シートベルト用リトラクタ
【課題】ピストンのラックがピニオンに対して初めに噛合する際の衝撃に対するラックの強度改善を、プリテンショナユニットの体格になるべく影響を与えずに実現すること。
【解決手段】シートベルト用リトラクタは、ウエビングを巻き取る巻取ドラムと、ウエビングの巻取方向に、巻取ドラムを回転させるプリテンショナユニット４０とを備えている。プリテンショナユニット４０は、巻取ドラムと連動回転可能なピニオンギヤ４６と、ピニオンギヤ４６に噛合可能なラック４４を有して、ピニオンギヤ４６を介して巻取ドラム３０を巻取方向に回転させるピストン４３と、ピストン４３を移動可能に収容するパイプシリンダ４２と、ピストン４３を駆動するガス発生部とを有している。ピストン４３の先端に設けられた先端側ラック歯４４ａは、基端側ラック歯４４ｂより全歯たけが小さく設定されている。
【解決手段】シートベルト用リトラクタは、ウエビングを巻き取る巻取ドラムと、ウエビングの巻取方向に、巻取ドラムを回転させるプリテンショナユニット４０とを備えている。プリテンショナユニット４０は、巻取ドラムと連動回転可能なピニオンギヤ４６と、ピニオンギヤ４６に噛合可能なラック４４を有して、ピニオンギヤ４６を介して巻取ドラム３０を巻取方向に回転させるピストン４３と、ピストン４３を移動可能に収容するパイプシリンダ４２と、ピストン４３を駆動するガス発生部とを有している。ピストン４３の先端に設けられた先端側ラック歯４４ａは、基端側ラック歯４４ｂより全歯たけが小さく設定されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、緊急時にウエビングの弛みを除去するための機構を備えたシートベルト用リトラクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
シートベルト用リトラクタに関して、特許文献１には、ウエビング巻取装置が開示されている。特許文献１のウエビング巻取装置では、プリテンショナにおいて、シリンダ内部で発生したガスの圧力によりシリンダから押し出されるピストンにはラックが設けられている。また、ウエビング巻取軸に巻取方向の回転力を付与する回転力付与部材には、ラックに噛合可能な外歯歯車（ピニオンギヤ）が設けられている。
【０００３】
プリテンショナ作動後に、初めにラックと外歯歯車が噛合する際には、ラック歯と外歯（ピニオンギヤ歯）とに衝撃が発生する。この衝撃によりラック歯もしくは外歯が変形する恐れがある。
【０００４】
これに対して、特許文献１では、衝撃に対する強度を改善するため、プリテンショナ作動後に初めに噛合するラック歯もしくは外歯を、他の歯よりも外形（歯厚、全歯たけの双方）を大きくして機械的強度を高くして対応している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−２３３１７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、プリテンショナ作動後に初めに噛合する歯を大きくすると、その分、ラック歯の歯厚や間隔が大きくなることによるピストンストローク量の増加や、ピニオンギヤ歯の歯先円直径の拡大によって、プリテンショナの体格が大きくなる問題がある。
【０００７】
そこで、本発明は、ピストンのラックがピニオンに対して初めに噛合する際の衝撃に対するラックの強度改善を、プリテンショナユニットの体格になるべく影響を与えずに実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第１の態様に係るシートベルト用リトラクタは、ウエビングを巻き取る巻取ドラムと、前記ウエビングの巻取方向に、前記巻取ドラムを回転させるプリテンショナユニットと、を備え、前記プリテンショナユニットは、前記巻取ドラムと連動回転可能なピニオンギヤと、前記ピニオンギヤに噛合可能なラックを有して、前記ピニオンギヤを介して前記巻取ドラムを巻取方向に回転させるピストンと、前記ピストンを移動可能に収容する筒状のシリンダと、前記ピストンを駆動する駆動機構と、を有し、前記ラックにおける複数のラック歯のうち、前記ピストンの先端に設けられたラック歯を含む前記ピストンの先端側の一部のラック歯は、前記ピストンの基端側のラック歯より全歯たけが小さく設定されている。
【０００９】
第２の態様は、第１の態様に係るシートベルト用リトラクタであって、前記ラックにおける複数のラック歯のうち、前記ピストンの先端に設けられた前記ラック歯を含む前記ピストンの先端側の一部の前記ラック歯は、前記ピストンの基端側の前記ラック歯より歯元のたけが小さく設定されている。
【００１０】
第３の態様は、第１又は第２の態様に係るシートベルト用リトラクタであって、前記ラックにおける前記複数のラック歯のうち、前記ピストンの最も先端側の前記ラック歯の全歯たけが、それより前記ピストンの基端側の前記ラック歯より小さく設定されている。
【００１１】
第４の態様は、第１〜第３のいずれか一態様に係るシートベルト用リトラクタであって、前記ピニオンギヤは、軸心方向側部に、少なくとも歯底円より大きい直径のフランジを有している。
【００１２】
第５の態様は、第１〜第４の態様のいずれか一態様に係るシートベルト用リトラクタであって、前記ピストンは、前記ラックの背面側に、基端側に設けられて前記シリンダの内面に摺接する摺接面と、先端側に設けられて前記摺接面から前記ラック側に凹む形状に形成された凹み面とを有する段差部を有する。
【００１３】
第６の態様は、第５の態様に係るシートベルト用リトラクタであって、前記シリンダは、前記ピストンの進行方向側端部にストッパーピンを有し、前記凹み面は、前記ピストンの進出位置で前記ストッパーピンに当接可能に形成されている。
【００１４】
第７の態様は、第５又は第６の態様に係るシートベルト用リトラクタであって、前記ピストンは、前記ラックと前記段差部の前記摺接面との間に肉抜き部を有している。
【発明の効果】
【００１５】
第１の態様に係るシートベルト用リトラクタによると、ラックにおける複数のラック歯のうちピストンの先端に設けられたラック歯を含むピストンの先端側の一部のラック歯は、ピストンの基端側のラック歯より全歯たけが小さく設定されているため、ピニオンギヤとの噛合によってより大きな力が加わるピストンの先端側のラック歯の強度を向上させて変形を抑制することができる。これにより、初めに噛合する際の衝撃に対するラックの強度改善を、プリテンショナユニットの体格になるべく影響を与えずに実現することができる。
【００１６】
第２の態様に係るシートベルト用リトラクタによると、ラックにおける複数のラック歯のうち、ピストンの先端に設けられたラック歯を含むピストンの先端側の一部のラック歯は、ピストンの基端側のラック歯より歯元のたけが小さくされることで歯底が浅く設定されているため、より確実にピストンとピニオンギヤとの噛合いを確保しつつ、ラックの強度改善を実現することができる。
【００１７】
第３の態様に係るシートベルト用リトラクタによると、ラックにおける複数のラック歯のうち、ピストンの最も先端側のラック歯の全歯たけが、それよりピストンの基端側のラック歯より小さく設定されているため、ピストンとピニオンギヤとの噛合により最も大きな力が加わる最も先端側のラック歯の強度を向上させつつ、その他のラック歯ではより良好な噛合いを得ることができる。
【００１８】
第４の態様に係るシートベルト用リトラクタによると、ピニオンギヤが、軸心方向側方に少なくとも歯底円より大きい直径のフランジを有しているため、ピニオンギヤのピニオンギヤ歯の変形を抑制することができ、ピニオンギヤの強度改善を、プリテンショナユニットの体格になるべく影響を与えずに実現することができる。
【００１９】
第５の態様に係るシートベルト用リトラクタによると、ピストンが、ラックの背面側に、基端側に設けられてシリンダの内面に摺接する摺接面と、先端側に設けられて摺接面からラック側に凹む形状に形成された凹み面とを有する段差部を有するため、ピストンの先端側に設けられたラック歯が設けられた部分において、摺接面が設けられた部分よりピストンが肉薄となると共に、ラックの背面側でシリンダの内面との間に空間が確保されている。これにより、ピストンの先端部がピニオンから離間する向きに弾性変形することが可能となり、ラックが最初にピニオンギヤに噛合する際には、先端側に設けられたラック歯の基端部に作用する力を弾性変形により緩和することができる。また、先端側に設けられたラック歯とピニオンギヤ歯とが、歯の歯先と歯底とが当接する態様で噛合った場合等には、ラックとピニオンギヤ間に生ずる抵抗力を弾性変形により緩和することができる。そして、よりスムーズにプリテンショナユニットを作動させることができる。
【００２０】
第６の態様に係るシートベルト用リトラクタによると、シリンダがピストンの進行方向端部にストッパーピンを有し、凹み面がピストンの進出位置でストッパーピンに当接可能に形成されているため、ストッパーピンが凹み面の内側に配設された状態でピストンをストッパーピンにより移動規制でき、プリテンショナユニットの体格になるべく影響を与えずにストッパーピンを設けることができる。
【００２１】
第７の態様に係るシートベルト用リトラクタによると、ピストンがラックと摺接面との間に肉抜き部を有しているため、ピストンの軽量化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】シートベルト用リトラクタの全体構成を示す斜視図である。
【図２】シートベルト用リトラクタの分解図である。
【図３】シートベルト用リトラクタのプリテンショナユニット側の分解斜視図である。
【図４】シートベルト用リトラクタのロックユニット側の分解斜視図である。
【図５】シートベルト用リトラクタのプリテンショナユニットを取外した状態の斜視図である。
【図６】プリテンショナユニットの内部構造を示す図である。
【図７】ピストンの斜視図である。
【図８】ピストンの側面図である。
【図９】ピストンの正面図である。
【図１０】ピストンの背面図である。
【図１１】ラック歯の説明図である。
【図１２】プリテンショナユニットの動作を示す図である。
【図１３】プリテンショナユニットの動作を示す図である。
【図１４】ロックパウルの動作を示す図である。
【図１５】ロックパウルの動作を示す図である。
【図１６】ウエビング感応部を概略的に示す説明図である。
【図１７】衝撃吸収構成部分を示す分解斜視図である。
【図１８】ワイヤー式荷重発生機構の構造を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、実施形態に係るシートベルト用リトラクタ１０について説明する（図１参照）。
【００２４】
＜全体構成＞
シートベルト用リトラクタ１０は、車両等の座席に備えられるシートベルト装置に適用されるものである。このシートベルト用リトラクタ１０は、車両のセンターピラー下部等に組込まれており、通常状態では、シートベルトとしてのウエビング１２を引出及び巻取可能に収容している。このシートベルト用リトラクタ１０は、車両の加減速時の非通常状態時には、乗員を効果的に拘束するため、ウエビング１２の引出を規制する。特に、車両の衝突時或は急激な減速時等の緊急時には、シートベルト用リトラクタ１０は、シートベルトの弛みを除去して乗員を効果的に拘束するようにウエビング１２を巻取り、その後、乗員に加わる衝撃を緩和するようにウエビング１２を徐々に繰出すように構成されている。
【００２５】
このシートベルト用リトラクタ１０は、ハウジング２０と、巻取ドラム３０と、プリテンショナユニット４０と、ロックユニット６０と、ワイヤー式荷重発生ユニット８０と、巻取ユニット１００とを備えている（図２参照）。巻取ドラム３０は、ハウジング２０内に収容されている。また、巻取ドラム３０の一側部（図１の右側）にプリテンショナユニット４０が設けられ、巻取ドラム３０の他側部（図１の左側）にロックユニット６０及び巻取ユニット１００が設けられている。そして、巻取ユニット１００が巻取ドラム３０をウエビング１２の巻取方向に付勢するように構成され、ロックユニット６０が車両の減速時等の非通常状態時（車両の衝突時或は急激な減速時等の緊急時を含む）に、ウエビング１２の引出方向への巻取ドラム３０の回転を規制するように構成される。さらに、プリテンショナユニット４０は、車両緊急時等に、ウエビング１２の巻取方向に巻取ドラム３０を回転させるように構成され、これにより乗員をより確実に拘束するようになっている。ワイヤー式荷重発生ユニット８０は、プリテンショナユニット４０が車両緊急時等にウエビング１２の巻取方向に巻取ドラム３０を回転させた後、ウエビング１２を徐々に繰出すように巻取ドラム３０の回転を許容するように構成されている。
【００２６】
＜ハウジング及び巻取ドラムについて＞
ハウジング２０は、金属板等によって形成された部材であり、図２に示すように、対向して設けられた一対の側板部２１、２２と、当該側板部２１、２２の縁部同士を連結する複数の連結板部２３、２４とを備えている。側板部２１、２２には、巻取ドラム３０の端部を外部に臨ませる開口２１ｈ、２２ｈが形成されている。また、連結板部２３は、側板部２１、２２の他の縁部（図１では上側の縁部）間の位置に延出する部分２３ａを有しており、この部分２３ａにウエビング１２を外部に引出すための開口２３ｈが形成されている（図３、図４参照）。ここでは、開口２３ｈには、ウエビング１２を挿通可能なスリット状の開口が形成された樹脂製のガイド部材２３ｂが装着されている。また、連結板部２３の前記部分２３ａには、本シートベルト用リトラクタ１０を車体等に取付けるためのねじ穴が形成されたねじ固定片２３ｃが形成されている。
【００２７】
そして、一対の側板部２１、２２間に巻取ドラム３０を配設した状態で、一方の側板部２１の外面にプリテンショナユニット４０が取付けられると共に、他方の側板部２２の外面にロックユニット６０が取付けられる。
【００２８】
巻取ドラム３０は、ウエビング１２を巻き取る部材であり、ウエビング１２が巻回された状態でハウジング２０内に回転可能に配設されている。より具体的には、巻取ドラム３０は、アルミニウム等により形成されており、円柱状の巻取ドラム本体部３１と、その巻取ドラム本体部３１の軸芯方向両端部に径方向に張出すように形成されたフランジ部３２、３４を有している。ウエビング１２は、両フランジ部３２、３４間で巻取ドラム本体部３１に巻回収容される。
【００２９】
また、巻取ドラム３０には、その中心軸に沿って軸孔部３６が形成されている。軸孔部３６は、巻取ドラム３０の一端部側では非貫通であり、巻取ドラム３０の他端部側では開口している。この軸孔部３６には、トーションバー３８が挿入されている。トーションバー３８の一端部３８ａは、軸孔部３６内部において巻取ドラム３０に相対回転不能に結合されている。ここでは、トーションバー３８の一端部３８ａを断面非円形形状（ここではスプライン形状）に形成し、この一端部３８ａが、軸孔部３６の最奥部の嵌合穴に相対回転不能な態様で嵌め込まれている。また、トーションバー３８の他端部３８ｂは、巻取ドラム３０の他端側から外部に突出しており、後述するロックユニット６０のラチェットギヤ６１と相対回転不能に結合される。ここでは、トーションバー３８の他端部３８ｂが断面非円形形状（ここでは歯車形状）に形成され、この他端部３８ｂがラチェットギヤ６１に形成された嵌合穴６２ａに相対回転不能な態様で嵌め込まれている（図１７参照）。
【００３０】
＜プリテンショナユニット＞
プリテンショナユニット４０は、車両の衝突時等の緊急時に、ウエビング１２の巻取方向に巻取ドラム３０を回転させることによって、ウエビング１２の弛みを除去するための機構である。このように車両の衝突時等の緊急時において、ウエビング１２の弛みを除去することによって、乗員をしっかりと座席に拘束することができる。
【００３１】
より具体的には、プリテンショナユニット４０は、図３に示すように、ガス発生部材４１と、パイプシリンダ４２と、ピストン４３と、ピニオンギヤ４６と、クラッチ機構５０とを備えている。
【００３２】
ガス発生部材４１は、ピストン４３を駆動する駆動機構としての部材であり、ガスを発生させることによりピストン４３を駆動する。より具体的には、ガス発生部材４１は、火薬等のガス発生剤を有しており、衝撃検知センサ等の出力に応じて前記ガス発生剤を着火させてガスを発生させる構成とされている。
【００３３】
