JP6498506B2

JP6498506B2 - ウェビング巻取装置

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Publication number: JP6498506B2
Application number: JP2015089186A
Authority: JP
Inventors: 元規杉山; 角屋敷　晃; 晃角屋敷; 真一大久保; 弥梁川; 靖徳秦
Original assignee: Tokai Rika Co Ltd
Current assignee: Tokai Rika Co Ltd
Priority date: 2015-04-24
Filing date: 2015-04-24
Publication date: 2019-04-10
Anticipated expiration: 2035-04-24
Also published as: US20180086304A1; WO2016171056A1; EP3287328A1; JP2016203843A; US10434978B2; EP3287328A4

Description

本発明は、スプールの引出方向への回転をロック部が制限した際に、スプールがフォースリミッタ荷重以上で引出方向への回転することを許容するウェビング巻取装置に関する。

下記特許文献１に記載されたウェビング巻取装置では、ボビン（スプール）の一端部にロッキングベースが一体回転可能に固定されている。そして、車両の緊急時には、ロッキングベースに設けられたポールがラッチプレートに係合する。このとき、ラッチプレートを固定するせん断ピンが破壊されて、ラッチプレートが回転するようになっている。

一方、上記リトラクタは収容軸を備えており、収容軸はボビン（スプール）と平行に配置されている。この収容軸には、線材（エネルギー吸収部材）が巻回されており、線材が収容軸からラッチプレートのプーリへ延出されて、線材の一端が当該プーリに係止されている。さらに、収容軸からプーリへ延出された線材は、エネルギ吸収部によって塑性変形される。そして、ラッチプレートが回転されるときには、線材が、エネルギ吸収部で塑性変形されながら、ラッチプレートに巻取られる。これにより、衝撃エネルギが吸収される。

また、エネルギ吸収機構は、車両用シートに設けられた体重センサや車両に設けられた衝突センサの出力に基づいて乗員の体重及び減速加速度を判別し、乗員に作用するウェビングの引出荷重を計算する。そして、この引出荷重に応じて、エネルギ吸収部による線材の塑性変形量が調節されるようになっている。すなわち、フォースリミッタ荷重が調節されるようになっている。

特開２００１−３１０７０５号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載されたウェビング巻取装置では、エネルギ吸収部による線材の塑性変形量を調節するためには、体重センサや衝突センサに加えて、当該体重センサ及び衝突センサの出力に基づいて乗員に作用するウェビングの引出荷重を計算するＥＣＵ等が必要になる。その結果、ウェビング巻取装置を構成する部品の点数が増加する。

本発明は上記事実を考慮し、部品点数が増加することを抑制しつつフォースリミッタ荷重を調節することができるウェビング巻取装置を得ることが目的である。

請求項１記載のウェビング巻取装置は、乗員に装着されるウェビングが巻取られ、前記ウェビングが引出されることで引出方向へ回転されるスプールと、車両の緊急時に前記スプールの引出方向への回転を制限するロック部と、前記ロック部が前記スプールの引出方向への回転を制限した際に、押圧された状態で前記スプールのフォースリミッタ荷重以上での引出方向への回転を許容すると共に、押圧力が大きくされることで少なくとも前記ウェビングの前記スプールからの引出し初期の前記フォースリミッタ荷重が大きくされるエネルギ吸収部材と、前記ウェビングの前記スプールへの残巻量に応じて、前記エネルギ吸収部材の押圧力を調節するフォースリミッタ荷重調節機構と、を備え、前記フォースリミッタ荷重調節機構は、前記エネルギ吸収部材が間に配置される第１押圧部及び第２押圧部を含んで構成されており、前記第１押圧部及び前記第２押圧部の少なくとも一方が、前記ウェビングの前記スプールへの残巻量に対応する位置へ変位されて、前記第１押圧部と前記第２押圧部とが近接される又は離間されることで、前記エネルギ吸収部材の押圧力が調節され、前記フォースリミッタ荷重調節機構は、前記スプールの回転が伝達されることで変位される変位部材を含んで構成されており、前記変位部材が変位されて、該変位部材が前記第１押圧部及び前記第２押圧部の少なくとも一方を押圧することで、前記第１押圧部及び前記第２押圧部の少なくとも一方が変位される。
請求項２記載のウェビング巻取装置は、請求項１記載のウェビング巻取装置において、前記フォースリミッタ荷重調節機構は、前記スプールと共に回転され前記エネルギ吸収部材が巻付けられる巻付部を含んで構成され、前記エネルギ吸収部材において前記巻付部に係止されている部位と前記第１押圧部と前記第２押圧部との間に配置されている部位とが前記巻付部の軸方向にオフセットして配置され、前記巻付部が前記スプールと共に回転される際に、前記第１押圧部と前記第２押圧部との間から引出された前記エネルギ吸収部材が、前記巻付部に螺旋状に巻取られる。
請求項３記載のウェビング巻取装置は、請求項１又は請求項２記載のウェビング巻取装置において、前記変位部材は、前記スプールの回転が伝達されることで回転変位され、前記変位部材の外周面が、前記第１押圧部及び前記第２押圧部の少なくとも一方を押圧し、前記変位部材の外周面の曲率半径が、当該変位部材の回転周方向に沿って段階的に大きくなるように設定されている。
請求項４記載のウェビング巻取装置は、請求項１又は請求項２記載のウェビング巻取装置において、前記変位部材は、前記スプールの回転が伝達されることで回転変位され、前記変位部材の外周面が、前記第１押圧部及び前記第２押圧部の少なくとも一方を押圧し、前記変位部材の外周面の曲率半径が、当該変位部材の回転周方向に沿って徐々に大きくなるように設定されている。

