JP4819645B2

JP4819645B2 - ウエビング巻取装置

Info

Publication number: JP4819645B2
Application number: JP2006279153A
Authority: JP
Inventors: 一彦相原; 輝彦小出
Original assignee: Tokai Rika Co Ltd
Current assignee: Tokai Rika Co Ltd
Priority date: 2006-10-12
Filing date: 2006-10-12
Publication date: 2011-11-24
Anticipated expiration: 2026-10-12
Also published as: KR20080033858A; TW200821199A; EP1911638B1; KR101375960B1; US20080087754A1; AU2007221950A1; CN100577479C; CN101161512A; AU2007221950B2; EP1911638A1; JP2008094280A; US8240591B2

Description

本発明は、車両の緊急時にフォースリミッタ機構がウエビングから乗員に作用する荷重を制限荷重に制限するウエビング巻取装置に関する。

ウエビング巻取装置としては、力制限装置（フォースリミッタ機構）がベルト帯（ウエビング）から乗員に作用する荷重を制限荷重に制限するものがある（例えば、特許文献１参照）。

このウエビング巻取装置では、切換え装置が力制限装置による制限荷重を高レベルから低レベルへ切り換える。

ここで、ウエビング巻取装置では、特に乗員の体格等が大きい場合に、力制限装置による制限荷重を早期に高レベルにするのが好ましい。
特表２００３−５０２２０４公報

本発明は、上記事実を考慮し、フォースリミッタ機構による制限荷重を早期に高荷重にできるウエビング巻取装置を得ることが目的である。

請求項１に記載のウエビング巻取装置は、乗員に装着可能にされたウエビングが巻き取られ、巻取方向へ回転されることで前記ウエビングが巻き取られると共に、引出方向へ回転されることで前記ウエビングが引き出される巻取軸と、前記巻取軸に設けられて前記巻取軸と一体に回転可能にされた駆動部材と、車両の緊急時に作動されることで前記駆動部材を巻取方向へ回転させて前記巻取軸を巻取方向へ回転させるプリテンショナ機構と、車両の緊急時に前記駆動部材の引出方向への回転を規制する第１ロック手段と、前記巻取軸と前記駆動部材とを一体回転可能に連結し、車両の緊急時に前記巻取軸の引出方向への回転を許可して前記ウエビングから乗員に作用する荷重を制限荷重に制限すると共に、前記制限荷重を少なくとも低荷重と高荷重とに切替可能にされたフォースリミッタ機構と、
前記プリテンショナ機構の作動によって前記駆動部材が前記巻取軸に対し巻取方向へ相対回転することで切替状態にされる第１切替手段と、前記第１切替手段が切替状態にされて作動されることで前記フォースリミッタ機構の前記巻取軸及び前記駆動部材との連結部分とは異なる部分の引出方向への回転を規制して前記制限荷重を高荷重に切り替える第２切替手段と、を備えている。

請求項１に記載のウエビング巻取装置では、乗員に装着可能にされたウエビングが巻取軸に巻き取られており、巻取軸が巻取方向へ回転されることで、ウエビングが巻き取られると共に、巻取軸が引出方向へ回転されることで、ウエビングが引き出される。

車両の緊急時には、プリテンショナ機構が作動されることで、巻取軸が巻取方向へ回転されて、ウエビングが巻き取られ、ウエビングによる乗員の拘束力が向上される。

また、車両の緊急時には、フォースリミッタ機構が巻取軸の引出方向への回転を許可して、ウエビングから乗員に作用する荷重を制限荷重に制限する。

さらに、フォースリミッタ機構による制限荷重が少なくとも低荷重と高荷重とに切替可能にされており、第１切替手段が切替状態にされることで、第２切替手段が、作動されて、フォースリミッタ機構による制限荷重を少なくとも低荷重と高荷重とに切替可能にされている。

ここで、プリテンショナ機構の作動によって第１切替手段が切替状態にされる。このため、フォースリミッタ機構による制限荷重を早期に高荷重にすることができる。

さらに、第２切替手段がフォースリミッタ機構による制限荷重を高荷重に切り替える。このため、フォースリミッタ機構による制限荷重を早期に高荷重にすることができる。

また、巻取軸に設けられた駆動部材が、巻取軸と一体に回転可能にされており、プリテンショナ機構の作動によって駆動部材が巻取軸に対し巻取方向へ相対回転することで、第１切替手段が切替状態にされる。このため、簡単な構成でフォースリミッタ機構による制限荷重を早期に高荷重にすることができる。

＜第１の実施の形態の構成＞
次に、図１乃至図１０を用いて本発明の第１の実施の形態について説明する。

なお、第１の実施の形態の特徴的な作用、効果に関しては、第１の実施の形態の第１の態様と、第２の態様とを比べて説明するため、先ず、第１の態様及び第２の態様の各々の構成について説明する。

（第１の態様の構成）
図５には本発明の第１の実施の形態の第１の態様に係るウエビング巻取装置１０の構成の概略が断面図によって示されている。

この図に示されるように、ウエビング巻取装置１０はフレーム１２を備えている。フレーム１２は、車体に固定される板状の背板１４を備えている。背板１４の幅方向一方の端部からは脚板１６が背板１４に対して略直角に延出されている。これに対して、背板１４の幅方向他端部からは脚板１８が脚板１６の延出方向と同方向に延出されており、フレーム１２は平面視で略凹形状となっている。

脚板１６と脚板１８との間には、巻取軸としてのスプール２０が設けられている。スプール２０は、脚板１６と脚板１８との対向方向に沿って軸方向とされており、その軸方向中間部には、ウエビングとしての長尺帯状のウエビングベルト２２（シートベルト）の基端部が係止されている。スプール２０は、その軸周りの一方である巻取方向（図２の矢印Ａ方向）へ回転することでウエビングベルト２２を基端側から巻き取って収納すると共に、その軸周りの他方である引出方向（図２の矢印Ｂ方向）へ回転されることでウエビングベルト２２を引き出す。

一方、スプール２０はその中心軸線に沿って中空とされており、その内側には、フォースリミッタ機構及び第１エネルギー吸収部材としてのトーションシャフト２４が収容されている。トーションシャフト２４はスプール側結合部２６を備えている。スプール側結合部２６はスプール２０の軸方向両端の間に位置しており、このスプール側結合部２６にてトーションシャフト２４がスプール２０に対して一体的に連結されている。

