JP4518447B2

JP4518447B2 - シートベルト巻取り装置

Info

Publication number: JP4518447B2
Application number: JP2000223999A
Authority: JP
Inventors: 昌広塩谷; 丞司三科; 靖金森
Original assignee: Takata Corp
Current assignee: Takata Corp
Priority date: 2000-07-25
Filing date: 2000-07-25
Publication date: 2010-08-04
Anticipated expiration: 2020-07-25
Also published as: US20020014550A1; US6739540B2; DE60124824T2; DE60124824D1; EP1176063B1; EP1176063A3; EP1176063A2; JP2002037023A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転するスプールによりシートベルトを巻き取るシートベルト巻取り装置であって、当該スプールの軸に、軸中心を含む対称面を有しない形状の外歯を有するギアが嵌め込まれているものに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
乗用車において急激な加減速が発生した際に乗員を保護するものとしてシートベルトが設けられているが、このシートベルトには、乗用車の衝突等の事故が予測された場合に、乗員がシートベルトを装着している状態より、さらにシートベルトを巻取り、乗員をシートベルトに強力な力で拘束するためのプリテンショナが設けられる場合がある。
【０００３】
プリテンショナには、種々の方式のものが使用されているが、その一つの方式として、パイプの一端に設けられたガス発生器から発生するガスの圧力により、当該パイプ内に設けられたピストンを介して当該パイプ内に設けられたボールを移動させ、当該パイプの他の一端側に設けられたボール出口から排出されるボールにより、プリテンション用ギアとスプールに結合したギアとを係合させてプリテンションギアを回転させることによりプリテンションをかけるものがある。
【０００４】
このような方式のプリテンショナを有するシートベルト巻取り装置の１例を示す分解斜視図を図２に示す。図２に示すプリテンショナは、現在開発中のものであり、公知のものではない。又、構成部品のうち本発明の説明に不要と思われるものは図示を省略している。
【０００５】
ベースフレーム１の中には、スプール２が収納されており、スプール２には図示されないシートベルトが巻きつけられている。よって、スプール２の回転によりシートベルトの巻取り、巻き戻しが行われる。スプール２はトーションバー３を軸としており、トーションバー３の一端は２つのロック機構４、５を介してリテーナ６に支持されている。
【０００６】
スプール２の一端にはスプールギア７が設けられており、リターンスプリングカバー８内のギアと係合している。よって、スプール２は、リターンスプリングカバー８内のリターンスプリングによって、シートベルトを巻き取る方向に付勢されている。
【０００７】
このような基本構造を有するシートベルト巻取り装置に、プリテンショナが設けられている。以下、プリテンショナの構成を説明する。プリテンショナカバー９とプリテンショナープレート１０の間には、パイプ１１が設けられており、そのパイプ１１の一端にはガス発生器１２が取り付けられている。そして、パイプ１１の内部にはストッパスプリング１３、ピストン１４、複数のボール１５が設けられている。パイプ１１の他の端近傍の側方は切り欠かれており、他端にはガイドブロック１６が嵌め込まれている。
【０００８】
プリテンションカバー９にはそれに形成された穴に２つのピン１７が嵌め込まれており、それに、リングギア１８が嵌め込まれて保持されている。すなわち、リングギア１８にも穴が設けられ、それにピン１７が嵌り込むようになっている。そして、リングギア１８の外歯とパイプ１１の切り欠かれていない内壁の間にボール１５の最先端のものが挟まって拘束されている。
【０００９】
