JP6653137B2 - シートベルトリトラクタ及びシートベルト装置 - Google Patents

Description

本発明は、シートベルトリトラクタ及びシートベルト装置に関し、特に、相対的に回転運動する物体間に配置されるエネルギー吸収装置を備えたシートベルトリトラクタ及びシートベルト装置に関する。

例えば、シートベルトリトラクタ等のような、長尺物の巻き取り装置（巻き戻し機能も含む）において、長尺物を巻き取る巻胴（ドラムやスプールと称されることもある）は、該巻胴を回転可能に支持する支持手段に対して相対的に回転運動している。かかる相対回転運動をする装置において長尺物が伸びきった場合や巻き取り又は巻き戻し中に巻胴が停止した場合には、装置や長尺物に大きな荷重がかかることから、相対回転運動する物体間にエネルギー吸収装置を配置することが好ましい。

例えば、特許文献１には、相対的に回転運動する巻取ドラムとラチェットギヤとの間にトーションバーとワイヤとを配置したシートベルトリトラクタが開示されている。かかるシートベルトリトラクタによれば、トーションバーの捩り変形及びワイヤの摺動変形により巻取ドラムとラチェットギヤとの間に生じ得るエネルギーを吸収することができるとともに、ワイヤを摺動変形させるために必要な引き出し荷重を異ならせることによってエネルギー吸収特性を変化させることができる。

また、特許文献２には、相対的に回転運動する物体間にリングディスク（１，３）と揺動部材（２）とを配置した車両用フォースリミッタ装置が開示されている。かかる装置によれば、リングディスク（１，３）に対して揺動部材（２）が相対回転する際に、揺動部材（２）に形成された突起（５）がリングディスク（１，３）に形成された突起（７，８）に交互に揺動しながら接触することにより、相対的に回転運動する物体間に生じるエネルギーを吸収することができる。特に、本装置では、揺動部材（２）の回転速度によって運動エネルギーが変化し、揺動部材（２）の回転速度が増加するに連れてエネルギー吸収量を増大させることができる。

特開２０１３−１８４５３８号公報 国際公開２０１２／０５９１６６号

ところで、上述した特許文献１や特許文献２に記載されたようなエネルギー吸収装置を備えたシートベルトリトラクタを有するシートベルト装置では、同一の車両であっても、男性や女性、大柄な体格の人や小柄な体格の人等、種々の体格を有する乗員がシートに着座することとなる。したがって、同一のシートベルト装置であっても、車両衝突時にウェビングやリトラクタにかかる荷重が変動することとなる。この変動荷重に対応するためには、車両に乗員の体格を判断するセンサを配置したり、異なる荷重に対応可能なエネルギー吸収装置を配置したりしなければならない。

特許文献１に記載されたエネルギー吸収装置では、ワイヤとトーションバーの二段階にエネルギー吸収特性を変更することができるものの、無段階にエネルギー吸収特性を変更することができない。また、特許文献２に記載されたエネルギー吸収装置では、揺動部材の回転速度に応じてエネルギー吸収量を変更することができ、種々の体格の乗員に対応させることができる。

一方、近年、車両構造、車種、乗員の体格等に応じてシートベルトリトラクタのエネルギー吸収特性をより最適化したいというニーズが高くなっている。上述した特許文献１及び特許文献２に記載されたエネルギー吸収装置では、トーションバーの捻れと略同時に作動し始めることから、最適化によって求められるエネルギー吸収特性を実現することが難しい場合があるという問題があった。特に、トーションバーが捻れてウェビングの引き出しが開始された後であってウェビングの引き出しが停止する直前におけるエネルギー吸収特性を高めたい場合に、上述したエネルギー吸収装置では対応することができない。

本発明はかかる問題点に鑑み創案されたものであり、無段階にエネルギー吸収特性を変更することができるとともにエネルギー吸収特性の最適化に対応し得る、シートベルトリトラクタ及びシートベルト装置を提供することを目的とする。

本発明によれば、乗員を拘束するウェビングの巻き取りを行うスプールと、該スプールの軸心に挿通されるシャフトと、該シャフトに接続され前記スプールを回転状態から非回転状態に切り替え可能なロッキングベースと、前記スプールと前記ロッキングベースとの間に配置されたエネルギー吸収装置と、を備えたシートベルトリトラクタにおいて、前記エネルギー吸収装置は、前記スプールと連動して回転するスプール側構成部品と、前記ロッキングベースと連動して回転可能に構成されたロッキングベース側構成部品と、前記スプール側構成部品と前記ロッキングベース側構成部品との間に生じる相対回転によって抗力を発生させる抵抗体と、を備え、前記ロッキングベース側構成部品は、前記ロッキングベースに対して前記スプールが相対回転をし始めてから一定量の前記ウェビングが引き出された後に前記ロッキングベースに固定される固定部を有し、前記固定部が前記ロッキングベースに固定された後に前記エネルギー吸収装置を作動させるようにした、ことを特徴とするシートベルトリトラクタが提供される。