スプール側結合部２６の脚板１６側の端面からは棒状の第１変形部２８が連続して形成されている。第１変形部２８の先端側には第１結合部３０が第１変形部２８に対して同軸的且つ一体的に形成されており、第１の態様における第１ロック手段としての第１ロック機構３２を構成する駆動部材（回転体）としての第１ロックベース３４に第１結合部３０が同軸的且つ一体的に連結されている。

第１ロックベース３４はスプール２０の脚板１６側の端部からスプール２０に対して同軸的に相対回転可能に嵌挿されている。しかしながら、上記のように、第１結合部３０が第１ロックベース３４に対して一体的に連結されていることで、基本的には第１ロックベース３４がスプール２０に対して同軸的且つ一体的に連結されている。

第１ロックベース３４の半径方向外側には第１ロックパウル３６が設けられている。第１ロックパウル３６は脚板１６に回転自在に軸支されており、所定の一方向に回動すると、第１ロックパウル３６に形成されたラチェット歯が第１ロックベース３４の外周部に接近して、第１ロックベース３４の外周部に形成されたラチェット歯に噛み合うことができるようになっている。

一方、第１ロックベース３４を介してスプール２０とは反対側には、回転部材３８が第１ロックベース３４に対して同軸的に相対回転可能に設けられているが、圧縮コイルスプリングや捩じりコイルスプリング等の図示しない付勢手段の付勢力により第１ロックベース３４に対して追従回転する構成になっている。

また、詳細な図示は省略するが、第１ロック機構３２は、この回転部材３８の回転を規制する１乃至複数の規制手段を備えており、車両の急減速時（緊急時）において車両に大きな慣性が発生した際や、第１ロックベース３４が引出方向に急激に回転した際には、この規制手段が作動し、回転部材３８の回転が規制される。第１ロックパウル３６は、回転部材３８の回転規制が成された状態で第１ロックベース３４が引出方向に回転しようした際に生じる第１ロックベース３４と回転部材３８との間の相対回転に連動して第１ロックベース３４の外周部に接近移動する。

第１ロックベース３４には、プリテンショナ機構１９０が機械的に連絡可能にされており、プリテンショナ機構１９０は、車両のＥＣＵ（制御装置）に接続されている。ＥＣＵは、車両の急減速状態を検知する加速度センサに接続されており、加速度センサが車両の急減速状態を検知した際には、プリテンショナ機構１９０が作動されて、第１ロックベース３４を急激に巻取方向に回転可能にされている。

一方、スプール側結合部２６の脚板１８側の端面からは棒状の第２変形部４０が連続して形成されている。第２変形部４０の先端側には第２結合部４２が第２変形部４０に対して同軸的且つ一体的に形成されており、第２切替手段（第２ロック手段）としての第２ロック機構４４を構成する第２ロックベース４６に第２結合部４２が同軸的且つ一体的に連結されている。

第２ロックベース４６はスプール２０の脚板１８側の端部からスプール２０に対して同軸的に相対回転可能に嵌挿されている。しかしながら、上記のように、第２結合部４２が第２ロックベース４６に対して一体的に連結されていることで、基本的には第２ロックベース４６がスプール２０に対して同軸的且つ一体的に連結されている。

図１及び図２に示されるように、第２ロックベース４６には一対のパウル収容部４８が形成されている。これらのパウル収容部４８は第２ロックベース４６の外周一部にて開口していると共に、第２ロックベース４６のスプール２０とは反対側の端面にて開口している。これらのパウル収容部４８内には、第２ロックパウル５０が収容されている。各第２ロックパウル５０はパウル収容部４８内に形成されたパウル支持ピン５２によりスプール２０と平行な軸周りに回動可能に軸支されている。各第２ロックパウル５０は基本的にパウル収容部４８内に収容されているが、パウル支持ピン５２周りの一方へ回動すると、各第２ロックパウル５０の先端側はパウル収容部４８の外周部における開口部分から外側へ突出する。

一方、上記の第２ロックベース４６を介してスプール２０とは反対側には回転円板５４が設けられている。回転円板５４は基本的にスプール２０に対して同軸的に相対回転可能にスプール２０に軸支されている。回転円板５４の第２ロックベース４６側の端面からは一対の誘導ピン５６が突出形成されている。これらの誘導ピン５６は上記の第２ロックパウル５０に対応して設けられている。

これらの誘導ピン５６に対応して第２ロックパウル５０の各々には長孔５８が形成されており、誘導ピン５６はこの長孔５８に入り込んでいる。長孔５８は幅寸法が誘導ピン５６の外径寸法よりも極僅かに大きく、スプール２０周りの一方へ回転円板５４と共に誘導ピン５６が回動すると、誘導ピン５６が長孔５８の内壁を押圧して第２ロックパウル５０をパウル支持ピン５２周りに回動させる構造になっている。

また、回転円板５４の第２ロックベース４６側の端面からは平板状のプレート６０が突出形成されている。このプレート６０に対応して第２ロックベース４６には矩形のばね収容孔６２が形成されている。ばね収容孔６２の内側には回転円板付勢ばね６４が収容されている。

回転円板付勢ばね６４は圧縮コイルスプリングとされており、その一端がばね収容孔６２の内壁に圧接して、他端はばね収容孔６２の内側に入り込んだプレート６０に圧接している。回転円板５４は、プレート６０が回転円板付勢ばね６４の付勢力を受けることでスプール２０周りの一方へ回動可能で、この方向に回転円板５４が回動すると、誘導ピン５６が第２ロックパウル５０をパウル支持ピン５２周りの一方へ回動（作動）させるようになっている。

一方、図５に示されるように、ばね収容孔６２の底部には透孔６６が形成されている。この透孔６６に対応してスプール２０にはストッパ収容孔１７２が形成されている。ストッパ収容孔１７２は、スプール２０の軸心に対して平行で、一端が第１ロックベース３４側でのスプール２０の端部で開口し、他端が第２ロックベース４６側でのスプール２０の端部で開口しており、ストッパ収容孔１７２は、その一端から他端まで内径寸法が変わらない。

このストッパ収容孔１７２の内側には、第１切替手段、第２エネルギー吸収部材及び制御手段としてのストッパワイヤ１７４が収容されている。ストッパワイヤ１７４はスプール２０の軸方向に沿って長手の棒状に形成されており、ストッパワイヤ１７４の一端側は、ストッパ収容孔１７２の第１ロックベース３４側の開口端からストッパ収容孔１７２の外部に突出している。

