JP2010179863A - シートベルト用リトラクタ - Google Patents

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Abstract

【課題】緊急ロック機構のウェビング加速度感知手段と自動ロック機構の少なくとも一方の動作と共に、ロック部材自体の誤作動によるエンドロックの発生を防止することができるコンパクトなシートベルト用リトラクタを提供する。
【解決手段】シートベルト用リトラクタにおいて、ウェビング加速度感知手段のWSレバー50は、コントロールプレート80によって、ウェビングの巻き取り完了時にステアリングホイール40のウェビング引き出し方向の回転が阻止されない第1の非作動位置に保持されるように制御されており、自動ロック機構のALRレバー60は、コントロールプレート80によって、ウェビングが全量引き出されてから所定量巻き取られるまでの間、自動ロック機構が作動する第2の作動位置に保持されるように制御されている。ロックドック20は、コントロールプレート80によって、ウェビングの巻き取り完了時に、フレーム10と係合不能となるロック解除位置に保持されるように制御されている。
【選択図】図1

Description

本発明は、ロック部材自体の誤作動によるエンドロックを防止することができるシートベルト用リトラクタの改良に関するものである。
従来、車両の乗員等を座席に安全に保持するためのシートベルト用リトラクタとして、急な加速、衝突又は減速に反応する車体加速度感知手段によってウェビングの引き出しを物理的にロックする緊急ロック機構を備えて、乗員を効果的及び安全に拘束する緊急ロック式リトラクタが用いられている。
また、チャイルドシート等を車両シートにシートベルトで固定するためのシートベルト用リトラクタとして、ウェビングを全量引き出したときに作動し、巻取り途中ではウェビングの引出しを阻止し、ウェビングの全量巻取りで作動解除する自動ロック機構を備えたものが用いられている。
ところで、緊急ロック機構を備えたシートベルト用リトラクタでは、車両緊急時ではない不必要な時にも、スピンドル(巻取軸)のウェビング引き出し方向の回転がロックされることがある。即ち、車両取付け状態において、ウェビング引き出し状態から巻き取りバネのバネ力に従って急激にウェビングが全量巻き取られたとき、その衝撃で緊急ロック機構が作動して、スピンドルのウェビング引き出し方向の回転がロックされてしまうことがあり、この場合には、ウェビングの引き出しができなくなる。しかもこのとき、ウェビングは全量巻き取り状態にあるので、スピンドルはウェビング巻き取り方向にも回転できず、リトラクタは所謂エンドロック状態に陥るという問題があった。
例えば、緊急ロック機構としては、次のようなものがある。一つは、ウェビングの急激な引き出しを感知してスピンドルのウェビング引き出し方向の回転を阻止するもの(ウェビング加速度感知手段:WS)、もう一つは車両の急減速状態を感知してスピンドルのウェビング引き出し方向の回転を阻止するもの(車体加速度感知手段:VSI)である。いずれの場合も、スピンドルと一体回転するロック部材の揺動により、ロック部材の爪を、スピンドルを支持するフレームの内歯に噛み合わせて、スピンドルをロックするようにしている(例えば、特許文献1及び2参照)。
このようなエンドロックが起きるケースとしては、次の3つの場合がある。
(1)ウェビング加速度感知手段(WS)の誤作動によるもの。
一般的に、ウェビング加速度感知手段は、急速にベルトを引き出すと、マスの慣性でマス側の回転がスピンドルより遅れることで、ロック部材が外に飛び出して、フレームの内歯に噛み込む、という原理を用いている。ところが、急激なウェビング巻き取り後にウェビングが突っ張ると、勢いでマスがスピンドルに対して相対移動してしまい、ロック部材がフレームの内歯に噛んでしまう場合である。
(2)車体加速度感知手段(VSI)の誤作動によるもの。
ウェビングの急速な巻き取り等に伴い車体加速度感知手段に加速度が入力した際に、慣性部材であるボールが動き、レバーが揺動して、ラッチ部材に噛んでロックする場合である。
(3)ロック部材自体の誤作動によるもの。
ウェビングを巻き取った勢いで、ロック部材自体がフレームの内歯に噛んでしまう場合である。
特許文献1に記載のシートベルトリトラクタは、スピンドルの回転に連動するカムプレートのカム溝に揺動阻止部材に設けられたカムフォロワを案内させ、揺動阻止部材のストッパ部を回動する。そして、このストッパ部が慣性体に当接して、慣性体を非作動位置に保持して慣性体の揺動を阻止する。これにより、ウェビングの巻取り完了時に、慣性体が作動してロックギヤ(ラチェットホイール)への係合を防止し、ウェビングの巻取り完了時のエンドロックを防止している。
また、特許文献2に記載のシートベルトリトラクタは、遊星歯車機構によって回動するカム部材を有し、ロック手段としての一対のロックプレートが配設されたロック輪が全量巻き取り状態でスピンドルとの相対回転を阻止するエンドロック防止手段を備える。また、該シートベルトリトラクタは、遊星歯車機構の歯車及び他の歯車を介して他のカム部材を回動させることで自動ロック機構を構成している。
特開平9−58410号公報 特開平10−129417号公報
ところで、特許文献1に記載のシートベルト用リトラクタでは、慣性体の揺動を阻止することでウェビング加速度感知手段の誤作動によるエンドロックを防止しているが、ロック部材のエンドロックについては記載されていない。また、特許文献2に記載のシートベルト用リトラクタでは、自動ロック機構を備えつつ、ロック部材自体の誤作動によるエンドロックを防止することが記載されているが、それぞれ別々のカム部材を用いてこれらを動作させており、また、ウェビング加速度感知手段の誤作動によるエンドロックについては記載されていない。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、緊急ロック機構のウェビング加速度感知手段と自動ロック機構の少なくとも一方の動作と共に、ロック部材自体の誤作動によるエンドロックの発生を防止することができるコンパクトなシートベルト用リトラクタを提供することにある。
前述した目的を達成するために、本発明に係るシートベルト用リトラクタは、下記(1)〜(11)を特徴としている。
(1) フレームに回転自在に支持され、ウェビングが巻装されるスピンドルと、
前記フレームに係合することで前記スピンドルのウェビング引き出し方向の回転をロッ
クするロック部材と、
前記スピンドルに相対回転可能に支持されると共に、前記スピンドルに対して回転遅れを生じることにより前記ロック部材を作動するステアリングホイールと、
前記スピンドルの回転に応じて前記スピンドルと異なる回転数で回転するコントロール
プレートと、
前記ステアリングホイールに揺動自在に軸支され、前記ステアリングホイールのウェビング引き出し方向の回転を阻止する作動位置と、前記ステアリングホイールのウェビング引き出し方向の回転が阻止されない非作動位置との間を変位する係止手段と、
を備え、
前記係止手段は、前記コントロールプレートによって所定のウェビング条件において前記作動位置と前記非作動位置のいずれかの位置が保持されるように制御されており、
前記ロック部材は、前記コントロールプレートによって、前記ウェビングの巻き取り完了時に、前記フレームと係合不能となるロック解除位置に保持されるように制御されていることを特徴とするシートベルト用リトラクタ。
(2) 前記ロック部材には、前記ステアリングホイールに形成されたカム孔を貫通するピン部が設けられると共に、
前記コントロールプレートに向けて軸方向に延出するロック部材用突起部を有するキャンセル部材が前記ピン部と共に可動するように設けられ、
前記コントロールプレートは、前記ウェビングの巻き取り完了時に、前記ロック部材用突起部と当接して前記キャンセル部材を規制し、前記ロック部材が前記ロック解除位置に保持されるように制御するロック部材用カムを有することを特徴とする(1)に記載のシートベルト用リトラクタ。
(3) 前記キャンセル部材は、該カム孔を貫通した前記ピン部に位置決め固定され、前記ピン部の移動と共に移動するキャンセルキャップであることを特徴とする(2)に記載のシートベルト用リトラクタ。
(4) 前記キャンセル部材は、該カム孔を貫通した前記ピン部が挿入される長孔をさらに有し、前記ピン部の移動によって揺動するように前記ステアリングホイールに揺動自在に支持されるキャンセルレバーであることを特徴とする(2)に記載のシートベルト用リトラクタ。
(5) 前記係止手段は、所定の速度以上で前記ウェビングが引き出された時に、第1の作動位置に変位して、前記ステアリングホイールのウェビング引き出し方向の回転を阻止するウェビング加速度感知手段を構成するWSレバーであり、