一方、スプール２においては、スプールギア１９にピニオン２０が嵌り込んでいる。通常の状態では、リングギア１８とピニオン２０は係合していないが、後に詳しく説明するように、ガス発生器１２からガスが発生した場合には、その圧力により、ピストン１４を介してボール１５が押され、その力でピン１７が折れて、リングギア１８がフリーとなり、ピニオン２０と係合する。そして、その状態でボール１５に押されてリングギア１８が回転し、ピニオン２０を介してスプール２を回転させる。このようにしてシートベルトにプリテンションがかけられる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
このような構造のシートベルト巻取り装置においては、リングギア１８の内歯とピニオン２０の外歯の係合を容易にするために、両者の歯を回転方向と逆方向に傾けてある。よって、ピニオン２０の回転方向のピニオン２０の外歯の両端面は図３に示すようにピニオン２０の回転中心（スプール２の回転中心でもある）を通るいかなる径方向中心平面に対しても対称性を有しない。
【００１１】
このようなときに、図３に示すように、ピニオン２０に設けられかつスプールギア１９に嵌合される嵌合孔の嵌合面２０ａの形状およびスプールギア１９の外形は、いずれもこれらの回転中心を通る所定の径方向中心平面に対して対称であり、かつ、嵌合面２０ａの形状とスプールギア１９の外形が、これらの中心軸に対して平行である場合には、ピニオン２０をスプールギア１９に嵌め込むときにピニオン２０の向きに対して注意が必要となり、場合によってはピニオン２０を表裏逆として嵌め込んでしまう場合がある。このような場合には、ピニオン２０の外歯の向きが正規の向きと逆になり、リングギア１８の内歯との係合がうまく行われなくなる。
【００１２】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、特別の注意を払わなくても、回転方向の両端面が対称性を有さない外歯を有するピニオンギアを、スプールギアに間違って嵌め込むことの無いような構造のシートベルト巻取り装置を提供することを課題とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明は、回転するスプールによりシートベルトを巻き取るシートベルト巻取り装置であって、外周に複数の嵌合凸部を同心状に有するスプールギアが前記スプールに結合されており、前記嵌合凸部の周方向の両端面が、前記スプールギアの回転中心と前記嵌合凸部の元部の周方向の中心とを通りかつ前記スプールギアの軸方向に延びるスプールギア径方向中心平面に関し対称でないとともに、前記嵌合凸部の周方向の両端面のうち、前記シートベルトの巻き取り方向の前記スプールギアの回転の下流側に位置する端面が前記スプールギア径方向中心平面に対して傾斜し、かつ前記シートベルトの巻き取り方向の前記スプールギアの回転の上流側に位置する端面が前記スプールギア径方向中心平面とほぼ平行であり、外周にプリテンショナで押される複数の外歯を同心状に有するとともに前記スプールギアに嵌合される嵌合孔を有するピニオンギアが前記スプールギアに同心状に嵌合されており、前記ピニオンギアの外歯の周方向の両端面が、前記ピニオンギアの回転中心と前記外歯の歯元の周方向の中心とを通りかつ前記ピニオンギアの軸方向に延びる第１のピニオンギア径方向中心平面に関し対称でないとともに、前記外歯の周方向の両端面のうち、前記シートベルトの巻き取り方向の前記ピニオンギアの回転の下流側に位置する端面が前記第１のピニオンギア径方向中心平面に対して傾斜し、かつ前記シートベルトの巻き取り方向の前記ピニオンギアの回転の上流側に位置する端面が前記第１のピニオンギア径方向中心平面とほぼ平行であり、前記ピニオンギアの前記嵌合孔の内周面に、前記スプールギアの前記嵌合凸部に嵌合される複数の嵌合凹部が設けられており、前記嵌合凹部の周方向の両端面が、前記ピニオンギアの回転中心と前記嵌合凹部の開口端の周方向の中心とを通りかつ前記ピニオンギアの軸方向に延びる第２のピニオンギア径方向中心平面に関し対称でないとともに、前記嵌合凹部の周方向の両端面のうち、前記シートベルトの巻き取り方向の前記ピニオンギアの回転の下流側に位置する端面が前記第２のピニオンギア径方向中心平面に対して傾斜し、かつ前記シートベルトの巻き取り方向の前記ピニオンギアの回転の上流側に位置する端面が前記第２のピニオンギア径方向中心平面とほぼ平行であることを特徴としている。
【００１４】
