【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、足踏みパーキングブレーキ機構やプリテンショナー機構等に最適に使用されるコイルスプリング式制動制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のコイルスプリング式制動制御装置として、特開平７−１９６０２１号公報に示すものが存する。
該従来の制動制御装置は、具体的には図示しないが、ベースプレートに軸支されて足踏み操作によりパーキングブレーキケーブルを牽引するペダルレバーと、該ペダルレバーと連動して回転する回転ドラム体を備える足踏みパーキングブレーキ機構に応用されたもので、上記回転ドラム体上に捩じりコイルスプリングを緊縮状態をもって巻装して、その一端部を固定端としてベースプレート側に固定し、他端部を可動端として解除レバーと係合可能な自由状態に置く構成となっている。
【０００３】
従って、ペダルレバーをそのリターンばね圧に抗してイニシャル位置からパーキング位置に踏み込むと、パーキングブレーキが掛かることとなるが、この時には、ペダルレバーは、イニシャル位置へ復帰することなく、上記捩じりコイルスプリングの回転ドラム体に対する緊縮ロック状態により、そのパーキング位置にロックされる。
【０００４】
そして、このロック状態を解除する場合には、今度は、操作ノブの操作で、リリースケーブルを牽引して、上記した解除レバーを回転させて、捩じりコイルスプリングの他端部をその巻き数が減ずる方向に押圧すると、捩じりコイルスプリングが回転ドラム体上で強制的に拡径させられて、回転ドラム体に対するロック状態を解除するので、これにより、ペダルレバーがそのリターンばね圧でイニシャル位置に復帰して、パーキングブレーキが解かれることとなる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
然し乍ら、斯る従来の制動制御装置が組み込まれた足踏みパーキングブレーキの下で、回転ドラム体のロック状態を即座に解除するためには、捩じりコイルスプリングの全周囲を他端部側から一端部側へと迅速に拡径させる必要がある訳であるが、この場合には、他端部に連なる１巻き目を大きく拡径させながら、その拡径力を徐々に２巻き目・３巻き目・・・へと伝達していかなければならないので、回転ドラム体のロック状態を解除する上では、その作動の迅速性に欠ける嫌いがあると共に、１巻き目を大きく拡径させるためにはかなりの押圧荷重も必要となるので、解除レバー側もこれに応じて大型化してしまう嫌いがあった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、主として、斯かる課題を有効に解決するために開発されたもので、請求項１記載の発明は、基体と、該基体に対して相対回転する回転体と、該回転体の相対回転をロックするために一端部（固定側）を上記基体側に固定して回転体上に緊縮状態をもって巻装されるコイルスプリングと、該コイルスプリングの他端部（可動側）をコイルスプリングの巻き数が減じる方向に変位させることにより、コイルスプリングを拡径変位させてコイルスプリングによる回転体のロック状態を解除する解除手段とから成るコイルスプリング式制動制御装置であって、ロック状態にあるコイルスプリングとは隙間を画して対峙すると共に、上記解除手段によってロック解除状態にあるコイルスプリングとは当接してコイルスプリングの拡径量を規制する円筒体を、当該コイルスプリングの外周に設ける一方、拡径状態にあるコイルスプリングの内周と回転体の外周との全周に亘って均一な隙間を生じさせるように、円筒体をコイルスプリングの同心円上で回転可能に支承するガイド手段を備え、且つ、円筒体とコイルスプリングの一端部（固定側）の間に周方向の空域が存在する構成を採用した。
請求項２記載の発明は、基体と、該基体に対して相対回転する回転体と、該回転体の相対回転をロックするために一端部（固定側）を上記基体側に固定して回転体上に緊縮状態をもって巻装されるコイルスプリングと、該コイルスプリングの他端部（可動側）をコイルスプリングの巻き数が減じる方向に変位させることにより、コイルスプリングを拡径変位させてコイルスプリングによる回転体のロック状態を解除する解除手段とから成るコイルスプリング式制動制御装置であって、ロック状態にあるコイルスプリングとは隙間を画して対峙すると共に、上記解除手段によってロック解除状態にあるコイルスプリングとは当接してコイルスプリングの拡径量を規制する円筒体を、当該コイルスプリングの外周に設け、且つ、該円筒体の両端部に内側に折り返された折返部を形成して、該各折返部を回転体の外周面上に回転可能に支承する構成を採用した。
【０００８】
依って、本発明の下では、円筒体をコイルスプリングの外周に隙間を画して回転可能に設ける構成を採用した関係で、解除手段から押圧力が加わると、コイルスプリングの他端部が円筒体と一緒に同一方向へ同一距離だけ同期回転して拡径変位されることとなるが、円筒体とコイルスプリングの間には狭い隙間しか画成されていないので、コイルスプリングの他端部に連なる１巻き目は直ちに円筒体の内周面に圧接して、それ以上の拡径が規制される。
すると、この１巻き目の拡径現象が次の２巻き目・３巻き目・・・を経て、コイルスプリングの一端部側に順次速やかに伝達されて、コイルスプリングの全周囲の拡径が迅速に促されるので、これにより、回転体のロック状態が即座に解除できる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図示する好適な実施の形態に基づいて詳述する。
第一実施の形態は、本発明の制動制御装置をプリテンショナー機構に応用したものである。
【００１０】
そこで、まず、当該プリテンショナー機構の基本構造から説明すると、図１に示す如く、基体となるプリテンショナーケース１の内部に、リトラクターのウェビング巻取軸１３と対峙する回転軸体２を回転可能に配して、該回転軸体２とウェビング巻取軸１３とを後述するクラッチ機構を介して接断可能に連結する一方、回転軸体２の一端部側に形成された小径部２ａ上に回転軸体２をウェビング１４の巻き取り方向に強制回転させるぜんまいスプリング３を巻装し、回転軸体２の他端部側に形成された大径部２ｂ上に回転軸体２の強制回転をロックする拡径可能な捩じりコイルスプリング４を巻装する構成となっている。