前記WSレバーは、前記コントロールプレートによって、前記ウェビングの巻き取り完了時に前記ステアリングホイールのウェビング引き出し方向の回転が阻止されない第1の非作動位置に保持されるように制御されていることを特徴とする(1)から(4)のいずれかに記載のシートベルト用リトラクタ。
(6) 前記ウェビング加速度感知手段は、一端部が前記ステアリングホイールに、他端部が前記WSレバーにそれぞれ支持され、前記WSレバーを前記第1の非作動位置に向けて付勢するWS用付勢手段を、さらに備え、
前記WSレバーは、前記フレームに取り付けられたカバー部材の内周面に形成された内歯と係合可能な爪部と、前記コントロールプレートに向けて軸方向に延出するWS用突起部と、を有し、
前記コントロールプレートは、前記ウェビングの巻き取り完了時に、該WS用突起部と当接して前記WSレバーを前記第1の非作動位置に保持されるように制御するWS用カムを有することを特徴とする(5)に記載のシートベルト用リトラクタ。
(7) 前記WSレバーは、前記スピンドルに向けて軸方向に突出するロック部材飛び出し防止用突起部をさらに有し、
前記スピンドルと前記ステアリングホイールとの間には、前記ロック部材を前記ロック解除位置に保持して前記スピンドルと前記ステアリングホイールが一体回転するように、前記スピンドルに対して前記ステアリングホイールを付勢する付勢手段が設けられ、
前記スピンドルの側面には、前記ロック部材飛び出し防止用突起部を収容するカム溝が形成され、
前記カム溝は、前記WSレバーが前記ウェビングの巻取り完了時に前記第1の非作動位置に保持される際、前記ロック部材を前記ロック解除位置から飛び出さないように前記ロック部材飛び出し防止用突起部と係合する飛び出し防止部を有し、
前記WSレバーは、前記ウェビングの巻き取り完了時に前記第1の非作動位置に保持されることで、前記スピンドルに対する前記ステアリングホイールの回転遅れを防止し、前記ロック部材を前記ロック解除位置に保持することを特徴とする(6)に記載のシートベルト用リトラクタ。
(8) 前記係止手段は、前記ウェビングが第1の所定量引き出されてから第2の所定量巻き取られるまでの間、第2の作動位置に変位して、前記ステアリングホイールのウェビング引き出し方向の回転を阻止する自動ロック機構を構成するALRレバーをさらに備え、
前記自動ロック機構は、一端部が前記ステアリングホイールに、他端部が前記ALRレバーにそれぞれ支持されるALR用付勢手段を、さらに備え、
前記ALRレバーは、前記コントロールプレートに向けて軸方向に延出するALR用突起部と、前記WSレバーと当接可能な当接用アーム部と、を有し、
前記コントロールプレートは、前記ウェビングの巻き取り完了時に、該WS用突起部と当接して前記WSレバーを前記第1の非作動位置に保持されるように制御するWS用カムと、前記ウェビングが第1の所定量引き出されたときに該ALR用突起部と当接して前記ALRレバーを前記ALR用付勢手段の死点を越えて前記第2の作動位置へスナップ動作させるALR用カムと、を有し、
前記ALRレバーが前記第2の作動位置へスナップ動作したとき、前記当接用アーム部は前記WSレバーに当接して、前記WSレバーの爪部を前記カバー部材の内歯に係合させて、前記ステアリングホイールのウェビング引き出し方向の回転を阻止するとともに、
前記WS用カムは、前記ウェビングが前記第1の所定量引き出されてから第2の所定量巻き取られる時に、該WS用突起部と当接して前記WSレバーが前記第1の非作動位置に保持されるように制御し、このとき、前記WSレバーが前記当接用アーム部に当接して押圧されることで、前記ALRレバーは前記当接用アーム部が前記WSレバーから離れる第2の非作動位置へ前記ALR用付勢手段の死点を越えてスナップ動作することを特徴とする(7)に記載のシートベルト用リトラクタ。
(9) 前記係止手段は、前記ウェビングが第1の所定量引き出されてから第2の所定量巻き取られるまでの間、第2の作動位置に変位して、前記ステアリングホイールのウェビング引き出し方向の回転を阻止する自動ロック機構を構成するALRレバーであり、
前記ALRレバーは、前記コントロールプレートによって、前記ウェビングが第1の所定量引き出されてから第2の所定量巻き取られるまでの間、前記第2の作動位置に保持されるように制御されている(1)から(8)のいずれかに記載のシートベルト用リトラクタ。
(10) 前記自動ロック機構は、一端部が前記ステアリングホイールに、他端部が前記ALRレバーにそれぞれ支持されるALR用付勢手段を、さらに備え、
前記ALRレバーは、前記コントロールプレートに向けて軸方向に延出するALR用突起部を有し、
前記コントロールプレートは、前記ウェビングが第1の所定量引き出されたときに該ALR用突起部と当接して前記ALRレバーを前記ALR用付勢手段の死点を越えて前記
第2の作動位置へスナップ動作させ、前記ウェビングが第2の所定量巻き取られるときに該ALR用突起部と当接して前記ALRレバーを前記ALR用付勢手段の死点を越えて前記ステアリングホイールのウェビング引き出し方向の回転が阻止されない第2の非作動位置へスナップ動作させるALR用カムを有することを特徴とする(9)に記載のシートベルト用リトラクタ。
(11) 前記スピンドルと一体に回転するドライブギアと、前記コントロールプレートと一体に回転し、前記ドライブギアより歯数の少ないドリブンギアと、前記ドライブ及びドリブンギアの両方に噛合するアイドルギアとを有する歯車増速機構をさらに備え、
前記コントロールプレートは、前記歯車増速機構によって前記スピンドルの回転に対して増速回転することを特徴とする(1)から(10)のいずれかに記載のシートベルト用リトラクタ。
本発明のシートベルト用リトラクタによれば、自動ロック機構の動作と、ウェビング加速度感知手段の誤作動によるエンドロックを防止する動作の少なくとも一方と、ロック部材自体の誤作動によるエンドロックの発生を防止する動作を、単一のコントロールプレートによって行うことができるので、これら機能を有するリトラクタを小型化することができる。
本発明の一実施形態のシートベルト用リトラクタの分解斜視図である。 図1のシートベルト用リトラクタの組立状態の断面図である。 ステアリングホイールの正面図である。 (a)は、ベアリングカバーの斜視図であり、(b)は、ベアリングカバーの正面図である。 (a)は、コントロールプレートのカム側斜視図であり、(b)は、その正面図である。 コントロールプレートの各カムによる制御状態を説明するための図であり、(a)は全量格納状態を示し、(b)はウェビング装着状態を示し、(c)は全量引き出し直前の状態を示す。 自動ロック機構の切り換えを説明するための図であり、(a)は、ウェビングの全量引き出し直前の状態を示し、(b)は、全量引き出しによって自動ロック機構が作動する状態を示し、(c)は、ウェビングが巻き取られて第2のALR用カムがALRレバーのカムピンと当接した状態を示し、(d)は、ウェビングがさらに巻き取られて第2のALR用カムが該カムピンを押してALRレバーを回転させる状態を示し、(e)は、自動ロック機構の作動が解除された状態を示す。 ウェビング加速度感知手段のWSレバーの動作を説明するための図であり、(a)は、慣性体70とステアリングホイール40の間の位相差が0°の時の状態、(b)は該位相差が3°の時の状態、(c)は、位相差が5°の時の状態を示す。 ロックドックの作動を説明するための図であり、(a)は、WSレバー係合時の状態、(b)は、ロックドックの歯先係合開始状態、(c)は、ロックドックの完全結合状態を示す。 本発明の第2実施形態のシートベルト用リトラクタの分解斜視図である。 図10のステアリングホイールの正面図である。 (a)は、図10のコントロールプレートのカム側斜視図であり、(b)は、その正面図である。 コントロールプレートの各カムによって制御される各構成要素を透過して示す全量格納状態の図である。 コントロールプレートの各カムによって制御される各構成要素を透過して示すウェビング装着状態の図である。 シートベルト用リトラクタのキャンセラー機能を説明するため、コントロールプレートの各カムによって制御される各構成要素を透過して示す図であり、(a)は、WSレバーが作動した状態を示し、(b)は、WSレバーがベアリングカバーの内歯にロックした状態を示し、(c)は、ロックドックが係合した状態を示す。 自動ロック機構の切り換えを説明するための図であり、(a)は、ウェビングの全量引き出し直前の状態を示し、(b)は、全量引き出しによって自動ロック機構が作動する状態を示し、(c)は、ウェビングが所定量巻き取られて自動ロック機構が作動した状態を示し、(d)は、自動ロック機構が作動中にウェビングが巻き取られた状態を示し、(e)は、ウェビングがさらに巻き取られて自動ロック機構の作動解除動作が開始される状態を示し、(f)は、自動ロック機構の作動が解除された状態を示す。 ウェビング加速度感知手段のWSレバーの動作を説明するための図であり、(a)は、慣性体70とステアリングホイール40の間の位相ずれがない初期状態、(b)は該位相ずれが生じ、WSレバーがベアリングカバーの内歯に接近した状態、(c)は、さらに位相ずれが生じ、WSレバーが係合した状態を示す。 ロックドックの作動を説明するための図であり、(a)は、WSレバー係合時の状態、(b)は、ロックドックの歯先係合開始状態、(c)は、ロックドックの完全結合状態を示す。