パイプシリンダ４２は、ピストン４３を移動可能に収容する直線状のピストン案内筒部４２ａの一端部にガス導入部４２ｂが連設されたＬ字状の筒部材である。このガス導入部４２ｂに上記ガス発生部材４１が装着されている。従って、ガス発生部材４１により発生されたガスは、パイプシリンダ４２のガス導入部４２ｂ側（図６等で下側）からピストン案内筒部４２ａ内に導入される。また、ピストン案内筒部４２ａの一側部における長手方向中間部には、開口部４２ｈが形成されている。この開口部４２ｈに、巻取ドラム３０と連動回転可能な後述するピニオンギヤ４６の一部分が配設される。すなわち、ピニオンギヤ４６は、開口部４２ｈを通じてピストン案内筒部４２ａ内に突出し、ピストン案内筒部４２ａ内に移動可能に収容されるピストン４３の後述するラック４４と噛合可能とされている（図６参照）。
【００３４】
このパイプシリンダ４２は、側板部２１側のベースプレート４８ａと外側のカバープレート４８ｂとによって挟持されると共に、これらの間でベースブロック４９とカバープレート４８ｂとによって挟持された状態で、タッピングネジＰＩＮ１等を用いて側板部２１の外面に取付固定される。
【００３５】
また、パイプシリンダ４２は、ピストン４３の進行方向側端部（ピストン案内筒部４２ａの上端部）にストッパーピンＰＩＮ２を有している。ストッパーピンＰＩＮ２は、プリテンショナユニット４０をハウジング２０に取付けるとともに、ピストン４３の抜止及び、パイプシリンダ４２の抜止、回転止として機能する部材である。このストッパーピンＰＩＮ２は、ピストン案内筒部４２ａの上端部に、ピストン案内筒部４２ａの長手方向に直交する方向に沿って形成された貫通孔４２ｃに挿通されている。
【００３６】
ピストン４３は、パイプシリンダ４２内にその長手方向に沿って移動可能に配設されている。このピストン４３は、スチール材等で形成された部材であり、全体として長尺形状に形成されている（図７〜図１０参照）。また、ピストン４３は、一側部（図８で左側部）に、ピニオンギヤ４６に噛合可能なラック４４を有している。そして、ピストン４３は、ピニオンギヤ４６を介して巻取ドラム３０を巻取方向に回転させるように設けられている。
【００３７】
ラック４４における複数のラック歯は、ピニオンギヤ歯４６ａと噛合い可能なように、ピニオンギヤ４６のモジュールに対応した形状に設定し、基準ピッチ線Ｐ（データム線ともいう）におけるピッチｆ、歯厚ｇを長手方向において全て同じに設定されている（図１１参照）。また、複数のラック歯のうち、ピストン４３の先端に設けられたラック歯を含むピストン４３の先端側の一部のラック歯（以下、先端側ラック歯４４ａ）は、ピストン４３の基端側のラック歯（以下、基端側ラック歯４４ｂ）より全歯たけａが小さく設定されている。なお、基端側ラック歯４４ｂは、先端側ラック歯４４ａより基端側のラック歯全てを言うものとする。すなわち、ラック４４がピニオンギヤ４６に噛合する初期段階でピニオンギヤ歯４６ａと当接する先端側ラック歯４４ａの全歯たけａが小さく設定されている。全歯たけａが小さく設定されることにより、ラック歯に作用する力によってラック歯の基端部４４ｃに生ずる応力を低減することができ、ピストン４３の強度改善に寄与する。
【００３８】
以下、ラック歯の形状の設定方法についてより詳細に説明する（図１１参照）。ここでは、先端側ラック歯４４ａは、基端側ラック歯４４ｂより歯元のたけｄ（基準ピッチ線Ｒから歯底までの寸法）を小さくして歯底を浅くすることにより、全歯たけａを小さく設定している。すなわち、先端側ラック歯４４ａの歯元のたけｄと基端側ラック歯４４ｂの歯元のたけｅとは、ｄ＜ｅの関係となっている。一方、先端側ラック歯４４ａ及び基端側ラック歯４４ｂの歯末のたけｃ（基準ピッチ線Ｐから歯先までの寸法）は同じ寸法に設定され、先端側ラック歯４４ａ及び基端側ラック歯４４ｂの歯先が同じ高さとなっている。つまり、先端側ラック歯４４ａの歯元のたけｄが基端側ラック歯４４ｂの歯元のたけｅより小さくなった分、先端側ラック歯４４ａの全歯たけａ（ｃ＋ｄ）が、基端側ラック歯４４ｂの全歯たけｂ（ｃ＋ｅ）より小さくなっている。
【００３９】
ここで、基端側ラック歯４４ｂの歯底の深さは、周辺部品の寸法公差と各部品同士の噛合い時のガタを考慮して、ラック４４とピニオンギヤ４６とが噛合する際に、ピニオンギヤ歯４６ａの歯先が基端側ラック歯４４ｂの歯底に当接しないだけの余裕をもたせた寸法に設定されている。換言すると、基端側ラック歯４４ｂの全歯たけｂは、噛み合い歯たけと頂隙（歯底と相手歯車の歯先との隙間）との和の寸法に設定されている。これに対して、先端側ラック歯４４ａの歯底の深さは、基端側ラック歯４４ｂの歯底の深さより、ラック４４とピニオンギヤ４６との距離を前記ガタの分だけ離した場合における前記余裕の寸法公差を考慮した最小値（例えば０．５ｍｍ）分浅く設定されている。換言すると、先端側ラック歯４４ａの全歯たけａは、基端側ラック歯４４ｂの全歯たけｂより頂隙（ｅ−ｄ）の範囲内で小さく設定されている。
【００４０】
例えば、先端側ラック歯４４ａ及び基端側ラック歯４４ｂの各部の寸法は、以下のように設定することができる。
先端側ラック歯４４ａの全歯たけａ（ｃ＋ｄ）：３．５ｍｍ
基端側ラック歯４４ｂの全歯たけｂ（ｃ＋ｅ）：４．０ｍｍ
先端側ラック歯４４ａ及び基端側ラック歯４４ｂの歯末のたけｃ：２．０ｍｍ
先端側ラック歯４４ａの歯元のたけｄ：１．５ｍｍ
基端側ラック歯４４ｂの歯元のたけｅ：２．０ｍｍ
ピッチｆ：６．９６ｍｍ
歯厚ｇ（ｆ／２）：３．４８ｍｍ
【００４１】
本形状によると、先端側ラック歯４４ａの歯底に対してピニオンギヤ歯４６ａの歯先が当接し、ラック４４とピニオンギヤ４６とが適切に噛合わない場合も予測されるが、ピストン４３とピニオンギヤ４６との衝突時のより大きな衝撃を緩和することが重要である。また、後述するように、ピストン４３の先端側部分は、ラック４４とピニオンギヤ４６とが噛合する際にピニオンギヤ４６から離間する向きに弾性変形可能であるため、先端側ラック歯４４ａの歯底とピニオンギヤ歯４６ａの歯先とが当接して抵抗力が発生しても、該弾性変形により緩和可能である。
【００４２】
また、ここでは、先端側ラック歯４４ａは、ピストン４３の最も先端側のラック歯である。また、その他のラック歯が基端側ラック歯４４ｂである。この先端側ラック歯４４ａは、ピニオンギヤ４６に対して最初に当接するラック歯であり、最も大きい衝撃及び力がかかる部分である。
【００４３】
また、ピストン４３は、ラック４４の背面側（図８で右側部）において、基端側に設けられてパイプシリンダ４２の内面に摺接する摺接面４５ａと、先端側に設けられて摺接面４５ａからラック４４側に凹む形状に形成された凹み面４５ｂとを有する段差部４５を有する。より具体的には、摺接面４５ａは、パイプシリンダ４２の内面に沿った弧状面である。そして、摺接面４５ａは、ピストン４３が移動すると、パイプシリンダ４２の内面に摺接する。また、凹み面４５ｂは、摺接面４５ａからラック４４側に向けて延在する（ピストン４３の長手方向に直交する）平面とピストン４３の長手方向に沿って延在する平面とが湾曲面を介して連続する面である。この凹み面４５ｂは、ピストン４３の進出位置でストッパーピンＰＩＮ２に当接可能に形成されている。凹み面４５ｂの湾曲面は、ストッパーピンＰＩＮ２の外周面に沿った形状に形成されている。そして、ピストン４３がパイプシリンダ４２の先端側に移動すると、凹み面４５ｂの一部がストッパーピンＰＩＮ２の外周面に当接し、ストッパーピンＰＩＮ２は凹み面４５ｂの内側に位置する。
【００４４】
図８に示すように、ピストン４３のうち、凹み面４５ｂが形成された先端側の部分は、摺接面４５ａが形成された基端側の部分より肉薄になっている。このため、該先端側の部分は、凹み面４５ｂの内側において、パイプシリンダ４２の内面との間に空間を空けることにより、基端側の部分よりラック４４と段差部４５とを結ぶ方向において弾性変形可能である。これにより、ピストン４３が移動してラック４４がピニオンギヤ４６に対して最初に当接する際に加わる衝撃によって、ピストン４３の先端側の部分がピニオンギヤ４６から離間する向きに弾性変形することができる。つまり、ピストン４３の先端側の部分の弾性変形により、ラック４４とピニオンギヤ４６との当接時の衝撃を緩和できる。
【００４５】
また、ピストン４３は、ラック４４と段差部４５の摺接面４５ａとの間に肉抜き部４３ｈを有している。より具体的には、肉抜き部４３ｈは、ラック４４と摺接面４５ａとの間で、ピストン４３の長手方向に沿って長尺で、該ラック４４と摺接面４５ａとを結ぶ方向に対して直交する方向に貫通する孔状又は直交する方向に凹む溝状（ここでは孔状）に形成されている。
【００４６】
また、ピストン４３の一端面（図６等で下端面）は、ピストン案内筒部４２ａの断面形状に応じた円形端面に形成されている。この円形端面に、ゴム等のエラストマーによって形成されたシールプレート４２ｓが取付けられている。
【００４７】
このピストン４３は、プリテンショナユニット４０動作前の待機状態では、ラック４４がピニオンギヤ４６に非噛合状態となる位置まで、ピストン案内筒部４２ａの奥側（ガス導入部４２ｂ側）に挿入配置される。
【００４８】
ピニオンギヤ４６は、ピストン４３が進退移動する直進力を巻取ドラム３０の回転方向の回転力として伝達する部材である（図６参照）。このピニオンギヤ４６は、スチール材等で形成された円柱状部材であり、その外周部にはラック歯４４ａ、４４ｂに噛合い可能なピニオンギヤ歯４６ａが形成されている。また、ピニオンギヤ歯４６ａより外方に延出するようにして円筒状の支持部４６ｂが形成されている。この支持部４６ｂが側板部２１の外面側に取付けられるカバープレート４８ｂに形成された支持孔４８ｈに回転可能に嵌め込まれる。このように支持部４６ｂが支持孔４８ｈに嵌め込まれた状態では、ピニオンギヤ歯４６ａの一部が、開口部４２ｈを通じてピストン案内筒部４２ａ内に配設される。そして、ピストン４３が上記待機状態より上方に移動すると、ラック歯４４ａ、４４ｂがピニオンギヤ歯４６ａに噛合って、ピニオンギヤ４６が回転する。
【００４９】
このピニオンギヤ４６は、回転力が後述するクラッチ機構５０を介して巻取ドラム３０に伝達され、巻取ドラム３０と連動回転可能とされている。
【００５０】
また、ピニオンギヤ４６は、軸心方向側部に、少なくとも歯底円より大きい直径のフランジ４７を有している。好ましくは、フランジ４７は、ピニオンギヤ４６の歯先円と同じかそれより大きい直径に設定されているとよく、ここでは歯先円より大きい直径に設定されている（図３、図６参照）。これにより、ピニオンギヤ歯４６ａは、歯幅方向（ピニオンギヤ４６の軸心方向）の一端部がフランジ４７に固定され、ピニオンギヤ４６の軸心方向に直交する平面上において変形を規制される。ここでは、フランジ４７は、ピニオンギヤ４６の軸心方向のベースプレート４８ａ側（側板部２１側）に設けられている。
【００５１】
上記ピニオンギヤ４６の軸心方向の側板部２１側の端部、すなわちフランジ４７の側部には、当該軸芯方向に沿って突出するボス部４６ｄが形成されている。ボス部４６ｄは、断面非円形状（ここでは、複数の突条部分を有するスプライン形状）に形成されている。このボス部４６ｄは、ベースプレート４８ａに形成された開口を通って巻取ドラム３０側に突出配置される。
【００５２】
クラッチ機構５０は、通常時においてピニオンギヤ４６に対して巻取ドラム３０を自由回転させる状態（両者間の回転伝達経路を絶った状態）と、プリテンショナユニット４０の作動時においてピニオンギヤ４６の回転を巻取ドラム３０に伝達する状態（両者間の回転伝達経路を確立した状態）とで切替え可能に構成されている。
【００５３】
このクラッチ機構５０は、スチール材等で形成されたパウルベース５１と、スチール材等で形成された複数（ここでは３つ）のクラッチパウル５２と、樹脂等で形成されたパウルガイド５３とを備えている。
【００５４】
パウルベース５１の中央部には、上記ボス部４６ｄが嵌め込まれる嵌合孔５１ｈが形成されており、ボス部４６ｄが本嵌合孔５１ｈに嵌め込まれることによって、パウルベース５１がピニオンギヤ４６に対して相対回転不能に取付けられる。つまり、ピニオンギヤ４６とパウルベース５１とは一体回転する関係にある。また、このように、ボス部４６ｄが嵌合孔５１ｈに嵌め込まれた状態で、ボス部４６ｄにベアリング５４が嵌め入れられる。なお、ベアリング５４には、巻取ドラム３０の他方側面中央に形成された軸部３２ｂが挿入される。
【００５５】
このパウルベース５１に、各クラッチパウル５２が収容姿勢と係止姿勢との間で姿勢変更可能に支持されている。収容姿勢は、クラッチパウル５２の全体をパウルベース５１の外周縁部の内周側に納めた姿勢であり、係止姿勢はクラッチパウル５２の先端部をパウルベース５１の外周縁部の外周側に突出させた姿勢である。
【００５６】
パウルガイド５３は、円環状の部材であり、上記パウルベース５１に対して各クラッチパウル５２を挟んで対向する位置に配設されている。このパウルガイド５３の外側の側面には位置決突起（図示省略）が突設されており、この位置決突起がベースプレート４８ａの位置決孔４８ｅに嵌め入れられることにより、待機状態において、パウルガイド５３が回転不能な状態でベースプレート４８ａに取付固定される。また、パウルガイド５３のうちパウルベース５１側の面には、各クラッチパウル５２に対応して姿勢変更用突起部５３ａが突設されている。そして、プリテンショナユニット４０の動作によってパウルベース５１とパウルガイド５３とが相対回転すると、各クラッチパウル５２が姿勢変更用突起部５３ａに当接して、収容姿勢から係止姿勢に姿勢変更されるようになっている。
【００５７】
また、各クラッチパウル５２が係止姿勢に姿勢変更すると、巻取ドラム３０に係合するようになる。より具体的には、巻取ドラム３０の一方の側面には、クラッチ機構５０を配設可能な環状凹部３２ｈが形成されている。この環状凹部３２ｈの周壁には、クラッチギヤ３２ａが形成されており、クラッチパウル５２の先端部は当該クラッチギヤ３２ａに対して係合可能とされている。そして、上記のようにクラッチパウル５２が係止姿勢に姿勢変更すると、クラッチパウル５２の先端部がクラッチギヤ３２ａに係合し、これにより、パウルベース５１が巻取ドラム３０と一体に回転可能となる。なお、クラッチパウル５２とクラッチギヤ３２ａとの係合は、巻取ドラム３０をウエビング１２の巻取方向へ回転させる、一方向のみへの係合構造である。一度係合するとクラッチパウル５２が互いの変形を伴ってクラッチギヤ３２ａに噛み込むので、係合後、巻取ドラム３０がウエビング１２引出方向に回転すると、ピニオンギヤ４６を、プリテンショナユニット４０が作動する際とは逆の方向に、クラッチ機構５０を介して回転させ、ピストン４３を作動方向とは逆方向に押し戻す。そして、ピストン４３のラック４４と、ピニオンギヤ４６との噛合いが外れる位置までピストン４３が押し戻されると、ピニオンギヤ４６はピストン４３から外れるので、巻取ドラム３０はピストン４３に対して自由回転できるようになる。
【００５８】
このプリテンショナユニット４０の動作について説明する。
【００５９】
すなわち、待機状態において（図６参照）、ガス発生部材４１からガスが発生すると、発生したガスの圧力によってピストン４３が押される（図１２の上向き矢印の方向）。これにより、ピストン４３がピストン案内筒部４２ａの上方（先端側）に向けて移動する。
【００６０】
ラック４４の先端側ラック歯４４ａが最初にピニオンギヤ４６のピニオンギヤ歯４６ａに当接するまでピストン４３が移動すると、該先端側ラック歯４４ａとピニオンギヤ歯４６ａとが噛合して、ピニオンギヤ４６が回転し始める。ここで、ピストン４３のうち凹み面４５ｂが形成された先端側の部分は、ピニオンギヤ４６との当接の衝撃により、ピニオンギヤ４６から離間する向きに力を受けて（ここでは僅かに）弾性変形する。そして、ピストン４３の移動に伴ってピニオンギヤ４６が徐々に巻取ドラム３０の巻取方向に回転する（図１２では左回転）。
【００６１】
ここで、先端側ラック歯４４ａとピニオンギヤ歯４６ａとが噛合った際に、ピニオンギヤ歯４６ａの歯先が先端側ラック歯４４ａの歯底に当接して噛合った場合でも、ピストン４３のうち凹み面４５ｂが形成された先端側の部分が、上記と同様に弾性変形して当接による抵抗力を緩和するので、ラック４４がピニオンギヤ４６を回転させ続けることができる。
【００６２】
ピニオンギヤ４６が回転されると、ピニオンギヤ４６と一緒にパウルベース５１が回転する。この際、パウルガイド５３に対してパウルベース５１が相対回転することになるので、パウルガイド５３に形成された姿勢変更用突起部５３ａがクラッチパウル５２に当接して、クラッチパウル５２を係止姿勢に姿勢変更させる。これにより、クラッチパウル５２は巻取ドラム３０のクラッチギヤ３２ａに係合する。これにより、ピストン４３が上方に移動しようとする力が、ピニオンギヤ４６、パウルベース５１、クラッチパウル５２及びクラッチギヤ３２ａを介して巻取ドラム３０に伝達され、巻取ドラム３０がウエビング１２の巻取方向に回転駆動され、ウエビング１２が巻取ドラム３０に巻取られる。