【００１１】
前者のぜんまいスプリング３は、ウェビング１４の巻込量以上のばね圧を蓄積して上記回転軸体２の小径部２ａ上に巻き回されるもので、その内端縁３ａは小径部２ａの長手方向に形成された溝５内に固定され、外端縁３ｂはスリット（図示せず）を介してケース１の外部に固定される。
【００１２】
又、後者の捩じりコイルスプリング４は、その自由状態でのコイル内径が、後述する金属カラーを含む回転軸体２の大径部２ｂ側より小さくなるように設定されて、当該大径部２ｂ側に対する巻装状態では、その設定差分だけ、大径部２ｂ側上に緊縮状態をもって巻き回すことにより、その反発力で、回転軸体２の強制回転を上記ぜんまいスプリング３のばね圧に抗してロックできるようになっている。尚、この捩じりコイルスプリング４の一端部４ａは、固定端としてケース１の止め部１ａに固定され、同他端部４ｂは、可動端として大径部２ｂの径方向に突出する自由状態に置かれることとなる。
【００１３】
又、捩じりコイルスプリング４を巻装する回転軸体２の大径部２ｂに関しては、特に、図２・図３にも示す如く、当該大径部２ｂ側を六角筒状に成形し、その外周に金属カラー６を嵌装して、該金属カラー６の周面を捩じりコイルスプリング４のブレーキ面となす一方、その内周にピン部材８を出没可能に保持する保持溝７ａを形成した円柱突起７を一体に突設し、該円柱突起７の外周にウェビング巻取軸１３側に固定されてその内周面に鋸歯状の係止歯９ａを連続形成した回転スリーブ９を回転可能に嵌装して、当該回転スリーブ９と保持溝７ａ内にピン部材８を保持した円柱突起７とで、回転軸体２とウェビング巻取軸１３とを接断するクラッチ機構を構成するものとする。
【００１４】
更に、捩じりコイルスプリング４の回転軸体２に対するロック状態を解除する解除手段に関しては、図示する如く、鉄などからなる重錘部１０ａと、該重錘部１０ａと一体に振動するクランク状のアーム部１０ｂと、ケース１内において捩じりコイルスプリング４の他端部４ｂ側に連結される連結部１０ｃとからなる振り子式の慣性応動センサー１０を使用するものとするが、これに加えて、ウェビング巻取軸１３側の作動に支障を来さない状態で且つ重錘部１０ａの振動軌跡上の所定位置に、上記慣性応動センサー１０をケース１側に取り付けるブラケット１１を利用して、上記重錘部１０ａを磁着するマグネット１２を配設するものとする。
【００１５】
そして、第一実施の形態にあっては、斯る構成を前提として、図４に示す円筒体１５Ａを上記捩じりコイルスプリング４の外周に回転可能に設けることを特徴としている。この円筒体１５Ａは、合成樹脂の一体成形品で、その内径は捩じりコイルスプリング４の外径よりも若干大きめに設定されて、捩じりコイルスプリング４の他端部４ｂを嵌め込むカバー壁１７付の深い嵌合溝１６と、捩じりコイルスプリング４の一端部４ａとの干渉を回避する浅い切欠部１８とを有し、図示する如く、ケース１の内部に設けられた一対の樹脂製ガイド部材１９によって、捩じりコイルスプリング４の同心円上で回転可能に支承されるものである。
【００１６】
依って、斯るプリテンショナー機構を実装した自動車の下では、通常時は、上記したクラッチ機構の作用により、回転軸体２とウェビング巻取軸１３との接続が断たれているので、ウェビング１４はリトラクターから引き出されたりその巻取軸１３に巻き取られる正規の使用が保障される。
【００１７】
そして、一旦、衝突事故などが発生して、自動車が異常な減速状態となると、図５に示す如く、振り子式の慣性応動センサー１０が所定方向へ振動して、マグネット１２に重錘部１０ａが磁着することにより、重錘部１０ａの戻りが阻止される一方、当該慣性応動センサー１０の振動に伴い、捩じりコイルスプリング４自体が金属カラー６上で強制的に拡径させられるので、これにより、捩じりコイルスプリング４による回転軸体２に対するロック状態が解除されて、回転軸体２はぜんまいスプリング３の蓄積されたばね圧でウェビング１４の巻き取り方向に強制回転する。
【００１８】
しかし、この場合、本プリテンショナー機構の下では、既述した如く、円筒体１５Ａを捩じりコイルスプリング４の外周に狭い隙間を画して回転可能に設ける構成を積極的に採用している関係で、図６に示す如く、慣性応動センサー１０の連結部１０ｃから円筒体１５Ａのカバー壁１７に押圧力Ｆが加わると、円筒体１５Ａが各ガイド部材１９の円弧状ガイド面１９ａを摺動しながら同方向に回転すると同時に、捩じりコイルスプリング４の他端部４ｂも同一方向へ同一距離だけ回転して拡径変位されることとなるが、円筒体１５Ａと捩じりコイルスプリング４の間には狭い隙間しか画成されていないので、捩じりコイルスプリング４の他端部４ｂと連なる１巻き目は直ちに円筒体１５Ａの内周面に圧接して、それ以上の拡径が規制される。
【００１９】
すると、この１巻き目の拡径現象が次の２巻き目・３巻き目・・・を経て、固定端たる一端部４ａ側に順次速やかに伝達されて、捩じりコイルスプリング４の全周囲の拡径が迅速に促されるので、回転軸体２のロック状態が即座に解除できる。
【００２０】
その上、例え、円筒体１５Ａの内周面に捩じりコイルスプリング４が線圧状態をもって圧接すると雖も、円筒体１５Ａ自体は捩じりコイルスプリング４の他端部４ｂと一緒に回転する関係で、円筒体１５Ａ自体は各ガイド部材１９の円弧状ガイド面１９ａに面圧した状態で摺動することが許容されるので、両者１５Ａ・１９間のフリクションも有効に低減できて、捩じりコイルスプリング４の他端部４ｂ側に対する押圧荷重も小さくできる。
従って、慣性応動センサー１０側から与えられる押圧荷重を徒に強くして、捩じりコイルスプリング４の１巻き目を大きく拡径変位させなくとも、小さな押圧荷重をもって、捩じりコイルスプリング４の１巻き目を極く僅か拡径するだけで、その全周囲の拡径が迅速に完了できる訳である。
【００２１】
尚、捩じりコイルスプリング４の全周囲が完全に拡径した後も、それ以上の押圧荷重が働いた場合には、今度は、ケース１側に固定されている一端部４ａ側が膨らんで、図７の実線で示すオーバーストローク状態を吸収できるので、円筒体１５Ａや捩じりコイルスプリング４等の破損も未然に防止できる。
又、拡径に必要な押圧量は、２×Δｒ×π×ｎ＋（Ｌ1＋Ｌ2）の方式の下で、略算できる利点もあるが、この場合、ｎは巻き数、Ｌ1＋Ｌ2は各端部の撓み量を示す。
【００２２】
