃イベントの間、リトラクタは、ウェビングの引き出し（ｅｘｔｒａｃｔｉｎｇ）または巻き戻しをロックし、乗員の動きを拘束する。
【０００６】
リトラクタは、プリテンショナーとロックメカニズムとを含んでよい。プリテンショナーは、車両の動的イベントの間に急速にガスを発生させて、ラック、ボールベアリング、または、歯の噛み合いを介してピニオンギアに結合しうる任意の他の部材を駆動し得るピストンを動かすための圧力を発生させる火工品（ｐｙｒｏｔｅｃｈｎｉｃ  ｃｈａｒｇｅ）を含む。ピニオンは、部材またはハブを介して、スプールに結合されたトーションシャフトに直接または間接的に結合されてよく、それにより、ピニオンの回転は、トーションシャフトを介してスプールにトルクを伝達し、トルクを発生してウェビングを格納する。シートベルトに加えられるこのプリテンションは、ウェビングと乗員の間のたるみを取り除き、したがって、動的な衝撃イベントの間に乗員が受け得る動きを軽減する。プリテンショナーは、車両のセンサが衝撃イベントを検出したときに展開されてよく、典型的には高速衝撃で展開するように設計される。ロックメカニズムは、ばねまたは慣性からの力により駆動され、低速衝撃の下でフレーム部材の歯と噛み合う歯を有するロックパウルを有し、結果として、スプールの回転を防ぎ、シートベルトが引き出されることを防ぐ。ロックパウルは、他の部材を介して間接的にトーションバーに結合されてよい。トーションバーは、予め決められたトルクを受けて車両の加速の間に乗員の質量により与えられる負荷の間のエネルギーを吸収するとき、捻れ変形するように設計され、動的衝撃イベントの間に乗員にかかる拘束力を低減し、それにより、乗員の安全性を向上させる。
【０００７】
リトラクタは、１つ以上のトーションバーを含んでよい。特定のリトラクタは、負荷シフト（ｌｏａｄ  ｓｈｉｆｔ）を許容するために２つのトーションバーを含む。いくつかのリトラクタにおいて、トーションバーは負荷を直列に支え、その結果、負荷シフトがトリガされたとき、時間に対して吸収された負荷（ｌｏａｄ  ａｂｓｏｒｂｅｄ  ｖｓ．  ｔｉｍｅ）を示す負荷曲線に、より大きく長い持続時間の低下が存在する。例えば、図１０に示された負荷曲線Ａを負荷曲線Ｂと比較されたい。直列負荷リトラクタの負荷曲線Ｂは、この出願に開示されているような並列負荷リトラクタに関連付けられた負荷曲線Ａよりも、大きく長く吸収される負荷の低下を有する。
【０００８】
従って、本開示の目的は、トーションバーへの負荷を平行に支えることを可能にする、費用対効果が高く、スペース効率が良く、比較的簡単に動作するリトラクタを提供することである。まず、トーションバーの両方が平行に負荷を支える。例えば、乗員のサイズや衝突の激しさなどにより決められ、指定された時間に、リトラクタはシフトしてトーションバーの１つを切り離し、単一のトーションバーに負荷を支えさせる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
本発明の特徴、態様および利点は、以下の説明および以下に簡単に記載される図面に示される添付の例示的な実施形態から明らかになるであろう。
【００１０】
【図１】図１は、例示的な実施形態によるリトラクタを含むシートベルトシステムを示す車両の側面図である。
【図２】図２は、車両のなかでの使用のためのプリテンションスプール（ｐｒｅｔｅｎｓｉｏｎｅｄ  ｓｐｏｏｌ）付きリトラクタの例示的な実施形態の断面図である。
【図３】図３は、図２のリトラクタの側面図である。
【図４】図４は、図３のリトラクタのスプール部分の分解図である。
【図５】図５は、図３のリトラクタのプリテンショナー部分の分解図である。
【図６】図６は、図２のリトラクタのロックメカニズムの側面図である。
【図７】図７は、図６のロックリングをロック解除（ｕｎｌｏｃｋｉｎｇ）するピストンを示す部分図である。
【図８】図８は、図３のリトラクタのロックリングおよびピストン部分の分解図である。
【図９】図９は、図６のロックリング解放パウルとの係合を解除するピストンおよびピストンを駆動する火工品を示す部分断面図である。
【図１０】図１０は、シートベルトリトラクタにより吸収されるエネルギーのグラフ表示である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本開示の一実施形態によれば、リトラクタは、トルクを伝達または吸収する２つの独立したメカニズムを備える。低加速イベントの場合、トルクは吸収されてウェビングの引き出しを禁止し、乗員の動きを緩和して安全性を向上させる。スプールメカニズムとロックメカニズムとの間に少なくとも１つの結合パウルを装着してスプールの引き出しの方向における回転をロックすることにより、ウェビングの引き出しが禁止される。ロックメカニズムは、ロックベースと、ロックリングの歯に係合する歯を有するロックパウルとを含み、結果としてロックメカニズムの回転を防ぐ。