【００６３】
なお、パウルガイド５３に形成された姿勢変更用突起部５３ａはクラッチパウル５２に当接した状態が維持されているため、パウルガイド５３に対しても回転させようとする力が加わる。そして、この力によってパウルガイド５３に形成された位置決突起が破壊されると、パウルガイド５３はパウルベース５１と共に回転することになる。
【００６４】
さらにピストン４３が移動されて、凹み面４５ｂがストッパーピンＰＩＮ２に当接する位置まで移動すると、ピストン４３が停止してピニオンギヤ４６の回転も停止し、ウエビング１２の巻取動作が終了する（図１３参照）。
【００６５】
＜ロック機構＞
ロックユニット６０は、通常状態ではトーションバー３８の他端部３８ｂの回転を許容し、非通常状態ではウエビング１２の引出方向へのトーションバー３８の他端部３８ｂの回転を規制するように構成されている（図４参照）。本実施形態では、ロックユニット６０は、ウエビング１２の急な引出時と、車両の急な加速時又は減速時にトーションバー３８の他端部３８ｂの回転を規制するように構成されている。
【００６６】
すなわち、ロックユニット６０は、ラチェットギヤ６１と、ロックパウル６４と、ロック側クラッチ６６と、ロックカバー６８と、ウエビング感応部７０と、加速感応部７４とを備えている。そして、ウエビング感応部７０又は加速感応部７４の感応動作に応じてロック側クラッチ６６がロックパウル６４を動かしてラチェットギヤ６１に係合させ、もって、ラチェットギヤ６１及び巻取ドラム３０の回転を規制する（図１４、図１５参照）。
【００６７】
すなわち、上記トーションバー３８の他端部３８ｂに、ラチェットギヤ６１が取付けられている（図３参照）。このラチェットギヤ６１は、巻取ドラム３０の他方側面に隣接して配設されており、通常状態では、巻取ドラム３０と連動して回転し、車両緊急時等にはロックユニット６０によって回転停止される。つまり、ラチェットギヤ６１は、ロックユニット６０の動作に応じて、巻取ドラム３０の回転軸と同軸上で回転可能な状態と、ウエビング１２の引出方向への回転を規制された状態とで切替えられる回転規制部材である。
【００６８】
より具体的には、ラチェットギヤ６１は、スチール材等で形成された部材であり、円板状のラチェットギヤ本体部６１ａと、ラチェットギヤ本体部６１ａの一方の主面から突出した軸部６１ｃとを備えている。ラチェットギヤ本体部６１ａの外周部にはロックパウル６４が係合可能なラチェットギヤ歯６１ｂが形成されている。このラチェットギヤ本体部６１ａは、側板部２２に形成された開口２２ｈよりも（僅かに）小さく形成され、当該開口２２ｈ内に回転可能に配設される。軸部６１ｃは断面視非円形状（ここではその長手方向に沿った突条部を有するスプライン形状）に形成されており、この軸部６１ｃが後述するロック回転部材７１及びストッパ１０４に回り止状態で嵌め込まれる。
【００６９】
また、ラチェットギヤ本体部６１ａの他方の主面の中央部には、トーションバー３８の他端部３８ｂを嵌め込み可能な嵌合穴６２ａが形成されている。ここでは、ラチェットギヤ本体部６１ａの他方の主面の中央部に、筒部６２が突設され、その筒部６２の内周部が嵌合穴６２ａであり、トーションバー３８の他端部３８ｂに対応する断面非円形形状（ここでは歯車形状）に形成されている。そして、トーションバー３８の他端部３８ｂが嵌合穴６２ａに嵌込まれることで、トーションバー３８の他端部３８ｂとラチェットギヤ６１とが相対回転不能に相互取付けされる。
【００７０】
なお、このラチェットギヤ本体部６１ａの他方の主面には、ワイヤー式荷重発生ユニット８０を組込むための部分が形成されているが、これについては後述する。
【００７１】
ロックパウル６４は、スチール材等で形成された部材である。ロックパウル６４は、細長部材（ここでは、長円状部材）に形成され、その一側部に上記ラチェットギヤ歯６１ｂに係合可能な係合歯６４ａが形成されている。このロックパウル６４は、側板部２２に対してハウジング２０に取付けられる巻取ドラム３０の外周位置で、ピン部材６４ｃを介して係合姿勢と非係合姿勢との間で姿勢変更可能に取付けられる。係合姿勢は、係合歯６４ａを上記ラチェットギヤ歯６１ｂに係合させる位置であり、非係合姿勢は係合歯６４ａをラチェットギヤ歯６１ｂから離間させた位置である。また、ロックパウル６４の一端部の外向き面には、連結ピン６４ｂが突設されており、この連結ピン６４ｂは開口２２ｈの周縁部の一部を切り欠くようにして形成された凹部２２ａを通って側板部２２の外面側に突出している。
【００７２】
また、ロックパウル６４には、当該ロックパウル６４を非係合位置に付勢する付勢部材としてリターンスプリング（図示せず）が装着されている。リターンスプリングの一端部はハウジング２０等に固定され、リターンスプリングの他端部はロックパウル６４の一端部に固定されており、リターンスプリングの弾性力によってロックパウル６４を非係合位置に付勢している。
【００７３】
そして、通常状態では、リターンスプリングの付勢力によってロックパウル６４は非係合姿勢に維持されている（図１４参照）。そして、後述するロック側クラッチ６６によってロックパウル６４が係合姿勢に姿勢変更されると、ロックパウル６４の係合歯６４ａがラチェットギヤ６１のラチェットギヤ歯６１ｂに係合して、ラチェットギヤ６１及び巻取ドラム３０の回転を規制する（図１５参照）。また、ロックパウル６４を係合姿勢に姿勢変更する力が解除されると、リターンスプリングの付勢力によってロックパウル６４が非係合姿勢に姿勢変更され、ラチェットギヤ６１及び巻取ドラム３０はウエビング１２を引出及び巻取動作できるようになる。
【００７４】
ロック側クラッチ６６及びロックカバー６８は樹脂等で形成された部材である。
【００７５】
ロックカバー６８は、クラッチ収容部６８ａと加速感応部収容部６８ｂとを有している。クラッチ収容部６８ａは、ロック側クラッチ６６を一定範囲内で回転可能に収容可能で、かつ、側板部２２側に開口する収容空間を有するケース形状に形成されている。加速感応部収容部６８ｂは、加速感応部７４を収容可能で、かつ、クラッチ収容部６８ａ内空間と連通する空間を有するケース形状に形成されている。そして、クラッチ収容部６８ａを巻取ドラム３０の他方側のフランジ部３４の外面に対応する位置に配設すると共に、その下方に加速感応部収容部６８ｂを配設した状態で、ロックカバー６８が側板部２２の外面に取付けられる。ロックカバー６８の取付は、ロックカバー６８に形成した突起を側板部２２に嵌め込むこと、その他ピン止、ねじ止等によって行うとよい。
【００７６】
ロック側クラッチ６６は、円板状の板部６６ｐの一周面に内側周壁部６６ａと、外側周壁部６７とが形成された構成とされている。
【００７７】
板部６６ｐの中央部には、軸部６１ｃを挿通可能な挿通孔６６ｈが形成されており、ロック側クラッチ６６はロックカバー６８のクラッチ収容部６８ａ内で一定の（ここでは僅かな一定の）回転範囲内で回転可能に収容される。
【００７８】
上記内側周壁部６６ａは、挿通孔６６ｈを取囲む位置に形成されており、この内周面には後述する慣性アーム７３の先端係合部７３ａが係止可能な内歯６６ｂが形成されている。
【００７９】
外側周壁部６７は、内側周壁部６６ａを、間隔を介して取囲むように形成されている。この外側周壁部６７の一部分には、上記ロックパウル６４の連結ピン６４ｂを嵌め込み可能な連結孔６７ｈが形成されている。そして、このロック側クラッチ６６が上記一定の回転範囲内で正逆両方向に回転することで、ロックパウル６４が上記係合姿勢と非係合姿勢との間で姿勢変更される。なお、ロックパウル６４はリターンスプリングの付勢力によって非係合姿勢に向けて付勢されているので、この付勢力によってロック側クラッチ６６は、ロックパウル６４の非係合姿勢に対応した回転姿勢に付勢されている。
【００８０】
また、外側周壁部６７の他の一部分には、後述するロックアーム７８を姿勢変更可能に支持するロックアーム支軸部６７ｂが設けられている。ここで、ロックアーム７８は、ロック回転部材７１の外歯７１ｂに係合可能な係合部７８ａを有する長尺部材である。このロックアーム７８の基端部が上記ロックアーム支軸部６７ｂによって係合姿勢と非係合姿勢との間で姿勢変更可能に軸支されている。ロックアーム７８の係合姿勢は、係合部７８ａを内周側に移動させてロック回転部材７１の外歯７１ｂに係合させた姿勢であり（図１６参照）、その非係合姿勢は係合部７８ａを外周側に移動させて前記外歯７１ｂから退避させた姿勢である。
【００８１】
ウエビング感応部７０は、ウエビング１２の急激な引出時に巻取ドラム３０の回転を規制するための部分であり、ロック回転部材７１と、付勢部材としてのコイルバネ７２と、慣性アーム７３とを備えている（図４、図１６参照）。
【００８２】
ロック回転部材７１は、樹脂等で形成された部材であり、円板部分の一主面に周壁部７１ａが形成された円状部材に形成されている。周壁部７１ａは、上記内側周壁部６６ａと外側周壁部６７との間に配設可能な径寸法に設定されており、当該周壁部７１ａを内側周壁部６６ａと外側周壁部６７との間に配設した状態で、回転可能とされている。この周壁部７１ａの外周部には、ロックアーム７８の係合部７８ａを係合可能な外歯７１ｂが形成されている。
【００８３】
また、ロック回転部材７１の中央部には、ラチェットギヤ６１の軸部６１ｃを回り止状態で嵌め込み可能な嵌合貫通孔７１ｈが形成されている。そして、軸部６１ｃが嵌合貫通孔７１ｈに貫通状態でかつ回り止状態で嵌め込まれる。
【００８４】
慣性アーム７３は、樹脂等で形成された部材であり、ロック回転部材７１の外周縁部の内側に沿った弧状形状に形成されている。慣性アーム７３の一端部は、上記内側周壁部６６ａの内歯６６ｂに係合可能な先端係合部７３ａに形成されている。この慣性アーム７３は、ロック回転部材７１の中心から外れた位置で、支軸部７１ｃを介して回転可能に支持されており、先端係合部７３ａを内周よりの位置に移動させた非係止姿勢（図１６の実線参照）と先端係合部７３ａを外周よりの位置に移動させた係合姿勢（図１６の２点鎖線参照）との間で姿勢変更可能とされている。また、慣性アーム７３の他端部とロック回転部材７１の止片７１ｆとの間に、慣性アーム７３を非係合姿勢に付勢する付勢部材としてのコイルバネ７２が圧縮状態で介在されている。
【００８５】
加速感応部７４は、車両の急激な加速時に巻取ドラム３０の回転を規制するための部分であり、球体７５と、中継伝達レバー７６と、ロックアーム７８とを備えている（図４参照）。なお、車両の急激な加速時は、加速度がマイナスである場合、即ち、減速時を含み、勿論、車両の衝突によって急激に減速する場合を含む。
【００８６】
球体７５は、金属球等であり、球体支持部７５ｂによって載置状に支持されている。球体支持部７５ｂは、球体７５の下半分よりも小さい部分のみを支える部分を有している。従って、球体７５に大きな慣性力が作用すると、球体７５は、球体支持部７５ｂ内から脱しようとして上方に変位する。
【００８７】
中継伝達レバー７６は、球体７５の上側部分に被さる皿状部７６ａを有しており、球体支持部７５ｂに突設された支持柱部７５ｃによって、球体７５の上方で姿勢変更可能に支持されている。そして、球体７５が球体支持部７５ｂ内に収っている場合には、中継伝達レバー７６は当該球体７５の上部に載置されている。この状態から、球体７５が球体支持部７５ｂから脱しようとして上方に変位すると、中継伝達レバー７６も上方に持上げられる。
【００８８】
これらの球体７５、球体支持部７５ｂ及び中継伝達レバー７６は、ロックカバー６８の加速感応部収容部６８ｂ内に収容される。また、この状態で、加速感応部収容部６８ｂの側板部２２側開口は、蓋部７７によって塞がれている。
【００８９】
この状態で、中継伝達レバー７６は、加速感応部収容部６８ｂと蓋部７７との上方間部分を通ってロックアーム７８と接触可能な位置に配設されている。そして、中継伝達レバー７６が上方に持上げられると、ロックアーム７８の係合部７８ａが中継伝達レバー７６によって上方に持上げられ、ロックアーム７８が係合姿勢に姿勢変更されるようになっている。なお、ロック側クラッチ６６の回転範囲はここでは僅かであるので、当該回転範囲内において中継伝達レバー７６がロックアーム７８を持上げている状態を維持できるようにすることができる。
【００９０】
ロックユニット６０の動作について説明する。
【００９１】
まず、ウエビング１２が急に引出された場合、慣性力によって慣性アーム７３が係止姿勢に姿勢変更し、その先端係合部７３ａが内歯６６ｂに係合して、ロック側クラッチ６６を回転させる。すると、ロックパウル６４が係合姿勢に姿勢変更され、ロックパウル６４の係合歯６４ａがラチェットギヤ６１のラチェットギヤ歯６１ｂに係合して、ラチェットギヤ６１及び巻取ドラム３０の回転を規制する。これにより、トーションバー３８の他端部３８ｂの回転が規制され、ウエビング１２の引出が規制される。
【００９２】
この状態で、ウエビング１２を引出す力が解除され、巻取ドラム３０が僅かに巻戻されると、リターンスプリングの付勢力によってロックパウル６４が非係合姿勢に姿勢変更されると共に、同リターンスプリングの付勢力を利用してロック側クラッチ６６も元の回転姿勢に復帰する。また、コイルバネ７２の付勢力によって慣性アーム７３も非係止姿勢に姿勢変更する。これにより、トーションバー３８の他端部３８ｂの回転規制が解除され、ラチェットギヤ６１及び巻取ドラム３０は通常状態に戻ってウエビング１２を引出及び巻取動作できるようになる。つまり、トーションバー３８は、所定荷重よりも小さいウエビング１２の引出方向への荷重の状態では、巻取ドラム３０と回転規制部材としてのラチェットギヤ６１を相対回転不能に結合する第１衝撃吸収部材として用いられている。ここで、所定荷重とは、本シートベルト用リトラクタ１０の通常の使用状態よって生じる荷重範囲（即ち、人手によるウエビング１２の引出し、及び、通常走行上想定される減速によるウエビング１２の引出しによって生じる荷重）と、車両の衝突等の緊急状態によって生じる荷重範囲との間の値である。
【００９３】
また、車両の衝突或は急減速時等で、車両が急に加速された場合、球体７５が球体支持部７５ｂの所定位置から外れて上方に変位する。すると、中継伝達レバー７６が上方に持上げられ、中継伝達レバー７６によりロックアーム７８も係合位置に姿勢変更される。これにより、ロックアーム７８の係合部７８ａがロック回転部材７１の周壁部７１ａの外歯７１ｂに係合して、ロック回転部材７１の回転力がロックアーム７８を介してロック側クラッチ６６に伝達されるようになり、ロック側クラッチ６６が回転する。
【００９４】
すると、上記と同様に、ロックパウル６４が係合姿勢に姿勢変更され、ロックパウル６４の係合歯６４ａがラチェットギヤ６１のラチェットギヤ歯６１ｂに係合して、ラチェットギヤ６１及び巻取ドラム３０の回転を規制する。これにより、トーションバー３８の他端部３８ｂの回転が規制され、ウエビング１２の引出が規制される。
【００９５】
この状態で、車両が安定状態（停止又は一定速度状態）になると、球体７５が球体支持部７５ｂの所定位置に収まり、中継伝達レバー７６及びロックアーム７８は、下方の元位置に復帰移動できるようになる。同時にウエビング１２を引出す力が解除され、巻取ドラム３０が僅かに巻戻されると、リターンスプリングの付勢力によってロックパウル６４が非係合姿勢に姿勢変更されると共に、同リターンスプリングの付勢力を利用してロック側クラッチ６６も元の回転姿勢に復帰する。同時に、中継伝達レバー７６及びロックアーム７８は、自重によって下方の元位置に復帰移動する。これにより、ラチェットギヤ６１及び巻取ドラム３０は通常状態に戻ってウエビング１２を引出及び巻取動作できるようになる。
【００９６】
このロックユニット６０によって、少なくとも緊急状態ではラチェットギヤ６１の回転を規制して、次に説明するワイヤー８６を利用した衝撃エネルギーの吸収動作を開始可能な状態にすることができる。
【００９７】
なお、ここでは、ロックユニット６０が、ウエビング１２の急な引出時及び車両の急な加速時にトーションバー３８の他端部３８ｂの回転を規制（停止）させる例で説明したが、これらはいずれか一方のみ採用されてもよいし、また、他の機構によってトーションバー３８の他端部３８ｂの回転を規制する構成であってもよい。また、プリテンショナユニット４０の動作と連動してトーションバー３８の他端部３８ｂの回転を規制する構成であってもよい。即ち、ロックユニット６０としては、少なくとも、ウエビング１２を引出つつ衝撃吸収すべき緊急状態において、トーションバー３８の他端部３８ｂの回転を規制する構成であればよい。