以下、本発明のシートベルト用リトラクタに係る好適な実施形態について図1〜9を参照して詳細に説明する。
本実施形態のシートベルト用リトラクタは、ウェビング加速度感知手段と車体加速度感知手段とを有する緊急ロック機構と、自動ロック機構とを兼ね備える。図1及び図2に示すように、このシートベルト用リトラクタは、ウェビング(図示略)が巻装される金属製(例えば、アルミ合金製)のスピンドル1と、スピンドル1を巻き取り方向に回転付勢するバネ式の巻取装置2と、スピンドル1を回転自在に支持する金属製のコ字状のフレーム10と、ロック部材としての金属製(例えば、鉄製)のロックドック20と、樹脂製のステアリングホイール40と、ステアリングホイール40に質量を付与する金属製(例えば、亜鉛合金製)の慣性体(イナーシャマス)70と、イナーシャマス70に取り付けられるラッチ部材としての樹脂製のラチェットホイール30と、係止手段としてのウェビング加速度感知手段の樹脂製のWSレバー50と、係止手段としての自動ロック機構の樹脂製のALRレバー60と、ロックドック20に取り付けられるキャンセル部材である樹脂製のキャンセルキャップ90と、樹脂製のコントロールプレート80と、車体の加速度を感知する車体加速度感知手段110と、ロックドック20、ラチェットホイール30、ステアリングホイール40、WSレバー50、慣性体70、車体加速度感知手段110等の緊急ロック機構の主要構成部品を覆うカバー部材としての樹脂製のベアリングカバー100と、を主に備えている。なお、イナーシャマス70は、樹脂製であってもよい。
図2に示すように、フレーム10は、スピンドル1の軸方向の中央部分を挟んで対向する左右側板10A、10Bを有し、一方の側板10Aの外側に緊急ロック機構及び自動ロック機構が配置され、他方の側板10Bの外側に巻取装置2が配置されている。スピンドル1の一端側の軸5は、ステアリングホイール40、イナーシャマス70、コントロールプレート80の各中心孔45、75、85を貫通し、その先端にはドライブギア6が一体回転するように嵌着されている。
また、フレーム10の一方の側板10Aに取り付けられたベアリングカバー100にはアイドルギア7が軸支されており、ドライブギア6と、コントロールプレート80の片面に形成されたドリブンギア81との両方に噛み合っている。従って、スピンドル1の回転が、ドライブギア6からアイドルギア7を介してドリブンギア81に伝えられ、ドリブンギア81を有するコントロールプレート80が、スピンドル1と連動して増速回転するようになっている。これらドライブギア6、アイドルギア7、ドリブンギア81よりなる歯車増速機構の増速比は、ウェビングを全量引き出した状態から全量巻き取った状態にするときのスピンドル1の回転が、コントロールプレート80の1回転に変換されるような数値に設定されている。なお、本実施形態では、ドライブギア6の歯数を22、アイドルギア7の歯数を13、ドリブンギア81の歯数を21としている。また、ドライブ、アイドル、及びドリブンギア6,7,81はそれぞれ樹脂製からなる。
また、フレーム10の側板10Aの円形開口の内周には、ロックドック20の爪22が嵌まる多数の内歯11が形成されている。ロックドック20は、スピンドル1の一方の端面と該端面に固着された金属製(例えば、鉄製)のカバープレート29との間に確保された空間に変位自在に収容されている。また、スピンドル1の一方の端面には、コイルスプリング28の一端を支持して収容するスプリング収容穴3が形成されている。そして、ステアリングホイール40の裏面に形成された図示しないスプリング支持部にコイルスプリング28の他端を支持することで、コイルスプリング28は、ステアリングホイール40をスピンドル1に対して反時計回り(ロック解除方向)に付勢し、スピンドル1とステアリングホイール40とを一体回転可能とする。ロックドック20は、そのカムピン21をステアリングホイール40に形成されたカム孔41に挿入することで、爪22が内歯11から離れるロック解除方向に保持される。また、必要時に、ステアリングホイール40をスピンドル1に対して時計回りに相対的に回転する(実際には、スピンドル1が回転する)ことで、カムピン21の動きにより、コイルスプリング28の力に抗して爪22を外に飛び出させる。そして、外に飛び出させた爪22を、フレーム10の内歯11に噛み合わせることにより、スピンドル1をフレーム10の内歯11にロックさせ、ウェビング引き出し方向の回転を機械的にロックする。
ステアリングホイール40は、スピンドル1に相対回転可能に支持され、図3に示すように、ロックドック20のカムピン21が係合するカム孔41と、WSレバー50の軸孔51に嵌まることでWSレバー50を揺動自在に支持する凸軸42と、ALRレバー60の軸孔61に嵌ることでALRレバー60を揺動自在に支持する凸軸43と、ALRレバー60のスピンドル側に突出する凸部64を収容する他のカム孔44と、を有している。
カム孔41は、スピンドル1に対してステアリングホイール40が相対回転するときに、カムピン21を介してロックドック20の爪22を外方に押し出す。例えば、ウェビング引き出し時に、スピンドル1に対してステアリングホイール40が回転遅れを生じた場合に、スピンドル1とステアリングホイール40の相対回転により、ロックドック20をロック側へ作動させる。
また、カム孔41を貫通したカムピン21の先端には、側面にコントロールプレート80に向けて軸方向に延出するロック部材用突起部91を有するキャンセルキャップ90が
カムピン21に対して相対回転不能に位置決め固定されている。
WSレバー50は、後述するベアリングカバー100の内歯108(図4)に係合可能な爪52とコントロールプレート80に向けて軸方向に延出するWS用突起部53を有し
ている。WSレバー50は、WS用付勢手段であるWSスプリング58によって爪52を内方に引っ込める方向に回転付勢されており、通常時内歯108と係合しない第1の非作動位置に保持される。WSスプリング58は、一端部がステアリングホイール40に、他端部がWSレバー50にそれぞれ支持されている。
また、ALRレバー60は、コントロールプレート80に向けて軸方向に延出するALR用突起部であるカムピン62と、ベアリングカバー100の内歯108(図4)に係合可能な爪63と、前述した凸部64とを有している。ALRレバー60には、一端部がステアリングホイール40に支持されたALR用付勢手段であるALRスプリング69の他
端部が支持されている。ALRレバー60は、ALRスプリング69によって、凸部64をステアリングホイール40の他のカム孔44内で案内しながら、内歯108と係合する第2の作動位置と内歯108と係合しない第2の非作動位置との間でALRスプリング69の死点を越えてスナップ動作する。
慣性体70は、ステアリングホイール40にWSレバー50やALRレバー60等を組み付けた状態で、ステアリングホイール40に取り付けられており、中心孔75をスピンドル1の軸5に相対回転自在に嵌合させている。また、慣性体70は、ステアリングホイール40の中心孔45の周囲に設けられた複数の爪部材46によって、ステアリングホイール40に対して僅かに相対回転できるように組み付けられている。慣性体70の側面には凸部71が設けられており、この凸部71がWSレバー50のWS用突起部53の基部近傍に位置している。そして、慣性体70とステアリングホイール40の間に相対回転が生じた際に、この慣性体70の凸部71が、ステアリングホイール40に支持されたWSレバー50を押圧して、WSレバー50の爪52が外方に突き出される第1の作動位置に変位させ、ベアリングカバー100の内歯108に噛み合わせる。これにより、ウェビング感知手段は、ステアリングホイール40のウェビング引き出し方向の回転を阻止する。また、慣性体70には、WSレバー50の突起部53とキャンセルキャップ90のロック部材用突起部91をコントロールプレート80側に向けて貫通させる切欠き部72,73と、ALRレバー60のカムピン62をコントロールプレート80側に向けて揺動自在に貫通させる貫通孔74が形成されている。
図4にも示すように、ベアリングカバー100の面板101の内面側には円筒壁107が突設され、その円筒壁107の内周に前述したWSレバー50とALRレバー60とが噛み合い可能な内歯108が設けられている。また、ベアリングカバー100には、車体加速度感知手段110を構成するベース部110Aが設けられ、そこに、図示しないボールを保持するボールカバー127が取り付けられている。そして、車体加速度に応じて図示しないボールが移動することにより、作動部材であるVSセンサレバー120が揺動して爪121が持ち上がり、ラチェットホイール30の外周に設けられた外歯31に係合して、ラチェットホイール30をロックする。
