JP4721387B2 - シートベルトリトラクタ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、通常時にはウェビングを巻取引出可能に巻き取り、また、車両衝突時等の緊急時にはウェビングの引出を阻止するとともに、その引出阻止の際、トーションバーがねじれ変形して衝撃エネルギを吸収し、ウェビングにかかる荷重を制限するエネルギ機構（つまり、吸収ベルト荷重制限機構；以下、ＥＡ機構ともいう）を備えているシートベルトリトラクタの技術分野に属し、特に、ウェビングにかかる荷重を制限する制限荷重（以下、ＥＡ荷重ともいう）が可変に設定されているシートベルトリトラクタの技術分野に属するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の従来のシートベルトリトラクタにおいては、車両衝突等の緊急時にウェビングが乗員を拘束保護するとき、大きな車両減速度が生じるため、乗員が大きな慣性により前方へ移動しようとする。このため、ウェビングには大きな荷重が加えられるとともに、乗員はこのウェビングから大きな衝撃力を受けるようになる。乗員に対してこの衝撃力は特に問題ではないが、できれば制限される方が望ましい。
【０００３】
そこで、シートベルトリトラクタにおいては、従来、トーションバーを有するＥＡ機構を設けて、前述のような緊急時にトーションバーがねじれ変形して衝撃力による衝撃エネルギを吸収してウェビングにかかる荷重を制限することが行われているが、衝撃エネルギを効果的に吸収できるようにするために、従来、ＥＡ荷重を可変に設定することが種々提案されている。
【０００４】
このようなＥＡ荷重を可変に設定したＥＡ機構を備えた従来のシートベルトリトラクタの一例として、例えば特開２０００−１６２４３号公報および特開２０００−２５５６７号公報に開示されているシートベルトリトラクタがある。これらの公開公報に開示されているシートベルトリトラクタは、いずれも、筒状の第１トーションバーの内部に第２トーションバーを配置するとともに、これらの第１および第２トーションバーの対応する端部どうしを互いに少なくとも回転方向に連結した２つのトーションバーを備えている。そして、緊急時にトーションバーがねじれ変形する際、最初は第１および第２トーションバーがともにねじれて衝撃エネルギを大きく吸収するとともに、第１トーションバーが破断すると、第２トーションバーのねじれのみによる衝撃エネルギ吸収が行われる。このようにして、ＥＡ荷重が２段階に可変となっている。
【０００５】
また、ＥＡ荷重を可変に設定したＥＡ機構を備えた従来のシートベルトリトラクタの他の一例として、例えば特開２０００−２５８７０２号公報に開示されているシートベルトリトラクタがある。この公開公報に開示されているシートベルトリトラクタは、ウェビングを巻き取る筒状のスプールの内部にシャフトを配置するとともに、これらのスプールとシャフトの間の空間内に配置され、一端がスプールのウェビング引出方向の回転力を受けるようになっており、他端がシャフトに連結固定された２重曲面形状に形成されかつ制御構成部を有するＥＡプレートを備えている。そして、緊急時にシャフトに対するスプールのウェビング引出方向の相対回転で、ＥＡプレートの一端にスプールのウェビング引出方向の回転力が作用してＥＡプレートが塑性変形することにより、衝撃エネルギを吸収するとともに制御構成部によって変形力を変化させる、つまりエネルギ吸収を変化させる。このようにして、ＥＡ荷重が可変となっている。
【０００６】
更に、ＥＡ荷重を可変に設定したＥＡ機構を備えた従来のシートベルトリトラクタの更に他の一例として、例えば特開２０００−４３６７７号公報に開示されているシートベルトリトラクタがある。この公開公報に開示されているシートベルトリトラクタは、スプール内にトーションバーを設けるとともにスプール側面にストッパリングを設け、緊急時にパウルホルダに対するスプールのウェビング引出方向の相対回転で、最初はトーションバーがねじられるとともにパウルホルダの係合段部がストッパリングの内周側を切削することで衝撃エネルギを大きく吸収するとともに、ストッパリングの内周側の切削が終了すると、トーションバーのねじれのみによる衝撃エネルギ吸収が行われる。このようにして、ＥＡ荷重が２段階に可変となっている。
【０００７】
なお、ストッパリングの内周側の切削に代えて、スプール側面にシェアピンあるいはせん断突起を設け、最初はトーションバーがねじられるとともにシェアピンあるいはせん断突起にせん断荷重を加えることで衝撃エネルギを大きく吸収するとともに、シェアピンあるいはせん断突起のせん断破壊後にトーションバーのねじれのみによる衝撃エネルギ吸収を行うことでＥＡ荷重を可変にすることも行われている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述の２つのトーションバーによるＥＡ機構では、破断される第１トーションバーの軸方向長さがメインとなる第２トーションバーの軸方向長さと同じに設定されることから、ＥＡ荷重が第２トーションバーの軸方向長さに依存されてしまう。このため、このＥＡ荷重の設定の自由度が低く、第２トーションバーの軸方向長さに関係なく、任意に設定することが難しい。
【０００９】
また、前述の制御構成部を有するＥＡプレートによるＥＡ機構では、２重曲面形状に形成されることから形状が複雑であるばかりでなく、ＥＡ機構の構造も複雑である。しかも、ＥＡプレートの形状およびＥＡ機構の構造が複雑であるとともに制御構成部が局部加工硬化処理によって形成されることから、ＥＡ荷重を安定して設定することが難しい。
更に、前述の切削によるＥＡ機構では、ストッパリングの内周側の切削によるＥＡ荷重を常時安定して設定することが難しい。
【００１０】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、比較的簡単な構造で、ＥＡ荷重の設定の自由度を高くでき、しかもＥＡ荷重をより一層安定して設定することができるシートベルトリトラクタを提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
前述の課題を解決するために、請求項１の発明は、シートベルトを巻き取るスプールと、緊急時にシートベルト引出し方向の回転が阻止されるロッキング部材を有するロック機構と、前記スプール内に配置されて前記スプールと前記ロッキング部材との間を回転的に連結するとともにねじれ変形可能なトーションバーを備え、前記ロッキング部材のシートベルト引出し方向の回転が阻止されて前記スプールが前記ロッキング部材に対してシートベルト引出方向に相対回転するとき、前記トーションバーがねじれ変形することで前記シートベルトにかかる荷重を制限するシートベルト荷重制限機構とを少なくとも備えているシートベルトリトラクタにおいて、前記シートベルト荷重制限機構が、更に、前記スプールと前記トーションバーとの間の環状空間内に配置されたトーションパイプを備えており、このトーションパイプの一端側が前記スプールに連結固定されているとともにトーションパイプの他端側が前記ロッキング部材に係合および係合解除可能に設けられているか、または前記トーションパイプの一端側が前記スプールに係合および係合解除可能に設けられているとともにトーションパイプの他端側が前記ロッキング部材に連結固定されており、通常時は前記トーションパイプの係合および係合解除可能に設けられる端側がこれと係合する部材に対して回転方向に係合し、また前記スプールが前記ロッキング部材に対してシートベルト引出方向に相対回転するときは、前記トーションパイプがねじれ変形することで前記シートベルトにかかる荷重を制限するとともに、このトーションパイプがそのねじれ変形で軸方向に縮小することで、前記トーションパイプの係合および係合解除可能に設けられる端側がこれと係合する部材から脱出してその係合が解除されるようになっており、前記トーションパイプが前記スプールと前記ロッキング部材との間に、前記トーションパイプのねじれ変形におけるねじれ方向と逆方向に予め所定量ねじられて組み付けられていることを特徴としている。
また、請求項２の発明は、前記トーションパイプの係合および係合解除可能に設けられる端側がこれと係合する部材から離脱する際に、前記トーションパイプを、前記トーションパイプの係合および係合解除可能に設けられる端側がこれと係合する部材から遠ざかる方向に移動するトーションパイプ位置制御手段が設けられていることを特徴としている。
【００１２】
更に、請求項３の発明は、シートベルトを巻き取るスプールと、緊急時にシートベルト引出し方向の回転が阻止されるロッキング部材を有するロック機構と、前記スプール内に配置されて前記スプールと前記ロッキング部材との間を回転的に連結するとともにねじれ変形可能なトーションバーを備え、前記ロッキング部材のシートベルト引出し方向の回転が阻止されて前記スプールが前記ロッキング部材に対してシートベルト引出方向に相対回転するとき、前記トーションバーがねじれ変形することで前記シートベルトにかかる荷重を制限するシートベルト荷重制限機構とを少なくとも備えているシートベルトリトラクタにおいて、前記シートベルト荷重制限機構が、更に、前記スプールと前記トーションバーとの間の環状空間内に配置されたトーションパイプを備えており、このトーションパイプの一端側が前記スプールに連結固定されているとともにトーションパイプの他端側が前記ロッキング部材に係合および係合解除可能に設けられているか、または前記トーションパイプの一端側が前記スプールに係合および係合解除可能に設けられているとともにトーションパイプの他端側が前記ロッキング部材に連結固定されており、通常時は前記トーションパイプの係合および係合解除可能に設けられる端側がこれと係合する部材に対して回転方向に係合し、また前記スプールが前記ロッキング部材に対してシートベルト引出方向に相対回転するときは、前記トーションパイプがねじれ変形することで前記シートベルトにかかる荷重を制限するとともに、このトーションパイプがそのねじれ変形で軸方向に縮小することで、前記トーションパイプの係合および係合解除可能に設けられる端側がこれと係合する部材から脱出してその係合が解除されるようになっており、前記トーションパイプの係合および係合解除可能に設けられる端側がこれと係合する部材から離脱する際に、前記トーションパイプを、前記トーションパイプの係合および係合解除可能に設けられる端側がこれと係合する部材から遠ざかる方向に移動するトーションパイプ位置制御手段が設けられていることを特徴している。
【００１３】
更に、請求項４の発明は、前記トーションパイプの、係合および係合解除可能に設けられる端側に、軸方向に延びる係合凸部が設けられているとともに、前記ロッキング部材または前記スプールに前記係合凸部が係脱可能に挿入される係合凹部が設けられており、通常時は前記係合凸部が前記係合凹部に挿入されて回転方向に係合し、前記スプールが前記ロッキング部材に対してシートベルト引出方向に所定量相対回転したときは、前記係合凸部が前記係合凹部から脱出するようになっていることを特徴としている。
【００１４】
更に、請求項５の発明は、前記トーションパイプが、このトーションパイプのねじり特性を制御するねじり特性制御部が設けられていることを特徴としている。
更に、請求項６の発明は、前記トーションパイプのねじり特性制御部が、このトーションパイプの外周面から内周面まで貫通する孔またはトーションパイプの外周面から内周面まで貫通しない凹部によって構成されていることを特徴としている。
【００１５】
更に、請求項７の発明は、前記係合凸部のウェビング引出方向下流側の側縁および前記係合凹部のウェビング引出方向下流側の側縁が傾斜して形成されていることを特徴としている。
【００１６】
【作用】
このように構成された本発明にかかるシートベルトリトラクタにおいては、車両衝突等の大車両減速度発生によりロッキング部材の回転が停止し、ウェビング引出荷重によりスプールがロッキング部材に対してウェビング引出方向に相対的に回転すると、トーションバーおよびトーションパイプがともにねじり変形する。これにより、衝撃エネルギがトーションバーおよびトーションパイプによって吸収される。トーションパイプはねじり変形することで軸方向に縮小するので、トーションパイプの係合および係合解除可能に設けられる端側がこれと係合する部材（ロッキング部材またはスプール）から係合を解除する方向で軸方向に移動する。そして、スプールがロッキング部材に対して所定量相対回転すると、トーションパイプの係合および係合解除可能に設けられる端側がこれと係合する部材との係合を解除する。すると、トーションパイプのねじり変形が終了し、これ以後はトーションバーのみがねじり変形を継続するので、衝撃エネルギはトーションバーのねじり変形のみによって吸収される。こうして、シートベルト荷重制限機構の制限荷重が、トーションバーおよびトーションパイプのそれぞれのねじり変形に基づく制限荷重とトーションバーのねじり変形のみに基づく制限荷重との２段階に変化する。
【００１７】
本発明のトーションパイプでは、パイプ厚み、材質、およびパイプ径を任意に設定できるばかりでなく、軸方向長さをトーションバーの軸方向長さに関係なく設定可能であるので、制限荷重の設定の自由度が高くなる。また、トーションパイプは構造簡単なパイプで形成可能であるので、シートベルト荷重制限機構の構造を簡単にでき、しかも制限荷重をより安定して設定されるようになる。
【００１８】
更に、トーションバーおよびトーションパイプによるＥＡ荷重時のスプールのストロークが大きくなるので、衝撃エネルギがより効果的に吸収されるようになる。
【００１９】
また、本発明にかかるシートベルトリトラクタにおいては、車両衝突等の大車両減速度発生時に、トーションパイプ位置制御手段により、トーションパイプは、このトーションパイプの係合および係合解除可能に設けられる端側がこれと係合する部材から遠ざかる方向に移動する。これにより、トーションパイプの係合および係合解除可能に設けられる端側がこれと係合する部材に再び係合しなくなるので、安定したＥＡ荷重が得られるようになる。
【００２０】
特に、請求項４の発明においては、トーションパイプとロッキング部材またはスプールとの係合および係合解除する機構が、トーションパイプに設けた係合凸部とロッキング部材またはスプールに設けた係合凹部とで構成しているので、シートベルト荷重制限機構の構造がより一層簡単になる。