従って、最終的には、回転軸体２の急激な強制回転に伴い、今度は、具体的には図示しないが、上記円柱突起７に形成された保持溝７ａ内のピン部材８が遠心力で外方に突出し、ウェビング巻取軸１３に固定されている回転スリーブ９の係止歯９ａに係止して、上記した回転軸体２の回転力をリトラクターのウェビング巻取軸１３に伝達するので、これにより、弛んでいるウェビング１４はウェビング巻取軸１３上に即座に巻き込まれて、緊張したウェビング１４で乗員の身体が前方へ移動することを確実に防止できることとなる。
【００２３】
これを、捩じりコイルスプリング４の外径がφ３７．４mmに設定された条件の下で、内径がφ３８mm・φ３９mm・φ４０mmに設定された円筒体１５Ａのサンプルを３種類用意して、円筒体１５Ａが無い場合との比較において、他端部４ｂの押圧量とウェビング１４の巻込時間を測定したところ、図８の図表に示すように、円筒体１５Ａの有無により、格段の相違があることは明らかとなったが、円筒体１５Ａが存在する場合でも、捩じりコイルスプリング４と円筒体１５Ａ間に画成される隙間が狭ければ狭い程、所期の目的を得る上では効果的であることが判明した。尚、図の太枠内は、ウェビング１４を完全に巻き込むことができなかった範囲を示すもであるが、その中で、７０°巻込や１２０°巻込等と記載されている部分は、ウェビング１４が７０°或いは１２０°巻き込まれて停止してしまったことを意味する。
【００２４】
尚、上記実施の態様にあっては、図１からも明らかな如く、円筒体１５Ａで捩じりコイルスプリング４の外周全域を覆うように構成したものであるが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、少なくとも、図９に示す如く、円筒体１５Ａで他端部４ｂを含めたその近傍のみを覆うように構成しても、同様な効果が得られることは言うまでもない。即ち、従来の場合では、図１０のＡに示す如く、固定端たる一端部４ａ側まで拡径させるためには、他端部４ｂを大きく拡径させなければならなかった訳であるが、同図のＢに示す如く、他端部４ｂ側近傍のみに円筒体１５Ａを設けただけでも、この他端部４ｂ側近傍の規制された拡径現象が固定端たる一端部４ａ側に順次に伝達されて、捩じりコイルスプリング４の全周囲の完全なる拡径が促されるからである。
【００２５】
次に、第二実施の形態を説明すると、この第二実施の形態は、本発明の制動制御装置を足踏みパーキングブレーキ機構に応用したものである。
【００２６】
そこで、第一実施の形態と同様に、まず、当該足踏みパーキングブレーキ機構の基本構造から説明すると、図１１に示す如く、基体となるベースプレート２１とカバープレート２２の間に、下端部にパッド（図示せず）が設けられているペダルレバー２３を軸２４を介して回動可能に軸支する一方、その上方に回転ドラム体２５を軸２６を介して回転可能に軸支して、当該回転ドラム体２５の一端部側に設けられたピニオンギア２７とペダルレバー２３の上端部側に設けられたセクタギア２８とを咬合させることにより、ペダルレバー２３と連動して、回転ドラム体２５を所定方向に回転させる構成となっている。
【００２７】
そして、本実施の形態にあっては、上記回転ドラム体２５上に回転ドラム体２５の回転をロックする捩じりコイルスプリング４を巻装するものであるが、当該捩じりコイルスプリング４も、やはり、その自由状態でのコイル内径が回転ドラム体２５の外径より小さくなるように設定されて、回転ドラム体２５に対する巻装状態では、その設定差分だけ、回転ドラム体２５上に緊縮状態をもって巻き回すことにより、その反発力で、回転ドラム体２５をペダルレバー２３のリターンスプリング（図示せず）のばね圧に抗してロックできる構成となっている。
尚、この捩じりコイルスプリング４は、図示する如く、その一端部４ａは固定端としてベースプレート２１の止め部２１ａに固定され、他端部４ｂは可動端として回転ドラム体２５の径方向に突出する自由状態に置かれることとなる。
【００２８】
これに加えて、カバープレート２２を貫通する軸２６の突出端部側に、リリースケーブ（図示せず）と連結される解除レバー２９を回転可能に嵌装して、リリースケーブルの牽引力で、解除レバー２９をそのリターンスプリング３０のばね圧に抗して回転させて、解除レバー２９の押圧腕２９ａで、上記捩じりコイルスプリング４の他端部４ｂをその巻き数が減じる方向に押圧することにより、捩じりコイルスプリング４を強制的に拡径させて、回転ドラム体２５の緊縮ロック状態を解除できる構成となっている。
【００２９】
そして、第二実施の形態にあっては、斯る構成を前提として、図１２に示す円筒体１５Ｂを上記捩じりコイルスプリング４の外周に回転可能に設けることを特徴としている。この円筒体１５Ｂは、上記回転ドラム体２５の長さ寸法に対応する比較的長い形態を呈し、その内径は捩じりコイルスプリング４の外径よりも若干大きめに設定されて、捩じりコイルスプリング４の他端部４ｂを嵌め込む長孔部３１と、捩じりコイルスプリング４の一端部４ａを嵌め込んで回転時に該一端部４ａとの干渉を回避するＴ字状のスリット部３２とを有する。
【００３０】
又、その両端縁に対しては、内側に折り返された折返部３３を夫々形成して、当該両折返部３３の作用で、捩じりコイルスプリング４を回転ドラム体２５上に位置決めすると同時に、円筒体１５Ｂ自体を捩じりコイルスプリング４の同心円上に回転可能に支承できる構成となっている。
【００３１】
尚、この円筒体１５Ｂを回転ドラム体２５側に組み付ける場合には、まず、捩じりコイルスプリング４の他端部４ｂを内側から上記長孔部３１に嵌入しながら、同コイルスプリング４の一端部４ａをＴ字状のスリット部３２内に嵌入して、円筒体１５Ｂと捩じりコイルスプリング４を予め一体化した後、回転ドラム体２５の外周に組み付けるものとする。
【００３２】
又、これは、第一実施の形態でも言えることであるが、第二実施の形態の下では、円筒体１５Ｂを捩じりコイルスプリング４の他端部４ｂと同期して回転させる連携部として長孔部３１を用いているが、円筒体１５Ｂに対して、他端部４ｂとは直に接触せずに、解除手段たる解除レバー２９とのみ直に接触する手段を別に設けるように構成することも可能である。この場合には、捩じりコイルスプリング４の細い他端部４ａに直に接触させるよりも接触圧を減らして、不用な摩耗を抑えることが期待できる。
【００３３】
