JP2016107915A

JP2016107915A - ウェビング巻取装置

Info

Publication number: JP2016107915A
Application number: JP2014249266A
Authority: JP
Inventors: 健伍三浦; Kengo Miura
Original assignee: Tokai Rika Co Ltd
Current assignee: Tokai Rika Co Ltd
Priority date: 2014-12-09
Filing date: 2014-12-09
Publication date: 2016-06-20

Abstract

【課題】低コストでピストンにガス抜き構造を設けることができるウェビング巻取装置を得る。【解決手段】ウェビング巻取装置１０では、ピストン５０の外面に形成されたガス抜き溝５２、５４によってシリンダ３８内におけるピストン５０よりも軸方向基端側から軸方向先端側へガスが抜ける。このような構成では、ピストン５０を成形するための金型の内側面（キャビティ）にガス抜き溝５２、５４に対応する筋状の凸部を形成すれば、ピストン５０の成形時にガス抜き溝５２、５４も形成でき、コストを低くできる。【選択図】図５

Description

本発明は、ピストンが移動されてスプールがウェビングを巻取る方向へ回転されるウェビング巻取装置に関する。

ガス発生手段にて発生されたガスの圧力によってピストンをシリンダの軸方向先端側へ移動させることによってスプールが巻取方向に回転されるプリテンショナを備えたウェビング巻取装置がある（一例として、下記特許文献１を参照）。この種のウェビング巻取装置では、プリテンショナの作動終了後にシリンダ内のガスの圧力を低下させるためにピストンにガス抜き孔が貫通形成されている。しかしながら、このようなガス抜き孔の形成にはピストンの成形工程とは別にガス抜き孔の形成工程が必要なためコストが高い。

特開２０１１−１２６３１１号公報

本発明は、上記事実を考慮し、低コストでピストンにガス抜き構造を設けることができるウェビング巻取装置を得ることが目的である。

請求項１に記載のウェビング巻取装置は巻取方向へ回転されることによってウェビングを巻取るスプールと、軸方向基端部にガス発生手段が設けられ、前記ガス発生手段からのガスが内側に供給されるシリンダと、前記シリンダ内に設けられ、前記シリンダ内に供給された前記ガスの圧力によって前記シリンダの軸方向先端側へ移動されることによって前記スプールが前記巻取方向に回転される球状のピストンと、前記ピストンの外面に形成されて、前記ピストンを挟んだ前記シリンダの軸方向基端側と軸方向先端側とを連通可能なガス抜き溝と、を備えている。

請求項１に記載のウェビング巻取装置によれば、球形状に形成されたピストンには、外面にガス抜き溝が形成されるため、ガス抜きのための構成を容易に形成できる。

請求項２に記載のウェビング巻取装置は、請求項１に記載のウェビング巻取装置において、前記ガス抜き溝は、前記ピストンの中心を通る中心軸線周りに１８０度を越える範囲に形成される。

請求項２に記載のウェビング巻取装置によれば、ガス抜き溝はピストンの中心を通る中心軸線周りに１８０度を越える範囲に形成される。このため、ピストンがガス抜き溝の中心軸線周りに回転されても、ピストンを挟んだシリンダの軸方向基端側と軸方向先端側とをガス抜き溝によって連通できる。

請求項３に記載のウェビング巻取装置は、請求項１又は請求項２に記載のウェビング巻取装置において、前記ガス抜き溝は前記ピストンに複数形成される。

請求項３に記載のウェビング巻取装置によれば、ガス抜き溝はピストンに複数形成される。このため、複数のガス抜き溝の１つがシリンダの内周面に当接されても、他のガス抜き溝によってピストンを挟んだシリンダの軸方向基端側と軸方向先端側とを連通しやすくできる。