コントロールプレート80には、中心にベアリングカバー100に回転自在に嵌合する中心孔85が設けられており、片面には前述したドリブンギア81が設けられている。また、ドリブンギア81を設けた側と反対側の側面には、図5に示すように、WS用カムである第1のカム86,ALR用カムを構成する第2及び第3のカム87,88,ロック部材用カムである第4のカム89が軸方向に突出してリブ状に形成される。
第1のカム86は、コントロールプレート80の外周面と同芯の円弧形状に形成され、ウェビングの巻き取り完了時に、第1の非作動位置にあるWSレバー50の突起部53と外周面で当接する位置を含むように形成される。第2のカム87は、コントロールプレート80の略径方向に延びて円弧形状に形成され、ウェビングが全量引き出し直前から第1の所定量である全量引き出しまで引き出されるときに、ALRレバー60のカムピン62と当接する位置に形成される。また、第3のカム88は、コントロールプレート80の外周面と同芯の円弧部分とこの円弧部分の一端から内周寄りに延びる案内部分とを有し、ウェビングが第1の所定量である全量引き出しから第2の所定量巻き取られるときに、第2の作動位置にあるALRレバー60のカムピン62と当接する位置に形成される。第4のカム89は、コントロールプレート80の外周面と同芯の円弧形状に形成され、ウェビングの巻き取り完了時に、フレーム10の内歯11と係合しないロック解除位置にあるロックドック20に取り付けられたキャンセルキャップ90のロック部材用突起部91が内周面と当接する位置を含むように形成される。
次に、本実施形態のシートベルト用リトラクタの作用について説明する。
図6(a)に示すように、ウェビングの全量格納状態では、WSレバー50の突起部53は、第1のカム86の外周面と当接しており、WSレバー50はステアリングホイール40のウェビング引き出し方向の回転が阻止されない第1の非作動位置、即ち、ベアリングカバー100の内歯108と係合しない爪52を引っ込めた位置で回転不能に保持される。
また、同様に、キャンセルキャップ90の突起部91は、第4のカム89の内周面と当接しており、ロックドック20をフレーム10の内歯11と係合不能となる位置で回転不能に保持される。なお、第3のカム88の外周面は、ALRレバー60とその近傍で対向しており、ALRスプリング69によって付勢されて第2の非作動位置にあるALRレバー60がスナップ動作によって第2の作動位置に移動するのを防止している。
そして、図6(a)に示す全量格納状態からウェビングが引き出されると、コントロールプレート80は、スピンドル1に対して矢印A方向に相対回転する。従って、コントロールプレート80は、スピンドル1に支持されたロックドック20、スピンドル1とともに回転するステアリングホイール40に支持されたWSレバー50及びALRレバー60に対して矢印A方向に相対回転する。
これにより、WSレバー50の突起部53と第1のカム86との当接が解除されるとともに、キャンセルキャップ90の突起部91と第4のカム89との当接が解除される。このため、WSスプリング58で第1の非作動位置に保持されているWSレバー50は、ステアリングホイール40のウェビング引き出し方向の回転を阻止する第1の作動位置へ揺動回転可能となる。また、コイルスプリング28によってフレーム10の内歯11と係合不能となる位置に保持されているロックドック20は、内歯11と係合する位置へ外側に飛び出し可能となる。従って、図6(b)に示すように、タングにバックルが装着されたウェビング装着状態において、車両に所定値以上の減速度が作用しない通常時にはウェビングの引き出し、巻き取りが自由に行われる。また、ウェビング装着状態において、車両に所定値以上の減速度が作用する緊急時にはウェビング加速度感知手段と車体加速度感知手段が作動可能となる。
そして、図6(c)及び図7(a)に示すように、ウェビングをさらに引き出した全量引き出し付近では、ALRレバー60のカムピン62は第2のカム87に当接し、さらに引き出すことで、第2のカム87の円弧に沿って径方向内側へ移動する。このため、ALRレバー60は、ALRスプリング69の死点を越えて第2の作動位置へスナップ動作する。これにより、図7(b)に示すように、ALRレバー60の爪63がベアリングカバー100の内歯108と係合することで、自動ロック機構が作動した状態となり、スピンドル1の引き出し方向の回転が規制される。
この状態では、スピンドル1は、ステアリングホイール40とともに、ALRレバー60を内歯108によって内側に弾きながら回転することができるので、ウェビングを巻き取り可能である。このため、チャイルドシート等を取り付ける際、自動ロック機構を作動状態として、余ったウェビングを巻取装置2で巻き取ることで、チャイルドシートを車両シートに確実に固定できる。
そして、図7(c)に示すように、全量引き出し付近からウェビングが第2の所定量巻き取られると、ALRレバー60のカムピン62が第3のカム88と当接し、図7(d)に示すように、他のカム孔44に沿って径方向外側に移動し、ALRスプリング69の死点を越えて第2の非作動位置へスナップ動作させる(図7(e)参照)。これにより、自動ロック機構の作動状態から緊急ロック機構が作動可能な状態に切り換えられる。
また、乗員がタングとバックルとの締結を解除した後は、ウェビングが巻取装置2のバネ力によって巻き取られる。そして、巻き取りを完了する手前から完了時にわたって、WSレバー50の突起部53が第1のカム86と当接して、WSレバー50が第1の非作動位置に保持され、キャンセルキャップ90の突起部91が第4のカム89と当接して、ロックドック20がフレーム10の内歯11と係合不能となるロック解除位置に保持される。これにより、ウェビング加速度感知手段の誤作動によるエンドロックを防止するとともに、ロックドック20自体のエンドロックを防止することができる。
また、図6(b)に示すウェビング装着状態において、車両の衝突等によってウェビングが所定の速度以上で引き出され、スピンドル1に急激なウェビング引き出し力が作用した場合には、図8(a)に示す慣性体70とステアリングホイール40の間の位相差0°の状態から慣性体70とステアリングホイール40の間に相対回転が生じる。このため、図8(b)に示すようにWSレバー50に当接している慣性体70の凸部71が、WSレバー50を押圧して、WSレバー50を回転させる。そして、所定の角度に達するとWSレバー50の爪52がベアリングカバー100の内歯108に係合する(図8(c)参照。)。
そして、図9(a)に示すように、WSレバー50の爪52がベアリングカバー100の内歯108に係合することでステアリングホイール40が固定された状態でさらにウェビングが引き出されると、ステアリングホイール40がスピンドル1に対して回転遅れを生じ、カムピン21がステアリングホイール40のカム孔41に収容されたロックドック20は図9(b)に示すように外方に移動し、ロックドック20の爪22が外に飛び出して、フレーム10の内歯11と係合する。図9(c)は、さらにウェビングが引き出されて、ロックドック20の爪22がフレーム10の内歯11と完全に締結した状態を示す。これにより、スピンドル1にロックがかかり、ウェビングの引き出し方向の回転が阻止される。
また、車体加速度感知手段110が作動した場合は、VSセンサレバー120の爪121がラチェットホイール30の外歯31に係合することで、ラチェットホイール30をロックする。ラチェットホイール30がロックされると、ラチェットホイール30が固定された慣性体70とステアリングホイール40との間に相対回転が生じるので、上記と同様にして、WSレバー50及びロックドック20の作用によりスピンドル1にロックがかかる。
以上のように、本実施形態のシートベルト用リトラクタによれば、自動ロック機構の機能と、ウェビング加速度感知手段の誤作動によるエンドロックを防止する機能と、ロックドック20自体の誤作動によるエンドロックを防止する機能と、を単一のコントロールプレート80によって制御することができ、これらの機能を有するリトラクタを小型化することができる。
具体的に、ロックドック20自体の誤作動によるエンドロックを防止する機能は、ステアリングホイール40のカム孔41を貫通するロックドック20のカムピン21、ロック部材用突起部91を有してカムピン21の移動と共に移動するキャンセルキャップ90、及び、ウェビングの巻き取り完了時にロック部材用突起部91と当接してキャンセルキャップ90を規制してロックドック20がロック解除位置に保持されるように制御するコントロールプレート80の第4のカム89によって行うことができる。