【００１２】
高加速イベントの場合、プリテンショナーによりトルクが生成されてシートベルトシステムのウェビングを格納し、ウェビングと乗員との間の隙間をなくし、乗員の動きを緩和して安全性を向上させる。プリテンショナーはピニオンに枢動可能に結合されてよく、それにより、トーションバーにもまた枢動可能に結合されるピニオンを（ウェビングの格納方向に）回転させ、それにより、トーションバーに回転を伝達する。トーションバーもまた枢動可能に結合され、それにより、トーションバーカムにトルクを伝達し、当該トーションバーカムが結合パウルに接触し、当該結合パウルが更にスプールにも接触することで、スプールのウェビング引き出しの方向への回転を禁止する。プリテンショナーはノンリバーシブルなので、プリテンショナーが起動した後、プリテンショナーメカニズムはウェビングの引き出しの方向に回転できず、１次トーションバーの第２の端部がロックされる。
【００１３】
２つのトーションバーが提供されてよい。トーションバーそれぞれの第１の端部は、トーションバーカムを介してスプールにロックされる。トーションバーの各々の第１の端部は、乗員がウェビングの方に減速される力に起因するウェビング引き出しの方向のトルクを受ける。トーションバーは、このトルクを乗員から吸収し、弾性的および塑性的に変形して、乗員からのエネルギーを管理し、伝達されて乗員に返される合成力を緩和する。この乗員へのトーションバーを介してかかる力の緩和により、乗員の安全性が向上する。
【００１４】
図１を参照すると、例示的な実施形態によるシートベルトシステム１０が示される。シートベルトシステム１０は、車両のなかで、典型的には車両の動的衝撃イベントに起因する突然の加速の間に、乗員１１の動きの拘束を補助するために使用される。加速という用語は、負（減速など）であろうと正であろうと、車両が感知する（ｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅｓ）加速の絶対値を指す。シートベルトシステム１０は、ウェビングまたはベルト１２、バックル１４、バックル１４に係合する舌部材１６、アンカー部材１８およびリトラクタ２０を含む。車両の動的衝撃イベントの間、リトラクタ２０は、ウェビングが引き出されたり巻き戻されたりすることをロックし、これにより乗員の動きを拘束する。シートベルトシステム１０は、車両の突然の加速を検出するように構成された１つ以上のセンサ（１又は複数）（不図示）を含む。センサは、リトラクタ２０用のコントローラ（不図示）に信号を送り、センサが低加速イベントを検出するか高加速イベントを検出するかに応じて、リトラクタを適切に始動するように構成される。
【００１５】
図２〜図１０を参照すると、プリテンショナー２２、フレーム２４およびスプールアセンブリ２８を含むリトラクタ２０が示されている。スプールアセンブリ２８は、ピニオン３０、スプール４０、少なくとも１つの結合パウル５０、１次トーションバー６０、２次トーションバー６１、トーションバーカム７０、ロックベース８０およびロックパウル９０を含む。ピニオン３０、トーションバー６０，６１、トーションバーカム７０、ロックベース８０およびスプール４０は、実質的に共通のピボット軸１００（図６）を、ともに担う。このピボット軸１００は、その回りを、シートベルトシステム１０のウェビング１２が引き出されたり格納されたりしうる軸である。プリテンショナー２２は、既知の方法により構成されてよい。例えば、プリテンショナーは、ボールタイププリテンショナーであってよい。プリテンショナー２２は、結合部材２３（例えば、球状またはボール部材）を含んでよく、外部プリテンショナーリング２７および内部プリテンショナーリング２５の回転運動を駆動し、最終的にプリテンショナーの展開の間にピニオン３０の回転を駆動する。プリテンショナー２２は、一度、プリテンショナー２２が展開してシートベルトシステム１０のウェビング１２を格納すると、プリテンショナー２２がウェビング引き出しの方向Ｄ１に回転されないように、非可逆的である。
【００１６】
ピニオン３０は、プリテンショナー２２により生成された高トルクを伝達するために十分に強い任意の鋼または他の材料から作られてよく、従来の方法（例えば、鍛造、ブローチ加工、機械加工）により作られてよい。ピニオン３０は、第１および第２の端部を含み、それにより、第１の端部は、プリテンショナー２２に枢動可能に結合されてよい。展開の間にプリテンショナー２２により生成されたトルクは、ピニオン３０に伝達される。ピニオンの第２の端部は、１次トーションバー６０の第２の端部６４に枢動可能に結合されてよい。ピニオンは、スプールの第２の端部の内面に結合し得る外径にベアリング面を含んでよく、スプールアセンブリの円滑な回転のために、ピニオン３０、トーションバー６０，６１およびスプール４０の間に実質的な同心性を提供する。ピニオン３０の構成は、上記に開示されたものに限定されず、要求されるトルクを他の部材に伝達する任意の形状から構成されてよい。