請求項４に記載のウェビング巻取装置は、請求項３に記載のウェビング巻取装置において、複数の前記ガス抜き溝は互いに交差されている。

請求項４に記載のウェビング巻取装置によれば、複数のガス抜き溝は互いに交差されているため、ピストンの中心と複数のガス抜き溝の交差部分とを通る中心軸線周りにピストンが回転されても、シリンダ内におけるピストンの両側をガス抜き溝によって連通できる。

請求項５に記載のウェビング巻取装置は、請求項１から請求項４の何れか１項に記載のウェビング巻取装置において、前記ピストンよりも前記シリンダの軸方向先端側に設けられ、前記シリンダの軸方向先端側へ移動される前記ピストンに押圧されて移動されることによって前記スプールを前記巻取方向へ回転させる移動部材を備えると共に、前記ピストンは前記移動部材よりも弾性が高く設定される。

請求項５に記載のウェビング巻取装置によれば、ピストンは移動部材よりも弾性が高い。このため、ガス発生手段からシリンダ内に供給されたガスの圧力でピストンが移動部材に押当てられるとピストンが変形され、このピストンの変形によってピストンによるシリンダのシール性を向上できる。

以上、説明したように、本発明に係るウェビング巻取装置は、低コストでピストンにガス抜き構造を設けることができる

本発明の一実施の形態に係るウェビング巻取装置を示す正面図である。本発明の一実施の形態に係るウェビング巻取装置のプリテンショナのうち回転部材を除いた構成を示す分解斜視図である。ピストンの斜視図である。図１の４−４線に沿って切ったプリテンショナの断面図である。回転部材の係合刃が移動部材に係合された状態を示す図４に対応する断面図である。

次に、本発明の一形態に係るウェビング巻取装置１０を図１から図５の各図に基づいて説明する。なお、各図において矢印ＦＲはウェビング巻取装置１０が搭載された車両前方を示し、矢印ＯＵＴは車幅方向外方を示し、矢印ＵＰは車両上方を示す。

＜本実施の形態の構成＞
図１に示されるように、ウェビング巻取装置１０はフレーム１２を備えている。フレーム１２は車両のリヤシートの車両後側に設けられており、車両の骨格部材又は補強部材等に固定されている。また、フレーム１２は一対の脚板１４、１６を備えている。脚板１４、１６は車幅方向に対向されており、脚板１４と脚板１６との間にはスプール１８が設けられている。スプール１８には長尺帯状のウェビング２０の基端部が係止されており、スプール１８が巻取方向（図４及び図５の矢印Ａ方向）に回転されると、ウェビング２０がスプール１８の外周部に層状に巻取られる。

フレーム１２の脚板１４の外側（図１における車幅方向内側）にはロック機構２２のハウジング２４が設けられている。ハウジング２４は脚板１４に固定されており、スプール１８が間接的にハウジング２４に回転自在に支持されている。また、ハウジング２４の内側にはロック機構２２を構成する部品が収容されており、ロック機構２２が作動されると、スプール１８の引出方向（図４及び図５の矢印Ｂ方向）の回転が阻止される。

また、本ウェビング巻取装置１０はフォースリミッタ機構（図示省略）を備えている。フォースリミッタ機構はエネルギー吸収部材（図示省略）を備えており、ロック機構２２の作動状態で、スプール１８に一定の大きさ以上の引出方向への回転力が付与されると、スプール１８が引出方向へ回転されると共に、スプール１８の回転力の一部がエネルギー吸収部材の変形に供される。

一方、フレーム１２の脚板１６の外側（図１における車幅方向外側）にはスプリングケース２６が設けられている。スプリングケース２６は、有底の箱形状に形成されており、脚板１６側へ向けて開口されている。このスプリングケース２６の内側には脚板１６側から軸部２８（図４参照）が入っており、軸部２８が回転自在に支持されている。軸部２８がスプール１８に対する同軸上でスプール１８に一体に設けられており、これによって、スプール１８が回転自在に支持されている。また、スプリングケース２６の内側には付勢手段としてのぜんまいばね（図示省略）が収容されている。ぜんまいばねの渦巻き方向外側端部はスプリングケース２６に係止され、ぜんまいばねの渦巻き方向内側端部は軸部２８に直接又は間接的に係止されている。スプール１８は、ぜんまいばねの付勢力によって巻取方向へ付勢されている。