また、本発明によれば、乗員をシートに拘束するウェビングと、該ウェビングの巻き取りを行うシートベルトリトラクタと、前記ウェビングを車体側に固定するベルトアンカーと、前記シートの側面に配置されたバックルと、前記ウェビングに配置されたトングと、を備えたシートベルト装置において、前記シートベルトリトラクタは、前記ウェビングの巻き取りを行うスプールと、該スプールの軸心に挿通されるシャフトと、該シャフトに接続され前記スプールを回転状態から非回転状態に切り替え可能なロッキングベースと、前記スプールと前記ロッキングベースとの間に配置されたエネルギー吸収装置と、を備え、前記エネルギー吸収装置は、前記スプールと連動して回転するスプール側構成部品と、前記ロッキングベースと連動して回転可能に構成されたロッキングベース側構成部品と、前記スプール側構成部品と前記ロッキングベース側構成部品との間に生じる相対回転によって抗力を発生させる抵抗体と、を備え、前記ロッキングベース側構成部品は、前記ロッキングベースに対して前記スプールが相対回転をし始めてから一定量の前記ウェビングが引き出された後に前記ロッキングベースに固定される固定部を有し、前記固定部が前記ロッキングベースに固定された後に前記エネルギー吸収装置を作動させるようにした、ことを特徴とするシートベルトリトラクタが提供される。

前記固定部は、前記ロッキングベースの軸部に螺合可能なナット部品を含み、前記スプールの相対回転によって前記ナット部品が前記ロッキングベースに締め付けられるように構成されていてもよい。また、前記シャフトは、閾値以上の荷重が生じた場合に捻れるように構成されたトーションバーであってもよい。

上述した本発明に係るシートベルトリトラクタ及びシートベルト装置によれば、エネルギー吸収装置のスプール側構成部品とロッキングベース側構成部品との間に抵抗体を配置したことにより、スプール側構成部品とロッキングベース側構成部品との間に生じた相対回転運動エネルギーを抗力（例えば、慣性力、摩擦力等）に変換することができ、無段階にエネルギー吸収特性を変更することができる。

また、本発明では、ロッキングベース側構成部品をスプールが相対回転をし始めてから一定量のウェビングが引き出されるまでロッキングベースに対して相対回転するように構成したことにより、エネルギー吸収装置の作動タイミングを遅らせることができ、ウェビングの引き出し停止の直前におけるエネルギー吸収特性を高めることができ、エネルギー吸収特性の最適化に対応し得る。

本発明の第一実施形態に係るシートベルトリトラクタを示す図であり、（Ａ）は軸方向断面図、（Ｂ）は図１（Ａ）におけるＢ−Ｂ矢視断面図、である。 図１に示したシートベルトリトラクタのシャフトユニットを示す部品展開図である。 図１に示したエネルギー吸収装置の説明図であり、（Ａ）は係止部の拡大図、（Ｂ）は係止部の変形例、を示している。 図１に示したシートベルトリトラクタのエネルギー吸収特性を示す図である。 本発明の第二実施形態に係るシートベルトリトラクタを示す図であり、（Ａ）は軸方向断面図、（Ｂ）は図５（Ａ）におけるＢ−Ｂ矢視断面図、である。 図５に示したエネルギー吸収装置における固定部の拡大図である。 本実施形態に係るシートベルト装置を示す全体構成図である。

以下、本発明の実施形態について図１〜図７を用いて説明する。ここで、図１は、本発明の第一実施形態に係るシートベルトリトラクタを示す図であり、（Ａ）は軸方向断面図、（Ｂ）は図１（Ａ）におけるＢ−Ｂ矢視断面図、である。図２は、図１に示したシートベルトリトラクタのシャフトユニットを示す部品展開図である。図３は、図１に示したエネルギー吸収装置の説明図であり、（Ａ）は係止部の拡大図、（Ｂ）は係止部の変形例、を示している。図４は、図１に示したシートベルトリトラクタのエネルギー吸収特性を示す図である。