さらに、ストッパワイヤ１７４のスプール２０から突出した部分に対応してスプール２０の第１ロックベース３４側の端部及び第１ロックベース３４のスプール２０側の端部の少なくとも何れか一方（本実施の形態では、スプール２０の端部）にワイヤガイド溝８２（図７（Ａ）参照）が形成されている。ワイヤガイド溝８２はスプール２０の中心軸線を曲率中心として湾曲しており、このワイヤガイド溝８２の内側にストッパワイヤ１７４の一端側が入り込んで、ワイヤガイド溝８２に倣って湾曲している。

さらに、ストッパワイヤ１７４の一端部はワイヤガイド溝８２内にて第１ロックベース３４側に屈曲しており、図８に示される第１ロックベース３４に形成されたワイヤ係止孔８４に入り込んでいる。

一方、ストッパワイヤ１７４の他端側はストッパ収容孔１７２の第２ロックベース４６側の端部からスプール２０の外部へ突出している。さらに、ストッパワイヤ１７４は、透孔６６を通過してプレート６０を介して回転円板付勢ばね６４とは反対側でばね収容孔６２の内側へ入り込み、回転円板付勢ばね６４の付勢力で回転しようとするプレート６０にストッパワイヤ１７４の他端が干渉している。

一方、図１及び図２に示されるように、脚板１８の外側にはベース８６が脚板１８に一体的に連結されている。ベース８６には円孔８８がスプール２０に対して同軸的に形成されている。円孔８８は内径寸法が第２ロックベース４６よりも十分に大きく、第２ロックベース４６は円孔８８を貫通している。円孔８８にはロックリング９０が回転自在に軸支されている。ロックリング９０は全体的にリング状に形成されている。また、ロックリング９０の内周部には内側ラチェット９２が形成されており、第２ロックパウル５０の第２ロックパウルラチェット９４がパウル支持ピン５２周りの一方へ回動して先端側がパウル収容部４８の外側へ突出すると、第２ロックパウルラチェット９４が内側ラチェット９２に噛み合う。

また、ロックリング９０の外周一部には外側ラチェット９６が形成されている。この外側ラチェット９６に対応してベース８６には、円孔８８に連通したリングロックパウル収容孔９７が形成されている。リングロックパウル収容孔９７の内側には、切替部材としてのリングロックパウル９８が設けられている。リングロックパウル９８の先端側には外側ラチェット９６に噛合可能なリングロックラチェット１００が形成されている。

リングロックラチェット１００が外側ラチェット９６に噛合した状態では、ロックリング９０が引出方向へ回転しようとすると、リングロックパウル９８がロックリング９０に伴われて回転しようとする。但し、ロックリング９０と共にリングロックパウル９８がロックリング９０の引出方向へ回転しようとすると、リングロックパウル収容孔９７の内壁がリングロックパウル９８に干渉してリングロックパウル９８の回転、ひいては、ロックリング９０の回転を規制する。

リングロックパウル９８の下方にはベース８６に支持アーム収容孔１０２が形成されている。支持アーム収容孔１０２は上記のリングロックパウル収容孔９７に連通しており、その内側には、規制部材としての支持アーム１０４が収容されている。支持アーム１０４は、脚板１８から突出形成されたアーム支持ピン１０６によりスプール２０と平行な軸周りに回動可能に軸支されている。

アーム支持ピン１０６による軸支部分よりも支持アーム１０４の一端側は支持部１０８とされている。支持アーム１０４がアーム支持ピン１０６周りの支持位置にある状態では、支持部１０８の先端部はリングロックパウル９８の側面に対向した状態でリングロックパウル９８に当接し、リングロックパウル９８のリングロックラチェット１００がロックリング９０の外側ラチェット９６に噛み合った状態でリングロックパウル９８を支持している。

支持部１０８の側方では脚板１８からシェアピン１１０が突出形成されており、支持部１０８にシェアピン１１０が当接して干渉することにより、アーム支持ピン１０６周り一方への支持アーム１０４の回動が規制される。

一方、アーム支持ピン１０６による軸支部分よりも支持アーム１０４の他端側は被押圧部１１２とされている。被押圧部１１２の側方には、ガスジェネレータ１１４が設けられている。ガスジェネレータ１１４は、ベース８６に形成されたジェネレータ収容孔１１６の内側に配置され、図示しないボルト等の締結手段等によりガスジェネレータ１１４がベース８６に固定されている。

ガスジェネレータ１１４の内側には点火剤やガス発生剤等の薬剤と、電気的な着火信号が入力されることで、点火剤を点火する着火装置が収容されている。ガスジェネレータ１１４の着火装置は、ＥＣＵに接続されている。

ＥＣＵは、加速度センサの他、例えば、車両前方の障害物までの距離が一定値未満になったことを検出する測距センサ等、車両が急減速になったことや車両が急減速状態になりそうなことを直接又は間接的に検出する危険予知手段と、車両の座席に作用する荷重を検出する荷重センサや、スプール２０からウエビングベルト２２が一定量以上引き出されたことを検出するベルトセンサ等、座席に着座した乗員の体格を直接又は間接的に検出する体格検出手段の双方に直接又は間接的に接続されている。

危険予知手段からの信号に基づき、車両が急減速状態になった場合や車両が急減速状態になりそうな場合とＥＣＵが判定し、且つ、座席に着座した乗員の体格が予め定められた基準値未満であると判定した場合に、ガスジェネレータ１１４の着火装置に対してＥＣＵから着火信号が出力される。

ガスジェネレータ１１４は一種のガスシリンダを構成しており、その軸方向一端側は支持アーム１０４の被押圧部１１２の側面に対向している。ガスジェネレータ１１４には押圧プランジャ１１８が設けられている。押圧プランジャ１１８はその軸方向一端側がガスジェネレータ１１４から突出しており、支持アーム１０４の被押圧部１１２の側面に対向している。

ガスジェネレータ１１４の着火装置に着火信号が入力されることで点火剤が着火され、更に、着火された点火剤がガス発生剤を燃焼させると、ガスジェネレータ１１４の内部で瞬時にガスが発生する。このガスの圧力は、押圧プランジャ１１８をガスジェネレータ１１４の外部へ押し出すように作用し、ガスジェネレータ１１４の外部へ押し出された押圧プランジャ１１８は、支持アーム１０４の被押圧部１１２を押圧して支持アーム１０４を回動させる構造になっている。