依って、斯る足踏みパーキングブレーキ機構を実装した自動車の下で、ペダルレバー２３をそのリターンスプリングのばね圧に抗してイニシャル位置からパーキング位置に踏み込むと、パーキングブレーキが掛かることとなるが、この時には、ペダルレバー２３は、イニシャル位置へ復帰することなく、捩じりコイルスプリング４の回転ドラム体２５に対する緊縮ロック状態により、そのパーキング位置にロックされる。
【００３４】
そして、このロック状態を解除する場合には、今度は、コンソールボックス側に設けられている操作ノブ（図示せず）の操作で、リリースケーブルを牽引して、上記した解除レバー２９を回転させて、捩じりコイルスプリング４の他端部４ｂをその押圧腕２９ａで押圧すると、捩じりコイルスプリング４が回転ドラム体２５上で強制的に拡径させられて、回転ドラム体２５に対するロック状態を解除するので、ペダルレバー２３がそのリターンスプリングのばね圧でイニシャル位置に復帰して、パーキングブレーキが解かれる。
【００３５】
しかし、本パーキングブレーキ機構の下でも、円筒体１５Ｂを捩じりコイルスプリング４の外周に狭い隙間を画して回転可能に設ける構成を積極的に採用している関係で、解除レバー２９の押圧腕２９ａから、捩じりコイルスプリング４の他端部４ｂに押圧力Ｆが加わると、第一実施の形態と同様に、捩じりコイルスプリング４の他端部４ｂが円筒体１５Ｂと一緒に同一方向へ同一距離だけ回転して拡径変位されることとなるが、円筒体１５Ｂと捩じりコイルスプリング４との間には狭い隙間しか画成されていないので、やはり、捩じりコイルスプリング４の他端部４ｂに連なる１巻き目は直ちに円筒体１５Ｂの内周面に圧接して、それ以上の拡径が規制されるので、この１巻き目の拡径現象が次の２巻き目・３巻き目・・・を経て、固定端たる一端部４ａ側に順次速やかに伝達されて、捩じりコイルスプリング４の全周囲の拡径が迅速に促されるので、回転ドラム体２５のロック状態を即座に解除できる。
【００３６】
その上、円筒体１５Ｂの内周面に捩じりコイルスプリング４が圧接すると、円筒体１５Ｂ自体も若干ではあるが外方に拡径して、回転ドラム体２５面とのクリアランスを増大するので、両者１５Ｂ・２５間のフリクションが低減されて、円筒体１５Ｂが捩じりコイルスプリング４の他端部４ｂと一緒にスムーズに回転することが助長されると共に、回転ドラム体２５の戻りフリクションも同時に低減される結果、パーキングブレーキ自体の解除も一層スムーズに行える。
【００３７】
更には、円筒体１５Ｂがない場合には、回転ドラム体２５のロック状態を解除するリリースケーブルの牽引量が９０mmであったものが、円筒体１５Ｂを設けることにより、同牽引量が３０mmに減少できることが判明したばかりか、コンソールボックス側に設けられている操作ノブの揺動範囲も１２０°から６０°に減少できることが判明したので、操作ノブやコンソールボックスの小型化にも貢献できることとなる。
【００３８】
尚、本実施の態様にあっても、図１１から明らかな如く、円筒体１５Ｂで捩じりコイルスプリング４の外周全域を覆うように構成したものであるが、第一実施の形態の場合と同様に、少なくとも、円筒体１５Ｂで他端部４ｂを含めたその近傍のみを覆うように構成することも実施に応じ任意である。
【００３９】
又、本発明のコイルスプリング式制動制御装置は、既述したプリテンショナー機構や足踏みパーキングブレーキ機構のみに限定されるものではなく、例えば、同軸上に配される２本の回転体間に介装されるクラッチ等としても広く利用できるものである。
【００４０】
【発明の効果】
以上の如く、本発明は、上記構成の採用により、極めて画期的且つ合理的な方法で、コイルスプリングの全周囲に亘る拡径を迅速に促して、回転体のロック状態を即座に解除することが可能となると共に、コイルスプリングを拡径するための解除手段の押圧荷重も有効に低減することが併せて可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の制動制御装置を組み込んだプリテンシヨナー機構をシートベルトのリトラクタと一緒に示す断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】図１のＢ−Ｂ線断面図である。
【図４】同プリテンショナー機構の制動制御装置に使用される円筒体を示す斜視図である。
【図５】慣性応動センサーの重錘部がマグネットに磁着した状態を示す要部説明図である。
【図６】（Ａ)(Ｂ）は捩じりコイルスプリングの他端部が円筒体と一緒に回転して、その拡径量が規制される原理を示す説明図である。
【図７】オーバーストローク状態と通常のストローク状態を示す線図である。
【図８】捩じりコイルスプリングの他端部の押圧量とウェビングの巻込時間の実験結果を示す図表である。
【図９】円筒体の他例を示す要部断面図である。
【図１０】図９の円筒体を使用した場合の捩じりコイルスプリングの全周囲における拡径状態を説明する線図である。
【図１１】本発明の制動制御装置を組み込んだ足踏みパーキングブレーキ機構を示す要部断面図である。
【図１２】同足踏みパーキングブレーキ機構の制動制御装置に使用される円筒体を示す斜視図である。
【符号の説明】
１ プリテンショナーケース（基体）
１ａ 同止め部
２ 回転軸体（回転体）
３ ぜんまいスプリング
４ 捩じりコイルスプリング（コイルスプリング）
４ａ 同一端部
４ｂ 同他端部
６ 金属カラー
１０ 慣性応動センサー（解除手段）
１０ａ 同重錘部
１０ｂ 同アーム部
１０ｃ 同連結部
１２ マグネット
１３ ウェビング巻取軸
１４ ウェビング
１５Ａ 円筒体
１６ 同嵌合溝（連携部）
１７ 同カバー壁
１８ 同切欠部（周方向の空域）
１９ ガイド部材（ガイド手段）
１９ａ 同円弧状ガイド面
２１ ベースプレート（基体）
２１ａ 同止め部
２２ カバープレート（基体）
２３ ペダルレバー
２５ 回転ドラム体（回転体）
２９ 解除レバー（解除手段）
２９ａ 同押圧腕
１５Ｂ 円筒体
３１ 同長孔部（連携部）
３２ 同スリット部（周方向の空域）
３３ 折返部（ガイド手段）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a coil spring type braking control device that is optimally used for, for example, a foot parking brake mechanism, a pretensioner mechanism, and the like.