【００２１】
更に、請求項５の発明においては、トーションパイプにねじり特性制御部が設けられている。このねじり特性制御部により、トーションパイプの任意のねじり特性を得ることができる。したがって、ＥＡ荷重の設定の自由度がより一層高くなる。
【００２２】
更に、請求項６の発明においては、ねじり特性制御部がトーションパイプの外周面から内周面まで貫通する孔またはトーションパイプの外周面から内周面まで貫通しない凹部によって構成される。これらの孔および凹部の幅、孔および凹部の軸方向長さ、孔および凹部のトーションパイプの軸方向に対する傾斜角、あるいは孔および凹部の数を適宜設定することで、トーションパイプの任意のねじり特性を簡単に得ることができるとともに、ねじり特性制御部を孔や凹部によって容易に形成することができ、しかもねじり特性制御部の構造が簡単になる。そのうえ、孔や凹部の形成が簡単であるので、ＥＡ荷重がより安定して設定されるようになる。
【００２３】
更に、請求項７の発明においては、係合凸部のウェビング引出方向下流側の側縁および係合凹部のウェビング引出方向下流側の側縁が傾斜していることから、トーションパイプがねじれて係合凸部が係合凹部から抜け出る方向に移動する際、係合凸部は傾斜面によりウェビング引出方向に徐々に回転しながらかつ軸方向に係合凹部から抜け出る向きに徐々に移動するようになる。これにより、トーションバーとトーションパイプによる制限荷重からトーションバーのみによる制限荷重に移行する際、この制限荷重が滑らかに変化するようになる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて、本発明の実施の形態を説明する。
図１は、本発明にかかるシートベルトリトラクタの実施の形態の一例をＥＡ機構の非作動状態で示す縦断面図、図２は、図１に示す例をＥＡ機構の作動状態で示す縦断面図である。１はシートベルトリトラクタ、２はコ字状のフレーム、３はウェビング、４はコ字状のフレーム２の両側壁間に配置され、ウェビング３を巻き取るスプール、５は前述の緊急時に発生する大きな車両減速度を感知して作動する減速度感知手段、６は減速度感知手段５によって作動して少なくともスプール４のウェビング引出方向の回転を阻止するロック手段、７はこのスプール４の中心に軸方向に遊嵌、貫通され、かつスプール４とロック手段６とを回転的に連結するトーションバー、８はスパイラルスプリング９のばね力によりブッシュシャフト１０、トーションバー７の延長軸７ａおよび後述する第２トルク伝達部１８、ブッシュシャフト１２を介してスプール４を常時ウェビング巻取方向に付勢するスプリング手段、１１は前述の緊急時に作動してウェビング巻取トルクを発生し、このウェビング巻取トルクをトーションバー７の延長軸７ａおよび後述する第２トルク伝達部１８、ブッシュシャフト１２を介してスプール４に加えるプリテンショナー、および２０は本発明の特徴部分であり、トーションバー７とスプール４の間の環状空間内に配置されたトーションパイプである。
【００２５】
ロック手段６は、スプール４に通常時は一体回転し緊急時に停止してスプール４との間に相対回転を発生させるように支持され、パウル１３を揺動可能に保持するロッキングベース１４を備えており、このロッキングベース１４は雄ねじ軸部１５が形成されている。この雄ねじ軸部１５には、スプール４と一体に回転するナット状のストッパ部材１６が螺合されている。また、トーションバー７には、ロッキングベース１４と相対回転不能に係合する第１トルク伝達部１７が形成されているとともに、スプール４と相対回転不能に係合する第２トルク伝達部１８が形成されている。
【００２６】
図３に示すように、トーションパイプ２０は、中央部に設けられ、スプール４とロッキングベース１４との間の相対回転時に塑性的にねじり変形する筒状のトーション部２０ａと、このトーション部２０ａの図において左端部に設けられ、スプール４からトルクが作用される環状のトルク作用部２０ｂと、トーション部２０ａの図において右端部に設けられ、ロッキングベースの雄ねじ軸部１５に係合する係合部２０ｃとからなっている。
【００２７】
トーション部２０ａには、軸方向のみ（トーションパイプ２０の軸方向と平行）に延びる４個のスリット孔２０ｄ,２０ｅ,２０ｆ（残りの１個は不図示）が穿設されており、また、トルク作用部２０ｂには、図４に示すようにスプール４に固定するための一対の固定ピン２１,２２が挿入される一対の径方向のピン挿入孔２０ｇ,２０ｈが穿設されている。これらの固定ピン２１,２２およびピン挿入孔２０ｇ,２０ｈは任意の数設けることができる。スリット孔２０ｄ,２０ｅ,２０ｆは、この例においてトーションパイプ２０のねじり特性を種々設定する本発明のねじり特性制御部を構成している。
【００２８】
更に、図３に示すように係合部２０ｃは一対の係合凸部２０ｉ,２０ｊからなり、これらの係合凸部２０ｉ,２０ｊのそれぞれの両側縁２０ｉ1,２０ｉ2;２０ｊ1,２０ｊ2は、いずれもトーションパイプ２０の軸方向と平行にされている。なお図示では、これらの係合凸部２０ｉ,２０ｊは周方向に等間隔をおいて設けられているが、係合凸部２０ｉ,２０ｊを周方向に不等間隔で設けることもできる。また、係合凸部は２個に限定されなく、１個以上所定数設けることができる。係合凸部を複数設けた場合は周方向に等間隔でも不等間隔でもよいが、力の作用上のバランスをとるうえで、係合凸部は複数個周方向に等間隔に設けることが望ましい。
【００２９】
一方、図３に示すようにロッキングベース１４の雄ねじ軸部１５には、トーションパイプ２０の一対の係合凸部２０ｉ,２０ｊがそれぞれ嵌入される一対の係合凹部１５ａ,１５ｂが設けられており、各係合凹部１５ａ,１５ｂのそれぞれの両側縁１５ａ1,１５ａ2;１５ｂ1,１５ｂ2は、いずれも雄ねじ軸部１５の軸方向と平行にされている。これらの係合凹部１５ａ,１５ｂは、図示例では２個設けられているが、トーションパイプ２０の係合凸部の数と同数設けることができる。
【００３０】
このトーションパイプ２０は、図４に拡大して示すようにトーションバー７とスプール４の間の環状空間内に係合凸部２０ｉ,２０ｊがロッキングベース１４の雄ねじ軸部１５に対向するようにして配置される。そして、スプール４のピン挿入孔４ａ,４ｂはおよびトルク作用部２０ｂのピン挿入孔２０ｇ,２０ｈに、それぞれ固定ピン２１,２２が挿入されることで、トーションパイプ２０がスプール４内に軸方向および回転方向に固定される。
【００３１】
また、ロッキングベース１４は、ストッパ部材１６がロッキングベース１４の雄ねじ軸部１５に螺合された状態で、雄ねじ軸部１５およびストッパ部材１６がスプール４の軸方向孔に挿入され、かつ係合凸部２０ｉ,２０ｊがそれぞれ対応する係合凹部１５ａ,１５ｂに挿入されるようにして、スプール４に相対回転可能に組み付けられる。
【００３２】
図５および図６（ａ）に示すように係合凸部２０ｉ,２０ｊが係合凹部１５ａ,１５ｂに挿入された状態では、係合凸部２０ｉ,２０ｊが雄ねじ軸部１５に対して軸方向に所定量オーバーラップしかつ軸方向に相対的に移動可能であり、また回転方向に係合するようになる。こうして、トーションパイプ２０の係合凸部２０ｉ,２０ｊが雄ねじ軸部１５に対して軸方向に係脱可能に係合されることで、トーションパイプ２０はスプール４とロッキングベース１４の雄ねじ軸部１５との間に組み付けられる。
【００３３】
そして、トーションバー７、ロッキングベース１４の雄ねじ軸部１５、ストッパ部材１６、トーションパイプ２０により、この例における前述のＥＡ機構が構成されている。
【００３４】
次に、この例のシートベルトリトラクタ１に作動について説明する。
ウェビングの非装着状態では、スプール４がスプリング手段８のスパイラルスプリング９の付勢力により、トーションバー７の延長軸部７ａ、第１トルク伝達部１８、および１２を介してウェビング巻取方向に常時付勢されているので、ウェビング３がスプール４にスプリング手段８の付勢力で巻き取られる。
【００３５】
ウェビングを装着する等のためウェビング３に引出力を加えると、スプール４がスプリング手段８の付勢力に抗してウェビング引出方向に回転するので、ウェビング３が引き出される。このとき、ロック手段６が作動しないので、ロッキングベース１４に支持されているパウル１３がフレーム２の内歯１９に係合しなく、ロッキングベース１４がスプール４とともに一体的に回転する。したがって、トーションバー７はねじり変形しないとともに、トーションパイプ２０もねじり変形しなく、更に、ストッパ部材１６が雄ねじ軸部１５に対して相対回転しなく、非作動位置に保持される。また、プリテンショナー１１も作動しなく、プリテンショナー１１によるウェビング巻取力がスプール４に加えられない。
【００３６】
ウェビング３を所定量引き出し、ウェビング３に支持されているタング（不図示）をバックル（不図示）に挿入係止した後、タングを離すと、余分に引き出されたウェビング３がスプール４にスプリング手段８の付勢力で巻き取られ、ウェビング３のスラックが除去される。こうして、ウェビング３が乗員に圧迫感を生じない程度にフィットして、ウェビングが乗員に装着される。
ウェビングの装着を解除するために、タングをバックルから解離すると、引き出されたウェビング３がスプール４にスプリング手段８の付勢力で巻き取られ、前述の非装着状態となる。
【００３７】
ウェビングの装着状態で、車両衝突等によりきわめて大きな車両減速度が発生すると、プリテンショナー１１が作動すると同時に、減速度感知手段５が作動する。プリテンショナー１１の作動で、プリテンショナー１１のウェビング巻取力が１２を介してスプール４に加えられるので、ウェビング３が巻き取られ、ウェビング３による乗員の拘束力が大きくなる。一方、減速度感知手段５の作動でロック手段６のロックリング６ａのウェビング引出方向の回転が阻止される。しかし、大車両減速度で乗員がその慣性で前方へ移動しようとするので、ウェビング３に乗員から引出力が加えられる。これにより、スプール４がウェビング引出方向に回転開始してウェビング３の引出が開始されるとともに、トーションバー７も同方向に回転開始する。
【００３８】
トーションバー７の回転開始で、ロッキングベース１４もウェビング引出方向に回転開始するが、ロックリング６ａが回転を阻止されているので、パウル１３が回動し、フレーム２の内歯１９に係合する。これにより、ロッキングベース１４のウェビング引出方向の回転がすぐにロックされる。しかし、乗員の慣性でウェビング３に引出力が更に加えられるので、スプール４にもウェビング引出方向の回転力が更に加えられる。すると、図６（ｂ）に示すようにスプール４の回転力がトーションバー７の第１トルク伝達部１８に伝達されるとともに、ロッキングベース１４の回転がロックされることでトーションバー７の第１トルク伝達部１７の回転もロックされているので、トーションバー７がねじり変形する。同時に、スプール４の回転力が固定ピン２１,２２を介してトーションパイプ２０のトルク作用部２０ｂに伝達されるとともに、ロッキングベース１４の回転、つまり雄ねじ軸部１５の回転がロックされることでトーションパイプ２０の係合凸部２０ｉ,２０ｊの回転もロックされているので、トーションパイプ２０もねじり変形する。これらのトーションバー７のねじり変形およびトーションパイプ２０のねじり変形により、衝撃エネルギが大きく吸収される。更に、スプール４がロッキングベース１４に対して相対回転することから、スプール４と一体回転するストッパ部材１６が雄ねじ軸１５に対して相対回転するので、ストッパ部材１６はロッキングベース１４の方（図１において右方）へ軸方向に移動する。
【００３９】
トーションパイプ２０はねじり変形することで軸方向に縮小するが、そのトルク作用部２０ｂが固定ピン２１,２２によりスプール４に対して軸方向にも固定されているので、係合凸部２０ｉ,２０ｊがこの軸方向の縮小により図６（ｂ）に矢印で示す左方、つまり係合凹部１５ａ,１５ｂから抜け出す方へ軸方向に移動し、係合凸部２０ｉ,２０ｊと係合凹部１５ａ,１５ｂとのオーバラップ量が減少する。トーションパイプ２０が更にねじり変形することで、係合凸部２０ｉ,２０ｊと係合凹部１５ａ,１５ｂとのオーバラップが解消されて係合凸部２０ｉ,２０ｊが係合凹部１５ａ,１５ｂから完全に脱出すると、トーションパイプ２０のねじり変形が終了し、トーションバー７のねじり変形のみが行われてトーションバー７のみによる衝撃エネルギの吸収が行われ、図７に示すようにＥＡ荷重がトーションバー７およびトーションパイプ２０による大きなＥＡ荷重からトーションバー７のみによる小さなＥＡ荷重に変化する。
【００４０】
更に、図２に示すようにスプール４がロッキングベース１４に対してウェビング引出方向に相対回転してロック部材１６がロッキングべース１４に当接すると、ロック部材１６の回転が停止するので、スプール４の回転が停止してウェビング３の引出が終了する。こうして、衝撃エネルギが吸収されるので、乗員は車両衝突時等の大車両減速度の発生時に衝撃が緩和されて、しかも確実に拘束保護される。
【００４１】
ところで、この例のトーションパイプ２０においては、係合凸部２０ｉ,２０ｊを係合凹部１５ａ,１５ｂに、軸方向の相対移動が自由であるように挿入しているので、トーションパイプ２０の軸方向長さおよび雄ねじ軸部１５の軸方向長さを任意に設定することができる。したがって、この例のトーションパイプ２０によれば、前述の２つのトーションバーを備えた従来のＥＡ機構における外側の筒状のトーションバーと同様にトーションパイプ２０の厚み、径、および材質を適宜選択してトーションパイプ２０ａのねじり特性を適宜設定することによりＥＡ荷重を設定できるばかりでなく、トーションパイプ２０の軸方向長さ、通常時における係合凸部２０ｉ,２０ｊと係合凹部１５ａ,１５ｂとの係合部の軸方向長さ、トーションパイプ２０の軸方向に延びるスリット孔の軸方向長さ、スリット孔の幅、およびスリット孔の数を適宜設定することより、トーション部２０ａのねじり特性つまりＥＡ荷重を任意に設定できるとともにその設定が容易になり、ＥＡ荷重の設定自由度が高くなる。
【００４２】
図８は本発明の実施の形態の他の例を示す斜視図である。
