JP4996546B2 - ウェビング巻取装置 - Google Patents

Description

本発明は、巻取軸と共に回転可能にされた回転部材に規制部材が噛合して巻取軸の引出方向への回転が規制されるウェビング巻取装置に関する。

ウェビング巻取装置（シートベルト用リトラクター）としては、巻取り軸と共にラチェットホイールが回転されると共に、ラチェットホイールにロック部材が設けられたものがある（例えば、特許文献１参照）。

このウェビング巻取装置では、ロック部材がラッチカップの内歯に噛合可能にされると共に、ラッチカップの引出方向への回転によってポールが回動されて巻取り軸のラッチプレートに噛合可能にされている。

ウェビングが巻取り軸から急激に引き出されて巻取り軸が急激に引出方向へ回転されると、ロック部材がラッチカップの内歯に噛合されて、ラッチカップが引出方向へ回転されることで、ラッチカップによってポールが巻取り軸のラッチプレートに噛合されて、巻取り軸の引出方向への回転がロックされる。

ここで、このようなウェビング巻取装置では、ロック部材がラッチカップの内歯に噛合された際における巻取り軸の引出方向への回転速度が大きい程、ラッチカップが変形される可能性がある。
実開平６−８１２２号公報

本発明は、上記事実を考慮し、巻取軸が係合部材に係合されて係合部材が巻取軸と共に引出方向へ回転される際における係合部材の変形に拘らず規制部材が回転部材に係合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、車両の乗員に装着されるウェビングが巻取方向へ回転されることで巻き取られると共に、前記ウェビングが引き出されることで引出方向へ回転される巻取軸と、所定の機会に前記巻取軸が係合されることで前記巻取軸と共に引出方向へ回転される係合部材と、前記巻取軸と共に回転可能にされ、前記巻取軸の引出方向への回転速度が大きい程前記巻取軸に対し回転位置を巻取方向側へずらして回転される回転部材と、前記係合部材が前記巻取軸と共に引出方向へ回転されることで前記回転部材に係合して前記巻取軸の引出方向への回転が規制される規制部材と、を備えている。

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、弾性を有し、前記巻取軸と前記回転部材とを接続する接続部材を備えている。

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、前記巻取軸に設けられ、前記巻取軸に追従回転可能にされた追従部材と、前記追従部材に設けられ、所定の機会に前記係合部材に係合されることで前記巻取軸が前記係合部材に係合される追従係合部材と、を備えている。

請求項１に記載のウェビング巻取装置では、巻取軸が巻取方向へ回転されることで、ウェビングが巻き取られると共に、ウェビングが引き出されることで、巻取軸が引出方向へ回転される。さらに、回転部材が巻取軸と共に回転可能にされている。

また、所定の機会に、巻取軸が係合部材に係合されて、巻取軸と共に係合部材が引出方向へ回転されることで、回転部材に規制部材が係合して、巻取軸の引出方向への回転が規制される。

ここで、巻取軸の引出方向への回転速度が大きい程、回転部材が巻取軸に対し回転位置を巻取方向側へずらして回転される。このため、仮に、巻取軸が係合部材に係合された際における巻取軸の引出方向への回転速度が大きく、係合部材が変形して規制部材の移動が遅れても、回転部材に規制部材が係合することができる。

請求項２に記載のウェビング巻取装置では、巻取軸と回転部材とを接続部材が接続しており、接続部材は弾性を有している。このため、巻取軸の引出方向への回転速度が大きい程、回転部材が巻取軸に対し回転位置を巻取方向側へずらして回転することができる。

請求項３に記載のウェビング巻取装置では、巻取軸に設けられた追従部材が巻取軸に追従回転可能にされると共に、追従部材に追従係合部材が設けられており、所定の機会に、追従係合部材が係合部材に係合されることで、巻取軸が係合部材に係合される。このため、巻取軸が係合部材に係合することができる。

［第１の実施の形態］
図１には、本発明の第１の実施の形態に係るウェビング巻取装置１０が車幅方向内側かつ車両前後方向一側から見た分解斜視図にて示されている。なお、図面では、車幅方向内側を矢印ＩＮで示し、車両前後方向一側を矢印ＬＯで示し、上方を矢印ＵＰで示す。

本実施の形態に係るウェビング巻取装置１０には、断面Ｕ字形板状のフレーム１２が設けられており、フレーム１２には、車幅方向内側の背板１２Ａと、車両前後方向一側の脚板１２Ｂと、車両前後方向他側の脚板１２Ｃと、が設けられている。フレーム１２は、背板１２Ａにおいて、車両に固定されており、これにより、ウェビング巻取装置１０が車両に設置されている。