[0002]
[Prior art]
As a conventional coil spring type braking control device, there is one shown in Japanese Patent Laid-Open No. 7-196021.
Although not shown specifically, the conventional braking control device includes a pedal lever that is pivotally supported by a base plate and pulls a parking brake cable by a stepping operation, and a stepping pedal that includes a rotating drum body that rotates in conjunction with the pedal lever. This is applied to a parking brake mechanism. A torsion coil spring is wound tightly on the rotating drum body, one end of which is fixed to the base plate side as a fixed end, and the other end as a movable end. It is configured to be placed in a free state that can be engaged with the release lever.
[0003]
Therefore, when the pedal lever is depressed from the initial position to the parking position against the return spring pressure, the parking brake is applied. At this time, the pedal lever does not return to the initial position and the torsion is performed. The coil spring is locked at the parking position by the tightly locked state of the rotating drum body.
[0004]
Then, when releasing this locked state, this time, by pulling the release cable by operating the operation knob and rotating the release lever described above, the other end of the torsion coil spring is set to the number of turns. When the pressure is reduced, the torsion coil spring is forcibly expanded in diameter on the rotating drum body, and the locked state with respect to the rotating drum body is released, so that the pedal lever is initialized with its return spring pressure. Returning to the position, the parking brake is released.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in order to immediately release the locked state of the rotating drum body under the stepping parking brake in which such a conventional braking control device is incorporated, the entire periphery of the torsion coil spring is connected to the one end from the other end side. Although it is necessary to rapidly expand the diameter toward the part side, in this case, the diameter expansion force is gradually increased to the second and third windings while the first winding connected to the other end is greatly expanded. In order to release the locked state of the rotating drum body, there is a dislike of lack of quick operation, and in order to enlarge the diameter of the first roll greatly Since a considerable pressing load is also required, there was a discomfort that the release lever side would increase in size accordingly.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The present invention was developed mainly to effectively solve such problems. The invention according to claim 1 is directed to a base, a rotating body that rotates relative to the base, and a relative relationship between the rotating body and the rotating body. In order to lock the rotation, one end (fixed side) is fixed to the base and the coil spring is wound tightly on the rotating body, and the other end (movable side) of the coil spring is connected to the coil spring. A coil spring type braking control device comprising: a release means for releasing a locked state of a rotating body by a coil spring by displacing the coil spring by expanding in a direction in which the number of turns is reduced, and a coil in a locked state The springs face each other with a gap, and the release means contacts the coil springs in the unlocked state to regulate the amount of expansion of the coil springs. The cylindrical body is provided on the outer periphery of the coil spring, and the cylindrical body is provided with a uniform gap over the entire circumference of the inner periphery of the coil spring in an expanded state and the outer periphery of the rotating body. The guide means that is rotatably supported on the concentric circles, and a structure in which a circumferential air space exists between the cylindrical body and one end (fixed side) of the coil spring is adopted.
According to a second aspect of the present invention, there is provided a base body, a rotating body that rotates relative to the base body, and one end portion (fixed side) fixed to the base body side to lock the relative rotation of the rotating body. The coil spring is wound in a tight state, and the other end (movable side) of the coil spring is displaced in a direction in which the number of turns of the coil spring is reduced. A coil spring type braking control device comprising a release means for releasing a locked state of a rotating body, and opposed to a coil spring in a locked state with a gap therebetween, and a coil in an unlocked state by the release means A cylindrical body that abuts against the spring and regulates the amount of expansion of the coil spring is provided on the outer periphery of the coil spring, and both ends of the cylindrical body To form a folded portion folded back inward, it was adopted rotatably bears constituting the respective turning portion on the outer peripheral surface of the rotating body.
[0008]
Therefore, under the present invention, a configuration in which the cylindrical body is rotatably provided with a gap around the outer periphery of the coil spring is employed, and when a pressing force is applied from the release means, the other end of the coil spring is cylindrical. The diameter of the coil spring is synchronously rotated in the same direction by the same distance as the body, but there is only a narrow gap between the cylindrical body and the coil spring. The continuous first roll is immediately brought into pressure contact with the inner peripheral surface of the cylindrical body, and further diameter expansion is restricted.
Then, the diameter expansion phenomenon of the first winding is transmitted to the one end portion side of the coil spring quickly and sequentially through the next second winding, the third winding, and so on, and the diameter expansion around the entire circumference of the coil spring is quickly performed. Therefore, the locked state of the rotating body can be immediately released.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail based on a preferred embodiment shown in the drawings.
In the first embodiment, the braking control device of the present invention is applied to a pretensioner mechanism.
[0010]
First, the basic structure of the pretensioner mechanism will be described. As shown in FIG. 1, the rotary shaft 2 facing the retractor's webbing take-up shaft 13 can be rotated inside the pretensioner case 1 serving as a base. The rotary shaft body 2 and the webbing take-up shaft 13 are connected to each other through a clutch mechanism, which will be described later, on the small diameter portion 2a formed on one end side of the rotary shaft body 2. A mainspring spring 3 for forcibly rotating the rotating shaft 2 in the winding direction of the webbing 14 is wound, and the rotating shaft 2 is forcedly rotated on the large-diameter portion 2b formed on the other end side of the rotating shaft 2. The torsion coil spring 4 that can be expanded and wound is wound.