請求項１記載のウェビング巻取装置では、乗員に装着されるウェビングがスプールに巻取られており、このウェビングがスプールから引出されることで、当該ウェビングが乗員に装着されるようになっている。また、車両の緊急時には、スプールの引出方向への回転がロック部により制限される。この状態で、ウェビングが引出される方向へ引張られて、スプールに作用する荷重がフォースリミッタ荷重以上となると、スプールの引出方向への回転が許容される。

また、本発明のウェビング巻取装置では、フォースリミッタ荷重切替機構が、ウェビングのスプールへの残巻量に応じて、すなわち、ウェビングが装着される乗員の体格に応じて、エネルギ吸収部材の押圧力を調節する。これにより、乗員の体格を検出するための体重センサ等を設けることなくフォースリミッタ荷重を調節することができる。すなわち、本発明のウェビング巻取装置によれば、部品点数が増加することを抑制しつつフォースリミッタ荷重を調節することができる。

また、請求項１記載のウェビング巻取装置では、第１押圧部及び第２押圧部の少なくとも一方が、ウェビングのスプールへの残巻量に対応する位置へ変位される。これにより、第１押圧部と第２押圧部とが近接される又は離間されて、エネルギ吸収部材において第１押圧部と第２押圧部との間に配置された部位の押圧力が調節される。これにより、フォースリミッタ荷重を調節することができる。

さらに、請求項１記載のウェビング巻取装置では、スプールの回転が変位部材に伝達されると、変位部材が、第１押圧部及び第２押圧部の少なくとも一方を押圧する。これにより、第１押圧部と第２押圧部とが近接される又は離間されて、フォースリミッタ荷重が調節される。すなわち、本発明では、第１押圧部と第２押圧部とを近接させる又は離間させるための電気的なアクチュエータを設けなくても、フォースリミッタ荷重を調節することができる。

本実施形態のウェビング巻取装置を分解して示す分解斜視図である。スプールを軸方向に沿って切断した断面を示す拡大断面図である。ウェビング巻取装置におけるフォースリミッタ荷重発生及び調節機構を示す分解斜視図である。フォースリミッタ荷重発生及び調節機構を示す正面図である。カム回動機構を示す正面図である。ウェビングが大柄な乗員に装着されている際のカム及びレバー等を示す拡大正面図である。ウェビングが小柄な乗員に装着されている際のカム及びレバー等を示す拡大正面図である。エネルギ吸収ワイヤが巻付部に巻取られる前の状態を模式的に示す側面図である。巻付部がエネルギ吸収ワイヤを巻取っている状態を模式的に示す側面図である。規制突起が設けられたワイヤガイド等を示す図８に対応する側面図である。変形例に係るカム及びレバー等を示す図６及び図７に対応する拡大正面図である。

図１〜図９を用いて、本発明の実施形態に係るウェビング巻取装置について説明する。なお、図中に適宜示す矢印Ｚ方向、矢印Ｒ方向及び矢印Ｃ方向は、スプールの軸方向、径方向及び周方向をそれぞれ示すものとする。また以下、単に軸方向、径方向、周方向を示す場合は、特に断りのない限り、スプールの軸方向、径方向、周方向を示すものとする。

図１に示されるように、本発明の実施形態に係るウェビング巻取装置１０は、フレーム１２と、図示しないウェビングを巻取るスプール１４と、第１フォースリミッタ機構１６を構成するトーションシャフト１８（図２も参照）と、を備えている。また、ウェビング巻取装置１０は、車両緊急時にスプール１４を強制的に巻取方向へ回転させるプリテンショナ機構２０と、フォースリミッタ荷重発生機構及びフォースリミッタ荷重調節機構を有する第２フォースリミッタ機構２２と、を備えている。

フレーム１２は、矩形枠状に形成されていると共に、車体に固定される板状の背板１２Ａを備えている。また、背板１２Ａの幅方向両端部からは脚片１２Ｂ，１２Ｃが略直角に延出されており、この脚片１２Ｂ，１２Ｃにおける背板１２Ａとは反対側の端部は、接続板１２Ｄによって繋がれている。

スプール１４は、略円柱状に形成されていると共に図示しないウェビングが巻取られる巻取部１４Ａを備えている。この巻取部１４Ａには、ウェビングが挿通される挿通孔１４Ｂが形成されており、この挿通孔１４Ｂは、径方向外側から見て軸方向を長手方向とする矩形状に形成されている。また、ウェビングが挿通孔１４Ｂに挿通されて、当該ウェビングの長手方向の端部にストッパ部材が取付けられることで、当該ウェビングの長手方向の端部がスプール１４に係止されている。また、スプール１４が周方向他方側（矢印Ｃ方向とは反対方向）へ回転されることで、ウェビングがスプール１４に巻取られると共に、ウェビングがスプール１４から引出されることで、スプール１４が周方向一方側（矢印Ｃ方向）へ回転される、すなわち、スプール１４が引出方向へ回転されるようになっている。また、スプール１４の軸方向他方側（矢印Ｚ方向とは反対方向）の端部には、後述するプリテンショナ機構２０の移動部材３８が係合する係合歯部１４Ｃが設けられている。