また、スプリングケース２６とフレーム１２の脚板１６との間にはプリテンショナ３０が設けられている。図１、図２、図４の各図に示されるように、プリテンショナ３０はカバー３２を備えている。カバー３２は略直方体形の箱形状に形成されており、カバー３２は脚板１６側へ向けて開口されている。カバー３２と脚板１６との間にはギヤケース３４が設けられており、カバー３２の開口側はギヤケース３４によって閉じられている。カバー３２は、例えば、金属をダイカスト成形することによって形成されている。カバー３２及びギヤケース３４はフレーム１２の脚板１６に固定されており、スプリングケース２６及びギヤケース３４は、カバー３２に固定され、スプリングケース２６はカバー３２を介して間接的にフレーム１２の脚板１６に固定されている。

図４に示されるように、カバー３２にはシリンダ取付部３６が形成されている。シリンダ取付部３６は、カバー３２の車両前上側部分に形成されている。シリンダ取付部３６の軸方向は車両前後方向に沿っており、シリンダ取付部３６の車両前側端部はカバー３２の車両前側面で開口されている。

シリンダ取付部３６にはシリンダ３８が取付けられている。シリンダ３８は円筒状に形成されており、シリンダ３８の軸方向先端部はシリンダ取付部３６内でカバー３２に固定されている。また、図２に示されるように、シリンダ３８には第１曲げ部４０が形成されている。第１曲げ部４０は、シリンダ３８におけるカバー３２のシリンダ取付部３６よりも車両前側部分に配置されている。シリンダ３８は第１曲げ部４０にて車両下側へ曲げられて、シリンダ３８の第１曲げ部４０よりも軸方向基端側は車両下側へ延びている。さらに、シリンダ３８の第１曲げ部４０よりも軸方向基端側には第２曲げ部４２が形成されている。第２曲げ部４２は、脚板１６の車両下側端部の近傍に配置されている。シリンダ３８は第２曲げ部４２にて脚板１４側へ曲げられて、シリンダ３８の第２曲げ部４２よりも軸方向基端側は脚板１４側へ延びている。

さらに、シリンダ３８の第２曲げ部４２よりも軸方向基端側には第３曲げ部４４が形成されている。第３曲げ部４４は、ロック機構２２のハウジング２４の車両前側に配置されている。シリンダ３８は第３曲げ部４４にて車両上側へ曲げられて、シリンダ３８の第３曲げ部４４よりも軸方向基端側は車両上側へ延び、シリンダ３８の軸方向基端部は車両上側へ開口されている。

シリンダ３８の軸方向基端部にはガス発生手段としてのマイクロガスジェネレータ４６が装着されており、マイクロガスジェネレータ４６によってシリンダ３８の軸方向基端部が閉塞されている。マイクロガスジェネレータ４６は、制御手段としてのＥＣＵ（図示省略）に電気的に接続されており、マイクロガスジェネレータ４６は、車両衝突時等の車両緊急時にＥＣＵによって作動されると、マイクロガスジェネレータ４６からシリンダ３８の内側へガスが供給される。

また、シリンダ３８の内側にはピストン５０が設けられている。ピストン５０は、ナイロン（ＰＡ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）又はエラストマ等によって球形状に形成されており、マイクロガスジェネレータ４６から供給されたガスによってマイクロガスジェネレータ４６とピストン５０との間でシリンダ３８の内圧が上昇されると、ピストン５０がシリンダ３８の軸方向基端側から軸方向先端側へ移動される。