フレーム１２には、脚板１２Ｂと脚板１２Ｃとの間において、巻取軸１４を構成する巻取部材としての略円筒状のスプール１６が回転可能に配置されており、スプール１６の中心軸は車両前後方向に平行に配置されている。スプール１６には、長尺帯状のウェビング１８（ベルト）が基端側から巻き取られており、ウェビング１８は、フレーム１２から上側へ延出されて、車両のシート（図示省略）に着座した乗員に装着されている。また、スプール１６が巻取方向（図１等の矢印Ａ方向）へ回転されることで、ウェビング１８がスプール１６に巻き取られると共に、ウェビング１８がスプール１６から引き出されることで、スプール１６が引出方向（図１等の矢印Ｂ方向）へ回転される。

スプール１６内には、中心軸に沿って、巻取軸１４を構成するエネルギー吸収部材としてのトーションシャフト２２が挿入されており、トーションシャフト２２の脚板１２Ｂ側の一端は、スプール１６から突出されて、フレーム１２の脚板１２Ｂ外側へ突出されている。トーションシャフト２２の脚板１２Ｃ側の他端は、スプール１６に回転不能に装着されており、これにより、トーションシャフト２２がスプール１６と一体に回転可能にされている。トーションシャフト２２の一端近傍には、接続部２２Ａが一体に設けられており、接続部２２Ａの外周は、非円形状（例えば外周に略半円状の凸部が複数設けられた形状）にされている。

図２及び図３に詳細に示す如く、スプール１６の脚板１２Ｂ側には、回転部材としてのロックギヤ２４が設けられている。ロックギヤ２４のスプール１６側部分には、略円筒状のスリーブ２４Ａが設けられており、スリーブ２４Ａは、スプール１６内に回転可能に嵌合されている。スリーブ２４Ａ内は、断面非円形状（例えば断面の外周に略半円状の凸部が複数設けられた形状）にされており、スリーブ２４Ａ内にトーションシャフト２２の接続部２２Ａが略嵌合されることで、ロックギヤ２４がトーションシャフト２２と共に回転可能にされている。

スリーブ２４Ａの内面とトーションシャフト２２の接続部２２Ａとの間には、隙間２６が形成されており、スリーブ２４Ａの内面とトーションシャフト２２の接続部２２Ａとの間には、接続部材としての矩形板状の板バネ２８が架け渡されている。板バネ２８は、弾性を有しており、スプール１６及びトーションシャフト２２の回転速度が大きい程、板バネ２８が弾性変形して、ロックギヤ２４がスプール１６及びトーションシャフト２２に対し回転位置（位相）を回転方向とは反対側へ遅らせて回転可能にされている。また、ロックギヤ２４のスプール１６及びトーションシャフト２２に対する回転位置の遅れ量は、スプール１６及びトーションシャフト２２の回転速度に略比例している。

図１に示す如く、ロックギヤ２４のスプール１６とは反対側部分には、円環板状のロックギヤ本体２４Ｂが設けられており、ロックギヤ本体２４Ｂの外周には、ラチェット歯２４Ｃ（外歯）が形成されている。

フレーム１２の脚板１２Ｂ外側には、規制手段としてのロック機構３０が設けられている。

ロック機構３０には、保持部材としての樹脂製で箱状のセンサホルダ３２が設けられており、センサホルダ３２は、脚板１２Ｂに保持されると共に、トーションシャフト２２の一端が回転可能に貫通されている。センサホルダ３２の脚板１２Ｂとは反対側には、被覆部材としての樹脂製のセンサカバー３４が設けられており、センサカバー３４は、センサホルダ３２を収容した状態で、脚部１８に取り付けられている。また、センサホルダ３２とセンサカバー３４との間には、車両前後方向における隙間が形成されている。

センサホルダ３２とセンサカバー３４との間には、係合部材としての樹脂製で略円板状のギヤセンサ３６が配置されており、ギヤセンサ３６は、トーションシャフト２２の一端に回転可能に支持されている。ギヤセンサ３６とセンサカバー３４との間には、付勢手段としての圧縮コイルスプリング３８が架け渡されており、圧縮コイルスプリング３８は、ギヤセンサ３６を巻取方向へ付勢している。