【００９８】
＜巻取機構＞
巻取ユニット１００は、巻取ドラム３０を、常時、巻取方向に付勢するように構成されている。ここでは、巻取ユニット１００は、上記ロックユニット６０の外側に設けられており、渦巻バネ１０２と、ストッパ１０４とバネカバー１０６とを有している（図４参照）。
【００９９】
ストッパ１０４は、上記ロックユニット６０の外側に突出する軸部６１ｃの先端部に回り止状態で固定されると共に、渦巻バネ１０２の最内周端部に固定されている。渦巻バネ１０２は、ロックユニット６０の外側に配設された状態で、ロックユニット６０の外面に取付けられたバネカバー１０６内に収容されている。バネカバー１０６内で渦巻バネ１０２の外側端部は、当該バネカバー１０６内の一定位置に固定される。
【０１００】
そして、渦巻バネ１０２の一方向の回転付勢力が、ラチェットギヤ６１及びトーションバー３８を介して巻取ドラム３０に対して、巻取ドラム３０を常時巻取方向に付勢する力として作用するようになっている。
【０１０１】
＜ワイヤー式荷重発生機構＞
シートベルト用リトラクタ１０は、上記トーションバー３８の他端部３８ｂの回転を規制した状態において、ウエビング１２を徐々に繰出して衝撃を吸収するための機構として、第１荷重発生機構としての上記トーションバー３８を備えると共に、第２荷重発生機構としてのワイヤー式荷重発生ユニット８０を備えている（図１７参照）。
【０１０２】
上記したようにトーションバー３８は、その他端部３８ｂの回転が規制された状態で、ウエビング１２が引張られて巻取ドラム３０をウエビング１２の引出方向に回転させる大きな力が作用すると、ねじれ変形する。このトーションバー３８のねじれ変形によって巻取ドラム３０がウエビング１２の引出方向に回転し、ウエビング１２が徐々に引出される。つまり、トーションバー３８のねじれ変形によってウエビング１２を急に引き出そうとする力に抗する荷重が発生し、これにより、衝撃エネルギーが吸収される。
【０１０３】
ワイヤー式荷重発生ユニット８０は、中間回転部材８２と、衝撃吸収線状部材としてのワイヤー８６とを備えている。
【０１０４】
中間回転部材８２は、上記巻取ドラム３０と回転規制部材としてのラチェットギヤ６１との間に設けられており、巻取ドラム３０及びラチェットギヤ６１の双方に対して相対回転可能に配設されている。
【０１０５】
より具体的には、巻取ドラム３０の他端部側の側面には、軸孔部３６の開口を取囲むようにして筒部３７が突設されている。上記ラチェットギヤ６１の筒部６２は、本筒部３７内に相対回転可能に挿入された状態で、トーションバー３８の他端部３８ｂに対して相対回転不能に結合されている。また、巻取ドラム３０の他端部側の側面における外周部には、筒部３７を、間隔をあけて囲むようにして外周壁部３８ｗが形成されている。外周壁部３８ｗの一部分には、ワイヤー８６を、抵抗を付与しつつ引出可能な引出路３９が形成されている。ここでは、引出路３９は、外周壁部３８ｗの一部分を径方向外側に突出させた部分３９ａと当該部分３９ａ内に間隔をあけて突設された三角柱状の突出部分３９ｂとの間の溝形状によって形成されている。ここでは、引出路３９は、径方向外側に向って突出するＶ字状の溝形状を呈する屈曲経路とされている。従って、ワイヤー８６が本引出路３９を通過する際には、少なくともＶ字状の頂点部分で屈曲変形されることになり、これにより、ワイヤー８６に対して引出抵抗を付与している。
【０１０６】
勿論、引出路３９の形状は上記例に限られず、屈曲部分を設け、或は、狭隘な部分を設ける等して、ワイヤー８６に抵抗を付与しつつ引出すことができる形状であればよい。
【０１０７】
中間回転部材８２は、環状部８３とワイヤー固定部８４とを備えている。環状部８３は、筒部３７に外嵌め可能に形成されている。環状部８３の内径は、筒部３７の外径とほぼ一致し、外径は、外周壁部３８ｗの内径よりも小さい。ワイヤー固定部８４は、環状部８３の一部分より外方に突出するように形成されている。ワイヤー固定部８４には、ワイヤー８６の一端部を複数回屈曲させて固定可能な屈曲固定路８４ａが形成されている。なお、巻取ドラム３０の他方側面のうち本中間回転部材８２が嵌め込まれる部分は、その周囲よりも一段深く凹んでいる。
【０１０８】
なお、中間回転部材８２が上記形状であることは必須ではない。例えば、上記中間回転部材８２において、環状部８３が省略され、ワイヤー固定部８４に相当する部分が、筒部３７と巻取ドラム３０側の外周壁部３８ｗとの間の環状空間に回転移動可能に配設される構成であってもよい。
【０１０９】
ワイヤー８６（第２衝撃吸収部材）は、スチール材等で形成された線状部材であり、その一端側である一端部が上記ワイヤー固定部８４の屈曲固定路８４ａに応じた形状に屈曲され、当該屈曲固定路８４ａ内に嵌込み固定されるようになっている。また、ワイヤー８６の他端側であるワイヤー８６の長手方向中間部が上記引出路３９に応じた形状に屈曲され、当該引出路３９内に嵌込み固定されるようになっている。また、ワイヤー８６の他端部は、外周壁部３８ｗの内側に沿って曲る弧状形状に形成されている（図１８参照）。
【０１１０】
上記中間回転部材８２及びワイヤー８６は、次のようにして、巻取ドラム３０の一方側面とラチェットギヤ６１との間に組込まれる。すなわち、ワイヤー８６の一端部が上記屈曲固定路８４ａに嵌込まれてワイヤー固定部８４に固定される。そして、外周壁部３８ｗ周りにおいてワイヤー固定部８４が引出路３９の隣の位置に配設されるようにして、ワイヤー固定部８４より延出するワイヤー８６の長手方向中間部を引出路３９に嵌め込み固定する。
【０１１１】
また、ラチェットギヤ６１には、ラチェットギヤ６１に対して中間回転部材８２が所定量回転するとその中間回転部材８２に当接してラチェットギヤ６１に対する中間回転部材８２の回転を規制するストッパ部６９が形成されている。ここでは、ラチェットギヤ６１のうち巻取ドラム３０側の面であって、上記ワイヤー固定部８４の回転移動経路の途中にストッパ部６９が外周壁部３８ｗ内に突出するように形成されている。ワイヤー固定部８４の回転移動経路において、どの位置にストッパ部６９を形成するかについては、ラチェットギヤ６１に対して巻取ドラム３０がどの程度回転した時点で、ワイヤー８６による衝撃吸収動作を開始させるかという、衝撃吸収特性に応じて設定される。
【０１１２】
本シートベルト用リトラクタ１０における衝撃吸収動作について説明する。
【０１１３】
まず、待機状態では、図１８に示すように、中間回転部材８２のワイヤー固定部８４とストッパ部６９とは隣接した状態となっており、ワイヤー８６の長手方向中間部が引出路３９に配設されている。
【０１１４】
車両の衝突等によって急激な加速（減速）が生じた場合、上記プリテンショナユニット４０によってウエビング１２の巻取方向へ巻取ドラム３０が回転すると共に、ロックユニット６０によってウエビング１２の引出方向へのラチェットギヤ６１の回転が規制される。
【０１１５】
車両衝突等が生じた場合には、慣性力によって乗員が車両に対して相対的に前に移動しようとするので、ウエビング１２には大きな引出力が作用する。
【０１１６】
すると、まず、巻取ドラム３０に連結固定されたトーションバー３８の一端部とラチェットギヤ６１に連結固定されたトーションバー３８の他端部との間で、トーションバー３８がねじれることによって、ラチェットギヤ６１に対して巻取ドラム３０が回転し、ウエビング１２が徐々に引出される。つまり、初期段階では、トーションバー３８のねじれ変形によって生じる荷重によって、衝撃エネルギーが吸収される。
【０１１７】
これに伴い、中間回転部材８２もラチェットギヤ６１のストッパ部６９に対して相対回転する。巻取ドラム３０が所定量回転すると、中間回転部材８２のワイヤー固定部８４がストッパ部６９に上記待機状態とは反対側から当接する。この後、続けてウエビング１２が引出されると、ストッパ部６９が中間回転部材８２を巻取ドラム３０に対して相対回転させる。すると、ワイヤー８６の他端側が上記引出路３９において引出抵抗を付与されつつ引出される。つまり、後半段階では、トーションバー３８のねじれ変形によって生じる荷重とワイヤー８６の引出抵抗による荷重とが合さって、衝撃エネルギーが吸収される。
【０１１８】
以上のように構成されたシートベルト用リトラクタ１０によると、ラック４４における複数のラック歯のうちピストン４３の先端に設けられたラック歯を含む先端側ラック歯４４ａは、基端側ラック歯４４ｂと歯厚ｇが同じに設定されているのに対して全歯たけａが小さく設定されているため、ピニオンギヤ４６との噛合によってより大きな力が加わるピストン４３の先端側のラック歯の強度を向上させて変形を抑制することができる。これにより、初めに噛合する際の衝撃に対するラック４４の強度改善を、プリテンショナユニット４０の体格に影響を与えずに実現することができる。
【０１１９】
また、先端側ラック歯４４ａが、基端側ラック歯４４ｂより歯元のたけが小さくされて歯底が浅く設定されている構成によると、歯先を基端側ラック歯４４ｂの歯先と同じ高さにしたまま全歯たけａを小さくでき、より確実にピストン４３とピニオンギヤ４６との噛合いを確保しつつ、ラック４４の強度改善を実現することができる。
【０１２０】
また、ラック４４における複数のラック歯のうち、ピストン４３の最も先端側のラック歯の全歯たけａが、それよりピストン４３の基端側のラック歯より小さく設定され、すなわち該ラック歯が先端側ラック歯４４ａである構成によると、ピストン４３とピニオンギヤ４６との噛合により最も大きな力が加わる最も先端側のラック歯の強度を向上させつつ、その他のラック歯では適切な噛合いを得ることができる。
【０１２１】
また、ピニオンギヤ４６が、軸心方向側方に少なくとも歯底円より大きい直径のフランジ４７を有している構成によると、ピニオンギヤ４６のピニオンギヤ歯４６ａの変形を抑制することができ、ピニオンギヤ４６の強度改善を、プリテンショナユニット４０の体格に影響を与えずに実現することができる。
【０１２２】
また、ピストン４３が、ラック４４の背面側に、基端側に設けられてパイプシリンダ４２の内面に摺接する摺接面４５ａと、先端側に設けられて摺接面４５ａからラック４４側に凹む形状に形成された凹み面４５ｂとを有する段差部４５を有する構成によると、ピストン４３の最も先端側に設けられたラック歯が設けられた部分において、摺接面４５ａが設けられた部分より肉薄となると共に、ラック４４の背面側でシリンダ４２の内面との間に空間が確保されている。これにより、ピストン４３の先端部がピニオン４６から離間する向きに弾性変形することが可能となり、ラック４４が最初にピニオンギヤ４６に噛合する際には、先端側ラック歯４４ａ基端部４４ｃにかかる応力を弾性変形により緩和し、先端側ラック歯４４ａとピニオンギヤ歯４６ａとが、歯先と歯底とが当接する態様で噛合った場合にも、ラック４４とピニオンギヤ４６との間に生ずる抵抗力を弾性変形により緩和するので、よりスムーズにプリテンショナユニット４０を作動させることができる。
【０１２３】
また、パイプシリンダ４２がピストン４３の進行方向側端部にストッパーピンＰＩＮ２を有し、凹み面４５ｂがピストン４３の進出位置でストッパーピンＰＩＮ２に当接可能に形成されているため、ストッパーピンＰＩＮ２が凹み面４５ｂの内側に配設された状態でピストン４３をストッパーピンＰＩＮ２により移動規制でき、プリテンショナユニット４０の体格になるべく影響を与えずにストッパーピンＰＩＮ２を設けることができる。
【０１２４】
また、ピストン４３がラック４４と摺接面４５ａとの間に孔状や溝状の肉抜き部４３ｈを有している構成によると、ピストン４３の軽量化を図ることができる。
【０１２５】
これまで、ピストン４３について、先端側ラック歯４４ａがピストン４３の最も先端側の１つのラック歯を全歯たけａの小さい先端側ラック歯４４ａとした例で説明してきたが、ピストン４３の先端側の複数のラック歯の全歯たけが小さく設定されていてもよい。
【０１２６】
また、先端側ラック歯４４ａの歯元のたけを小さくして歯底を浅くすることによって全歯たけａを小さくした形状について説明してきたが、先端側ラック歯４４ａの全歯たけａを小さくするためには、先端側ラック歯４４ａの歯末のたけｃ（基準ピッチ線Ｒから歯先までの距離）を小さくして歯先を基端側ラック歯４４ｂの歯先より下げてもよい。
【０１２７】
また、複数のラック歯は、先端部に向けて段階的に全歯たけが小さくなる形状に形成されていてもよい。
【０１２８】
また、ピニオンギヤ４６のフランジ４７について、ピニオンギヤ歯４６ａの歯先円より大きい直径に形成されている例で説明したが、これに限られるものではなく歯先円より小さい直径に形成されていてもよい。すなわち、フランジ４７がピニオンギヤ歯４６ａの歯底円より大きい直径に設定され、すなわち、ピニオンギヤ歯４６ａが側部でフランジ４７によって周方向に接続されることにより、ピニオンギヤ歯４６ａの周方向における変形を抑制することができる。
【０１２９】
また、ピニオンギヤ４６のフランジ４７は、ピニオンギヤ４６の軸心方向のベースプレート４８ａ側（側板部２１側）に限らず、軸心方向反対側のカバープレート４８ｂ側の両方に設けられていてもよい。
【０１３０】
なお、上記各実施形態及び各変形例で説明した各構成は、相互に矛盾しない限り適宜組合せることができる。
【０１３１】
以上のようにこの発明は詳細に説明されたが、上記した説明は、すべての局面において、例示であって、この発明がそれに限定されるものではない。例示されていない無数の変形例が、この発明の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。
【符号の説明】
【０１３２】
１０ シートベルト用リトラクタ
１２ ウエビング
３０ 巻取ドラム
４０ プリテンショナユニット
４１ ガス発生部材
４２ パイプシリンダ
４３ ピストン
４３ｈ 肉抜き部
４４ ラック
４４ａ 先端側ラック歯
４４ｂ 基端側ラック歯
４５ 段差部
４５ａ 摺接面
４５ｂ 凹み面
４６ ピニオンギヤ
４７ フランジ
ＰＩＮ２ ストッパーピン
【技術分野】
【０００１】
本発明は、緊急時にウエビングの弛みを除去するための機構を備えたシートベルト用リトラクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
シートベルト用リトラクタに関して、特許文献１には、ウエビング巻取装置が開示されている。特許文献１のウエビング巻取装置では、プリテンショナにおいて、シリンダ内部で発生したガスの圧力によりシリンダから押し出されるピストンにはラックが設けられている。また、ウエビング巻取軸に巻取方向の回転力を付与する回転力付与部材には、ラックに噛合可能な外歯歯車（ピニオンギヤ）が設けられている。
【０００３】
プリテンショナ作動後に、初めにラックと外歯歯車が噛合する際には、ラック歯と外歯（ピニオンギヤ歯）とに衝撃が発生する。この衝撃によりラック歯もしくは外歯が変形する恐れがある。
【０００４】
これに対して、特許文献１では、衝撃に対する強度を改善するため、プリテンショナ作動後に初めに噛合するラック歯もしくは外歯を、他の歯よりも外形（歯厚、全歯たけの双方）を大きくして機械的強度を高くして対応している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−２３３１７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、プリテンショナ作動後に初めに噛合する歯を大きくすると、その分、ラック歯の歯厚や間隔が大きくなることによるピストンストローク量の増加や、ピニオンギヤ歯の歯先円直径の拡大によって、プリテンショナの体格が大きくなる問題がある。
【０００７】
そこで、本発明は、ピストンのラックがピニオンに対して初めに噛合する際の衝撃に対するラックの強度改善を、プリテンショナユニットの体格になるべく影響を与えずに実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第１の態様に係るシートベルト用リトラクタは、ウエビングを巻き取る巻取ドラムと、前記ウエビングの巻取方向に、前記巻取ドラムを回転させるプリテンショナユニットと、を備え、前記プリテンショナユニットは、前記巻取ドラムと連動回転可能なピニオンギヤと、前記ピニオンギヤに噛合可能なラックを有して、前記ピニオンギヤを介して前記巻取ドラムを巻取方向に回転させるピストンと、前記ピストンを移動可能に収容する筒状のシリンダと、前記ピストンを駆動する駆動機構と、を有し、前記ラックにおける複数のラック歯のうち、前記ピストンの先端に設けられたラック歯を含む前記ピストンの先端側の一部のラック歯は、前記ピストンの基端側のラック歯より全歯たけが小さく設定されている。