【００１７】
トーションバー６０，６１は、プリテンショナー２２により生成された高トルクを伝達するために十分に強い鋼または他の材料から作られてよく、従来の方法（例えば、鍛造、ブローチ加工、機械加工）により作られてよい。トーションバー６０，６１は、負荷吸収要件に要求されるようにサイズを変えてよい。トーションバー６０，６１は、同じサイズであってよく、または、他のトーションバーより、一方のトーションバーがより大きくより多くのエネルギーを吸収してより多くの負荷を支えられるように（例えば、図示のように）構成されてよい。より大きくまたはより長いトーションバーは、プリテンショナー２２に隣接して（示されるように）配置されてよく、代替的には、ロックベース８０に隣接して配置されてよい。
【００１８】
１次トーションバー６０は、第１の端部および第２の端部を含み、これにより、雄キー溝（ｍａｌｅ  ｋｅｙ−ｗａｙ）６２を有する第１の端部は、トーションバーカム７０の第１の端部に枢動可能に結合されてよい。雄キー溝６４を有する、１次トーションバー６０の第２の端部は、雌キー溝（ｆｅｍａｌｅ  ｋｅｙ−ｗａｙ）３４を有する、ピニオン３０の第２の端部に結合されてよい。１次トーションバー６０は、第２の端部でロックされ、第１の端部でスプール４０とともに回転するように構成され、それにより、車両の衝撃イベントの間に乗員の力が減速することに起因してベルトを引き抜く力により生成されるトルクの下で変形する（ｙｉｅｌｄ）ときに、まず弾性変形を介してエネルギー管理を提供し、次に塑性変形により予め決められたトルクを吸収する。１次トーションバー６０の構成は、上記に開示されたものに限定されず、要求されるトルクを他の部材に伝達する任意の形状から構成されてよい。たとえば、他の実施形態によれば、１次トーションバー６０の第１の端部は、トルクを伝達するための雄キー溝または他の有用な形状を有する、トーションバーカム７０の第１の端部に枢動可能に結合され得る雌キー溝を有してよい。
【００１９】
２次トーションバー６１は、第１および第２の端部を含み、それにより、雄キー溝６３を有する第１の端部は、トーションバーカム７０に枢動可能に結合されてよい。雄キー溝６５を有する２次トーションバー６１の第２の端部は、ロックベース８０に結合されてよい。２次トーションバー６１は、第２の端部でロックされ、第１の端部でスプール４０とともに回転するように構成され、それにより、車両の衝撃イベントの間に乗員の力が減速することに起因してベルトを引き抜く力により生成されるトルクの下で変形するときに、まず弾性変形を介してエネルギー管理を提供し、次に塑性変形により予め決められたトルクを吸収する。２次トーションバー６１の構成は、上記に開示されたものに限定されず、要求されたトルクを他の部材に伝達する任意の形状から構成されてよい。
【００２０】
トーションバーカム７０は、プリテンショナー２２から１次トーションバー６０を介して伝達される高トルクを伝達するために十分に強い鋼または他の材料（例えば、亜鉛）から作成られ、従来の方法（例えば、鋳造、鍛造その後のブローチ加工（ｆｏｒｇｅｄ  ｔｈｅｎ  ｂｒｏａｃｈｅｄ）、機械加工）により作成されてよい。トーションバーカム７０は、その外径にベアリング面を含み、スプール４０の内側のベアリング面に接触するように構成される。
【００２１】
示された例示的な実施形態によれば、プリテンショナーが始動すると、トーションバーカム７０に入力されるトルクは、結合パウル５０の接触面がロックベース８０の嵌合接触面との係合を解除するように、トーションバーカム７０に結合パウル５０を半径方向外側に駆動するようにさせる。結合パウル５０の係合解除は、プリテンショナー２２が作動した（ｆｉｒｅｄ）ときに、スプール４０がロックベース８０と独立に動けるようにする。結果として、スプール４０が回転するとき、トーションバーカム７０もまた回転し、トーションバー６０，６１の第１の端部が回転する。トーションバーの第２の端部は、所定の位置に固定され、トーションバーを捻れさせ、負荷をトーションバー介して支えることによりスムーズで制御されたエネルギー管理を実現する。
【００２２】