このように構成された本発明のシートベルト巻取り装置においては、スプールギアの嵌合凸部の周方向の両端面が、スプールギアの回転中心と嵌合凸部の元部の周方向の中心とを通りかつスプールギアの軸方向に延びるスプールギア径方向中心平面に関し対称でないとともに、嵌合凸部の周方向の両端面のうち、シートベルトの巻き取り方向のスプールギアの回転の下流側に位置する端面がスプールギア径方向中心平面に対して傾斜し、かつシートベルトの巻き取り方向の前記スプールギアの回転の上流側に位置する端面がスプールギア径方向中心平面とほぼ平行である。また、ピニオンギアの嵌合凹部の周方向の両端面が、ピニオンギアの回転中心と嵌合凹部の開口端の周方向の中心とを通りかつピニオンギアの軸方向に延びるピニオンギア径方向中心平面に関し対称でないとともに、嵌合凹部の周方向の両端面のうち、シートベルトの巻き取り方向のピニオンギアの回転の下流側に位置する端面がピニオンギア径方向中心平面に対して傾斜し、かつシートベルトの巻き取り方向のピニオンギアの回転の上流側に位置する端面が第２のピニオンギア径方向中心平面とほぼ平行である。したがって、ピニオンギアをスプールギアに嵌め込む際、ピニオンギアをピニオンギアのスプール側と反スプール側を間違えることなくスプールギアに嵌め込むと、ピニオンギアの嵌合孔の形状とスプールギアの外形形状が一致するので、ピニオンギアをスプールギアに嵌め込むことが可能となる。しかし、ピニオンギアをピニオンギアのスプール側と反スプール側を間違えてスプールギアに嵌め込もうとすると、ピニオンギアの嵌合孔の形状とスプールギアの外形形状が一致することが無く、ピニオンギアをスプールギアに嵌め込むことができない。よって、特別の注意を払わなくても取り付け方向を間違えることが無い。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態の例を図を用いて説明する。図１は本発明の実施の形態の例であるピニオン２０（図２におけるピニオン２０に相当するものであり、特許請求の範囲及び発明を解決する手段における「ギア」に相当する）と、スプールギア１９（図２におけるスプールギア１９に対応するものであり、特許請求の範囲及び発明を解決する手段における「スプールの軸」に対応する）の形状を示したものである。
【００１８】
図１（ａ１）および（ａ２）に示すように、ピニオンギアであるピニオン２０の嵌合孔の嵌合面２０ａに設けられた嵌合凹部と、それに嵌合するスプールギア１９の外周面の嵌合凸部が、円周方向に傾いており、軸中心を含む対称中心面を有しない。すなわち、スプールギア１９の嵌合凸部の周方向の両端面が、スプールギア１９の回転中心と嵌合凸部の元部の周方向の中心とを通りかつスプールギア１９の軸方向に延びるスプールギア径方向中心平面に関し対称でない。そして、嵌合凸部の周方向の両端面のうち、シートベルトの巻き取り方向のスプールギア１９の回転の下流側に位置する端面がスプールギア径方向中心平面に対して傾斜し、かつシートベルトの巻き取り方向のスプールギア１９の回転の上流側に位置する端面がスプールギア径方向中心平面とほぼ平行である。
【００１９】
また、ピニオン２０の嵌合面２０ａの嵌合凹部の周方向の両端面が、ピニオン２０の回転中心と嵌合凹部の開口端の周方向の中心とを通りかつピニオン２０の軸方向に延びるピニオン径方向中心平面（本発明の第２のピニオンギア径方向中心平面に相当）に関し対称でない。そして、嵌合凹部の周方向の両端面のうち、シートベルトの巻き取り方向のピニオン２０の回転の下流側に位置する端面がピニオン径方向中心平面に対して傾斜し、かつシートベルトの巻き取り方向のピニオン２０の回転の上流側に位置する端面がピニオン径方向中心平面とほぼ平行である。
【００２０】
したがって、ピニオン２０をスプールギア１９に嵌め込む際、ピニオン２０を、ピニオン２０のスプール側と反スプール側を間違えることなくスプールギア１９に嵌め込むと、ピニオン２０の嵌合孔の形状とスプールギア１９の外形形状が一致するので、ピニオン２０をスプールギア１９に嵌め込むことが可能となる。しかし、ピニオン２０をピニオン２０のスプール側と反スプール側を間違えてスプールギア１９に嵌め込もうとすると、ピニオン２０の嵌合孔の形状とスプールギア１９の外形形状が一致することが無く、ピニオン２０をスプールギア１９に嵌め込むことができない。これにより、特別の注意を払わなくても取り付け方向を間違えることが無い。よって、ピニオン２０が誤って取り付けられるのが防止される。