本発明の第一実施形態に係るシートベルトリトラクタ１は、例えば、図１（Ａ）〜図３（Ａ）に示したように、乗員を拘束するウェビングＷの巻き取りを行うスプール２と、スプール２の軸心に挿通されるシャフト３と、シャフト３に接続され回転状態と非回転状態とに切り替え可能なロッキングベース４と、スプール２とロッキングベース４との間に配置されたエネルギー吸収装置５と、を備え、エネルギー吸収装置５は、スプール２と連動して回転するスプール側構成部品５ａと、ロッキングベース４と連動して回転可能に構成されたロッキングベース側構成部品５ｂと、スプール側構成部品５ａとロッキングベース側構成部品５ｂとの間に生じる相対回転によって抗力を発生させる抵抗体５ｃと、を備え、ロッキングベース側構成部品５ｂは、ロッキングベース４に対してスプール２が相対回転をし始めてから一定量のウェビングＷが引き出されるまでロッキングベース４に対して相対回転するように構成されている。なお、図１（Ａ）及び図１（Ｂ）において、説明の便宜上、ウェビングＷの図を省略してある。

図示したシートベルトリトラクタ１は、従来のシートベルトリトラクタと同様に、スプール２を回転可能に収容する断面角型Ｕ字形状のベースフレーム１１と、シャフト３の一端に配置されるスプリングユニット１２と、シャフト３の他端に配置されるロック機構１３と、車両の加速度を検知するビークルセンサ１４と、車両衝突時等にスプール２を回転させてウェビングＷを巻き取って乗員とウェビングＷとの隙間を消失させるプリテンショナ１５と、を有している。なお、プリテンショナ１５は、必要に応じて省略することができる。また、シャフト３は、例えば、トーションバーによって構成される。

スプリングユニット１２は、図１（Ａ）に示したように、スパイラルスプリング（図示せず）の軸心を形成するスプリングコア１２ａと、スパイラルスプリングを収容するスプリングカバー１２ｂと、を有している。スプリングコア１２ａには、シャフト３の一端が接続されている。

ロック機構１３は、図１（Ａ）及び図２に示したように、シャフト３の端部に配置されるロッキングベース４と、ロッキングベース４に揺動可能に配置されたパウル１３ａと、ロッキングベース４の外側に隣接するようにシャフト３の端部に配置されるロックギア１３ｂと、ロックギア１３ｂに揺動可能に配置されたフライホイール１３ｃと、これらの部品を収容するとともにシャフト３を回転可能に支持するリテーナ１３ｄと、を有している。

ビークルセンサ１４は、図１（Ａ）に示したように、ロック機構１３と隣接して配置されており、車両の衝突等により車両に生じた加速度を検知した際に、ロックギア１３ｂの外周に形成された歯に係合するアクチュエータ１４ａを有している。

ビークルセンサ１４が車両の衝突等により車両に生じた加速度を検知すると、アクチュエータ１４ａによりロックギア１３ｂの回転が規制される。また、ウェビングＷが急速に引き出された場合には、フライホイール１３ｃが慣性力により揺動してリテーナ１３ｄの内周面に形成された歯に係合し、ロックギア１３ｂの回転が規制される。ロックギア１３ｂの回転が規制されると、パウル１３ａが揺動してロッキングベース４の外径方向に突出し、ベースフレーム１１の開口部に形成された歯と係合する。このパウル１３ａの係合によって、ロッキングベース４はベースフレーム１１に固定（拘束）された状態となる。

ロック機構１３が作用した状態で、ウェビングＷを引き出す方向に荷重が負荷された場合であっても、シャフト３（トーションバー）に閾値以上の荷重が生じるまでは、スプール２はシャフト３（トーションバー）を介してロッキングベース４に接続されていることから、非回転状態に保持される。そして、シャフト３（トーションバー）に閾値以上の荷重が生じた場合には、シャフト３（トーションバー）が捻れることによって、スプール２がロッキングベース４に対して相対的に回転運動を生じ、ウェビングＷが引き出される。

シャフト３は、トーションバーの最大捻れ回転数を規定するストッパ３ａを有していてもよい。ストッパ３ａは、例えば、ロッキングベース４の軸部の外周に挿嵌される。かかるストッパ３ａにより、ウェビングＷの引き出し量が規制される。また、ストッパ３ａとスプール２との間にはガタツキ防止用のカラー３ｂが配置されていてもよい。なお、図示しないが、シャフト３はトーションバーに限定されるものではなく、剛体のシャフト３にスプール２との相対回転を許容するＥＡプレート（エネルギー吸収プレート）を配置したものであってもよい。