[0011]
The former mainspring 3 accumulates spring pressure more than the amount of webbing 14 and is wound on the small diameter portion 2a of the rotary shaft 2. The inner edge 3a of the mainspring spring 3 is the longitudinal length of the small diameter portion 2a. The outer edge 3b is fixed to the outside of the case 1 through a slit (not shown).
[0012]
The latter torsion coil spring 4 is set so that the coil inner diameter in the free state is smaller than the large diameter portion 2b side of the rotary shaft body 2 including the metal collar described later. In the wound state with respect to the 2b side, the set shaft differential is wound tightly on the large diameter portion 2b side, and the repulsive force resists the forced rotation of the rotating shaft body 2 against the spring pressure of the mainspring spring 3. And can be locked. One end 4a of the torsion coil spring 4 is fixed to the stopper 1a of the case 1 as a fixed end, and the other end 4b is a free state protruding in the radial direction of the large diameter portion 2b as a movable end. Will be placed on.
[0013]
As for the large-diameter portion 2b of the rotary shaft 2 around which the torsion coil spring 4 is wound, in particular, as shown in FIGS. 2 and 3, the large-diameter portion 2b side is formed into a hexagonal cylindrical shape. A metal collar 6 is fitted on the outer periphery, and the peripheral surface of the metal collar 6 is twisted to form the brake surface of the coil spring 4, while a holding groove 7a for holding the pin member 8 in a retractable manner is formed on the inner periphery thereof. The formed cylindrical protrusion 7 is integrally projected, and the rotating sleeve 9 is fixed to the outer periphery of the cylindrical protrusion 7 on the side of the webbing take-up shaft 13 and is continuously formed with serrated locking teeth 9a on the inner peripheral surface thereof. A clutch mechanism that is fitted so as to be able to connect and disconnect the rotary shaft body 2 and the webbing take-up shaft 13 with the rotary sleeve 9 and the cylindrical protrusion 7 holding the pin member 8 in the holding groove 7a. And
[0014]
Further, as shown in the drawing, the releasing means for releasing the locked state of the torsion coil spring 4 with respect to the rotating shaft 2 includes a weight portion 10a made of iron or the like, and a crank shape that vibrates integrally with the weight portion 10a. A pendulum inertial inertial sensor 10 is used, which includes an arm portion 10b and a connecting portion 10c connected to the other end portion 4b of the torsion coil spring 4 in the case 1. By using the bracket 11 that attaches the inertial reaction sensor 10 to the case 1 side at a predetermined position on the vibration trajectory of the weight portion 10a in a state that does not hinder the operation on the webbing take-up shaft 13 side, A magnet 12 for magnetically attaching the weight portion 10a is provided.
[0015]
In the first embodiment, on the premise of such a configuration, the cylindrical body 15A shown in FIG. 4 is provided on the outer periphery of the torsion coil spring 4 so as to be rotatable. The cylindrical body 15A is an integrally molded product of synthetic resin, the inner diameter of which is set slightly larger than the outer diameter of the torsion coil spring 4, and a cover into which the other end 4b of the torsion coil spring 4 is fitted. A pair of deep fitting grooves 16 with a wall 17 and a shallow notch 18 that avoids interference with one end 4a of the torsion coil spring 4 are provided. The resin guide member 19 is rotatably supported on a concentric circle of the torsion coil spring 4.
[0016]
Therefore, under an automobile equipped with such a pretensioner mechanism, the connection between the rotating shaft body 2 and the webbing take-up shaft 13 is normally disconnected by the action of the clutch mechanism described above. Is guaranteed to be used normally when it is pulled out from the retractor or taken up on its take-up shaft 13.
[0017]
Then, once a collision accident occurs and the vehicle is in an abnormal deceleration state, the pendulum inertial inertial sensor 10 vibrates in a predetermined direction as shown in FIG. By magnetizing, while the return of the weight portion 10a is prevented, the torsion coil spring 4 itself is forcibly expanded on the metal collar 6 in accordance with the vibration of the inertial response sensor 10. Thereby, the locked state with respect to the rotating shaft body 2 by the torsion coil spring 4 is released, and the rotating shaft body 2 is forcibly rotated in the winding direction of the webbing 14 by the spring pressure accumulated in the mainspring spring 3.
[0018]
However, in this case, under the present pretensioner mechanism, as described above, the configuration in which the cylindrical body 15A is twisted and provided with a narrow gap around the outer periphery of the coil spring 4 is positively adopted. Therefore, as shown in FIG. 6, when a pressing force F is applied to the cover wall 17 of the cylindrical body 15A from the connecting portion 10c of the inertial response sensor 10, the cylindrical body 15A slides on the arcuate guide surface 19a of each guide member 19. While rotating in the same direction, the other end portion 4b of the torsion coil spring 4 is also rotated by the same distance in the same direction and displaced in diameter, but the cylindrical body 15A and the torsion coil spring 4 are rotated. Since only a narrow gap is defined between them, the first winding connected to the other end 4b of the torsion coil spring 4 immediately presses against the inner peripheral surface of the cylindrical body 15A, and the diameter of the first winding is further increased. Be regulated.
[0019]
Then, the diameter expansion phenomenon of the first winding is transmitted to the one end 4a side which is a fixed end in turn through the next second winding, third winding,..., And the entire circumference of the torsion coil spring 4 Is rapidly urged, so that the locked state of the rotating shaft body 2 can be immediately released.
[0020]
In addition, for example, when the torsion coil spring 4 is pressed against the inner peripheral surface of the cylindrical body 15A with a linear pressure state, the cylindrical body 15A itself rotates together with the other end 4b of the torsion coil spring 4. In relation to this, the cylindrical body 15A itself is allowed to slide on the arcuate guide surface 19a of each guide member 19 in a state of surface pressure, so that the friction between the both 15A and 19 can be effectively reduced and twisted. The pressing load on the other end 4b side of the coil spring 4 can also be reduced.