図４に詳細に示す如く、センサホルダ３２のセンサカバー３４側の面には、略円筒状のストッパ４０が一体に設けられており、ストッパ４０は、センサホルダ３２からセンサカバー３４側へ突出されている。ストッパ４０には、ギヤセンサ３６の外周部が圧縮コイルスプリング３８の付勢力によって引出方向側から当接されており、これにより、ギヤセンサ３６が所定の回転位置に保持されている。

ギヤセンサ３６のセンサホルダ３２側の面には、略円筒状のラチェット筒４２が一体に設けられており、ラチェット筒４２は、ギヤセンサ３６からセンサホルダ３２側へ突出している。また、ラチェット筒４２の内周には、ラチェット歯４２Ａ（内歯）が形成されている。

ギヤセンサ３６の下部には、脚板１２Ｂ側において、移動手段を構成する柱状の押圧片４４が一体に設けられており、押圧片４４は、ギヤセンサ３６からセンサカバー３４の脚板１２Ｂ側へ突出されている。押圧片４４の脚板１２Ｂ側の面には、断面矩形凹状のガイド溝４４Ａが形成されており、ガイド溝４４Ａは、押圧片４４の巻取方向側の面から開放されている。

ギヤセンサ３６のセンサホルダ３２側には、追従部材としての樹脂製で略有底円筒状のＶギヤ４６が配置されており、Ｖギヤ４６は、トーションシャフト２２の一端が貫通されて、トーションシャフト２２に追従回転可能に支持されている。また、Ｖギヤ４６内には、ギヤセンサ３６のラチェット筒４２が回転可能に挿入されている。

Ｖギヤ４６内には、ラチェット筒４２の内側かつトーションシャフト２２から離間した位置において、慣性部材としての略矩形板状のＷマス４８（イナーシャルマス）が支持されており、Ｗマス４８は、規制側（一側）及び解除側（他側）へ回動可能にされている。Ｖギヤ４６内には、ラチェット筒４２の内側かつＷマス４８よりＶギヤ４６外周側において、追従係合部材としての長尺板状のＷパウル５０が支持されており、Ｗパウル５０は、Ｗマス４８が当接されて、Ｗマス４８と共に規制側及び解除側へ所定範囲において回動可能にされている。

Ｖギヤ４６内とＷマス４８との間には、追従付勢手段としてのセンサスプリング５２（圧縮コイルスプリング）が架け渡されており、センサスプリング５２は、Ｗマス４８及びＷパウル５０を解除側へ付勢している。

図５及び図６に示す如く、車両の緊急時（衝突時（急減速時））等において、乗員の慣性力等による移動によってウェビング１８がスプール１６から急激に引き出されて、スプール１６、トーションシャフト２２、ロックギヤ２４及びＶギヤ４６が引出方向へ所定加速度以上の加速度で回転された際には、Ｖギヤ４６に対しＷマス４８が慣性によって巻取方向への回転力を作用されることで、センサスプリング５２の付勢力に抗して、Ｗマス４８が規制側へ回動されて、Ｗパウル５０が規制側へ回動される。これにより、Ｗパウル５０の一端がギヤセンサ３６のラチェット筒４２内周のラチェット歯４２Ａに噛合（係合）されて、ギヤセンサ３６がＶギヤ４６と共に圧縮コイルスプリング３８の付勢力に抗して引出方向へ回転される。

図１に示す如く、フレーム１２には、脚板１２Ｂと脚板１２Ｃとの間において、規制部材としての略Ｕ字形棒状のロック体５４が回動可能に配置されており、ロック体５４は、スプール１６の下側かつ背板１２Ａ側に配置されている。

ロック体５４の脚板１２Ｂ側の一端には、板状のロックプレート５６が一体に設けられており、ロックプレート５６は、ロックギヤ２４の下側かつ背板１２Ａ側に配置されている。ロックプレート５６の上部には、円柱状の支持軸５６Ａが一体に設けられており、支持軸５６Ａがロックプレート５６からセンサホルダ３２側に突出されて支持されることで、ロック体５４（ロックプレート５６）が支持軸５６Ａを中心として回動可能に支持されている。ロックプレート５６の下部には、移動手段を構成する円柱状の押圧柱５６Ｂが一体に設けられており、押圧柱５６Ｂは、ロックプレート５６からセンサホルダ３２側に突出されて、ギヤセンサ３６の押圧片４４のガイド溝４４Ａ内に挿入されている。ロックプレート５６のロックギヤ２４側部分には、規制部としてのロック歯５６Ｃが所定数（本実施の形態では２つ）形成されており、ロック歯５６Ｃは、ロックギヤ２４外周のラチェット歯２４Ｃから離間されている。