また、ウェビング加速度感知手段の誤作動によるエンドロックを防止する機能は、WSレバー50のWS用突起部53と、コントロールプレート80の第1のカム86によって行なうことができる。また、自動ロック機構の作動及び作動解除動作は、ALRスプリング69、ALRレバー60のカムピン62と、コントロールプレート80の第2及び第3のカム87,88によって行うことができる。
さらに、WSレバー50及びALRレバー60はそれぞれベアリングカバー100の内歯108と係合するので、2つのレバー50,60が係合する位置が共有化され、部品点数が低減されるとともに、リトラクタを小型化することができる。
また、コントロールプレート80は、ドライブギア6、ドリブンギア81、アイドルギア7を有する歯車増速機構によってスピンドル1の回転に対して増速回転するようにしたので、ウェビングの巻き取り・引き出し量に応じたWSレバー50、ALRレバー60の揺動制御、及びキャンセルキャップ90の移動制御を簡単に行うことができる。具体的に、スピンドル1の1回転に対してコントロールプレート80が一歯分多く(1回転+1歯の回転のため)回転するように増速しているので、コントロールプレート80の回転範囲で、WSレバー50、ALRレバー60の揺動や、キャンセルキャップ90の移動のスケジュールを作成することができる。
(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態に係るシートベルト用リトラクタについて、図10〜図18を参照して説明する。なお、第1実施形態と同一又は同等部分については同一符号を付して説明を省略或いは簡略化する。
図10に示すように、このシートベルト用リトラクタは、ウェビング(図示略)が巻装される金属製(例えば、アルミ合金製)のスピンドル201と、第1実施形態と同様の巻取装置2及びフレーム10と、ロック部材としての金属製(例えば、鉄製)のロックドック220と、樹脂製のステアリングホイール240と、ステアリングホイール240に質量を付与する金属製(例えば、亜鉛合金製)の慣性体(イナーシャマス)270と、イナーシャマス270に取り付けられるラッチ部材としての樹脂製のラチェットホイール230と、係止手段としてのウェビング加速度感知手段の樹脂製のWSレバー250と、係止手段としての自動ロック機構の樹脂製のALRレバー260と、ロックドック220に取り付けられるキャンセル部材である樹脂製のキャンセルレバー290と、樹脂製のコントロールプレート280と、車体の加速度を感知する車体加速度感知手段110と、ロックドック220、ラチェットホイール230、ステアリングホイール240、WSレバー250、慣性体270、車体加速度感知手段110等の緊急ロック機構の主要構成部品を覆うカバー部材として、図3に示す第1実施形態と同様の構成を有する樹脂製のベアリングカバー100と、を主に備えている。なお、イナーシャマス270は、樹脂製であってもよい。
スピンドル201の一端側の軸5は、ステアリングホイール240、イナーシャマス270、コントロールプレート280の各中心孔245、275、285を貫通し、その先端にはドライブギア6が一体回転するように嵌着されている。
また、ドライブギア6、アイドルギア7、及びドリブンギア81の構成は、第1実施形態と同様であり、スピンドル201の回転が、ドライブギア6からアイドルギア7を介してドリブンギア81に伝えられ、ドリブンギア81を有するコントロールプレート280が、スピンドル201と連動して増速回転するようになっている。
また、フレーム10の側板10Aの円形開口の内周には、ロックドック220の爪222が嵌まる多数の内歯11が形成されている。ロックドック220は、スピンドル201の一方の端面と該端面に固着された金属製(例えば、鉄製)のカバープレート229との間に確保された空間に変位自在に収容されている。また、スピンドル201の一方の端面には、コイルスプリング228の一端を支持して収容するスプリング収容穴3が形成されている。そして、ステアリングホイール240の裏面に形成された図示しないスプリング支持部にコイルスプリング228の他端を支持することで、コイルスプリング228は、ステアリングホイール240をスピンドル201に対して反時計回り(ロック解除位置)に付勢し、スピンドル201とステアリングホイール240とを一体回転可能とする。ロックドック220は、そのカムピン221をステアリングホイール240に形成されたカム孔241に挿入することで、爪222が内歯11から離れるロック解除位置に保持される。また、必要時に、ステアリングホイール240をスピンドル201に対して時計回りに相対的に回転する(実際には、スピンドル201が回転する)ことで、カムピン221の動きにより、コイルスプリング228の力に抗して爪222を外に飛び出させる。そして、外に飛び出させた爪222を、フレーム10の内歯11に噛み合わせることにより、スピンドル201をフレーム10の内歯11にロックさせ(即ち、ロック位置に移動させ)、ウェビング引き出し方向の回転を機械的にロックする。
ステアリングホイール240は、スピンドル201に相対回転可能に支持され、図11に示すように、ロックドック220のカムピン221が係合するカム孔241と、WSレバー250の軸孔251に嵌まることでWSレバー250を揺動自在に支持する凸軸242と、ALRレバー260の長孔261に嵌ることでALRレバー260を移動自在且つ揺動自在に支持する凸軸243と、ALRレバー260のスピンドル側に突出する凸部264を収容する他のカム孔244と、キャンセルレバー290の軸孔292に嵌まることでキャンセルレバー290を揺動自在に支持する凸軸247と、WSレバー250のロック部材飛び出し防止用突起部254の揺動を許容する切り欠き248と、を有している。
カム孔241は、スピンドル201に対してステアリングホイール240が相対回転するときに、カムピン221を介してロックドック220の爪222を外方に押し出す。例えば、ウェビング引き出し時に、スピンドル201に対してステアリングホイール240が回転遅れを生じた場合に、スピンドル201とステアリングホイール240の相対回転により、ロックドック220をロック側へ作動させる。
また、カム孔241を貫通したカムピン221の先端は、ステアリングホイール240の凸軸247に揺動自在に支持されたキャンセルレバー290の長孔293に挿入されている。また、キャンセルレバー290は、軸孔292を中心として長孔293が形成されたアーム部分と異なるアーム部分に、コントロールプレート280に向けて軸方向に延出するロック部材用突起部291を有する。
WSレバー250は、ベアリングカバー100の内歯108に係合可能な爪252と、コントロールプレート280に向けて軸方向に延出するWS用突起部253と、スピンドル201に向けて軸方向に突出するロック部材飛び出し防止用突起部254と、を有している。これら爪252、WS用突起部253、及びロック部材飛び出し防止用突起部254は、軸孔251の軸方向と垂直な方向に軸孔251からそれぞれ延びた各アーム部分に設けられている。WSレバー250は、WS用付勢手段であるWSスプリング258によって爪252を内方に引っ込める方向に回転付勢されており、通常時内歯108と係合しない第1の非作動位置に保持される。WSスプリング258は、一端部がステアリングホイール240に、他端部がWSレバー250にそれぞれ支持されている。
また、ALRレバー260は、コントロールプレート280に向けて軸方向に延出するALR用突起部であるカムピン262と、前述した凸部264と、WSレバー250の爪252が設けられる爪用アーム部分255と当接可能な当接用アーム部265と、を有している。これらカムピン262と凸部264とは、同一のアーム部分から軸方向両側に延びており、このアーム部分と当接用アーム部265は、長孔261の軸方向と垂直な方向に長孔261からそれぞれ延びている。ALRレバー260には、一端部がステアリングホイール240に支持されたALR用付勢手段であるALRスプリング269の他端部が支持されている。ALRレバー260は、ALRスプリング269によって、凸部264をステアリングホイール240の他のカム孔244内で案内しながら、当接用アーム部265がWSレバー250の爪用アーム部分255と当接する第2の作動位置と爪用アーム部分255と当接しない第2の非作動位置との間でALRスプリング269の死点を越えてスナップ動作する。