Therefore, even if the pressing load applied from the inertial response sensor 10 side is strengthened and the first winding of the torsion coil spring 4 is not greatly enlarged and displaced, the torsion coil spring 4 can be applied with a small pressing load. The diameter of the entire circumference can be quickly completed by only slightly increasing the diameter of the first roll.
[0021]
In addition, even after the entire circumference of the torsion coil spring 4 is completely expanded in diameter, if a further pressing load is applied, this time, the one end 4a side fixed to the case 1 side swells, Since the overstroke state shown by the solid line in FIG. 7 can be absorbed, damage to the cylindrical body 15A, the torsion coil spring 4 and the like can be prevented in advance.
In addition, the pressing amount necessary for expanding the diameter has the advantage that it can be roughly calculated under the method of 2 × Δr × π × n + (L1 + L2). Indicates the amount.
[0022]
Therefore, finally, along with the sudden forced rotation of the rotating shaft body 2, this time, although not specifically illustrated, the pin member 8 in the holding groove 7a formed in the cylindrical protrusion 7 is caused by centrifugal force. It protrudes outward and engages with the engaging teeth 9a of the rotary sleeve 9 fixed to the webbing take-up shaft 13, and the rotational force of the rotary shaft 2 is transmitted to the webbing take-up shaft 13 of the retractor. Therefore, the loose webbing 14 is immediately wound on the webbing take-up shaft 13, and the occupant's body can be reliably prevented from moving forward by the tensioned webbing 14.
[0023]
Three types of samples of the cylindrical body 15A having inner diameters of φ38 mm, φ39 mm, and φ40 mm were prepared under the condition that the outer diameter of the torsion coil spring 4 was set to φ37.4 mm. In comparison with the case where there is no 15A, when the pressing amount of the other end 4b and the winding time of the webbing 14 are measured, as shown in the chart of FIG. 8, there is a marked difference depending on the presence or absence of the cylindrical body 15A. However, even when the cylindrical body 15A is present, the narrower the gap defined between the torsion coil spring 4 and the cylindrical body 15A is, the more effective in obtaining the intended purpose. It turned out to be. In addition, although the inside of the thick frame of a figure shows the range which could not wind up webbing 14 completely, the part indicated as 70 degrees winding, 120 degrees winding, etc. in it, This means that the webbing 14 has been stopped by being caught by 70 ° or 120 °.
[0024]
In the above embodiment, as is apparent from FIG. 1, the entire outer periphery of the torsion coil spring 4 is covered with the cylindrical body 15A. However, the present invention is not limited to this. For example, as shown in FIG. 9, it is needless to say that the same effect can be obtained even if the cylindrical body 15A covers only the vicinity including the other end 4b. That is, in the conventional case, as shown in FIG. 10A, in order to increase the diameter to the one end 4a side which is the fixed end, the other end 4b has to be greatly expanded. As shown in FIG. B, even if the cylindrical body 15A is provided only in the vicinity of the other end 4b side, the restricted diameter expansion phenomenon in the vicinity of the other end 4b side is sequentially transmitted to the one end 4a side which is a fixed end. This is because a complete expansion of the entire circumference of the torsion coil spring 4 is promoted.
[0025]
Next, the second embodiment will be described. In the second embodiment, the braking control device of the present invention is applied to a stepping parking brake mechanism.
[0026]
Therefore, as in the first embodiment, first, the basic structure of the stepping parking brake mechanism will be described. As shown in FIG. 11, a pad (see FIG. 11) is provided between the base plate 21 and the cover plate 22 serving as a base. A pedal lever 23 provided with a rotary drum body 25 is rotatably supported via a shaft 26 while a rotary drum body 25 is rotatably supported via a shaft 26. By engaging the pinion gear 27 provided on one end side of the body 25 and the sector gear 28 provided on the upper end side of the pedal lever 23, the rotary drum body 25 is moved in a predetermined direction in conjunction with the pedal lever 23. It is configured to rotate.
[0027]
In this embodiment, the torsion coil spring 4 that locks the rotation of the rotary drum body 25 is wound on the rotary drum body 25. After all, the coil inner diameter in the free state is set to be smaller than the outer diameter of the rotating drum body 25, and in the wound state with respect to the rotating drum body 25, only the set difference is in the contracted state on the rotating drum body 25. The rotating drum body 25 can be locked against the spring pressure of a return spring (not shown) of the pedal lever 23 by the repulsive force.
As shown in the figure, the torsion coil spring 4 has one end 4a fixed to the stopper 21a of the base plate 21 as a fixed end, and the other end 4b protruding in the radial direction of the rotary drum body 25 as a movable end. Will be placed in a free state.
[0028]
In addition to this, a release lever 29 connected to a release cable (not shown) is rotatably fitted on the projecting end side of the shaft 26 that penetrates the cover plate 22 and is released by the pulling force of the release cable. The lever 29 is rotated against the spring pressure of the return spring 30, and the other end 4b of the torsion coil spring 4 is pressed in the direction in which the number of turns is reduced by the pressing arm 29a of the release lever 29. Thus, the diameter of the torsion coil spring 4 can be forcibly expanded to release the tightly locked state of the rotating drum body 25.
[0029]
And in 2nd embodiment, the cylindrical body 15B shown in FIG. 12 is provided in the outer periphery of the said torsion coil spring 4 so that rotation is possible on the assumption of such a structure. The cylindrical body 15B has a relatively long shape corresponding to the length dimension of the rotary drum body 25, and its inner diameter is set slightly larger than the outer diameter of the torsion coil spring 4, so that the torsion coil A long hole portion 31 into which the other end portion 4b of the spring 4 is fitted, a T-shaped slit portion 32 into which the one end portion 4a of the torsion coil spring 4 is fitted to avoid interference with the one end portion 4a during rotation; Have
[0030]
In addition, on both end edges, folded portions 33 that are folded inward are formed, and the torsion coil spring 4 is positioned on the rotary drum body 25 by the action of the folded portions 33. The cylindrical body 15 </ b> B itself is twisted and can be rotatably supported on the concentric circle of the coil spring 4.
[0031]
When the cylindrical body 15B is assembled on the rotary drum body 25 side, first, the other end portion 4b of the torsion coil spring 4 is fitted into the long hole portion 31 from the inside while one end of the coil spring 4 is inserted. The portion 4a is fitted into the T-shaped slit portion 32, and the cylindrical body 15B and the torsion coil spring 4 are integrated in advance, and then assembled to the outer periphery of the rotating drum body 25.