上述の如く、ギヤセンサ３６がＶギヤ４６と共に引出方向へ回転された際には、図７及び図８に示す如く、ギヤセンサ３６の押圧片４４（ガイド溝４４Ａの周面）にロックプレート５６の押圧柱５６Ｂが上側へ押圧されることで、押圧柱５６Ｂがガイド溝４４Ａに案内されつつ、ロック体５４（ロックプレート５６）が支持軸５６Ａを中心として上側（ロックギヤ２４側）へ回動される。これにより、ロックプレート５６のロック歯５６Ｃがロックギヤ２４外周のラチェット歯２４Ｃに噛合（係合）されて、ロックギヤ２４、トーションシャフト２２及びスプール１６の引出方向への回転が規制（ロック）される。

次に、本実施の形態の作用を説明する。

以上の構成のウェビング巻取装置１０では、車両の緊急時（衝突時（急減速時））等において、乗員の慣性力等による移動によってウェビング１８がスプール１６から急激に引き出されて、スプール１６、トーションシャフト２２、ロックギヤ２４及びＶギヤ４６が引出方向へ所定加速度以上の加速度で回転された際には、Ｖギヤ４６に対しＷマス４８が慣性によって巻取方向への回転力を作用されることで、センサスプリング５２の付勢力に抗して、Ｗマス４８が規制側へ回動されて、Ｗパウル５０が規制側へ回動される。これにより、Ｗパウル５０の一端がギヤセンサ３６のラチェット筒４２内周のラチェット歯４２Ａに噛合されて、ギヤセンサ３６がＶギヤ４６と共に圧縮コイルスプリング３８の付勢力に抗して引出方向へ回転される。

ギヤセンサ３６がＶギヤ４６と共に引出方向へ回転された際には、ギヤセンサ３６の押圧片４４にロックプレート５６の押圧柱５６Ｂが上側へ押圧されることで、押圧柱５６Ｂがガイド溝４４Ａに案内されつつ、ロック体５４（ロックプレート５６）が支持軸５６Ａを中心として上側（ロックギヤ２４側）へ回動される。これにより、ロックプレート５６のロック歯５６Ｃがロックギヤ２４外周のラチェット歯２４Ｃに噛合されて、ロックギヤ２４、トーションシャフト２２及びスプール１６の引出方向への回転が規制される。このため、スプール１６からのウェビング１８の引き出しが規制されて、ウェビング１８に乗員が拘束される。

ここで、ロックギヤ２４のスリーブ２４Ａ内面とトーションシャフト２２の接続部２２Ａとの間に板バネ２８が架け渡されている。このため、スプール１６が引出方向へ回転される際には、スプール１６の引出方向への回転速度の大きさに略比例して、ロックギヤ２４がスプール１６及びトーションシャフト２２に対し回転位置を巻取方向側へ遅らせて回転される。

これにより、上述の如く、スプール１６の引出方向への回転速度の大きさに略比例して、Ｖギヤ４６やギヤセンサ３６が変形されて、スプール１６の引出方向への回転速度の大きさに略比例して、ロックギヤ２４がスプール１６及びトーションシャフト２２に対し回転位置を巻取方向側へ遅らせて回転される。

したがって、ロックプレート５６のロック歯５６Ｃがロックギヤ２４の規定ラチェット歯２４Ｃに噛合することができる。しかも、Ｖギヤ４６やギヤセンサ３６に無理な荷重が作用することを抑制できる。

［第２の実施の形態］
図９には、本発明の第２の実施の形態に係るウェビング巻取装置７０の主要部が上方から見た断面図にて示されており、図１０には、ウェビング巻取装置７０の主要部が車両前後方向一側から見た側面図にて示されている。

本実施の形態に係るウェビング巻取装置７０は、上記第１の実施の形態と、ほぼ同様の構成であるが、以下の点で異なる。

本実施の形態に係るウェビング巻取装置７０では、ロックギヤ２４のスリーブ２４Ａ内面とトーションシャフト２２の接続部２２Ａとの間に、上記第１の実施の形態における板バネ２８が設けられていない。

ロックギヤ２４のスリーブ２４Ａ内面とトーションシャフト２２の接続部２２Ａとの間の隙間２６には、接続部材としてのゴム製の弾性体７２が配置されており、弾性体７２は、隙間２６の全周に配置されている。