慣性体270は、ステアリングホイール240にWSレバー250やALRレバー260等を組み付けた状態で、ステアリングホイール240に取り付けられており、中心孔275をスピンドル201の軸5に相対回転自在に嵌合させている。また、慣性体270は、ステアリングホイール240の中心孔245の周囲に設けられた複数の爪部材246によって、ステアリングホイール240に対して僅かに相対回転できるように組み付けられている。慣性体270の側面には凸部271a,271b(図13参照。)が設けられており、この凸部271a,271bがWSレバー250のWS用突起部253の基部近傍で該基部を挟持するように位置している。そして、慣性体270とステアリングホイール240の間に相対回転が生じた際に、この慣性体270の凸部271aが、ステアリングホイール240に支持されたWSレバー250を押圧して、WSレバー250の爪252が外方に突き出される第1の作動位置に変位させ、ベアリングカバー100の内歯108に噛み合わせる。これにより、ウェビング加速度感知手段は、ステアリングホイール240のウェビング引き出し方向の回転を阻止する。また、慣性体270には、WSレバー250の突起部253をコントロールプレート280側に向けて貫通させる切欠き部272と、ALRレバー260のカムピン262とキャンセルレバー290のロック部材用突起部291をコントロールプレート280側に向けて揺動自在に貫通させる貫通孔273,274が形成されている。
コントロールプレート280には、中心にベアリングカバー100に回転自在に嵌合する中心孔285が設けられており、片面には前述したドリブンギア281が設けられている。また、ドリブンギア281を設けた側と反対側の側面には、図12に示すように、第5のカム286及び第6のカム287が軸方向に突出してリブ状に形成される。なお、本実施形態の第5のカム286は、ウェビング加速度感知手段のWSレバー250の誤作動によるエンドロックを防止するWS用カムであるとともに、自動ロック機構の作動解除時においてWSレバー250を介してALRレバー260をスナップ動作させるALR用カムとしても機能する。また、第6のカム287は、自動ロック機構の作動時においてALRレバー260をスナップ動作させるALR用カムであるとともに、ロックドック220自体の誤作動によるエンドロックを防止するロック部材用カムとしても機能する。
第5のカム286は、コントロールプレート280の外周面と同芯の円弧形状に形成され、ウェビングの巻き取り完了時に、第1の非作動位置にあるWSレバー250の突起部253と外周面で当接する位置と、第1の所定量である全量引き出されたウェビングが第2の所定量巻き取られる時点において、第1の作動位置にあるWSレバー250の突起部253と外周面で当接する位置と、を含むように形成される。
第6のカム287は、コントロールプレート280の外周面と同芯の第1の円弧部分287aと、第1の円弧部分287aの一端側で段差を持って第1の円弧部分287aより内周側に形成され、コントロールプレート280の外周面と同芯の第2の円弧部分287bと、第1の円弧部分287aの他端側に形成され、案内通路287cを形成するとともに径方向に延びる側面287dを有する部分と、を備える。この第6のカム287の側面287dは、ウェビングが全量引き出し直前から第1の所定量である全量引き出しまで引き出されるときに、ALRレバー260のカムピン262と当接する位置に形成される。また、第6のカム287の第1の円弧部分287aは、ウェビングの巻き取り完了時に、ロック解除位置にあるロックドック220に取り付けられたキャンセルレバー290のロック部材用突起部291が外周面と当接する位置を含むように形成される。さらに、案内通路287cは、組み付け時におけるカムピン262を保持して、ALRレバー260を規制する。
また、WSレバー250のロック部材飛び出し防止用突起部254は、スピンドル201の一方の端面に形成されたカム溝208に収容される。カム溝208は、図13に示すように、ステアリングホイール240とスピンドル201が相対回転した際、及びWSレバー250が揺動した際の該突起部254の移動を許容するように周方向及び径方向に延出した略L字状に形成されている。そして、このカム溝208には、WSレバー250がウェビングの巻取り完了時に第1の非作動位置に保持される際、ロックドック220をロック解除位置から飛び出さないようにロック部材飛び出し防止用突起部254と周方向で接触して係合する飛び出し防止部としての壁面208aが形成される。
次に、本実施形態のシートベルト用リトラクタの作用について説明する。
図13に示すように、ウェビングの全量格納状態では、WSレバー250の突起部253は、第5のカム286の外周面と当接しており、WSレバー250はステアリングホイール240のウェビング引き出し方向の回転が阻止されない第1の非作動位置、即ち、ベアリングカバー100の内歯108と係合しない爪252を引っ込めた位置で回転不能に保持される。
このとき、WSレバー250のロック部材飛び出し防止用突起部254は、スピンドル201のカム溝208の壁面208aに接触して位置決めされており、スピンドル201に対するステアリングホイール240の回転遅れが防止される。このため、ロックドック220はフレーム10の内歯11と係合不能となるロック解除位置に保持される。
また、同様に、キャンセルレバー290の突起部291は、第6のカム287の外周面と当接しており、キャンセルレバー290によっても、ロックドック220はフレーム10の内歯11と係合不能となるロック解除位置で回転不能に保持される。第6のカム287の第2の円弧部分287bは、ALRレバー260とその近傍で対向しており、ALRスプリング269によって付勢されて第2の非作動位置にあるALRレバー260がスナップ動作によって第2の作動位置に移動するのを防止している。
そして、図13に示す全量格納状態からウェビングが引き出されると、コントロールプレート280は、スピンドル201に対して矢印A方向に相対回転する。従って、コントロールプレート280は、スピンドル201に支持されたロックドック220、スピンドル201とともに回転するステアリングホイール240に支持されたWSレバー250及びALRレバー260に対して矢印A方向に相対回転する。
これにより、WSレバー250の突起部253と第5のカム286との当接が解除されるとともに、キャンセルレバー290の突起部291と第6のカム287との当接が解除される。また、WSレバー250のロック部材飛び出し防止用突起部254の壁面208aとの係合が解除される。このため、WSスプリング258で第1の非作動位置に保持されているWSレバー250は、ステアリングホイール240のウェビング引き出し方向の回転を阻止する第1の作動位置へ揺動回転可能となる。また、コイルスプリング228によってフレーム10の内歯11と係合不能となる位置に保持されているロックドック220は、図15(a)〜(c)に示すように、WSレバー250の第1の作動位置への揺動後に、内歯11と係合するロック位置へ外側に飛び出し可能となる。
従って、図14に示すように、タングにバックルが装着されたウェビング装着状態において、車両に所定値以上の減速度が作用しない通常時にはウェビングの引き出し、巻き取りが自由に行われる。また、ウェビング装着状態において、車両に所定値以上の減速度が作用する緊急時にはウェビング加速度感知手段と車体加速度感知手段が作動可能となる。
また、図16(a)に示すように、ウェビングをさらに引き出した全量引き出し付近では、ALRレバー260のカムピン262はALR用カム287の側面287dに当接し、さらに引き出すことで、該側面287dに沿って径方向内側へ移動する。このため、ALRレバー260は、ALRスプリング269の死点を越えて第2の作動位置へスナップ動作する。これにより、図16(b)に示すように、ALRレバー260の当接用アーム部265がWSレバー250の爪用アーム部分255と当接してWSレバー250を揺動させ、WSレバー250の爪252がベアリングカバー100の内歯108と係合する。従って、図16(c)に示すように、自動ロック機構が作動した状態となり、スピンドル201の引き出し方向の回転が規制される。
この状態では、図16(d)に示すように、スピンドル201は、ステアリングホイール240とともに、WSレバー250を内歯108によって内側に弾きながら回転することができるので、ウェビングを巻き取り可能である。特に、WSレバー250の爪用アーム部分255にはALRレバー260の当接用アーム部265が当接しているが、ALRレバー260は、その長孔261によってステアリングホイール240に移動自在に支持されているので、WSレバー250が弾かれる際にWSレバー250の揺動とともに移動することができ、WSレバー250が弾かれる際の妨げとはならない。このため、チャイルドシート等を取り付ける際、自動ロック機構を作動状態として、余ったウェビングを巻取装置2で巻き取ることで、チャイルドシートを車両シートに確実に固定できる。
そして、図16(e)に示すように、全量引き出し付近からウェビングが第2の所定量巻き取られると、WSレバー250の突起部253が第5のカム286の端部に当接して径方向外側に案内される。そして、ウェビングがさらに巻き取られると、図16(f)に示すように、WSレバー250の突起部253が第5のカム286の外周面に当接して、WSレバー250を第1の非作動位置に保持する。このため、WSレバー250がALRレバー260の当接用アーム部265に当接して押圧されることで、ALRレバー260は当接用アーム部265がWSレバー250から離れる第2の非作動位置へALRスプリング269の死点を越えてスナップ動作される。これにより、自動ロック機構の作動状態から緊急ロック機構が作動可能な状態に切り換えられる。