[0032]
Further, this can be said also in the first embodiment, but under the second embodiment, as a cooperation portion that rotates the cylindrical body 15B in synchronization with the other end portion 4b of the torsion coil spring 4. Although the long hole portion 31 is used, the cylindrical body 15B is configured not to be in direct contact with the other end portion 4b but to be provided with a means for directly contacting only the release lever 29 as a release means. It is also possible. In this case, it is expected that unnecessary wear can be suppressed by reducing the contact pressure rather than directly contacting the thin other end 4a of the torsion coil spring 4.
[0033]
Therefore, when the pedal lever 23 is depressed from the initial position to the parking position against the spring pressure of the return spring under the automobile on which the foot parking brake mechanism is mounted, the parking brake is applied. Sometimes, the pedal lever 23 is locked at its parking position by the tightly locked state of the torsion coil spring 4 with respect to the rotating drum body 25 without returning to the initial position.
[0034]
When releasing this locked state, the release lever 29 is rotated by pulling the release cable by operating an operation knob (not shown) provided on the console box side. When the other end 4b of the torsion coil spring 4 is pressed by the pressing arm 29a, the torsion coil spring 4 is forcibly expanded on the rotating drum body 25, and is locked to the rotating drum body 25. Is released, the pedal lever 23 is returned to the initial position by the spring pressure of the return spring, and the parking brake is released.
[0035]
However, even under this parking brake mechanism, the pressing force of the release lever 29 is positively adopted because the cylindrical body 15B is twisted so as to be rotatably provided with a narrow gap around the outer periphery of the coil spring 4. When a pressing force F is applied from the arm 29a to the other end 4b of the torsion coil spring 4, the other end 4b of the torsion coil spring 4 is brought together with the cylindrical body 15B as in the first embodiment. Although the diameter is increased and displaced in the same direction by the same distance, only a narrow gap is defined between the cylindrical body 15B and the torsion coil spring 4. The first winding connected to the other end 4b of the spring 4 is immediately brought into pressure contact with the inner peripheral surface of the cylindrical body 15B, and the further diameter expansion is restricted. Through the eyes, the third roll, and so on, the fixed end That are sequentially immediately transferred to the one end 4a side, since the entire circumference of the enlarged diameter of the torsion coil spring 4 is quickly promoted, you can unlock the rotary drum member 25 immediately.
[0036]
In addition, when the torsion coil spring 4 is in pressure contact with the inner peripheral surface of the cylindrical body 15B, the cylindrical body 15B itself expands slightly outwardly, increasing the clearance with the surface of the rotary drum body 25. The friction between the two 15B and 25 is reduced, and the cylindrical body 15B is facilitated to rotate smoothly together with the other end 4b of the torsion coil spring 4, and the return friction of the rotating drum body 25 is also improved. As a result of the reduction, the parking brake itself can be released more smoothly.
[0037]
Further, when the cylindrical body 15B is not provided, the traction amount of the release cable for releasing the locked state of the rotary drum body 25 is 90 mm, but the traction amount is reduced to 30 mm by providing the cylindrical body 15B. Not only has it been found that this is possible, but it has also been found that the swing range of the operation knob provided on the console box side can be reduced from 120 ° to 60 °, which can contribute to the miniaturization of the operation knob and console box.
[0038]
In this embodiment, as is apparent from FIG. 11, the cylindrical body 15B is configured to cover the entire outer periphery of the torsion coil spring 4. However, as in the case of the first embodiment, Similarly, it is optional depending on the implementation to cover at least the vicinity including the other end 4b with the cylindrical body 15B.
[0039]
Further, the coil spring type braking control device of the present invention is not limited to the above-described pretensioner mechanism and stepping parking brake mechanism, and for example, it is interposed between two rotating bodies arranged coaxially. It can be widely used as a clutch to be used.
[0040]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, by adopting the above configuration, the diameter of the entire circumference of the coil spring can be promptly increased and the locked state of the rotating body can be immediately released in an extremely innovative and rational manner. In addition, the pressing load of the release means for expanding the coil spring diameter can be effectively reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a pretensioner mechanism incorporating a braking control device of the present invention together with a seat belt retractor.
FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.
FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line BB in FIG.
FIG. 4 is a perspective view showing a cylindrical body used in the braking control device of the pretensioner mechanism.
FIG. 5 is a main part explanatory view showing a state in which a weight part of an inertial response sensor is magnetically attached to a magnet.
FIGS. 6A and 6B are explanatory views showing the principle that the other end portion of the torsion coil spring rotates together with the cylindrical body, and the diameter expansion amount thereof is regulated.
FIG. 7 is a diagram showing an overstroke state and a normal stroke state.
FIG. 8 is a table showing experimental results of the pressing amount of the other end of the torsion coil spring and the webbing winding time.
FIG. 9 is a cross-sectional view of a main part showing another example of a cylindrical body.
10 is a diagram for explaining a state of diameter expansion around the torsion coil spring when the cylindrical body of FIG. 9 is used.
FIG. 11 is a cross-sectional view of an essential part showing a stepping parking brake mechanism incorporating the braking control device of the present invention.
FIG. 12 is a perspective view showing a cylindrical body used in a braking control device of the stepping parking brake mechanism.
[Explanation of symbols]
1 Pretensioner case (base)
1a Locking part 2 Rotating shaft (Rotating body)
3 Mainspring spring 4 Torsion coil spring (coil spring)
4a Same end portion 4b Same end portion 6 Metal collar 10 Inertial reaction sensor (release means)
10a Same weight part 10b Same arm part 10c Same connection part 12 Magnet 13 Webbing take-up shaft 14 Webbing 15A Cylindrical body 16 Fitting groove (cooperation part)
17 Cover wall 18 Notch (circumferential airspace)
19 Guide member (guide means)
19a Same arcuate guide surface 21 Base plate (base)
21a Locking part 22 Cover plate (base)
23 Pedal lever 25 Rotating drum body (Rotating body)
29 Release lever (release means)
29a Same pressing arm 15B Cylindrical body 31 Same length hole part (cooperation part)
32 The same slit (circumferential airspace)
33 Folding part (guide means)