図２に示されるように、スプール１４の軸心部には、後述するトーションシャフト１８が挿入されるトーションシャフト挿入孔１４Ｄが形成されている。また、トーションシャフト挿入孔１４Ｄの閉止端側には（軸方向他方側には）、トーションシャフト１８の軸方向他方側の端部が係合する図示しない第１被係合部が形成されている。そして、トーションシャフト１８の軸方向他方側の端部が当該第１被係合部に係合することで、トーションシャフト１８の軸方向他方側の端部とスプール１４とが一体回転可能に結合されるようになっている。

スプール１４の軸心部かつ当該スプール１４の軸方向一方側の端部には、回転制限機構２４の一部を構成する回転制限ナット２６が格納される回転制限ナット格納孔１４Ｅが形成されている。回転制限ナット格納孔１４Ｅの内縁部は、軸方向一方側から見て回転制限ナット２６の外縁部の形状に対応する六角形状に形成されている。これにより、回転制限ナット格納孔１４Ｅに挿入された回転制限ナット２６とスプール１４とが一体に回転することが可能となっている。回転制限ナット格納孔１４Ｅのスプール１４の軸方向一方側の端から他方側への深さは、回転制限ナット２６の厚みに比して深く設定されている。これにより、回転制限ナット２６が、回転制限ナット格納孔１４Ｅに沿って軸方向に移動することが可能となっている。

図１に示されるように、スプール１４の軸方向一方側の端部には、後述する巻付部４８に係合する係合片２８及び図示しない付勢部材が格納される格納孔１４Ｆが形成されている。また、係合片２８は、格納孔１４Ｆ内に配置された状態でスプール１４に傾動可能に支持されており、さらに係合片２８は、付勢部材によって格納孔１４Ｆから飛出す方向に付勢されている。そして、ウェビング巻取装置１０が組立てられた状態では、係合片２８は格納孔１４Ｆ内にその全体が格納された状態となっていると共に、当該係合片２８の傾動が図示しない傾動規制部材によって規制されている。また、スプール１４が、後述するロックベース３０に対して回転され始める際に、傾動規制部材による係合片２８の傾動の規制が解除されて、係合片２８が格納孔１４Ｆから飛出すようになっている。また、格納孔１４Ｆから飛出した係合片２８が、巻付部４８に係合することで、スプール１４と巻付部４８とが一体回転することが可能となっている。

また、スプール１４の軸方向一方側には、ロック機構の一部を構成するロック部としてのロックベース３０及びロックギヤ３２が設けられている。ロックベース３０は、軸方向を厚み方向とする略円板状に形成されており、このロックベース３０には、フレーム１２の脚片１２Ｃに設けられた図示しないラチェット歯に係合する第１被係合歯３０Ａが形成されている。また、ロックギヤ３２は、ロックベース３０に傾動可能に取付けられており、このロックギヤ３２には、上記ラチェット歯に係合する第２被係合歯３２Ａが形成されている。そして、車両の緊急時に、フレーム１２の脚片１２Ｃに設けられた図示しないラチェット歯に、ロックベース３０の第１被係合歯３０Ａ及びロックギヤ３２の第２被係合歯３２Ａが係合することで、ロックベース３０の回転が規制されるようになっている。

図２に示されるように、ロックベース３０の軸方向他方側には、当該ロックベース３０と一体に形成されていると共に回転制限機構２４の他の一部を構成する筒状部３０Ｂが設けられている。この筒状部３０Ｂは、略円筒状に形成されており、この筒状部３０Ｂの外周部には、回転制限ナット２６が螺合する雄螺子部３０Ｃが形成されている。

また、ロックベース３０の軸心部には、後述するトーションシャフト１８の軸方向一方側の端部が係合する図示しない第２被係合部が形成されている。そして、トーションシャフトの軸方向一方側の端部が第２被係合部に係合されることで、トーションシャフト１８の軸方向一方側の端部とロックベース３０とが一体回転可能に結合されるようになっている。

トーションシャフト１８は、略棒状に形成されており、このトーションシャフト１８の軸方向一方側の端部及び他方側の端部には、ロックベース３０に設けられた第２被係合部及びスプール１４に設けられた第１被係合部にそれぞれ係合する図示しない第２係合部及び第１係合部が設けられている。また、トーションシャフト１８における第２係合部と第１係合部との間の部位は、当該第２係合部及び第１係合部よりも小径とされていると共に、軸方向に沿って略一定の円形断面とされた捩れ部１８Ａとされている。そして、スプール１４のロックベース３０に対する引出方向への回転がトーションシャフト１８を介して制限された状態において、ウェビングから乗員に作用される荷重が所定値を超えた際に、トーションシャフト１８の捩れ部１８Ａが捩れて、スプール１４のロックベース３０に対する引出方向への回転が許容されるようになっている。

図１に示されるように、プリテンショナ機構２０は、ケース３４に接続されたシリンダ３６と、シリンダ３６内に配置された複数の移動部材３８と、移動部材３８を押圧するピストン球４０と、シリンダ３６の一端部に取付けられたガスジェネレータ４２と、を含んで構成されている。シリンダ３６は、鋼管材が所定の形状に曲げられることによって形成されており、このシリンダ３６には、略円柱状に形成された複数の移動部材３８が挿入されている。また、シリンダ３６におけるガスジェネレータ４２よりも移動部材８３８側には、球状に形成されたピストン球４０が挿入されている。そして、ガスジェネレータ４２の作動により発生した高圧のガスによってシリンダ３６内の圧力が上昇することで、ピストン球４０が移動部材３８を押圧する。これにより、複数の移動部材３８がシリンダ３６内を移動した後にスプール１４に設けられた係合歯部１４Ｃに係合すると共に当該係合歯部１４Ｃを押圧する。これにより、スプール１４が巻取方向へ回転されるようになっている。