また、図２及び図３に示されるように、ピストン５０の外面には２つのガス抜き溝５２、５４が形成されている。ガス抜き溝５２、５４の各々は環状に形成されており、ガス抜き溝５２、５４の各々の中心は、ピストン５０の中心とされている。また、ガス抜き溝５２の中心軸線は、ガス抜き溝５４の中心軸線に対して直交されており、ガス抜き溝５２とガス抜き溝５４とはピストン５０の外面上の２箇所で交差され、ガス抜き溝５２とガス抜き溝５４との交差部分の一方と他方との間にピストン５０の中心が位置している。

さらに、シリンダ３８の内側には複数の移動部材５８がシリンダ３８の軸方向に並んで設けられている。移動部材５８は、ナイロン（ＰＡ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）又はエラストマ等、上記のピストン５０よりも剛性が高い合成樹脂材によって、軸方向がシリンダ３８の軸方向に沿った略円柱形状に形成されている。また、移動部材５８におけるシリンダ３８の軸方向先端側の先端部はシリンダ３８の軸方向先端側へ向けて張出す凸状の湾曲面とされており、移動部材５８におけるシリンダ３８の軸方向基端側の基端部はシリンダ３８の軸方向基端側へ向けて開口する凹状の湾曲面とされている。

ピストン５０がシリンダ３８の軸方向基端側から軸方向先端側へ移動されると、移動部材５８がピストン５０によって押圧され、シリンダ３８の軸方向基端側から軸方向先端側へ移動される。

また、図４に示されるように、カバー３２には空間部７２が形成されている。空間部７２はカバー３２に形成されたシリンダ取付部３６の車両後側端部が繋がっており、シリンダ取付部３６を貫通したシリンダ３８の軸方向先端部が空間部７２に入っている。シリンダ３８の空間部７２に入った部分は開口部７４とされている。開口部７４では、シリンダ３８の車両上下方向中間部よりも車両下側部分がない。

また、空間部７２内には回転部材８２が設けられている。回転部材８２は、スプール１８と軸部２８との間に設けられており、スプール１８及び軸部２８に対して一体とされている。回転部材８２は中心側部分８４を備えている。中心側部分８４は円柱形状に形成されており、中心側部分８４はスプール１８及び軸部２８に対する同軸上に設けられている。

さらに、回転部材８２の中心側部分８４には係合部としての複数の係合刃８６が形成されている。これらの係合刃８６は、中心側部分８４の中心軸線周りに一定角度毎に中心側部分８４の外周面から放射状に突出されている。また、係合刃８６における回転部材８２の回転周方向に沿った寸法は、回転部材８２の径方向外側へ向けて漸次短く形成されている。

マイクロガスジェネレータ４６にて発生されたガスの圧力によって移動部材５８がシリンダ３８の開口部７４に到達すると、回転部材８２の係合刃８６が移動部材５８の先端によって車両後側へ押圧され、これによって、回転部材８２が巻取方向（図４の矢印Ａ方向）へ回転される。

また、このように回転部材８２が回転さることによって、図５に示されるように、回転部材８２の係合刃８６が移動部材５８の外周面に食込み又は突刺さり、この状態で、移動部材５８が車両後側へ移動されることによって回転部材８２が更に巻取方向へ回転される。ここで、本実施の形態では、マイクロガスジェネレータ４６が作動されることによるガスの発生量は、複数の移動部材５８のうち、最もシリンダ３８の軸方向基端側に位置する移動部材５８をシリンダ３８の開口部７４よりもシリンダ３８の軸方向先端側へ移動させない程度に設定される。

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

本ウェビング巻取装置１０では、車両の衝突時等の車両緊急時に、ＥＣＵによってプリテンショナ３０のマイクロガスジェネレータ４６が作動されると、マイクロガスジェネレータ４６からシリンダ３８の内側へ高圧のガスが瞬時に供給される。これによって、シリンダ３８内におけるマイクロガスジェネレータ４６とピストン５０との間の内圧が上昇されると、ピストン５０がシリンダ３８の軸方向基端側から軸方向先端側へ移動される。