弾性体７２は、弾性を有しており、スプール１６及びトーションシャフト２２の回転速度が大きい程、弾性体７２が弾性変形して、ロックギヤ２４がスプール１６及びトーションシャフト２２に対し回転位置（位相）を回転方向とは反対側へ遅らせて回転可能にされている。また、ロックギヤ２４のスプール１６及びトーションシャフト２２に対する回転位置の遅れ量は、スプール１６及びトーションシャフト２２の回転速度に略比例している。

弾性体７２は、粘性を有しており、弾性体７２が弾性変形された際における弾性体７２の復元力（反発力）が小さくされている。

ここで、本実施の形態でも、上記第１の実施の形態と同様の作用及び効果を奏することができる。

さらに、上述の如く、弾性体７２が弾性変形された際における弾性体７２の復元力が小さくされている。このため、スプール１６が引出方向へ回転される際に、ロックギヤ２４がスプール１６及びトーションシャフト２２に対し回転位置を巻取方向側へ遅らせた状態を維持することができる。

本発明の第１の実施の形態に係るウェビング巻取装置を示す車幅方向内側かつ車両前後方向一側から見た分解斜視図にて示されている。 本発明の第１の実施の形態に係るウェビング巻取装置におけるロックギヤとトーションシャフトとの接続状態を示す上方から見た断面図である。 本発明の第１の実施の形態に係るウェビング巻取装置におけるロックギヤとトーションシャフトとの接続状態を示す車両前後方向一側から見た側面図である。 本発明の第１の実施の形態に係るウェビング巻取装置のロック機構を示す車両前後方向一側から見た側面図である。 本発明の第１の実施の形態に係るウェビング巻取装置のロック機構においてＷマス及びＷパウルが規制側へ回動される際を示す車両前後方向一側から見た側面図である。 本発明の第１の実施の形態に係るウェビング巻取装置のロック機構においてＷパウルがギヤセンサのラチェット歯に噛合された際を示す車両前後方向一側から見た側面図である。 本発明の第１の実施の形態に係るウェビング巻取装置のロック機構においてギヤセンサがＶギヤと共に引出方向へ回転された際を示す車両前後方向一側から見た側面図である。 本発明の第１の実施の形態に係るウェビング巻取装置のロック機構においてロック体のロック歯がロックギヤのラチェット歯に噛合された際を示す車両前後方向一側から見た側面図である。 本発明の第２の実施の形態に係るウェビング巻取装置におけるロックギヤとトーションシャフトとの接続状態を示す車両前後方向一側から見た側面図である。 本発明の第２の実施の形態に係るウェビング巻取装置におけるロックギヤとトーションシャフトとの接続状態を示す車両前後方向一側から見た側面図である。

符号の説明

１０ ウェビング巻取装置
１４ 巻取軸
１８ ウェビング
２４ ロックギヤ（回転部材）
２８ 板バネ（接続部材）
３０ ロック機構（収容部材）
３６ ギヤセンサ（係合部材）
４６ Ｖギヤ（追従部材）
４８ Ｗパウル（追従係合部材）
５４ ロック体（規制部材）
７０ ウェビング巻取装置
７２ 弾性体（接続部材）

Claims (3)

1. 車両の乗員に装着されるウェビングが巻取方向へ回転されることで巻き取られると共に、前記ウェビングが引き出されることで引出方向へ回転される巻取軸と、
   所定の機会に前記巻取軸が係合されることで前記巻取軸と共に引出方向へ回転される係合部材と、
   前記巻取軸と共に回転可能にされ、前記巻取軸の引出方向への回転速度が大きい程前記巻取軸に対し回転位置を巻取方向側へずらして回転される回転部材と、
   前記係合部材が前記巻取軸と共に引出方向へ回転されることで前記回転部材に係合して前記巻取軸の引出方向への回転が規制される規制部材と、
   を備えたウェビング巻取装置。
2. 弾性を有し、前記巻取軸と前記回転部材とを接続する接続部材を備えた請求項１記載のウェビング巻取装置。
3. 前記巻取軸に設けられ、前記巻取軸に追従回転可能にされた追従部材と、
   前記追従部材に設けられ、所定の機会に前記係合部材に係合されることで前記巻取軸が前記係合部材に係合される追従係合部材と、
   を備えた請求項１又は請求項２記載のウェビング巻取装置。

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