プリテンショナ１５は、例えば、図１（Ａ）に示したように、シャフト３に挿通され同心軸上に配置されたピニオン１５ａと、ピニオン１５ａと係合可能な内歯を有するリングギア１５ｂと、リングギア１５ｂに動力を付与する動力発生手段と、リングギア１５ｂの外周を覆うカバー１５ｃと、を有している。動力発生手段は、例えば、リングギア１５ｂの外周に係合して回転させる質量体（図示せず）と、質量体を放出可能に収容するパイプ１５ｄと、質量体に動力を付与するガスジェネレータ（図示せず）と、を有している。

通常時は、ピニオン１５ａとリングギア１５ｂとは離隔しており、車両衝突時にパイプ１５ｄから質量体が放出されると、質量体の移動によってリングギア１５ｂがピニオン１５ａと噛み合うとともに、リングギア１５ｂの回転によってピニオン１５ａが回転され、スプール２が回転される。

図２に示したように、ピニオン１５ａは、内側に延出されシャフト３に嵌合されるベアリング部１５ｅを有しており、ベアリング部１５ｅはスプール２に形成された開口部に嵌合される。したがって、シャフト３の一端は、ピニオン１５ａのベアリング部１５ｅを介してスプール２に接続されている。なお、ピニオン１５ａは、プッシュナット１５ｆにより軸方向の位置決めがなされていてもよい。

上述したシートベルトリトラクタ１の構成は、例えば、特開２０１２−３０６３６号等に記載された従来のシートベルトリトラクタと実質的に同様の構成を有しており、これ以上の詳細な説明を省略する。そして、本実施形態に係るシートベルトリトラクタ１は、図１（Ａ）〜図２に示したように、スプール２とロッキングベース４との間にエネルギー吸収装置５が配置されている。

エネルギー吸収装置５は、例えば、図１（Ａ）〜図２に示したように、相対的に回転運動する物体間に配置されるエネルギー吸収装置であって、スプール２の端部に一体に形成されるとともに環状に形成された波形溝５１ａを有する底面を備えたハウジング５１と、ハウジング５１に対向するように接続されるとともにハウジング５１の波形溝５１ａと同期した波形溝５２ａを有するカバープレート５２と、一端がハウジング５１の波形溝５１ａに挿入され他端がカバープレート５２の波形溝５２ａに挿入された複数の駆動ピン５３と、駆動ピン５３の各中間部に配置された複数の質量体５４と、駆動ピン５３が挿通されて質量体５４の両側に配置されるとともにロッキングベース４に接続される一対の中間プレート５５と、を有している。

図示したエネルギー吸収装置５では、ハウジング５１がスプール２と一体に形成されているが、ハウジング５１とスプール２とを別体に形成して接続するようにしてもよいし、ハウジング５１と波形溝５１ａを有するプレートとを別体に形成して接続するようにしてもよい。また、質量体５４の内側には、質量体５４の径方向に移動を案内するガイドリング５６を有している。

また、中間プレート５５及びガイドリング５６は、固定リング５７及び連結リング５８を介してロッキングベース４に固定されている。中間プレート５５及びガイドリング５６の中心部には、係合歯を有する開口部が形成されており、この開口部に固定リング５７の軸部５７ａが係合歯と係合するように挿通される。また、固定リング５７は、連結リング５８を介してロッキングベース４に固定されている。なお、連結リング５８は、必要に応じて省略することができ、固定リング５７を直にロッキングベース４に固定するようにしてもよい。また、固定リング５７は、カバープレート５２の軸方向の移動を規制するフランジ部５７ｂを有している。

駆動ピン５３は、金属製であってもよいし、樹脂製であってもよい。質量体５４は、例えば、鉛や鉄等の金属によって構成される。また、質量体５４は、駆動ピン５３が波形溝５１ａ及び波形溝５２ａに沿って移動することによって、スプール２の径方向に往復移動することとなることから、図２に示したように、放射状に配置される。質量体５４は、例えば、全体として内側が狭く外側が広く形成された略台形形状を有しており、内側に突出した突起部５４ａを有している。突起部５４ａは、ガイドリング５６の外周に形成された溝に挿入される。

図２に示したように、本実施形態では、駆動ピン５３と質量体５４とを別体に構成し、質量体５４に形成された貫通孔に駆動ピン５３が挿通されている。このとき、駆動ピン５３は、質量体５４の貫通孔に圧入されていてもよいし、質量体５４の貫通孔に遊嵌状に挿通されていてもよい。また、図示しないが、駆動ピン５３と質量体５４とはダイカスト等によって一体に形成されていてもよい。