【０００９】
第２の態様は、第１の態様に係るシートベルト用リトラクタであって、前記ラックにおける複数のラック歯のうち、前記ピストンの先端に設けられた前記ラック歯を含む前記ピストンの先端側の一部の前記ラック歯は、前記ピストンの基端側の前記ラック歯より歯元のたけが小さく設定されている。
【００１０】
第３の態様は、第１又は第２の態様に係るシートベルト用リトラクタであって、前記ラックにおける前記複数のラック歯のうち、前記ピストンの最も先端側の前記ラック歯の全歯たけが、それより前記ピストンの基端側の前記ラック歯より小さく設定されている。
【００１１】
第４の態様は、第１〜第３のいずれか一態様に係るシートベルト用リトラクタであって、前記ピニオンギヤは、軸心方向側部に、少なくとも歯底円より大きい直径のフランジを有している。
【００１２】
第５の態様は、第１〜第４の態様のいずれか一態様に係るシートベルト用リトラクタであって、前記ピストンは、前記ラックの背面側に、基端側に設けられて前記シリンダの内面に摺接する摺接面と、先端側に設けられて前記摺接面から前記ラック側に凹む形状に形成された凹み面とを有する段差部を有する。
【００１３】
第６の態様は、第５の態様に係るシートベルト用リトラクタであって、前記シリンダは、前記ピストンの進行方向側端部にストッパーピンを有し、前記凹み面は、前記ピストンの進出位置で前記ストッパーピンに当接可能に形成されている。
【００１４】
第７の態様は、第５又は第６の態様に係るシートベルト用リトラクタであって、前記ピストンは、前記ラックと前記段差部の前記摺接面との間に肉抜き部を有している。
【発明の効果】
【００１５】
第１の態様に係るシートベルト用リトラクタによると、ラックにおける複数のラック歯のうちピストンの先端に設けられたラック歯を含むピストンの先端側の一部のラック歯は、ピストンの基端側のラック歯より全歯たけが小さく設定されているため、ピニオンギヤとの噛合によってより大きな力が加わるピストンの先端側のラック歯の強度を向上させて変形を抑制することができる。これにより、初めに噛合する際の衝撃に対するラックの強度改善を、プリテンショナユニットの体格になるべく影響を与えずに実現することができる。
【００１６】
第２の態様に係るシートベルト用リトラクタによると、ラックにおける複数のラック歯のうち、ピストンの先端に設けられたラック歯を含むピストンの先端側の一部のラック歯は、ピストンの基端側のラック歯より歯元のたけが小さくされることで歯底が浅く設定されているため、より確実にピストンとピニオンギヤとの噛合いを確保しつつ、ラックの強度改善を実現することができる。
【００１７】
第３の態様に係るシートベルト用リトラクタによると、ラックにおける複数のラック歯のうち、ピストンの最も先端側のラック歯の全歯たけが、それよりピストンの基端側のラック歯より小さく設定されているため、ピストンとピニオンギヤとの噛合により最も大きな力が加わる最も先端側のラック歯の強度を向上させつつ、その他のラック歯ではより良好な噛合いを得ることができる。
【００１８】
第４の態様に係るシートベルト用リトラクタによると、ピニオンギヤが、軸心方向側方に少なくとも歯底円より大きい直径のフランジを有しているため、ピニオンギヤのピニオンギヤ歯の変形を抑制することができ、ピニオンギヤの強度改善を、プリテンショナユニットの体格になるべく影響を与えずに実現することができる。
【００１９】
第５の態様に係るシートベルト用リトラクタによると、ピストンが、ラックの背面側に、基端側に設けられてシリンダの内面に摺接する摺接面と、先端側に設けられて摺接面からラック側に凹む形状に形成された凹み面とを有する段差部を有するため、ピストンの先端側に設けられたラック歯が設けられた部分において、摺接面が設けられた部分よりピストンが肉薄となると共に、ラックの背面側でシリンダの内面との間に空間が確保されている。これにより、ピストンの先端部がピニオンから離間する向きに弾性変形することが可能となり、ラックが最初にピニオンギヤに噛合する際には、先端側に設けられたラック歯の基端部に作用する力を弾性変形により緩和することができる。また、先端側に設けられたラック歯とピニオンギヤ歯とが、歯の歯先と歯底とが当接する態様で噛合った場合等には、ラックとピニオンギヤ間に生ずる抵抗力を弾性変形により緩和することができる。そして、よりスムーズにプリテンショナユニットを作動させることができる。
【００２０】
第６の態様に係るシートベルト用リトラクタによると、シリンダがピストンの進行方向端部にストッパーピンを有し、凹み面がピストンの進出位置でストッパーピンに当接可能に形成されているため、ストッパーピンが凹み面の内側に配設された状態でピストンをストッパーピンにより移動規制でき、プリテンショナユニットの体格になるべく影響を与えずにストッパーピンを設けることができる。
【００２１】
第７の態様に係るシートベルト用リトラクタによると、ピストンがラックと摺接面との間に肉抜き部を有しているため、ピストンの軽量化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】シートベルト用リトラクタの全体構成を示す斜視図である。
【図２】シートベルト用リトラクタの分解図である。
【図３】シートベルト用リトラクタのプリテンショナユニット側の分解斜視図である。
【図４】シートベルト用リトラクタのロックユニット側の分解斜視図である。
【図５】シートベルト用リトラクタのプリテンショナユニットを取外した状態の斜視図である。
【図６】プリテンショナユニットの内部構造を示す図である。
【図７】ピストンの斜視図である。
【図８】ピストンの側面図である。
【図９】ピストンの正面図である。
【図１０】ピストンの背面図である。
【図１１】ラック歯の説明図である。
【図１２】プリテンショナユニットの動作を示す図である。
【図１３】プリテンショナユニットの動作を示す図である。
【図１４】ロックパウルの動作を示す図である。
【図１５】ロックパウルの動作を示す図である。
【図１６】ウエビング感応部を概略的に示す説明図である。
【図１７】衝撃吸収構成部分を示す分解斜視図である。
【図１８】ワイヤー式荷重発生機構の構造を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、実施形態に係るシートベルト用リトラクタ１０について説明する（図１参照）。
【００２４】
＜全体構成＞
シートベルト用リトラクタ１０は、車両等の座席に備えられるシートベルト装置に適用されるものである。このシートベルト用リトラクタ１０は、車両のセンターピラー下部等に組込まれており、通常状態では、シートベルトとしてのウエビング１２を引出及び巻取可能に収容している。このシートベルト用リトラクタ１０は、車両の加減速時の非通常状態時には、乗員を効果的に拘束するため、ウエビング１２の引出を規制する。特に、車両の衝突時或は急激な減速時等の緊急時には、シートベルト用リトラクタ１０は、シートベルトの弛みを除去して乗員を効果的に拘束するようにウエビング１２を巻取り、その後、乗員に加わる衝撃を緩和するようにウエビング１２を徐々に繰出すように構成されている。
【００２５】
このシートベルト用リトラクタ１０は、ハウジング２０と、巻取ドラム３０と、プリテンショナユニット４０と、ロックユニット６０と、ワイヤー式荷重発生ユニット８０と、巻取ユニット１００とを備えている（図２参照）。巻取ドラム３０は、ハウジング２０内に収容されている。また、巻取ドラム３０の一側部（図１の右側）にプリテンショナユニット４０が設けられ、巻取ドラム３０の他側部（図１の左側）にロックユニット６０及び巻取ユニット１００が設けられている。そして、巻取ユニット１００が巻取ドラム３０をウエビング１２の巻取方向に付勢するように構成され、ロックユニット６０が車両の減速時等の非通常状態時（車両の衝突時或は急激な減速時等の緊急時を含む）に、ウエビング１２の引出方向への巻取ドラム３０の回転を規制するように構成される。さらに、プリテンショナユニット４０は、車両緊急時等に、ウエビング１２の巻取方向に巻取ドラム３０を回転させるように構成され、これにより乗員をより確実に拘束するようになっている。ワイヤー式荷重発生ユニット８０は、プリテンショナユニット４０が車両緊急時等にウエビング１２の巻取方向に巻取ドラム３０を回転させた後、ウエビング１２を徐々に繰出すように巻取ドラム３０の回転を許容するように構成されている。
【００２６】
＜ハウジング及び巻取ドラムについて＞
ハウジング２０は、金属板等によって形成された部材であり、図２に示すように、対向して設けられた一対の側板部２１、２２と、当該側板部２１、２２の縁部同士を連結する複数の連結板部２３、２４とを備えている。側板部２１、２２には、巻取ドラム３０の端部を外部に臨ませる開口２１ｈ、２２ｈが形成されている。また、連結板部２３は、側板部２１、２２の他の縁部（図１では上側の縁部）間の位置に延出する部分２３ａを有しており、この部分２３ａにウエビング１２を外部に引出すための開口２３ｈが形成されている（図３、図４参照）。ここでは、開口２３ｈには、ウエビング１２を挿通可能なスリット状の開口が形成された樹脂製のガイド部材２３ｂが装着されている。また、連結板部２３の前記部分２３ａには、本シートベルト用リトラクタ１０を車体等に取付けるためのねじ穴が形成されたねじ固定片２３ｃが形成されている。
【００２７】
そして、一対の側板部２１、２２間に巻取ドラム３０を配設した状態で、一方の側板部２１の外面にプリテンショナユニット４０が取付けられると共に、他方の側板部２２の外面にロックユニット６０が取付けられる。
【００２８】
巻取ドラム３０は、ウエビング１２を巻き取る部材であり、ウエビング１２が巻回された状態でハウジング２０内に回転可能に配設されている。より具体的には、巻取ドラム３０は、アルミニウム等により形成されており、円柱状の巻取ドラム本体部３１と、その巻取ドラム本体部３１の軸芯方向両端部に径方向に張出すように形成されたフランジ部３２、３４を有している。ウエビング１２は、両フランジ部３２、３４間で巻取ドラム本体部３１に巻回収容される。
【００２９】
また、巻取ドラム３０には、その中心軸に沿って軸孔部３６が形成されている。軸孔部３６は、巻取ドラム３０の一端部側では非貫通であり、巻取ドラム３０の他端部側では開口している。この軸孔部３６には、トーションバー３８が挿入されている。トーションバー３８の一端部３８ａは、軸孔部３６内部において巻取ドラム３０に相対回転不能に結合されている。ここでは、トーションバー３８の一端部３８ａを断面非円形形状（ここではスプライン形状）に形成し、この一端部３８ａが、軸孔部３６の最奥部の嵌合穴に相対回転不能な態様で嵌め込まれている。また、トーションバー３８の他端部３８ｂは、巻取ドラム３０の他端側から外部に突出しており、後述するロックユニット６０のラチェットギヤ６１と相対回転不能に結合される。ここでは、トーションバー３８の他端部３８ｂが断面非円形形状（ここでは歯車形状）に形成され、この他端部３８ｂがラチェットギヤ６１に形成された嵌合穴６２ａに相対回転不能な態様で嵌め込まれている（図１７参照）。
【００３０】
＜プリテンショナユニット＞
プリテンショナユニット４０は、車両の衝突時等の緊急時に、ウエビング１２の巻取方向に巻取ドラム３０を回転させることによって、ウエビング１２の弛みを除去するための機構である。このように車両の衝突時等の緊急時において、ウエビング１２の弛みを除去することによって、乗員をしっかりと座席に拘束することができる。
【００３１】
より具体的には、プリテンショナユニット４０は、図３に示すように、ガス発生部材４１と、パイプシリンダ４２と、ピストン４３と、ピニオンギヤ４６と、クラッチ機構５０とを備えている。
【００３２】
ガス発生部材４１は、ピストン４３を駆動する駆動機構としての部材であり、ガスを発生させることによりピストン４３を駆動する。より具体的には、ガス発生部材４１は、火薬等のガス発生剤を有しており、衝撃検知センサ等の出力に応じて前記ガス発生剤を着火させてガスを発生させる構成とされている。
【００３３】
パイプシリンダ４２は、ピストン４３を移動可能に収容する直線状のピストン案内筒部４２ａの一端部にガス導入部４２ｂが連設されたＬ字状の筒部材である。このガス導入部４２ｂに上記ガス発生部材４１が装着されている。従って、ガス発生部材４１により発生されたガスは、パイプシリンダ４２のガス導入部４２ｂ側（図６等で下側）からピストン案内筒部４２ａ内に導入される。また、ピストン案内筒部４２ａの一側部における長手方向中間部には、開口部４２ｈが形成されている。この開口部４２ｈに、巻取ドラム３０と連動回転可能な後述するピニオンギヤ４６の一部分が配設される。すなわち、ピニオンギヤ４６は、開口部４２ｈを通じてピストン案内筒部４２ａ内に突出し、ピストン案内筒部４２ａ内に移動可能に収容されるピストン４３の後述するラック４４と噛合可能とされている（図６参照）。
【００３４】
このパイプシリンダ４２は、側板部２１側のベースプレート４８ａと外側のカバープレート４８ｂとによって挟持されると共に、これらの間でベースブロック４９とカバープレート４８ｂとによって挟持された状態で、タッピングネジＰＩＮ１等を用いて側板部２１の外面に取付固定される。
【００３５】
また、パイプシリンダ４２は、ピストン４３の進行方向側端部（ピストン案内筒部４２ａの上端部）にストッパーピンＰＩＮ２を有している。ストッパーピンＰＩＮ２は、プリテンショナユニット４０をハウジング２０に取付けるとともに、ピストン４３の抜止及び、パイプシリンダ４２の抜止、回転止として機能する部材である。このストッパーピンＰＩＮ２は、ピストン案内筒部４２ａの上端部に、ピストン案内筒部４２ａの長手方向に直交する方向に沿って形成された貫通孔４２ｃに挿通されている。
【００３６】
ピストン４３は、パイプシリンダ４２内にその長手方向に沿って移動可能に配設されている。このピストン４３は、スチール材等で形成された部材であり、全体として長尺形状に形成されている（図７〜図１０参照）。また、ピストン４３は、一側部（図８で左側部）に、ピニオンギヤ４６に噛合可能なラック４４を有している。そして、ピストン４３は、ピニオンギヤ４６を介して巻取ドラム３０を巻取方向に回転させるように設けられている。
【００３７】
ラック４４における複数のラック歯は、ピニオンギヤ歯４６ａと噛合い可能なように、ピニオンギヤ４６のモジュールに対応した形状に設定し、基準ピッチ線Ｐ（データム線ともいう）におけるピッチｆ、歯厚ｇを長手方向において全て同じに設定されている（図１１参照）。また、複数のラック歯のうち、ピストン４３の先端に設けられたラック歯を含むピストン４３の先端側の一部のラック歯（以下、先端側ラック歯４４ａ）は、ピストン４３の基端側のラック歯（以下、基端側ラック歯４４ｂ）より全歯たけａが小さく設定されている。なお、基端側ラック歯４４ｂは、先端側ラック歯４４ａより基端側のラック歯全てを言うものとする。すなわち、ラック４４がピニオンギヤ４６に噛合する初期段階でピニオンギヤ歯４６ａと当接する先端側ラック歯４４ａの全歯たけａが小さく設定されている。全歯たけａが小さく設定されることにより、ラック歯に作用する力によってラック歯の基端部４４ｃに生ずる応力を低減することができ、ピストン４３の強度改善に寄与する。
【００３８】
以下、ラック歯の形状の設定方法についてより詳細に説明する（図１１参照）。ここでは、先端側ラック歯４４ａは、基端側ラック歯４４ｂより歯元のたけｄ（基準ピッチ線Ｒから歯底までの寸法）を小さくして歯底を浅くすることにより、全歯たけａを小さく設定している。すなわち、先端側ラック歯４４ａの歯元のたけｄと基端側ラック歯４４ｂの歯元のたけｅとは、ｄ＜ｅの関係となっている。一方、先端側ラック歯４４ａ及び基端側ラック歯４４ｂの歯末のたけｃ（基準ピッチ線Ｐから歯先までの寸法）は同じ寸法に設定され、先端側ラック歯４４ａ及び基端側ラック歯４４ｂの歯先が同じ高さとなっている。つまり、先端側ラック歯４４ａの歯元のたけｄが基端側ラック歯４４ｂの歯元のたけｅより小さくなった分、先端側ラック歯４４ａの全歯たけａ（ｃ＋ｄ）が、基端側ラック歯４４ｂの全歯たけｂ（ｃ＋ｅ）より小さくなっている。
【００３９】