前述の例では、トーションパイプ２０に穿設されたねじり特性制御部のスリット孔２０ｄ,２０ｅ,２０ｆが軸方向にのみ延びているが、この例のトーションパイプ２０では、図８に示すようにスリット孔２０ｄ,２０ｅ,２０ｆが軸方向にかつ周方向に延びるようにトーションパイプ２０の軸方向に対して所定の傾斜角度で傾斜している。その場合、各スリット孔２０ｄ,２０ｅ,２０ｆは、いずれもトルク作用部２０ｂ側が係合凸部２０ｉ,２０ｊ側よりウェビング引出方向で先に進むようにトーションパイプ２０の軸方向に対して傾斜している。
【００４３】
このように構成することにより、トーション部２０ａはねじり易いねじり特性を有するようになる。なお、各スリット孔２０ｄ,２０ｅ,２０ｆの傾斜方向を図８に示す傾斜方向と逆方向に設定することにより、ねじり難いねじり特性を有するようにすることもできる。このようにして、各スリット孔２０ｄ,２０ｅ,２０ｆをトーションパイプ２０の軸方向と傾斜させるとともに、それらの傾斜方向および傾斜角度適宜選択することにより任意のねじり特性を得ることができ、これによってもＥＡ荷重を任意に設定することができる。
この例のシートベルトリトラクタ１に他の構成、他の作動、および他の作用効果は前述の例と同じである。
【００４４】
図９は本発明の実施の形態の更に他の例を示す斜視図である。
前述の図３に示す例では、トーションパイプ２０に設けられた係合凸部２０ｉ,２０ｊのそれぞれの両側縁２０ｉ1,２０ｉ2;２０ｊ1,２０ｊ2および雄ねじ軸部１５に設けられた係合凹部１５ａ,１５ｂの両側縁１５ａ1,１５ａ2;１５ｂ1,１５ｂ2が、いずれかはトーションパイプ２０の軸方向と平行に、また他のいずれかは雄ねじ軸部１５の軸方向と平行に形成されているが、この例のシートベルトリトラクタ１では、図９に示すように係合凸部２０ｉ,２０ｊの、ウェビング引出方向下流側の側縁２０ｉ2,２０ｊ2がトーションパイプ２０の軸方向に対して所定の傾斜角度で傾斜して形成されている。その場合、各側縁２０ｉ2,２０ｊ2は、いずれも、係合凸部２０ｉ,２０ｊの根元部側が先端部側よりウェビング引出方向で先に進むようにトーションパイプ２０の軸方向に対して傾斜している。また、係合凹部１５ａ,１５ｂの、ウェビング引出方向下流側の側縁１５ａ2,１５ｂ2が雄ねじ軸部１５の軸方向に対して係合凸部２０ｉ,２０ｊの各側縁２０ｉ2,２０ｊ2の傾斜角度と同じ傾斜角度で傾斜して形成されている。その場合、各側縁１５ａ2,１５ｂ2は、いずれも、係合凹部１５ａ,１５ｂの先端部側が底部側よりウェビング引出方向で先に進むように雄ねじ軸部１５の軸方向に対して傾斜している。
【００４５】
このように構成することにより、トーション部２０ａがねじれて各係合凸部２０ｉ,２０ｊがそれぞれ各係合凹部１５ａ,１５ｂから抜け出る方向に移動する際、各係合凸部２０ｉ,２０ｊは、各側縁２０ｉ2,２０ｊ2の傾斜面が各係合凹部１５ａ,１５ｂの各側縁１５ａ2,１５ｂ2の傾斜面に当接しながらこれらの側縁１５ａ2,１５ｂ2の傾斜面に沿って、ウェビング引出方向に徐々に回転しながらかつ軸方向に各係合凹部１５ａ,１５ｂから抜け出る向きに徐々に移動するようになる。このようにして、この例のシートベルトリトラクタ１によれば、図１０に示すようにトーションバー７とトーションパイプ２０によるＥＡ荷重からトーションバー７のみによるＥＡ荷重に移行する際、ＥＡ荷重を滑らかに変化させることができる。
この例のシートベルトリトラクタ１に他の構成、他の作動、および他の作用効果は前述の図１に示す例と同じである。
【００４６】
図１１は本発明の実施の形態の更に他の例を示し、（ａ）はその斜視図、（ｂ）は（ａ）におけるXIＢ−XIＢに沿う断面図である。
前述の図３に示す例のねじり特性制御部では、トーションパイプ２０に軸方向に連続するスリット孔２０ｄ,２０ｅ,２０ｆを穿設しているが、この例のねじり特性制御部では、図１１に示すようにスリット孔に代えて、トーションパイプ２０のトーション部２０ａに、軸方向に整列されて穿設された所定数（図示例では４個）の円形孔２０ｄ1,２０ｄ2,２０ｄ3,２０ｄ4;２０ｅ1,２０ｅ2,２０ｅ3,２０ｅ4;２０ｆ1の４組が、それぞれ周方向に所定間隔を置いて設けられている。したがって、各組の円形孔は、それぞれ軸方向に断続して形成されるようになる。なお、１組の円形孔の数は４個に限定されることなく、１個以上任意の個数だけ設けることもできるし、また４組に限定されることなく、１組以上任意の組数だけ設けることもできる。更に、１組の円形孔を軸方向のみの整列に限定されることなく、図８に示すように軸方向に傾斜して整列することもできる。更に、円形孔に限らず、楕円形孔、長円孔、方形等のトーション部２０ａに穿設可能な孔であればどのような形状でもよい。
【００４７】
このように構成することにより、各円形孔が互いに離間して形成されるようになる。したがって、トーション部２０ａのねじり変形時にこのトーション部２０ａの内側への潰れが抑制されるようになる。これにより、図１２に示すようなトーション部２０ａの内周面がトーションバー７に干渉することを防止できる。
この例のシートベルトリトラクタ１に他の構成、他の作動、および他の作用効果は前述の図１に示す例と同じである。
【００４８】
図１３は本発明の実施の形態の更に他の例を示し、（ａ）はその斜視図、（ｂ）は（ａ）におけるXIIIＢ−XIIIＢに沿う断面図である。
前述のすべての例では、トーションパイプ２０のトーション部２０ａの穿設された孔は、すべてトーション部２０ａの外周面から内周面に貫通するようにしているが、この例ではトーション部２０ａの内周面まで貫通する孔ではなく、内周面まで貫通しない凹部として形成されている。すなわち、図１３に示すようにトーション部２０ａに軸方向のみに連続して延びる長い凹部２０ｄ′,２０ｅ′,２０ｆ′が形成されている。これらの凹部２０ｄ′,２０ｅ′,２０ｆ′は、径方向から見た形状が図３に示すスリット孔の形状と同じであるが、図１３（ｂ）に示すようにトーション部２０ａの内周面までは貫通していない。なお、各凹部２０ｄ′,２０ｅ′,２０ｆ′は、図１１に示す例と同様に軸方向に断続して設けることもできるし、径方向から見た凹部の形状も円形、楕円形、長円孔、方形等のトーション部２０ａに形成可能な凹部であればどのような形状でもよい。
【００４９】
このように構成することにより、トーション部２０ａが凹部２０ｄ′,２０ｅ′,２０ｆ′を形成する部分においても軸方向に連続するようになる。したがって、図１１に示す例と同様に、トーション部２０ａのねじり変形時にこのトーション部２０ａの内側への潰れが抑制されるようになる。これにより、図１２に示すようなトーション部２０ａの内周面がトーションバー７に干渉することを防止できる。
この例のシートベルトリトラクタ１に他の構成、他の作動、および他の作用効果は前述の図１に示す例と同じである。
【００５０】
図１４は本発明の実施の形態の更に他の例を部分的に示し、（ａ）はその分解斜視図、（ｂ）は図１と同様に断面をとった部分断面図である。
前述の各実施例では、いずれも、スプール４にそれぞれ穿設された一対の径方向のピン挿入孔４ａ,４ｂおよびトーションパイプ２０に穿設された一対の径方向の円形状のピン挿入孔２０ｇ,２０ｈにそれぞれ一対の固定ピン２１,２２が挿入されることで、トーションパイプ２０の一端部側がスプール４に固定されているが、この例のシートベルトリトラクタ１では、図１４（ａ）および（ｂ）に示すようにそれぞれ一対のカラー２３,２４がスプール４のピン挿入孔４ａ,４ｂに挿入されており、一対の固定ねじ２１′,２２′がそれぞれこれらの一対のカラー２３,２４を貫通してトーションパイプ２０のピン挿入孔２０ｇ,２０ｈに螺合されてトーションパイプ２０に固定されている。
【００５１】
これを具体的に説明すると、図１５（ａ）および（ｂ）に示すように、スプール４に穿設されるピン挿入孔４ａは、スプール４の外周側の第１挿入孔４ａ1と、この第１挿入孔４ａ1より小さく形成された、スプール４の回転中心側の第２挿入孔４ａ2とからなる段付孔に形成されている。これらの第１および第２挿入孔４ａ1,４ａ2はいずれも断面長円形状に形成されており、その場合、第１および第２挿入孔４ａ1,４ａ2は同心にかつそれらの長短軸が互いに同一線上に配置されている。
【００５２】
第１挿入孔４ａ1の周壁の一対の直線状部分には、それぞれ一対の凹部４ａ11,４ａ12が第１挿入孔４ａ1の中心よりロッキングベース１４側に所定量寄った位置にスプール４の径方向に延びるようにして形成されている。
また、カラー２３は円筒状に形成されており、第１挿入孔４ａ1から第２挿入孔４ａ2にわたって貫通している。その場合、カラー２３の外径が第２挿入孔４ａ2の円弧状部分の内径とほぼ同じに設定されている。
【００５３】
カラー２３の第１挿入孔４ａ1内に突出した部分には樹脂製の環状のストッパ２５が外嵌しており、このストッパ２５は第１挿入孔４ａ1内に位置して第１および第２挿入孔４ａ1,４ａ2の段部に当接している。
【００５４】
図１４（ａ）および図１５（ａ）に示すように、ストッパ２５の外周面の断面形状が長円形状に形成されているとともに、内周面の断面形状が円形状に形成されている。その場合、ストッパ２５の長円形状の外周面の円弧部分の外径はスプール４の長円形状の第１挿入孔４ａ1の内周面の円弧部分の内径とほぼ同じに設定されているとともに、ストッパ２５の内径はカラー２３の外径とほぼ同じに設定されている。
【００５５】
ストッパ２５の長円形状の外周面における直線状部分には、第１挿入孔４ａ1の一対の凹部４ａ11,４ａ12にそれぞれ嵌合可能な一対の凸部２５ａ,２５ｂが突設されている。
同様にして、スプール４のもう１つのピン挿入孔４ｂがピン挿入孔４ａとまったく同じに形成されており、一対の凹部４ａ11,４ａ12と同じ一対の凹部をその第１挿入孔に有してスプール４の回転軸に関し対称に設けられているとともに、もう１つのカラー２４がカラー２３と同じに形成されかつこれと同じに配置されている。
【００５６】
また、樹脂製の環状のストッパ２６がストッパ２５と同形状に形成され、ストッパ２５と同様にしてカラー２６に外嵌されてピン挿入孔４ｂの第１挿入孔内に設けられている。図１４（ａ）に示すように、ストッパ２６の外周には、ストッパ２５の一対の凸部２５ａ,２５ｂと同じで、ピン挿入孔４ｂの第１挿入孔の一対の凹部に嵌合可能な一対の凸部２６ａ,２６ｂが設けられている。
【００５７】
これらの凸部２５ａ,２５ｂ;２６ａ,２６ｂは、トーションパイプ２０の係合凸部２０ｉ,２０ｊがそれぞれ、前述のように雄ねじ軸部１５の一対の係合凹部１５ａ,１５ｂから軸方向に離脱する際に発生する程度の軸方向の力が一対のストッパ２５,２６に、トーションパイプ２０、一対の固定ねじ２１′,２２′および一対のカラー２３,２４を介して加えられたときにせん断破壊するように設定されている。そして、これらの凸部２５ａ,２５ｂ;２６ａ,２６ｂが破壊したときは、図１５（ｂ）に示すように一対のストッパ２５,２６はロッキングベース１４と反対側の方へ軸方向に移動し、これらのストッパ２５,２６の移動で、カラー２３,２４、固定ねじ２１′,２２′、およびトーションパイプ２０もともにロッキングベース１４から遠ざかる方向に移動する。これにより、トーションパイプ２０の係合凸部２０ｉ,２０ｊが雄ねじ軸部１５の一対の係合凹部１５ａ,１５ｂから一度離脱すると、再び一対の係合凹部１５ａ,１５ｂに嵌入して径方向に係合しないようにしている。したがって、ＥＡ機構のＥＡ荷重が安定するようになる。
この例のシートベルトリトラクタ１の他の構成は、前述の各例と同じである。
【００５８】
このように構成されたこの例のシートベルトリトラクタ１においては、通常時は、図１５（ａ）に示すようにストッパ２５は、その一対の凸部２５ａ,２５ｂがそれぞれピン挿入孔４ａの一対の凹部４ａ11,４ａ12に嵌合されている。また、このストッパ２５とまったく同様にして、もう１つストッパ２６がスプール４の軸方向に位置決めされている。
【００５９】
一対のストッパ２５,２６がこのように位置決めされることで、これらのストッパ２５,２６によりそれぞれカラー２３,２４を介して一対の固定ねじ２１′,２２′がスプール４に対して位置決めされている。これにより、これらの一対の固定ねじ２１′,２２′がスプール４に固定されているトーションパイプ２０も図示の位置に位置決めされてスプール４に固定されている。この状態では、第１例と同様に、トーションパイプ２０の係合凸部２０ｉ,２０ｊがそれぞれ雄ねじ軸部１５の一対の係合凹部１５ａ,１５ｂに軸方向に嵌入されていて、雄ねじ軸部１５とトーションパイプ２０とは回転方向に互いに係合している。
【００６０】
更に、一対の凸部２５ａ,２５ｂ;２６ａ,２６ｂ）がそれぞれ対応するピン挿入孔４ａ,４ｂの一対の凹部（４ａ11,４ａ12;もう１つの凹部には符号がないので、すべての凹部を示す場合はかっこを付して代表して示す。以下、他の構成要素についても同じである）に嵌合した状態では、一対のストッパ２５,２６のロッキングベース側の円弧状部分の外周面がそれぞれ第１挿入孔（４ａ）のロッキングベース側の円弧状部分の内周面に当接して、ストッパ２５,２６がともにスプール４の軸方向に位置決めされている。この状態では、ストッパ２５,２６のロッキングベース側と反対側の円弧状部分の外周面とそれぞれ第１挿入孔（４ａ）のロッキングベース側の円弧状部分の内周面との間に、軸方向に所定の間隙ｄが形成されている。
【００６１】
この状態で、前述の各例のように車両衝突等の大車両減速度発生時にトーションパイプ２０の係合凸部２０ｉ,２０ｊがそれぞれ雄ねじ軸部１５の一対の係合凹部１５ａ,１５ｂから離脱した際に発生する軸方向の力によって、前述のように一対のストッパ２５,２６の各凸部２５ａ,２５ｂ;２６ａ,２６ｂがせん断破壊して、トーションバー２０はロッキングベース１４から遠ざかる方向に移動し、図１５（ｂ）に示すカラー２３,２４の外周面がそれぞれ第２挿入部孔（４ａ2）のロッキングベースと反対側の円弧状部分の内周面に当接して停止する。したがって、トーションパイプ２０の係合凸部２０ｉ,２０ｊが雄ねじ軸部１５の一対の係合凹部１５ａ,１５ｂに再び嵌入して径方向に係合しなくなるので、安定したＥＡ荷重が得られるようになる。
【００６２】
通常時ストッパ２５,２６を図１５（ａ）に示す非作動位置に位置決めして固定し、係合凸部２０ｉ,２０ｊが係合凹部１５ａ,１５ｂから離脱する際に軸方向に移動可能にする他の方法としては、ストッパ２５,２６の外周面を切削する方法やストッパ２５,２６の外周面と第１挿入孔４ａ1の内周面との間の摩擦を用いる方法等の他の適宜の方法を用いることもできる。