駆動ピン５３を質量体５４に圧入した場合や駆動ピン５３と質量体５４とを一体に形成した場合には、駆動ピン５３を質量体５４に固定することができ、波形溝５１ａ及び波形溝５２ａを移動する駆動ピン５３の回転（自転）を抑制することができる。したがって、駆動ピン５３及び質量体５４の移動に伴って発生する抗力（慣性力、摩擦力等）によってエネルギー吸収を行うことができる。なお、駆動ピン５３は、質量体５４に遊嵌状に挿通するようにしてもよい。

中間プレート５５は、駆動ピン５３を挿通する複数の長孔５５ａと、固定リング５７の軸部５７ａに係合する内歯５５ｂと、を有する環状の部品である。かかる中間プレート５５を駆動ピン５３の両端部に配置することにより、駆動ピン５３にバランスよく荷重を付加させることができ、応力集中の発生を緩和することができる。長孔５５ａは、長径が径方向に沿って配置されており、その長さは波形溝５１ａ及び波形溝５２ａの振幅よりも大きくなるように設計されている。

ここで、本実施形態において、「波形溝」とは、円周方向に蛇行するように形成された溝を意味する。また、「同期」とは、波形溝５１ａと波形溝５２ａとが同位相において同一の振幅を有していることを意味する。また、本実施形態において、スプール側構成部品５ａは、ハウジング５１及びカバープレート５２により構成される。また、ロッキングベース側構成部品５ｂは、一対の中間プレート５５、ガイドリング５６、固定リング５７、連結リング５８により構成される。また、抵抗体５ｃは、駆動ピン５３及び質量体５４により構成される。

上述したエネルギー吸収装置５において、今、ロック機構１３が作用してロッキングベース４がベースフレーム１１に固定されているものとする。このとき、スプール２はシャフト３を介してロッキングベース４に接続されていることから、非回転状態に保持される。例えば、乗員が前方に移動してウェビングＷを引き出す方向に荷重が負荷された場合、本実施形態ではシャフト３がトーションバーによって構成されていることから、シャフト３に所定の閾値以上の荷重が生じるまでは、スプール２は非回転状態に保持される。

そして、シャフト３に所定の閾値以上の荷重が生じた場合には、シャフト３が捻れることによって、スプール２がロッキングベース４に対して相対的に回転運動を生じ、ウェビングＷが引き出される。このスプール２の相対的な回転運動によって、エネルギー吸収装置５のスプール側構成部品５ａとロッキングベース側構成部品５ｂとの間に相対的な回転運動を生じることとなり、駆動ピン５３が波形溝５１ａ及び波形溝５２ａに沿って移動することとなる。このとき、質量体５４は、径方向に往復移動しつつ、駆動ピン５３と連動して回転（公転）することとなる。

駆動ピン５３及び質量体５４の質量は、ウェビングＷに生じる加速度の予測値に応じて任意に設計される。また、車両衝突時等に乗員に生じる加速度、すなわち、ウェビングＷに生じる加速度は、時間の経過とともに上昇する傾向にあり、同じ質量であれば加速度の大きさによって、スプール２から入力されたエネルギーの吸収量を変動させることができる。また、ウェビングＷに生じる加速度は、乗員の体格差（体重差）によっても変動することとなるが、この場合も加速度の大きさに応じてエネルギー吸収装置５のエネルギー吸収量を変動させることができる。すなわち、上述したエネルギー吸収装置５によれば、無段階にエネルギー吸収特性を変更することができる。

また、ロッキングベース側構成部品５ｂは、ロッキングベース４に対してスプール２が相対回転をし始めてから一定量のウェビングＷが引き出された後にロッキングベース４に係止する係止部５ｄを有している。具体的には、係止部５ｄは、例えば、図３（Ａ）に示したように、連結リング５８に形成され、ロッキングベース４に形成された凸部４１を回転方向に挿通可能かつ凸部４１と接触可能な段差５８ｂを有する切欠５８ａによって構成される。

ロッキングベース４は、シャフト３に挿通される軸部４ａと、パウル１３ａを揺動可能に支持するフランジ部４ｂと、を備え、フランジ部４ｂには軽量化のための肉抜孔４ｃが形成されている。凸部４１は、例えば、肉抜孔４ｃ内の内縁部から径方向外方に突出するように形成される。

一方、この凸部４１に対して一定量の相対回転を許容しつつ係止する係止部５ｄは、連結リング５８の内周面の一部を径方向外方に拡張するように形成した切欠５８ａによって構成される。凸部４１と接触して係止する段差５８ｂは、切欠５８ａによって形成された内周面との段差によって構成される。