ここで、基端側ラック歯４４ｂの歯底の深さは、周辺部品の寸法公差と各部品同士の噛合い時のガタを考慮して、ラック４４とピニオンギヤ４６とが噛合する際に、ピニオンギヤ歯４６ａの歯先が基端側ラック歯４４ｂの歯底に当接しないだけの余裕をもたせた寸法に設定されている。換言すると、基端側ラック歯４４ｂの全歯たけｂは、噛み合い歯たけと頂隙（歯底と相手歯車の歯先との隙間）との和の寸法に設定されている。これに対して、先端側ラック歯４４ａの歯底の深さは、基端側ラック歯４４ｂの歯底の深さより、ラック４４とピニオンギヤ４６との距離を前記ガタの分だけ離した場合における前記余裕の寸法公差を考慮した最小値（例えば０．５ｍｍ）分浅く設定されている。換言すると、先端側ラック歯４４ａの全歯たけａは、基端側ラック歯４４ｂの全歯たけｂより頂隙（ｅ−ｄ）の範囲内で小さく設定されている。
【００４０】
例えば、先端側ラック歯４４ａ及び基端側ラック歯４４ｂの各部の寸法は、以下のように設定することができる。
先端側ラック歯４４ａの全歯たけａ（ｃ＋ｄ）：３．５ｍｍ
基端側ラック歯４４ｂの全歯たけｂ（ｃ＋ｅ）：４．０ｍｍ
先端側ラック歯４４ａ及び基端側ラック歯４４ｂの歯末のたけｃ：２．０ｍｍ
先端側ラック歯４４ａの歯元のたけｄ：１．５ｍｍ
基端側ラック歯４４ｂの歯元のたけｅ：２．０ｍｍ
ピッチｆ：６．９６ｍｍ
歯厚ｇ（ｆ／２）：３．４８ｍｍ
【００４１】
本形状によると、先端側ラック歯４４ａの歯底に対してピニオンギヤ歯４６ａの歯先が当接し、ラック４４とピニオンギヤ４６とが適切に噛合わない場合も予測されるが、ピストン４３とピニオンギヤ４６との衝突時のより大きな衝撃を緩和することが重要である。また、後述するように、ピストン４３の先端側部分は、ラック４４とピニオンギヤ４６とが噛合する際にピニオンギヤ４６から離間する向きに弾性変形可能であるため、先端側ラック歯４４ａの歯底とピニオンギヤ歯４６ａの歯先とが当接して抵抗力が発生しても、該弾性変形により緩和可能である。
【００４２】
また、ここでは、先端側ラック歯４４ａは、ピストン４３の最も先端側のラック歯である。また、その他のラック歯が基端側ラック歯４４ｂである。この先端側ラック歯４４ａは、ピニオンギヤ４６に対して最初に当接するラック歯であり、最も大きい衝撃及び力がかかる部分である。
【００４３】
また、ピストン４３は、ラック４４の背面側（図８で右側部）において、基端側に設けられてパイプシリンダ４２の内面に摺接する摺接面４５ａと、先端側に設けられて摺接面４５ａからラック４４側に凹む形状に形成された凹み面４５ｂとを有する段差部４５を有する。より具体的には、摺接面４５ａは、パイプシリンダ４２の内面に沿った弧状面である。そして、摺接面４５ａは、ピストン４３が移動すると、パイプシリンダ４２の内面に摺接する。また、凹み面４５ｂは、摺接面４５ａからラック４４側に向けて延在する（ピストン４３の長手方向に直交する）平面とピストン４３の長手方向に沿って延在する平面とが湾曲面を介して連続する面である。この凹み面４５ｂは、ピストン４３の進出位置でストッパーピンＰＩＮ２に当接可能に形成されている。凹み面４５ｂの湾曲面は、ストッパーピンＰＩＮ２の外周面に沿った形状に形成されている。そして、ピストン４３がパイプシリンダ４２の先端側に移動すると、凹み面４５ｂの一部がストッパーピンＰＩＮ２の外周面に当接し、ストッパーピンＰＩＮ２は凹み面４５ｂの内側に位置する。
【００４４】
図８に示すように、ピストン４３のうち、凹み面４５ｂが形成された先端側の部分は、摺接面４５ａが形成された基端側の部分より肉薄になっている。このため、該先端側の部分は、凹み面４５ｂの内側において、パイプシリンダ４２の内面との間に空間を空けることにより、基端側の部分よりラック４４と段差部４５とを結ぶ方向において弾性変形可能である。これにより、ピストン４３が移動してラック４４がピニオンギヤ４６に対して最初に当接する際に加わる衝撃によって、ピストン４３の先端側の部分がピニオンギヤ４６から離間する向きに弾性変形することができる。つまり、ピストン４３の先端側の部分の弾性変形により、ラック４４とピニオンギヤ４６との当接時の衝撃を緩和できる。
【００４５】
また、ピストン４３は、ラック４４と段差部４５の摺接面４５ａとの間に肉抜き部４３ｈを有している。より具体的には、肉抜き部４３ｈは、ラック４４と摺接面４５ａとの間で、ピストン４３の長手方向に沿って長尺で、該ラック４４と摺接面４５ａとを結ぶ方向に対して直交する方向に貫通する孔状又は直交する方向に凹む溝状（ここでは孔状）に形成されている。
【００４６】
また、ピストン４３の一端面（図６等で下端面）は、ピストン案内筒部４２ａの断面形状に応じた円形端面に形成されている。この円形端面に、ゴム等のエラストマーによって形成されたシールプレート４２ｓが取付けられている。
【００４７】
このピストン４３は、プリテンショナユニット４０動作前の待機状態では、ラック４４がピニオンギヤ４６に非噛合状態となる位置まで、ピストン案内筒部４２ａの奥側（ガス導入部４２ｂ側）に挿入配置される。
【００４８】
ピニオンギヤ４６は、ピストン４３が進退移動する直進力を巻取ドラム３０の回転方向の回転力として伝達する部材である（図６参照）。このピニオンギヤ４６は、スチール材等で形成された円柱状部材であり、その外周部にはラック歯４４ａ、４４ｂに噛合い可能なピニオンギヤ歯４６ａが形成されている。また、ピニオンギヤ歯４６ａより外方に延出するようにして円筒状の支持部４６ｂが形成されている。この支持部４６ｂが側板部２１の外面側に取付けられるカバープレート４８ｂに形成された支持孔４８ｈに回転可能に嵌め込まれる。このように支持部４６ｂが支持孔４８ｈに嵌め込まれた状態では、ピニオンギヤ歯４６ａの一部が、開口部４２ｈを通じてピストン案内筒部４２ａ内に配設される。そして、ピストン４３が上記待機状態より上方に移動すると、ラック歯４４ａ、４４ｂがピニオンギヤ歯４６ａに噛合って、ピニオンギヤ４６が回転する。
【００４９】
このピニオンギヤ４６は、回転力が後述するクラッチ機構５０を介して巻取ドラム３０に伝達され、巻取ドラム３０と連動回転可能とされている。
【００５０】
また、ピニオンギヤ４６は、軸心方向側部に、少なくとも歯底円より大きい直径のフランジ４７を有している。好ましくは、フランジ４７は、ピニオンギヤ４６の歯先円と同じかそれより大きい直径に設定されているとよく、ここでは歯先円より大きい直径に設定されている（図３、図６参照）。これにより、ピニオンギヤ歯４６ａは、歯幅方向（ピニオンギヤ４６の軸心方向）の一端部がフランジ４７に固定され、ピニオンギヤ４６の軸心方向に直交する平面上において変形を規制される。ここでは、フランジ４７は、ピニオンギヤ４６の軸心方向のベースプレート４８ａ側（側板部２１側）に設けられている。
【００５１】
上記ピニオンギヤ４６の軸心方向の側板部２１側の端部、すなわちフランジ４７の側部には、当該軸芯方向に沿って突出するボス部４６ｄが形成されている。ボス部４６ｄは、断面非円形状（ここでは、複数の突条部分を有するスプライン形状）に形成されている。このボス部４６ｄは、ベースプレート４８ａに形成された開口を通って巻取ドラム３０側に突出配置される。
【００５２】
クラッチ機構５０は、通常時においてピニオンギヤ４６に対して巻取ドラム３０を自由回転させる状態（両者間の回転伝達経路を絶った状態）と、プリテンショナユニット４０の作動時においてピニオンギヤ４６の回転を巻取ドラム３０に伝達する状態（両者間の回転伝達経路を確立した状態）とで切替え可能に構成されている。
【００５３】
このクラッチ機構５０は、スチール材等で形成されたパウルベース５１と、スチール材等で形成された複数（ここでは３つ）のクラッチパウル５２と、樹脂等で形成されたパウルガイド５３とを備えている。
【００５４】
パウルベース５１の中央部には、上記ボス部４６ｄが嵌め込まれる嵌合孔５１ｈが形成されており、ボス部４６ｄが本嵌合孔５１ｈに嵌め込まれることによって、パウルベース５１がピニオンギヤ４６に対して相対回転不能に取付けられる。つまり、ピニオンギヤ４６とパウルベース５１とは一体回転する関係にある。また、このように、ボス部４６ｄが嵌合孔５１ｈに嵌め込まれた状態で、ボス部４６ｄにベアリング５４が嵌め入れられる。なお、ベアリング５４には、巻取ドラム３０の他方側面中央に形成された軸部３２ｂが挿入される。
【００５５】
このパウルベース５１に、各クラッチパウル５２が収容姿勢と係止姿勢との間で姿勢変更可能に支持されている。収容姿勢は、クラッチパウル５２の全体をパウルベース５１の外周縁部の内周側に納めた姿勢であり、係止姿勢はクラッチパウル５２の先端部をパウルベース５１の外周縁部の外周側に突出させた姿勢である。
【００５６】
パウルガイド５３は、円環状の部材であり、上記パウルベース５１に対して各クラッチパウル５２を挟んで対向する位置に配設されている。このパウルガイド５３の外側の側面には位置決突起（図示省略）が突設されており、この位置決突起がベースプレート４８ａの位置決孔４８ｅに嵌め入れられることにより、待機状態において、パウルガイド５３が回転不能な状態でベースプレート４８ａに取付固定される。また、パウルガイド５３のうちパウルベース５１側の面には、各クラッチパウル５２に対応して姿勢変更用突起部５３ａが突設されている。そして、プリテンショナユニット４０の動作によってパウルベース５１とパウルガイド５３とが相対回転すると、各クラッチパウル５２が姿勢変更用突起部５３ａに当接して、収容姿勢から係止姿勢に姿勢変更されるようになっている。
【００５７】
また、各クラッチパウル５２が係止姿勢に姿勢変更すると、巻取ドラム３０に係合するようになる。より具体的には、巻取ドラム３０の一方の側面には、クラッチ機構５０を配設可能な環状凹部３２ｈが形成されている。この環状凹部３２ｈの周壁には、クラッチギヤ３２ａが形成されており、クラッチパウル５２の先端部は当該クラッチギヤ３２ａに対して係合可能とされている。そして、上記のようにクラッチパウル５２が係止姿勢に姿勢変更すると、クラッチパウル５２の先端部がクラッチギヤ３２ａに係合し、これにより、パウルベース５１が巻取ドラム３０と一体に回転可能となる。なお、クラッチパウル５２とクラッチギヤ３２ａとの係合は、巻取ドラム３０をウエビング１２の巻取方向へ回転させる、一方向のみへの係合構造である。一度係合するとクラッチパウル５２が互いの変形を伴ってクラッチギヤ３２ａに噛み込むので、係合後、巻取ドラム３０がウエビング１２引出方向に回転すると、ピニオンギヤ４６を、プリテンショナユニット４０が作動する際とは逆の方向に、クラッチ機構５０を介して回転させ、ピストン４３を作動方向とは逆方向に押し戻す。そして、ピストン４３のラック４４と、ピニオンギヤ４６との噛合いが外れる位置までピストン４３が押し戻されると、ピニオンギヤ４６はピストン４３から外れるので、巻取ドラム３０はピストン４３に対して自由回転できるようになる。
【００５８】
このプリテンショナユニット４０の動作について説明する。
【００５９】
すなわち、待機状態において（図６参照）、ガス発生部材４１からガスが発生すると、発生したガスの圧力によってピストン４３が押される（図１２の上向き矢印の方向）。これにより、ピストン４３がピストン案内筒部４２ａの上方（先端側）に向けて移動する。
【００６０】
ラック４４の先端側ラック歯４４ａが最初にピニオンギヤ４６のピニオンギヤ歯４６ａに当接するまでピストン４３が移動すると、該先端側ラック歯４４ａとピニオンギヤ歯４６ａとが噛合して、ピニオンギヤ４６が回転し始める。ここで、ピストン４３のうち凹み面４５ｂが形成された先端側の部分は、ピニオンギヤ４６との当接の衝撃により、ピニオンギヤ４６から離間する向きに力を受けて（ここでは僅かに）弾性変形する。そして、ピストン４３の移動に伴ってピニオンギヤ４６が徐々に巻取ドラム３０の巻取方向に回転する（図１２では左回転）。
【００６１】
ここで、先端側ラック歯４４ａとピニオンギヤ歯４６ａとが噛合った際に、ピニオンギヤ歯４６ａの歯先が先端側ラック歯４４ａの歯底に当接して噛合った場合でも、ピストン４３のうち凹み面４５ｂが形成された先端側の部分が、上記と同様に弾性変形して当接による抵抗力を緩和するので、ラック４４がピニオンギヤ４６を回転させ続けることができる。
【００６２】
ピニオンギヤ４６が回転されると、ピニオンギヤ４６と一緒にパウルベース５１が回転する。この際、パウルガイド５３に対してパウルベース５１が相対回転することになるので、パウルガイド５３に形成された姿勢変更用突起部５３ａがクラッチパウル５２に当接して、クラッチパウル５２を係止姿勢に姿勢変更させる。これにより、クラッチパウル５２は巻取ドラム３０のクラッチギヤ３２ａに係合する。これにより、ピストン４３が上方に移動しようとする力が、ピニオンギヤ４６、パウルベース５１、クラッチパウル５２及びクラッチギヤ３２ａを介して巻取ドラム３０に伝達され、巻取ドラム３０がウエビング１２の巻取方向に回転駆動され、ウエビング１２が巻取ドラム３０に巻取られる。
【００６３】
なお、パウルガイド５３に形成された姿勢変更用突起部５３ａはクラッチパウル５２に当接した状態が維持されているため、パウルガイド５３に対しても回転させようとする力が加わる。そして、この力によってパウルガイド５３に形成された位置決突起が破壊されると、パウルガイド５３はパウルベース５１と共に回転することになる。
【００６４】
さらにピストン４３が移動されて、凹み面４５ｂがストッパーピンＰＩＮ２に当接する位置まで移動すると、ピストン４３が停止してピニオンギヤ４６の回転も停止し、ウエビング１２の巻取動作が終了する（図１３参照）。
【００６５】
＜ロック機構＞
ロックユニット６０は、通常状態ではトーションバー３８の他端部３８ｂの回転を許容し、非通常状態ではウエビング１２の引出方向へのトーションバー３８の他端部３８ｂの回転を規制するように構成されている（図４参照）。本実施形態では、ロックユニット６０は、ウエビング１２の急な引出時と、車両の急な加速時又は減速時にトーションバー３８の他端部３８ｂの回転を規制するように構成されている。
【００６６】
すなわち、ロックユニット６０は、ラチェットギヤ６１と、ロックパウル６４と、ロック側クラッチ６６と、ロックカバー６８と、ウエビング感応部７０と、加速感応部７４とを備えている。そして、ウエビング感応部７０又は加速感応部７４の感応動作に応じてロック側クラッチ６６がロックパウル６４を動かしてラチェットギヤ６１に係合させ、もって、ラチェットギヤ６１及び巻取ドラム３０の回転を規制する（図１４、図１５参照）。
【００６７】
すなわち、上記トーションバー３８の他端部３８ｂに、ラチェットギヤ６１が取付けられている（図３参照）。このラチェットギヤ６１は、巻取ドラム３０の他方側面に隣接して配設されており、通常状態では、巻取ドラム３０と連動して回転し、車両緊急時等にはロックユニット６０によって回転停止される。つまり、ラチェットギヤ６１は、ロックユニット６０の動作に応じて、巻取ドラム３０の回転軸と同軸上で回転可能な状態と、ウエビング１２の引出方向への回転を規制された状態とで切替えられる回転規制部材である。
【００６８】
より具体的には、ラチェットギヤ６１は、スチール材等で形成された部材であり、円板状のラチェットギヤ本体部６１ａと、ラチェットギヤ本体部６１ａの一方の主面から突出した軸部６１ｃとを備えている。ラチェットギヤ本体部６１ａの外周部にはロックパウル６４が係合可能なラチェットギヤ歯６１ｂが形成されている。このラチェットギヤ本体部６１ａは、側板部２２に形成された開口２２ｈよりも（僅かに）小さく形成され、当該開口２２ｈ内に回転可能に配設される。軸部６１ｃは断面視非円形状（ここではその長手方向に沿った突条部を有するスプライン形状）に形成されており、この軸部６１ｃが後述するロック回転部材７１及びストッパ１０４に回り止状態で嵌め込まれる。
【００６９】
また、ラチェットギヤ本体部６１ａの他方の主面の中央部には、トーションバー３８の他端部３８ｂを嵌め込み可能な嵌合穴６２ａが形成されている。ここでは、ラチェットギヤ本体部６１ａの他方の主面の中央部に、筒部６２が突設され、その筒部６２の内周部が嵌合穴６２ａであり、トーションバー３８の他端部３８ｂに対応する断面非円形形状（ここでは歯車形状）に形成されている。そして、トーションバー３８の他端部３８ｂが嵌合穴６２ａに嵌込まれることで、トーションバー３８の他端部３８ｂとラチェットギヤ６１とが相対回転不能に相互取付けされる。
【００７０】
なお、このラチェットギヤ本体部６１ａの他方の主面には、ワイヤー式荷重発生ユニット８０を組込むための部分が形成されているが、これについては後述する。
【００７１】