図３に示されるように、第２フォースリミッタ機構２２は、フレーム１２の脚片１２Ｃ（図1参照）に固定されるプリセット部としてのハウジング４４と、ハウジング４４の軸方向一方側の端部に取付けられるカバーシート４６と、を備えている。また、第２フォースリミッタ機構２２は、ハウジング４４とカバーシート４６との間に配置される巻付部４８、エネルギ吸収部材としてのエネルギ吸収ワイヤ５０、押圧部（第１押圧部）としてのワイヤガイド５２、押圧部（第２押圧部）としてのレバー５４、及び変位部材としてのカム５６を備えている。

ハウジング４４は、軸方向一方側が開放された箱状に形成されており、このハウジング４４は、フレーム１２の脚片１２Ｃ（図１参照）と対向して延びる底壁４４Ａと、底壁４４Ａの外周端から軸方向一方側に向けて屈曲して延びる側壁４４Ｂと、を備えている。底壁４４Ａには、スプール１４（図１参照）の軸方向一方側の端部が挿通される挿通孔４４Ｃが形成されている。また、後述する巻付部４８は、この挿通孔４４Ｃの内周縁部に形成された段差部４４Ｄに係合されることで回転可能に支持されている。また、底壁４４Ａにおいて挿通孔４４Ｃが形成された部位の径方向外側には、後述するワイヤガイド５２が取付けられるワイヤガイド取付部４４Ｅが設けられており、このワイヤガイド取付部４４Ｅには、円形の支持孔４４Ｆが形成されている。側壁４４Ｂの径方向内側の面は、後述する巻付部４８と径方向に対向して配置されており、この側壁４４Ｂの径方向内側の面の一部は、円筒面状に形成されたプリセット面４４Ｇとされている。また、側壁４４Ｂにおいて底壁４４Ａのワイヤガイド取付部４４Ｅに対応する部位には、後述するレバー５４を傾動可能に支持する凹状のレバー支持部４４Ｈが形成されている。さらに、側壁４４Ｂにおいて底壁４４Ａのワイヤガイド取付部４４Ｅに対応する部位でかつレバー支持部４４Ｈに隣接する部位には、後述するカム５６が配置される凹状のカム配置部４４Ｉが形成されている。なお、底壁４４Ａにおいてカム配置部４４Ｉに対応する部位には、後述するカム５６の軸方向他方側の端部を支持する図示しない軸支孔が形成されている。

カバーシート４６は、ハウジング４４の側壁４４Ｂの軸方向一方側の端部に取付けられており、このカバーシート４６には、ハウジング４４の底壁４４Ａに形成された挿通孔４４Ｃに対応する挿通孔４６Ａが形成されている。また、カバーシート４６においてハウジング４４のワイヤガイド取付部４４Ｅと軸方向に対向する部位には、円形の支持孔４６Ｂが形成されており、さらにカバーシート４６においてハウジング４４のカム配置部４４Ｉに対応する部位には、後述するカム５６の軸部５６Ａが挿通される挿通孔４６Ｃが形成されている。

図２及び図３に示されるように、巻付部４８は、筒状に形成されており、この巻付部４８は、スプール１４と同軸上でかつ当該スプール１４の軸方向一方側の端部の径方向外側に配置されている。また、巻付部４８の内周部には、前述の係合片２８が係合する複数の係合歯部４８Ａが周方向に沿って形成されている。さらに、巻付部４８の外周部における軸方向他方側の端部には、径方向外側に向けて突出するフランジ部４８Ｂが形成されている。また、巻付部４８の外周面においてフランジ部４８Ｂよりも軸方向一方側の部位は、後述するエネルギ吸収ワイヤ５０が巻取られる巻取面４８Ｃとされている。

エネルギ吸収ワイヤ５０は、鋼材等を用いて形成された線状の部材（針金状の部材）が巻回されることによって形成されている。具体的には、エネルギ吸収ワイヤ５０は、線状の部材が軸方向に沿って周方向に環状に巻回されることによって形成された環状部５０Ａを備えている。また、前述のハウジング４４のプリセット面４４Ｇにセットされる前の自然状態の環状部５０Ａの外径は、当該プリセット面４４Ｇの内径よりも大きな外径とされている。そして、環状部５０Ａが縮径された状態で、環状部５０Ａがプリセット面４４Ｇの径方向内側に配置されて、当該環状部５０Ａの径方向外側の面がプリセット面４４Ｇの径方向内側の面に当接することで、エネルギ吸収ワイヤ５０がハウジング４４に取付けられるようになっている。また、エネルギ吸収ワイヤ５０の軸方向一方側の端部５０Ｂは、環状部５０Ａの一部を構成している。図４に示されるように、エネルギ吸収ワイヤ５０の軸方向他方側の端部５０Ｃは、環状部５０Ａの径方向内側を通じて当該環状部５０Ａの軸方向一方側に変位されている。そして、エネルギ吸収ワイヤ５０の軸方向他方側の端部５０Ｃが、巻付部４８の軸方向一方側の端部に係止されている。これにより、図８に示されるように、エネルギ吸収ワイヤ５０において巻付部４８に係止されている部位５０Ｄと後述するワイヤガイド５２とレバー５４との間に挟持されている部位５０Ｅとが巻付部４８の軸方向にオフセットして配置されるようになっている。