（第２の態様の構成）
次に、本実施の形態の第２の態様の構成について説明する。なお、この第２の態様を説明するにあたり、基本的に前記第１の態様と同一の構成に関しては同一の符号を付与してその詳細な説明を省略する。

図６には第２の態様に係るウエビング巻取装置１５０の構成の概略が断面図によって示されている。

この図に示されるように、ウエビング巻取装置１５０はフレーム１２に代わりフレーム１５２を備えている。フレーム１５２は脚板１６に代わり内周部にラチェット歯が形成されたラチェット孔１６２を有する脚板１５４を備えている。

また、ウエビング巻取装置１５０は第１ロック手段としての第１ロック機構３２を備えておらず、代わりに、第２の態様における第１ロック手段としての第１ロック機構１５６を備えている。

第１ロック機構１５６は駆動部材（回転体）としての第１ロックベース１５８を備えている。第１ロックベース１５８は、スプール２０の脚板１５４側からスプール２０に対して同軸的に相対回転可能に嵌挿されている点、第１結合部３０が第１ロックベース１５８に対して同軸的且つ一体的に連結されている点、ワイヤ係止孔８４が形成されている点等においては第１ロックベース３４と同じ構成である。しかしながら、図９に示されるように、第１ロックベース１５８の外周部にはラチェット歯が形成されていない。

第１ロックベース１５８には第１ロックパウル１６０が取り付けられている。第１ロックパウル１６０は、回転部材３８に係合しており、回転部材３８の回転規制が成された状態で第１ロックベース１５８が引出方向に回転しようした際に生じる第１ロックベース１５８と回転部材３８との間の相対回転に連動してラチェット孔１６２の内周部に接近して、第１ロックパウル１６０の先端に形成されたラチェット歯がラチェット孔１６２のラチェット歯に噛み合う構成になっている。

＜第１の実施の形態の作用、効果＞
次に、本実施の形態の作用並びに効果の説明に先立って、ウエビング巻取装置１０の第１ロック機構３２及びウエビング巻取装置１５０の第１ロック機構１５６の各々の動作と、プリテンショナ機構１９０の動作と、について説明する。

（第１ロック機構３２及びプリテンショナ機構１９０の動作）
ウエビング巻取装置１０は、スプール２０から引き出されたウエビングベルト２２が車両の乗員の身体に装着された状態で、例えば、車両が急減速状態になり、第１ロック機構３２が作動すると、先ず、回転部材３８の引出方向への回転が規制される。

次いで、車両急減速時の慣性で前方へ移動しようとする乗員の身体が、ウエビングベルト２２を急激に引っ張ってスプール２０を引出方向へ回転させようとすると、トーションシャフト２４を介してスプール２０に一体的に連結されている第１ロックベース３４が引出方向に回転する。

ここで、この状態で、上記のように回転部材３８の引出方向への回転が規制されていると、第１ロックベース３４と回転部材３８との間に相対回転が生じ、第１ロックパウル３６が第１ロックベース３４に接近する。

これにより、第１ロックパウル３６のラチェット歯が第１ロックベース３４のラチェット歯に噛み合い、第１ロックベース３４の引出方向への回転、ひいては、スプール２０の引出方向への回転が規制されて、スプール２０からのウエビングベルト２２の引き出しが規制される。これにより、ウエビングベルト２２によって前方へ移動しようとする乗員の身体を確実に拘束できる。

また、第１ロックパウル３６のラチェット歯が第１ロックベース３４のラチェット歯に噛み合っても、第１ロックベース３４の巻取方向への回転、ひいては、スプール２０の巻取方向への回転は規制されない。

ここで、車両が急減速状態になって車両に大きな慣性が発生した際には、プリテンショナ機構１９０が作動されて、第１ロックベース３４が急激に巻取方向に回転される。このため、スプール２０が巻取方向に回転されて、スプール２０にウエビングベルト２２が巻き取られることで、ウエビングベルト２２による乗員の身体の拘束力が向上される。

（第１ロック機構１５６及びプリテンショナ機構１９０の動作）
一方、ウエビング巻取装置１５０では、車両が急減速状態になり、第１ロック機構１５６が作動すると、先ず、回転部材３８の引出方向への回転が規制される。

次いで、車両急減速時の慣性で前方へ移動しようとする乗員の身体が、ウエビングベルト２２を急激に引っ張ってスプール２０を引出方向へ回転させようとすると、トーションシャフト２４を介してスプール２０に一体的に連結されている第１ロックベース１５８が引出方向に回転する。

ここで、この状態で、上記のように回転部材３８の引出方向への回転が規制されていると、第１ロックベース１５８と回転部材３８との間に相対回転が生じ、第１ロックパウル１６０がラチェット孔１６２の内周部に接近する。

これにより、第１ロックパウル１６０のラチェット歯がラチェット孔１６２のラチェット歯に噛み合い、第１ロックベース１５８の引出方向への回転、ひいては、スプール２０の引出方向への回転が規制されて、スプール２０からのウエビングベルト２２の引き出しが規制される。これにより、ウエビングベルト２２によって前方へ移動しようとする乗員の身体を確実に拘束できる。

また、第１ロックパウル１６０のラチェット歯がラチェット孔１６２のラチェット歯に噛み合っても、第１ロックベース１５８の巻取方向への回転、ひいては、スプール２０の巻取方向への回転は規制されない。

ここで、車両が急減速状態になって車両に大きな慣性が発生した際には、プリテンショナ機構１９０が作動されて、第１ロックベース１５８が急激に巻取方向に回転される。このため、スプール２０が巻取方向に回転されて、スプール２０にウエビングベルト２２が巻き取られることで、ウエビングベルト２２による乗員の身体の拘束力が向上される。

（トーションシャフト２４の動作）
プリテンショナ機構１９０の作動によって第１ロックベース３４にスプール２０に対し作用する巻取方向への相対的な回転力は、トーションシャフト２４の第１変形部２８の機械的強度とストッパワイヤ１７４の機械的強度（特に後述の如くしごかれる際の機械的強度）との和に比し、大きい。このため、第１ロックベース３４、１５８に第１結合部３０が連結されたままの状態でプリテンショナ機構１９０の作動によって第１変形部２８が捩れ、この捩れ分だけ第１ロックベース３４、１５８がスプール２０に対し巻取方向に相対回転する。