これによって、複数の移動部材５８のうち、最もシリンダ３８の軸方向基端側に位置する移動部材５８がピストン５０に押圧されると、シリンダ３８内の全ての移動部材５８がシリンダ３８の軸方向基端側から軸方向先端側へ移動される。これによって、複数の移動部材５８のうち、最もシリンダ３８の軸方向先端側の移動部材５８の先端部が、回転部材８２の係合刃８６を車両後側へ押圧すると、回転部材８２が巻取方向へ回転される。さらに、回転部材８２の複数の係合刃８６のうち、移動部材５８の先端部に押圧された係合刃８６よりも引出方向側の係合刃８６は、回転部材８２の巻取方向への回転によって移動部材５８の外周面から移動部材５８の中心軸線側へ食込み又は突刺さる（図５参照）。

このように、係合刃８６が食込み又は突刺さった移動部材５８が車両後側へ移動されることによって回転部材８２が更に巻取方向へ回転される。このような回転部材８２の巻取方向の回転力は、スプール１８に伝わり、これによって、スプール１８が巻取方向へ回転されると、ウェビング２０がスプール１８に巻取られて、ウェビング２０による乗員の拘束力が増加される。

また、移動部材５８に食込み又は突刺さった係合刃８６の先端が、回転部材８２の回転中心よりも車両下側まで回転され、移動部材５８が係合刃８６から離脱されると、移動部材５８は落下されて、カバー３２の空間部７２内に収容される。

さらに、回転部材８２の巻取方向の回転が終了されると、シリンダ３８内のピストン５０とマイクロガスジェネレータ４６との間にガス圧が残る。ここで、ピストン５０の外面には環状のガス抜き溝５２、５４が形成されている。このため、シリンダ３８内のピストン５０とマイクロガスジェネレータ４６との間のガスは、ガス抜き溝５２、５４の少なくとも一方を通ってピストン５０よりもシリンダ３８の先端側へ移動される。これによって、シリンダ３８内のピストン５０とマイクロガスジェネレータ４６との間に大きなガス圧が残ることを防止又は抑制できる。

しかも、ガス抜き溝５２、５４の各々は、ピストン５０の中心を通る中心軸線周りに１８０度を越える環状に形成されており、ガス抜き溝５２とガス抜き溝５４とが交差されている。このため、例えば、ガス抜き溝５２の縁がシリンダ３８の内側面に当接されて、ガス抜き溝５２がシリンダ３８の内側面に閉じられても、ガス抜き溝５４がシリンダ３８の内側面に閉じられることはない。このため、ピストン５０を挟んだシリンダ３８の軸方向基端側と軸方向先端側とを連通できる。

一方、車両衝突時には乗員の身体が車両前側へ慣性移動しようとし、このため、乗員の身体に装着されたウェビング２０が乗員の身体によって引張られ、これによって、引出方向の回転力がスプール１８に付与される。スプール１８に付与される引出方向の回転力が一定の大きさ以上になると、フォースリミッタ機構が作動される。フォースリミッタ機構が作動されると、スプール１８が引出方向へ回転されると共に、スプール１８の回転力の一部がフォースリミッタ機構のエネルギー吸収部材の変形に供される。このようにスプール１８が引出方向へ回転されると、回転部材８２が引出方向（図５の矢印Ｂ方向）へ回転される。このため、回転部材８２の引出方向への回転開始状態で回転部材８２の係合刃８６が食込み又は突刺さった移動部材５８は引出方向へ回転される。

また、係合刃８６が移動部材５８に食込み又は突刺さることによって、移動部材５８は回転部材８２の半径方向外側への力を係合刃８６から受け、これによって、移動部材５８は、シリンダ３８の開口部７４における回転部材８２とは反対側の内側面に押当てられる。したがって、移動部材５８は、回転部材８２の引出方向への回転に伴い開口部７４からシリンダ３８の内側へ移動しようとする。