図３及び図４に示されるように、ワイヤガイド５２は、エネルギ吸収ワイヤ５０よりも強度の低い材料を用いて形成されており、このワイヤガイド５２は、軸方向視で径方向外側の面及び径方向内側の面が緩やかに湾曲された三日月状に形成されていると共に、軸方向に所定の厚みを有するブロック状に形成されている。また、ワイヤガイド５２の軸方向他方側及び一方側には、ハウジング４４に形成された支持孔４４Ｆ及びカバーシート４６に形成された支持孔４６Ｂに挿入される円柱状の支持柱５２Ａ，５２Ｂが設けられている。また、ワイヤガイド５２の径方向内側の面は、ハウジング４４に取付けられたエネルギ吸収ワイヤ５０の環状部５０Ａが当接するセット面５２Ｃとされている。このセット面５２Ｃは、ワイヤガイド５２がハウジング４４のワイヤガイド取付部４４Ｅに取付けられた状態において、プリセット面４４Ｇの延長上に配置されるようになっている。なお、セット面５２Ｃの曲率とプリセット面４４Ｇの曲率とは略同一の曲率となるように設定されている。また、ワイヤガイド５２の径方向外側の面は、エネルギ吸収ワイヤ５０の軸方向他方側の端部５０Ｃと環状部５０Ａから変位された部位との間の部位をガイドするガイド面５２Ｄとされている。また、このガイド面５２Ｄの周方向の中間部には、窪み部５２Ｅが形成されている。これにより、ガイド面５２Ｄには、複数の湾曲部が形成されている。

レバー５４は、ハウジング４４に形成されたレバー支持部４４Ｈ内に配置される軸部５４Ａと、軸部５４Ａからワイヤガイド５２側に向けて延びる腕部５４Ｂと、腕部５４Ｂの先端に設けられた移動部５４Ｃと、を有するブロック状に形成されている。具体的には、軸部５４Ａは、レバー支持部４４Ｈの内周面の形状に対応する円柱状に形成されており、この軸部５４Ａがレバー支持部４４Ｈ内に配置されることで、腕部５４Ｂが傾動されるようになっている。また、腕部５４Ｂが傾動されることで、当該腕部５４Ｂの先端に設けられた移動部５４Ｃがワイヤガイド５２と近接する又は離間する方向へ移動するようになっている。移動部５４Ｃは、ワイヤガイド５２のガイド面５２Ｄに形成された窪み部５２Ｅと対向して配置されている。そして、移動部５４Ｃがワイヤガイド５２側へ向けて移動されることで、エネルギ吸収ワイヤ５０が移動部５４Ｃとワイヤガイド５２との間に挟持されると共にワイヤガイド５２のガイド面５２Ｄに沿った形状に変形されるようになっている。

カム５６は、略円柱状に形成された軸部５６Ａと、軸部５６Ａの軸方向他端側に設けられていると共に回転されることでレバー５４の移動部５４Ｃを押圧するカム本体部５６Ｂと、を備えている。図４に示されるように、カム本体部５６Ｂは、一部が切欠かれた円柱状に形成されており、これによりカム本体部５６Ｂの外周部には、大径部５６Ｃと、この大径部よりも曲率半径が小さく設定された小径部５６Ｄと、大径部５６Ｃと小径部５６Ｄとを繋ぐ接続部５６Ｅと、が設けられている。そして、カム本体部５６Ｂの大径部５６Ｃとレバー５４の移動部５４Ｃとが当接している状態では、レバー５４の移動部５４Ｃがワイヤガイド５２のガイド面５２Ｄと近接して配置されており、またカム本体部５６Ｂの小径部５６Ｄとレバー５４の移動部５４Ｃとが当接している状態では、レバー５４の移動部５４Ｃがワイヤガイド５２のガイド面５２Ｄと離間して配置されるようになっている。

また、図５に示されるように、上記カム５６は、カム回動機構５８を介して減速して回転されるようになっている。具体的には、カム回動機構５８は、トーションシャフト１８の軸方向一方側の端部に取付けられることでスプール１４と一体回転可能とされたプライマリギヤ６０と、カム５６の軸方向一方側の端部に取付けられたファイナルギヤ６２と、プライマリギヤ６０の回転をファイナルギヤ６２に伝達する第１中間ギヤ６４及び第２中間ギヤ６６と、を含んで構成されている。そして、ウェビングがスプール１４に全量巻取られた状態から所定の長さまで引出される際には、カム本体部５６Ｂの小径部５６Ｄとレバー５４の移動部５４Ｃとが当接している。これにより、レバー５４の移動部５４Ｃがワイヤガイド５２のガイド面５２Ｄと離間して配置される。また、ウェビングがスプール１４から上記所定の長さを超えて引出されると、カム本体部５６Ｂの接続部５６Ｅとレバー５４の移動部５４Ｃとが当接した後に、当該カム本体部５６Ｂの大径部５６Ｃとレバー５４の移動部５４Ｃとが当接するようになっている。これにより、レバー５４の移動部５４Ｃがワイヤガイド５２のガイド面５２Ｄに近接して配置されるようになっている。なお、本実施形態では、ウェビングが小柄な乗員に装着された際に、ウェビングがスプール１４から上記所定の長さを超えずに引出されると共に、ウェビングが大柄な乗員に装着された際に、ウェビングがスプール１４から上記所定の長さを超えて引出されるように設定されている。なお、小柄な乗員とは、ＡＦ０５のダミーと同体型とされた乗員であり、大柄な乗員とは、ＡＭ５０ダミーと同体型とされた乗員である。また、本実施形態では、上記カム回動機構５８を構成するプライマリギヤ６０、ファイナルギヤ６２、第１中間ギヤ６４及び第２中間ギヤ６６は、フレーム１２の脚片１２Ｃに取付けられるギヤケース６８に形成されたギヤ収容凹部６８Ａ内に配置されており、このギヤ収容凹部６８Ａは、ギヤカバー７０により閉止されている。