かかる構成により、シャフト３の回転（捻れ）に伴ってスプール２がロッキングベース４に対して相対回転し始めた場合であっても、凸部４１は切欠５８ａが形成された円弧状の溝に沿って移動することから、連結リング５８はロッキングベース４に対して相対回転することができる。そして、凸部４１が段差５８ｂに到達すると、ロッキングベース４が連結リング５８に係止し、連結リング５８（ロッキングベース側構成部品５ｂ）がロッキングベース４に対して相対回転しないように固定されることとなる。その結果、ロッキングベース側構成部品５ｂに対してスプール側構成部品５ａが相対回転をし始めることとなり、エネルギー吸収装置が作動する。

なお、図３（Ａ）に示した実施形態では、凸部４１を径方向に突出させ、係止部５ｄを径方向に切り欠いた溝によって形成しているが、かかる構成に限定されるものではない。例えば、凸部４１を軸方向に突出させ、係止部５ｄを軸方向に穿った円弧状の溝や切欠によって形成するようにしてもよい。また、係止部５ｄは、連結リング５８ではなく、固定リング５７に形成するようにしてもよい。

また、係止部５ｄは、図３（Ｂ）に示したように、固定リング５７に形成され、ロッキングベース４の外縁に沿って形成された肉抜孔４ｃ（開口部）に挿通可能な突起部５７ｃによって構成されてもよい。突起部５７ｃは、例えば、固定リング５７のフランジ部５７ｂの表面から軸方向に突出するように形成される。突起部５７ｃが挿通され、ロッキングベース４の一定量の回転を許容しつつ係止する場所は、肉抜孔４ｃに限定されるものではなく、例えば、窪みや溝であってもよいし、肉抜孔以外の開口部であってもよい。

図３（Ａ）及び図３（Ｂ）に示したように、ロッキングベース４に対するスプール２の相対回転に対して、ロッキングベース側構成部品５ｂに対するスプール側構成部品５ａの相対回転を遅らせるための係止部５ｄは、ロッキングベース４とロッキングベース側構成部品５ｂとの間に形成された凹凸によって形成される。すなわち、何れか一方が凹部で何れか他方が凸部であれば、凹凸の配置は任意である。

ここで、図４は、本実施形態に係るシートベルトリトラクタのエネルギー吸収特性を示したものである。図４において、横軸はウェビングのストローク（引き出し量）を示し、縦軸はウェビングに生じる荷重を示している。また、図中、実線Ｍは大柄な乗員（例えば、成人男性）のデータを示し、点線Ｆは小柄な乗員（例えば、成人女性）のデータを示している。

例えば、特許文献２に記載されたようなエネルギー吸収装置を採用した場合には、スプール２とロッキングベース４との間に相対回転を生じると同時にエネルギー吸収装置が作動することとなる。しかしながら、近年、車両構造、車種、乗員の体格等に応じてシートベルトリトラクタのエネルギー吸収特性をより最適化したいというニーズが高くなっている。例えば、シャフト３（トーションバー）が捻れてウェビングＷの引き出しが開始された後であってウェビングＷの引き出しが停止する直前におけるエネルギー吸収特性を高めたいというニーズに対して、特許文献２に記載されたようなエネルギー吸収装置では、かかるエネルギー吸収特性を実現することは困難である。

そこで、本実施形態に係るシートベルトリトラクタ１では、図４に示したように、シャフト３（トーションバー）の捻れに対してエネルギー吸収装置５の作動を遅らせる区間を形成している。具体的には、ウェビングＷの荷重が閾値荷重Ｆｔに到達してからΔＳ（ストロークＳｄからストロークＳａまでの区間）だけウェビングＷが引き出された後、連結リング５８の係止部５ｄがロッキングベース４の凸部４１に係止し、エネルギー吸収装置５が作動し始めることとなる。

エネルギー吸収装置５は、上述したように、スプール側構成部品５ａとロッキングベース側構成部品５ｂとの相対回転速度の大きさに応じて無段階にエネルギー吸収可能である。したがって、図４に示したように、エネルギー吸収特性は上に凸な曲線を描くこととなる。そして、小柄な乗員の場合には、シャフト３（トーションバー）が最大捻れ回転数に到達する前にシャフト３（トーションバー）はそれ以上の捻れを生じない状態になる。一方、大柄な乗員の場合には、シャフト３（トーションバー）が最大捻れ回転数に到達する前に、ウェビングＷに生じる荷重はピーク荷重Ｆｐに到達し、エネルギー吸収装置５によってエネルギー吸収されながら徐々に低下することとなる。