ロックパウル６４は、スチール材等で形成された部材である。ロックパウル６４は、細長部材（ここでは、長円状部材）に形成され、その一側部に上記ラチェットギヤ歯６１ｂに係合可能な係合歯６４ａが形成されている。このロックパウル６４は、側板部２２に対してハウジング２０に取付けられる巻取ドラム３０の外周位置で、ピン部材６４ｃを介して係合姿勢と非係合姿勢との間で姿勢変更可能に取付けられる。係合姿勢は、係合歯６４ａを上記ラチェットギヤ歯６１ｂに係合させる位置であり、非係合姿勢は係合歯６４ａをラチェットギヤ歯６１ｂから離間させた位置である。また、ロックパウル６４の一端部の外向き面には、連結ピン６４ｂが突設されており、この連結ピン６４ｂは開口２２ｈの周縁部の一部を切り欠くようにして形成された凹部２２ａを通って側板部２２の外面側に突出している。
【００７２】
また、ロックパウル６４には、当該ロックパウル６４を非係合位置に付勢する付勢部材としてリターンスプリング（図示せず）が装着されている。リターンスプリングの一端部はハウジング２０等に固定され、リターンスプリングの他端部はロックパウル６４の一端部に固定されており、リターンスプリングの弾性力によってロックパウル６４を非係合位置に付勢している。
【００７３】
そして、通常状態では、リターンスプリングの付勢力によってロックパウル６４は非係合姿勢に維持されている（図１４参照）。そして、後述するロック側クラッチ６６によってロックパウル６４が係合姿勢に姿勢変更されると、ロックパウル６４の係合歯６４ａがラチェットギヤ６１のラチェットギヤ歯６１ｂに係合して、ラチェットギヤ６１及び巻取ドラム３０の回転を規制する（図１５参照）。また、ロックパウル６４を係合姿勢に姿勢変更する力が解除されると、リターンスプリングの付勢力によってロックパウル６４が非係合姿勢に姿勢変更され、ラチェットギヤ６１及び巻取ドラム３０はウエビング１２を引出及び巻取動作できるようになる。
【００７４】
ロック側クラッチ６６及びロックカバー６８は樹脂等で形成された部材である。
【００７５】
ロックカバー６８は、クラッチ収容部６８ａと加速感応部収容部６８ｂとを有している。クラッチ収容部６８ａは、ロック側クラッチ６６を一定範囲内で回転可能に収容可能で、かつ、側板部２２側に開口する収容空間を有するケース形状に形成されている。加速感応部収容部６８ｂは、加速感応部７４を収容可能で、かつ、クラッチ収容部６８ａ内空間と連通する空間を有するケース形状に形成されている。そして、クラッチ収容部６８ａを巻取ドラム３０の他方側のフランジ部３４の外面に対応する位置に配設すると共に、その下方に加速感応部収容部６８ｂを配設した状態で、ロックカバー６８が側板部２２の外面に取付けられる。ロックカバー６８の取付は、ロックカバー６８に形成した突起を側板部２２に嵌め込むこと、その他ピン止、ねじ止等によって行うとよい。
【００７６】
ロック側クラッチ６６は、円板状の板部６６ｐの一周面に内側周壁部６６ａと、外側周壁部６７とが形成された構成とされている。
【００７７】
板部６６ｐの中央部には、軸部６１ｃを挿通可能な挿通孔６６ｈが形成されており、ロック側クラッチ６６はロックカバー６８のクラッチ収容部６８ａ内で一定の（ここでは僅かな一定の）回転範囲内で回転可能に収容される。
【００７８】
上記内側周壁部６６ａは、挿通孔６６ｈを取囲む位置に形成されており、この内周面には後述する慣性アーム７３の先端係合部７３ａが係止可能な内歯６６ｂが形成されている。
【００７９】
外側周壁部６７は、内側周壁部６６ａを、間隔を介して取囲むように形成されている。この外側周壁部６７の一部分には、上記ロックパウル６４の連結ピン６４ｂを嵌め込み可能な連結孔６７ｈが形成されている。そして、このロック側クラッチ６６が上記一定の回転範囲内で正逆両方向に回転することで、ロックパウル６４が上記係合姿勢と非係合姿勢との間で姿勢変更される。なお、ロックパウル６４はリターンスプリングの付勢力によって非係合姿勢に向けて付勢されているので、この付勢力によってロック側クラッチ６６は、ロックパウル６４の非係合姿勢に対応した回転姿勢に付勢されている。
【００８０】
また、外側周壁部６７の他の一部分には、後述するロックアーム７８を姿勢変更可能に支持するロックアーム支軸部６７ｂが設けられている。ここで、ロックアーム７８は、ロック回転部材７１の外歯７１ｂに係合可能な係合部７８ａを有する長尺部材である。このロックアーム７８の基端部が上記ロックアーム支軸部６７ｂによって係合姿勢と非係合姿勢との間で姿勢変更可能に軸支されている。ロックアーム７８の係合姿勢は、係合部７８ａを内周側に移動させてロック回転部材７１の外歯７１ｂに係合させた姿勢であり（図１６参照）、その非係合姿勢は係合部７８ａを外周側に移動させて前記外歯７１ｂから退避させた姿勢である。
【００８１】
ウエビング感応部７０は、ウエビング１２の急激な引出時に巻取ドラム３０の回転を規制するための部分であり、ロック回転部材７１と、付勢部材としてのコイルバネ７２と、慣性アーム７３とを備えている（図４、図１６参照）。
【００８２】
ロック回転部材７１は、樹脂等で形成された部材であり、円板部分の一主面に周壁部７１ａが形成された円状部材に形成されている。周壁部７１ａは、上記内側周壁部６６ａと外側周壁部６７との間に配設可能な径寸法に設定されており、当該周壁部７１ａを内側周壁部６６ａと外側周壁部６７との間に配設した状態で、回転可能とされている。この周壁部７１ａの外周部には、ロックアーム７８の係合部７８ａを係合可能な外歯７１ｂが形成されている。
【００８３】
また、ロック回転部材７１の中央部には、ラチェットギヤ６１の軸部６１ｃを回り止状態で嵌め込み可能な嵌合貫通孔７１ｈが形成されている。そして、軸部６１ｃが嵌合貫通孔７１ｈに貫通状態でかつ回り止状態で嵌め込まれる。
【００８４】
慣性アーム７３は、樹脂等で形成された部材であり、ロック回転部材７１の外周縁部の内側に沿った弧状形状に形成されている。慣性アーム７３の一端部は、上記内側周壁部６６ａの内歯６６ｂに係合可能な先端係合部７３ａに形成されている。この慣性アーム７３は、ロック回転部材７１の中心から外れた位置で、支軸部７１ｃを介して回転可能に支持されており、先端係合部７３ａを内周よりの位置に移動させた非係止姿勢（図１６の実線参照）と先端係合部７３ａを外周よりの位置に移動させた係合姿勢（図１６の２点鎖線参照）との間で姿勢変更可能とされている。また、慣性アーム７３の他端部とロック回転部材７１の止片７１ｆとの間に、慣性アーム７３を非係合姿勢に付勢する付勢部材としてのコイルバネ７２が圧縮状態で介在されている。
【００８５】
加速感応部７４は、車両の急激な加速時に巻取ドラム３０の回転を規制するための部分であり、球体７５と、中継伝達レバー７６と、ロックアーム７８とを備えている（図４参照）。なお、車両の急激な加速時は、加速度がマイナスである場合、即ち、減速時を含み、勿論、車両の衝突によって急激に減速する場合を含む。
【００８６】
球体７５は、金属球等であり、球体支持部７５ｂによって載置状に支持されている。球体支持部７５ｂは、球体７５の下半分よりも小さい部分のみを支える部分を有している。従って、球体７５に大きな慣性力が作用すると、球体７５は、球体支持部７５ｂ内から脱しようとして上方に変位する。
【００８７】
中継伝達レバー７６は、球体７５の上側部分に被さる皿状部７６ａを有しており、球体支持部７５ｂに突設された支持柱部７５ｃによって、球体７５の上方で姿勢変更可能に支持されている。そして、球体７５が球体支持部７５ｂ内に収っている場合には、中継伝達レバー７６は当該球体７５の上部に載置されている。この状態から、球体７５が球体支持部７５ｂから脱しようとして上方に変位すると、中継伝達レバー７６も上方に持上げられる。
【００８８】
これらの球体７５、球体支持部７５ｂ及び中継伝達レバー７６は、ロックカバー６８の加速感応部収容部６８ｂ内に収容される。また、この状態で、加速感応部収容部６８ｂの側板部２２側開口は、蓋部７７によって塞がれている。
【００８９】
この状態で、中継伝達レバー７６は、加速感応部収容部６８ｂと蓋部７７との上方間部分を通ってロックアーム７８と接触可能な位置に配設されている。そして、中継伝達レバー７６が上方に持上げられると、ロックアーム７８の係合部７８ａが中継伝達レバー７６によって上方に持上げられ、ロックアーム７８が係合姿勢に姿勢変更されるようになっている。なお、ロック側クラッチ６６の回転範囲はここでは僅かであるので、当該回転範囲内において中継伝達レバー７６がロックアーム７８を持上げている状態を維持できるようにすることができる。
【００９０】
ロックユニット６０の動作について説明する。
【００９１】
まず、ウエビング１２が急に引出された場合、慣性力によって慣性アーム７３が係止姿勢に姿勢変更し、その先端係合部７３ａが内歯６６ｂに係合して、ロック側クラッチ６６を回転させる。すると、ロックパウル６４が係合姿勢に姿勢変更され、ロックパウル６４の係合歯６４ａがラチェットギヤ６１のラチェットギヤ歯６１ｂに係合して、ラチェットギヤ６１及び巻取ドラム３０の回転を規制する。これにより、トーションバー３８の他端部３８ｂの回転が規制され、ウエビング１２の引出が規制される。
【００９２】
この状態で、ウエビング１２を引出す力が解除され、巻取ドラム３０が僅かに巻戻されると、リターンスプリングの付勢力によってロックパウル６４が非係合姿勢に姿勢変更されると共に、同リターンスプリングの付勢力を利用してロック側クラッチ６６も元の回転姿勢に復帰する。また、コイルバネ７２の付勢力によって慣性アーム７３も非係止姿勢に姿勢変更する。これにより、トーションバー３８の他端部３８ｂの回転規制が解除され、ラチェットギヤ６１及び巻取ドラム３０は通常状態に戻ってウエビング１２を引出及び巻取動作できるようになる。つまり、トーションバー３８は、所定荷重よりも小さいウエビング１２の引出方向への荷重の状態では、巻取ドラム３０と回転規制部材としてのラチェットギヤ６１を相対回転不能に結合する第１衝撃吸収部材として用いられている。ここで、所定荷重とは、本シートベルト用リトラクタ１０の通常の使用状態よって生じる荷重範囲（即ち、人手によるウエビング１２の引出し、及び、通常走行上想定される減速によるウエビング１２の引出しによって生じる荷重）と、車両の衝突等の緊急状態によって生じる荷重範囲との間の値である。
【００９３】
また、車両の衝突或は急減速時等で、車両が急に加速された場合、球体７５が球体支持部７５ｂの所定位置から外れて上方に変位する。すると、中継伝達レバー７６が上方に持上げられ、中継伝達レバー７６によりロックアーム７８も係合位置に姿勢変更される。これにより、ロックアーム７８の係合部７８ａがロック回転部材７１の周壁部７１ａの外歯７１ｂに係合して、ロック回転部材７１の回転力がロックアーム７８を介してロック側クラッチ６６に伝達されるようになり、ロック側クラッチ６６が回転する。
【００９４】
すると、上記と同様に、ロックパウル６４が係合姿勢に姿勢変更され、ロックパウル６４の係合歯６４ａがラチェットギヤ６１のラチェットギヤ歯６１ｂに係合して、ラチェットギヤ６１及び巻取ドラム３０の回転を規制する。これにより、トーションバー３８の他端部３８ｂの回転が規制され、ウエビング１２の引出が規制される。
【００９５】
この状態で、車両が安定状態（停止又は一定速度状態）になると、球体７５が球体支持部７５ｂの所定位置に収まり、中継伝達レバー７６及びロックアーム７８は、下方の元位置に復帰移動できるようになる。同時にウエビング１２を引出す力が解除され、巻取ドラム３０が僅かに巻戻されると、リターンスプリングの付勢力によってロックパウル６４が非係合姿勢に姿勢変更されると共に、同リターンスプリングの付勢力を利用してロック側クラッチ６６も元の回転姿勢に復帰する。同時に、中継伝達レバー７６及びロックアーム７８は、自重によって下方の元位置に復帰移動する。これにより、ラチェットギヤ６１及び巻取ドラム３０は通常状態に戻ってウエビング１２を引出及び巻取動作できるようになる。
【００９６】
このロックユニット６０によって、少なくとも緊急状態ではラチェットギヤ６１の回転を規制して、次に説明するワイヤー８６を利用した衝撃エネルギーの吸収動作を開始可能な状態にすることができる。
【００９７】
なお、ここでは、ロックユニット６０が、ウエビング１２の急な引出時及び車両の急な加速時にトーションバー３８の他端部３８ｂの回転を規制（停止）させる例で説明したが、これらはいずれか一方のみ採用されてもよいし、また、他の機構によってトーションバー３８の他端部３８ｂの回転を規制する構成であってもよい。また、プリテンショナユニット４０の動作と連動してトーションバー３８の他端部３８ｂの回転を規制する構成であってもよい。即ち、ロックユニット６０としては、少なくとも、ウエビング１２を引出つつ衝撃吸収すべき緊急状態において、トーションバー３８の他端部３８ｂの回転を規制する構成であればよい。
【００９８】
＜巻取機構＞
巻取ユニット１００は、巻取ドラム３０を、常時、巻取方向に付勢するように構成されている。ここでは、巻取ユニット１００は、上記ロックユニット６０の外側に設けられており、渦巻バネ１０２と、ストッパ１０４とバネカバー１０６とを有している（図４参照）。
【００９９】
ストッパ１０４は、上記ロックユニット６０の外側に突出する軸部６１ｃの先端部に回り止状態で固定されると共に、渦巻バネ１０２の最内周端部に固定されている。渦巻バネ１０２は、ロックユニット６０の外側に配設された状態で、ロックユニット６０の外面に取付けられたバネカバー１０６内に収容されている。バネカバー１０６内で渦巻バネ１０２の外側端部は、当該バネカバー１０６内の一定位置に固定される。
【０１００】
そして、渦巻バネ１０２の一方向の回転付勢力が、ラチェットギヤ６１及びトーションバー３８を介して巻取ドラム３０に対して、巻取ドラム３０を常時巻取方向に付勢する力として作用するようになっている。
【０１０１】
＜ワイヤー式荷重発生機構＞
シートベルト用リトラクタ１０は、上記トーションバー３８の他端部３８ｂの回転を規制した状態において、ウエビング１２を徐々に繰出して衝撃を吸収するための機構として、第１荷重発生機構としての上記トーションバー３８を備えると共に、第２荷重発生機構としてのワイヤー式荷重発生ユニット８０を備えている（図１７参照）。
【０１０２】
上記したようにトーションバー３８は、その他端部３８ｂの回転が規制された状態で、ウエビング１２が引張られて巻取ドラム３０をウエビング１２の引出方向に回転させる大きな力が作用すると、ねじれ変形する。このトーションバー３８のねじれ変形によって巻取ドラム３０がウエビング１２の引出方向に回転し、ウエビング１２が徐々に引出される。つまり、トーションバー３８のねじれ変形によってウエビング１２を急に引き出そうとする力に抗する荷重が発生し、これにより、衝撃エネルギーが吸収される。
【０１０３】
ワイヤー式荷重発生ユニット８０は、中間回転部材８２と、衝撃吸収線状部材としてのワイヤー８６とを備えている。
【０１０４】
中間回転部材８２は、上記巻取ドラム３０と回転規制部材としてのラチェットギヤ６１との間に設けられており、巻取ドラム３０及びラチェットギヤ６１の双方に対して相対回転可能に配設されている。
【０１０５】
より具体的には、巻取ドラム３０の他端部側の側面には、軸孔部３６の開口を取囲むようにして筒部３７が突設されている。上記ラチェットギヤ６１の筒部６２は、本筒部３７内に相対回転可能に挿入された状態で、トーションバー３８の他端部３８ｂに対して相対回転不能に結合されている。また、巻取ドラム３０の他端部側の側面における外周部には、筒部３７を、間隔をあけて囲むようにして外周壁部３８ｗが形成されている。外周壁部３８ｗの一部分には、ワイヤー８６を、抵抗を付与しつつ引出可能な引出路３９が形成されている。ここでは、引出路３９は、外周壁部３８ｗの一部分を径方向外側に突出させた部分３９ａと当該部分３９ａ内に間隔をあけて突設された三角柱状の突出部分３９ｂとの間の溝形状によって形成されている。ここでは、引出路３９は、径方向外側に向って突出するＶ字状の溝形状を呈する屈曲経路とされている。従って、ワイヤー８６が本引出路３９を通過する際には、少なくともＶ字状の頂点部分で屈曲変形されることになり、これにより、ワイヤー８６に対して引出抵抗を付与している。
【０１０６】
勿論、引出路３９の形状は上記例に限られず、屈曲部分を設け、或は、狭隘な部分を設ける等して、ワイヤー８６に抵抗を付与しつつ引出すことができる形状であればよい。
【０１０７】
中間回転部材８２は、環状部８３とワイヤー固定部８４とを備えている。環状部８３は、筒部３７に外嵌め可能に形成されている。環状部８３の内径は、筒部３７の外径とほぼ一致し、外径は、外周壁部３８ｗの内径よりも小さい。ワイヤー固定部８４は、環状部８３の一部分より外方に突出するように形成されている。ワイヤー固定部８４には、ワイヤー８６の一端部を複数回屈曲させて固定可能な屈曲固定路８４ａが形成されている。なお、巻取ドラム３０の他方側面のうち本中間回転部材８２が嵌め込まれる部分は、その周囲よりも一段深く凹んでいる。