（本実施形態の作用並びに効果）
次に、本実施形態の作用並びに効果について説明する。

図１に示されるように、本実施形態では、図示しないウェビングがスプール１４から引出されることで、ウェビングが車両の乗員の身体に装着される。

また、ウェビングが車両の乗員の身体に装着された状態で、車両が衝突することにより、ロック機構が作動すると、ロックベース３０の引出方向への回転が阻止される。その結果、このロックベース３０にトーションシャフト１８を介して連結されたスプール１４の引出方向への回転が制限されて、スプール１４からのウェビングの引出しが制限される。したがって、車両前方へ移動しようとする乗員の身体がウェビングによって拘束される。

また、車両が衝突することにより、ガスジェネレータ４２が作動されると、ピストン球４０が複数の移動部材３８を移動させる。また、移動された移動部材３８が、スプール１４に設けられた係合歯部１４Ｃに係合すると共に当該係合歯部１４Ｃを押圧すると、スプール１４が巻取方向へ回転される。これにより、ウェビングがスプール１４に所定の長さだけ巻取られ、乗員に装着されたウェビングの弛みが取除かれると共にウェビングによる乗員の拘束力が増加される。

また、ロックベース３０の引出方向への回転が規制された状態で、更に大きな力で乗員の身体がウェビングを引張り、この引張力に基づく引出方向へのスプール１４の回転力がトーションシャフト１８の捩れ部１８Ａ（図２参照）の耐捩れ荷重（耐変形荷重）を上回ると、捩れ部１８Ａが捩れる（変形する）。すなわち、第１フォースリミッタ機構１６が作動される。これにより、スプール１４のフォースリミッタ荷重（捩れ部１８Ａの耐捩れ荷重）以上での引出方向への回転が許容される。したがって、捩れ部１８Ａの捩れによりスプール１４の引出方向への回転が許容されて、ウェビングのスプール１４からの引出しが許容されることで、ウェビングによる乗員の胸部への負荷（負担）が軽減される。また捩れ部１８Ａの捩れ分だけウェビングの引張りに供される乗員の運動エネルギが吸収される。

さらに、本実施形態では、スプール１４が回転制限ナット２６（図２参照）と共にロックベース３０に対して引出方向へ回転し始めると、回転制限ナット２６が筒状部３０Ｂに沿って軸方向一方側に向けて移動する。そして、スプール１４が回転制限ナット２６と共にロックベース３０に対して所定の回転数だけ回転されると、当該回転制限ナット２６の軸方向一方側の端面がロックベース３０に当接する。これにより、スプール１４のロックベース３０に対する回転数が所定の回転数に制限される。

ところで、図４及び図６に示されるように、ウェビングが大柄な乗員に装着されていることにより、カム本体部５６Ｂの大径部５６Ｃとレバー５４の移動部５４Ｃとが当接している状態では、レバー５４の移動部５４Ｃがワイヤガイド５２のガイド面５２Ｄに近接して配置される。これにより、エネルギ吸収ワイヤ５０が移動部５４Ｃとワイヤガイド５２との間に挟持されると共にワイヤガイド５２のガイド面５２Ｄに沿った略波線形状に変形される。

また、スプール１４がロックベース３０に対して引出方向へ回転され始めると、すなわち、トーションシャフト１８が捩れ始めると、図１に示された係合片２８が、スプール１４の格納孔１４Ｆから飛出して巻付部４８の係合歯部４８Ａに係合する。これにより、スプール１４と巻付部４８とが一体回転する。さらに、巻付部４８が回転されると、エネルギ吸収ワイヤ５０が、移動部５４Ｃとワイヤガイド５２との間で変形されながら（３つの扱き部Ｔで扱かれながら）当該移動部５４Ｃとワイヤガイド５２との間から引出されて巻付部４８に巻取られる。これにより、スプール１４のフォースリミッタ荷重（トーションシャフト１８の捩れ部１８Ａの耐捩れ荷重とエネルギ吸収ワイヤ５０の扱き荷重との合計）以上での引出方向への回転が許容される。

したがって、トーションシャフト１８の捩れ部１８Ａが捩れると共にエネルギ吸収ワイヤ５０が変形されながら移動部５４Ｃとワイヤガイド５２との間から引出されることで、ウェビングによる乗員の胸部への負荷（負担）が軽減されると共に、トーションシャフト１８の捩れ部１８Ａが捩れ変形された分及びエネルギ吸収ワイヤ５０が変形された分のウェビングの引張りに供される乗員の運動エネルギが吸収される。

一方、図７に示されるように、ウェビングが小柄な乗員に装着されていることにより、カム本体部５６Ｂの小径部５６Ｄとレバー５４の移動部５４Ｃとが当接している状態では、レバー５４の移動部５４Ｃがワイヤガイド５２のガイド面５２Ｄと離間して配置される。これにより、エネルギ吸収ワイヤ５０が移動部５４Ｃとワイヤガイド５２との間で変形されない、或いは、ほとんど変形されない状態となる。そのため、スプール１４が巻付部４８と共に引出方向へ回転されると、エネルギ吸収ワイヤ５０は移動部５４Ｃとワイヤガイド５２との間で変形されない（或いはほとんど変形されない）で巻付部４８に巻取られる。これにより、スプール１４のフォースリミッタ荷重（トーションシャフト１８の捩れ部１８Ａの耐捩れ荷重）以上での引出方向への回転が許容される。