ロックベース８０は、プリテンショナー２２が起動しない、低加速イベントの間にロックベース８０を介して伝達されるトルクを伝達するために十分に強い鋼または他の材料（例えば、亜鉛）から作られてよく、従来の方法（例えば、鋳造、冷間鍛造（ｃｏｌｄ  ｆｏｒｇｅｄ）、機械加工）により作成されてよい。ロックベース８０は、接触面は結合パウル５０と接触して、低加速イベントの間のウェビング引き出しの方向へのスプール４０の回転を防ぐ接触面を含む。結合パウル５０は、プリテンショナーが起動される高加速イベントの間に、係合から外れるように枢動し、カム７０を回転させ、それにより、ロックベース８０に対するスプール４０およびトーションバーカム７０の回転を可能にする。ロックベースの外側は、ロックパウル９０を取り付けて枢動させるために枢動面を含み、ロックパウル９０が内部で回転するガイド面をさらに含む。
【００２３】
ロックまたはロックパウル９０は、低加速イベントからロックパウル９０を介して伝達されるトルクを伝達するために十分に強い鋼または他の材料（例えば、亜鉛）から作られてよく、従来の方法（例えば、鋳造、鍛造その後のブローチ加工、機械加工）により作られてよい。ロックパウル９０は、ロックパウルをロックベース８０に枢動可能に結合するピボット（例えばポスト）を含む。ロックパウル９０は、外部に形成された歯をさらに含み、低加速イベントの間にロックリング２６の内歯（ｉｎｔｅｒｉｏｒ  ｔｅｅｔｈ）に係合してシートベルトシステム１０のウェビングの引き出しを防ぐ。ロックパウル９０の歯がロックリングの歯と係合すると、ウェビング引き出しの方向へのロックベース８０の回転が禁止され、結果として、２次トーションバー６１の第２の端部の回転を禁止する。ロックパウル９０は、加速センサまたは慣性センサ（例えば、スタンディングマン型センサ；）により受信された情報に基づいて回転し、ロックリング２６の歯と係合し、または、それとの係合を解除する。ロックパウル９０は、車両の加速により動く。
【００２４】
プリテンショナーが起動されないとき、スプール４０は、結合パウル５０によりロックベース８０に接続される。予め決められた重要性の加速イベントが発生したとき（およびプリテンショナーが起動しないとき）、ロックパウル９０は回転してロックリング２６の歯に係合し、スプール４０をロックするであろう。ウェビングへの負荷は、少なくとも部分的に、フレーム２４、ロックパウル９０、ロックベース８０、結合パウル５０およびスプール４０により吸収される。ロックリング２６は、図６に示されるロックリング解放パウル２９により回転を防止される。ロックリング解放パウル２９は、ロックリング２６の外周縁の対応する戻り止め（ｄｅｔｅｎｔ）または切り欠き２６１に係合する。ロックリング解放パウル２９は、ロックリング２６が回転できるようにするために、ロックリング２６との係合から外れるように枢動されてよい。解放パウル２９は、リトラクタフレーム２４に枢動可能に取り付けられ、ピストンを含む解放メカニズム１３０の始動により動作される。
【００２５】
図２は、プリテンションスプール４０を有するリトラクタ２０を示し、それによりプリテンショナー２２が作動される高加速衝撃の間に、乗員１１によりシートベルトウェビング１２に及ぼされる力によりとられる負荷経路Ｐを示す。この負荷経路Ｐは、ベルト１２からスプール４０に、そして、トーションバーカム７０に進む。カム７０から、負荷経路は２つの平行な部分を含む。第１の負荷経路部分は、１次トーションバー６０を介してピニオン３０に、次に、プリテンショナー２２に進む。第２の負荷経路部分は、２次トーションバー６１を介し、ロックベース８０、ロックリング２６およびフレーム２４へと進む。ウェビング１２は、スプール４０に固定され、次に、スプール４０が枢動軸の周りを回転するときにスプール４０の周りに巻き付けられる。負荷は、スプール４０からトーションバーカム７０に直接に伝達される。プリテンショナー２２により生成されたトルクは、ピニオン３０を引き出しの方向と反対の方向に回転させ、次に、１次トーションバー（およびトーションバーカム７０）を引き出しの方向と反対の方向に回転させる。次に、このトルクは、スプール４０のベルトを格納する方向への回転を誘発し、ベルト１２と乗員１１との間のたるみを取り除き、それにより、高加速イベントの間の乗員１１の初期の許容可能な撓みまたは動きを緩和する。
【００２６】
プリテンショナー２２の最初の展開の後、減速する乗員１１により生成される力は、シートベルトシステム１０のウェビング１２に、ウェビング引き出しの方向の力を与える。この力は、スプール４０からトーションバーカム７０を介して、そして、トーションバー６０，６１に伝達されるトルクを生成する。
【００２７】
トーションバーカム７０のウェビングの格納の方向への回転は、結合パウル５０を駆動し、ロックベース８０との係合を外す。結合パウル５０がロックベース８０との係合を解除し、トーションバーカム７０がスプール４０に接触する場合、スプール４０は、トーションバー６０，６１が変形するときに、ウェビング引き出しの方向に回転してよい。