（ストッパワイヤ１７４の動作）
このように、スプール２０に対して第１ロックベース３４、１５８が巻取方向に相対回転すると、第１ロックベース３４、１５８に形成されたワイヤ係止孔８４にストッパワイヤ１７４の一端が入り込んだままの状態で、ストッパワイヤ１７４が第１ロックベース３４、１５８のワイヤガイド溝８２に案内されつつ引っ張られる。このため、第１ロックベース３４、１５８に引っ張られたストッパワイヤ１７４は、ストッパ収容孔１７２に収容された部分がストッパ収容孔１７２の第１ロックベース３４側の開口端の縁でしごかれながらワイヤガイド溝８２に倣い、その長手方向がワイヤガイド溝８２の長手方向、すなわち、スプール２０の回転周方向になるように変形させられる。

（第２ロック機構４４の動作）
さらに、上記のように、ストッパ収容孔１７２の内側でストッパワイヤ１７４が第１ロックベース３４側へ移動すると、ばね収容孔６２内に入り込んでいたストッパワイヤ１７４の他端側は、透孔６６を通り抜けてばね収容孔６２内から離脱し、ストッパ収容孔１７２のロックベース４６側の端部からストッパ収容孔１７２に引き込まれる。このように、ばね収容孔６２内からストッパワイヤ１７４が抜け出ると（切替状態）、プレート６０に対するストッパワイヤ１７４の干渉が解消される。ストッパワイヤ１７４からの干渉が解消されたプレート６０は、回転円板付勢ばね６４の付勢力を受けてばね収容孔６２内を回動する。

プレート６０は回転円板５４に一体であるため、回転円板付勢ばね６４の付勢力でプレート６０が回動することで、回転円板５４は第２ロックベース４６に対して巻取方向に回転する。第２ロックベース４６に対して回転円板５４が巻取方向に回転すると誘導ピン５６が長孔５８の内壁を押圧して第２ロックパウル５０をパウル支持ピン５２周りの一方へ回動させる。

このように、第２ロックパウル５０が回動すると第２ロックパウル５０の先端が第２ロックベース４６の外部に突出して、第２ロックパウルラチェット９４が作動しロックリング９０の内側ラチェット９２に噛み合う（図３参照）。

ところで、プリテンショナ機構１９０の作動中には、リングロックパウル９８のリングロックラチェット１００がロックリング９０の外側ラチェット９６に噛み合った状態で、上述の如く第２ロックパウルラチェット９４がロックリング９０の内側ラチェット９２に噛み合っても、第２ロックパウル５０の巻取方向への回転が許可されて、スプール２０の巻取方向への回転が許可される。

一方、プリテンショナ機構１９０の作動後には、乗員の身体によってウエビングベルト２２が引っ張られて、スプール２０が引出方向へ回転しようとする。このため、第２ロックベース４６と共に第２ロックパウル５０が引出方向へ回転しようとする。

したがって、上述の如く第２ロックパウルラチェット９４がロックリング９０の内側ラチェット９２に噛み合うことで、第２ロックベース４６の引出方向への回転力はロックリング９０に伝えられ、ロックリング９０は引出方向へ回転しようとする。ここで、リングロックパウル９８のリングロックラチェット１００がロックリング９０の外側ラチェット９６に噛み合っているため、リングロックパウル９８がリングロックパウル収容孔９７の内壁に干渉され、リングロックパウル９８、ひいては、ロックリング９０の引出方向への回転が規制される。

ロックリング９０の引出方向への回転規制が成されると、第２ロックベース４６の引出方向への回転もまた規制される。この状態で、乗員の身体がウエビングベルト２２を引っ張った際の引っ張り力に基づくスプール２０の引出方向への回転力が、第１変形部２８の機械的強度と第２変形部４０の機械的強度との和を上回ると、第２ロックベース４６に第２結合部４２が連結されたままの状態で第２変形部４０が第１変形部２８と共に捩れ、この捩れ分だけスプール２０が引出方向に回転する。

したがって、このスプール２０の引出方向への回転量分だけスプール２０からウエビングベルト２２が引き出される。これにより、ウエビングベルト２２による乗員の拘束力が僅かに弱まると共に、上記の捩れ変形分だけウエビングベルト２２の引っ張りに供されるエネルギーが吸収される。このため、第１変形部２８及び第２変形部４０の捩じり変形によるエネルギー吸収が生じ、トーションシャフト２４による制限荷重が高荷重にされる。

一方、図４に示す如く、第１ロック機構３２、１５６が動作する前に、車両が急減速状態又は急減速直前の状態になり、且つ、体格検出手段からの信号に基づき、ＥＣＵが座席に着座している乗員の体格が、予め定められた基準値未満であると判定し、これにより、ＥＣＵから着火信号が出力されると、ガスジェネレータ１１４が作動する。ガスジェネレータ１１４が作動すると、押圧プランジャ１１８が突出して、支持アーム１０４の被押圧部１１２が押圧プランジャ１１８に押圧される。

支持アーム１０４にはシェアピン１１０が当接していることで、アーム支持ピン１０６周りの一方への支持アーム１０４の回転が規制されている。しかしながら、支持アーム１０４は押圧プランジャ１１８からの押圧力を受けることで、アーム支持ピン１０６周りの一方へ回転しようとし、この回転力で支持アーム１０４がシェアピン１１０を破断する。

シェアピン１１０による回動規制を強制的に解除させた支持アーム１０４は、押圧プランジャ１１８からの押圧力でアーム支持ピン１０６周りの一方へ回動する。このように支持アーム１０４が回動することで、リングロックパウル９８は支持部１０８からの支持を失い、自重によってリングロックパウル９８のリングロックラチェット１００が下方へ落下しようとすると、リングロックパウル９８のリングロックラチェット１００とは反対側がリングロックパウル収容孔９７に案内されて移動し、これにより、リングロックラチェット１００の外側ラチェット９６に対する噛み合いが解消される。

この状態では、第２ロックベース４６及び第２ロックパウル５０を介してロックリング９０にスプール２０の引出方向への回転力が伝えられると、ロックリング９０がスプール２０と共に引出方向に回転する。したがって、この状態では、第１変形部２８に捩れは生じるが、第２変形部４０に捩れが生じない。このため、第２変形部４０の捩じり変形によるエネルギー吸収が生じず、トーションシャフト２４による制限荷重が低荷重にされる。