したがって、本実施形態に係るシートベルトリトラクタ１によれば、シャフト３（トーションバー）が捻れている間の後半におけるエネルギー吸収特性を高めることができ、エネルギー吸収特性の最適化に対応し得る。このエネルギー吸収装置５の作動タイミングの遅れ量（ΔＳの区間の幅）は、最適化によって求められるエネルギー吸収特性に応じて任意に設定される。この作動タイミングの遅れ量は、具体的には、連結リング５８の係止部５ｄがロッキングベース４の凸部４１に係止するまでの移動量（相対回転量）によって規定される。

なお、シャフト３（トーションバー）が最大捻れ回転数に到達して捻れが規制されると、スプール２に対するロッキングベース４の相対回転も停止することとなり、エネルギー吸収装置５の作動も停止することとなる。

次に、本発明の第二実施形態に係るシートベルトリトラクタについて、図５（Ａ）〜図６を参照しつつ説明する。ここで、図５は、本発明の第二実施形態に係るシートベルトリトラクタを示す図であり、（Ａ）は軸方向断面図、（Ｂ）は図５（Ａ）におけるＢ−Ｂ矢視断面図、である。図６は、図５に示したエネルギー吸収装置における固定部の拡大図である。なお、上述した第一実施形態と同じ構成部品については、同じ符号を付して重複した説明を省略する。

第二実施形態に係るシートベルトリトラクタ１は、ロッキングベース４に対してスプール２が相対回転をし始めてから一定量のウェビングＷが引き出されるまでの間に生じる、ロッキングベース側構成部品５ｂのロッキングベース４に対する相対回転を停止させる構成が異なるだけであることから、それ以外のシートベルトリトラクタ１（エネルギー吸収装置５を含む）の構成については説明を省略する。

第二実施形態に係るシートベルトリトラクタ１のロッキングベース側構成部品５ｂは、図６に示したように、ロッキングベース４に対してスプール２が相対回転をし始めてから一定量のウェビングＷが引き出された後にロッキングベース４に固定される固定部５ｅを有している。具体的には、固定部５ｅは、ロッキングベース４の軸部４ａに螺合可能なナット部品（連結リング５８）を含み、スプール２の相対回転によってナット部品（連結リング５８）がロッキングベース４に締め付けられるように構成されている。

例えば、図６に示したように、連結リング５８の内周面には、雌ネジ５８ｃが切られており、ロッキングベース４の軸部４ａの外周面には、雄ネジ４ｄが切られている。このとき、シャフト３（トーションバー）の捻れによって、連結リング５８がロッキングベース４のフランジ部４ｂに接近するように雌ネジ５８ｃ及び雄ネジ４ｄが切られる。

かかる第二実施形態によれば、シャフト３の回転（捻れ）に伴ってスプール２がロッキングベース４に対して相対回転し始めた場合に、連結リング５８がロッキングベース４のフランジ部４ｂに向かって軸方向に移動し、連結リング５８がロッキングベース４のフランジ部４ｂに接触すると連結リング５８がロッキングベース４に固定される。したがって、上述した第一実施形態と同様に、シャフト３（トーションバー）の捻れに対してエネルギー吸収装置５の作動を遅らせることができる。

なお、本実施形態では、部品点数の増加を抑制する観点から、ナット部品として連結リング５８を使用しているが、連結リング５８と別に専用のナット部品を配置するようにしてもよい。

次に、上述したシートベルトリトラクタ１を備えたシートベルト装置１０１について、図７を参照しつつ説明する。ここで、図７は、本実施形態に係るシートベルト装置を示す全体構成図である。

図７に示したシートベルト装置１０１は、乗員（図示せず）をシートＳに拘束するウェビングＷと、ウェビングＷの巻き取りを行うシートベルトリトラクタ１と、車体側に設けられウェビングＷを案内するガイドアンカー１０２と、ウェビングＷを車体側に固定するベルトアンカー１０３と、シートＳの側面に配置されたバックル１０４と、ウェビングＷに配置されたトング１０５と、を備え、シートベルトリトラクタ１は、上述した第一実施形態〜第二実施形態（各実施形態の変形例を含む）に係るシートベルトリトラクタ１のいずれかである。