以上説明したように、本実施形態では、ウェビングが大柄な乗員に装着されている場合では、フォースリミッタ荷重の荷重値が高荷重値にされる。一方、ウェビングが小柄な乗員に装着されている場合では、フォースリミッタ荷重の荷重値が低荷重値にされる。このため、乗員を体格に応じて適切に保護することができる。

ここで、本実施形態の第２フォースリミッタ機構２２では、ウェビングのスプール１４への残巻量に応じて、すなわち、ウェビングが装着される乗員の体格に応じて、エネルギ吸収ワイヤ５０の変形量（エネルギ吸収ワイヤ５０に作用する押圧力）が調節される。これにより、乗員の体格を検出するための体重センサ等を設けることなくフォースリミッタ荷重を調節することができる。すなわち、本実施形態のウェビング巻取装置１０によれば、構成部品の点数が増加することを抑制しつつフォースリミッタ荷重を調節することができる。

また、本実施形態の第２フォースリミッタ機構２２では、スプール１４の回転がカム５６に伝達されて当該カム５６が回転されることで、エネルギ吸収ワイヤ５０の変形量が調節される。これにより、レバー５４の移動部５４Ｃとワイヤガイド５２のガイド面５２Ｄとを近接させる又は離間させるための電気的なアクチュエータを設けなくても、第２フォースリミッタ機構２２が生じさせるフォースリミッタ荷重を調節することができる。

また、図８に示されるように、本実施形態では、エネルギ吸収ワイヤ５０において巻付部４８に係止されている部位５０Ｄとワイヤガイド５２とレバー５４との間に挟持されている部位５０Ｅとが巻付部４８の軸方向にオフセットして配置されている。そのため、巻付部４８がスプール１４と共に回転されると、図９に示されるように、ワイヤガイド５２とレバー５４との間から引出されたエネルギ吸収ワイヤ５０は、フランジ部４８Ｂとクリアランスを有しながら巻付部４８に螺旋状に巻取られる。これにより、巻付部４８及びスプール１４が一周を超えて回転される領域においても、エネルギ吸収ワイヤ５０が径方向に重ならないように巻取ることができる。

さらに、本実施形態では、エネルギ吸収ワイヤ５０において巻付部４８に係止されている部位５０Ｄとワイヤガイド５２とレバー５４との間に挟持されている部位５０Ｅとの間にテンションが生じると、ワイヤガイド５２においてエネルギ吸収ワイヤ５０が当接している部分が、当該エネルギ吸収ワイヤ５０の形状に対応する凹状に変形する。すなわち、エネルギ吸収ワイヤ５０がワイヤガイド５２において凹状に変形した部分に嵌まり込むような状態となる。これにより、エネルギ吸収ワイヤ５０においてワイヤガイド５２とレバー５４との間に挟持されている部位の巻付部４８の軸方向への位置を保つことができる。なお、図１０に示されるように、エネルギ吸収ワイヤ５０においてワイヤガイド５２とレバー５４との間に挟持されている部位の巻付部４８の軸方向への位置を保つための規制部としての規制突起５２Ｆをワイヤガイド５２に設けることにより、エネルギ吸収ワイヤ５０においてワイヤガイド５２とレバー５４との間に挟持されている部位の巻付部４８の軸方向への位置を保つように構成することもできる。また、規制突起５２Ｆが設けられている場合においても、ワイヤガイド５２においてエネルギ吸収ワイヤ５０が当接している部分が、当該エネルギ吸収ワイヤ５０の形状に対応する凹状に変形するように構成してもよい。さらに、規制突起５２Ｆに対応する規制部としての規制突起をレバー５４側に設けてもよい。

さらに、図４に示されるように、本実施形態では、エネルギ吸収ワイヤ５０の軸方向他方側の端部５０Ｃが、環状部５０Ａの径方向内側を通じて当該環状部５０Ａの軸方向他方側に変位されていると共に、当該エネルギ吸収ワイヤ５０の軸方向他方側の端部５０Ｃが、巻付部４８の軸方向一方側の端部に係止されている。そのため、エネルギ吸収ワイヤ５０においてワイヤガイド５２とレバー５４との間に挟持されている部位５０Ｅの軸方向一方側への移動が当該エネルギ吸収ワイヤ５０の環状部５０Ａに当接することにより阻止される。これにより、エネルギ吸収ワイヤ５０においてワイヤガイド５２とレバー５４との間に挟持されている部位５０Ｅの軸方向一方側への移動を抑制することができる。

また、本実施形態では、第２フォースリミッタ機構２２を構成するエネルギ吸収ワイヤ５０、ハウジング４４のプリセット面４４Ｇ、巻付部４８等を径方向に沿って配列することにより、フォースリミッタ荷重を発生させる機構の軸方向への大型化を抑制することができる。その結果、ウェビング巻取装置１０の軸方向への大型化を抑制することができる。しかも、本実施形態では、第２フォースリミッタ機構２２を有することにより、スプール１４の軸心部に設けられたトーションシャフト１８が発生させるフォースリミッタ荷重を小さく設定することが可能となる。これにより、トーションシャフト１８の小型化（小径化及び軸短化）を図ることができる。