すなわち、本実施の形態では、第１の態様及び第２の態様の何れも、ガスジェネレータ１１４を制御することで、第１変形部２８に捩れが生じさせるが第２変形部４０に変形を生じさせないでトーションシャフト２４による制限荷重を低荷重にする低荷重モードと、第１変形部２８及び第２変形部４０に変形を生じさせてトーションシャフト２４による制限荷重を高荷重にする高荷重モードと、を選択して切り替えることができる。これにより、ウエビングベルト２２を装着している乗員の体格等に応じた適切なエネルギー吸収をすることができる。

ところで、スプール２０に対する第１ロックベース３４、１５８の相対回転でストッパ収容孔１７２からストッパワイヤ１７４が引き出されて、ストッパワイヤ１７４の他端部のプレート６０に対する干渉が解消され、第２ロックパウル５０の第２ロックパウルラチェット９４がロックリング９０の内側ラチェット９２に噛み合うことで、ガスジェネレータ１１４の制御によってトーションシャフト２４による制限荷重を高荷重に切替可能にされている。

ここで、プリテンショナ機構１９０の作動によって、スプール２０に対して第１ロックベース３４、１５８が相対回転されて、ストッパワイヤ１７４の他端部のプレート６０に対する干渉が解消されることで、第２ロックパウル５０の第２ロックパウルラチェット９４がロックリング９０の内側ラチェット９２に噛み合う。このため、図１０に矢印Ｑで示す如く、プリテンショナ機構１９０の作動直後には、トーションシャフト２４による制限荷重が高荷重にされる。

これにより、プリテンショナ機構１９０の作動後に、乗員の身体がウエビングベルト２２を引っ張った際の引っ張り力に基づくスプール２０の引出方向への回転力によって、ストッパワイヤ１７４が移動されて第２ロックパウル５０の第２ロックパウルラチェット９４がベース８６の内側ラチェット９２に噛み合うことで、トーションシャフト２４による制限荷重が低荷重から高荷重に切り替えられる場合に比し、トーションシャフト２４による制限荷重を早期に高荷重にすることができる。

なお、本実施の形態では、スプール２０にストッパ収容孔１７２を形成すると共に、ストッパ収容孔１７２にストッパワイヤ１７４を収容した構成としたが、図１１に示す第１の態様（第２の態様でもよい）に対応するウエビング巻取装置１７０の如く、スプール２０にストッパ収容孔６８を形成すると共に、ストッパ収容孔６８に第１切替手段を構成するストッパ７４、ストッパ付勢ばね７８、及び、ワイヤ８０を収容した構成としてもよい。

この場合、ストッパ収容孔６８は小径部７０と、この小径部７０よりも内径寸法が大きな大径部７２とにより構成されている。大径部７２は第１ロックベース３４側のスプール２０の端部で開口した有底形状に形成されている。これに対して、小径部７０は第２ロックベース４６側でのスプール２０の端部で一端が開口し、他端が大径部７２の底部にて開口している。

ストッパ７４はスプール２０の軸方向に沿って長手の棒状に形成されており、その一端は小径部７０を通過して大径部７２に入り込んでいる。ストッパ７４の大径部７２に入り込んだ部分における外周部からは円板状のフランジ７６が延出されている。このフランジ７６と大径部７２の底部との間には、ストッパ付勢ばね７８（ストッパ付勢手段）が配置されている。ストッパ付勢ばね７８は圧縮コイルスプリングにより構成されており、フランジ７６、ひいてはストッパ７４を第１ロックベース３４側へ向けて付勢している。

さらに、大径部７２内にはワイヤ８０（第２エネルギー吸収部材）が収容されている。ワイヤ８０は、その一端側が大径部７２の開口端からスプール２０の外部に突出している。ワイヤ８０の一端部はワイヤガイド溝８２内にて第１ロックベース３４側に屈曲しており、第１ロックベース３４に形成されたワイヤ係止孔８４に入り込んでいる。

大径部７２内におけるワイヤ８０の他端部は、ストッパ７４と対向した状態でストッパ７４の端部に当接しており、ストッパ付勢ばね７８の付勢力による第１ロックベース３４側への移動を規制している。

ワイヤ８０によるストッパ７４の移動規制状態では、ストッパ７４の他端側は小径部７０を貫通してスプール２０の外部に突出し、更に、第２ロックベース４６のばね収容孔６２の底部に形成された透孔６６を貫通してばね収容孔６２の内側へ入り込んでいる。ばね収容孔６２の内側に入り込んだストッパ７４の他端は、プレート６０を介して回転円板付勢ばね６４とは反対側に位置しており、回転円板付勢ばね６４の付勢力で回転しようとするプレート６０にストッパ７４が干渉している。

ここで、プリテンショナ機構１９０の作動によって第１ロックベース３４にスプール２０に対し作用する巻取方向への相対的な回転力は、トーションシャフト２４の第１変形部２８の機械的強度とワイヤ８０の機械的強度（特にしごかれる際の機械的強度）との和に比し、大きい。このため、プリテンショナ機構１９０の作動によって、第１変形部２８が捩れ、この捩れ分だけ第１ロックベース３４がスプール２０に対し巻取方向に相対回転する。

さらに、スプール２０に対する第１ロックベース３４の相対回転によって、ワイヤ８０の一部又は全部がストッパワイヤ１７４と同様にストッパ収容孔６８から引き出されると、ワイヤ８０の他端部がストッパ７４の一端から離間する。このように、ワイヤ８０の他端がストッパ７４の一端から離間すると、ストッパ７４はストッパ付勢ばね７８の付勢力でワイヤ８０に追従するように第１ロックベース３４側へ移動する。

ストッパ７４が第１ロックベース３４側へ移動すると、ばね収容孔６２内に入り込んでいたストッパ７４の他端側は、透孔６６を通り抜けてばね収容孔６２内から離脱する。ばね収容孔６２内からストッパ７４が抜け出ると、プレート６０に対するストッパ７４の干渉が解消される。これにより、第１の実施の形態と同様に、第２ロックパウル５０の第２ロックパウルラチェット９４がロックリング９０の内側ラチェット９２に噛み合う。