また、ウェビング装着状態から乗員がタングとバックルとの締結を解除した後は、ウェビングが巻取装置2のバネ力によって巻き取られる。そして、巻き取り完了手前から完了時にわたって、WSレバー250の突起部253が第5のカム286と当接して、WSレバー250が第1の非作動位置に保持される。また、WSレバー250のロック部材飛び出し防止用突起部254がスピンドル201のカム溝208の壁面208aで係合し、且つ、キャンセルレバー290の突起部291が第6のカム287と当接して、ロックドック220がロック解除位置に保持される。これにより、ウェビング加速度感知手段の誤作動によるエンドロックを防止するとともに、ロックドック220自体のエンドロックを防止することができる。
また、図14に示すウェビング装着状態において、車両の衝突等によってウェビングが所定の速度以上で引き出され、スピンドル201に急激なウェビング引き出し力が作用した場合には、図17(a)に示す慣性体270とステアリングホイール240の間の位相ずれがない初期状態から慣性体270とステアリングホイール240の間に相対回転が生じる。このため、図17(b)に示すようにWSレバー250に当接している慣性体270の凸部271aが、WSレバー250を押圧して、WSレバー250を時計方向に回転させる。そして、所定の角度に達するとWSレバー250の爪252がベアリングカバー100の内歯108に係合する(図17(c)参照。)。なお、係合解除時には、WSレバー250に当接している慣性体270の他の凸部271bが、WSレバー250を押圧して、WSレバー250を反時計方向に回転させる。
そして、図18(a)に示すように、WSレバー250の爪252がベアリングカバー100の内歯108に係合することでステアリングホイール240が固定された状態でさらにウェビングが引き出されると、ステアリングホイール240がスピンドル201に対して回転遅れを生じ、カムピン221がステアリングホイール240のカム孔241に収容されたロックドック220は図18(b)に示すように外方に移動し、ロックドック220の爪222が外に飛び出して、フレーム10の内歯11と係合する。図18(c)は、さらにウェビングが引き出されて、ロックドック220の爪222がフレーム10の内歯11と完全に締結した状態を示す。これにより、スピンドル201にロックがかかり、ウェビングの引き出し方向の回転が阻止される。
また、車体加速度感知手段110が作動した場合は、VSセンサレバー120の爪121がラチェットホイール230の外歯231に係合することで、ラチェットホイール230をロックする。ラチェットホイール230がロックされると、ラチェットホイール230が固定された慣性体270とステアリングホイール240との間に相対回転が生じるので、上記と同様にして、WSレバー250及びロックドック220の作用によりスピンドル201にロックがかかる。
以上のように、本実施形態のシートベルト用リトラクタによれば、自動ロック機構の機能と、ウェビング加速度感知手段の誤作動によるエンドロックを防止する機能と、ロックドック220自体の誤作動によるエンドロックを防止する機能とを、単一のコントロールプレート280によって制御することができ、これらの機能を有するリトラクタを小型化することができる。
具体的に、ロックドック20自体の誤作動によるエンドロックを防止する機能は、ステアリングホイール240のカム孔241を貫通するロックドック220のカムピン221、カムピン221が挿入される長孔93とロック部材用突起部91とを有してカムピン21の移動によって揺動するようにステアリングホイール240に揺動自在に支持されたキャンセルレバー290、及び、ウェビングの巻き取り完了時にロック部材用突起部291と当接してキャンセルレバー290を規制してロックドック220がロック解除位置に保持されるように制御するコントロールプレート280の第6のカム287によって行われる。
また、ウェビング加速度感知手段の誤作動によるエンドロックを防止する機能は、WSレバー250の爪252及びWS用突起部253と、コントロールプレート280の第5のカム286によって行なうことができる。
自動ロック機構は、ALR用突起部262と当接用アーム部265とを有するALRレバー260、及びALR用スプリング269を備え、WSレバー250は、爪252及びWS用突起部253を備え、コントロールプレート80は、第5のカム286及び第6のカム287を備える。そして、ALR用スプリング269は、ウェビングが第1の所定量引き出されたときに第6のカム287によって第2の作動位置へスナップ動作し、これによって、当接用アーム部265がWSレバー250に当接して、WSレバー250の爪252をベアリングカバー100の内歯108に係合させ、ステアリングホイール240のウェビング引き出し方向の回転を阻止する。さらに、第5のカム286は、ウェビングが第1の所定量引き出されてから第2の所定量巻き取られる時に、WS用突起部253と当接してWSレバー250が第1の非作動位置に保持され、且つ、WSレバー250が当接用アーム部265に当接して押圧することで、ALRレバー260は当接用アーム部265がWSレバー250から離れる第2の非作動位置へALR用スプリング269の死点を越えてスナップ動作する。
また、本実施形態では、ロックドック220自体の誤作動によるエンドロックを防止する機能は、WSレバー250のロック部材飛び出し防止用突起部254と、スピンドル201とステアリングホイール240との間に設けられたコイルスプリング228と、スピンドル201の側面に形成された、ロック部材飛び出し防止用突起部254を移動可能に収容するとともに、該突起部254と接触して係合可能な壁面208aを有するカム溝208と、によっても、上記WSレバー250のエンドロックとともに行なうことができる。
その他の構成及び効果については、第1実施形態のものと同様である。
尚、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良等が可能である。
本発明の係止手段は、ステアリングホイールのウェビング引き出し方向の回転を阻止する作動位置と、ステアリングホイールのウェビング引き出し方向の回転が阻止されない非作動位置との間を変位し、コントロールプレートによって所定のウェビング条件において作動位置と非作動位置のいずれかの位置が保持されるように制御されるWSレバーとALRレバーの少なくとも一方であればよい。即ち、係止手段がWSレバーの場合には、コントロールプレートによって、ウェビングの巻き取り完了時に非作動位置に保持されるように制御され、係止手段がALRレバーの場合には、コントロールプレートによって、ウェビングが第1の所定量引き出されてから第2の所定量巻き取られるまでの間、作動位置に保持されるように制御される。
また、本発明のキャンセル部材は、本実施形態のキャンセルキャップやキャンセルレバーに限定されるものでなく、ロック部材のピン部の移動と共に可動でき、さらに、ウェビングの巻き取り完了時にコントロールプレートと当接して、キャンセル部材を介してロック部材のロック解除位置に保持できるロック部材用突起部を有する構成であればよい。
本発明のコントロールプレートは、スピンドルの回転に応じて異なる回転数で回転すればよく、本実施形態のような増速回転であってもよいし、或いは、コントロールプレートのリブ状のカムを適宜設計することで減速回転であってもよい。
また、本発明のコントロールプレートは、リブによってWSレバーやALRレバーの揺動制御、及びキャンセル部材の移動制御を行っているが、コントロールプレートにカム溝を形成することでこれら制御を行うようにしてもよい。
さらに、本発明のコントロールプレートの各カムは、上述した各カムの機能を発揮できるとともに、各突起部の揺動や移動に対して不必要に干渉しないものであれば、本実施形態の形状に限定されるものでない。
1,201 スピンドル
2 バネ式の巻取装置
6 ドライブギア
7 アイドルギア
10 フレーム
20,220 ロックドック(ロック部材)
30,230 ラチェットホイール(ラッチ部材)
40,240 ステアリングホイール
50,250 WSレバー(係止手段)
53,253 WS用突起部
60,260 ALRレバー(係止手段)
62,262 カムピン(ALR用突起部)
70,270 慣性体
80,280 コントロールプレート
81,281 ドリブンギア
86 第1のカム(WS用カム)
87 第2のカム(ALR用カム)
88 第3のカム(ALR用カム)
89 第4のカム(ロック部材用カム)
90 キャンセルキャップ(キャンセル部材)
91 ロック部材用突起部