【００６３】
また、ストッパ２５,２６の移動開始時点は係合凸部２０ｉ,２０ｊが係合凹部１５ａ,１５ｂから離脱する時点を含むこの時点の前後の任意の時に設定できる。
更に、凸部はスプール４側に設け、かつ凹部はストッパ側に設けることもできる。その場合には、スプール４側に設けた凸部は、係合凸部２０ｉ,２０ｊが係合凹部１５ａ,１５ｂから離脱する際にトーションバー２０に加えられる軸方向力によって破壊可能に設定することは言うまでもない。
更に、カラー２３,２４は必ずしも必要ではなく、固定ねじ２１′,２２′と一体化することにより省略することもできる。
【００６４】
図１６は、本発明の実施の形態の他の例を示し、（ａ）はトーションパイプの非作動状態（組付状態）を示す図、（ｂ）はトーションパイプの作動途中状態を示す図、（ｃ）はトーションパイプの作動終了状態を示す図である。なお、前述の例と同じ構成要素には同じ符号を付すことで、その詳細な説明は省略する。以下の他の例も同様である。
【００６５】
前述の図１ないし図７に示す例では、トーションパイプ２０が何らねじられない状態（つまり、図３に示すように４個のスリット孔２０ｄ,２０ｅ,２０ｆがトーションパイプ２０の軸方向と平行に延びた状態）で組み付けられているが、この例のトーションパイプ２０はスプール４とロッキングベース１４の雄ねじ軸部１５との間に、図１６（ａ）に示すように予めマイナス方向（つまり、トーションパイプ２０の作動時のねじり方向とは逆方向）に所定量ねじられた状態［つまり、スリット孔２０ｄ,２０ｅ（他のスリット孔は不図示）がトーションパイプ２０の軸方向とねじり方向の逆方向に交差した状態］で組み付けられている。
この例のシートベルトリトラクタ１の他の構成は前述の図１ないし図７に示す例と同じである。
【００６６】
このように構成されたこの例のシートベルトリトラクタ１においては、緊急時のウェビング引出によるＥＡ作動が行われると、トーションパイプ２０は図１６（ａ）に示す予め逆方向にねじられた状態から、この逆方向のねじりが消滅する方向にねじられ、図１６（ｂ）に示すトーションパイプ２０がねじられない状態［つまり、スリット孔２０ｄ,２０ｅ（他のスリット孔は不図示）がトーションパイプ２０の軸方向と平行になった状態］となり、更なるウェビング引出によりねじられ、前述の図１ないし図７に示す例と同様に図１６（ｃ）に示すトーションパイプの作動終了状態となる。この状態では、スリット孔２０ｄ,２０ｅ（他のスリット孔は不図示）がトーションパイプ２０の軸方向とねじり方向に交差した状態となっている。
【００６７】
そして、前述の図１ないし図７に示す例のトーションパイプ２０が何らねじられない状態で組み付けられた場合は、図１６（ｄ）（図７と同じ）に示すようにトーションバー７およびトーションパイプ２０によるＥＡ荷重時のスプール４のストローク（相対回転量）は所定量αとなるが、この例のようにトーションパイプ２０が予め逆方向にねじられた状態で組み付けられた場合は、図１６（ｅ）に示すようにトーションバー７およびトーションパイプ２０によるＥＡ荷重時のスプール４のストローク（相対回転量）は、前述の図１ないし図７に示す例の所定量αより大きな所定量βとなる。
この例のシートベルトリトラクタ１の他の作動は前述の図１ないし図７に示す例と同じである。
【００６８】
この例のシートベルトリトラクタ１によれば、トーションバー７およびトーションパイプ２０によるＥＡ荷重時のスプール４のストロークを大きくできるので、衝撃エネルギをより効果的に吸収することができるようになる。
この例のシートベルトリトラクタ１の他の作用効果は前述の図１ないし図７に示す例と同じである。
【００６９】
このようにトーションパイプ２０を予め逆方向にねじられた状態で組み付けることは、図１ないし図７に示す例以外で、例えば、前述の図８、図９、図１１および図１４に示す例のトーションパイプ２０を始め、ねじり変形によりエネルギを吸収できるトーションパイプ２０であればどのようなトーションパイプ２０を有するシートベルトリトラクタにも適用することができる。
【００７０】
なお、前述のいずれの例でもトーションパイプ２０を、一端側がスプール４に軸方向および回転方向ともに移動不能に連結固定されて、他端側がロッキングベース１４の雄ねじ軸部１５に係合および係合解除可能にして設けているが、本発明は、逆に他端側がロッキングベース１４に軸方向および回転方向ともに移動不能に連結固定されて、一端側がスプール４に係合および係合解除可能にしてトーションパイプを設けることもできる。この場合には、ストッパ２５,２６、カラー２３,２４、および固定ねじ２１′,２２′がすべて図１５（ａ）に示す例とはすべて左右まったく逆に位置決めされる。つまり、ストッパ２５,２６の図１５（ａ）において左側の円弧状部分の外周面が第１挿入孔（４ａ1）の左側の円弧状部分の内周面に当接した位置に位置決めされるようになり、係合凸部２０ｉ,２０ｊが係合凹部１５ａ,１５ｂから離脱する際には、これらのストッパ２５,２６等は右方向に移動するようになる。
【００７１】
また、前述の図１、図７、および図８に示す各スリット孔、図９に示す各係合凸部の側縁、図１１に示す円形孔、図１３に示す凹部等を適宜組み合わせることもできる。
更に、本発明はロック部材１６およびプリテンショナー１１が設けられないシートベルトリトラクタ１にも適用することができる。
【００７２】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明のシートベルトリトラクタによれば、ウェビング荷重制限機構の制限荷重を、トーションバーおよびトーションパイプのそれぞれのねじり変形に基づく制限荷重とトーションバーのねじり変形のみに基づく制限荷重との２段階に変化させることができる。
【００７３】
また、本発明のトーションパイプによれば、パイプ厚み、材質、およびパイプ径を任意に設定できるばかりでなく、軸方向長さをトーションバーの軸方向長さに関係なく設定可能であるので、制限荷重の設定の自由度を高くできる。また、トーションパイプは構造簡単なパイプで形成できるので、ウェビング荷重制限機構の構造を簡単にでき、しかも制限荷重をより安定して設定することができる。
【００７４】
更に、トーションバーおよびトーションパイプによるＥＡ荷重時のスプールのストロークを大きくできるので、衝撃エネルギをより効果的に吸収することができるようになる。
【００７５】
また、本発明にかかるシートベルトリトラクタによれば、車両衝突等の大車両減速度発生時に、トーションパイプ位置制御手段により、トーションパイプを、このトーションパイプの係合および係合解除可能に設けられる端側がこれと係合する部材から遠ざかる方向に移動しているので、トーションパイプの係合および係合解除可能に設けられる端側がこれと係合する部材に再び係合するのを防止できる。これにより、安定したＥＡ荷重を得ることができるようになる。
【００７６】
特に、請求項４の発明によれば、トーションパイプとロッキング部材またはスプールとの係合および係合解除する機構を、トーションパイプに設けた係合凸部とロッキング部材またはスプールに設けた係合凹部とで構成しているので、ウェビング荷重制限機構の構造をより一層簡単にできる。
【００７７】
また、請求項５の発明によれば、トーションパイプに設けたねじり特性制御部により、トーションパイプの任意のねじり特性を得ることができる。したがって、ＥＡ荷重の設定の自由度をより一層高くすることができる。
更に、請求項６の発明によれば、ねじり特性制御部を孔および凹部で構成しているので、孔および凹部の幅、孔および凹部の軸方向長さ、孔および凹部のトーションパイプの軸方向に対する傾斜角、あるいは孔および凹部の数を適宜設定することで、トーションパイプの任意のねじり特性を簡単に得ることができるとともに、ねじり特性制御部を孔や凹部によって容易に形成することができ、しかもねじり特性制御部の構造を簡単にできる。そのうえ、孔や凹部の形成が簡単であるので、ＥＡ荷重をより安定して設定することができる。
【００７８】
更に、請求項７の発明によれば、係合凸部のウェビング引出方向下流側の側縁および係合凹部のウェビング引出方向下流側の側縁が傾斜していることから、係合凸部を傾斜面によりウェビング引出方向に徐々に回転しながらかつ軸方向に係合凹部から抜け出る向きに徐々に移動させることができる。これにより、トーションバーとトーションパイプによる制限荷重からトーションバーのみによる制限荷重に移行する際、この制限荷重を滑らかに変化させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明にかかるシートベルトリトラクタの実施の形態の一例をＥＡ機構の非作動状態で示す断面図である。
【図２】 図１に示す例をＥＡ機構の作動状態で示す断面図である。
【図３】 この例のトーションパイプおよびロッキングベースの一部を示す斜視図である。
【図４】 この例のトーションパイプがスプールに組み込まれた状態を部分的に示す、図１におけるIV部の拡大断面図である。
【図５】 この例のトーションパイプおよびロッキングベースとの係合状態を示す断面図である。
【図６】 この例のトーションパイプの作動を説明し、（ａ）はトーションパイプの非作動状態を示す図、（ｂ）はトーションパイプの作動状態を示す図である。
【図７】 図１に示す例のＥＡ機構のＥＡ荷重を示す図である。
【図８】 本発明の実施の形態の更に他の例を示す斜視図である。
【図９】 本発明の実施の形態の更に他の例を示す斜視図である。
【図１０】図９に示す例のＥＡ機構のＥＡ荷重を示す図である。
【図１１】本発明の実施の形態の更に他の例を示し、（ａ）はその斜視図、（ｂ）は（ａ）におけるXIＢ−XIＢに沿う断面図である。
【図１２】トーションパイプとトーションバーとの干渉を示す図である。
【図１３】本発明の実施の形態の更に他の例を示し、（ａ）はその斜視図、（ｂ）は（ａ）におけるXIIIＢ−XIIIＢに沿う断面図である。
【図１４】本発明の実施の形態の更に他の例を部分的に示し、（ａ）はその分解斜視図、（ｂ）は図１と同様に断面をとった部分断面図である。
【図１５】図１４に示す例のストッパの通常時の非作動状態を示す図、（ｂ）のこのストッパの作動状態を示す図である。
【図１６】 本発明の実施の形態の他の例を示し、（ａ）はトーションパイプの非作動状態（組付状態）を示す図、（ｂ）はトーションパイプの作動途中状態を示す図、（ｃ）はトーションパイプの作動終了状態を示す図である。
【符号の説明】
１…シートベルトリトラクタ、２…フレーム、３…ウェビング、４…スプール、４ａ,４ｂ…ピン挿入孔、４ａ1…第１ピン挿入孔、４ａ2…第２ピン挿入孔、４ａ11,４ａ12…凹部、５…減速度感知手段、６…ロック手段、７…トーションバー、８…スプリング手段、１４…ロッキングベース、１５…雄ねじ軸部、１５ａ,１５ｂ…係合凹部、１６…ストッパ部材、２０…トーションパイプ、２０ａ…トーション部、２０ｂ…トルク作用部、２０ｃ…係合部、２０ｄ,２０ｅ,２０ｆ…スリット孔、２０ｄ1,２０ｄ2,２０ｄ3,２０ｄ4;２０ｅ1,２０ｅ2,２０ｅ3,２０ｅ4;２０ｆ1…円形孔、２０ｄ′,２０ｅ′,２０ｆ′…凹部、２０ｉ,２０ｊ…係合凸部、２１,２２…固定ピン、２１′,２２′…固定ねじ、２３,２４…カラー、２５,２６…ストッパ、２５ａ,２５ｂ;２６ａ,２６ｂ…凸部
【発明の属する技術分野】
本発明は、通常時にはウェビングを巻取引出可能に巻き取り、また、車両衝突時等の緊急時にはウェビングの引出を阻止するとともに、その引出阻止の際、トーションバーがねじれ変形して衝撃エネルギを吸収し、ウェビングにかかる荷重を制限するエネルギ機構（つまり、吸収ベルト荷重制限機構；以下、ＥＡ機構ともいう）を備えているシートベルトリトラクタの技術分野に属し、特に、ウェビングにかかる荷重を制限する制限荷重（以下、ＥＡ荷重ともいう）が可変に設定されているシートベルトリトラクタの技術分野に属するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の従来のシートベルトリトラクタにおいては、車両衝突等の緊急時にウェビングが乗員を拘束保護するとき、大きな車両減速度が生じるため、乗員が大きな慣性により前方へ移動しようとする。このため、ウェビングには大きな荷重が加えられるとともに、乗員はこのウェビングから大きな衝撃力を受けるようになる。乗員に対してこの衝撃力は特に問題ではないが、できれば制限される方が望ましい。
【０００３】
そこで、シートベルトリトラクタにおいては、従来、トーションバーを有するＥＡ機構を設けて、前述のような緊急時にトーションバーがねじれ変形して衝撃力による衝撃エネルギを吸収してウェビングにかかる荷重を制限することが行われているが、衝撃エネルギを効果的に吸収できるようにするために、従来、ＥＡ荷重を可変に設定することが種々提案されている。
【０００４】
このようなＥＡ荷重を可変に設定したＥＡ機構を備えた従来のシートベルトリトラクタの一例として、例えば特開２０００−１６２４３号公報および特開２０００−２５５６７号公報に開示されているシートベルトリトラクタがある。これらの公開公報に開示されているシートベルトリトラクタは、いずれも、筒状の第１トーションバーの内部に第２トーションバーを配置するとともに、これらの第１および第２トーションバーの対応する端部どうしを互いに少なくとも回転方向に連結した２つのトーションバーを備えている。そして、緊急時にトーションバーがねじれ変形する際、最初は第１および第２トーションバーがともにねじれて衝撃エネルギを大きく吸収するとともに、第１トーションバーが破断すると、第２トーションバーのねじれのみによる衝撃エネルギ吸収が行われる。このようにして、ＥＡ荷重が２段階に可変となっている。
【０００５】