＜第２の実施の形態の構成＞
次に、図１２乃至図１６を用いて本発明の第２の実施の形態について説明する。

本実施の形態に係るウエビング巻取装置２００は、第１の実施の形態の第１の態様（第２の態様でもよい）と、ほぼ同様の構成であるが、以下の点で異なる。

本実施の形態に係るウエビング巻取装置２００では、ベース８６に第１の実施の形態における円孔８８及びロックリング９０（外側ラチェット９６を含む）が設けられていない。

ベース８６には、ベース収容孔１８８がスプール２０に対して同軸的に形成されている。ベース収容孔１８８は内径寸法が第２ロックベース４６よりも十分に大きく、第２ロックベース４６はベース収容孔１８８に同軸的に相対回転可能に挿入されている。第１の実施の形態における内側ラチェット９２は、ベース収容孔１８８の内周部に形成されており、第２ロックパウル５０がパウル支持ピン５２周りの一方へ回動して先端側がパウル収容部４８の外側へ突出すると、第２ロックパウルラチェット９４が内側ラチェット９２に噛み合う。

さらに、ベース８６には、第１の実施の形態におけるリングロックパウル収容孔９７、リングロックパウル９８（リングロックラチェット１００を含む）、支持アーム収容孔１０２、支持アーム１０４（支持部１０８、被押圧部１１２を含む）、アーム支持ピン１０６、シェアピン１１０、ガスジェネレータ１１４（押圧プランジャ１１８を含む）、及び、ジェネレータ収容孔１１６が設けられていない。

また、ストッパワイヤ１７４は、切替手段として機能する。

＜第２の実施の形態の作用、効果＞
次に、本実施の形態の作用並びに効果について説明する。

本ウエビング巻取装置２００では、第１の実施の形態と同様に、車両が急減速し、第１ロック機構３２が作動すると回転部材３８の引出方向への回転が規制されると共に、プリテンショナ機構１９０が作動すると第１ロックベース３４が急激に巻取方向に回転される。

プリテンショナ機構１９０の作動によって第１ロックベース３４が急激に巻取方向に回転されると、第１ロックベース３４にスプール２０に対し巻取方向への相対的な回転力が作用する。

乗員の体格等が小さいと、乗員がウエビングベルト２２を引っ張ることによるスプール２０の引出方向への回転力が小さいため、プリテンショナ機構１９０の作動によって第１ロックベース３４にスプール２０に対し作用する巻取方向への相対的な回転力が小さくなる。

一方、乗員の体格等が大きいと、乗員がウエビングベルト２２を引っ張ることによるスプール２０の引出方向への回転力が大きいため、プリテンショナ機構１９０の作動によって第１ロックベース３４にスプール２０に対し作用する巻取方向への相対的な回転力が大きくなる。

ここで、乗員の体格等が小さい際には、プリテンショナ機構１９０の作動によって第１ロックベース３４にスプール２０に対し作用する巻取方向への相対的な回転力が、トーションシャフト２４の第１変形部２８の機械的強度とストッパワイヤ１７４の機械的強度（特にしごかれる際の機械的強度）との和に比し、小さい。

このため、プリテンショナ機構１９０の作動によって第１ロックベース３４が急激に巻取方向に回転されても、第１変形部２８は捩れず、第１ロックベース３４はスプール２０に対し巻取方向に相対的に回転しない。

これにより、プリテンショナ機構１９０の作動後に、乗員の身体がウエビングベルト２２を引っ張った際の引っ張り力に基づくスプール２０の引出方向への回転力が、第１変形部２８の機械的強度を上回ると、第１変形部２８が捩れ、この捩れ分だけスプール２０が引出方向に回転する。したがって、このスプール２０の引出方向への回転量分だけスプール２０からウエビングベルト２２が引き出されて、ウエビングベルト２２による乗員の拘束力が弱まると共に、上記の捩れ変形分だけウエビングベルト２２の引っ張りに供されるエネルギーが吸収される。このため、第２変形部４０の捩じり変形によるエネルギー吸収が生じず、トーションシャフト２４による制限荷重（トーションシャフト２４がウエビングベルト２２から乗員に作用する荷重を制限する荷重）が低荷重にされる。

一方、乗員の体格等が大きい際には、プリテンショナ機構１９０の作動によって第１ロックベース３４にスプール２０に対し作用する巻取方向への相対的な回転力が、トーションシャフト２４の第１変形部２８の機械的強度とストッパワイヤ１７４の機械的強度との和に比し、大きい。

このため、プリテンショナ機構１９０の作動によって第１ロックベース３４が急激に巻取方向に回転されると、第１変形部２８が捩れ、この捩れ分だけ第１ロックベース３４がスプール２０に対し巻取方向に相対的に回転する。

これにより、第１の実施の形態と同様に、第１ロックベース３４に形成されたワイヤ係止孔８４にストッパワイヤ１７４の一端が入り込んだままの状態で、ストッパワイヤ１７４が第１ロックベース３４のワイヤガイド溝８２に案内されつつ引っ張られて、ストッパワイヤ１７４の他端側が透孔６６を通り抜けてばね収容孔６２内から離脱する。このため、第２ロックパウルラチェット９４がベース８６の内側ラチェット９２に噛み合う。

ところで、プリテンショナ機構１９０の作動中には、上述の如く第２ロックパウルラチェット９４がベース８６の内側ラチェット９２に噛み合っても、第２ロックパウル５０の巻取方向への回転が許可されて、スプール２０の巻取方向への回転が許可される。

一方、プリテンショナ機構１９０の作動後には、乗員の身体によってウエビングベルト２２が引っ張られて、スプール２０が引出方向へ回転しようとするが、上述の如く第２ロックパウルラチェット９４がベース８６の内側ラチェット９２に噛み合うことで、第２ロックベース４６と共に第２ロックパウル５０の引出方向への回転が規制される。

この状態で、乗員の身体がウエビングベルト２２を引っ張った際の引っ張り力に基づくスプール２０の引出方向への回転力が、第１変形部２８の機械的強度と第２変形部４０の機械的強度との和を上回ると、第２ロックベース４６に第２結合部４２が連結されたままの状態で第２変形部４０が第１変形部２８と共に捩れ、この捩れ分だけスプール２０が引出方向に回転する。