図示したシートベルト装置１０１は、いわゆる助手席用のシートベルト装置であり、シートＳと隣接した位置にピラーＰが配置されていることが多い。そして、例えば、シートベルトリトラクタ１はピラーＰ内に配置されており、ガイドアンカー１０２はピラーＰの表面に配置されている。かかるシートベルト装置１０１では、ウェビングＷを引き出してトング１０５をバックル１０４に嵌着することにより、ウェビングＷで乗員をシートＳに拘束することができる。

なお、シートベルト装置１０１のシートベルトリトラクタ１以外の構成については、従来のシートベルト装置と同様の構成であるため、ここでは詳細な説明を省略する。また、シートベルト装置１０１は、助手席用のものに限定されず、運転席用のシートベルト装置であってもよいし、後部座席用のシートベルト装置であってもよい。後部座席用のシートベルト装置では、ガイドアンカー１０２を省略するようにしてもよい。

本発明は上述した実施形態に限定されず、例えば、エネルギー吸収装置５は上述した構成以外のエネルギー吸収装置であってもよい等、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更が可能であることは勿論である。

１ シートベルトリトラクタ
２ スプール
３ シャフト
３ａ ストッパ
３ｂ カラー
４ ロッキングベース
４ａ 軸部
４ｂ フランジ部
４ｃ 肉抜孔
４ｄ 雄ネジ
５ エネルギー吸収装置
５ａ スプール側構成部品
５ｂ ロッキングベース側構成部品
５ｃ 抵抗体
５ｄ 係止部
５ｅ 固定部
１１ ベースフレーム
１２ スプリングユニット
１２ａ スプリングコア
１２ｂ スプリングカバー
１３ ロック機構
１３ａ パウル
１３ｂ ロックギア
１３ｃ フライホイール
１３ｄ リテーナ
１４ ビークルセンサ
１４ａ アクチュエータ
１５ プリテンショナ
１５ａ ピニオン
１５ｂ リングギア
１５ｃ カバー
１５ｄ パイプ
１５ｅ ベアリング部
１５ｆ プッシュナット
４１ 凸部
５１ ハウジング
５１ａ 波形溝
５２ カバープレート
５２ａ 波形溝
５３ 駆動ピン
５４ 質量体
５４ａ 突起部
５５ 中間プレート
５５ａ 長孔
５５ｂ 内歯
５６ ガイドリング
５７ 固定リング
５７ａ 軸部
５７ｂ フランジ部
５７ｃ 突起部
５８ 連結リング
５８ａ 切欠
５８ｂ 段差
５８ｃ 雌ネジ
１０１ シートベルト装置
１０２ ガイドアンカー
１０３ ベルトアンカー
１０４ バックル
１０５ トング

Claims (4)

1. 乗員を拘束するウェビングの巻き取りを行うスプールと、該スプールの軸心に挿通されるシャフトと、該シャフトに接続され前記スプールを回転状態から非回転状態に切り替え可能なロッキングベースと、前記スプールと前記ロッキングベースとの間に配置されたエネルギー吸収装置と、を備えたシートベルトリトラクタにおいて、
   前記エネルギー吸収装置は、前記スプールと連動して回転するスプール側構成部品と、前記ロッキングベースと連動して回転可能に構成されたロッキングベース側構成部品と、前記スプール側構成部品と前記ロッキングベース側構成部品との間に生じる相対回転によって抗力を発生させる抵抗体と、を備え、
   前記ロッキングベース側構成部品は、前記ロッキングベースに対して前記スプールが相対回転をし始めてから一定量の前記ウェビングが引き出された後に前記ロッキングベースに固定される固定部を有し、前記固定部が前記ロッキングベースに固定された後に前記エネルギー吸収装置を作動させるようにした、
   ことを特徴とするシートベルトリトラクタ。
2. 前記固定部は、前記ロッキングベースの軸部に螺合可能なナット部品を含み、前記スプールの相対回転によって前記ナット部品が前記ロッキングベースに締め付けられるように構成されている、ことを特徴とする請求項１に記載のシートベルトリトラクタ。
3. 前記シャフトは、閾値以上の荷重が生じた場合に捻れるように構成されたトーションバーである、ことを特徴とする請求項１に記載のシートベルトリトラクタ。
4. 乗員をシートに拘束するウェビングと、該ウェビングの巻き取りを行うシートベルトリトラクタと、前記ウェビングを車体側に固定するベルトアンカーと、前記シートの側面に配置されたバックルと、前記ウェビングに配置されたトングと、を備えたシートベルト装置において、
   前記シートベルトリトラクタは、請求項１〜３の何れか一項に記載のシートベルトリトラクタである、ことを特徴とするシートベルト装置。