【００２８】
プリテンショナー２２が非可逆的なので、１次トーションバー６０の第２の端部は、プリテンショナー２２により固定されて保持されるピニオン３０により固定されて保持される。２次トーションバー６１の第２の端部は、ロックパウル９０によりロックリング２６に固定されるロックベース８０により所定の位置に保持される。ロックリング２６は、フレームに対する回転を、ロックリング解放パウル２９により防止される。トーションバー６０，６１の第１の端部は、変形の後に、固定された第２の端部に対して、予め決められたトルクで、トーションバー６０，６１の弾性変形および塑性変形から回転できる。この変形は、ウェビング１２が特定の量を抽出し、加速イベントの間に乗員１１に及ぼされる力を緩和できるようにする。乗員１１に加えられるこの力の緩和は、スムーズなエネルギー管理方法を提供し、乗員１１への安全性を改善する。
【００２９】
このシステムは、１つまたは２つのトーションバーを使用したエネルギー吸収を提供する。例示的な実施形態では、最初に両方のトーションバーが一方の端部でロックされ、それにより、両方のトーションバー６０，６１が、捻れによりエネルギーを吸収できるようにする。開示された実施形態では、トーションバー６０，６１は、リトラクタの両側（ｏｐｐｏｓｉｔｅ  ｓｉｄｅｓ）でロックされて同軸に配置される。リトラクタは、２次トーションバー６１をロック解除し、２次トーションバー６１がスプール４０とともに回転できるようにすることにより、単一のトーションバーで動作するように（または単一のトーションバーで動作するようにシフトするように）構成されてよい。
【００３０】
２次トーションバー６１は、ロックリング２６の移動が限定されているので、第２の端部でロックされる。２次トーションバーを負荷吸収経路から取り外すために、ロックリング２６が回転できるようにすることにより、２次トーションバー６１の第２の端部が回転できるようにされてよい。ロックリング２６は、図６に示されるロックリング解放パウル２９がロックリング２６との係合から外れるように枢動されたときに、回転できるようにされてよい。解放パウル２９は、ポスト２９２を介してリトラクタフレーム２４に枢動可能に取り付けられ、解放メカニズム１３０の始動により動作される。
【００３１】
リトラクタは、ロックリング解放メカニズムを含む。ロックリング解放メカニズム１３０は、リトラクタフレーム２４に取り付けられたピストン１１０およびロックリング解放パウル２９を含む。ロックリング解放パウル２９は、通常、ロックリング２６と係合して、ロックリング２６および２次トーションバー６１の第２の端部の回転を防ぐ。吸収されるエネルギーの量を減らし、負荷経路から２次トーションバー６１を取り外すために２次トーションバー６１のロック解除が望まれるとき、解放パウル２９はロックリング２６との係合を外すように強制的に回転させられる。
【００３２】
図７に示すように、解放パウル２９は、リトラクタフレーム２４に取り付けられたピストン１１０と係合される。ピストン１１０は、シリンダに摺動可能に取り付けられ、火工品１２０の点火により駆動される。パウル２９は、ピストン１１０のスロット１１２と係合するポスト２９１を含む。始動された火工品１２０により提供される力によりピストンが駆動されるとき（図７の右側）、パウル２９のポスト２９１は再配置され（図７の左下）、パウル２９をピボット２９１（図６参照）の周りに回転させ、結果として、パウル２９はロックリング２６との係合を解除する。パウル２９が回転した後、ロックリング２６（および２次トーションバー６１）は、フレーム２４に対してスプール４０とともに自由に回転する。結果として、ピストン１１０の始動の後、２次トーションバー６１はもはやエネルギーを吸収せず、負荷を支える。上記のロックリング解放メカニズムは、さまざまな車両センサおよび乗員センサに応じて始動されてよく、例えば、プリテンショナー始動の後の経過時間、衝突の激しさ、乗員の位置、および乗員のサイズに基づいて適切なエネルギー吸収能力を提供する。
【００３３】