さらに、本実施形態では、第２フォースリミッタ機構２２を構成するエネルギ吸収ワイヤ５０、ハウジング４４及び巻付部４８等の各構成部品が、回転制限機構２４の径方向外側に配置されている。そのため、第２フォースリミッタ機構２２を構成する各構成部品が回転制限機構２４に対して軸方向にオフセットして配置されている場合に比して、ウェビング巻取装置１０の軸方向への大型化を抑制することができる。

また、本実施形態では、エネルギ吸収ワイヤ５０の環状部５０Ａの径方向外側の面がプリセット面４４Ｇの径方向内側の面に当接することで、エネルギ吸収ワイヤ５０がハウジング４４に取付けられるようになっている。当該構成とすることにより、エネルギ吸収ワイヤ５０の環状部５０Ａと巻付部４８とを隔成するための壁が不要になる。これにより、ウェビング巻取装置１０の軸方向への大型化をより一層抑制することができる。

なお、本実施形態では、カム５６のカム本体部５６Ｂに大径部５６Ｃ及び小径部５６Ｄを設けることによって、エネルギ吸収ワイヤ５０の変形量を調節した例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、図１１に示されるように、カム本体部５６Ｂの外周面の曲率半径を当該カム本体部５６Ｂの周方向に沿って徐々に大きくなるように設定することもできる。当該構成では、ウェビングのスプール１４への残巻量が少なくなるにつれてエネルギ吸収ワイヤ５０の変形量を無段階で大きくすることができる。また、カム本体部５６の外周面に大径部５６Ｃと小径部５６Ｄとの間の曲率半径とされた部位を設けることによって、エネルギ吸収ワイヤ５０の変形量を３段階を超える多段階で大きくしてもよい。

また、本実施形態では、カム５６の移動部５４Ｃをワイヤガイド５２側に向けて移動させることで、エネルギ吸収ワイヤ５０の変形量を調節した例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、ワイヤガイド５２をカム５６側に向けて移動させることで、エネルギ吸収ワイヤ５０の変形量を調節してもよいし、ワイヤガイド５２及びカム５６の両方を移動させることで、エネルギ吸収ワイヤ５０の変形量を調節してもよい。

また、本実施形態では、第１フォースリミッタ機構１６及び第２フォースリミッタ機構２２を備えたウェビング巻取装置１０について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、第２フォースリミッタ機構２２と同様のフォースリミッタ機構のみを備えたウェビング巻取装置としてもよい。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、その主旨を逸脱しない範囲内において上記以外にも種々変形して実施することが可能であることは勿論である。

１０ウェビング巻取装置
１４スプール
２２第２フォースリミッタ機構（フォースリミッタ荷重調節機構）
３０ロックベース（ロック部）
５０エネルギ吸収ワイヤ（エネルギ吸収部材）
５２ワイヤガイド（第１押圧部）
５４レバー（第２押圧部）
５６カム（変位部材）

Claims

乗員に装着されるウェビングが巻取られ、前記ウェビングが引出されることで引出方向へ回転されるスプールと、
車両の緊急時に前記スプールの引出方向への回転を制限するロック部と、
前記ロック部が前記スプールの引出方向への回転を制限した際に、押圧された状態で前記スプールのフォースリミッタ荷重以上での引出方向への回転を許容すると共に、押圧力が大きくされることで少なくとも前記ウェビングの前記スプールからの引出し初期の前記フォースリミッタ荷重が大きくされるエネルギ吸収部材と、
前記ウェビングの前記スプールへの残巻量に応じて、前記エネルギ吸収部材の押圧力を調節するフォースリミッタ荷重調節機構と、
を備え、
前記フォースリミッタ荷重調節機構は、前記エネルギ吸収部材が間に配置される第１押圧部及び第２押圧部を含んで構成されており、
前記第１押圧部及び前記第２押圧部の少なくとも一方が、前記ウェビングの前記スプールへの残巻量に対応する位置へ変位されて、前記第１押圧部と前記第２押圧部とが近接される又は離間されることで、前記エネルギ吸収部材の押圧力が調節され、
前記フォースリミッタ荷重調節機構は、前記スプールの回転が伝達されることで変位される変位部材を含んで構成されており、
前記変位部材が変位されて、該変位部材が前記第１押圧部及び前記第２押圧部の少なくとも一方を押圧することで、前記第１押圧部及び前記第２押圧部の少なくとも一方が変位されるウェビング巻取装置。
前記フォースリミッタ荷重調節機構は、前記スプールと共に回転され前記エネルギ吸収部材が巻付けられる巻付部を含んで構成され、
前記エネルギ吸収部材において前記巻付部に係止されている部位と前記第１押圧部と前記第２押圧部との間に配置されている部位とが前記巻付部の軸方向にオフセットして配置され、
前記巻付部が前記スプールと共に回転される際に、前記第１押圧部と前記第２押圧部との間から引出された前記エネルギ吸収部材が、前記巻付部に螺旋状に巻取られる請求項１記載のウェビング巻取装置。
前記変位部材は、前記スプールの回転が伝達されることで回転変位され、
前記変位部材の外周面が、前記第１押圧部及び前記第２押圧部の少なくとも一方を押圧し、
前記変位部材の外周面の曲率半径が、当該変位部材の回転周方向に沿って段階的に大きくなるように設定された請求項１又は請求項２記載のウェビング巻取装置。
前記変位部材は、前記スプールの回転が伝達されることで回転変位され、
前記変位部材の外周面が、前記第１押圧部及び前記第２押圧部の少なくとも一方を押圧し、
前記変位部材の外周面の曲率半径が、当該変位部材の回転周方向に沿って徐々に大きくなるように設定された請求項１又は請求項２記載のウェビング巻取装置。