また、ＥＡ荷重を可変に設定したＥＡ機構を備えた従来のシートベルトリトラクタの他の一例として、例えば特開２０００−２５８７０２号公報に開示されているシートベルトリトラクタがある。この公開公報に開示されているシートベルトリトラクタは、ウェビングを巻き取る筒状のスプールの内部にシャフトを配置するとともに、これらのスプールとシャフトの間の空間内に配置され、一端がスプールのウェビング引出方向の回転力を受けるようになっており、他端がシャフトに連結固定された２重曲面形状に形成されかつ制御構成部を有するＥＡプレートを備えている。そして、緊急時にシャフトに対するスプールのウェビング引出方向の相対回転で、ＥＡプレートの一端にスプールのウェビング引出方向の回転力が作用してＥＡプレートが塑性変形することにより、衝撃エネルギを吸収するとともに制御構成部によって変形力を変化させる、つまりエネルギ吸収を変化させる。このようにして、ＥＡ荷重が可変となっている。
【０００６】
更に、ＥＡ荷重を可変に設定したＥＡ機構を備えた従来のシートベルトリトラクタの更に他の一例として、例えば特開２０００−４３６７７号公報に開示されているシートベルトリトラクタがある。この公開公報に開示されているシートベルトリトラクタは、スプール内にトーションバーを設けるとともにスプール側面にストッパリングを設け、緊急時にパウルホルダに対するスプールのウェビング引出方向の相対回転で、最初はトーションバーがねじられるとともにパウルホルダの係合段部がストッパリングの内周側を切削することで衝撃エネルギを大きく吸収するとともに、ストッパリングの内周側の切削が終了すると、トーションバーのねじれのみによる衝撃エネルギ吸収が行われる。このようにして、ＥＡ荷重が２段階に可変となっている。
【０００７】
なお、ストッパリングの内周側の切削に代えて、スプール側面にシェアピンあるいはせん断突起を設け、最初はトーションバーがねじられるとともにシェアピンあるいはせん断突起にせん断荷重を加えることで衝撃エネルギを大きく吸収するとともに、シェアピンあるいはせん断突起のせん断破壊後にトーションバーのねじれのみによる衝撃エネルギ吸収を行うことでＥＡ荷重を可変にすることも行われている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述の２つのトーションバーによるＥＡ機構では、破断される第１トーションバーの軸方向長さがメインとなる第２トーションバーの軸方向長さと同じに設定されることから、ＥＡ荷重が第２トーションバーの軸方向長さに依存されてしまう。このため、このＥＡ荷重の設定の自由度が低く、第２トーションバーの軸方向長さに関係なく、任意に設定することが難しい。
【０００９】
また、前述の制御構成部を有するＥＡプレートによるＥＡ機構では、２重曲面形状に形成されることから形状が複雑であるばかりでなく、ＥＡ機構の構造も複雑である。しかも、ＥＡプレートの形状およびＥＡ機構の構造が複雑であるとともに制御構成部が局部加工硬化処理によって形成されることから、ＥＡ荷重を安定して設定することが難しい。
更に、前述の切削によるＥＡ機構では、ストッパリングの内周側の切削によるＥＡ荷重を常時安定して設定することが難しい。
【００１０】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、比較的簡単な構造で、ＥＡ荷重の設定の自由度を高くでき、しかもＥＡ荷重をより一層安定して設定することができるシートベルトリトラクタを提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
前述の課題を解決するために、請求項１の発明は、シートベルトを巻き取るスプールと、緊急時にシートベルト引出し方向の回転が阻止されるロッキング部材を有するロック機構と、前記スプール内に配置されて前記スプールと前記ロッキング部材との間を回転的に連結するとともにねじれ変形可能なトーションバーを備え、前記ロッキング部材のシートベルト引出し方向の回転が阻止されて前記スプールが前記ロッキング部材に対してシートベルト引出方向に相対回転するとき、前記トーションバーがねじれ変形することで前記シートベルトにかかる荷重を制限するシートベルト荷重制限機構とを少なくとも備えているシートベルトリトラクタにおいて、前記シートベルト荷重制限機構が、更に、前記スプールと前記トーションバーとの間の環状空間内に配置されたトーションパイプを備えており、このトーションパイプの一端側が前記スプールに連結固定されているとともにトーションパイプの他端側が前記ロッキング部材に係合および係合解除可能に設けられているか、または前記トーションパイプの一端側が前記スプールに係合および係合解除可能に設けられているとともにトーションパイプの他端側が前記ロッキング部材に連結固定されており、通常時は前記トーションパイプの係合および係合解除可能に設けられる端側がこれと係合する部材に対して回転方向に係合し、また前記スプールが前記ロッキング部材に対してシートベルト引出方向に相対回転するときは、前記トーションパイプがねじれ変形することで前記シートベルトにかかる荷重を制限するとともに、このトーションパイプがそのねじれ変形で軸方向に縮小することで、前記トーションパイプの係合および係合解除可能に設けられる端側がこれと係合する部材から脱出してその係合が解除されるようになっており、前記トーションパイプが前記スプールと前記ロッキング部材との間に、前記トーションパイプのねじれ変形におけるねじれ方向と逆方向に予め所定量ねじられて組み付けられていることを特徴としている。
また、請求項２の発明は、前記トーションパイプの係合および係合解除可能に設けられる端側がこれと係合する部材から離脱する際に、前記トーションパイプを、前記トーションパイプの係合および係合解除可能に設けられる端側がこれと係合する部材から遠ざかる方向に移動するトーションパイプ位置制御手段が設けられていることを特徴としている。
【００１２】
更に、請求項３の発明は、シートベルトを巻き取るスプールと、緊急時にシートベルト引出し方向の回転が阻止されるロッキング部材を有するロック機構と、前記スプール内に配置されて前記スプールと前記ロッキング部材との間を回転的に連結するとともにねじれ変形可能なトーションバーを備え、前記ロッキング部材のシートベルト引出し方向の回転が阻止されて前記スプールが前記ロッキング部材に対してシートベルト引出方向に相対回転するとき、前記トーションバーがねじれ変形することで前記シートベルトにかかる荷重を制限するシートベルト荷重制限機構とを少なくとも備えているシートベルトリトラクタにおいて、前記シートベルト荷重制限機構が、更に、前記スプールと前記トーションバーとの間の環状空間内に配置されたトーションパイプを備えており、このトーションパイプの一端側が前記スプールに連結固定されているとともにトーションパイプの他端側が前記ロッキング部材に係合および係合解除可能に設けられているか、または前記トーションパイプの一端側が前記スプールに係合および係合解除可能に設けられているとともにトーションパイプの他端側が前記ロッキング部材に連結固定されており、通常時は前記トーションパイプの係合および係合解除可能に設けられる端側がこれと係合する部材に対して回転方向に係合し、また前記スプールが前記ロッキング部材に対してシートベルト引出方向に相対回転するときは、前記トーションパイプがねじれ変形することで前記シートベルトにかかる荷重を制限するとともに、このトーションパイプがそのねじれ変形で軸方向に縮小することで、前記トーションパイプの係合および係合解除可能に設けられる端側がこれと係合する部材から脱出してその係合が解除されるようになっており、前記トーションパイプの係合および係合解除可能に設けられる端側がこれと係合する部材から離脱する際に、前記トーションパイプを、前記トーションパイプの係合および係合解除可能に設けられる端側がこれと係合する部材から遠ざかる方向に移動するトーションパイプ位置制御手段が設けられていることを特徴している。
【００１３】
更に、請求項４の発明は、前記トーションパイプの、係合および係合解除可能に設けられる端側に、軸方向に延びる係合凸部が設けられているとともに、前記ロッキング部材または前記スプールに前記係合凸部が係脱可能に挿入される係合凹部が設けられており、通常時は前記係合凸部が前記係合凹部に挿入されて回転方向に係合し、前記スプールが前記ロッキング部材に対してシートベルト引出方向に所定量相対回転したときは、前記係合凸部が前記係合凹部から脱出するようになっていることを特徴としている。
【００１４】
更に、請求項５の発明は、前記トーションパイプが、このトーションパイプのねじり特性を制御するねじり特性制御部が設けられていることを特徴としている。
更に、請求項６の発明は、前記トーションパイプのねじり特性制御部が、このトーションパイプの外周面から内周面まで貫通する孔またはトーションパイプの外周面から内周面まで貫通しない凹部によって構成されていることを特徴としている。
【００１５】
更に、請求項７の発明は、前記係合凸部のウェビング引出方向下流側の側縁および前記係合凹部のウェビング引出方向下流側の側縁が傾斜して形成されていることを特徴としている。
【００１６】
【作用】
このように構成された本発明にかかるシートベルトリトラクタにおいては、車両衝突等の大車両減速度発生によりロッキング部材の回転が停止し、ウェビング引出荷重によりスプールがロッキング部材に対してウェビング引出方向に相対的に回転すると、トーションバーおよびトーションパイプがともにねじり変形する。これにより、衝撃エネルギがトーションバーおよびトーションパイプによって吸収される。トーションパイプはねじり変形することで軸方向に縮小するので、トーションパイプの係合および係合解除可能に設けられる端側がこれと係合する部材（ロッキング部材またはスプール）から係合を解除する方向で軸方向に移動する。そして、スプールがロッキング部材に対して所定量相対回転すると、トーションパイプの係合および係合解除可能に設けられる端側がこれと係合する部材との係合を解除する。すると、トーションパイプのねじり変形が終了し、これ以後はトーションバーのみがねじり変形を継続するので、衝撃エネルギはトーションバーのねじり変形のみによって吸収される。こうして、シートベルト荷重制限機構の制限荷重が、トーションバーおよびトーションパイプのそれぞれのねじり変形に基づく制限荷重とトーションバーのねじり変形のみに基づく制限荷重との２段階に変化する。
【００１７】
本発明のトーションパイプでは、パイプ厚み、材質、およびパイプ径を任意に設定できるばかりでなく、軸方向長さをトーションバーの軸方向長さに関係なく設定可能であるので、制限荷重の設定の自由度が高くなる。また、トーションパイプは構造簡単なパイプで形成可能であるので、シートベルト荷重制限機構の構造を簡単にでき、しかも制限荷重をより安定して設定されるようになる。
【００１８】
更に、トーションバーおよびトーションパイプによるＥＡ荷重時のスプールのストロークが大きくなるので、衝撃エネルギがより効果的に吸収されるようになる。
【００１９】
また、本発明にかかるシートベルトリトラクタにおいては、車両衝突等の大車両減速度発生時に、トーションパイプ位置制御手段により、トーションパイプは、このトーションパイプの係合および係合解除可能に設けられる端側がこれと係合する部材から遠ざかる方向に移動する。これにより、トーションパイプの係合および係合解除可能に設けられる端側がこれと係合する部材に再び係合しなくなるので、安定したＥＡ荷重が得られるようになる。
【００２０】
特に、請求項４の発明においては、トーションパイプとロッキング部材またはスプールとの係合および係合解除する機構が、トーションパイプに設けた係合凸部とロッキング部材またはスプールに設けた係合凹部とで構成しているので、シートベルト荷重制限機構の構造がより一層簡単になる。
【００２１】
更に、請求項５の発明においては、トーションパイプにねじり特性制御部が設けられている。このねじり特性制御部により、トーションパイプの任意のねじり特性を得ることができる。したがって、ＥＡ荷重の設定の自由度がより一層高くなる。
【００２２】
更に、請求項６の発明においては、ねじり特性制御部がトーションパイプの外周面から内周面まで貫通する孔またはトーションパイプの外周面から内周面まで貫通しない凹部によって構成される。これらの孔および凹部の幅、孔および凹部の軸方向長さ、孔および凹部のトーションパイプの軸方向に対する傾斜角、あるいは孔および凹部の数を適宜設定することで、トーションパイプの任意のねじり特性を簡単に得ることができるとともに、ねじり特性制御部を孔や凹部によって容易に形成することができ、しかもねじり特性制御部の構造が簡単になる。そのうえ、孔や凹部の形成が簡単であるので、ＥＡ荷重がより安定して設定されるようになる。
【００２３】
更に、請求項７の発明においては、係合凸部のウェビング引出方向下流側の側縁および係合凹部のウェビング引出方向下流側の側縁が傾斜していることから、トーションパイプがねじれて係合凸部が係合凹部から抜け出る方向に移動する際、係合凸部は傾斜面によりウェビング引出方向に徐々に回転しながらかつ軸方向に係合凹部から抜け出る向きに徐々に移動するようになる。これにより、トーションバーとトーションパイプによる制限荷重からトーションバーのみによる制限荷重に移行する際、この制限荷重が滑らかに変化するようになる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて、本発明の実施の形態を説明する。
図１は、本発明にかかるシートベルトリトラクタの実施の形態の一例をＥＡ機構の非作動状態で示す縦断面図、図２は、図１に示す例をＥＡ機構の作動状態で示す縦断面図である。１はシートベルトリトラクタ、２はコ字状のフレーム、３はウェビング、４はコ字状のフレーム２の両側壁間に配置され、ウェビング３を巻き取るスプール、５は前述の緊急時に発生する大きな車両減速度を感知して作動する減速度感知手段、６は減速度感知手段５によって作動して少なくともスプール４のウェビング引出方向の回転を阻止するロック手段、７はこのスプール４の中心に軸方向に遊嵌、貫通され、かつスプール４とロック手段６とを回転的に連結するトーションバー、８はスパイラルスプリング９のばね力によりブッシュシャフト１０、トーションバー７の延長軸７ａおよび後述する第２トルク伝達部１８、ブッシュシャフト１２を介してスプール４を常時ウェビング巻取方向に付勢するスプリング手段、１１は前述の緊急時に作動してウェビング巻取トルクを発生し、このウェビング巻取トルクをトーションバー７の延長軸７ａおよび後述する第２トルク伝達部１８、ブッシュシャフト１２を介してスプール４に加えるプリテンショナー、および２０は本発明の特徴部分であり、トーションバー７とスプール４の間の環状空間内に配置されたトーションパイプである。