結果として、例示的な実施形態によれば、リトラクタは、上記の少なくとも３つの異なる構成で負荷を吸収するように構成されてよい。より低い負荷が予想される第１の構成では、プリテンショナー２２は始動されず、スプール４０（およびトーションバー６０，６１の両方）は、所定の位置に固定され、回転を防止される。第２の構成では、プリテンショナー２２は始動され、スプール４０はロックベース８０から解放され、フレーム２４に対して自由に回転する。トーションバー６０，６１の両方は、一方の端部で固定され、トーションバー６０，６１の第２の端部がスプールとともに回転するとき、負荷を吸収するために捻れてよい。第３の構成では、ロックベース８０および２次トーションバー６１の第２の端部が回転できるようにすることにより、２次トーションバー６１は、２次トーションバーの第１の端部および第２の端部のいずれもが固定されないように、負荷経路から取り除かれる。第２の構成から第３の構成への移行は、ピストン１１０を駆動し、ロックリング解放パウル２９を回転させ、ロックリング２６を解放する火工品の始動により起動されてよい。上述のように、ロックリング解放メカニズムの始動は、例えば、乗員のサイズ、位置および／または衝突の重大性に基づいて、予め決められた設定点で生じ得る。図１０は、グラフの点「Ｃ」でのロックリング解放メカニズムの開始を示す。
【００３４】
本明細書で利用されるように、用語「およそ（ａｐｐｒｏｘｉｍａｔｅｌｙ）」、「約（ａｂｏｕｔ）」、「実質的に（ｓｕｂｓｔａｎｔｉａｌｌｙ）」および類似の用語は、本開示の主題が関係する当業者により一般的かつ受け入れられている使用法と調和した広い意味を持つことを意図される。これらの用語は、本開示を検討する当業者により、これらの特徴の範囲を提供された正確な数値範囲に限定することなく、記載およびクレームされる（ｃｌａｉｍｅｄ）特定の特徴の記載を可能とすることを意図していることが理解されるべきである。従って、これらの用語は、記載されクレームされる主題の実質的または重要でない修正または変更が、添付の特許請求の範囲に列挙される本発明の範囲のなかにあると見なされることを示すと理解されるべきである。
【００３５】
様々な実施形態を記載するために本明細書で使用される「例示的」という用語は、そのような実施形態（そして、そのような用語は、そのような実施形態が必然的に特別なまたは最上級の例であることを暗示することを意図していない）が、ありうる（ｐｏｓｓｉｂｌｅ）実施形態のありうる例、表現および／または例示であることを示すことを意図することが留意されるべきである。
【００３６】
本明細書で使用される「結合された（ｃｏｕｐｌｅｄ）」、「接続された（ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ）」などの用語は、２つの部材相互の直接的または間接的な接合（ｊｏｉｎｔｉｎｇ）を意味する。そのような接合は、固定（例えば、恒久的）または可動（例えば、取り除き可能または解放可能）であり得る。このような接合は、２つの部材または２つの部材と追加の中間部材が互いに単一の一体体として一体に形成されるか、または、２つの部材または２つの部材と追加の中間部材が互いに取り付けられることで達成されてよい。
【００３７】
本明細書における要素の位置（例えば、「上（ｔｏｐ）」、「下（ｂｏｔｔｏｍ）」、「上（ａｂｏｖｅ）」、「下（ｂｅｌｏｗ）」など）への言及は、単に図面のなかの様々な要素の向きを記載するために用いられる。様々な要素の向きは、他の例示的な実施形態に従って異なってよく、そのような変形は本開示に含まれることが意図されることは留意されるべきである。
【００３８】
様々な例示的な実施形態に示されているようなプリテンションスプールを備えたリトラクタの構造および配置は例示にすぎないことに留意することは重要である。本開示ではいくつかの実施形態のみが詳細に記載されたが、本開示を検討する当業者は、本明細書に記載の主題の新規な教示および利点から実質的に逸脱することなく、多くの修正が可能であること（例えば、様々な要素のサイズ、寸法、構造、形状、比率の変化、パラメータの値、取り付け配置、材料の使用、色、向きなど）を容易に理解するであろう。例えば、一体的に形成された要素は、複数の部品または要素で構成され、要素の位置を逆に、または、変更することができ、個別の要素または位置の性質または数は、変更または変化（ｂｅ  ａｌｔｅｒｅｄ  ｏｒ  ｖａｒｉｅｄ）させられてよい。任意のプロセスまたは方法のステップの順序またはシーケンスは、代替の実施形態に従って変更または再シーケンスされてよい。本発明の範囲から逸脱することなく、様々な例示的な実施形態の設計、動作条件および配置において、他の置換、変形、変更および省略もまた行われてよい。
【００３９】
（付記）
（付記１）
車両シートベルト装置用のシートベルトリトラクタであって、前記リトラクタは、
フレームと、
ウェビングの一方の端部に固定されるように構成されるスプールであって、前記ウェビングは前記スプールの周りに巻き付けられ得るようになっており、前記スプールは、両方の端部で前記フレームに回転可能に取り付けられ、ウェビングの引出方向およびウェビングの格納方向に回転するように構成される、スプールと、