【００２１】
更に、ピニオン２０はその外周にプリテンショナで押される複数の外歯を同心状に有する。ピニオン２０の外歯の周方向の両端面は、ピニオン２０の回転中心と外歯の歯元の周方向の中心とを通りかつピニオン２０の軸方向に延びるピニオン径方向中心平面（本発明の第１のピニオンギア径方向中心平面に相当）に関し対称でない。そして、外歯の周方向の両端面のうち、シートベルトの巻き取り方向のピニオン２０の回転の下流側に位置する端面がピニオン径方向中心平面に対して傾斜し、かつシートベルトの巻き取り方向のピニオン２０の回転の上流側に位置する端面がピニオン径方向中心平面とほぼ平行とされている。
【００２２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ピニオンギアをスプールギアに嵌め込む際、ピニオンギアのスプール側と反スプール側を間違えて嵌め込もうとしても、ピニオンギアの嵌合孔の形状と嵌合凸部を有するスプールギアの外形とが一致することが無く、ピニオンギアをスプールギアに嵌め込むことができない。したがって、特別の注意を払わなくてもピニオンギアの取り付け方向を間違えることが無い。よって、ピニオンギアの誤取付を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の例であるピニオンと、スプールギアの形状を示す図である。
【図２】プリテンショナを有するシートベルト巻取り装置の１例を示す分解斜視図である。
【図３】従来のピニオンとスプールギアの形状を示す図である。
【符号の説明】
１…ベースフレーム、２…スプール、３…トーションバー、４、５…ロック機構、６…リテーナ、７…スプールギア、８…リターンスプリングカバー、９…プリテンショナカバー、１０…プリテンショナープレート、１１…パイプ、１２…ガス発生器、１３…ストッパスプリング、１４…ピストン、１５…ボール、１６…ガイドブロック、１７…ピン、１８…リングギア、１９…スプールギア、２０…ピニオン、２０ａ…嵌合面

Claims

回転するスプールによりシートベルトを巻き取るシートベルト巻取り装置であって、
外周に複数の嵌合凸部を同心状に有するスプールギアが前記スプールに結合されており、
前記嵌合凸部の周方向の両端面は、前記スプールギアの回転中心と前記嵌合凸部の元部の周方向の中心とを通りかつ前記スプールギアの軸方向に延びるスプールギア径方向中心平面に関し対称でないとともに、前記嵌合凸部の周方向の両端面のうち、前記シートベルトの巻き取り方向の前記スプールギアの回転の下流側に位置する端面が前記スプールギア径方向中心平面に対して傾斜し、かつ前記シートベルトの巻き取り方向の前記スプールギアの回転の上流側に位置する端面が前記スプールギア径方向中心平面とほぼ平行であり、
外周にプリテンショナで押される複数の外歯を同心状に有するとともに前記スプールギアの嵌合される嵌合孔を同心状に有するピニオンギアが前記スプールギアに同心状に嵌合されており、
前記ピニオンギアの外歯の周方向の両端面は、前記ピニオンギアの回転中心と前記外歯の歯元の周方向の中心とを通りかつ前記ピニオンギアの軸方向に延びる第１のピニオンギア径方向中心平面に関し対称でないとともに、前記外歯の周方向の両端面のうち、前記シートベルトの巻き取り方向の前記ピニオンギアの回転の下流側に位置する端面が前記第１のピニオンギア径方向中心平面に対して傾斜し、かつ前記シートベルトの巻き取り方向の前記ピニオンギアの回転の上流側に位置する端面が前記第１のピニオンギア径方向中心平面とほぼ平行であり、
前記ピニオンギアの前記嵌合孔の内周面に、前記スプールギアの前記嵌合凸部に嵌合される複数の嵌合凹部が設けられており、
前記嵌合凹部の周方向の両端面は、前記ピニオンギアの回転中心と前記嵌合凹部の開口端の周方向の中心とを通りかつ前記ピニオンギアの軸方向に延びる第２のピニオンギア径方向中心平面に関し対称でないとともに、前記嵌合凹部の周方向の両端面のうち、前記シートベルトの巻き取り方向の前記ピニオンギアの回転の下流側に位置する端面が前記第２のピニオンギア径方向中心平面に対して傾斜し、かつ前記シートベルトの巻き取り方向の前記ピニオンギアの回転の上流側に位置する端面が前記第２のピニオンギア径方向中心平面とほぼ平行であることを特徴とするシートベルト巻取り装置。