110 車体加速度感知手段
120 VSセンサレバー
208 カム溝
208a 壁面(飛び出し防止部)
286 第5のカム
287 第6のカム
290 キャンセルレバー(キャンセル部材)
291 ロック部材用突起部

Claims (11)

  1. フレームに回転自在に支持され、ウェビングが巻装されるスピンドルと、
    前記フレームに係合することで前記スピンドルのウェビング引き出し方向の回転をロッ
    クするロック部材と、
    前記スピンドルに相対回転可能に支持されると共に、前記スピンドルに対して回転遅れを生じることにより前記ロック部材を作動するステアリングホイールと、
    前記スピンドルの回転に応じて前記スピンドルと異なる回転数で回転するコントロール
    プレートと、
    前記ステアリングホイールに揺動自在に軸支され、前記ステアリングホイールのウェビング引き出し方向の回転を阻止する作動位置と、前記ステアリングホイールのウェビング引き出し方向の回転が阻止されない非作動位置との間を変位する係止手段と、
    を備え、
    前記係止手段は、前記コントロールプレートによって所定のウェビング条件において前記作動位置と前記非作動位置のいずれかの位置が保持されるように制御されており、
    前記ロック部材は、前記コントロールプレートによって、前記ウェビングの巻き取り完了時に、前記フレームと係合不能となるロック解除位置に保持されるように制御されていることを特徴とするシートベルト用リトラクタ。
  2. 前記ロック部材には、前記ステアリングホイールに形成されたカム孔を貫通するピン部が設けられると共に、
    前記コントロールプレートに向けて軸方向に延出するロック部材用突起部を有するキャンセル部材が前記ピン部と共に可動するように設けられ、
    前記コントロールプレートは、前記ウェビングの巻き取り完了時に、前記ロック部材用突起部と当接して前記キャンセル部材を規制し、前記ロック部材が前記ロック解除位置に保持されるように制御するロック部材用カムを有することを特徴とする請求項1に記載のシートベルト用リトラクタ。
  3. 前記キャンセル部材は、該カム孔を貫通した前記ピン部に位置決め固定され、前記ピン部の移動と共に移動するキャンセルキャップであることを特徴とする請求項2に記載のシートベルト用リトラクタ。
  4. 前記キャンセル部材は、該カム孔を貫通した前記ピン部が挿入される長孔をさらに有し、前記ピン部の移動によって揺動するように前記ステアリングホイールに揺動自在に支持されるキャンセルレバーであることを特徴とする請求項2に記載のシートベルト用リトラクタ。
  5. 前記係止手段は、所定の速度以上で前記ウェビングが引き出された時に、第1の作動位置に変位して、前記ステアリングホイールのウェビング引き出し方向の回転を阻止するウェビング加速度感知手段を構成するWSレバーであり、
    前記WSレバーは、前記コントロールプレートによって、前記ウェビングの巻き取り完了時に前記ステアリングホイールのウェビング引き出し方向の回転が阻止されない第1の非作動位置に保持されるように制御されていることを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載のシートベルト用リトラクタ。
  6. 前記ウェビング加速度感知手段は、一端部が前記ステアリングホイールに、他端部が前記WSレバーにそれぞれ支持され、前記WSレバーを前記第1の非作動位置に向けて付勢するWS用付勢手段を、さらに備え、
    前記WSレバーは、前記フレームに取り付けられたカバー部材の内周面に形成された内歯と係合可能な爪部と、前記コントロールプレートに向けて軸方向に延出するWS用突起部と、を有し、
    前記コントロールプレートは、前記ウェビングの巻き取り完了時に、該WS用突起部と当接して前記WSレバーを前記第1の非作動位置に保持されるように制御するWS用カムを有することを特徴とする請求項5に記載のシートベルト用リトラクタ。
  7. 前記WSレバーは、前記スピンドルに向けて軸方向に突出するロック部材飛び出し防止用突起部をさらに有し、
    前記スピンドルと前記ステアリングホイールとの間には、前記ロック部材を前記ロック解除位置に保持して前記スピンドルと前記ステアリングホイールが一体回転するように、前記スピンドルに対して前記ステアリングホイールを付勢する付勢手段が設けられ、
    前記スピンドルの側面には、前記ロック部材飛び出し防止用突起部を収容するカム溝が形成され、
    前記カム溝は、前記WSレバーが前記ウェビングの巻取り完了時に前記第1の非作動位置に保持される際、前記ロック部材を前記ロック解除位置から飛び出さないように前記ロック部材飛び出し防止用突起部と係合する飛び出し防止部を有し、
    前記WSレバーは、前記ウェビングの巻き取り完了時に前記第1の非作動位置に保持されることで、前記スピンドルに対する前記ステアリングホイールの回転遅れを防止し、前記ロック部材を前記ロック解除位置に保持することを特徴とする請求項6に記載のシートベルト用リトラクタ。
  8. 前記係止手段は、前記ウェビングが第1の所定量引き出されてから第2の所定量巻き取られるまでの間、第2の作動位置に変位して、前記ステアリングホイールのウェビング引き出し方向の回転を阻止する自動ロック機構を構成するALRレバーをさらに備え、
    前記自動ロック機構は、一端部が前記ステアリングホイールに、他端部が前記ALRレバーにそれぞれ支持されるALR用付勢手段を、さらに備え、
    前記ALRレバーは、前記コントロールプレートに向けて軸方向に延出するALR用突起部と、前記WSレバーと当接可能な当接用アーム部と、を有し、
    前記コントロールプレートは、前記ウェビングの巻き取り完了時に、該WS用突起部と当接して前記WSレバーを前記第1の非作動位置に保持されるように制御するWS用カムと、前記ウェビングが第1の所定量引き出されたときに該ALR用突起部と当接して前記ALRレバーを前記ALR用付勢手段の死点を越えて前記第2の作動位置へスナップ動作させるALR用カムと、を有し、
    前記ALRレバーが前記第2の作動位置へスナップ動作したとき、前記当接用アーム部は前記WSレバーに当接して、前記WSレバーの爪部を前記カバー部材の内歯に係合させて、前記ステアリングホイールのウェビング引き出し方向の回転を阻止するとともに、
    前記WS用カムは、前記ウェビングが前記第1の所定量引き出されてから第2の所定量巻き取られる時に、該WS用突起部と当接して前記WSレバーが前記第1の非作動位置に保持されるように制御し、このとき、前記WSレバーが前記当接用アーム部に当接して押圧されることで、前記ALRレバーは前記当接用アーム部が前記WSレバーから離れる第2の非作動位置へ前記ALR用付勢手段の死点を越えてスナップ動作することを特徴とする請求項7に記載のシートベルト用リトラクタ。
  9. 前記係止手段は、前記ウェビングが第1の所定量引き出されてから第2の所定量巻き取られるまでの間、第2の作動位置に変位して、前記ステアリングホイールのウェビング引き出し方向の回転を阻止する自動ロック機構を構成するALRレバーであり、
    前記ALRレバーは、前記コントロールプレートによって、前記ウェビングが第1の所定量引き出されてから第2の所定量巻き取られるまでの間、前記第2の作動位置に保持されるように制御されている請求項1から8のいずれかに記載のシートベルト用リトラクタ。
  10. 前記自動ロック機構は、一端部が前記ステアリングホイールに、他端部が前記ALRレバーにそれぞれ支持されるALR用付勢手段を、さらに備え、
    前記ALRレバーは、前記コントロールプレートに向けて軸方向に延出するALR用突起部を有し、
    前記コントロールプレートは、前記ウェビングが第1の所定量引き出されたときに該ALR用突起部と当接して前記ALRレバーを前記ALR用付勢手段の死点を越えて前記
    第2の作動位置へスナップ動作させ、前記ウェビングが第2の所定量巻き取られるときに該ALR用突起部と当接して前記ALRレバーを前記ALR用付勢手段の死点を越えて前記ステアリングホイールのウェビング引き出し方向の回転が阻止されない第2の非作動位置へスナップ動作させるALR用カムを有することを特徴とする請求項9に記載のシートベルト用リトラクタ。
  11. 前記スピンドルと一体に回転するドライブギアと、前記コントロールプレートと一体に回転し、前記ドライブギアより歯数の少ないドリブンギアと、前記ドライブ及びドリブンギアの両方に噛合するアイドルギアとを有する歯車増速機構をさらに備え、
    前記コントロールプレートは、前記歯車増速機構によって前記スピンドルの回転に対して増速回転することを特徴とする請求項1から10のいずれかに記載のシートベルト用リトラクタ。
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