前記スプールに配置された１次トーションバーであって、前記１次トーションバーの第１の端部はトーションバーカムに結合され、前記１次トーションバーの第２の端部はピニオンに接続され、前記トーションバーカムは、前記スプールに係合されるように構成される、１次トーションバーと、
前記ピニオンを介して前記１次トーションバーの前記第２の端部に結合されたプリテンショナーであって、前記プリテンショナーは前記プリテンショナーが予め決められた高い加速度より大きい車両の加速度に応答して始動するときに、前記ピニオンをウェビングの格納方向に回転させるように構成される、プリテンショナーと、
前記スプールに配置された２次トーションバーであって、前記２次トーションバーの第１の端部は前記トーションバーカムに接続され、前記トーションバーの第２の端部は前記フレームに取り付けられたロックメカニズムと係合される、２次トーションバーと、
を備え、
前記１次トーションバーおよび前記２次トーションバーは、各々の前記第２の端部でロックされるように構成され、前記１次トーションバーおよび前記２次トーションバーが変形して力を吸収するように、各々の前記第１の端部は各々の前記第２の端部に対して回転するように構成される、
シートベルトリトラクタ。
【００４０】
（付記２）
前記２次トーションが前記スプールとともに両方の端部で回転し、前記１次トーションバーのみが変形して力を吸収するように、前記２次トーションバーの前記第２の端部をロック解除する解放メカニズムをさらに備える付記１に記載のシートベルトリトラクタ。
【００４１】
（付記３）
前記解放メカニズムは、火工品的（ｐｙｒｏｔｅｃｈｎｉｃａｌｌｙ）に駆動されるピストンを備える付記２に記載のシートベルトリトラクタ。
【００４２】
（付記４）
前記ロックメカニズムは、ロックベースと係合する内歯を有する回転可能なロックリングを含み、前記ロックベースは、前記２次トーションバーの前記第２の端部と直接に係合する付記１に記載のシートベルトリトラクタ。
【００４３】
（付記５）
前記ロックベースは、予め決められた車両の加速度に応答して前記ロックリングの前記内歯の少なくとも１つに係合し、それにより、前記ロックリングに対する前記ロックベースの回転を防ぐ可動なロックパウルを含む付記４に記載のシートベルトリトラクタ。
【００４４】
（付記６）
前記ロックリングは、前記フレームに接続された可動な解放パウルにより係合され、それにより、前記フレームに対する前記ロックリングの回転を防ぐ付記５に記載のシートベルトリトラクタ。
【００４５】
（付記７）
前記解放パウルを前記ロックリングとの係合から外れるように動かす解放メカニズムであって、火工品アクチュエータを含む、解放メカニズムをさらに備える付記６に記載のシートベルトリトラクタ。
【００４６】
（付記８）
前記火工品アクチュエータは、ピストンとシリンダとの配置を含み、前記シリンダのなかの前記ピストンの動きが、前記ロックリングとの係合から外れる前記解放パウルの対応する動きを引き起こす付記７に記載のシートベルトリトラクタ。
【００４７】
（付記９）
前記解放パウルは、予め決められた条件に応じて前記ロックリングとの係合から外れるように動かされ、それにより、前記２次トーションバーの前記第１の端部および前記第２の端部が前記スプールとともに回転することを許容する付記６に記載のシートベルトリトラクタ。
【００４８】
（付記１０）
車両シートベルト装置用のシートベルトリトラクタであって、前記リトラクタは、
フレームと、
シートベルトウェビングの一方の端部に固定されるように構成されるスプールであって、前記ウェビングが前記スプールの周りに巻き付けられ得るようになっており、前記スプールは、両方の端部で前記フレームに回転可能に取り付けられ、ウェビングの引出方向およびウェビングの格納方向に回転するように構成される、スプールと、
前記スプールの回転軸に沿って前記スプールの端部から端部までにわたって配置される１次トーションバーおよび２次トーションバーであって、各々の前記トーションバーの隣接する各々の第１の端部は、トーションバーカムの内面に結合され、前記トーションバーカムは、前記スプールに係合する、１次トーションバーおよび２次トーションバーと、
を備え、
前記１次トーションバーおよび前記２次トーションバーは、各々の前記第１の端部と反対側の各々の前記トーションバーの各々の第２の端部でロックされるように構成され、車両が予め決められた値より大きい加速度を感知したとき、前記１次トーションバーおよび前記２次トーションバーが変形して力を吸収するように、各々の前記第１の端部が、各々の前記第２の端部に対して回転するように構成される、
シートベルトリトラクタ。
【００４９】
（付記１１）