【００２５】
ロック手段６は、スプール４に通常時は一体回転し緊急時に停止してスプール４との間に相対回転を発生させるように支持され、パウル１３を揺動可能に保持するロッキングベース１４を備えており、このロッキングベース１４は雄ねじ軸部１５が形成されている。この雄ねじ軸部１５には、スプール４と一体に回転するナット状のストッパ部材１６が螺合されている。また、トーションバー７には、ロッキングベース１４と相対回転不能に係合する第１トルク伝達部１７が形成されているとともに、スプール４と相対回転不能に係合する第２トルク伝達部１８が形成されている。
【００２６】
図３に示すように、トーションパイプ２０は、中央部に設けられ、スプール４とロッキングベース１４との間の相対回転時に塑性的にねじり変形する筒状のトーション部２０ａと、このトーション部２０ａの図において左端部に設けられ、スプール４からトルクが作用される環状のトルク作用部２０ｂと、トーション部２０ａの図において右端部に設けられ、ロッキングベースの雄ねじ軸部１５に係合する係合部２０ｃとからなっている。
【００２７】
トーション部２０ａには、軸方向のみ（トーションパイプ２０の軸方向と平行）に延びる４個のスリット孔２０ｄ,２０ｅ,２０ｆ（残りの１個は不図示）が穿設されており、また、トルク作用部２０ｂには、図４に示すようにスプール４に固定するための一対の固定ピン２１,２２が挿入される一対の径方向のピン挿入孔２０ｇ,２０ｈが穿設されている。これらの固定ピン２１,２２およびピン挿入孔２０ｇ,２０ｈは任意の数設けることができる。スリット孔２０ｄ,２０ｅ,２０ｆは、この例においてトーションパイプ２０のねじり特性を種々設定する本発明のねじり特性制御部を構成している。
【００２８】
更に、図３に示すように係合部２０ｃは一対の係合凸部２０ｉ,２０ｊからなり、これらの係合凸部２０ｉ,２０ｊのそれぞれの両側縁２０ｉ1,２０ｉ2;２０ｊ1,２０ｊ2は、いずれもトーションパイプ２０の軸方向と平行にされている。なお図示では、これらの係合凸部２０ｉ,２０ｊは周方向に等間隔をおいて設けられているが、係合凸部２０ｉ,２０ｊを周方向に不等間隔で設けることもできる。また、係合凸部は２個に限定されなく、１個以上所定数設けることができる。係合凸部を複数設けた場合は周方向に等間隔でも不等間隔でもよいが、力の作用上のバランスをとるうえで、係合凸部は複数個周方向に等間隔に設けることが望ましい。
【００２９】
一方、図３に示すようにロッキングベース１４の雄ねじ軸部１５には、トーションパイプ２０の一対の係合凸部２０ｉ,２０ｊがそれぞれ嵌入される一対の係合凹部１５ａ,１５ｂが設けられており、各係合凹部１５ａ,１５ｂのそれぞれの両側縁１５ａ1,１５ａ2;１５ｂ1,１５ｂ2は、いずれも雄ねじ軸部１５の軸方向と平行にされている。これらの係合凹部１５ａ,１５ｂは、図示例では２個設けられているが、トーションパイプ２０の係合凸部の数と同数設けることができる。
【００３０】
このトーションパイプ２０は、図４に拡大して示すようにトーションバー７とスプール４の間の環状空間内に係合凸部２０ｉ,２０ｊがロッキングベース１４の雄ねじ軸部１５に対向するようにして配置される。そして、スプール４のピン挿入孔４ａ,４ｂはおよびトルク作用部２０ｂのピン挿入孔２０ｇ,２０ｈに、それぞれ固定ピン２１,２２が挿入されることで、トーションパイプ２０がスプール４内に軸方向および回転方向に固定される。
【００３１】
また、ロッキングベース１４は、ストッパ部材１６がロッキングベース１４の雄ねじ軸部１５に螺合された状態で、雄ねじ軸部１５およびストッパ部材１６がスプール４の軸方向孔に挿入され、かつ係合凸部２０ｉ,２０ｊがそれぞれ対応する係合凹部１５ａ,１５ｂに挿入されるようにして、スプール４に相対回転可能に組み付けられる。
【００３２】
図５および図６（ａ）に示すように係合凸部２０ｉ,２０ｊが係合凹部１５ａ,１５ｂに挿入された状態では、係合凸部２０ｉ,２０ｊが雄ねじ軸部１５に対して軸方向に所定量オーバーラップしかつ軸方向に相対的に移動可能であり、また回転方向に係合するようになる。こうして、トーションパイプ２０の係合凸部２０ｉ,２０ｊが雄ねじ軸部１５に対して軸方向に係脱可能に係合されることで、トーションパイプ２０はスプール４とロッキングベース１４の雄ねじ軸部１５との間に組み付けられる。
【００３３】
そして、トーションバー７、ロッキングベース１４の雄ねじ軸部１５、ストッパ部材１６、トーションパイプ２０により、この例における前述のＥＡ機構が構成されている。
【００３４】
次に、この例のシートベルトリトラクタ１に作動について説明する。
ウェビングの非装着状態では、スプール４がスプリング手段８のスパイラルスプリング９の付勢力により、トーションバー７の延長軸部７ａ、第１トルク伝達部１８、および１２を介してウェビング巻取方向に常時付勢されているので、ウェビング３がスプール４にスプリング手段８の付勢力で巻き取られる。
【００３５】
ウェビングを装着する等のためウェビング３に引出力を加えると、スプール４がスプリング手段８の付勢力に抗してウェビング引出方向に回転するので、ウェビング３が引き出される。このとき、ロック手段６が作動しないので、ロッキングベース１４に支持されているパウル１３がフレーム２の内歯１９に係合しなく、ロッキングベース１４がスプール４とともに一体的に回転する。したがって、トーションバー７はねじり変形しないとともに、トーションパイプ２０もねじり変形しなく、更に、ストッパ部材１６が雄ねじ軸部１５に対して相対回転しなく、非作動位置に保持される。また、プリテンショナー１１も作動しなく、プリテンショナー１１によるウェビング巻取力がスプール４に加えられない。
【００３６】
ウェビング３を所定量引き出し、ウェビング３に支持されているタング（不図示）をバックル（不図示）に挿入係止した後、タングを離すと、余分に引き出されたウェビング３がスプール４にスプリング手段８の付勢力で巻き取られ、ウェビング３のスラックが除去される。こうして、ウェビング３が乗員に圧迫感を生じない程度にフィットして、ウェビングが乗員に装着される。
ウェビングの装着を解除するために、タングをバックルから解離すると、引き出されたウェビング３がスプール４にスプリング手段８の付勢力で巻き取られ、前述の非装着状態となる。
【００３７】
ウェビングの装着状態で、車両衝突等によりきわめて大きな車両減速度が発生すると、プリテンショナー１１が作動すると同時に、減速度感知手段５が作動する。プリテンショナー１１の作動で、プリテンショナー１１のウェビング巻取力が１２を介してスプール４に加えられるので、ウェビング３が巻き取られ、ウェビング３による乗員の拘束力が大きくなる。一方、減速度感知手段５の作動でロック手段６のロックリング６ａのウェビング引出方向の回転が阻止される。しかし、大車両減速度で乗員がその慣性で前方へ移動しようとするので、ウェビング３に乗員から引出力が加えられる。これにより、スプール４がウェビング引出方向に回転開始してウェビング３の引出が開始されるとともに、トーションバー７も同方向に回転開始する。
【００３８】
トーションバー７の回転開始で、ロッキングベース１４もウェビング引出方向に回転開始するが、ロックリング６ａが回転を阻止されているので、パウル１３が回動し、フレーム２の内歯１９に係合する。これにより、ロッキングベース１４のウェビング引出方向の回転がすぐにロックされる。しかし、乗員の慣性でウェビング３に引出力が更に加えられるので、スプール４にもウェビング引出方向の回転力が更に加えられる。すると、図６（ｂ）に示すようにスプール４の回転力がトーションバー７の第１トルク伝達部１８に伝達されるとともに、ロッキングベース１４の回転がロックされることでトーションバー７の第１トルク伝達部１７の回転もロックされているので、トーションバー７がねじり変形する。同時に、スプール４の回転力が固定ピン２１,２２を介してトーションパイプ２０のトルク作用部２０ｂに伝達されるとともに、ロッキングベース１４の回転、つまり雄ねじ軸部１５の回転がロックされることでトーションパイプ２０の係合凸部２０ｉ,２０ｊの回転もロックされているので、トーションパイプ２０もねじり変形する。これらのトーションバー７のねじり変形およびトーションパイプ２０のねじり変形により、衝撃エネルギが大きく吸収される。更に、スプール４がロッキングベース１４に対して相対回転することから、スプール４と一体回転するストッパ部材１６が雄ねじ軸１５に対して相対回転するので、ストッパ部材１６はロッキングベース１４の方（図１において右方）へ軸方向に移動する。
【００３９】
トーションパイプ２０はねじり変形することで軸方向に縮小するが、そのトルク作用部２０ｂが固定ピン２１,２２によりスプール４に対して軸方向にも固定されているので、係合凸部２０ｉ,２０ｊがこの軸方向の縮小により図６（ｂ）に矢印で示す左方、つまり係合凹部１５ａ,１５ｂから抜け出す方へ軸方向に移動し、係合凸部２０ｉ,２０ｊと係合凹部１５ａ,１５ｂとのオーバラップ量が減少する。トーションパイプ２０が更にねじり変形することで、係合凸部２０ｉ,２０ｊと係合凹部１５ａ,１５ｂとのオーバラップが解消されて係合凸部２０ｉ,２０ｊが係合凹部１５ａ,１５ｂから完全に脱出すると、トーションパイプ２０のねじり変形が終了し、トーションバー７のねじり変形のみが行われてトーションバー７のみによる衝撃エネルギの吸収が行われ、図７に示すようにＥＡ荷重がトーションバー７およびトーションパイプ２０による大きなＥＡ荷重からトーションバー７のみによる小さなＥＡ荷重に変化する。
【００４０】
更に、図２に示すようにスプール４がロッキングベース１４に対してウェビング引出方向に相対回転してロック部材１６がロッキングべース１４に当接すると、ロック部材１６の回転が停止するので、スプール４の回転が停止してウェビング３の引出が終了する。こうして、衝撃エネルギが吸収されるので、乗員は車両衝突時等の大車両減速度の発生時に衝撃が緩和されて、しかも確実に拘束保護される。
【００４１】
ところで、この例のトーションパイプ２０においては、係合凸部２０ｉ,２０ｊを係合凹部１５ａ,１５ｂに、軸方向の相対移動が自由であるように挿入しているので、トーションパイプ２０の軸方向長さおよび雄ねじ軸部１５の軸方向長さを任意に設定することができる。したがって、この例のトーションパイプ２０によれば、前述の２つのトーションバーを備えた従来のＥＡ機構における外側の筒状のトーションバーと同様にトーションパイプ２０の厚み、径、および材質を適宜選択してトーションパイプ２０ａのねじり特性を適宜設定することによりＥＡ荷重を設定できるばかりでなく、トーションパイプ２０の軸方向長さ、通常時における係合凸部２０ｉ,２０ｊと係合凹部１５ａ,１５ｂとの係合部の軸方向長さ、トーションパイプ２０の軸方向に延びるスリット孔の軸方向長さ、スリット孔の幅、およびスリット孔の数を適宜設定することより、トーション部２０ａのねじり特性つまりＥＡ荷重を任意に設定できるとともにその設定が容易になり、ＥＡ荷重の設定自由度が高くなる。
【００４２】
図８は本発明の実施の形態の他の例を示す斜視図である。
前述の例では、トーションパイプ２０に穿設されたねじり特性制御部のスリット孔２０ｄ,２０ｅ,２０ｆが軸方向にのみ延びているが、この例のトーションパイプ２０では、図８に示すようにスリット孔２０ｄ,２０ｅ,２０ｆが軸方向にかつ周方向に延びるようにトーションパイプ２０の軸方向に対して所定の傾斜角度で傾斜している。その場合、各スリット孔２０ｄ,２０ｅ,２０ｆは、いずれもトルク作用部２０ｂ側が係合凸部２０ｉ,２０ｊ側よりウェビング引出方向で先に進むようにトーションパイプ２０の軸方向に対して傾斜している。
【００４３】
このように構成することにより、トーション部２０ａはねじり易いねじり特性を有するようになる。なお、各スリット孔２０ｄ,２０ｅ,２０ｆの傾斜方向を図８に示す傾斜方向と逆方向に設定することにより、ねじり難いねじり特性を有するようにすることもできる。このようにして、各スリット孔２０ｄ,２０ｅ,２０ｆをトーションパイプ２０の軸方向と傾斜させるとともに、それらの傾斜方向および傾斜角度適宜選択することにより任意のねじり特性を得ることができ、これによってもＥＡ荷重を任意に設定することができる。
この例のシートベルトリトラクタ１に他の構成、他の作動、および他の作用効果は前述の例と同じである。
【００４４】
図９は本発明の実施の形態の更に他の例を示す斜視図である。
前述の図３に示す例では、トーションパイプ２０に設けられた係合凸部２０ｉ,２０ｊのそれぞれの両側縁２０ｉ1,２０ｉ2;２０ｊ1,２０ｊ2および雄ねじ軸部１５に設けられた係合凹部１５ａ,１５ｂの両側縁１５ａ1,１５ａ2;１５ｂ1,１５ｂ2が、いずれかはトーションパイプ２０の軸方向と平行に、また他のいずれかは雄ねじ軸部１５の軸方向と平行に形成されているが、この例のシートベルトリトラクタ１では、図９に示すように係合凸部２０ｉ,２０ｊの、ウェビング引出方向下流側の側縁２０ｉ2,２０ｊ2がトーションパイプ２０の軸方向に対して所定の傾斜角度で傾斜して形成されている。その場合、各側縁２０ｉ2,２０ｊ2は、いずれも、係合凸部２０ｉ,２０ｊの根元部側が先端部側よりウェビング引出方向で先に進むようにトーションパイプ２０の軸方向に対して傾斜している。また、係合凹部１５ａ,１５ｂの、ウェビング引出方向下流側の側縁１５ａ2,１５ｂ2が雄ねじ軸部１５の軸方向に対して係合凸部２０ｉ,２０ｊの各側縁２０ｉ2,２０ｊ2の傾斜角度と同じ傾斜角度で傾斜して形成されている。その場合、各側縁１５ａ2,１５ｂ2は、いずれも、係合凹部１５ａ,１５ｂの先端部側が底部側よりウェビング引出方向で先に進むように雄ねじ軸部１５の軸方向に対して傾斜している。
【００４５】
このように構成することにより、トーション部２０ａがねじれて各係合凸部２０ｉ,２０ｊがそれぞれ各係合凹部１５ａ,１５ｂから抜け出る方向に移動する際、各係合凸部２０ｉ,２０ｊは、各側縁２０ｉ2,２０ｊ2の傾斜面が各係合凹部１５ａ,１５ｂの各側縁１５ａ2,１５ｂ2の傾斜面に当接しながらこれらの側縁１５ａ2,１５ｂ2の傾斜面に沿って、ウェビング引出方向に徐々に回転しながらかつ軸方向に各係合凹部１５ａ,１５ｂから抜け出る向きに徐々に移動するようになる。このようにして、この例のシートベルトリトラクタ１によれば、図１０に示すようにトーションバー７とトーションパイプ２０によるＥＡ荷重からトーションバー７のみによるＥＡ荷重に移行する際、ＥＡ荷重を滑らかに変化させることができる。