ここで、上記のように、シリンダ３８内のピストン５０とマイクロガスジェネレータ４６との間に大きなガス圧が残ることは防止又は抑制されている。このため、移動部材５８のシリンダ３８内側への移動に抵抗が少なく、移動部材５８はシリンダ３８の内側へ移動しやすい。

また、本実施の形態では、上記のようにガス抜きのための構成が、ピストン５０の外面に形成されたガス抜き溝５２、５４である。このため、例えば、ピストン５０を成形するための金型の内側面（キャビティ）にガス抜き溝５２、５４に対応する筋状の凸部を形成すれば、ピストン５０の成形時にガス抜き溝５２、５４も形成できる。したがって、ガス抜きのための構成を低コストで実現できる。

しかも、本実施の形態では、ピストン５０に形成されたガス抜き溝５２、５４の各々の中心位置は、ピストン５０の中心とされている。このため、ガス抜き溝５２とガス抜き溝５４との交差部分と、ピストン５０との中心を通る中心軸線（図３の一点鎖線Ｌ）の方向を、ピストン５０を成形するための金型の分割方向とすれば、所謂「アンダーカット」が生じることはなく、金型の構造を簡素化できる。

さらに、ピストン５０は移動部材５８よりも剛性が低い。このため、ピストン５０が移動部材５８に圧接された状態で更にマイクロガスジェネレータ４６から供給されたガスの圧力を受けると、ピストン５０がシリンダ３８の軸方向に潰れてシリンダ３８の半径方向へ膨らむように弾性変形される。これによって、ピストン５０は更に強くシリンダ３８の内側面へ圧接される。このため、ピストン５０にガス抜き溝５２、５４が形成されても、ピストン５０によるシリンダ３８の軸方向基端側と先端側との間の封止性能の低下を抑制又は防止できる。

なお、本実施の形態では、２つのガス抜き溝５２、５４をピストン５０に形成したが、ガス抜き溝は１つであってもよいし、３以上であってもよい。

また、本実施の形態では、ガス抜き溝５２、５４は環状であったが、ガス抜き溝は環状でなくてもよく、好ましくは、ガス抜き溝５２、５４の各々は、ピストン５０の中心を通る中心軸線周りに１８０度を越える範囲に形成されていればよい。

さらに、本実施の形態では、ガス抜き溝５２、５４は互いに交差された構成であったが、複数のガス抜き溝が互いに交差していなくてもよい。

１０ウェビング巻取装置
１８スプール
２０ウェビング
３８シリンダ
５０ピストン
５２ガス抜き溝
５４ガス抜き溝
５８移動部材

Claims

巻取方向へ回転されることによってウェビングを巻取るスプールと、
軸方向基端部にガス発生手段が設けられ、前記ガス発生手段からのガスが内側に供給されるシリンダと、
前記シリンダ内に設けられ、前記シリンダ内に供給された前記ガスの圧力によって前記シリンダの軸方向先端側へ移動されることによって前記スプールが前記巻取方向に回転される球状のピストンと、
前記ピストンの外面に形成されて、前記ピストンを挟んだ前記シリンダの軸方向基端側と軸方向先端側とを連通可能なガス抜き溝と、
を備えるウェビング巻取装置。
前記ガス抜き溝は、前記ピストンの中心を通る中心軸線周りに１８０度を越える範囲に形成される請求項１に記載のウェビング巻取装置。
前記ガス抜き溝は前記ピストンに複数形成される請求項１又は請求項２に記載のウェビング巻取装置。
複数の前記ガス抜き溝は互いに交差されている請求項３に記載のウェビング巻取装置。
前記ピストンよりも前記シリンダの軸方向先端側に設けられ、前記シリンダの軸方向先端側へ移動される前記ピストンに押圧されて移動されることによって前記スプールを前記巻取方向へ回転させる移動部材を備えると共に、前記ピストンは前記移動部材よりも弾性が高く設定される請求項１から請求項４の何れか１項に記載のウェビング巻取装置。