したがって、このスプール２０の引出方向への回転量分だけスプール２０からウエビングベルト２２が引き出されることで、ウエビングベルト２２による乗員の拘束力が僅かに弱まると共に、上記の捩れ変形分だけウエビングベルト２２の引っ張りに供されるエネルギーが吸収される。これにより、第１変形部２８及び第２変形部４０の捩じり変形によるエネルギー吸収が生じ、トーションシャフト２４による制限荷重が高荷重にされる。

すなわち、本実施の形態では、第１変形部２８に捩れが生じさせるが第２変形部４０に変形を生じさせないでトーションシャフト２４による制限荷重を低荷重にする低荷重モードと、第１変形部２８及び第２変形部４０に変形を生じさせてトーションシャフト２４による制限荷重を高荷重にする高荷重モードと、に切り替えることができる。これにより、ウエビングベルト２２を装着している乗員の体格等に応じた適切なエネルギー吸収をすることができる。

ここで、上述の如く、トーションシャフト２４による制限荷重が高荷重にされる際には、プリテンショナ機構１９０の作動によって、ワイヤ８０が移動されて第２ロックパウル５０の第２ロックパウルラチェット９４がベース８６の内側ラチェット９２に噛み合うことで、トーションシャフト２４による制限荷重を低荷重から高荷重に切り替える。このため、第１の実施の形態と同様に、プリテンショナ機構１９０の作動直後には、トーションシャフト２４による制限荷重が高荷重にされる。

これにより、プリテンショナ機構１９０の作動後に、乗員の身体がウエビングベルト２２を引っ張った際の引っ張り力に基づくスプール２０の引出方向への回転力によって、ワイヤ８０が移動されて第２ロックパウル５０の第２ロックパウルラチェット９４がベース８６の内側ラチェット９２に噛み合うことで、トーションシャフト２４による制限荷重が低荷重から高荷重に切り替えられる場合に比し、トーションシャフト２４による制限荷重を早期に高荷重にすることができる。

なお、本実施の形態では、スプール２０にストッパ収容孔１７２を形成すると共に、ストッパ収容孔１７２にストッパワイヤ１７４を収容した構成としたが、ウエビング巻取装置１７０（図１１参照）と同様に、第１の実施の形態の第１の態様（第２の態様でもよい）に対応するウエビング巻取装置において、スプール２０にストッパ収容孔６８を形成すると共に、ストッパ収容孔６８に切替手段を構成するストッパ７４、ストッパ付勢ばね７８、及び、ワイヤ８０を収容した構成としてもよい。この場合、ワイヤ８０の機械的強度は、第２の実施の形態におけるストッパワイヤ１７４の機械的強度と、同一にされる。

本発明の第１の実施の形態に係るウエビング巻取装置の第２ロック機構の構成を示す分解斜視図である。本発明の第１の実施の形態に係るウエビング巻取装置における第２ロック機構の構成の概略を示す正面図である。本発明の第１の実施の形態に係るウエビング巻取装置における第２ロック機構の作動状態を示す図２に対応した正面図である。本発明の第１の実施の形態に係るウエビング巻取装置における第２ロック機構のロックリングのロック解消状態を示す図２に対応した正面図である。本発明の第１の実施の形態の第１の態様に係るウエビング巻取装置の構成の概略を示す正面断面図である。本発明の第１の実施の形態の第２の態様に係るウエビング巻取装置の構成の概略を示す正面断面図である。スプールとストッパワイヤの位置関係を示す正面図で、（Ａ）はストッパワイヤが移動する前の状態を示し、（Ｂ）はストッパワイヤが移動した状態を示す。第１の態様における第１ロックベースの正面図である。第２の態様における第１ロックベースの正面図である。本発明の第１の実施の形態に係るウエビング巻取装置において車両の衝突時におけるウエビングベルトから乗員へ作用する荷重と時間との関係を示すグラフである。本発明の第１の実施の形態の変形例に係るウエビング巻取装置の構成の概略を示す正面断面図である。本発明の第２の実施の形態に係るウエビング巻取装置の第２ロック機構の構成を示す分解斜視図である。本発明の第２の実施の形態に係るウエビング巻取装置における第２ロック機構の構成の概略を示す正面図である。本発明の第２の実施の形態に係るウエビング巻取装置における第２ロック機構の作動状態を示す図２に対応した正面図である。本発明の第２の実施の形態に係るウエビング巻取装置の構成の概略を示す正面断面図である。

符号の説明

１０ウエビング巻取装置
２０スプール（巻取軸）
２２ウエビングベルト（ウエビング）
２４トーションシャフト（フォースリミッタ機構）
３４第１ロックベース（駆動部材）
４４第２ロック機構（第２切替手段）
７４ストッパ（第１切替手段、切替手段）
７８ストッパ付勢ばね（第１切替手段、切替手段）
８０ワイヤ（第１切替手段、切替手段）
１５０ウエビング巻取装置
１５８第１ロックベース（駆動部材）
１７０ウエビング巻取装置
１７４ストッパワイヤ（第１切替手段、切替手段）
１９０プリテンショナ機構
２００ウエビング巻取装置

Claims

乗員に装着可能にされたウエビングが巻き取られ、巻取方向へ回転されることで前記ウエビングが巻き取られると共に、引出方向へ回転されることで前記ウエビングが引き出される巻取軸と、
前記巻取軸に設けられて前記巻取軸と一体に回転可能にされた駆動部材と、
車両の緊急時に作動されることで前記駆動部材を巻取方向へ回転させて前記巻取軸を巻取方向へ回転させるプリテンショナ機構と、
車両の緊急時に前記駆動部材の引出方向への回転を規制する第１ロック手段と、
前記巻取軸と前記駆動部材とを一体回転可能に連結し、車両の緊急時に前記巻取軸の引出方向への回転を許可して前記ウエビングから乗員に作用する荷重を制限荷重に制限すると共に、前記制限荷重を少なくとも低荷重と高荷重とに切替可能にされたフォースリミッタ機構と、
前記プリテンショナ機構の作動によって前記駆動部材が前記巻取軸に対し巻取方向へ相対回転することで切替状態にされる第１切替手段と、
前記第１切替手段が切替状態にされて作動されることで前記フォースリミッタ機構の前記巻取軸及び前記駆動部材との連結部分とは異なる部分の引出方向への回転を規制して前記制限荷重を高荷重に切り替える第２切替手段と、
を備えたウエビング巻取装置。