この例のシートベルトリトラクタ１に他の構成、他の作動、および他の作用効果は前述の図１に示す例と同じである。
【００４６】
図１１は本発明の実施の形態の更に他の例を示し、（ａ）はその斜視図、（ｂ）は（ａ）におけるXIＢ−XIＢに沿う断面図である。
前述の図３に示す例のねじり特性制御部では、トーションパイプ２０に軸方向に連続するスリット孔２０ｄ,２０ｅ,２０ｆを穿設しているが、この例のねじり特性制御部では、図１１に示すようにスリット孔に代えて、トーションパイプ２０のトーション部２０ａに、軸方向に整列されて穿設された所定数（図示例では４個）の円形孔２０ｄ1,２０ｄ2,２０ｄ3,２０ｄ4;２０ｅ1,２０ｅ2,２０ｅ3,２０ｅ4;２０ｆ1の４組が、それぞれ周方向に所定間隔を置いて設けられている。したがって、各組の円形孔は、それぞれ軸方向に断続して形成されるようになる。なお、１組の円形孔の数は４個に限定されることなく、１個以上任意の個数だけ設けることもできるし、また４組に限定されることなく、１組以上任意の組数だけ設けることもできる。更に、１組の円形孔を軸方向のみの整列に限定されることなく、図８に示すように軸方向に傾斜して整列することもできる。更に、円形孔に限らず、楕円形孔、長円孔、方形等のトーション部２０ａに穿設可能な孔であればどのような形状でもよい。
【００４７】
このように構成することにより、各円形孔が互いに離間して形成されるようになる。したがって、トーション部２０ａのねじり変形時にこのトーション部２０ａの内側への潰れが抑制されるようになる。これにより、図１２に示すようなトーション部２０ａの内周面がトーションバー７に干渉することを防止できる。
この例のシートベルトリトラクタ１に他の構成、他の作動、および他の作用効果は前述の図１に示す例と同じである。
【００４８】
図１３は本発明の実施の形態の更に他の例を示し、（ａ）はその斜視図、（ｂ）は（ａ）におけるXIIIＢ−XIIIＢに沿う断面図である。
前述のすべての例では、トーションパイプ２０のトーション部２０ａの穿設された孔は、すべてトーション部２０ａの外周面から内周面に貫通するようにしているが、この例ではトーション部２０ａの内周面まで貫通する孔ではなく、内周面まで貫通しない凹部として形成されている。すなわち、図１３に示すようにトーション部２０ａに軸方向のみに連続して延びる長い凹部２０ｄ′,２０ｅ′,２０ｆ′が形成されている。これらの凹部２０ｄ′,２０ｅ′,２０ｆ′は、径方向から見た形状が図３に示すスリット孔の形状と同じであるが、図１３（ｂ）に示すようにトーション部２０ａの内周面までは貫通していない。なお、各凹部２０ｄ′,２０ｅ′,２０ｆ′は、図１１に示す例と同様に軸方向に断続して設けることもできるし、径方向から見た凹部の形状も円形、楕円形、長円孔、方形等のトーション部２０ａに形成可能な凹部であればどのような形状でもよい。
【００４９】
このように構成することにより、トーション部２０ａが凹部２０ｄ′,２０ｅ′,２０ｆ′を形成する部分においても軸方向に連続するようになる。したがって、図１１に示す例と同様に、トーション部２０ａのねじり変形時にこのトーション部２０ａの内側への潰れが抑制されるようになる。これにより、図１２に示すようなトーション部２０ａの内周面がトーションバー７に干渉することを防止できる。
この例のシートベルトリトラクタ１に他の構成、他の作動、および他の作用効果は前述の図１に示す例と同じである。
【００５０】
図１４は本発明の実施の形態の更に他の例を部分的に示し、（ａ）はその分解斜視図、（ｂ）は図１と同様に断面をとった部分断面図である。
前述の各実施例では、いずれも、スプール４にそれぞれ穿設された一対の径方向のピン挿入孔４ａ,４ｂおよびトーションパイプ２０に穿設された一対の径方向の円形状のピン挿入孔２０ｇ,２０ｈにそれぞれ一対の固定ピン２１,２２が挿入されることで、トーションパイプ２０の一端部側がスプール４に固定されているが、この例のシートベルトリトラクタ１では、図１４（ａ）および（ｂ）に示すようにそれぞれ一対のカラー２３,２４がスプール４のピン挿入孔４ａ,４ｂに挿入されており、一対の固定ねじ２１′,２２′がそれぞれこれらの一対のカラー２３,２４を貫通してトーションパイプ２０のピン挿入孔２０ｇ,２０ｈに螺合されてトーションパイプ２０に固定されている。
【００５１】
これを具体的に説明すると、図１５（ａ）および（ｂ）に示すように、スプール４に穿設されるピン挿入孔４ａは、スプール４の外周側の第１挿入孔４ａ1と、この第１挿入孔４ａ1より小さく形成された、スプール４の回転中心側の第２挿入孔４ａ2とからなる段付孔に形成されている。これらの第１および第２挿入孔４ａ1,４ａ2はいずれも断面長円形状に形成されており、その場合、第１および第２挿入孔４ａ1,４ａ2は同心にかつそれらの長短軸が互いに同一線上に配置されている。
【００５２】
第１挿入孔４ａ1の周壁の一対の直線状部分には、それぞれ一対の凹部４ａ11,４ａ12が第１挿入孔４ａ1の中心よりロッキングベース１４側に所定量寄った位置にスプール４の径方向に延びるようにして形成されている。
また、カラー２３は円筒状に形成されており、第１挿入孔４ａ1から第２挿入孔４ａ2にわたって貫通している。その場合、カラー２３の外径が第２挿入孔４ａ2の円弧状部分の内径とほぼ同じに設定されている。
【００５３】
カラー２３の第１挿入孔４ａ1内に突出した部分には樹脂製の環状のストッパ２５が外嵌しており、このストッパ２５は第１挿入孔４ａ1内に位置して第１および第２挿入孔４ａ1,４ａ2の段部に当接している。
【００５４】
図１４（ａ）および図１５（ａ）に示すように、ストッパ２５の外周面の断面形状が長円形状に形成されているとともに、内周面の断面形状が円形状に形成されている。その場合、ストッパ２５の長円形状の外周面の円弧部分の外径はスプール４の長円形状の第１挿入孔４ａ1の内周面の円弧部分の内径とほぼ同じに設定されているとともに、ストッパ２５の内径はカラー２３の外径とほぼ同じに設定されている。
【００５５】
ストッパ２５の長円形状の外周面における直線状部分には、第１挿入孔４ａ1の一対の凹部４ａ11,４ａ12にそれぞれ嵌合可能な一対の凸部２５ａ,２５ｂが突設されている。
同様にして、スプール４のもう１つのピン挿入孔４ｂがピン挿入孔４ａとまったく同じに形成されており、一対の凹部４ａ11,４ａ12と同じ一対の凹部をその第１挿入孔に有してスプール４の回転軸に関し対称に設けられているとともに、もう１つのカラー２４がカラー２３と同じに形成されかつこれと同じに配置されている。
【００５６】
また、樹脂製の環状のストッパ２６がストッパ２５と同形状に形成され、ストッパ２５と同様にしてカラー２６に外嵌されてピン挿入孔４ｂの第１挿入孔内に設けられている。図１４（ａ）に示すように、ストッパ２６の外周には、ストッパ２５の一対の凸部２５ａ,２５ｂと同じで、ピン挿入孔４ｂの第１挿入孔の一対の凹部に嵌合可能な一対の凸部２６ａ,２６ｂが設けられている。
【００５７】
これらの凸部２５ａ,２５ｂ;２６ａ,２６ｂは、トーションパイプ２０の係合凸部２０ｉ,２０ｊがそれぞれ、前述のように雄ねじ軸部１５の一対の係合凹部１５ａ,１５ｂから軸方向に離脱する際に発生する程度の軸方向の力が一対のストッパ２５,２６に、トーションパイプ２０、一対の固定ねじ２１′,２２′および一対のカラー２３,２４を介して加えられたときにせん断破壊するように設定されている。そして、これらの凸部２５ａ,２５ｂ;２６ａ,２６ｂが破壊したときは、図１５（ｂ）に示すように一対のストッパ２５,２６はロッキングベース１４と反対側の方へ軸方向に移動し、これらのストッパ２５,２６の移動で、カラー２３,２４、固定ねじ２１′,２２′、およびトーションパイプ２０もともにロッキングベース１４から遠ざかる方向に移動する。これにより、トーションパイプ２０の係合凸部２０ｉ,２０ｊが雄ねじ軸部１５の一対の係合凹部１５ａ,１５ｂから一度離脱すると、再び一対の係合凹部１５ａ,１５ｂに嵌入して径方向に係合しないようにしている。したがって、ＥＡ機構のＥＡ荷重が安定するようになる。
この例のシートベルトリトラクタ１の他の構成は、前述の各例と同じである。
【００５８】
このように構成されたこの例のシートベルトリトラクタ１においては、通常時は、図１５（ａ）に示すようにストッパ２５は、その一対の凸部２５ａ,２５ｂがそれぞれピン挿入孔４ａの一対の凹部４ａ11,４ａ12に嵌合されている。また、このストッパ２５とまったく同様にして、もう１つストッパ２６がスプール４の軸方向に位置決めされている。
【００５９】
一対のストッパ２５,２６がこのように位置決めされることで、これらのストッパ２５,２６によりそれぞれカラー２３,２４を介して一対の固定ねじ２１′,２２′がスプール４に対して位置決めされている。これにより、これらの一対の固定ねじ２１′,２２′がスプール４に固定されているトーションパイプ２０も図示の位置に位置決めされてスプール４に固定されている。この状態では、第１例と同様に、トーションパイプ２０の係合凸部２０ｉ,２０ｊがそれぞれ雄ねじ軸部１５の一対の係合凹部１５ａ,１５ｂに軸方向に嵌入されていて、雄ねじ軸部１５とトーションパイプ２０とは回転方向に互いに係合している。
【００６０】
更に、一対の凸部２５ａ,２５ｂ;２６ａ,２６ｂ）がそれぞれ対応するピン挿入孔４ａ,４ｂの一対の凹部（４ａ11,４ａ12;もう１つの凹部には符号がないので、すべての凹部を示す場合はかっこを付して代表して示す。以下、他の構成要素についても同じである）に嵌合した状態では、一対のストッパ２５,２６のロッキングベース側の円弧状部分の外周面がそれぞれ第１挿入孔（４ａ）のロッキングベース側の円弧状部分の内周面に当接して、ストッパ２５,２６がともにスプール４の軸方向に位置決めされている。この状態では、ストッパ２５,２６のロッキングベース側と反対側の円弧状部分の外周面とそれぞれ第１挿入孔（４ａ）のロッキングベース側の円弧状部分の内周面との間に、軸方向に所定の間隙ｄが形成されている。
【００６１】
この状態で、前述の各例のように車両衝突等の大車両減速度発生時にトーションパイプ２０の係合凸部２０ｉ,２０ｊがそれぞれ雄ねじ軸部１５の一対の係合凹部１５ａ,１５ｂから離脱した際に発生する軸方向の力によって、前述のように一対のストッパ２５,２６の各凸部２５ａ,２５ｂ;２６ａ,２６ｂがせん断破壊して、トーションバー２０はロッキングベース１４から遠ざかる方向に移動し、図１５（ｂ）に示すカラー２３,２４の外周面がそれぞれ第２挿入部孔（４ａ2）のロッキングベースと反対側の円弧状部分の内周面に当接して停止する。したがって、トーションパイプ２０の係合凸部２０ｉ,２０ｊが雄ねじ軸部１５の一対の係合凹部１５ａ,１５ｂに再び嵌入して径方向に係合しなくなるので、安定したＥＡ荷重が得られるようになる。
【００６２】
通常時ストッパ２５,２６を図１５（ａ）に示す非作動位置に位置決めして固定し、係合凸部２０ｉ,２０ｊが係合凹部１５ａ,１５ｂから離脱する際に軸方向に移動可能にする他の方法としては、ストッパ２５,２６の外周面を切削する方法やストッパ２５,２６の外周面と第１挿入孔４ａ1の内周面との間の摩擦を用いる方法等の他の適宜の方法を用いることもできる。
【００６３】
また、ストッパ２５,２６の移動開始時点は係合凸部２０ｉ,２０ｊが係合凹部１５ａ,１５ｂから離脱する時点を含むこの時点の前後の任意の時に設定できる。
更に、凸部はスプール４側に設け、かつ凹部はストッパ側に設けることもできる。その場合には、スプール４側に設けた凸部は、係合凸部２０ｉ,２０ｊが係合凹部１５ａ,１５ｂから離脱する際にトーションバー２０に加えられる軸方向力によって破壊可能に設定することは言うまでもない。
更に、カラー２３,２４は必ずしも必要ではなく、固定ねじ２１′,２２′と一体化することにより省略することもできる。
【００６４】
図１６は、本発明の実施の形態の他の例を示し、（ａ）はトーションパイプの非作動状態（組付状態）を示す図、（ｂ）はトーションパイプの作動途中状態を示す図、（ｃ）はトーションパイプの作動終了状態を示す図である。なお、前述の例と同じ構成要素には同じ符号を付すことで、その詳細な説明は省略する。以下の他の例も同様である。
【００６５】
前述の図１ないし図７に示す例では、トーションパイプ２０が何らねじられない状態（つまり、図３に示すように４個のスリット孔２０ｄ,２０ｅ,２０ｆがトーションパイプ２０の軸方向と平行に延びた状態）で組み付けられているが、この例のトーションパイプ２０はスプール４とロッキングベース１４の雄ねじ軸部１５との間に、図１６（ａ）に示すように予めマイナス方向（つまり、トーションパイプ２０の作動時のねじり方向とは逆方向）に所定量ねじられた状態［つまり、スリット孔２０ｄ,２０ｅ（他のスリット孔は不図示）がトーションパイプ２０の軸方向とねじり方向の逆方向に交差した状態］で組み付けられている。
この例のシートベルトリトラクタ１の他の構成は前述の図１ないし図７に示す例と同じである。
【００６６】
このように構成されたこの例のシートベルトリトラクタ１においては、緊急時のウェビング引出によるＥＡ作動が行われると、トーションパイプ２０は図１６（ａ）に示す予め逆方向にねじられた状態から、この逆方向のねじりが消滅する方向にねじられ、図１６（ｂ）に示すトーションパイプ２０がねじられない状態［つまり、スリット孔２０ｄ,２０ｅ（他のスリット孔は不図示）がトーションパイプ２０の軸方向と平行になった状態］となり、更なるウェビング引出によりねじられ、前述の図１ないし図７に示す例と同様に図１６（ｃ）に示すトーションパイプの作動終了状態となる。この状態では、スリット孔２０ｄ,２０ｅ（他のスリット孔は不図示）がトーションパイプ２０の軸方向とねじり方向に交差した状態となっている。
【００６７】
そして、前述の図１ないし図７に示す例のトーションパイプ２０が何らねじられない状態で組み付けられた場合は、図１６（ｄ）（図７と同じ）に示すようにトーションバー７およびトーションパイプ２０によるＥＡ荷重時のスプール４のストローク（相対回転量）は所定量αとなるが、この例のようにトーションパイプ２０が予め逆方向にねじられた状態で組み付けられた場合は、図１６（ｅ）に示すようにトーションバー７およびトーションパイプ２０によるＥＡ荷重時のスプール４のストローク（相対回転量）は、前述の図１ないし図７に示す例の所定量αより大きな所定量βとなる。