【０１０８】
なお、中間回転部材８２が上記形状であることは必須ではない。例えば、上記中間回転部材８２において、環状部８３が省略され、ワイヤー固定部８４に相当する部分が、筒部３７と巻取ドラム３０側の外周壁部３８ｗとの間の環状空間に回転移動可能に配設される構成であってもよい。
【０１０９】
ワイヤー８６（第２衝撃吸収部材）は、スチール材等で形成された線状部材であり、その一端側である一端部が上記ワイヤー固定部８４の屈曲固定路８４ａに応じた形状に屈曲され、当該屈曲固定路８４ａ内に嵌込み固定されるようになっている。また、ワイヤー８６の他端側であるワイヤー８６の長手方向中間部が上記引出路３９に応じた形状に屈曲され、当該引出路３９内に嵌込み固定されるようになっている。また、ワイヤー８６の他端部は、外周壁部３８ｗの内側に沿って曲る弧状形状に形成されている（図１８参照）。
【０１１０】
上記中間回転部材８２及びワイヤー８６は、次のようにして、巻取ドラム３０の一方側面とラチェットギヤ６１との間に組込まれる。すなわち、ワイヤー８６の一端部が上記屈曲固定路８４ａに嵌込まれてワイヤー固定部８４に固定される。そして、外周壁部３８ｗ周りにおいてワイヤー固定部８４が引出路３９の隣の位置に配設されるようにして、ワイヤー固定部８４より延出するワイヤー８６の長手方向中間部を引出路３９に嵌め込み固定する。
【０１１１】
また、ラチェットギヤ６１には、ラチェットギヤ６１に対して中間回転部材８２が所定量回転するとその中間回転部材８２に当接してラチェットギヤ６１に対する中間回転部材８２の回転を規制するストッパ部６９が形成されている。ここでは、ラチェットギヤ６１のうち巻取ドラム３０側の面であって、上記ワイヤー固定部８４の回転移動経路の途中にストッパ部６９が外周壁部３８ｗ内に突出するように形成されている。ワイヤー固定部８４の回転移動経路において、どの位置にストッパ部６９を形成するかについては、ラチェットギヤ６１に対して巻取ドラム３０がどの程度回転した時点で、ワイヤー８６による衝撃吸収動作を開始させるかという、衝撃吸収特性に応じて設定される。
【０１１２】
本シートベルト用リトラクタ１０における衝撃吸収動作について説明する。
【０１１３】
まず、待機状態では、図１８に示すように、中間回転部材８２のワイヤー固定部８４とストッパ部６９とは隣接した状態となっており、ワイヤー８６の長手方向中間部が引出路３９に配設されている。
【０１１４】
車両の衝突等によって急激な加速（減速）が生じた場合、上記プリテンショナユニット４０によってウエビング１２の巻取方向へ巻取ドラム３０が回転すると共に、ロックユニット６０によってウエビング１２の引出方向へのラチェットギヤ６１の回転が規制される。
【０１１５】
車両衝突等が生じた場合には、慣性力によって乗員が車両に対して相対的に前に移動しようとするので、ウエビング１２には大きな引出力が作用する。
【０１１６】
すると、まず、巻取ドラム３０に連結固定されたトーションバー３８の一端部とラチェットギヤ６１に連結固定されたトーションバー３８の他端部との間で、トーションバー３８がねじれることによって、ラチェットギヤ６１に対して巻取ドラム３０が回転し、ウエビング１２が徐々に引出される。つまり、初期段階では、トーションバー３８のねじれ変形によって生じる荷重によって、衝撃エネルギーが吸収される。
【０１１７】
これに伴い、中間回転部材８２もラチェットギヤ６１のストッパ部６９に対して相対回転する。巻取ドラム３０が所定量回転すると、中間回転部材８２のワイヤー固定部８４がストッパ部６９に上記待機状態とは反対側から当接する。この後、続けてウエビング１２が引出されると、ストッパ部６９が中間回転部材８２を巻取ドラム３０に対して相対回転させる。すると、ワイヤー８６の他端側が上記引出路３９において引出抵抗を付与されつつ引出される。つまり、後半段階では、トーションバー３８のねじれ変形によって生じる荷重とワイヤー８６の引出抵抗による荷重とが合さって、衝撃エネルギーが吸収される。
【０１１８】
以上のように構成されたシートベルト用リトラクタ１０によると、ラック４４における複数のラック歯のうちピストン４３の先端に設けられたラック歯を含む先端側ラック歯４４ａは、基端側ラック歯４４ｂと歯厚ｇが同じに設定されているのに対して全歯たけａが小さく設定されているため、ピニオンギヤ４６との噛合によってより大きな力が加わるピストン４３の先端側のラック歯の強度を向上させて変形を抑制することができる。これにより、初めに噛合する際の衝撃に対するラック４４の強度改善を、プリテンショナユニット４０の体格に影響を与えずに実現することができる。
【０１１９】
また、先端側ラック歯４４ａが、基端側ラック歯４４ｂより歯元のたけが小さくされて歯底が浅く設定されている構成によると、歯先を基端側ラック歯４４ｂの歯先と同じ高さにしたまま全歯たけａを小さくでき、より確実にピストン４３とピニオンギヤ４６との噛合いを確保しつつ、ラック４４の強度改善を実現することができる。
【０１２０】
また、ラック４４における複数のラック歯のうち、ピストン４３の最も先端側のラック歯の全歯たけａが、それよりピストン４３の基端側のラック歯より小さく設定され、すなわち該ラック歯が先端側ラック歯４４ａである構成によると、ピストン４３とピニオンギヤ４６との噛合により最も大きな力が加わる最も先端側のラック歯の強度を向上させつつ、その他のラック歯では適切な噛合いを得ることができる。
【０１２１】
また、ピニオンギヤ４６が、軸心方向側方に少なくとも歯底円より大きい直径のフランジ４７を有している構成によると、ピニオンギヤ４６のピニオンギヤ歯４６ａの変形を抑制することができ、ピニオンギヤ４６の強度改善を、プリテンショナユニット４０の体格に影響を与えずに実現することができる。
【０１２２】
また、ピストン４３が、ラック４４の背面側に、基端側に設けられてパイプシリンダ４２の内面に摺接する摺接面４５ａと、先端側に設けられて摺接面４５ａからラック４４側に凹む形状に形成された凹み面４５ｂとを有する段差部４５を有する構成によると、ピストン４３の最も先端側に設けられたラック歯が設けられた部分において、摺接面４５ａが設けられた部分より肉薄となると共に、ラック４４の背面側でシリンダ４２の内面との間に空間が確保されている。これにより、ピストン４３の先端部がピニオン４６から離間する向きに弾性変形することが可能となり、ラック４４が最初にピニオンギヤ４６に噛合する際には、先端側ラック歯４４ａ基端部４４ｃにかかる応力を弾性変形により緩和し、先端側ラック歯４４ａとピニオンギヤ歯４６ａとが、歯先と歯底とが当接する態様で噛合った場合にも、ラック４４とピニオンギヤ４６との間に生ずる抵抗力を弾性変形により緩和するので、よりスムーズにプリテンショナユニット４０を作動させることができる。
【０１２３】
また、パイプシリンダ４２がピストン４３の進行方向側端部にストッパーピンＰＩＮ２を有し、凹み面４５ｂがピストン４３の進出位置でストッパーピンＰＩＮ２に当接可能に形成されているため、ストッパーピンＰＩＮ２が凹み面４５ｂの内側に配設された状態でピストン４３をストッパーピンＰＩＮ２により移動規制でき、プリテンショナユニット４０の体格になるべく影響を与えずにストッパーピンＰＩＮ２を設けることができる。
【０１２４】
また、ピストン４３がラック４４と摺接面４５ａとの間に孔状や溝状の肉抜き部４３ｈを有している構成によると、ピストン４３の軽量化を図ることができる。
【０１２５】
これまで、ピストン４３について、先端側ラック歯４４ａがピストン４３の最も先端側の１つのラック歯を全歯たけａの小さい先端側ラック歯４４ａとした例で説明してきたが、ピストン４３の先端側の複数のラック歯の全歯たけが小さく設定されていてもよい。
【０１２６】
また、先端側ラック歯４４ａの歯元のたけを小さくして歯底を浅くすることによって全歯たけａを小さくした形状について説明してきたが、先端側ラック歯４４ａの全歯たけａを小さくするためには、先端側ラック歯４４ａの歯末のたけｃ（基準ピッチ線Ｒから歯先までの距離）を小さくして歯先を基端側ラック歯４４ｂの歯先より下げてもよい。
【０１２７】
また、複数のラック歯は、先端部に向けて段階的に全歯たけが小さくなる形状に形成されていてもよい。
【０１２８】
また、ピニオンギヤ４６のフランジ４７について、ピニオンギヤ歯４６ａの歯先円より大きい直径に形成されている例で説明したが、これに限られるものではなく歯先円より小さい直径に形成されていてもよい。すなわち、フランジ４７がピニオンギヤ歯４６ａの歯底円より大きい直径に設定され、すなわち、ピニオンギヤ歯４６ａが側部でフランジ４７によって周方向に接続されることにより、ピニオンギヤ歯４６ａの周方向における変形を抑制することができる。
【０１２９】
また、ピニオンギヤ４６のフランジ４７は、ピニオンギヤ４６の軸心方向のベースプレート４８ａ側（側板部２１側）に限らず、軸心方向反対側のカバープレート４８ｂ側の両方に設けられていてもよい。
【０１３０】
なお、上記各実施形態及び各変形例で説明した各構成は、相互に矛盾しない限り適宜組合せることができる。
【０１３１】
以上のようにこの発明は詳細に説明されたが、上記した説明は、すべての局面において、例示であって、この発明がそれに限定されるものではない。例示されていない無数の変形例が、この発明の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。
【符号の説明】
【０１３２】
１０ シートベルト用リトラクタ
１２ ウエビング
３０ 巻取ドラム
４０ プリテンショナユニット
４１ ガス発生部材
４２ パイプシリンダ
４３ ピストン
４３ｈ 肉抜き部
４４ ラック
４４ａ 先端側ラック歯
４４ｂ 基端側ラック歯
４５ 段差部
４５ａ 摺接面
４５ｂ 凹み面
４６ ピニオンギヤ
４７ フランジ
ＰＩＮ２ ストッパーピン
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウエビングを巻き取る巻取ドラムと、
前記ウエビングの巻取方向に、前記巻取ドラムを回転させるプリテンショナユニットと、
を備え、
前記プリテンショナユニットは、
前記巻取ドラムと連動回転可能なピニオンギヤと、
前記ピニオンギヤに噛合可能なラックを有して、前記ピニオンギヤを介して前記巻取ドラムを巻取方向に回転させるピストンと、
前記ピストンを移動可能に収容する筒状のシリンダと、
前記ピストンを駆動する駆動機構と、
を有し、
前記ラックにおける複数のラック歯のうち、前記ピストンの先端に設けられたラック歯を含む前記ピストンの先端側の一部のラック歯は、前記ピストンの基端側のラック歯より全歯たけが小さく設定されている、シートベルト用リトラクタ。
【請求項２】
請求項１に記載のシートベルト用リトラクタであって、
前記ラックにおける複数のラック歯のうち、前記ピストンの先端に設けられた前記ラック歯を含む前記ピストンの先端側の一部の前記ラック歯は、前記ピストンの基端側の前記ラック歯より歯元のたけが小さく設定されている、シートベルト用リトラクタ。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載のシートベルト用リトラクタであって、
前記ラックにおける前記複数のラック歯のうち、前記ピストンの最も先端側の前記ラック歯の全歯たけが、それより前記ピストンの基端側の前記ラック歯より小さく設定されている、シートベルト用リトラクタ。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載のシートベルト用リトラクタであって、
前記ピニオンギヤは、軸心方向側部に、少なくとも歯底円より大きい直径のフランジを有している、シートベルト用リトラクタ。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載のシートベルト用リトラクタであって、
前記ピストンは、前記ラックの背面側に、基端側に設けられて前記シリンダの内面に摺接する摺接面と、先端側に設けられて前記摺接面から前記ラック側に凹む形状に形成された凹み面とを有する段差部を有する、シートベルト用リトラクタ。
【請求項６】
請求項５に記載のシートベルト用リトラクタであって、
前記シリンダは、前記ピストンの進行方向側端部にストッパーピンを有し、
前記凹み面は、前記ピストンの進出位置で前記ストッパーピンに当接可能に形成されている、シートベルト用リトラクタ。
【請求項７】
請求項５又は請求項６に記載のシートベルト用リトラクタであって、
前記ピストンは、前記ラックと前記段差部の前記摺接面との間に肉抜き部を有している、シートベルト用リトラクタ。
【請求項１】
ウエビングを巻き取る巻取ドラムと、
前記ウエビングの巻取方向に、前記巻取ドラムを回転させるプリテンショナユニットと、
を備え、
前記プリテンショナユニットは、
前記巻取ドラムと連動回転可能なピニオンギヤと、
前記ピニオンギヤに噛合可能なラックを有して、前記ピニオンギヤを介して前記巻取ドラムを巻取方向に回転させるピストンと、
前記ピストンを移動可能に収容する筒状のシリンダと、
前記ピストンを駆動する駆動機構と、
を有し、
前記ラックにおける複数のラック歯のうち、前記ピストンの先端に設けられたラック歯を含む前記ピストンの先端側の一部のラック歯は、前記ピストンの基端側のラック歯より全歯たけが小さく設定されている、シートベルト用リトラクタ。
【請求項２】
請求項１に記載のシートベルト用リトラクタであって、
前記ラックにおける複数のラック歯のうち、前記ピストンの先端に設けられた前記ラック歯を含む前記ピストンの先端側の一部の前記ラック歯は、前記ピストンの基端側の前記ラック歯より歯元のたけが小さく設定されている、シートベルト用リトラクタ。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載のシートベルト用リトラクタであって、
前記ラックにおける前記複数のラック歯のうち、前記ピストンの最も先端側の前記ラック歯の全歯たけが、それより前記ピストンの基端側の前記ラック歯より小さく設定されている、シートベルト用リトラクタ。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載のシートベルト用リトラクタであって、
前記ピニオンギヤは、軸心方向側部に、少なくとも歯底円より大きい直径のフランジを有している、シートベルト用リトラクタ。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載のシートベルト用リトラクタであって、
前記ピストンは、前記ラックの背面側に、基端側に設けられて前記シリンダの内面に摺接する摺接面と、先端側に設けられて前記摺接面から前記ラック側に凹む形状に形成された凹み面とを有する段差部を有する、シートベルト用リトラクタ。
【請求項６】
請求項５に記載のシートベルト用リトラクタであって、
前記シリンダは、前記ピストンの進行方向側端部にストッパーピンを有し、
前記凹み面は、前記ピストンの進出位置で前記ストッパーピンに当接可能に形成されている、シートベルト用リトラクタ。
【請求項７】
請求項５又は請求項６に記載のシートベルト用リトラクタであって、
前記ピストンは、前記ラックと前記段差部の前記摺接面との間に肉抜き部を有している、シートベルト用リトラクタ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【公開番号】特開２０１３−８６７５９（Ｐ２０１３−８６７５９Ａ）
【公開日】平成２５年５月１３日（２０１３．５．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２３１８６４（Ｐ２０１１−２３１８６４）
【出願日】平成２３年１０月２１日（２０１１．１０．２１）
【出願人】（０００１１７１３５）芦森工業株式会社 (447)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月１３日（２０１３．５．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月２１日（２０１１．１０．２１）
【出願人】（０００１１７１３５）芦森工業株式会社 (447)
【Ｆターム（参考）】
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