前記リトラクタは、前記１次トーションバーの前記第２の端部がロックされたままになっている間に、同時に、前記２次トーションバーの前記第２の端部が解放されて、前記２次トーションバーの前記第１の端部とともに回転するように構成される付記１０に記載のシートベルトリトラクタ。
【００５０】
（付記１２）
前記２次トーションバーの前記第２の端部を解放する火工品的に作動する解放メカニズムをさらに備える付記１１に記載のシートベルトリトラクタ。
【００５１】
（付記１３）
前記スプールを前記ウェビングの格納方向に駆動し、前記１次トーションバーの前記第２の端部をロックするプリテンショナーをさらに備える付記１０に記載のシートベルトリトラクタ。
【００５２】
（付記１４）
前記２次トーションバーの前記第２の端部の回転をロックして防ぐロックメカニズムをさらに備え、前記ロックメカニズムは、前記フレームに対して回転可能なロックリングを含む付記１０に記載のシートベルトリトラクタ。
【００５３】
（付記１５）
前記フレームに接続される、前記ロックリングに係合して前記フレームに対する前記ロックリングの回転を防ぐ可動なパウルをさらに備える付記１４に記載のシートベルトリトラクタ。
【００５４】
（付記１６）
前記可動なパウルは、予め決められた条件に応じて火工品アクチュエータにより前記ロックリングとの係合から外れるように駆動され、それにより、前記２次トーションバーの前記第２の端部が前記２次トーションバーの前記第１の端部および前記スプールとともに回転することを許容する付記１５に記載のシートベルトリトラクタ。
【００５５】
（付記１７）
車両シートベルト装置用のシートベルトリトラクタであって、前記リトラクタは、
フレームと、
ウェビングの一方の端部に固定されるように構成されるスプールであって、前記ウェビングが前記スプールの周りに巻き付けられ得るようになっており、前記スプールは、前記フレームに回転可能に取り付けられ、ウェビングの引出方向およびウェビングの格納方向に回転するように構成される、スプールと、
前記スプールに配置された１次トーションバーであって、前記１次トーションバーの第１の端部は前記スプールに結合されたトーションバーカムに結合され、前記１次トーションバーの第２の端部はロックされるように構成される、１次トーションバーと、
前記スプールに配置された２次トーションバーであって、前記２次トーションバーの第１の端部は前記１次トーションバーの前記第１の端部に隣接して配置され、前記２次トーションバーの前記第１の端部は前記トーションバーカムに結合され、前記２次トーションバーの第２の端部は前記フレームに取り付けられたロックメカニズムと係合される、２次トーションバーと、
を備え、
前記１次トーションバーおよび前記２次トーションバーの各々の前記第２の端部は、車両の加速度が予め決められた値を超えるとロックされるように構成され、各々の前記第１の端部は、前記１次トーションバーおよび前記２次トーションバーが変形して力を吸収するように、各々の前記第２の端部に対して前記スプールとともに回転するように構成され、
前記リトラクタは、前記２次トーションが、両方の端部で前記スプールとともに回転し、前記１次トーションバーのみが力を吸収するように、予め決められた条件に応じて前記２次トーションバーの前記第２の端部をロック解除する解放メカニズムを備える、
シートベルトリトラクタ。
【００５６】
（付記１８）
前記ロックメカニズムは、前記フレームに対して回転可能なロックリングを含む付記１７に記載のシートベルトリトラクタ。
【００５７】
（付記１９）
前記フレームに接続される、前記ロックリングに係合して前記フレームに対する前記ロックリングの回転を防ぐ可動なパウルをさらに備える付記１８に記載のシートベルトリトラクタ。
【００５８】
（付記２０）
前記可動なパウルは、予め決められた条件に応じて火工品アクチュエータにより前記ロックリングとの係合から外れるように駆動され、それにより、前記２次トーションバーの前記第２の端部が前記２次トーションバーの前記第１の端部および前記スプールとともに回転することを許容する付記１９に記載のシートベルトリトラクタ。
【図１】
2020523237.tif 000003
【図２】
2020523237.tif 000004
【図３】
2020523237.tif 000005
【図４】
2020523237.tif 000006
【図５】
2020523237.tif 000007
【図６】
2020523237.tif 000008
【図７】
2020523237.tif 000009
【図８】
2020523237.tif 000010
【図９】
2020523237.tif 000011
【図１０】
2020523237.tif 000012
【国際調査報告】
2020523237.tif 000013
2020523237.tif 000014