この例のシートベルトリトラクタ１の他の作動は前述の図１ないし図７に示す例と同じである。
【００６８】
この例のシートベルトリトラクタ１によれば、トーションバー７およびトーションパイプ２０によるＥＡ荷重時のスプール４のストロークを大きくできるので、衝撃エネルギをより効果的に吸収することができるようになる。
この例のシートベルトリトラクタ１の他の作用効果は前述の図１ないし図７に示す例と同じである。
【００６９】
このようにトーションパイプ２０を予め逆方向にねじられた状態で組み付けることは、図１ないし図７に示す例以外で、例えば、前述の図８、図９、図１１および図１４に示す例のトーションパイプ２０を始め、ねじり変形によりエネルギを吸収できるトーションパイプ２０であればどのようなトーションパイプ２０を有するシートベルトリトラクタにも適用することができる。
【００７０】
なお、前述のいずれの例でもトーションパイプ２０を、一端側がスプール４に軸方向および回転方向ともに移動不能に連結固定されて、他端側がロッキングベース１４の雄ねじ軸部１５に係合および係合解除可能にして設けているが、本発明は、逆に他端側がロッキングベース１４に軸方向および回転方向ともに移動不能に連結固定されて、一端側がスプール４に係合および係合解除可能にしてトーションパイプを設けることもできる。この場合には、ストッパ２５,２６、カラー２３,２４、および固定ねじ２１′,２２′がすべて図１５（ａ）に示す例とはすべて左右まったく逆に位置決めされる。つまり、ストッパ２５,２６の図１５（ａ）において左側の円弧状部分の外周面が第１挿入孔（４ａ1）の左側の円弧状部分の内周面に当接した位置に位置決めされるようになり、係合凸部２０ｉ,２０ｊが係合凹部１５ａ,１５ｂから離脱する際には、これらのストッパ２５,２６等は右方向に移動するようになる。
【００７１】
また、前述の図１、図７、および図８に示す各スリット孔、図９に示す各係合凸部の側縁、図１１に示す円形孔、図１３に示す凹部等を適宜組み合わせることもできる。
更に、本発明はロック部材１６およびプリテンショナー１１が設けられないシートベルトリトラクタ１にも適用することができる。
【００７２】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明のシートベルトリトラクタによれば、ウェビング荷重制限機構の制限荷重を、トーションバーおよびトーションパイプのそれぞれのねじり変形に基づく制限荷重とトーションバーのねじり変形のみに基づく制限荷重との２段階に変化させることができる。
【００７３】
また、本発明のトーションパイプによれば、パイプ厚み、材質、およびパイプ径を任意に設定できるばかりでなく、軸方向長さをトーションバーの軸方向長さに関係なく設定可能であるので、制限荷重の設定の自由度を高くできる。また、トーションパイプは構造簡単なパイプで形成できるので、ウェビング荷重制限機構の構造を簡単にでき、しかも制限荷重をより安定して設定することができる。
【００７４】
更に、トーションバーおよびトーションパイプによるＥＡ荷重時のスプールのストロークを大きくできるので、衝撃エネルギをより効果的に吸収することができるようになる。
【００７５】
また、本発明にかかるシートベルトリトラクタによれば、車両衝突等の大車両減速度発生時に、トーションパイプ位置制御手段により、トーションパイプを、このトーションパイプの係合および係合解除可能に設けられる端側がこれと係合する部材から遠ざかる方向に移動しているので、トーションパイプの係合および係合解除可能に設けられる端側がこれと係合する部材に再び係合するのを防止できる。これにより、安定したＥＡ荷重を得ることができるようになる。
【００７６】
特に、請求項４の発明によれば、トーションパイプとロッキング部材またはスプールとの係合および係合解除する機構を、トーションパイプに設けた係合凸部とロッキング部材またはスプールに設けた係合凹部とで構成しているので、ウェビング荷重制限機構の構造をより一層簡単にできる。
【００７７】
また、請求項５の発明によれば、トーションパイプに設けたねじり特性制御部により、トーションパイプの任意のねじり特性を得ることができる。したがって、ＥＡ荷重の設定の自由度をより一層高くすることができる。
更に、請求項６の発明によれば、ねじり特性制御部を孔および凹部で構成しているので、孔および凹部の幅、孔および凹部の軸方向長さ、孔および凹部のトーションパイプの軸方向に対する傾斜角、あるいは孔および凹部の数を適宜設定することで、トーションパイプの任意のねじり特性を簡単に得ることができるとともに、ねじり特性制御部を孔や凹部によって容易に形成することができ、しかもねじり特性制御部の構造を簡単にできる。そのうえ、孔や凹部の形成が簡単であるので、ＥＡ荷重をより安定して設定することができる。
【００７８】
更に、請求項７の発明によれば、係合凸部のウェビング引出方向下流側の側縁および係合凹部のウェビング引出方向下流側の側縁が傾斜していることから、係合凸部を傾斜面によりウェビング引出方向に徐々に回転しながらかつ軸方向に係合凹部から抜け出る向きに徐々に移動させることができる。これにより、トーションバーとトーションパイプによる制限荷重からトーションバーのみによる制限荷重に移行する際、この制限荷重を滑らかに変化させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明にかかるシートベルトリトラクタの実施の形態の一例をＥＡ機構の非作動状態で示す断面図である。
【図２】 図１に示す例をＥＡ機構の作動状態で示す断面図である。
【図３】 この例のトーションパイプおよびロッキングベースの一部を示す斜視図である。
【図４】 この例のトーションパイプがスプールに組み込まれた状態を部分的に示す、図１におけるIV部の拡大断面図である。
【図５】 この例のトーションパイプおよびロッキングベースとの係合状態を示す断面図である。
【図６】 この例のトーションパイプの作動を説明し、（ａ）はトーションパイプの非作動状態を示す図、（ｂ）はトーションパイプの作動状態を示す図である。
【図７】 図１に示す例のＥＡ機構のＥＡ荷重を示す図である。
【図８】 本発明の実施の形態の更に他の例を示す斜視図である。
【図９】 本発明の実施の形態の更に他の例を示す斜視図である。
【図１０】図９に示す例のＥＡ機構のＥＡ荷重を示す図である。
【図１１】本発明の実施の形態の更に他の例を示し、（ａ）はその斜視図、（ｂ）は（ａ）におけるXIＢ−XIＢに沿う断面図である。
【図１２】トーションパイプとトーションバーとの干渉を示す図である。
【図１３】本発明の実施の形態の更に他の例を示し、（ａ）はその斜視図、（ｂ）は（ａ）におけるXIIIＢ−XIIIＢに沿う断面図である。
【図１４】本発明の実施の形態の更に他の例を部分的に示し、（ａ）はその分解斜視図、（ｂ）は図１と同様に断面をとった部分断面図である。
【図１５】図１４に示す例のストッパの通常時の非作動状態を示す図、（ｂ）のこのストッパの作動状態を示す図である。
【図１６】 本発明の実施の形態の他の例を示し、（ａ）はトーションパイプの非作動状態（組付状態）を示す図、（ｂ）はトーションパイプの作動途中状態を示す図、（ｃ）はトーションパイプの作動終了状態を示す図である。
【符号の説明】
１…シートベルトリトラクタ、２…フレーム、３…ウェビング、４…スプール、４ａ,４ｂ…ピン挿入孔、４ａ1…第１ピン挿入孔、４ａ2…第２ピン挿入孔、４ａ11,４ａ12…凹部、５…減速度感知手段、６…ロック手段、７…トーションバー、８…スプリング手段、１４…ロッキングベース、１５…雄ねじ軸部、１５ａ,１５ｂ…係合凹部、１６…ストッパ部材、２０…トーションパイプ、２０ａ…トーション部、２０ｂ…トルク作用部、２０ｃ…係合部、２０ｄ,２０ｅ,２０ｆ…スリット孔、２０ｄ1,２０ｄ2,２０ｄ3,２０ｄ4;２０ｅ1,２０ｅ2,２０ｅ3,２０ｅ4;２０ｆ1…円形孔、２０ｄ′,２０ｅ′,２０ｆ′…凹部、２０ｉ,２０ｊ…係合凸部、２１,２２…固定ピン、２１′,２２′…固定ねじ、２３,２４…カラー、２５,２６…ストッパ、２５ａ,２５ｂ;２６ａ,２６ｂ…凸部
Claims (7)
- シートベルトを巻き取るスプールと、緊急時にシートベルト引出し方向の回転が阻止されるロッキング部材を有するロック機構と、前記スプール内に配置されて前記スプールと前記ロッキング部材との間を回転的に連結するとともにねじれ変形可能なトーションバーを備え、前記ロッキング部材のシートベルト引出し方向の回転が阻止されて前記スプールが前記ロッキング部材に対してシートベルト引出方向に相対回転するとき、前記トーションバーがねじれ変形することで前記シートベルトにかかる荷重を制限するシートベルト荷重制限機構とを少なくとも備えているシートベルトリトラクタにおいて、
前記シートベルト荷重制限機構は、更に、前記スプールと前記トーションバーとの間の環状空間内に配置されたトーションパイプを備えており、このトーションパイプの一端側が前記スプールに連結固定されているとともにトーションパイプの他端側が前記ロッキング部材に係合および係合解除可能に設けられているか、または前記トーションパイプの一端側が前記スプールに係合および係合解除可能に設けられているとともにトーションパイプの他端側が前記ロッキング部材に連結固定されており、
通常時は前記トーションパイプの係合および係合解除可能に設けられる端側がこれと係合する部材に対して回転方向に係合し、また前記スプールが前記ロッキング部材に対してシートベルト引出方向に相対回転するときは、前記トーションパイプがねじれ変形することで前記シートベルトにかかる荷重を制限するとともに、このトーションパイプがそのねじれ変形で軸方向に縮小することで、前記トーションパイプの係合および係合解除可能に設けられる端側がこれと係合する部材から脱出してその係合が解除されるようになっており、
前記トーションパイプは前記スプールと前記ロッキング部材との間に、前記トーションパイプのねじれ変形におけるねじれ方向と逆方向に予め所定量ねじられて組み付けられていることを特徴とするシートベルトリトラクタ。 - 前記トーションパイプの係合および係合解除可能に設けられる端側がこれと係合する部材から離脱する際に、前記トーションパイプを、前記トーションパイプの係合および係合解除可能に設けられる端側がこれと係合する部材から遠ざかる方向に移動するトーションパイプ位置制御手段が設けられていることを特徴とする請求項１記載のシートベルトリトラクタ。
- シートベルトを巻き取るスプールと、緊急時にシートベルト引出し方向の回転が阻止されるロッキング部材を有するロック機構と、前記スプール内に配置されて前記スプールと前記ロッキング部材との間を回転的に連結するとともにねじれ変形可能なトーションバーを備え、前記ロッキング部材のシートベルト引出し方向の回転が阻止されて前記スプールが前記ロッキング部材に対してシートベルト引出方向に相対回転するとき、前記トーションバーがねじれ変形することで前記シートベルトにかかる荷重を制限するシートベルト荷重制限機構とを少なくとも備えているシートベルトリトラクタにおいて、
前記シートベルト荷重制限機構は、更に、前記スプールと前記トーションバーとの間の環状空間内に配置されたトーションパイプを備えており、このトーションパイプの一端側が前記スプールに連結固定されているとともにトーションパイプの他端側が前記ロッキング部材に係合および係合解除可能に設けられているか、または前記トーションパイプの一端側が前記スプールに係合および係合解除可能に設けられているとともにトーションパイプの他端側が前記ロッキング部材に連結固定されており、
通常時は前記トーションパイプの係合および係合解除可能に設けられる端側がこれと係合する部材に対して回転方向に係合し、また前記スプールが前記ロッキング部材に対してシートベルト引出方向に相対回転するときは、前記トーションパイプがねじれ変形することで前記シートベルトにかかる荷重を制限するとともに、このトーションパイプがそのねじれ変形で軸方向に縮小することで、前記トーションパイプの係合および係合解除可能に設けられる端側がこれと係合する部材から脱出してその係合が解除されるようになっており、
前記トーションパイプの係合および係合解除可能に設けられる端側がこれと係合する部材から離脱する際に、前記トーションパイプを、前記トーションパイプの係合および係合解除可能に設けられる端側がこれと係合する部材から遠ざかる方向に移動するトーションパイプ位置制御手段が設けられていることを特徴とするシートベルトリトラクタ。 - 前記トーションパイプの、係合および係合解除可能に設けられる端側に、軸方向に延びる係合凸部が設けられているとともに、前記ロッキング部材または前記スプールに前記係合凸部が係脱可能に挿入される係合凹部が設けられており、
通常時は前記係合凸部が前記係合凹部に挿入されて回転方向に係合し、前記スプールが前記ロッキング部材に対してシートベルト引出方向に所定量相対回転したときは、前記係合凸部が前記係合凹部から脱出するようになっていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１記載のシートベルトリトラクタ。 - 前記トーションパイプは、このトーションパイプのねじり特性を制御するねじり特性制御部が設けられていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１記載のシートベルトリトラクタ。
- 前記トーションパイプのねじり特性制御部は、このトーションパイプの外周面から内周面まで貫通する孔またはトーションパイプの外周面から内周面まで貫通しない凹部によって構成されていることを特徴とする請求項５記載のシートベルトリトラクタ。
- 前記係合凸部のウェビング引出方向下流側の側縁および前記係合凹部のウェビング引出方向下流側の側縁が傾斜して形成されていることを特徴とする請求項４ないし６のいずれか１記載のシートベルトリトラクタ。
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